六邊四面體桁架結構的製作方法
2023-04-27 20:33:51 2
專利名稱：六邊四面體桁架結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種蜂房型桁架結構。
許多已知的蜂房結構可以用作支撐牆壁、建築物的頂棚及屋頂。例如，1972年2月15日授予菲格的美國專利3，642，566和1972年2月29日授予菲格的美國專利3，645，833揭示了一種由四面體形單元構成的桁架結構。1974年11月19日授予蔡特林的美國專利3，849，237和1975年9月23日授予蔡特林的美國專利3，906，571，公開了一種具有由金屬板粘結在一起構成的四面體組件的結構。還有1975年10月21日授予博格福德的美國專利3，914，486公開了一種由三個側面的半立方體在其底部互相連接而成的結構。
許多已有結構的主要缺點是它們很難模製，所以製造成本昂貴。另一個缺點是它們往往只能製成平面狀，不易形成或彎曲成其他形狀。
一種已有的較輕的桁架結構的缺點是它們不是真的牢固，受到扭轉和壓力時結構容易損壞。作用於這種結構的某一點的壓力不能很好地分配到整個結構上，從而使結構遭到破壞。
本發明提供了一種牢固的輕型桁架結構，它可以克服已有技術的缺點，這種結構容易模製，且可以形成平面、圓形和其他曲線形狀。
本發明桁架結構的另一個特徵和優點是作用於結構上任意一點的壓力可以分配到整個結構上從而增加了結構的強度。
本發明的另一個特徵和優點是用於製造具有實心壁的結構的模具可以容易地和廉價地由六邊形棒材製成。
本發明的這些和其他一些特徵和優點可以通過一種輕的、新穎的和獨特的高強度桁架結構來實現，該桁架結構具有一由許多相互連接的具有實心壁的空腔組成的芯體，每個空腔有一六邊形的底面。芯體的上部及下部外表面有許多相互連接成蜂房狀的六邊形底面。芯體中的每個空腔具有一獨特的六邊四面體形，其中，一六邊形底面及其側壁與三邊四面體或金字塔形(錐形體)的底面與邊壁合為一體。六邊四面體空腔有三個平行四邊形側壁。每個平行四邊形側壁的一個頂點與其他兩個平行四邊形的相應的頂點相交(重合)形成四面體的頂點。每個平行四邊形另一個與其相對的頂點與六邊形底面的六個頂點之一相交(重合)。六邊四面體空腔的其他六個側面也可以選用直角三角形，它們成對安排且具有一公共的第一三角形邊。每個三角形的第二三角形邊也就是六邊形底面的一邊。每個三角形的第三三角形邊也就是平行四邊形側壁的一邊。
空腔壁可以是實心的，也可以是由一系列平行四邊形支撐形成，以得到一重量更輕的結構。還可以再加上水平支撐以進一步增加強度。
芯體可以是圓形的、平面形的或曲線形的。芯體的上下蜂房陣列表面可以用覆蓋層覆蓋以形成實心平板。帶覆蓋層的結構適用於任何需要輕質、高強度和抗壓性能的應用場合，包括飛行器、船殼(身)、火箭外殼及真空室。
本桁架結構的一個主要優點是它可以模製。為了製造帶有實心空腔壁的結構，兩個相對的平板被互相靠近，每塊板上有一系列互相毗鄰的模具從其表面伸出。每一模具具有一與上述六邊四面體空腔相對應的六邊四面體形狀。模具的六邊形底面固定在平板上。每塊板上的六邊四面體模具的頂點被互相移近且對準相對的平板上的模具間的互補的空腔。芯體材料，諸如融熔的塑性材料，在兩塊平板的相對的模具間流動，以形成帶有實心壁的桁架結構。然後，可以在芯體的上下蜂房表面加上覆蓋層。
為了製造由平行四邊形支撐形成的中空的平行四邊形側壁來替代實心空腔壁的平行四邊形側壁的桁架結構，可使相對的模具的相對側面彼此互相接觸。然而，模具的稜邊被銑掉，使融熔的塑性材料得以在相鄰的相對模具間流動進入稜邊的被銑掉的部分所留下的空間。在實心空腔壁實施例中，三個平表面本來要相交的每一位置處都形成了平行四邊形支撐。通過在三個平行四邊形側壁上開水平凹槽-除了模具陣列周邊上的模具的外壁上以外-水平支撐可以形成且它們連接每個平行四邊形壁上兩個相對且相距最近的平行四邊形頂點。塑性材料流入槽中而形成水平支撐。具有水平支撐的結構特別牢固，因為水平和平行四邊形支撐相交而形成十二點的中心(轂)，支撐從轂(中心點)徑向地向十二個方向伸展。十二點中心轂結構提供了最大的穩定性，保證作用於結構任一部分的荷載被分配到整個桁架結構上。
本發明的實心空腔實施例還可以用金屬衝壓而成，因為每個空腔的整個表面區域與它的外表面區域是相同的，在空腔內部沒有另外的表面區域。
通過下面參照附圖對較佳實施例的詳細描述，本發明的這些或其他特徵及優點對熟悉本技術領域的技術人員將更為明顯。
圖1為本發明具有實心平面側壁桁架結構的第一實施例的局部透視圖;
圖2為本桁架結構第一實施例的局部俯視圖;
圖3為沿圖23-3線剖切的桁架結構的側視圖;
圖4為用於製造本發明桁架結構第一實施例的上部及下部模具陣列側視圖;
圖5為沿圖45-5線剖切的上部模具陣列俯視圖;
圖6為用於製造本發明桁架結構第一實施例的單個模具的示意圖;
圖7為圖6所示模具的側視圖，顯示了一個平行四邊形面和兩個三角形壁;
圖8為圖6所示模具的第二側視圖，顯示了兩個平行四邊形壁和兩個三角形壁;
圖9為圖6所示模具的仰視圖，顯示了六邊形的底面;
圖10為圖6所示模具的俯視圖，在圖中心處，顯示了錐的頂點;
圖11為本發明第二實施例的模具的示意圖，該模具具有用於製造平行四邊形支撐的平行四邊形銑過的稜邊;
圖12為圖11所示模具的側視圖，顯示了一平行四邊形壁和兩個三角形壁;
圖13為圖11所示的模具的第二側視圖，顯示了兩個平行四邊形壁和兩個三角形壁，還有可選擇採用的銑過的三角形稜邊39;
圖14為圖13所示模具的仰視圖，顯示了具有銑過的頂點的六邊形底面;
圖15為圖11所示的模具的俯視圖，在圖的中心處有錐頂。
圖16為本發明第三實施例的模具的示意圖，模具具有用於製成平行四邊形和水平支撐的平行四邊形銑過的稜邊和水平槽;
圖17為圖16所示模具沿線17-17的側視圖;
圖18為圖16所示模具的底面的仰視圖，顯示了六邊形底面;
圖19為圖16所示模具的俯視圖，在圖中心處有銑過的頂點。
圖20為圖16所示的模具的俯視圖，圖中去掉了水平支撐;
圖21為具有實心平面側壁以及平行四邊形和水平支撐的桁架結構第四實施例的局部透視圖;
圖22顯示了用以形成平行四邊形支撐的三條銑過的稜邊的交點;
圖23為一較佳形狀的平行四邊形支撐的截面圖;
圖24為兩個平行四邊形支撐的交匯點的俯視圖，一個平行四邊形支撐具有如圖23所示的形狀且由下部模具陣列製成，另一個平行四邊形支撐是利用具有相同形狀但旋轉了180°的上部模具陣列製成;
圖25A到25D是其他形狀的平行四邊形支撐的截面圖;
圖26示出了具有用以形成水平支撐的兩個有槽側面的交匯處;
圖27為水平支撐較佳形狀的截面圖;
圖28A示出了具有由平行四邊形支撐形成的中空平行四邊形壁的芯體結構;圖28B是加上了三角支撐後的圖28A的芯體結構;
圖29A到29D示出上部和下部模具陣列放到一起製造以上任何一種實施例的芯體結構的順序;
圖30為用於製造桁架結構芯體的支架組件的側視圖。
圖1為本發明桁架結構的第一實施例的局部透視圖。在圖1中，桁架結構10包括一系列相鄰的以蜂房形狀排列的空腔12，每一空腔的周圍由若干實心的平面側壁13圍住，這些側壁13將在下面進一步討論。蜂房形空腔由上覆蓋層14和下覆蓋層16覆蓋，以形成實心平面結構10。覆蓋層14和16粘結在蜂房結構的上下表面上以形成實心平表面。包括相鄰空腔12的芯體可以用於許多抗壓性能和輕質高強度的應用場合，包括船殼、飛行器和真空室。圖1所示的芯體彎曲不能太大。
圖2和圖3所示也是圖1所示的結構10的第一實施例。圖2為結構的局部俯視圖，展示了結構芯體的蜂房上表面，其中，空腔12的六邊形底面互相連接以形成芯體的上表面。圖3為圖2沿線3-3剖切的結構10的側剖視圖。側壁13圍成了空腔12，空腔上面則被上覆蓋層14和下覆蓋層16所覆蓋。
芯體包括許多相鄰的六邊四面體空腔，它們排列成蜂房形以形成上下表面。每個空腔基本上是一個四面體，具有四面體的稜邊，四面體位於六邊形基底的頂部，且和六邊形基體合為一體，六邊形基底具有六個頂點和六條底邊。四面體的錐頂與空腔的頂點重合。空腔具有三個平行四邊形的側壁和六個可選擇採用的三角形側壁。每個平行四邊形壁有四個平行四邊形頂點和四條平行四邊形邊。每個三角形有三個三角形頂點和三條三角形邊。
如果不用三角形壁則芯體便於彎曲。而且，這樣的芯體可以用象鋁這樣的金屬衝壓而成。這樣的空腔的底面將有三個底面頂點和三個底面稜邊。
每個平行四邊形空腔壁都有一個平行四邊形頂點與空腔頂點相交(重合)，所以，三個平行四邊形頂點構成空腔頂點。每個平行四邊形壁相對的平行四邊形頂點則與六邊形底面的一個頂點相交。
可選擇採用的六個三角形壁成對地安排在相鄰的平行四邊形壁之間。每對三角形壁具有第一公共三角形邊。每個三角形有一條第二三角形邊也就是一條底邊，每個三角形的第三三角形邊也就是一條平行四邊形邊。
空腔的形狀基本上與六邊四面體模具壁的形狀相同，該模具將在下面結合其中示出具有三角形壁的芯體結構的圖6進行討論。
覆蓋層可以在芯體形成後覆蓋在芯體的上下蜂房表面。
參見圖4，結構10最好通過模製或衝壓形成，在形成過程中，上板18上的相鄰六邊四面體模具22對準且移近下板20上的相似的下部模具22。如果採用模製過程，融熔的塑性流體在上下模具之間的空間流動，以形成結構的芯體。如果該結構由金屬衝壓而成，則將一塊金屬置於下部模具22上，通過上板18上的模具22向下壓而成形。上板18上的模具22的俯視圖如圖5所示。
在製作沒有三角形壁的實心平面壁芯體時，在同一平板上相鄰的模具22彼此互相接觸，沒有塑性流體在它們之間流動。塑性流體僅在不同平板上的模具間流動。
本結構用一系列基本上相同的具有單一形狀的模具22製成。每個模具具有一六邊四面體形狀，其中一個四面體(三稜錐)與一六邊形基底及其側壁合為一體。圖6到圖10是該模具的各種視圖。圖6中，模具22包括一具有頂點30及平行四邊形壁26的四面體。六邊形基底24及其六個三角形側壁28與四面體及其四個平行四邊形壁26合為一體，形成了六邊四面體形狀。四面體的頂點與模具的頂點重合。頂點位於模具基底的相對端。
如圖6所示，模具22有三個平行四邊形壁26，每個都具有四條平行四邊形27和四個平行四邊形頂點29、30、31和33。每個平行四邊形壁的頂點30與錐頂相交(重合)。相對的平行四邊形頂點29與六邊形底面24的頂點相交(重合)。
模具22還具有六個三角形壁28，它們被成對排列。每個三角形壁28有三條三角形邊25、27和35，每對壁28具有一公共的第一三角邊25。每個三角形壁28具有一第二三角形邊35，也就是底邊，還具有一第三三角形邊27，也就是平行四邊形邊。
頂角最好是60°，以便使六邊四面體模具的頂部是一規則的四面體。然而，頂角
可以在0°至120°之間變化。模具所有的其他角由頂角的選擇而決定，模具的體積以及由此形成的桁架結構的體積由模具頂點與基底的距離及模具的頂角來決定。
圖7和圖8是如圖6所示的模具的兩個不同的側視圖。圖7所示的側視圖顯示了一個平行四邊形壁26和兩個直角三角形壁28。圖8所示的第二側視圖採用了一個不同的角度，顯示了兩個平行四邊形壁26和兩個直角三角形壁28。圖9是模具22的仰視圖，顯示了六邊形基底。圖10是模具22的俯視圖，展示了三個平行四邊形壁26在頂點30的單一點上的交匯。
模具22可以由一件六邊形棒材製成，在棒材上切出三個截面，以形成平行四邊形邊壁26。截面切割使得平行四邊形側壁在頂點30處交匯。
如果不用實心平面側壁，本發明桁架結構也可以用平行四邊形支撐來形成中空的平行四邊形壁，從而製造更為輕質的結構。平行四邊形支撐通過銑掉如圖6到圖10所示的六邊四面體模具的平行四邊形邊緣來形成，以便在模製過程中三個模具匯合時相鄰的邊之間有空間形成。融熔的塑性流體流經三個被銑掉的平行四邊形邊緣的交匯處所形成的空隙，而形成平行四邊形支撐。雖然具有平行四邊形支撐的第二實施例比上面描述的具有實心平面壁的第一實施例更輕，但支撐實施例較難於模製。而且實心平面壁芯體比由支撐形成的芯體牢固。
圖28A圖示了本發明具有由相鄰空腔形成上下陣列表面的芯體。每個空腔具有三個由平行四邊形支撐63和可選擇採用的水平支撐64形成的中空的側壁。每個空腔有一錐頂67，位於空腔的與基底相反的一端。空腔是一與基底合為一體的四面體，基底具有至少三個底面頂點69，使得由平行四邊形支撐63形成的三個中空壁是平行四邊形。每個平行四邊形壁有四個平行四邊形頂點，且每個平行四邊形壁的第一平行四邊形頂點與錐頂67相交(重合)。每個平行四邊形的相對的第二平行四邊形頂點與基底頂點69重合。可選擇採用水平支撐64與平行四邊形支撐63一起形成一十二點中心轂71以加強強度。水平支撐64與每個平行四邊形的相對的平行四邊形第三和第四頂點相連。
圖28B示出了圖28A的芯體，不同的是加上了三角形支撐65。三角形支撐是供選用的，但如果使用它們，就形成了一個具有六個基底頂點的六邊形基底。相鄰的基底頂點可以由基底支撐(未畫出)來連接。若上述第一三角形邊被銑掉，三角形支撐65就形成了。
如果採用三角形支撐65，空腔中就多了六個中空三角形壁，每個三角形壁由兩個三角形支撐和一基底頂點形成。這六個三角形壁成對排列，每對有一公共第一三角形支撐65，每個三角形壁的第二三角形支撐同時也是一平行四邊形支撐。
圖11到圖15展示了用於製造具有平行四邊形支撐的桁架結構的第二實施例的六邊四面體模具的不同的視圖。圖11中模具32的示意圖展示了在平行四邊形壁42和直角三角形壁44之間形成的銑邊38(銑過的稜邊38)。圖12和13為圖11所示模具的兩種不同側視圖。側視圖12展示了一平行四邊形壁42，其平行四邊形銑邊38與直角三角形壁44相交。模具錐頂40也是銑過的。第二側視13展示了兩個平形四邊行壁42和兩個直角三角形壁44。所述壁在平行四邊形銑邊38處相交。
圖14和圖15分別圖示了模具32的仰視和俯視圖。圖14中，六邊形底面34具有用來形成可供選擇採用的三角形支撐的銑過的頂點36。俯視圖15圖示了三個平行四邊形壁42在錐頂40相交。
在圖11到圖15中所示的第二支撐實施例可稍加改變即再加上水平行支撐來加強強度。用以形成具有平行四邊形和水平支撐的第三實施例的模具在圖16到圖20中示出。在圖16中，模具46具有平行四邊形支撐54和水平支撐58。水平支撐58橫過平行四邊形壁52以便每個水平支撐58聯接平行四邊形壁52的兩個相對的頂點。除了那些用於形成每一模塊的模具陣列的周邊的平行四邊形側壁以外，所有的模具的平行四邊形側壁都具有水平支撐。周邊的平行四邊形側壁保持平坦，以便由兩個相鄰的模塊形成的芯體可以互相粘結在一起。水平支撐通過在平行四邊形側壁上形成的水平凹槽來形成。
水平和平行四邊形支撐的使用在兩個具有銑邊和水平凹槽的相鄰模具互相鄰近時形成一個十二點中心轂59。塑性流體從這個十二點中心轂徑向地向十二個方向流動，從而形成了在中心轂相交的十二根平行四邊形和水平支撐。十二點中心轂的採用達到了最優的強度，並且分配作用在結構之上的任何壓力以增加結構的耐久性和抗壓性能。
圖17是圖16所示的模具的側視示意圖。在圖17中，平行四邊形支撐54形成了三角形壁50之間及三角形壁50與平行四邊形壁52之間的邊界。模具的錐頂56被銑過，以形成支撐。圖18為模具46的仰視圖，顯示了六邊形底面48。
圖19和20為在圖中央帶有銑過的錐頂面56的模具的俯視圖。圖19不同於圖20，圖19中有水平支撐58，而圖20中沒有。從圖19可清楚地看出，當一個力施加於錐頂56或基底48時，水平支撐58將顯著地增加結構的抗壓強度。
圖21為具有實心平面側壁60、平行四邊形支撐62和水平支撐64的桁架結構第四實施例的局部透視圖。圖21所示結構由於結合了實心側壁、平行四邊形支撐及水平支撐而具有最大的強度。但它的重量比本發明的其他實施例重。
每個平行四邊形支撐由三條來自三個不同模具的平行四邊形邊相交而形成。模具之一來自一個模具陣列，另兩個來自另一個模具陣列。平行四邊形支撐的橫截面必須選擇得在融熔的塑性流體形成支撐後，包含模具陣列的模具能夠分開。圖22圖示了三個模具68、70和72，這些模具具有平行四邊形銑邊，當三根銑邊相交時，這些平行四邊形銑邊形成了平行四邊形支撐74。在圖22中，模具68來自一個模具陣列，模具70和72來自其他模具陣列。為了便於模具的分開，角β必須選擇得小於120°，角α一般應小於或等於90°。如果模具底面是規則六邊形，角β應是120°。如果角α大於90°，各模具可以分開，但芯體將粘在一個模具中。
圖23圖示了平行四邊形支撐的較佳截面形狀。圖23中，平行四邊形支撐76有兩個圓角，兩個90°角。如果支撐76為圓形，α小於90°這條將達不到，模具將不易分開。
圖24顯示了一個平行四邊形支撐與另一個平行四邊形支撐在平行四邊形頂點相交的俯視圖。一上部平行四邊形支撐78由兩個上部模具和一個下部模具相遇而形成。一下部平行四邊形支撐80由兩個下部模具及一個上部模具相遇而形成。支撐78和80互相連接，它們具有相同的橫截面，但支撐78相對於支撐80旋轉了180°。
圖25A到25D圖示了平行四邊形支撐的一些可供選擇採用的橫截面。例如圖25C所示的支撐形狀比圖23所示的形狀難以製作，因為圖23所示的設計中只要銑兩個圓角。支撐的長度、直徑、形狀和樹脂材料可以根據不同的應用的強度需要而變化。
象平行四邊形支撐的設計一樣，水平支撐的橫截面形狀也必須選擇使得上下模具可以容易地分開。圖26中，兩個模具90和92具有用來形成一水平支撐的水平凹槽。
圖27展示了一水平支撐94的較佳橫截面形狀。水平支撐94由兩個模具在線96處相遇而形成。兩個模具的表面都被刻槽以形成支撐94。
本發明桁架結構芯體的一個基本優點是它可以容易地模製或用金屬衝壓。在以上任何一種工藝過程中，一系列相鄰的六邊四面體模具被設置在一平板上，基底與平板接觸，以形成一模具陣列。這個模具陣然後對準並移近相對的但是相似的模具陣列，以形成桁架結構。芯體材料被置於相對的模具陣列之間以形成芯體。
圖29A到圖29D示出了一個上部模具陣列102靠近下部模具陣列104以形成桁架結構芯體的順序。在圖29A到29C中，上部模具106的錐頂103被定位靠近且對準以插入下部模具107之間的空腔。同樣地下部模具107的錐頂105被定位靠近且對準以插入上部模具106之間的空腔。如果融熔的塑性流體用來作為芯體材料，它將被注入模具106與107之間的留下的空間，以形成桁架結構的芯體。
如圖29A到29D所示的模具陣列可以將分別從六邊形棒材上切下來的各模具固定在一個陣列板上而成。模具陣列也可以用電子放電(火花)切割機從單個金屬塊製成。無論模具是由電子放電切割機還是分別製做的，每個模具都具有相同的形狀。桁架結構芯體可以用金屬由開口模製或衝壓而成，因為芯體中的每個空腔整個表面區域與它的外表面區域相等;在桁架結構空腔的內部沒有另外的表面區域。結構可以由任何可模製或可擠壓的塑性材料製成。為製造曲線形的結構，可先製做一平面芯體，然後在覆蓋上下覆蓋層之前簡單地彎成所需形狀就可以。
圖30圖示了一用於模製具有中空壁的桁架結構的支架組件。支架組件由一包括相鄰模具陣列的上模112的上模組件108組成，所述相鄰模具的六邊形基底與一上部平板相連。支架組件還具有一包括相鄰、相對模具陣列的下模114的下部模組件110，所述相鄰、相對模具的六邊形基底與一下部平板相連。上下板上的模具都具有平行四邊形銑邊，以允許塑性流體在平行四邊形之間流動，從而形成平行四邊形支撐。模具還具有第一三角形銑邊和水平凹槽，以各自形成第一三角形支撐和水平支撐。
上模組件108還包括一滑動板120，用以分配塑性流體進入正確的位置。滑動板120具有一垂直注射孔116，以便在桁架結構中形成十二點中心轂。融熔的塑性流體通過注射孔116到達十二點中心轂118，在那裡，它被向十二個方向分布以形成具有平行四邊形和水平支撐的結構。
製造具有實心平面壁的芯體的實施例時，使用沒有銑邊的模具。融熔的塑性流體流過下模114，通過定位上模組件108和上模112而形成正確的形狀。為了用金屬衝壓，將一塊金屬板置於下模114上，通過向上模108施加向下的壓力來形成正確的形狀。
在芯體模製好以後，脫模板122從上模拉掉垂直塑性材料柱，這些塑性材料柱是由於通過注射孔116注入塑性材料而形成的。一彈性組件124將上模112與下模114以一適當的順序分離。然後頂針126在模分開後通過撞頂位於下部蜂房陣列表面的芯體的頂點而將芯體頂出支架。
上面雖然詳細描述和圖示了本發明的多個實施例，但本技術領域的技術人員可以從中引伸出種種修改的和其他種種改變的實施例。這種種修改和改變都仍在本發明的精神實質的範圍以內，因此本發明不受上述實施例的限制，本發明的保護範圍將如下列權項所述。
權利要求
1.一種結構，包括許多排列成陣列的互相緊鄰空腔12形成的上下陣列表面，每一空腔有一錐頂30和一四面體，其錐頂30與空腔的錐頂30重合，四面體位於六邊形基底24頂部且與其合為一體，六邊形基底有六個底面頂點29，而且三個空腔壁26為平行四邊形，每個平行四邊形有四個平行四邊形頂點29、30、31、33，每個平行四邊形的第一平行四邊形頂點30與四面體的錐頂相交(重合)，且相對的第二平行四邊形頂點29與底面頂點29相交(重合)。
2.如權利要求1所述的結構，進一步包括固定在上部陣列表面上的上部覆蓋層14;和一固定在下部陣列表面上的下部覆蓋層16。
3.一種結構，包括許多排列成陣列的互相緊鄰的空腔12形成的上下陣列表面，每一空腔具有一錐頂67和由多個平行四邊形支撐63形成的中空壁，每一空腔的形狀為四面體，四面體位於基底頂部且與基底合為一體，基底至少有三個底面頂點69，而且空腔的三個中空壁是平行四邊形，每個具有四個平行四邊形頂點，每個平行四邊形的第一平行四邊形頂點67與四面體的錐頂67重合(相交)，且相對的第二平行四邊形頂點69與底面頂點69重合(相交)。
4.如權利要求3所述的結構，進一步包括一固定在上部陣列表面的上部覆蓋層14;一固定在下部陣列表面的下部覆蓋層16。
5.如權利要求3所述的結構，進一步包括多個連接平行四邊形壁的相對的第三第四平行四邊形頂點71的水平支撐64。
6.如權利要求3所述的結構，進一步包括連接相鄰底面頂點的基底支撐。
7.如權利要求3所述的結構，進一步包括六個中空三角形壁，每個三角壁由兩個三角形支撐63、65和兩個底面頂點69形成，三角形支撐63、65形成三角形壁的兩條邊，三角形壁成對排列，每對三角形壁有一公共的第一三角形支撐65且每個三角形壁的第二三角形支撐也就是平行四邊形支撐63。
8.用以製做結構具有多個側壁的模具22，包括一模具錐頂30;一具有四面體稜邊27和與模具錐頂30重合的四面體錐頂30的四面體;一位於模具錐頂30的相對端的六邊形基底24，基底24與四面體合為一體，三個模具側壁26為具有平行四邊形邊的平行四邊形，每一平行四邊形壁26的第一平行四邊形頂點30與四面體錐頂30重合，且每個平行四邊形相對的第二平行四邊形頂點29與底面頂點29重合。
9.如權利要求8所述的模具32，其特徵在於平行四邊形稜邊28被縮小以允許塑性材料在模製過程中在相鄰的稜邊間流動。
10.如權利要求9所述的模具32，進一步包括一在平行四邊形壁52上的槽58，該槽連接平行四邊形壁52中的第三平行四邊形頂點與相對的第四平行四邊形頂點。
全文摘要
一輕質、高強度可模製結構，包括一具有許多相互連接的空腔12的芯體。每一實心壁包圍的空腔12具有一六邊形底面24，從而結構芯體具有上下表面。每一實心壁包圍的空腔12具有一獨特的六邊四面體形狀，其中，一規則的四面體置於一六邊形基底之上，且與其合為一體。空腔壁可以是實心的，為了製得更輕質的結構，空腔壁也可以由一系列支撐63、64形成。上下表面可以由覆蓋層14、16覆蓋，使得本結構適用於船殼、真空室和飛行器。
文檔編號E04B1/19GK1042392SQ8910402
公開日1990年5月23日 申請日期1989年6月16日 優先權日1988年11月2日
發明者迪克·奧託·魏瑟 申請人:四六股份有限公司