JP2017100713A - ヘリコプター積荷用フック - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトな構成を有しつつも高い機械的安定性を有し、解放機構の磁気スイッチに作用する力やトルクを低減させたヘリコプター積荷用フックを提供する。
【解決手段】解放機構２は、磁気スイッチ２０と回転可能なドラム２１とを備え、磁気スイッチ２０に作用する力やトルクがされている。これは、解放機構２は、ラッチピース回転軸Ａを中心として旋回可能な少なくとも１つのラッチピース２２と、旋回軸Ｗを中心としてピンと一体に旋回可能な力受け部２３と、を備え、ピンは、ドラム２１の係止ラグ２１０及びフック１１のフックフォロアに作動連結可能であり、これにより、フック１１とドラム２１、又はより具体的には磁気スイッチ２０との間接的な連結が実現され得るとともに、フック１１と磁気スイッチ２０との直接的な接触は排除され、フック１１の閉鎖状態において、ピンは、フック１１の旋回動作を不可能とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御可能な認定とフック回転軸を中心とするフックの旋回動作の解放を目的としてハウジング内の固定位置に装着可能な解放機構を備えたヘリコプター積荷用フックであって、解放機構は、磁気スイッチと回転可能なドラムと、を備えているヘリコプター積荷用フックに関する。

ヘリコプターを貨物運搬飛行物としても利用できるように、ヘリコプターのキャビン構造物の底面に取付け可能な公知技術によるヘリコプター積荷用フックが知られている。一般的に、このようなヘリコプター積荷用フックは、遠隔制御可能な種々の駆動部を有するようにして得ることができる。

ＵＳ３５７５４５９号は、ハウジングを有するヘリコプター積荷用フックについて記載している。本件では、作動機構によってヘリコプター積荷用フックの旋回可能動作及び自動解放が可能とされており、これによりヘリコプター積荷用フックの開放のための人員は必要ない。旋回可能なフックは、ヘリコプター積荷用フックのハウジングに配設されており、このフックは偏心して配設された解放機構と協働する。

フックを閉鎖状態（位置）に保持可能とするために、フックを閉鎖位置に強制的に位置させるバネ又は釣合錘が設けられる。ハウジングから突出しているフックの先端は、旋回可能な安全ラッチと協働する。フックが意図せず積荷を解放することがないように、安全ラッチもバネを用いてフックに押圧されている。

バネによりクランプされた態様で保持された複数の戻り止めアームが使用されている。これらの戻り止めアームは、フックの開放を実現可能とするように、戻り止めプレートと協働する。別の回転軸を中心として旋回可能なマルチパート・トリガ機構が必要である。トリガ機構はソレノイドとも称される磁気スイッチを備え、この磁気スイッチによりトリガ機構と解放機構は、駆動レバー及びトリガアームの作動によって電磁的にトリガされる。トリガ機構は、戻り止めプレートの対応する手段と協働可能な手段を有している。

全体として、ヘリコプター積荷用フック及び特に解放機構は多数の部品を有している。多くのバネや繊細に構成されたレバー及びアームを使用することにより、解放機構は複雑で且つそれほど頑丈でないという結果となる。解放機構は電気的に作動可能であるが、その設計を理由として動作は安定しない。ＵＳ３５７５４５９号の更なる実施形態において、上述のヘリコプター積荷用フックのうちの２つが、実際にそれぞれ解放機構と組み合わされている。しかしながら、このような構成もまた使用されている部品を理由としてそれほど機械的に頑丈ではないと思われる。したがって、より複雑なメンテナンス作業や制御が必要であり、更に多数の部品のために製造が複雑である。更に、パイロットがコックピットからヘリコプター積荷用フックの現在の状態を認めることを許容する手段が全く設けられていない。

別のヘリコプター積荷用フックが、ＵＳ２００６１７５８５１号に記載されている。フックは回転可能にハウジングに装着されている。解放機構によって、フックは閉鎖位置から開放位置に移行可能とされている。本例では、ソレノイド形状の磁気スイッチが解放機構の２つのアームに直接的に作用する。フックから磁気スイッチに直接及ぼされる力は不利であり、深刻な摩耗を招く。したがって、ヘリコプター積荷用フック及び解放機構の広範囲に及ぶ定期的なメンテナス作業が必要である。実際には、ＵＳ２００６１７５８５１号のヘリコプター積荷用フックは電子機器を介してＬＥＤを制御するセンサを有している。したがって、地上職員はＬＥＤによりフックがその正しい閉鎖状態にあるか否かを知ることができる。しかしながら、パイロットが、ヘリコプターのコックピットからヘリコプター積荷用フックの閉鎖状態を視認することはできない。

本発明は、解放機構を有するヘリコプター積荷用フックであって、ヘリコプター積荷用フックと解放機構のそれぞれが少ない点数の部品によるコンパクトな構成を有しつつも高い機械的安定性を有するとともに、磁気スイッチに作用する力やトルクを低減させたヘリコプター積荷用フックを設計することを課題とする。摩耗が最小限となることにより、必要なメンテナンス作業の間隔を長くすることができる。

当該課題は、請求項１に記載の特徴を有するヘリコプター積荷用フックの解放機構により達成される。

また、パイロットは、ヘリコプター積荷用フックのフック閉鎖状態及び開放状態を、ヘリコプターのコックピットから容易に理解できる機会を与えられる。

本発明の主題である実施形態の好適な例を、添付図面を参照しつつ以下に述べる。

ヘリコプター積荷用フックの側面図。 ヘリコプター積荷用フックの平面図であって、フックが閉鎖位置にある図。 ヘリコプター積荷用フックと部分的に開放したハウジングの斜視図。 力受け部の斜視図。 フックと、これに配設された力受け部の斜視図。 ヘリコプター積荷用フックと部分的に取り外したハウジングの斜視図であって、閉鎖位置に作用する力が示されている図。 閉鎖位置から開放位置に至る種々の状態にあるフックを示す図。 開放位置から閉鎖位置への流れを示す図。

ヘリコプター積荷用フック１は、ハウジング１０を備えている。本実施形態において、ハウジング１０は２つの部品から実現されており、少なくとも１つのハウジング・アイ１００を有して、ヘリコプターのキャビン構造部に直接的に又は間接的に取付け可能とされている。ハウジング１０の端部であってハウジング・アイ１００から離間した端部には、固定安全ラッチ１２により閉鎖位置に保持されるとともに動作可能に連結される旋回可能なフック１１が配置されている。フック１１には、吊り下げ積荷用ケーブル３によって積荷が取り付けられる。本図において、キャビン構造部や積荷は示されていない。

ヘリコプター積荷用フック１の中央において、ハウジング１０の内部に解放機構２が配置されている。解放機構２は、フック１１の位置を決定する。すなわち、解放機構２は、フック１１を閉鎖位置に固定するとともに、これを制御された態様で解放することができる。解放機構２により移動可能とされる少なくとも１つの表示フラグ２１２により、ヘリコプター積荷用フック１のフック１１の現在位置（状態）が表示され、これにより、この現在位置を、ヘリコプターのパイロットがコックピットから認めることができる。ハウジング１０において、又はより具体的にはハウジングの一部において、表示開口１０１が切り欠かれており、表示フラグ２１２は表示開口を通過して可動であるとともに、これを通過して表示フラグはハウジング１０から突出する。

ヘリコプター積荷用フック１、すなわち解放機構２は、図示しない制御電子機器によって作動可能とされている。制御電子機器は、少なくとも１つの電気端子１３を介して解放機構２に連結されている。しかしながら、開放機構２を作動させる他の手段も選択的に可能である。例えば、開放機構は、機械的に又は油圧的に開放され得る。これらを組み合わせることも想定可能である。しかしながら、以下においては電気手段のみによる作動について説明する。

フック１１は、凹部１１００を有するフック先端部１１０を有している。フック１１の閉鎖状態において、安全ラッチ１２の一部が凹部１１００に収容され、これにより、フック１１が意図せず開放してしまうことが更に防止されている。

図２はハウジング１０を示しているが、ハウジングの半部は除かれている。ハウジングの各半部は以下に記載の部品を収容し、閉鎖ハウジング１０を形成するように接続部１０２によって連結可能とされている。ハウジング１０はメンテナンスを目的として開放する必要があるため、ハウジングの半部同士の螺合連結、つまり取り外し可能な連結を選択的に示す。

解放機構２は、破線による円で強調されるように、ハウジング１０の中央において、少なくとも１つのハウジング・アイ１００と可動フック１１との間に配設されている。解放機構２は、少なくとも１つの磁気スイッチ２０と、ドラム２１と、ラッチピース２２と、力受け部２３と、を備えている。

磁気スイッチは、内部で磁場が発生され得るソレノイドの形状に設計されて、制御電子機器により制御される。したがって、磁気スイッチ２０は、電磁駆動部によって、磁気スイッチの回転軸Ｄを中心としてドラム２１を回転させ得る。係止ラグ２１０と表示フラグ２１２が、ドラム２１に配設されている、又は形成されている。作動時に、これらはドラム２１と共に回転可能である。

力受け部２３は旋回軸Ｗを中心として回転可能であり、ラッチピース２２はラッチピース回転軸Ａを中心として回転可能であり、フック１１はフック回転軸Ｈを中心として回転可能である。軸Ｗ、Ａ及びＨは互いに平行に整列しているとともに、フック１１が移動する平面に略直交している。

図３に力受け部２３を詳細に示す。旋回軸Ｗを有するシャフト２３０及びピン２３４が、２つの連結プレート２３３によって一体に保持されている。少なくとも１つの緩衝ストッパ２３１及び少なくとも１つのバネ２３２が、シャフト２３０に配設されている。バネ保持部２３３０が連結プレート２３３に形成されており、このバネ保持部においてバネ２３２は力受け部２３に予め負荷を加えられた状態で取り付けられ得る。ラッチピース２２は、連結プレート２３３のラッチピース保持部２３３１に取り付けられ得る。

ピン２３４は、中央軸を中心として回転可能な複数のニードル軸受２３５を有している。破線の矢印にて示すように、力受け部２３は、旋回軸Ｗを中心として旋回可能である。ハウジング１０の内部において、ピン２３４の位置を変更することができる。

図４に示すように、力受け部２３及びフック１１は、動作連結可能である。より良い理解を目的として、力受け部２３を見ることができるように、図４から一方の連結プレート２３３は除いてある。フック先端部１１０から離間した側に、フック１１は、フックフォロア１１１を有している。フックフォロア１１１は、ピン２３４、より具体的には少なくとも１つのニードル軸受２３５及びラッチピース２２と協働するように装着可能とされている。フック１１の側面視において、フックフォロア１１１の反対側には、凹ストッパ１１２が配設されている。フック回転軸Ｈを中心とするフック１１の旋回は、凹ストッパ１１２が緩衝ストッパ２３１に接触するまで一方向において行われる。

ラッチピース２２は、力受け部２３の連結プレート２３３同士の間に配設されて、ドラム保持突起２２０と、その反対側に配設されたフォロア突起２２１と、を備えている。ラッチピース２２は、ラッチピースバネ２２２によって予め負荷を加えられており、ラッチピース回転軸Ａを中心として回転可能であるように装着されている。ここで、ラッチピースバネ２２２に予め加えられている負荷は、例えば反時計方向のものであり、ラッチピース２２は、解放されると図４において反時計方向に回転しようとする。

従来技術に比較して、本発明のヘリコプター積荷用フック１は、機械的により頑丈に構成されている。なぜならば、閉鎖状態において、フック１１から解放機構２の磁気スイッチ２０に作用する力やトルクが殆どないからである。これは図５から明瞭となる。フック１０は閉鎖位置に配置されており、ピン２３４とこれに配置されたニードル軸受２３５によって時計方向に回転移動することが阻止されている。したがって、フック１１と安全ラッチ１２は、積荷用ケーブル３を包囲している。フックフォロア１１１はピン２３４を押圧している。ピン２３４は、ドラム２１の係止ラグ２１０によって所定位置に保持されている。力受け部２３は旋回軸Ｗを中心として旋回することしかできないため、あらゆる移動動作が排除される。力受け部２３の直線移動は、ハウジング１０及びフック１１によって阻止されている。フック１１からドラム２１に、ひいては磁気スイッチ２０に直接作用するトルクは全くない。ピン２３４が係止ラグ２１０をヘリコプター積荷用フック１の閉鎖位置に単に押圧するだけで、フック１１は係止されている。ドラム２１は、その外周にノッチ２１１を有している。ノッチ２１１は、ラッチピース２２と、又はより具体的にはラッチピース２２のドラム突起２２０と協働する。

力受け部２３やラッチピース２２及びフック１１の関連する配置の特定の構成により、磁気スイッチ２０に直接的に導入される力は殆どない。このような設計により、摩耗の少ないヘリコプター積荷用フック１が実現され、これにより、動作の信頼性が増大する。閉鎖状態は、表示フラグ２１２によって表示される。表示フラグ２１２は、好適には、視覚的に簡単に把握されるように構成される。例えば、支持フラグ２１２は信号色を有し、数メータの距離から認められるように十分に大きくされている。

以下に、図６ａ）乃至６ｃ）を参照してヘリコプター積荷用フック１の開放動作を説明する。図６ａ）に示す閉鎖状態において、フック１１がその回転軸Ｈを中心として回転することはできない。なぜならば、フックフォロア１１１がピン２３４に対抗配置されているからである。力受け部２３の全体、したがってピン２３４は、旋回軸Ｗを中心として旋回することはできない。これは、係止ラグ２１０がピン２３４を押圧しているからである。このため、フック１１はその閉鎖位置にあり続け安全ラッチ１２に接触し続ける。

磁気スイッチ２０に電圧が印加されると、ソレノイドを流れる電流が磁場の構築を促し、これにより磁気スイッチ２０の（ここでは反時計方向の）回転が引き起こされる。磁気スイッチ２０に伴って、ドラムが係止ラグ２１０と共に回転する。

ラッチピースバネ２２２によって予め負荷を加えられていたラッチピース２２が（ここでは反時計方向に）回転し、これによりドラム保持突起２２０がドラム２１の切欠２１１係合してドラム２１を所定位置に固定する。ラッチピース２２は、ドラム２１が逆回転することを阻止する。係止ラグ２１０は、もはやピン２３４が（ここでは上方に）移動することを阻止していないため、力受け部２３全体が旋回軸Ｗを中心として（ここでは上方に）旋回することが可能となり、フック１１のフック回転軸Ｈを中心とする旋回動作が可能となる。同時に、フックフォロア１１１はピン２３４、又はより具体的にはニードル軸受２３５を通過して（ここでは時計方向下方に）旋回する。これらの移動は破線の矢印にて示されている。このようにして、フック２１は、固定された安全ラッチ１２から旋回する。

フック１１の凹ストッパ１１２が緩衝ストッパ２３１に接触すると、フック１１の最大旋回経路が遂行される。こうしてヘリコプター積荷用フック１の開放状態が実現し、積荷用ケーブル３を、フック１１と安全ラッチ１２との間を通して吊り下げることができる。この開放状態は、磁気スイッチ２０に電圧を印加せずに維持される。磁気スイッチ２０に力やトルクが伝達されることは全くない。

開放位置から閉鎖位置への経路を図７を参照して説明する。図７において、積荷用ケーブル３は吊り下げられず、フック１１は空の状態で閉鎖される。

フック１１を、フックフォロア１１１がピン２３４に、又はより具体的にはニードル軸受２３５に接触するまで、フック回転軸Ｈを中心として反時計方向に手動で旋回させる。同時に、フックフォロア１１１がピン２３４をドラム２１側へ押圧する。したがって、力受け部２３が旋回軸Ｗを中心としてドラム２１側の方向に旋回する。ドラム２１の係止ラグ２１０がピン２３４を解放しているため、力受け部２３はドラム２１及びフック１１に対してハウジング１０内で旋回することができる。

フックフォロアが旋回してピン２３４を通過するとすぐにピン２３４はドラム２１から離間するように移動する。力受け部２３は、旋回軸Ｗを中心としてドラム２１から離間するように旋回する。

図７ｃ）から理解されるように、フックフォロア１１１が旋回してピン２３４を通過した後、フックフォロア１１１はラッチピース２２に接触する。より正確に述べると、フックフォロア１１１は、ラッチピース２２のフォロア突起２２１に接触し、ラッチピースはドラム２１の切欠２１１を脱出するように旋回する。次いで、破線の矢印で示すように、ドラム２１はその初期位置へと回転する。フック１１はその閉鎖位置へと旋回し、フックフォロア１１１はピン２３４により固定され、これによりフックは旋回開放しないように固定される。係止ラグ２１０は、ピン２３４の、ひいては力受け部２３のあらゆる移動を阻止する。表示フラグ２１２は、フック１１の閉鎖状態を表示する。

他の選択肢として、少なくとも１つのハウジング・アイ１００に、吊り下げられている積荷の重量を測定可能な計量システムを取り付けてもよい。

好適な実施形態において、制御電子機器により電気的に操作され得る２つの磁気スイッチ２０を、それぞれドラム２１とともにハウジング１０に組み込む。両磁気スイッチ２０は、フック１１を、制御された態様で、力受け部２３及びラッチピース２２によって開放することができる。このような手段により、万一磁気スイッチ２０のいずれかが故障した場合でも安全機構が存在することとなる。種々の変形例において、電気端子１３をハウジング１０内に内蔵させてもよい。解放機構２の、又はより具体的には力受け部２３とラッチピース２２の構成により、１つ以上の磁気スイッチ２０を１つ以上のドラムと共にハウジング１０内に装着し、フック１１の作動を目的として使用することができる。

当然のことであるが、例えば、機械的又は油圧的トリガ機構を生じさせる、又はより具体的にはドラム２１の回転を生じさせる追加の駆動部を使用してもよい。

１ ヘリコプタ積荷用フック
１０ （２つの部品からなる）ハウジング
１００ ハウジング・アイ
１０１ 表示開口
１０２ 接続手段
１１ フック
１１０ フック先端部
１１００ 凹部
１１１ フックフォロア
１１２ 凹ストッパ
Ｈ フック回転軸
１２ （剛性で固定された）安全ラッチ
１３ 電気端子
２ 解放機構
２０ 磁気スイッチ
Ｄ 磁気スイッチ回転軸
２１ ドラム
２１０ 係止ラグ
２１１ ノッチ
２１２ 表示フラグ
２２ ラッチピース
２２０ ドラム保持突起
２２１ フォロア突起
２２２ ラッチピースバネ
Ａ ラッチピース回転軸
２３ 力受け部
２３０ シャフト
Ｗ 旋回軸
２３１ 緩衝ストッパ
２３２ （フックを開放位置に押圧する少なくとも１つの）バネ
２３３ 連結プレート
２３３０ 連結プレートのバネ保持部
２３３１ 連結プレートのラッチピース保持部
２３４ ピン
２３５ （係止ラグ２１０を回転可能とする）ニードル軸受
３ 積荷ケーブル

Claims (12)

1. 制御可能な認定とフック回転軸（Ｈ）を中心とするフック（１１）の旋回動作による解放とを目的としてハウジング（１０）内の固定位置に装着可能な解放機構（２）であって、磁気スイッチ（２０）と回転可能なドラム（２１）とを備えている解放機構（２）を備えたヘリコプター積荷用フック（１）において、
   前記解放機構（２）は、ラッチピース回転軸（Ａ）を中心として旋回可能な少なくとも１つのラッチピース（２２）と、旋回軸（Ｗ）を中心としてピン（２３４）と一体に旋回可能な力受け部（２３）と、を備え、
   前記ピン（２３４）は、前記ドラム（２１）の係止ラグ（２１０）及び前記フック（１１）のフックフォロア（１１１）に作動連結可能であり、これにより、前記フック（１１）と前記ドラム（２１）、又はより具体的には前記磁気スイッチ（２０）との間接的な連結が実現され得るとともに、前記フック（１１）と前記磁気スイッチ（２０）との直接的な接触は排除され、
   前記フック（１１）の閉鎖状態において、前記ピン（２３４）は、前記フック（１１）の旋回動作を不可能とする、
   ことを特徴とする、ヘリコプター積荷用フック（１）。
2. 前記力受け部（２３）は、前記旋回軸（Ｗ）が貫通するシャフト（２３０）を備え、
   前記シャフト（２３０）は、前記ピン（２３４）とともに、少なくとも１つの連結プレート（２３３）によって保持されている、
   請求項１に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
3. ラッチピースバネ（２２２）を有するラッチピース（２２）は、予め負荷を加えられた状態で前記力受け部（２３）の連結プレート（２３３）に装着されるとともに、ラッチピース回転軸（Ａ）を中心として旋回するため、前記ドラム（２１）に設けられた切欠（２１１）作動連結可能である、
   請求項１及び２の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
4. 前記力受け部（２３）は、前記フック（１１）に対して、前記フック（１１）を開放位置に押圧する少なくとも１つのバネ（２３２）によって予め負荷を加えられている、
   請求項１乃至３の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
5. 前記力受け部（２３）の前記バネ（２３２）は、少なくとも１つの連結プレート（２３３）において少なくとも１つのバネ保持部（２３３０）に、予め負荷を加えた状態で保持されている、
   請求項２及び４に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
6. 凹ストッパ（１１２）が前記フック（１１）に設けられ、
   前記ストッパ（１１２）は、前記フック（１１）の開放状態において、前記シャフト（２３０）の緩衝ストッパ（２３１）に当接する、
   請求項２乃至５の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
7. 前記フックフォロア（１１１）の前記ピン（２３４）に対する回動摩擦を低減させることを目的として、少なくとも１つのニードル軸受（２３５）が前記ピン（２３４）に配設されている、
   請求項１乃至６の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
8. 少なくとも１つの表示フラグ（２１２）が前記ドラム（２１）に形成されている、又は取り付けられており、
   前記表示フラグは、前記ハウジング（１０）の表示開口（１０１）を通過可能であるとともに、前記ハウジングから突出して視認可能である、
   請求項１乃至７の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
9. 前記少なくとも１つの磁気スイッチ（２０）は電磁的に操作可能であり、
   制御信号が、少なくとも１つの電気端子（１３）を介して前記少なくとも１つの磁気スイッチ（２０）に伝達可能である、
   請求項１乃至８の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
10. 第２磁気スイッチ（２０’）と第２ドラム（２１’）とが前記ハウジング（１０）に配設されて、前記力受け部（２３）及び前記ラッチピース（２２）と協働する、
    請求項１乃至９の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
11. フック先端部（１１０）が、前記ハウジング（１０）の固定位置に配設された安全ラッチ（１２）と作動連結可能であり、
    前記フック先端部（１１０）は、前記フックフォロア（１１１）の反対側において前記フック（１１）に配設されている、
    請求項１乃至１０の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。
12. 前記表示フラグ（２１２）は、前記ハウジング（１０）から突出し、且つ信号の色によってパイロットが前記表示フラグ（２１２）をコックピットから認め得るように寸法及び色が設計されている、
    請求項８乃至１１の一項に記載のヘリコプター積荷用フック（１）。