(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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。
【図１】
0003759848.tif 000002
【図２】
0003759848.tif 000003
【図３】
0003759848.tif 000004
【図４】
0003759848.tif 000005
【図５】
0003759848.tif 000006
【図６】
0003759848.tif 000007
【図７】
0003759848.tif 000008
【図８】
0003759848.tif 000009
【図９】
0003759848.tif 000010
【図１０】
0003759848.tif 000011
【図１１】
0003759848.tif 000012
【図１２】
0003759848.tif 000013
【図１３】
0003759848.tif 000014