JP6842791B1 - 車両水上浮上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】津波に起因する漂流物が衝突した場合でも、水面上に浮上し続けることができ、さらに着衣等を濡らすことなく自動車内に安全に避難できる車両水面浮上装置を提供する。【解決手段】車両１００は、車両水上浮上装置１が受ける浮力によって水面１５０に浮上する。具体的には、内部領域５０に設けられた第１膨張ユニット１０、および外部領域６０に設けられた第２膨張ユニット２０がボンベから供給される物質によって膨張することで、車両１００は、第１膨張ユニット１０、および第２膨張ユニット２０が受ける浮力によって、水面１５０に浮上する。車両１００は、自走可能な乗用車である。第１膨張ユニットに充填される物質は、窒素ガス等の気体であり、第２膨張ユニットに充填される物質は、発泡ウレタンである。【選択図】図１

Description

本発明は、水没する車両を水面上に浮上させる車両水面浮上装置に関する。

巨大津波の襲来が予測されるとき、身を守るためには、津波襲来前に迅速に高台に避難することが防災上の有効な手段の一つとなっている。高台避難のための交通手段として、徒歩、自転車・バイク、自動車が考えられる。

石巻市で実施したアンケート調査結果（参考文献１：土木学会第３２回地震工学研究発表会講演論文集 「東日本大震災における津波避難の交通手段と危険度−石巻市のアンケート調査をもとに−」）によると、自動車での避難は、全体の５２％であり、他の交通手段（徒歩４４％、自転車・バイク４％）と比べ高い値となっている。

自動車は、他の避難手段に比べ移動速度が速いため、迅速に避難できる交通手段であると考えられるが、大量の自動車が同時に避難路に集中するため交通渋滞が発生する可能性も指摘されている。参考文献１によると、渋滞に巻き込まれたケースは４５％と非常に多く、自動車を捨てて逃げたケースが１４％、津波に流されたケースも７％あった。

足の不自由な方々にとっては、渋滞に巻き込まれたとき車を捨てて避難することは困難であり、車内に留まること以外に手段がないことが現状である。このとき、津波が襲来すると、自動車の中にとどまったまま津波に流されることとなる。災害調査結果によると、車内で発見された遺体は、相当数にのぼるといわれている。

また、近年、集中豪雨によって、特に都市部では短時間で内水氾濫等が頻発している。氾濫水が、地下駐車場や道路・鉄道下のアンダーパスに侵入したときは、車内から脱出できない事態が発生し、最悪の場合は、車内で水死することとなる。

洪水氾濫時には、過去にも自動車の水没による被害が多数発生している。例えば、１９８２年７月の長崎豪雨水害時に、長崎市内で、水没した自動車により多くの人々が犠牲になっている。

このような状況に鑑みると、自動車を浮上させる装置を装着することで、水害に被災したとき多くの尊い命が救われることが予見できる。自動車を水上に浮上させる装置として、特許文献１に、車両等の前後バンパー部に収容した車両用浮袋が開示されている。

特開２０１４−１５６１７５号公報

しかし、この装置は、車両の外に取り付けられて、しかもバンパーに固定されるものであるため、取り付け部分の強度不足が懸念される。特に、津波で漂流するときは、津波の波力、漂流物の衝突によって車両用浮袋が車両から分離して、車両が水没する可能性がある。また、避難中に、車両用浮袋を膨張させた後は、自動車の走行は困難となる。

さらに、取付位置がバンパーという極めて狭い範囲に限定されることから、車両用浮袋が受ける浮力は限定的であると考えられる。そのため、意図した高さまで自動車を浮上させることは困難であり、車両内に避難しているとき、浸水により着衣を濡らしてしまう可能性を否定できない。

本発明の目的は、津波に起因する漂流物が衝突した場合でも、水面上に浮上し続けることができ、さらに着衣等を濡らすことなく自動車内に安全に避難できる車両水面浮上装置を提供することである。

上記課題を解決するための発明は、車両の床に取り付けられる膨張ユニットと、膨張ユニットを膨張させるボンベを備え、ボンベを動作させて膨張ユニットを膨張させることで、車両が浸水したとき、床の上方に配設される座部は水面の上に位置することを特徴とする車両水上浮上装置であって、膨張ユニットは、床の内部領域側に固定される第１膨張ユニットと、床の外部領域側に固定されて、床と対面した状態で床と離れる方向に向かって膨張できる第２膨張ユニットを有し、第１膨張ユニットは、後部座席膨張ユニットと、助手席膨張ユニットと、運転席膨張ユニットを含み、後部座席膨張ユニットおよび助手席膨張ユニットと、運転席膨張ユニットと、第２膨張ユニットとは、それぞれ独立して手動操作によって膨張できることを特徴とする。

この構成によれば、車両を運転、または乗車しているとき、津波、洪水等に起因して車両が浸水しそうになった場合でも、膨張ユニットを膨張させることで、車内にとどまっていても、着衣を濡らすことなく災害を回避できる。例えば、足が不自由で避難が困難な人々については、車内に留まることで洪水等の災害を免れることができる。さらに、膨張ユニットは、固定範囲を広く確保できる床に固定されているので、膨張ユニットは強固に固定できる。
この構成によれば、膨張ユニットは、床の内部領域側に固定される第１膨張ユニットを有するので、内部領域に浸水しようとする水の浸水量を抑制できる。これにより、内部領域は浮力を受けた状態を保ち得る。
この構成によれば、膨張ユニットは、床の外部領域側に固定されて、床と対面した状態で床と離れる方向に向かって膨張できる第２膨張ユニットを有するので、第２膨張ユニットを床に強固に固定できるとともに、膨張規模を大きくできる。第２膨張ユニットは、床が浸水したとき、全体が浸水する。第２膨張ユニットを膨張させることで、最大限の浮力を得ることができる。

ここでいう車両とは、乗用車等の自走できる車のみならず、被牽引車によって牽引される車、例えばトレーラーハウスを含むものである。

好ましくは、第２膨張ユニットは、ボンベから供給される発泡ウレタンが充填されることで膨張することを特徴とする。

この構成によれば、第２膨張ユニットは、ボンベから供給される発泡ウレタンが充填されることで膨張するので、仮に何らかの要因で、膨張ユニットが破損した場合でも、充填された発泡ウレタンによって膨張状態を保ち所定の浮力を受けることができる。

好ましくは、床は、乗車部を支持する車台を有し、車台で画定される充填空間に、発泡ウレタンが充填されることを特徴とする。

この構成によれば、車台が浸水したとき、充填空間に充填された発泡ウレタンによって、車両は、大きな浮力を受けることができる。

（ａ）は、実施形態１における車両水上浮上装置によって、水面に浮上した車両の状態を説明する側面部分断面図である。（ｂ）は、同、平面部分断面図である。 実施形態１における第１膨張ユニットが膨張する状態を説明する図である。 実施形態１における第２膨張ユニットが膨張する状態を説明する図である。 （ａ）は、実施形態１における第２膨張ユニットの平面図である。（ｂ）は、同、部分正面断面図である。 （ａ）は、実施形態２における車両が地面に載置された状態を説明する側面図である。（ｂ）は、実施形態２における車両水上浮上装置によって、水面に浮上した車両の状態を説明する側面部分断面図である。 （ａ）は、実施形態２における車台の平面図である。（ｂ）は、同側面断面図である。

本発明の実施形態１について、図１〜４を参照して説明する。

図１（ａ）、（ｂ）に示す通り、車両１００は、車両水上浮上装置１（以後、浮上装置１という）が受ける浮力によって水面１５０に浮上している。具体的には、内部領域５０に設けられた第１膨張ユニット１０、および外部領域６０に設けられた第２膨張ユニット２０が膨張することで、車両１００は、第１膨張ユニット１０、および第２膨張ユニット２０が受ける浮力によって、水面１５０に浮上する。実施形態１における車両１００は、自走可能な乗用車である。

第１膨張ユニット１０は、後部座席１０１ａの前方の床３０の内部領域５０側に固定される後部座席膨張ユニット１０ａ、助手席１０１ｂの前方の床３０の内部領域５０側に固定される助手席膨張ユニット１０ｂ、および運転席１０１ｃの前方の床３０の内部領域５０側に固定される運転席膨張ユニット１０ｃを有している。

後部座席膨張ユニット１０ａは、図２に示す通り、固定部１７、および膨張バッグ１６を有している。膨張バッグ１６は折り畳まれた状態で、固定部１７を介して床３０に固定されている。また、開放弁１２ａを介してボンベ１１ａと接続している。操作部１５を操作して、開放弁１２ａを開放することで、ボンベ１１ａに圧縮された状態で充填されている気体が膨張バッグ１６に供給される。これにより、膨張バッグ１６は膨張する。膨張バッグ１６は、折り畳んだときに、嵩張らず、膨張したときに、内部に充填された気体が漏れない気密性の高いものであることが好ましい。例えば、エアバッグと同様の素材であるナイロン６６を織布として、シリコーン樹脂をコーティングした布であることが好ましい。

ボンベ１１ａに充填される気体は、毒性の低い不燃性ガス、例えば窒素ガス、二酸化炭素ガスであることが好ましい。

開放弁１２ａは、操作部１５の操作によって通電されることで開放する電磁弁である。

助手席膨張ユニット１０ｂ、運転席膨張ユニット１０ｃについては、後部座席膨張ユニット１０ａとほぼ同じ構成であることから、説明は省略する。

第２膨張ユニット２０は、床３０の外部領域６０側に固定されている。第２膨張ユニット２０は、車両１００が公道を走行するときに支障にならない厚さ、例えば最低地上高として、９ｃｍ以上確保できる厚さとすることが好ましい。これによらず、凹凸のある公道を走行するときは、更なる地上最低高を確保することが好ましい。

図３に示す通り、第２膨張ユニット２０は、固定部２３、膨張部２４、および保護部２５を有している。また、固定部２３、膨張部２４、および保護部２５は協働して、密閉された空間となる膨張空間２４ａを画定する。

図４に示す通り、固定部２３は、外形が矩形となる帯状の環状部材２３ａ、および環状部材２３ａに架け渡された架橋部材２３ｂを有する板状の部材であり、床３０の外部領域６０側に固定されている。環状部材２３ａと、架橋部材２３ｂによって画定された矩形の空間は、閉塞膜２３ｃで塞がれている。閉塞膜２３ｃは、薄い膜状のシートである。

膨張部２４は、アコーディオン状に折り畳まれた状態で、固定部２３と、保護部２５の間の隙間２７に収納されている。隙間２７は、スペーサー２６によって、全範囲に渡って一定の値に保たれている。６個のスペーサー２６は、一端が固定部２３に固定され、他端が保護部２５に接触する状態で、固定部２３および保護部２５の外周部に配設されている。本実施形態１では、スペーサー２６は、保護部２５に接触しているが、所定の力で分離するように接着された状態としてもよい。

保護部２５は、板状の部材であり、膨張部２４を保護するためのものである。これにより、走行時に、路面の凹凸によって、車両１００が路面と接触した場合でも、膨張部の破損は免れ得る。保護部材は、軽量で強度に優れたものであることが好ましい。例えば、ＦＲＰ板であることが好ましい。

膨張部２４が、固定部２３と、保護部２５の間の隙間２７に収納されているとき、膨張空間２４ａは、外部領域６０よりも低い圧力状態となっている。これにより、隙間２７は一定間隔を保つことができる。

第２膨張ユニット２０は、開放弁２２を介してボンベ２１と接続している。ボンベ２１は、車両１００のトランク５１に着脱可能に固定された状態で収容されている。操作部１５を動作して、開放弁２２を開放することで、発泡ウレタンがボンベ２１から、膨張空間２４ａに６個の取入口２８を経由して供給される。取入口２８を第２膨張ユニット２０の外周にほぼ均等な距離を保って配設することで、膨張部２４は均等に膨張する。膨張空間２４ａは、発泡ウレタンが充填されるので、漂流物が膨張部２４に衝突して、膨張部２４が一部破損したとしても、第２膨張ユニット２０は、収縮することなく、所定の浮力を保つことができる。

開放弁２２は、操作部１５の操作によって通電されることで開放する電磁弁である。

操作部１５は、スイッチ１５ａ、１５ｂ、および１５ｃを有する。スイッチ１５ａを動作することで、後部座席膨張ユニット１０ａ、および助手席膨張ユニット１０ｂが膨張する。また、スイッチ１５ｂを動作することで運転席膨張ユニット１０ｃが膨張する。また、スイッチ１５ｃを動作することで第２膨張ユニット２０が膨張する。

津波が襲来したときの車両での避難を例にとり、操作部１５の動作手順について説明する。

津波の襲来が予想されるとき、車両１００を運転して、高台に避難する。このとき、足が不自由な方々がいる場合は、車両１００へ同乗を誘導する。避難の途中で、交通渋滞が発生し、津波が車輪４０の高さに達することが予測されるとき、スイッチ１５ａを動作して、後部座席膨張ユニット１０ａ、および助手席膨張ユニット１０ｂを膨張させる。この状態で、運転を継続して、高台への避難を続行する。

水位が上昇して、運転が困難であると判断したとき、車両１００を停止させると同時に、スイッチ１５ｂを動作して、運転席膨張ユニット１０ｃを膨張させる。この状態で、搭乗者は、座面の上に足を乗せた状態で、水位が降下するのを待つ。水位が下がれば、ドアを開けて、外部領域６０に脱出する。

さらに水位が上昇したとき、スイッチ１５ｃを動作して、第２膨張ユニット２０を膨張させる。第１膨張ユニット１０、および第２膨張ユニット２０に作用する浮力によって、車両１００は、水面１５０に浮上する。この状態で水位が降下するのを待つ。津波によって流される漂流物が、車両１００に衝突したとしても、車両１００が衝突に耐えることで、搭乗者の安全は確保できる。内部領域５０に配設される第１膨張ユニット１０は、車両１００によって保護されるので、漂流物が直接衝突して破損することはない。外部領域６０に配設される第２膨張ユニット２０は、膨張空間２４ａに発泡ウレタンが充填されているので、漂流物が直接衝突して膨張部２４が破損したとしても、膨張した状態を保つことができる。

第１膨張ユニット１０、および第２膨張ユニット２０が膨張したとき、車両１００は、後部座席１０１ａの座部１０２ａ、助手席１０１ｂの座部１０２ｂ、および運転席１０１ｃの座部１０２ｃが浸水しない高さまで浮上する。これにより、座部１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに座った状態で内部領域５０に留まることで、着衣を濡らすことなく避難できる。

本発明の実施形態２について、図５、６を参照して説明する。

実施形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、異なる構成については、２００番台の符号を付す。また、実施形態１と、実施形態２は、同一の構成を含むことから、同一部分の説明は省略し、主に相違点について説明する。

車両２００は、浮上装置２０１が受ける浮力によって水面１５０に浮上している。具体的には、外部領域６０に設けられた第２膨張ユニット２２０が膨張することで、車両２００は、第２膨張ユニット２２０が受ける浮力によって、水面１５０に浮上する。

実施形態２における車両２００は、牽引車によって牽引されるトレーラーハウスである。車両２００は、車輪２４０が地面２５０に接触した状態で、四隅が架台２３０によって支持されている。すなわち、車両２００は、車輪２４０と架台２３０の双方によって支持されている。

地面２５０の変形による車両２００の傾きを防止するために、架台２３０は、コンクリート板の上に載置することが好ましい。

居住空間となるハウス２３５（乗車部）は、車台２１０に着脱可能に固定されている。ハウス２３５にはベッド２６０が配設されている。また、水道、ガス、電気が引き込まれており、家として十分な機能を満たしている。これにより、現状の空き地を機動的、かつ有効に活用できる。

車台２１０は、角筒体の部材が梯子状に組まれた、いわゆるラダーフレームであり、牽引のためのヒッチメンバー２７０を有している。また、一軸タイプの車輪２４０を回動自在に固定している。

車台２１０は、平面視で矩形の充填空間２１０ａが画定されている。ここで、充填空間２１０ａとは、車台２１０の上面および下面を水平に伸ばした仮想面、並びに梯子状のラダーフレームによって画定される空間をいう。充填空間２１０ａに発泡ウレタンが充填されている。発泡ウレタンは、水に比べて密度が小さいことから車台２１０が水面１５０の下に位置したとき、浮力によって、車両２００を浮上させることができる。また、断熱性能に優れていることから、ハウス２３５の内部の温度変化を抑制できる。

第２膨張ユニット２２０は、車台２１０の下端部に固定されており、固定部２２３、膨張部２２４、および保護部２２５を有している。固定部２２３、膨張部２２４、および保護部２２５は、実施形態１における、固定部２３、膨張部２４、および保護部２５とほぼ同じであることから説明は省略する。

操作部（図示略）は、第２膨張ユニット２２０を膨張させるための１つのスイッチ（図示略）を有している。

津波が襲来したときの避難を例にとり、車両２００の水面１５０への浮上について説明する。

車両２００は、ほとんどの時間、地面２５０に載置されたままの状態であり、居住空間として利用されている。子供達の勉強部屋、書斎、離れ、キャンプ用等の様々な用途に用いることができる。設置場所を移動するときはヒッチメンバー２７０に牽引車を接続して牽引することで、設置場所を移動できる。

津波が襲来し、車台２１０の一部が水浸したとき、操作部を動作して、第２膨張ユニット２２０を地面２５０の方向に向かって膨張させる。さらに水位が上昇したとき、第２膨張ユニット２２０、および充填空間２１０ａに作用する浮力によって、車両２００は水面１５０に浮上する。

第２膨張ユニット２２０が膨張したとき、車両２００は、ベッド２６０の上面が水面１５０の上に位置する高さまで浮上できることが好ましい。これにより、ベッド２６０の上面に座った状態で内部に留まることで、着衣を濡らすことなく避難できる。

本発明に係る浮上装置は、津波が襲来したときの避難だけでなく、洪水時に突然水位が上昇した場合や、誤って水位が深い場所に侵入してしまい車両の内部に閉じ込められて身動きが取れない状態の場合でも、車両を浮上させることで避難できることから、産業上の利用可能性は大である。

１: 浮上装置
１０： 第１膨張ユニット
２０、２２０： 第２膨張ユニット
１１ａ、２１： ボンベ
５０： 内部領域
６０： 外部領域
１００、２００： 車両
２１０： 車台
２１０ａ： 充填空間
２３５： ハウス（乗車部）

Claims (3)

1. 車両の床に取り付けられる膨張ユニットと、
   前記膨張ユニットを膨張させるボンベと、を備え、
   前記ボンベを動作させて前記膨張ユニットを膨張させることで、前記車両が浸水したとき、前記床の上方に配設される座部は水面の上に位置することを特徴とする車両水上浮上装置であって、
   前記膨張ユニットは、前記床の内部領域側に固定される第１膨張ユニットと、
   前記床の外部領域側に固定されて、前記床と対面した状態で前記床と離れる方向に向かって膨張できる第２膨張ユニットと、を有し、
   前記第１膨張ユニットは、後部座席膨張ユニットと、助手席膨張ユニットと、運転席膨張ユニットと、を含み、
   前記後部座席膨張ユニットおよび前記助手席膨張ユニットと、前記運転席膨張ユニットと、前記第２膨張ユニットとは、それぞれ独立して手動操作によって膨張できることを特徴とする車両水上浮上装置。
2. 前記第２膨張ユニットは、前記ボンベから供給される発泡ウレタンが充填されることで膨張することを特徴とする請求項１に記載の車両水上浮上装置。
3. 前記床は、乗車部を支持する車台を有し、前記車台で画定される充填空間に、発泡ウレタンが充填されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両水上浮上装置。

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