(57)【要約】  本明細書に記載される航空機の乗客席アセンブリは、二つの主要なモジュラーコンポーネント、即ち、乗客を支え且つ座席アセンブリの動荷重経路となる構造フレームと、乗客の座席の表面となり、且つ座席アセンブリの外側の椅子張り層となる快適性フレームとから形成される。座席アセンブリが複数の乗客用に設計されている場合、各乗客席の位置に個別の快適性フレームが使用される。構造フレームは、成形複合構造として形成することができ、快適性フレームも成形された合成支持フレームを利用することができる。支持フレームは、外側の椅子張り層を含む布地支持体の、成形された装着用外郭構造として形成される。モジュラー式の設計と複合材料の使用により、従来の座席設計と比較した場合に、有意な軽量化及びパーツ数の減少が達成される。
2010527835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の乗客席アセンブリであって、
少なくとも一名の乗客を支持し、少なくとも一名の乗客に関連する動荷重を航空機の機体構造に伝達するように構成された一体型構造フレームと、
一体型構造フレームに連結される快適性フレームアセンブリであって、一体型構造フレームと協働して、一体型構造フレームに対する快適性フレームアセンブリの移動を収容するように構成される快適性フレームアセンブリと
を備える乗客席アセンブリ。
【請求項２】
一体型構造フレームがモノコック複合構造を含む、請求項１に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項３】
一体型構造フレームの中には更に、航空機の機体構造への連結に用いられるように構成された、航空機への搭載構造が形成されている、請求項１に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項４】
一体型構造フレームが、乗客のシートベルト用のシートベルト連結機構を更に含む、請求項１に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項５】
快適性フレームアセンブリが、
一体型支持フレームと、
一体型支持フレームに連結される布地支持体であって、快適性フレームアセンブリの座席表面を画定する布地支持体と
を含む、請求項１に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項６】
布地支持体が、
布地支持体リングと、
布地支持体リングに連結される少なくとも一層の材料と
を含む、請求項５に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項７】
少なくとも一層の材料が、
乗客を支持するように構成された柔軟なダイアフラム層と、
柔軟なダイアフラム層を覆う三次元メッシュ層と
を含む、請求項６に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項８】
少なくとも一層の材料が、三次元メッシュ層を覆う椅子張り層を更に含む、請求項７に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項９】
一体型支持フレームが複合構造を含む、請求項５に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項１０】
一体型構造フレームに対する快適性フレームアセンブリの旋回を収容するように構成された旋回機構を更に含む、請求項１に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項１１】
快適性フレームアセンブリが、乗客のくるぶしに相当する位置に下縁を有し、且つ
旋回機構が下縁近傍に位置する軸を中心とする快適性フレームアセンブリの旋回を収容するように構成されている、
請求項１０に記載の乗客席アセンブリ。
【請求項１２】
航空機の乗客席アセンブリの製造方法であって、
航空機の機体構造に合わせて一体型複合構造フレームを設計すること、
Ｎ個の乗客席の位置に対応するＮ個の座席サブフレームを有するように、一体型複合構造フレームを形成すること、
各々がそれぞれ、支持フレームと、対応する支持フレームに連結されて座席表面を画定する布地支持体とを含む、乗客席アセンブリ用のＮ個の快適性フレームアセンブリを作製すること、並びに、
一体型複合構造フレームにＮ個の快適性フレームアセンブリを連結することを含む方法。
【請求項１３】
一体型複合構造フレームにＮ個の快適性フレームアセンブリを連結することが、一体型複合構造フレームに対するＮ個の快適性フレームアセンブリの旋回を収容するように、Ｎ個の快適性フレームアセンブリの各々を、Ｎ個の座席サブフレームのうちの対応する一個に旋回可能に連結することからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
一体型複合構造フレームを設計することが、航空機の機体構造の構造的部材として一体型複合構造フレームを設計することからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
Ｎ個の快適性フレームアセンブリ用のＮ個の布地支持体を作製することを更に含み、Ｎ個の布地支持体の各々を作製することが、対応する布地支持体リング内に一層の材料の一部を封入することからなる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
Ｎ個の座席サブフレームの各々に、対応するシートベルトを連結することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
航空機の乗客席アセンブリであって、
少なくとも一名の乗客を支持するように構成された一体型構造フレームであって、第１座席サブフレーム、第２座席サブフレーム、及びその中に統合的に形成された航空機への搭載構造を含む一体型構造フレームと、
第１座席サブフレームに連結された第１快適性フレームアセンブリであって、第１一体型支持フレームと、第１一体型支持フレームに連結された第１布地支持体とを含む第１快適性フレームアセンブリと、
第２座席サブフレームに連結された第２快適性フレームアセンブリであって、第２一体型支持フレームと、第２一体型支持フレームに連結された第２布地支持体とを含む第２快適性フレームアセンブリと
を備える乗客席アセンブリ。
【請求項１８】
航空機に乗客席アセンブリを設置する方法であって、
航空機の機体構造に対し、乗客席の位置に対応する座席サブフレームを有する構造フレームを連結すること、及び
その後で、構造フレームに対し、支持フレームと、座席表面を画定する布地支持体とを含む快適性フレームアセンブリを連結すること
を含む方法。
【請求項１９】
座席サブフレームにシートベルトを連結することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
座席サブフレームに肘掛を連結することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
構造フレームに快適性フレームアセンブリを連結することが、構造フレームに対する快適性フレームアセンブリの旋回を収容するように、座席サブフレームに快適性フレームアセンブリを旋回可能に連結することからなる、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される主題の実施形態は、概して航空機のコンポーネントに関する。具体的には、本発明の主題は軽量モジュラー式航空機用乗客席に関する。
【背景技術】
【０００２】
民間航空機は、様々な乗客席の構造及び設計を利用している。歴史的に、航空機の乗客席は、特定の構造設計要件及び乗客の快適性用件を満たす重くてかさばる材料を使用して製造されてきた。これに関し、従来の航空機の乗客席は、多数の比較的重い金属コンポーネントを含んでいる。このようなコンポーネントは、特に航空機が数百もの乗客席を含む場合に、航空機の総重量に有意に影響しうる。例えば、７７７型機の座席に割り当てられた平均ペイロードは、航空機の総重量の約６パーセントである。
現代の航空機設計において、軽量化の重要性は増大している。航空機構造の軽量化が達成できれば、航空機が積める燃料の量が増大し、よって飛行範囲の拡大が可能となる。航空機構造の軽量化は更に、航空機が運べる乗客及び／又は貨物を増加させることができ、よって航空機の潜在的収益性を増大させる。とは言うものの、民間航空機業界は、主に費用及び認可の問題により、座席設計に新規の軽量化解決策を適用することに消極的であった。更に、座席製造者と航空会社の業務関係において、軽量化の促進は強調されてこなかった。一般に、航空機を購入する航空会社は、乗客席を独自で規定し、購入する。その後、それらの座席は機体製造者に送付されて航空機に設置される。その結果、航空機製造者が乗客席の重量を制御することは殆どない。費用及び機能の優先度の方がずっと高いため、軽量の製品を製造することを座席製造者が航空会社から奨励されることは殆ど無かった。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に記載する航空機の乗客席は、従来の座席と比較した場合に軽量化を達成できる軽量のモジュラー構造を含む。本座席の一実施形態は、一体型の複合構造フレームと構造フレームに連結された複数の快適性フレームアセンブリ（各乗客に１つずつ）を使用する。複合構造により、本発明の乗客席は、従来の座席設計と比較して、パーツの数がずっと少ない小型で軽量の構造に必要な構造的仕様を満たすことができる。更に、座席のモジュラー設計により、設置手順が単純化される。
上記の態様及びその他の態様は、航空機の乗客席アセンブリの一実施形態によって実施される。乗客席アセンブリは、少なくとも一名の乗客を支え、且つ少なくとも一名の乗客に関連する動荷重を航空機の機体構造に伝達するように構成された一体型構造フレームと、一体型構造フレームに連結された快適性フレームアセンブリであって、一体型構造フレームと協働して一体型構造フレームに対する快適性フレームアセンブリの動きを収容するように構成された快適性フレームアセンブリとを含む。
【０００４】
上記の態様及びその他の態様は、航空機の乗客席アセンブリの製造方法の一実施形態によって実施される。本方法は、航空機の機体構造に合わせて一体型の複合構造フレームを設計すること、一体型複合構造フレームがＮ個の乗客席の位置に対応するＮ個の座席サブフレームを含むように当該構造フレームを形成すること、各々がそれぞれ支持フレームと、対応する支持フレームに連結されて座席表面を画定する布地支持体とを含む、乗客席アセンブリ用のＮ個の快適性フレームアセンブリを作製すること、及びＮ個の快適性フレームアセンブリを一体型複合構造フレームに連結することを含む。
上記の特徴及びその他の特徴は、航空機用乗客席アセンブリの一実施形態により実行することができる。本乗客席アセンブリは、少なくとも一人の乗客を支持するように構築された一体型構造フレームであって、第１座席サブフレーム、第２座席サブフレーム、及びその中に一体に形成される航空機への搭載構造を含む一体型構造フレームと、第１座席サブフレームに連結される第１快適性フレームアセンブリであって、第１の一体型支持フレーム及び第１の一体型支持フレームに連結される第１の布地支持体を含む第１快適性フレームアセンブリと、第２座席サブフレームに連結される第２快適性フレームアセンブリであって、第２の一体型支持フレーム及び第２の一体型支持フレームに連結される第２の布地支持体を含む第２快適性フレームアセンブリとを備えている。
【０００５】
上記の態様及びその他の態様は、航空機に乗客席アセンブリを取り付ける方法の一実施形態により実施される。本方法は、航空機の機体構造に、乗客席の位置に対応する座席サブフレームを含む構造フレームを連結すること、及びその後、構造フレームに対し、支持フレームと、座席表面を画定する布地支持体とを含む快適性フレームアセンブリを連結することを含む。
上記概要は、本発明の構想を抜粋したものを単純な形式で紹介するために提示したものであり、後述の説明で更に詳細に説明される。上記概要は、請求の範囲に規定される主題の主要な特徴又は基本的な特徴を特定することを意図したものではなく、請求の範囲に規定される本発明の範囲の決定を補助することを意図したものでもない。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
本発明の主題に対する理解を更に深めるために、添付図面と併せて以下の詳細な説明及び請求の範囲を参照されたい。添付図面においては、同様の参照番号は類似の要素を示す。
【図１】本発明の乗客席アセンブリの一実施形態を用いた航空機の座席レイアウトの前方斜視図である。
【図２】乗客席アセンブリの一実施形態の後方斜視図である。
【図３】図２の乗客席と共に使用するのに適した一体型構造フレームの前方斜視図である。
【図４】図２の乗客席と共に使用するのに適した一体型支持フレームの前方斜視図である。
【図５】図２の乗客席と共に使用するのに適した快適性フレームアセンブリの前方斜視図である。
【図６】図２の乗客席と共に使用するのに適した別の快適性フレームアセンブリの前方斜視図である。
【図７】快適性フレームの一実施形態と共に使用するのに適したメッシュ材料の斜視図である。
【図８】図６の線８−８における快適性フレームアセンブリの断面図である。
【図９】図３の前方斜視図に示す一体型構造フレームへの、一つの快適性フレームアセンブリの取り付け準備が整っている状態を示す。
【図１０】最大リクライニング位置にある乗客席アセンブリの一実施形態の、側方部分透視図である。
【図１１】完全直立位置にある乗客席アセンブリの一実施形態の、側方部分透視図である。
【図１２】座席の作製及び設置方法の一実施形態を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の詳細な説明は、例示的な性質を持つに過ぎず、本発明又は本出願の実施形態及びそのような実施形態の使用を制限するものではない。更に、本発明は、明示又は暗示の有無に関わらず、上述の技術分野、背景、概要又は以下の詳細な説明中に提示されるいかなる理論にも限定されない。
説明を簡潔にするために、複合コンポーネント及び構造の製造（特定の材料、化学薬品、化合物、樹脂、繊維、及び基板の取り扱い及び処理を含む）に関する従来技術による態様及び技術については、本明細書では詳細に説明しない。
以下の説明は、互いに「接続」又は「連結」される要素、節、又は機構に関するものである。本明細書において使用される場合、特に断らない限り、「接続される」という表現は、一の要素／節／機構が別の要素／節／機構に直接接合される（又は直接連絡する）ことを意味し、必ずしも機械的な接続を意味するものではない。同様に、特に断らない限り、「連結される」という表現は、一の要素／節／機構が別の要素／節／機構に、直接又は間接的に接合される（或いは、直接又は間接的に連絡する）ことを意味し、必ずしも機械的な連結を意味するものではない。
【０００８】
航空機用のモジュラー式軽量乗客席アセンブリの一実施形態は、一の構造フレームと、この構造フレームに連結される複数の快適性フレームアセンブリとを含む。構造フレームは、快適性フレームアセンブリを支持する複合モノコックとして実現することができ、航空機に対する装着ポイント、シートベルト装着ポイント、快適性フレームアセンブリのリクライニング機構、及び快適性フレームアセンブリの繋留／旋回ポイントを含む。本構造フレームは、肘掛及びトレーテーブルの装着ポイントも含むことができる。本構造フレームは、機体に合わせて設計することができ、更には胴体の構造的部材として考慮することもできる。構造フレームは機体構造と協働するように設計されているので、重量効率が最大となるようにこれら二つの構造を同時に最適化することができる。対照的に、従来の航空機設計の方法論では、単純に保持ポイントに締結される完全に独立したユニットとして（貨物と同様に）座席を考えている。
本快適性フレームアセンブリは、座席／乗客の支持表面を捉えて保持する複合構造の、人間工学的形状を有する固定された外側フレームとして実現される。座席表面は、柔軟なサスペンションとなる織物から作製された薄い基層と、衝撃を収容するメッシュ状の繊維からなる中間層と、通気性の装飾的織物の最上層とを含むことができる。このような座席表面は、本体全体の周りに空気を循環させ、よって本体の表面温度を一定に保つ。また、サスペンションとなる布地全体に体重が均一に分散されることにより、循環が改善され、不快感の元となることが知られる圧覚点が排除される。このシステムは、乗客を快適に支持すると同時に、従来の乗客席の設計と比較して質量を有意に減少させる。快適性フレームアセンブリ全体は、清掃、修理、及び改修のために構造フレームから独立して取り外すことができる。このような特徴により、単一の固定された快適性フレームの土台に、カスタムメイドによる複数の快適性フレームの外観を開発することができる。構造フレームに対する影響が無いために、これにより、カスタムメイド及び航空機のパーツに対する商標設定のためのコストを有意に削減することが可能となる。このような設計により、客室のリフォーム又は改修のコストが有意に削減される。季節ごとに、又はそれ以上の頻度で、航空会社が快適性フレームアセンブリを変更することが考慮可能となる。
【０００９】
快適性フレームアセンブリの別の有利な特徴は、そのリクライニングの方法論である。従来の座席構造では、特別にカスタムメイドされた高級な座席を除き、乗客の背中側の腰の領域で又は同領域の近くで座席の背もたれを旋回させることにより座席を倒す。座席の座部は通常固定であるが、特定の設計では座部の角度も変更可能である。本明細書に記載の実施形態では、快適性フレームアセンブリは、固定された剛性の人間工学的フレームであり、乗客のくるぶしの位置の周辺で旋回する。この理由は、乗客が膝を持ち上げることを回避し、且つ乗客の体重を骨盤から背中に移動させることを可能にするためである。座席占有者が膝を持ち上げると、一般的には占有者の足が床から離れ、占有者の足に不快な圧覚点が生じる。ここに記載する座席アセンブリのリクライニングは、座席フレームの腰の領域又は同領域近傍の、快適性フレームアセンブリと構造フレームの間にリフト機構を用いることにより達成することができる。
快適性フレームアセンブリはまた、種々のヘッドレストを支持することができるか、又は最も単純な形態では何も支持しなくてもよい。ヘッドレストは、装備されている場合はビデオスクリーンを収容することができる。
【００１０】
本明細書に記載される座席アセンブリは、占有者のパーソナルスペースを維持するように構成されている。快適性フレームアセンブリは、構造フレームの制約の範囲内でリクライニングする。前方の占有者の座席アセンブリがリクライニングしたとき、座席アセンブリの背後に位置する占有者のパーソナルスペースが侵害されることはない。
既存の座席を調査したところ、一般的な三つに分かれて位置するエコノミークラスの乗客席は、約９６ポンドの重量を有し、５４の主要パーツを含むことが判明した。対照的に、本明細書に記載する座席アセンブリは、６３ポンドの重量しか持たず、主要パーツの数は３３のみである。通常の７８７型航空機の構造では、本明細書に記載のモジュラー式座席アセンブリの使用することにより、従来の座席構造より重量が２０００ポンド減少する。これは、１２０海里分の航空範囲増大又は燃料消費の削減に相当する。
【００１１】
図１は、ここで更に詳細に説明する乗客席アセンブリ１０２の一実施形態を用いた航空機の座席レイアウト１００の一部の前方斜視図であり、図２は、座席アセンブリ１０２の後方斜視図である。座席アセンブリ１０２は、航空機の乗客席として、例えば民間航空機の横の一列として使用するのに適している。図１は四つの座席アセンブリ１０２を示し、これらのアセンブリは、民間航空機の配備においては実質的に同一である（実際には、民間航空機は、航空機の大きさ及び座席要件に応じて任意の数の座席アセンブリ１０２を含むことができる）。座席アセンブリ１０２は、床、一又は複数の側壁、支持梁などの航空機の特有且つ適切な機体構造に連結することができる。図１では、座席アセンブリ１０２は座席トラック１０４に連結されており、この座席トラックは座席アセンブリ１０２と航空機の機体構造の間の搭載インターフェースとなっている。以下に詳述するように、座席アセンブリ１０２の構造は、座席アセンブリ１０２（及び座席アセンブリ１０２の乗客）に関連する静荷重及び動荷重が、座席アセンブリ１０２と機体構造とによって協同で対処されるように、航空機の機体構造に合わせて設計される。例えば、座席アセンブリ１０２及び機体構造は、座席アセンブリ１０２から機体構造への負荷経路を考慮するように協同的に設計することができる。このような設計方法により、座席アセンブリ１０２を、一般的に単独で設計される従来のものと比較して、軽量化及び小型化することが可能となる。
各座席アセンブリ１０２は、三個一組の座席アセンブリとして示されているが、本明細書に記載する構想、技法、特徴及び技術は、二個一組の座席、四個一組の座席、単独の座席、又は任意の数の乗客を収容するいかなる座席構造にも拡張可能であり、実際のサイズ制限、構造的材料特性、及び航空機の内部構造規定のみにより制限される。図示される三個一組の座席構造は、記載される実施形態の使用又は範囲をいかなる意味でも制限するものではない。
【００１２】
座席アセンブリ１０２は、二つの主要なモジュラー式コンポーネント、即ち構造フレーム１０６及び複数の快適性フレームアセンブリ１０８を含み、快適性フレームアセンブリは、座席アセンブリ１０２が配備されるとき、構造フレーム１０６に連結されて構造フレーム１０６によって支持される。このようなモジュラー方式は、乗客席の二つの主要な機能（乗客を快適に支持且つ保持する）を、快適性フレームアセンブリ１０８と構造フレーム１０６にそれぞれ割り当てる。この実施形態では、座席アセンブリ１０２は、各乗客席の位置に一つずつ、計三つの快適性フレームアセンブリ１０８を有する。快適性フレームアセンブリ１０８は、民間航空機の配備において実質的に同一でよい。
構造フレームを快適性フレームとは別個のモジュールとすることで、それらを同時に航空機に設置する必要がなくなる。航空機の作製シーケンスにおいて快適性フレームよりずっと前の段階で構造フレームの取り付けを行うことができる。二つのモジュールを異なる製造者が設計及び作製することも可能である。
【００１３】
図３は、座席トラック１０４に取り付けられた構造フレーム１０６の前方斜視図である。構造フレーム１０６は、少なくとも一人の乗客（図示の実施形態では三人の乗客）を支持し、乗客に関連する動荷重を航空機の機体構造に伝達するのに適した構造を有する。例えば、構造フレーム１０６は、座席アセンブリ１０２から座席トラック１０４、航空機の床、航空機の側壁、又は航空機のその他構造的コンポーネントへの荷重の伝達を助けるように設計することができる。
構造フレーム１０６は一体型コンポーネントとして作製されており、よって従来の座席設計よりパーツの数を少なくし、座席アセンブリ１０２の組み立てと設置とを単純化する。構造フレーム１０６は、モノコック構造に設計及び作製することができる。つまり、構造フレーム１０６は、座席アセンブリ１０２が受ける荷重及び応力の大部分を吸収及び／又は伝達するように設計及び作製することができる。特定の実施形態では、構造フレーム１０６は一体型の複合構造であり、例えば成型加工された複合コンポーネントである。複合構造フレーム１０６は、複雑な形状に成型することができ、加重分配比に対する強度が高く、且つ動荷重に耐えてそれを機体構造に伝達できるので望ましい。実際には、構造フレーム１０６は、その座席定員（座席アセンブリ１０２の場合三人）に応じて調整することができる。これに関し、構造フレーム１０６及び座席アセンブリ１０２は通常、三人の成人乗客の支持構造となり、例えば連邦航空局によって命令された「１６Ｇ」動態試験のようなあらゆる構造的要件を満たすのに適した構造を有している。
【００１４】
構造フレーム１０６の一実施形態は、限定しないが、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）又はポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）などの熱可塑性樹脂系を含む任意の数の材料及び組成を用いて作製することができる。適切に可燃性を制御できる熱硬化性樹脂系も使用できる。特定の実施形態では、カーボングラファイトファイバー、ガラスファイバー、及び／又はアラミドファイバー（例えば、ＫＥＶＬＡＲ）、並びに発泡体、又はハニカムなどの心材を、構造強化材として使用することができる。金属製インサートを重要な高応力領域及び取り付けポイントに使用してもよい。構造フレーム１０６の特定の複合構造は、所望の耐性、重量、強度、剛性、及び裂け止め特性を提供するのに適切な構造を有している。
構造フレーム１０６は、通常、Ｎ個の乗客席の位置に対応するＮ個の座席サブフレーム１１０（図示の実施形態ではＮ＝３）を含んでいる。構造フレーム１０６の一体型構造を考慮すると、座席サブフレーム１１０は構造フレーム１０６の統合的特徴を表すものである。構造フレーム１０６は、上縁１１２、下縁１１４、及びその中に形成された航空機への搭載構造１１６を有する。航空機への搭載構造１１６は、下縁１１４に位置し、航空機の機体構造への継手を収容するのに適切な構造を有する。航空機への搭載構造１１６は、例えば、航空機の床に統合される座席トラック１０４と適合するように設計されている。この実施形態の場合、航空機への搭載構造１１６は、座席トラック１０４と協働し、及び／又は構造フレーム１０６を座席トラック１０４に取り付けるのに利用される締め金具又は継手機構を収容する複数の搭載「脚」又は「レール」として実現される。
【００１５】
下縁１１４は通常、構造フレーム１０６の基部となり、上縁１１２は通常、構造フレーム１０６の背もたれ部分となる。構造フレーム１０６には、複数の支持脚１１８、複数の背中支持要素１２０、下部背中側クロス梁１２２、及び上部背中側クロス梁１２４などの統合された機構を形成することもできる。図示のように、航空機への搭載構造１１６は支持脚１１８に連結され、支持脚は背中支持要素１２０に連結される。背中支持要素１２０は、支持脚１１８から上方に且つやや角度をなして延びる。この実施形態では、支持脚１１８のうちの二つと、背中支持要素１２０のうちの二つが座席サブフレーム１１０のうちの二つに共通である。一方、一番外側の支持脚１１８と、一番外側の背中支持要素１２０は、一つの座席サブフレーム１１０にしか利用されない。下部背中側クロス梁１２２及び上部背中側クロス梁１２４は、各背中支持要素１２０に連結される。上部背中側クロス梁１２４は、座席アセンブリ１０２の背後に位置する乗客のハンドルとして機能するようにも構成することができ、このハンドルは当該乗客の出入りを補助することができる。
構造フレーム１０６は、座席アセンブリ１０２に肘掛１２８を取り付けるための肘掛連結機構１２６と、座席アセンブリ１０２に乗客用シートベルトを取り付けるためのシートベルト連結機構１３０も含むことができる。肘掛連結機構１２６は、背中支持要素１２０に形成又は固定された穴、ノッチ、ブラケット、又はピンとして実現することができる（図３参照）。シートベルト連結機構１３０は、背中支持要素１２０及び／又は支持脚１１８に形成又は固定された穴、ブラケット、クレビス、又はピンとして実現することができる。特に、構造フレーム１０６及びシートベルト連結機構１３０は、シートベルトによって生じうる動荷重に耐えるような構造を持ち、且つそのような動荷重に耐えることが保証される。
【００１６】
座席アセンブリ１０２は、それぞれＮ個の座席サブフレーム１１０（図示の実施形態ではＮ＝３）に対応するＮ個の快適性フレームアセンブリ１０８を利用している。各快適性フレームアセンブリ１０８は、構造フレーム１０６と協働して、構造フレーム１０６に対する快適性フレームアセンブリ１０８の運動を収容するのに適した構造を有している。この実施形態の場合、各快適性フレームアセンブリ１０８は、構造フレーム１０６に対して独立して旋回（リクライニング）することができる。更に、構造フレーム１０６自体は、快適性フレームアセンブリ１０８の「固定された」支持コンポーネントとして設計されている。このように、快適性フレームアセンブリ１０８は、構造フレーム１０６の固定の制限内で動く。従って、座席アセンブリ１０２の背後のスペースは、快適性フレームアセンブリ１０８のリクライニング位置に関係なく同じ状態を保つ。これにより、座席アセンブリ１０２の背後に位置する乗客の快適性が向上する。
各快適性フレームアセンブリ１０８は、二つの主要なコンポーネント、即ち支持フレーム２００と、支持フレームに連結された布地支持体２１８とから作製されており、ここで布地支持体は各快適性フレームアセンブリ１０８の座席表面を画定している。これに関し、図４は座席アセンブリ１０２に用いるのに適した一体型支持フレーム２００の前方斜視図であり、図５は座席アセンブリ１０２に用いるのに適した快適性フレームアセンブリ２０２の第１実施形態の前方斜視図であり、図６は座席アセンブリ１０２に用いるのに適した快適性フレームアセンブリ２０４の第２実施形態の前方斜視図である。
【００１７】
図４に示すように、支持フレーム２００は一体型コンポーネントとして作製されており、よって従来の座席設計と比較してパーツの数が少なく、座席アセンブリ１０２の組み立てと設置が単純化されている。特定の実施形態では、支持フレーム２００は一体型複合構造であり、例えば成型加工された軽量の複合コンポーネントである。支持フレーム２００の一実施形態は、限定しないが、構造フレーム１０６の説明において上述した材料及び組成を含む任意の数の材料及び組成を用いて作製することができる。
図４に示すように、支持フレーム２００は人間工学的形状を有し、所望の座席構造に従う外形を有する。この特定の実施形態は、下縁２０６、下縁２０６に連結された下部脚フレーム部分２０８、下部脚フレーム部分２０８に連結された座席フレーム部分２１０、及び座席フレーム部分２１０に連結されて同フレーム部分２１０から延びる背中部分２１２を含む。特に、このような形状は一体型支持フレーム２００に統合された形状として形成される。換言すれば、これらの形状は継ぎ目なく互いに連結されている。背中部分２１２は、好ましくは中実のパネル部分であり、乗客の背中を座席アセンブリ背後の物体から隔離且つ保護する。下部脚フレーム部分２０８は、開口２１４を画定する外側フレームであり、座席フレーム部分２１０は開口２１６を画定する外側フレームであり、これらの開口２１４／２１６は完成したアセンブリでは材料により覆われる。これらの開口２１４／２１６は、布地支持体の屈曲及び通気を可能にすることにより、乗客の快適性を向上させる。実際には、各快適性フレームアセンブリは、圧覚点を減らし、乗客の周りの空気を循環させることにより受動的温度制御を行うのに適した構造を有する。
【００１８】
図５は、快適性フレームアセンブリ２０２を示す。快適性フレームアセンブリ２０２は、それに連結される布地支持体２１８の一実施形態を含んでいる。布地支持体２１８は、布地支持体リング（図５では見えない）と、当該布地支持体リングに連結された少なくとも一層の材料を含むことができる。特定の実施形態では、布地支持体リングは、布地支持体２１８の周囲にほぼ対応し、且つ少なくとも一層の材料を支持フレーム２００に固定するのに適した構造を有する。更に、この実施形態では、布地支持体リングは概ね支持フレーム２００の外縁に対応する。図５は、少なくとも一層の材料が、乗客を支持するように構成された柔軟なダイアフラム層（図５では見えない）と、当該柔軟なダイアフラム層を覆う三次元メッシュ層２２０とを含む一実施形態を示す。ここで、メッシュ層２２０は、布地支持体２１８の露出した外層である。少なくとも一層の材料は、好ましくは、布地支持体リングによって画定される内部スペース全体を覆う。
柔軟なダイアフラム層は、ポリエステル、ナイロン、ＫＥＶＬＡＲ、ＮＯＭＥＸなどの、比較的強く、伸縮自在で且つ弾性を有する材料又は材料の組み合わせから形成することができる。このダイアフラム層の主な機能は、占有者の重さを支持することである。
【００１９】
図７は、メッシュ層２２０として使用するのに適したメッシュ材料３００の斜視図である。メッシュ材料３００は、ポリエステル、モダクリル、ナイロンなどから形成することができる。メッシュ材料３００は、上面と下面、網目に似たスクリム層、及び上面と下面の間のスペーサとなる繊維、糸、又はメッシュを有する。スペーサメッシュは、メッシュ材料３００に三次元構造を維持するために使用される。スペーサメッシュは、メッシュ材料３００に衝撃吸収と及び換気の機能を付与している。図７の矢印は、空気がメッシュ材料３００を通って流れることができる様子を示している。
【００２０】
図６は、快適性フレームアセンブリ２０４を示し、この快適性フレームアセンブリ２０４は、それに連結された布地支持体２２４の別の実施形態を含む。布地支持体２２４は、布地支持体リング（図６では見えない）と、当該布地支持体リングに連結された少なくとも一層の材料を含むことができる。特定の実施形態では、布地支持体リングは、布地支持体２２４の周囲にほぼ対応し、且つ少なくとも一層の材料を支持フレーム２００に固定するのに適した構造を有する。更に、この実施形態では、布地支持体リングは概ね支持フレーム２００の外縁に対応する。図６は、少なくとも一層の材料が、乗客を支持するように構成された柔軟なダイアフラム層（図６では見えない）、柔軟なダイアフラム層を覆う三次元メッシュ層（図６では見えない）、及びメッシュ層を覆う椅子張り層２２６を含む一実施形態を示す。これらの材料層は、サンドイッチ構造に統合されている。この実施形態では、メッシュ材料３００をメッシュ層に利用することができる。ここで、椅子張り層２２６は、布地支持体２２４の露出した外層となっている。椅子張り層２２６は、限定しないが、布、革、レザーレット、超極細繊維、又は航空機の椅子張りに一般に使用されるその他の材料を含む任意の適切な材料又は材料の組み合わせを含むことができる。少なくとも一層の材料は、好ましくは、布地支持体リングによって画定される内部スペース全体を覆う。
【００２１】
上述のように、快適性フレームアセンブリは、適切に構成された布地支持体を利用することができる。これに関し、図８は、図６の線８−８における快適性フレームアセンブリ２０４の断面図である。図８に示すように、支持フレーム２００のこの実施形態は、座席フレーム部分２１０の近くでは概ねＬ字型の断面を有する。上述のように、布地支持体２２４は、布地支持体リング２２８、柔軟なダイアフラム層２３０、柔軟なダイアフラム層２３０を覆う三次元メッシュ層２３２、及びメッシュ層２３２を覆う外部椅子張り層２３４を含む。布地支持体リング２２８は、種々の適切な熱可塑性材料などから成型加工することができる。布地支持体２２４は、柔軟なダイアフラム層２３０の少なくとも一部、メッシュ層２３２の少なくとも一部、及び外部椅子張り層２３４の少なくとも一部を布地支持体リング２２８内に封入することにより製造することができる。例えば、これら材料層が布地支持体リング２２８の内部スペースに行き渡るように、材料層の縁を布地支持体リング２２８内に封入することができる。図８は、一実施形態において、どのようにこれらの材料層が布地支持体リング２２８内に封入されるかを示している。別の実施形態では、材料層は布地支持体リング２２８を完全に覆って当該リングを隠し、よって布地支持体２２４から支持フレームまでの移行が滑らかになる。
布地支持体２２４は、限定しないが、止め金具、接着剤、スナップ、クリップを含む任意の適切な手段を用いた結合などにより、支持フレーム２００に連結することができる。例えば、布地支持体２２８は、快適性フレームアセンブリ２０４の製造の間に支持フレーム２００に布地支持体２２４を固定することが可能なプロング、バーブ、又はその他の機構２３６を含むことができる。
【００２２】
注目に値するのは、対応する構造フレーム１０６とは別個に快適性フレームアセンブリ２０４を作製できることである。実際には、快適性フレームアセンブリ２０４と構造フレーム１０６は、異なる業者又は製造者によって作製されうる。これにより、商標設定、改装、及び改修のための布／革をカスタムメイドする需要に容易に応えることができる。主要コンポーネント（つまり、構造フレーム１０６と快適性フレームアセンブリ２０４）の作製後、快適性フレームアセンブリ２０４は構造フレーム１０６に取り付けられ、その後又は前に構造フレーム１０６は機体に連結される。これに関し、図９は、構造フレーム１０６と、当該構造フレーム１０６への設置準備が整った快適性フレームアセンブリ１０８の前方斜視図である。
本明細書に記載のモジュラー式乗客席アセンブリ１０２は、構造フレーム１０６に対する快適性フレームアセンブリ１０８の旋回（又はその他の移動モード）を収容するのに適した構造を有する旋回機構も含むことができる。この旋回機構は、構造フレーム１０６に対する快適性フレームアセンブリ１０８の着脱を可能にする機構も収容することができる。図２−６に示すように、旋回機構は、構造フレーム１０６の下縁１１４近傍の軸を中心とする快適性フレームアセンブリ１０８の旋回を収容するように構成することができる。この実施形態の場合、下縁１１４は、概ね乗客のくるぶし又は足の位置に対応し、旋回軸はロッド１３２又は座席アセンブリ１０２のその他のヒンジ要素に対応する。この実施形態では、旋回機構は、下縁２０６近傍の支持フレーム２００中に形成されたロッド１３２及び管部分２３８（図４参照）を含む。管部分２３８は、旋回可能にロッド１３２に連結されており、ロッド１３２は構造フレーム１０６の下縁１１４に固定されている。座席アセンブリ１０２は、乗客が構造フレーム１０６に対する快適性フレームアセンブリ１０８の位置を調節することを可能にするアクチュエータ、バネ、制御機構、機械的移動止め及びその他機構を含むことができる。
【００２３】
図１０は、最大リクライニング位置にある乗客席アセンブリ４００の一実施形態の側方部分透視図であり、図１１は、完全直立位置にある乗客席アセンブリ４００の側方部分透視図である。上述の実施形態とは異なり、座席アセンブリ４００は、その快適性フレームアセンブリ４０４に別個の搭載要素４０２を利用する。更に、座席アセンブリ４００は、快適性フレームアセンブリ４０４と構造フレーム４０６に異なる構造を採用している。
図１０は、最大リクライニング位置にあるときにも、快適性フレームアセンブリ４０４が構造フレーム４０６の領域内に保持される。完全直立位置（図１１）にあるときも、構造フレーム４０６は同じ位置に保持され、快適性フレームアセンブリ４０４は構造フレーム４０６の領域内に留まる。快適性フレームアセンブリ４０４のこの実施形態は、構造フレーム４０６内に形成された移動止めと協働する移動ガイド４０８を含む。移動止めは、快適性フレームアセンブリ４０４の運動を制限し、且つ最大リクライニング位置と完全直立位置を画定することができる。
【００２４】
モジュラー式乗客席アセンブリの一実施形態は、リクライニング位置での離陸及び着陸の力及び応力に関して認可が得られるように設計及び構築される。このような認可は、連邦航空局のような政府機関によって課せられたものでありうる。換言すると、座席アセンブリは、その最大リクライニング位置が離陸及び着陸の「デフォルト」位置となるのに適した構造を有することができる。対照的に、既存の民間航空機の座席は、完全直立位置で離陸及び着陸の認可を得ているのであり、この位置は乗客には快適でないことがある。最大リクライニング位置で座席アセンブリが認可されると、多くの乗客が飛行の間に座席をリクライニング位置に保持する傾向があり、且つ最大リクライニング位置は乗客の出入りを容易にするので望ましい。
本明細書に記載するモジュラー式乗客席アセンブリは、ヘッドレスト１３４及び／又はトレーテーブル１３６を含むことができる（図２）。ヘッドレスト１３４は、快適性フレームアセンブリについて上述したものと同様に構成することができる。ヘッドレスト１３４は、個別のコンポーネントとして作成することができ、且つ快適性フレームアセンブリ１０８が構造フレーム１０６に連結される前に又は後で設置することができる。図２に示すように、トレーテーブル１３６は、快適性フレームアセンブリ１０８の支持フレーム２００の背面に格納されるように設計することができる。構造フレーム１０６の背面は、トレーテーブル１３６の下部を収容するように設けられた適切な大きさの開口を含むことができる。
【００２５】
図１２は、座席の作製及び設置方法５００の一実施形態を示すフローチャートであり、本方法は、座席アセンブリ１０２などのモジュラー式乗客席アセンブリを作製及び／又は設置するために実行される。説明のために、方法５００の以下の説明では、図１−１１に関して上述した要素に言及する場合がある。方法５００は、任意の数の追加の又は別のタスクを含むことができ、図１２に示すタスクは必ずしも図示の順序で実行されなくともよく、且つ方法５００は、ここに詳述しない追加の機能性を有する更に包括的な手順又は方法に含めることができる。
方法５００は、航空機の機体構造に合わせて座席アセンブリの一体型構造フレームを設計すること（タスク５０２）により開始される。上述のように、構造フレームは、機体構造の構造的部材又は統合的コンポーネントとして、及び／又は機体構造の構造的特徴を活用するように、設計することができる。これにより、座席アセンブリは、いくらかの動荷重支持能を機体構造に依存することができるため、従来のものより軽量に製造することができる。その結果、構造フレームを、航空機の特定のモデル又は種類への使用に専用に設計することができる。構造フレームは、設計後、Ｎ個の乗客席の位置に対応するＮ個の座席サブフレームを含むように上述のようにして形成することができる（タスク５０４）。構造フレームは、好ましくは、一体型複合フレームとして形成される。
【００２６】
加えて、乗客席アセンブリ用にＮ個の快適性フレームアセンブリが作製され（タスク５０６）、各快適性フレームアセンブリはそれぞれ支持フレームと、座席表面を画定する布地支持体とを含む。一部の実施形態では、各快適性フレームアセンブリは以下のように作製される。好ましくは複合成型加工技術を用いて一体型複合座席支持フレームを形成する（タスク５０８）。加えて、少なくとも一層の材料を布地支持体リングに封入することにより、布地支持体を形成する。封入は、布地支持体リング自体の作製と同時に実行することができる（タスク５１０）。その後、布地支持体を座席支持フレームに取り付けて（タスク５１２）快適性フレームアセンブリを完成させることができる。この時点で、ヘッドレストを対応する快適性フレームアセンブリに連結することができる（タスク５１４）。或いは、タスク５１４は、座席の作製及び設置方法５００においてもっと後の段階で実行することができる。
構造フレーム及び（一又は複数の）快適性フレームアセンブリが製造されたら、航空機に座席アセンブリを設置する準備が整う。構造フレームを航空機内に搬送し、航空機の機体構造（例えば、床、側壁、及び／又は座席トラック）に連結する（タスク５１６）ことができる。この時点で、構造フレームの座席サブフレームの各々に、対応するシートベルトを連結することができる（タスク５１８）。或いは、タスク５１８は、座席の作製及び設置方法５００の別の時点で実行することができる。加えて、座席サブフレーム又は構造フレームの任意の適切な位置に、肘掛を連結することができる（タスク５２０）。或いは、タスク５２０は、座席の作製及び設置方法５００の別の時点で実行することができる。
【００２７】
最後に、構造フレームに快適性フレームアセンブリを連結し（タスク５２２）、座席アセンブリの座席表面とする。タスク５２２に関し、各快適性フレームアセンブリは、それに対応する座席サブフレームに旋回可能に連結され、よって構造フレームに対する快適性フレームアセンブリの旋回を収容することができる。これにより、快適性フレームアセンブリは、構造フレーム内で移動、リクライニング、及び旋回することができる。
座席アセンブリをモジュラー式に設計することにより、布地支持体の設置及び取替えを、従来の航空機の座席の設置と比較して、ずっと単純に且つ短時間で行うことができる。座席アセンブリのモジュラー式設計は、構造フレームを航空機製造プロセスの比較的に早い段階で設置し、快適性フレームアセンブリを同製造プロセスの比較的後の段階で設置する二段階式設置手順を可能にする。
【００２８】
上述の詳細な説明では少なくとも一の実施例を提示したが、多数の変形例が可能であることを理解されたい。また、本明細書に記載した一又は複数の実施形態は、請求の範囲に記載する主題の範囲、実用性、又は構造をいかなる意味でも制限するものではない。むしろ、上述の詳細な説明は、記載された一又は複数の実施形態を実施するための便利なロードマップとなるものを当業者に提供するものである。請求の範囲に規定される本発明の範囲から逸脱せずに、要素の機能及び構成に様々な変更を加えることが可能であり、それには、既知の均等物及び本特許出願の時点で予見可能な均等物が含まれる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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