CN106794783B - 座椅支承机构、座椅结构以及悬架座位 - Google Patents

座椅支承机构、座椅结构以及悬架座位 Download PDF

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Abstract

本发明的座椅支承机构在带升降器的同时，即使在调整为任意的高度的情况下也发挥座垫框架的悬架功能。在座垫框架(10)的宽度方向上架设且对座垫框架(10)进行弹性支承的扭力杆(330、340)支承于在滑动件(20)与座垫框架(10)之间配设的连杆机构(40)。即使基于升降器(30)的高度调整而使连杆机构(40)的姿势发生了位移，扭力杆(330、340)的位置也随之进行位移。扭力杆(330、340)即使以任意的高度进行位移也不发生改变地对座垫框架(10)进行弹性支承，因此即使在调整为任意的高度的情况下也能够以规定弹性进行支承，能够发挥规定的振动吸收特性。

Description

座椅支承机构、座椅结构以及悬架座位
技术领域
本发明涉及对座垫的高度进行调整的带升降器的座椅支承机构、以及具备该座椅支承机构的座椅结构以及悬架座位。
背景技术
交通工具用座位等的座椅结构通常除了具备对其前后位置进行调整的滑动件以外，还具备对座垫的上下位置(高度)进行调整的升降器。例如，在专利文献1中，将具有左右一对后部连杆机构和左右一对前部连杆机构的连杆机构配置于座垫的座垫框架与上导轨之间，操作设置于座垫的侧部的杆而施加输入转矩，由此，传递旋转力而使设置于座垫框架的齿轮旋转，使该座垫框架相对于上导轨上下移动。
另一方面，本申请人提出了如下交通工具用座位：沿着宽度方向在座垫框架的前后双方或一方配置有扭力杆，隔开规定间隔地将臂支承于该扭力杆，在臂之间配设框架并在该框架上配设有二维或三维的网构件(参照专利文献2、3)。
另外，本申请人在专利文献4中公开具备横向摆动吸收功能的悬架机构，并且公开将该横向摆动吸收用的悬架机构层叠配设于上下振动吸收用的悬架机构的上部。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-92718号公报
专利文献2：日本特开2006-345952号公报
专利文献3：日本特开2006-345953号公报
专利文献4：日本特开2014-213752号公报
发明内容
发明所要解决的课题
升降器的机构不限定于专利文献1的升降器的机构，而已知各种类型的升降器的机构。然而，无论是哪种类型的升降器的机构，均基本上仅具有调整座垫(座垫框架)的高度的功能。也已知除了高度调整还同时进行前后位置调整的升降器的机构，但均只不过是作为以座垫框架的高度为主的位置调整用而使用。
另一方面，在专利文献2、3中，由扭力杆支承网构件，因此具有行驶时的振动吸收功能强这一特征。但是，该扭力杆终究是对支承于座垫框架的网构件进行弹性支承的构件，并非将座垫框架自身弹性地支承于上导轨的构件。若将座垫框架自身弹性支承于上导轨，则不限定于将网构件支承于该座垫框架的情况，对于向该座垫框架配置缓冲盘、面状弹簧并将聚氨酯材料载置于其上的构造，也能够利用对座垫框架进行支承的弹性构件的弹性来提高振动吸收功能。然而，座垫框架优选是能够通过升降器来调整上下高度的构造，若一并具有两者的功能，则会变为复杂的构造，成本也必须升高。
另外，即使在该座垫框架设为将基于升降器的高度调整与振动吸收用的弹性作用组合而成的构造的情况下，若将其与专利文献4所示那样的悬架机构组合，则也能够期待更高的振动吸收功能。
本发明鉴于上述内容，其课题在于，提供带升降器且即使在将座垫框架调整为任意的高度的情况下也能够与缓冲件的配置方式无关地以规定弹性进行支承的座椅支承机构、以及具备该座椅支承机构且尤其适于交通工具用座位的座椅结构。另外，本发明的课题在于，提供将具备该座椅支承机构的座椅结构进一步与其他悬架机构组合而能够发挥更高的振动吸收功能的悬架座位。
用于解决课题的方案
为了解决上述问题，本发明的座椅支承机构具备：升降器，其进行座垫的高度调整；以及连杆机构，其设置于对所述座垫的座垫框架进行支承的基部与所述座垫框架之间，并通过高度调整而进行位移，所述座椅支承机构的特征在于，
所述升降器构成为具有：离合器机构，其施加旋转力；和旋转力传递机构，其具备借助从所述离合器机构传递的旋转力而旋转的旋转体，并且，
所述座椅支承机构具有扭力杆，该扭力杆以一端部与所述升降器中的旋转力传递机构的旋转体的旋转中心连结、且另一端部与所述连杆机构连结的方式沿着所述座垫框架的宽度方向架设，
所述扭力杆兼具如下功能：即，在通过所述升降器进行高度调整时，将与所述连杆机构连结的另一端部作为固定端并利用所述扭力杆的弹性力来对所述座垫框架进行高度调整的功能；以及在输入外部振动时，通过由所述座垫框架相对于所述基部的相对位移而引起的所述连杆机构的运动，将与所述旋转力传递机构的旋转体连结的一端部作为固定端并利用所述扭力杆的弹性力吸收振动的功能。
优选的是，所述连杆机构具备位于所述座垫框架的前部且在宽度方向上分开设置的一对前部连杆机构、以及位于后部且在宽度方向上分开设置的一对后部连杆机构，
作为所述扭力杆，具有与所述前部连杆机构对应的前部扭力杆以及与所述后部连杆机构对应的后部扭力杆，
所述前部扭力杆的一端部与所述旋转力传递机构的旋转体连结，另一端部与所述前部连杆机构的前部可动连杆连结，
所述后部扭力杆的一端部与所述旋转力传递机构的旋转体连结，另一端部与所述后部连杆机构的后部可动连杆连结。
优选的是，所述前部连杆机构与所述后部连杆机构是分别独立地发挥功能的独立悬架式的机构。
所述座椅支承机构可以构成为：具有将所述前部连杆机构与所述后部连杆机构连结的连结可动连杆，所述前部连杆机构与所述后部连杆机构同步地进行动作。
优选的是，所述旋转力传递机构的旋转体具有通过所述离合器机构的旋转力而旋转的前部旋转体和通过与所述前部旋转体连结的连结驱动连杆而旋转的后部旋转体，所述前部旋转体的旋转中心连结有所述前部扭力杆的一端部，所述后部旋转体的旋转中心连结有所述后部扭力杆的一端部。
优选构成为，所述前部旋转体或所述后部旋转体中的任一方是通过所述离合器机构的输出齿轮而旋转的扇形齿轮，所述扇形齿轮的旋转中心连结所述前部扭力杆或所述后部扭力杆的一端部。
优选的是，所述基部作为安装于交通工具的地板上的滑动件的上导轨而构成。
另外，本发明的座椅结构具备由所述座椅支承机构支承的座垫，所述座椅结构的特征在于，所述座垫具有在沿所述座垫框架的前后方向隔开规定间隔地配设的两个框架构件之间架设的基底网、以及覆盖所述基底网而配设的缓冲构件，所述基底网配设为：该基底网的前端缘侧以及后端缘侧缠绕于所述各框架构件，且所述前端缘与所述后端缘之间通过弹簧构件而连结，所述弹簧构件与构成所述座椅支承机构的所述扭力杆串联排列。
优选的是，所述基底网由二维或三维的布帛构成，所述弹簧构件由螺旋弹簧构成。
优选的是，覆盖所述基底网而配设的所述缓冲构件由聚氨酯材料、三维的布帛或该聚氨酯材料与该三维的布帛的组合构成。
另外，本发明的悬架座位的特征在于，在具有左右、前后以及上下这三个方向的振动吸收功能的悬架机构的上部支承有座椅结构的基部，所述座椅结构具备由所述座椅支承机构支承的座垫。
优选的是，本发明的悬架座位中，所述座垫具有在沿所述座垫框架的前后方向隔开规定间隔地配设的两个框架构件之间架设的基底网、以及覆盖所述基底网而配设的缓冲构件，所述基底网配设为该基底网的前端缘侧以及后端缘侧缠绕于所述各框架构件，所述前端缘与所述后端缘之间通过弹簧构件而连结，所述弹簧构件与构成所述座椅支承机构的所述扭力杆串联排列。
发明效果
根据本发明的座椅支承机构，沿着座垫框架的宽度方向架设且对座垫框架进行弹性支承的扭力杆支承于在基部与座垫框架之间配设的连杆机构。因此，即使基于升降器的高度调整而使连杆机构的姿势发生了位移，扭力杆的位置也随之进行位移。扭力杆即使以任意的高度进行位移，也不发生改变地对座垫框架进行弹性支承，因此即使在调整为任意的高度的情况下也能够以规定的弹性进行支承，能够发挥规定的振动吸收特性。即，本发明兼具如下功能：即，在通过升降器进行高度调整时，利用与连杆机构连结的扭力杆的弹性力来对座垫框架进行高度调整的功能；和在输入外部振动时，利用相同的扭力杆的弹性力来吸收座垫框架的振动的功能。因此，无需相对于升降器设置另外的专用的悬架机构，能够提供构造简易且低成本的座椅结构。
另外，本发明的座椅结构优选设为如下结构：在沿座垫框架的前后方向隔开规定间隔地配设的两个框架构件之间架设基底网，由弹簧构件将该基底网的前端缘与后端缘之间连结，覆盖该基底网而配设缓冲构件。由此，在输入外部振动时，不仅具有对座垫框架进行支承的扭力杆的弹性力的功能，将基底网的前端缘与后端缘之间连结的弹簧构件的弹性力也发挥功能，因此能够进一步提高振动吸收特性。
另外，本发明的悬架座位在具有左右、前后以及上下这三个方向的振动吸收功能的悬架机构的上部配设有即使调整为任意的高度也具有规定的振动吸收功能的上述的带升降器的座椅支承机构。带升降器的座椅支承机构是指其自身具有悬架功能，且具有与以往的将升降器与专用的悬架机构组合而得到的结构相比能够变得简易这一优点，若设为与其他悬架机构组合的结构，则除了带升降器的座椅支承机构所具有的悬架功能以外，其他悬架机构也发挥作用，能够进一步提高除振性能。当与其他悬架机构组合时，高度方向上的配置空间变大，因此这样的结构适于能够充分确保高度方向上的配置空间的卡车、公交车等大型车辆用。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的座椅支承机构的主要部分即座垫框架、升降器、连杆机构等的从后方观察到的立体图。
图2是从图1的前方观察到的局部分解立体图。
图3是图1的侧视图。
图4是从前方观察到的图1的分解立体图。
图5(a)～(c)是用于说明第一实施方式的作用的图。
图6是用于说明第一实施方式的作用的图。
图7是表示本发明的第二实施方式的座椅支承机构的主要部分即座垫框架、升降器、连杆机构等的从后方观察到的立体图。
图8是图7的侧视图。
图9是用于说明第二实施方式的作用的图。
图10是表示在第一实施方式的构造的两侧设置有旋转传递机构的方式的从前方观察到的立体图。
图11是表示被试验者A的振动传递率的测定结果的图。
图12是表示被试验者B的振动传递率的测定结果的图。
图13是表示被试验者C的振动传递率的测定结果的图。
图14是表示本发明的座椅结构的实施方式的剖视图。
图15是表示被试验者D的振动传递率的测定结果的图。
图16是表示被试验者E的振动传递率的测定结果的图。
图17是表示静载荷特性试验的结果的图。
图18是表示本发明的悬架座位的实施方式的简要结构图。
图19是表示图18的实施方式所使用的悬架机构的立体图。
图20(a)是图19所示的悬架机构的俯视图，图20(b)是图20(a)的主视图，图20(c)是图20(a)的侧视图。
图21是表示上述悬架机构所使用的上下悬架的立体图。
图22(a)是图21所示的上下悬架的俯视图，图22(b)是图22(a)的主视图，图22(c)是图22(a)的侧视图。
图23是表示上述悬架机构所使用的前后悬架的立体图。
图24(a)是图23所示的前后悬架的俯视图，图24(b)是图24(a)的主视图，图24(c)是图24(a)的侧视图。
图25是表示上述悬架机构所使用的左右悬架的立体图。
图26(a)是图25所示的左右悬架的俯视图，图26(b)是图26(a)的主视图，图26(c)是图26(a)的侧视图。
图27是左右悬架的主要部分的分解立体图。
图28(a)～(c)是用于说明左右悬架的动作的图。
图29(a)是用于说明上述实施方式的悬架座位中的座椅结构的动作的图，图29(b)是表示图29(a)所示的座椅支承机构的上端位置的图，图29(c)是表示其下端位置的图。
图30是表示构成实验例所使用的悬架机构的各悬架的载荷-挠曲特性的图，图30(a)是表示左右悬架的载荷-挠曲特性的图，图30(b)是表示前后悬架的载荷-挠曲特性的图，图30(c)是表示上下悬架的载荷-挠曲特性的图。
图31是表示上下悬架、磁弹簧以及扭力杆的载荷-挠曲特性的图。
图32(a)是表示输入振幅为2.5mm的情况下的左右悬架的振动传递特性的图，图32(b)是表示输入振幅为5.0mm的情况下的左右悬架的振动传递特性的图。
图33是表示左右悬架的瞬间中心的图。
图34是表示体重84kg的被试验者就座时的振动传递特性的图，图34(a)是表示针对左右方向的正弦波的振动输入的特性的图，图34(b)是表示针对前后方向的正弦波的振动输入的特性的图，图34(c)是表示针对上下方向的正弦波的振动输入的特性的图。
图35是将图34(a)～(c)中的六自由度悬架座位的振动传递特性汇总示出的图。
图36是表示针对六自由度悬架座位的冲击性振动的特性的图。
图37(a)是表示解析所使用的两自由度系振动模型的图，图37(b)是表示其解析结果的图。
图38是表示针对体重84kg的被试验者，使用从广岛市的宇品路面电车轨道提取出的左右、前后、上下的再现波形来评价振动特性的结果的图。
图39是表示对内置于悬架机构的扭力杆的动态弹簧常数进行测定而得到的结果的图。
图40是表示3个被试验者的振动特性的图。其中，图40(a)是表示针对左右方向的正弦波的振动输入的振动特性的图，图40(b)是表示针对前后方向的正弦波的振动输入的振动特性的图，图40(c)是表示针对上下方向的正弦波的振动输入的振动特性的图。图40(d)是表示使用从宇品路面电车轨道提取出的左右方向的再现波形的振动特性的图，图40(e)是表示使用从宇品路面电车轨道提取出的前后方向的再现波形的振动特性的图，图40(f)是表示使用从宇品路面电车轨道提取出的前后方向的再现波形的振动特性的图。
图41是表示以静态就座时的30分钟的疲劳度的图。
图42是表示使用宇品路面电车轨道的再现波形而以动态就座时的30分钟的疲劳度的图。
具体实施方式
以下，基于图示的实施方式，来进一步详细地说明本发明。图1～图6是表示本发明的第一实施方式的座椅支承机构1的主要部分的图。本实施方式的座椅支承机构1是在用作机动车等的交通工具用座位的座椅结构中采用的机构，具有附设于座垫框架10的升降器30、连杆机构40等。
如图1所示，作为座垫的骨架的座垫框架10构成为具有：左右一对侧框架11、11，其隔开规定间隔地设置；前部框架12，其配设于左右一对侧框架11、11间的前部侧；以及后部框架13，其配设于后部侧。另外，在后述的连杆机构40中的左右的第二前部可动连杆414、414间配设有加强管14。在座垫框架10支承有缓冲盘(cushion pan)、S字弹簧等面状弹簧，而且在其上部配置有由规定厚度的聚氨酯材料等构成的缓冲件，从而构成座垫。
在座垫框架10用作本实施方式这样的交通工具用座位的情况下，对座垫框架10进行支承的基部为配置于交通工具主体的地板的左右一对滑动件20、20。滑动件20、20构成为具有：下导轨21、21，其具有规定长度，且以长边方向沿着座垫(座垫框架10)的前后方向的方式固定；和上导轨22、22，其配设为能够沿着该下导轨21、21的长边方向移动。下导轨21、21固定于地板，座垫框架10的左右的侧框架11、11支承于上导轨22、22，由此能够通过使上导轨22、22相对于下导轨21、21滑动来调整座垫框架10的前后位置。
升降器30构成为具有离合器机构310、旋转力传递机构320、前部扭力杆330以及后部扭力杆340。将离合器机构310的在内部收容有旋转控制部的壳体311安装于一方的侧框架11的靠前方的部位而配设。在旋转基部313安装有杆、手柄等操作构件314，所述旋转基部313在壳体311内与旋转控制部312连接，且向壳体311的外侧突出。另外，在旋转控制部312的输出侧设置有输出齿轮312a。并且，若使操作构件314向正反任一方旋转，则该旋转力经由旋转控制部312传递给输出齿轮312a而使输出齿轮312a旋转。
需要说明的是，旋转控制部312像这样对来自操作构件314的旋转力进行传递，但在因来自座垫框架10的载荷而对输出齿轮312a施加了旋转力的情况下成为锁定的机构，在因行驶期间的振动等而对座垫框架10反复施加了载荷的情况下，成为能够防止座垫框架10逐渐下降的构造。旋转控制部312的构造并不限定于此，例如也可以使用如下机构：即，采用使以往公知的制动弹簧伸展收缩的结构来传递来自操作构件314侧的旋转力而切断反向的输入的机构等。
旋转力传递机构320与离合器机构310同样地设置于构成座垫框架10的一方的侧框架11的外侧，伴随座垫框架10的上下移动而上下移动。旋转力传递机构320具备与离合器机构310的输出齿轮312a啮合的第一传递齿轮321、与第一传递齿轮321配置在同轴上的第二传递齿轮322、以及与第二传递齿轮322啮合的扇形齿轮323。扇形齿轮323在本实施方式中相当于借助离合器机构310而旋转的旋转体(前部旋转体)，配设于在侧框架11安装的罩构件11a的内侧，且在作为旋转中心的轴承部323a固定连结有前部扭力杆330的一端部331。在罩构件11a的上部形成有前部引导孔11b，该前部引导孔11b沿着前后方向呈圆弧状。在沿着扇形齿轮323的形成有齿323b的外周缘的上部设置有前部引导销324，该前部引导销324与罩构件11a的前部引导孔11b卡合。因此，当扇形齿轮323旋转时，与轴承部323a连结的前部扭力杆330被扭转。
旋转力传递机构320还具备：连结驱动连杆325，其前端部轴支承于与前部引导孔11b卡合的上述的前部引导销324；和后部驱动连杆327，其上部经由后部引导销326而轴支承于连结驱动连杆325的后端部。后部驱动连杆327在本实施方式中相当于借助离合器机构310并经由连结驱动连杆325而旋转的旋转体(后部旋转体)。在后部驱动连杆327的下部形成有连结孔327a，该连结孔327a成为旋转中心并被装填有止转用衬垫，且连结固定有后部扭力杆340的一端部341(参照图4)。后部引导销326与后部引导孔11c卡合，该后部引导孔11c在侧框架11中形成于比后部扭力杆340的配设位置靠上方的位置，且沿着前后方向呈圆弧状。当扇形齿轮323旋转从而前部引导销324沿着前部引导孔11b向前方或后方移动时，连结驱动连杆325向前方或后方移动，后部引导销326也在后部引导孔11c内向前方或后方移动。由此，后部驱动连杆327以连结孔327a为旋转中心向前方或后方倾转，因此与连结孔327a连结的后部扭力杆340被扭转。
需要说明的是，附图标记370是相对于上导轨22、22对座垫框架3(侧框架31、31)向上方施力并施加辅助上升动作的力的涡旋弹簧。
连杆机构40构成为具备左右一对的前部连杆机构410和同样是左右一对的后部连杆机构420。各前部连杆机构410具有前部固定连杆411、框架侧前部连杆412、第一前部可动连杆413以及第二前部可动连杆414。前部固定连杆411包括下部安装于上导轨22的前部的前部托架4111和固定于该前部托架4111的辅助托架4112，设置于第一前部可动连杆413的前部的孔部413a以能够旋转的方式轴支承于在前部托架4111的上部设置的轴部4111a。另一方面，设置于第二前部可动连杆414的前部的孔部414a以能够旋转的方式轴支承于在辅助托架4112的下部设置的轴部4112a。
框架侧前部连杆412以向下方突出的方式固定于座垫框架10的侧框架11，在其上部形成有贯通孔412a，在下部设置有轴部412b。设置于第二前部可动连杆414的后部的孔部414b以能够旋转的方式轴支承于在下部设置的轴部412b。另一方面，设置于框架侧前部连杆412上部的贯通孔412a与设置于第一前部可动连杆413的后部的孔部413b对位。
关于上述点，左右的前部连杆机构410、410采用共通的结构，但与前部扭力杆330连结的连结构造有所不同。首先，在配设有升降器30的一方的侧框架11侧，前部扭力杆330的一端部331在一方的侧框架11的内侧穿过对位好的设置于第一前部可动连杆413的后部的孔部413b以及设置于框架侧前部连杆412上部的贯通孔412a，在一方的侧框架11的外侧连结固定于装填有止转用的衬垫的扇形齿轮323的轴承部323a。在另一方的侧框架11侧，在设置于第一前部可动连杆413的后部的孔部413b装填有止转用的衬垫413c(参照图4)，前部扭力杆330的另一端部332连结固定于该止转用的衬垫413c，且以能够旋转的方式穿过设置于框架侧前部连杆412上部的贯通孔412a。
因此，在升降器30的操作时，通过扇形齿轮323的旋转，前部扭力杆330以另一端部332为固定端而一端部331被扭转。另一方面，在调整为规定高度的状态下被输入了外部振动的情况下，以一端部331为固定端而另一端部332被扭转来吸收振动。
后部连杆机构420构成为具有：后部固定连杆421，其下部固定于上导轨22且向上方立起；和后部可动连杆422，设置于该后部可动连杆422的前端附近的孔部422a轴支承于在后部固定连杆421的上部设置的轴部421a。后部可动连杆422形成为其内角为钝角的大致V字状，在比该后部可动连杆422的大致中央部靠近后端的位置支承有后部扭力杆340。
具体而言，在左右的后部连杆机构420、420中，在配设有升降器30的一方的侧框架11侧，后部扭力杆340的一端部341贯穿后部可动连杆422以及一方的侧框架11，并连结固定于位于一方的侧框架11的外侧的装填有止转用衬垫的后部驱动连杆327的连结孔327a。
后部扭力杆340的另一端部342在功能上与另一方的侧框架11侧的后部可动连杆422以彼此无法旋转的方式连结即可，在本实施方式中，设为能够将后部扭力杆340调整为规定的弹性力的构造。即，与后部扭力杆340大致平行地配设规定长度的螺杆350，将该螺杆350的各端部支承于后部可动连杆422，并且配设有沿着螺杆350相对位移的螺母构件351。螺母构件351形成为大致椭圆形，在一端侧贯穿形成有与螺杆350螺合的内螺纹部351a，在另一端侧形成有将后部扭力杆340支承为无法旋转的嵌合孔351b。当使螺杆350旋转时，螺母构件351沿着该螺杆350的长边方向相对位移，因此将后部扭力杆340固定为无法旋转的嵌合孔351b的位置追随地发生变化，由此能够调整通过扭转后部扭力杆340而作用的实际的弹性。因此，后部扭力杆340的另一端侧在本实施方式中被该螺母构件351的嵌合孔351b固定，因此将该固定的部位设为另一端部342。需要说明的是，附图标记352是包围后部扭力杆340、螺杆350以及螺母构件351且由后部可动连杆422、422支承的截面大致椭圆形的罩管，该罩管是为了使螺母构件351的安装角度固定且阻止该螺母构件351的旋转而设置的。
需要说明的是，在设置有升降器30的一方的侧框架11侧配置的后部可动连杆422在其后端部形成有大致圆弧状的长孔422b。该长孔422b与在旋转力传递机构320中设置于连结驱动连杆325的后端部的后部引导销326卡合。
另外，在一方的侧框架11侧，如上所述，后部扭力杆340贯穿后部可动连杆422以及一方的侧框架11并且配置为相对于它们旋转自由，但一方的侧框架11的贯通孔11d优选形成为前后较长的长孔形状。由此，如图5以及图6所示，当相对于处于中立位置的后部扭力杆340的位置向上方或下方进行位移时，后部扭力杆340向前方进行位移。中立位置的高度与向上方或下方进行了位移的任一高度相比，后部扭力杆340的从侧面观察到的位置均处于后方，因此能够降低后部扭力杆340的弹簧常数。
接着，说明本实施方式的作用。首先，在对座垫(座垫框架10)进行高度调整的情况下，使升降器30的离合器机构310的操作构件314向正反任一方的方向旋转。由此，经由内置于离合器机构310的旋转控制部312而输入的旋转力被传递给输出齿轮312a。当输出齿轮312a旋转时，经由旋转力传递机构320的第一传递齿轮321以及第二传递齿轮322而使扇形齿轮323旋转。当扇形齿轮323旋转时，连结驱动连杆325向前方或后方进行动作，与此相伴地使后部驱动连杆327旋转。
通过扇形齿轮323的旋转，前部扭力杆330以另一端部332为固定端且连结于轴承部323a的一端部331侧被扭转，同样地，通过后部驱动连杆327的旋转，后部扭力杆340以另一端部342为固定端且连结于连结孔327a的一端部341侧被扭转。
如图5所示，例如在从(b)的中立位置向(a)的上端位置上升的情况下，使操作构件314向一方向旋转。由此，前部扭力杆330以及后部扭力杆340如上所述被向一方向扭转，借助它们的弹性力，前部连杆机构410以第一前部可动连杆413以及第二前部可动连杆414的前端部为中心而使后端部侧向上方进行位移，后部连杆机构420的后部可动连杆422以前端部为中心而使后端部侧向上方进行位移。另一方面，例如在从(b)的中立位置向(c)的下端位置下降的情况下，使操作构件314向与上述方向相反的方向旋转。由此，前部扭力杆330以及后部扭力杆340被向与上述方向相反的反向扭转，借助它们的弹性力，前部连杆机构410以第一前部可动连杆413以及第二前部可动连杆414的前端部为中心而使后端部侧向下方进行位移，后部连杆机构420的后部可动连杆422以前端部为中心而使后端部侧向下方进行位移。
若已调整为所期望的高度，则停止操作构件314的操作。由于就座者的载荷、外部振动等，经由旋转力传递机构320而从输出侧向输出齿轮312a输入旋转力，但该旋转力被离合器装置310内的旋转控制部312通过机构而切断，不会传递至输入侧。另一方面，在行驶时输入了外部振动的情况下，座垫框架10相对于上导轨22、22相对地进行位移，因此升降器30的扇形齿轮323以及后部驱动连杆327不进行旋转动作，但第一前部可动连杆413与座垫框架10一起以轴支承于在上导轨22上固定的前部固定连杆411的孔部413a为中心旋转，前部扭力杆330以一端部331为固定端而另一端部332侧被扭转，从而作用弹性。在后部侧，后部可动连杆422与座垫框架10一起相对于后部固定连杆421旋转，因此后部扭力杆340也以一端部341为固定端而另一端部342侧被扭转，从而作用规定弹性。通过这些作用来吸收外部振动。在图5(a)～(c)所示的座垫框架10被调整为任一高度的情况下，均进行基于前部扭力杆330以及后部扭力杆340实现的外部振动的吸收作用。即，前部扭力杆330以及后部扭力杆340在座垫框架10的高度调整时作为升降器30的结构构件而以发挥使座垫框架10升降的升降力的方式发挥弹性的功能，但在未进行高度调整而未作为升降器30发挥功能的状态下，实现作为发挥对振动进行吸收的弹性的悬架的功能。
另外，在本实施方式中，前部连杆机构410与后部连杆机构420未连结而独立。另外，如图6所示，角A以及角B均设定为锐角，所述角A是以位于框架侧前部连杆412的下部且对第二前部可动连杆414的孔部414b进行轴支承的轴部412b为中心而从该轴部412b向与座垫框架10的前部管的下表面相接的方向延伸的线同从轴部412b向前部扭力杆330的方向延伸的线所成的角，所述角B是以前部扭力杆330为中心而从前部扭力杆330向轴部412b的方向延伸的线与从前部扭力杆330向后部扭力杆340的方向延伸的线所成的角。由此，在以后背贴靠于椅背的方式深入坐于座垫时，即，使胯点(Hip-Point)对准设计基准位置地入坐了时，取得前部连杆机构410与后部连杆机构420的平衡，座垫框架10平行地上下运动。另一方面，在如踏板操作时等那样以重心比其靠前的方式入坐了时，前部连杆机构410的运动幅度比后部连杆机构420的运动幅度大，以座垫框架10的前部侧更深地陷入的方式进行动作。由此，容易进行踏板操作等。
图7～图9是用于说明本发明的第二实施方式的座椅支承机构1的图。本实施方式的座椅支承机构1与第一实施方式相比连杆机构40的结构有所不同。首先，对于前部连杆机构410，废除了在第一实施方式中轴支承于位于框架侧前部连杆412的下部的轴部412b和设置于前部固定连杆411的辅助托架4112的下部的轴部4112a的第二前部可动连杆414。取而代之地，在本实施方式中，在后部连杆机构420中，在下部固定于上导轨22且向上方立起的后部固定连杆421上安装辅助托架4212，该辅助托架4212在下部设置有轴部4212a。并且，在位于前部连杆机构410的框架侧前部连杆412的下部的轴部412b与后部连杆机构420的后部固定连杆421的轴部4212a架设前后连结可动连杆430。当然，前后连结可动连杆430分别架设于左右的前部连杆机构410、410与后部连杆机构420、420之间，左右设置有一对。
本实施方式的使用升降器30的高度调整的方法与上述第一实施方式同样，另外，在任意的高度下均能够通过前部扭力杆330以及后部扭力杆340的弹性来进行振动吸收这点也是同样的。但是，在本实施方式中，由于设置有前后连结可动连杆430，因此无论就座位置为何种位置，在高度调整时或者外部振动输入时、踏板操作等姿势变化时，座垫框架10均平行地上下移动(参照图9)。
需要说明的是，在上述实施方式中，将包括离合器机构310以及旋转力传递机构320的升降器30仅设置于一方的侧框架11，但也可以如图10所示那样，将包括如下部分的构造设置于另一方的侧框架11，即，离合器机构310中的仅传递来自操作构件314的旋转力且切断来自反向的旋转力的旋转控制部312的构造部分、以及与该旋转控制部312的输出齿轮312a连接而进行动作的旋转力传递机构320。由左右连结杆360连结设置于一方以及另一方的各侧框架11、11的各旋转控制部312彼此，能够使两侧的旋转传递机构320同步地动作而提高强度。
图11～图13是测定座椅结构(类型A)和座椅结构(类型B)的振动传递率而得到的图，所述座椅结构(类型A)具备使用第一实施方式的座椅支承机构1的座垫框架10、即前部连杆机构410与后部连杆机构420独立的独立悬架式的座垫框架10，所述座椅结构(类型B)具备使用第二实施方式的座椅支承机构1的座垫框架10、即前部连杆机构410与后部连杆机构420通过连结可动连杆430而连结的座垫框架10。将由厚度55mm的聚氨酯材料构成的缓冲件支承于座垫框架10上，使被试验者就座于该座垫框架10上，将该座垫框架10设置于加振机台上并进行了测定。加振条件是0.5～15Hz的频带且单向振幅为1mm、扫描时间为180秒的正弦波对数扫描下的Z轴单轴振动。被试验者为日本人男性(JM)3名(被试验者A、被试验者B、被试验者C)，将各被试验者的测定结果示于图11～图13中。
首先，可知，第一以及第二实施方式的类型A以及类型B中的任一方与不具有本发明的前部扭力杆以及后部扭力杆的通常的仅附设有厚度70mm的聚氨酯材料的机动车用座位相比，共振峰值的振动传递率均大幅降低。根据图11以及图13的被试验者A以及被试验者C的测定结果，第一实施方式的类型A的共振峰值的振动传递率与类型B相比也显著降低。根据图12的被试验者B的测定结果，类型B的共振峰值的振动传递率比类型A低，但类型A的共振峰值出现的频率更低，在5Hz以上的区域，类型A的振动传递率总体上较低。这是被认为是，在类型A中，前部连杆机构410与后部连杆机构420未连结，因此彼此之间产生相位差，产生了衰减效果。
根据这些测定结果也可知，根据上述各实施方式的座椅支承机构1，使升降器30与前部扭力杆330以及后部扭力杆340连接，能够利用其弹性来调整上下高度，并且在调整为规定高度后，前部扭力杆330以及后部扭力杆340实现作为悬架的功能。因此，无需相对于升降器而言设置另外的专用的悬架机构，能够提供紧凑且低成本的座椅结构。
需要说明的是，在上述实施方式中，在前后使用了两个扭力杆，但也可以设为仅任一方兼具升降器的功能和悬架的功能这两个功能的结构。但是，理所当然地，从耐载荷性能这点出发，并且从振动吸收功能这点出发，优选如上述实施方式那样使用两个扭力杆。
图14是表示座椅结构1000的实施方式的剖视图，在该座椅结构1000中，作为座垫100使用采用了上述第二实施方式的座椅支承机构1的座垫框架10、即前部连杆机构410与后部连杆机构420通过连结可动连杆430而连结的座垫框架10，并且配设有基底网(basenet)110，以覆盖该基底网110的方式配设有缓冲构件120。需要说明的是，在上述实施方式中，前部扭力杆330的旋转力被传递给大致长方形的第一前部可动连杆413，后部扭力杆340的旋转力被传递给形成为大致V字状的后部可动连杆422，但在本实施方式中，作为前部可动连杆450以及后部可动连杆460均使用大致三角形的连杆，从而实现了结构的简化。但是，大致三角形的前部可动连杆450以及后部可动连杆460所实现的功能与上述实施方式的第一前部可动连杆413以及后部可动连杆422同样。
基底网110架设于在座垫框架10的前后方向上隔开规定间隔地配设的框架构件间、在本实施方式中为前部扭力杆330与后部框架13之间。但是，前部扭力杆330由罩管331覆盖，因此基底网110的前端缘111侧从该罩管331的上侧向下侧缠绕且后端缘112侧从后部框架13的上侧向下侧缠绕，并且前端缘111以及后端缘112彼此通过作为弹簧构件的螺旋弹簧113来连结。作为基底网110，可以使用二维的布帛或三维的布帛(例如三维立体编织物)。
基底网110由缓冲构件120覆盖。缓冲构件120可以使用聚氨酯材料、三维的布帛(优选为三维立体编织物)、或聚氨酯材料与三维的布帛的层叠体等。在本实施方式中，在前部框架12配设有前缘支承体12a，缓冲构件120配设于该前缘支承体12a、基底网110以及后部支承框13上。
根据本实施方式，在座垫100配设有由螺旋弹簧113连结前端缘111以及后端缘112的基底网110，因此上述的前部扭力杆330以及后部扭力杆340与螺旋弹簧113串联排列。因此，与仅具有前部扭力杆330以及后部扭力杆340的情况相比，整体的弹簧常数变低，振动吸收功能变高。另外，除此以外还作用有基底网110的弹性力。因此，共振峰值为更低频带而降低振动传递率，行驶期间始终输入的高频带的微小振动的吸收功能也进一步得到改善。另外，借助螺旋弹簧113，就座动作时的冲程(stroke)感提高。
作为基底网110，使用二维的布帛，其前端缘111与后端缘112由螺旋弹簧113连结，在基底网110上支承有由厚度20mm的聚氨酯材料构成的缓冲件，使被试验者就座于其上，并设置在加振机台上测定了振动传递率。加振条件是0.5～15Hz的频带、单向振幅为1mm、扫描时间为180秒的正弦波对数扫描下的Z轴单轴振动。被试验者是体重为100kg的日本人男性(被试验者D)，将测定结果示于图15中。
在图15中，粗的实线(TB通常)表示本实施方式的座椅结构1000的测定结果，细的实线(TB固定)为以使前部扭力杆330以及后部扭力杆340的弹性不发挥功能的方式固定了的情况下的测定结果，虚线(以往聚氨酯座位)为使用不具有前部扭力杆、后部扭力杆以及基底网的通常的仅附设有厚度180mm的聚氨酯材料的机动车用座位时的测定结果。根据图15可确认到，本实施方式的座椅结构1000与将前部扭力杆以及后部扭力杆固定了的座椅结构相比，由于扭力杆的效果而在4Hz以上的频带中振动吸收特性存在差异。另外，与以往的座位相比，确认到共振特性存在差异，尽管不具有减振功能，但共振峰值的增益降低。因此，使用前部扭力杆以及后部扭力杆十分有助于振动传递率的改善。
图16是表示使体重62kg的日本人男性(被试验者E)就座于图15的试验所使用的本实施方式的座椅结构1000、并采用与图15相同的条件测定得到的振动传递率的图(图16的“有螺旋弹簧”)。另外，与卸下螺旋弹簧113而由几乎没有伸缩性的与刚体相近的布帛连接基底网110的前端缘111以及后端缘112的构造(图16的“无螺旋弹簧”)进行了比较。需要说明的是，其他结构均完全相同，前部扭力杆330以及后部扭力杆340均设置为使它们的弹性发挥功能。
根据图16可知，“有螺旋弹簧”的本实施方式的座椅结构1000与“无螺旋弹簧”的座椅结构相比，共振峰值向低频侧转移，比共振峰值靠高频侧的振动传递率降低，使用本实施方式的螺旋弹簧113对于振动传递特性的改善而言具有效果。
针对图16所示的试验中所使用的“有螺旋弹簧”的本实施方式的座椅结构1000以及“无螺旋弹簧”的座椅结构，在与设计层面的胯点的下方相当的位置设置直径200mm的加压板的中心，进行了以4.5mm/sec的速度按压至载荷1500N的静载荷特性试验。将结果示于图17中。需要说明的是，在图17中，“TB通常”是以使前部扭力杆330以及后部扭力杆340如通常那样发挥功能的方式设定的情况下的测定结果，“TB固定”是以使前部扭力杆330以及后部扭力杆340的弹性不发挥功能的方式固定的情况下的测定结果。
根据图17可知，本实施方式的“TB通常-有螺旋弹簧”的座椅结构1000与“TB通常-无螺旋弹簧”的座椅结构相比，在载荷1000N之前的范围内的弹簧常数降低，尤其是，在向座垫100施加的通常区域的载荷(到达载荷800N左右)中更加显著地降低，前部扭力杆330以及后部扭力杆340与螺旋弹簧113串联地发挥作用。并且，这有助于图16所示的“有螺旋弹簧”的座椅结构1000的振动传递率的改善。
需要说明的是，当对一并示出的“TB固定”的数据和“TB通常”的数据进行比较时，也可知：“TB通常”的两个数据与“TB固定”的两个数据相比，弹簧常数均大幅降低，采用前部扭力杆330以及后部扭力杆340十分有助于冲程感的提高和除振性能的改善。
接着，基于图18～图28来说明悬架座位2000的实施方式。如图18所示，悬架座位2000是将图14所示的座椅结构1000固定于悬架机构3000的上部的构造。
如图19以及图20所示，本实施方式所使用的悬架机构3000是将上下悬架3100、前后悬架3200以及左右悬架3300组合而成的三轴悬架。
如图21以及图22所示，上下悬架3100具有：下部框架体3110，其固定于车身地板等，具备左右的侧部框架3111、3111、以及在侧部框架3111、3111之间的靠前部的位置以及靠后部的位置架设的连结框架3112、3112，且在俯视下形成为大致四方的框状；上部框架体3130，其设置为经由平行连杆机构3120而能够相对于下部框架体3110上下移动，且同样地，具备一对侧部框架3131、3131、以及在两者之间的靠前部的位置与靠后部的位置架设的连结框架3132、3132，且在俯视下形成为大致四方的框状；以及弹簧机构3140，其将上部框架体3130弹性支承于下部框架体3110。
弹簧机构3140具备具有正的弹簧常数的弹簧机构和具有负的弹簧常数的弹簧机构这两个种类，通过在负的弹簧常数发挥功能的范围内重叠正的弹簧常数，从而具有所重叠的弹簧常数实质上为零的固定载荷区域(参照图31)，对从车身地板传递的振动的向上部框架体3130侧的传递进行切断的功能强。
在本实施方式中，向与上部框架体3130的各连结框架3132、3132分别相邻设置的筒状的前部旋转轴3133及后部旋转轴3133、以及与下部框架体3110的各连结框架3112、3112分别相邻设置的筒状的前部旋转轴3113及后部旋转轴3113，分别***配设有扭力杆3151、3151、3152、3152，该扭力杆3151、3151、3152、3152的各一端与各旋转轴3133、3113连结。平行连杆机构3120的前部连杆3121与前部旋转轴3133、3113连结，后部连杆3122与后部旋转轴3133、3113连结，由此扭力杆3151、3151、3152、3152沿着使上部框架体3130上升的方向施力，构成了具有正的弹簧常数的弹簧机构。
具有负的弹簧常数的弹簧机构由磁弹簧3160构成。磁弹簧3160构成为具有固定侧单元3161和可动侧单元3162，固定侧单元3161具有固定于下部框架体3110且隔开规定间隔地配置的一对固定侧永久磁铁。另外，在下部框架体3110的前部旋转轴3113上连结有扇形齿轮3180的一端，而且设置有与该扇形齿轮3180啮合的齿轮3181。设置有可动侧单元用摆动构件3183，该可动侧单元用摆动构件3183轴支承于在下部框架体3110的靠后部的位置设置的托架而能够上下摆动，并且在该可动侧单元用摆动构件3183设置有长孔3183a，在该长孔3183a配设有滚动件3184，该滚动件3184以能够旋转的方式设置于在支承板(未图示)的一端设置的轴部。另外，在支承板的另一端设置的轴部支承于托架，并且在该轴部安装有齿轮3181。可动侧单元3162支承于可动侧单元用摆动构件3183。可动侧单元3162具有在固定侧单元3161的一对固定侧永久磁铁之间移动的可动侧永久磁铁。
因此，当上部框架体3130相对于下部框架体3110上下地位移时，下部框架体3110的前部旋转轴3113旋转，与之相伴地扇形齿轮3180转动，经由齿轮3181、滚动件3184而使可动侧单元用摆动构件3183上下摆动。由此，可动侧单元3162的可动侧永久磁铁上下移动，相对于固定侧永久磁铁的相对位置发生变化。此时，借助各永久磁铁的磁力，在规定的位移范围内，表现出负载相对于位移量的增加而减少的负的弹簧常数的特性(参照图31)。需要说明的是，在本实施方式中，经由扇形齿轮3180和设置有与该扇形齿轮3180啮合的齿轮3181的支承板而使滚动件3184旋转，使可动侧单元用摆动构件3183摆动，根据此时的杠杆比的设定，即使弹簧机构的可动范围小，也能够吸收更大的位移。需要说明的是，该上下悬架3100是与本申请人的日本特开2009-248798号公报所公开的悬架大致同样的结构，是可动侧单元3162的可动侧永久磁铁沿着上下方向进行位移的结构，但不限定于此，也可以如同本申请人所提出的日本特开2010-179719号公报、日本特开2010-179720号公报所公开的那样设为如下结构：以接近水平的状态配设固定侧单元3161的固定侧永久磁铁，移动侧永久磁铁随之而沿着接近水平的方向进行位移。
另外，在本实施方式中，通过转动拨盘3134，能够调整扭力杆3151、3151、3152、3152的初始扭转量。这是为了：通过在考虑体重差的基础上调整扭力杆3150、3150的初始扭转量，从而与体重的大小无关地使弹簧常数在规定的位移范围内实质上为零。
上下悬架3100还在上部框架体3130与下部框架体3110之间配设有液压减振器等减振器3170。这是为了在被输入了冲击性振动的情况下使其能量衰减。
如图23以及图24所示，前后悬架3200构成为具有：左右一对固定导轨3210、3210，其隔开规定间隔地设置；可动导轨3220、3220，其设置为能够相对于固定导轨3210、3210向前后滑动；可动连结框架3230、3230，其分别架设于可动导轨3220、3220的靠前部的位置与靠后部的位置；固定连结框架3240，其架设于前后的可动连结框架3220、3220之间的中间附近，且架设于左右一对固定导轨3210、3210之间；以及螺旋弹簧3250，其分别以多根的形式架设于同定连结框架3240与一方的可动连结框架3230之间以及固定连结框架3240与另一方的可动连结框架3230之间。
并且，前后悬架3200的固定导轨3210、3210分别固定并层叠配设于上下悬架3100的上部框架体3130的一对侧部框架3131、3131(参照图19)。当沿着前后方向输入振动时，可动导轨3220、3220相对于固定导轨3210、3210沿着其长边方向进行位移。由此，隔着固定连结框架3240而分别在靠前部的可动连结框架3230与靠后部的可动连结框架3230之间配设的螺旋弹簧3250进行伸缩动作，因此消除前后方向的输入振动。
左右悬架3300是与上述专利文献4(日本特开2014-213752号公报)所公开的悬架同样的悬架。具体而言，如图25以及图26所示，具有在前后以及左右分别隔开规定间隔地设置的四个托架3301、3302，在各托架3301、3302与前后悬架3200的各可动连结框架3230、3230的各左右端部之间，隔着前后悬架3200的可动导轨3220、3220地通过螺栓连结固定(参照图19)。在位于靠前部的左右的两个托架(前部托架)3301、3301上，以使位于左右各端部的板状部3311、3311对置的方式配设前部框架3310，在位于靠后部的左右的两个托架(后部托架)3302、3302上，以使位于左右各端部的板状部3321、3321对置的方式配设后部框架3320。
并且，在前部托架3301、3301和与之对应的前部框架3310的各板状部3311、3311之间、后部托架3302、3302和与之对应的后部框架的各板状部3321、3321之间，经由共计4组连杆机构3330而分别连结。
接下来，说明连杆机构3330。需要说明的是，以下，主要使用前部托架3301和前部框架3310的附图标记来进行说明，但设置于后部托架3302以及后部框架3320的情况也是同样的。即，如图26以及图27所示，各连杆机构3330构成为具有第一连杆3331、第二连杆3332以及第三连杆3333。前部托架3301在俯视下为大致L字状，基部3301a固定于前后悬架3200的可动导轨3220，以从基部3301向斜下方突出的方式具有连杆支承部3301b。在连杆支承部3301b中的靠基部3301a的位置形成有上部连结孔3301c，在位于其斜下方的下端附近形成有下部连结孔3301d。另一方面，在前部框架3310的一端部的板状部3311的下端附近形成有下部连结孔3311a。
第一连杆3331以沿着大致横向延伸的方式配置，在各端部附近形成有内侧贯通孔3331a和外侧贯通孔3331b。第二连杆3332以沿着大致垂直方向延伸的方式配置，在上端附近、中央附近、下端附近这三个部位形成有上部贯通孔3332a、中央贯通孔3332b以及下部贯通孔3332c。第三连杆3333形成为大致L字状，在其大致垂直边部的上端附近形成有上部贯通孔3333a，在大致垂直边部的下端附近形成有下部贯通孔3333b。并且，在前部托架3301的连杆支承部3301b的靠内侧上方的位置以沿着大致横向延伸的方式配置有第一连杆3331，在连杆支承部3301b的靠外侧下方的位置配置有第三连杆3333。第二连杆3332配置于这样配置的第三连杆3333与位于前部框架3310的一端部的板状部3311之间。
前部托架3301的上部连结孔3301c与第一连杆3331的内侧贯通孔3331a通过轴构件3334而连结。需要说明的是，轴构件3334架设于前部托架3301与后部托架3302之间，也与配置于后部托架3302侧的第一连杆内侧贯通孔3331a连结，实现前后的同步。第一连杆3331的外侧贯通孔3331b与第二连杆3332的上部贯通孔3332a通过连结销3335而连结。
第二连杆3332的中央贯通孔3332b与第三连杆3333的上部贯通孔3333a通过连结销3336而连结。第三连杆3333的下部贯通孔3333b与前部托架3301的下部连结孔3301d通过连结销3337而连结。第二连杆3332的下部贯通孔3332c与前部框架3310的板状部3311的下部连结孔3311a通过连结销3338而连结。
第二连杆3332为具有与上部贯通孔3332a相邻并向外侧突出的突出部3332d的形状。该突出部3332d以位于比各托架3301、3302的连杆支承部3301b、3302b靠外侧的位置的方式突出，在靠前部以及靠后部配置的第二连杆3332、3332的突出部3332d、3332d之间架设有加强管3332e。由此，提高强度，并且实现了靠前部配置和靠后部配置的第二连杆3332、3332的同步。同样地，第三连杆3333也具有向外侧突出的突出部3333c，在靠前部配置和靠后部配置的第三连杆3333、3333的突出部3333c、3333c之间架设有加强管3333d，实现了强度的提高和第三连杆3333、3333的同步。
在前后悬架3200的靠前部的可动连结框架3230与左右悬架3300的前部框架3310之间、前后悬架3200的靠后部的可动连结框架3230与左右悬架3300的后部框架3320之间，分别通过弹簧构件3350而弹性连结。在本实施方式中，作为弹簧构件3350，使用扭转螺旋弹簧，将一端3351卡合于前后悬架3200的各可动连结框架3230、3230，将另一端3352卡合于在左右悬架3300的前部框架3310以及后部框架3320上设置的弹簧固定用托架3360，当左右悬架3300相对于前后悬架3200向左右运动时，通过构成弹簧构件3350的扭转螺旋弹簧的伸展收缩而作用有弹性，从而缓冲左右方向的力。需要说明的是，作为弹簧构件3350，不限定于扭转螺旋弹簧，也可以使用架设于前后悬架3200与左右悬架3300之间且弹性沿着轴向发挥功能的螺旋弹簧等。
并且，如图18以及图19所示，在位于左右悬架3300的前部框架3310以及后部框架3320的各端部附近的安装部3313、3323，固定地配设有图14所示的座椅结构1000所使用的座椅支承机构1的下部。
在左右悬架3300因车辆的液压悬架的相位偏移等而产生横向摆动(低周期振动)时，例如从图28(a)的中立状态起，如图28(b)所示那样，从正面观察车身地板相对地向左方摆动时，前部框架3310、后部框架3320、以及支承于它们的座椅结构1000相对地向右方摆动。
连杆机构3330中，如图28(a)～(c)所示，例如前部框架3310的下部连结孔3311a通过连结销3338而与第二连杆3332的下部贯通孔332c连结，因此当前部框架3310沿着左右方向进行位移时，该连结点(连结销3338的位置)随之沿着左右方向进行位移。第二连杆3332的上部贯通孔3332a经由连结销3335而与第一连杆3331的外侧贯通孔3331b连结，因此下部连通孔3311a与下部贯通孔3332c的连结点(连结销3338的位置)以该连结销3335为摆动支点而沿着左右方向(车宽方向)在圆弧状轨道上进行位移。
第二连杆3332的中央贯通孔3332b经由连结销3336而与第三连杆3333的上部贯通孔3333a连结。因此，当第二连杆3332的下部贯通孔3332c侧欲沿着左右方向进行圆弧运动时，由于第三连杆3333的下部贯通孔3333b经由连结销3337而与前部托架3301的下部连结孔3301d连结，因此上部贯通孔3333a侧以该连结销3337为中心沿着左右方向进行圆弧运动。由此，第二连杆3332以上部贯通孔3332a的位置作为摆动支点，使经由下部贯通孔3332c以及连结销3338而与该下部贯通孔3332c连结的前部框架3310以稳定的轨迹沿着左右方向进行圆弧运动。通过这样的圆弧运动，横向摆动被吸收。需要说明的是，后部框架3320的轨道也是同样的。
本实施方式的悬架座位2000如上所述是将图14所示的座椅结构1000固定于悬架机构3000的上部的构造。图14所示的座椅结构1000具备通过螺旋弹簧113将端缘彼此连接的基底网110和缓冲构件120(在后述的实验中为三维立体编织物以及聚氨酯材料的层叠构造)，由此形成对人进行支承的层(上层)，下层为具备上述实施方式的扭力杆330、340以及连杆机构40的座椅支承机构1，对人和座椅结构1000自身进行支承。图14所使用的座椅支承机构1的上端位置以及下端位置的状态如图29所示，该座椅支承机构1是三自由度系的构造体。支承座椅结构1的上述的悬架机构3000是四自由度系的构造体，将它们合并而得到的图18所示的本实施方式的悬架座位2000为六自由度系的构造体。
(实验例)
针对图18所示的悬架座位2000进行了振动实验。实验所使用的悬架座位2000的特性如下。构成该悬架座位2000的座椅结构1000的缓冲构件120的特性作为机动车用座位所使用的缓冲构件120而为稍微偏硬的特性即弹簧常数为26542N/m(根据图17的“TB固定-无螺旋弹簧”的数据算出)，座椅支承机构1的扭力杆330、340的弹簧常数为58500N/m，将两者合并后的弹簧常数为19425N/m(根据图17的“TB通常-有螺旋弹簧”的数据算出)。
构成悬架机构3000的左右悬架3300、前后悬架3200以及上下悬架3100各自的载荷-挠曲特性如图30所示。左右悬架3300以及上下悬架3100是示出弹簧常数极低且具有实质上接近零的区域的杜芬型的非线性特性的构造(参照图30(a)、(c))。对于前后悬架3200，在平衡点可确认到由滑动阻力引起的表观上的非线性成分，但基本特性仍为线性(参照图30(b))。
需要说明的是，上下悬架3100的更详细的特性如图31所示为具有正的弹簧常数的扭力杆3150、3150与具有负的弹簧常数的磁弹簧3160的组合，由此成为上下悬架3100整体示出杜芬型的非线性特性的构造。另外，根据图30(c)以及图31可知，通过具有磁弹簧3160，对从车身地板传递来的振动不作用库仑摩擦力，而作用滚动摩擦力，因此成为无磁滞损失的构造体。
另外，左右悬架3300如上所述不是沿着横向直线运动，而是通过圆弧运动(钟摆运动)来吸收横向摆动，图32是对本实施方式的呈现圆弧运动(钟摆运动)的左右悬架3300与只是沿着横向直线运动的类型的左右悬架的振动传递特性进行了比较的图。比较两者可知，直线运动型的左右悬架的低频时的共振峰值变高，与此相对，本实施方式的进行圆弧运动(钟摆运动)的左右悬架3300的共振峰值被抑制得低。即，本实施方式的左右悬架3300是不容易产生共振的构造。图33是表示本实施方式的左右悬架3300的瞬间中心的图，可知在被试验者的图上存在钟摆的旋转中心。
(实验方法)
被试验者是健康的20多岁的男性1名和40多岁的男性2名共计3名，体重分别为60kg、72kg、84kg。将本实施方式的六自由度的悬架座位2000(悬架机构3000的上下行程：80mm)设置于加振机，在被试验者就座了的状态下激振而进行了加振实验。为了进行比较，也对使用了德国制的单自由度的悬架机构(上下行程：160mm)的情况进行了测定。激振波形是正弦波扫描波形和对在广岛市的普通道路中提取的路面电车的轨道进行模拟而得到的三轴的不规则振动波形。需要说明的是，模拟用的振动波形的提取所使用的车辆是货车型的普通车，行驶速度为40km/h，在这样的条件下进行了测定。
图34示出了针对体重84kg的被试验者就座时的左右、前后、上下方向的正弦波的振动输入进行除振的除振性能，一并示出本实施方式的悬架座位2000(图中的“六自由度悬架座位”)的测定结果和使用了比较例的德国制的单自由度的悬架机构的悬架座位(图中的“单自由度悬架座位”)的测定结果。图35一并显示出本实施方式的悬架座位2000的左右、前后、上下方向的除振性能。根据该结果可知，本实施方式的悬架座位2000中，三个方向的共振峰值均处于4Hz以下，针对4Hz以上的外部振动输入，全部三个方向的悬架均发挥功能。
图36示出针对冲击性振动输入进行吸收的吸收性能，可知根据本实施方式的悬架座位2000，最大加速度减小至一半以下。
在此，图37是两自由度系的振动模型，示出使用图17以及图30的参数以及下式1进行了解析的结果。
[其中，M＝m2/m1.us＝P0/k1，]
m1是悬架机构3000的簧上质量(将上下悬架3100的上部框架体3130和支承于其上的前后悬架3200以及左右悬架3300合起来的质量：在该例子中为14.2kg)与座椅支承机构1的簧下质量(在座椅支承机构1中，比支承于座椅支承机构1的座垫框架10靠下方的位置的构件的质量：在该例子中为3.0kg)的总和，该总和为17.2kg。m2由座椅结构1000的簧上质量(包括支承于座椅支承机构1的座垫框架10在内的其上方位置的构件的质量：在该例子中为16.6kg)与人的体重(60kg、72kg、84kg)的总和表示，但当人的体重因除去进入靠背的重量和脚的重量而将8成的体重设为载荷分担时，m2为64.6kg、74.6kg、83.8kg。u20是m2的振幅，输入振动设为施加于质量m1的外力P0sinωt。该P0sinωt是车辆的加速度、惯性力以及从地板输入的加速度。k1是悬架机构3000的弹簧常数2949N/m，k2是座椅结构1000的弹簧常数19425N/m，μ是衰减系数，ζ是衰减比并设为0.2。该值是通常的座位所使用的值，是通过实验得到的数值。
需要说明的是，式(1)形成针对六自由度悬架座位2000的上下方向振动输入的状态方程式，是根据振幅比求出的传递率。不使用位移激振模型而使用强制振动模型是为了使用进入悬架机构3000的簧上质量的加速度来进行解析。
图38示出使用如下波形评价了振动特性的结果，可知与图35所示的基于正弦波的评价结果近似，所述波形是由六自由度的加振机对从广岛市的路面电车的轨道即宇品路面电车轨道提取的左右、前后、上下这三个方向上的加速度进行再现而得到的波形。并且，通过该计测而得到的传递函数的衰减趋势与使用上述的式(1)得出的具备动力吸振器的两自由度系的解析结果的衰减趋势一致。因此，启示出本实施方式的六自由度悬架座位2000的振动特性不取决于座椅结构1000的振动特性而取决于悬架机构3000的弹簧特性以及构造衰减。于是，在调查内置于悬架机构3000的扭力杆的动态弹簧常数时，得出了图39的结果。启示出扭力杆的动态弹簧常数取决于输入振动的振幅而上升，是受到悬架座位2000内的构造衰减的影响的数值。
图40是将追加了2名被试验者而得到的3名被试验者的实验结果一并表示的图，可知任一被试验者的实验结果均可以说与上述实验结果同样。
但是，更详细地观察，在图40(b)中，在体重72kg的被试验者的情况下，在1～3Hz的区间产生了两个峰值，对于其他被试验者没有发现这样的趋势。这是由以下原因引起的：其他被试验者在深入地入坐且使后背充分抵接于靠背的就座姿势下进行了测定，与此相对，体重72kg的被试验者在使后背与靠背分开的就座姿势下进行了测定。如图29所示，本实施方式的悬架座位2000在就座状态下，与椅背以及座垫一起不仅上下运动也前后运动。这是因为本实施方式的悬架座位2000包括座椅支承机构1的扭力杆330、340的运动在内能够沿着三个轴向运动，但在未使后背抵接于椅背的情况下，无法充分得到经由椅背的振动除振功能。因此，在体重72kg的被试验者的数据中出现了上述那样的两个峰值。
关于这点，可以说在图40(d)～(f)中也是同样。在这些例子中，也测定了以使中心与座垫的设计层面的胯点对准的方式放置了85kg的配重的振动传递特性，但配重未与椅背相接，因此完全不受椅背的运动的影响，在左右振动的数据中产生有多个峰值，并且成为比各被试验者的数据高的振动传递率。在前后振动的数据中，在2Hz左右产生了极高的振动传递率的共振峰值。另外，对于前后振动以及上下振动，4Hz以上的区域的振动传递率均比被试验者的数据高。
图41是在30分钟的静态就座实验中使用指尖容积脉波算出由就座引起的疲劳度的图。启示出，与单自由度悬架座位相比，六自由度悬架座位2000良好地吸收在座位上产生的身体运动，不产生末梢循环***的血流阻碍。对于六自由度悬架座位2000，也示出了改变时间而再次计测得到的值，但示出疲劳度的发展程度不易取决于计测时间。图42是使用宇品路面电车轨道的再现波形的30分钟的动态就座实验，可知，与图41同样，六自由度悬架座位2000与单自由度悬架座位相比，疲劳度的发展程度不高。
附图标记说明
1 座椅支承机构；
10 座垫框架；
11 侧框架；
12 前部框架；
13 后部框架；
110 基底网
113 螺旋弹簧；
20 滑动件；
30 升降器；
310 离合器机构；
312a 输出齿轮；
320 旋转力传递机构；
323 扇形齿轮(前部旋转体)；
325 连结驱动连杆；
327 后部驱动连杆(后部旋转体)；
330 前部扭力杆；
340 后部扭力杆；
350 螺杆；
351 螺母构件；
40 连杆机构；
410 前部连杆机构；
411 前部固定连杆；
412 框架侧前部连杆；
413 第一前部可动连杆；
414 第二前部可动连杆；
420 后部连杆机构；
421 后部固定连杆；
422 后部可动连杆；
430 连结可动连杆；
1000 座椅结构；
2000 悬架座位；
3000 悬架机构；
3100 上下悬架；
3200 前后悬架；
3300 左右悬架。

Claims (11)

1.一种座椅支承机构，其具有：升降器，其进行座垫的高度调整；以及连杆机构，其设置于对所述座垫的座垫框架进行支承的基部与所述座垫框架之间，并通过高度调整而进行位移，
所述座椅支承机构的特征在于，
所述升降器构成为具有：离合器机构，其施加旋转力；和旋转力传递机构，其具备通过从所述离合器机构传递的旋转力而旋转的旋转体，并且，
所述座椅支承机构具有扭力杆，所述扭力杆以一端部与所述升降器中的旋转力传递机构的旋转体的旋转中心连结、且另一端部与所述连杆机构连结的方式沿着所述座垫框架的宽度方向架设，
所述扭力杆兼具如下功能：即，在通过所述升降器进行高度调整时，将与所述连杆机构连结的另一端部作为固定端并利用所述扭力杆的弹性力来使所述座垫框架进行高度调整的功能；以及在输入外部振动时，通过由所述座垫框架相对于所述基部的相对位移而引起的所述连杆机构的运动，将与所述旋转力传递机构的旋转体连结的一端部作为固定端并利用所述扭力杆的弹性力吸收振动的功能，
所述连杆机构具备位于所述座垫框架的前部且在宽度方向上分开设置的一对前部连杆机构、以及位于后部且在宽度方向上分开设置的一对后部连杆机构，
作为所述扭力杆，具有与所述前部连杆机构对应的前部扭力杆以及与所述后部连杆机构对应的后部扭力杆，
所述前部扭力杆的一端部与所述旋转力传递机构的旋转体连结，另一端部与所述前部连杆机构的前部可动连杆连结，
所述后部扭力杆的一端部与所述旋转力传递机构的旋转体连结，另一端部与所述后部连杆机构的后部可动连杆连结。
2.根据权利要求1所述的座椅支承机构，其中，
所述前部连杆机构与所述后部连杆机构是分别独立地发挥功能的独立悬架式的机构。
3.根据权利要求1所述的座椅支承机构，其中，
所述座椅支承机构具有将所述前部连杆机构与所述后部连杆机构连结的连结可动连杆，所述前部连杆机构与所述后部连杆机构同步地进行动作。
4.根据权利要求1所述的座椅支承机构，其中，
所述旋转力传递机构的旋转体具有通过所述离合器机构的旋转力而旋转的前部旋转体和通过与所述前部旋转体连结的连结驱动连杆而旋转的后部旋转体，在所述前部旋转体的旋转中心连结有所述前部扭力杆的一端部，在所述后部旋转体的旋转中心连结有所述后部扭力杆的一端部。
5.根据权利要求4所述的座椅支承机构，其中，
所述前部旋转体或所述后部旋转体中的任一方是通过所述离合器机构的输出齿轮而旋转的扇形齿轮，所述扇形齿轮的旋转中心连结所述前部扭力杆或所述后部扭力杆的一端部。
6.根据权利要求1所述的座椅支承机构，其中，
所述基部是前后位置调整用的滑动件的上导轨。
7.一种座椅结构，其具备由权利要求1至6中任一项所述的座椅支承机构支承的座垫，
所述座椅结构的特征在于，
所述座垫具有在沿所述座垫框架的前后方向隔开规定间隔地配设的两个框架构件之间架设的基底网、以及覆盖所述基底网而配设的缓冲构件，
所述基底网配设为：该基底网的前端缘侧以及后端缘侧缠绕于所述各框架构件，且所述前端缘与所述后端缘之间通过弹簧构件而连结，
所述弹簧构件与构成所述座椅支承机构的所述扭力杆串联排列。
8.根据权利要求7所述的座椅结构，其中，
所述基底网由二维或三维的布帛构成，所述弹簧构件由螺旋弹簧构成。
9.根据权利要求7所述的座椅结构，其中，
覆盖所述基底网而配设的所述缓冲构件由聚氨酯材料、三维的布帛或该聚氨酯材料与该三维的布帛的组合构成。
10.一种悬架座位，其特征在于，
在具有左右、前后以及上下这三个方向的振动吸收功能的悬架机构的上部支承有座椅结构的基部，所述座椅结构具备由权利要求1～6中任一项所述的座椅支承机构支承的座垫。
11.根据权利要求10所述的悬架座位，其中，
所述座垫具有在沿所述座垫框架的前后方向隔开规定间隔地配设的两个框架构件之间架设的基底网、以及覆盖所述基底网而配设的缓冲构件，
所述基底网配设为：该基底网的前端缘侧以及后端缘侧缠绕于所述各框架构件，所述前端缘与所述后端缘之间通过弹簧构件而连结，
所述弹簧构件与构成所述座椅支承机构的所述扭力杆串联排列。
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