Lattice-shaped block material

【発明の詳細な説明】 格子状ブロック材料発明の背景 この発明は１９９３年３月１８日出願の米国特許ＮＯ． ０８／０３３，１１１ と、これに関連して出願された部分的に継続している出願に基づいている。 本発明は、建築材料あるいは構造物の要素とこれらの製造方法に関するものである。 より正確には、本発明は多次元の格子状構造物を持つ構造材料や建築材料とその製造方法に関するものである。 先行技術の説明 材料学の分野では、より軽量でより堅固な材料の研究は多年に渡る主な目的となっていた。 一般には、この分野の研究は主として金属やプラスチックやセラミックの使用に集中してきた。 この研究は現在の技術の改良を導いた。 その上、この研究は、近代社会の経済的な要求や工学の変化を達成するために、新しい材料や方法をもたらしてきた。 材料学の分野の極最近の活動は、重量に対する強さの比率におけるよい性質に関係する限りでは、主として炭化水素の重合体とこれに対応した化学作用に集中してきた。 たとえ、選ばれた条件下の研究を基礎として発展した材料と方法は便利で且つ有用または効果的であるにしても、典型的にはより高い等級（オーダー）の構造の改良の問題には関係していない。 なお、炭素に基づく化学式の技術を使用した金属的な、力学的な性質の反復や再現が、多くのこれらの材料と方法の目的のままで残っている。 結果として、これらの材料の多くはより容易に利用できる金属的な建築材料や構造要素に比べて名前ばかりの改良がなされただけである。 発明の概要 本発明の目的は、高強度、軽量の建築材料を利用できるようにすることである。 提供する本発明に係わる建築材料は、ワイヤ格子によって特徴付けられる。 代表的なものでは、ワイヤ格子は３次元配列で一様に積み重ねたピラミッドの形状に組み立てられる。 通常、各ピラミッドは横断や交差する点で互いに連結されている８本ワイヤ部分で成り立っている。 ワイヤ要素は連続したワイヤの部分である。 材料の構造が肉眼では堅固で強固に見えている場合でさえも、実際は細いワイヤの３次元の網状組織から成り立っている。 これらのワイヤは典型的には真鍮やステンレスから成り立っている。 好ましくは、この材料は径が約０．００５インチから０．１インチ〔０．１ｍｍ−２．５ｍｍ〕で、長さが０．０３インチから０．０９インチである構造部品で組み立てられる。 本発明に係わる材料は、しかしながら、上述した材料やワイヤ径に限定されるものではない。 特に、本発明の意味における「ワイヤ」の言葉は、金属製ワイヤのみならず、実際の使用目的だけが材料の選択に制限をもたらしていて、それらを構成している材料に関係なく、引き伸ばされたフィラメント全てを含んだものを意味することを意図している。 しかしながら、上述した金属製ワイヤよりも機械的により弱い金属に対してもまた、材料を例えば、均質の固体材料の形状である他の既知の構造物と比較した時に、本発明の構造物は重量に対する格子状構造物の金属の機械的な強度に関して明瞭な改良をもたらす。 また、ワイヤの指示された好ましい径の範囲は１０ の要因によって容易に超過されたり、または下回ったりする。 １０μｍから２５ ０μｍの径の範囲内の非常に細いワイヤでさえ、非常に堅固ではあるが軽い薄壁の成分の製品のために、できる限り応用の興味深い分野が生み出される。 本発明に係わる鋼製ワイヤから生産された材料は、固体鋼の密度の約５分１でそれに匹敵する強度を持っている。 これらの性質は、多様な要因に依る。 例えば、材料に働く力は、従来の寸法の骨組みや支持構造物内の力と同じように伝搬する。 更に、ワイヤの小さな横断面積が大きな表面：体積の比の原因となる。 その上、要素の分離は、材料を通じてのクラックや多くの欠陥の進展を減少させ、また同様に荷重の均等な分散と伝搬に貢献する。 最後に、好ましくは０．０１インチ〔０．２５ｍｍ〕より小さい径を持った材料を製造するのに使用されるワイヤの小さな横断面は、ワイヤの小さな粒子サイズはクラックの進展を妨げるので、 より優れた強度の原因となる。 最も一般的な形状では、材料は３次元の格子状構造物を形成していることに特徴があり、初めは使用されている材料の化学的及び物理的性質にだけ関係している。 本発明は、建築材料の構造が可能な限り好都合な、構造材料の重量に対する曲げ強さの剛性比を備えているという考えから始まった。 構成要素言い換えれば建築材料を構成するワイヤは、勿論良い圧縮−引張強度を持っている。 ここで、 「ワイヤ」は必ずしも金属材料で形成される必要はなく、むしろ、それに応じて、互いに溶接や接着剤で接合したプラスチックや天然繊維から形成される。 実際に、一般に金属製ワイヤはより高い強度を達成しているが、他方、プラスチック又は天然繊維等の他の建築材料を使用しても、おそらく、非常に軽い重量で、それにもかかわらず十分な強度を達成できる。 これに匹敵する低い重量は金属材料では達成できない。 本発明に係わる方法は、少なくともワイヤ又はフィラメント（非金属材料が含まれている）が１０°と９０°の間の角度で互いに関係させて並べられ、各グループ内では平行に配列され、続いて重ねられ、そして、ワイヤや他のフィラメントのこのグループはなるべくは溶接や接着によってそれらの交差点が互いに連結されているように用意される。 この方法で生産された平坦即ち平らな材料で、平行なワイヤあるいはフィラメントの３つのグループが領域を覆うように接触している三角形の構造物を形成する。 これらは、おそらく折り返し線を規定する平行なワイヤのグループの一つのワイヤで、同一の間隔で走る平行な線に沿って、折り返すことができる。 限定する意図ではなく、単に記述を単純にするために、このワイヤという言葉が非金属製の材料を含むことや類似のやり方では非金属材料を意味することを意図しながら、以下ではワイヤだけが引用される。 好ましい実施例では、平行ワイヤの３つのグループから製造された三角形の格子が楽器のコンチェルティナのやり方でそのグループの一つから隣接したワイヤに沿って交互に折り返される。 このように折り返された格子は、その側面図で、 より良い区別をするために上側と下側の面としてここで明示される、折り返し線の２つの平行な面を伴うジグザグ形状に見える。 三角形格子の構造物によって、完全に特別な折り返し角度が推奨される。 ここでは折り返し角度は、面の折り返し線の一つに交差し、これに隣接する他の面の２つの折り返し線を貫いて走る２つの面の間の角度を示す。 特に、上側面の隣接した折り返し線の間隔とまた下側面の隣接した折り返し線の間隔とが折り返し線に沿ったワイヤの節点又は交差点の内部節点距離に正確に等しいように、または、少なくとも折り返しと節点の間のこれらの距離が互いに関して小さな整数と関係するように、折り返し角度が選ばれている、本発明の変形が好ましい。 このことにより、２つのそのような折り返し格子は一方を他方の上に置くことができ、互いに関して９０度回転することができ、また、一つの格子の下側面の全ての節点またはともかく多数の複数の節点が他の格子の上側面の節点と一致でき、これらの隣接する格子の間の連結がこれらの節点内で行われる。 このことは特に堅固な３次元構造物をもたらす。 本発明の特に好ましい実施例において、平坦な格子は、正三角形から組み立てられている。 言い換えれば、ワイヤの２つのグループがお互いに６０°で交差する。 好ましくは平行なワイヤの３番目のグループが他の２つのグループの交差する点に沿って正確に走るように、その配置がなされる。 しかしながら、さもないと、この配置は、必ずしも、強制的にその状況にならない。 そのような実施例では、一つの面の連接した折り曲げ線の間隔は、折り返し線に沿った節点の間隔と等しい、選択された折り返し角度は約５１．３°に等しくなる。 これから外れた他の実施例は、特別な使用条件に合わせられたものであるが、 両辺が底辺よりも長い、非正三角形の二等辺三角形が形成されるように互いに関して並べられたワイヤの３つのグループから組み立てられている。 これは、ワイヤの２つのグループが互いに６０°よりも鋭い角度で交差し、ワイヤの第３のグループが最初の２つのグループと６０°よりも大きい角度を形成して、最初の２ つのグループの交差する点を通過することを意味する。 そうすることで、ワイヤの後者の第３のグループは折り返し線を形成する。 この折り返し線内で、まさに既に記述した実施例と同じように、折り返しの後にピラミッドの３次元構造物が製造される。 そこからは２つの相対する基部側面だけが無くなる。 選択された折り返し角度を持つ後者の実施例では、結果としてのピラミッドはより高く、鋭い。 また、上側と下側の面は正三角形で組み立てられた、前に記述した実施例よりもさらに離れて置かれる。 また、この場合に、各々の平坦な格子が組み立てられる三角形の正確な形状に依存する、上述の選択された折り返し角度が維持される時に、お互いに関して垂直に回転された２つの格子が続いて置かれて、それらの節点に一致させて連結させることができる。 斜めに一方が他方の上に置かれた２ つのそのような折り返し格子構造物の連結の後で、周囲全体に行き渡る基部の端を持つ望まれたピラミッドが製造される。 続いて置かれた折り返された格子に関係なく、しかしながら、平坦な格子を折り返された格子に、即ち、折り返された格子の上側と下側の節点の構造を正確に持つように意図されたこれらの平坦な格子に、溶接することができる。 上述された三角形の格子において、各場合に上側と下側の面内での折り返しの後で、四角の格子構造物、選択された折り返し角度を伴う、四角形の格子の構造物が製造される。 特に、本発明によれば、任意の平坦な格子、例えば、長方形の格子のそろった層をそこの間に結合できる、構造物を折り返された格子の幾つかの層から製造できる。 もしも、平坦な格子が２つの折り返された格子の間に置かれるならば、お互いに関して９０°折り返された格子の回転を除外でき、この場合には、選択された折り返し角度を維持することを命令することもない。 本発明の実施例は、最終の格子状ブロックの材料を形成するために、最初の要素、つまり、折り返しが可能で、幾つかの層内で互いに連結される平坦な格子の特別な製造に関係する。 平坦な格子の製造を単純化するために、この実施例に従って、織物材料の残りの部分が、結合力のある網状構造即ち格子構造を形成するように、そこから材料の一部分を、パンチング（穴あけ）、エッチング（食刻）、ドリリング（きり穴あけ）や他の方法によって取り除く、例えば、板金のような、平坦なつまり平らな織物状材料（くもの巣状の材料）が使用される。 そして、既に記述された実施例を意味するものとして、「ワイヤ」として考えられるこの織物の残りの部分が、格子を形成し、継ぎ目無しでお互いに連結される。 既に記述した実施例に比較して、後者は特に以下の長所を持つ。 １． 製造された平坦な格子はいたる所等しい厚さである。 言い換えれば、「ワイヤ」の「交差する点」で、材料がこれらの交差する点や節点の間で同じ厚さとなる。 ２． 製造において、互いに交差して互いの上に、層内で平行なワイヤの幾つかのグループを配置し、それらの交差する点で互いにそれらを連結するステップ（ 手順）が除外される。 この連結が結合力のある織物中に最初から存在する。 ３． 織物内の相当する穴のパンチングやエッチングの後に残った織物の個々の横木（桟）即ち「ワイヤ」は必ずしも連続的な直線に沿って走る必要はなく、むしろ、個々の節点で織物面で互いに関して曲げられている。 それ故、節点は、３ つのグループが互いに交差する、平行な線の３つのグループに必ずしも配置される必要がなく、より複雑な構造が考えられる。 この構造では、実際に順番に個々の節点が平行な真直ぐな線に沿って配列されるが、すべての節点の位置を記述するために、おそらく平行な線の３つより多いグループが必要である。 言い換えれば、この構造では、平行なワイヤの３つのグループから製造される材料に比較して節点の間隔が、より小さくあるいはより大きくなっている。 対応するより複雑な構造物は例えば、正三角形からなるワイヤ格子から進んで、互いに交差するワイヤのグループの２つが、正確に直線ではなく、むしろ節点で各ケース内において傾いて、僅かにジグザグした線に沿って走らせることを考えた時に、生産される。 そこでは、一つのグループの与えられたワイヤに対して、全ての他のワイヤだけが同じジグザグ線に沿って平行に走るように、各ケース内の同じグループの隣接したワイヤが正確に反対方向に角度を持っている。 そこから生じる三角形格子はもはや正三角形から組み立てられず、その頂点が、むしろ、より大きなスケールで正三角形の格子の対称性をなおも持っている、斜めの角度の三角形から組み立てられる。 ４． 織物から生産された格子が組み立てられる「ワイヤ」やフィラメントは、 それらの全長上に一様な断面を持つ必要はなく、むしろ、より広くすることができ、それ故例えば節点で強化することができる。 さらに、しかし、それにもかかわらず、それに沿って織物状材料が折り返される、平行な節点ラインを持つように、また、折り返した後に、これらの節点ラインが２つの平行面を規定するように、そして更に、これらの面内で、連結面内にコンパチブルな節点構造物を持った、他の格子と連結されるように、可能な限り発展してきた平坦な格子状構造物即ちネットワーク（網状構造）において、さらに発展する可能性が数多くある。 連結された２つの格子の隣接した格子面の節点が、互いに一致するように、お互いが同じ対称性と節点から同じ距離を持つ格子状構造物を、ここでは、「コンパチブル」と見なす。 或いは、この格子状構造物は、隣接する格子の節点の考えうる割合、言い換えれば、例えば、少なくとも１ ０％が、一致して互いに連結されるような、対称性と節点距離を少なくとも持っている。 勿論、互いに連結された隣接した格子の節点だけではなく、むしろ、各ケースにおいて他の格子の２つの隣接した節点の間の連結する横木（桟）を伴う一つの格子の一つの節点である時に類似の方法で適用される。 これに続く使用の間、材料に作用する力が一様に分散して脇に逸らされるように、また、連結点が連結面の上にできるだけ一様に分散されるように、対称性と間隔の特別な条件がここでは満たされなければならない。 さらに、追加して、２つの方法が正三角形から組み立てられた平坦な格子と、 相当する折り返された格子の製造について以下に記述する。 第１の方法によれば、本発明に係わる方法は、一連のスライディングプーリーとこのスライディングプーリーを配置する織機（ルーム）枠体を支持することができる装置を役立てることを含んでいる。 次に、細いワイヤは織機枠体に固着され、それから織りこまれる。 織り込みの後に、ワイヤは一緒に溶接される。 そこから生じる織物あるいは織物状材料は、それから、希望する方法で使用したり、 波形材料を生産するために必要な形状にすることができる。 本発明に係わる方法の別の実施例では、固着しまたは溶接された上部構造を組み合わせる使用方法と共に、引き伸ばされた区域で生産できる。 これらの引き伸ばされた断面を波形形状に、又は希望するように形作ることができる。 本発明に係わるこれらの方法の個々の段階が詳細に更に以下で議論される。 本発明に係わる第１の方法に対して説明する。 ここの第１段階では、枠即ち張り付け枠と多様なスライディングプーリーが据え付けられる。 これらの装置は、 溶接する前にワイヤを張力下に保ち、また、正確な配置に保つのに役立つ。 この張り付け枠は、１２０°の間隔で配置されたＴ型の隙間（スリット）を有する向かい合う織物の３つのセットを持つ実質的に平坦なリング（輪）である。 織物、 レール、張り枠に調和するような寸法と形状である、スライディングプーリーの上部構造物は、ワイヤを捕まえて位置を厳格にたもつために、平行な溝を持っている。 次の段階では、回転する三角形の台座の上の３つの溝のあるスタンド（台）からなる織機枠が用意される。 より厳密には、ワイヤが巻き枠から巻き戻される前に、スライディングプーリーの上部構造物が固着される位置決めを持つ、３ つの柱（コラム）やスタンドを備えているように、織機枠が用意される。 巻き枠又は織機枠とスタンドも回転する間、ワイヤは一回転の後でワイヤが次の深い溝内に走りこむように、スライディングプーリーの溝を通して下方に走り続ける。 ワイヤがルーム枠又は巻き枠上に配置されるや否や、ワイヤはスライディングプーリーに沿って分かれる。 それから、ワイヤの網組織即ちマトリックス（行列） が形成されるように、スライディングプーリーは予め用意された枠の上に載せられる。 その後、このワイヤマトリックスの節点、言い換えれば、ワイヤが互いにオバーラップ即ち互いの上に置かれた点が鍛造プレスを使用して互いに接続される。 全ての節点が接続されるとすぐに、材料はスライディングプーリーと張り枠から取り外される。 本発明の方法を使用してこのように製造される、平坦な材料は建築材料として単独で使用することができる。 代わりとして、波形の織物、即ち、楽器のコンソルティナのように折り返された織物を形成するために、プレス、プレスラムとダイ（打ち抜き型）を使用して、あるいは、鋸歯のローラーのセットを通することにより、結果として生じる材料を、曲げたり、捩じったりすることができる。 この後者の材料は、より薄い３次元材料を形成するために、材料の平坦な織物に交互に積み重ねて接続されることができる。 本発明に係わる別の方法の最初は、ワイヤのセットが第２の支持枠上に位置決めされる。 次に、ワイヤは第１の支持枠に配置される。 それから、第１と第２の支持枠が第２の支持枠のワイヤが第１支持枠の上のワイヤに約６０°の相対角度で配置されるように、互いに向かいあって横たわりなから、動かされる。 交差する点において、第２枠のワイヤは第１枠上のワイヤと溶接される。 希望に従って、溶接は１ワイヤずつ、あるいはグループで行われる。 溶接が完了した時に、第１枠内のワイヤは隣接した溝内に動かされることができるように、ワイヤは第２ の枠内に引き出される。 それから、第２ワイヤは第１枠内に配置され、溶接工程が繰り返される。 希望する寸法の構造物が溶接されたワイヤの２セットから製造されるまで、この工程が継続される。 本発明のこの方法の次の段階では、ワイヤの３番目のセットは、上述した、２ つのワイヤの構造物に溶接される。 かわるがわる、ワイヤは第１の支持枠内に配置される。 それから、第１と第２支持枠が、ワイヤ全てが約６０°の相対角度で並べられるように、互いに向かいあって横たわる位置に動かされる。 それ故、これは、正三角形のシリーズが形成されることを意味する。 交差する点において、 ワイヤが順番に互いに溶接される。 上述したように、全くの希望どおりに、１ワイヤずつ、あるいはグループで溶接は行うことができる。 ワイヤの溶接が完了した時に、最終の材料が支持枠から開放される。 本発明の別の方法を使用して製造される材料は、また、構造用材料や建築材料や工事用材料として、それ自身で独立して使用することができる。 このように製造される材料は、波形や歯の有る、或いは鋸歯状の織物を形成するように、プレス、プレスラムとダイ（打ち抜き型）を使用して、あるいは、鋸歯のローラーのセットを通することにより、結果として生じる材料を、曲げたり、捩じったりすることができる。 この後者の材料は、より薄い３次元材料を形成するために、材料の平坦な織物に交互に積み重ねて接続されることができる。 ワイヤのグループ間の角度か６０°に限定されていない、格子状材料の製造のための他の方法においては、それらの長手方向に平行に溶接装置を通過して前に出すことができる一連の平行なワイヤが締めつけられる。 これに対応する装置は、更に追加して、ワイヤの第１のグループを平行に保つために案内と締め付けの何方か一方または両方の装置と、この角度が１０°と９０°の間にあるワイヤの第１に述べたグループのための案内及び締め付け装置を含んでいる。 最後に、これに対応する装置はまた、第２のグループが第１のグループと共に形成する、好ましくは第１グループと同じ角度で、即ち、１０°と３０°の間の角度で２つの第１に述べたグループまで、それが延びるように、平行なワイヤの第３グループによる、ガイド（案内）要素又は締め付け装置を持っている。 ここでは、ガイド（案内）及び締め付け装置は、各ケースのワイヤの３つのグループが共通な交差する、即ち、オーバーラップする点を持っている。 溶接は連続して、言い換えれば、最初に第１と第２のグループのワイヤの間を、それから、第３と第２のグループを行うことができる。 しかし、３つのグループ全てを同時に、あるいは個々のワイヤで溶接を行うこともできる。 それから、ワイヤは対応するガイドから持ち上げられて、溶接装置の作業範囲に相当する距離だけ動かされる。 そうすることで、ワイヤのグループは、他方に一方が層を成して単純に配置できる。 しかし、要求があれば、勿論、製造方法はより複雑になるが、それらを互いに織り込むこともできる。 しかし、本発明に係わる原則を基礎として、平坦な構造材料が製造されるだけではなく、例えば、管（チューブ）やその類似品のような、３次元に曲がった物も製造できる。 このためには、例えば、上述した折り返された格子の一つを製造して、それから管や管断面に曲げることができる。 しかしながら、この場合に、 さらに折り返された格子や一つ又は二つの平坦な格子を伴う別の格子と連結することが、曲げた後でだけ管に曲げられ、折り返された格子の内部が外部の一方又は両方で行われる。 特に、この場合に、曲面のために、曲げられ、折り返された格子の内側面上の節点の間隔が外側とは異なるように注意がなされる。 便宜上は、それ故に、平坦な格子と折り返された格子は、与えられた管径のために、曲げられた、折り返された格子の節点と厳密に一致するようにすることができる、異なった格子寸法で製造される。 それ故に、特別な、固定された管径の製造が選択される。 このために、それに相当して非常に多くの数の折り返された格子と平坦な格子の適合（マッチング）が生み出される。 本発明の他の一般的な目的と特別な目的は、部分的に明白であり、さらに以下のところで部分的ではあるがより明確になるであろう。 従って、本発明は、段階、構成の特徴と、以下の詳細な開示の例によって記述されたような段階（ステップ）をもたらすために示された部品の配列と要素の結合、クレームによって指示された本発明の保護の範囲を持つ方法と装置を有している。 図面の簡単な説明 本発明の特性と物体のより完全な理解のために、以下の的確な記述と関連した図面を参照する。 図１は、本発明の構造材料の実施例の斜視図である。 図２は、図１に係わる構造又は建築材料の１部分を上から見た拡大上面図である。 図３は、波形又は溝を有する断面構造を持つ、本発明の構造材料の別の実施例の斜視図である。 図４は、図１〜３に示した本発明の実施例の別の層を持つ、本発明の構造材料の別の実施例の斜視分解図である。 図５は、組み立て状態における、図４に示した本発明の構造材料の実施例の斜視図である。 図６は、スライディングプーリーとワイヤフィラメントが一か所で鍛造される、本発明の第１の方法が使用された本発明の構造材料の製造に使用される枠即ち張り枠の斜視図である。 図７は、スライディングプーリーの部分の上でワイヤが織られ、また、本発明の第１の方法が使用された本発明の構造材料の製造に使用される、織機（ルーム）即ち巻き取り枠の斜視図である。 図８Ａと図８Ｂは、本発明の別の方法と共に使用され、また、本発明の構造材料の製造に使用される第１と第２の支持枠を上から見た上面図である。 図９は、小さな鋭い角度の二等辺三角形からなる平坦な格子である。 図１０は、折り返し工程に連結する構造物の変化を示す輪郭図である。 図１１は、一つの面の節点が四角の格子を形成するように、選択された折り返し角度で折り返された格子の上面図である。 図１２は、図１１の部分の斜視図である。 図１３は、織物状材料から製造される格子を示す。 選択された実施例に関する記述 最初に、図１〜８について参照する。 この図１〜８においては、同じ参照番号は同じ部分を参照し、本発明によって実現化される構造材料１０が示される。この構造材料は、それらの節点１４で互いに連結された細いワイヤ部分１２の格子や網状組織（ネットワーク）から製造される。この細いワイヤ部分は連続的なワイヤ１６の部分である。図１〜図５に示すように、この構造材料１０は細いワイヤ部分１２の格子によって特徴付けられる。図１〜図３に示すように、この構造材料１０は計画された技術の応用によるものであるが、断面が平坦あるいは波形あるい鋸歯状にすることができる。本発明のより広範で、より複雑な実施例においては、図４と図５に示すように、この構造材料１０は３次元の配列で、均質に積み重ねたピラミッド１８から形成された多層の構造物である。各ピラミッド１８はそれらの節点１４ で互いに連結されているワイヤ部分１２から形成される。この実施例の全てにおいて、ワイヤ部分１２は０．００５インチと０．０１インチ〔０．１２５〜０． ２５４ｍｍ〕の間の径である。更に、ワイヤ部分１２は代表的なものでは、０． ０２インチと０．１インチ〔０．５〜２．５ｍｍ〕の長さである。一般的に選ばれたワイヤ材料は０．０８インチ〔約０．２ｍｍ〕の径であり、ステンレススチールから製造される。本発明は構造材料１０の製造のための別の方法を考慮に入れている。最初の方法は、以下の部分でより詳細に記述する枠又は張り枠の上部構造２２と織機（ルーム）上部構造２６を使用する。別の方法では、本発明に係わる材料を製造するために、図８Ａと図８Ｂに示す支持枠（フレーム）７０と７２を使用する。本発明の材料の製造のための第１の方法の初めは、一連のスライディングプーリー２４を受けるために設計された枠２２が用意される。その上、スライディングプーリー２４を最初の織り込みの間配置できる織機（ルーム）２６が用意される。本発明の方法の次の段階では、連続的なワイヤ１６が織り込みのために据え付けられる。ワイヤ１６はそれから織機２６内で引っ張られ、要求に従って織り込まれる。織り込みの後で、単数のワイヤあるいは複数のワイヤ１６が枠２２内に位置決めされ、ワイヤ要素１２の節点即ち交差する点１４で、代表的なものでは溶接で互いに接続される。そこから生じる織物即ち薄板は、多層な材料を製造するために、希望通りに使用でき、要求に従った形状に形成できる。本発明に係わる製造の個々の段階は以下で更に詳細に説明される。本発明に係わる方法の最初の段階において、枠２２とスライディングプーリー２４が据え付けられる。図６と図７に示すように、これらの装置は溶接する前に、正確な操作と、ワイヤ又はワイヤフィラメント１６を張った状態で保持するのに役立つ。一般に、枠２２は、Ｔ字形状のスリット３５を持つ、３組の向い合ったレールやガイド３０を持つ平坦なリング２８である。このレール３０は１２０ °の角度差即ち間隔で配置される。それ故、そこから延びるワイヤやワイヤフィラメント１６を有する、３組のスライディングプーリー２４が枠２２内に配置される時に、互いに重なり合うワイヤ要素１２が多数の正三角形を形成するようにこの角度が選択される。ワイヤ１６を受け取り、それらを正確にそれらの場所に保持するために、一連の平行な溝３４を有する表面３３を伴う第１部分３２を各ケース毎にスライディングプーリー２４が持っている。各々のスライディングプーリー２４の見える側に配置された第２表面３７は、以下でより正確に説明される織機２６のスタンド３８の上に据え付けることができるように組み立てられる。各スライディングプーリー２４はまた第１部分３２に組み入れられるように組み立てられる。第２部分３６は以下に説明される織り込みが完成した時に、ワイヤ内で使用するように寸法と形状が作られる。第１と第２部分３２と３６は、例えば、専門家がよく知っている機械的なネジやボルトや他の固着手段を使用して連結される。次に、図７に示されている、回転する三角形の台４０上の３つのスタンド２８ からなる織機２６が用意即ち製造される。ワイヤ１６が織機２６内に引き込こまれる前に、スライディングプーリー２４の第１部分３２が固着されている位置決め表面４２を持っている。スタンド３８上のこの位置決め表面４２は、それらがスライディングプーリー２４と溝を備え外側に回転するそれらの表面３３を固着するように組み立てられる。操作上は、スライディングプーリー２４上の第１部分３２の第２表面３７の各々は、織り込みのための織機を用意するために、スタンド３８の一つの表面に接触して配置される。このスライディングプーリー２４ は、例えば、専門家がよく知っている機械的なネジやボルトや他の固着手段を使用してスタンド２８に連結される。本発明の方法の次の段階は、織り込み枠２６とここでまたスタンド３８とがスライディングプーリー２４の溝３４上にワイヤ１６を引くために回転する。特に、回転の後で、ワイヤ１６が各スライディングプーリー２４の次のより底の方の溝３４内を走るように枠２６は回転する。この手順はスライディングプーリー２ ４の全ての溝３４がワイヤ１６の一部分を含むまで継続される。織り込みの間、 ワイヤフィラメント１６は好ましくは０．０５と０．２オンス〔１．４〜６ｇ〕 の間の張力で維持される。この方法が実施される時に、ワイヤやワイヤフィラメント１６の平行な領域が全てのスタンド３８の間にこのようにして形成される。ワイヤが平行な配置で織機２６又は巻き枠上に配置された時に、それから各スライディングプーリー２４の第２部分３６が各第１部分の上に並べられる。ワイヤ１６はそれから次の工程のためにその場所に固定される。その後で、ワイヤ１６ は分離される。より正確には、ワイヤ１６は例えば、溶接トーチを使用してスタンド３８の沿って分けられる。この工程でワイヤ部分４８の各端部でスライディングプーリー２４を伴う３つの独立した部分４６が作られる。それから、スライディングプーリー２４は位置決め表面４２から開放され、枠２２に運ばれる。本発明に係わる方法の次の段階は、スライディングプーリー２４とワイヤ部分４８は枠２２に据え付けられ、ワイヤ部分４８は鍛造プレスを使用して互いに連結される。特に、スライディングプーリー２４はレール３０のＴ字形状スリット３５に位置決めされる。同様なＴ字形状スリット３５、スライディングプーリー２４とワイヤ部分４８は１２０°の相対角度で枠２２に据え付けられる。このような配置は、多数の同じ三角形５０の形状を持つ、ワイヤ要素１２の三角形状格子を生み出す。各三角形５０は隣接した三角形５０と共通な３つの節点１４を持つ。全てのワイヤ要素１２は正確に即ち適正に正しい方向に置かれる時に、同時に全ての節点１４に熱と圧力を加えるために、この分野の専門家には良く知られている鍛造プレスが使用される。このプレスは約５０ポンド／平方インチの圧力と華氏１２５０度の能力を備えていることが好ましい。ワイヤ要素１２の溶接は真空下で行われるのが好ましい。全ての節点１４が互いに連結されるとすぐに、 そこから生まれた構造材料１０は枠２２あるいはサイドブロック２４からも取り外すことができる。図８Ａと図８Ｂは、本発明の材料を製造するために、本発明の別の方法のために使用できる支持枠７０と７２を示している。図８Ａによれば、支持枠７０は概略長方形の形状をしている。一連の溝７４は枠７０の表面７６に刻まれている。溝７４の寸法は本発明に従って材料と格子の構造物のために使用されるワイヤの寸法によって決められることはこの分野の専門家には明白である。溝７４は、互いに間を開けて、表面７６上に一様に分散される。一般に、この溝７４の間隔は製造される材料と格子に望まれる性質によって決まる。典型的なものでは、この溝７４は互いに約０．０３インチと０．０７インチ〔０．７５ｍｍ〜１．８ｍｍ 〕離される。好ましくは、この溝７４は互いに約０．０５インチ〔約１．２７ｍ ｍ〕離される。この溝７４は平行に走る。図示されていない溶接電極の利用を確保するために、スリット７８は枠７０の端部８０に刻まれている。図８によれば、支持枠７２は、互いに関してある角度で配置された少なくとも２つの側部８２と８４を持つ多角形の形状をしている。支持枠７２の側部８２と８４の間の角度は、枠７２にワイヤが配置された時に、このワイヤが支持枠７０ に配置されたワイヤに対して約６０°で配列されるようにここでは選択される。同様に枠７２は表面８８の一つに刻まれた一連の溝８６を有している。ここではまた、溝８６の寸法は、本発明に従って材料と格子の構造物のために使用されるワイヤの寸法によって決められることは、順にこの分野の専門家は認めている。溝８６は、表面８８で互いに一様な間隔を開けて配置されている。この溝８６の間隔は製造される材料と格子に望まれる性質によって決まる。典型的なものでは、この溝は互いに約０．０３インチから約０．０７インチ〔約０．７５ｍｍ〜１ ． ８ｍｍ〕離される。好ましくは、この溝８６は互いに約０．０５インチ〔約１ ． ２７ｍｍ〕離される。この溝８６は平行に走る。ネジ９２によってその位置に保持されるフランジ９０は、支持枠７２の表面８８の一部分の上に延びている。使用に際しては、フランジ９０とネジ９２は枠７０の上に配置されたワイヤを確保即ち固定するように互いに共同で働く。本発明に係わる別の方法に最初の段階では、ワイヤの第１のセットが枠７２の溝８６に配置される。これらが配置されるとすぐに、フランジ９０がワイヤの上に配置され、ネジ９２を使って固定される。次に、ワイヤ枠７０の端部８０に最も近接して置かれた溝７４にワイヤが配置される。それから、ワイヤが重なり合い互いに約６０°の相対角度で配置されるように、第１枠と第２枠７０と７２が互いに隣接した接触位置に持ち込まれる。好ましくは、枠７２に保持されたワイヤが枠７０に保持されたワイヤに重なり合う。それから、ワイヤは交差する点で互いに溶接される。希望する方法に依存するが、溶接はワイヤ毎やグループで実行される。枠７０と７２に保持されているワイヤの溶接が完了した時に、枠７０内のワイヤが端部８０又は一つおいた溝から進んだ溝に今や置かれるように、部分的なあるいは基礎の構造物が動く。それから、新しいワイヤが端部８０に最も近くに置かれた溝７４に配置され、溶接工程が再び始まる。このように、第１枠７０に保持された連続したワイヤが、第２枠７２に保持されたワイヤ上に配置される。本発明に係わる方法の次の段階では、ワイヤの第３セットは上述された方法によって製造されたワイヤ構造物の上に配置される。この組み立て工程を実施するために、ワイヤは再び枠７０の端部８０に最も近く置かれた溝７４に配置される。第１と第２の枠７０、７２は、全てのワイヤが互いに重なり合い、約６０°の相対角度で配置されるように、再び、接触して互いに隣接しながら動く。また再び、 ワイヤはそれから交差する点で互いに溶接される。溶接は、要求に従ってワイヤ毎またはグループで実施される。ワイヤの溶接が完了した時に、本発明の材料１０は枠から取り外される。この材料１０は要求に従ってさらに進展させることができる。本発明に係わる方法を使用して製造された構造材料１０は、図１に示すように、個別に使用することができる。オプションとして、波形や折り返しを伴う織物を形成するために、例えば、プレス、プレスラムと型を使用するか、歯付きローラのセットを通過させて、図３に示すように、その構造材料を波形に又は折り返しすることができる。おそらく、図３に示した折り返し又は波形の構造材料は、 図１に示された平坦な構造材料をロールプレスに通過させることで製造される。ロールプレスは実質的に平らな突出部分と曲がった折り返し部分とを有している。曲がった戻り部分は、単一ラインに沿って接線方向に平らな突出部分に接している。操作上は、構造材料１０は、プレスの突出部分と折り返し部分の間の接触ラインに沿って曲げられる。この構造材料１０は曲げられるか捩じられる間、構造材料１０が互いに引張られることを可能にするので、この構造が選択される。本発明に係わる方法を使用して製造された構造材料は、図４と５に示されたように、より大きな多層の構造を形成するために使用できる。この実施例では、図１に応じた平坦な構造材料１０の別の層が、図３に応じた波形又は折り返された構造材料１０と接続される。この材料を形成するために、図４に示すように、層は最初互いに積み重ねられる。次に、構造材料１０の個々に薄板（シート）を形成するための方法に関連した上述した方法に従って、未結合の材料１０は鍛造プレスに配置され、溶接される。以下は、本発明に係わる材料を製造するための、例証的な、また、非限定的な手順の例である。例１ 製造上の工程の最初は、ワイヤ部分の第２支持枠（フレーム）（図８Ｂ）の表面に刻まれた溝内に各ケース毎に挿入された。単一のワイヤが（図８Ａ）の第１ 溝内に配置された。両方の枠内に配置されたワイヤはステンレススチールから製造され、０．００８インチ〔０．２ｍｍ〕の径で、Massachusetts のHingham のAll Stainless Co．によって製造された。次に、真直ぐな端部（エッジ）を使用して、第２枠に配置されたワイヤの端部が、各ワイヤが枠の端部より約０．０１ インチまで延びるように、配列された。第２枠に配置されたワイヤはそれから第１枠に配置された単一のワイヤに接触させられる。特に、ワイヤは第２枠のワイヤが第１枠のワイヤに対して６０°の相対角度で走るように一定方向に向けて置かれる。工程の次の段階では、電極が第２枠のワイヤと第１枠の単一のワイヤに接触させられる。より正確には、交差する点の各々で、電極が各ワイヤ遷移上に５ポンドの圧力が働くように配置される。 １サイクル刻みで１サイクルから７０サイクルの範囲内で調整された６０ヘルツサイクル数（各サイクルが約１６．７ｍｓとなった）のための、言い換えれば電極は１％刻みで、１から９０パーセントの範囲内で調節されたパーセントの公称電流を利用できる電流源に接続された。電流供給源を使用して、標準の公称電流の５５％の電流が１サイクルの間で交差する点に供給された。この工程はすべての交差する点が互いに溶接されるまで繰り返された。組み立て工程の最後の段階では、第１と第２の部分的な構造物は第２枠に再び配置され、それから、第３枠が第１枠に配置される。交差する点の各々でで順番に、電極が各ワイヤ遷移上に５ポンドの圧力が働くように、ワイヤに接触して配置される。標準の公称電流の約６５％の電流が、上述した電流供給源を使用して、１サイクルの間交差する点に供給された。この工程はすべての交差する点が互いに溶接されるまで繰り返された。本発明は、それ故、上記の記述から明らかである全ての他のものの間で、上述した目的を効果的な方法で達成することが理解できる。特に、現在の発明は低重量性を持つ高強度構造材料とこれを製造するための効率的な方法を提示する。本発明の枠組みを外れることなく、上記構造物と上記操作或いは製造の順序を交替することができることが理解できる。従って、上記の記載に含まれたことや関係する図面に図示されたことの全ては、例としてのみを意味し、また、限定される意味に理解されないということを意味している。そしてまた、以下のクレームはここで記述した本発明の固有のもの全てであり、特別な特徴とまた同様に表現方法に基づいてその間に置かれた、本発明の枠組みの説明や保護の範囲の全てをカバーすることを意図していることも理解される。図３は、パンチングやエッチングで規則的な三角形格子を与えられた平坦な織物状材料の一部分を例として輪郭だけを示す。取り除かれた領域は、概略、上面図でコーナーが丸まった二等辺三角形の形状を持っている。その結果、節点を形成しているフィラメントに関連して補強された、節点あるいは節点面が作り出される。そのような格子を折り返す可能なねじれ線は一点鎖線で示される。織物状材料の窪みは、全ての構造物が平行なワイヤのグループと共に製造される、全ての構造物が製造できるだけでは無く、むしろ、更に、より複雑な格子と網目構造物も製造できるように、基本的には如何ようにも希望の形状と配列を持てることが理解できる。そのような平坦な格子あるいは網目構造物からつづいて、そこからブロック状の材料を製造するために、これを折り返えし、似た格子または、他の折り返され平坦な格子を持つ他のものと連結して層状に積み重ねられる。図９に平坦な格子の一部分が示されている。ワイヤの３つのグループ１，２と３は、各々が互いに平行に配列され、グループ２と３が約４０°の角度で互いに交差し、両方が約７０°の角度を各ケースとも３番目のグループ１と形成する。もしも、このグループから折り返された格子が製造されるならば、折り返しラインは、むしろ、ワイヤの第２と第３のグループ２、３と共にピラミッド構造を形成している第１のグループ１に沿って走る。図１０には、折り返された格子の上側と下側の面４，４'に構造物の折り返し工程における効果が示されている。最初に、図１０は下方の左に正三角形から構成された平坦な格子を示している。平行なワイヤのグループの一つからのワイヤ１，１'が折り返しラインとして選択される。この折り返しはロール、曲げ装置やプレスによって実施できる。図１０の上側の左に、折り返された側面の輪郭が示されている。ワイヤ１が上側の格子面４を定め、ワイヤ１'が下側の格子面４'を定めている。図１０にはまた、上側の右に、折り返しラインの一つに交差して、別の面の次に隣接した折り返しラインを通過して走る平面と共に、２つの交差する面の角度として限定された折り返し角度αが示されている。図１０の右に、折り返された格子が上から見た上面図で示されている。平坦な格子とより良い比較をするために、上側面４を定めるワイヤ１の４つの格子点が丸印を付けて平坦な格子内で強調されている。折り返しライン１の方向に間隔が変化していないが、しかし、折り返しライン１，１'に対して垂直な間隔は変化している、同じく丸印を付けた格子点が、折り返された格子内の右に見える。実際に、折り返された格子のこの水平方向の距離は折り返し角度αに依存するだけである。正三角形で構成され、六角構造をしている平坦な格子と共に、約５１． ３°の折り返し角度αで、図１にａで示された、格子点の水平間隔、言い換えれば、同じ平面４又は４'の隣接する折り返しラインの間隔が、折り返しライン１ ，１'に沿った格子点の間隔ｂと等しくなる状況を達成できる。そのようなケースは図１１に示されている。図１１で、選択された角度の回りに折り返した後に、上側格子面の節点が四角の格子を形成し、また、丸で同じ点に印付けされた下側格子面の節点もまた同一の四角格子を形成することを見ることができる。 ３次元構造物のより良い説明のために、下側格子面の折り返しラインが点線でのみ描かれ、形成されたピラミッドの両側端部のように、上側格子面の折り返しラインは連続線で示される。図１１の５によって描かれた領域は、図１２に斜視図で再び示されている。図１２においては、全部で１２のピラミッドが見える。各ケースの下側面４'のワイヤ１'がピラミッドの下側面の平行な両側端部を定めている一方で、そのピラミッドの頂点はワイヤ１によって互いに連結されている。この形状においては、 この構造は一方向に曲げられるのに対して抵抗するだけではなく、折り返しラインに垂直な面４又は４'内を走る軸の回りの曲げに対しても高い抵抗力を持っている。しかしながら、そのような格子は、最初は、図１２で水平方向に走っているこれらのピラミッドの下側の端部がピラミッド上でなお失われているので、折り返しラインに平行な軸の回りに曲げることに対してはまだ殆ど抵抗力が無い。しかしながら、同一の折り返し格子を取り上げて、図１１と１２に示された一つに関して９０°回転して、それから、最初の格子上にそれを置いたならば、その折り返しラインは図示した格子の折り返しライン１，１'に正確に垂直に走り、 ２つの格子を、ピラミッドの頂点又は下側のコーナーを形成する節点が正確に一致するように、互いに対して配置することができる。この格子がこの形状で互いに溶接されるならば、その時はピラミッドの点即ち底部の点は水平方向に互いに連結されて、捩じりに対する大きな抵抗力となる構造物を形成する。ここで、幾つかのそのような層を互いに関して９０°で交互に互い違いにして溶接できる。各々の下側の層の上に、ピラミッドの底辺の点としての同じ格子寸法を持っている、一方の単純な平坦な四角の格子を溶接できるか、あるいは、折り返しライン１'に垂直に走り、また、（そして、それ故、ピラミッドの下側のコーナーの点のように）支持ライン１'と同じ間隔を互いから保っている、引張られているワイヤの単純なグループだけを、節点で下側面４'の上に溶接できる。勿論、同じことが、四角の格子や平行なワイヤの対応するグループによって水平方向に互いに連結されている、ワイヤ１によって一方向にお互いに既に連結されているピラミッドの点と共に、幾つかの層で構成されるそのようなブロック格子の最も上側のピラミッドの点に行われる。その上、各ピラミッドの下側のコーナーの点もまた、同時に、図１２の助けで実質的に容易に実行できるように、逆ピラミッドの点を形成することを指摘しておく。ピラミッドの点の連結は、従って、ピラミッドの下側のコーナーの点の連結に対するのと完全に等しい工程である。そのような折り返された格子の幾つかの層が互いに連結された時に、勿論、隣接した折り返された格子の隣接した面４，４'内の節点がお互いに対して正確に置かれる。格子の折り返しを相当する正確な方法で、前もって行わなければならない。 ２つの格子が互いに正確に配置された時に、２つ格子のみのケースでは、 格子の１側面からピラミッドの点にそれぞれ係合する、鍛造プレスによってだけ溶接が行われる。しかしながら、幾つかの層の上部構造においては、そのような操作方法は容易に可能とはならない。しかし、もしも、格子が非常に正確に製造され、正確な据え付け方法で互いに置かれるならば、残された材料より大きな電気抵抗を持つそれらの遷移点で互いに２つの格子が溶接されるように、適当な電流が通過する格子の２つの外側側面に大きな面積を持つ電極を置いて溶接を行うことができる。勿論、例えば、金線などの半導体チップの結線で良く知られているような機械的連結の技術が使用される。一つかそれ以上の平坦な格子の代わり又はこれらに追加して、勿論、板や箔を折り返された格子の底辺の点とピラミッドの点の上に溶接することや接着することができる。このことは特に、外側の層や単一や多層の格子に適用される。本発明に係わる構造材料は、それから、気密や液密の隔壁や容器に対して使用できる。おなじく、格子の中間の空間部は表面の範囲とは独立してあるいは表面の範囲に追加して、例えば、合成樹脂や他の流動性があり好ましくは硬化する物質で満たされる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年７月１６日【補正内容】 明細書格子状ブロック材料発明の背景 この発明は１９９３年３月１８日出願の米国特許ＮＯ． ０８／０３３，１１１ と、これに関連して出願された部分的に継続している出願に基づいている。 本発明は、建築材料あるいは構造物の要素とこれらの製造方法に関するものである。 より正確には、本発明は三次元の格子状構造物とその製造方法に関するものである。 先行技術の説明 材料学の分野では、より軽量でより堅固な材料の研究は多年に渡る主な目的となっていた。 一般には、この分野の研究は主として金属やプラスチックやセラミックの使用に集中してきた。 この研究は現在の技術の改良を導いた。 その上、この研究は、近代社会の経済的な要求や工学の変化を達成するために、新しい材料や方法をもたらしてきた。 材料学の分野の極最近の活動は、重量に対する強さの比率におけるよい性質に関係する限りでは、主として炭化水素の重合体とこれに対応した化学作用に集中してきた。 たとえ、選ばれた条件下の研究を基礎として発展した材料と方法は便利で且つ有用または効果的であるにしても、典型的にはより高い等級（オーダー）の構造の改良の問題には関係していない。 なお、炭素に基づく化学式の技術を使用した金属的な、力学的な性質の反復や再現が、多くのこれらの材料と方法の目的のままで残っている。 結果として、これらの材料の多くはより容易に利用できる金属的な建築材料や構造要素に比べて名前ばかりの改良がなされただけである。 アメリカ合衆国特許のＵＳ−Ａ−３，２９８，４０２によって、格子状構造物とその製造方法が知られている。 ここでは、ワイヤの幾つかの層が十字かつ全部で６層に続けて重ね合わせて、また、下側の４層と上側の４層が全ての第２ 格子点で互いに交互に交差している。 これらの交差している点のみに、互いに連結された６層のそれぞれの４つの下側又はそれぞれの４層の上側がある。 それから、互いに連結されている上側の４層のこれらの格子点は、格子の面に垂直に上方に押され、４つの下側の層が互いに連結されている格子点は、反対方向に下向きに押される。 その中で、各場合とも、四角格子に形成されている２つの上側と２つの下側の層は、それらの位置と構造で支持される。 一方では、互いにそこで斜めに走っている中央の層は、格子の上側と下側の連結点のばらばらに押圧される範囲に従って、より大きなあるいはより小さな引張りを受け、そして、その中で、ジグザクパターンで互いに上側と下側の層が連結する。 勿論、このような格子状構造物やその製造方法は、非常に限られた範囲の材料が使用できるだけであるという無視できない不利な点を有している。 つまり、これらの材料は、その結果として生じる３次元格子状構造物の十分な強度と量を達成するために重要な展張をすることができ、そして、アメリカ合衆国特許のＵＳ −Ａ−３，２９８，４０２に実際に示された実施例の約１００％に相当する。 ここでは、その上、斜めに走るワイヤは次第にこの大きな展張の間に少なからぬ量の強度を失うということを考慮しなければならない。 この大きな展張は、今度は逆にその結果として生じる３次元格子状構造物の強度に不利な効果をもたらす。 この製造方法は、また、平坦な格子とその間を斜めに走る格子とが何回か交互するなお多くの層の構造を有する構造物を使用するために実施することができない。 更に、平坦な格子を引張る際に、個々の連結点が相当な力を受けて、その上更に部分的に破断することもある。 先行技術に比較して、本発明は、個々のフィラメント又は格子要素が製造の間に小さな力にさらされるだけであり、特に展張がおこなわれるか又は実質的な展張が行われず、その結果、格子構造物は改良された強度を有し、その上、個々のフィラメントための材料選択が殆ど制限を受けることがなく、更に、互いに関連して伸ばされたフィラメントの実際の角度が大きな範囲で選択できる、３次元格子状構造物とその製造方法を創造する問題に基づくものである。 この問題は請求の範囲１の特徴によって格子状構造物に関しては解決される。 方法に関しての本発明に係わる問題は請求の範囲１７の特徴によって解決される。 発明の概要 本発明を通して、高強度、軽量の建築材料が利用できるようになる。 本発明に係わる建築材料は、個々のフィラメントで構成される格子やワイヤ格子である。 代表的なものでは、ワイヤ格子は３次元配列で一様に積み重ねたピラミッドの形状に組み立てられる。 通常、各ピラミッドは横断や交差する点で互いに連結されている８本ワイヤ部分で成り立っている。 ワイヤ要素は連続したワイヤの部分である。 材料の構造が肉眼では堅固で強固に見えている場合でさえも、 実際は細いワイヤの３次元の網状組織から成り立っている。 これらのワイヤは典型的には真鍮やステンレスから成り立っている。 好ましくは、この材料は径が約０．００５インチから０．１インチ〔０．１ｍｍ−２．５ｍｍ〕で、長さが０． ０３インチから０．０９インチである構造部品で組み立てられる。 本発明に係わる材料は、しかしなから、上述した材料やワイヤ径に限定されるものではない。 特に、本発明の意味における「ワイヤ」の言葉は、金属製ワイヤのみならず、実際の使用目的だけが材料の選択に制限をもたらしていて、それらを構成している材料に関係なく、引き伸ばされたフィラメント全てを含んだものを意味することを意図している。 しかしながら、上述した金属製ワイヤよりも機械的により弱い金属に対してもまた、材料を例えば、均質の固体材料の形状である他の既知の構造物と比較した時に、本発明の構造物は重量に対する格子状構造物の金属の機械的な強度に関して明瞭な改良をもたらす。 また、ワイヤの指示された好ましい径の範囲は１０の要因によって容易に超過されたり、または下回ったりする。 １０ μｍから２５０μｍの径の範囲内の非常に細いワイヤでさえ、非常に堅固ではあるが軽い薄壁の成分の製品のために、できる限り応用の興味深い分野が生み出される。 本発明に係わる鋼製ワイヤから生産された材料は、固体鋼の密度の約５分１でそれに匹敵する強度を持っている。 これらの性質は、多様な要因に依る。 例えば、材料に働く力は、従来の寸法の骨組みや支持構造物内の力と同じように伝搬する。 更に、ワイヤの小さな横断面積が大きな表面：体積の比の原因となる。 その上、要素の分離は、材料を通じてのクラックや多くの欠陥の進展を減少させ、また同様に荷重の均等な分散と伝搬に貢献する。 最後に、好ましくは０．０１インチ〔０．２５ｍｍ〕より小さい径を持った材料を製造するのに使用されるワイヤの小さな横断面は、ワイヤの小さな粒子サイズはクラックの進展を妨げるので、 より優れた強度の原因となる。 最も一般的な形状では、材料は３次元の格子状構造物を形成していることに特徴があり、初めは使用されている材料の化学的及び物理的性質にだけ関係している。 本発明は、建築材料の構造が可能な限り好都合な、構造材料の重量に対する曲げ強さの剛性比を備えているという考えから始まった。 構成要素言い換えれば建築材料を構成するワイヤは、勿論良い圧縮−引張強度を持っている。 ここで、 「ワイヤ」は必ずしも金属材料で形成される必要はなく、むしろ、それに応じて、互いに溶接や接着剤で接合したプラスチックや天然繊維から形成される。 実際に、一般に金属製ワイヤはより高い強度を達成しているが、他方、プラスチック又は天然繊維等の他の建築材料を使用しても、おそらく、非常に軽い重量で、それにもかかわらず十分な強度を達成できる。 これに匹敵する低い重量は金属材料では達成できない。 本発明に係わる方法は、少なくともワイヤ又はフィラメント（非金属材料が含まれている）が１０°と９０°の間の角度で互いに関係させて並べられ、各グループ内では平行に配列され、続いて重ねられ、そして、ワイヤや他のフィラメントのこのグループはなるべくは溶接や接着によってそれらの交差点が互いに連結されているように用意される。 この方法で生産された平坦即ち平らな材料で、平行なワイヤあるいはフィラメントの３つのグループが領域を覆うように接触している三角形の構造物を形成する。 これらは、おそらく折り返し線を規定する平行なワイヤのグループの一つのワイヤで、同一の間隔で走る平行な線に沿って、折り返すことができる。 限定する意図ではなく、単に記述を単純にするために、このワイヤという言葉が非金属製の材料を含むことや類似のやり方では非金属材料を意味することを意図しながら、以下ではワイヤだけが引用される。 本発明に係わる方法は、最初に平坦で折り返された格子が製造される。 言い換えれば、それらは互いに「コンパチブル」（互換性のあるもの）である。 節点の間の同じ距離と同じ対称性とを互いに持つ構造物をここでは、「コンパチブル」 とみなす。 連結された２つの格子に隣接した格子面の節点は互いに一致するので、あるいは、この構造物は少なくともそのような対称性とそのような節点距離を持つので隣接する格子の節点相当な割合が、言い換えれば少なくとも１０％が、 一致し、互いに連結される。 これは同じような方法で互いの連結された隣接した格子の節点だけではなく、むしろ、各場合とも別の格子の２つの隣接した節点の間の連結横木（桟）を伴う一つの格子の一つの節点に、適用される。 連結点が連結面上に出来る限り均一に分散するように、また、その後の使用に際して材料に作用する力が一様に分散および転換するように、ここではまた対称や間隔の特別な条件が満たされなければならない。 これらのコンパチブルな平坦で折り返された格子はそれから好ましくは溶接で互いに連結されて、３次元格子状構造物を形成する。 好ましい実施例では、平行ワイヤの３つのグループから製造された三角形の格子が楽器のコンチェルティナのやり方でそのグループの一つから隣接したワイヤに沿って交互に折り返される。 このように折り返された格子は、その側面図で、 より良い区別をするために上側と下側の面としてここで明示される、折り返し線の２つの平行な面を伴うジグザグ形状に見える。 三角形格子の構造物によって、完全に特別な折り返し角度が推奨される。 ここでは折り返し角度は、面の折り返し線の一つに交差し、これに隣接する他の面の２つの折り返し線を貫いて走る２つの面の間の角度を示す。 特に、上側面の隣接した折り返し線の間隔とまた下側面の隣接した折り返し線の間隔とが折り返し線に沿ったワイヤの節点又は交差点の内部節点距離に正確に等しいように、または、少なくとも折り返しと節点の間のこれらの距離が互いに関して小さな整数と関係するように、折り返し角度が選ばれている、本発明の変形が好ましい。 このことにより、２つのそのような折り返し格子は一方を他方の上に置くことができ、互いに関して９０°回転することができ、また、一つの格子の下側面の全ての節点またはともかく多数の複数の節点が他の格子の上側面の節点と一致でき、これらの隣接する格子の間の連結がこれらの節点内で行われる。 このことは特に堅固な３次元構造物をもたらす。 本発明の特に好ましい実施例において、平坦な格子は、正三角形から組み立てられている。 言い換えれば、ワイヤの２つのグループかお互いに６０°で交差する。 好ましくは平行なワイヤの第３のグループが他の２つのグループの交差する点に沿って正確に走るように、その配置がなされる。 しかしながら、さもないと、この配置は、必ずしも、強制的にその状況にならない。 そのような実施例では、一つの面の連接した折り曲げ線の間隔は、折り返し線に沿った節点の間隔と等しい、選択された折り返し角度は約５１．３°に等しくなる。 これから外れた他の実施例は、特別な使用条件に合わせられたものであるが、 両辺が底辺よりも長い、非正三角形の二等辺三角形が形成されるように互いに関して並べられたワイヤの３つのグループから組み立てられている。 これは、ワイヤの２つのグループが互いに６０°よりも鋭い角度で交差し、ワイヤの第３のグループが最初の２つのグループと６０°よりも大きい角度を形成して、最初の２ つのグループの交差する点を通過することを意味する。 そうすることで、ワイヤの後者の第３のグループは折り返し線を形成する。 この折り返し線内で、まさに既に記述した実施例と同じように、折り返しの後にピラミッドの３次元構造物が製造される。 そこからは２つの相対する基部側面だけが無くなる。 選択された折り返し角度を持つ後者の実施例では、結果としてのピラミッドはより高く、鋭い。 また、上側と下側の面は正三角形で組み立てられた、前に記述した実施例よりもさらに離れて置かれる。 また、この場合に、各々の平坦な格子が組み立てられる三角形の正確な形状に依存する、上述の選択された折り返し角度が維持される時に、お互いに関して垂直に回転された２つの格子が続いて置かれて、それらの節点に一致させて連結させることができる。 斜めに一方が他方の上に置かれた２ つのそのような折り返し格子構造物の連結の後で、周囲全体に行き渡る基部の端を持つ望まれたピラミッドが製造される。 続けて置かれた折り返された格子に関係なく、しかしながら、平坦な格子を折り返された格子に、即ち、折り返された格子の上側と下側の節点の構造を正確に持つように意図されたこれらの平坦な格子に、溶接することができる。 上述された三角形の格子において、各場合に上側と下側の面内での折り返しの後で、四角の格子構造物、選択された折り返し角度を伴う、四角形の格子の構造物が製造される。 特に、本発明によれば、任意の平坦な格子、例えば、長方形の格子のそろった層をそこの間に結合できる、構造物を折り返された格子の幾つかの層から製造できる。 もしも、平坦な格子が２つの折り返された格子の間に置かれるならば、お互いに関して９０°折り返された格子を回転することを除外でき、この場合には、選択された折り返し角度を維持することを命令することもない。 本発明の実施例は、最終の格子状ブロックの材料を形成するために、最初の要素、つまり、折り返しが可能で、幾つかの層内で互いに連結される平坦な格子の特別な製造に関係する。 平坦な格子の製造を単純化するために、この実施例に従って、織物状材料の残りの部分が、結合力のある網状構造即ち格子状構造物を形成するように、そこから材料の一部分を、パンチング（穴あけ）、エッチング（食刻）、ドリリング（ きり穴あけ）や他の方法によって取り除く、例えば、板金のような、平坦なつまり平らな織物状材料（くもの巣状の材料）が使用される。 そして、既に記述された実施例を意味するものとして、「ワイヤ」として考えられるこの織物の残りの部分が、格子を形成し、継ぎ目無しでお互いに連結される。 既に記述した実施例に比較して、後者は特に以下の長所を持つ。 １． 製造された平坦な格子はいたる所等しい厚さである。 言い換えれば、「ワイヤ」の「交差する点」で、材料がこれらの交差する点や節点の間で同じ厚さとなる。 ２． 製造において、互いに交差して互いの上に、層内で平行なワイヤの幾つかのグループを配置し、それらの交差する点で互いにそれらを連結するステップ（ 手順）が除外される。 この連結が結合力のある織物中に最初から存在する。 ３． 織物内の対応する穴のパンチングやエッチングの後に残った織物の個々の横木（桟）即ち「ワイヤ」は必ずしも連続的な線に沿って走る必要はなく、むしろ、個々の節点で織物面で互いに関して曲げられている。 それ故、節点は、３つのグループが互いに交差する、平行な線の３つのグループに必ずしも配置される必要がなく、より複雑な構造が考えられる。 この構造では、実際に順番に個々の節点が平行な真直ぐな線に沿って配列されるか、すべての節点の位置を記述するために、おそらく平行な線の３つより多いグループが必要である。 言い換えれば、この構造では、平行なワイヤの３つのグループから製造される材料に比較して節点の間隔が、より小さくあるいはより大きくなっている。 対応するより複雑な構造物は例えば、正三角形からなるワイヤ格子から進んで、互いに交差するワイヤのグループの２つが、正確に直線ではなく、むしろ節点で各ケース内において傾いて、僅かにジグザグした線に沿って走らせることを考えた時に、生産される。 そこでは、一つのグループの与えられたワイヤに対して、全ての他のワイヤだけが同じジグザグ線に沿って平行に走るように、各ケース内の同じグループの隣接したワイヤが正確に反対方向に角度を持っている。 そこから生じる三角形格子はもはや正三角形から組み立てられず、その頂点が、むしろ、より大きなスケールで正三角形の格子の対称性をなおも持っている、斜めの角度の三角形から組み立てられる。 ４． 織物から生産された格子が組み立てられる「ワイヤ」やフィラメントは、 それらの全長上に一様な断面を持つ必要はなく、むしろ、より広くすることができ、それ故例えば節点で強化することができる。 さらに、しかし、それにもかかわらず、それに沿って織物状材料が折り返される、平行な節点ラインを持つように、また、折り返した後に、これらの節点ラインが２つの平行面を規定するように、そして更に、これらの面内で、連結面内にコンパチブルな節点構造物を持った、他の格子と連結されるように、可能な限り発展してきた平坦な格子状構造物即ちネットワーク（網状構造）において、さらに発展する可能性が数多くある。 さらに、追加して、２つの方法が正三角形から組み立てられた平坦な格子と、 相当する折り返された格子の生産のために以下に記述する。 第１の方法によれば、本発明に係わる方法は、一連のスライディングプーリーとこのスライディングプーリーを配置するルーム（織機）枠体を支持することができる装置を役立てることを含んでいる。 次に、細いワイヤはルーム枠体に固着され、それから織り込まれる。 織り込みの後に、ワイヤは一緒に溶接される。 そこから生じる織物あるいは織物状材料は、それから、希望する方法で使用したり、波形材料を生産するために必要な形状にすることができる。 本発明に係わる方法の別の実施例では、固着しまたは溶接された上部構造を組み合わせる使用方法と共に、引き伸ばされた区域で生産できる。 これらの引き伸ばされた断面を波形形状に、又は希望するように形作ることができる。 本発明に係わるこれらの方法の個々の段階が詳細に更に以下で議論される。 本発明に係わる第１の方法に対して説明する。 ここの第１段階では、枠即ち張り付け枠と多様なスライディングプーリーが据え付けられる。 これらの装置は、 溶接する前にワイヤを張力下に保ち、また、正確な配置に保つのに役立つ。 この張り付け枠は、１２０°の間隔で配置されたＴ型の隙間（スリット）を有する向かい合う織物の３つのセットを持つ実質的に平坦なリング（輪）である。 補正請求の範囲１． 折り返された格子（１０）の外側の境界面の各ケースにおいてコンパチブルな格子状構造を持つ平坦な格子（１０）が、お互いに対して最小で１０°最大で９０°の角度を形成する個々のグループのフィラメント（１２）を伴って、それらの構造に従う接合方法で一緒に配置されて、少なくとも２つの平坦な格子とその間に配置された折り返された格子とからなる格子状構造物に連結されると共に、平坦な格子と折り返された格子（１０）の各々がグループ内で平行に走るフィラメント（１２）から組み立てられた、少なくとも二つの平坦な格子と少なくと一つの折り返された格子（１０）から形成された三次元格子状構造物。 ２． 平坦で折り返された格子の各々が平行なフィラメント（１２）の少なくとも３つのグループから成り立っており、この個々のグループのフィラメントが互いに最小１０°で最大９０°の角度を形成していることを特徴とする請求の範囲１ に係わる格子状構造物。 ３． 折り返された格子（１０）が楽器のコンチェルティーナのやり方で折り返されていることを特徴とする請求の範囲１又は２に係わる格子状構造物。 ４． 折り返された格子の折り返しラインがフィラメント（１２）の交差する点（ １４）の平行な列に沿って走ることを特徴とする請求の範囲３に係わる格子状構造物。 ５． 折り返された格子の一つの面内に置かれたフィラメントの交差する点（１４ ）の格子寸法が、平坦で折り返されていない格子（１０）の交差する点（１４） の格子寸法と一致するように、折り返された格子の折り返し角度と、折り返しラインに垂直に測った折り返されて重なった部分の長さとが、選択されたことを特徴とする請求の範囲４に係わる格子状構造物。 ６． 折り返された格子の一つの面内の交差する点（１４）の格子寸法が、平坦で折り返されていない格子（１０）の交差する点（１４）の格子寸法に対して小さい整数の比となることを特徴とする請求の範囲４に係わる格子状構造物。 ７． 折り返しライン上の交差する点（１４）の間隔が、互いに関して隣接する折り返しの山又は谷の間隔と等しくなるように、平坦で未だ折り返されていない格子に関して、個々のグループのすべての２つのフィラメントの間の角度が６０° であることと、折り返しラインが平行なフィラメントのグループからフィラメントに沿って走ることと、折り返し角度が約５１．３°になることを特徴とする請求の範囲１から６の何れか一つに係わる格子状構造物。 ８． 平坦および／または折り返された格子（１０）が０．１２５から２．５ｍｍ の厚さを持つワイヤから形成されたことを特徴とする請求の範囲１から７の何れか一つに係わる格子状構造物。 ９． 格子が穴を開けた織物状材料、特に穴を開けたシート状金属から形成されたことを特徴とする請求の範囲１から７の何れか一つに係わる格子状構造物。 １０． 前記穴がパンチング又はエッチングによって形成されたことを特徴とする請求の範囲９に係わる格子状構造物。 １１． 前記穴が三角形の形状であることを特徴とする請求の範囲９又は１０に係わる格子状構造物。 １２． 前記穴が、好ましくは丸められたコーナー部分を持つ三角形の形状を持ち、この三角形が少なくとも２つのグループ内に配置されると共に、各ケースでグループ内の三角形の方向が同一であり、２つのグループの間では異なっていて、 特に他のグループの三角形に関して１８０°回転していることを特徴とする請求の範囲９から１１のいずれか一つに係わる格子状構造物。 １３． 幾つかの折り返された格子（１０）が、平坦な格子に互い違いに続けて積み重ねられ、互いに連結されたことを特徴とする請求の範囲１から１２のいずれか一つに係わる格子状構造物。 １４．２つのコンパチブルな、折り返された格子が互いに直接連結されたことを特徴とする請求の範囲１から１３のいずれか一つに係わる格子状構造物。 １５． 共通の底辺を持ち、平坦な格子状構造物によって互いに連結されている頂点を持つピラミッドから形成されたことを特徴とする請求の範囲１から１４のいずれか一つに係わる格子状構造物。 １６． ピラミッドの斜辺と底辺が実質的に等しい長さであることを特徴とする請求の範囲１５に係わる格子状構造物。 １７． ａ）互いに１０°〜９０°の角度を形成しているグループ内の平行なフィラメント（１２）から構成されている平坦な格子（１０）を製造する工程と、 ｂ）折り返された格子の外側の境界面の格子点の構造が、前記工程ａ）に従って製造された平坦な格子の格子状構造物とコンパチブルになるように、折り返された格子の構造と折り返し角度とが選択されると共に、個々のグループのフィラメントが互いに最小１０°で最大９０°の角度を形成して、グループ内の平行なフィラメントから構成される折り返された格子を製造する工程と、 ｃ１）平坦な格子に折り返された格子の外側の境界面を連結する工程と、 ｄ１）第２の平坦な格子を製造し、これを折り返された格子の第２の外側の境界面に連結する工程か 又は、 ｅ１）前記ｂ）工程に従った別の折り返された格子をできるだけ製造して、 折り返された格子に既に連結された平坦な格子の一つの開放された側面に、別の折り返された格子の外側の境界面を接続すると共に、第２の折り返された格子の開放された外側の境界面に別の平坦な格子を製造して、そして、連結する工程と、 ｆ１）別の平坦で折り返された格子に関して前記ｅ１）工程を繰り返す工程の、 いずれか一方と、 あるいは、 ｃ２）平坦な格子に折り返された格子の外側の境界面を連結する工程と、 ｄ２）前記工程ｂ）に従って別の折り返された格子を製造して、第１の折り返された格子の開放された外側の境界面に別の折り返された格子の外側の境界面を連結する工程と、 ｅ２）第３の別の折り返された格子に関する前記ｄ２）工程を繰り返す工程と、 ｆ２）最後の折り返された格子の開放された外側の境界面に平坦な格子を連結することによって、前記ｄ１）工程を繰り返す工程と からなることを特徴とする三次元の格子状構造物の製造方法。 １８．ステップｄ２）とｅ２）において、互いに連続する折り返された格子がそれぞれ互いに関して９０°回転されていることを特徴とする請求の範囲１７に係わる方法。 １９．各ケースにおける格子が、平行なグループ内に配置されて平坦な格子に互いに溶接されるワイヤから製造されることを特徴とする請求の範囲１７又は１８ に係わる方法。 ２０．少なくとも格子の一つが穴を開けることによってと織物状材料の可能な折り返しによって製造されることを特徴とする請求の範囲１７又は１８に係わる方法。 ２１．シート状金属が織物状材料として使用されていることを特徴とする請求の範囲２０に係わる方法。 ２２．面積範囲が材料から打ち抜かれることを特徴とする請求の範囲２１に係わる方法。 ２３．面積範囲がエッチング薬剤によって材料から取り除かれたことを特徴とする請求の範囲２１に係わる方法。 ２４．エッチング除去された領域の構造物が写真石版技術によって製造されることを特徴とする請求の範囲２３に係わる方法。

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