JP2003320884A - シートサスペンションの平衡点調節装置 - Google Patents

シートサスペンションの平衡点調節装置

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JP2003320884A JP2002126530A JP2002126530A JP2003320884A JP 2003320884 A JP2003320884 A JP 2003320884A JP 2002126530 A JP2002126530 A JP 2002126530A JP 2002126530 A JP2002126530 A JP 2002126530A JP 2003320884 A JP2003320884 A JP 2003320884A
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豊 坂本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成で平衡点調節を行うことができる
安価で信頼性の高い平衡点調節装置を提供すること。 【解決手段】 上部フレーム4を下部フレーム2に対
し弾性的に支持するトーションバー36をリンク機構に
連結し、このリンク機構を介してトーションバー36を
回転させることにより上部フレーム4を上下方向に移動
させ、上部フレーム4に加わる負荷に応じて下部フレー
ム2に対する上部フレーム4の平衡点を調節するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ばねを利用し
た車両用シートサスペンションに関し、さらに詳しく
は、上部フレームに加わる負荷に応じて下部フレームに
対する上部フレームの平衡点を調節する平衡点調節装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】本願発明者らは、磁気ばねを利用した車
両用シートサスペンションをこれまで種々提案してい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
のシートサスペンションにおいて、負荷(着座者の体
重)に応じて平衡点を適宜調節できるものはなかった。
【0004】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、簡素な構成で平衡点
調節を行うことができる安価で信頼性の高い平衡点調節
装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1に記載の発明は、車体フロ
アに取り付けられる下部フレームと、該下部フレームに
上下動自在に取り付けられシートが載置される上部フレ
ームと、該上部フレームを前記下部フレームに対し弾性
的に支持する磁気ばねとを備えたシートサスペンション
において、前記上部フレームを前記下部フレームに対し
弾性的に支持するトーションバーをさらに設け、該トー
ションバーをリンク機構に連結し、該リンク機構を介し
て前記トーションバーを回転させることにより前記上部
フレームを上下方向に移動させ、前記上部フレームに加
わる負荷に応じて前記下部フレームに対する前記上部フ
レームの平衡点を調節するようにしたことを特徴とす
る。
【0006】また、請求項2に記載の発明は、前記リン
ク機構に調整ナットを連結し、該調整ナットと螺合する
調整ねじを駆動源に連結するとともに、前記上部フレー
ムの前記下部フレームに対する上下位置を検知する検知
手段を設け、該検知手段からの出力に応じて前記駆動源
により前記調整ねじを駆動して、前記下部フレームに対
する前記上部フレームの平衡点を調節するようにしたこ
とを特徴とする。
【0007】さらに、請求項3に記載の発明は、パーキ
ングブレーキの使用時あるいはシフトレバーがパーキン
グレンジの時にのみ、前記下部フレームに対する前記上
部フレームの平衡点を調節できるようにしたことを特徴
とする。
【0008】また、請求項4に記載の発明は、前記リン
ク機構に調整ナットを連結し、該調整ナットと螺合する
調整ねじに手動操作手段を取り付け、該手動操作手段を
操作することにより、前記下部フレームに対する前記上
部フレームの平衡点を調節するようにしたことを特徴と
する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図1乃至図6は、本
発明にかかる平衡点調節装置を備えた車両用シートサス
ペンションSを示している。このシートサスペンション
Sは、車体フロアに取り付けられる略矩形状の下部フレ
ーム2と、下部フレーム2に上下動自在に取り付けられ
た略矩形状の上部フレーム4とを備えており、車両用シ
ート(図示せず)は上部フレーム4に載置されて取り付
けられる。
【0010】下部フレーム2の前部及び後部には、前後
方向に延びるマグネットユニット保持部材6の両端が接
合されており、マグネットユニット保持部材6に後述す
るマグネットユニットの固定マグネットが取り付けられ
ている。また、下部フレーム2の両側部には、例えば、
ラバー等のクッション部材8が取り付けられており、両
側部の一方(例えば、左側部)には、ブラケット10を
介してセンサーユニット12が取り付けられている。
【0011】さらに、下部フレーム2の両側部後部側に
は、一対の軸受部14が設けられており、円筒状の後部
サスペンションリンク16の両端が回動自在に取り付け
られている。後部サスペンションリンク16の内部に
は、後部トーションバー18が延在しており、その一端
はレバー20の一端に取り付けられる一方、その他端は
下部フレーム2に固定されている。
【0012】後部サスペンションリンク16の両端近傍
には、平行に延びる一対のアーム22の一端が取り付け
られており、その他端は、上部フレーム4の両側部後部
側に設けられた一対の軸受部24に回動自在に取り付け
られている。また、前記一対のアーム22の一方の中間
部にはピン26が植設されており、このピン26にレバ
ー20の他端が取り付けられている。さらに、ピン26
が植設されたアーム22と平行に延びる位置決めプレー
ト28の基端が後部サスペンションリンク16に接合さ
れており、位置決めプレート28の自由端はセンサーユ
ニット12と対向している。
【0013】なお、センサーユニット12は、位置決め
プレート28ととの重なりの有無を検知してONあるい
はOFFの信号を出力する非接触ポジションセンサーに
より構成されている。
【0014】一方、上部フレーム4の両側部前部側に
は、一対の軸受部32が設けられており、円筒状の前部
サスペンションリンク34の両端が回動自在に取り付け
られている。前部サスペンションリンク34の内部に
は、前部トーションバー36が延在しており、その両端
にはレバー38及びレバー39の一端がそれぞれ取り付
けられている。
【0015】また、レバー38の他端はレバー40の一
端に枢着されるとともに、レバー40の他端はレバー4
2の一端に枢着されている。さらに、レバー42の他端
は回転軸44の一端に固定されており、回転軸44の両
端は、上部フレーム4の前部に取り付けられたブラケッ
ト46,48に回動自在に取り付けられている。回転軸
44の中間部には、平行に延びる一対のレバー50の一
端が固定されており、この一対のレバー50の他端に調
整ナット52の両端が取り付けられている。調整ナット
52は調整ねじ54と螺合しており、調整ねじ54のね
じ部側端部は、上部フレーム4に螺着されたブラケット
55に回動自在に取り付けられる一方、調整ねじ54の
他端は、電動モータ56と並設されたギヤボックス58
に連結され、電動モータ56の駆動力によりギヤボック
ス58を介して回転駆動される。なお、ギヤボックス5
8は、上部フレーム4に螺着されたブラケット59に取
り付けられている。
【0016】また、前部サスペンションリンク34の両
端近傍には、平行に延びる一対のアーム60の一端が取
り付けられており、その他端は、下部フレーム2の両側
部前部側に設けられた一対の軸受部62に回動自在に取
り付けられている。また、前記一対のアーム60の一方
の中間部にはピン64が植設されており、このピン64
にレバー39の他端が取り付けられている。
【0017】さらに、上部フレーム4の片側には、一対
のブラケット66を介して可動マグネット68の両端が
保持されており、可動マグネット68は、上述したよう
に下部フレーム2に固定されたマグネットユニット保持
部材6に保持され互いに対向する一対の固定マグネット
70の間のスペースに上下動自在に取り付けられてい
る。上述したマグネットユニットは、可動マグネット6
8及び固定マグネット70により構成されている。
【0018】また、上部フレーム4の両側部には、例え
ば、ラバー等のクッション部材72が取り付けられてお
り、上部フレーム4の後部に固定されたブラケット74
及び下部フレーム2の前部に固定されたブラケット76
に、ダンパ78の両端が連結されている。
【0019】上述した構成のシートサスペンションSの
動作を以下説明する。上部フレーム4に取り付けられた
シート(図示せず)に負荷(着座者の体重)が加わる
と、前部サスペンションリンク34に連結されたアーム
60及び後部サスペンションリンク16に連結されたア
ーム22が揺動することで、上部フレーム4は負荷に応
じて沈み込み(下部フレーム2に向かって下方に移動す
る)、後述する本発明にかかる平衡点調節装置による平
衡点への調整がまず行われる。
【0020】平衡点における負荷は、マグネットユニッ
トに設けられた可動マグネット68と固定マグネット7
0とで形成される磁気ばねの弾性力と、後部サスペンシ
ョンリンク16内に設けられた後部トーションバー18
及び前部サスペンションリンク34内に設けられた前部
トーションバー36の捩りに起因する弾性力とにより支
持される。
【0021】また、外部から振動が入力された場合に
は、下部フレーム2に対し上部フレーム4が上下方向に
相対移動するが、上部及び下部フレーム4,2の離間距
離に応じて、マグネットユニットの弾性力及びトーショ
ンバー18,36の弾性力が変化し、振動を吸収する。
【0022】さらに、マグネットユニットの弾性力及び
トーションバー18,36の弾性力を超える衝撃力が入
力された場合には、ダンパ78あるいはクッション部材
8,72が作用し、衝撃力を吸収する。
【0023】次に、本発明にかかる平衡点調節装置につ
いて説明する。平衡点調節装置は、平衡点からのずれ量
を検知する検知手段としてのセンサーユニット12、及
び、駆動源としての電動モータ56、ギヤボックス58
に連結された調整ねじ54、調整ねじ54と螺合する調
整ナット52、調整ナット52が取り付けられた一対の
レバー50からアーム60に連結されたレバー39に至
るリンク機構とにより構成されている。
【0024】図7は、本発明にかかる平衡点調節装置の
制御回路を示しており、直列に接続された抵抗80及び
トランジスタ82が、同様に直列に接続された抵抗84
及びトランジスタ86に並列に接続されており、トラン
ジスタ82,86は判別回路88に接続され、判別回路
88はセンサー回路90に接続されている。さらに、抵
抗80,84は、手動スイッチ92,94にそれぞれ直
列に接続されている。
【0025】なお、センサー回路90は、上述したよう
に非接触ポジションセンサーにより構成されるが、リミ
ットスイッチ等を使用することも勿論可能である。
【0026】また、図8は、モータ駆動回路を示してお
り、電動モータ56は、例えばリレー等のモータドライ
バ92に接続されている。
【0027】図6乃至図9を参照して、電動モータ56
の回転方向が制御される場合の動作を説明する。
【0028】負荷が設定値より重い場合、上部フレーム
4が平衡点より下方に沈み込み、位置決めプレート28
がセンサーユニット12から離れる方向に移動する。そ
の結果、センサー回路90からON信号が判別回路88
に入力され、トランジスタ86がONとなって抵抗84
に通電され、電動モータ56は矢印Aの方向に回転す
る。電動モータ56が矢印Aの方向に回転すると、電動
モータ56の駆動力はギヤボックス58を介して調整ね
じ54に伝達され、調整ねじ54が矢印Cの方向に回転
し、調整ねじ54と螺合する調整ナット52は矢印Dの
方向にスライド移動する。したがって、回転軸44が矢
印Eの方向に回転するので、レバー42,40,38を
介して前部トーションバー36が矢印Fの方向に回転
し、前部トーションバー36の一端に連結されたレバー
39も前部トーションバー36の回転方向と同一方向に
回転する。その結果、前部サスペンションリンク34が
上方に移動して、上部フレーム4が持ち上げられる。
【0029】上部フレーム4が持ち上げられて平衡点に
到達すると、センサーユニット12が位置決めプレート
28と再び重なり合い、センサー回路90から判別回路
88へのON信号の入力が停止して、電動モータ56が
停止し、平衡点調節は完了する。
【0030】逆に、負荷が設定値より軽い場合、上部フ
レーム4が平衡点より上方に移動し、センサー回路90
からOFF信号が判別回路88に入力され、トランジス
タ82がONとなって抵抗80に通電され、電動モータ
56は矢印Bの方向に回転する。電動モータ56が矢印
Bの方向に回転すると、調整ねじ54が矢印Cとは逆の
方向に回転し、調整ねじ54と螺合する調整ナット52
は矢印Dとは逆の方向にスライド移動して、リンク機構
は上述した動作の逆の動作を行う。その結果、前部サス
ペンションリンク34を介して、上部フレーム4が下方
に移動し、平衡点に到達する。
【0031】なお、判別回路88に、ヒステリシスルー
プを持たせるコンパレータ等を使用すると、センサーユ
ニット12のON/OFFに応答した平衡点のハンチン
グを防止することができる。また、コンパレータ等に代
えて、ソフトにより同様の機能を付与することもでき
る。
【0032】さらに、図7に示されるように、電動モー
タ56の駆動による平衡点の調節は、手動スイッチ9
2,94を使用して行うこともできる。
【0033】なお、トランジスタ82、86は、パーキ
ングブレーキの使用時あるいはシフトレバーがパーキン
グレンジの時にのみONとなるように設定されている。
【0034】上記実施の形態は、シートに着座するだけ
の行為で平衡点調節が自動的に行われるフルオートの場
合について述べたが、センサーユニット12に代えてリ
ミットスイッチを設け、リミットスイッチを押すことに
より平衡点にセットされるセミオートとすることも可能
である。
【0035】さらに、センサーユニット12、電動モー
タ56、ギヤボックス58等を取り外し、調整ねじ54
に手動操作手段としてのダイヤルを取り付けるとともに
インジケータを所定の位置に取り付けると、インジケー
タを確認しながらダイヤルを操作することにより平衡点
を手動で調節することもできる。
【0036】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項1に記載の発明によれば、上部フレ
ームを下部フレームに対し弾性的に支持するトーション
バーを設け、このトーションバーをリンク機構に連結
し、リンク機構を介してトーションバーを回転させるこ
とにより上部フレームを上下方向に移動させ、上部フレ
ームに加わる負荷に応じて下部フレームに対する上部フ
レームの平衡点を調節するようにしたので、上部フレー
ムを下部フレームに対し弾性的に支持する磁気ばねを備
えたシートサスペンションにおいて、簡素な構成で平衡
点調節を行うことができる安価な平衡点調節装置を提供
することができる。
【0037】また、請求項2に記載の発明によれば、リ
ンク機構に調整ナットを連結し、調整ナットと螺合する
調整ねじを駆動源に連結するとともに、上部フレームの
下部フレームに対する上下位置を検知する検知手段を設
け、検知手段からの出力に応じて駆動源により調整ねじ
を駆動して平衡点を調節するようにしたので、簡素な構
成の安価な自動平衡点調節装置を提供することができ
る。
【0038】さらに、請求項3に記載の発明によれば、
パーキングブレーキの使用時あるいはシフトレバーがパ
ーキングレンジの時にのみ、平衡点を調節できるように
したので、車両の運転操作性に悪影響を及ぼすことがな
く、信頼性の高い自動平衡点調節装置を提供することが
できる。
【0039】また、請求項4に記載の発明によれば、リ
ンク機構に調整ナットを連結し、調整ナットと螺合する
調整ねじに手動操作手段を取り付け、手動操作手段を操
作することにより平衡点を調節するようにしたので、簡
素な構成の安価な手動平衡点調節装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる平衡点調節装置を備えたシー
トサスペンションの斜視図である。
【図2】 図1のシートサスペンションの別の斜視図で
ある。
【図3】 図1のシートサスペンションの平面図であ
る。
【図4】 図1のシートサスペンションの左側面図であ
る。
【図5】 図1のシートサスペンションの右側面図であ
る。
【図6】 図1のシートサスペンションの分解斜視図で
ある。
【図7】 本発明にかかる平衡点調節装置の制御回路図
である。
【図8】 本発明にかかる平衡点調節装置のモータ駆動
回路図である。
【図9】 本発明にかかる平衡点調節装置の平衡点の調
節動作を示す概略図である。
【符号の説明】
2 下部フレーム、 4 上部フレーム、 6 マグネ
ット保持部材、 8,72 クッション部材、 12
センサーユニット、 14,24,32,62軸受部、
16 後部サスペンションリンク、 18 後部トー
ションバー、20,38,39,40,42,50 レ
バー、 22,60 アーム、 26,64 ピン、2
8 位置決めプレート、 34 前部サスペンションリ
ンク、 36 前部トーションバー、 44 回転軸、
52 調整ナット、 54調整ねじ、 56 電動モ
ータ、 58 ギヤボックス、 68 可動マグネッ
ト、 70 固定マグネット、 78 ダンパ、 8
0,84 抵抗、 82,86 トランジスタ、 88
判別回路、 90 センサー回路、 92,94 手
動スイッチ、 S シートサスペンション。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体フロアに取り付けられる下部フレー
    ムと、該下部フレームに上下動自在に取り付けられシー
    トが載置される上部フレームと、該上部フレームを前記
    下部フレームに対し弾性的に支持する磁気ばねとを備え
    たシートサスペンションにおいて、 前記上部フレームを前記下部フレームに対し弾性的に支
    持するトーションバーをさらに設け、該トーションバー
    をリンク機構に連結し、該リンク機構を介して前記トー
    ションバーを回転させることにより前記上部フレームを
    上下方向に移動させ、前記上部フレームに加わる負荷に
    応じて前記下部フレームに対する前記上部フレームの平
    衡点を調節するようにしたことを特徴とするシートサス
    ペンションの平衡点調節装置。
  2. 【請求項2】 前記リンク機構に調整ナットを連結し、
    該調整ナットと螺合する調整ねじを駆動源に連結すると
    ともに、前記上部フレームの前記下部フレームに対する
    上下位置を検知する検知手段を設け、該検知手段からの
    出力に応じて前記駆動源により前記調整ねじを駆動し
    て、前記下部フレームに対する前記上部フレームの平衡
    点を調節するようにしたことを特徴とする請求項1に記
    載のシートサスペンションの平衡点調節装置。
  3. 【請求項3】 パーキングブレーキの使用時あるいはシ
    フトレバーがパーキングレンジの時にのみ、前記下部フ
    レームに対する前記上部フレームの平衡点を調節できる
    ようにしたことを特徴とする請求項2に記載のシートサ
    スペンションの平衡点調節装置。
  4. 【請求項4】 前記リンク機構に調整ナットを連結し、
    該調整ナットと螺合する調整ねじに手動操作手段を取り
    付け、該手動操作手段を操作することにより、前記下部
    フレームに対する前記上部フレームの平衡点を調節する
    ようにしたことを特徴とする請求項1に記載のシートサ
    スペンションの平衡点調節装置。
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Cited By (11)

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