JP6873527B1 - シェルター浮上装置 - Google Patents

Abstract

【課題】牽引車の牽引で道路上を走行できて、安定して水面に浮上できる水陸両用シェルターを提供する。
【解決手段】シェルター１は、シェルター本体１０と、シェルター本体１０を載置した状態で固定する台車２０を備える。シェルター１は、下面２、上面、前面、後面、および側面６ａ、６ｂを有する略直方体の筐体であり、内部空間１１０は災害時に避難する避難空間となる。シェルター１が、水面に浮上するときは、回動装置６０を動作して、側面６ａ、６ｂとほぼ垂直になるまで回動フローター５０を回動する。これにより、波の影響でシェルター１が直進方向の軸周りにローリングして安定性を欠く事態を回避できる。このとき抑制機構によって、回動フローター５０の回動は抑制されている。
【選択図】図２

Description

牽引車の牽引で道路を走行できるとともに、回動フローターを回動して水面とほぼ平行になった状態で水面に浮上する水陸両用シェルターに関する。

巨大津波から生命を守るためには、迅速に高台に避難することが防災上有効な手段の一つである。しかしながら、東海、東南海、南海の三連動地震が発生した場合、地震発生後わずか５分で３０ｍの津波が襲来する地域も存在することが予測されており、このような短時間で高台に避難することは、極めて困難である。解決策として、水面上に浮上できる浮上式のシェルターが提案されている。

特許文献１の発明によれば、津波到来時においてはシェルター本体を浮遊させることができるとともに、津波が去った後にはシェルター本体を元の場所の近くに戻すことが可能である津波避難用シェルターが開示されている。具体的には、避難者を収容可能であって水に浮くことが可能なシェルター本体を備え、シェルター本体は地面上に固定された漂流防止用の連結部材に連結されており、水位の上昇に伴って地面からの突出長さが増加し、水位の低下に伴って地面からの突出長さが減少することを特徴とする浮上式のシェルターである。

特許文献２の発明によれば、多くの家庭で購入することができて、庭の片隅に置き、水害時に、軽量で強度にすぐれたカプセル内に避難することにより、津波等の水害から避難を可能とする安価な避難救命カプセルが開示されている。具体的には、概ね枡形で下部が括れた形状のカプセル本体を樹脂で一体成形し、カプセル本体の上部に防水シートカバーを被せるための骨組みを構築し、防水シートカバーには出入口扉を設け、カプセル本体には少なくとも４人の大人が膝を抱えて座ることができる空間を設けるとともに、シートベルトを取付け、カプセル本体の下部には重心を下げるための錘とキャスター付き台座を取り付けた浮上式のシェルターである。

特開２００８−７４３８５号公報 特開２０１４−５８２９６号公報

しかし、特許文献１、２で開示されている浮上式のシェルターは、道路上の走行を前提としているものではない。そのため、所定の設置場所へ設置するためには、シェルターをトラック等の輸送車両に積み込み設置場所に輸送し、積卸したうえで、基礎の上に設置する必要がある。また、避難空間は狭く、あくまで災害時のみの使用が考慮されたもので、通常時の使用を前提としているものではない。

水陸両用のシェルターが道路上を走行する場合、車線幅の制約によって、幅方向の長さは制約されるので、幅方向の長さは、直進方向の長さに比べて短く設定せざるを得ない。そのため、水面に浮上するとき、波の影響で水陸両用のシェルターが直進方向の軸周りにローリングして安定性を欠く事態が想定される。

本発明は、これらの問題点に着目してなされたものであり、安定して水面に浮上できる水陸両用シェルターを提供するものである。

上記課題を解決するための発明は、牽引車の牽引で道路を走行できる水陸両用シェルターであって、浮力を付与するための回動フローターと、回動フローターを回動させる回動装置を備え、回動フローターは、側面の一部または全部を構成し、回動装置の動作によって内部空間から外部空間の方向に向かって回動できるとともに、外部空間から内部空間の方向に向かって回動できることを特徴とする。

この構成によれば、回動フローターは、側面の一部または全部を構成し、回動装置の動作によって外部空間の方向に向かって回動するので、水陸両用シェルターが水面に浮上したとき、波の影響に起因するローリングを抑制できる。また、シェルターは牽引車の牽引で道路を走行できるので、状況に応じて様々な場所に容易に据え付けできるとともに、平時においては、キャンピングカーとしても利用可能である。また、居住地の近傍、例えば家庭内の庭に据え付けることで、災害時に短時間で避難出来る。また、水上に浮上できるので津波が発生した場合でも避難可能である。

好ましくは、回動装置は、回動フローターの回動方向と反対の方向の回動を抑制できる抑制機構を有することを特徴とする。

この構成によれば、回動装置は、回動フローターの回動方向と反対の方向の回動を抑制できる抑制機構を有するので、回動フローターが回動しているとき、風等の影響で回動方向と反対方向に回動することを回避できる。

好ましくは、抑制機構は、回動フローターの双方向の回動についても抑制できることを特徴とする。

この構成によれば、抑制機構は、回動フローターの双方向の回動についても抑制できるので、風、波等にあおられることなく回動フローターの静止状態を維持できる。

好ましくは、外部空間の水位を測定する測定装置を備え、測定装置で測定した測定値が所定の閾値を超えたとき、回動装置は動作して、回動フローターは内部空間から外部空間の方向に向かって回動することを特徴とする。

この構成によれば、外部空間の水位を測定する測定装置を備え、測定装置で測定した測定値が所定の閾値を超えたとき、回動装置は動作するので、回動フローターを適宜適切に回動することができる。

牽引車の牽引で道路を走行する状態を説明する側面図である。 （ａ）は、陸上に据え付けた状態を説明する側面図である。（ｂ）は、同正面断面図である。 水面上に浮上した状態を説明する正面図である。 回動装置、および抑制機構の動作を説明するブロック図である。 抑制機構の構成図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。

水陸両用シェルター１（以後、シェルター１と記載する。）は、道路上を走行するときは、図１に示す通り、台車２０に設けられた支点２２を、牽引車１２０に回動可能に接続する。これにより、シェルター１は牽引車１２０に牽引されて道路上を走行できる。道路は一定の構造基準により作られているため、道路の構造を守り、交通の危険を防ぐ観点から、道路を通行する車両の大きさ等については、「一般的制限値」が設定されている。例えば、日本での「一般的制限値」は、幅２．５ｍ、長さ１２．０ｍ、高さ３．８ｍである。シェルター１を陸上輸送するときは、特別な許可を得ることなく道路上を走行できること、すなわち「一般的制限」を遵守して走行することが好ましい。したがって、本実施形態におけるシェルター１の外形寸法は「一般的制限値」に収まることが好ましい。

シェルター１は、シェルター本体１０と、シェルター本体１０を載置した状態で固定する台車２０を備える。シェルター１は、下面２、上面３、前面４、後面５、および側面６ａ、６ｂを有する略直方体の筐体であり、内部空間１１０は災害時に避難する避難空間となる。内部空間１１０は、シェルター１が牽引車１２０で牽引されるときは移動空間として、地面に載置されるときは、居住空間、事務所等として使用できる。前面４に扉３２、側面６ａ、６ｂに回動フローター５０、５０が設けられている。

台車２０は、シェルター１を固定する固定フレーム２１、牽引車１２０に接続するための支点２２、および車輪２３を有している。支点２２は、前面４から牽引車１２０の方向に突出した状態で台車２０に固定されている。車輪２３は、台車２０の地面に対向する面に固定されている。固定フレーム２１は、角筒体の棒部材が、梯子状に組まれた、いわゆるラダーフレーム構造である。

固定フレーム２１に固定されているシェルター本体１０は、台車２０と分離できる構造となっている。これにより、シェルター本体１０と台車２０のいずれか、または双方が破損したときの修理が容易となる。また、仮に、シェルター本体１０と台車２０を分離したとしても、シェルター本体１０は、避難施設として単独で利用できる。

シェルター１を陸上に据付けるときは、図２（ａ）、（ｂ）に示す通り、シェルター本体１０を台車２０に固定した状態で、別途、基礎３０、および階段３３を設ける。基礎３０と車輪２３で支持することでシェルター１は、安定して地面上に載置できる。階段３３を設けることで、扉３２への円滑な往来が確保できる。本実施形態では、シェルター１は、台車２０に固定された状態で地面に載置されているが、台車２０と分離してシェルター１のみを単独で地面に載置してもよい。

回動装置６０を動作して、地面と水平になるまで回動フローター５０を回動し、基礎３１で支持することで、回動フローター５０を、シェルター１のデッキとして活用できる。

シェルター１が、水面に浮上するときは、図３に示す通り、回動装置６０を動作して、側面６ａ、６ｂとほぼ垂直になるまで回動フローター５０を回動する。これにより、波の影響でシェルター１が直進方向の軸周りにローリングして安定性を欠く事態を回避できる。また、扉３２の位置は、水面より高く設定することが好ましい。これにより扉３２と前面４の間に生じる隙間からの浸水を回避できる。

回動フローター５０は、フラップ部５１と、フロート部５２を有しており、道路を走行するときは側面６ａ、６ｂに画定された凹部７ａ、７ｂに収容されている。このとき、側面６ａ、６ｂの外面と回動フローター５０の外面はほぼ面一となっている。フラップ部５１は、内部に発泡ウレタンが充填された多セル構造の矩形の平板であり、上面３に固定された回動バネ（図示略）によって付勢された状態で下面２に回動可能に固定されている。フロート部５２は内部に発泡ウレタンが充填された略直方体の筐体であり、フラップ部５１の先端部に固定されている。

回動装置６０は、回動フローター５０を外部空間１１２の方向に向かって回動させるための装置であり、ウインチ６１、滑車６２、およびワイヤー６３を有している。さらに、回動フローター５０の内部空間１１０の方向に向かう回動を抑制するラチェット機構８０（抑制機構）を有している。

ウインチ６１は、ワイヤー６３を巻き取り・巻き戻しするための装置であり、外部空間１１２に突出した状態で、上面３に固定されている。ワイヤー６３の端部は、フラップ部５１の先端角部に固定される接続治具６４に接続している。また、滑車６２を経由してウインチ６１に接続している。滑車６２は、外部空間１１２に突出した状態で、上面３に固定されている。ラチェット機構８０は、回動フローター５０と下面２が回動する領域の両端部に設けられている。

扉３２は、外部空間１１２の方向に回動可能な開き戸である。また、扉３２の外周部には、水密性を確保するためのパッキンが環状に設けられている。

測定装置７０は、地面に対向した状態で、固定フレーム２１の四隅に配設されている。測定装置７０は、センサーから空気中に放たれた超音波パルスが、対象物からはね返り再びセンサーに受信されるまでの伝搬時間（往復時間）を測定することで対象物までの距離を測定できる装置である。例えば、対象物を地面とすることで地面までの距離を測定できる。また、対象物を洪水水面とすることで、洪水の水位を計測できる。

図４に示す通り、測定装置７０の測定値はコントローラー７１に送信される。送信された測定値が所定の閾値を超えたと判断したとき、コントローラー７１からウインチ６１を動作する動作指令が発信される。また、モーター等の駆動源８６を動作する動作指令が発信される。なお、コントローラー７１は、測定値が所定の閾値を超えたと判断したとき動作指令を発信する自動モードと、測定値に影響されずボタンスイッチの操作で動作指令を発信する手動モードの２つのモードを有している。

図５に示す通り、ラチェット機構８０は、ラチェット歯車８１、カム８２、一対の係合爪８３ａ、８３ｂ、一対のスプリング８４ａ、８４ｂなどを有している。カム８２を回動することで、回動フローター５０の内部空間１１０から外部空間１１２に向かう方向、外部空間１１２から内部空間１１０に向かう方向のいずれか一方、または双方の回動を抑制するためのものである。

ラチェット歯車８１は、フラップ部５１に固定された状態で軸体５３に回動可能に軸支されている。また、外周にラチェット歯８１ａを有している。軸体５３は、下面２に固定されている。

一対の係合爪８３ａ、８３ｂの一端は、基板８５に回動可能に軸支される。他端はラチェット歯８１ａに係離された状態で対向して配設される。一対の係合爪８３ａ、８３ｂは互いに中心線Ｌに向かって付勢させた一対のスプリング８４ａ、８４ｂを作用させている。また、基板８５は、下面２に固定されている。すなわち、一対の係合爪８３ａ、８３ｂは、基板８５を介して下面２に固定されている。

一対の係合爪８３ａ、８３ｂの間には、係合爪８３ａ、８３ｂの切り替えを行うカム８２が基板８５に回動可能に軸支されている。カム８２が軸支される位置は、中心線Ｌ上に設定されている。また、カム８２は、駆動源８６によって回動できる構成となっている。

カム８２を中心線Ｌに対して対称になるように設定すると、カム８２は何れの係合爪８３ａ、８３ｂにも作用しないので、係合爪８３ａ、８３ｂの両方がラチェット歯８１ａと係合し、ラチェット歯車８１をロックした状態となる。

駆動源８６を駆動してカム８２を、図５において反時計回りに回動すると、係合爪８３ｂとラチェット歯８１ａの係合が解かれて、係合爪８３ａのみがラチェット歯８１ａと係合する。これにより、フラップ部５１の外部空間１１２から内部空間１１０に向かう方向の回動は抑制され、内部空間１１０から外部空間１１２に向かう方向の回動のみが可能となる。同様に、カム８２を時計回りに回動することで、フラップ部５１は、外部空間１１２から内部空間１１０に向かう方向の回動のみが可能となる。

回動フローター５０の動作について説明する。

シェルター１が牽引車１２０に牽引されて道路上を走行するときは、回動フローター５０は、側面６ａ、６ｂに画定された凹部７ａ、７ｂに収容されている。ワイヤー６３はウインチ６１に巻き取られて、回動フローター５０と、側面６ａ、６ｂは密着した状態となっている。このとき、カム８２は中心線Ｌに沿う状態となっており、回動フローター５０の内部空間１１０から外部空間１１２に向かう方向の回動、および外部空間１１２から内部空間１１０に向かう方向の回動は拘束されている。

シェルター１を地面に載置して回動フローター５０をデッキとして利用したいときは、コントローラー７１を手動モードに設定する。駆動源８６を動作してカム８２を回動させて係合爪８３ｂとラチェット歯８１ａの係合を解くとともに、ウインチ６１を動作してワイヤー６３を巻き戻す。このとき、回動バネによって付勢されていた回動フローター５０は、付勢力によって内部空間１１０から外部空間１１２に向かって回動する。回動の途中で風によって回動フローター５０が煽られて上方に向かって回動しようとしても、係合爪８３ａと、ラチェット歯８１ｂは係合しているので、上方に向かう回動は抑制される。回動フローター５０が地面とほぼ水平になるのを確認して、基礎３１を設置する。

シェルター１を地面に載置したとき、測定装置７０を動作させて、あらかじめ地面までの距離を測定する。固定フレーム２１の四隅に配設されるそれぞれのセンサーの測定値の平均値を基準値とする。水位は、基準値から水面距離（それぞれのセンサーから水面までの距離の計測値の平均値）を除した値として算出する。

洪水の発生、または津波の襲来が予想されるときは、コントローラー７１を自動モードに設定する。測定装置７０で計測された水位が所定の閾値を超えたと判断されたときは、コントローラー７１は、指令を出して駆動源８６を動作させることでカム８２を回動させて、係合爪８３ｂとラチェット歯８１ａの係合を解放する。その結果、係合爪８３ａとラチェット歯８１ａのみが係合する状態となる。これにより、回動フローター５０の上方に向かう回動は抑制される。同時に、コントローラー７１の指令によりウインチ６１を動作してワイヤー６３を巻き戻す。これにより、回動フローター５０は地面の方向に向かって円滑に回動する。地面と水平になったと判断したときは、ウインチ６１の動作を停止する。その後、カム８２を回動させて、カム８２を中心線Ｌに沿う状態とする。その結果、係合爪８３ａ、８３ｂは、双方とも、ラチェット歯８１ａに係合する。これにより、回動フローター５０の回動が抑制される。

本発明に係るシェルター１は、水陸両用の用途に使用できる。これにより、シェルター１を避難施設、事務所等の用途で、陸上、水上で使用できる等、多目的な使用が可能であることから、産業上の利用可能性は大である。

１：シェルター
５０：回動フローター
６０：回動装置
６ａ、６ｂ：側面
７０：測定装置
８０：ラチェット機構（抑制機構）
１１０：内部空間
１１２：外部空間
１２０：牽引車

Claims (4)

1. 牽引車の牽引で道路を走行できる水陸両用シェルターであって、
   浮力を付与するための回動フローターと、
   前記回動フローターを回動させる回動装置と、を備え、
   前記回動フローターは、側面の一部または全部を構成し、前記回動装置の動作によって内部空間から外部空間の方向に向かって回動できるとともに、外部空間から内部空間の方向に向かって回動できることを特徴とする水陸両用シェルター。
2. 前記回動装置は、前記回動フローターの回動方向と反対の方向の回動を抑制できる抑制機構を有することを特徴とする請求項１に記載の水陸両用シェルター。
3. 前記抑制機構は、前記回動フローターの双方向の回動についても抑制できることを特徴とする請求項２に記載の水陸両用シェルター。
4. 前記外部空間の水位を測定する測定装置を備え、前記測定装置で測定した測定値が所定の閾値を超えたとき、前記回動装置は動作して、前記回動フローターは内部空間から外部空間の方向に向かって回動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の水陸両用シェルター。

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