車両用エアサスペンション式シート支持装置
【課題】車両用エアサスペンション式シート支持装置において、バルブの操作ケーブルやバルブに接続されるエアチューブを安定した状態に、かつ短く設置する。
【解決手段】ロアフレーム１０上にＸ型のリンク機構３０を介してシートが固定されるアッパーフレーム２０が上下動可能に支持され、アッパーフレーム２０をエアスプリング４１で上下動させるエアサスペンション式シート支持装置において、エアスプリング４１に対して空気の供給・排出を行うバルブ７０を有するハイト装置５０をアッパーフレーム２０に設置し、バルブ操作用のケーブル８１やエアチューブ８２，８３をアッパーフレーム２０が上下動しても動かないようにアッパーフレーム２０内に納めた。
【解決手段】ロアフレーム１０上にＸ型のリンク機構３０を介してシートが固定されるアッパーフレーム２０が上下動可能に支持され、アッパーフレーム２０をエアスプリング４１で上下動させるエアサスペンション式シート支持装置において、エアスプリング４１に対して空気の供給・排出を行うバルブ７０を有するハイト装置５０をアッパーフレーム２０に設置し、バルブ操作用のケーブル８１やエアチューブ８２，８３をアッパーフレーム２０が上下動しても動かないようにアッパーフレーム２０内に納めた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
中型・大型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）。
【０００３】
公知のエアサスペンション式シート支持装置は、シャーシ等の固定部材に固定されるロアフレームの上方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本のリンクバーをＸ字状に組んだ伸縮自在なＸリンクを左右一対の状態で備えたものが一般的であり、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されている。そして、シートに入力される上下方向の振動に応じて、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。
【０００４】
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）を有しているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５９７１７１号公報
【特許文献２】特開平５−１３１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のエアサスペンション式シート支持装置にあっては、上記バルブはロアフレームに設置されており、乗員が該シート支持装置を操作するダイヤル等の操作部はアッパーフレームに設置されているのが一般的である。このため、操作部からバルブを開閉操作するために接続される操作伝達用のケーブルや、バルブからエアスプリングに接続されるエアチューブは、サスペンションすなわちアッパーフレームの上下動に追従して動くことが強いられる。したがってこれらケーブルやエアチューブは、動きが可能なようにフレキシブルなものであり、かつ余裕を持った長さに設定されるが、そのために、操作伝達力が低くなったり微妙な操作に対応できなかったりするといったように的確に機能しない場合が生じやすい。また、狭いスペースの中での取り回しになるため曲線部分が多くなるとともに周辺部材からの干渉を受けやすいことも機能しない要因となり、また、取り回し作業自体が煩雑であるといった不満もあった。
【０００７】
よって本発明は、上記ケーブルやエアチューブを安定した状態に、かつ短く設置することができ、その結果、これらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができるとともにコストダウンを図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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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配され、車両用シート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て前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い水平方向に移動してサスペンション高さ位置を伝達する位置伝達体を有するリンク機構と、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、アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、前記位置伝達体に対して相対移動可能に設けられ前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブを有するとともに、前記相対移動が生じることによってこのバルブを開閉させるバルブ開閉手段を有する前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段と、前記アッパーフレームに設置され、前記バルブを開閉させる操作部とを備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置において、前記シート高さ調節手段が前記アッパーフレームに設置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、シート高さ調節手段と、このシート高さ調節手段のバルブを開閉させる操作部とが、上下動するアッパーフレームにともに設置されている。このため、操作部からバルブを開閉操作するために接続される操作伝達用のケーブルや、バルブからエアスプリングに接続されるエアチューブを、アッパーフレームとともに一体的に設置することができる。このため、これらケーブルやエアチューブはアッパーフレームの上下動の影響を受けないか、または影響が少ない状態に安定して設置され、長さも短くて済む。その結果、それらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができ、また、コストダウンも図られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート高さ調節手段を操作部とともにアッパーフレームに設置したため、操作部からシート高さ調節手段のバルブに接続されるケーブルやバルブからエアスプリングに接続されるエアチューブを、安定した状態に、かつ短く設置することができ、その結果、これらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができるとともにコストダウンを図ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート支持装置の全体を示す斜視図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の側面図であってリンク機構が縮小した状態を示している。
【図４】同装置の側面図であってリンク機構が伸張した状態を示している。
【図５】同装置が具備するハイト装置（シート高さ調節手段）の斜視図である。
【図６】ハイト装置の側面図である。
【図７】ハイト装置の平面図であって、（ａ）シートが低い状態、（ｂ）シートが高い状態を示している。
【図８】ハイト装置のバルブ開閉作用を示す平面図である。
【図９】サスペンションアッパー方向ロック機構の円板ギヤの作用を説明するための平面図である。
【図１０】ダイヤルで操作するシート高さの段数１〜９に対するサスペンションアッパー方向ロック機構が作動した際のシート停止高さ位置を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（１）基本構成
図１は一実施形態のエアサスペンション式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および図４は側面図である。このシート支持装置は、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に対しアッパーフレーム２０を上下動可能に支持するリンク機構３０と、エアスプリング４１と、オイルダンパ４２と、バルブ７０を有するハイト装置５０とを備えたエアサスペンション１を主体としている。なお、参照図面で矢印Ｆは車両の前方、矢印Ｒは車両の後方を示している。
【００１４】
アッパーフレーム２０には、車両用シートのシートクッションが固定される。図１および図４で符号２は、シートクッションの右側のサイドフレームである。図３はエアサスペンション１が縮小してアッパーフレーム２０が下がりシートが下方に位置付けられた状態を示し、図４はエアサスペンション１が伸張してアッパーフレーム２０が上がりシートが上方に位置付けられた状態を示している。フレーム１０，２０間には、シートを介してアッパーフレーム２０が上方から受ける荷重を受けるとともにアッパーフレーム２０の高さを調節する上記エアスプリング４１と、このエアスプリング４１の振動を吸収する上記オイルダンパ４２が配設されている。そして、アッパーフレーム２０には、ハイト装置５０と、このハイト装置５０を作動させるダイヤル（操作部）６１が設置されている。
【００１５】
ロアフレーム１０は、車両に組み込まれた状態で、車両の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、車両のシャーシに対してほぼ水平な状態に固定される。また、ロアフレーム１０の上方に平行に配設されたアッパーフレーム２０もロアフレーム１０と同様の構成であって、前後方向に延びる左右一対のレールメンバー２１と、レールメンバー２１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、左右方向に延びる補強メンバー２３が架け渡されて固定されている。なお、以下の説明で前後・左右・上下といった方向は、当該シート支持装置が車両に組み込まれた状態での方向と定義する。
【００１６】
リンク機構３０は、２本のリンクバー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を備えている。リンクバー３１，３２はリンク軸３３を支点として相対回転自在とされている。
【００１７】
左右のＸリンク３４の、前方に向かうにつれて上方に延びるように傾斜する前上がり側の各リンクバー３１の後端（下端）は、左右方向に延びる後下側固定軸３５を介して連結されているとともにロアフレーム１０に回転自在に取り付けられている。また、前上がり側の各リンクバー３１の前端（上端）は、左右方向に延びる前上側可動軸（位置伝達体）３６を介して連結された状態となっている。
【００１８】
一方、各Ｘリンク３４の、前方に向かうにつれて下方に延びるように傾斜する前下がり側の各リンクバー３２の後端（上端）は、左右方向に延びる後上側固定軸３７を介して連結されているとともにアッパーフレーム２０に回転自在に取り付けられている。また、これら前下がり側の各リンクバー３２の前端（下端）は、左右方向に延びる前下側可動軸３８を介して連結された状態となっている。
【００１９】
前上側可動軸３６は、両端に取り付けられたローラ３６ａを介して、アッパーフレーム２０の左右のレールメンバー２１に沿って前後方向に移動自在に支持されている。また、前下側可動軸３８も同様に、両端に取り付けられたローラ３８ａを介して、ロアフレーム１０の左右のレールメンバー１１に沿って前後方向に移動自在に支持されている。
【００２０】
リンク機構３０は、上記のリンクバー３１，３２からなる左右一対のＸリンク３４、各固定軸３５，３７、ローラ３６ａ，３８ａがそれぞれ両端に取り付けられた各可動軸３６，３８から構成されている。図１に示すように、左右のＸリンク３４にあっては、前上がり側のリンクバー３１が前下がり側のリンクバー３２の内側に配されている。エアサスペンション１は、後下側固定軸３５を支点として、前上側可動軸３６と後上側固定軸３７が互いに接近しながら上方に移動してリンク機構３０が立ち上がって伸張したり、前上側可動軸３６と後上側固定軸３７が互いに離間しながら下方に移動してリンク機構３０が折り畳まれて縮小したりするように作動する。エアサスペンション１が上方に伸張する際には、各可動軸３６，３８は、レールメンバー１１，２１に沿って後方に移動して各固定軸３５，３７に接近し、エアサスペンション１が縮小する際には、レールメンバー１１，２１を前方に移動して各固定軸３５，３７から離間する。
【００２１】
上記エアスプリング４１は、ロアフレーム１０内におけるリンク軸３３の後側のスペースに配設されている。このエアスプリング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。エアスプリング４１の上方には、アッパーフレーム２０の上下動に追従して上下動する受圧板１３（図２および図４参照）が設置されており、この受圧板１３にかかる上方からの荷重がエアスプリング４１で受けられるようになっている。
【００２２】
上記ハイト装置５０は、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バルブ７０を有している。このバルブ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、上記受圧板１３およびリンク機構３０を介してアッパーフレーム２０が上昇させられ、シートクッション（以下、単にシートと言う）が上昇するようになっている。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ようになっている。
【００２３】
上記オイルダンパ４２は、一端部が一方のＸリンクの前上がり側のリンクバー３１に固定された左右方向に延びるピン３９ａに、また、他端部が前下側可動軸３８に取り付けられたブラケット３９ｂに、それぞれ回転自在に装着されている。このオイルダンパ４２によりエアスプリング４１が作動した際に生じる振動が吸収され、エアサスペンション１の伸張・縮小の動作が緩衝されるようになっている。
【００２４】
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は、アッパーフレーム２０内におけるリンク軸３３の前側のスペースに、バルブ７０の開閉によってシート高さを調節するハイト装置５０が配設されている。以下、このハイト装置５０について説明する。
【００２５】
（２）ハイト装置
図５に示すように、ハイト装置５０は、アッパーフレーム２０の前部下方に配設されたバルブフレーム５１を有している。このバルブフレーム５１は全体が前後方向に長い平面視長方形状で、前上側可動軸３６の下方に水平に配されている。バルブフレーム５１は、下板５１Ａの上方にスペースを空けて上板５１Ｂが平行に組み合わされて互いに固定されたもので、下板５１Ａの立ち上がった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、下板５１Ａの後端部がブラケット５２を介して補強メンバー２３に固定されている。上板５１Ｂには、前後方向に延びる長孔５１ｂが形成されている。
【００２６】
上記バルブ７０は、バルブフレーム５１の内部、すなわち下板５１Ａと上板５１Ｂとの間のスペースの後部に配されている。バルブ７０は、図６〜図８に示すように直方体状の筐体７１を有しており、筐体７１の内部には、図８に示すように常閉式の給気弁７２および排気弁７３が前後に配列されている。バルブ７０の筐体７１には、バルブフレーム５１に設けられた前後方向に延びるガイドロッド５３が貫通されており、バルブ７０はこのガイドロッド５３に沿って前後方向に摺動可能とされている。バルブ７０はガイドロッド５３に沿って前後方向に移動可能ではあるものの、ガイドロッド５３に外装された圧縮コイルばね５３ａによって常に前方に付勢されている。
【００２７】
バルブ７０の右側（図８で上側）の側面の前側（図８で左側）には、給気弁７２を開く給気弁棒７２Ａが突出しており、後側には、排気弁７３を開く排気弁棒７３Ａが突出している。これら弁棒７２Ａ，７３Ａ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７２および排気弁７３は開状態となる。また、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内に導入する配管が接続される給気口７２Ｂ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に送出する配管が接続される排気口８３Ｂが設けられている。
【００２８】
バルブフレーム５１内のバルブ７０の上方には、第１カム（バルブ開閉手段）５５が配されている。この第１カム５５は、バルブ７０の筐体７１の上面におけるガイドロッド５３よりも右側に設けられた第１カム軸５５ａに回転可能に支持されている。第１カム５５は、図８に示すように前後対称の形状であって、第１カム軸５５ａが貫通する貫通孔５５ｂを中心にして前方および後方に延びる前後の翼部５５ｃと、貫通孔５５ｂの右側に突出するカム部５５ｄとを有している。前後の翼部５５ｃは、前方および後方に向かうにしたがってともに斜め左側に延びている。これら翼部５５ｃ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５５ｅが形成されており、この凹部５５ｅに、上下方向に延びる位置伝達ピン５６が係脱可能に係合するようになっている。カム部５５ｄの先端は、円弧状の曲面に形成されている。
【００２９】
位置伝達ピン５６は、バルブフレーム５１の上方に配されたホルダ５７を介して上記前上側可動軸３６に連結されている。したがって、位置伝達ピン５６はエアサスペンション１の伸張・縮小に伴って前後移動する前上側可動軸３６と一体に前後移動する。ホルダ５７は、前上側可動軸３６を軸に回転可能、かつ前上側可動軸３６に沿って左右方向にスライド可能となっている。バルブフレーム５１の上板５１Ｂの上面であってホルダ５７の両側には、左右一対のガイド壁部５８Ａ，５８Ｂが設けられている。位置伝達ピン５６が前後移動すると、第１カム５５は位置伝達ピン５６に押し引きされて図８に示すように第１カム軸５５ａを支点として回転する。第１カム５５は図８（ｃ）に示すようにカム部５５ｄが左右方向に平行で前後対称の時が中立状態とされる。
【００３０】
図８に示すように、バルブ７０の筐体７１における各弁棒７２Ａ．７３Ａの間には、第１カム軸５５ａと前後方向の位置が同じであって上下方向に延びる第２カム軸５９ａを介して、第２カム（バルブ開閉手段）５９が回転可能に支持されている。この第２カム５９は第１カム５５と同様に前後対称な形状であって、第２カム軸５９ａの両側（前後）に、各弁棒７２Ａ．７３Ａの先端に対向し、かつ第２カム５９の回転に応じて各弁棒７２Ａ．７３Ａを押す押し部５９ｃがそれぞれ形成されている。
【００３１】
第２カム５９の左側の端部には、第１カム５５のカム部５５ｄの先端が摺動可能に嵌合する円弧状の凹部５９ｂが形成されている。第１カム５５が、図８（ｃ）に示すように中立状態の時には第２カム５９も中立状態となり、この時、前後の押し部５９ｃは突出状態の各弁棒７２Ａ．７３Ａの先端に接触するのみの状態となる。そして、第１カム５５が中立状態から図８で時計回りに回転すると、図８（ｂ）に示すようにカム部５５ｄに押されて第２カム５９が第２カム軸５９ａを支点に反転させられ、給気弁棒７２Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ７０は給気状態となる。また、第１カム５５が中立状態から反時計回りに回転すると、図８（ｄ）に示すようにカム部５５ｄによって第２カム５９が逆方向に反転させられ、排気弁棒７３Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ７０は排気状態となる。
【００３２】
図６および図７に示すように、バルブ７０の筐体７１の左側（図６および図７で下側）の後部には係止片７１ａが形成されており、この係止片７１ａに、後方に延びるケーブル８１が係止されている。このケーブル８１が引っ張られるとバルブ７０は圧縮コイルばね５３ａに抗して後方に動かされ、ケーブル８１による引っ張り力を緩めると圧縮コイルばね５３ａによってバルブ７０は前方に移動する。ケーブル８１の操作は、サイドフレーム２に取り付けられたダイヤル６１を乗員が回転させることによってなされる。ダイヤル６１には、回転操作を停止した位置で回転を停止させるブレーキ機構６１ａが設けられており、ダイヤル６１の回転操作を停止するとケーブル８１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。ケーブル８１は、係止片７１ａから後方に延ばされた後、適宜に巻回されて取り回されてダイヤル６１に係止されている。
【００３３】
このようにケーブル８１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、第１カム軸５５ａが前方に移動するため第１カム５５が図８（ｄ）に示すように反時計回りに回転し、反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押されてバルブ７０は排気状態となる。また、バルブ７０が後方に移動すると、第１カム軸５５ａが後方に移動するため第１カム５５が図８（ｂ）に示すように時計回りに回転し、反転した第２カム５９の押し部５９ｃで給気弁棒７２Ａが押されてバルブ７０は給気状態となる。
【００３４】
上記のように位置伝達ピン５６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５５を介して第２カム５９が回転してバルブ７０が開閉される。位置伝達ピン５６は、図８（ａ）、（ｅ）に示すようにバルブ７０に対して前後に大きく相対移動した時には第１カム５５の凹部５５から抜け出て第１カム５５の翼部５５ｃの左側面である空走面５５ｆを摺動する。この時、空走面５５ｆは前後方向にほぼ沿った状態となって第１カム５５は回転せず、したがって第２カム５９によるそれ以上の各弁棒７２Ａ．７３Ａの押し動作は起こらないようになっている。
【００３５】
ダイヤル６１が取り付けられサイドフレーム２には、エアスプリング４１に対する空気の供給・排出を強制的に、かつ急速に行うための給排気バルブ装置６２が設けられている。この給排気バルブ装置６２には、バルブ７０に接続された給気側エアチューブ８２と排気側エアチューブ８３が接続されており、また、上記空気供給源から圧縮空気が供給される。給排気バルブ装置６２によれば、バルブ操作部６２ａを給気側に操作すると給気側エアチューブ８２を介して圧縮空気がバルブ７０に送り込まれて上記給気弁７２に作用し、バルブ７０を介してエアスプリング４１に空気が供給されてシートが上昇する。また、バルブ操作部６２ａを排気側に操作すると排気側エアチューブ８３を介して圧縮空気がバルブ７０に送り込まれて上記排気弁７３に作用し、バルブ７０を介してエアスプリング４１から空気が排出され、シートが下降可能な状態になる。
【００３６】
図６および図７に示すように、バルブ７０の筐体７１の後端部には、左右方向に延びる長孔７１ｂが形成されたステー部７１ｃが突設されている。バルブフレーム５１の上板５１Ｂの上方には円板ギヤ５４が配されており、この円板ギヤ５４に設けられた上下方向に延びる偏心した回転軸５４ａが、上板５１Ｂの長孔５１ｂを貫通してステー部７１ｃの長孔７１ｂに回転可能、かつ長孔７１ｂに沿って摺動可能に組み込まれている。円板ギヤ５４は上記ガイド壁部５８Ａ，５８Ｂの間に配されており、左側の壁部５８Ａの内面に形成された前後方向に延びるラックギヤ５８ａに噛み合っている。円板ギヤ５４および回転軸５４ａ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がラックギヤ５８ａに噛み合いながら、かつ、回転軸５４ａが長孔７１ｂに沿って左右に移動しながら転動する。
【００３７】
前上側可動軸３６と位置伝達ピン５６とを一体的に連結する上記ホルダ５７は円板ギヤ５４の前方に配されており、このホルダ５７の後端には、円板ギヤ５４の歯に噛合可能な左右方向に延びるラック状のロックギヤ５７ａが設けられている。図７（ａ），（ｂ）に示すように、ロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４との間には、前上側可動軸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１が急激に伸張した場合には、前上側可動軸３６が急激に後退してホルダ５７のロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合う。すると、回転する円板ギヤ５４によって右側にスライドさせられたホルダ５７がガイド壁部５８Ｂに当たって前上側可動軸３６のそれ以上の後退が規制される。これにによりエアサスペンション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。ホルダ５７のロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４およびガイド壁部５８Ｂにより、急激なシートの上昇を規制するサスペンションアッパー方向ロック機構が構成されている。
【００３８】
本実施形態では、上記バルブフレーム５１、第１カム５５、第２カム５９、サスペンションアッパー方向ロック機構（ロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４）およびバルブ７０を主体として、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。
【００３９】
（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、シートの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”を有している。
【００４０】
（３−１）シート高さ設定機能
シート高さ設定機能は、ダイヤル６１を回転させ、ケーブル８１を介してバルブ７０を前後方向に移動させることにより実行させることができる。すなわち、シートを高くしたい時には、ダイヤル６１を、ケーブル８１が引っ張られる方向（図１でＵ方向）に回転させる。すると、バルブ７０が後方に移動させられる。これにより第１カム軸５５ａが後方に移動し、第１カム５５が図８（ｂ）に示すように時計回りに回転して反転した第２カム５９の押し部５９ｃで給気弁棒７２Ａが押され、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１が上方に伸張してシートが上昇する。ダイヤル６１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。
【００４１】
一方、シートを低くしたい時にはダイヤル６１をＤ方向に逆回転させてケーブル８１による引っ張り力を緩める。すると、バルブ７０が圧縮コイルばね５３ａによって前方に移動させられる。これにより第１カム軸５５ａが前方に移動し、第１カム５５が図８（ｄ）に示すように反時計回りに回転して反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押され、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１が下方に縮小してシートが下降する。ダイヤル６１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。
【００４２】
（３−２）シート高さ一定機能
次に、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。すなわち、シートに乗員が着座すると、アッパーフレーム２０から下方に荷重を受けたエアサスペンション１が下方に縮小し、これに伴って前上側可動軸３６が前進する。すると、前上側可動軸３６にホルダ５７を介して連結されている位置伝達ピン５６も前進する。
【００４３】
位置伝達ピン５６が前進すると、図８（ｂ）に示すように第１カム５５が中立状態から時計回りに回転し、カム部５５ｄで押された第２カム５９が第２カム軸５９ａを支点に反転させられ、給気弁棒７２Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ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１が伸張してシートが上昇する。
【００４４】
シートが上昇したら前上側可動軸３６は後退し、今度は逆に図８（ｄ）に示すように位置伝達ピン５６で後方に押された第１カム５５が反時計回りに回転する。これにより反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押されて排気状態となり、エアスプリング４１内の空気はバルブ７０から排出され、エアサスペンション１が下方に縮小してシートが下降する。
【００４５】
このようにリンク機構３０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。シートが一定高さに保たれている時には、図８（ｃ）に示すように第１カム５５は中立となってエアスプリング４１に対する給排気はほとんど行われない状態となる。
【００４６】
また、サスペンションアッパー方向ロック機構によれば、シートから乗員が立ち上がって負荷が無くなった時、エアスプリング４１の力でエアサスペンション１は上方に伸張してシートが上昇するが、ホルダ５７のロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛合する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。
【００４７】
（４）ハイト装置の作用効果
次に、上記ハイト装置５０で得られる作用効果を説明する。
【００４８】
（４−１）配置の作用効果
本実施形態のハイト装置５０はアッパーフレーム２０の前部やや下方に配設されてアッパーフレーム２０に支持されており、シート高さ調節の時にはアッパーフレーム２０とともに上下動する。そして、バルブ７０を前後移動させてシート高さ調節を行うダイヤル６１、およびエアスプリング４１に対する空気の供給・排出を強制的に、かつ急速に行うための給排気バルブ装置６２も、サイドフレーム２を介してアッパーフレーム２０に支持されている。
【００４９】
そして、バルブ７０とダイヤル６１とをつなぐケーブル８１、およびバルブ７０と給排気バルブ装置６２とをつなぐエアチューブ８２，８３は、アッパーフレーム２０内あるいはアッパーフレーム２０の近傍においてアッパーフレーム２０と一体的に設置されている。このため、これらケーブル８１やエアチューブ８２，８３はアッパーフレーム２０の上下動の影響を受けない状態に安定して設置され、長さも最小限度で済む。その結果、ケーブル８１やエアチューブ８２，８３を的確に機能させることができる。また、長さが短くて済むため、コストダウンが図られる。
【００５０】
（４−２）第１カムの作用効果
バルブ７０の各弁棒７２Ａ．７３Ａを押してバルブ７０を開閉させる第２カム５９は、第２カム軸５９ａを支点として回転し、その回転作用で押し部５９ｃが各弁棒７２Ａ．７３Ａを押す構成であるが、この第２カム５９は、位置伝達ピン５６と、この位置伝達ピン５６が係合している第１カム５５が前後方向に相対移動することによって回転する第１カム５５のカム部５５ｄで押されることにより回転する。すなわち第２カム５９は位置伝達ピン５６から直接回転作用を受けず、第１カム５５を介して回転させられる。
【００５１】
この第１カム５５が介在することにより、バルブ７０に対する位置伝達ピン５６の前後方向の相対移動量に対する第２カム５９の回転量は、位置伝達ピン５６によって第２カム５９が直接回転させられる場合と比べると増幅される。したがって、押し部５９ｃで押される弁棒７２Ａ．７３Ａの押され量も増幅して大きなものとなる。ちなみにその増幅量は、カム部５５ｄが長いほど大きい。したがって第２カム５９の押し部５９ｃで各弁棒７２Ａ．７３Ａを確実に押すことができ、もってバルブ７０の開閉動作が確実になされてシート高さの調節が確実に行われる。
【００５２】
特に本実施形態では、リンク機構３０はＸリンク３４で構成されており、このようなリンク機構３０にあっては、可動軸３６，３８の前後移動量は伸張した状態と縮小した状態とでは、縮小状態の場合の方が小さい。例えば、エアサスペンション１が伸張してアッパーフレーム２０が最高位置付近にある状態において前上側可動軸３６の前後移動量が３ｍｍに対しアッパーフレーム２０の上下移動量が１２ｍｍだとした場合、エアサスペンション１が最も縮小してアッパーフレーム２０が最低位置付近にある状態では、前後移動量が７ｍｍで上下移動量が１２ｍｍになるといったように差が生じる。これはＸ型リンクの特性であり、換言すると、シート高さが低い場合ではシートの上下動が比較的鈍く、高い場合ではシートが比較的敏感に上下動するということである。
【００５３】
しかして本実施形態では、位置伝達ピン５６と第２カム５９との間に第１カム５５を介在させて第１カム５５の作動量を増幅させる構成であるため、特にシート高さが低くて上下動が比較的鈍い場合であって位置伝達ピン５６の相対的な前後移動量が小さい場合にも、第１カム５５が確実に回転し、バルブ７０の開閉動作が確実になされる。すなわち、Ｘ型のリンク機構３０を用いたエアサスペンション１においてきわめて有効なバルブ作動構造となっている。
【００５４】
（４−３）サスペンションアッパー方向ロック機構の作用効果
位置伝達ピン５６とバルブ７０とは前後方向に相対移動可能であり、相対移動した際に上記のようにバルブ７０の開閉がなされてシート高さが一定とされる。したがって位置伝達ピン５６と一体のホルダ５７のロックギヤ５７ａとバルブ７０に支持された円板ギヤ５４との間隔（以下、ロック作動距離）は、サスペンションアッパー方向ロック機構が非作動時には一定であると考えられる。しかしながら円板ギヤ５４の回転軸５４ａは偏心しているため、バルブ７０の前後移動量に対して円板ギヤ５４の移動量は変化する。すなわち、シート高さに応じてロック作動距離が変化する。
【００５５】
その原理を図９により説明すると、円板ギヤ５４の回転軸５４ａはバルブ７０とともに前後移動するため、回転軸５４ａが円板ギヤ５４の中心にある一般的な構成では、バルブ７０の移動量＝円板ギヤ５４の移動量である。この状態ではロック作動距離はシート高さに関係なく一定である。ところが回転軸５４ａが中心より距離ｒ偏心していると、円板ギヤ５４の移動量はバルブ７０の移動量＋（中心からの偏心距離ｒ×角度θ）となる。したがって、円板ギヤ５４の移動量は角度θが１８０°の時に最大の２ｒの増加となる。
【００５６】
このように円板ギヤ５４はバルブ７０の移動量に対して一定比率ではなく増大するように移動するため、シート高さによってロック作動距離が漸次変化する。この動作を利用して、本実施形態では、エアサスペンション１が最も縮小した低い位置でロック作動距離を最も短くし（図７（ａ））、シートが上昇するにつれてロック作動距離が長くなりエアサスペンション１が最も伸張した位置でロック作動距離を最も長くなる（図７（ｂ））ように設定されている。この設定により、シート高さに関係なくロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合うまでのサスペンションアッパー方向ロック機構の実質的な作動量をほぼ一定にすることができる。
【００５７】
特に、シート高さが低い場合にシートが急激に上昇することは乗員にシートが当たりやすいため望ましくない。円板ギヤ５４の回転軸５４ａが中心にある場合においてシート高さが低い状態では、ロック作動距離が比較的長いため、ロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合うシート停止高さが目標高さよりも高くなりがちであり、逆にシート高さが高い場合にはシート停止高さが目標高さよりも低くなりがちである。
【００５８】
図１０は、ダイヤル６１で操作するエアサスペンション高さの段数１〜９（１が最もシート高さが低く、９が最も高い）に対するサスペンションアッパー方向ロック機構が作動した際のシート停止高さ位置を示している。ここでは、目標停止高さに対し、円板ギヤ５４の回転軸５４ａが中心である一般的な構成では、シート高さが低い場合には停止高さが低く、シート高さが高い場合には停止高さが低い。しかしながら回転軸５４ａを偏心させた実施形態では、どのシート高さにおいても停止高さが目標高さに一致あるいは近傍にあり、サスペンションアッパー方向ロック機構を好ましく作動させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ロアフレーム
２０…アッパーフレーム
３０…リンク機構
３６…前上側可動軸（位置伝達体）
４１…エアスプリング
４２…オイルダンパ
５０…ハイト装置（シート高さ調節手段）
５５…第１カム（バルブ開閉手段）
５６…位置伝達ピン
５９…第２カム（バルブ開閉手段）
６１…ダイヤル（操作部）
７０…バルブ
８１…ケーブル
８２，８２…エアチューブ
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
中型・大型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）。
【０００３】
公知のエアサスペンション式シート支持装置は、シャーシ等の固定部材に固定されるロアフレームの上方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本のリンクバーをＸ字状に組んだ伸縮自在なＸリンクを左右一対の状態で備えたものが一般的であり、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されている。そして、シートに入力される上下方向の振動に応じて、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。
【０００４】
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）を有しているものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２５９７１７１号公報
【特許文献２】特開平５−１３１８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のエアサスペンション式シート支持装置にあっては、上記バルブはロアフレームに設置されており、乗員が該シート支持装置を操作するダイヤル等の操作部はアッパーフレームに設置されているのが一般的である。このため、操作部からバルブを開閉操作するために接続される操作伝達用のケーブルや、バルブからエアスプリングに接続されるエアチューブは、サスペンションすなわちアッパーフレームの上下動に追従して動くことが強いられる。したがってこれらケーブルやエアチューブは、動きが可能なようにフレキシブルなものであり、かつ余裕を持った長さに設定されるが、そのために、操作伝達力が低くなったり微妙な操作に対応できなかったりするといったように的確に機能しない場合が生じやすい。また、狭いスペースの中での取り回しになるため曲線部分が多くなるとともに周辺部材からの干渉を受けやすいことも機能しない要因となり、また、取り回し作業自体が煩雑であるといった不満もあった。
【０００７】
よって本発明は、上記ケーブルやエアチューブを安定した状態に、かつ短く設置することができ、その結果、これらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができるとともにコストダウンを図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。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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配され、車両用シート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て前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い水平方向に移動してサスペンション高さ位置を伝達する位置伝達体を有するリンク機構と、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、アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、前記位置伝達体に対して相対移動可能に設けられ前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブを有するとともに、前記相対移動が生じることによってこのバルブを開閉させるバルブ開閉手段を有する前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段と、前記アッパーフレームに設置され、前記バルブを開閉させる操作部とを備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置において、前記シート高さ調節手段が前記アッパーフレームに設置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明によれば、シート高さ調節手段と、このシート高さ調節手段のバルブを開閉させる操作部とが、上下動するアッパーフレームにともに設置されている。このため、操作部からバルブを開閉操作するために接続される操作伝達用のケーブルや、バルブからエアスプリングに接続されるエアチューブを、アッパーフレームとともに一体的に設置することができる。このため、これらケーブルやエアチューブはアッパーフレームの上下動の影響を受けないか、または影響が少ない状態に安定して設置され、長さも短くて済む。その結果、それらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができ、また、コストダウンも図られる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シート高さ調節手段を操作部とともにアッパーフレームに設置したため、操作部からシート高さ調節手段のバルブに接続されるケーブルやバルブからエアスプリングに接続されるエアチューブを、安定した状態に、かつ短く設置することができ、その結果、これらケーブルやエアチューブを的確に機能させることができるとともにコストダウンを図ることができるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシート支持装置の全体を示す斜視図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の側面図であってリンク機構が縮小した状態を示している。
【図４】同装置の側面図であってリンク機構が伸張した状態を示している。
【図５】同装置が具備するハイト装置（シート高さ調節手段）の斜視図である。
【図６】ハイト装置の側面図である。
【図７】ハイト装置の平面図であって、（ａ）シートが低い状態、（ｂ）シートが高い状態を示している。
【図８】ハイト装置のバルブ開閉作用を示す平面図である。
【図９】サスペンションアッパー方向ロック機構の円板ギヤの作用を説明するための平面図である。
【図１０】ダイヤルで操作するシート高さの段数１〜９に対するサスペンションアッパー方向ロック機構が作動した際のシート停止高さ位置を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
（１）基本構成
図１は一実施形態のエアサスペンション式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および図４は側面図である。このシート支持装置は、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に対しアッパーフレーム２０を上下動可能に支持するリンク機構３０と、エアスプリング４１と、オイルダンパ４２と、バルブ７０を有するハイト装置５０とを備えたエアサスペンション１を主体としている。なお、参照図面で矢印Ｆは車両の前方、矢印Ｒは車両の後方を示している。
【００１４】
アッパーフレーム２０には、車両用シートのシートクッションが固定される。図１および図４で符号２は、シートクッションの右側のサイドフレームである。図３はエアサスペンション１が縮小してアッパーフレーム２０が下がりシートが下方に位置付けられた状態を示し、図４はエアサスペンション１が伸張してアッパーフレーム２０が上がりシートが上方に位置付けられた状態を示している。フレーム１０，２０間には、シートを介してアッパーフレーム２０が上方から受ける荷重を受けるとともにアッパーフレーム２０の高さを調節する上記エアスプリング４１と、このエアスプリング４１の振動を吸収する上記オイルダンパ４２が配設されている。そして、アッパーフレーム２０には、ハイト装置５０と、このハイト装置５０を作動させるダイヤル（操作部）６１が設置されている。
【００１５】
ロアフレーム１０は、車両に組み込まれた状態で、車両の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、車両のシャーシに対してほぼ水平な状態に固定される。また、ロアフレーム１０の上方に平行に配設されたアッパーフレーム２０もロアフレーム１０と同様の構成であって、前後方向に延びる左右一対のレールメンバー２１と、レールメンバー２１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、左右方向に延びる補強メンバー２３が架け渡されて固定されている。なお、以下の説明で前後・左右・上下といった方向は、当該シート支持装置が車両に組み込まれた状態での方向と定義する。
【００１６】
リンク機構３０は、２本のリンクバー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を備えている。リンクバー３１，３２はリンク軸３３を支点として相対回転自在とされている。
【００１７】
左右のＸリンク３４の、前方に向かうにつれて上方に延びるように傾斜する前上がり側の各リンクバー３１の後端（下端）は、左右方向に延びる後下側固定軸３５を介して連結されているとともにロアフレーム１０に回転自在に取り付けられている。また、前上がり側の各リンクバー３１の前端（上端）は、左右方向に延びる前上側可動軸（位置伝達体）３６を介して連結された状態となっている。
【００１８】
一方、各Ｘリンク３４の、前方に向かうにつれて下方に延びるように傾斜する前下がり側の各リンクバー３２の後端（上端）は、左右方向に延びる後上側固定軸３７を介して連結されているとともにアッパーフレーム２０に回転自在に取り付けられている。また、これら前下がり側の各リンクバー３２の前端（下端）は、左右方向に延びる前下側可動軸３８を介して連結された状態となっている。
【００１９】
前上側可動軸３６は、両端に取り付けられたローラ３６ａを介して、アッパーフレーム２０の左右のレールメンバー２１に沿って前後方向に移動自在に支持されている。また、前下側可動軸３８も同様に、両端に取り付けられたローラ３８ａを介して、ロアフレーム１０の左右のレールメンバー１１に沿って前後方向に移動自在に支持されている。
【００２０】
リンク機構３０は、上記のリンクバー３１，３２からなる左右一対のＸリンク３４、各固定軸３５，３７、ローラ３６ａ，３８ａがそれぞれ両端に取り付けられた各可動軸３６，３８から構成されている。図１に示すように、左右のＸリンク３４にあっては、前上がり側のリンクバー３１が前下がり側のリンクバー３２の内側に配されている。エアサスペンション１は、後下側固定軸３５を支点として、前上側可動軸３６と後上側固定軸３７が互いに接近しながら上方に移動してリンク機構３０が立ち上がって伸張したり、前上側可動軸３６と後上側固定軸３７が互いに離間しながら下方に移動してリンク機構３０が折り畳まれて縮小したりするように作動する。エアサスペンション１が上方に伸張する際には、各可動軸３６，３８は、レールメンバー１１，２１に沿って後方に移動して各固定軸３５，３７に接近し、エアサスペンション１が縮小する際には、レールメンバー１１，２１を前方に移動して各固定軸３５，３７から離間する。
【００２１】
上記エアスプリング４１は、ロアフレーム１０内におけるリンク軸３３の後側のスペースに配設されている。このエアスプリング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。エアスプリング４１の上方には、アッパーフレーム２０の上下動に追従して上下動する受圧板１３（図２および図４参照）が設置されており、この受圧板１３にかかる上方からの荷重がエアスプリング４１で受けられるようになっている。
【００２２】
上記ハイト装置５０は、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バルブ７０を有している。このバルブ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、上記受圧板１３およびリンク機構３０を介してアッパーフレーム２０が上昇させられ、シートクッション（以下、単にシートと言う）が上昇するようになっている。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ようになっている。
【００２３】
上記オイルダンパ４２は、一端部が一方のＸリンクの前上がり側のリンクバー３１に固定された左右方向に延びるピン３９ａに、また、他端部が前下側可動軸３８に取り付けられたブラケット３９ｂに、それぞれ回転自在に装着されている。このオイルダンパ４２によりエアスプリング４１が作動した際に生じる振動が吸収され、エアサスペンション１の伸張・縮小の動作が緩衝されるようになっている。
【００２４】
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は、アッパーフレーム２０内におけるリンク軸３３の前側のスペースに、バルブ７０の開閉によってシート高さを調節するハイト装置５０が配設されている。以下、このハイト装置５０について説明する。
【００２５】
（２）ハイト装置
図５に示すように、ハイト装置５０は、アッパーフレーム２０の前部下方に配設されたバルブフレーム５１を有している。このバルブフレーム５１は全体が前後方向に長い平面視長方形状で、前上側可動軸３６の下方に水平に配されている。バルブフレーム５１は、下板５１Ａの上方にスペースを空けて上板５１Ｂが平行に組み合わされて互いに固定されたもので、下板５１Ａの立ち上がった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、下板５１Ａの後端部がブラケット５２を介して補強メンバー２３に固定されている。上板５１Ｂには、前後方向に延びる長孔５１ｂが形成されている。
【００２６】
上記バルブ７０は、バルブフレーム５１の内部、すなわち下板５１Ａと上板５１Ｂとの間のスペースの後部に配されている。バルブ７０は、図６〜図８に示すように直方体状の筐体７１を有しており、筐体７１の内部には、図８に示すように常閉式の給気弁７２および排気弁７３が前後に配列されている。バルブ７０の筐体７１には、バルブフレーム５１に設けられた前後方向に延びるガイドロッド５３が貫通されており、バルブ７０はこのガイドロッド５３に沿って前後方向に摺動可能とされている。バルブ７０はガイドロッド５３に沿って前後方向に移動可能ではあるものの、ガイドロッド５３に外装された圧縮コイルばね５３ａによって常に前方に付勢されている。
【００２７】
バルブ７０の右側（図８で上側）の側面の前側（図８で左側）には、給気弁７２を開く給気弁棒７２Ａが突出しており、後側には、排気弁７３を開く排気弁棒７３Ａが突出している。これら弁棒７２Ａ，７３Ａ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７２および排気弁７３は開状態となる。また、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内に導入する配管が接続される給気口７２Ｂ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に送出する配管が接続される排気口８３Ｂが設けられている。
【００２８】
バルブフレーム５１内のバルブ７０の上方には、第１カム（バルブ開閉手段）５５が配されている。この第１カム５５は、バルブ７０の筐体７１の上面におけるガイドロッド５３よりも右側に設けられた第１カム軸５５ａに回転可能に支持されている。第１カム５５は、図８に示すように前後対称の形状であって、第１カム軸５５ａが貫通する貫通孔５５ｂを中心にして前方および後方に延びる前後の翼部５５ｃと、貫通孔５５ｂの右側に突出するカム部５５ｄとを有している。前後の翼部５５ｃは、前方および後方に向かうにしたがってともに斜め左側に延びている。これら翼部５５ｃ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５５ｅが形成されており、この凹部５５ｅに、上下方向に延びる位置伝達ピン５６が係脱可能に係合するようになっている。カム部５５ｄの先端は、円弧状の曲面に形成されている。
【００２９】
位置伝達ピン５６は、バルブフレーム５１の上方に配されたホルダ５７を介して上記前上側可動軸３６に連結されている。したがって、位置伝達ピン５６はエアサスペンション１の伸張・縮小に伴って前後移動する前上側可動軸３６と一体に前後移動する。ホルダ５７は、前上側可動軸３６を軸に回転可能、かつ前上側可動軸３６に沿って左右方向にスライド可能となっている。バルブフレーム５１の上板５１Ｂの上面であってホルダ５７の両側には、左右一対のガイド壁部５８Ａ，５８Ｂが設けられている。位置伝達ピン５６が前後移動すると、第１カム５５は位置伝達ピン５６に押し引きされて図８に示すように第１カム軸５５ａを支点として回転する。第１カム５５は図８（ｃ）に示すようにカム部５５ｄが左右方向に平行で前後対称の時が中立状態とされる。
【００３０】
図８に示すように、バルブ７０の筐体７１における各弁棒７２Ａ．７３Ａの間には、第１カム軸５５ａと前後方向の位置が同じであって上下方向に延びる第２カム軸５９ａを介して、第２カム（バルブ開閉手段）５９が回転可能に支持されている。この第２カム５９は第１カム５５と同様に前後対称な形状であって、第２カム軸５９ａの両側（前後）に、各弁棒７２Ａ．７３Ａの先端に対向し、かつ第２カム５９の回転に応じて各弁棒７２Ａ．７３Ａを押す押し部５９ｃがそれぞれ形成されている。
【００３１】
第２カム５９の左側の端部には、第１カム５５のカム部５５ｄの先端が摺動可能に嵌合する円弧状の凹部５９ｂが形成されている。第１カム５５が、図８（ｃ）に示すように中立状態の時には第２カム５９も中立状態となり、この時、前後の押し部５９ｃは突出状態の各弁棒７２Ａ．７３Ａの先端に接触するのみの状態となる。そして、第１カム５５が中立状態から図８で時計回りに回転すると、図８（ｂ）に示すようにカム部５５ｄに押されて第２カム５９が第２カム軸５９ａを支点に反転させられ、給気弁棒７２Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ７０は給気状態となる。また、第１カム５５が中立状態から反時計回りに回転すると、図８（ｄ）に示すようにカム部５５ｄによって第２カム５９が逆方向に反転させられ、排気弁棒７３Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ７０は排気状態となる。
【００３２】
図６および図７に示すように、バルブ７０の筐体７１の左側（図６および図７で下側）の後部には係止片７１ａが形成されており、この係止片７１ａに、後方に延びるケーブル８１が係止されている。このケーブル８１が引っ張られるとバルブ７０は圧縮コイルばね５３ａに抗して後方に動かされ、ケーブル８１による引っ張り力を緩めると圧縮コイルばね５３ａによってバルブ７０は前方に移動する。ケーブル８１の操作は、サイドフレーム２に取り付けられたダイヤル６１を乗員が回転させることによってなされる。ダイヤル６１には、回転操作を停止した位置で回転を停止させるブレーキ機構６１ａが設けられており、ダイヤル６１の回転操作を停止するとケーブル８１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。ケーブル８１は、係止片７１ａから後方に延ばされた後、適宜に巻回されて取り回されてダイヤル６１に係止されている。
【００３３】
このようにケーブル８１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、第１カム軸５５ａが前方に移動するため第１カム５５が図８（ｄ）に示すように反時計回りに回転し、反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押されてバルブ７０は排気状態となる。また、バルブ７０が後方に移動すると、第１カム軸５５ａが後方に移動するため第１カム５５が図８（ｂ）に示すように時計回りに回転し、反転した第２カム５９の押し部５９ｃで給気弁棒７２Ａが押されてバルブ７０は給気状態となる。
【００３４】
上記のように位置伝達ピン５６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５５を介して第２カム５９が回転してバルブ７０が開閉される。位置伝達ピン５６は、図８（ａ）、（ｅ）に示すようにバルブ７０に対して前後に大きく相対移動した時には第１カム５５の凹部５５から抜け出て第１カム５５の翼部５５ｃの左側面である空走面５５ｆを摺動する。この時、空走面５５ｆは前後方向にほぼ沿った状態となって第１カム５５は回転せず、したがって第２カム５９によるそれ以上の各弁棒７２Ａ．７３Ａの押し動作は起こらないようになっている。
【００３５】
ダイヤル６１が取り付けられサイドフレーム２には、エアスプリング４１に対する空気の供給・排出を強制的に、かつ急速に行うための給排気バルブ装置６２が設けられている。この給排気バルブ装置６２には、バルブ７０に接続された給気側エアチューブ８２と排気側エアチューブ８３が接続されており、また、上記空気供給源から圧縮空気が供給される。給排気バルブ装置６２によれば、バルブ操作部６２ａを給気側に操作すると給気側エアチューブ８２を介して圧縮空気がバルブ７０に送り込まれて上記給気弁７２に作用し、バルブ７０を介してエアスプリング４１に空気が供給されてシートが上昇する。また、バルブ操作部６２ａを排気側に操作すると排気側エアチューブ８３を介して圧縮空気がバルブ７０に送り込まれて上記排気弁７３に作用し、バルブ７０を介してエアスプリング４１から空気が排出され、シートが下降可能な状態になる。
【００３６】
図６および図７に示すように、バルブ７０の筐体７１の後端部には、左右方向に延びる長孔７１ｂが形成されたステー部７１ｃが突設されている。バルブフレーム５１の上板５１Ｂの上方には円板ギヤ５４が配されており、この円板ギヤ５４に設けられた上下方向に延びる偏心した回転軸５４ａが、上板５１Ｂの長孔５１ｂを貫通してステー部７１ｃの長孔７１ｂに回転可能、かつ長孔７１ｂに沿って摺動可能に組み込まれている。円板ギヤ５４は上記ガイド壁部５８Ａ，５８Ｂの間に配されており、左側の壁部５８Ａの内面に形成された前後方向に延びるラックギヤ５８ａに噛み合っている。円板ギヤ５４および回転軸５４ａ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がラックギヤ５８ａに噛み合いながら、かつ、回転軸５４ａが長孔７１ｂに沿って左右に移動しながら転動する。
【００３７】
前上側可動軸３６と位置伝達ピン５６とを一体的に連結する上記ホルダ５７は円板ギヤ５４の前方に配されており、このホルダ５７の後端には、円板ギヤ５４の歯に噛合可能な左右方向に延びるラック状のロックギヤ５７ａが設けられている。図７（ａ），（ｂ）に示すように、ロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４との間には、前上側可動軸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１が急激に伸張した場合には、前上側可動軸３６が急激に後退してホルダ５７のロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合う。すると、回転する円板ギヤ５４によって右側にスライドさせられたホルダ５７がガイド壁部５８Ｂに当たって前上側可動軸３６のそれ以上の後退が規制される。これにによりエアサスペンション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。ホルダ５７のロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４およびガイド壁部５８Ｂにより、急激なシートの上昇を規制するサスペンションアッパー方向ロック機構が構成されている。
【００３８】
本実施形態では、上記バルブフレーム５１、第１カム５５、第２カム５９、サスペンションアッパー方向ロック機構（ロックギヤ５７ａと円板ギヤ５４）およびバルブ７０を主体として、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。
【００３９】
（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、シートの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”を有している。
【００４０】
（３−１）シート高さ設定機能
シート高さ設定機能は、ダイヤル６１を回転させ、ケーブル８１を介してバルブ７０を前後方向に移動させることにより実行させることができる。すなわち、シートを高くしたい時には、ダイヤル６１を、ケーブル８１が引っ張られる方向（図１でＵ方向）に回転させる。すると、バルブ７０が後方に移動させられる。これにより第１カム軸５５ａが後方に移動し、第１カム５５が図８（ｂ）に示すように時計回りに回転して反転した第２カム５９の押し部５９ｃで給気弁棒７２Ａが押され、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１が上方に伸張してシートが上昇する。ダイヤル６１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。
【００４１】
一方、シートを低くしたい時にはダイヤル６１をＤ方向に逆回転させてケーブル８１による引っ張り力を緩める。すると、バルブ７０が圧縮コイルばね５３ａによって前方に移動させられる。これにより第１カム軸５５ａが前方に移動し、第１カム５５が図８（ｄ）に示すように反時計回りに回転して反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押され、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１が下方に縮小してシートが下降する。ダイヤル６１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。
【００４２】
（３−２）シート高さ一定機能
次に、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。すなわち、シートに乗員が着座すると、アッパーフレーム２０から下方に荷重を受けたエアサスペンション１が下方に縮小し、これに伴って前上側可動軸３６が前進する。すると、前上側可動軸３６にホルダ５７を介して連結されている位置伝達ピン５６も前進する。
【００４３】
位置伝達ピン５６が前進すると、図８（ｂ）に示すように第１カム５５が中立状態から時計回りに回転し、カム部５５ｄで押された第２カム５９が第２カム軸５９ａを支点に反転させられ、給気弁棒７２Ａが押し部５９ｃに押されてバルブ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１が伸張してシートが上昇する。
【００４４】
シートが上昇したら前上側可動軸３６は後退し、今度は逆に図８（ｄ）に示すように位置伝達ピン５６で後方に押された第１カム５５が反時計回りに回転する。これにより反転した第２カム５９の押し部５９ｃで排気弁棒７３Ａが押されて排気状態となり、エアスプリング４１内の空気はバルブ７０から排出され、エアサスペンション１が下方に縮小してシートが下降する。
【００４５】
このようにリンク機構３０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。シートが一定高さに保たれている時には、図８（ｃ）に示すように第１カム５５は中立となってエアスプリング４１に対する給排気はほとんど行われない状態となる。
【００４６】
また、サスペンションアッパー方向ロック機構によれば、シートから乗員が立ち上がって負荷が無くなった時、エアスプリング４１の力でエアサスペンション１は上方に伸張してシートが上昇するが、ホルダ５７のロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛合する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。
【００４７】
（４）ハイト装置の作用効果
次に、上記ハイト装置５０で得られる作用効果を説明する。
【００４８】
（４−１）配置の作用効果
本実施形態のハイト装置５０はアッパーフレーム２０の前部やや下方に配設されてアッパーフレーム２０に支持されており、シート高さ調節の時にはアッパーフレーム２０とともに上下動する。そして、バルブ７０を前後移動させてシート高さ調節を行うダイヤル６１、およびエアスプリング４１に対する空気の供給・排出を強制的に、かつ急速に行うための給排気バルブ装置６２も、サイドフレーム２を介してアッパーフレーム２０に支持されている。
【００４９】
そして、バルブ７０とダイヤル６１とをつなぐケーブル８１、およびバルブ７０と給排気バルブ装置６２とをつなぐエアチューブ８２，８３は、アッパーフレーム２０内あるいはアッパーフレーム２０の近傍においてアッパーフレーム２０と一体的に設置されている。このため、これらケーブル８１やエアチューブ８２，８３はアッパーフレーム２０の上下動の影響を受けない状態に安定して設置され、長さも最小限度で済む。その結果、ケーブル８１やエアチューブ８２，８３を的確に機能させることができる。また、長さが短くて済むため、コストダウンが図られる。
【００５０】
（４−２）第１カムの作用効果
バルブ７０の各弁棒７２Ａ．７３Ａを押してバルブ７０を開閉させる第２カム５９は、第２カム軸５９ａを支点として回転し、その回転作用で押し部５９ｃが各弁棒７２Ａ．７３Ａを押す構成であるが、この第２カム５９は、位置伝達ピン５６と、この位置伝達ピン５６が係合している第１カム５５が前後方向に相対移動することによって回転する第１カム５５のカム部５５ｄで押されることにより回転する。すなわち第２カム５９は位置伝達ピン５６から直接回転作用を受けず、第１カム５５を介して回転させられる。
【００５１】
この第１カム５５が介在することにより、バルブ７０に対する位置伝達ピン５６の前後方向の相対移動量に対する第２カム５９の回転量は、位置伝達ピン５６によって第２カム５９が直接回転させられる場合と比べると増幅される。したがって、押し部５９ｃで押される弁棒７２Ａ．７３Ａの押され量も増幅して大きなものとなる。ちなみにその増幅量は、カム部５５ｄが長いほど大きい。したがって第２カム５９の押し部５９ｃで各弁棒７２Ａ．７３Ａを確実に押すことができ、もってバルブ７０の開閉動作が確実になされてシート高さの調節が確実に行われる。
【００５２】
特に本実施形態では、リンク機構３０はＸリンク３４で構成されており、このようなリンク機構３０にあっては、可動軸３６，３８の前後移動量は伸張した状態と縮小した状態とでは、縮小状態の場合の方が小さい。例えば、エアサスペンション１が伸張してアッパーフレーム２０が最高位置付近にある状態において前上側可動軸３６の前後移動量が３ｍｍに対しアッパーフレーム２０の上下移動量が１２ｍｍだとした場合、エアサスペンション１が最も縮小してアッパーフレーム２０が最低位置付近にある状態では、前後移動量が７ｍｍで上下移動量が１２ｍｍになるといったように差が生じる。これはＸ型リンクの特性であり、換言すると、シート高さが低い場合ではシートの上下動が比較的鈍く、高い場合ではシートが比較的敏感に上下動するということである。
【００５３】
しかして本実施形態では、位置伝達ピン５６と第２カム５９との間に第１カム５５を介在させて第１カム５５の作動量を増幅させる構成であるため、特にシート高さが低くて上下動が比較的鈍い場合であって位置伝達ピン５６の相対的な前後移動量が小さい場合にも、第１カム５５が確実に回転し、バルブ７０の開閉動作が確実になされる。すなわち、Ｘ型のリンク機構３０を用いたエアサスペンション１においてきわめて有効なバルブ作動構造となっている。
【００５４】
（４−３）サスペンションアッパー方向ロック機構の作用効果
位置伝達ピン５６とバルブ７０とは前後方向に相対移動可能であり、相対移動した際に上記のようにバルブ７０の開閉がなされてシート高さが一定とされる。したがって位置伝達ピン５６と一体のホルダ５７のロックギヤ５７ａとバルブ７０に支持された円板ギヤ５４との間隔（以下、ロック作動距離）は、サスペンションアッパー方向ロック機構が非作動時には一定であると考えられる。しかしながら円板ギヤ５４の回転軸５４ａは偏心しているため、バルブ７０の前後移動量に対して円板ギヤ５４の移動量は変化する。すなわち、シート高さに応じてロック作動距離が変化する。
【００５５】
その原理を図９により説明すると、円板ギヤ５４の回転軸５４ａはバルブ７０とともに前後移動するため、回転軸５４ａが円板ギヤ５４の中心にある一般的な構成では、バルブ７０の移動量＝円板ギヤ５４の移動量である。この状態ではロック作動距離はシート高さに関係なく一定である。ところが回転軸５４ａが中心より距離ｒ偏心していると、円板ギヤ５４の移動量はバルブ７０の移動量＋（中心からの偏心距離ｒ×角度θ）となる。したがって、円板ギヤ５４の移動量は角度θが１８０°の時に最大の２ｒの増加となる。
【００５６】
このように円板ギヤ５４はバルブ７０の移動量に対して一定比率ではなく増大するように移動するため、シート高さによってロック作動距離が漸次変化する。この動作を利用して、本実施形態では、エアサスペンション１が最も縮小した低い位置でロック作動距離を最も短くし（図７（ａ））、シートが上昇するにつれてロック作動距離が長くなりエアサスペンション１が最も伸張した位置でロック作動距離を最も長くなる（図７（ｂ））ように設定されている。この設定により、シート高さに関係なくロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合うまでのサスペンションアッパー方向ロック機構の実質的な作動量をほぼ一定にすることができる。
【００５７】
特に、シート高さが低い場合にシートが急激に上昇することは乗員にシートが当たりやすいため望ましくない。円板ギヤ５４の回転軸５４ａが中心にある場合においてシート高さが低い状態では、ロック作動距離が比較的長いため、ロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合うシート停止高さが目標高さよりも高くなりがちであり、逆にシート高さが高い場合にはシート停止高さが目標高さよりも低くなりがちである。
【００５８】
図１０は、ダイヤル６１で操作するエアサスペンション高さの段数１〜９（１が最もシート高さが低く、９が最も高い）に対するサスペンションアッパー方向ロック機構が作動した際のシート停止高さ位置を示している。ここでは、目標停止高さに対し、円板ギヤ５４の回転軸５４ａが中心である一般的な構成では、シート高さが低い場合には停止高さが低く、シート高さが高い場合には停止高さが低い。しかしながら回転軸５４ａを偏心させた実施形態では、どのシート高さにおいても停止高さが目標高さに一致あるいは近傍にあり、サスペンションアッパー方向ロック機構を好ましく作動させることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０…ロアフレーム
２０…アッパーフレーム
３０…リンク機構
３６…前上側可動軸（位置伝達体）
４１…エアスプリング
４２…オイルダンパ
５０…ハイト装置（シート高さ調節手段）
５５…第１カム（バルブ開閉手段）
５６…位置伝達ピン
５９…第２カム（バルブ開閉手段）
６１…ダイヤル（操作部）
７０…バルブ
８１…ケーブル
８２，８２…エアチューブ
【特許請求の範囲】
【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て前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い水平方向に移動してサスペンション高さ位置を伝達する位置伝達体を有するリンク機構と、
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、アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、
このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、
前記位置伝達体に対して相対移動可能に設けられ前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブを有するとともに、前記相対移動が生じることによってこのバルブを開閉させるバルブ開閉手段を有する前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段と、
前記アッパーフレームに設置され、前記バルブを開閉させる操作部と、
を備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置において、
前記シート高さ調節手段が前記アッパーフレームに設置されていること
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。
【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て前記アッパーフレームを上下動可能に支持し、アッパーフレームの上下動に伴い水平方向に移動してサスペンション高さ位置を伝達する位置伝達体を有するリンク機構と、
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、アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、
このエアスプリングの振動を吸収するダンパと、
前記位置伝達体に対して相対移動可能に設けられ前記エアスプリングに対する空気の供給・排出を行うバルブを有するとともに、前記相対移動が生じることによってこのバルブを開閉させるバルブ開閉手段を有する前記アッパーフレームの高さ位置を調節するシート高さ調節手段と、
前記アッパーフレームに設置され、前記バルブを開閉させる操作部と、
を備えた車両用エアサスペンション式シート支持装置において、
前記シート高さ調節手段が前記アッパーフレームに設置されていること
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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２１３２７９（Ｐ２０１１−２１３２７９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８４９４６（Ｐ２０１０−８４９４６）
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１日（２０１０．４．１）
【出願人】（０００００４６４０）日本発條株式会社 (1,048)
【Ｆターム（参考）】
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