KR101156500B1 - 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교 - Google Patents

이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동 시스템 및 이를 갖는 탑승교에 관한 것으로, 본 발명에 따른 탑승교용 구동 시스템은, 지면에 접하여 회전 가능하게 마련된 구동 휠에 구동력을 제공하는 구동장치를 구비한 구동부와; 측부에 한 쌍의 상기 구동 휠이 결합 가능하게 마련되며, 상기 구동부를 지지하고, 복수로 마련되어 상기 터널이 신축하는 방향을 따라 이격 배치된 구동 프레임부와; 상기 터널을 승강 가능하게 상기 터널에 결합된 리프트 칼럼을 지지하는 지지부와; 상기 지지부와 상기 구동 프레임부를 상하 방향으로 상호 연결 가능하게 상기 지지부와 상기 구동 프레임부 사이에 개재되어 상기 구동 휠의 회전에 따라 상기 구동 프레임부가 상기 지지부에 대하여 상하 방향 축선에 대하여 회전할 수 있도록 상측은 상기 지지부에 결합되고 하측은 상기 각 구동 프레임부에 결합되어 상호 이격된 링크부와; 상기 구동 프레임부가 상기 링크부에 대하여 한 쌍의 상기 구동 휠의 중심축을 연결하는 선의 중심에서 가로 방향의 투영된 수평 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 구동 프레임부에 상호 이격되어 결합된 힌지부;를 포함하며, 상기 터널이 직진하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 동일한 축선에 위치하며, 상기 터널이 회전하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 상호 평행이 되도록 위치하는 것을 특징으로 한다.
이에, 보다 안전하고 흔들림이 적으며, 힘을 안정적으로 분산시킬 수 있는 구조를 갖는 탑승교용 구동시스템을 제공할 수 있다.

Description

이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교 {Driving system for Boarding bridge in order to protect the swing during moving the tunnel and Boarding bridge having the same}
본 발명은 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교에 관한 것으로, 탑승교의 이동 터널의 이동시 터널의 흔들림을 최소화할 수 있도록 탑승교의 구동 장치를 개선한 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교을 제공한다.
일반적으로 탑승교는 공항의 공항건물과 비행기 사이에 설치된다. 탑승객은 탑승교를 이용하며, 이러한 탑승교는 외부의 변하는 날씨 조건 등의 외부 환경의 영향을 받지 않고 공항건물과 비행기 사이를 안전하고 편리하게 왕래할 수 있는 통로이다. 최근에는 공항건물은 현대화, 첨단화 되고 있으며 비행기 등도 점점 대형화 되어 여객기와 공항건물 사이의 거리가 길어지고 탑승높이도 높아지는 있는 추세이다. 탑승교는 비행기 동체에 위치한 출입문의 크기, 위치 등에 맞추어 길이 및 높이의 신축 및 이동을 할 수 있는 구조를 갖는다.
탑승교는 내부에 사람이 이동 가능한 통로를 형성하며 길이의 조절이 가능하도록 상호 슬라이딩 이동 가능한 다수의 구획된 통로를 갖는 터널(tunnel)과, 터널이 비행기의 위치에 따라 회전 가능하도록 회전축 내지 기둥의 기능을 하는 로툰다(rotunda)와, 비행기의 크기 및 출입문의 위치에 따라 터널을 승강시키거나 하강시키는 리프트 칼럼(lift column) 및 동력을 제공하는 구동부와, 터널에 대하여 회전 운동이 가능하며 비행기와 접현되어 터널과 비행기 사이에 통로를 형성하는 캐빈을 포함한다. 또한, 캐노피는 캐빈과 비행기 동체 사이를 밀폐하여 외기의 영향을 받지 않는 기능을 한다. 그리고, 충격을 흡수하는 장치는 비행기 동체에 직접 접촉되어 비행기 또는 캐빈에서 발생되는 충격을 서로 완화시키며 탑승교와 비행기 사이의 틈새를 없애 승객이나 화물이 안전하게 이동을 하도록 한다.
최근에는 비행기의 대형화, 공항의 대형화 내지 허브화로 인해 지상에서 탑승교의 높이가 높아지는 경향이 있다. 이렇게 지상에서 탑승교의 높이가 높은 경우 터널이 이동하는 경우 구동시스템이 안정적이지 못하면 높은 위치의 탑승교에서는 흔들림이 매우 심하게 발생할 수 있다. 한편, 높은 위치에서 탑승교를 조작하는 조작자에게도 불안감을 제공할 수 있고, 장시간의 흔들림으로 인해 탑승교 자체 내지 부품 등에서 하자가 발생할 우려도 있다.
본 발명의 목적은, 탑승교의 이동시 탑승교의 흔들림을 최소화할 수 있는 구조를 갖는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 탑승교 이동시 탑승교의 안정성을 향상시킬 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 탑승교 내지 탑승교에 사용되는 부품의 하자를 감소시킬 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 구동되는 휠이 바닥에 안정적으로 접지될 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 구동되면서 하중을 지지하는 구동 휠에 힘이 고르면서 전후 방향 및 좌우 방향 등으로 안정되게 배분될 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 탑승교용 로툰다에 결합되어 상기 로툰다에 대하여 신축 가능하게 마련된 터널을 직진 또는 회전 이동시키는 탑승교용 구동 시스템에 있어서, 지면에 접하여 회전 가능하게 마련된 구동 휠에 구동력을 제공하는 구동장치를 구비한 구동부와; 측부에 한 쌍의 상기 구동 휠이 결합 가능하게 마련되며, 상기 구동부를 지지하고, 복수로 마련되어 상기 터널이 신축하는 방향을 따라 이격 배치된 구동 프레임부와; 상기 터널을 승강 가능하게 상기 터널에 결합된 리프트 칼럼을 지지하는 지지부와; 상기 지지부와 상기 구동 프레임부를 상하 방향으로 상호 연결 가능하게 상기 지지부와 상기 구동 프레임부 사이에 개재되어 상기 구동 휠의 회전에 따라 상기 구동 프레임부가 상기 지지부에 대하여 상하 방향 축선에 대하여 회전할 수 있도록 상측은 상기 지지부에 결합되고 하측은 상기 각 구동 프레임부에 결합되어 상호 이격된 링크부와; 상기 구동 프레임부가 상기 링크부에 대하여 한 쌍의 상기 구동 휠의 중심축을 연결하는 선의 중심에서 가로 방향의 투영된 수평 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 구동 프레임부에 상호 이격되어 결합된 힌지부;를 포함하며, 상기 터널이 직진하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 동일한 축선에 위치하며, 상기 터널이 회전하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 상호 평행이 되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템에 의해 달성된다.
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또한, 상기 지지부는 상기 리프트 칼럼을 중앙 영역에서 지지하고, 상기 구동 프레임부가 이격된 거리에 대응한 위치에서 상기 힌지부가 상기 지지부에 결합된 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지부에 한 쌍으로 마련되어 상기 지지부가 상기 리프트 칼럼에 대하여 상기 터널이 신축되는 신축 방향의 가로 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 리프트 칼럼에 결합되는 스윙부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 힌지부의 중심을 이은 선과 상기 각 스윙부의 중심을 이은 선은 직교하는 것이 바람직하다.
또한, 평면상에서 상기 각 힌지부의 중심에서 상기 스윙부의 중심을 이은 선에 수직으로 내린 선의 거리는 동일한 것이 바람직하다.
또한, 평면상에서 상기 각 스윙부의 중심에서 상기 힌지부의 중심을 이은 선에 수직으로 내린 선의 거리는 동일한 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 로툰다와; 상기 로툰다에 결합된 터널을 상기 로툰다에 대하여 이동시키는 상기 탑승교용 구동시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승교에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 탑승교의 이동시 탑승교의 흔들림을 최소화할 수 있는 구조를 제공할 수 있고, 탑승교 이동시 탑승교의 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 탑승교 내지 탑승교에 사용되는 부품의 하자를 감소시킬 수 있다.
또한, 구동되는 휠이 바닥에 안정적으로 접지될 수 있고, 구동력을 제공하면서 하중을 지지하는 구동 휠에 힘이 고르면서 전후 방향 및 좌우 방향 등으로 안정되게 배분될 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탑승교의 이동 터널이 늘어난 상태를 보여주는 측면도,
도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1의 구동시스템의 평면도,
도 3 및 도 4는 각각 도 2(a)의 측면도,
도 5는 도 2(a)에서 구동부가 회전한 상태를 보여주는 평면도,
도 6은 도 1의 이동 터널이 줄어든 상태를 보여주는 측면도,
도 7은 도 1의 탑승교가 이동하는 과정을 평면도 상에서 설명하기 위한 개략도이다.
이하에서 본 발명에 따른 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교에 대하여 구체적으로 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 탑승교의 이동 터널이 늘어난 상태를 보여주는 측면도이고, 도 2(a) 및 도 2(b)는 도 1의 구동시스템의 평면도이며, 도 3 및 도 4는 각각 도 2(a)의 측면도이고, 도 5는 도 2(a)에서 구동부가 회전한 상태를 보여주는 평면도이며, 도 6은 도 1의 이동 터널이 줄어든 상태를 보여주는 측면도이고, 도 7은 도 1의 탑승교가 이동하는 과정을 평면도 상에서 설명하기 위한 개략도이다.
이하에서 터널(150)이 신축되는 신축 방향과 터널(150)의 길이 방향은 동일한 의미로 사용되고, 터널(150)의 중심선(도 7에 도시된 축선 “Z”참조)을 따른 방향이다. 이러한 축선 “Z”는 도 2(a) 및 도 2(b)의 링크부(220)의 중심(“K1” 및 “K2” 참조)를 이은 선(“K12” 참조)과도 일치한다. 또 한편, 이러한 축선 “Z” 또는 “K12”의 가로 방향(수직 방향) 축선은 도 2(a) 및 도 2(b)의 축선“K34”이다.
본 발명에 따른 탑승교(100)는, 로툰다(110)와, 로툰다(110)에 대하여 터널(150)을 상승, 하강, 회전, 신축시킬 수 있는 구동력을 제공하는 구동시스템(200)을 포함한다. 탑승교(100)는 캐빈(170)과 제어부(300)를 더 구비할 수 있다.
로툰다(110)는, 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 터널(150)을 지지하며, 터널(150)이 회전할 때 회전축이 되고, 터널(150)이 신축할 때 고정되고 터널(150)을 지지하는 기둥과 같은 기능을 한다. 로툰다(110)는 공항 건물에서 바로 연장되어 설치될 수 있고, 도 1과 같이 공항 건물과 연결된 고정 터널(150)의 단부에 설치될 수도 있다.
터널(150)은, 승객, 승무원, 화물 등이 이동할 수 있는 통로이다. 터널(150)은 로툰다(110)에 결합되어 신축되지 않는 고정 터널(150)과 신축 가능한 이동 터널(150)을 포함한다. 이하에서 터널(150)을 특별하게 구분하지 않고 참조번호 ‘150’을 사용한다. 신축 가능한 터널(150)은 그 길이, 방향, 높이 등을 변경할 수 있다. 터널(150) 내부에는 승객의 편의를 위한 냉방 또는 난방이 가능한 공조 설비 등과 같은 다양한 설비를 구비할 수 있다. 터널(150)은 리프트 칼럼(190)에 의해 상승 내지 하강할 수 있으며, 구동시스템(200)의 작동에 의해 로툰다(110)를 중심으로 회전하거나 신축될 수 있다.
리프트 칼럼(190)은 터널(150)에 결합되어 터널(150)을 승강시켜 터널(150)의 높이를 조절한다. 즉, 리프트 칼럼(190)은 캐빈(170)의 바닥이 다양한 크기, 높이를 갖는 비행기 동체의 출입구의 높이에 대응할 수 있도록 터널(150)의 높이를 조절하는 기능을 수행한다.
레벨러(미도시)는, 비행기의 높이를 감지하여 캐빈(170)의 높이를 조절할 수 있도록 한다. 캐빈(170)을 비행기에 접현시켜 승객 등이 비행기로부터 내려 비행기의 높이가 상승하면 상승된 비행기의 높이를 레벨러가 감지하여 제어부(300)로 보낸다. 이에, 제어부(300)는 터널(150)의 높이를 상승시키도록 리프트 칼럼(190)을 작동시킨다. 그 결과 캐빈(170) 바닥이 상승하여 비행기 출입구의 높이와 같아지므로 승객은 비행기와 탑승교(100) 사이를 안전하게 이동할 수 있다.
캐노피(미도시)는, 캐빈(170)과 비행기 사이를 밀폐시켜 통로가 외기의 영향을 받지 않도록 한다. 캐노피는 벨로즈 형상을 포함한다. 캐노피가 벨로우즈 형상이므로 자체적으로 충격을 흡수하기도 한다.
캐빈(170)은 터널(150)의 끝단부에 결합되어 터널(150)과 비행기 사이에서 통로를 형성한다. 캐빈(170)에는 바닥이 마련되어 있다. 캐빈(170)에는 터널(150)에 대해서 캐빈(170)이 상대적으로 회전 운동할 수 있도록 캐빈(170)에 회전력을 제공하는 캡 회전 구동부(미도시)가 포함된다. 캐빈(170)에는 탑승교(100)의 최단부에 위치하여 시야가 확보되기 때문에 탑승교(100)의 작동을 제어할 수 있는 제어부(300)가 구비되어 있는 것이 일반적이다.
구동시스템(200)은 구동부(270)와, 구동 프레임부(250)와, 지지부(210)와, 링크부(220)를 포함한다. 구동시스템(200)은 힌지부(230)와, 스윙부(213)를 더 포함할 수 있다.
구동부(270)는 지면에 접하여 회전 가능한 구동 휠(277)에 구동력을 제공하는 구동장치(273, 275)를 포함한다. 구동장치(273, 275)는 전원의 공급에 의해 회전하여 회전력을 제공하는 구동 모터(273)와 구동 모터(273)에서 전달되는 회전력을 감속시켜 매우 큰 힘을 구동 휠(277)에 제공하는 구동 감속기(275)를 포함한다. 이에 구동 모터(273)의 회전력이 구동 감속기(275)를 거쳐 구동 휠(277)에 전달되어 구동 휠(277)의 회전에 의해 지면과 구동 휠(277)의 마찰력에 의해 터널(150)이 이동하게 된다.
각 구동 휠(277)은 각각의 구동 모터(273)와 구동 감속기(275)를 구비한다. 즉, 각 구동 휠(277), 구동 감속기(275) 및 구동 모터(273)이 하나로 연결되어 있다. 다시 말하면, 구동 프레임부(250)의 한 쪽에 하나의 구동 휠(277), 구동 모터(273) 및 구동 감속기(275)가 직렬로 연결되어 있고 이러한 직렬 연결이 구동 프레임부(250)의 양 쪽에 각각 배치되어 있다.
여기서, 하나의 구동 프레임부(250) 양 쪽에 결합된 구동 휠(277)은 동일한 방향으로 회전하기도 하고 반대로 회전하기도 한다. 동일한 방향으로 구동 휠(277)이 회전을 하면 구동 휠(277)이 결합된 구동 프레임부(250)는 링크부(220)를 중심으로 회전하지 않는다. 반면에 반대 방향으로 구동 휠(277)이 회전하면 구동 휠(277)이 결합된 구동 프레임부(250)는 링크부(220)를 중심으로 회전하고, 이에 의해 터널(150)의 이동 방향을 변경할 수 있다.
구동 프레임부(250)는 구동부(270)를 지지한다. 구동 프레임부(250)는 충분한 강도를 가지며 터널(150)의 길이 방향의 중심축선에서 좌우측에 구동 휠(277)이 결합되어 탑승교(100)를 이동시키는 힘을 제공함과 동시에 탑승교(100)를 지지하기도 한다. 구동 프레임부(250)의 중앙 영역에서 마련된 힌지부(230)에 의해 링크부(220)와 결합된다.
구동 프레임부(250)는 복수로 구비되어 터널(150)이 신축하는 길이 방향으로 이격 배치되어 있다. 구동 프레임부(250)는 지지부(210)의 하측에 나란하게 배치되는 것이 바람직하다. 구동 프레임부(250) 사이의 이격된 거리는 터널(150)의 길이, 중량, 높이 등을 고려하여 결정된다. 각 구동 프레임부(250)의 구동 휠(277)의 중심선을 연결하는 중심 축선의 거리(도 5에서 중심선“X1” 사이의 거리)는 하나의 구동 프레임부(250)에서 양측 구동 휠(277)의 중심 간격보다 긴 것이 바람직하다. 이는 터널(150)의 길이 방향으로 길이가 터널(150)의 폭보다 휠씬 크기 때문에 터널(150)의 이동시 보다 안정성을 유지할 수 있다. 그리고, 하나의 구동 프레임부(250)에서 각 구동 휠(277) 사이의 간격을 크게 하거나 각 구동 프레임부(250) 사이의 간격을 크게 하는 것도 탑승교(100) 하부의 지면 내지 도로의 활용도를 감소시키기 때문에 바람직하지 않다.
지지부(210)는 리프트 칼럼(190)의 하측과 결합되어 리프트 칼럼(190)을 지지하며 이는 결국 리프트 칼럼(190)과 상측에서 결합된 터널(150) 및 캐빈(170)을 지지하는 것이 된다. 지지부(210)의 상측에는 터널(150)의 신축 방향의 좌우측에 리프트 칼럼(190)이 배치되고 지지부(210)의 하측에는 터널(150)의 신축 방향의 전진 후진 방향에 링크부(220)가 배치된다. 이에, 지지부(210)에서는 터널(150)의 신축 방향 및 전후 방향으로 힘이 작용하여 터널(150) 내지 캐빈(170)을 안정적으로 지지할 수 있다.
링크부(220)는 지지부(210)와 구동 프레임부(250) 사이에 개재되어 구동 휠(277)의 회전에 따라 구동 프레임부(250)가 지지부(210)에 대하여 회전할 수 있도록 상측은 지지부(210)에 결합되고 하측은 구동 프레임부(250)에 결합된다, 링크부(220)는미도시된 베어링을 포함하여 구동 프레임부(250)가 지지부(210)에 대하여 회전 가능하게 한다. 링크부(220)에서는 구동 프레임부(250)가 지지부(210)에 대하여 360° 회전이 가능하지만 터널(150) 등이 넘어지는 것을 예방할 수 있도록 통상 터널(150)의 길이 방향의 가로 방향에 대하여 ±45°까지 회전하는 것이 바람직하다. 이러한 구동 프레임부(250)의 회전각도 제한은 다양한 센서를 통해 제어부(300)에서 제한하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명의 경우 구동 프레임부(250)가 터널(150)의 길이 방향으로 회전한 경우에는 터널(150)의 전도 위험이 있기 때문에 리미트 스위치 등의 센서(미도시)와 이 센서와 접촉 가능한 브래킷을 마련하여 브래킷이 센서를 접촉하면 더 이상 구동 프레임부(250)가 회전할 수 없도록 구동 프레임부(250)의 회전 각도를 제한하는 프레임 각도제한부(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다. 이에, 탑승교(100)의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이러한 각도제한부는 구동 모터(273)의 회전수를 제한하여 제어부(300)에서 제어하는 등의 다양한 방법으로 구비될 수 있다.
힌지부(230)는 구동 프레임부(250)가 링크부(220)에 대하여 한 쌍의 구동 휠(277)의 중심축을 연결하는 선의 중심에서 가로 방향의 투영된(상하 방향으로 이동 될 수도 있는 위치 - 평면에서 보아 상하 방향으로 이동 가능하다는 의미) 내지는 평면상의 축선을 중심으로 회전 가능하게 구동 프레임부(250)에 결합된다. 힌지부(230)는 미도시된 핀과 핀이 결합 가능하게 마련된 핀홀(미도시)을 갖는 브래킷으로 구비될 수 있다. 힌지부(230)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 구동 프레임부(250)가 터널(150)의 길이 방향을 투영된 축선에 대하여 회전할 수 있다.
스윙부(213)는 지지부(210)의 상측에 한 쌍으로 마련되어 지지부(210)가 리프트 칼럼(190)에 대하여 터널(150)이 신축되는 신축 방향의 가로 방향의 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 리프트 칼럼(190)에 결합된다. 스윙부(213)는 미도시된 핀과 핀이 결합 가능하게 마련된 핀홀(미도시)을 갖는 브래킷으로 구성될 수 있다. 이에, 스윙부(213)에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 지지부(210)가 터널(150)의 길이 방향의 가로 방향 축선에 대하여 회전할 수 있다.
도 2(a), 도 2(b), 도 3, 도 4에 기초하여 본 발명에 따른 구동시스템(200)에서 힌지부(230)와 스윙부(213) 사이의 관계를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
각 힌지부(230)의 중심(K1, K2)을 연결한 선은 터널(150)의 길이 방향을 따른 중심선이 투영된 위치와 동일하다. 그리고, 스윙부(213)의 중심(K3, K4)을 연결한 선은 터널(150)의 길이 방향과 수직을 이룬다.
그리고, 힌지부(230)의 중심(K1, K2)을 연결한 축선(K12)에 대하여 각 스윙부(213)의 중심(K3, K4)에서 수직 거리(K3R, K4L)는 동일한 것이 바람직하다. 마찬가지로, 스윙부(213)의 중심(K3, K4)을 연결한 축선(K34)에 대하여 각 힌지부(230)의 중심(K1, K2)에서 수직 거리(K1F, K2R)는 동일한 것이 바람직하다. 이러한 구조는 힘을 분산 내지 집중시 작용하는 힘을 균등하게 집중 내지 분산시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
이러한 힌지부(230)와 스윙부(213)는 구동 휠(277) 또는 구동 프레임부(250)가 회전하더라도 이동하지 않는다. 다만, 도 3에서와 같이 힌지부(230)가 지지부(210)의 회전에 의해 상하 방향으로 이동할 뿐 각 힌지부(230)를 연결한 축선의 방향은 변하지 않는다.
이러한 구조에 의해 터널(150)을 지지하는 힘이 터널(150)의 폭 방향으로 2개소인 스윙부(213)에서 집중되었다가 지지부(210)에서 분산된다. 그리고, 지지부(210)에서 분산된 힘은 이번에 터널(150)의 길이 방향으로 2개소인 힌지부(230)에서 집중되며 각 힌지부(230)에 집중된 힘이 각 구동 프레임부(250)에 분산되고 최종적으로 2개소의 구동 휠(277)로 힘이 집중된다.
구동 휠(277)에서 터널(150)로 작용하는 힘은 전술한 방향과 역으로 작용한다.
이렇게 힘이 분산되고 집중됨을 반복하고 이러한 힘의 집중과 분산 과정에서 힘의 작용 위치 내지 방향이 상이함을 알 수 있다.
이에, 구동 휠(277)은 지면이 다소 불규칙하더라도 힌지부(230) 및 스윙부(213)에 의해 회전되어 안정적으로 지면에 접지되어 지면과 구동 휠(277) 사이에 마찰력을 발생시켜 터널(150)이 회전 내지 신축될 수 있는 힘을 제공할 수 있다. 다른 한편, 정지시에는 터널(150) 등의 하중을 구동 휠(277)에 고르게 분산시키기도 한다. 이에, 하중이 구동 휠(277)에 균등하게 배분될 수 있어 터널(150)의 이동 내지 정지 시에 탑승교(100)의 흔들림을 최소화할 수 있다. 터널(150)의 하중을 터널(150)의 폭 방향 및 신축 방향을 따라 외측으로 배치된 네 개의 지지점인 동시에 동력을 발생시키는 구동 휠(277)이 분산되어 작용하는 힘의 작용점이 안정적으로 배치되어 있는 구조를 갖는다.
다른 한편, 힌지부(230)와 스윙부(213)는 각 구동 휠(277)이 닿는 지면의 높이 차이를 흡수하는 완충 기능을 수행할 수 있으며, 구동 휠(277)이 안정적이면서 균일하게 접지될 수 있도록 한다.
또한, 도 5는 구동 프레임부(250)가 지지부(210)에 대하여 정상 상태(“X1” 축선 참조)에서 소정 각도 회전한 회전 상태(“X2” 축선 참조)를 각각 나타낸다. 구동 프레임부(250)의 정상 상태에서는 힌지부(230)의 축선(“X3”축선 참조)은 터널(150)의 신축 방향과 동일한 방향이며, 구동 프레임부(250)의 회전 상태에서는 힌지부(230)의 축선(“X4”축선 참조)은 터널(150)의 신축 방향과 소정 각도 기울어져 있다. 회전 상태에서 각 힌지부(230)의 축선(X4)도 소정 각도로 회전되어 양 축선(X4)은 상호 평행을 유지할 수 있다.
즉, 도 5에서 터널(150)을 지지하면서 터널(150)에 구동력을 제공하는 네 개의 구동 휠(277)이 회전되어 접지되는 중심점을 이은 도형은 평행사변형이고, 일정한 길이를 갖는 각 힌지부(230)의 끝단을 이은 선도 평행사변형이 되면서 각 힌지부(230)의 축선(‘X4’참조)은 편심된 상태이다.
이에, 터널(150)의 이동시 동력을 제공하는 구동 휠(277)의 중심선(X2)과 동력을 전달하고 지지하는 힌지부(230)의 축선(X4)은 구동 휠(277)의 중심선을 이은 선(X2)과 수직이고 방향은 반대 방향이다. 이러한 상태에서 힌지부(230)의 축선(X4) 또한 편심되어 터널(150)의 이동시 전후 좌우 방향의 흔들림을 보다 안정적으로 지지해 줄 수 있어 탑승교(100)의 흔들림을 매우 효율적이면서 간단하게 편리하게 예방할 수 있다는 효과를 갖는다(추가분임).
제어부(300)는 탑승교(100)의 구동, 이동, 회전을 제어한다. 즉, 제어부(300)는 구동시스템(200)을 작동시켜 터널(150)의 방향과 길이를 조절하도록 제어할 수 있으며, 터널(150)의 높이를 조절하도록 제어할 수 있다.
미설명한 참조번호 290은 안전 후프이다. 안전 후프는 구동시스템(200)의 전후방에 부착되어 차량, 지상물 등의 접촉시 접혀질 수 있어 완충 기능을 함과 동시에 소정 거리 이상으로 접혀지는 경우 구동시스템(200)의 작동이 정지되도록 제어부(300)에서 제어할 수 있다. 이에 보다 안전하게 탑승교(100)을 작동시킬 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 탑승교(100)의 작동 과정을 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 전원이 인가되면 운전자의 조작에 의해 구동 모터(273)가 회전하고 구동 모터(273)의 회전력은 구동 감속기(275)를 통해 구동 휠(277)에 전달된다. 이에, 구동 휠(277)의 회전에 의한 지면과의 마찰력이 구동 휠(277)과 결합된 구동 프레임부(250), 힌지부(230), 링크부(220), 지지부(210), 스윙부(213), 리프트 칼럼(190)을 거쳐 터널(150)에 전달되어 터널(150)이 회전 내지 신축될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 “A”위치에서 “B”위치로 이동하는 경우에는 구동 프레임부(250)가 신축 방향에 대하여 회전된 상태에서 구동 휠(277)이 작동한다. 이 경우 각 구동 프레임부(250)의 구동 휠(277)의 중심을 연결하는 축“A” 및 축“B”는 평행을 유지한 상태이다.
지상에서 터널(150) 하단부까지의 높이가 약 8m에서, 구동 프레임부(250)가 터널(150)의 길이 방향의 가로 방향에 대하여 45도 회전된 상태에서 전후의 구동 휠(277)의 힌지부(230) 축선이 편심되게 형성되어 강제 흔들림을 방지하는 본 발명에 따른 탑승교(100)의 시운전을 통해 흔들림이 거의 없거나 아주 미세함을 확인할 수 있었다.
반면에, 종래 기술에서는 동일한 조건에서 측정해 본 결과, 좌우로 약 20~30mm 정도의 흔들림이 발생하였다. 좌우로 10mm 정도 터널(150)이 흔들리면 탑승교(100)를 조작하는 운전자는 불안감을 느낄 수 있을 정도이다. 측정 방법은 실의 상측은 터널(150)에 매달고 실의 하측에 추를 매달은 후에 추의 흔들림 량을 측정하였다.
이에, 본 발명에 따르면, 탑승교의 이동시 탑승교의 흔들림을 최소화할 수 있으며, 안정감을 향상시킬 수 있다. 또한, 탑승교 내지 탑승교에 사용되는 부품의 하자를 감소시킬 수 있다. 또한, 구동되는 휠이 바닥에 안정적으로 접지될 수 있으며, 구동되면서 하중을 지지하는 구동 휠에 힘이 고르면서 전후 방향 및 좌우 방향으로 안정되게 배분될 수 있는 이동시 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템 및 이를 갖는 탑승교를 제공할 수 있다.
여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 탑승교 110 : 로툰다
130 : 고정 터널 150 : 이동 터널
170 : 캐빈 190 : 리프트 칼럼
200 : 구동시스템 210 : 지지부
220 : 링크부 230 : 힌지부
250 : 구동 프레임부 270 : 구동부
273 : 구동 모터 275 : 구동 감속기
277 : 구동 휠 290 : 안전 후프
300 : 제어부

Claims (8)

  1. 탑승교용 로툰다에 결합되어 상기 로툰다에 대하여 신축 가능하게 마련된 터널을 직진 또는 회전 이동시키는 탑승교용 구동 시스템에 있어서,
    지면에 접하여 회전 가능하게 마련된 구동 휠에 구동력을 제공하는 구동장치를 구비한 구동부와;
    측부에 한 쌍의 상기 구동 휠이 결합 가능하게 마련되며, 상기 구동부를 지지하고, 복수로 마련되어 상기 터널이 신축하는 방향을 따라 이격 배치된 구동 프레임부와;
    상기 터널을 승강 가능하게 상기 터널에 결합된 리프트 칼럼을 지지하는 지지부와;
    상기 지지부와 상기 구동 프레임부를 상하 방향으로 상호 연결 가능하게 상기 지지부와 상기 구동 프레임부 사이에 개재되어 상기 구동 휠의 회전에 따라 상기 구동 프레임부가 상기 지지부에 대하여 상하 방향 축선에 대하여 회전할 수 있도록 상측은 상기 지지부에 결합되고 하측은 상기 각 구동 프레임부에 결합되어 상호 이격된 링크부와;
    상기 구동 프레임부가 상기 링크부에 대하여 한 쌍의 상기 구동 휠의 중심축을 연결하는 선의 중심에서 가로 방향의 투영된 수평 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 구동 프레임부에 상호 이격되어 결합된 힌지부;를 포함하며,
    상기 터널이 직진하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 동일한 축선에 위치하며,
    상기 터널이 회전하는 경우 상기 각 구동 프레임부에 결합된 상기 각 힌지부의 축선을 연장한 선은 상호 평행이 되도록 위치하는 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 리프트 칼럼을 중앙 영역에서 지지하고, 상기 구동 프레임부가 이격된 거리에 대응한 위치에서 상기 힌지부가 상기 지지부에 결합된 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지부에 한 쌍으로 마련되어 상기 지지부가 상기 리프트 칼럼에 대하여 상기 터널이 신축되는 신축 방향의 가로 방향의 축선을 중심으로 회전 가능하게 상기 리프트 칼럼에 결합되는 스윙부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각 힌지부의 중심을 이은 선과 상기 각 스윙부의 중심을 이은 선은 직교하는 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    평면상에서 상기 각 힌지부의 중심에서 상기 스윙부의 중심을 이은 선에 수직으로 내린 선의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    평면상에서 상기 각 스윙부의 중심에서 상기 힌지부의 중심을 이은 선에 수직으로 내린 선의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는 흔들림 예방 탑승교용 구동시스템.
  8. 로툰다와;
    상기 로툰다에 결합된 터널을 상기 로툰다에 대하여 이동시키는 제1항의 상기 탑승교용 구동시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승교.
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