JP2004299552A - Rotary seat for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バス、鉄道車輌、航空機等の乗物に設置される乗物用回転座席に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1には、乗物の床面に設置される基台と、基台上に回転可能に支持された座枠と、座枠の回転駆動機構とを備えた乗物用回転座席が記載されている。この座枠の内側には2本の油圧シリンダを備え、一方の油圧シリンダは、ラック部材の基端に接続されてラック部材を往復駆動し、ラック部材とピニオン部材の噛み合いを介し座枠を回転する。他方の油圧シリンダは、リンクを介し回り止めピンを基台側の孔に挿入し、座枠を停止位置にロックする。
【0003】
【特許文献1】
実開平6−49160号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の乗物用回転座席によると、ラック部材がその基端を油圧シリンダに支持させているだけなので、ラック部材とピニオン部材との噛み合いの保持が不確実であり、停止した座席に外部から例えば人や物が当たったり走行による加速や振動が伝わったりして回転力が加わったときに、ラック部材が撓んで噛み合いが外れ、座席が不意に回転するおそれがある。このため、回転駆動機構に停止時の座枠の回り止めのためのピン、油圧シリンダ、リンク等の専用部材を設ける必要があり、回転駆動機構の部品点数が増え、構成が複雑化し、コストが高くつくという問題点があった。
【0005】
本発明の目的は、上記課題を解決し、ラック部材とピニオン部材との噛み合いを確実に保持し、停止時の座枠を回り止めするための専用部材を省いて、回転駆動機構を簡単かつ安価に構成することができる乗物用回転座席を提供することにある。
【0006】
【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、本発明の乗物用回転座席は、乗物の床面に設置される基台と、基台上に回転可能に支持された座枠と、座枠の回転駆動機構とを備えた乗物用回転座席において、回転駆動機構は、座枠の回転中心に位置するピニオン部材と、ピニオン部材に噛み合うラック部材と、ラック部材の基端部に接続されてラック部材をピニオン部材の接線方向へ往復駆動するアクチュエータと、ラック部材をピニオン部材の接線方向には変位可能に且つピニオン部材の半径方向には撓み変位しないようにラック部材の少なくとも先端部近傍を案内支持するレール部材とを含み、基台又は座枠のいずれか一方側にピニオン部材が設けられ、基台又は座枠の他方側にラック部材、アクチュエータ及びレール部材が設けられたことを特徴とする。
【0007】
ここで、ピニオン部材は歯(又はその相当物)が円周上に配列している部材であり、ラック部材は歯(又はその相当物)が直線上に配列している部材であり、互いの歯(又はその相当物)が噛み合ってラック部材の直線運動をピニオン部材の回転運動に変換するものである。ピニオン部材及びラック部材の具体例としては、特に限定されないが、通常のピニオンギヤ及びラックギヤの組み合わせや、スプロケットとチェーンとの組み合わせを例示できる。
【0008】
アクチュエータとしては、特に限定されないが、出力軸が往復直線運動する流体圧アクチュエータ又は電動アクチュエータを例示できる。流体圧アクチュエータとしては、油圧シリンダ又はエアシリンダを例示できる。電動アクチュエータは、流体圧アクチュエータと比較し、嵩張らず、配線が容易である点で好ましい。例えば、電動機により減速機を介して出力軸を直進させる構造の電動アクチュエータを好ましく使用できる。
【0009】
レール部材としては、特に限定されないが、ラック部材を滑り案内する構造のものや、ラック部材を転がり案内する構造のものを例示できる。レール部材は、ラック部材を直進案内するとともに撓み変位しないように支持することで、ラック部材とピニオン部材の噛み合い状態を保持する機能を果たす。レール部材は、例えば、(ラック部材の基端部はアクチュエータに接続されてある程度は支持されているので、それとは反対側の)ラック部材の先端部近傍のみを案内支持する短いものでもよいし、ラック部材の先端部近傍と長さ方向の途中部とを案内支持する複数個でもよいし、ラック部材の略全長を案内支持するものでもよい。
【0010】
さらにラック部材の撓み変形を防止して精度よく直進させるためには、レール部材の撓みを防止する手段、又は、ラック部材の剛性を高める手段を設けることが好ましい。具体的には、前者の手段として、レール部材のラック部材を案内する側の面とは反対側の面を補強用のブラケットで背面支持するという構成を例示できる。後者の手段としては、ラック部材をボックスに格納し、ボックスをスライダを介しレール部材に摺動可能に組み付けるという構成を採用できる。
【0011】
レール部材は、基台又は座枠に固着してもよいが、レール部材をピニオン部材の半径方向へ位置調整する部材を介して基台又は座枠に固定することにより、ラック部材とピニオン部材との噛み合いを微調整できるようにすることが好ましい。
【0012】
また、座枠の支持構造としては、例えば、座枠の回転中心にベアリングを設け、ベアリングの周囲で基台と座枠との間にスペーサを介装し、スペーサにより座枠を水平面内で回転可能に支持するとよい。スペーサには、硬質樹脂板等の滑り案内部材、又はボールベアリング等の転がり案内部材を使用できる。
【0013】
【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はバス又は鉄道車輌用の回転座席を示すものである。この回転座席1の基台2は車体の床面Fに設置され、基台2の上に座枠3が回転可能に支持されている。座枠3の上には一対の座席4が取り付けられ、各座席4に座部5、背当6、肘掛け7等が設けられている。
【0014】
図2、図3に示すように、基台2は例えば円筒形に形成され、その上蓋2aの中央部に支持筒9が立設されている。座枠3は長四角枠状に形成され、前枠3aと後枠3bと間に基板10が水平に架設され、左右の側枠3c,3dに座席取付部11が設けられている。前枠3aは後枠3bよりも高く、座席4が後へ僅かに傾いた姿勢で座席取付部11に取り付けられている。
【0015】
基板10の中央部には、支持筒9が嵌入する孔12と回転筒13とが設けられ、回転筒13と支持筒9との間にニードルベアリング14が介装されている。ニードルベアリング14の周囲において、上蓋2aの上面には硬質樹脂製の滑り板15が等角度をおいて8枚取り付けられている。滑り板15は基台2と座枠3との間に介在するスペーサ部材として機能し、滑り板15とニードルベアリング14とにより、座枠3が基台2に対し水平面内で回転可能に支持されている。
【0016】
基台2及び座枠3には、この座枠3を回転駆動するための機構17が設置されている。回転駆動機構17は、座枠3の回転中心に位置するピニオン部材としてのスプロケット18と、スプロケット18に噛み合うチェーン26を用いたラック部材19と、ラック部材19の基端部に接続されてラック部材19をスプロケット18の接線方向へ往復駆動するアクチュエータとしての電動アクチュエータ20と、ラック部材19をスプロケット18の接線方向には変位可能に且つスプロケット18の半径方向には撓み変位しないようにラック部材19の少なくとも先端部近傍(本例ではラック部材19の先端部近傍を含む略全長)を案内支持するレール部材21とを含む。本例は、基台2側にピニオン部材としてスプロケット18が設けられ、座枠3側にラック部材19、電動アクチュエータ20及びレール部材21が設けられた例である。
【0017】
スプロケット18は、基台2の支持筒9の上面に被さる状態でボルト22により支持筒9の内板23に固定されている。電動アクチュエータ20は、右側枠3cの取付部24に取り付けられ、取付部24と反対側に出力軸25を備えている。電動アクチュエータ20の内部には、出力軸25を往復直線運動させるための電動機と減速機と運動変換機構とが設けられている(図示略)。
【0018】
図4、図5に示すように、ラック部材19はチェーン26がチェーンボックス27の内側に格納されて構成され、チェーンボックス27の両端にチェーン26を張力調整可能に張り渡すためのテンショナー28が設けられている。また、チェーン26とチェーンボックス27の内奥壁との間には樹脂製又はゴム製の背面支持材27aが設けられて、チェーン26を若干の弾性を持って背面支持しており、チェーン26のたるみを防止するとともに、スプロケット18とチェーン26との噛み合いによる騒音の発生を緩和している。チェーンボックス27の一端部上面には、出力軸25に連結される連結片29が立設され、チェーンボックス27の背面にスライダ30がボルト31で固定されている。そして、スライダ30に硬質樹脂製の滑りガイド32が装着されている。
【0019】
レール部材21は断面C字形に形成され、ラック部材19を案内する側の面と反対側の面に一対の補強用のブラケット33を備えている。レール部材21の内側には滑りガイド32が挿入され、滑りガイド32及びスライダ30を介しラック部材19がレール部材21に摺動可能に組み付けられている。ブラケット33は長孔34に通したボルト35で基板10に位置調整可能に固定され、ブラケット33にレール部材21の両端部がボルト36で取り付けられている。
【0020】
基板10には、ブラケット33の内側に隣接する位置に一対の調整台37が固定されている。調整台37の上部にはナット38が固着され、ナット38にアジャストボルト39が螺合されている。アジャストボルト39はレール部材21をスプロケット18の半径方向へ位置調整する部材であって、該アジャストボルト39の操作により、チェーン26とスプロケット18の噛み合い量を適正値に調整することができる。なお、レール部材21の位置調整に際しては、予め、ブラケット33のボルト35を緩め、レール部材21が長孔34の長さ範囲で移動できる状態にしておく。
【0021】
図2、図3に示すように、基板10の左右両側には、チェーンボックス27の両端面に係合可能なリミットスイッチ41,42が設けられ、リミットスイッチ41,42により座枠3の回転方向が検出される。基台2の上蓋2aの上面には、5本の例えば突条のドッグ43が45°の等角度をおいて放射状に配列され、基板10にドッグ43を検出する一対のリミットスイッチ44,45が設けられ、リミットスイッチ44,45により座枠3の正回転時及び逆回転時の回転位置が確認される。
【0022】
チェーンボックス27には絶縁リング46を内装した環状金具47が固定され、レール部材21に絶縁リング46を貫通する棒状のセンサユニット48が取り付けられている。センサユニット48には5個の磁気センサ49が等間隔をおいて配列され、チェーンボックス27の移動に伴い、環状金具47が磁気センサ49によって順次検出され、座枠3の現在の回転位置が運転席の表示パネル(図示略)に表示される。
【0023】
上記構成の回転座席1によれば、図6(a)〜(e)に示すように、座枠3を電動アクチュエータ20で45°ずつ回転し、座席4の向きを5通りに変換することができる。電動アクチュエータ20の駆動時には、チェーンボックス27がレール部材21に沿って一直線に案内されるので、チェーン26をスプロケット18に確実に噛み合わせ、電動アクチュエータ20の動力を座枠3の回転力に効率よく変換することができる。
【0024】
一方、電動アクチュエータ20の停止時には、スプロケット18及びチェーン26の噛み合いによって座枠3が停止位置に保持される。このとき、ラック部材19がスプロケット18の半径方向に撓み変位しないようにラック部材19の先端部近傍を含む略全長がレール部材21により案内支持され、また、本例ではチェーン26が堅牢なチェーンボックス27に格納され、しかも、レール部材21がブラケット34で補強されている。このため、停止した座席に外部から例えば人や物が当たったり走行による加速や振動が伝わったりして回転力が加わったときでも、チェーン26とスプロケット18との噛み合いが外れるおそれがなく、座枠3が停止位置に強固に保持される。従って、前記のとおり従来は必要であった回り止め専用部材を省略することができ、回転駆動機構17を少ない部品点数で簡単かつ安価に構成することができる。
【0025】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
(1)図7に示すように、座枠3側にピニオン部材としてスプロケット18を設け、基台2側にラック部材19、電動アクチュエータ20及びレール部材21を設けること。図示例では、支持筒9を基台2の上蓋2aに固着し、回転筒13を座枠3の基板10に下向きに突設する。ニードルベアリング14を支持筒9と回転筒13との間に介装し、スプロケット18を回転筒13の下端に固定する。電動アクチュエータ20を基台2の底板2bに設置し、その他の部材(図3と同じ符号を付した)をそれぞれ上蓋2aの下面に取り付ける。この構成によっても、前記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【0026】
(2)滑り案内方式のレール部材21にかえ、転がり案内方式の直線運動ガイド(LMガイド)を使用する。
(3)滑り板15を座枠3側において基板10の下面に取り付ける。
(4)滑り板15にかえ、ボールベアリングを基板10の下面又は基台2の上面に取り付ける。
(5)客船等に設置される回転座席において、座枠を全回転(360°)可能に設ける。
【0027】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明に係る乗物用回転座席によれば、レール部材がラック部材を案内支持するので、ラック部材とピニオン部材の噛み合いを確実に保持し、停止時の座枠を回り止めするための専用部材を省いて、回転駆動機構を簡単かつ安価に構成できるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る乗物用回転座席の一実施形態を示す正面図である。
【図2】図1の回転座席の回転駆動機構を示す平面図である。
【図3】図2のIII−III線断面図である。
【図4】回転駆動機構のラック部材を図3の右側から見た斜視図である。
【図5】回転駆動機構のレール部材を図3の左側から見た斜視図である。
【図6】回転座席の動作説明図である。
【図7】回転駆動機構の変更例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 回転座席
2 基台
3 座枠
4 座席
9 支持筒
10 基板
13 回転筒
14 ニードルベアリング
15 滑り板
17 回転駆動機構
18 スプロケット
19 チェーン
20 電動アクチュエータ
21 レール部材
25 出力軸
27 チェーンボックス
30 スライダ
32 滑りガイド
33 ブラケット
37 調整台
39 アジャストボルト
51 回転駆動機構
F 床面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a rotating seat for a vehicle, which is installed in a vehicle such as a bus, a railway vehicle, an aircraft, and the like.
[0002]
[Prior art]
[0003]
[Patent Document 1]
Published Japanese Utility Model Application No. Hei 6-49160
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional rotating seat for vehicles, since the rack member only supports the base end of the hydraulic cylinder, the engagement between the rack member and the pinion member is uncertain. For example, when a rotational force is applied due to hitting of a person or an object or transmission of acceleration or vibration due to traveling, the rack member is bent and disengaged, and the seat may rotate unexpectedly. For this reason, it is necessary to provide a dedicated member such as a pin, a hydraulic cylinder, and a link for stopping the rotation of the seat frame when the rotary drive mechanism is stopped, which increases the number of components of the rotary drive mechanism, complicates the configuration, and reduces costs. There was a problem that it was expensive.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, to reliably hold the engagement between the rack member and the pinion member, to omit a dedicated member for preventing the seat frame from rotating when stopped, and to simplify and reduce the cost of the rotation drive mechanism. It is an object of the present invention to provide a rotating seat for a vehicle which can be configured as follows.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, a vehicle rotating seat according to the present invention includes a base installed on a floor of a vehicle, a seat frame rotatably supported on the base, and a rotation driving mechanism for the seat frame. In the vehicle rotary seat provided with the pinion member, the rotation drive mechanism includes a pinion member positioned at the center of rotation of the seat frame, a rack member that meshes with the pinion member, and a pinion member connected to the base end of the rack member. An actuator that reciprocates in the tangential direction of the rack member, and a rail member that guides and supports at least the vicinity of the tip end of the rack member so that the rack member can be displaced in the tangential direction of the pinion member and does not bend in the radial direction of the pinion member. Wherein a pinion member is provided on one side of the base or the seat frame, and a rack member, an actuator, and a rail member are provided on the other side of the base or the seat frame. .
[0007]
Here, the pinion member is a member in which the teeth (or their equivalents) are arranged on the circumference, and the rack member is a member in which the teeth (or their equivalents) are arranged in a straight line. The teeth (or their equivalents) mesh to convert the linear motion of the rack member into a rotational motion of the pinion member. Specific examples of the pinion member and the rack member are not particularly limited, and examples thereof include a normal combination of a pinion gear and a rack gear and a combination of a sprocket and a chain.
[0008]
The actuator is not particularly limited, and examples thereof include a fluid pressure actuator or an electric actuator in which an output shaft reciprocates linearly. The hydraulic actuator may be a hydraulic cylinder or an air cylinder. The electric actuator is preferable because it is less bulky and easier to wire than the fluid pressure actuator. For example, an electric actuator having a structure in which an output shaft travels straight through a reduction gear by an electric motor can be preferably used.
[0009]
The rail member is not particularly limited, but may be one having a structure for slidingly guiding the rack member or a structure for rollingly guiding the rack member. The rail member has a function of guiding the rack member in a straight line and supporting the rack member so as not to bend and displace, thereby maintaining a meshing state between the rack member and the pinion member. The rail member may be, for example, a short one that guides and supports only the vicinity of the front end of the rack member (since the base end of the rack member is connected to the actuator and is supported to some extent, on the opposite side), A plurality of guide members may be provided to guide and support the vicinity of the front end of the rack member and an intermediate portion in the length direction, or may be provided to guide and support substantially the entire length of the rack member.
[0010]
Further, in order to prevent bending deformation of the rack member and allow the rack member to move straight, it is preferable to provide a means for preventing the rail member from bending or a means for increasing the rigidity of the rack member. Specifically, as the former means, a configuration in which the surface of the rail member on the side opposite to the surface on which the rack member is guided is supported on the back by a reinforcing bracket can be exemplified. As the latter means, a configuration in which the rack member is stored in a box and the box is slidably assembled to the rail member via a slider can be adopted.
[0011]
The rail member may be fixed to the base or the seat frame, but by fixing the rail member to the base or the seat frame via a member for adjusting the position of the pinion member in the radial direction, the rack member and the pinion member can be fixed. It is preferable to be able to finely adjust the meshing of.
[0012]
As a support structure of the seat frame, for example, a bearing is provided at the center of rotation of the seat frame, a spacer is interposed between the base and the seat frame around the bearing, and the seat frame is rotated in a horizontal plane by the spacer. It is good to support as much as possible. As the spacer, a sliding guide member such as a hard resin plate or a rolling guide member such as a ball bearing can be used.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a rotating seat for a bus or a railway vehicle. The
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0015]
A
[0016]
A
[0017]
The
[0018]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
[0019]
The
[0020]
A pair of adjustment stands 37 is fixed to the
[0021]
As shown in FIGS. 2 and 3,
[0022]
An annular metal fitting 47 containing an insulating
[0023]
According to the
[0024]
On the other hand, when the
[0025]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be embodied with appropriate modifications without departing from the spirit of the invention, for example, as described below.
(1) As shown in FIG. 7, a
[0026]
(2) Instead of the slide guide
(3) The sliding
(4) Instead of the
(5) In a rotating seat installed on a passenger ship or the like, a seat frame is provided so as to be able to make a full rotation (360 °).
[0027]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the vehicle rotary seat according to the present invention, the rail member guides and supports the rack member, so that the engagement between the rack member and the pinion member is securely held, and the seat frame at the time of stopping is prevented from rotating. There is an excellent effect that the rotation drive mechanism can be simply and inexpensively configured by omitting a dedicated member for performing the operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a vehicle rotating seat according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a rotary drive mechanism of the rotary seat of FIG. 1;
FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view of a rack member of the rotary drive mechanism as viewed from the right side in FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view of a rail member of the rotation drive mechanism as viewed from the left side in FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of the rotating seat.
FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the rotation drive mechanism.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
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Cited By (2)
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CN109893862A (en) * | 2019-04-23 | 2019-06-18 | 杜泽臣 | A kind of ferris wheel vehicle |
EP3851318A4 (en) * | 2018-09-11 | 2021-12-15 | THK Co., Ltd. | Seat arrangement switching unit |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003095155A patent/JP4045200B2/en not_active Expired - Fee Related
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EP3851318A4 (en) * | 2018-09-11 | 2021-12-15 | THK Co., Ltd. | Seat arrangement switching unit |
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