JP5026640B2 - 車両整備用リフト - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、一柱式又は二つ以上の柱を有する複柱式車両整備用リフトの改良であって、詳しくはその支柱に沿って昇降自在に組み付けたキャリッジを昇降動させるシリンダ装置におけるピストンロッドの座屈防止のために改良した車両整備用リフトに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の車両整備用リフトの1つである二柱式車両整備用リフトにおいては、車両を支持するアームをキャリッジに取り付け、そのキャリッジは立設された支柱に沿って上下方向へ移動して車両を適当な高さで保持する。このキャリッジを昇降動させるシリンダー装置を取り付ける方式として、図5のようにキャリッジ11に一端を固定したワイヤやチェーン5の他端を支柱10に固定し、他の支柱10との間のワイヤやチェーン5をシリンダ装置のピストンロッド13の先端に軸支した滑車9で保持してシリンダーのストロークを拡大させる方式の他に、図6のように立設された支柱10と、その支柱10の内側に、ピストンロッド13を上方へ出没動作可能に配置されたシリンダ装置のシリンダ部12と、支柱10にガイドされた状態で、その支柱10に沿って昇降自在に組み付けられたキャリッジ11と、そのキャリッジ11の下部位に取り付けられる車両支持部材のアーム11aとを含み、キャリッジ11の上部位をピストンロッド13の先端で支持することにより、キャリッジ11をピストンロッド13の出没動作によってダイレクトに昇降移動可能とした車両整備用リフトがある。この車両整備用リフトは、アーム11aを車両下部にあてがうためにキャリッジ11の下方に取り付け、ピストンロッド13を最大高さまで上昇させた上限位置のアーム11aの移動距離はリフトとしての最大ストローク長hとなり、ピストンロッド13の先端までの高さはシリンダの最大長Lとなる。
【0003】
このようなリフトは、シリンダ装置におけるシリンダ部とピストンロッドとの嵌合部にわずかな空隙があるために、図6に二点鎖線で示すようにシリンダ部とピストンロッドとの境目を起点に座屈を起こす可能性がある。この座屈現象については、下記のようなオイラーの座屈荷重式が知られている。
【0004】
【式1】
Pk=nπ2EI/L2
Pk:座屈荷重
n:柱の端末条件の係数
E:材料のヤング率
I:慣性モーメント
L:柱の長さ
成立条件 λ=L/k>N1/2
λ:細長比
k:断面二次半径
N:材料による定数
【0005】
このオイラーの座屈荷重式から、シリンダ装置が座屈を起こす条件は、細長比の限界を超えたときと荷重限界を超えたときである。このうち荷重限界はリフトの定格荷重として決められているので、他方の細長比が要因となる。具体的には、シリンダ装置が最も長くなる最大リフトアップ時に細長比が大きくなり、座屈を起こしやすくなる。
【0006】
このような座屈を防ぐために、シリンダ部のパイプ径を太くして下端の固着力を強くしたリフトや、図7のようにシリンダ部12の上端を支柱10にクランプ16を介して固定するリフトや、図8のようにシリンダ部12を倒立させ、ピストンロッド13を中空にしてパイプロッドとして給油孔に接続して油圧を供給するリフトがある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、シリンダ部のパイプ径を太くしたリフトは、シリンダ部のコストアップ、その外側に位置する支柱の拡大によるコストアップ、油量増大によるタンク等の油圧駆動装置のコストアップ等がありリフト全体でコストアップになってしまう。
また、図7のようなシリンダ部の上端を支柱に固定するリフトは、座屈防止には大きな効果があるが、キャリッジ11の後面にクランプ16の通過口を形成するためにキャリッジ11の全体強度が不足するので、キャリッジ11を肉厚にするなどの補強をしなければならず、キャリッジ自体の重量が増加して油圧駆動部材を大きくするなどのコストアップを強いられる。
また、図8のようにシリンダ部12を倒立させたリフトは、シリンダ装置の最大長さLが小さくなるために細長比が小さく、座屈が起きにくくなるが、シリンダ内のパッキンが老朽化して油漏れを起こした場合に処理をする配管をキャリッジ側の可動部に取り付け、昇降動に対応した配管を施さなければならず、油処理が一層難しくなりコストアップとなるとともに、一般的にシリンダ倒立式に使用するパイプロッドの市場性が低く、非常に高価なためにリフト全体のコストアップとなってしまう。
【0008】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、請求項1に係る発明は、立設された支柱と、その支柱内に、ピストンロッドを上方へ出没動作可能に配置されたシリンダ装置と、前記支柱にガイドされた状態で、その支柱に沿って昇降自在に組み付けられたキャリッジと、そのキャリッジの下部位に取り付けられる車両支持部材とを含み、前記キャリッジの上部位をピストンロッドの先端で支持することにより、キャリッジをピストンロッドの出没動作によってダイレクトに昇降移動可能とした車両整備用リフトにあって、前記シリンダ装置のシリンダ部とキャリッジとの間に、前記シリンダ部の外周全体又は前記キャリッジの内周全体に固着されて周縁に溝を有した取付部材と、緩衝材又は低摩擦摺動材で形成されて前記溝に着脱可能に保持され、前記キャリッジの昇降に伴って前記キャリッジの内周又は前記シリンダ部の外周を摺動する内縁部材とからなるシリンダガイド部材を設けたことを特徴とする車両整備用リフトである。これにより、座屈が生じる初期段階で、くの字状に曲がり始めそうなシリンダ装置は、シリンダ部又はキャリッジ内周面に設けたシリンダガイド部材が、キャリッジ内周面又はシリンダ部に接触して座屈を防止することができる。
【0009】
また、たとえば、座屈が生じやすいシリンダ最長時に、全長Lの1/2となる位置にシリンダガイド部材を取り付けて、式1で示すようにLが1/2になれば分母は1/4になり、座屈強度Pkは4倍となる。
このように本願発明のシリンダガイド部材を取り付けるだけで、オイラーの座屈荷重式で得られる理論上の座屈強度は4倍となるので、逆算的に同一の強度を維持しながらシリンダーパイプを細く又は長くすることができるのでコンパクトな、安価な優れた車両整備用リフトを提供できる。
【0010】
ここで、立設される基台は、整備場の床面に設置したり、埋設したり、又は車輪を取り付けた移動台に取り付け、作業場所を移動できるようにしたり構成したものであって良く、支柱を床面に直接設置することで省略することができる。
車両支持部材は、整備する車両を支持できる部材であればよく、車輪付近の車体下面を支持し車体に合わせ伸縮できるアームや、車輪で乗り上げるドライブオンプレートなどがある。
シリンダガイド部材を取付部材と内縁部材とから形成したことにより、高価な緩衝材等の使用量を減らすことができる。このシリンダガイド部材に適した樹脂材質は、摺動性及び耐摩耗性に優れた材料であれば良い。
また、請求項2に係る発明のようにシリンダガイド部材の内縁部材を、断片的に設けることは好適である。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態の1例を図面を基に詳細に説明する。
図1は車両整備用リフトの支柱を示す縦断面であって、リフト装置を上限位置で停止させた状態を示している。フロアの基台10aに立設された支柱10は整備する車両の両側に位置され、それぞれキャリッジ11のアーム11aで車両を支持しながらキャリッジ11を昇降して適当な高さで車両を保持できる。
支柱10の内側には、駆動部材となる油圧シリンダ装置のシリンダ部12がピストンロッド13の突出口を上方に向けた垂設姿勢にて組み込まれており、ピストンロッド13の先端はキャリッジ11の上端に取り付けられ、ピストンロッドを上方へ出没動作可能となっている。
キャリッジ11は、ガイドローラ16とサイドシュー17にて支柱にガイドされた状態で昇降自在に組み付けられており、またキャリッジ11の内側には、中央にシリンダ部12を挿通する挿通孔を穿設するシリンダガイド部材14が取り付けられ、キャリッジ11の昇降動に伴うリフトの下限から上限の間でシリンダ部12のパイプ外周に沿って移動できる。シリンダガイド部材14の取り付け位置はキャリッジの下端内周面であり、シリンダ装置の上限位置においてシリンダ部12の円周全面に対向する外筒形状の内周面である。挿通孔の径は、シリンダガイド部材14とシリンダ部12の外周とが接触又は非接触する程度でキャリッジ11の昇降動に支障がない程度に小さくすることが望ましい。
【0012】
図2は、図1におけるシリンダガイド部材14付近の部分拡大図である。ピストン13aとシリンダ部12のパイプ内径との間隔S2はできるだけ小さくして油漏れがないようにシールしているのに対し、ピストンロッド13とロッドガイド部材12aとの間隔S1は、従来のリフトと同様に狭くする必要はなく、ピストンロッド13の真直度、真円度、面粗度も従来に比べ高精度なピストンロッドを使用する必要が無くコストを低減できる。
シリンダ部12の底面には給油孔15が取り付けられ、図示しない油圧駆動装置から送られる圧油は給油孔15を通り、シリンダ部12のピストン13aを押し上げてピストンロッド13の上端で固着したキャリッジ11とその下端に設けるアーム11aとを上昇させ、シリンダ部12のストロークエンドで上昇は止まりリフトの上限となる。下降させるためには、油圧駆動装置の下降バルブを開き油圧を下げるとシリンダ部12内の圧油は給油孔15を上昇時とは逆に通りタンクに戻され、ピストンロッド13の下降とともにキャリッジ11とアーム11aが下がる。
【0013】
図3は、他の形状のシリンダガイド部材14を図示した図面である。図2のシリンダガイド部材14はキャリッジ11に取り付けたのに対し、図3のシリンダガイド部材14はシリンダ部12のパイプ外周に取り付けられ、昇降動するキャリッジの内側に沿わせるものである。そしてシリンダガイド部材14は、キャリッジ11の内側に沿って摺動する樹脂等の緩衝材又は低摩擦摺動材からなる内縁部材14aと、その内縁部材14aを取り外し自在とする溝を周縁に設け、シリンダ部12のパイプ外周に固着された取付部材14bとから構成されている。これにより、摩滅した内縁部材14aだけの取り替えが可能となり、高価な緩衝材等の使用量を減らすことができる。なお、シリンダガイド部材14は、キャリッジ11の内側全周に取り付けるだけでなく、キャリッジ11の内側全周に取り付けた取付部材14bに対し内縁部材14aだけ断片的に取り付けることも可能である。
【0014】
図4は、他の形状のシリンダガイド部材14を図示した図面であり、(b)は(a)の横断面図である。シリンダガイド部材14は、キャリッジ11の内側に固着された取付部材14bと、その取付部材14bに回動自在に取り付けられたローラ14cとから構成されている。これにより、シリンダガイド部材14がシリンダ部12と隙間無く直接に接触したまま昇降動できるので座屈するおそれがないばかりでなく、高精度な昇降動を可能にするとともに、図3に示すものと同様に摩滅したローラ14bの取り替えが可能となり、シリンダ部12を厚肉に備えて重量増加やコストアップとなることがない。また、ローラ14cは、シリンダ部12の外周面に沿った円弧状面を備える円筒形状であり、円筒状のローラに比べ単位接触圧が小さくなり摩滅する速度も遅くなって交換の頻度を減らすことができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されない。
【0015】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に係る発明によれば、シリンダ装置におけるシリンダ部又はキャリッジ内周面に、取付部材と内縁部材とからなるシリンダガイド部材を設けたことにより、従来のリフトに比べ座屈強度がシリンダ全長時にほぼ4倍になり安全性が向上するとともに、シリンダ装置は常に垂直荷重を受け、横方向からの偏荷重を受けることがないので、シリンダ部とピストンやピストンロッドとの摺動抵抗が大きくならず、昇降効率が向上し摩耗の進行も抑制されて耐久性が向上し、ピストンロッドの外形精度等も従来より低減できるので高価なマシンロッドを使う必要が無い。また、シリンダガイド部材を設けて座屈強度を維持しながら従来のものよりシリンダ部やピストンロッドの径を細くできるので、シリンダ材の軽量化、それを駆動させる油圧駆動装置の小型化によりリフト全体を小型化するとともに、シリンダストロークを長くできるので、動滑車とチェーン等を使用しシリンダストロークを拡大させるといった機構が不要な、安価な車両整備用リフトを提供できる。
また、摩滅した内縁部材だけの取り替えが可能となり、高価な緩衝材等の使用量を減らすことができる。
次に、請求項2に係る発明によれば、請求項1の効果に加え、シリンダガイド部材の内縁部材を、周方向へ間隔をおいて断片的に設けることで、ガイド部材の使用量を減らしコストを低減した車両整備用リフトを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両整備用リフトの支柱を示す縦断面である。
【図2】図1におけるシリンダガイド部材14付近の部分拡大である。
【図3】他の形状のシリンダガイド部材14を図示した説明図である。
【図4】他の形状のシリンダガイド部材14を図示した説明図である。
【図5】従来の車両整備用リフトを示す説明図である。
【図6】従来の他の車両整備用リフトにおける支柱を示す説明図である。
【図7】従来の他の車両整備用リフトにおける支柱を示す説明図である。
【図8】従来の他の車両整備用リフトにおける支柱を示す説明図である。
【符号の説明】
10・・支柱、10a・・基台、11・・キャリッジ、11a・・アーム、12・・シリンダ部、13・・ピストンロッド、13a・・ピストン、14・・シリンダガイド部材、14a・・内縁部材、14b・・取付部材、14c・・ローラ、15・・給油孔、16・・・ガイドローラ、17・・・サイドシュー。
Claims (2)
- 立設された支柱と、その支柱内に、ピストンロッドを上方へ出没動作可能に配置されたシリンダ装置と、前記支柱にガイドされた状態で、その支柱に沿って昇降自在に組み付けられたキャリッジと、そのキャリッジの下部位に取り付けられる車両支持部材とを含み、前記キャリッジの上部位をピストンロッドの先端で支持することにより、キャリッジをピストンロッドの出没動作によってダイレクトに昇降移動可能とした車両整備用リフトにあって、
前記シリンダ装置のシリンダ部とキャリッジとの間に、前記シリンダ部の外周全体又は前記キャリッジの内周全体に固着されて周縁に溝を有した取付部材と、緩衝材又は低摩擦摺動材で形成されて前記溝に着脱可能に保持され、前記キャリッジの昇降に伴って前記キャリッジの内周又は前記シリンダ部の外周を摺動する内縁部材とからなるシリンダガイド部材を設けたことを特徴とする車両整備用リフト。 - 前記内縁部材を周方向へ間隔をおいて断片的に設けた請求項1記載の車両整備用リフト。
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