(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の床面側に対し垂直方向の旋回中心回りに回転可能に設けられて座席を支持するシート架台と、このシート架台を回転駆動する回転駆動手段とを備えた座席回転装置において、
回転駆動手段として、旋回軸回りに回転可能に設けられ、この回転に伴ってシート架台を回転させる第１の傘歯車と、出力軸が横向きとなる姿勢で車両の床面側に固定されるモータと、このモータの出力軸に直結され、第１の傘歯車と噛合可能な第２の傘歯車とを備え、
シート架台が所定の回転角度内でのみ正逆方向に回転可能となるように、シート架台のロック状態とロック解除状態とを切り換えるロック部材と、
第１の傘歯車の下部に配置され、第１の傘歯車と一体的に形成されるカムと、
シート架台の下面に設けられる第１の係合部材と、
第１の傘歯車の歯部の内周側におけるカムの上面に設けられ、ロック部材がロック解除状態にあるときに第１の係合部材との係合によって第１の係合部材とともに回転し、ロック部材がロック状態にあるときに第１の係合部材から逃げて単独で回転する第２の係合部材と、
カムの周面に当接し、このカムの回動に伴って移動することによりロック部材の切り換えを行う操作部材とを備え、
第２の傘歯車及びモータの少なくとも一部がシート架台の下方に設置されるとともに、第２の傘歯車及びモータが、ロック部材がロック解除状態にあって第１の係合部材が第２の係合部材と一緒に回転する角度領域から外れた角度領域に設置されていることを特徴とする座席回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば鉄道車両の座席の向きを１８０°毎に反転させる座席回転装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、終着駅での折り返し運転作業の効率化、省人化を図るために座席の自動回転（方向転換）を採用する車両が増加している．この種の座席回転装置として、例えば特開平10-278638号公報に開示されたものがある。
【０００３】
ここでは、図１４（ａ），（ｂ）に示すように、ロッド状の伝動部材４６’が設けられ、車両の床面側に対し時計方向又は反時計方向へ交互に約１８０°反転可能に設けられて座席を支持するシート架台４０と、シート架台４０を各反転位置でロックするロック部材（図略）と、その回転に伴って伝動部材４６’を係合可能な押動ローラ４１とを備え、伝動部材４６’又は押動ローラ４１との係合状態で伝動部材４６’又は押動ローラ４１の一方をシート架台４０の径方向へ進出位置から後退位置まで進退可能に且つ後退位置から伝動部材４６’と押動ローラ４１との係合状態を解く退避位置まで揺動可能に設けている。
【０００４】
そして、モータ１６ａの出力軸は、駆動傘歯車１８’と従動傘歯車１９’を介して駆動プーリ２０に接続され、この駆動プーリ２０はさらにベルト２４を介して従動プーリ２３に接続されている。この従動プーリ２３の上部に押動ローラ４１が配置され、従動プーリ２３とともに回転駆動されるように動力伝達機構を構成している。装置全体をシート架台４０の下方の狭いスペース内に設置するために、この動力伝達機構の各要素はほぼ平面的に配置されており、その薄型化が図られていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術では、装置の薄型化が図られているものの、モータ１６ａの出力軸から押動ローラ４１間に、大小の傘歯車１８’，１９’、大小のベルトプーリ２０，２３、ベルト２４及びベルト緊張装置２４ａを備えており、構成部品が多いので、その簡素化による小型化、軽量化、低コスト化への要請があった。また、特に２人掛け以下の短尺座席に適用される座席回転装置では、通路への突出を極力少なくするために水平方向についての装置の短尺化の要請もあった。なお、前記ベルト等による動力伝達機構の代わりに、平歯車同士を直接噛合させることも考えられるが、その場合にはモータの取り付け方向が縦向きとなり、装置高さが高くなってしまうので採用困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、装置高さを抑えつつ、その構成の簡素化と短尺化とを図ることのできる座席回転装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両の床面側に対し垂直方向の旋回中心回りに回転可能に設けられて座席を支持するシート架台と、このシート架台を回転駆動する回転駆動手段とを備えた座席回転装置において、回転駆動手段として、旋回軸回りに回転可能に設けられ、この回転に伴ってシート架台を回転させる第１の傘歯車と、出力軸が横向きとなる姿勢で車両の床面側に固定されるモータと、このモータの出力軸に直結され、第１の傘歯車と噛合可能な第２の傘歯車とを備え、シート架台が所定の回転角度内でのみ正逆方向に回転可能となるように、シート架台のロック状態とロック解除状態とを切り換えるロック部材と、第１の傘歯車の下部に配置され、第１の傘歯車と一体的に形成されるカムと、シート架台の下面に設けられる第１の係合部材と、第１の傘歯車の歯部の内周側におけるカムの上面に設けられ、ロック部材がロック解除状態にあるときに第１の係合部材との係合によって第１の係合部材とともに回転し、ロック部材がロック状態にあるときに第１の係合部材から逃げて単独で回転する第２の係合部材と、カムの周面に当接し、このカムの回動に伴って移動することによりロック部材の切り換えを行う操作部材とを備え、第２の傘歯車及びモータの少なくとも一部がシート架台の下方に設置されるとともに、第２の傘歯車及びモータが、ロック部材がロック解除状態にあって第１の係合部材が第２の係合部材と一緒に回転する角度領域から外れた角度領域に設置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
この構成によれば、回転駆動手段として、旋回軸回りに回転可能に設けられ、この回転に伴ってシート架台を回転させる第１の傘歯車と、出力軸が横向きとなる姿勢で車両の床面側に固定されるモータと、このモータの出力軸に直結され、第１の傘歯車と噛合可能な第２の傘歯車とが備えられ、第２の傘歯車及びモータの少なくとも一部がシート架台の下方に設置されているので、ベルト等を使用した従来のものに比べて、モータ出力軸から第２の係合部材までの間の構成部品が少なくなり、その簡素化による小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【０００９】
そして、第２の傘歯車及びモータの少なくとも一部をシート架台の下方に設置するようにしても、これらと第１の係合部材とが干渉するおそれがないので、最大高さを抑えつつも、水平方向についてのより一層の短尺化が図られる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は鉄道車両の座席配置を示す平面図、図２はその３人掛けの座席の概観構成を示す正面図である。図１に示すように、例えば鉄道車両の各車両には、中央通路Ａを挟んでその片側に３つのシート１を有する３人掛けの座席Ｓ１が、また他方側には２つのシート１を有する２人掛けの座席Ｓ２が前後方向にそれぞれ複数列設されている。ここでは、始発駅又は終着駅での座席反転後の状態を示しており、各座席Ｓ１，Ｓ２の向きは車両の進行方向に揃えられている。
【００１１】
いま３人掛けの座席Ｓ１を例にとって説明すると、図２に示すように、座席Ｓ１は、３つのシート１と、これらのシート１を一体的に保持する底板２と、底板２を左右両側から支持する脚台３と、両脚台３間に架設された横部材４と、横部材４に支持された座席回転装置５と、座席回転装置５の保護ケース６などを備えている。シート１は、シートボトム１ａと、このシートボトム１ａに対してリクライニング可能なシートバック１ｂとからなる。
【００１２】
座席Ｓ１は、常時は座席回転装置５に付属するロック部材７のロックピン７ａによってロックされ、座席Ｓ１の反転は禁止されている。座席回転装置５の中央通路Ａ側に設けられたペダル８を踏むと、ロックピン７ａによるロックが解除され、この解除状態で座席Ｓ１を手動で約１８０°回転させて、その向きを反転させることができるようになる。また、始発駅或いは終着駅においては、例えば、各車両毎に座席Ｓ１を座席Ｓ２とともに座席回転装置５によって自動的に反転させるように構成されている。なお、シートバック１ｂが後方へ傾斜したリクライニング状態となっている場合、ロック部材７のロック解除動作に伴って、このリクライニング状態が同時に解除されシートバック１ｂが起立するようになっている。
【００１３】
以下、座席回転装置５について、さらに説明を続ける。図３は座席回転装置の主要部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。なお、説明の便宜上、各図はケース６を取り外した状態であり、適宜個所を断面形状で示している。
【００１４】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、前記ケース６の底板１４の一方の側端部には、コの字状のブラケット１５を介して、モータ１６ａと減速機１６ｂとからなる駆動源１６が取り付けられている。この駆動源１６の出力軸は、すぐ歯の傘歯車（第２の傘歯車）１８を介して、この傘歯車１８と噛合可能なすぐ歯の傘歯車（第１の傘歯車）１９に接続され、この傘歯車１９は底板１４によって回転自在に支持されており、主として、これらにより回転駆動手段が構成されている。
【００１５】
底板１４の略中央部には支軸２１が垂直方向に設けられ、この支軸２１の外周には、軸受２２を介して前記傘歯車１９が支持されている。
【００１６】
傘歯車１９の下部外周には、大径外周部２５ａと、小径外周部２５ｃとその間の傾斜部２５ｂとを有するカム２５が一体的に形成されており、ロッド状の操作部材２８の先端部に回動自在に支持されたローラ２８ａが前記カム２５に当接している。このように、カム２５を傘歯車１９と一体的に形成されることにより、別途カム等を設けることがなくなり、装置が簡素化される。
【００１７】
底板１４の他方の側端部には支持部材３０が固定され、操作部材２８は支持部材３０によって左右方向に移動自在に支持されるとともに、図示しないコイルばねによってローラ２８ａをカム２５に押し付ける方向へ弾性付勢されている。
【００１８】
また、操作部材２８にはプルケーブル３２のアウタチューブ３２ａの一端が固定され、このアウタチューブ３２ａ内に移動自在に挿通されたインナワイヤ３２ｂが操作部材２８とともに図３の左方へ移動すると、前記ペダル８が踏まれた場合と同様に、ロックピン７ａによるロックの解除動作が行われるようになっている。
【００１９】
座席回転装置５のケース６及びその底板１４には左右２つの支持部材３４が取り付けられている（図２参照）。支持部材３４の上部の水平部分には環状の外輪３５がボルト３６により固定され、この外輪３５は前記横部材４に固定されている。外輪３５の内側には、複数のボール３７を介して環状の内輪３８が略同一水平面上に相対回動自在に配置されている。この内輪３８は左右２つのシート架台４０を介して座席Ｓ１の前記底板２の下面側に接続されている。これにより、内輪３８が外輪３５内で回転すると、座席Ｓ１が内輪３８とともに回転するようになっている。
【００２０】
カム２５の小径外周部２５ｃ近傍の上面には、突出軸部２５ｄが設けられ、この突出軸部２５ｄには押動ローラ（第２の係合部材）４１が回動自在に取り付けられている。図３（ａ）では、この押動ローラ４１のうち、４１ａはモータ軸心に対して反時計回りに約４５°の位置に配置され、４１ｂはモータ軸心に対して時計回りに約４５°の位置に配置されている。そして、モータ１６ａの回転方向は、２つの押動ローラ４１ａ，４１ｂの反転旋回範囲が、後述するレバー（第１の係合部材）４４と傘歯車１８との干渉を回避可能な範囲となるように設定されるが、この範囲内でカム２５の形状による動作タイミングが適宜設定される。これにより、シート架台４０の内側にもぐり込むようにしてモータ１６ａを取り付けることが可能となり、装置の短尺化が図られる。
【００２１】
一方、内輪３８の下面側には、押動ローラ４１と反時計回りに略４５°をなす位置にボルト４２により支持板４３が取り付けられ、この支持板４３の一端側にはレバー４４が垂直ピン４４ｂにより回動自在に軸支されている。レバー４４の先端背面側はフラットであるが、その表面側は内輪３８の径方向の内側に向けて一部膨出されて係合部４４ａを形成している。一方、支持板４３の中間部にはロッド支持部４３ａが形成されており、この支持部４３ａ内に突出軸４５が内輪３８の径方向の内側に突出するようにコイルばね４３ｂによりバネ付勢され、この突出軸４５の先端４３ｃがレバー４４の先端のフラットな背面側に当接している。これにより、レバー４４に押動ローラ４１ａ，４１ｂからの過大な負荷がかかることがなくなるので、固着等のおそれがなくなり、メカニカルな部分の信頼性が向上される。
【００２２】
なお、支持板４３の他端側には、後述する図１３に示すように、ロッド支持部４３ａの側面からボルト４３ｄによって支持され突出軸４５の突出方向の長孔４３ｅが形成された規制部４３ｆが設けられており、この規制部４３ｆの長孔４３ｅに前記レバー４４の最先端部４４ｃが摺動自在に嵌合されることにより、レバー４４の揺動範囲が規制されるようになっている。この揺動範囲は、押動ローラ４１ａ，４１ｂがレバー４４の係合部４４ａに対して係合、非係合の両方の状態をとりうる範囲に設定されている。
【００２３】
傘歯車１９の上部外周面には検出用凹部２６ａが形成されている。外輪３５には、この検出用凹部２６ａに嵌入することにより、押動ローラ４１ｂの起点を検出するためのリミットスイッチ５２が取り付けられている。リミットスイッチ５２は、検出ローラ５２ａを備えており、この検出ローラ５２ａが検出用凹部２６ａに嵌入する位置が押動ローラ４１ｂの起点とされ、この起点にてリミットスイッチ５２はオフとなる一方、検出ローラ５２ａが検出用凹部２６ａから離脱した状態ではリミットスイッチ５２がオンとなるように構成されている。なお、図１の２人掛けの座席Ｓ２も座席Ｓ１より横幅が狭いのみで、前記座席Ｓ１と同様に構成されている。
【００２４】
以下、始発駅又は終着駅における座席Ｓ１，Ｓ２の自動反転動作について説明する。図４〜図１２は座席回転装置の初期状態と第１〜第８動作を示す説明図、図１３はレバーの動作を示す説明図である。ここでは、図２に示す向きにある座席Ｓ１を上方から見て反時計方向へ自動で反転させる場合について説明する。
【００２５】
反転開始前の状態（初期状態）では、図４に示すように、操作部材２８のローラ２８ａがカム２５の小径外周部２５ｃの略中央に当接し、リミットスイッチ５２の検出ローラ５２ａは検出用凹部２６ａに嵌合している。押動ローラ４１ａ，４１ｂは、モータ軸心に対して±４５°（＋は反時計方向、−は時計方向とする。）の位置に配置されている。レバー４４の先端は、ロッド支持部４３ａ内のコイルばね４３ｂにより付勢されて突出した突出軸４５の先端４３ｃが当接し、内輪３８の径方向の内側に押動ローラ４１ａ，４１ｂが係合可能な位置まで押し下げられており、その最先端４４ｃが規制部４３ｆの長孔４３ｅで規制されることによりその状態を保持している（図１３参照）。座席Ｓ１，Ｓ２を自動で反時計方向へ反転させる場合、モータ１６ａで傘歯車１８を時計方向に回動させると、傘歯車１９は図４中の反時計方向に回転する。以後、傘歯車１９の回転角度を押動ローラ４１ｂの初期位置を基準として記述する。
【００２６】
モータ１６ａが回転することにより、傘歯車１８が回転し、これに伴って傘歯車１９が回転する。この傘歯車１９が基準位置から＋４５°まで回転すると、図５に示すように、押動ローラ４１ａがレバー４４の係合部４４ａにかかり、このレバー４４を内輪３８の径方向の外側に押しのけるように作用する（第１動作）。
【００２７】
すなわち、モータ１６ａの駆動力はコイルばね４３ｂの付勢力より大きいので、図１３（ａ）に示すように、押動ローラ４１ａの回転に伴ってレバー４４は内輪３８の径方向の外側に揺動する。レバー４４が所定角度だけ揺動すると、同図（ｂ）に示すように、押動ローラ４１ａはレバー４４の係合部４４ａを乗り越えることができる。そして、押動ローラ４１ａがレバー４４の係合部４４ａを完全に乗り越えると、同図（ｃ）に示すように、レバー４４はコイルばね４３ｂの付勢力によってもとの位置に弾性復帰する。このときには、操作部材２８のローラ２８ａはまだカム２５の小径外周部２５ｃに当接しているので、回転ロック状態にあり、座席Ｓ１，Ｓ２は回転不可能となっている。
【００２８】
傘歯車１９が＋７２°まで回転すると、図６に示すように、操作部材２８のローラ２８ａがカム２５の小径外周部２５ｃから傾斜部２５ｂを介して大径外周部２５ａに移行し、それに伴って、操作部材２８が左方へ押圧される。これにより、図３（ｂ）のプルケーブル３２中のインナワイヤ３２ｂが左方へ牽引され、前記ペダル８を踏んだ場合と同様にロックピン７ａによる回転ロックが解除される（第２動作）。
【００２９】
傘歯車１９が＋１２０°まで回転すると、図７に示すように、押動ローラ４１ｂがレバー４４の係合部４４ａに係合する。前記コイルばね４３ｂの付勢力は座席Ｓ１，Ｓ２の回転抵抗よりも大きいので、傘歯車１９がさらに反時計方向に回動してもレバー４４は揺動せず、傘歯車１９及び押動ローラ４１ｂの回動に伴って前記レバー４４の係合部４４ａが押動ローラ４１ｂに押圧され、支軸２１を回動中心として反時計方向へ回動する。その結果、内輪３８及び座席Ｓ１，Ｓ２も反時計方向へ回動し始める（第３動作）。
【００３０】
傘歯車１９及び押動ローラ４１ｂが＋２１０°まで回転すると、図８に示すように、レバー４４が反時計方向へ約９０°回転し、これに伴い座席Ｓ１，Ｓ２が同じく反時計方向へ約９０°回転する（第４動作）。さらに、傘歯車１９及び押動ローラ４１ｂが＋３００°まで回転すると、図９に示すように、レバー４４が反時計方向へ約１８０°回動し、これに伴い座席Ｓ１，Ｓ２が同じく反時計方向へ約１８０°回動する（第５動作）。これにより、座席Ｓ１，Ｓ２の底板２に設けられたストッパ１２（図２）が車体側の係合片１３に係合し、座席Ｓ１，Ｓ２がそれ以上反時計方向へ回動することが禁止される。
【００３１】
一方、傘歯車１９はモータ１６ａの駆動力によりさらに反時計方向へ回動するが、モータ１６ａの駆動力はコイルばね４３ｂの付勢力より大きいので、図１０に示すように、押動ローラ４１ｂはレバー４４の係合部４４ａを押圧することにより、レバー４４を内輪３８の径方向の外側へ揺動させる（第６動作）。
【００３２】
すなわち、前記図１３（ａ）〜（ｃ）での説明とほぼ同様の手順で、押動ローラ４１ｂの回転に伴ってレバー４４は内輪３８の径方向の外側へ揺動し、押動ローラ４１ｂはレバー４４の係合部４４ａを乗り越えることができる。そして、押動ローラ４１ｂがレバー４４の係合部４４ａを完全に乗り越えると、レバー４４はコイルばね４３ｂの付勢力によってもとの位置に弾性復帰する。その間、傘歯車１９の回動に応じて操作部材２８のローラ２８ａがカム２５の小径外周部２５ｃに落ち込み、これに伴って図３（ｂ）のプルケーブル３２中のインナワイヤ３２ｂが右方向へ移動することにより、前記ロックピン７ａが図示しないばね等の付勢力により上方に移動して座席Ｓ１，Ｓ２が反転後の位置でロックされる。
【００３３】
そして、傘歯車１９が＋３１５°まで回動すると、図１１に示すように、押動ローラ４１ｂがその回動に伴ってレバー４４の係合部４４ａを乗り越えるが、この時点では、すでに反転後の座席Ｓ１，Ｓ２のロックが終了している。上記のように、押動ローラ４１ｂとレバー４４の係合部４４ａとの係合が解除されると、レバー４４がコイルばね４３ｂの付勢力によって内輪３８の径方向の内側に弾性復帰する（第７動作）。
【００３４】
傘歯車１９が＋３６０°まで回転すると、図１２に示すように、リミットスイッチ５２の検出ローラ５２ａが検出用凹部２６ａに落ち込んでリミットスイッチ５２がオフとなる。これにより、モータ１６ａの回動は停止され、その結果、傘歯車１９の回動も停止されて、座席Ｓ１，Ｓ２の反転動作は終了する（第８動作）。なお、座席Ｓ１，Ｓ２を逆方向に反転する場合には、モータ１６ａを上記と逆方向に回転させるだけで、上記各動作が逆の手順で実行されることとなる。
【００３５】
本実施形態によれば、回転駆動手段として、旋回軸回りに回転可能に設けられ、この回転に伴ってシート架台４０を回転させる傘歯車１９と、出力軸が横向きとなる姿勢で車両の床面側に固定されるモータ１６ａと、このモータ１６ａの出力軸に直結され、傘歯車１９と噛合可能な傘歯車１８とが備えられ、傘歯車１８及びモータ１６ａの少なくとも一部がシート架台４０の下方に設置されているので、その最大高さを抑えつつも、ベルト等を使用した従来のものに比べて、水平方向についての装置の短尺化が可能となる。また、モータ出力軸から押動ローラ４１（４１ａ，４１ｂ）までの間の構成部品が少なくなり、その簡素化による小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【００３６】
なお、上記実施形態では、鉄道車両用の座席回転装置について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限られず、本発明を、例えば自動車等他の車両の座席回転装置に適用することもできる。
【００３７】
また、上記実施形態では、傘歯車として、すぐ歯の傘歯車を説明しているが、曲がり歯の傘歯車であってもよい。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、その最大高さを抑えつつも、ベルト等を使用した従来のものに比べて、水平方向についての装置の短尺化が可能となる。また、モータ出力軸から第２の係合部材までの間の構成部品が少なくなり、その簡素化による小型化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【００３９】
そして、第２の傘歯車及びモータの少なくとも一部をシート架台の下方に設置するようにしても、これらと第１の係合部材とが干渉するおそれがないので、より一層の短尺化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の座席回転装置を備えた車両の座席配置を示す平面図である。
【図２】図１における３人掛けの座席の概観構成を示す正面図である。
【図３】座席回転装置の主要部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図４】座席回転装置の初期状態を示す説明図である。
【図５】座席回転装置の第１動作を示す説明図である。
【図６】座席回転装置の第２動作を示す説明図である。
【図７】座席回転装置の第３動作を示す説明図である。
【図８】座席回転装置の第４動作を示す説明図である。
【図９】座席回転装置の第５動作を示す説明図である。
【図１０】座席回転装置の第６動作を示す説明図である。
【図１１】座席回転装置の第７動作を示す説明図である。
【図１２】座席回転装置の第８動作を示す説明図である。
【図１３】レバーの動作を示す説明図である。
【図１４】従来の車両の座席回転装置の構成を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
Ｓ１，Ｓ２  座席
７  ロック部材
１６ａ  モータ（回転駆動手段）
１８，１９  傘歯車（第１，第２の傘歯車、回転駆動手段）
２５  カム
２８  操作部材
３５  外輪
３８  内輪
４０  シート架台
４１（４１ａ，４１ｂ）  押動ローラ（第２の係合部材）
４３ｂ  コイルばね
４４  レバー（第１の係合部材）
４４ａ  係合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0003723758.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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