JPH0757584B2 - 車両用シートのエアサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にトラックやオフロ
ード車等の車両用シートのエアサスペンション装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の車両用シートのエアサ
スペンション装置は、ロアフレームと、この上方に配し
シートクッションを支持するアッパーフレームとの間
に、リンク機構と空気ばねを設け、この空気ばねの内部
作用圧力でアッパーフレーム上のシートクッションに生
じる荷重を支持するようにしている。

【０００３】また、着座する人の体重いかんにかかわら
ず静止状態ではシートクッションを設定基準高さに維持
し、しかも走行中の振動に応じ適当なサスペンションス
トロークを確保して最適なクッション性能を得るよう
に、空気ばねの内部空気圧を自動制御するようにしてい
る。

【０００４】この代表的な車両用シートのエアサスペン
ション装置としては、例えば特開昭５４−９７９２４号
公報に示されているようなものがある。これを第１３図
及び第１４図により簡単に説明する。図中１は車両の床
上に固定される枠状のロアフレーム、２はこのロアフレ
ーム１の上方に配し車両用シートのシートクッション
（図示せず）を支持する枠状のアッパーフレームであ
る。このアッパーフレーム２とロアフレーム１との間に
該アッパーフレーム２を上下動可能に支持するリンク機
構３が組み付けられている。

【０００５】このリンク機構３は、それぞれ左右一対ず
つのリンクバー３ａ，３ｂを枢支ピン３ｃでＸ状に枢着
すると共に、これらリンクバー３ａ，３ｂの各上下端に
それぞれ左右に亘る連結シャフト３ｄ，３ｅを設け、こ
れら前方に配する上下の連結シャフト３ｄの両端は前記
アッパーフレーム２とロアフレーム１の左右枠部材の前
端寄りに回動可能に連結し、後方に配する連結シャフト
３ｅの両端はアッパーフレーム２とロアフレーム１の左
右枠部に転動コロ３ｆを介し前後動可能に摺合してい
る。

【０００６】また、前記ロアフレーム１とアッパーフレ
ーム２間には空気ばね５が設けられ、この空気ばね５の
内部作用圧でシートクッションからアッパーフレーム２
にかかる荷重を支えている。この空気ばね５にコンプレ
ッサー等の給気源（図示せず）から給気させたり該空気
ばね５内部の空気を排気したりする給・排気弁６が、ロ
アフレーム１にブラケット９を介し取付け固定されてい
る。この給・排気弁６は図１４に示す如く一個のケーシ
ングに常閉式の給気弁と排気弁とを内蔵した構成で、そ
の給気弁と排気弁との弁棒７，８が所定の間隔を存して
並列的に突出され、その弁棒７，８が個々に押し込めら
れることにより給気弁及び排気弁が開き、その押し込み
力を解除すると、内蔵した弁ばねの付勢によりそれぞれ
閉弁状態に自動復帰する。

【０００７】この給・排気弁６を開閉せしめる弁切替機
構として一個のカム１０が備えられている。このカム１
０は第１２図に示す如く一枚の略扇形板状をなし、この
前端側頂角部と反対の後端側上下部に盛り上がったカム
面１０ａ，１０ｂを有している。このカム１０が前端部
頂角部を前記リンク機構３の前側下端の連結シャフト３
ｄに回動可能に嵌合して取付けられている。このカム１
０の途中にはシャフト３ｄを中心とする円弧状の長穴１
０ｃが設けられ、この長穴１０ｃにリンクバー３ａから
突設したピン１２が遊嵌されている。このピン１２がリ
ンクバー３ａと一緒に上下動し、そのピン１２が長穴１
０ｃ内での空走距離ｘを過ぎるとカム１０が連動して上
下に回動するようになっている。

【０００８】このような構成の車両用シートのエアサス
ペンション装置では、体重の重い着座者が座ると、シー
トクッションが予め設定した基準高さから下降し、これ
に伴い第１４図の状態からリンクバー３ａがピン１２と
共に下方に回動し、そのピン１２が長穴１０ｃ内での空
走距離ｘ以上に回動すると、カム１０が連動して押し下
げ回動せしめられる。これで上部のカム面１０ａが給・
排気弁６の弁棒７を押し込んで給気弁を開き、給気源か
らの圧縮空気を空気ばね５に供給し、この空気ばね５の
内部作用圧の増加によりアッパーフレーム２を押し上げ
てシートクッションを上昇させる。この上昇中には弁棒
７がカム面１０ａに押し込められたままで、直ぐに給気
弁が閉じることなく、リンクバー３ａと共にピン１２が
上昇して長穴１０ｃ内の空走距離ｘをすぎてからカム１
０が連動して上方に回動し、この上部のカム面１０ａが
弁棒７から外れて給気弁が閉じ、空気ばね５への給気が
止まってシートクッションが設定基準高さに復帰保持さ
れる。

【０００９】また、前記着座者が座席から離れると、空
気ばね５の内部作用圧によりシートクッションが設定基
準高さから逆に上昇し、これに伴い第１４図の状態から
リンクバー３ａとピン１２と共にカム１０が連動して上
方に回動し、そのピン１２が前記空走距離ｘ以上に回動
すると、この下部のカム面１０ｂが給・排気弁６の弁棒
８を押し込んで排気弁を開き、空気ばね５内の圧縮空気
を排出する。これで空気ばね５の内部作用圧が減少して
シートクッションが下降する。この下降中には弁棒８が
カム面１０ｂに押し込められたままで、直ぐに排気弁が
閉じることなく、リンクバー３ａと共にピン１２が下降
して長穴１０ｃ内の空走距離ｘを過ぎてからカム１０が
下方に回動し、その下部のカム面１０ｂが弁棒８から外
れて排気弁が閉じ、空気ばね５内からの排気が止まって
シートクッションが設定基準高さに復帰保持される。

【００１０】つまり、この車両用シートのエアサスペン
ション装置では、シートクッションが設定基準高さから
下降或いは上昇すると、これにリンク機構３のリンクバ
ー３ａを介してピン１２が上下動し、このピン１２がカ
ム１０の長穴１０ｃ内での空走距離ｘを過ぎると、その
ピン１２にカム１０が連動して空気ばね５の給・排気弁
６を動作せしめる構成である。逆に言えばシートクッシ
ョンが設定基準高さから前述の空走距離ｘに見合った範
囲内で上下動しても、空気ばね５は制御されない所謂不
感帯域として設定され、その上下の不感帯域ではサスペ
ンション装置本来の働きである緩衝動作を行い、その上
下の不感帯域を越えると、空気ばね５を制御してシート
クッションを設定基準高さに戻す構成である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した構
成の従来の車両用シートのエアサスペンション装置で
は、シートクッションの設定基準高さから上方及び下方
のそれぞれの不感帯域がピン１２と長穴１０ｃとの空走
距離ｘにより定められ、上下の不感帯域を個々に調整す
ることはできない。

【００１２】つまり、ピン１２と長穴１０ｃとの寸法関
係を変更しただけでは、設定基準高さから上方の不感帯
域を下方の不感帯域に関係なく狭めたり広げたり、或い
は下方の不感帯を上方の不感帯域に関係なく狭めたり広
げたりする設定はできず、両者略等しく変化してしま
う。そうかと言って、カム１０の上下のカム面１０ａ，
１０ｂ間の距離を前記空走距離ｘと関係なく変更する
と、シートクッションが上下の不感帯域を越えた場合に
設定基準高さに復帰できない不都合が生じる。上下の不
感帯域はそのどちらか一方を設定すると他方も決まって
しまうと言った如く設計の自由度が少ない。

【００１３】このために、車両の種類や走行状態などの
多種多様な諸条件或いは運転者の好み等に応じ、それぞ
れに最適なクッション作用を得るような上下の不感帯域
の個々の自由な設定ができず、着座者に不快感や疲労感
を与える場合がある。

【００１４】例えば、トラックやオフロード車など悪路
走行中には路面の凹凸による振動や衝撃がシートに伝わ
るが、その際に下から突き上げるような力、所謂底突き
（ボトミング）が発生すると、着座者は特に不快を感じ
疲労が増長する。これを設定基準高さ並びに上方の不感
帯域の幅を変えずに軽減するには、下方の不感帯域の幅
を独自に広く設定しなければならないが、そのような調
整が出来ない問題がある。

【００１５】また一方、カム１０が排気弁及び給気弁を
開くまでの上下の不感帯域は前述の如くピン１２と長穴
１０ｃとの間の空走距離ｘにより定められているが、そ
のピン１２の空走距離ｘ分の移動はシートクッションの
設定基準高さからの上下動に伴うリンクバー３ａの上方
及び下方への所定の回動（角度変化θ）である。しかし
ながら、シートクッションの設定基準高さからの上下動
距離Ｈとリンクバー３ａの上下の角度変化θとは完全に
比例関係ではなく、リンクバー３ａの長さをＬとする
と、 θ＝２× sin^-1（Ｈ／Ｌ） と言った正弦曲線を描く関係にある。

【００１６】このため、リンクバー３ａの長さとシート
クッションの基準高さとの選定によっては、リンクバー
３ａの上下の角度変化θ（空走距離ｘ）によるシートク
ッションの上方の不感帯域と下方の不感帯域とが互いに
大幅に相違する事態が生じる。つまり、設定基準高さか
らカム１０が排気弁を開くまでのシートクッションの上
昇距離と、カム１０が給気弁を開く間でのシートクッシ
ョンの下降距離とが互いに異なってしまう場合があり、
その修正ができない。

【００１７】こうした場合、例えばボトミング（底突
き）を極力避けるため、下方の不感帯域を適度に広くと
るべく空走距離ｘを定めると、上方の不感帯域が狭くな
りすぎたり逆に必要以上に広くなりすぎたりする。その
上方の不感帯域が狭すぎると、頻繁に排気弁の開閉動作
が繰り返され、シートクッションが設定基準高さより徐
々に低くなって給気が行われるまで復帰できない事態が
起きたり、排気弁が短期間で激しく摩耗してしまったり
する問題がある。また逆に上方の不感帯域が必要以上に
広すぎると、体重の重い人が座った後は空気ばねの高い
内圧によりシートクッションが高位置に上昇したままと
なり、次に軽い人が座る場合に設定基準高さに戻らない
などの不都合が生じる。なお、特開平４−２７６２８号
公報に記載されているエアサスペンションのように、排
気弁用の排気カムと給気弁用の給気カムをそれぞれクッ
ションフレーム側に取付けると共に、これら双方のカム
にそれぞれ作動棒を設け、シートクッションの高さに応
じてＸリンクの自由リンク軸が所定の位置を越えた時に
始めて上記作動棒を介して上記カムが動くように構成し
たものが提案されている。すなわち、シートクッション
が設定基準高さよりも高くなった時に排気カムが動いて
排気弁を開弁させかつ基準高さに下降復帰するまでは排
気弁を開弁させておき、逆に、シートクッションが設定
基準高さよりも低くなった時には給気カムが動いて給気
弁を開弁させかつ基準高さに上昇復帰するまではこの給
気弁を開弁させておくようにしている。従ってこの場
合、排気弁あるいは給気弁が一旦開弁した後の復帰動作
中はカムが開弁位置に止まっている必要がある。 しかし
ながら上記従来技術（特開平４−２７６２８号公報）の
カム構造では、復帰動作中にカムを止めておく手段がな
いため振動等の何らかの外的要因によってカムが閉弁方
向に動いてしまうことが考えられ、基準高さに確実に復
帰させることに支障がでることがある。しかもこの従来
技術は、給気弁を閉弁させるタイミングを変えるように
しているため、復帰動作が終了した時点での空気ばねへ
の給気量の多少に応じて基準高さ自体が変化してしま
い、本来の基準高さを維持できないこともきわめて問題
である。また、この従来技術では上昇側と下降側の不感
帯域を各々独立して簡単に変更することに困難を伴う。

【００１８】本発明は前記事情に鑑みなされ、その目的
とするところは、そのシートクッションの設定基準高さ
から上方及び下方それぞれの不感帯域を、狭すぎたり必
要以上に広すぎたりしない範囲で、個々に自由に設定す
ることができて、シートクッションを着座者の体重等に
かかわらずシートクッションを常に効率良く設定基準高
さに復帰維持できると共に、車両の種類や走行状態など
の多種多様な諸条件或いは運転者の好み等に応じ、それ
ぞれ最適なクッション作用が得られるように設定が可能
で、走行振動による着座者の不快感や疲労感を軽減でき
る車両用シートのエアサスペンション装置を提供するこ
とにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用シートの
エアサスペンション装置は、前記目的を達成するため
に、ロアフレームと、このロアフレームの上方に配され
車両用シートのシートクッション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アッパーフレームを
上下動可能に支持するリンク機構と、前記アッパーフレ
ームに生じる荷重を支える空気ばねと、前記空気ばねに
給気源から給気させたり該空気ばね内部から排気したり
する常閉式の給・排気弁と、前記シートクッションの上
下動に連動して前記給・排気弁を選択的に開く弁切替機
構とを備え、この弁切替機構による給・排気弁の開閉に
より空気ばね内圧を制御してシートクッションを設定基
準高さに復帰せしめる構成で、

【００２０】且つ前記弁切替機構は、前記シートクッシ
ョンの上下動に伴い前記給・排気弁を支持する部材と相
対変位を生じるリンク機構のシャフトに各々騎乗状態に
係合させることで上記シャフトと常時連動するように取
付けた給気用カムと排気用カムとよりなり、この給気用
カムはシートクッションの設定基準高さからの下降に伴
い一方向に所定距離以上移動すると前記給気弁の弁棒を
押し込んで開弁させる段状カム面を有すると共に、その
開弁後は前記給気弁の弁棒を押し込んだままこの弁棒の
先端部を入り込ませてシートクッションが設定基準高さ
に上昇復帰するまで開弁状態を維持しながら他方向に復
帰移動させる溝状ガイド部を上記段状カム面に隣接して
設けた構成で、前記排気用カムはシートクッションの設
定基準高さからの上昇に伴い他方向に所定距離以上移動
すると前記排気弁の弁棒を押し込んで開弁させる段状カ
ム面を有すると共に、その開弁後は前記排気弁の弁棒を
押し込んだままこの弁棒の先端部を入り込ませてシート
クッションが設定基準高さに下降復帰するまで開弁状態
を維持しながら一方向に復帰移動させる溝状ガイド部を
上記段状カム面に隣接して設けたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】前記構成の車両用シートのエアサスペンション
装置によれば、シートクッションと共にアッパーフレー
ムがリンク機構を介し上下動すると、弁切替機構の給気
用カムと排気用カムとが給・排気弁と相対変位を生じる
ように往復動する。この際、シートクッションの上下動
が設定基準高さからある範囲以内であれば、即ち給気用
カムと排気用カムとが一方向或いは他方向に所定距離以
上に移動しなければ、その排気用カムと給気用カムの段
状カム面に給・排気弁のいずれの弁棒も押し込められ
ず、その給・排気弁が閉じたままで、空気ばねに対する
給・排気が一切行われない所謂不感帯域となって、その
空気ばねがシートクッションの上下振動の緩衝を行う。

【００２２】ここで体重の重い人が座るなどして、シー
トクッションが設定基準高さから前述の不感帯域を越え
て下降すると、これに伴い給気用カムが一方向に所定距
離以上移動して、この段状カム面で給気弁の弁棒を押し
込んで開弁させる。これで給気源からの圧縮空気が空気
ばねに供給され、この空気ばねの内部作用圧が増加して
アッパーフレームを押し上げ、シートクッションを上昇
復帰させる。

【００２３】その開弁後のシートクッションの上昇復帰
中には、給気用カムがガイド部で弁棒を押し込んだまま
給気弁を開いた状態を維持しながら他方向に復帰移動す
る。その間、給気源から圧縮空気が空気ばねに供給し続
けられる。そして、シートクッションが空気ばねにより
押し上げられて設定基準高さまで上昇すると、給気用カ
ムのガイド部から弁棒が外れて自己付勢力により突出動
作し、これで給気弁が閉じ、空気ばねへの圧縮空気の供
給が止まってシートクッションが元の設定基準高さに復
帰保持される。

【００２４】逆に、シートクッションが設定基準高さか
ら前述の不感帯域を越えて上昇すると、これに伴い排気
用カムが他方向に所定距離以上移動して、この段状カム
面で排気弁の弁棒を押し込んで開弁させる。これで空気
ばね内の圧縮空気が排出され、この空気ばねの内部作用
圧が減少してアッパーフレームと共にシートクッション
が下降復帰する。

【００２５】その開弁後のシートクッションの下降復帰
中も、排気用カムがガイド部で弁棒を押し込んだまま排
気弁を開いた状態を維持しなが一方方向に復帰移動す
る。その間、空気ばね内の圧縮空気が排出し続けられ
る。そして、シートクッションが設定基準高さまで下降
すると、排気用カムのガイド部から弁棒が外れて自己付
勢力により突出動作し、これで排気弁が閉じ、空気ばね
内からの排気が止まってシートクッションが元の設定基
準高さに復帰保持される。

【００２６】こうした構成の車両用シートのエアサスペ
ンション装置においては、弁切替機構として給気弁と排
気弁との各々専用の給気用カムと排気用カムとを備えて
いるので、その給気用カムと排気用カムとの各々の段状
カム面の長さをそれぞれ独自に選定することで、シート
クッションが設定基準高さから下降して給気用カムが給
気弁を開く間での距離（下方の不感帯域）と、シートク
ッションが設定基準高さから上昇して排気用カムが排気
弁を開く間での距離（上方の不感帯域）とを各々個々に
狭めたり広げたり自由に設定することが可能となる。し
かもその給気用カムと排気用カムとの各々の段状カム面
の長さを互いに異なる状態に選定しても、その給気用カ
ムと排気用カムとは、いずれも給気弁或いは排気弁を一
度開いた後、その弁棒をガイド部で押し込んだまま開弁
状態を維持しながら元の位置に復帰移動してから閉弁動
作させるので、何ら問題なくシートクッションを確実に
設定基準高さに復帰保持できるようになる。

【００２７】このために、シートクッションの設定基準
高さから上方及び下方それぞれの不感帯域を、狭すぎた
り必要以上に広すぎたりしない範囲で、個々に自由に設
定することができて、シートクッションを着座者の体重
等にかかわらずシートクッションを常に効率良く設定基
準高さに復帰維持できると共に、車両の種類や走行状態
などの多種多様な諸条件或いは運転者の好み等に応じ、
それぞれ最適なクッション作用が得られるように設定が
可能で、走行振動による着座者の不快感や疲労感を軽減
できるようになる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１２に
より説明する。なお、図中図１３及び図１４に示した構
成と重複するものには同一符号を付して説明の簡略化を
図る。

【００２９】まず、図３は車両用シートのエアサスペン
ション装置の一部断面した側面図で、従来と略同様に車
両の床Ａ上に固定されるロアフレーム１と、このロアフ
レーム１の上方に配し車両用シートのシートクッション
（図示せず）を支持するアッパーフレーム２と、前記ロ
アフレーム１に対しアッパーフレーム２を上下動可能に
支持するリンク機構３と、前記アッパーフレーム２に生
じる荷重を支える空気ばね５と、前記空気ばね５にコン
プレッサー等の給気源（図示せず）から給気させたり該
空気ばね５内部の空気を排気したりする給・排気弁１６
と、前記シートクッションが設定基準高さから上下動し
て所定の不感帯域を越えると前記給・排気弁１６を選択
的に開いて空気ばね５の内圧を制御することにより該シ
ートクッションを設定基準高さに復帰せしめる弁切替機
構３０とが備えられている。なお、このエアサスペンシ
ョン装置では前記ロアフレーム１とアッパーフレーム２
との間に介在してショックアブソーバ１１が備えられて
いている。

【００３０】前記給・排気弁１６は図１及び図２に示す
如く一個のケーシングに常閉式の給気弁と排気弁とを内
蔵した構成で、その給気弁の弁棒１７がケーシングの右
側面の後端寄り部から突出され、排気弁の弁棒１８がケ
ーシングの左側面の前端寄りから突出され、それらの弁
棒１７，１８が個々に押し込められることにより給気弁
及び排気弁が開き、その押し込み力を解除すると弁ばね
の付勢により各々閉弁状態に自動復帰する。

【００３１】この給・排気弁１６はシートクッションの
上下動に伴い互いに相対的に変位を生じる２つの部材の
一方に取付固定されている。即ち、図１乃至図３に示す
如く、前記ロアフレーム１の左右枠部材１ｂ相互間に横
架したビーム１９上に取付ベース２０を介し給・排気弁
１６が水平状態で取付固定されている。この給・排気弁
１６の一方の接続口１６ａにはコンプレッサー等の給気
源（図示せず）と連通する配管２２が接続され、他方の
接続口１６ｂには前記空気ばね５と連通する配管２３が
接続されている。なお図１中１６ｃは多孔質部材より構
成された排気口である。

【００３２】前記弁切替機構３０は、前記給・排気弁１
６を制御して空気ばね５の内部作用圧を増減すること
で、図３に示す如くシートクッションの基準高さＭを設
定すると共に、その設定基準高さＭから上方不感帯域Ｂ
と下方不感帯域Ｃをそれぞれ設定するものである。

【００３３】即ち、この弁切替機構３０は、図１及び図
２に示す如く、給気用カム３１と排気用カム４１とを備
えてなる。この給気用カム３１と排気用カム４１はそれ
ぞれ前後方向に長尺な角棒状のもので、各々の後端部に
下向きのＵ字形係合部３２，４２が一体成形され、この
係合部３２，４２を前記シートクッションの上下動に伴
い前記給・排気弁１６を支持する部材（ロアフレーム
１）と前後方向に相対変位を生じる部材即ち、前記Ｘ状
リンク機構３のリンクバー３ｂ下端の連結シャフト３ｅ
に騎乗状態に係合することで、互いに前記取付ベース２
０上の給・排気弁１６の左右に並列状態に配して、該連
結シャフト３ｅと共に前後動可能に且つ該連結シャフト
３ｅに対し回動可能に取付けられている。

【００３４】この給気用カム３１は図４に示す如く内側
上半部の面に略中間から前端までに亘る横向きの段状カ
ム面３３を有している。この段状カム面３３は該給気用
カム３１の後方から順に連続して凹面部３３ａと斜面部
３３ｂと凸面部３３ｃとを持つ構成である。また、この
給気用カム３１はこの内側面に浅い溝状ガイド部３４を
有している。この溝状ガイド部３４は前記段状カム面３
３の凸面部３３ｃから一旦斜降して前記斜面部３３ｂと
凹面部３３ａとを避ける状態で後方に伸ばされている。
なお、給気用カム３１の内側略後半部には上下全幅に亘
り切欠した凹状逃げ部３５が設けられてる。

【００３５】そして前記シートクッションが設定基準高
さＭから下降して給気用カム３１が連結シャフト３ｅと
共に図６の状態から図７に示すように後方向に所定距離
Ｄ以上移動すると、この段状カム面３３の斜面部３３ｂ
で給気弁の弁棒１７を押し込んで開弁させる。この開弁
後は即座にその弁棒１７を図８に示す如く凸面部３３ｃ
の浅い溝状ガイド部３４で受入れ、その弁棒１７を押し
込んだまま開弁状態を維持する。この状態でシートクッ
ションの上昇復帰に伴い連結シャフト３ｅと共に給気用
カム３１が前方向に復帰移動する際は、図９に示す如く
弁棒１７に溝状ガイド部３４が摺合して該給気用カム３
１が上方に少し回動しながら復帰移動する。そしてシー
トクッションが設定基準高さＭに上昇復帰する時点で、
図６に示した如く給気用カム３１が元の位置に復帰し、
これで溝状ガイド部３４から弁棒１７が抜け外れて突出
動作し、その給気弁が閉弁するようになっている。

【００３６】前記排気用カム４１は図４に示す如く内側
上半部の面に略中間から前端までに亘る横向きの段状カ
ム面４３を有している。この段状カム面４３は該排気用
カム４１の前端から後方に向け順に連続して凹面部４３
ａと斜面部４３ｂと凸面部４３ｃとを持つ構成である。
また、この排気用カム４１はこの内側面に浅い溝状ガイ
ド部４４を有している。この溝状ガイド部４４は前記段
状カム面４３の凸面部４３ｃから一旦斜降して前記斜面
部４３ｂと凹面部４３ａとを避ける状態で前方に伸ばさ
れている。

【００３７】そして前記シートクッションが設定基準高
さＭから上昇して排気用カム４１が連結シャフト３ｅと
共に図６の状態から図１０に示すように前方向に所定距
離Ｅ以上移動すると、この段状カム面４３の斜面部４３
ｂで排気弁の弁棒１８を押し込んで開弁させる。この開
弁後は即座にその弁棒１８を図１１に示す如く凸面部４
３ｃの浅い溝状ガイド部４４で受入れ、その弁棒１８を
押し込んだまま開弁状態を維持する。この状態でシート
クッションの下降復帰に伴い連結シャフト３ｅと共に排
気用カム４１が後方向に復帰移動する際は、図１２に示
す如く弁棒１８に溝状ガイド部４４が摺合して該排気用
カム４１が上方に少し回動しながら復帰移動する。そし
てシートクッションが設定基準高さＭに下降復帰する時
点で、図６に示した如く排気用カム４１が元の位置に復
帰し、これで溝状ガイド部４４から弁棒１８が抜け外れ
て突出動作し、その排気弁が閉弁するようになってい
る。つまり、給気用カム３１が給気弁を開くまでの後方
向の移動距離Ｄにより、シートクッションの設定基準高
さＭからの下方の不感帯域Ｃが定められ、排気用カム４
１が排気弁を開くまでの前方向の移動距離Ｅにより、シ
ートクッションの設定基準高さＭからの上方の不感帯域
Ｂが定められている。従って給気用カム３１の段状カム
面３３のＤ寸法と排気用カム４１の段状カム面４３のＥ
寸法を適当に設定すれば、シートクッションの設定基準
高さＭからの上方及び下方の不感帯域Ｂ，Ｃを個々に自
由に変更できる構成である。

【００３８】図５はエアサスペンション高さ（シートク
ッションの上下動高さ）とＸリンク機構３の連結シャフ
ト３ｅの変位（給気用カム３１と排気用カム４１の前後
動距離）との関係を示すもので、サスペンションの上限
高さを１３０mm、下限高さを４４mm、設定基準高さＭを
９０mmとすると共に、ボトミング（底突き）を極力避け
るために下方の不感帯域Ｃを２０mmと広く設定した場
合、給気用カム３１の段状カム面３３のＤ寸法は６．２
５mmとする必要がある。この場合に排気用カム４１の段
状カム面４３のＥ寸法を該Ｄ寸法と同じく設定すると、
上方の不感帯域Ｂが狭くなりすぎて頻繁に排気弁の開閉
動作が繰り返される問題が起きることから、その上方の
不感帯域Ｂが必要以上に広くなりすぎない範囲で適当に
得られるように（ここでは下方の不感帯域Ｃと同等の２
０mmとなるように）、Ｅ寸法は９．２５mmに設定してい
る。

【００３９】而して、前述した車両用シートのエアサス
ペンション装置によれば、図３に示す如く、自動車の走
行振動等により、シートクッションがアッパーフレーム
２と共にリンク機構３を介し上下動すると、そのリンク
機構３の下側後部の連結シャフト３ｅがロアフレーム１
に対し前後動する。この連結シャフト３ｅの前後動に伴
い弁切替機構３０の給気用カム３１と排気用カム４１と
が同期して前後方向に往復動せしめられる。

【００４０】この際、シートクッションの上下動が設定
基準高さＭから上下の不感帯域Ｂ，Ｃの範囲以内であれ
ば、給気用カム３１と排気用カム４１とが前後方向に距
離Ｅ，Ｄ以上に移動せず、それらの段状カム面３３，４
３に給・排気弁１６のいずれの弁棒１７，１８も押し込
められず、その給・排気弁１６が閉じたままで、空気ば
ね５に対する給・排気が一切行われなず、この不感帯域
Ｂ，Ｃの範囲内では空気ばね５がシートクッションの上
下振動の緩衝を行う。

【００４１】ここで体重の重い人が座るなどして、シー
トクッションが設定基準高さＭから前述の不感帯域Ｃを
越えて下降すると、これに伴い給気用カム３１が図６の
状態から図７及び図８に示す如く後方向に所定距離Ｄ以
上移動し、この段状カム面３３の斜面部３３ｂを介し凸
面部３３ｃで給気弁の弁棒１７を押し込んで開弁させ
る。これで給気源からの圧縮空気が空気ばね５に供給さ
れ、この空気ばね５の内部作用圧が増加してアッパーフ
レーム２を押し上げ、シートクッションを上昇復帰させ
る。

【００４２】その給気弁の開弁後のシートクッションの
上昇復帰中には、図９に示す如く給気用カム３１の溝状
ガイド部３４で弁棒１７を押し込んだまま、給気弁を開
いた状態を維持しながら、該給気用カム３１が弁棒１７
に案内される如く少し上方に回動しながら前方向に復帰
移動する。その間、給気源から圧縮空気が空気ばね５に
供給し続けられる。そして、シートクッションが空気ば
ね５により押し上げられて設定基準高さＭまで上昇する
と、給気用カム３１の溝状ガイド部３４の後端から弁棒
１７が抜け外れて自己付勢力により突出動作し、これで
給気弁が閉じ、空気ばね５への圧縮空気の供給が止まっ
てシートクッションが元の設定基準高さＭに自動復帰し
て保持されると共に、給気用カム３１も図６に示す元と
の状態に復帰する。

【００４３】逆に、シートクッションが設定基準高さＭ
から前述の不感帯域Ｂを越えて上昇すると、これに伴い
排気用カム４１が図６のから図１０及び図１１に示す如
く前方向に所定距離Ｅ以上移動し、この段状カム面４３
の斜面部４３ｂを介し凸面部４３ｃで排気弁の弁棒１８
を押し込んで開弁させる。これで空気ばね５内の圧縮空
気が排出され、この空気ばね５の内部作用圧が減少して
アッパーフレーム２と共にシートクッションが下降復帰
する。

【００４４】その排気弁の開弁後のシートクッションの
下降復帰中も、排気用カム４３の溝状ガイド部４４で弁
棒１８を押し込んだまま、排気弁を開いた状態を維持し
ながら、該排気用カム４１が後方向に復帰移動する。そ
の間、空気ばね５内の圧縮空気が排出し続けられる。そ
して、シートクッションが設定基準高さまで下降する
と、排気用カム４１の溝状ガイド部４４の前端から弁棒
１８が抜け外れて自己付勢力により突出動作し、これで
排気弁が閉じ、空気ばね５内からの排気が止まってシー
トクッションが元の設定基準高さＭに自動復帰して保持
されると共に、排気用カム４１も図６に示す元の状態に
復帰する。

【００４５】こうした構成の車両用シートのエアサスペ
ンション装置においては、弁切替機構３０として給気弁
と排気弁との各々専用の給気用カム３１と排気用カム４
１とを備えているので、その給気用カム３１と排気用カ
ム４１との各々の段状カム面３３，４３の長さをそれぞ
れ独自に選定することで、シートクッションが設定基準
高さＭから下降して給気用カム３１が給気弁を開く間で
の距離Ｄ（下方の不感帯域Ｃ）と、シートクッションが
設定基準高さＭから上昇して排気用カム４１が排気弁を
開く間での距離Ｅ（上方の不感帯域Ｂ）とを各々個々に
狭めたり広げたり自由に設定することが可能となる。し
かもその給気用カム３１と排気用カム４１との各々の段
状カム面３３，４３の長さＤ，Ｅ寸法を互いに異なる状
態に選定しても、その給気用カム３１と排気用カム４１
とは、いずれも給気弁或いは排気弁を一度開いた後、そ
の弁棒１７，１８を溝状ガイド部３４，４４で押し込ん
だまま開弁状態を維持しながら元の位置に復帰移動して
から閉弁動作させるので、何ら問題なくシートクッショ
ンを確実に設定基準高さＭに復帰保持できるようにな
る。

【００４６】このために、シートクッションの設定基準
高さＭから上方及び下方それぞれの不感帯域Ｂ，Ｃを、
狭すぎたり必要以上に広すぎたりしない範囲で、個々に
自由に設定することができて、シートクッションを着座
者の体重等にかかわらずシートクッションを常に効率良
く設定基準高さに復帰維持できると共に、車両の種類や
走行状態などの多種多様な諸条件或いは運転者の好み等
に応じ、それぞれ最適なクッション作用が得られるよう
に設定が可能で、走行振動による着座者の不快感や疲労
感を軽減できるようになる。また、図５に示した如くエ
アサスペンションの上下動高さと連結シャフトの前後動
変位が比例関係になくても、給気用カム３１と排気用カ
ム４１との各々の段状カム面３３，４３の長さＤ，Ｅ寸
法を選択することにより、シートクッションの設定基準
高さＭから上方及び下方それぞれの不感帯域Ｂ，Ｃを互
いに等しくすることも可能である。

【００４７】なお、本発明は前記実施例のみに限定され
ることなく、例えば給・排気弁１６を取付ける部材と、
弁切替機構３０の給気用カム３１と排気用カム４１を連
動させる部材とは、シートクッションの上下動に伴い相
対変位を生じるアッパーフレーム２やロアフレーム１や
リンク機構３のリンクバーなどのいずれか２つの部材を
適宜選択できる。その他、本発明の要旨を逸脱しない範
囲であれば種々変更可である。

【００４８】

【発明の効果】本発明の車両用シートのエアサスペンシ
ョン装置は、前述の如く構成したから、シートクッショ
ンの設定基準高さから上方及び下方それぞれの不感帯域
を、狭すぎたり必要以上に広すぎたりしない範囲で、個
々に自由に設定することができて、シートクッションを
着座者の体重等にかかわらずシートクッションを常に効
率良く設定基準高さに復帰維持できると共に、車両の種
類や走行状態などの多種多様な諸条件或いは運転者の好
み等に応じ、それぞれ最適なクッション作用が得られる
ように設定が可能で、走行振動による着座者の不快感や
疲労感の軽減に大いに役立つ効果が得られる。そして本
発明では、リンク機構のシャフトに騎乗状態に係合させ
た給気用カムと排気用カムがいずれも上記シャフトと常
時連動するようにしてあり、各々のカムの段状カム面に
隣接して復帰動作時に弁棒の先端部を入り込ませて案内
する前記溝状ガイド部を設けたので、給気弁あるいは排
気弁が開弁したのち復帰過程にある時に振動等の外的要
因が加わっても、設定基準高さに達する前に閉弁してし
まうことを防止でき、基準高さへの復帰を確実に行うこ
とができる。しかも給気用カムと排気用カムはいずれも
リンク機構のシャフトに対して騎乗状態に係合させるよ
うにしたから、上昇側あるいは下降側の不感帯域を変更
する必要が生じた時に、これらのカムを各々独立して容
易に付け替えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両用シートのエアサスペンション装
置の一実施例を示す給・排気弁と弁切替機構との関係を
示す排気用カム前進移動時の要部斜視図。

【図２】同上排気用カム後退復帰時の要部の斜視図。

【図３】同上実施例のエアサスペンション装置の略全体
の断面図。

【図４】同上実施例の給気用カムと排気用カムとの斜視
図。

【図５】同上実施例におけるエアサスペンション上下動
高さとリンク機構の連結シャフトの前後動変位との関係
曲線をグラフで示す図。

【図６】（ａ）は同上実施例のシートクッションが設定
基準高さに位置する時の給・排気弁と給気用カム及び排
気用カムとの位置関係を示す平面図、（ｂ）は同側面
図。

【図７】（ａ）は同上実施例の給気用カムが後方に移動
して給気弁を開く寸前の平面図、（ｂ）は同側面図。

【図８】（ａ）は同上実施例の給気用カムが後方に所定
距離以上移動して給気弁を開いた状態の平面図、（ｂ）
は同側面図。

【図９】（ａ）は同上実施例の給気用カムが給気弁を開
いたまま前方に復帰移動している状態の平面図、（ｂ）
は同側面図。

【図１０】（ａ）は同上実施例の排気用カムが前方に移
動して排気弁を開く寸前の平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ
−Ｘ線に沿う断面図。

【図１１】（ａ）は同上実施例の排気用カムが前方に所
定距離以上移動して排気弁を開いた状態の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線に沿う断面図。

【図１２】（ａ）は同上実施例の排気用カムが排気弁を
開いたまま後方に復帰移動している状態の平面図、
（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ線に沿う断面図。

【図１３】従来例を示す車両用シートのエアサスペンシ
ョン装置の斜視図。

【図１４】同上従来例の給・排気弁と弁切替機構の関係
を示す拡大側面図。

【符号の説明】

１…ロアフレーム、２…アッパーフレーム、３…リンク
機構、３ａ…連結シャフト、５…空気ばね、１６…給・
排気弁、１７，１８…弁棒、３０…弁切替機構、３１…
給気用カム、３３…段状カム面、３４…ガイド部、４１
…排気用カム、４３…段状カム面、４４…ガイド部、
Ｂ，Ｃ…不感帯域、Ｄ，Ｅ…所定距離、Ｍ…シートクッ
ション設定基準高さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−27628（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−8641（ＪＰ，Ｕ) 特公 平３−44930（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロアフレームと、このロアフレームの上
   方に配され車両用シートのシートクッションを支持する
   アッパーフレームと、前記ロアフレームに対しアッパー
   フレームを上下動可能に支持するリンク機構と、前記ア
   ッパーフレームに生じる荷重を支える空気ばねと、前記
   空気ばねに給気源から給気させたり該空気ばね内部から
   排気したりする常閉式の給・排気弁と、前記シートクッ
   ションの上下動に連動して前記給・排気弁を選択的に開
   く弁切替機構とを備え、この弁切替機構による給・排気
   弁の開閉により空気ばね内圧を制御してシートクッショ
   ンを設定基準高さに復帰せしめる車両用シートのエアサ
   スペンション装置において、前記弁切替機構は、前記シ
   ートクッションの上下動に伴い前記給・排気弁を支持す
   る部材と相対変位を生じるリンク機構のシャフトに各々
   騎乗状態に係合させることで上記シャフトと常時連動す
   るように取付けた給気用カムと排気用カムとよりなり、
   この給気用カムはシートクッションの設定基準高さから
   の下降に伴い一方向に所定距離以上移動すると前記給気
   弁の弁棒を押し込んで開弁させる段状カム面を有すると
   共に、その開弁後は前記給気弁の弁棒を押し込んだまま
   この弁棒の先端部を入り込ませてシートクッションが設
   定基準高さに上昇復帰するまで開弁状態を維持しながら
   他方向に復帰移動させる溝状ガイド部を上記段状カム面
   に隣接して設けた構成で、前記排気用カムはシートクッ
   ションの設定基準高さからの上昇に伴い他方向に所定距
   離以上移動すると前記排気弁の弁棒を押し込んで開弁さ
   せる段状カム面を有すると共に、その開弁後は前記排気
   弁の弁棒を押し込んだままこの弁棒の先端部を入り込ま
   せてシートクッションが設定基準高さに下降復帰するま
   で開弁状態を維持しながら一方向に復帰移動させる溝状
   ガイド部を上記段状カム面に隣接して設けたことを特徴
   とする車両用シートのエアサスペンション装置。