特許 7465566 車両シート用のエアサスペンション装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-03

(45)【発行日】2024-04-11

(54)【発明の名称】車両シート用のエアサスペンション装置

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/52 20060101AFI20240404BHJP

   F16F 9/05 20060101ALI20240404BHJP

   F16F 9/50 20060101ALI20240404BHJP

【ＦＩ】

B60N2/52

F16F9/05

F16F9/50

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021526616

(86)(22)【出願日】2020-03-24

(86)【国際出願番号】 JP2020012887

(87)【国際公開番号】W WO2021192003

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】520461602

【氏名又は名称】ＪＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100096725

【弁理士】

【氏名又は名称】堀 明▲ひこ▼

(74)【代理人】

【識別番号】100087480

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 修平

(72)【発明者】

【氏名】渡部 英昭

【審査官】望月 寛

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１６２３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１４０８６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｎ ２／５２

Ｆ１６Ｆ ９／０５

Ｆ１６Ｆ ９／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の床面側に設置されるロアフレームと、
該ロアフレームの上部に配置され、前記車両の車両シートの下部に設けられるアッパーフレームと、
前記ロアフレームと前記アッパーフレームとの間の左右側面にそれぞれ配置され、前記ロアフレームと前記アッパーフレームとに接続して前記アッパーフレームを上下移動可能に支持してなる、Ｘ字形状に交差する部材で、そのＸ字形状の交差部分の相互間を結ぶ軸体に枢設される一対のＸリンクと、
圧縮空気の供給源からの給気と、外部への排気とによる圧力変化により前記アッパーフレームを上下に移動させるエアスプリングと、
前記供給源に連結される一端と、前記エアスプリングに連結される他端を有し、空気が通気できる通路と、前記通路に連結され、通路内の空気を外に排気できる排気通路と、前記通路を開閉する給気弁及び前記排気通路を開閉する排気弁とを有し、前記給気弁までの前記通路の部分の径と前記排気弁から外への前記排気通路の部分の径が異なり、前記左右側面の何れか一つのＸリンクを形成する一方のリンク部材に設けられる給排弁体部と、
前記一方のリンク部材に設けられ、前記給気弁を開閉制御する給気制御カムと、
前記排気弁を開閉制御する排気制御カムと、
前記軸体に枢設され、前記一方のリンク部材と交差する他方のリンク部材に張設されて前記他方のリンク部材と共に回動するカム部材と、
該カム部材と一体に回動可能に前記軸体に枢設され、前記Ｘリンクの回動の方向に応じて前記給気制御カム又は前記排気制御カムを回動させて給気弁又は排気弁を開閉させるアーム部材と、
前記アッパーフレームを予め設定された基準高さ位置に維持する基準高さ位置維持機構と、
前記基準高さ位置を変更可能とする基準高さ位置変更機構と、
前記基準高さ位置から下限高さ位置まで前記アッパーフレームを下降させる高さ位置下降機構と
を備え、
前記基準高さ位置変更機構は、前記アーム部材を回転させるために、前記アーム部材と一体の前記カム部材に連結された第１のワイヤ部材を引っ張り又は送り出す高さ位置変更操作部を有し、
前記高さ位置変更操作部は、貫通孔を有する固定プレートと、前記貫通孔とほぼ同じ径であって、前記固定プレートの貫通孔と整合する貫通孔をもち、さらに該貫通孔を中心に一定の半径の円周にそって凹凸が形成され、前記固定プレートに固定された第１のギヤプレートと、前記両貫通孔を通過するシャフトと、前記第１のギヤプレートと対面し、前記ギヤプレートの凹凸と着脱自在に噛み合う凹凸を有する、前記シャフトに固定され、前記第１のワイヤ部材に連結された第２のギヤプレートと、前記シャフトの一端の周りに配置され、前記第１のギヤプレートの凹凸と記第二のギヤプレートの凹凸とが噛み合う一方、前記シャフトの回転により噛み合っていた各ギアの凹凸同士が隣にずれて再び噛み合うように、前記シャフトの軸線方向に前記シャフトに力を作用するバネとを有してなり、
前記第１および第２のギヤプレートの凹凸の断面形状が略台形であり、
前記高さ位置変更操作部の前記シャフトを前記バネの力に抗して回転させることで前記第２のギヤプレートが回転し、前記第２のギヤプレートに連結された第１のワイヤ部材が引っ張られ又は送り出されることによる前記カム部材を通じた前記アーム部材の回動により、前記給気制御カム又は前記排気制御カムを回動させて前記給気弁又は前記排気弁を開閉させて前記エアスプリングの圧力変化により前記アッパーフレームを上方向又は下方向に移動させて新たな所定位置を基準高さとする仕組みであり、
前記基準高さ位置維持機構は、前記アッパーフレームが予め基準高さとして設定された位置にあるときには、前記アーム部材が、前記給気制御カム及び前記排気制御カムのいずれにも作用しない中立位置にあり、前記アッパーフレームが前記基準高さより所定の距離以上に下降したときには、その下降に伴う前記Ｘリンクの回動により、前記アーム部材が前記給気制御カムを回動させて前記給気弁を開き、前記エアスプリングの圧力を上昇させて前記アッパーフレームを前記基準高さに戻し、また前記アッパーフレームが前記基準高さより所定の距離以上に上昇したときには、その上昇に伴う前記Ｘリンクの回動により、前記アーム部材が前記排気制御カムを回動させて前記排気弁を開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを前記基準高さに戻す仕組みであり、
前記高さ位置下降機構は、前記給排弁体部に接続される第２のワイヤ部材の引張りによる前記給気弁を前記給気制御カムに当接させて開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを下限高さ位置まで下降させる仕組みであることを特徴とする車両シート用のエアサスペンション装置。

【請求項7】

前記カム部材と前記アーム部材が一体に構成される、請求項１に記載の車両シート用のエアサスペンション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搭乗者の体型等に応じて設定した基準高さ位置に自動調整可能な車両シート用のエアサスペンション装置に関し、特に搭乗者の利便性の他、操作性を向上させた多機能型の、車両シート用のエアサスペンション装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

車両の運転を快適かつ安全に行うために、車両シートの高さを搭乗者の体型に適合した所望の位置に設定可能とし、衝撃や振動等を的確に減衰吸収させるエアサスペンション装置が車両シートに使用されている。このエアサスペンション装置は、車両シートの高さ変動に応じた弁制御により、エアスプリングに外部から空気を供給、又はエアスプリングから空気を外部に排気させることで、搭乗者の体重の軽重によらず所定の設定高さの基準位置に調整維持する機能を有するものである。

【0003】

このような高さ位置の調整維持機能を有するエアサスペンション装置は、複雑な装置構成と制御動作を伴うものが多く、コスト増を招くとともに使い勝手が悪く、迅速性、利便性に欠けていたことから、これらの点を解消すべく、本出願人により制御動作を簡便にした使い勝手の良いエアサスペンション装置が出願されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２４１２７０公報

【0005】

【文献】特開２０１４－１６２３９７公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記エアサスペンション装置は、オートレベリング機能（基準高さ位置維持機能）、基準高さ位置変更機能、及びシートの下降機能を備えたものであるが、各機能を実施するためには、機能毎に給気と排気の制御弁を必要とするため、給排制御弁（エアバルブ）を２個以上備えるとともに、コンプレッサ等の給気源から接続された空気の通路となるエアチューブを、コネクタを介して二手に分けて各エアバルブに接続し、さらに各エアバルブから接続されたエアチューブを、コネクタを介して一つに連結してエアスプリングに接続する必要がある。

【0007】

そのため、エアバルブ、コネクタ及びチューブ等の部品点数、及び組付け箇所が多くなることからコストが増大するとともに、接続箇所等でのエア漏れのリスクも増大する。

【0008】

さらに、オートレベリング機能（基準高さ位置維持機能）には、安定して基準の高さに維持できることが要求され、基準高さ位置変更機能には、基準高さを速やかに設定できることが要求され、シートの下降機能には、速やかにシートが下降できることが要求されている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために本発明が提供するのは、
車両の床面側に設置されるロアフレームと、
該ロアフレームの上部に配置され、前記車両の車両シートの下部に設けられるアッパーフレームと、
前記ロアフレームと前記アッパーフレームとの間の左右側面にそれぞれ配置され、前記ロアフレームと前記アッパーフレームとに接続して前記アッパーフレームを上下移動可能に支持してなる、Ｘ字形状に交差する部材で、そのＸ字形状の交差部分の相互間を結ぶ軸体に枢設される一対のＸリンクと、
圧縮空気の供給源からの給気と、外部への排気とによる圧力変化により前記アッパーフレームを上下に移動させるエアスプリングと、
前記供給源に連結される一端と、前記エアスプリングに連結される他端を有し、空気が通気できる通路と、前記通路に連結され、通路内の空気を外部に排気できる排気通路と、前記通路を開閉する給気弁及び前記排気通路を開閉する排気弁とを有し、前記供給弁までの前記通路の部分の径と前記排気弁から外への前記排気通路の部分の径が異なり、前記左右側面の何れか一つのＸリンクを形成する一方のリンク部材に設けられる給排弁体部と、
前記一方のリンク部材に共に設けられ、前記給気弁を開閉制御する給気制御カムと、前記排気弁を開閉制御する排気制御カムと、
前記軸体に枢設され、前記一方のリンク部材と交差する他方のリンク部材に張設されて前記他方のリンク部材と共に回動するカム部材と、
該カム部材と一体に回動可能に前記軸体に枢設され、前記Ｘリンクの回動の方向に応じて前記給気制御カム又は前記排気制御カムを回動させて給気弁又は排気弁を開閉させるアーム部材と、
前記アッパーフレームを予め設定された基準高さ位置に維持する基準高さ位置維持機構と、
前記基準高さ位置を変更可能とする基準高さ位置変更機構と、
前記基準高さ位置から下限高さ位置まで前記アッパーフレームを下降させる高さ位置下降機構と
を備え、
前記基準高さ位置変更機構は、前記アーム部材を回転させるために、前記アーム部材と一体の前記カム部材に連結された第１のワイヤ部材を引っ張り又は送り出す高さ位置変更操作部を有し、
前記高さ位置変更操作部は、貫通孔を有する固定プレートと、前記貫通孔とほぼ同じ径であって、前記固定プレートの貫通孔と整合する貫通孔をもち、さらに該貫通孔を中心に一定の半径の円周にそって凹凸が形成され、前記固定プレートに固定された第１のギヤプレートと、前記両貫通を通過するシャフトと、前記第１のギヤプレートと対面し、前記ギヤプレートの凹凸と着脱自在に噛み合う凹凸を有する、前記シャフトに固定され、前記第１のワイヤ部材に連結された第２のギヤプレートと、前記シャフトの一端の周りに配置され、前記第１のギヤプレートの凹凸と記第二のギヤプレートの凹凸とが噛み合う一方、前記シャフトの回転により噛み合っていた各ギアの凹凸同士が隣にずれて再び噛み合うように、前記シャフトの軸線方向に前記シャフトに力を作用するバネとを有してなり、
前記第１および第２のギヤプレートの凹凸の断面形状が略台形であり、
前記高さ位置変更操作部の前記シャフトを前記バネの力に抗して回転させることで前記第２のギヤプレートを回転させ、前記第２のギヤプレートに連結された第１のワイヤ部材を引っ張られ又は送り出すことによる前記カム部材を通じた前記アーム部材の回動により、前記給気制御カム又は前記排気制御カムを回動させて前記給気弁又は前記排気弁を開閉させて前記エアスプリングの圧力変化により前記アッパーフレームを上方向又は下方向に移動させて新たな所定位置を基準高さとする仕組みであり、
前記基準高さ位置維持機構は、前記アッパーフレームが予め基準高さとして設定された位置にあるときには、前記アーム部材が、前記給気制御カム及び前記排気制御カムのいずれにも作用しない中立位置にあり、前記アッパーフレームが前記基準高さより所定の距離以上に下降したときには、その下降に伴う前記Ｘリンクの回動により、前記アーム部材が前記給気制御カムを回動させて前記給気弁を開き、前記エアスプリングの圧力を上昇させて前記アッパーフレームを前記基準高さに戻し、また前記アッパーフレームが前記基準高さより所定の距離以上に上昇したときには、その上昇に伴う前記Ｘリンクの回動により、前記アーム部材が前記排気制御カムを回動させて前記排気弁を開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを前記基準高さに戻す仕組みであり、
前記高さ位置下降機構は、前記給排弁体部に接続される第２のワイヤ部材の引張りによる前記給気弁を前記給気制御カムに当接させて開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを下限高さ位置まで下降させる仕組みであることを特徴とする車両シート用のエアサスペンション装置である。

【0010】

上記構成によれば、高さ位置変更操作部のシャフトをバネの力に抗して回転させることで第２のギヤプレートが回転し、第２のギヤプレートに連結された第１のワイヤ部材の引っ張り又は送り出しによる前記カム部材を通じた前記アーム部材が回動する。前記アーム部材の回転が、前記給気制御カム又は前記排気制御カムを回動させて前記給気弁又は前記排気弁を開閉させて前記エアスプリングの圧力変化により前記アッパーフレームを上方向又は下方向に移動させて新たな所定位置を基準高さとすることができるので、搭乗者の体格等に応じた基準高さを設定することができる。

【0011】

高さ位置変更操作部のシャフトの前記第１のギヤプレートの凹凸とこれに噛み合う第二のギヤプレートの凹凸は、断面形状が略台形であるため、各プレートが隣の凹凸と順次噛み合うための角度（一度の回転の角度）を大きくとることができ、ワイヤ部材の引張り・送り出しの長さを大きく（長く）することができる。そのため、順次噛み合う回転の数を少なくして、基準高さ位置を設定することができる。

【0012】

また、前記基準高さ位置から下限高さ位置まで前記アッパーフレームを下降させる高さ位置下降機構、すなわち、前記給排弁体部に接続される第２のワイヤ部材の引っ張りによる前記給排弁体部の回動により、前記排気弁を前記排気制御カムに当接させて開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを下限高さ位置まで下降させる仕組みを有する。高さ位置下降機構により搭乗者とハンドルとの間を十分にとることができるので、乗降を容易にすることができる。

【0013】

給排弁本体において、供給弁までの前記通路の部分の径と前記排気弁から外への前記排気通路の部分の径が異なる。たとえば、供給弁までの前記通路の部分の径を、排気弁から外への前記排気通路の部分の径より小さくすると（細くすると）、高さ位置変更操作部により迅速に基準高さを設定することができるが、圧縮空気の供給源からエアスプリングへの給気速度（時間当たりの空気の供給量）が減少し、アッパーフレームの急激な上昇を抑制することができる。一方、高さ位置下降機構により、エアスプリングの圧力を低下させてアッパーフレームを下限高さ位置まで下降させる際に、排気弁から外への排気通路の部分の径は大きい（太い）ため、エアスプリングからの空気の排気速度（時間当たりの空気の排気量）がより早く、そのため、アッパーフレームを下限高さ位置まで迅速に下降させ、アッパーフレームを不使用時の位置に迅速に下降させることができる。

【0014】

搭乗者が車両シートに着座したときの荷重によりアッパーフレームが下降するが、その下降に伴う前記Ｘリンクの回動により、アーム部材が給気制御カムを回動させて給気弁を開き、エアスプリングの圧力を上昇させて前記アッパーフレームを基準高さに戻すことができる。

【0015】

また、搭乗者の立ち上がりによる荷重の減少によりアッパーフレームが上昇したときには、その上昇に伴うＸリンクの回動により、アーム部材が前記排気制御カムを回動させて前記排気弁を開き、前記エアスプリングの圧力を低下させて前記アッパーフレームを前記基準高さに戻すことができるので、搭乗者の体重の軽重によらず、アッパーフレームを予め設定された基準高さ位置に維持することができる。

【0016】

また、前記アッパーフレームの前記基準高さ位置から所定の高さ以上の上昇を制限する高さ位置上昇制限機構、すなわち、一方のリンク部材に回動可能に設けられ、端部のガイドローラがカム部材の斜面部上を転動するように弾性部材により付勢されるプレート部材と、該プレート部材と一体に回動する第１のギア部材と、他方のリンク部材に設けられる第２のギア部材とを含み、アッパーフレームが基準高さ位置から所定の高さ位置に上昇したときに、ガイドローラが前記カム部材の斜面部の端部に形成される壁部への降下により、第１のギア部材と第２のギア部材とが嵌合してアッパーフレームの上昇を停止する仕組みを有することで、アッパーフレームの所定以上の上昇を抑えられるので、ハンドルと搭乗者との間に一定の間隔を確保でき、降車時のハンドルの支障を防止できる。

【0017】

また、前記給気制御カム及び前記排気制御カムは、曲線部を有する板状部材であり、間に凹部が形成されるように前記給気制御カムと前記排気制御カムとを前記曲線部が対称となる配置で前記一方のリンク部材に枢設され、前記アーム部材の先端には回動可能なローラ部材が設けられ、該ローラ部材は、前記アッパーフレームの下降に伴う前記Ｘリンクの回動により前記給気制御カムが曲線部を押圧、滑動して前記給気制御カムを回動させて前記給気弁を開き、前記アッパーフレームの上昇に伴う前記Ｘリンクの回動により前記排気制御カムが曲線部を押圧滑動し、前記排気制御カムを回動させて前記排気弁を開き、前記アッパーフレームが前記基準高さにあるときは重ねられた前記凹部に位置して前記中立位置にあるようにする。

【0018】

また、前記一方のリンク部材又は前記他方のリンク部材の何れか一つは前記アッパーフレームに枢設され、他の一つは前記アッパーフレーム内の走行路を摺動又は回転可能なローラ部材を介して前後動可能に枢設され、前記走行路の上下壁間には前記ローラ部材の走行用の離間距離を確保するカラー部材がアッパーフレーム上に設けられる板状の補強部材を介して挿着される。

【0019】

カラー部材の挿着によりアッパーフレーム内の走行路の上下壁間隔を一定に保つことができ、ローラ部材の良好な走行を維持できる。さらに、板状の補強部材を設けることで、アッパーフレームの変形を抑え、ローラ部材の脱落防止、ガタツキの発生を抑えることができる。

【0020】

前記プレート部材及び前記第１のギア部材が一方のリンク部材に、前記第２のギア部材が他方のリンク部材に、それぞれ着脱可能に設けられているので、高さ位置上昇制限機構を容易に追加可能となる。
前記アーム部材と前記アーム部材は一体に構成されてもよい。

【発明の効果】

【0021】

本発明によれば、オートレベリング機能である高さ位置維持機構、基準高さ位置変更機構、及びシートの下降機構を備えたエアサスペンション装置を簡潔な構造で、かつ使い勝手の良い装置として提供することができ、さらに基準高さを速やかに設定でき、また、アッパーフレームの上下速度を調整でき装置として提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１（ａ）は車両シート用のエアサスペンション装置の斜視図であり、図１（ｂ）は同エアサスペンション装置の平面図である。

【0023】

【図2】図２（ａ）は図１（ｂ）のＡ－Ａ矢視図（正面図）であり、図２（ｂ）は図１（ｂ）のＢ－Ｂ矢視図である。

【0024】

【図3】図３（ａ）は図１（ｂ）のＣ－Ｃ矢視図（正面図）であり、図３（ｂ）は図１（ｂ）のＤ－Ｄ矢視図である。

【0025】

【図4】図４（ａ）は図１（ｂ）のＥ－Ｅ矢視図（正面図）であり、図４（ｂ）は図１（ｂ）のＦ－Ｆ矢視図である。

【0026】

【図5】図５（ａ）は給気制御カムの正面図、図５（ｂ）は給気制御カムの斜視図、図５（ｃ）は排気制御カムの正面図、図５（ｄ）は排気制御カムの斜視図、図５（ｅ）は給気制御カムと排気制御カムとの係止状態の正面図である。

【0027】

【図6】図６（ａ）はエアバルブの正面図、図６（ｂ）はエアバルブの斜視図、図６（ｃ）はバルブプレートの正面図、図６（ｄ）はバルブプレートの斜視図、図６（ｅ）はバルブブラケットの正面図、図６（ｆ）はバルブブラケットの斜視図、図６（ｇ）はブラケットの正面図、図６（ｈ）はブラケットの斜視図である。

【0028】

【図7A】図７Ａ（ａ）はエアバルブ、バルブプレート、バルブブラケット及びブラケットを組み立てた状態の平面図、図７Ａ（ｂ）は同じく組み立てた状態の正面図、図７Ａ（ｃ）は同じく組み立てた状態の斜視図である。

【0029】

【図7B】図７Ｂ（ａ）は内部構造を示すエアバルブの断面図であり、図７Ｂ（ｂ）は排気作動棒が押圧された結果、エアスプリングからの圧縮空気が排気弁を通り排気される状態を、図７Ｂ（ｃ）は給気作動棒が押圧された結果、圧縮空気が給気弁を通りエアスプリングに供給される状態を示す。

【0030】

【図8】図８（ａ）はカム部材の正面図、図８（ｂ）はカム部材の斜視図、図８（ｃ）はアーム部材の正面図、図８（ｄ）はアーム部材の斜視図である。

【0031】

【図9A】図９Ａ（ａ）は（ダイヤルを外した状態の）高さ位置変更操作部の平面図であり、図９Ａ（ｂ）は（ダイヤルを外した状態の）高さ位置変更操作部の一部断面図であり、図９Ａ（ｃ）は、取り付けられる前のダイヤルの正面図である。

【0032】

【図9B】図９Ｂ（ａ）は（ダイヤルを外した状態の）高さ位置変更操作部の斜視図であり、図９Ｂ（ｂ）は、各ギヤプレートの斜視図であり、図９Ｂ（ｃ）は、互いに噛み合ったギヤプレートの円周方向に沿った断面を示す。

【0033】

【図10】図１０（ａ）は下降装置の正面図であり、図１０（ｂ）は下降装置の作動時の正面図である。

【0034】

【図11】図１１はエアスプリングへの給気、排気を行う管路模式図である。

【0035】

【図12】図１２は基準高さ位置維持機構による動作を説明する装置概略図であり、図１２（ａ）はアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１２（ｂ）は基準高さ位置から降下した状態の装置概略図、図１２（ｃ）は基準高さ位置から上昇した状態の装置概略図である。

【0036】

【図13】図１３は基準高さ位置変更機構による動作を説明する装置概略図であり、図１３（ａ）はアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１３（ｂ）は基準高さ位置から降下させた状態の装置概略図、図１３（ｃ）は基準高さ位置から上昇させた状態の装置概略図である。

【0037】

【図14】図１４は高さ位置下降機構による動作を説明する装置概略図であり、図１４（ａ）は下降前のアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１４（ｂ）は下降装置を作動させて下降した状態の装置概要図、図１４（ｃ）は下降装置の作動を解除した状態の装置概要図である。

【0038】

【図15】図１５は高さ位置上昇制限機構が作動した状態の装置概要図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、添付図面を参照して本発明に係る車両シート用のエアサスペンション装置の好ましい実施形態について説明する。まず車両シート用のエアサスペンション装置の構成について主として図１～図１１を参照しつつ説明し、さらにその動作について主として図１２～図１５を参照しつつ説明する。

【0040】

＜エアサスペンション装置の全体概略構成＞
図１～図１１に示すように、車両シート用のエアサスペンション装置１１（以下、適宜「エアサスペンション装置１１」という。）は、車両の床面又は床面上のスライドレールに設置されるロアフレーム１２と、ロアフレーム１２の上部に配置され、車両の車両シート（図示せず）の下部に設けられるアッパーフレーム１３と、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１３との間の左右側面にそれぞれ配置され、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１３とに接続してアッパーフレーム１３を上下移動可能に支持してなる、Ｘ字形状に交差する一対のＸリンク１５ａ、１５ｂとを備える。

【0041】

ロアフレーム１２は、左右の側面側が断面Ｕ字形状の部材で、前後を板状部材により方形状に組み立てた枠体から成り、前記断面Ｕ字形状の部材の開口部がエアサスペンション装置１１の内側に向けられている。

【0042】

アッパーフレーム１３は、左右の側面側が断面Ｕ字形状の部材であるサイドフレーム１３ａ、１３ｂと、これらを接合する部材で前後側にそれぞれ位置する筒状の連結フレーム１３ｃ、１３ｄとで方形状に組み立てられた枠体から成り、サイドフレーム１３ａ、１３ｂの開口部がエアサスペンション装置１１の内側に向けられている。

【0043】

Ｘリンク１５ａ、１５ｂは、ロアフレーム１２とアッパーフレーム１３との間でそれぞれエアサスペンション装置１１の左右側面側に配置されており、Ｘリンク１５ａは、外側リンク部材１６ａと内側リンク部材１６ｂとが略中間の位置においてＸ字形状に交差する形状で（図１、図４（ａ）参照）、Ｘリンク１５ｂも同様に外側リンク部材１６ｃと内側リンク部材１６ｄとが略中間の位置においてＸ字形状に交差する形状で（図１、図２（ａ）参照）、交差部分がそれぞれ円筒状の回動軸体２０に枢設されている。

【0044】

アッパーフレーム１３の高さ位置の上下変動に伴い、アッパーフレーム１３を支持部材であるＸリンク１５ａ、１５ｂをそれぞれ構成する２本のリンク部材（１６ａ、１６ｂ）、（１６ｃ、１６ｄ）の一方が時計回り、他方が反時計回りの回動を行うことで交差角度が変動する。

【0045】

ロアフレーム１２とアッパーフレーム１３との間には、容器内への給気と排気とによる圧力調整によりアッパーフレーム１３を上下移動させるエアスプリング１８が床面上に設置されるエアスプリング下部受け部材１９ａ上に配置されている。エアスプリング１８の上部には、Ｘリンク１５ａとＸリンク１５ｂとに架設されるエアスプリング上部受け部材１９ｂが取り付けられており、エアスプリング１８の圧力変動によりエアスプリング上部受け部材１９ｂを上下移動させてＸリンク１５ａ、１５ｂを回動させ、アッパーフレーム１３を上下移動させる仕組みである。

【0046】

Ｘリンク１５ａの外側リンク部材１６ａの後部側端部、及びＸリンク１５ｂの外側リンク部材１６ｃの後部側端部は、それぞれアッパーフレーム１３に枢設される連結軸体２１ｂに連結されているが、連結軸体２１ｂの各端部、各後部側端部を貫通して、アッパーフレーム１３に枢設されている。

【0047】

外側リンク部材１６ａの前部側端部及び外側リンク部材１６ｃの前部側端部は、それぞれロアフレーム１２に前後移動可能に枢設される連結軸体２３ａに連結されている（図１、図４参照）が、連結軸体２３ａの各端部は各前部側端部を貫通し、ロアフレーム１２に移動可能に収納されている。

【0048】

また、Ｘリンク１５ａの内側リンク部材１６ｂの後部側端部、及びＸリンク１５ｂの内側リンク部材１６ｄの後部側端部は、それぞれロアフレーム１２に枢設される連結軸体２１ａに連結されているが、連結軸２１ａの各端部は、各後部側端部を貫通して、ロアフレーム１２に枢設されている。

【0049】

内側リンク部材１６ｂの前部側端部及び内側リンク部材１６ｄの前部側端部は、それぞれアッパーフレーム１３に前後移動可能に枢設される連結軸体２３ｂに連結されている（図１、図４参照）が、連結軸体２３ｂの各端部は各前部側端部を貫通し、アッパーフレーム１３に移動可能に収納されている。

【0050】

ロアフレーム１２に前後移動可能に枢設される連結軸体２３ａの端部、及びアッパーフレーム１３の前後移動可能に枢設される連結軸体２３ｂの端部には、それぞれローラ部材２５が装着されており、ロアフレーム１２及びアッパーフレーム１３を構成するサイドフレーム１３ａの断面Ｕ字型部分の走行路をこのローラ部材２５が転動又は摺動することで、連結軸体２３ａ、２３ｂが前後移動可能となる。
なお、上記とは逆に、連結軸体２１ａ、２１ｂを前後移動に枢設し、連結軸体２３ａ、２３ｂを枢設してもよい。

【0051】

また、ローラ部材２５の走行路となるアッパーフレーム１３を構成するサイドフレーム１３ａの上下壁間には、上下壁間の距離を一定に確保するために筒状のカラー部材２６が走行路の前後の位置に、外側上部に配置した板状の補強部材２７を介してボルトナットにより装着されている（図４（ｂ）参照）。上下壁間の離間距離を一定に保つことで、アッパーフレーム１３の上下壁間を走行路として転動するローラ部材２５の上下の振れを防止することができる。すなわち、アッパーフレーム１３の上下壁間にカラー部材を装着して組付けることによって、上下壁間の寸法の精度を上げることができ、さらには溶接等によるフレームの変形を抑え、ローラ部材２５の上下のガタツキをも抑えることができる。カラー部材２６は樹脂製、金属製のいずれでも良い。

【0052】

補強板２７は、アッパーフレーム１３の上部に載置され、上記したようにカラー部材２６を装着するボルトナットで取り付けられる。板状の補強部材２７を設けることで、アッパーフレームの変形をさらに抑え、ローラ部材の脱落防止、ガタツキの発生を抑えることができる。

【0053】

また、Ｘリンク１５ａ、１５ｂには、ショックアブソーバ２９が取り付けられ、Ｘリンク１５ａ、１５ｂの回動運動及びアッパーフレーム１３の上下運動を減衰している（図１（ｂ）参照）。

【0054】

図１（ａ）に示すように、ロアフレーム１２の側部側には、アッパーフレームの基準高さ位置変更機構を操作するための、ダイヤル部材３１を含む高さ位置変更操作部３２が取り付けられている。

【0055】

さらに、アッパーフレーム１３を構成する連結フレーム１３ｃの端部には、アッパーフレーム１３を下降させる高さ位置下降機構を操作するための、レバー部材３３を含む下降操作部３５が取り付けられている。

【0056】

Ｘリンク１５ａを構成する２本のリンク部材のうち、一方のリンク部材である外側リンク部材１６ａ上で、回動軸体２０と連結軸体２３ａとの間には、エアスプリング１８からの排気及びそこへの給気を行うための排気弁４１及び給気弁４２を収納した給排弁体部であるエアバルブ４３が、その止着部材であるバルブプレート６１、バルブプレート６１を枢設するバルブブラケット６２、及びバルブプレート６１を回動させるバルブブラケット６２とともに設けられている（図２（ｂ）、図３（ａ）、図７Ａを参照）。エアバルブ４３の外側リンク部材１６ａへの取り付けの詳細は後述する。

【0057】

エアバルブ４３には、排気弁４１を作動させる排気弁作動棒５１と、給気弁４２を作動させる給気弁作動棒５２とがエアバルブ４３から回動軸体２０の方向に突き出た状態に設けられている。

【0058】

更に、外側リンク部材１６ａには、回動により排気弁作動棒５１を押圧して排気弁４１を開かせる排気制御カム５５と、回動により給気弁作動棒５２を押圧して給気弁４２を開かせる給気制御カム５６とが枢着されている（図２（ｂ）、図３（ａ）を参照）。

【0059】

＜給気制御カム、排気制御カム＞
排気制御カム５５と給気制御カム５６との形状、及びこれらの組合せについて図５を参照して説明する。

【0060】

排気制御カム５５の正面図である図５（ａ）、及び同斜視図である図５（ｂ）に示すように、排気制御カム５５は、後述するアーム部材の先端にあるローラ部材が押圧移動する曲線部５５ａと、ローラ部材の押圧移動により回動する回動軸体が挿着される回動軸孔部５５ｂと、回動により排気弁作動棒５１を押圧して排気弁４１を開かせる押圧部５５ｃとを備えた板状部材である。

【0061】

給気制御カム５６の正面図である図５（ｃ）、及び同斜視図である図５（ｄ）に示すように、給気制御カム５６も上記排気制御カム５５と同様に、曲線部５６ａと、回動軸孔部５６ｂと、押圧部５６ｃとを備えた板状部材である。

【0062】

図５（ｅ）に示すように、排気制御カム５５と給気制御カム５６とは、回動軸の挿着のために回動軸孔部５５ｂ、５６ｂを重ねて一体化して回動可能に係止される（図３（ａ）参照）。一体化したときに、排気制御カム５５の曲線部５５ａと給気制御カム５６の曲線部５６ａとの間に、両カム相互間の隙間となる凹部５８が形成される。後述するように、アーム部材の先端に位置するローラ部材が排気制御カム５５及び給気制御カム５６の何れにも作用しない中立位置である基準高さ位置にあるときには、ローラ部材はこの凹部５８に位置している。

【0063】

図５（ｅ）に示すように排気制御カム５５と給気制御カム５６は、一体のカムとなり、後述するように回動の方向により排気弁作動棒５１、又は給気弁作動棒５２にそれぞれ作用する（図３（ａ）参照）。なお排気制御カム５５と給気制御カム５６との係止を緩めることにより排気制御カム５５と給気制御カム５６との相対位置を調整することができる。後述するようにＸリンク１５ａ、１５ｂの回動とのタイミング調整を図り、排気と給気との切換えをするためである。

【0064】

＜エアバルブ＞
外側リンク部材１６ａへのエアバルブ４３の取り付けについて、図３（ａ）、図３（ｂ）を参照して説明する。また、エアバルブ４３の外側リンク部材１６ａへの取り付けに使用する取り付け部品について図６、図７Ａを参照して説明する。

【0065】

エアバルブ４３は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、排気作動棒５１が上部に、給気弁作動棒５２が下部に位置するようにバルブプレート６１に固着される（図７Ａ（ｂ）、図７Ａ（ｃ）を参照）。

【0066】

バルブプレート６１は、図６（ｃ）及び図６（ｄ）に示すように、エアバルブ４３が固着される板状の部材であり、バルブブラケット６２に対して枢設される。バルブブラケット６２に固着される回動軸部６３ａ（図２（ｂ）参照）が回動軸孔部６１ａに設けられ、この回動軸部６３ａに対してバルブプレート６１が回動可能となる。

【0067】

バルブプレート６１には前記の回動を制限するためのバルブピン６４（鎖線で示す）を挿着するバルブピン孔部６１ｂが形成され（図６（ｃ）参照）、さらに後述するブラケット６５の回動を制限する壁部６１ｃが形成されている。

【0068】

外側リンク部材１６ａに固着されるバルブブラケット６２は、その正面図である図６（ｅ）及びその斜視図である図６（ｆ）に示すように、バルブプレート６１の回動範囲を制限するために、バルブプレート６１に装着されるバルブピン６４が当接する壁部６２ａ、６２ｂが所定間隔をおいて対向するように形成されている。さらに、バルブプレート６１の孔部６１ｄとバルブブラケット６２の突起部６２ｃとの間を引っ張りばねであるスプリング６６ａが掛止され（図２（ｂ）、図７Ａ(ｂ)参照）、スプリング６６ａの弾性力によりバルブピン６４がバルブブラケット６２の壁部６２ｂに当接して（図７Ａ（ｃ）参照）、バルブプレート６１の回動が制限されている。

【0069】

バルブブラケット６２には、さらに軸状のピン部材６２ｄが排気制御カム５５と給気制御カム５６との間の凹部５８に位置するように固着されていて、後述するように排気制御カム５５と給気制御カム５６との回動を制限している（図３（ａ）参照）。

【0070】

ブラケット６５は、その正面図である図６（ｇ）及び斜視図である図６（ｈ）に示すように、屈曲された板状部材であり、略中央部分に回動軸部６３ｂ（図２（ｂ）参照）を挿着するための回動軸孔部６５ａと、引っ張りばねであるスプリング６６ｂを掛止するための孔部６５ｂと、スプリング６６ｃ（図２（ｂ）、図３（ａ）を参照）の一端を掛止するための突起部６５ｃが形成されている。スプリング６６ｃの他端は、下降操作部３５のレバー部材３３を結ぶワイヤ部材６８ａ（第２のワイヤ部材）に接続される（図３（ａ）を参照）。

【0071】

エアバルブ４３、バルブプレート６１、バルブブラケット６２及びブラケット６５を組み立てた状態の平面図が図７Ａ（ａ）に、同正面図が図７Ａ（ｂ）に、同斜視図が図７Ａ（ｃ）に示されている。

【0072】

エアバルブ４３はバルブプレート６１に固着され、バルブプレート６１はバルブブラケット６２と回動軸６３ａにおいて枢設される。バルブプレート６１は上記したようにバルブブラケット６２との間にスプリング６６ａが掛止されて引っ張られ、バルブピン６４が壁部６２ｂに当接して回動が阻止されている。

【0073】

ブラケット６５は、回動軸６３ｂにおいてバルブプレート６１に枢設され、両端をそれぞれスプリング６６ｂとスプリング６６ｃとにより引っ張られて張接されている。スプリング６６ｃが接続されるワイヤ部材６８ａが結ぶ下降操作部３５のレバー部材３３を操作して、ワイヤ部材６８ａを引っ張ることで、ブラケット６５が回動し、さらにバルブプレート６１が回動してエアバルブ４３の排気弁作動棒５１が排気制御カム５５の押圧部５５ｃにより押圧されて排気弁４１が開く仕組みである（図３（ａ）参照、詳細は後述する）。

【0074】

なお、ワイヤ部材６８ａを直接バルブプレート６１に接続することも可能であるが、この場合ワイヤ部材６８ａの長さのバラツキにより下降操作に支障をきたすため、ブラケット６５、スプリング６６ｂ、６６ｃを設けて調整したものである。すなわち、ワイヤ部材６８ａを直接バルブプレート６１に接続するとき、ワイヤ部材５８ａが短いとバルブプレート６１を反時計回りに引っ張ることになり下降装置が常時ＯＮ状態となってしまい、またワイヤ部材６８ａが長すぎるとたるんで、下降操作部３５のレバー部３５ａに必要以上の遊びが生じてしまうからである。

【0075】

排気弁５１及び給気弁５２を有するエアバルブ４３の基本構造は、図７Ｂに示されているとおり、従来使用されているエアバルブと同じであるため、詳細は省略するが、本発明で使用するエアバルブ４３では、さらに給気弁４２側の通路内に、流量を減少させるためのオリフィス４２’が組み込まれている（図７Ｂ）。オリフィス４２’は通路より細い内貫通孔４２”を有する。

【0076】

図１１に示されているとおり、エアスプリング１８の接続部４５ｄと排気弁４２側の接続部４５ｃとの間に管４４ｂが連結され、コンプレッサ（図示せず）が連結される接続部４５aと給気弁４２側の接続部４５ｂと間にエアスプリング１８からの管４４aが連結されている。

【0077】

エアバルブ４３において、図７Ｂに示されているとおり接続部４５ｂと接続部４５ｃの間に、空気が通気できる通路がある。この通路に連結され、通路内の空気を外に排気できる排気通路がある。通路を開閉する給気弁４２と、排気通路を開閉する排気弁４１が設けられている。給気弁４２は、給気作動棒５２が押圧されると、開き、コンプレッサから管４４aを流れてきた圧縮空気は、給気弁４２を通って通路を流れるが、排気弁４１が閉じていると、管４４ｂに流れ、エアスプリング１８に供給される。

【0078】

給気作動棒５２が押圧されていないときは、図７Ｂ（ａ）に示されているとおり、給気弁４２が閉じているため、圧縮空気はエアスプリング１８に供給されない。この状態で、図７Ｂ（ｂ）に示されているとおり、排気作動棒５１が押圧されると、排気弁４１が開き、エアスプリング１８からの空気が排気通路を通って外に排気される。

【0079】

＜下降操作部＞
高さ位置下降機構における下降操作部３５は、アッパーフレーム１３を構成する連結フレーム１３ｃの端部に設けられる（図１（ａ）参照）。この下降操作部３５の正面図を図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す。

【0080】

図１０（ａ）は下降操作ＯＦＦ時の下降操作部３５の正面図で、操作用のレバー部３５ａは下向きの状態にある。レバー部３５の先端を真上に位置するように、レバー部３５をＲ方向に回動させると（図１０（ｂ）を参照）、ワイヤ部材６８ａが円盤状の巻取り部３５ｂに巻き取られ、ワイヤ部材６８ａが接続されるスプリング６６ｃを介してブラケット６５を反時計方向に回動させ、バルブプレート６１の壁部６１ｃに当接する。

【0081】

ブラケット６５の回動によりブラケット６５がスプリング６６ｂを介してバルブプレート６１を、回動軸部６３ａを中心に反時計回りに回動させる。バルブプレート６１の反時計回りの回動によりバルブプレート６１に設けられたエアバルブ４３も反時計回りに回動して排気弁４１の排気弁作動棒５１が排気制御カムの押圧部５５ｃを押圧するが、排気制御カム５５はピン部材６２ｄにより反時計回りの回動が阻止されるので、排気弁作動棒５１が押圧される。これにより排気弁４１が開かれてエアスプリング１８の圧力が低下し、アッパーフレーム１３が降下する降下装置ＯＮの状態となる仕組みである。

【0082】

アッパーフレーム１３の降下によりアーム部材７２が時計回りに回動してアーム部材７２の先端のローラ部材７１ａが給気制御カム５６を反時計回りに回動させても、上記したようにエアバルブ４３が反時計回りに回動しているので、給気制御カム５６と給気弁作動棒５２とは所定の間隔が生じていることから、給気弁４２を開くことができず、最下端まで降下することになる仕組みである。

【0083】

図１０（ｂ）に示すレバー部３５ａの先端を真下に位置するようにレバー部３５ａをＬ方向に回動させると（図１０（ａ）参照）、ワイヤ部材６８ａがブラケット６５側に向けて送り出される。このワイヤ部材６８ａの送り出しによりブラケット６５を通じて反時計回りに回動していたバルブプレートが、時計回りに回動してバルブピン６４（図６（ｄ））がバルブブラケット６２の壁部６２ｂ（図６（ｆ））に当接する位置に至る。

【0084】

排気制御カムと排気弁作動棒５１との押圧は解除され、排気弁が閉じる。このとき基準高さ位置よりも低い位置にあるので、アーム部材７２のローラ部材７２ａは給気制御カム５６を押圧する位置にあるので（図１２（ｂ）、図１４（ｂ））、給気弁４２が開きエアスプリング１８の圧力上昇によりアッパーフレーム１３が基準高さ位置に向けて上昇することになる。

【0085】

＜カム部材及びアーム部材＞
カム部材７１及びアーム部材７１の形状及びその配置について、図２、図３及び図８を参照して説明する。

【0086】

カム部材７１の正面図が図８（ａ）に、その斜視図が図８（ｂ）に示され、アーム部材７２の正面図が図８（ｃ）に、その斜視図が図８（ｄ）に示される。また、サスペンション装置１１におけるカム部材７１及びアーム部材７２の配置については、図２（ｂ）、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されている。

【0087】

カム部材７１は、回動軸体２０に回動可能に挿着される部材であり、一端に形成される孔部７１ａには、内側リンク部材１６ｂに取り付けられた引っ張りばねのスプリング６６ｄが掛止され（図３（ｂ））、他端に形成される孔部７１ｂには、高さ位置変更操作部３２のダイヤル部材３１と結ぶワイヤ部材６８ｂ（第１のワイヤ部材）が掛止されている（図９Ａを参照）。カム部材７１は、孔部７１ａと孔部７１ｂとにそれぞれ引っ張り力が回動方向を逆とする向きに働くことから内側リンク部材１６ｂに張設された状態にあり、内側リンク１６ｂと同じ角度で回動する。

【0088】

カム部材７１のアッパーフレーム１３側には、曲面状の斜面部７１ｃと、斜面部７１ｃの端部から回動軸体２０側に向けて落ち込む壁部７１ｄが形成されている。

【0089】

図２（ｂ）に示すように、板状部材のプレート７０が回動軸７０ａにより外側リンク部材１６ａに枢設されると共に、板状ばねのスプリング６６ｆによりカム部材７１側に向けて付勢され、プレート７０の先端のローラ部材７０ｂが斜面部７１ｃに押圧されている。

【0090】

アッパーフレーム１３の上昇により、外側リンク部材１６ａが時計回りに回動すると、ローラ部材７０ｂが斜面部７１ｃを転動し、アッパーフレーム１３が所定の高さに達したときに、斜面部７１ｃを転動するローラ部材７０ｂは、スプリング６６ｆの付勢力の作用により壁部７１ｄを落下する仕組みとなっている。

【0091】

図４（ａ）に示すように、プレート７０と外側リンク部材１６ａとの間には、プレート７０と一体に回動する板状のギア部材７３が設けられており、ローラ部材７０ｂが壁部７１ｄで回動軸体２０側に落下するときに、ギア部材７３も同様に回動軸体２０側に落下して、内側リンク部材１６ｂに設けたギア部材７４と相互のギア部分が歯合し、それ以上のアッパーフレーム１３の上昇が制限される（高さ位置上昇制限）。

【0092】

図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すアーム部材７２は、上記したカム部材７１と一体となって回動軸体２０を回動する構造で、カム部材の先端には円筒状のローラ部材７２ａが回動可能に挿着されている。

【0093】

この実施形態では、カム部材７１とアーム部材７２とは別部材で構成されているが、これらは一体となって回動軸体２０を回動するものであるから、一つの部材として構成されてもよい。

【0094】

ローラ部材７２は、アーム部材７２の回動に伴い、排気制御カム５５の曲線部５５ａ及び給気制御カム５６の曲線部５６ａを押圧しながら転動し、エアバルブ４３の排気弁作動棒５１及び給気弁作動棒５２を押圧して排気弁４１、給気弁４２を開くことができる構造となっている（図３（ａ）、図１１参照）。

【0095】

アッパーフレーム１３が基準高さ位置から上昇すると、外側リンク部材１６ａが時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂが反時計回りに回動することから、アーム部材７２のローラ部材７２ａは排気制御カム５５を回動させて排気弁作動棒５１を押圧して排気弁４１を開き、基準高さ位置に戻る仕組みとなっている。

【0096】

逆に、アッパーフレーム１３が基準高さ位置から下降すると、外側リンク部材１６ａが反時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂが時計回りに回動することから、アーム部材７２のローラ部材７２ａは給気制御カム５６を回動させて給気弁作動棒５２を押圧して給気弁４２を開き、基準高さ位置に戻る仕組みとなっている。

【0097】

アッパーフレーム１３が基準高さ位置にあるときには、ローラ部材７２ａは排気制御カム５５及び給気制御カム５６の何れも押圧しない、中立的位置である凹部５８に位置している（図５（ｅ）を参照）。

【0098】

＜高さ位置変更操作部＞
図１（ａ）に示すように、回動操作によりアッパーフレーム１３の基準高さ位置を変更するダイヤル部材３１を備えた高さ位置変更操作部３２が、Ｘリンク１５ｂ側のロアフレームに設けられている。

【0099】

高さ位置変更操作部３２は、図９Ａ、図９Ｂに示されている。高さ位置変更操作部３２のダイヤル部材３１をＬ方向、又はＲ方向に回動させることで、ワイヤ部材６８ｂに連結されたワイヤ部材６８ｃを引張り又は送り出すことができるものである。

【0100】

ダイヤル部材３１の回動操作により、ワイヤ部材６８ｂが接続されるカム部材７１と、カム部材７１と一体に回動するアーム部材７１とを回動させることで、排気制御カム５５又は給気制御カム５６の回動を通じてエアバルブ４３の排気弁４１又は給気弁４２を開かせて、アッパーフレーム１３を上下移動させる構造となっている。

【0101】

図９Ａ及び図９Ｂに示すように、高さ位置変更操作部３２は、ロアフレーム１２に取り付けられ、貫通孔３６ａを有する固定プレート３６ｂを備え、貫通孔３６ａと同径で、貫通孔３６ａと整合する貫通孔を有し、固定プレート３６ｂに固定される第１のギヤプレート３６ｃを備える。第１のギヤプレート３６ｃは、貫通孔を中心に一定の半径の円周にそって凹凸３６ｄ（図９Ｂ（ｂ）を参照）を有する。この凹凸３６ｄは円周にそった断面が一連に続く略台形となっている（図９Ｂ（ｃ）。

【0102】

シャフト３６ｅがこれら貫通孔を貫くように設けられ、第１のギヤプレート３６ｃと対面し、その凹凸３６ｄと嵌合可能に噛み合う凹凸３７ｄを有する第２のギヤプレート３７ｃがシャフト３６ｅに固定されている。凹凸３７ｄも円周にそった断面が一連に続く略台形となっている。

【0103】

シャフト３６ｅの端部と固定プレート３６ｂとの間には、バネ３６ｆが設けられている。凹凸３７ｄが凹凸３６ｄと噛み合う一方、シャフト３６ｅの回転により、噛み合っていた各凹凸が外れて、隣にずれ再び噛み合うように、バネ３６ｆは、シャフト３６ｅに固定された第２のギヤプレート３７ｃを第１のギヤプレートへと押し付けるように、シャフト３６ｅに力を作用する。

【0104】

したがって、ダイヤル３１を使用して、シャフト３６ｃを回転させると、ギヤプレートの凹凸同士が隣へと段階的に噛み合い、第２のギヤプレート３７ｃに設けられたブラケット３７ｂに取り付けられたワイヤ部材６８ｃ（これに取り付けられたワイヤ部材３６ｂ）が引っ張られ、又は送りだされる。

【0105】

各凹凸の断面が略台形となっているのは、図９Ｂ（ｃ）に示されているように、隣の凹凸と噛み合うときに、ワイヤ部材を引張り、又は送り出す量を、断面が三角形となっている場合より多くとることができ、また噛み合って接する面積が広く、“段跳び”を防止できるからである。

【0106】

第１のギヤプレート３６ｃと第２のギヤプレート３７ｃのそれぞれの外周には、図９Ｂ（ｂ）に示されているように、ストッパ３６ｓ、ストッパ３７ｓが設けられ、第２のギヤプレート３７ｃが所定以上の回転を防止している。

【0107】

図９Ａに示すように、ダイヤル部材３１をＬ方向に回動させると、ワイヤ部材６８（６８ｂ）の巻取りを通じて、アーム部材７２の反時計回りの回動による排気制御カム５５の回動が排気弁４１を開き、また、ダイヤル部材３１をＲ方向に回動させると、ワイヤ部材６８ｃ（６８ｂ）の巻取りを通じて、アーム部材７２の時計回りの回動による給気制御カム５６の回動が給気弁４２を開くことで、エアスプリング１８の圧力を制御してアッパーフレーム１３を上方に、又は下方に移動させ、移動後の高さ位置が、基準高さ維持機構の働きにより新たな基準高さ位置となる。

【0108】

＜エアスプリングへの管路＞
エアスプリングへの給気とエアスプリングからの排気を行う管路の模式図が図１１に示されている。図１１に示されているとおり、エアスプリング１８の接続部４５ｄと排気弁４１側の接続部４５ｃとの間に管４４ｂが連結され、コンプレッサ（図示せず）が連結される接続部４５aと給気弁４２側の接続部４５ｂと間にエアスプリング１８からの管４４aが連結されている。

【0109】

エアスプリング１８は １上下に伸縮する容器であり、管４４ａ、給気弁４２、管４４ｂを通じた圧縮空気の容器内への流入により上方向に拡大してエアスプリング上部受け皿１９ｂを押し上げ、管４４ｂ、排気弁４１を通じた圧縮空気の容器内からの排出により下方向に収縮してエアスプリング上部受け皿１９ｂを低下させる構造である。

【0110】

本実施形態のエアスプリング１８への管路は、一つのエアバルブ４３と、２本の管４４ａ、４４ｂ、さらに４箇所の接続部４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄにより成る簡潔な構造であり、従来の管路と比べて装置の数、管の数、接続箇所とも最小となり、コストの低減及び空気漏れのおそれの低減を図ることができる。

【0111】

次に本発明に係る車両シート用のエアサスペンション装置１１の動作について、主として図１２～図１５を参照して説明する。

【0112】

＜基準高さ位置維持機構＞
図１２は基準高さ位置維持機構による動作を説明する装置概略図、図１２（ａ）はアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１２（ｂ）は基準高さ位置から降下した状態の装置概略図、図１２（ｃ）は基準高さ位置から上昇した状態の装置概略図である。

【0113】

図１２（ａ）に示すように、車両シートの基準高さを維持するオートレベリン機能を発揮する基準高さ位置維持機構では、アッパーフレーム１３が基準高さ位置にあるときは、アーム部材７２の先端にあるローラ部材７２ａは排気制御カム５５及び給気制御カム５６の何れも押圧することのない中立位置である、排気制御カム５５の曲線部５５ａと給気制御カム５６の曲線部５６ａとの間に形成される凹部５８に位置している（図３（ａ）、図５参照）。

【0114】

したがって、エアバルブ４３の排気弁及び給気弁の何れも開いていない状態にあり、エアスプリング１８の内部の圧力は変動しない。

【0115】

次に、図１２（ｂ）に示すように、車両シート（図示せず）に搭乗者が着座すると、搭乗者による荷重を受けたアッパーフレーム１３は基準高さ位置から下の所定高さ位置まで下降する。このアッパーフレーム１３の下降により、外側リンク部材１６ａは回動軸体２０の回りを反時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂは時計回りに回動する。

【0116】

リンク部材１６ｂの回動に伴い、アーム部材７２は時計回りに回動し、リンク部材１６ａの回動に伴い、排気制御カム５５及び給気制御カム５６は反時計回りに回動するので、アーム部材７２の先端に位置するローラ部材７２ａは中立位置である凹部５８から時計回りに回動して、給気制御カム５６の曲線部５６ｂを押圧し、給気制御カム５６を、回動軸６３を中心に反時計回りに回動させる（図３（ａ）、図５参照）。

【0117】

給気制御カム５６の反時計回りの回動は、エアバルブ４３の給気弁作動棒５２を押圧し、給気弁５２を開くので、エアスプリング１８内に圧縮空気が流入して圧力が上昇する。エアスプリング１８はエアスプリング上部受け皿１９ｂを上昇させて、アッパーフレームを基準高さ位置に向けて上昇させる。

【0118】

ここで、エアバルブ４３の給気弁５２側のオリフィス４２’によりエアスプリング１８内への圧縮空気の流入量が制限されるために、アッパーフレームは緩やかに上昇する。

【0119】

アッパーフレーム１３が基準高さ位置に戻るときには、外側リンク部材１６ａが時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂが反時計回りに回動するので、これに伴い、アーム部材７２が反時計回り回動し、排気制御カム５５及び給気制御カム５６が時計回りに回動し、ローラ部材７２ａが中立位置である凹部５８に達したときに給気制御弁４２が閉じてアッパーフレーム１３の上昇が基準高さ位置で停止する。

【0120】

次に、図１２（ｃ）に示すように、搭乗者が車両シート（図示せず）から立ち上がり、搭乗者による荷重が減少したアッパーフレーム１３は、エアスプリング１８の反力により基準高さ位置から上の所定高さ位置まで上昇する。このアッパーフレーム１３の上昇により、外側リンク部材１６ａは回動軸体２０の回りを時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂは反時計回りに回動する。

【0121】

リンク部材１６ｂの上記回動に伴い、アーム部材７２は反時計回りに回動し、リンク部材１６ａの上記回動に伴い排気制御カム５５及び給気制御カム５６は時計回りに回動するので、アーム部材７２の先端に位置するローラ部材７２ａは中立位置である凹部５８から反時計回りに回動して、排気制御カム５５の曲線部５５ｂを押圧し、排気制御カム５５を、回動軸６３を中心にして時計回りに回動させる（図３（ａ）、図５参照）。

【0122】

排気制御カム５５の時計回りの回動は、エアバルブ４３の排気弁作動棒５１を押圧し、排気弁５１を開くので、エアスプリング１８内から圧縮空気が流出して圧力が減少する（図３（ａ）参照）。エアスプリング１８はエアスプリング上部受け皿１９ｂを下降させ、アッパーフレームを基準高さ位置に向けて下降させる。

【0123】

ここで、エアバルブ４３の排気弁５１には、オリフィス４２’のような流量を制限するものがないため、エアスプリング１８からの圧縮空気が速やかに排気され、アッパーフレームは速やかに下降する。

【0124】

アッパーフレーム１３が基準高さ位置に戻るときには、外側リンク部材１６ａが反時計回りに回動し、内側リンク部材１６ｂが時計回りに回動するので、これに伴い、アーム部材７２が時計回り回動し、排気制御カム５５及び給気制御カム５６が反時計回りに回動し、ローラ部材７２ａが中立位置である凹部５８に達したときに排気制御弁４１が閉じてアッパーフレーム１３の下降が基準高さ位置で停止する。

【0125】

このように、車両シートに対する搭乗者の着座、立ち上がりによる荷重の変動による車両シートの高さ変動に対して、常に基準高さ位置に戻すことで高さ位置を基準位置に維持する高さ位置維持機構による機能が発揮される。この高さ位置維持機構は、搭乗者の体重の軽重によらず、常に基準位置に維持することができる。

【0126】

＜基準高さ位置変更機構＞
図１３は基準高さ位置変更機構による動作を説明する装置概略図であり、図１３（ａ）はアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１３（ｂ）は基準高さ位置から降下させた状態の装置概略図、図１３（ｃ）は基準高さ位置から上昇させた状態の装置概略図である。

【0127】

図１３（ａ）に示すように、アッパーフレーム１３が基準高さ位置にあるときは、アーム部材７２の先端に位置するローラ部材７２ａは、排気制御カム５５及び給気制御カム５６の何れも押圧することのない中立位置である、排気制御カムの曲線部と給気制御カムの曲線部との間に形成される凹部５８に位置している（図３（ａ）、図５参照）。

【0128】

アーム部材７２と一体に回動するカム部材７１は、その一端の孔部７１ａが内側リンク部材１６ｂに設けた引っ張りばねのスプリング６６ｄに接続され、スプリング６６ｄ方向に引っ張られ、また他端の孔部７１ｂがワイヤ部材６８ｂに接続している（図８参照）。このためカム部材７１は内側リンク部材１６ｂに張設された状態にある。

【0129】

上記の一端が孔部７１ｂに接続するワイヤ部材６８ｂは、その他端が高さ位置変更操作部３２に繋がるワイヤ部材６８ｃに接続される。

【0130】

高さ位置変更操作部３２は、図９Ａ、図９Ｂに示されているとおり、ワイヤ部材６８ｃ（ワイヤ部材６８ｂ）をダイヤル部材３１の回動により引張り、又は送り出す手段を構成する。ダイヤル部材３１をＬ方向に回動させると、ワイヤ部材６８ｂはブラケット３６ａに巻かれて、ダイヤル部材３１の方向に引っ張られる。ダイヤル部材３１の回動は、段階的に行われるので段階に応じた長さ分だけワイヤ部材６８ｂが引っ張られる。

【0131】

ワイヤ部材６８ｂがダイヤル部材３１に引っ張られると、カム部材７１及びアーム部材７２が時計回りに回動させられ、アーム部材７２の先端のローラ部材７２ａが中立位置の凹部５８から給気制御カム５６の曲線部５６ａを押圧する位置に至る。ローラ部材７２ａによる押圧により、給気制御カム５６は反時計回りに回動してエアバルブ４３の給気作動棒５２を押圧して給気弁４２を開くので、エアスプリング１８内に圧縮空気が流入して圧力が上昇する（図３（ａ）、図１１参照）。エアスプリング１８はエアスプリング上部受け皿１９ｂを上昇させ、アッパーフレーム１３を上昇させる。

【0132】

アッパーフレーム１３がダイヤル部材３１を回動させた段数に対応する高さまで上昇すると、ローラ部材７２ａは給気制御カム５６を押圧する位置から離れ凹部５８の位置に戻るので、エアスプリング１８への給気が停止して、アッパーフレーム１３の上昇も停止する。このときのアッパーフレーム１３の高さ位置が、基準高さ位置変更機構を作動させてなる新たな基準高さ位置となる。

【0133】

上記とは逆に、図９（ｂ）に示すように、ダイヤル部材３１をＲ方向に回動させると、ワイヤ部材６８ｂはカム部材７１の方向に押し出されることになる。ダイヤル部材３１の回動は、段階的に行われるので段階に応じた長さ分だけワイヤ部材６８ｂが押し出される。

【0134】

ワイヤ部材６８ｂがカム部材７１の方向に押し出されると、カム部材７１及びアーム部材７２が反時計回りに回動させられ、アーム部材７２の先端のローラ部材７２ａが中立位置の凹部５８から排気制御カム５５の曲線部５５ａを押圧する位置に至る。ローラ部材７２ａによる押圧により、排気制御カム５５は時計回りに回動してエアバルブ４３の排気作動棒５１を押圧して排気弁４１を開くので、エアスプリング１８内から圧縮空気が流出して圧力が低下する。エアスプリング１８は下方に収縮してエアスプリング上部受け皿１９ｂを降下させ、さらにアッパーフレーム１３を降下させる。

【0135】

アッパーフレーム１３がダイヤル部材３１を回動させた段数に対応する高さまで降下すると、ローラ部材７２ａは排気制御カム５５を押圧する位置から離れ凹部５８の位置に戻るので、エアスプリング１８からの排気が停止して、アッパーフレーム１３の下降も停止する。このときのアッパーフレーム１３の高さ位置が、基準高さ位置変更機構を作動させてなる新たな基準高さ位置となる。

【0136】

このように、基準高さ位置変更機構によると、高さ位置変更操作部３２のダイヤル部材３１を段階的に回動させることで、段数に応じた高さ位置にアッパーフレーム１３を上昇、又は下降させて新たな基準高さ位置とすることができる。

【0137】

＜高さ位置下降機構＞
図１４は高さ位置下降機構による動作を説明する装置概略図であり、図１４（ａ）は下降前のアッパーフレームが基準高さ位置にある状態の装置概略図、図１４（ｂ）は下降装置を作動させて下降した状態の装置概要図、図１４（ｃ）は下降装置の作動を解除した状態の装置概要図である。

【0138】

高さ位置下降機構は、降車時の搭乗者の降車動作を円滑にするために、アッパーフレーム１３を強制的に下方移動させ、シート（図示せず）とハンドル（図示せず）との十分な間隔を確保する仕組みである。また、シートとハンドルとの十分な間隔を確保することで、乗車時の動作も円滑となる。

【0139】

図１０に示すように、高さ位置下降機構は、下降操作部３５のレバー部３５ａを回動させることで作動、解除が行える仕組みである。図１０（ａ）に示すレバー部３５ａの先端部をＲ方向に回動して、図１０（ｂ）に示すようにレバー部３５ａの先端部を真上に位置させると、巻取り部３５ｂでのワイヤ部材６８ａの巻取りにより、ワイヤ部材６８ａが下降操作部３５側に引っ張られる。

【0140】

図１４（ａ）、図６（ｈ）及び図７（ｂ）に示すように、ワイヤ部材６８ａは途中に設けた引っ張りばねのスプリング６６ｃを介してブラケット６５の突起部６５ｃに接続されている。また、ブラケット６５は孔部６５ｂがバルブプレート６１の孔部６１ｅと引っ張りばねのスプリング６６ｂにより接続されている。ワイヤ部材６８ａの引っ張りにより、ブラケット６５は回動軸６３ｂを中心に反時計回りに回動するが、突起部６５ｃがバルブプレート６１の壁部６１ｃに当接するので、バルブプレート６１を、回動軸６３ａを中心とする反時計回りに回動させる。

【0141】

バルブブラケット６２の突起部６２ｃとバルブプレート６１の孔部６１ｄとに接合される引っ張りばねのスプリング６６ｃの弾性力により、バルブプレート６１のバルブピン６４がバルブブラケット６２の壁部６２ｂを押圧している状態から、バルブピン６４がバルブブラケット６２の壁部６２ａを押圧する位置までバルブプレート６１が反時計回りに回動する。

【0142】

バルブプレート６１の反時計回りの回動によりエアバルブ４３の排気弁作動棒５１が、排気カム５５の押圧部５５ｃに当接する。このとき排気カム５５はバルブブラケット６２のピン部材６２ｄに当接し、反時計回りの回動が阻止されるので、排気弁作動棒５１がエアバルブ４３内に押し込まれ、排気弁４１が開かれる（図５、図６、図１１、図１４（ａ）参照）。

【0143】

排気弁４１が開き、図１４（ｂ）に示すように、エアスプリング１８の圧力減少によりアッパーフレーム１３が下降する。アッパーフレーム１３の下降により、ローラ部材７２ａは時計回りに回動して給気制御カム５６の曲線部５６ａを押圧して、給気制御カム５６を反時計回りに回動させる（図５参照）。しかし、上記したようにバルブプレート６１が反時計回りに回動した状態にあることから、給気制御カム５６が半時計回りに回動してもエアバルブ４３の給気弁作動棒５２と所定の間隙を有するので押圧できない。そのため、排気弁４１の開放状態が続き、アッパーフレームは最下端まで降下する。

【0144】

図１０（ｂ）示すように、先端部を上方に向けたレバー部３５をＬ方向に回動させて、その先端部を下方に向けると（図１０（ａ）参照）、ワイヤ部材６８ａは巻取り部３５ｂから押し出され、高さ位置下降機構により作用が解除される。

【0145】

ワイヤ部材６８ａの押し出しにより、ブラケット６５がバルブプレート６１の壁部６１ｄとの押圧を解除されて時計方向に回動し、さらにバルブプレート６１がスプリング６６ｃにより引っ張られ、バルブピン６４がバルブブラケット６２の壁部６２ｂを押圧する位置に回動する。

【0146】

バルブプレート６１の上記時計回りの回動により、排気弁作動棒５１に対する排気制御カム５５への押圧は解除され、半時計方向に回動した給気制御カム５６の押圧部５６ｃにより給気弁作動棒５２が押し込まれ、給気弁４２が開かれる。

【0147】

給気弁４２の開放によりエアスプリング１８に圧縮空気が流入し、アッパーフレーム１３を上方に押し上げ、設定されている基準高さ位置に戻ることになる。なお、高さ位置下降機構の作動を下降途中で停止しても、設定されている基準高さ位置に戻ることになる。

【0148】

＜高さ位置上昇制限機構＞
高さ位置上昇制限機構は、車両シートが基準高さ位置にある時に、搭乗者が立ち上がった場合等、サスペンション装置への荷重の減少の際にエアスプリングの反力によりアッパーフレーム１３が上昇するが、車両シートとハンドルとの所定間隔を保持するために、基準高さ位置からの上昇距離に制限を設けた仕組みである。

【0149】

図１５は高さ位置上昇制限機構が作動した状態の装置概要図であり、本機構の主要部材であるカム部材７１、プレート７０、ギア部材７３、７４及びスプリング６６ｆの形状、配置が図３（ａ）、図３（ｂ）、図４（ａ）、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示される。

【0150】

図１５に示すように、カム部材７１の上部に位置する板状部材のプレート７０が回動軸７０ａにおいて外側リンク部材１６ａに枢設され、さらに板ばねのスプリング６６ｆによりカム部材７１に向けて弾性力が付勢されているので、ローラ部材７０ｂがカム部材７１を押圧した状態で当接している。

【0151】

さらにプレート７０と外側リンク部材１６ａとの間に、プレート７０と一体に回動するギア部材７３が設けられている（図４（ａ）参照）。

【0152】

図１５に示すように、搭乗者の立ち上がり等でアッパーフレーム１３（図示せず）が基準高さ位置から上昇すると、Ｘリンク１５ａ、１５ｂの回動によりローラ部材７０ａは、カム部材７１の斜面部７１ｃを壁部７１ｄに向かって押圧走行を開始する（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）。アッパーフレーム１３が基準高さ位置から所定の高さまで上昇したときに、ローラ部材７０ａが斜面部７１ｃから壁部７１へと落下し、プレート７０が回動軸７０ａを中心に時計回りに回動する。

【0153】

このときプレート７０と一体に回動するギア部材７３も同様に時計回りに回動し（図４（ａ）参照）、内側リンク部材１６で回動軸体２０の周囲に円弧状に設けたギア部材７４とギア部材７３とがギア部が噛合うので、Ｘリンク１５ａの回動が停止し、アッパーフレーム１３の上昇も停止する。

【0154】

アッパーフレーム１３の上昇が停止した後は、図１５に示すように、基準高さ位置より上に上昇しているため、アーム部材７２のローラ部材７２ａが排気制御カム５５を押圧する位置にあることから、基準高さ位置維持機構の働きにより、排気弁が開いてアッパーフレーム１３は設定された基準高さ位置に戻ることになる。

【0155】

高さ位置上昇制限機構は、基準高さ位置変更機構により基準高さを変更しても、基準高さからの高さ制限距離は同一である。設定された基準高さから所定の距離上昇したときに上昇制限がかかる仕組みである。なお、カム部材７１の斜面部７１ｃと壁部７１ｄの形状、サイズを変更することで制限する高さ距離を変更することができる。

【0156】

上記した高さ位置上昇制限機構は、シートの必要以上の上昇を抑える機能を有するもので、緊急降車時に搭乗者がハンドルとシートとの間に挟まれるのを防止できる。

【0157】

なお、高さ位置上昇制限機構の主要部品であるギア部材、プレート等は着脱可能な部品であり、高さ位置上昇制限機構が不要なサスペンション装置では装着不要なため、コストの低下に寄与することができる。

【符号の説明】

【0158】

１１ 車両シート用のエアサスペンション装置
１２ ロアフレーム
１３ アッパーフレーム
１５ａ、１５ｂ Ｘリンク
１６ａ、１６ｃ 外側リンク部材
１８ エアスプリング
２０ 回動軸体
２１ａ、２１ｂ 連結軸体
２３ａ、２３ｂ 連結軸体
３１ ダイヤル部材
３２ 高さ位置変更操作部
３５ 下降操作部
３５ａ レバー部
４１ 排気弁
４２ 給気弁
４２’ オリフィス
４３ エアバルブ
５１ 排気弁作動棒
５２ 給気弁作動棒
５５ 排気制御カム
５６ 給気制御カム
６８ａ ワイヤ部材（第２のワイヤ部材）
６８ｂ ワイヤ部材（第１のワイヤ部材）
７１ カム部材
７２ アーム部材
７２ａ ローラ部材
６１ バルブプレート
６２ バルブブラケット
６５ ブラケット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】