结构和建筑模型制造技术

一种可互锁连接的结构和建筑模型包括： 九个单元，它们具有基本上相同的长度、宽度和高度，所述单元沿长度方向具有相对的第一和第二端； 两个所述单元相互之间并排设置形成底层单元，所述底层单元的所述第一端部相邻并相互对齐从而确定第一公共面，所述底层单元的第二端部相邻并相互对齐从而确定第二公共面； 三个所述单元形成中间层单元并置于所述底层单元之上，其中两个中间层单元与所述底层单元相对应，并紧挨在其上设置且从所述的底层单元沿长度方向偏移，使得所述两个中间层单元向外延伸超出所述底层单元的所述第一端一定距离，形成一纵向外伸部分，所述的中间层单元的第三个相对于另外两个中间层单元和所述底层单元横向延伸，所述中间层单元的所述第三个单元的一部分延伸超出所述底层单元之一的一横侧面并相对它形成一横向外伸部分并具有一侧面，所述中间层单元的第三个单元具有与由所述底层单元确定的第二公共平面齐平的一侧表面； 三个所述单元形成顶层单元，它们一起确定了所述模型的一共同的顶表面，每一个所述顶层单元基本上直接位于所述的每个中间层单元的上方，因此直接与其相对应；以及 一最后单元，它沿与由所述底层、中间层和顶层单元确定的平面垂直的轴延伸，所述最后单元置于使其侧面的一部分与由所述底层单元的第一端确定的所述公共平面相重合且齐平，所述最后单元与由所述中间层和顶层单元的第三个单元确定的横向外伸部分相距一段距离，该距离与所述最后单元的宽度对应，且通常在它们之间形成一沟槽，所述的最后单元也具有一对端面，其中一个端面与由顶层单元确定的顶表面相重合且齐平，另一端面与由底层单元确定的底面相重合且齐平，因此所述模型适合于与一个或多个其它模型互锁配合，从而能够设计和构置包括陆地、海上和航天结构在内的各种各样不同结构。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种三维结构和单元结构模型。更具体地，本专利技术的模型适用于居民楼、商业楼、船只结构、航天结构以及家俱、运动场设施、和装配设备或积木构件的设计、建造和组装。本专利技术的概念也可被引入用于设计同类型结构的计算机软件。上面详细列举了本专利技术的可能应用场合，经过下述的讨论本专利技术将会变得更加清楚，对本领域技术人员来说，附加和更换的应用也会很容易明白。因此，本专利技术并不局限于上述应用场合。人所共知，许多设计专业在设计过程中利用模型。这些模型经常采用建筑物、工业品和其它结构的形式。建筑师的采用这样的模型或样品研究一定建筑物形状、轮廓的审美价值。在估价各种工业品如家具的潜在价值方面，工业设计师也采用模型，国内设计师和艺术师经常使用各种模型来描述一般的概念，从而在实际制造工作之前就预见顾客。此外，孩子们喜欢在玩耍和创造性的努力中用积木建造他们自己的建筑物，车辆，家具和其它产品。为此，已提供了各种各样的设计元件、积木块和模型。作为一种简单的积木块这些模型常常带有合理配置的沟槽和开口，其允许一个积木块与具有互补特征的类似或不同形状的积木块相互连结起来。这些积木块更普遍的是用于建造墙而不是整体建筑物或结构模型。这种相互连结的单元结构块的例子如美国专利NO3546792中披露的那样，这些积木块中的一些，实际上在正确的啮合位置相互咬合在一起，而另外一些依靠与相邻的块嵌套在一起而形成一稳定结构。拿更进一步的单元结构块来说，这样的单元建筑结构和系统已被提出，即，许多预制的单元或盒状单元相互堆叠起来形成了建筑物的连续楼层。这些单元具有这样的特点，即，允许各个单元相互连结起来并为附加的或相邻单元所必须的配电系统、管道系统和通风系统提供检修服务入口。典型地，在这些单元建筑结构中，单个单元预制成盒状，其内部可被分隔开而形成不同的可变换的工作间和起居室。一些现有的设计已利用这些单元或成角度的面积来使这些单元在系统构造中直接相互啮合。美国专利NO3643390已描述了这种单元建筑结构。然而，上述的结构模型便于对提出的设计进行目测和估价，通常，它们仅为实验工作提出有限的可能性，在许多情况下，为建造一理想的建筑物而经过一艰苦的工作过程之后，根据对完整结构的实际目测方法，结果是被认为是理想的建筑物很多。考虑到上述现有技术的局限和缺点，以及上面没有具体提到的缺点，很明显，在建筑和工业设计领域仍需要一种改进的结构模型，可利用这些模型并与另外的模型合并起来允许许多不同类型和体积的建筑物和其它结构的安装和建造，这种可能性仅受到设计师的创造力和可得到的模型数量的限制。所以，本专利技术的主要目的是通过提供一三维的结构件或模型来满足这种需要，该三维结构模型造型与众不同，它能与另外的模型以无限数量的不同型式相互结合或套叠在一起。本专利技术的另一个目的是提供一种结构和建筑模型，当这些模型绕各种不同的轴转动时每一轮廓提供了另一种潜在的建筑或结构，所以这些结构和建筑模型会呈现出不同的立体图样或轮廓。本专利技术的进一步的目的是提供一种建筑和结构模型，其能够与多个相同的模型结合和/或套叠起来，或者与其呈相反面的模型结合和/或套叠起来，在不同的排列和组合中相邻设置或设置在其上方从而创造出体积和外观不同的许多结构。本专利技术的另一目的是提供一种包括九个元件或单元的结构和建筑模型，(1)这九个单元相互配合并结合起来形成一个模型，这一模型当其单独设置或与其它模型结合起来都可形成一稳定的模型，(2)它们可以以单个元件形式被运送到建筑地点而组装形成一整体或部分模型。本专利技术的又一个目的是提供一种结构和建筑模型，它能绕其水平中心轴以每90°的增加量旋转从而显示出不同的轮廓和立体图。本专利技术还有一个目的是提供一种由这样的单元形成的模型，即，其每一单元的高度、宽度和长度具有相同的尺寸比例关系。因此，本专利技术的特点是每一单元的高度与宽度基本相同并且约为每一单元长度的三分之一。简单地说，本专利技术的这样或那样的目的将通过提供一种可相互连结或套叠的结构和建筑模型来实现，该模型包括由九个元件或单元组成的物体。这九个单元以预定的方式相互联系并放置，以便形成基础模型本身并也能允许单元的连续设置从而形成一部分模型，如果需要，该部分模型可被随后完成，未满足一定的经济条件。该基础模型包括九个矩形单元。每个单元可认为是由三个相同的立方体组成，每个立方体与一个测量单位有关。因此，每一单元和模型的平行面在各个方面都是相同的，根据该测量单位，它们以相同的比例在相同的方向上膨胀或缩小。对于整个基础模型的测量单位，当它们堆叠或放置在相互的旁边时，也符合同样的方式。这个规则的一个例外是这种排列，即，同样高度的两个模型堆叠起来并紧靠第三个模型，它们的整体高度等于堆叠起来的模型高度在这种情况下，堆叠模型的测量单位等于二分之一的相邻模型的测量单位。该模型能够绕其x或y轴的任一轴旋转，呈“home”或“F”轮廓(这样称是因为该模型的顶面类似字母F)，沿长度方向将两个单元并排起来而形成该模型的底层。在中间层两个中间单元设置在该底层单元的上方并沿长度方向与该底层单元对准，但是沿轴向这样位移，即这两个中间单元相对于底层单元的一端形成一外伸部分。第三个中间单元与该外伸部分相对设置并相对于底层单元横向排列，从而也形成一横向外伸部分。三个顶层单元与三个中间层单元相一致设置。最后一个单元相对于其它单元纵向排列，并设置成其一个侧壁与紧挨在由沿长度方向排列的中间单元形成的外伸部分下方的底层单元形成的那些端面共同形成一个平面。因此该纵向单元的对面一侧与由横向排列的中间单元和顶层单元确定的横向外伸部分相隔开一个测量单位。这样就在它们中间构成一沟槽。因此该最后的单元形成了“F”轮廓的中间柱。该模型适合于其一个模型的外伸部分和沟槽能与与其相同或相对设置的另一模型套叠或者相互结合起来。此外，模型可以以相同的取向或以90°的递增量绕X轴和Y轴旋转后而堆叠在另一模型上或相邻设置。通过在一组结合起来的模型的最上端加上不同的屋顶轮廓线，就可以看到各种各样不同结构、体积、和复杂程度及剖面的建筑物，可得到的不同形状的数量仅受到用在建筑设计中的模型数量的限制。在不损害设计结构整体性的前提下，还可以增加其它的模型。当用实际建筑物的单元结构时，可保证建筑物结构的整体性，因为没有一个该模型的外伸部分比超过紧挨在其下面的单元的端部的单元的整个长度的三分之一长。值得注意地，无论模型绕两个指定轴的一个以90°的递增量怎样旋转，至少一个单元按纵向延伸方向设置。因此，本专利技术的结构和建筑模型总是具有一纵向检修井，它可用作结构的连续楼层之间的检修服务井，电梯井或升降机井。各单元的基本形状可在矩形盒状、圆柱形和半椭圆形之间改变。半椭圆形可与其相邻和类似的半椭圆形结合而形成一合成的椭圆单元。这些不同的单个单元形状可合并在一个模型中，进一步提供另外的设计能力。此外，模型本身和各个单元可被扩大和拉伸或者缩小和压缩而提供一具有另外的设计形状的模型。如果扩大或者压缩，每个单元长度与宽度的比例应达到保证其最终模型或设计结构的结构整体性，并且保证其与相邻的模型能合适地结合起来。通过对本专利技术优选实施例和附加的权利要求的描述并结合附图，本领域技术人员很容易明白本专利技术的优点和益处。附图说明图1是本专利技术的两个设计模型的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里卡·G·汉德利，
申请(专利权)人：弗雷德里卡·G·汉德利，
类型：发明
国别省市：