JP4045200B2

JP4045200B2 - 乗物用回転座席

Info

Publication number: JP4045200B2
Application number: JP2003095155A
Authority: JP
Inventors: 仁宏武田
Original assignee: 天龍工業株式会社
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP2004299552A

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、ラック部材はチェーンがチェーンボックスの内側に格納されて構成され、チェーンとチェーンボックスの内奥壁との間に樹脂製又はゴム製の背面支持材が設けられて、チェーンを弾性を持って背面支持していることを特徴とする。
【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や、スプロケットを例示できる。
【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。また、ラック部材はチェーンがチェーンボックスの内側に格納されて構成され、チェーンとチェーンボックスの内奥壁との間に樹脂製又はゴム製の背面支持材が設けられて、チェーンを弾性を持って背面支持しているので、チェーンのたるみを防止することができるとともに、ラック部材とチェーンとの噛み合いによる騒音の発生を緩和することができる。
【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

Claims

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、ラック部材はチェーンがチェーンボックスの内側に格納されて構成され、チェーンとチェーンボックスの内奥壁との間に樹脂製又はゴム製の背面支持材が設けられて、チェーンを弾性を持って背面支持していることを特徴とする乗物用回転座席。
アクチュエータが電動アクチュエータである請求項１記載の乗物用回転座席。
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設けた請求項１又は２記載の乗物用回転座席。