KR20110052682A - 에너지 흡수용 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부 상의 충격으로부터의 에너지를 흡수하는 에너지 흡수용 구조체(1)로서, 상기 에너지 흡수용 구조체는 적절하다면 적어도 어느 정도 파괴되는 가능성을 갖도록 충격에 의해 소성 변형 가능한 것인 에너지 흡수용 구조체에 있어서,
a) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는 보강용 리브(7)를 구비하고, 상기 리브(7)는, 리브(7)의 파괴 시에 에너지 흡수용 구조체(1)에 작용하는 힘이 즉시 다른 리브(7)에 의해 축방향으로 흡수되도록 하는 방식으로 축방향에 대해 소정 각도(α)로 서로에 대해 배치된다는 특징과,
b) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는, 축방향으로 연장되고 기본적으로 파형 또는 지그재그 형상인 리브(13)를 구비한다는 특징과,
c) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는, 제1 평면에서 축방향으로 연장되고 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브(11)에 연결되는 적어도 하나의 리브(15)를 구비한다는 특징, 그리고
d) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는 충격 방향으로, 각기 상이한 압축 특성과 상이한 파괴 특성을 갖는 적어도 2개의 층을 포함한다는 특징 중 적어도 하나가 제공되는 것인 에너지 흡수용 구조체에 관한 것이다.

Description

에너지 흡수용 구조체{STRUCTURE FOR ABSORBING ENERGY}

본 발명은 상부 상의 충돌로부터의 에너지를 흡수하는 에너지 흡수용 구조체로서, 상기 에너지 흡수용 구조체는, 적절하다면 적어도 어느 정도 파괴되는 가능성을 갖도록 충격에 의해 소성 변형 가능한 에너지 흡수용 구조체에 관한 것이다.

상부 상의 충돌로부터의 에너지를 흡수하는 에너지 흡수용 구조체는 예컨대 자동차에 있는 충격 흡수 장치(crash absorber)로서 알려진 것으로서 사용된다. 이러한 충격 흡수 장치의 설치 위치는 일반적으로 차량의 피스톤과 범퍼 크로스부재 사이이다. 충돌 중에, 충격 흡수 장치는 변형되고, 이에 따라 비가역적으로 에너지를 흡수한다. 충격 흡수 장치 구조의 파괴에 의한 에너지의 흡수는 흡수되는 에너지의 양이 단지 비교적 적은 경우에만 구조적으로 중요한 차량의 부품에 대한 고비용의 수리를 방지할 수 있다.

에너지를 흡수하기 위해 차량에서 충격 흡수 장치로서 사용되는 통상의 구조체는 강으로 구성된 충격 박스이다. 충격 박스의 구조는 예컨대 EP-A 1 477 371에 설명된 바와 같으며, 충돌시에 변형된다.

그러나, 연료 절감을 위한 조사에 있어서 차량 부품을 저중량으로 설계하는 것이 바람직하다. 이러한 이유로, 충격 박스를 위한 강보다 중량이 가벼운 대안의 재료도 또한 요망된다. 예컨대, WO-A 2007/1479996에는, 충격 흡수 장치를 플라스틱으로 제조할 수 있다는 것이 개시되어 있다. 여기에서 통상의 방법은 섬유 보강 플라스틱을 사용한다. 개시되어 있는 흡수 장치 구조는 리브로 보강되고 플레이트를 통해 서로 연결된 2개의 부재를 포함한다. 여기에서, 보강은 부재에 있는 횡방향 리브에 의해 이루어지며, 2개의 횡방향 리브 각각의 사이에는 교차리브 구조가 있다.

그러나, 이러한 유형의 구조의 장점은, 축방향 충격이, 각각의 경우에 다음 횡방향 리브에 도달할 때까지 에너지 입력이 파손을 유발하고, 그 후 다시 충분한 에너지가 유입되어, 상기 구조의 가장 먼 다음 횡방향 리브를 파괴할 때까지 에너지 입력이 재차 필요하다는 것이다. 이에 따라, 이러한 방법은 부재의 파괴를 제어할 수 없거나, 부재의 제어 가능한 파괴를 제공하지 못할 수 있다.

비교적 많은 양의 에너지를 흡수하는 데 특히 적절한 구성 요소로는 연속적인 섬유 보강 구성 요소가 있지만, 이러한 구성 요소는 제조하는 데 비교적 비용이 많이 든다.

이러한 연속적인 섬유 보강 구성 요소와는 대조적으로, 유리 단섬유 보강 플라스틱은 단지 비교적 짧은 설치 거리를 갖는 보조 요소로서 일반적으로 사용된다. 이러한 유리 단섬유 보강 플라스틱은 일반적으로 조합형 원통형 돔 구조로서 구성되거나 유사한 리브형 형태로 설계되고, 또한 좌굴의 우려로 인해 비교적 짧은 설치 거리를 갖도록 설계될 수 있다.

본 발명의 목적은 상부 상의 충돌로부터의 에너지를 흡수할 수 있고, 폴리머 재료 제조되며, 제어 가능하고 제어식 파괴 프로세스를 통해 균일한 힘의 흡수율을 제공할 수 있는 방식으로 구성되는 구조체를 제공하는 것이다.

상기 목적은 상부 상의 충돌로부터의 에너지를 흡수하는 에너지 흡수용 구조체로서, 적절하다면 적어도 어느 정도 파괴되는 가능성을 갖도록 충돌에 의해 소성 변형 가능한 에너지 흡수용 구조체로서,

a) 상기 에너지 흡수용 구조체는 보강 리브를 구비하고, 보강 리브는, 리브의 파괴시에 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘이 즉시 다른 리브에 의해 축방향으로 흡수되도록 하는 방식으로 축방향에 대해 소정 각도로 서로에 대해 배치된다는 특징과,

b) 상기 에너지 흡수용 구조체는, 축방향으로 연장되고 기본적으로 파형이거나 또는 지그재그 형상의 것인 리브를 구비한다는 특징과,

c) 상기 에너지 흡수용 구조체는, 제1 평면에서 축방향으로 연장되고 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브에 연결되는 적어도 하나의 리브를 구비한다는 특징, 그리고

d) 상기 에너지 흡수용 구조체는 충격 방향으로, 각기 상이한 압축 특성과 상이한 파괴 특성을 갖는 적어도 2개의 층을 포함한다는 특징 중 적어도 하나의 특징을 포함하는 것인 에너지 흡수용 구조체에 의해 달성된다.

본 발명의 목적을 위해, 축방향은 에너지 흡수를 위한 변형되지 않은 에너지 흡수용 구조체의 경우에 구조체에 영향을 주는 충돌의 주요 작용 방향이다. 이 방향은 또한 에너지 흡수용 구조체의 최대 종방향 치수와 거의 동일하다.

에너지 흡수용 구조체가, 리브의 파괴시에 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘이 다른 리브에 의해 축방향으로 즉시 흡수되도록 하는 방식으로 축방향에 대하여 소정 각도로 배치된 리브를 구비하면, 리브는 축방향에 대하여 바람직하게는 10 도 내지 80 도의 범위, 바람직하게는 45 도 내지 75 도의 범위의 각도로 회전된다. 이로 인해, 에너지 흡수용 구조체에 대해 힘이 축방향으로 작용할 때, 우선 하나의 리브가, 파손을 통해 파괴될 때까지 힘의 일부를 흡수하지만, 리브의 파손이 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘을 유발하는 결합부에서는 다른 리브에 의해 힘이 흡수될 수 있다. 이때 리브의 배치는 축방향에 대해 수직인 임의의 단면이 항상 적어도 2개의 리브와 교차하도록 되어 있다.

축방향에 대해 소정 각도로 회전된 리브뿐만 아니라, 축방향으로 연장되는 종방향 리브도 또한 마련된다. 이러한 유형의 종방향 리브는 통상 적어도 2개의 외측부에 종방향으로 마련되었다.

에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘이 이미 다른 리브에도 작용하는 동안, 파괴 중인 선행 리브가 여전히 적어도 어느 정도는 현존한다는 사실은 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘에 있어서의 피크를 제거할 수 있다. 그 결과, 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 힘이 흡수율이 일정하다.

이에 대응하여, 축방향으로 연장되는 파형 또는 지그재그형 리브는 또한 에너지 흡수용 구조체의 파괴율이 균일해지도록 한다. 축방향으로, 그리고 이에 따라 충돌의 방향으로 연장되는 리브는 일반적으로 순수한 축방향 하중을 받는다. 이러한 리브의 파괴 프로파일은, 임계 하중을 초과할 때 측방향 파괴가 발생하는 오일러 좌굴에 대응한다. 이러한 유형의 구성은 또한 힘의 곡선에 있어서 바람직하지 않은 급작스러운 변화를 유발한다. 이러한 유형의 특징은 파형 형상에 의해 방지될 수 있다. 이는, 각각의 파형 리브가 파형의 정점에서 추가의 변형을 겪고, 최종적으로 파괴되며, 파형의 정점에서 파손된다는 사실에 기인한다. 리브가 파형의 정점에서 파손되는 즉시, 힘은 즉시 다음 파형 리브의 경사부에 작용한다. 파형 리브들은 그 방향이 변하는 각각의 코너에서 소정 반경을 갖도록 구성되는 것이 매우 바람직하다. 리브는, 제어된 파괴 이전에, 초기에 이 반경에서 변형된다. 지그재그형 리브는 항상 소정 각도로 파손된다. 리브에 작용하는 힘은 소정 반경을 갖도록 구성된 형상의 경우보다 작다.

상기 반경으로 인해, 낮은 레벨의 힘조차도 리브에 제어된 굴곡 하중을 유발한다. 이것은 파괴에 앞서 리브가 흡수할 수 있는 최대 힘을 줄이지만, 이것은 또한 시간에 대해 도시된 힘의 곡선에서의 큰 변화를 줄인다.

에너지 흡수용 구조체가, 예컨대 자동차에 있어서 축방향 충격의 경우에 축방향 충돌을 겪는 경우, 고유한 특징은 발생하는 비대칭성이 주요한 축방향 힘뿐만 아니라 횡방향 힘도 또한 생성한다는 것이다. 이러한 이유로, 에너지를 흡수하기 위해 기본적으로 축방향으로 작용하는 구조체는 또한, 비이상적 응력(non-ideal stress)을 받을 때에도 신뢰성 있게 기능하기 위해 횡방향 힘에 대해 소정 강성을 갖는다.

상기 비이상적 응력은, 예컨대 충격이 축방향으로 직접 일어나는 것이 아니라, 예컨대 약간 변위되어 또는 약간의 각도를 갖도록 발생하는 경우에 특히 자동차에서 발생한다.

에너지 흡수용 구조체에 작용하는 횡방향 힘에 대하여 강성을 형성하는 방법의 일례는 에너지 흡수용 구조체에, 제1 평면에서 축방향으로 연장되고 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브에 연결되는 적어도 하나의 리브를 제공하는 것이며, 예컨대 이때 에너지 흡수용 구조체는 이중 T자형 부재의 형상을 취한다. 제1 평면에서 연장되는 리브와 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 연장되는 리브는 에너지 흡수용 구조체에 상기 횡방향 힘에 대한 특별한 보강을 제공한다.

예컨대 이중 T자형 부재에서와 경우와 같이 제1 평면에서 축방향으로 연장되는 하나의 리브와 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 2개의 리브에 추가하여, 예컨대 각기 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 2개의 리브에 연결되는 2개의 평행한 리브가 제1 평면에 마련될 수 있는 것도 또한 가능하다. 다른 모든 형태도 또한 가능하다, 예컨대, 각각의 방향으로 3개 이상의 리브를 사용하는 것도 또한 가능하다.

충격 방향으로, 각기 상이한 압축 특성과 상이한 파괴 거동을 갖는 적어도 2개의 층을 포함하는 에너지 흡수용 구조체에 의해, 예컨대 비교적 낮은 힘 레벨에서 하나의 층이 먼저 파괴되고, 그 후 다소 높은 힘 레벨에서 하나의 층이 파괴되는 것이 가능하다. 이로 인해, 충돌의 결과로서 에너지 흡수용 구조체에 작용하는 흠의 흡수가 제어되고, 이때 층의 파괴를 유발하는 데 필요한 힘은 훨씬 더 커지고, 그 결과 파괴에 의해 길이가 점진적으로 줄어들기 때문에 에너지 흡수용 구조체가 파괴로 인해 압축되는 속도가 감소된다. 이로 인해, 예컨대 자동차의 충돌의 경우에 자동차의 이동 속도가 연속적으로 감소된다.

바람직한 일실시예에서, 리브는 축방향으로 높이가 증가하도록 구성되었다. 이때, 리브의 높이는 그 체결 지점의 방향으로, 그리고 이에 따라 축방향으로 작용하는 충격의 경우에 충격의 방향으로 증가되는 것이 바람직하다. 리브의 높이에 있어서의 증가는 횡방향 힘으로부터 발생하는 굴곡 모멘트의 분배에 대한 반응이다. 예컨대, 충격이 작용하는 측면의 반대측을 향하는 측면의 굴곡 모멘트는 충격의 작용 지점에 직접적으로 작용하는 굴곡 모멘트보다 크다. 대안으로서, 리브의 높이가 동일하게 유지되는 동안, 프로파일의 폭이 증가되는 것도 또한 가능하다. 이것도 역시, 횡방향 힘이 존재할 때 굴곡 모멘트의 분배에 대한 반응이다. 다른 변형예에서, 에너지 흡수용 구조체의 치수는 축방향으로 증가된다. 에너지 흡수용 구조체의 치수가 축방향으로 증가되면, 치수는 높이 면뿐만 아니라 폭 면에서도 증가된다. 다른 대안의 가능성은, 리브의 벽 두께가 축방향으로 증가되고, 충격의 작용 지점을 향하는 측면에서 리브는 최소의 벽 두께를 갖는다는 것이다. 전술한 형상 변화, 즉 리브의 높이에 있어서의 증가, 프로파일의 폭에 있어서의 증가, 축방향에서의 에너지 흡수용 구조체의 치수에 있어서의 증가, 및 리브의 벽 두께의 증가의 임의의 소망하는 조합을 실현하는 것도 또한 가능하다.

에너지 흡수용 구조체가, 제1 평면에서 축방향으로 연장되고 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브에 연결되는 적어도 하나의 리브를 구비하면, 이중 T자형 부재 형태의 구성 이외에도 다른 가능한 구성은, 예컨대 에너지 흡수용 구조체가 상호 평행한 평면들에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브를 포함하는 구성인데, 상기 적어도 2개의 리브 각각은 평행한 평면들에 대해 회전된 평면에서 연장되는 2개의 리브에 연결된다. 이때, 2개의 평행한 평면에서 연장되는 리브들은, 상호 평행한 평면들에서 연장되는 이들 리브가 상이한 측부에서 상기 평면들에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브에 연결되도록 직접 평행하게 연장될 수도 있고 변위될 수도 있다. 이때, 예컨대 2개의 인접한 리브가 상부측에서 연결되고, 2개의 다른 인접한 리브가 그 하부측에서, 평행한 평면들에 배치되는 리브를 통해 연결되는 것이 가능하다. 이때, 예컨대 3개의 평행한 리브의 경우, 2개의 리브는 그 상부 에지에서 이들 리브에 대해 수직으로 배치되는 평면에서 연장되는 리브에 연결되고, 3개의 평행한 리브 중 중앙 리브와 다른 외측 리브는 그 하부측에서 회전된 평면에서 연장되는 리브에 연결되는 것이 가능하다. 2개의 리브가 그 상부측에서, 2개의 리브가 하부측에서 이들 리브에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브에 연결되는 것인 4개의 평행한 리브의 경우, 예컨대 2개의 중앙 리브가 상부 평면과 하부 평면 사이에 배치되는 다른 평행한 평면에서 연장되는 리브를 통해 서로 연결되는 것이 가능하다. 더욱이, 이들은 또한, 예컨대 리브로부터 리브에 수직으로 연장되는 다른 리브일 수 있다.

상기 평행한 평면들에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브를 통해 연결되는 평행한 리브들과 함께, 다른 가능성은 평행한 평면에서 연장되는 리브에 연결되는 리브가 예컨대 경사면에서 연장된다는 것이다. 제1 평면에서 연장되는 리브와 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 연장되는 리브 사이의 각도는, 예컨대 90도보다 크거나 작다.

리브들이 서로에 대해 축방향으로 회전된 적어도 2개의 평면에서 연장되는 이러한 단면 형태로 인해 각각의 경우에 횡방향 힘의 흡수가 개선되게 된다.

에너지 흡수용 구조체를 제조하는 재료는 바람직하게는 폴리머 재료를 포함한다. 폴리머 재료는 예컨대 열가소성 또는 열경화성이다. 폴리머 재료는 충전된 형태 또는 충전되지 않은 형태로 사용될 수 있다. 그러나, 충전된 폴리머를 사용하는 것이 바람직하다.

적절한 폴리머의 예로는, 천연 폴리머 및 합성 폴리머 또는 이들의 유도체와, 천연 수지, 합성 수지 및 이들의 유도체와, 프로틴과, 셀룰로오스 유도체 등이 있다. 이들은 화학적 또는 물리적으로 경화되는 재료, 예컨대 공기 중에서 단단해지거나 복사에 의해 경화되거나 또는 열에 의해 경화되는 재료일 수 있지만, 이것이 필수적인 것은 아니다.

호모폴리머뿐만 아니라 공중합체 또는 폴리머 혼합물을 사용하는 것이 가능하다.

바람직한 폴리머는 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Stylene); ASA(Acrylonitrile-Stylene-Acrylate); 아크릴레이티드 아크릴레이트(acrylated acrylate); 알키드 수지; 알킬렌-비닐 아세테이트; 알킬렌-비닐 아세테이트 공중합체, 특히 메틸렌-비닐 아세테이트, 에틸렌-비닐 아세테이트, 부틸렌-비닐 아세테이트; 알킬렌-비닐 클로라이드 공중합체; 아미노 수지; 알데히드 수지 및 케톤 수지; 셀룰로오스 및 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 프로피오네이트, 셀룰로오스 부티레이트, 카르복시알킬셀룰로오스, 셀룰로오스 니트레이트와 같은 셀룰로오스 유도체, 특히 하이드록시알킬셀룰로오스, 셀룰로오스 에스테르; 에폭시 아크릴레이트; 에폭사이드 수지; 개질된 에폭사이드 수지, 예컨대 2 기능 또는 다기능 비스페놀 A 또는 비스페놀 F 수지, 에폭시-노보락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지; 지방족 에폭시 수지, 글리사이딕 에테르(glycidic ether), 비닐 에테르, 에틸렌-아크릴산 공중합체; 탄화수소 수지; MABS(아크릴레이트 유닛을 포함하는 투명 ABS); 멜라민 수지; 무수말레산 공중합체(maleic anhydride copolymer); 아크릴레이트(메타크릴레이트); 천연 수지; 로진; 셸락; 페놀 수지; 폴리에스테르; 페닐 에스테르 수지와 같은 폴리에스테르 수지; 폴리술폰(PSU); 폴리에텐르 술폰(PESU); 폴리페닐렌 술폰(PPSU); 폴리아미드; 폴리이미드; 폴리아닐린; 폴리피롤; 폴리부티렌 테레프탈레이트(PBT); 폴리카보네이트(예컨대, Bayer AG로부터의 Makrolon®); 폴리에스테르 아크릴레이트; 폴리에테르 아크릴레이트; 폴리에틸렌; 폴리에틸렌티오펜; 폴리에틸렌 나프탈레이트; 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET); 폴리에틸렌 테레프탈레이트 글리콜(PETG); 폴리프로필렌; 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA); 폴리페닐렌 옥사이드(PPO); 폴리옥시메틸렌(POM); 폴리스티렌(PS); 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE); 폴리테트라하이드로퓨란; 폴리에스테르(예컨대, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜); 폴리비닐 화합물, 특히 폴리비닐 클로라이드(PVC), PVC 공중합체, PVdC, 폴리비닐 아세테이트 및 이들의 공중합체, 그리고 적절하다면 용액 내의 분산제 형태로 있는 부분적인 가수분해 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리비닐 피롤리돈, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 아크릴레이트 및 폴리비닐 메타크릴레이트와 이들의 공중합체, 폴리아크릴레이트 및 폴리스티렌 공중합체; 폴리스티렌(내충격성 또는 비내충격성); 이소시아네이트와 비교차결합되거나 교차결합된 폴리우레탄; 폴리우레탄 아크릴레이트; 스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 스티렌-아크릴 공중합체; 스티렌-부타디엔 블록 공중합체(예컨대, BASF SE로부터의 Styroflex® 또는 Styrolux®, TPC로부터의 K-Resin^TM); 프로틴, 예컨대 카세인; SIS; 트리아신 수지, 비스말레이미드-트리아신 수지(BT), 시아네이트 에스테르 수지(CE), 알릴화 폴리페닐렌 에테르(APPE)이다. 2개 이상의 폴리머의 혼합물로 또한 사용될 수 있다.

매우 바람직한 폴리머는, 아크릴레이트, 아크릴레이트 수지, 셀룰로오스 유도체, 메타크릴레이트, 메타크릴레이트 수지, 멜라민 및 아미노 수지, 폴리알킬렌, 폴리이미드, 에폭시 수지, 개질된 에폭시 수지, 예컨대 2 기능이나 다기능 비스페놀 A 수지 또는 2 기능이나 다기능 비스페놀 F 수지, 에폭시-노보락 수지, 브롬화 에폭시 수지, 지환족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지, 글리사이딕 에테르, 시아네이트 에스테르, 비닐 에테르, 페놀 수지, 폴리이미드, 멜라민 수지 및 아미노 수지, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 아세테이트, 폴리스티렌, 폴리스티렌 공중합체, 폴리스티렌-아크릴레이트, 스티렌-부타디엔 블럭 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐렌 술폰, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 알킬렌-비닐 아세테이트 및 비닐 클로라이드 공중합체, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체 및 이들의 공중합체, 그리고 2개 이상의 이들 폴리머의 혼합물이다.

매우 바람직한 폴리머는, 나일론-4.6, 나일론-6, 나일론-11, 나일론-6.6, 나일론-6/6, 나일론-6/10 또는 나일론-6/12와 같은 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트, 폴리옥시메틸렌, 폴리술폰, 폴리에테르 술폰, 폴리페닐렌 술폰, 폴리부티렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 및 이들의 혼합물이다.

폴리머 재료는 바람직하게는 보강 재료이다. 구체적으로 말하자면, 폴리머 재료는 섬유 보강된다. 보강을 위해 통상적으로 사용되고 당업자에게 알려져 있는 임의의 기지의 섬유가 이러한 보강을 위해 사용될 수 있다. 적절한 섬유의 예로는, 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유, 금속 섬유 및 티탄산칼륨 섬유가 있다. 상기 섬유들은 단섬유 또는 장섬유 형태로 사용될 수 있다. 상기 섬유들은 또한 폴리머 재료 내에서 정렬되거나 정렬되지 않은 형태로 존재할 수 있다. 그러나 특히 장섬유가 사용될 때에는, 정렬된 배치가 통상적이다. 이때, 상기 장섬유는 예컨대 개별 섬유, 섬유 스트랜드, 매트, 직물, 니트 또는 로빙(roving) 형태로 사용될 수 있다. 섬유가 장섬유 형태로 사용되거나, 로빙이나 섬유 매트로서 사용되면, 섬유는 통상적으로 몰드에 배치되고, 그 후 폴리머 재료가 섬유 주위로 주입된다. 결과적인 구조체는 하나 이상의 층을 가질 수 있다. 2개 이상의 층을 갖는 구조체의 경우, 개별 층들 각각의 섬유는 동일한 방위를 가질 수 있거나, 또는 개별 층들의 섬유는 서로 -90 도 내지 90 도의 각도를 이룰 수 있다.

그러나, 단섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 단섬유가 사용될 때, 이러한 단섬유는 통상적으로 굳어지기 전에 폴리머와 혼합된다. 상기 구조체의 본체는 에컨대, 압출, 사출 성형 또는 캐스팅에 의해 제조될 수 있다. 상기 구조체의 본체는 사출 성형이나 캐스팅에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 단섬유는 일반적으로 구조체 내에서 일정한 방위가 없는 형태이다. 그러나, 구조체가 사출 성형 공정을 통해 제조되면, 섬유를 포함하는 폴리머 성분이 주입 노즐울 통해 몰드로 강제될 때 단섬유의 방위가 형성될 수 있다.

적절한 보강제로는 섬유뿐만 아니라, 당업자에게 알려져 있고 강성을 증가시키거나/증가시키고 강도를 증가시키는 역할을 하는 임의의 소망하는 다른 필러가 있다. 이러한 보강제들 중 특히 바람직한 임의의 입자는 선택적인 방위가 없는 것이다. 이러한 유형의 입자는 일반적으로 구형, 얇은 판형 또는 원통형이다. 이때, 상기 입자의 실제 형상은 이상적인 형상과는 차이가 있을 수 있다. 따라서 구체적으로 말하자면, 구형 입자는 또한 실제적으로는 예컨대 액적 형상이나 평평한 형상을 가질 수 있다.

섬유 이외에 사용되는 보강 재료의 예로는, 흑연, 초크, 탈크 및 나노 크기의 필러가 있다.

그러나, 보강을 위해 유리 섬유를 사용하는 것이 매우 바람직하다. 유리 섬유 보강 폴리아미드가 에너지 흡수용 구조체의 제조를 위한 재료로서 매우 바람직하다.

에너지 흡수용 구조체의 제조는 폴리머 재료뿐만 아니라, 금속을 사용할 수 있으며, 상기 에너지 흡수용 구조체는 캐스팅 공정을 통해 성형될 수 있다. 따라서, 적절한 재료로는, 예컨대 다이캐스팅 공정을 통해 가공 가능한 저밀도 금속이 있으며, 그 예로는 알루미늄과 마그네슘이 있다. 그러나, 강 또는 주철과 같은 철금속을 사용하는 것도 또한 가능하며, 이러한 철금속은 캐스팅 공정을 통해 가공될 수 있다.

에너지 흡수용 구조체에 작용하는 충격이 균일한 비율로 유입되도록, 에너지 흡수용 구조체 상에서 충격이 작용하는 측부에 피스톤이 있는 것이 바람직하며, 상기 피스톤은 에너지 흡수용 구조체의 단면을 적어도 커버한다. 그러나, 피스톤의 단면적은 또한 예컨대 에너지 흡수용 구조체의 단면적보다 클 수 있다. 이러한 피스톤은 바람직하게는 강성 재료로 제조되기 때문에, 피스톤에서 임의의 소망하는 위치에 작용하는 힘은 에너지 흡수용 구조체 전반에 걸쳐 균일하게 분배된다. 피스톤을 제조하는 적절한 재료의 예는 에너지 흡수용 구조체의 제조에도 적절한 재료와 동일하다. 이때, 피스톤은 에너지 흡수용 구조체를 위해 사용되는 것과 동일한 재료 또는 이와 달리 에너지 흡수용 구조체의 재료와는 상이한 재료로 제조될 수 있다.

에너지 흡수용 구조체의 단면적의 함수로서, 피스톤은 임의의 소망하는 단면을 취할 수 있다. 그러나, 피스톤은 임의의 소망하는 단면을 갖는 평행육면체, 실린더 또는 프리즘 형태를 취하는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 단면은 축방향으로 일정하게 유지될 수도 있고, 이와 달리 피스톤의 단면적은 예컨대 증가하거나 감소할 수 있다. 따라서, 예컨대 피스톤은 절두 원추형 또는 절두 피라미드 형태를 취하는 것도 또한 가능하다.

특히, 피스톤을 제조하는 데 사용되는 재료는 에너지 흡수용 구조체를 제조하는 데 사용되는 것과 동일하다.

상기 구성은 구성 요소에서 다양한 위치에 피스톤을 구비할 수 있다. 따라서, 예컨대 상기 구성은, 피스톤이 소정 하중이 발생할 때까지는 피스톤으로 작용하지 않도록 되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 목적으로, 예컨대 피스톤의 전방뿐만 아니라 피스톤의 후방에도 변형 가능한 구조체 영역이 존재한다. 그러나, 일반적인 상황은, 상기 구성에 있어서 에너지 흡수용 구조체는 단지 충격이 작용하는 측부의 반대쪽을 향하는 피스톤의 측부 상에 존재한다는 것이다. 피스톤과 에너지 흡수용 구조체가 2개의 별도의 구성 요소로 제시되어 있지만, 특히 동일한 재료가 사용될 때에는 이들 2개의 구성 요소가 사출 성형 공정에서 한번에 함께 제조되는 것이 가능하다.

첨부 도면은 본 발명의 실시예를 보여주고, 후속하는 설명에서 더욱 상세히 설명된다.

본 발명에 따르면, 상부 상의 충돌로부터의 에너지를 흡수할 수 있고, 폴리머 재료 제조되며, 제어 가능하고 제어식 파괴 프로세스를 통해 균일한 힘의 흡수율을 제공할 수 있는 방식으로 구성되는 구조체가 제공된다.

도 1은 충격 흡수용 구조체의 제1 실시예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 충격 흡수용 구조체의 제2 실시예를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 서로에 대해 회전된 평면들에서 연장되는 리브들을 구비하는 충격 흡수용 구조체의 제1 실시예의 입체도이다.
도 4는 리브의 높이가 증가된, 서로에 대해 회전된 평면들에서 연장되는 리브들을 구비하는 충격 흡수용 구조체의 입체도이다.
도 5는 리브의 폭이 증가된, 서로에 대해 회전된 평면들에서 연장되는 리브들을 구비하는 충격 흡수용 구조체의 입체도이다.
도 6a 내지 도 6d는 서로에 대해 회전된 평면들에서 연장되는 리브들을 구비하는 다양한 실시에의 단면을 각각 도시한 도면이다.
도 7은 3개의 층과 상이한 압축 특성을 지닌 구조체를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 8은 피스톤을 구비하는, 본 발명의 구조체의 측면도이다.

도 1은 충격 흡수용 구조체의 제1 실시예를 개략적으로 보여주는 평면도이다.

상부 상의 충격으로부터의 에너지를 흡수하기 위해 본 발명에 따라 구성된 구조체(1)는 종방향 리브(3)를 포함한다. 종방향 리브(3)는 축방향 방위를 갖고, 이때 축방향은 충격의 주요 작용 방향에 상응한다. 화살표(5)는 구조체(1)에 작용하는 충격의 방향을 나타낸다. 충격으로부터의 에너지의 균일한 흡수율을 달성하기 위해, 종방향 리브(3)는 횡방향 리브(7)에 연결되었다. 이때, 횡방향 리브(7)는 종방향 리브(3)에 대해 소정 각도(α)로 연장되며, 상기 각도는 90 도 미만이다. 상기 각도(α)는 바람직하게는, 충격 방향(5)에 대해 수직인 평면이 항상 적어도 2개의 횡방향 리브(7)와 교차하도록 선택된다. 이에 따라, 하나의 리브가 파괴될때, 상부 상에 충격(5)으로 인해 작용하는 힘은 즉시, 파괴되고 있는 리브에 후속하는 리브에 작용한다. 이에 따라, 균일한 에너지 흡수율이 달성된다.

충격(5)이 작용하는 측부의 반대측 상에는, 일반적으로 구조체가 고착되는 지지체(9)가 있다. 지지체(9)는 통상적으로 충격 방향(5)에 대해 수직인 평면에서 연장된다. 그러나, 지지체(9)가 충격 방향(5)으로 또는 충격 방향에 대해 임의의 소망하는 각도로 연장되는 것도 또한 가능하다.

도 2는 충격 흡수용 구조체의 제2 실시예의 평면도이다.

도 2에 도시된 실시예는, 횡방향 리브(7)가 기본적으로 충격 방향(5)과 교차하는 평면에서 연장되고, 이에 따라 지지체(9)와 평행하게 배향된다는 점에서 도 1에 도시된 실시예와 상이하다. 2개의 종방향 리브(11)는 충격 방향으로 연장되고, 각각 구조체(1)의 외측부를 형성한다. 도 2에 도시된 구조체는 더욱이 축방향으로 배향된 파형 리브(13)를 포함한다. 리브(13)의 파형 구조는 제어된 파괴를 초래하는 형상을 제공한다. 충격(5)의 결과로서, 파형 리브(13)는 초기에는 충격이 작용하는 측부 상에서 변형되게 된다. 파형 리브(13)는 초기에는, 통상 파형 리브(7)의 진로에 있는 파형의 정점(15) 영역에서 굴곡되며, 이는 굴곡 과정이 파형 리브의 파손을 통해 파괴를 일으킬 때까지 계속된다. 파손이 일어날 때, 충격(5) 에너지는 즉시 다음 파형 리브(13)의 영역에서 파형의 다음 정점(15)에 작용한다. 이 방법도 마찬가지로 균일한 축방향 압축율을 통한 구조체의 균일한 파괴율을 달성한다.

도 3은 구조체(1)에 작용하는 횡방향 힘도 또한 흡수하는 구조체의 제1 실시예를 보여준다. 이 경우, 구조체(1)는 입체적으로 도시되어 있다. 도 1 및 도 2의 구조와 달리, 도 3에 도시된 구조체(1)는 제1 평면에서 축방향으로 연장되는 2개의 외측 종방향 리브(11)를 포함한다. 이 경우에도 축방향은 주요 충격 방향(5)을 의미한다. 도 3에 도시된 바와 같은 구조체(1)는, 제1 평면에서 축방향으로 연장되는 종방향 리브(11)뿐만 아니라, 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 리브(15)도 또한 포함한다. 리브(11, 15)가 연장되는 방식과 구성은 이중 T자형 부재 형태의 단면을 제공한다. 서로에 대해 회전된 평면들에서 연장되는 리브에 의해, 상기 이중 T자형 부재는 또한 횡방향 힘에 의해 생성될 수 있는 유형의 굴곡 응력에 대해 안정적이다.

도 4에 도시된 실시예는 구조체(1)를 측방향으로 한정하는 종방향 리브(11)의 높이(h)가 충격(5)의 작용 측부로부터 지지체(9)를 향해 증가한다는 점에서 도 3에 도시된 실시예와 상이하다. 증가하는 높이는 횡방향 힘에 의해 생성되는 굴곡 모멘트 곡선에 대한 반응이다.

도 4에 도시된 실시예에 대한 대안으로서, 다른 가능성은 종방향 리브(11)의 높이(h)는 일정한 반면, 제2 평면에서 연장되고 폭이 증가하는 리브(15)를 구성하는 것이다. 이에 따라, 구조체(1)의 폭은 충격 작용 측부에서부터 지지체(9)를 향해 증가한다. 다른 가능성은 도 5에 도시된 바와 같이 폭이 증가할 뿐만 아니라 도 4에 도시된 바와 같이 종방향 리브(11)의 높이가 증가하는 구조체(1)를 구성하는 것이다. 이러한 유형의 구성은 위 또는 아래로부터 또는 이와 달리 측방향으로 구조체(1)에 작용하는 횡방향 힘에 대하여 안정성을 제공한다.

도 6a 내지 도 6d는 서로에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브를 구비하는 다양한 실시예의 단면을 보여준다. 이때, 도 6a은 도 3 내지 도 5에 도시된 실시예에 상응하는 단면을 보여준다. 이러한 실시예는 종방향 리브(11)가 연장되는 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 연장되는 리브(15)에 연결되는 2개의 종방향 리브(11)를 구비한다. 이때, 제2 평면에서 연장되는 리브(15)는 종방향 리브(11)의 중앙에 연결되었으며, 이에 따라 종방향 리브는 리브(15) 위아래로 돌출하는 섹션을 갖는다.

도 6b에 도시된 실시예는, 한정하는 종방향 리브(11) 이외에도 각각 제2 평면에서 연장되는 리브(15) 위아래로 돌출하고 한정하는 종방향 리브(11)와 평행한 다른 종방향 리브가 마련된다는 점에서 도 6a의 실시예와 상이하다. 도 4에 도시된 바와 같이 종방향 리브(11)의 높이(h)가 증가하면, 도 6b에 도시된 실시예에서는 한정하는 종방향 리브(11)들 사이의 종방향 리브(3)의 높이(h)도 역시 증가하는 것이 바람직하다. 구조체의 폭이 도 5에 도시된 바와 같이 증가하면, 한정하는 종방향 리브(11) 사이에 배치되는 종방향 리브(3)의 방위는, 개별 종방향 리브(3, 11) 사이의 거리가 충격(5) 작용 영역에서부터 지지체(9)를 향해 균일한 비율로 증가되도록 하는 것이 바람직하다.

연속적인 리브(15)와 함께, 다른 가능성은 도 6c에 도시된 바와 같이 종방향 리브(3, 11)에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브(15, 17, 19)에 종방향 리브(3, 11)를 연결하는 것으로, 이때 리브(15, 17, 19)와 종방향 리브(3, 11)의 연결은 각각 상이한 높이에서 이루어진다. 따라서 도 6c에 도시된 실시예에서, 제2 평면에서 연장되는 제1 리브(17)는 하나의 한정하는 종방향 리브(11)를 리브(3, 11)의 밑면을 따라 종방향 리브(3)에 연결하고, 제2 평면에서 연장되는 하나의 리브(15)는 2개의 종방향 리브(3)를 서로 연결하며, 제3 리브(19)는 종방향 리브(3)를 리브(3, 11)의 상측부에서 제2 한정하는 종방향 리브(11)에 연결한다.

도 6d는 도 6c의 실시예에 대한 대안을 보여준다. 이 실시예에서, 한정하는 종방향 리브(11)는 리브(15, 17, 19)에 대해 90 도만큼 회전된 평면에서 연장되는 것이 아니라, 대신에 90 도를 초과하는 각도로 연장되며, 이에 따라 결과는 사다리꼴 형상이 된다. 사다리꼴 형상의 효과 중 하나는 사출 몰드로부터 구조체(1)를 탈형하는 것을 용이하게 한다는 것이다. 중앙 평면에서 연장되는 리브(15) 위아래로 뻗는 추가의 종방향 리브(3)는 추가의 보강을 이룬다.

도 6a 내지 도 6d에 도시된 단면 형상 이외에도, 리브(3, 11, 15, 17, 19)가 서로에 대해 회전된 평면에서 연장되는, 리브 구조체를 위한 임의의 소망하는 다른 단면도 또한 고려할 수 있다.

도 7은 예컨대 상이한 압축 특성을 갖는 3개의 층을 지닌 구조체를 개략적으로 도시한 평면도를 보여준다. 상이한 압축 특성에 의해, 각각의 층에 작용하여 각각의 층의 파괴를 일으켜야만 하는 힘은 상이하다. 구조체는, 구조체가 고착된 지지체(9)와 충격(5)이 작용하는 영역(21)을 포함한다. 이때 도시된 실시예에서, 구조체(1)는 3개의 상이한 층을 포함한다. 제1 층(23)에는, 충격 방향(5)을 가로지르는 평면에 대해 소정 각도(α)로 제1 리브(25)가 마련된다. 충격이 영역(21)에 작용할 때, 제1 리브(25)는 지지체(9)를 향해 이동된다. 이는 리브(25)의 방위가 영역(21)과 평행해질 때까지 리브(25)를 변형시킨다. 이때, 리브(25)는 예컨대 영역(21)에 연결되는 지점이나 제2 층(27)에 연결되는 지점에서 파손되는 것이 가능하다. 다른 가능성은 리브(25)가 이들 사이의 소망하는 지점에서 파손되는 것이다. 이때 도시된 실시예에서, 제2 층(27)은 굴곡된 프로파일로서, 이 경우에는 원형 프로파일로서 구성된다. 제1 층(23)이 파괴되면, 힘은 영역(21)에 의해 제2 층(27)에 작용한다. 제2 층, 이 경우에는 원형 프로파일(29)은 초기에, 파손으로 인해 제2 층이 파괴될 때까지 압축력에 의해 변형된다. 제2 층(27)의 원형 프로파일(29)은 제3 층(33)의 리브(31)와 접촉한다. 이때, 리브(31)는, 리브(31)의 파손을 위해 필요한 힘이 리브(25) 또는 구조(29)의 파손을 위해 필요한 힘보다 크도록 하는 방식으로 구성될 수 있다. 이것은 예컨대 리브(31)들이 소정 각도로 만나는 도 7에 도시된 바와 같이 달성된다. 이에 따라, 리브(31)는 충격(5) 방향으로의 충격의 작용시에 서로를 지지한다.

그러나, 도 7f에 도시된 구조체 이외에도, 각각의 개별 층(23, 27, 33)이 상이한 압축 특성을 갖는 층(23, 26, 33)의 임의 다른 소망하는 구조도 또한 고려할 수 있다. 이에 따라, 다른 가능성은 리브들을 더욱 가깝게 함께 배치하고, 이에 따라 더 많은 리브를 제공함으로써 달성된다. 이때 리브는 예컨대 도 1 또는 도 2에 도시된 실시예에서와 같이 연장되거나, 이와 달리 도 3 내지 6d의 실시예에서와 같이 연장된다.

도 8은 피스톤을 구비하는 구조체(1)의 측면도를 보여준다. 도 8에 도시된 구조체는 도 4의 실시예에서와 같이 높이가 증가하고 측방향으로 한정하는 종방향 리브(11)를 포함한다. 그러나, 도 1 내지 도 7의 실시예에 따른 임의의 소망하는 다른 구조체도 또한 가능하다. 구조체(1)는 지지체(9)에 고착된다. 피스톤(35)은 구조체(1)에서 충격(5)이 작용하는 측부에 부착된다. 피스톤(35)은 구조체(1)에 충격(5) 에너지를 균일한 비율로 전달한다. 이때, 피스톤(35)은 예컨대 임의의 소망하는 단면을 갖는 중실형 평행육면체, 실린더, 또는 중실형 프리즘이다. 다른 가능성은, 예컨대 절두 원추부 또는 절두 피라미드가 피스톤(35)으로서 사용된다는 것이다. 피스톤(35)은 충격의 작용에 의해 변형되지 않는 재료로 제조된다. 충격으로부터의 에너지의 흡수는 구조체(1)에서만 일어난다. 피스톤(35)을 위한 재료는 예컨대 구조체(1)를 위한 재료와 동일하다.

다른 가능한 변형예에서, 피스톤(35)은, 예컨대 구조체의 재료와 상이한 재료로 제조된다. 구조체(1)가 플라스틱으로 제조되면, 예컨대 금속이나 세라믹으로 피스톤(35)을 형성하는 것이 가능하다. 그러나, 동일한 재료를 사용하여 피스톤(35)과 구조체(1)를 제조하는 것이 바람직하다.

1 : 충격 흡수용 구조체
3 : 종방향 리브
7 : 횡방향 리브
9 : 지지체
35 : 피스톤

Claims (14)

1. 상부 상의 충격으로부터의 에너지를 흡수하는 에너지 흡수용 구조체(1)로서, 상기 에너지 흡수용 구조체는 적절하다면 적어도 어느 정도 파괴되는 가능성을 갖도록 충격에 의해 소성 변형 가능한 것인 에너지 흡수용 구조체에 있어서,
   a) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는 보강용 리브(7)를 구비하고, 상기 리브(7)는, 리브(7)의 파괴시에 에너지 흡수용 구조체(1)에 작용하는 힘이 즉시 다른 리브(7)에 의해 축방향으로 흡수되도록 하는 방식으로 축방향에 대해 소정 각도(α)로 서로에 대해 배치된다는 특징과,
   b) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는, 축방향으로 연장되고 기본적으로 파형 또는 지그재그 형상인 리브(13)를 구비한다는 특징과,
   c) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는, 제1 평면에서 축방향으로 연장되고 제1 평면에 대해 회전된 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브(11)에 연결되는 적어도 하나의 리브(15)를 구비한다는 특징, 그리고
   d) 상기 에너지 흡수용 구조체(1)는 충격 방향으로, 각기 상이한 압축 특성과 상이한 파괴 특성을 갖는 적어도 2개의 층을 포함한다는 특징 중 적어도 하나를 포함하는 것인 에너지 흡수용 구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 리브(11)는 높이(h)가 축방향으로 증가하도록 구성되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 에너지 흡수용 구조체의 치수가 축방향으로 증가하는 것인 에너지 흡수용 구조체.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 평면에서 축방향으로 연장되는 리브(15)는, 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 리브(3, 11)가 제1 평면에서 축방향으로 연장되는 리브(15) 위아래로 돌출하도록 하는 방식으로 제2 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브(3, 11)에 연결되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 흡수용 구조체는 상호 평행한 평면에서 축방향으로 연장되는 적어도 2개의 리브(15, 17, 19)를 포함하고, 상기 상호 평행한 평면에서 연장되는 적어도 2개의 리브(15, 17, 19)는 각각 상호 평행한 평면에 대해 회전된 평면에서 연장되는 2개의 리브(3, 11)에 연결되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
6. 제5항에 있어서, 상호 평행한 평면에서 연장되는 2개의 리브(15, 17, 19)는 각각 상호 평행한 평면에 대해 회전된 평면에서 연장되는 리브(3, 11)에, 상이한 측부에서 연결되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 흡수용 구조체는 폴리머 재료로 제조되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머 재료는 보강되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
9. 제8항에 있어서, 상기 폴리머 재료는 보강을 위한 단섬유를 포함하는 것인 에너지 흡수용 구조체.
10. 제9항에 있어서, 상기 단섬유는 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 붕소 섬유, 금속 섬유 또는 티탄산칼슘 섬유인 것인 에너지 흡수용 구조체.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에너지 흡수용 구조체에서 충격이 작용하는 측부에는, 적어도 에너지 흡수용 구조체(1)의 단면을 커버하는 피스톤(35)이 마련되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
12. 제11항에 있어서, 상기 피스톤(35)은 폴리머 재료 또는 금속으로 제조되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
13. 제12항에 있어서, 상기 피스톤(35)과 에너지 흡수용 구조체(1)는 동일한 재료로 제조되는 것인 에너지 흡수용 구조체.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피스톤(35)은 임의의 소망하는 단면을 지닌 평행육면체, 실린더 또는 프리즘인 것인 에너지 흡수용 구조체.

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