KR101158088B1 - 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체 - Google Patents

Abstract

이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체는, 일정 폭과 두께를 갖는 판재(200)를 굽힘 성형하여 일정 경사각을 갖는 요부와 철부를 반복적으로 갖되, 요부와 철부의 정점에 평편한 접촉면(211, 212)을 각각 갖는 다수의 성형판(210)을 다면체 형상으로 정렬하되, 요부는 요부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐지고 철부는 철부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐져 각각 접합된 다면체형 트러스 코어(300)와; 요부의 평편한 접촉면과 접합되는 접촉면을 갖도록 직조 또는 타공 구조를 갖는 수평층(400)을 포함하며; 다면체형 트러스 코어와 수평층을 교대로 적층하고, 서로 간의 접촉면을 접합하여 구성된다. 이 발명은 내부에 주기적으로 배열되는 다면체형 트러스 코어가 비어 있는 구조를 가짐에 따라 경량, 내충격성, 흡음성, 열교환성 등을 갖는 금속 신소재의 기능을 갖기 때문에, 선박, 건축구조물, 비행기, 자동차, 인공 뼈대 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.

Description

판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체{Polyhedron truss structure by using a sheet metal}

이 발명은 다면체형 트러스 구조체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 일반적인 판재(sheet, 박판재, 일정 두께의 판재 포함)를 굽힘(bending) 및 접힘(folding) 공정으로 가공한 후 다면체 형상이 되도록 정렬하여 접합한 트러스 코어(truss core)와, 직조 또는 타공망 형태의 수평층을 차례로 적층하고 접합하여 제작한 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체 및 그 제작방법에 관한 것이다.

종래의 샌드위치 패널은 합성수지 복합재료, 폼 또는 금속, 비금속을 이용하여 3차원 형상의 내부구조를 갖도록 구성된다. 이러한 샌드위치 패널은 단위 층의 내부구조 상하 양면에 표면 판재를 접합하여 제작한다. 따라서, 그 적용분야가 판재형태로 국한되는 단점이 있다.

국내 등록특허 제5896189호에는 익스펜디드 메탈을 이용한 가변형 샌드위치 패널에 대해 공개되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 익스펜디드 메탈을 이용한 가변형 샌드위치 패널(100)은 익스펜디드 메탈을 크림핑 가공한 요철 구조의 내부 구조재(110)와, 이 내부 구조재(110)의 상하면에 접합되는 한 쌍의 외측판(120, 130)으로 구성된다. 이러한 샌드위치 패널(100)은 경량성, 흡음성, 비강성, 내충격성 등의 기계적 성질이 우수한 특성을 갖지만, 내부 구조재(110)가 1개의 단위 층을 구성함에 따라 판재형태로 그 적용범위가 국한되는 단점이 있다.

한편, 종래에는 도 2와 같이 사방형(tetrahedron) 트러스를 이용한 체적 구조체에 대한 기술 등이 있는데, 이 기술의 체적 구조체는 다양한 장점을 가지고는 있으나 개념적으로만 제시되어 있어 생산성 있는 부재를 이용한 대규모 생산이 불가능할 뿐만 아니라 그 제조비용이 높다는 단점이 있다.

상기와 같은 단점을 보완하기 위한 기술로는, 이 출원인에 의해 출원된 국내 공개특허 제2009-132373호(발명의 명칭 : 파라미드형 체적 구조재 및 그 제작방법)가 있다. 이 기술에는 상기의 국내 등록특허 제5896189호의 익스펜디드 메탈을 이용한 가변형 샌드위치 패널의 제조방법을 통해 만들어진 피라미드형 트러스 코어(pyramidal truss core)와 타공망을 순차적으로 적층하여 구성한 피라미드형 체적 구조재에 대해 공개되어 있다. 즉, 이 기술은 종래의 사방형 트러스를 이용한 체적 구조체와는 달리 피라미드형 체적 구조재에 대한 것으로서, 가이드 핀을 이용하여 피라미드형 트러스 코어와 타공망을 순차적으로 적층한 후, 용접, 브레이징(brazing), 접착제(Adhesive) 등에 의한 접합을 통해 제작하므로, 대규모 생산이 가능하다.

그런데, 공개특허 제2009-132373호의 파라미드형 체적 구조재는 트러스 소재로 익스펜디드 메탈(확장 금속망)이나 타공망을 사용함에 따라 그 접착부위가 좁아 적층이나 결합에 따른 작업의 어려움이 있다. 또한, 익스펜디드 메탈이나 타공망 간의 접착부위가 좁아 견고한 접합이 불가능하다는 단점이 있다.

또한, 종래의 파라미드형 체적 구조재는 일정한 패턴을 갖는 익스펜디드 메탈을 이용함에 따라 특정부위에 국부적으로 발생하는 변형을 방지하기 위해서는 구조재의 물성을 일괄적으로 최대 변형에 견딜 수 있는 물성으로 제작해야 하기 때문에, 소재 경량화 및 구조 형상에 제약을 가질 수밖에 없는 단점이 있다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 판재(박판재, 일정 두께의 판재 포함)를 굽힘 및 접힘 공정으로 가공한 후 다면체 형상으로 정렬하여 접합한 트러스 코어와 직조 또는 타공망 형태의 수평층을 차례로 적층하고 접합하여 다면체형 트러스 구조기반의 다층형 초경량 체적구조로 구성함으로써, 구조적으로 안정된 다면체형 트러스 구조기반의 주기성을 갖는 경량, 고강도, 충격흡수, 흡음, 높은 열교환율의 장점을 갖는 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 이 발명은 판재를 이용하여 재료손실이 없으며, 판재의 평탄도에 의해 적층 및 결합이 용이한 트러스 구조체를 제작할 수 있으며, 굽힘 성형시 각 영역별 간격 제어를 통해 국부적인 물성 변화가 가능하여 다양한 구조에 적용 가능하며, 판재의 굽힘과 접합만으로 구조체의 생산이 용이한 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체 및 그 제작방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체는, 일정 폭과 두께를 갖는 판재를 굽힘 성형하여 일정 경사각을 갖는 요부와 철부를 반복적으로 갖되, 요부와 철부의 정점에 평편한 접촉면을 각각 갖는 다수의 성형판을 다면체 형상으로 정렬하되, 요부는 요부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐지고 철부는 철부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐져 각각 접합된 다면체형 트러스 코어와; 요부의 평편한 접촉면과 접합되는 접촉면을 갖도록 직조 또는 타공 구조를 갖는 수평층을 포함하며; 다면체형 트러스 코어와 수평층을 교대로 적층하고, 서로 간의 접촉면을 접합하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이 발명의 다면체형 트러스 코어는 피라미드 또는 육각뿔 형상을 가질 수 있다.

이 발명의 다면체형 트러스 코어는 그 일부 영역이 다른 영역에 비해 좁은 굽힘 간격으로 배열되어 국부적인 물성 변화가 가능할 수 있다.

이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체의 제작방법은, 수평층을 배열하는 제1 단계와, 다면체형 트러스 코어의 하부 접촉면과 수평층의 상부 접촉면이 일치하도록 수평층의 상부에 다면체형 트러스 코어를 적층하는 제2 단계와, 다면체형 트러스 코어의 상부 접촉면과 다른 수평층의 하부 접촉면이 일치하도록 다면체형 트러스 코어의 상부에 다른 수평층을 적층하는 제3 단계와, 다른 다면체형 트러스 코어의 하부 접촉면과 다른 수평층의 상부 접촉면이 일치하도록 다른 수평층의 상부에 다른 다면체형 트러스 코어를 적층하는 제4 단계, 및 제1 단계 내지 제4 단계의 과정을 반복하여 원하는 높이로 적층한 후, 서로 간에 접촉하는 접촉면을 접합하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 발명의 성형판은 지그를 이용해 판재를 고정시키고 상부로 굽혀지는 툴을 이용해 판재를 절곡 성형하여 제작할 수 있다.

이 발명의 성형판은 지그로 판재를 고정한 후 성형 깊이 및 간격 조절이 가능한 성형공구를 이용해 성형하여 제작할 수 있다.

이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체는, 일정 폭과 두께를 갖는 판재를 굽힘 성형하여 일정 경사각을 갖는 요부와 철부를 반복적으로 갖되, 요부와 철부의 정점에 서로 다른 크기 및 형태의 평편한 접촉면을 각각 갖는 다수의 성형판을 사면체 형상으로 정렬하되, 철부는 철부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐진 상태로 정렬되어 접합되고 요부는 요부의 평편한 접촉면끼리 서로 간에 겹쳐지지 않고 근접하여 위치하는 형태로 정렬되는 사면체형 트러스 코어와; 요부의 평편한 접촉면과 접합되는 접촉면을 갖되 삼각형 평면을 갖도록 직조 또는 타공 구조를 갖는 수평층을 포함하며; 사면체형 트러스 코어와 수평층을 교대로 적층하고, 서로 간의 접촉면을 접합하여 구성한 것을 특징으로 한다.

이 발명의 다면체형 트러스 구조체는 사면체형 트러스 코어와 수평층을 순차적으로 반복 적층하여 구성한 옥테트 트러스 구조를 가질 수 있다.

이 발명의 다면체형 트러스 구조체는 수평층의 사이에 정방향과 역방향으로 배열되는 한 쌍의 사면체형 트러스 코어를 적층하여 구성한 카고메 트러스 구조를 가질 수 있다.

이 발명은 판재를 굽힘 및 접힘 공정으로 가공한 후 다면체 형상으로 정렬하여 접합한 트러스 코어와 직조 또는 타공망 형태의 수평층을 차례로 적층하고 접합하여 다면체형 트러스 구조기반의 다층형 초경량 체적구조로 구성함으로써, 구조적으로 안정된 다면체형 트러스 구조기반의 주기성을 갖는 경량, 고강도, 충격흡수, 흡음, 높은 열교환율의 장점을 갖는다.

또한, 이 발명은 판재를 이용하여 재료손실이 없으며, 판재의 평탄도에 의해 적층 및 결합이 용이한 트러스 구조체를 제작할 수 있으며, 굽힘 성형시 각 영역별 간격 제어를 통해 국부적인 물성 변화가 가능하여 다양한 구조에 적용 가능하며, 판재의 굽힘과 접합만으로 구조체의 생산이 용이한 장점이 있다.

또한, 이 발명은 판재 소재를 이용함에 따라 사용자가 요구하는 성능에 맞게 다양한 폭을 갖는 판재로 제작이 가능하고, 대량 생산이 가능하며, 접착부위가 넓고 평탄하여 적층이나 결합이 편리하고, 절곡 공정만을 이용하므로 재료의 손실 없이 편리한 제작이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 이 발명은 내부에 주기적으로 배열되는 다면체형 트러스 코어가 비어 있는 구조를 가짐에 따라 경량, 내충격성, 흡음성, 열교환성 등을 갖는 금속 신소재의 기능을 갖기 때문에, 선박, 건축구조물, 비행기, 자동차, 인공 뼈대 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.

도 1은 종래기술에 따른 샌드위치 패널의 구성관계를 도시한 개략도이고,
도 2는 종래기술에 따른 사방형(tetrahedron) 트러스를 이용한 체적 구조체를 도시한 개략도이고,
도 3은 이 발명의 트러스 코어를 제작하기 위해 일반적인 판재를 성형하는 일예를 나타낸 개략도이고,
도 4는 도 3에 도시된 성형판을 이용하여 제작한 이 발명에 따른 트러스 코어의 개략도로서, (a)는 피라미드 형상의 트러스 코어의 개략도이고, (b)는 육각뿔 형상의 트러스 코어의 개략도이며,
도 5는 도 3에 도시된 성형판을 이용하여 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어를 제작하는 과정을 나타낸 순서도이고,
도 6은 도 3에 도시된 성형판을 이용하되 위치별 성형 패턴 주기를 조절하여 제작한 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어의 개략도이고,
도 7은 일반적인 판재를 직조하여 구성한 이 발명의 수평층을 나타낸 개략도이고,
도 8은 이 발명의 다면체형 트러스 코어와 직조된 수평층을 이용하여 이 발명의 한 실시예에 따른 다면체형 트러스 구조체를 제작하는 과정을 나타낸 개략도이고,
도 9는 이 발명의 한 실시예에 따른 다면체형 트러스 구조체의 개략도이고,
도 10, 도 11 및 도 12는 이 발명의 다면체형 트러스 코어를 제작하기 위해 일반적인 판재를 성형하는 다른 예를 나타낸 개략도로서, 가변적인 툴을 이용해 판재를 치수 및 형태가 다르게 성형하는 과정을 나타낸 개략도이며,
도 13 내지 도 15는 성형판을 이용하여 사면체 형상의 3차원 트러스 구조체를 제작하는 과정과 제작된 3차원 트러스 구조체를 나타낸 개략도이다.

아래에서, 이 발명에 따른 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체 및 그 제작방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 이 발명의 트러스 코어를 제작하기 위해 일반적인 판재를 성형하는 일예를 나타낸 개략도이다. 도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 일반적인 판재(200, 박판재, 일정 두께의 판재 포함)는 제작자의 의도에 맞게 굽힘 성형이 가능하다. 즉, 도 3과 같은 굽힘 성형은 제작자가 의도하는 형상을 편리하게 제작할 수 있는 경제성 및 생산성을 갖는 판재의 성형방법이다. 따라서, 이 실시예에서는 일반적인 판재(200)를 굽힘 성형하여 이 발명의 트러스 코어를 제작하기 위한 소재로 사용한 것이다. 한편, 이 실시예에서는 판재(200)를 굽힘 성형함에 있어서, 성형판(210)이 일정 경사각을 갖는 요철부의 형태를 갖되, 요부와 철부의 정점에 평편한 접촉면(211, 212)을 갖도록 성형된다. 따라서, 성형판(210)은 도 3의 (b)와 같이 평편한 접촉면(211, 212)을 갖는 요부와 철부가 높이방향으로 형성되면서 길이방향으로 등간격으로 형성된다. 이때, 요부와 철부의 평편한 접촉면(211, 212)들 사이에는 일정 높이의 공간이 형성된다.

도 4는 도 3에 도시된 성형판을 이용하여 제작한 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어의 개략도로서, (a)는 피라미드 형상의 트러스 코어의 개략도이고, (b)는 육각뿔 형상의 트러스 코어의 개략도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 도 3의 굽힘 성형을 통해 제작된 성형판(210)을 정렬한 후 접합함으로써, 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어가 제작된다. 여기서, 접합은 용접, 브레이징, 천이액상(TLP), 접착제 접합 또는 기계적 접합(Rivetting, Joining) 등을 포함한다.

이 발명의 다면체형 트러스 코어는 성형판(210)의 정렬형태에 따라 여러 가지 형상으로 제작될 수 있는데, 도 4의 (a)와 같은 피라미드 형상의 트러스 코어(파라미드형 트러스 코어)(300)로 제작되거나, 도 4의 (b)와 같은 육각뿔 형상의 트러스 코어(310)로 제작될 수 있다. 이렇듯, 이 발명의 다면체형 트러스 코어는 성형판(210)의 정렬형태에 따라 여러 가지 형상으로 제작이 가능함에 따라, 원하는 기능 및 성능을 갖는 편리한 설계가 가능하다.

도 5는 도 3에 도시된 성형판을 이용하여 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어(피라미드 형상의 트러스 코어)를 제작하는 과정을 나타낸 순서도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 먼저 도 3의 굽힘 성형공정을 통해 제작된 성형판(210)를 순차적으로 정렬한 후(도 5의 (a) 내지 (d)) 접합함으로써, 도 5의 (e)와 같은 피라미드 형상의 트러스 코어(파라미드형 트러스 코어)가 제작된다. 여기서, 성형판(210)을 순차적으로 정렬함에 있어서는, 성형판(210)의 요부의 평편한 접촉면(211)은 다른 성형판(210)의 요부의 평편한 접촉면(211)과 접촉하고, 성형판(210)의 철부의 평편한 접촉면(212)은 다른 성형판(210)의 철부의 평편한 접촉면(212)과 접촉하도록 정렬한다. 이렇게 요부와 철부의 평편한 접촉면(211, 212)이 서로 간에 밀착되게 접촉한 상태에서 접합됨으로, 도 5의 (e)의 피라미드 형상의 트러스 코어(파라미드형 트러스 코어)는 견고한 결합구조를 갖는다.

도 6은 도 3에 도시된 성형판을 이용하되 위치별 성형 패턴 주기를 조절하여 제작한 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어의 개략도이다. 도 6의 (a), (b), (c)에 나타낸 바와 같이, 이 발명에 따른 다면체형 트러스 코어는 도 3과 같이 일반적인 판재의 굽힘 성형시에 굽힘 간격을 임의로 조절한 형태로 성형판을 제작하고, 이러한 성형판을 변형 및 부하가 많이 발생하는 부분에 배열하여 굽힘 간격을 좁게 하고 그 이외의 부분은 굽힘 간격을 크게 함으로써, 이 발명의 주요 특징 중의 하나인 국부적인 물성 제어가 가능하다. 이렇듯, 이 발명의 다면체형 트러스 코어는 굽힘 성형시 각 영역별 간격 제어를 통해 국부적인 물성 변화가 가능하므로 다양한 구조에 적용할 수가 있다.

도 7은 일반적인 판재를 직조하여 구성한 이 발명의 수평층을 나타낸 개략도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 이 발명의 수평층(400)은 일반적인 판재를 서로 간에 직조하되, 일반적으로 제작하는 Metal mesh 제작 개념을 이용하여 제작한 형태를 갖는다. 한편, 이 발명의 수평층은 일정 접촉면을 제공할 수 있다면 직조 구조가 아닌 타공 구조를 갖도록 구성할 수도 있다.

도 8은 이 발명의 다면체형 트러스 코어와 직조된 수평층을 이용하여 이 발명의 한 실시예에 따른 다면체형 트러스 구조체를 제작하는 과정을 나타낸 개략도로서, 다면체형 트러스 구조체 중에서 피라미드형 트러스 구조체를 제작하는 과정을 나타낸 사시도 (a)와 그 측면도 (b)를 나타낸 것이다. 도 9는 이 발명의 한 실시예에 따른 다면체형 트러스 구조체의 개략도이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 이 실시예에 따른 다층의 피라미드형 체적 구조체(500)를 제작하기 위해서는, 먼저 원하는 넓이로 직조된 도 7과 같은 수평층(400)을 배열한다(제1 단계). 그런 다음, 도 4의 (a)와 같은 피라미드형 트러스 코어(300)의 하부 접촉면과 수평층(400)의 상부 접촉면이 일치하도록 수평층(400)의 상부에 피라미드형 트러스 코어(300)를 적층한다(제2 단계). 그리고, 피라미드형 트러스 코어(300)의 상부 접촉면과 다른 수평층(400)의 하부 접촉면이 일치하도록 피라미드형 트러스 코어(300)의 상부에 다른 수평층(400)을 적층한다(제3 단계). 그런 다음, 다른 피라미드형 트러스 코어(300)의 하부 접촉면과 다른 수평층(400)의 상부 접촉면이 일치하도록 다른 수평층(400)의 상부에 다른 피라미드형 트러스 코어(300)를 적층한다(제4 단계). 상기와 같은 제1 단계 내지 제4 단계의 과정을 반복하여 원하는 높이로 적층한 후, 서로 접촉하는 다면체형 트러스 코어(300)와 수평층(400)을 서로 접합함으로써, 도 9와 같은 이 실시예에 따른 다층의 피라미드형 체적 구조체(500)가 제작된다. 여기서, 접합은 용접, 브레이징, 천이액상(TLP), 접착제 접합 또는 기계적 접합(Rivetting, Joining) 등을 포함한다.

도 10, 도 11 및 도 12는 이 발명의 다면체형 트러스 코어를 제작하기 위해 일반적인 판재를 성형하는 다른 예를 나타낸 개략도로서, 가변적인 툴을 이용해 판재를 치수 및 형태가 다르게 성형하는 과정을 나타낸 개략도이다.

도 10은 지그(600)를 이용해 일반적인 판재(200)를 고정시키고 상부로 굽혀지는 툴(610)을 이용해 판재(200)를 절곡 성형하는 방법을 나타낸 것이다. 이 성형 방법은 도 10의 (a), (b), (c)와 같이 툴(610)의 회전각도와 지그(600)의 폭을 조절하여 최종적인 성형판의 형상을 제어한다.

도 11은 외형각도가 변하는 툴(700, 710)을 이용해 일반적인 판재(200)를 다양한 굽힘각을 갖는 성형판으로 제작하는 개념을 나타낸 것이다. 한편, 도 12는 지그(800)로 일반적인 판재(200)를 고정한 후에 성형공구(810)를 이용해 성형하되, 성형공구(810)의 성형 깊이, 형상 및 간격을 통해 일정 형태를 갖는 성형판을 제작하는 개념을 나타낸 것이다. 여기서, 도 12는 2개의 육면체 형상의 공구를 이용하여 성형하되, 성형 깊이와 공구 사이의 폭 크기를 달리함으로써, 서로 다른 형태로 성형판이 제조됨을 나타낸 것이다.

도 13 내지 도 15는 성형판을 이용하여 사면체 형상의 트러스 구조체를 제작하는 과정과 제작된 사면체 형상의 트러스 구조체(사면체형 트러스 구조체)를 나타낸 것이다. 이 발명의 사면체형 트러스 구조체(900)를 제작하기 위해서는, 먼저 판재를 도 13의 (a)와 같은 형태의 성형판(910)으로 제작한다. 여기서, 성형판(910)은 요부와 철부에 평편한 접촉면(911, 912)을 각각 갖되, 요부와 철부의 평편한 접촉면(911, 912)이 서로 간에 다른 형태 및 크기를 갖는다. 즉, 철부의 평편한 접촉면(912)이 요부의 평편한 접촉면(911)보다 크게 구성된다.

그런 다음, 이러한 형태의 성형판(910)을 서로 간에 정렬하되, 도 13의 (b), 도 14의 (a)~(c)와 같이 철부의 평편한 접촉면(912) 끼리는 서로 간에 상하로 밀착되어 겹쳐진 상태로 접촉하고, 요부의 평편한 접촉면(911)은 서로 간에 겹쳐지지 않고 근접하여 위치하는 형태로 정렬한다. 이 상태에서 철부의 평편한 접촉면(912)끼리 접합하여 도 14의 (b)와 같은 사면체 형상의 트러스 코어(920)를 제작한다. 그 후, 판재를 직조하되 삼각형 평면을 갖도록 직조한 수평층(930)의 상면에 사면체 형상의 트러스 코어(920)를 위치시키되, 트러스 코어(920)의 하부에 위치하는 요부의 평편한 접촉면(911)이 수평층(930)의 접촉면에 밀착된 상태로 접촉하도록 위치시킨다. 이 상태에서 요부의 평편한 접촉면(911)을 수평층(930)의 접촉면에 접합함으로써 이 발명에 따른 사면체형 트러스 구조체(900)가 도 13의 (c)와 같이 제작된다.

도 15의 (a)는 사면체형 트러스 구조체(900)를 순차적으로 적층하여 구성한 다층의 사면체형 트러스 구조체(옥테트 트러스 구조체)를 나타낸 것이고, 도 15의 (b)는 사면체형 트러스 구조체(900)를 정방향과 역방향으로 교번 적층하여 구성한 다층의 사면체형 트러스 구조체(카고메 트러스 구조체)를 나타낸 것이다. 도 15의 (b)의 사면체형 트러스 구조체는 수평층의 사이에 정방향과 역방향으로 배열되는 한 쌍의 사면체 형상의 트러스 코어가 적층되어 접합되는 구조를 갖는다.

상기와 같이 구성된 이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체는 구조체의 높은 비강성으로 인해 경량화가 요구되는 선박, 건축 구조물, 자동차, 항공, 기타제품 등 산업 전반에 이용이 가능하고, 경제성과 흡음성, 내충격성, 높은 열교환성, 전자파 차폐 등의 장점으로 인해 금속 제품의 신소재로 활용이 가능하다. 또한, 단위 층의 국부적 물성 변화가 가능함으로써 그 활용도가 매우 크다.

이상에서 이 발명의 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체 및 그 제작방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

200 : 판재 210, 910 : 성형판
211, 212, 911, 912 : 평편한 접촉면
300, 310, 920 : 트러스 코어 400, 930 : 수평층
500, 900 : 트러스 구조체 600, 800 : 지그
610, 700, 710 : 툴 810 : 성형 공구

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7. 일정 폭과 두께를 갖는 판재를 굽힘 성형하여 일정 경사각을 갖는 요부와 철부를 반복적으로 갖되, 상기 요부와 상기 철부의 정점에 서로 다른 크기 및 형태의 평편한 접촉면을 각각 갖는 다수의 성형판을 사면체 형상으로 정렬하되, 상기 철부는 철부의 평편한 접촉면과 서로 겹쳐진 상태로 정렬되어 접합되고 상기 요부는 요부의 평편한 접촉면끼리 서로 간에 겹쳐지지 않고 근접하여 위치하는 형태로 정렬되는 사면체형 트러스 코어와;
   상기 요부의 평편한 접촉면과 접합되는 접촉면을 갖되 삼각형 평면을 갖도록 직조 또는 타공 구조를 갖는 수평층을 포함하며;
   상기 사면체형 트러스 코어와 상기 수평층을 교대로 적층하고, 서로 간의 접촉면을 접합하여 구성한 것을 특징으로 하는 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 사면체형 트러스 코어와 상기 수평층을 순차적으로 반복 적층하여 구성한 옥테트 트러스 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 수평층의 사이에 정방향과 역방향으로 배열되는 한 쌍의 상기 사면체형 트러스 코어를 적층하여 구성한 카고메 트러스 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 판재를 이용한 다면체형 트러스 구조체.

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