KR20060135927A

KR20060135927A - 네트 및 매트

Info

Publication number: KR20060135927A
Application number: KR1020067022645A
Authority: KR
Inventors: 매튜 겔판드
Original assignee: 유니버설 세이프티 리스폰스, 인크.
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-12-29
Also published as: EA009853B1; NZ550186A; CA2561751A1; US7195419B2; EA200601770A1; US20070140791A1; AP2006003758A0; WO2005098137A3; AP2254A; MXPA06011209A; EP1733095A2; CA2561751C; AU2005230825A1; JP4737194B2; US20050218391A1; WO2005098137A2; EP1733095A4; JP2007531837A; US7377716B2; IL178391A0

Abstract

에너지 흡수 시스템. 에너지 흡수 시스템은 도로에 걸쳐(spanning)있고, 또한 상기 도로에 걸쳐있는 네트를 포함하며; 네트는 상단 부재, 중간 부재 및 바닥 부재에 연결된 연결 부재와, 도로상에 배치되어 있으며 네트가 하강된 위치에 있을 때 상기 네트를 조절하는 복수의 리세스를 갖는 매트를 구비한다.

에너지 흡수 시스템, 네트, 매트

Description

네트 및 매트{NET AND MAT}

본 출원은 지지체를 갖는 에너지 흡수 시스템이라는 명칭으로 2004년 3월 31일자로 출원된 미국 가특허 출원 제60/557,868호를 우선권 주장하고, 대리인 참조번호는 36314-00600이며, 참조로서 본원에 인용되었다.

본 발명은 네트 및 매트에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 네트를 조절할 수 있으며 통과 차량을 보호할 수 있는 모듈형 매트에 관한 것이다.

본 발명은 에너지 흡수 시스템에 관한 것이다. 일 태양에 있어서, 에너지 흡수 시스템은 도로에 걸쳐(spanning)있고, 또한 상기 도로에 걸쳐있는 네트를 포함하며; 네트는 상단 부재, 중간 부재 및 바닥 부재에 연결된 연결 부재와, 도로상에 배치되어 있고 네트가 하강된 위치에 있을 때 상기 네트를 조절하는 복수의 리세스를 갖는 매트를 구비한다.

일 태양에서, 에너지 흡수 시스템은 고정 포인트, 예를 들면 지주를 제공하는 앵커 또는 다른 기구, 앵커에 연결되어 힘을 흡수하는 하나 또는 그 이상의 에너지 흡수 기구, 하나 또는 그 이상의 에너지 흡수 기구에 연결된 억제 캡쳐 네트 또는 다른 배리어, 및 억제 캡쳐 네트 또는 다른 배리어를 지지하는 지지체 또는 다른 기구를 포함할 수 있다. 다른 태양에 있어서, 억제 캡쳐 네트와 지주 사이에 에너지 흡수 기구를 구비하는 일없이, 억제 캡쳐 네트 또는 다른 배리어는 앵커에 연결될 수 있다.

다른 태양에 있어서, 지지체는 취약한 브레이크어웨이 기구를 통해서 억제 캡쳐 네트 또는 다른 배리어에 부착될 수 있으며, 상기 취약한 브레이크어웨이 기구는 최소 한계력을 만족하거나 이를 초과하는 인장력에 반응하여 파손됨으로써 지지체 및 억제 캡쳐 네트를 해제시킨다. 일 태양에 있어서, 정지 상태에 있는 억제 캡쳐 네트로부터의 정적인 인장은 최소 한계력을 초과하지 않지만, 억제 캡쳐 네트로 돌진하는 차량에 의해 취약한 브레이크어웨이 기구에 가해지는 동적인 힘에 의해 증가된 인장은 최소 한계력을 초과한다.

다른 태양에 있어서, 지지체는 취약하지 않은 커넥터를 통해서 억제 캡쳐 네트에 부착될 수 있고, 상기 지지체는 차량의 충격에 의해 방해될 수 있거나, 또는 취약하지 않은 커넥터는 팽창 또는 연장될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 지지체는 취약한 또는 해제가능한 부분, 예를 들면 기둥을 포함할 수 있고, 상기 취약한 또는 해제가능한 부분은 최소 한계력에 방응하여 지지체를 네트에서 해제시킨다. 다른 태양에 있어서, 지지체는 억제 캡쳐 네트를 위쪽에서부터 지지하는 신축가능한 기구를 포함할 수 있다.

또다른 태양에 있어서, 지지체는 승강될 수 있으며, 그에 따라 그가 지지하는 억제 캡쳐 네트 또는 다른 배리어를 상승 및 하강시킨다.

에너지 흡수 기구는 축을 중심으로 회전 가능하게 장착되고, 상기 축에 실질적으로 수직한 방향으로 팽창가능하다. 다른 태양에 있어서, 에너지 흡수 기구는 충격 흡수장치, 제동 기구, 또는 다른 마찰 댐퍼일 수 있으며, 에너지 흡수 기구의 팽창가능한 섹션, 예를 들면 피스톤이 최소 한계력을 만족 또는 초과하는 인장력에 대한 반응을 제외하고는 팽창하지 않도록 고정 기구를 포함할 수 있다. 일 태양에 있어서, 정지해 있는 상태에서 억제 캡쳐 네트로부터의 정적인 인장은 최소 한계력을 초과하지 않지만, 억제 캡쳐 네트로 돌진하는 차량에 의해 충격 흡수장치에 가해지는 동적인 인장력에 의해 증가된 인장은 최소 한계력을 초과한다.

도1은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 1차선 도로를 횡단하는 철도에 배치된 지지체를 갖는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 사시도이다.

도2는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 1차선 도로를 횡단하는 철도에 배치되어 차량을 제지하는 지지체를 갖는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 사시도이다.

도3a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지주(stanchion), 조인트, 충격 흡수장치(shock absorber) 및 캡처 네트(capture net)의 측면도이다.

도3b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지주와 캡처 네트의 측면도이다.

도4a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지지체, 브레이크어웨이 장치(breakaway device) 및 캡처 네트의 정면도이다.

도4b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지지체의 측면도이다.

도4c는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지지체의 측면도이다.

도5는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 캡처 네트의 정면도이다.

도6a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 베어링 슬리브 클램프의 상면도이다.

도6b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 베어링 슬리브 클램프의 측면도이다.

도7a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 조인트의 측면도이다.

도7b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 조인트의 상면도이다.

도8a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 압축 상태(compressed state)에 놓인 충격 흡수장치의 측면도이다.

도8b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 팽창 상태(expanded state)에 놓인 충격 흡수장치의 측면도이다.

도9a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 압축 상태에 놓인 충격 흡수장치의 측면도이다.

도9b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 팽창 상태에 놓인 충격 흡수장치의 측면도이다.

도10은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 도로에 배치된 지지체를 구비하는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 측면도이다.

도11은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 도로에 배치된 지지체를 구비하는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 측면도이다.

도12는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 매트 요소의 사시도이다.

도13은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 매트 요소의 상면도이다.

도14a는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 매트 요소의 측면도이다.

도14b는 본 발명의 시스템의 다른 태양에 따른 매트 요소의 측면도이다.

도15는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 4개의 매트 요소의 상면도이다.

도면을 참조하면, 유사한 참조번호는 여러 도면을 통해서 동일하거나 또는 대응하는 부분을 나타내고, 특히 도1에 대해서, 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 요소의 일반적인 레이아웃은 횡단하는 철도에 설치된 예를 도시한다. 도로는 참조번호 10으로 지시되고, 철도 선로는 참조번호 20으로 지시된다. 캡처 네트(500)는 철도 선로(20)와 평행하게 도로(10)를 가로질러 뻗어있다. 캡쳐 네트(500)는 앵커(anchors), 예를 들면 지주(300)와, 도로(10)의 양측에 위치된 지지체(400) 사이에서 연장된다. 아래에서 자세히 설명되는 바와 같이, 캡쳐 네트(500)는 그의 각각의 단부가 제동 기구, 예를 들면 충격 흡수장치(800)에 연결될 수 있고, 충격 흡수장치는 조인트(700)에 연결될 수 있으며, 조인트는 지주(300)를 둘러싸는 베어링 슬리브(bearing sleeve)(330)에 연결될 수 있다.

도1에서, 충격 흡수장치(800)는 도로(10)와 실질적으로 평행하고, 충격 흡수장치 피스톤(804)은 압축된 상태로 놓여 있다. 이러한 예에서, 차량 충돌시, 차량(30)이 주행하는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 피스톤(804)이 연장될 수 있는 방식으로, 지지체(400)는 지주(300)에 대해 구성된다.

캡쳐 네트(500)는 브레이크어웨이 커넥터(breakaway connector)(450)를 통해 서 지지체(400)에 연결될 수 있다. 상승 및 하강 가능한 지지체(400)는 도1 및 도2에서 상승 위치에 도시되어 있다. 지지체(400)가 하강되면, 캡쳐 네트(500)는 차량이 방해받는 일 없이 캡쳐 네트(500) 위를 주행할 수 있는 위치에 놓일 수 있다. 다른 예로서, 지지체(400)가 하강되면, 캡쳐 네트(500)는, 예를 들면 도로(10)에 걸쳐 있는 한편, 캡쳐 네트(500)의 일부 또는 전부를 수용하는 충분한 깊이 및 폭을 갖는 슬롯 컷아웃부(slot cutout) 내로 넣어질 수 있으며; 이러한 컷아웃부는 과속 방지턱(speed-bump)에 통합될 수 있다. 또 다른 예에 있어서, 지지체(400)가 하강되면, 캡쳐 네트(500)는, 예를 들면 도로(10)에 걸쳐 있는 1개 또는 그 이상의 매트 요소(예를 들면, 2000-1 내지 2000-N) 내로 넣어질 수 있다.

도2의 윗쪽에 도시된 도면은 차량 및 차량의 승객이 선로(20) 상으로 침입하는 것을 방지하기 위해 캡쳐 네트(500)에 충돌하고 상기 캡쳐 네트(500)에 의해 제지되는 차량(30)을 도시한다. 캡쳐 네트(500)는 얕은 "V"자 형상을 형성하도록 그의 정지 상태로부터 충돌에 의해 변형되었다. 베어링 슬리브(330)는 지주(300)를 중심으로 회전되었고, 충격 흡수장치(800)는 도로(10) 안쪽으로 향하게 되며, 충격 흡수장치 피스톤(804)은 더이상 압축 상태에 있지 않다. 조인트(700)는 예를 들면 캡쳐 네트(500)와 충돌하는 차량의 높이와 같은 특정 인자(factors)에 따라서 수직 방향으로 피벗될 수 있다. 또한, 브레이크어웨이 커넥터(450)가 작동되고, 그에 따라 지지체(400)는 더이상 캡쳐 네트(500)를 지지하지 않는다.

이미 억제력을 제공하고 있으며 변형될 캡쳐 네트(500)의 능력은 차량(30)을 혁신적으로 정지시킬 수 있고, 그에 따라 차량(30) 및 그의 승객에게 작용하는 충 격력의 역효과를 감소시킨다. 변형 및 억제 기능은 아래에서 보다 자세히 설명되는 독특한 에너지 흡수 시스템에 의해 달성될 수 있다.

도3a는 상기 시스템의 일 태양에 따른 지주, 조인트, 충격 흡수장치 및 캡쳐 네트의 측면도이다. 지주(300)는 파이프(302)를 포함할 수 있으며, 상기 파이프는 그 내에 바아(bar) 또는 다른 지지체(도시되지 않음)를 삽입함으로써 보강될 수 있고, 콘크리트(도시되지 않음)로 채워질 수 있으며, 지면 내로 부어진(poured) 콘크리트 기부(320) 내에 매립될 수 있다. 지주(300)는 수직 축일 수 있는 축(310)을 구비하고, 축(310)의 기능은 이후 명확해진다.

본 발명의 시스템은 지주(300) 둘레에 끼워진 베어링 슬리브(330)를 포함할 수도 있고, 이 베어링 슬리브는 지주(300)를 중심으로 회전 가능하다. 지주(300) 둘레에 끼워진 베어링 슬리브 클램프(600)는 베어링 슬리브(330)가 지주(300) 상에서 수직으로 활주하는 것을 방지하도록 사용될 수 있다. 베어링 슬리브(330) 및 베어링 슬리브 클램프(600)는 지주(300)의 외경과 대략적으로 동일한 내경을 갖는 파이프에 의해 제조될 수 있다.

본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 베어링 슬리브 클램프(600)의 예는 도6a(상면도) 및 도6b(측면도)에 도시되어 있다. 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이, 베어링 슬리브 클램프(600)는 지주(300) 둘레에 고착시키기 위해 슬리브 클램프 플랜지(604)에 부착된 슬리브 클램프 링(602)을 포함할 수 있다. 슬리브 클램프 플랜지(604)는 1개 또는 그 이상의 볼트 또는 다른 고정 기구를 수용하기 위한 1개 또는 그 이상의 구멍(holes)(606)을 포함할 수 있다.

도3a로 되돌아 가서, 지주(300)는 충격 흡수장치(800) 및 조인트(700)를 통해서 캡쳐 네트(500)에 연결될 수 있다. 따라서, 상측 케이블(510)과 바닥 케이블(520)의 케이블 단부(530)는 핀 또는 다른 기구를 사용해 피스톤 커넥터(806)에 연결될 수 있다. 충격 흡수장치(800)는 볼트를 사용해 조인트의 전방 플랜지(joint front flange)(702)에 고정될 수 있는 충격 흡수장치 플랜지(802)를 구비할 수 있다. 조인트의 후방 플랜지(joint rear flange)(720)는 베어링 슬리브(330)에 연결된 베어링 슬리브 플랜지(도시되지 않음)에 대해서 용접, 볼트 또는 다른 수단에 의해 베어링 슬리브(330)에 고정될 수 있다. 다른 방법으로서, 충격 흡수장치 플랜지(802)가 베어링 슬리브 플랜지에 대해 용접, 볼트 또는 다른 적절한 수단에 의해 베어링 슬리브(330)에 고정됨으로써, 조인트(700)가 생략될 수 있다.

다른 태양에 있어서, 크로스바아(crossbar)(900)가 2개 또는 그 이상의 케이블, 조인트(700), 또는 지주(300)상에 배치된 충격 흡수장치(800) 사이에 수직으로 부착될 수 있다. 크로스바아(900)는 케이블, 조인트(700) 및 충격 흡수장치(800) 상의 수직 토크(vertical torque)를 완화시킬 수 있는데, 이는 캡쳐 네트(500)와 충돌하는 차량(30)이 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520), 및 그에 따라 그에 연결된 조인트(700) 및 충격 흡수장치(800)가 서로 조이도록 할 수 있다는 사실로 인해 발생할 수 있다. 따라서, 크로스바아(900)는 이러한 수직 토크에 대해서 안정 장치(stabilizer)로서 작용할 수 있다. 또한, 크로스바아(900)는 차량(30)에 의한 충돌시 상측 및 바닥 피스톤(804)이 향상된 균일성을 가지고서 팽창하도록 할 수 있다. 일 태양에 있어서, 크로스바아(900)는 예를 들면 강철 또는 다른 초경합금(hard metal)과 같은 단단한 재료로 제조될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 크로스바아(900)는 단단하지 않은 재료, 예를 들면 케이블로 제조될 수 있다.

도3b는 본 발명의 시스템의 다른 태양에 따른 지주 및 캡쳐 네트의 측면도를 도시한다. 이러한 태양에 있어서, 충격 흡수장치(800)는 존재하지 않고, 케이블 단부(530)가 지주(300) 또는 베어링 슬리브(330)에 연결될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 케이블 단부(530)는 핀(712)을 사용해 조인트의 전방 플랜지(702), 또는 조인트의 내측 프롱(prongs)(722)에 연결될 수 있다. 이들 각각의 태양에 있어서, 충격 흡수장치(800)가 존재하지 않기 때문에, 차량(30)은 급격한 감속에 의해 보다 짧은 거리에서 정지된다. 이들 태양에 있어서, 캡쳐 네트(500)는 충격 흡수장치(800)가 존재하는 시스템에서보다 큰 강도를 갖는 케이블로 제조될 수 있다.

도4a(정면도), 도4b(측면도) 및 도4c(측면도)는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 지지체(400)를 도시한다. 도 4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 지지체(400)는 기둥(402)을 포함할 수 있고, 상기 기둥은 예를 들면 브레이크어웨이 커넥터(450)를 상측 케이블(510)에 부착시키는 상측 케이블 고정 포인트(404)와, 예를 들면 브레이크어웨이 커넥터(450)를 바닥 케이블(520)에 부착시키는 바닥 케이블 고정 포인트(406)를 포함할 수 있다.

기둥(402)은, 스프링의 비압축 상태에서 기둥(402)이 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 직립한 수직 위치에 위치하는 방식으로, 스프링(424)이 둘레에 감겨져 있는 스풀(spool)(426) 내에 삽입될 수 있다. 기둥(402)은 스풀(426)과 함께 화살 표(430)로 도시된 방향으로 피벗할 수 있다. 스프링(424) 및 스풀(426)은 하우징(410) 내에 수용될 수 있고, 상기 하우징은 상측 플레이트(412), 베이스 플레이트(414) 및 측면 플레이트(420) 뿐만 아니라, 백 플레이트(back plate)(418) 및 백 지지체(back support)(422)를 포함할 수 있다. 또한, 기둥(402)은 승강 기구(도시되지 않음)에 의해 이용될 수 있는 고정 포인트(408)를 포함할 수 있다. 또한, 기둥(402)은 래칭 기구(latching mechanism)에 연결되는 후크 또는 다른 장치(도시되지 않음)를 포함할 수 있고, 상기 래칭 기구는 지면에 위치될 수 있거나 또는 하우징(410)의 연장부로서 통합될 수 있으며, 스프링(424)이 압축 상태에 있을 때 상기 래칭 기구는 기둥(402)을 고정시킨다.

다른 태양에 있어서, 레버식 시스템(levered system) 또는 동력식 구동 시스템(powered drive system), 예를 들면 하우징(410) 내에 또는 하우징(410) 외측에 위치된 전기 모터가 전술된 스프링계 시스템(spring-based system)의 자리에 사용될 수 있다.

도4c에 도시된 바와 같이, 기둥(402)은 상승 위치 및 하강 위치를 가질 수 있다. 지지체(400)는 하강 위치에서 기둥(402)의 말단 단부, 즉 스풀(426)과 접촉하지 않은 단부가 접근하는 차량(30)의 방향에 위치되도록 위치될 수 있다.

전술한 바와 같이, 브레이크어웨이 커넥터(450)는 최소 한계력(threshold force)을 만족하거나 또는 이를 초과하는 힘에 응답하여 지지체(400) 및 캡쳐 네트(500)를 해제시킨다. 일 태양에 있어서, 정지 상태에서 캡쳐 네트(500)로부터의 정적 인장은 상기 최소 한계력을 초과하지 않지만, 캡쳐 네트(500)로 돌진하는 차 량(30)에 의해 브레이크어웨이 커넥터(450)에 가해지는 동적 인장력에 의한 증가된 인장은 상기 최소 한계력을 초과한다.

지지체(400)를 캡쳐 네트(500)에 연결해 브레이크어웨이 커넥터(450)로서 작용하도록 아이볼트(eyebolt)-턴버클(turnbuckle)-케이블-클램프 조합이 사용될 수 있다. 아이볼트는 상측 케이블 고정 포인트(404)에 연결될 수 있다. 그 후, 아이볼트는 조절가능한 턴버클에 연결될 수 있으며, 상기 조절가능한 턴버클은 지지체(400)가 직립 위치에 있을 경우 캡쳐 네트(500)의 높이 및/또는 신장(tension)을 제어할 수 있다. 조절가능한 턴버클의 다른 단부는 케이블, 예를 들면 5/16 인치 케이블에 연결될 수 있고, 상기 케이블은 캡쳐 네트(500)에 부착된 케이블 클램프에 연결될 수 있다. 최소 한계력이 초과되었을 경우, 적어도 5/16 인치 케이블은 파손되고, 그에 따라 턴버클 및 케이블 클램프를 해제시키는 것이 예상될 수 있다. 본 발명의 시스템의 상기 태양에 따르면, 사용되는 브레이크어웨이 커넥터(450)의 형태, 스타일 및 두께는 캡쳐 네트(500)의 형태 및 정지 상태에서 캡쳐 네트(500)에 가해지는 정적인 신장량을 포함하지만 이들에 한정되지 않는 다수의 인자에 의해 좌우된다고 하는 것은 당업자에게는 명확하다.

브레이크어웨이 커넥터(450) 및 주위 환경은 1개 또는 그 이상의 턴버클, 케이블, 컴-어롱(come-along), 볼트, 또는 다른 취약한(frangibel) 연결 장치를 단독으로 또는 조합해서 포함할 수도 있다. 신장 특성 및 취약한 특성 양자를 위한 기구가 이용될 수 있음은 당업자에게 명백하다.

기둥(402)을 제어하는 승강 기구는 일반적으로 철도 건널목에서 게이트를 제 어하는데 사용되는 것과 같은 표준 열차 검지 시스템(standard train-detecting system)의 제어를 받을 수 있다. 작동 중, 제어 시스템(도시되지 않음)은 접근하는 열차의 존재를 검지하고 그에 따라 캡쳐 네트 작동을 제어할 수 있다. 철도 건널목 외에도, 상기 시스템은 HOV 레인 교통량 제어, 도개교(drawbridges), 보안문(security gates) 또는 충돌 쿠션 어플리케이션을 포함하는 각종 다른 어플리케이션에 사용될 수 있다. 이러한 어플리케이션용 제어 시스템은 철도 건널목에 사용되는 것과는 상이함을 쉽게 알 수 있다. 보안문에 있어서, 예를 들면 캡쳐 네트(500)는 상승 위치에 있을 수 있으며, 보안 시스템[예를 들면, 가드(guard), 키 카드, 키보드 펀치(keyboard punch) 등]의 작동은 배리어(barrier)를 하강시켜 통과할 수 있도록 한다. 다른 어플리케이션에 있어서, 캡쳐 네트(500)는 하강 위치에 있을 수 있고, 예를 들면 비상시에 허가되면 상승된다.

다른 태양에 있어서, 지지체(400)는 취약하지 않은 커넥터(non-frangible connector)를 통해서 억제 캡쳐 네트(500)에 부착될 수 있다. 이러한 태양에 있어서, 취약하지 않은 커넥터는 한계력에 반응하여 지지체(400)를 캡쳐 네트(500)로부터 해제시키지 않는다. 이러한 일 태양에 있어서, 지지체(400)는 차량(30)의 충돌에 의해 방해될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 지지체(400)는 네트(500)에 통합될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 취약하지 않은 커넥터는 한계력에 반응하여 팽창 또는 연장될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 취약하지 않은 커넥터는 한계력에 반응하여 압축될 수 있다.

또 다른 태양에 있어서, 지지체(400)는 취약한 또는 릴리스(releasable) 부 분을 포함할 수 있고, 예를 들면 기둥(402)은 최소 한계력에 반응하여 캡쳐 네트(500)로부터 지지체(400)를 해제할 수 있다.

다른 태양에 있어서, 지지체(400)는 억제 캡쳐 네트(500)를 위쪽에서부터 지지하는 신축가능한 기구(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.

도5는 케이블 단부(530)를 각각 구비하는 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)을 포함하는 캡쳐 네트(500)를 도시하고, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)은 복수의 수직 케이블(540)에 의해 연결될 수 있다. 수직 케이블(540)은 중앙 케이블(550)에 의해 연결될 수 있다.

수직 케이블(540)은 예를 들면 u-볼트를 사용해 중앙 케이블(550)에 연결될 수 있거나, 또는 수직 케이블(540)과 중앙 케이블(550)은 상호 직조(interwoven)될 수 있다. 본 발명의 시스템의 다른 태양에 있어서, 수직 케이블(540)은 예를 들면 상측 케이블(510)과 바닥 케이블(520)로 직조될 수 있다. 다른 적절한 네트가 사용될 수 있다.

도7a 및 도7b는 본 발명의 시스템의 일 태양에 따른 조인트(700)의 측면도 및 상면도를 각각 도시한다. 프롱 정지 플레이트(706)는, 캡쳐 네트(500) 및 충격 흡수장치(800)의 중량을 지탱하도록 조인트의 후방 플랜지(720)에 접촉될 수 있으며, 조인트의 전방 플랜지(702)가 소정 레벨(예를 들면, 수평 레벨)을 지나 하방으로 피벗하는 것을 방지할 수 있다. 조인트의 외측 프롱(708)은 조인트의 외측 프롱 지지체(710)에 의해 지지될 수 있고, 상기 조인트의 외측 프롱 지지체는 조인트의 전방 플랜지(702)에 부착되고 조인트의 내측 프롱(722)의 어느 한 측면에 설치 된다. 조인트의 내측 프롱(722)은 조인트의 후방 플랜지(720)에 부착되고 조인트의 내측 프롱 지지체(724)에 의해 지지될 수 있다. 조인트의 외측 프롱(708) 및 조인트의 내측 프롱(722)은 핀(712)을 사용해 회전가능하게 고정될 수 있고, 그에 따라 충격 흡수장치(800)가 수직 평면상에서 피벗할 수 있도록 한다. 조인트의 전방 플랜지(702)는 충격 흡수장치의 플랜지(802)에 고정시키기 위한 볼트 구멍(704)을 가질 수 있다.

도8a 및 도8b는 각각 압축 상태 및 팽창 상태에 놓인 충격 흡수장치의 측면도를 도시한다. 충격 흡수장치(800)는 조인트의 전방 플랜지(702)에 연결될 수 있는 충격 흡수장치의 플랜지(802)를 갖는다.

충격 흡수장치의 피스톤(804)은 피스톤 커넥터(806)를 통해서 캡쳐 네트(500)에 제거가능하게 부착될 수 있고, 피스톤 커넥터는 아이릿 연장부(eyelet extension)일 수 있으며, 케이블 단부(530)를 충격 흡수장치의 피스톤(805)에 연결하기 위해서 케이블, 클램프 또는 다른 적절한 고정 기구가 상기 아이릿 연장부를 통과할 수 있다.

차량(30)이 캡쳐 네트(500)와 충돌하기 전에, 충격 흡수장치(800)는 압축 상태에 있을 수 있고 한계력 고정 기구에 의해 고정될 수 있다. 한계력 고정 기구는 소정의 한계 인장력에 견딜 수 있다. 일 태양에 있어서, 한계력 고정 기구는 시어 핀 칼라(shear pin collar)(810)를 통해 시어 핀 링(812) 내로 삽입될 수 있는 1개 또는 그 이상의 시어 핀(808)을 포함한다. 복수의(예를 들면, 4개) 시어 핀(808)이 충격 흡수장치(800)의 종축을 주위로 방사상으로 배열될 수 있다. 시어 핀 칼 라(810)는 충격 흡수장치의 다른 부품과 일체형 일 수 있거나 또는 분리될 수 있다. 시어 핀(808)은 자체 고정식 나사형 핀(self-setting screw type pin)일 수 있거나 또는 시어 핀(808)은 멈춤 나사(set screw)(814)에 의해 선택적으로 고정될 수 있다. 다른 한계력 고정 기구는 시어 핀과 조합해서 또는 시어 핀 대신에 이용될 수 있다. 예를 들면, 브레이크 패드, 평형추, 또는 다른 저항력과 같은 고정 기구가 사용될 수 있다. 한계력 고정 기구는 그의 압축 상태로부터 팽창되는 일없이 충격 흡수장치(800)가 캡쳐 네트(500)를 단단히 당기고 있는 지지체(400)를 돕도록 한다. 도로(10)의 다른 측 상의 충격 흡수장치(800)는 동일한 구조로 캡쳐 네트(500)의 다른 측을 단단히 당기고 있는 다른 대응 지지체(400)를 조력한다.

캡쳐 네트(500)는 그의 케이블상에 예를 들면 1,000 내지 20,000 파운드의 프리-텐션 수평 하중(pre-tension horizontal load)을 가지고 설치될 수 있다. 이러한 하중은 캡쳐 네트(500)의 길이, 캡쳐 네트(500)의 소망의 높이, 및 캡쳐 네트(500)의 구조 및 재료를 포함하지만 이들에 한정되지 않는 복수의 인자에 의해 좌우된다.

차량(30)이 캡쳐 네트(500)와 충돌하면, 차량은 캡쳐 네트(500)를 변형시켜, 최소 한계력을 초과하는 인장력을 충격 흡수장치(800)에 가하도록 한다. 한계력 고정 기구가 시어 핀(808)을 포함하는 경우, 인장력은 시어 핀(808)이 전단하도록 하여 실린더(816) 내의 유압 유체의 저항에 저항해 충격 흡수장치(800)의 피스톤(804)의 팽창을 허용한다(도8b). 그에 따라 충격은 이러한 팽창동안 흡수되고, 켭쳐 네트(500)의 힘은 충격 흡수장치(800) 및 베어링 슬리브(330)를 회전시킬 수 있고, 조인트(700)가 수평축을 중심으로 피벗하도록 할 수 있다. 캡쳐 네트(500)에 가해지는 힘은 기부(320)에 단단히 고정되어 있는 지주(300)의 중심을 통해서 변형된다. 따라서, 에너지는 캡쳐 네트(500), 충격 흡수장치(800), 조인트(700) 및 지주(300) 사이에서 분산되고 이들에 의해 흡수될 수 있다.

충격 흡수 기구는 도9a 및 도9b에 도시된 바와 같은 토크 보호 구조(torque protection structure)를 달리 포함할 수 있으며, 상기 도9a 및 도9b는 각각 압축 상태 및 팽창 상태의 측면도를 나타낸다. 이러한 태양에 따르면, 충격 흡수장치(800)는 보호 슬리브(818)를 포함하고, 상기 보호 슬리브는, 차량을 캡쳐해 충격 흡수장치(800)를 변형시킬 때 캡쳐 네트(500)가 가하는 토크에 따른 충격 흡수장치(800)의 하우징 또는 다른 부품의 변형에 저항하는 구조적 강도를 부가하기 위해, 피스톤(804)에 연결되고 상기 피스톤과 함께 이동할 수 있다. 보호 슬리브(818)는 적절한 구조 재료, 예를 들면 알루미늄 또는 강철로 제조될 수 있다.

도10은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 도로에 배치된 지지체(400)를 갖는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 측면도이다. 네트(500)는 지표면 위에, 지표면에, 또는 지표면 아래에 위치될 수 있는 앵커(anchors), 예를 들면 타이 백(tie back)(1002)에 연결된다. 도시된 태양에 있어서, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)의 케이블 단부(530)는 각각 도로(10)와 인접해 지표면 아래의 콘크리트(1004)에 매립된 타이 백(1002)에 연결된다. 다른 태양에 있어서, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520) 각각은 개별 타이 백(1002)에 연결될 수 있다. 다른 태양에 있어서, 타이 백(1002)은 소켓(socket)(도시되지 않음)을 통해서 네트(500) 에 연결될 수 있다.

도11은 본 발명의 시스템의 일 태양에 따라 도로에 배치된 지지체(400)를 갖는 에너지 흡수 시스템을 도시하는 측면도이다. 네트(500)는 지표면 위에, 지표면에, 또는 지표면 아래에 위치될 수 있는 앵커, 예를 들면 타이 백(1002)에 연결된 충격 흡수장치(800)에 연결된다. 도시된 태양에 있어서, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)의 케이블 단부(530)는 각각 도로(10)와 인접해 지표면 아래의 콘크리트(1004)에 매립된 타이 백(1002)에 연결된 충격 흡수장치(800)에 연결된다. 다른 태양에 있어서, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520) 각각은 충격 흡수장치(800)와 타이 백(1002)의 조합체에 연결될 수 있다.

도1 및 도2에 도시된 것과 유사한 실시예가 하기와 같이 구성된다. 사용되는 재료의 크기 및 두께는 예를 들면 시스템에 의해 조우되는 예상 포텐셜 에너지(expected potential energy)에 기초하여 변할 수 있음은 당업자에게 명백하고, 상기 예상 포텐셜 에너지는 구속될 차량의 예상 크기 및 속도와 같은 인자에 의해 결정된다.

지주(300)의 중심선 대 중심선 사이의 전체적인 설치 폭은 12 피트이다. 캡쳐 네트(500) 폭은 25 피트이고, 1.5 피트 이격된 상측 케이블(510), 바닥 케이블(520) 및 중앙 케이블(550)을 포함하고, 1.5 피트 이격된 7개의 수직 케이블(540)에 의해 연결된다. 설치되지 않고 구성된 캡쳐 네트(500) 높이는 3 피트이다. 설치되고 신장되었을 때의 캡쳐 네트(500)의 높이는 상측 케이블의 중심에 대해 50.25 인치이고, 캡쳐 네트(500)의 중심선에서 측정하였을 때 바닥 케이블의 중 심에 대해 15.75 인치이다. 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)은 1.25 인치 6×26 아연도금 MBL 79 톤이고, 수직 케이블(540) 및 중앙 케이블(550)은 5/8 인치 6×26 아연도금 MBL 20 톤이며, 수직 케이블(540)은 스웨이지 소켓(swage socket)에 의해 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)에 연결되고, 또한 케이블 단부(530)는 스웨이지 소켓이다.

상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)의 케이블 단부(530)는 지표면으로부터 케이블 중앙 지점까지 측정했을 때 각각 2 피트 10 인치 및 1 피트 7 인치인 2개의 지점에서 충격 흡수장치(800), 조인트(700) 및 베어링 슬리브(330)를 통해 지주(300)에 연결된다.

충격 흡수장치(800)가 존재하지 않는 태양에 있어서, 상측 케이블(510) 및 바닥 케이블(520)은 예를 들면 1.5 인치 두께일 수 있고, 중앙 케이블(550) 및 수직 케이블(540)은 3/4 인치 두께일 수 있다.

다른 태양에 있어서, 1.5 피트 이격되는 한편, 1.5 피트 이격된 23개의 수직 케이블(540)에 의해 연결된 상측 케이블(510), 바닥 케이블(520) 및 중앙 케이블(550)을 포함할 수 있는 지주(300) 사이의 36 피트 거리에 대해서 50 피트 캡쳐 네트(500)가 사용될 수 있다.

지지체(400)는 지주(300)의 정면으로 13 피트, 및 지주(300)의 외측으로 3 피트에 위치되고, 폴(402) 높이는 4 피트 8 및 5/8 인치이고, 상측 고정 높이는 4 피트 7 인치이며, 바닥 고정 높이는 1 피트 8 인치이다.

콘크리트 기부 크기는 설치 및 어플리케이션에 따라 변할 수 있다. 구성된 실시예에 있어서, 콘크리트 기부(320)로 사용된 구멍은 차량(30)이 진행하는 방향으로 15 피트, 지주(300) 사이에 27 피트, 및 3.5 피트 깊이로 측정된다.

사용된 스프링(424)은 1000 ft lbs 토크, 9 인치의 내경, 및 11 인치의 외경을 갖는다. 조인트의 전방 플랜지(702)는 충격 흡수장치의 플랜지(802)에 볼트 체결을 위한 2개의 구멍을 포함한다. 조인트의 후방 플랜지(720)는 베어링 슬리브(330)에 용접된다. 핀(712)은 10과 3/4 인치의 높이 및 2와 3/8 인치의 직경을 갖는다.

사용되는 충격 흡수장치(800)는 36 인치 스트로크를 갖는 약 130,000 파운드 저항력을 갖는 수력을 갖고, 15,000 파운트, 50 mph 차량의 충돌시 사용되는 5.000 파운드의 회복력을 갖는 축적자(accumulator)를 갖는다. 충격 흡수장치(800)의 길이는 97 인치 팽창되고, 61 인치 압축되며, 10.8 인치의 직경을 갖는다.

지주(300)는 2 인치 두께의 강관을 포함하고, 상기 강관은 16 인치 외경과 94 인치 길이를 갖는다. 지주(300)는 4 인치 두께의 강철 바아를 삽입함으로써 보강되고, 상기 강철 바아는 11.3 인치의 폭과 94 인치의 길이를 갖는다. 지주는 콘크리트로 채워지고 지표면 아래 약 3.5 피트 깊이로 매립되고, 지표면 위로 약 3.8 피트 연장된다.

베어링 슬리브(330)는 31" 길이이다. 베어링 슬리브 클램프(600)는 18 인치의 외경을 갖는다. 슬리브 클램프 플랜지(604)는 지주(300) 둘레에 단단하게 조이도록 하기 위한 2개의 볼트를 수용하는 2개의 구멍(606)을 포함한다. 베어링 슬리브 클램프(600)는 16 인치의 내경을 가지며, 베어링 슬리브(330)와 동일한 재료로 제조된다.

도12는 매트 요소(2000)의 사시도이다. 일 실시예에 있어서, 매트 요소(2000)는 캡쳐 네트(500)의 수평 케이블[즉, 상부(510), 중간(550), 및 바닥(520)] 중 일부 또는 전부를 수용하기에 충분한 깊이 및 폭을 갖는 수평 리세스(2010)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에 있어서, 매트 요소(2000)는 수직 케이블(540)의 일부 또는 전부를 수용하기에 충분한 깊이 및 폭을 갖는 수직 리세스(2020)를 더 포함할 수 있다. 도12에 도시된 바와 같이, 수평 리세스(2010)와 수직 리세스(2020)는 보호부(2030) 및 단부(2040)에 의해 전체 또는 일부로 형성될 수 있다.

매트 요소(2000)의 상측 표면[즉, 차량(30)이 지나가는 표면]은 범프, 리세스 또는 이들 양자와 같은 트랙션 부재(traction member)(2050)를 구비할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 매트 요소(2000)는 고무로 제조된다. 그러나, 다른 실시예에서는, 매트 요소(2000)는 다른 적절한 재료, 예를 들면 캡쳐 네트의 하강 또는 휴지 위치에서 차량(30)이 상기 캡쳐 네트(500) 위를 지나갈 때 상기 캡쳐 네트(500)가 손상으로부터 충분히 보호될 수 있는 재료로 제조될 수 있다.

일 실시예에 있어서, 매트(2000)는 3'8" 길이 및 1'6" 폭을 갖는다. 보호부(2030) 및 단부(2040)는 바닥 표면에서부터 상측 표면까지 측정했을 때 4" 높이를 갖는다. 보호부(2030)는 1' 2 5/8" 길이와 1'3" 폭을 갖는다. 수직 리세스(2020)는 3' 3 3/4" 길이 및 1 1/2" 폭을 갖는다. 수평 리세스(2010)는 1' 6" 폭을 갖는다. 상측 및 바닥 수평 리세스(2010)는 3 3/4" 길이를 갖고, 중간 수평 리세스(2010)는 3" 길이를 갖는다. 수평 리세스(2010) 및 수직 리세스(2020)의 상측 표면에서부터 보호부(2030)의 상측 표면까지의 거리는 3"이다. 단부(2040)는 2 1/8" 길이를 갖는다.

도1 및 도15에 도시된 바와 같이, 복수의 매트 요소(2000)는 도로(10)에 걸치도록 서로 연결될 수 있거나 또는 하나 건너 하나 위치될 수 있다. 사용 후, 특정 도로(10)에 걸치는 매트 요소(2000) 중 일부 또는 전부는 도로(10)에 걸치는데 필요한 모든 매트 요소(2000)를 교체하는 일없이 1개 또는 그 이상의 새로운 매트 요소(2000)에 의해 교체될 수 있다.

도14a에 도시된 바와 같이, 매트 요소(2000)의 일 태양은 차량이 매우 용이하게 매트 요소(2000) 위를 지나도록 하는 경사진 형상을 갖는 단부(2040)를 가질 수 있다. 다른 매트 요소는, 도14b에 도시된 바와 같이, 경사진 형상을 갖는 단부(2040)를 구비하지 않을 수 있다.

예시적인 실시예가 자세히 설명되었지만, 당업자에 의해 본 발명의 원리에서 벗어남이 없이 및 주된 장점을 희생시키는 일 없이 본 발명의 범위내에서 각종 변형이 이루어질 수 있음을 알아야 한다.

달리 특정하게 설명하지 않는 한, 용어 및 표현은 설명 용어로서 사용되고 한정 용어로서 사용되지 않는다. 도시되고 설명된 특징부 및 그의 일부의 동등물을 배제시키는 용어 또는 표현을 사용하고자 하는 의도는 없으며, 본 발명은 특허청구범위에 의해 규정되어야 한다.

Claims

도로에 걸쳐 있는 에너지 흡수 시스템이며,

도로에 걸쳐 있으며, 상측 부재, 중간 부재 및 바닥 부재에 연결된 연결 부재를 갖는 네트와,

도로상에 배치되고, 상기 네트가 하강 위치에 있을 때, 상기 네트를 수용하는 복수의 리세스를 갖는 매트를 포함하는 에너지 흡수 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 리세스는 연결 부재 리세스, 상측 부재 리세스, 중간 부재 리세스, 및 바닥 부재 리세스를 포함하는 에너지 흡수 시스템.
제2항에 있어서, 연결 부재 리세스는 상측 부재 리세스로부터 바닥 부재 리세스까지 연장되는 에너지 흡수 시스템.
제1항에 있어서, 매트는 연속적으로 배치된 복수의 매트 요소를 포함하는 에너지 흡수 시스템.
제4항에 있어서, 각각의 복수의 매트 요소는 적어도 제1 리세스와 제2 리세스를 포함하는 에너지 흡수 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 리세스는 상측 수평 리세스, 중간 수평 리세스 및 바닥 수평 리세스, 그리고 상기 상측 수평 리세스로부터 상기 바닥 수평 리세스까지 각각 연장하는 제1 수직 리세스 및 제2 수직 리세스를 포함하는 에너지 흡수 시스템.
제6항에 있어서, 제1 수직 리세스 및 제2 수직 리세스는 매트의 외측 에지를 따라서 연장되는 에너지 흡수 시스템.
제6항에 있어서, 상측 단부는 상측 수평 리세스에 의해 형성되고, 바닥 단부는 바닥 수평 리세스에 의해 형성되는 에너지 흡수 시스템.
제8항에 있어서, 상측 단부와 바닥 단부는 매트의 중앙 수평선으로부터 떨어져서 하방으로 경사지는 에너지 흡수 시스템.
제1항에 있어서, 매트는 고무인 에너지 흡수 시스템.
제1항에 있어서, 매트의 상측 표면 중 일부는 텍스쳐 가공되는(textured) 에너지 흡수 시스템.
도로에 걸쳐 있는 에너지 흡수 시스템이며,

도로에 걸쳐 있으며, 상측 부재, 중간 부재 및 바닥 부재 중 2개의 부재에 연결된 연결 부재를 갖는 네트와,

도로상에 배치되고, 상기 네트가 하강 위치에 있을 때, 연결 부재, 상측 부재, 중간 부재 및 바닥 부재를 수용하는 연결 부재 리세스, 상측 부재 리세스, 중간 부재 리세스 및 바닥 부재 리세스를 갖는 매트를 포함하는 에너지 흡수 시스템.