JP3611886B2 - 飛行機の座席 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、垂直方向の成分が座席の高さ調整の際に自動的に調整されるエネルギー吸収手段を備えた、飛行機特に回転翼飛行機の座席に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘリコプターの事故において、例えばパイロットの座席は、図１中の実線の形状（曲線Ａ）で示すように、時間６５ｍｓの間に最大加速度４８ｇに相当する三角形状のピークを有する形状となる、下方への加速度のピークを受ける。
【０００３】
図１において示す点線の形状（曲線Ｂ）の最大値は、深刻な損害を受けることなく人間が耐えることができるような下方への加速度の最大値を示す。この形状は、おおよそ時間２００ｍｓの間におおよそ２０ｇに対応する。
【０００４】
図１中の実線の曲線Ａと点線の曲線Ｂとの比較は、床面に座席を固定するために使用されるフレームに関しては、事故時のヘリコプターの座席の搭乗者の保護は、搭乗者を受け入れる座席の統制された垂直に配置された平なべ状部材及びブラケットに依存しているだけであることを示す。搭乗者によって耐えることができる垂直方向の加速度には許容できる限界が依然あるので、エネルギー吸収手段により統制される配置は、衝撃の耐えられる部分となっている。
【０００５】
さらに、パイロットの座席においては、たとえだれでもあってもパイロットの視線が常に適切な高さに保持されるために、フレームに対して平なべ状部材の高さを調整するための手段が設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来においてまたはＵＳ−Ａ−３９８５３８８に記載されているように、前記エネルギー吸収手段と高さを調整する手段とは、一般的に、平なべ状部材及びシートフレームとの間を連結する連結構造に設けられている。さらに、シートパンの高さを調整するための手段は、エネルギー吸収手段を介して前記シートパンに設けられている。この結果、エネルギー吸収手段の特徴は、前記パンの高さを調整するときに、不変であることにある。
【０００８】
さらに、前記パンとフレームとを連結する連結構造内に、それぞれ設けられたパンの高さを調整する手段とエネルギー吸収手段との一連の配置は、エネルギー吸収手段の垂直方向の成分と、前記パンを底部に配置したときに、床とパンとの間の最小距離を限定する必要を生じさせる。このように、エネルギー吸収手段は、事故時に重い搭乗者に伝達される垂直方向の加速度を、このように限られた垂直方向の配置により完全に吸収するために、通常設計されている。
【０００９】
しかしながら、前記通常の配置は、軽い組立物の加速に関して、非常に不利である。このように、一般的なエネルギー吸収手段を、一定の荷重または応力状態で使用するとき、重い搭乗者が比較的小さな加速度に耐えられ、考えられる配置の増大が必要であり、この場合、軽い搭乗者は、厳しい加速度に曝され、かつ、小さな配置でよくなる。
【００１０】
これらの欠点を取り除くため、及び、ＵＳ−Ａ−４４０８７３８に記載されているように、一定の荷重の下で使用される一般的なエネルギー吸収手段は、荷重が変更可能なエネルギー吸収手段によって取って代わられている。この荷重の変更は、でっぷり太った搭乗者を検出する電気的な装置によって行われる。これは搭乗者の胴体の周りに沿わされた調整可能なベルトの伸張により決定される。
【００１１】
ＵＳ−４４０８７３８に記載された配置は、だいたいにおいて、たとえ搭乗者の肥満しているかにかかわらずいずれかの搭乗者に実質的に同じ垂直方向の加速度を作用させることができることを考慮されているが、いまだ複雑でかつ高価な装置である。このように、本装置は、シートベルトのセンサの存在や、複雑な電気機械的なが装置の使用や、各種の荷重エネルギを吸収する手段の使用が必要である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特に、飛行機の座席に関し、その独特の設計は、搭乗者の大きさの要素や、事故時に前記エネルギー吸収手段によって後者に働く保持荷重を修正することができる。この結果、センサのみならず各種の荷重を吸収する手段をも使用しない特に簡単な機構によって、搭乗者は彼の大きさによらず実質的に同一の垂直方向の加速度に曝される。
【００１３】
本発明によれば、前記結果は飛行機の座席により得られる。本発明の座席は、搭乗者を受け入れるパンやブラケットと、飛行機の床に固定されるフレームと、前記パンとフレームとの間に設けられた連結構造とを備え、パンの高さを調整する手段とエネルギー吸収手段が一体化され、前記エネルギー吸収手段はパンを保持する荷重を発生させるもので、前記エネルギー吸収手段の傾斜を調整するように前記調整手段は前記エネルギー吸収手段に作用し、このようにして、前記調整手段が作動している間、保持荷重の垂直方向の成分は前記床と前記パンとの距離とは反対に変化する。
【００１４】
前記パンの高さを調整する手段もまた、エネルギー吸収手段の傾斜を調整する効果を持ち、前記保持荷重の垂直方向の成分は、事故時に大柄の搭乗者よりも小柄の搭乗者ほうが大きくなるように搭乗者に作用する。しかしながら、搭乗者においてされた静的な研究は、搭乗者の大きさと同様に彼らの体重が変化することを示す。このように、本発明の座席は、搭乗者の体重によらず、事故時に、人間にとって許容できる眼界以内の加速度を搭乗者に与える目的を達成することができる。
【００１５】
本発明の実施例によれば、前記パンの高さ以外の他の調整を必要とせずに、前記エネルギー吸収手段は前記パンに一定の保持荷重を作用させる。
【００１６】
本発明の実施例によれば、前記エネルギー吸収手段は、座席の中央垂直面に対して実質的に対称に配置された少なくとも一対のアブソーバを備え、前記アブソーバの一対の第１の端部は一定の距離離れており、また、前記アブソーバの他の端部は、前記調整手段の作動している間その距離が変化可能に離れて配置される。
【００１７】
この場合、前記フレームは平行であり、前記パンが摺動的に取り付けられる側方ガイドを備えることが有利である。そして、前記一対のアブソーバの第１の端部は前記ガイドに連結され、前記アブソーバの他の端部が、前記調整手段に含まれる２つの折れ曲がったレバーにより前記パンの後ろに連結され、前記各レバーは前記座席の中央鉛直面に対して対称となっている。
【００１８】
また、前記各レバーは、アブソーバの他の端部と、前記背部に固定された連結部材とに連結されている。
【００１９】
前記パンの高さを調整する手段は、与えられた位置に前記パンをロックする手段を備えていることが好ましい。
【００２０】
前記レバーは、前記アブソーバの第１の端部と、前記連結部材の中央位置と、前記ロック手段が一体にされた、長さを可変でき、前記レバーの第２の端部に連結されるリンクとに連結されている。
【００２１】
好ましくは、前記座席は、上部に向けて前記パンを自動的に上昇させるための手段をもつことが好ましい。この自動パン上昇手段は、前記レバー間に設けることが有利である。
【００２２】
【実施例】
本発明は、以下に限定的でない実施例について、図面を参照して、より詳細に説明されるであろう。
【００２３】
図１は、既に記載されたもので、時間要素（ｍｓ）に対する、事故の場合にヘリコプターが曝される垂直方向の加速度のピークＡ（実線で示す形状）及び人間が耐えられる加速度Ｂ（点線で示す形状）を記載する。
図２は、本発明による飛行機用座席を示す側面図である。
図３は、図２の飛行機用座席の後面図である。
図４は、図３と比較される図であり、平なべ状部材（パン）と座席のフレームとの連結構造の拡大図を示し、シートパンが上位置にある時（図中の実線で示す形状）及びシートパンが下位置にある時（図中の破線で示す形状）に前記構造により受け入れられる部分を示す。
図５は、図４と比較される図であり、事故後の状態を示し、事故時の連結構造の状態は、前記シートパンが最初に上位置に位置している状態（図中実線で示す形状）及びートパンが最初の下位置に位置している状態（図中の鎖線で示す形状）を示す。
図６は、搭乗者の大きさの要素に対する、事故時のｇで示される加速度、従来の座席の場合（図中で破線で示す）と、本発明の座席の場合（図中で実線で示す）を示す。
【００２４】
図２及び図３に、本発明に係る、回転翼飛行機のような飛行機に装備されたパイロットシートを示す。これらの図面中の符号１０は、飛行機の床を示す。この床には、符号１２で総称される、これから記載される実施例に係るシートフレームが固定されている。
【００２５】
前記フレーム１２はしっかりとした、主としてアルミニウム製のロッド及び機械加工された部品によって組立てられたチューブから形成される。これは、床１０に両端部で固定された２本のチューブ１４の連結されている。このようにして、前記チューブ１４にロックできるようにすることができる。前記チューブ１４は飛行機の長さ方向の軸に平行に配置されている。このようにして、この配置により、前記軸に沿って前記座席の位置を調整することができる。
【００２６】
前記フレーム１２は、搭乗者を受け入れるための座席の要素を構成する平なべ状部材（パン）またはブラケット１６を支持する。この端部に向けて、前記フレーム１２は、前記パン１６の鉛直方向の案内を確実にするための、側方ガイドを形成する２本のチューブ１８を具備する。これらのチューブ１８は、前記水平ガイドチューブの上方に互いに平行に配置されている。チューブ１８は実質的に上方にかつわずかに後方に傾斜して延びている。各垂直ガイドチューブ１８の後方に向かって、前記フレーム１２は、アルミニウム製のロッドにより構成されたストラス２０を具備している。連結部分２２は、垂直ガイドチューブ１８の中央位置に、前記各ストラス２０の上端部を取り付けるために用いられる。
【００２７】
前記フレーム１２の剛性を高めるために、各垂直ガイドチューブ１８の下端は、ガイド垂直ガイドチューブの後方に位置し、前記水平ガイドチューブ１４の上方に位置した水平タイ２４を介して、ストラス２０の下部に連結されている。
【００２８】
座席の捻れや側方の傾斜を防止するために、前記フレーム１２もまた、２本のＸロッドからなる２組のセットを備える。Ｘロッド２６からなる第１のセットは、各ストラス２０の上端に連結されるとともに他のストラスの下端に連結されている。Ｘロッド２８からなる第２のセットは、各タイ２４の前端に連結されるとともに他のタイの後端に連結されている。
【００２９】
そして、垂直ガイドチューブ１０及び前記ストラス２０の下端に装着された４個のガイド部品３０は、水平ガイドチューブ１４への前記フレーム１２の連結を確実としている。これらのガイド部品は、チューブ１４に沿って前記フレームがス確実にスライドできるように設けられた低摩擦を有するベアリングと、好ましくは所望の位置で前記フレームをロックすることができるようにするロック手段とが一体化されて構成される。
【００３０】
各垂直ガイドチューブ１８の上端は、連結構造のアタッチメントのための連結部材３２が取り付けられ、これにより前記フレーム１２に前記パン１６が連結されている。この連結構造３４は、後で更に詳しく記載するが、前記パン１６とエネルギー吸収手段３８の高さを調整するための、周知の一体化手段３６を有している。
【００３１】
図２及び図３に図示された前記シートパン１６は、搭乗者Ｏが座るクッショ４０が支持されたシートメンバー４２を装備した背部４０を有する。後者は、服部ベルトと２本の肩ストラップと足間に設けられストランドとを有するハーネス４６により前記パン１６に係止される。
【００３２】
前記フレーム１２への前記パン１６の設置を確実にするために、その高さの調整及び事故時のエネルギ吸収を許容するために、前記パンの垂直方向の配置がいまだ許容されている。前記パン１６の背部４０は、その後面に２つの支持用部品４８をもっている。これらの支持用の部品４８は、垂直ガイドチューブ１８の一方に摺動的に取り付けられている。
【００３３】
前記フレーム１２に前記パン１６を取り付ける前記連結構造３４は、図４及び図５に詳細に記載される。これらの図面に記載されるように、前記連結構造３４は前記座席の垂直方向の中央面の対して対称となっている。これは、前記背部４０の後ろでかつ前記垂直ガイドチューブ１８の間に位置している。
【００３４】
本実施例においては、前記連結構造３４は、前記座席の中央垂直面に対して対称に配置され、それにはエネルギー吸収手段３８を構成する２つのエネルギーアブソーバが一体化されている。前記各エネルギアブソーバ５０には、前記シートパン１６に作用する一定の保持荷重が等しく作用する。これら、本発明の範囲内で、外側に通過することのない適宜の形式を使用することができる。これらは、一般的に、それらに伸びを生じさせる事故の間に永久変形させるための機構からなる。
【００３５】
前記各エネルギアブソーバ５０の上端は、ピン５２により前記垂直ガイドチューブ１８の上端に配置された一の連結部材３２に連結されている。さらに、前記ピボットピン５２は、前記チューブ１８と各エネルギアブソーバ５０の軸線を通った面に対して垂直に位置している。前記各エネルギアブソーバ５０の上端間の空間は、必然的に、前記ピボットピン５２の距離により決定される一定間隔となっている。
【００３６】
前記各エネルギアブソーバ５０の下端は、ピン５４によりＶ字形状のレバー５６の上端に連結されている。前記ピボットピン５４は、前記ピボットピン５２に対して平行に位置している。前記各レバー５６は、前記垂直ガイドチューブ１８及び前記エネルギアブソーバ５０の軸を含む面に対して平行に位置している。
【００３７】
前記パン１６の背部４０の後ろに固定された連結部材６０に、ピボットピン５８により前記レバー５６が、前記Ｖ字の端部に対して中央部分において、連結されている。前記ピボットピン５８は前記ピボットピン５２，５４に対して平行となっている。前記レバーは前記座席の中央垂直面に対して対称に配置され、前記レバーによりＶ字状に形成された端部は、外側に向かっている。
【００３８】
前記各レバー５６の下端は、１個のリンク６２により連結されている。さらに、前記リンク６９の端部は、前記レバー５６に、前記ピボットピン５２，５４，５８と平行に配置されたピボットピン６４により連結されている。前記リンク６２は、その長さが各種の長さに調整できるようになっている。すなわち、前記リンクの各種の長さに保持することができるようにロックするボルト６６が一体にされている。
【００３９】
このように、リンク６２は、前記シートパン１６の高さを調整するための手段３６を形成する。このように、前記リンク６２の長さを最大値に向けて増加させると、図４中の実線で示すように、前記レバー５６は、前記リンク６２に連結された各下端間の空間に相当するだけ、直接的にピン５８を中心として揺動する。前記レバー５６のＶ形状の中央で支持されているので、この支持は、前記連結部材からレバー５６の上端が離間した垂直方向の距離が、前記端部が同時に移動して、減少させられる。
【００４０】
前記エネルギアブソーバ５０の長さは通常の飛行状態では一定であり、前記エネルギアブソーバ５０の上端は前記フレーム連結部材３２に連結されているので、前記リンク６２の伸張は、必然的に前記連結部材６０及びこの連結部材が固定されたパン１６の上昇をもたらす。図４中で実線で示されるリンク６２の最大伸張状態は、小柄な人間が座席に搭乗した状態に相当する。
【００４１】
逆に、前記リンク６２が最小値に向かって短くなったときは、図４中破線で示めされるが、前記レバー５６の上端は一緒に移動し、ピボットピン５０の周りの前記レバーを揺動させ、この結果、これらの上端は、常に、連結部材及び他の部材に対して動かされる。このように、連結部材３２と連結部材６０との間の垂直方向の距離は増大し、これは、前記パン１６が低くなるように作用し、大柄の人間が座席に搭乗した状態に相当する。
【００４２】
本発明に係る連結構造３４においては、前記エネルギアブソーバ５０は、前記リンクに連結されているゆえ、前記リンク６２の与える長さの要素としての各種の傾きを示す。詳しくは、図４に示すように、前記エネルギアブソーバ５０の傾きは、前記パン１６が図中実線で示される上部位置を占めるときに、最大になり、さらに、エネルギアブソーバ５０の傾きは、前記パンが図中破線で示される下部位置を占めるときに、最小となる。
【００４３】
前記パンに取り付けられたエネルギアブソーバにより働く保持荷重の垂直成分は、前記パン１６が低い位置となることにより増大する。他方、前記パンの高さ調整手段３６が作動させたときに、前記保持荷重の垂直な成分は、前記床１０と前記パン１６との距離とは反対に変化する。
【００４４】
図５は、図４に示した連結構造３の事故後の状態を示す。図５は、前記パン１６が最初に上部（図中実線で示す形状）にあった場合と、前記パンが最初に下部（図中破線で示す形状）あった場合を示す。
【００４５】
前記パン１６の最初の位置がどうであっても、前記レバー５６と、前記連結部材６０と、リンク６２によって構成される前記連結構造３４の下部は、クラッシュの間、変形しないで耐えるようになっている。なぜなら、前記リンク６２の長さは、搭乗者によってボルト６６を利用して最初の設定された値にロックされたままである。しかしながら、飛行機が墜落したときに、前記座席が耐えられる垂直方向で、かつ、下方に向かう加速度は、衝撃を吸収する部分を構成する前記エネルギアブソーバ５０を伸張させる。
【００４６】
この伸張の効果の下で、図４及び図５を比較すると、前記エネルギアブソーバ５０の傾きは、伸張の間で、減少させられる。それゆえ、前記シートパン１６の初期の高さ調整がどのようであっても、前記エネルギアブソーバ５０により前記パンに作用する保持荷重の垂直応力は、事故の間に増加する。前記搭乗者の耐えられる加速度は、前記荷重に直接的に比例するのだが、前記事故の間で、必然的に、わずかに、かつ、調整的に、増加する。
【００４７】
この特徴は、前記座席の不適切に使用する場合、すなわち、体重の重い搭乗者のために上部に、又は、体重の軽い搭乗者のため下部に、前記パンが設置されたときにも、有望である。このように、搭乗者を保護のため、搭乗者が耐えられる最大加速度は両者の場合に、両立する。
【００４８】
図４及び図５に示すように、前記連結構造３４は、前記パン１６の自動的な上昇のための手段が一体化される。すなわち、この手段は、前記連結部材６０と前記リンク６２の間に水平に位置し、その端部が前記レバー５６にピン７０により連結された装置６８により構成される。前記ピン７０は、前記ピボットピン５２，５４，６４と平行に設けられている。前記装置６８は、常時レバー５６に前記ピン７０間で移動させる荷重を働かす、いずれかのスプリング装置（ガス、金属等）により構成されている。
【００４９】
前記ボルト６６を緩めると、前記装置６８は、図４中で実線で示す形状の上部の位置に前記パン１６を自動的にもっていくために、前記レバー５６を前記ピボットピン５８に対して揺動させるものである。前記パンの高さを調整するためには、搭乗者は、前記装置６８に抗して所望のレベルとなるようにパンを下げるたけでよい。そして、前記セット状態を維持するために、前記ボルト６６を利用して前記リンク６２をロックする。
【００５０】
明かに、本発明は、図２〜図５に記載された実施例には限定されない。このように、エネルギー吸収手段３８は、前記アブソーバ５０と同様なエネルギー吸収手段のいくつかの組を一体化できることは明かである。同様に、前記パン１６の高さを調整することが可能な機構は、本発明の範囲を逸脱しない限り、異なるものとすることができる。最後に、パンの高さを調整するための手段の動作の間に、前記アボソーバの傾斜変化は、２つの任意で分かれた面に置き換えてもよい。
【００５１】
図６は、前記ＵＳ−Ａ−３９８５３８８（点線の曲線Ｃ）と同様な、従来のヘリコプタの座席において搭乗者が耐えられる図中ｇで示す加速度を示すとともに、搭乗者の大きさを要素として、本発明の座席に座った搭乗者が耐えることができる加速度（実線の曲線Ｄ）を示す。
【００５２】
以上示したように、従来の座席（曲線Ｃ）では、事故時には、小柄の搭乗者が、ひどい損傷を蒙ることなく人間が耐えることができる限界（図１中の曲線Ｂ）を越えた高い加速度（２５ｇまで）に曝される。
【００５３】
しかしながら、本発明の座席（曲線Ｄ）では、事故時においても、搭乗者の大きさによらず、加速度は人間が許容できる限界を越えない。
【００５４】
本発明の座席によれば、例えば、もし希望するならば前記パン１６に遮閉（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）を設ける等により、エネルギアブソーバ５０を変更することにより、搭乗者の大きさや体重の範囲に対応させることができる。さらに、大きさや体重の範囲は、前記パン１６と前記フレームとの間に設けられる連結構造３４を形成する各部品の相対的な寸法を調整することにより、広くすることができる。
【００５５】
以上に述べた２つの変形例は、前記座席により吸収できる加速度のピークを調整することができるといった効果を備える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、既に記載されたもので、時間要素（ｍｓ）に対する、事故の場合にヘリコプターが曝される垂直方向の加速度のピークＡ（実線で示す形状）及び人間が耐えられる加速度Ｂ（点線で示す形状）を記載する。
【図２】図２は、本発明による飛行機用座席を示す側面図である。
【図３】図３は、図２の飛行機用座席の後面図である。
【図４】図４は、図３と比較される図であり、平なべ状部材（パン）と座席のフレームとの連結構造の拡大図を示し、シートパンが上位置にある時（図中の実線で示す形状）及びシートパンが下位置にある時（図中の破線で示す形状）に前記構造により受け入れられる部分を示す。
【図５】図５は、図４と比較される図であり、事故後の状態を示し、事故時の連結構造の状態は、前記シートパンが最初に上位置に位置している状態（図中実線で示す形状）及びートパンが最初の下位置に位置している状態（図中の鎖線で示す形状）を示す。
【図６】図６は、搭乗者の大きさの要素に対する、事故時のｇで示される加速度、従来の座席の場合（図中で破線で示す）と、本発明の座席の場合（図中で実線で示す）を示す。
【符号の説明】
１２ フレーム
１６ パン
３４ 連結構造
３６ パン高さ調整手段
３８ エネルギー吸収手段

Claims (9)

1. 搭乗者を受け入れるためのパンと、飛行機の床に固定されるフレームと、前記パンとフレームとを連結するための連結構造とが一体化された飛行機の座席であって、パンの高さを調整するための高さ調整手段と、エネルギー吸収手段とが一体化されており、前記エネルギー吸収手段は、前記パンに作用する保持荷重を用いるもので、前記調整手段によりその傾斜を調整されるようになっており、このようにして、前記調整手段の作動中に前記保持荷重の垂直方向の成分が前記床から前記パンとの間の距離と反対に変化する飛行機の座席。
2. 請求項１記載の飛行機の座席において、前記エネルギー吸収手段は前記パンに一定の保持荷重を作用するようになっている飛行機の座席。
3. 請求項１記載の飛行機の座席において、前記エネルギー吸収手段は、少なくとも前記座席の中央垂直面に対して実質的に対称に配置されたエネルギアブソーバを備え、エネルギアブソーバの第１の各端部が一定の距離だけ離れており、前記エネルギアブソーバの他の端部間の距離は、前記調整手段が作動している間、変化するようになっている飛行機の座席。
4. 請求項３記載の飛行機に座席において、前記フレームは、前記パンが摺動できるように取り付けられた、２本の平行な側方ガイドを備えるとともに、前記アブソーバの第１の端部の各対は前記ガイドに連結されており、さらに、前記アブソーバの他の端部は、前記調整手段に連結されたレバーを介して前記パンの後方に連結されており、前記レバーは前記中央水平面に対して対称となっている飛行機の座席。
5. 請求項４記載の飛行機の座席において、前記レバーは前記一対のアブソーバの他の端部が連結されるとともに、前記背部に沿わせて固定されている飛行機の座席。
6. 請求項５記載の飛行機の座席において、前記調整部材は与えられた位置で前記パンをロックするための手段を備える飛行機の座席。
7. 請求項６記載の飛行機の座席において、前記レバーには、前記アブソーバの第１の端部が連結され、中央部に連結手段が位置し、前記ロック手段が一体化された長さ可変のリンクが第２の端部に取り付けられている飛行機の座席。
8. 請求項５記載の飛行機の座席において、前記パンを自動的に上昇させる手段を備える飛行機の座席。
9. 請求項８記載の飛行機の座席において、前記自動パン上昇手段は前記各レバーの間に配置されている飛行機の座席。

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