KR102355897B1 - 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치는, 외부 충격력이 가해지는 제1충격흡수유닛; 및 상기 제1충격흡수유닛과 결합되어 차량후부 또는 고정장치에 연결되는 제2충격흡수유닛을 포함하며, 상기 제1충격흡수유닛과 제2충격흡수유닛 각각은, 내부공간이 형성된 케이스; 및 상기 케이스의 내부공간에 배치되며, 허니컴 구조로 형성되어 상기 충격력에 의해 소성변형되면서 상기 차량에 가해지는 충격력을 흡수하는 복수 개의 허니컴 완충부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 허니컴 구조의 허니컴 완충부를 구비함으로써, 무게 당 에너지 흡수 능력이 뛰어나고 광범위한 강도의 충격력에 사용가능하여 차량 추돌에 따른 피해를 최소화할 수 있으며 운전자 및 탑승자의 안전을 최대한 확보할 수 있다.

Description

허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치{TRUCK MOUNTED ATTENUATOR USING HONEYCOMB}

본 발명은 차량용 충격흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 도로관리를 위해서, 도로 노면 보수, 도로 청소, 사고처리, 교량 보수 등과 같은 유지보수 작업이 필요하다. 그러나, 이러한 도로의 유지보수 작업 도중에 차량 충돌 사고가 빈번히 발생하고 있다.

이러한 교통사고로 인한 도로상의 작업자 및 차량 탑승자의 안전을 확보하기 위하여 작업 차량에 한시적으로 충격흡수장치를 설치하게 되며, 통상적으로 작업 차량에 탈부착이 가능하거나 트레일러 차량 형태로 설치된다.

외국의 경우 이와 같은 작업 차량용 충격흡수장치(Truck Mounted Attenuator, TMA)를 필수적으로 사용하도록 의무화하고 있으며, 국내에서도 설치를 의무화하고 있는 추세이다.

특히, 트럭 등과 같은 대형의 작업 차량은 승용차보다 중량 및 크기가 클 뿐만 아니라 차 높이가 높아서 승용차와의 추돌사고 시에 승용차가 작업 차량의 하부로 침입하여 많은 인명사고를 초래할 수 있으며, 이러한 이유로 대형의 작업 차량(국내의 법규에는 8톤 이상으로 규정)의 차체 후방에는 추돌한 승용차가 밑으로 침입하여 들어와 깔리게 되는 것을 방지하기 위한 후부안전판의 설치를 의무화하고 있다.

그러나, 이러한 후부안전판은 강성구조로 인명을 보호하는 것은 한계가 있으며, 종래의 차량 장착형 차량용 충격흡수장치들은 무겁고 에너지 흡수 능력이 떨어져 이를 보완하기 위해 길이가 너무 길어져 비효율적이고, 차량 장착형 차량용 충격흡수장치들을 이루는 구조체에 의한 2차사고 또는 일반적으로 사용되는 탄성부재의 탄성반발에 의한 2차사고의 우려가 높아 효율적인 방법으로 운전자 및 탑승자의 안전을 확보하는데 한계가 있다.

한국등록특허(10-2075007)

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치는,

외부 충격력이 가해지는 제1충격흡수유닛; 및

상기 제1충격흡수유닛과 결합되어 차량 후부에 연결되는 제2충격흡수유닛을 포함하며,

상기 제1충격흡수유닛과 제2충격흡수유닛은 각각,

내부공간이 형성된 케이스; 및

상기 케이스의 내부공간에 배치되며, 허니컴 구조로 형성되어 상기 충격력에 의해 소성변형되면서 상기 차량에 가해지는 충격력을 흡수하는 복수 개의 허니컴 완충부를 포함하며,

상기 제1충격흡수유닛은,

상기 충격력이 최초 가해지는 허니컴 완충부의 전면에 위치하며, 지그재그 구조를 갖도록 복수 개의 절곡부를 구비하여 상기 허니컴 완충부에 가해지는 초기 충격력을 감소시키는 초기충격력 감소부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 허니컴 구조의 허니컴 완충부를 구비함으로써, 무게 당 에너지 흡수 능력이 뛰어나고 광범위한 강도의 충격력에 사용가능하여 차량 추돌에 따른 피해를 최소화할 수 있으며 운전자 및 탑승자의 안전을 최대한 확보할 수 있다.

또한, 케이스의 측면에 측판과 함께 측판 보강부를 구비하여 이중 프레임 구조를 형성함으로써, 강성을 유지하여 케이스의 형태를 견고하게 유지할 수 있다.

또한, 충돌 시 측판이 원형으로 말리면서 배출됨으로써, 측판에 의해 충돌 차량의 탑승자가 다치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 허니컴 완충부의 배치 구조를 상이하게 함으로써, 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치의 성능에 따른 충돌성능을 확보할 수 있다.

또한, 허니컴 완충부의 전면에 초기충격력 감소부를 더 포함함으로써, 허니컴 완충부에 가해지는 충격력을 감소시켜 초기 충격력이 급격히 상승하여 사람이 다치는 것을 완화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치에서 상판이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치의 케이스를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 A 부분의 단면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치의 제1충격흡수유닛의 전방판을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 B 부분의 평면을 나타낸 도면이다.
도 7은 충돌 시 측판이 배출되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2의 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치의 허니컴 완충부와 초기충격력 감소부를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치를 자세히 설명한다.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치(1)는 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)으로 구성된다.

허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치(1)는 작업 차량의 후부에 연결된다. 이때 제1충격흡수유닛(10)은 충돌 차량이 부딪혀 외부 충격력이 최초 가해지는 부분이고, 제2충격흡수유닛(20)은 전면이 제1충격흡수유닛(10)과 결합되고 후면이 작업 차량의 후부에 연결된다. 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)은 동일한 규격으로 형성되어 길이방향으로 서로 맞춤 연결된다.

도 2에 도시된 바와 같이 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)은 각각 케이스(100, 200)와 허니컴 완충부(300)로 구성된다.

케이스(100, 200)에는 내부공간이 형성되어 있다. 케이스(100, 200)는 사각 박스 형상이며, 알루미늄 재질로 이루어진다. 내부공간에는 허니컴 완충부(300)를 수용한다.

이러한 케이스(100, 200)는 하판(110, 210), 상판(120, 220), 측판(130, 230), 전방판(140, 240), 후방판(150, 250)으로 구성된다. 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)의 케이스(100, 200)는 전방판(140, 240)과 후방판(150, 250)을 제외하고는 동일하게 형성된다.

하판(110, 210)은 케이스(100, 200)의 내부공간의 하면을 폐쇄하고, 내부공간의 하면에 배치되는 허니컴 완충부(300)를 지지한다.

상판(120, 220)은 내부공간에 허니컴 완충부(300)가 배치된 후 내부공간의 상면을 폐쇄한다.

상판(120, 220)과 하판(110, 210)은 외부에서 충격력이 가해지면 케이스(100, 200)에서 분리될 수 있다.

측판(130, 230)은 내부공간의 좌우 측면을 폐쇄한다. 측판(130, 230)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 외면으로부터 일정 간격을 두고 상판(120, 220) 및 하판(110, 210)과 연결되는 측판 보강부(160, 260)를 구비한다.

측판 보강부(160, 260)는 측판(130, 230)의 상부에 위치하는 보강판(161, 261)과, 보강판(161, 261)의 양단에서 절곡 연장되는 지지부(162, 262)와, 상판(120, 220) 및 하판(110, 210)의 외면에 연결되는 연결부(163, 263)로 구성된다. 측판 보강부(160, 260)는 연결부(163, 263)가 상판(120, 220) 및 하판(110, 210)의 외면에 연결되므로, 충격력이 가해지는 경우 상판(120, 220) 및 하판(110, 210)과 함께 케이스(100, 200)로부터 분리가 용이해진다.

이와 같이 케이스(100, 200)의 측면은 측판(130, 230)뿐만 아니라 측판(130, 230) 위로 공간을 두고 측판 보강부(160, 260)가 덧대어져 설치된다. 따라서 측판 보강부(160, 260)로 인해 측판(130, 230)의 외곽 부분에는 알루미늄 이중 프레임 구조가 형성된다.

제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)의 측판 보강부(160, 260)들은 덧댐판(T)에 의해 서로 연결될 수 있다.

전방판(140, 240)은 케이스(100, 200)의 내부공간의 전면을 폐쇄한다.

제1충격흡수유닛(10)의 전방판(140)은 차량 추돌 시 충격력이 가해지는 부분이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 전방판(140)은 후면부(141), 전면부(142), 곡면 측면부(143) 등으로 구성된다.

후면부(141)는 내부공간을 향하는 면으로, 좌우 양단에 측판(130)이 연결된다.

전면부(142)는 외부를 향하는 면으로, 충격력이 가해진다. 전면부(142)는 후면부(141)보다 좌우로 더 길게 형성되어 좌우 양단이 측판 보강부(160)에 연결된다. 전면부(142)와 측판 보강부(160)는 덧댐판(T)에 의해 서로 연결될 수 있다. 전면부(142)에는 작업 차량의 후방에서 다가오는 차량에 충돌 위험을 알리기 위해 경고표시등, 반사지 등이 부착될 수 있다.

곡면 측면부(143)는 후면부(141)와 전면부(142)의 측면을 곡면으로 연결한다. 곡면 측면부(143)가 형성됨으로써 도 7에 도시된 바와 같이 전방판(140)에 충격력이 가해졌을 때 측판(130, 230)이 곡면 측면부(143)를 따라 원형으로 말리면서 배출된다.

후방판(150, 250)은 케이스(100, 200)의 내부공간의 후면을 폐쇄한다. 후방판(150, 250)에는 체결부재가 구비된다. 제1충격흡수유닛(10)의 후방판(150)은 체결부재에 의해 제2충격흡수유닛(20)의 전방판(240)과 결합된다. 제2충격흡수유닛(20)의 후방판(250)은 체결부재에 의해 케이스(100, 200)를 작업 차량과 연결한다. 체결부재는 볼트체결, 끼움체결 등과 같은 공지된 방식이 사용될 수 있다.

허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치(1)는 이와 같이 체결부재에 의해 작업 차량 후부에 바로 연결할 수도 있으나, 별도로 마련된 바퀴달린 트레일러에 장착하여 작업 차량의 후부에 연결하여 사용할 수도 있다.

한편, 허니컴 완충부(300)는 복수 개로 구비되며, 케이스(100, 200)의 내부공간에 배치된다.

도 8에 도시된 바와 같이 허니컴 완충부(300)는 허니컴 구조로 형성되어 외부 충격력에 의해 소성변형되면서 상기 충격력에 의해 상기 차량에 가해지는 상기 충격력을 흡수한다. 허니컴 완충부(300)는 알루미늄 소재로 제조된다.

허니컴 구조는 육각기둥 형상을 갖는 다수 개의 단위셀들이 연속적으로 연결된 구조이다. 단위셀들이 연결된 단면은 허니컴 즉, 벌집 형상을 한다. 단위셀들의 단면은 일반적으로 육각형이지만 육각이 아닌 형태로 형성될 수도 있다.

본 실시예에 따른 허니컴 완충부(300)는 케이스(100, 200)의 내부공간에 2*2 배열로 배치된다. 따라서 허니컴 완충부(300)는 제1충격흡수유닛(10)의 케이스(100, 200)의 내부공간에 4개, 제2충격흡수유닛(20)의 케이스(100, 200)의 내부공간에 4개가 각각 배치되어 총 8개가 배치된다.

각 허니컴 완충부(300)는 일정한 면적과 두께로 형성되며, 복수의 허니컴 완충부(300)들은 동일한 크기로 구성된다. 각 허니컴 완충부(300)는 단위셀들의 단면이 케이스(100, 200)의 길이방향 즉 케이스(100, 200)의 전면과 후면을 향하도록 배치된다. 따라서 충돌 시 충격력은 단위셀들의 단면으로 가해지고 허니컴 완충부(300)는 길이방향으로 압축변형된다.

일예로, 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)에 배치되는 허니컴 완충부(300)들은 모두 동일한 물성을 갖는다. 여기서 물성이란 충돌성능을 의미한다. 다시 말해, 충돌 시 에너지 흡수능력이라 할 수 있다.

다른 일예로, 제1충격흡수유닛(10)에 배치되는 허니컴 완충부(300)들과 제2충격흡수유닛(20)에 배치되는 허니컴 완충부(300)들은 서로 다른 물성을 가질 수도 있다. 즉, 충격력이 먼저 가해지는 제1충격흡수유닛(10)과 그 뒤에 연결되는 제2충격흡수유닛(20)에 속도별 에너지 특성에 맞춘 허니컴 완충부(300)들을 배치할 수 있다. 최초 강한 충격력이 작용하는 제1충격흡수유닛(10)에는 물성이 높은 허니컴 완충부(300)를 배치하고, 제1충격흡수유닛(10)에 의해 완화된 충격력이 작용하는 제2충격흡수유닛(20)에는 제1충격흡수유닛(10)보다 물성이 낮은 허니컴 완충부(300)를 배치하여 충격력을 완화시킨다.

다른 일예로, 제1충격흡수유닛(10)과 제2충격흡수유닛(20)의 동일 행에는 동일한 물성을 갖는 허니컴 완충부(300)를 배치하고, 최초 충격력이 가해지는 전방에서 후방으로 갈수록 즉, 1행에서 4행로 갈수록 점차 낮은 물성을 갖는 허니컴 완충부(300)를 배치할 수도 있다.

한편, 제1충격흡수유닛(10)은 허니컴 완충부(300)들에 가해지는 초기 충격력을 감소시키는 초기충격력 감소부(400)를 더 포함할 수 있다.

초기충격력 감소부(400)는 도 6에 도시된 바와 같이 허니컴 완충부(300)들의 전면에 위치하며, 지그재그 구조를 갖도록 복수 개의 절곡부를 구비한다. 즉, 초기충격력 감소부(400)는 빨래판 형상이라고 할 수 있다. 초기충격력 감소부(400)의 절곡부는 허니컴 완충부(300)의 단위셀의 피치와 동일한 피치로 설계된다. 초기충격력 감소부(400)는 제1충격흡수유닛(10)의 첫 번째 행의 허니컴 완충부(300)의 전면에 위치하며, 지그재그의 단면이 상하면 또는 좌우면을 향하게 배치된다.

허니컴 완충부(300)들에 충격력이 가해지기 전에 초기충격력 감소부(400)의 지그재그 구조가 압착되어 펴짐으로써, 미소면적부터 서서히 에너지를 흡수하여, 허니컴 완충부(300)들에 가해지는 초기 충격력을 감소시킨다.

허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치(1)는 상술한 바와 같이 차량에 연결하여 사용될 수도 있으나, 도로 갓길 등과 같은 도로 상에 단독으로 설치하여 사용될 수도 있다. 이때, 제2충격흡수유닛(20)은 작업 차량의 후부가 아닌, 도로에 설치된 고정장치에 연결된다.

1: 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치
10: 제1충격흡수유닛 20: 제2충격흡수유닛
100, 200: 케이스 300: 허니컴 완충부
400: 초기충격력 감소부

Claims (5)

1. 삭제
2. 외부 충격력이 가해지는 제1충격흡수유닛; 및
   상기 제1충격흡수유닛과 결합되어 차량 후부에 연결되는 제2충격흡수유닛을 포함하며,
   상기 제1충격흡수유닛과 제2충격흡수유닛은 각각,
   내부공간이 형성된 케이스; 및
   상기 케이스의 내부공간에 배치되며, 허니컴 구조로 형성되어 상기 충격력에 의해 소성변형되면서 상기 차량에 가해지는 충격력을 흡수하는 복수 개의 허니컴 완충부를 포함하며,
   상기 제1충격흡수유닛은,
   상기 충격력이 최초 가해지는 허니컴 완충부의 전면에 위치하며, 지그재그 구조를 갖도록 복수 개의 절곡부를 구비하여 상기 허니컴 완충부에 가해지는 초기 충격력을 감소시키는 초기충격력 감소부를 포함하며,
   상기 케이스는,
   상기 내부공간의 전면과 후면을 폐쇄하는 전방판과 후방판;
   상기 내부공간의 좌우 측면을 폐쇄하는 측판; 및
   상기 내부공간의 상면과 하면을 폐쇄하는 상판과 하판을 포함하며,
   상기 측판은 외면으로부터 일정 간격을 두고 상기 상판 및 하판과 연결되는 측판 보강부를 구비하여 이중 프레임 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 제1충격흡수유닛의 전방판은,
   좌우 양단이 상기 측판에 연결되는 후면부;
   좌우 양단이 상기 측판 보강부에 연결되는 전면부; 및
   상기 후면부과 전면부의 측면을 곡면으로 연결하는 곡면 측면부를 포함하며,
   상기 제1충격흡수유닛의 전방판에 상기 충격력이 가해졌을 때 상기 측판이 상기 곡면 측면부를 따라 원형으로 말리면서 배출되는 것을 특징으로 하는 허니컴을 이용한 차량용 충격흡수장치.
4. 삭제
5. 삭제

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