JP2007284059A

JP2007284059A - 落下傘投下物の衝撃吸収装置

Info

Publication number: JP2007284059A
Application number: JP2007193382A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Yuhara; 義光湯原; Satohide Kimura; 聡秀木村; Shinya Ueno; 真也上野
Original assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2007-11-01

Abstract

【課題】ロック機構のロック解除時に、消耗品を使用する必要がなく、経済性を向上させることができる落下傘投下物の衝撃吸収装置を提供する。
【解決手段】本発明の落下傘投下物の衝撃吸収装置は、上パレット１２と下パレット１４とが離間しないようにこれらを一時的に連結固定するロック機構４０（４１、４２）と、ロック機構４０のロック状態を解除するロック解除機構７０とを備える。このロック解除機構７０は、ロック機構４０の解除レバーに中間部が連結されたワイヤ７２と、ワイヤ７２の一端に連結されこれを解除レバーの解除方向に付勢する付勢装置７４と、ワイヤ７２の他端に連結され、上記付勢に抗してワイヤ７２を拘束し、投下物１が飛行体２から投下された後、所定時間経過後に上記拘束を解除するワイヤ拘束解除装置８０とを有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、飛行中の航空機等から物資や車両などを落下傘を使って空中投下するにあたり、投下物の着地時の衝撃を吸収する装置に関する。

例えば、物資や車両などの補給を目的とした航空機等からの重量物投下においては、投下物（重量物）の着地速度すなわち着地時の衝撃が小さいことが重要な要素となる。そのため、従来は、投下物の下にアルミニウムあるいは厚紙等をコアとするハニカムサンドイッチ構造のパレットを敷き、着地時にパレットのハニカム構造が潰れることによって投下物への衝撃を緩和するようにしていた。しかし、このようなハニカム構造を採用したパレットでは、着地時の衝撃エネルギーを十分に吸収することができずに投下物に損傷を与えるおそれがあるほか、投下できる重量物そのものが制約されるという問題があった。

そこで、このような問題を解決するものとして、下記特許文献１に開示された先行技術が存在する。図１３は、この特許文献１に開示された「落下傘投下物の衝撃吸収装置」の構成を示す図である。この衝撃吸収装置は、パレット２０３と、エアバッグ２０５と、ガスジェネレータ（図示せず）と、気体排出機構２０６とを備えて構成されている。パレット２０３は、投下物２００が固定載置される上パレット２０１とこの上パレット２０１の下側にガイド機構２０７を介して上パレット２０１に対し近接離間可能に案内支持された下パレット２０２とから構成されている。エアバッグ２０５は、上パレット２０１と下パレット２０３との間に収縮状態で配設され、投下物２００が飛行体から投下された以降に下パレット２０２が自重により上パレット２０１から離間することにより一次的に膨張するようになっている。ガスジェネレータは、この図には示されていないが、エアバッグ２０５に付帯して上パレット２０１内に搭載されており、投下物２００の着地により作動してエアバッグ２０５を二次的に膨張させる機能を有している。気体排出機構２０６は、エアバッグ２０５に接続されるとともに、上パレット２０１と下パレット２０２との相対変位に応じて開口面積が可変調整されるオリフィスを有しており、着地時にエアバッグ２０５内の気体を排出する機能を有している。

このように構成された衝撃吸収装置は、着地時には膨張状態のエアバッグ２０５によって投下物２００が上パレット２０１とともに下パレット２０２から浮いた状態で支えられているので、エアバッグ２０５が着地時の衝撃を緩和・吸収し、投下物２００に及ぼす衝撃を小さくすることができる。そして、着地後は、気体排出機構２０６によってエアバッグ２０５内の気体が徐々に排出され、上パレット２０１が下パレット２０２に近づくにしたがって気体排出機構２０６のオリフィス開口面積が小さくなるから、エアバッグ２０５内の気体排出に伴って投下物２００が徐々に下降して最終的に下パレット２０２上で静止する。

また、エアバッグ方式を採用した同種の別の衝撃吸収装置の構成を図１４に示す。同図に示す衝撃吸収装置は、上パレット２０１内にガスジェネレータ２１０を搭載するものであり、上パレット２０１上面にガスジェネレータ２１０の装着用開口２１２を設け、そこからガスジェネレータ２１０の取り付け、取り外しを行う。なお符号２１４は装着用開口を閉じる蓋である。

また、上述した図１３に示した特許文献１の衝撃吸収装置では、下パレット２０２は上パレット２０１に対してガイド機構２０７を介して近接離間可能に支持されるものであったが、図１４の衝撃吸収装置は、上パレット２０１と下パレット２０２を複数のベルト２１８で連結する型式となっている。このベルト連結型式では、投下物の投下前にあっては、航空機の揺れにより下パレット２０２上で上パレット２０１がグラつくのを防止するために、上パレット２０１と下パレット２０２とを固定する複数のロック機構と位置決めピンを備えるとともに、投下物が飛行体から投下された以降にこのロック機構によるロック状態を解除するロック解除機構を備えている。

図１５は、従来のロック機構の構成を示す図であり、（Ａ）〜（Ｃ）はロック状態からロック解除状態までを順に示している。このロック機構は、上パレット２０１と下パレット２０２の幅方向両側にそれぞれ複数設けられ、位置決めピンは、上パレット２０１と下パレット２０２のそれぞれの四隅部に設けられる。この図に示すように、ロック機構は、上パレット２０１に取り付けられる上ロック部２２２と、下パレット２０２に取り付けられる下ロック部２２４とから構成されている。図１５に示すように、上ロック部２２２は、上パレット２０１の下面に固定されるフレーム２２６と、フレーム２２６の下方一端部に設けられた固定側拘束ピン２２８と、フレーム２２６に対して揺動可能に設けられた揺動アーム２３０と、この揺動アーム２３０の先端部に取り付けられた揺動側拘束ピン２３２と、フレーム２２６に軸方向に移動可能に貫通して設けられ、揺動側拘束ピン２３２の揺動を規制する拘束ロッド２３４とから構成されている。また、拘束ロッド２３４は、ボールロック機構２３６により、ロック状態にあるときに軸方向の移動が拘束されるようになっており、揺動側拘束ピン２３２を図１５（Ａ）に示した位置に拘束するようになっている。なお、符号２３８はボールロック機構２３６を構成するスリーブであり、拘束ロッド２３４の軸心と同心に回転可能に設けられている。また、このスリーブ２３８にはこれを回転させるためのレバー２４０が連結されている。下ロック部２２４は、下パレット２０２に対して軸心２４２を中心に回転可能に取り付けられた連結ピン２４４と、連結ピン２４４に対して軸心２４２と平行な軸心２４６を中心に回転可能に取り付けられたカム２４８とから構成されている。

このように構成されたロック機構では、後述するようにロック解除機構が作動すると、ボールロック機構２３６のスリーブ２３４がロック位置から解除位置に回転させられ、拘束ロッド２３４の軸方向移動が可能になる。すると、投下物の投下中は、下パレット２０２に自重にかかっていて上パレット２０１と下パレット２０２とが離間する方向に力が作用しているから、下ロック部２２４のカム２４８には図で反時計回りの回転力が生じることになり、これによって揺動側拘束ピン２３２に下方向の力が作用すると、図１５（Ｂ）に示すように、揺動側拘束ピン２３２が図で左方向に移動する。これにより、下ロック部２２４のカム２４８は上ロック部２２２の２つの拘束ピン２２８、２３２による拘束から解放されるから、図１５（Ｃ）に示すように、上ロック部２２２と下ロック部２２４とのロック状態が解除される。その後、下ロック部２２４の連結ピン２４４は転倒し、下パレット２０２上で静止する。

なお、図示しないが、位置決めピンは、上パレットから突出したピンとこのピンが挿入される下パレットに設けられたピン穴とから構成される。

図１６は、従来のロック解除機構の構成を示す図である。また、この図では、図１５の上ロック部２２２を同図において矢印で示したＡ方向から見た状態を示している。この図１５に示すように、ロック解除機構２５０は、上述したスリーブ２３８のレバー２４０に連結されたワイヤ２５２と、ワイヤ２５２に連結されレバー２４０を解除方向に付勢するロック解除用スプリング２５４と、ワイヤ２５２を切断するカッタ装置２５６とから構成されている。このカッタ装置２５６は、内部が中空に形成されるとともに、ワイヤ２５２を貫通させる貫通部を有しており、その内部には、内部を移動することによりワイヤ２５２を切断する刃と、爆発することにより刃を移動させる火工品とが収納されている。

このように構成されたロック解除機構２５０では、投下物の投下から所定時間経過後に、図示しない信号発生装置からの点火信号によりカッタ装置２５６内の火工品が爆発すると、その爆発力によってカッタ装置２５６内の刃が移動し、ワイヤ２５２を切断する。すると、ロック解除用スプリング２５４の付勢力によってワイヤ２５２が図で右方向に移動し、これによりボールロック機構２３６のスリーブ２４０が回転して、ボールロック機構のロック状態が解除される。

また、上述した特許文献１の衝撃吸収装置における気体排出機構とは別に、図１７に示すような気体排出機構が先行技術として存在する。この気体排出機構２６０は、上パレットに搭載されており、エアバッグ２０５内の気体を排出させるための上部通路２６２Ａおよび下部通路２６２Ｂを有するダクト２６２と、円弧軌道上を揺動することにより下部通路２６２Ｂの開口面積を変化させるシャッタ部材２６４と、シャッタ部材２６４に連結されエアバッグ内部方向に延びる作動バー２６６とを備えている。このため、上部通路２６２Ａは開口面積が不変の固定オリフィスとして機能し、下部通路２６２Ｂは開口面積が可変調整可能な可変オリフィスとして機能する。このように構成された気体排出機構２６０では、衝撃吸収装置の着地時には、エアバッグ２０５内において作動バー２６６がエアバッグ２０５を介して下パレット２０２に押されることにより、上パレット２０１が下パレット２０２まで下降する直前に、シャッタ部材２６４が下部開口を閉鎖して気体排出量を減少させる。すると、上パレット２０１の下降速度が低下することになるから、衝撃エネルギーを十分に吸収することができるのである。

なお、図１５に示したロック機構、図１６に示したロック解除機構、および図１７に示した気体排出機構ついては、これらの構成を開示する適当な先行技術文献を見出せなかったため、先行技術文献情報については開示を省略する。

特許第２８９７５１６号公報

上述した従来技術では以下のような問題があった。
図１６のロック解除機構は、ロック解除時にワイヤ２５２を切断するために消耗品である火工品を使用するため、投下物を投下する毎に新たな火工品を必要としていた。このため、経済性が悪いという問題があった。

本発明はかかる事情に鑑み、ロック機構のロック解除時に、消耗品を使用する必要がなく、経済性を向上させることができるロック解除機構を備えた落下傘投下物の衝撃吸収装置を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明は、飛行体から空中投下され且つ落下傘に吊り下げられた状態で下降する投下物の着地時の衝撃を吸収する落下傘投下物の衝撃吸収装置であって、投下物が固定載置される上パレットと該上パレットの下側に接近離間可能に設けられた下パレットとからなるパレットと、前記上パレットと下パレットとが離間しないようにこれらを一時的に連結固定するロック機構と、前記ロック機構のロック状態を解除するロック解除機構と、前記上パレットと下パレットとの間に配置されたエアバッグと、前記エアバッグに付帯して設けられ、投下物の着地により作動してエアバッグを膨張させるガスジェネレータと、前記エアバッグに付帯して設けられ、着地時にエアバッグ内の気体を排出する気体排出機構と、を備え、前記ロック機構は、その位置がロック位置からロック解除位置に切り替えられることにより自身のロック状態が解除される解除レバーを有し、前記ロック解除機構は、前記解除レバーに中間部が連結されたワイヤと、ワイヤの一端に連結されこれを解除レバーの解除方向に付勢する付勢装置と、ワイヤの他端に連結され、前記付勢に抗してワイヤを拘束し、投下物が飛行体から投下された後、所定時間経過後に前記拘束を解除するワイヤ拘束解除装置と、を有する、ことを特徴としている。

また、上記本発明の落下傘投下物の衝撃吸収装置において、前記ワイヤ拘束解除装置は、投下物が飛行体から投下された際に緩動シリンダロッドの拘束が解除され所定の低速で伸びる緩動液圧シリンダと、前記ワイヤの他端を拘束位置に保持し次いで解除方向に伸びる解除シリンダロッドを有する解除液圧シリンダと、緩動シリンダロッドが所定の位置まで伸びた際に、解除液圧シリンダを解除方向に作動させる切換作動機構と、を備える。

また、上記本発明の落下傘投下物の衝撃吸収装置において、前記緩動液圧シリンダは、オリフィスを内蔵した緩動ピストンとこれを緩動シリンダロッドを伸ばす方向に付勢する圧縮バネとを有し、前記解除液圧シリンダは、解除シリンダロッドを伸ばす方向に加圧する加圧装置を有し、前記切換作動機構は、緩動シリンダロッドに設けられたカムで開放し解除液圧シリンダのロッド側の作動液を緩動液圧シリンダのピストン側に流す逆止弁と、緩動液圧シリンダのピストン側から前記加圧装置に作動液を戻す戻りラインとからなる。

また、上記本発明の落下傘投下物の衝撃吸収装置において、前記加圧装置は、バネでピストンを付勢するアキュムレータである。

本発明によると、ロック解除機構は、ワイヤ拘束解除装置の緩動液圧シリンダにより、投下物が飛行体から投下された後、一定時間経過後に解除液圧シリンダを作動させるように構成されており、機械的にワイヤの拘束を解除することができる。このため、従来技術のように、投下物を投下する毎に消耗品である火工品を使用する必要がないから、経済性が向上する。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、投下物１が輸送機２（飛行体）の貨物室内に収容された状態を示している。同図に示すように、投下物１は、衝撃吸収装置１０に図示しないクランプ装置によって固定載置されており、投下物１は、折りたたみ状態の落下傘３に連結され、落下傘３は吊索４を介して抽出傘５に連結されている。そして、投下物１の空中投下にあたっては、輸送機２の飛行中に貨物室の後部扉を開くとともにリリース装置６を作動させて抽出傘５を開く。そして、この抽出傘５により投下物１および落下傘３を、ローラコンベア７を使って機外に引きずり出して投下する。

図２は、本発明の実施形態に係る落下傘投下物の衝撃吸収装置（以下、単に「衝撃吸収装置」ということがある。）の全体構成を示す一部切欠き斜視図である。この衝撃吸収装置は、飛行体から空中投下され且つ落下傘に吊り下げられた状態で下降する投下物の着地時の衝撃を吸収するための装置である。そして、この衝撃吸収装置は、その主要な構成要素として、上パレット１２と下パレット１４とからなるパレット１６と、この上下のパレット１２、１４間に配置されたエアバッグ１８と、エアバッグ１８を膨張させるガスジェネレータ２０と、エアバッグ１８内の気体を排出する気体排出機構３０と、上パレット１２と下パレット１４とが離間しないようにこれらを一時的に連結固定するロック機構４０と、このロック機構のロック状態を解除するロック解除機構（図８参照）とを備えている。以下、各構成要素について説明する。

パレット１６は、上パレット１２と下パレット１４とからなる。上パレット１２は、投下物１を固定載置するようになっており、フレーム１２Ａとその上に固定されるトッププレート１２Ｂとから構成されている。ここで、上パレット１２からトッププレート１２Ｂを取り外した状態を図３に示す。また、上パレット１２と下パレット１４とは、同一長さの複数のベルト１７により相互に連結されている。このため、上パレット１２と下パレット１４とは、相互に接近又は離間することができるように構成されており、投下物１を飛行体２から投下する前は上パレット１２と下パレット１４とは接近状態を保持し、投下後はロック機構４０のロック状態が解除されることにより下パレット１４が自重により上パレット１２から離間するようになっている。また、図３に示すように、上パレット１２のフレーム１２Ａには、エアバッグ１８の上部開口に合わせて形成された方形開口を有するバッグ取付部１３が形成されているとともに、エアバッグ１８内の気体を排出するための固定排出開口１５が形成されている。なお、符号２９は投下物１の転倒を防止するための転倒防止バーであり、上パレット１２に対して水平方向に回転可能に取り付けられている。また、符号２８は、衝撃吸収装置が着地した際にガスジェネレータ２０を作動させるために着地を検出する接地センサである。

エアバッグ１８は、上パレット１２と下パレット１４との間に配設されおり、上部が開口して上パレット１２に接続されているとともに、下部は閉じていて図示しない連結具により下パレットに接続されている。このため、エアバッグ１８は、投下物１の投下前は折り畳み状態で収縮していて、下パレット１４が上パレット１２から離間した後は両パレットに上下方向に引っ張られることにより伸展するようになっている。なお、この例では、エアバッグ１８は２つ配設されているが、衝撃吸収装置の大きさに応じて１つ或いは３つ以上配設されるようにしてもよい。

上記のガスジェネレータ２０について図３、４を参照して説明する。

ガスジェネレータ２０は、エアバッグ１８に付帯して設けられ、投下物１の着地により作動してエアバッグ１８を膨張させる機能を有している。このガスジェネレータ２０は、上パレット１２に搭載されるとともに、上パレット１２の側面方向から装着及び脱着が可能に構成されている。図４は、ガスジェネレータ２０と、このガスジェネレータ２０を上パレット１２に装着するためのガスジェネレータ取付台２１の構成を示している。図３に示すように、上パレット１２のフレーム１２Ａにはガスジェネレータ取付台２１を挿入するための開口２４と、ガスジェネレータ取付台２１を案内支持するためのガイド板２６が設けられている。

このような構成によると、上パレット１２の側面方向からガスジェネレータ２０の取り付け、取り外しを行うことができる。このため、投下物１を上パレット１２に固定載置した後であっても、容易にガスジェネレータ２０の取り付け、取り外しを行うことができ、交換作業性の向上を図ることができるのである。

次に、気体排出機構について、図２、３、５を参照して説明する。

図５は、図２、３に示した衝撃吸収装置の気体排出機構３０の断面構造を示す図であり、（Ａ）は全開状態を示し、（Ｂ）は全閉状態を示している。同図に示すように、気体排出機構３０は第１部材３１と第２部材３４とからなる。第１部材３１は上パレット１２のバッグ取付部１３の長辺部の上にこれに沿って配設されており、エアバッグ１８内の気体を排出するための複数の気体排出開口３２を有している。第２部材３４は、第１部材３１に近接配置されており、中空円筒形の回転体３５と、回転体３５に連結された作動バー３６とから構成されている。

回転体３５は第１部材３１とほぼ同一長さであり、その軸心を中心に回転可能に支持されていて、エアバッグ１８側の気体を内部に取り入れる開口部が複数形成されるとともに、第１部材３１側には取り入れた気体を第１部材３１の気体排出開口３２に流すための開口部３５Ａが複数形成されている。作動バー３６は、エアバッグ１８内に向かって下方に傾斜して取り付けられており、衝撃吸収装置の着地の際に上パレット１２が下パレット１４に接近することによりエアバッグ１８を介して下パレット１４に押し上げられることにより回転体３５を回転させるようになっている。このため、第２部材３４は第１部材３１に対し相対変位可能となっている。

また、第１部材３１の気体排出開口３２は、第１部材３１と第２部材３４との相対変位方向に関し相互に独立した複数の開口である。つまり、この構成例による気体排出開口３２は回転体３５の回転方向に関し相互に独立した複数の開口で構成されている。さらに、回転体３５は第１部材３１の複数の開口に対応する複数のシャッタ部３５Ｂを有している。

このように構成された気体排出機構３０は、回転体３５が回転することにより第１部材３１の気体排出開口３２を全開状態から全閉状態まで変化させることができるから、気体排出開口３２の開口面積を可変調整することができる。また、気体排出開口３２は回転体３５の回転方向に関し相互に独立した複数の開口で構成され、回転体３５は第１部材３１の複数の開口に対応する複数のシャッタ部３５Ｂを有しているため、作動バー３６を長くすることなく開口面積変化を大きくすることができ、これにより大きな圧力調整能力を発揮することができる。

次に、ロック機構について図３、６、７を参照して説明する。

図３に示すように、ロック機構４０は、この例では、パレット１６の幅方向両側にそれぞれ２個ずつ、合計４個設けられている。図６は、ロック機構４０の構成を示す図であり、（Ａ）はロック状態を示し、（Ｂ）は解除状態を示している。同図に示すように、ロック機構４０は、上パレット１２に固定される上ロック部４１と、下パレット１４に固定される下ロック部４２とからなる。上ロック部４１は、ケーシング４３と、固定部材４４と、突出ブロック４６と、爪部材４８と、ストッパシャフト５０と、ボールロック機構５２とから構成されている。

ケーシング４３は、突出ブロック４６を上下方向に出没可能に嵌合保持している。固定部材４４は、突出ブロック４６がケーシング４３から脱落しないようこれを支持している。突出ブロック４６はケーシング４２に嵌合する嵌合部４６Ａと、下ロック部４２に形成された挿入穴４２Ａに挿入される突出部４６Ｂとからなる。爪部材４８は突出ブロック４２の突出部４６Ｂに回転可能に支持されており、これにより突出部４６Ｂの外周面から出没可能になっている。ストッパシャフト５０はケーシング４３および突出ブロック４６を貫通し、外部に形成されたヘッド部と、ケーシング４３内の位置に形成された肩部により上下方向の移動範囲が制限されている。また、ストッパシャフト５０はこれが下方位置にあるときには先端部が爪部材４８を押して回転させることにより、爪部材４８を突出位置に拘束するようになっている。また、ストッパシャフト５０と突出ブロック４６との間にはバネ５４が介装されており、このバネに５４よりストッパシャフト５０は突出ブロック４６から抜かれる方向に付勢されている。

また、ストッパシャフト５０は、ボールロック機構５２により爪部材４８を突出位置に拘束させる位置に拘束されるようになっている。つまり、ボールロック機構５２は、バネ５４による付勢力に抗してストッパシャフト５０が下方位置となる位置にこれ拘束し、これにより爪部材４８を突出位置に拘束する。ボールロック機構５２による拘束が解除されるとバネ５４の付勢力によりストッパシャフト５０が上方位置に移動し、爪部材４８の拘束が解除される。なお、符号５２Ａはボール、符号５２Ｂスリーブであり、ともにボールロック機構５２を構成している。

下ロック部４２に形成された挿入穴４２Ａの内面には、爪部材４８を係止する係止部４２Ｂが形成されている。

図７は、上ロック部４１の平面図である。同図に示すように、上ロック部４１のスリーブ５２Ｂには解除レバー５８が連結されており、その位置がロック位置から解除位置に切り替えられると、上述したボールロック機構５２のロックが解除され、これによりロック機構４０のロックが解除されるようになっている。

次に、図６、７を参照して、このロック機構４０のセット作業とその解除について説明する。

このロック機構４０により上パレット１２と下パレット１４とを連結固定するには、まず、上ロック部４１の解除レバー５８を解除位置にしておき、ストッパシャフト５０を上方位置にしておく。そして、下ロック部４２に上ロック部４１の突出ブロック４６が挿入されるように上パレット１２を下パレット１４上に載せる。そして、ストッパシャフト５０を下方位置に押し込み、この状態で解除レバー５８をロック位置に切り替える。すると、爪部材４８が突出して下ロック部４２の係止部４２Ｂに係止される一方、ストッパシャフト５０の軸方向移動は拘束されているため、爪部材４８は突出位置に拘束される。これにより、ロック機構４０はロック状態となり、上ロック部４１と下ロック部４２とは上下方向の相対移動が拘束され、図６（Ａ）の状態となる。

一方、このロック機構４０のロック状態を解除するには、上ロック部４１の解除レバー５８を解除位置にする。すると、ボールロック機構５２による拘束が解除され、バネ５４の付勢力によりストッパシャフト５０が上方位置に移動し、爪部材４８の拘束が解除され、これによりロック機構４０は図６（Ｂ）の解除状態となる。

また、この状態では、突出ブロック４６にはバネ５４による付勢力が作用しているものの、ケーシング４３内に出没可能に嵌合しているから、これを上方に押し上げるとケーシング４３内に完全に収納される状態となる。

このように、このロック機構４０は、上パレット１２を下パレット１４に載置した後にロックのセット作業を行うことができるため、ロックセットの作業性の向上を図ることができる。また、このロック機構４０は、下ロック部４２に上ロック部４１を挿入する構造となっているので、上パレット１２と下パレット１４の位置決めをする機能を備えている。このため、従来のような位置決めピンを設ける必要がないから、部品点数を削減することができる。また、後述するように、衝撃吸収装置の着地の際に、上パレット１２が下パレット１４に接触し重なり合うときには、上ロック部４１の突出ブロック４６が下ロック部４２に挿入されるから、ロック機構の破損を防止することができる。また、仮に、挿入位置がずれて上ロック部４１の突出ブロック４６が突出状態で下パレット１４の一部と衝突しても、突出ブロック４６はケーシング４３内に収納されるようになっているから、衝突時の衝撃が緩和され、ロック機構４０の破損を防止することができる。

次に、本発明の衝撃吸収装置の特徴点であるロック解除機構について図８〜１１を参照して説明する。

図８は、ロック解除機構７０の平面視における配置構成を示す図である。同図に示すように、ロック解除機構７０は、上パレット１２のフレーム１２Ａの外周部に沿って配設されており、ロック機構４０（図では上ロック部４１が示されている）の解除レバー５８に中間部が連結されたワイヤ７２と、ワイヤ７２の一端に連結されこれを解除レバー５８の解除方向に付勢する付勢装置７４と、ワイヤ７２の他端に連結され、付勢装置７４の付勢に抗してワイヤ７２を拘束し、投下物１が飛行体２から投下された後、所定時間経過後にワイヤ７２の拘束を解除するワイヤ拘束解除装置８０とを有している。なお、符号７３はローラである。

図９は、ワイヤ拘束解除装置８０の内部構造を示す図である。同図に示すように、ワイヤ拘束解除装置８０は、緩動液圧シリンダ８４と、解除液圧シリンダ８２と、切替作動機構１１０とを備えている。緩動液圧シリンダ８４は、内部が作動液で満たされており、オリフィス８６Ａを内蔵した緩動ピストン８６と、緩動ピストン８６に連結された緩動シリンダロッド８８と、緩動シリンダロッド８８を伸ばす方向に緩動ピストン８６を付勢する圧縮バネ９０とを有している。また、緩動シリンダロッド８８の先端部には、抽出ピン９２が挿入されるピン挿入部８８Ａが設けられており、抽出ピン９２が挿入されているときは、緩動液圧シリンダ８４の伸長が拘束されるようになっている。そして緩動液圧シリンダ９４はこのように構成されているから、投下物１が飛行体２から投下された際に抽出ピン９２が抜かれると、緩動シリンダロッド８８の拘束が解除されるが、Ｃ室の作動油がオリフィス８６Ａを通ってＤ室に流れるから、所定の低速で伸びるのである。

解除液圧シリンダ８２は、図８に示したワイヤ７２の他端を拘束位置に保持し次いで解除方向に伸びるように構成され、内部が作動液で満たされており、解除ピストン９６と、これに連結された解除シリンダロッド９８と、解除シリンダロッド９８を伸ばす方向に加圧する加圧装置１００とを有している。この例では、加圧装置１００は、バネ１０２でピストン１０４を付勢する容積調整用のアキュムレータである。

また、切換作動機構１１０は、緩動シリンダロッド８８が所定の位置まで伸びた際に、解除液圧シリンダ８２を解除方向に作動させる機能をもち、緩動ピストン８６に設けられたカム８６Ｂで開放し解除液圧シリンダ８２のロッド側（Ａ室）の作動液を緩動液圧シリンダ８４のピストン側（Ｄ室）に流す逆止弁１１２と、緩動液圧シリンダ８４のピストン側（Ｄ室）から加圧装置１００側（Ｂ室）に作動液を戻す戻りライン１１４とからなる。

次に、このように構成されたワイヤ拘束解除装置８０の動作について、（１）ワイヤ拘束状態、（２）緩動液圧シリンダ解除状態、（３）ワイヤ解除状態、の順に図１０を参照して説明する。

（１）ワイヤ拘束状態
図１０（Ａ）はワイヤ拘束状態を示している。図８に示したワイヤ７２の付勢装置７４により解除液圧シリンダ８２の解除シリンダロッド９８にこれが伸びる方向に荷重（付勢力）が作用しているが、逆止弁１１２が閉じているためＡ室の作動液の逃げ場がないから、解除シリンダロッド９８は拘束位置を保持する。一方、緩動シリンダロッド８８も圧縮バネ９０により伸長する方向に付勢されているが、抽出ピン９２により拘束されているため作動しない。

（２）緩動液圧シリンダ解除状態
図１０（Ｂ）は緩動液圧シリンダ解除状態を示している。飛行体２から投下物１を投下する際、抽出力の変換により、抽出ピン９２が引き抜かれる。すると、緩動シリンダロッド８８の拘束が解除され、圧縮バネ９０の付勢力により緩動シリンダロッド８８が伸びる方向に移動しようとする。しかし、Ｃ室の作動油がオリフィス８６Ａを通ってＤ室に流れるから、緩動シリンダロッド８８は所定の低速で伸びる。この例では、緩動シリンダロッド８８が伸びきるまで常温時で約１６秒を要する。なお、この時間は、作動液の粘度やオリフィス８６Ａの寸法を変えることにより、自由に設定することができる。

（３）ワイヤ解除状態
図１０（Ｃ）はワイヤ解除状態を示している。緩動シリンダロッド８８が伸びきると、緩動ピストン８６に設けられたカム８６Ｂが逆止弁１１２を押し上げることによりこれを開放する。すると、解除液圧シリンダ８２の解除シリンダロッド９８にはこれが伸びる方向に付勢力が作用しているから、Ａ室の作動液はＤ室に流れ、Ｄ室の作動液は戻りライン１１４を通ってＢ室に流れる。そして、このときＡ室からの作動液の流出により解除シリンダロッド９８が解除方向に延びるから、これによりワイヤ７２の拘束を解除する。

図１１は、ワイヤ拘束解除装置８０とワイヤ７２の接続構造を示す図であり、（Ａ）はワイヤの拘束している状態を示し、（Ｂ）はワイヤの拘束を解除した状態を示している。同図に示すように、ワイヤ拘束解除装置８０には、回転可能な２つのプーリ１１６、１１８が取り付けられており、一方は解除シリンダロッド９８に取り付けられ、他方はワイヤ拘束解除装置８０の本体に取り付けられている。また、それぞれのプーリ１１６、１１８にはワイヤ７２が巻回され、その端部が上パレット１２のフレーム１２Ａに固定されている。また、ワイヤ拘束解除装置８０は、上パレット１２のフレーム１２Ａに対してこの図で左右方向にスライド可能に取り付けられている。そして、このように構成されているため、ワイヤ拘束解除装置８０が作動し解除シリンダロッド９８が伸びると、２つのプーリ１１６、１１８の間隔が広がる。すると、ワイヤ７２はワイヤ拘束解除装置８０の両側方向に付勢されているとともに、ワイヤ拘束解除装置８０は左右方向にスライド可能であるから、図１１（Ｂ）に示すように、それぞれのプーリ１１６、１１８は上パレット１２に対してこの図で左右方向（解除方向）に移動するのである。この結果、それぞれのプーリ１１６、１１８に巻回されたワイヤ７２の拘束が解除され、ワイヤ７２に連結されたロック機構４０の解除レバーが解除位置に切り替えられることにより、ロック機構のロック状態を解除することができる。

次に、図８に示した付勢装置７４について説明する。この付勢装置７４は、回転するセットレバー７５と、セットレバー７５の回転中心７５Ａの両側部分でこれに連結された２つのスプリング７６とを備えている。それぞれのスプリング７６は、ワイヤ７２に連結されており、ワイヤ拘束解除装置８０を拘束位置にした状態、つまり、解除シリンダロッド９８が収縮し拘束された状態で、セットレバー７５を回転させロックさせることにより、ワイヤ７２に付勢力を作用させることができる。

このように、このロック解除機構７０は、ワイヤ拘束解除装置８０の緩動液圧シリンダ８４により、投下物１が飛行体２から投下された後、一定時間経過後に解除液圧シリンダ９８を作動させるように構成されており、機械的にワイヤ７２の拘束を解除することができる。このため、従来技術のように、投下物を投下する毎に消耗品である火工品を使用する必要がないから、経済性が向上する。

次に、以上のように構成された衝撃吸収装置の動作について、図１２を参照して説明する。また適宜、図１〜１１も参照される。

図１の状態では、上パレット１２と下パレット１４とはロック機構４０により連結固定されており、ロック解除機構７０のワイヤ拘束解除装置８０には抽出ピン９２が挿入されワイヤ７２を付勢装置７４による付勢に抗して拘束しており、エアバッグ１８は上パレット１２と下パレット１４との間に折り畳み状態で収縮している。

図１の状態から抽出傘５を使って投下物１を引き出し、飛行体２から投下すると、落下傘３が開くとともに落下傘３は抽出傘５から切り離され、投下物１はパレット１６とともに落下傘３に吊り下げされた状態で降下する。このとき、ワイヤ拘束解除装置８０から抽出ピン９２が引き抜かれ、投下後、所定時間経過後にワイヤ拘束解除装置８０が上述したように作動してワイヤ７２の拘束を解除する。すると、ロック機構４０のロック状態が解除され、上パレット１２と下パレット１４とが離間可能になり、下パレット１４は、図１２（Ａ）に示すように、自重により上パレット１２から離れて下がることで、それまでパレット１６内に折り畳まれていたエアバッグ１８が伸展するとこにより膨張する。また、それまで上パレット１２と下パレット１４が接近していたことにより、気体排出機構３０の作動バー３６が上がっていたが、下パレット１４が上パレット１２から離間することにより、作動バー３６が下がって、気体排出機構３０が全開状態となる。

図１２（Ａ）の状態のもとで投下物１が降下し、図１２（Ｂ）に示すように、やがて下パレット１４が地面Ｆに着くとこれを下パレット１４の下面の接地センサ２８が検知し、接地センサ２８からの信号を受けて各エアバッグ１８に付帯するガスジェネレータ２０が直ちに作動する。このガスジェネレータ２０が発生するガスにより各エアバッグ１８が押しつぶされる前に所定圧力まで一気に膨張する。

このようにエアバッグ１８が膨張する一方で、投下物１の重量を各エアバッグ１８が負担することになるから、エアバッグ１８内のガスは、図３に示した気体排出機構３０と固定排出開口１５から徐々に排出され、エアバッグ１８は内圧をほぼ一定に保ちながら投下物１の衝撃を緩和・吸収する。

そして、上パレット１２が下パレット１４に所定距離まで接近し、気体排出機構３０の作動バー３６の先端がエアバッグ１８内で下パレット１４に押され上方に移動させられると、図５で説明したように気体排出機構３０の気体排出開口３２がシャッタ部３５Ｂにより閉鎖される。すると、エアバッグ１８からのガスの流出量が減少し、これに伴って上パレット１２の降下速度が低下するから、着地時の衝撃を緩和・吸収し、投下物１に及ぼす衝撃を極めて小さくすることができる。そして最終的には図１２（Ｃ）に示すように、上パレット１２が下パレット１４上で静止する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ロック機構のロック解除時に、消耗品を使用する必要がなく、経済性を向上させることができるという優れた効果が得られる。

なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

投下物が飛行体の貨物室内に収容された状態を示す図である。本発明の実施形態を示す斜視図である。本発明の実施形態を示す斜視図である。衝撃吸収装置におけるガスジェネレータの構成を示す図である。衝撃吸収装置における気体排出機構の構成を示す図である。衝撃吸収装置におけるロック機構の構成を示す図である。図６のロック機構の平面図である。本発明の衝撃吸収装置におけるロック解除機構の配置構成を示す図である。図８のロック解除機構のワイヤ拘束解除装置の構成を示す図である。図９のワイヤ拘束解除装置の動作を説明する図である。図８のワイヤ拘束解除装置とワイヤの接続構造を示す図である本発明の衝撃吸収装置の動作を説明する図である。特許文献１に開示された「落下傘投下物の衝撃吸収装置」の構成を示す図である。従来の別の衝撃吸収装置の構成を示す図である。従来のロック機構の構成を示す図である。従来のロック解除機構の構成を示す図である。従来の気体排出機構の構成を示す図である。

符号の説明

１投下物
２飛行体
３落下傘
４吊索
５抽出傘
６リリース装置
７ローラコンベア
１２上パレット
１２Ａフレーム
１２Ｂトッププレート
１３エアバッグ取付部
１４下パレット
１５固定排出開口
１６パレット
１７ベルト
１８エアバッグ
２０ガスジェネレータ
２１ガスジェネレータ取付台
２４開口
２６ガイド板
２８接地センサ
２９転倒防止バー
３０気体排出機構
３１第１部材
３２気体排出開口
３４第２部材
３５回転体
３５Ａ開口部
３５Ｂシャッタ部
３６作動バー
４０ロック機構
４１上ロック部
４２下ロック部
４２Ａ挿入穴
４２Ｂ係止部
４３ケーシング
４４固定部材
４６突出ブロック
４６Ａ嵌合部
４６Ｂ突出部
４８爪部材
５０ストッパシャフト
５２ボールロック機構
５２Ａボール
５２Ｂスリーブ
５４バネ
５８解除レバー
７０ロック解除機構
７２ワイヤ
７３ローラ
７４付勢装置
７５セットレバー
７６スプリング
８０ワイヤ拘束解除装置
８２解除液圧シリンダ
８４緩動液圧シリンダ
８６緩動ピストン
８６Ａオリフィス
８６Ｂカム
８８緩動シリンダロッド
８８Ａ挿入部
９０圧縮バネ
９２抽出ピン
９６解除ピストン
９８解除シリンダロッド
１００加圧装置
１０２バネ
１０４ピストン
１１０切替作動機構
１１２逆止弁
１１４戻りライン
１１６、１１８プーリ
Ｆ地面

Claims

飛行体から空中投下され且つ落下傘に吊り下げられた状態で下降する投下物の着地時の衝撃を吸収する落下傘投下物の衝撃吸収装置であって、
投下物が固定載置される上パレットと該上パレットの下側に接近離間可能に設けられた下パレットとからなるパレットと、前記上パレットと下パレットとが離間しないようにこれらを一時的に連結固定するロック機構と、前記ロック機構のロック状態を解除するロック解除機構と、前記上パレットと下パレットとの間に配置されたエアバッグと、前記エアバッグに付帯して設けられ、投下物の着地により作動してエアバッグを膨張させるガスジェネレータと、前記エアバッグに付帯して設けられ、着地時にエアバッグ内の気体を排出する気体排出機構と、を備え、
前記ロック機構は、その位置がロック位置からロック解除位置に切り替えられることにより自身のロック状態が解除される解除レバーを有し、
前記ロック解除機構は、
前記解除レバーに中間部が連結されたワイヤと、
ワイヤの一端に連結されこれを解除レバーの解除方向に付勢する付勢装置と、
ワイヤの他端に連結され、前記付勢に抗してワイヤを拘束し、投下物が飛行体から投下された後、所定時間経過後に前記拘束を解除するワイヤ拘束解除装置と、を有する、
ことを特徴とする落下傘投下物の衝撃吸収装置。
前記ワイヤ拘束解除装置は、
投下物が飛行体から投下された際に緩動シリンダロッドの拘束が解除され所定の低速で伸びる緩動液圧シリンダと、
前記ワイヤの他端を拘束位置に保持し次いで解除方向に伸びる解除シリンダロッドを有する解除液圧シリンダと、
緩動シリンダロッドが所定の位置まで伸びた際に、解除液圧シリンダを解除方向に作動させる切換作動機構と、を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の落下傘投下物の衝撃吸収装置。
前記緩動液圧シリンダは、オリフィスを内蔵した緩動ピストンとこれを緩動シリンダロッドを伸ばす方向に付勢する圧縮バネとを有し、
前記解除液圧シリンダは、解除シリンダロッドを伸ばす方向に加圧する加圧装置を有し、
前記切換作動機構は、緩動シリンダロッドに設けられたカムで開放し解除液圧シリンダのロッド側の作動液を緩動液圧シリンダのピストン側に流す逆止弁と、緩動液圧シリンダのピストン側から前記加圧装置に作動液を戻す戻りラインとからなる、
ことを特徴とする請求項２に記載の落下傘投下物の衝撃吸収装置。
前記加圧装置は、バネでピストンを付勢するアキュムレータである、ことを特徴とする請求項３に記載の落下傘投下物の衝撃吸収装置。