KR101063942B1 - 충격 흡수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격 흡수 장치에 관한 것으로; 가이드부재와, 상기 가이드부재의 전단에 고정되되 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드부재를 따라 후진되는 펀치부재와, 상기 펀치부재가 상기 가이드부재를 따라 후진시에 충격에너지를 흡수하는 충격흡수부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 충격 흡수 장치는 일체화된 구조로 이루어져 물리적인 충격이 가해지는 경우 충격에너지를 흡수할 필요가 있는 곳에 용이하게 장착할 수 있는 장점이 있다.

충격, 흡수, 트리거튜브

Description

충격 흡수 장치 { impact absorption apparatus }

본 발명은 충격 흡수 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 설명하면 외부의 물리적인 충격이 가해지는 경우 그 충격으로 인한 피해를 최소화하도록 충격을 흡수하는 충격 흡수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 철도차량이나 자동차의 전두부에는 충돌로 인한 충격을 흡수하기 위해 철도차량에는 연결기의 후부에 완충장치가 설치되고, 자동차에는 범퍼가 설치되어 있다. 그러나, 이들 완충장치들은 철도차량이나 자동차의 충돌사고시 충격을 충분하게 흡수할 수 없는 문제점이 있었다.

철도선로를 따라 이동하는 철도차량이 철도선로의 종단점을 따라 이탈하는 것을 방지하기 위해 선로의 종단점에 도달하는 경우 강제로 정지시키기 위해 차량정지장치가 설치되기도 한다.

이와 같은 차량정지장치를 구비함으로서 철도차량이 정지위치를 벗어나 종단점을 지나쳐 철도선로를 이탈하는 것을 최소화할 수 있게 된다.

이를 위해 종래에는 철도선로의 종단점이나 열차를 정지시키고자 하는 지점에 차량정지장치나, 흙, 모래, 자갈 등을 쌓아두거나 또는 침목을 레일에 묶어 사용함으로써 철도차량이 용이하게 돌파하여 선로를 이탈하는 사고가 빈번하게 발생했다.

특히, 철도차량이 차량정지장치의 정면에 충돌하더라도 충격을 완전하게 흡수하지 못하는 경우 철도차량에 그 충격이 그대로 전달되어 철도차량의 파손 내지는 인명의 피해가 커지는 등의 문제점을 가지게 된다.

한편, 이와 같은 철도차량이나 자동차의 충돌로 인한 충격 흡수를 위한 장치의 개발이 시급한 실정이며, 이는 철도차량이나 자동차의 차체에 설치되는 것 뿐 아니라 충돌하는 물체에도 마찬가지로 필요한 실정이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 일체화된 구조로 이루어져 원하는 곳에 용이하게 장착이 가능하며 물리적 충돌로 인한 충격을 용이하게 흡수 가능한 충격 흡수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 철도차량이나 자동차의 전부에 설치되거나, 철도차량의 충돌로 인해 차량정지장치에 가해지는 충격을 원활하게 흡수하여 철도차량 및 자동차의 파손을 최소화함은 물론 인명 피해를 최소화할 수 있는 구조의 충격 흡수 장치를 제공하는데에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은;

가이드부재와, 상기 가이드부재의 전단에 고정되되 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드부재를 따라 후진되는 펀치부재와, 상기 펀치부재가 상기 가이드부재를 따라 후진시에 충격에너지를 흡수하는 충격흡수부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치를 제공한다.

이때, 상기 가이드부재는 원기둥 형상으로 이루어지는 제1몸체로 이루어지며, 상기 제1몸체의 전단에 상기 펀치부재가 끼워지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펀치부재는; 제2몸체의 중앙에 상기 가이드부재의 제1몸체가 끼워지는 관통공이 형성되고, 상기 제2몸체의 전단부에는 측면방향으로 지지부가 돌 출형성되고, 상기 제2몸체의 전단에는 상기 가이드부재의 제1몸체를 따라 후진되는 것을 방지하기 위해 상기 가이드부재의 전단부를 감싸며 물리적인 충격이 가해지면 파단되는 트리거튜브가 일체로 돌출구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부재의 제1몸체 전단에는 걸림돌기가 더 돌출 형성되고, 상기 트리거튜브의 중앙에는 상기 걸림돌기가 관통되는 끼움공이 형성되어 상기 끼움공의 전방으로 상기 걸림돌기가 돌출되어 너트부재가 체결되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 트리거튜브는 외주면을 따라 파단이 용이한 취약부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 충격흡수부재는 원통형상의 금속재로 이루어져, 상기 펀치부재의 후측 가이드부재의 제1몸체 외부를 일정거리 이격되게 감싸며, 상기 펀치부재의 후단에는 상광하협하는 테이퍼면이 형성되고 그 테이퍼면에 충격흡수부재의 전단부 테두리가 밀착되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 충격흡수부재는 다수의 절단날에 의해 길이방향을 따라 절개부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드부재의 제1몸체의 후단에 받침부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 펀치부재의 지지부에 지지되어 물리적인 충격을 상기 펀치부재에 전달하며 상기 가이드부재를 따라 후진되는 임팩트 로드가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 임팩트 로드는 가이드부재를 따라 이동가능하도록 원통형상으로 이루어지며 후단 테두리에 상기 지지부에 밀착되는 밀착부가 외측방향으로 돌출 형성되고, 전단에는 확장부가 외측방향으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 펀치부재는 외주연에 절단날이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 충격 흡수 장치는 일체화된 구조로 이루어져 물리적인 충격이 가해지는 경우 충격에너지를 흡수할 필요가 있는 곳에 용이하게 장착할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 충격 흡수 장치는 철도차량이나 자동차의 전두부에 설치되거나 철도차량의 정지를 위해 선로상에 설치되는 차량정지장치에 적용되는 경우 철도차량에 의해 가해지는 충격을 원활하게 흡수하여 철도차량의 파손을 최소화함은 물론 인명 피해 역시 최소화하는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 충격 흡수 장치를 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예에 의하여 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치를 설명하기 위해 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 충격 흡수 장치의 적용 예를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 트리거튜브의 파단 직후를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 부분 절개도이고, 도 5는 본 발명에 따른 충격흡수부재가 압착되면서 충격을 흡수 하고 있는 상태를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 부분 절개도이다.

먼저, 도 1 내지 도 6에 의하면 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 철도차량의 전두부(100)를 이루는 차체 프레임(110)상에 설치되어, 이동중인 철도차량이 타 철도차량이나 차량정지장치 등에 충돌시에 철도차량의 파손이나 인명피해 등을 최소화하기 위해 충격에너지를 흡수하게 된다.

좀 더 구체적으로는 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 상기 철도차량의 전두부(100)를 이루는 차체 프레임(110)의 원하는 위치에 구비될 수 있는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 철도차량의 전두부(100)의 정면이 충돌하는 경우 수평방향으로 가해지는 물리적 충격을 흡수하기 위해 전후방향으로 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)가 설치될 수 있다.

물론, 이와 같은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 철도차량의 충돌로 인한 충격을 흡수하는 것에 한정되지 않는 것으로, 자동차의 전두부와 자동차 등의 교통수단이 이동하는 도로나 교량 등과 같이 충돌 사고가 빈번하게 일어날 수 있는 지역의 완충 장치나 진입금지 장치 등에도 적용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 철도차량의 전두부(100)를 이루는 차체 프레임(110)에 설치되는 것으로 기본적으로는 차량연결기(120)의 양측에 설치될 수 있고, 차체프레임(110)의 임의지점에 충격이 가해지는 방향과 평행하게 설치될 수 있으므로 이를 구체적으로 설명한다.

본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 가이드부재(10)와, 상기 가이드부 재(10)의 전단에 고정되되 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드부재(10)를 따라 후진되는 펀치부재(20)와, 상기 가이드부재(10)의 외부에 구비되되 상기 펀치부재(20)가 상기 가이드부재(10)를 따라 후진시에 충격에너지를 흡수하는 충격흡수부재(30)로 구성된다.

이때, 상기 펀치부재(20)의 전단에는 물리적인 충격을 상기 펀치부재(20)에 전달하며 상기 가이드부재(10)를 따라 후진되는 임팩트 로드(40)가 더 구비된다.

한편, 상기 가이드부재(10)는 원기둥 형상으로 이루어지는 제1몸체(12)의 전단에 걸림돌기(14)가 돌출 형성되고, 제1몸체(12)의 후단에는 받침부(16)가 형성된다.

물론, 상기 가이드부재(10)는 그 제1몸체(12)가 원기둥 이외에도 다양한 형상으로 이루어질 수 있음은 당연하다.

그리고, 상기 가이드부재(10)의 제1몸체(12) 전단에는 SCM440 등의 금속재질로 이루어지는 펀치부재(20)가 끼워지는데, 상기 펀치부재(20)는 상기 가이드부재(10)의 제1몸체(12)가 끼워지는 관통공(24)이 상기 펀치부재(20)의 중심부를 형성하는 제2몸체(22)의 중앙에 관통 형성되고, 상기 제2몸체(22)의 전단부에는 측면방향으로 지지부(26)가 돌출형성되고 중앙에는 상기 펀치부재(20)가 상기 가이드부재(10)의 제1몸체(12)를 따라 후진되는 것을 방지하기 위해 상기 가이드부재(10)의 제1몸체(12) 전단부를 감싸는 트리거튜브(28)가 일체로 돌출되며, 상기 트리거튜브(28)의 중앙에는 상기 가이드부재(10)의 제1몸체(12) 전단에 돌출되는 걸림돌기(14)가 관통되는 끼움공(29)이 형성되어 상기 트리거튜브(10)의 전방으로 상기 걸림돌기(14)가 돌출된다.

이때, 상기 트리거튜브(28)가 전단에 끼워진 상태의 상기 가이드부재(10)의 걸림돌기(14)에는 너트부재(15)가 체결되어 상기 트리거부재(28)가 일체로 형성되는 펀치부재(20)가 전방으로 이탈되는 것도 방지하여 주게 된다.

그리고, 상기 트리거튜브(28)는 그 외주면을 따라 약한 물리력에 의해서도 용이하게 펀치부재(20)에서 파단되도록 하기 위한 취약부(28a)가 형성된다.

이와 같은 구조에 의해 펀치부재(20)의 제2몸체(22) 전단에 형성되는 지지부(26)에 한계점 이상의 물리력이 가해지는 경우 트리거튜브(28)의 취약부(28a)가 파단되고 그로 인해 펀치부재(20)가 가이드부재(10)의 제1몸체(12)를 따라 후진하게 된다.

한편, 상기 펀치부재(20)의 후측 가이드부재(10)상에는 원통형상의 충격흡수부재(30)가 구비된다.

이와 같은 충격흡수부재(30)는 금속관체로 이루어지며, 가이드부재(10)의 외부에 일정거리 이격되게 감싸도록 구비되는 것으로 상기 가이드부재(10)를 따라 펀치부재(20)가 후진하는 경우 충격을 흡수하게 된다. 특히, 상기 펀치부재(20)의 외주면에는 절단날(25)이 형성되어 있어 펀치부재(20)에 물리력이 가해져 후진하는 경우 충격흡수부재(30)의 외부에 길이방향을 따라 다수의 절개부(32)가 형성되게하여 용이하게 말리도록 한다.

이 경우 상기 충격흡수부재(30)가 원활하게 충격을 흡수할 수 있도록 하기 위해 상기 펀치부재(20)의 후단에는 상광하협(上鑛河峽)하는 테이퍼면(21)이 형성 되고 그 테이퍼면(21)에 충격흡수부재(30)의 전단부 테두리가 밀착되는 구조로 이루어진다.

이에 따라 상기 펀치부재(20)가 가이드부재(10)를 따라 후진하는 경우 상기 충격흡수부재(30)의 전단부 테두리가 상기 펀치부재(20)의 후단 테이퍼면(21)을 따라 확관되면서 부분적으로 절개부(32)를 따라 말리면서 충격을 흡수하게 된다.

이 경우 상기 펀치부재(20)의 전방에는 외부의 물리적인 충격에너지를 상기 펀치부재(20)의 전단 지지부(26)에 전달하기 위한 임팩트 로드(40)가 구비된다.

이와 같은 임팩트 로드(40)는 원통형상으로 이루어지며 후단 테두리에 상기 펀치부재(20)의 전단 지지부(26)에 밀착되는 밀착부(42)가 외측방향으로 돌출 형성되고, 전단에는 확장부(44)가 외측방향으로 돌출된다.

따라서, 상기 임팩트로드(40)의 후단 내부에 상기 펀치부재(20)의 전단에 구비되는 트리거튜브(28)를 감싸는 구조로 이루어지며, 상기 임팩트로드(40)가 후진하면서 트리거튜브(28)의 취약부(28a)가 파단되어 상기 펀치부재(20)가 가이드부재(10)를 따라 후진하는 경우 임팩트로드(40)도 가이드부재(10)를 따라 이동하면서 후진하게 된다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참고로 본 발명에 따른 충격 흡수 장치의 작동 예를 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 충격 흡수 장치(1)는 가이드부재(10)와, 트리거튜브(28)가 일체로 형성되는 펀치부재(20)와, 충격흡수부재(30)가 모듈화되어 있는 구조로 이루어져 공간활용이 극대화됨은 물론 설치가 매우 용이한 장점을 가지게 된다.

이와 같은 충격 흡수 장치(1)은 철도차량의 전두부(100) 차체프레임(100)에 간단히 설치될 수 있는 것으로, 철도차량이 다른 철도차량 또는 차량정지장치에 충돌하는 경우 철도차량의 전두부(100)에 설치되는 충격 흡수 장치(1)의 전방에 그 충격이 전달된다.

이때, 충격은 1차적으로 임팩트로드(40)의 전단에 가해지게 되며, 임팩트로드(40)의 후단 밀착부(42)를 통해 펀치부재(20)의 전단 지지부(26)에 충격이 전달된다.

그에 따라 상기 펀치부재(20)가 후진하려고 하는 힘이 작용하게 되는데, 이때, 상기 지지부(26)에 가해지는 충격이 트리거튜브(28)의 취약부(28a)를 파단시키는데 충분한 충격이 가해지게 되면 취약부(28a)가 파단되어 펀치부재(20)에서 트리거부재(28)가 분리된다.

그리고, 계속해서 임팩트로드(40)를 통해 충격이 가해지게 되면 임팩트로드(40)가 후진하게 되면서 펀치부재(20)를 후진시키게 되며 그에 따라 펀치부재(20)와 임팩트로드(40)가 함께 후진하게 된다.

이때, 상기 펀치부재(20)는 가이드부재(10)를 따라 후진하면서 원통형상의 충격흡수부재(30)의 전단 테두리를 가압하게 되고, 그로 인해 펀치부재(20)의 후단 테이퍼면(21)을 따라 충격흡수부재(30)의 전단부 테두리가 상대적으로 전진하게 됨에 따라 충격흡수부재(30)의 전단부 테두리가 상기 펀치부재(20)의 후단 테이퍼 면(21)을 따라 확관되면서 펀치부재(20)의 외주연에 형성된 절단날(25)이 충격흡수부재(30)를 절단하면서 나타나는 절개부(32)를 따라 부분적으로 외측으로 말리게 된다. 이와 같은 상태로 진행되면서 펀치부재(20)에 가해지는 충격이 흡수된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 충격 흡수 장치를 설명하기 위해 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 충격 흡수 장치의 적용 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 트리거튜브의 파단 직후를 도시한 사시도.

도 4는 도 3의 부분 절개도.

도 5는 본 발명에 따른 충격흡수부재가 압착되면서 충격을 흡수하고 있는 상태를 도시한 사시도.

도 6은 도 5의 부분 절개도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 충격 흡수 장치 10: 가이드부재

20: 펀치부재 30: 충격흡수부재

40: 임팩트로드

Claims (11)

1. 가이드부재와, 상기 가이드부재의 전단에 고정되되 전방에서 물리적인 충격이 가해지면 상기 가이드부재를 따라 후진되는 펀치부재와, 상기 펀치부재가 상기 가이드부재를 따라 후진시에 충격에너지를 흡수하기 위하여 가이드부재의 외부에 일정거리 이격되게 감싸도록 구비되는 충격흡수부재로 구성되고,

   상기 가이드부재는 원기둥 형상으로 이루어지는 제1몸체를 포함하여 이루어지고, 상기 제1몸체의 전단에 상기 펀치부재가 끼워지며,

   상기 펀치부재는; 펀치부재의 중심부를 형성하는 제2몸체의 중앙에 상기 가이드부재의 제1몸체가 끼워지는 관통공이 형성되고, 상기 제2몸체의 전단부에는 측면방향으로 지지부가 돌출형성되고, 상기 제2몸체의 전단에는 상기 가이드부재의 제1몸체를 따라 후진되는 것을 방지하기 위해 상기 가이드부재의 전단부를 감싸며 물리적인 충격이 가해지면 파단되는 트리거튜브가 일체로 돌출구비되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,

   상기 가이드부재의 제1몸체 전단에는 걸림돌기가 더 돌출 형성되고, 상기 트리거튜브의 중앙에는 상기 걸림돌기가 관통되는 끼움공이 형성되어 상기 끼움공의 전방으로 상기 걸림돌기가 돌출되어 너트부재가 체결되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 트리거튜브는 외주면을 따라 파단이 용이한 취약부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 충격흡수부재는 원통형상의 금속재로 이루어져, 상기 펀치부재의 후측 가이드부재의 제1몸체 외부를 일정거리 이격되게 감싸며,

   상기 펀치부재의 후단에는 상광하협하는 테이퍼면이 형성되고 그 테이퍼면에 충격흡수부재의 전단부 테두리가 밀착되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 충격흡수부재는 다수의 절단날에 의해 길이방향을 따라 절개부가 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 가이드부재의 제1몸체의 후단에 받침부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 펀치부재의 지지부에 지지되어 물리적인 충격을 상기 펀치부재에 전달하며 상기 가이드부재를 따라 후진되는 임팩트 로드가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 임팩트 로드는 가이드부재를 따라 이동가능하도록 원통형상으로 이루어지며 후단 테두리에 상기 지지부에 밀착되는 밀착부가 외측방향으로 돌출 형성되고, 전단에는 확장부가 외측방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장 치.
11. 제 1항에 있어서,

    상기 펀치부재는 외주연에 절단날이 형성된 것을 특징으로 하는 충격 흡수 장치.

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