CN109982892A - 悬架 - Google Patents

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CN109982892A CN201780070380.8A CN201780070380A CN109982892A CN 109982892 A CN109982892 A CN 109982892A CN 201780070380 A CN201780070380 A CN 201780070380A CN 109982892 A CN109982892 A CN 109982892A
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DEYUTA KOGYO K K
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Abstract

本发明提供一种悬架,能够作用比以往高的衰减力,实现进一步的薄型化。在支承于框架用连杆机构(20)的前部连杆(21)以及后部连杆(22)的上部的主振动体即上部框架(10)侧,以成为产生与由前部连杆(21)以及后部连杆(22)的旋转运动而产生的振动不同情形的振动的副振动体的方式设置有减振器(60)。当上部框架因输入振动而振动时,减振器(60)显示出不同的振动情形,因此,输入振动的能量、上部框架(10)的振动能量不仅分散为由减振器(60)的伸缩而产生的热能,也作为使设置为振动体的减振器(60)自身振动的能量而被消耗。减振器(60)的这样的配置结构使悬架所具有的振动吸收特性、冲击吸收特性的基本性能提高。

Description

悬架
技术领域
本发明涉及悬架。
背景技术
专利文献1、2中,公开了通过磁性弹簧和扭杆弹性地支承上部框架的座椅悬架,该上部框架以能够相对于下部框架上下运动的方式设置。公开了一种座椅悬架,其具有在将与扭杆的恢复力的作用方向同向的恢复力随着位移量的增加而增加的特性称为“正的弹簧特性(将此时的弹簧常量称为“正的弹簧常量”)”,将与扭杆的恢复力的作用方向同向的恢复力与位移量的增加无关而减少的特性称为“负的弹簧特性(将此时的弹簧常量称为“负的弹簧常量”)”的情况下,利用磁性弹簧在规定的位移范围中显示负的弹簧特性的情况,通过与显示正的弹簧特性的扭杆进行组合,相对于在规定的位移范围内两者叠加而得到的系统整体的位移量而言的载荷值大致恒定的定载荷区域(弹簧常量大致为零的区域)的特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-179719号公报
专利文献2:日本特开2010-179720号公报
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1、2的座椅悬架构成为,对于规定频率及振幅的振动,通过使用上述的磁性弹簧和扭杆的结构,在将两者叠加而得到的弹簧常量大致为零的定载荷区域吸收这些的振动,因振动、冲击产生的能量由在上部框架和下部框架之间架设的减振器吸收。然而,磁性弹簧构成为,具备固定于下部框架的固定磁铁、和经由连杆与上部框架连结并随着该上部框架的上下运动而相对于固定磁铁相对移动的可动磁铁。吸收振动的定载荷区域如上所述对应磁性弹簧的显示出负的弹簧特性的位移范围,通常,以与上部框架的上下行程的中立位置相匹配的方式设定将该位移范围的中间点。并且,若可动磁铁以超出该显示负的弹簧特性的范围的方式相对移动,则变为正的弹簧特性,其与扭杆的正的弹簧特性叠加,因此在上部框架的下限位置附近及上限位置附近,扭杆与磁性弹簧组合而成的弹簧机构整体的正的弹簧常量急剧升高。在上限位置附近正的弹簧常量高的情况下,在就坐时能够在支承体重的同时引导至平衡点,有助于给予稳定的支承感,但在下限位置附近,由于急剧的弹簧常量的变化,因此也存在就坐者感受比较大的触底感的情况。另外,认为为了更可靠地抑制上部框架的触底而使用衰减力较高的构件作为减振器,也是使就坐者的触底感增强的重要因素之一。
本发明是鉴于上述问题而做出的,其课题是提供一种能够进一步抑制在上部框架的下限位置附近的触底感的悬架。
用于解决问题的方案
为解决上述课题,本发明的悬架具有借助框架用连杆机构而被支承为能够相对地进行分离/接近动作的上部框架和下部框架,并且具有对所述上部框架弹性地施力的弹簧机构,所述悬架的特征在于,所述弹簧机构由线性弹簧与磁性弹簧的组合构成,所述线性弹簧对所述上部框架向与所述下部框架分离的方向施力且显示出线性特性,所述磁性弹簧具备固定磁铁和可动磁铁,所述固定磁铁固定配置于所述下部框架或所述上部框架,所述可动磁铁经由磁铁用连杆而支承于所述上部框架或所述下部框架,并且所述可动磁铁与所述固定磁铁的相对位置随着所述上部框架的分离/接近动作而位移,所述磁性弹簧显示出弹簧常量根据所述固定磁铁与所述可动磁铁的相对位置而发生变化的非线性特性,所述磁性弹簧具有软化弹簧特性,即与所述上部框架的中立位置和上限位置之间的上侧动作范围中的所述可动磁铁的位移量相比,所述上部框架的中立位置和下限位置之间的下侧动作范围中的所述可动磁铁的位移量较小,在所述上部框架相对地向下方位移时,与在所述上侧动作范围中进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量相比,在所述下侧动作范围中进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量较小。
优选为,在以所述中立位置和所述上限位置之间的中途位置为边界,将所述中立位置侧的所述上侧动作范围作为第一上侧动作范围,将所述上限位置侧的所述上侧动作范围作为第二上侧动作范围,将朝向与所述线性弹簧的恢复力的作用方向相同的方向的恢复力增加的特性作为正的弹簧特性,将朝向与所述线性弹簧的恢复力的作用方向相同的方向的恢复力减少的特性作为负的弹簧特性的情况下,所述磁性弹簧通过所述可动磁铁相对于所述固定磁铁的相对位移而在所述第一上侧动作范围中显示出负的弹簧特性,在所述第二上侧动作范围中显示出正的弹簧特性,在所述下侧动作范围中,所述磁性弹簧显示出比所述线性弹簧的弹簧常量小的弹簧常量,作为所述线性弹簧的正的弹簧特性与所述磁性弹簧的各所述弹簧特性组合而成的所述弹簧机构的整体的弹簧特性,在所述第一上侧动作范围中,由于叠加了所述线性弹簧的正的弹簧特性而成为弹簧常量大致恒定的定载荷区域,在所述第二上侧动作范围中,两个正的弹簧特性叠加而成为更高的弹簧常量的高弹簧常量区域,在所述下侧动作范围中,遍及所述下侧动作范围整体而成为弹簧常量比所述高弹簧常量区域低的正的弹簧特性的低弹簧常量区域。
优选为,在所述磁性弹簧中,所述下侧动作范围中的所述可动磁铁的移动量为所述上侧动作范围中的所述可动磁铁的移动量的1/2以下。
优选为,所述悬架还设置有减振器,该减振器对所述上部框架相对于所述下部框架的分离/接近动作时的能量进行衰减,所述减振器在所述上部框架向下限位置方向动作时的衰减力比所述上部框架向上限位置方向动作时的衰减力低。
优选为,所述减振器轴支承于托架,该托架随着所述上部框架的上下运动而相对于所述上部框架旋转。
优选为,在所述上部框架的上下位移量为规定以上的情况下,所述磁性弹簧的所述可动磁铁能够通过所述磁铁用连杆移动至超出所述可动磁铁与所述固定磁铁的对置范围的对置范围外侧位置。
优选为,对所述上部框架施加了负载的载荷时的平衡点与就坐者的重心位置、输入振动等对应地发生变化,并且所述平衡点的衰减比根据所述平衡点的位置而发生变化。
优选为,能够调节对所述上部框架施加了负载的载荷时的平衡点的初始位置。
优选为,所述悬架作为所述下部框架固定于车身侧且在所述上部框架支承有座椅的交通工具的座椅悬架而使用。
发明效果
在本发明中,所述磁性弹簧为具有软化弹簧特性的结构,即与可动磁铁在上部框架的中立位置和上限位置之间的上侧动作范围的位移量相比,可动磁铁在上部框架的中立位置和下限位置之间的下侧动作范围的位移量较小,在上部框架相对地向下方位移时,与在上侧动作范围进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量相比,在下侧动作范围进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量较小。磁性弹簧通常用于使产生负的弹簧特性的区域的振动吸收特性提高以及使谐振频率减少。因此,以往,通常设定为跨及上侧动作范围和下侧动作范围而均衡地呈现弹簧常量,但本发明在上侧动作范围和下侧动作范围使弹簧常量改变,在上侧动作范围与下侧动作范围中对衰减系数设置差异。即,通过上述的软化弹簧特性,在与上侧动作范围相比磁性弹簧的弹性能量较小的下侧动作范围中,与线性弹簧叠加而得到的整体的弹簧特性与上侧动作范围相比,容易表现为正向。其结果是,当上限框架从中立位置向下限位置方向位移时,与设置为上侧动作范围以及下侧动作范围的弹性能量均等而非常高的弹簧常量的正的弹簧特性的以往的结构相比,通过相对而言弹簧常量较低的正的弹簧特性来逐渐地缓和振动、冲击,因此在下限位置附近的触底感轻减。
另外,作为弹簧机构整体的弹簧特性,遍及下侧动作范围的整个行程而弹簧常量的值以较低的正的弹簧特性进行作用,因此,作为减振器,可以使用在上部框架向下限位置方向位移时衰减力比向上限位置方向位移时低的减振器,这一点也能够有助于触底感的减轻。本发明借助框架用连杆机构支承上部框架,因此结构衰减较小,并且结构系统的弹簧常量较小。这种情况下,对于振幅较大的低频的输入,减振器的粘性衰减较好地进行作用,谐振峰减少,一般而言,为了落入理想的衰减比即0.2~0.4附近,优选如本发明那样,使伸长侧和收缩侧的衰减力不同的减振器与弹簧机构的弹簧常量逐渐变化的结构组合。通过该结构,当在上部框架的中立位置附近的平衡点发生振幅较小的高频的输入的情况下,对于减振器的衰减力较小的向下方的位移以正的弹簧常量进行作用,对于减振器的衰减力较大的向上方的位移以弹簧常量比向下方位移的情况低的大致为零的特性进行作用,从而能够有效地吸收振动。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的座椅悬架的立体图。
图2的(a)是上述第一实施方式的座椅悬架的俯视图,图2的(b)是仰视图,图2的(c)是侧视图。
图3的(a)是从上述第一实施方式的座椅悬架拆下了减振器的状态的立体图,图3的(b)是其侧视图。
图4的(a)~(c)是用于说明上述第一实施方式的座椅悬架的动作的图。
图5是用于说明上述第一实施方式的座椅悬架的动作的图。
图6是示出在试验例中使用的上述第一实施方式的座椅悬架的主要部分的图。
图7是示出试验例的座椅悬架的静载荷特性的图。
图8是示出试验例、比较例的各座椅悬架的静载荷特性的图。
图9是示出试验例的座椅悬架的衰减比等的图。
图10是示出试验例、比较例的各座椅悬架的振动传递率的图。
图11的(a)、(b)是示出试验例、比较例的各座椅悬架的冲击性振动试验的结果的图。
图12的(a)是示出试验例、比较例的各座椅悬架的EM6的SEAT值的评价结果的图,图12的(b)是试验例、比较例的各座椅悬架的EM8的SEAT值的评价结果的图。
图13是对于试验例、比较例的各座椅悬架,按频率示出受试者就座时的静态状态下的平衡点和正在振动的情况的动态状态下的平衡点的变化量的图。
图14的(a)是示出本发明的第二实施方式的座椅悬架的立体图,图14的(b)是示出磁性弹簧及减振器的安装状态的图,图14的(c)是示出支承磁性弹簧及减振器的下部安装板的图。
图15的(a)是上述第二实施方式的座椅悬架的俯视图,图15的(b)是其侧视图。
图16的(a)~(e)是用于说明上述第二实施方式的座椅悬架的动作的图。
图17是示出上述第二实施方式的座椅悬架的静载荷特性的图。
具体实施方式
以下,基于附图所示的实施方式更详细地说明本发明。图1~图5示出本发明的第一实施方式的悬架即乘用车、卡车、大客车、叉车等的交通工具用的座椅悬架1的结构。如这些图中所示,本实施方式的座椅悬架1具备大致矩形的上部框架10和下部框架14,且经由平行连杆结构的框架用连杆机构20而连结,该框架用连杆机构20在左右各具备一对前部连杆21和后部连杆22。
交通工具用座椅(未图示)被支承于上部框架10,下部框架14固定于车身侧(例如地板(未图示))。左右一对前部连杆21、21的各上部与在上部框架10的前缘部10b的大致后方配置的上侧前部框架11连结,左右一对后部连杆22、22的各上部与在上部框架10的后缘部10c的大致前方配置的上侧后部框架12连结。并且,上侧前部框架11和上侧后部框架12的各端部向形成于上部框架10的左右一对侧缘部10a、10a的安装孔贯穿,前部连杆21、21以及后部连杆22、22以位于上部框架10及下部框架14的侧部附近的方式设置。由此,上部框架10能够相对于下部框架14上下运动,更准确地说,由于框架用连杆机构20由具备前部连杆21、21和后部连杆22、22的平行连杆结构构成,所以沿着前部连杆21、21及后部连杆22、22的旋转轨道,在上限位置即斜上后方和下限位置即斜下前方之间上下运动(参见图4和图5)。
上侧前部框架11及上侧后部框架12在本实施方式中均由管材形成,且分别插入有扭杆41、42(参见图3的(b)和图4)。在本实施方式中,该扭杆41、42是在载荷-挠曲特性上显示出呈接近大致线性的变化的线性特性的线性弹簧,其与后述的磁性弹簧50共同构成弹簧机构30。扭杆41、42的一端以分别无法相对于上侧前部框架11及上侧后部框架12相对旋转的方式设置,扭杆41、42以发挥对上部框架10向相对于下部框架14相对分离的方向即上方施力的弹力的方式设定。扭杆41、42的另一端分别连接到初始位置调节构件15的板构件15c、15d。当初始位置调节构件15使调节用拨盘15b旋转时,调节用轴15a因此而旋转,借助该旋转,与前部连杆21、21侧的扭杆41连接的板构件15c旋转,进而,与经由连结版15e与该板构件15c连结的板构件15d旋转,该板构件15d与后部连杆22、22侧的扭杆42连接。因此,当对调节用拨盘15b进行旋转操作时,扭杆41、42向某个方向扭曲,扭杆41、42的初始弹力被调节,无论就坐者的体重如何,都能够将上部框架10调节至规定的位置(例如中立位置)。另外,作为对上部框架10向相对于下部框架14相对分离的方向施力的线性弹簧,并不局限于扭杆41、42,也可以使用线圈弹簧等。但是,为了在上部框架10的行程较短的范围内获得线性较高的正的弹簧常量,如本实施方式这样,优选使用能够装入前部连杆21、21及后部连杆22、22的旋转轴部的扭杆41、42。
如图3和图4所示,磁性弹簧50具备固定磁体单元51和可动磁体单元52。固定磁体单元51具备安装于下部框架14的固定侧支承框架511、和由固定侧支承框架511支承并且在上下方向上隔开规定间隔安装的一对固定磁铁512、512。
可动磁体单元52具备配置于隔开规定间隔而对置配置的固定磁铁512、512间的间隙513的可动磁铁521。可动磁铁521的各端部由磁铁用连杆522、522的一端轴支承。磁铁用连杆522、522的另一端由设置在上部框架10的后缘部10c的安装托架523轴支承。由此,在上部框架10向接近下部框架14的方向即下方位移时,可动磁铁521借助磁铁用连杆522、522在固定磁铁512、512间的间隙513向前方(从图4的(a)的位置朝向图4的(c)的位置的方向)移动,在上部框架10向远离下部框架14的方向即上方位移时,可动磁铁521借助磁铁用连杆522、522在固定磁铁512、512间的间隙513向后方(从图4的(c)的位置朝向图4的(a)的位置的方向)移动。
磁性弹簧50通过可动磁铁521在固定磁铁512、512的间隙513移动而发挥的弹簧特性根据可动磁铁521与固定磁铁512、512的相对位置而变化,载荷-挠曲特性显示出非线性特性。更具体而言,在载荷-挠曲特性中,在将线性弹簧即扭杆41、42的弹力(恢复力)的作用方向即上部框架10相对于下部框架14分离的方向上恢复力增加的特性作为正的弹簧特性的情况下,磁性弹簧50在规定的位移量范围内显示出向该方向的恢复力减少的负的弹簧特性。
作为显示出这种特性的磁性弹簧50,可以为如下结构,例如,各使用两个分别在厚度方向上磁化了的磁铁作为对置配置的固定磁铁512、512,并且均沿可动磁铁521的移动方向以异极彼此相邻的方式配置,另一方面,由于可动磁铁521构成为其磁化方向与其移动方向相同,从而在横穿异极彼此相邻的两个固定磁铁512、512的边界的位置附近发挥出负的弹簧特性。
其结果是,具备磁性弹簧50和上述扭杆41、42的本实施方式的弹簧机构30通过调整为,在磁性弹簧50的发挥负的弹簧特性的范围中,扭杆41、42的正的弹簧特性的弹簧常量(正的弹簧常量)与磁性弹簧50的负的弹簧特性范围的弹簧常量(负的弹簧常量)大致相同,从而作为将两者叠加而成的弹簧机构30整体具有即使位移量增加负载载荷也不发生变化的定载荷区域即弹簧常量大致为零(优选为约-10N/mm~约10N/mm的范围)的区域。为了尽量有效利用该弹簧常量大致为零的区域,优选在上部框架10的中立位置,将可动磁体单元52的可动磁铁521设置为其中央位置与异极彼此相邻的两个固定磁铁512、512的边界大致一致。
在此,在本实施方式中,在将上部框架10的中立位置与上限位置之间作为上侧动作范围U,将上部框架10的中立位置与下限位置之间作为下侧动作范围L,并且,以上侧动作范围U内的中途位置为边界,将从中立位置到该中途位置之间作为第一上侧动作范围U1,从该中途位置到上限位置的范围作为第二上侧动作范围U2的情况下,将磁性弹簧50调节为在与第一上侧动作范围U1对应的可动磁铁521的移动范围MU1中,产生绝对值与扭杆41、42的正的弹簧常量大致相同的负的弹簧常量(参见图5)。在设置为当上部框架10处于中立位置时,可动磁体单元52的可动磁铁521的中央位置与异极彼此相邻的两个固定磁铁512、512的边界大致一致的情况下,直到与上部框架10从中立位置向下限位置方向动作的下侧动作范围L的中途位置对应的可动磁铁521的的移动位置为止,产生负的弹簧常量,在本实施方式中设置为,与在对应于第一上侧动作范围U1的移动范围MU1中产生的负的弹簧常量相比,在绝对值上弹簧常量变小,即,与对应于上侧动作范围U的移动范围MU相比,在对应于下侧动作范围L的移动范围ML,由可动磁铁521相对于固定磁铁512、512相对移动而产生的磁力所引起的弹性能量变小。
因此,在本实施方式中,与可动磁铁521在与上部框架10的上侧动作范围U对应的移动范围MU的移动量相比,可动磁铁521在与上部框架10的下侧动作范围L对应的移动范围ML的移动量变小,优选设置为变为1/2以下。例如,设定为,在上部框架10的上侧动作范围U和下侧动作范围L都同样为20mm的情况下,即使与上侧动作范围U对应的可动磁铁521的移动范围MU的移动量为与上侧动作范围U大致相同的距离(例如约20mm),与下侧动作范围L对应的可动磁铁521的移动范围ML的移动量也为比其短的距离(例如,10mm以下)。由此,由于在与上侧动作范围U对应的可动磁铁521的移动范围MU中,可动磁铁521在固定磁铁512、512间的间隙513移动例如约20mm,所以这时产生的弹簧特性以与上侧动作范围的20mm的行程大致1比1对应的方式进行作用。与此相对,在下侧动作范围L中,可动磁铁521移动更短的距离例如约10mm期间的弹簧特性以分配在下侧动作范围的20mm的行程的方式进行作用。其结果是,在下侧动作范围L进行作用的磁性弹簧50的弹性能量比在上侧动作范围M进行作用的磁性弹簧50的弹性能量小。
即,如图7所示,磁性弹簧50由于在与上部框架10的下侧动作范围L对应的移动范围ML内的移动而产生的弹簧特性无论正负,其弹簧常量的值(载荷-挠曲特性的斜率)比在与上侧动作范围U对应的移动范围MU内的负的弹簧特性以及正的弹簧特性的各弹簧常量的值(载荷-挠曲特性的斜率)小。因此,在调节为扭杆41、42的正的弹簧常量与磁性弹簧50的负的弹簧常量大致一致的情况下,就弹簧机构30整体而言,第一上侧动作范围U1成为弹簧常量大致为零的定载荷区域,在第二上侧动作范围U2,正的弹簧常量彼此叠加,成为倾斜角度更大而以值更高的正的弹簧常量进行作用的区域(高弹簧常量区域)。因此,在就做动作时或因冲击性振动而施加有朝向下方的较大的载荷的情况下,通过与第二上侧动作范围U2对应的较高值的正的弹簧特性,能够在很好地支承体重的同时,引导到平衡点位置。
与此相对,在下侧动作范围L,磁性弹簧50的弹簧常量比在上侧动作范围U小,因此作为叠加了扭杆41、42的正的弹簧常量后的弹簧机构30整体,只要在磁性弹簧50的弹簧常量为负的范围,则成为比扭杆41、42的正的弹簧常量的值小的正的弹簧常量值。即使是磁性弹簧50的弹簧常量为正的范围,但由于其弹簧常量的值较小,所以叠加了扭杆41、42的正的弹簧特性后的弹簧机构30整体的值也是比上述第二上侧动作范围U2小的值。即,在下侧动作范围L,在从上部框架10的中立位置到下限位置的整个行程中,成为作为弹簧机构30整体而以平缓的正的弹簧常量进行作用的区域(低弹簧常量区域)。由此,在从上部框架10的中立位置到下限位置的范围中,因弹簧机构30整体的平缓的正的弹簧特性而以逐渐吸收振动或冲击的方式进行作用,从而能够抑制触底感。
为了尽管上部框架10的上侧动作范围U及下侧动作范围L的最大行程大致相同,但使与下侧动作范围L对应的可动磁铁521的移动范围ML的移动量比与上侧动作范围U对应的可动磁铁521的移动范围MU的移动量短,在本实施方式中,采用了如下结构。首先,将固定磁铁512、512沿与上部框架10的上下移动方向正交的方向(由于上部框架10在与车身的地板垂直的方向上上下运动,因此是与地板平行的方向)配置,并以使成为可动磁铁521的通路的固定磁铁512、512间的间隙513与地板平行的方式经由固定侧支承框架511安装于比上部框架10的中立位置靠下方的位置,优选安装于下部框架14。由此,可动磁铁521的移动方向与上部框架10的移动方向正交,且与地板平行。连接可动磁铁521的轴支点与上部框架10的轴支点的从侧面观察的假想线相对于上部框架10的地板的角度优选设定为在下限位置为-10~10度。另外,连接可动磁铁521的轴支点与上部框架10的轴支点的从侧面观察的假想线相对于上部框架10的地板的角度更优选设定为在上限位置为30~60度的范围。另外,通过调节固定磁体单元51在座椅悬架1中的前后位置,来调节磁铁用连杆522的从安装托架523的轴支承位置到可动磁铁521的轴支承位置的长度,也能够对相对于可动磁铁521的移动范围ML的移动量以及移动范围MU的移动量的下侧动作范围L以及上侧动作范围U的最大行程进行增减。需要说明的是,可动磁铁521的移动范围MU的移动量以及移动范围ML的移动量优选为MU的移动量∶ML的移动量之比设定在2∶1~5∶1的范围。
另外,本实施方式的座椅悬架1设有用于使振动衰减的减振器60。本实施方式中使用的减振器60为具有活塞杆61、和供安装于该活塞杆61的活塞在内部往复动作的工作缸62的伸缩式减振器。活塞杆61的端部61a经由托架61b以及轴构件61c轴支承于上侧后部框架12,该上侧后部框架12沿宽度方向架设于上部框架10的靠后方的位置(参见图1和图2的(a)、(b)),工作缸62的端部62a经由托架62b以及轴构件62c轴支承于下部前方管14a,该下部前方管14a以沿宽度方向架设的方式设置于下部框架14的靠前方的位置(参见图2的(a)、(b))。由此,当上部框架10借助由平行连杆结构构成的框架用连杆机构20相对于下部框架14以进行圆弧运动的方式进行分离/接近动作时,使安装于活塞杆61的活塞在工作缸62内直线运动并往复,从而发挥规定的衰减力。
在此,在本实施方式中,上侧后部框架12设置为随着上部框架10相对地进行上下运动而相对于扭杆42旋转,另外,托架61b以向前方突出的方式设置于上侧后部框架12。因此,伴随着上部框架10的上下运动,托架61b以上侧后部框架12为旋转中心而上下地进行旋转运动。由于活塞杆61的端部61a轴支承于该托架61b,因此与如专利文献1那样直接轴支承于上部框架10的侧部框架10a的结构相比,能够与上下进行旋转运动相应地增加活塞的往复动作量,能够提高减振器60产生的衰减力。需要说明的是,关于该托架61b的上下的旋转运动,将在后述的第二实施方式中更详细地进行说明。
在本实施方式中,作为由构成线性弹簧的扭杆41、42以及磁性弹簧50构成的弹簧机构30,在上部框架10的下侧动作范围L中,以平缓的正的弹簧特性进行作用,在上侧动作范围U中,第一上侧动作范围U1成为弹簧常量大致为零的定载荷区域,在第二上侧动作范围U2中,成为弹簧常量为较大的正的弹簧特性的区域。即,在上部框架10向下限位置方向(触底方向)位移的情况下,在比中立位置更向下限位置方向趋近的阶段受到平缓的正的弹簧特性的力,使用下侧动作范围L的全部行程缓慢地缓冲,但在向上限位置方向(触顶方向)位移的情况下,随着从中立位置通过中途位置的第一上侧动作范围U1而向上限位置趋近,而以正的弹簧特性进行作用。因此,对于减振器60,在向上限位置方向动作时,由于吸收并缓和较强的弹簧特性的力,因此希望减振器60的衰减力强力地进行作用,相反,在向下限位置方向动作时,由于弹簧机构30的正的弹簧特性平缓而逐渐地进行作用,因此减振器60的衰减力只要为与之相应的衰减力即可。
即,作为减振器60,优选使用在上部框架10向上限位置方向位移时的伸长侧的衰减力较高,在向下限位置方向位移时的收缩侧的衰减力较低的减振器。
根据本实施方式,操作并调节初始位置调节构件15的调节用拨盘15b以使人就座的状态下的平衡点与上部框架10的中立位置(例如,上限位置和下限位置的中间)附近一致。在该状态下,在由于路面的凹凸等而输入振动时,上部框架10通过由包括前部连杆21、21及后部连杆22、22的平行连杆结构构成的框架用连杆机构20,相对于下部框架14,以前部连杆21、21及后部连杆22、22的各下端部作为支点,以进行圆弧运动的方式进行上下运动。在由该振动引起的上部框架10的振幅为规定以下的情况(向上方的位移量在第一上侧动作范围U1内的情况)下,就弹簧机构30整体而言,通过与第一上侧动作范围U1对应的弹簧常量大致为零的定载荷区域和下侧动作范围L内的弹簧常量的值较小的低弹簧常量区域来除振。即使在下侧动作范围L内,在从中立位置起的位移量为规定以下的情况下,由于磁性弹簧50成为绝对值虽小但为负的弹簧常量的特性,因此即使叠加扭杆41、42的正的弹簧常量,将这些组合而成的弹簧机构30整体的弹簧常量也比扭杆41、42的弹簧常量小。因此,在不会产生大的反作用力的情况下进行除振。
在由于路面的较大凹凸等而被输入冲击性振动的情况下,上部框架10位移到上限位置附近。此时,减振器60的较大衰减力进行作用而缓和、衰减冲击力,并抑制触顶。在上部框架10位移到下限位置附近的情况下,从中立位置到下限位置,弹簧机构30整体以平缓的正的弹簧常量进行作用,并且减振器60的稍弱的衰减力也进行作用,使用下侧动作范围L的整个行程来逐渐缓和、衰减冲击,并抑制触底。因此,与以往的结构相比,减轻了伴随着衰减力急剧变大的触底感。需要说明的是,在上部框架10的侧缘部10a设置有防止触底用的缓冲用橡胶构件70,因此在触底时,该缓冲用橡胶构件70的弹性进行作用,对上部框架10赋予朝向上方的排斥力,从而缓和触底感。
另外,若操作初始位置调节构件15的调节用拨盘15b,使就座状态下的平衡点位于第一上侧动作范围U1内的中间附近,则在上部框架10的上下位移量为规定以下的情况下,在弹簧常量大致为零的定载荷区域,不仅能对向上方的位移进行除振,还能对向下方的位移进行除振。
(试验例)
对于第一实施方式的座椅悬架1,进行了关于静载荷特性、振动传递特性等的试验。
首先,将本实施方式的座椅悬架1中使用的扭杆41、42和磁性弹簧50组合而成的弹簧机构30的静载荷特性、扭杆41、42的静载荷特性、磁性弹簧50的静载荷特性在图7中示出。在图7中,横轴的0mm为上部框架10的中立位置,正的值表示从上部框架10的中立位置(0mm)到下限位置(+20mm)为止的下侧动作范围L的位移量,负的值表示上部框架10从中立位置(0mm)到上限位置(-20mm)为止的上侧动作范围U的位移量。
需要说明的是,如图6所示,磁性弹簧50的可动磁铁521在与上部框架10的上侧动作范围U对应的移动范围MU中最大移动量为18.4mm,在与下侧动作范围L对应的移动范围ML中最大移动量为8.9mm。
由于是这样的设定,因此本试验例的磁性弹簧50在图7的载荷-挠曲特性中,以上部框架10的位移量大约-12mm的点(相当于上侧动作范围U的中途位置)为边界而斜率正负反转。因此,本试验例的座椅悬架1的从0mm到大约-12mm的范围为第一上侧动作范围U1,从大约-12mm到-20mm(上限位置)的范围为第二上侧动作范围U2。对这期间的弹簧常量进行比较,在第一上侧动作范围U1中,扭杆41、42的弹簧常量约为+20N/mm,磁性弹簧50的弹簧常量约为-14N/mm,两者组合而成的弹簧机构30整体的弹簧常量约为+6N/mm,成为弹簧常量的绝对值在10N/mm以下变化的定载荷区域。在第二上侧动作范围U2中,扭杆41、42的弹簧常量约为+23N/mm,磁性弹簧50的弹簧常量约为+14N/mm,两者组合而成的弹簧机构30整体的弹簧常量约为+37N/mm,成为比扭杆41、42的弹簧常量值更高的正的弹簧常量。
另一方面,在下侧动作范围L中,磁性弹簧50的弹簧常量为从-4N/mm到+1N/mm的范围,都是绝对值比扭杆41、42的弹簧常量小的值,两者叠加后的弹簧机构30整体的弹簧常量为比扭杆41、42的弹簧常量稍低或大致相同程度的平缓的正的弹簧常量。更严格来说,磁性弹簧50的弹簧常量以上部框架10的位移量大约+13mm的点为边界而斜率正负反转。在从0mm到+13mm的范围中,扭杆41、42的弹簧常量约为+18N/mm,磁性弹簧50的弹簧常量约为-4N/mm,两者组合而成的弹簧机构30整体的弹簧常量约为+14N/mm。在从+13mm到+20mm(下限位置)的范围中,扭杆41、42的弹簧常量约为+17N/mm,磁性弹簧50的弹簧常量约为+1N/mm,两者组合而成的弹簧机构30整体的弹簧常量约为+18N/mm。
作为减振器60,使用活塞速度0.3m/s时的衰减力在伸长侧为1370N、在收缩侧为380N的减振器。
接下来,将具备扭杆41、42、磁性弹簧50以及减振器60的座椅悬架1作为试验例1(“扭杆+磁性弹簧+减振器”),将保留扭杆41、42以及磁性弹簧50而拆下了减振器60的结构作为试验例2(“扭杆+磁性弹簧”),将保留扭杆41、42以及减振器60而拆下了磁性弹簧50的结构作为比较例1(“扭杆+减振器”),将保留扭杆41、42而拆下了磁性弹簧50和减振器60的结构作为比较例2(“扭杆”),在各自的座椅悬架的上部框架安装顶板,并使受试者就座于该顶板上来进行试验。需要说明的是,受试者是一位健康的40多岁的日本男性,体重76kg,身高167cm。
试验例1、试验例2、比较例1以及比较例2的静载荷特性如图8所示。需要说明的是,图8的横轴的0mm、20mm、40mm分别相当于图7的横轴的-20mm、0mm、+20mm。另外,对通过初始位置调节构件15的调节而使受试者就座时的静态状态下的平衡点与上部框架10的中立位置的平衡点A(图8的横轴的20mm,图7的横轴的0mm的位置)一致的情况、以及使平衡点与在弹簧常量大致为零的定载荷区域中尤其是弹簧常量的值接近零的图8的横轴的15mm(图7的横轴的-5mm)的位置的平衡点B一致的情况进行了测定振动试验等。
另外,对于试验例的座椅悬架1,分别在向下方向(从上限位置(上止点)向下限位置(下止点)方向)移动的情况下,向上方向(从下限位置(下止点)向上限位置(上止点)方向)移动的情况下求取图9的平衡点A以及平衡点B的衰减比。作为求取衰减比时的座椅悬架1的衰减系数,由于在将下部框架14载置于水平的床面时,减振器60相对于床面以大约20度的角度安装,因此通过sin20度求出减振器60的上述衰减力的分力,使用脉冲突发波:1.5Hz,速度:0.00225m/s的值,计算出伸长侧:469Ns/m,收缩侧:130Ns/m。作为弹簧常量,在平衡点A使用谐振频率2.6Hz时的动弹簧常量:15104N/m的值,在平衡点B使用谐振频率2.2Hz时的动弹簧常量:10845N/m的值。
其结果是,衰减比在平衡点A为,下方向:0.071,上方向:0.255,在平衡点B为,下方向:0.085,上方向:0.235。
在本实施方式中,在向下方移动的情况下,衰减比较小,弹簧机构30以正的弹簧常量进行作用,由此逐渐缓冲,但在向上方移动的情况下,以比向下方大的衰减比进行作用,能够高效地衰减振动、冲击。并且,上方向的衰减比在平衡点A为0.255,在平衡点B为0.235,成为作为机动车用悬架最适合的值0.25附近的值。
另外,上述的平衡点A、B附近的弹簧常量(静弹簧常量)如上所述为约6N/mm~约14N/mm,上述的动弹簧常量也为约10N/mm~约15N/mm的极低值,而且座椅悬架1的库仑摩擦力也为约100N的较小值,因此,即使由于姿态的变化、输入振动等而使平衡点位移,也能够期待较高的除振性能。另外,如后述的SEAT值(座椅值)的评价所显示,本实施方式的结构对于输入频谱类EM6(激励中心频率7.6,PSD的最高值0.34(m/s2)2/Hz),和输入频谱类EM8(激励中心频率3.3,PSD的最高值(0.4(m/s2)2/Hz)这两个不同的规格,能够获得同时满足两个基准的结果。这是由于通过采取了使座椅悬架1的弹簧常量、衰减比在向上方位移的情况下与向下方位移的情况下不同的结构,在对应于就坐者的重心位置、输入振动等而变化的平衡点处,如上所述那样以不同的衰减比进行作用。
(振动试验)
将试验例以及比较例的各座椅悬架设置在上下方向一轴加振机上后,使受试者就座于顶板上,以振幅为±1mm的正弦波对数扫频波形(0.5~15Hz)施加振动而实施振动试验。在图10中示出结果。需要说明的是,在图10中,试验例1A、试验例2A、比较例1A以及比较例2A是将受试者就座时的平衡点调节至图8的“平衡点A”的情况的数据,试验例1B、试验例2B、比较例1B以及比较例2B是将受试者就座时的平衡点调节至图8的“平衡点B”的情况的数据。
首先,对不具备减振器60,且在磁性弹簧50的有无方面不同的试验例2A、2B和比较例2A、2B进行比较时,试验例2A、2B在谐振点的振动传递率低很多。在对虽然具备减振器60,但在磁性弹簧50的有无方面不同的试验例1A、1B与比较例1A、1B进行比较的情况下,试验例1A、1B不仅谐振频率略低,且在4Hz以下振动传递率显著降低。因此,可知磁性弹簧50有助于振动传递特性的改善。
(冲击性试验)
冲击性振动的测量根据低频率(1.5Hz)的脉冲突发波形的大振幅(最大加速度0.28G的波形)来评价。需要说明的是,在该试验中,将减振器60拆下后的情况对受试者的负载变大,因此对具有减振器60的试验例1A、1B以及比较例1A、1B实施了该试验。图11的(a)示出试验例1A、1B的结果,图11的(b)示出比较例1A、1B的结果。
当对试验例1A和试验例1B进行比较时,平衡点B的试验例1B的加速度略高,在对比较例1A和比较例1B进行比较的情况下,平衡点B的比较例1B的加速度也同样略高。需要说明的是,即使在试验例1A与比较例1A彼此之间、试验例1B与比较例1B彼此之间进行比较,也未看出较大的差异,但均未发生上部框架10的行程末端的碰撞,表示所使用的减振器60是适当的。
(SEAT值的评价)
基于JIS A 8304:2001(ISO 7096:2000)求取SEAT值(Seat Effective AmplitudeTransmissibility factor)。假设将座椅悬架用于叉车的驾驶席座椅的情况,图12的(a)是以“50,000kg以下的履带式拖拉机”的基准即输入光谱等级EM6(激励中心频率7.6,PSD的最高值0.34(m/s2)2/Hz)进行试验的结果。对于所得到的SEAT值,试验例1A为0.55,试验例1B为0.58,比较例1为0.58,比较例1B为0.69。由于EM6的SEAT值的基准为小于0.7,因此比较例1A、1B也满足基准,但试验例1A、1B的结果更佳。另外,图12的(b)是以“4,500kg以下的紧凑型装载机”的基准即输入光谱等级EM8进行测试(激励中心频率3.3,PSD的最高值0.4(m/s2)2/Hz)进行试验的结果。对于所得到的SEAT值,试验例1A为0.76,试验例1B为0.72,分别为比比较例1的0.84、比较例1B的0.85更佳的结果。EM8的SEAT值的基准为小于0.8,因此试验例1A、1B满足基准。
另外,在7.6Hz这样的较高的频带具有卓越频率的EM6中,试验例1A比试验例1B更佳,在3.3Hz这样的较低的频带具有卓越频率的EM8中,试验例1B获得了更佳的结果。
(平衡点的变化量)
图13是将受试者就座时的静态状态下的平衡点、和振动中的情况的动态状态下的平衡点的变化量按频率示出的数据。
比较例1A几乎看不到变化,而试验例1A在3mm前后,试验例1B在4mm前后,与静态状态相比,动态状态的平衡点上升。认为这是由于,因框架用连杆机构20的摩擦从静摩擦变为动摩擦而使磁性弹簧的衰减区域(负的弹簧特性的区域)的振动吸收性提高而引起的,特别是,输入加速度较大的情况下显示较明显效果。另外,平衡点B的试验例1B与平衡点A的试验例1A相比动摩擦较小,适于对较高频带的输入振动进行除振。因此,可以说,包含试验例1A、1B的本实施方式的座椅悬架1是通过根据输入振动而改变平衡点从而能够应对较宽范围的输入振动的除振机构。
接下来,基于图14~图17,说明本发明的第二实施方式的座椅悬架100。需要说明的是,关于实现与第一实施方式相同的功能的构件用相同的附图标记表示。在本实施方式的座椅悬架100中,上部框架10相对于下部框架14经由成为平行连杆结构的前部连杆21、21以及后部连杆22、22而上下运动的方面与上述第一实施方式相同,但在与第一实施方式相比增加了上下行程量这一方面不同(参见图16)。磁性弹簧50所使用的固定磁铁512、512以及可动磁铁521的尺寸与上述第一实施方式相同,在上部框架10的中立位置处可动磁铁521与固定磁铁512、512的相对位置也与上述第一实施方式相同。然而,支承固定磁铁512的固定侧磁铁支承框架511构成为,使作为可动磁铁521的通路的间隙513的长度在座椅悬架100的后方比上述第一实施方式长,以使当可动磁铁521在对应于上侧动作范围U的移动范围MU移动时能够超过固定磁铁512、512的对置范围而移动。
另外,如图14~图15所示,在上侧后部框架12以向前侧斜上方突出的方式设置有辅助框架121。并且,在该辅助框架121以向斜下方突出的方式设置有托架(以下称为“活塞杆用托架”)61b,该托架61b轴支承减振器60的活塞杆61的端部61a。另外,在本实施方式中,如图14的(b)所示,在辅助框架121中与活塞杆用托架61b相邻地设置有托架(以下成为“磁铁连杆用托架”)523,该托架523轴支承磁铁用连杆522的端部,磁铁用连杆522支承可动磁铁521。与上述第一实施方式同样地,上侧后部框架12随着上部框架10的上下运动而旋转,因此随着上侧后部框架12的旋转,安装于上侧后部框架12的辅助框架121随着从上部框架10的上限位置向下限位置趋近而向前侧斜下方旋转。因此,安装于该辅助框架121的活塞杆用托架61b和磁铁连杆用托架523也与辅助框架121向相同方向旋转。
另外,活塞杆用托架61b和磁铁连杆用托架523并非安装于上侧后部框架12,而是安装于向前侧斜前方突出的辅助框架121,因此能够使减振器60以及磁铁用连杆522的行程比上述第一实施方式更大。
另外,用于安装减振器60的工作缸62的端部62a和支承磁性弹簧50的固定磁铁512、512的固定侧磁铁支承框架511的下部安装板141固定于下部框架14。另外,如图14的(b)、(c)所示,下部安装板141的磁性弹簧支承部141a和减振器支承部141b在座椅悬架100的宽度方向上邻接,但是减振器支承部141b的安装面的高度比磁性弹簧支承部141a的安装面的高度略靠下方。在减振器支承部141b的前方侧端部设置有轴支承工作缸62的端部62a的托架(以下称为“工作缸用托架”)62b,但通过将该工作缸用托架62b的高度配置地更低,因此能够进一步增大减振器60的行程。
根据本实施方式,如上所述,磁铁连杆用托架523安装于向前侧斜前方突出的辅助框架121。因此,如图16的(c)所示,在上部框架10的中立位置,将可动磁体单元52的可动磁铁521设置为使其中央位置与异极彼此相邻的两个固定磁铁512、512的边界大致一致的情况下,可动磁铁521在与从上部框架10的中立位置到上限位置(在该例子中为从中立位置向上方29mm的位置(图16的(a)))的上侧动作范围U对应的向后方的移动范围MU的移动量最大为43mm。
另一方面,与从上部框架10的中立位置到下限位置(在该例子中为从中立位置向下方25.6mm的位置(图16的(e)))的下侧动作范围L对应的可动磁铁521的向前方的移动范围ML的移动量最大为10.6mm。
另外,如上所述,减振器60也设置于向前侧斜前方突出的辅助框架121和降低了安装面的高度的减振器支承部141b之间,并且,辅助框架121在前侧斜下方和后侧斜上方之间旋转。因此,与第一实施方式相比,能够使上部框架10的上下行程量增加。
即,如上所述,本实施方式的座椅悬架100从中立位置到上限位置的上侧动作范围U的行程为29mm,从中立位置到下限位置的下侧动作范围L的行程为25.6mm,从上限位置到下限位置的整个行程合计为54.6mm,成为与以中立位置为基准上下分别为20mm、从上限位置到下限位置的整个行程为40mm的第一实施方式相比长出14.6mm的行程。虽然本实施方式使用与第一实施方式的磁性弹簧50以及减振器60尺寸相同的磁性弹簧50以及减振器60,但通过上述结构,可动磁铁521沿固定磁铁512、512之间的间隙513的移动量以及由活塞杆61支承的活塞在工作缸62内的移动量变大,因此能够应对上部框架10的上下行程量的增大。
图17示出本实施方式的座椅悬架100的静载荷特性。如该图所示,在本实施方式中,磁性弹簧50以上侧动作范围U的中途位置为边界而弹簧常量发生正负切换,在负的弹簧特性的范围叠加扭杆41、42的正的弹簧特性,从而形成弹簧常量大致为零的定载荷区域。另外,与对应于上侧动作范围U的可动磁铁521的移动量相比,对应于下侧动作范围L的可动磁铁521的移动量较小,因此在与上侧动作范围U的对比中,在下侧动作范围L中弹簧常量的绝对值变小,显示出软化弹簧特性。因此,在下侧动作范围L中,作为弹簧机构30整体,以平缓的正的弹簧常量发挥功能,即使上部框架10相对于下部框架14的行程量增大,也起到与上述第一实施方式同样的作用、效果。
附图标记说明
1、100 座椅悬架
10 上部框架
11 上侧前部框架
12 上侧后部框架
14 下部框架
15 初始位置调节构件
20 框架用连杆机构
21 前部连杆
22 后部连杆
30 弹簧机构
41、42 扭杆
50 磁性弹簧
51 固定磁体单元
512 固定磁铁
52 可动磁体单元
521 可动磁铁
60 减振器
61 活塞杆
61b 托架(活塞杆用托架)
62 工作缸
62b 托架(工作缸用托架)。

Claims (9)

1.一种悬架,其具有借助框架用连杆机构而被支承为能够相对地进行分离/接近动作的上部框架和下部框架,并且具有对所述上部框架弹性地施力的弹簧机构,
所述悬架的特征在于,
所述弹簧机构由线性弹簧与磁性弹簧的组合构成,
所述线性弹簧对所述上部框架向与所述下部框架分离的方向施力且显示出线性特性,
所述磁性弹簧具备固定磁铁和可动磁铁,所述固定磁铁固定配置于所述下部框架或所述上部框架,所述可动磁铁经由磁铁用连杆而支承于所述上部框架或所述下部框架,并且所述可动磁铁与所述固定磁铁的相对位置随着所述上部框架的分离/接近动作而位移,所述磁性弹簧显示出弹簧常量根据所述固定磁铁与所述可动磁铁的相对位置而发生变化的非线性特性,
所述磁性弹簧具有软化弹簧特性,即与所述上部框架的中立位置和上限位置之间的上侧动作范围中的所述可动磁铁的位移量相比,所述上部框架的中立位置和下限位置之间的下侧动作范围中的所述可动磁铁的位移量较小,在所述上部框架相对地向下方位移时,与在所述上侧动作范围中进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量相比,在所述下侧动作范围中进行作用的所述磁性弹簧的弹簧常量较小。
2.根据权利要求1所述的悬架,其中,
在以所述中立位置和所述上限位置之间的中途位置为边界,将所述中立位置侧的所述上侧动作范围作为第一上侧动作范围,将所述上限位置侧的所述上侧动作范围作为第二上侧动作范围,将朝向与所述线性弹簧的恢复力的作用方向相同的方向的恢复力增加的特性作为正的弹簧特性,将朝向与所述线性弹簧的恢复力的作用方向相同的方向的恢复力减少的特性作为负的弹簧特性的情况下,所述磁性弹簧通过所述可动磁铁相对于所述固定磁铁的相对位移而在所述第一上侧动作范围中显示出负的弹簧特性,在所述第二上侧动作范围中显示出正的弹簧特性,
在所述下侧动作范围中,所述磁性弹簧显示出比所述线性弹簧的弹簧常量小的弹簧常量,
作为所述线性弹簧的正的弹簧特性与所述磁性弹簧的各所述弹簧特性组合而成的所述弹簧机构的整体的弹簧特性,
在所述第一上侧动作范围中,由于叠加了所述线性弹簧的正的弹簧特性而成为弹簧常量大致恒定的定载荷区域,在所述第二上侧动作范围中,两个正的弹簧特性叠加而成为更高的弹簧常量的高弹簧常量区域,在所述下侧动作范围中,遍及所述下侧动作范围整体而成为弹簧常量比所述高弹簧常量区域低的正的弹簧特性的低弹簧常量区域。
3.根据权利要求1或2所述的悬架,其中,
在所述磁性弹簧中,所述下侧动作范围中的所述可动磁铁的移动量为所述上侧动作范围中的所述可动磁铁的移动量的1/2以下。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的悬架,其中,
所述悬架还设置有减振器,该减振器对所述上部框架相对于所述下部框架的分离/接近动作时的能量进行衰减,
所述减振器在所述上部框架向下限位置方向动作时的衰减力比所述上部框架向上限位置方向动作时的衰减力低。
5.根据权利要求4所述的悬架,其中,
所述减振器轴支承于托架,该托架随着所述上部框架的上下运动而相对于所述上部框架旋转。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的悬架,其中,
在所述上部框架的上下位移量为规定以上的情况下,所述磁性弹簧的所述可动磁铁能够通过所述磁铁用连杆移动至超出所述可动磁铁与所述固定磁铁的对置范围的对置范围外侧位置。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的悬架,其中,
对所述上部框架施加了负载的载荷时的平衡点与就坐者的重心位置、输入振动等对应地发生变化,并且所述平衡点的衰减比根据所述平衡点的位置而发生变化。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的悬架,其中,
能够调节对所述上部框架施加了负载的载荷时的平衡点的初始位置。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的悬架,其中,
所述悬架作为所述下部框架固定于车身侧且在所述上部框架支承有座椅的交通工具的座椅悬架而使用。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019202749A (ja) * 2018-05-22 2019-11-28 デルタ工業株式会社 サスペンション機構、マルチサスペンション機構及びダンパー
CN110001476B (zh) * 2019-04-27 2024-03-08 吉林大学 一种可调的座椅非线性悬架
JP7412733B2 (ja) * 2019-10-22 2024-01-15 デルタ工業株式会社 シートサスペンション機構
US11872916B2 (en) 2020-09-24 2024-01-16 Seats Incorporated Damper system for suspension of vehicle seat
JP2022083338A (ja) * 2020-11-24 2022-06-03 Npw横浜株式会社 小型車両用シートの薄型サスペンション装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1263832A (zh) * 1999-02-17 2000-08-23 株式会社三角工具加工 悬挂装置
CN1326874A (zh) * 2000-06-02 2001-12-19 株式会社三角工具加工 磁性弹簧结构和包括其的减振机构
CN1638988A (zh) * 2002-08-21 2005-07-13 株式会社三角工具加工 车用座椅的框架结构
JP2010179719A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Delta Tooling Co Ltd シートサスペンション
JP2010179720A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Delta Tooling Co Ltd シートサスペンション

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002021922A (ja) * 2000-07-11 2002-01-23 Delta Tooling Co Ltd 磁気回路を利用した除振機構
JP4208641B2 (ja) * 2003-05-29 2009-01-14 株式会社デルタツーリング サスペンションユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1263832A (zh) * 1999-02-17 2000-08-23 株式会社三角工具加工 悬挂装置
CN1326874A (zh) * 2000-06-02 2001-12-19 株式会社三角工具加工 磁性弹簧结构和包括其的减振机构
CN1638988A (zh) * 2002-08-21 2005-07-13 株式会社三角工具加工 车用座椅的框架结构
JP2010179719A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Delta Tooling Co Ltd シートサスペンション
JP2010179720A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Delta Tooling Co Ltd シートサスペンション

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