KR20230081864A

KR20230081864A - 도로 충격 흡수시설

Info

Publication number: KR20230081864A
Application number: KR1020210168488A
Authority: KR
Inventors: 한우진; 양석정; 김준성; 유강표; 서지은; 양태성
Original assignee: 주식회사 전북교통연구원
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-06-08
Also published as: KR102583186B1

Abstract

본 발명은 도로 충격 흡수시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 충돌시 차량이나 승차자에게 미치는 충격을 최소화할 수 있도록 된 도로 충격 흡수시설에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 지면에 고정설치된 수직봉; 상기 수직봉에 관통하도록 형성되고 전방은 개방되고 후방은 스톱파가 형성된 중공파이프; 상기 중공파이프의 내부에 삽입되어 스톱파에 의해 지지되는 코일스프링; 상기 중공파이프의 내부에 삽입되며 코일스프링의 전방에 밀착되는 주름관; 상기 주름관의 전방에 형성되며 차량과 직접 충돌하는 헤드와 상기 헤드에서 상기 중공파이프의 내부로 연장되며 선단에 수나사가 형성된 몸체로 이루어지는 충돌부와; 상기 몸체 선단의 수나사에 체결되어 상기 코일스프링이 긴장되도록 하는 너트;를 포함하는 도로 충격 흡수시설을 제공한다.

Description

도로 충격 흡수시설{APPARATUS FOR ABSORBING OF VEHICLE CRASH IN ROAD}

본 발명은 도로 충격 흡수시설에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 충돌시 차량이나 승차자에게 미치는 충격을 최소화할 수 있도록 된 도로 충격 흡수시설에 관한 것이다.

도로 충격 흡수시설은 중앙분리대 또는 길가의 안전펜스에 차량이 충돌할 경우 이로 인한 충격을 완화시키기 위하여 중앙분리대의 전면부 또는 안전펜스의 시작부에 설치된 일종의 완충장치이다.

이러한 도로 충격 흡수시설은 차량의 충돌시 본체의 전체 또는 일부가 압력이 가해지는 방향으로 변형되어 힘을 흡수하므로 충돌로 인한 차량의 피해를 최소화시킨다. 통상 차량의 충돌시 완충을 위하여 에어백, 물통, 모래통, 폐타이어, 가스 쇼크 업소바, 스프링, 점성이 강한 물질, 스티로폴 등을 사용하고 있다.

이러한 도로 충격 흡수시설의 일예가 국내 등록특허 제10-1203068호('선행기술문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 차량 충돌 완충장치를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 차량 충돌 완충장치는 2개의 채널형강(15)을 내부가 서로 마주보도록 간격을 두고 나란하게 배치하고 일정 간격으로 배치된 복수의 고정판(12)위에 용접함으로써 일체로 형성된 가이드레일(10)과, 이 가이드레일(10)의 내부에 서로 이격되어 이동 가능하게 설치된 복수의 슬라이더(20)로 구성된다. 여기서 각 슬라이더(20)는 수직으로 배치되는 웨브(21)의 상단과 하단에 각각 수평방향으로 플랜지(22, 23)를 갖는 대략 I자형의 빔형태를 갖는다. 이러한 복수의 슬라이더(20)들은 웨브(21)가 가이드레일(10)의 가이드슬릿(11)에 끼워짐으로써 상부플랜지(22)는 가이드레일(10)의 상측으로 적절히 돌출되도록 배치되고, 하부플랜지(23)만이 가이드레일(10)의 내부에 배치된다. 이와 같은 구조의 차량 충돌 완충장치는 차량이 완충장치(30)에 충돌하면 충격에 의하여 슬라이더(20)가 들뜨게 되므로 각 슬라이더(20)의 전후단 근처 웨브(21) 상에는 가이드레일(10)의 상측 내면에 접촉되어 슬라이더(20)의 들뜸을 방지하기 위하여 볼트 및 너트로 이루어진 들뜸방지부재(24)가 각각 수평으로 설치된다.

이러한 선행기술문헌 1에 개시된 종래의 차량 충돌 완충장치는 주행중인 차량이 충격흡수장치의 전면에 충돌하게 되면 완충유닛(30)의 앞쪽 지지 플레이트(32)가 차량의 충격력에 의해 뒤로 후퇴하면서 충돌 초기의 충격을 완화시켜 준다. 이와 동시에 완충장치(30)에 고정된 한 쌍의 측면 플레이트(35)가 완충장치(30)에 가해진 충격력에 의해 길이방향의 가이드홈(34)을 따라 후방으로 급격히 밀려남으로써 후퇴하게 되고, 이에 따라 가이드레일(10)에 연속으로 설치된 충격흡수핀(40)들이 슬라이더(20)에 의해 순차적으로 절단됨으로써 충격에너지를 단계적으로 흡수하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래의 차량 충돌 완충장치는 충격흡수판이 절단되면 불연속적으로 충격이 발생하기 때문에 차량에 승차하고 있는 사람의 목뼈 등이 충격에 의해 부러지는 중상을 입게 되는 문제점이 있다.

1. 국내 등록특허 제10-1203068호((2012.11.14 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 차량의 충돌시 차량이나 승차자에게 미치는 충격을 최소화할 수 있도록 된 도로 충격 흡수시설을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 지면에 고정설치된 수직봉; 상기 수직봉에 관통하도록 형성되고 전방은 개방되고 후방은 스톱파가 형성된 중공파이프; 상기 중공파이프의 내부에 삽입되어 스톱파에 의해 지지되는 코일스프링; 상기 중공파이프의 내부에 삽입되며 코일스프링의 전방에 밀착되는 주름관; 상기 주름관의 전방에 형성되며 차량과 직접 충돌하는 헤드와 상기 헤드에서 상기 중공파이프의 내부로 연장되며 선단에 수나사가 형성된 몸체로 이루어지는 충돌부와; 상기 몸체 선단의 수나사에 체결되어 상기 코일스프링이 긴장되도록 하는 너트;를 포함하는 도로 충격 흡수시설을 제공한다.

여기서 본 발명은 상기 주름관과 상기 코일스프링 사이에 설치되어 양측에서 각각 주름관과 상기 코일스프링에 의해 가압되도록 형성된 플러그를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 상기 주름관은 상기 충돌부측으로 확관되는 것이 바람직하다.

또한 상기 주름관의 확관부 외주면이 엠보싱가공되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설은 중공파이프에 삽입되는 코일스프링과 주름관이 이중으로 완충작용을 함으로 차량의 충돌시 차량이나 승차자에게 미치는 충격을 최소화할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설은 몸체의 수나사와 나사를 체결하므로 코일스프링의 탄성력을 적절하게 조절할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설은 주름관과 코일스프링 사이에 플러그가 설치되므로 조립 후 코일스프링의 이탈을 방지하여 일측으로 전도되는 것을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설은 주름관이 충돌부 측으로 확관되어 중공파이프의 내주면과 마찰되므로 충격에너지를 충분히 흡수할 수 있다.

아울러 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설은 주름관의 확관부 외주면이 엠보싱가공되므로 마찰력이 증대되어 충격에너지를 더욱 충분히 흡수할 수 있다.

도 1은 선행기술문헌 1에 개시된 도로 충격 흡수시설을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도로 충격 흡수시설을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도로 충격 흡수시설을 나타내는 분해도이다.

이하, 본 발명에 따른 도로 충격 흡수시설의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 도로 충격 흡수시설을 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 도로 충격 흡수시설을 나타내는 분해도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 도로 충격 흡수시설은 지면에 고정설치된 수직봉(110)과, 상기 수직봉(110)을 관통하도록 형성되고 전방은 개방되고 후방은 스톱파(122))가 형성된 중공파이프(120)와, 상기 중공파이프(120)의 내부에 삽입되어 스톱파(122)에 의해 지지되는 코일스프링(130)과, 상기 중공파이프(120)의 내부에 삽입되며 코일스프링(130)의 전방에 밀착되는 주름관(140)과, 상기 주름관(140)의 전방에 형성되며 차량과 직접 충돌하는 헤드(152)와 상기 헤드(152)에서 상기 중공파이프(120)의 내부로 연장되며 선단에 수나사(156)가 형성된 몸체(154)로 이루어지는 충돌부(150)와, 상기 몸체(154) 선단의 수나사(156)에 체결되어 상기 코일스프링(130)이 긴장되도록 하는 너트(160)를 포함한다.

상기 수직봉(110)은 지면에 고정설치되는 봉으로서 주로 중앙분리대의 정면이나 측면, 안전펜스의 정면이나 측면에 주로 설치된다. 상기 수직봉은 시인성이 우수하도록 주로 노란색으로 구비되며 차량의 충돌에도 차량이 도로로부터 이탈하지 않도록 내구성이 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 중공파이프(120)는 상기 수직봉(110)에 관통하도록 형성되며 지면과 평행하게 형성된다. 상기 중공파이프(120)의 설치 높이는 차량과 충돌시 부딪히는 개소에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 중공파이프(120)는 전방은 개방되어 있고 후방은 상기 코일스프링(130)이 이탈하지 않도록 스톱파(122)가 형성되어 있다. 여기서 상기 스톱파(122)는 중앙에 상기 코일스프링(122)이 삽입되는 단차부(124)가 형성되어 코일스프링(122)이 안정적으로 중공파이프(120)의 내측에 고정된다,

상기 코일스프링(130)은 상기 중공파이프(120)의 내부에 삽입되어 스톱파(122)에 지지되도록 구비된다. 상기 코일스프링(130)은 차량의 충돌시 발생하는 충격을 흡수할 수 있을 정도의 스프링 상수를 갖도록 구비된다. 여기서 상기 코일스프링은(130) 양단면이 전도되지 않도록 평면으로 가공되는 것이 바람직하다.

상기 주름관(140)은 상기 중공파이프(120)의 내부에 삽입되며 코일스프링(130)의 전방에 밀착되도록 구비된다. 상기 주름관(140)은 차량이 충돌할 때 충돌에너지가 주름관(140)이 소성변형을 일으키며 완충작용을 하게 된다. 상기 주름관(140)은 상기 충돌부(150) 측으로 확관되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 주름관(140)이 이동시 우선적으로 확관부(142)가 중공파이프(120)의 내주면과 마찰되어 완충역할을 하게 된다. 아울러 상기 주름관(140)의 확관부(142) 외주면은 마찰시 마찰력을 증대시키기 위하여 엠보싱가공되는 것이 바람직하다.

여기서 차량이 충돌하였을 때 재사용이 가능하도록 코일스프링(130)이 먼저 변형되고 이후에 주름관(140)이 변형되는 것이 바람직하지만, 차량의 충격흡수시 승차자에 가해지는 충격을 고려하여 주름관(140)이 코일스프링(130)보다 먼저 변형될 수도 있다.

아울러 상기 주름관(140)과 상기 코일스프링(130) 사이에는 플러그(144)가 삽입되어 조립 후 코일스프링(130)의 이탈을 방지하여 일측으로 전도되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

상기 충돌부(150)는 차량이 충돌할 때 상기 주름관(140)을 가압하도록 구비되며 전방에는 차량과 직접 충돌하는 헤드(152)가 형성되고, 후방에는 중공파이프(120)의 내부로 연장되며 선단에 수나사(156)가 형성된 몸체(154)가 형성된다. 상기 몸체(154)는 수직봉(110), 중공파이프(120), 코일스프링(130), 주름관(140)을 모두 관통하도록 구비된다.

상기 너트(160)는 상기 몸체(154)의 선단에 형성된 수나사(156)와 체결되어 상기 충돌부(150)가 탈락하지 않도록 한다. 여기서 상기 너트(160)는 몸체(154)의 수나사(156)와 체결하는 정도에 따라 코일스프링(130)을 가압하여 탄성력을 조절할 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 일실시에에 따른 도로 충격 흡수시설의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저 차량이 충돌부(150)의 헤드(152)에 충돌하게 되면 충돌부(150)가 중공파이프(120)의 내측으로 이동하게 된다.

이 때 상기 충돌부(150)의 헤드(152)가 주름관(140)을 가압하고 상기 주름관(140)은 코일스프링(130)을 가압하여 코일스프링(130)이 우선적으로 수축된다.

여기서 코일스프링(130)이 완전히 수축되기 전에 헤드(152)에 가해지는 하중이 제거되면 코일스프링(130)에 의해 원래의 상태로 복원된다.

하지만 상기 코일스프링(130)이 완전히 수축되면 다음으로 주름관(140)이 소성변형을 일으키게 된다.

여기서 상기 주름관(140)의 확관부(142)는 중공파이프(120)의 내주면과 마찰하면서 차량의 충격을 흡수하게 된다.

또한 차량의 충격에 의해 주름관(140)이 소성변형을 일으키게 되면 다시 사용할 수 없으므로 주름관(140)을 제거한 후 새로운 주름관(140)과 충돌부(150)를 다시 설치하여 차량의 충돌을 대비한다.

110 : 수직봉
120 : 중공파이프
122 : 스톱파
124 : 단차부
130 : 코일스프링
140 : 주름관
142 : 환관부
144 : 플러그
150 : 충돌부
152 : 헤드
154 : 몸체
156 : 수나사
160 : 너트

Claims

지면에 고정설치된 수직봉;
상기 수직봉에 관통하도록 형성되고 전방은 개방되고 후방은 스톱파가 형성된 중공파이프;
상기 중공파이프의 내부에 삽입되어 스톱파에 의해 지지되는 코일스프링;
상기 중공파이프의 내부에 삽입되며 코일스프링의 전방에 밀착되는 주름관;
상기 주름관의 전방에 형성되며 차량과 직접 충돌하는 헤드와 상기 헤드에서 상기 중공파이프의 내부로 연장되며 선단에 수나사가 형성된 몸체로 이루어지는 충돌부와;
상기 몸체 선단의 수나사에 체결되어 상기 코일스프링이 긴장되도록 하는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 충격 흡수시설
청구항 1에 있어서,
상기 주름관과 상기 코일스프링 사이에 설치되어 양측에서 각각 주름관과 상기 코일스프링에 의해 가압되도록 형성된 플러그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도로 충격 흡수시설
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 주름관은 상기 충돌부측으로 확관되는 것을 특징으로 하는 도로 충격 흡수시설
청구항 3에 있어서,
상기 주름관의 확관부 외주면이 엠보싱가공된 것을 특징으로 하는 도로 충격 흡수시설.