JP3759848B2 - 自動車整備用リフトの車体支持装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車整備用リフトにおいて車体を支持する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車整備用リフトにおいては、車体の4つのリフティングポイントを受台で支持して自動車を持ち上げる。これらのリフティングポイントは、タイヤ交換等に際しジャッキを当てる箇所であって、例えば、乗用車等のモノコックボデーの場合は図9にPで示す箇所に指定されている。リフティングポイントまでの高さは車種により異なるため、受台の高さを調整する必要がある。
【0003】
そこで、従来、ネジを用いた車体支持装置が提案されている。図10に示す装置は、昇降台51のアーム52に雌ネジ53を形成し、雌ネジ53に雄ネジ54を螺合し、雄ネジ54を回転して、受台55の高さを調整する。図11に示す装置は、アーム52に中間ネジ56を介して雄ネジ54を支持したもので、両方のネジ54,56を回転することで、大きな高さ調整代を確保できる。図12に示す装置は、アーム52にナット57を介して雄ネジ54を支持したもので、ナット57を回転すれば受台55の高さを調整できる。図13に示す装置は、ナット57に中間ネジ56を介して雄ネジ54を支持したもので、調整代が大きく、高さ調整も可能である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図10及び図12に示す従来装置によると、受台55の高さ調整代が雄ネジ54の長さにより規定されるため、雄ネジ54を短くすると、リフティングポイントの高い自動車に適用しづらくなり、逆に、雄ネジ54を長くすると、リフティングポイントの低い自動車に適用できなくなることがあった。図11及び図13に示す装置の場合は、中間ネジ56を用いることで調整代が大きくなるが、受台55を最高又は最低位置付近にセットするためには、雄ネジ54及び中間ネジ56の両方を回す必要があった。
【0005】
また、長年使用するうちに、ネジに錆や異物が付着すると、雄ネジ54、中間ネジ56、ナット57の回転が重くなるため、受台55のセット及びリセットに時間がかかった。図12及び図13に示す装置の場合は、受台55の溝を車体のピンチパネルに嵌める際に、受台55を回らないように支えながら、ナット57を回す必要があり、両手作業を余儀なくされた。
【0006】
そこで、本発明の課題は、自動車整備用リフトにおいて、リフティングポイントが低い自動車から高い自動車まで広範囲に適用できるとともに、受台の高さを簡単な操作で短時間に調整できる車体支持装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の車体支持装置は、アームの先端部に、車体を受ける受台を、平行クランク機構を介して水平な姿勢でアームに対し昇降可能に支持させて、前記平行クランク機構の一方のクランクに、回動可能なカムを、他方のクランクに、前記カムに係合する係合部材を夫々設けて、前記カムの回動操作により前記両クランクの間隔を変更させて、前記受台の高さを調整可能とした自動車整備用リフトの車体支持装置であって、前記カムを前記係合部材との接触部が大径部側へ向かうように回動付勢するばね部材を設けて、前記受台を持ち上げた際には、前記カムが前記ばね部材の付勢力で回動し、前記平行クランク機構を前記カムと係合部材との係合により当該高さで自動的にロック可能としたことを特徴とする(請求項1)。
こうすれば、カムがクランクの間隔を変化させるように作用するので、カムの小さな回転角で平行クランク機構を大きく変形させて、受台を所要高さ位置に素早く配置することができる。さらに、カムを大径部側へ回動付勢するばね部材を設けたことで、受台を持ち上げたときに、カムがばね部材の付勢力で回動し、平行クランク機構を自動的にロックするので、受台をワンタッチの操作で車体にセットでき、かつ、その高さを確実に保持することができる。
【0008】
この場合、受台4を強固に保持できるように、カム及び係合部材の両方又は片方の接触面に滑止歯を設けるのが望ましい(請求項2)。
【0010】
この場合、受台のリセットに際してカムを小径部側へ回動すると、平行クランク機構が受台の自重で倒れ、受台が素早く下降する。このとき、カムを外部から安全に操作できるように、カムをばね部材の付勢力に抗して係合部材との接触部が小径部側へ向かうように回動操作可能な操作部材を設けるのが好ましい(請求項3)。
【0011】
カムとしては、多角形カムも使用可能であるが、受台の高さを無段階で調整するためには曲面カムが望ましい。さらには、カムの小さな回転角で受台の高さを大きく調整できる点で、リフト量が連続的に変化するインボリュートカムが望ましい(請求項4)。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3は1台の車体支持装置を示すものであるが、1柱式、2柱式又はXリンク式等の自動車整備用リフトには、この車体支持装置が昇降台1の4箇所に装備され、4つのリフティングポイント(図9参照)で車体を支持するようになっている。この実施形態の車体支持装置は、昇降台1に車軸方向へスライド可能に設けられたアーム3と、アーム3の先端部で車体のピンチパネル2を受ける受台4と、受台4を水平な姿勢でアーム3に対し昇降可能に支持する平行クランク機構5と、受台4の高さを調整するカム6とから構成されている。
【0013】
受台4はベース8と座板9とゴムパッド10とから構成されている。ゴムパッド10は座板9に固着され、座板9はベース8に軸11により水平面内で回動自在に支持されている。ゴムパッド10の上面には溝12が形成され、受台4は溝12をピンチパネル2に嵌めた状態で車体を支持するようになっている。
【0014】
平行クランク機構5は一対の上側クランク14と一対の下側クランク15とを備えている。各クランク14,15の基端はピン16でアーム3に連結され、自由端はピン17でベース8に連結されている。4つのピン16,17は平行四辺形を形成し、アーム3と受台4とを常に平行関係に保持し、アーム3の水平状態で受台4をクランク14,15の揺動に伴い水平な姿勢で昇降させるようになっている。
【0015】
カム6としては、リフト量が連続的に変化するインボリュートカムが用いられている。インボリュートカム6は上側クランク14の中間部にカム軸19により回動可能に支持され、下側クランク15にはインボリュートカム6に係合する部材20が固定されている。そして、図4(a)〜(c)に示すように、インボリュートカム6は最小径部から最大径部に至る略270°の範囲で回動され、この範囲のカムプロフィールに従い、上側クランク14と下側クランク15との間隔を変更して、受台4の高さを無段階で調整できるようになっている。
【0016】
図1に示すように、カム軸19は上側クランク14の外側へ延長され、その延長部にはインボリュートカム6を図の反時計方向へ付勢するばね部材としてのネジリバネ23が設けられている。また、延長部の突端にはインボリュートカム6を回動する操作部材としてのノブ24が取り付けられている。そして、セッティング時には、受台4の上昇に伴いインボリュートカム6がネジリバネ23の付勢力で大径部側へ回動し、係合部材20を介して平行クランク機構5をロックし、リセット時には、ノブ24によりインボリュートカム6をネジリバネ23の付勢力に抗して小径部側へ回動し、受台4を下降できるようになっている。
【0017】
上記構成の車体支持装置を使用するにあたっては、まず、図4(a)に示すように、受台4を最低位置に配置した状態で、受台4を車体の4つのリフティングポイントに位置合わせする。この場合、インボリュートカム6の最小径部が係合部材20に係合し、平行クランク機構5が偏平に倒れ、受台4が床面近くに配置されているので、リフティングポイントの低い自動車の場合でも、受台4に妨げられることはない。
【0018】
次に、図4(b)に示すように、受台4を手で持ち上げるか、ノブ24を回して持ち上げ、ゴムパッド10を回動して、溝12を車体のピンチパネル2に嵌める。このとき、インボリュートカム6はネジリバネ23の付勢力で大径部側へ回動して平行クランク機構5を自動的にロックし、作業者が受台4から手を離しても受台4はその高さを自己保持する。また、図4(c)に示すように、受台4を最高位置に配置してインボリュートカム6の最大径部で保持すれば、リフティングポイントが高い自動車の場合でも、その車体にゴムパッド10を当てることができる。
【0019】
その後、残り3台の車体支持装置を同様に操作して、4つの受台4で車体の4個所を支持する。こうすれば、受台4を持ち上げるだけの簡単な操作で、セッティング作業を短時間に完了することができる。また、各受台4の高さをインボリュートカム6のプロフィールによって無段階に調整できるので、4つのリフティングポイントの高さが相違している場合でも、全てのゴムパッド10を車体に正しく当て、車重を4つの受台4に均等に負担させて、自動車を安定状態でリフトアップすることができる。
【0020】
整備作業の終了後には、昇降台1を下降して自動車をリフトダウンし、受台4から負荷を取り除いた状態で、ノブ24を回し、インボリュートカム6をネジリバネ23の付勢力に抗して最小径部側へ回動する。すると、平行クランク機構5が受台4の自重で倒れ、受台4が最低位置に素早く下降する。従って、ノブ24を回すだけの簡単な操作で、受台4を車体から短時間にリセットすることができる。また、ノブ24はカム軸19の突端に設けられているので、インボリュートカム6を外部から安全に操作することもできる。
【0021】
ここで、インボリュートカム6のセルフロック作用について説明する。インボリュートカム6は受台4の低位、中位、高位において、それぞれ図5の(a)、(b)、(c)に示す位置に自己保持される。図5において、Oはカム軸19の中心、Bはインボリュートカム6と係合部材20との接点、Aは係合部材20のB点に立てた垂線とインボリュートカム6の基礎円との接点、O→Bは荷重作用線、B→AはB点からの反力方向線、A→Oはインボリュートカム6の基礎円半径と等しく係合部材20と平行な線である。
【0022】
いま、インボリュートカム6にO→B方向の力が作用すると、図において時計方向のトルクが発生する。このトルクによるB点における接線方向の力をFとすると、
F=OBsin θ
θ0 >θ1 >θ2
F0 >F1 >F2
であるから、受台4が低い位置ほどFは大きくなる。
【0023】
また、B点にはFと反対方向の摩擦力Pが発生する。摩擦係数をμ、摩擦角をKとすると、
P=μBA
K=tan-1 μ
である。
【0024】
B点における接触面積は平面と曲面との接触につき理論的に0であるが、実際には、金属材料の弾性変形によりある有限値を示す。しかし、その値は非常に小さいため、B点では面圧の非常に大きい極圧接触となる。極圧接触のμは通常接触のμの3倍程度で、接触面の面粗度が低い場合はさらに大きい。それ故、θ<Kとなるようにカム形状を設計すれば、インボリュートカム6に限定されず、その他の形状の曲面カムによっても、受台4を任意の高さに確実に保持することができる。
【0025】
図6〜図8はカム機構の変更例を示すものである。図6及び図7のカム機構では、インボリュートカム6及び係合部材20の接触面に多数の滑止歯6a,20aがカム軸19と平行に形成されている。こうすれば、滑止歯6aと滑止歯20aとの噛み合いにより受台4をより強固に保持することができる。この場合、受台4の高さ調整は有段階となるが、滑止歯6a及び20aを細かくすれば、無段階調整とほぼ同等の機能が得られる。なお、滑止歯6aを、図6に示すようにインボリュートカム6の外周面全体に設けてもよいし、図7に示すように部分的に設けてもよい。また、図8の(a)に示すようにインボリュートカム6のみに滑止歯6aを設けてもよく、(b)に示すように係合部材20のみに滑止歯20aを設けてもよい。その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状並びに構成を適宜に変更して具体化することも可能である。
【0026】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の車体支持装置によれば、アームの先端部に平行クランク機構を介し受台を支持し、この受台の高さをカムで調整するように構成したので、リフティングポイントが低い自動車から高い自動車まで広範囲に適用できるとともに、受台の高さを簡単な操作で短時間に調整できるという優れた効果を奏する。特に、カムを大径部側へ向けて回動付勢するばね部材を設けたことで、受台を持ち上げたときに、カムがばね部材の付勢力で回動し、平行クランク機構を自動的にロックするので、受台をワンタッチの操作で車体にセットでき、かつ、その高さを確実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す車体支持装置の斜視図である。
【図2】同装置の平面図である。
【図3】同装置の正面図である。
【図4】同装置の作用説明図である。
【図5】インボリュートカムの作用説明図である。
【図6】カム機構の変更例を示す正面図である。
【図7】カム機構の別の変更例を示す正面図である。
【図8】カム機構のさらに別の変更例を示す正面図である。
【図9】自動車のリフティングポイントを例示する概略図である。
【図10】従来の車体支持装置を示す断面図である。
【図11】従来の車体支持装置を示す断面図である。
【図12】従来の車体支持装置を示す断面図である。
【図13】従来の車体支持装置を示す断面図である。
【符号の説明】
1・・昇降台、2・・車体のピンチパネル、3・・アーム、4・・受台、5・・平行クランク機構、6・・インボリュートカム、6a・・滑止歯、14・・上側クランク、15・・下側クランク、19・・カム軸、20・・係合部材、20a・・滑止歯、23・・ネジリバネ、24・・ノブ。
Claims (4)
- アームの先端部に、車体を受ける受台を、平行クランク機構を介して水平な姿勢でアームに対し昇降可能に支持させて、前記平行クランク機構の一方のクランクに、回動可能なカムを、他方のクランクに、前記カムに係合する係合部材を夫々設けて、前記カムの回動操作により前記両クランクの間隔を変更させて、前記受台の高さを調整可能とした自動車整備用リフトの車体支持装置であって、
前記カムを前記係合部材との接触部が大径部側へ向かうように回動付勢するばね部材を設けて、前記受台を持ち上げた際には、前記カムが前記ばね部材の付勢力で回動し、前記平行クランク機構を前記カムと係合部材との係合により当該高さで自動的にロック可能としたことを特徴とする自動車整備用リフトの車体支持装置。 - 前記カム及び係合部材の両方又は片方の接触面に滑止歯を設けた請求項1記載の自動車整備用リフトの車体支持装置。
- 前記カムをばね部材の付勢力に抗して前記係合部材との接触部が小径部側へ向かうように回動操作可能な操作部材を備えた請求項1又は2記載の自動車整備用リフトの車体支持装置。
- 前記カムとして、リフト量が連続的に変化するインボリュートカムを用いた請求項1乃至3の何れかに記載の自動車整備用リフトの車体支持装置。
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