KR101844279B1 - 가드레일 - Google Patents

Abstract

가드레일이 제공된다. 가드레일은 바닥체에 장착된 서포트; 상기 서포트와 회전 가능하도록 결합되고, 길이 방향으로 수용홈이 형성된 세로 레일; 및 상기 수용홈에 수용되되, 자중에 의해 회전하도록 상기 세로 레일과 결합되는 지지대를 포함한다.

Description

가드레일{Guardrail}

본 발명은 가드레일에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 선박의 외곽, 계단, 갑판실 테라스 등에 가드레일이 미리 설치되어, 거주구 뿐 아니라 갑판 상부에서 이동하는 승무원 및 여객의 안전을 확보한다. 여기서, 가드레일은 악천후 속에서도 그 기능이 유지될 수 있도록 철제 봉 등을 이용하여 강인한 구조로 설치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 가드레일(100)은 선체의 갑판(105) 테두리 등에서 길게 세워져 배치된 구조를 이루며, 수직 레일(110)과 수평 레일(120)이 조합된 구성을 가진다. 수직 레일(110)은 구조적 안정성을 유지하기 위해, 사선 방향의 지지 레일에 의해 지지되도록 구성될 수도 있다.

그러나, 종래의 가드레일(100)은 승무원 등의 안전을 도모하기 위해 강인한 구조로 고정되도록 설치되기 때문에, 크레인 작업 등의 과정에서 운반되는 물체와 충돌하여 구조 부재가 파손되는 경우가 있다.

또한 용접에 의해 구속된 가드레일은 충돌 발생시 끝단에서 큰 응력이 발생하고 하부 구조물에도 손상이 전파되어 2차적인 구조 붕괴가 야기될 수 있으며, 가드레일이 충돌에 의해 선박 내측으로 꺽여 유지되는 상태에서는 승무원이나 통행자의 이동시 장애물로 기능하는 문제점도 있었다.

한국공개실용신안 제20-2014-0003022호(선박 및 해양조물용 안전 핸드레일)

본 발명은 외부 물체와 충돌하는 경우에는 자세 변형을 유도하여 가드레일의 파손을 방지하고, 하부 구조물에 전파되는 충격량을 최소화하며, 자세 변형의 허용 한계를 설정하여 승무원이나 통행자의 이동시 장애물로 작용하지 않도록 하는 가드레일을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 바닥체에 장착된 서포트; 상기 서포트와 회전 가능하도록 결합되고, 길이 방향으로 수용홈이 형성된 세로 레일; 및 상기 수용홈에 수용되되, 자중에 의해 회전하도록 상기 세로 레일과 결합되는 지지대를 포함하는 가드레일이 제공된다.

가드레일은, 상기 지지대의 회전이 억제되도록 록킹시키는 잠금부; 상기 세로 레일의 일 측에 구비되는 충격 감지 센서; 및 상기 충격 감지 센서로부터 제공되는 충격 감지 정보에 따라 상기 지지대의 회전이 허용되도록 상기 잠금부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 서포트와 상기 세로 레일에 개재되는 힌지 구조체가 더 포함될 수 있다. 상기 힌지 구조체는, 상기 서포트와 상기 세로 레일 중 어느 하나에 장착되는 제1 몸체; 상기 서포트와 상기 세로 레일 중 다른 하나에 장착되는 제2 몸체; 및 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체를 결속시키는 체결 부재를 포함하되, 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 각 접촉면에는 원주 방향을 따라 연장된 원호 형상의 가이드 홈이 형성되고, 베어링 부재가 상기 가이드 홈이 형성하는 경로를 따라 이동되도록 상기 가이드 홈에 삽입 결합될 수 있다.

상기 가이드 홈은 일단에서 타단으로 진행할 수록 가이드 홈의 깊이가 상대적으로 깊어지도록 형성될 수 있다.

상기 지지대의 회전을 제한하기 위해 상기 바닥체에 스토퍼가 형성될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 외부 물체와 충돌하는 경우에는 자세 변형을 유도하여 가드레일의 파손을 방지하고, 하부 구조물에 전파되는 충격량을 최소화하며, 자세 변형의 허용 한계를 설정하여 승무원이나 통행자의 이동시 장애물로 작용하지 않도록 하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 가드레일의 설치 형태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가드레일의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로 레일과 지지대의 결합 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 구조체의 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 구조체의 동작 형태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가드레일의 동작 형태를 설명하기 위한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가드레일의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 세로 레일과 지지대의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 구조체의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 구조체의 동작 형태를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가드레일의 동작 형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참조하면, 바닥체(210)에 세워져 소정 길이만큼 길게 배열된 구조를 가지는 가드레일(100)은 서포트(215), 세로 레일(220), 지지대(230), 충격 감지 센서(250), 잠금부(260) 및 제어부(270)를 포함한다. 세로 레일(220)은 수직하거나 소정의 경사를 가지도록 설치될 수 있고, 이격된 복수의 세로 레일(220)은 하나 이상의 가로 레일(205)에 의해 상호 연결될 수 있다.

세로 레일(220)은 지지대(230)를 수용하기 위해, 도 3에 예시된 바와 같이, 길이 방향으로 소정 길이만큼 연속되는 수용홈(310)이 형성된다. 지지대(230)의 상부에 형성된 돌기부(320)가 수용홈(310)의 내측 벽면에 형성된 체결홈(315)에 삽입 결합됨으로써, 세로 레일(220)이 기울어질 때 수용홈(310)에 수용된 지지대(230)가 자중(自重)에 의해 체결홈(315)을 회전 중심으로 회전되어 외부로 인출된다.

외부로 인출된 지지대(230)의 하부면이 바닥체(210)의 상부 표면에 접촉됨으로써, 지지대(230)는 세로 레일(220)에 추가적인 기울어짐을 억제하는 억제력을 제공할 수 있다. 이때, 지지대(230)의 지지력을 증가시키기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 돌출 형태의 스토퍼(240) 또는 오목한 홈 형상의 스토퍼(도시되지 않음)가 바닥체(210)에 구비될 수 있다. 물론 지지대(230)의 하부면이 지지력을 확보하기에 충분한 면적을 가지거나, 지지대(230)의 하부면에 마찰력을 증진시키기 위한 고무 패드 등이 부착되는 경우 등에는 스토퍼(240)의 형성이 생략될 수도 있을 것이다.

다시 도 2를 참조하면, 세로 레일(220)이 본래의 자세를 유지한 상태(예를 들어 직립된 상태)에서는 잠금부(260)가 지지대(230)의 상부에 형성된 돌기부(320)를 록킹(locking)한 상태로 유지할 수 있다.

만일, 세로 레일(220)에 외력이 가해짐을 충격 감지 센서(250)가 감지하면, 충격 감지 센서(250)는 감지 정보를 생성하여 제어부(270)로 제공한다. 제어부(270)는 감지 정보에 의해 인식되는 충격량이 미리 지정된 기준값 이상이면, 돌기부(320)에 대한 록킹을 해제하도록 잠금부(260)를 제어함으로써 지지대(230)가 돌기부(320)를 중심으로 자중에 의해 회전될 수 있도록 허용한다. 제어부(270)가 돌기부(320)에 대한 록킹을 해제하기 위한 기준값은 예를 들어 후술될 힌지 구조체(400)의 회전이 개시되는 충격량에 상응하는 값으로 미리 지정될 수 있을 것이다. 물론, 제어부(270)는 충격 감지 센서(250)로부터 감지 정보가 수신되면 충격량의 크기에 관계없이 돌기부(320)에 대한 록킹을 해제하도록 잠금부(260)를 제어하도록 설정될 수도 있다.

세로 레일(220)은 도 6에 예시된 바와 같이 서포트(215)와 회전 가능하도록 상호 결합된다. 외력(外力)에 의해 충격을 받은 세로 레일(220)이 소정의 방향으로 회전될 수 있도록 하기 위해, 세로 레일(220)과 서포트(215)는 도 4에 예시된 바와 같은 힌지 구조체(400)를 개재(介在)하여 결합될 수 있다.

도 4를 참조하면, 힌지 구조체(400)는 실린더 형상의 제1 몸체(411)와 실린더 형상의 제2 몸체(412)가 체결 부재(431)에 의해 체결된 구조를 가질 수 있다. 체결 부재(431)는 힌지 축 방향을 따라 제2 몸체(412)에 형성된 관통 홀을 관통하여 제1 몸체(411)에 체결된다.

예를 들어 제1 몸체(411)는 세로 레일(220)의 하부에 장착되고, 제2 몸체(412)는 서포트(215)에 장착되어 체결 부재(431)에 의해 상호 연결될 수 있다.

제1 몸체(411)와 제2 몸체(412)가 접촉되는 단면에는 원주 방향을 따라 연장된 원호 형상의 가이드 홈(413)이 형성된다.

가이드 홈(413) 내에는 가이드 홈(413)이 형성하는 경로를 따라 진행할 수 있는 베어링 부재가 삽입되어, 제1 몸체(411)와 제2 몸체(412)의 상대 회전이 가이드 홈(413)이 형성된 회전 각도만큼만 이루어지도록 제한한다.

즉, 원호 형상의 가이드 홈(413)을 배치하는 방향에 따라 도 6에 예시된 바와 같이, 외력이 가해진 경우 세로 레일(220)이 선체 내부 방향으로는 회전될 수 있으나, 선체 외부 방향으로의 회전은 억제되도록 제한될 수 있다. 이를 통해 선상에 위치한 승무원이 해상으로 추락함은 효과적으로 방지될 수 있는 반면에, 외부로부터 이송되는 화물에 가드레일(100)이 충돌된 경우 세로 레일(220)이 선체 내부 방향으로 기울어져 가드레일(100)의 파손이 방지될 수 있다.

제1 몸체(411)와 제2 몸체(412)의 접촉 단면에 각각 형성되는 원호 형상의 가이드 홈(413)의 형성 깊이는 각 구간에서 동일하게 형성되어 상대적인 회전 각도와 회전 방향만을 허용하거나 제한하도록 할 수도 있으나, 가이드 홈(413)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일단으로부터 타단으로 진행할수록 그 바닥면이 상대적으로 깊어지는 형상(즉, 경사지게 연장된 형상)을 가지도록 할 수도 있다.

그리고 가이드 홈(413)의 바닥면에는 베어링 홈(415)을 형성하고, 베어링 홈(415)에는 후술될 볼(510)을 안착시키는 하나 이상의 스토퍼 홈을 형성할 수도 있다. 도 4 및 도 5에는 가이드 홈(413)의 양 단에 스토퍼 홈이 형성된 경우가 예시되었으나 그 수량이 이에 제한되지는 않는다.

이 경우, 베어링 부재는 경사지게 형성된 가이드 홈(413)을 따라 진행할 수 있도록 지지 부재(425) 외에 탄성 부재(423)를 추가적으로 구비하도록 할 수 있다.

도 5를 참조할 때, 가이드 홈(413)이 상대적으로 길게 형성된 ①의 위치에서 가이드 홈(413)의 길이가 상대적으로 짧은 ②의 위치로 이동될 때(즉, 세로 레일(220)이 기울어지고 있을 때), 탄성 부재(423)는 상대적으로 짧은 길이로 변형될 것이고, 따라서 ①의 위치에서 ②의 위치로 이동되는 과정에서 상대적으로 큰 저항 및 마찰력이 지속적으로 제공될 수 있다.

다만, 이동 과정에서 탄성 부재(423)의 길이 감축에 따른 마찰력이 필요 이상으로 커져 힌지 구조체(400)의 회전이 원활하지 않을 수 있어, 지지 부재(425)의 하부에 볼(510)이 장착될 수도 있다.

힌지 구조체(400)를 구성하는 제1 몸체(411)와 제2 몸체(412)가 상대적으로 회전될 때, 볼(510)은 지지 부재(425)와 제1 몸체(411) 사이의 마찰력을 완화시키는 기능을 수행한다.

예를 들어, 세로 레일(220)을 본래의 자세를 유지하는 상태에서 지지 부재(425)가 위치하는 가이드 홈(413) 상의 위치(예를 들어 ①의 위치)에 비해, 세로 레일(220)이 기울어져 지지대(230)에 의해 지지되는 상태에서 지지 부재(425)가 위치하는 가이드 홈(413) 상의 위치(예를 들어 ②의 위치)에서의 가이드 홈(413)의 깊이를 작게 형성할 수 있을 것이다.

이 경우, 외력에 의해 세로 레일(220)이 기울어지더라도, 탄성 부재(423)의 탄성력 및 지지 부재(425)의 마찰력으로 인해 세로 레일(220)의 급격한 자세 변형이 방지됨으로써 가드레일(100)의 구조적 안정성 확보되고, 가드레일(100)의 파손 가능성이 최소화될 수 있다.

이하, 도 6을 참조하여 가드레일(100)의 동작 형태를 간략히 설명한다.

세로 레일(220)에 외력(F1)이 가해지면, 충격 감지 센서(250)는 감지 정보를 생성하여 제어부(270)로 제공한다. 제어부(270)는 감지 정보에 의해 인식되는 충격량이 미리 지정된 기준값 이상이면 돌기부(320)에 대한 록킹을 해제하도록 잠금부(260)를 제어하여 지지대(230)가 돌기부(320)를 중심으로 자중에 의해 회전될 수 있도록 허용한다. 물론, 제어부(270)가 충격량의 크기에 관계없이 돌기부(320)에 대한 록킹이 해제되도록 제어할 수도 있을 것이다.

외력에 의해 세로 레일(220)이 기울어지게 되면, 세로 레일(220)의 수용홈(310)에 수용된 지지대(230)가 돌기부(320)를 중심으로 회전되어 외부로 노출된다. 세로 레일(220)의 기울어짐이 지속되면 지지대(230)의 하부면이 바닥체(210)의 상부면과 접촉되어 세로 레일(220)을 지지하게 된다(도 6의 (b) 참조). 이때, 지지대(230)는 스토퍼(240)에 접촉되어 지지될 수도 있다. 또한 앞서 설명한 바와 같이, 스토퍼(240)의 형상은 다양할 수 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 스토퍼(240)는 생략될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 가드 레일은 외부 물체와 충돌하면 자세 변형되어 가드레일의 파손과 하부 구조물에 전파되는 충격량을 최소화하고, 자세 변형의 허용 한계를 설정하여 승무원이나 통행자의 이동시 장애물로 작용하지 않도록 하는 특징이 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 가드 레일 105 : 갑판
110 : 수직 레일 120 : 수평 레일
205 : 가로 레일 210 : 바닥체
215 : 서포트 220 : 세로 레일
230 : 지지대 240 : 스토퍼
250 : 충격 감지 센서 260 : 잠금부
270 : 제어부 310 : 수용홈
315 : 체결홈 320 : 돌기부
400 : 힌지 구조체 411, 412 : 몸체
413 : 가이드 홈 415 : 베어링 홈
423 : 탄성 부재 425 : 지지 부재
510 : 볼

Claims (5)

1. 바닥체에 장착된 서포트;
   상기 서포트와 회전 가능하도록 결합되고, 길이 방향으로 수용홈이 형성된 세로 레일;
   상기 수용홈에 수용되되, 자중에 의해 회전하도록 상기 세로 레일과 결합되는 지지대;
   상기 지지대의 회전이 억제되도록 록킹시키는 잠금부;
   상기 세로 레일의 일 측에 구비되는 충격 감지 센서; 및
   상기 충격 감지 센서로부터 제공되는 충격 감지 정보에 따라 상기 지지대의 회전이 허용되도록 상기 잠금부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 가드레일.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 서포트와 상기 세로 레일에 개재되는 힌지 구조체를 더 포함하되,
   상기 힌지 구조체는,
   상기 서포트와 상기 세로 레일 중 어느 하나에 장착되는 제1 몸체;
   상기 서포트와 상기 세로 레일 중 다른 하나에 장착되는 제2 몸체; 및
   상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체를 결속시키는 체결 부재를 포함하되,
   상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체의 각 접촉면에는 원주 방향을 따라 연장된 원호 형상의 가이드 홈이 형성되고, 베어링 부재가 상기 가이드 홈이 형성하는 경로를 따라 이동되도록 상기 가이드 홈에 삽입 결합되는, 가드레일.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가이드 홈은 일단에서 타단으로 진행할 수록 가이드 홈의 깊이가 상대적으로 깊어지도록 형성되는, 가드레일.
5. 제1항에 있어서,
   상기 지지대의 회전을 제한하기 위해 상기 바닥체에 스토퍼가 형성되는, 가드레일.

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