(57)【要約】【課題】車両に対して地震による振動の影響を軽減すること。【解決手段】地面に沿って配置される基礎部１と、基礎部１に沿ってスライド移動可能に設けられて車両１００における車輪１０１を乗せる移動部２と、を備える。【選択図】図２
2017053426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に沿って配置される基礎部と、
前記基礎部に沿ってスライド移動可能に設けられ車両における車輪を乗せる移動部と、
を備えることを特徴とする車両用免震機構。
【請求項２】
前記移動部は、前記車輪を地面と上面との間で案内する傾斜面を形成する傾斜部を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用免震機構。
【請求項３】
前記移動部は、前記上面において前記車輪の転動方向への移動を規制する移動規制部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用免震機構。
【請求項４】
前記傾斜部と前記移動規制部とを共通化することを特徴とする請求項３に記載の車両用免震機構。
【請求項５】
前記基礎部は、前記車両における１つの車軸に対応して当該車軸の延在方向に沿って形成されており、前記移動部は、前記車軸に設けられた前記車輪を乗せる態様で構成され前記基礎部に対して前記車軸の延在方向にスライド移動可能に設けられる、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両用免震機構。
【請求項６】
前記移動部のスライド移動を減衰させる減衰装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両用免震機構。
【請求項７】
前記減衰装置は、前記車両の重量に応じた床応答スペクトルに基づいた応答変位が設定され、当該応答変位と前記移動部におけるスライド移動寸法の関係に基づき減衰比が設定されることを特徴とする請求項６に記載の車両用免震機構。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の車両用免震機構が車両に搭載可能に構成されたことを特徴とする車両用免震装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両用免震装置を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に対して免震機能を付与する車両用免震機構、車両用免震装置、および車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に記載の発明は、震災時でもヘリコプターを確実に離陸させることのできるヘリコプター用格納庫およびヘリコプター保管離陸場所構造や、震災時でも車両を確実に格納庫から出すことのできる車両用格納庫について示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１１７５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
原子力設備においては、全電源喪失事象の対策として移動式電源車両が導入されている。移動式電源車両は、地震などの災害により全電源喪失事象が発生した際に電源需要機器周辺に移動して発電および電源供給を行う。発電および電源供給時に余震などにより移動式電源車両の左右方向（ロール方向）の揺れが生じると移動式電源車両が転倒するおそれがある。この転倒防止のため、移動式電源車両にアウトリガを設けたり、移動式電源車両を地面や建物などの固定物に固縛したりする耐震対策が考えられるが、応答加速度の増大を招き搭載機器への耐震要求が高まる問題がある。なお、上述した特許文献１に記載の発明は、ヘリコプターや車両自体に地震の対策を講じるものではなかった。
【０００５】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、車両に対して地震による振動の影響を軽減することのできる車両用免震機構、車両用免震装置、および車両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】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明の車両用免震機構は、地面に沿って配置される基礎部と、前記基礎部に沿ってスライド移動可能に設けられ車両における車輪を乗せる移動部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この車両用免震機構によれば、基礎部が地面に配置された状態で、移動部に車両の車輪を乗せることで、移動部を介して車両が地面に沿ってスライド移動可能に設けられる。このため、地震による振動が移動部のスライド移動により車両に伝達されることを抑制する。この結果、車両に対して地震による振動の影響を軽減することができる。
【０００８】
また、本発明の車両用免震機構では、前記移動部は、前記車輪を地面と上面との間で案内する傾斜面を形成する傾斜部を備えることを特徴とする。
【０００９】
この車両用免震機構によれば、傾斜部を備えることで移動部の上面に車両の車輪を容易に乗せたり、移動部の上面から地面に車両の車輪を容易に下ろしたりすることができる。
【００１０】
また、本発明の車両用免震機構では、前記移動部は、前記上面において前記車輪の転動方向への移動を規制する移動規制部を備えることを特徴とする。
【００１１】
この車両用免震機構によれば、移動規制部を備えることで移動部の上面において車輪が転動して脱落する事態を防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の車両用免震機構では、前記傾斜部と前記移動規制部とを共通化することを特徴とする。
【００１３】
この車両用免震機構によれば、移動部に車両の車輪を乗せたり下ろしたりする機能と、移動部からの車輪が脱落を防止する機能とを備えつつ、部品点数を削減することができる。
【００１４】
また、本発明の車両用免震機構では、前記基礎部は、前記車両における１つの車軸に対応して当該車軸の延在方向に沿って形成されており、前記移動部は、前記車軸に設けられた前記車輪を乗せる態様で構成され前記基礎部に対して前記車軸の延在方向にスライド移動可能に設けられる、ことを特徴とする。
【００１５】
この車両用免震機構によれば、基礎部が車両における１つの車軸に対応して当該車軸の延在方向に沿って形成されていることで、それぞれの車軸ごとに基礎部が配置できるため、持ち運びや運搬ができる可搬性能が向上し、配置を容易に行うことができる。しかも、移動部が車軸に設けられた車輪を乗せ、基礎部に対して車軸の延在方向にスライド移動可能に設けられることで、車両の車軸に沿う振動に対する抑制効果を得ることができる。車軸に沿う方向は、車両が倒れ易いロール方向であり、このロール方向における振動の影響を軽減することで、車両の転倒を防止する効果を顕著に得ることができる。
【００１６】
また、本発明の車両用免震機構では、前記移動部のスライド移動を減衰させる減衰装置を備えることを特徴とする。
【００１７】
この車両用免震機構によれば、減衰装置により移動部のスライド移動を減衰させることで、車両に対して地震による振動の影響をより軽減することができる。
【００１８】
また、本発明の車両用免震機構では、前記減衰装置は、前記車両の重量に応じた床応答スペクトルに基づいた応答変位が設定され、当該応答変位と前記移動部におけるスライド移動寸法の関係に基づき減衰比が設定されることを特徴とする。
【００１９】
この車両用免震機構によれば、移動部におけるスライド移動寸法を、地震による車両の転倒を防ぐことができ、かつ極力軽量な短さに設定することができる。また、この車両用免震機構によれば、減衰装置の減衰比を、車両の重量による移動部の摩擦力に勝てる範囲で極力柔らかく（低く）設定することができる。また、この車両用免震機構によれば、減衰装置の減衰比から、移動部におけるスライド移動寸法を限定することができる。
【００２０】
上述の目的を達成するために、本発明の車両用免震装置は、上記いずれか１つの車両用免震機構が車両に搭載可能に構成されたことを特徴とする。
【００２１】
この車両用免震装置によれば、車両用免震機構が車両に搭載可能に設けられることで、常に車両の移動に伴って搬送されるので、どの移動場所においても利用することができる。
【００２２】
上述の目的を達成するために、本発明の車両は、上記車両用免震装置を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この車両によれば、車両用免震装置を備えることで、常に移動先において車両用免震装置を利用し、地震による振動の影響を軽減することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、車両に対して地震による振動の影響を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の概略平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の概略側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の拡大側面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の部分斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の部分斜視図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の部分斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る車両用免震機構の部分側面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態の車両用免震機構における減衰装置の減衰比の設定に係る説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２７】
図１は、本実施形態に係る車両用免震機構の概略平面図である。図２は、本実施形態に係る車両用免震機構の概略側面図である。図３は、本実施形態に係る車両用免震機構の拡大側面図である。
【００２８】
図１および図２に示すように、本実施形態の車両用免震機構は、車両１００を乗せて当該車両１００に対する地震による地面からの振動の伝達を抑制するものである。この車両用免震機構は、基礎部１と、移動部２と、を備える。
【００２９】
なお、本実施形態にて示す車両１００は、車輪１０１が、運転台１０２に一対、荷台１０３に二対設けられたものを例に図示している。なお、一対の車輪１０１とは、１つの車軸１０１Ａに取り付けられたものをいう。車軸１０１Ａは、車輪１０１を取り付けるための軸であって、車両１００が直進する直進方向に対して直交して配置される。本実施形態では車軸１０１Ａの延在方向を、車両１００の直進方向に対して直交する方向（図１に矢線Ａで示す）をいう。特に、車両１００は、原子力設備において、全電源喪失事象の対策として導入される移動式電源車両などの災害対応車両である。かかる移動式電源車両は、地震などの災害により全電源喪失事象が発生した際に電源需要機器周辺に移動して発電および電源供給を行うもので、原子力設備内に配備されている。なお、災害対応車両としては、上記移動式電源車両のほか、原子力設備においては冷却水を供給するための給水車がある。その他、災害対応車両としては、消防車などがある。
【００３０】
基礎部１は、地面Ｇに沿って配置されるもので、平板として構成されている。基礎部１は、車両１００における車軸１０１Ａの延在方向に沿って形成されている。本実施形態において、基礎部１は、各車軸１０１Ａに対応し、１つの車軸１０１Ａの延在方向に沿って配置されるように長手状に形成されており、図１および図２において３つ設けられている。また、基礎部１は、図には明示しないが、全ての車軸１０１Ａの延在方向に沿って車両１００の下側に配置されるように１つで形成されていてもよい。この基礎部１は、車両１００の荷重を受けても変形することのない剛性を有するもので、例えば、鋼材などで形成されている。また、基礎部１は、平坦な地面Ｇに配置することを想定して平板として構成されているが、地面Ｇが平坦でなく凹凸を有している場合であっても、車両１００の荷重を受けても変形することのない剛性を有する。
【００３１】
移動部２は、車両１００における車輪１０１を乗せることができるもので、上面２ａが平坦に形成されていることが好ましい。移動部２は、基礎部１に沿ってスライド移動可能に設けられている。例えば、移動部２は、基礎部１に固定されたレール３に沿ってスライド移動可能に設けられている。レール３は、１つの車軸１０１Ａに対応して設けられている。レール３は、１つの車軸１０１Ａに対応して基礎部１が設けられる場合は、当該基礎部１の長手方向であって車軸１０１Ａの延在方向に沿ってスライド移動可能となるように、レール３が基礎部１の長手方向であって車軸１０１Ａの延在方向に沿って延在して設けられる。レール３は、延在方向に沿って平行に複数本（本実施形態では２本）配置され、移動部２をスライド移動可能に案内する。移動部２は、各車輪１０１に対応し、１つの車輪１０１を乗せるように形成されており、各車軸１０１Ａにおいては一対設けられている。また、移動部２は、図には明示しないが、１つの車軸１０１Ａにおける全ての車輪１０１を乗せるように形成されていてもよい。この移動部２およびレール３は、車両１００の荷重を受けても変形することのない剛性を有するもので、例えば、鋼材などで形成されている。
【００３２】
このように、本実施形態の車両用免震機構は、地面Ｇに沿って配置される基礎部１と、基礎部１に沿ってスライド移動可能に設けられ車両１００における車輪１０１を乗せる移動部２と、を備える。
【００３３】
この車両用免震機構によれば、基礎部１が地面Ｇに配置された状態で、移動部２に車両１００の車輪１０１を乗せることで、移動部２を介して車両１００が地面Ｇに沿ってスライド移動可能に設けられる。このため、地震による振動が移動部２のスライド移動により車両１００に伝達されることを抑制する。この結果、車両１００に対して地震による振動の影響を軽減することができる。例えば、車両１００が、原子力設備における移動式電源車両の場合、全電源喪失事象が発生した際に電源需要機器周辺に車両用免震機構が配置されて、当該車両用免震機構の移動部２に移動式電源車両が乗せられて発電および電源供給を行うが、移動式電源車両に対して地震による振動の影響を軽減することができるため、発電および電源供給を支障なく行うことができる。
【００３４】
また、本実施形態の車両用免震機構では、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、移動部２は、傾斜部４と、移動規制部５とを備える。図３（ａ）は傾斜部４を示し、図３（ｂ）は移動規制部５を示す。
【００３５】
傾斜部４は、図３（ａ）に示すように、車両１００の車輪１０１を地面Ｇから移動部２の上面２ａに案内する傾斜面４ａを形成するものである。傾斜部４は、移動部２に対して着脱可能に設けられている。具体的に、傾斜部４は、移動部２の側部に開口して形成された挿入孔２ｂに対して挿入される挿入突起４ｂを有し、挿入突起４ｂを挿入孔２ｂに挿入することで傾斜面４ａが移動部２の上面２ａと地面Ｇとを繋いで配置される。なお、図３（ａ）において、傾斜部４は、移動部２の両側部にそれぞれ配置されているが、一方の側部にのみ配置されるものであってもよい。
【００３６】
移動規制部５は、図３（ｂ）に示すように、移動部２の上面２ａにおいて車輪１０１の転動方向への移動を当接により規制する規制面５ａを有するものである。移動規制部５は、移動部２に対して着脱可能に設けられている。具体的に、移動規制部５は、移動部２の上面２ａに開口して形成された挿入孔２ｃに対して挿入される挿入突起５ｂを有し、挿入突起５ｂを挿入孔２ｃに挿入することで、規制面５ａが移動部２の上面２ａに立設され移動部２の上面２ａに乗る車輪１０１と転動方向で対峙して配置され、車輪１０１の転動方向への移動を当接により規制する。
【００３７】
なお、本実施形態において、傾斜部４と移動規制部５とは共通のものが用いられる。即ち、図３（ａ）に示すように、傾斜部４として移動部２の側面の挿入孔２ｂに挿入突起４ｂを挿入することで傾斜面４ａが移動部２の上面２ａと地面Ｇとを繋いで配置される一方で、図３（ｂ）に示すように、移動規制部５として移動部２の上面の挿入孔２ｃに挿入突起５ｂを挿入することで規制面５ａが移動部２の上面２ａに立設され車輪１０１と転動方向で対峙して配置される。
【００３８】
このように、本実施形態の車両用免震機構では、移動部２は、車輪１０１を地面Ｇと上面２ａとの間で案内する傾斜面４ａを形成する傾斜部４を備える。
【００３９】
この車両用免震機構によれば、傾斜部４を備えることで移動部２の上面２ａに車両１００の車輪１０１を容易に乗せたり、移動部２の上面２ａから地面Ｇに車両１００の車輪１０１を容易に下ろしたりすることができる。
【００４０】
また、本実施形態の車両用免震機構では、移動部２は、上面２ａにおいて車輪１０１の転動方向への移動を規制する移動規制部５を備える。
【００４１】
この車両用免震機構によれば、移動規制部５を備えることで移動部２の上面２ａにおいて車輪１０１が転動して脱落する事態を防ぐことができる。なお、移動規制部５は、移動部２の上面２ａにおいて車輪１０１の転動方向への移動を当接により規制する規制面５ａを有し、この規制面５ａと上面２ａとがなす角度θを適切に設定することで、車輪１０１の転動方向への免震効果を得ることが可能である。
【００４２】
また、本実施形態の車両用免震機構では、傾斜部４と移動規制部５とを共通化することで、部品点数を削減することができる。
【００４３】
また、本実施形態の車両用免震機構では、基礎部１は、車両１００における１つの車軸１０１Ａに対応して当該車軸１０１Ａの延在方向に沿って形成されており、移動部２は、車軸１０１Ａに設けられた車輪１０１を乗せる態様で構成され基礎部１に対して車軸１０１Ａの延在方向にスライド移動可能に設けられる、ことが好ましい。
【００４４】
この車両用免震機構によれば、基礎部１が車両１００における１つの車軸１０１Ａに対応して当該車軸１０１Ａの延在方向に沿って形成されていることで、それぞれの車軸１０１Ａごとに基礎部１が配置できるため、持ち運びや運搬ができる可搬性能が向上し、配置を容易に行うことができる。しかも、移動部２が車軸１０１Ａに設けられた車輪１０１を乗せ、基礎部１に対して車軸１０１Ａの延在方向にスライド移動可能に設けられることで、車両１００の車軸１０１Ａに沿う振動に対する抑制効果を得ることができる。運転台１０２および荷台１０３を有するような災害対策車両において車軸１０１Ａに沿う方向は、倒れ易いロール方向であり、このロール方向における振動の影響を軽減することで、車両１００の転倒を防止する効果を顕著に得ることができる。
【００４５】
図４〜図６は、本実施形態に係る車両用免震機構の部分斜視図である。図７は、本実施形態に係る車両用免震機構の部分側面図である。
【００４６】
本実施形態の車両用免震機構では、図４〜図７に示すように、移動部２のスライド移動を減衰させる減衰装置６を備えることが好ましい。
【００４７】
減衰装置６は、図４に示すように、移動部２のスライド移動方向（矢線Ｓ）に抗する弾性力を生じる弾性部材６Ａがある。弾性部材６Ａは、例えば、引張バネであり、移動部２がスライド移動する両側に設けられ一端が移動部２に固定され、他端が固定側（レール３や基礎部１）に固定され、移動部２がスライド移動する両側で共に引張力を生じることで移動部２のスライド移動を減衰する。なお、弾性部材６Ａは、引張バネに限らず圧縮バネであってもよい。また、弾性部材６Ａは、移動部２がスライド移動する一方側にのみ設けられ、移動部２のスライド移動に際して圧縮力と引張力を生じるものであってもよい。
【００４８】
また、減衰装置６は、図５に示すように、移動部２のスライド移動方向（矢線Ｓ）に抗する摩擦力を生じる摩擦部材６Ｂがある。摩擦部材６Ｂは、移動部２とレール３とが相互に接触する部分に介在された摩擦係数の高い部材であり、摩擦力により移動部２のスライド移動を減衰する。なお、図５では、摩擦部材６Ｂをレール３に設けた例を示しているが移動部２に設けてもよく、相互に設けてもよい。
【００４９】
また、減衰装置６は、図６に示すように、流体による粘弾性により移動部２のスライド移動方向（矢線Ｓ）に抗する粘弾性部材６Ｃがある。粘弾性部材６Ｃは、流体が収容されるケース６Ｃａと、ケース６Ｃａに対して移動可能に設けられたピストンが設けられたピストンロッド６Ｃｂとを有し、ピストンロッド６Ｃｂの移動方向が移動部２のスライド移動方向に沿うように、ケース６Ｃａまたはピストンロッド６Ｃｂの一方が移動部２に固定され、他方が固定側（レール３や基礎部１）に固定され、移動部２がスライド移動することで移動するピストンロッド６Ｃｂに流体の粘弾性が生じて移動部２のスライド移動を減衰する。流体は、気体や液体などがある。
【００５０】
また、減衰装置６は、図７に示すように、移動部２のスライド移動方向（矢線Ｓ）に抗するように、レール３の中央が窪んで形成された窪み勾配６Ｄがある。窪み勾配６Ｄは、移動部２を案内するレール３においてスライド移動方向の中央が滑らかに窪んで形成されたものであり、移動部２が窪みの勾配６Ｄに沿って中央に戻ることで移動部２のスライド移動を減衰する。この場合、移動部２は、滑車やボールなどの転動部材６Ｄａを介してレール３に対して低摩擦で滑らかに移動できるようにすることが好ましい。
【００５１】
この車両用免震機構によれば、減衰装置６により移動部２のスライド移動を減衰させることで、車両１００に対して地震による振動の影響をより軽減することができる。
【００５２】
なお、図４〜図７において、レール３の両端にストッパ７が設けられており、移動部２がレール３の延在方向の範囲を超えるスライド移動をする場合に、このスライド移動を止めることができる。
【００５３】
図８は、本実施形態の車両用免震機構における減衰装置の減衰比の設定に係る説明図である。
【００５４】
図８（ａ）に示すように、車両１００は、その重量に基づく動的解析により、応答加速度Ａと周期Ｔとの関係から水平方向の床応答スペクトルＦＲＳが求められる。
【００５５】
また、図８（ｂ）に示すように、減衰装置６は、床応答スペクトルＦＲＳに基づき応答変位Ｘが設定される。例えば、減衰装置６は、弾性部材６Ａの場合、車両１００の床応答スペクトルＦＲＳにおいて免震性能を発揮できる固有周期Ｔに応じたバネ定数が決定されることで応答変位Ｘを求めることができる。
【００５６】
そして、図８（ｃ）に示すように、上記応答変位Ｘとレール３の長さ（移動部のスライド移動寸法）を比較することで、レール３の長さの許容値の範囲で減衰比を設定することができる。
【００５７】
すなわち、本実施形態の車両用免震機構では、減衰装置６は、車両１００の重量に応じた床応答スペクトルに基づいた応答変位Ｘが設定され、当該応答変位と移動部２におけるレール３の長さ（スライド移動寸法）の関係に基づき減衰比が設定されることが好ましい。
【００５８】
この車両用免震機構によれば、レール３の長さを、地震による車両１００の転倒を防ぐことができ、かつ極力軽量な短さに設定することができる。また、この車両用免震機構によれば、減衰装置６の減衰比を、車両１００の重量による移動部２とレール３との摩擦力に勝てる範囲で極力柔らかく（低く）設定することができる。また、この車両用免震機構によれば、減衰装置６の減衰比から、レール３の長さを限定することができる。
【００５９】
また、本実施形態の車両用免震装置は、上記いずれか１つの車両用免震機構が車両１００に搭載可能に設けられている。
【００６０】
車両１００に搭載される構成は、上述したように、基礎部１が車両１００における１つの車軸１０１Ａに対応して設けられていることで長手状に小型化され、車両１００に搭載可能となる。
【００６１】
この車両用免震装置によれば、車両１００に搭載可能に設けられることで、常に車両１００の移動に伴って搬送されるので、どの移動場所においても利用することができる。
【００６２】
また、本実施形態の車両１００は、上記車両用免震装置（車両用免震機構）を備えている。
【００６３】
この車両１００によれば、車両用免震装置を備えることで、常に移動先において車両用免震装置を利用し、地震による振動の影響を軽減することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  基礎部
２  移動部
２ａ  上面
２ｂ  挿入孔
２ｃ  挿入孔
３  レール
４  傾斜部
４ａ  傾斜面
４ｂ  挿入突起
５  移動規制部
５ａ  規制面
５ｂ  挿入突起
６  減衰装置
６Ａ  弾性部材
６Ｂ  摩擦部材
６Ｃ  粘弾性部材
６Ｃａ  ケース
６Ｃｂ  ピストンロッド
６Ｄ  勾配
６Ｄａ  転動部材
７  ストッパ
１００  車両
１０１Ａ  車軸
１０２  運転台
１０３  荷台
Ａ  矢線
Ｇ  地面
Ｓ  矢線
【図１】
2017053426.tif 000003
【図２】
2017053426.tif 000004
【図３】
2017053426.tif 000005
【図４】
2017053426.tif 000006
【図５】
2017053426.tif 000007
【図６】
2017053426.tif 000008
【図７】
2017053426.tif 000009
【図８】
2017053426.tif 000010