KR100723028B1

KR100723028B1 - 차량방호울타리용 충격흡수장치

Info

Publication number: KR100723028B1
Application number: KR1020060119765A
Authority: KR
Inventors: 최원종; 한정구
Original assignee: (주)신화금속
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2007-05-29

Abstract

차량충돌후 차량의 전복이나 옆차로로의 튕겨짐이나 과도한 충격흡수에 의해 급정지되는 것을 방지하는 차량방호울타리용 충격흡수장치가 개시된다. 본 발명에 따른 충격흡수장치는 2006년 11월 7일 한국도로공사 도로교통기술원에서 수행한 실물차량 충돌시험을 통과한 것으로, 포스트의 상부 및 하부에 탑레일 및 언더레일이 장착된 차량방호울타리에 있어서, 포스트와 언더레일의 사이에 토막형태의 부재로서 장착된다. 이러한 충격흡수장치는 내부에 충격흡수공간이 형성되어 충분한 충격을 흡수할 수 있게 된다. 이때, 충격흡수공간의 양 내측면은 서로 대칭되는 요철부가 형성되어 충격흡수공간의 강성을 부가한다. 그리고 요철부의 직각 절곡부분은 라운딩 처리하여 집중응력에 대한 크렉발생을 억제시킬 수 있다.

Description

차량방호울타리용 충격흡수장치{Apparatus of car impact absorption for guard rail}

도 1은 차량방호울타리를 나타낸 도면이고,

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수장치를 나타낸 사시도이고,

도 4는 승용차충돌시험으로 본 발명의 탑승자 보호 성능을 알아보기 위한 충돌시험 사진이며, 그리고

도 5는 차량 충돌후 충격흡수장치의 찌그러진 모습을 촬영한 사진이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연석 10 : 포스트

11 : 탑레일 12 : 언더레일

100 : 충격흡수장치 110 : 충격흡수공간

120 : 요철부

본 발명은 충격흡수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 충돌시 튕겨 짐이나 급정지를 방지하는 차량방호울타리용 충격흡수장치에 관한 것이다.

기존의 교량용 난간 또는 주요 간선의 경계를 표시하는 콘크리트 방호벽 또는 가드레일에 있어 교량용 난간은 차량의 사고 등에 의하여 차량과 충돌할 경우 완전 파괴되어 차량의 이탈, 추락으로 인한 사망사고가 빈번하였다.

또한 콘크리트 방호벽은 시간의 경과와 함께 중성화되어 강도가 약해지기도 하며, 자중이 너무커 교량에 적용하기에 부담되는 경향이 있으며 시인성 확보에 어려움이 많아 굽은도로 또는 안개가 심한 경우 전방의 시인성 확보에 지장을 초래하기도 하였다.

도로에 주로 설치되는 가드레일은 도심지 또는 특정 목적을 갖는 지역에 설치되는 경우 그 형상이 세련되지 못하여 주변 환경과 잘 어울리지 못할 뿐만 아니라 시간의 경과와 함께 표면 부식으로 인하여 흉물스런 시설로 전락되는 경우가 일반적이다.

또한 차량충돌시에 콘크리트 방호벽은 충돌차량의 이탈각도가 커 나란히 주행하는 차량에 2차적 충돌사고를 발생시킬 수 있으며 유지보수시 많은 비용과 시간이 소요되는 문제점을 나타내고 있다.

이에, 건설교통부 도로안전시설 설치 및 관리지침에는 실물 차량 충돌시험을 실시하여 위에 언급된 문제점을 해결하고자 충격흡수시설의 거동, 충돌후 차량의 거동, 탑승자 보호성능 등의 3가지 사항에 대하여 평가를 하고 있다.

건설교통부 발행 도로안전시설 설치 및 관리지침-차량방호울타리편(2001.7.발행) 중에서 SHB-01(SB4등급)은,

1. 충격흡수시설의 거동면에서, 충돌시 지주의 최대 충돌변형길이는 콘크리트 기초에 설치할 경우에 0.3m 이하여야 하고,

2. 충돌후 차량의 거동면에서, ① 차량 충돌중이나 충돌후에 차량의 전도가 없을 것. ② 차량 충돌후의 이탈속도는 충돌속도의 60%이상일 것. ③ 차량 충돌후의 이탈 각도는 충돌 각도의 60%이하일 것.

3. 탑승자 보호 성능면에서, 탑승자 충돌속도(THIV)가 9(33)m/s(km/h)이면서 탑승자 가속도(PHD)가 20g의 한계값을 가져야한다. 라고 규정하고 있다.

여기에서, 2-②번항목의 충돌후 이탈속도는 충돌속도의 60%이상 이라고 규정하고 있는바, 충돌후에 속도가 저감되지 않으면 안되지만 그렇다고 너무 저감되어 급정지하는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 2-③번항목의 충돌후 이탈각도는 충돌각도의 60%이하일 것 이라고 규정하고 있는바, 이는 충돌후 튕겨져 옆차로에서 진행중인 다른 차량과의 2차충돌을 방지하기 위함이다.

그리고 3번 항목에서 g=9.8m/s²이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 관리지침을 모두 만족시키킬 수 있는 차량방호울타리용 충격흡수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

포스트의 상부 및 하부에 탑레일 및 언더레일이 장착된 차량 방호 울타리에 있어서,

포스트와 언더레일의 사이에는 내부에 충격흡수공간이 형성된 토막형태의 충격흡수장치가 장착되는 것을 특징으로 하는 차량방호울타리용 충격흡수장치를 제공한다.

이때, 충격흡수공간의 양 내측면은 서로 대칭되는 요철부가 형성되어 충격흡수공간의 강성을 부가한다.

또한, 요철부의 직각 절곡부분은 라운딩 처리하여 집중응력에 대한 크렉발생을 억제시킨다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량방호울타리용 충격흡수장치에 대해 설명한다.

도 1은 차량방호울타리를 나타낸 도면이며, 그리고 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.

일반적인 차량방호울타리는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 교량이나 도로의 연석(1)에 매립되어지는 앵커볼트(2)와, 앵커볼트(2)에 체결되는 플레이트(3)가 있고, 플레이트(3)와 포스트(10)가 볼트로 결속되고, 포스트(10)는 연석(1)에 다수개가 연속적으로 설치되며, 이웃한 포스트(10)들간에 탑레일(11)과 언더레일(12)이 연속해서 장착된다.

도 2에서 보면, 언더레일(12)은 포스트(10)의 전면에 횡방향으로 길게 장착되어 주로 차량의 범퍼에 맞닿도록 설치된다. 이러한 언더레일(12)은 차량충돌시 그 충격을 흡수하여 충돌된 차량이 옆차로로 튕겨져 나가거나 또는 언더레일(12)을 벗어나 차량이 추락되는 사고를 방지하기 위해 사용된다.

이와 같은 언더레일(12)은 도로안전시설 설치 및 관리지침에서 규정하고 있는 ① 차량 충돌중이나 충돌후에 차량의 전도가 없을 것. ② 차량 충돌후의 이탈속도는 충돌속도의 60%이상일 것. ③ 차량 충돌후의 이탈 각도는 충돌 각도의 60%이하일 것. ④ 탑승자 충돌속도(THIV)가 9(33)m/s(km/h)이면서 탑승자 가속도(PHD)가 20g의 한계값을 가져야할 것. 이라고 규정하고 있기 때문에 이를 모두 만족시키는 조건을 갖도록 구성되어야 한다.

이를 해결하기 위해 본 발명은 언더레일(12)과 포스트(10)의 사이에 충격흡수장치(100)를 더 장착시켜 이를 보완하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 충격흡수장치를 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 충격흡수장치(100)는 토막형태로 구비된다. 이러한 충격흡수장치(100)는 세로폭이 언더레일(12)의 세로폭보다 작거나 같게 형성됨이 바람직하고, 가로폭은 포스트(10)의 가로폭보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 충격흡수장치(100)의 내부에는 충격이 가해질때, 충분히 압축되기 위해 충격흡수공간(110)이 형성된다.

충격흡수공간(110)은 본 발명의 가장 핵심적인 부분으로 충격의 충분한 흡수를 도모하면서 너무 많은 충격흡수를 하지 않도록 마련된 공간이다. 이와 같은 이유는 종래기술의 문제점에서도 언급한바 있지만 너무 많은 충격을 흡수하게되면 차량이나 탑승자가 급정지되기 때문에 높은 가속도로 인해 차량이나 탑승자가 위험하 게 된다. 따라서 충격흡수공간(110)의 간격을 1.5~2cm 사이로 한정하고, 이 충격흡수공간(110)의 내측면에 요철부(120)를 형성시킨다.

요철부(120)는 충격흡수공간(110)이 찌그러질때, 강성을 부여하기 위한 것이다. 이러한 요철부(120)는 일반적인 형상이 직각으로 절곡된 형상을 갖지만, 본 발명에서는 번갈아가면서 요철부(120)의 절곡부분을 라운딩처리하였다. 이와 같은 이유는 충격흡수공간(110)이 찌그러지면서 요철부(120)에 응력이 발생되는데, 이때, 요철부(120)가 직각으로 절곡되어 있으면 직각인 절곡부위에 응력이 집중되어 크렉이 발생되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 요철부(120)중에서 볼록부의 중앙에는 그 길이방향을 따라 홈부(130)가 형성된다. 이 홈부(130)는 충격흡수공간(110)이 찌그러질때 요철부(120)의 볼록부가 서로 맞닿으면서 충분히 압축되지 않는 것을 방지하기 위해 홈부(130)를 두어 볼록부가 깍지결합될 수 있도록 하였다.

이와 같이 구비된 충격흡수장치(100)는 포스트(10)와 언더레일(12)의 사이에 끼워지면서 길다란 고장력볼트에 의해 결합된다.

상기와 같이 형성된 차량방호울타리용 충격흡수장치(100)의 작용은 실제 충돌 시험을 한 사진을 첨부하는 것으로 대체한다.

도 4는 승용차충돌시험으로 본 발명의 탑승자 보호 성능을 알아보기 위한 충돌시험 사진이며, 그리고 도 5는 차량 충돌후 충격흡수장치의 찌그러진 모습을 촬영한 사진이다.

전술한 바와 같은 본 발명은 도로안전시설 설치 및 관리지침(SB4등급)의 기준에 합격점을 받은 것으로 차량 충돌후, 대형사고를 방지할 수 있으며, 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 잇점이 있다. 하기에는 이를 증명하기 위해 한국도로공사 도로교통기술원에서 본 발명을 테스트한 시험성적서를 첨부한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

포스트(10)의 상부 및 하부에 탑레일(11) 및 언더레일(12)이 장착되고, 상기 포스트(10)와 상기 언더레일(12)의 사이에는 충격흡수장치(100)가 장착된 차량방호울타리용 충격흡수장치에 있어서,

상기 충격흡수장치(100)는 내부에 충격흡수공간(110)이 형성된 토막형태로 구비되며, 상기 충격흡수공간(110)의 양 내측면은 서로 대칭되는 요철부(120)가 형성되고, 상기 요철부(120)의 직각 절곡부분은 라운딩 처리되며, 상기 요철부(120) 중에서 볼록부의 중앙에는 그 길이방향을 따라 홈부(130)가 형성됨을 특징으로 하는 차량방호울타리용 충격흡수장치.
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