JP4125236B2 - 高層ビル向き落下傘救助システム - Google Patents

Description

発明の詳細な説明

本発明は落下傘と座席とを備える、危険領域から人間を救助するための落下傘救助システムに関する。

本発明の背景は、危険が発生したとき人間を救助するには落下傘救助システムに頼るしか方法がないような危険領域が存在するという事実である。

特に、飛行機は人間が特定の危険に曝される領域である。飛行機の中で発生する危険、たとえば、推進装置の故障とか火災の発生には、外から救助活動をおこなうことは難しく、飛行機の乗組員が自分たちで救助処置をとらざるをえない。

公知の技術では、そうした危険の事態に備えて設けられるカタパルト式射出座席が知られている。カタパルト式射出座席は、緊急時に着座した人間と共に飛行機から射出されうるように設置されている、飛行機の乗組員のための座席である。カタパルト式射出座席は乗組員に飛行機からの安全な脱出を可能する。射出されたあとの座席からの乗組員の離脱およびその後の落下傘の開傘（トリガ）は完全に自動化されていなければならない。座席内のさまざまな装置は火薬技術機器によって動かされる。

超軽量飛行機に特化した救助システムはクルムバッハ市のユンカース社が提供している。ユンカース社は超軽量飛行機に組み込める落下傘救助システムを開発した。故障を起こした超軽量飛行機は開いた落下傘のおかげでかなりゆっくりした速度で降下するわけである。このように飛行機の乗組員には非常に優れた性能の落下傘救助システムが最新技術によって提供されている。

ところが、2001年9月11日のニューヨークの世界貿易センターへの驚愕のテロ攻撃は、高層ビルもまた危険が発生したときは外界から隔絶される危険領域に他ならないことを示唆した。

高層ビルの倒壊といった大災害から逃れるための落下傘ジャンプは、特に気弱な人や高齢者は空中へのジャンプを恐れるので、成功の見込みは限定的である。さらに高層ビルからのジャンプのとき建物から十分に離れることが難しく、そのため人は、たとえば、突風により壁に叩きつけられるという別のリスクがある。かかる難点を解決するために本発明が提案される。

本発明の課題は、人間を高層ビルから救助する、不安を伴わない救助プロセスを根幹とする落下傘救助システムの提案である。

この課題の解決は主特許請求範囲の特徴部に記載される特徴をもつ、本発明の落下傘救助システムによってもたらされる。

本発明は、案内装置により高層ビルから座席を建物壁に設けられる開口部を通って加速させて空中へ導くという構想に基づいている。この救助プロセスでは座ったままの姿勢で運んでもらうことは救助対象者に安心感を与える。その安心感は、案内装置が座席を次第に加速して空中へ導くので、たとえば、カタパルト式射出座席の人が体感するような唐突な加速は発生しないことからも与えられている。案内装置としては座席を吊り下げることができ、座席が加速度をもって滑動することができる構造のレールが用いられる。こうした目的にはレール構造が適切である。なぜなら、レールは転輪および傾斜路によって運動が生み出され、その上を加速度をもって滑動する機器に構造的に適合するからである。

高層ビルからの救助活動は空中へ飛び出した救助対象者が地面に着いたところで終了する。ソフトな着地を確保するために、座席は地面への衝突圧力を緩和する緩衝装置を備えている。救助対象者が救助過程においてしっかりと拘束されるように、座席には安全ベルトが着いている。

本発明が最優先に置いている目的は救助過程中の救助対象者に安心感を与えることである。この理由から座席には特に肘掛けが設けられている。座席は危険が生じたときすぐに使用できなければならない。そのため座席は使用しないときは高層ビルの部屋に収納しておくことができ、大勢の人を救助するために多数の座席を高層ビルの一つの部屋に場所をとらないように積み上げることができなければならない。それらの座席は座席の互いの積み重ねを可能にする構造をもたねばならない。座席はレールに吊り下げることができ、レールは部屋の中で取り付け具を用いて天井に連結される。こうした簡単な構造により座席の前進運動を妨げるものはない。進む座席に加速を与えなければなければならないので、レールと天井とが一つの角度を形成するという優れた構造となっている。これにより、レールは前進方向において座席の加速をもたらす長手方向の傾斜を有することになる。

高層ビルの壁にはガラスがはめ込まれるので、レールの終端はその部屋の中に収まる。しかし、危機が生じればレールを空中に突き出す必要がある。そのため本発明は、入れ子式の延長レールをレールに挿入しておき、必要があればこれを引っ張り出したのち、はめ込まれているガラスが外された開口部を通って空中に突き出すことができる構造を提案する。座席を吊るすには当然ながら座席とレールとが連結されうることが前提である。座席を空中に加速しつつ送り出すということは、その座席が延長レールの上でも加速運動を続けることを意味している。したがって、本発明の落下傘救助システムは、座席が掴み装具およびハンガーにより延長レール構造体に連結され、そしてレールならびに延長レールの上を進行することができることを確実にする。救助活動はもちろん滞りなく進展しなければならない。すなわち、座席は可能な限り速やかに建物から送り出されなければならない。そのため、天井とレールとは、座席に可能な限り大きい加速が生まれるような角度を形成している。建物壁に設けられる開口部からの脱出救助活動は、座席が開口部を通り抜けることができなければならない。すなわち、座席は高層ビルの部屋の開口部を通過できるほどのサイズでなければならない。なお、はめ込まれたガラスは取り外されなければならない。ガラスがはめ込まれていない開口部の状態は爆薬を用いて準備することができる。座席は転輪によりレール上を滑って行くことができる。しかし、レール上の転動も加速を減殺しうる摩擦をまぬがれることはできない。それ故、レール構造体および延長レールには可能なかぎり摩擦損失を低減させるような転動装置が落下傘救助システムに採用される。

救助プロセスの第二段階は座席が高層ビルから脱出したあとに始まる。座席が建物壁に対して十分な距離を保つことができれば、安全な飛行軌道となる。すなわち、動力学の法則により放物線状の軌道を描いて落下するためには、座席はできるだけ速い速度で高層ビルを飛び出すことが必要である。そのため、延長レールの終端部は座席が延長レールを真っ直ぐに飛び出せるような構造でなければならない。

それ故、この落下傘救助システムは、延長レールの終端部が空中に浮かんだ座席の放物線状の軌道を保証するようなレール構造を有する。

落下傘救助システムの落下傘は高層ビルから飛び出た直後に開傘（トリガ）される。開傘（トリガ）の過程は自動的に進行する。すなわち、落下傘は建物開口部に組み込まれている光バリヤにより起動してもよいし、手動の装置を用いても可能である。特に好ましい形態としては、たとえば、火薬技術による落下傘開傘（トリガ）を建物から飛び出たあとの特定時点においておこなうか、あるいはまたジャンプする高度に応じて定められる一定の落下高さを通過したときに開傘（トリガ）を促す高度差計（大気圧をベースとする）を用いておこなう。

本発明のその他の特徴および利点は添付の図面を参照しつつおこないつつ、好ましい実施例を引用しつつ、以下の説明によって明らかになる。

まず図１を参照する。この図解は建物からの人間の救助をおこなうために適切と考えられる、建物内の部屋５に配置される装置を示す。この装置全体は少数の独立要素から構成されるので、大きな手間をかけずに運搬でき、設置できる簡単な装置である。図１に見るように、この装置はレール構造体１７を備えている。このレール構造体は取り付け具１２により吊り下げられており、天井２０に対して一つの角度を形成しているので、レール構造体１７は長手方向において一つの傾斜を形成する。取り付け具１２は天井２０とレール構造体１７とに、レール構造体１７がしっかりと固定されるように取り付けられているが、レール構造体１７が別の部屋でも使えるように場合によっては再び解体できるように取り付けられている。レール構造体１７はハンガー１５を案内する装置の役割を果たす。ハンガー１５はレール構造体１７に連結でき、レール構造体１７の上を移動することができる。さらにまた、レール構造体１７には延長レール９がレール構造体１７の中を滑って入れ子式に出し入れできるように挿入されている。延長可能なレール構造体１７は主として、ガラスがはめ込まれているが、開き窓は持っていないような建物に配設される。開閉窓は無いので、危機的瞬間にある部屋からの脱出は、はめ込まれたガラスの破砕により通り抜けが可能になることを前提とする。はめ込まれていたガラスの破砕によって消滅する開口部４の場合、レール構造体１７を延長レール９で開口部４を通って延長させ、延長されたレール構造体１７の一部を空中に突き出すということができる。取り付け具１２は、延長レール９の長さが延長されるレール構造体１７が開口部４を原則的にいずれの任意の場所でも通過できるように、天井２０の任意の場所に取り付けることができる。ハンガー１５には救助対象者が座る落下傘座席８を備える落下傘救助システム６が取り付けられている。なお、落下傘座席８には衝撃のショックを緩和する緩衝装置７が座席８の下側に設けられている。落下傘座席８とハンガー１５との連結は特殊な掴み装具３によっておこなう。レール構造体１７が水平に移行している区画では、落下傘座席８が静止状態にあるので、落下傘座席８の利用者は水平の区画のすぐ下に配置されている階段設備を登って問題なく座席８へ到着する。これに反し、落下傘座席８がレール構造体１７の長手方向の傾斜路に、すなわちすでに加速状態にあるときは、座席８に到達するには、手で座席８を一時的に静止状態にすることが要求される。落下傘座席８は建物１の部屋５の開口部４を通り抜けることを許すようなサイズでなければならない。さらにまた、その部屋からできるだけ大勢の人を救出するには、可能な限り多くの座席が提供されていなければならない。それ故、落下傘座席８は座席８の積み重ねを可能にする構造を持たねばならない。このようにして、救助対象者は危険が迫ったとき落下傘座席８を操作して、部屋５から加速をもって開口部４を通り空中に達することができるわけである。しかし、救助対象者が座ったままの姿勢で落下傘座席８を使えるという心理面の利点は、落下傘座席８が可能な限り速く開口部４を通り抜け、空中に到達するときにのみ確立されるのである。

図２は、延長されたレール構造体１７における転動の動きをさらに詳しく観察させてくれる。レール構造体１７は転輪１９により運ばれるハンガー１５を案内する装置の役割を果たす。これらの転輪は、たとえば、レールの垂直辺にはめ込むことができる。角度１０により延長されるレール構造体１７の両終点の高さに差が生じる。この高さの違いを矢印１３で図示する。危険領域から落下傘座席８が滞りなく脱出するには落下傘座席８の加速度が大きいことが必要となる。落下傘座席８の加速度は角度１０の大きさとハンガー１５に掛かる荷重の重量によって決まる。荷重の重力を矢印１４の方向で示す。静止状態にある落下傘座席８の初加速度は外的影響、たとえば、突きまたは押しによって生まれる。比較的大きい加速度を生み出すには転動の際に生じる摩擦をなるべく小さくしなければならない。この理由により、転輪１９にボールベアリング１６を設けることは効果的である。

図３は救助対象者が救助過程では着座姿勢をとっている、落下傘座席８の正面図である。落下傘座席８は肩ベルト２１と腰ベルト２２とを備えている。肩ベルト２１は、たとえば、上方にある自動巻上げ装具から差し込みタングに至る。差し込みタングは周知の方法で利用者によりそれに合うベルトバックルに差し込むことができる。さらにまた、落下傘座席８は旋回可能の肘掛けを備えている。この肘掛けは落下傘座席８の利用者にレールにおける加速走行中、そして空中での運動中に安心の感情をもたらしてくれる。開口部４を通過したあと、救助過程の第二段階が開始される。すなわち、落下傘座席８が空中落下を始めようとするとき落下傘救助システム６がその機能を発揮するのが第二段階である。

この落下運動を図４に示す。救助活動は高層ビル１の上の階にある、開口部４を備える部屋５において進行する。落下傘座席８は速度ｖで開口部４を直進して、つまり水平方向で通過するならば、空中落下の動態法則性によれば、放物線状の軌道２を進んでゆく。落下傘座席８は窓開口部４を通過したあとは、建物壁に対して適切な間隔を保つためになるべく大きい速度ｖをもつ必要がある。落下傘救助システム６の動作はタイマーにより自動化することができるが、その場合、タイマーは破砕されるガラスはめ込み開口部４を座席と共に通過するとき窓開口部４に組込まれた光バリヤにより起動せしめられる。すなわち、タイマーは落下傘座席８が空中を落下するあいだ作動し、定められた時間がくると落下傘を開くのである。落下傘救助システム６は、空気抵抗を生み出す構成部分、すなわち、引き綱により落下傘座席８に連結され、そして落下する落下傘座席８の降下速度を減殺する傘を備えている。さらにまた、落下傘座席８に内蔵される緩衝装置は、落下傘座席８の利用者が地上に衝突するときに穏やかな着陸を体感することができ、かくして救助活動が成功裡に終わることを確実にする。

建物から人間を救助するための一つの模範的な、本発明の装置を説明するための簡略図である。 本発明の装置のある好ましい転動装置の側面図である。 本発明の装置のある好ましい落下傘座席の透視正面図である。 高層ビルからの放物線状の落下運動を示す側面図である。

Claims (11)

1. 建物から人間を救助するための落下傘救助システムにおいて、
   固定部と固定部に保持される可動部とを有する伸縮可能なレールであって、固定部において部屋の天井に固定され、伸張時に可動部が前記部屋を含む建物の壁の開口を通って屋外に達するとともに、伸張時に屋外に位置する可動部の一端が最も低くなるように固定部の少なくとも一部と可動部とが傾斜したレールと、
   前記レールに装着され、前記レールの固定部と可動部の上を転動するローラと、
   人間が座る座席と、
   前記座席を前記ローラに連結して、前記座席を前記レールから懸垂させる連結部材と
   前記座席に取り付けられた落下傘とを含み、
   前記座席を、前記ローラによって前記レールに沿って移動させて、前記レールの傾斜を利用して加速し、前記レールの可動部の前記一端から空中に放出することを特徴とする落下傘救助システム。
2. 前記落下傘は、前記座席が空中に放出された後に開かれることを特徴とする請求項１記載の落下傘救助システム。
3. 前記座席は経過時間を計測するタイマーを備え、前記落下傘は、前記タイマーによって計測された経過時間に基づいて開かれることを特徴とする請求項２記載の落下傘救助システム。
4. 建物の壁の前記開口の近傍に配置され、前記タイマーに経過時間の計測を開始させる光バリヤを含むことを特徴とする請求項３記載の落下傘救助システム。
5. 前記座席は高度の差を検出するセンサを備え、前記落下傘は、前記センサによって検出された高度の差に基づいて開かれることを特徴とする請求項２記載の落下傘救助システム。
6. 前記座席は、前記座席に座った人間の手動操作によって開かれることを特徴とする請求項２記載の落下傘救助システム。
7. 前記座席は、着地の際の衝撃を緩和する緩衝装置を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の落下傘救助システム。
8. 前記座席は、背もたれと肘掛けと安全ベルトとを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の落下傘救助システム。
9. 前記連結部材は、前記座席を前記ローラに連結するために前記座席を解放可能に掴む掴み具を有し、前記掴み具は、前記レールの可動部の前記一端において前記座席を解放することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の落下傘救助システム。
10. 前記座席および前記落下傘を複数組含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の落下傘救助システム。
11. 建物の壁を破壊して前記開口を現出する爆薬を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項記載の落下傘救助システム。

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