(57)【要約】      （修正有）【課題】単純なモータを使用して、車輪をロックする駆動ロックアームを開閉することが出来る駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法を提供する。【解決手段】モータ６２の出力軸６２ａの回転によって偏心カム６４を回転させ、偏心カム６４の回転に伴う変位によって偏心カム６４が挿入される偏心リンク板６１を揺動させ、駆動軸５１とともに駆動ロックアーム５３を揺動させる。【選択図】図２
2005112073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪をロックする駆動ロックアームと、
上記駆動ロックアームとともに回転可能な偏心リンク板と、
通電により出力軸を回転するモータと、
上記出力軸とともに回転する偏心カムと、
上記偏心リンク板に形成されて上記偏心カムが挿入される長孔と、
を有することを特徴とする車輪ロック装置。
【請求項２】
前記駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態を前記偏心リンク板の位置に基づいて検出する閉位置検出センサと、
前記駆動ロックアームが開いている状態を前記偏心リンク板の位置に基づいて検出する開位置検出センサと、
を有し、
前記モータは、上記閉位置検出センサあるいは上記閉位置検出センサによる前記偏心リンク板の検出に基づいて通電を停止されることを特徴とする請求項１記載の車輪ロック装置。
【請求項３】
前記偏心カムは、円柱形状の外周部において前記偏心リンク板と接し、
前記駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態においては、前記偏心リンク板と前記偏心カムとが接する位置と、前記偏心カムの上記外周部の中心と、前記偏心カムの回転中心とが略一直線上に位置することを特徴とする請求項１または２記載の車輪ロック装置。
【請求項４】
前記出力軸と前記偏心カムとの間に、前記出力軸の回転数よりも前記偏心カムの回転数が低くなるように減速する減速ユニットが設けられていることを特徴とする請求項１から３の中のいずれか１項記載の車輪ロック装置。
【請求項５】
略長方体形状のハウジングと、
上記ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、上記ハウジング外において前記駆動ロックアームが配設されるとともに上記ハウジング内において前記偏心リンク板が配設される駆動軸と、
を有することを特徴とする請求項１記載の車輪ロック装置。
【請求項６】
前記駆動ロックアームとともに車輪をロックするための略円環を形成する従動ロックアームと、
前記駆動ロックアームの一端部および上記従動ロックアームの一端部の両者に形成される凹部と、
前記駆動ロックアームの一端部および上記従動ロックアームの一端部の両者に形成される凸部と、を有し、
前記駆動ロックアームおよび上記従動ロックアームは、一方の上記凹部に他方の上記凸部が嵌り込むように両係合が対向して且つ回転可能に配設されていることを特徴とする請求項１記載の車輪ロック装置。
【請求項７】
略長方体形状のハウジングと、
上記ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、上記ハウジング外において前記駆動ロックアームが配設されるとともに上記ハウジング内において前記偏心リンク板が配設される駆動軸と、
上記駆動軸と平行に並べて上記ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、駐車した車両の車輪によって回転させられる検出軸と、を有し、
前記従動ロックアームは、上記検出軸に回転可能に軸支されることを特徴とする請求項６記載の車輪ロック装置。
【請求項８】
前記駆動ロックアームおよび前記従動ロックアームは、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックで形成されていることを特徴とする請求項６記載の車輪ロック装置。
【請求項９】
駐車する車輪により押し下げられるペダルと、
上記ペダルが押し下げられることで変位する検出板と、
上記ペダルが押し下げられた状態での上記検出板を検出する駐車検出センサと、
上記検出板が上記駐車検出センサから離間する方向に力を付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とする請求項１記載の車輪ロック装置。
【請求項１０】
略長方体形状のハウジングと、
上記ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、上記ハウジング内において前記検出板が配設される検出軸と、
上記ハウジング外において、上記検出軸の周囲で回転可能に配設されて前記付勢部材の付勢力にしたがって前記ペダルを押し上げるペダル押上レバーと、を有することを特徴とする請求項９記載の車輪ロック装置。
【請求項１１】
車輪が載置される車輪レールと、
駆動ロックアームをモータで駆動することで、上記車輪レールに載置されている車輪をロックする請求項１〜９の中のいずれか１項記載の車輪ロック装置と、
上記モータへの通電を制御する通電制御手段と、
を有することを特徴とする駐輪システム。
【請求項１２】
車輪をロックする駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法であって、
モータの出力軸の回転によって偏心カムを回転させ、
上記偏心カムの回転に伴う変位によって上記偏心カムが挿入される偏心リンク板を揺動させ、
上記偏心リンク板とともに上記駆動ロックアームを揺動させることを特徴とする駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックする車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、二輪車用有料駐車装置としての車輪ロック装置が開示されている。この車輪ロック装置は、二輪車の前輪を受け入れる受け溝を中心として、互いに対向するように設置された一対の施錠アームを有する。一対の施錠アームは、モータの回転を駆動ピニオンおよびラック歯を有する連結リンクで直線運動へ変換し、この直線運動によって揺動する。そして、一対の施錠アームの一端側先端に設けられた車輪ロック片が突出した状態で、施錠アームロック手段のラチェットアームとラチェット片とが噛合することで、車輪をロックしている。また、ソレノイドを動作させることでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解き、車輪のロックを開錠する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−００１９６６号公報（発明の詳細な説明、図面）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のように、この従来の車輪ロック装置では、モータの駆動力で一対の施錠アームを駆動し、車輪を施錠することができる。しかしながら、この車輪ロック装置では、モータの回転を駆動ピニオンおよびラック歯を有する連結リンクで直線運動へ変換し、この直線運動によって一対の施錠アームを揺動させている。そのため、従来の車輪ロック装置では、モータとしては、正逆転可能な回転方向を制御できる複雑なモータを使用する必要がある。
【０００５】
しかも、従来の車輪ロック装置では、このような正逆転可能な複雑なモータとは別に、一対の施錠アームのロックを制御するために、ラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解くためのソレノイドが必要である。
【０００６】
さらに、従来の車輪ロック装置では、ソレノイドでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解いたとしても、モータを逆回転させなければ、一対の施錠アームは開かない。そのため、従来の車輪ロック装置では、ソレノイドでラチェット片とラチェットアームとの噛合関係を解いただけでは、駐輪した自転車などを引き出すことができない。また、そのようなモータの逆回転制御を行わない場合には、従来の車輪ロック装置では、ロックが開錠されているにもかかわらず一対の施錠アームが閉じている状態に維持されてしまうため、一対の施錠アームを手で動かして開く必要がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、単純なモータを使用して駆動ロックアームを開閉することができる車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る車輪ロック装置は、車輪をロックする駆動ロックアームと、駆動ロックアームとともに回転可能な偏心リンク板と、通電により出力軸を回転するモータと、出力軸とともに回転する偏心カムと、偏心リンク板に形成されて偏心カムが挿入される長孔と、を有するものである。
【０００９】
この構成を採用すれば、モータの出力軸の回転によって偏心カムを回転させ、偏心カムの回転に伴う変位によって偏心カムが挿入される偏心リンク板を揺動させ、偏心リンク板とともに駆動ロックアームを揺動させることができる。したがって、通電によって出力軸を一方向に回転することができる単純なモータを使用して、駆動ロックアームを開閉することができる。
【００１０】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した発明の構成に加えて、駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態を偏心リンク板の位置に基づいて検出する閉位置検出センサと、駆動ロックアームが開いている状態を偏心リンク板の位置に基づいて検出する開位置検出センサと、を有し、モータが、閉位置検出センサあるいは閉位置検出センサによる偏心リンク板の検出に基づいて通電を停止されるものである。
【００１１】
この構成を採用すれば、通電によって出力軸を一方向に回転することができる単純なモータを使用して、駆動ロックアームにより車輪をロックしている状態と駆動ロックアームが開いている状態とに制御することができる。しかも、駆動ロックアームをモータの回転のみで開閉することでロックしているので、駆動ロックアームの開閉状態を目視により確認することで、車輪がロックされているか否かを簡単に判断することができる。
【００１２】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、偏心カムが、円柱形状の外周部において偏心リンク板と接し、駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態においては、偏心リンク板と偏心カムとが接する位置と、偏心カムの外周部の中心と、偏心カムの回転中心とが略一直線上に位置するものである。
【００１３】
この構成を採用すれば、駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態においてこの駆動ロックアームを開こうとした場合、この開く力によって偏心リンク板が偏心カムに作用させる力は、ほぼそれらの接点から偏心カムの回転中心に向かった方向の力となる。しかも、偏心リンク板が接している部位における偏心カムの接線と、この開く力によって偏心リンク板が偏心カムに作用させる力の方向とは、略垂直になる。したがって、駆動ロックアームを開こうとする力によって偏心リンク板が偏心カムに作用させる力は、偏心カムを回転させる方向（偏心カムの接点での接線方向）の分力をほとんど生じない。その結果、駆動ロックアームによって車輪をロックしている状態においてこの駆動ロックアームを開こうとしても、その開く力によって偏心カムが回転しにくいため、駆動ロックアームによる車輪のロック状態を維持することができる。
【００１４】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、出力軸と偏心カムとの間に、出力軸の回転数よりも偏心カムの回転数が低くなるように減速する減速ユニットが設けられているものである。
【００１５】
この構成を採用すれば、偏心カムを回転させる力は、減速ユニットによって削減されてモータの出力軸に作用する。したがって、出力軸の重さが軽い小型のモータを使用したとしても、モータの出力軸の重さが重りになって偏心カムは周りにくくなる。その結果、モータとして小型で低出力のものを利用したとしても、駆動ロックアームによる車輪のロック状態を維持することができる。
【００１６】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、略長方体形状のハウジングと、ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、ハウジング外において駆動ロックアームが配設されるとともにハウジング内において偏心リンク板が配設される駆動軸と、を有するものである。
【００１７】
この構成を採用すれば、駆動軸をハウジングの側面部に軸支して、モータ、偏心カムおよび偏心リンク板をハウジング内に配設することができる。これにより、モータ、偏心カムおよび偏心リンク板に、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。
【００１８】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、駆動ロックアームとともに車輪をロックするための略円環を形成する従動ロックアームと、駆動ロックアームの一端部および従動ロックアームの一端部の両者に形成される凹部と、駆動ロックアームの一端部および従動ロックアームの一端部の両者に形成される凸部と、を有し、駆動ロックアームおよび従動ロックアームが、一方の凹部に他方の凸部が嵌り込むように両係合が対向して且つ回転可能に配設されているものである。
【００１９】
この構成を採用すれば、駆動ロックアームとともに従動ロックアームを揺動することができる。また、従動ロックアームは、駆動ロックアームとは逆回りに揺動する。これにより、駆動ロックアームだけを揺動させて開く場合に比べて、略二倍の開き角を確保することができる。逆にいえば、たとえば偏心カムを小径化して駆動ロックアームの揺動させる角度を略半分にしたとしても、駆動ロックアームだけを揺動させて開く場合と同じ開き角を確保することができる。これにより、車輪ロック装置を小型軽量にすることができる。
【００２０】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、略長方体形状のハウジングと、ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、ハウジング外において駆動ロックアームが配設されるとともにハウジング内において偏心リンク板が配設される駆動軸と、駆動軸と平行に並べてハウジングの側面部に回転可能に軸支され、駐車した車両の車輪によって回転させられる検出軸と、を有し、従動ロックアームが、検出軸に回転可能に軸支されるものである。
【００２１】
この構成を採用すれば、駐車した車両の車輪によって回転させられる検出軸を利用して、従動ロックアームを、ハウジング外において、駆動ロックアームと対向して且つ回転可能に配設することができる。しかも、駆動軸および検出軸をハウジングの側面部に軸支して、モータ、偏心カムおよび偏心リンク板などをハウジング内に配設して、モータ、偏心カムおよび偏心リンク板などに、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。
【００２２】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、駆動ロックアームおよび従動ロックアームは、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックで形成されているものである。
【００２３】
この構成を採用すれば、ロックした車輪などとこれら駆動ロックアームおよび従動ロックアームが当たったとしても、車輪を傷つけ難くなる。
【００２４】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、駐車する車輪により押し下げられるペダルと、ペダルが押し下げられることで変位する検出板と、ペダルが押し下げられた状態での検出板を検出する駐車検出センサと、検出板が駐車検出センサから離間する方向に力を付勢する付勢部材と、を有するものである。
【００２５】
この構成を採用すれば、ペダルが押し下げられたことを、つまり車両の車輪が正しい位置にあることを駐車検出センサで検出することができる。そして、この駐車検出センサの検出信号に基づいてモータを制御し、車輪をロックすることができる。
【００２６】
本発明に係る車輪ロック装置は、上述した各発明の構成に加えて、略長方体形状のハウジングと、ハウジングの側面部に回転可能に軸支され、ハウジング内において検出板が配設される検出軸と、ハウジング外において、検出軸の周囲で回転可能に配設されて付勢部材の付勢力にしたがってペダルを押し上げるペダル押上レバーと、を有するものである。
【００２７】
この構成を採用すれば、検出軸をハウジングの側面部に軸支して、検出板、駐車検出センサおよび付勢部材をハウジング内に配設することができる。これにより、検出板、駐車検出センサおよび付勢部材に、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。
【００２８】
本発明に係る駐輪システムは、車輪が載置される車輪レールと、駆動ロックアームをモータで駆動することで、車輪レールに載置されている車輪をロックする上述したいずれか１つの本発明に係る車輪ロック装置と、先のモータへの通電を制御する通電制御手段と、を有するものである。
【００２９】
この構成を採用すれば、単純なモータを使用して駆動ロックアームを開閉し、これにより車輪レールに乗っている車輪をロックすることができる。
【００３０】
本発明に係る駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法は、車輪をロックする駆動ロックアームの駆動方法であって、モータの出力軸の回転によって偏心カムを回転させ、偏心カムの回転に伴う変位によって偏心カムが挿入される偏心リンク板を揺動させ、偏心リンク板とともに駆動ロックアームを揺動させるものである。
【００３１】
この方法を採用すれば、通電によって出力軸を一方向に回転することができる単純なモータを使用して、駆動ロックアームを開閉することができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明では、一方向に回転する単純なモータを使用して駆動ロックアームを開閉することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態に係る車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法を、図面に基づいて説明する。なお、車輪ロック装置は、駐輪システムの一部として説明する。駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法は、車輪ロック装置の動作の一部として説明する。
【００３４】
図１は、本発明の実施の形態に係る駐輪システムを示す斜視図である。
【００３５】
この実施の形態に係る駐輪システムは、主に、低ラックユニット１と、高ラックユニット２と、低ラックユニット１および高ラックユニット２の総数と同数の車両ロック装置３と、集金ユニット４と、を有する。なお、この実施の形態では、低ラックユニット１と高ラックユニット２とを１つずつ有する駐輪システムを例として説明するが、低ラックユニット１および高ラックユニット２は、それぞれ２つ以上であってもよい。また、この実施の形態は、低ラックユニット１と高ラックユニット２とを１つずつ有するので、車両ロック装置３は２つになる。
【００３６】
低ラックユニット１は、低ラック用の車輪レール２１と、ガイド部材２２と、ローラ２３とを有する。
【００３７】
低ラック用の車輪レール２１は、底部２１ａと、２つの側部２１ｂ，２１ｂとを有する。底部２１ａの幅は、自転車の車輪の幅よりも広く形成され、底部２１ａの長さは、自転車の長さと略同じ長さの長尺形状に形成されている。なお、底部２１ａの長さは、自転車の前輪あるいは後輪が載置される程度の長尺形状に形成されていてもよい。２つの側部２１ｂ，２１ｂは、底部２１ａの長尺な端部に沿って、かつ底部２１ａに対して垂直に立てられる形状にてそれぞれ設けられている。これにより、低ラック用の車輪レール２１は、断面略コの字形状に形成されている。このような低ラック用の車輪レール２１は、長尺の鋼板をその短尺方向の両側部を同じ側に折り曲げることで形成することができる。
【００３８】
この低ラック用の車輪レール２１は、その長尺方向の一端側が後架台５に固定される。また、低ラック用の車輪レール２１の長尺方向の他端側は、車両ロック装置３を挟んで前架台６に固定される。これにより、低ラック用の車輪レール２１は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった傾斜した姿勢に固定される。以下、この低ラック用の車輪レール２１の持ち上がっている他端側を、低ラック用の車輪レール２１の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
【００３９】
低ラックユニット１のガイド部材２２は、低ラック用の車輪レール２１の形状に沿うように、かつ車輪レール２１よりも上方に突出して設けられるものである。この低ラックユニット１のガイド部材２２は、低ラック用の車輪レール２１からこのガイド部材２２の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
【００４０】
低ラックユニット１のローラ２３は、低ラック用の車輪レール２１の２つの側部２１ｂ，２１ｂの間にその回転軸が取り付けられ、その回転軸を回転中心として底部２１ａの長尺方向に回転可能に配設される。このローラ２３は、低ラック用の車輪レール２１の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車輪レール２１の先端寄りの位置に配設される。また、ローラ２３は、底部２１ａより上方に突出した形状で取り付けられる。このローラ２３より先端側の底部２１ａは、地面に対して水平となるように形成され、車輪レール２１の最後端からローラ２３の直前まではその底部２１ａは徐々に高さが高くなる傾斜面として形成されている。
【００４１】
このような低ラックユニット１には、低くなっている低ラック用の車輪レール２１の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪がローラ２３を越えるまで自転車が押し込まれると、自転車から手を離しても自転車が押し戻されてしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材２２に寄りかかって立った状態に支えられる。これにより、自転車を、低ラックユニット１に立った状態で駐車させることができる。
【００４２】
高ラックユニット２は、高ラック用の車輪レール３１と、ガイド部材３２と、ローラ３３とを有する。
【００４３】
高ラック用の車輪レール３１は、底部３１ａと、２つの側部３１ｂ，３１ｂとを有する。また、高ラック用の車輪レール３１は、低ラック用の車輪レール２１をさらに長くし、その長手方向中央部においてさらに急角度にて折り曲げた形状を有する。
【００４４】
この高ラック用の車輪レール３１は、その長尺方向の一端側が低い支柱７を挟んで後架台５に固定される。また、高ラック用の車輪レール３１の長尺方向の他端側は、車両ロック装置３および高い支柱８を挟んで前架台６に固定される。これにより、高ラック用の車輪レール３１は、その長尺方向の一端側よりも他端側の方が持ち上がった大きく傾斜した姿勢に固定される。以下、この高ラック用の車輪レール３１の持ち上がっている他端側を、高ラック用の車輪レール３１の先端と記載し、この一端側を後端と記載する。
【００４５】
高ラックユニット２のガイド部材３２は、低ラックユニット１のガイド部材２２と同様な形状とされ、高ラック用の車輪レール３１の形状に沿うように、かつ車輪レール２１よりも上方に突出して設けられるものである。この高ラックユニット２のガイド部材３２は、高ラック用の車輪レール３１からこのガイド部材３２の上縁までの高さが、自転車の車輪の半径と同じかあるいは車輪の半径よりも若干低くなるように形成されている。
【００４６】
高ラックユニット２のローラ３３は、ローラ２３と同様な構成を有し、高ラック用の車輪レール３１の２つの側部３１ｂ，３１ｂの間に回転可能に、かつローラ２３と同様な位置関係となるように配設される。また、ローラ３３は、高ラック用の車輪レール３１の屈曲部位よりも先端寄りで、且つ、高ラック用の車輪レール３１の長手方向の中央部あるいは中央部よりも若干車輪レール３１の先端寄りの位置に配設される。
【００４７】
このような高ラックユニット２には、低くなっている高ラック用の車輪レール３１の後端側から自転車が押し込まれる。そして、自転車の前輪が急角度となっている後端側の底部３１ａを徐々に登っていき、自転車の前輪がローラ３３を越えるまで自転車が押し込まれると、自転車の前輪は、底部３１ａが水平となる部分に位置するとともに、ローラ３３が戻し動作の障壁となる。このため、自転車から手を離しても自転車が押し戻されてしまうことはなく、しかも、自転車がガイド部材３２に寄りかかって立った状態に支えられる。これにより、自転車を、高ラックユニット２に立った状態で駐車させることができる。
【００４８】
図２は、図１中の車輪ロック装置３を示す分解斜視図である。図３は、図１中の車輪ロック装置３の車輪レール２１，３１への取り付け状態を示す部分断面図である。図４は、図３の車輪ロック装置の部分断面図で、（Ａ）は図３のＡ−Ａ’断面図で、（Ｂ）は駆動ロックアーム５３の係合部５５および従動ロックアーム５４の係合部５６の拡大図である。図５は、車輪をロックしているときの車輪ロック装置３の状態を示す要部説明図で、（Ａ）は閉じている状態で、（Ｂ）は開いている状態である。図６は、図１中の車輪ロック装置３の車輪レール２１，３１への取り付け状態を示す正面図である。図７は、図１中の車輪ロック装置３の車輪レール２１，３１への取り付け状態を示す一部切欠側面図である。図８は、車輪ロック装置３内に配設されるセンサ基板１０１であって、（Ａ）は正面図で、（Ｂ）は側面図である。
【００４９】
車両ロック装置３は、車輪レール２１，３１の裏面に固定されるハウジング４１を有する。このハウジング４１は、上面が塞がれる一方、底なしの箱形状に形成されている。つまり、ハウジング４１は、略四角形形状の上面部４１ａと、この上面部４１ａの周縁に沿って設けられる４つの側面部４１ｂ〜４１ｅと、箱の底面となる部位に形成される開口部４１ｆとを有する形状に形成されている。このようなハウジング４１は、樹脂成型品（プラスチック）またはステンレス、その他の鋼板を折り曲げることで形成することができる。なお、車輪レール２１，３１の裏面には、ハウジング４１の上面部４１ａが固定される。
【００５０】
ハウジング４１の開口部４１ｆには、底板４２が嵌めあわされる。ハウジング４１の開口部４１ｆに底板４２を嵌めあわせることで、ハウジング４１の内部は密閉される。そのため、ハウジング４１内部に、雨などの水が侵入し難い耐水構造とすることができる。なお、ハウジング４１の４つの側面部４１ｂ〜４１ｅと底板４２との間にＯリングを挟み込み、これによりさらに水が浸入し難い構造としてもよい。
【００５１】
以下において、ハウジング４１の上面部４１ａの周縁に沿って設けられる４つの側面部の中、車輪レール２１，３１に取り付けた姿勢において車輪レール２１，３１の先端側となる面を正面部４１ｂと記載し、車輪レール２１，３１の後端側となる面を背面部４１ｃと記載し、車輪レール２１，３１の先端側から見て右側となる面を右側面部４１ｄと記載し、車輪レール２１，３１の先端側から見て左側となる面を左側面部４１ｅと記載する。
【００５２】
ハウジング４１の正面部４１ｂには、２つの円形状の貫通孔４３，４４が形成されている。この２つの貫通孔４３，４４は、正面部４１ｂの上面部４１ａ寄りにおいて、上面部４１ａの面と略平行となるように並べて形成されている。
【００５３】
ハウジング４１の正面部４１ｂには、フランジ４５が固定される。このフランジ４５は、２つの貫通孔４３，４４よりも開口部４１ｆ寄りの位置において、正面部４１ｂに固定されている。フランジ４５は、略長方形形状の鋼板を断面略鉤型に折り曲げることで形成される後端側部４５ａと、この後端側部４５ａに対して垂直に折り曲げられた水平部４５ｂと、この水平部４５ｂの先端側で上方に垂直に折り曲げて形成されて後端側部４５ａと平行となる先端側部４５ｃと、を有している。そして、その断面略鉤型のフランジ４５の後端側部４５ａが、ハウジング４１の正面部４１ｂに固定される。断面略鉤型のフランジ４５の先端側部４５ｃには、２つの円形状の貫通孔４６，４７が形成されている。また、２つの貫通孔４６，４７は、フランジ４５がハウジング４１に固定された状態でハウジング４１の正面部４１ｂに形成される２つの貫通孔４３，４４それぞれと略同軸となる位置（２つの貫通孔４３，４４それぞれと水平方向に重なる位置）に形成されている。
【００５４】
これら４つの貫通孔４３，４４，４６，４７の中のハウジング４１の左側面部４１ｅ寄りに形成される２つの貫通孔４３および貫通孔４６には、駆動軸５１が挿入される。駆動軸５１は、これら左側面部４１ｅ寄りの２つの貫通孔４３，４６の内径よりもその外径が一回り小さい円柱形状に形成されている。したがって、駆動軸５１は、ハウジング４１およびフランジ４５によって回転可能に軸支される。
【００５５】
これら４つの貫通孔４３，４４，４６，４７の中のハウジング４１の右側面部４１ｄ寄りに形成される２つの貫通孔４４および貫通孔４７には、検出軸５２が挿入される。検出軸５２は、これら右側面部４１ｄ寄りの２つの貫通孔４４，４７の内径よりもその外径が一回り小さい円柱形状に形成されている。したがって、検出軸５２は、ハウジング４１およびフランジ４５によって回転可能に軸支される。
【００５６】
フランジ４５の先端側部４５ｃとハウジング４１の正面部４１ｂとの間には、駆動ロックアーム５３と、従動ロックアーム５４とが配設される。この駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とは、対で配設され、利用されるものである。駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４は、略円環を半分にした形状（以下、半円環形状と記載する。）にそれぞれ形成されている。駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とを向かい合わせてその両端同士を接触させると、略円環が形成される。これら駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４は、ポリカーボネート樹脂で形成されている。ポリカーボネート樹脂は、エンジニアリングプラスチックの一種であり、大きな力が加えられても破損し難い特性を有する。また、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックは、金属よりも材料の当たりが柔らかいため、自転車に当たっても自転車を傷つけ難い特徴がある。このため、ポリカーボネート樹脂以外の他のエンジニアリングプラスチックや、その他の硬い樹脂材料を、両ロックアーム５３，５４に採用してもよい。
【００５７】
駆動ロックアーム５３は、その半円環形状の一端側に貫通孔５３ａが形成され、この貫通孔５３ａに駆動軸５１が挿入され固定される。駆動ロックアーム５３は、駆動軸５１を中心として駆動軸５１とともに一体的に回転する。従動ロックアーム５４は、その半円環形状の一端側に貫通孔５４ａが形成され、この貫通孔５４ａに検出軸５２が挿入される。従動ロックアーム５４は、検出軸５２を中心として、検出軸５２の周りで回転可能になっている。
【００５８】
駆動ロックアーム５３の一端の中央部には係合部５５が、従動ロックアーム５４の一端の中央部には係合部５６が形成されている。係合部５５には、凸部５５ａと凹部５５ｂとが形成されている。従動ロックアーム５４の係合部５６には、凹部５６ａと凸部５６ｂとが形成されている。ハウジング４１の正面部４１ｂに形成される２つの貫通孔４３，４４同士の間隔と、フランジ４５の先端側部４５ｃに形成される２つの貫通孔４６，４７同士の間隔とは、共に、駆動軸５１に駆動ロックアーム５３が固定され且つ検出軸５２に従動ロックアーム５４が挿入された状態で、この駆動ロックアーム５３の係合部５５と従動ロックアーム５４の係合部５６とが嵌り込む間隔に形成されている。つまり、駆動ロックアーム５３の凸部５５ａが従動ロックアーム５４の凹部５６ａに嵌り込み、かつ従動ロックアーム５４の凸部５６ｂが駆動ロックアーム５３の凹部５５ｂに嵌り込むことで、これらがギア的なリンク機構として機能する。なお、この実施の形態では、両ロックアーム５３，５４は、まったくの同一形状とされている。そのため、検出軸５２の外径は、駆動軸５１の外径よりも一回り小さくなっている。
【００５９】
上述のリンク機構により、駆動軸５１とともに駆動ロックアーム５３が左周り（図４（Ａ）において左回り）に回転すると、従動ロックアーム５４は右回り（図４（Ａ）において右回り）に回転する。これにより、駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とは、それらの他端同士が離間して開いた状態になる。また、駆動軸５１とともに駆動ロックアーム５３が右周り（図４（Ａ）において右回り）に回転すると、従動ロックアーム５４は左回り（図４（Ａ）において左回り）に回転することになる。これにより、駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とは、それらの他端同士が当接または近接して閉じた状態になる。このとき、駆動ロックアーム５３の一端と従動ロックアーム５４の一端との当接は継続しているので、上述した略円環が形成される。
【００６０】
駆動軸５１のハウジング４１内の端部には、偏心リンク板６１が固定されている。また、ハウジング４１内部には、モータ６２と、減速ユニット６３と、偏心カム６４とからなる駆動ユニットが配設されている。駆動ユニットは、シャーシ１０２に固定されている。シャーシ１０２の一部となる上面側のシャーシ１０２は、ハウジング４１の上面部４１ａに沿って配置されるとともに、シャーシ１０２の２つの側面がハウジング４１の左右側面部４１ｄ，４１ｅにねじ固定されている。
【００６１】
モータ６２は、円筒形状のモータハウジング６２ａと、モータハウジング６２ａに回転可能に軸支される出力軸６２ｂと、出力軸６２ｂに固定される図示外のロータと、このロータとモータハウジング６２ａとの間に配設される図示外のステータと、を有する。そして、通電によってステータに磁界が発生すると、ステータの磁界とロータの磁界との磁気的な吸引力あるいは反発力によってロータおよび出力軸６２ｂが回転する。通電がなくなると、ロータおよび出力軸６２ｂの回転は停止する。
【００６２】
減速ユニット６３は、ユニットケース６３ａ内の図示外のギア群と、減速出力軸６３ｂとを有する。ギア群は、複数のギアで構成されるものであり、少なくともモータ６２の出力軸６２ｂとともに回転するギアと、減速出力軸６３ｂとともに回転するギアとを有する。そして、この減速ユニット６３による減速率は、１／１０００〜１／５０程度であればよい。たとえば減速率が１／１００である場合、モータ６２の出力軸６２ｂが１００回転することで、減速出力軸６３ｂは１回転する。なお、ギア群に替えて、複数のプーリで構成されるプーリ群などで所望の減速率を得るようにすることもできる。但し、プーリを使用する場合には、プーリとそのプーリに掛け渡すベルトとの間の必然的にすべりが発生してしまうので、ギア群を使用する方が好ましい。
【００６３】
偏心カム６４は、円板形状のカム本体６４ａと、カム本体６４ａに形成される貫通孔６４ｂとを有する。この貫通孔６４ｂの中心軸は、カム本体６４ａの中心軸６４ｃから外れた位置となっている。また、この貫通孔６４ｂには、減速ユニット６３の減速出力軸６３ｂが挿入される。偏心カム６４は、減速出力軸６３ｂと一体的に回転する。
【００６４】
減速出力軸６３ｂが回転すると、偏心カム６４は、その貫通孔６４ｂを中心として回転する。また、この回転に伴って、偏心カム６４は、貫通孔６４ｂの中心軸に対して垂直な面内で移動する。偏心カム６４のこの移動範囲は、貫通孔６４ｂの中心軸とカム本体６４ａの中心軸６４ｃとの距離によって決まり、これら中心軸同士の距離が大きければ大きいほど、移動範囲は広くなる。
【００６５】
偏心リンク板６１は、略長方形の板形状を有するリンク板本体６１ａと、リンク板本体６１ａに形成される長孔６１ｂと、駆動軸５１とは反対側の端部に突出して設けられるセンサ用突部６１ｃと、駆動軸５１を挿入し固定する貫通孔６１ｄと、を有する。リンク板本体６１ａは、その長尺方向の一端部の貫通孔６１ｄにおいて駆動軸５１に固定される。長孔６１ｂは、その長尺方向がリンク板本体６１ａの長尺方向に沿った形状に形成されている。センサ用突部６１ｃは、その先端がモータ６２側に向かって折れ曲がり、その先端部分が後述するセンサ６５，６６によって検出されるようになっている。
【００６６】
そして、駆動ユニットは、この偏心リンク板６１の長孔６１ｂに偏心カム６４のカム本体６４ａが挿入され、且つ、偏心カム６４の貫通孔６４ｂの中心軸と駆動軸５１の中心軸とが略平行となるように、ハウジング４１に固定されている。これにより、偏心カム６４がその貫通孔６４ｂを中心として回転すると、偏心カム６４の回転に伴う移動にしたがって、偏心リンク板６１は、駆動軸５１を中心として駆動軸５１とともに、所定の角度範囲内で揺動する。
【００６７】
なお、偏心リンク板６１の揺動の角度範囲は、偏心カム６４の大きさなどに応じて決まる。すなわち、偏心カム６４における貫通孔６４ｂの中心軸とカム本体６４ａの中心軸６４ｃとの距離を大きくすればするほど、偏心リンク板６１の揺動の角度範囲を広げることができる。
【００６８】
また、駆動ユニットは、偏心カム６４が所定の範囲内で移動する際に、少なくともある一ヶ所において駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが接触または近接するように、ハウジング４１に固定されている。なお、この実施の形態では、図５（Ａ）に示す状態において、両ロックアーム５３，５４が接触または近接し、すなわち両ロックアーム５３，５４が閉じている状態となる。図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）に示す状態から偏心カム６４が略１８０度回転した位置が、両ロックアーム５３，５４が最も離間し、すなわち両ロックアーム５３，５４が開いている状態となる。これにより、駆動ユニットのモータ６２を通電により回転させることで、駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４を開いたり閉じたりすることができる。なお、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とは、最も閉じたときに、厳密には接触していなくてもよい。最も閉じたときの駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端との間隔が、自転車の車輪の幅よりも狭くなっていればよい。
【００６９】
また、ハウジング４１内には、閉位置検出センサ６５と、開位置検出センサ６６と、がセンサ基板１０１とともに配設されている。センサ基板１０１は、シャーシ１０２に固定される。閉位置検出センサ６５および開位置検出センサ６６は、偏心リンク板６１の位置を光学的に検出する光センサを用いればよい。光センサは、発光素子と受光素子を有し、発光素子からの光の受光素子における受光状態の変化を検出するセンサである。また、光センサには、発光素子と受光素子との相対位置に応じて反射型と透過型の２種類が存在する。
【００７０】
たとえば、閉位置検出センサ６５として透過型の光センサを用いる場合、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが接触または近接している状態での偏心リンク板６１のセンサ用突部６１ｃが閉位置検出センサ６５の発光素子と受光素子との間に位置するように閉位置検出センサ６５を配置する。なお、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが離れている状態におけるセンサ用突部６１ｃが閉位置検出センサ６５の発光素子と受光素子との間に位置しないように設置する必要がある。閉位置検出センサ６５は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
【００７１】
また、開位置検出センサ６６として透過型の光センサを用いる場合、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが最も離れた状態での偏心リンク板６１のセンサ用突部６１ｃが開位置検出センサ６６の発光素子と受光素子との間に位置するように開位置検出センサ６６を配置する。なお、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが最も離れていない状態での偏心リンク板６１が発光素子と受光素子との間に位置しないような位置に、開位置検出センサ６６を設置する必要がある。開位置検出センサ６６は、受光素子が受光しなくなると検出信号を出力する。
【００７２】
検出軸５２のフランジ４５よりも突出している先端部には、貫通孔５２ａが形成されている。貫通孔５２ａは、検出軸５２の中心軸と略垂直となる向きに形成されている。貫通孔５２ａには、ペダル押上レバー７１が挿入される。ペダル押上レバー７１は、円柱形状に形成されている。したがって、検出軸５２が回転すると、ペダル押上レバー７１は検出軸５２の周囲で回転する。
【００７３】
また、車両ロック装置３は、ペダル７２を有する。ペダル７２は、略長方形形状のペダル本体７２ａと、ペダル本体７２ａの長尺方向の一端に配設されるペダルリンク板７２ｂと、を有する。ペダル本体７２ａは、その長尺方向の他端において、車輪レール２１の２つの側面２１ｂ，２１ｂや、車輪レール３１の２つの側面３１ｂ，３１ｂの間に配設される固定軸７２ｃを中心として回転可能に設置されている。これにより、ペダル７２は、その一端を中心として回転することができる。
【００７４】
ペダルリンク板７２ｂは、ペダル本体７２ａを車輪レール２１，３１上に配設させた状態で、車輪レール２１，３１に形成された貫通孔７５（図３参照）を貫通して、車輪レール２１，３１の裏側へ突出する。そして、ペダルリンク板７２ｂの２１，３１の裏側へ突出している先端部には、貫通孔７２ｃが形成されている。貫通孔７２ｃには、ペダル押上レバー７１が挿入される。したがって、たとえば、ペダル本体７２ａの一端が持ち上がっている状態から車輪の荷重などによってペダル本体７２ａが押し下げられると、ペダル押上レバー７１も押し下げられる。ペダル押上レバー７１は、この押し下げる力によって検出軸５２を中心として回転し、この回転とともに検出軸５２も回転することになる。
【００７５】
検出軸５２のハウジング４１内の端部には、検出板７３が固定されている。また、ハウジング４１内部には、付勢部材としての巻バネ７４と、駐車検出センサとしての押下検出センサ７５と、が配設されている。
【００７６】
検出板７３は、略長方形形状に形成された検出板本体７３ａと、貫通孔７３ｂと、検出板本体７３ａの先端側であって、貫通穴７３ｂあたりからモータ６２側に向かって曲げられたセンサ板部７３ｃと、を有する。検出板本体７３ａは、その長尺方向一端部において検出軸５２に固定されている。貫通孔７３ｂは、検出板本体７３ａの長尺方向の他端寄りに形成されている。センサ板部７３ｃの一部は、偏心リンク板６１の図２における右側面部４１ｄ側の側面において、上下方向において間隔をあけて重なるように配置されている。
【００７７】
巻バネ７４は、コイル部７４ａと、コイル部７４ａの両端に形成される一対のフック部７４ｂとを有する。一対のフック部７４ｂの中の一方のフック部７４ｂは、検出板７３の貫通孔７３ｂに架けられている。一対のフック部７４ｂの中の他方のフック部７４ｂは、図示外のハウジング４１の上面部４１ａの裏面に架けられている。これにより、検出軸５２には、ペダル押上レバー７１を持ち上げる向きの力が付勢される。また、この巻バネ７４による付勢力によって、ペダル７２の上に自転車が乗っていない状態では、車輪レール２１，３１に取り付けられたペダル本体７２ａの一端は、車輪レール２１，３１から浮き上がった状態（図３参照）に維持される。
【００７８】
押下検出センサ７５は、検出板本体７３ａの位置を検出するものであり、特に、ペダル本体７２ａの一端が車輪レール２１，３１に接している状態あるいは近接している状態における検出板本体７３ａの位置を検出するものである。この押下検出センサ７５としては、たとえば透過型の光センサなどを使用すればよい。そして、押下検出センサ７５は、透過型の光センサの受光素子が受光しなくなると、検出信号を出力する。この押下検出センサ７５は、この実施の形態では、閉位置検出センサ６５および開位置検出センサ６６とともに、センサ基板１０１上に配設されている。しかも、このセンサ基板１０１は上述したシャーシ１０２に固定されるとともに、ハウジング４１の上面部４１ａの面に対して垂直となる方向に配設されている。
【００７９】
図９は、図１中の集金ユニット４および駐輪システムの制御系を示すブロック図である。
【００８０】
集金ユニット４は、時刻情報を出力するタイマ８１と、データを記憶する記録部８２と、入力キー８３と、表示部８４と、紙幣や貨幣が投入される料金回収部８５と、車両ロック装置３のモータ６２に通電するモータ駆動部８６と、マイクロコンピュータと、を有する。マイクロコンピュータは、図示外の駐輪制御プログラムを実行することで、駐車検出部９１と、通電制御手段としての施錠制御部９２と、料金計算部９３と、入金計量部９４と、通電制御手段としての開錠制御部９５と、を実現する。駐輪制御プログラムは、たとえば図示外のコンパクトディスクなどのコンピュータ読取可能な記録媒体や電気通信回線などの伝送媒体を媒体として、記録部８２に記憶することができる。
【００８１】
駐車検出部９１は、押下検出センサ７５から検出信号が入力されると、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ８１から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部８２に記録させるものである。
【００８２】
施錠制御部９２は、駐車検出部９１に検出信号が入力した後に、モータ駆動部８６に通電を開始させる。また、施錠制御部９２は、閉位置検出センサ６５から検出信号が入力されると、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００８３】
なお、駐車検出部９１に検出信号が入力してから施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるまでの期間は、任意の時間に設定することができる。つまり、駐車検出部９１に検出信号が入力したら直ちに施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるように設定しても良いし、駐車検出部９１に検出信号が入力してからたとえば２０分などの所定の時間が経過してから、施錠制御部９２がモータ駆動部８６に通電を開始させるように設定してもよい。
【００８４】
料金計算部９３は、入力キー８３において清算の対象となる低ラックユニット１あるいは高ラックユニット２がたとえばラックユニット毎に固有の識別番号によって指定されると、記録部８２からそのラックユニットの駐車開始時刻を読み取るとともに、タイマ８１から現在の時刻情報を読み取り、それらの時間差に基づいて料金を計算するものである。また、料金計算部９３は、計算した料金を表示部８４に表示させる。
【００８５】
入金計量部９４は、料金回収部８５に投入された料金を計算するものである。そして、入金計量部９４は、投入された料金が料金計算部９３によって計算された料金以上になったら、開錠制御部９５へ通知を行う。
【００８６】
開錠制御部９５は、入金計量部９４からの通知があったらモータ駆動部８６に通電を開始させる。また、開錠制御部９５は、開位置検出センサ６６からの検出信号が入力されると、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００８７】
次に、本発明に係る駐輪システムの全体の動作を説明する。
【００８８】
自転車に乗ってきた人は、たとえば低ラック用の車輪レール２１に自転車を載せる。具体的には、低ラック用の車輪レール２１の低くなっている後端側から先端側に向かって自転車を押すことで、低ラック用の車輪レール２１に自転車を載せることができる。この際、自転車の前輪は低ラック用の車輪レール２１の途中に設けられたローラ２３を乗り越えるため、自転車は、後ろに下がらないように保持される。また、低ラック用の車輪レール２１には、ガイド部材２２が設けられているので、自転車から手を離したとしても、自転車が倒れて低ラック用の車輪レール２１から落ちてしまうことはない。また、低ラックユニット１に駐車した自転車の前輪は、ペダル７２に載置される。
【００８９】
この前輪の載置、すなわち駐車した自転車の重さによって、ペダル７２は押し下げられる。ペダル７２が押し下げられると、ペダルリンク板７２ｂによって、ペダル押上レバー７１も押し下げられる。ペダル押上レバー７１は検出軸５２の周囲で回転するようになっているので、ペダル押上レバー７１が押し下げられることで、検出軸５２が回転する。検出軸５２と一体的に固定されている検出板７３は、検出軸５２とともに回転する。検出板７３のセンサ板部７３ｃが押下検出センサ７５の発光素子と受光素子との間に入ると、押下検出センサ７５は、検出信号を出力する。
【００９０】
この押下検出センサ７５からの検出信号が駐車検出部９１に入力されると、駐車検出部９１は、その検出信号の入力タイミングにおける時刻情報をタイマ８１から読み取り、その読み取った時刻情報を駐車開始時刻として記録部８２に記録させる。
【００９１】
また、施錠制御部９２は、駐車検出部９１に検出信号が入力された後に、モータ駆動部８６にモータ６２への通電を開始させる。モータ駆動部８６による通電によってモータ６２の出力軸６２ｂは回転を開始し、この出力軸６２ｂの回転を減速した回転によって偏心カム６４も回転を開始する。偏心カム６４の回転に伴う移動にしたがって駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４は閉方向に回動していく。そして、閉位置検出センサ６５から検出信号が入力されると、施錠制御部９２は、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００９２】
閉位置検出センサ６５からの検出信号が出力される状態では、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが接触または近接している。また、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とが接触または近接することで円環が形成されるため、この円環とペダル７２に載っている車輪のリムとが鎖のように連結された状態になる。つまり、駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とで車輪を挟むこととなる。その結果、低ラックユニット１から自転車を引き出そうとしても、その自転車の車輪のリムが駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４に引っかかるので、自転車を引き出すことはできない。つまり、自転車は低ラックユニット１に施錠された状態になる。
【００９３】
次に、自転車の出車動作について説明する。先の低ラックユニット１から自転車を出車させたい人は、入力キー８３を操作して、その低ラックユニット１を指定する。料金計算部９３は、この入力キー８３によって指定された低ラックユニット１の駐車開始時刻を記録部８２から読み取るとともに、タイマ８１から現在の時刻情報を読み取る。このときの現在時刻は、駐車終了時刻となる。そして、料金計算部９３は、それら駐車開始時刻と駐車終了時刻との時間差に基づいて駐車料金を計算し、計算した駐車料金を表示部８４に表示させる。
【００９４】
自転車を出車させたい人は、表示部８４に表示された駐車料金を料金回収部８５に投入する。入金計量部９４は、料金回収部８５に投入された料金が料金計算部９３によって計算された料金以上になったら、開錠制御部９５への通知を行う。なお、投入された料金が駐車料金を超えている場合には、入金計量部９４は、その差額を料金回収部８５に返金させればよい。
【００９５】
開錠制御部９５は、入金計量部９４からの通知があったら直ちにモータ駆動部８６に通電を開始させる。モータ駆動部８６による通電によってモータ６２の出力軸６２ｂは施錠時と同一方向に回転を開始し、この出力軸６２ｂの回転を減速した回転によって偏心カム６４も回転を開始する。偏心カム６４の回転に伴う移動にしたがって駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４は開方向に回転していく。そして、開位置検出センサ６６からの検出信号が入力されると、開錠制御部９５は、モータ駆動部８６による通電を停止させる。
【００９６】
開位置検出センサ６６から検出信号が出力されている状態では、駆動ロックアーム５３の他端と従動ロックアーム５４の他端とは、最も離れた状態になっている。したがって、自転車を出車させたい人は、低ラックユニット１から自転車を引き出すことができる。
【００９７】
なお、自転車を高ラックユニット２に駐車する場合の駐輪システムの動作は、上述した低ラックユニット１に自転車を駐車する場合と同様であり、その説明を省略する。
【００９８】
以上のように、この実施の形態に係る駐輪システムでは、低ラックユニット１および高ラックユニット２に駐車された自転車を施錠し、且つ、駐車料金の支払いに応じてそれを開錠することができる。また、この実施の形態に係る駐輪システムは、低ラックユニット１および高ラックユニット２への自転車の駐車を管理することができる。
【００９９】
特に、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、車輪をロックする駆動ロックアーム５３と、駆動ロックアーム５３とともに回転可能な偏心リンク板６１と、通電により出力軸６２ｂを回転するモータ６２と、出力軸６２ｂとともに回転する偏心カム６４と、偏心リンク板６１に形成されて偏心カム６４が挿入される長孔６１ｂと、を有するものである。そのため、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、モータ６２の出力軸６２ｂの回転によって偏心カム６４を回転させ、偏心カム６４の回転に伴う変位によって偏心カム６４が挿入される偏心リンク板６１を揺動させ、偏心リンク板６１とともに駆動ロックアーム５３を揺動させることができる。したがって、通電によって出力軸６２ｂを一方向に回転することができる単純なモータ６２を使用して、駆動ロックアーム５３を開閉することができる。
【０１００】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、駆動ロックアーム５３によって車輪をロックしている状態を偏心リンク板６１の位置に基づいて検出する閉位置検出センサ６５と、駆動ロックアーム５３が開いている状態を偏心リンク板６１の位置に基づいて検出する開位置検出センサ６６と、を有し、モータ６２が、閉位置検出センサ６５あるいは開位置検出センサ６６による偏心リンク板６１の検出に基づいて通電を停止されるものである。そのため、通電によって出力軸６２ｂを一方向に回転することができる単純なモータ６２を使用して、駆動ロックアーム５３により車輪をロックしている状態と駆動ロックアーム５３が開いている状態とに制御することができる。しかも、駆動ロックアーム５３をモータ６２の回転のみで開閉することでロックしているので、駆動ロックアーム５３の開閉状態を目視により確認することで、車輪がロックされているか否かを簡単に判断することができる。
【０１０１】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、偏心カム６４が、円柱形状の外周部において偏心リンク板６１と接し、駆動ロックアーム５３によって車輪をロックしている状態においては、図５に示すように、偏心リンク板６１と偏心カム６４とが接する位置６４ｄと、偏心カム６４の外周部の中心６４ｃと、偏心カム６４の回転中心（６３ａ）とが略一直線上に位置するものである。このため、駆動ロックアーム５３によって車輪をロックしている状態において、この駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４を開こうとした場合、この開く力によって偏心リンク板６１が偏心カム６４に作用させる力は、ほぼそれらの接点６４ｄから偏心カム６４の回転中心６３ａに向かった方向の力となる。しかも、偏心リンク板６１が接している部位６４ｄにおける偏心カム６４の接線と、この開く力によって偏心リンク板６１が偏心カム６４に作用させる力の方向とは、略垂直になる。したがって、駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４を開こうとする力によって偏心リンク板６１が偏心カム６４に作用させる力は、偏心カム６４を回転させる方向（偏心カム６４の接点６４ｄでの接線方向）の分力をほとんど生じない。その結果、駆動ロックアーム５３によって車輪をロックしている状態においてこの駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４を開こうとしても、その開く力によって偏心カム６４が回転し難いため、駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４による車輪のロック状態を維持することができる。
【０１０２】
しかも、この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、出力軸６２ａと偏心カム６４との間に、出力軸６２ｂの回転数よりも偏心カム６４の回転数が低くなるように減速する減速ユニット６３が設けられている。このため、偏心カム６４を回転させる力は、減速ユニット６３によって増速されてモータ６２の出力軸６２ｂに作用する。したがって、ロータとステータとの間に働くコギングトルクの抵抗力が極めて大きくなり、モータ６２に通電がなされていない状態であっても、両ロックアーム５３，５４を開く方向に力を加えたとしても両ロックアーム５３，５４はほとんど動かない。このため、偏心カム６４に伝わる力も小さくなり、偏心カム６４は周りにくくなる。その結果、モータ６２として小型で低出力のものを利用しつつ、駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４による車輪のロック状態を維持することができる。
【０１０３】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、略長方体形状のハウジング４１と、ハウジング４１の正面部４１ｂに回転可能に軸支され、ハウジング４１外において駆動ロックアーム５３や従動ロックアーム５４が配設されるとともにハウジング４１内において偏心リンク板６１が配設される駆動軸５１と、を有するものである。
【０１０４】
この構成を採用すれば、駆動軸５１をハウジング４１の正面部４１ｂに軸支して、モータ６２、偏心カム６４および偏心リンク板６１をハウジング４１内に配設することができる。これにより、モータ６２、偏心カム６４および偏心リンク板６１に、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。
【０１０５】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、駆動ロックアーム５３とともに車輪をロックするための略円環を形成する従動ロックアーム５４と、駆動ロックアーム５３の一端部に形成される係合部５５と、従動ロックアーム５４の一端部に形成される係合部５６と、を有し、駆動ロックアーム５３の係合部５５と従動ロックアーム５４の係合部５６とが互いに嵌り込むように各係合部５５，５６が対向して且つ回転可能に配設されているものである。
【０１０６】
このため、駆動ロックアーム５３とともに従動ロックアーム５４を揺動することができる。また、従動ロックアーム５４は、駆動ロックアーム５３とは逆回りに揺動する。これにより、駆動ロックアーム５３だけを揺動させて開く場合に比べて、略二倍の開き角を確保することができる。逆にいえば、たとえば偏心カム６４を小径化して駆動ロックアーム５３の揺動させる角度を略半分にしたとしても、駆動ロックアーム５３だけを揺動させて開く場合と同じ開き角を確保することができる。これにより、車輪ロック装置３を小型軽量にすることができる。なお、係合部５５を凸部のみとするとともに係合部５６を凹部のみとしたり、両者の関係をその逆としても同様の効果を得ることができる。
【０１０７】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、略長方体形状のハウジング４１と、ハウジング４１の正面部４１ｂに回転可能に軸支され、ハウジング４１外において駆動ロックアーム５３が配設されるとともにハウジング４１内において偏心リンク板６１が配設される駆動軸５１と、駆動軸５１と平行に並べてハウジング４１の正面部４１ｂに回転可能に軸支され、駐車した車両の車輪によって回転させられる検出軸５２と、を有し、従動ロックアーム５４が、検出軸５２に回転可能に軸支されるものである。
【０１０８】
この構成を採用すれば、駐車した車両の車輪によって回転させられる検出軸５２を利用して、従動ロックアーム５４を、ハウジング４１外において、駆動ロックアーム５３と対向して且つ回転可能に配設することができる。しかも、駆動軸５１および検出軸５２をハウジング４１の正面部４１ｂに軸支して、モータ６２、偏心カム６４および偏心リンク板６１などをハウジング４１内に配設して、モータ６２、偏心カム６４および偏心リンク板６１などに、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。
【０１０９】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３では、駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４は、ポリカーボネート樹脂などのエンジニアリングプラスチックで形成されているものである。このため、ロックした車輪などに、これら駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４が当たったとしても、車輪を傷つけ難くなる。
【０１１０】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、駐車する車輪により押し下げられるペダル７２と、ペダル７２が押し下げられることで変位する検出板７３と、ペダル７２が押し下げられた状態での検出板７３を検出する押下検出センサ７５と、検出板７３が押下検出センサ７５から離間する方向に力を付勢する巻バネ７４と、を有する。このため、ペダル７２が押し下げられたことを、つまり車両の車輪がロック可能な正しい位置にあることを押下検出センサ７５で検出することができる。そして、この押下検出センサ７５の検出信号に基づいてモータ６２を制御し、車輪をロックすることができる。
【０１１１】
この実施の形態に係る車輪ロック装置３は、略長方体形状のハウジング４１と、ハウジング４１の正面部４１ｂに回転可能に軸支され、ハウジング４１内において検出板７３が配設される検出軸５２と、ハウジング４１外において、検出軸５２の周囲で回転可能に配設されて巻バネ７４の付勢力にしたがってペダル７２を押し上げるペダル押上レバー７１と、を有するものである。このため、検出軸５２をハウジング４１の正面部４１ｂに軸支して、検出板７３、押下検出センサ７５および巻バネ７４をハウジング４１内に配設することができる。これにより、検出板７３、押下検出センサ７５および巻バネ７４に、雨などの水に濡れたり埃が溜まったりし難い防塵防水構造にすることができる。また、自転車が低ラックユニット１や高ラックユニット２から出車すると、巻バネ７４の力によって、ペダル７２は押し上げられ、元の状態に戻ることとなる。
【０１１２】
この実施の形態に係る駐輪システムは、車輪が乗る車輪レール２１，３１と、車輪レール２１，３１に乗っている車輪をロックする車輪ロック装置３と、車輪ロック装置３のモータ６２への通電を制御する施錠制御部９２および開錠制御部９５と、を有するものである。これにより、一方向に回転させる単純なモータ６２を使用して駆動ロックアーム５３と従動ロックアーム５４とを開閉し、これにより車輪レール２１，３１に乗っている車輪をロックすることができる。
【０１１３】
以上の実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。たとえば、上記実施の形態では、回転方向が一方向となるモータ６２を使用したが、減速出力軸６３ｂが１８０度回転毎に逆回転する両方向回転モータを使用するようにしたり、減速出力軸６３ｂまたは偏心カム６４の外周に突出部を設け、その突出部がシャーシ１０２などに配設されている突き当たり部に突き当たることで、その回転が停止させられ、以降逆方向に回転することとなる両方向回転モータとしてもよい。
【０１１４】
たとえば、上記実施の形態では、車輪ロック装置３は、駆動ロックアーム５３および従動ロックアーム５４で車輪を挟み込むことで車輪をロックしている。この他にもたとえば、駆動ロックアーム５４のみで車輪を引っ掛けることで車輪をロックするようにしてもよい。
【０１１５】
上記実施の形態では、車輪の下側に車輪ロック装置３を配設している。この他にもたとえば、車輪の前方などに車輪ロック装置３を配設するようにしてもよい。また、自転車の前輪ではなく、後輪に対して車両ロック装置３を配置するようにしてもよい。また、低ラックユニット１のみを複数並べて設置したり、高ラックユニット２のみを複数並べて設置したりしてもよい。
【０１１６】
上記実施の形態では、料金の支払いに応じてロックを開錠している。この他にもたとえば、マンションなどの住居家屋にあっては、暗証番号の入力や、キー操作などに応じてロックを開錠するように構成してもよい。また、一定時間は無料にして、一定時間経過後を有料としたり、料金の支払いの代わりにプリペイドカードなどの磁気カードを挿入することで清算されるようにしてもよい。
【０１１７】
上記実施の形態では、車輪ロック装置３は、車輪レール２１，３１とともに用いられている。この他にもたとえば、車輪ロック装置３を単体で床面や路面に配設するようにしてもよい。このように車輪ロック装置３を単体で使用する場合には、ハウジング４１の上面部４１ａの上に連結アタッチメント部材を配設して、この連結アタッチメント部材でペダル７２を回転可能に軸支すればよい。また、車輪レール２１，３１と、後架台５や前架台６との交差角度は、上述の実施の形態のように４５度とするのではなく、他の角度、たとえば９０度としてもよい。
【０１１８】
上記実施の形態では、自転車の車輪をロックする場合を例に説明している。この他にもたとえば、車輪ロック装置３および駐輪システムは、二輪自動車、一輪車、車椅子、スーパーやゴルフ場のカート、その他の車両をロックするために用いることができる。
【０１１９】
上記実施の形態では、集金ユニット４は、自転車の車輪をロックする複数の車輪ロック装置３の料金を清算している。この他にもたとえば、集金ユニット４は、自転車の車輪をロックする複数の車輪ロック装置３と、自動車をロックする他の車輪ロック装置とを清算するようにしてもよい。さらに他にもたとえば、複数の車輪ロック装置３に対して、複数の集金ユニット４を設けてもよい。特に、このように複数の集金ユニット４で複数の車輪ロック装置３を管理する場合、各車輪ロック装置３の清算がその複数の集金ユニット４のどれであっても清算を可能とすることで、複数の出入口を有する駐輪場などにおいて好適に利用することができる。
【０１２０】
また、ペダル７２と、ペダル７２の上下動を検出する機構は、従動ロックアーム５４の回転中心となる検出軸５２に設けず、他の部分に設けるようにしてもよい。すなわち、検出軸５２とは別に従動ロックアーム５４の回転中心となる軸を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明の車輪ロック装置、駐輪システムおよび駐輪用の駆動ロックアームの駆動方法は、自転車、車椅子、原動機付き自転車、二輪自動車などの車両の車輪をロックするために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明の実施の形態に係る駐輪システムを示す斜視図である。
【図２】図１中の車輪ロック装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１中の車輪ロック装置の車輪レールへの取り付け状態を示す部分断面図である。
【図４】図３の車輪ロック装置の部分断面図で、（Ａ）は図３のＡ−Ａ’断面図で、（Ｂ）は駆動ロックアームの係合部および従動ロックアームの係合部の拡大図である。
【図５】図５は、車輪をロックしているときの車輪ロック装置の状態を示す要部説明図で、（Ａ）は閉じている状態で、（Ｂ）は開いている状態である。
【図６】図６は、図１中の車輪ロック装置の車輪レールへの取り付け状態を示す正面図である。
【図７】図７は、図１中の車輪ロック装置の車輪レールへの取り付け状態を示す一部切欠側面図である。
【図８】図８は、車輪ロック装置内に配設されるセンサ基板であって、（Ａ）は正面図で、（Ｂ）は側面図である。
【図９】図１中の集金ユニットおよび駐輪システムの制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２３】
５３  駆動ロックアーム
６１  偏心リンク板
６２  モータ
６２ｂ  出力軸
６４  偏心カム
６１ｂ  長孔
３  車輪ロック装置
６５  閉位置検出センサ
６６  開位置検出センサ
６３  減速ユニット
４１  ハウジング
５１  駆動軸
５４  従動ロックアーム
５６  凹部
５５  凸部
７２  ペダル
７３  検出板
７５  押下検出センサ（駐車検出センサ）
７４  巻バネ（付勢部材）
５２  検出軸
７１  ペダル押上レバー
２１  低ラック用の車輪レール（車輪レール）
３１  高ラック用の車輪レール（車輪レール）
９２  施錠制御部（通電制御手段）
９５  開錠制御部（通電制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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