JP4159477B2 - 座席用サスペンション - Google Patents

Description

本出願は、２００２年３月２２日に出願された米国の仮特許出願第６０／３６６，９６５号の優先権を主張する。

本発明は、座席用のサスペンションに関し、特に、座席着席者の重量に比例してサスペンションの予荷重、ばね率、および減衰率を変化させる座席用のサスペンションに関する。

操作者が機械類を能率的に制御するために、操作者に機械とのインターフェースを提供する座席は、長期間にわたって操作者を快適な状態でサポートする事が可能でなければならない。長年にわたって多くの様々な座席のサスペンション設計が、操作者にとって快適なサポートを提供するように開発されてきた。大多数のそれらの設計において、座席のサスペンションは、一定の量の抵抗またはサポートが供されるべく構成され、座席内に配置された様々なサスペンション機構またはシステムの使用により操作者の重量を受容するように座席の垂直位が調整される。これらの機構は、一般にばね、ダンパ、リンク装置、および他の装置を使用して、座席が特定の操作者にとって快適な位置とするために座席のこれらの特性を調整する。

しかし、現在製造されている大部分の座席は、快適さを犠牲とする事無く様々な操作者に対する支持の量、具体的には、特定の操作者に対する座席の振動減衰を調整する事が出来ない。ばね率は、一般に軽い操作者の重量を受容するべく低くなければならず、減衰率は、より重い操作者の端部における停止の衝撃を制限するべく十分に高くなければならない。一般に安価な座席のサスペンションにおいてはこれらの属性が調節されないので、重量の調整範囲において、防振の性能が犠牲とならなければならない。ばね率および減衰率の調節が不可能なサスペンションがＩＳＯ７０９６のような座席振動試験規格を通過する事は困難でありえる。軽い操作者を受容するためには、ばね率および減衰率は一般に低い。減衰率が低いと端部における停止の際の衝撃が発生し、設計者は、軽い操作者の防振を犠牲にして減衰を増加させるか、またはＳＩＰ（シートインデックスポイント）高さを犠牲にしてサスペンションのストロークを増加させなければならなくなる。

その結果、軽量の着席者および重量の着席者兼用の車両座席に対する望ましい乗り心地を達成するために、サスペンションの操作を調節し得る車両座席用のサスペンションを開発する事が有利である。このために、多くの調節可能なサスペンションが開発されている。特に、注目に値する２つの例が、特許文献１および特許文献２に開示されており、その内容は、本願明細書に参照として援用される。これらの特許および同様に設計された調節可能な他のサスペンションにおいて、サスペンションに利用されたばね上の予荷重は、ばね即ちサスペンションが着席者の重量に応じて座席の動きに対して多少の抵抗を提供するように調整される事が出来る。特に、この種類の座席のサスペンションは、ばねに連結され、座席上の回転軸について固定される枢支板を備える。サスペンションにおけるばね予荷重に対する調整は、ばねが枢支から作用する距離を変化させる事によって行われる。従って、この調整は、サスペンションの予荷重を増加させるために枢支からより遠くに、または予荷重を減少させるために枢支のより近くにばねの位置を変えるように枢支板を移動する事を含む。

重要な他の特許は特許文献３であり、その内容は、本願明細書に参照として援用される。この特許において、座席サスペンションの予荷重は、一対のばねの各々の一端が連結されるスライドの位置を調整する事によって変化される。スライドの移動は、サスペンションに対する予荷重が特定の着席者の必要に応じて調整され得るようにばね長さを増減する。
米国特許第５２６１７２４号明細書 米国特許第５４９０６５７号明細書 米国特許第６１８６４６７号明細書

これらのサスペンションは、重いまたは軽量の着席者に座席に提供されるサポートを調整し得るが、この構造のサスペンションは多くの欠点を有する。何よりも、このサスペンションは、サスペンションから椅子に座っている任意の重量の着席者まで等しく効果的な抵抗を提供するために、サスペンションの減衰率およびばね率をばね上の質量に比例して変化させない。その結果、これらの改良された従来技術のサスペンションは、軽い座席着席者用の伝達率曲線とは相当異なる重い座席着席者用の伝達率曲線を有する。これは望ましくない結果である。何故なら、伝達率曲線間の差がサスペンションの調整に必要以上に多くの労力が要求される事を意味するからであり、重量の調整の際、軽い操作者よりも重い操作者のほうがより有利となってしまうからである。サスペンションの振動応答の改良にエネルギーが必要であると仮定し、サスペンションは全ての重量調整試験を通過可能であるべきなので、消耗されてしまう追加の労力は最小化されるべきである。

着席者の重量に関係なく同等である座席サスペンションの伝達率および着座の力学を有するために、座席サスペンションの減衰率、ばね率、およびばね予荷重は、相互に調節可能である事が必要である。従って、着席者から座席にかかるまたは外見上の重量に比例して減衰率、ばね率、およびサスペンション予荷重を変化させる事によって達成され得る座席の任意の着席者に同じ効果的な心地を提供し得る座席サスペンションを開発する事が好ましい。これは、外見上の操作者の重量変化に比例してばね率および減衰率を変化させる事によって、各々の外見上の操作者の重量に対するサスペンションの伝達率曲線が一致するように維持されるからである。また、ばね率および減衰率の整合によって、サスペンションのために設定される重量を変化させるのに必要である作業を最小にする事が可能である。

座席のサスペンションを調節し得る多くのこれらの従来技術の他の欠点は、サスペンションが座席の下に位置する座席構成において、座席の全高さおよびシートインデックスポイント（ＳＩＰ）が、多くの場合に高すぎる事である。ＳＩＰは、本質的に着席する着席者の腰の旋回心軸の位置を表し、当該技術分野で公知の標準の測定装置を使用して測定される。これは、車両の内部の設計に人間工学的な原理を適用するために使われ得るペダル、ステアリング制御等のような車両における他の構造の位置に対する基準点の役割を果たす空間上の点である。ＳＩＰの位置を車両の制御盤に非常に密接するように操作者を配置する場合、着席者は、制御盤にぶつかったり、制御盤を損傷させたり、着席者を傷つけたり、および／または車両が制御不能状態で不注意に動いてしまったりせずには座席に座る事が出来ない。

また、広範囲にわたる重量を有する着席者に対して適切な量にサスペンションの予荷重を調整するために、従来技術のサスペンションは、ばねの大幅なたわみを必要とする低いばね率を有するばねを使用した。ばねの大幅なたわみにより、座席の下に広い空間が必要とされ、よってサスペンションおよびサスペンションを組み入れている座席のサイズを増加させる。

ばねの予荷重を直接増加させる事によって操作者の重量を受容するようにサスペンションの予荷重を調整する多くの座席のサスペンションの更なる欠点は、該調整を行う事に労力が必要であるという事である。この調整は、手動ノブの複数回の回転を頻繁に必要とし、これは、ばね予荷重が増加するにつれてより大きいトルクが必要となる。従って、全調整範囲に渡って、少なくかつ一定の力によって操作者が力を与える事が可能な操作者の重量を調整する機構を開発する事が好ましい。

特許文献１および２に開示されている座席のように、サスペンションシステムが座席の背もたれ内に位置する座席構成において、ＳＩＰが非常に高いという問題は明らかには存在しない。しかし、リフト・トラックのように燃料貯蔵タンクが座席の後方に配置される車両に使用される座席上において背もたれを倒すか前方へ折り畳む能力が相当制限されるという他の欠点を有する。また、背もたれの深さは、座席サスペンション組立体の前後調整可能範囲を制限し得る。

従って、特定の車両の座席に対して所望の種類および範囲の移動を必要に応じて提供するために、座席下または背もたれ内に配置され得る座席サスペンションを開発する事が好ましい。また、このサスペンションにおいて、サスペンションの包装材料を非常に減少させ、サスペンションの予荷重を調整するのに必要である労力を非常に減少させるために、サスペンション内のばねが十分に低いたわみ長さを有すべきである。このような労力の減少により、座席が十分に低いＳＩＰに位置するようにサスペンションが座席の下部に配置する事が出来、背もたれが完全に倒され、前後方へ移動し、座席上において折り畳まれる事が出来る。

調整の労力を最小にし、よって重量に関係なく特定の着席者に対する機械振動の同一の絶縁効果を提供するために、車両の座席用サスペンションが、座席にかかる質量に基づいてサスペンションの予荷重、減衰率、およびばね率を調整する。本発明の座席サスペンションは、特にフォークトラックまたはリフト・トラック、スキッド・ステア、農耕用トラクタ、バックホー、他の建設機械、オフロード用に設計される他の車両に使用するのに適切である。このサスペンションは、特に座席に対して低いＳＩＰを維持するために比較的短いサスペンションストロークを必要とする車両に対する使用の際に理想的である。さらに、所望の範囲およびタイプの座席移動を可能にするために、このサスペンション座席の下または背もたれ内に配置され得る。

着席者にサスペンション予荷重、減衰率およびばね率を変化させ得るようにする事により、本発明のサスペンションは、調整の労力を減少させると共に、乗車力学と妥協する事なく、これらの種類の座席に対する標準的な試験規格を満たす事が可能である。より具体的には、この座席サスペンションの構造の結果、重量の重い座席着席者および軽い座席着席者に対する座席の乗車力学が、一方の利益のために他方が犠牲とされないという点で比較的一致している。これは、着席者、座席の重量、および座席の任意の取り付け物を含むサスペンションに作用する外見上または座席にかかる質量に比例してサスペンションに加わる予荷重、減衰率およびばね率を変化させる事によって達成される。より具体的には、６０キログラムの質量に対する減衰率およびばね率は、両方とも１２０キログラムの質量に対するサスペンションの減衰率およびばね率の半分に減少する。言い換えると、１２０キログラムの質量に対するサスペンションのばね率は、６０キログラムの質量がサスペンションによってサポートされる時のサスペンションのばね率の２倍である。これは、減衰率に対しても同様である。即ち、１２０キログラムの質量の減衰率は、６０キログラムの質量の減衰率の２倍である。また、サスペンションの予荷重は、座席にかかる質量と一致するように調整される。

本発明の第１の様態によれば、サスペンションにおけるばね、伝達リンク、および伝達リンクと基礎間のダンパ取り付け物の配置が、ばね予荷重、ばね率および減衰率の比例調整を達成する鍵である。本発明のサスペンションシステムにおいて、基礎は、座席の固定または非可動部のようなサスペンションまたは座席の固定部、即ち座席フレームまたはバックフレーム即ちサスペンションベースを構成する。第１ばねは、ベルクランクのような、基礎と動作機構との間に連結されて、動作機構の移動のために予荷重を供給する。動作機構は、着席者が座る座席フレームおよびクッションによって係合される。座席フレームは、上からサポートされ、一対のシザーアームのような適切なリンケージ構造によってサスペンションに作動可能に連結される。
また、動作機構は枢軸をなす伝達リンクに連結され、伝達リンクは、伝達リンクに連結される第２ばねからの動作機構の動きに対する可変量の追加の抵抗を供給するべく作動する。

サスペンションにおいて、伝達リンクは可動の枢支ポイントまたは主伝達リンク枢支を有し、将来の座席の着席者が対応する重量調整機構を使用して重量調整位置を選択することによって位置決め可能である。伝達リンクの枢支ポイントが移動され得、よって第２ばねの機械的利点が変わるので、動作機構に加えられるサスペンションの予荷重は増減され得る。

また、サスペンションのばね率は、動作機構の連結部の反対側第２ばねの連結部により調整される。伝達リンク上における枢支ポイントの移動により、第２ばねと枢支ポイントとの間に存在するモーメントアームが長くされるかまたは短くされ、従って第２ばねによって提供される動作機構および伝達リンクの移動に対する抵抗の量が変更される。従って、伝達リンクに対する枢支ポイントの移動により、両ばねによって提供されるサスペンションのばね率が着席者の外見上の質量に比例して変化するような位置に着席者が枢支ポイントを効果的に位置させる事が出来る。

更に、伝達リンクの枢支ポイントが可動型であることによって、調節可能なダンパを使用する事無く、効果的なシステム減衰率が着席者の重量に比例して変化する事が可能になる。これは、サスペンションの操作中、ダンパがより長く、またはより短く延長され得る位置にダンパを移動する伝達リンクの枢支ポイントの位置を移動させる結果としてダンパによって提供される機械的利益が調整されるという事実による。従って、ダンパロッドの速度は高重量位置において大きく、有効減衰係数が増大する。低重量位置においては、ダンパロッド速度および有効減衰係数は低減する。その結果、サスペンションは比例的に調整された減衰率を有し、これは、より単純で、より安価で、より信頼し得る固定減衰率のダンパを用いることにより達成される。

伝達リンクの枢支ポイントを移動し、サスペンションのばね予荷重、ばね率および減衰率を調整するために、サスペンションは、重量調整機構の一部を形成する重量調整アームを含む。重量調整アームは、伝達リンクに対して移動可能であり、伝達リンクが枢支する枢支ポイントを担持する。より具体的には、可動枢支ピンは、重量調整アームに取り付けられ、重量調整アームに合わせて移動し、伝達リンクにもたれる。枢支ピンが伝達リンクにもたれる地点は、伝達リンクがサスペンションシステムの動作の際にその周りを移動する枢支ポイントの位置である。枢支ピンを伝達リンクに対して移動させるために、重量調整アームは、サスペンションベースまたは基礎に固定され、可動伝達リンクの枢支ピンと離間する固定された枢支について順に旋回する。重量調整アームを固定枢支ピンの周りに移動させると、可動枢支ピンは、伝達リンクに沿って移動する。

枢支ピンが伝達リンクに対して移動し、サスペンションシステムの調整を調整する際、可動枢支ピンまたは主伝達リンク・枢支が重量調整アームに固定され、伝達リンクの端に乗せられているベアリングを担持する。ベアリングは、枢支ピンを伝達リンクに沿ってスムーズに移動させ得ると共に、可動枢支ピンおよび可動リンク枢支ピンと接触される伝達リンクの表面の磨耗を最小にする。更に、可動枢支ピンによって係合される伝達リンクの表面は、表面の形状が枢支ピンの円弧状経路の移動と相補であるように湾曲される。従って、可動枢支ピンが調整機構を使用して移動する場合、サスペンションの全移動範囲の三分の一以上で重量調整機構の移動に対する抵抗が実質的に存在しないように、重量調整アームの回転移動によって枢支ピンが伝達リンクの表面に沿って移動する。

伝達リンクは、サスペンションベースから外側に延長されるポストのように、動作機構の上方停止の制限動作によって、および伝達リンクに取り付けられた一端および基礎に取り付けられた他端を有する第２ばねによって、可動枢支ピンと圧接されるか可動枢支ピンに当てられる。その結果、動作機構が座席フレームに座っている着席者によって係合される場合、伝達リンクは、可動枢支ピンの周りを旋回しながら、サスペンションの動作中、レバーアームに酷似した動きをする。

サスペンションの構成の結果として、伝達リンクは、移動において１つの追加の自由度、即ち可動枢支ピンによって係合される伝達リンク表面に沿う略側面方向の自由度を有する。この方向への伝達リンクの移動を予防または制限するために、伝達リンクは、伝達リンクから外側に延長され、可動枢支ピンの周囲の回転の際にスライドピンおよび結果的に伝達リンクを案内するサスペンションベースまたは基礎に形成される湾曲型スロット内に受容されるスライドピンを備える。特に、伝達リンクの回転経路に相応するように形成されたサスペンションベース内の湾曲型スロットは、サスペンションの動作時伝達リンクの純粋な円弧状移動を提供するために伝達リンクに対して可動枢支ピンの任意の位置に存在する。更に、スライドピンのスムーズな円弧状移動を提供するために、スライドピンは、スロットに受容され、スライドピンおよびスロットに対する優れた潤滑性および耐摩耗性を提供するベアリングを担持する。

本発明の別の様態によると、重量調整機構は、着席者が多様な指定された重量の着席者に対応した多くの別々の位置にサスペンションをセットし得るように構成される。また、調整機構がセットされる重量を示すために、サスペンションは、着席者が適当なサスペンション設定のために容易に機構を調整し得るようにサスペンションが現在構成される着席者の近似の重量を識別する任意のインジケータを含み得る。更に、調整機構の設計は、本機構が着席者が着席している場合であっても操作しやすく、別々の位置間で重量調整機構を移動するのに必要な力が比較的軽微であるという望ましい効果を有する。この低エネルギーの重量調整機構は、ばねを著しく変位させるか延長させず、第２ばねの機械的利益を変える事によって達成される。

本発明の更に別の様態によると、座席フレームは、座席フレームを横切って延長されるクロスビームの対向端部を受容および係合する一対の対向枢支シャフトを含むように形成される。クロスビームは、円弧状の断面を有し、１つの端に沿って外側に延長される略直線型のリップを備える。直線型リップは、サスペンションを効果的に作動させるために動作機構がもたれるランドを形成する。枢支シャフトは、枢支ピンとクロスビームとの間に任意のファスナまたは他の連結部を使用する事なくクロスビームに対して保持される。特に、シャフトは、座席フレームと係合され得るサスペンションシステムの対向側に配置された固定器具によってクロスビームに維持される。ファスナ無くクロスビームと係合してフレームおよびシャフトを保持する事により、サスペンションの組立に必要な時間は非常に減少される。

本発明の目的、特徴および利点は、座席の着席者の外見上重量に比例して予荷重、ばね率および減衰率を変化させるサスペンションと、着席者の重量に基づいてサスペンションの動作を制御するのに用いる重量調整機構を動作させやすい方法を含むサスペンションと、可動枢支ポイントを有するサスペンションのためのスムーズに操作可能な伝達リンクを含むサスペンションと、座席フレームとサスペンションとの間にファスナまたは他の連結部の必要性を排除するサスペンションおよび座席フレーム間の連結部を形成するサスペンションと、座席の全高を減少させるコンパクトな構造を有するサスペンションと、強くて、丈夫で、組み立てやすくて、永続的で、単純な設計で、コンパクトで経済的な構造であり、使用および操作しやすいサスペンションとを提供する事である。

本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明が以下の詳細な説明に記載されるかまたは図面に示される構成要素の構造および配置に制限されないと理解される。本発明は、他の実施例を有し得るかまたは様々な方法で実施され得る。また、本願明細書において採用された語法および用語は説明の目的であって、制限としてみなされるべきでは無いと理解される。

図１および１４は、座席クッション５４および背もたれ５５をサポートするフレーム５２およびサスペンションベース６８を備える座席５０を示す。座席５０が一対の肘掛け５６およびシートベルト機構５７（図１４に示すように）を有するバケット型座席として示されるが、座席５０は、機械または車両に使用される任意の形態の座席であってもよい。フレーム５２は、図２に示されるように、座席フレーム７０と背もたれフレーム７２との間に延長し、座席フレーム７０に連結されると共に一対のカバープレート６０によって覆われる旋回運動機構５９を制御するのに使用される第１ハンドル５８を備える。サスペンションベース６８は、座席５０が位置する車両に対して座席５０を前方または後方に移動させ得る技術において公知のように、位置決め機構（図示せず）を動作させるのに用いる第２ハンドル６２を備える。また、サスペンションベース６８は、詳細に後述されるサスペンションベース６８内に配置された重量調整機構２１４を調整するように動作する第３ハンドル６４を備える。

図２を参照して、座席５０の内部を更に詳細に示す。座席５０は、座席５０のフレーム５２の下部を形成し、好ましくは低炭素鋼のような金属からなり、１ｍｍ乃至５ｍｍ、好ましくは３ｍｍの厚さを有するサスペンションベース６８に固定された座席サスペンション６６を備える。サスペンション６６は、座席クッション５４が取り付けられる剛構造を提供するサスペンションベース６８の反対側の座席フレーム７０に連結される。一対のブラケット７１は、座席フレーム７０の一端の対向側に固定され、各ブラケット７１に枢支方式で固定される背もたれフレーム７２の対向側に位置する。背もたれフレーム７２は、略Ｕ字形であり、上端部７４および上端部７４の各辺上の下方へ延長される一対のアーム７６を備える。アーム７６は、ブレース７８によって相互連結され、各アーム７６は、上端部７４の反対側のバー８０に更に連結される事が好ましい。バー８０はブラケット７１間に回動可能に連結され、図２に示す直立位置と折り畳み位置（図示せず）との間で旋回する。バー８０は、特に好適な実施例において、隣接ブラケット７１に配置された一対のステー８５の間で回転可能に位置する固定部材８４と係合してバー８０の一端から下方へ延長される固定板８２を含む旋回運動機構５９に更に連結される。固定部材８４は、ステー８５の間でその一端において固定部材８４を通して延長され、対向端において第１ハンドル５８に連結されるロッド８６に連結される。このように、ブラケット７１およびステー８５に関して第１ハンドル５８を回転させる事により、固定部材８４は、固定板８２から離れて回転され得、バー８０および背もたれフレーム７２がブラケット７１および座席フレーム７０に対して回転され得るようになる。更に、固定板８２の反対側において、バー８０は、バー８０の周辺で配置され、バー８０および隣接ブラケット７１によって係合されるトーションばね８８をサポートする。固定部材８４が第１ハンドル５８を使用して固定板８２から外れる場合、トーションばね８８は、座席フレーム７０の下方へおよび折り畳まれた位置に背もたれフレーム７２を付勢するように動作させる。

図２乃至４を参照して、座席フレーム７０は、略長方形であり、前方部材９０および前方部材９０の対向端部に連結された一対の側方部材９２を備える。各側方部材９２は、一般にＵ字形のチャネルとして形成され、各側方部材９２の開放端９４は、座席フレーム７０を横切って互いに対向する。前方部材９０の反対側に相互特定の距離を置いて離間した側方部材９２を維持するために、各々のブラケット７１が連結される側方部材９２、バー８０と背もたれフレーム７２、および各々のブラケット７１の間で延長される位置決めロッド９６によって相互連結される。

座席フレーム７０は、図３の延長位置および図４の完全に畳まれた位置に示されるサスペンション６６によってサスペンションベース６８に連結される。サスペンション６６は、座席の構成に利用される任意の従来のリンケージ組立体を使用してサスペンションベース６８を座席フレーム７０に連結し得るが、サスペンションベース６８の対向側に配置された一対の対向するシザーリンケージ１００を備えるシザーリンケージ組立体９８を利用する事が好ましい。各々のシザーリンケージ１００は、内側アーム１０２および外側アーム１０４の各々の中央に位置するファスナ１０５によって枢支方式で相互連結される堅固な内側アーム１０２および堅固な外側アーム１０４を備える。

内側アーム１０２の各々は、サスペンションベース６８に枢支方式で相互連結される第１端部１０６、第１端部１０６の平面から内側に配置され外側に延長されるベンド１０７、および前方部材９０に隣接した各側方部材９２の開放端９４内に係合される第２端部１０８を備える。各第１端部１０６は、第１端部１０６内の整列された開口およびサスペンションベース６８を通して延長される一対のボルト１１０によってサスペンションベース６８に枢支方式で連結される。ボルト１１０は、ボルト１１０と係合されるナット１１２によって固定され、第１端部１０６は、各内側アーム１０２のベンド１０７の間で固定される板１１５によって相互整列されて維持される。

内側アーム１０２の各第２端部１０８は、各第２端部１０８に隣接した各内側アーム１０２においてＵ字形の凹部１１８内に各々配置された対向端部を有するシャフト１１６と係合されている。シャフト１１６の各端部は、低摩擦性材料から形成され、各側方部材９２の開放端９４の直径より僅か少ない直径を有する一対のローラ１２０のうち１つをサポートする。ローラ１２０は、座席フレーム７０がサスペンション６６を使用してサスペンションベース６８の方へおよびから離れる方へ移動する場合、サスペンションベース６８に対して内側アーム１０２を回転させるためにローラ１２０が側方部材９２の内部に沿って前後移動し得るように側方部材９２の開放端９４内に配置される。

各外側アーム１０４は、第１端部１２２および第２端部１２４を備える。各第１端部１２２は、各第１端部１２２に配置された開口１２７を通して延長されその中で固定される位置決めロッド１２６を備える。各第１端部１２２を通して延長されるロッド１２６の一部は、ローラ１２０と同様に形成され、その内部でローラ１２８を回転可能に保持するサスペンションベース６８に位置したチャネル１３０内に配置される一対のローラ１２８のうち１つを回転可能にサポートする。ロッド１２６は、第１端部１２２の間で延長されて各ローラ１２８をサポートし、かつ各第１端部１２２のアライメントを保障する。第２端部１２４の各々は、クロスビーム１３４の一端を受容し係合するのに適し、それ自体を通して延長される円弧状スロット１３２を備える。クロスビーム１３４は、その端面が略円弧状であり、溶接のような従来の方法で外側アーム１０４の第２端部１２４の各々に固定して連結される上部リップ１３６と、外側アーム１０４の間で延長される下部リップ１３８とを備える。第１実施形態において、円弧状スロット１３２を通って延長されるクロスビーム１３４の各端部は、図３乃至７に示されるように、シャフト１４２を回転可能にサポートする受容カップ１４０を形成する。カップ１４０の反対側において、各シャフト１４２は、座席フレーム７０の一部を形成するように、ブラケット７１および側方部材９２に固定して連結される。受容カップ１４０におけるシャフト１４２の係合により、カップ１４０および各外側アーム１０４の第２端部１２４は、フレーム・レール７０が押圧されてシザーリンケージ１００を圧縮する場合、シャフト１４２およびフレーム・レール７０に対して移動または枢支し得るようになる。本実施形態において、受容カップ１４０は、図５に示されるように、外側アーム１０４が座席フレーム９０に対して第１位置に角張って位置する場合、シャフト１４２と係合するように組み立てられる事のみが可能である。図６に示される方向へのシャフト１４２に対する外側アーム１０４の時計回りにより、前後および垂直方向へシャフト１４２およびＵ字形の側方部材９４間でカップ１４０が係合および保持される。

図２２および２３は、垂直方向へシャフト１４２に組み立てられるように配向される受容カップ１４０の別の実施形態を示す。この別の実施形態において、座席フレーム７０をサスペンション６６上に保持する各受カップ１４０内からシャフト１４２の離脱を予防するために、クロスビーム１３４の上部リップ１３６は、該上部リップ１３６に固定され、各側方部材９２上においてクロスビーム１３４から外側に突出する一方の端に一対のタブ１４４を備える事が好ましい。またはタブ１４４に加えて、シャフト１４２が、ブラケット７１の下でサスペンションベース６８の対向側に配置された一対の固定器具組立体１４６によってフレーム・レール７０の移動の際に受容カップ１４０内に維持され得る。各固定器具組立体１４６は、シートベルト機構５７の取り付け位置として機能する円筒型の停止部１４８を備え、隣接した側方部材９２の方へそれを通して、各ブラケット７１に固定されてそれから内側に延長する。ケーブル１５０は、停止部１４８の周囲をループし、一対の対向された伸張固定端部１５２を備える。固定端部１５２は、停止部１４８の周囲のケーブル１５０を保持するためにブラケット７１の下でサスペンションベース６８に位置する一対の整列されたキーホールスロット１５４に挿入可能である。従って、座席サスペンション６６が完全に伸張した位置にあるときに、ケーブル１５０の伸張端部１５２は、停止部１４８を受容するためにキーホールスロット１５４によって係合され、よって関連された受容カップ１４０内で各々のシャフト１４２を保持する事によって座席フレーム７０が座席サスペンション６６上に係合される。更に、座席フレーム７０が座席サスペンション６６の付勢に抗して押圧されるときに、ケーブル１５０は、サスペンションベース６８に対して停止部１４８が下方へ移動し得るように収縮する。しかし、停止部１４８およびケーブル１５０の下方への移動の際に、伸張端部１５２は、座席サスペンション６６に対する安全特徴を提供しながら、任意の適切な機構によってキーホールスロット１５４内に維持されて、ケーブル１５０によって生成されるループ内に位置する停止部１４８および座席底面６８をキープするようにキーホールスロット１５４からのケーブル１５０の不適切な離脱を防止する。

フレーム・レール７０は、クロスビーム１３４と前方部材９０との間において各側方部材９２間で連結される支持ブレース１５６（図２乃至４および１５）を更に備える。支持ブレース１５６は、側方部材９２の各々に固定して取り付けられ、座席フレーム７０の全体的な剛性および安定性を向上させるのみならず、座席クッション５４用の様々な取り付け点を座席フレーム７０に提供する機能を果たす。

図８乃至１３を参照して、座席サスペンション６６の構成要素を更に詳細に示す。サスペンション６６は、任意の適切な力案内機構であり得るが、好ましくは第３ハンドル６４の反対側のサスペンションベース６８に装着されるベルクランク１５８である動作機構を含む。ベルクランク１５８は、座席底面６８に固定された一対の支持体１６０およびサスペンションベース６８の反対側の支持体の間で延長されるベルクランク枢支ロッド１６２を備える。支持体１６０は、サスペンションベース６８の一部として一体的に形成され得るか、サスペンションベース６８に固定された別々の構成要素であり得るか、またはその組合せであり得る。支持体１６０は、サスペンションベース６８上に形成され、一対のブレース１６１（図１５）は、ベルクランク１５８の機能を向上させるために枢支ロッド１６２の反対側の支持体１６０に固定される。図８乃至１０に示される実施形態において、枢支ロッド１６２は、ロッド１６２から外側に延長される一対のローラ支持体１６４に固定して取り付け、好ましくは回転可能にその間のベルクランクローラ１６６をサポートする。ローラ１６６は、ローラ支持体１６４の間で自由に回転するか固定され得、ローラ１６６がクロスビーム１３４の下部リップ１３８と係合するようにクロスビーム１３４の下に直接配置される。また、ローラ支持体１６４は、支持体１６４の間に延長し、ローラ１６６および枢支ロッド１６２から間隔を置いて配置されるプルロッド１６８に取り付けられる。プルロッド１６８の一端は、プルロッド１６８から第３ハンドル６４の方へ垂直に延長される第１ばね１７０に連結される。プルロッド１６８の反対側には、第１ばね１７０がサスペンションベース６８から上方へ延長されるポスト１７２に固定される。第１ばね１７０は、任意の適切な付勢構成要素であり得るが、好ましくはばね１７０にプルロッド１６８およびポスト１７２の各々に固定および確実に取り付けさせ得るようにばね１７０の対向端部上に一対のフック１７４および１７６を含むコイルばねである。フック１７４および１７６は、低い高さのサスペンション６６を形成するために、ばね１７０の各端に形成される。また、プルロッド１６８は、ローラ支持体１６４の間でプルロッド１６８と係合される伝達ロッド１７８の一端と係合される。

図１５乃至１９に示されるベルクランク１５８の第２実施形態において、枢支ロッド１６２は、支持体１６０の間で延長されるが、単一対のローラ支持体１６４の代わりに、ロッド１６２は、離間した２対のローラ支持体アーム１６５およびローラ支持体アーム１６５の間で配置された一対のプルアーム１６７に連結される。ローラ支持体アーム１６５の各対は、クロスビーム１３４の下部リップ１３８の直下に位置して係合されるローラをその間でサポートする。プルアーム１６７は、その１つが第１ばね１７０上のフック１７４を、他の１つが伝達ロッド１７８の一端を係合しながら、支持体アーム１６５に対して任意の角度で、好ましくは９０度未満で枢支ロッド１６２から外側に延長する。プルアーム１６７は、相互にアーム１６７、フック１７４、およびロッド１７８の移動の容易さを向上させ、これらの部品上の磨耗を減少させるために、アーム１６７およびフック１７４および伝達ロッド１７８の間で各々配置された低摩擦ベアリング１６９を備え得る。

ベルクランク１５８実施形態の利用に関係なく、ベルクランク１５８は、好ましくはサスペンション６６に対する高い要求条件に従ってベルクランク１５８の寸法を決める能力により使用される。これは、本発明の座席サスペンション６６の構成により、座席のＳＩＰがミッドライドまたはミッドサスペンション・トラベルにおいて車両の底から約２５０ｍｍ上に、特に好ましい実施形態においては、ミッドライドまたはミッドサスペンション・トラベルにおいて車両の底から約２００ｍｍ上に位置し得るからである。特に好適な実施形態において、ベルクランク１５８は、ベルクランクローラ１６６から枢支ロッド１６２まで約２．５インチ（６３．５ｍｍ）およびプルアーム１６７またはプルロッド１６８から枢支ロッド１６２まで２インチ（５０．８ｍｍ）のサイズを有する。この特定の構造により、サスペンション６６は、ベルクランク１５８および伝達アーム１８０の寸法を変化させる事によって４０ｍｍ乃至８０ｍｍの範囲で変動され得る最大６０ｍｍのサスペンションストロークを有する。

ベルクランク１５８の各実施形態において、伝達ロッド１７８は、サスペンションベース６８上においてプルアーム１６７またはプルロッド１６８から延長され、プルアーム１６７またはプルロッド１６８の反対側の伝達リンクまたはアーム１８０を係合する。伝達アーム１８０は、第１端部１８２、第２端部１８４、および同一の方式で機能する第２端部１８４に隣接配置される細長いノッチ１８６（図９および１２乃至１３）またはスロット１８７（図１６乃至１９）を有する略細長くて堅固な構成要素である。また、伝達アームアーム１８０は、細長いノッチ１８６またはスロット１８７と第１端部１８２との間に位置する第１スロット１８８と、第２端部１８４に隣接配置され図１６に示されるように第１スロット１８８の反対側の細長いスロット１８７の一端として形成され得る第２スロット１９０とを備える。

伝達アーム１８０は、第１スロット１８８および細長いスロット１８６間で伝達アーム１８０の開口１９４内に固定された堅固なグライドピン１９２によってサスペンションベース６８に移動可能に連結される。図２０に示されるように、グライドピン１９２は、伝達アーム１８０から湾曲型トラック１９６に下方へ延長され、好ましくはサスペンションベース６８の上昇部１９８に形成される。グライドピン１９２は、グライドピン１９２に配置され、トラック１９６の対向側と係合される周辺フランジ２０１を有するベアリング２００によってトラック１９６内に係合される事が好ましい。ベアリング２００およびフランジ２０１は、グライドピン１９２がトラック１９６に対して容易に滑り得るように低摩擦性材料から形成される事が好ましい。これにより、伝達アーム１８０がトラック１９６に沿って移動する事が可能になる。更に、トラック１９６は、特に定義された円弧状形を有し、第１湾曲部２０２と、後述する理由によって第１湾曲部２０２とは異なる曲率半径を有する第１湾曲部２０２とを有する。

図８、９、および１６乃至１９を参照して、伝達アーム１８０を伝達ロッド１７８に適切に連結するために、プルロッド１６８の反対側の伝達ロッド１７８の端部は、伝達アーム１８０上の第１スロット１８８を通して嵌入されて伝達アーム１８０に係合して伝達ロッド１７８を保持するベアリング２０４を係合する。伝達ロッド１７８と係合されたベアリング２０４は、第１スロット１８８を通して挿入可能であり、ロッド１７８をアーム１８０と整列してアーム１８０に対して回転し得るようにし、伝達アーム１８０から伝達ロッド１７８の離脱を防止する機能をする形状を有する。

伝達ロッド１７８の反対側には、第２スロット１９０が第２ばね２０８の一端に配置されたフック２０６によって係合される。第２ばね２０８は、第１ばね１７０と同様に形成され得、伝達アーム１８０の第２スロット１９０からベルクランク１５８の方へ延長されて、フック２０６の反対側に配置された他のフック２１０の係合によってベルクランク１５８に隣接したサスペンションベース６８上に形成しこれから上に延長するポスト２１２に固定される。フック２０６および２１０は、サスペンション６６の高さを減少させるために第２ばね２０８に存在する。更に、第２ばね２０８は、サスペンション６６の全高を更に減少させるために第１ばね１７０と略水平に配置される。

また、伝達アーム１８０は、伝達アーム１８０と第３ハンドル６４との間に延長される重量調整機構２１４に連結される。図８、９、および１１乃至１３に示されるように、第１実施形態の機構２１４は、一端においてサスペンションベース６８から上方に対向端において第３ハンドル６４まで延長されその間で位置する枢支２１８に枢支方式で固定されたハンドル・リンク２１６を有する重量調整アーム２１５を備える。また、枢支２１８は、重量調整アーム２１５の一部を含み、ハンドル・リンク２１６一側上の枢支２１８に位置する上部重量調整板２２０を含む板組立体２１９の一端に連結される。上板２２０は、枢支２１８から離れて延長し、枢支２１８の反対側に枢支ピン開口２２４を含む。板２２０の開口２２４は、枢支ピン２２６が開口２２４および細長いノッチ１８６を通して嵌入され得るように、伝達リンク１８０の細長いノッチ１８６と整列される。枢支ピン２２６は、細長いスロット１８６内にピン２２６を維持するために機械的な固定、取り付け、または溶接のような従来の方法で上板に固定される。これにより、サスペンション６６の作動の際にピン２２６が伝達リンク１８０に対する枢支ポイントとしての機能をする。従って、上板２２０がハンドル・リンク２１６に固定されて重量調整アーム２１５を形成するので、板２２０およびリンク２１６が枢支２１８に対して回転可能である場合、サスペンションベース６８および枢支２１８に対する第３ハンドル６４の移動によって、細長いノッチ１８６に沿って枢支ピン２２６が移動する。更に、ピン２２６は、伝達アーム１８０の他側上の上板２２０の反対側のピン２２６に固定されたフランジ２２２または他の適切な固定部材を有し得る。フランジ２２２は、ピン２２６がノッチ１８６と整列して維持されるように、フランジ２２２と上部アーム２２０との間に伝達アーム１８０およびノッチ１８６を維持する。また、フランジ２２２は、上板２２０の反対側のリンク２１６の下で枢支２１８に装着され、ピン２２６が嵌入および固定され得る開口（図示せず）を含む下板（図示せず）として形成され得る。更に、特に好適な実施形態において、ピース２２７の開口２２４は、ピン２２６上のトルクをより効果的にピース２２７に伝達してピン２２６を固定したまま維持する六角形のピン部２２９を受容するように六角形に形成される。

若しくは、図１５乃至１９および２１に示す様に、フランジ２２２は省略され得、重量調整アーム２１５は、剛体材料の内部ピース２２７として形成される上片２２０およびハンドル・リンク２１６から形成され得る。本実施形態において、ピン２２６は、開口２２４と、開口２２４周辺のピース２２７上に形成されたボス２２５とを通して挿入される。開口２２４は、スロット１８７と整列して位置し、スロット１８７の反対側のボス２２５上においてナット２２８をピン２２６に溶接または固定する事により、板２２０およびフランジ２２２が存在するときに使用された事と同じ方法で固定される。

いずれの実施形態においても、ベアリング２００と同様に形成されたベアリング２２９は、枢支ピン２２６が細長いノッチ１８６またはスロット１８７内に位置する場合、枢支ピン２２６がベアリング２２９を通して挿入されてピン２２６がノッチ１８６またはスロット１８７に対してより容易に滑り得るように、細長いノッチ１８６またはスロット１８７内に配置される事が好ましい。

重量調整機構２１４を作動させるためのハンドル６４の移動は、サスペンションベース６８上の位置においてハンドル６４および重量調整アーム２１５の位置を決める第３ハンドル６４上に配置される位置決めおよび固定機構２３０によって制御される。ここで、サスペンションベース６８上の位置は、枢支ピン２２６がサスペンション６６から座席フレーム７０の移動に所望の量の抵抗を提供するためにノッチ１８６またはスロット１８７内の地点に位置する所である。より具体的には、第１実施形態の機構２３０は、図１１乃至１３に示されるように、枢支２１８の反対側のハンドル・リンク２１６の端部に隣接したサスペンションベース６８上に位置し上方に延長される湾曲板２３１を含む。該板２３１は、中心に位置し細長い水平チャネル２３２と、チャネル２３２の対向側にそれに沿って位置する多数の対の対抗した垂直インデントまたはノッチ２３３とを備える。ロッド２３４は、チャネル２３２を通してリンク２１６に固定されてそこから延長し、第３ハンドル６４と係合する。ハンドル６４をリンク２１６の反対側のロッド２３４と係合するために、ロッド２３４は、ハンドル６４内のベース２３５の開口を通して嵌入する。ベース２３５は、ロッド２３４が嵌入されるベース２３５の反対側のスロット（図示せず）に配置されたコイルばね２３６を備える。ばね２３６を過ぎて、ロッド２３４は、ベース２３５の反対側のばね２３６と係合可能である座金２３７に固定される。ばね２３６の存在により、ハンドル６４がばね２３６の付勢に対して湾曲板２３１から外側に引かれる事が可能になる。これにより、ロッド２３４の対向側のベース２３５上に配置された一対の停止部２３８が板２３１上の一対のノッチ２３３から離脱される。停止部２３８がノッチ２３３から取り戻されたあと、ロッド２３４およびハンドル６４は、停止部２３８の間でロッド２３４の対向側のベース２３５上に配置される一対の案内部２３９によってチャネル２３２に沿って案内され得る。板２３１上のノッチ２３３の各ペアの位置は、板２３１の外面に示され得る、座席５０の居住者の指定重量に比例してサスペンション６６がサポートを座席フレーム７０に提供する位置においてスロット１８６内の枢支ピン２２６の位置に対応する。所望の対のノッチ２３３が停止部２３８と整列されると、ばね２３６がハンドル６４を板２３１の方へ押し、ノッチ２３３において停止部２３８を係合するように、ハンドル６４は解除され得る。

また、機構２３０は、図１４乃至１９に示される形態を取っても良い。第２実施形態の機構２３０において、機構２３０は、アーム２１５を形成する単一のピース２２７に隣接したサスペンションベース６８に配置される略Ｕ字形のブラケット３３２を備える。既に説明したように、ピース２２７は、枢支ピン２２６が嵌入してナット２２８によって内部で固定される開口２２４を含む単一片の材料として形成される。また、ピース２２７は、枢支ピン２２６の反対側の枢支２１８側面においてピース２２７から外側に延長する細長いロッド３４０からなるインジケータ３３８を備える。インジケータ３３８の位置によって、サスペンション６６がインジケータ３３８の下または上のサスペンションベース６８に配置された表示部（図示せず）に基づいてどんな重量に設定されるかについて着席者が分かるようになる。

枢支２１８と開口２２４との間に、ピース２２７は、円筒状のナット３４４を有するチャネル（図示せず）に配置される延長部３４２を備える。ナット３４４は、ナット３４４およびブラケット３３２の間で延長するジャッキネジ３４８のネジ山を付けた端部３４６を係合する。ネジ３４８は、ネジ山を付けた端部３４６の反対側にブラケット３３２の開口３５０を通して延長され、ネジ山を付けた端部３４６の反対側のハンドル３５２に連結される。ハンドル３５２およびブラケット３３２の間に配置された浮動ベアリング３５４は、ジャッキネジ３４８をブラケット３３２上に固定させるが、ナット３４４と連動して、ジャッキネジ３４８がピース２２７を枢支２１８上に枢支してスロット１８７内の枢支ピン２２６の位置を調整するように回転される場合、ジャッキネジ３４８を傾いておよび／または垂直に移動させる事が出来る。

いずれの実施形態においても、機構２３０およびサスペンション６６の要素の構成により、調整機構２３０のハンドル６４または３５２を移動するのにほんの少しの努力のみが必要である。特に、ばね２０８の長さの増減なく枢支ピン２２６を移動させる事によって機構２３０が第２ばね２０８の機械的利益を変えるので、機構２３０およびピン２２６を移動するのに必要な力はごく僅かである。

図８、９、１２、１３、および１５乃至１９を参照して、サスペンション６６は、伝達リンク１８０の第１端部１８２と枢支２１８との間に連結されるダンパ２４０を備える。ダンパ２４０は、任意の適切なまたは従来の方法で枢支２１８および伝達リンク１８０の第１端部１８２に各々回転可能に固定される一対のコネクタ２４２および２４４を備える。このようなダンパ２４０の位置決めにより、ダンパ２４０の速度は、後述する方法でサスペンション６６に作用する、座席にかかる質量に比例して変化可能になされる。更に、ダンパ２４０は、コネクタ２４２がコネクタ２４２から外側に延長する細長いシリンダ２４６に固定され、コネクタ２４４がシリンダ２４６に延長されるロッド２４８を含む場合、またはその逆の場合、任意の従来の減衰率無調整ダンパでもありえる。シリンダ２４６およびロッド２４８の相互移動は、ダンパ２４０が略固定した比率で延長または接触されるように、当分野の公知方法でダンパ２４０内のガスまたは流体の存在によって制御される。しかし、使用するダンパ２４０の減衰率は調整不可能であるが、サスペンション６６に提案された設計および使用方式を受容するサスペンション６６の減衰率を提供するために、採用されたダンパ２４０の特定の減衰率が選択され得る。

ダンパ２４０によって提供される減衰の量即ち減衰率は、第３ハンドル６４の操作で重量調整機構２１４の移動によって調整される。特に、図１３、１８および１９に示すように、重量調整機構２１４がハンドル６４またはジャッキネジ３４８によって低重量設定に移動する場合、アーム２１５は、枢支ピン２２６が伝達リンク１８０の第２端部１８４の方へ移動するように枢支される。これは、ダンパ２４０の効果的なストロークおよびロッド速度を減少させ、よってダンパ２４０の減衰率を効果的に減少させる。反対に、図１２、１６および１７に示すように、第３ハンドル６４が高い重量位置に移動する場合、アーム２１５は、第２端部１８４から離れて枢支ピン２２６を移動させる。これは、サスペンション６６が完全に折り畳まれる場合、シリンダ２４６内から露出されるロッド２４８の長さを増加させ、よってダンパ２４０の利用可能なストロークおよびロッド速度、並びに関連する減衰率を増加させる。

換言すれば、ベルクランク１５８がクロスビーム１３４および座席フレーム７０と常に接触されてローラ１６６を維持するので、ベルクランク１５８は、特定の最大の角度で回転する事が可能である。例えば、サスペンション６６が最大約６０ｍｍを移動し得る本発明において、これは、ベルクランク１５８が最大約５４度の移動角度で回転し得る事を意味する。これは、伝達ロッド１７８が設定された線形移動の最大量で常に移動し得る事を意味する。伝達リンク１８０の枢支ポイント２２６が重量調整の際に変化されるので、伝達リンク１８０は、同一の最大角度または最大角範囲で必ずしも回転しない。サスペンション６６が最高重量調整に設定される場合は、より大きい最大角範囲の回転を有し、サスペンション６６が最低重量調整に設定される場合は、より小さい最大角範囲の回転を有する。特に、伝達リンク枢支ピン２２６が伝達ロッド１７８に近接して位置する場合、伝達リンク１８０は、より大きい最大角範囲の回転を有する。ハンドル６４が軽量の着席者位置に位置するように、枢支ピン２２６が離れて移動する場合、伝達リンク１８０が回転し得る最大角範囲は減少される。この関係により、ダンパ２４０および第２ばね２０８は、サスペンション６６が高重量調整位置と比較して低重量調整位置に設定される場合、線形移動をより少なくするであろう。これらの特性は、選択された特定の重量調整設定によりサスペンション６６に対して異なる効果的なばね率および異なる効果的な減衰率を提供する。例えば、サスペンション６６の好ましい実施形態の高重量調整位置において、ダンパ２４０は、約１．５インチ（３８．１ｍｍ）の最大ストロークを有する。低重量調整位置において、ダンパ２４０は、約３／４インチ（１９．１ｍｍ）の最大ストロークを有する。座席サスペンション６６が軽量の着席者位置に設定される場合、ダンパ２４０が同じ時間により小さい距離を移動し得るので、ダンパ２４０の減衰力が低くなり、速度依存的であるので、よってダンパ２４０は、サスペンション６６が重量の着席者位置にある時より低い効果的な減衰率を有する。基礎に対するダンパ２４０の取り付け点は、枢支２１８上よりは他の所に位置し得るが、枢支２１８は、その位置で基礎に対する装着点が既に存在する事が基本的に便利である。結果として、枢支２１８は、（１）重量調整アーム２１５に対して枢支ポイントを固定および設置し、（２）ダンパ２４０に対する回動可能な取り付け点を固定および設置する２つの機能をする。

最大低重量位置と最大高重量位置との間にダンパ２４０が移動する長さの差の効率性に対する鍵は、ダンパ２４０が最大低重量調整設定と最大高重量調整設定との間に行う線形移動の比率である。特に、座席サスペンション６６は、低重量調整位置におけるダンパ２４０の最大ストロークによって分割される高重量調整位置におけるダンパ２４０の最大ストロークの所望比率を有するように構成される。ダンパ２４０の減衰率およびその物理的な最大ストロークまたは移動距離と共に、サスペンション６６の要素、即ち伝達リンク１８０、重量調整アーム２１５、および他の要素の長さの選択がこのような所望比率を提供するように選択される事が好ましい。

より簡単に言えば、所望比率を達成するために、サスペンションが最小重量位置に設定される場合にダンパ２４０が移動し得る距離に対するサスペンションが最大重量位置に設定される場合にダンパ２４０が移動し得る距離の比率およびダンパ２４０の減衰率は、サスペンション６６に作用する、座席にかかる質量に応じて比例変化する、座席操作者によって経験されるサスペンションの減衰率を保証するように選択される。この比率は、次式Ｒ=（１+３＊ｒ）／（３＋ｒ）によって表される事が好ましい。ここで、Ｒは、高重量着席者および低重量着席者間の質量の比率であり、ｒは、高重量および低重量位置における最大ダンパストロークの比率である。例えば、サスペンション６６の好ましい実施形態の上記式を使用する場合、サスペンション６６に対するパラメタは、座席にかかる６０ｋｇの質量に対する効果的なシステム減衰率が座席にかかる１２０ｋｇの質量に対するシステム減衰率の半分である事を保証するように一般に選択される。これらのパラメタは、サスペンションに作用する、座席にかかる質量およびシステム減衰率間で線形即ち比例関係を提供するように選択される事が好ましい。更に好ましい実施形態において、パラメタは、サスペンションに作用する、座席にかかる質量に対して線形に±１５パーセント内で変動するサスペンション６６のシステム減衰率を提供するように選択される。

本発明の特に好適な実施形態において、サスペンション６６は、最高重量着席者として１３０キログラムの着席者および最低重量着席者として５０キログラムの着席者を受容するように設計される。サスペンション６６が確実に重量１３０ｋｇ以上または５０ｋｇ以下である着席者を受容し得る場合、これらの重量は、座席サスペンション６６が着席者の振動を抑制する適切なレベルを提供し得る重量範囲の最大および最小を定義する。しかし、サスペンション６６に作用する力および座席にかかる質量間の比例関係を維持しながら、サスペンション６６に適用される力の大きさを変えるようにサスペンション６６を拡大・縮小する事によって、異なる範囲の着席者重量を受容するようにサスペンション６６の構造を変更する事が可能である。これは、動作機構またはベルクランク１５８の高さ、伝達リンク１８０および重量調整アーム２１５の長さ、ダンパ２４０の減衰率、および第１ばね１７０および第２ばね２０８の相互間のばね率のように、サスペンション６６の様々な要素の特性を変化させる事によって達成され得る。

サスペンションを利用するために、着席者は、座席５０に座る前に、第３ハンドル６４および重量調整アーム２１５を移動して、着席者の所望の重量調整位置に対応する位置において細長いノッチ１８６またはスロット１８７内に枢支ピン２２６を配置する。第３ハンドル６４は、以前説明した方法でハンドル６４を適切な位置に滑動または回転させる事によって配置される。

第３ハンドル６４が適切な位置に配置された後、着席者は、座席５０の座席クッション５４に座る事が出来る。着席者がその重量を座席クッション５４にかける時、座席フレーム７０およびシザーリンケージ１００は、図３および４に示されるように着席者の重量によって下方へ押圧される。座席フレーム７０の下向移動により、着席者の力をベルクランク１５８に伝達するベルクランクローラ１６６に対してクロスビーム１３４の下部リップ１３８が押され、よって枢支ロッド１６２に対してローラ１６６およびローラ支持体１６４またはローラアーム１６５が枢支される。支持体１６４のピボッティングは、座席底面６８の背面へプルアーム１６７またはプルロッド１６８を枢支する。この方向へのプルアーム１６７またはプルロッド１６８の移動は、プルアーム１６７またはプルロッド１６８に固定された第１ばね１７０の付勢に対抗し、よって予荷重をサスペンション６６に適用する。

図１２、１３および１５乃至１９を参照して、プルアーム１６７またはプルロッド１６８の移動により、伝達ロッド１７８が後方に移動され、よって伝達リンク１８０が枢支ピン２２６に対して枢支される。細長いノッチ１８６またはスロット１８７内における枢支ピン２２６の特定の位置に従い、枢支ピン２２６についての伝達リンク１８０の移動は、第２ばね２０８の付勢に抗してダンパ２４０を引いて所定量だけ延長する。例えば、上述したように、枢支ピン２２６がスロット１８６内において軽量の着席者位置に位置する場合、減少されたばね率が第２ばね２０８によって提供され、減少された減衰量がダンパ２４０によって提供されるように、ピン２２６は第２ばね２０８に隣接して位置する。あるいは、ピン２２６がばね２０８の反対側のノッチ１８６またはスロット１８７の高重量位置に位置する場合、伝達リンク１８０の任意の移動により第２ばね２０８によって供給されるばね率およびダンパ２４０によって提供される減衰率が大きくなる。特に、伝達リンク１８０が枢支または回転し得る程度は、ハンドル６４の位置によって決定される枢支ピン２２６の位置、即ちサスペンション６６の重量調整設定によって制限される。伝達リンク１８０は、現在の重量調整設定に適切なほど回転し、略線形の移動、即ちストレッチングを第２ばねに伝達し、ダンパ２４０のロッド２４８にシリンダ２４６から外側に延長させる。更に、各々の湾曲部２０２および２０３を有するトラック１９６の構成に基づいて、トラック１９６は、枢支ピン２２６に対する単なる円弧状または回転性方に伝達リンク１８０を導く事が出来る。特に、ピン２２６の位置に関係なく、トラック１９６の形態は、サスペンション６６の動作の際に伝達リンク１６０がピン２２６の周囲で回転する事でのみ移動する事を保証する。よって、トラック１９６の構成により、ダンパ２４０および第２ばね２０８によって発揮される全ての力が導かれてベルクランク１５８および座席フレーム７０の移動に表れる。

上述したように、第１ばね１７０は、予荷重をサスペンション６６に提供する。また、第１ばね１７０は、基本量の緩衝力を提供する。ばね１７０の特性は、最低重量着席者を支持する緩衝力の全部を提供し得るように選択される事が好ましい。また、第１ばね１７０は、サスペンションが設計された最低重量座席着席者と同じまたは略同等の重量を有する座席着席者が座席５０に座る場合、第２ばね２０８からの助力なく緩衝力の全部を提供するように選択される事が好ましい。従って、第２ばね２０８は、座席サスペンション６６が設計された最低重量と同じ重量を有する座席着席者に対していずれの緩衝力も提供しない。実際は、第２ばね２０８は、低重量座席着席者または操作者の場合に若干の緩衝力を提供する。しかし、この力の量は、出来る限り枢支ピン２２６を伝達リンク１８０に対する第２ばね２０８の取り付け点に近接させるように配置する事で最小化される。

適切な減衰率を提供するダンパ２４０の選択と同様に、両ばね１７０および２０８に対するばね率は、所望の緩衝ばね率を提供するように選択される。サスペンション６６の特に好適な実施形態において、ばね１７０および２０８は、座席にかかる低質量に対して１インチにつき３０ポンド（０．５３５ｋｇ／ｍｍ）、および高質量に対して１インチにつき５５ポンド（０．９８２ｋｇ／ｍｍ）、つまり約１乃至１．８‐１．９のサスペンションのばね率を提供するように選択される。しかし、高質量のばね率に対する低質量のばね率の比率は、着席者の重量が重い場合に増加される機械摩擦のような理想的な結果以下にオフセットするために±３０％ほど好適な比率と異なる場合がある。

上述されたサスペンション６６を採用する座席５０の好ましい実施形態に加えて、座席５０の他の変形が本発明の範囲内で考慮される。例えば、座席５０は、車両に対して座席５０およびサスペンションを垂直に移動するために、または特定の着席者に対して所望の地点に座席５０を位置させるために、高さ調整機構（図示せず）のような他の特性および機構を含み得る。更に、必要な強度および耐久性をサスペンション６６に提供するために、サスペンション６６の各要素が鋼またはアルミニウムのような金属からなる事が好ましいが、特に明記しない限り、プラスチックのような他の堅固な材料がサスペンション６６の各要素を形成するために使用される事が可能である。

また、図２５および２６に示されるように、サスペンション６６は、座席クッション４５４および背もたれ４５６を有する座席４５０に連結され得る。背もたれ４５６は、垂直部４５９内に移動可能に配置され、ブラケット４６２によって背もたれ４５６に連結される第１ローラ４６０によって垂直部４５９を有する支持体４５８に移動可能に連結される。座席クッション４５４は、座席クッション４５４上のステー４６６に枢支可能に連結し、座席クッション４５４上のステー４６６および垂直部４５９間で延長されるスイングアーム４６４によって垂直部４５９に連結されて、支持体４５８に位置するサスペンション６６の上で停止される。垂直部４５９に対する座席４５０の位置は、傾斜レバーアーム４７２を有する座席クッション４５４に隣接した背もたれ４５６上のブラケット４７０に固定された第２ローラ４６８の係合によって制御される。傾斜レバーアーム４７２は、ばね１７０および伝達ロッド１７８に連結されるサスペンション６６の垂直部４５９およびプルロッド１６８間で連結される。枢支ピン２２６の位置は、重量調整機構２１４並びに位置決めおよび固定機構２３０を利用してリンク１８０のスロット１８７内で調整され得る。

個人が座席４５０に座るときに、着席者の重量によって、第２ローラ４６８が垂直部４５９の方へ後方に傾斜レバーアーム４７２を押圧するように、垂直部４５９に沿って下方へ座席４５０が移動する。この方向へのレバーアーム４７２の移動は、第２ばね２０８およびダンパ２４０（本実施形態において図示せず）を作動させる第１ばね１７０、伝達ロッド１７８および伝達リンク１８０の結果的な移動が座席４５０の下向き移動に対抗するように、同様に後方にプルロッド１６８を移動させる。

本発明のさらに別の実施形態において、サスペンション６６は、座席５０の背もたれ５６に位置し得る。この実施形態の配置は、図２７乃至２９に示される。ここで、サスペンション６６は、サスペンション６６の要素が座席５０用支持体４５８の略垂直部４５９に固定するように配置される。プルロッド１６８は、垂直部４５９に対する座席４５０の下向き移動が第２ばね２０８およびダンパ２４０（本実施形態において図示せず）を作動させる第１ばね１７０および伝達ロッド１７８を引く事によりサスペンション６６を作動させるように、垂直部４５９に対して背もたれ４５６と移動するブラケット４７４によって背もたれ４５６に装着される。座席４５０および特に背もたれ４５６は、図２８に示される２つのローラ／スイングアーム案内機構４７６、または図２９に示される４つのローラ案内機構４７８を用いるような、従来の方法で垂直部４５９に連結され得る。

前述の記載および図面が詳細に本発明の一つ以上の実施形態を図と共に説明したが、本発明の精神および範囲から逸脱することのない大きく異なっている実施形態および応用と同様に多くの修正および構造を提案するという事が、本発明の分野における当業者に理解されよう。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲および適用可能な従来技術の範囲のみによって限定されることが意図されている。

本発明によって構成された座席サスペンションを備えている車両座席の等角図である。 サスペンションの第１実施形態の等角図である。 延長位置の図１のサスペンションに連結された座席フレームおよびサスペンションベースの側平面図である。 折られた位置の図１の座席フレーム、サスペンションベースおよびサスペンションの側平面図である。 図１のサスペンションから離脱された座席フレームの一部切欠側平面図である。 図１のサスペンションに部分的に係合する座席フレームの一部切欠側平面図である。 図１のサスペンションに係合する座席フレームの一部切欠側平面図である。 図１のサスペンションベースおよびサスペンションの等角図である。 図１のサスペンションおよびサスペンションベースの平面図である。 図９のサスペンションの一部切欠等角図である。 図９の座席サスペンションの重量調整機構の一部切欠等角図である。 高重量着席者位置の重量調整機構を有する図９の座席サスペンションの一部切欠平面図である。 低重量着席者位置の重量調整機構を有する図９の座席サスペンションの一部切欠平面図である。 本発明の座席サスペンションの第２実施形態を含む座席の等角図である。 本発明の座席サスペンションの第２実施形態の等角図である。 高重量着席者位置の図１５のサスペンションの平面図である。 折られた位置の図１６のサスペンションの平面図である。 低重量着席者位置の図１５のサスペンションの平面図である。 折られた位置の図１８のサスペンションの平面図である。 図１９の線２０−２０に沿った円形の横断面図である。 図１６の線２１−２１に沿った一部切欠横断面図である。 図１５の線２２−２２に沿った一部切欠横断面図である。 図１５の線２３−２３に沿った一部切欠横断面図である。 座席フレームに固着された図１５の線２４−２４に沿った一部切欠横断面図である。 垂直に移動可能な座席に固着された本発明の座席サスペンションの概略等角図である。 図２５の座席および座席サスペンションの概略側平面図である。 座席の背もたれに位置する本発明の座席サスペンションの概略等角図である。 図２７の背もたれ装着のサスペンションの第１実施形態の概略側平面図である。 図２７の背もたれ装着のサスペンションの第２実施形態の概略側平面図である。

Claims (40)

1. ａ）背もたれ部（５５）と、
   ｂ）前記背もたれ部（５５）に連結され、かつ、サスペンションベース（６８）および座席フレーム（７０）を有する座席部（５４）と、
   ｃ）前記背もたれ部（５５）または前記座席部（５４）のいずれかに配置されるサスペンション（６６）と
   を備える車両用座席（５０）であって、
   前記サスペンション（６６）は、
   ｉ）前記座席（５０）に係合する動作機構（１５８）と、
   ｉｉ）前記動作機構（１５８）と、前記動作機構（１５８）から離間する第１アンカー（１７２）とを連結する第１力供給部材（１７０）と、
   ｉｉｉ）前記動作機構（１５８）と連結する伝達リンク（１８０）と、
   ｉｖ）前記伝達リンク（１８０）と第２アンカー（２１２）とを連結する第２力供給部材（２０８）と、
   ｖ）前記動作機構（１５８）と前記第２力供給部材（２０８）との間において前記伝達リンク（１８０）に対して移動可能に連結する調整機構（２１４）であって、前記調整機構（２１４）は前記伝達リンク（１８０）と係合する枢支ピン（２２６）を有し、前記枢支ピン（２２６）は前記伝達リンク（１８０）に対して前記枢支ピン（２２６）の位置を変えるべく前記伝達リンク（１８０）に沿って移動可能である、調整機構（２１４）と
   を備える車両用座席（５０）。
2. 前記サスペンション（６６）は、前記座席部（５４）に配置される、請求項１に記載の座席（５０）。
3. 前記伝達リンク（１８０）と前記調整機構（２１４）とを連結する減衰率無調整ダンパ（２４０）を更に備える、請求項１に記載の座席（５０）。
4. 前記調整機構（２１４）は、前記座席（５０）にかかる質量に比例して前記サスペンション（６６）の予荷重、ばね率、および減衰率を変化させるべく移動可能である、請求項３に記載の座席（５０）。
5. 前記サスペンション（６６）は、前記動作機構（１５８）と前記伝達リンク（１８０）とを連結する伝達ロッド（１７８）を備える、請求項１に記載の座席（５０）。
6. 前記伝達リンク（１８０）と前記調整機構（２１４）とを連結する無調整ダンパ（２４０）を更に備える、請求項５に記載の座席（５０）。
7. 前記ダンパ（２４０）は、前記第２力供給部材（２０８）から離間する位置において前記伝達リンク（１８０）と連結する、請求項６に記載の座席（５０）。
8. 前記調整機構（２１４）は、
   座席（５０）の外部に配置されるハンドル（６４）と、
   前記ハンドル（６４）と、前記ハンドル（６４）から離間する枢支（２１８）と、前記ハンドル（６４）に対向する前記枢支ピン（２２６）とに連結する重量調整アーム（２１５）と
   を備える、請求項１に記載の座席（５０）。
9. 前記第２力供給部材（２０８）にほぼ対向する伝達リンク（１８０）と、前記枢支（２１８）とに連結されるダンパ（２４０）を更に備える、請求項８に記載の座席（５０）。
10. 前記枢支ピン（２２６）は、前記伝達リンク（１８０）上の円弧状表面（１８６）に係合する、請求項８に記載の座席（５０）。
11. 前記円弧状表面（１８６）は、前記伝達リンク（１８０）に配置されるスロット（１８７）によって形成される、請求項１０に記載の座席（５０）。
12. 前記伝達リンク（１８０）は、枢支ピン（２２６）から離間して前記座席部（５４）に連結されたサスペンションベース（６８）上に形成されたトラック（１９６）にスライド可能に保持されて、枢支ピン（２２６）まわりの伝達リンク（１８０）の 回転移動を制限するガイドピン（１９２）を備える、請求項８に記載の座席（５０）。
13. 前記ハンドル（６４）は、前記サスペンションベース（６８）に配置された複数対の位置決めノッチ（２３３）と係合して、前記枢支ピン（２２６）を伝達リンク（１８０）に対する所望の位置に位置決めする、請求項８に記載の座席（５０）。
14. 前記ハンドル（６４）は、前記複数対のノッチ（２３３）の一対と係合し、第３のばね（２３６）によって解除可能に付勢される、請求項１３に記載の座席（５０）。
15. 前記ハンドル（３５２）は、
    前記重量調整アーム（２１５）と係合するネジ（３４８）と、
    前記ネジ（３４８）を前記重量調整アーム（２１５）に対向して支持するブラケット（３３２）と
    を備える、請求項８に記載の座席（５０）。
16. 前記重量調整アーム（２１５）は、前記枢支ピン（２２６）に対向して前記重量調整アーム（２１５）に固定されるインジケータ（３３８）を備える、請求項１５に記載の座席（５０）。
17. 前記座席部（５４）は、前記動作機構（１５８）と係合するクロスメンバー（１３４）を備える、請求項１に記載の座席（５０）。
18. 前記動作機構（１５８）はベルクランク（１５８）である、請求項１７に記載の座席（５０）。
19. 前記クロスメンバー（１３４）は、前記座席部（５４）に対向して配置された一対のリンク組立体（１００）の間に固定され、前記座席部（５４）のサスペンションベース（６８）と座席フレーム（７０）とを連結する、請求項１７に記載の座席（５０）。
20. 前記リンク組立体（１００）は、シザー機構（９８）である、請求項１９に記載の座席（５０）。
21. 前記座席フレーム（７０）は、前記クロスメンバー（１３４）の対向端部と回転可能に係合する一対のシャフト（１４２）を含む、請求項１９に記載の座席（５０）。
22. 前記シャフト（１４２）は、前記クロスメンバー（１３４）の対向端部に配置されかつ前記座席フレーム（７０）と係合する一対のタブ（１４４）によって前記クロスメンバー（１３４）と係合して維持される、請求項２１に記載の座席（５０）。
23. 前記シャフト（１４２）は、前記座席フレーム（７０）上のストップ（１４８）周辺において前記サスペンションベース（６８）に解除可能に固定された一対のケーブル（１５０）によって前記クロスメンバー（１３４）と係合して維持される、請求項２１に記載の座席（５０）。
24. 前記シャフト（１４２）は、前記クロスメンバー（１３４）の対向端部に配置される受容カップ（１４０）によって前記クロスメンバー（１３４）と係合して維持される、請求項２１に記載の座席（５０）。
25. 前記第１力供給部材（１７０）および前記第２力供給部材（２０８）は、ばね（１７０、２０８）である、請求項１に記載の座席（５０）。
26. 前記動作機構（１５８）に連結しかつ前記座席部（５４）と係合するリンケージ（４７２）を更に備える、請求項１に記載の座席（５０）。
27. 前記座席（５０）は、前記リンケージ（４７２）と係合するローラ（４６８）を備える、請求項２６に記載の座席（５０）。
28. 前記リンケージ（４７２）は傾斜レバーアーム（４７２）である、請求項２６に記載の座席（５０）。
29. 前記伝達リンク（１８０）と前記座席（５０）との間に延びる案内機構（１９２、１９６）を更に備え、前記案内機構（１９２、１９６）は、前記伝達リンク（１８０）に沿う前記枢支ピン（２２６）の位置にかかわらず、前記枢支ピン（２２６）まわりの前記伝達リンク（１８０）の回転移動を制限するべく使用される、請求項１に記載の座席（５０）。
30. 前記案内機構（１９２、１９６）は、
    ａ）前記伝達リンク（１８０）と連結するピン（１９２）と、
    ｂ）前記サスペンションベース（６８）上に配置されて前記ピン（１９２）と係合する溝（１９６）と
    を備える、請求項２９に記載の座席（５０）。
31. 前記溝（１９６）は、
    第１半径を有する第１円弧状部（２０２）と、
    第１半径とは異なる第２半径を有する第２円弧状部（２０３）と
    を備える、請求項３０に記載の座席（５０）。
32. ａ）背もたれ部（５５）と、
    ｂ）前記背もたれ部（５５）に連結され、かつ、サスペンションベース（６８）および座席フレーム（７０）を有する座席部（５４）と、
    ｃ）前記背もたれ部（５５）または前記座席部（５４）のいずれかに配置されるサスペンション（６６）と
    を備える車両用座席（５０）であって、
    前記サスペンション（６６）は、
    ｉ）前記サスペンションベース（６８）に固定され、かつ、前記座席部（５４）の前記フレーム（７０）と係合する動作機構（１５８）と、
    ｉｉ）前記動作機構（１５８）と、前記動作機構（１５８）から離間する第１アンカー（１７２）とを連結する第１ばね（１７０）と、
    ｉｉｉ）前記動作機構（１５８）と連結する伝達リンク（１８０）と、
    ｉｖ）前記伝達リンク（１８０）と第２アンカー（２１２）とを連結する第２ばね（２０８）と、
    ｖ）前記動作機構（１５８）と前記第２ばね（２０８）との間において、前記伝達リンク（１８０）に対して移動可能に連結する調整機構（２１４）であって、前記調整機構（２１４）は前記伝達リンク（１８０）と係合する枢支ピン（２２６）を有し、前記枢支ピン（２２６）は前記伝達リンク（１８０）に対して前記枢支ピン（２２６）の位置を変えるべく前記伝達リンク（１８０）に沿って移動可能である、調整機構（２１４）と、
    ｖｉ）前記伝達リンク（１８０）と前記調整機構（２１４）とを連結する減衰率無調整ダンパ（２４０）であって、
    前記座席（５０）の外部に配置されるハンドル（６４）と、
    前記ハンドル（６４）と、前記ハンドル（６４）に対向する前記枢支ピン（２２６）とに連結する重量調整アーム（２１５）と
    を有する減衰率無調整ダンパ（２４０）と
    を備える車両用座席（５０）。
33. 前記伝達リンク（１８０）と前記座席（５０）との間に延びる案内機構（１９２、１９６）を更に備え、前記案内機構（１９２、１９６）は、前記伝達リンク（１８０）に沿う前記枢支ピン（２２６）の位置にかかわらず、前記枢支ピン（２２６）まわりの前記伝達リンク（１８０）の回転移動を制限するべく使用される、請求項３２に記載の座席（５０）。
34. 前記調整機構（２１４）は、前記座席（５０）にかかる質量に比例して前記サスペンション（６６）に対する予荷重、ばね率、および減衰率を変化させるべく移動可能である、請求項３２に記載の座席（５０）。
35. 座席（５０）にかかる質量に比例してサスペンション（６６）の予荷重、ばね率、および減衰率を変化させる座席用サスペンション（６６）であって、
    ｉ）前記座席（５０）の座席部（５４）または背もたれ部（５５）と係合する動作機構（１５８）と、
    ｉｉ）前記動作機構（１５８）と前記座席（５０）とを連結する第１ばね（１７０）と、
    ｉｉｉ）前記動作機構（１５８）と一端で連結する伝達リンク（１８０）と、
    ｉｖ）前記動作機構（１５８）に対向する前記伝達リンク（１８０）と前記座席（５０）とに連結する第２ばね（２０８）と、
    ｖ）前記座席（５０）に対して移動可能に連結し前記動作機構（１５８）と前記第２ばね（２０８）との間において前記伝達リンク（１８０）と係合する調整機構（２１４）であって、前記調整機構（２１４）は、前記伝達リンク（１８０）と係合する枢支ピン（２２６）を有し、前記枢支ピン（２２６）は前記伝達リンク（１８０）に対して前記枢支ピン（２２６）の位置を変えるべく前記伝達リンク（１８０）に沿って移動可能である、調整機構（２１４）と、
    ｖｉ）前記伝達リンク（１８０）に連結する第１端部と前記調整機構（２１４）に連結する第２端部とを有する減衰率無調整ダンパ（２４０）と
    を備えるサスペンション（６６）。
36. 前記サスペンション（６６）は、前記座席（５０）の座席部（５４）に配置される、請求項３５に記載のサスペンション（６６）。
37. 前記サスペンション（６６）は、前記座席（５０）の背もたれ部（５５）に配置される、請求項３５に記載のサスペンション（６６）。
38. 前記サスペンション（６８）は、前記座席（５０）が垂直移動可能に連結するサポート（４５８）上に配置される、請求項３５に記載のサスペンション（６６）。
39. 前記枢支ピン（２２６）は、前記伝達リンク（１８０）の曲面（１８６）と係合する、請求項３５に記載のサスペンション（６６）。
40. 前記枢支ピン（２２６）は、前記曲面（１８６）の一方の軽量着席者位置と、前記曲面（１８６）の他方の重量着席者位置との間を移動可能である、請求項３９に記載のサスペンション（６６）。

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