JP3934635B2 - 衝撃緩和装置 - Google Patents

Description

本発明は、衝撃緩和装置に関するものである。

従来、粗い路面を有する未舗装道路等に沿って車両を走行させると、外部からの衝撃が車両に加わり、座席に伝達される。そこで、座席に各種の衝撃緩和装置が配設されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。該衝撃緩和装置においては、例えば、外部からの衝撃が伝達されて座席の高さが変化しようとすると、座席の下部に配設されたカムが、コントロールバルブの空気注入ピン及び空気放出ピンを選択的に加圧し、前記座席を弾性的に支持するエアスプリング内の空気圧を調整することによって、座席に伝達される衝撃を緩和し、該座席を常時所定の高さに保持するようになっている。
特開平１０−５３０５６号公報

しかしながら、前記従来の衝撃緩和装置においては、運転者の身長、体重等の身体条件とは関わりなく、車両の出荷時に工場において座席が所定の高さに設定されてしまうので、一般より背丈が高かったり低かったりする運転者にとっては、車両の運転が不便である。

本発明は、前記従来の衝撃緩和装置の問題点を解決して、多様な運転者の身体条件に合わせて座席の高さを任意に調整することができ、快適に車両を運転することができる衝撃緩和装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の衝撃緩和装置においては、エアスプリング及びダンパによって弾性的に支持され、Ｘ型リンクによって連結された上部フレーム及び下部フレームから成る枠体と、前記Ｘ型リンクの一方のリンクに対して揺動自在に配設され、外周縁に歯が形成され、側面に作動片が突出させて形成された回転子と、前記一方のリンクに配設され、前記回転子の回動を制御するための歯が形成されたストッパを備えたシリンダと、固定板に取り付けられ、第１、第２の作動部を備えたコントロールバルブと、前記固定板に取り付けられ、回動に伴って、前記第１、第２の作動部を押圧するカムとを有する。

そして、前記固定板は前記Ｘ型リンクの他方のリンクに取り付けられる。また、操作部の操作に伴って、前記ストッパが回転子の回動を許容した状態で、座席が上昇又は下降させられて座席の高さが調節される。そして、座席の上昇又は下降に伴って、前記回転子が回動させられ、作動片によって前記カムを、第１、第２の作動部を押圧しない中立状態に置き、前記操作部の操作が中止されると、カムを中立状態に置いた状態で前記ストッパが回転子の回動を拘束し、前記座席の上昇又は下降が停止させられ、座席の高さが調節された状態でカムの作動面がコントロールバルブの第１、第２の作動部を押圧して、緩衝作用が機能させられる。

本発明によれば、衝撃緩和装置においては、エアスプリング及びダンパによって弾性的に支持され、Ｘ型リンクによって連結された上部フレーム及び下部フレームから成る枠体と、前記Ｘ型リンクの一方のリンクに対して揺動自在に配設され、外周縁に歯が形成され、側面に作動片が突出させて形成された回転子と、前記一方のリンクに配設され、前記回転子の回動を制御するための歯が形成されたストッパを備えたシリンダと、固定板に取り付けられ、第１、第２の作動部を備えたコントロールバルブと、前記固定板に取り付けられ、回動に伴って、前記第１、第２の作動部を押圧するカムとを有する。

そして、前記固定板は前記Ｘ型リンクの他方のリンクに取り付けられる。また、操作部の操作に伴って、前記ストッパが回転子の回動を許容した状態で、座席が上昇又は下降させられて座席の高さが調節される。そして、座席の上昇又は下降に伴って、前記回転子が回動させられ、作動片によって前記カムを、第１、第２の作動部を押圧しない中立状態に置き、前記操作部の操作が中止されると、カムを中立状態に置いた状態で前記ストッパが回転子の回動を拘束し、前記座席の上昇又は下降が停止させられ、座席の高さが調節された状態でカムの作動面がコントロールバルブの第１、第２の作動部を押圧して、緩衝作用が機能させられる。

この場合、未舗装道路等に沿って車両を走行させる際に、座席に伝達される衝撃を緩和することができるとともに、衝撃を受けても座席の高さを一定に保持することができる。

また、多様な運転者の身体条件に合わせて座席の高さを任意に調整することができるので、快適に車両を運転することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における座席の斜視図、図２は本発明の実施の形態における支持機構の斜視図、図３は本発明の実施の形態における支持機構の分解図、図４は本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第１の図、図５は本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第２の図、図６は本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第３の図、図７は本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第１の図、図８は本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第２の図、図９は本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第３の図、図１０は本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第１の図、図１１は本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第２の図、図１２は本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第３の図である。なお、図４〜１２において、矢印の右側の図は、左側の図の円内の拡大図である。

図１〜３において、５１は車両に搭載された座席１を支持する支持機構であり、該支持機構５１は、リンク機構としてのＸ型リンク４によって連結され、矩（く）形の形状を有する上部フレーム２及び下部フレーム３を備え、前記上部フレーム２が座席１に、下部フレーム３が車室内の図示されない床面に取り付けられる。そして、前記上部フレーム２及び下部フレーム３内に、前記上部フレーム２及び下部フレーム３を弾性的に支持し、外部から座席１に伝達される衝撃を緩和するエアスプリング６及びダンパ７が配設される。なお、前記上部フレーム２及び下部フレーム３によって枠体が構成される。

前記Ｘ型リンク４は、座席１の左右に一つずつ所定の距離を置いて配設され、第１、第２のリンクとしての内側リンク４ａ及び外側リンク４ｂを、中央部分に配設されたピン１８によって揺動自在に連結することによって形成される。そして、前記各Ｘ型リンク４を同期させて伸縮させることができるように、座席１における前方（図において左方）において、各内側リンク４ａ及び外側リンク４ｂの端部間が第１の連結部材としての移動軸８によって連結され、座席１における後方（図において右方）において、各内側リンク４ａ及び外側リンク４ｂの端部間が第２の連結部材としての固定軸９によって連結される。前記各移動軸８の両端は、前記各内側リンク４ａ及び外側リンク４ｂの前端（図において左端）に形成された孔ｈ１を貫通して外側に向けて所定の量だけ延び、図示されない摺（しゅう）動突起を形成する。該摺動突起は、上部フレーム２及び下部フレーム３における前方に形成されたガイド溝１６に沿って摺動する。また、前記各固定軸９の両端は、前記各内側リンク４ａ及び外側リンク４ｂの後端（図において右端）に形成された孔ｈ２を貫通して外側に向けて所定の量だけ延び、図示されない軸支持突起を形成する。該軸支持突起は、上部フレーム２及び下部フレーム３の後端に形成された図示されない軸孔内に進入させられる。

そして、前記外側リンク４ｂにおけるピン１８より下方の所定の位置に、固定板１０が取り付けられる。該固定板１０は、前記外側リンク４ｂから内側に向けて突出させて形成された第１の片１０ａ、該第１の片１０ａから上方に向けて立ち上げて形成された第２の片１０ｂ、及び前記固定板１０を外側リンク４ｂに取り付けるために下方に向けて立ち下げて形成された第３の片１０ｃを備える。そして、前記第１の片１０ａに、第１のバルブとしての高さ調整バルブ１１が固定される。また、第２の片１０ｂに、第２のバルブとしてのコントロールバルブ１９が固定されるとともに、第１の揺動部材としてのカム１７が、前記コントロールバルブ１９と対向させて、かつ、ピンｐ１を介して揺動自在に取り付けられる。

そして、前記カム１７は、回動に伴って、前記コントロールバルブ１９の、第１、第２の作動部としての空気放出ピン２０及び空気注入ピン２１を選択的に押圧する。そのために、前記カム１７における空気放出ピン２０及び空気注入ピン２１と対向する側、すなわち、後側（図において右側）に、湾曲する凸面から成る作動面１７ａが形成される。

また、内側リンク４ａには、前記カム１７と係合させて、第２の揺動部材としての回転子１２が、前記ピン１８を介して揺動自在に配設される。そして、前記回転子１２は、扇状の形状を有し、回転子１２の側面、すなわち、内側面には、作動片１３が突出させて形成され、回転子１２の外周縁の円弧部分に、所定の範囲にわたって歯２４が形成される。

さらに、前記カム１７における空気放出ピン２０及び空気注入ピン２１と対向しない側、すなわち、前側（図において左側）に、湾曲する凹面から成る被作動面１７ｂが形成され、該被作動面１７ｂの中央における最も深い谷部分に前記作動片１３が当接させられる。また、前記内側リンク４ａには、シリンダ１４が配設され、該シリンダ１４は、シリンダ１４に対して進退（図において左右方向に移動）自在に配設されたストッパ１５を備える。そして、該ストッパ１５の先端に前記歯２４と噛（し）合自在に歯２５が形成され、該歯２５によって回転子１２の回動が制御される。

次に、前記構成の衝撃緩和装置の動作について詳細に説明する。

まず、座席１の高さを高めに調整する場合について説明する。

運転者が座席１の第１の操作部としての図示されない上昇スイッチレバーを引っ張ると、前記高さ調整バルブ１１の上昇スイッチケーブル２２が引っ張られるとともに、エアスプリング６内に圧縮空気が注入される。これと同時に、ストッパ１５が後退（図において右方向に移動）させられ、ストッパ１５によって回転が拘束されていた回転子１２が、図４に示されるように、解放され、回動が許容される。

また、エアスプリング６内に圧縮空気が注入されるのに伴って、座席１が上方に移動させられ、図５に示されるように、上部フレーム２と下部フレーム３との距離が長くなり、前記シリンダ１４は、内側リンク４ａと共に回動させられるが、ストッパ１５が回転子１２と離れているので、該回転子１２は回転しない。

そして、座席１の高さが最適になったときに、運転者が、前記上昇スイッチレバーの操作を中止して離すと、図６に示されるように、前記ストッパ１５が前進（図において左方向に移動）させられ、前記歯２４、２５が噛合させられ、回転子１２の回動が拘束される。このとき、座席１の上昇が停止させられ、その状態で緩衝作用が機能させられる。

次に、座席１の高さを低めに調整する場合について説明する。

この場合、運転者が座席１の第２の操作部としての図示されない下降スイッチレバーを引っ張ると、前記高さ調整バルブ１１の下降スイッチケーブル２３が引っ張られるとともに、エアスプリング６内から圧縮空気が排出される。これと同時に、ストッパ１５が後退させられ、ストッパ１５によって回転が拘束されていた回転子１２が、図７に示されるように、解放され、回動が許容される。

また、エアスプリング６内から圧縮空気が排出されるのに伴って、座席１が下方に移動させられ、図８に示されるように、上部フレーム２と下部フレーム３との距離が短くなり、前記シリンダ１４は、内側リンク４ａと共に回動させられるが、ストッパ１５が回転子１２と離れているので、該回転子１２は回転しない。

そして、座席１の高さが最適になったときに、運転者が、前記下降スイッチレバーの操作を中止して離すと、図９に示されるように、前記ストッパ１５が前進させられ、前記歯２４、２５が噛合させられ、回転子１２の回動が拘束される。このとき、座席１の下降が停止させられ、その状態で緩衝作用が機能させられる。

このように、運転者が上昇スイッチレバー又は下降スイッチレバーを操作すると、ストッパ１５が回転子１２から離れた状態で座席１の高さが調整され、上昇スイッチレバー又は下降スイッチレバーの操作を中止すると、ストッパ１５が回転子１２の回転を拘束し、座席１の上昇又は下降が停止され、座席１の高さが継続して保持される。したがって、多様な運転者の身体条件に合わせて座席１の高さを任意に調整することができるので、快適に車両を運転することができる。

ところで、運転者の身体条件に合わせて座席１の高さが調整された状態においては、図１０に示されるように、前記歯２４、２５が噛合させられ、前記作動片１３はカム１７が中立状態になるように、被作動面１７ｂの最も深い谷部分と接触させられ、カム１７は、前記空気放出ピン２０及び空気放出ピン２１を押圧しない状態に置かれる。

そして、外部からの衝撃によって座席１の高さが高くなると、図１１に示されるように、上部フレーム２と下部フレーム３との距離が長くなり、移動軸８が上部フレーム２及び下部フレーム３に形成されたガイド溝１６に沿って後方に摺動し、前記シリンダ１４が内側リンク４ａと共に回転する。

このとき、歯２４、２５が噛合させられているので、回転子１２はシリンダ１４と共にピン１８を中心に回動し、それに伴って、前記作動片１３がカム１７を回転させ、該カム１７が前記空気放出ピン２０を押圧する。

その結果、エアスプリング６内の圧縮空気が排出され、エアスプリング６内の空気圧が低くなり、外部からの衝撃によって高くされた座席１が低くされ、カム１７が図１０に示される中立状態に置かれる。

一方、外部からの衝撃によって、座席１の高さが低くなると、図１２に示されるように、上部フレーム２と下部フレーム３との距離が短くなり、前記移動軸８がガイド溝１６に沿って前方に摺動し、前記シリンダ１４が内側リンク４ａと共に回転する。

このとき、歯２４、２５が噛合させられているので、回転子１２はシリンダ１４と共にピン１８を中心に回動し、それに伴って、前記作動片１３がカム１７を回転させ、カム１７が前記空気注入ピン２１を押圧する。

その結果、エアスプリング６内に圧縮空気が注入され、エアスプリング６内の空気圧が高くなり、外部からの衝撃によって低くされた座席１が高くされ、カム１７が図１０に示される中立状態に置かれる。

このように、座席１の上昇又は下降が停止された状態で緩衝作用が機能する。したがって、未舗装道路等に沿って車両を走行させる際に、座席１に伝達される衝撃を緩和することができるとともに、衝撃を受けても座席１の高さを一定に保持することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における座席の斜視図である。 本発明の実施の形態における支持機構の斜視図である。 本発明の実施の形態における支持機構の分解図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第２の図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを高めに調整する工程を示す第３の図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第２の図である。 本発明の実施の形態における座席の高さを低めに調整する工程を示す第３の図である。 本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第１の図である。 本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第２の図である。 本発明の実施の形態におけるカムの作動状態を示す第３の図である。

符号の説明

１ 座席
２ 上部フレーム
３ 下部フレーム
４ Ｘ型リンク
４ａ 内側リンク
４ｂ 外側リンク
６ エアスプリング
７ ダンパ
１０ 固定板
１２ 回転子
１３ 作動片
１４ シリンダ
１５ ストッパ
１７ カム
１９ コントロールバルブ
２０ 空気放出ピン
２１ 空気注入ピン
２４、２５ 歯

Claims (1)

1. （ａ）エアスプリング及びダンパによって弾性的に支持され、Ｘ型リンクによって連結された上部フレーム及び下部フレームから成る枠体と、
   （ｂ）前記Ｘ型リンクの一方のリンクに対して揺動自在に配設され、外周縁に歯が形成され、側面に作動片が突出させて形成された回転子と、
   （ｃ）前記一方のリンクに配設され、前記回転子の回動を制御するための歯が形成されたストッパを備えたシリンダと、
   （ｄ）固定板に取り付けられ、第１、第２の作動部を備えたコントロールバルブと、
   （ｅ）前記固定板に取り付けられ、前記作動片と接触させられる被作動面、及び回動に伴って、前記第１、第２の作動部を押圧する作動面を備えたカムとを有するとともに、
   （ｆ）前記固定板は前記Ｘ型リンクの他方のリンクに取り付けられ、
   （ｇ）操作部の操作に伴って、前記ストッパが回転子の回動を許容した状態で、座席が上昇又は下降させられて座席の高さが調節され、
   （ｈ）座席の上昇又は下降に伴って、前記回転子が回動させられ、作動片によって前記カムを、第１、第２の作動部を押圧しない中立状態に置き、
   （ｉ）前記操作部の操作が中止されると、前記カムを中立状態に置いた状態で前記ストッパが回転子の回動を拘束し、前記座席の上昇又は下降が停止させられ、座席の高さが調節された状態でカムの作動面がコントロールバルブの第１、第２の作動部を押圧して、緩衝作用が機能させられることを特徴とする衝撃緩和装置。

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