KR20230117223A - 충돌 충격 감쇠기 시스템을 고정 구조물에 연결하기위한 천이부 - Google Patents

Abstract

충돌 감쇠기를 콘크리트 교통 장벽과 같은 도로변 고정 구조물에 연결하기 위한 천이 시스템은, 고정 구조물 상의 원하는 위치에 안정적으로 부착되도록 되어 있는 플레이틀르 포함하고, 이 플레이트는 고정 구조물 상의 평평한 표면에 일치하도록 되어 있는 평평한 표면을 가지며, 강도를 위한 복수의 지지 리브로 보강된다.

Description

충돌 충격 감쇠기 시스템을 고정 구조물에 연결하기 위한 천이부

본 발명은 일반적으로 충돌 충격 감쇠기에 관한 것으로, 특히, 받침부의 선두 가장자리 및 다른 고정된 도로변 위험물을 보호하는 고정 시스템을 포함하는 자동차 및 고속도로 장벽 충돌 충격 감쇠기에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 충돌 충격 감쇠기를 받침부 및 다른 고정된 도로 위험물에 연결하기 위한 천이부 하드웨어에 관한 것이다.

고속 도로에서의 차량 사고는 전세계적인 주요 문제이며 의심할 여지 없이 오늘날 선진국에 가해지는 경제적, 인적 손실과 고통의 가장 큰 원인 중 하나이다. 특히, 이러한 비극적인 사고의 인명 피해를 경감하기 위한 노력의 일환으로, 교량 받침부와 같은 움직일 수 없는 강성적인 장애물에 의한 차량에 대한 충격을 완화시키기 위해 가드레일, 충돌 쿠션, 트럭 장착형 충돌 감쇠기, 충돌 배럴 등이 개발되었다.

설명된 유형의 충돌 감쇠기는 차량 감속에 대한 한계를 초과하지 않고 차량 충격 에너지를 흡수해야 한다. 또한, 충돌 감쇠기는 무거운 차량과 가벼운 차량을 모두 수용할 수 있어야 한다. 가장 가벼운 차량은 감쇠기 및 더 낮은 감속도를 경험할 무거운 차량에 의해 발생되는 최대 힘에 대한 한계를 설정할 것이며, 그래서 요구되는 총 충격 변형을 결정할 것이다. 충돌 감쇠기/쿠션은, 정면으로 충격을 받으면, 에너지를 흡수하고 차량을 제어된 정지까지 점진적으로 감속시키도록 설계되어 있다. 힘은 가벼운 차량의 한계를 초과할 수 없으며 그래서 초기 힘과 감속도가 낮아 에너지 흡수가 제한된다. 차량이 그의 충돌 속도로부터 0까지 "주행"함에 따라 증가하는 충돌 저항은, 정부의 엄격한 안전 기준을 충족하는 충돌 감쇠기 시스템의 매우 중요한 특징이다. 측면에서 비스듬히 충격을 받을 때, 충돌 쿠션은 차량을 도로 쪽으로 방향 전환시키고 강성적인 지점 위험물에 의한 심한 충격을 방지하도록 설계된다. 전형적인 충돌 쿠션은 측면 레일/패널, 중간 다이어프램, 중간 다이어프램을 고정하고 안내하는 트랙 및 에너지 흡수기를 포함한다. 차량 탑승자를 부상으로부터 더 잘 보호하기 위해 충돌 안전 기준이 점점 더 높은 요건으로 발전함에 따라, 혁신적이고 저렴한 매우 간단한 하지만 효과적인 방식으로 이 기능을 수행하고 또한 이들 높은 기준을 만족하는 차세대 충돌 충격 감쇠기 또는 충돌 쿠션이 요구되는 것이 분명해졌다.

효과적인 충돌 감쇠 시스템의 한 중요한 요소는, 충돌 감쇠기와 그 뒤의 강성적인 구조물 사이의 천이부 또는 구조적 연결부이며, 충돌 감쇠기는 그 강성적인 구조물을 보호하도록 설계된다. 본 발명은 충돌 감쇠기를 고정 구조물에 고정하기 위한 독특하고 개선된 천이뷰 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 특히 충돌 감쇠기를, 당업계에서 "저지(Jersey) 장벽"으로 알려져 있는 콘크리트 장벽과 같은 고정 구조물(충돌 감쇠기는 이 고정 구조물을 보호하도록 위치됨)에 고정하기 위한 상당히 개선된 천이 시스템에 대하여, 개선된 충돌 감쇠 시스템을 제공한다.

보다 구체적으로, 본 발명의 한 양태에서, 도로변 안전 시스템을 고정 구조물에 고정하기 위한 천이 시스템이 제공되며, 이 천이 시스템은, 전방 단부와 후방 단부 및 전면과 이면을 갖는 플레이트를 포함한다. 본 천이 시스팀은, 도로변 안전 시스템의 후방 단부를 플레이트의 전방 단부에 고정하도록 되어 있는 천이 마운트를 더 포함하고, 플레이트는 고정 구조물 상의 대응하는 표면에 일치하도록 구성된 평평한 표면을 포함한다.

예시적인 실시예에서, 본 천이 시스템은 플레이트의 후방 단부에서 그 플레이트의 전면과 이면을 관통하여 배치되는 복수의 구멍을 포함하고, 이들 복수의 구멍은 플레이트를 고정 구조물의 대응하는 표면에 고정하기 위한 기계적 체결구를 수용하도록 되어 있다.

유리하게는, 플레이트는, 부분적으로 플레이트의 길이를 따른 한 위치로부터 일정한 각도로 뒤쪽으로 플레이트의 후방 단부까지 연장되어 있는 테이퍼부를 포함한다. 도시된 실시예에서, 그 위치는 플레이트의 전방 단부와 플레이트의 후방 단부 사이의 거리를 따라 대략 중간에 있다.

플레이트는 그의 전방 단부에서 제1 폭을, 그리고 후방 단부에서는 제2 폭을 포함하며, 제2 폭은 제1 폭보다 작다. 플레이트의 폭은, 테이퍼부로 인해, 부분적으로 플레이트의 길이를 따른 위치에서의 제1 폭으로부터 플레이트의 후방 단부에서의 제2 폭까지 점진적으로 좁아진다. 도시된 실시예에서, 고정 구조물 상의 대응하는 표면도 평평하며, 그래서 플레이트의 평평한 표면은 동일 평면 내에서 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면에 놓이도록 되어 있다.

플레이트의 후방 단부에서의 제2 폭은 크기에 있어서 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 폭에 일치하도록 되어 있다. 테이퍼 각도는 천이 플레이트의 길이 및 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 크기에 적합하게 되어 있다. 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 크기는 그의 길이, 폭 또는 면적 중의 하나 이상이다.

천이 마운트는 기계적 체결구 또는 하나 이상의 용접부에 의해 플레이트의 전방 단부에 고정된다.

본 발명의 다른 양태에서, 도로변 안전 시스템을 고정 구조물에 고정하도록 되어 있는 천이 시스템이 제공되며, 이 천이 시스템은, 전방 단부를 가지며 길이를 따라 후방 단부까지 연장되며 또한 전면과 이면을 갖는 플레이트를 포함한다. 본 천이 시스템은, 도로변 안전 시스템의 후방 단부를 플레이트의 전방 단부에 고정하도록 되어 있는 천이 마운트를 더 포함한다. 복수의 보강 리브가 플레이트의 이면 상에 서로에 대해 이격되어 배치된다.

복수의 보강 리브 각각은 플레이트의 길이를 따라 배치되고, 복수의 보강 리브 각각은 자신의 길이를 갖는다. 복수의 보강 리브 중 적어도 2개의 길이는 서로 다르며, 그래서 특히 플레이트의 테이퍼부를 고려하여, 리브는 플레이트의 길이 및 구성에 맞춤화될 수 있다. 유리하게, 복수의 보강 리브 각각은 C-채널 구조로 되어 있다.

도 1은 본 발명의 원리에 따라 구성된 충돌 감쇠기 및 천이부 구조의 예시적인 실시예의 등축도(isometric view)로서, 후방을 바라보며 전방 관점에서 취한 것이다.
도 2는 도 1과 유사한 등축도로, 전방을 바라보며 후방 관점에서 취한 것이다.
도 3은 본 발명의 천이부 구조의 예시적인 실시예의 등축도이다.
도 4는 도 3의 천이부 구조의 평면도이다.
도 5는 도 3 및 4의 천이부 구조의 상면도이다.
도 6은 도 3-5의 천이부 구조의 이면 또는 후면의 평면도이다.

이제 더 구체적으로 도면을 참조하면, 천이 플레이트(30)에 의해 고정 받침부 또는 구조물(20)에 고정되는 차량 충돌 감쇠기(10)가 도 1 및 2에 도시되어 있다. 천이 플레이트(30)는 도 3 내지 도 6에 더 상세히 도시되어 있다.

차량 충돌 감쇠기(10)는 당업계에서 알려진 임의의 유형일 수 있으며, 전형적으로, 그 감쇠기의 전방 단부에 있고 잘못된 차량으로부터의 최초 충격을 흡수하도록 설계된 노즈피스(12) 및 복수의 압축 가능한 섹션 또는 스테이지(14)로 구성된다(도 2). 도시된 예는, 본 출원의 출원인(캘리포니아주 산 클레멘테에 소재하는 TrafFix Devices, Inc.)에 의해 판매되는 DELTA CRASH CUSHION^® 시스템이고, 이 시스템은 명시적으로 본 명세서에 참조로 포함되지만, 도로변 안전 시장의 경쟁업체로부터 구입 가능한 다른 이용 가능한 충돌 감쇠 시스템도 사용될 수 있다.

천이 플레이트(30)는 이것이 부착될 고정 구조물의 표면에 일치하거나 양립 가능하도록 구성되며, 그래서 그 플레이트는 부착될 때 동일 평면 내에서 그 표면에 놓이게 된다. 따라서, 도시된 실시예에서, 천이 플레이트(30)는, 전형적으로 쓰리에-빔(thrie-beam) 구조인 종래 기술의 천이 플레이트와는 대조적으로, 실질적으로 평평한 구성이다. "실질적으로 평평한"이라는 용어는, 평평하도록 설계되어 있고 특정의 적정한 공차 내에서 그러한 설계로 제조됨을 의미한다. 이후 그리고 청구 범위 전반에 걸쳐, "평평한"이라는 용어가 사용될 것이지만, 이는 모든 제조 작업에서 전형적인 공차를 허용하기 위해 "실질적으로 평평한"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 나타나 있는 바와 같이, 천이 플레이트는 콘크리트 장벽(이 경우, 천이 플레이트가 부착되는, 일반적으로 당업계에서 "저지(Jersey) 장벽"이라고 하는 장벽)을 모방하는 테이퍼와 형상으로 설계된다. 그러나, 고정 구조물의 유형은 본 발명에 중요하지 않으며, 플레이트의 후방 단부가 부착될 수 있는 이용 가능한 평평한 표면을 갖는 임의의 그러한 구조물 또는 물체가 잠재적으로 본 발명의 천이 시스템과 함께 사용 가능하다.

특히, 플레이트(30)는, 어느 한 위치(34)로부터 부분적으로(대략 중간에서) 플레이트(30)의 길이를 따라 뒤쪽으로 플레이트(30)의 후방 단부(36)까지 연장되어 있는 테이퍼부(32)를 포함한다. 따라서, 플레이트(30)는 그의 전방 단부에서 제1 폭을 포함하고 또한 후방 단부(36)에서는 더 작은 제2 폭을 포함하며, 플레이트의 폭은 테이퍼부(32)를 따라 제1 폭에서 제2 폭까지 점진적으로 좁아진다.

플레이트(30)를 고정 구조물(20)에 고정하기 위한 볼트 구멍(40)이 플레이트(30)의 후방 단부(36)에 배치되어 있으며, 그 볼트 구멍은 플레이트의 전면(41a) 및 플레이트의 이면(41b)을 관통하여 연장되어 있다. 테이퍼부(32)는 플레이트(30)를 좁게 하도록 되어 있고, 그래서 후방 단부(36)에서 플레이트는 그의 폭이 고정 구조물(20) 상의 이용 가능한 평평한 표면(42)에 대응하도록 크기 결정되어 있고 그래서 플레이트(30)의 후방 단부(36)는 볼트 구멍(40)을 통해 배치되는 볼트를 사용하여 그 이용 가능한 평평한 표면(42)에 쉽게 고정될 수 있음을 유의해야 한다. 따라서, 테이퍼부의 각도는 천이 플레이트의 길이 및 구조물(20) 상의 이용 가능한 평평한 표면(42)의 크기(길이, 폭 및/또는 면적)에 적합하게 될 수 있고, 그래서 천이부가 고정되는 구조물의 유형에 관계없이 고정이 쉽게 달성된다.

천이 마운트(44)가 충돌 감쇠기(10)의 후방 단부를 천이 플레이트(30)에 고정하도록 되어 있다. 천이 마운트(44)의 체결은 기계적 체결구를 사용하여 달성될 수 있지만, 용접에 의해서도 이루어질 수 있다 .

목재로 되어 있는 것으로 도시된 심(shim)(46)이, 플레이트(30)와 구조물(20) 사이에 틈이 있는 위치에서 플레이트(30)와 고정 구조물(20) 사이에 삽입되어, 천이 마운트(44)와 플레이트의 후방 단부(36)에 있는 체결구 사이에서 플레이트를 구조물에 고정식으로 고정할 수 있다.

복수의 리브(48)가 플레이트를 보강하기 위해 유리하게 천이 플레이트(30)의 이면(41b)(도 6)에 고정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 리브는 플레이트의 구성 및 테이퍼에 적합하게 되도록 상이한 길이를 가지며, 유리하게는 C-채널 구조를 사용하여 형성되어, 예컨대 플레이트의 강도 및 비용 효율성을 최대화한다.

한 예시적인 실시예에서, 단지 예시의 목적을 위해, 플레이트(30)는 아연 도금 마감을 갖는 3/16 인치 플레이트이다. 후방 단부 (제2) 폭은 15.3 인치이고, 전방 단부 (제1) 폭은 24.0 인치이다.

본 발명의 혁신적인 천이 플레이트는 현재의 연방 MASH 기준 하에서의 충돌 시험이 성공적이게 하는 것으로 밝혀졌다. 특히, 본 발명의 천이 플레이트는 스내깅(snagging)과 차량 바닥판 변형을 최소화하고 또한 충돌 차량의 방향 전환을 최대화하는 것으로 밝혀졌다.

Claims (16)

1. 도로변 안전 시스템을 고정 구조물에 고정하기 위한 천이 시스템으로서,
   전방 단부(forward end)와 후방 단부(rearward end), 및 전면(front surface)과 이면(rear surface)을 갖는 플레이트; 및
   상기 도로변 안전 시스템의 후방 단부를 플레이트의 전방 단부에 고정하도록 되어 있는 천이 마운트를 포함하고,
   상기 플레이트는 상기 고정 구조물 상의 대응하는 표면에 일치하도록 구성되는 평평한 표면을 포함하는, 천이 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 천이 시스템은 상기 플레이트의 후방 단부에서 그 플레이트의 전면과 이면을 관통하여 배치되는 복수의 구멍을 더 포함하고, 이들 복수의 구멍은 플레이트를 상기 고정 구조물 상의 대응하는 표면에 고정하기 위한 기계적 체결구를 수용하도록 되어 있는, 천이 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 플레이트는, 부분적으로 상기 플레이트의 길이를 따른 한 위치로부터 일정한 각도로 뒤쪽으로 플레이트의 후방 단부까지 연장되어 있는 테이퍼부를 포함하는, 천이 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 부분적으로 상기 플레이트의 길이를 따른 한 위치는, 플레이트의 전방 단부와 플레이트의 후방 단부 사이의 거리를 따라 대략 중간에 있는, 천이 시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 플레이트는 그의 전방 단부에서 제1 폭을, 그리고 후방 단부에서는 제2 폭을 포함하며, 제2 폭은 제1 폭보다 작은, 천이 시스템.
6. 제5항에 있어서,
   상기 플레이트의 폭은, 상기 테이퍼부로 인해, 부분적으로 상기 플레이트의 길이를 따른 상기 위치에서의 제1 폭으로부터 상기 플레이트의 후방 단부에서의 제2 폭까지 점진적으로 좁아지는, 천이 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 고정 구조물 상의 대응하는 표면도 평평하며, 그래서 상기 플레이트의 평평한 표면은 상기 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면에 같은 높이로 되는 방식으로(in a flush manner) 놓이도록 되어 있는, 천이 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 플레이트의 후방 단부에서의 제2 폭은 크기에 있어서 상기 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 폭에 일치하도록 되어 있는, 천이 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   테이퍼 각도는 상기 천이 플레이트의 길이 및 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 크기에 적합하게 되어 있는, 천이 시스템.
10. 제9항에 있어서,
    상기 고정 구조물 상의 대응하는 평평한 표면의 크기는 그의 길이, 폭 또는 면적 중의 하나 이상인, 천이 시스템.
11. 제1항에 있어서,
    상기 천이 마운트는 기계적 체결구 또는 하나 이상의 용접부에 의해 상기 플레이트의 전방 단부에 고정되는, 천이 시스템.
12. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트의 이면 상에 서로에 대해 이격되어 배치되는 복수의 보강 리브를 더 포함하는, 천이 시스템.
13. 도로변 안전 시스템을 고정 구조물에 고정하도록 되어 있는 천이 시스템으로서,
    전방 단부를 가지며 길이를 따라 후방 단부까지 연장되며, 또한 전면과 이면을 갖는 플레이트;
    상기 도로변 안전 시스템의 후방 단부를 플레이트의 전방 단부에 고정하도록 되어 있는 천이 마운트; 및
    상기 플레이트의 이면 상에 서로에 대해 이격되어 배치되는 복수의 보강 리브를 포함하는, 천이 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 보강 리브 각각은 플레이트의 길이를 따라 배치되고, 상기 복수의 보강 리브 각각은 길이를 갖는, 천이 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 보강 리브 각각은 C-채널 구조로 되어 있는, 천이 시스템.
16. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 보강 리브 중 적어도 2개의 길이는 서로 다른, 천이 시스템.