(57)【要約】【課題】タワーフレームと、タワーフレームに昇降可能に支持された第１通路体と、第１通路体に連結された第２通路体とを備えた搭乗橋において、タワーフレームに生じる第１通路体及び第２通路体の水平方向の支点反力を低減する。【解決手段】搭乗橋は、鉛直方向に延びる柱部材、及び、柱部材に対し昇降移動する昇降梁を有するタワーフレームと、柱部材に沿って昇降する第１通路体と、第１通路体に連結された第２通路体と、昇降梁と連結された柱部、柱部に設けられて柱部材上を鉛直方向に摺動する第１摺動部及び第２摺動部、柱部と結合されて第１通路体を支持する通路体支持部、並びに、柱部の下部と第２通路体との間に架け渡された突張支持部を有する昇降フレームとを備える。第１摺動部は第１通路体より上方にあり、第２摺動部は第１通路体より下方にある。【選択図】図５
2020066874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に延びる柱部材、及び、前記柱部材に対し昇降移動する昇降梁を有するタワーフレームと、
前記柱部材に沿って昇降する第１通路体と、
前記第１通路体に連結された第２通路体と、
前記昇降梁と連結された柱部、前記柱部に設けられて前記柱部材上を鉛直方向に摺動する第１摺動部及び第２摺動部、前記柱部と結合されて前記第１通路体を支持する通路体支持部、並びに、前記柱部の下部と前記第２通路体との間に架け渡された突張支持部を有する昇降フレームとを備え、
前記第１摺動部は前記第１通路体より上方にあり、前記第２摺動部は前記第１通路体より下方にある、
搭乗橋。
【請求項２】
前記第２通路体は前記第１通路体の第１側に連結されており、前記柱部よりも前記第１側に前記第２通路体の重心があり、前記柱部を介して前記第１側と水平方向の反対側に前記第１通路体の重心がある、
請求項１に記載の搭乗橋。
【請求項３】
前記昇降フレームが、前記柱部の上部と前記第２通路体との間に架け渡された引張支持部を、更に有する、
請求項１又は２に記載の搭乗橋。
【請求項４】
前記引張支持部が、前記柱部の上部と回動可能に連結され、前記第２通路体に当該第２通路体の長手方向に沿ってスライド可能且つ回動可能に連結されている、
請求項３に記載の搭乗橋。
【請求項５】
前記第２通路体は、前記第１通路体に俯仰可能に連結されており、
前記突張支持部が、伸縮するロッドを有する直動アクチュエータを含む、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の搭乗橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターミナルビルなどの建物と船舶又は航空機とを繋ぐ搭乗橋に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ターミナルビルの搭乗口と船舶又は航空機の出入口とに架け渡され、それらを繋ぐ通路を形成する搭乗橋が知られている。特許文献１では、この種の搭乗橋に係る技術が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の搭乗橋は、昇降される連絡体と、その連絡体に俯仰可能に支持されたトンネルと、トンネルを俯仰させる俯仰装置とを備える。俯仰装置は、連絡体に支持された電動又は油圧シリンダと、トンネルに連結され且つシリンダから進退するロッドとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１２００１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図６は、特許文献１に示されたタイプの従来の搭乗橋１００の構成図である。図６に示す搭乗橋１００は、タワーフレーム７と、タワーフレーム７に昇降可能に支持されたボックス状の昇降通路体３（第１通路体）と、昇降通路体３に俯仰可能に連結されたトンネル状の俯仰通路体２（第２通路体）と、俯仰通路体２を俯仰させる直動アクチュエータ５０とを備える。直動アクチュエータ５０は、昇降通路体３の下部に固定されたフレーム６と俯仰通路体２の下部との間に架け渡されている。直動アクチュエータ５０のロッド５１が伸縮することにより、俯仰通路体２が俯仰する。
【０００６】
上記構成の搭乗橋１００は、俯仰通路体２及び昇降通路体３が、タワーフレーム７に片持ち支持された構造となっている。そのため、タワーフレーム７に生じる水平方向の支点反力Ｒは、俯仰通路体２の長さや重さに比例して大きくなり、その分、タワーフレーム７に高い剛性が要求される。高い剛性を有するタワーフレーム７は、大型化することに加えて、コストが嵩む。
【０００７】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、タワーフレームと、タワーフレームに昇降可能に支持された第１通路体と、第１通路体に連結された第２通路体とを備えた搭乗橋において、タワーフレームに生じる第１通路体及び第２通路体の水平方向の支点反力を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る搭乗橋は、
鉛直方向に延びる柱部材、及び、前記柱部材に対し昇降移動する昇降梁を有するタワーフレームと、
前記柱部材に沿って昇降する第１通路体と、
前記第１通路体に連結された第２通路体と、
前記昇降梁と連結された柱部、前記柱部に設けられて前記柱部材上を鉛直方向に摺動する第１摺動部及び第２摺動部、前記柱部と結合されて前記第１通路体を支持する通路体支持部、並びに、前記柱部の下部と前記第２通路体との間に架け渡された突張支持部を有する昇降フレームとを備え、
前記第１摺動部は前記第１通路体より上方にあり、前記第２摺動部は前記第１通路体より下方にあることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タワーフレームと、タワーフレームに昇降可能に支持された第１通路体と、第１通路体に連結された第２通路体とを備えた搭乗橋において、タワーフレームに生じる第１通路体及び第２通路体の水平方向の支点反力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る搭乗橋の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る搭乗橋の構造図である。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に係る搭乗橋の構造図である。
【図４】図４は、本発明の第３実施形態に係る搭乗橋の構造図である。
【図５】図５は、本発明の第３実施形態の変形例に係る搭乗橋の構造図である。
【図６】図６は、従来の搭乗橋の構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態から説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る搭乗橋１Ａの概略構成を示す図であり、図２は本発明の第１実施形態に係る搭乗橋１Ａの構造図である。図１及び図２に示す搭乗橋１Ａは、タワーフレーム７と、タワーフレーム７に昇降可能に支持された昇降フレーム８と、昇降フレーム８に支持された昇降通路体３（第１通路体）と、昇降通路体３に俯仰可能に連結された俯仰通路体２（第２通路体）とを備える。
【００１２】
タワーフレーム７は、少なくとも１本の鉛直上方に延びる柱部材７１を有する。本実施形態に係るタワーフレーム７は、図１の紙面奥行き方向に並んだ２本の柱部材７１を有し、これら２本の柱部材７１の間に昇降通路体３が設けられている。２本の柱部材７１には、昇降梁７２が架け渡されている。
【００１３】
昇降梁７２には、昇降フレーム８が吊り下げられている。昇降梁７２は、昇降装置４によって、柱部材７１に沿って昇降駆動される。昇降梁７２の昇降に伴って、昇降フレーム８が昇降する。
【００１４】
昇降装置４は、例えば、タワーフレーム７の柱部材７１に沿って、又は、柱部材７１の内部に設けられたネジ軸と、昇降梁７２と結合されたボールナットと、ネジ軸又はボールナットを回転駆動する電動モータとから構成される（いずれも図示略）。但し、昇降装置４の構成は、昇降梁７２を昇降移動させることができれば、本実施形態に限定されない。例えば、昇降装置４として、ワイヤケーブルとそれ巻き上げる電動ウインチ、電動式又は油圧式ジャッキ、並びに、ラックアンドピニオン機構の少なくとも１つを利用するものであってよい。
【００１５】
タワーフレーム７の下部は、走行輪が設けられている。但し、タワーフレーム７は、走行輪を備えずに、地面に固定されていてもよい。
【００１６】
昇降通路体３は、ボックス状を呈する。俯仰通路体２は、トンネル状を呈する。俯仰通路体２は、内筒及び外筒からなり、テレスコピック状に伸縮するものであってもよい。昇降通路体３の第１側（図１，２の紙面右側）に俯仰通路体２の長手方向の一方の端部が連結されている。俯仰通路体２の長手方向の他方の端部は、他の通路体と連結されていてもよいし、ターミナルビルの搭乗口又は船舶や航空機の出入口とフラップを介して連結されていてもよい。同様に、昇降通路体３は、他の通路体と連結されていてもよいし、ターミナルビルの搭乗口又は船舶や航空機の出入口とフラップを介して連結されていてもよい。
【００１７】
俯仰通路体２と昇降通路体３とは下部同士が連結され、俯仰通路体２の床と昇降通路体３の床とは連通している。俯仰通路体２と昇降通路体３との連結部は回転支点Ｓ４となっている。俯仰通路体２は、この回転支点Ｓ４を中心として、俯仰（即ち、上下方向に揺動）する。
【００１８】
昇降フレーム８は、通路体支持部８１、柱部８２、及び、突張支持部８６を有する。通路体支持部８１と柱部８２とは、一体的に結合されている。通路体支持部８１は、通路体支持部８１と結合されて、昇降通路体３を支持している。柱部８２は鉛直方向に延びる長尺部材であって、柱部８２の上端は、昇降通路体３より上方にあり、柱部８２の下端は、昇降通路体３より下方にある。換言すれば、柱部８２の上端レベルと下端レベルとの間に昇降通路体３がある。
【００１９】
柱部８２の上端には第１摺動部８３が設けられている。本実施形態において、第１摺動部８３は、タワーフレーム７の柱部材７１を第１側とその反対側とから挟み込むものであり、柱部材７１の第１側と反対側を摺動するローラを含む。第１摺動部８３は、柱部材７１と接触しており、柱部材７１に対し水平方向の移動が拘束されているが、柱部材７１に沿って鉛直方向へ移動することができる。このような第１摺動部８３と柱部材７１とによって、タワーフレーム７上に昇降フレーム８の上可動支点Ｓ１が形成されている。
【００２０】
柱部８２の下端には第２摺動部８４が設けられている。本実施形態において、第２摺動部８４は、タワーフレーム７の柱部材７１を第１側とその反対側とから挟み込むものであり、柱部材７１の第１側を摺動するローラを含む。第２摺動部８４は、柱部材７１と接触しており、柱部材７１に対し水平方向の移動が拘束されているが、柱部材７１に沿って鉛直方向へ移動することができる。このような第２摺動部８４と柱部材７１とによって、タワーフレーム７上に昇降フレーム８の下可動支点Ｓ２が形成されている。
【００２１】
突張支持部８６は、柱部８２の下部と俯仰通路体２の下部との間に架け渡されて、俯仰通路体２を突っ張る態様で支持している。突張支持部８６の一端は柱部８２の下部と回動可能に連結され、突張支持部８６の他端は俯仰通路体２の下部と回動可能に連結されている。
【００２２】
突張支持部８６は、直動アクチュエータ５０を含む。直動アクチュエータ５０は、伸縮するロッド５１を有する。直動アクチュエータ５０は、電動シリンダ、油圧シリンダ、及び、エアシリンダのうちの少なくとも１つであってよい。直動アクチュエータ５０が作動して、ロッド５１が伸縮することにより、俯仰通路体２は回転支点Ｓ４を中心として上下方向に回動する。
【００２３】
以上に説明した通り、搭乗橋１Ａは、鉛直方向に延びる柱部材７１、及び、柱部材７１に対し昇降移動する昇降梁７２を有するタワーフレーム７と、柱部材７１に沿って昇降する昇降通路体３（第１通路体）と、昇降通路体３に連結された俯仰通路体２（第２通路体）と、昇降梁７２と連結された柱部８２、柱部８２に設けられて柱部材７１上を鉛直方向に摺動する第１摺動部８３及び第２摺動部８４、柱部８２と結合されて昇降通路体３を支持する通路体支持部８１、並びに、柱部８２の下部と俯仰通路体２との間に架け渡された突張支持部８６を有する昇降フレーム８とを備える。ここで、第１摺動部８３は昇降通路体３より上方にあり、第２摺動部８４は昇降通路体３より下方にある。
【００２４】
上記搭乗橋１Ａにおいて、俯仰通路体２（第２通路体）は、昇降通路体３（第１通路体）に俯仰可能に連結されており、突張支持部８６が、伸縮するロッド５１を有する直動アクチュエータ５０を含む。
【００２５】
上記構成の搭乗橋１Ａにおいて、上可動支点Ｓ１と下可動支点Ｓ２との鉛直方向の距離をＨと表す。俯仰通路体２の重量をＷ１と表し、昇降通路体３の重量をＷ２と表す。俯仰通路体２の重心Ｇ１から上可動支点Ｓ１（又は、下可動支点Ｓ２）までの水平方向の距離をＬと表す。上記構成の搭乗橋１Ａにおいて、上可動支点Ｓ１及び下可動支点Ｓ２の支点反力Ｒを求める次の数１の式が成立する。
【００２６】
【数１】
2020066874.tif 000003
【００２７】
第１摺動部８３は昇降通路体３より上方にあり、第２摺動部８４は昇降通路体３より下方にあることから、Ｈは昇降通路体３の鉛直方向の寸法よりも大きい。これにより、Ｈが昇降通路体３の鉛直方向の寸法と等しい図６に示された例と比較して、支点反力Ｒを低減することができる。支点反力Ｒが低減すれば、タワーフレーム７の強度や大型化を控えることが可能となるので、コストの削減に寄与することができる。また、搭乗橋１Ａに長く重い俯仰通路体２を備えることが可能となる。
【００２８】
Ｈの最大値は、タワーフレーム７の柱部材７１の長手方向寸法から、昇降通路体３の昇降寸法を差し引いた値となる。Ｈが大きいほど支点反力Ｒが小さくなるが、Ｈが大きくなれば昇降フレーム８のコストが嵩み、また、直動アクチュエータ５０が長くなる。このような観点から、Ｈは、昇降通路体３の鉛直方向の寸法の１．５〜３．０倍程度が好ましい。
【００２９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を説明する。本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３０】
図３は、本発明の第２実施形態に係る搭乗橋１Ｂの構造図である。図３では、タワーフレーム７及び昇降装置４が省略されているが、搭乗橋１Ｂは第１実施形態に係る搭乗橋１Ａと同様にタワーフレーム７及び昇降装置４を備える。
【００３１】
前述の第１実施形態に係る搭乗橋１Ａでは、昇降通路体３の重心Ｇ２及び俯仰通路体２の重心Ｇ２は、昇降フレーム８の柱部８２よりも第１側（図２の紙面右側）にある。これに対し、第２実施形態に係る搭乗橋１Ｂでは、昇降フレーム８の柱部８２よりも第１側（図３の紙面右側）に俯仰通路体２（第２通路体）の重心Ｇ１があり、柱部８２を介して第１側と反対側（図３の紙面左側）に昇降通路体３（第１通路体）の重心Ｇ２がある。突張支持部８６は、柱部８２よりも第１側に設けられている。
【００３２】
上記構成の搭乗橋１Ｂにおいて、柱部８２から俯仰通路体２の重心Ｇ１までの水平方向の距離をＬ１、柱部８２から昇降通路体３の重心Ｇ２までの水平方向の距離をＬ２、俯仰通路体２の重量をＷ１、昇降通路体３の重量をＷ２、上可動支点Ｓ１と下可動支点Ｓ２との鉛直方向の距離をＨとすると、上可動支点Ｓ１及び下可動支点Ｓ２の支点反力Ｒは、次の数２の式で表される。
【００３３】
【数２】
2020066874.tif 000004
【００３４】
搭乗橋１Ｂでは、柱部８２よりも第１側に俯仰通路体２の重心Ｇ１があり、柱部８２を介して第１側と反対側に昇降通路体３の重心Ｇ２があるので、柱部８２の第１側に俯仰通路体２及び昇降通路体３の重心Ｇ１，Ｇ２がある場合（例えば、図２に示す例）と比較して、支点反力Ｒを低減することができる。加えて、突張支持部８６の長さを短くすることができる。
【００３５】
俯仰通路体２の回転支点Ｓ４から俯仰通路体２の重心Ｇ１までの水平方向の距離をＢ、回転支点Ｓ４から突張支持部８６までの距離をＡとすると、直動アクチュエータ５０の推力Ｆは、次の数３の式で表される。
【００３６】
【数３】
2020066874.tif 000005
【００３７】
搭乗橋１Ｂでは、柱部８２の第１側に俯仰通路体２及び昇降通路体３の重心がある場合（例えば、図２に示す例）と比較して、昇降通路体３の回転モーメントが小さくなる。よって、直動アクチュエータ５０の推力Ｆを小さくすることができる。これにより、直動アクチュエータ５０として、油圧シリンダと比較して推力の小さい電動シリンダが採用可能となる。
【００３８】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態を説明する。本実施形態の説明においては、前述の第１及び第２実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
【００３９】
図４は、本発明の第３実施形態に係る搭乗橋１Ｃの構造図である。図４では、タワーフレーム７及び昇降装置４が省略されているが、搭乗橋１Ｃは第１実施形態に係る搭乗橋１Ａと同様にタワーフレーム７及び昇降装置４を備える。
【００４０】
第３実施形態に係る搭乗橋１Ｃは、前述の第１及び第２実施形態に係る搭乗橋１Ａ，１Ｂにおいて、昇降フレーム８が引張支持部８５を更に有するものである。引張支持部８５は、昇降フレーム８の柱部８２の上部と俯仰通路体２との間に架け渡されて、俯仰通路体２を引張支持する。引張支持部８５の一端は、柱部８２の上部と回動可能に連結されて、回転支点Ｓ５を形成している。引張支持部８５の他端は、俯仰通路体２に当該俯仰通路体２の長手方向に沿ってスライド可能且つ回動可能に連結されて、可動支点Ｓ７を形成している。
【００４１】
上記構成の搭乗橋１Ｃにおいて、俯仰通路体２の重量をＷ１、回転支点Ｓ５と可動支点Ｓ７との距離をＤ、可動支点Ｓ７に係る荷重をＴ、回転支点Ｓ５と可動支点Ｓ７との水平方向の距離をＪ、回転支点Ｓ４から俯仰通路体２の重心Ｇ１までの水平方向の距離をＢ、回転支点Ｓ４と可動支点Ｓ７との水平方向の距離をＫとすると、数４に示す式（１）（２）が成立し、式（１）（２）を連立させて解くと、俯仰装置５の直動アクチュエータ５０の推力Ｆは数４に示す式（３）で表される。
【００４２】
【数４】
2020066874.tif 000006
【００４３】
搭乗橋１Ｃでは、引張支持部８５を備えることにより、第１及び第２実施形態に係る搭乗橋１Ａ，１Ｂと比較して、推力Ｆを低減できる。これにより、より推力の小さい直動アクチュエータ５０を採用することが可能となる。
【００４４】
なお、図４に示す引張支持部８５は直線状であるが、図５に示すように、引張支持部８５’は三角形状を呈していてもよい。図５に示す第３実施形態の変形例に係る搭乗橋１Ｃ’では、引張支持部８５’が、柱部８２の上部と回動可能に連結され（回転支点Ｓ５）、突張支持部８６のロッド５１と回動可能に連結され（回転支点Ｓ６）、俯仰通路体２にその長手方向に沿ってスライド可能且つ回動可能に連結され（可動支点Ｓ７）ている。
【００４５】
このような引張支持部８５’を備えることにより、第１〜３実施形態に係る搭乗橋１Ａ，１Ｂ，１Ｃと比較して、突張支持部８６の長さを短縮することができる。これにより、突張支持部８６に含まれる直動アクチュエータ５０のロッド５１を短くすることができ、直動アクチュエータ５０を小型化することができる。
【００４６】
以上に本発明の好適な実施の形態（及び、変形例）を説明したが、本発明の思想を逸脱しない範囲で、上記実施形態の具体的な構造及び／又は機能の詳細を変更したものも本発明に含まれ得る。
【００４７】
例えば、上記第１〜３実施形態に係る搭乗橋１Ａ，１Ｂ，１Ｃでは、昇降通路体３に連結された通路体は俯仰通路体２であるが、俯仰通路体２に代えて俯仰しないトンネル状の通路体を備えてもよい。この場合、突張支持部８６から伸縮機能（直動アクチュエータ５０）が省かれる。このように昇降通路体３に俯仰しない通路体（第２通路体）が連結されてなる搭乗橋においては、上述の直動アクチュエータ５０の推力Ｆを柱部８２と突張支持部８６との連結部に掛かる荷重（又は、支点反力）と読み替えて、効果を説明することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ    ：搭乗橋
２      ：俯仰通路体（第２通路体）
３      ：昇降通路体（第１通路体）
４      ：昇降装置
５      ：俯仰装置
６      ：フレーム
７      ：タワーフレーム
８      ：昇降フレーム
５０    ：直動アクチュエータ
５１    ：ロッド
７１    ：柱部材
７２    ：昇降梁
８１    ：通路体支持部
８２    ：柱部
８３    ：第１摺動部
８４    ：第２摺動部
８５    ：引張支持部
８６    ：突張支持部 
【図１】
2020066874.tif 000007
【図２】
2020066874.tif 000008
【図３】
2020066874.tif 000009
【図４】
2020066874.tif 000010
【図５】
2020066874.tif 000011
【図６】
2020066874.tif 000012