JP2015009568A - 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】シート高さ一定機能が働く場合には、バルブの無駄な給排気動作を抑えてバルブ等の耐久性の低下を防ぐことができ、シート高さ設定機能を働かせた場合には所望の高さに正確にシートを設定する。
【解決手段】シートを支持するＸ型リンク機構３３の伸縮に伴い前後移動する上側可動軸３６の動きを位置伝達ピン９０からハイト装置５０のカム部材（第１カム８１と第２カム８２）に伝達してエアスプリング４１のバルブ７０を開閉操作する。カム部材を、固定フレーム５１に弾性部材（コイルスプリング５６１ａ，５６２ａ）を介して弾性的に前後移動可能に支持したスライドフレーム５５に装着し、バルブ７０をスライドフレーム５５に前後移動可能に支持する。位置伝達ピン９０の小さい動きは弾性部材を介してスライドフレーム５５で受ける不感帯を設けバルブ７０を開閉させず、位置伝達ピン９０が大きい動きをした時のみカム部材が動いてバルブ７０が開閉する。
【選択図】図８

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。

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、車体フロアに直接固定されるか、もしくはシートの前後方向の位置を調節可能とするスライドレールに固定されるロアフレーム上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本のリンクアームをＸ字状に組んだ伸縮自在なＸリンクが一般的であり、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置される。そして、シートに入力される荷重に応じて、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。

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）とともに、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）を実現するシート高さ調節手段を有しているものがある（特許文献３）。このシート高さ調節手段は、リンク機構が備える可動部位の位置に応じてバルブを開閉操作するカムを作動させ、エアスプリングに対し給排気を行うことでシート高さを一定とするもので、リンク機構の可動部位としては、アッパーフレームの上下動に伴って前後方向に移動し、その前後方向の位置がサスペンション高さに応じた位置となる可動軸が用いられている。

特許第２５９７１７１号公報 特開平５−１３１８６９号公報 特願２０１２−２５０５８５号公報

上記特許文献３に記載されるエアサスペンション式シート支持装置にあっては、シート高さ一定機能が働く場合には、シートの上下動に応じて前後移動するリンク機構の可動部位が前後移動の開始時にも直接カムを作動させることにより、シートの上下動の移動量が小さい場合にもこれに反応してバルブの給排気がなされてしまう場合があった。このため、バルブの給排気動作に無駄が生じるとともに、バルブあるいはバルブを作動させるカム等の耐久性を低下するという問題を招く。このような問題を解消する手段としては、可動部位が前後移動しても、カムがバルブに作用しない空走区間を設けることが考えられるが、このような構成では、シート高さ設定機能を働かせた場合にシートの高さが該空走区間の範囲の任意位置に応じた高さに設定され、所望の高さ位置に正確にシートを設定しにくいといった不具合が生じる可能性があった。

よって本発明は、シート高さ一定機能が働く場合には、バルブの無駄な給排気動作を抑えてバルブ等の耐久性の低下を防ぐことができ、シート高さ設定機能を働かせた場合には所望の高さ位置に正確にシートを設定することができ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Ｘ型のリンク機構を介して上下動可能に支持され、車両用シートが設けられるアッパーフレームと、前記リンク機構が具備し、前記アッパーフレームの上下動に伴い前後方向に移動する前後移動部材と、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とともに、該アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、を有するエアサスペンション機構と、前記エアサスペンション機構に固定された固定フレームと、この固定フレームに前後方向に移動可能に支持されたスライドフレームと、このスライドフレームに前後方向に相対移動可能に支持されて前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブと、該バルブに支持され前記バルブと前記前後移動部材とが相対移動した際に該バルブを開閉させるカム部材と、前記固定フレームに前後方向に移動可能に装着されるとともに前記前後移動部材が係合するスライダと、このスライダに固定され前記前後移動部材の前後位置に応じて前記カム部材を作動させる位置伝達部材と、を有するシート高さ調節手段と、前記エアサスペンション機構に設置され、前記バルブを前後方向に移動させて該バルブを前記カム部材に作用させることで該バルブを開閉させる操作部と、を備え、前記シート高さ調節手段の前記スライドフレームは、前記固定フレームに対し、弾性部材を介して前後方向に弾性的に移動可能に支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、シートに対する荷重の増減等が生じてシートが上下動すると、その動きに追従して前後移動部材が前後移動し、スライダが前後移動部材とともに前後移動する。するとスライダに固定されている位置伝達部材が前後移動してカム部材を作動させ、バルブの給排気が行われる。バルブの給排気は、シートが下降した際には給気となってエアスプリングが給気されてシートが上昇し、シートが上昇した際には排気となってエアスプリングが排気されてシートが下降する。このようにバルブの給排気が行われることでシート高さは自動的に一定に保持される（シート高さ一定機能）。

ここで、位置伝達部材が前後移動してカム部材を作動させる際には、位置伝達部材からカム部材を介してスライドフレームを前後移動させる応力が該スライドフレームに伝わり、この応力は、まず弾性部材を弾性変形させるとともに、スライドフレームを固定フレームに対して僅かに相対移動させる。そして、弾性部材が弾性変形の弾性限を超えると、初めてカム部材が作動してバルブの給排気がなされる。したがって弾性部材が弾性変形してスライドフレームが固定フレームに対して僅かに相対移動している間は、カム部材は動いてはおらず（これを不感帯と言う）、バルブの給排気は行われない。これは、シートの上下動の移動量が小さい場合には、不感帯をスライドフレームが僅かに前後移動することでカム部材は動かないという状態となる。これにより、シートに対して小さな上下動の入力があった場合には、弾性部材を弾性変形させながらスライドフレームが僅かに動いているだけでバルブの給排気は行われず、シートが大きく上下動した場合にのみ、バルブの給排気がなされてシートが上下動し、シート高さが自動調節される。その結果、バルブの給排気動作に無駄が生じるといったことが回避され、バルブあるいはバルブを作動させるカム部材等の耐久性が低下するといった問題の発生を防ぐことができる。

また、本発明では、操作部によってバルブを前後方向に移動させると、バルブがカム部材に作用して給排気が行われ、シートを任意高さに設定することができる（シート高さ設定機能）。バルブはスライドフレームに対し独立して前後方向に相対移動可能に設けられているため、操作部の操作力は弾性部材とは関係なく直接バルブを前後移動させる。このため、シートを所望の高さ位置に正確に設定することができる。

本発明では、前記弾性部材は、材質自体が弾性を有するものである形態を含む。

本発明によれば、シート高さ一定機能が働く場合には、バルブの無駄な給排気動作を抑えてバルブ等の耐久性の低下を防ぐことができ、シート高さ設定機能を働かせた場合には所望の高さ位置に正確にシートを設定することができる車両用エアサスペンション式シート支持装置が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る車両用シート装置の斜視図である。 同装置の平面図である。 同装置の側面図である。 同装置が具備するハイト装置（シート高さ調節手段）の（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。 同ハイト装置の斜視図であって（ａ）分解状態、（ｂ）組み立て状態を示す。 同ハイト装置の別方向斜視図である。 同ハイト装置によるシート高さ設定機能の作用を示す平面図である。 同ハイト装置によるシート高さ一定機能の作用のうち、不感帯の状態を示す平面図である。 同ハイト装置によるシート高さ一定機能の作用のうち、不感帯を超えてシートが下降した時の作用を示す平面図である。 同ハイト装置によるシート高さ一定機能の作用のうち、不感帯を超えてシートが上昇した時の作用を示す平面図である。 同ハイト装置のスライドフレームを弾性的に支持する弾性部材の他の実施形態を示す側面図である。 同ハイト装置のスライドフレームを弾性的に支持する弾性部材のさらに他の実施形態を示す斜視図である。 図１２の実施形態の側面図である。

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は一実施形態のシート支持装置の全体を示す斜視図であり、図２は平面図、図３は側面図である。このシート支持装置は、車両用のシートを上下動可能に支持し、シートに着座する乗員の荷重をエアスプリング４１で緩衝的に受けるエアサスペンション機構１と、このエアサスペンション機構１に組み込まれ、バルブ７０によりエアスプリング４１に対し給排気を行ってシートの高さ位置を調節し、かつシート高さを一定に保持するハイト装置（シート高さ調節手段）５０とを備えている。なお、参照図面で矢印Ｆは車両に組み込まれた状態での前方、矢印Ｒは後方を示しており、以下の説明での前後方向、左右方向および上下方向は、これら図面に基づくものとする。

エアサスペンション機構１は、互いに平行なロアフレーム１０およびアッパーフレーム２０と、ロアフレーム１０上にアッパーフレーム２０を上下動可能に支持するＸ型のリンク機構３０と、エアスプリング４１とを主体としている。アッパーフレーム２０上には、乗員が着座するシートのシートクッション（図示略）が設置される。アッパーフレーム２０とロアフレーム１０との間には、アッパーフレーム２０が上方から受ける荷重を受ける上記エアスプリング４１と、このエアスプリング４１の振動を吸収する油圧シリンダ式のダンパ４２が配設されている。

ロアフレーム１０は、前後方向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とを備えている。ロアフレーム１０は、車体フロア上にほぼ水平な状態で固定される。また、アッパーフレーム２０は、前後方向に延びる左右一対のレールメンバー２１と、各レールメンバー２１の外側に配されシートを保持する強度メンバー２４と、レールメンバー２１および強度メンバー２４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２２とを備えている。レールメンバー２１の中間には、左右方向に延びる強度メンバー２３が架け渡されて固定されている。

リンク機構３０は、２本のリンクアーム３１，３２がリンク軸３３を介してＸ状に組まれた左右一対のＸリンク３４と、前側の上下の可動軸３６，３８とを備えている。Ｘリンク３４は、前上がりに傾斜するリンクアーム３１と前下がりに傾斜するリンクアーム３２の中間部がリンク軸３３を介してＸ状に組まれ、リンク軸３３を支点として相対回転可能とされたものである。左右のＸリンク３４はリンク軸３３を共有しており、換言すると、１本のリンク軸３３の両端部に、Ｘリンク３４の２本のリンクアーム３１，３２がそれぞれ回転可能に支持されている。

図３に示すように、左右のＸリンク３４における前上がり側のリンクアーム３１は、後端部が左右方向に延びる固定軸３５を介してロアフレーム１０の各レールメンバー１１の後端部に回転可能に支持され、またこれと同様に、前下がり側のリンクアーム３２は、後端部が左右方向に延びる固定軸３７を介してアッパーフレーム２０の各レールメンバー２１の後端部に回転可能に支持されている。アッパーフレーム２０側の固定軸３７は、左右一対のレールメンバー２１の後端部に架け渡されてこれらレールメンバー２１に回転自在に支持されており、ロアフレーム１０側の固定軸３５は、左右一対のレールメンバー１１の後端部に架け渡されて回転自在に支持されている。

一方、各リンクアーム３１，３２の前端部は、可動軸３６，３８を介して、それぞれアッパーフレーム２０およびロアフレーム１０の各レールメンバー２１，１１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。アッパーフレーム２０側の可動軸３６は、左右一対のレールメンバー２１の前端部に架け渡され、両端部に装着された転動ローラ３６ａを介してレールメンバー２１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。また、ロアフレーム１０側の可動軸３８は、左右一対のレールメンバー１１の前端部に架け渡され、両端部に装着された転動ローラ３８ａを介してレールメンバー１１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。

リンク機構３０によれば、ロアフレーム１０側の固定軸３５を支点として左右のＸリンク３４が同期して伸縮し、伸縮に伴ってアッパーフレーム２０が昇降する。すなわち、リンクアーム３１，３２が開くようにして立ち上がるとＸリンク３４が上方に伸張してアッパーフレーム２０が上昇し、逆に、リンクアーム３１，３２が閉じるように折り畳まれるとＸリンク３４が下方に縮小してアッパーフレーム２０が下降する。このようにリンク機構３３が作動してアッパーフレーム２０が上昇する際には、各リンクアーム３１，３２の前端部は可動軸３６，３８とともに後方の固定軸３７，３５にそれぞれ接近し、縮小してアッパーフレーム２０が下降する際には、各リンクアーム３１，３２の前端部は可動軸３６，３８とともに固定軸３７，３５から離間する。

上記エアスプリング４１は、ロアフレーム１０内の後側のスペースに配置されており、その上端部が、左右の前上がり側のリンクアーム３１間にわたって固定されリンク機構３３の作動に伴って昇降する受圧板１３に固定されている。エアスプリング４１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）から圧縮空気が供給されるようになっている。エアスプリング４１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。

アッパーフレーム２０上に設置されたシートに着座する乗員の荷重は、受圧板１３を介してエアスプリング４１で受けられ、ダンパ４２の振動吸収作用とともに緩衝される。また、エアスプリング４１は、空気が供給されると上方に膨出し、これによりアッパーフレーム２０が上昇してシートが高く調節され、排気されると下方に縮小し、これによりアッパーフレーム２０が下降してシートが低く調節される。

上記ハイト装置５０は、バルブ７０により、上記空気供給源から送られる空気をエアスプリング４１に供給したり、エアスプリング４１内の空気を排出したりするものである。バルブ７０が給気状態になってエアスプリング４１に空気が供給されるとアッパーフレーム２０が上昇させられ、シートが上昇する。また、バルブ７０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４１から空気が排出され、これによりシートが下降する。

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においてバルブ７０の開閉によってシート高さを調節する上記ハイト装置５０は、アッパーフレーム２０内の前側のスペースに配設されている。以下、このハイト装置５０について説明する。

（２）ハイト装置
図４〜図６は、ハイト装置５０を示している。ハイト装置５０は、図１および図２に示すように、アッパーフレーム２０の前部下方であって、左右のレールメンバー２１間の概ね中間位置に配設された固定フレーム５１を有している。固定フレーム５１は全体が前後方向に長い平面視長方形状で、前上がり側のリンクアーム３１の前端間に架け渡された上側の可動軸（以下、上側可動軸３６：前後移動部材）の下方に水平に配されている。固定フレーム５１は、水平板部５２の後端部に固定ブラケット５３を有しており、この固定ブラケット５３が強度メンバー２３に固定され、水平板部５２の前端部がアッパーフレーム２０の前側の横メンバー２２に固定されている。

図６に示すように、固定フレーム５１の水平板部５２の右側には、後端部から前方の途中まで延びる突出部５２１が形成されており、この突出部５２１の上には、前後方向に延びるラック５８が固定されている。このラック５８の内側（左側）の側面にはラックギヤ５８１が形成されている。また、突出部５２１の前端部には、下方に直角に折り曲げ加工されることにより前部ブラケット５２２が下方に突出形成されている。図５（ａ）に示すように、前部ブラケット５２２の下端部には前後方向に開口する透孔５２２ａが形成されている。また、突出部５２１の後端部の外側部には、下方に直角に折り曲げ加工されることにより後部ブラケット５２３が下方に突出形成されている。図５（ａ）に示すように、後部ブラケット５２３の前部には前後方向に延びるガイド長孔５２３ａが形成され、後部には丸孔５２３ｂが形成されている。これら長孔５２３ａおよび丸孔５２３ｂは左右方向に開口している。

固定フレーム５１の下方には、スライドフレーム５５が配設されている。このスライドフレーム５５は、前後方向に延びるガイドロッド５６と、このガイドロッド５６の後端部に固定されたマウント部５７とを有している。スライドフレーム５５は、ガイドロッド５６の前端部が固定フレーム５１の前部ブラケット５２２の透孔５２２ａに摺動可能に挿入され、マウント部５７が左右に延びるボルト５５１により後部ブラケット５２３に支持されることで、固定フレーム５１に設けられている。ボルト５５１は、マウント部５７に形成された前後方向に延びる長孔５７ａに貫通され、さらに丸孔５２３ｂに挿通されて後部ブラケット５２３に固定されている。マウント部５７はボルト５５１に対し長孔５７ａの長さだけ前後方向に移動可能であり、また、ガイドロッド５６は前部ブラケット５２２の透孔５２２ａに前端部が摺動可能に挿入されている。

すなわちスライドフレーム５５は、後部のマウント部５７が後部ブラケット５２３に、また、前部のガイドロッド５６の前端部が前部ブラケット５２２にそれぞれ前後方向に移動可能に支持され、よってスライドフレーム５５全体が固定フレーム５１に対し前後方向に移動可能に支持されている。図６に示すようにマウント部５７の右側面には右方に突出するガイドピン５７１が一体に形成されており、このガイドピン５７１は、後部ブラケット５２３のガイド長孔５２３ａに挿通されている。スライドフレーム５５が前後移動すると、ガイドピン５７１はガイド長孔５２３ａ内を前後移動する。

スライドフレーム５５を構成するガイドロッド５６の前端部は、上記のように固定フレーム５１の前部ブラケット５２２の透孔５２２ａに挿入されているが、図４に示すように、その挿入部分の前後にはＣリングを嵌め込むなどの手段でフランジ５６１，５６２が固定されている。これら前後のフランジ５６１，５６２と前部ブラケット５２２との間は所定の距離が空いており、ガイドロッド５６の、前後のフランジ５６１，５６２と前部ブラケット５２２との間には、コイルスプリング５６１ａ，５６２ａがそれぞれ圧縮状態で装着されている。

上記のようにスライドフレーム５５は固定フレーム５１に対して前後移動するが、前方に移動した場合には、図９（ａ）に示すように後側フランジ５６２が後側コイルスプリング５６２ａを前方に押圧し、前端が前部ブラケット５２２に当接している後側コイルスプリング５６２ａが圧縮されて弾性変形する。また、スライドフレーム５５が後方に移動した場合には、図１０（ａ）に示すように前側フランジ５６１が前側コイルスプリング５６１ａを後方に押圧し、後端が前部ブラケット５２２に当接している前側コイルスプリング５６１ａが圧縮されて弾性変形する。このようにスライドフレーム５５は、固定フレーム５１に対し、２つのコイルスプリング５６１ａ，５６２ａを介して前後方向に弾性的に移動可能に支持されている。

上記バルブ７０は、固定フレーム５１とガイドロッド５６との間に配設されている。図４（ｂ）に示すように、バルブ７０は直方体状の筐体７１を有しており、この筐体７１の下面には、前後一対の突片７１１が形成されている。これら突片７１１に、上記ガイドロッド５６の、後側フランジ５６２とマウント部５７との間の部分が相対的に摺動自在に貫通しており、これによってバルブ７０はガイドロッド５６に沿って前後方向に移動可能、すなわちスライドフレーム５５に対し相対的に前後方向に移動可能に支持されている。また、バルブ７０はその状態で、ガイドロッド５６の、バルブ７０とマウント部５７との間に装着された圧縮状態のコイルスプリングからなるリターンスプリング５９によって常に前方に付勢されている。

バルブ７０の内部には、給気弁および排気弁が前後に配列されて設けられている（図示略）。図４（ａ）に示すように、バルブ７０の右側（同図で上側）の側面の前側（同図で左側）には、給気弁を開く給気弁棒７２が突出しており、後側には、排気弁を開く排気弁棒７３が突出している。これら弁棒７２，７３は常に右側に突出する方向に付勢されており、付勢力に抗して内部方向に押し込まれることによって給気弁および排気弁は開状態となる。また、図４（ｂ）に示すように、バルブ７０の左側の側面の前側には、上記空気供給源から圧縮空気をバルブ７０内に導入する配管６１が接続される給気ノズル７２１が設けられており、後側には、空気を排出して上記エアスプリング４１に空気を送出する配管６２が接続される排気ノズル７３１が設けられている。

バルブ７０の筐体７１上には、軸線が上下方向に延びる第１カム軸８１ａを介して第１カム（カム部材）８１が回転可能に支持されている。第１カム８１は、図７に示すように、第１カム軸８１ａを中心にして前方（図７で左方）に対し左斜め前方に延びる前側翼部８１１と、左斜め後方に延びる後側翼部８１２と、第１カム軸８１ａの右側に突出するカム部８１３とを有する全体として略ブーメラン状に形成されたものである。この場合、後側翼部８１２より前側翼部８１１の方が長く形成されている。また、カム部８１３の先端は、円弧状の湾曲面に形成されている。翼部８１１，８１２の基端部には、上下方向および左側に開放する円弧状の凹部８１４が形成されており、この凹部８１４に、上下方向に延びる位置伝達ピン（位置伝達部材）９０が係脱可能に係合するようになっている。

図４および図５に示すように、位置伝達ピン９０は、固定フレーム５１上に前後方向に沿って移動可能に支持されたスライダ９１に貫通して設けられており、下端部がスライダ９１の下面から突出している。位置伝達ピン９０は、上端に一体に形成されたボルト部９０ａがスライダ９１にねじ込まれることにより、スライダ９１に固定されている。

スライダ９１は、固定フレーム５１の水平板部５２上に、該水平板部５２に形成されたガイド孔５２ａに沿って前後方向に移動可能に装着されている。スライダ９１の上面の、位置伝達ピン９０の前方には、上方に開放して左右方向に延びる溝９１１が形成されており、この溝９１１に、上記リンク機構３０の上側可動軸３６が嵌め込まれて連結されている。

溝９１１に上側可動軸３６が嵌め込まれることにより、エアサスペンション機構１が伸張・縮小すると、スライダ９１および位置伝達ピン９０は上側可動軸３６と一体に前後移動する。位置伝達ピン９０が前後移動すると、第１カム８１は位置伝達ピン９０に押し引きされ、図７に示すように第１カム軸８１ａを支点として時計回りおよびその逆の反時計回りに回転する。第１カム８１は図７（ａ）に示すようにカム部８１３が右側（同図で上側）に真っ直ぐ延びた時が中立状態とされる。

図４および図７に示すように、バルブ７０の各弁棒７２，７３の間には、第１カム軸８１ａと前後方向の位置が同じであって軸線が上下方向に延びる第２カム軸８２ａを介して、第２カム８２（カム部材）が回転可能に支持されている。この第２カム８２は前後対称な形状であって、第２カム軸８２ａの両側（前後）に、各弁棒７２，７３の先端に対向し、かつ第２カム８２の回転に応じて各弁棒７２，７３を押す押し部８２１がそれぞれ形成されている。

第２カム８２の左側（図７で下側）の端部には、第１カム８１のカム部８１３の先端が摺動可能に嵌合する円弧状の凹部８２２が形成されている。第１カム８１が、図７（ａ）に示す中立状態の時には第２カム８２も中立状態となり、この時、前後の押し部８２１には突出状態の各弁棒７２，７３の先端が接触する状態となる。

そして、第１カム８１が中立状態から図７で時計回りに回転すると、図７（ｂ）に示すようにカム部８１３に押されて第２カム８２が第２カム軸８２ａを支点に反転させられ、給気弁棒７２が前側の押し部８２１に押されてバルブ７０は給気状態となる。また、第１カム８１が中立状態から反時計回りに回転すると、図７（ｃ）に示すようにカム部８１３によって第２カム８２が逆方向に反転させられ、排気弁棒７３が後側の押し部８２１に押されてバルブ７０は排気状態となる。

図６に示すように、バルブ７０の後部には円筒状のフック７１２が筐体７１と一体に設けられており、このフック７１２に、後方に延びるケーブル（操作部）６３が係止されている。このケーブル６３はスライドフレーム５５のマウント部５７を貫通して後方に取り回され、アッパーフレーム２０の右側の強度メンバー２４に取り付けられた図１および図２に示す乗員によって操作されるレバー６４に接続されている。レバー６４は上下に揺動するように取り付けられ、上方に操作することでケーブル６３は引っ張られ、ケーブル６３が引っ張られるとバルブ７０はリターンスプリング５９に抗して後方に動かされる。また、ケーブル６３を引っ張る力を緩めるとリターンスプリング５９によってバルブ７０は前方に移動する。レバー６４には、上下の揺動操作を停止させるブレーキ機構が設けられており、レバー６４の操作を停止するとケーブル６３が固定されてバルブ７０の前後移動が停止するようになされている。

このようにケーブル６３によってバルブ７０が前後移動することによっても、バルブ７０は給気や排気の状態になる。すなわち、バルブ７０が前方に移動すると、図７（ｃ）に示すように、第１カム軸８１ａが前方に移動して後側翼部８１２が位置伝達ピン９０に乗り上げることで第１カム８１が反時計回りに回転し、反転した第２カム８２の後側の押し部８２１が排気弁棒７３を押してバルブ７０が排気状態となる。また、バルブ７０が後方に移動すると、図７（ｂ）に示すように、第１カム軸８１ａが後方に移動して前側翼部８１１が位置伝達ピン９０に乗り上げることで第１カム８１が時計回りに回転し、反転した第２カム８２の前側の押し部８２１が給気弁棒７２を押してバルブ７０が給気状態となる。

位置伝達ピン９０はバルブ７０に対し前後方向に相対的に移動し、これによって第１カム８１を介して第２カム８２が回転してバルブ７０が開閉する。位置伝達ピン９０は、図７（ｂ）、（ｃ）に示すようにバルブ７０に対して前後に比較的大きく相対移動した時には、第１カム８１の凹部８１４から抜け出て第１カム８１の前側翼部８１１もしくは後側翼部８１２に乗り上げ、第１カム８１および第２カム８２を回転させてバルブ７０を開閉する。

図４（ａ）および図５（ａ）に示すように、バルブ７０の筐体７１の後端部には後方に延びるステー７１３が突設されている。このステー７１３の後端には長円状のホルダ７１４が形成されており、このホルダ７１４には、支持ピン７５２を介して円板ギヤ７５が支持されている。円板ギヤ７５は回転軸７５３を中心に回転可能とされ、上記ラックギヤ５８１に噛み合わされている。円板ギヤ７５はバルブ７０と一体に前後移動し、前後移動する時には外周面の歯７５１がラックギヤ５８１に噛み合うことにより転動する。

上側可動軸３６が嵌合し、位置伝達ピン９０が固定されたスライダ９１は、円板ギヤ７５の前方に配されており、スライダ９１の後端には、円板ギヤ７５の歯７５１に噛合可能な左右方向に延びるロックギヤ９１２が形成されている。

図４に示すように、スライダ９１と円板ギヤ７５との間には上側可動軸３６の前後方向の位置に応じた所定の間隙が空くように設定されているが、エアサスペンション機構１が急激に伸張した場合には、上側可動軸３６が急激に後退してスライダ９１のロックギヤ９１２が円板ギヤ７５の歯７５１に噛み合う。これにより、スライダ９１の後退が規制され、上側可動軸３６の後退も規制される。その結果、エアサスペンション機構１がロックし、それ以上のシートの上昇が抑えられるようになっている。

本実施形態では、固定フレーム５１と、固定フレーム５１にコイルスプリング５６１ａ，５６２ａによって前後方向に弾性的に移動可能に支持されたスライドフレーム５５と、スライドフレーム５５に前後方向に相対移動可能に支持されバルブ７０と、バルブ７０に回転可能に支持された第１カム８１および第２カム８２と、固定フレーム５１に前後方向に移動可能に装着されて上側可動軸３６が係合するスライダ９１と、円板ギヤ７５とにより、ハイト装置５０が構成されている。続いて、このハイト装置５０の作用を説明する。

（３）ハイト装置の機能
ハイト装置５０によると、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”と、シート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”とを働かせることができ、以下これら機能を説明する。

（３−１）シート高さ設定機能
シート高さ設定機能は、レバー６４を操作してケーブル６３を引っ張ったり戻したりしてバルブ７０を前後方向に移動させることにより実行される。すなわち、レバー６４を上に引くと、ケーブル６３が引っ張られてバルブ７０がガイドロッド５６に沿って後方に移動させられる。これにより図７（ａ）〜（ｂ）に示すように第１カム８１も後方に移動し、位置伝達ピン９０に前側翼部８１１が乗り上げることで第１カムは時計回りに回転する。すると、第１カム８１により第２カム８２が反転させられ、前側の押し部８２１が給気弁棒７２を押し、バルブ７０が給気状態となる。バルブ７０が給気状態になるとエアスプリング４１に空気が供給され、エアサスペンション機構１が上方に伸張してシートが上昇する。レバー６４の引き操作を止めると、シートはその時の高さに保持される。

次に、シートを低くしたい時にはレバー６４を押し下げてケーブル６３による引っ張り力を緩める。すると、図７（ｃ）に示すようにバルブ７０がリターンスプリング５９によりガイドロッド５６に沿って前方に移動させられる。これにより第１カム８１も前方に移動し、位置伝達ピン９０に後側翼部８１２が乗り上げることで第１カム８１は反時計回りに回転する。すると、第１カム８１により第２カム８２が反転させられ、後側の押し部８２１が排気弁棒７３を押し、バルブ７０が排気状態となる。バルブ７０が排気状態になるとエアスプリング４１内の空気がバルブ７０から排出され、エアサスペンション機構１が下方に縮小してシートが下降する。レバー６４の回転操作を止めると、シートはその時の高さに保持される。

（３−２）シート高さ一定機能
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。上記のようにシート高さを設定して乗員がシートに着座した状態で車両が運転されたとすると、エアサスペンション機構１には常に振動が伝わり、シートを介してアッパーフレーム２０が上下振動する。ここで、図８（ａ）に示すようにシート高さが任意の高さに設定された状態から、アッパーフレーム２０が上下に振動すると、その振動は位置伝達ピン９０を前後移動させる。位置伝達ピン９０が前後移動すると、凹部８１４に嵌合している位置伝達ピン９０は第１カム８１を前後に押すが、その応力は、スライドフレームを前後移動させる応力としてスライドフレーム５５に伝わり、スライドフレーム５５が前後のコイルスプリング５６１ａ，５６２ａを圧縮して弾性変形させながら、前後移動する。そして、スライドフレーム５５に伝わる前後移動の応力が比較的小さい時には、図８（ｂ）に示すようにスライドフレーム５５とともに第１カム８１を弾性的に前後に移動させるだけで、位置伝達ピン９０が第１カム８１を作動させるには至らない。

すなわち、位置伝達ピン９０によってスライドフレーム５５が前方に僅かに移動した場合は、図９（ａ）に示すように、後側フランジ５６２が後側コイルスプリング５６２ａを前方に押圧し、後側コイルスプリング５６２ａが圧縮されて弾性変形するのみとなる。また、スライドフレーム５５が後方に僅かに移動した場合は、図１０（ａ）に示すように、前側フランジ５６１が前側コイルスプリング５６１ａを後方に押圧し、前側コイルスプリング５６１ａが圧縮されて弾性変形するのみとなる。したがって、前後移動する位置伝達ピン９０の移動量が比較的小さい場合は、スライドフレーム５５がコイルスプリング５６１ａ，５６２ａの弾発力を受けながら前後移動するのみであり、第１カム８１は回転せず、バルブ７０は開閉しないという“不感帯”の状態が続く。

次に、シートに急激な荷重がかかるなどして、位置伝達ピン９０が大きく動いて第１カム８１に大きな応力が伝わる場合に、バルブ７０が開閉する。すなわち、位置伝達ピン９０が前後いずれかに大きく動くことでスライドフレーム５５に大きな応力がかかってコイルスプリング５６１ａ，５６２ａの弾性限を超えると、位置伝達ピン９０は凹部８１４から抜けてスライドフレーム５５と関係なく移動し、第１カム８１を回転させ、バルブ７０の給排気がなされる。

すなわち、シートが下方に向かって大きな荷重を受けたとすると、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように位置伝達ピン９０が前進して第１カム８１の前側翼部８１１に乗り上げ、第１カム８１が時計回りに回転する。そして反転した第２カム８２の前側の押し部８２１が給気弁棒７２を押し、バルブ７０が給気状態となる。これによりエアスプリング４１に空気が供給され、エアサスペンション機構１が伸張してシートが上昇し、位置伝達ピン９０は逆に後退して図９（ｄ）に示すように第１カム８１の凹部８１４に嵌合する元の位置に戻る。するとバルブ７０の開閉が停止してシートの上昇が停止し、元の高さに戻る。

また、シートが大きく上昇した場合には、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように位置伝達ピン９０が後退して第１カム８１の後側翼部８１２に乗り上げ、第１カム８１が反時計回りに回転する。そして反転した第２カム８２の後側の押し部８２１が排気弁棒７３を押し、バルブ７０が排気状態となる。これによりエアスプリング４１は排気され、エアサスペンション機構１が縮小してシートが下降し、位置伝達ピン９０は前進して図１０（ｄ）に示すように第１カム８１の凹部８１４に嵌合する元の位置に戻る。するとバルブ７０の開閉が停止してシートの下降が停止し、元の高さに戻る。

このようにエアサスペンション機構１の伸縮に追従してエアスプリング４１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。

また、シートから乗員が立ち上がって負荷が無くなった時など、エアスプリング４１の力でエアサスペンション機構１は上方に伸張してシートが上昇するが、スライダ９１のロックギヤ９１２が円板ギヤ７５の歯７５１に噛み合う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な動きが防止される。

（４）実施形態の作用効果
上記実施形態のシート支持装置によれば、シート高さ一定機能が働く場合において、シートの上下動に伴う位置伝達ピン９０の前後移動が小さい時には、コイルスプリング５６１ａ，５６２ａが弾性変形しながらスライドフレーム５５が固定フレーム５１に対して僅かに相対移動し、この不感帯の時には、第１カム８１および第２カム８２はスライドフレーム５５とともに前後移動するだけで実質的には作動せず、バルブ７０の給排気は行われない。そして不感帯を超える大きさでシートが大きく上下動した場合にのみ、位置伝達ピン９０により第１カム８１、第２カム８２を介してバルブ７０の給排気がなされてシートが上下動し、シート高さが自動調節される。このため、バルブ７０の給排気動作に無駄が生じるといったことが回避され、バルブ７０あるいはバルブ７０を作動させる第１カム８１および第２カム８２等の耐久性の低下が抑えられる。

一方、レバー６４を操作してシート高さを所望の高さ位置に設定するシート高さ設定機能を働かせる場合、スライドフレーム５５に対し独立して前後方向に相対移動可能に設けられたバルブ７０を、ケーブル６３で引っ張ったりリターンスプリング５９で押したりするため、その操作力はコイルスプリング５６１ａ，５６２ａとは関係なく直接バルブ７０を前後移動させる。このため、シートを所望の高さ位置に正確に設定することができる。

（５）他の実施形態
本発明においては、スライドフレーム５５を固定フレーム５１に対して弾性的に移動可能に支持する弾性部材は、上記実施形態のコイルスプリング５６１ａ，５６２ａでもよいが、他の形態であってもよい。

例えば、図１１に示すように、スライドフレーム５５のマウント部５７に形成されてボルト５５１が挿通される長孔５７ａの、ボルト５５１の前後にコイルスプリング５７５ａ，５７６ａをそれぞれ嵌め込み、マウント部５７すなわちスライドフレーム５５が前後移動すると、それに応じてこれらコイルスプリング５７５ａ，５７６ａのいずれか一方が圧縮して弾性変形する構成を採用してもよい。

また、図１２および図１３に示すように、マウント部５７の右側面から突出形成されて固定フレーム５１の後部ブラケット５２３に形成されたガイド長孔５２３ａに挿通されているガイドピン５７１に、上下方向に延びる撓みスプリング５７７を貫通させるとともに上下端部を固定フレーム５１に固定しても、同様の作用を得ることができる。この場合、マウント部５７すなわちスライドフレーム５５が前後移動すると、中間部がガイドピン５７１で押し引きされる撓みスプリング５７７が前後に撓んで弾性変形し、スライドフレーム５５が弾性的に支持される。

また、弾性部材としては、上記コイルスプリングのような形態の他に、材質自体が弾性を有するゴム、樹脂等を用いることもできる。

１…エアサスペンション機構
１０…ロアフレーム
２０…アッパーフレーム
３０…リンク機構
３６…上側可動軸（前後移動部材）
４１…エアスプリング
５０…ハイト装置（シート高さ調節手段）
５１…固定フレーム
５５…スライドフレーム
５６１ａ，５６２ａ…コイルスプリング（弾性部材）
５７５ａ，５７６ａ…コイルスプリング（弾性部材）
５７７…撓みスプリング（弾性部材）
６４…レバー（操作部）
７０…バルブ
８１…第１カム（カム部材）
８２…第２カム（カム部材）
９０…位置伝達ピン（位置伝達部材）
９１…スライダ

Claims (2)

1. ロアフレームと、このロアフレームの上方にＸ型のリンク機構を介して上下動可能に支持され、車両用シートが設けられるアッパーフレームと、前記リンク機構が具備し、前記アッパーフレームの上下動に伴い前後方向に移動する前後移動部材と、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とともに、該アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、を有するエアサスペンション機構と、
   前記エアサスペンション機構に固定された固定フレームと、この固定フレームに前後方向に移動可能に支持されたスライドフレームと、このスライドフレームに前後方向に相対移動可能に支持されて前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブと、該バルブに支持され前記バルブと前記前後移動部材とが相対移動した際に該バルブを開閉させるカム部材と、前記固定フレームに前後方向に移動可能に装着されるとともに前記前後移動部材が係合するスライダと、このスライダに固定され前記前後移動部材の前後位置に応じて前記カム部材を作動させる位置伝達部材と、を有するシート高さ調節手段と、
   前記エアサスペンション機構に設置され、前記バルブを前後方向に移動させて該バルブを前記カム部材に作用させることで該バルブを開閉させる操作部と、
   を備え、
   前記シート高さ調節手段の前記スライドフレームは、前記固定フレームに対し、弾性部材を介して前後方向に弾性的に移動可能に支持されていること
   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. 前記弾性部材は、材質自体が弾性を有するものであ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。

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