Get-on/-off stairs device of airplane

本発明は、胴体と主翼との結合部を覆うフェアリングを前記胴体の下面に膨出させた航空機における乗降階段装置に関する。

航空機の胴体に形成したドア開口と地面との間には距離があって乗員が直接乗降することは困難であるため、胴体に折り畳み状態で収納した乗降階段をドア開口から地面に向けて展開するものが、下記特許文献１、２により公知である。

また胴体に形成したドア開口を開閉するドアを上部ドアおよび下部ドアに分割し、下部ドアの内面に乗降階段を設けたものが、下記特許文献３により公知である。

また胴体の下面に沿う収納位置から胴体の側方に突出する使用位置へと張り出し可能な乗降階段を設け、前記収納位置にある乗降階段を胴体に設けた専用のフェアリングで覆うものが、下記特許文献４により公知である。

米国特許第４０１４４８６号明細書

特開平４−２３０４９５号公報

米国特許第４４５３６８４号明細書

米国特許第４４４０３６４号明細書

ところで、上記特許文献１、２に記載されたものは、折り畳み状態の乗降階段が胴体の内部に収納されるため、乗降階段によって胴体の客室や荷室のスペースが減少してしまう問題がある。

また上記特許文献３に記載されたものは、下部ドアの内面に乗降階段を設けているために、ドア開口の下端と地面との距離が下部ドアの長さ程度の小型機にしか適用することができず、汎用性に乏しい問題がある。

また上記特許文献４に記載されたものは、収納位置にある乗降階段を覆う特別のフェアリングを胴体の下面に設ける必要があるため、そのフェアリングの分だけ空気抵抗が増加する問題がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、航空機の折り畳み可能な乗降階段を、胴体内のスペースを狭めることなく、また空気抵抗を増加させることなく収納できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、胴体と主翼との結合部を覆うフェアリングを前記胴体の下面に膨出させた航空機において、前記胴体に設けられたドア開口と地面とを接続する折り畳み可能な乗降階段を、折り畳み状態で前記フェアリングの内部に収納することを特徴とする、航空機における乗降階段装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記ドア開口を開閉するドアと前記乗降階段とを連動手段により連結し、ドアの開放に連動して乗降階段を展開することを特徴とする、航空機における乗降階段装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記連動手段は前記ドアと前記乗降階段との連動を解除するクラッチ機構を備えることを特徴とする、航空機における乗降階段装置が提案される。

請求項１の構成によれば、胴体に設けたドア開口と地面とを接続する折り畳み可能な乗降階段を、胴体と主翼との結合部を覆うフェアリングの内部に折り畳み状態で収納するので、折り畳んだ乗降階段が客室や荷室のスペースを狭くするのを回避することができ、しかも折り畳んだ乗降階段を覆う特別のフェアリングを設けことなく空気抵抗の増加を抑制することができる。

また請求項２の構成によれば、ドア開口を開閉するドアと乗降階段とを連動手段により連結したので、ドアを開放すると乗降階段が自動的に展開するようにして利便性を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、連動手段にドアと乗降階段との連動を解除するクラッチ機構を設けたので、万一乗降階段が折り畳み状態で固着して展開不能になっても、クラッチ機構でドアと乗降階段との連動を解除することで、ドアを開放して乗員の乗降を可能にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図１１は本発明の実施の形態を示すもので、図１は飛行機の機体前部の斜視図、図２は図１の２方向拡大矢視図、図３は図１の３方向拡大矢視図、図４は図２の４方向拡大矢視図、図５は図４の５−５線断面図（クラッチ係合状態）、図６は図５の６−６線断面図、図７は図５の７−７線断面図、図８は図５の８−８線断面図、図９は前記図５に対応する作用説明図（クラッチ非係合状態）、図１０は図３の１０方向矢視図、図１１は乗降階段の展開時の作用説明図である。

図１に示すように、飛行機の胴体１１の下部と主翼１２との結合部がフェアリング１３で整形される。 フェアリング１３は胴体１１の表面から外向きに膨出して主翼１２の表面に連なるもので、胴体１１の周囲を流れる空気と主翼１２の周囲を流れる空気との干渉による抗力の増大を抑制する。 主翼１２の前縁よりも前方の胴体１１の側面に形成されたドア開口１４を開閉するドア１５は、その上端に設けられた図示せぬヒンジを支点にして胴体１１の外側に開放可能である。 マニュアルで開閉されるドア１５には、窓１６と、機外からドア１５を開くためのハンドル１７と、フェアリング１３の一部を構成する整形部１８と、開閉時に要する力を軽減するダンパー１９とを備える。 ドア開口１４の下方には、フェアリング１３の一部を構成するカバー２０が開閉自在に設けられており、このカバー２０の内部に乗降階段２１が折り畳み状態で収納される。 そしてドア１５を開放すると、それに連動してカバー２０が下向きに開放して乗降階段２１が地面に向けて自動的に展開する。

図２に示すように、ドア１５は連動手段２２を介して乗降階段２１に連結される。 連動手段２２は、ドア開口１４の上部に設けられた駆動プーリ２３と、乗降階段２１に設けられた従動プーリ２４とをケーブル２５で連結したもので、ケーブル２５の中間部はドア開口１４の後縁に沿う環状の機体フレーム２６に設けた複数の中間プーリ２７…に案内される。

次に、図２および図４〜図８に基づいて駆動プーリ２３の周辺の構造を説明する。

ドア開口１４の上縁に沿って前後方向に延びる縦通材３１に設けたブラケット３２にパイプ状の支軸３３が軸線Ｌ方向に固定されており、その支軸３３の外周に駆動プーリ２３およびクラッチリング３４がそれぞれ独立して回転自在に支持される。 クラッチリング３４の外周に従動アーム３５の円筒部３５ａがキー溝３５ｂおよびキー３６を介して嵌合しており、回転アーム３５の円筒部３５ａに対してクラッチリング３４は相対回転不能、かつ軸線Ｌ方向摺動可能に連結される。 クラッチリング３４の下端に形成した３個の凹部３４ｃ…と、駆動プーリ２３の上面に形成した３個の突起２３ａ…とが係合可能に対向する。

パイプ状の支軸３３の内部にクラッチ軸３７が軸線Ｌ方向に摺動自在に嵌合しており、支軸３３の上端に固定した端板３８との間に縮設したスプリング３９で下向きに付勢される。 クラッチ軸３７に植設したピン４０が支軸３３に軸線Ｌ方向に形成した長孔３３ａを摺動自在に貫通してクラッチリング３４に形成した環状のガイド孔３４ａに嵌合する。 尚、ガイド孔３４ａから径方向外側に向かって、ピン４０を組み付けるたでのピン孔３４ｂが貫通する。 支軸３３の下端に形成したスリット３３ｂに嵌合するレバー４１がピン４２で揺動可能に枢支されており、レバー４１の基端の当接部４１ａはクラッチ軸３７の下端に当接する。 クラッチリング３４、クラッチ軸３７、スプリング３９およびレバー４１はクラッチ機構４７を構成する。

そしてドア１５の上部に設けた駆動アーム４３が縦通材３１の開口３１ａを緩く貫通してブラケット３２の内部に延びており、その駆動アーム４３の先端と従動アーム３５の先端とが連結ロッド４４の両端にボールジョイント４５，４６を介して連結される。

次に、図３および図１０に基づいて乗降階段２１の構造を説明する。

胴体１１に設けた一対のブラケット５１，５１に回転自在に支持した支軸５２の両端に一対のスイングアーム５３，５３の基端が固定され、胴体１１に設けたブラケット５４，５４に回転自在に支持した回転軸５５の両端にサポートリンク５６，５６の基端が固定される。 回転軸５５には前記従動プーリ２４が固定されるとともに、一対のクランクリンク５７，５７の基端が固定される。 クランクリンク５７，５７の先端とスイングアーム５３，５３の中間部とが、ピン５８，５８と、ドライブリンク５９，５９と、ピン６０，６０とを介して連結される。 そしてスイングアーム５３，５３の中間部に上部ステップ６１の基端がピン６２，６２を介して連結されるとともに、サポートリンク５６，５６の先端がピン６３，６３を介して上部ステップ６１の中間部に連結される。

上部ステップ６１の先端に基端をピン６４，６４で枢支されたコネクティングリンク６５の中間部と、スイングアーム５３，５３の先端に基端をピン６６，６６で枢支されたエクステンドリンク６７，６７の中間部とが、ピン６８，６８で枢支される。 スイングアーム５３，５３の先端には、エクステンドリンク６７，６７の限界回転位置を規制するストッパ６９，６９が設けられる。 コネクティングリンク６５，６５の先端にサポートリンク７０，７０の基端がピン７１，７１で枢支されており、このサポートリンク７０，７０の先端に下部ステップ７２の中間部がピン７３，７３で枢支されるとともに、エクステンドリンク６７，６７の先端に下部ステップ７２の基端がピン７４，７４で枢支される。

スイングアーム５３，５３の先端とカバー２０の内面に設けたブラケット７５とが、ボールジョイント７６、カバー開閉ロッド７７およびボールジョイント７８を介して連結される。

次に、上記構成を備えた実施の形態の作用を説明する。

通常時に連動手段２２のクラッチ機構４７は図５に示す係合状態にあり、クラッチリング３４の凹部３４ｃ…に駆動プーリ２３の突起２３ａ…が係合している。 この状態で、ドア１５をマニュアルで開放すると、ドア１５に設けた駆動アーム４３が図５の矢印Ａ１方向に移動し、連結ロッド４４を介して従動アーム３５のア−ム部３５ｃが図４の矢印Ａ２方向に移動する。 その結果、図５において、従動アーム３５の円筒部３５ａの内周面に形成されたキー溝３５ｂおよびキー３６を介してクラッチリング３４が支軸３３まわりに回転し、クラッチリング３４の凹部３４ｃ…に突起２３ａ…を係合させた駆動プーリ２３が支軸３３まわりに回転する（図４の矢印Ａ３参照）。 クラッチリング３４が支軸３３まわりに回転するとき、ピン４０はクラッチリング３４の環状のガイド孔３４ａに沿って摺動するため、クラッチリング３４の回転を阻害することはない。

このようにして連動手段２２の駆動プーリ２３が回転すると、その回転は中間プーリ２７…に案内されたケーブル２５を介して、従動プーリ２４を図３および図１０の矢印Ａ４方向に回転させる。 その結果、従動プーリ２４と一体の回転軸５５を介してクランクリンク５７，５７が回転し、クランクリンク５７，５７に連結されたドライブリンク５９，５９を介してスイングアーム５３，５３が支軸５２まわりに矢印Ａ５方向に回転する。 このスイングアーム５３，５３の回転に連動してサポートリンク５６，５６、コネクティングリンク６５，６５、エクステンドリンク６７，６７およびサポートリンク７０，７０が図１１（ａ）→図１１（ｂ）→図１１（ｃ）→図１０の順に展開する。

図３および図１０には乗降階段２１が完全に展開した状態を示しており、この状態では上部ステップ６１および下部ステップ７２が水平状態になって乗員の乗降を可能にすることができる。 乗降階段２１の展開に伴って、フェアリング１３の一部を構成するカバー２０がカバー開閉ロッド７７を介して下向きに開放する。 またドア１５を閉じると、駆動プーリ２３および従動プーリ２４が前述とは逆方向に回転し、展開状態の乗降階段２１が格納されてカバー２０が閉じられる。

このように、ドア１５の開閉に伴って乗降階段２１の展開および格納を自動的に行うことができるので、それらを別個に行う場合に比べて利便性を高めることができる。

ところで、何らかの理由で乗降階段２１が格納状態において固着してしまうと、ドア１５および乗降階段２１が連動機構２２で連結されているため、ドア１５が開閉不能になる可能性がある。 このような場合には、駆動プーリ２３に設けたクラッチ機構４７を係合解除し、駆動プーリ２３を空転可能にしてドア１５および乗降階段２１の連動を解除し、ドア１５だけを開閉可能にすることができる。

即ち、図９に示すように、レバー４１を矢印Ａ６方向に操作すると、レバー４１の当接部４１ａがクラッチ軸３７をスプリング３９の弾発力に抗して矢印Ａ７方向に移動させる。 このクラッチ軸３７の移動によりピン４０が支軸３３の長孔３３ａ内を摺動し、ピン４０に係合するクラッチリング３４が、キー３６を従動アーム３５のキー溝３５ｂに案内されて移動する。 その結果、クラッチリング３４の凹部３４ｃ…と駆動プーリ２３の突起２３ａ…との係合が外れ、クラッチ機構４７が非係合状態になる。

この状態では、固着した乗降用階段２１にケーブル２５を介して連結された駆動プーリ２３が回転不能になっても、駆動アーム４３、連結ロッド４４、従動アーム３４およびキー３６を介してドア１５の開閉に連動するクラッチリング３４が駆動プーリ３３から分離しているため、ドア１５の開閉を支障なく行うことができ、乗員が乗降不能になる事態を回避することができる。

しかして、胴体１１のドア開口１４と地面とを接続する折り畳み可能な乗降階段２１を、胴体１と主翼１２との結合部を覆うフェアリング１３の内部に折り畳み状態で収納するので、折り畳んだ乗降階段２１が胴体１１の内部の客室や荷室のスペースを狭くすることがない。 しかも折り畳んだ乗降階段２１を覆う特別のフェアリングが不要になるので、空気抵抗の増加を抑制することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では乗降階段２１を主翼１２の前縁側に配置しているが、それを主翼１２の後縁側に配置しても良い。

また実施の形態ではドア１５をマニュアルで開閉するようになっているが、アクチュエータで開閉するようにしても良い。

飛行機の機体前部の斜視図

図１の２方向拡大矢視図

図１の３方向拡大矢視図

図２の４方向拡大矢視図

図４の５−５線断面図（クラッチ係合状態）

図５の６−６線断面図

図５の７−７線断面図

図５の８−８線断面図

前記図５に対応する作用説明図（クラッチ非係合状態）

図３の１０方向矢視図

乗降階段の展開時の作用説明図

符号の説明

１１ 胴体１２ 主翼１３ フェアリング１４ ドア開口１５ ドア２１ 乗降階段２２ 連動手段４７ クラッチ機構