KR102554035B1 - 레일의 후퇴상승 및 이웃한 지주 간의 충격력 전달 구조에 의한 충격 분산 효과를 발휘하는 가드레일 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량이 충격하게 되면 레일부재가 상승하게 되어 차량이 이탈되지 않도록 방지함과 동시에 차량의 충돌로 인한 충격력이 이웃하게 배치된 레일부재 및 지주로 전달되어서 차량 충돌로 인한 충격이 효율적으로 분산 소산됨으로써, 차량 및 탑승객에 대한 보호 성능이 향상된 가드레일로서, 지주(3), 상승이동체(1), 회전연결체(4), 레일부재(2), 및 종측 연결부재(5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가드레일에 관한 것이다.

Description

레일의 후퇴상승 및 이웃한 지주 간의 충격력 전달 구조에 의한 충격 분산 효과를 발휘하는 가드레일{Guard Rail for Impact Dispersion}

본 발명은 차량의 이탈을 방지하여 보호하기 위한 가드레일로서, 구체적으로는 차량이 충격하게 되면 레일부재가 상승하게 되어 차량이 이탈되지 않도록 방지함과 동시에 차량의 충돌로 인한 충격력이 이웃하게 배치된 레일부재 및 지주로 전달되어서 차량 충돌로 인한 충격이 효율적으로 분산 소산됨으로써, 차량 및 탑승객에 대한 보호 성능이 향상된 가드레일에 관한 것이다.

차량의 충돌에 대응하도록 도로 변에 설치되는 다양한 형태의 시설물들이 대한민국 등록특허 제10-1800416호, 제10-1868552호, 제10-1870279호, 및 제10-2009361호에 개시되어 있다. 또한 미국 특허 제11,371,198호(USP 11,371,198 B2)에는 도로가 연장되는 방향("종방향")으로 연장되어 설치되는 가드레일이 개시되어 있는데, 이러한 종래의 가드레일은 단순히 레일부재가 변형되면서 차량 충돌로 인한 충격을 흡수하는 구조를 가지고 있다.

그런데 최근에는 차량의 크기와 무게가 커지는 추세에 있고, 도로를 주행하는 차량의 속도도 증가하고 있다. 더 나아가 여러 대의 차량이 함께 주행하는 군집 주행의 형태도 종종 이루어지고 있다. 따라서 단순히 레일부재가 변형되는 형태의 기존 가드레일로는 이러한 교통 환경의 변화에 효과적으로 대응할 수 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-1800416호(2017. 11. 22. 공고). 대한민국 등록특허공보 제10-1868552호(2018. 06. 19. 공고). 대한민국 등록특허공보 제10-1870279호(2018. 06. 22. 공고). 대한민국 등록특허공보 제10-2009361호(2019. 08. 12. 공고). 미국 특허공보 제11,371,198호(2022. 06. 28. 공고).

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 차량이 충격하더라도 차량이 이탈되는 것을 효과적으로 방지함과 동시에 차량 충돌로 인한 충격을 효율적으로 분산 소산시킴으로써, 차량 및 탑승객에 대한 보호 성능이 향상된 가드레일을 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 종방향을 따라 간격을 두고 복수개로 구비되는 지주; 지주의 각각에 설치되어 있어서 차량이 충돌하게 되면 후방으로 상승하면서 이동하는 상승이동체; 상승이동체의 전방 단부에 회전가능하게 구비되는 회전연결체; 종방향으로 연장되어 있으며 회전연결체와 결합되도록 상승이동체의 전방에 구비되는 레일부재; 및 종방향으로 이웃하는 상승이동체에 구비된 회전연결체 사이를 서로 연결하도록 구비되어 이웃하는 2개의 지주에 구비된 상승이동체 사이에 힘을 전달하는 종측 연결부재를 포함하여 구성되어, 차량이 충돌한 레일부재가 후퇴하면서 그 연직위치가 높아지게 되어 차량이 레일부재 넘어가는 것을 막을 수 있게 되고, 그에 따라 차량이 가드레일을 이탈하는 것을 매우 효율적으로 방지하게 되고, 차량이 충돌한 레일부재와 종방향 양측에 이웃한 레일부재는 역시 다소 상승하면서 후퇴함과 동시에 소정 각도로 회전하면서 변형 내지 변위하게 되어 차량이 충돌한 레일부재의 이동변위 감소 및 충격력 분산 소진이 이루어지는 것을 특징으로 하는 가드레일이 제공된다.

위와 같은 본 발명의 가드레일에서, 레일부재는 종방향으로 그 내부에 빈 공간으로 이루어진 채널이 형성된 부재로 이루어질 수 있고, 종측 연결부재는 강성을 가지면서도 가요성을 가지고 있는 선재로 이루어진 폐합된 루프(고리) 형태의 부재로 이루어져서 레일부재의 채널 내에 위치하고, 종방향 양측으로 각각 이웃하는 2개의 지주에 구비된 상승이동체 사이를 결속하도록 설치됨으로써, 종방향 양측으로 각각 이웃하는 레일부재 사이에는 연속된 형태의 종측 연결부재가 배치되어 있는 구성을 가질 수 있고, 더 나아가 회전연결체는 레일부재의 채널에 삽입되는 삽입부재와, 상기 삽입부재의 후방면에 일체로 구비되어 후방으로 연장된 연결암과, 상기 연결암의 후방단부에 일체로 결합되며 회전연결체가 상승이동체로부터 이탈되지 않도록 하는 결합스톱퍼를 포함하여 구성되고; 상승이동체의 전방단부에는 절취부가 형성되어 있으며, 절취부의 후방으로는 결합스톱퍼가 위치할 수 있는 공간이 구비되어 있으며; 결합스톱퍼가 전방마감판의 후방면에 위치하도록 연결암이 절취부에 끼워짐으로써 상승이동체의 전방단부에 회전연결체가 회전가능하게 결합 구비되며; 종측 연결부재는 종방향으로 이웃하게 배치된 상승이동체 각각에 구비된 회전연결체의 연결암을 루프 형태로 감싸면서 설치되는 구성을 가질 수 있다.

본 발명에 의하면, 차량이 충돌한 레일부재가 후퇴하면서 그 연직위치가 높아져서 차량이 레일부재 넘어가는 것을 막을 수 있게 되고, 그에 따라 차량이 가드레일을 이탈하는 것을 매우 효율적으로 방지할 수 있게 되는 장점이 발휘된다.

특히, 본 발명의 가드레일에서는, 차량이 충돌한 레일부재에 후퇴하는 형태의 이동변위가 발생하게 되었을 때, 이동변위는 종방향 양측에 있는 각각의 레일부재와 그에 결합된 상승이동체에도 전달되고, 그에 따라 차량이 충돌한 레일부재와 종방향 양측에 이웃한 레일부재는 역시 다소 상승하면서 후퇴함과 동시에 소정 각도로 회전하면서 변형 내지 변위하게 되는데, 이 과정에서 차량이 충돌한 레일부재의 이동변위가 감소함과 동시에 충격력도 분산되어 소진된다. 따라서 차량의 충격력을 매우 효과적으로 감소시킬 수 있게 되고, 그에 따라 차량 및 탑승자를 더욱 안전하게 보호할 수 있게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 가드레일의 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 가드레일에 대한 개략적인 평면도이다.
도 3은 도 1의 가드레일에 대한 개략적인 정면도이다.
도 4 및 도 5는 각각 도 1의 원 A부분을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 6 및 도 7는 각각 도 4에 도시된 부분을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 8은 도 4에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 각각 도 1의 실시예에 구비된 상승이동체에 형성된 장공의 실시예를 보여주는 개략적인 종방향 측면도이다.
도 10은 본 발명의 가드레일에서 종방향으로 이웃하는 2개의 지주가 존재하는 일부 구간만을 발췌하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 가드레일에 대한 도 4에 대응되는 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 부분을 후방에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13 및 도 14는 각각 도 11에 도시된 부분을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 15는 도 11에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도이다.
도 16은 도 11의 본 발명의 제2실시예에 따른 가드레일에 대한 도 10에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제3실시예에 따른 가드레일에 대한 도 4에 대응되는 개략적인 부분 확대 사시도이다.
도 18은 도 17에 도시된 부분을 후방에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 19 및 도 20은 각각 도 17에 도시된 부분을 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다.
도 21는 도 17에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도이다.
도 22는 도 17의 본 발명의 제3실시예에 따른 가드레일에 대한 도 10에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 23은 본 발명의 가드레일에 차량 충돌에 따른 충격력에 의해 가드레일이 변형되는 형태의 일예를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 24는 도 23의 상태에 대한 도 3에 대응되는 개략적인 정면도이다.
도 25는 본 발명의 가드레일에서 충격력 F가 후방으로 가해짐에 따라 레일부재 및 상승이동체가 상승하는 형태로 후퇴하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 26의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 가드레일에서 회전연결체의 회전에 따라 레일부재가 회전하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 본 명세서에서는 가드레일(100)이 길게 연장되는 방향을 "종방향"이라고 하고, 평면상에서 이와 직교하는 방향을 "횡방향"이라고 한다. 그리고 횡방향으로 가드레일(100)에서 도로를 향하는 방향을 "전방"이라고 하고, 이와 반대로 뒤쪽을 "후방"이라고 한다.

도 1에는 본 발명의 제1실시예에 따른 가드레일(100)의 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1의 가드레일(100)을 위에서 아래로 내려다본 상태로 보여주는 개략적인 평면도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 가드레일(100)을 도로 방향에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있다.

도면에 예시된 것처럼, 본 발명에 따른 가드레일(100)은, 종방향을 따라 간격을 두고 복수개로 구비되는 지주(3)와, 상기 지주(3)의 각각에 설치되어 있어서 차량이 충돌하게 되면 후방으로 상승하면서 이동하는 상승이동체(1)와, 상기 상승이동체(1)의 전방 단부에 구비되는 회전연결체(4)와, 종방향으로 연장되어 있으며 회전연결체(4)와 결합되도록 상승이동체(1)의 전방에 구비되는 레일부재(2)와, 종방향으로 이웃하는 상승이동체(1)에 구비된 회전연결체(4) 사이를 서로 연결하도록 구비되어 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1) 사이에 힘을 전달하는 종측 연결부재(5)를 포함하여 구성된다.

도 4에는 도 1의 원 A부분 즉, 1개의 지주(3)와 상승이동체(1), 그리고 그 전방에 결합된 레일부재(2)와 종측 연결부재(5)의 일부분만을 상세히 보여주는 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 도시된 부분을 후방에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7는 도 4에 도시된 부분에 대한 분해 사시도로서 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 도 8에는 도 4에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도가 도시되어 있다.

지주(3)는 종방향으로 간격을 두고 복수개로 구비되는데, 각각의 지주(3)는 그 하단이 지반에 고정된 상태로 연직하게 설치된다. 상승이동체(1)는 횡방향로 연장되어 각각의 지주(3)에 결합 구비되는 것으로서, 상승이동체(1)의 전방측에는 레일부재(2)가 결합되어 있으며, 차량이 레일부재(2)에 충돌하여 후방을 향하여 힘이 작용하게 되면 상승이동체(1)는 지주(3)와 결합된 상태를 유지한 채로 후방으로 이동하면서 점차 연직 높이가 상승하는 형태로 후퇴하는 구성을 가진 조립체이다.

구체적으로 상승이동체(1)는, 지주(3)와 결합되어 있되 전방에서 후방으로 가면서 상향 경사진 형태로 배치되어 있는 부재로 이루어진다. 앞서 설명한 것처럼 상승이동체(1)는 지주(3)와 결합되어 있는데, 차량의 충돌에 의해 후방으로 힘이 가해지면 지주(3)와 결합된 상태를 유지하면서 후방으로 움직이게 된다. 이를 위하여 상승이동체(1)의 측면에는 전방으로 가면서 하향 경사지도록 횡방향으로 길게 연장된 형태의 장공(長孔)(13)이 형성되어 있으며, 볼트(14)가 지주(3)와 장공(13)을 종방향으로 관통하여 너트(140)에 체결된다. 도 1 내지 도 8에 예시된 실시예의 경우, 상승이동체(1)는 후방으로 가면서 상향 경사지도록 길게 연장된 한 쌍의 판부재(10)로 이루어져 있다. 한 쌍의 판부재(10)는 서로 나란하게 배치되어 있으며, 각각의 판부재(10)에 장공(13)이 형성되어 있다. 또한 도 1 내지 도 8에 예시된 실시예의 경우, 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 전부가 횡방향으로 지주(3)를 관통한 상태에서 위와 같이 볼트(14)와 너트(140), 그리고 장공(13)을 이용한 구조로 지주(3)가 결합되어 있고, 후술하는 것처럼 충격력에 의해 상승이동체가 후방으로 상승하면서 후퇴한다.

도 9의 (a) 및 (b)에는 각각 도 1 내지 도 8의 실시예에 구비된 상승이동체(1)의 횡방향 측면에 형성된 장공(13)의 여러 가지 실시예를 보여주는 개략적인 종방향 측면도가 도시되어 있다. 앞서 설명하였듯이 상승이동체(1)의 종방향 측면에 각각 장공(13)이 전방으로 가면서 하향 경사지도록 형성되어 있는데, 장공(13)은 도 9의 (a) 및 (b)에 예시된 것처럼 볼트(14)가 관통할 수 있는 원형의 구멍이 연속하여 존재하는 형상을 가질 수 있다. 이러한 장공(13)의 형상에 의하면, 후술하는 것처럼 차량 충돌 등에 의해 횡방향으로 힘이 작용하여 상승이동체(1)가 후방으로 밀려갈 때, 장공(13)에 끼워진 볼트(14)가 원형의 구멍이 연속하면서 만들어진 굴곡부를 타넘어가게 되고, 그 과정에서 에너지와 힘의 감소가 단계적으로 일어나게 되며, 그에 따라 차량 충돌에 의한 충격을 단계적으로 그리고 효율적으로 소산시킬 수 있게 된다.

도 9의 (a)에 도시된 실시예의 경우, 장공(13)을 이루도록 연속된 원형 구멍의 크기가 장공(13)의 길이 전체에서 일정한 반면에 도 9의 (b)에 도시된 실시예에서는 원형 구멍의 크기가 전방으로 가면서 점차로 줄어드는 형상으로 장공(13)이 만들어져 있다. 도 9의 (b)에 도시된 실시예의 경우, 장공(13)을 이루도록 연속된 원형 구멍의 크기가 전방으로 가면서 점차로 줄어들기 때문에, 차량 충돌 등에 의해 횡방향으로 힘이 작용하여 상승이동체(1)가 후방으로 밀려가면서 장공(13)에 끼워진 볼트(14)가 전방으로 움직이면서 원형 구멍의 크기가 점차로 줄어드는 부분에 끼워지게 되면서 더 큰 저항력을 발휘하게 되고, 그에 따라 에너지와 힘의 감소, 이를 통한 추가적인 충격 소산이 더욱 효율적으로 이루어지게 된다.

본 발명의 가드레일(100)에서, 상승이동체(1)의 전방에는 레일부재(2)가 결합되는데, 레일부재(2)가 상승이동체(1)에 직접 결합되는 것이 아니라 회전연결체(4)를 통해서 레일부재(2)와 상승이동체(1)가 결합된다. 도 7에 상세히 도시되어 있는 것처럼 회전연결체(4)는 레일부재(2)의 채널(20)에 삽입되는 삽입부재(40)와, 상기 삽입부재(40)의 후방면에 일체로 구비되어 후방으로 연장된 연결암(42)과, 상기 연결암(42)의 후방단부에 일체로 결합되며 회전연결체(4)가 상승이동체(1)로부터 이탈되지 않도록 하는 결합스톱퍼(41)를 포함하여 구성된다.

상승이동체(1)의 전방단부에는 전방마감판(11)이 구비되어 있는데, 도 6에 상세히 도시되어 있듯이 전방마감판(11)에는 절취부(12)가 형성되어 있으며, 절취부(12)의 후방으로는 결합스톱퍼(41)가 위치할 수 있는 공간이 구비되어 있다. 도 1 내지 도 8의 실시예에서는 한 쌍의 마주보며 나란한 판부재(10)에 의해 상승이동체(1)가 구성되어 있으므로, 상승이동체(1)의 전방단부에서 한 쌍의 판부재(10) 사이의 공간에 의해 결합스톱퍼(41)가 위치할 공간이 확보된다. 그러나 상승이동체(1)가 빔부재로 이루어진 경우에는, 상승이동체(1)의 전방단부에서 전방마감판(11)의 절취부(12) 후방에는 결합스톱퍼(41)가 위치할 수 있는 별도의 공간이 마련되어야 한다.

상승이동체(1)가 한 쌍의 마주보며 나란한 판부재(10)로 이루어진 도 1 내지 도 8의 실시예에서, 전방마감판(11)은 한 쌍의 판부재(10)를 일체로 연결 결합하여 상승이동체(1)의 강성을 보강하는 기능도 수행한다. 특히, 상승이동체(1)가 한 쌍의 마주보며 나란한 판부재(10)로 이루어진 도 1 내지 도 8의 실시예에서 한 쌍의 판부재(10)를 일체로 연결 결합하여 그 강성을 높이기 위하여 필요에 따라서는 상승이동체(1)의 후방 단부에 후방마감판(15)을 추가적으로 일체로 구비할 수도 있다. 또한 전방마감판(11)을 설치할 때, 도면에 예시된 것처럼 전방마감판(11)의 하부를 더 길게 연장하여 연장부를 형성하여, 상기 연장부가 한 쌍의 판부재(10)의 전방 단부 하면에서 한 쌍의 판부재(10)에 각각 일체화되게 만듦으로써, 한 쌍의 마주보며 나란한 판부재(10)로 이루어진 상승이동체(1)의 강성을 더 증가시킬 수도 있다.

결합스톱퍼(41)가 전방마감판(11)의 후방면에 위치하도록 연결암(42)이 절취부(12)에 끼워짐으로써 상승이동체(1)의 전방단부에 회전연결체(4)가 결합 구비된다. 이렇게 연결암(42)이 절취부(12)에 끼워진 상태에서는 결합스톱퍼(41)가 전방마감판(11)에 걸리게 되므로, 상승이동체(1)가 전방으로 가면서 하향 경사지도록 설치되더라도, 상승이동체(1)의 단부에 결합되는 회전연결체(4)가 전방으로 움직여서 상승이동체(1)로부터 분리되는 것이 방지된다. 그리고 연결암(42)이 절취부(12)에 끼워져 있으므로, 이러한 상태에서는 회전연결체(4)가 상승이동체(1)의 전방단부에 결합된 채로 자유롭게 회전할 수 있게 된다. 이와 같이 결합스톱퍼(41)는 회전연결체(4)가 상승이동체(1)로부터 이탈되지 않게 하는 부재이므로, 도면에서 결합스톱퍼(41)가 구(球/ball) 형상의 부재로 도시되어 있지만 절취부(12)를 통과하지 않는 크기의 것이라면 결합스톱퍼(41)의 형상은 이러한 구 형상에 한정되지 않으며, 예를 들어 원형판이나 기타 다각형 형상 등 자유로운 형상을 가질 수 있다.

회전연결체(4)에는 레일부재(2)가 결합된다. 그리고 회전연결체(4)에는 종측 연결부재(5)가 감겨진다. 본 발명에서 레일부재(2)는 종방향으로 그 내부에 빈 공간으로 이루어진 채널(channel)(20)이 형성된 부재로 이루어진다. 회전연결체(4)의 삽입부재(40)가 레일부재(2)의 채널(20)에 삽입되고 연결암(42)이 레일부재(2)의 후방으로 돌출된 형태로 연장된다. 회전연결체(4)의 연결암(42)에는, 각각 종방향 양측으로 연장되는 2개의 종측 연결부재(5)가 감겨지는데, 이렇게 연결암(42)에 감겨진 종측 연결부재(5) 역시 레일부재(2)의 채널(20) 내에 위치하게 된다. 도면의 실시예에서는, 레일부재(2)의 채널(20)이 길이방향으로 사각형 형상을 가지므로, 삽입부재(40)는 채널(20)의 사각형 형상에 대응되는 길이방향 단면을 가지는 판부재로 이루어져 있다. 따라서 도 8에 예시된 것처럼 레일부재(2)의 채널(20) 내에서, 삽입부재(40)는 채널(20) 내부의 전방면에 밀착하여 위치하게 되고, 채널(20) 내부에서 삽입부재(40)의 후방면에는 종측 연결부재(5)가 위치하는 형태가 된다.

도 10에는 본 발명의 제1실시예에 따른 가드레일(100)에서 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3)가 존재하는 일부 구간만을 발췌하여 후방에서 전방을 향하여 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 종측 연결부재(5)는, 예를 들어 와이어 로프(wire rope) 등과 같이 소정의 강성을 가지면서도 가요성을 가지고 있는 선재로 이루어진 폐합된 루프(roof)(고리) 형태의 부재이다. 이러한 종측 연결부재(5)는 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1) 사이를 결속하도록 설치된다. 앞서 설명한 것처럼 2개의 이웃하는 지주(3)가 존재할 때, 각각의 지주(3)에는 상승이동체(1)가 결합 구비되어 있고, 상승이동체(1)의 전방 단부에는 각각 회전연결체(4)가 구비된다. 이 때 폐합된 루프 형태로 이루어진 종측 연결부재(5)는, 그 일단이 2개의 지주 중에서 한 개 지주의 상승이동체(1)에 구비된 회전연결체(4)의 연결암(42)을 감싸게 되고, 그 타단은 나머지 한 개 지주의 상승이동체(1)에 구비된 회전연결체(4)의 연결암(42)을 감싸게 된다. 즉, 종측 연결부재(5)는 종방향으로 이웃하게 배치된 상승이동체(1) 각각에 구비된 회전연결체(4)의 연결암(42)을 루프 형태로 감싸면서 설치되는 것이다. 따라서 결국 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1)는 종방향으로 종측 연결부재(5)에 의해 결속되어 있는 상태가 된다. 이러한 종측 연결부재(5)는 레일부재(2)의 채널(20) 내에 위치한다.

레일부재(2)는 복수개가 종방향으로 연속배치되는데, 본 발명에서 지주(3)는 레일부재(2)가 접속되는 부분에 위치하는 것이 아니라, 레일부재(2)가 온전하게 연속되어 있는 부분에 지주(3)가 위치하게 된다. 즉, 종방향으로 레일부재(2)가 불연속되는 부분이 지주와 지주 사이에 위치하게 되는 것이다. 이러한 구성에서는 레일부재(2)가 연속된 형태로 배치되어 있지만 이웃하는 레일부재(2)끼리 완전히 접합되어 일체를 이루지 않을 수 있다. 그런데 위에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3) 각각에 구비된 상승이동체(1)는 종방향으로 종측 연결부재(5)에 의해 결속되어 있는 상태가 되고, 종측 연결부재(5)는 레일부재(2)의 채널(20) 내에 위치하게 되므로, 종방향 양측으로 각각 이웃하는 레일부재(2) 사이에는 연속된 형태의 종측 연결부재(5)가 배치되어 있는 구성을 가지게 된다.

도 11에는 본 발명의 제2실시예에 따른 가드레일(100)에 대하여 1개의 지주(3)와 상승이동체(1), 그리고 그 전방에 결합된 레일부재(2)와 종측 연결부재(5)의 일부분만을 상세히 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 12에는 도 11에 도시된 부분을 후방에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 13 및 도 14는 각각 도 11에 도시된 부분에 대한 분해 사시도로서 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 도 15에는 도 11에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도가 도시되어 있고, 도 16에는 도 11에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 가드레일(100)에 대한 도 10에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 11 내지 도 16에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 가드레일(100)은, 앞서 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예에 따른 가드레일과, 상승이동체(1)과 지주(3)가 결합되는 구성에서만 차이점이 있으며, 그 이외의 구성과 특징은 모두 동일하다. 앞서 도 1 내지 도 10에 예시된 본 발명의 제1실시예에서는, 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 전부가 전후방으로 지주(3)를 관통한 상태에서, 볼트(14)가 지주(3)와 장공(13)을 종방향으로 관통하여 너트(140)에 체결됨으로써, 상승이동체(14)가 지주(3)가 결합되어 있다. 이에 비하여 도 11 내지 도 16에 도시된 본 발명의 제2실시예에서는, 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10)가 각각 지주(3)의 종방향 양측에 위치하고 있다. 즉, 지주(3)가 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 사이의 종방향 간격 내에 끼워져 위치하는 것이다. 이러한 상태에서는 볼트(14)가 장공(13)과 지주(3)를 종방향으로 순차적으로 관통하여 너트(140)에 체결됨으로써 상승이동체(14)가 지주(3)와 결합된다. 이와 같은 구성을 가지는 도 11 내지 도 16에 도시된 본 발명의 제2실시예에 기타 다른 구성, 작동과정 및 그에 따른 작용효과는 앞서 설명한 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

도 17에는 본 발명의 제3실시예에 따른 가드레일(100)에 대하여 1개의 지주(3)와 상승이동체(1), 그리고 그 전방에 결합된 레일부재(2)와 종측 연결부재(5)의 일부분만을 상세히 보여주는 도 4에 대응되는 개략적인 부분 확대 사시도가 도시되어 있고, 도 18에는 도 17에 도시된 부분을 후방에서 바라본 상태로 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 19 및 도 20은 각각 도 17에 도시된 부분에 대한 분해 사시도로서 각각 바라보는 방향을 달리하여 도시한 개략적인 분해 사시도이다. 도 21에는 도 17에 도시된 부분을 종방향으로 바라본 개략적인 측면도가 도시되어 있고, 도 22에는 도 17에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 가드레일(100)에 대한 도 10에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.

도 17 내지 도 22에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 가드레일(100)은, 지주(3)에서 상승이동체(1)가 결합되는 부분의 연직 높이가 변화될 수 있다는 구성에 있어서, 앞서 설명한 본 발명의 제1, 2실시예에 따른 가드레일과 차이점이 있다. 앞서 살펴본 본 발명의 제1, 2실시예 모두에 있어서, 상승이동체(1)가 지주(3)와 결합되는 위치는 그 연직 높이가 변화되지 않는 구성을 가지고 있다. 이에 비하여 도 17 내지 도 22에 도시된 본 발명의 제3실시예에서는, 상승이동체(1)가 지주(3)와 결합되는 위치는 그 연직 높이가 승하강하여 변화되는 구성을 가지고 있다. 구체적으로 본 발명의 제3실시예의 경우, 지주(3)의 상부에는 연직승하강 지주부재(30)가 결합되어 있는데, 연직승하강 지주부재(30)는 중공을 가지고 있어서 중공 내에 지주(3)의 상부가 끼워진다. 이 때, 연직승하강 지주부재(30)에는 높이조절용 관통공(31)이 한 개 또는 복수개로 형성될 수 있다. 연직승하강 지주부재(30)에 삽입되는 지주(3)의 상부에도 지주 관통공(35)이 한 개 또는 복수개로 형성될 수 있다. 따라서 연직승하강 지주부재(30)의 중공 내에 지주(3)의 상부가 끼워지고 연직승하강 지주부재(30)를 연직방향으로 승하강시켜서 원하는 높이가 된 후에는 높이조절용 관통공(31)과 지주 관통공(35)을 모두 관통하도록 높이조절 볼트(34)를 삽입하여 너트(340)와 결합함으로써, 연직승하강 지주부재(30)을 원하는 위치에 고정시켜서, 연직승하강 지주부재(30)와 지주(3)의 전체적인 연직 높이가 원하는 정도가 되도록 만들 수 있다.

이러한 구성에서 상승이동체(1)는 연직승하강 지주부재(30)에 결합되는데, 도 17 내지 도 22에 도시된 실시예에서는, 앞서 설명한 본 발명의 제2실시예와 유사하게 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10)가 각각 연직승하강 지주부재(30)의 종방향 양측에 위치하여, 연직승하강 지주부재(30)가 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 사이의 종방향 간격 내에 끼워져 위치하는 구성을 가지고 있다. 이러한 상태에서는 볼트(14)가 장공(13)과 연직승하강 지주부재(30)를 종방향으로 순차적으로 관통하여 너트(140)에 체결됨으로써 상승이동체(14)가 연직승하강 지주부재(30)와 결합되고, 결과적으로 지주(3)와 결합된다.

그러나 연직승하강 지주부재(30)를 이용한 구성에서도, 도 1 내지 도 10에 예시한 본 발명의 제1실시예와 유사하게 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 전부가 전후방으로 연직승하강 지주부재(30)를 관통한 상태에서, 볼트(14)가 연직승하강 지주부재(30)와 장공(13)을 종방향으로 관통하여 너트(140)에 체결됨으로써 상승이동체(14)가 연직승하강 지주부재(30)와 결합되고, 결과적으로 지주(3)와 결합될 수도 있다. 연직승하강 지주부재(30)의 위치를 조정한 후에 상승이동체(1)를 연직승하강 지주부재(30)에 결합할 수도 있고, 순서를 바꾸어서 상승이동체(1)를 연직승하강 지주부재(30)에 결합한 후에 연직승하강 지주부재(30)의 위치를 조정할 수도 있으며, 이 2가지 작업을 동시에 진행할 수도 있다. 이와 같은 구성을 가지는 도 17 내지 도 22에 도시된 본 발명의 제3실시예에서는, 상승이동체(14) 및 레일부재(2)의 높이를 현장에서 원하는 정도로 용이하게 조정하여 맞출 수 있게 되는 장점이 있다. 이러한 본 발명의 제3실시예에 대한 기타 다른 구성, 작동과정 및 그에 따른 작용효과는 앞서 설명한 제1, 2실시예와 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.

위에서 설명한 다양한 실시예에 따른 본 발명의 가드레일(100)은 차량의 충돌시에 다음과 같이 작동함으로써, 차량 충돌로 인한 충격의 효율적인 분산 및 그에 따른 차량과 승객에 대한 보호 성능 향상의 우수한 효과를 발휘하게 된다.

도 23에는 도 1에 도시된 본 발명의 가드레일(100)에 차량이 충돌하여 후방으로 충격력(F)이 작용하여 가드레일(100)이 변형되는 형태의 일예를 보여주는 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 24에는 도 23의 상태에 대한 도 3에 대응되는 개략적인 정면도가 도시되어 있다.

도 23 및 도 24에 예시된 것처럼, 차량이 가드레일(100)에 충돌하게 되면, 후방으로 충격력 F가 레일부재(2)에 가해진다. 앞서 설명한 것처럼 본 발명의 가드레일(100)에서 상승이동체(1)는 후방으로 힘이 가해지면 지주(3) 또는 연직승하강 지주부재(30)와 결합된 상태를 유지하면서 후방으로 움직이게 된다. 이 때 상승이동체(1)는 점차 높이가 상승하는 형태로 후퇴하게 되므로, 그에 따라 상승이동체(1)의 전방에 결합된 레일부재(2) 역시 후퇴하면서 그 연직위치가 점차로 높아지게 된다. 도 25에는 본 발명의 제1실시예에 따른 가드레일(100)에서 충격력 F가 후방으로 가해짐에 따라 레일부재(2) 및 상승이동체(1)가 후방으로 가면서 상승하는 형태로 후퇴하는 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 25에서 점선은 충돌 전의 상태를 나타내며 실선은 충돌 후의 상태를 나타낸다. 이와 같이 본 발명의 가드레일(100)에서는 차량 충돌시에 레일부재(2)가 후퇴하면서 그 연직위치가 높아지므로, 차종(차량의 무게중심)과 무관하게 차량이 레일부재(2)를 넘어가는 것을 막을 수 있게 되어 차량이 가드레일(100)을 이탈하는 것을 매우 효율적으로 방지할 수 있게 된다. 즉, 차량의 종류와 무관하게 충돌 차량에 대해 충분한 방호능력을 확보할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에서는 상승이동체(1)가 후퇴 상승할 때 점차적으로 반력 크게 작용하게 되어 충돌 조건 변화에 대응 가능하게 되는 효과도 발휘된다.

충격력(F)이 상승이동체(1)에 작용하여 상승이동체(1)이 후퇴할 때, 볼트(14)가 장공(13)을 따라 움직이게 되는데, 앞서 설명한 것처럼 원형의 구멍이 연속한 형태로 장공(13)이 만들어진 경우, 볼트(14)가 장공(13)의 연속된 원형 구멍의 굴곡부를 타넘어가는 과정에서 에너지와 힘의 감소가 단계적으로 일어나게 되어, 충격력을 단계적으로 그리고 매우 효율적으로 소산시키게 된다. 특히, 도 9의 (b)에 예시된 것처럼 원형 구멍의 크기가 전방으로 가면서 점차로 줄어드는 형상으로 장공(13)이 만들어진 경우, 볼트(14)가 전방으로 움직이면서 장공(13)에서 그 크기가 점차로 줄어드는 부분에 끼워지게 되면서 더 큰 저항력을 발휘하게 되고, 그에 따라 에너지와 힘의 감소 및 이를 통한 충격 소산이 더욱 효율적으로 이루어지게 되는 매우 유용한 효과가 발휘된다.

그런데 본 발명의 가드레일(100)에서는, 회전연결체(4)가 상승이동체(1)의 전방단부에 결합된 채로 자유롭게 회전할 수 있으며, 그에 따라 회전연결체(4)가 결합된 레일부재(2) 역시 회전이 가능하며, 더 나아가 폐합된 루프 형태로 이루어진 종측 연결부재(5)에 의해서 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1)가 서로 결속된 상태에 있으므로, 충격력(F)에 의해 레일부재(2)가 위와 같이 상승하면서 후퇴하는 경우, 종방향으로 양측에 이웃하게 위치하는 지주에 각각 결합된 레일부재(2) 역시 다소 상승하면서 후퇴함과 동시에 소정 각도로 회전하게 되어 도 23의 정면도의 형태로 변형 내지 변위하게 되고, 그에 따라 충격력(F)이 분산되어 소진된다.

도 26의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 가드레일(100)에서 회전연결체(4)의 회전에 따라 레일부재(2)가 회전하는 것을 보여주는 개략적인 사시도이다. 도 26의 (a)는 회전하기 전의 상태를 보여주며, 도 26의 (b)와 (c)는 각각 회전한 후의 상태를 보여준다.

앞서 설명한 것처럼 회전연결체(4)의 연결암(42)은 상승이동체(1)의 전방단부에 구비된 전방마감판(11)의 절취부(12)에 끼워져 있다. 따라서 회전연결체(4)는 상승이동체(1)의 전방단부에 결합된 채로 회전할 수 있는데, 회전연결체(4)는 레일부재(2)와 결합되어 있으므로 레일부재(2) 역시 도 26의 (b)와 (c)에 도시된 것처럼 회전이 가능하다. 한편, 폐합된 루프 형태로 이루어진 종측 연결부재(5)에 의해서 종방향으로 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1)가 서로 결속된 상태에 있는데, 종측 연결부재(5)는 레일부재(2)의 중공 내에 위치하고 있다.

따라서 차량이 충돌한 레일부재(2)에 도 25에 도시된 것처럼 상승하면서 후퇴하는 형태의 이동변위가 발생하게 되면, 레일부재(2) 내에 위치한 종측 연결부재(5)에 의해 그 이동변위는 종방향 양측에 있는 각각의 레일부재(2)와 그에 결합된 상승이동체(1)에도 전달된다. 그에 따라 차량이 충돌한 레일부재(2)와 종방향 양측에 이웃한 레일부재는 역시 다소 상승하면서 후퇴함과 동시에 소정 각도로 회전하게 되어 도 23의 정면도의 형태로 변형 내지 변위하게 되는데, 이 과정에서 차량이 충돌한 레일부재(2)에 가해진 충격력(F)이 분산되어 소진된다. 즉, 차량이 충돌한 레일부재(2)의 이동변위도 감소하게 된다. 결국 본 발명의 가드레일(100)에서는, 차량이 충돌한 위치와 그 주변에서 레일부재(2)가 도 23 및 도 24에 도시된 것처럼 종방향으로 완만한 곡선을 이루도록 변형 내지 변위되면서 차량의 충격력을 매우 효과적으로 감소시킬 수 있게 되고, 그에 따라 차량 및 탑승자를 더욱 안전하게 보호할 수 있게 된다.

특히, 본 발명에서는 위와 같이 레일부재(2)가 후퇴하면서 상승하게 되므로, 높이가 큰 차량이 충돌하더라도 차량이 가드레일을 벗어나는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 되며, 그에 따라 차량이 가드레일 밖으로 벗어나서 추락하는 등의 추가적인 사고나 위험에 처해지는 것을 효과적으로 예방할 수 있게 된다. 따라서 차량의 군집 주행 등에 매우 효율적으로 대처할 수 있게 된다.

1: 상승이동체
2: 레일부재
3: 지주
4: 회전연결체
5: 종측 연결부재
100: 가드레일

Claims (10)

1. 종방향을 따라 간격을 두고 복수개로 구비되는 지주(3);
   지주(3)의 각각에 설치되어 있어서 차량이 충돌하게 되면 후방으로 상승하면서 이동하는 상승이동체(1);
   상승이동체(1)의 전방 단부에 회전가능하게 구비되는 회전연결체(4);
   종방향으로 연장되어 있으며 회전연결체(4)와 결합되도록 상승이동체(1)의 전방에 구비되는 레일부재(2); 및
   종방향으로 이웃하는 상승이동체(1)에 구비된 회전연결체(4) 사이를 서로 연결하도록 구비되어 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1) 사이에 힘을 전달하는 종측 연결부재(5)를 포함하며;
   레일부재(2)는 종방향으로 그 내부에 빈 공간으로 이루어진 채널(20)이 형성된 부재로 이루어지며;
   종측 연결부재(5)는, 강성을 가지면서도 가요성을 가지고 있는 선재로 이루어진 폐합된 루프 형태의 부재로 이루어져서 레일부재(2)의 채널(20) 내에 위치하고 종방향 양측으로 각각 이웃하는 2개의 지주(3)에 구비된 상승이동체(1) 사이를 결속하도록 설치됨으로써, 종방향 양측으로 각각 이웃하는 레일부재(2) 사이에 연속된 형태의 종측 연결부재(5)가 배치되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 가드레일.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   회전연결체(4)는 레일부재(2)의 채널(20)에 삽입되는 삽입부재(40)와, 상기 삽입부재(40)의 후방면에 일체로 구비되어 후방으로 연장된 연결암(42)과, 상기 연결암(42)의 후방단부에 일체로 결합되며 회전연결체(4)가 상승이동체(1)로부터 이탈되지 않도록 하는 결합스톱퍼(41)를 포함하여 구성되고;
   상승이동체(1)의 전방단부에는 절취부(12)가 형성되어 있으며, 절취부(12)의 후방으로는 결합스톱퍼(41)가 위치할 수 있는 공간이 구비되어 있으며;
   결합스톱퍼(41)가 전방마감판(11)의 후방면에 위치하도록 연결암(42)이 절취부(12)에 끼워짐으로써 상승이동체(1)의 전방단부에 회전연결체(4)가 회전가능하게 결합 구비되며;
   종측 연결부재(5)는 종방향으로 이웃하게 배치된 상승이동체(1) 각각에 구비된 회전연결체(4)의 연결암(42)을 루프 형태로 감싸면서 설치되는 것을 특징으로 하는 가드레일.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상승이동체(1)의 측면에는 전방으로 가면서 하향 경사지도록 횡방향으로 길게 연장된 형태의 장공(13)이 형성되어 있으며;
   볼트(14)에 의해 지주(3)와 장공(13)이 일체로 결합되고;
   차량이 충돌하게 되면 장공(13) 내에서의 볼트(14) 위치가 변하면서, 상승이동체(1)가 지주(3)와 결합된 상태를 유지한 채로 후방으로 이동하면서 점차 높이가 상승하는 형태로 후퇴하는 것을 특징으로 하는 가드레일.
5. 제4항에 있어서,
   장공(13)은 볼트(14)가 관통할 수 있는 원형 구멍이 연속하여 존재하여 원형의 구멍 사이에 굴곡부가 형성되어 있는 형상을 가지며;
   차량이 충돌하게 되면 장공(13)에 끼워진 볼트(14)가 원형의 구멍이 연속하면서 만들어진 굴곡부를 타넘어가는 형태로 볼트(14)의 위치가 전방을 향하여 이동하면서 에너지와 힘의 감소가 단계적으로 일어나게 되어 차량 충돌에 의한 충격이 소산되는 것을 특징으로 하는 가드레일.
6. 제5항에 있어서,
   장공(13)은 연속된 원형 구멍의 크기가 전방으로 가면서 점차로 줄어드는 형상을 가지고 있으며;
   차량 충돌에 의해 볼트(14)의 위치가 전방을 향하여 이동하면서 볼트(14)가 원형 구멍의 크기가 점차로 줄어드는 부분에 끼워지게 되면서 저항력이 발생하여 차량 충돌에 의한 충격이 추가적으로 소산되는 것을 특징으로 하는 가드레일.
7. 제3항에 있어서,
   상승이동체(1)는 한 쌍의 마주보며 나란한 판부재(10)를 포함하여 구성되어, 상승이동체(1)의 전방단부에서 한 쌍의 판부재(10) 사이의 공간에 의해 결합스톱퍼(41)가 위치할 공간이 확보되며;
   한 쌍의 판부재(10)의 전방단부에는 전방마감판(11)이 구비되어 있고;
   절취부(12)는 전방마감판(11)에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가드레일.
8. 제7항에 있어서,
   상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10)는 횡방향으로 지주(3)를 관통한 상태에서 지주(3)와 결합되어 충격력에 의해 상승이동체가 후방으로 상승하면서 후퇴하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 가드레일.
9. 제7항에 있어서,
   상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10)는 각각 지주(3)의 종방향 양측에 위치하여, 지주(3)가 상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10) 사이의 종방향 간격 내에 끼워져 위치한 상태에서, 지주와 결합되어 충격력에 의해 상승이동체가 후방으로 상승하면서 후퇴하는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 가드레일.
10. 제7항에 있어서,
    지주(3)의 상부에는 연직승하강 지주부재(30)가 결합되어 있는데, 연직승하강 지주부재(30)는 중공을 가지고 있어서 중공 내에 지주(3)의 상부가 끼워진 상태로, 연직승하강 지주부재(30)의 연직 위치를 조절한 후에 연직승하강 지주부재(30)를 지주(3)에 고정시키며;
    상승이동체(1)를 이루는 한 쌍의 판부재(10)는 충격력에 의해 상승이동체가 후방으로 상승하면서 후퇴하도록 연직승하강 지주부재(30)에 결합되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 가드레일.

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