KR20140062637A - 충격흡수구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 구조물을 지지하는 지지부의 외측으로부터 이격된 상태로 구비되며 상기 지지부를 피충돌체의 충돌로부터 보호하는 충돌부와, 상기 지지부와 상기 충돌부 사이에 구비되어 상기 충돌부에 피충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부를 포함하고, 상기 충격흡수부는, 일측은 상기 지지부와 접하고 타측은 상기 충돌부의 일측과 접하며 1차로 충격을 흡수하는 감진부 및, 상기 감진부 내부에 설치되며 2차로 충격을 완화시키는 완화부를 포함하는 충격흡수구조에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조에 의하면, 기존 구조물의 교체 또는 재시공을 하지 않고 분리형으로 설치되는 별도 구조에 의해 피충돌체의 충돌시 충격을 흡수할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

충격흡수구조 {IMPACT ABSORBING STRUCTURE}
본 발명은 충격흡수구조에 관한 것으로, 상세하게는 육상 또는 수상 교량 등에 사용되는 구조물에서 충돌사고 발생시 충격을 흡수하는 충격흡수구조에 관한 것이다.
선박 또는 차량의 대형화로 수상 및 육상 교각 구조물에서 대형 충돌 사고의 위험성이 증가하고 있어 교각보호 기술이 필요하다.
그런데, 종래의 내하력과 내진 성능을 향상시키기 위한 목적으로 개발된 교각은 대형 선박이나 대형 트럭이 교각에 충돌하게 되는 경우 교각 자체에 심각한 국부 손상을 초래하여 붕괴까지 유발하는 문제가 있었다.
하지만, 이러한 문제점을 해결하기 위해 이미 설치된 교각을 국부손상을 방지하기 위한 구조로 교체하거나 재시공하는 경우는 과도한 비용과 시간이 소모되는 문제가 있다.
또한, 충돌로부터 교각을 보호하기 위한 구조는 육상 교각의 경우는 교통량이 많은 고가교의 하단에 설치되거나, 수상 교각의 경우는 해수면 위에 설치하여야 하므로 설치 공간상 제약이 따르는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명은 일측면으로서, 기존 구조물의 교체 또는 재시공을 하지 않고 별도 구조를 추가 설치함으로써 충돌시 발생되는 충격을 흡수하여 교각의 파손을 방지하는 충격흡수구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 측면으로서, 육상뿐만 아니라 수상에서도 설치 가능한 충격흡수구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
그리고, 본 발명의 일 측면으로서, 2중으로 충격을 흡수할 수 있도록 하여 효과적으로 충격을 흡수할 수 있는 충격흡수구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일측면으로서 본 발명은, 구조물을 지지하는 지지부의 외측으로부터 이격된 상태로 구비되며 상기 지지부를 피충돌체의 충돌로부터 보호하는 충돌부와, 상기 지지부와 상기 충돌부 사이에 구비되어 상기 충돌부에 피충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부를 포함하고, 상기 충격흡수부는 일측은 상기 지지부와 접하고 타측은 상기 충돌부의 일측과 접하며 1차로 충격을 흡수하는 감진부 및, 상기 감진부 내부에 설치되며 2차로 충격을 완화시키는 완화부를 포함하는 충격흡수구조를 제공한다.
바람직하게, 상기 감진부는, 일측은 상기 지지부와 연결되며 상기 충돌부 방향으로 돌출된 제1가이드부와, 타측은 충돌부와 연결되며 상기 지지부 방향으로 돌출된 제2가이드부 및, 상기 제1가이드와 상기 제2가이드부를 서로 연결하며 감는 구조로 피충돌체의 충돌시 충격을 흡수하는 감진부재를 포함하여 구성될 수 있다.
바람직하게, 상기 감진부재는 금속 판재를 감은 판스프링 형상 또는 도선을 감은 코일 형상으로 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 완화부는 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부를 연결할 수 있다.
바람직하게, 상기 완화부는 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 완화부는, 일측이 상기 지지부와 연결되는 지지부 완화부재 및, 일측은 상기 충돌부와 연결되며, 타측은 상기 충돌부에 피충돌체가 충돌시 상기 지지부 완화부재의 타측과 접촉하며 2차적으로 충격을 완화시키는 충돌부 완화부재를 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 지지부 완화부재 또는 상기 충돌부 완화부재 중 적어도 하나는 탄성부재로 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 충격흡수부의 상단에 구비된 상기 지지부의 일측과 상기 충돌부를 연결하는 케이블을 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 충돌부 또는 상기 충격흡수부 중 적어도 하나는 수면 아래에 부력을 제공하는 부력부를 더 구비할 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 충돌부는 상기 충격흡수부를 둘러싸는 링 형상으로 구비될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 충돌부는 복수개로 분할 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 감진부재 또는 상기 완화부 중 적어도 하나는 고에너지 흡수소재인 고망간강으로 구비될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기존 구조물의 교체 또는 재시공을 하지 않고 별도 구조를 추가 설치함으로써 충돌시 발생되는 충격을 흡수하여 교각의 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 육상뿐만 아니라 수상에서도 설치 가능한 효과를 제공한다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 2중으로 충격을 흡수할 수 있도록 하여 효과적으로 충격을 흡수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조의 평면도.
도 2(a) 도 1의 A 부분의 부분 확대도.
도 2(b)는 도 1의 B 부분의 확대 사시도.
도 3은 도 1의 a-a'에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조의 측면도.
도 4(a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조의 작동 상태도.
도 4(b)는 도 4(a)의 b-b'에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 충격흡수구조의 측면도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 충격흡수구조의 측면도.
이하 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 충격흡수구조의 기술적 특징을 이해시키는데 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예에 의해 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충격흡수구조(100)는 충돌부(200)와 상기 충돌부(200)에 피충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부(300)를 포함하여 구성된다.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 충돌부(200)는 차량, 선박 등과 같은 피충돌체와 직접적으로 충돌하는 부분으로 구조물을 지지하는 지지부(10)의 외측으로부터 일정거리만큼 이격된 상태로 구비될 수 있다.
즉, 상기 지지부(10)를 둘러싸고 이격된 상태로 구비될 수 있으며, 내부에 충격을 흡수하는 충격흡수부(300)가 설치되어 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 충돌시 발생하는 충격으로부터 상기 지지부(10)의 파손을 방지한다.
이때, 상기 충돌부(200)는 상기 지지부(10)를 둘러싸는 링 형상으로 구비될 수 있고, 이로 인해 상기 충돌부(200)와 상기 지지부(10) 사이에 구비되는 상기 충격흡수부(300)에 피충돌체의 충돌에 의한 충격이 일부분에 편중되지 않고 상기 충돌부(200)의 전체에 전달될 수 있다.
다만, 상기 충돌부(200)가 링 형상으로 구비되는 경우는 일 실시예에 불과하고, 상기 지지부(10)의 재료 및 형상 등에 따라 링 형상 이외에도 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 충돌부(200)는 복수개로 분할 형성되도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 충격흡수부(300)가 상기 지지부(10)에 설치된 후, 상기 충격흡수부(300)의 외측에 복수개로 분리된 상기 충돌부(200)를 서로 연결하는 것이 가능하므로 설치가 용이하게 된다.
그리고, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 충격흡수부(300)는 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 상기 충돌부(200)에 충돌시 발생하는 충격을 1차적으로 흡수하는 감진부(310) 및 상기 감진부(310) 내부에 설치되어 2차적으로 충격을 완화시키는 완화부(320)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 감진부(310)는 충격을 흡수하는 감진부재(313)와 상기 감진부재(313)를 상기 지지부(10)의 일측에 고정시키는 제1가이드부(311) 및 상기 충돌부(200)의 일측과 고정시키는 제2가이드부(312)로 구비될 수 있다.
이때, 상기 제1가이드부(311) 및 상기 제2가이드부(312)는 상기 감진부재(313)를 상기 충돌부(200)와 상기 지지부(10)의 사이에 고정시키는 부재이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 제1가이드부(311)의 일측은 상기 지지부(10)와 연결되며, 상기 충돌부(200) 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 제1가이드부(311)의 타측에는 상기 감진부재(313)가 고정되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2가이드의 일측은 상기 충돌부(200)와 연결되며, 상기 지지부(10) 방향으로 돌출되도록 구비될 수 있고, 타측은 상기 감진부재(313)가 고정되도록 구비될 수 있다.
이때, 상기 감진부재(313)는 금속판재를 감는 판스프링 형상 또는 코일 형상으로 구비될 수 있는데, 상기 감진부재(313)가 금속판재로 구비되는 경우는 상기 금속판재가 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)의 타측를 감는 판 스프링 형상으로 구비될 수 있다.
즉, 상기 감진부재(313)는 금속판재가 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312) 사이에 판스프링 형상으로 구비되어 탄성력을 구비하고, 상기 충돌부(200)에서 전달되는 충격을 흡수하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 감진부재(313)가 코일형상으로 구비되는 경우는, 도선을 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)의 타측을 감아 코일 형상으로 구비되도록 하는 것으로, 충격을 흡수할 수 있는 소재 또는 탄성력이 있는 소재로 구비되어 상기 충돌부(200)에서 전달되는 충격을 흡수할 수 있도록 구비될 수 있다.
이때, 상기 도선은 고망간강과 같은 고에너지 흡수 소재 또는 일반적인 로프로 구비될 수 있어 단순히 금속에 한정되지 않고, 도 3에 도시된 것과 같은 코일형상으로 구비되어 충격을 흡수할 수 있는 소재인 한 공지의 소재가 채용될 수 있다.
그리고, 도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 충격흡수부(300)는 1차적으로 전술한 감진부(310)에서 충격을 흡수하고, 2차적으로 충격을 흡수하도록 상기 감진부(310) 내부에 완화부(320)를 더 포함할 수 있다.
상기 완화부(320)는 상기 감진부(310) 내부에 설치될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 완화부(320)는 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)를 연결하도록 구비될 수 있다.
즉, 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)를 연결하도록 구비되어, 상기 충돌부(200)에서 전달되는 충격이 제2가이드부(312)를 거쳐 상기 제1가이드부(311)로 전달될 때, 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312) 사이에서 충격을 흡수하도록 구비된다.
그래서, 상기 완화부(320)는 상기 충격흡수부(300) 내의 2차 충격을 완화시킬 수 있는 한 상기 완화부(320)의 재료에 구애되지 않고 공지의 부재도 채용될 수 있으나, 충격을 효과적으로 흡수하기 위해 코일 스프링와 같이 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비됨이 바람직하다.
그리고, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 완화부(320)는 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)를 연결하지 않고 각각 분리된 상태로 구비될 수 있다.
이때, 상기 완화부(320)는 일측이 상기 지지부(10)와 연결되는 지지부 완화부재(321) 및 충돌부 완화부재(322)로 구비될 수 있는데, 상기 충돌부 완화부재(322)는 일측이 상기 충돌부(200)와 연결되며, 타측은 상기 충돌부(200)에 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 충돌시 상기 지지부 완화부재(321)의 타측과 접촉하며 2차적으로 충격을 완화시키도록 구비될 수 있다.
한편, 상기 지지부 완화부재(321) 또는 상기 충돌부 완화부재(322) 중 적어도 하나는 앞서 검토한 바와 같이, 코일 스프링과 같은 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비될 수 있다.
또한, 앞서 검토한 바와 같이, 상기 감진부재(313)와 상기 완화부(320)는 상기 충돌부(200)에서 전달되는 충격을 흡수하므로, 고에너지 흡수소재인 고망간강으로 구비되는 것이 바람직하다.
그리고, 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조(100)는 상기 충돌부(200)와 충격흡수부(300)를 상기 지지부(10)에 고정시키는 케이블(210)을 더 구비할 수 있다.
상기 케이블(210)의 일측은 상기 지지부(10)의 일측에 연결되고, 타측은 충돌부(200)의 일측과 연결되어, 상기 충돌부(200) 및 상기 충격흡수부(300)의 하중에 의하여 상기 충돌부(200)와 상기 충격흡수부(300)가 상기 지지부(10)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
그리고, 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 상기 충격흡수구조(100)가 수중에 설치되도록, 상기 충돌부(200) 또는 상기 충격흡수부(300) 중 적어도 하나는 수면 아래에 상기 충돌부(200) 또는 상기 충격흡수부(300)에 부력을 제공하는 부력부(220)를 더 포함할 수 있다.
상기 부력부(220)는 부력을 조정하여 상기 충돌부(200)와 상기 충격흡수부(300)가 동일한 수평면에 위치될 수 있도록 구비됨이 바람직하다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 의한 충격흡수구조(100)는 상기 부력부(220)가 설치되어 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조(100)가 구비하는 케이블(210)을 구비하지 아니하여도 상기 충돌부(200) 및 상기 충격흡수부(300)가 상기 지지부(10)에서 이탈되지 않고 수면에 설치될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 충격흡수구조(100)의 작용 효과를 살펴본다.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 지지부(10)의 외측을 둘러싸는 상기 충돌부(200)에 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 충돌하게 되고, 충돌에 의한 충격은 상기 충격흡수부(300)에 전달된다. 그리고, 상기 충격흡수부(300)에 구비된 전술한 상기 감진부재(313)는 전달된 충격을 1차적으로 완화시킨다.
즉, 상기 충돌부(200)에 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 충돌할 때, 상기 감진부재(313)의 일측은 상기 충돌부(200)와 접촉하며 상기 지지부(10) 방향으로 이동한다. 그리고, 상기 감진부재(313)의 타측은 상기 지지부(10)에 접촉하고 있으므로, 상기 감진부재(313)는 상기 충돌부(200)와 상기 지지부(10) 사이에서 압축된다. 또한, 압축된 뒤에는 상기 감진부재(313)에 구비되는 탄성력에 의해 이완되고, 그에 따라 압축과 이완을 반복하면서 충돌에 의한 충격을 완화시킨다.
그리고, 상기 충격흡수부(300)는 상기 감지부 내부에 구비된 완화부(320)를 구비하여 2차적으로 충격을 완화시킨다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)를 연결하는 완화부(320)를 구비하는 경우, 상기 충돌부(200)의 일측에 차량, 선박 등과 같은 피충돌체가 충돌시 상기 감진부재(313)가 압축되고, 상기 제2가이드부(312)는 차량, 선박 등과 같은 피충돌체의 충돌방향으로 이동한다.
그리고, 상기 제2가이드부(312)와 상기 완화부(320)로 연결된 상기 제1가이드부(311)는 일측이 상기 지지부(10)와 연결되어 있어 충격이 상기 지지부(10)로 전달된다. 이때, 상기 지지부(10)로 전달된 충격은 상기 완화부(320)에 의해 충격이 흡수되어 상기 지지부(10)로 전달되는 충격이 최소화된다.
특히, 상기 완화부(320)가 코일 스프링과 같은 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비되는 경우는 상기 탄성부재의 압축과 이완을 거치면서 전달되는 충격이 완화될 수 있다.
또한, 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 상기 완화부(320)가 상기 제1가이드부(311)와 상기 제2가이드부(312)를 연결하지 않고 분리된 경우, 상기 충돌부 완화부재(322)는 충돌 방향으로 이동되고 서로 분리되어 있던 상기 지지부 완화부재(321)와 접촉하며 충격을 완화시킨다.
그리고, 상기 충돌부 완화부재(322) 또는 상기 지지부 완화부재(321)가 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비되는 경우는 앞서 검토한 바와 같이 탄성부재의 압축과 이완을 거치면서 전달되는 충격이 완화될 수 있다.
결과적으로, 앞서 검토한 바와 같이, 상기 충돌부(200)와 상기 충격흡수부(300)가 포함된 본 발명의 일 실시예에 의한 충격흡수구조(100)를 기존 교각 등에 설치하여, 차량이나 선박이 교량의 교각과 같은 상기 지지부(10)와 충돌시, 간단한 구조에 의해서도 충돌시 충격으로부터 상기 지지부(10)를 보호할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
그리고, 상기 충격흡수부(300)에 구비된 감진부(310)와 완화부(320)에 의해 2단계로 충돌시 발생되는 충격을 흡수하여 상기 지지부(10)에 전달되는 충격을 완화시켜 상기 지지부(10)의 파손을 방지하는 효과를 제공하게 된다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
10: 지지부 100: 충격흡수구조
200: 충돌부 210: 케이블
220: 부력부 300: 충격흡수부
310: 감진부 311: 제1가이드부
312: 제2가이드부 313: 감진부재
320: 완화부 321: 지지부 완화부재
322: 충돌부 완화부재

Claims (12)

  1. 구조물을 지지하는 지지부의 외측으로부터 이격된 상태로 구비되며 상기 지지부를 피충돌체의 충돌로부터 보호하는 충돌부;
    상기 지지부와 상기 충돌부 사이에 구비되어 상기 충돌부에 피충돌체가 충돌시 발생하는 충격을 흡수하는 충격흡수부;를 포함하고,
    상기 충격흡수부는,
    일측은 상기 지지부와 접하고 타측은 상기 충돌부의 일측과 접하며 충격을 흡수하는 감진부; 및
    상기 감진부 내부에 설치되며 충격을 완화시키는 완화부;를 포함하는 충격흡수구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 감진부는,
    일측은 상기 지지부와 연결되며 상기 충돌부 방향으로 돌출된 제1가이드부;
    타측은 충돌부와 연결되며 상기 지지부 방향으로 돌출된 제2가이드부; 및
    상기 제1가이드와 상기 제2가이드부를 서로 연결하며 감는 구조로 피충돌체의 충돌시 충격을 흡수하는 감진부재;를 포함하여 구성되는 충격흡수구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 감진부재는 금속 판재를 감은 판스프링 형상 또는 도선을 감은 코일 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 완화부는 상기 제1가이드부와 상기 제2가이드부를 연결하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완화부는 탄성력을 구비하는 탄성부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 완화부는,
    일측이 상기 지지부와 연결되는 지지부 완화부재; 및
    일측은 상기 충돌부와 연결되며, 타측은 상기 충돌부에 피충돌체가 충돌시 상기 지지부 완화부재의 타측과 접촉하며 충격을 완화시키는 충돌부 완화부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지부 완화부재 또는 상기 충돌부 완화부재 중 적어도 하나는 탄성부재로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충격흡수부의 상단에 구비된 상기 지지부의 일측과 상기 충돌부를 연결하는 케이블을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌부 또는 상기 충격흡수부 중 적어도 하나는 수면 아래에 부력을 제공하는 부력부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 충돌부는 상기 충격흡수부를 둘러싸는 링 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 충돌부는 복수개로 분할 형성되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 감진부재 또는 상기 완화부 중 적어도 하나는 고에너지 흡수소재인 고망간강으로 구비되는 것을 특징으로 하는 충격흡수구조.
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