JP5225977B2 - 航空機の床、そのような床の使用及びそのような床を備える航空機のセクション - Google Patents

Description

本発明は、大きな荷重を支持するための航空機の床に関するものである。
より詳細には、本発明は、航空機の床が受けうる横断方向の応力を引き受けるのに適した航空機の床に関するものである。
横断方向の応力とは、そのような床を備える航空機の軸線に対して横断方向に延びる応力を意味する。
本発明は、特に、貨物が航空機の床に積み込まれる、貨物輸送用の航空機の製造に用途がある。

貨物輸送の分野では、サイズの大きな貨物を収容するために、機体の内部容積が特徴的に形成された特定の航空機を使用することが公知である。
貨物は、その貨物が受けるであろう応力がどのようなものであれ、定位置に保持されるように、航空機の床上に積み込まれる。
より詳細には、一般的にコンテナに内蔵された貨物は、床に置かれ、また、床のレールに対して横断方向に延びる構造要素によって床上に保持される。
コンテナは、これらの構造要素を支えにして保持され、これらの構造要素はコンテナの横方向の動きを阻止する。
コンテナの横方向に力がかかると、対応する応力が構造要素を介して床に伝播される。
従って、航空機の床は、それが受けうる横断方向の応力全体を引き受けるのに適したものでなければならない。
そのため、床のレールは、航空機の長手方向の軸線に平行に延びており、航空機の主要構造体に固定されて取り付けられている。
横方向または側方向の応力とは、航空機の長手方向の軸線に垂直に延びている水平方向の応力を意味する。

しかしながら、航空機の着陸装置を備えるセクションの位置では、航空機の主要構造体は、床のレールから離れすぎており、前記レールを前記主要構造上に直接固定することができない。
この問題点を解決するため、レールを航空機の主要構造体に接続する鉛直な連接棒を使用することが公知である。
従って、着陸装置区画を備える航空機のセクションにおいては、床は連接棒に関節式に接続された床である。

そのような関節式に接続された床は、それが受けうる横方向の応力を引き受けるのには適していない。
また、外部レール、すなわち、機体の側壁に隣接するレールを、金具を用いて、航空機の機体の前記側壁に固定することが公知である。
金具は、そのように外部レールを航空機の側方主要構造体に接続し、それによって、床を側方に保持することができる。

そのような金具、いわゆる、クラッシュ防止金具の欠点は、それが航空機の総質量を増大させる傾向があることである。
サイズの大きな航空機の場合、その機体の長さは数十メートルに達することがあり、床の側方保持に必要なクラッシュ防止金具の数は、航空機の総質量を無視できないほど増大させることがある。

従って、本発明では、従来技術の欠点を示すことなく、前記床が受けうる横方向の応力を引き受けるのに適した航空機の床を提供することを目的とする。
また、本発明では、着陸装置区画を備える航空機のセクションに特別に適したそのような床を実現することを目的とする。

そのため、本発明によると、横方向の応力を、従来技術の経路とは異なる経路によって進行させる。
本発明による床の横方向の応力が通過する経路は、床板の関与を必要とする。
床板は、平らな面を形成するように、床の長手方向のレール間に配置された床の構造要素によるものである。
本発明による床は、航空機の固定構造上に剛的に取り付けられた中央レールと、鉛直な連接棒だけを介して航空機の構造体に取り付けられた側方レールとを備える。
従って、側方レールは、横方向の応力を引き受けるのには適していない。
側方レールは、中央レールの両側に長手方向に配置され、前記中央レールに平行に延びている。
床板は、隣接する各々一対のレール間に、すなわち、二つの側方レール間または二つの中央レール間または一つの側方レールと一つの中央レールとの間に配置されている。
本発明による床が横方向の応力を引き受けるとき、その応力は、床板を介して、剛的な中央レールによって形成された堅牢箇所の方向へ少しずつ伝播され、前記中央レールは横方向の応力を引き受けるのに適している。
従って、横方向の応力は、航空機の固定構造に剛的に取り付けられた中央レールのよって直接引き受けられる。
この固定構造は、例えば、床の長手方向のレールに対して横断方向に取り付けられた横材によって形成される。
本発明の特定の一実施例によると、中央レールは、横断する固定装置を介して横断方向の横材に剛的に取り付けられている。
例えば、固定装置は、横材とそこに固定される中央レールを横断する。
横材に中央レールの取り付けを適合させることができるように、横材に細長い孔を形成することができる。
長円形の孔は、中央レールに平行に延びている。
そのように、横材へのレールの取り付けを長手方向に調節することで、取り付けのいくつかの問題を解消することができる。

従って、本発明は、航空機の剛性構造に固定取り付けされた少なくとも一つの中央レール、中央レールの両側に配置された少なくとも二つの側方レール及び複数の床板を備え、各側方レールは鉛直な連接棒によって航空機の構造体に鉛直に接続されており、かつ横断方向には固定されておらず、それらのレールは互いに平行であり、各床板は隣接する二つのレール間に配置されており、側方レールが受ける横方向の応力は床板を通過して中央レールまで伝わり、その中央レールの位置で横方向の応力が引き受けられる、航空機の床を目的とする。

本発明による航空機の床の実施例によると、本発明による航空機の床は、下記の補足的な特徴の一部または全部を備えることができる。
−中央レールは、前記中央レールの長手方向に延びる少なくとも一つの横材に固定して取り付けられ、
−横材は、中央レールの固定区域の位置に、その中央レールに形成された円形の固定孔と協働する少なくとも一つ長円形の固定孔を備え、それによって、横材の中央レールの固定を長手方向に調節することができ、
−横材は、中央レールの固定区域の位置に、中央レールの六つの固定孔を有するモジュールのうちの一つの円形の固定孔と各々が協働する六つの長円形の固定孔を有する少なくとも一つのモジュールを備える。

本発明は、また、二つの着陸装置区画を備える航空機のセクションの位置での本発明による航空機の床の使用にも関する。
本発明によると、側方レールが航空機の着陸装置区画の屋根に沿って延びるように、そのような床を使用することができ、そのとき、鉛直な連接棒は前記着陸装置区画の屋根に前記側方レールを接続する。
中央レールは、二つの着陸装置区画の屋根によって長手方向に縁取られた、航空機の剛性中央構造に沿って延びている。

本発明は、また、二つの着陸装置区画と本発明による床を備える航空機のセクションに関するものであり、該床は、複数の中央レール、及び、中央レールの両側に配置され、かつ航空機の軸線に平行に延びている複数の側方レールを備える。

本発明による航空機のセクションの実施例によると、本発明による航空機のセクションは、下記の補足的な特徴の一部または全部を備えることができる。
−側方レールは、着陸装置区画の屋根に沿って延びており、鉛直な連接棒は前記側方レールを前記着陸装置区画の屋根に接続し、
−着陸装置区画は、中央レールが沿って延びている中央区域を縁取り、
−航空機のセクションは、中央区域内に横方向に延びている複数の横材を備え、各横材の対向する端部は、対向する着陸装置区画の屋根に固定されている。

本発明は、添付図面を参照して行う以下の説明を読むことでより明らかになるであろう。
但し、これらの図面は、例として示されたものであり、本発明を何ら限定するものではない。

図１は、本発明による床を備える、着陸装置区画の位置での航空機のセクションの部分的な概略図である。

図２Ａ及び図２Ｂは、図１による床の一部分の拡大概略図である。

図３Ａ及び図３Ｂは、中央レールの位置での本発明による床の横断方向の縦断面図及び平面図である。

図４Ａ及び図４Ｂは、側方レールの位置での本発明による床の横断方向の縦断面図及び側面図である。

図５は、最も外側の側方レールの位置での本発明による床の側面図である。

図１には、二つの着陸装置区画３の位置での航空機のセクション１が概略的及び部分的に図示されている。
着陸装置区画３は、折り畳まれた状態での、すなわち、航空機が飛行中であるときに、航空機の着陸装置を収容するためのものである。
着陸装置区画３は、各々、着陸装置区画の屋根４を備えており、その屋根に沿って側方レール５が延びている。
側方レール５は、セクション１の床２に属している。

二つの着陸装置区画３は、互いに貨物室６によって隔てられている。
貨物室６は、床２の下方に位置する内部容積を限定し、また貨物の輸送に役立てることができる。
この場合、例えば、貨物室６はコンテナを搭載することができる。
貨物室６の上方に位置する中央区域７は、側方レール５に平行に延びている中央レール８を備える。
図１に示した実施例では、航空機のセクション１は五つの中央レール８を備え、前記中央レール８は各々四つの側方レール５によって左右を挟まれている。

一般的には、床２は、航空機のセクション１の主要構造体に直接または間接的に接続された複数の側方レール５及び複数の中央レール８、ならびに、複数の床板１８を備える（図３Ａ、図４Ａ）。
床板１８は、各一対の隣接するレール間に差し込まれており、貨物が置かれるための平坦な面を形成する。
従って、各床板１８は第一の長手方向の縁部によって第一のレールの部分に、及び、第一の長手方向の縁部に平行な、第二の長手方向の縁部によって第一のレールに隣接する第二のレールの部分に接続される。
長手方向の縁部とは、レールに平行に延びている床板１８の一側面を意味する。
二つの隣接するレール間には、レールの長手方向の軸線に平行に、複数の床板１８が並べて配置されている。
また、各床板１８を、その前後に位置する床板１８に接続するための固定手段を備えることも可能である。

下記により詳細に説明するように、側方レール５は対応する着陸装置区画３の屋根４に取り付けられており、一方、中央レール８は、レール５、8に対して横断方向にかつ互いに平行に延びている横材９の上に取り付けられている。
横材９の端部１０及び端部１１は、対向する着陸装置区画３の屋根４の上に剛的に取り付けられている。
横材９は、着陸装置区画３の屋根４に対して固定されており、中央に堅牢箇所を形成する。

各中央レール８は、連続する複数の横材９に剛的に取り付けられている。
例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、中央レール８は、一部分が横材９の高さＨ内にはめ込まれている。
高さＨとは、着陸装置区画３の屋根４に対して鉛直方向に延びている横材９のサイズを意味する。
中央レール８は、固定装置（図２Ａ及び図２Ｂには図示されていない）によって、横材９内にはめ込まれて保持されており、従って、前記中央レール８は、航空機の構造体に対して定位置に保持されている。
中央レール８は、横材９を介して航空機のセクション１の構造体に固定され、動かないように保持されており、横材自体も前記構造体に固定され、動かないようになっている。

図３Ａ及び図３Ｂに図示するように、中央レール８は、固定装置を介して横材９上に固定される。
図３Ａ及び図３Ｂに示したような固定装置は、中央レール８及び横材９に各々形成された孔を貫通するビス１２を備える。
好ましくは、横材９に形成された孔は、中央レール８に形成された孔と一致する。
従って、各ビス１２は、横材９に形成された孔及び中央レール８に形成された孔を貫通する。

図３Ｂに示したような、特定の一実施例によると、中央レール８は六つの固定ビス１２によって横材９に固定されている。
孔１３は、中央レール８の六つの孔のモジュール、または、ユニットに組織化されている。
同一のモジュールの孔１３は、整列した三つの孔１３が二列に延びており、前記列は互いに平行であり、中央レール８の長手方向の軸線に垂直である。
また、横材９の孔１４は、六つの孔からなるモジュールに組織化されている。
同一のモジュールの六つの孔１４は、整列した三つの孔１４が二列に延びており、前記列は互いに平行であり、中央レール８の長手方向の軸線に垂直であり、すなわち、横材９の長手方向の軸線に平行である。

中央レール８の孔１３は、円筒状の円形であり、一方、横材９上の孔１４は長円形である。
より詳細には、長円形の孔１４の楕円の長さは中央レール８の長手方向の軸線に平行に延びている。
長円形の孔１４の楕円の長さとは、前記長円形の孔１４の最大直径を意味する。
中央レール８に対して長円形の孔１４がそのように配列していることによって、横材９での中央レール８の固定を長手方向に調節することができる。
好ましくは、中央レール８の固定孔１３と一致する、横材９上の各固定孔１４は、対応する中央レール８の軸線に平行に延びている長円形の孔である。
このように、各中央レール８が連続した複数の横材９に固定されているので、長円形の孔１４という間接的な手段によって、孔１３、１４内に固定ビス１２を取り付けるとき、中央レール８と各横材９との結合にいくらかの遊びを許し、それによって、孔１３、１４内に全ての固定ビス１２を難なく導入することができる。
全ての固定ビス１２が孔１３、１４内に取り付けられると、例えば、ナットを用いて固定ビス１２を締めて、中央レール８と横材９との結合を固定させる。

長円形の孔１４を使用することの欠点の一つは、これらの長円形の孔１４は、前記長円形の孔１４の高さに垂直な応力を通過させる可能性があることである。
高さとは、横材９の高さＨ内に延びる長円形の孔１４のサイズを意味する。
そのとき、長円形の孔１４は、横材９を形成する材料によって支持することができる応力を上回る応力を受けることがある。
しかしながら、あらゆる予想に反して、横材９の中央レール８の結合が横方向の応力を受けるとき、横材の中央レールの結合の機械的耐性を確認するために実施した試験で、長円形の孔１４は、そのような応力が生じさせる応力に抵抗すること、及び、横方向の応力を引き受けるのに十分に適していることが示された。

例えば、円形の孔の直径が５ｍｍの、厚さ２．２ｍｍの中央レールと、長円形の孔のサイズが縦５．６ｍｍと横１０．６ｍｍの、厚さ４ｍｍの横材を使用して、試験を実施した。
厚さとは、問題とする要素の長手方向の軸線に鉛直及び垂直に延びているサイズを意味する。
横材またはレールの隣接する二つの孔の間の間隔は、２４ｍｍである。
孔とその孔を備える横材またはレールの縁部との間の最小距離は１２ｍｍである。

横方向の応力が、上記の特徴を有する中央レール／横材のユニットにかけられた。
横方向の応力は、油圧機械を用いてかけられ、電子装置を用いて伝えられた。

これらの試験の結果は、上記の中央レール／横材のユニットが、約２８ｋＮの横断方向の応力に耐えることができることを示し、それにも関わらず、航空機の一つのセクション内で床のレールが受けることのある横方向の応力の最大値は約１６ｋＮであるにすぎない。

従って、中央レール８は横材９を介して航空機のセクションの主要構造体に固定して取り付けられ、そのようにして、中央レール８の揺動が全く禁じられる。
中央レール８は、鉛直方向及び長手方向の応力と同様に、横方向の応力を引き受けるのに適している。
鉛直方向の応力とは、着陸装置区画の屋根４の面に垂直であることを意味する。
長手方向の応力とは、レール８の長手方向の軸線に平行であることを意味する。

反対に、図４Ａ及び図４Ｂに示したように、側方レール５は、航空機のセクションの主要構造体に固定されて取り付けられてはいない。
実際、側方レール５は、着陸装置区画３の屋根４の面から遠すぎるので、そこに直接固定することはできない。
また、各側方レール５、すなわち、着陸装置区画に沿って延びているレールは、鉛直な連接棒１５を介して前記区画３の屋根４に接続されており、その連接棒に側方レールが関節式に接続されている。
鉛直な各連接棒１５は、側方レール５に取り付けられる上端部１６と、上に前記側方レール５が延びている着陸装置区画３の屋根４に取り付けられる下端部１７を備える。
連接棒１５は、鉛直方向の応力を引き受けるのには適しているが、横方向または長手方向の応力を引き受けるのには適していない。

また、本発明によると、床２が側方レール５から横断方向の応力を受けるとき、前記応力は、この第一の側方レール５から隣接する側方レールへと次々に、隣接する側方レールの各一対の間に配置された床板１８を介して、中央レール８によって形成された堅牢箇所の方向に伝播する。
このように中央レール８へと進む横方向の応力は、上記のように、そのような応力を引き受けるのに適した前記中央レール８の位置で引き受けられる。

図５に図示したような特定の一実施例では、鉛直方向の応力に加えて、水平方向の応力を引き受けるのに適した特殊な金具２０を介して、外部レール１９を着陸装置区画３の屋根４に接続することが可能である。
従って、外部レール１９は、乱気流及び貨物の荷重に起因する鉛直方向の衝撃に耐えるのと同様に、強行着陸に起因する衝撃のような正面からの衝撃にも耐えることができる。

そのため、金具２０は、ブーメランタイプの一般的な形状、すなわち、Ｚ字型である。
より詳細には、金具２０は、外部レール１９の軸線に平行な平面内を横断方向に、及び、着陸装置区画３の屋根４に対して鉛直に延びている。
金具２０の下端部２１は、着陸装置区画３の屋根４に連結されており、上端部２２は外部レール１９に連結されている。
金具２０は、前記金具２０の幾何学的形状からも、外部レール１９に平行な、水平方向の応力を受けるのに適している。
実際、金具２０は、航空機のセクションの後方から前方へと延びている。
後方及び前方とは、問題としているセクション１を備える航空機の進行方向に対して後か前かを意味する。
さらに、金具２０は、鉛直方向の衝撃を受けるために、いくらかたわむことができる。

着陸装置区画の位置での航空機のセクションの部分的な概略図 図１による床の一部分の拡大概略図 図１による床の一部分の拡大概略図 中央レールの位置での本発明による床の横断方向の縦断面図 中央レールの位置での本発明による床の平面図 側方レールの位置での本発明による床の横断方向の縦断面図 側方レールの位置での本発明による床の側面図 最も外側の側方レールの位置での本発明による床の側面図

符号の説明

１ セクション
２ 床
３ 着陸装置区画
４ 屋根
５ 側方レール
６ 貨物室
７ 中央区域
８ 中央レール
９ 横材
１０ 端部
１１ 端部
１２ ビス
１３ 円形の固定孔
１４ 固定孔
１５ 連接棒
１６ 上端部
１７ 下端部
１８ 床板
１９ 外部レール
２０ 金具
２１ 下端部
２２ 上端部

Claims (10)

1. 航空機の横材に固定して取り付けられた中央レール（８）、中央レールを挟む側方レール（５）、及び床板（１８）を備えた航空機の床（２）であり、
   中央レールと側方レールは互いに平行であり、
   各側方レールは、鉛直な連接棒（１５）によってのみ航空機の着陸装置区画の屋根に接続されており、
   各床板は、二つの隣接するレール間に配置されており、
   側方レールが受ける横断方向の応力は、床板によって中央レールまで伝えられ、その位置で横断方向の応力が引き受けられることを特徴とする、航空機の床。
   
2. 中央レールは、中央レールに対して横断方向に延びる少なくとも一つの横材（９）に固定して接続されることを特徴とする、請求項１に記載の航空機の床。
3. 横材は、中央レールに形成された円形の固定孔（１３）と協働する長円形の固定孔（１４）を備え、
   それによって、横材への中央レールの固定を、長手方向に調整することができることを特徴とする、請求項２に記載の航空機の床。
4. 横材は、中央レールの六つの固定孔（１４）を有するモジュールの円形の固定孔（１３）と各々が協働する六つの長円形の固定孔を有する少なくとも一つのモジュールを備えることを特徴とする、請求項３に記載の航空機の床。
5. 二つの着陸装置区画（３）を備える航空機のセクション（１）における請求項１〜４のいずれか一つに記載の航空機の床（２）の使用。
6. 側方レールは、着陸装置区画の屋根（４）に沿って延びており、
   鉛直な連接棒（１５）が、前記側方レールを前記着陸装置区画の屋根に接続することを特徴とする、請求項５に記載の使用。
7. 二つの着陸装置区画及び請求項１〜４のいずれか一つに記載の航空機の床（２）を備えた、航空機のセクション（１）であり、
   前記床は、複数の中央レール（８）及び中央レールの両側に配置され、かつ航空機の軸線に平行に延びている複数の側方レール（５）を備えることを特徴とする、航空機のセクション。
8. 側方レールは、着陸装置区画の屋根に沿って延びており、
   鉛直な連接棒が、前記側方レールを前記着陸装置区画の屋根に接続することを特徴とする、請求項７に記載の航空機のセクション。
9. 着陸装置区画が、中央区域（７）を挟み、
   その中央区域に沿って、中央レールが延びていることを特徴とする、請求項７または８に記載の航空機のセクション。
10. 中央区域内を横断方向に延びる複数の平行な横材（９）を備え、
    各横材の両端部（１０、１１）は、対向する着陸装置区画の屋根に固定されていることを特徴とする、請求項９に記載の航空機のセクション。

Images