KR102057125B1 - 충격흡수장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충격흡수장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 일정 폭을 지니는 지지 프레임이 이격되어 일방향으로 연속 배치되고, 상기 지지 프레임의 양 측에는 각각 인접된 가드레일의 단부가 결속되며, 상기 지지 프레임에는 각각 폭방향의 슬릿이 마련되어 상기 슬릿을 연속적으로 관통하도록 일방향으로 길게 형성된 시어패널이 구비되되, 상기 시어패널에는 길이방향을 따라 가이드홀이 이격되어 연속 배치되고, 복수의 지지 프레임중 최전방에 위치하는 전방 프레임에는 후방을 향하여 첨단부를 지니는 버스터가 구비되어 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임이 후방으로 이동하면서 버스터가 시어패널을 전단 파괴하여 충격하중을 흡수한다.
이로써, 충격하중이 시어패널의 전단력으로 전환되므로 보다 효과적인 충격흡수가 가능한 이점이 있다.

Description

충격흡수장치{Crash-Cushion}
본 발명은 충격흡수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가드레일이 결속되도록 구비되는 복수의 지지 프레임에는 각각 폭방향의 슬릿이 마련되어 연속적으로 관통하도록 시어패널이 구비되고, 전방 프레임에는 후방을 향하여 첨단부를 지니는 버스터가 구비되어 정면에서 충격하중이 가해지면 버스터가 시어패널을 전단 파괴하여 충격하중을 흡수하는 충격흡수장치에 관한 것이다.
충격흡수시설이란 주행 차로를 벗어난 차량이 도로상의 구조물 등과 충돌하기 전에 차량의 충격에너지를 흡수하여 정지토록 하거나, 차량의 방향을 교정하여 본래의 주행차로로 복귀시켜주는 기능을 수행하는 시설물로 정의된다. 추가적으로는 운전자가 위험물의 위치를 쉽게 파악하여 차량의 주행속도를 줄이거나, 차로 변경 등의 적절한 행동을 취할 수 있도록 하는 등의 부수적인 기능도 수행한다.
이러한 충격흡수시설이 적용되는 설치 장소로는 교각이나 교대의 전방, 연결로 출구 분기점의 강성구조물의 전방, 강성 방호울타리 혹은 방음벽 기초의 단부, 요금소의 전방, 터널 및 지하차도의 입구 등이 대표적이며, 그 외에도 도로관리자가 사고의 위험이 높다고 판단되는 장소에 설치할 수 있다.
또한, 중앙분리대용 방호울타리의 단부는 차량의 충돌시 탑승자와 차량에 치명적인 상해를 유발할 가능성이 크므로, 상기 방호울타리의 단부는 충격의 흡수가 가능한 구조를 지녀야 하는바, 방호울타리의 한 종류로서 가드레일의 단부에도 충격흡수장치가 적용될 수 있다.
상술한 충격흡수시설과 관련된 종래의 선행기술문헌으로는 대한민국 등록실용신안 제20-0481650호의 "가드레일의 처음과 마지막 부분에 장착되는 충격흡수형 단부처리장치"(2016. 10. 21. 등록, 이하 '선행기술문헌 1'이라 한다)가 있다.
도 1a에 도시된 바와 같이 상기 선행기술문헌 1은 내부에 각종 충격흡수 소재를 구비한 단부측 충격흡수라운드레일(1)을 시작으로 슬라이딩지주(2)를 연속적으로 배치하고, 브라켓(3)을 매개로 한 쌍의 가이드레일판(4)을 길이방향으로 배치하며, 대향되는 가이드레일판(4)의 양 단부는 슬라이딩 조절클램프(5)에 삽입되도록 형성하고 있다. 상기 선행기술문헌 1에 의하면, 차량의 정면 충돌시 슬라이딩지주(2)가 플랜지에 의하여 볼트 및 너트로 결합된 상부지주(2-1)와 하부지주(2-2)로 재차 분리됨과 동시에 가이드레일판(4)이 순차적으로 중첩되어 충격을 흡수하도록 설계되어 있다.
그러나, 상기 선행기술문헌 1은 슬라이딩지주(2)를 구성하는 상,하부지주(2-1,2-2)의 플랜지가 단일 판으로 형성되어 충돌하중에 의하여 쉽게 절곡변형됨에 따라 충돌하중을 효과적으로 흡수하지 못하는 문제점이 있었으며, 이로 인해 상기 슬라이딩 조절클램프(5)에도 불구하고, 가이드레일판(4)이 순차적으로 중첩되도록 유도되지 못하는 한계가 있었다. 뿐만 아니라, 단순 플랜지 결합에 의존함에 따라 정면이 아닌 측방향에서 가해지는 충격하중에는 오히려 구조적으로 취약할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1898252호의 "가드레일의 단부처리 구조체 시공방법"(2018. 9. 6. 등록, 이하 '선행기술문헌 2'라 한다)이 제안된 바 있다. 상기 선행기술문헌 2도 도 1b에 도시된 바와 같이 단부커버(1)를 시작으로 연속적으로 지주부(2)를 배치하고, 연결부재(3)를 매개로 한 쌍의 가드레일(4)을 길이방향을 따라 배치하되, 상기 지주부(2)를 상부지주(2-1)와 하부지주(2-2)로 구성하여 상호 플랜지 결합되도록 제안하였다.
다만, 상기 선행기술문헌 2는 상부지주(2-1)의 플랜지가 하부지주(2-2)의 플랜지 측면을 감싸도록 하여 지주부(2)의 정면에서 가해지는 충격하중에 의하여 안정적인 슬라이딩 분리가 가능하도록 제안하였다.
그러나, 상기 선행기술문헌 2도 차량에 의한 정면 충격하중의 흡수를 지주부(2)의 상부지주(2-1) 및 하부지주(2-2)의 분리와 가드레일(4)의 순차적 중첩에만 의존함에 따라 충격하중의 안정적인 흡수에 한계가 있었으며, 무엇보다 중심에 배치된 단일 지주부(2)에 의하여 한 쌍의 가드레일(4)이 대향되도록 배치되는 구조를 취함에 따라 상기 가드레일이 길이방향을 따라 순차적으로 중첩되도록 유도되지 못하는 한계가 있었다.
또한, 선행기술문헌 1과 2는 모두 측방향 충격하중에 대한 구조적 고려가 충분하지 못함에 따라 측방향에서 충돌하는 차량을 원래의 주행경로로 효과적으로 복원시키지 못하는 근원적인 한계가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 정면에서 가해지는 충격하중을 전단력으로 전환시켜 보다 효과적인 충격흡수가 가능하며, 그 과정에서 충격하중의 전달방향을 일정하게 유도할 수 있고, 측면에서 충돌하는 차량을 선회시켜 원래의 주행경로로 복원할 수 있으며, 정면에서 충돌하는 차량의 급선회나 급격한 이탈을 방지하여 이차사고의 위험도 방지할 수 있고, 측면 가드레일의 마찰력을 바탕으로 추가적인 충격흡수가 가능한 충격흡수장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 충격흡수장치는, 일정 폭을 지니는 지지 프레임(10)이 이격되어 일방향으로 연속 배치되고, 상기 지지 프레임(10)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 결속되며, 상기 지지 프레임(10)에는 각각 폭방향의 슬릿(S)이 마련되어 상기 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 일방향으로 길게 형성된 시어패널(30)이 구비되되, 상기 시어패널(30)에는 길이방향을 따라 가이드홀(31)이 이격되어 연통됨이 없이 연속 배치되고, 복수의 지지 프레임(10)중 최전방에 위치하는 전방 프레임(10a)에는 후방을 향하여 첨단부(41)를 지니는 버스터(40)가 구비되어 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임(10a)이 후방으로 이동하면서 버스터(40)가 시어패널(30)을 전단 파괴하여 충격하중을 흡수하고, 상기 시어패널(30)의 가이드홀(31)은 각각 후방을 향하여 점진적으로 좁아지는 수렴부(31a)가 형성되어 버스터(40)의 이동방향을 유도하며, 상기 시어패널(30)의 일측 단부는 전방 프레임(10a)에 마련된 슬릿(S)을 기점으로 전방 슬로프(33)를 지니도록 하향 절곡되어 전방 고정 플레이트(50)에 고정되고, 상기 시어패널(30)의 타측 단부는 복수의 지지 프레임(10)중 최후방에 위치하는 후방 프레임(10b)의 가이드 플레이트(11)에 마련된 슬롯(S)을 관통한 상태에서 후방에 구비되는 스토퍼(34)에 의해 걸림 고정되어 이탈이 방지되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 지지 프레임(10)의 폭방향 중심에는 적어도 하나의 가이드 플레이트(11)가 결합되고, 상기 가이드 플레이트(11)에 폭방향으로 한 쌍의 슬릿(S)이 대칭되게 마련되며, 각각의 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 한 쌍의 시어패널(30)이 구비되고, 상기 전방 프레임(10a)에는 각각의 시어패널(30)에 대응되는 위치에 한 쌍의 버스터(40)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 전방 프레임(10a)에는 전,후방으로 각각 한 쌍의 슬릿(S)이 형성된 전방 가이드 플레이트(11a)와 후방 가이드 플레이트(11b)가 결합되고, 한 쌍의 시어패널(30)이 각각 상기 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b)의 슬릿(S)을 관통하며, 상기 시어패널(30)은 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b) 사이의 위치에 버스터(40)가 수직방향으로 관통 구비되도록 버스터 안착홀(32)이 형성될 수 있다.
삭제
또한, 상기 후방 프레임(10b)은 후방 고정 플레이트(60) 상에 일체로 형성되고, 상기 후방 고정 플레이트(60)에는 후방 프레임(10b)의 후방에 맞닿아 지지하도록 복수의 리브편(61)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 전방 고정 플레이트(50) 및 후방 고정 플레이트(60)는 지중에 매립된 앵커볼트(AC)를 매개로 고정될 수 있다.
또한, 상기 전방 프레임(10a)의 전방에는 전방을 향하여 일정 길이로 돌출된 펀칭로드(70)가 복수 개 구비될 수 있다.
또한, 상기 지지 프레임(10)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 체결볼트(B)를 매개로 결속되며, 상기 지지 프레임(10) 중 최전방과 최후방에 각각 위치하는 전방 프레임(10a)과 후방 프레임(10b) 사이에는 적어도 하나의 중간 프레임(10c)이 구비되고, 상기 중간 프레임(10c)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 중첩된 상태로 체결볼트(B)로 결속되되, 전방에 위치하는 가드레일(20)의 단부가 후방에 위치하는 가드레일(20)의 단부 외측으로 구비되어, 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임(10a)에 결속된 가드레일(20)이 후방에 위치하는 가드레일(20)과 순차적으로 중첩하면서 발생되는 마찰력으로 충격하중을 흡수할 수 있다.
또한, 상기 가드레일(20)은 길이방향 양 단부에 체결볼트(B)가 관통되도록 각각 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)이 적어도 하나 이상 형성되되, 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22) 사이에는 길이방향을 따라 상기 체결볼트(B)의 직경보다 작은 높이를 지니는 가이드 슬릿(23)이 연통되도록 형성되어, 정면에서 충격하중이 가해지면 지지 프레임(10)에 결속된 체결볼트(B)가 가이드 슬릿(23)을 확장시키면서 발생되는 마찰력으로 충격하중을 흡수할 수 있다.
또한, 상기 가드레일(20)은 W형 단면을 지니고, 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)은 가드레일(20)의 외측을 기준으로 골부분에 형성되며, 상기 가드레일(20)과 체결볼트(B) 사이에는 골부분에 대응되는 형상으로 상,하부 경사면이 형상된 와샤가 구비될 수 있다.
또한, 상기 가드레일(20)의 후방측 단부 내주면에는 후방에 위치하는 가드레일(20)의 체결볼트(B)를 헤드부를 덮어 간섭이 발생되지 않도록 외측으로 함몰된 오목부(26)가 형성될 수 있다.
그리고 상기 지지 프레임(10)은 폭방향으로 이격된 한 쌍의 지주로드(12) 사이에 적어도 하나의 폭방향 연결로드(13)가 구비되고, 상기 지주로드(12)의 하단에는 지면에 안정적으로 지지되도록 받침 플레이트(14)가 형성되며, 상기 받침 플레이트(14)의 후방은 상향 절곡되어 간섭 방지편(15)이 마련될 수 있다.
본 발명의 충격흡수장치에 의하면, 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임이 후방으로 이동하면서 버스터의 첨단부가 가이드홀을 따라 시어패널을 연쇄적으로 전단 파괴하여 충격하중을 전단력으로 전환하므로 보다 효과적인 충격흡수가 가능한 이점이 있다.
또한, 상기 가이드홀은 각각 후방을 향하여 점진적으로 좁아지는 수렴부가 형성되어 버스터의 이동방향을 특정한 일방향으로 유도할 수 있다.
또한, 한 쌍의 시어패널이 대칭적으로 구비되어 일측으로 편중된 충격하중이 가해지는 경우에도 시어패널이 절곡을 방지하여 안정적인 전단 파괴를 기대할 수 있다.
나아가, 상기 시어패널의 일측 단부는 전방 슬로프를 지니도록 하향 절곡되어 전방 고정 플레이트에 고정되고, 타측 단부에는 스토퍼가 구비되어 충격하중에 의하여 시어패널이 이탈되는 것을 방지할 수 있고, 안정적인 고정력을 확보할 수 있다.
특히, 측면에서 차량이 충돌하더라도 상기 시어패널의 양 단부가 안정적으로 고정되어 충분한 인장강도가 발휘될 수 있는 바, 충돌 차량을 선회시켜 원래의 주행경로로 조속히 복원시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 전방 프레임의 전방에는 전방을 향하여 일정 길이로 돌출된 펀칭로드가 복수 개 구비되어 정면에서 충돌하는 차량의 범퍼가 상기 펀칭로드에 고정됨으로써 차량의 급선회나 급격한 이탈을 방지하여 이차사고의 위험도 방지할 수 있다.
또한, 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임에 결속된 가드레일이 후방에 위치하는 가드레일과 연쇄적으로 중첩되면서 마찰력이 발생되므로 충격하중을 추가적으로 흡수할 수 있다.
그리고, 상기 가드레일의 양 단부에 형성된 전방 볼트공과 후방 볼트공 사이에는 길이방향을 따라 체결볼트의 직경보다 작은 높이를 지니는 가이드 슬릿이 연통되도록 형성되어, 정면에서 충격하중이 가해지면 체결볼트가 가이드 슬릿을 확장시키면서 발생되는 마찰력으로 충격하중을 보다 효과적으로 흡수할 수 있다.
특히, 가드레일의 후방측 단부에는 오목부가 형성되어 인접 가드레일의 체결볼트를 덮을 수 있으므로, 충격하중에 의하여 가드레일과 체결볼트간에 간섭이 발생되는 것을 방지함으로써 연쇄적으로 중첩이 이루어질 수 있도록 유도할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래기술에 따른 충격흡수시설을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치를 전체적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치를 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치의 전방부분을 도시한 횡단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 프레임과 그 결합관계를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중간 프레임 및 후방 프레임과 그 결합관계를 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치의 후방부분을 도시한 종단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가드레일과 그 결합관계를 도시한 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치의 충돌 전후의 상태변화를 도시한 입면도.
이하에서는 도면에 도시된 사항을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에서 정의하는 '전방' 및 '정면'은 본 발명의 대상이 되는 충격흡수장치를 기준으로 차량의 충돌이 예상되는 방향이며, '후방'은 이와 반대되는 방향으로, '질이방향'은 차량의 충돌이 예상되는 방향을 기준으로 차량의 진행방향으로, '폭방향'은 이와 수직되는 방향을 의미하는 것으로 정의한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수장치(SA)는, 도 2에 도시된 바와 같이 전방 단부측에 위치하는 라운드 패널(80)을 기점으로 후방으로 복수의 지지 프레임(10)이 이격되어 일방향으로 연속 배치된다. 상기 지지 프레임(10)은 최전방에 위치하는 전방 프레임(10a)과 최후방에 위치하는 후방 프레임(10b), 그리고 상기 전방 프레임(10a)과 후방 프레임(10b) 사이에 적어도 하나 이상 배치되는 중간 프레임(10c)을 포함한다.
상기 지지 프레임(10)은 일정 폭을 지니도록 형성되는 것으로, 폭방향으로 이격된 한 쌍의 지주로드(12) 사이에 적어도 하나의 폭방향 연결로드(13)가 구비될 수 있다. 후술하겠으나, 상기 지지 프레임(10)중 전방 프레임(10a)과 중간 프레임(10c)은 충격하중에 의하여 후방으로 순차적으로 이동되도록 제작되는 것으로 상기 지주로드(12)의 하단에는 지면에 안정적으로 지지되도록 받침 플레이트(14)가 형성될 수 있으며, 상기 받침 플레이트(14)의 후방은 상향 절곡되어 간섭 방지편(15)이 추가적으로 마련되어 이동과정에서 지면과의 마찰 및 간섭에 의하여 지지 프레임(10)이 길이방향을 따라 이동하지 못하고 전복되는 것을 방지할 수 있다.
다만, 후방 프레임(10b)는 충격하중에 의하여 이동되는 전방 프레임(10a)과 중간 프레임(10c)을 지지하여 차량의 추가적인 진행을 차단하는 것으로 충분한 지지력이 확보되어야 하므로 지주로드(12) 하부에 별도의 받침 플레이트(14)를 형성함이 없이 지면에 안정적으로 고정될 수 있도록 제작하는 것이 바람직하다.
상기 지지 프레임(10)의 양 측에 구비되는 한 쌍의 지주로드(12)에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 결속된다. 상기 전방 프레임(10a)에는 최전방에 위치하는 가드레일(20)의 전방측 단부가 결속되며, 후방 프레임(10b)에는 최후방에 위치하는 가드레일(20)의 후방측 단부가 결속되며, 그 사이에 위치하는 중간 프레임(10c)에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 중첩된 상태로 결속된다.
이때, 상기 가드레일(20)은 소정의 골부분과 산부분을 지니도록 형성된 W형 단면의 금속레일인 것이 바람직하며, 상기 가드레일(20)의 양 단부는 체결볼트(B)를 매개로 지지 프레임(10)에 결속될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지 프레임(10)에는 각각 폭방향의 슬릿(S)이 마련되어 상기 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 일방향으로 길게 형성된 시어패널(30)이 구비된다. 상기 시어패널(30)에는 길이방향을 따라 가이드홀(31)이 이격되어 연속 배치된다. 이때, 상기 지지 프레임(10)의 폭방향 중심에는 적어도 하나의 가이드 플레이트(11)가 결합되고, 상기 가이드 플레이트(11)에 슬릿(S)이 형성될 수 있다.
상기 가이드 플레이트(11)의 슬릿(S)은 시어패널(30)이 관통하여 안착 구비될 수 있도록 홀더의 기능을 수행할 수 있으며, 상기 지지 프레임(10)은 정면에서 충격하중이 발생하는 경우 가이드 플레이트(11)의 슬릿(S)에 의하여 시어패널(30)을 따라 길이방향으로 그 이동이 가이드될 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 전방 프레임(10a)에는 시어패널(30)의 위치에 대응되도록 버스터(40)가 구비된다. 상기 버스터(40)는 후방을 향하여 첨단부(41)가 형성되는 것으로, 상기 첨단부(41)는 상기 시어패널(30)의 가이드홀(31) 중심을 향하는 위치에 구비되는 것이 바람직하다.
도 9 (b)에 도시된 바와 같이 차량이 본 발명의 충격흡수장치(SA)의 정면에서 충돌하면, 충격하중에 의하여 전방 프레임(10a)이 후방으로 이동하게 된다. 그 과정에서 상기 전방 프레임(10a)에 고정된 버스터(40)가 후방으로 진행하면서 첨단부(41)를 바탕으로 시어패널(30)의 가이드홀(31) 사이를 순차적으로 전단 파괴하는 것으로, 본 발명의 충격흡수장치(SA)는 충격하중을 전단력으로 전환하므로 보다 효과적인 충격흡수가 가능한 이점이 있다.
한편, 상기 시어패널(30)의 가이드홀(31)은 각각 후방을 향하여 점진적으로 좁아지는 수렴부(31a)가 형성되어 버스터(40)의 이동방향을 안정적으로 유도할 수 있다. 상기 버스터(40)의 첨단부(41)가 인접 가이드홀(31)로 진행하는 과정에서 상기 수렴부(31a)의 형상에 의하여 첨단부(41)가 버스터(40)의 진행방향에 대한 키 역할을 수행하는 바, 일방향으로 연속적인 전단 파괴가 이루어질 수 있다.
또한, 상기 가이드 플레이트(11)에는 폭방향으로 한 쌍의 슬릿(S)이 대칭되게 마련되며, 각각의 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 한 쌍의 시어패널(30)이 구비될 수 있다. 한 쌍의 시어패널(30)이 대칭적으로 구비됨에 따라 일측으로 편중된 전방의 충격하중이 가해지는 경우에도 충격하중이 양 시어패널(30)로 분산됨에 따라 시어패널(30)의 절곡을 방지하는 가운데 보다 안정적인 전단 파괴를 기대할 수 있다.
이때, 상기 전방 프레임(10a)에는 각각의 시어패널(30)에 대응되는 위치 마다 버스터(40)가 구비되어 각 버스터(40)가 대응되는 위치에 구비된 시어패널(30)을 전단 파괴할 수 있으므로, 충격흡수 효율이 증가되는 이점이 있다.
나아가, 측면에서 충격하중이 가해지는 경우에도 지지 프레임(10)의 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 구비된 한 쌍의 시어패널(30)에 의하여 충분한 인장강도가 발휘되는바, 충돌 차량을 선회시켜 원래의 주행경로로 조속히 복원시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 전방 프레임(10a)에는 전,후방으로 각각 한 쌍의 슬릿(S)이 형성된 전방 가이드 플레이트(11a)와 후방 가이드 플레이트(11b)가 결합되고, 한 쌍의 시어패널(30)이 각각 상기 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b)의 슬릿(S)을 관통하도록 구비될 수 있다.
충격하중이 직접적으로 가해지는 전방 프레임(10a)은 길이방향을 따라 이동이 유도되지 않고, 일측으로 편중되어 이동될 수 있으므로 상기 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b)의 한 쌍의 슬릿(S)에 의하여 전방 프레임(10a)의 이동방향이 안정적으로 제어될 수 있으므로, 그 이동방향을 시어패널(30)의 길이방향으로 효과적으로 유도할 수 있다.
또한, 상기 시어패널(30)은 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b) 사이의 위치에 버스터(40)가 수직방향으로 관통 구비되도록 버스터 안착홀(32)이 형성될 수 있다. 상기 버스터(40)는 시어패널(30)의 버스터 안착홀(32)을 관통하도록 안착된 상태에서 전방에 충격하중이 가해지는 경우, 전방 프레임(10a)과 함께 후방으로 이동되어 안착홀(32) 후방을 전단 파괴하고 인접한 가이드홀(31)로 이동될 수 있다.
이때, 상기 안착홀(32)에도 후방을 향하여 점진적으로 좁아지는 수렴부(32a)가 형성되어 버스터(40)의 이동방향을 안정적으로 유도할 수 있다.
한편, 상기 시어패널(30)의 일측 단부는 전방 프레임(10a)의 전방 가이드 플레이트(11a)에 마련된 슬릿(S)을 기점으로 전방 슬로프(33)를 지니도록 하향 절곡되어 전방 고정 플레이트(50)에 고정될 수 있다.
상기 전방 고정 플레이트(50)는 복수의 볼트공(50a)이 형성되고, 사전에 지중에 매립된 앵커볼트(AC)를 매개로 지면에 안정적으로 고정될 수 있으며, 상기 시어패널(30)의 일측 단부는 전방 고정 플레이트(50)를 관통한 일부 앵커볼트(AC)에 추가적으로 결속되어 고정될 수 있다. 이로써, 전방이나 측면에서 충격하중이 가해지더라도 시어패널(30)은 그 위치가 이동됨이 없이 정위치에 종속될 수 있다.
또한, 상기 전방 슬로프(33)는 충격하중에 의하여 전방 프레임(10a)이 후방으로 이동하는 과정에서 시어패널(30)이 상부로 들뜨는 부상력이 발생되는 바, 상기 부상력이 상쇄되도록 복수의 슬릿(S)과의 관계에서 하방으로 반력이 유도되도록 기능한다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 시어패널(30)의 타측 단부는 복수의 지지 프레임(10)중 최후방에 위치하는 후방 프레임(10b)의 가이드 플레이트(11)에 마련된 슬롯(S)의 후방에는 스토퍼(34)가 구비되어 이탈이 방지될 수 있다. 상기 스토퍼(34)는 시어패널(30)의 타측 단부가 슬롯(S)으로부터 이탈되지 않도록 걸림 고정되도록 형성되는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 수직방향으로 결속되는 볼트 이외에도 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 상기 후방 프레임(10b)은 지면에 안정적으로 고정되어 충격하중에 의하여 이동되는 전방 프레임(10a)과 중간 프레임(10c)을 지지하여 차량의 추가적인 진행을 차단하는 것으로 충분한 지지력이 확보되어야 한다. 이에, 상기 후방 프레임(10b)은 후방 고정 플레이트(60) 상에 일체로 형성되고, 상기 후방 고정 플레이트(60)는 복수의 볼트공(60a)이 형성되고, 사전에 지중에 매립된 앵커볼트(AC)를 매개로 지면에 안정적으로 고정될 수 있다.
또한, 상기 후방 고정 플레이트(60)에는 후방 프레임(10b)의 후방에 맞닿아 지지하도록 복수의 리브편(61)이 형성되어 후방 프레임(10b)이 후방으로 절곡되거나 이탈됨이 없이 안정적으로 정위치에 고정될 수 있다. 다만, 상기 후방 고정 플레이트(60)에 형성된 복수의 볼트공(60a)은 충격하중을 수용하는 과정에서 일부 뒤로 밀리는 현상을 감안하여 일정 부분 유격이 가능하도록 길이방향으로 장축을 지니는 장공형으로 형성될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 지지 프레임(10)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 체결볼트(B)를 매개로 결속될 수 있다. 상기 지지 프레임(10) 중 최전방과 최후방에 각각 위치하는 전방 프레임(10a)과 후방 프레임(10b) 사이에는 적어도 하나의 중간 프레임(10c)이 구비되고, 상기 중간 프레임(10c)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 중첩된 상태로 체결볼트(B)로 결속된다.
상기 중간 프레임(10c)에 결속되는 한 쌍의 인접 가드레일(20)에 있어서 전방에 위치하는 가드레일(20)의 단부가 후방에 위치하는 가드레일(20)의 단부 외측으로 구비되도록 체결볼트(B)에 의하여 체결되는 것이 바람직하다.
이로써, 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임(10a)에 결속된 가드레일(20)이 후방에 위치하는 가드레일(20)의 외측으로 벌어지면서 중첩된다. 또한, 중간 프레임(10c)에도 충격하중이 전달되면 상기 중간 프레임(10c)에 결속된 가드레일(20)도 후방으로 이동하면서 후방에 인접된 가드레일(20)의 외측으로 벌어지면서 순차적으로 중첩된다. 이러한 가드레일(20)의 연쇄적인 중첩과정에서 발생되는 마찰력으로 충격하중이 추가적으로 흡수될 수 있는 기술적 효과가 발휘된다.
또한, 상기 가드레일(20)은 길이방향 양 단부에 체결볼트(B)가 관통되도록 각각 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)은 복수의 체결볼트(B)가 결속되도록 각각 하나의 장공형으로 형성될 수도 있으며, 하나의 체결볼트(B)는 하나의 원형공에 체결되도록 복수 개로 형성될 수도 있다.
다만, 하나의 가드레일(20)에 인접된 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22) 사이에는 길이방향을 따라 상기 체결볼트(B)의 직경보다 작은 높이를 지니는 가이드 슬릿(23)이 연통되도록 형성될 수 있다.
이로써, 차량에 의하여 정면에서 충격하중이 가해지면 이동되는 지지 프레임(10)에 결속된 체결볼트(B)가 함께 이동하면서 가이드 슬릿(23)을 확장시키게 되며, 상기 체결볼트(B)와 가이드 슬릿(23) 사이에 발생되는 마찰력으로 추가적인 충격하중의 흡수가 가능해진다.
상기 가드레일(20)은 통상적으로 W형 단면을 지니는 박판형 금속부재로 제작된다. 이에 전방에서 가해지는 충격하중에 의하여 순차적으로 중첩이 유도되지 못하고 일측으로 쉽게 절곡되거나 이탈되는 문제점이 발생된다.
이에 본 발명의 충격흡수장치(SA)는 도 8에 도시된 바와 같이 W형 단면을 지니는 가드레일(20)을 바탕으로 제작하되, 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)은 가드레일(20)의 외측을 기준으로 골부분에 형성되며, 상기 가드레일(20)과 체결볼트(B) 사이에는 골부분에 대응되는 형상으로 상,하부 경사면(24a,24b)(25a,25b)이 형성된 와샤(24)(25)가 구비될 수 있다.
상기 와샤는 외측 와샤(24)와 내측 와샤(25)가 중첩되도록 구비된 상태에서 체결볼트(B)로 체결될 수 있다. 상기 외측 와샤(24)는 지지 프레임(10)에 결속되는 체결볼트(B)를 지지하도록 헤드부 하단에 구비되는 것이며, 상기 내측 와샤(25)는 그 외에 가드레일(20)에만 체결되는 체결볼트(B)를 지지하도록 헤드부 하단에 구비된다. 이때, 상기 외측 외샤(24)는 내측 외샤(25)의 상부를 덮도록 충분한 폭을 지니도록 형성될 수 잇다.
상기 와샤(24)(25)는 상기 가드레일(20)과 체결볼트(B) 사이에 구비되되, 골부분에 대응되는 형상으로 상,하부 경사면(24a,24b)(25a,25b)이 형성되므로, 충격하중에 의하여 가드레일(20)의 길이방향으로 골부분을 따라 안정적으로 이동이 유도될 수 있으므로, 체결볼트(B)가 가이드 슬릿(23)을 확장시키도록 제작되는 실시형태에 있어서 체결볼트(B)가 이탈되지 않고 길이방향으로 안정적으로 이동될 수 있도록 기능한다.
상기 전방에 위치하는 가드레일(20)의 후방측 단부는 인접된 가드레일의 전방측 단부를 외측에서 덮도록 위치하나 체결볼트(B)의 헤드부에 걸려서 후방으로의 슬라이딩 이동에 간섭이 발생될 수 있다. 이에, 상기 가드레일(20)의 후방측 단부 내주면에는 후방에 위치하는 가드레일(20)의 체결볼트(B)를 헤드부를 덮어 간섭이 발생되지 않도록 외측으로 함몰된 오목부(26)가 형성될 수 있다.
상기 오목부(26)는 체결볼트(B)의 헤드부를 덮도록 구비되므로, 충격하중이 발생되더라도 오목부(26)로 체결볼트(B)의 헤드부가 안착되도록 이동하는바, 갑섭의 발생을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 전방 프레임(10a)의 전방에는 전방을 향하여 일정 길이로 돌출된 펀칭로드(70)가 복수 개 구비될 수 있다. 상기 펀칭로드(70)는 전산볼트의 단부가 전방을 향하도록 형성할 수도 있으나, 직경이 일정 이하인 봉형 부재를 이용하여 제작하는 것도 가능하다.
상기 전방 프레임(10a)의 전방에 돌출된 펀칭로드(70)는 정면에서 충돌하는 차량의 범퍼가 상기 펀칭로드(70)에 고정되도록 기능하는 것으로, 충돌하중이 전방 프레임(10a)에 충분이 전달되도록 유도함은 물론 충돌 차량의 급선회나 급격한 이탈을 방지하여 이차사고의 위험을 사전에 예방한다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 충격흡수장치(SA)의 전방 단부측에는 라운드 패널(80)이 구비될 수 있다. 상기 라운드 패널(80)의 단부는 전방 프레임(10a)의 측면에 결속되는 것이 바람직하며, 펀칭로드(70)와 전방 프레임(10a)의 전면을 가리는 커버의 기능을 수행한다.
나아가, 상기 라운드 패널(80)의 후방측에는 추가적으로 충격흡수 소재를 구비할 수 있으며, 전면에는 차량의 운전자가 위험을 인지할 수 있도록 교통 안전표시를 마크할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 충격흡수장치(SA)는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
SA:충격흡수장치 10:지지 프레임
10a:전방 프레임 10b:후방 프레임
10c:중간 프레임 11:가이드 플레이트
S:슬릿 12:지주로드
13:폭방향 연결로드 14:받침 플레이트
15:간섭 방지편 20:가드레일
21:전방 볼트공 22:후방 볼트공
23:가이드 슬릿 24:외측 와샤
25:내측 와샤 26:오목부
30:시어패널 31:가이드홀
31a,32a:수렴부 32:버스터 안착홀
33:전방 슬로프 34:스토퍼
40:버스터 41:첨단부
50:전방 고정 플레이트 60:후방 고정 플레이트
50a,60a:볼트공 61:리브편
AC:앵커볼트 70:펀칭로드
80:라운드 패널 B:체결볼트

Claims (13)

  1. 일정 폭을 지니는 지지 프레임(10)이 이격되어 일방향으로 연속 배치되고, 상기 지지 프레임(10)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 결속되며, 상기 지지 프레임(10)에는 각각 폭방향의 슬릿(S)이 마련되어 상기 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 일방향으로 길게 형성된 시어패널(30)이 구비되되, 상기 시어패널(30)에는 길이방향을 따라 가이드홀(31)이 이격되어 연통됨이 없이 연속 배치되고, 복수의 지지 프레임(10)중 최전방에 위치하는 전방 프레임(10a)에는 후방을 향하여 첨단부(41)를 지니는 버스터(40)가 구비되어 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임(10a)이 후방으로 이동하면서 버스터(40)가 시어패널(30)을 전단 파괴하여 충격하중을 흡수하고, 상기 시어패널(30)의 가이드홀(31)은 각각 후방을 향하여 점진적으로 좁아지는 수렴부(31a)가 형성되어 버스터(40)의 이동방향을 유도하며, 상기 시어패널(30)의 일측 단부는 전방 프레임(10a)에 마련된 슬릿(S)을 기점으로 전방 슬로프(33)를 지니도록 하향 절곡되어 전방 고정 플레이트(50)에 고정되고, 상기 시어패널(30)의 타측 단부는 복수의 지지 프레임(10)중 최후방에 위치하는 후방 프레임(10b)의 가이드 플레이트(11)에 마련된 슬롯(S)을 관통한 상태에서 후방에 구비되는 스토퍼(34)에 의해 걸림 고정되어 이탈이 방지되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임(10)의 폭방향 중심에는 적어도 하나의 가이드 플레이트(11)가 결합되고, 상기 가이드 플레이트(11)에 폭방향으로 한 쌍의 슬릿(S)이 대칭되게 마련되며, 각각의 슬릿(S)을 연속적으로 관통하도록 한 쌍의 시어패널(30)이 구비되고, 상기 전방 프레임(10a)에는 각각의 시어패널(30)에 대응되는 위치에 한 쌍의 버스터(40)가 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전방 프레임(10a)에는 전,후방으로 각각 한 쌍의 슬릿(S)이 형성된 전방 가이드 플레이트(11a)와 후방 가이드 플레이트(11b)가 결합되고, 한 쌍의 시어패널(30)이 각각 상기 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b)의 슬릿(S)을 관통하며,
    상기 시어패널(30)은 전,후방 가이드 플레이트(11a)(11b) 사이의 위치에 버스터(40)가 수직방향으로 관통 구비되도록 버스터 안착홀(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 후방 프레임(10b)은 후방 고정 플레이트(60) 상에 일체로 형성되고, 상기 후방 고정 플레이트(60)에는 후방 프레임(10b)의 후방에 맞닿아 지지하도록 복수의 리브편(61)이 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 전방 고정 플레이트(50) 및 후방 고정 플레이트(60)는 지중에 매립된 앵커볼트(AC)를 매개로 고정되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전방 프레임(10a)의 전방에는 전방을 향하여 일정 길이로 돌출된 펀칭로드(70)가 복수 개 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임(10)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 체결볼트(B)를 매개로 결속되며, 상기 지지 프레임(10) 중 최전방과 최후방에 각각 위치하는 전방 프레임(10a)과 후방 프레임(10b) 사이에는 적어도 하나의 중간 프레임(10c)이 구비되고, 상기 중간 프레임(10c)의 양 측에는 각각 인접된 가드레일(20)의 단부가 중첩된 상태로 체결볼트(B)로 결속되되, 전방에 위치하는 가드레일(20)의 단부가 후방에 위치하는 가드레일(20)의 단부 외측으로 구비되어, 정면에서 충격하중이 가해지면 전방 프레임(10a)에 결속된 가드레일(20)이 후방에 위치하는 가드레일(20)과 순차적으로 중첩하면서 발생되는 마찰력으로 충격하중을 흡수하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가드레일(20)은 길이방향 양 단부에 체결볼트(B)가 관통되도록 각각 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)이 적어도 하나 이상 형성되되, 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22) 사이에는 길이방향을 따라 상기 체결볼트(B)의 직경보다 작은 높이를 지니는 가이드 슬릿(23)이 연통되도록 형성되어, 정면에서 충격하중이 가해지면 지지 프레임(10)에 결속된 체결볼트(B)가 가이드 슬릿(23)을 확장시키면서 발생되는 마찰력으로 충격하중을 흡수하는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가드레일(20)은 W형 단면을 지니고, 상기 전방 볼트공(21)과 후방 볼트공(22)은 가드레일(20)의 외측을 기준으로 골부분에 형성되며, 상기 가드레일(20)과 체결볼트(B) 사이에는 골부분에 대응되는 형상으로 상,하부 경사면이 형상된 와샤가 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 가드레일(20)의 후방측 단부 내주면에는 후방에 위치하는 가드레일(20)의 체결볼트(B)를 헤드부를 덮어 간섭이 발생되지 않도록 외측으로 함몰된 오목부(26)가 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 지지 프레임(10)은 폭방향으로 이격된 한 쌍의 지주로드(12) 사이에 적어도 하나의 폭방향 연결로드(13)가 구비되고, 상기 지주로드(12)의 하단에는 지면에 안정적으로 지지되도록 받침 플레이트(14)가 형성되며, 상기 받침 플레이트(14)의 후방은 상향 절곡되어 간섭 방지편(15)이 마련되는 것을 특징으로 하는 충격흡수장치.
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