KR20200073377A - 단위셀 및 단위셀을 포함하는 샌드위치 판재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제제1육면체; 상기 제1육면체의 내부에 위치하는 제2육면체; 상기 제1육면체와 상기 제2육면체를 연결하는 연결 구조체; 및 상기 제2육면체의 내부에 연결되는 보강지지체를 포함하는 단위셀에 관한 것으로, 8개의 꼭지점을 포함하는 제1육면체; 및 상기 제1육면체의 내부에 위치하고, 8개의 꼭지점을 포함하는 제2육면체의 각각의 꼭지점들을 연결 구조체를 통하여 연결시키는 구조의 단위셀을 통하여, 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.

Description

단위셀 및 단위셀을 포함하는 샌드위치 판재{An unit-cell structure and A sandwich plate comprising the same}
본 발명은 단위셀 및 단위셀을 포함하는 샌드위치 판재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경량화를 달성하면서, 강성이 유지될 수 있는 샌드위치 패널을 제공할 수 있는 단위셀에 관한 것이다.
종래의 샌드위치 판재는 합성수지 복합재료, 폼 또는 금속, 비금속을 이용하여 3차원 형상의 내부구조를 갖도록 구성된다. 이러한 샌드위치 패널은 단위 층의 내부구조 상하 양면에 표면 판재를 접합하여 제작한다.
그중에서도 특히, 선박이나 대형 구조물의 경우에는 산업에서 쉽게 생산되는 I-beam이나 주름형(corrugate)형태의 구조체를 내부 구조체로 이용하여 제작하여 왔다. 그러나 이런 구조물은 구조체 자체의 이방성 특징에 의해 과대설계가 될 수 있는 문제점이 있다.
최근에는 샌드위치 내부 코어로써 다양한 형태의 내부 트러스 구조체가 연구되고 있다. 그 대표적인 것이 피라미드, 옥테트, 카고메 구조 등이 있으며, 옥테트 트러스 구조의 경우 각 요소가 정삼각형으로 연결되어 모든 방향으로 기계적 물성이 일정한 구조이다.
한편, 한국공개특허 10-2012-0050573호에는 피라미드형 트러스 구조체를 이용한 샌드위치 판재 및 그 제작방법을 개시하고 있다. 도 1 및 도 2를 통하여, 이를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 피라미드형 트러스 구조체를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 피라미드형 트러스 구조체를 포함하는 샌드위치 판재를 도시한 개략도이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 종래의 피라미드형 트러스 구조체(10)는 2개의 구조단위셀이 접합되어 형성될 수 있으며, 상기 구조 단위셀은 방사상으로 내려뻗은 사각뿔형태의 다리를 포함하며, 그 상부면은 평면으로 절곡되어 있다.
다음으로, 도 2를 참조하면, 피라미드형 트러스 구조체를 포함하는 샌드위치 판재는 상술한 도 1의 복수의 피라미드형 트러스 구조체(10)가 판재(20) 사이에 결합되어 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 복수의 피라미드형 트러스 구조체(10)가 상판재와 하판재의 사이에 결합되고, 이때, 복수의 피라미드형 트러스 구조체(10)는 용접, 브레이징, 천이액상(TLP), 접착제 접합 등의 방법에 의하여, 상기 판재에 접합될 수 있다.
하지만, 종래의 샌드위치 판재의 경우, 상기 복수의 피라미드형 트러스 구조체와 상기 판재를 접합함에 있어서, 용접 또는 브레이징 등이 방법을 사용함에 따라, 접합공정시 발생하는 고온에 의하여, 상기 트러스 구조체의 특성 변화에 따른 강도저하의 문제점이 있고, 또한, 접합에 따른 문제로 인하여, 구조체의 강성이 약해지는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 경량화를 달성하면서, 강성이 유지될 수 있는 샌드위치 패널을 제공할 수 있는 단위셀을 제공하는데 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 지적된 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 제제1육면체; 상기 제1육면체의 내부에 위치하는 제2육면체; 상기 제1육면체와 상기 제2육면체를 연결하는 연결 구조체; 및 상기 제2육면체의 내부에 연결되는 보강지지체를 포함하는 단위셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 제1육면체는, 제1육면체 상부 제1꼭지점; 제1육면체 상부 제2꼭지점; 제1육면체 상부 제3꼭지점; 제1육면체 상부 제4꼭지점; 제1육면체 하부 제1꼭지점; 제1육면체 하부 제2꼭지점; 제1육면체 하부 제3꼭지점; 및 제1육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함하고, 상기 제2육면체는, 제2육면체 상부 제1꼭지점; 제2육면체 상부 제2꼭지점; 제2육면체 상부 제3꼭지점; 제2육면체 상부 제4꼭지점; 제2육면체 하부 제1꼭지점; 제2육면체 하부 제2꼭지점; 제2육면체 하부 제3꼭지점; 및 제2육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 연결구조체는, 일측은 상기 제1육면체 상부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점과 연결되는 상부 제1연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 상부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점과 연결되는 상부 제2연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 상부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점과 연결되는 상부 제3연결구조체; 및 일측은 상기 제1육면체 상부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점과 연결되는 상부 제4연결구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 연결구조체는, 일측은 상기 제1육면체 하부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점과 연결되는 하부 제1연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 하부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점과 연결되는 하부 제2연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 하부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점과 연결되는 하부 제3연결구조체; 및 일측은 상기 제1육면체 하부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점과 연결되는 하부 제4연결구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 보강지지체는, 일측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점과 연결되는 제1보강지지체; 일측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점과 연결되는 제2보강지지체; 일측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점과 연결되는 제3보강지지체; 및 일측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점과 연결되는 제4보강지지체를 포함하는 단위셀을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 보강지지체는, 상기 제1보강지지체; 상기 제2보강지지체; 상기 제3보강지지체; 및 상기 제4보강지지체가 사선방향으로 연장되면서 만나게 되는 중심점을 포함하는 단위셀을 제공한다.
상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 8개의 꼭지점을 포함하는 제1육면체; 및 상기 제1육면체의 내부에 위치하고, 8개의 꼭지점을 포함하는 제2육면체의 각각의 꼭지점들을 연결 구조체를 통하여 연결시키는 구조의 단위셀을 통하여, 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 제2육면체의 내부에 연결되는 보강지지체를 포함함으로써, 상기 제2육면체의 강성을 보완하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 제2육면체의 각각의 꼭지점으로부터 x, y 및 z 방향으로 연장되는 더미 선분을 포함하는 구조의 단위셀을 통하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상술한 단위셀, 또는, 단위셀이 복수개로 연속된 구조물을 제1판재부와 제2판재부의 사이에 배치함으로써, 경량화를 달성하면서, 강성이 유지될 수 있는 샌드위치 패널을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 피라미드형 트러스 구조체를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 2는 도 1의 피라미드형 트러스 구조체를 포함하는 샌드위치 판재를 도시한 개략도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체 및 연결구조체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체 및 보강지지체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 보강지지체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제1예를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제2예를 도시하는 개략적인 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 구성 요소와 다른 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 구성요소들의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 구성요소를 뒤집을 경우, 다른 구성요소의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 구성요소는 다른 구성요소의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 구성요소는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀을 도시하는 개략적인 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀(1000)은, 제1육면체(100); 상기 제1육면체(100)의 내부에 위치하는 제2육면체(200); 상기 제1육면체(100)와 상기 제2육면체(200)를 연결하는 연결 구조체(300); 및 상기 제2육면체(200)의 내부에 연결되는 보강지지체(400)를 포함한다.
이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 상기 제1육면체를 외부 육면체로 정의할 수 있고, 상기 제2육면체를 내부 육면체로 정의할 수 있으며, 다만, 본 발명에서 내부와 외부의 의미에 권리범위의 제한을 두는 것은 아니다.
이때, 도면에서 상기 외부 육면체(100) 및 상기 내부 육면체(200)가 정육면체인 것으로 도시하고 있으나, 이와는 달리, 상기 외부 육면체(100) 및 상기 내부 육면체(200)는 직육면체일 수 있으며, 따라서, 본 발명에서 상기 외부 육면체(100) 및 상기 내부 육면체(200)의 형상을 제한하는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 제1실시예에 따른 단위셀의 구조를 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 제1육면체 상부면(10); 상기 제1육면체 상부면(10)과 마주보며 위치하는 제1육면체 하부면(20); 상기 제1육면체 상부면(10)의 제1측과 상기 제1육면체 하부면(20)의 제1측의 사이에 연속적으로 위치하는 제1육면체 정면(30); 상기 제1육면체 정면(30)과 마주보며 위치하고, 상기 제1육면체 상부면(10)의 제2측과 상기 제1육면체 하부면(20)의 제2측의 사이에 연속적으로 위치하는 제1육면체 배면(40); 상기 제1육면체 상부면(10)의 제3측과 상기 제1육면체 하부면(20)의 제3측의 사이에 연속적으로 위치하고, 상기 제1육면체 정면(30)의 일측과 상기 제1육면체 배면의 일측(40)의 사이에 연속적으로 위치하는 제1육면체 제1측면(50); 및 상기 제1육면체 제1측면(50)과 마주보며 위치하고, 상기 제1육면체 상부면(10)의 제4측과 상기 제1육면체 하부면(20)의 제4측의 사이에 연속적으로 위치하며, 상기 제1육면체 정면(30)의 타측과 상기 제1육면체 배면의 타측(40)의 사이에 연속적으로 위치하는 제1육면체 제2측면(60)을 포함한다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는 제1육면체 상부면(10); 제1육면체 하부면(20); 제1육면체 정면(30); 제1육면체 배면(40); 제1육면체 제1측면(50); 및 제1육면체 제2측면(60)의 6개의 면으로 이루어질 수 있으며, 이러한 육면체의 정의는 일반적인 것에 해당하는 것으로, 본 발명에서 상부, 하부, 정면, 배면, 측면 등의 의미에 권리범위의 제한을 두는 것은 아니다.
계속해서, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a); 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)과 마주보며 위치하는 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c); 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 일측과 연결되는 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b); 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b)과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 타측과 연결되는 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)를 포함한다.
이때, 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a); 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c); 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b); 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 상부면(10)을 이루게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)과 마주보며 위치하는 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c); 일측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 일측과 연결되는 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b); 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b)과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 타측과 연결되는 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)를 포함한다.
이때, 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c); 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b); 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 하부면(20)을 이루게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 일측 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 일측 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b)의 일측과 연결되는 제1육면체 z 방향 제1선분(130a); 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 일측 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 일측 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b)의 타측과 연결되는 제1육면체 z 방향 제2선분(130b); 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 타측 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 타측 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)의 타측과 연결되는 제1육면체 z 방향 제3선분(130b); 및 일측은 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 타측 및 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 타측 및 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)의 일측과 연결되는 제1육면체 z 방향 제4선분(130d)을 포함한다.
이때, 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a); 상기 제1육면체 z 방향 제1선분(130a); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a); 및 상기 제1육면체 z 방향 제4선분(130d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 정면(30)을 이루게 된다.
또한, 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c); 상기 제1육면체 z 방향 제2선분(130b); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c); 및 상기 제1육면체 z 방향 제3선분(130c)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 배면(40)을 이루게 된다.
또한, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b); 상기 제1육면체 z 방향 제2선분(130b); 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b); 및 상기 제1육면체 z 방향 제1선분(130a)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 제1측면(50)을 이루게 된다.
또한, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d); 상기 제1육면체 z 방향 제4선분(130d); 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d); 및 상기 제1육면체 z 방향 제3선분(130c)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제1육면체의 제1육면체 제2측면(60)을 이루게 된다.
계속해서, 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 일측, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b)의 일측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제1선분(130a)의 일측이 만나 이루어지는 제1육면체 상부 제1꼭지점(111a); 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 일측, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제1선분(110b)의 타측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제2선분(130b)의 일측이 만나 이루어지는 제1육면체 상부 제2꼭지점(111b); 상기 제1육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 타측, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)의 타측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제3선분(130c)의 일측이 만나 이루어지는 제1육면체 상부 제3꼭지점(111c); 및 상기 제1육면체 상부 x 방향 제1선분(110a)의 타측, 상기 제1육면체 상부 y 방향 제2선분(110d)의 일측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제4선분(130d)의 일측이 만나 이루어지는 제1육면체 상부 제4꼭지점(111d)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제1육면체(100)는, 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 일측, 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b)의 일측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제1선분(130a)의 타측이 만나 이루어지는 제1육면체 하부 제1꼭지점(121a); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 일측, 상기 제1육면체 하부 y 방향 제1선분(120b)의 타측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제2선분(130b)의 타측이 만나 이루어지는 제1육면체 하부 제2꼭지점(121b); 상기 제1육면체 하부 x 방향 제2선분(120c)의 타측, 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)의 타측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제3선분(130c)의 타측이 만나 이루어지는 제1육면체 하부 제3꼭지점(121c); 및 상기 제1육면체 하부 x 방향 제1선분(120a)의 타측, 상기 제1육면체 하부 y 방향 제2선분(120d)의 일측, 및 상기 제1육면체 z 방향 제4선분(130d)의 타측이 만나 이루어지는 제1육면체 하부 제4꼭지점(121d)을 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 제1육면체(100)는, 제1육면체 상부 제1꼭지점(111a); 제1육면체 상부 제2꼭지점(111b); 제1육면체 상부 제3꼭지점(111c); 제1육면체 상부 제4꼭지점(111d); 제1육면체 하부 제1꼭지점(121a); 제1육면체 하부 제2꼭지점(121b); 제1육면체 하부 제3꼭지점(121c); 및 제1육면체 하부 제4꼭지점(121d)의 8개의 꼭지점을 포함하고 있다.
이상과 같은 육면체의 정의는 일반적인 것에 해당하는 것으로, 본 발명에서 상부, 하부 등의 의미에 권리범위의 제한을 두는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체 및 연결구조체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
이하에서는 먼저 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체의 구조를 정의하고자 하나, 제2육면체의 구조에 대한 정의는 상술한 제1육면체의 구조에 대한 정의와 동일한 방법으로 정의될 수 있다.
즉, 이하에서는 제2육면체의 구조를 정의함에 있어서, 설명의 편의를 위하여 일부 도면부호를 생략하고 도시하였으며, 다만, 생략된 도면부호는 상술한 제1육면체의 정의를 참조할 수 있다.
또한, 도 7에서는 설명의 편의를 위하여, 상술한 도 3 내지 도 5에서의 보강 지지체의 구성을 삭제하고 도시하였다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 상부면(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 상부면과 마주보며 위치하는 제2육면체 하부면(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 상부면의 제1측과 상기 제2육면체 하부면의 제1측의 사이에 연속적으로 위치하는 제2육면체 정면(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 정면과 마주보며 위치하고, 상기 제2육면체 상부면의 제2측과 상기 제2육면체 하부면의 제2측의 사이에 연속적으로 위치하는 제2육면체 배면(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 상부면의 제3측과 상기 제2육면체 하부면의 제3측의 사이에 연속적으로 위치하고, 상기 제2육면체 정면의 일측과 상기 제2육면체 배면의 일측의 사이에 연속적으로 위치하는 제2육면체 제1측면(도면부호 미도시); 및 상기 제2육면체 제1측면과 마주보며 위치하고, 상기 제2육면체 상부면의 제4측과 상기 제2육면체 하부면의 제4측의 사이에 연속적으로 위치하며, 상기 제2육면체 정면의 타측과 상기 제2육면체 배면의 타측)의 사이에 연속적으로 위치하는 제2육면체 제2측면(도면부호 미도시)을 포함한다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는 제2육면체 상부면; 제2육면체 하부면; 제2육면체 정면; 제2육면체 배면; 제2육면체 제1측면; 및 제2육면체 제2측면의 6개의 면으로 이루어질 수 있으며, 이러한 육면체의 정의는 일반적인 것에 해당하는 것으로, 본 발명에서 상부, 하부, 정면, 배면, 측면 등의 의미에 권리범위의 제한을 두는 것은 아니다.
계속해서, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a); 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)과 마주보며 위치하는 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c); 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 일측과 연결되는 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b); 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(110c)의 타측과 연결되는 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)를 포함한다.
이때, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a); 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c); 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b); 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 상부면을 이루게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)과 마주보며 위치하는 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c); 일측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 일측과 연결되는 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b); 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 타측과 연결되는 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)를 포함한다.
이때, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c); 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b); 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 하부면을 이루게 된다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는, 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 일측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 일측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 일측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제1선분(230a); 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 일측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 일측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 타측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제2선분(230b); 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 타측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 타측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 타측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제3선분(230b); 및 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 타측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 타측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 일측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)을 포함한다.
이때, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a); 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a); 및 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 정면을 이루게 된다.
또한, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c); 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c); 및 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 배면을 이루게 된다.
또한, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b); 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b); 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b); 및 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 제1측면을 이루게 된다.
또한, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d); 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d); 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d); 및 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)이 연속적으로 배치되어, 본 발명에 따른 제2육면체의 제2육면체 제2측면을 이루게 된다.
계속해서, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체(200)는, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 일측, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 일측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a)의 일측이 만나 이루어지는 제2육면체 상부 제1꼭지점(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 일측, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 타측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b)의 일측이 만나 이루어지는 제2육면체 상부 제2꼭지점(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 타측, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 타측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)의 일측이 만나 이루어지는 제2육면체 상부 제3꼭지점(도면부호 미도시); 및 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 타측, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 일측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)의 일측이 만나 이루어지는 제2육면체 상부 제4꼭지점(도면부호 미도시)을 포함한다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체(200)는, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 일측, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 일측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a)의 타측이 만나 이루어지는 제2육면체 하부 제1꼭지점(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 일측, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 타측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b)의 타측이 만나 이루어지는 제2육면체 하부 제2꼭지점(도면부호 미도시); 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 타측, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 타측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)의 타측이 만나 이루어지는 제2육면체 하부 제3꼭지점(도면부호 미도시); 및 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 타측, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 일측, 및 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)의 타측이 만나 이루어지는 제2육면체 하부 제4꼭지점(도면부호 미도시)을 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 상부 제1꼭지점; 제2육면체 상부 제2꼭지점; 제2육면체 상부 제3꼭지점; 제2육면체 상부 제4꼭지점; 제2육면체 하부 제1꼭지점; 제2육면체 하부 제2꼭지점; 제2육면체 하부 제3꼭지점; 및 제2육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함하고 있다.
이상과 같은 육면체의 정의는 일반적인 것에 해당하는 것으로, 본 발명에서 상부, 하부 등의 의미에 권리범위의 제한을 두는 것은 아니다.
결국, 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 제1육면체(100)는, 제1육면체 상부 제1꼭지점(111a); 제1육면체 상부 제2꼭지점(111b); 제1육면체 상부 제3꼭지점(111c); 제1육면체 상부 제4꼭지점(111d); 제1육면체 하부 제1꼭지점(121a); 제1육면체 하부 제2꼭지점(121b); 제1육면체 하부 제3꼭지점(121c); 및 제1육면체 하부 제4꼭지점(121d)의 8개의 꼭지점을 포함한다.
또한, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 상부 제1꼭지점; 제2육면체 상부 제2꼭지점; 제2육면체 상부 제3꼭지점; 제2육면체 상부 제4꼭지점; 제2육면체 하부 제1꼭지점; 제2육면체 하부 제2꼭지점; 제2육면체 하부 제3꼭지점; 및 제2육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 연결구조체를 설명하기로 한다.
계속해서, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 연결구조체(300)는, 일측은 상기 제1육면체 상부 제1꼭지점(111a)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 상부 제1연결구조체(310a); 일측은 상기 제1육면체 상부 제2꼭지점(111b)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 상부 제2연결구조체(310b); 일측은 상기 제1육면체 상부 제3꼭지점(111c)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 상부 제3연결구조체(310c); 및 일측은 상기 제1육면체 상부 제4꼭지점(111d)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 상부 제4연결구조체(310d)를 포함한다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 연결구조체(300)는, 일측은 상기 제1육면체 하부 제1꼭지점(121a)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 하부 제1연결구조체(320a); 일측은 상기 제1육면체 하부 제2꼭지점(121b)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 하부 제2연결구조체(320b); 일측은 상기 제1육면체 하부 제3꼭지점(121c)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 하부 제3연결구조체(320c); 및 일측은 상기 제1육면체 하부 제4꼭지점(121d)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점(도면부호 미도시)과 연결되는 하부 제4연결구조체(320d)를 포함한다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 8개의 꼭지점을 포함하는 제1육면체(100); 및 상기 제1육면체(100)의 내부에 위치하고, 8개의 꼭지점을 포함하는 제2육면체(200)의 각각의 꼭지점들을 연결 구조체(300)를 통하여 연결시키는 구조의 단위셀(1000)을 통하여, 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 제2육면체 및 보강지지체를 도시하는 개략적인 사시도이고, 도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 보강지지체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
이때, 도 8에서는 설명의 편의를 위하여, 상술한 도 7에서의 연결 구조체의 구성을 삭제하고 도시하였으며, 도 7에서 도면부호를 생략하였던 제2육면체(200)의 8개의 꼭지점에 대한 도면부호를 병기하였다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제2육면체(200)는, 제2육면체 상부 제1꼭지점(211a); 제2육면체 상부 제2꼭지점(211b); 제2육면체 상부 제3꼭지점(211c); 제2육면체 상부 제4꼭지점(211d); 제2육면체 하부 제1꼭지점(221a); 제2육면체 하부 제2꼭지점(221b); 제2육면체 하부 제3꼭지점(미도시); 및 제2육면체 하부 제4꼭지점(221d)의 8개의 꼭지점을 포함한다.
또한, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀은 상기 제2육면체(200)의 내부에 연결되는 보강지지체(400)를 포함한다
보다 구체적으로, 상기 보강지지체(400)는, 일측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점(211a)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점(미도시)과 연결되는 제1보강지지체(410); 일측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점(211b)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점(221d)과 연결되는 제2보강지지체(410); 일측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점(211c)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점(221a)과 연결되는 제3보강지지체(430); 및 일측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점(211d)과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점(221b)과 연결되는 제4보강지지체(430)를 포함한다.
또한, 상기 보강지지체(400)는, 상기 제1보강지지체(410); 상기 제2보강지지체(420); 상기 제3보강지지체(430); 및 상기 제4보강지지체(440)가 사선방향으로 연장되면서 만나게 되는 중심점(450)을 포함한다.
본 발명에서는 이와 같은, 상기 제2육면체(200)의 내부에 연결되는 보강지지체(400)를 포함함으로써, 상기 제2육면체(200)의 강성을 보완하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀을 설명하기로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀은 후술하는 바를 제외하고는 상술한 제1실시예에 따른 단위셀을 참조할 수 있다.
특히, 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀은, 상기 제1실시예와 비교하여, 제2육면체의 구조가 달라진 것일 뿐, 제1육면체의 구조 및 연결 구조체의 구조에 대해서는 상기 제1실시예와 동일하다.
따라서, 이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체의 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체를 도시하는 개략적인 사시도이다.
이때, 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체의 구조는 상술한 도 7의 제1실시예에 따른 제2육면체의 구조를 참조할 수 있으며, 따라서, 도 10에서는 도 7과 중복되는 도면부호는 생략하고 도시하였으며, 따라서, 하기의 도면부호는 상술한 도 7을 참조할 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체(200')는, 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 일측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제1선분의 일측 더미 선분(210a-1); 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 일측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제1선분의 일측 더미 선분(210b-2); 및 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a)의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제1선분의 일측 더미 선분(230a-1)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 일측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제2선분의 일측 더미 선분(210c-2); 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분(210b)의 타측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제1선분의 타측 더미 선분(210b-1); 및 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b)의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제2선분의 일측 더미 선분(230b-1)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분(210c)의 타측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제2선분의 타측 더미 선분(210c-1); 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 타측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제2선분의 타측 더미 선분(210d-2); 및 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제3선분의 일측 더미 선분(230c-1)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분(210a)의 타측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제1선분의 타측 더미 선분(210a-2); 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분(210d)의 일측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제2선분의 일측 더미 선분(210d-1); 및 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제4선분의 일측 더미 선분(230d-1)을 포함한다.
계속해서, 도 10을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 제2육면체(200')는, 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 일측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제1선분의 일측 더미 선분(220a-1); 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 일측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제1선분의 일측 더미 선분(220b-2); 및 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제1선분(230a)의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제1선분의 타측 더미 선분(230a-2)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 일측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제2선분의 일측 더미 선분(220c-2); 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분(220b)의 타측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제1선분의 타측 더미 선분(220b-1); 및 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제2선분(230b)의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제2선분의 타측 더미 선분(230b-2)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분(220c)의 타측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제2선분의 타측 더미 선분(220c-1); 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 타측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제2선분의 타측 더미 선분(미도시); 및 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제3선분(230c)의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제3선분의 타측 더미 선분(230c-2)을 포함한다.
또한, 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분(220a)의 타측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제1선분의 타측 더미 선분(220a-2); 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분(220d)의 일측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제2선분의 일측 더미 선분(220d-1); 및 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제4선분(230d)의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제4선분의 타측 더미 선분(230d-2)을 포함한다.
이상과 같이, 본 발명에서는, 제2육면체의 각각의 꼭지점으로부터 x, y 및 z 방향으로 연장되는 더미 선분을 포함하는 구조의 단위셀을 통하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조(2000)는, 제1단위셀(1000-1)을 기준으로, 상기 제1단위셀(1000-1)과 동일한 형태의 제2단위셀(1000-2)이, 상기 제1단위셀(1000-1)의 x 방향으로 연속하여 위치할 수 있으며, 또한, 상기 제1단위셀(1000-1)과 동일한 형태의 제3단위셀(1000-3)이, 상기 제1단위셀(1000-1)의 y 방향으로 연속하여 위치할 수 있다.
다만, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제1단위셀(1000-1)과 동일한 형태의 다른 단위셀(미도시)이, 상기 제1단위셀(1000-1)의 z 방향으로 연속하여 위치할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 도시하는 개략적인 사시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조(2000')는, 제1단위셀(1000'-1)을 기준으로, 상기 제1단위셀(1000'-1)과 동일한 형태의 제2단위셀(1000'-2)이, 상기 제1단위셀(1000'-1)의 x 방향으로 연속하여 위치할 수 있으며, 또한, 상기 제1단위셀(1000'-1)과 동일한 형태의 제3단위셀(1000'-3)이, 상기 제1단위셀(1000'-1)의 z 방향으로 연속하여 위치할 수 있다.
다만, 도면에는 도시하지 않았으나, 상기 제1단위셀(1000'-1)과 동일한 형태의 다른 단위셀(미도시)이, 상기 제1단위셀(1000'-1)의 y 방향으로 연속하여 위치할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제1예를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제1예(3000)는, 단위셀이 복수개로 연속된 구조물(2000); 상기 구조물(2000)의 하부에 위치하는 제1판재부(3100); 및 상기 구조물(2000)의 상부에 위치하는 제2판재부(3200)를 포함한다.
즉, 본 발명에 따른 샌드위치 패널의 제1예에서는, 상술한 단위셀이 복수개로 연속된 구조물(2000)을 포함함으로써, 경량화를 달성하면서, 강성이 유지될 수 있는 샌드위치 패널을 제공할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제2예를 도시하는 개략적인 도면이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 단위셀이 복수개로 연속된 구조를 포함하는 샌드위치 패널의 제2예(3000')는, 단위셀이 복수개로 연속된 구조물(2000'); 상기 구조물(2000')의 하부에 위치하는 제1판재부(3100'); 및 상기 구조물(2000')의 상부에 위치하는 제2판재부(3200')를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 샌드위치 패널에서의 상기 제1판재부 및 상기 제2판재부는 3D 프린팅법에 의하여 형성될 수 있다.
잘 알려진 바와 같이, 3D 프린팅법은 기존의 X축과 Y축의 2축 운동을 통하여 프린팅하는 2D 프린팅법과 비교하여, X축, Y축 및 Z축의 3축 운동을 통하여 프린팅하는 기법에 해당한다.
상기 3D 프린팅법은 적층방식 또는 형태를 만드는 방식에 따라 다양한 프린팅 방식이 존재하며, 예를 들어, 쾌속조형 방식과 FDM 방식 등이 있을 수 있다.
상기 쾌속조형 방식은 소프트웨어로 3차원 설계를 한 다음, 분말 또는 액체를 굳힌 층을 여러 겹 쌓아 3차원으로 인쇄하는 방식에 해당하며, FDM(Fused deposition modeling, 용융 증착 모델링) 방식은 일정한 고온에서 용융상태로 변화된 재질을 순차적으로 적층하명서 형성하는 방식에 해당한다.
다만, 본 발명에서 상기 3D 프린팅법의 종류를 제한하는 것은 아니며, 공지된 3D 프린터를 사용하여, 본 발명에 따른 제1판재부 및 제2판재부를 형성할 수 있다.
기타, 3D 프린팅법에 대한 내용은 하기 문헌을 참조할 수 있다.
- 3D printing technology - ASTM F43 sub-committee on terminology (F2792)
- Large, Hollow Metal Parts by 3D Printing - Copyright 1989-2000, 3DPTM Laboratory, MIT
예를 들어, 본 발명에서 상기 제1판재부 및 상기 제2판재부는 3D 프린팅법 중 SLS 방식(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결 조형 방식)을 이용하여 제조할 수 있다.
즉, 파우더 상태의 원재료를 제공하는 분말 제공부를 통하여 분말을 제공하고, 광원 제공부를 통하여 제공된 레이저를 상기 분말에 조사하여, 상기 분말을 용융상태로 변화시키면서 상기 제1판재부 및 상기 제2판재부를 형성할 수 있다.
한편, 상기 분말 제공부로부터 제공되는 원재료는 다음과 같은 표 1의 원재료를 사용할 수 있으며(원재료 출처 :회사명 EOS GmbH - Electro Optical Systems), 다만, 본 발명에서 상기 원재료의 종류에 제한되는 것은 아니며, 필요에 따라, 원재료의 종류를 달리할 수 있다.
재료
Stainless Steel 17-4 (GP1)
Stainless Steel 15-5 (PH1)
Cobalt Chrome (MP1)
Maraging Steel (MS1)(Tooling Steel)
Titanium Alloy (Ti64)
Aluminum (AlSi10mg)
Nickel Alloy (IN625)(Inconel)
Nickel Alloy (IN718) (Inconel)
이상과 같이, 본 발명에서는, 8개의 꼭지점을 포함하는 제1육면체(100); 및 상기 제1육면체(100)의 내부에 위치하고, 8개의 꼭지점을 포함하는 제2육면체(200)의 각각의 꼭지점들을 연결 구조체(300)를 통하여 연결시키는 구조의 단위셀(1000)을 통하여, 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상기 제2육면체(200)의 내부에 연결되는 보강지지체(400)를 포함함으로써, 상기 제2육면체(200)의 강성을 보완하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 제2육면체의 각각의 꼭지점으로부터 x, y 및 z 방향으로 연장되는 더미 선분을 포함하는 구조의 단위셀을 통하여, 더욱더 강도저하를 방지하고, 강성이 약해지는 것을 방지할 수 있는 단위셀 및 이를 포함하는 샌드위치 판재를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 상술한 단위셀, 또는, 단위셀이 복수개로 연속된 구조물을 제1판재부와 제2판재부의 사이에 배치함으로써, 경량화를 달성하면서, 강성이 유지될 수 있는 샌드위치 패널을 제공할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (9)

  1. 제1육면체;
    상기 제1육면체의 내부에 위치하는 제2육면체;
    상기 제1육면체와 상기 제2육면체를 연결하는 연결 구조체; 및
    상기 제2육면체의 내부에 연결되는 보강지지체를 포함하는 단위셀.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1육면체는, 제1육면체 상부 제1꼭지점; 제1육면체 상부 제2꼭지점; 제1육면체 상부 제3꼭지점; 제1육면체 상부 제4꼭지점; 제1육면체 하부 제1꼭지점; 제1육면체 하부 제2꼭지점; 제1육면체 하부 제3꼭지점; 및 제1육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함하고,
    상기 제2육면체는, 제2육면체 상부 제1꼭지점; 제2육면체 상부 제2꼭지점; 제2육면체 상부 제3꼭지점; 제2육면체 상부 제4꼭지점; 제2육면체 하부 제1꼭지점; 제2육면체 하부 제2꼭지점; 제2육면체 하부 제3꼭지점; 및 제2육면체 하부 제4꼭지점의 8개의 꼭지점을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 연결구조체는, 일측은 상기 제1육면체 상부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점과 연결되는 상부 제1연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 상부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점과 연결되는 상부 제2연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 상부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점과 연결되는 상부 제3연결구조체; 및 일측은 상기 제1육면체 상부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점과 연결되는 상부 제4연결구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연결구조체는, 일측은 상기 제1육면체 하부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점과 연결되는 하부 제1연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 하부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점과 연결되는 하부 제2연결구조체; 일측은 상기 제1육면체 하부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점과 연결되는 하부 제3연결구조체; 및 일측은 상기 제1육면체 하부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점과 연결되는 하부 제4연결구조체를 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2육면체는, 제2육면체 상부 x 방향 제1선분; 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분과 마주보며 위치하는 제2육면체 상부 x 방향 제2선분; 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 일측과 연결되는 제2육면체 상부 y 방향 제1선분; 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 타측과 연결되는 제2육면체 상부 y 방향 제2선분; 제2육면체 하부 x 방향 제1선분; 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분과 마주보며 위치하는 제2육면체 하부 x 방향 제2선분; 일측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 일측과 연결되는 제2육면체 하부 y 방향 제1선분; 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분과 마주보며 위치하고, 일측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 타측과 연결되는 제2육면체 하부 y 방향 제2선분; 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 일측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 일측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분의 일측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제1선분; 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 일측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 일측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분의 타측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제2선분; 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 타측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분의 타측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 타측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분의 타측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제3선분; 및 일측은 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 타측 및 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분의 일측과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 타측 및 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분의 일측과 연결되는 제2육면체 z 방향 제4선분을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 일측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제1선분의 일측 더미 선분; 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분의 일측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제1선분의 일측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제1선분의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제1선분의 일측 더미 선분을 포함하고,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 일측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제2선분의 일측 더미 선분; 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제1선분의 타측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제1선분의 타측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제2선분의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제2선분의 일측 더미 선분을 포함하며,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제2선분의 타측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제2선분의 타측 더미 선분; 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분의 타측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제2선분의 타측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제3선분의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제3선분의 일측 더미 선분을 포함하고,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 x 방향 제1선분의 타측 방향으로 연장되는 상부 x 방향 제1선분의 타측 더미 선분; 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 상부 y 방향 제2선분의 일측 방향으로 연장되는 상부 y 방향 제2선분의 일측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제4선분의 일측 방향으로 연장되는 z 방향 제4선분의 일측 더미 선분을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 일측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제1선분의 일측 더미 선분; 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분의 일측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제1선분의 일측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제1선분의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제1선분의 타측 더미 선분을 포함하고,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 일측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제2선분의 일측 더미 선분; 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제1선분의 타측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제1선분의 타측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제2선분의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제2선분의 타측 더미 선분을 포함하며,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제2선분의 타측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제2선분의 타측 더미 선분; 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분의 타측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제2선분의 타측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제3선분의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제3선분의 타측 더미 선분을 포함하고,
    또한, 상기 제2육면체는, 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 x 방향 제1선분의 타측 방향으로 연장되는 하부 x 방향 제1선분의 타측 더미 선분; 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 하부 y 방향 제2선분의 일측 방향으로 연장되는 하부 y 방향 제2선분의 일측 더미 선분; 및 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점으로부터 연장되고, 상기 제2육면체 z 방향 제4선분의 타측 방향으로 연장되는 z 방향 제4선분의 타측 더미 선분을 포함하는 것을 특징으로 하는 단위셀.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 보강지지체는, 일측은 상기 제2육면체 상부 제1꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제3꼭지점과 연결되는 제1보강지지체; 일측은 상기 제2육면체 상부 제2꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제4꼭지점과 연결되는 제2보강지지체; 일측은 상기 제2육면체 상부 제3꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제1꼭지점과 연결되는 제3보강지지체; 및 일측은 상기 제2육면체 상부 제4꼭지점과 연결되고, 타측은 상기 제2육면체 하부 제2꼭지점과 연결되는 제4보강지지체를 포함하는 단위셀.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보강지지체는, 상기 제1보강지지체; 상기 제2보강지지체; 상기 제3보강지지체; 및 상기 제4보강지지체가 사선방향으로 연장되면서 만나게 되는 중심점을 포함하는 단위셀.
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