JPH1159298A - エネルギー吸収素子 - Google Patents
エネルギー吸収素子Info
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- JPH1159298A JPH1159298A JP10173755A JP17375598A JPH1159298A JP H1159298 A JPH1159298 A JP H1159298A JP 10173755 A JP10173755 A JP 10173755A JP 17375598 A JP17375598 A JP 17375598A JP H1159298 A JPH1159298 A JP H1159298A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
- B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
- B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/12—Vibration-dampers; Shock-absorbers using plastic deformation of members
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な手段によりエネルギー吸収素子の所望
のエネルギー吸収性能に適切に影響を及ぼすことができ
るようにする。 【構成】 車両特に自動車に使用するため発泡金属を使
用して製造されかつ車両構造体へ取付けるための結合素
子を持つエネルギー吸収素子において、簡単な手段エネ
ルギー吸収性能を改善するため、エネルギー吸収素子
が、特別な使用事例において望まれるエネルギー吸収性
能に合わされる成形体10として、発泡過程において閉
じた外殻を持つように最終仕上げされている。
のエネルギー吸収性能に適切に影響を及ぼすことができ
るようにする。 【構成】 車両特に自動車に使用するため発泡金属を使
用して製造されかつ車両構造体へ取付けるための結合素
子を持つエネルギー吸収素子において、簡単な手段エネ
ルギー吸収性能を改善するため、エネルギー吸収素子
が、特別な使用事例において望まれるエネルギー吸収性
能に合わされる成形体10として、発泡過程において閉
じた外殻を持つように最終仕上げされている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両特に自動車に使用
するため発泡金属特に発泡アルミニウムを使つて製造さ
れかつ車両構造体へ取付けるための結合素子を持つてい
るエネルギー吸収素子に関する。
するため発泡金属特に発泡アルミニウムを使つて製造さ
れかつ車両構造体へ取付けるための結合素子を持つてい
るエネルギー吸収素子に関する。
【0002】
【従来の技術】高いエネルギー吸収能力を持ちかつ速や
かに取付け及び交換可能な公知のエネルギー吸収素子
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第19502307号
明細書)では、連続鋳造アルミニウム異形材又はアルミ
ニウム板成形部品として構成されるハウジングが、発泡
アルミニウムから成る充填物を持つている。この発泡ア
ルミニウム充填物はエネルギー吸収体として役立ち、ハ
ウジングを複数の室に区分することによつてそのエネル
ギー吸収性能を調節することができる。例えばハウジン
グの肉厚を変化するか又はベローとして構成することに
より、ハウジングの形状を所望の変形に合わせることに
よつて、変形素子の変形の制御が行われる。
かに取付け及び交換可能な公知のエネルギー吸収素子
(ドイツ連邦共和国特許出願公開第19502307号
明細書)では、連続鋳造アルミニウム異形材又はアルミ
ニウム板成形部品として構成されるハウジングが、発泡
アルミニウムから成る充填物を持つている。この発泡ア
ルミニウム充填物はエネルギー吸収体として役立ち、ハ
ウジングを複数の室に区分することによつてそのエネル
ギー吸収性能を調節することができる。例えばハウジン
グの肉厚を変化するか又はベローとして構成することに
より、ハウジングの形状を所望の変形に合わせることに
よつて、変形素子の変形の制御が行われる。
【0003】車両衝突の際の衝撃エネルギーを減少する
公知のエネルギー吸収素子(特開平7−27713号公
報)は、軽金属の発泡金属から形成されかつ衝撃方向に
前後して設けられる多数の芯ブロツクから構成され、こ
れらの芯ブロツクが所望の変形圧縮量になるまで圧壊す
ることにより衝撃エネルギーを吸収する。芯ブロツク
は、圧縮の際側方へ屈曲又は湾曲しないように、長さ及
び幅を定められている。
公知のエネルギー吸収素子(特開平7−27713号公
報)は、軽金属の発泡金属から形成されかつ衝撃方向に
前後して設けられる多数の芯ブロツクから構成され、こ
れらの芯ブロツクが所望の変形圧縮量になるまで圧壊す
ることにより衝撃エネルギーを吸収する。芯ブロツク
は、圧縮の際側方へ屈曲又は湾曲しないように、長さ及
び幅を定められている。
【0004】バンパと横材及び縦材との間に設けられる
自動車用の公知の衝撃減衰体(オーストリア特許出願公
告第394004号明細書)では、変形行程にわたつて
一定な変形抵抗を得るために、衝撃方向に位置する円筒
状本体が、1つの範囲に半径方向に突出するリブを備え
ており、この範囲の一端がバンパ支持片により区画さ
れ、他端が本体から半径方向に突出する環状フランジに
より区画されている。衝撃減衰体の設計荷重の超過の
際、本体の移行範囲で溝を持つフランジが破断し、次の
所にあるリブがフランジへ押付けられ、同様にせん断さ
れる。この過程は存在する別の各リブにおいて反覆され
る。本体から突出する環状フランジは同時に衝撃減衰体
を横材及び縦材へ固定するのに役立ち、一方バンパ支持
片への取付けのために別の取付けフランジが本体と一体
に形成されている。
自動車用の公知の衝撃減衰体(オーストリア特許出願公
告第394004号明細書)では、変形行程にわたつて
一定な変形抵抗を得るために、衝撃方向に位置する円筒
状本体が、1つの範囲に半径方向に突出するリブを備え
ており、この範囲の一端がバンパ支持片により区画さ
れ、他端が本体から半径方向に突出する環状フランジに
より区画されている。衝撃減衰体の設計荷重の超過の
際、本体の移行範囲で溝を持つフランジが破断し、次の
所にあるリブがフランジへ押付けられ、同様にせん断さ
れる。この過程は存在する別の各リブにおいて反覆され
る。本体から突出する環状フランジは同時に衝撃減衰体
を横材及び縦材へ固定するのに役立ち、一方バンパ支持
片への取付けのために別の取付けフランジが本体と一体
に形成されている。
【0005】バンパの中空異形材として構成される横材
と自動車の床構造体の縦材との間に設けられているアル
ミニウム合金製の公知の衝突突き棒(ドイツ連邦共和国
特許出願公開第19533366号明細書)は、衝突の
際衝突突き棒の性質を決定するため2つの対角線補強リ
ブを持つ室と、横材への衝突突き棒の取付けに役立つU
字状室と、このU字状室から遠い方の端面に設けられて
縦材への取付けに役立つフランジとを持つている。
と自動車の床構造体の縦材との間に設けられているアル
ミニウム合金製の公知の衝突突き棒(ドイツ連邦共和国
特許出願公開第19533366号明細書)は、衝突の
際衝突突き棒の性質を決定するため2つの対角線補強リ
ブを持つ室と、横材への衝突突き棒の取付けに役立つU
字状室と、このU字状室から遠い方の端面に設けられて
縦材への取付けに役立つフランジとを持つている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の基礎になつて
いる課題は、改良された吸収特性を持つ最初にあげた種
類のエネルギー吸収素子において、簡単な手段により所
望のエネルギー吸収性能に適切に影響を及ぼすことがで
きるようにすることである。
いる課題は、改良された吸収特性を持つ最初にあげた種
類のエネルギー吸収素子において、簡単な手段により所
望のエネルギー吸収性能に適切に影響を及ぼすことがで
きるようにすることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】車両特に自動車に使用す
るため発泡金属特に発泡アルミニウムを使用して製造さ
れかつ車両構造体へ取付けるための結合素子を持つてい
るエネルギー吸収素子において、この課題を解決するた
め本発明によれば、エネルギー吸収素子が、特別な使用
事例において望まれるエネルギー吸収性能に合わされる
成形体として、発泡過程において閉じた外殻を持つよう
に仕上げられている。
るため発泡金属特に発泡アルミニウムを使用して製造さ
れかつ車両構造体へ取付けるための結合素子を持つてい
るエネルギー吸収素子において、この課題を解決するた
め本発明によれば、エネルギー吸収素子が、特別な使用
事例において望まれるエネルギー吸収性能に合わされる
成形体として、発泡過程において閉じた外殻を持つよう
に仕上げられている。
【0008】本発明によるエネルギー吸収素子は、成形
体の直接の構造の粉末冶金による製造によつて、エネル
ギー吸収素子のエネルギー吸収性能へ非常に適切にかつ
非常に精確に影響を及ぼすことができるという利点を持
つている。この構造は、例えば特定の中実又は中空異形
材構造又は縦、横又は対角線に延びるリブを持つ特定の
骨組構造により、特別な使用事例に非常に精確に合わせ
ることができる。成形体の表面は発泡過程において既に
気泡を閉じて供給される。成形発泡体を充填された公知
のエネルギー吸収素子とは異なり、本発明によるエネル
ギー吸収素子のエネルギー吸収性能は、発泡金属の密度
によつて調節されるのみならず、発泡金属成形体の構造
によつても調節される。成形体は製造過程において既に
最終仕上げされるので、仕上げ費用は比較的僅かであ
る。エネルギー吸収素子は容易に組立て可能で、故障後
速やかにかつ安価に交換することができる。
体の直接の構造の粉末冶金による製造によつて、エネル
ギー吸収素子のエネルギー吸収性能へ非常に適切にかつ
非常に精確に影響を及ぼすことができるという利点を持
つている。この構造は、例えば特定の中実又は中空異形
材構造又は縦、横又は対角線に延びるリブを持つ特定の
骨組構造により、特別な使用事例に非常に精確に合わせ
ることができる。成形体の表面は発泡過程において既に
気泡を閉じて供給される。成形発泡体を充填された公知
のエネルギー吸収素子とは異なり、本発明によるエネル
ギー吸収素子のエネルギー吸収性能は、発泡金属の密度
によつて調節されるのみならず、発泡金属成形体の構造
によつても調節される。成形体は製造過程において既に
最終仕上げされるので、仕上げ費用は比較的僅かであ
る。エネルギー吸収素子は容易に組立て可能で、故障後
速やかにかつ安価に交換することができる。
【0009】本発明の有利な展開及び改良を伴うエネル
ギー吸収素子の目的にかなつた実施態様は、従属請求項
に示されている。
ギー吸収素子の目的にかなつた実施態様は、従属請求項
に示されている。
【0010】本発明の有利な実施態様によれば、車両構
造体に取付けるための結合素子は成形体に一体に発泡さ
れ、これは成形体の製造過程において同時に行われる。
結合素子を備えた完全な成形体の表面は、既に汽泡を閉
じて得られる。
造体に取付けるための結合素子は成形体に一体に発泡さ
れ、これは成形体の製造過程において同時に行われる。
結合素子を備えた完全な成形体の表面は、既に汽泡を閉
じて得られる。
【0011】本発明の好ましい実施態様によれば、発泡
した成形体は更に付加的なハウジングを設けられる。こ
のハウジングは板被覆又は異形材として構成することが
できる。ハウジングの厚さの選択により、エネルギー吸
収素子のエネルギー吸収能力へ付加的に影響を及ぼすこ
とができる。
した成形体は更に付加的なハウジングを設けられる。こ
のハウジングは板被覆又は異形材として構成することが
できる。ハウジングの厚さの選択により、エネルギー吸
収素子のエネルギー吸収能力へ付加的に影響を及ぼすこ
とができる。
【0012】本発明の好ましい実施態様によりハウジン
グが同じ金属特にアルミニウムから製造されていると、
成形体とハウジングの分離なしにリサイクルが可能であ
る。
グが同じ金属特にアルミニウムから製造されていると、
成形体とハウジングの分離なしにリサイクルが可能であ
る。
【0013】
【実施例】図面に示されている実施例により本発明を以
下に説明する。
下に説明する。
【0014】図1ないし10に種々の実施例で示されて
いるエネルギー吸収素子は、発泡アルミニウムから発泡
過程で製造される成形体10であり、その形状は特別な
使用事例のために望まれるエネルギー吸収素子のエネル
ギー吸収性能に合わされている。成形体10の外殻は、
発泡過程におけるその適当な実施により既に気泡を閉じ
て供給される。要求される使用事例に合わされる適当な
構造により、発泡アルミニウム成形体のエネルギー吸収
性能に影響を及ぼすことができる。
いるエネルギー吸収素子は、発泡アルミニウムから発泡
過程で製造される成形体10であり、その形状は特別な
使用事例のために望まれるエネルギー吸収素子のエネル
ギー吸収性能に合わされている。成形体10の外殻は、
発泡過程におけるその適当な実施により既に気泡を閉じ
て供給される。要求される使用事例に合わされる適当な
構造により、発泡アルミニウム成形体のエネルギー吸収
性能に影響を及ぼすことができる。
【0015】図1及び2では成形体10が中実体として
構成され、図1の実施例ではその縦軸線にわたつて一定
の断面を持ち、図2の実施例ではその縦軸線の方向に増
大する断面を持つている。図2の実施例では、取付け位
置で成形体10の垂直寸法が長さの増大と共に増大し、
図2の実施例においてこの増大は、成形体10の上側1
01を平らに形成し、成形体10の下側102を凹に湾
曲して形成することによつて行われる。両方の実施例に
おいて成形体10は直方体として構成されている。その
円柱としての構成も可能である。
構成され、図1の実施例ではその縦軸線にわたつて一定
の断面を持ち、図2の実施例ではその縦軸線の方向に増
大する断面を持つている。図2の実施例では、取付け位
置で成形体10の垂直寸法が長さの増大と共に増大し、
図2の実施例においてこの増大は、成形体10の上側1
01を平らに形成し、成形体10の下側102を凹に湾
曲して形成することによつて行われる。両方の実施例に
おいて成形体10は直方体として構成されている。その
円柱としての構成も可能である。
【0016】図3の実施例では、成形体10が中空体と
して、ここでは中空の四角柱又は中空直方体として構成
されている。図4の実施例では、中空体は、縦方向に延
びかつ軸心で交差する対角線リブ又は支柱11,12に
より、内部を補強されている。
して、ここでは中空の四角柱又は中空直方体として構成
されている。図4の実施例では、中空体は、縦方向に延
びかつ軸心で交差する対角線リブ又は支柱11,12に
より、内部を補強されている。
【0017】図5及び6の実施例では、成形体10は同
様に支柱で補強される中空体として構成されている。し
かし空所14又は14′の軸線は、図3及び4の実施例
におけるように成形体10の縦軸線の方向には延びず、
それに対して直角に延びている。図5における成形体1
0の空所14は、縦方向に連続しかつ空所14の軸線に
沿つて交差する対角線支柱15及び16で補強されてい
る。図6の実施例では、空所14′は横支柱17により
補強されているので、縦方向に連続しかつ軸線方向に前
後して位置する2つの空所部分14′a及び14′bが
生じる。更に後部空所部分14′bの内側断面は台形状
に形成され、成形体10の残つている側壁厚さは空所部
分14′aから離れる方向へ連続的に増大している。
様に支柱で補強される中空体として構成されている。し
かし空所14又は14′の軸線は、図3及び4の実施例
におけるように成形体10の縦軸線の方向には延びず、
それに対して直角に延びている。図5における成形体1
0の空所14は、縦方向に連続しかつ空所14の軸線に
沿つて交差する対角線支柱15及び16で補強されてい
る。図6の実施例では、空所14′は横支柱17により
補強されているので、縦方向に連続しかつ軸線方向に前
後して位置する2つの空所部分14′a及び14′bが
生じる。更に後部空所部分14′bの内側断面は台形状
に形成され、成形体10の残つている側壁厚さは空所部
分14′aから離れる方向へ連続的に増大している。
【0018】図1ないし6に示すエネルギー吸収素子は
車両構造体へ取付けるための結合素子18を持ち、この
結合素子18は成形体10に一体に形成され、発泡過程
において成形体10を製造する際一緒に発泡せしめられ
るので、発泡過程において成形体10は閉じた外殻を持
つように最終仕上げされる。図1ないし6によるすべて
の実施例では、結合素子18は端面フランジ19,20
として構成され、成形体10の対向する側面でこれらの
側面から突出し、突出範囲に取付けねじを通すためのそ
れぞれ2つの貫通孔21を持つている。両方の端面フラ
ンジ19,20により成形体10が、典型的な使用事例
ではバンパと車体下部構造の縦材とに取付けられる。
車両構造体へ取付けるための結合素子18を持ち、この
結合素子18は成形体10に一体に形成され、発泡過程
において成形体10を製造する際一緒に発泡せしめられ
るので、発泡過程において成形体10は閉じた外殻を持
つように最終仕上げされる。図1ないし6によるすべて
の実施例では、結合素子18は端面フランジ19,20
として構成され、成形体10の対向する側面でこれらの
側面から突出し、突出範囲に取付けねじを通すためのそ
れぞれ2つの貫通孔21を持つている。両方の端面フラ
ンジ19,20により成形体10が、典型的な使用事例
ではバンパと車体下部構造の縦材とに取付けられる。
【0019】図7ないし10に示すエネルギー吸収素子
の実施例では、要求される使用事例に合わされる種々の
形状構造で発泡アルミニウムから製造される成形体10
は、付加的にハウジング22を備えている。このハウジ
ング22は実施例では金属板なるべくアルミニウム板か
ら製造されている。しかしハウジング22は異形材とし
ても構成することができる。車両構造体への取付けのた
め同様にエネルギー吸収素子に存在する結合素子18
は、成形体10に一体に形成されているのではなく、ハ
ウジング22から一体に曲げられている。これらの結合
素子18は取付けフランジ23として、ハウジング22
の各端面でハウジング22の互いに反対側の側面から直
角に外方へ突出し、取付けねじを通すためのそれぞれ2
つの貫通孔21を持つている。全部で4つの取付けねじ
により、エネルギー吸収素子が端面で車両構造体にねじ
止めされる。
の実施例では、要求される使用事例に合わされる種々の
形状構造で発泡アルミニウムから製造される成形体10
は、付加的にハウジング22を備えている。このハウジ
ング22は実施例では金属板なるべくアルミニウム板か
ら製造されている。しかしハウジング22は異形材とし
ても構成することができる。車両構造体への取付けのた
め同様にエネルギー吸収素子に存在する結合素子18
は、成形体10に一体に形成されているのではなく、ハ
ウジング22から一体に曲げられている。これらの結合
素子18は取付けフランジ23として、ハウジング22
の各端面でハウジング22の互いに反対側の側面から直
角に外方へ突出し、取付けねじを通すためのそれぞれ2
つの貫通孔21を持つている。全部で4つの取付けねじ
により、エネルギー吸収素子が端面で車両構造体にねじ
止めされる。
【0020】図7及び8の実施例では、成形体10は図
1及び2の実施例におけるのと同じように発泡アルミニ
ウムから成る中実体として構成されている。図7及び8
の両方の実施例は、図1及び2の実施例とは、付加的な
ハウジング22が設けられ、結合素子18がハウジング
22から曲げられた取付けフランジ23により形成され
ているという点でのみ、相違している。
1及び2の実施例におけるのと同じように発泡アルミニ
ウムから成る中実体として構成されている。図7及び8
の両方の実施例は、図1及び2の実施例とは、付加的な
ハウジング22が設けられ、結合素子18がハウジング
22から曲げられた取付けフランジ23により形成され
ているという点でのみ、相違している。
【0021】図9及び10の両実施例では、成形体10
はハウジング22の不変な構成で中実として構成されて
いるのではなく、縦支柱及び対角線支柱から成る内側骨
組構造を持つ中空体として構成されている。成形体軸線
に対して同軸的な縦支柱24は、縦方向に連続する全部
で4つの小さい対角線支柱25により中空体に結合され
ている。
はハウジング22の不変な構成で中実として構成されて
いるのではなく、縦支柱及び対角線支柱から成る内側骨
組構造を持つ中空体として構成されている。成形体軸線
に対して同軸的な縦支柱24は、縦方向に連続する全部
で4つの小さい対角線支柱25により中空体に結合され
ている。
【0022】本発明は上述した実施例に限定されない。
例えば成形体を製造するため、発泡アルミニウムのほか
に他の発泡金属特に発泡軽金属又はその合金から成る発
泡金属も使用することができる。
例えば成形体を製造するため、発泡アルミニウムのほか
に他の発泡金属特に発泡軽金属又はその合金から成る発
泡金属も使用することができる。
【図1】エネルギー吸収素子の第1実施例の斜視図であ
る。
る。
【図2】エネルギー吸収素子の第2実施例の斜視図であ
る。
る。
【図3】エネルギー吸収素子の第3実施例の斜視図であ
る。
る。
【図4】エネルギー吸収素子の第4実施例の斜視図であ
る。
る。
【図5】エネルギー吸収素子の第5実施例の斜視図であ
る。
る。
【図6】エネルギー吸収素子の第6実施例の斜視図であ
る。
る。
【図7】エネルギー吸収素子の第7実施例の斜視図であ
る。
る。
【図8】エネルギー吸収素子の第8実施例の斜視図であ
る。
る。
【図9】エネルギー吸収素子の第9実施例の斜視図であ
る。
る。
【図10】エネルギー吸収素子の第10実施例の斜視図
である。
である。
10 成形体 18 結合素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スベン・ヒツケン ドイツ連邦共和国ミユンヘン・レジーナシ ユトラーセ26 (72)発明者 ステフアン・フスカ ドイツ連邦共和国デンケンドルフ・シユタ ウフエンシユトラーセ6
Claims (10)
- 【請求項1】 車両に使用するため発泡金属を使用して
製造されかつ車両構造体へ取付けるための結合素子を持
つているエネルギー吸収素子において、エネルギー吸収
素子が、特別な使用事例において望まれるエネルギー吸
収性能に合わされる成形体(10)として、発泡過程に
おいて閉じた外殻を持つように仕上げられていることを
特徴とする、エネルギー吸収素子。 - 【請求項2】 成形体(10)が発泡過程において閉じ
た外殻を持つように最終仕上げされることを特徴とす
る、請求項1に記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項3】 成形体(10)が発泡過程後最終仕上げ
されることを特徴とする、請求項1に記載のエネルギー
吸収素子。 - 【請求項4】 結合素子(18)が成形体(10)と一
体に発泡されていることを特徴とする、請求項1ないし
3の1つに記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項5】 成形体(10)が付加的なハウジング
(22)を備えていることを特徴とする、請求項1ない
し3の1つに記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項6】 結合素子(18)がハウジング(22)
にこれと一体に形成されていることを特徴とする、請求
項5に記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項7】 ハウジング(22)が金属板又は異形材
として構成されていることを特徴とする、請求項5又は
6に記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項8】 ハウジング(22)が成形体(10)と
同じ金属から製造されていることを特徴とする、請求項
5ないし7の1つに記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項9】 金属がアルミニウムであることを特徴と
する、請求項8に記載のエネルギー吸収素子。 - 【請求項10】 成形体(10)が縦リブ及び/又は横
リブ及び/又は対角線リブ又は縦支柱及び/又は横支柱
及び/又は対角線支柱(11,12;15〜17;2
4,25)を持つていることを特徴とする、請求項1な
いし8の1つに記載のエネルギー吸収素子。
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