DE29805448U1

DE29805448U1 - Energy absorbing joystick

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Publication number: DE29805448U1
Application number: DE29805448U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-26
Filing date: 1998-03-26
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2008-03-27

Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft einen Steuerknüppel (oder ein Steuerhorn) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a joystick (or a control horn) according to the preamble of claim 1.

Bei der Auslegung moderner Luftfahrzeuge (Flugzeuge oder Hubschrauber) müssen Lufttüchtigkeitsforderungen erfüllt werden, die fordern, daß der Kopf des Piloten bei einem Aufprall auf den Steuerknüppel (das Steuerhorn), hervorgerufen durch einen Unfall (Crash), nur so gering belastet wird, daß der Piiot überlebt.When designing modern aircraft (planes or helicopters), airworthiness requirements must be met which require that the pilot's head is only subjected to such a low load in the event of an impact on the control stick (the control yoke) caused by an accident (crash) that the pilot survives.

Es ist bekannt, daß zur Vermeidung von Kopfverletzungen insbesondere die Sicherheitsgurte der Sitze verbessert wurden, um bei einer starken Verzögerung die Kopfbewegungsbahn möglichst kurz zu halten. Doch in vielen Fällen verläuft die (gekürzte) Kopfbewegungsbahn doch noch durch den Ort des Steuerknüppels (des Steuerhorns), der ergonomiebedingt nicht verlegt werden kann. Ein Aufprall des Kopfes auf dem Steuerknüppel (das Steuerhorn) ist unvermeidbar.It is known that in order to avoid head injuries, the seat belts in particular have been improved in order to keep the head movement path as short as possible in the event of severe deceleration. However, in many cases the (shortened) head movement path still runs through the location of the control stick (the control yoke), which cannot be relocated for ergonomic reasons. An impact of the head on the control stick (the control yoke) is unavoidable.

Das obere Ende eines Steuerknüppels (eines Steuerhorns), auf das der Kopf aufprallt, ist ein Griff, in den oft zwecks Erfüllung zusätzlicher Funktionen mehrere elektrische Schalter eingebaut sind. Wegen der Griff-Funktion und der Schalter-Funktion läßt sich das oberer Ende des Steuerorgans nicht beliebig breit und weich gestalten, um bei einem Kopfaufprall Verletzungen zu vermeiden.The upper end of a control stick (a control horn) on which the head hits is a handle, into which several electrical switches are often built in to fulfil additional functions. Due to the handle function and the switch function, the upper end of the control element cannot be made as wide and soft as desired in order to avoid injuries in the event of a head impact.

Ein Steuerknüppel (ein Steuerhorn) nach dem Stand der Technik kann bei starken Luftfahrzeugverzögerungen (Unfällen) zu erheblichen Kopfverletzungen führen, was obendrein nach dem Stand der modernen Lufttüchtigkeits- und Sicherheitsforderungen eine Zulassung des Luftfahrzeugs verhindert.A control stick (a control horn) according to the state of the art can lead to serious head injuries in the event of severe aircraft deceleration (accidents), which, in addition, prevents the aircraft from being certified in accordance with modern airworthiness and safety requirements.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verletzungsgefahr bei Aufprall des Kopfes auf den Steuerknüppel (das Steuerhom) zu mindern, ohne die Position des Steuerorgans an einen ergonomisch ungünstigen Ort zu verlagern und ohne auf die Schalter im Griff zu verzichten.The invention is based on the object of reducing the risk of injury when the head hits the control stick (the control horn), without shifting the position of the control element to an ergonomically unfavourable location and without dispensing with the switches in the handle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Steuerknüppel (Steuerhom) mit rohrförmigem Aufbau unterhalb des Griffes durch einfaches örtliches Abplatten des Rohrquerschnitts zu einem Oval eine Sollbiegestelle erzeugt wird. Durch diese Sollbiegestelle mit Ausrichtung der Längsachse des Querschnitts-Ovals quer zur Flugrichtung läßt sich das obere Ende des Steuerknüppels (des Steuerhorns) mit dem Griff leichter nach vorne verbiegen, als es bei konstantem kreisrundem Rohrquerschnitt der Fall wäre. Bei Kopfaufprall verbiegt sich das obere Ende des Steuerknüppels (des Steuerhorns) schon bei kleiner Kraft, verformt sich nach vorn und absorbiert so die Aufprallenergie des Kopfes. Anders als bei einem starren Steuerknüppel (Steuerhom), wo die Kopfaufprallenergie auf sehr kurzem Weg umgesetzt wird, was zu sehr hohen Aufprallkräften führt, wird bei einem verformbaren Steuerknüppel (Steuerhom) mit Sollbiegestelle die Kopfaufprallenergie auf einem langen Weg umgesetzt, was zu kleinen Aufprallkräften mit geringer Verletzungsgefahr führt.This object is achieved according to the invention in that a control stick (control horn) with a tubular structure below the handle is created by simply locally flattening the tube cross-section to form an oval. This bending point, with the longitudinal axis of the cross-sectional oval aligned transversely to the direction of flight, allows the upper end of the control stick (control horn) with the handle to be bent forwards more easily than would be the case with a constant circular tube cross-section. In the event of a head impact, the upper end of the control stick (control horn) bends even with a small force, deforms forwards and thus absorbs the impact energy of the head. Unlike a rigid control stick (control horn), where the head impact energy is converted over a very short distance, which leads to very high impact forces, with a deformable control stick (control horn) with a predetermined bending point the head impact energy is converted over a long distance, which leads to small impact forces with a low risk of injury.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigt Fig. 1 einen herkömmlichen Steuerknüppel mit rohrförmigem Aufbau 1 und Griff 2 am oberen Ende. Die Flugrichtung geht von rechts nach links.Fig. 1 shows a conventional control stick with a tubular structure 1 and handle 2 at the upper end. The flight direction is from right to left.

Es zeigt Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Steuerknüppel mit örtlicher Abplattung 3 unmittelbar unterhalb des Griffes.Fig. 2 shows a joystick according to the invention with a local flattening 3 immediately below the handle.

Fig. 3 zeigt den Rohrkörper 1 eines Steuerknüppels (Steuerhorns), der erfindungsgemäß an der Stelle 3 abgeplattet wurde. Der sonst kreisrunde Rohrquerschnitt 4 ist an der Abplattungsstelle 3 ein Ovalquerschnitt 5 mit Oval-Längsachse 6. Diese Oval-Längsachse steht vorzugsweise quer zur Flugrichtung, damit sich das obere Ende des Steuerknüppels (des Steuerhorns) leichter nach vorn biegen läßt. Die Stärke der Abplattung bestimmt die erforderliche Verbiegekraft: Bei geringer Abplattung (Oval ist noch kreisähnlich) ergibt sich eine hohe Verbiegekraft, bei starker Abplattung (flaches Oval) ergibt sich eine geringe erforderliche Verbiegekraft.Fig. 3 shows the tubular body 1 of a control stick (control horn) which has been flattened at point 3 according to the invention. The otherwise circular tube cross-section 4 is an oval cross-section 5 with an oval longitudinal axis 6 at the flattening point 3. This oval longitudinal axis is preferably perpendicular to the direction of flight so that the upper end of the control stick (control horn) can be bent forwards more easily. The extent of the flattening determines the bending force required: If the flattening is small (oval is still similar to a circle), a high bending force results, if the flattening is large (flat oval), a low bending force is required.

Fig. 4 zeigt einen erfindungsgemäßen Steuerknüppel nach einem Kopfaufprall. Da die normalen Biegebelastungen des Steuerknüppels aus Handkraftbetätigung am unteren Ende 10 am größten und am oberen Ende am kleinsten sind, wird die Abplattung (Sollbiegestelle) möglichst weit oben angebracht und so eingestellt, daß sie bei normaler Handkraftbetätigung nicht nachgibt, der Handgriff bleibt in seiner Ursprungsstellung 8. Wenn nun der Kopf 7 mit einer größeren Kraft als der Handkraft aufschlägt, verbiegt sich der Steuerknüppel (das Steuerhom) und wandert in die Endstellung 9.Fig. 4 shows a joystick according to the invention after a head impact. Since the normal bending loads on the joystick from manual operation are greatest at the lower end 10 and smallest at the upper end, the flattening (predetermined bending point) is attached as high up as possible and adjusted so that it does not give way during normal manual operation, the handle remains in its original position 8. If the head 7 now impacts with a force greater than the manual force, the joystick (the control horn) bends and moves to the end position 9.

Auf dem relativ langen Weg von Stellung 8 zu Stellung 9 wird Energie absorbiert, die Kopfaufprallkraft ist wesentlich geringer als die einem starren Steuerknüppel (Steuerhom).Energy is absorbed on the relatively long path from position 8 to position 9, the head impact force is significantly lower than that of a rigid control stick (control helm).

Claims

Protection claims

1. Energy-absorbing control stick (or control horn) with a tubular structure for an aircraft, characterized in that a predetermined bending point is arranged below the handle (the handles).

2. Energy-absorbing control stick (or control horn) with a tubular structure for an aircraft according to claim 1, characterized in that the tube is flattened to an oval cross-section at the predetermined bending point.

3. Energy-absorbing control stick (or control horn) with tubular structure for an aircraft according to claim 1 and 2, characterized in that the longitudinal axis of the cross-sectional oval extends transversely to the direction of flight.