JP4087831B2 - 水中脱出訓練装置 - Google Patents

Description

本発明は、事故により水没過程となった航空機、自動車、小型船舶等の乗物（水中脱出訓練の対象となる乗物）より脱出する訓練を行うための装置の改良に関するものである。

従来の水中脱出訓練装置には、プールなどの貯水部の開口を挟んで立設した門形のベースフレームに水中脱出訓練の対象となる乗物を模したキャビンを懸吊支持し、このキャビンを上下動して貯水部に出入りさせるものがある（特許文献１）。この水中脱出訓練装置のキャビンは、アームに前後左右に自在に傾斜するよう取付けたものである。
また、アームの先端に前後左右に自在に傾斜するようキャビンを取付け、このアームを稼動してキャビンを貯水部に出入りさせるものがある（特許文献２）。

しかし、前記従来の水中脱出訓練装置は、長大なアームを必要とするなど装置が複雑かつ大掛かりになり、また設置場所が固定されるなどの欠点がある。

この改良として、キャビンの上部縁部を吊り下げワイヤで吊下げる形式のものがある（特許文献３）。この水中脱出訓練装置は、装置が簡便で設置場所も固定されないという利点があるが、吊り下げワイヤ同士や、吊り下げワイヤとキャビンが絡まって、キャビンの前後及び左右の傾斜を規制して、現実の水没事故における乗物の動きと異なるという欠点がある。
特開平８−３０５２６８号公報 特開平８−３０５２６９号公報 特開２００１−２６５２０８号公報

そこで、本発明は、装置が軽量かつ簡単で、また移動が容易で、しかもキャビンが前後左右に自由に傾斜して現実の水没事故における乗物の動きと近似したものとなるように形成することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンとレールを一体的に固定し、
そして前記レールに対し、吊り下げワイヤ下端の滑車を移動可能に結合し、
吊り下げワイヤを介してキャビン全体を空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、滑車とレールの結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させることにより、滑車とレールの結合位置に対しキャビンの最上点を左右いずれかに変位してキャビンを傾斜させるようにして成る。
請求項２の発明は、出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンをレールに対し移動自在に連結し、
さらに前記レールに吊り下げワイヤ下端の連結具を固定し、
そして吊り下げワイヤを介してキャビンを空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、連結具とレールの結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させることにより、連結具と環状レールの結合位置に対しキャビンの最上点を左右いずれかに変位してキャビンを傾斜させるようにして成る。
請求項３の発明は、出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンをレールに対し移動自在に連結し、
さらに、アーチ状部材に設けた水平方向の回動軸に前記レールを回動自在に取付け、
このアーチ状部材に吊り下げワイヤ下端の連結具を固定し、
そして吊り下げワイヤを介してキャビンを空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、連結具とアーチ状部材の結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させて、連結具とアーチ状部材の結合位置に対しキャビンの最上点を左右又は前後いずれかに変位してキャビンを左右又は前後に傾斜して成る。
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のキャビンの前後に、伸縮自在の浮力室を設け、当該浮力室が内部に水より比重の小さい流体を収容するものであり、当該浮力室内の流体の量を変更可能とすることを特徴とする。

請求項１の発明は、長大なアームなどを使用していないので、装置が軽量かつ簡単で、また移動が容易である。しかも吊り下げワイヤ同士や、吊り下げワイヤとキャビンとが絡まることなくキャビンは前後左右に円滑に傾斜する。
請求項２の発明では、キャビンが、環状のレールを介してではなく、直接傾斜するので、レールの水圧などの影響による回動に影響されることなく、円滑に傾斜する。
請求項３の発明では、キャビンの前後左右の傾斜が、いずれも吊り下げワイヤの撓みによるものではないので、円滑である。
請求項４の発明では、キャビンの前後に設けた浮力室内の流体の量を調節することにより、キャビンの水没に伴う前後の傾斜を自由に設定できる。

本発明の実施の形態について、以下に図面に基いて詳細に説明する。
図１は水中脱出訓練装置の側面図、図２は正面図、図３は図１の縦断面図である。
水中脱出訓練装置１は、キャビン２の少なくも天井部分の外周に、キャビン２の上下方向に沿うように環状のレール３を固定する。この環状のレール３を、吊り下げワイヤ５下端の滑車４に移動可能に結合するものである。

キャビン２は、ヘリコプタ、自動車、小型航空機、小型船舶などの水中脱出訓練の対象となる乗物の一部を模したものであり、駆動機構などの外部からは見えない箇所にあり、かつ訓練上必要ないものを除き、実際の乗物と同様に形成する。
特に、座席６、ドア７、窓８などの被訓練者が搭乗した状態で接したり、脱出の際に使用したりするものを実際の乗物と同じように形成する。
また、図３に示すように、キャビン２内に運転者室２ａと客室２ｂを設ける。
９はキャビン２の床下に設けた浮力室であり、内部に水より比重の小さい物質を充填する。充填する物質は、木材、発泡スチロール、油、空気などであり、固体、液体、気体のいずれであってもよい。ただし、空気にすると安価であるとともに、比重が小であるので浮力室の大きさを小さくできる。
１７はキャビン２の前後に設けた伸縮自在の浮力室であり、内部に水より比重の小さい流体を充填すると共に、この浮力室に開閉自在の流体供給口を設け、流体供給口を介し内部に充填する流体の量を変更可能にする。

レール３は、内周部３ａに前記キャビン２を固定すると共に、外周縁部の全周に亘りフランジ１０を形成する。
滑車４は、図３に示すとおり側面視逆Ｕ字状であり、内側に対向して設けた一対の車輪１１で環状レール３を挟持すると共に、この車輪１１が前記フランジ１０に接して回転する。

以上のように構成した水中脱出訓練装置１は、キャビン２を、吊り下げワイヤ５を介してクレーン（図示せず）などに吊るし、プール（図示せず）の上方へ移動し、その後ゆっくりと下げ、水中脱出訓練装置１の下端が水面に接した状態で停止する。キャビン２の重心は、レール３の回転により描く仮想的な円の中心より下方に位置するので、この状態ではほとんど傾斜しない。
次に、水中脱出訓練装置１を固定し、被訓練者１２を乗り込ませる。被訓練者１２が乗り込むことにより、キャビン２の重心はレール３の回転により描く仮想的な円の中心より一層下方へと移動する。よって、被訓練者１２が座席６に着席したままでいる限り、キャビン２はほとんど傾斜しない。
次に、キャビン２を徐々に下げて、半分以上水没した段階（浮力室９の浮力によりキャビン２は反転する）で訓練を開始する。キャビン２はその後も徐々に下がり続け、８割程度が水没した段階で停止する。この水没に伴いキャビン２は、浮力室９，１７の浮力、被訓練者１２の浮力、脱出に伴う被訓練者１２の移動などにより、レール３内を傾斜する。さらに、吊り下げワイヤ５が弛みキャビン２は前記傾斜方向と異なる方向（キャビン２の前後方向）に自由に傾斜する。
被訓練者１２が全員脱出した場合、あるいは被訓練者１２が所定時間経過しても脱出できない場合に訓練終了として、プールよりキャビン２を引き上げる。

なお、キャビン２の前後に設けた浮力室１７に充填する流体の量を任意に調節することにより、キャビン２の前後方向への傾斜の度合いを自在に変更できる。
この浮力室１７に充填する流体を空気にすると、安価であると共に、万一もれた場合でも、周囲の汚染しないという利点がある。

次に、本発明の別の実施の形態（第２実施形態）について、図４に基いて説明する。
前記実施形態との違いは、吊り下げワイヤ５下端の連結具１３を環状レール３に固着すること、キャビン２の周囲に複数個（図面では４個であるが、２個、３個あるいは５個以上であってもよい）車輪１４を取付け、この車輪１４と環状のレール３の内周部３ａを係合（例えば、図６に示すように内周部３ａをレール状に形成し、車輪１４に設けた溝にこの内周部３ａが係合）し、キャビン２をレール３に対し自在に傾斜するようにしたことである。

このように構成した水中脱出訓練装置１は、前記実施形態と同様に、キャビン２を吊り下げワイヤ５を介してクレーンに吊るし、プールの上方へ移動し、その後ゆっくりと下げ、水中脱出訓練装置１の下端が水面に接した状態で停止する。
次に、水中脱出訓練装置１を固定し、被訓練者１２を乗り込ませる。
次に、キャビン２を徐々に下げて、半分以上水没した段階（通常浮力室９の浮力によりキャビン２は反転する）で訓練を開始する。キャビン２はその後も徐々に下がり続け、８割程度が水没した段階で停止する。
キャビン２は、浮力室９，１７の浮力、被訓練者１２の浮力、脱出に伴う被訓練者１２の移動などにより、環状レール３内を回動（傾斜）する。さらに、吊り下げワイヤ５が弛みキャビン２は前記傾斜方向と異なる方向に自由に傾斜する。

次に、本発明のさらに別の実施の形態について、図５に基いて説明する。
前記各実施形態との違いは、連結具１３でアーチ状部材１５を固定し、このアーチ状部材１５に設けた回動軸１６に環状のレール３を回動自在に軸支する。さらに、キャビン２の周囲に複数個取付けた車輪１４と環状レール３の内周部３ａを前記第２実施形態と同様に係合し、キャビン２を環状レール３に対し自在に傾斜するようにしたことである。

このように構成した水中脱出訓練装置１は、前記各実施形態と同様にキャビン２を吊り下げワイヤ５を介してクレーンに吊るし、プールの上方へ移動し、その後ゆっくりと下げ、水中脱出訓練装置１の下端が水面に接した状態で停止する。
次に、水中脱出訓練装置１を固定し、被訓練者１２を乗り込ませる。
次に、キャビン２を徐々に下げて、半分以上水没した段階（通常浮力室９の浮力によりキャビン２は反転する）で訓練を開始する。キャビン２はその後も徐々に下がり続け、８割程度が水没した段階で停止する。
キャビン２は、浮力室９、１７の浮力、被訓練者１２の浮力、脱出に伴う被訓練者１２の移動などにより、環状レール３内を回動（傾斜）する。さらに、環状レール３が回動軸１６を中心に回動（傾斜）する。
環状レール３の前後方向への回動（傾斜）が、吊り下げワイヤ５の撓みにより生じるのではないので、前記各実施形態と比べ円滑である。

前記各実施の形態では、キャビン２の前後に浮力室１７を設ける構成であるが、本発明はこれに限るものではなく、前後の傾斜を変更しないのであれば、これを設けなくともよい。
また、レール３を滑車４に傾斜（回動）自在とする連結、キャビン２をレール３に傾斜（回動）自在とする連結をそれぞれフランジと車輪で行っているが、本発明はこれに限らず、例えばベアリングを介して傾斜（回動）自在にしてもよい。
また、キャビン２は実際の乗物を忠実に再現するほうが、現実に近い訓練ができるが、安全性などを考慮し、適宜形状を変えてもよい。ただし空中にある際は傾斜せず、水中に没すると傾斜するように重心の位置や浮力室などの配置を考慮する必要がある。
また、通常被訓練者１２は、扉７や窓８から脱出するが、訓練に窓８を使用しないのであれば、設けなくともよい。
さらに、運転者室２ａと客室２ｂを設けているが、乗客の訓練を要しない場合には、客室２ｂは設けなくともよい。
また、キャビン２は、反転するものにしているがこれに限定するものではなく、訓練の安全性などを考慮し、反転せず単に傾斜するものにしてもよい。このようにキャビン２が反転せず傾斜するものである場合には、レール３はアーチ状であってもよい。本願の環状のレール３には、文字通りの円環のレールほかにこのようなアーチ状のレールも含むものとする。

第１実施形態の側面図である。 第１実施形態の正面図である。 図１の縦断面図である。 第２実施形態の正面図である。 第３実施形態の正面図である。 キャビンが水没した状態を示す模式図である。

符号の説明

１ 水中脱出訓練装置
２ キャビン
３ レール
４ 滑車
５ 吊り下げワイヤ
６ 座席
７ ドア
９，１７ 浮力室
１２ 被訓練者
１３ 連結具

Claims (4)

1. 出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンとレールを一体的に固定し、
   そして前記レールに対し、吊り下げワイヤ下端の滑車を移動可能に結合し、
   吊り下げワイヤを介してキャビン全体を空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、滑車とレールの結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
   吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させることにより、滑車とレールの結合位置に対しキャビンの最上点を左右いずれかに変位してキャビンを傾斜させるようにして成ることを特徴とする水中脱出訓練装置。
2. 出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンをレールに対し移動自在に連結し、
   さらに前記レールに吊り下げワイヤ下端の連結具を固定し、
   そして吊り下げワイヤを介してキャビンを空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、連結具とレールの結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
   吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させることにより、連結具と環状レールの結合位置に対しキャビンの最上点を左右いずれかに変位してキャビンを傾斜させるようにして成ることを特徴とする水中脱出訓練装置。
3. 出入り口にはドアを有し、内部には座席を、また床下には浮力室を、それぞれ備えたキャビンを設けると共に、その少なくも屋根部分に当該キャビンの上下方向に沿う環状のレールを設けて、キャビンをレールに対し移動自在に連結し、
   さらに、アーチ状部材に設けた水平方向の回動軸に前記レールを回動自在に取付け、
   このアーチ状部材に吊り下げワイヤ下端の連結具を固定し、
   そして吊り下げワイヤを介してキャビンを空中に吊り上げたとき、キャビンの重心をこのレールの描く仮想的な円の中心より下方に位置させることにより、連結具とアーチ状部材の結合位置をキャビンの最上点に位置させてキャビンを正姿勢に保持する一方、
   吊り下げワイヤを介してキャビンを水中に下降したとき、浮力室の浮力によりキャビンの重心をレールの描く仮想的な円の中心より上方に位置させて、連結具とアーチ状部材の結合位置に対しキャビンの最上点を左右又は前後いずれかに変位してキャビンを左右又は前後に傾斜して成ることを特徴とする水中脱出訓練装置。
4. 前記キャビンの前後に、伸縮自在の浮力室を設け、浮力室内部に水より比重の小さい流体を収容し、この流体の量を変更可能とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水中脱出訓練装置。

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