JP2010070005A - 車両用エアサスペンション式シート支持装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気圧を利用してシート高さ一定機能とシート高さ設定機能の双方を有する車両用エアサスペンション式シート支持装置を提供する。
【解決手段】Ｘリンク２４を備えたリンク機構２０の、前後方向に水平に移動する後下側ローラ軸２８に、前方に延びるアーム５２を連結し、このアーム５２の先端部に装着したローラ５６でエアスプリング３０への給排気を制御するバルブ８０の開閉弁を作動させ、リンク機構２０の伸縮に伴うアーム５２の前後移動によりシート高さを一定に保持する。また、バルブ８０を前後方向に移動可能としてアーム５２と相対的に接近・離間するようにし、バルブ８０を進退させることによりバルブ８０の開閉弁にローラ５６を作用させ、シート高さの設定を可能とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両が備えるシートをエアスプリングを用いて支持する車両用エアサスペンション式シート支持装置に関する。

中型・大型トラックやバス等の大型自動車のブレーキ装置としてエアブレーキ装置が用いられているが、このエアブレーキ装置に供給する空気を、運転席等のシートのクッションに利用したエアサスペンション式シート支持装置が知られている（特許文献１，２等参照）。

公知のエアサスペンション式シート支持装置は、シャーシ等の固定部材に固定されるロアフレームの上方にリンク機構を介してアッパーフレームが上下動可能に支持され、アッパーフレームに車両用シートのシートクッションが固定される構成が多い。リンク機構としては２本のリンクバーをＸ字状に組んだ折り畳み自在なＸリンクを左右一対の状態で備えたものが一般的であり、ロアフレームとアッパーフレームとの間に、シートに着座した乗員の荷重をアッパーフレームを介して受けるエアスプリングが配されている。そして、シートに入力される上下方向の振動に応じて、エアスプリングに空気を供給したり、エアスプリングから空気を排出したりするバルブが設けられており、このバルブの作用によって、シート高さ（シートクッションの着座面の高さ）が一定に保たれながら振動が吸収され、快適な乗り心地が得られるようになっている。

特開平５−１３１８６９号公報 米国特許Ｎｏ．ＵＳ ６,６１６,１１６ Ｂ１ 公報

従来のエアサスペンション式シート支持装置は、上記のバルブとエアサスペンションの組み合わせにより、乗員の体重が変化しても空気圧を利用してシート高さを自動的に一定に保持する機能（シート高さ一定機能）を有している。ところで、体格に合わせてシート高さを変更して設定することのできる機能（シート高さ設定機能）も、多くの車両に具備されている。このシート高さ設定機能は、通常、電動式や機械式等であるため、エアサスペンション式シート支持装置に組み込むとすると、部品点数の増加や構造の複雑化を招き、また、シート下の狭いスペースには配備しにいといった問題があった。

よって本発明は、上記のシート高さ一定機能とともにシート高さ設定機能も空気圧を利用して付与させることができ、これによって部品点数の増加や構造の簡素化が可能であり、加えてシート下の狭いスペースを有効利用することにより省スペースが図られる車両用エアサスペンション式シート支持装置を提供することを目的としている。

本発明の車両用エアサスペンション式シート支持装置は、ロアフレームと、このロアフレームの上方に配設され、車両用シートを支持するアッパーフレームと、前記ロアフレームに対して前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い略水平方向に移動する水平移動部材を有するリンク機構と、空気供給源から空気が供給され、前記アッパーフレームが上方から受ける荷重を受けるエアスプリングと、このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、前記ロアフレーム内あるいは前記アッパーフレーム内に配設され、前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段とを備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置であって、前記シート高さ調節手段は、前記空気供給源から前記エアスプリングに空気が供給されて前記アッパーフレームを上昇させる給気状態、エアスプリングから空気が排気されて前記アッパーフレームを下降させる排気状態、およびエアスプリングへの給気と排気のいずれもなされずアッパーフレームを停止させる中立状態、の３つの状態を生じさせるバルブ開閉部を有するバルブと、前記リンク機構の前記水平移動部材に連結され、かつ、該水平移動部材の移動方向に延び、水平移動部材の移動に伴い自身の長手方向に沿って進退する進退部材と、この進退部材に設けられたカム操作部と、前記バルブを、該バルブの前記バルブ開閉部が前記カム操作部に対向する状態としながら、前記進退部材の進退方向と平行な方向に相対移動可能に支持し、かつ、任意の位置で停止可能とするバルブ移動支持手段と、前記バルブの前記バルブ開閉部と前記カム操作部との間に配設され、前記進退部材と前記バルブとの相対移動に応じて、前記カム操作部により、バルブが進退部材から離間する方向に移動した場合には前記バルブ開閉部を前記給気状態とし、バルブが進退部材に接近する方向に移動した場合には前記バルブ開閉部を前記排気状態とし、これら状態の中間位置においては前記バルブ開閉部を前記中立状態とするカム部材と、前記アッパーフレームが前記エアスプリングによって所定速度以上で上昇した場合に、アッパーフレームの上昇に応じて移動する前記水平移動部材の移動を規制するアッパーフレームロック機構とを備えることを特徴としている。

本発明によると、シートに乗員が着座してアッパーフレームに荷重がかかると、リンク機構の水平移動部材が移動し、この水平移動部材とともに進退部材が移動する。この時、バルブと進退部材は互いに離間する方向に相対移動し、カム操作部がカム部材に作用してバルブのバルブ開閉部が給気状態となる。これにより、エアスプリングに空気が供給され、シートが上昇する。次いで、シートが上昇すると、リンク機構の水平移動部材が今度は逆向きに移動するので、バルブと進退部材は互いに接近する方向に相対移動する。すると、カム操作部がカム部材に作用してバルブのバルブ開閉部が排気状態となり、エアスプリングから空気が排出される。このようにエアスプリングに対する空気の供給／排出が繰り返されることにより、アッパーフレーム、すなわちシートは上下に振動しながら自動的に一定高さに保たれ、“シート高さ一定機能”が発揮される。

次に、本発明によると、バルブ自体をバルブ移動支持手段によって移動させると、アッパーフレームが上下動して“シート高さ設定機能”が発揮される。すなわち、バルブを進退部材から相対的に離間する方向に移動させると、カム操作部がカム部材に作用してバルブのバルブ開閉部が給気状態となり、これにより、エアスプリングに空気が供給され、シートが上昇する。一方、バルブを進退部材に相対的に接近する方向に移動させると、カム操作部がカム部材に作用してバルブのバルブ開閉部が排気状態となり、これにより、エアスプリングから空気が排出され、シートが下降する。所望の位置にシート高さが変更した時点でバルブの移動を停止させると、上記シート高さ一定機能が働いてシート高さを所望の高さに設定することができる。

また、本発明では、前記水平移動部材が前記バルブに接近する方向に所定距離移動した時、その移動を規制して前記リンク機構の作動をロックするサスペンションアッパー方向ロック機構を備えていることにより、シートから乗員が立ち上がる際に急激にシートが上昇して乗員に当たるといった不快感を防止することができる。

また、本発明のシート高さ調節手段は、ロアフレーム内あるいはアッパーフレーム内に配設されるものであり、進退部材やバルブ等の可動部は、水平方向に移動する。このため、上下方向へのスペースをあまりとることなく平面的に構成要素を配設することができ、その結果、シート下の狭いスペースを有効利用することができ、省スペースが図られる。

本発明は、以下の具体的形態を含む。
すなわち、前記バルブにおける前記バルブ開閉部は、該バルブを、前記給気状態とする給気弁と、前記排気状態とする排気弁とを備えており、前記カム部材は、一端部および他端部を有し、かつ、これら一端部と他端部の間の中間部が揺動軸を支点として揺動可能に支持されており、前記進退部材と前記バルブとの相対移動に応じて、前記カム操作部により揺動させられ、バルブが進退部材から離間する方向に移動した場合には、一端部側が前記給気弁に作用し、バルブが進退部材に接近する方向に移動した場合には他端部側が前記排気弁に作用し、揺動の中間点においては、いずれの弁にも作用しないように設定されている。

この形態では、カム部材の、揺動軸の両側の一端部側および他端部側がバルブ開閉部の給気弁および排気弁に作用してバルブの開閉動作がなされるため、各弁に対するカム部材の作用力を「てこの原理」により大きくすることができる。このため、各弁を確実に作動させることができ、動作安定性を確保することができる。また、小さな力で各弁を作動させることができることから、装置のコンパクト化が図られる。

また、前記カム操作部は、前記カム部材に圧接しながら転動し、転動することによって該カム部材に作用するコロ部材を備え、該コロ部材は、前記進退部材に、前記相対移動方向に移動可能に遊嵌されている。この形態では、進退部材がカム部材に対して相対移動する時、コロ部材は進退部材に遊嵌されて遊びがあるため、進退部材の動きが即座にコロ部材からカム部材に伝わることがなく、進退部材が僅かな距離が動いた後に、カム部材がバルブ開閉部に作用する。このため、バルブの開閉に伴うシートの上下動が過敏な動きにならず、穏やかな乗り心地を得ることができる。

本発明によれば、シート高さ一定機能とともにシート高さ設定機能もエアスプリングの空気圧を利用して付与させることができ、これによって部品点数の増加や構造の簡素化が可能であり、また、シート下の狭いスペースを有効利用することにより省スペースが図られるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明に係る車両用エアサスペンション式シート支持装置（以下、シート支持装置）の一実施形態を説明する。
［１］基本構成
図１〜図３は一実施形態のシート支持装置の全体を示す図であって、それぞれ斜視図、平面図、側面図である。これら図中、符号１０は長方形状の枠体からなるロアフレームである。ロアフレーム１０は、車両に組み込まれた状態で、車両の前後方向（図１〜図３で矢印Ｆが前方、Ｒが後方を示している）に延びる左右一対のレールメンバー１１と、レールメンバー１１の前端どうし、および後端どうしを連結する左右方向に延びる前後一対の横メンバー１２とから構成されている。ロアフレーム１０は、車両のシャーシに対してほぼ水平な状態に固定される。なお、以下の説明で前後・左右・上下といった方向は、当該シート支持装置が車両に組み込まれた状態での方向と定義する。

ロアフレーム１０の上方には、リンク機構２０を介してアッパーフレームが支持されており、このアッパーフレームに車両用シートのシートクッション（いずれも図示略）が固定される。リンク機構２０は、２本のリンクバー２１，２２がリンク軸２３を介してＸ字状に組まれた左右一対のＸリンク２４を備えている。リンクバー２１，２２はリンク軸２３を支点として互いに回転自在とされている。

図１および図３に示すように、各Ｘリンク２４の、前方に向かうにつれて下方に延びるように傾斜する前下がり側の各リンクバー２１の前端（下端）は、左右方向に延びる前下側固定軸２５に回転自在に取り付けられている。前下側固定軸２５は、ロアフレーム１０の前側の横メンバー１２の近傍に配設されており、両端が左右のレールメンバー１１にそれぞれ固定されている。前下がり側の各リンクバー２１の前端は前下側固定軸２５を介して連結された状態となっている。また、前下がり側の各リンクバー２１の後端（上端）には、左右方向に延びる後上側可動軸２６が取り付けられており、前下がり側の各リンクバー２１の後端は、この後上側可動軸２６を介して連結された状態となっている。

一方、各Ｘリンク２４の、前方に向かうにつれて上方に延びるように傾斜する前上がり側の各リンクバー２２の前端（上端）には、左右方向に延びる前上側可動軸２７が取り付けられており、前上がり側の各リンクバー２２の前端は、この前上側可動軸２７を介して連結された状態となっている。また、前上がり側の各リンクバー２２の後端部は、左右方向に延びる後下側ローラ軸（水平移動部材）２８に回転自在に取り付けられている。この後下側ローラ軸２８は、両端に取り付けられたローラ２８ａを介して、ロアフレーム１０の各レールメンバー１１に沿って前後方向に移動自在に支持されている。後下側ローラ軸２８が前後方向に移動する時、ローラ２８ａはレールメンバー１１を転動し、これによって後下側ローラ軸２８はレールメンバー１１に沿って円滑に移動する。前上がり側の各リンクバー２２の後端は、後下側ローラ軸２８を介して連結された状態となっている。

リンク機構２０は、上記の左右一対のＸリンク２４、前下側固定軸２５、後上側可動軸２６、前上側可動軸２７および後下側ローラ軸２８から構成されている。図１に示すように、各Ｘリンク２４にあっては、前下がり側のリンクバー２１が、前上がり側のリンクバー２２の内側に配されている。このリンク機構２０は、前下側固定軸２５を支点として、上側の後上側可動軸２６と前上側可動軸２７が互いに接近しながら上方に移動してＸリンク２４が立ち上がって伸張したり、これら後上側可動軸２６と前上側可動軸２７が互いに離間しながら下方に移動してＸリンク２４が折り畳まれ縮小したりするように作動する。Ｘリンク２４が上方に伸張する際には、後下側ローラ軸２８は、レールメンバー１１に沿って前方に移動して前下側固定軸２５に接近し、Ｘリンク２４が縮小する際には、レールメンバー１１を後方に移動して前下側固定軸２５から離間する。

ロアフレーム１０内におけるリンク軸２３の前方のスペースには、エアスプリング３０が配設される。このエアスプリング３０には、例えば車両のエアブレーキ装置を構成するエアコンプレッサ（空気供給源）から、圧縮された空気が供給されるようになっている。エアスプリング３０は、空気が供給されると上方に膨出し、排気されると下方に縮小する。エアスプリング３０の上方には、上記アッパーフレームに固定される受圧板３１が設置されている。この受圧板３１は、後方に延びる左右のステー部３１ａを有しており、これらステー部３１ａが、リンク軸２３に外装されたスリーブ３２に固定されている。このスリーブ３２はリンク軸２３と相対回転可能とされており、受圧板３１はスリーブ３２を介してリンク軸２３に回転自在に支持されている。

上記アッパーフレームは、受圧板３１と、後上側可動軸２６に載置されて支持されている。エアスプリング３０には、上記空気供給源から送られる空気をエアスプリング３０に供給したり、エアスプリング３０内の空気を排出したりするバルブ８０（後述する）が接続されている。このバルブ８０が給気状態になってエアスプリング３０に空気が供給されると、受圧板３１およびアッパーフレームが上昇してＸリンク２４が上方に伸張し、アッパーフレームに固定された車両用シートのシートクッション（以下、単にシートと言う）が上昇するようになっている。また、バルブ８０が排気状態になると、シートに着座する乗員の荷重によりエアスプリング３０から空気が排出され、これにより受圧板３１およびアッパーフレームが下降してＸリンク２４が下方に縮小するように作動し、シートが下降するようになっている。

図１および図３に示すように、一方（図１では手前側）のＸリンク２４の前下がり側のリンク２１と後下側ローラ軸２８との間には、オイルダンパ３３が設けられている。このオイルダンパ３３は、一端部が当該前下がりリンク２１に固定された左右方向に延びるピン３４に、また、他端部が後下側ローラ軸２８に取り付けられたブラケット３５に、それぞれ回転自在に装着されている。このオイルダンパ３３により、エアスプリング３０が作動した際に生じる振動が吸収され、リンク機構２０の伸張・縮小の動作が緩衝されるようになっている。

以上が、一実施形態のシート支持装置の基本構成である。このシート支持装置の上記ロアフレーム１０の内側のスペースには、アッパーフレームの高さ位置を調節してシート高さを調節可能としたシート高さ調節手段４０が装備されている。以下、このシート高さ調節手段について説明する。

［２］シート高さ調節手段
図１および図２に示すように、ロアフレーム１０内のスペースの後方、かつ、左側には、平面視Ｌ字状のフレーム板４１が配設されている。このフレーム板４１は、図４にも示すように、前後方向に延びる長板部４２と、左右方向に延びる短板部４３を有しており、長板部４２の前端部には前方に三角形状に突出する突出部４２ａが形成されている。このフレーム板４１は、後下側ローラ軸２８の下方に水平に配され、長板部４２の先端が後側の横メンバー１２に固定され、短板部４３の先端が左側のレールメンバー１１に固定されている。

図２に示すように、フレーム板４１上の、長板部４２に対する短板部４３の基部付近には、前後方向に延びるアームガイド５０が固定されている。図５に示すように、アームガイド５０の内側の面（右側の面）には、前後方向に延びるガイド溝５１が形成されている。図５に示すように、後下側ローラ軸２８には、前後方向に延びるアーム（進退部材）５２の後端が、回転自在に装着されている。アーム５２の後端には、断面半円弧状の嵌合部５３が形成されており、この嵌合部５３が上方から後下側ローラ軸２８に回転自在に嵌合されている。

嵌合部５３から前方に向かって延びるアーム５２の先端部（前端部）５４は、水平方向に平坦な矩形状に形成されており、この先端部５４の左側の側部が、上記アームガイド５０のガイド溝５１に摺動自在に嵌合されている。したがって、リンク機構２０の伸張・縮小に伴って後下側ローラ軸２８が前後に移動すると、アーム５２はアームガイド５０に案内されて後下側ローラ軸２８と一体的に自身の長手方向、すなわち前後方向に移動する。図６に示すように、アームガイド５０の先端部５４の右側（図６で下側）の側部には、上下方向、かつ、右側に開放する矩形状の切欠き５５が形成されている。そしてこの切欠き５５には、ローラ（カム操作部、コロ部材）５６が回転自在に装着されている。ローラ５６は、軸部の上下に鍔部を有し、軸部が切欠き５５内に収容され、上下の鍔部がアーム５２の先端部５４を挟み込むことにより脱落しないようになされている。ローラ５６の軸部は、ある程度の距離を前後方向に移動可能に、切欠き５５内に遊嵌状態で収容されている。

図２に示すように、フレーム板４１上の、アームガイド５０の右側（図２で下側）にはバルブガイド６０が固定されている。このバルブガイド６０は、図４に示すように、フレーム板４１に固定されたベース６１と、このベース６１上に固定されたカバー６２とから構成されている。

ベース６１の左端部には前後方向に延び、かつ、上方に突出する段部６１ａが形成されており、また、ベース６１の右端部の上には、前後方向に延びるラックギヤ７０が固定されている。ラックギヤ７０の内側の側面（左側の側面）には、前後方向に並ぶギヤ歯７０ａが形成されている。段部６１ａとラックギヤ７０の高さは同じで、カバー６２はこれら段部６１ａとラックギヤ７０の上に載置され固定されている。これにより、ベース６１とカバー６２との間には、段部６１ａおよびラックギヤ７０の高さ分の上側スリット６３が形成されている。この上側スリット６３は、前後方向に開放している。また、ベース６１の下面とフレーム板４１との間には、ベース６１の下面に形成された前後方向に延びる凹所により、下側スリット６４が形成されている。この下側スリット６４も、前後方向に開放している。

バルブガイド６０のベース６１およびカバー６２の左右方向中間部には、前後方向に延び、かつ、上下方向に貫通するガイド孔６１ｂ，６２ｂがそれぞれ形成されており、さらにフレーム板４１には、ガイド孔６１ｂ，６２ｂと一致するガイド孔４１ｂが形成されている。以降の説明では、これらガイド孔６１ｂ，６２ｂ，４１ｂを１つのガイド孔６５と総称する場合がある。

図４に示すように、バルブガイド６０の下方には、フレーム板４１を挟んで上記バルブ８０が配設されている。このバルブ８０は外観が矩形の箱状を呈するもので、図５に示すように、バルブホルダ８５に固定されている。バルブホルダ８５は、バルブ８０を上下方向および左右方向に挟持する構成のもので、このバルブホルダ８５の左側の端部には、上下方向に延び、上記ガイド孔６５を貫通する軸（揺動軸）８６が設けられている。この軸８６には、矩形板状のスライダ８７が水平な状態に係合されている。軸８６は、スライダ８７の中心を貫通しており、このスライダ８７は、ベース６１とフレーム板４１との間の下側スリット６４内に、前後方向に移動可能に収容されている。

また、上記軸８６の、スライダ８７より上側には、図４および図７に示す円板ギヤ７１が回転自在に装着されている。この円板ギヤ７１は、バルブガイド６０のベース６１とカバー６２との間の上側スリット６３内に収容されている。円板ギヤ７１の外周面のギヤ歯７１ａは、上記ラックギヤ７０のギヤ歯７０ａに噛み合っている。また、円板ギヤ７１の上面中心にはボス７１ｂが形成されており、このボス７１ｂは、カバー６２のガイド孔６２ｂに挿入されている。

このような構成により、バルブ８０は、スライダ８７がフレーム板４１に、また、円板ギヤ７１がベース６１に上側から係合することにより、脱落不能に支持されている。そしてバルブ８０は、円板ギヤ７１のボス７１ｂがカバー６２のガイド孔６２ｂに沿って移動することにより、バルブガイド６０に対し前後方向に移動可能に支持されている。バルブ８０が前後方向に移動する際には、円板ギヤ７１のギヤ歯７１ａがラックギヤ７０のギヤ歯７０ａに噛み合いながら、円板ギヤ７１は転動する。

バルブ８０は、図示せぬワイヤ等によって前方に引っ張られて移動させられるようになっている。そのワイヤは、シートの周辺に設けられ、乗員によって操作されるダイヤルやレバー等の操作部材に連結されている。バルブ８０は、図４および図５に示す引っ張り状態のコイルスプリング８８によって、常に後方に付勢されている。このコイルスプリング８８は、一端がバルブ８０に、他端がフレーム板４１の長板部４２から下方に突出するフック４２ｂにそれぞれ係合されている。バルブ８０は、上記操作部材を、コイルスプリング８８の付勢力に抗して操作することにより前方に移動する。また、操作部材を解除する方向に操作すると、バルブ８０はコイルスプリング８８に引っ張られて後方に移動する。操作部材には、操作を停止した位置で停止するストッパ機構が設けられており、操作部材の操作を停止すると、バルブ８０はそのストッパ機構によって前後方向の移動が停止するようになされている。

バルブ８０は、常閉式の給気弁および排気弁を内蔵したものであり、図６に示すように、左側の側面の後側には、給気弁を開く給気弁棒８１が突出しており、前側には、排気弁を開く排気弁棒８２が突出している。これら弁棒８１，８２は、常に突出する方向に付勢されており、バルブ８０側に押し込まれることにより給気弁および排気弁は開状態となる。また、バルブ８０の右側の側面の後側には、上記空気供給源から圧縮された空気をバルブ８０内に導入する配管が接続される給気口８３が設けられており、前側には、上記エアスプリング３０に空気を送出する配管が接続される送出口８４が設けられている。なお、給気弁棒８１および排気弁棒８２が、本発明のバルブ開閉部を構成している。

上記軸８６の、スライダ８７より下側には、図５および図６に示すシーソー式のカム９０が回転自在に支持されている。このカム９０は、前後方向に延びる断面Ｔ字状の真っ直ぐな板材でできており、中央の凸条９１が左側に向けられている。カム９０の中間部には右側に膨出するボス９２が形成されており、このボス９０に、軸８６が貫通されている。カム９０は、上記各弁棒８１，８２が突出するバルブ８０の左側の側面と上記ローラ５６との間に挟まれ、軸８６が貫通するボス９２が各弁棒８１，８２の間に位置するように配設されており、軸８６を支点としてシーソー状に揺動可能となっている。

カム９０の左側に突出する凸条９１は、ローラ５６の内部（上下の鍔部の間の溝部）に嵌り込んでおり、ローラ５６はこの凸条９１に案内されて前後方向に転動しながら移動可能とされている。ローラ５６は、図５に示す引っ張り状態のコイルスプリング５７によって常にカム９０側に付勢されており、このコイルスプリング５７によって常にカム９０に接触するようになされている。コイルスプリング５７は、バルブホルダ８５の右側の側面に固定されたブラケット８９とローラ５６との間にわたって架け渡されている。

カム９０は、軸８６およびバルブホルダ８５を介してバルブ８０と一体的に前後方向に移動可能とされており、換言すると、バルブ８０およびカム９０と、アーム５２およびローラ５６とは、前後方向に相対移動可能とされている。そして、図６（ａ）に示すように、バルブ８０とアーム５２とが、互いに離間する方向に相対移動すると、ローラ５６はカム９０の軸８６よりも後方に移動し、カム９０はそのローラ５６に押されて前端が左側に向くように斜めに揺動する。すると、バルブ８０の給気弁棒８１が押されてバルブ８０は給気状態となり、エアスプリング３０に空気が供給され、シートは上昇する。

一方、図６（ｃ）に示すように、バルブ８０とアーム５２とが、互いに接近する方向に相対移動すると、ローラ５６はカム９０の軸８６よりも前方に移動し、カム９０はそのローラ５６に押されて前端が右側に向くように斜めに揺動する。すると、バルブ８０の排気弁棒８２が押されてバルブ８０は排気状態となり、エアスプリング３０内の空気はバルブ８０から排出され、シートは下降する。

また、図６（ｂ）に示すように、ローラ５６の前後方向位置が軸８６とほぼ一致した時には、カム９０は前後方向に真っ直ぐに延びた状態となり、この時には、バルブ８０の給気弁棒８１および排気弁棒８２はいずれもカム９０により押されず、エアスプリング３０に対する給排気は行われない中立状態となる。

上記バルブ８０は、給気弁および排気弁がカム９０を挟んでローラ５６と対向する状態で、バルブガイド６０に、前後方向に移動可能に支持されており、さらにバルブ８０は、上記操作部材によって任意の位置に停止させられる。バルブガイド６０および操作部材により、本発明のバルブ移動支持手段が構成されている。

図２および図４に示すように、アーム５２の上方には、前後方向に延びるロックバー７２が配設されている。このロックバー７２の後端には、アーム５２の嵌合部５３と同様の半円弧状の嵌合部７３が形成されており、この嵌合部７３が、アーム５２の嵌合部５３に上方から回転自在に嵌合されている。ロックバー７２は、前端部が上記バルブガイド６０の上側スリット６３に前後方向に移動自在に挿入されており、その前端面には、上記円板ギヤ７１のギヤ歯７１ａに噛合可能なラック状のギヤ歯７２ａが形成されている。

上側スリット６３に挿入されたロックバー７２の前方には円板ギヤ７１が配されているが、通常は、図７（ａ）に示すように、ロックバー７２の前端と円板ギヤ７１との間に所定の間隙が空くように設定されている。そして、リンク機構２０が伸張するに伴って後下側ローラ軸２８が前方に移動すると、図７（ｂ）に示すように、ロックバー７２の前端のギヤ歯７２ａが円板ギヤ７１に噛み合う。ロックバー７２のギヤ歯７２ａが円板ギヤ７１に噛み合うと、後下側ローラ軸２８はそれ以上の前進が規制され、リンク機構２０は上方への伸張が阻止され、シートの上昇動作が停止させられる。このロックバー７２と円板ギヤ７１とによって、後下側ローラ軸２８がバルブ８０に接近する方向に前進して所定距離移動した時にその移動を規制してリンク機構２０の作動をロックするサスペンションアッパー方向ロック機構が構成されている。

上記バルブ８０、アーム５２、ローラ５６、バルブ移動支持手段（バルブガイド６０と上記操作部材）、カム９０、サスペンションアッパー方向ロック機構（ロックバー７２と円板ギヤ７１）等を主体として、シート高さ調節手段４０が構成されている。続いて、このシート高さ調節手段４０の作用を説明する。

［３］シート高さ調節手段の作用
本実施形態のシート高さ調整手段によると、シートの高さが自動的に一定高さに保たれる“シート高さ一定機能”と、シートを所望の高さに設定することができる“シート高さ設定機能”を有している。

シート高さ一定機能は、シートに乗員が着座した状態でシートが一定高さに保たれる機能である。すなわち、シートに乗員が着座すると、アッパーフレームからリンク機構２０に荷重がかかるため、リンク機構２０は下方に縮小し、これに伴って後下側ローラ軸２８が後退し、アーム５２もバルブ８０から離間する後方に移動する。すると、図６（ａ）に示すように、ローラ５６はカム９０の軸８６よりも後方に移動し、カム９０はそのローラ５６に押されて前端が左側に向くように斜めに揺動する。これによりバルブ８０は給気弁棒８１が押されて給気状態となり、エアスプリング３０に空気が供給され、リンク機構２０が上方に伸張してシートが上昇する。

シートが上昇したら後下側ローラ軸２８は前進するので、アーム５２はバルブ８０に接近する。すると、図６（ｃ）に示すように、ローラ５６はカム９０の軸８６よりも前方に移動し、カム９０はそのローラ５６に押されて前端が右側に向くように斜めに揺動する。これによりバルブ８０は排気弁棒８２が押されて排気状態となり、エアスプリング３０内の空気はバルブ８０から排出され、リンク機構２０が下方に縮小してシートが下降する。

このようにリンク機構２０の伸縮に追従してエアスプリング３０に対する空気の供給／排出が繰り返されることにより、シートは上下に振動しながら自動的に一定高さに保たれる。シートが一定高さに保たれている時には、図６（ｂ）に示すように、カム９０は前後方向に真っ直ぐ延びてローラ５６の前後方向位置が軸８６とほぼ一致した状態となり、バルブ８０は、給気弁棒８１および排気弁棒８２がいずれもカム９０により押されず、エアスプリング３０に対する給排気は行われない中立状態となる。

次に、シート高さ設定機能は、上記操作部材を用いてバルブ８０を前後方向に移動させることにより実行させることができる。すなわち、シートを高く設定したい時には、操作部材によってバルブ８０を前方に引っ張る。すると、バルブ８０は前進してアーム５２から離間し、図６（ａ）に示したようにバルブ８０が給気状態になる。これによりエアスプリング３０に空気が供給され、リンク機構２０が上方に伸張してシートが上昇する。操作部材の操作を停止させると、上記シート高さ一定機能が働いてシートの上昇は停止し、設定高さに保持される。

一方、シートを低くしたい時には、操作部材によってバルブ８０の停止状態を解除する。すると、バルブ８０はコイルスプリング８８に引っ張られて後退してアーム５２に接近し、図６（ｃ）に示したようにバルブ８０が排気状態になる。これによりエアスプリング３０から空気が排気され、リンク機構２０が縮小してシートが下降する。操作部材によってバルブ８０を再び停止させると、上記シート高さ一定機能が働いてシートの下降は停止し、設定高さに保持される。

また、本実施形態では、シートから乗員が立ち上がって負荷が無くなった時、エアスプリング３０の力でリンク機構２０は上方に伸張してシートが上昇するが、ロックバー７２が円板ギヤ７１に噛合することにより、シートの上昇高さが規制される。このため、シートから乗員が立ち上がる際に急激にシートが上昇して乗員に当たるといった不快感が防止される。

本実施形態のシート高さ調節手段４０は、ロアフレーム１０内にほぼ収容されており、アーム５２、バルブ８０等の可動部は、水平方向に移動する。このため、上下方向へのスペースをあまりとることなく平面的に構成要素を配設することができ、その結果、シート下の狭いスペースを有効利用することができ、省スペースが図られる。

また、カム９０は、軸８６の後端部側および前端部側が、それぞれバルブ８０の給気弁棒８１および排気弁棒８２に作用するため、これら弁棒８１，８２に対するカム９０の作用力を「てこの原理」により大きくすることができる。このため、各弁棒８１，８２を確実に作動させることができ、動作安定性を確保することができる。また、小さな力で各弁棒８１，８２を作動させることができることから、装置のコンパクト化が図られる。

また、カム９０を押圧するローラ５６は、アーム５２の先端部の切欠き５５内をある程度移動可能で遊びが付与されている。このため、アーム５２の動きが即座にローラ５６からカム９０に伝わることがなく、アーム５２が僅かな距離が動いた後に、カム９０がバルブ８０の各弁棒８１，８２に作用する。このため、バルブ８０の開閉に伴うシートの上下動が過敏な動きにならず、穏やかな乗り心地を得ることができる。

［４］カムの変形例
図８および図９は、上記一実施形態のカム９０の形状を変えた変形例を示している。この場合のカム９０は前後方向に真っ直ぐに延びてはおらず、軸８６が貫通しているボス９２の両側（前側および後側）がローラ５６側に若干屈曲しており、全体的には略ブーメラン状を呈している。

図９は、上記図６と同様に（ａ）がバルブ８０の給気状態、（ｂ）がバルブ８０の中立状態、（ｃ）がバルブ８０の排気状態を示している。この図９で判るように、カム９０がローラ５６側にせり出して屈曲していることにより、ローラ５６は前後方向に移動するのみでバルブ８０の給気弁棒８１および排気弁棒８２を押すことができる。したがって、この場合には上記のコイルスプリング５７は不要とされる。

本発明の一実施形態に係るシート支持装置の全体を示す斜視図である。 同装置の平面図である。 同装置の側面図である。 同装置が具備するシート高さ調節手段の斜視図である。 図４からバルブガイドを除いた状態を示す斜視図である。 シート高さ調節手段によるバルブ開閉作用を示す平面図である。 シート高さ調節手段のロックバーの作用を示す平面図である。 一実施形態のシート高さ調節手段のカムの形状を変えた変形例を示す斜視図である。 同変形例のバルブ開閉作用を示す平面図である。

符号の説明

１０…ロアフレーム
２０…リンク機構
２８…後下側ローラ軸（水平移動部材）
３０…エアスプリング
３３…オイルダンパ
４０…シート高さ調節手段
５２…アーム（進退部材）
５６…ローラ（カム操作部、コロ部材）
６０…バルブガイド（バルブ移動支持手段）
７１…円板ギヤ（サスペンションアッパー方向ロック機構）
７２…ロックバー（サスペンションアッパー方向ロック機構）
８０…バルブ
８１…給気弁棒（バルブ開閉部）
８２…排気弁棒（バルブ開閉部）
８６…軸（揺動軸）
９０…カム

Claims (3)

1. ロアフレームと、
   このロアフレームの上方に配設され、車両用シートを支持するアッパーフレームと、
   前記ロアフレームに対して前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い略水平方向に移動する水平移動部材を有するリンク機構と、
   空気供給源から空気が供給され、前記アッパーフレームが上方から受ける荷重を受けるエアスプリングと、
   このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、
   前記ロアフレーム内あるいは前記アッパーフレーム内に配設され、前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段と
   を備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置であって、
   前記シート高さ調節手段は、
   前記空気供給源から前記エアスプリングに空気が供給されて前記アッパーフレームを上昇させる給気状態、エアスプリングから空気が排気されて前記アッパーフレームを下降させる排気状態、およびエアスプリングへの給気と排気のいずれもなされずアッパーフレームを停止させる中立状態、の３つの状態を生じさせるバルブ開閉部を有するバルブと、
   前記リンク機構の前記水平移動部材に連結され、かつ、該水平移動部材の移動方向に延び、水平移動部材の移動に伴い自身の長手方向に沿って進退する進退部材と、
   この進退部材に設けられたカム操作部と、
   前記バルブを、該バルブの前記バルブ開閉部が前記カム操作部に対向する状態としながら、前記進退部材の進退方向と平行な方向に相対移動可能に支持し、かつ、任意の位置で停止可能とするバルブ移動支持手段と、
   前記バルブの前記バルブ開閉部と前記カム操作部との間に配設され、前記進退部材と前記バルブとの相対移動に応じて、前記カム操作部により、バルブが進退部材から離間する方向に移動した場合には前記バルブ開閉部を前記給気状態とし、バルブが進退部材に接近する方向に移動した場合には前記バルブ開閉部を前記排気状態とし、これら状態の中間位置においては前記バルブ開閉部を前記中立状態とするカム部材と、
   前記水平移動部材が前記バルブに接近する方向に所定距離移動した時、その移動を規制して前記リンク機構の作動をロックするサスペンションアッパー方向ロック機構と
   を備えることを特徴とする車両用エアサスペンション式シート支持装置。
2. 前記バルブにおける前記バルブ開閉部は、該バルブを、前記給気状態とする給気弁と、前記排気状態とする排気弁とを備えており、
   前記カム部材は、一端部および他端部を有し、かつ、これら一端部と他端部の間の中間部が揺動軸を支点として揺動可能に支持されており、前記進退部材と前記バルブとの相対移動に応じて、前記カム操作部により揺動させられ、バルブが進退部材から離間する方向に移動した場合には、一端部側が前記給気弁に作用し、バルブが進退部材に接近する方向に移動した場合には他端部側が前記排気弁に作用し、揺動の中間点においては、いずれの弁にも作用しないように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアサスペンション式シート支持装置。
3. 前記カム操作部は、前記カム部材に圧接しながら転動し、転動することによって該カム部材に作用するコロ部材を備え、該コロ部材は、前記進退部材に、前記相対移動方向に移動可能に遊嵌されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用エアサスペンション式シート支持装置。

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