KR20220041918A - 충격 흡수 기둥 - Google Patents

충격 흡수 기둥 Download PDF

Info

Publication number
KR20220041918A
KR20220041918A KR1020227007432A KR20227007432A KR20220041918A KR 20220041918 A KR20220041918 A KR 20220041918A KR 1020227007432 A KR1020227007432 A KR 1020227007432A KR 20227007432 A KR20227007432 A KR 20227007432A KR 20220041918 A KR20220041918 A KR 20220041918A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
length
shock absorbing
post
shock
Prior art date
Application number
KR1020227007432A
Other languages
English (en)
Inventor
루크 스미쓰
Original Assignee
쓰리 스미쓰 그룹 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쓰리 스미쓰 그룹 리미티드 filed Critical 쓰리 스미쓰 그룹 리미티드
Publication of KR20220041918A publication Critical patent/KR20220041918A/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/623—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection
    • E01F9/627—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection self-righting after deflection or displacement
    • E01F9/629—Traffic guidance, warning or control posts, bollards, pillars or like upstanding bodies or structures
    • 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
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/3605—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by their material
    • 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
    • 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
    • B60R19/03—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects characterised by material, e.g. composite
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers
    • E01F15/146—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers fixed arrangements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/623—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection
    • E01F9/627—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection self-righting after deflection or displacement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/623—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection
    • E01F9/631—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection specially adapted for breaking, disengaging, collapsing or permanently deforming when deflected or displaced, e.g. by vehicle impact
    • 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
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/371—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers characterised by inserts or auxiliary extension or exterior elements, e.g. for rigidification

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)
  • Load-Bearing And Curtain Walls (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Emergency Lowering Means (AREA)
  • Road Signs Or Road Markings (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)

Abstract

단일 구조체(10)로서 형성된 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40)을 포함하고 길이(L)를 갖는 충격 흡수 기둥(100, 102, 104). 제3 층(40)은, 제2 층(30) 및 제1 층(20)이 지지 기재(60)로부터 멀어지는 방향으로 연장하도록 지지 기재(60)에 장착되도록 구성된다. 제2 층(30)은 제1 층(20) 또는 제3 층(40)보다 더 유연하며, 그에 따라, 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크를 형성한다.

Description

충격 흡수 기둥
본 개시는 충격 흡수 기둥(impact absorbing post)에 관한 것이다.
특히, 본 개시는 단일 캐스팅된 단일 구조체(mono-cast mono-structure)로서 형성된 충격 흡수 기둥에 관한 것이다.
충격 저항성 구조체는 잘 알려져 있으며 많은 용도를 갖는다. 예를 들어, 댐퍼/범퍼(dampers/bumpers)는 차량으로 인한 손상을 제한하기 위해 공장의 벽에 적용될 수 있다. 하나의 그러한 예에서, 댐퍼, 범퍼 및/또는 완충기(buffers)가 상품 적재 베이(goods loading bays)의 벽에 적용됨으로써, 차량에 내용물을 싣거나 내리기 위해 차량이 적재 베이로 후진할 때, 적재 베이를 손상으로부터 보호할 수 있다. 충격 저항성 보호 기둥(impact resistant bollards)도 잘 알려져 있다. 범퍼는 차량 전면에 적용되어 충격 에너지를 흡수 및 분산하여 차체 손상을 최소화하거나 방지한다.
그러한 충격 저항성 구조체는 통상적으로, 예를 들어 금속 기재 상에 지지되는 균일한 특성을 갖는 단일 재료로 이루어진 플라스틱과 같은, 다양한 재료를 포함한다. 최적의 제동 성능(damping performance) 및 구조적 무결성(structural integrity)을 위해 다양한 구성요소들의 기계적 특성이 선택될 수 있기 때문에 유리한 반면, 유사하지 않은 재료들의 결합은 제조 공정에 복잡성을 끌어들일 수 있거나, 또는, 시간이 지남에 따라 구조체의 재료들이 서로 분리되는 경향이 있기 때문에 구조체에 본질적인 약점을 초래할 수 있다. 분리되면, 구조체는 완전히 고장날(fail) 수 있거나, 또는, 적어도, 성능이 크게 저하될 수 있다.
따라서, 선행 기술 해결책의 다수의 재료들을 결합하는 문제를 극복하면서도, 선행 기술의 예(examples) 정도의 충격 보호 및/또는 제동 능력을 제공하고 나아가 그에 대한 개선을 제공할 수 있는 물품이 매우 바람직하다.
본 개시에 따르면, 첨부된 청구범위에 기술된 바와 같은 단일 구조체로서 형성된 충격 흡수 기둥이 제공된다. 본 발명의 다른 특징들은 종속항들 및 다음의 설명으로부터 명백해질 것이다.
따라서, 단일 구조체(10)로서 형성되고 길이(L)를 갖는, 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40)을 포함하는 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)이 제공될 수 있다. 제3 층(40)은 기둥(100, 102, 104)의 길이(L)를 따라 제2 층(30)에 의해 제1 층(20)으로부터 이격될 수 있다. 제3 층(40)은 지지 기재(60)에 장착되도록 구성될 수 있다. 제2 층(30) 및 제1 층(20)은 지지 기재(60)로부터 멀어지는 방향으로 연장할 수 있다. 제2 층(30)은 제1 층(20) 또는 제3 층(40)보다 더 유연할 수 있으며, 그에 따라, 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크(pivotable link)를 형성할 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)과 분자 연속성(molecular continuity)을 가질 수 있다. 제3 층(40)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 가질 수 있다. 층들(20, 30, 40)은 폴리머, 예를 들어, 비선형 폴리머, 또는 고무로 형성될 수 있다.
기둥(100, 102, 104)의 층들(20, 30, 40)은 기둥(100, 102, 104) 내의 공동을 한정(define)하는 측벽(110)을 한정(define)할 수 있으며, 그에 따라, 기둥(100, 102, 104)의 길이(L)의 적어도 일 부분을 따라, 기둥(100, 102, 104)은 중공(hollow)이다.
측벽(110)은 5 mm 내지 30 mm의 두께를 가질 수 있다.
측벽(110)은 9 mm 내지 15 mm의 두께를 가질 수 있다.
기둥(100, 102, 104)는 제1 층(20)에 의해 한정(define)된 기둥(100, 102, 104)의 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공일 수 있다.
기둥(100, 102, 104)은 제2 층(30)에 의해 한정(define)된 기둥(100, 102, 104)의 길이를 따라 중공일 수 있다.
기둥(100, 102, 104)은 제3 층(40)에 의해 한정(define)된 기둥(100, 102, 104) 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공일 수 있다.
제3 층(40)은, 제3 층(40)이 지지 기재(60)의 표면 아래로부터 연장하도록, 지지 기재(60) 내에 적어도 부분적으로 장착되도록 구성될 수 있다. 제2 층(20)은 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가질 수 있다. 제3 층(20)은 길이(L)의 8% 내지 20%의 길이를 가질 수 있다.
제2 층(20)은 길이(L)의 약 4%의 길이를 가질 수 있다. 제3 층(20)은 길이(L)의 약 14%의 길이를 가질 수 있다.
제3 층(40)은, 제3 층(40)이 지지 기재(60)의 외부 표면으로부터 연장하도록, 지지 기재(60) 상에 장착되도록 구성될 수 있다. 제2 층(20)은 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가질 수 있다. 제3 층(20)은 길이(L)의 3% 내지 20%의 길이를 갖는다.
제2 층(20)은 길이(L)의 약 4%의 길이를 가질 수 있다. 제3 층(20)은 길이(L)의 약 6%의 길이를 가질 수 있다.
제3 층(40)은 기둥(102)의 단부 벽(112)을 한정(define)할 수 있고, 단부 벽(112)은 단부 벽(112)을 통해 지지 기재(60) 내로 연장하는 고정 요소(fixing element)(116)를 수용하기 위한 장착 수단(mounting feature)(114)을 한정(define)한다.
제3 층(40)은 측벽(110) 주위에 이격된 복수의 장착 수단들(120)을 포함할 수 있고, 각각의 장착 수단(120)은 지지 기재(60) 내로 연장하는 고정 요소(116)를 수용하도록 구성된다.
제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40) 각각은 특징적인 기계적 특성(characteristic mechanical property)을 가질 수 있고, 이때, 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40) 각각의 특징적인 기계적 특성의 값은 다른 층들(20, 30, 40)과 다를 수 있다.
특징적인 기계적 특성은 경도일 수 있고, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 크고 또한 제3 층(40)의 경도 값보다 큰 경도 값을 가질 수 있다.
특징적인 기계적 특성은 탄성 계수일 수 있고, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 크고 또한 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 큰 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
따라서, 구조적 무결성(structural integrity)을 유지하면서도, 충격 복원성(impact resilience), 제동(damping) 및/또는 에너지 흡수(energy absorption)를 제공하도록 구성된 단일 캐스팅된 단일 구조체(mono-cast mono-structure)로서 형성된 충격 흡수 기둥이 제공된다.
단일 구조체 및 부재가 제공될 수도 있다.
따라서, 제1 층(20) 및 제2 층(30)을 포함하는 단일 구조체(10)가 제공될 수 있으며, 여기서, 제1 층(20)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 가지며, 제1 층(20) 및 제2 층(30) 각각은 특징적인 기계적 특성을 갖고, 제1 층(20)의 특징적인 기계적 특성의 값은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성의 값과 다르다.
제1 층(20)의 특징적인 기계적 특성 값은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값과 실질적으로 다를 수 있다.
특징적인 기계적 특성은 다음 중 하나일 수 있다:
a. 경도(Hardness)
b. 탄성 계수(Elastic modulus;)
c. 밀도;
d. 극한 인장 강도(Ultimate tensile strength;)
e. 보증 강도(Proof strength)
f. 항복 강도(Yield strength)
g. 항복 변형률(Yield strain;)
h. 높은 피로 강도(High fatigue strength), 또는
i. 크리프 강도 및/또는 연성(Creep strength and/or ductility).
특징적인 기계적 특성은 경도일 수 있으며, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값과 실질적으로 다른 경도 값을 가질 수 있다.
특징적인 기계적 특성은 탄성 계수일 수 있으며, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값과 실질적으로 다른 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
구조체는 캐스팅된 구조체(cast structure)일 수 있다.
층들 중 적어도 하나는 발포된 영역(foamed region)을 포함할 수 있다.
층들은 폴리머로 만들어질 수 있다. 층들은 동일한 폴리머로 만들어질 수 있다.
본 개시에 따른 단일 구조체(mono-structure)를 포함하는 부재(50)가 제공될 수 있다.
부재(50)는 세장형(elongate)일 수 있고, 또한 길이(L)를 가지며, 제1 층(20)은 길이(L)의 적어도 50%의 길이를 가질 수 있다.
부재(50)는 제3 층(40)을 더 포함할 수 있으며, 제3 층(40)은 제1 층(20)으로부터 제2 층(30)에 의해 이격되고, 제3 층(40)은 제2 층(30)과 일체로 형성되고, 제3 층(40)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 갖고, 제3 층(40)은 특징적인 기계적 특성을 갖고, 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성의 값은 제2 층의 특징적인 기계적 특성과 다르며, 제2 층(30)은 제1 층(20) 또는 제3 층(40)보다 더 유연하며, 그에 따라, 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크를 형성한다.
특징적인 기계적 특성은 경도일 수 있고, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 크고 또한 제3 층(40)의 경도 값보다 큰 경도 값을 가질 수 있다.
특징적인 기계적 특성은 탄성 계수일 수 있고, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 크고 또한 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 큰 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
부재(50)는 편평할 수 있으며, 부재(50)의 길이(length) 및 너비(breadth)는 폭(width)보다 클 수 있다.
따라서, 적어도 2개의 층들을 포함하고, 구조적 무결성을 유지하면서도 충격 복원성, 제동 및/또는 에너지 흡수를 제공하도록 구성된, 단일 캐스팅된 단일 구조체일 수 있는, 단일 구조체가 제공된다.
이하에서는, 본 개시의 실시예들이 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이고, 첨부 도면은 다양한 적용 분야에서 사용될 수 있는 본 개시에 따른 단일 구조체의 실시예들을 보여주며, 특히:
도 1 및 2는 댐퍼 및/또는 충격 복원성 부재(impact-resilient member)의 실시예들을 보여주며;
도 3 및 4는 기둥으로서 제공된 충격 복원성 부재의 도식적인 실시예들을 보여주며;
도 5는 도 4의 충격 복원성 기둥의 제1 실시예를 보여주며;
도 6 및 7은 도 4의 충격 복원성 기둥의 제2 실시예를 보여주며;
도 8 및 9는 도 4의 충격 복원성 기둥의 제3 실시예를 보여주며;
도 10은, 변형된 상태의, 도 4, 6 및 7의 기둥들, 및 도 5, 8 및 9의 유사한 기둥들을 보여주며; 그리고
도 11 및 12는 세장형 부재로서 제공된 본 개시의 충격 복원성 부재의 실시예들을 보여준다.
본 개시는 충격 복원성 부재(50) 및/또는 제동 부재(50)로서 제공될 수 있는 단일 구조체(mono-structure)에 관한 것이다. 단일 구조체는 단일 재료(single material)로부터 일체적으로 형성된다. 달리 표현하면, 단일 구조체는 단일 재료로부터 하나의 조각(one piece)으로서 형성된다. 단일 구조체는 캐스팅될(cast) 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 구조체는 단일 캐스팅된(mono-cast) 구조체일 수 있다. 본 개시에 따른 구조체는 모놀리식 구조체(monolithic structure)일 수 있다.
도 1 내지 도 12는 본 개시에 따른 단일 구조체의 실시예들을 보여준다. "부재(member)"라는 용어는 본 개시에 따른 충격 복원성 부재 및 제동 부재를 둘 다 지칭하기 위해 사용된다.
모든 실시예들에서, 단일 구조체(10)는 제1 층(20) 및 제2 층(30)을 포함한다. 즉, 단일 구조체(10)는 적어도 제1 층(20) 및 제2 층(30)을 포함한다. 도 2, 4, 5 내지 12에 도시된 바와 같이, 제3 층(40)이 또한 제공될 수 있다. 다른 실시예들에서, 단일 구조체(10)는 4개 이상의 층들을 포함할 수 있다.
모든 경우에, 적어도 일부 층들은 일체적으로 형성된다. 즉, 적어도 일부 층들 사이에 분자 연속성이 있다. 달리 표현하면, 층들은 연속 공정의 일부로 형성되며, 그 결과, 한 층의 특성이 구조체 내의 인접 또는 다른 층과 다를 수 있지만, 층들은 하나의 구조체(unitary structure)(즉, 단일 구조체(mono-structure))를 형성한다. 따라서, 인접한 층들 사이의 영역을 한정(define)하는 분자들은 이 두 층들과 연속적인 구조체를 형성한다. 즉, 일체적으로 형성된 (분자적으로 연속적인) 층들 사이에는 어떠한 결합부(join)도 없다. 달리 말하면, 본 개시의 단일 구조체는, 상이한 특징적인 기계적 특성을 갖는 영역들(본 명세서에서, 구역들(sections), 부피들(volumes) 및/또는 층들(layers)이라고 기술됨)을 갖는 하나의 구조체(unitary structure)인 것으로 정의될 수 있다. 층들은 동일한 재료로 만들어질 수 있는데, 이는 상이한 층들의 재료의 구성 부분들(constituent parts)이 동일하다는 것을 의미하며, 따라서, 그러하기만 하다면, 구성 부분들이 다른 층들과 비교하여 일부 층들에서 다른 농도로 존재하고, 그에 따라, 층들의 특성(예를 들어, 특징적인 기계적 특성)의 차이가 발생하더라도, 층들은 동일한 재료로 만들어진 것이다.
각각의 층은 특징적인 기계적 특성에 의해 정의될 수 있다. 2개의 일체적으로 형성된 층들이 있는 실시예에서, 제1 층(20)을 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)의 특징적인 기계적 특성의 값은, 제2 층(30)을 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)의 특징적인 기계적 특성의 값과 다르다. 2개보다 많은 층들이 있는 실시예에서(도 2, 4, 5 내지 12 참조), 한 층을 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)의 특징적인 기계적 특성의 값은, 다른 층들 중 적어도 하나를 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)의 특징적인 기계적 특성의 값과 다르다. 그러한 실시예에서, 모든 층들을 형성하는 것은 아니지만 두 개 이상의 층들을 형성하는 재료의 구역들(즉, 부피들)의 특징적인 기계적 특성 값은 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 특징적인 기계적 특성의 값은 층마다 다를 수 있다.
재료는 폴리머, 예를 들어, 비선형 폴리머 또는 고무일 수 있으며, 및/또는 이들을 포함할 수 있다.
따라서, 도 1 및 3에 도시된 실시예에서, 제1 층(20)은 제2 층(30)과 일체로 형성된다. 즉, 제1 층(20)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 갖는다. 달리 말하면, 제1 층(20)을 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)은, 제2 층(30)을 형성하는 재료의 구역(즉, 부피)과 분자 연속성을 갖는다. 제1 층(20) 및 제2 층(30)은 둘 다 동일한 재료로 만들어질 수 있다. 제1 층(20) 및 제2 층(30)은 동일한 재료로 만들어질 수 있는데, 이는 제1 층(20) 및 제2 층(30)의 재료의 구성 부분들이 동일하다는 것을 의미하며, 따라서, 그러하기만 하다면, 구성 부분들이 제2 층(30)과 비교하여 제1 층(20)에서 다른 농도로 존재하더라도, 제1 층(20) 및 제2 층(30)은 동일한 재료로 만들어진 것이다.
제1 층(20)을 한정(define)하는 구역(즉, 부피)은, 제2 층(30)을 한정하는 구역(즉, 부피)에 대한 특징적인 기계적 특성의 값과 실질적으로 다른 특징적인 기계적 특성을 갖는다.
부재들(50)은 임의의 적절한 기하학적 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 1 및 2에 도시된 실시예에서, 부재(50)는 입방체(cubic) 또는 원통형(cylindrical) 및/또는 세장형(elongate)일 수 있다. 다른 실시예에서, 부재(50)는 시트로서 구성될 수 있다(예를 들어, 그것의 길이 및 너비보다 현저하게 더 작은 두께를 가짐). 즉, 부재(50)는 편평할 수 있고, 부재(50)의 길이 및 너비는 폭보다 크다.
모든 실시예에서, 부재(50)는, 부재(50)의 모든 층들을 포괄하는 치수인 길이 "L"(이는 또한, 그 방향에 따라 높이 "H"로도 지칭될 수 있음)을 갖는다. 제1 층(20)은 길이 "L"의 50% 초과일 수 있고, 길이 "L"의 나머지는 나머지 층 또는 층들로 이루어진다.
예를 들어, 도 2 및 4의 실시예들에 도시된 바와 같이, 부재(50)는 제3 층(40)을 포함하고, 제3 층(40)은 제2 층(30)에 의해 제1 층(20)으로부터 이격된다. 그러한 예에서, 부재(50)의 길이 "L"의 적어도 50%는 제1 층(20)으로 구성되고, 나머지는 제2 층(30) 및 제3 층(40)을 포함한다. 제2 층(30)은 제3 층(40)보다 길이가 더 길거나 더 짧거나 동일할 수 있다. 제3 층(40)은 제2 층(30)과 동일한 재료로 일체로 형성되고, 또한 제2 층(30)과 분자 연속성을 갖는다. 제3 층(40)은 특징적인 기계적 특성을 갖고, 제3 층의 특징적인 기계적 특성의 값은 제2 층의 특징적인 기계적 특성의 값과 다르다.
특징적인 기계적 특성은 경도, 탄성 계수, 밀도, 극한 인장 강도, 보증 강도, 항복 강도, 항복 변형률, 높은 피로 강도, 또는 크리프 강도 및/또는 연성 중 하나일 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성의 값보다 현저하게 더 큰 특징적인 기계적 특성 값을 가질 수 있다. 제1 층(20)은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값보다 현저하게 더 작은 특징적인 기계적 특성 값을 가질 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값보다 현저하게 더 큰 특징적인 기계적 특성 값을 가질 수 있고, 제1 층(20)의 특징적인 기계적 특성 값은 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성 값보다 현저하게 더 클 수 있으며, 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값은 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성 값보다 더 낮을 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값보다 현저하게 더 낮은 특징적인 기계적 특성 값을 가질 수 있고, 제1 층(20)의 특징적인 기계적 특성 값은 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성 값보다 현저하게 더 낮을 수 있으며, 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성 값은 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성 값보다 더 클 수 있다.
특징적인 기계적 특성이 경도인 실시예의 경우, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값과 실질적으로 다른 경도 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 현저하게 더 큰 경도 값을 가질 수 있다. 층들의 경도 값들은 적어도 5%만큼 다를 수 있다. 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 적어도 5% 더 큰 경도 값을 가질 수 있다.
대안적인 실시예에서, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 현저하게 더 작은 경도 값을 가질 수 있다. 제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값의 95% 이하인 경도 값을 가질 수 있다.
특징적인 기계적 특성이 탄성 계수인 실시예의 경우, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값과 실질적으로 다른 탄성 계수 값을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 작은 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
특징적인 기계적 특성이 탄성 계수인 대안적 실시예에서, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 큰 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 현저하게 더 크고 또한 제3 층(40)의 경도 값보다 더 큰 경도 값을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 크고 또한 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 더 큰 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 현저하게 더 작고 또한 제3 층(40)의 경도 값보다 더 작은 경도 값을 가질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 작고 또한 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 더 작은 탄성 계수 값을 가질 수 있다.
제1 층(20)은 제2 층(30)의 경도 값보다 실질적으로 더 큰 경도 값을 가질 수 있고, 제1 층(20)의 경도 값은 제3 층(40)의 경도 값보다 현저하게 더 클 수 있으며, 제2 층(30)의 경도 값은 제3 층(40)의 경도 값보다 더 낮을 수 있다.
제1 층(20)은 쇼어(shore) D 경도 척도 상에서 약 60의 경도 값을 가질 수 있다.
제2 층(30)은 쇼어 A 경도 척도 상에서 약 90의 경도 값을 가질 수 있다.
제3 층(40)은 쇼어 A 경도 척도 상에서 약 95의 경도 값을 가질 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 제1 층(20)은 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 큰 탄성 계수 값을 가질 수 있고, 제1 층(20)의 탄성 계수 값은 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 현저하게 더 클 수 있으며, 제2 층(30)의 탄성 계수 값은 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 더 낮을 수 있다.
따라서, 예를 들어, 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예들에서, 제1 층(20)은 제2 층(30)보다 더 높은 경도를 가질 수 있으며, 및/또는, 더 높은 탄성 계수를 가질 수 있다.
도 1 및 2의 실시예들이 댐퍼 또는 충격 복원성 부재로서 제공되는 경우, 제1 층(20)은 보호층(즉, 제2 층(30)보다 더 높은 경도 및 더 낮은 유연성을 가짐)을 제공하고, 제2 층(30)은 대부분의 제동/유연성/에너지 흡수를 제공하며, 그에 따라, (사용 중에) 부재가 부착된 기재(60)를 보호한다.
도 1의 실시예에서, 제2 층(30)은 기재(60)에, 예를 들어, 이들을 함께 결합시키는 화학적 결합에 의해, 기계적 결합(예를 들어, 고정 장치(fixtures))에 의해, 또는 제2 층(30) 및 기재(60) 상의 협응 수단(co-operating features)(예를 들어, 혀 및 홈(tongue and groove), 또는 이와 유사한, 배열)의 제공에 의해, 부착될 수 있다.
도 2의 실시예에서, 제2 층(30)보다 더 높은 경도 및/또는 더 낮은 유연성을 가질 수 있는(즉, 더 높은 탄성 계수 값을 가질 수 있는) 제3 층(40)은 볼트로 고정될 수 있거나, 또는 다른 방식으로 기재(60)에 고정될 수 있으며, 예를 들면, 도 1의 실시예에서 제2 층(30)이 기재(60)에 고정될 수 있는 것과 동일한 방식으로 고정될 수 있다.
따라서, 도 1 및 2의 실시예들은 차량으로부터의 충격 손상으로부터 상품 적재 베이(즉, 공장 또는 소매업체의)의 벽(60)을 보호하는 데 적합할 수 있거나, 또는, 차량용 범퍼로서, 또는 충격으로부터 기재(60)를 보호하는 것이 유리한 다른 적용 분야를 위한 범퍼로서 사용될 수 있다.
도 3 및 4의 실시예들에서, 충격 복원성 부재는, 도 3에 도시된 바와 같은 2개의 층들 또는 도 4에 도시된 바와 같은 3개의 층들을 갖는 기둥(90, 100)으로서, 예를 들어 보호 기둥(bollard)으로서, 제공될 수 있다. 기둥(90, 100)은, 예를 들어 도 1 및 2의 실시예들과 관련하여 설명된 바와 같이, 또는 아래에서 도 5 내지 7 및 10의 실시예들과 관련하여 설명되는 바와 같이, 접착제를 사용하여, 또는 몇가지 기계적 고정 수단(mechanical fixture)에 의해, 지반(ground)에 고정될 수 있다. 대안적으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 기둥은 기재(60) 내에 부분적으로 매립될 수 있다. 그러한 실시예에서, 제2 층(30)은, 제1 층(20) 및/또는 제3 층(40)(존재하는 경우)보다 더 높은 유연성을 갖도록 제조되며, 그에 따라, 제1 층(20)과 기재(60) 사이에 피봇가능 링크를 형성한다.
따라서, 도 3의 실시예에서, 제2 층(30)은 제1 층(20)과 기재(60) 사이에 힌지(hinge)를 제공한다. 도 4 내지 10의 실시예들에서, 제3 층(40)은 제2 층(30)보다 더 높은 경도/더 높은 탄성 계수를 가지며, 그에 따라, 기재(60)에 대한 단단한 정착 수단(rigid anchor)을 제공한다. 이 실시예에서, 제1 층(20) 또는 제3 층(40)보다 더 높은 유연성을 갖는 제2 층(30)은 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크/힌지를 형성한다.
도 5 내지 10은 도 4의 기둥/보호 기둥(100)의 다양한 실시예들을 보여준다.
도면들에서, 서로 다른 층들이 서로 다르게 음영 처리/해칭되어, 3개의 서로 다른 층들의 존재를 나타내고 있다. 그러나, 모든 실시예들에서, 세 개의 층들 모두 시각적으로 동일하게 보일 수 있다. 즉, 층들 사이에 가시적인 변화 없이, 이 층들 모두가 동일한 외부 색상 및 질감을 갖도록 제공될 수 있다.
도 5는, 실질적으로 원통형일 수 있는 도 4의 충격 복원성 기둥의 제1 실시예(100)의 측면도를 보여준다. 도 6 및 7은, 각각, 도 4의 충격 복원성 기둥의 제2 실시예(102)의 단부도 및 측면도를 보여준다. 도 8 및 9는, 각각, 도 4의 충격 복원성 기둥의 제3 실시예(104)의 단부도 및 측면도를 보여준다. 도 10은, 작동 중인(도 5, 8 및 9의 실시예들의 작동 모드와 동일함) 도 6 및 7의 기둥(102)을 보여준다.
도 5 내지 10의 모든 실시예들에서, 기둥/보호 기둥(100, 102, 104)은, 단일 구조체(10)로서 형성되고 길이 L을 갖는 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40)을 포함한다.
제3 층(40)은 기둥(100, 102, 104)의 길이(L)를 따라, 제2 층(30)에 의해, 제1 층(20)으로부터 이격된다. 각각의 실시예에서, 제3 층(40)은, 지지 기재(60)에 및/또는 지지 기재(60) 내로, 장착(mounted), 정착(anchored) 및/또는 고정(fixed)되도록 구성된다. 즉, 제3 층(40)은 지지 기재(60)(즉, 지반 영역, 건물의 바닥(floor), 인공적으로 형성된 표면 - 예를 들어, 콘크리트, 타르막 표면(tarmac surface), 수지, 세라믹 또는 하드 코어 구조체, 또는 기타 적합한 기반 재료)에 고정되도록 구성된다(예를 들어, 형상화(shaped)되고, 적합한 구조적 무결성 및 물리적 특성을 가짐).
따라서, 사용시에, 제3 층(40)은 적절한 기재(60)에 고정되고, 제2 층(30) 및 제1 층(20)은 지지 기재(60)로부터 멀어지는 방향으로 연장하여, 차량 및 다른 이동 물체를 위한 장애물(obstruction), 장벽(barrier) 및/또는 마커(marker)를 제공한다.
앞에서 설명되었고, 도 10과 관련하여 아래에서 더 자세히 설명되는 바와 같이, 제2 층(30)은 제1 층(20) 또는 제3 층(40)보다 더 높은 유연성을 가지며, 그에 따라, 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크를 형성한다. 따라서, (예를 들어, 차량에 의해) 부딪힐 때, 제1 층(20)은, 제2 층(30)에 의해 제공되는 피봇가능 링크 덕분에, 제3 층(40)에 대해 상대적으로 움직일 수 있다. 제1 층(20) 및 제3 층(40)은 또한, 충격 동안 변형(deform)될 수 있다.
또한, 앞에서 설명된 바와 같이, 제1 층(20)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 갖고, 제3 층(40)은 제2 층(30)과 분자 연속성을 갖는다. 기둥(100, 102, 104)의 층들(20, 30, 40)은 폴리머, 예를 들어, 비선형 폴리머, 또는 고무로 형성될 수 있다.
또한, 앞에서 설명된 바와 같이, 기둥(100, 102, 104)의 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40) 각각은 특징적인 기계적 특성을 가지며, 제1 층(20), 제2 층 및 제3 층(40) 각각의 특징적인 기계적 특성의 값은 다른 층들(20, 30, 40)과 다르다.
도 5 내지 10의 기둥 실시예들(100, 102, 104)의 층들(20, 30, 40)은 기둥(100, 102, 104) 내의 공동(130)을 한정(define)하는 측벽(110)을 한정(define)하며, 그에 따라, 기둥(100, 102, 104)은 그것의 길이(L)의 적어도 일 부분을 따라 중공이다. 도 2 및 3의 실시예들은 마찬가지로 중공일 수 있다.
측벽(110)은 5 mm 내지 30 mm의 두께를 가질 수 있다. 측벽(110)은 9 mm 내지 15 mm의 두께를 가질 수 있다. 측벽(110)은 약 11 mm, 11.5 mm 또는 12 mm의 두께를 가질 수 있다.
도 5 내지 10의 실시예들의 기둥(100, 102, 104)은, 기둥(100, 102, 104)의 실질적으로 전체 길이를 따라, 100 mm 내지 300 mm의 외경을 가질 수 있다.
도 5 내지 10의 실시예들의 기둥(100, 102, 104)은, 기둥(100, 102, 104)의 실질적으로 전체 길이를 따라, 150 mm 내지 250 mm의 외경을 가질 수 있다.
도 5 내지 10의 실시예들의 기둥(100, 102, 104)은, 기둥(100, 102, 104)의 실질적으로 전체 길이를 따라, 약 180 mm, 190 mm 또는 200 mm의 외경을 가질 수 있다.
도 6, 7, 10 및 도 8, 9의 실시예들에서, 기둥의 외경은 기둥(102, 104)의 전체 길이를 따라 실질적으로 일정하다(substantially constant).
도 5의 실시예에서, 기둥의 외경은 기둥(102, 104)의 대부분의 길이를 따라 실질적으로 일정할 수 있고, 이때, 제3 층(40)을 포함하는 기둥(100)의 단부 쪽으로 갈 수록 기둥의 최대 직경이 증가할 수 있다.
도 5의 실시예에서, 외경은 기둥(102, 104)의 길이의 80% 내지 90%를 따라 실질적으로 일정할 수 있으며, 이때, 제3 층(40)을 포함하는 기둥(100)의 단부 쪽으로 갈 수록 기둥의 최대 외경이 증가할 수 있다.
도 5의 실시예에서, 외경은 기둥(102, 104) 길이의 약 85%를 따라 실질적으로 일정할 수 있으며, 이때, 제3 층(40)을 포함하는 기둥(100)의 단부 쪽으로 갈 수록 기둥의 최대 외경이 증가할 수 있다.
도 5 내지 10의 실시예들에서, 기둥(100, 102, 104)은 제1 층(20)에 의해 한정(define)된 기둥(100, 102, 104) 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공일 수 있다. 도 5 내지 10의 실시예들에서, 기둥(100, 102, 104)은 제2 층(30)에 의해 한정된 기둥(100, 102, 104)의 길이를 따라 중공일 수 있다. 도 5 내지 10의 실시예들에서, 기둥(100, 102, 104)은 제3 층(40)에 의해 한정된 기둥(100, 102, 104)의 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공일 수 있다.
도 8 및 9의 실시예들에서, 기둥(100, 102, 104)은 기둥(104)의 전체 길이를 따라 중공일 수 있고, 이때, 측벽(110)은 양 단부에서 개방될 수 있는 중공 튜브를 한정(define)할 수 있다.
도 5 내지 18의 실시예들에서, 캡(140)(도 10에 도시됨)은, 제1 층(20)에 의해 한정된 기둥(100, 102, 104)의 단부를 피복 및/또는 밀봉하여 공동(130)을 폐쇄하도록, 제공될 수 있다.
도 5, 6, 7 및 10에 도시된 실시예들에서, 제3 층(40)은 지지 기재(60) 상에 적어도 부분적으로 장착되도록 구성된다. 즉, 도 5, 6, 7 및 10에 도시된 실시예들에서, 제3 층(40)은 지지 기재(60)의 외부 표면(즉, 위로 향하는 표면) 상에 장착되도록 구성된다. 즉, 이러한 실시예들에서, 제3 층(40)은, 제3 층(40)이 지지 기재(60)의 외부 표면으로부터 연장하지만 그 내부로는 연장하지 않도록, 지지 기재(60) 상에 장착되도록 구성된다. 따라서, 기재(60), 및 본 개시에 따른 기둥(100, 102)을 포함하는 구조체가 제공될 수 있다.
도 5, 6, 7 및 10의 실시예들에서, 제3 층(40)은 기둥(102)의 단부 벽(112)을 한정(define)하며, 이때, 단부 벽(112)은 고정 요소(116)(예를 들어, 볼트, 리벳, 핀 또는 다른 고정 부재)를 수용하기 위한 장착 수단(114)를 한정(define)하며, 고정 요소(116)는 단부 벽(112)을 통해 지지 기재(60) 내로 연장하여 기둥(102)을 제자리에 유지시킨다.
도 5의 실시예들에서, 제3 층(40)의 장착 수단(114)은 측벽(110) 주위에 이격된 복수의 장착 수단들(120)을 포함하고, 각각의 장착 수단(120)은 고정 요소(116)(점선으로 도시됨)를 수용하도록 구성되며, 고정 요소(116)는 사용시 지지 기재(60) 내로 연장하여 기둥을 제자리에 유지시킨다. 장착 수단들(114)은 제3 층(40)을 갖는 단부 쪽으로 갈 수록 직경이 증가하는 영역을 한정(define)한다. 장착 수단(114)은 적절한 수의 통로들을 갖는 보스(bosses), 플랜지 또는 플랜지들로서 제공될 수 있으며, 이들의 각각은 고정 요소(116)를 수용하도록 구성된다.
도 6, 7 및 10의 실시예에서, 장착 수단(114)은, 단부 벽(112)을 통해 지지 기재(60) 내로 연장하는 고정 요소(116)를 수용하기 위한 통로(118)이다. 통로(118)는, 기둥(102)의 중심축과 정렬될 수 있는 단부 벽(112)의 기하학적 중심에 제공될 수 있다.
도 5, 6, 7 및 10의 실시예들에서, 제2 층(20)은 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가질 수 있으며, 제3 층(20)은 길이(L)의 3% 내지 20%의 길이를 가질 수 있다. 제2 층(20)은 길이(L)의 약 4%의 길이를 가질 수 있고, 제3 층(20)은 길이(L)의 약 6%의 길이를 가질 수 있다.
비제한적인 예에서, 도 6, 7 및 10의 실시예들에서 기둥(102)의 길이(L)는 약 1275 mm일 수 있고, 제2 층(30)은 약 50 mm의 길이를 가질 수 있으며, 제3 층(20)은 약 75 mm의 길이를 가질 수 있다.
도 8 및 9에 도시된 실시예에서, 제3 층(40)은 지지 기재(60) 내에 적어도 부분적으로 장착되도록 구성된다. 따라서, 사용시에, 제3 층(40)은, 또는 제3 층(40)의 길이의 적어도 일 부분은, 기재(60) 내에 침입(immersed), 침강(sunken), 매립(buried) 및/또는 캐스팅(cast)될 수 있다. 따라서, 기재(60), 및 본 개시에 따른 기둥(104)을 포함하는 구조체가 제공될 수 있다. 따라서, 현장에서, 제3 층(40)은 지지 기재(60)의 표면 아래로부터 연장할 수 있다. 기둥(104)이 그것의 길이를 따라 중공이고 적어도 제3 층(40)에 의해 한정된 단부가 개방된 실시예들에서, 예를 들어 기재가 콘크리트, 타르막(tarmac) 또는 몇몇 다른 경화 매질(hardening medium)인 경우, 기재(60)의 재료는, 따라서, 기둥(104)의 내부를 따라 부분적으로 연장하여, 기둥(104)을 제자리에 고정(keying)시키는 것을 보조할 수 있다.
도 8 및 9에 도시된 실시예에서, 제2 층(20)은 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가질 수 있으며, 제3 층(20)은 길이(L)의 8% 내지 20%의 길이를 가질 수 있다. 제2 층(20)은 길이(L)의 약 4%의 길이를 가질 수 있고, 제3 층(20)은 길이(L)의 약 14%의 길이를 가질 수 있다.
비제한적인 예에서, 도 8 및 9의 실시예에서 기둥(104)의 길이(L)은 약 1275 mm일 수 있고, 제2 층(30)은 약 50 mm의 길이를 가질 수 있으며, 제3 층은 약 175 mm의 길이를 가질 수 있다.
따라서, 사용시, 제3 층(40) 또는 그 일부는 기재(60) 내로 침입, 침강, 매립 및/또는 캐스팅될 수 있다. 따라서, 기재(60), 및 본 개시에 따른 기둥(104)을 포함하는 구조체가 제공될 수 있다. 따라서, 현장에서, 제3 층(40)은 지지 기재(60)의 표면 아래로부터 연장할 수 있다.
도 10은 도 5 내지 9의 배열이 충격에 어떻게 반응하는지를 보여주며, 여기서 충격은 화살표로 표시되어 있다. 이 도면들은, 기둥(102)을 기재(60)에 고정하는 중앙 볼트(116)가 있는 도 6 및 7의 배열과 가장 유사하다. 그러나, 어떻게 장착되어도, 도 3, 4 및 5 내지 9의 모든 실시예들의 작동 모드는 동일하다.
앞에서 설명된 바와 같이, 제2 층(30)은 제1 층(20) 및/또는 제3 층(40)보다 더 높은 유연성을 갖도록 제조되며, 그에 따라, 제2 층(30)은 제1 층(20)과 기재(60) 사이에 피봇가능 링크를 형성한다. 따라서, 작동 중에, 기둥(100, 102, 104)이 제1 층(20)에서 물체(예를 들어, 차량)에 부딪힐 때, 제2 층(30)은 충격된 쪽에서는 장력을 받고, 충격의 반대쪽에서는 압축력을 받게 되며, 이에 의해, 제1 층(20)이 제3 층(40) 및/또는 기재(60)에 대해 상대적으로 피봇되는 것(즉, 각을 이루는 것)을 가능하게 한다. 제1 층(20)은 충격에 의해 변형될 수 있고, 이보다 덜하기는 하지만, 제 3층(40)도 변형될 수 있다.
기둥(100, 102, 104)의 재료가 폴리머, 예를 들어, 비선형 폴리머, 또는 고무를 포함하는 실시예들에서, 충격이 끝나고 물체(예를 들어, 차량)가 기둥(100, 102, 104)으로부터 멀어지면, 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제 3층(40)은 그것들의 원래의 형상 및 상대적인 배향을 회복한다.
도 11 및 12의 실시예에서, 충격 복원성 부재(50)는 세장형 부재(elongate member)로서 제공되며, 여기서 제1 층(20) 및 제3 층(40)의 특징적인 기계적 특성의 값은 서로 동일하지만, 그 사이에 개재된 제2 층(30)의 값과는 다르다. 따라서, 제2 층(30)의 특징적인 기계적 특성은, 그것이 제1 층(20) 및 제3 층(40)보다 더 큰 유연성을 갖도록, 그에 따라 제1 층(20)과 제3 층(40) 사이에 힌지를 제공하도록, 선택된다. 본 출원에서, 부재(50)는 도 12에 도시된 바와 같이 모서리(corner)가 있는 기재(60)에 적용될 수 있으며, 그에 따라, 부재(50)는 모서리를 중심으로 구부러질 수 있으며, 그 결과, 제2 층(30)은 기재의 모서리를 보호하게 된다. 제1 층(20) 및 제3 층(40)은 모서리(corner)를 한정(define)하는 벽에 적용되도록 구성되고, 그에 따라, 사용시 서로에 대해 각을 이루게 된다(예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이 서로에 대해 직각을 이룬다). 따라서, 제1 층(20) 및 제3 층(40)은 충격 손상 보호를 제공하고, 제2 층(30)은 모서리의 추가적인 제동 및 보호를 제공하며, 뿐만 아니라, 부재(50)가 기재(60) 주위에서 구부러져서 기재(60)에 쉽게 고정되는 것을 가능하게 한다. 이는, 충격 복원성 부재(50)가 한 조각(one piece)으로서 제공될 수 있고, 조립될 필요 없이, 한 단계에서 기재(60)에 나사결합, 접합(bonding) 또는 다른 방식으로 고정될 수 있다는 것을 의미한다.
앞에서 설명된 바와 같이, 구조체는 캐스팅된 구조체(cast structure)일 수 있다. 즉, 단일 구조체는 캐스팅 공정에 의해 제조될 수 있으며, 이에 따라, 층들의 재료 특성 및/또는 기계적 특성은 캐스팅된 구조체 제조 공정에 의해 영향을 받을 수 있다.
단일 구조체가 캐스팅된 구조체는 아니지만, 예를 들어, 사출 성형 기술에 의해 제조되는 실시예에서, 층들 중 적어도 하나는 발포된 영역(foamed region)을 포함할 수 있다.
단일 구조체가 단일 재료로부터 하나의 조각으로서 형성되더라도, 인식될 수 있는 바와 같이, 단일 구조체는 제품의 부분을 형성할 수 있는데, 여기서, 제품은 단일 구조체에 추가된 다른 층들 또는 재료들(예를 들어, 라벨(labels), 그래픽(graphics), 고정 장치(fixtures) 및 피팅(fittings))을 포함한다.
따라서, 기재를 보호하는 것을 돕기 위해(도 1, 2, 11 및 12에 도시된 바와 같이), 또는 앵커로서 기재를 사용하는 장벽으로서(예를 들어, 도 3 내지 10에 도시된 바와 같이), 기재에 맞춰지도록(fitted) 구성된 모놀리식 부재(50)가 제공된다. 충격 복원성 부재가 단일 캐스팅된 단일 구조체일 수 있는 단일 구조체를 포함한다는 사실은, 그것이 사용자에게 제공되어, 조립의 필요성 없이, 제자리에 맞춰질 수 있다는 것을 의미한다. 이는 제조, 배송 및 설치를 단순화한다. 추가적으로, 본 개시에 따른 부재(50)는, 관련 기술의 예들보다 더 우수한 구조적 무결성을 갖는다(즉, 분리될 가능성이 더 낮고, 예를 들어, 박리 가능성이 더 낮다).
도 5 내지 10의 실시예들의 기둥의 벽 및/또는 층들의 절대 및/또는 상대 두께는, 기둥이 요구하는 물리적 응답(physical response)에 따라, 충격에 대한 응답 범위를 제공하도록 선택된다. 적용 분야에 따라, 선택된 값이 너무 낮으면, 구조체는 원하는 효과를 갖지 못하게 된다. 너무 두꺼우면, 기둥은 너무 많이 구부러지거나/항복하고(bend/yield), 따라서, 충분한 힘으로 저항하지 못하게 된다.
본 출원과 관련하여 본 명세서와 동시에 출원되거나 본 명세서 이전에 출원되고 본 명세서에 대한 공중 검사에 개방된 모든 문서 및 문헌에 주의를 기울여야 하며, 이러한 모든 문서 및 문헌의 내용은 인용에 의해 본 명세서에 통합된다.
본 명세서에 개시된 모든 특징들(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함), 및/또는 그렇게 개시된 방법 또는 공정의 모든 단계들은, 그러한 특징들 및/또는 단계들 중 적어도 일부가 상호 배타적인 조합을 제외하고는, 임의의 조합으로 조합될 수 있다.
본 명세서에 개시된 각각의 특징(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함)은, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 동일하거나 균등하거나 유사한 목적을 제공하는 대안적인 특징들에 의해 대체될 수 있다. 따라서, 달리 명시적으로 언급되지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 균등하거나 통상적인 범위의 유사한 특징들의 한 예일 뿐이다.
본 발명은 앞에서 언급된 구현예(들)의 세부사항으로 제한되지 않는다. 본 발명은, 본 명세서에 개시된 특징들(첨부된 청구범위, 요약 및 도면 포함)의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합, 또는 그렇게 개시된 임의의 방법 또는 공정의 단계들의 임의의 신규한 것, 또는 임의의 신규한 조합에 까지 확장된다.

Claims (15)

  1. 충격 흡수 기둥(impact absorbing post)(100, 102, 104)으로서,
    상기 충격 흡수 기둥은 단일 구조체(10)로서 형성된 제1 층(20), 제2 층(30) 및 제3 층(40)을 포함하고 길이(L)를 가지며,
    상기 제3 층(40)은 상기 기둥(100, 102, 104)의 상기 길이(L)를 따라 상기 제2 층(30)에 의해 상기 제1 층(20)으로부터 이격되며,
    상기 제3 층(40)은 지지 기재(60)에 장착되도록 구성되고, 상기 제2 층(30) 및 상기 제1 층(20)은 상기 지지 기재(60)로부터 멀어지는 방향으로 연장하며,
    상기 제2 층(30)은 상기 제1 층(20) 또는 상기 제3 층(40)보다 더 유연하며, 그에 따라, 상기 제1 층(20)과 상기 제3 층(40) 사이에 피봇가능 링크(pivotable link)를 형성하며,
    상기 제1 층(20)은 상기 제2 층(30)과 분자 연속성(molecular continuity)을 가지며,
    상기 제3 층(40)은 상기 제2 층(30)과 분자 연속성을 가지며,
    상기 제1 층(20), 상기 제2 층(30) 및 상기 제3 층(40)은 폴리머로 형성되며,
    상기 제1 층(20), 상기 제2 층(30) 및 상기 제 3층(40) 각각의 재료는 특징적인 기계적 특성(characteristic mechanical property)을 가지며,
    상기 제1 층(20), 상기 제2 층(30) 및 상기 제3 층(40) 각각의 재료의 상기 특징적인 기계적 특성의 값은 다른 층들(20, 30, 40)과 다른,
    충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)의 상기 제1 층(20), 상기 제2 층(30) 및 상기 제3 층(40)은 측벽(110)을 한정(define)하고, 상기 측벽(110)은 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104) 내에 공동(130)을 한정(define)하며, 그에 따라, 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)은 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)의 길이(L)의 적어도 일 부분을 따라 중공(hollow)인, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 측벽(110)은 5 mm 내지 30 mm의 두께를 갖는, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 측벽(110)은 9 mm 내지 15 mm의 두께를 갖는, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)은, 상기 제1 층(20)에 의해 한정(define)된 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)의 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공인, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)은, 상기 제2 층(30)에 의해 한정(define)된 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)의 길이를 따라 중공인, 충격 흡수 기둥(100).
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)은, 상기 제3 층(40)에 의해 한정(define)된 상기 충격 흡수 기둥(100, 102, 104)의 길이의 적어도 일 부분을 따라 중공인, 충격 흡수 기둥(100).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 층(40)은 상기 지지 기재(60) 내에 적어도 부분적으로 장착되어 상기 지지 기재(60)의 표면 아래로부터 연장하도록 구성되며,
    상기 제2 층(20)은 상기 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가지며,
    상기 제3 층(40)은 상기 길이(L)의 8% 내지 20%의 길이를 갖는,
    충격 흡수 기둥(104).
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제2 층(20)은 상기 길이(L)의 약 4%의 길이를 가지며, 상기 제3 층(40)은 상기 길이(L)의 약 14%의 길이를 갖는, 충격 흡수 기둥(104).
  10. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 층(40)은 지지 기재(60) 상에 장착되어 상기 지지 기재(60)의 외부 표면으로부터 연장하도록 구성되며,
    상기 제2 층(20)은 상기 길이(L)의 2% 내지 10%의 길이를 가지며,
    상기 제3 층(40)은 상기 길이(L)의 3% 내지 20%의 길이를 갖는,
    충격 흡수 기둥(100, 102).
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제2 층(20)은 상기 길이(L)의 약 4%의 길이를 가지며,
    상기 제3 층(40)은 상기 길이(L)의 약 6%의 길이를 갖는,
    충격 흡수 기둥(100, 102).
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제3 층(40)은 상기 충격 흡수 기둥(102)의 단부 벽(112)을 한정(define)하며, 상기 단부 벽(112)은, 상기 단부 벽(112)을 통해 상기 지지 기재(60) 내로 연장하는 고정 요소(fixing element)(116)를 수용하기 위한 장착 수단(mounting feature)(114)을 한정(define)하는, 충격 흡수 기둥(102).
  13. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, 상기 제3 층(40)은 상기 측벽(110) 주위에 이격된 복수의 장착 수단들(120)을 포함하며, 상기 장착 수단들(120) 각각은 지지 기재(60) 내로 연장하는 고정 요소(116)를 수용하도록 구성된, 충격 흡수 기둥(100).
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특징적인 기계적 특성은 경도이고, 상기 제1 층(20)은 상기 제2 층(30)의 경도 값보다 크고 상기 제3 층(40)의 경도 값보다 큰 경도 값을 갖는, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
  15. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 특징적인 기계적 특성은 탄성 계수이고, 상기 제1 층(20)은 상기 제2 층(30)의 탄성 계수 값보다 크고 상기 제3 층(40)의 탄성 계수 값보다 큰 탄성 계수 값을 갖는, 충격 흡수 기둥(100, 102, 104).
KR1020227007432A 2019-08-07 2020-07-31 충격 흡수 기둥 KR20220041918A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1911318.2A GB2586150B (en) 2019-08-07 2019-08-07 Impact Absorbing Post
GB1911318.2 2019-08-07
PCT/GB2020/051854 WO2021023983A1 (en) 2019-08-07 2020-07-31 Impact absorbing post

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220041918A true KR20220041918A (ko) 2022-04-01

Family

ID=67990632

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227007432A KR20220041918A (ko) 2019-08-07 2020-07-31 충격 흡수 기둥

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20220267970A1 (ko)
EP (1) EP4010609A1 (ko)
JP (1) JP2022543613A (ko)
KR (1) KR20220041918A (ko)
CN (1) CN114555972A (ko)
AU (1) AU2020324579A1 (ko)
BR (1) BR112022002151A2 (ko)
CA (1) CA3149698A1 (ko)
CL (1) CL2022000282A1 (ko)
GB (1) GB2586150B (ko)
MX (1) MX2022001513A (ko)
WO (1) WO2021023983A1 (ko)

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT382523B (de) * 1983-11-18 1987-03-10 Ims Kunststoff Gmbh Ski-kipptorstange
US5180531A (en) * 1988-07-29 1993-01-19 Vartkes Borzakian Method of forming plastic piling
FR2669049A1 (fr) * 1990-11-14 1992-05-15 Allibert Manutention Dispositif de signalisation flexible, auto-relevable et procede de fabrication.
US5624210A (en) * 1995-01-30 1997-04-29 The University Of New Hampshire Collision tolerant pile structure
CN2279378Y (zh) * 1996-11-26 1998-04-22 寇淑清 防撞防盗轮廓标
GB2386918A (en) * 2002-03-27 2003-10-01 Linpac Mouldings Ltd Post structure
CN2644494Y (zh) * 2003-08-27 2004-09-29 朱文津 路障柱
US20050196235A1 (en) * 2004-03-04 2005-09-08 Carsonite International Roadway delineator
GB2448362B (en) * 2007-04-13 2012-02-29 Frangible Safety Posts Ltd Sign post comprising composite material
KR100885493B1 (ko) * 2008-06-13 2009-02-24 (주)우림휀스 도로 시설물
CN201560404U (zh) * 2009-10-26 2010-08-25 朱小英 一种弹性警示交通柱
WO2011084615A2 (en) * 2009-12-21 2011-07-14 3M Innovative Properties Company Transversely slotted delineator
US9469948B2 (en) * 2010-06-21 2016-10-18 Scott D. Landes Self righting marker posts
CN201753440U (zh) * 2010-08-20 2011-03-02 王昆龙 路面警示装置
CN202247733U (zh) * 2011-10-21 2012-05-30 邹铜 一种标柱
JP2012021397A (ja) * 2011-10-28 2012-02-02 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 道路標識柱
CN204644909U (zh) * 2015-05-16 2015-09-16 何曙辉 一种警示弹力柱

Also Published As

Publication number Publication date
CA3149698A1 (en) 2021-02-11
AU2020324579A1 (en) 2022-03-10
CN114555972A (zh) 2022-05-27
MX2022001513A (es) 2022-05-10
GB201911318D0 (en) 2019-09-18
GB2586150B (en) 2023-05-24
CL2022000282A1 (es) 2022-10-28
GB2586150A (en) 2021-02-10
WO2021023983A1 (en) 2021-02-11
JP2022543613A (ja) 2022-10-13
US20220267970A1 (en) 2022-08-25
EP4010609A1 (en) 2022-06-15
BR112022002151A2 (pt) 2022-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU7398298A (en) Reinforced structural members
US9103130B2 (en) Formwork support beam
US3695583A (en) Shock absorbing structure
KR20220041918A (ko) 충격 흡수 기둥
KR20220038798A (ko) 단일 구조체
JP2007297819A (ja) 耐震補強体
JP2003321946A (ja) 耐震建築構造体
KR101307683B1 (ko) 충격 흡수 가능한 차량용 방호책
KR101060218B1 (ko) 폴리우레아 피막층을 갖는 완충 볼라드
KR101004403B1 (ko) 방음판용 프레임 구조체
KR101738549B1 (ko) 플라스틱 가드레일
JP6929727B2 (ja) 多段樹脂製マウントブロック及び車線区分柵
KR20210080174A (ko) 충격흡수 및 진동저감 기능을 갖는 인도교
JP2019138108A (ja) 連結構造および軽量盛土構造物
KR102253976B1 (ko) 강화 와이어케이블이 삽입되어 있는 가이드레일 플레이트의 조립체
CN220685846U (zh) 一种人行道声屏障结构
JP2000081087A (ja) 免震装置
JP4878338B2 (ja) 建築物及び建造物の補強構造
KR102374284B1 (ko) 도로용 안전펜스
JP2005256352A5 (ko)
KR102130693B1 (ko) 도로용 가드레일
JP5698920B2 (ja) 支承構造
JP4180037B2 (ja) 横断防止機能を有する道路標識柱
JP3146748U (ja) 道路用樹脂ブロック
JP3970553B2 (ja) 遮音壁