JP2022539340A - 航空機用座席 - Google Patents

Abstract

アクチュエータおよび運動伝達装置を備える航空機用座席であって、
固定部（５２）が設けられたフレーム（２８）と、
駆動シャフト（３０）と、
傾斜側壁を有する結合歯が設けられた歯車（３４）と、
フレームの固定部（５２）に相補的な固定部（７４）と、傾斜側壁を有する結合歯とを備えるスリーブ（３２）と、
スリーブを押すことができる弾性部材（３６）であって、弾性部材の剛性ならびに歯車およびスリーブの結合歯の側壁の傾斜は、閾値トルクよりも大きいトルクが歯車に加えられたときに、スリーブが、スリーブを歯車に結合する位置からスリーブをフレームに固定する位置まで駆動シャフト上を摺動するように選択される、航空機用座席に関する。

Description

本開示は、航空機用の座席の分野に関する。

航空機では、座席ならびに座席の一部は、駆動システムによって移動または回転されることができる。これらの駆動システムは、例えば、座席背もたれを座部に対して枢動させるため、または座席を地面に対して移動させるために適している。駆動システムは、アクチュエータおよび伝達チェーンを含む。これらの駆動システムの機械部品は、機械部品が破損して乗客を負傷させることなく、突然の停止状況（一般に墜落と呼ばれる）に対応する負荷に耐えることができなければならない。したがって、突然の停止状況の間、座席は、９～１６ｇの推力に耐えなければならない。これらの機械部品はまた、例えば、航空機がエアポケットを通過した後に復帰したとき、または肥満者が座席上に激しく落下するときに受ける、突然の、著しい、および繰り返しの負荷に耐えることができなければならない。これらの状況に直面して、伝達チェーンの機械部品は、メンテナンス目的のために地上での停止回数を減らすために、早期に破損または摩耗してはならない。

この目的を達成するために、航空機駆動システムの機械部品はオーバースペックに設計される。しかしながら、このオーバースペックの設計は、機械部品の製造コストおよび航空機の重量の双方を増加させる。所与のルートを完了するために必要な灯油量を減らし、したがって航空輸送のコストを削減し、環境を保護するために、航空機の重量を減らすことが望ましい。

本発明は、この状況を改善する。

本発明は、運動を生成することができる少なくとも１つのアクチュエータと、少なくとも１つの運動伝達装置と、を備える航空機用座席であって、
支持体と、
支持体に対して固定されたフレームであって、固定部が設けられたフレームと、
回転軸線を中心に回転するようにアクチュエータによって駆動されるのに適した駆動シャフトと、
傾斜側壁を有する結合歯が設けられた歯車であって、前記歯車が駆動シャフトに対して自由に回転することができる歯車と、
駆動シャフトに摺動可能に取り付けられ、駆動シャフトと一体で回転するスリーブであって、フレームの固定部との結合に適した相補的な固定部と、歯車の結合歯との結合に適した傾斜側壁を有する結合歯と、を備えるスリーブと、
スリーブを歯車に結合するために、スリーブを軸線方向に沿って歯車に向かって押すことができる弾性部材であって、弾性部材は剛性を有し、弾性部材の剛性ならびに歯車の結合歯およびスリーブの結合歯の側壁の傾斜は、閾値トルクよりも大きいトルクが歯車に加えられたときに、スリーブが歯車に結合される駆動位置から、フレームの固定部がスリーブの相補的な固定部に結合される固定位置まで、スリーブが駆動シャフト上を摺動するように選択される、弾性部材と、を備える、航空機用座席に関する。

本発明にかかる航空機用座席は、伝達システムのアクチュエータおよび機械部品が、過度に大きな力に耐える必要がないように、この力を打ち消すことを可能にする伝達装置を備える。力は、専用の動作経路を介して吸収され、通常の動作経路をオーバースペックに設計する必要性を回避する。

有利には、伝達装置は、提供されるべき外部エネルギーを必要としない純粋に機械的なシステムである。それは、動作するための制御および実行システムを必要としない。伝達装置は、任意の回転伝達システムに挿入され、その動作を妨げない。その固定制御機能ならびにその適応性のおかげで、航空機用座席の伝達装置は、伝達システムのアクチュエータおよび機械部品をオーバースペックに設計する必要性を回避し、最終的に重量を低減し、および／または主伝達機能の技術的要件を低減する。

以下の段落に記載される特徴は、任意に実装されてもよい。それらは、互いに独立して、または互いに組み合わせて実装されてもよい：
スリーブの結合歯の側壁は、回転軸線に対して８°～３０°の角度を形成し、弾性部材は、２ｄａＮ／ｍｍ～１５ｄａＮ／ｍｍの剛性を有し、
固定部は、第１の円弧上に延在する溝を備え、相補的な固定部は、第２の円弧上に延在する突起を備え、第２の円弧は、第１の円弧よりも小さく、
歯車の結合歯の高さおよび／またはスリーブの結合歯の高さは、固定部の突起の高さおよび／または相補的な固定部の突起の高さよりも大きく、
フレームの第１の端部は、座繰り部を備え、スリーブは、フレームの座繰り部に面するように配置されたハウジングを備え、弾性部材は、駆動シャフトの周りに配置され、部分的にスリーブの座繰り部内に、且つ部分的にスリーブのハウジング内に収容され、
スリーブの内面および駆動シャフトの外面は、回転軸線の方向に沿って延在する摺動接続部を備え、
スリーブの内面および駆動シャフトの外面のうちの一方は、回転軸線の方向に沿って延在する溝を備え、他方は、凹部と、凹部内に収容され且つ溝内を摺動することができるピンと、を備え、
伝達装置は、駆動シャフト上に配置された第１の停止部と、第１の停止部から所定の距離を置いて駆動シャフト上に配置された第２の停止部と、を備え、歯車、スリーブ、弾性部材、およびフレームは、第１の停止部と第２の停止部との間で駆動シャフト上に嵌合される。

他の特徴、詳細、および利点は、以下の詳細な説明を読み、添付の図面を分析すると明らかになるであろう。

本発明にかかる航空機用座席の概略側面図である。 本発明にかかる航空機用座席の伝達装置の斜視側面図である。 図２に示す伝達装置の分解斜視図である。 伝達装置が駆動位置にあるときの、図２に示す伝達装置の一部の軸線方向断面図である。 図４に示す伝達装置の一部の側面図である。 伝達装置が固定位置にあるときの、図２に示す伝達装置の一部の軸線方向断面図である。 図６に示す伝達装置の一部の側面図である。

大部分について、図面および以下の説明は、本質的に明確な要素を含む。したがって、それらは、本開示のより良い理解を提供するのに役立つことができるだけでなく、適切な場合にはその定義にも寄与することができる。

図１を参照すると、本発明にかかる航空機用座席２の例が示されている。それは、座部４と、座部４に対して枢動するように取り付けられた背もたれ６と、背もたれ６に対して枢動するように取り付けられたヘッドレスト８と、レッグレスト１０と、脚部１２と、地面に固定された摺動部１４とを備える。座席の脚部１２は、座席２を前方または後方に移動させるために摺動部１４内で摺動するのに適している。座席２はまた、格納位置と展開位置との間でレッグレスト１０に対して摺動するのに適した乗客用フットレスト１６を含むことができる。

座席２は、これらのヒンジのそれぞれを枢動させて、座席２および乗客用フットレスト１６を移動させるための専用の１つ以上の電気駆動システム１８を備える。各駆動システム１８は、回転またはリニアアクチュエータ２０と、アクチュエータによって生成された運動を、移動される座席要素に伝達するための伝達システム２２とを備える。

伝達システム２２は、アクチュエータ２０によって生成された運動を座席の可動要素に伝達するのに適した機械部品を備える。これらの機械部品は、例えば、歯車、接続ロッド、ラックなどを備える。

伝達システム２２はまた、特に図２および図３に示す伝達装置２４を備える。この伝達装置２４は、支持体２６と、支持体２６に固定されたフレーム２８と、回転軸線Ａ－Ａを形成する長手方向軸を有する駆動シャフト３０とを備える。この伝達装置２４は、スリーブ３２と、出力歯車３４と、駆動シャフト３０の周りに配置された弾性部材３６とをさらに備える。

支持体２６は、例えば、プレート３８と、プレート３８と一体のジョー４０とから構成される。

フレーム２８は、ジョー４０によってプレート３８に固定される。図示の例では、フレーム２８は、回転円筒形状を有する。図４および図５を参照すると、フレーム２８には、駆動シャフト３０の直径にクリアランスを加えたものに実質的に等しい直径を有するボア４２が設けられている。ボア４２は、例えば、回転円筒の中心軸線の周りに延在する。フレーム２８は、スリーブ３２に面して配置された第１の端面４４と、第１の端面とは反対側の第２の端面４６とを有する。第１の端面４４は、弾性部材３６の一部を受け入れるのに適した座繰り部４８を備える。座繰り部の底部環状壁は、弾性部材３６の一端の支持面５０を構成する。

第１の端面４４にはまた、フレーム２８に対するスリーブ３２の回転をロックするための固定装置の固定部５２が設けられている。図示の実施形態では、固定装置は、一時的に不活性なクラッチ型カップリングである。固定部５２は、フレームの第１の端面４４の管状縁部の周りに延在する交互の突起５４および溝５６から構成される。突起５４は、ギザギザ形状を有する。２つの突起５４の間に配置された溝５６は、図２に示す円弧Ｃ１にわたって延在する。

駆動シャフト３０は、フレームのボア４２内で自由に回転するように取り付けられる。駆動シャフト３０は、伝達システムの機械部品またはアクチュエータによって回転軸線Ａ－Ａを中心に回転するように駆動されるのに適している。

スリーブ３２は、駆動シャフト３０の周りに摺動可能に取り付けられている。それは、図４および図５に示す出力歯車３４を駆動する位置と、図６および図７に示す出力歯車３４をロックまたは固定する位置との間を移動することができる摺動シャトルを形成する。

スリーブ３２は、駆動シャフト３０と一体で回転する。この目的のために、スリーブ３２と駆動シャフト３０との間に摺動接続部５８が形成される。この摺動接続部５８は、図３および図４に示すように、回転軸線Ａ－Ａの方向に沿って延在する。図示の実施形態では、この摺動接続部５８は、駆動シャフト３０の外側円筒面に形成された凹部６０と、凹部に収容されたピン６２と、スリーブ３２の内面に配置された溝６４とを備える。この溝６４は、回転軸線Ａ－Ａの方向に沿って長手方向に延在する。

図３および図４を参照すると、スリーブ３２は、フレーム２８に面して配置された第１の端面６６と、出力歯車３４に面して配置された第２の端面６８とを有する。

第１の端面６６は、弾性部材３６の一部を受け入れるのに適した円形の中央ハウジング７０を備える。このハウジングの環状底部は、弾性部材のための支持面７２を形成する。フレームの支持面５０およびスリーブの支持面７２は、回転軸線Ａ－Ａに対して垂直である。

弾性部材３６は、駆動シャフト３０に外嵌されている。それは、フレーム２８とスリーブ３２との間で作用するのに適している。特に、図示の実施形態では、弾性部材３６は、フレームの支持面５０およびスリーブの支持面７２に当接する。それは、部分的にフレームの座繰り部４８内に配置され、部分的にスリーブのハウジング７０内に配置される。弾性部材３６は、スリーブ３２を軸線方向に沿って出力歯車３４に向かって押すのに適している。弾性部材３６は、２ｄａＮ／ｍｍ～１５ｄａＮ／ｍｍの間の剛性を有する。

図示の実施形態では、弾性部材３６は、圧縮ばねである。あるいは、弾性部材３６は、ベルビル型または波ばね型のＳｍａｌｌｅｙワッシャとしても知られる１つ以上のばねワッシャから構成されてもよい。

図５を参照すると、スリーブの第１の端面６６にはまた、固定部５２と協働するように意図された固定装置の相補的な固定部７４も設けられている。固定装置の相補的な固定部７４はまた、スリーブの第１の端面６６の管状縁部の周りに延在する交互の突起７６および溝７８から構成される。突起７６は、ギザギザ形状を有し、図２に示す円弧Ｃ２に沿って延在する。有利には、図示の実施形態では、円弧Ｃ２は、円弧Ｃ１よりも小さく、相補部７４と固定部５２との結合を容易にする。

スリーブの第２の端面６８には、軸線方向に延在する結合歯８０が設けられている。これらの結合歯８０は、出力歯車３４から軸線方向に延在する結合歯８２との結合に適している。スリーブの結合歯８０および出力歯車の結合歯８２は、噛み合いクラッチ型の結合を形成する。

スリーブの結合歯８０および出力歯車の結合歯８２は、所定のトルクが出力歯車に加えられたときに、スリーブの結合歯８０が出力歯車の結合歯８２にこすって摺動することができるように、回転軸線Ａ－Ａに対して傾斜した側壁８４を有する。したがって、図から分かるように、スリーブの結合歯８０および出力歯車の結合歯８２は、ほぼ三角形の形状を有する。有利には、側壁８４は、回転軸線Ａ－Ａに対して８°～３０°の角度αを形成する。

有利には、結合歯８０、８２の側壁８４の傾斜、弾性部材３６の剛性、および摺動接続部６８の摩擦は、突然の衝撃の場合にアクチュエータ２０および伝達システム２２の機械部品を保護するために、選択された閾値トルクに達した瞬間から伝達装置２４が運動の伝達を遮断するように適合されることができる。伝達装置は、固定の機械的制御により回転系を所望のトルクで固定することを可能にする機械的固定システムである。

好ましくは、スリーブの結合歯８０の高さＨおよび出力歯車の結合歯８２の高さＨは、フレームの突起５４の高さｈおよびスリーブの突起７６の高さｈよりも大きく、それにより、スリーブの結合歯８０は、常に出力歯車の結合歯８２と係合したままとなる。したがって、固定装置は、技術者の介入なしに、伝達装置の固定後に出力歯車３４を再び駆動することができる。

出力歯車３４は、駆動シャフト３０を中心に回転自在に取り付けられている。従来、それは、軸線方向に延在する結合歯８２と、半径方向に延在し、ラック、歯車、または伝達システム２２の他の部品との結合に適した歯車歯８６とを備える。

伝達装置２４は、駆動シャフト上に配置された第１の停止部９０および第２の停止部９２を有する。第２の停止部９２は、第１の停止部９０から所定の距離に配置される。この所定の距離は、歯車の幅、スリーブ３２の幅、およびフレーム２８の幅の合計よりも実質的に大きい。

図示の実施形態では、第１の停止部９０および第２の停止部９２は、それぞれ、円形周囲溝８８と、フレーム２８、スリーブ３２、および出力歯車３４の軸線方向移動をロックするために周囲溝８８に埋め込まれるのに適した止めリング１００とを有する。あるいは、第１の停止部９０および第２の停止部９２は、例えば、駆動シャフト３０上のサークリップまたは肩部から構成される。

あるいは、固定部５２の突起５４および溝５６と、相補的な固定部７４の突起７６および溝７８とは、環状摩擦面に置き換えられる。この変形例では、スリーブ３２の回転は、フレームの管状部に対するスリーブの管状部の摩擦によって阻止される。

動作中、受動状態では、伝達装置２４は、駆動位置にある。この位置では、弾性部材３６は、図４および図５に示すように、スリーブ３２を出力歯車３４に向かって押圧する。スリーブの結合歯８０は、出力歯車の結合歯８２と結合される。乗客が座席の可動部材を移動または回転させたい場合、乗客は、アクチュエータ２０を制御して、駆動シャフト３０を回転軸線Ａ－Ａを中心に回転させる。駆動シャフト３０は、スリーブ３２を回転させる。スリーブ３２は、スリーブの結合歯８０と出力歯車の結合歯８２との結合によって出力歯車３４を枢動させる。アクチュエータ２０によって生成された運動は、出力歯車３４に伝達される。

例えば急停止中に出力歯車３４に大きなトルクが加えられると、伝達装置２４は、自動的にそれ自体を固定位置に置く。実際、スリーブおよび歯車の結合歯８０、８２の側面８４の傾斜からの影響を介して出力歯車３４によって伝達されるトルクは、スリーブ３２を出力歯車３４に押し付けるために弾性部材３６によって提供される力に打ち勝つ。次いで、スリーブ３２は、フレーム２８に向かって軸線方向に移動する。スリーブの固定部７４は、フレームの固定部５２と結合する。フレーム２８が固定されると、スリーブ３２は、フレームに対して回転可能に固定される。

本開示は、単に例として上述した例示的な実施形態に限定されるものではなく、保護が求められる文脈内で当業者にとって考えられる全ての変形形態を包含する。

Claims (9)

1. 運動を生成することができる少なくとも１つのアクチュエータ（２０）と、少なくとも１つの運動伝達装置（２４）と、を備える航空機用座席（２）であって、伝達装置（２４）が、
   支持体（３８）と、
   支持体（３８）に対して固定されたフレーム（２８）であって、固定部（５２）が設けられた前記フレーム（２８）と、
   回転軸線（Ａ－Ａ）を中心に回転するようにアクチュエータ（２０）によって駆動されるのに適した駆動シャフト（３０）と、
   傾斜側壁（８４）を有する結合歯（８２）が設けられた歯車（３４）であって、前記歯車（３４）は前記駆動シャフト（３０）に対して自由に回転することができる歯車と、
   駆動シャフト（３０）に摺動可能に取り付けられ、駆動シャフト（３０）と一体で回転するスリーブ（３２）であって、フレームの固定部（５２）との結合に適した相補的な固定部（７４）と、歯車の結合歯（８２）との結合に適した傾斜側壁（８４）を有する結合歯（８０）と、を備えるスリーブ（３２）と、
   スリーブ（３２）を歯車（３４）に結合するために、スリーブ（３２）を歯車（３４）に向かって軸線方向に沿って押すことができる弾性部材（３６）であって、弾性部材は剛性を有し、弾性部材（３６）の剛性ならびに歯車の結合歯（８２）およびスリーブの結合歯（８０）の側壁（８４）の傾斜は、閾値トルクよりも大きいトルクが歯車（３４）に加えられたときに、スリーブ（３２）が歯車（３４）に結合される駆動位置から、フレームの固定部（５２）がスリーブの相補的な固定部（７４）に結合される固定位置まで、スリーブ（３２）が駆動シャフト（３０）上を摺動するように選択される、弾性部材と、
   を備える、航空機用座席。
2. スリーブの結合歯（８０）の側壁（８４）は、回転軸線（Ａ－Ａ）に対して８°～３０°の角度を形成し、弾性部材（３６）は、２ｄａＮ／ｍｍ～１５ｄａＮ／ｍｍの剛性を有する、請求項１に記載の航空機用座席（２）。
3. 固定部（５２）は、第１の円弧（Ｃ１）にわたって延在する溝（５６）を備え、相補的な固定部（７４）は、第２の円弧（Ｃ２）にわたって延在する突起（７６）を備え、第２の円弧（Ｃ２）は、第１の円弧（Ｃ１）よりも小さい、請求項１または２に記載の航空機用座席（２）。
4. 歯車（３４）の結合歯（８２）の高さ（Ｈ）および／またはスリーブ（３２）の結合歯（８０）の高さ（Ｈ）は、固定部（５２）の突起（５４）の高さ（ｈ）および／または相補的な固定部（７４）の突起（７６）の高さ（ｈ）よりも大きい、請求項３に記載の航空機用座席（２）。
5. フレーム（２８）の第１の端部（４４）が座繰り部（４８）を備え、スリーブ（３２）が、フレームの座繰り部（４８）に面して配置されたハウジング（７０）を備え、弾性部材（３６）が、駆動シャフト（３０）の周りに配置され、部分的にスリーブの座繰り部（４８）内に、且つ部分的にスリーブのハウジング（７０）内に収容される、請求項１～４のいずれか一項に記載の航空機用座席（２）。
6. スリーブ（３２）の内面および駆動シャフト（３０）の外面は、回転軸線（Ａ－Ａ）の方向に沿って延在する摺動接続部（５８）を備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の航空機用座席（２）。
7. スリーブ（３２）の内面および駆動シャフト（３０）の外面のうちの一方が、回転軸線の方向に沿って延在する溝（６４）を備え、他方が、凹部（６０）と、凹部（６０）内に収容され且つ溝（６４）内を摺動することができるピン（６２）と、を備える、請求項６に記載の航空機用座席（２）。
8. 伝達装置（２４）は、駆動シャフト（３０）上に配置された第１の停止部（９０）と、第１の停止部（９０）から所定の距離を隔てて駆動シャフト（３０）上に配置された第２の停止部（９２）と、を備え、歯車（３４）、スリーブ（３２）、弾性部材（３６）、およびフレーム（２８）は、第１の停止部（９０）と第２の停止部（９２）との間で駆動シャフト（３０）上に嵌合される、請求項１～７のいずれか一項に記載の航空機用座席（２）。
9. 第１の停止部（９０）は、駆動シャフト（３０）の外面に形成された周囲溝（８８）と、周囲溝（８８）に埋め込まれた止めリング（１００）と、を備える、請求項８に記載の航空機用座席（２）。

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