JP5357192B2 - 緊急時にパッセンジャードアを開放するデバイス - Google Patents

Description

本発明は、ヒンジおよび／または支持アーム構成によって航空機の胴体上に手動で枢動可能なように留め付けられた航空機のパッセンジャードアを緊急時に開放するデバイスであって、緊急制御ユニットにしたがってパッセンジャードアを自動的に開放する、胴体とパッセンジャードアとの間で作用する補助エネルギー作動式の緊急開放駆動装置が設けられた、デバイスに関する。

本発明の使用分野は、航空機、特に、旅客機に及ぶ。安全上の理由から、そのような航空機のパッセンジャードアは、また非常口ドアも、例えば、緊急着陸の場合に、乗客が航空機から迅速に離れることができるように、非常に高い信頼性で迅速に開放可能でなければならない。この目的で、緊急制御ユニットにしたがってパッセンジャードアの自動開放を可能にする、本発明の目的による、パッセンジャードアを開放するデバイスが用いられる。

その種のデバイスが、ＤＥ１０２１２１８８Ａ１に開示されている。そのデバイスは、胴体側フレーム上のある軸で枢動可能なように据え付けられた支持アーム上に据え付けられたパッセンジャードアを枢動させる、緊急開放駆動装置を含む。緊急時には、緊急開放駆動装置のスイッチが入れられ、それがパッセンジャードアを枢動させて開放位置へと開放させる。緊急開放駆動装置は、空気圧式、液圧式、電気的、または機械的作用原理にしたがって動作することができる。空気圧式作用原理の状況では、緊急開放駆動装置に属する緊急開放シリンダが、ガスカートリッジに連結される。緊急制御ユニットによってガスが放出されると、そのガスは、緊急開放シリンダ内に導かれ、それによって、そのシリンダ内のピストンが、パッセンジャードアを開放するために所望の枢動運動を実行するようにその端部で支持アーム上に留め付けられた、プッシュロッドを動かす。ガスカートリッジは、線形駆動装置として実装された緊急開放シリンダに駆動力を与える、空気圧式蓄圧器に相当する。

それらに関係した高いメンテナンスの労力は、この技術的解決策には不利であることがわかっている。これは、ガスカートリッジを頻繁に点検すべきでありまた圧力損失が発生した時にはガスカートリッジを取り替えるべきであるからである。安全上の理由から、一定のモニタリング間隔が規定される。緊急開放駆動装置が電気的作用原理に基づく場合、緊急時の十分なレベルの電力の確実な提供が、常に保証されるべきである。したがって、システムが機内の電気回路網から独立して動作しなければならないので、通常、電力蓄積装置が必要となり、デバイス費用を増大させる。

別のデバイスが、ＥＰ１４１８１２１Ａ１に開示されており、そのデバイスでは、床側圧力室が火工推進薬（pyrotechnic propellant charge）に直接結合された、あるタイプの単独作用する典型的な構造の空気圧シリンダが、緊急開放のために使用される。実際には、この解決策の使用は、パッセンジャードアの制御されていない乱暴な枢動開放をまねくおそれがある。

したがって、本発明の目的は、単純な技術的手段を使用してパッセンジャードアの確実な緊急開放を保証する、緊急時に航空機のパッセンジャードアを開放するデバイスを提供することである。

その目的は、請求項１のプリアンブルに記載の、その特徴的な特徴に関連したデバイスから始まって達成される。それに続く従属請求項は、本発明の有利な改良を記載している。

本発明は、緊急開放駆動装置のための補助エネルギーが火工品によるエネルギー（pyrotechnic energy）であり、緊急制御ユニットによるトリガ後に、保護された膨張室内で膨張するガスが、適合圧力手段として緊急開放駆動装置に衝突作用を及ぼしてパッセンジャードアを開放するという、技術的教示を含む。

本発明による解決策の利点は、特に、緊急開放駆動装置のための補助エネルギーを、ほとんど出費なしに、また設置スペースをほとんど占有することなく、長期間にわたって確実に提供できることである。これは、爆発物を好ましくは使用して、トリガ後または点火後に緊急開放駆動装置のための十分な補助エネルギーを発生可能な火工品によるエネルギーを生み出すことができるからである。したがって、以上で論じた空気圧式作用原理に基づいた解決策と比較して、複雑なメンテナンス手段が不要となる。電気的作用原理に関して機内電気回路網から切り離すことを目的とした、電力貯蔵および／またはバッファリングのための重く複雑なバッテリが不要となる。さらに、本発明にしたがって用いられる膨張室は、緊急開放駆動装置に加わる圧力の制御可能な広がり（unfolding）を保証する。

本発明の第１の実施形態によれば、少なくとも１つの内部ブレードを有する、パッセンジャードアを開放する運動に適合された環状片のような形状をしたハウジングが、可動の駆動要素として使用されるという点で、補助エネルギーによる緊急開放駆動装置への直接衝突（direct impingement）が起こる。ブレードが２つの場合、高効率を達成するために、それらのブレードが対向する対となって位置することが提案される。環状片のような形状をした、または湾曲したハウジングは、典型的なピストン−シリンダユニットとは反対に、パッセンジャードアを直接開放する適合した枢動運動を生み出す。したがって、介装されたギアまたは変速装置手段は、不要となる。

本発明の第２の実施形態によれば、また、緊急開放駆動装置において線形シリンダを使用することも考えられる。

この場合、直線運動を、パッセンジャードアを開放するための回転運動へと変化（reshape）させるために、内部ピストンが、らせん状溝手段内で使用される少なくとも１つの摺動ピンを駆動することが提案される。この実施形態の利点は、直線形状であるのでシリンダ自体を容易に作り出せること、および、予め仕上げられた（prefinished）再循環ボールスピンドルなどをらせん状溝手段に関して使用できることである。

好ましい一変形形態によれば、ピストンによって駆動される摺動ピンは、その端部がシリンダ内の軸方向に平行な割り当てられた直線状ガイドスロット内に延びることができ、また、摺動ピンは、シリンダを取り囲む、シリンダに対して同軸方向に回転可能な、ねじ切りされたスリーブとともに機能することができ、そのねじ切りされたスリーブは、そのスリーブが回転運動を生み出すような形で、らせん状溝を備えた手段としてシリンダ上に回転可能なように据え付けられる。

その代替形態として、また、より単純に、らせん状溝手段が直接シリンダの内壁上のらせん状溝ガイドとして実行されることも可能である。したがって、典型的な再循環ボールスピンドルなどは、不要となる。

緊急開放駆動装置への衝突が間接的に実施される場合、第３の実施形態によれば、火工品によるエネルギーから回転運動を生み出すために、下流の減速ギアとともにパッセンジャードアを開放する働きをするタービンが使用されることが提案される。火工品によって生み出されるガスが非常に急速に膨張するので、したがって急激に放出されるエネルギーを、高速回転しているタービンによって、機械的回転運動へと効率的に変換することができる。ただし、パッセンジャードアを枢動開放するためには、比較的ゆっくりした回転速度が必要となるので、タービンの下流の減速ギアが使用される。最も単純な事例では、減速ギアは、平歯車として実装することもでき、または、スペース節約型の変形形態では、太陽歯車と出力を成すギアリングとによって駆動が生じる、遊星歯車として実装することもできる。

前述した第３の実施形態では、減速ギアを有するタービンは、好ましくは、ドア支持アームのドア側枢動軸の領域で機内に内蔵して収めることができる。これは、減速ギアをこの時点でドア開放機構に容易に結合できるからである。

また、緊急開放のために設けられた、タービンに結合された減速ギアを、別の方法で用いるためには、その減速ギアをまた通常開放のための減速ギアとして使用することもできる。この場合、減速ギアは、また、その入力部で電動式の回転型アクチュエータに結合される。通常、回転型アクチュエータは、通常の乗降手順の間パッセンジャードアを作動させるように手動で始動される。したがって、この目的での追加のギアを省くことができる。

緊急制御ユニットは、好ましくは、機構、電気式起爆点火装置、またはレーザパルスによって、火工品によるエネルギーを活性化する。点火装置を作動させる電力供給は、好ましくは、磁気衝撃発電機（magnetic impact generator）または圧電発電機によって生み出されることになり、したがって、通常の機内電気回路網から独立している。したがって、緊急時の機内電気回路網の故障は、パッセンジャードアの緊急開放操作を脅かさない。

本発明を改良する他の方策によれば、火工品によるエネルギーに含まれる作業圧力が、膨張室の後の流路内に介装されたスロットル手段によって低減されることが提案される。この方策を通じて、火工品によるエネルギーの圧力パルス曲線に影響を及ぼすことができ、そのピークは、スロットルスクリーンなど、単純な技術的手段によって制御することができる。この方策は、本発明の目的によるデバイスの動作信頼性を高める。

本発明を改良する他の方策について、諸図面に基づいた本発明の好ましい３つの実施形態の説明とともに、以下でより詳細に説明する。

第１の実施形態による、緊急開放デバイスの直接衝突を使用してパッセンジャードアを開放するデバイスを示す図である。 第２の実施形態による、緊急開放駆動装置の直接衝突を使用してパッセンジャードアを開放するデバイスを示す図である。 第３の実施形態による、緊急開放駆動装置の直接衝突を使用してパッセンジャードアを開放するデバイスを示す図である。

図１によれば、航空機のパッセンジャードア１が、枢動可能なように、支持アーム構成２によって航空機の胴体３に留め付けられる。支持アーム２は、パッセンジャードア１の全負荷を担い、パッセンジャードア１を手動で開閉できるように、ヒンジ手段によって胴体３に対して枢動可能なように位置する。さらに、飛行中にパッセンジャードア１をしっかり閉じておき、気密性（pressure-tight）を保つために、封止および閉止手段（より詳細には図示していない）が、胴体３とパッセンジャードア１との間に設けられる。

緊急時には、パッセンジャードア１は、また、前述した以外の方法で開放されてもよい。

この目的で、補助エネルギー作動式の緊急開放駆動装置４が、胴体３とパッセンジャードア１との間に設けられる。この実施形態では湾曲したハウジング７として実装されている緊急開放駆動装置４は、保護された膨張室６内に収められた爆発物が緊急制御ユニット５によって電気的に点火され、圧力媒体によって衝突作用を受ける。この方法で放出された火工エネルギーは、次いで、ハウジング７内に収められたブレード８に直接到達し、そのブレード８が湾曲したハウジング７によって表される開放角度に沿って移動して、パッセンジャードア１を開放する。

膨張室６の内側の爆発物の点火は、ここでは、膨張室６の壁内に取替え可能なように挿入された、電気式起爆点火装置９によって実施される。電気式起爆点火装置９は、点火装置９を始動させる電力供給を機内電気回路網から切り離すために、この目的で圧電発電機を含む緊急制御ユニット５によって、電気的に作動される。

膨張室６内で生み出されるパルス状の火工エネルギーを制御するために、スクリーンの形態をしたスロットル手段１０がさらに膨張室６とハウジング７との間に介装されており、それが、ハウジング７のより容易に制御可能な圧力衝突を保証する。

図２によれば、緊急開放駆動装置４’は、前述の実施形態とは対照的に直線状の、したがって直線的に移動可能な内部ピストン８’を有する、シリンダ７’を含む。このピストン−シリンダユニットは、ピストン−シリンダユニットの直線運動を、パッセンジャードア１を開放するための相対的にゆっくりした回転運動へと変化させる、らせん状溝を備えた手段に係合する、摺動ピン１１を駆動する。高いねじピッチを有するねじ切りされたスリーブが、ここでは、再循環ボールスピンドル１２として実装された、シリンダ７’を取り囲む、らせん状溝を備えた手段を形成しており、それによって、シリンダ７’内の軸方向に平行な割り当てられた溝を備えたガイドに沿ったピストン８’の摺動ピン１１の直線運動が、パッセンジャードア１を開放するための回転運動へと変換され、その回転運動が、ここでは、支持アーム構成２のドア側枢動軸上に直接作用する。

前述した２つの実施形態とは対照的に、図３に示した実施形態では、補助エネルギーによる緊急開放駆動装置４’’の間接的衝突の原理にしたがって動作し、緊急開放駆動装置４’’が、膨張室６からの火工エネルギーによって高効率で高速回転運動を生み出すタービン１３を含む。このタイプの高速回転運動は、パッセンジャードア１の比較的相対的にゆっくりした開放には直接使用できないので、減速ギア１４が介装される。減速ギア１４は、ここでは、支持アーム構成２のドア側枢動軸の領域に収められる。

減速ギア１４は、タービン１３の出力側スピードを減速することに加えて、これらの駆動手段によって生み出される高速回転運動を減速する、電動式の回転型アクチュエータ１５の働きをする。電動式の回転型アクチュエータ１５は、正常時にはパッセンジャードア１を開放するために設けられており、したがって、重いパッセンジャードア１の運動の補助として使用される。

本発明は、前述の好ましい諸実施形態だけに限定されない。むしろ、それらの変更形態も考えられ、それらは、特許請求の保護範囲内に含まれる。したがって、例えば、また、火工品によるエネルギーによって衝突作用を受けるピストン−シリンダユニットの直線運動を、パッセンジャードアを枢動させる回転運動へと変化させる、らせん状溝を備えた手段を、異なる形で実装することが可能である。この点に関して、ピストンの摺動ピンが、シリンダの内壁上のらせん状溝を備えたガイドに直接係合することが考えられる。

さらに、本発明の可能な使用は、パッセンジャードアだけに限定されない。むしろ、航空機の他のドアおよびハッチが、また、本明細書に記載の緊急時に開放するデバイスを備えることができる。間接的に衝突作用を受ける緊急開放駆動装置が支持アームの胴体側軸上にある、前述の構成に加えて、また、緊急開放駆動装置が支持アームのドア側軸上に位置することも可能である。

１ パッセンジャードア
２ 支持アーム構成
３ 胴体
４ 緊急開放駆動装置
５ 緊急制御ユニット
６ 膨張室
７ ハウジング／シリンダ
８ ブレード／ピストン
９ 点火装置
１０ スロットル手段
１１ 摺動ピン
１２ 再循環ボールスピンドル
１３ タービン
１４ 減速ギア
１５ 回転型アクチュエータ

Claims (6)

1. ヒンジおよび／または支持アーム構成（２）によって航空機の胴体（３）に手動で枢動可能なように留め付けられた前記航空機のパッセンジャードア（１）を緊急時に開放するデバイスであって、緊急制御ユニット（５）にしたがって前記パッセンジャードア（１）を自動的に開放する、その補助エネルギーが火工品によるエネルギーである、前記胴体（３）と前記パッセンジャードア（１）との間で作用する補助エネルギー作動式の緊急開放駆動装置（４）が設けられたデバイスにおいて、
   前記緊急制御ユニット（５）によるトリガ後に、保護された膨張室（６）内で膨張するガスが、圧力媒体として前記緊急開放駆動装置（４）に衝突作用を及ぼして、前記パッセンジャードア（１）を開放し、前記補助エネルギーによる間接的衝突のために、前記緊急開放駆動装置（４''）が、下流の減速ギア（１４）とともに前記パッセンジャードア（１）を開放する働きをする、前記火工品によるエネルギーから回転運動を生み出すタービン（１３）を含むことを特徴とする、
   デバイス。
2. 前記タービン（１３）が、前記減速ギア（１４）とともに、前記支持アーム構成（２）のドア側枢動軸の領域に収められることを特徴とする、
   請求項１に記載のデバイス。
3. 前記タービン（１３）の前記減速ギア（１４）が、また、通常の開放を実行する電動式の回転型アクチュエータ（１５）の減速ギアの働きもすることを特徴とする、
   請求項１に記載のデバイス。
4. 前記緊急制御ユニット（５）が、機構、電気式起爆点火装置（９）、またはレーザパルスによって、前記火工品によるエネルギーを活性化することを特徴とする、
   請求項１から３の何れか一項に記載のデバイス。
5. 前記点火装置（９）を作動させる電力供給が、磁気衝撃発電機または圧電発電機によって実施されることを特徴とする、
   請求項４に記載のデバイス。
6. 前記火工品によるエネルギーを含む作業圧力が、前記膨張室（６）の後の流路内に介装されたスロットル手段（１０）によって制御可能であることを特徴とする、
   請求項１から５の何れか一項に記載のデバイス。

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