技术领域：

侧置省地型自张自收式轿车棚库(二型)是一种机械化的车库构筑物，平时竖立在 汽车停车车位的一侧，存车时，放到地面上展开构成存车所需的围护空间。

背景技术：

本棚库(二型)做出以前，汽车库多是固定式的不可移动的建筑物，在存放汽车之 前，先在地面或地下用墙体和屋面围建好一个固定的空间，车库一旦建成，这块土地和 空间就被圈定起来，不能敞开对外另做他用。这是车库建设的传统方法。已有一种折叠 式小汽车库，专利号为952026449，这种车库用门框型钢架吊住两侧的蓬布罩横跨在停 车车位中央，存车时从钢架两侧放下蓬布罩，分别从前后罩住汽车。用车时先从车前车 后掀起蓬布罩挂到钢架两侧，再开走汽车，汽车开走后，钢架和蓬布罩不能完全从停车 位上撤掉，仍然占用车位中央一小块地面。

本棚库(二型)做出以前，申请人曾于2005年7月31日申报有“侧置省地型自张 自收式轿车棚库”(以下简称原一型方案)，专利申请号为200510088041.1，本棚库(二 型)是在原一型方案的基础上，对其中的建筑结构部分进行新设计提出的一个分方案。 本棚库(二型)与原一型方案的共同特定技术特征是：两者均为置于停车车位的一侧， 采用相同的机械传动方法和相同的电气控制系统。两方案的操作程序和使用效果也是相 同的：即存车时按动按钮棚库自动张开，复盖到停车车位上，用车时按动按钮棚库自动 收叠移置到车位一侧的棚库存放箱内。本棚库(二型)是由与原一型方案相同的一个总 的设计构思中形成的一个分方案。

发明内容：

一、所要解决的技术问题

我国人多地少，土地资源极其宝贵。研制本棚库的目的是要克服现有车库建设占地 多、占好地的缺点，力求利用房前屋后、道路两旁、场地四周、庭院内外等可供临时停 车、夜间停车的边缘地带因地制宜设立能够移动的车库，当汽车开走以后，使停放汽车 的地方及时腾空出来，恢复其原来的使用功能。做到借地停车，就地建库，一地多用， 一物多能，使通常一些不允许建筑车库的地方也能因地制宜设立车库，满足广大城乡车 主的需要，解决我国汽车普及到家庭后有地停车无地建库的难题。

二、所采用的技术方案：

为实现研制目的，本棚库(二型)设计中采用了与原一型方案相同的方法，即将建 筑结构、机械机构和电气控制相结合来解决棚库的结构构造问题，棚库的移置和复位问 题，以及移置和复位过程的自动控制问题。

侧置省地型自张自收式轿车棚库(二型)，其建筑结构部分由带基础的斜面铰支座、 主动拱架和从动拱架、蓬布罩、棚库与地面的锁固装置、蓬布罩张紧装置、棚库存放箱 以及装饰性附加结构等部分组成；机械机构部分由减速传动机构和平衡砣组成；电气控 制部分由电动机和继电接触式控制系统组成。现分述如下：

1、带基础的斜面铰支座：

带钢筋混凝土基础1的斜面铰支座2是将六面体的钢筋混凝土块形基础的顶面做成 45度角的斜面。在斜面斜向中心线的两侧相隔若干公分平行放置两根角铁，角铁与斜面 的接触面使用螺拴或电焊与基础中的预埋铁件固定。在两根角铁的竖面上，各均匀布置 若干个轴孔3，并使两根角铁上的轴孔眼一一对应贯通。各对应轴孔的中心连线，应垂 直于基础顶面的斜向中心线。一个斜面铰支座上的两个对应的轴孔支承一付拱架的一根 立柱。每一座棚库共有两个带基础的斜面铰支座，分别埋设在棚库存放箱箱底地面的两 端。基础部分埋在地面以下，斜面铰支座部分露在地面以上，斜面朝向车位一边。两个 带基础的斜面铰支座之间的中心距取决于棚库拱架的跨度。

2、主动拱架和从动拱架：

每座棚库由若干付拱架组成。每付拱架由两根可倾立柱6和一根拱形横梁7组成。 拱架整体呈带圆角的门字型。拱架高度略大于以所存放汽车的宽度和高度为边的矩形的 对角线长度，拱架跨度略大于所存放汽车的长度加前后安全距离。可倾立柱用金属材料 做成薄壁片状呈上窄下宽的梯形，沿梯形下底边左右各向外伸出一根水平的金属短轴8， 两根短轴轴心同在一直线上，两根短轴分别支承在斜面铰支座的两个对应的轴孔内。拱 架立柱可在斜面铰支座上绕短轴转动。拱形横梁用金属或塑料型材做成。拱形横梁的两 端向下分别插入两根对应的拱架可倾立柱上部预留的承插管9内。承插管预先焊固在可 倾立柱上部外侧。每座棚库的全部拱架中，紧靠停车车位一侧的一付拱架为主动拱架4， 其作用与原一型方案中的底框相同，其余的拱架均为从动拱架5。在主动拱架的两根可 倾立柱上部沿梯形上底边向内和向外各伸出一根水平吊耳10，分别用以与传动机构的连 杆连接，和与平衡砣控制绳系结。

3、蓬布罩：

蓬布罩11是用蓬布缝制的棚库外罩，所用蓬布应能防雨、阻燃、适度保温。蓬布 罩的外形，由全部主、从动拱架均匀张开在棚库存放箱后壁和地面之间构成的一个直角 时所围成的弧面来决定。蓬布罩在与拱架的接触线上，应贴紧固定，使拱架不致在蓬布 内滑动。蓬布罩随拱架张开而展开并与棚库存放箱后壁和停车位地面共同形成封闭的围 护空间；蓬布罩随拱架的拼拢而折叠起来，并随拱架一起竖立到棚库存放箱内。在蓬布 罩的外面或内面，顺着拱架外倾运动方向，缝制若干条平行的条带状加强筋12以加强 蓬布罩的承载能力。

4、棚库与地面的锁固装置：

棚库张开、主动拱架落地后，应与地面锁固。棚库与地面的锁固装置，由埋地扣环 13和主动拱架横梁上带手柄的弯钩14组成。埋地扣环高度与地面一平，扣环焊在一个 敞口的扁槽凹形合内，用铁件深入地下固定，扣环两边留有凹形沟槽，便于拱架上的弯 钩扣挂和解脱。带手柄的弯钩安装在主动拱架横梁平直段的外侧(当棚库竖立时为梁的 上面)，由相互对称而反向的两个弯钩和对应的两个埋地扣环组成一组。两个弯钩在钩 身中部各用铰结点与横梁连结，两个铰结点的间距约等于手柄的长度。当主动拱架平放 到地面上时，分别将两个手柄绕弯钩处的铰向中间相向提起，同时踩下拱架梁中间的凸 出踏板，使拱架梁贴紧地面，当两手柄的柄端逐渐靠近时，弯钩便深入地下各从左右分 别插入对应的埋地扣环之中。对准两根手柄柄端处的锁眼并锁住，这时两根手柄和拱架 横梁之间便构成一个三角形的构架，在此构架上即在手柄上涂上醒目的色彩可做为棚库 外的护桩。根据需要，一个棚库可用一组或者两组带手柄的弯钩。当安装两组带手柄的 弯钩时，共有四根手柄，可再用两根水平长杆分别将两组弯钩中同侧的两根手柄柄端用 铰结点连结起来。两根水平长杆，平时一左一右一前一后贴靠在拱架横梁上，并与弯钩 一起随拱架升降。锁固时两根水平长杆可随手柄提起而向上相向升起。当手柄与拱架横 梁构成三角形构架时，两根水平长杆便成为两个三角形构架的连杆，起到棚库外边的护 拦的作用。

5、蓬布罩张紧装置：

蓬布罩张紧装置由若干根连结棚库存放箱后壁和紧靠后壁的一付从动拱架的张紧 螺旋弹簧15以及固定在主动拱架落地面一侧的两个板簧支脚16组成。每根张紧螺旋弹 簧用一段弹性拉力适度的螺旋弹簧做成，其一端绕过固定在棚库存放箱后壁上部的定滑 轮，再拉下固定在后壁的适当高度处，另一端固定在紧靠后壁的一付从动拱架横梁上。 主动拱架着地的板簧支脚共有两个，用弓形板簧做成。板簧的弓背着地，板簧的两端用 铆钉固定在主动拱架的落地面一侧，其中一端在板簧上开有条形槽口，板簧受压时，在 铆钉的约束下板簧可沿槽口伸张。在板簧着地处的对应的地面上，与地面一平预埋有金 属垫板。

6、库棚存放箱：

棚库存放箱17做法与原一型方案相同，是一个用来存放竖立状态下的棚库的六面 体箱。棚库存放箱的高度略大于最高一付拱架的高度，长度略大于拱架的跨长，厚度以 容下收拢起来的拱架厚度以及叠合起来的蓬布罩的厚度，一般可控制在50厘米左右。 一个棚库存放箱用若干根型钢做立柱，立柱垂直固定在地面下的基础顶面。立柱要有一 定的抗弯强度，以使整个棚库存放箱稳定牢固。各立柱之间可再用水平的和垂直的杆件 构成箱体的骨架，骨架外面再锒贴板材，形成一个五面封闭的箱体，而箱体朝向停车车 位的一个侧面是敞开的，留做棚库起落时的通道。棚库存放箱还有一个十分重要的作用， 就是用来承受和传递棚库移置和复位过程中产生的各种作用力，以及各种外部的自然作 用力，以保证棚库移置和复位过程的安全、稳定。棚库存放箱箱底所占用的一条狭长的 地面是被固定的，不能腾空出来供作他用。

7、装饰性附加结构：

与原一型方案一样，为使本棚库(二型)的设立与当地周围环境相协调，可在棚库 存放箱外面做一些既具有一定装饰作用，又具有一定使用价值的附加结构。如在城市街 道两旁绿色隔离带边设立的棚库，可在棚库存放箱的后侧面和左右侧面做成广告灯箱、 科普画廊、阅报栏板、花盆格架，在箱顶面上装上街景衬托灯，各种轮廓彩灯，各种装 饰线条等等，既实用又可美化街景。在农村地区使用本棚库也可因地制宜增加某些适应 当地环境和使用需要的附加结构。

8、减速传动机构：

减速传动机构与原一型方案相同，由减速器18、传动长轴19、摇杆20、和连杆21 组成。减速器分为人力驱动的或电力拖动的两种。人力驱动时，采用手摇式链传动的或 元柱齿轮传动的减速器；电力拖动时，采用摆线针轮或涡轮涡杆等传动比较大的减速器。 不论哪种减速器，其输出轴的转速都应控制在每分钟2.5转以下，并可作间歇性往复运 动，以保证棚库的移置和复位动作平稳、定位准确。减速器的输出轴与传动长轴用联轴 器联结。传动长轴平行于拱架，放在棚库存放箱箱底，用若干个带座轴承支托定位。电 力驱动时，减速器置于棚库存放箱箱底中部，用两根传动长轴由中间向两端伸出，分别 联结两根摇杆；人力驱动时，减速器置于棚库存放箱箱外一端的地上，用一根传动长轴 联结两根摇杆。传动长轴的总长度略大于主动拱架两可倾立柱上部内伸吊耳的间距。在 传动长轴的两端，对应于主动拱架立柱顶部的吊耳在传动长轴上的投影点位置，垂直于 传动长轴各伸出一根摇杆。摇杆用金属杆件做成，具有一定的抗弯强度。摇杆与传动长 轴的结点做成刚性结点。摇杆的长度略大于主动拱架立柱的高度；摇杆的另一端铰结一 根连杆，连杆的另一端留有孔眼套在主动拱架立柱的吊耳上。当传动长轴作90度间歇 往复转动时，便迫使摇杆作间歇往复上下摆动。摇杆的摆动带动连杆作上下弧线形移动， 从而通过吊耳将主动拱架竖立起来或平放到地面上，并带动其余从动拱架的张开或拼 拢，实现棚库的复位或移置。

9、平衡砣

主动拱架的起落即带动棚库的移置或复位，也和原一型方案一样，除用机械传动机 构进行驱动外，还可配以平衡砣22平衡协调机械传动机构进行控制，在不设机械传动 机构的情况下，也可单独使用平衡砣来协调棚库的起落。平衡砣用生铁或其它重质材料 做成方扁形六面体，上部带有吊环。平衡砣的装置方法是：从主动拱架两根立柱的外伸 吊耳处各系结一根控制绳23，将绳的另一端绕过固定在棚库存放箱两端壁上部的定滑轮 24再垂直向下，系结在平衡砣吊环上。控制绳的长度，以全部拱架处于竖立状态，平衡 砣吊在控制绳上，接近地面而不着地时为准。两个平衡砣的重量相等，两个平衡砣重量 之和以与棚库外倾下垂的重量保持平衡为度。平衡砣随棚库移置而下落，随棚库的复位 而升高。为使平衡砣在升降过程不致摆动可配以垂直轨道，进行约束。

10、电动机：

本棚库(二型)的移置和复位与原一型方案一样，主要由电力驱动来实现，由于本 棚库(二型)体积较小，重量很轻，结构灵巧，机械传动过程简单，棚库的移置和复位 行程空间不大，所以一个棚库使用一台小型电动机25即可。用电力驱动时，电动机和 减速机构可置于棚库存放箱底中部，配以传动比较大的减速器，以保证输出轴的转速不 大于每分钟2.5转。在无电地区也可由人力驱动来完成棚库的移置和复位。人力驱动有 两种方式：一种方式是不设机械传动机构，直接用手提起棚库的主动拱架使之竖立到车 位一侧的棚库存放箱内并固定，或者直接拉下主动拱架将棚库覆盖到车位上并与地面锁 固。另一种方式是设置机械传动机构，人工手摇减速机构上的手柄，通过机械传动机构 作用于主动拱架，来完成棚库的移置或复位，此时须用传动比较小的减速器。这时减速 机构应安装在棚库存放箱外一端的地面上。

11、继电接触式控制系统：

用电力驱动棚库的移置和复位时，电动机的运行，与原一型方案一样由电气控制系 统控制；电气控制系统的设计同样根据棚库移置和复位的实际动作过程来进行。本棚库 (二型)使用中，要经常将棚库进行移置和复位，但移置和复位两个动作过程都是短暂 的，一旦完成其中的一个动作，电动机即应停转。一般说来，棚库从移置到复位或从复 位到移置两个动作之间都有一个比较长的停歇时间间隔，而停歇时间间隔的长短又是不 确定的。所以从移置到复位或从复位到移置之间，不宜采用预定连续程序来控制，同时 移置和复位是两个动作正好相反的过程。所以根据棚库的这个使用过程的特点，采用了 继电接触式控制系统，实现对电动机启动、停止控制，正反向转动控制，防止误操作的 正反向接触器间互锁控制和棚库移置和复位行程控制，以及必要的保护措施。整个继电 接触式控制系统由正反向启动按钮、停止按钮、正反向接触器线圈、常开触头和常闭触 头，行程开关以及热继电器的常闭触头等元件和线路组成。在主电路中，采用刀开关、 熔断器、正反向接触器主触头，以及热继电器的热元件等组成。

三、所具有的有益效果：

(1)可节省建库用地80％：

一般的情况下，建设一个家用车库需占用土地20平方米左右，而设置本棚库(二型)， 固定占地只需3平方米上下，可节省建库用地80％以上。

(2)、可节省建库投资50％以上：

在投资上，建设一座普通汽车库大约需要数万元，而采用本棚库，只需投资数千元即可， 可节约投资50％以上。

(3)、存车用车方便快捷：

本棚库的使用改变了传统车库的存车方式，简化了存车用车程序。传统车库存车过程是： 将汽车开到车库门前场地上停下——司机下车开库门——再上车将汽车开到车库内车 位上停下——再下车关锁车库大门，然后离去；用车时，其过程与此类似而相反。使用 本棚库，其存车过程是：将汽车一步到位直接开到停车位上——司机下车放下棚库并锁 固后即可离去；用车时解开锁固装置将棚库移置到车位旁的棚库存放箱内即可开车离 去。使用起来十分方便快捷，省事省时。

(4)、结构轻巧、造型美观、使用安全、稳定可靠：

与传统车库、地下车库和高层机械化车库相比，本棚库结构轻巧，造型美观，体量较小， 重心很低，具有较好的抗震、防风、挡雨的能力，夏天可自然通风，冬天可适度保温， 使用起来安全稳定可靠。

(5)、具有广泛的适用性：

本棚库(二型)的研制达到了预期目的，不但可以节省用地，节省投资，而且还具有广 泛的适用性。在建设安装中，可根据棚库设置地当地的周围环境，设计棚库存放箱的外 部造型，从而可改变传统车库建筑物严肃呆板的面目，取得与环境协调和谐的效果。在 某些场合，甚至可以做成具有点缀性艺术效果的建筑小品形式。因此实现了利用房前屋 后，街道两旁，场地四周，庭院内外等通常不允许建设车库，但可供临时停车，夜间停 车的边沿地带，设置本棚库(二型)，达到了因地制宜，借地停车，就地建库，一地多 用，一物多能的要求，满足了我国广大城乡车主的实际需要；也符合国家提出的资源节 约和土地整理政策要求；可以有效地解决我国汽车普及到家庭后有地停车无地建库的难 题。

附图说明：

图1：棚库复位张开时的侧面示意图

图2、棚库复位张开时的立面示意图

图3、棚库复位张开时的平面示意图

图4、棚库移置到棚库存放箱内的立面示意图

图5、棚库移置到棚库存放箱内的侧面示意图

图6、棚库移置到棚库存放箱内的平面示意图

图7、拱架结构示意图

图8、埋地扣环示意图

图9、带基础的斜面铰支座立体示意图

图10、带手柄的弯钩示意图

图11、棚库移置和复位用继电接触式控制系统示意图

附图中的数字代号分别代表的构件名称是：

1——钢筋混凝土基础

2——基础上部的斜面铰支座

3——斜面铰支座上的轴孔

4——主动拱架

5——从动拱架

6——拱架可倾立柱

7——拱架的拱形横梁

8——拱架可倾立柱底部的水平短轴

9——拱架横梁承插管

10——主动拱架立柱顶上的水平吊耳

11——蓬布罩

12——蓬布罩上的条带状加强筋

13——埋地扣环

14——带手柄的弯钩

15——张紧螺旋弹簧

16——主动拱架落地处的板簧支脚

17——棚库存放箱

18——减速器

19——传动长轴

20——摇杆

21——连杆

22——平衡砣

23——平衡砣控制绳

24——平衡砣控制绳定滑轮

25——电动机

附图中字母代表的含义：其中左侧主电路图中：

QS——刀开关

FU——熔断器

KM1——正转接触器主触头

KM2——反转接触器主触头

FR——热继电器热元件

M3～——三相异步交流电动机

其中：右侧控制电路图中：

FR——热元件的常闭触头

SB1——停止按钮

SB2——正转启动按钮

SB3——反转启动按钮

KM1——正转接触器常开触头

KM2——反转接触器常开触头

SQ1——正转时的行程开关

SQ2——反转时的行程开关

KM2——反转接触器常闭触头

KM1——正转接触器常闭触头

KM1——正转接触器线圈

KM2——反转接触器线圈

具体实施方式：

本棚库是一个新型的独立完整的机电结合的建筑产品，属于一种由建筑构件，机械零部 件和电气元件等有机结合形成的车库构筑物，因此应根据产品的结构特点和潜在市场特 点组织实施。

根据产品的结构特点：结构简单，所用零部件部分可以外购，部分可在工厂内按工 艺要求组织批量化流水生产，因此，基本的实施方式应是集中加工生产零部构件，经验 收和配套组装后供应现场进行总体安装，再经调试验收后交付业主使用。

根据产品的潜在市场既广阔分散，又可相对集中的特点，应采取对市场进行总体分 析规划后，在全国集中一个或分设几个加工制造中心，采用统一设计图纸，统一产品系 列，统一质量控制标准，统一品牌的作法，以尽量减少重复投资，尽量提高产品质量， 降低成本，防止发生侵权事件，避免造成市场混乱。