JP2013204864A - Functional bullet shooting device and functional bullet shooting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機能弾射出装置及び機能弾射出システムに関するものである。 The present invention relates to a functional bullet ejection device and a functional bullet ejection system.
近年、高層ビルやタワー等の高層建築物は益々増加している。これら高層建築物の火災に対する有効な消火手段は、現在のところ国内のみならず世界的にも皆無であるといわれている。森林火災の場合には、航空機から消火液や消火剤等を散布する縦方向の高度消火活動が有効である。しかしながら、高層建築物の消火活動は横方向から目標(窓や室内等)にピンポイントで行う必要があるため、上記縦方向の高度消火活動では消火効率が極めて低く、高層建築物の火災に対する有効な消火手段とはならない。 In recent years, high-rise buildings such as high-rise buildings and towers are increasing. It is said that there are currently no effective fire extinguishing measures against fires in these high-rise buildings not only in Japan but also worldwide. In the case of a forest fire, vertical high-level fire extinguishing activities are effective in which fire extinguishing liquid or extinguishing agent is sprayed from the aircraft. However, fire extinguishing activities for high-rise buildings need to be pinpointed from the lateral direction to the target (windows, indoors, etc.), so the fire extinguishing efficiency is extremely low in the above-mentioned advanced fire extinguishing activities in the vertical direction, and is effective against fires in high-rise buildings It is not a fire extinguishing means.
下記特許文献1には、消防自動車の梯子の先端に搭載され横方向に消火弾を射出する射出装置が開示されている。この射出装置は、液状又は粉状の消火能力が高い消火剤を弾丸状に構成してなる消火弾を、火元である壁等にぶつけることによって破裂せしめ、これによって消火剤を火元近傍で効果的に拡散させるものである。消火弾は、消火弾受けの椀状の受け面に保持され、界磁コイルとアーマチュアコイルとの間の電磁力の作用により加速した消火弾受けによって、砲身から単発で射出される。
ところで、上記射出装置が搭載される消防自動車の梯子は、長くても十数メートルであり、数十メートル〜数百メートルの高層建築物の火元には届かない。このため、例えば、上記射出装置をヘリコプターに搭載し、所定高度でホバリングしながら目標に照準を合わせて横方向から消火弾を射出することが考えられる。しかしながら、ヘリコプターは、回転翼の振動や風の影響により空中で揺れ動くため、地上でのように安定した姿勢を保つことは困難である。そうすると、このような照準が定まり難い不安定な機体に上記射出装置を搭載しても、射出した消火弾が火元に着弾せず有効な消火手段とはならない虞がある。また、消火のためには多数の消火弾を短時間に火元に着弾させる必要があるが、上記射出装置の構成では次弾射出まで時間がかかり、有効な消火手段とはならない虞がある。 By the way, the ladder of the fire engine on which the injection device is mounted is at least a dozen meters, and does not reach the fire source of a high-rise building of several tens to several hundreds of meters. For this reason, for example, it is conceivable that the above-described injection device is mounted on a helicopter, and a fire extinguishing bullet is injected from the lateral direction while aiming at a target while hovering at a predetermined altitude. However, since the helicopter swings in the air due to the vibration of the rotor blades and the influence of the wind, it is difficult to maintain a stable posture as on the ground. Then, even if the above-described injection device is mounted on an unstable airframe in which the aim is difficult to determine, there is a possibility that the fire extinguishing bullet that has been ejected does not land on the fire source and cannot be an effective fire extinguishing means. Further, in order to extinguish the fire, it is necessary to land a large number of fire bullets on the fire source in a short time. However, in the configuration of the above-described injection device, it takes time until the next bullet is fired, which may not be an effective fire extinguishing means.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、照準が定まり難い不安定な場所からでも目標に対して弾を効果的に着弾させることができる機能弾射出装置及び機能弾射出システムの提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a functional bullet ejection device and a functional bullet ejection system capable of effectively landing a bullet on a target even from an unstable place where the aim is difficult to be determined. For the purpose of provision.
上記の課題を解決するために、本発明は、機能剤が封入された機能弾を射出する機能弾射出装置であって、供給された上記機能弾を装填し圧縮ガスで射出する射出部と、上記機能弾を複数収容し、該機能弾を上記射出部に連続的に供給する弾供給部と、上記弾供給部から供給された上記機能弾を上記射出部によって連続的に射出させる射出制御部と、を有するという構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention is a functional bullet injection device for injecting a functional bullet encapsulating a functional agent, an injection unit that loads the supplied functional bullet and injects it with compressed gas, A bullet supply unit that houses a plurality of the functional bullets and continuously supplies the functional bullets to the injection unit, and an injection control unit that continuously injects the functional bullets supplied from the bullet supply unit by the injection unit The configuration of having
また、本発明においては、上記射出部は、パン方向及びチルト方向の少なくともいずれか一方において向き調整自在に設けられた砲身を有するという構成を採用する。 Further, in the present invention, a configuration is adopted in which the ejection unit has a gun barrel that can be adjusted in orientation in at least one of the pan direction and the tilt direction.
また、本発明においては、上記射出部を含む装置本体を支持するベース部を有し、上記装置本体は、上記ベース部に対して鉛直方向に延びる軸周りに回転自在に支持されている、という構成を採用する。 Further, in the present invention, it has a base part for supporting the apparatus main body including the injection part, and the apparatus main body is supported rotatably around an axis extending in the vertical direction with respect to the base part. Adopt the configuration.
また、本発明においては、上記射出に関する全ての動力源を保有するという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure of having all the power sources regarding the said injection | emission is employ | adopted.
また、本発明においては、装置本体に設けられた射出スイッチと、上記装置本体に有線接続された射出許可スイッチと、を有するという構成を採用する。 Further, in the present invention, a configuration is employed in which an injection switch provided in the apparatus main body and an injection permission switch wired to the apparatus main body are employed.
また、本発明においては、上記弾供給部に上記機能弾を補充するカートリッジが取り付け自在なカートリッジ装着部を有するという構成を採用する。 In the present invention, a configuration is adopted in which the bullet supply portion has a cartridge mounting portion to which a cartridge for replenishing the functional bullet can be freely attached.
また、本発明においては、車輪を有する装置搬送用治具が取り付け自在な治具装着部を有するという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure of having the jig | tool mounting part which can attach the apparatus conveyance jig | tool which has a wheel freely is employ | adopted.
また、本発明においては、上記機能剤が、消火剤であるという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure that the said functional agent is a fire extinguisher is employ | adopted.
また、本発明においては、先に記載の機能弾射出装置と、上記機能弾射出装置を搭載する移動体と、を有する機能弾射出システムを採用する。 In the present invention, a functional bullet ejection system having the functional bullet ejection device described above and a moving body on which the functional bullet ejection device is mounted is employed.
また、本発明においては、上記移動体に設けられ、上記機能弾射出装置を着脱自在に固定する固定部を有するという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the structure which has a fixing | fixed part which is provided in the said mobile body and detachably fixes the said functional bullet injection apparatus is employ | adopted.
また、本発明においては、上記移動体は、回転翼機であるという構成を採用する。 Moreover, in this invention, the said mobile body employ | adopts the structure that it is a rotary wing machine.
本発明によれば、照準が定まり難い不安定な場所からでも目標に対して弾を効果的に着弾させることができる機能弾射出装置及び機能弾射出システムが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a functional bullet ejection device and a functional bullet ejection system capable of effectively landing a bullet on a target even from an unstable place where the aim is difficult to determine.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の説明では、本発明に係る機能弾射出装置として、消火弾を射出する消火弾射出装置を例示する。また、以下の説明では、本発明に係る機能弾射出システムとして、回転翼機に消火弾射出装置を搭載する消火弾射出システムを例示する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, as a functional bullet ejecting apparatus according to the present invention, a fire extinguishing bullet ejecting apparatus that ejects a fire extinguishing bullet is exemplified. Moreover, in the following description, the fire extinguishing bullet injection system which mounts a fire extinguishing bullet injection apparatus in a rotary wing machine is illustrated as a functional bullet injection system which concerns on this invention.
図1は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1及び消火弾射出システム100を示す概略図である。図2は、本発明の実施形態における回転翼機101に搭載された消火弾射出装置1を示す平面図である。
消火弾射出システム100は、図1に示すように、回転翼機(移動体)101に消火弾射出装置1を搭載するシステムである。消火弾射出装置1は、消火用の液体を封入した消火容器(以下、消火弾2と称する)をエアー(圧縮ガス)により射出し、対象(高層建築物200の火元)へ連続的に着弾させる構成となっている。消火弾2は、着弾時の衝撃で消火容器が破裂し、封入された消火用の液体が飛散することで対象に対して消火効果が発揮される。
FIG. 1 is a schematic view showing a fire
The fire-extinguishing
消火弾射出装置1は、図2に示すように、回転翼機101の機内に搭載されている。消火弾射出装置1は、消火弾2の射出時の反動の影響を回転翼機101に与えないように、その重心の位置が機内中心に位置するように搭載されている。消火弾射出装置1は、その砲身3の先端を窓から機外に露出させて対象を狙い撃てるよう構成されている。また、回転翼機101の機内には、消火弾収納箱4が搭載されている。消火弾収納箱4には、消火弾2を複数個ユニット化して保持するカートリッジ49が複数収納されている。
As shown in FIG. 2, the fire-extinguishing
図3は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1の概略構成を示すブロック図である。図4は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1の前方側を示す斜視図である。図5は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1の後方側を示す斜視図である。
消火弾射出装置1は、図3に示すように、射出部5、フィーダー(弾供給部)6、制御部(射出制御部)7、バッテリー(動力源)8と、射出スイッチ9、操縦者用スイッチ(射出許可スイッチ)10、を有する。なお、各構成部は、装置本体1Aに含まれるが、操縦者用スイッチ10だけは、有線接続により装置本体1Aから離れて設けることが可能となっている(図2参照)。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the fire-extinguishing
As shown in FIG. 3, the fire-extinguishing
射出部5は、図4及び図5に示すように、消火弾2を射出する砲身3を有する。砲身3は、砲身展開機構11を有する。図に示す砲身3は展開状態であり、非展開状態では上方に向けて折り曲げることができる(後述する図14参照)。砲身3を有する射出部5は、図5に示すように、雲台12に支持されている。雲台12は、ジンバル機構を備え、射出部5の上部を吊るようにして支持している。砲身3は、雲台12によって、パン方向及びチルト方向の少なくともいずれか一方(本実施形態では両方)において向き調整自在に設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図6は、本発明の実施形態における砲身3の向き調整角を説明するための図である。
砲身3は、図6(a)に示すように、パン軸13周りのパン方向(左右方向)に向き調整自在に設けられ、さらに、図6(b)に示すように、チルト軸14周りのチルト方向(上下方向)に向き調整自在に設けられている。本実施形態の砲身3は、パン方向に±6度、チルト方向にも±6度の範囲で向き調整自在とされている。なお、パン軸13とチルト軸14との交点は、フィーダー6の供給口51(後述する図8参照)に対応する位置に設定されている。
FIG. 6 is a view for explaining the orientation adjustment angle of the
The
図5に戻り、射出部5を含む装置本体1Aは、ベースプレート(ベース部)16上に設けられている。ベースプレート16は、装置本体1Aの底部を支持すると共に回転翼機101に対して装置本体1Aを固定する構成となっている。ベースプレート16は、装置反転機構17を介して装置本体1Aを支持する構成となっている。装置反転機構17は、装置本体1Aをベースプレート16に対して鉛直方向に延びる左右反転軸18(図6(b)参照)周りに回転自在とする構成となっている。
Returning to FIG. 5, the apparatus
装置反転機構17によって、消火弾射出装置1は、図1に示すように砲身3の先端を右窓からのみでなく左窓からも露出させて対象を狙い撃つことが可能となる。なお、装置反転機構17は、図5に示すように、反転軸ロックピン19を備える。反転軸ロックピン19は、ベースプレート16に対して装置本体1Aの向きを固定する。したがって、消火弾2の射出の反動により装置本体1Aの向きが変化することはない。なお、具体的には、雲台12がベースプレート16に対して回転自在となっており、門型の雲台12の脚部に反転軸ロックピン19が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、装置反転機構17は、反転軸リミットスイッチ61を有する。反転軸リミットスイッチ61は、装置本体1Aに一体で設けられた検出板62を光によって検出することにより、装置本体1Aの向きを検出する構成となっている。反転軸リミットスイッチ61は、図4及び図5に示すように、ベースプレート16の前後にそれぞれ設けられており、装置本体1Aと一体で移動する検出板62をいずれかのスイッチで検知することで、装置本体1Aが右に向いているのか、あるいは180°反転して左に向いているのか、を検出する構成となっている。反転軸リミットスイッチ61は、制御部7と電気的に接続されており、検出結果を制御部7に出力する構成となっている。
The
図4に示すように、消火弾射出装置1は、消火弾2の射出に関する全ての動力源(バッテリー8、エアータンク20)を保有する。すなわち、消火弾射出システム100において、消火弾射出装置1の運用に必要な動力源は、回転翼機101から独立している。動力源は、装置本体1Aの側部に固定されている。動力源は、装置本体1Aと共に反転できる。また、動力源は、雲台12の脚部に固定されており、ジンバル機構による砲身3の向き調整の際には連れ立って動くことはない。本実施形態では、動力源として、バッテリー8と、3つのエアータンク20とを有している。
As shown in FIG. 4, the fire extinguishing
図7は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1のエアー配管の系統図である。
符号21は、レギュレーターである。また、符号22は、過流防止弁である。エアータンク20には、所定圧力のエアーが充填されている。本実施形態のエアータンク20の充填圧力は、25MPa(メガパスカル)である。エアータンク20に充填されたエアーは、弁の開放によって、レギュレーター21、過流防止弁22を通り、第1配管23に導入される。
FIG. 7 is a system diagram of the air piping of the fire-extinguishing
第1配管23には、リリーフバルブ24が設けられている。リリーフバルブ24は、第1配管23の内部圧力がある圧力以上となると弁を開放するものであり、レギュレーター21より下流にある空圧機器を高圧から保護するものである。
A
第1配管23は、リリーフバルブ24の下流側において、第2配管26と、第3配管27とに分岐している。第2配管26に導入されたエアーは、砲身3から消火弾2を射出するための射出エアーとして用いられる。一方、第3配管27に導入されたエアーは、フィーダー6において消火弾2を送り出すフィーダー用シリンダー29A,29Bの駆動エアーとして用いられる。
The
第2配管26には、レギュレーター30と、電磁弁31とが設けられている。レギュレーター30は、レギュレーター21で調圧された中圧のエアーを、消火弾2の射出に適した圧力まで圧力を低下させるものである。本実施形態のレギュレーター30は、エアーの圧力を0.5MPaまで下げる構成となっている。電磁弁31は、レギュレーター30の下流側に設けられている。電磁弁31は、制御部7の制御の下、第2配管26の流路を開閉する構成となっている。
The
電磁弁31の下流側には、リザーバタンク32が設けられている。リザーバタンク32には、レギュレーター30によって所定圧(0.5MPa)となった射出エアーが所定量溜められる。リザーバタンク32には、第4配管33と、第5配管34とが接続されている。第4配管33には、射出バルブ35が設けられている。射出バルブ35は、電磁弁36の駆動によって開閉する。電磁弁36は、制御部7の制御の下に駆動する構成となっている。射出バルブ35が開放されると、リザーバタンク32に溜まっていたエアーが砲身3に導入される。そして、砲身3に消火弾2が装填されている場合、消火弾2が撃ち出される。
A
第5配管34には、圧力スイッチ37と、電磁弁38とが設けられている。圧力スイッチ37は、所定圧(0.5MPa)となるとスイッチが「ON」になるものである。圧力スイッチ37は、制御部7と電気的に接続されており、検出結果を制御部7に出力する構成となっている。電磁弁38は、圧力スイッチ37の下流側に設けられている。電磁弁38は、制御部7の制御の下、第5配管34の流路を開閉する構成となっている。主電源を切ると電磁弁38が開となり、リザーバタンク32内のエアーが開放される。なお、符号39,40は、サイレンサである。
The
第3配管27には、レギュレーター41が設けられている。レギュレーター41は、エアータンク20から供給される高圧のエアーを、シリンダー駆動に適した圧力まで圧力を低下させるものである。本実施形態のレギュレーター30は、エアーの圧力を0.3MPaまで下げる構成となっている。また、第3配管27には、電磁弁47が設けられており、電磁弁47は制御部7の制御の下に駆動し、フィーダー用シリンダー29A,29Bを駆動させる構成となっている。
A
次に、図8〜図11を参照して、フィーダー6の構成について説明する。
図8は、本発明の実施形態におけるフィーダー6の構成を示す断面図である。図9は、図8における矢視B図である。図10は、本発明の実施形態におけるフィーダー6による消火弾2の弾送り動作を説明するための図である。図11は、本発明の実施形態におけるフィーダー6に対する射出部5の配置を示す図である。
Next, the configuration of the
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of the
フィーダー6は、消火弾2を複数収容し、該消火弾2を射出部5に連続的に供給するものである。フィーダー6は、図8に示すように、平面視で略J形の外形を呈している。フィーダー6には、その内部に、複数の消火弾2が列を成して複数収容可能に構成されている。フィーダー6は、砲身3の上方に設けられている。詳しくは、図5に示すように、雲台12上に固定されている。このため、フィーダー6は、砲身3の向き調整の際には連れ立って動くことはない。ただし、フィーダー6は独自の回転機構を有し、カートリッジ49の装着は常に消火弾収納箱4側から可能となる。
The
フィーダー6の上部には、消火弾2を補充するカートリッジ49が取り付け自在なカートリッジ装着部50が設けられている。カートリッジ49は、筒状となっており、内部に複数の消火弾2を収容している。このカートリッジ49は、図2に示す消火弾収納箱4内に複数(例えば25セット)収納され、消火弾射出装置1と共に回転翼機101内に搭載される。
A
フィーダー6は、図4及び図5に示すように、略J形のスロープ(傾斜)52を有している。カートリッジ49は、フィーダー6に対して斜めに取り付けられる。このため、カートリッジ49から補充された消火弾2は、重力によりスロープ52の下端に向かって自動的に転がり落ちる。スロープ52の下端には、図8に示すように、フィーダー6内部の消火弾2を射出部5に供給する供給口51が配置されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
フィーダー6の内側面54には、弾止め治具55が出没自在に設けられている。弾止め治具55は、消火弾2を送り過ぎないように弾止めすると共に後方から消火弾2を補助的に押し出すものであり、フィーダー6の内部における消火弾2の搬送規制(統制)をする。弾止め治具55は、2つ設けられており、一方側が連結ロッド56を介してフィーダー用シリンダー29Aに接続され、他方側が連結ロッド56を介してフィーダー用シリンダー29Bに接続されている。弾止め治具55は、ヒンジ機構57を有しており、内側面54に沿う第1の位置と、内側面54から内側に突出する第2の位置との間で移動自在な構成となっている。弾止め治具55は、図9に示すように、消火弾2の中心(重心)と同じ高さで移動可能に設けられている。
A
左側の弾止め治具55及び右側の弾止め治具55は、弾送りの際、図10(a)〜図10(c)に示すように駆動する。2つの弾止め治具55は、セットとなっており、一方が第1の位置に位置するとき、他方は第2の位置に位置するという関係となっている。また、セットの中の弾止め治具55は、図10(a)〜図10(c)の順にステップが進行する中で、互い違いに駆動し、各ステップ毎に消火弾2を弾一つ分だけ搬送させる構成となっている。特に、供給口51の手間の位置の弾止め治具55は、弾を送り過ぎて弾詰まりしないように規制する構成となっている。
The left
図11に示すように、射出部5は、フィーダー6に対して下方に位置している。このため、射出部5には、フィーダー6の供給口51に到達した消火弾2が、重力により落下してくる。消火弾2の落下経路には、消火弾検出センサ58が設けられている。消火弾検出センサ58は、消火弾2の落下経路を挟んで対向して設けられた投光部59及び受光部60を有する。投光部59と受光部60との間には光軸Lが形成されており、光軸Lが消火弾2によって遮られたときに、消火弾2の通過を検出する構成となっている。消火弾検出センサ58は、制御部7と電気的に接続されており、検出結果を制御部7に出力する構成となっている。
As shown in FIG. 11, the
図5に戻り、装置本体1Aには、射出スイッチ9が設けられている。射出スイッチ9は、射出部5の後方に取り付けられたハンドル67に設けられている。射出スイッチ9は、射出トリガー68と、安全スイッチ69とを含む。射出トリガー68は、右側のハンドル67に設けられており、安全スイッチ69は、左側のハンドル67に設けられている。射出トリガー68と安全スイッチ69は、左右のハンドル67を握ったときに「ON」にすることができる。なお、装置本体1Aには、消火弾2の射出数をカウントできる、リセットボタン付のカウンター70が設けられている。
Returning to FIG. 5, the apparatus
消火弾射出装置1は、射出スイッチ9の他に、図2に示すように、装置本体1Aに有線接続された操縦者用スイッチ10を有する。操縦者用スイッチ10は、回転翼機101の後部座席に取り付けられる装置本体1Aから延出され、回転翼機101の操縦席にいる操縦者Mによって操作される。操縦者用スイッチ10は、射出部5からの消火弾2の射出を許可するものであり、射出スイッチ9が「ON」となっても操縦者用スイッチ10が「ON」にならないと消火弾2は射出されない。消火弾2のキャビン内暴発を防ぎ、回転翼機101のより安全な運転性を確保するために、このようなインターロック機構を採用している。具体的に、操縦者用スイッチ10は、操縦者Mが準備が完了したときに「ON」にするための操縦者確認用スイッチ10aと、操縦者Mが消火弾射出装置1の射出方向(右または左)を指定するための射出方向指定スイッチ10bと、を含んで構成されている。
In addition to the
図12及び図13は、本発明の実施形態における砲身展開機構11を示す斜視図である。図14は、本発明の実施形態における砲身展開機構11による砲身展開動作を説明するための図である。図15は、本発明の実施形態における砲身展開機構11に設けられた砲身展開リミットスイッチ63の配置を示す図である。
砲身展開機構11は、図12〜図15に示すように、砲身3を射出部本体5Aに対して90°上方に折り曲げ可能とするものである。
12 and 13 are perspective views showing the gun
As shown in FIGS. 12 to 15, the gun
砲身展開機構11は、図12に示すように、送りネジ機構64Aを有する。送りネジ機構64Aは、砲身3を射出部本体5Aに対して近接離間させるものであり、砲身3に接続された軸65aに取り付けられている。送りネジ機構64Aは、ラチェット64Bによってネジ送り可能に構成されている。また、砲身展開機構11は、図13に示すように、ディスクダンパー64Cを有する。ディスクダンパー64Cは、送りネジ機構64Aの反対側に設けられている。ディスクダンパー64Cは、砲身3に接続された軸65bに取り付けられており、軸65bと一体となって移動可能とされている。また、砲身展開機構11は、クランプレバー64Dを有する。クランプレバー64Dは、砲身3を射出部本体5Aに対して押し付けるものである。
The gun
砲身3を展開する場合、図14(a)の矢印に示すように砲身3を倒す。ディスクダンパー64Cは、軸65bに対して抵抗を付与し砲身3の急な展開を防ぐことで、砲身展開の際の作業者の安全性を確保する。砲身3を倒したら、図14(b)の矢印に示すように、ラチェット64Bを操作し送りネジ機構64Aによって砲身3を射出部本体5Aに引き寄せる。射出部本体5Aには複数の位置決めピン5A1が設けられており、引き寄せによって位置決めピン5A1が砲身3に挿し込まれる。最後に、図13に示すクランプレバー64Dにより、砲身3を射出部本体5Aに対し押し付け、砲身3と射出部本体5Aとの間をシールさせて、その隙間からのエアー漏れを防ぐ。
When the
砲身展開機構11は、図15に示すように、砲身展開リミットスイッチ63を有する。砲身展開リミットスイッチ63は、射出部本体5A側に設けられた光センサであり、砲身3に設けられたターゲットとなる検出板66を検出することによって、砲身3の展開状態を検出する構成となっている。砲身展開リミットスイッチ63は、図15(a)に示すように、砲身3が展開状態にあるとき「ON」となる。また、砲身展開リミットスイッチ63は、図15(b)に示すように、砲身3が非展開状態にあるとき「OFF」となる。砲身展開リミットスイッチ63は、制御部7と電気的に接続されており、検出結果を制御部7に出力する構成となっている。
The gun
図3に示すように、制御部7は、上記各構成機器を統括的に制御するものであり、各種電子部品が複数搭載された制御ボードからなる。制御部7は、射出スイッチ9及び操縦者用スイッチ10の操作信号を受けて、射出部5の駆動、フィーダー6の駆動を制御する構成となっている。また、制御部7は、バッテリー8から給電を受け、そして、各スイッチ、各センサや各弁等を駆動させる構成となっている。本実施形態の制御部7は、後述する図15に示すようにフィーダー6を制御し、消火弾2を射出部5に連続的に供給させる。また、制御部7は、後述する図16に示すように射出部5を制御し、フィーダー6から供給された消火弾2を射出部5によって連続的に射出させる構成となっている。
As shown in FIG. 3, the
図16は、本発明の実施形態におけるインターロック制御系80を示す図である。
図16に示すように、制御部7は、各スイッチと電気的に接続され、操作者の意図しない消火弾2の射出を防ぐインターロック制御系80を形成する。インターロック制御系80は、全てのインターロックが解除されない限り射出トリガー68を操作しても消火弾2が射出されないようにするものである。本実施形態のインターロックは、砲身展開リミットスイッチ63と、射出部5に設けられた装填スイッチ81と、リザーバタンク32の圧力スイッチ37と、操縦者確認用スイッチ10aと、射出方向指定スイッチ10bと、反転軸リミットスイッチ61と、安全スイッチ69と、により構成されている。
FIG. 16 is a diagram showing an
As shown in FIG. 16, the
図17は、本発明の実施形態におけるフィーダー制御のフローチャートである。
先ず、ステップS1で、消火弾検出センサ58が消火弾2を検出したか否かを判定する。消火弾2が検出された場合は、ステップS3に移行し、消火弾2が非検出の場合は、ステップS2に移行する。
FIG. 17 is a flowchart of feeder control in the embodiment of the present invention.
First, in step S1, it is determined whether or not the fire extinguishing
ステップS2では、フィーダー用シリンダー29A,29Bを駆動させて、図10に示すように、消火弾2を弾一つ分だけ送る消火弾送りを開始する。次に、ステップS1に戻り、消火弾送りによって、消火弾検出センサ58が消火弾2を検出したか否かを判定する。消火弾2が非検出の場合は、消火弾2を検出するまで消火弾送りを繰り返す。
In step S2, the
消火弾2が検出された場合、ステップS3に移行する。ステップS14では、フィーダー用シリンダー29A,29Bを停止させて、消火弾送りを停止する。消火弾2が検出された場合には、図10(c)に示すように、弾止め治具55が次の弾を供給口51手前で止めている状態となる。
When the
図18は、本発明の実施形態における消火弾射出制御のフローチャートである。
先ず、ステップS10で消火弾検出センサ58が消火弾2を検出したか否かを判定する。消火弾2が非検出の場合は、消火弾2が検出されるまで待機する。消火弾2が検出された場合は、ステップS30とステップS40とに移行する。
FIG. 18 is a flowchart of fire extinguishing bullet injection control in the embodiment of the present invention.
First, in step S10, it is determined whether or not the fire extinguishing
ステップS30では、図7に示すように、電磁弁36を駆動し、射出バルブ35を閉状態とする。次に、ステップS31では、電磁弁31を開状態にし、リザーバタンク32内に射出エアーを充填させる。次のステップS32では、リザーバタンク32に接続された第5配管34の圧力スイッチ37によって、リザーバタンク32内の圧力が所定圧力(0.5MPa)となったか否かを判定する。圧力未到達の場合は、ステップS31に戻り、所定圧力に到達するまで待機する。リザーバタンク32内の圧力が所定圧力到達したら、ステップS33に移行し、電磁弁31を閉状態にし、リザーバタンク32内への射出エアーの供給を停止させる。
In step S30, as shown in FIG. 7, the
ステップS40では、消火弾2が供給口51を介して射出部5に落下する。次に、ステップS41では、消火弾検出センサ58が消火弾2を検出したか否かを判定する。消火弾2が非検出の場合は、消火弾2が適切に射出部5に供給されたと判断できるため、ステップS43に移行し、装填動作を行って消火弾2をセットする。
In step S <b> 40, the
一方で、消火弾2が検出された場合は、ステップS42に移行する。ステップS42では、所定の待ち時間(2秒)経ったか否かを判定する。すなわち、通常、消火弾2は射出部5に落下するが、回転翼機101の振動等によって消火弾2がバウンドする場合があり、バウンドした消火弾2が検出されてしまうケースがある。このため、ステップS42では、消火弾2の挙動を落ち着かせるために2秒だけ待ち時間を取っている。この待ち時間は、実験的に求められた適切な時間としている。2秒経過後、消火弾2が落ち着いたら、ステップS43に移行する。
On the other hand, when the
ステップS34、ステップS35、ステップS43は、上述したインターロックの一部である。ステップS34では、図2に示す操縦者用スイッチ10によって、発射が許可されたか否かを判定する。不許可の場合には、操縦者Mによって操縦者確認用スイッチ10a等が押されるまで待機する。ステップS35では、この間、リザーバタンク32内の圧力が下がってしまった場合には、ステップS31に戻り、所定圧力まで到達させる。ステップS43は、装填スイッチ81が「ON」になったか否か、すなわち、射出部5に適切に消火弾2をセットできているか否かを判定する。
Steps S34, S35, and S43 are a part of the interlock described above. In step S34, it is determined whether or not the launch is permitted by the
上記インターロック及びその他のインターロック(図16参照)が解除されるとランプが点灯し、射出が可能となる。操縦者Mと別の乗組員は、図5に示すハンドル67を握る。乗組員によって、ハンドル67に設けられた安全スイッチ69(ステップS50)及び射出トリガー68(ステップS51)が「ON」になると、図7に示す電磁弁36が駆動し、射出バルブ35が開状態となる(ステップS52)。射出バルブ35が開状態になると、リザーバタンク32に溜まっていたエアーが砲身3の後方に導入され、装填された消火弾2が砲身3の前方から射出される(ステップS53)。消火弾2が射出されたら、ステップS54で射出バルブ35を閉状態とし、ステップS2に戻る。そして、消火弾検出センサ58の検出を待って、次弾を装填し、射出を繰り返す。これにより、図1に示すように、消火弾射出装置1から消火弾2を連続的に射出することができる。
When the interlock and other interlocks (see FIG. 16) are released, the lamp is turned on and injection is possible. The pilot M and another crew member hold the
本実施形態の消火弾射出装置1で射出される消火弾2の初速は、約150〜180km/h(キロメートル毎時)である。標準的な消火弾2の到達距離は、約30m(メートル)で、この着弾するまでの間に消火弾2の大幅な速度低下は発生しない仕様となっている。このため、着弾時には消火弾2の重量500g(グラム)、衝突速度約150〜180km/hの力積(衝撃力)が目標に加わる。この衝撃力によって、消火弾2の表面皮膜(本実施形態では樹脂皮膜)が破裂し、内部に封入した消火剤(液)が火元に効果的に拡散する。なお、この着弾時の衝撃力は、邪魔な障害物、例えば木製家具等を破壊することができる大きさとなる。
The initial speed of the fire-extinguishing
本実施形態の消火弾射出装置1は、消火弾2を約2秒間隔で連続的に射出できる仕様となっている。射出部5は、エアーによって消火弾2を射出する構成となっており、比較的短時間で次弾を射出することができる。このため、多数の消火弾2を短時間に火元に着弾させることができ、火元に対して大量の消火剤を短時間に拡散させることができる。したがって、本実施形態の消火弾射出装置1及び消火弾射出システム100によれば、放水ホースが届かないような高層建築物200の高所の火元の消火に対しても有効な消火手段となる。また、本実施形態では、射出部5は、パン方向及びチルト方向の少なくともいずれか一方において向き調整自在に設けられた砲身3を有する。このため、照準が定まり難い不安定な回転翼機101であっても、連射によって着弾位置を視ながら徐々に照準を合わせていくことができる。したがって、照準が定まり難い不安定な場所からでも、射出した消火弾2の殆どを火元に効果的に着弾させることができる。
The fire extinguishing
また、本実施形態においては、射出部5を含む装置本体1Aを支持するベースプレート16を有し、装置本体1Aは、ベースプレート16に対して鉛直方向に延びる軸周りに回転自在に支持されている。このため、図1に示すように砲身3の先端を右窓からのみでなく左窓からも露出させて対象を狙い撃つことが可能となるため、回転翼機101の向きによらずに対象を狙い撃つことが可能となる。
また、本実施形態においては、図2に示すように、フィーダー6に消火弾2を補充するカートリッジ49が取り付け自在なカートリッジ装着部50を有する。このため、もう一人の乗組員(二人目)が、消火弾収納箱4からカートリッジ49を取り出して、フィーダー6に消火弾2を補充でき、大量の消火弾2を連続して射出することができる。
さらに、本実施形態においては、装置本体1Aに設けられた射出スイッチ9と、装置本体1Aに有線接続された操縦者用スイッチ10と、を有する。このため、インターロック制御が可能となり、回転翼機101のより安全な運転性を確保することができる。また、操縦者用スイッチ10は、有線接続であるため無線接続と比べて信頼性がある。
Further, in the present embodiment, the apparatus has a
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
Furthermore, in this embodiment, it has the
ところで、消火弾射出装置1は、回転翼機101に常時据え付けであっても良いが、そうすると、回転翼機101が消火活動専用の機体になってしまうため好ましくない。このため、本実施形態の消火弾射出システム100では、回転翼機101に対し消火弾射出装置1を着脱自在とする必要がある。また、消火は、初動が非常に重要であるため、短時間(例えば15分以下)で消火弾射出装置1を回転翼機101に搭載する必要がある。この要求を満足するため、消火弾射出装置1及び消火弾射出システム100は、以下の構成を備えている。
By the way, the fire-fighting
図19は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1の固定構造を示す図である。図20は、本発明の実施形態における消火弾射出装置1の回転翼機101への搭載作業を説明するための図である。図21は、本発明の実施形態におけるリフター台車102を示す平面図である。図22は、本発明の実施形態における装置搬送用治具103を示す側面図である。図23は、本発明の実施形態における装置搬送用治具103を示す平面図及び正面図である。図24は、図23における矢視C−C断面図及び矢視D−D断面図である。
FIG. 19 is a diagram showing a fixing structure of the fire-extinguishing
消火弾射出システム100は、図19に示すように、回転翼機101に設けられ、消火弾射出装置1を着脱自在に固定するインターフェースプレート(固定部)104を有する。インターフェースプレート104には、テーパーピン105と、ブラケット106とが設けられている。テーパーピン105は、消火弾射出装置1(装置本体1A不図示)のベースプレート16の水平方向をガタなく固定するものである。ブラケット106は、ロックピン107が水平方向に挿通可能な穴を有し、ロックピン107と協働してベースプレート16の鉛直方向をガタなく固定するものである。また、インターフェースプレート104には、射出装置搭載用ガイドレール108が、複数のロックピン109によって取り付けられる。このインターフェースプレート104は、不図示のネジ止めによって固定されており、回転翼機101に対して着脱自在な構成となっている。
As shown in FIG. 19, the fire-extinguishing
図20に示すように、リフター台車102は、消火弾射出装置1を昇降させるものである。リフター台車102は、展開可能なブリッジ110を有し、インターフェースプレート104が設けられた高さまで、消火弾射出装置1を誘導する構成となっている。リフター台車102に搭載される消火弾射出装置1には、回転翼機101内への導入を容易にするために、導入の際、キャスター(車輪)111を有する装置搬送用治具103が取り付けられる。図21に示すように、装置搬送用治具103は、ベースプレート16の前後に取り付けられる。ベースプレート16は、装置搬送用治具103が取り付け自在な治具装着部112(図4、図5及び図19参照)を有する。
As shown in FIG. 20, the
図22〜図24に示す装置搬送用治具103は、ジャッキ付キャスター治具であり、ベースプレート16を水平方向に搬送すると共に鉛直方向に昇降させる構成となっている。キャスター111は、図22及び図23に示すように、キャスターフレーム113に設けられている。キャスターフレーム113には、射出装置搭載用ガイドレール108に案内されるカムフォロア114が設けられている。また、キャスターフレーム113には、取手115が設けられている。
22 to 24 is a caster jig with a jack, and is configured to transport the
装置搬送用治具103は、図23及び図24に示すように、キャスターフレーム113に対して相対的に昇降自在なリフトプレート116を有する。リフトプレート116には、治具装着部112に係合可能な突起部を有するアングルプレート117が設けられている。アングルプレート117には、図24(a)に示すように、ノブ付のスナップピン118が取り付け可能な穴が設けられたプレート119が設けられている。スナップピン118は、カバー120を介してベースプレート16に係合し、ベースプレート16をリフトプレート116に固定する構成となっている。
As shown in FIGS. 23 and 24, the
キャスターフレーム113には、ナット121が設けられている。ナット121には、ネジ122が螺合している。ネジ122の下端には、リフトプレート116が一体的に接続されている。ネジ122は、無給油ブッシュ123によってリフトプレート116に対して相対回転自在に取り付けられている。ネジ122は、連結板124に挿通して設けられている。連結板124は、無給油ブッシュ125を備えるハウジング126が取り付けられている。ネジ122は、このハウジング126によって、連結板124に対して相対回転自在とされている。
The
図23に示すように、連結板124には、ネジ122を挟んで対となって設けられたシャフト127が一体的に固定されている。図24(b)に示すように、キャスターフレーム113には、リニアブッシュ128が設けられている。リニアブッシュ128には、シャフト127が摺動自在に係合している。シャフト127の下端は、リフトプレート116に一体的に固定されている。上記構成によれば、ネジ122を回転させると、リフトプレート116がネジ122と一体的に昇降する。また、リフトプレート116に固定されたシャフト127もリニアブッシュ128に沿って一体的に昇降する。シャフト127は、リフトプレート116の鉛直方向のガイドであり、また、ネジ122のモーメントによりリフトプレート116が一体的に回転しないように規制するものである。
As shown in FIG. 23, a
続いて、上記構成の部材を用いた消火弾射出装置1の搭載作業について説明する。
先ず、図19に示すように、回転翼機101にインターフェースプレート104を取り付ける。そして、射出装置搭載用ガイドレール108をインターフェースプレート104に取り付ける。
次に、リフター台車102を機体側部へ移動させる。このとき、ベースプレート16に4本のロックピン109が挿し込まれていることを確認する。なお、リフター台車102の天板上の消火弾射出装置1には、装置搬送用治具103は未だ装着されていない。
Subsequently, a mounting operation of the fire-extinguishing
First, as shown in FIG. 19, the
Next, the
次に、リフター台車102のブリッジ110を展開する。そして、リフター台車102の昇降装置を操作し、天板(射出装置積載面)がインターフェースプレート104より高くなるまで上昇させる。その後、リフター台車102をゆっくりと前進させ、ブリッジ110の先端がインターフェースプレート104上に10〜20cm程度被さる場所で停止させる。そして、リフター台車102の昇降装置を操作し、ブリッジ110がインターフェースプレート104上に乗るまでゆっくりと天板を下降させる(図20参照)。
Next, the
次に、図20に示すように、装置搬送用治具103を射出装置へ取り付ける。先ず、ロックピン(4本)を取り外す。そして、ベースプレート16の前後の治具装着部112に、アングルプレート117の突起部を挿し込む。そして、工具129(図21参照)を操作してネジ122を回し、突起部が治具装着部112に接続するまでジャッキアップする。その後、図24(a)に示すように、ノブ付のスナップピン118を取り付けて固定する。そして、工具129を操作してネジ122を回し、ベースプレート16をジャッキアップし、消火弾射出装置1を天板に対して浮かせる(図20参照)。
Next, as shown in FIG. 20, the
次に、消火弾射出装置1を機内へ引き込む。引き込む際には、消火弾射出装置1の前後を支えながら機内へ引き込む。機内では射出装置搭載用ガイドレール108に装置搬送用治具103のカムフォロア114が接触するまで消火弾射出装置1を機体前方へ寄せる。そして、消火弾射出装置1をインターフェースプレート104の直上で停止させる。
次に、図19に示すように、消火弾射出装置1をインターフェースプレート104に固定する。先ず、工具129を操作してネジ122を回し、消火弾射出装置1をジャッキダウンし、テーパーピン105による水平固定をする。その後、装置搬送用治具103を取り外し、機外へ撤去する。そして、ロックピン109(4本)をブラケット106に挿し込み鉛直固定をする。
以上により、消火弾射出装置1の搭載作業が終了する。
Next, the
Next, as shown in FIG. 19, the fire-extinguishing
Thus, the mounting operation of the fire-extinguishing
このように、本実施形態の消火弾射出システム100によれば、消火弾射出装置1を容易且つ短時間(15分以下)で回転翼機101に搭載することができる。このため、初動が非常に重要な火災において、有効な消火手段となる。また、上述したように、本実施形態の消火弾射出装置1は、射出に関する全ての動力源(バッテリー8及びエアータンク20)を保有する。このため、消火弾射出装置1の運用に必要な動力源が回転翼機101から独立しており、煩わしい機体との接続が必要ない。このため、搭載が容易で、初動が非常に重要な火災において、特に有効な消火手段となる。
As described above, according to the fire-extinguishing
したがって、上述の本実施形態によれば、消火剤が封入された消火弾2を射出する消火弾射出装置1であって、供給された消火弾2を装填し圧縮エアーで射出する射出部5と、消火弾2を複数収容し、該消火弾2を射出部5に連続的に供給するフィーダー6と、フィーダー6から供給された消火弾2を射出部5によって連続的に射出させる制御部7と、を有するという構成を採用することによって、照準が定まり難い不安定な場所からでも目標に対して弾を効果的に着弾させることができる消火弾射出装置1及び消火弾射出システム100が得られる。また、本実施形態によれば、初動が速く、有効な消火活動を行うことのできる消火弾射出装置1及び消火弾射出システム100が得られる。
Therefore, according to the above-described embodiment, the fire-extinguishing
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring drawings, this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、機能弾として消火弾を射出する構成について説明したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、機能弾として目標をマーキングするカラーボール等を射出する構成であってもよい。このように、本装置及び本システムは、消火活動のみならず、例えば海防警備活動等にも適用可能である。 For example, in the above-described embodiment, the configuration for injecting a fire extinguishing bullet as a functional bullet has been described, but the present invention is not limited to this configuration. For example, a configuration may be employed in which a color ball or the like that marks a target is ejected as a function bullet. Thus, this apparatus and this system can be applied not only to fire fighting activities, but also to, for example, sea defense security activities.
また、例えば、上記実施形態では、本装置を搭載する移動体として回転翼機を例示して説明したが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、地上のトラックや消防車、海上の船舶や艦艇等にも、本装置を搭載可能である。 For example, in the said embodiment, although the rotary wing machine was illustrated and demonstrated as a moving body which mounts this apparatus, this invention is not limited to this structure. For example, the apparatus can be mounted on a ground truck, a fire truck, a marine vessel or a ship.
1…消火弾射出装置、1A…装置本体、2…消火弾(機能弾)、3…砲身、5…射出部、6…フィーダー(弾供給部)、7…制御部(射出制御部)、8…バッテリー(動力源)、9…射出スイッチ、10…操縦者用スイッチ(射出許可スイッチ)、16…ベースプレート(ベース部)、20…エアータンク(動力源)、49…カートリッジ、50…カートリッジ装着部、61…給弾室、100…消火弾射出システム、101…回転翼機(移動体)、103…装置搬送用治具、104…インターフェースプレート(固定部)、111…キャスター(車輪)、112…治具装着部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
供給された前記機能弾を装填し圧縮ガスで射出する射出部と、
前記機能弾を複数収容し、該機能弾を前記射出部に連続的に供給する弾供給部と、
前記弾供給部から供給された前記機能弾を前記射出部によって連続的に射出させる射出制御部と、を有することを特徴とする機能弾射出装置。 A functional bullet injection device for injecting a functional bullet encapsulating a functional agent,
An injection unit that loads the supplied functional bullet and injects it with compressed gas;
A plurality of the functional bullets, and a bullet supply unit that continuously supplies the functional bullets to the injection unit;
A functional bullet ejection device, comprising: an ejection control unit that continuously ejects the functional bullets supplied from the bullet supply unit by the ejection unit.
前記装置本体は、前記ベース部に対して鉛直方向に延びる軸周りに回転自在に支持されていることを特徴とする請求項1または2に記載の機能弾射出装置。 A base portion for supporting the apparatus main body including the injection portion;
The functional bullet ejection device according to claim 1, wherein the device main body is rotatably supported around an axis extending in a vertical direction with respect to the base portion.
前記装置本体に有線接続された射出許可スイッチと、を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の機能弾射出装置。 An injection switch provided in the apparatus body;
5. The functional bullet ejection device according to claim 1, further comprising an ejection permission switch wiredly connected to the device main body.
前記機能弾射出装置を搭載する移動体と、を有することを特徴とする機能弾射出システム。 The functional bullet ejection device according to any one of claims 1 to 8,
A functional bullet injection system comprising: a movable body on which the functional bullet ejection device is mounted.
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