一种载车板平面纵向及横向移动系统

1.一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统适用于车位沿纵向轴线连续排列以及沿横向轴线连续排列、纵向轴线和横向轴线相互垂直的二维矩形平面停车区域；所述连续排列是广义上的“连续”概念、指车位排列时车位之间不一定紧挨排列、可以存在间隔、但不能存在妨碍载车板在车位之间移动的障碍物；所述车位是指可容纳载车板及车辆的矩形空间；所述二维矩形平面停车区域需至少留出一个车位不放置载车板，称为周转车位；所述系统包括设备框架、纵向移动装置、横向移动装置、载车板、定位装置、检测装置以及控制装置；所述设备框架采用公知技术制造、为钢结构构件或者是钢筋混凝土加钢构构件，用于构建上述二维矩形平面停车区域的车位（1）的空间和安装零部件；所述纵向移动装置采用公知技术制造，包括纵向驱动机构（7）和纵向导轨（6）；纵向驱动机构（7）为电机/减速机/齿轮机构，每个车位（1）的底板上部至少安装一套；纵向导轨（6）在每个车位（1）的底板上部安装，至少为两套，截面形状为普通的矩形；所述横向移动装置采用公知技术制造，包括横向驱动机构（8）和横向导轨（3）；横向驱动机构（8）为电机/减速机/齿轮机构，每个车位（1）的底板上部至少安装一套；横向导轨（3）在每个车位（1）的底板上部安装，至少为两套，截面形状为普通的矩形；纵向导轨（6）和横向导轨（3）的上表面处于同一平面并在车位（1）的底板上部形成若干平滑的、称为导轨交汇点（4）的交汇位置；所述载车板采用公知技术制造，包括载车板框架（11）、自动转向滚轮机构（9）、纵向齿条（10）和横向齿条（12）；载车板框架（11）为钢结构的矩形框架，上部可承载车辆；自动转向滚轮机构（9）安装在载车板框架（11）的底部，其数量等于车位（1）的底板上部安装的纵向导轨（6）和横向导轨（3）的导轨交汇点（4）的数量，而且其安装位置为载车板在车位（1）正常静置时对应的车位（1）的底板上部安装的纵向导轨（6）和横向导轨（3）的导轨交汇点（4）的位置；
纵向齿条（10）安装在载车板框架（11）的底部，其数量等于车位（1）的底板上部安装的纵向驱动机构（7）的数量，其安装位置为纵向齿条（10）的宽度中心线与载车板在车位（1）正常静置时对应的车位（1）的底板上部安装的纵向驱动机构（7）的齿轮宽度中心线重合；横向齿条（12）安装在载车板框架（11）的底部，其数量等于车位（1）的底板上部安装的横向驱动机构（8）的数量；其安装位置为横向齿条（12）的宽度中心线与载车板在车位（1）正常静置时对应的车位（1）的底板上部安装的横向驱动机构（8）的齿轮宽度中心线重合；纵向齿条（10）和横向齿条（12）在车位（1）的底板上部形成交汇；在纵向齿条（10）和横向齿条（12）的交汇位置上，纵向齿条（10）须留出供载车板横向移动时横向驱动机构（8）其中与横向齿条（12）啮合的齿轮越过纵向齿条（10）所需的避让空间；横向齿条（12）须留出供载车板纵向移动时纵向驱动机构（7）其中与纵向齿条（10）啮合的齿轮越过横向齿条（12）所需的避让空间；由于纵向齿条（10）和横向齿条（12）均存在无齿形的缺口，故纵向驱动机构（7）的电机/减速机/齿轮机构其中与纵向齿条（10）啮合的齿轮须为同向、同步转动的、由两个以上齿轮组成的齿轮副，且齿轮副的中心距须大于纵向齿条（10）的无齿形缺口宽度；载车板横向驱动机构（8）的电机/减速机/齿轮机构其中与横向齿条（12）啮合的齿轮须为同向、同步转动的、由两个以上齿轮组成的齿轮副，且齿轮副的中心距须大于横向齿条（12）的无齿形缺口宽度；所述定位装置采用公知技术制造，用于对载车板的纵向移动和横向移动实施导向和定位，安装在停车区域外围的定位装置因对载车板的正常移动不会产生妨碍，故为无需活动避让的固定装置；而安装在停车区域内部的定位装置：当载车板需要纵向移动时，在移动路径范围内的横向定位装置须提前作出避让动作；当载车板需要横向移动时，在移动路径范围内的纵向定位装置须提前作出避让动作；故安装在停车区域内部的定位装置为受设备的控制装置控制的活动避让装置；所述检测装置以及控制装置采用公知技术制造、为常规的停车设备的通用配套装置。
2.根据权利要求1所述的一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统作为子系统应用于采用载车板交换方式、需要在车位沿纵向轴线连续排列以及沿横向轴线连续排列、纵向轴线和横向轴线相互垂直的二维矩形平面停车区域进行载车板调度的停车设备。
3.根据权利要求1所述的一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统作为子系统应用于多层平面区域；所述多层平面区域形成多个停车层；在各停车层按垂直轴线选择、至少各空出一个车位位置、设定为垂直通道；所述垂直通道上安装采用公知技术制造的升降驱动机构和升降框架；所述升降框架在升降驱动机构的曳引驱动下可以在各层平层；所述升降框架视同可以垂直移动的车位，垂直框架在任一层停车层平层之后，即与该停车层的其他固定车位构成纵向车位和横向车位均连续排列的二维矩形平面区域；为此，在升降框架的上部安装与固定车位的底部上部安装的纵向移动装置和横向移动装置一致的纵向移动装置和横向移动；所述垂直通道至少指定一个车辆出入口；所述车辆出入口提供给上述多层平面区域共同使用。

一种载车板平面纵向及横向移动系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及机械式停车设备领域，具体涉及一种载车板可平面纵向及横向移动的系统，该系统既可以在平面区域单独使用，也可以成为其他停车设备的子系统。\n背景技术\n[0002] 随着汽车保有量的增加，停车场地不足的问题日趋明显，机械式停车设备已得到广泛使用。但目前使用的停车设备，其载车板在平面方向的移动只是单向的，即只有横向移动或者只有纵向移动，因此在某些场合的使用受到限制。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种载车板在平面空间既能纵向移动又能横向移动的系统，以扩大停车设备的使用范围，并有效增加车位。\n[0004] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案之一是：一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统适用于车位沿纵向轴线连续排列以及沿横向轴线连续排列、纵向轴线和横向轴线相互垂直的二维矩形平面停车区域；所述连续排列是广义上的“连续”概念、指车位排列时车位之间不一定紧挨排列、可以存在间隔、但不能存在妨碍载车板在车位之间移动的障碍物；所述车位是指可容纳载车板及车辆的矩形空间；所述二维矩形平面停车区域需至少留出一个车位不放置载车板，称为周转车位；所述系统包括设备框架、纵向移动装置、横向移动装置、载车板、定位装置、检测装置以及控制装置；所述设备框架采用公知技术制造、为钢结构构件或者是钢筋混凝土加钢构构件，用于构建上述二维矩形平面停车区域的车位1的空间和安装零部件；所述纵向移动装置采用公知技术制造，包括纵向驱动机构7和纵向导轨6；纵向驱动机构7为电机/减速机/齿轮机构，每个车位1的底板上部至少安装一套；纵向导轨6在每个车位1的底板上部安装，至少为两套，截面形状为普通的矩形；所述横向移动装置采用公知技术制造，包括横向驱动机构8和横向导轨\n3；横向驱动机构8为电机/减速机/齿轮机构，每个车位1的底板上部至少安装一套；横向导轨3在每个车位1的底板上部安装，至少为两套，截面形状为普通的矩形；纵向导轨6和横向导轨3的上表面处于同一平面并在车位1的底板上部形成若干平滑的、称为导轨交汇点4的交汇位置；所述载车板采用公知技术制造，包括载车板框架11、自动转向滚轮机构\n9、纵向齿条10和横向齿条12；载车板框架11为钢结构的矩形框架，上部可承载车辆；自动转向滚轮机构9安装在载车板框架11的底部，其数量等于车位1的底板上部安装的纵向导轨6和横向导轨3的导轨交汇点4的数量，而且其安装位置为载车板在车位1正常静置时对应的车位1的底板上部安装的纵向导轨6和横向导轨3的导轨交汇点4的位置；纵向齿条10安装在载车板框架11的底部，其数量等于车位1的底板上部安装的纵向驱动机构7的数量，其安装位置为纵向齿条10的宽度中心线与载车板在车位1正常静置时对应的车位\n1的底板上部安装的纵向驱动机构7的齿轮宽度中心线重合；横向齿条12安装在载车板框架11的底部，其数量等于车位1的底板上部安装的横向驱动机构8的数量；其安装位置为横向齿条12的宽度中心线与载车板在车位1正常静置时对应的车位1的底板上部安装的横向驱动机构8的齿轮宽度中心线重合；纵向齿条10和横向齿条12在车位1的底板上部形成交汇；在纵向齿条10和横向齿条12的交汇位置上，纵向齿条10须留出供载车板横向移动时横向驱动机构8其中与横向齿条12啮合的齿轮越过纵向齿条10所需的避让空间；\n横向齿条12须留出供载车板纵向移动时纵向驱动机构7其中与纵向齿条10啮合的齿轮越过横向齿条12所需的避让空间；由于纵向齿条10和横向齿条12均存在无齿形的缺口，故纵向驱动机构7的电机/减速机/齿轮机构其中与纵向齿条10啮合的齿轮须为同向、同步转动的、由两个以上齿轮组成的齿轮副，且齿轮副的中心距须大于纵向齿条10的无齿形缺口宽度；载车板横向驱动机构8的电机/减速机/齿轮机构其中与横向齿条12啮合的齿轮须为同向、同步转动的、由两个以上齿轮组成的齿轮副，且齿轮副的中心距须大于横向齿条\n12的无齿形缺口宽度；所述定位装置采用公知技术制造，用于对载车板的纵向移动和横向移动实施导向和定位，安装在停车区域外围的定位装置因对载车板的正常移动不会产生妨碍，故为无需活动避让的固定装置；而安装在停车区域内部的定位装置：当载车板需要纵向移动时，在移动路径范围内的横向定位装置须提前作出避让动作；当载车板需要横向移动时，在移动路径范围内的纵向定位装置须提前作出避让动作；故安装在停车区域内部的定位装置为受设备的控制装置控制的活动避让装置；所述检测装置以及控制装置采用公知技术制造、为常规的停车设备的通用配套装置。\n[0005] 上述技术方案之一为所述系统单独使用。技术方案之二为所述系统扩大范围使用。具体是：技术方案之一所述的一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统作为子系统应用于采用载车板交换方式、需要在车位沿纵向轴线连续排列以及沿横向轴线连续排列、纵向轴线和横向轴线相互垂直的二维矩形平面停车区域进行载车板调度的停车设备。\n[0006] 上述技术方案之一为所述系统在一层平面区域上使用。技术方案之三为所述系统扩大至多层平面区域使用。即：技术方案之一所述的一种载车板平面纵向及横向移动系统，其特征在于：所述系统作为子系统应用于多层平面区域；所述多层平面区域形成多个停车层；在各停车层按垂直轴线选择、至少各空出一个车位位置、设定为垂直通道；所述垂直通道上安装采用公知技术制造的升降驱动机构和升降框架；所述升降框架在升降驱动机构的曳引驱动下可以在各层平层；所述升降框架视同可以垂直移动的车位，垂直框架在任一层停车层平层之后，即与该停车层的其他固定车位构成纵向车位和横向车位均连续排列的二维矩形平面区域；为此，在升降框架的上部安装与固定车位的底部上部安装的纵向移动装置和横向移动装置一致的纵向移动装置和横向移动；所述垂直通道至少指定一个车辆出入口；所述车辆出入口提供给上述多层平面区域共同使用。\n[0007] 本发明能有效增加车位，扩大停车设备的使用范围。其推广应用将产生良好的社会效益和经济效益。\n附图说明\n[0008] 图1是本发明的设备框架构建的车位1以及在车位1安装的零部件的平面布局示意图。图中，1-车位；2-横向定位装置；3-横向导轨；4-导轨交汇点；5-纵向定位装置；\n6-纵向导轨；7-纵向驱动机构；8-横向驱动机构；71-电机；72-减速机；73-齿轮；81-电机；82-减速机；83-齿轮。\n[0009] 图2是本发明的载车板框架11以及在载车板框架11安装的零部件的平面布局示意图。图中，9-自动转向滚轮机构；10-纵向齿条；11-载车板框架；12-横向齿条。\n[0010] 图3是本发明的载车板静置在车位1上面的平面布局示意图。图中，1-车位；2-横向定位装置；3-横向导轨；4-导轨交汇点；5-纵向定位装置；6-纵向导轨；7-纵向驱动机构；8-横向驱动机构；9-自动转向滚轮机构；10-纵向齿条；11-载车板框架；12-横向齿条；71-电机；72-减速机；73-齿轮；81-电机；82-减速机；83-齿轮。\n[0011] 图4是本发明的横向驱动机构8的齿轮副驱动横向齿条12、运行至纵向齿条10和横向齿条12交汇位置的结构示意图。图中，10-纵向齿条；11-载车板框架；12-横向齿条；\n84-驱动输出齿轮；85-从动齿轮；86-从动齿轮。\n[0012] 图5是本发明的自动转向滚轮机构9的结构示意图。图中，1-车位；3-横向导轨；\n6-纵向导轨；11-载车板框架；91-锁紧螺帽；92-机构转轴；93-平面轴承；94-滚轮；95-滚轮转轴。\n[0013] 图6是本发明的横向定位机构2需要制作成活动避让形式的结构示意图。图中，\n1-车位；11-载车板框架；21-锁紧螺帽；22-芯轴；23-导向轮；24-避让位置；25-推拉式电磁铁装置。\n[0014] 图7是本发明纵向两排、横向两列、留出一个车位1作为周转车位13的平面布局示意图。图中，1-车位；11-载车板框架；13-周转车位。\n具体实施方式\n[0015] 下面结合附图对本发明作进一步说明，本发明的保护范围不限于以下所述。\n[0016] 本发明一种载车板平面纵向及横向移动系统明显区别于目前使用的载车板移动系统，主要是载车板可以在车位沿纵向轴线连续排列以及沿横向轴线连续排列、纵向轴线和横向轴线相互垂直的二维矩形平面停车区域，至少留出一个车位不放置载车板，在该停车区域的载车板可以单独一个载车板或连续多个载车板同时纵向移动或同时横向移动。其中需要解决的主要问题是同一个载车板既要纵向移动、又要横向移动、因此可能产生的交汇和干涉；具体是导轨的布局交汇、驱动齿条的干涉以及载车板的导向干涉。\n[0017] 图1所示为本发明的设备框架构建的车位1以及在车位1安装的零部件的平面布局示意图。图中可见，在车位1的上方边缘和下方边缘各布置了四套横向定位装置2；在左侧边缘和右侧边缘各布置了六套纵向定位装置5；纵向布置了三条纵向导轨6；横向布置了三条横向导轨3；纵向导轨6和横向导轨3处于同一个平面上、形成九个导轨交汇点4；图中可见导轨交汇点4的周边扩大了导轨的表面积，用于自动转向滚轮机构9在载车板静置之后再换向移动时、在偏心机构的作用下转向，因此，导轨交汇点4的位置需要加大面积，以便承托滚轮9偏心转向时运行所需；车位1还安装有由电机71、减速机72和齿轮73组成的纵向驱动机构7以及由电机81、减速机82和齿轮83组成的横向驱动机构8。图中可见，由于纵向导轨6和横向导轨3等高，故其交汇点位置为同一平面；而本发明的载车板移动的定位不再依靠滚轮的凹槽和导轨的边缘导向，滚轮可以在纵向导轨6的上面也可以在横向导轨3的上面自由运行、依靠自动转向滚轮机构9的偏心机构转向、依靠车位上安装的横向定位装置2和纵向定位装置5导向和定位。\n[0018] 图2所示为本发明的载车板框架11以及在载车板框架11安装的零部件的平面布局示意图。图中可见，在载车板框架11的下方安装有九套自动转向滚轮机构9，机构的中心位置对应于载车板在车位1静置时导轨交汇点4的位置；在载车板框架11的下方安装有纵向齿条10，其安装中心线与载车板在车位1静置时纵向驱动机构7的齿轮73的宽度中心线重合；安装有横向齿条12，其安装中心线与载车板在车位1静置时横向驱动机构8的齿轮83的宽度中心线重合组成。图中可见，为避免载车板纵向移动时横向齿条12对纵向驱动机构7的齿轮73造成干涉，横向齿条12在纵向齿条10与横向齿条12的交汇处留出宽度大于纵向齿条10的宽度的缺口；同理，为避免载车板横向移动时纵向齿条10对横向驱动机构8的齿轮83造成干涉，纵向齿条10在横向齿条12与纵向齿条10的交汇处留出宽度大于横向齿条12的宽度的缺口；而为使齿轮73和齿轮83在运行至缺口位置时不会产生空转，齿轮73和齿轮83实际上由一对同向、同步、同时与齿条啮合的齿轮副组成，该齿轮副的中心距大于缺口的宽度，以确保齿轮副能无间断地顺利通过该缺口位置。以上详见图4的叙述。\n[0019] 图3所示为本发明的载车板静置在车位上面的平面布局示意图。即图3实际上是图1和图2的简单叠加，完全可以对照上述图1和图2所述，这里不作赘述。\n[0020] 图4所示为本发明的横向驱动机构8的齿轮83驱动横向齿条12、运行至纵向齿条10和横向齿条12的交汇位置的结构示意图。图中并未显示采用公知技术的电机81和减速机82。图中可见，为避免产生干涉，横向齿条12在与纵向齿条10的交汇处留出一个宽度大于纵向齿条10的宽度的缺口；横向驱动机构8通过驱动输出齿轮84输出动力，然后同时驱动从动齿轮85和从动齿轮86、再驱动横向齿条12；由于从动齿轮85和从动齿轮86之间的中心距大于缺口的宽度，因此，可以确保由从动齿轮85和从动齿轮86组成的齿轮副在横向驱动机构8输出动力的驱动下能够无间断地顺利通过该缺口位置。纵向齿条10同理也在横向齿条12和纵向齿条10的交汇位置留出一个宽度大于横向齿条12的宽度的缺口；\n纵向驱动机构7的齿轮副的运行也与上述相同。这里不作赘述。当然，图中所示从动齿轮\n85和从动齿轮86之间也可以采用链轮/链条传动，此时，从动齿轮85和从动齿轮86的其中之一可以是驱动机构的输出主动轮。\n[0021] 图5所示为本发明的自动转向滚轮机构9的结构示意图。图中可见，该自动转向滚轮机构9的工作原理类似于偏心万向轮。车位1的上面安装有处于同一平面的横向导轨\n3和纵向导轨6；机构转轴92活动安装在载车板框架11，平面轴承93起到承托和辅助转向的作用；锁紧螺帽91用于锁紧机构转轴92；滚轮94绕滚轮转轴95转动、从而在横向导轨\n3或纵向导轨6的上面滚动；当载车板在驱动机构的驱动下、从一个方向转往另一个方向移动时，若滚轮94的滚动方向与载车板运行方向不一致，则驱动机构的驱动将产生偏心作用力、使得滚轮94和滚轮转轴95绕机构转轴92旋转，最终将使得滚轮94的滚动方向与载车板运行方向保持一致。\n[0022] 由于本发明依靠定位装置直接对载车板的移动实施导向和定位，故安装在停车区域内部的定位装置为受设备的控制装置控制的活动避让定位装置。如图6所示为本发明的横向定位机构采用电磁驱动方式制作成活动避让定位装置的结构示意图。图中，推拉式电磁铁装置25的主体固定安装在车位1上面；推拉式电磁铁装置25的芯轴22的前端安装有导向轮23、并由锁紧螺帽21锁紧；在载车板移动时，导向轮23直接对载车板框架11实施导向和定位；若载车板需往另一方向移动，则在设备的控制装置控制下，推拉式电磁铁装置\n25的芯轴22往下运行，导向轮23到达图中所示的避让位置24，载车板可以无障碍越过该活动避让定位装置。当载车板移动到位，设备的控制装置控制推拉式电磁铁装置25的芯轴\n22复位上升，恢复对载车板框架11的导向和定位作用。纵向定位机构改为活动避让定位装置的做法和运行原理与上述相同，这里不作赘述。\n[0023] 图7所示为本发明纵向两排、横向两列、留出一个车位1作为周转车位13的平面布局示意图。图中，纵向两排、横向两列、共四个车位1；其中左上角的车位1没有布置载车板、作为周转车位13，即图示区域有三个载车板。本图所示停车区域可以在纵向或横向通过增加车位1和载车板的方式扩大规模。\n[0024] 本发明若应用于多层平面区域，由于所需增加的升降驱动机构和升降框架均为采用公知技术制造的通用装置，这里不作赘述。