(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
1.第1実施形態
(1)構成
図1及び
図2は、第1実施形態に係るロック装置10の斜視図である。
図3及び
図4は、第1実施形態に係るロック装置10の側面図である。
図1〜4に示すY軸方向は、駐車スペースに車両を駐車する際の車両の進入方向を示し、−Y軸方向は、車両の退出方向を示す。ロック装置10は、駐車スペースに駐車された車両の退出を規制する。ロック装置10は、車体ロックとして用いられてもよいし、タイヤロックとして用いられてもよい。ロック装置10が車体ロックとして用いられる場合、ロック装置10は、例えば駐車スペースの前方に設置される。ロック装置10がタイヤロックとして用いられる場合、ロック装置10は、例えば駐車スペースに車両が駐車されたときの車両の前輪と後輪の間に設置される。
【0015】
ロック装置10は、ロック部材11と、2つの空気圧シリンダー12(駆動部の一例)とを備える。ロック装置10が設置される場所には、地面1に凹部2が形成される。この凹部2は、ロック部材11の厚みに相当する深さを有する。ロック部材11及び空気圧シリンダー12は、この凹部2内に設置される。これにより、ロック部材11の表面と地面1とがほぼ同じ高さとなり、駐車スペースが概ね平坦になる。
【0016】
ロック部材11は、板状部材111と板状部材112とにより形成される。板状部材111及び112は、凹部2の底面を覆う。
図3に示すように、板状部材111の一端部111aは、ピン113を介して凹部2に回転可能に固定される。つまり、一端部111aは、固定端である。板状部材111の他端部111bは、ピン114を介して板状部材112の一端部112aに回転可能に連結される。板状部材112の他端部112bは、固定されていない。つまり、他端部112bは、自由端である。なお、板状部材111の一端部111aと板状部材112の他端部112bとが、ロック部材11の−Y軸方向の両端部に相当する。ロック部材11は、板状部材111と板状部材112との連結部を中心に屈曲する。
【0017】
空気圧シリンダー12は、空気圧を利用して直線運動を行うことにより、ロック部材11を駆動する。空気圧シリンダー12は、圧縮空気によって移動されるロッド121を有する。
図3に示すように、ロッド121の先端は、板状部材112の他端部112bにピン115を介して回転可能に連結される。
【0018】
図5は、ロック部材11の駆動・制御システムを示すブロック図である。電磁弁13は、空気圧シリンダー12の吸気及び排気を操作する。電磁弁13は、供給ポートと、シリンダーポートと、排気ポートとを有する。供給ポートは、圧縮空気の供給口として用いられる。シリンダーポートは、空気圧シリンダー12への吸気及び空気圧シリンダー12からの排気を行うために用いられる。排気ポートは、圧縮空気を大気に放出するために用いられる。圧力センサー14は、空気圧シリンダー12の圧力を測定する。車両検知センサー15は、例えばループコイル式のセンサーであり、駐車スペースに駐車された車両を検知する。
【0019】
中央制御装置30は、制御器31とコンプレッサー32とを備える。中央制御装置30は、例えば精算機である。制御器31は、電磁弁13を制御する。コンプレッサー32は、空気配管4を介して圧縮空気を電磁弁13に供給する。制御器31と、電磁弁13、圧力センサー14及び車両検知センサー15とは、信号線3を介して接続される。また、電磁弁13とコンプレッサー32とは、空気配管4を介して接続される。この信号線3及び空気配管4は、地中に埋設される。
【0020】
(2)動作
駐車スペースに車両が駐車されると、車両検知センサー15は、この車両を検知し、車両検知信号を制御器31に供給する。制御器31は、車両検知信号が供給されると、ロック部材11をせり上げるよう制御する第1制御信号を電磁弁13に供給する。電磁弁13は、第1制御信号が供給されると、供給ポートを介して供給された圧縮空気を、シリンダーポートを介して空気圧シリンダー12に供給する。圧縮空気が供給されると、
図2及び
図4に示すように、空気圧シリンダー12のロッド121がY軸方向に移動し、板状部材112の他端部112bを外側からY軸方向に押す。板状部材111の一端部111aは固定されているため、板状部材112の他端部112bがY軸方向に押されると、ロック部材11は連結部を中心に屈曲し、板状部材112の他端部112bが板状部材111の一端部111aに近づくように移動する。これにより、連結部が凹部2の底面からZ軸方向に突出する。このZ軸方向は、例えば駐車スペースに駐車された車両に向かう方向である。このとき、ロック部材11は、側面から見たときに三角形の形状になる。
【0021】
精算機で駐車料金の精算処理が完了すると、制御器31は、ロック部材11を下げるよう制御する第2制御信号を電磁弁13に供給する。電磁弁13は、第2制御信号が供給されると、空気圧シリンダー12内の圧縮空気をシリンダーポート及び排気ポートを介して大気に排出する。空気圧シリンダー12から圧縮空気が放出されると、ロッド121が−Y軸方向に移動する。これにより、ロック部材11は伸展し、
図1及び
図3に示す平坦な形状に戻る。
【0022】
また、精算機で駐車料金を精算せずに、車両がロック部材11を乗り越えて不正に退出しようとする場合には、以下のような動作が行われる。車両がロック部材11の上に乗り上げると、車両の重量(荷重の一例)により、空気圧シリンダー12内の圧力が大きくなる。空気圧シリンダー12内の圧力が所定の値に達すると、圧力センサー14は、圧力過大信号を制御器31に供給する。制御器31は、圧力過大信号が供給されると、第2制御信号を電磁弁13に供給する。電磁弁13は、第2制御信号が供給されると、上述と同様に、空気圧シリンダー12内の圧縮空気をシリンダーポート及び排気ポートを介して大気に排出する。これにより、ロック部材11は伸展し、
図1及び
図3に示す平坦な形状に戻る。その結果、ロック部材11による規制が解除される。
【0023】
以上説明した第1実施形態によれば、ロック部材11と凹部2との間の隙間が小さいため、ロック装置10に異物が挟まることが抑制される。また、ロック部材11が下がっている間は、駐車スペースが概ね平坦になるため、運転手が車両を駐車スペースに入れる際に運転しやすくなるとともに、車両の乗員がロック部材11から受ける衝撃も小さくなる。また、空気圧シリンダー12は、凹部2の底面に沿って直線運動をするため、空気圧シリンダー12の厚みがロック部材11の厚みよりも小さい場合には、凹部2の深さは、ロック部材11の厚みに相当する深さがあれば足りる。したがって、凹部2を形成するために、地面1を掘る量を減らすことができる。
【0024】
2.第2実施形態
図6は、第2実施形態に係るロック装置10の斜視図である。第2実施形態では、ロック部材11は、空気圧シリンダー12に代えて、巻き上げ機16及び17(駆動部の一例)により駆動される。巻き上げ機16、17は、モーターによりドラムを回転させることにより、ワイヤーやチェーン等の線状部材161、171をドラムに巻き付ける。このモーターは、トルクリミッタを有する。線状部材161、171の先端は、いずれも、板状部材112の他端部112bに固定される。
【0025】
巻き上げ機17は、線状部材171を巻き付けることにより、板状部材112の他端部112bをY軸方向に引く。このY軸方向は、板状部材112の他端部112bから見て、板状部材111の一端部111a側の方向である。このとき、巻き上げ機16は、線状部材161を送り出す。板状部材111の一端部111aは固定されているため、板状部材112がY軸方向に引かれると、
図6に示すように、ロック部材11は連結部を中心に屈曲し、板状部材112の他端部112bが板状部材111の一端部111aに近づくように移動する。これにより、連結部が凹部2の底面からZ軸方向に突出する。
【0026】
巻き上げ機16は、線状部材161を巻き付けることにより、板状部材112の他端部112bを−Y軸方向に引く。このとき、巻き上げ機17は、線状部材171を送り出す。板状部材111の一端部111aは固定されているため、板状部材112が−Y軸方向に引かれると、ロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。
【0027】
制御器31は、巻き上げ機16及び17の動作を制御する。制御器31は、車両検知信号が供給されると、ロック部材11をせり上げるよう巻き上げ機16及び17を制御する。一方、精算機で駐車料金の精算処理が完了すると、制御器31は、ロック部材11を下げるよう巻き上げ機16及び17を制御する。なお、第2実施形態では、電磁弁13及びコンプレッサー32を設ける必要はない。
【0028】
また、精算機で駐車料金を精算せずに、車両がロック部材11を乗り越えて不正に退出しようとする場合には、以下のような動作が行われる。車両がロック部材11の上に乗り上げると、車両の重量により、巻き上げ機16及び17のモーターにかかる負荷が大きくなる。モーターにかかる負荷が所定の値に達すると、トルクリミッタが作動し、トルクの伝達が遮断される。これにより、板状部材112を引く力がかからなくなるため、車両の重量によりロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。その結果、ロック部材11による規制が解除される。
【0029】
以上説明した第2実施形態によれば、ロック部材11と凹部2との間の隙間が小さいため、ロック装置10に異物が挟まることが抑制される。
【0030】
3.第3実施形態
図7は、第3実施形態に係るロック装置10の斜視図である。第3実施形態では、ロック部材11は、空気圧シリンダー12に代えて、−Y軸方向に延びるラックレール19と、ラックレール19と噛み合う歯車18(駆動部の一例)により駆動される。歯車18には、モーターが内蔵される。このモーターは、トルクリミッタを有する。歯車18の軸は、板状部材112の他端部112bに回転可能に連結される。
【0031】
歯車18が矢印R1方向に回転すると、板状部材112の他端部112bはY軸方向に移動する。板状部材111の一端部111aは固定されているため、板状部材112の他端部112bがY軸方向に移動すると、
図7に示すように、ロック部材11は連結部を中心に屈曲し、連結部が凹部2の底面からZ軸方向に突出する。
【0032】
歯車18が図中の矢印R1方向と逆方向に回転すると、板状部材112の他端部112bは−Y軸方向に移動する。板状部材111の一端部111aは固定されているため、板状部材112の他端部112bが−Y軸方向に移動すると、ロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。
【0033】
制御器31は、歯車18の動作を制御する。制御器31は、車両検知信号が供給されると、ロック部材11をせり上げるよう歯車18を制御する。一方、精算機で駐車料金の精算処理が完了すると、制御器31は、ロック部材11を下げるよう歯車18を制御する。なお、第3実施形態では、電磁弁13及びコンプレッサー32を設ける必要はない。
【0034】
また、精算機で駐車料金を精算せずに、車両がロック部材11を乗り越えて不正に退出しようとする場合には、以下のような動作が行われる。車両がロック部材11の上に乗り上げると、車両の重量により、歯車18のモーターにかかる負荷が大きくなる。モーターにかかる負荷が所定の値に達すると、トルクリミッタが作動し、トルクの伝達が遮断される。これにより、モーターのトルクがなくなるため、車両の重量によりロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。その結果、ロック部材11による規制が解除される。
【0035】
以上説明した第3実施形態によれば、ロック部材11と凹部2との間の隙間が小さいため、ロック装置10に異物が挟まることが抑制される。
【0036】
4.第4実施形態
図8及び
図9は、第4実施形態に係るロック装置10の側面図である。第4実施形態では、凹部2の底面にさらに凹部5が形成される。凹部5は、空気圧シリンダー12の長さに相当する深さを有する。空気圧シリンダー12は、凹部5内にロッド121がZ軸方向に移動するような姿勢で設置される。ロッド121の先端は、板状部材111と板状部材112の連結部付近にピン116を介して連結される。
【0037】
空気圧シリンダー12に圧縮空気が供給されると、ロッド121はZ軸方向に移動し、連結部(屈曲する部分の一例)をZ軸方向に押し上げる。連結部がZ軸方向に押し上げられると、
図9に示すように、ロック部材11は、連結部を中心に屈曲し、連結部が凹部2の底面からZ軸方向に突出する。一方、空気圧シリンダー12内の圧縮空気が排気されると、ロッド121は−Z軸方向に移動する。これにより、ロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。
【0038】
また、精算機で駐車料金を精算せずに、車両がロック部材11を乗り越えて不正に退出しようとする場合には、第1実施形態と同様に、空気圧シリンダー12内の圧縮空気が排気される。ただし、第4実施形態では、ロッド121が−Z軸方向に移動する。これにより、ロック部材11は伸展し、平坦な形状に戻る。その結果、ロック部材11による規制が解除される。
【0039】
以上説明した第4実施形態によれば、ロック部材11と凹部2との間の隙間が小さいため、ロック装置10に異物が挟まることが抑制される。
【0040】
5.変形例
本発明は、上述した第1実施形態から第4実施形態に限定されない。例えば、これらの実施形態を以下のように変形してもよい。また、以下の変形例を組み合わせてもよい。
【0041】
(1)第1実施形態から第4実施形態において、ロック部材11がせり上がると、ロック部材11と凹部2の底面(ロック部材11が設置された面の一例)との間に、断面が三角形の開口部が2つ形成される。これらの開口部をそれぞれ遮蔽部材20で覆ってもよい。
図10は、変形例に係る遮蔽部材20の一例を示す図である。遮蔽部材20は、蛇腹形状を有し、板状部材111と板状部材112の連結部及び板状部材111の一端部111aに固定される。ロック部材11が連結部を中心に屈曲し、連結部が凹部2の底面からZ軸方向に突出すると、遮蔽部材20は伸長して、開口部を覆う。これにより、開口部が遮蔽される。一方、ロック部材11が伸展し、平坦な形状に戻ると、遮蔽部材20は収縮する。これにより、開口部に異物が挟まるのを防ぐことができる。
【0042】
(2)第1実施形態から第4実施形態において、ロック部材11がせり上がったときに、ロック部材11を車両が乗り越えにくいような形状にしてもよい。
図11及び
図12は、変形例に係るロック装置10の側面図である。板状部材111は、−Y軸方向の上流側に位置し、板状部材112は、−Y軸方向の下流側に位置する。本変形例では、板状部材111の長さL1は、板状部材112の長さL2より小さい。この長さL1とは、板状部材111の一端部111aから連結部までの−Y軸方向の長さである。長さL2とは、連結部から板状部材112の他端部112bまでの−Y軸方向の長さである。これにより、ロック部材11が連結部を中心に屈曲し、連結部が凹部2の底面から突出すると、
図12に示すように、板状部材111とZ軸方向との間の角度θが小さくなり、車両がロック部材11を乗り越えにくくなる。
【0043】
(3)第1実施形態から第4実施形態において、ロック部材11は、3つの板状部材により形成されてもよい。
図13及び
図14は、変形例に係るロック装置10の側面図である。本変形例では、ロック部材11は、板状部材111、112及び117により形成される。板状部材112の他端部112bは、ピン115を介して板状部材117の一端部117aに回転可能に連結される。空気圧シリンダー12のロッド121の先端は、板状部材117の他端部117bにピン118を介して回転可能に連結される。また、空気圧シリンダー12と板状部材117の少なくとも一部は、地中に埋設される。これにより、空気圧シリンダー12が外部に露出しないため、空気圧シリンダー12が設置された部分に異物が挟まるのを防ぐことができる。
【0044】
(4)第1実施形態から第4実施形態において、ロック部材11を形成する部材は、板状部材に限定されない。
図15は、変形例に係るロック部材11の一例を示す図である。ロック部材11は、外枠がパイプ材により形成されてもよい。この場合、ロック部材11は、中抜けの構造となる。また、ロック部材11は、網目状の部材により形成されてもよい。他の例として、板状部材111の他端部111bと板状部材112の一端部112aとは、互いに噛み合う櫛歯状の形状を有していてもよい。
【0045】
(5)ロック部材11を駆動する機構は、第1実施形態から第4実施形態で説明した例に限定されない。例えば、ロック部材11は、ソレノイドやボールねじにより駆動されてもよい。
【0046】
(6)第1実施形態から第4実施形態において、駐車スペースに駐車された車両の車高に応じて、ロック部材11の突出量を変えてもよい。この場合、ロック装置10は、距離センサーを備える。距離センサーは、超音波や光を利用して、地面1から駐車スペースに駐車された車両の底面までの距離を測定する。制御器31は、距離センサーにより測定された距離が所定の値より大きい場合には、ロック部材11の突出量が大きくなるように制御する。例えば、制御器31は、空気圧シリンダー12のロッド121の移動量を増やす。これにより、ロック部材11の突出量が大きくなるため、車高が高い車両であっても、ロック部材11が乗り越えられることを防ぐことができる。
【0047】
(7)第1実施形態において、空気圧シリンダー12のロッド121に蛇腹形状のカバーが被せられてもよい。また、空気圧シリンダー12が設置された部分を、蛇腹形状のカバーで覆ってもよい。これにより、空気圧シリンダー12が設置された部分に異物が挟まるのを抑制することができる。
【0048】
(8)第1実施形態から第4実施形態では、ロック部材11は2つの部材により形成されていたが、3以上の部材で形成されてもよい。また、ロック部材11がせり上がったときに側面から見た形状は、三角形に限らず、どのような形状であってもよい。
【0049】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさおよび配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。