JP2005180744A - 拘束網展開装置および拘束網展開方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 拘束網を展開して侵入者を確実に捕捉する。
【解決手段】 拘束網と、拘束網の360度周縁上に所定間隔をもって配設された複数個の錘と、錘を所定角度をもって噴出する噴出口を形成すると共に錘を収容する錘収容部と拘束網を収容する拘束網収容部とを有する容器と、容器の錘収容部と隣接し錘を圧力ガスで噴出する噴出手段とを備えた。噴出手段の作動開始後、錘が所定角度の噴出口から速度Vmax6m/s〜30m/sで0.4秒以内に噴出するとともに拘束網を90％以上展開させる。噴出手段が、圧力Pmaxで1MPa〜6MPaの圧力ガスを発生させる燃焼性物質を有する火工式点火器を備える。拘束網と錘との重量比は、拘束網の全重量１に対する錘の全重量が2〜6である。所定角度の噴出口は、容器の横軸線上を0度（水平）の場合、錘の噴出される角度を0度（水平）〜30度とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、拘束網を瞬時に展開させて、例えば屋内への侵入者を捕捉し犯罪行為を未然に防止するため、あるいは逃亡時間を遅らせ犯罪行為者を逮捕するための、拘束網展開装置と方法に関する。

従来の拘束網展開装置は、一時的な犯人拘束装置として、天井裏に配置される捕捉網・投網器が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、中空円筒状あるいはリング状の折り畳まれた捕捉網用の収容室（２８）からスリーブ（２９）が、作用範囲（２０）の中心軸線に対して漏斗状に下向きに突出して設けられている。そして、このスリーブ（２９）は収容室（２８）から捕捉網を軸方向に引出し径方向に張るための加速錘を案内するためおよび反応ガスをせき止めるために使用するとしている。

また、特許文献１には、捕捉網の引き出しおよび折り広げに関して設置する天井などの障害物を突破あるいは破壊するのに、火工技術的に発射される加速錘の発射エネルギでも十分に足りることが開示されている。
特表２０００−５０３１４２号公報（第７頁、第９頁、第１０頁、図３）

しかしながら、特許文献１に記載の一時的な犯人拘束装置は、拘束網を展開して侵入者を捕捉する装置おいて、センサーによる作動方法について開示するに過ぎず、その拘束網を展開させる装置自体について具体的な構成の記載がなされていない。
また、侵入者を捕捉する手段において、侵入者の動作と拘束網の展開動作との関係が明らかでなく、また、放出する拘束網と錘との関係についても明らかでない。

本発明者は、侵入者が保護物体へ近接した際、例えば、高さ３ｍ程の天井に設置する拘束網展開装置を作動させて侵入者を捕捉しようとしたとき、捕捉前に侵入者がその足で拘束網のエリア範囲から逃避することを予測し、侵入者の足による移動時間を調べ侵入者を確実に捕捉することについて鋭意研究した。その結果、主として屋内に有効な拘束網の展開装置および方法を見出した。

本発明は斯かる知見に基づいて為されたものであり、その目的は、拘束網を展開して侵入者を確実に捕捉することができる拘束網展開装置およびこれを用いた方法を提供することにある。

ここで、本発明の原理を図３０に基づいて説明する。
一般に、大人（男性、身長１．７ｍ〜１．８ｍ）の人間の歩行速度は約４Ｋｍ／ｈである。すると、１秒当たりの移動距離は約１．１ｍとなるが、捕捉する確実性を考え、１．２ｍとする。
次に、１秒当たりの移動距離から、拘束網の径は中心部から半径１．２ｍ（展開径２．４ｍ）とするが、これでは余裕が無く逃げられる可能性があるので、余裕をみて拘束網の中心部から半径１．５ｍ（展開径３ｍ）とする。

拘束網の中心部からの半径１．２ｍ（展開径２．４ｍ）は、展開径３ｍの８０％展開に相当し捕捉可能であるが、さらなる確実性を求め、それよりも大きい９０％展開（展開径２．７ｍ）を設定する。
ここで、例えば、侵入者が拘束網展開装置の真下に存在するとした場合、１秒当たりの移動距離から、拘束網展開装置の作動後、侵入者は約１．２秒で拘束網の展開径から外れることとなるので、１．１秒以内であれば捕捉することができる。そこで、この１.１秒よりもさらに確実性をみて１秒を侵入者の捕捉時間として設定した。

拘束網展開装置の作動から侵入者を捕捉するまでの時間（Ｘ）≦１秒とする。
次に、拘束網展開装置の作動後、どの時点で拘束網がどの程度展開し着地すれば確実に侵入者を捕捉することができるかを想定した。
そこで、高さ３ｍの空間内に侵入した身長１．７ｍ〜１．８ｍの侵入者を、全展張径３ｍ（ここでは、３ｍ×３ｍの八角形）の拘束網で展開させ捕捉するまでの時間を調べた。

例えば、天井に設置した拘束網展開装置を作動させて、侵入者の顔面に網と連結する錘が直撃しない高さを約２ｍと設定し、その位置で拘束網を展開する動作を（１）とし、展開後、網と錘が２ｍの位置から自由落下して床面に着地する動作を（２）とする。
この２つの動作から、侵入者を捕捉するまでの時間（Ｘ）＝動作（１）＋動作（２）となる。

ここで、自由落下「動作（２）」は、下式が成り立つ。
ｙ＝１／２ｇｔ²・・・（Ｙ）
ｙ：落下高さ（ｍ）、ｇ：重力加速度＝９．８（ｍ／ｓ²）、ｔ：時間（ｓ）
ここでは、落下高さを２ｍとしているので、式（Ｙ）を当てはめると、
２＝１／２×９．８×ｔ²
ｔ＝０．６３８
となり、動作（２）は約０．６秒となる。

そして、拘束網展開装置の作動から侵入者を捕捉するまでの時間（Ｘ）を約１秒としているので、動作（１）は約０．４秒となる。
これらにより、落下高さ約２ｍの位置で０.４秒以内に拘束網を９０％以上展開させれば確実に侵入者を捕捉できることとなる。
ここで、０．４秒以内で拘束網を９０％以上展開させるには、所定展開径の網を引っ張り出し展開させる錘の速度が必要となる。また、網の重量と錘の重量との重量比の関係も有る。また、錘を噴出する噴出口の角度の関係もある。

これらの関係は、拘束網展開装置の設置条件でも変化するものであり、上記諸関係の組合せにより本発明の目的を多様に達成できる。
従って、請求項１に係る発明は、人体を拘束する拘束網と、拘束網の３６０度周縁上に所定間隔をもって配設された複数個の錘と、錘を所定角度をもって噴出する噴出口を形成するとともに錘を収容する錘収容部と拘束網を収容する拘束網収容部とを有する容器と、容器の錘収容部と隣接し錘を圧力ガスで噴出する噴出手段とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の拘束網展開装置において、拘束網が、網の目幅が、網面状の中心に近い内側付近部と、その外側付近部とで異なることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の拘束網展開装置において、拘束網の目幅が、略方形１０ｃｍ角〜略方形１３ｃｍ角であることを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の拘束網展開装置において、錘が、噴出口からの圧力ガスを一時的に受圧保持する受圧部と、噴出口内壁と摩擦度合を有する鍔部とを有することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の拘束網展開装置において、噴出手段が、圧力Ｐｍａｘで１ＭＰａ〜６ＭＰａの圧力ガスを発生させる燃焼性物質を有する火工式点火器を備えていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１ないし請求項５の何れか１項記載の拘束網展開装置を用い、噴出手段の作動で錘が圧力ガスにより噴出口から噴出しながら拘束網を引張展開する拘束網展開方法であって、噴出手段の作動開始後、錘を所定角度の噴出口から速度Ｖｍａｘ６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで０．４秒以内に噴出するとともに拘束網を９０％以上展開させることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項６記載の拘束網展開方法において、拘束網と錘との重量比は、拘束網の全重量１に対する錘の全重量が２〜６の範囲に設定されることを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項６または請求項７記載の拘束網展開方法において、所定角度の噴出口は、容器の横軸線上を０度（水平）としたとき、錘の噴出される角度を０度（水平）〜３０度の範囲に設定されることを特徴とする。

本発明によれば、金融機関、貴金属店あるいは家屋等に侵入し犯罪行為を行う者に対して、防犯センサーの作動、あるいは防犯カメラを監視している警備員によるスイッチ等の作動で、所定圧力の噴出手段により、錘の放出とともに拘束網が０．４秒以内で９０％以上展開するので犯罪者を拘束し、犯罪行為者に逃亡する隙を与えず確実に捕捉することができる。

また、本発明によれば、噴出手段に燃焼ガスを発生する火工式点火器を用いる場合、高速高威力のガス圧を有し、噴出した錘により拘束網が高速に延長ラインに展開するので、装置の設置高さあるいは設置角度の自由度を有する。
また、本発明によれば、室内においては天井高さに応じた装置設計が可能であり、所定の拘束網の展開を得て目標体を確実に補足できる。また、室外に使用する際には網の大きさに応じた装置設計が可能であり、所定の拘束網の展開を得て目標体を確実に補足できる。また、火工式点火器を用いることで音と光とを併せ持った相乗効果が期待できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第一実施形態）
本発明に係る拘束網展開装置にイグナイター（火工式点火器）を用いた第一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る拘束網展開装置Ａの外観概要図を示し、図２は断面図を示し、図３は上面図を示し、図４は底面図を示す。

本実施形態に係る拘束網展開装置Ａは、点火器１１および点火器１１を収容・係止する点火器ホルダー１２を有するガス発生装置１０と、ガス発生装置１０からの燃焼ガスを冷却濾過するフイルター１５と、ガス発生装置１０により発生する圧力ガスで噴出される錘１６と、この錘１６を収容するとともに噴出口２５ａを有しガス発生装置１０と連通する錘容器２１と、拘束網２９と、錘容器２１と嵌着し拘束網２９を収容するとともに拘束網２９を吸引する小孔３２ｂが形成される網容器３０と、この網容器３０の開口部３６を塞ぐ蓋部材３８と、錘容器２１内の錘１６と網容器３０内の拘束網２９とを連結する紐部材３７とで構成されている。

ガス発生装置１０は、ボディ１１ｂにより保持される発熱部１１ａと、発熱部１１ａに導通する導電ピン１１ｃと、発熱部１１ａに当接する着火薬１１ｄと、カップ１１ｆ内に装填されてボディ１１ｂに組み付けられるガス発生剤１１ｅとを有する点火器１１と、この点火器１１を収容する点火器ホルダー１２とで構成されている。
点火器ホルダー１２は、ここではアルミ製で胴部ホルダー１３と栓ホルダー１４とで構成されている。胴部ホルダー１３は、中空の円筒体から成り、一側の外側外周と他側の外側外周にねじ部１３ａ，１３ｂが設けられており、さらに、一側の内周の所定位置に設けた点火器保持用の段部１３ｃを介して他側の内径より広径に形成されている。栓ホルダー１４は、中空の円筒体から成り、内周に胴部ホルダー１３のねじ部１３ａと螺合するねじ部１４ａと、胴部ホルダー１３に取り付けられた点火器１１のボディ１１ｂを保持する段部１４ｂとを有する。

これにより、胴部ホルダー１３のねじ部１３ｂは、錘容器２１のねじ部２２ｅと螺合し接続する。
そして、胴部ホルダー１３の一側から点火器１１のカップ１１ｆ側を挿入し胴ホルダー１３の内側段部１３ｃにボディ１１ｂを載置する。さらに、栓ホルダー１４の他側を胴部ホルダー１３の一側から挿入し、栓ホルダー１４のねじ部１４ａと胴部ホルダー１３の一側のねじ部１３ａと螺合させるとともに、栓ホルダー１４の段部１４ｂで点火器１１のボディ１１ｂを固定する。

また、導電ピン１１ｃには、図示しないセンサーからの電気的信号を受けて導電ピン１１ｃに導通する発火コネクターが栓ホルダー１４の穴部１４ｃを介して嵌着されるので、この電気的信号が導電ピン１１ｃから発熱部１１ａへ伝わり発熱するとともに当接する着火薬１１ｄが燃焼しガス発生剤１１ｅに伝火・燃焼する。これにより、所定圧力の燃焼ガスが発生する。

フイルター１５は、ここでは金網製で円盤状（ディスク状）に形成されており、錘容器２１の円筒部２２の底部に形成したフィルタ設置部２２ｄに配設される。このフイルター１５は、着火薬１１ｄおよびガス発生剤１１ｅからの燃焼ガスを冷却濾過する。そして、冷却濾過されたガスはそれぞれ八つのガス流路２５から噴出口２５ａへ向かう。
錘１６は、図１３ないし図１５に示すように、錘本体１７と錘ケース１８とで構成されている。

各錘１６が噴出口２５ａから脱落するのを防止するためには、例えば、下記の２案がある。（１）噴出口２５ａに所定の粘着性を有する粘着性物質を配設すること、例えば、錘１６が円柱体で噴出口２５ａの内壁としっくり収まる程度の外径を形成する。そして、噴出口２５ａから錘収容部２６へ収納した後、噴出口２５ａの外側を、所定圧力で剥離する比較的薄い粘着テープで塞ぐことである。また、（２）錘１６の最大外形部と噴出口２５ａの内壁部とに所定の摩擦を有するように形成することである。本実施形態では、（２）案を用いた。

錘本体１７は、ここでは所定の重量を有する金属製の円柱体から成り、一側端所定位置に紐部材３７と連結する穴１７ａが設けてある。
また、錘ケース１８は、ここでは一側と他側で分割される樹脂製の中空筒状体から成り、分割部分の各開口部１９ｅ，２０ａから錘本体１７を挿入することができ、また、それぞれにねじ部１９ｃ，２０ｂが形成され螺合できる形態としている。

一側の中空筒状体１９は、図１３，図１４に示すように、底面が閉塞される底部１９ａと、錘本体１７の略半分がしっくり収まる空間部１９ｂと、内部に形成され他側中空筒状体２０のねじ部２０ｂと螺合するねじ部１９ｃとを有し、底部１９ａの外形がクレーター状（オブチレーター状）に形成されている。さらに、この底部１９ａの端部外周に僅かな鍔部１９ｄが形成されている。

他側の中空筒状体２０は、図１３，図１５に示すように、開口部２０ａ側の外周に形成され一側の中空筒状体１９のねじ部１９ｃと螺合するねじ部２０ｂと、錘本体１７の略半分がしっくり収まる空間部２０ｃと、ねじ部２０ｂの反対側端部に形成され錘本体１７からの紐部材３７を通すための貫通孔２０ｅを備えた底部２０ｄとを有する。
これにより、錘１６自体を、一側の中空筒状体１９の開口部１９ｅから嵌入し空間部１９ｂに収める。さらに、錘１６自体の一側に付けられた紐部材を、他側の中空筒状体２０の貫通孔２０ｅから外へ引き出し、この空間部２０ｃへ嵌入し収める。

そして、一側の中空筒状体１９の開口部１９ｅが他側の中空筒状体２０の段部２０ｆに当接するまで、それぞれの開口部１９ｅ，２０ａに形成したねじ部１９ｃ，２０ｂを螺合し錘ケース１８として一体的にする。
また、鍔部１９ｄは、錘１６を収容する噴出口２５ａの内径と所定の摩擦係数を有することとなるので、噴出口２５ａ内で保持されことになる。さらに、鍔部１９ｄのクレーター状を有する外側底部１９ａは圧力ガスを充分に受けやすくなる。

錘容器２１は、図５ないし図８に示すように、ここでは略漏斗形状を為すアルミニウム製部材から成り、ガス発生装置１０とフイルター１５を収容する空間部２２ａを形成するとともに拘束網展開装置Ａを建物に設置するためのねじ部２２ｃを外周に形成した円筒部２２と、この円筒部２２の付け根２２ｂから円形に拡張して形成された円板状の傾斜面２３と、この傾斜面２３の外縁部２３ａから垂直に形成された円筒状の外周壁２４と、内部に円筒部２２の空間部２２ａと連通し八方向に分岐するとともに外周壁２４の外側に開通する八つのガス流路２５と、八つのガス流路２５の噴出口２５ａ側の所定位置に形成した錘収容部２６と、傾斜面２３と対向する裏面側に位置し、網容器３０と嵌合するためのねじ部２８ａを内周面に備えた凹部２８を有する底面２７とを有する。

拘束網２９は、図１２に示すように、ここではポリエステル製またはケブラー製で３ｍ×３ｍの八角形に構成されている。また、目幅（１つの目幅）は、全展開面積（３ｍ×３ｍ）の約半分を中心部２９ａ付近から２０ｃｍ角（内側網目２９ｂ）で形成し、残り約半分を１０ｃｍ角（外側網目２９ｃ）で形成するようにしても良い。また、この目幅については、全展開面積で中心部２９ａから、内側網目２９ｂと外側網目２９ｃとを均等に形成することでも良い。

紐部材３７は、ここではポリエステル製で径０．７ｍｍの紐を用いており、一側が錘本体１７と連結するとともに他側が拘束網２９と連結している。そして、この紐部材３７は、錘容器２１から錘１６が飛び出すとともに網容器３０から拘束網２９を展開するときの力にも耐える材質としている。
網容器３０は、図９ないし図１１に示すように、ここでは略コップ形状を為すアルミニウム製部材から成り、錘容器２９の凹部２８の内周面に形成したねじ部２８ａと螺合するねじ部３１ａを外周に形成した凸形状の円柱部３１と、円柱部３１の付け根３１ｂから少し延伸したところから円形に拡張して形成されるとともに壁面の所定箇所に複数の小孔３２ｂを形成した円板状の傾斜面３２と、傾斜面３２の外縁部３２ａから垂直に形成されるとともに周囲に等間隔で八カ所の縦溝３３ａを形成した円筒状の外周壁３３と、外周壁３３の端部を断面Ｌ字形に折り曲げて形成した蓋止部３４と、傾斜面３２と外周壁３３との間に形成された拘束網２９を収容する空間部３５とを有する。複数の小孔３２ｂは、紐部材３７により錘１６と連結する拘束網２９を吸引して収容するために設けてある。

ここで、拘束網２９の網容器３０への収容と、網容器３０への錘１６の収納について説明する。
先ず、網容器３０の円柱部３１側から傾斜面３２上に形成される小穴３２ｂ全部を覆うようにして、図示しないアタッチメントを用いて吸引装置（例えば、ブレスガン）に繋ぐ。そして、展開された拘束網２９に取り付けた全ての錘１６を纏め、錘１６を上にして錘１６と拘束網２９が絡まらないようにして拘束網２９を網容器３０の中心部へ垂らし、吸引を開始し、錘１６を除く全ての拘束網２９を収納する。その後、吸引装置を外す。

そして、この拘束網２９を収容した網容器３０と錘容器２１とをねじ部３１ａ，２８ａを介して接続する。
次に、錘１６を錘容器２１の噴出口２５ａへ鍔部１９ｄ側から嵌入する。
その後、例えば、ゴム製で厚さ２ｍｍの円盤状に形成されている蓋部材３８を、網容器３０の蓋止部３４の内側へ嵌め込み開口部３６を塞ぎ保持する。

このとき、紐部材３７は網容器３０の外周壁３３の縦溝３３ａに沿って外側に垂れ下がる形となる。
以上により、図１ないし図４に示す状態となる。
次に、本実施形態に係る拘束網展開装置Ａの作用について述べる。
本実施形態に係る拘束網展開装置Ａは、図１６に示すように、例えば、錘容器２１の円筒部２２の外周に形成したねじ部２２ｃを、天井板３９に設けた開口部（図示せず）に螺着することによって錘容器２１および網容器３０を天井板３９から室内に向かって垂下する形で取り付けられる。

センサーが、例えば屋内への侵入者を検知すると、センサーから拘束網展開装置Ａを作動させるための電気的信号が発せられ、その電気的信号で点火器１１内の発熱体に配設された着火薬が燃焼するとともにガス発生剤１１ｅへ伝火・燃焼し高圧ガスを生成する。この燃焼ガスは、フイルター１５で濾過され圧力ガスとなって八経路のガス流路２５へ均等に流入し、噴出口２５ａに配置された錘１６に推力を与える。

そして、この推力により８個の錘１６が角度を有する８カ所の噴出口２５ａから均等に所定の速度で噴出する。
これにより、噴出した８個の錘１６と紐部材３７で連結している拘束網２９が網容器３０の蓋部材３８を弾いて外へ引き出される。さらに、８個の錘１６は推力を維持しながら拘束網２９を装置外へ引き出し展開させる。

斯くして展開された拘束網２９は、侵入者を捕捉し犯罪行為を未然に防止することができる。
（実験例１）
本実施形態に係る拘束網展開装置Ａを用いて、錘１６の展開角度（打ち出し角度）２０度、拘束網２９と錘１６との重量比を１：２．９とし、拘束網２９の目幅を１１ｃｍに固定し、拘束網２９を展開した実験例を示す。

先ず、本実施形態に係る拘束網展開装置Ａを天井に水平に設置して５回実施した。さらに、本実施形態に係る拘束網展開装置Ａを側壁に垂直に対して斜め４５度に設置して１回実施した。さらに、真横９０度に設置して１回実施した。
その結果を表１に示す。
ここでは、（１）水平に設置した場合、例えば、最大圧力Ｐｍａｘにおいて１．５４〜５．５４の範囲でバラツキが生じたが、これは、錘１６の最大外径部と噴出口２５ａの内壁部とに所定の摩擦係数が生じているためである。しかしながら、０．２秒未満に９０％以上展開し、展開位置も２ｍを超えていることから問題ないものと考えられる。

また、（２）斜め４５度に設置した場合においても、０．２秒未満に９０％以上展開し、展開位置も２ｍを超えている。
また、（３）９０度に設置した場合においても、０．２３秒に９０％以上展開し、展開位置も２ｍを超えている。

（第二実施形態）
図１７は、本発明の第二実施形態に係る拘束網展開装置Ｂの外観概要図を示し、図１８はその断面図を示す。
本実施形態に係る拘束網展開装置Ｂは、ガス発生装置１０に変えてエア圧力タンク５０を用いた点で、第一実施形態に係る拘束網展開装置Ａとは相違する。従って、以下の説明では、第一実施形態に係る拘束網展開装置Ａと同一部材については同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る拘束網展開装置Ｂは、図示しないエア圧力発生機からのエアをエアホース５１で導入し貯蔵するエア圧力タンク５０と、このエア圧力タンク５０と螺着・連通するガス流路管５２と、このガス流路管５２と中間取付部５３を介して導通する電磁弁付開閉装置５４と、この電磁弁付開閉装置５４と中間取付部５５を介して導通する錘容器２１Ａと、この錘容器２１Ａ内の８つに区画された錘収容部２６に収納される８つの錘１６と、網容器３０内に収納される８角形の拘束網２９と、これら拘束網２９と錘１６とを連結する紐部材３７と、網容器３０を塞ぐ蓋部材３８とで構成されている。

ここで、錘容器２１Ａは、円筒部２２にフィルタ１５を設けない点で異なる。
エア圧力タンク５０は、エア充填室を有し、一側の開口部にねじ部が形成されガス流路管５２と螺合している。このエア充填室には、例えば、充填圧を５００ＫＰaの範囲で充填することができる。
電磁弁付開閉装置５４は、エア圧力タンク５０のガス流路管５２と錘容器２１Ａとの間に配設し、両端にねじ部が形成されている。これら両ねじ部は、エア圧力タンク５０のガス流路管５２のねじ部と接続され、かつ錘容器２１Ａの一側端のねじ部２２ｅと接続され、それぞれで連通する。また、この電磁弁付開閉装置５４は、スイッチ部５４ａにより開成−閉成が可能となっている。

次に、斯くして構成された本実施形態に係る拘束網展開装置Ｂの作用を説明する。
本実施形態においても、第一実施形態に係る拘束網展開装置Ａと同様に、センサーが、例えば屋内への侵入者を検知すると、センサーの電気的信号が発せられ、その電気的信号でスイッチ部５４ａが開成され、圧力タンク５０内の高圧ガスが八経路のガス流路２５へ均等に流入し、噴出口２５ａに配置された錘１６に推力を与える。

そして、この推力により８個の錘１６が角度を有する８カ所の噴出口２５ａから均等に所定の速度で噴出する。
これにより、噴出した８個の錘１６と紐部材３７で連結している拘束網２９が網容器３０の蓋部材３８を弾いて外へ引き出される。さらに、８個の錘１６は推力を維持しながら拘束網２９を装置外へ引き出し展開させる。

斯くして展開された拘束網２９は、侵入者を捕捉し犯罪行為を未然に防止することができる。
次に、本実施形態に係る拘束網展開装置Ｂの拘束網展開方法について、基礎実験装置（以下、実験装置と呼ぶ。）を用いて実験・解析したことを詳細に述べる。
図１９は、実験装置の外観概要図を示す。

ここでは、網容器３０を用いず、拘束網２９を自重で垂れ下げた状態にしてある。また、噴出部２５ａは、錘１６の装填後に、噴出部２５ａの外側から薄い粘着テープなどで塞がれている。錘１６は、鉄製であり危険防止のため、錘全体にゴムカバーを施してある。
次に、実験装置の作用を説明する。
エア圧力タンク５０へ所定量のエアを充填する。充填後、電磁弁付開閉装置５４のスイッチ部５４ａを作動させて圧力エアを錘容器２１内の８箇所の錘収容部２６へ均等に解放・流入させる。

この圧力エアの流入により、８個の錘１６が各噴出部２５ａから均等に飛翔し、それに引っ張られて拘束網２９が展開する。
次に、図２０に示すように、実験装置による実験の測定方法を説明する。
５ｍ四方で高さ３ｍ強の骨組だけの実験室を用意し、この実験室の天井中央部の支柱に実験装置を配置し、地上から実験装置までの高さを約３ｍとした。

そして、室内の実験装置の真下の地に解析用のビデオカメラ６０を実験装置に向けて配置（以下、「ビデオ鉛直方向」と称する。）し、室外の中央付近に実験室内へ向けて解析用のビデオカメラ６１を配置（以下、「ビデオ水平方向」と称する。）して、これら二方向からビデオカメラ６０，６１を作動させ撮影した。
二方向から撮影したものを、動画解析ソフトを使用して解析し、ビデオ水平方向については錘１６、拘束網２９の変位量、錘１６の速度変化等の解析、ビデオ鉛直方向については錘が一斉に八方向に飛び出しているかなどの解析をした（測定方法１）。

また、電磁弁付開閉部５４の開成によるエア圧力タンク５０からの圧力エアを計測するため、電磁弁付開閉部５０と錘容器２１との間に圧力センサーを配設した（測定方法２）。
（解析１）
実験装置は、図１３に示すように、拘束網２９の大きさを対辺が３ｍ×３ｍの八角形とし、拘束網２９と錘１６との重量比を網１に対して錘１．１８〜５．４の範囲とし、エアー充填圧を１２０ＫＰａと１８０ＫＰａとし、また、噴出口２５ａの角度を錘容器２１の横長軸の水平を０度としたとき０度と３０度とした条件で行った。

図２１は、上記条件で行った実験の解析結果で、各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）の９０％展開時間と、その展開位置の関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフで、さらに、前記解析結果から、噴出口２５ａの角度４５度を予測した内容を同グラフに挿入したものである。
図２２は、図２１を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における９０％展開位置と錘の打ち出し角度について表したグラフである。

ここでは、９０％展開時間と位置を得るための打ち出し角度を求めることができる。
例えば、高さ１．８ｍ〜２ｍ程の位置においては、０．４秒以内に９０％展開させるための打ち出し角度が、０度〜３５度程と分かる。
（解析２）
解析１の実験装置を用い、同条件で行った。

図２３は、各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）の９０％展開時間と、その錘の最大速度の関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフで、さらに、解析結果から、噴出口の角度４５度を予測した内容を同グラフに挿入したものである。
図２４は、図２３を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における錘の打ち出し角度と、錘が打出された際の最大速度Ｖｍａｘについて表したグラフである。

ここでは、図２１で解析した打ち出し角度で錘を打ち出して、拘束網２９を展開させるために必要な錘の最大速度が分かる。
例えば、打ち出し角度が０度のとき９０％展開時間０．３秒で錘の速度Ｖｍａｘが６ｍ／sと分かる。
（解析３）
解析１の実験装置を用いて、同条件で行った。

図２５は、各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）に、図２３における錘１６の最大速度と、錘１６を打出したときの装置内圧の関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフである。
図２６は、図２５を基に、任意の錘の最大速度（６ｍ／ｓ、８ｍ／ｓ、１０ｍ／ｓ、１２ｍ／ｓ）における錘の打ち出し角度と、その時の装置内圧について表したグラフである。

ここでは、所定の速度を出すために必要な内圧が分かる。
例えば、０．３秒で９０％展開させるための打ち出し角度が０度で錘の速度Ｖｍａｘが６ｍ／ｓのとき、圧力Ｐｍａｘが２８ＫＰａと分かる。
（解析４）
解析１に実験装置を用いて、同条件で行った。

図２７は、各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）の９０％展開時間と、そのときの運動エネルギーとの関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフで、さらに、前記解析結果から、噴出口２５ａの角度４５度を予測した内容を同グラフに挿入したものである。
図２８は、図２７を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における錘の打ち出し角度と、運動エネルギーについて表したグラフである。

ここでは、０度から打ち出し角度の数値が高くなるほど、９０％展開における錘の運動エネルギーが必要となることが分かる。
例えば、０．３秒で９０％展開させるための打ち出し角度が、０度から２０度位までは運動エネルギーの緩やかな増加であり、３０度を超えると大きく増加することが分かる。
（解析５）
解析１の実験装置を用いて、同条件で行った。

図２９は、拘束網（Ｎｅｔ）と錘の重量比と９０％展開時間の関係を表したグラフである。
ここでは、拘束網と錘が約１：３以上であれば９０％展開時間が０．３秒〜０．４秒の間で、ほぼ一定であることが分かる。
上記、解析１〜解析５により、拘束網を０．４秒以内に９０％以上展開させるための諸条件を解析でき、拘束網展開装置の設置条件あるいは噴出角度の条件等を設定することが可能となった。

次に、各表について説明する。
表２は、前述の解析１〜解析５に係る実験例を示す。
表３は、エア充填圧を３５０ＫＰａ〜５００ＫＰａの４水準を実験装置で行った実験例を示す。
表４は、網収容部を形成する容器に網を収納（第二実施形態に係る拘束網装置Ｂを用いた）した場合と、拘束網を自重でたれ下げた未収納の場合（実験装置）とで行った比較実験例を示す。また、表４では、エア充填圧５００ＫＰａで各々３回行った。

表５は、第二実施形態に係る拘束網展開装置Ｂを用いて、一定の条件下で行った拘束網からの脱出時間の実験を示す。また、表５では、異なる「網の目幅」で各々５回行った。

（実験例２〜７）
実験例２〜実験例４は、図１９に示す実験装置により行い、実験例５と実験例６は、第二実施形態に係る拘束網展開装置Ｂにより行った。
測定方法は、前述した図２０により行い、また、圧力に関しては図１７に示すように、中間取付部５５に隣接する錘容部２１Ａの円筒部２２に設置して行った。

（実験例２）表２上段参照
実験装置を用いて、錘の展開角度（打ち出し角度）を水平（０度）にし、網１に対して錘を１．８、１．２および１．２４の３水準の重量比とし、各重量比において１２０ＫＰａと１８０ＫＰａのエア充填圧をもって、それぞれ３回づつ実施した。
ここでは、エア充填圧が１２０ＫＰａのとき、９０％展開時間が０．４〜０．５秒で、網と錘の重量比が小さいほど秒数が掛かることが分かる。また、１８０ＫＰａでは１２０ＫＰａより速い９０％展開時間となり、さらに網と錘の重量比が大きくなるほど１２０ＫＰａのときより９０％展開時間の開きが大きくなることが分かる。

また、９０％展開位置が全体にわたって高い位置（１．７ｍ〜２．３ｍ）であった。
（実験例３）表２下段参照
実験装置を用いて、錘の展開角度（打ち出し角度）を３０度にし、網１に対して錘を２．０、２．４、３．０、３．９および５．４の５水準の重量比とし、重量比１：２．４については１２０ＫＰａと１８０ＫＰａのエア充填圧をもって、その他は１８０ＫＰａの充填圧をもって、それぞれ３回ずつ実施した。

ここでは、エア充填圧１２０ＫＰａにおいて、９０％展開時間が０．５〜０．５３秒であり展開位置も１ｍを切っている。これは実験例２における１２０ＫＰａよりも良くない結果となっている。しかしながら、エア充填圧１８０ＫＰａで、網と錘の重量比で錘のウェートが高くなるほど９０％展開時間および展開位置が良い結果が出ており、重量比１：５．４では９０％展開時間０．３秒の展開位置１．７ｍである。

（実験例４）表３参照
実験装置を用いて、錘の展開角度（打ち出し角度）を２０度と３０度にし、網１に対して錘を２．５の重量比に固定して、３５０ＫＰａ、４００ＫＰａ、４５０ＫＰａ、５００ＫＰａのエア充填圧をもって、それぞれ３回づつ実施した。
ここでは、エア充填圧が高くなるにつれＶｍａｘ、Ｐｍａｘ、Ｅ（Ｊ）が大きくなり、９０％展開時間が速くなるとともに展開位置が高くなる。

また、錘の展開角度の２０度と３０度では、３０度の方がＶｍａｘ、Ｐｍａｘ、Ｅ（Ｊ）において大きい数値であり、９０％展開時間も速くなっているが展開位置においては小さい値となっている。
（実験例５）表４参照
拘束網展開装置Ｂを用いて、網１に対して錘２．５の重量比と５００ＫＰａのエア充填圧に固定して、錘の展開角度（打ち出し角度）２０度と３０度をもって、それぞれ３回づつ実施した。

ここでは、実験例４と同ように錘の展開角度の２０度と３０度では、３０度の方がＶｍａｘ、Ｐｍａｘ、Ｅ（Ｊ）において大きい数値であり、９０％展開時間も速くなっているが展開位置においては小さい値となっている。
また、本実験例の網を収納した拘束網展開装置Ｂと、実験例４の拘束網を未収納した実験装置での９０％展開時間、展開位置、Ｖｍａｘ、Ｐｍａｘ、Ｅ（Ｊ）においては多少の差はあったが、特に０．４秒以内−９０％展開に係る問題はないと考察できる。

（実験例６）表５参照
拘束網展開装置Ｂを用いて、網１に対して錘２．５の重量比、５００ＫＰａのエア充填圧および錘の展開角度（打ち出し角度）２０度に固定し、網の一つの目幅７．５ｃｍ、１０ｃｍ、１２．５ｃｍ、１５ｃｍおよび外側１０ｃｍ−内側２０ｃｍをもって、それぞれ５回づつ実施した。

ここでは、拘束網から人間がどの程度の時間で網から脱出できるかを、ストップウォッチで脱出時間を計測した。脱出時間の目標を仮に３０秒以上とした。
網の目幅１０ｃｍ、１２．５ｃｍおよび外側１０ｃｍ−内側２０ｃｍのタイプでは３０秒以上掛かったが、７．５ｃｍと１５ｃｍでは３０秒以上達成したものがなかった。
また、外側１０ｃｍ−内側２０ｃｍのタイプでは、２倍の６０秒近いものがあった。

なお、上記第一実施形態および第二実施形態では、錘容器２１，２１Ａと網容器３０とを別々に作製し、両者をねじによる結合により一体化した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、錘容器２１，２１Ａと網容器３０とを一つの部品として作製しても良い。

本発明の第一実施形態に係る拘束網展開装置Ａの外観概要図である。 図１の断面図である。 図１の上面図である。 図１の底面図である。 錘容器２１の側面図である。 錘容器２１の上面図である。 錘容器２１の底面図である。 錘容器２１の内部を示す上面図である。 網容器３０の断面図である。 網容器３０の上面図である。 網容器３０の底面図である。 拘束網２９の展開図である。 錘１６を示す図である。 一側の中空筒状体１９を示す図である。 他側の中空筒状体２０を示す図である。 本発明の第一実施形態に係る拘束網展開装置Ａを天井に取り付けた図である。 本発明の第二実施形態に係る拘束網展開装置Ｂの外観概要図である。 図１７の断面図である。 実験装置の外観概要図を示す。 実験装置による実験の測定方法を説明する図である。 実験装置による実験の解析結果で、各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）の９０％展開時間と、その展開位置の関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフである。 図２１を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における９０％展開位置と錘の打ち出し角度について表したグラフである。 各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）の９０％展開時間と、その錘の最大速度の関係を表すとともに近似曲線を求め、さらに、解析結果から、噴出口の角度４５度を予測した内容を挿入したグラフである。 図２３を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における錘の打ち出し角度と、錘が打出された際の最大速度Ｖｍａｘについて表したグラフである。 各錘の打ち出し角度ごと（０度と３０度）に、図２３における錘１６の最大速度と、錘１６を打出したときの装置内圧の関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフである。 図２５を基に、任意の錘の最大速度（６ｍ／ｓ、８ｍ／ｓ、１０ｍ／ｓ、１２ｍ／ｓ）における錘の打ち出し角度と、その時の装置内圧について表したグラフである。 各錘の打ち出し角度（０度と３０度）ごとの９０％展開時間と、そのときの運動エネルギーとの関係を表すとともに近似曲線を求めたグラフで、さらに、前記解析結果から、噴出口の角度４５度を予測した内容を挿入したグラフである。 図２７を基に、任意の展開時間（０．２秒、０．３秒、０．４秒）における錘の打ち出し角度と、運動エネルギーについて表したグラフである。 拘束網（Ｎｅｔ）と錘の重量比と９０％展開時間の関係を表したグラフである。 本発明の原理を説明する図である。

符号の説明

Ａ，Ｂ 拘束網展開装置
１０ ガス発生装置
１１ 点火器
１２ 点火器ホルダー
１５ フイルター
１６ 錘
１７ 錘本体
１８ 錘ケース
１９ 一側の中空筒状体
１９ｄ 鍔部
２０ 他側の中空筒状体
２１，２１Ａ 錘容器
２２ 円筒部
２３ 傾斜面
２４ 外周壁
２５ ガス流路
２５ａ 噴出口
２６ 錘収容部
２８ 凹部
２９ 拘束網
２９ａ 中心部
２９ｂ 内側網目
２９ｃ 外側網目
３０ 網容器
３１ 円柱部
３２ 傾斜面
３２ｂ 小孔
３３ 外周壁
３３ａ 縦溝
３４ 蓋止部
３５ 空間部
３６ 開口部
３７ 紐部材
３８ 蓋部材
５０ エア圧力タンク
５１ エアホース
５２ ガス流路管
５３，５５ 中間取付部
５４ 電磁弁付開閉装置
５４ａ スイッチ部

Claims (8)

1. 人体を拘束する拘束網と、
   前記拘束網の３６０度周縁上に所定間隔をもって配設された複数個の錘と、
   前記錘を所定角度をもって噴出する噴出口を形成するとともに前記錘を収容する錘収容部と前記拘束網を収容する拘束網収容部とを有する容器と、
   前記容器の錘収容部と隣接し前記錘を圧力ガスで噴出する噴出手段と
   を備えたことを特徴とする拘束網展開装置。
2. 前記拘束網は、網の目幅が、網面状の中心に近い内側付近部と、その外側付近部とで異なることを特徴とする請求項１記載の拘束網展開装置。
3. 前記拘束網の目幅は、略方形１０ｃｍ角〜略方形１３ｃｍ角であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の拘束網展開装置。
4. 前記錘は、前記噴出口からの圧力ガスを一時的に受圧保持する受圧部と、前記噴出口内壁と摩擦度合を有する鍔部とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の拘束網展開装置。
5. 前記噴出手段は、圧力Ｐｍａｘで１ＭＰａ〜６ＭＰａの圧力ガスを発生させる燃焼性物質を有する火工式点火器を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の拘束網展開装置。
6. 請求項１ないし請求項５の何れか１項記載の拘束網展開装置を用い、前記噴出手段の作動で前記錘が圧力ガスにより前記噴出口から噴出しながら前記拘束網を引張展開する拘束網展開方法であって、
   前記噴出手段の作動開始後、前記錘を所定角度の前記噴出口から速度Ｖｍａｘ６ｍ／ｓ〜３０ｍ／ｓで０．４秒以内に噴出するとともに前記拘束網を９０％以上展開させる
   ことを特徴とする拘束網展開方法。
7. 前記拘束網と前記錘との重量比は、前記拘束網の全重量１に対する前記錘の全重量が２〜６の範囲に設定されることを特徴とする請求項６記載の拘束網展開方法。
8. 前記所定角度の噴出口は、前記容器の横軸線上を０度（水平）としたとき、前記錘の噴出される角度を０度（水平）〜３０度の範囲に設定されることを特徴とする請求項６または請求項７記載の拘束網展開方法。
   

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