(57)【要約】【課題】アルミハニカムのように主軸方向の衝撃に対する衝撃エネルギ吸収能は優れているが剪断方向の衝撃に対する衝撃エネルギ吸収能には優れていない材料を用いて斜めの衝突にも良好な衝撃吸収作用が得られる衝撃吸収構造を提供する。【解決手段】航空機の機体の床下の内壁と該機体の外壁とによって構成される空間部内に衝撃エネルギ吸収部材が配置され、機体が外部からの衝撃を受けたときのエネルギを衝撃エネルギ吸収部材により吸収する衝撃吸収構造に於いて、外壁の外側で、且つ、外壁とエネルギ吸収部材との結合部よりも機体の先端側に突起部を取り付ける。【選択図】図１
2012245895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
航空機の機体の床下の内壁と、該機体の外壁とによって構成される空間内に配置され、前記機体が外部からの衝撃を受けたときのエネルギを吸収するエネルギ吸収部材と、
前記外壁の外側で、且つ、前記外壁と前記エネルギ吸収部材との結合部よりも前記機体の先端側に、取り付けられた突起部と、を備えることを特徴とする衝撃吸収構造。
【請求項２】
前記突起部は、前記内壁と前記外壁と前記エネルギ吸収部材とから構成される空間部を背にして、外壁外側を向くように設置されていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収構造。
【請求項３】
前記機体が他体に衝突の際は、前記突起部と該他体との衝突により、前記外壁が前記空間部の内側へ変形されることを特徴とする請求項２に記載の衝撃吸収構造。
【請求項４】
前記突起部は前記機体の下方前方を向くように配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の衝撃吸収構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、航空機の機体の衝撃吸収構造に係る。
【背景技術】
【０００２】
航空機や船舶を例にとり、それらがその先端部にて他体に衝突したとき、外部からの衝撃力を自身の圧縮破壊により緩和する繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製のエネルギ吸収部材を航空機や船舶の先端部に、衝撃力負荷方向に対向して設けることが、下記の特許文献１に於いて提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２２４８７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
今、航空機が地面に斜めに衝突した場合を例に取り、機体が受ける衝撃を吸収する衝撃吸収構造として、機体に横断面が図４の図（Ａ）に示す如き衝撃吸収構造が設けられているとする。この衝撃吸収構造は、図４では１０として略示されている板状の機体の内壁に地面１２への斜めの衝突の衝撃エネルギを吸収する衝撃エネルギ吸収部材１４を付設し、かかる衝撃エネルギ吸収部材１４を外壁１６にて覆い、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８より前方にある外壁１６の延在部２０の終端２２を内壁１０に固定したものである。このように内壁１０に衝撃エネルギ吸収部材１４を付設し、これを外壁１６にて覆い、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８より前方にある外壁１６の延在部２０を衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８に沿って折り曲げて斜めに引っ張り、その終端２２を内壁１０に固定し、外壁１６に適度の張力を与えておけば、延在部２０が引張りばねとして機能し、衝撃エネルギ吸収部材１４を内壁１０に体裁よく安定した状態に取り付けることができるが、この場合、外壁の延在部２０を斜めに張設して引張りばねとして機能させるためには、大きさに多少の大小はあっても、図示のように横断面が三角形であるかまたはそれに近い形状を呈する空間部２６が形成される。
【０００５】
しかし、上記のような衝撃吸収構造では、機体が地面１２のような他体に斜めに衝突すると、図４の図（Ｂ）に示す如く、衝撃エネルギ吸収部材１４はその縁１８の部分から始まって外壁１６を挟んで地面１２のような他体に接触し始め、他体の表面に強く押し付けられつつ該表面に沿って該表面に対し矢印Ｑの方向に移動するので、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８の部分は厚み方向に押し潰されると同時に矢印Ｑとは反対の方向に押し遣られ、衝撃エネルギ吸収部材１４は剪断変形を受ける。軽くて衝撃エネルギ吸収能が高く、衝撃エネルギ吸収部材１４を構成するに適した材料として、例えばアルミハニカムのような材料があるが、そのような材料が高い衝撃エネルギ吸収能を呈するのは、その主軸の方向に衝撃が作用するときであり、それに比して剪断方向の衝撃に対する衝撃エネルギ吸収能は大きく劣るものである。従って、図４に示すような衝撃吸収構造に於いて、衝撃エネルギ吸収部材１４をアルミハニカムのような材料により構成すると、図４の図（Ｂ）に示すように斜め方向の衝突により剪断作用を受ける場合には、良好な衝撃吸収作用が得られないという問題がある。
【０００６】
本発明は、図４に示すような衝撃吸収構造に於ける上記の事情に着目し、アルミハニカムのように主軸方向の衝撃に対する衝撃エネルギ吸収能は優れているが剪断方向の衝撃に対する衝撃エネルギ吸収能には優れているとはいえないような材料を用いて図４に示すような衝撃吸収構造を構成した場合にも、図４の図（Ｂ）に示すような斜めの衝突に際して良好な衝撃吸収作用が得られる衝撃吸収構造を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明は、航空機の機体の床下の内壁と、該機体の外壁とによって構成される空間内に配置され、前記機体が外部からの衝撃を受けたときのエネルギを吸収するエネルギ吸収部材と、
前記外壁の外側で、且つ、前記外壁と前記エネルギ吸収部材との結合部よりも前記機体の先端側に、取り付けられた突起部と、を備えることを特徴とする衝撃吸収構造を提案するものである。
【０００８】
上記の衝撃吸収構造に於いて、前記突起部は、前記内壁と前記外壁と前記エネルギ吸収部材とから構成される空間部を背にして、外壁外側を向くように設置されていてよい。この場合、前記機体が他体に衝突の際は、前記突起部と該他体との衝突により、前記外壁が前記空間部の内側へ変形されるようになっていてよい。
【０００９】
上記の衝撃吸収構造に於いて、前記突起部は前記機体の下方前方を向くように配置されていてよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記の如く、航空機に、その機体の床下の内壁と、該機体の外壁とによって構成される空間内に配置され、前記機体が外部からの衝撃を受けたときのエネルギを吸収するエネルギ吸収部材と、前記外壁の外側で、且つ、前記外壁と前記エネルギ吸収部材との結合部よりも前記機体の先端側に、取り付けられた突起部とを備える衝撃吸収構造が設けられていれば、かかる衝撃吸収構造が衝撃エネルギ吸収部材の前縁部より他体に斜めに衝突し、衝撃エネルギ吸収部材が前縁部から始まって他体に対し次第により強く押し付けられていくのと並行して、前記突起部もその突出端にて他体に接触して外壁の前延部を内側へ次第により大きく変形させていくので、衝撃エネルギ吸収部材の前縁部が内壁に対して後向きにずれることが抑制され、衝撃エネルギ吸収部材の前縁部は単純に圧縮され、剪断荷重に曝されることから免れる。
【００１１】
上記突起部の作用は、衝撃エネルギ吸収部材がその前縁部から始まって次第により大きく押し潰されることにより外壁の前延部に弛みが生じようとするとき、該前延部の中央部を内側へ変形させることにより弛みを打ち消すことであるので、かかる作用は、前記突起部が前記内壁と前記外壁と前記エネルギ吸収部材とから構成される空間部を背にして、外壁外側を向くように設置されていれば、最も効果的に達成される。かかる構造によれば、機体が他体に衝突した際は、前記突起部と該他体との衝突により、前記外壁が前記空間部内へ変形される。また前記突起部が機体の下方前方を向くように配置されていれば、航空機が地面に機体の先端部から斜めに衝突する際に、かかる衝撃吸収構造における衝撃エネルギ吸収部材を的確に作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による衝撃吸収構造の第一の実施例を示す図４と同様の横断面図。
【図２】本発明による衝撃吸収構造の第二の実施例を示す図１と同様の横断面図。
【図３】本発明による衝撃吸収構造の第三の実施例を示す図１または２と同様の横断面図。
【図４】本発明による衝撃吸収構造の基となる衝撃吸収構造であって、従来技術の範囲で考えられる衝撃吸収構造を示す横断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明による衝撃吸収構造の第一の実施例を示す図１に於いて、図４に示す構造に於ける各部に対応する部分は、図４に於けると同じ符号を付されており、これらの各部は、本発明により突起部２８が追加されたことによって生ずる機能の一部の変化を除き、図４に於ける各部と同様に作動する。従って、これらの各部についての基本的説明には、図４を参照して行った説明を援用するものとし、同じ説明の繰り返しは、明細書の冗長化を避けるため省略する。
【００１４】
図１に示す実施例に於いては、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８より前方の外壁１６の延在部２０の中央部に、横断面に垂直で図の紙面に垂直の方向に延在する帯板状の突起部２８が、その根元部にて取り付けられており、衝撃吸収構造が他体１２に斜めに衝突するとき、その突出端にて他体に接触し、他体により根元部へ向けて押し遣られるにつれて、外壁１６の延在部２０を空間部２６内へ横断面でみて逆Ｖ字型に変形させるようになっている。この場合、突起部２８の高さは、衝撃吸収構造の設計、特に衝撃エネルギ吸収部材１４の厚みａと衝撃エネルギ吸収部材１４の端縁２４から外壁１６の終端２２の間の距離ｂとに基づいて、衝撃吸収構造が他体１２へ斜めに押し付けられ、衝撃エネルギ吸収部材１４がその厚みを縁１８の部分から始まって減じていくとき、先端にて他体１２に当接した突起部２８の内壁１０に対する変形により外壁の延在部２０に生ずる弛みが打ち消されるような高さとされればよい。またこのとき、突起部２８が他体１２に接触し、外壁１６の延在部２０と共に空間部２６へ向けて押されたとき該空間部内に収まる大きさとされていれば、突起部２８が衝撃エネルギ吸収部材１４の衝撃吸収作用を妨げることはない。勿論、衝撃吸収構造が他体１２に対し斜めに進行する角度は決まってはいないが、概略予想される範囲内での進行角度による他体１２への衝撃吸収構造の衝突に対して、上記の延在部弛み打ち消し作用が的確に得られるように、突起部２８の高さが定められればよい。
【００１５】
図１は、他体１２への衝撃吸収構造の斜めの衝突が幾分進行した瞬間を示しており、図の一部に、接触前の衝撃吸収構造に於ける外壁の延在部２０とそれに取り付けられた突起部２８の初期位置を仮想線にて示している。図示の実施例では、突起部２８の根元は、突起部２８が外壁１６の延在部２０を空間部２６内へ横断面でみて逆Ｖ字型に変形させるとき、逆Ｖ字の頂点を空間部の最奥部３０に向かわせる位置にて外壁の延在部２０に取り付けられており、延在部２０の弛みを最も大きな値まで打ち消すことができるようになっている。
【００１６】
本発明による衝撃吸収構造の第二の実施例を示す図２に於いても、図４に示す構造に於ける各部に対応する部分は、図４に於けると同じ符号を付されており、これらの各部についての同じ説明の繰り返しは、図１の実施例について記したと同様の理由により省略する。
【００１７】
図２に示す実施例に於いては、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８より前方の外壁１６の延在部２０の中央部に、横断面では底面が平らで頂部が円弧状であり、横断面に垂直で図の紙面に垂直の方向に延在する突起部３２が、その平らな底面にて取り付けられており、突起部３２は外壁１６の延在部２０を空間部２６内へ横断面でみて中央部に扁平な頂部を有する山型に変形させるようになっている。この場合にも、突起部３２の高さは、衝撃吸収構造の設計、特に図１について説明した衝撃エネルギ吸収部材１４の厚みａと衝撃エネルギ吸収部材１４の端縁２４から外壁１６の終端２２の間の距離ｂとに基づき、衝撃吸収構造が他体１２へ斜めに衝突し、衝撃エネルギ吸収部材１４がその厚みを縁１８の部分から始まって減じていくとき、先端にて他体１２に当接した突起部３２の内壁１０に対する変形により外壁の延在部２０に生ずる弛みが打ち消されるような高さとされればよい。この場合にも、その突起部３２の寸法的設計は、概略予想される範囲内での進行角度による他体１２への衝撃吸収構造の衝突に対して上記の延在部弛み打ち消し作用が的確に得られるように定められればよく、また突起部３２が他体１２に衝突し、外壁１６の延在部２０と共に空間部２６へ向けて押されたとき該空間部内に収まる大きさとされていれば、突起部３２が衝撃エネルギ吸収部材１４の衝撃吸収作用を妨げることはない。
【００１８】
図２もまた、他体１２への衝撃吸収構造の斜めの衝突が幾分進行した瞬間を示しており、図の一部に、衝突前の衝撃吸収構造に於ける外壁の延在部２０とそれに取り付けられた突起部３２の初期位置を仮想線にて示している。この実施例では、突起部３２は比較的広い平らな底面の全域にわたって外壁に固定されてよいので、外壁に対する突起部の取り付けが容易となり、また取り付け状態の安定度も高くなる。
【００１９】
本発明による衝撃吸収構造の第三の実施例を示す図３に於いても、図４に示す構造に於ける各部に対応する部分は、図４に於けると同じ符号を付されており、これらの各部についての同じ説明の繰り返しは、図１の実施例について記したと同様の理由により省略する。
【００２０】
図３に示す実施例に於いては、衝撃エネルギ吸収部材１４の縁１８より前方の外壁１６の延在部２０の中央部に、横断面では底面および頂部が円弧状で、横断面に垂直で図の紙面に垂直の方向に延在するす突起部３４が、その円弧状底面の中央部３６に沿って取り付けられており、突起部３４は外壁１６の延在部２０を空間部２６内へ横断面でみて中央部に円弧状頂部を有する山型に変形させるようになっている。この場合にも、突起部３４の高さは、衝撃吸収構造の設計、特に図１について説明した衝撃エネルギ吸収部材１４の厚みａと衝撃エネルギ吸収部材１４の端縁２４から外壁１６の終端２２の間の距離ｂとに基づき、衝撃吸収構造が他体１２へ斜めに衝突し、衝撃エネルギ吸収部材１４がその厚みを縁１８の部分から始まって減じていくとき、先端にて他体１２に当接した突起部３４の内壁１０に対する変形により外壁の延在部２０に生ずる弛みが打ち消されるような高さとされればよく、また突起部３４が他体１２に接触し、外壁１６の延在部２０と共に空間部２６へ向けて押されたとき該空間部内に収まる大きさとされていれば、突起部３４が衝撃エネルギ吸収部材１４の衝撃吸収作用を妨げることはない。
【００２１】
図３もまた、他体１２への衝撃吸収構造の斜めの衝突が幾分進行した瞬間を示しており、図の一部に、接触前の衝撃吸収構造に於ける外壁の延在部２０とそれに取り付けられた突起部３４の初期位置を仮想線にて示している。この場合にも、その突起部３４の寸法的設計は、概略予想される範囲内での進行角度による他体１２への衝撃吸収構造の衝突に対して上記の延在部弛み打ち消し作用が的確に得られるように定められればよい。この実施例では、突起部３４は外壁の延在部２０を空間部２６内に変形させるとき、外壁の延在部２０の途中を折り曲げることなく滑らかに湾曲させるので、変形の途中で外壁の延在部２０に裂壊が生ずるような虞れをより確実に排除することができる
【００２２】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【符号の説明】
【００２３】
１０…内壁、１２…他体、１４…衝撃エネルギ吸収部材、１６…外壁、１８…衝撃エネルギ吸収部材の縁、２０…外壁の延在部、２２…外壁延在部の終端、２４…衝撃エネルギ吸収部材の端縁、２６…空間部、２８…突起部、３０…空間部の最奥部、３２，３４…突起部、３６…突起部３４の円弧状底面の中央部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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