KR102055327B1 - 사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하판; 상판; 하판과 상판 사이에 구비되는 프론트패널, 리어패널, 사이드패널로 이루어진 측벽패널; 및 상기 사이드패널 회동을 위해 하단에 구비되는 토션바모듈(TM);을 포함하고, 상기 상판은 상기 측벽패널에서 완전히 분리 가능하게 결합되는 컨테이너로서, 토션바모듈은, 토션바모듈의 최외곽 양단에 구비되는 제1힌지; 제1힌지 사이에 배치되는 다수 개의 토션바; 및 제1힌지의 내측에서 상기 토션바 양단이 결합되어 배치되는 제2힌지와 제3힌지;로 이루어지고, 제2힌지는, 양측에서 토션바가 삽입장착되고 상기 하판에 결합되는 제2 토션바 장착부재와, 제2 토션바 장착부재가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 사이드패널에 결합되는 제2 지지부재를 구비하고, 상기 제3힌지는, 양측에서 토션바가 삽입장착되고 상기 사이드패널에 결합되는 제3 토션바 장착부재와, 상기 제3 토션바 장착부재가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 하판에 결합되는 제3 지지부재을 구비하는 사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너를 제공한다.

Description

사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너{FOLDABLE CONTAINER WITH TORSION BAR MODULE FOR FOLDING SIDE PANEL}

본 발명은 토션바를 적용하여 접철 가능한 접이식 컨테이너에 관한 것이며, 구체적으로는 컨테이너의 측벽패널의 하단에 토션바를 구비하고, 상판을 제거한 상태에서 측벽패널을 용이하게 접고 상판을 재결합함으로써 컨테이너의 높이를 1/4로 접을 수 있게 한 기술이며, 특히 사이드패널 하부의 토션바 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 컨테이너는 철판으로 형성된 큰 상자 형태로서 화물 수송에 주로 이용되고 있다. 이와 같은 컨테이너는 일정 규격을 갖춘 크기로 이루어져 화물을 보관하고 운반하기가 쉬울 뿐만 아니라, 내부에 적재된 화물을 보호할 수 있는 장점이 있어 널리 사용되고 있다. 컨테이너는 전용으로 사용되는 대형 화물 차량에 의해 낱개로 운송되거나 전용 열차 또는 전용 선박에 의해 다량으로 운송되고 있다. 그런데, 컨테이너는 화물을 내부에 수용한 상태에서나 화물이 없는 빈 상태에서도 운송수단에 의해 운송되는 경우 똑같은 운송 공간을 차지하게 된다.

그러므로, 컨테이너 내부에 화물이 없는 상태에서 컨테이너를 다른 장소로 운송하거나 일정 장소에 컨테이너를 보관하고자 할 경우, 컨테이너의 부피가 그대로 유지되므로 부피가 필요없이 커지고 보관 및 이동에 따른 운송공간과 운송비용이 많이 소요되는 문제가 있다. 다시 말해, 컨테이너에 화물을 적재하여 운송한 이후, 컨테이너를 보관하거나 빈 상태로 회수하는 경우에서도 컨테이너의 부피 변화가 없으므로, 보관 및 운반에 많은 공간과 비용이 소요되고 있다.

특히, 대형 화물 차량을 이용하여 컨테이너를 이동시키는 경우, 하나의 화물 차량에 하나의 컨테이너를 장착하여 운송하게 되므로, 운송 효율성이 떨어지고, 운송비용이 크게 증가할 수 있다. 또한, 이러한 컨테이너는 매우 많은 공간을 차지하기 때문에, 여러 개의 컨테이너들이 적층될 경우, 컨테이너가 적층된 높이로 인하여 사고의 위험성이 있다.

이를 개선하기 위해 종래 기술에서는 빈 컨테이너의 경우 적층 공간을 절약하고 용이하고 편리한 운송을 위하여 접을 수 있도록 한 접이식 컨테이너가 개시된 바 있다.

종래 기술에 따른 접이식 컨테이너는 한국등록특허공보 제10-1064803호, 한국등록특허공보 제10-1439073호 및 한국등록특허공보 제10-1489626호에 개시된 바 있다. 이들을 보면, 바닥 플레이트와 루프 플레이트 사이의 양측면 플레이트를 상부측 플레이트와 하부측 플레이트로 구성하고, 여기서, 상부측 플레이트와 하부측 플레이트, 상부측 플레이트와 루프 플레이트 그리고, 하부측 플레이트와 바닥 플레이트는 서로 접혀질 수 있게 복수 개의 힌지 장치로서 피봇 결합된 구조로 되어 있다. 이러한 힌지 장치는 서로 접혀지는 플레이트 각각에 힌지 블록이 구비되고, 이들 힌지 블록을 연결하는 연결 블록이 구비되며, 힌지 핀을 통해 각각의 힌지 블록과 연결 블록이 힌지 결합된 구성으로 이루어진다.

그런데, 종래 기술에 따른 접이식 컨테이너는 힌지 장치로서 서로 접혀지는 플레이트 각각에 설치되는 힌지 블록, 각각의 힌지 블록을 연결하는 연결 블록 및 각각의 힌지 블록과 연결 블록을 힌지 결합하는 힌지 핀을 구비하므로, 전체 힌지 장치의 구조가 복잡하고 중량이 많이 나가며, 제작 및 장착이 용이하지 않은 단점이 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해서 접이식 컨테이너의 측벽을 인력으로 용이하게 접을 수 있도록 하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 하며,

또한, 컨테이너 측벽을 접기 위한 구조로 상판을 제거한 상태에서 측벽패널을 접는 방식을 제공하되, 측벽패널 하단에 토션바를 배치하고 토션바의 토크를 이용하여 측벽이 부드럽게 접히도록 하는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 하판; 상판; 하판과 상판 사이에 구비되는 프론트패널, 리어패널, 사이드패널로 이루어진 측벽패널; 및 상기 사이드패널 회동을 위해 하단에 구비되는 토션바모듈(TM);을 포함하고, 상기 상판은 상기 측벽패널에서 완전히 분리 가능하게 결합되는 컨테이너로서,

상기 토션바모듈은, 토션바모듈의 최외곽 양단에 구비되는 제1힌지(310); 상기 제1힌지 사이에 배치되는 다수 개의 토션바; 및 상기 제1힌지의 내측에서 상기 토션바 양단이 결합되어 배치되는 제2힌지(320)와 제3힌지(330);로 이루어지고, 상기 제2힌지(320)는, 양측에서 토션바가 삽입장착되고 상기 하판에 결합되는 제2 토션바 장착부재(321)와, 상기 제2 토션바 장착부재(321)가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 사이드패널에 결합되는 제2 지지부재(323)를 구비하고, 상기 제3힌지(330)는, 양측에서 토션바가 삽입장착되고 상기 사이드패널에 결합되는 제3 토션바 장착부재(331)와, 상기 제3 토션바 장착부재(331)가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 하판에 결합되는 제3 지지부재(333)을 구비하는, 사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너를 제공한다.

상기 제2힌지의 제2 지지부재(323)를 상기 사이드패널에 결합하는 제2 상부연결재(322); 및 상기 제2힌지의 제2 토션바 장착부재(321)를 상기 하판에 결합하는 제2 하부연결재(324);를 더 포함하여, 상기 제2 상부연결재(322)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널과 함께 회전하고, 상기 제2 하부연결재(324)는 하판에 결합되어 접철과정에서 회전하지 않는다.

상기 제3힌지의 제3 지지부재(333)를 상기 하판에 결합하는 제3 하부연결재(334); 및 상기 제3힌지의 제3 토션바 장착부재(331)를 상기 사이드패널에 결합하는 제3 상부연결재(332);를 더 포함하여, 상기 제3 상부연결재(332)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널과 함께 회전하고, 상기 제3 하부연결재(334)는 하판에 결합되어 접철과정에서 회전하지 않는다.

상기 다수 개의 토션바는, 최외곽 양단의 제1힌지 사이에서 동일한 축 상에서 일렬로 배치되고, 상기 토션바는, 최외곽 양단의 제1힌지 사이에서 4개가 배치되며, 상기 제2힌지와 제3힌지는 서로 번갈아 가면서 배치되는 것이 특징이다.

본 발명은 위 설명한 구조에 의하여, 컨테이너의 상판을 지게차로 제거한 후 측벽패널은 인력만으로 용이하게 접을 수 있도록 하고, 또한 접힌 상태에서 높이가 1/4로 줄어들도록 함으로써, 4개의 컨테이너를 접어서 적층할 수 있도록 하여 컨테이너의 보관 및 이동이 매우 용이하게 되도록 하는 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 전체적인 외관 모습이며,
도 2는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 상판이 제거된 모습이며,
도 3은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 제1사이드패널이 접히는 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 제2사이드패널이 접히는 모습이며,
도 5는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 프론트패널이 접히는 모습이며,
도 6은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 리어패널이 접히는 모습이며,
도 7은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너가 완전히 접철된 모습이며,
도 8은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 사이드패널과 하판 사이에 길이방향으로 구비되는 토션바의 구조를 도시한 모습이며,
도 9는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 제1 및 제2사이드패널의 접철과정에서 발생하는 자중에 의한 모멘트와 토션바에 의한 토크의 상대적인 크기를 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너가 접철되고 펼쳐지는 과정을 전체적으로 도시한 모습이며,
도 11은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 하판의 일부 하부 모습이며,
도 12는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 회전 지지부재의 모습이며,
도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 회전 지지부재 및 토션바의 작동원리를 보여주는 설명도이며,
도 15는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 사이드패널 접철동작을 지지하는 토션바모듈이며,
도 16은 도 15의 토션바모듈의 분해사시도이며,
도 17 내지 도 19는 도 16의 X, Y, Z로 표시된 부분의 확대된 모습이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 전체적인 외관 모습이며 컨테이너의 측벽패널이 수직으로 펼쳐진 상태이며 이를 편의상 '기립상태' 또는 '펼침상태'라고 한다. 도 2는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 상판이 제거된 모습이며, 도 3은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 제1사이드패널이 접히는 모습이며, 도 4는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 제2사이드패널이 접히는 모습이며, 도 5는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 프론트패널이 접히는 모습이며, 도 6은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 리어패널이 접히는 모습이며, 도 7은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너가 완전히 접철된 모습이며 편의상 이를 '접철상태'라고도 한다. 도 8은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 사이드패널과 하판 사이에 길이방향으로 구비되는 토션바의 구조를 도시한 모습이며, 도 9는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 제1 및 제2사이드패널의 접철과정에서 발생하는 자중에 의한 모멘트와 토션바에 의한 토크의 상대적인 크기를 보여주는 그래프이며, 도 10은 컨테이너가 접철되고 다시 펼쳐지는 과정을 전체적으로 도시한 모습이다. 지게차의 사용은 상판을 제거하거나 올리는 과정에서만 필요하고, 그외 모든 동작은 사람의 힘으로 충분히 가능하도록 설계하였다. 지게차는 컨테이너를 적재하거나 이동시키는 현장에서는 어디에서 존재하므로 지게차를 활용하는 동작이 일부 존재하더라도 작업의 효율성에 전혀 문제가 없게 된다.

[접이식 컨테이너 구조 및 접철 방법]

본 발명의 접이식 컨테이너(이하 "컨테이너"로 칭할 수 있다)는 하판(110), 하판(110)의 상부에 이격 배치되는 상판(120), 하판(110)과 상판(120) 사이의 수직하게 측면에 설치되는 측벽패널(130)로 이루어진다. 상기 측벽패널(130)은 수직하게 배치되는 네 개의 패널로 각각 프론트패널(131), 리어패널(135), 제1사이드패널(137) 및 제2사이드패널(139)이라고 호칭한다. 프론트패널(131)과 리어패널(135)의 사각형의 테두리에는 수직방향으로 컨테이너의 하중을 부담하는 포스트(P)가 각각 구비된다.

본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 특징은 상판(120)을 지게차를 이용하여 완전히 제거한 상태에서 상기 4개의 측벽패널(130)은 하단에 구비된 토션바를 이용하여 인력으로 간단히 접을 수 있는 것이 특징이다. 즉, 측벽패널이 자중에 의한 모멘트로 접혀지면서 동시에 토션바가 비틀림으로서 발생되는 토크가 상기 자중에 의한 모멘트의 반대측으로 회전력을 가하도록 함으로써 부드럽게 접혀지도록 한 것이다.

먼저, 본 발명에 따른 컨테이너의 접철방법을 살펴본다.

본 발명의 컨테이너는 상판(120)을 먼저 지게차를 이용하여 들어올리는 과정이 이루어진다. 상판에는 지게차의 포크가 삽입되어 결합되는 결합부재(125)가 컨테이너 상판의 상면에 횡방향으로 다수 구비된다. 이하에서 컨테이너 횡방향이라 함은, 컨테이너의 폭방향을 의미하며, 컨테이너의 길이방향이라 함은 프론트패널과 리어패널 방향을 의미한다. 그리고, 도 2는 지게차에 의해 상판이 완전히 위로 들어올려진 모습이다(지게차는 설명 편의상 생략함). 본 발명의 특징은 도 2에 도시된 바와 같이, 상판(120)이 먼저 지게차에 의해 측벽패널(130)과 완전히 분리되는 것이 특징이다. 이것은 기존의 종래기술에서 상판을 측벽패널에 부착한 상태에서 접철동작을 수행하는 것과 완전히 상이한 방식이다. 지게차에 의해 제거된 상판은 컨테이너 옆으로 이동시켜 위치시킨다.

이후, 도 3과 같이 상기 제1사이드패널(137)이 접히고, 도 4와 같이 제1사이트패널(137)의 위로 제2사이드패널(139)이 접히게 된다. 본 발명의 상기 제1 및 제2사이드패널의 접철을 위해서 제1 및 제2토션바(T1,T2)가 이들 아래쪽에 위치한다. 이것은 도 8의 상세도면을 보면서 설명한다. 제1사이드패널과 제2사이드패널이 접철되는 원리는 동일하고, 상기 제1토션바와 제2토션바는 컨테이너 길이방향을 따라 4개가 배치되는 것도 동일하므로, 이하에서는 제2사이드패널(간단히, 사이드패널이라고도 함)의 접철과정만을 예를 들어 설명한다.

도 8을 보면, 상기 컨테이너의 하판(110)과 사이드패널(139) 사이에 결합되어 사이드패널의 회전 동작의 축을 제공하면서 동시에 사이드패널 회전시 탄성력을 저장하는 제2토션바(T1)를 포함하는 토션바모듈(TM)이 도시되어 있다. 본 도 8의 설명에서는 제2토션바를 간단히 토션바라고 하기도 한다. 상기 토션바 모듈(TM)은 상기 토션바(T1)와 토션바를 고정하는 힌지부재(300)로 이루어진다. 상기 힌지부재(300)는, 상기 하판(110)과 사이드패널(139)에 각각 결합되고, 상기 토션바(T1)가 삽입되어 결합된다.

본 발명의 접이식 컨테이너에서 상기 토션바와 힌지부재의 작용으로 사이드패널을 용이하게 접거나 기립시키는 것이 특징이며, 제1사이드패널의 회전동작이 이루어지는 원리와 상기 토션바 모듈의 구조 등에 대해서는 아래에서 별도로 상세히 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 프론트패널이 접히는 모습이며, 도 6은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너 리어패널이 접히는 모습이다.

본 발명의 상기 프론트패널 및 리어패널의 접철을 위해서 제3 및 제4토션바(T3,T4)가 이들 아래쪽에서 위치한다. 프론트패널 하부에 위치하는 제3토션바와 리어패널 하부에 위치하는 제4토션바는 회전시 작동하는 원리가 동일하고, 상기 제3토션바와 제4토션바는 컨테이너 횡방향을 따라 2개가 배치되는 것도 동일하므로, 이하에서는 리어패널(135)의 접철과정만을 예를 들어 설명한다. 다만, 리어패널의 회전동작이 이루어지는 원리와 제4토션바의 토크 등에 대해서는 아래 [리어패널 회전동작 및 토션바] 라는 항목에서 별도로 상세히 설명하도록 한다.

도 7은 컨테이너 상단에 상판(120)이 지게차에 의해 올려져서 완전히 접철된 모습이며 편의상 이를 '접철상태'라고도 한다. 접철상태에서 상기 상판(120)을 정확한 위치에 올려놓기 위해 본 발명에서는 하판(110)의 네 모서리에 위치하는 ㄱ 형상의 모서리 지지부재(150)를 채택하였다.

도 6을 보면 상기 모서리 지지부재(150)는, 상기 하판(110)의 네 모서리에서 수직하게 ㄱ 형상으로 형성되어 서로 수직한 제1지지면(151)과 제2지지면(153)을 갖는다. 상기 모서리 지지부재(150)는, 컨테이너 펼침상태에서는 상기 프론트패널과 리어패널의 포스트(P)의 모서리 단부를 외측에서 지지하는 역할을 하고, 컨테이너 접철상태에서는 위에 올려지는 상기 상판(120)의 네 모서리를 지지하는 역할을 하게 된다.

[사이드패널 회전동작 및 토션바 ]

도 8의 토션바 구조와 도 9의 그래프를 본다. 도 9의 그래프는, 하판(110)이 회전하는 각도가 0°에서 90°로 변화는 과정에서 컨테이너 자체 자중에 의해 발생하는 모멘트(M)와 제1토션바가 회전한 결과로 인한 비틀림 탄성에너지 즉 토션바 토크(T)를 나타낸다. 그래프에서 가로축은 컨테이너 제1사이드패널이 회전하는 각도이며 세로축은 토크를 나타낸다. 그래프를 보면 회전 과정에서 각도에 따른 모멘트-토크 관계는, A구간, B구간, C구간의 세 구간으로 나뉘어 진다.

A구간은 컨테이너 측벽을 접힘 동작을 개시하는 과정이며, 이 구간에서는 컨테이너 자체 자중에 의해 발생하는 모멘트(M)보다 토션바 토크(T)를 더 크게 형성하도록 한다. 이것은 제1사이드패널(137) 기립상태에서 제1토션바(T1)를 미리 반대방향으로 일정각도 비틀어서 장착함으로써 가능하다. 즉, 제1사이드패널이 접철과정에서 회전함에 따라 제1토션바가 비틀어지는 방향과 반대방향으로 미리 일정 각도(본 발명에서는 약 7°)만큼 제1토션바를 비틀어서 장착하는 것이다(편의상 '예비토크'라 함). 이렇게 하는 이유는, 제1사이드패널이 기립상태에서 접절방향과 반대 방향으로 토션바에 의해 토크를 받도록 하여 안정적인 기립상태를 유지하도록 하기 위함이다. 즉, 제1사이드패널(137)이 기립상태에서 갑자기 회전하여 접철되는 것을 방지하기 위함이다. 여기서 제1사이드패널 접철동작을 위해서는 외부에서 힘을 가해야 하며, 정확히는 그래프 X점에 해당하는 각도까지 힘을 가해야 한다. 본 발명에서는 적절한 스펙의 토션바를 선정하고 등 필요한 힘의 크기를 적절히 조절하여 사람의 인력만으로 밀어서 상기 X점까지 회전할 수 있도록 하였다.

B구간은 제1사이드패널 자중에 의한 모멘트(M)가 토션바 토크(T)보다 큰 구간이며, 별도의 외부 토크가 없어도 자중에 의해 접힘 동작이 저절로 이루어지는 구간이다. 다만, 이 구간에서 모멘트(M)와 토션바 토크(T)의 차이는 작을수록(그래프 B구간의 화살표 크기가 작을수록), 제1사이드패널이 부드럽게 접히게 된다.

C구간은 제1사이드패널 회전동작이 마무리 되는 과정이며,이 구간에서는 자중에 의해 발생하는 모멘트(M)보다 토션바 토크(T)가 조금 더 큰 구간이다. 즉, 추가적인 외력이 있어야 완전히 접힘상태가 되는데 이 추가적인 외력이 작기 때문에 사람이 제1사이드패널을 위에서 누르는 것으로 충분하다.

본 발명은 토션바 토크 값을 측벽패널 자체 자중에 의해 발생하는 모멘트 값의 크기를 고려하여 적절히 선택함으로써, 외부동력(토크)이 필요한 상태를 접철동작 초기와 마무리에서만 필요하도록 하고 필요한 외부동력의 크기도 사람의 힘으로 충분히 가능한 크기가 되도록 한 것이다.

본 발명은 제1사이드패널은 상판이 제거된 상태에서도 자체 토션바의 예비토크로 인해 자립상태로 수직을 유지하게 된다. 그리고, 약간의 외부 인력을 가하여 상기 X점까지만 회전시키면 그 후는 사이드패널 자체 중량에 의해 회전 동작이 저절로 이루어지게 된다. 그 후, 회전 동작의 마지막 일정구간에서만 외력을 사람이 가하여 접철상태가 되도록 할 수 있는 것이다. 본 발명에서는 상기 B구간을 화살표의 크기를 작게하면서 필요한 예비토크를 부여하기 위해 X점과 Y점을 적절히 선정하였다.

[ 리어패널 회전동작 및 토션바 ]

도 11은 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 하판의 일부 하부 모습이며, 리어패널(135)에 인접한 하부의 모습이다. 도 12는 본 발명의 회전 지지부재의 모습이며, 도 13 및 도 14는 회전 지지부재 및 토션바의 작동원리를 보여주는 설명도이다.

일반적으로 컨테이너의 수직 하중의 대부분을 프론트패널(131)과 리어패널(135)의 측면에 위치하는 포스트(도 12의 P)에서 부담하므로 프론트패널(131)과 리어패널(135)의 강도가 중요하고 따라서 이들의 하중은 제1 및 제2사이드패널 보다 훨씬 크게 된다. 따라서, 프론트패널 및 리어패널의 회전 동작이 사람의 힘으로 가능하게 하기 위해서는 이에 구비되는 토션바와 그 배치구조가 중요하게 된다. 본 발명의 프론트패널(131)과 리어패널(135)의 회전동작을 위해서 제3 및 제4토션바(T3,T4)가 구비된다. 프론트패널(131)과 리어패널(135)의 회전동작과 원리는 동일하므로 이하에서는 리어패널(135)과 제4토션바(T4)를 예로 들어 설명한다.

상기 제4토션바(T4)는 컨테이너 하판(110)에서 횡방향으로 두 개가 나란히 배치되는데, 도 11에서는 그중 하나만을 도시하고 있다. 상기 제4토션바(T4)의 일단은 상기 하판(110)의 프레임에 고정된 고정결합부(110b)에 세레이션 결합되고, 상기 제4토션바의 타단은 상기 하판의 외곽 프레임을 관통한 상태에서 상기 회전 지지부재(200)에 결합된다.

상기 회전 지지부재는 ㄱ 형상으로 이루어지며, 그 일단은 상기 리어패널의 하단에서 소정간격 이격된 포스트(P)에서 포스트 결합지점(220)에 결합되고, 타단은 상기 하판의 끝단에서 소정간격 이격된 측면에 위치하는 하판 결합지점(210)에서 제4토션바(T4)에 결합된다(제4토션바와 상기 타단 사이에 별도 연결부재를 이용하여 고정 결합됨). 상기 포스트(P)의 모서리는 상기 모서리 지지부재(150)에 의해외측에서 지지를 받는다.

리어패널과 프론트패널은 위에서 설명한 바와 같이 사이드패널보다 더 큰 하중을 가지는 반면 컨테이너 횡방향 폭은 길이방향 보다 작은 관계로 제3 및 제4토션바는 비틀림 토크가 더 커야 하므로 제3 및 제4토션바의 수명 등을 고려하고 또한 프론트패널과 리어패널의 하중을 고려하여 이들의 회전 동작을 위해 본 발명은 상기 ㄱ 형상의 회전 지지부재를 채택한 것이다.

리어패널(135) 회전동작을 보면, 상기 하판의 끝단에서 소정간격 이격된 측면에 위치하는 제3토션바를 기준축으로 회전동작이 이루어지는 것이며, 이것은 사이드패널이 직하단에 위치하는 축을 기준으로 회전하는 것과 상이하다. 상기 회전 지지부재의 역할 및 기능으로 아래와 같은 점이 있다.

<안정성 확보>

상기 사이드패널 회전동작 설명에서 안정성 확보를 위해(사이드패널이 기립상태에서 갑자기 회전하여 접철되는 것을 방지하기 위해), 제1 및 제2토션바를 미리 일정 각도만큼 비틀어서 장착하는 것으로 '예비토크'를 준다고 설명하였다.

그런데, 리어패널의 회전에 관여하는 제4토션바(T4)에는 이러한 '예비토크'를 주지 않더라도 상기 회전 지지부재(200)에 의해 안정성이 확보된다.

즉, 도 13에서 리어패널은 그 하단부의 모서리 외측을 지지하는 모서리 지지부재(150)에 의해 지지되어 A화살표 방향으로의 회전이 구속되고, 또한 회동 지지부재(200)와 자체 하중에 의해서 B방향으로의 회전도 구속이 된다(회동 지지부재가 없으면 B방향으로 회전이 일어남). 사이드패널에서는 내측방향 접힘 동작을 막기 위해 토션바에 예비토크를 부여하였으나, 본 리어패널에서는 토션바에 예비토크를 부여하지 않더라도 회전동작이 일어나지 않게 되어 안정적이다. 다시 말해, 리어패널(135)을 내측으로 회전되기 위해서는 상기 포스트 결합지점(220)이 하판 결합지점(210)의 직상방에 위치하는 지점까지 외력이 주어져야 하므로, 외력이 주어지지 않는 한 리어패널은 안정적인 상태를 유지한다(도 14). 실제 리어패널을 접는 동작에서는 도 14에 도시된 각도(θ)만큼은 사람의 힘으로 리어패널을 외측에서 밀어서 회전시키게 된다. 도 14의 각도를 넘어서면 리어패널의 자체 하중에 의한 모멘트(M)와 제4토션바에 의한 토션바 토크(T)의 상호 관계에 의해서 부드럽게 접히게 되고 이것은 사이드패널 접힘 동작에서 설명한 바와 동일하다.

< 토션바 내구성 확보>

토션바는 비틀림 각도가 소성변형을 일으키는 지점을 넘어가면 더 이상 비틀림 탄성에너지 효과를 기대하기 어렵기 때문에 소성변형이 일어나지 않는 각도만큼만 비틀림이 일어나야 하며, 소성변형이 일어나지 않는 각도라 하더라도 과도하게 비틀림이 일어나지 않도록 하는 것이 수명에 유리하다.

본 발명 컨테이너의 상기 제4토션바에는 '예비토크'를 주지 않더라도 상기 회전 지지부재(200)에 의해 안정성이 확보된다고 설명하였다. 이것은 결과적으로 제4토션바의 비틀림 양을 줄이게 되는 효과가 있다. 예를 들어, 상기 사이드패널에서 예비토크를 주기 위해 7° 비틀림 각도를 초기상태(사이드패널 기립상태)에서 부여하였다면, 사이드패널이 완전히 90°회전한 접철상태에서는 제1및 제2토션바는 97°비틀림 각도를 갖게 되는 효과가 발생한다.

그런데, 본 발명의 리어패널의 제4토션바는 상기 회전 지지부재(200)의 존재로 인해 예비토크가 없고 또한 도 14의 도시된 상태(포스트 결합지점(220)이 하판 결합지점(210)의 직상방에 위치하는 상태)에서 제4토션바는 비틀림이 없는 상태로 존재한다. 이 상태에서 리어패널이 완전히 회전하여 접철상태가 되면, 제4토션바의 비틀림 각도는 (90-θ)가 되어 최대 비틀림 각도가 상당히 줄어들게 된다. 이것은 제4토션바의 수명을 증대시키는 효과로 이어진다.

상기 회전 지지부재는 프론트패널과 리어패널에 동일하게 구비되며, 프론트패널에 결합된 제1회전 지지부재와 리어패널에 결합된 제2회전 지지부재로 이루어진다.

< 토션바모듈의 구조 및 작동원리>

도 15는 본 발명에 따른 접이식 컨테이너의 사이드패널 접철동작을 지지하는 토션바모듈이며, 도 16은 도 15의 토션바모듈의 분해사시도이며, 도 17 내지 도 19는 도 16의 X, Y, Z로 표시된 부분의 확대된 모습이다.

상기 토션바 모듈(TM)은 제1사이드패널 및 제2사이드패널의 하측에 각각 구비되는데, 이하 설명에서는 제2사이드패널(139)에 구비된 것을 예로 들어 설명한다. 상기 토션바모듈(TM)은 토션바(T1)와 토션바를 고정하는 힌지부재(300)로 이루어진다. 상기 힌지부재(300)는, 상기 토션바(T1)가 삽입되는 부재이며, 상기 하판(110)과 사이드패널(139)에 각각 결합된다.

본 발명에서 상기 힌지부재(300)는 토션바모듈의 최외곽부에 위치하여 좌우 어느 한쪽에만 토션바(T1)가 삽입장착되는 제1힌지(310)와, 토션바모듈의 가운데 부분에 위치하여 양쪽에서 토션바가 삽입장착되는 제2힌지(320)와 제3힌지(330)로 구성된다.

도 15 내지 도 17을 참조하면, 상기 제1힌지(310)는, 좌우 일측에 상기 토션바(T1)가 삽입장착되는 제1 토션바 장착부재(311)와 상기 제1 토션바 장착부재(311)가 상대회전 가능하게 결합되는 제1 지지부재(313)을 포함한다. 상기 제1 토션바 장착부재(311)의 축(311a)이 상기 제1 지지부재(313)의 홀에 삽입되어 상대회전 가능하게 된다. 그리고, 상기 제1 토션바 장착부재(311)는 제1 상부연결재(312)에 결합되고, 상기 제1 지지부재(313)는 제1 하부연결재(314)에 결합된다. 상기 제1 상부연결재(312)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널(139)의 하단에 결합되어 함께 회전하고, 상기 제1 하부연결재(314)는 하판(110)에 결합되어 회전하지 않는 부재이다.

도 15, 도 16 및 도 18을 참조하면, 상기 제2힌지(320)는, 좌우 양측에 상기 토션바(T1)가 삽입장착되는 제2 토션바 장착부재(321)와 상기 제2 토션바 장착부재(321)가 상대회전 가능하게 결합되는 제2 지지부재(323)을 포함한다. 상기 제2 토션바 장착부재의 축(321a)이 상기 제2 지지부재(323)의 홀에 삽입되어 상대회전 가능하게 된다. 그리고, 상기 제2 지지부재(323)는 제2 상부연결재(322)에 결합되고, 제2 토션바 장착부재(321)는 상기 제2 하부연결재(324)에 결합된다. 상기 제2 상부연결재(322)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널(139)의 하단에 결합되어 함께 회전하고, 상기 제2 하부연결재(324)는 하판(110)에 결합되어 회전하지 않는 부재이다.

도 15, 도 16 및 도 19를 참조하면, 상기 제3힌지(330)는, 좌우 양측에 상기 토션바(T1)가 삽입장착되는 제3 토션바 장착부재(331)와 상기 제3 토션바 장착부재(331)가 상대회전 가능하게 결합되는 제3 지지부재(333)을 포함한다. 상기 제3 토션바 장착부재(331)의 축(331a)이 상기 제3 지지부재의 홀에 삽입되어 상대회전 가능하게 된다. 그리고, 상기 제3 토션바 장착부재(331)는 제3 상부연결재(332)에 결합되고, 상기 제3 지지부재(333)는 제3 하부연결재(334)에 결합된다. 상기 제3 상부연결재(332)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널(139)의 하단에 결합되어 함께 회전하고, 상기 제3 하부연결재(334)는 하판(110)에 결합되어 회전하지 않는 부재이다.

상기 제2힌지(320)와 제3힌지(330)의 유사한 구조인데, 차이점은 토션바가 장착되는 토션바 장착부재가, 제2힌지에서는 하판과 결합되고 제3힌지에서는 사이드 패널과 결합되는 점이 차이점이다.

토션바는 양단에 세레이션이 형성되어 있어서, 토션바는 상기 제1 내지 제3힌지에 세레이션 결합된다. 그리고, 토션바는 컨테이너 사이드패널이 회전하여 접철되는 과정에서 일측 결합부분은 회전하고 타측 결합부분은 회전하지 않는 구조로 결합된다. 그 결과 상기 제1토션바(T1)에는 비틀림이 생겨서 회전 탄성에너지가 축적되면서 자중에 의해 발생하는 모멘트의 회전력 방향과 반대방향의 회전력을 가하게 되어, 사이드패널이 자중에 의해 급격하게 접철되는 것을 방지하고 부드러운 접철동작이 이루어지게 하는 것이다.

본 발명은 상기 제1힌지 내지 제3힌지가 서로 번갈아 가면서 배치되는 구조가 특징이다. 구체적으로 보면, 먼저 토션바모듈(TM)의 최외곽부에는 상기 제1힌지(310)가 배치되고, 최외곽의 제1힌지 사이의 중간 위치에서는 상기 제2힌지(32)와 제3힌지(330)가 서로 번갈아 장착된다. 도 15를 보면, 본 발명에서는 토션바모듈에서 토션바를 일렬로 4개를 구비하고 있으며, 이들 사이 힌지 구조는 '제1힌지(310)-제2힌지(320)-제3힌지(330)-제2힌지(320)-제1힌지(310)'의 배치구조를 취하고 있다. 이렇게 번갈아 배치되는 구조에 의하면, 제2힌지 양쪽에 장착되는 토션바의 세레이션 결합부위는 컨테이너 접철과정에서 모두 회전하지 않고, 제3힌지 양쪽에 장착되는 토션바의 세레이션 결합부위는 컨테이너 접철과정에서 모두 회전하는 구조를 취하게 되어 제작이 편리하게 된다.

상기 제1 토션바 장착부재(311), 제2 지지부재(323) 및 제3 토션바 장착부재(331)는 사이드패널 하부와 결합되어, 컨테이너 접철과정에서 회전하는 사이드패널(139)과 함께 회전하게 된다. 상기 제1 지지부재(313), 제2 토션바 장착부재(321) 및 제3 지지부재(333)는 하판(100)과 결합되어, 컨테이너 접철과정에서 회전하지 않는다. 그러므로, 컨테이너 접철이 완료되면, 제1 내지 제3 토션바 장착부재 각각은 상기 제1 내지 제3 지지부재에 대해 상대적으로 90도 회전한 상태가 되고, 상기 제1 내지 제3토션바 사이에 위치하는 토션바는 모두 90도 비틀림 상태가 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

1. 하판; 상판; 하판과 상판 사이에 구비되는 프론트패널, 리어패널, 사이드패널로 이루어진 측벽패널; 및 상기 사이드패널 회동을 위해 하단에 구비되는 토션바모듈(TM);을 포함하고, 상기 상판은 상기 측벽패널에서 완전히 분리 가능하게 결합되는 컨테이너로서,
   상기 토션바모듈은,
   토션바모듈의 최외곽 양단에 구비되는 제1힌지(310);
   상기 제1힌지 사이에서 일렬로 배치되는 다수 개의 토션바; 및
   상기 제1힌지의 내측에서 상기 토션바 양단이 결합되어 배치되되, 서로 번갈아 가면서 배치되는 제2힌지(320)와 제3힌지(330);로 이루어지고,
   상기 제2힌지(320)는,
   양단에서 토션바가 상대회전 불가능하게 장착되고 상기 하판에 결합되는 제2 토션바 장착부재(321);와, 상기 제2 토션바 장착부재(321)가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 사이드패널에 결합되는 제2 지지부재(323);를 구비하고,
   상기 제3힌지(330)는,
   양단에서 토션바가 상대회전 불가능하게 장착되고 상기 사이드패널에 결합되는 제3 토션바 장착부재(331);와, 상기 제3 토션바 장착부재(331)가 상대회전 가능하게 결합되고 상기 하판에 결합되는 제3 지지부재(333);을 구비하는,
   사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2힌지의 제2 지지부재(323)를 상기 사이드패널에 결합하는 제2 상부연결재(322); 및
   상기 제2힌지의 제2 토션바 장착부재(321)를 상기 하판에 결합하는 제2 하부연결재(324);를 더 포함하여,
   상기 제2 상부연결재(322)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널과 함께 회전하고, 상기 제2 하부연결재(324)는 하판에 결합되어 접철과정에서 회전하지 않는 것을 특징으로 하는,
   사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제3힌지의 제3 지지부재(333)를 상기 하판에 결합하는 제3 하부연결재(334); 및
   상기 제3힌지의 제3 토션바 장착부재(331)를 상기 사이드패널에 결합하는 제3 상부연결재(332);를 더 포함하여,
   상기 제3 상부연결재(332)는 접철과정에서 회전하는 사이드패널과 함께 회전하고, 상기 제3 하부연결재(334)는 하판에 결합되어 접철과정에서 회전하지 않는 것을 특징으로 하는,
   사이드패널 접철용 토션바모듈을 구비한 접이식 컨테이너.
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