説明

暗視ゴーグルのヘルメットマウント

【課題】緊急脱出時にできるだけ速やかにゴーグルとパワーパックの両方が自動的に飛行士のヘルメットから取り外される暗視装置用の取付け配列体が提供される。
【解決手段】ヘルメットの前面に着座するように形成されかつヘルメットの前面に固定されるのに適する内面を有する支持バンドと、前記支持バンドの外面からほぼ前方向に伸びる1対の離れた耳とを含み、各耳が他方の耳の隣接面と向かい合う面にソケットを含み、パワーパックが、前記ソケットと協働して前記パワーパックを前記支持バンドに取外し可能に結合しかつ前記パワーパックを前記支持バンドから外すバネ荷重を受けるプランジャ組立品を含む、ヘルメットマウント。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(連邦政府後援による研究に関する表示)
本発明は米合衆国政府契約第PAN/05/0201/06号に基づきなされ、米合衆国政府が本発明に関する特定の権利を有する。
【0002】
本発明は暗視ゴーグル装置をヘルメットに結合するための配列体に関する。特に、飛行士が航空機から射出されるとき飛行士のヘルメットからゴーグル装置を自動的に取り外す装置に関する。
【背景技術】
【0003】
夜間またはその他の微光条件において飛行する際視力を上げるために暗視装置は飛行士によって広く使用される。従来の暗視装置はイメージ増強管、レンズ組立品及びユーザーに対して相対的なゴーグルの位置の多様な調整を可能にする複雑な取付け組立品を含む暗視ゴーグルを備える。これらの品全てが結合すると比較的重い装置となる。この種の装置はまたバッテリ(1つまたは複数)及び基板を収容する比較的軽量のパワーパックを含む。パワーパックはゴーグルを操作するためにゴーグルに機械的及び電気的に結合され、一方パワーパックは飛行士のヘルメットに固定される。その結果、暗視装置の全重量は飛行士の首によって支えられる。
【0004】
パイロットが航空機から緊急脱出するとき、コックピットキャノピは航空機から射出され、その後飛行士が射出される。航空機の加速、コックピットに入る風、航空機の傾斜及びパイロットが突然航空機から射出されるとき生じる大きな加速力は、単独でまたは結合して作用して、パイロットを負傷させる大きな危険をもたらす。
【0005】
暗視装置の重量は大きくかつ暗視装置は飛行士の首によって支えられるので、緊急脱出時にこの装置が飛行士の首に深刻な傷害を負わせる危険は大きい。
【0006】
首の傷害の危険を減少するために、緊急脱出時に飛行士が重大な加速力を受けると飛行士のヘルメットから暗視ゴーグルを取り外す既知の配列体がある。しかし、この既知の配列体においては、比較的軽量のパワーパックは取り外されない。従って、パワーパックはヘルメットに取り付けられたままであり、パワーパックは、緊急脱出時にパラシュートのライザと絡まってしまう可能性がある。パワーパックがこのように絡まると、パラシュートが適切に開くのを妨げて、飛行士にさらなる危険を与える可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従って、緊急脱出時にできるだけ速やかにゴーグルとパワーパックの両方が自動的に飛行士のヘルメットから取り外される暗視装置用の取付け配列体が提供されることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、緊急脱出が開始されると、飛行士のヘルメットから暗視装置を自動的に取り外す暗視装置のヘルメットマウント(ヘルメットへの取付け器具)を提供する。暗視装置は、微光を増強して可視画像にする暗視ゴーグル及びゴーグルを作動する電力を提供するパワーパックを備える。ヘルメットマウントは飛行士のヘルメットに固定されるのに適し、ヘルメットの前面に着座するように形成される内面を有する支持バンドを含む。支持バンドは、その外面からほぼ前方向に伸びる1対の離れた耳を有する。各耳は他方の耳の隣接面と向かい合う面にソケットを含む。パワーパックはバネ荷重を受けるプランジャ組立品を含み、プランジャ組立品は耳のソケットと協働して、パワーパック及びゴーグルを支持バンドに取外し可能に結合し、かつこれを支持バンドから外す。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明をよく理解するために、添付図面を参照しながら本発明の代表的実施形態を以下に説明する。
【0010】
図1を参照すると、プラスチックまたはその他の適切な材料で作られる支持バンド10が示されている。支持バンド10はヘルメットの前面に着座するように形成される内面を有する。バンドを飛行士のヘルメットに固定するために使用される1対の機械的締結具要素12の一方も図示されている。このような締結具は技術上既知である。図1に示されるように、この要素12は、中央留め具として機能し、ヘルメットのソケットと協働して支持バンド10を飛行士のヘルメットに固定する。締結具をネジ配列体またはベルト配列体またはその他の任意の適切な配列体とすることができる。
【0011】
さらに図1を参照すると、以下で明らかになるが、取外し可能に支持バンド10に結合されるパワーパック14、及び工具を使用せずにパワーパックを支持バンドから着脱できかつゴーグルをパワーパックから着脱できるようにパワーパックに取外し可能に結合される暗視ゴーグル16も示されている。パワーパックがゴーグルを作動するようにゴーグル16とパワーパック14は電気的に接続される。同じく以下で明らかになるが、パワーパック14と支持バンド10との間及びパワーパック14とゴーグル16との間の取外し可能な結合は、予め決められたG(重力加速度)の力が飛行士に作用すると、パワーパックとゴーグルが同時に、好ましくは1つのユニットとして飛行士のヘルメットから取り外されるように形成される。
【0012】
パワーパック14は、好ましくはプラスチックまたはその他の適切な材料から成形されるバッテリコンパートメント22を含む。バッテリコンパートメント22のサイズ及び形状は、標準アルカリ二重AA電池またはL9リチウム電池またはその他の使用可能な電池を収容するように定められる。あるいは、2つまたはそれ以上の電池を収容するようにバッテリコンパートメントを形成することができる。通常のように、バッテリコンパートメント22は、電池をプリント基板に接続するために電池接点及び電気導体を含み、プリント基板も、プリント基板をゴーグル16に電気的に結合するために必要な電気導体及び接点を含む。基板、その電気導体及び接点を収容するために、パワーパック14は、さらに、同様にプラスチックまたはその他の適切な材料から成形され、前壁24、1対の側壁26(図にはそのうち1つのみが示されている)及び後壁(図示せず)によって形成される第二のコンパートメントを含む。この第二のコンパートメントはプリント基板並びに電池をプリント基板にまたプリント基板をゴーグル16に接続する電気導体及び接点を取り付けるための支持配列体を含む。
【0013】
暗視ゴーグル16は微光を受けてこの光を増強してユーザーに可視画像を与える装置であればどのようなものでも良い。図示される代表的実施形態において、ゴーグル16は任意の従来の型式の1対の単眼用光学器具を含む。または、単一の単眼用光学器具を使用することができる。各単眼用光学器具30は低レベルの周辺光を受ける対物レンズ31を含み、各々光を増強して対物レンズの反対側の単眼用光学器具の端のアイピース33に可視画像を与える画像増強管を含む。
【0014】
ゴーグル16は、調整可能なマウント組立品28によって支えられる。この組立品は飛行士に対して相対的なゴーグルの調整を可能にする。マウント組立品は跳ね上げ式マウントを含むことができる。すなわち、ゴーグルが飛行士の目の前にある状態である使用位置と、ゴーグルがヘルメットの前部に隣接し飛行士の目の上に位置する非使用位置との間でゴーグル16を回転させることができる。技術上既知のように、このような調整可能なマウント組立品は、通常、飛行士に対して相対的なゴーグルの水平距離並びにその傾斜及び焦点及び単眼用光学器具の間の瞳孔間距離を調整するための複雑な調整メカニズムを含む。
【0015】
調整可能なマウント組立品28及びゴーグル16は取付け用レセプタクル35を介してパワーパック14に結合される。レセプタクル35は、第二のバッテリコンパートメント14の側壁26、26に対してほぼ平行の1対の離れた耳34、34で形成される。各耳34はその内面、すなわち他方の耳の隣接面と向かい合う面にソケット36を含む。本明細書において開示される代表的実施形態において、各ソケット36はほぼ球形の窪みの形をとるが、ソケットは貫通穴、穴対穴形態またはその他の技術上既知の多様な形態の形式をとることができる。
【0016】
調整可能なマウント組立品28はハウジング29を含み、ハウジングはバネ荷重を受けるプランジャ配列体を支える。プランジャ配列体は、1対のプランジャ32、32(図にはそのうち1つのみが示されている)をハウジング29の端壁の外側へ付勢する圧縮バネを含む。これらのプランジャ32、32はボールであるか、または球形端面を持つように形成される。ボールまたは球形端面は、調整可能なマウント組立品及び双眼鏡16をレセプタクル35上に保持するために、ソケット36、36に挿入される。プランジャ32、32の球形端はソケット36、36の中で回転して、ゴーグル16がその使用位置と非使用位置との間で回転できるようにする。
【0017】
耳34、34の隣り合う面にソケット36、36を機械加工または成形するか、または耳上に支えられる挿入物50、50にソケット及び下に説明する溝38、38を形成することができる。このような挿入物はRaymond Aguero他によって本出願と同時に提出され本出願の譲受人に譲渡される「ユニバーサルインサート」と題する同時係属出願(一件書類番号ITDE−PNV140US)において開示される。
【0018】
ソケット36、36はテーパー状溝38、38を介して耳34、34の外縁と連絡する。テーパー状溝の最大アーク長は開放され、耳34、34の外縁に隣接し、最小アーク長はソケット36、36に隣接する。溝38、38の底面は、溝がソケットに接近するにつれて溝間の距離が減少するように耳34、34の外縁からソケット36、36まで内方向に傾斜する傾斜路の形をとることができる。
【0019】
暗視双眼鏡を調整可能な取付け組立品に結合するために、バネ荷重を受けるプランジャ32、32は、耳34、34の外縁に隣接する溝38、38の開放端に挿入され、溝に沿って押されて、バネ荷重を受けるプランジャがソケット36、36の中へ伸張するまで溝の傾斜底面がプランジャを圧する。プランジャ32、32がバネの力でソケット36、36に入ると、暗視ゴーグル16及びそのマウント組立品28は取付けレセプタクル35に取外し可能にかつ回転可能に結合される。ゴーグル16をレセプタクル35から取り外すためには、ソケット36、36の凹面壁がプランジャ32、32を圧してゴーグルがレセプタクルから離れるまでプランジャが溝38、38上に沿って進むように、ゴーグルは充分な力で引っ張られる。
【0020】
支持バンド10の外面には1対の耳20、20が形成される。耳は相互に間隔を置き、前方向に伸びる。各耳20、20は、同様に他方の耳の隣接面と向かい合う面にソケット40、40を含む。ソケット40、40は、ほぼ球形の窪みの形をとり、パワーパック14に支えられるバネ荷重を受けるプランジャ42、42と協働してパワーパック14を支持バンド10に取外し可能に結合する。図1から分かるように、プランジャ42、42はパワーパックの第二のコンパートメントにおいて支えられ、その側壁26、26を貫通する。上述のプランジャ32、32の場合と同様、プランジャ42、42はボールであるか、または球形端面を持つように形成される。各ソケット42、42は溝44と連絡する。溝44、44は溝38、38に関連して説明したテーパー及び傾斜路と同様にテーパー状でありかつ傾斜する。従って、各溝44はその関連する耳20の外縁に隣接する開放端を有し、この開放端はその関連するソケット40に隣接する溝の端より大きいアーク長を有する。また、各溝の底面は、溝がソケットに接近するにつれて溝間の距離が減少するようにその関連する耳の外縁からその関連するソケットまで内方向に傾斜する。
【0021】
ソケット40、40及びその関連する溝44、44は耳20、20において機械加工または成形される。または、これらのソケット及び溝は、耳上に支えられる挿入物50、50に形成されることができる。
【0022】
パワーパックを支持バンド10に取外し可能に結合するために、パワーパック14は、バネ荷重を受けるプランジャ42、42を溝44、44の開放端に挿入し、プランジャが溝に沿って進んでソケット40、40の中で伸張するようにパワーパックを押すことによって、支持バンド10に結合される。パワーパック14は、プランジャ42、42が圧縮されてソケット40、40から出て溝44、44に沿って進むように、パワーパックが支持バンド10から離れるまでパワーパックを前方向に引っ張ることによって取り外される。
【0023】
上述のように、ゴーグル16は比較的重く、パワーパックは比較的軽い。その結果、緊急脱出時に作用する力は、パワーパックが支持バンド10から外される前にゴーグル16をパワーパック14から取り外す可能性がある。パワーパックが支持バンド10から外れる前にゴーグル16がパワーパック14から外れると、パワーパックはこれが確実に支持バンドから離れるのに充分な重量を欠くことになる。
【0024】
特に図2を参照すると、支持バンド10及び取付け組立品35は使用時の位置に並べて示されている。溝44、44がほぼ前方向に伸び、かつ溝38、38が前方向に対してある角度で上方向に伸びていることが分かる。このように、溝38、38の軸は、溝44、44の軸との間にある角度を形成する。本明細書において説明される実施形態において角度は約45°であるが、他の角度を使用することができる。このような角度配列は、パイロットが飛行機から緊急脱出するときパワーパック14とゴーグル16の両方が1つのユニットとして支持バンド10から取り外されるようにするのに役立つ。さらに、溝44、44の上向き角度は、パワーパック14及びゴーグルが上方向にかつ外方向にヘルメットから射出されて、飛行士にぶつかったりその脚の上に落ちたりしないようにする。
【0025】
実際の使用においては、プランジャ42、42とソケット40、40との間のバネ荷重は、予め決められたG(重力加速度)による力例えば少なくとも約9G、好ましくは約11Gでパワーパック14及びゴーグル16が支持バンド10から外れるような荷重である。
【0026】
以上、本発明の代表的実施形態が開示されているが、本発明の範囲は特許請求の範囲によって定められるものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】支持バンド及び暗視装置の分解斜視図である。
【図2】それぞれの溝の相対的方向を示すために並列される支持バンド及びゴーグルマウントの一部を示す別の斜視図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
暗視装置のヘルメットマウントであって、
前記装置が、微光を増強して可視画像にする暗視ゴーグルと、前記ゴーグルを作動する電力を提供するパワーパックとを含み、
前記マウントが、ヘルメットの前面に着座するように形成されかつヘルメットの前面に固定されるのに適する内面を有する支持バンドと、前記支持バンドの外面からほぼ前方向に伸びる1対の離れた耳とを含み、各耳が他方の耳の隣接面と向かい合う面にソケットを含み、
前記パワーパックが、前記ソケットと協働して前記パワーパックを前記支持バンドに取外し可能に結合しかつ前記パワーパックを前記支持バンドから外すバネ荷重を受けるプランジャ組立品を含む、ヘルメットマウント。
【請求項2】
前記バネ荷重を受けるプランジャ組立品が予め決められた重力加速度(G)の力を受けるとソケットから外れることを特徴とする、請求項1に記載のヘルメットマウント。
【請求項3】
前記バネ荷重を受けるプランジャ組立品が、前記パワーパックによって支えられ前記パワーパックから側方に伸びる1対のバネ荷重を受けるプランジャを含み、各プランジャが前記ソケットに着座するサイズ及び形状を有することを特徴とする、請求項1に記載のヘルメットマウント。
【請求項4】
各ソケットが前記ソケットから前記耳の外縁まで半径方向に伸びる溝と連絡することを特徴とする、請求項3に記載のヘルメットマウント。
【請求項5】
前記溝が前記耳の前記外縁に隣接する大きい方の寸法から前記ソケットに隣接する小さい方の寸法まで細くなることを特徴とする、請求項4に記載のヘルメットマウント。
【請求項6】
前記溝の底面が、前記プランジャが前記耳の前記外縁から前記ソケットへ移動するとき前記プランジャを圧縮する傾斜路を形成することを特徴とする、請求項4に記載のヘルメットマウント。
【請求項7】
前記溝が、大きい方の寸法から小さい方の寸法まで細くなり、前記大きい方の寸法が前記耳の前記外縁に隣接し、前記小さい方の寸法が前記ソケットに隣接し、かつ
前記溝の前記底面が、前記プランジャが前記耳の前記外縁から前記ソケットへ移動するとき前記プランジャを圧縮する傾斜路を形成することを特徴とする、請求項3に記載のヘルメットマウント。
【請求項8】
前記暗視ゴーグルを前記パワーパックから着脱するマウント組立品を含み、前記マウント組立品が、ほぼ前方向に伸びる第二の対の離れた耳を有するレセプタクルを備え、前記第二の対の耳の各々がその隣り合う面にソケットを含み、かつ前記マウント組立品が、前記第二の対の耳上の前記ソケットと協働して前記暗視ゴーグルを前記レセプタクルに取外し可能に結合しかつ前記暗視ゴーグルを前記レセプタクルから外す前記暗視ゴーグルによって支えられるバネ荷重を受けるプランジャ組立品を含む、請求項1に記載のヘルメットマウント。
【請求項9】
前記第二の対の耳上の各ソケットが前記ソケットから前記耳の外縁まで半径方向に伸びる溝と連絡することを特徴とする、請求項8に記載のヘルメットマウント。
【請求項10】
前記支持バンド上の前記溝がほぼ前方向に伸び、かつ前記第二の対の耳上の前記溝が前方向に対してある角度で伸び、それによって前記第二の対の耳上の前記溝の軸が前記支持バンド上の前記溝の軸と交差することを特徴とする、請求項9に記載のヘルメットマウント。
【請求項11】
ヘルメット上で暗視装置を支持するための支持体であって、
ヘルメットの前面に着座するように形成される内面を有し前記前面に固定されるのに適する支持バンドを備え、
前記支持バンドが前記バンドの前面から伸びる1対の離れた耳を持つ前面を有し、
各耳の隣り合う面が、ソケット及び前記ソケットから前記耳の外縁まで半径方向に伸びる溝を含む、支持体。
【請求項12】
前記溝が前記外縁に隣接する大きい方の寸法から前記ソケットに隣接する小さい方の寸法まで細くなることを特徴とする、請求項11に記載の支持体。
【請求項13】
前記溝の底面が傾斜路を形成することを特徴とする、請求項11に記載の支持体。
【請求項14】
前記溝が前記耳の前記外縁に隣接する大きい方の寸法から前記ソケットに隣接する小さい方の寸法まで細くなり、かつ前記溝の前記底面が傾斜路を形成することを特徴とする、請求項11に記載の支持体。

【図1】
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【図2】
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