KR20070030418A - 차량 방호 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 높이에 따라 구조가 다른 차량 방호 구조물로서, 상하부 측의 차량 방호 구조물의 구조를 달리하여 차량 크기와 중량에 따른 충격을 안전하게 흡수하거나 이를 견뎌내도록 하기 위해서,

설치 영역에 따라 간격을 두고 수직으로 시공된 복수개의 지주 ;

상기 복수개의 지주 상단에 교차하여 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 상부 플레임들로 이루어진 상부 플레임;

상기 지주 축에 교차하여 상기 상부 플레임 아래에 일정 간격으로 2개 이상의 배열로 평행하게 이격되어 병렬식으로 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 하부 플레임들로 이루어진 하부 플레임 ;

상기 단위 플레임들을 서로 결합시키는 슬리브 ; 를 포함하고 있으며,

상기 상부 및 하부 플레임에는 각각 충돌되는 대응 차량과 접하게 되는 충돌부가 형성되어 있고, 내부가 비어있는 형상을 이루고 있으며,

상기 충돌부에 가해진 충격에 대해 상기 지주와 함께 상기 상부 플레임이 대항력을 갖도록 하는 보강 부재가 상기 상부 플레임에 구비되며 ;

상기 하부 플레임의 상 하단부에는 상기 충돌부와 이어져있는 충격흡수부가 형성되어 있는 차량 방호 구조물을 제공하여,

대형 차량에 대해서는 충돌되는 부분에 충분한 강성을 제공하여, 방호 구조물을 넘어가서 인도 등에 떨어져 전복되는 것을 방지할 수 있으며, 승용 차량이 충 돌한 경우에는 충분한 완충력을 제공하여, 승용 차량 및 탑승자에 대한 충격량을 감소시킨다.

도로, 차량, 사고, 가드, 방호, 플레임, 구조, 충돌, 승용차, 대형, 완충, 합금, 방호 구조물, 충격

Description

차량 방호 구조물{Guard Rail}

도 1a는 본 발명의 실시예의 차량 방호 구조물을 개략적으로 예시한 사시도이다.

도 1b는 본 발명의 실시예의 차량 방호 구조물을 분해하여 예시한 분해사시도이다.

도 1c는 지주가 특히, 상부 플레임의 하단부를 관통하여 결합되어 있는 것을 도 1b의 B-B에서 도시한 측단면도이다.

도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 지주의 절단 평면 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예의 상부 플레임을 도 1b의 A-A에서 예시한 측 단면도이다.

도 2b는 상기 상부 플레임의 중공형의 내측에 대응되는 형태로 외형을 형성하고 있는 상부 플레임용 슬리브의 단면을 예시한 단면도이다.

도 2c는 상기 단위 상부 플레임과 이것을 연결시키는 슬리브를 예시한 분해 사시도이다.

도 2d는 상기 단위 상부 플레임이 상부 플레임용 슬리브에 의해 결합되어 있는 것을 도 1b의 A-A에서 예시한 단면도이다.

도 3a는 본 발명의 실시예의 하부 플레임을 도 1b의 A-A에서 예시한 측 단면 도이다.

도 3b는 상기 하부 플레임의 중공형의 내측에 대응되는 형태로 외형을 형성하고 있는 하부 플레임용 슬리브의 단면을 예시한 도면이다.

도 3c는 상기 단위 하부 플레임과 이것을 연결시키는 하부 플레임용 슬리브를 예시한 분해 사시도이다.

도 3d는 상기 단위 하부 플레임이 하부 플레임용 슬리브에 의해 결합되어 있는 것을 도 1b의 A-A에서 예시한 단면도이다.

도 4a, 4b는 각각 소형의 승용 차량 및 대형 차량이 본 발명의 일 실시예의 방호 구조물에 충돌되기 전의 상태를 예시함과 동시에 본 발명의 지주와 상부 플레임 및 하부 플레임의 조립 상태를 예시한 측 단면도이다.

도 4c는 본 발명의 지주와 상부 플레임 및 하부 플레임의 조립 상태를 예시한 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

1 : 차량 방호 구조물 10 : 지주

20 : 매립부 50 : 접촉 확대 부재

60 : 브래킷 61 : 단볼트

62 : 장볼트 100 : 상부 플레임

100' : 단위 상부 플레임 120 : 충돌부

130 : 충격흡수부 140 : 후면부

150 : 외측 걸림턱 160 : 내측 걸림턱

170 : 보조 돌기부 200 : 하부 플레임

200' : 단위 하부 플레임 220 : 충돌부

230 : 충격흡수부 240 : 후면부

300 : 상부 플레임용 슬리브 301 : 체결공

310 : 슬리브 오목부 320 : 슬리브 돌출부

400 : 하부 플레임용 슬리브 401 : 체결공

본 발명은 차량 방호 구조물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 상부 및 하부 플레임에 접촉 확대 부재가 구비되고, 상부 플레임에 보강 부재가 구비되는 구조로 이루어진 높이에 따라 구조가 다른 차량 방호 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 도로용 가드 레일 또는 플레임(이후, "차량 방호 구조물"로 표기)은 도로 교통의 안전을 위하여 도로 양쪽 또는 차선 사이에 설치한 방호책에 대한 것으로, 주로 산길, 커브길에서 자동차가 도로 밖으로 떨어지는 것을 막기 위하여 설치되며, 도시에서는 보도와 차도의 경계에 설치하여 보행자를 보호하도록 하는 구조물 역할을 하고 있다.

최근 차량의 대형화, 또는 고속 주행에 따라 차량이, 도로 또는 주행 노면을 벗어나서 인도로 사고 차량이 넘어와서 발생하는 인명 피해 및 기타 사고를 방지하 기 위해 커브길이나 차량의 고속주행로에 방호 구조물을 설치하는 경향이 증가하고 있다.

통상적으로, 이러한 차량 방호 구조물은 시공하려는 노면 상에 지주를 일정간격으로 노면 아래에 또는 땅속에 매설하며, 이 지주에 가드 판을 체결하여 방호 구조물을 형성하고 있다. 또한 상기 방호 구조물의 지주에 체결되는 가드 판은 지주의 높이를 따라 소정의 간격을 두고 가드 판들이 부착된다. 상기 가드 판들의 구조에 따른 강도 또는 강성은 동일한 것으로 구성되어 있다.

한편, 이러한 종래에 사용하였던 방호 구조물은 고속으로 주행하는 대형 차량이 인도를 덮치거나 방호 구조물을 넘어 주행로의 외곽으로 넘어가거나 또는 추락하는 것을 방지하는 목적을 가지므로 큰 충격에 견딜 수 있는 부재로 제작함이 통례이다.

그러나, 종래기술의 방호 구조물의 구조에 있어서는 대형 차량의 충돌시, 이 방호 구조물이 파손되어 대형차량이 이를 넘어가서 대형 사고를 일으키는 일이 빈번하였다. 반면에, 소형 차량의 경우는, 종래의 방호 구조물을 넘지 못해서, 방호 구조물에 충돌된 차량에 탑승된 탑승자에게 충격이 전달되어 인명피해를 발생시키게 된다.

즉, 화물차와 같은 대형 차량과, 소형 승용차등의 차체의 중량, 속도, 높이 등에 대한 다양한 차량 제원에 충분히 대처하지 못하고 있는 상황이다. 예컨데, 대형 또는 소형 차량의 충돌 부위가 다른데 이를 고려하지 않을 경우, 상술한 바와 같이 소형 차량은 방호 구조물에 충돌될 경우 충격량이 탑승자에게 그대로 전달되 어 인명피해를 유발하게 되며, 대형 차량은 상기 방호 구조물을 파손시키고 넘어가서, 사고를 유발시키는 문제에 봉착하게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 최근들어 이중 기능을 하는 방호 구조물이 제안되어 있으나, 대형차량의 충돌이 발생할 경우, 상기 차량 방호 구조물은 충돌력을 견디지 못하고 파손되는 결과가 빈번하며, 또한 승용 차량의 충돌이 발생할 경우, 승용 차량에 대해 충격을 완화시키거나 또는 완충시키는 역할을 충분히 행하지 못하고 있다.

그 밖에도, 기술의 발달에 따라 방호 구조물의 구성 부재인 소재의 강도도 일층 향상 되게 되었으며 도시 또는 차량 주행로 부근의 극심한 대기오염으로 인한 급속한 산화 부식 환경에 상기 방호 구조물이 그대로 노출되므로 인해 내구성이 약화되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 상하부 측의 차량 방호 구조물판의 구조를 달리하여 차량 크기와 중량에 따른 충격을 안전하게 흡수하거나 이를 견뎌내는 차량 방호 구조물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적은,

설치 영역에 따라 간격을 두고 수직으로 시공된 복수개의 지주 ;

상기 복수개의 지주 상단에 교차하여 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 상부 플레임들로 이루어진 상부 플레임;

상기 지주 축에 교차하여 상기 상부 플레임 아래에 일정 간격으로 2개 이상의 배열로 평행하게 이격되어 병렬식으로 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 하부 플레임들로 이루어진 하부 플레임 ;

상기 단위 플레임들을 서로 결합시키는 슬리브 ; 를 포함하고 있으며,

상기 상부 및 하부 플레임은 각각 충돌되는 대응 차량과 접하게 되는 충돌부를 형성하고 있으며, 내부가 비어있는 형상을 이루고 있으며,

상기 충돌부에 가해진 충격에 대해 상기 지주와 함께 상기 상부 플레임이 대항력을 갖도록 하는 보강 부재가 상기 상부 플레임에 구비되며 ;

상기 하부 플레임 상단 및 하단부에 충돌부와 이어져 있는 충격흡수부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 높이에 따라 구조가 다른 차량 방호 구조물을 제공함에 의해 달성된다.

바람직하게는, 상기 차량 방호 구조물은 알미늄 98.45 내지 94.15중량%, 실리콘 0.70 내지 1.30중량%, 구리 0.30 내지 0.90중량%, 망간 0.30 내지 1.20중량%,마그네슘 0.30 내지 1.00 중량%로 이루어진 알미늄 합금으로 제조된다.

바람직하게는, 상기 상부 플레임의 보강 부재가,

상기 상부 플레임의 하단부에서 소정의 부분이 오목하게 형성되어 지주와 맞물릴 수 있는 결합 형태를 이루도록 지주축의 길이 방향으로 하향 돌출되어 충돌부에 이어져 있는 외측 걸림턱 ; 및

상기 상부 플레임 하단부의 외측 걸림턱에 의해 형성된 오목한 부분에 가공된 관통구를 통해 상기 지주가 삽입되며, 상기 상부 플레임은 상기 지주의 상단이 상기 상부 플레임의 중공부의 내측 상단에 돌출되어 상기 지주와 맞대어 지지되도록 되어 있는 내측 걸림턱 ;을 구비한다.

바람직하게는, 상기 슬리브에 상기 지주의 길이 방향축에 대해 경사를 이룬 대각선 방향으로 체결공이 형성되어, 체결수단에 의해 각각의 상기 단위 상부 플레임 및 단위 하부 플레임들과 체결되어 상기 단위 플레임들을 서로 연결시킨다.

바람직하게는, 상기 슬리브가 상부 플레임을 연결시키는 상부 플레임용 슬리브로서, 상부 플레임의 내측면과 맞추어지도록 대응되어 외측면이 형성되어 있으며, 또한, 상기 슬리브가 단위 하부 플레임을 연결시키는 슬리브로서, 단위 하부 플레임의 내측면과 맞추어지도록 대응되어 그 외측면이 형성되어 있다.

바람직하게는, 상기 슬리브를 단위 상부 및 하부 플레임을 연결시키는 체결수단이 단(短) 볼트 및 너트로 이루어지며, 상기 슬리브와의 하부 플레임 체결만 단볼트로 이루어질 수도 있다.

바람직하게는, 상기 상부 및 하부 플레임의 충돌부상에는 일체식으로 주름진 형태 또는 요철 형태로 이루어지는 접촉 확대 부재가 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 지주의 전면부의 두께가 측면부의 두께에 비하여 크며, 또한 전면부의 길이가 측면부의 길이에 비하여 큰 것이 바람직하다.

또한 바람직하게는, 충격흡수부가 상기 충돌부보다 두께가 얇게 일체로 이루어진다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 플레임의 충돌부에 이어지는 상단부가 충격흡수부가 형성되어 있으며, 상기 충격흡수부의 두께가 충돌부의 두께보다 얇게 형성되어 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1a는 본 발명의 실시예의 차량 방호 구조물을 개략적으로 예시한 사시도이다. 도 1b는 본 발명의 실시예의 차량 방호 구조물을 분해하여 예시한 분해사시도이다. 도 1c 는 지주가 특히, 상부 플레임의 하단부를 관통하여 결합되어 있는 것을 도 1b의 B-B에서 도시한 측단면도이다. 도 1d는 본 발명의 실시예에 따른 지주의 절단 평면 단면도이다.

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 방호 구조물은 도로 및 지면에서 소정의 간격으로 수직하게 매립부(20)에 매설된 지주(10)와, 이 지주(10)를 교차하여, 지주(10)의 상단에 상부 플레임(100), 그리고 그 아래에 평행하게 소정의 간격으로 이격되어 있는 2개 이상의 하부 플레임(200)으로 구성되어 있으며, 바람직하게는 상기 하부 플레임(200)은 2개의 배열로 배치된다.

도 1b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 상부 플레임(100)은 소정 길이의 단위 상부 플레임(100')들이 상부 플레임(100)용 슬리브(300)에 의해 볼트(61)를 사용하여 서로 연결되어 이루어지며, 상기 하부 플레임(200)은 소정 길이의 단위 하부 플레임(200')들이 하부 플레임용 슬리브(400)에 의해 볼트(61)를 사용하여 서 로 연결되어 이루어져 있다.

한편, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 지주(10)는 단면이 사각형인 중공 형태로 이루어져 있는 구조물이다. 또한, 도 1c에 도시된 바와 같이, 지주(10)은 상부 플레임(100)을 관통하여 설치된다.

도 1d에 도시된 바와 같이, 상기 지주(10)는 차량과 충돌되는 전면부의 두께(t1)가 측면부(t2)의 두께에 비해 크게 구성될 수 있는데, 이는 화살표로 표시된 힘을 받는 방향에 대해 단면의 저항효율을 높이기 위해 전면부의 두께(t1)를 측면부(t2)의 두께에 비해 크게 하므로써 두께 증가로 인한 부재의 중량증가를 최소화하면서 원하는 강성의 부재를 얻을 수 있다. 또한 유사한 목적으로 전면부의 길이를 측면부의 길이에 비해 크게함으로써 원하는 강성의 부재를 얻을 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시예의 상부 플레임(100)을 예시한 측 단면도이다. 또한, 도 2b는 상기 상부 플레임(100)의 중공형의 내측에 대응되는 형태로 외형을 형성하고 있는 상부 플레임용 슬리브(300)의 단면을 예시한 도면이고, 도 2c는 상기 단위 상부 플레임(100')과 이것을 연결시키는 슬리브(300)를 예시한 분해 사시도이며, 도 2d는 상기 단위 상부 플레임(100')이 상부 플레임용 슬리브(300)에 의해 결합되어 있는 것을 예시한 단면도이다. 그리고, 도 2e는

도 1a, 도 1b를 참조로, 대형 차량의 충돌 부위에 따라 주로 대형 차량과 충돌하게 되는 상부 플레임(100)의 경우는, 강성 구조로 이루어져서 대형 차량이 방호 구조물을 넘어서 인도 등의 다른 구역으로 넘어가서 대형사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 하여야 한다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 방호 구조물에서 대형 차량의 충돌에 대항하여 사용될 상부 플레임(100)은 충돌부(120)를 포함한 중공형의 내부(190)를 구비한 형상을 이룬다. 상기 상부 플레임(100)은, 상기 충돌부(120)이외에도, 상단부(130) 및 후면부(140)로 이루어져 있으며, 상기 충돌부(120)는 상기 지주(10)의 길이 방향축에 대해 평행하게 또는 약간 경사를 이루어 배치되어 차량이 충돌할 때 부딪히게 되는 부분이며, 상기 상단부(130)는 상기 충돌부(120)의 면을 교차한 방향으로 바람직하게는 수직 방향으로 이어지며 그 모서리 부분은 라운드(round)형으로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 상기 상단부(130)들이 후면부(140)로 이어져서 중공형 내부 (190)를 갖춘 상부 플레임(100)을 이루게 된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레임(100)의 충돌부(120)의 소정 구역에는 상술한 바와 같이, 접촉 확대 부재(50)가 구비될 수 있으며, 이것은 바람직하게는 주름진 형태 또는 요철 형태로 충돌부(120)와 일체식으로 이루어져 있으며, 이것은 충돌 시 충돌 면적을 넓혀서 충돌량을 분산시키게 하는 역할을 하게 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 상기 상부 플레임(100)의 충돌부(120)에 이어진 상단부(130)에는 차량 충돌에 의해 충돌부(120)에 가해진 힘에 대해 상기 지주(10)와 함께 상부 플레임(100)이 동시에 대항력을 갖도록 하는 보강 부재(150,160)가 구비되어 있다.

상기 상부 플레임(100)의 하단부에서 오목한 부분이 형성되어 지주(10)와 맞물릴 수 있는 결합 구조를 이루도록 지주축의 길이 방향으로 하향 돌출되어 충돌부(120)에 이어져 있는 외측 걸림턱(150)이 형성되어 있다. 그 밖에도, 상기 상부 플레임(100)의 하단 측면부의 후면부(140)에 이어진 부분에 보조 돌기부(170)가 형성되어 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레임(100)의 충돌부(120)에 이어져 있는 상단부(130)의 내측면에 상기 충돌부(120)에 인접해서 내측 걸림턱(160)이 형성되어 있다.

상기 지주(10)는 단면이 사각형인 중공형 내부(190)를 갖춘 구조물로서, 이 지주(10) 구조물의 해당 크기에 맞추어 상기 상부 플레임(100)의 하단부의 오목한 부분, 예컨대 외측 걸림턱(150) 및 보조 돌기부(170)사이에, 소정의 관통구를 가공하여 이곳을 통해 상기 지주(10)를 상기 플레임의 중공형 내부(190)에 끼워넣어서, 상기 지주(10)의 단부가 상기 상부 플레임(100)의 내측 걸림턱(160)의 내측면에 맞닿게 된다.

도 1c 및 도 2a에서 알수 있듯이, 이 외측 걸림턱 (150) 및 상기 보조 돌기부(170)에 의해 형성된 오목한 부분에 지주(10)가 끼워 맞추어 조립될 때, 뿐만 아니라 상단부(130)의 내측면에 형성된 내측 걸림턱(160)으로 한정된 내측면과 본 발명의 지주(10)의 상단이 맞추어 질 때, 상기 상부 플레임(100)의 상기 충돌부(120)에 가해진 충돌력이 상기 지주(10)에도 완전히 전달될 수 있도록 하는 구조를 갖게 된다.

특히 상기 상부 플레임(100)의 내측 걸림턱(160)과 외측 걸림턱(150)이 형성됨에 따라, 도 2d에 도시된 바와 같이, 상부 플레임(100)의 내형을 따라 형성된 상부 플레임용 슬리브(300)의 외형으로 인해서, 상기 상부 플레임(100)의 내측 걸림 턱(160)과 슬리브의 오목부(310)와, 상기 상부 플레임(100)의 외측 걸림턱(150)에 의해 형성된 상부 플레임(100)의 대응 내측면과 슬리브의 돌출부(320)가 맞물리게 되어, 소정 길이 단위로 된 단위 상부 플레임(100')이 슬리브(300)에 의해 연결된다. 이에따라, 상기 상부 플레임용 슬리브(300)와 단위 상부 플레임(100')상의 이탈 및 헛돌림과 같은 상황이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

지주(10)와 상부 플레임(100)의 이러한 결합 구조, 상부 플레임(100)의 구조 및 단위 상부 플레임(100')을 연결하는 슬리브(300)의 구조에 따라, 상부 플레임(100)은 강성 구조를 이루어 대형 차량이 상부 플레임(100)에 부딪히더라도 이를 충분히 견딜 수 있다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 상부 플레임용 슬리브(300)에 형성된 체결공(301)은 지주(10)의 길이방향축에 대해서 경사져 있는 대각선 형태로 형성되어 있다. 이는 슬리브(300)가 상기 단위 상부 플레임(100')을 서로 연결시킬 때 상기 지주(10)의 길이방향 축에 대해 경사져 대각선을 이루는 체결공(301)을 관통해서 볼트와 너트들로 결합됨으로 인해서 변형량 및 응력을 감소시켜서 충돌 시 상부 플레임(100)이 이어져 있는 부분의 변형 및 손상을 최소화하는 효과를 가지게 한다.

도 2c, 도 2d에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단위 상부 플레임(100')들은 상기 상부 플레임용 슬리브(300)에 의해 서로 연결되어 필요한 거리에 따른 상부 플레임(100) 구조를 형성하게 된다.

도 3a는 본 발명의 실시예의 하부 플레임(200)을 예시한 측 단면도이다.

본 발명에 있어서, 하부 플레임(200)은 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 플레임(100)과 소정의 간격을 두고 평행하게 정렬되며, 2개의 하부 플레임(200)이 정렬되어 있는 형태가 바람직하다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 차량 방호 구조물에 사용될 하부 플레임(200)은 충돌부(220)를 포함한 중공형 내부(290)를 구비한 형상을 이룬다. 상기 하부 플레임(200)은 충돌부(220)이외에도, 측면부 및 후면부(240)로 이루어져 있으며, 상기 충돌부(220)는 상기 지주(10)의 길이 방향축에 대해 평행하게 또는 약간 경사져서 배치되어 있으며, 상기 측면부(220)들은 상기 충돌부(220)의 면을 교차한 방향으로 바람직하게는 수직 방향으로 이어지며, 이때, 모서리 부분은 라운드 형태를 이루고 있는 것이 바람직하다. 또한 상기 측면부들이 후면부(240)로 이어져서 중공형 내부(29)를 갖는 하부 플레임(200)을 이루게 된다.

또한, 상기 하부 플레임(200)의 충돌부(220)의 소정 구역에는, 상부 플레임(100)과 같이, 주름진 형태 또는 요철 형태로 충돌부와 일체식으로 이루어진 접촉 확대 부재가 구비될 수 있으며, 이것 역시 충돌시 충돌 면적을 확대시키거나 또는 넓혀서 충돌량을 분산시키게 하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 하부 플레임(200)의 충돌부(220)에 이어지는 상단 및 하단부에는 충격 흡수를 위한 충격흡수부(230)가 형성되어 있으며, 본 발명의 일 실시예에서 상기 충격흡수부(230)의 두께 b는 상기 충돌부(220)의 두께 a 보다 두께가 얇게 제조되어, 충돌부(220)에 충격이 가해질 때, 상기 충격흡수부(230)가 변형 또는 찌글어 들어서 충격량을 흡수함으로 인해서 충분한 완충 역할을 하게 된다.

도 3b는 상기 하부 플레임(200)의 중공형의 내측에 대응되는 형태로 외형을 형성하고 있는 슬리브(400)의 단면을 예시한 도면이고, 도 3c는 상기 단위 하부 플레임(100')과 이것을 연결시키는 슬리브(400)를 예시한 분해 사시도이며, 도 3d는 상기 단위 하부 플레임(200')이 슬리브(400)에 의해 결합되어 있는 것을 예시한 단면도이다.

특히, 도 3b에 도시된 바와 같이, 하부 플레임용 슬리브(400)에 지주(10)의 길이 방향축에 대해서 경사져 있는 대각선 형성된 체결공(401)을 통해 단 볼트(61)를 상기 단위 하부 플레임(200')과 서로 결합시킬 때, 지주축과 동일한 길이 방향으로 볼트를 체결하는 것에 비해서 변형량 및 응력을 감소시켜서 충돌 시 하부 플레임(200)이 이어져 있는 부분의 변형 및 손상을 최소화하는 효과를 가지고 있다.

도 3c, 도 3d,에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단위 하부 플레임(200')들은 상기 하부 플레임용 슬리브(400)에 의해 서로 연결되어 필요한 거리에 따른 하부 플레임(200) 구조를 형성하게 된다.

이러한 하부 플레임(200)의 구조 및 슬리브에 의해 조립된 구조에 따라 하부 플레임(200)은 소형 차량이 하부 플레임(200)에 부딪힐 경우를 대비하여 충분한 완충역할을 할 수 있는 구조를 이룬다. 충돌부(220)에는 접촉 확대 부재(50)가 구비될 수 있으며, 이는 확대되거나 또는 넓혀져서 접촉 면적이 확장됨으로 인해서 충격량을 분산시키고, 이어서, 상기 측면부가 변형 또는 찌글어 들어서 충격량을 흡수하게 되어, 승용 차량에 전달될 충격량을 본 발명의 하부 플레임(200)이 흡수하게 된다. 또한, 단 볼트(61)를 사용함에 의해 차량 충돌시 차량의 진행에 방해가 되지 않도록 한다.

도 4a, 4b는 각각 소형의 승용차량 및 대형 차량이 본 발명의 일 실시예의 방호 구조물에 충돌되기 전의 상태를 예시함과 동시에 본 발명의 지주와 상부 플레임 및 하부 플레임의 조립 상태를 예시한 측 단면도이다. 도 4c는 도 1b와 함께 본 발명의 지주와 상부 플레임 및 하부 플레임의 조립 상태를 예시한 사시도이다.

도 4a, 4b을 참고로, 대형 차량, 예컨대 트럭(3)등과 본 발명의 방호 구조물이 충돌시 하부 플레임(200) 뿐만 아니라, 상부 플레임(100)을 중심으로 충돌이 발생되며, 소형 차량, 예컨대 승용차(2)와 본 발명의 방호 구조물이 충돌시에는 주로 하부 플레임(200)을 중심으로 충돌이 발생되게 됨을 알 수 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 지주(10)의 상단에 상부 플레임(100)이 배치되어 있으며, 차량이 부딪히게 되는 충돌부(120)가 지주(10)의 길이 방향축에 평행하게 또는 약간 경사져서 배치되도록 상부 플레임(100)이 배치된다.

상기 상부 플레임(100)의 외측 걸림턱(150)과 돌기부(170)사이의 오목한 부분의 소정 구역에 지주(10)가 조립될 지주(10) 단면에 해당되는 크기로 된 관통구를 형성하여 이것을 관통하여 상기 지주(10)가 삽입되어 상기 지주(10) 상단이 상기 상부 플레임(100)의 도 2a, 도 4a, 도 4b에 도시된 바와 같은 내측 걸림턱(160)에 의해 한정된 부분의 내측 측면에 맞닿아 결합되고 또한 외측 걸림턱(150)이 제공됨에 의해 충돌시 상부 플레임(100)에 가해진 충돌력이 지주(10)에 전달되어 충돌력을 분산시키게 된다.

도 4c에 도시된 바와 같이, "ㄴ" 형태의 브래킷(60)을 사용하여 볼트(61,62)로 상기 상부 플레임(100)과 지주(10)를 결합시키게 된다. "ㄴ" 형태의 브래킷 (60)은 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 단위 상부 플레임(100')들의 길이 방향 축을 따라 지주(10)를 중심으로 대칭된 구조로 지주(10) 양측에 대칭되게 배치되어 상기 지주(10)와 상기 단위 상부 플레임(100')을 결합시키게 된다. 상기 지주(10) 측에 면하게 되는 브래킷(60)면들은 이것에 가공된 관통공과 상기 지주(10)에 형성된 대응 관통공을 교차 관통하는 장(長)볼트(62)와 너트를 사용하여 결합된다.

또한 단위 상부 플레임(100')의 외측 걸림턱(150)과 돌기부(170)사이의 오목부에 면하게 되는 브래킷(60)면은 단(短) 볼트(61)와 너트를 사용하여, 상기 상부 플레임(100)과 브래킷(60) 면이 결합된다. 이러한 체결 구조로 인해서, 상기 지주(10)와 상부 플레임(100)이 결합되게 된다.

한편, 도 4c에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방호 구조물은 상기 지주(10)의 상단에 배치된 상부 플레임(100)의 충돌부(120)의 면과 평행한 방향 또는 약간 경사를 이루어, 상기 단위 하부 플레임(200')의 충돌부(220) 면이 배치되도록, 지주(10)의 소정 높이에 따라, 하부 플레임(200)이 상기 상부 플레임(100)과 소정의 간격을 두고 평행하게 배치되게 된다. 이때, 상부 플레임(100)의 충돌부(120)에 비해서 하부 플레임(200)의 충돌부(220)가 지주(10)를 기준으로 앞쪽으로 돌출되어 있는 형태로 구조화된다. 이는 특히 대형 차량이 충돌할 경우, 하부 플레임(200)에 먼저 부딪쳐서 충격이 완화된 후, 상부 플레임에 충돌됨으로 인해서, 강성 구조인 상부 플레임에 가해질 충격량을 감소시킨다.

상기 하부 플레임(200)이 배치될 소정의 높이에 해당되는 지주(10) 부분에 상기 지주(10)의 길이 방향 축에 교차하여 하부 플레임(200)과 결합되게 되며, 상 기 하부 플레임(200)의 길이 방향 축을 따라 지주(10)를 중심으로 대칭된 구조로 "ㄴ" 형태의 브래킷(60)을 지주(10) 양측에 대칭되게 배치하여, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 하부 플레임(200)들을 지주(10)에 결합시키게 된다.

도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 단위 하부 플레임(200')을 지주(10)에 결합시킴에 있어서, 상기 지주(10) 측에 면하게 되는 브래킷(60) 면들은 이것에 가공된 관통공과 상기 지주(10)에 형성된 대응 관통공을 교차 관통하는 장(長) 볼트(62)와 너트를 사용하여 결합된다. 또한 하부 플레임(200)의 후면부에 면하게 되는 브래킷(60) 면은 단(短) 볼트(61)와 너트를 사용하여, 상기 하부 플레임(200)과 브래킷(60) 면이 결합된다. 이러한 체결 구조로 인해서, 상기 지주(10)와 단위 하부 플레임(200')이 결합되게 된다.

상술한 바와 같은 방법으로 단위 상부 플레임(100')과 단위 하부 플레임(200') 및 지주(10)가 결합하여 하나의 단위의 구성물이 형성되게 되며, 상부 플레임용 슬리브(300)와 하부 플레임용 슬리브(400)를 사용하여 연결시켜서, 본 발명의 차량 방호 구조물을 완성하게 된다.

도 4c에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 상부 플레임(100)에 면하게 되는 브래킷(60) 면과 상기 단위 하부 플레임(200')에 면하게 되는 브래킷(60) 면은 서로 수직 방향으로 교차하여 있으며, 또한 상기 플레임들에 면하게 되는 브래킷(60) 면에 연결시키는 볼트는 단(短) 볼트(61)와 너트를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 특히, 하부 플레임(200)의 경우, 차량 충돌시 차량의 진행에 방해가 되지 않도록 한다.

본 발명의 차량 방호 구조물을 형성함에 있어서, 구성 재질의 선택이 매우 중요하다. 강도, 연신율 뿐만 아니라, 대기오염으로 인한 급속한 산화 부식을 방지하기 위해서, 내식성이 우수한 합금을 사용하며, 본 발명의 일 실시예의 하기와 같은 조성을 갖는 알미늄 합금을 사용할 경우, 가장 바람직한 방호 구조물로서의 역할을 수행할 수 있다는 것이 입증되었다.

다음의 알미늄 합금은 본 출원인이 개발한 것으로서 A6024-T6으로 명명된다.

구분	최소(중량%)	최대(중량%)
Si	0.70	1.30
Fe	0.05	0.70
Cu	0.30	0.90
Mn	0.30	1.20
Mg	0.30	1.00
Cr	-	0.20
Zn	-	0.20
Ti	-	0.20
기타계	-	0.15
합계	1.65	5.85
Al	98.35	94.15

이러한 조성을 갖는 알미늄 합금의 경우, 종래의 알미늄 합금에 비해 강도는 20% 이상 향상된다. 강도가 증가됨에 따라, 대형 차량에 의해 부딪히게 되는 상부 플레임(100)의 강도가 향상됨으로써, 본 발명의 방호 구조물의 구조적 특성과 재질적 특성이 조화를 이루어 강도를 최대한 증가시켜서, 대형 차량에 의해 상부 플레임(100)이 파손되어 대형 차량이 이것을 넘어 보도나 인도 등으로 전복될 가능성을 줄일 수 있다.

또한, 상부 플레임(100) 및 하부 플레임(200)에 구비된 접촉 확대 부재(50)가 충돌 시 접촉면이 용이하게 확장되거나 넓어짐으로 인해서 충격량을 분산시킬 수 있을 뿐만 아니라, 특히, 하부 플레임(200)의 측면부를 이루는 충격흡수부재가 충격부보다 두께가 얇아 충돌시 변형이 용이하게 일어나서 완충 효과를 극대화시킨다. 이에따라, 소형 차량이 통상적인 차량 제원에 따른 충돌 부위의 높이에 해당되게 배치된 하부 플레임(200)에 부딪히게 될 경우, 본 발명의 방호 구조물의 충격량 분산 작용 및 완충 작용에 따라, 충돌시 소형 차량이나 그 탑승자에게 전가될 충격량을 현저히 줄일 수 있게 된다.

본 발명의 차량 방호 구조물은 대형 차량의 충돌 부위에 대응되는 위치에 배열된 상부 플레임은 강성을 확보하기 위해 전면부가 충돌 시 강한 지지력을 가질 수 있도록 설계 되어, 대형 차량이 방호 구조물을 넘어가서 인도 등에서 전복되는 것을 방지하였으며, 또한 하부 플레임은 승용 차량의 충돌 부위에 해당되는 높이에 제공되며, 적절한 충격 흡수를 위해 일반 방호 구조물에 비해 전면 부를 넓게 하여 충격 흡수가 용이한 단면으로 적용하고, 상기 플레임 측면의 상,하단은 두께를 줄여 충격시 충격 흡수의 효과를 극대화하여, 승용 차량 및 탑승자에 대한 충격량을 감소시킨다.

또한, 본 발명의 방호 구조물을 구성하는데 있어 전체 구조물을 고강도 알미늄 합금을 적용하여 적당한 강성과 넓은 소성 변형량을 가짐으로써 충격에 의해 취성파괴 되어 구성부재의 이탈 또는 비산을 막는데 용이하다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위 에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

Claims (13)

1. 설치 영역에 따라 간격을 두고 수직으로 시공된 복수개의 지주 ;

   상기 복수개의 지주 상단에 교차하여 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 상부 플레임들로 이루어진 상부 플레임;

   상기 지주 축에 교차하여 상기 상부 플레임 아래에 일정 간격으로 2개 이상의 배열로 평행하게 이격되어 병렬식으로 고정 지지되는 소정 길이로 된 복수개의 단위 하부 플레임들로 이루어진 하부 플레임 ;

   상기 단위 플레임들을 서로 결합시키는 슬리브 ; 를 포함하고 있으며,

   상기 상부 및 하부 플레임에는 각각 충돌되는 대응 차량과 접촉되어지는 충돌부가 형성되어 있고, 내부가 비어있는 형상을 이루고 있으며,

   상기 충돌부에 가해진 충격에 대해 상기 지주와 함께 상기 상부 플레임이 대항력을 갖도록 하는 보강 부재가 상기 상부 플레임에 구비되며 ;

   상기 하부 플레임 상단 및 하단부에는 충돌부와 이어져 있는 충격흡수부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 차량 방호 구조물이 알미늄 98.45 내지 94.15중량%, 실리콘 0.70 내지 1.30중량%, 구리 0.30 내지 0.90중량%, 망간 0.30 내지 1.20중량%, 마그네슘 0.30 내지 1.00 중량%로 이루어진 알미늄 합금으로 제조된 것을 특징으로 하는 차량 구 조 방호 구조물.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 플레임의 보강 부재가,

   상기 상부 플레임의 하단부에서 오목한 부분이 형성되어 지주와 맞물릴 수 있는 결합 형태를 이루도록 지주축의 길이 방향으로 하향 돌출되어 충돌부에 이어져 있는 외측 걸림턱 ; 및

   상기 상부 플레임 하단부의 외측 걸림턱에 의해 형성된 오목한 부분에 가공된 관통구를 통해 상기 지주가 삽입되며, 상기 상부 플레임은 상기 지주의 상단이 상기 상부 플레임의 중공부의 내측 상단에 돌출되어 상기 지주와 맞대어 지지되도록 되어 있는 내측 걸림턱 ; 을 구비하는 것을 특징으로 차량 방호 구조물.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 슬리브에 상기 지주의 길이 방향축에 대해 경사를 이룬 대각선 방향으로 체결공이 형성되어, 체결수단에 의해 각각의 상기 단위 상부 플레임 및 단위 하부 플레임들과 체결되어 상기 단위 플레임들을 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 및 하부 플레임의 충돌부상에는 일체식으로 주름진 형태 또는 요 철 형태로 이루어지는 접촉 확대 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 충격흡수부가 충돌부와 일체식으로 형성되어 있으며, 상기 충격흡수부의 두께가 상기 충돌부의 두께 보다 얇게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 상부 플레임의 상단부에 일체식으로 충격흡수부가 형성되며,

   상기 상부 플레임의 충돌부의 두께 보다 이것에 이어지는 상단부의 충격흡수부 두께가 더 얇게 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 슬리브가 상부 플레임을 연결시키는 슬리브로서, 상부 플레임의 내측면과 맞추어지도록 대응되어 외측면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 슬리브가 단위 하부 플레임을 연결시키는 슬리브로서, 단위 하부 플레 임의 내측면과 맞추어지도록 대응되어 그 외측면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 지주는 전면부의 두께가 측면부의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 지주는 전면부의 길이가 측면부의 길이보다 큰 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
12. 제 4 항에 있어서,

    상기 슬리브를 단위 상부 및 하부 플레임과 연결시키는 체결수단이 단(短) 볼트 및 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.
13. 제 4 항에 있어서,

    상기 슬리브를 단위 하부 플레임과 연결시키는 체결수단이 단(短) 볼트 및 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 방호 구조물.

Images