KR100373973B1

KR100373973B1 - 자동차 정비용 리프트의 차체 지지장치

Info

Publication number: KR100373973B1
Application number: KR10-1999-0037622A
Authority: KR
Inventors: 이소가이슈운지
Original assignee: 스기야스 고교 가부시키 가이샤
Priority date: 1998-12-25
Filing date: 1999-09-06
Publication date: 2003-02-26
Also published as: JP2000238995A; JP3759848B2; KR20000047479A; TW430619B

Abstract

본 발명은 리프팅포인트가 낮은 자동차로부터 높은 자동차까지 광범위하게 적용하여 받침대의 높이를 간단한 조작으로 단시간에 조정하는 것이다.

이를 위하여 본 발명의 자동차정비용 리프트에 있어서, 아암(3)을 차축방향으로 슬라이드가능하게 설치한다. 아암(3)의 선단부에 평행크랭크기구(5)를 거쳐 받침대(4)를 수평인 자세로 승강가능하게 지지한다. 평행크랭크기구(5)의 상측 크랭크(14)에 인벌류트캠(6)을 회동가능하게 지지하고, 하측 크랭크(15)에 캠 걸어맞춤부재(20)를 설치하고, 캠(6)으로 크랭크(14, 15)의 간격을 변경하여, 받침대 (4)의 높이를 조정한다. 캠축(19)의 연장부에 캠(6)을 큰 지름부측으로 가세하는 비틀림 스프링(23)과, 이 스프링(23)의 가세력에 저항하여 캠(6)을 작은 지름부측으로 회동하는 노브(24)를 설치한다. 캠(6) 및 걸어맞춤부재(20)의 접촉면에 미끄럼방지 톱니를 설치하여도 좋다.

Description

자동차정비용 리프트의 차체 지지장치{CAR SUPPORT DEVICE OF LIFT FOR AUTOMOBILE MAINTENANCE}

본 발명은 자동차정비용 리프트에 있어서 차체를 지지하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차정비용 리프트에 있어서는 차체의 4개의 리프팅포인트를 받침대로 지지하여 자동차를 들어 올린다. 이들 리프팅포인트는 타이어교환 등에 있어서 잭을 대는 개소로서, 예를 들어 승용차 등의 모노콕 바디의 경우는 도 9에 P 로 나타내는 개소에 지정되어 있다. 리프팅포인트까지의 높이는 차종에 따라 다르기 때문에, 받침대의 높이를 조정할 필요가 있다.

그래서 종래 나사를 사용한 차체 지지장치가 제안되어 있다. 도 10에 나타내는 장치는 승강대(51)의 아암(52)에 암나사(53)를 형성하고, 암나사(53)에 수나사(54)를 나사결합하고, 수나사(54)를 회전하여 받침대(55)의 높이를 조정한다. 도 11에 나타내는 장치는 아암(52)에 중간나사(56)를 거쳐 수나사(54)를 지지한 것으로, 양쪽의 나사(54, 56)를 회전함으로써 큰 높이 조정치를 확보할 수 있다. 도 12에 나타내는 장치는, 아암(52)에 너트(57)를 거쳐 수나사(54)를 지지한 것으로,너트(57)을 회전하면 받침대(55)의 높이를 조정할 수 있다. 도 13에 나타내는 장치는 너트(57)에 중간나사(56)를 거쳐 수나사(54)를 지지한 것으로, 조정치가 커고 높이조정도 가능하다.

그런데 도 10 및 도 12에 나타내는 종래장치에 의하면, 받침대(55)의 높이 조정치가 수나사(54)의 길이에 의해 규정되기 때문에 수나사(54)를 짧게 하면 리프팅포인트가 높은 자동차에 적용하기 어렵게 되고, 반대로 수나사(54)를 길게 하면 리프팅포인트가 낮은 자동차에 적용할 수 없게 되는 일이 있었다. 도 11 및 도 13에 나타내는 장치의 경우는, 중간나사(56)를 사용함으로써 조정치가 커지나, 받침대(55)를 최고 또는 최저위치 부근에 세트하기 위해서는 수나사(54) 및 중간나사(56)의 양쪽을 돌릴 필요가 있었다.

또 긴 세월 사용하는 동안에 나사에 녹이나 이물이 부착되면, 수나사(54), 중간나사(56), 너트(57)의 회전이 무거워지기 때문에 받침대(55)의 세트 및 리세트에 시간이 걸렸다. 도 12 및 도 13에 나타내는 장치의 경우는, 받침대(55)의 홈을 차체의 핀치패널에 끼울 때 받침대(55)를 돌지 않도록 지탱하면서, 너트(57)를돌릴 필요가 있어, 양 손작업을 할 수 밖에 없었다.

그래서 본 발명의 과제는 자동차정비용 리프트에 있어서, 리프팅포인트가 낮은 자동차로부터 높은 자동차까지 광범위하게 적용할 수 있음과 동시에 받침대의높이를 간단한 조작으로 단시간에 조정할 수 있는 차체 지지장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태를 나타내는 차체 지지장치의 사시도,

도 2는 상기 장치의 평면도,

도 3은 상기 장치의 정면도,

도 4는 상기 장치의 작용설명도,

도 5는 인벌류트캠의 작용설명도,

도 6은 캠기구의 변경예를 나타내는 정면도,

도 7은 캠기구의 다른 변경예를 나타내는 정면도,

도 8은 캠기구의 또 다른 변경예를 나타내는 정면도,

도 9는 자동차의 리프팅포인트를 예시하는 개략도,

도 10은 종래의 차체 지지장치를 나타내는 단면도,

도 11은 종래의 차체 지지장치를 나타내는 단면도,

도 12는 종래의 차체 지지장치를 나타내는 단면도,

도 13은 종래의 차체 지지장치를 나타내는 단면도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 승강대 2 : 차체의 핀치패널

3 : 아암 4 : 받침대

5 : 평행크랭크기구 6 : 인벌류트캠

6a : 미끄럼방지 톱니 14 : 상측 크랭크

15 : 하측 크랭크 19 : 캠축

20 : 걸어맞춤부재 20a : 미끄럼방지 톱니

23 : 비틀림 스프링 24 : 노브

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 차체 지지장치는, 자동차정비용 리프트에 있어서 차체를 지지하는 장치로서 아암과 아암의 선단부에서 차체를 받는 받침대와, 받침대를 수평인 자세로 아암에 대하여 승강가능하게 지지하는 평행크랭크기구와, 회동에 의하여 받침대의 높이를 조정하는 캠과, 캠에 걸어맞추어 캠의 회동을 규제하는 걸어맞춤부재로 구성된다(청구항 1).

여기서 캠을 받침대와 직접 걸어맞추는 개소에 설치하는 것도 가능하나, 보다 바람직하게는 캠을 평행크랭크기구의 한쪽의 크랭크에 회동가능하게 지지하고, 다른쪽 크랭크에 캠에 걸어맞춤부재를 설치하면 좋다(청구항 2). 이렇게 하면, 캠이 크랭크의 간격을 변화시키도록 작용하기 때문에, 캠의 작은 회전각으로 평행크랭크기구를 크게 변형시켜, 받침대를 소요 높이위치에 신속하게 배치할 수 있다. 이 경우 받침대(4)를 단단하게 유지할 수 있도록 캠 및 걸어맞춤부재의 양쪽 또는 한쪽의 접촉면에 미끄럼방지 톱니를 설치하는 것이 바람직하다(청구항 3).

또 본 발명의 차체 지지장치는 캠을 큰 지름부 측으로 가세하는 스프링부재를 구비한다(청구항 4). 이렇게 하면 받침대를 들어 올렸을 때 캠이 스프링부재의 가세력으로 회동하여 평행크랭크기구를 자동적으로 록(lock)하기 때문에 받침대를 원터치의 조작으로 차체에 세트할 수 있고, 또한 그 높이를 확실하게 유지할 수 있다.

이 경우 받침대의 리세트에 있어서 캠을 작은 지름부 측으로 회동하면 평행크랭크기구가 받침대의 자중(自重)으로 쓰러져, 받침대가 신속하게 하강한다. 이 때 캠을 외부로부터 안전하게 조작할 수 있도록 캠을 스프링부재의 가세력에 저항하여 작은 지름부 측으로 회동하는 조작부재를 설치하는 것이 바람직하다(청구항 5).

캠으로서는 다각형캠도 사용가능하나, 받침대의 높이를 무단계로 조정하기 위해서는 곡면캠이 바람직하다. 게다가 캠의 작은 회전각으로 받침대의 높이를 크게 조정할 수 있는 점에서 리프트량이 연속적으로 변화되는 인벌류트캠이 바람직하다(청구항 6).

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1 내지 도 3은 1 대의 차체 지지장치를 나타내는 것인데, 1주식, 2주식 또는 X 링크식 등의 자동차정비용 리프트에는 이 차체 지지장치가 승강대(1)의 4개소에 장치되어 4 개의 리프팅포인트(도 9참조)로 차체를 지지하도록 되어 있다. 이 실시형태의 차체 지지장치는 승강대(1)에 차축방향으로 슬라이드가능하게 설정된 아암(3)과, 아암(3)의 선단부에서 차체의 핀치패널(2)을 받는 받침대(4)와, 받침대(4)를 수평인 자세로 아암(3)에 대하여 승강가능하게 지지하는 평행크랭크기구(5)와, 받침대(4)의 높이를 조정하는 캠(6)으로 구성되어 있다.

받침대(4)는 베이스(8)와 시트판(9)과 고무패드(10)로 구성되어 있다. 고무패드(10)는 시트판(9)에 고착되고, 시트판(9)은 베이스(8)에 축(11)에 의해 수평면내에서 회동자유롭게 지지되어 있다. 고무패드(10)의 상면에는 홈(12)이 형성되고, 받침대(4)는 홈(12)을 핀치패널(2)에 끼운 상태로 차체를 지지하도록 되어 있다.

평행크랭크기구(5)는 한 쌍의 상측 크랭크(14)와 한 쌍의 하측 크랭크(15)를 구비하고 있다. 각 크랭크(14, 15)의 기단(基端)은 핀(16)으로 아암(3)에 연결되고, 자유단은 핀(17)으로 베이스(8)에 연결되어 있다. 4 개의 핀(16, 17)은 평행사변형을 형성하여 아암(3)과 받침대(4)를 항상 평행관계로 유지하고, 아암(3)의 수평상태로 받침대(4)를 크랭크(14, 15)의 요동에 따라 수평인 자세로 승강시키도록 되어 있다.

캠(6)으로서는 리프트량이 연속적으로 변화되는 인벌류트캠이 사용되고 있다. 인벌류트캠(6)은 상측 크랭크(14)의 중간부에 캠축(19)에 의해 회동가능하게지지되고, 하측 크랭크(15)에는 인벌류트캠(6)에 걸어맞춤부재(20)가 고정되어 있다. 그리고 도 4(a)∼(c)에 나타낸 바와 같이, 인벌류트캠(6)은 최소 지름부로부터 최대 지름부에 이르는 대략 270°의 범위로 회동되고, 이 범위의 캠플로필에 따라 상측 크랭크(14)와 하측 크랭크(15)의 간격을 변경하여 받침대(4)의 높이를 무단계로 조정할 수 있도록 되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이 캠축(19)은 상측 크랭크(14)의 바깥쪽으로 연장되고, 그 연장부에는 인벌류트캠(6)을 도면의 반시계방향으로 가세하는 스프링부재로서의 비틀림 스프링(23)이 설치된다. 또 연장부의 돌출단에는 인벌류트캠(6)을 회동하는 조작부재로서의 노브(24)가 설치되어 있다. 그리고 세팅시에는 받침대(4)의 상승에 따라 인벌류트캠(6)이 비틀림 스프링(23)의 가세력으로 큰 지름부측으로회동하여 걸어맞춤부재(20)를 거쳐 평행크랭크기구(5)를 록하고, 리세트시에는 노브(24)에 의해 인벌류트캠(6)을 비틀림 스프링(23)의 가세력에 저항하여 작은 지름부측으로 회동하여 받침대(4)를 하강할 수 있도록 되어 있다.

상기 구성의 차체 지지장치를 사용함에 있어서는 먼저, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 받침대(4)를 최저위치에 배치한 상태에서 받침대(4)를 차체의 4 개의 리프팅포인트에 위치맞춤한다. 이 경우 인벌류트캠(6)의 최소 지름부가 걸어맞춤부재 (20)에 걸어맞춰지고, 평행크랭크기구(5)가 편평하게 쓰러져 받침대 (4)가 바닥면 가까이에 배치되어 있기 때문에 리프팅포인트가 낮은 자동차의 경우에도 받침대(4)에 방해되는 일은 없다.

다음에 도 4(b)에 나타낸 바와 같이, 받침대(4)를 손으로 들어 올리거나, 노브(24)를 돌려 들어 올리고, 고무패드(10)를 회동하여 홈(12)을 차체의 핀치패널(2)에 끼운다. 이 때 인벌류트캠(6)은 비틀림 스프링(23)의 가세력으로 큰 지름부측으로 회동하여 평행크랭크기구(5)를 자동적으로 록하고 작업자가 받침대(4)로부터 손을 떼어도 받침대(4)는 그 높이를 스스로 유지한다. 또 도 4(c)에 나타낸 바와 같이 받침대(4)를 최고위치에 배치하여 인벌류트캠(6)의 최대 지름부에서 유지하면 리프팅포인트가 높은 자동차의 경우에도 차체에 고무패드(10)를 댈 수 있다.

그 후 나머지 3 대의 차체 지지장치를 마찬가지로 조작하여, 4 개의 받침대 (4)로 차체의 4 개소를 지지한다. 이렇게 하면 받침대(4)를 들어 올리는 것 만의 간단한 조작으로, 세팅작업을 단시간에 완료할 수 있다. 또 각 받침대(4)의 높이를 인벌류트캠(6)의 프로파일에 의하여 무단계로 조정할 수 있기 때문에, 4 개의리프팅포인트의 높이가 서로 다른 경우에도 모든 고무패드(10)를 차체에 정확하게 대어 차중을 4 개의 받침대(4)에 균등하게 부담시켜, 자동차를 안정상태로 리프트업할 수 있다.

정비작업의 종료 후에는 승강대(1)를 하강하여 자동차를 리프트다운하고 받침대(4)로부터 부하를 제거한 상태에서 노브(24)를 돌려 인벌류트캠(6)을 비틀림　스프링(23)의 가세력에 저항하여 최소 지름부측으로 회동한다. 그렇게 하면 평행크랭크기구(5)가 받침대(4)의 자중으로 쓰러져, 받침대(4)가 최저위치로 민첩하게 하강한다. 따라서 노브(24)를 돌리는 것 만의 간단한 조작으로 받침대(4)를 차체로부터 단시간에 리세트할 수 있다. 또 노브(24)는 캠축(19)의 돌출단에 설치되기 때문에 인벌류트캠(6)을 외부로부터 안전하게 조작할 수도 있다.

여기서 인벌류트캠(6)의 셀프록작용에 관하여 설명한다. 인벌류트캠(6)은 받침대(4)의 저위, 중위, 고위에 있어서 각각 도 5의 (a), (b), (c)에 나타내는 위치에 스스로 유지된다. 도 5에 있어서 O 은 캠축(19)의 중심, B는 인벌류트캠(6)과 걸어맞춤부재(20)와의 접점, A는 걸어맞춤부재(20)의 B 점에 세운 수직선과 인벌류트캠(6)의 기초원과의 접점, O →B 는 하중작용선, B →A는 B 점으로부터의 반력방향선, A →O 은 인벌류트캠(6)의 기초원반경과 동등하게 걸어맞춤부재(20)와 평행한 선이다.

지금 인벌류트캠(6)에 O →B 방향의 힘이 작용하면, 도면에 있어서 시계방향의 토오크가 발생한다. 이 토오크에 의한 B 점에 있어서의 접선방향의 힘을 F 라면,

F = OBsinθ

θ0 > θ1 > θ2

F0 > F1 > F2

이므로, 받침대(4)가 낮은 위치만큼 F 는 커진다.

또 B 점에는 F 와 반대방향의 마찰력(P)이 발생한다. 마찰계수를 μ, 마찰각을 K 라 하면,

P = μBA

K = tan^-1μ 이다.

B 점에 있어서의 접촉면적은 평면과 곡면과의 접촉에 관하여 이론적으로 0 이지만, 실제로는 금속재료의 탄성변형에 의하여 어느 유한치를 나타낸다. 그러나 그 값이 매우 작기 때문에 B 점에서는 면압이 매우 큰 극압접촉이 된다. 극압접촉의 μ는 통상접촉의 μ의 3배정도로, 접촉면의 면거칠음 정도가 낮은 경우는 더욱크다. 그 때문에 θ< K 가 되도록 캠형상을 설계하면, 인벌류트캠(6)에 한정되지 않고, 다른 형상의 곡면캠에 의해서도 받침대(4)를 임의의 높이로 확실하게 유지할 수 있다.

도 6 내지 도 8은 캠기구의 변경예를 나타내는 것이다. 도 6 및 도 7의 캠기구에서는 인벌류트캠(6) 및 걸어맞춤부재(20)의 접촉면에 다수의 미끄럼방지 톱니(6a, 20a)가 캠축(19)과 평행하게 형성되어 있다. 이렇게 하면 미끄럼방지 톱니 (6a)와 미끄럼방지 톱니(20a)와의 맞물림에 의하여 받침대(4)를 보다 강고하게 유지할 수 있다. 이 경우 받침대(4)의 높이조정은 유단계로 되지만, 미끄럼방지 톱니(6a 및 20a)를 가늘게 하면 무단계 조정과 거의 동등한 기능을 얻을 수 있다. 또한 미끄럼방지 톱니(6a)를 도 6에 나타낸 바와 같이 인벌류트캠(6)의 바깥 둘레면 전체에 설치하여도 좋고, 도 7에 나타낸 바와 같이 부분적으로 설치하여도 좋다. 또 도 8의 (a)에 나타낸 바와 같이 인벌류트캠(6)에만 미끄럼방지 톱니(6a)를 설치하여도 좋고, (b)에 나타낸 바와 같이 걸어맞춤부재(20)에만 미끄럼방지 톱니 (20a)를 설치하여도 좋다. 그외 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 각부의 형상 및 구성을 적당하게 변경하여 구체화하는 것도 가능하다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이 본 발명의 차체 지지장치에 의하면, 아암의 선단부에 평행크랭크기구를 사이에 세워 받침대를 지지하고, 이 받침대의 높이를 캠으로 조정하도록 구성하였기 때문에 리프팅포인트가 낮은 자동차로부터 높은 자동차까지 광범위하게 적용할 수 있음과 동시에, 받침대의 높이를 간단한 조작으로 단시간에 조정할 수 있다는 뛰어난 효과를 가진다.

Claims

자동차정비용 리프트에 있어서, 차체를 지지하는 장치로서,

아암과, 아암의 선단부에서 차체를 받는 받침대와, 받침대를 수평인 자세로 아암에 대하여 승강가능하게 지지하는 평행크랭크기구와, 회동에 의하여 받침대의 높이를 조정하는 캠과, 캠에 걸어맞추어 캠의 회동을 규제하는 걸어맞춤부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차체 지지장치.
제 1항에 있어서,

상기 캠을 평행크랭크기구의 한쪽의 크랭크에 회동가능하게 지지하고, 다른쪽의 크랭크에 캠에 걸어맞추는 걸어맞춤부재를 설치한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.
제 2항에 있어서,

상기 캠 및 걸어맞춤부재의 양쪽 또는 한쪽의 접촉면에 미끄럼방지 톱니를 설치한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.
제 1항 내지 제 3항중 어느 한 항에 있어서,

상기 캠을 큰 지름부측으로 가세하는 스프링부재를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.
제 4항에 있어서,

상기 캠을 스프링부재의 가세력에 저항하여 작은 지름부측으로 회동하는 조작부재를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.
제 1항 내지 3항 또는 제 5항중 어느 한 항에 있어서,

리프트량이 연속적으로 변화되는 인벌류트캠을 상기 캠으로서 이용한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.
제 4항에 있어서,

리프트량이 연속적으로 변화되는 인벌류트캠을 상기 캠으로서 이용한 것을 특징으로 하는 자동차정비용 리프트의 차체 지지장치.