KR102640394B1

KR102640394B1 - 차량용 충격흡수장치

Info

Publication number: KR102640394B1
Application number: KR1020220034604A
Authority: KR
Inventors: 정석진
Original assignee: 주식회사 세이브라이프
Priority date: 2022-03-21
Filing date: 2022-03-21
Publication date: 2024-02-23
Also published as: KR20230137020A

Abstract

본 발명은 차량이 부딪히는 전면충격흡수유닛이, 속이 빈 기둥 형상으로 형성되고, 길이 방향으로 복수 개의 슬릿들이 형성된 복수 개의 형상충돌부를 포함하는 전면완충모듈을 구비한다. 이로 인해, 부딪히는 차량이 각도 또는 오프셋 충돌하거나 차량의 전면이 다양한 형상을 가지고 있더라도 형상충돌부가 차량 전면의 형상대로 찌그러질 수 있다. 따라서 충돌 차량의 전면 전체로 충격에너지를 분산하여 차량 손상을 최소화하고 충돌 후 반발력에 의한 차량 이탈을 최소화할 수 있다.

Description

차량용 충격흡수장치{Truck mounted attenuator}

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.

이러한 차량용 충격흡수장치는 통상적으로 에너지를 흡수하는 에너지 흡수부재와 에너지 흡수부재를 수용하는 프레임으로 이루어진다. 차량이 충돌하는 전면충격흡수유닛은 에너지 흡수부재의 안정적인 에너지 흡수를 위한 목적으로 설치되는데, 도 1에 도시된 바와 같이, 차량 충돌은 정면 충돌보다는 다양한 각도로 발생하는 각도 충돌 또는 중심에서 벗어난 오프셋(offset) 충돌 형태로 발생하는 경우가 많기 때문에 차량 충돌 시 차량 전면부의 특정 부분만 전면충격흡수유닛에 부딪히게 된다.

종래의 차량용 충격흡수장치(1)는 차량 전면부의 강성이 강한 부분이 전면충격흡수유닛에 부딪칠 경우 반발력이 크게 작용하여 원활한 충격흡수가 이루어지지 않고 차량이 튕겨져 나가게 된다. 이렇게 튕겨져 나간 차량은 이웃 차로를 주행하는 다른 차량과의 2차적인 추돌사고를 유발하게 된다. 또한, 차량의 전면부의 강성이 약한 부분이 전면충격흡수유닛에 부딪칠 경우에는 차량의 손상이 크게 발생하며, 탑승자가 상해를 입을 가능성이 높아진다. 이와 같이, 종래의 차량용 충격흡수장치는 각도 충돌 또는 오프셋 충돌 시 충돌에 따른 충격에너지의 분산기능이 약해 이로 인한 사고 예방에 미흡하였다.

또한, 차량이 충돌하는 전면충격흡수유닛은 충돌차량의 급브레이크 조작에 의한 노즈다운, 충돌차량의 높이 차이, 정면에서 벗어난 각도 충돌 등에 의해 전면충격흡수유닛과 에너지 흡수부재의 충격 방향이 틀어짐으로써 에너지 흡수부재의 안정적인 에너지를 흡수를 방해하게 된다.

한편, 종래 강성 구조로 이루어진 프레임은 충격흡수장치의 형상을 유지하는데 유리하나, 차량 충돌로 인해 에너지를 흡수할 때는 탑승자에게 위험 요인이 될 뿐만 아니라, 충격흡수장치에 성능평가 요인이 되는 THIV(탑승자 충돌속도)와 PHD(탑승자 가속도)를 높이는 요인으로 작용하게 된다.

한국등록특허(10-2074717)

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

상기 목적을 달성하기 위한 차량용 충격흡수장치는,

에너지 흡수부재와, 에너지 흡수부재가 수용되는 공간을 형성하는 측면프레임, 전면충격흡수유닛, 후면프레임, 상면프레임, 하면프레임을 포함하는 차량용 충격흡수장치에 있어서,

상기 전면충격흡수유닛은, 차량이 부딪히며 부딪히는 차량의 전면 형상대로 찌그러져 충격력을 분산하는 전면완충모듈을 포함하며,

상기 전면완충모듈은,

백판; 속이 빈 기둥 형상으로 형성되며, 상기 백판에 결합되는 하나 이상의 형상충돌부; 및 상기 형상충돌부에 결합되며, 차량이 부딪히는 커버판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 전면완충모듈은 그 자체로 종래의 차량용 충격흡수장치에 장착될 수 있어, 종래의 차량용 충격흡수장치 전체를 교체하지 않고 전면완충모듈만 추가하여 그대로 활용할 수 있으므로 비용이 절약될 수 있다.

본 발명은, 차량용 충격흡수장치의 측면프레임이 상부에 제1프레임과 제2-1프레임에 의해 이중 프레임 구조를 형성하고, 하부에 제1프레임과 제2-2프레임에 의해 이중 프레임 구조를 형성하여, 높은 모멘트에도 견딜 수 있는 강력한 다중 프레임 구조를 형성하게 된다. 이로 인해, 대형차량 운행에 따른 충격흡수장치의 강성을 유지하여 프레임의 형태를 견고하게 유지할 수 있다.

또한, 본 발명은 가이드레일과 배출유도부를 구비하여 충돌 시 측면프레임이 외부로 원활히 배출되게 한다. 이로 인해, 강성 구조의 충격흡수장치에 의해 충돌 차량의 탑승자가 다치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 내부가이드레일과 외부가이드레일이 측면프레임의 배출 방향을 일정하게 유지시키고, 외부가이드레일이 내부가이드레일보다 선행 또는 후행하도록 배치하여 정면충돌이 아닌 각도 충돌이나 모서리 충돌의 경우에도 전면충격흡수유닛이 후방으로 원활히 밀려가게 한다. 이로 인해, 다양한 충돌상황에서도 충격흡수장치의 성능을 확보할 수 있다.

도 1은 종래의 차량용 충격흡수장치에 차량의 각도 충돌 시 반발력에 의한 차량의 도로 이탈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 좌측 상부프레임을 제거한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 에너지 흡수부재를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 차량용 충격흡수장치의 측면프레임의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 측면프레임과 측면프레임에 형성된 절개부를 나타낸 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 전면충격흡수유닛과 측면프레임의 연결부분을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 외부가이드레일을 제거한 전면충격흡수유닛을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 충격프레임에 부착된 전면완충모듈을 나타낸 도면으로, 명확한 도시를 위해 커버판을 제거하였다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 전면완충모듈을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 전면완충모듈을 분해한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 전면완충모듈의 형상충돌부를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 외부가이드레일의 레일부가 작동되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 내부가이드레일의 변형예와 외부가이드레일의 변형예1을 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 외부가이드레일의 변형예2를 나타낸 도면이다.

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

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치는, 에너지 흡수부재(10), 측면프레임(100), 전면충격흡수유닛(200), 후면프레임(300), 상면프레임(400), 하면프레임(미도시)으로 구성된다. 측면프레임(100), 전면충격흡수유닛(200), 후면프레임(300), 상면프레임(400), 하면프레임은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 사각 박스 형상의 내부공간을 형성한다.

[에너지 흡수부재(10)]

도 4에 도시된 바와 같이, 에너지 흡수부재(10)는 허니컴 구조로 형성되어 외부 충격력에 의해 소성변형되면서 충격력에 의해 차량에 가해지는 충격력을 흡수한다. 에너지 흡수부재(10)는 알루미늄 소재로 제조된다.

에너지 흡수부재(10)는 복수 개로 구비되며, 측면프레임(100), 전면충격흡수유닛(200), 후면프레임(300), 상면프레임(400), 하면프레임에 의해 형성되는 내부공간에 배치된다.

에너지 흡수부재(10)는 허니컴 구조로 형성되어 외부 충격력에 의해 소성변형되면서 충격력에 의해 차량에 가해지는 충격력을 흡수한다. 에너지 흡수부재(10)는 알루미늄 소재로 제조된다.

허니컴 구조는 육각기둥 형상을 갖는 다수 개의 단위셀들이 연속적으로 연결된 구조이다. 단위셀들이 연결된 단면은 허니컴 즉, 벌집 형상을 한다.

본 실시예에 따른 에너지 흡수부재(10)는 내부공간에 2×2 배열로 배치된다. 각 에너지 흡수부재(10)는 일정한 면적과 두께로 형성되며, 복수의 에너지 흡수부재(10)들은 동일한 크기로 구성된다.

일예로, 복수 개의 에너지 흡수부재(10)들은 모두 동일한 물성을 갖는다. 여기서 물성이란 충돌성능을 의미한다. 다시 말해, 충돌 시 에너지 흡수능력이라 할 수 있다.

다른 일예로, 복수 개의 에너지 흡수부재(10)들은 서로 다른 물성을 가질 수도 있다. 즉, 충격력이 먼저 가해지는 첫 번째 열과 두 번째 열에 속도별 에너지 특성에 맞춘 에너지 흡수부재(10)들을 배치할 수 있다. 최초 강한 충격력이 작용하는 첫 번째 열에는 물성이 높은 에너지 흡수부재(10)를 배치하고, 첫 번째 열의 에너지 흡수부에 의해 완화된 충격력이 작용하는 두 번째 열에는 첫 번째 열보다 물성이 낮은 에너지 흡수부재(10)를 배치하여 충격력을 완화시킨다.

[측면프레임(100)]

측면프레임(100)은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 내부공간의 양 측면을 폐쇄한다. 측면프레임(100)은 속이 빈 사각 기둥 형상으로 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 측면프레임(100)은 외벽을 형성하는 제1프레임(110)과 내벽을 형성하는 제2프레임(120)으로 구성된다. 측면프레임(100)은 제1프레임(110)과 제2프레임(120)이 결합하여 속이 빈 이중 프레임 구조를 형성한다.

제2프레임(120)은 제2-1프레임(121), 제2-2프레임(122)으로 구성된다. 제2-1프레임(121)은 측면프레임(100)의 상부 내벽을 형성하며, 제1프레임(110)에 결합되어 상부 이중 프레임 구조를 형성한다. 제2-2프레임(122)은 측면프레임(100)의 하부 내벽을 형성하며, 제1프레임(110)에 결합되어 하부 이중 프레임 구조를 형성한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1프레임(110), 제2-1프레임(121), 제2-프레임은 리벳(R)으로 서로 연결된다. 제2프레임(120)을 구성하는 제2-1프레임(121)과 제2-2프레임(122)은 제2-1프레임(121)의 하면과 제2-2프레임(122)의 상면을 맞댄 후 리벳(R)을 상하 방향으로 삽입하여 결합된다.

제1프레임(110)과 제2-1프레임(121)은 제1프레임(110)의 중앙 영역 내벽에 제2-1프레임(121)의 하면에서 상향 절곡된 접합면을 맞댄 후 리벳(R)을 좌우 방향으로 삽입하여 결합된다. 제1프레임(110)과 제2-2프레임(122)은 제1프레임(110)의 중앙 영역 내벽에 제2-2프레임(122)의 상면에서 하향 절곡된 접합면을 맞댄 후 리벳(R)을 좌우 방향으로 삽입하여 결합된다.

이와 같은 방식으로 측면프레임(100)은 상부에 제1프레임(110)과 제2-1프레임(121)에 의해 이중 프레임 구조를 형성하고, 하부에 제1프레임(110)과 제2-2프레임(122)에 의해 이중 프레임 구조를 형성하여, 높은 모멘트에도 견딜 수 있는 강력한 다중 프레임 구조를 형성하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2-1프레임(121)과 제2-2프레임(122)의 접합영역에는 길이 방향으로 일정 간격으로 절개부(TC)가 형성된다. 절개부(TC)는 삼각형 또는 다각형 형상으로 형성된다.

제2-1프레임(121)의 하면(121a)과 하면(121a)에서 상향 절곡된 접합면(121b)에 걸쳐 절개부(TC)가 형성되고, 제2-2프레임(122)의 상면(미도시)과 상면에서 하향 절곡된 접합면(미도시)에 걸쳐 절개부(TC)가 형성되어, 제2-1프레임(121)의 절개부(TC)와 제2-2프레임(122)의 절개부(TC)는 제2-1프레임(121)과 제2-2프레임(122)이 접합되면 서로 포개진다.

절개부(TC)로 인해, 제2프레임(120)이 제1프레임(110)으로부터 분리되어 외부로 배출될 때, 제2프레임(120)이 잘 휘어질 수 있어 배출이 용이해진다.

측면프레임(100)의 전단은 전면충격흡수유닛(200)의 좌우 양단에 배치되며, 전면충격흡수유닛(200)의 배출유도부(230)와 맞닿게 된다. 측면프레임(100)의 전단은 측면프레임(100)의 길이 방향에 대해 내부공간을 향해 휘어지는 사선으로 형성된다. 후술되는 배출유도부(230) 역시 동일한 형상으로 형성된다. 이로 인해, 전면충격흡수유닛(200)으로 충격력이 작용할 때 배출유도부(230)가 측면프레임(100)을 밀어내 측면프레임(100)이 외부 방향으로 휘어져 배출될 수 있다.

[전면충격흡수유닛(200)]

전면충격흡수유닛(200)은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 내부공간의 전면을 폐쇄한다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 전면충격흡수유닛(200)은 전면완충모듈(210), 충격프레임(220), 배출유도부(230), 내부가이드레일(240), 외부가이드레일(250)로 구성된다.

<전면완충모듈(210)>

전면완충모듈(210)은 차량이 부딪히며, 부딪히는 차량의 전면 형상대로 찌그러져 충격력을 분산한다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 전면완충모듈(210)은 백판(211), 형상충돌부(212), 커버판(213)으로 구성된다.

백판(211), 형상충돌부(212)

백판(211)은 사각판 형상으로 형성되며, 충격프레임(220)의 전면에 결합된다.

형상충돌부(212)는 복수 개가 구비되며, 복수 개의 형상충돌부(212)는 백판(211)의 전면에 높이 방향으로 일정 간격으로 결합된다. 형상충돌부(212)의 개수는 백판(211)의 높이에 따라 달라진다.

형상충돌부(212)는 하나 이상 구비된다. 형상충돌부(212)의 개수는 백판(211)의 크기에 따라 달라진다. 형상충돌부(212)는 백판(211)에 높이 방향으로 또는 폭 방향으로 또는 높이 방향과 폭 방향을 조합하여 결합될 수 있다. 또한, 형상충돌부(212)는 1열 또는 다수의 열을 조합하여 백판(211)에 결합될 수 있다. 이로 인해, 충돌차량의 손상을 최소화한다.

형상충돌부(212)는 속이 빈 기둥 형상으로 형성된다. 형상충돌부(212)는 백판(211) 앞쪽으로 돌출되어, 커버판(213)을 백판(211)으로부터 일정 간격으로 이격시키고 백판(211)과 커버판(213) 사이에 공간을 형성한다.

형상충돌부(212)는 ㄷ자, ○자, □자, 다각형 형상으로 성형 또는 절곡되어 형성될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 형상충돌부(212)는 ㄷ자 형상으로 절곡되어 형성되며, 정면부(M1), 측면부(M2), 지지부(M3)로 구성된다.

정면부(M1)는 커버판(213)과 마주한다. 측면부(M2)는 정면부(M1)의 상하 양쪽에서 절곡되어 일정 길이로 연장된다. 지지부(M3)는 측면부(M2)에서 내측으로 절곡되며, 백판(211)에 볼트 또는 리벳으로 결합된다.

측면부(M2)와 연결되는 정면부(M1) 부분은 경사진다. 측면부(M2)와 정면부(M1)의 연결부에 경사각을 줌으로써, 충돌시 정면부(M1)가 후측으로 쉽게 밀려나 충격 흡수가 원활해진다. 측면부(M2)와 정면부(M1)의 연결각도는 30°, 45° 등 다양할 수 있다.

각 형상충돌부(212)는 측면부(M2)의 폭만큼 백판(211)으로부터 돌출 형성되며, 정면부(M1)와 측면부(M2)로 둘러싸인 안쪽에는 공간이 형성된다. 각 형상충돌부(212)의 돌출 정도는 최대 충격력을 고려하여 조절된다.

각 형상충돌부(212)에는 백판(211) 방향으로 절개되어 형성되는 다수 개의 슬릿(S)들이 길이 방향으로 일정 간격으로 형성된다. 본 실시예에서 각 슬릿(S)은 형상충돌부(212)의 정면부(M1)에서 각 측면부(M2) 일부까지 절개되어 형성되며, 다수 개의 슬릿(S)들은 정면부(M1)의 길이 방향으로 일정 간격으로 형성된다. 슬릿(S)의 폭과 개수는 최대 충격력을 고려하여 조절된다.

이와 같이, 각 형상충돌부(212)가 속이 빈 기둥 형상으로 형성되고, 길이 방향으로 다수 개의 슬릿(S)들이 형성되어 있기 때문에, 부딪히는 차량이 각도 또는 오프셋 충돌하거나 차량의 전면이 다양한 형상을 가지고 있더라도 형상충돌부(212)가 차량 전면의 형상대로 찌그러질 수 있다.(일명“도장찍기”라 함)

커버판(213)

커버판(213)은 형상충돌부(212)에 결합되며, 차량이 부딪히며 충격력이 직접 가해지는 부분이다. 커버판(213)은 얇은 알루미늄 재질로 형성되어 쉽게 찌그러질 수 있다. 커버판(213)의 외면에는 안전을 위한 경고표시가 부착될 수 있다.

커버판(213)은 최상열의 형상충돌부(212)와 최하열의 형상충돌부(212)에 볼트 또는 리벳으로 결합된다. 이를 위해, 도 12에 도시된 바와 같이, 최상하단의 커버판(213)과, 최상하열의 형상충돌부(212)에는 볼트 또는 리벳이 결합 또는 통과되는 구멍이 뚫린다.

<충격프레임(220)>

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 충격프레임(220)의 전면에 전면완충모듈(210)이 부착된다.

충격프레임(220)에는 에너지 흡수부재(10)에 가해지는 초기충격력을 감소시키는 초기충격력 감소부(221)가 구비될 수 있다. 초기충격력 감소부(221)는 에너지 흡수부재(10)와 마주하는 면에 위치하며, 지그재그 구조를 갖도록 복수 개의 절곡부를 구비한다. 즉, 초기충격력 감소부(221)는 빨래판 형상이라고 할 수 있다. 에너지 흡수부재(10)에 충격력이 가해지기 전에 초기충격력 감소부(221)의 지그재그 구조가 압착되어 펴짐으로써, 미소면적부터 서서히 에너지를 흡수하여, 에너지 흡수부재(10)에 가해지는 초기 충격력을 감소시킨다.

<배출유도부(230)>

도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 배출유도부(230)는 충격프레임(220)의 좌우 양 측면에 형성되어 측면프레임(100)의 전단이 맞닿는다.

배출유도부(230)는 측면프레임(100)의 길이 방향에 대해 내부공간을 향해 휘어지는 사선으로 형성된다. 배출유도부(230)가 상술한 측면프레임(100)의 전단과 마찬가지로 측면프레임(100)의 길이 방향에 대해 내부공간을 향해 사선으로 형성됨으로써, 전면충격흡수유닛(200)으로 충격력이 작용할 때 배출유도부(230)가 측면프레임(100)을 밀어내 측면프레임(100)이 외부 방향으로 휘어져 배출될 수 있다.

<내부가이드레일(240)>

내부가이드레일(240)은 배출유도부(230)에 연결되어 측면프레임(100)의 내벽을 따라 측면프레임(100)의 배출을 안내한다.

도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 내부가이드레일(240)은 내부몸체부(241), 내부날개부(242)로 구성된다.

내부몸체부(241)는 배출유도부(230)에 연결되며, 측면프레임(100)의 내벽에 접촉된다.

내부날개부(242)는 내부몸체부(241)의 하단에서 내부공간을 향해 사선으로 절곡 연장된다. 내부날개부(242)는 내부몸체부(241)에 대해 약 45도 정도 각도로 절곡된다.

이러한 형상으로 인해, 충격력이 작용할 때, 측면프레임(100)이 내부가이드레일(240)과 외부가이드레일(250)의 레일부(251) 사이로 원활히 진입되어 외부로 배출될 수 있다.

<내부가이드레일(240)의 변형예>

도 15에 도시된 바와 같이, 내부가이드레일(240)에는 측면프레임(100)의 내벽에 접촉되는 롤러(GR)가 구비될 수 있다. 롤러(GR)는 내부가이드레일(240)이 측면프레임(100)의 내벽을 따라 이동할 때, 내부가이드레일(240)의 마찰저항을 줄여준다.

<외부가이드레일(250)>

외부가이드레일(250)은 내부가이드레일(240)과 함께 측면프레임(100)의 배출을 안내한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 외부가이드레일(250)은 레일부(251), 연결부(252), 고정부(253)로 구성된다.

레일부(251)

레일부(251)는 측면프레임(100)의 외벽에 배치되어 측면프레임(100)의 배출을 안내한다. 레일부(251)는 내부가이드레일(240)보다 선행하도록, 측면프레임(100)의 외벽에서 후면프레임(300) 방향으로 내부가이드레일(240)보다 설정된 간격만큼 앞에 위치된다. 이로 인해, 정면 충돌이 아닌 각도 충돌이나 모서리 충돌의 경우에도 레일부(251)가 측면프레임(100)을 틀어지지 않게 하여 전면충격흡수유닛(200)이 후방으로 원활히 밀려가게 한다.

도 14에 도시된 바와 같이, 레일부(251)는 외부몸체부(251a), 외부날개부(251b), 리벳제거부(251c)로 구성된다. 외부몸체부(251a)는 측면프레임(100)의 외벽에 부착된다. 외부날개부(251b)는 외부몸체부(251a)의 폭 방향 양단에서 외부를 향해 사선으로 절곡 연장된다. 외부날개부(251b)는 외부몸체부(251a)에 대해 약 45도 정도 각도로 절곡된다. 리벳제거부(251c)는 외부몸체부(251a)의 중앙 영역에 슬릿 모양으로 형성된 개구로서, 측면프레임(100)의 외벽에 부착된 리벳(R)을 제거한다.

고정부(253)

고정부(253)는 한 쌍이 상면프레임(400)과 하면프레임 위에 각각 배치된다. 상면프레임(400) 위에 배치된 고정부(253)는 상면프레임(400)과 함께 전면충격흡수유닛(200)의 충격프레임(220)에 볼트(B)로 고정된다. 하면프레임 위에 배치된 고정부(253)는 하면프레임과 함께 전면충격흡수유닛(200)의 충격프레임(220)에 볼트(B)로 고정된다.

연결부(252)

연결부(252)는 한 쌍이 마련되어, 측면프레임(100)에 배치되는 레일부(251)와 상면프레임(400) 및 하면프레임에 배치되는 한 쌍의 고정부(253)를 각각 연결한다. 연결부(252)에 의해 레일부(251)는 충격프레임(220)에 상면과 하면에 고정된 고정부(253)와 함께 움직이게 된다.

<외부가이드레일(250)의 변형예1>

도 15에 도시된 바와 같이, 외부가이드레일(250)의 레일부(251)에는 내부가이드레일(240)과 마찬가지로, 측면프레임(100)의 외벽에 접촉되는 롤러(GR)가 구비될 수 있다. 롤러(GR)는 외부가이드레일(250)이 측면프레임(100)의 외벽을 따라 이동할 때, 외부가이드레일(250)의 레일부(251)의 마찰저항을 줄여준다.

<외부가이드레일(250)의 변형예2>

도 16에 도시된 바와 같이, 외부가이드레일(250) 상단과 하단에는 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 상단과 하단 연결부위를 절개하는 컷팅날(CB)이 구비될 수 있다.

제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 상단과 하단은 용접으로 결합되어 있다. 외부가이드레일(250) 상단과 하단에 구비된 컷팅날(CB)은 외부가이드레일(250)이 측면프레임(100)의 외벽을 따라 이동할 때 제1프레임(110)과 제2프레임(120)의 상하단 연결부위를 절개한다. 이로 인해 측면프레임(100)은 여러 조각으로 분리 배출될 수 있다.

[후면프레임(300), 상면프레임(400), 하면프레임]

후면프레임(300)은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 내부공간의 후면을 폐쇄한다. 후면프레임(300)은 측면프레임(100)에 리벳(R)과 볼트로 결합된다.

상면프레임(400)은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 내부공간의 상면을 폐쇄한다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상면프레임(400)은 두 개의 판으로 구성된다. 두 개의 판으로 분리됨으로써, 충격력에 의해 더 쉽게 찌그러질 수 있다.

상면프레임(400)은 좌우 가장자리에서 측면프레임(100)에 리벳(R)으로 결합된다. 또한, 상면프레임(400)은 외부가이드레일(250)의 고정부(253)에 의해 전면충격흡수유닛(200)의 충격프레임(220)에 고정된다.

하면프레임은 에너지 흡수부재(10)가 수용되는 내부공간의 하면을 폐쇄한다. 하면프레임은 상면프레임(400)과 동일한 구조로 형성되고, 동일한 방식으로 결합된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 충격흡수장치의 작동을 자세히 설명한다. 도 2 내지 도 13을 기본적으로 참조한다.

차량이 전면완충모듈(210)에 부딪히면, 전면완충모듈(210)은 부딪히는 차량의 전면 형상대로 찌그러져 충격력을 분산한다. 전면완충모듈(210)의 커버판(213) 후면에 위치된 형상충돌부(212)가 속이 빈 기둥 형상으로 형성되고, 길이 방향으로 다수 개의 슬릿(S)들이 형성되어 있기 때문에, 차량이 전면완충모듈(210)의 커버판(213)에 부딪혀 밀고 들어가면, 형상충돌부(212)가 차량 전면의 형상대로 찌그러지게 된다.

그러면 차량 전면부에 대한 지지력이 증대됨과 동시에 차량 전면부 전체로 충격에너지가 분산된다. 이로 인해, 차량 손상은 최소화되고, 충돌 후 반발력에 의한 차량 이탈이 최소화된다.

전면완충모듈(210)에서 1차로 충격력이 완화된 차량은, 차량 전면의 형상대로 찌그러진 형상충돌부(212)와 커버판(213)과 함께, 충격프레임(220)을 밀고 들어가게 된다. 이후 초기충격력 감소부(221)가 완화된 충격력을 2차로 흡수하고, 에너지 흡수부재(10)가 마지막으로 충격력을 흡수한다.

한편, 전면충격흡수유닛(200)의 커버판(213)에 충격력이 가해지면, 전면충격흡수유닛(200)이 전면충격흡수유닛(200)의 양 측단에 연결된 측면프레임(100)을 밀게 된다. 이때, 사선으로 형성된 전면충격흡수유닛(200)의 배출유도부(230)가 사선으로 형성된 측면프레임(100)의 전단을 밀어 측면프레임(100)의 전단이 외부를 향해 휘어지기 시작한다.

외부가이드레일(250)과 내부가이드레일(240) 사이에 배치된 측면프레임(100)은 외부가이드레일(250)과 내부가이드레일(240)과 배출유도부(230)에 의해 안내되어 외부로 배출된다. 도 14에 도시된 바와 같이, 충격에 의해 전면충격흡수유닛(200)이 후방으로 밀리면, 외부가이드레일(250)의 레일부(251)도 함께 후방으로 밀린다. 이때, 측면프레임(100)의 외벽에 돌출된 리벳(R)이 리벳제거부(251c)에 의해 제거된다. 제1프레임(110)과 제2프레임(120)은 별개의 부재로 분리된 채 외부가이드레일(250), 내부가이드레일(240), 배출유도부(230)에 안내되어 외부로 배출된다.

한편, 상면프레임(400)과 하면프레임은 전면충격흡수유닛(200)의 충격프레임(220) 및 외부가이드레일(250)과 볼트(B)로 함께 고정되어 있으므로, 전면충격흡수유닛(200)이 후방으로 밀리면 상면프레임(400)과 후면프레임(300)을 고정시키는 리벳(R)이 떨어져나가고 상면프레임(400)과 후면프레임(300)은 후방으로 찌그러져 압축된다.

10: 에너지 흡수부재
100: 측면프레임 110: 제1프레임
120: 제2프레임 121: 제2-1프레임
122: 제2-2프레임 200: 전면충격흡수유닛
210: 전면완충모듈 211: 백판
212: 형상충돌부 213: 커버판
220: 충격프레임 230: 배출유도부
240: 내부가이드레일 250: 외부가이드레일
300: 후면프레임 400: 상면프레임
500: 후면프레임

Claims

에너지 흡수부재와, 에너지 흡수부재가 수용되는 공간을 형성하는 측면프레임, 전면충격흡수유닛, 후면프레임, 상면프레임, 하면프레임을 포함하는 차량용 충격흡수장치에 있어서,
상기 전면충격흡수유닛은, 차량이 부딪히며 부딪히는 차량의 전면 형상대로 찌그러져 충격력을 분산하는 전면완충모듈을 포함하며,
상기 전면완충모듈은, 백판; 상기 백판에 결합되는 하나 이상의 형상충돌부; 및 상기 형상충돌부에 결합되며, 차량이 부딪히는 커버판을 포함하며,
상기 형상충돌부는 정면부, 측면부, 지지부로 구성되며,
상기 정면부는 상기 커버판과 마주하며, 상기 측면부는 상기 정면부의 상하 양쪽에서 절곡되어 일정 길이로 연장되며, 상기 지지부는 상기 측면부에서 내측으로 절곡되며, 상기 백판에 볼트 또는 리벳으로 결합되며,
상기 정면부와 상기 측면부로 둘러싸인 안쪽에는 공간이 형성되고, 상기 정면부와 상기 측면부에 다수 개의 슬릿들이 세로 방향으로 일정 간격으로 형성되어,
차량이 상기 전면완충모듈에 각도 또는 오프셋 충돌시, 상기 정면부와 상기 측면부가 차량 전면 형상대로 도장찍히듯 찌그러져, 차량이 상기 정면부와 상기 측면부에 도장찍혀 접촉된 상태 그대로 상기 에너지 흡수부재를 밀고 들어가는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 형상충돌부는 상기 백판에 높이 방향으로 또는 폭 방향으로 또는 높이 방향과 폭 방향을 조합하여 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전면충격흡수유닛은 상기 에너지 흡수부재에 가해지는 초기충격력을 감소시키는 초기충격력 감소부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격흡수장치.