一種停車設備的單電機傘齒輪換向驅動機構的制作方法

本發明涉及停車設備領域，具體涉及一種采用單電機驅動，利用兩套滑移轉軸結構以及設置在載車板之上的兩套傘齒輪機構換向的機構，使得雙立柱結構的兩層停車設備的載車板在兩根立柱的內部區域獲得齒輪齒條驅動，實現同步升降。

背景技術：

隨著我國家用汽車的普及，能夠節省停車用地的停車設備已普遍使用，其中就包括單獨一個停車位安裝的兩層停車設備。非對稱雙立柱型式的兩層停車設備具有傾覆力矩小的獨特優勢，但傳統形式的載車板升降驅動機構難以適應這種新穎結構停車設備的實際需求。為使得載車板能夠同步升降，通常采取雙電機變頻驅動，增加旋轉編碼器檢測和單片機開環控制的方式或者采用液壓雙油缸加上機械強制同步的方式來實現。這些方式存在結構和控制相對復雜的缺點。采用單電機安裝在載車板內部，通過減速器然后驅動螺桿螺帽或者取得齒輪齒條升降的方式由于電機、減速箱的體積較大、高度較高，使得載車板的高度超高，造成使用上的困難。本發明采用設置在一側立柱頂部的單電機驅動，利用兩套滑移轉軸結構以及設置在載車板之上的兩套傘齒輪機構換向機構，以簡單的設置使得非對稱雙立柱結構的兩層停車設備的載車板在兩根立柱的內部區域獲得齒輪齒條驅動，實現同步升降，具有結構簡單、控制簡單、剛性好、穩定性好、造價低等優點，值得推廣使用。

技術實現要素：

本發明的目的就是針對現有技術中存在的不足，提供一種采用設置在一側立柱頂部的單電機驅動，利用兩套滑移轉軸結構以及設置在載車板之上的兩套傘齒輪機構換向的機構，使得非對稱雙立柱結構的兩層停車設備的載車板在兩根立柱的內部區域獲得齒輪齒條驅動，實現同步升降。

為實現上述目的，一種停車設備的單電機傘齒輪換向驅動機構的技術方案，其特征在于：所述機構適用于單獨一個停車位上安裝，停車層數為兩層，其中地面層直接停放車輛，第二層通過載車板停放車輛的停車設備；所述機構由非對稱設置的兩根立柱、一件載車板、一套驅動裝置組成。

所述兩根立柱為鋼結構矩形柱狀件，分別垂直緊固安裝在停車位的縱向左側地面和右側地面，分別為左側立柱和右側立柱，為非對稱設置；立柱的橫截面為一側設置有槽形缺口的空心矩形；或者，橫截面為槽形；其中，有槽形缺口的一側正對載車板，該槽形缺口用于容納載車板的支承塊；兩根立柱的其中一根的頂部位置安裝有電機減速單元。

所述載車板為若干橫梁和若干縱梁組成的鋼結構矩形框架，上層平面用于承載車輛；載車板設置在停車位的內部位置，位于兩根立柱之間，在與立柱的對應位置設置有支承塊；其中，對應左側立柱為左側支承塊，左側支承塊的一端與載車板的左側緊固連結，另一端從左側立柱的槽形缺口伸入至立柱的內部區域；對應右側立柱為右側支承塊，右側支承塊的一端與載車板的右側緊固連結，另一端從右側立柱的槽形缺口伸入至立柱的內部區域。

所述驅動裝置包括一套電機減速單元、兩套滑移轉軸單元、兩套傘齒輪傳動單元、一根傳動軸、兩套齒輪齒條單元。

所述電機減速單元緊固安裝在其中一根立柱的頂部位置，其輸出軸同軸緊固安裝有其中一套滑移轉軸單元的轉軸；所述滑移轉軸單元在每一根立柱的內部設置，分別由轉軸、滑套、蝸桿蝸輪單元以及傘齒輪傳動單元組成；所述轉軸垂直設置在立柱的內部區域，其工作區域的截面形狀為花鍵或者是多邊形或者是圓形并設置有鍵槽，其中一套滑移轉軸單元的轉軸的上端與在其中一根立柱頂部位置的電機減速單元的輸出軸同軸聯結，下端通過軸承座固定在地面層位置或者固定在對應立柱的底部位置；另一套滑移轉軸單元的轉軸的上端通過軸承座固定在另一根立柱的頂部位置，下端通過軸承座固定在地面層位置或者固定在對應立柱的底部位置；所述滑套的內腔截面與轉軸的工作區域的截面滑動匹配，能夠沿轉軸的工作區域作垂直滑移并在轉軸的帶動下同步轉動；所述蝸桿蝸輪單元與滑移轉軸單元匹配安裝，分別由蝸桿、蝸輪、蝸輪軸和底座組成；其中，蝸桿同軸緊固安裝在滑套的外表面；或者，滑套與蝸桿為一個整體，即直接在滑套的外表面加工出蝸桿輪廓；蝸輪與蝸桿嚙合，其轉動軸線與載車板承載車輛的平面平行，蝸輪通過蝸輪軸安裝在底座之上，并通過蝸輪軸實現動力輸出；底座緊固安裝在載車板的支承塊之上，用于安裝蝸輪軸；所述傘齒輪傳動單元與滑移轉軸單元匹配安裝，分別由兩個齒數相同的傘齒輪以及齒輪座組成；其中，一個傘齒輪同軸緊固安裝在滑移轉軸單元的滑套的外表面之上，其軸線為垂直設置；另一個傘齒輪與之嚙合，設置在靠近載車板的一側，其軸線為水平設置；齒輪座緊固安裝在載車板之上或者載車板的支持塊之上，用于安裝兩個傘齒輪；而且，兩個齒輪座的安裝效果使得兩個軸線為水平設置的傘齒輪的水平軸線的延長線處于一根連線之上；所述傳動軸橫跨載車板設置，通過軸承座安裝在載車板之上，兩端分別緊固安裝有上述兩套傘齒輪傳動單元的軸線為水平設置的傘齒輪，起到動力傳遞作用；所述齒輪齒條單元與所述蝸桿蝸輪單元以及所述立柱匹配安裝，分別由兩個齒輪和兩根齒條組成；其中，兩個齒輪分別緊固安裝在每一根立柱內部區域的蝸桿蝸輪單元的蝸輪的輸出軸的兩端位置；兩根齒條分別與兩個齒輪嚙合，并垂直緊固安裝在對應立柱內部的一個側面位置。

上述機構的運行原理是：

假設在左側立柱的頂部安裝有電機減速單元的立柱。則：當電機減速單元的電機轉動，帶動與之連結滑移轉軸單元的轉軸轉動，從而使得套接在轉軸的滑套轉動；滑套轉動一方面帶動蝸桿蝸輪單元的蝸桿轉動，使得蝸輪轉動，從而帶動齒輪齒條單元的齒輪轉動，由于與之嚙合的齒條固定安裝在左側立柱的其中一個側面，不能移動，故使得齒輪相對于齒條作上下運動；而由于齒輪通過蝸桿蝸輪單元的蝸輪軸以及底座固定安裝在左側支承塊之上，故使得載車板的左側相對于齒條作上下運動；同時，滑套轉動帶動傘齒輪傳動單元的一對傘齒輪轉動，并通過傳動軸把動力傳遞至位于右側立柱內部區域的另一套傘齒輪傳動單元，該傘齒輪傳動單元的一對傘齒輪轉動，帶動位于右側立柱內部區域的滑移轉軸單元的轉軸轉動，從而使得套接在轉軸的滑套轉動；該滑套轉動帶動蝸桿蝸輪單元的蝸桿轉動，使得蝸輪轉動，從而帶動齒輪齒條單元的齒輪轉動，由于與之嚙合的齒條固定安裝在右側立柱的其中一個側面，不能移動，故使得齒輪相對于齒條作上下運動；而由于齒輪通過蝸桿蝸輪單元的蝸輪軸以及底座固定安裝在右側支承塊之上，故使得載車板的右側相對于齒條作上下運動。

為了使得左側支承塊和右側支承塊獲得相同方向、相同速度的上下運動，須采取以下三種方式的其中一種：方式一，兩套蝸桿蝸輪單元的蝸桿的旋向相同，而兩套傘齒輪單元的傘齒輪的安裝位置相反。即：若兩套傘齒輪單元的垂直軸線的傘齒輪均安裝在滑套的下方位置，則其中一套傘齒輪單元的水平軸線的傘齒輪的安裝位置為垂直軸線傘齒輪的上方位置，另外一套傘齒輪單元的水平軸線的傘齒輪的安裝位置為垂直軸線傘齒輪的下方位置。方式二，兩套傘齒輪單元的傘齒輪的安裝位置相同，而兩套蝸桿蝸輪單元的蝸桿的旋向相反。即：若其中一套蝸桿蝸輪單元的蝸桿的旋向為左旋，則另外一套蝸桿蝸輪單元的蝸桿的旋向為右旋。方式三，兩套蝸桿蝸輪單元的蝸桿的旋向相同，兩套傘齒輪單元的傘齒輪的安裝位置相同，但跨越載車板的傳動軸從前述技術方案的一根改為兩根，兩根傳動軸之間采用一對齒輪傳動以改變轉向。

進一步地，上述技術方案所述的機構同樣適用于在單個車位之上對稱設置兩根立柱的兩層停車設備。

與現有技術相比，本發明具有如下優點與有益效果：采用單電機驅動，利用兩套滑移轉軸結構以及設置在載車板之上的兩套傘齒輪機構換向的機構，以簡單的設置使得雙立柱結構的兩層停車設備的載車板在兩根立柱的內部區域獲得齒輪齒條驅動，實現同步升降，具有結構簡單、控制簡單、剛性好、穩定性好、造價低等優點，值得推廣使用。

附圖說明

圖1是本發明一種停車設備的單電機傘齒輪換向驅動機構的一個實施例的機構原理圖（俯視圖）。圖中，1載車板；2-1左側立柱；2-2右側立柱；3-1左側支承塊；3-2右側支承塊；4傳動軸；4-1傳動軸左側座；4-2傳動軸右側座。

圖2是圖1的a-a剖視放大圖；圖3是圖1的a區域及b區域的視放大圖。圖中，1載車板；2-1左側立柱；2-2右側立柱；3-1左側支承塊；3-2右側支承塊；4傳動軸；4-1傳動軸左側座；4-2傳動軸右側座；4-3傳動軸左側傘齒輪；4-4傳動軸右側傘齒輪；5-1左側轉軸；5-2左側蝸桿滑套；5-3左側蝸輪軸；5-4左側蝸輪；5-5左側滑套傘齒輪；5-6左側轉軸座；5-7左側蝸輪軸座；6-1左側齒條；6-2右側齒條；6-3左側齒輪；6-4右側齒輪；7-1右側轉軸；7-2右側蝸桿滑套；7-3右側蝸輪軸；7-4右側蝸輪；7-5右側滑套傘齒輪；7-7右側蝸輪軸座；7-6右側轉軸座。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

如圖1所示，本發明一種停車設備的單電機傘齒輪換向驅動機構的一個實施例的機構原理圖（俯視圖）。為簡化起見，其中緊固安裝在某根立柱頂部位置的電機減速單元沒有顯示。圖中可見尺寸相對較大的主要部件的分布。載車板1為矩形鋼結構部件，設置在停車位中間位置；在停車位的左側地面垂直緊固安裝有左側立柱2-1，右側地面垂直緊固安裝有右側立柱2-2；左側立柱2-1和右側立柱2-2為非對稱設置。左側立柱2-1的內部空間設置有左側支承塊3-1，左側支承塊3-1與載車板1的左側緊固連結；右側立柱2-2的內部空間設置有右側支承塊3-2，右側支承塊3-2與載車板1的右側緊固連結。傳動軸4通過緊固安裝在載車板1之上的傳動軸左側座4-1和傳動軸右側座4-2斜向跨越載車板1的中間位置，起到動力傳遞作用。

如圖2所示，為圖1的a-a剖視放大圖；如圖3所示，為圖1的a區域及b區域的視放大圖。

對照圖2和圖3，首先觀察左側區域。從圖中可見，在左側立柱2-1的底部緊固安裝有左側轉軸座5-6，垂直設置的左側轉軸5-1在左側轉軸座5-6的約束下轉動。左側轉軸5-1的工作區域為外花鍵，工作區域的外部滑動套裝有左側蝸桿滑套5-2，左側蝸桿滑套5-2的內部為與左側轉軸5-1工作區域滑動配合的內花鍵，使得左側蝸桿滑套5-2能夠沿左側轉軸5-1的工作區域作上/下滑動；左側轉軸5-1轉動即帶動左側蝸桿滑套5-2同步轉動。為簡化結構，圖中所示的左側蝸桿滑套5-2在中間位置加工有蝸桿輪廓，在下方位置加工有左側滑套傘齒輪5-5。當然，左側滑套傘齒輪5-5也可以單獨制作，然后緊固安裝在圖示的左側蝸桿滑套5-2的下方位置。圖示最左側，左側蝸輪5-4緊固安裝在左側蝸輪軸5-3的中間位置，與左側蝸桿滑套5-2的蝸桿嚙合；左側蝸輪軸5-3受到緊固安裝在左側支承塊3-1之上的左側蝸輪軸座5-7的約束，在兩個端部位置緊固安裝有左側齒輪6-3；垂直緊固安裝在左側立柱2-1的最左側內表面的左側齒條6-1與左側齒輪6-3嚙合。

對照圖2和圖3，再觀察右側區域。從圖中可見，在右側立柱2-2的底部緊固安裝有右側轉軸座7-6，垂直設置的右側轉軸7-1在右側轉軸座7-6的約束下轉動。右側轉軸7-1的工作區域為外花鍵，工作區域的外部滑動套裝有右側蝸桿滑套7-2，右側蝸桿滑套7-2的內部為與右側轉軸7-1工作區域滑動配合的內花鍵，使得右側蝸桿滑套7-2能夠沿右側轉軸7-1的工作區域作上/下滑動；右側轉軸7-1轉動即帶動右側蝸桿滑套7-2同步轉動。為簡化結構，圖中所示的右側蝸桿滑套7-2在中間位置加工有蝸桿輪廓，在下方位置加工有右側滑套傘齒輪7-5。當然，右側滑套傘齒輪7-5也可以單獨制作，然后緊固安裝在圖示的右側蝸桿滑套7-2的下方位置。圖示最右側，右側蝸輪7-4緊固安裝在右側蝸輪軸7-3的中間位置，與右側蝸桿滑套7-2的蝸桿嚙合；右側蝸輪軸7-3受到緊固安裝在右側支承塊3-2之上的右側蝸輪軸座7-7的約束，在兩個端部位置緊固安裝有右側齒輪6-4；垂直緊固安裝在右側立柱2-2的最右側內表面的右側齒條6-2與右側齒輪6-4嚙合。

對照圖2和圖3，再觀察中間區域。從圖中可見，傳動軸4通過緊固安裝在載車板1之上的傳動軸左側座4-1和傳動軸右側座4-2斜向跨越載車板1的中間位置。在傳動軸4的左端緊固安裝有傳動軸左側傘齒輪4-3，傳動軸左側傘齒輪4-3與左側滑套傘齒輪5-5嚙合；在傳動軸4的右端緊固安裝有傳動軸右側傘齒輪4-4，傳動軸右側傘齒輪4-4與右側滑套傘齒輪7-5嚙合。

圖中所示，傳動軸左側傘齒輪4-3與左側滑套傘齒輪5-5設置的相對位置與傳動軸右側傘齒輪4-4與右側滑套傘齒輪7-5設置的相對位置相同，且傳動軸只設置了一根。因此，左側蝸桿滑套5-2的蝸桿旋向與右側蝸桿滑套7-2的蝸桿旋向須相反，以使得左側支承塊3-1和右側支承塊3-2獲得同步、同向的升降運行。

上述圖1、圖2、圖3所示實施例的運行原理如下。

假設電機減速單元緊固安裝在左側立柱2-1的頂部位置，其輸出軸與左側轉軸5-1的上端同軸緊固連接；假設左側蝸桿滑套5-2的蝸桿旋向為左旋，右側蝸桿滑套7-2的蝸桿旋向為右旋。

當電機減速單元的輸出軸順時針旋轉，帶動左側轉軸5-1以及左側蝸桿滑套5-2順時針同步旋轉，左旋方向的蝸桿使得左側蝸輪5-4逆時針旋轉并帶動左側齒輪6-3同步逆時針旋轉。由于與左側齒輪6-3嚙合的左側齒條6-1不動，故使得左側齒輪6-3在逆時針轉動的同時相對于左側齒條6-1作上升運動。

而左側蝸桿滑套5-2順時針旋轉同時使得傳動軸左側傘齒輪4-3、傳動軸4和傳動軸右側傘齒輪4-4作同步逆時針旋轉，并使得右側蝸桿滑套7-2逆時針旋轉；右側蝸桿滑套7-2逆時針旋轉，右旋方向的蝸桿使得右側蝸輪7-4順時針旋轉并帶動右側齒輪6-4同步順時針旋轉。由于與右側齒輪6-3嚙合的右側齒條6-2不動，故使得右側齒輪6-4在順時針轉動的同時相對于右側齒條6-2作上升運動。

很明顯，當左側蝸桿滑套5-2與左側蝸輪5-4的嚙合傳動比等于右側蝸桿滑套7-2與右側蝸輪7-4的嚙合傳動比，而且，左側滑套傘齒輪5-5與傳動軸左側傘齒輪4-3以及右側滑套傘齒輪7-5與傳動軸右側傘齒輪4-4組成的傳動系統的傳動比為1:1，左側齒輪6-3和右側齒輪6-4的齒數、模數等參數完全一致，則以上所述的“左側齒輪6-3在逆時針轉動的同時相對于左側齒條6-1作上升運動”的上升速度等于“右側齒輪6-4在順時針轉動的同時相對于右側齒條6-2作上升運動”的上升速度，從而使得左側支承塊3-1和右側支承塊3-2獲得相同的上升速度；即載車板1將同步上升。

同理，當電機減速單元的輸出軸逆時針旋轉，則載車板1將同步下降，這里不作贅述。

上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。