JP2004008440A

JP2004008440A - 水平維持装置

Info

Publication number: JP2004008440A
Application number: JP2002165350A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Bonshihara; 盆子原　秀美
Original assignee: FUJI SOGYO KK
Current assignee: FUJI SOGYO KK
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2002-06-06
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】極めて簡単な構造で設置スペースも小さくて済み、なお且つ据付基台の傾きや動きに影響されることなく、常に据付対象物を水平に維持できる水平維持装置を提供する。
【解決手段】水平維持装置１は中央が低くなるように下方に湾曲した弧状レール３と、当該弧状レール３に沿って走行する揺動スライダ５とを二組互いに直交する向きとなるよう上下に配置した。また据付固定を図る基端部側に設けられる固定フレーム７と、水平維持を図る作用部側に設けられる作用部揺動スライダ５Ｂと、上記固定フレーム７と作用部揺動スライダ５Ｂとの間に設けられる基端部側揺動スライダ５Ａとを備えている。
【選択図】　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は据付基台の傾きに影響されることなく、常に据付対象物が水平姿勢を保つよう姿勢設定する水平姿勢設定用の装置に係り、特に重力に基づく向心力を利用して据付対象物の水平姿勢を維持するようにした水平維持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば自動車や電車に乗っていて長い下り坂を長時間に亘って下っている時、多少前屈みになるため気管が詰まって息苦しい思いをすることがある。また船舶に乗船しての航海では波の高い荒天時の船酔いほど辛いものはない。
またバランスを崩してのタンクローリーやトレーラーの横転事故あるいは荷崩れに起因して起こる運搬船の傾き、浸水、沈没も近年大きな社会問題となっている。
これらはすべて据付基台となる自動車や電車あるいは船舶のフレームや床面が据付対象物となる座席や寝台あるいは荷物用パレット等と一体に据付固定されていることに原因している。
【０００３】
即ち据付基台が傾けば据付対象物も同様に傾き、据付基台が激しく振動すれば据付対象物も同様に激しく振動することになる。
また液化ガスが充填されるＬＰＧ等のガスボンベや備蓄用として灯油等が入った塩化ビニル系のポリタンク、石油や引火性がある薬品等が充填されたドラム缶やタンク、更には熱帯魚等が入った水槽が地震等によって倒れた場合、液漏れや容器の破損あるいは火災の原因となることがある。
さらに各種の計器類や精密天秤等の精密機器は常に信頼ある数値が得られるよう水平姿勢の維持が求められている。
この他、大量の液体を貯留し、これを地震対策用の揺れバランサーとして利用したものが近年高層ビル等の高層建築物に採用されている。しかしこのような方式の揺れバランサーを設置するには莫大な設置スペースを必要とし、当該フロアの多くがこの揺れバランサーによって割かれてしまい、設置スペースの効率的な利用は図れない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような従来の技術及び従来の技術が抱える問題点の存在を踏まえ、極めて簡単な構造で設置スペースも小さくて済み、なお且つ据付基台の傾きや動きに影響されることなく、常に据付対象物を水平に維持できる水平維持装置を提供することを課題とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、中央が低くなるように下方へ湾曲した弧状レールと、当該弧状レールに沿って走行する揺動スライダとを二組互いに直交する向きとなるよう上下に配置したことを特徴として成る。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載した水平維持装置において、弧状レールは上面及び下面に摺動面を有する角棒状の部材であり、当該弧状レールを上下に挟むように配置される複数個の転動コロによって揺動スライダは揺動運動するように構成されていることを特徴として成る。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載した水平維持装置において、水平維持装置は据付固定を図る基端部側に設けられる固定フレームと、水平維持を図る作用部側に設けられる作用部側揺動スライダと、上記固定フレームと作用部側揺動スライダとの間に設けられる基端部側揺動スライダとを備えていることを特徴として成る。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３に記載した水平維持装置において、固定フレームは対向する位置に配置される二枚の側板と、当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドと、当該二枚の側板に固定される二本の基端部側弧状レールとを備えることによって構成されていることを特徴として成る。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項３または４に記載した水平維持装置において、作用部側揺動スライダは対向する位置に配置される二枚の側板と、当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドと、当該二枚の側板に対して遊転状態で設けられる複数個の転動コロとを備えることによって構成されていることを特徴として成る。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項３〜５のいずれかに記載した水平維持装置において、基端部側揺動スライダは対向する位置に配置される二枚の側板及び当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドを備える基端部側揺動フレームと、当該基端部側揺動フレームと直交する向きとなるように配置され一体に連結される基端部側揺動フレームと同様の構成の作用部側揺動フレームと、当該作用部側揺動フレームにおける二枚の側板に固定される二本の作用部側弧状レールと、前記基端部側揺動フレームにおける二枚の側板に対して遊転状態で設けられる複数個の転動コロとを備えることを特徴として成る。
【００１１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載した水平維持装置において、前記水平維持装置は自動車、船舶、飛行機、電車等の乗り物の据付基台となるフレームと、当該フレームに据え付けられる座席、寝台等の据付対象物との間に設けられることを特徴として成る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の水平維持装置１について図示の実施の形態を例にとって具体的に説明する。
水平維持装置１は、図１に示すような乗用車の車体フレームＦを据付基台としており、この車体フレームＦに据え付けられる座席Ｓを据付対象物とし、これらの車体フレームＦと座席Ｓとの間に介在させて使用される。
なお、本明細書では車体フレームＦが設けられている側を基端部側、座席Ｓが設けられている側を作用部側として説明する。
【００１３】
水平維持装置１は機構的には弧状レール３と、弧状レール３に沿って走行する揺動スライダ５とを二組互いに直交する向きとなるように上下に配置することにより構成される。
二組設けられる弧状レール３及び揺動スライダ５を上下で区別する場合、下方の基端部側に位置するものを基端部側弧状レール３Ａ及び基端部側揺動スライダ５Ａ、上方の作用部側に位置するものを作用部側弧状レール３Ｂ及び作用部側揺動スライダ５Ｂとして両者を識別する。
【００１４】
また水平維持装置１は構造的には車体フレームＦに対して据付固定され、基端部側に設けられる固定フレーム７と、座席Ｓを水平に保持し、作用部側に設けられる作用部側揺動スライダ５Ｂと、固定フレーム７と作用部側揺動スライダ５Ｂとの間に設けられる基端部側揺動スライダ５Ａとを備えることによって構成される。
【００１５】
固定フレーム７は対向する位置に配置される二枚の側板９と、これら二枚の側板９を連結する二本の連結ロッド１１と、二枚の側板９の内壁面に固定される二本の基端部側弧状レール３Ａと、これら諸部材の固定に使用される固定ボルト１３とを備えることによって構成されている。
このうち側板９は車体フレームＦに対して適宜図示しないブラケット等を介して据付固定される矩形平板状の部材である。
【００１６】
また連結ロッド１１は丸棒状の部材で、その両端面には固定ボルト１３が取り付けられる雌ネジが形成されている。
後述する基端部側揺動スライダ５Ａや作用部側揺動スライダ５Ｂにも同様の連結ロッド１１及び固定ボルト１３が使用されている。
基端部側弧状レール３Ａは中央が低くなるように下方に湾曲した断面矩形の角棒状の部材であって、基端部側弧状レール３Ａの上面及び下面は平滑になっていて、後述する転動コロの摺接面となっている。
後述する作用部側弧状レール３Ｂも同様の構成を有している。
【００１７】
作用部側揺動スライダ５Ｂは対向する位置に配置される二枚の側板１５と、これら二枚の側板１５を連結する三本の連結ロッド１１と、二枚の側板１５の外壁面に遊転状態で設けられる六個の転動コロ１７と、これら諸部材の固定に使用される固定ボルト１３とを備えることによって構成されている。
このうち側板１５は三角形の頂点を面取りして六角形とした平板状の部材である。またこの側板１５は座席Ｓに対して適宜図示しないブラケット等を介して連結される。
【００１８】
また転動コロ１７は一端にフランジ１９が形成されたボールベアリング状の部材であり、側板１５との間にはワッシャ２１が介在され、固定ボルト１３と連結ロッド１１との螺合作用によって側板１５に対して遊転状態で取り付けられている。
後述する基端部側揺動スライダ５Ａにも同様の構成のフランジ１９が形成された転動コロ１７及びワッシャ２１が設けられている。
【００１９】
基端部側揺動スライダ５Ａは、基端部側揺動フレーム２５と、この基端部側揺動フレーム２５と一体に連結される作用部側揺動フレーム２９とを有している。作用部側揺動フレーム２９は基端部側揺動フレーム２５の上方で、しかもこの基端部側揺動フレーム２５と直交する向きとなるように配置されている。基端部側揺動フレーム２５は互いに対向する二枚の側板２３及びこれら二枚の側板２３を連結する三本の連結ロッド１１とによって構成されている。作用部側揺動フレーム２９は、互いに対向する二枚の側板２７及びこれら二枚の側板２７を連結する二本の連結ロッド１１とによって構成されている。
さらに、基端部側揺動スライダ５Ａは、作用部側揺動フレーム２９における二枚の側板２７の内壁面に固定される二本の作用部側弧状レール３Ｂと、基端部側揺動フレーム２５における二枚の側板２３の外壁面に対して遊転状態で設けられる六個の転動コロ１７と、これら諸部材の固定に使用される固定ボルト１３とを有している。
【００２０】
このうち下方の基端部側に設けられる側板２３は作用部側揺動スライダ５Ｂにおける側板１５と同様の六角形状を有する平板状の部材である。
また上方の作用部側に設けられる側板２７は矩形平板状の部材であり、側板２３の上隅部と側板２７の下隅部は溶接により接合されており、これによって基端部側揺動フレーム２５と作用部側揺動フレーム２９は一体に連結されている。
【００２１】
次にこのようにして構成される本発明の水平維持装置１の作動状態について説明する。
１）固定フレームに急激に変化する水平方向の力が作用するとき
例えば自動車が急発進したり急ブレーキをかけたとき、急カーブを曲がるときあるいは地震等による振動を受けたときである。
固定フレーム７に図４中、Ｘ方向の力が作用すると力の反作用によって基端部側揺動スライダ５Ａは−Ｘ方向に、作用した力の大きさに比例したストロークだけ移動し、その後徐々に減衰し、収束して水平姿勢に戻る。
【００２２】
固定フレーム７に図４中、Ｙ方向の力が作用すると力の反作用によって作用部側揺動スライダ５Ｂは−Ｙ方向に、作用した力の大きさに比例したストロークだけ移動し、その後徐々に減衰し、収束して水平姿勢に戻る。
また固定フレーム７に図４中、Ｚ方向の力が作用すると力の反作用によって基端部側揺動スライダ５Ａは−Ｘ方向に、作用した力のＸ方向成分に比例したストロークだけ移動して、その後徐々に減衰し、収束して水平姿勢に戻る。
一方、作用部側揺動スライダ５Ｂは−Ｙ方向に、作用した力のＹ方向成分に比例したストロークだけ移動し、その後徐々に減衰し、収束して水平姿勢に戻る。
【００２３】
２）固定フレームに穏やかに変化する水平方向の力が作用するとき
例えば自動車が徐々に加速ないし減速するとき、速度を落とした状態で方向転換するときである。
この場合には固定フレーム７に作用する力に関係なく、基端側揺動スライダ５Ａ及び作用部側揺動スライダ５Ｂはそのままの位置を維持しようとするため、座席Ｓは水平姿勢を保つ。
【００２４】
３）固定フレームが傾斜するとき
例えば自動車が長い下り坂や上り坂を走行しているときや傾斜地に停車しているときである。
この場合には固定フレーム７の傾斜している方向や角度に応じて湾曲している弧状レール３の最下点の位置が変わるため揺動スライダ５は弧状レール３の最下点の位置に重心が来るように移動し、座席Ｓの水平姿勢が保たれる。
このように水平維持装置１では揺動スライダ５の重力に基づく向心力の作用を利用して据付対象物である座席Ｓの水平維持を図っているのである。
【００２５】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
例えば本発明の水平維持装置１の適用対象としては乗用車以外の他の車両、例えば、救急車、タクシー、バス、トラック、タンクローリー、トレーラーや船舶、電車、モノレール、ケーブルカー、飛行機、遊園地等に設けられる乗り物等の座席や寝台あるいは荷役用のパレット、コンテナ等、種々の物体の水平姿勢の維持に使用できる。
【００２６】
この他、地震対策としてＬＰＧ用のガスボンベや灯油等が入ったポリタンク、石油や引火性がある薬品等が充填されたドラム缶やタンク、あるいは熱帯魚等を入れた水槽等の傾きや横転に伴う液漏れ、容器の破損あるいは火災の発生の防止として、これらを据え付ける床面との間に本発明の水平維持装置１を設けることも可能である。
また地震時の建造物の揺れを抑制する防振装置として本発明の水平維持装置１を使用することも可能であるし、正確な計測が求められる各種の計器盤や精密天秤等の精密機器、あるいは割れ易いガラス製品や陶器、酒類のビン等を収容した収容ケース等への本発明の水平維持装置１の適用も勿論可能である。
【００２７】
また構造を変えたものとして図５に示すように固定フレーム７、基端部側揺動スライダ５Ａ及び作用部側揺動スライダ５Ｂの位置関係を上下逆にして吊持式の水平維持装置３１とすることも可能であるし、図６に示すように弧状レール３と転動コロ１７との位置関係を逆にしたローラコンベヤ式の水平維持装置３３とすることも可能である。
この他、揺動スライダ５の減衰、収束を速めたり、揺動するストロークを小さくするために弧状レール３の最下点にマグネット等を設けたり、適宜の個所に油圧等を用いた緩衝装置を設けることも可能である。また揺動スライダ５の過度の揺動を防止し、弧状レール３からの落下を防止する目的で弧状レール３の両端に安全用のストッパを設けることも勿論可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば極めて簡単な構造で設置スペースも小さくて済み、なお且つ据付基台の傾きや動きに影響されることなく、常に据付対象物を水平に維持することが可能である。
従って、自動車や船舶等に乗っていて不快な思いをすることがなく、常に快適なドライブや航海等を楽しむことができる。またタンクローリーやトレーラーあるいは運搬船等で度々起こるバランスを崩しての荷崩れも防止できるし、地震等によって生ずる液漏れや容器等の破損、火災等の発生も防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る水平維持装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る水平維持装置を示す正面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る水平維持装置を示す側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る水平維持装置を示す平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態に係る水平維持装置を示す正面図である。
【図６】本発明の更に他の実施の形態に係る水平維持装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１　水平維持装置　　　３　弧状レール
３Ａ　基端部側弧状レール　　　３Ｂ　作用部側弧状レール
５　揺動スライダ　　　５Ａ　基端部側揺動スライダ
５Ｂ　作用部側揺動スライダ　　　７　固定フレーム
９　側板　　　１１　連結ロッド
１３　固定ボルト　　　１５　側板
１７　転動コロ　　　１９　フランジ
２１　ワッシャ　　　２３　側板
２５　基端部側揺動フレーム　　　２７　側板
２９　作用部側揺動フレーム　　　３１　吊持式の水平維持装置
３３　ローラコンベヤ式の水平維持装置　　　Ｆ　車体フレーム
Ｓ　　座席

Claims

中央が低くなるように下方へ湾曲した弧状レールと、当該弧状レールに沿って走行する揺動スライダとを二組互いに直交する向きとなるよう上下に配置したことを特徴とする水平維持装置。
請求項１に記載した水平維持装置において、弧状レールは上面及び下面に摺動面を有する角棒状の部材であり、当該弧状レールを上下に挟むように配置される複数個の転動コロによって揺動スライダは揺動運動するように構成されていることを特徴とする水平維持装置。
請求項１または２に記載した水平維持装置において、前記水平維持装置は据付固定を図る基端部側に設けられる固定フレームと、水平維持を図る作用部側に設けられる作用部側揺動スライダと、上記固定フレームと作用部側揺動スライダとの間に設けられる基端部側揺動スライダとを備えていることを特徴とする水平維持装置。
請求項３に記載した水平維持装置において、前記固定フレームは対向する位置に配置される二枚の側板と、当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドと、当該二枚の側板に固定される二本の基端部側弧状レールとを備えることによって構成されていることを特徴とする水平維持装置。
請求項３または４に記載した水平維持装置において、前記作用部側揺動スライダは対向する位置に配置される二枚の側板と、当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドと、当該二枚の側板に対して遊転状態で設けられる複数個の転動コロとを備えることによって構成されていることを特徴とする水平維持装置。
請求項３〜５のいずれかに記載した水平維持装置において、基端部側揺動スライダは対向する位置に配置される二枚の側板及び当該二枚の側板を連結する複数本の連結ロッドを備える基端部側揺動フレームと、当該基端部側揺動フレームと直交する向きとなるように配置され一体に連結される基端部側揺動フレームと同様の構成の作用部側揺動フレームと、当該作用部側揺動フレームにおける二枚の側板に固定される二本の作用部側弧状レールと、前記基端部側揺動フレームにおける二枚の側板に対して遊転状態で設けられる複数個の転動コロとを備えることによって構成されていることを特徴とする水平維持装置。
請求項１〜６のいずれかに記載した水平維持装置において、水平維持装置は自動車、船舶、飛行機、電車等の乗り物の据付基台となるフレームと、当該フレームに据え付けられる座席、寝台等の据付対象物との間に設けられることを特徴とする水平維持装置。