JP5965705B2 - 車両用エアサスペンション式シート支持装置 - Google Patents

Description

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。

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）。

公知のエアサスペンション式シート支持装置は、車体フロアに直接固定されるか、もしくはシートの前後方向の位置を調節可能とするスライドレールに固定されるロアフレーム上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本のリンクアームをＸ字状に組んだ上下方向に伸縮自在なＸリンクが一般的であり、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置される。そして、シートに入力される荷重に応じて、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。

また、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）を実現するシート高さ調節手段を有する車両用エアサスペンション式シート支持装置が提案されている（特許文献３）。このシート高さ調節手段は、リンク機構の可動軸の前後方向の位置に応じてバルブを開閉操作するカムを作動させ、エアスプリングに対し給排気を行うことでシート高さを一定とするものである。

特許第２５９７１７１号公報 特開平５−１３１８６９号公報 特開２０１１−９３４５０号公報

上記特許文献３に記載のように、可動軸の動きに応じてカムを作動させてバルブを開閉する構成においては、カムの前後方向の長さは、カムを作動させてバルブを開閉させるために、リンク機構の上下の伸縮長さ、すなわちシートの高さに応じた長さが必要である。したがってシートの高さ調整量を増加させる場合には、それに応じてカムの長さを増加させる必要が生じる。しかしながらサスペンション装置内の限られたスペースにカムの作動範囲を確保しながら長さの増加するカムを組み込むことは、周辺部材との干渉を考慮すると難しく、この点において改良が望まれた。

よって本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる課題は、エアスプリングのバルブを開閉するカムの小型化を可能として、シート高さ調整量の増加に対して確実に対応することができるとともに、カムの周辺部材への干渉を抑え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にある。

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Ｘ型のリンク機構を介して上下動可能に支持され、車両用シートが設置されるアッパーフレームと、空気供給源から空気が供給され、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、前記アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、前記アッパーフレームの上下動に伴って前後方向に移動し、その前後方向位置によってサスペンションの高さ位置を示す高さ位置伝達部材と、前記高さ位置伝達部材に対して前後方向に相対移動可能に設けられ、前記エアスプリングに対して空気の供給・排出を行うバルブと、このバルブに設けられ、前記高さ位置伝達部材によって該バルブを開閉するように作動させられるカム部材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であって、前記カム部材は、前記バルブとともに前記高さ位置伝達部材に対して相対的に前後移動すると、該高さ位置伝達部材に当接することによりカム軸を支点として所定角度回転させられ、その回転範囲の略中心が中立位置とされる第１カムと、この第１カムの回転端部であるカム部が当接し、該第１カムが回転すると所定角度回転させられ、第１カムが中立位置にある時に中立位置に位置し、該中立位置から一方側に回転した時に前記バルブを開とし、他方側に回転した時に前記バルブを閉とするカム部を有する第２カムとを備えており、前記第１カムが前記高さ位置伝達部材に対して前後方向に移動して所定の作動角度に回転した場合、該作動角度を保持して、前記バルブの開状態または閉状態を保持するストッパ手段を有し、前記バルブは、前記第１カムが前記所定の作動角度に回転した状態において前記第２カムのカム部に対し空気圧によって押圧状態で当接可能な弁棒を前記ストッパ手段として有し、前記第１カムと前記第２カムには、該第２カムが前記バルブを開、または閉にする回転角度に位置付けられた時に、互いに係合し、前記弁棒の押圧作用によってその回転角度位置が規制される係合部を有することを特徴とする。

本発明によれば、ストッパ手段により第１カムの作動角度が保持されてバルブの開状態または閉状態が保持されるため、高さ位置伝達部材に対してそれ以上前後方向にバルブが相対移動して第１カムが高さ位置伝達部材から逸脱しても、第１カムの作動角度が保持されてバルブの開状態または閉状態が保持される。このため、第１カムにおける高さ位置伝達部材に当接する部分は、作動角度に回転するまでの長さがあるだけでよく、第１カムの小型化が図られる。

また、本発明では、前記第１カムの回転範囲における前後方向の最大寸法が前記バルブの前後方向の寸法よりも小さい形態を含む。

本発明によれば、エアスプリングのバルブを開閉するカムの小型化を可能として、シート高さ調整量の増加に対して確実に対応することができるとともに、カムの周辺部材への干渉を抑え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が提供されるといった効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る車両用シート装置の斜視図である。 同装置の平面図である。 同装置の側面図である。 同装置が具備するハイト装置の斜視図である。 同ハイト装置の側面図である。 同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。 同ハイト装置が具備するバルブ開閉用のカム部材（第１カムおよび第２カム）を示す平面図である。 同カム部材による同ハイト装置のバルブ開閉作用を示す平面図である。 本実施形態の第１カムと、比較例の第１カムとを比較する平面図である。

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。

（１）基本構成
図１は一実施形態の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は側面図である。このシート支持装置は、車両用のシートを上下動可能に支持し、シートに着座する乗員の荷重をエアスプリング４１で緩衝的に受けるエアサスペンション機構１と、このエアサスペンション機構１に組み込まれ、バルブ７０によりエアスプリング４１に対し給排気を行ってシートの高さ位置を調節し、かつシート高さを一定に保持するハイト装置５０とを備えている。なお、参照図面で矢印Ｆは車両に組み込まれた状態での前方、矢印Ｒは後方を示しており、以下の説明での前後方向、左右方向および上下方向は、これら図面に基づくものとする。

エアサスペンション機構１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上にアッパーフレーム２０を上下動可能に支持するＸ型のリンク機構３０と、エアスプリング４１とを主体としている。アッパーフレーム２０上には、乗員が着座するシートのシートクッション（図示略）が設置される。アッパーフレーム２０とロアフレーム１０との間には、アッパーフレーム２０が上方から受ける荷重を受ける上記エアスプリング４１と、このエアスプリング４１の振動を吸収する油圧シリンダ式のダンパ４２が配設されている。

ロアフレーム１０は、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、車体フロア上にほぼ水平な状態で固定される。また、アッパーフレーム２０は、前後方向に延びる左右一対のレールメンバー２１と、各レールメンバー２１の外側に配されシートを保持する強度メンバー２４と、レールメンバー２１および強度メンバー２４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、左右方向に延びる強度メンバー２３が架け渡されて固定されている。

リンク機構３０は、２本のリンクアーム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と、前側の上下の可動軸３６，３８とを備えている。Ｘリンク３４は、前上がりに傾斜するリンクアーム３１と前下がりに傾斜するリンクアーム３２の中間部がリンク軸３３を介してＸ状に組まれ、リンク軸３３を支点として相対回転可能とされたものである。左右のＸリンク３４はリンク軸３３を共有しており、換言すると、１本のリンク軸３３の両端部に、Ｘリンク３４の２本のリンクアーム３１，３２がそれぞれ回転可能に支持されている。

図３に示すように、左右のＸリンク３４における前上がり側のリンクアーム３１は、後端部が左右方向に延びる固定軸３５を介してロアフレーム１０の各レールメンバー１１の後端部に回転可能に支持され、またこれと同様に、前下がり側のリンクアーム３２は、後端部が左右方向に延びる固定軸３７を介してアッパーフレーム２０の各レールメンバー２１の後端部に回転可能に支持されている。アッパーフレーム２０側の固定軸３７は、左右一対のレールメンバー２１の後端部に架け渡されてこれらレールメンバー２１に回転自在に支持されており、ロアフレーム１０側の固定軸３５は、左右一対のレールメンバー１１の後端部に架け渡されて回転自在に支持されている。

一方、各リンクアーム３１，３２の前端部は、可動軸３６，３８を介して、それぞれアッパーフレーム２０およびロアフレーム１０の各レールメンバー２１，１１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。アッパーフレーム２０側の可動軸３６は、左右一対のレールメンバー２１の前端部に架け渡され、両端部に装着された転動ローラ３６ａを介してレールメンバー２１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。また、ロアフレーム１０側の可動軸３８は、左右一対のレールメンバー１１の前端部に架け渡され、両端部に装着された転動ローラ３８ａを介してレールメンバー１１に沿って前後方向に移動可能に支持されている。

リンク機構３３によれば、ロアフレーム１０側の固定軸３５を支点として左右のＸリンク３４が同期して伸縮し、伸縮に伴ってアッパーフレーム２０が昇降する。すなわち、リンクアーム３１，３２が開くようにして立ち上がるとＸリンク３４が上方に伸張してアッパーフレーム２０が上昇し、逆に、リンクアーム３１，３２が閉じるように折り畳まれるとＸリンク３４が下方に縮小してアッパーフレーム２０が下降する。このようにリンク機構３３が作動してアッパーフレーム２０が上昇する際には、各リンクアーム３１，３２の前端部は可動軸３６，３８とともに後方の固定軸３７，３５にそれぞれ接近し、縮小してアッパーフレーム２０が下降する際には、各リンクアーム３１，３２の前端部は可動軸３３６，３８とともに固定軸３７，３５から離間する。

上記エアスプリング４１は、ロアフレーム１０内の後側のスペースに配置されており、その上端部が、左右の前上がり側のリンクアーム３１間にわたって固定されリンク機構３３の作動に伴って昇降する受圧板１３に固定されている。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。

アッパーフレーム２０上に設置されたシートに着座する乗員の荷重は、受圧板１３を介してエアスプリング４１で受けられ、ダンパ４２の振動吸収作用とともに緩衝される。また、エアスプリング４１は、空気が供給されると上方に膨出し、これによりアッパーフレーム２０が上昇してシートが高く調整され、排気されると下方に縮小し、これによりアッパーフレーム２０が下降してシートが低く調整される。

上記ハイト装置５０は、バルブ７０により、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ものである。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アッパーフレーム２０が上昇させられ、シート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。

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。

（２）ハイト装置
図４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、前上がり側のリンクアーム３１の前端間に架け渡された上側の可動軸（以下、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、上板５１Ｂの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、上板５１Ｂの後端部がブラケット５２を介して強度メンバー２３に固定されている。上板５１Ｂの幅方向中央には、長手方向の中央から後端にわたって前後方向に延びる長孔５１ｂが形成されている。

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および図７に示すように筐体７１を有しており、筐体７１の内部には、給気弁および排気弁が収容されている。バルブ７０の筐体７１は、筐体７１の左側（図７で下側）の側面に形成された前後一対の突出部７４を介しバルブフレーム５１に設けられた前後方向に延びるガイドロッド５３に沿って前後方向に移動可能となっており、かつ、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。

バルブ７０の右側（図６および図７で上側）の側面の前側（図６および図７で左側）には、バルブ７０内の給気弁を開く給気弁棒（ストッパ手段）７２Ａが突出しており、後側には、バルブ７０内の排気弁を開く排気弁棒（ストッパ手段）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および排気弁は開状態となる。また、バルブ７０の左側の側面（図６および図７で下側）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に空気を送出する配管が接続される排気口７３Ｂが設けられている。

バルブ７０の筐体７１上には、軸線が上下方向に延びる第１カム軸（回転軸）５５ａを介して第１カム（カム部材）５５が回転可能に支持されている。第１カム５５は、図７に示すように前後対称の形状であって、第１カム軸５５ａを中心にして前方および後方に延びる前後の翼部５５ｃと、第１カム軸５５ａの右側に突出するカム部（係合部）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、上下方向に延びる高さ位置伝達ピン（高さ位置伝達部材）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。

高さ位置伝達ピン５６は、バルブフレーム５１上に前後方向に沿って移動可能に支持されたスライダ５７に貫通して下端部がスライダ５７の下面から突出している。高さ位置伝達ピン５６は、上端に一体に形成されたボルト部がスライダ５７にねじ込まれることにより、スライダ５７に固定されている。

バルブフレーム５１の上板５１Ｂの左右両側には、前後方向に延びるガイド壁部５８Ａと折り曲げ部５８Ｂとがそれぞれ設けられ、スライダ５７は、これらガイド壁部５８Ａと折り曲げ部５８Ｂにガイドされて前後方向に移動可能に支持されている。スライダ５７の上面の、高さ位置伝達ピン５６の前方には、上方に開放して左右方向に延びる溝５７ｂが形成されており、この溝５７ｂに、上記リンク機構３３の上側可動軸３６が回転摺動自在に嵌め込まれて連結されている。

溝５７ｂの深さは、上側可動軸３６が確実に嵌め込まれるように上側可動軸３６の半径よりも長い寸法を有するものとなっており、また、溝５７ｂの底面と上側可動軸３６との間には、上下方向の寸法誤差等を吸収するための隙間が形成される。図示例では溝５７ｂの底面は上側可動軸３６の外周面に沿った湾曲面に形成されているが、底面形状はこれに限られず、例えば水平な平面であってもよい。また、溝５７ｂの幅は、上側可動軸３６が嵌め込まれることが可能な寸法であることは勿論であるが、上側可動軸３６の前後移動がダイレクトにスライダ５７に伝達させることができる観点から、上側可動軸３６の直径と同等で、上側可動軸３６の外周面が溝５７ｂの前後の内面と隙間なく接触する状態が達成され得る寸法が望ましい。

上記のように溝５７ｂに上側可動軸３６が嵌め込まれることにより、エアサスペンション機構１が伸張・縮小するとスライダ５７および高さ位置伝達ピン５６は上側可動軸３６と一体に前後移動する。エアサスペンション機構１が伸張・縮小する際には、上側可動軸３６はスライダ５７の溝５７ｂ内である程度回転する。高さ位置伝達ピン５６が前後移動すると、第１カム５５は高さ位置伝達ピン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。

図７に示すように、バルブ７０の筐体７１上における各弁棒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軸線が上下方向に延びる第２カム軸５９ａを介して、第２カム５９（カム部材）が回転可能に支持されている。この第２カム５９は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を押すカム部５９ｃがそれぞれ形成されている。

第２カム５９の左側（図７で下側）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凹部５９ｂが形成されている。第１カム５５が、図８（ｃ）に示す中立状態の時には第２カム５９も中立状態となり、この時、前後のカム部５９ｃは突出状態の各弁棒７２Ａ．７３Ａの先端から離れた状態となる。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（ａ）〜（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がカム部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）〜（ｅ）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がカム部５９ｃに押されてバルブ７０は排気状態となる。

図５に示すように、バルブ７０の筐体７１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を引っ張る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、アッパーフレーム２０の右側の強度メンバー２４に取り付けられた図１および図２に示すレバー６１を乗員が操作することによってなされる。レバー６１には、押したり引いたりする回動操作を停止した位置で回動を停止させるブレーキ機構が設けられており、レバー６１の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。

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）〜（ｅ）に示すように反時計回りに回転し、反転した第２カム５９のカム部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（ａ）〜（ｂ）に示すように時計回りに回転し、反転した第２カム５９のカム部５９ｃで給気弁棒７２Ａが押されてバルブ７０は給気状態となる。

図７に示すように、第２カム５９の凹部５９ｂは前後対称（図７で左右対称）に形成されているが、この凹部５９ｂの内面の前後には、凹部５９ｂを底部側と開口側に区分する凸部５９ｄがそれぞれ形成されている。そして、この凸部５９ｄの開口側には、第１カム５５のカム部５５ｄの先端面が係合する第１ストッパ面（係合部）５９ｅが形成されている。第１ストッパ面５９ｅは、カム部５５ｄの先端面が嵌って係合するように凹状に僅かに湾曲した面に形成されている。また、第２カム５９の凹部５９ｂの開口縁から外面にわたる箇所には、第１ストッパ面５９と鋭角をなして凸状に僅かに湾曲した第２ストッパ面（係合部）５９ｆが形成されている。一方、第１カムの翼部５５ｃの基端部の第２カム５９側の面には、鈍角状の凸部（係合部）５５ｂが形成されている。

上記のように高さ位置伝達ピン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が開閉する。高さ位置伝達ピン５６が、図８（ａ）に示すように相対的に前方（図８で左方）に移動して第１カム５５が時計方向に回転すると、第１カム５５のカム部５５ｄの先端面が、第２カム５９の図８で右側の凸部５９ｄを乗り越え、図８（ｂ）に示すように第１のカム５５のカム部５５ｄの先端面が第２カム５９の第１ストッパ面５９ｅに係合するとともに、第２カム５９の図８で左側の第２ストッパ面５９ｆが第１カム５５の左側の翼部５５ｃの凸部５５ｂに当接して係合する。また、高さ位置伝達ピン５６が、図８（ｄ）に示すように相対的に後方（図８で左方）に移動した場合にも、左右対称の状態で、同様の動きが生じる。

この時、図８（ｂ）および図８（ｅ）に示すように、高さ位置伝達ピン５６は第１カム５５の凹部５５ｅから抜け出て翼部５５ｃの基端部に当接しているが、さらに前方あるいは後方に移動すると翼部５５ｃから離れる。したがって第１カム５５は高さ位置伝達ピン５６の支持を受けない状態となるが、第２カム５９が、カム部５９ｃで押さえている給気弁棒７２Ａもしくは排気弁棒７３Ａの突出しようとする押圧力（図８：Ｐで示す）を受け、その反動で逆方向（図８（ｂ）では時計方向、図８（ｅ）では反時計方向、）に回転しようとすることにより、第１カム５５にはモーメント力Ｍが生じ、図８（ｂ）または（ｅ）に示す状態が保持される。

すなわち、第１のカム５５のカム部５５ｄの先端面が第２カム５９の第１ストッパ面５９ｅに係合するとともに、第２カム５９の第２ストッパ面５９ｆが第１カム５５の翼部５５ｃの凸部５５ｂに当接して係合することにより、第２カム５９および第１カム５５の回転が規制され、回転停止状態が保持される。この時の第１カム５５の回転角度が、給気弁棒７２Ａもしくは排気弁棒７３Ａを押さえて給気もしくは排気を保持する第１カム５５の作動角度とされ、この作動角度が保持される。したがって、高さ位置伝達ピン５６が第１カム５５から離間しても、バルブ７０の給気状態または排気状態は保持される。

また、高さ位置伝達ピン５６がバルブ７０に対して前後方向に相対的に移動することにより第１カム５５方向に戻ってきた場合には、高さ位置伝達ピン５６が第１カム５５の凹部５５ｅに入り込むことによって第１カム５５は中立方向に回転させられ、給気または排気の保持状態が解除される。図８に示すように、第１カム５５および第２カム５９は、いずれもその回転範囲における前後方向の最大寸法が、バルブの前後方向の寸法よりも小さい寸法となっている。

図６に示すように、バルブ７０の筐体７１の後端部にはステー部７１ｃが突設されており、このステー部７１ｃ上に、バルブフレーム５１の上板５１Ｂの上方に配される円板ギヤ５４が、軸線が上下方向に延びる回転軸５４ａを介して回転自在に支持されている。円板ギヤ５４は上記ガイド壁部５８Ａと折り曲げ部５８Ｂとの間に配されており、左側のガイド壁部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に噛み合うことにより転動する。

上側可動軸３６が嵌合し、高さ位置伝達ピン５６が固定されたスライダ５７は、円板ギヤ５４の前方に配されており、スライダ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６（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機構１が急激に伸張した場合には、上側可動軸３６が急激に後退してスライダ５７のロックギヤ５７ａが円板ギヤ５４に噛み合う。これにより、スライダ５７の後退が規制され、上側可動軸３６の後退も規制される。その結果、エアサスペンション機構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。

本実施形態では、バルブフレーム５１と、このバルブフレーム５１に組み込まれたバルブ７０、スライダ５７、第１カム５５、第２カム５９、円板ギヤ５４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。

（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。

（３−１）シート高さ設定機能
シート高さ設定機能は、レバー６１を押したり引いたりして操作し、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、レバー６１を引くと、ケーブル８１が引っ張られてバルブ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（ａ）〜（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のカム部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機構１が上方に伸張してシートが上昇する。レバー６１の引き操作を止めると、シートはその時の高さに保持される。

一方、シートを低くしたい時にはレバー６１を押してケーブル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）〜（ｅ）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のカム部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機構１が下方に縮小してシートが下降する。レバー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。

（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機構１が下方に縮小し、これに伴って上側可動軸３６が前進する。すると、上側可動軸３６にスライダ５７を介して連結されている高さ位置伝達ピン５６も前進する。

高さ位置伝達ピン５６が前進すると、図８（ａ）〜（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がカム部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機構１が伸張してシートが上昇する。

シートが上昇したら上側可動軸３６は後退し、今度は逆に図８（ｄ）〜（ｅ）に示すように高さ位置伝達ピン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のカム部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機構１が下方に縮小してシートが下降する。

このようにエアサスペンション機構１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に対する給排気は行われない状態となる。

また、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機構１は上方に伸張してシートが上昇するが、スライダ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。

（４）実施形態の作用効果
上記実施形態のシート支持装置によれば、バルブの各弁棒７２Ａ，７２Ｂの押圧作用により第２カム５９を介して第１カム５５をバルブ７０の開閉状態を保持する作動角度に保持する構成となっている。このため、上記のシート高さ設定機能、あるいはシート高さ一定機能を働かせた場合において、高さ位置伝達ピン５６とバルブ７０とが前後方向に大きく相対移動して、第１カム５５が高さ位置伝達ピン５６から離れ逸脱しても、第１カム５５の作動角度が保持されてバルブ７０の開状態または閉状態が保持される。よって、第１カム５５における高さ位置伝達ピン５６に当接する部分は、作動角度に回転するまでの長さがあるだけでよく、その結果、第１カム５５の小型化が図られる。そして第１カム５５の小型化が可能になるということは、シート高さ調整量の増加に対して確実に対応することができるとともに、第１カム５５の周辺部材への干渉を抑えることができる。

図９の符号１００は、本実施形態とは異なり、高さ位置伝達ピン５６が常に当接している状態でバルブ７０を開閉可能となる第１カムを示している。この第１カム１００では、翼部１０１の前後方向長さが大きく先端部がバルブ７０の前後からはみ出しており、周辺の部材へ干渉しやすいことが考えられる。これに対し本実施形態の第１カム５５は、翼部５５ｃの長さが抑えられ、その回転範囲における前後方向の最大寸法がバルブ７０の前後方向の寸法よりも小さいため、第１カム５５が周辺の部材に干渉しにくいものとなっている。

また、上記実施形態では、第１カム５５および第２カム５９のバルブ７０を開状態または閉状態に保持する作動角度を保持するストッパ手段として、給気弁棒７２Ａおよび排気弁棒７３Ａの押圧力を利用している。したがって、そのような機能のストッパ手段を別個に設ける必要がなく、これによっても省スペース化が図られるとともに、部品点数の増加を抑えることができる。

１０…ロアフレーム
２０…アッパーフレーム
３０…リンク機構
４１…エアスプリング
５０…ハイト装置
５５…第１カム（カム部材）
５５ａ…第１カム軸（回転軸）
５５ｂ…凸部（係合部）
５５ｄ…第１カムのカム部（係合部）
５６…高さ位置伝達ピン（高さ位置伝達部材）
５９…第２カム（カム部材）
５９ｅ…第１ストッパ面（係合部）
５９ｆ…第２ストッパ面（係合部）
５９ｃ…第２カムのカム部
７０…バルブ
７２Ａ…給気弁棒（ストッパ手段）
７３Ａ…排気弁棒（ストッパ手段）

Claims (2)

1. ロアフレームと、
   このロアフレームの上方にＸ型のリンク機構を介して上下動可能に支持され、車両用シートが設置されるアッパーフレームと、
   空気供給源から空気が供給され、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、前記アッパーフレームの高さを調節するエアスプリングと、
   前記アッパーフレームの上下動に伴って前後方向に移動し、その前後方向位置によってサスペンションの高さ位置を示す高さ位置伝達部材と、
   前記高さ位置伝達部材に対して前後方向に相対移動可能に設けられ、前記エアスプリングに対して空気の供給・排出を行うバルブと、
   このバルブに設けられ、前記高さ位置伝達部材によって該バルブを開閉するように作動させられるカム部材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であって、
   前記カム部材は、
   前記バルブとともに前記高さ位置伝達部材に対して相対的に前後移動すると、該高さ位置伝達部材に当接することによりカム軸を支点として所定角度回転させられ、その回転範囲の略中心が中立位置とされる第１カムと、
   この第１カムの回転端部であるカム部が当接し、該第１カムが回転すると所定角度回転させられ、第１カムが中立位置にある時に中立位置に位置し、該中立位置から一方側に回転した時に前記バルブを開とし、他方側に回転した時に前記バルブを閉とするカム部を有する第２カムとを備えており、
   前記第１カムが前記高さ位置伝達部材に対して前後方向に移動して所定の作動角度に回転した場合、該作動角度を保持して前記バルブの開状態または閉状態を保持するストッパ手段を有し、
   前記バルブは、前記第１カムが前記所定の作動角度に回転した状態において前記第２カムのカム部に対し空気圧によって押圧状態で当接可能な弁棒を前記ストッパ手段として有し、
   前記第１カムと前記第２カムには、該第２カムが前記バルブを開、または閉にする回転角度に位置付けられた時に、互いに係合し、前記弁棒の押圧作用によってその回転角度位置が規制される係合部を有す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。
2. 前記第１カムの回転範囲における前後方向の最大寸法が前記バルブの前後方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の車両用エアサスペンション式シート支持装置。

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