JP2023522409A - ドアアセンブリ - Google Patents

Abstract

開口部（１２）を有するペイロードベイ（１０）用のドアアセンブリであって、ドアアセンブリは、少なくとも１つのドア（２０，２２０）を備える。少なくとも１つのドアは、第１の端部（２４，２２４）及び第２の端部（２６，２２６）を有するパネルセクション（２２，２２２）と、第１の端部にパネルセクションに対して直交に配置され、パネルセクションがそれを中心として回転するように配置された回転軸（１８，２１８）を有する第１の係合特徴部（３１，２３１）を有する第１の装着部材（３０，２３０）とを備える。係合特徴部は、ペイロードベイの片側の第１の固定部材（１６，２１６）と係合して、パネルセクションをペイロードベイに回転可能に結合するように構成される。少なくとも１つのドアは、回転軸を中心として回転することによって、パネルセクションが開口部と同じ平面に配置される閉鎖構成と、パネルセクションが開口部の平面に対して少なくとも９０度に配置される開放構成との間を移行するように配置される。パネルセクションは、パネルセクションの内面が回転軸に面するように、回転軸に対して平行に且つそれからずれるように配置される。【選択図】図５

Description

本開示は、ドアアセンブリに関する。特に、本開示は、ペイロードベイ用のドアアセンブリに関する。

ヒンジ装着ドアは周知である。通常はドアの縁部上に位置するヒンジが、ドアと、ドアが取り付けられる構造体との間の関節接合を提供する。ドアの重量によって発生するか、又はドアに与えられる任意の力が、ヒンジを介して構造体に伝達される。

ドアが自動化される必要がある場合、アクチュエータは、何らかの方法でドアに結合されなければならない。これは、ドアに作用するレバー機構を介し得る。代替として、ヒンジは、ドアを閉鎖位置から開放位置にスイングさせるドアアームの縁部にあり得る。ドアは、多くの場合、それらが覆う開口部を通して最大のアクセスを可能にするために完全に開放される必要があるため、先行技術の機構は、閉鎖位置から少なくとも９０度までドアを開放することが可能でなければならない。そのような例である米国特許第６５３６７１１Ｂ１号（Lockheed Martin）を図１に例示する。ここで、航空機用の内部ペイロードベイ１０１０は、一対のドア４ａ、４ｂを含む。ベイ１０１０は、ペイロード１０６２を包含し得る。ドア４ａ、４ｂは、航空機から離れて外向きに開放されるように配置される。各ドア４ａ、４ｂは、胴体などの航空機の構造部材１０１４に少なくとも１つのヒンジ３ａ、３ｂによって接続される。

しかしながら、そのようなドアアセンブリは複雑であり、ヒンジ３ａ、３ｂがドア４ａ、４ｂの１つの縁部に取り付けられるので、ドア４ａ、４ｂの重量及びドア４ａ、４ｂに与えられる任意の他の力を支持するために、いくつかのヒンジ３ａ、３ｂが必要とされ得る。故に、ヒンジ３ａ、３ｂの変形又は疲労が生じ得る。

航空機などの用途では、ドア４ａ、４ｂが開放される広がりは、例えば航空機が地上にあるときに、更なる問題を引き起こし得る。図１に例示する例では、ペイロードベイ１０１０は、ドア４ａ、４ｂが下向きに開放されるように、航空機の下側に配置されている。ドア４ａ、４ｂが完全に開放されているとき、ドア４ａ、４ｂの自由縁部が機体から離れて延在する広がりは、地上高を低減し、ペイロードベイ１０１０内の空洞へのアクセスに対する障害を提供する。

ドア４ａ、４ｂはまた、航空機が飛行中であるときに風抵抗を増大させるように作用し、それは、燃料効率を低減し、作動負荷を増大させる。

大きい露出されたドア４ａ、４ｂは、航空機の横方向の安定性への悪影響を有する可能性があり、多くの場合、航空機の垂直尾翼の面積を増大すること、又は他の機構が補償することを必要とし、追加の重量をもたらす。

故に、開閉するように動作可能であるが、ドアが取り付けられる構造体から離れて延在する広がりを低減するドアアセンブリが非常に望ましい。

第１の態様によると、開口部を有するペイロードベイ用のドアアセンブリが提供され、ドアアセンブリは、少なくとも１つのドアを備え、少なくとも１つのドアは、
第１の端部及び第２の端部を有するパネルセクションと、
第１の端部にパネルセクションに対して直交に配置され、パネルセクションがそれを中心として回転するように配置された回転軸を有する第１の係合特徴部を有する第１の装着部材と
を備え、係合特徴部は、ペイロードベイの片側の第１の固定部材と係合して、パネルセクションをペイロードベイに回転可能に結合するように配置され、
少なくとも１つのドアは、回転軸を中心として回転することによって、パネルセクションが開口部と同じ平面に配置される閉鎖構成と、パネルセクションが開口部の平面に対して少なくとも９０度に配置される開放構成との間を移行するように配置され、
パネルセクションは、パネルセクションの内面が回転軸に面するように、回転軸に対して平行に且つそれからずれるように配置される。

ドアアセンブリは、第１の装着部材に対向して配設された第２の装着部材を備え得、第２の装着部材は、回転軸と同軸上に配置された第２の係合特徴部を備え得る。第２の装着部材は、ペイロードベイの反対側で第２の固定部材と係合するように構成され得、第１の係合特徴部及び第２の係合特徴部は、パネルセクションが回転軸を中心として回転することを許容するように構成され得る。

パネルセクションは、パネルセクションの第１の端部とパネルセクションの第２の端部との間に延在する自由縁部と、自由縁部に対して平行であり且つその反対側の固定縁部とを備え、ドアは、固定縁部から延在する補強部材を備え得る。

水平面における補強部材の広がりは、ドアが開放構成にあるときの垂直面におけるパネルセクションの広がりよりも小さくあり得る。言い換えれば、パネルセクションは、補強部材よりも深くあり得る。

補強部材は、ペイロードを少なくとも１つのドアに結合するための装着手段を備え得る。装着手段は、凹部又はパイロンのうちの少なくとも１つであり得る。言い換えれば、ドアアセンブリは、ペイロードキャリッジであり得る。

補強部材は、パネルセクションに対して約９０度に配置された平面部分を備え得る。補強部材は、固定縁部に結合された１つの縁部を有する弓形部分を備え得る。平面部分は、ペイロード装着手段を備え得る。

装着部材又は各装着部材は、パネルセクション及び／又は補強部材に結合され得る。

第１の係合特徴部は、第１の固定部材を受け入れるためのアパーチャを備え得る。代替として、第１の係合特徴部は、第１の固定部材のアパーチャに嵌合するための突出部を備え得る。第１の係合特徴部及び第１の固定部材は、摩擦嵌合又は噛み合い歯によって互いに係合するように構成され得る。代替として、第１の係合特徴部は、第１の固定部材に対して自由に回転するように構成され得る。

ドアアセンブリは、第１の固定部材と、第１の固定部材を駆動して、第１の係合特徴部を回転させるための第１のアクチュエータとを備え得、そのため、パネルセクションは、回転軸を中心として第１の回転可能な固定部材と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能である。

ドアアセンブリは、第２の固定部材と、第２の固定部材を駆動して、第２の係合特徴部を回転させるための第２のアクチュエータとを備え得、そのため、パネルセクションは、回転軸を中心として第２の回転可能な固定部材と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能である。

ドアアセンブリは、第１のドア及び第２のドアの両方が閉鎖構成にあるとき、
各パネルセクションの自由縁部が互いに向かい合い、
第１のドア及び第２のドアが実質的に開口部の全体を覆う
ように配置された第１のドア及び第２のドアを備え得る。

本発明の第２の態様によると、支持構造体と、第１の態様に記載のドアアセンブリとを備えるペイロードベイが提供され、支持構造体は、ペイロードベイ内の空洞への／からのアクセスを提供する開口部を画定する。少なくとも１つのドアの装着部材は、回転軸が開口部の平面からずれるように空洞の内側に位置する。支持構造体、特にその天井は、１つ以上のペイロード装着手段を備え得る。

開放構成では、少なくとも１つのドアのパネルセクションは、空洞から部分的にのみ延在し得、少なくとも１つのドアの残りの部分は、空洞中に位置し得る。

本発明の第３の態様によると、第２の態様に記載のペイロードベイを備える航空機が提供され、ペイロードベイは、少なくとも１つのドアが閉鎖構成にあるときに、パネルセクションの外面が航空機の外面の一部を形成するように構成される。

故に、ドアアセンブリ、本開示のドアアセンブリを備えるペイロードベイ、及び本開示のペイロードベイを備える航空機が提供され得る。ドアアセンブリは、関連技術の例と比較してより空間効率の良いドアアセンブリを提供し、ドアが開放されているときに気流中に延在されるドアの表面積を低減する。それはまた、関連技術によって提供されるものよりも頑丈な装着機構を有する、自動ドアを装着する手段を提供する。

本開示の例を、ここから、添付の図面を参照して説明する。

先行技術によるドアアセンブリを有するペイロードベイを示す。 本開示によるペイロードベイを有する航空機の斜視図を示す。 開放構成にあるドアアセンブリを有する本開示のペイロードベイの断面図を示す。 閉鎖構成にあるドアアセンブリを有する本開示のペイロードベイの断面図を示す。 図３ａ及び３ｂに示すペイロードベイのドアアセンブリの開放シーケンスの斜視図を示す。 図３ａ及び３ｂに示すペイロードベイのドアアセンブリの開放シーケンスの斜視図を示す。 図３ａ及び３ｂに示すペイロードベイのドアアセンブリの開放シーケンスの斜視図を示す。 図３ａ及び３ｂに示すペイロードベイのドアアセンブリの開放シーケンスの斜視図を示す。 図３ａ及び３ｂに示すペイロードベイのドアアセンブリの開放シーケンスの斜視図を示す。 開放構成にあるドアアセンブリを有するペイロードベイの斜視図を示す。 閉鎖構成にあるドアアセンブリを有する本開示のペイロードベイの断面図を示す。 開放構成にあるドアアセンブリを有する本開示のペイロードベイの断面図を示す。 図６ｂに例示するペイロードベイの平面図を示す。

一般に、本開示は、好ましくは航空機中の空洞、凹部、コンパートメントなどを覆ったり露わにしたりする際に使用するためのドアアセンブリに関する。ドアアセンブリは、関連する作動手段と共に、１つ以上のドアを含む。１つ以上のペイロードが、ドアの内面に格納され得る。ドアアセンブリは、メンテナンスなどの理由で、又はペイロードを展開することができるように、ペイロードベイ中の機構を覆い且つそれへのアクセスを提供するために使用され得る。ドアは、各ドアのパネルセクションからずれた回転軸を中心として回転することによって開閉するように構成され、そのため、ドアが開放されているとき、パネルセクションのごく僅かしかペイロードベイの外側に延在せず、ドアが閉鎖されているとき、パネルセクションは、それが設置されているビークル又は構造体の外面と同一平面上にある。航空機に組み込まれると、ドアは、従って、閉鎖されたときに航空機の外板の一部になる。

ペイロードベイ１０を有する航空機１を図２に例示する。ペイロードベイ１０は、代わりに、陸上機若しくは海上機、又は異なるタイプの航空機の一部として提供され得る。ペイロードベイ１０はまた、静止した建物又は構造体の一部として提供され得る。例えば、ペイロードベイ１０は、船舶用の救命ボート、航空機の着陸装置、又は宇宙船の貨物を内部に収容するために使用することができる。図３ａ～６ｃに関連してより詳細に説明するペイロードベイ１０は、開閉するように動作可能な少なくとも１つのドア２０、２２０を備える。本開示のペイロードベイ１０は、ここでは、ペイロードを展開するときに空気抵抗を最小限に抑えることが非常に望ましいので、航空機１の一部として組み込まれたときに特定の有効性を有する。航空機１は、例えば、輸送機、戦闘機、民間旅客機、ヘリコプター、又は飛行船であり得る。例示する実施形態におけるペイロードベイ１０は、航空機１の胴体の腹側部に設置されている。しかしながら、ペイロードベイ１０は、代替として、胴体の側面又は背側部に設置され得る。ペイロードベイ１０はまた、航空機１の翼に設置され得るか、又は航空機１に結合するための外部ポッドを画定し得る。航空機１は、ミッション要件に応じて、１つよりも多くのペイロードベイ１０を設けられ得る。

図２に、及び本開示全体を通して例示するペイロードベイ１０は、互いに対向して配設された２つのドアを備え、そのため、ペイロードベイ１０は、両方のドアがそれらの完全な開放構成にあるときにのみ完全に開放される。しかしながら、ペイロードベイの深さ及び幅に応じて、開口部を完全に閉鎖又は開放するために１つの単一のドアが使用され得ることが当業者によって認識されるであろう。各ドア又はそのドアはまた、ペイロードベイ１０の長手方向軸に沿って複数のドアを提供するために、その長さに沿って分割され得る。ペイロードベイ１０のドアが閉鎖されると、閉鎖されたドアの外面は、航空機１の外板の一部を形成する。

ペイロードベイ１０、特にその中に設置されたドアアセンブリを、ここから、図３ａ～６ｃを参照して説明する。図３ａ～５の例では、ペイロードベイ１０は空で示す。図３ａ及び３ｂは、図４ａ～５のものとは僅かに異なるドア形状を有するペイロードベイを示しているが、その動作方法は同じである。図６ａ～６ｃは、図４ａ～５に例示するペイロードベイ１０と同様の例を示しているが、ここでは、ペイロードベイ１０は、実例的なペイロード６２を設けられている。例の全ての類似性を考慮して、同じ参照番号が、同様の特徴を参照するために使用されている。

図３ａ及び３ｂを参照すると、ペイロードベイ１０が断面で例示されている。ペイロードベイ１０は、第１のドア２０及び第２のドア２２０を備える。図３ａでは、ペイロードベイ１０のドア２０、２２０は、開放構成（この例では、完全な開放構成、即ち完全な開放状態）で示す。図３ｂでは、ペイロードベイ１０のドア２０、２２０は、閉鎖構成（即ち閉鎖状態）で示す。図４ｂ～４ｅに例示するように、ドア２０、２２０は、閉鎖構成と完全な開放構成との間を部分的な開放構成を通して移行する（即ち遷移する）。部分的な開放構成では、開口部１２（又はその関連領域７０、２７０）は、完全には開放されていない。

ペイロードベイ１０は、その内部空洞６０にアクセスすることができる開口部１２を有する支持構造体１４を備える。示す例では、開口部１２は、実質的に矩形であるが、開口部１２は、例えば円形であり得、ドア２０、２２０はそれに応じた形状であり得ることが認識されるであろう。支持構造体１４は、実質的に直方体の形態である。例示するペイロードベイ１０は、既存の航空機１の中又は上に後付けすることができるように自己完結型である。ここで、支持構造体１４は、航空機１の構造から独立したハウジング又はフレームワーク（即ち支柱の配置）である。代替として、ペイロードベイ１０は、航空機１の構造自体が支持構造体１４を形成するように、航空機１と一体化され得る。開口部１２を有する支持構造体１４の側面は、航空機１の外側に面する。支持構造体１４のこの側面は、航空機の外板の一部を形成する。

ペイロードベイ１０は、単一のドア２０を備え得る。そのような例では、閉鎖構成では、ドア２０は、実質的に開口部１２の全体を覆う。

代替として、図に示すように、ペイロードベイ１０は、ペイロードベイ１０を横断して第１のドア２０に面する第２のドア２２０を備え得る。第１のドア２０及び第２のドア２２０は、互いの鏡像である。第２のドア２２０は、第１のドア２０と同じ形態及び構成であり、同じ特徴を有する。故に、ドア２０、２００は、両方とも回転ドアである。第１のドア２０は、開口部１２の第１の領域７０を覆うように設けられ、第２のドア２２０は、開口部１２の第２の領域２７０を覆うように設けられる。第１の領域７０及び第２の領域２７０は、図３ａに例示する。閉鎖構成では、ドア２０、２２０は、開口部１２の全体を覆うように協働する。第１の領域７０及び第２の領域２７０は、ほぼ等しい表面積であるように示しているが、いくつかの実施形態では、１つのセクション、故に１つのドア２０、２２０は、他方よりも大きくあり得ることが認識されるであろう。

各ドア２０、２２０は、パネルセクション２２、２２２を備える。各ドア２０、２２０のパネルセクション２２、２２２は、平面（即ち平坦）であり得る。例示する実施形態では、装着部材３０、２３０（図４ａ～６ｃに図示）は、パネルセクション２２、２２０の平面に対して直角にパネルセクション２２、２２０に結合される。装着部材３０、２３０は、ドア２０、２２０を支持構造体１４の内側に装着するためのものである。装着部材３０、２３０は、係合特徴部３１、２３１を含む。例示する実施形態における係合特徴部３１、２３１は、突出部の形態の固定部材１６、２１６を受け入れるためのアパーチャである。代替の実施形態では、係合特徴部３１、２３１は、アパーチャの形態の固定部材１６、２１６によって受け入れられるように構成された突出部である。図５に例示するように、固定部材１６、２１６は、支持構造体１４の壁（又は支柱）の内側から空洞６０中に突出するように構成され、そのため、係合特徴部３１、２３１と係合されると、ドア２０、２２０は、支持構造体１４の壁（又は支柱）に対して回転することを許容される。ドア２０、２２０は、それぞれの係合特徴部３１、２３１の中心を通過する回転軸１８、２１８を中心として回転するように動作可能である（即ち、係合特徴部の回転軸は、その中心軸、又はその平面に対して直交して中心を通過する軸である）。

パネルセクション２２、２２２は、固定縁部５０、２５０及び自由縁部５１、２５１を有する。自由縁部５１、２５１は、図に例示するように、テーパー状であるが、他の実施形態では、縁部は、四角であり得るか、又は丸みを帯び得る。パネルセクション２２、２２２は、閉鎖構成にあるとき、開口部１２と同じ平面に配置される（図３ｂ）。言い換えれば、パネルセクション２２、２２２の外面は、支持構造体１４の外平面と同一平面上にある。自由縁部５１、２５１は、ドア２０、２２０が開放構成にある（例えば、完全に開放されている）ときに、開口部の平面から航空機１の外側の大気中に延在する。第１のドア２０及び第２のドア２２０が閉鎖構成にあるとき、自由縁部５１、２５１は、互いに対向して平行に配設される。固定縁部５０、２５０は、それぞれの自由縁部５１、２５１の反対側のパネルセクション２２、２２２の側面に配設される。

例示する実施形態では、補強部材５２、２５２は、固定縁部５０、２５０に結合される。補強部材５２、２５２は、装着部材３０、２３０をドア２０、２２０に結合するための追加の表面積を提供する傾向があり、ドア２０、２２０の機械的強度を増大させる。装着部材３０、２３０は、パネルセクション２２、２２２、補強部材５２、２５２、又はその両方の内面に結合され得る。パネルセクション２２、２２２及び補強部材５２、２５２は、（長手方向断面で見たときに）ほぼ「Ｌ」字型を共に形成する。好ましい実施形態では、「Ｌ」の直交部分の交差部は湾曲されている。「Ｌ」字型は、ドア２０、２２０に強度を提供する傾向がある。

更に、補強部材５２、２５２は、ペイロード（図６ｃのアイテム６２）をドア２２、２２０に取り付けるための結合手段を提供し得る。例示する実施形態における結合手段は、ブラケット５６、２５６（又はパイロン）の形態を取る。図５に例示するような代替の実施形態では、結合手段は、適切な解放ユニットを収容するための凹部の形態を取る。結合手段は、ドア２０、２２０が完全な開放構成にあるときに開口部１２に面するように配置される。補強部材５２、２５２は、同じ実施形態において多数の形態の結合手段を設けられ得る。結合手段は、航空機１からペイロード６２への電気的、液圧的、又は空気圧的な連通を提供し得る。言い換えれば、ドア２０、２２０は、ペイロードキャリッジとして機能し得る。

図３ａ及び３ｂに例示する実施形態では、補強部材２５２は、平面部分５４、２５４及び弓形部分５３、２５３を備える。弓形部分５３、２５３は、固定縁部５０、２５０に結合され、弓形部分５３、２５３の自由縁部に結合された平面部分５４、２５４の平面がパネルセクション２２、２２２の平面に対して約９０度に位置するように、空洞６０の中心に向かって内向きに湾曲している。弓形部分５３、２５３の代わりに、平面部分５４、２５４が、固定縁部５０、２５０に直接結合され得る。弓形部分５３、２５３の代替として、平面部分５４、２５４は、平面部分５４、２５４及びパネルセクション２２、２２２に対して斜角で配置された１つ以上の更なる平面部分によって固定縁部５０、２５０に結合され得る。

平面部分５４、２５４の幅は、パネルセクション２２、２２２の幅よりも小さい。言い換えれば、パネルセクション２２、２２２と平面部分５４、２５４とが重ね合わせられた場合、平坦部分５４、２５４は、パネルセクション２２、２２２よりも短くなる。これは、空洞６０内でドア２０、２２０によって占有される体積を低減する傾向があり、所与のサイズのペイロード６２に対してより小さいペイロードベイ１０を可能にする。

ドア２０、２２０は、開口部１２を最大に露出させるために、それらの回転軸１８、２１８を中心として少なくとも９０度回転するように動作可能である（図３ａに図示）。例示する実施形態では、ドア２０、２２０は、それらの回転軸１８、２１８を中心として約１００度回転する。見ることができるように、補強部材５２、２５２の平面部分５４、２５４は、空洞６０の片側に対して平行な状態から移動して、空洞６０の天井６４と実質的に平行な完全な開放構成の位置に移動する。これは、それに結合されたペイロード６２が、ドアアセンブリのいかなる特徴によっても妨害されることなく、航空機１の外側の気流中に解放されることを可能にする。

図に例示するパネルセクション２２、２２２は、幅よりも長く、その長手方向軸は、ドア２０、２２０の回転軸１８、２１８と平行であるが、他の実施形態では、パネルセクション２２、２２２は、回転軸１８、２１８の方向において比較的短くあり得ることが認識されるであろう。

図３ａに示すように、開放ドア２０、２２０のパネルセクション２２、２２２は、開口部１２から部分的にのみ延在し、開放ドア２０、２２０のパネルセクション２２、２２２の残りの部分は、空洞６０の内側に位置する。

図４ａ～４ｅは、ペイロードベイ１０が空である間のペイロードベイ１０の開放シーケンスを示す。即ち、ペイロードベイ１０は、開口部１２を覆うための第１及び第２のドア２０、２２０を有するように例示している。図４ａでは、両方のドア２０、２２０が閉鎖されている。図４ｂ～４ｅは、完全な開放構成にある第１のドア２０を示し、その一方で、第２のドア２２０は、図４ｅにおいて両方のドア２０、２２０が完全な開放構成になるまで、その回転軸２１８を中心として回転する。第１のドア２０は、係合特徴部３１の回転軸１８を中心として反時計回りに回転して、完全な開放構成に移動し、その一方で、第２のドア２２０は、それぞれの係合特徴部２３１の回転軸２１８を中心として時計回りに回転して、完全な開放構成に移動する。両方のドア２０、２２０を同時に開放する必要はなく、実際には、（例えば、図４ｂに例示するように）必要とされる空洞６０へのアクセス又はそれからの退出に応じて、ドア２０、２２０のうちの一方のみが開放され得ることが理解されるであろう。

例示する実施形態では、凹部８０が、ペイロード６２を補強部材２５２に結合するための結合手段として使用される。結合手段は、補強部材２５２の長さに沿って途中に配設される。

パネルセクション２２、２２２は、開口部１２の長さＬに沿って延在する。パネルセクションは、互いに対向して配設された第１の端部２４、２２４及び第２の端部２６、２２６を有する。図５に例示するように、固定縁部５０、２５０は、第１の端部２４、２２４から第２の端部２６、２２６までパネルセクション２２、２２２の長さＬに沿って延在する。補強部材５２、２５２はまた、パネルセクション２２、２２２の全長Ｌに沿って延在する。しかしながら、他の実施形態では、補強部材５２、２５２は、二股に分かれ得るか、又はパネルセクション２２、２２２の長さＬに沿って途中までしか延在しないことがある。

第１のドア２０のパネルセクション２２は、その長さＬに沿ってその回転軸１８からずれ、端部２４と２６と間のその長さに沿って第１の回転軸１８と同じ方向に延在する。同様に、第２のドア２２０のパネルセクション２２２は、その長さＬに沿ってその回転軸２１８からずれ、端部２２４と２２６と間のその長さに沿って回転軸２１８と同じ方向に延在する。即ち、各ドア２０、２２０のパネルセクション２２、２２２は、その長さＬに沿ったいかなる地点においても、そのそれぞれの回転軸１８、２１８と交差しない。いくつかの例では、例えば、パネルセクション２２、２２２が平面である場合、パネルセクション２２、２２２は、パネルセクション２２、２２２の長さＬに沿って、そのそれぞれの回転軸１８、２１８からずれ（即ち、それから離間され）、且つそれと平行である。いくつかの例では、例えば、パネルセクション２２、２２２の内面及び／又は外面が平面である場合、パネルセクション２２、２２２のそれぞれの表面は、パネルセクション２２、２２２の長さＬに沿って、そのそれぞれの回転軸１８、２１８からずれ（即ち、離間され）、且つそれと平行である。

図５に例示する実施形態では、装着部材３０、２３０及び固定部材１６、２１６は、ドア２０、２２０が回転軸１８、２１８を中心として固定部材１６、２１６と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能であるように結合されて、回転軸１８、２１８を中心としてパネルセクション２２、２２２を回転させる。故に、それぞれの固定部材１６、２１６は、ペイロードベイ１０の幅にわたって互いに離間される。固定部材１６、２１６は、従って、アクチュエータ３２、２３２（即ちモータ）に結合される。言い換えれば、固定部材１６、２１６は、駆動可能なシャフトである。第１のドア２０及び第２のドア２２０は、各固定部材１６、２１６が独立したアクチュエータ３２、２３２に結合されているので、個々に開閉するように制御可能である。アクチュエータ３２、２３２は、航空機１が無人航空機である場合、コックピット又は地上局のパイロット操作可能スイッチによって制御可能であり得る。

アクチュエータ３２、２３２は、支持構造体１４の外側に配設されるように示しており、固定部材１６、２１６は、支持構造体１４の壁（又は支柱）を通過して、ドア２０、２２０が支持構造体１４に対して回転することを可能にする。アクチュエータ３２、２３２は、従って、航空機１の本体中に配設され得る。代替として、ペイロードベイ１０は、支持構造体１４及びアクチュエータ３２、２３２の両方を包含する別のハウジング（図示せず）を備え得る。他の実施形態では、アクチュエータ３２、２３２は、空洞６０内で、支持構造体１４の壁（又は支柱）の内側に結合される。

各ドア２０、２２０が異なる速度で独立して開閉されることを可能にする独立したアクチュエータ３２、２３２を各ドア２０、２２０が有する代わりに、固定部材１６、２１６の各々は、ドア２０、２２０が同じ時間及び速度で開閉するように、例えばいくつかのギアリング手段によって同じアクチュエータ３２、２３２に結合され得る。

固定部材１６、２１６によって駆動される代わりに、回転軸１８、２１８を中心として回転することによって開閉するようにドア２０、２００を制御するための他の手段が当技術分野で利用可能であることが当業者によって認識されるであろう。図５の実施形態では、固定部材１６、２１６及び装着部材３０、２３０は、相互に回転可能であるように示しているが、他の実施形態では、固定部材１６、２１６は、装着部材３０、２３０がそれを中心として回転する間、固定されたままであり得る。例えば、支持構造体１４に付着された電磁石が、ドア２０、２２０を閉鎖構成に保持するために使用され得（この場合、パネルセクション２２、２２２の端部２４、２２４、２６、２２６は、磁気材料又は更なる電磁石を備える）、電磁石は、それぞれのドア２０、２２０を解放するためにオフに切り替えられ得る。電磁石は、次いで、再び作動されて、それぞれのドア２０、２２０を閉鎖構成に引き戻し得る。

別の実施形態では、パネルセクション２２、２２２の外側縁部に（即ち、自由縁部５１、２５１に向かって、又はそこに）結合された引張部材（例えば、ロープ、チェーン、又はランヤード）が駆動されて、それぞれのドア２０、２２０が空洞６０の天井６４に向かって引っ張られて、ドア２０、２２０が閉じられ得る。引張部材は、空洞６０内のアクチュエータ（例えばウィンチ）によって駆動され得るか、又は支持構造体１４の上面の外側に配設され得る。例えば、アクチュエータは、空洞６０の天井６４上に配設され得る。引張部材は、従って、それぞれのドア２０、２２０が開放されることを可能にするように解放され得る。

駆動可能である代わりに、固定部材１６、２１６は、ドア２０、２２０がそれを中心として回転するように駆動されるアパーチャ又はスピゴットであり得る。言い換えれば、本開示の１つの重要な態様は、パネルセクション２２、２２２がどのようにそれらの回転軸１８、２１８を中心として回転するように駆動されるかではなく、パネルセクション２２、２２２及びそれらの回転軸１８、２１８の相対的な位置決めにある。

アクチュエータ３２、２３２は、直接駆動回転モータとして示しているが、代わりに、ギア及び／又はジャーナルの機構によって回転軸１８、２１８を中心としてそれぞれのドア２０、２２０を駆動するように構成され得る。言い換えれば、アクチュエータ／モータ３２、２３２は、それぞれのドア２０、２２０の回転軸１８、２１８と同軸上にないことがある。ここでの固定部材１６、２１６は、長手方向シャフトである代わりに、歯付きホイールであり得る。

例示する実施形態では、装着部材３０、２３０は、固定部材１６、２１６上の互換性のある係合特徴部と係合する係合特徴部３１、２３１を有する。例えば、係合特徴部３１、２３１は、シャフトの形態の固定部材１６、２１６が位置し、例えば、摩擦装着、スプライン構成、又はインターロック構成などの何らかの機械的手段によって係合されるアパーチャであり得る。従って、装着部材３０、２３０及び固定部材１６、２１６は、回転軸１８、２１８を中心として共に回転可能であるように係合される。言い換えれば、例示する実施形態では、係合特徴部３１、２３１は、固定部材１６、２１６を受け入れるためのジャーナルであり、それは、回転可能なシャフト（又はスピゴット）の形態である。しかしながら、他の実施形態では、固定部材１６、２１６は、支持構造体１４の壁（又は支柱）におけるアパーチャ又は凹部の形態であり得る。ここで、係合特徴部３１、２３１は、アパーチャを通過してアクチュエータ３２、２３２と係合するためのシャフト／スピゴットの形態である。

図５に最も良く示すように、各パネルセクション２２、２２２は、パネルセクション２２、２２２の長さＬに沿ってそれぞれの装着部材３０、２３０から離間され且つそれに対向する第２の装着部材１３０、３３０を備える。第２の装着部材１３０、３３０は、第２の固定部材１１６、３１６と係合するように構成された第２の係合特徴部１３１、３３１を備える。第２の係合特徴部１３１、３３１は、それぞれの係合特徴部３１、２３１と同軸上に配設される。いくつかの実施形態では、第２の固定部材１１６、３１６は、支持構造体１４に結合される。例示する実施形態では、第２の固定部材１１６、３１６は、第２のアクチュエータ１３２、３３２に結合された回転可能な駆動部である。第２の固定部材１３１、３３１及びそれぞれの第２の装着部材１３０、３３０は、それぞれのドア２０、２２０がそれらのそれぞれの回転軸１８、２１８を中心として回転することを許容にするように構成される。第２の装着部材１３０、３３０及び第２の固定部材１１６、３１６は、ドア２０、２２０が回転軸１８、２１８を中心として第２の固定部材１１６、３１６と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能であるように結合されて、回転軸１８、２１８を中心としてパネルセクション２２、２２２を回転させる。

第２の係合特徴部１３１、３３１は、アパーチャ、又は互換性のある第２の固定部材１１６、３１６と係合するように構成された他の適切な機械的手段であり得る。第２の固定部材１１６、３１６は、スピゴットとして設けられ得、第２の装着部材１３０、２３０は、それを中心として及び／又はそれに対して自由に回転する。言い換えれば、第２の固定部材１１６、３１６は、回転可能でないことがあるか、又は作動されないことがある。

言い換えれば、第２の装着部材１３０、３３０、第２の係合特徴部１３１、３３１、第２の固定部材１１６、３１６、及び第２のアクチュエータ１３２、３３２は、それぞれ装着部材３０、２３０、係合特徴部３１、２３１、固定部材１６、２１６、及びアクチュエータ３２、２３２と同じ形態を取り得るが、それらに対向して配設され得る。第２のアクチュエータ１３０、３３０は、ドアの滑らかな開放を可能にし、一端２４、２６、２２４、２２６への応力を低減するために、それぞれのアクチュエータ３０、２３０と同じ時間及び速度で駆動され得る。代替として、アクチュエータ３２、２３２は、それぞれの第２のアクチュエータ１３２、３３２とは反対方向にドア２０、２２０を回転させるように構成され得る。例えば、アクチュエータ３２、２３２が作動されて、ドア２０、２２０が開放され得、その一方で、第２のアクチュエータ１３２、３３２が作動されて、同じドア２０、２２０が閉鎖され得る。ここで、アクチュエータ３２、２３２及び第２のアクチュエータ１３２、３３２のうちの１つが作動されると、対向するアクチュエータ３２、２３２又は第２のアクチュエータ１３２、３３２は、自由に回転することを可能にされる。

各ドア２０、２２０は、回転軸１８、２１８に対して垂直にその長さＬに沿って２つの部分に分割され得、そのため、各部分は、その部分に結合されたそれぞれのアクチュエータ３２、１３２、２３２、３３２の作動によって開放構成又は閉鎖構成になるように独立して構成可能である。言い換えれば、パネルセクション２２、２３２及び（存在する場合には）補強部材５２、２５２は、二股に分かれ得る。これは、空洞６０の内容物全体を露呈させる又はパネル２２、２２２の一部を不必要に空気流にさらす必要なしに、空洞６０の一部がアクセス可能になることを可能にする。１つのドア２０、２２０の２つの部分が同時に開放されて、開口部１２の関連する領域７０、２７０が完全に露呈され得る。

装着部材又は各装着部材３０、１３０は、空洞６０の内側に位置し、１つの回転軸又は複数の回転軸１８、２１８は、それらのそれぞれの長さに沿って開口部１２からずれる。故に、支持構造体１４上に又はそれを通して設けられた固定部材１６、１１６、２１６、３１６は、空洞６０の内側に位置し、開口部１２からずれる。即ち、係合特徴部３１、１３１、２３１、３３１及びそれらが関連する装着部材３０、１３０、２３０、３３０は、空洞６０の内側で開口部１２から離間される。

回転軸１８、１１８から開口部１２までの最短距離は、パネルセクション２２、２２２の幅の少なくとも１５％であり得るが、５０％以下であり得る。回転軸１８、１１８から開口部１２までの最短距離は、少なくとも航空機１の構造形態、印加される荷重、必要とされるドアの剛性、動作速度、及び／又は内部積載物梱包に依存し得る。

図６ａ～ｃに例示するように、支持構造体１４（即ちハウジング）は、様々な種類のペイロード６２（即ち機器）、例えばセンサ（例えば光学カメラ）、着陸装置、軍需品、貨物、ドローン、アンテナ、カメラ、及び／又は燃料タンクを収容するために使用され得る。図では、ペイロード６２ａ～ｆ（全体として６２）は、ミサイルとして示す。ペイロード６２の各々は、互いに異なり得る。

図６ａ及び６ｂの比較によって示すように、ドア２０、２２０の一方又は両方は、ペイロード６２を設けられ得、それは、ドア２０、２２０と共に回転する。例えば、ペイロード６２ａ、６２ｂは、平面部分５４、２５４の内面又はパネルセクション２２、２２２の内側に取り付けられ得、そのため、ドア２０、２２０が開放されているとき、ペイロードは、操作又はアクセスされる準備ができた位置にある。図４ｂ～ｅに最も良く示すように、補強部材５２、２５２の平面部分５４、２５４は、ペイロード６２の結合のための凹部８０（即ちポケット）を備え得る。

空洞６０の天井６４（即ち、開口部１２に面する支持構造体１４の内側頂面）は、ペイロード６２ｃ～ｆを受け入れるための少なくとも１つのパイロン３５６を設けられる。言い換えれば、支持構造体１４及びドア２０、２２０は、ペイロード６２を運ぶように構成され得る。いくつかの実施形態では、パネルセクション２２、２２２の必要とされる幅を最小限に抑えるために、ドア２０、２２０のみがペイロード６２を運ぶように構成される。

故に、ドアアセンブリ（少なくとも１つのドア２０、２２０を提供する）、それに回転可能に結合された本開示のドアアセンブリを備えるペイロードベイ１０、及び／又は本開示のペイロードベイ１０を備える航空機１が提供され得る。ドアアセンブリは、作動手段を設けられ得る。ドアアセンブリは、関連技術の例と比較して、より空間効率の良いドアアセンブリを提供する傾向がある。それはまた、関連技術によって提供されるものよりも頑丈な装着機構を有する、自動ドア２０、２２０を装着する手段を提供する傾向がある。

本開示のドア２０、２２０の設計は、空洞６０の体積の使用を最大にする傾向がある。これは、本開示のドア２０、２２０が支持構造体１４の側面に設けられ、ドアが開放されたときにドア作動機構及びヒンジが開口部を部分的に遮り得る関連技術の例におけるよりもむしろ、開放されているときに小さい障害を提供するためである。また、開放されたときに、本開示のドア２０、２２０のパネルセクション２２、２２２は、関連技術の例のようにベイから遠くまで延在しないので、飛行中に開放されたときの風抵抗がより少なく（即ち抗力がより少なく）、航空機１の地上高が増大し、それは、地上整備員にとって航空機１のメンテナンスをより容易にする。

故に、所与の開口部１２の外周（即ちサイズ）に対して、空気力学的な力にさらされるドア２０、２２０の表面積のサイズは、従来の設計と比較して著しく低減される傾向があり、それは、ペイロードベイ１０が開放されているときに、主により低い抗力の形態で、改善された航空機１の空気力学的特性をもたらす傾向がある。言い換えれば、ベイドア２０、２２０が開放されている間に失われる運動エネルギーがより少なくなり、ホスト航空機１の安定性及び制御に対する影響がより小さくなる。露出されたドア面積がより小さく、故に空気力学的負荷がより低いことはまた、ドア２０、２２０を開放するために、より小さい又はより強力でないアクチュエータ３２、１３２、２３２、３３２が必要とされることを意味し得る。

本開示のドア２０、２２０は、（例えば、図１の先行技術に示すような）延在されたヒンジ３ａ、３ｂを必要とすることなく、開口部１２を露出させるために９０度以上回転し得る。これは、関連技術の例と比較してより単純な作動解決策を提供する。

加えて、本開示の作動機構インフラストラクチャは、従来の設計と比較して、低減される傾向がある。従来のペイロードベイ設計では、アクチュエータは、シャフト又はトルクチューブを駆動するためにギアボックスに接続され、そこから動力付きヒンジが原動力を抽出して、設定された角度にわたってドアを駆動するであろう。本開示のドアアセンブリ概念は、この多くを、ドアパネルセクション２２、２２２の一部を形成するか又はそれに結合される、固定部材１６、２１６、１１６、３１６に置き換える。故に、本開示のドア２０、２２０は、アクチュエータ１６、２１６、１１６、３１６によって一端又は両端から駆動され、それによって、作動機構設計を単純化し、それは、次に、信頼性（例えば、より少ない部品が必要とされるため）及びまた機械的精度（より少ない部品が使用され、故に、積み重ねに対する耐性を有する部品がより少ないため）を改善し得、それは、ドアアセンブリ及び制御を単純化することができる。

議論したように、いくつかの例では、単一のドア２０が、ペイロードベイ１０の開口部１２（即ち、ペイロードベイ１０内の空洞６０への入口）を覆うために設けられ得る。しかしながら、所与の開口部１２のサイズに対して、図３ａ～６ｃに示すように、反対方向に回転する２つのドア２０、２２０を設けることは、ペイロードベイ１０全体の高さ／深さがより小さくあり得ることを意味し、より大きい梱包効率を可能にする傾向があり得る。梱包効率は、単位断面積当たり又は単位体積当たりの格納物（即ちペイロード６２）の数として定義され得る。ドア２０、２２０をこのように回転するように構成することは、それらがほとんど内部に引っ込むことを可能にし、上記で説明した利点をもたらす。単一のドア２０を有する実施形態は、例えば、単一のミサイル又は着陸装置ユニットを運ぶためのペイロードベイ１０に関し得る。そのようなペイロードベイ１０は、航空機の胴体の肩部に見られ得る。

本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約、及び図面を含む）中に開示した特徴の全て、及び／又はそのように開示した任意の方法若しくはプロセスのステップの全ては、そのような特徴及び／又はステップのうちの少なくともいくつかが相互に排他的である組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わされ得る。

本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）中に開示した各特徴は、別段に明記しない限り、同一、同等、又は同様の目的を果たす代替の特徴によって置き換えられ得る。このことから、別段に明記しない限り、開示した各特徴は、一般的な一連の同等又は同様の特徴の一例に過ぎない。

本発明は、前述の実施形態（複数可）の詳細に限定されない。本発明は、本明細書（任意の添付の特許請求の範囲、要約書、及び図面を含む）中に開示した特徴のうちの任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組み合わせ、又はそのように開示した任意の方法若しくはプロセスのステップのうちの任意の新規の１つ若しくは任意の新規の組み合わせに及ぶ。

Claims (15)

1. 開口部（１２）を有するペイロードベイ（１０）用のドアアセンブリであって、前記ドアアセンブリは、少なくとも１つのドア（２０，２２０）を備え、前記少なくとも１つのドアは、
   第１の端部（２４，２２４）及び第２の端部（２６，２２６）を有するパネルセクション（２２，２２２）と、
   前記第１の端部に前記パネルセクションに対して直交に配置され、前記パネルセクションがそれを中心として回転するように配置された回転軸（１８，２１８）を有する第１の係合特徴部（３１，２３１）を有する第１の装着部材（３０，２３０）と
   を備え、前記係合特徴部は、前記ペイロードベイの片側の第１の固定部材（１６，２１６）と係合して、前記パネルセクションを前記ペイロードベイに回転可能に結合するように配置され、
   前記少なくとも１つのドアは、前記回転軸を中心として回転することによって、前記パネルセクションが前記ペイロードベイの前記開口部と同じ平面に配置される閉鎖構成と、前記パネルセクションが前記開口部の平面に対して少なくとも９０度に配置される開放構成との間を移行するように配置され、
   前記パネルセクションは、前記パネルセクションの内面が前記回転軸に面するように、前記回転軸に対して平行に且つそれからずれるように配置される、ドアアセンブリ。
2. 前記第１の装着部材に対向して配設された第２の装着部材（１３０，３３０）を備え、前記第２の装着部材は、前記回転軸と同軸上に配置された第２の係合特徴部（１３１，３３１）を備え、
   前記第２の装着部材は、前記ペイロードベイの反対側で第２の固定部材（１１６，３１６）と係合するように構成され、
   前記第１の係合特徴部及び第２の係合特徴部は、前記パネルセクションが前記回転軸を中心として回転することを許容するように構成される、請求項１に記載のドアアセンブリ。
3. 前記パネルセクションは、前記パネルセクションの前記第１の端部と前記パネルセクションの前記第２の端部との間に延在する自由縁部（５１，２５１）と、前記自由縁部に対して平行であり且つその反対側の固定縁部（５０，２５０）とを備え、前記ドアは、前記固定縁部から延在する補強部材を備える、請求項１又は２に記載のドアアセンブリ。
4. 水平面における前記補強部材（５２，２５２）の広がりは、前記ドアが前記開放構成にあるときの垂直面における前記パネルセクションの広がりよりも小さい、請求項３に記載のドアアセンブリ。
5. 前記補強部材は、ペイロードを前記少なくとも１つのドアに結合するための装着手段（５６，２５６，８０，２８０）を備える、請求項３又は４に記載のドアアセンブリ。
6. 前記補強部材は、前記パネルセクションに対して約９０度に配置された平面部分（５４，２５４）を備える、請求項３～５のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
7. 前記補強部材は、前記固定縁部に結合された１つの縁部を有する弓形部分（５３，２５３）を備える、請求項３～６のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
8. 前記装着部材又は各装着部材は、前記パネルセクション及び／又は前記補強部材に結合される、請求項３～７のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
9. 前記第１の係合特徴部は、前記第１の固定部材を受け入れるためのアパーチャを備える、請求項１～８のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
10. 前記第１の固定部材と、前記第１の固定部材を駆動して、前記第１の係合特徴部を回転させるための第１のアクチュエータ（３２，２３２）とを備え、そのため、前記パネルセクションは、前記回転軸を中心として前記第１の固定部材と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能である、請求項１～９のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
11. 前記第２の固定部材と、前記第２の固定部材を駆動して、前記第２の係合特徴部を回転させるための第２のアクチュエータとを備え、そのため、前記パネルセクションは、前記回転軸を中心として前記第２の固定部材と共に回転可能であり且つそれによって駆動可能である、請求項２に従属する請求項１０に記載のドアアセンブリ。
12. 第１のドア（２０）及び第２のドア（２２０）の両方が前記閉鎖構成にあるとき、
    各パネルセクションの前記自由縁部が互いに向かい合い、
    前記第１のドア及び第２のドアが実質的に前記開口部の全体を覆う
    ように配置された前記第１のドア及び第２のドアを備える、請求項１～１１のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリ。
13. 支持構造体（１４）と、請求項１～１２のうちのいずれか一項に記載のドアアセンブリとを備えるペイロードベイ（１０）であって、前記支持構造体は、前記ペイロードベイ内の空洞（６０）への／からのアクセスを提供する開口部（１２）を画定し、前記少なくとも１つのドア（２０，２２０）の前記装着部材（３０，１３０，２３０，３３０）は、前記回転軸（１８，２１８）が前記開口部の平面からずれるように前記空洞の内側に位置する、ペイロードベイ。
14. 前記開放構成では、前記少なくとも１つのドアの前記パネルセクションは、前記空洞から部分的にのみ延在し、前記少なくとも１つのドアの残りの部分は、前記空洞中に位置する、請求項１３に記載のペイロードベイ。
15. 請求項１３又は１４に記載のペイロードベイ（１０）を備える航空機（１）であって、前記ペイロードベイは、前記少なくとも１つのドアが前記閉鎖構成にあるときに、前記パネルセクション（２２，２２２）の外面が前記航空機の外面の一部を形成するように構成される、航空機。

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