KR100343363B1 - 충격흡수완화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격흡수완화장치에 관한 것으로서, 전방으로부터 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 벌어지면서 확장되도록 구비된 가이드레일(10)과, 상기 가이드레일(10) 상면에 안착되어 슬라이드 이동가능하게 구비된 슬라이드부재(20)와, 상기 양측의 슬라이드부재(20)에 각각 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 구비된 선재(30)와, 상기 슬라이드부재(20) 상면에 고정되며, 그 전면에 안착판(46)이 절곡형성된 지지부재(40)와, 상기 지지부재(40)의 안착판(46)에 구비되어 좌,우로 슬라이드 이동되는 충돌부재(50)를 포함하여 이루어진 충격흡수완화부재(2)를 구성한 것을 특징으로 하여 충돌시에 발생되는 충격력을 선재의 인장력과, 슬라이드부재와 가이드레일 사이의 마찰력에 의해 흡수 및 완화시키고, 선재가 파단될 때까지 충돌을 지연시켜 주므로써 충돌시의 충격력을 분산.경감시켜 탑승자의 부상정도를 최소화하고, 충돌후에 파손된 일부의 부품 즉, 파손된 선재나 충돌부재만을 교체하여 주면 이 충격흡수완화부재를 지속적으로 사용할 수 있는 유용한 것이다.

Description

충격흡수완화장치{An Impact Absorbing And Relaxative Device}

본 발명은 충격흡수완화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충격력을 선재의 인장력을 이용하여 흡수 및 완화시켜 충격을 경감시키도록 한 충격흡수완화장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 좁은 공간에서도 이용할 수가 있으며, 예를들어 각종의 차량 충격흡수범퍼용, 공항의 동체착륙용 비상활주로 및 방호벽, 승강기 하부·피트의 충격흡수용, 특수장비의 보호용범퍼, 열차의 전,후두부 범퍼, 방호벽·가이드레일·도로분리대와 같은 도로교통 안전시설용, 도로/선로종단부 방호시설용, 화재시 저층 건물에서 긴급하게 점프하여 대피할 수 있도록 하는 긴급낙하보드용, 선박접안항만시설용, 시설물보호용등 외부로부터의 이탈방지와 충격을 감소시키고자 하는 산업과 내진설계등 전분야에 걸쳐 적용할 수 있는 기술에 관한 것이다.

일반적인 개념의 충격흡수는 본체의 일부가 압력방향으로 찌그러짐으로써 힘을 흡수하고, 그 순간만큼 충돌시간을 지연시키는 것이 충격흡수 방법으로 보편화되어 있어 자동차 제조회사에서도 차량의 새시가 일정한 압력이상을 받으면 찌그러지도록 하여 충격을 흡수하도록 설계하고 있다.

따라서, 통상적인 충격흡수완화장치로는 에어백, 가스쇼바, 스프링, 점성이 강한 물질, 스치로폼등을 사용하고 있으나, 이 가운데서 압력을 받고 외부표피면(구(求)의 표면)으로 고루 압력을 분산시켜 주는 에어백이 가장 이상적인 충격흡수완화장치이나 이는 큰 공간을 필요로 하여 협소한 공간에서는 사용할 수 없으며, 고가인 단점이 있다.

또한, 상기 가스쇼바는 실린더내의 가스 수축압력이 증가하는 동안 충격을 흡수하나 충격방향은 그대로 유지되고, 상기 스프링의 경우는 스프링이 갖고 있는 탄성력을 이용하여 힘을 흡수하나 반작용으로 인한 반발력으로 되튕겨 나가는 문제를 발생시키는 단점이 있다.

그리고, 나머지 충격흡수완화장치는 충격에 의한 힘의 방향을 분산하거나 전환흡수할 수 없어 반작용에 의한 반발력을 제공함으로 운동에너지를 제대로 흡수할 수 없다는 문제점과, 완충재의 크기와 대비하여 충분한 변위를 확보할 수 없어 충격물체와 피 충격물체의 손상이 심하고, 부딪치는 물체가 차량인 경우 탑승자가 심하게 상해를 입는 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 충돌시 발생되는 충격력을 흡수 및 분산시키고, 충돌을 지연시켜 주므로써 충돌시 그충격력을 경감시켜 탑승자의 상해정도를 최소화하고, 충돌후에 파손된 일부의 부품만 교체하면 지속적으로 사용할 수 있도록 된 충격흡수완화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 구성은 충격흡수완화장치에 있어서, 전방으로부터 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 벌어지면서 확장되도록 구비된 가이드레일과, 상기 가이드레일 상면에 안착되어 슬라이드 이동가능하게 구비된 슬라이드부재와, 상기 양측의 슬라이드부재에 각각 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 구비된 선재와, 상기 슬라이드부재 상면에 고정되며, 그 전면에 안착판이 절곡형성된 지지부재와, 상기 지지부재의 안착판에 구비되어 좌,우로 슬라이드 이동되는 충돌부재를 포함하여 이루어진 충격흡수완화부재를 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드레일의 선단과 슬라이드부재에 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 된 선재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 양측의 지지부재에 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 된 선재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 충돌부재의 하단 양측에는 지지부재로부터 충돌부재의 이탈을 방지하도록 된 이탈방지돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선재는 철, 스텐레스, 피아노강선, 섬유질과 같은 강한 인장력을 갖는 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 선재는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 분해사시도

도 2는 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 결합사시도

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수완화장치의 슬라이드팩과 가이드레일을 도시한 측면도

도 4는 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 사용상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2: 충격흡수완화부재 10: 가이드레일

12: 요홈 14: 돌출부

16,16a: 고리 20: 슬라이드부재

22: 가이드부 24: 체결홈

26: 측면고리 28: 전면고리

26a: 고리 32a: 선재

30,32: 선재 40: 지지부재

42: 고정브라켓 44: 전면판

46: 안착판 48: 선재

50: 충돌부재 52: 이탈방지돌기

60: 볼트

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 도 1은 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 결합사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 충격흡수완화장치의 슬라이드팩과 가이드레일을 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 충격흡수완화장치를 도시한 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 충격흡수완화장치의 충격흡수완화부재(2)는 가이드레일(10)과, 슬라이드부재(20)와, 지지부재(40) 및 충돌부재(50), 그리고 다수의 선재(30,32,32a,48)로 이루어져 구성된다.

상기한 가이드레일(10)은 충격흡수완화부재(2)의 하단에 구비되되, 이는 그 전방으로부터 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 벌어지면서 확장되도록 된 대략 "Ｖ"자 형상으로 이루어져 구비된다.

또한, 상기한 가이드레일(10)의 양측면 중앙부에는 함몰된 요홈(12)이 형성되고, 양측의 가이드레일(10) 선단부에는 상방으로 돌출된 돌출부(14)가 일체로 형성되며, 이 돌출부(14)의 후면과, 일측면에는 고리(16,16a)가 일체로 형성된다.

한편, 상기한 가이드레일(10)의 상면에는 슬라이드부재(20)가 구비되어 이 가이드레일(10)상에서 전,후로 슬라이드 이동되게 되는 바, 이 슬라이드부재(20)는그 양단에 절곡형성된 가이드부(22)가 가이드레일(10)의 요홈(12)에 삽입되어 가이드되고, 슬라이드부재(20)의 상면에는 나선으로 이루어진 체결홈(24)이 형성된다.

상기한 슬라이드부재(20)가 충격에 의해 가이드레일(10)상에서 후방으로 슬라이드 이동될 시는 이 슬라이드부재(20)와 가이드레일(10) 사이에 마찰력이 작용하여 미소하게나마 충격력을 흡수 및 완화시키게 된다.

또한, 상기한 슬라이드부재(20)의 양측면과 전면에는 각각 측면고리(26)와, 고리(26a), 전면고리(28)가 일체로 형성되고, 이 측면고리(26)에는 양측의 슬라이드부재(20)를 연결하는 선재(30)가 체결.고정되며, 상기한 전면고리(28)에는 이 전면고리(28)와 가이드레일(10)의 돌출부(14)의 고리(16)에 그 양단이 체결.고정되고, 이와 더불어 슬라이드부재(20) 일측면의 고리(26a)와, 돌출부(14) 일측면의 고리(16a)에는 슬라이드부재(20)와 돌출부(14) 사이를 연결하는 선재(32,32a)의 양단이 각각 체결.고정된다.

한편, 상기한 선재(30,32,32a)는 철, 스텐레스, 파아노강선, 섬유질과 같은 강한 인장력을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다(국내특허출원 1997-048483호의 표1 참조).

또한, 상기한 슬라이드부재(20)의 상면에는 체결홈(24)에 볼트(60)를 매개로 체결.고정되는 지지부재(40)가 구비되되, 이 지지부재(40)는 슬라이드부재(20)의 상면에 볼팅되어 고정되는 고정브라켓(42)과, 이 고정브라켓(42) 전면에 형성된 전면판(44)과, 상기한 전면판(44) 하단에 대략 "ㄴ"자 형상으로 절곡된 안착판(46)이 일체로 형성된다.

상기한 지지부재(40)의 고정브라켓(42) 일측에는 선재(48)가 구비되어 양측의 고정브라켓(42) 사이를 연결하게 되는 바, 이와 같이 구비된 선재(48)는 충격흡수완화부재(2)에 가해진 충격력을 슬라이드부재(20)에 구비된 선재(30,32)와 같이 후방으로 밀려 인장되면서 흡수 및 완화시키게 된다.

한편, 이 선재(48) 역시도 전술한 바와 같이, 철, 스텐레스, 피아노강선, 섬유질과 같은 강한 인장력을 갖는 재질로 형성함이 바람직하다.

또한, 상기한 지지부재(40)의 전방에는 이 지지부재(40)의 전면판(44) 하단에 대략 "ㄴ"자 형상으로 절곡형성된 안착판(46)에 안착되어 좌,우로 슬라이드 이동가능하도록 판형상으로 이루어진 충돌부재(50)가 구비되되, 이 충돌부재(50)의 양측 하단부에는 지지부재(40)의 안착판(46)으로부터 충돌부재(50)가 이탈되는 것을 방지하도록 된 이탈방지돌기(52)가 돌출형성된다.

여기서, 상기한 충돌부재(50)는 충격력에 의한 형상의 변형을 방지하여 본 형상을 그대로 유지할 수 있도록 설계됨이 바람직하다.

한편, 본 발명에서는 가이드레일(10)을 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 확장되도록 한 대략 "Ｖ"자 형상으로 형성하여 선재(30,32,32a,48)의 인장력을 이용해서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 하고 있으나, 본 발명에서는 도시하지는 않았지만 다른 실시예로서, 상기한 가이드레일을 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 축소되도록 한 대략 역"Ｖ"자 형상으로 형성하고, 선재의 압축소성변형을 이용하여 충격력을 흡수 및 완화시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 발명에 따른 충격흡수완화장치는 경미한 충격시(1톤기준: 20㎞/h이하)에는 충격후에 인장된 다수의 선재(30,32,32a,48)와, 파손된 충돌부재(50)만을 새로운 제품으로 교체하여 주면, 이 충격흡수완화장치를 지속적으로 사용할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 충격흡수완화장치는 경미한 충격시에 이 충격흡수완화장치가 충돌후에 원상태로 복원되도록 하기 위하여 인장선재 대신에 복원력을 갖는 스프링선재를 사용하여도 무방하다.

상기한 스프링선재의 사용시에도 충격흡수완화장치는 전술한 인장선재를 사용할 때와 동일한 작동을 하며, 다만 경미한 충돌후에는 그 복원력에 의해서 충격흡수완화장치를 원상태로 복원시키게 된다.

한편, 상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 충격흡수완화장치는 충격흡수완화부재(2)를 설치할 곳의 바닥면 즉, 지면과 같은 곳에 가이드레일(10)을 설치하고, 이 가이드레일(10)의 요홈(12)에 슬라이드부재(20)의 가이드부(22)를 끼워 슬라이드부재(20)가 가이드레일(10)상에서 전,후로 슬라이드 이동가능하게 조립한 후, 이 슬라이드부재(20)의 상면 체결홈(24)에 볼트(60)로 지지부재(40)의 고정브라켓(42)을 고정시킨다.

이후, 상기한 슬라이드부재(20)의 전면고리(28) 및 고리(26a)와, 가이드레일(10) 선단의 돌출부(14)에 형성된 고리(16,16a)에 각각의 선재(32,32a) 양단을 결합.고정시키고, 또한 상기한 양측의 슬라이드부재(20)의 측면고리(26)에 선재(30)의 양단을 결합.고정시켜 양측의 슬라이드부재(20)를 연결하며, 양측 지지부재(40)의 고정브라켓(42) 일측에도 이 양측의 지지부재(40)를 연결하도록 된 선재(48)의 양단을 결합.고정시켜 충격을 흡수 및 완화시킬 수 있도록 구비한다.

상기와 같이 슬라이드부재(20)의 상면에 고정된 지지부재(40)의 전면에는 전면판(44) 하단의 안착판(46)에 충돌부재(50)를 안착시켜 구비하면, 상기한 충격흡수완화부재(2)는 첨부도면 도 2 및 도 3과 같이 결합이 완료된 상태가 된다.

한편, 상기와 같이 결합된 충격흡수완화부재(2)의 충돌부재(50)에 첨부도면 도 4에 화살표로 도시된 바와 같이, 충격이 가해지게 되면, 이 충돌부재(50)는 지지부재(40)와 같이 슬라이드부재(20)에 의해 가이드레일(10)상에서 충격흡수완화부재(2)의 후방으로 슬라이드 이동된다.

이때, 상기한 지지부재(40)는 슬라이드부재(20)에 의해서 양측으로 벌어지면서 가이드레일(10)의 후방으로 이동하게 되는 바, 이때 상기한 지지부재(40)는 그 선단의 안착판(46)이 충돌부재(50)를 구비한 상태에서 충돌부재(50)의 양단으로 슬라이드 이동되어 벌어지면서 후방으로 이동하게 된다.

한편, 상기와 같이 충돌부재(50)에 가해진 충격력에 의해 상기한 지지부재(40)와, 슬라이드부재(20)가 양 가이드레일(10)의 폭이 확장된 후방으로 이동되면서 양측의 지지부재(40)와 슬라이드부재(20) 사이를 연결하는 선재(48,30)와, 슬라이드부재(20)와 가이드레일(10) 선단의 돌출부(14)를 연결하는 선재(32,32a)가 가이드레일(10)의 확장된 폭에 의해서 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키게 된다.

또한, 상기한 선재(30,32,32a,48)의 인장력과 아울러 가이드레일(10)상에서슬라이드부재(20)의 이동시 이 슬라이드부재(20)와 가이드레일(10) 사이에서 발생되는 마찰력에 의해 충격력을 흡수 및 완화시키게 된다.

따라서, 상기한 충격흡수완화부재(2)는 다수로 구비된 선재(30,32,32a,48)의 인장력과, 슬라이드부재(20)와 가이드레일(10)과의 마찰력으로 인해 그 충격력을 흡수 및 완화시키게 되며, 또한 상기한 선재(30,32,32a,48)가 파단될 때까지 충돌이 지연되면서 충격력이 흡수 및 완화되므로써 탑승자의 부상정도를 최소화할 수 있게 된다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 충격흡수완화장치는 충돌시에 발생되는 충격력을 선재의 인장력과, 슬라이드부재와 가이드레일 사이의 마찰력에 의해 흡수 및 완화시키고, 선재가 파단될 때까지 충돌을 지연시켜 주므로써 충돌시의 충격력을 분산.경감시켜 탑승자의 부상정도를 최소화하고, 충돌후에 파손된 일부의 부품 즉, 파손된 선재나 충돌부재만을 교체하여 주면 이 충격흡수완화부재를 지속적으로 사용할 수 있는 유용한 것이다.

Claims (6)

1. 충격흡수완화장치에 있어서,

   전방으로부터 후방으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 벌어지면서 확장되도록 구비된 가이드레일(10)과,

   상기 가이드레일(10) 상면에 안착되어 슬라이드 이동가능하게 구비된 슬라이드부재(20)와,

   상기 양측의 슬라이드부재(20)에 각각 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 구비된 선재(30)와,

   상기 슬라이드부재(20) 상면에 고정되며, 그 전면에 안착판(46)이 절곡형성된 지지부재(40)와,

   상기 지지부재(40)의 안착판(46)에 구비되어 좌,우로 슬라이드 이동되는 충돌부재(50)를 포함하여 이루어진 충격흡수완화부재(2)를 구성한 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 가이드레일(10)의 선단과 슬라이드부재(20)에 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 된 선재(32,32a)가 구비된 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 양측의 지지부재(40)에 그 양단이 결합.고정되어 인장되면서 충격력을 흡수 및 완화시키도록 된 선재(48)가 구비된 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 충돌부재(50)의 하단 양측에는 지지부재(40)로부터 충돌부재(50)의 이탈을 방지하도록 된 이탈방지돌기(52)가 형성된 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 선재(30,32,32a,48)는 철, 스텐레스, 피아노강선, 섬유질과 같은 강한 인장력을 갖는 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한항에 있어서,

   상기 선재(30,32,32a,48)는 스프링으로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격흡수완화장치.