小區立體式單車停車裝置的設計與研究

宋文歌 葉劍

摘? 要：文章對生活中幾種常見的單車停車裝置進行了調研，通過分析各種停車裝置的單車固定機構、升降機構和單車移動機構的類型及其優缺點，文章提出了環形雙層立體停車架的設計方案。

關鍵詞：小區;單車;停車裝置;雙層

中圖分類號：TP391.7? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）06-0098-03

1 研究背景

隨著各城市中私家車數量大幅上漲，公共道路擁擠給人們出行造成不便的同時，也帶來了安全隱患。因此，單車成為一種方便的短途交通工具，在環保時代，也符合“綠色出行”的理念。那么，隨之而來的便是單車的停放問題，尤其是居民小區內的單車停放。經過走訪發現，單車占用樓道以及機動車停車位的現象在諸多小區均有發生，高層住宅樓道內同時停放四五輛也實屬常見。

經過市場調研，現今存在的車輛停車裝置主要有以下幾種類型：

（1）并排單層停車架。此類單車停放裝置一般供單車并排停放，裝置占地面積為較長的規則矩形，而小區內空地形狀通常呈不規則的碎片化零星分布，所以這種單車停放裝置一般用于馬路上的公共單車，不適宜在小區內布置。

（2）并排雙層立體停車架。此類單車停放裝置針對并排單層停車架進行了改進，采用了雙層機構，在相同占地面積下單車停放數量翻倍，通過提高停車密度，提高了上層空間的利用率。但與并排單層停車架存在類似問題，由于需要占用較長空地，所以無法在小區內大規模使用。

（3）并排立式停車架。與并排單層停車架相比較，此類單車停車裝置可減少占地面積的寬度，相應提升空間利用率，但占地長度仍未有改進。

（4）環形繞軸立體停車架。此類單車停放裝置能夠在很大程度上彌補并排式停車裝置的缺點，可盡量利用小區內碎片區域，多設停放點，方便居民停放和取車。但裝置僅僅利用了上層空間，下層空間利用率不足。

通過對現存單車停放裝置的比較，得出現階段居民小區單車停放存在的兩大主要問題：一是小區碎片空間利用不充分;二是考慮占地面積有限、單車停放裝置缺乏原始規劃等居民小區內存在的單車停放問題，為了緩解小區的單車停放壓力，本文提出了“環形雙層立體停車架”的設計方案。

2 總體結構與工作原理

本裝置為圓柱形雙層結構（如圖1所示），上下兩層均可停放單車。單車的上下移動和單車在第二層的左右移動通過專用電機實現，操作方便。圓柱形設計便于各方位進行單車存取（除了升降裝置處），達到高效省時的目的。為了防止雨雪和日曬，裝置設計了頂棚，可以在一定程度上減小惡劣天氣對車身的損壞。

由于裝置的雙層結構，裝置第一層采用抽屜式設計，采用可內外滑動的車輛固定架。用戶在存車時可以將車輛固定架如抽屜般拉出，把自己的單車固定其上，再將車輛固定架推回即可，存放簡單。取車時則將存有自己單車的車輛固定架拉出，取走自己的單車，再推回車輛固定架即可。

裝置第二層采用了繞軸滑動式的停車位設計，使用者停車時可以將空的二層車輛固定架通過內外兩層圓形導軌移動至升降裝置處，按動按鈕等待電梯降下之后拉出車輛固定架，放入單車，再按動按鈕使升降裝置上升，將車輛固定架抬升至二層。取車時同理，將存有自己單車的車輛固定架通過導軌移動至升降裝置處，按動按鈕升降裝置下降，取出單車，按動按鈕升降裝置歸位，將空的單車固定架歸位到導軌上即可。

3 主要部件設計

3.1 車輪固定板設計

如圖2所示，在單車固定板上，靠近中軸端一側設置三塊車輪固定板，用來限制單車前輪的左右擺動和向前滾動;遠離中軸端一側設置兩塊車輪固定板，其間串一根細鐵絲，用來限制單車后輪的左右擺動和后退。其中，后輪固定板采用三角形結構是為了更好地將車停入固定架，細鐵絲則在防止單車后退的同時更好地限制了單車后輪左右搖擺的幅度。考慮到裝置整體不會出現大幅度振動搖晃，采用此種固定方式制造成本低，用戶操作簡單方便。

3.2 單車固定架存放裝置設計

如圖1中第2部分所示，單車固定架存放于特定裝置中，此裝置采用抽屜式設計，用于拉出和推回單車固定架。推拉操作通過存放裝置下方對稱安裝的4個定向輪實現。存放裝置由六塊板構成，左右兩塊長板限制了固定架在推拉過程中的左右偏移。前后兩塊板的作用是通過限制靠近中軸端的兩個滾輪的位置，進而限制固定架的移動范圍，使固定架不會因拉出距離太長而脫離存放裝置。另外，在左右兩塊長板上還分別固定了兩塊板，其目的是保證公共停車裝置的安全，使單車固定架不會被輕易拿走。

3.3 升降裝置設計

如圖3所示，升降裝置由升降架，導軌滑塊，絲桿，電機等部分組成。在升降架靠近中軸端一側安裝滑塊和導軌，在遠離中軸端一側的其中一邊安裝導軌和滑塊，另一邊安裝絲桿。電機和絲桿通過聯軸器相連，電機通電后帶動絲桿轉動，裝置實現升降，達到存取單車的目的。

4 結束語

該裝置占地為圓形，半徑2.4米，總占地面積約為18平方米。單車總停放量為20，停車密度為每平方米1輛。裝置滿載時總重200kg，其中第二層重60Kg。立體的造型設計，增加了小區單位面積的停車數量，圓柱形的設計使用和操作簡便，老人和小孩都能輕便進行單車存取。同時，裝置占地面積小，可在小區內多處放置，增加碎片空間的利用率。

本作品榮獲全國大學生機械設計大賽省賽三等獎。

參考文獻：

[1]劉磊，盧正.一種懸掛式立體自行車停車位[J].機電信息，2017（6）：77-78.

[2]周倩，曠瑩.“共享單車”熱潮引發的城市非機動車停車空間設計的思考[J].現代園藝，2018（6）：119-120.

[3]張良，陶曉.自行車雙層停車架中的助力機構設計[J].現代制造技術與裝備，2016（5）：51-52.

[4]戴競鋒.成都市玉林社區自行車停車點規劃設計分析[J].工程建設與設計，2016（7x）：16-17.