KR20220103210A - 경계 장벽 - Google Patents

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KR20220103210A
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쓰리 스미쓰 그룹 리미티드
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Abstract

경계 장벽(kerb barrier)이 제공되며, 상기 경계 장벽은: 공동(cavity)을 형성하며, 길이를 가지는 제1 장벽 부재; 및 상기 제1 장벽 부재의 공동 내의 제2 장벽 부재로서, 상기 제2 장벽 부재는 실질적으로 상기 제1 장벽 부재의 길이를 따라서 연장되고, 상기 제2 장벽 부재의 베이스는 상기 제1 장벽 부재의 베이스에 고정될 수 있는, 제2 장벽 부재;를 포함하며, 측면 충격 시, 상기 제1 장벽 부재의 영역은 상기 제1 장벽 부재에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(bending point)을 중심으로 상기 제2 장벽 부재에 대해 굽혀지도록 구성되고, 상기 제1 장벽 부재는, 상기 제1 장벽 부재의 영역과 상기 제2 장벽 부재의 영역이 상기 제2 장벽 부재에 의해 형성된 제2 굽힘 지점을 중심으로 굽혀지게 구성되도록, 상기 제2 장벽 부재에 작용하도록 구성되며, 상기 제2 굽힘 지점은 상기 제1 굽힘 지점으로부터 이격되어 있다.

Description

경계 장벽
본 발명은 경계 장벽(kerb barrier)에 관한 것으로, 특히 차량 접근을 방지하기 위한 장벽에 관한 것이다.
장비를 보호하고 영역들을 획정하기 위해 장벽들과 게이트들을 제공하는 것으로 알려져 있다. 이러한 장벽들과 게이트들은 보행자들 또는 운전자들을 위한 경로를 획정하거나 및/또는 차량이, 예를 들어, 장비에 손상을 줄 수 있는, 장비와 충돌하는 것을 방지하는 데 사용될 수 있다.
지게차와 같은 차량들은 보통 전진 및 후진 방향으로 구동된다. 차량이 전진 또는 후진 방향으로 이동할 때 차량을 정지시키는 데 적합한 경계 장벽을 제공하는 것은 장벽에 가해지는 하중이 상이하기 때문에 각각과 연관된 상이한 문제들이 있기 때문에 어려울 수 있다.
종래의 장벽 부재들은 일반적으로 차량을 정지시키는 데 요구되는 구조적 강성을 제공하기 위해 비교적 높은 높이를 가진다. 그러나, 일부 차량들의 경우, 높은 경계 장벽을 제공하는 것은 적합하지 않다. 차량 운전자는 충돌의 경우에 다리가 차량과 장벽 사이에 끼일 수 있도록 차량에 다리들을 위치시킬 수 있다. 이와 같이, 감소된 높이를 가지며 차량이 장벽을 넘어가는 것을 방지하기 위해 차량 충격과 관련된 높은 하중을 흡수할 수 있는 장벽을 개발할 필요가 있다.
본 발명의 목적은 상기한 단점들 또는 다른 단점들 중 적어도 하나를 극복하기 위해 시도하는 것이다.
본 발명에 따르면, 첨부된 청구항들에 제시된 바와 같은 경계 장벽이 제공된다. 본 발명의 다른 특징들은 종속항들과 다음의 설명으로부터 명백하게 될 것이다.
일 예에 따르면, 경계 장벽(kerb barrier)이 제공되며, 상기 경계 장벽은: 공동(cavity)을 형성하며, 길이를 가지는 제1 장벽 부재; 및 상기 제1 장벽 부재의 공동 내의 제2 장벽 부재로서, 상기 제2 장벽 부재는 실질적으로 상기 제1 장벽 부재의 길이를 따라서 연장되고, 상기 제2 장벽 부재의 베이스는 상기 제1 장벽 부재의 베이스에 고정될 수 있는, 제2 장벽 부재;를 포함하며, 측면 충격 시, 상기 제1 장벽 부재의 영역은 상기 제1 장벽 부재에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(bending point)을 중심으로 상기 제2 장벽 부재에 대해 굽혀지도록 구성되고, 상기 제1 장벽 부재는, 상기 제1 장벽 부재의 영역과 상기 제2 장벽 부재의 영역이 상기 제2 장벽 부재에 의해 형성된 제2 굽힘 지점을 중심으로 굽혀지게 구성되도록, 상기 제2 장벽 부재에 작용하도록 구성되며, 상기 제2 굽힘 지점은 상기 제1 굽힘 지점으로부터 이격되어 있다. 변형되지 않은 상태에서, 상기 제1 장벽 부재의 벽과 상기 제2 장벽 부재의 벽 사이에 간극 갭(clearance gap)이 제공된다.
이전에, 종래의 생각은 제1 장벽 부재와 제2 장벽 부재 사이에 밀착된 마찰 결합을 제공하면 향상된 성능을 제공할 것이라는 생각이었다. 실제로는, 그 반대가 사실인 것으로 밝혀졌다. 다수의 접하는 요소들의 제공은 너무 경직된 경계 장벽을 초래하였으며, 경계 장벽이 균열되어 비교적 낮은 충격 에너지(예컨대, 5,000J 미만)에서 파손되는 것으로 밝혀졌다. 대조적으로, 분리된 두 개의 굽힘 지점들을 가지는 경계 장벽의 제공은 경계 장벽에 의해 파손 없이 성공적으로 흡수할 수 있는 에너지의 양을 상당히 증가시킨다.
상기 경계 장벽은 제1 장벽 부재와 제2 장벽 부재 사이에 접합 없이 밀착 결합을 피하며, 이에 의해 경계 장벽의 강도를 증가시킨다. 다시 말해서, 간극 갭의 제공은 경직도(stiffness)를 크게 증가시키지 않으면서 성능과 강도를 향상시킨다.
일 예에서, 상기 제1 장벽 부재의 굽혀지도록 구성된 영역은 상기 제1 장벽 부재의 벽이며, 측면 충격 시, 상기 제1 장벽 부재의 벽은 상기 제2 장벽 부재의 벽에 대해 이동하여 상기 제2 장벽 부재의 벽에 접촉되도록 구성된다.
서로에 대해 굽혀지는 벽들을 가진 장벽 부재들의 제공은 차량으로부터의 수평 충격이 흡수될 수 있는 시스템을 제공한다.
일 예에서, 상기 제1 장벽 부재는 상기 제1 장벽 부재의 베이스로부터 상부로 테이퍼진다. 테이퍼는 차량의 포크가 경계 장벽에 부딪힐 경우 포크가 위쪽으로 편향되어 일부 수평 에너지를 수직 에너지로 전환시킨다는 것을 의미한다. 바퀴들이 경계 장벽에 부딪히면 바퀴들도 위쪽으로 들어올려질 것이다.
일 예에서, 상기 제1 굽힘 지점은 상기 제1 장벽 부재의 벽과 베이스의 접합부에 위치한다. 여기에서 굽힘 지점의 제공은 제1 장벽 부재의 벽이 제2 장벽 부재에 대해 굽혀질 수 있게 한다.
일 예에서, 상기 제2 굽힘 지점은 상기 제2 장벽 부재의 벽과 베이스의 접합부에 위치한다.
일 예에서, 상기 제2 장벽 부재는 공동을 포함하며, 상기 경계 장벽은 상기 제2 장벽 부재의 공동 내에 제3 장벽 부재를 포함하고, 상기 제3 장벽 부재는 실질적으로 상기 제2 장벽 부재의 길이를 따라서 연장된다.
상기 제3 장벽 부재의 제공은 상기 경계 장벽의 강도를 증가시킨다.
일 예에서, 측면 충격 시, 상기 제2 장벽 부재는, 상기 제1 장벽 부재의 영역, 상기 제2 장벽 부재의 영역 및 상기 제3 장벽 부재의 영역이 상기 제3 장벽 부재에 의해 형성된 제3 굽힘 지점을 중심으로 굽혀지게 구성되도록, 상기 제3 장벽 부재에 작용하도록 구성되며, 상기 제3 굽힘 지점은 상기 제1 굽힘 지점 및 제2 굽힘 지점으로부터 이격되어 있다.
일 예에서, 상기 경계 장벽은 상기 경계 장벽의 길이를 따라서 배치되고 상기 제1 장벽 부재를 상기 제2 장벽 부재와 지면에 결합시키도록 구성된 다수의 고정구들(fixings)을 포함한다.
상기 고정구들은 상기 제1 장벽 부재를 제2 장벽 부재에 결합시키가 위한 수단을 제공한다. 또한, 상기 고정구들은 상기 경계 장벽을 지면에 결합시키기 위한 수단을 제공한다.
일 예에서, 상기 제2 장벽 부재는 다각형의 중공형 섹션을 포함한다.
일 예에서, 상기 제2 장벽 부재는 원통형의 중공형 섹션을 포함한다.
이제, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 예들이 설명될 것이다.
도 1은 경계 장벽의 사시도의 일례를 보여주며;
도 2a는 제1 장벽 부재의 일례의 단면도를 보여주며;
도 2b는 제2 장벽 부재의 일례의 단면도를 보여주며;
도 3은 경계 장벽의 일례의 단면도를 보여주며;
도 4a는 다른 단면을 통해 경계 장벽의 일례의 단면도를 보여주며;
도 4b는 경계 장벽의 일례의 평면도를 보여주며;
도 4c는 경계 장벽의 일례의 측면도를 보여주며;
도 4d는 경계 장벽의 일례의 저면도를 보여주며;
도 5는 경계 장벽의 구성요소들의 분해도를 보여주며;
도 6a는 경계 장벽의 초기 변형의 일례를 보여주며;
도 6b는 경계 장벽의 후속 변형의 일례를 보여주며;
도 6c는 경계 장벽의 후속 변형의 일례를 보여주며;
도 7a는 경계 장벽의 일례의 단면도를 보여주며;
도 7b는 경계 장벽의 초기 변형의 일례를 보여주며;
도 7C는 경계 장벽의 후속 변형의 일례를 보여주며;
도 7d는 경계 장벽의 후속 변형의 일례를 보여주며;
도 7e는 경계 장벽의 후속 변형의 일례를 보여준다.
본 발명은 지상 차량 접근을 방지하기 위한 경계 장벽(kerb barrier)에 관한 것이다. 특히, 경계 장벽은 지상 차량이 특정 영역들에 접근하는 것을 방지하는 데 적합하다. 사용 시, 경계 장벽은 전진 또는 후진 방향으로 이동하는 지게차를 정지시키도록 설계된다. 상기 경계 장벽은 제1 장벽 부재와 상기 제1 장벽 부재 내부에 배치된 제2 장벽 부재를 포함한다. 실제로, 상기 제1 장벽 부재는 외부 장벽으로 간주될 수 있으며 상기 제2 장벽 부재는 내부 장벽으로 간주될 수 있다.
상기 제2 장벽 부재의 베이스는 상기 제1 장벽 부재의 베이스 상에 지지되어 접할 수 있다. 상기 제2 장벽 부재는 상기 장벽의 길이를 따라 배치된 고정구들(fixings)에 의해 상기 제1 장벽 부재에 고정될 수 있다.
각자의 베이스들 외에도, 충격 하에서 상기 제1 장벽 부재가 처음으로 제2 장벽 부재에 대해 편향될 수 있도록 상기 제2 장벽 부재와 제1 장벽 부재 사이에 갭이 형성될 수 있다. 다시 말해서, 상기 장벽이 충격을 받은 경우, 상기 장벽은 처음에는 외부 부재에 의해 형성된 제1 선회 지점(turning point)을 중심으로 변형될 것이다. 즉, 제1 장벽 부재는 제2 장벽 부재에 접촉하는 방식으로 편향될 때까지 초기 하중을 받을 것이다.
상기 제1 장벽 부재가 제2 장벽 부재에 접촉되도록 변형된 때, 상기 장벽은 제2 장벽 부재에 의해 형성된 제2 선회 지점을 중심으로 변형되기 시작할 것이다.
이러한 단계식 시스템(tiered system)을 제공하는 것은, 제1 장벽 부재와 제2 장벽 부재가 둘 다 개별적으로 구조적 지지를 제공하지만, 함께 결합하여 제1 장벽 부재와 제2 장벽 부재가 개별적으로 저항하는 하중들의 합보다 더 큰 하중에 저항할 수 있다는 놀라운 효과를 제공한다.
도 1은 경계 장벽(100)의 일례의 사시도를 보여준다. 이 예에서, 제1 장벽 부재(102)가 도시된다. 제2 장벽 부재(미도시)는 제1 장벽 부재(102)의 공동 내부에 배치된다.
상기 제1 장벽 부재(102)는 실질적으로 박스 형상일 수 있으며 실질적으로 다각형의 단면을 가질 수 있다. 상기 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)이 도 1에 도시되어 있다. 상기 제1 장벽 부재(102)는, 사용 시, 제1 장벽 부재(102)의 단부를 덮고 제2 장벽 부재를 숨기기 위한 단부 캡(106)을 포함할 수 있다. 상기 단부 캡(106)은 제거 가능할 수 있어서, 요구되는 경우에, 엔지니어가 제2 장벽 부재에 접근하기 위해 단부 캡(106)을 제거할 수 있다.
또한, 다수의 커버들 또는 캡들(108)이 도 1에 도시되어 있다. 이들은, 사용 시, 제1 장벽 부재를 제2 장벽 부재에 결합시키는 하나 이상의 고정구들(fixings)을 덮도록 설계된다. 이에 대해서는 아래에서 더 상세하게 논의된다.
도 2a는 상기 제1 장벽 부재(102)의 단면의 일례를 보여준다. 이 예에서, 제2 장벽 부재는 명확성을 위해 제거되었다. 상기 제1 장벽 부재(102)는 베이스(110)로부터 연장된 다수의 벽들(104)을 포함할 수 있다. 사용 시, 상기 제1 장벽 부재(102)는 베이스(110)가 지면 또는 바닥 상에 직접 지지될 수 있도록 지면 또는 바닥 상에 배치되도록 구성된다. 상기 제1 장벽 부재(102)의 상부(112) 또는 천장은 제1 장벽 부재(102)를 폐쇄하기 위해 상기 벽들(104)의 상단부 사이에서 연장될 수 있다.
상기 베이스(110)는 제1 장벽 부재(102)의 길이를 따라서 하나 이상의 베이스 개구들(114)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 상부(112)는 제1 장벽 부재(102)의 길이를 따라서 하나 이상의 상부 개구들(116)을 형성할 수 있다. 상기 베이스 개구들(114)은, 하나 이상의 고정구들이 상부 개구들(116)과 베이스 개구들(114)을 통해 삽입되어 상기 장벽(100)을 지면에 결합시킬 수 있도록, 상부 개구들(116)과 같은 위치에 배치된다.
도 2b는 제2 장벽 부재(118)의 단면의 일례를 보여준다. 이 예에서, 제1 장벽 부재(102)는 명확성을 위해 제거되었다. 상기 제2 장벽 부재(102)는 베이스(120)로부터 연장되는 다수의 벽들(122)을 포함할 수 있다. 사용 시, 상기 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)는 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110) 상에 배치되도록 구성된다.
상기 제2 장벽 부재(118)의 상부(124) 또는 천장은 제2 장벽 부재(118)를 폐쇄하기 위해 상기 벽들(122)의 상단부 사이에서 연장될 수 있다.
상기 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)는 제2 장벽 부재(118)의 길이를 따라서 하나 이상의 베이스 개구들(128)을 형성할 수 있다. 또한, 상기 상부(124)는 제2 장벽 부재(118)의 길이를 따라서 하나 이상의 상부 개구들(126)을 형성할 수 있다. 상기 베이스 개구들(128)은, 하나 이상의 고정구들이 상부 개구들(126)과 베이스 개구들(128)을 통해 삽입되어 상기 장벽(100)을 지면에 결합시킬 수 있도록, 상부 개구들(126)과 같은 위치에 배치된다.
상기 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)는 또한 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120) 상에 지지되는 와셔(130)를 포함할 수 있다. 상기 와셔(130)는, 제1 장벽 부재(102)가 제2 장벽 부재(118)와 결합될 때, 고정구(미도시)로부터 제2 장벽 부재와 제1 장벽 부재로 하중을 분산시키도록 배치된다.
도 3은 제1 장벽 부재(102)의 공동 내부에 위치한 제2 장벽 부재(118)를 가지는 경계 장벽(100)의 단면을 보여준다. 명확성을 위해, 고정구들은 도 3에서 제거되었지만, 도 3의 제1 장벽 부재(102)의 상부(112) 내의 개구(116)는 제2 장벽 부재(118)의 상부(124) 내의 개구(126), 와셔(130) 내의 개구(132), 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120) 내의 개구(128), 및 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110) 내의 개구(114)와 정렬된다. 이와 같이, 고정구는 이러한 모든 개구들을 통해 연장될 수 있으며 지면 내의 결합 지점에 연결될 수 있다.
상기 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)는 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110)에 접하거나 지지되도록 구성된다. 그러나, 제1 장벽 부재(102)의 다른 구성요소들, 예컨대 벽들(104)과 상부(112)는 제2 장벽 부재(118)의 다른 구성요소들로부터 분리되도록 구성된다. 다시 말해서, 변형되지 않은 상태에서, 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)과 제2 장벽 부재(118)의 벽(122) 사이에 간극 갭(clearance gap)(136)이 제공된다. 또한, 제1 장벽 부재(102)의 상부(112)와 제2 장벽 부재(118)의 상부(124) 사이에도 간극 갭(136)이 제공된다. 아래에서 더 상세하게 도시되는 바와 같이, 간극 갭(136)은 제1 장벽 부재(104)가 변형되거나 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110)에 대해 굽혀지는 것을 용이하게 한다. 상기 간극 갭(136)은 또한 제1 장벽 부재(104)가 변형되거나 제2 장벽 부재(118)에 대해 굽혀지는 것을 용이하게 한다.
일 예에서, 상기 제2 장벽 부재(118)는 다각형의 섹션을 포함한다. 예를 들어, 제2 장벽 부재(118)는 정사각형의 중공형 섹션을 포함한다. 다른 예들에서, 제2 장벽 부재(118)는 원통형이다. 예를 들어, 제2 장벽 부재(118)는 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110)와 접하는 원형의 중공형 섹션을 포함할 수 있다.
상기 제1 장벽 부재(102)는 다각형의 중공형 섹션을 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 제1 장벽 부재(102)는 베이스(110)로부터 제1 장벽 부재(102)의 상부(112) 또는 천장까지 테이퍼진다. 테이퍼는, 차량의 포크(fork)가 경계 장벽(100)에 부딪친 경우에 포크가 위쪽으로 편향될 것이고, 이는 일부 수평 에너지가 수직 에너지로 전환된다는 것을 의미한다. 바퀴들이 경계 장벽(100)에 부딪친 경우에, 바퀴들도 위쪽으로 들어 올려질 것이다.
이 예에서, 상기 제1 장벽 부재(102)는 제2 장벽 부재(118)가 배치되는 공동(cavity)을 형성한다. 상기 제2 장벽 부재(118)는 실질적으로 제1 장벽 부재(102)의 길이를 따라서 연장된다. 즉, 제1 장벽 부재(102)의 길이는 제2 장벽 부재(118)의 길이와 실질적으로 동일하다. 다시 말해서, 제2 장벽 부재(118)는 제1 장벽 부재(102)와 거의 동일한 길이이다. 상기 제2 장벽 부재(118)는 2개의 구별되는 제1 장벽 부재들(102)을 함께 결합시키기 위한 결합 부재로서만 사용되는 것이 아니라, 제2 장벽 부재(118)는 실질적으로 제1 장벽 부재(102) 전체에 걸쳐 연장되며 경계 장벽(100)에 상당한 구조적 지지를 제공한다.
상기 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110)는 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)를 지지하도록 구성되며, 상기 베이스들은 고정구를 통해 함께 결합될 수 있다.
일 예에서, 상기 제1 장벽 부재와 제2 장벽 부재는 압출된 섹션들이다. 그러나, 이들은 사출 성형, 3D 인쇄 또는 기계 가공과 같은 대체 수단으로 제조될 수 있다.
도 4a는 경계 장벽(100)의 길이방향 축을 통해 경계 장벽(100)을 관통하는 단면의 예를 보여준다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 제2 장벽 부재(118)는 실질적으로 제1 장벽 부재(102)의 전체 길이를 따라서 연장된다. 상기 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118) 사이에 간극 갭(136)이 제공된다.
도 4b는 경계 장벽(100)의 평면도를 보여준다. 상기 제1 장벽 부재(102)의 상부(112)가 캡들(108)과 함께 도시되어 있다. 사용 시, 상기 캡들(108)은 고정구들 중 하나 이상을 덮을 것이다. 이 예에서는, 3개의 캡들(108)이 사용되지만, 다른 예는 3개보다 많거나 적은 캡들(108)을 포함할 수 있다.
도 4c는 경계 장벽(100)의 측면도를 보여준다. 제1 장벽 부재(102)의 벽들(104) 중 하나가 도시되어 있다.
도 4d는 경계 장벽(100)의 저면도를 보여준다. 이 예에서, 제1 장벽 부재(102)는 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110) 내에 3개의 개구들(114)을 포함한다. 그러나, 다른 예들에서, 3개보다 많거나 적은 개구들(114)이 있을 수 있다. 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110) 내의 개구들(114)은 원형이지만, 다른 예들에서 개구들(114)은 정사각형 단면과 같은 다각형 단면을 가질 수 있다.
도 5는 경계 장벽(100)의 구성요소들의 분해도를 보여준다.
도 6a는 제1 장벽 부재(102)의 벽에 대한 측면 충격 후 경계 장벽(100)의 초기 변형의 예를 보여준다. 도 6a에 도시된 바와 같이, 충격은 하중 화살표들(134)로서 시뮬레이션되었다. 충격은 경계 장벽(100)과 접촉하는 지게차의 포크 또는 차량의 바퀴로부터의 충돌에 기인할 수 있다. 가해진 하중은 5mph로 이동하는 4.5톤 차량과 대략 동일하다. 상기 경계 장벽(100)은 이 충격에서 파손되지 않았으며, 경계 장벽(100)은 파손 없이 더 큰 하중을 성공적으로 흡수할 수 있을 것으로 예상된다.
명확성을 위해, 도면들은, 사용 시, 경계 장벽(100)을 지면에 결합시키는 하나 이상의 고정구들의 존재를 보여주지 않는다. 이와 같이, 상기 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110)와 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)는 고정 위치들에서 지면에 효과적으로 결합된다. 이와 같이, 차량 충격과 같은 임의의 측면 하중은 이 고정 위치를 중심으로 효과적으로 작용할 것이다.
일 예에서, 상기 고정구들은 M20 볼트들을 포함한다. 상기 고정구들은 지면 내의 콘크리트 내에 수용될 수 있다. 다른 크기의 볼트들과 다른 유형의 고정구들, 예컨대, 다우얼(dowel)이 예상된다.
이 예에서, 제1 장벽 부재(102)의 영역은 제1 장벽 부재(102)에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(bending point)(138)을 중심으로 제2 장벽 부재(118)에 대해 굽혀지도록 구성된다. 이 예에서, 제2 장벽 부재(118)에 대해 굽혀지는 제1 장벽 부재(102)의 영역은 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)(또는 벽(104)의 부분)이다. 일 예에서, 제1 장벽 부재(102)의 제1 굽힘 지점(138)은 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)과 베이스(110) 사이의 접합부에 있다. 제1 장벽 부재(102)의 코너는 벽(104)의 나머지 부분과 비교하여 상대적으로 높은 강성을 가지기 때문에 제1 장벽 부재(102)의 영역은 제1 굽힘 지점(138)을 중심으로 굽혀지도록 구성된다. 이 예에서, 도시된 바와 같이 하중(134)이 가해질 때, 제1 굽힘 지점(138)은 제1 장벽 부재(102) 내에서 상대적으로 강성인 지점이기 때문에 벽(104)은 제1 굽힘 지점(138)을 중심으로 굽혀질 것이다.
가해진 하중이 충분할 경우, 제1 장벽 부재(102)의 영역이 제2 장벽 부재(118)에 대해 이동하여 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118) 사이에 접촉이 이루어진다. 다시 말해서, 상기 간극 갭(136)은 편향된 제1 장벽 부재(102)의 영역에 의해, 이 경우에는, 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)의 부분에 의해 점유된다.
상기 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118) 사이의 접촉에 뒤따라, 경계 장벽(100)은 가해진 하중이 제2 변형 단계에서 충분히 높을 경우 계속하여 변형될 것이다.
이 제2 단계에서, 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118)는 제2 굽힘 지점(140)을 중심으로 함께 변형될 것이다. 상기 제2 굽힘 지점(140)은 제2 장벽 부재(118)에 의해 형성된다. 이 예에서, 상기 제2 굽힘 지점(140)은 제2 장벽 부재(118)의 벽(122)과 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)의 접합부에 의해 형성된다. 이 접합부는 제2 장벽 부재(118) 내에서 상대적으로 강성인 지점을 나타낸다. 이와 같이, 제2 장벽 부재(118)는 이 강성 지점인 제2 굽힘 지점(140)을 중심으로 변형될 것이다. 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118)가 접촉함에 따라, 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118) 둘 다 제2 굽힘 지점(140)을 중심으로 편향될 것이다.
도 6a와 6b에 도시된 바와 같이, 상기 경계 장벽(100)의 제1 굽힘 지점(138)과 제2 굽힘 지점(140)은 서로 이격된다. 이에 대한 한 가지 이유는 제1 굽힘 지점(138)이 제1 장벽 부재(102)에 의해 형성되는 반면 제2 굽힘 지점(140)이 제2 장벽 부재(118)에 의해 형성되기 때문이다.
상기 경계 장벽(100)의 요소들이 굽혀지는 다중 굽힘 지점들의 제공은 경계 장벽(100)의 강도를 상당히 증가시킨다. 이는 내부 부재들의 벽들이 변형되지 않은 상태에서 외부 부재들의 벽들에 접하도록 구성되는 종래의 생각과 반대된다. 이러한 종래의 생각에서는, 본 발명에 의해 제공되는 적어도 2개의 굽힘 지점들과는 대조적으로 오직 단일의 굽힘 지점만이 존재할 것이다.
적어도 2개의 굽힘 지점들을 제공하는 것은 파손 없이 상기 경계 장벽에 의해 효과적으로 흡수될 수 있는 전체 하중을 놀라울 정도로 증가시킨다.
상기 경계 장벽에 가해진 하중이 구조물을 추가로 변형시키기에 충분할 경우, 변형의 다음 단계가 도 6c에 도시된다.
이 제3 단계에서, 제1 장벽 부재(102)는 제3 굽힘 지점(142)을 중심으로 굽혀진다. 상기 제3 굽힘 지점(142)은 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)과 제1 장벽 부재(102)의 베이스(110) 또는 상부(112) 사이의 접합부에 위치할 필요는 없다.
일 예에서, 상기 제3 굽힘 지점(142)은 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)와 제2 장벽 부재(118)의 상부(124) 사이의 대략 중간에서 제1 장벽 부재(102) 내에 위치한다. 그 이유는, 이 단계 중에, 제2 장벽 부재(118)의 베이스(120)와 제2 장벽 부재(118)의 상부(124)는 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)에 대한 사실상의 2개의 지지 지점들(support points)이고 그래서 최대 굽힘 모멘트가 이 지점들 사이에 위치할 것이기 때문이다. 이 지점을 중심으로 하는 제1 장벽 부재(102)의 굽힘은 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)이 이 영역을 따라서 제2 장벽 부재(118)의 벽(122)에 효과적으로 접한다는 것을 의미한다.
다시 말해서, 측면 충격 시, 제1 장벽 부재(102)의 영역, 예컨대 제1 장벽 부재(102)의 벽(104)은 제1 장벽 부재(102)에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(138)을 중심으로 제2 장벽 부재(118)에 대해 굽혀지도록 구성된다. 측면 충격에 뒤따라, 제1 장벽 부재(102)는 제2 장벽 부재(118)에 작용하도록 구성됨으로써, 제1 장벽 부재(102)의 영역과 제2 장벽 부재(118)의 영역이 제2 장벽 부재(118)에 의해 형성된 제2 굽힘 지점(140)을 중심으로 굽혀지게 구성되도록 한다.
중요하게는, 상기 제2 굽힘 지점(140)은 제1 굽힘 지점(138)으로부터 이격되어 있다. 상기 제1 굽힘 지점(138)과 제2 굽힘 지점은 경계 장벽(100)에 의해 파손 없이 더 많은 에너지를 흡수할 수 있게 하기 때문에 경계 장벽(100)의 전체 강도를 증가시킨다.
도 7a는 경계 장벽(200)의 다른 예를 보여준다. 이 예에서, 참조 부호들은 도 1 내지 6c에서 사용된 참조 부호들과 유사하지만, 100이 증가된다. 명확성을 위해 모든 참조 부호들이 포함된 것은 아니라는 점을 유의한다.
도 7a에 도시된 경계 장벽(200)은 도 1 내지 6c에 도시된 경계 장벽(100)과 동일하지만, 제3 장벽 부재(250)가 추가된다. 다시 말해서, 상기 경계 장벽(200)은 제1 장벽 부재(202), 제1 장벽 부재(202) 내부에 배치된 제2 장벽 부재(202), 및 제2 장벽 부재(218)의 공동 내부에 배치된 제3 장벽 부재(250)를 포함한다. 상기 제3 장벽 부재(250)는 실질적으로 제2 장벽 부재의 길이를 따라서 연장될 수 있다. 다시 말해서, 상기 제3 장벽 부재(250)는 제2 장벽 부재(218)와 실질적으로 동일한 길이이다.
상기 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218)는 도 3에 도시된 제1 장벽 부재(102) 및 제2 장벽 부재(118)와 실질적으로 동일하다.
상기 제3 장벽 부재(250)는 베이스(254), 상부(252), 및 하나 이상의 벽(256)을 포함할 수 있다. 상기 제3 장벽 부재(250)의 베이스(254)는 제2 장벽 부재(218)의 베이스(120) 상에 지지된다. 다시 말해서, 상기 제3 장벽 부재(250)의 베이스(254)는 제2 장벽 부재(218)의 베이스(220)에 접한다.
그러나, 벽(256) 및 상부(252)와 같은 제3 장벽 부재(250)의 다른 구성요소들은 제2 장벽 부재(218)의 다른 구성요소들로부터 분리되도록 구성된다. 다시 말해서, 제3 장벽 부재(250)의 벽(256)과 제2 장벽 부재(218)의 벽(222) 사이에 간극 갭(262)이 제공된다. 또한, 제3 장벽 부재(250)의 상부(252)와 제2 장벽 부재(218)의 상부(224) 사이에도 간극 갭(262)이 제공된다. 아래에서 더 상세하게 도시되는 바와 같이, 상기 간극 갭(262)은 제3 장벽 부재(250)가 제3 장벽 부재(250)의 베이스(254)에 대해 변형되거나 굽혀질 수 있게 하는 데 필요하다. 상기 간극 갭(262)은 또한 제2 장벽 부재(218)가 제3 장벽 부재(250)에 대해 변형되거나 굽혀질 수 있게 한다.
일 예에서, 상기 제3 장벽 부재(250)는 다각형의 중공형 섹션을 포함한다.
도 7b는 제1 장벽 부재(202)의 벽에 대한 측면 충격에 뒤따른 경계 장벽(200)의 초기 변형의 예를 보여준다. 충격은 도 7b에 도시된 바와 같이 하중 화살표들(134)로서 시뮬레이션되었다. 충격은 경계 장벽(200)과 접촉하는 지게차의 포크 또는 차량의 바퀴로부터의 충돌에 기인할 수 있다. 가해진 하중은 5mph로 이동하는 4.5톤 차량과 대략 동일하다. 상기 경계 장벽(100)은 이 충격에서 파손되지 않았으며, 경계 방벽(100)은 파손 없이 더 큰 하중을 성공적으로 흡수할 수 있을 것으로 예상된다.
이 예에서, 상기 제1 장벽 부재(202)의 영역은 제1 장벽 부재(202)에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(238)을 중심으로 제2 장벽 부재(218)에 대해 굽혀지도록 구성된다. 이 예에서, 제2 장벽 부재(218)에 대해 굽혀지는 제1 장벽 부재(202)의 영역은 제1 장벽 부재(202)의 벽(204)(또는 벽(204)의 부분)이다. 제1 장벽 부재(202)의 코너는 벽(204)의 나머지 부분과 비교하여 상대적으로 높은 강성을 가지기 때문에 제1 장벽 부재(202)의 영역은 제1 굽힘 지점(238)을 중심으로 굽혀지도록 구성된다. 이 예에서, 도시된 바와 같이 하중(234)이 가해질 때, 제1 굽힘 지점(238)은 제1 장벽 부재(102) 내에서 비교적 강성 지점이기 때문에 벽(204)은 제1 굽힘 지점(238)을 중심으로 굽혀질 것이다.
가해진 하중이 충분할 경우, 제1 장벽 부재(202)의 영역이 제2 장벽 부재(218)에 대해 이동하여 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218) 사이에 접촉이 이루어진다. 다시 말해서, 상기 간극 갭(236)은 편향된 제1 장벽 부재(202)의 영역에 의해, 이 경우에는, 제1 장벽 부재(202)의 벽(204)의 부분에 의해 점유된다.
이 예에서, 제1 장벽 부재(202)의 영역이 제1 굽힘 지점(238)을 중심으로 굽혀짐에 따라 제1 장벽 부재(202)는 제1 접촉 지점(264)에서 제2 장벽 부재(218)와 접촉한다.
상기 제1 접촉 지점(264)에서 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218) 사이의 접촉에 뒤따라, 경계 장벽(200)은 가해진 하중이 제2 변형 단계에서 충분히 높을 경우 계속하여 변형될 것이다.
이 제2 단계에서, 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218)는 제2 굽힘 지점(240)을 중심으로 함께 변형될 것이다. 상기 제2 굽힘 지점(240)은 제2 장벽 부재(218)에 의해 형성된다. 이 예에서, 상기 제2 굽힘 지점(240)은 제2 장벽 부재(218)의 벽(222)과 제2 장벽 부재(218)의 베이스(220)의 접합부에 의해 형성된다. 이 접합부는 제2 장벽 부재(218) 내에서 상대적으로 강성인 지점을 나타낸다. 이와 같이, 제2 장벽 부재(218)는 이 강성 지점인 제2 굽힘 지점(240)을 중심으로 변형될 것이다. 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218)가 접촉함에 따라, 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218) 둘 다 제2 굽힘 지점(240)을 중심으로 편향될 것이다.
상기 제1 장벽 부재(202)와 제2 장벽 부재(218)는 제2 장벽 부재(218)가 제2 접촉 지점(266)에서 제3 장벽 부재(250)에 접촉될 때까지 이러한 방식으로 변형될 것이다.
도 7b와 7c에 도시된 바와 같이, 경계 장벽(200)의 제1 굽힘 지점(238)과 제2 굽힘 지점(240)은 서로 이격되어 있다. 이에 대한 한 가지 이유는 제1 굽힘 지점(238)이 제1 장벽 부재(202)에 의해 형성되는 반면 제2 굽힘 지점(240)은 제2 장벽 부재(218)에 의해 형성되기 때문이다.
상기 경계 장벽(200)의 요소들이 굽혀지도록 구성되는 다중 굽힘 지점들의 제공은 경계 장벽(200)의 강도를 상당히 증가시킨다. 이는 내부 부재들의 벽들이 변형되지 않은 상태에서 외부 부재들의 벽들에 접하도록 구성되는 종래의 생각과 반대된다. 이러한 종래의 생각에서는, 본 발명에 의해 제공되는 적어도 2개의 굽힘 지점들과는 대조적으로 오직 단일의 굽힘 지점만이 존재할 것이다.
적어도 2개의 굽힘 지점들을 제공하는 것은 파손 없이 상기 경계 장벽에 의해 효과적으로 흡수될 수 있는 전체 하중을 놀라울 정도로 증가시킨다.
상기 경계 장벽에 가해진 하중이 구조물을 추가로 변형시키기에 충분할 경우, 변형의 다음 단계가 도 7d에 도시된다.
이 제3 단계에서, 제1 장벽 부재(202), 제2 장벽 부재(218), 및 제3 장벽 부재(250)는 제3 장벽 부재(250)에 의해 형성된 제3 굽힘 지점(268)을 중심으로 굽혀진다.
상기 제3 굽힘 지점(268)은 제3 장벽 부재(250)의 벽(256)과 제3 장벽 부재(250)의 베이스(254) 또는 상부(252) 사이의 접합부에 위치할 수 있다. 상기 제3 굽힘 지점(268)은 제1 굽힘 지점(238) 및 제2 굽힘 지점(240)으로부터 이격된다. 상기 제1 굽힘 지점(238)과 제2 굽힘 지점(240)으로부터 이격된 제3 굽힘 지점(268)을 제공하는 것은 파손 없이 경계 장벽(200)에 의해 효과적으로 흡수될 수 있는 전체 하중을 놀라울 정도로 증가시킨다.
상기 경계 장벽에 가해진 하중이 구조물을 추가로 변형시키기에 충분할 경우, 변형의 다음 단계가 도 7e에 도시된다.
이 제4 단계에서, 제1 장벽 부재(202)는 제4 굽힘 지점(270)을 중심으로 굽혀진다. 상기 제4 굽힘 지점(270)은 반드시 제1 장벽 부재(202)의 벽(204)과 제1 장벽 부재(202)의 베이스(210) 또는 상부(212) 사이의 접합부에 위치할 필요는 없다.
일 예에서, 상기 제4 굽힘 지점(270)은 제2 장벽 부재(218)의 베이스(220)와 제2 장벽 부재(218)의 상부(224) 사이의 대략 중간에서 제1 장벽 부재(202) 내에 위치한다. 그 이유는, 이 단계 중에, 제2 장벽 부재(218)의 베이스(220)와 제2 장벽 부재(218)의 상부(224)는 제1 장벽 부재(202)의 벽(204)에 대한 사실상의 2개의 지지 지점들(support points)이고 그래서 최대 굽힘 모멘트가 이 지점들 사이에 위치할 것이기 때문이다. 이 지점을 중심으로 하는 제1 장벽 부재(202)의 굽힘은 제1 장벽 부재(202)의 벽(204)이 이 영역을 따라서 제2 장벽 부재(218)의 벽(222)에 효과적으로 접한다는 것을 의미한다.
일 예에서, 제1 장벽 부재(102, 202), 제2 장벽 부재(118, 228), 및 제3 장벽 부재(250) 중 하나 이상은 폴리우레탄으로 만들어진다.
실제로, 다수의 경계 장벽들(100, 200)이 함께 결합될 수 있다. 다시 말해서, 다수의 경계 장벽들(100, 200)의 시스템은 경계 장벽들(100, 200)의 다양한 배열을 형성하기 위해 함께 결합될 수 있다.
도 3 내지 6c에 도시된 경계 장벽(100)의 효과를 평가하기 위한 실험들이 수행되었다.
실험들은 Still FM-X 25 reach 지게차로 수행되었다.
요약하면, 경계 장벽(100)은 경계 장벽의 성능을 테스트하기 위해 다양한 에너지로 이동하는 지게차에 의해 충격을 받았다. 모든 테스트에서, 5mph로 주행하는 대략 4.5톤 차량과 동일한 지게차가 경계 장벽(100)에 충격을 주었다. 결계 장벽(100)은 이 충격에서 파손되지 않았으며, 경계 방벽(100)은 파손 없이 더 큰 하중을 성공적으로 흡수할 수 있을 것으로 예상된다.
지게차가 오랜 시간 동안 0의 속도에 있었던 것이 주목된다. 이 테스트에서, 전진 방향의 에너지는 충격 중에 지게차의 전면이 들어올려짐에 따라 부분적으로 수직 에너지로 변환되었으며 지게차가 수평으로 돌아감에 따라 리바운드가 시작되었다.
테스트에서, 경계 장벽(100)은 일반적으로 오직 5,000J까지의 에너지를 가진 차량을 정지시킬 수 있는 기존 제품들보다 훨씬 우수한 성능을 보였다.
개별적으로는, 제1 장벽 부재(102)는 대략 3,000J의 에너지를 파손 없이 흡수하도록 구성되고, 제2 장벽 부재(118)는 대략 3,000J의 에너지를 파손 없이 흡수하도록 구성된다. 그러나, 위에서 설명한 방식으로 이들을 함께 결합하면, 제1 장벽 부재(102)와 제2 장벽 부재(118)에 의해 개별적으로 흡수되는 에너지의 합보다 더 많은 에너지를 흡수할 수 있는 경계 장벽이 생성된다.
상기 경계 장벽(100, 200)은 다수의 상이한 상황들에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 경계 장벽은 차량이 작동하는 공장에서 사용될 수 있다. 상기 경계 장벽(100, 200)은 또한 주차장, 예를 들어 주차 구역의 끝에서 사용될 수 있다.
본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 제출되거나 본 명세서 이전에 제출되고 본 명세서와 함께 공개 검사를 위해 오픈된 모든 서류들과 문서들에 관심이 가며, 이러한 모든 서류들과 문서들의 내용은 여기에 참조로 통합된다.
본 명세서에서 개시된 모든 특징들(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함) 및/또는 그렇게 공개된 방법 또는 공정의 모든 단계들은, 이러한 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는, 임의의 조합으로 결합될 수 있다.
본 명세서에서 개시된 각각의 특징(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함)은 달리 명시적으로 언급되지 않는 한 동일하거나, 동등하거나 유사한 목적을 제공하는 대체 가능한 특징들로 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 동등하거나 유사한 특징들의 일반적인 시리즈의 하나의 예일 뿐이다.
본 발명은 전술한 실시예(들)의 상세 사항들로 한정되지 않는다. 본 발명은 본 명세서(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함)에서 개시된 특징들 중 임의의 신규한 하나의 특징 또는 임의의 신규한 조합으로, 또는 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계들 중 임의의 신규한 하나의 단계 또는 임의의 신규한 조합으로 확장된다.

Claims (9)

  1. 경계 장벽(kerb barrier)으로서:
    공동(cavity)을 형성하며, 길이를 가지는 제1 장벽 부재; 및
    상기 제1 장벽 부재의 공동 내의 제2 장벽 부재로서, 상기 제2 장벽 부재는 실질적으로 상기 제1 장벽 부재의 길이를 따라서 연장되고, 상기 제2 장벽 부재의 베이스는 상기 제1 장벽 부재의 베이스에 고정될 수 있는, 제2 장벽 부재;를 포함하며,
    측면 충격 시, 상기 제1 장벽 부재의 영역은 상기 제1 장벽 부재에 의해 형성된 제1 굽힘 지점(bending point)을 중심으로 상기 제2 장벽 부재에 대해 굽혀지도록 구성되고,
    상기 제1 장벽 부재는, 상기 제1 장벽 부재의 영역과 상기 제2 장벽 부재의 영역이 상기 제2 장벽 부재에 의해 형성된 제2 굽힘 지점을 중심으로 굽혀지게 구성되도록, 상기 제2 장벽 부재에 작용하도록 구성되며,
    상기 제2 굽힘 지점은 상기 제1 굽힘 지점으로부터 이격되어 있으며, 변형되지 않은 상태에서, 상기 제1 장벽 부재의 벽과 상기 제2 장벽 부재의 벽 사이에 간극 갭(clearance gap)이 제공되는, 경계 장벽.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장벽 부재의 굽혀지도록 구성된 영역은 상기 제1 장벽 부재의 벽이며, 측면 충격 시, 상기 제1 장벽 부재의 벽은 상기 제2 장벽 부재의 벽에 대해 이동하여 상기 제2 장벽 부재의 벽에 접촉되도록 구성되는, 경계 장벽.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 장벽 부재는 상기 제1 장벽 부재의 베이스로부터 상부로 테이퍼지는, 경계 장벽.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 굽힘 지점은 상기 제1 장벽 부재의 벽과 베이스의 접합부에 위치하는, 경계 장벽.
  5. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 굽힘 지점은 상기 제2 장벽 부재의 벽과 베이스의 접합부에 위치하는, 경계 장벽.
  6. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 장벽 부재는 공동을 포함하며, 상기 경계 장벽은 상기 제2 장벽 부재의 공동 내에 제3 장벽 부재를 포함하고, 상기 제3 장벽 부재는 실질적으로 상기 제2 장벽 부재의 길이를 따라서 연장되는, 경계 장벽.
  7. 제6항에 있어서,
    측면 충격 시, 상기 제2 장벽 부재는, 상기 제1 장벽 부재의 영역, 상기 제2 장벽 부재의 영역 및 상기 제3 장벽 부재의 영역이 상기 제3 장벽 부재에 의해 형성된 제3 굽힘 지점을 중심으로 굽혀지게 구성되도록, 상기 제3 장벽 부재에 작용하도록 구성되며,
    상기 제3 굽힘 지점은 상기 제1 굽힘 지점 및 제2 굽힘 지점으로부터 이격되어 있는, 경계 장벽.
  8. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경계 장벽의 길이를 따라서 배치되고 상기 제1 장벽 부재를 상기 제2 장벽 부재와 지면에 결합시키도록 구성된 다수의 고정구들(fixings)을 포함하는, 경계 장벽.
  9. 전기한 항들 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 장벽 부재는 다각형의 중공형 섹션을 포함하는, 경계 장벽.
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