一种载车板直行及转向驱动装置

技术领域

本发明涉及机械式停车设备技术领域，更具体的说是涉及一种能够实现载车板直行位移及转向位移的驱动装置。

背景技术

随着我国汽车保有量的增多，为解决停车场地不足的问题，国内的机械式停车设备已得到广泛应用，其中就包括载车板（即地面层载车板）前移旋转停车设备及类似的其他类型停车设备。这些类型的停车设备的运行特点是载车板从停车位位置直行位移至车道位置，然后以载车板靠近车道边线与停车位边线的交点作为回转中心回转90度，从而实现载车板从停车位至车道的转向位移。这些类型停车设备的当前产品采用单一后置驱动，存在运行效率低的缺陷。最近，业内提出了一些前后驱动的技术方案，但存在结构相对复杂或者驱动转换过程耗时较长的不足。因此，设计出结构简单、制作成本低、运行效率高的载车板转向驱动装置，仍然是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种载车板直行及转向驱动装置，目的在于克服当前技术的不足，以简单、可靠、高效、制作成本低的方式实现载车板在停车位与车道位置的直行位移以及转向位移。

为了实现上述目的，本发明采用以下基础技术方案：

以停车位靠近车道一侧为前端、远离车道一侧为后端，以载车板转向位移的回转中心所在侧为内侧、较大转弯半径的另一侧为外侧进行描述；所述载车板为矩形钢构件，用于承载车辆，最大宽度方向尺寸大于所述车辆的宽度方向尺寸，最大长度方向尺寸大于所述车辆的长度方向尺寸。

一种载车板直行及转向驱动装置，其特征在于：包括后端驱动机构、前端驱动机构。

所述后端驱动机构与停车设备控制装置电性连接，设置在载车板的后端位置，包括后电机减速机、后外滚轮、后内滚轮；所述后电机减速机紧固安装在所述载车板之上，输出部件的转动中心线与所述载车板的车长方向中心线垂直；所述控制装置输出信号使得所述后电机减速机的电机正向转动或者反向转动或者停止转动；所述后外滚轮、所述后内滚轮的转动中心线在地面的投影为一根直线，且与所述载车板的车长方向中心线垂直。

所述后端驱动机构的设置方式采用以下两种方式的其中一种：

方式一：所述后电机减速机的数量为一个，为双向两端输出，且其中一端输出配套有离合器单元，所述离合器单元被所述控制装置输出信号控制，处于分离状态或者处于结合状态；其中，所述后电机减速机靠近所述载车板的外侧一端没有配套离合器单元，输出部件与所述后外滚轮紧固连结；靠近所述载车板的内侧一端配套有离合器单元，所述离合器单元的输出部件紧固连结所述后内滚轮。

当所述载车板处于直行状态的时候，所述离合器单元处于结合状态，所述后外滚轮接触地面位置的转动线速度与所述后内滚轮的接触地面位置的转动线速度相同；当所述载车板处于转向状态的时候，所述离合器单元处于分离状态，所述后内滚轮为随动滚轮。

方式二：所述后电机减速机的数量为两个，其中一个的输出部件紧固连结所述后外滚轮，另一个的输出部件紧固连结所述后内滚轮。

当所述载车板处于直行状态的时候，所述后外滚轮接触地面位置的转动线速度与所述后内滚轮的接触地面位置的转动线速度相同；

当所述载车板处于转向状态的时候，所述后外滚轮转动使得所述载车板绕回转中心的转动角速度与所述后内滚轮使得所述载车板绕回转中心的转动角速度相同。

根据以上描述可知：方式一后电机减速机的数量为一个，后端驱动机构的结构相对简单，控制也相对简单；但方式一的后电机减速机的输出轴需要横跨载车板设置，如果车辆从载车板前端进入、从载车板后端驶出，则该输出轴或会对车轮的行驶造成障碍；在这种场合下，就有必要采用方式二。同时，方式二还有载车板转向的时候，后端的两个滚轮同时进行位移驱动，运行更平稳、高效。

所述前端驱动机构设置在所述载车板的前端位置，包括换向单元、直行驱动单元、转向驱动单元。

所述换向单元与停车设备控制装置电性连接，包括位移驱动部件、活动板；所述位移驱动部件包括固定件、移动件，所述固定件的相对位置固定不动，紧固安装在所述载车板之上；所述移动件设置在所述固定件之上，能够被所述控制装置输出信号，相对于所述固定件作往复位移；所述活动板紧固安装在所述移动件之上，跟随所述移动件相对于所述固定件作往复位移；所述移动件的其中一个位移方向使得所述活动板往靠近地面的方向位移，另一个位移方向使得所述活动板往离开地面的方向位移。根据以上描述可知：所述位移驱动部件属于常见、简单的机电部件，可以通过电磁驱动或者电动气缸驱动、电动液压缸驱动产生的往复直线位移来实现，也可以通过机械传动带动凸轮往复转动或者齿轮齿条往复直线位移或者螺旋机构往复直线位移来实现；这些都属于常规技术，这里不作赘述。

所述直行驱动单元、所述转向驱动单元的安装位置采用以下两种方式的其中一种：

方式一：所述直行驱动单元安装在所述载车板之上；所述转向驱动单元安装在所述换向单元的活动板之上；

方式二：所述转向驱动单元安装在所述载车板之上；所述直行驱动单元安装在所述换向单元的活动板之上。

根据常理可知：所述直行驱动单元、所述转向驱动单元的安装位置无论采用上述两种方式的任一种，所述换向单元的位移驱动部件的活动板的位移的两个极限位置将使得所述直行驱动单元、所述转向驱动单元从相对接近地面改变为相对离开地面这两种状态之间进行转换。

所述直行驱动单元与停车设备控制装置电性连接，包括前电机减速机、前外滚轮、前内滚轮；所述前电机减速机的输出部件的转动中心线与所述载车板的车长方向中心线垂直；所述控制装置输出信号使得所述前电机减速机的电机正向转动或者反向转动或者停止转动；所述前内滚轮、所述前外滚轮的转动中心线与所述载车板的车长方向中心线垂直。与前述后内滚轮、后外滚轮的转动中心线限定与所述载车板的车长方向中心线垂直、且限定在地面的投影为一根直线不同的是，前内滚轮、前外滚轮只有转动中心线与所述载车板的车长方向中心线垂直这个限定；其中的原因在于，后内滚轮、后外滚轮在载车板直行或者转向的时候都与地面接触，限定后内滚轮、后外滚轮的转动中心线在地面的投影为一根直线能够使得载车板在转向的时候后内滚轮、后外滚轮的转动不会形成干涉；而前内滚轮、前外滚轮在载车板转向的时候不与地面接触，因此没有必要限定转动中心线在地面的投影是否为一根直线。

所述前外滚轮通过轴承座紧固安装，设置在靠近所述载车板的外侧一端，与所述前电机减速机的输出部件紧固连结；所述前内滚轮通过轴承座紧固安装，设置在所述载车板前端靠近内侧一端，与所述前电机减速机的输出部件紧固连结。

所述前电机减速机的设置采用以下两种方式的其中一种：

方式一：所述前电机减速机的数量为一个，为双向输出，其中一端的输出部件紧固连结所述前外滚轮，另一端的输出部件紧固连结所述前内滚轮；

方式二：所述前电机减速机的数量为两个，其中一个的输出部件紧固连结所述前外滚轮，另一个的输出部件紧固连结所述前内滚轮。

所述前外滚轮、所述前内滚轮的转动方向与所述后外滚轮的转动方向相同，与地面接触的转动线速度与所述后外滚轮与地面接触的转动线速度相同。以上约束条件使得前外滚轮、前内滚轮处于接触地面状态的时候，前端驱动机构、后端驱动机构能够共同驱动载车板作直行位移。

所述转向驱动单元与停车设备控制装置电性连接，包括转向电机减速机、转向滚轮；所述控制装置输出信号使得所述转向电机减速机的电机正向转动或者反向转动或者停止转动。

所述转向电机减速机的输出部件的转动中心线的延长线在地面的投影与所述后外滚轮、所述后内滚轮的转动中心线的延长线在地面的投影的交点，位于通过所述载车板回转中心所作平行于车长方向中心线的连线之上。

所述转向滚轮通过轴承座紧固安装，与所述转向电机减速机的输出部件紧固连结；

当所述载车板处于转向状态的时候，所述转向滚轮的转动方向与所述后外滚轮的转动方向相同，所述转向滚轮转动使得所述载车板绕回转中心的转动角速度与所述后外滚轮使得所述载车板绕回转中心的转动角速度相同。以上约束条件使得转向滚轮处于接触地面状态的时候，前端驱动机构、后端驱动机构能够共同驱动载车板作回转位移。

当载车板位于停车设备的内部车位位置静置，需要往车道方向位移，具体步骤如下：

步骤01：若后端驱动机构的设置采用方式一，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的离合器单元处于结合状态。

步骤02：停车设备控制装置输出信号使得前端驱动机构的换向单元的位移驱动部件动作，使得活动板往前外滚轮以及前内滚轮接触地面、转向滚轮离开地面的位置位移。

步骤03：停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机正向运行，同时使得前端驱动机构的前电机减速机正向运行，前端驱动机构、后端驱动机构共同驱动载车板往车道方向作直行位移。

步骤04：载车板位移到位，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机停止运行，同时使得前端驱动机构的前电机减速机停止运行，载车板在车道位置静置。

当载车板位于车道位置静置，需要作靠近车道边线的90°转向，具体步骤如下：

步骤11：若后端驱动机构的设置采用方式一，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的离合器单元处于分离状态。

步骤12：停车设备控制装置输出信号使得前端驱动机构的换向单元的位移驱动部件动作，使得活动板往转向滚轮接触地面、前外滚轮以及前内滚轮离开地面的位置位移。

步骤13：停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机正向运行，同时使得前端驱动机构的转向电机减速机正向运行，前端驱动机构、后端驱动机构共同驱动载车板往靠近车道边线的90°转向位移。

步骤14：载车板转向到位，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机停止运行，同时使得前端驱动机构的转向电机减速机停止运行，载车板在靠近车道边线的位置静置。

载车板从靠近车道边线的位置静置反方向作90°转向位移的具体步骤以及载车板从位于车道位置静置反方向直行位移的具体步骤，可以从以上描述简单地得出，这里不作赘述。

进一步地，根据前述一种载车板直行及转向驱动装置的基础技术方案，其特征在于：所述转向驱动单元的转向电机减速机改为由所述直行驱动单元的前电机减速机驱动一个齿轮传动副取代；具体是：所述前电机减速机的数量为一个，为两端输出，两端的输出部件分别带动一个链轮链条传动副；两个所述链轮链条传动副的输出轴分别紧固连结所述前外滚轮以及所述前内滚轮；其中一个所述链轮链条传动副的输出轴靠近中间的端部位置安装有齿轮传动副的主动齿轮；所述齿轮传动副的被动齿轮紧固连结所述转向滚轮，所述转向滚轮通过轴承座安装在所述换向单元的活动板之上；

所述换向单元采用铰链结构，以安装有所述齿轮传动副的所述链轮链条传动副的输出轴为铰链轴，所述活动板能够绕所述铰链轴转动；在所述换向单元的位移驱动部件的驱动下，所述活动板绕所述铰链轴作往复摆动位移；其中一个位移方向使得所述活动板往靠近地面的方向位移，另一个位移方向使得所述活动板往离开地面的方向位移。本技术方案以一个齿轮传动副（可以是螺旋齿轮传动副或者是伞齿轮传动副）代替换向电机减速机，通过电磁驱动或者电动气缸驱动、电动液压缸驱动产生的往复直线位移使得安装有转向滚轮的活动板绕链轮链条传动副的输出轴作往复摆动位移，或者通过机械传动带动凸轮往复转动或者齿轮齿条往复直线位移或者螺旋机构往复直线位移使得安装有转向滚轮的活动板绕链轮链条传动副的输出轴作往复摆动位移。本方案的换向单元采用铰链结构，是确保活动板在往复摆动位移的时候齿轮传动副始终处于有效、正确的啮合状态。

进一步地，根据前述一种载车板直行及转向驱动装置的基础技术方案，其特征在于：所述转向驱动单元的转向电机减速机改为由所述直行驱动单元的前电机减速机驱动一个万向联轴节取代；具体是：所述前电机减速机的数量为一个，为两端输出，两端的输出部件分别带动一个链轮链条传动副；两个所述链轮链条传动副的输出轴分别紧固连结所述前外滚轮以及所述前内滚轮；其中一个所述链轮链条传动副的输出轴靠近中间的端部位置安装有万向联轴节；所述万向联轴节的另一端紧固连结所述转向滚轮，所述转向滚轮通过轴承座安装在所述换向单元的活动板之上；

所述换向单元采用铰链结构，以安装有所述万向联轴节的所述链轮链条传动副的输出轴为铰链轴，所述活动板能够绕所述铰链轴转动；在所述换向单元的位移驱动部件的驱动下，所述活动板绕所述铰链轴作往复摆动位移；其中一个位移方向使得所述活动板往靠近地面的方向位移，另一个位移方向使得所述活动板往离开地面的方向位移。本技术方案以一个万向联轴节代替换向电机减速机，通过电磁驱动或者电动气缸驱动、电动液压缸驱动产生的往复直线位移使得安装有转向滚轮的活动板绕链轮链条传动副的输出轴作往复摆动位移，或者通过机械传动带动凸轮往复转动或者齿轮齿条往复直线位移或者螺旋机构往复直线位移使得安装有转向滚轮的活动板绕链轮链条传动副的输出轴作往复摆动位移。本方案的换向单元采用铰链结构，是确保活动板在往复摆动位移的时候万向联轴节始终处于有效、正确的连结状态。

本发明的技术方案解决了现有产品的缺陷，与现有技术的主要区别在于：后端驱动机构提供了更多的结构选择；前端驱动机构通过结构简单的换向单元实现直行驱动和转向驱动之间的切换，并提供了不同的结构选择；后端驱动机构和前端驱动机构的不同结构选择能够产生多种组合；最重要的是：载车板直行或者转向均能够获得后端驱动机构和前端驱动机构的共同驱动，极大地提高了运行的稳定性和效率，且结构简单、制作成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对现有技术以及本发明实施例所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的本发明实施例附图仅仅对应本发明的其中一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图及实施例。

图1附图至图4附图为本发明其中一个实施例的运行示意图；

图中：01车位；02载车板；03回转中心；04车道；04a车道边线；05转向滚轮；06a后内滚轮；06b后外滚轮；07a前内滚轮；07b前外滚轮。

图5附图为本发明另一个实施例其中的前驱动装置结构示意图；

图中：02载车板；05转向滚轮；07a前内滚轮；07b前外滚轮；08前电机减速机；09a链轮；09b链轮；09c链条；10a链轮；10b链轮；10c链条；11a轴承座；11b输出轴；12a轴承座；12b传动轴；12c轴承座；13a轴承座；13b轴承座；13c传动轴；14a伞齿轮；14b伞齿轮；15a轴承座；15b轴承座；15c传动轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1至图4所示，为本发明其中一个实施例的运行示意图。

首先考察图1。图中可见，载车板02当前位于车位01内部静置，图示前方为车道04，车道04靠近车位01的边线为车道边线04a，车道边线04a与车位01的右侧边线的交点为载车板02的回转中心03；因此，图中载车板02的上方为后端，下方为前端，右侧为内侧，作出为外侧。图中可见，载车板02 的后端设置有后驱动装置（图中只显示了其中的后内滚轮06a、后外滚轮06b）；载车板02 的前端设置有前驱动装置（图中只显示了其中的转向滚轮05、前内滚轮07a；前外滚轮07b）。

图中可见，后外滚轮06b、后内滚轮06a的转动中心线在地面的投影为一根直线，且与载车板02的车长方向中心线垂直；前内滚轮07a、前外滚轮07b的转动中心线与载车板02的车长方向中心线垂直；转向滚轮05的转动中心线的延长线在地面的投影与后内滚轮06a、后外滚轮06b的转动中心线的延长线在地面的投影的交点，位于通过载车板02的回转中心03所作平行于车长方向中心线的连线之上。

由于载车板02的当前的运行趋势只能是往车道方向直行位移，因此，图中的转向滚轮05用虚线画出，表示转向滚轮05当前被换向单元驱动，处于离开地面、与地面无接触的状态；而前内滚轮07a、前外滚轮07b当前与地面接触，故用实线画出；后内滚轮06a、后外滚轮06b始终与地面接触，故用实线画出。

图2显示，载车板02在图1的基础上，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机正向运行，同时使得前端驱动机构的前电机减速机正向运行，前端驱动机构、后端驱动机构共同驱动载车板02往车道04方向作直行位移；在此过程中，前内滚轮07a、前外滚轮07b、后内滚轮06a、后外滚轮06b与地面接触的线速度相同。图2所示载车板02已经完全进入车道04的区域，后内滚轮06a、后外滚轮06b的转动中心线的延长线在地面的投影刚好通过载车板02的回转中心03。

图3显示，载车板02在图2的基础上绕回转中心03作转向位移。从前述可知，首先，停车设备控制装置输出信号使得前端驱动机构的换向单元的位移驱动部件动作，使得活动板往转向滚轮05接触地面、前外滚轮07b以及前内滚轮07a离开地面的位置位移。因此，图中的转向滚轮05改为用实线画出，表示转向滚轮05当前被换向单元驱动至与地面接触的状态；而前内滚轮07a、前外滚轮07b当前已经离开地面、与地面无接触，故用虚线画出；后内滚轮06a、后外滚轮06b始终与地面接触，故用实线画出。

然后，停车设备控制装置输出信号使得后端驱动机构的后电机减速机正向运行，同时使得前端驱动机构的转向电机减速机正向运行，前端驱动机构、后端驱动机构共同驱动载车板往靠近车道边线04a的90°转向位移。

图4显示载车板02已经转向到位，在靠近车道边线04a的位置静置。

图5所示，为本发明另一个实施例其中的前驱动装置结构示意图；该实施例对应前述的第一个改进方案，以齿轮转动副取代转向电机减速机。

图中可见，前电机减速机08的数量为一个，为两端输出，其中图示右端的输出部件带动一个由链轮09a、链轮09b、链条09c组成的链轮链条传动副，该链轮链条传动副的输出轴为传动轴13c，紧固连结有前内滚轮07a，传动轴13c被轴承座13a、轴承座13b设置在载车板02之上；前电机减速机08的左端的输出部件带动一个由链轮10a、链轮10b、链条10c组成的链轮链条传动副，该链轮链条传动副的输出轴为传动轴12b，紧固连结有前外滚轮07b，传动轴12b被轴承座12a、轴承座12c设置在载车板02之上。

图中可见，左侧的链轮链条传动副的传动轴12b的右端安装有齿轮传动副的主动齿轮（为伞齿轮14a），该齿轮传动副的被动齿轮（为伞齿轮14a）通过传动轴15c紧固连结转向滚轮05，转向滚轮05通过轴承座15a、轴承座15b安装在换向单元的活动板（图中没有显示）之上。

从前述可知，本方案的换向单元采用铰链结构，以安装有齿轮传动副的链轮链条传动副的传动轴12b为铰链轴，活动板能够绕铰链轴转动；在换向单元的位移驱动部件的驱动下，活动板绕铰链轴作往复摆动位移；其中一个位移方向使得活动板往靠近地面的方向位移（使得转向滚轮05接触地面，前内滚轮07a、前外滚轮07b离开地面），另一个位移方向使得活动板往离开地面的方向位移（使得转向滚轮05离开地面，前内滚轮07a、前外滚轮07b接触地面）。

前述的第二个改进方案（即采用万向联轴节方案）参照以上所述可以清晰理解，这里不作赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不分离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。