(57)【要約】【課題】大破しない限り水面に浮く事が出来る輸送機械を提供する。【解決手段】輸送機械１にハニカムサンドウィッチ構造体６を備え、該構造体は気密であり、且つその比重が１以下であり、水面に置いた時に浮力が生じ、さらに、内部に気密となる部分７、８を備え、該部分を水面に置いた時に浮力が生じ、前記輸送機械の重力の合計が前記浮力の合計に満たない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車、船舶または航空機を含む輸送機械であって、
ハニカムサンドウィッチ構造体を備え、該構造体は気密であり、且つその比重が１以下であり、水面に置いた時に浮力が生じ、さらに、内部に気密となる部分を備え、該部分を水面に置いた時に浮力が生じ、前記輸送機械の重力の合計が前記浮力の合計に満たないことを特徴とする輸送機械。
【請求項２】
前記ハニカムサンドウィッチ構造体は金属からなることを特徴とする請求項１に記載の輸送機械。
【請求項３】
前記自動車は、津波または洪水の際に、水面に浮くことを特徴とする請求項１に記載の輸送機械。
【請求項４】
前記船舶は、その重心が浮力の中心よりも下方に位置し、転覆しても水面に浮き、且つ自動的に復元可能であることを特徴とする請求項１に記載の輸送機械。
【請求項５】
前記航空機は、水面に不時着した時に、水面に浮くことを特徴とする請求項１に記載の輸送機械。
【請求項６】
前記航空機が水面に墜落して大破した時に、前記ハニカムサンドウィッチ構造体の破片が水面に浮くことを特徴とする請求項１に記載の輸送機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車、船舶、航空機等の人員を輸送する輸送機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、所要形状のフレーム、ボディ、ドアー等から車本体を組立後、エンジン、車輪その他を組込むことでの製造方法が知られている。船舶や航空機等においても概略同様である。
【０００３】
しかしながら、現在作られている部品で製造されている自動車は、自重が重いため、津波や洪水等の際に水没してしまう。船舶も転覆して船内に浸水すると水没してしまう。航空機も同様であり、水面に不時着に成功しても、機内に浸水すると水没してしまう。そして、大破した場合には、捜索しても跡形が見つからず行方不明となってしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、大破しない限り水面に浮く事が出来る輸送機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の輸送機械は、ハニカムサンドウィッチ構造体を備え、該構造体は気密であり、且つその比重が１以下であり、水面に置いた時に浮力が生じ、さらに、内部に気密となる部分を備え、該部分を水面に置いた時に浮力が生じ、前記輸送機械の重力の合計が前記浮力の合計に満たないことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、特に金属で作るハニカムサンドウィッチ構造体は、低い製造コストで量産が可能で、軽くて強度もあり衝突時の衝撃の吸収性が有り、且つ気密に封止して比重１以下に容易に製作可能である。よって、水面に置いた時に浮力が生じる。そして、輸送機械内部に気密となる部分を備え、該部分も水面に置いた時に浮力が生じる。よって、輸送機械の重力の合計が前記浮力の合計に満たないと、浮力が重力に勝り、該輸送機械は水面に浮くことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施例の自動車についての説明図である。
【図２】本発明の一実施例の船舶についての説明図である。
【図３】本発明の一実施例の航空機についての説明図である。
【図４】本発明の一実施例のハニカムサンドウィッチ構造体の説明図である。
【図５】本発明の他の実施例のハニカムサンドウィッチ構造体の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、各図中、同一または相当する部材または要素には、同一の符号を付して説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施例の自動車を示す。この自動車１は、バッテリーに蓄えられた電力のみで走行する電気自動車である。そして、自動車１は、所要形状のフレーム２、ボディ３、ドアー４等から車本体を組立後、モータおよびギア等の駆動機構、車輪５その他を組込むことで製造されている。
【００１０】
この自動車１は、車体（車室）下部にハニカムサンドウィッチ構造体６を備える。該構造体６は、図４または図５に示すように、折り曲げ板１１Ａまたは１１Ｘを拡大図に示すように互いに隣接する部分を溶接して、升目を形成し、四周を側板１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｂ，１１Ｃで取り囲み、天板１１Ｄと底板１１Ｅで封止したものである。
【００１１】
折り曲げ板と側板と天板と底板の厚みはそれぞれ０．５ｍｍ程度であり、升の寸法は１０ｃｍ角とし、材質は炭素鋼とする。構造体６の好ましい材質として、チタン合金、ステンレス鋼、またはアルミニュウム等がある。各升目は隣接する板同士を溶接し、気密に封止されているので、比重が１以下であり、構造体６を水中に置いても、浸水せず、浮力が生じる。
【００１２】
自動車の車軸間距離を３００ｃｍとすると、構造体６の寸法は、長さ（Ｌ）４００ｃｍ、幅（Ｗ）１５０ｃｍ、高さ（Ｈ）１４ｃｍ、とする。この概略浮力は、
４ｍ×１．５ｍ×０．１４ｍ×１０００（ｋｇ／ｍ３）＝８４０ｋｇとなる。
なお、この自重は、ステンレス鋼板（比重８）の場合、概略合計２００ｋｇとなる。従って、自重を差し引くと、６４０ｋｇの浮力が生じる。
【００１３】
なお、構造体６の強度は、例えば車軸間距離３ｍの中央部に１０トンの荷重が車幅１．５ｍに加わっても、タワミαは１ｍｍ以内であり、安全である。さらに、ドア４個（自重５０ｋｇ/個）に、ハニカムサンドウィッチ構造体（浮力４０ｋｇ/個）を備える。すなわち、ドア４個の自重合計が２００ｋｇであり、浮力の概略合計が１６０ｋｇとなる。
【００１４】
さらに、自動車１の内部に気密となる部分を備え、該部分を水面に置いた時に浮力が生じる。トランクルーム７とバッテリルーム（自動車前部のボンネット内の空間で、バッテリーおよび制御装置等が収容される）８は開閉部をパッキンで封止することで、気密となる空間にすることができ、該部分を水面に置いた時に浮力が生じる。
【００１５】
その浮力は、トランクルーム７とバッテリルーム８の合計寸法を、幅１５０ｃｍ、長さ１００ｃｍ、高さ６０ｃｍとすると、
１．５ｍ×１ｍ×０．６ｍ×１０００（ｋｇ／ｍ３）＝９００ｋｇであり、
自重合計が２００ｋｇとして、浮力は概略７００ｋｇとなる。
【００１６】
以上より、自動車１の自重は、フレーム２００ｋｇ、ボディ、トランク等３００ｋｇ、ドアー２００ｋｇ、タイヤ等３００ｋｇ、バッテリー、椅子その他で４００ｋｇ、乗員５人で３５０ｋｇとして、合計は約１７５０ｋｇとなる。浮力は、ハニカムサンドウィッチ構造体６が８４０ｋｇ、トランク等が９００ｋｇ、ドアーが１６０ｋｇで、合計は１９００ｋｇとなる。
【００１７】
よって、自動車１の重力（自重）の合計が前記浮力の合計に満たないこととなり、津波または洪水の際に、水面に浮くことができる。これにより、自動車の安全性を高めることができる。
【００１８】
なお、電気自動車は、バッテリーから減速機付きモーター自動車１の駆動機構へ電力がケーブルを介して供給され、ブレーキシステムと方向制御装置が車室外に組まれている。これらの制御装置は前部のバッテリールームに入れられ、車室内にてハンドルおよび加減速操作はするが、すべて電気で動作する。
【００１９】
よって、ハニカムサンドウィッチ構造体６を車内に備え、該構造体は気密であり、且つその比重が１以下であり、水面に置いた時に浮力が生じ、さらに、前記車内に気密となる部分７，８を備え、該部分を水面に置いた時に浮力が生じ、車両の重力の合計が前記浮力の合計に満たないことで、水面に浮遊することが可能である。
【００２０】
それ故、津波に呑まれる前に、ドアおよび窓をしっかり閉めて気密を確保し、津波に呑まれて水面に浮上した時に、窓を開けて救助を待つことができる。河川の氾濫等による洪水の場合も同様である。なお、この車の重力の中心が浮力の中心の下にあるため、安定して浮く事が出来る。且つ、タイヤホイールに突起片等を付けて推進力にする事も出来る。
【００２１】
次に、船舶について検討する。図２は本発明の一実施例の船舶の一断面を示す。本実施例の船舶１２においても船底の外壁部１３にハニカムサンドウィッチ構造体を採用している。そして、船底中央にバランス用錘１４を備える。船底の外壁部１３の内部である下層部１５にはエンジン等の重量部分１５ａが配置され、重心の低い構造となっている。すなわち、図示するように重心Ｇは船底の低い位置にある。
【００２２】
例えば、船底下層部１５には機械室およびエンジン室を備え、船舶に動力を供給すると共に、温水等を船室に供給する。船底上層部１６には貨物室を備え、フェリーの場合は車両を積み込むようにしても良い。
【００２３】
船底上層部１６および下層部１５は原則として無人で、貨物の積み込みおよび積み降ろしまたは機械装置の点検時等以外は、ハッチを閉じて気密となる部分になっている。これに対して、船室部１７には、客室、食堂等の付帯設備、操舵室、運転制御室等を備え、人が居る空間である。
【００２４】
ハニカムサンドウィッチ構造体は升目と高さを適正にする事で水に接する外板を薄いステンレス鋼材にすることも可能なため保守費を軽減でき、軽量で強度が高く、それ自体の比重が１以下であり、それ自体で浮力が生じる構造となっている。そして、船底下層および上層部１５，１６の全体が気密となる部分であり、該部分を水面に置いた時に、船底下層および上層部１５，１６の全体に浮力が生じるので、浮力の中心Ｆは船底外壁部内の高い位置にある。
【００２５】
よって、船底の外壁部１３のハニカムサンドウィッチ構造体および気密となる部分１５，１６に十分な浮力を持たせることで、該船舶は、転覆しても、水面に浮遊可能である。そして、船舶の重心Ｇが浮力の中心Ｆよりも下方に位置するので、船舶が転覆しても、ヨットのように自動的に復元が可能である。
【００２６】
次に航空機について検討する。図３は本発明の一実施例の航空機２０の一断面を示す。この航空機２０は、全長６０ｍ、胴径６ｍ、機内径５ｍ、翼長６０ｍ、と仮定する。そして、機内径５ｍの外側で胴径６ｍの内側部分にハニカムサンドウィッチ構造体２１を備える。この部分の機体長さは４５ｍとする。
【００２７】
構造体２１は、チタン合金、アルミ合金等の軽量の金属材を用い、板厚２−１０ｍｍ、升寸法１５−３０ｃｍで、軽量で且つ強度を確保する。構造体２１には、５ｍ程度の間隔で、板厚を厚くするか、升寸法を小さくした補強部を配置し、構造体２１の全体を補強する。そして、構造体２１を主翼２２および脚部２３の収容部等と接続し、これらと一体化する。
【００２８】
構造体２１のタワミ強度について概算する。胴体の直径（６ｍ）の下部１／４の円周長さ約５ｍ（≒６ｍ×π×１／４）×２０ｃｍの面積に１０トンの外圧が加わっても、そのタワミは一例として０.５ｍｍ程度である。よって、機体の下部１／４が水面に直撃しても、その耐加重力の合計は概略２０００トンになる。
【００２９】
胴径（外径）６ｍで、機内径（内径）５ｍで、長さ４５ｍなので、ハニカムサンドウィッチ構造体２１の体積は、
（（３ｍ）２−（２．５ｍ）２）×π×４５ｍ＝３８８ｍ３となる。
窓など浮力を生じない部分の割合を３０％（浮力を生じる部分の割合を７０％）とすると、ハニカムサンドウィッチ構造体２１の浮力は、
３８８ｍ３×０．７×１０００ｋｇ/ｍ３＝２７２トンとなる。
【００３０】
航空機２０の自重は、上記サイズの場合、機体の総重量が約１００トン、最大積載燃料が約１００トン、人員および貨物等の積載量が約５０トンとすると、合計約２５０トンと想定される。よって、浮力が自重（重力）を上回り、無事着水できれば、機体は水面に浮遊するので、機内に水が入っても、救命具を付け救助を待つ事が出来る。
【００３１】
さらに、着水時（前）に機体が破損しても、ハニカムサンドウィッチ構造体は比重が１以下であるので、破損したハニカムサンドウィッチ構造体が水面に浮遊することになる。それ故、墜落現場を容易に特定することが可能となる。
【００３２】
次に、ハニカムサンドウィッチ構造体の製造方法例について説明する。まず、底板１１Ｅを定盤に固定する。そして、四側面の側板１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、隣接する二側面を溶接により固定する。次に、折り曲げ板１１Ａを１枚ずつ運び、板１１Ａ同士の隣接部を接触させ、折り曲げ板１１Ａと側板の接触部、折り曲げ板１１Ａと底板１１Ｅの接触部、および折り曲げ板１１Ａ同士の接触部を溶接する。溶接は、４００℃以上にレーザービーム照射等で予備加熱して、板の表面に付着したゴミ、水分等を除去し、プラズマ或いはアーク溶接にて行う。なお、チタン合金、アルミ合金などを使用する場合の予備加熱温度は１２０〜５００℃の間で選定する。
【００３３】
以上の工程で、底板１１Ｅに多数の折り曲げ板１１Ａと四側面の側板１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｂ，１１Ｃのうち、隣接する二側面が溶接固定され、且つ多数の折り曲げ板１１Ａ同士の隣接部と側板が溶接固定されたものが出来上がる。その四側面に残り二枚の側板を配置し、折り曲げ板１１Ａの隣接部と接触させ、上面に天板１１Ｄを配置し、折り曲げ板１１Ａの隣接部と接触させて、溶接固定する。なお、天板１１Ｄには折り曲げ板１１Ａの厚さ（例えば０．５ｍｍ程度）の縦横の線に沿い、般送時の強度を残し０．５ｍｍ前後幅の一点破線状のスリットが加工され、溶接が完全に出来るようになっている。
【００３４】
天板１１Ｄと曲げ板１１Ａ等を溶接する場合は、レーザーで加熱し板の溶接部の水分が無くなるため、溶接機電流を適正に調整する事で強固な接合が可能となる。これにより、図４に示すハニカムサンドウィッチ構造体が完成する。なお、折り曲げ板１１Ｘを用いることで、図５に示すハニカムサンドウィッチ構造体が完成する。
【００３５】
以上の説明は、炭素鋼、ステンレス鋼、チタン合金、アルミ合金等の金属板からハニカムサンドウィッチ構造体を形成するものであるが、強化プラスチック樹脂或いは炭素繊維等を用いても、軽量で強靭なハニカムサンドウィッチ構造体の形成が可能である。
【００３６】
これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、自動車、船舶、航空機等の人員を輸送する輸送機械に好適に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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