KR20210052631A - Shock absorbing structure with cell - Google Patents

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KR20210052631A
KR20210052631A KR1020190135501A KR20190135501A KR20210052631A KR 20210052631 A KR20210052631 A KR 20210052631A KR 1020190135501 A KR1020190135501 A KR 1020190135501A KR 20190135501 A KR20190135501 A KR 20190135501A KR 20210052631 A KR20210052631 A KR 20210052631A
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unit cell
shock absorbing
bent
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unit
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KR1020190135501A
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윤주일
최재봉
한정수
강상욱
정석환
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한성대학교 산학협력단
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Abstract

Disclosed is a shock absorbing structure with a cell, which can comprise a plurality of unit cell structures placed based on a rule by being connected to each other. The unit cell structures can include: a first side wall unit and a second side wall unit, which are apart from each other and parallelly placed to each other; a first folding connection unit connecting ends of the first side wall unit and the second side wall unit, which correspond to each other, having a shape curved into the unit cell structures; a second folding connection unit connecting the other ends of the first side wall unit and the second side wall unit, which correspond to each other, having a shape curved into the unit cell structures; a first extension unit extended from the folding unit of the first folding connection unit toward an outer side of the unit cell structures and placed parallelly to the first side wall unit and the second side wall unit; and a second extension unit extended from the folding unit of the second folding connection unit toward an outer side of the unit cell structures and placed parallelly to the first side wall unit and the second side wall unit. In accordance with an embodiment of the present invention, the shock absorbing structure can include a round-shaped pattern unit (connection unit) in a pattern. The present invention aims to provide a shock absorbing structure with a cell, which is able to have excellent shock absorbing features.

Description

셀구조 충격 흡수 구조체{Shock absorbing structure with cell}Shock absorbing structure with cell

본 발명은 충격 흡수체에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 충격을 흡수할 수 있는 구조를 갖는 충격 흡수 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a shock absorber, and more particularly, to a shock absorbing structure having a structure capable of absorbing shock.

푸아송비(Poisson's ratio)는 재료에 인가된 인장력에 의한 가로방향(길이방향) 변형도와 세로방향(횡방향) 변형도 사이의 비율을 나타낸다. 탄성 한도 내에서 동일 재료에 대해 푸아송비는 일정할 수 있다. Poisson's ratio represents the ratio between the transverse (longitudinal) strain and the longitudinal (transverse) strain due to the tensile force applied to the material. The Poisson's ratio can be constant for the same material within the elastic limits.

양(+)의 푸아송비를 갖는 재료에 길이방향으로 인장력을 가하면 횡방향으로 수축하게 되고, 반대로 길이방향으로 압축력을 가하면 횡방향으로 늘어나게 된다. 한편, 음(-)의 푸아송비를 갖는 재료는, 양(+)의 푸아송비를 갖는 대부분의 재료의 거동과는 반대로, 길이방향으로 인장시 횡방향이 늘어나고, 길이방향으로 압축시 횡방향으로 줄어드는 특성을 갖는다. When a tensile force is applied in the longitudinal direction to a material having a positive Poisson's ratio, it contracts in the transverse direction. Conversely, when a compressive force is applied in the longitudinal direction, it increases in the transverse direction. On the other hand, materials with a negative Poisson's ratio, contrary to the behavior of most materials with a positive Poisson's ratio, increase in the transverse direction when stretched in the longitudinal direction, and increase in the transverse direction when compressed in the longitudinal direction. It has a shrinking characteristic.

음(-)의 푸아송비를 갖는 재료는 상기한 특성으로 인해, 다양한 측면에서 향상된 물성을 가질 수 있다. 특히, 음(-)의 푸아송비를 갖는 재료는 충격을 흡수하고 분산하는 특성이 우수하기 때문에, 이를 충격 흡수 장치에 적용하려는 연구가 이루어지고 있다. 그런데 음(-)의 푸아송비를 갖는 기존의 소재나 구조는 변형률이 증가할수록 충격 흡수 효과가 저하되는 등의 문제가 있다. A material having a negative Poisson's ratio may have improved physical properties in various aspects due to the above-described properties. In particular, since a material having a negative Poisson's ratio is excellent in absorbing and dispersing impacts, research has been conducted to apply it to impact absorbing devices. However, existing materials or structures having a negative Poisson's ratio have a problem in that the impact absorption effect decreases as the strain increases.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 우수한 충격 흡수 특성을 갖는 충격 흡수용 구조체를 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a shock absorbing structure having excellent shock absorbing properties.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 저하중(비교적 작은 하중) 충격 및 고하중(비교적 높은 하중) 충격 모두에 대하여 우수한 충격 완화 특성을 갖는 충격 흡수용 구조체를 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a shock absorbing structure having excellent shock mitigation properties for both low-load (relatively small load) impact and high-load (relatively high load) impact.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예들에 따르면, 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조;를 포함하고, 상기 단위셀 구조는 상호 이격하여 평행하게 배치된 제1 및 제2 측벽부; 상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제1 절곡형 연결부; 상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제2 절곡형 연결부; 상기 제1 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 평행하게 배치된 제1 연장부; 및 상기 제2 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 평행하게 배치된 제2 연장부;를 포함하는 충격 흡수 구조체가 제공된다. According to embodiments of the present invention for achieving the above object, a plurality of unit cell structures that are interconnected and regularly arranged; include, wherein the unit cell structures are spaced apart from each other and arranged in parallel. Side wall portion; A first bent-type connection part that connects one end corresponding to each other of the first and second sidewall parts and has an inwardly curved shape of the unit cell structure; A second bent connection part connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts, and having an inwardly curved shape of the unit cell structure; A first extension part extending outward from the bent part of the first bent connection part to the outside of the unit cell structure and disposed in parallel with the first and second sidewall parts; And a second extension part extending outward from the bent part of the second bent connection part and disposed in parallel with the first and second sidewall parts.

상기 복수의 단위셀 구조는 음(-)의 푸아송비(Poisson's ratio)를 가질 수 있다. The plurality of unit cell structures may have a negative (-) Poisson's ratio.

상기 제1 절곡형 연결부의 상기 절곡부는 상기 제1 절곡형 연결부의 중앙부에 배치되고, 상기 제2 절곡형 연결부의 상기 절곡부는 상기 제2 절곡형 연결부의 중앙부에 배치될 수 있다. The bent part of the first bent connection part may be disposed in a central part of the first bent connection part, and the bent part of the second bent connection part may be disposed in a center part of the second bent connection part.

상기 복수의 단위셀 구조는 제1 방향으로 규칙적으로 배열되거나, 상기 제1 방향 및 이와 수직한 제2 방향으로 규칙적으로 배열될 수 있다. The plurality of unit cell structures may be regularly arranged in a first direction, or may be regularly arranged in the first direction and a second direction perpendicular thereto.

상기 복수의 단위셀 구조는 상호 연결되어 패드 구조를 구성할 수 있다. The plurality of unit cell structures may be interconnected to form a pad structure.

상기 복수의 단위셀 구조의 제1면 측에 배치되는 제1 판형 부재; 및 상기 복수의 단위셀 구조의 상기 제1면과 마주하는 제2면 측에 배치되는 제2 판형 부재;가 더 구비될 수 있다. A first plate member disposed on the first surface side of the plurality of unit cell structures; And a second plate-shaped member disposed on a side of a second surface facing the first surface of the plurality of unit cell structures.

상기 복수의 단위셀 구조는 TPE(thermoplastic elastomer)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. The plurality of unit cell structures may be formed of a material including a thermoplastic elastomer (TPE).

상기 복수의 단위셀 구조는 TPU(thermoplastic polyurethane)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. The plurality of unit cell structures may be formed of a material including thermoplastic polyurethane (TPU).

본 발명의 다른 실시예들에 따르면, 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조;를 포함하고, 상기 단위셀 구조는 상호 이격하여 실질적으로 평행하게 배치된 것으로, 각각의 단면이 동그란 형상(round shape)을 갖는 제1 및 제2 측벽부; 상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제1 절곡형 연결부; 상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제2 절곡형 연결부; 상기 제1 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 실질적으로 평행하게 배치되며, 단면이 동그란 형상을 갖는 제1 연장부; 및 상기 제2 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 실질적으로 평행하게 배치되며, 단면이 동그란 형상을 갖는 제2 연장부;를 포함하는 충격 흡수 구조체가 제공된다. According to other embodiments of the present invention, a plurality of unit cell structures that are interconnected and arranged regularly; include, wherein the unit cell structures are spaced apart from each other and are disposed substantially in parallel, and each cross section is a round shape ( first and second sidewall portions having a round shape); A first bent-type connection part that connects one end corresponding to each other of the first and second sidewall parts and has an inwardly curved shape of the unit cell structure; A second bent connection part connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts, and having an inwardly curved shape of the unit cell structure; A first extension portion extending from the bent portion of the first bent connection portion to the outside of the unit cell structure, disposed substantially parallel to the first and second sidewall portions, and having a circular cross-section; And a second extension part extending from the bent part of the second bent connection part to the outside of the unit cell structure, disposed substantially parallel to the first and second sidewall parts, and having a circular cross-section. A shock absorbing structure is provided.

상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 환형(ring shape) 구조를 가질 수 있다. Cross-sections of each of the first and second sidewall portions may have a ring shape.

상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 타원형 링 구조 또는 원형 링 구조를 가질 수 있다. Each cross section of the first and second sidewall portions may have an elliptical ring structure or a circular ring structure.

상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 타원형 링 구조를 가질 수 있고, 상기 타원형 링 구조는 상기 제1 및 제2 절곡형 연결부가 상호 이격된 제1 방향을 따라 장축의 길이를 가질 수 있고, 상기 제1 및 제2 측벽부가 상호 이격된 제2 방향을 따라 단축의 길이를 가질 수 있다. The cross section of each of the first and second sidewall portions may have an elliptical ring structure, and the elliptical ring structure may have a length of a long axis along a first direction spaced apart from the first and second bent connection portions, and , The first and second sidewall portions may have a short axis length along a second direction spaced apart from each other.

상기 제1 및 제2 측벽부 각각은 인접한 두 개의 단위셀 구조에 의해 공유될 수 있다. Each of the first and second sidewall portions may be shared by two adjacent unit cell structures.

상기 제1 및 제2 연장부 각각의 단면은 적어도 부분적인 환형(ring shape) 구조를 가질 수 있다. The cross section of each of the first and second extension portions may have at least a partial ring shape.

상기 복수의 단위셀 구조는 음(-)의 푸아송비를 가질 수 있다. The plurality of unit cell structures may have a negative Poisson's ratio.

상기 복수의 단위셀 구조는 상호 연결되어 패드 구조를 구성할 수 있다. The plurality of unit cell structures may be interconnected to form a pad structure.

상기 복수의 단위셀 구조의 제1면 측에 배치되는 제1 판형 부재; 및 상기 복수의 단위셀 구조의 상기 제1면과 마주하는 제2면 측에 배치되는 제2 판형 부재;가 더 구비될 수 있다. A first plate member disposed on the first surface side of the plurality of unit cell structures; And a second plate-shaped member disposed on a side of a second surface facing the first surface of the plurality of unit cell structures.

상기 복수의 단위셀 구조는 TPE를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. The plurality of unit cell structures may be formed of a material including TPE.

상기 복수의 단위셀 구조는 TPU를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. The plurality of unit cell structures may be formed of a material including TPU.

본 발명의 실시예들에 따르면, 우수한 충격 흡수 특성을 갖는 충격 흡수용 구조체를 구현할 수 있다. 특히, 저하중 충격 및 고하중 충격 모두에 대하여 우수한 충격 완화 특성을 갖는 충격 흡수용 구조체를 구현할 수 있다. According to embodiments of the present invention, it is possible to implement a shock absorbing structure having excellent shock absorbing properties. In particular, it is possible to implement a shock absorbing structure having excellent shock mitigation properties for both low-load impact and high-load impact.

상기한 충격 흡수용 구조체를 다양한 분야에 적용하여 우수한 충격 흡수/완화 효과를 얻을 수 있다. By applying the above-described shock absorbing structure to various fields, it is possible to obtain an excellent shock absorbing/mitigating effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 기본적인 배열 구조를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단면 구조를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 충격 흡수 구조체들을 보여주는 사진 이미지이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단면 구조를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험을 수행한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 9는 비교예에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험을 수행한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예들에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험으로부터 측정된 최대 하중 값을 보여주는 그래프이다. 1 is a perspective view showing a basic arrangement structure of a shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a cross-sectional structure of a shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
5 is a photographic image showing shock absorbing structures manufactured according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cross-sectional structure of a shock absorbing structure according to another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of a shock absorbing structure according to another embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the result of performing a drop test on the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a graph showing the result of performing a drop test on the shock absorbing structure according to the comparative example.
10 is a graph showing a maximum load value measured from a drop test for a shock absorbing structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명학하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다. The embodiments of the present invention to be described below are provided to more clearly describe the present invention to those of ordinary skill in the art, and the scope of the present invention is not limited by the following examples, and the following The embodiment can be modified in many different forms.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다. The terms used in this specification are used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The terms in the singular form used in the present specification may include a plurality of forms unless the context clearly indicates another case. In addition, the terms "comprise" and/or "comprising", as used herein, specify the presence of the mentioned shape, step, number, action, member, element, and/or group thereof. And does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, steps, numbers, actions, members, elements, and/or groups thereof. In addition, the term "connection" used in the present specification not only means that certain members are directly connected, but also includes indirect connection with other members interposed between the members.

아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. In addition, when a member is positioned "on" another member in the present specification, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members. The term "and/or" as used herein includes any one and all combinations of one or more of the corresponding listed items. In addition, terms such as "about" and "substantially" used in the present specification are used in a range of numerical values or degrees, or a meaning close thereto, in consideration of inherent manufacturing and material tolerances, to aid understanding of the present application The exact or absolute numerical values provided for this purpose are used to prevent an infringer from improperly using the stated disclosure.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The size or thickness of the areas or parts shown in the accompanying drawings may be exaggerated somewhat for clarity of the specification and convenience of description. The same reference numerals denote the same elements throughout the detailed description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 기본적인 배열 구조를 보여주는 사시도이다. 1 is a perspective view showing a basic arrangement structure of a shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 충격 흡수 구조체(shock absorbing structure or impact absorbing structure)는 충격을 흡수 및 완화할 수 있도록 소정의 규칙을 가지고 배열된 패턴 구조(patterned structure)(100a)를 포함할 수 있다. 패턴 구조(100a)는 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조를 포함한다고 할 수 있다. 패턴 구조(100a)는 '상호 연결된 복수의 단위셀 구조'에 대응될 수 있다. 본 실시예에서 패턴 구조(100a)는 상기 복수의 단위셀 구조가 XY 평면 상에 이차원적으로 배열된 구조를 갖는다고 할 수 있다. 다시 말해, 상기 복수의 단위셀 구조가 단층 형상의 패턴 구조(100a)를 이룬다고 할 수 있다. 상기 단위셀 구조에 대해서는 도 3 및 도 4에서 보다 상세하게 설명한다. Referring to Figure 1, the shock absorbing structure (shock absorbing structure or impact absorbing structure) according to the present embodiment includes a patterned structure (100a) arranged with a predetermined rule to absorb and mitigate the impact. can do. The pattern structure 100a may be said to include a plurality of unit cell structures that are interconnected and arranged regularly. The pattern structure 100a may correspond to'a plurality of unit cell structures connected to each other'. In this embodiment, the pattern structure 100a may be said to have a structure in which the plurality of unit cell structures are two-dimensionally arranged on the XY plane. In other words, it can be said that the plurality of unit cell structures form a single-layered pattern structure 100a. The unit cell structure will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4.

본 실시예의 충격 흡수 구조체는 패턴 구조(100a)의 제1면(도면상 하면) 측에 배치되는 제1 판형 부재(200A) 및 패턴 구조(100a)의 상기 제1면과 마주하는 제2면(도면상 상면) 측에 배치되는 제2 판형 부재(200B) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 따라서, 충격 흡수 구조체는 일종의 패드(pad) 형상을 갖는다고 할 수 있고, 충격 흡수 구조체는 '충격 흡수 패드'일 수 있다. 충격 흡수 구조체는 주로 제1 및 제2 판형 부재(200A, 200B) 쪽으로 가해지는 충격을 흡수 및 완화하는 역할을 할 수 있다. 제1 및 제2 판형 부재(200A, 200B)는 패턴 구조(100a)와 동일한 물질로 형성될 수 있고, 패턴 구조(100a)와 일체화된 부재일 수 있다. The shock absorbing structure of this embodiment includes a first plate member 200A disposed on the first surface (lower surface in the drawing) of the pattern structure 100a and a second surface facing the first surface of the pattern structure 100a ( It may further include at least one of the second plate-shaped member 200B disposed on the upper surface) side of the drawing. Accordingly, the shock absorbing structure may be said to have a kind of pad shape, and the shock absorbing structure may be a'shock absorbing pad'. The shock absorbing structure may mainly serve to absorb and mitigate an impact applied toward the first and second plate members 200A and 200B. The first and second plate members 200A and 200B may be formed of the same material as the pattern structure 100a, and may be members integrated with the pattern structure 100a.

본 실시예의 충격 흡수 구조체는 X축 방향으로의 길이(또는 폭), Y축 방향으로의 길이(또는 폭) 및 Z축 방향으로의 높이를 가질 수 있다. 일례로, X축 방향으로의 길이는 대략 100 mm 정도일 수 있고, Y축 방향으로의 길이는 대략 100 mm 정도일 수 있으며, Z축 방향으로의 높이는 대략 10 mm 정도일 수 있다. 그러나 이러한 치수들은 예시적인 것에 불과하고, 다양하게 변화될 수 있다. The shock absorbing structure of the present embodiment may have a length (or width) in the X-axis direction, a length (or width) in the Y-axis direction, and a height in the Z-axis direction. For example, the length in the X-axis direction may be approximately 100 mm, the length in the Y-axis direction may be approximately 100 mm, and the height in the Z-axis direction may be approximately 10 mm. However, these dimensions are merely exemplary, and may be variously changed.

충격 흡수 구조체의 패턴 구조(100a)는 소정의 폴리머(플라스틱)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, TPE(thermoplastic elastomer)를 포함하는 물질로 형성되거나, TPU(thermoplastic polyurethane)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 제1 판형 부재(200A)와 제2 판형 부재(200B)도 패턴 구조(100a)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 상기 TPE는, 예를 들어, TPE-s (thermoplastic styrenic block copolymer), TPE-o (thermoplastic polyolefinelastomer), TPE-v (thermoplastic Vulcanizate), TPE-E (thermoplastic copolyester) 등일 수 있다. 그러나 여기서 개시한 구체적인 물질은 예시적인 것이고, 그 밖에 다양한 물질이 사용될 수 있다. The pattern structure 100a of the shock absorbing structure may be formed of a material including a predetermined polymer (plastic). For example, it may be formed of a material containing a thermoplastic elastomer (TPE) or a material containing a thermoplastic polyurethane (TPU). The first plate member 200A and the second plate member 200B may also be formed of the same material as the pattern structure 100a. The TPE may be, for example, a thermoplastic styrenic block copolymer (TPE-s), a thermoplastic polyolefinelastomer (TPE-o), a thermoplastic vulcanizate (TPE-v), or a thermoplastic copolyester (TPE-E). However, the specific materials disclosed herein are exemplary, and various other materials may be used.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단면 구조를 보여주는 도면이다. 2 is a view showing a cross-sectional structure of a shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 충격 흡수 구조체는 패턴 구조(100b)를 포함할 수 있고, 패턴 구조(100b)의 제1면(도면상 하면) 측에 배치된 제1 판형 부재(210A) 및 패턴 구조(100b)의 제2면(도면상 상면) 측에 배치된 제2 판형 부재(210B)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the shock absorbing structure of this embodiment may include a pattern structure 100b, and a first plate-shaped member 210A disposed on the first surface (lower surface in the drawing) side of the pattern structure 100b, and A second plate-shaped member 210B disposed on the second surface (top surface in the drawing) side of the pattern structure 100b may be further included.

패턴 구조(100b)는 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조를 포함할 수 있다. 패턴 구조(100b)는 복수의 단위셀 구조가 XY 평면에 팽행한 방향 및 XY 평면에 수직한 방향(즉, Z축 방향)으로 규칙적으로 배열된 형태를 가질 수 있다. 도 1의 패턴 구조(100a)에서는 복수의 단위셀 구조가 제1 방향으로 규칙적으로 배열된 것으로 볼 수 있고, 도 2의 패턴 구조(100b)에서는 복수의 단위셀 구조가 상기 제1 방향 및 이와 수직한 제2 방향으로 규칙적으로 배열된 것으로 볼 수 있다. 따라서, 도 2의 패턴 구조(100b)는 도 1의 패턴 구조(100a)가 Z축 방향으로 복수 개 배치된 경우와 동일하거나 유사할 수 있다. 이와 같이, 복수의 단위셀 구조를 수평 방향 및 수직 방향으로 반복해서 배치함으로써, 충격 흡수 효과를 높일 수 있다. The pattern structure 100b may include a plurality of unit cell structures that are interconnected and regularly arranged. The pattern structure 100b may have a shape in which a plurality of unit cell structures are regularly arranged in a direction parallel to the XY plane and a direction perpendicular to the XY plane (ie, a Z-axis direction). In the pattern structure 100a of FIG. 1, it can be seen that a plurality of unit cell structures are regularly arranged in the first direction, and in the pattern structure 100b of FIG. 2, the plurality of unit cell structures are in the first direction and perpendicular thereto. It can be seen as being regularly arranged in one second direction. Accordingly, the pattern structure 100b of FIG. 2 may be the same as or similar to a case in which a plurality of pattern structures 100a of FIG. 1 are disposed in the Z-axis direction. In this way, by repeatedly arranging a plurality of unit cell structures in the horizontal direction and the vertical direction, the impact absorption effect can be enhanced.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다. 도 3은 도 2의 충격 흡수 구조체에 적용되는 것으로, 제1 측면(aspect)에 따른 단위셀 구조를 보여준다. 3 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention. 3 is applied to the shock absorbing structure of FIG. 2 and shows a unit cell structure according to a first aspect.

도 3을 참조하면, 단위셀 구조(C10)는 상호 이격하여 평행하게 배치된 제1 측벽부(10a) 및 제2 측벽부(10b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)는, 예컨대, X축 방향으로 상호 이격될 수 있고, Z축 방향으로 수직하게 배치될 수 있으며, Y축 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3, the unit cell structure C10 may include a first sidewall portion 10a and a second sidewall portion 10b spaced apart from each other and disposed in parallel. The first and second sidewall portions 10a and 10b may be, for example, spaced apart from each other in the X-axis direction, may be vertically disposed in the Z-axis direction, and may have a shape extending in the Y-axis direction.

단위셀 구조(C10)는 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 제1 절곡형 연결부(20a)를 포함할 수 있다. 제1 절곡형 연결부(20a)는 단위셀 구조(C10)의 안쪽으로 굽은 형상을 가질 수 있다. 제1 절곡형 연결부(20a)는 제1 측벽부(10a)의 상단과 이와 마주보는 제2 측벽부(10b)의 상단을 상호 연결하면서 오목하게 굽은 형상을 가질 수 있다. 제1 절곡형 연결부(20a)는 그의 중앙부나 그 부근에 '절곡부(제1 절곡부)'를 가질 수 있고, 상기 절곡부를 기준으로 좌우 대칭적인 구조 또는 대략적으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 상기 절곡부는 각진 형태나 대략적으로 각진 형태를 가질 수 있고, 상기 절곡부의 양측에는 곧은 형상을 가지면서 서로 다른 대각 방향으로 연장된 부분들이 구비될 수 있다. 제1 절곡형 연결부(20a)는 단위셀 구조(C10)에서 '상측부'라고 할 수 있다. The unit cell structure C10 may include a first bent connection portion 20a connecting ends corresponding to each other of the first and second sidewall portions 10a and 10b. The first bent connection part 20a may have a shape bent inward of the unit cell structure C10. The first bent connection part 20a may have a concave curved shape while interconnecting the upper end of the first side wall part 10a and the upper end of the second side wall part 10b facing the first side wall part 10a. The first bent connection portion 20a may have a'bent portion (first bent portion)' at or near its center, and may have a left-right symmetrical structure or an approximately symmetrical structure based on the bent portion. The bent portion may have an angular shape or an approximately angular shape, and portions having a straight shape and extending in different diagonal directions may be provided on both sides of the bent portion. The first bent connection part 20a may be referred to as an'upper part' in the unit cell structure C10.

단위셀 구조(C10)는 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 제2 절곡형 연결부(20b)를 포함할 수 있다. 제2 절곡형 연결부(20b)는 단위셀 구조(C10)의 안쪽으로 굽은 형상을 가질 수 있다. 제2 절곡형 연결부(20b)는 제1 측벽부(10a)의 하단과 이와 마주보는 제2 측벽부(10b)의 하단을 상호 연결하면서 오목하게 굽은 형상을 가질 수 있다. 제2 절곡형 연결부(20b)는 그의 중앙부나 그 부근에 '절곡부(제2 절곡부)'를 가질 수 있고, 상기 절곡부를 기준으로 좌우 대칭적인 구조 또는 대략적으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 상기 절곡부는 각진 형태나 대략적으로 각진 형태를 가질 수 있고, 상기 절곡부의 양측에는 곧은 형상을 가지면서 서로 다른 대각 방향으로 연장된 부분들이 구비될 수 있다. 제2 절곡형 연결부(20b)는 단위셀 구조(C10)에서 '하측부'라고 할 수 있다. The unit cell structure C10 may include a second bent connection part 20b connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts 10a and 10b. The second bent connection part 20b may have a shape bent inward of the unit cell structure C10. The second bent connection portion 20b may have a concave curved shape while interconnecting the lower end of the first side wall portion 10a and the lower end of the second side wall portion 10b facing the lower end. The second bent connection part 20b may have a'bent part (second bent part)' at or near its center, and may have a left-right symmetrical structure or an approximately symmetrical structure based on the bent part. The bent portion may have an angular shape or an approximately angular shape, and portions having a straight shape and extending in different diagonal directions may be provided on both sides of the bent portion. The second bent connection part 20b may be referred to as a'lower part' in the unit cell structure C10.

단위셀 구조(C10)는 제1 절곡형 연결부(20a)의 절곡부(상기 제1 절곡부)에서 단위셀 구조(C10)의 바깥쪽으로 연장된 제1 연장부(30a)를 더 포함할 수 있다. 제1 연장부(30a)는 Z축 방향으로 수직하게 배치될 수 있고, 또한, 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)와 평행하게 배치될 수 있다. 단위셀 구조(C10)는 제2 절곡형 연결부(20b)의 절곡부(상기 제2 절곡부)에서 단위셀 구조(C10)의 바깥쪽으로 연장된 제2 연장부(30b)를 더 포함할 수 있다. 제2 연장부(30b)는 Z축 방향으로 수직하게 배치될 수 있고, 또한, 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)와 평행하게 배치될 수 있다. 전술한 단위셀 구조(C10)는 "요각(re-entrant) 구조"를 갖는다고 할 수 있다. The unit cell structure C10 may further include a first extension part 30a extending outward of the unit cell structure C10 from the bent part (the first bent part) of the first bent connection part 20a. . The first extension part 30a may be disposed vertically in the Z-axis direction, and may be disposed parallel to the first and second sidewall parts 10a and 10b. The unit cell structure C10 may further include a second extension part 30b extending outward of the unit cell structure C10 from the bent part (the second bent part) of the second bent connection part 20b. . The second extension part 30b may be disposed vertically in the Z-axis direction, and may be disposed parallel to the first and second sidewall parts 10a and 10b. The above-described unit cell structure C10 may be said to have a "re-entrant structure".

외부의 충격에 의한 힘(F)은 제1 및 제2 연장부(30a, 30b)를 통해서 제1 및 제2 절곡형 연결부(20a, 20b)에 인가될 수 있고, 제1 및 제2 절곡형 연결부(20a, 20b)가 제1 및 제2 측벽부(10a, 10b)에 대하여 탄력적으로 움직이면서 충격이 흡수 및 완화될 수 있다. The force F due to an external impact may be applied to the first and second bent connection portions 20a, 20b through the first and second extension parts 30a, 30b, and the first and second bent type As the connection portions 20a and 20b move elastically with respect to the first and second sidewall portions 10a and 10b, shock may be absorbed and relieved.

단위셀 구조(C10)는 이와 인접한 단위셀 구조와 그 일부를 접하거나 공유할 수 있다. 예를 들어, 단위셀 구조(C10)는 이와 인접한 단위셀 구조와 측벽부(10a or 10b)를 접하거나 공유할 수 있고, 또한, 연장부(30a or 30b)를 접하거나 공유할 수 있다. 이는 도 2의 구조로부터 용이하게 이해될 수 있다. The unit cell structure C10 may contact or share a unit cell structure adjacent thereto and a part thereof. For example, the unit cell structure C10 may contact or share the adjacent unit cell structure and the sidewall portions 10a or 10b, and may also contact or share the extension portions 30a or 30b. This can be easily understood from the structure of FIG. 2.

참조부호 H, L, t, t/2, θ1은 단위셀 구조(C10)의 각 부분의 길이나 두께, 각도를 표시한 것이다. 제1 높이(H)는 측벽부(10a, 10b)의 높이를, 대각 길이(L)는 연결부(20a, 20b)의 절반에 해당하는 길이를, t는 측벽부(10a, 10b)를 제외한 나머지 부분에서의 두께를, t/2는 측벽부(10a, 10b)의 두께를, θ1은 측벽부(10a or 10b)와 연결부(20a or 20b) 사이의 각도를 나타낸다. 여기서는 측벽부(10a, 10b)의 두께를 나머지 부분의 두께의 1/2로 도시하였지만, 측벽부(10a, 10b)의 두께를 나머지 부분의 두께와 동일하게 도시할 수도 있다. 이 경우, 측벽부(10a, 10b)가 인접한 두 개의 단위셀 구조에 의해 공유된 것으로 여길 수 있다. 또한, 단위셀 구조(C10)는 전체적으로 동일한 두께를 가질 수도 있지만, 그렇지 않을 수도 있다. 한편, 제1 및 제2 연장부(30a, 30b) 각각은 H의 절반에 해당하는 길이(H/2)를 가질 수 있다. Reference numerals H, L, t, t/2, and θ1 denote the length, thickness, and angle of each part of the unit cell structure C10. The first height (H) is the height of the side wall portions (10a, 10b), the diagonal length (L) is the length equal to half of the connecting portions (20a, 20b), and t is the rest except for the side wall portions (10a, 10b) The thickness at the portion, t/2 is the thickness of the side wall portions 10a and 10b, and θ1 is the angle between the side wall portions 10a or 10b and the connection portion 20a or 20b. Here, the thickness of the sidewall portions 10a and 10b is illustrated as 1/2 of the thickness of the remaining portion, but the thickness of the sidewall portions 10a and 10b may be the same as the thickness of the remaining portion. In this case, the sidewall portions 10a and 10b may be regarded as being shared by two adjacent unit cell structures. In addition, the unit cell structure C10 may have the same thickness as a whole, but may not. Meanwhile, each of the first and second extension parts 30a and 30b may have a length H/2 corresponding to half of H.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다. 도 4는 도 2의 충격 흡수 구조체에 적용되는 것으로, 제2 측면(aspect)에 따른 단위셀 구조를 보여준다. 4 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention. 4 is applied to the shock absorbing structure of FIG. 2 and shows a unit cell structure according to a second aspect.

도 4를 참조하면, 단위셀 구조(C10')는 그의 중앙부나 그 부근에 배치되는 기둥부(10c)를 포함할 수 있다. 기둥부(10c)는 일종의 '수직 벽부'일 수 있다. 또한, 단위셀 구조(C10')는 기둥부(10c)의 Z축 방향에 따른 일단(도면상 상단)에 배치된 제1 절곡형 연결부(20a')를 포함할 수 있고, 기둥부(10c)의 Z축 방향에 따른 타단(도면상 하단)에 배치된 제2 절곡형 연결부(20b')를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 절곡형 연결부(20a', 20b') 각각은 단위셀 구조(C10')에 대하여 바깥쪽으로 굽은 형상을 가질 수 있다. 제1 절곡형 연결부(20a')의 절곡부(제1 절곡부)와 제2 절곡형 연결부(20b')의 절곡부(제2 절곡부) 사이에 기둥부(10c)가 배치될 수 있다. Referring to FIG. 4, the unit cell structure C10 ′ may include a pillar portion 10c disposed at or near the central portion thereof. The pillar portion 10c may be a kind of'vertical wall portion'. In addition, the unit cell structure C10' may include a first bent connection portion 20a' disposed at one end (top in the drawing) along the Z-axis direction of the column portion 10c, and the column portion 10c It may include a second bent connection portion (20b') disposed at the other end (bottom in the drawing) along the Z-axis direction of. Each of the first and second bent connection portions 20a' and 20b' may have a shape bent outward with respect to the unit cell structure C10'. The column portion 10c may be disposed between the bent portion (first bent portion) of the first bent connection portion 20a' and the bent portion (second bent portion) of the second bent-type connection portion 20b'.

단위셀 구조(C10')는 제1 절곡형 연결부(20a')의 양단에서 단위셀 구조(C10')의 바깥쪽으로 연장된 제1 연장부(30a')를 더 포함할 수 있고, 또한, 제2 절곡형 연결부(20b')의 양단에서 단위셀 구조(C10')의 바깥쪽으로 연장된 제2 연장부(30b')를 더 포함할 수 있다. 제1 및 제2 연장부(30a', 30b')는 기둥부(10c)와 평행하게 배치될 수 있다. The unit cell structure C10 ′ may further include a first extension part 30a ′ extending outward from the unit cell structure C10 ′ at both ends of the first bent connection part 20a ′. 2 A second extension portion 30b' extending outward of the unit cell structure C10' at both ends of the bent connection portion 20b' may be further included. The first and second extension portions 30a' and 30b' may be disposed parallel to the pillar portion 10c.

참조부호 H, L, t, t/2는 각각 도 3에서 설명한 H, L, t, t/2에 대응될 수 있다. 추가적인 참조부호 h는 단위셀 구조(C10')의 높이(제2 높이)를 나타내고, 참조부호 l은 단위셀 구조(C10')의 X축 방향에 따른 길이를 나타내며, 참조부호 -θ는 연결부(20a' or 20b')의 대각선 부분과 X축에 평행한 직선이 이루는 각도를 나타낸다. 한편, 각각의 연장부(30a', 30b')는 H의 절반에 해당하는 길이(즉, H/2)를 가질 수 있다. Reference numerals H, L, t, and t/2 may correspond to H, L, t, and t/2 described in FIG. 3, respectively. Additional reference numeral h denotes the height (second height) of the unit cell structure C10', l denotes the length along the X-axis direction of the unit cell structure C10', and -θ denotes the connection part ( 20a' or 20b') and a straight line parallel to the X axis. Meanwhile, each of the extension portions 30a' and 30b' may have a length corresponding to half of H (ie, H/2).

단위셀 구조(C10')의 θ, H, L, υyx는 아래와 같은 수학식들로 표현될 수 있다. Θ, H, L, υ yx of the unit cell structure C10' may be expressed by the following equations.

수학식 1 : θ = arctan(υyxｌ/h) Equation 1: θ = arctan(υ yx ｌ/h)

수학식 2 : H = (h-ｌtanθ)/2 Equation 2: H = (h-ｌtanθ)/2

수학식 3 : L = ｌ/ 2cosθ Equation 3: L = 1 / 2cosθ

수학식 4 : υyx = tanθ h/ｌEquation 4: υ yx = tanθ h/ｌ

상기 수학식 1, 4에서 υyx는 푸아송비(Poisson's ratio)에 대응될 수 있다. In Equations 1 and 4, υ yx may correspond to Poisson's ratio.

예시적인 실시예에 따르면, υyx는 -0.4 정도일 수 있고, l은 5 mm 정도일 수 있으며, h는 5 mm 정도일 수 있고, θ는 21° 정도일 수 있다. 그러나 이러한 치수는 예시적인 것에 불과하고 다양하게 변화될 수 있다. 단위셀 구조(C10')에서 대각선 부분의 각도 및 각 부위의 길이, 두께 등을 조절함으로써, 충격 흡수 특성을 제어 및 최적화할 수 있다. 본 실시예에 따른 단위셀 구조 및 이를 포함하는 패턴 구조는 음(-)의 푸아송비를 가질 수 있고, 이와 관련해서, 우수한 충격 흡수 성능을 가질 수 있다. According to an exemplary embodiment, υ yx may be about -0.4, l may be about 5 mm, h may be about 5 mm, and θ may be about 21°. However, these dimensions are merely exemplary and may be variously changed. In the unit cell structure C10', by adjusting the angle of the diagonal portion and the length and thickness of each portion, it is possible to control and optimize the shock absorption characteristics. The unit cell structure and the pattern structure including the same according to the present embodiment may have a negative Poisson's ratio, and in this regard, may have excellent shock absorption performance.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 충격 흡수 구조체들을 보여주는 사진 이미지이다. 5 is a photographic image showing shock absorbing structures manufactured according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, '1'로 표시된 충격 흡수 구조체는 TPU(thermoplastic polyurethane)로 형성된 것이고, '2'로 표시된 충격 흡수 구조체는 TPE(thermoplastic elastomer)로 형성된 것이다. 여기서, '1' 및 '2'의 충격 흡수 구조체들은 모두 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 구조를 갖는다. 다시 말해, 도 5의 충격 흡수 구조체들은 모두 "re-entrant 셀 구조"를 갖는다고 할 수 있다. '1' 및 '2'의 충격 흡수 구조체들은 모두 3차원 프린터를 이용해서 제작한 것이다. Referring to FIG. 5, the shock absorbing structure indicated by '1' is formed of thermoplastic polyurethane (TPU), and the shock absorbing structure indicated by '2' is formed of thermoplastic elastomer (TPE). Here, the shock absorbing structures of '1' and '2' have the structures described with reference to FIGS. 2 to 4. In other words, it can be said that all of the shock absorbing structures of FIG. 5 have a "re-entrant cell structure". All of the shock absorbing structures of '1' and '2' were manufactured using a 3D printer.

'1' 및 '2'의 충격 흡수 구조체들의 푸아송비(Poisson's ratio)를 측정한 결과, 이들은 모두 약 -0.4 정도의 음(-)의 푸아송비를 갖는 것으로 측정되었다. 한편, 충격 실험에서 '1'의 충격 흡수 구조체에서는 50.12g 정도의 하중이 측정되었고, '2'의 충격 흡수 구조체에서는 53.77g 정도의 하중이 측정되었다. 동일한 조건에서 두 개의 충격 흡수 구조체에 대한 실험을 수행하였으므로, 이들의 특성을 비교 평가할 수 있다. As a result of measuring the Poisson's ratio of the shock absorbing structures of '1' and '2', they were all measured to have a negative Poisson's ratio of about -0.4. Meanwhile, in the impact test, a load of about 50.12g was measured in the shock absorbing structure of '1', and a load of about 53.77g was measured in the shock absorbing structure of '2'. Since experiments were performed on two shock absorbing structures under the same conditions, their properties can be compared and evaluated.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단면 구조를 보여주는 도면이다. 6 is a view showing a cross-sectional structure of a shock absorbing structure according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 충격 흡수 구조체는 패턴 구조(100c)를 포함할 수 있고, 패턴 구조(100c)의 제1면(도면상 하면) 측에 배치된 제1 판형 부재(220A) 및 패턴 구조(100c)의 제2면(도면상 상면) 측에 배치된 제2 판형 부재(220B)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the shock absorbing structure of this embodiment may include a pattern structure 100c, and a first plate-shaped member 220A disposed on the first surface (lower surface in the drawing) side of the pattern structure 100c, and A second plate-shaped member 220B disposed on the second surface (top surface in the drawing) side of the pattern structure 100c may be further included.

패턴 구조(100c)는 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조를 포함하되, 단위셀 구조가 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 다를 수 있다. 본 실시예의 패턴 구조(100c)에서는 동그란 형상(round shape)을 갖는 패턴부(연결부)들이 규칙적으로 구비될 수 있다. 이와 관련해서, 충격 흡수 및 완화 효과가 더욱 향상될 수 있다. 도 6에서 패턴 구조(100c)의 Y축 방향이나 Z축 방향으로의 전개 방식 또는 각 부분들의 연장 및 전개 방식은 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 동일하거나 유사할 수 있다. The pattern structure 100c includes a plurality of unit cell structures that are interconnected and arranged regularly, but the unit cell structure may be different from that described with reference to FIGS. 1 to 4. In the pattern structure 100c of the present embodiment, pattern portions (connectors) having a round shape may be regularly provided. In this regard, the shock absorption and relaxation effect can be further improved. In FIG. 6, the method of developing the pattern structure 100c in the Y-axis direction or the Z-axis direction, or the extension and development method of each part may be the same as or similar to those described with reference to FIGS. 1 and 2.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 단위셀 구조를 보여주는 단면도이다. 도 7은 도 6의 충격 흡수 구조체에 적용되는 것으로, 제1 측면(aspect)에 따른 단위셀 구조를 보여준다. 7 is a cross-sectional view showing a unit cell structure of a shock absorbing structure according to another embodiment of the present invention. 7 is applied to the shock absorbing structure of FIG. 6 and shows a unit cell structure according to a first aspect.

도 7을 참조하면, 단위셀 구조(C20)는 상호 이격하여 실질적으로 평행하게 배치된 것으로, 각각의 단면이 동그란 형상(round shape)을 갖는 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)는, 예컨대, X축 방향으로 상호 이격될 수 있고, Z축 방향으로 대체로 수직하게 배치될 수 있으며, Y축 방향으로 연장된 형태를 가질 수 있다. Referring to FIG. 7, the unit cell structure C20 is spaced apart from each other and disposed substantially in parallel, and includes first and second sidewall portions 11a and 11b each having a round shape. can do. The first and second sidewall portions 11a and 11b may be spaced apart from each other in the X-axis direction, for example, may be disposed substantially vertically in the Z-axis direction, and may have a shape extending in the Y-axis direction.

단위셀 구조(C20)는 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 제1 절곡형 연결부(21a)를 포함할 수 있다. 제1 절곡형 연결부(21a)는 단위셀 구조(C20)의 안쪽으로 굽은 형상을 가질 수 있다. 제1 절곡형 연결부(21a)는 제1 측벽부(11a)의 상단과 이와 마주보는 제2 측벽부(11b)의 상단을 상호 연결하면서 오목하게 굽은 형상을 가질 수 있다. 제1 절곡형 연결부(21a)는 그의 중앙부나 그 부근에 '절곡부(제1 절곡부)'를 가질 수 있고, 상기 절곡부를 기준으로 좌우 대칭적인 구조 또는 대략적으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 상기 절곡부는 각진 형태나 대략적으로 각진 형태를 가질 수 있고, 상기 절곡부의 양측에는 곧은 형상을 가지면서 서로 다른 대각 방향으로 연장된 부분들이 구비될 수 있다. 제1 절곡형 연결부(21a)는 단위셀 구조(C20)에서 '상측부'라고 할 수 있다. The unit cell structure C20 may include a first bent connection portion 21a connecting ends corresponding to each other of the first and second sidewall portions 11a and 11b. The first bent connection part 21a may have a shape bent inward of the unit cell structure C20. The first bent connection part 21a may have a concave curved shape while interconnecting the upper end of the first side wall part 11a and the upper end of the second side wall part 11b facing it. The first bent connection part 21a may have a'bent part (first bent part)' at or near its center, and may have a left-right symmetrical structure or an approximately symmetrical structure based on the bent part. The bent portion may have an angular shape or an approximately angular shape, and portions having a straight shape and extending in different diagonal directions may be provided on both sides of the bent portion. The first bent connection part 21a may be referred to as an'upper part' in the unit cell structure C20.

단위셀 구조(C20)는 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 제2 절곡형 연결부(21b)를 포함할 수 있다. 제2 절곡형 연결부(21b)는 단위셀 구조(C20)의 안쪽으로 굽은 형상을 가질 수 있다. 제2 절곡형 연결부(21b)는 제1 측벽부(11a)의 하단과 이와 마주보는 제2 측벽부(11b)의 하단을 상호 연결하면서 오목하게 굽은 형상을 가질 수 있다. 제2 절곡형 연결부(21b)는 그의 중앙부나 그 부근에 '절곡부(제2 절곡부)'를 가질 수 있고, 상기 절곡부를 기준으로 좌우 대칭적인 구조 또는 대략적으로 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 상기 절곡부는 각진 형태나 대략적으로 각진 형태를 가질 수 있고, 상기 절곡부의 양측에는 곧은 형상을 가지면서 서로 다른 대각 방향으로 연장된 부분들이 구비될 수 있다. 제2 절곡형 연결부(21b)는 단위셀 구조(C20)에서 '하측부'라고 할 수 있다. The unit cell structure C20 may include a second bent connection part 21b connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts 11a and 11b. The second bent connection part 21b may have a shape bent inward of the unit cell structure C20. The second bent connection part 21b may have a concave curved shape while interconnecting the lower end of the first side wall part 11a and the lower end of the second side wall part 11b facing the first side wall part 11a. The second bent connection part 21b may have a'bent part (second bent part)' at or near the center thereof, and may have a left-right symmetrical structure or an approximately symmetrical structure based on the bent part. The bent portion may have an angular shape or an approximately angular shape, and portions having a straight shape and extending in different diagonal directions may be provided on both sides of the bent portion. The second bent connection part 21b may be referred to as a'lower part' in the unit cell structure C20.

단위셀 구조(C20)는 제1 절곡형 연결부(21a)의 절곡부(상기 제1 절곡부)에서 단위셀 구조(C20)의 바깥쪽으로 연장된 제1 연장부(31a)를 더 포함할 수 있다. 제1 연장부(31a)는 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)와 실질적으로 평행하게 배치될 수 있고, 단면이 동그란 형상(round shape)을 가질 수 있다. 단위셀 구조(C20)는 제2 절곡형 연결부(21b)의 절곡부(상기 제2 절곡부)에서 단위셀 구조(C20)의 바깥쪽으로 연장된 제2 연장부(31b)를 더 포함할 수 있다. 제2 연장부(31b)는 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)와 실질적으로 평행하게 배치될 수 있고, 단면이 동그란 형상(round shape)을 가질 수 있다. 본 실시예에 따른 단위셀 구조(C20) 및 이를 포함하는 패턴 구조는 음(-)의 푸아송비를 가질 수 있고, 이와 관련해서, 우수한 충격 흡수 성능을 가질 수 있다. The unit cell structure C20 may further include a first extension part 31a extending outward of the unit cell structure C20 from the bent part (the first bent part) of the first bent connection part 21a. . The first extension part 31a may be disposed substantially parallel to the first and second sidewall parts 11a and 11b, and may have a round shape in cross section. The unit cell structure C20 may further include a second extension part 31b extending from the bent part (the second bent part) of the second bent connection part 21b to the outside of the unit cell structure C20. . The second extension part 31b may be disposed substantially parallel to the first and second sidewall parts 11a and 11b, and may have a round shape in cross section. The unit cell structure C20 and the pattern structure including the same according to the present exemplary embodiment may have a negative Poisson's ratio and, in this regard, may have excellent shock absorption performance.

외부의 충격에 의한 힘(F)은 제1 및 제2 연장부(31a, 31b)를 통해서 제1 및 제2 절곡형 연결부(21a, 21b)에 인가될 수 있고, 제1 및 제2 절곡형 연결부(21a, 21b)가 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b) 사이에서 탄력적으로 움직이면서 충격이 흡수 및 완화될 수 있다. The force F due to an external impact may be applied to the first and second bent connection portions 21a and 21b through the first and second extension parts 31a and 31b, and the first and second bent type As the connection portions 21a and 21b move elastically between the first and second sidewall portions 11a and 11b, shock may be absorbed and relieved.

도 3을 참조하여 설명한 단위셀 구조(C10)를 갖는 충격 흡수 구조체에서는 충격 하중 값이 증가됨에 따라 내부 충돌 현상이 발생할 수 있고, 이에 따라, 충격 완화 효과가 감소할 수 있다. 내부 충돌은, 예컨대, 제1 절곡형 연결부(20a)의 절곡부와 제2 절곡형 연결부(20b)의 절곡부 사이에 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 패턴 설계시 θ값 변화를 통해서 고하중의 충격에 대비할 수 있지만, 이 경우, 저하중의 충격에 대한 충격 완화 효과가 다소 떨어질 수 있다. 이와 비교하여, 도 7을 참조하여 설명한 단위셀 구조(C20)를 갖는 충격 흡수 구조체에서는 동그란 형상(round shape)의 패턴부(연결부)를 추가함으로써, 저하중 충격 및 고하중 충격 모두에 대하여 효과적인 충격 완화 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 동그란 형상(round shape)의 패턴부가 고하중 충격을 완화하는 역할을 할 수 있고, 다른 부위의 re-entrant 패턴부는 내부 충돌 현상없이 충격을 완화하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 저하중 충격 및 고하중 충격 모두에 대해 충격 완화 효과가 우수할 수 있다. In the shock absorbing structure having the unit cell structure C10 described with reference to FIG. 3, as the shock load value increases, an internal collision phenomenon may occur, and accordingly, the shock relaxation effect may decrease. An internal collision may occur, for example, between a bent portion of the first bent connection portion 20a and a bent portion of the second bent connection portion 20b. In order to solve this problem, it is possible to prepare for a high-load impact through a change in the θ value when designing a pattern, but in this case, the impact mitigating effect for the impact during a low load may be somewhat deteriorated. In comparison, in the shock absorbing structure having the unit cell structure (C20) described with reference to FIG. 7, by adding a round shape pattern (connection), it is effective against both low-load impact and high-load impact. You can get an alleviating effect. For example, a round shape pattern portion may serve to alleviate a heavy load impact, and a re-entrant pattern portion at another portion may serve to alleviate an impact without an internal collision phenomenon. Therefore, the impact relaxation effect may be excellent for both low-load impact and high-load impact.

제1 및 제2 측벽부(11a, 11b) 각각의 단면은 환형(ring shape) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b) 각각의 단면은 타원형 링 구조 또는 원형 링 구조를 가질 수 있다. 여기에는, 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b) 각각의 단면이 타원형 링 구조를 갖는 경우가 되시되어 있다. 이 경우, 상기 타원형 링 구조는 제1 및 제2 절곡형 연결부(21a, 21b)가 상호 이격된 방향(즉, Z축 방향)을 따라 장축의 길이를 가질 수 있고, 제1 및 제2 측벽부(11a, 11b)가 상호 이격된 방향(즉, X축 방향)을 따라 단축의 길이를 가질 수 있다. 이와 같이, 측벽부들(11a, 11b)의 단면이 타원형 링 구조를 가질 때, 충격 흡수 및 완화에 더욱 유리할 수 있다. Z축 방향에 평행하게 인가되는 충격에 대하여 효과적으로 충격을 완화할 수 있다. Cross-sections of each of the first and second sidewall portions 11a and 11b may have a ring shape. In this case, a cross section of each of the first and second sidewall portions 11a and 11b may have an elliptical ring structure or a circular ring structure. Here, it is assumed that the cross section of each of the first and second side wall portions 11a and 11b has an elliptical ring structure. In this case, the elliptical ring structure may have a length of a long axis along a direction in which the first and second bent connection portions 21a and 21b are spaced apart from each other (ie, the Z-axis direction), and the first and second sidewall portions (11a, 11b) may have a length of a minor axis along a direction spaced apart from each other (ie, the X-axis direction). In this way, when the cross-sections of the side wall portions 11a and 11b have an elliptical ring structure, it may be more advantageous for shock absorption and relaxation. It is possible to effectively mitigate the impact against the impact applied parallel to the Z-axis direction.

단위셀 구조(C20)는 이와 인접한 단위셀 구조와 그 일부를 접하거나 공유할 수 있다. 예를 들어, 단위셀 구조(C20)는 이와 인접한 단위셀 구조와 측벽부(11a or 11b)를 공유할 수 있고, 또한, 연장부(31a or 31b)를 접하거나 공유할 수 있다. 이는 도 6의 구조로부터 용이하게 이해될 수 있다. The unit cell structure C20 may contact or share a unit cell structure adjacent thereto and a part thereof. For example, the unit cell structure C20 may share a unit cell structure adjacent thereto and the sidewall portions 11a or 11b, and may contact or share the extension portions 31a or 31b. This can be easily understood from the structure of FIG. 6.

한편, 도 7에서 R1으로 표시한 영역(제1 영역)을 하나의 단위셀 구조로 볼 수도 있다. 이 경우, 제1 측벽부(11a)의 도면상 우측 절반이 제1 단위셀 구조에 포함되고, 제1 측벽부(11a)의 도면상 좌측 절반이 제2 단위셀 구조에 포함된 것으로 여길 수 있다. 이와 유사하게, 제2 측벽부(11b)의 도면상 좌측 절반이 상기 제1 단위셀 구조에 포함되고, 제2 측벽부(11b)의 도면상 우측 절반이 제3 단위셀 구조에 포함된 것으로 여길 수 있다. 그러나, 앞서 설명한 바와 같이, 제1 측벽부(11a) 전체와 제2 측벽부(11b) 전체가 모두 하나의 단위셀 구조(C20)에 포함된 것으로 볼 수 있고, 이 경우, 이들(11a, 11b)이 다른 단위셀 구조와 공유된 것으로 여길 수 있다. Meanwhile, the area indicated by R1 in FIG. 7 (the first area) may be viewed as a unit cell structure. In this case, it may be considered that the right half of the first sidewall 11a is included in the first unit cell structure, and the left half of the first sidewall 11a is included in the second unit cell structure. . Similarly, it is assumed that the left half of the second sidewall part 11b is included in the first unit cell structure, and the right half of the second sidewall part 11b is included in the third unit cell structure. I can. However, as described above, it can be seen that the entire first sidewall portion 11a and the entire second sidewall portion 11b are included in one unit cell structure C20, and in this case, these (11a, 11b) ) Can be regarded as being shared with other unit cell structures.

제1 및 제2 연장부(31a, 31b) 각각의 단면은 적어도 부분적인 환형(ring shape) 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 연장부(31a, 31b) 각각의 단면은 환형 구조의 절반(half)에 해당하는 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 연장부(31a, 31b) 각각은 측벽부(11a or 11b)의 절반에 해당하는 구조 또는 그와 유사한 구조를 가질 수 있다. The cross section of each of the first and second extension portions 31a and 31b may have at least a partial ring shape. For example, a cross section of each of the first and second extension parts 31a and 31b may have a structure corresponding to half of the annular structure. In this case, each of the first and second extension portions 31a and 31b may have a structure corresponding to half of the sidewall portions 11a or 11b or a structure similar thereto.

본 실시예에서 단위셀 구조(C20) 복수 개가 상호 연결되어 패드(pad) 구조를 구성할 수 있다. 또한, 단위셀 구조(C20)로 구성된 패턴 구조(도 6의 100c)는 소정의 폴리머(플라스틱)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, TPE(thermoplastic elastomer)를 포함하는 물질로 형성되거나, TPU(thermoplastic polyurethane)를 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 판형 부재들(도 6의 220A, 220B)도 패턴 구조(100c)와 동일한 물질로 형성될 수 있다. 이는 도 1에서 설명한 바와 동일할 수 있다. In this embodiment, a plurality of unit cell structures C20 may be interconnected to form a pad structure. In addition, the pattern structure (100c of FIG. 6) composed of the unit cell structure C20 may be formed of a material including a predetermined polymer (plastic). For example, it may be formed of a material containing a thermoplastic elastomer (TPE) or a material containing a thermoplastic polyurethane (TPU). The plate-shaped members 220A and 220B in FIG. 6 may also be formed of the same material as the pattern structure 100c. This may be the same as described in FIG. 1.

도 7은 도 6의 충격 흡수 구조체에 적용되는 제1 측면(aspect)에 따른 단위셀 구조(C20)를 보여준다. 도시하지는 않았지만, 도 6의 충격 흡수 구조체에서 제2 측면에 따른 단위셀 구조를 추출할 수도 있다. 이는 도 2의 구조체에서 도 4의 단위셀 구조(C10')을 추출한 것과 유사할 수 있다. 7 shows a unit cell structure C20 according to a first aspect applied to the shock absorbing structure of FIG. 6. Although not shown, the unit cell structure according to the second aspect may be extracted from the shock absorbing structure of FIG. 6. This may be similar to extracting the unit cell structure C10' of FIG. 4 from the structure of FIG. 2.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험을 수행한 결과를 보여주는 그래프이다. 본 결과는 TPU로 형성된 개선된 re-entrant 셀 구조를 갖는 충격 흡수 구조체에 대한 낙하에 의한 충격 테스트 결과이다. 낙하물이 낙하되는 힘을 변화시키면서(즉, 낙하물의 무게 변화), 충격 흡수 구조체에서 낙하물에 의한 하중을 측정하였다. 8 is a graph showing the result of performing a drop test on the shock absorbing structure according to an embodiment of the present invention. This result is a drop test result for a shock absorbing structure having an improved re-entrant cell structure formed of TPU. While changing the force at which the falling object falls (ie, the weight change of the falling object), the load caused by the falling object in the shock absorbing structure was measured.

도 8을 참조하면, 낙하물이 낙하되는 힘이 증가함에 따라, 즉, 낙하물의 충격력이 증가함에 따라, 충격 흡수 구조체에서 측정되는 하중이 증가하는 경향을 갖는 것을 알 수 있다. 각 커브의 최대 하중 및 시간에 따른 커브의 변화로부터, 충격 흡수 및 완화 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 8, it can be seen that as the force by which the falling object falls increases, that is, as the impact force of the falling object increases, the load measured in the shock absorbing structure tends to increase. From the maximum load of each curve and the change of the curve with time, it can be confirmed that the shock absorption and relaxation effect is excellent.

도 9는 비교예에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험을 수행한 결과를 보여주는 그래프이다. 본 결과는 오그제틱(auxetic) 패턴 구조를 갖는 충격 흡수 구조체(비교예)에 대한 것이다. 9 is a graph showing the result of performing a drop test on the shock absorbing structure according to the comparative example. This result is for a shock absorbing structure (comparative example) having an auxetic pattern structure.

도 9를 참조하면, 각 커브의 최대 하중 및 시간에 따른 커브의 변화로부터, 비교예에 따른 충격 흡수 구조체의 충격 흡수/완화 성능을 평가할 수 있다. 도 9의 결과와 도 8의 결과를 비교할 때, 실시예에 따른 충격 흡수 구조체의 충격 흡수/완화 성능이 비교예에 따른 충격 흡수 구조체의 성능보다 상당히 우수한 것을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 9, from the maximum load of each curve and the change of the curve according to time, it is possible to evaluate the shock absorption/mitigation performance of the shock absorbing structure according to the comparative example. When comparing the results of FIG. 9 with the results of FIG. 8, it can be seen that the shock absorption/mitigation performance of the shock absorbing structure according to the embodiment is considerably superior to that of the shock absorbing structure according to the comparative example.

도 10은 본 발명의 실시예 및 비교예들에 따른 충격 흡수 구조체에 대한 낙하 실험으로부터 측정된 최대 하중 값을 보여주는 그래프이다. 도 10은 실시예에 따른 re-entrant 셀 구조를 갖는 충격 흡수 구조체에 대한 결과를 포함한다. 또한, 도 10은 비교예로서, 패드가 없는 경우(non pad), 스폰지를 적용한 경우(sponge), 오그제틱 스폰지를 적용한 경우(auxetic sponge)에 대한 결과를 포함한다. 10 is a graph showing a maximum load value measured from a drop test for a shock absorbing structure according to Examples and Comparative Examples of the present invention. 10 includes results for a shock absorbing structure having a re-entrant cell structure according to an embodiment. In addition, as a comparative example, FIG. 10 includes results for a case in which there is no pad (non pad), a case where a sponge is applied (sponge), and a case where an auxetic sponge is applied (auxetic sponge).

도 10을 참조하면, 실시예에 따른 충격 흡수 구조체(re-entrant)의 최대 하중 값이 가장 작은 것을 확인할 수 있다. 따라서, 실시예에 따른 충격 흡수 구조체는 비교예들보다 상당히 우수한 충격 흡수 및 완화 성능을 가질 수 있다. Referring to FIG. 10, it can be seen that the maximum load value of the shock absorbing structure (re-entrant) according to the embodiment is the smallest. Accordingly, the shock absorbing structure according to the embodiment may have significantly better shock absorption and relaxation performance than the comparative examples.

전술한 실시예들에 따른 충격 흡수 구조체는 충격에 대한 보호가 필요한 여러 분야에 다양한 방식으로 적용될 수 있다. The shock absorbing structure according to the above-described embodiments may be applied in various ways to various fields requiring protection against impact.

본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한 실시예에 따른 충격 흡수 구조체는 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 구체적인 예로, 충격 흡수 구조체의 배치 방향을 다양하게 변화시켜 여러 분야에 적용할 수 있고, 도 2의 구조와 도 6의 구조를 적절히 혼합 또는 결합해서 사용할 수 있다. 그 밖에도 다양한 변형이 가능할 수 있다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다. In the present specification, a preferred embodiment of the present invention has been disclosed, and although specific terms are used, these are merely used in a general meaning to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention. It is not intended to be limited. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented. For example, those of ordinary skill in the art will appreciate that the shock absorbing structure according to the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 7 may be variously modified. As a specific example, the arrangement direction of the shock absorbing structure may be varied and applied to various fields, and the structure of FIG. 2 and the structure of FIG. 6 may be appropriately mixed or combined. Other variations may be possible. Therefore, the scope of the invention should not be determined by the described embodiments, but should be determined by the technical idea described in the claims.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
10a, 10b : 측벽부 11a, 11b : 측벽부
20a, 20b : 절곡형 연결부 21a, 21b : 절곡형 연결부
30a, 30b : 연장부 31a, 31b : 연장부
100a∼100c : 패턴 구조 200A, 200B : 판형 부재
210A, 210B : 판형 부재 220A, 220B : 판형 부재
C10, C10', C20 : 단위셀 구조* Code description for the main parts of the drawing
10a, 10b: side wall portion 11a, 11b: side wall portion
20a, 20b: bending type connection 21a, 21b: bending type connection
30a, 30b: extension part 31a, 31b: extension part
100a-100c: pattern structure 200A, 200B: plate-shaped member
210A, 210B: plate-shaped member 220A, 220B: plate-shaped member
C10, C10', C20: unit cell structure

Claims (19)

상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조;를 포함하고,
상기 단위셀 구조는,
상호 이격하여 평행하게 배치된 제1 및 제2 측벽부;
상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제1 절곡형 연결부;
상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제2 절곡형 연결부;
상기 제1 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 평행하게 배치된 제1 연장부; 및
상기 제2 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 평행하게 배치된 제2 연장부;를 포함하는,
셀구조 충격 흡수 구조체. Including; a plurality of unit cell structures that are interconnected and regularly arranged,
The unit cell structure,
First and second sidewall portions spaced apart from each other and disposed in parallel;
A first bent-type connection part that connects one end corresponding to each other of the first and second sidewall parts and has an inwardly curved shape of the unit cell structure;
A second bent connection part connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts, and having an inwardly curved shape of the unit cell structure;
A first extension part extending outward from the bent part of the first bent connection part to the outside of the unit cell structure and disposed in parallel with the first and second sidewall parts; And
Including; a second extension portion extending outward from the bent portion of the second bent connection portion to the outside of the unit cell structure and disposed in parallel with the first and second sidewall portions; including,
Cell structure shock absorbing structure. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 음(-)의 푸아송비(Poisson's ratio)를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The plurality of unit cell structures have a cell structure shock absorbing structure having a negative (-) Poisson's ratio. 제 1 항에 있어서,
상기 제1 절곡형 연결부의 상기 절곡부는 상기 제1 절곡형 연결부의 중앙부에 배치되고, 상기 제2 절곡형 연결부의 상기 절곡부는 상기 제2 절곡형 연결부의 중앙부에 배치된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The bent part of the first bent connection part is disposed at a central part of the first bent connection part, and the bent part of the second bent connection part is disposed at a center part of the second bent connection part. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 제1 방향으로 규칙적으로 배열되거나, 상기 제1 방향 및 이와 수직한 제2 방향으로 규칙적으로 배열된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The plurality of unit cell structures are regularly arranged in a first direction, or a cell structure shock absorbing structure that is regularly arranged in the first direction and in a second direction perpendicular thereto. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 상호 연결되어 패드(pad) 구조를 구성하는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The plurality of unit cell structures are interconnected to form a pad structure. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조의 제1면 측에 배치되는 제1 판형 부재; 및
상기 복수의 단위셀 구조의 상기 제1면과 마주하는 제2면 측에 배치되는 제2 판형 부재;를 더 포함하는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
A first plate member disposed on the first surface side of the plurality of unit cell structures; And
A cell structure shock absorbing structure further comprising a second plate-shaped member disposed on a side of a second surface facing the first surface of the plurality of unit cell structures. 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 TPE(thermoplastic elastomer)를 포함하는 물질로 형성된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The plurality of unit cell structures are cell-structured shock absorbing structures formed of a material containing a thermoplastic elastomer (TPE). 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 TPU(thermoplastic polyurethane)를 포함하는 물질로 형성된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 1,
The plurality of unit cell structures are cell-structured shock absorbing structures formed of a material containing a thermoplastic polyurethane (TPU). 상호 연결되어 규칙적으로 배열된 복수의 단위셀 구조;를 포함하고,
상기 단위셀 구조는,
상호 이격하여 실질적으로 평행하게 배치된 것으로, 각각의 단면이 동그란 형상(round shape)을 갖는 제1 및 제2 측벽부;
상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 일단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제1 절곡형 연결부;
상기 제1 및 제2 측벽부의 상호 대응하는 타단들을 연결하는 것으로, 상기 단위셀 구조의 안쪽으로 굽은 형상을 갖는 제2 절곡형 연결부;
상기 제1 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 실질적으로 평행하게 배치되며, 단면이 동그란 형상을 갖는 제1 연장부; 및
상기 제2 절곡형 연결부의 절곡부에서 상기 단위셀 구조의 바깥쪽으로 연장되고, 상기 제1 및 제2 측벽부와 실질적으로 평행하게 배치되며, 단면이 동그란 형상을 갖는 제2 연장부;를 포함하는,
셀구조 충격 흡수 구조체. Including; a plurality of unit cell structures that are interconnected and regularly arranged,
The unit cell structure,
First and second sidewall portions spaced apart from each other and disposed substantially in parallel, each having a round shape in cross section;
A first bent-type connection part that connects one end corresponding to each other of the first and second sidewall parts and has an inwardly curved shape of the unit cell structure;
A second bent connection part connecting the other ends corresponding to each other of the first and second sidewall parts, and having an inwardly curved shape of the unit cell structure;
A first extension part extending outward from the bent part of the first bent connection part, disposed substantially parallel to the first and second sidewall parts, and having a circular cross-section; And
A second extension part extending outward from the bent part of the second bent connection part, disposed substantially parallel to the first and second sidewall parts, and having a circular cross-section. ,
Cell structure shock absorbing structure. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 환형(ring shape) 구조를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The cross-section of each of the first and second sidewall portions has a ring shape structure. 제 10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 타원형 링 구조 또는 원형 링 구조를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 10,
The cross section of each of the first and second sidewall portions has an elliptical ring structure or a circular ring structure. 제 10 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측벽부 각각의 단면은 타원형 링 구조를 갖고,
상기 타원형 링 구조는 상기 제1 및 제2 절곡형 연결부가 상호 이격된 제1 방향을 따라 장축의 길이를 갖고, 상기 제1 및 제2 측벽부가 상호 이격된 제2 방향을 따라 단축의 길이를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 10,
The cross section of each of the first and second sidewall portions has an elliptical ring structure,
The elliptical ring structure has a length of a major axis along a first direction spaced apart from the first and second bent connection portions, and a length of a minor axis along a second direction spaced apart from each other. Cell structure shock absorbing structure. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 측벽부 각각은 인접한 두 개의 단위셀 구조에 의해 공유되는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
Each of the first and second sidewall portions is shared by two adjacent unit cell structures. 제 9 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 연장부 각각의 단면은 적어도 부분적인 환형(ring shape) 구조를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The cross-section of each of the first and second extension parts is at least partially annular (ring shape) structure is a cell structure shock absorbing structure. 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 음(-)의 푸아송비(Poisson's ratio)를 갖는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The plurality of unit cell structures have a cell structure shock absorbing structure having a negative (-) Poisson's ratio. 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 상호 연결되어 패드(pad) 구조를 구성하는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The plurality of unit cell structures are interconnected to form a pad structure. 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조의 제1면 측에 배치되는 제1 판형 부재; 및
상기 복수의 단위셀 구조의 상기 제1면과 마주하는 제2면 측에 배치되는 제2 판형 부재;를 더 포함하는 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
A first plate member disposed on the first surface side of the plurality of unit cell structures; And
A cell structure shock absorbing structure further comprising a second plate-shaped member disposed on a side of a second surface facing the first surface of the plurality of unit cell structures. 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 TPE(thermoplastic elastomer)를 포함하는 물질로 형성된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The plurality of unit cell structures are cell-structured shock absorbing structures formed of a material containing a thermoplastic elastomer (TPE). 제 9 항에 있어서,
상기 복수의 단위셀 구조는 TPU(thermoplastic polyurethane)를 포함하는 물질로 형성된 셀구조 충격 흡수 구조체. The method of claim 9,
The plurality of unit cell structures are cell-structured shock absorbing structures formed of a material containing a thermoplastic polyurethane (TPU).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113588291A (en) * 2021-08-06 2021-11-02 江苏蔚之领域智能科技有限公司 High-speed test bed vibration reduction base based on negative Poisson ratio structure
US20220332081A1 (en) * 2021-04-16 2022-10-20 Amrita Vishwa Vidyapeetham Optimized Engineering Structures with Auxetic Cells

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