CN104992729B - 一种类正方体形的伸缩可变结构 - Google Patents
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Abstract
一种类正方体形的伸缩可变结构，包括6个可变展面和多个连接件，6个所述可变展面由所述连接件连接围成一个类正方体；所述可变展面由复数个三角件和多个枢接件组成；所述三角件的3个角顶点所虚构成的三角形为等腰三角形，顺时针相邻的两组所述三角组，所述三角组的第二枢接部和第三枢接部分别通过枢接件对应枢接有相邻组的第一枢接部和第六枢接部；四组所述三角组通过所述枢接件顺时针相邻枢接且首尾环接组成1个类正方形的可变展面。本发明提出一种类正方体形的伸缩可变结构，通过改变三角组内任一相邻的角顶点之间的距离来实现类正方体结构的展开或收拢变化，类正方体结构的大小缩变易于实现，生产效率高，安装精度有保证。
Description
技术领域
本发明涉及技术领域，尤其涉及一种类正方体形的伸缩可变结构。
背景技术
剪式机构目前有很广泛的应用和发展，如可折叠的帐篷、可收缩的门帘、升降机、可折叠式台灯或机械臂等。它的特点是伸缩比大，可延伸长距离和大跨度，而当它收缩以后所占空间很小，因此被应用于许多行业中。目前大多数剪式机构的应用中采用的是单面剪式机构或双平行的剪式机构，如门帘采用的是单面剪式机构，升降机采用的是双平行的剪式机构，大多数的剪式机构的结构单一，无法满足一些特别场合的使用。
发明内容
本发明的目的在于提出一种类正方体形的伸缩可变结构，类正方体结构的大小缩变易于实现，可用于玩具、建筑、桥梁、航天等领域的形变几何桁架结构中，适用于不同领域内。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种类正方体形的伸缩可变结构，包括6个可变展面和多个连接件，6个所述可变展面由所述连接件连接围成一个类正方体；
所述可变展面由复数个三角件和多个枢接件组成；
所述三角件的3个角顶点所虚构成的三角形为等腰三角形，所述三角件设置有中位枢接部，所述中位枢接部到各个所述角顶点的距离均相等，每两个所述三角件的中位枢接部通过所述枢接件可旋转的方式交叉连接并组成一组三角组，所述三角组的任一等腰三角形的顶角为第一邻位枢接部，以所述第一邻位枢接部往另一等腰三角形的顶角的方向的顺序开始对其余角顶点进行命名，依次为第二邻位枢接部、第三邻位枢接部、第四邻面连接部、第五邻面连接部和第六邻位枢接部；
顺时针相邻的两组所述三角组，所述三角组的第二枢接部和第三枢接部分别通过枢接件对应枢接有相邻组的第一枢接部和第六枢接部；
四组所述三角组通过所述枢接件顺时针相邻枢接且首尾环接组成1个类正方形的可变展面，每组所述三角组的第四邻面连接部和第五邻面连接部为一组连接部，所述可变展面的每组连接部分别通过所述连接件连接于相邻可变展面的对应的连接部。
更进一步说明，所述三角件为等腰三角形框架或等腰三角形板。
更进一步说明，所述连接件设置于所述类正方体的内部。
更进一步说明，所述连接件为方形体。
更进一步说明，设置有用于控制所述伸缩可变结构形变的形变驱动装置，所述形变驱动装置安装于所述伸缩可变结构的内部。
更进一步说明，所述形变驱动装置为气缸推动装置，所述气缸推动装置通过改变任意一组或多组所述三角组内的两个相邻的角顶点之间的距离实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。
更进一步说明，所述气缸推动装置设置于任意一组相邻的所述连接件，所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述一组相邻的连接件的任一连接件，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述连接件。
更进一步说明，所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述三角组的任一三角件，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述三角件。
更进一步说明，所述形变驱动装置为电机转动装置，所述电机转动装置通过改变任意一组或多组所述三角组内的两个三角件相对的位置实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。
更进一步说明，所述电机转动装置设置于任意一组三角件的中位枢接部，电机本体安装在一组三角件中的一个三角件，电机主轴连接一组三角件中的另一个三角件。
更进一步说明，所述类正方体结构是由六个可变展面通过相互垂直的关系安装围组成的立体结构。
本发明的有益效果：1、类正方体结构的大小缩变易于实现，整体结构简洁，紧凑；2、可用于玩具、建筑、桥梁、航天等领域的形变几何桁架结构中，适用于不同领域内；3、通过面与面之间的相互垂直关系即可完成安装，操作简易，可由生产线代替人工进行加工，降低工人的劳动强度；4、应用于需结构大小变化的装饰物中，可设置于待展开的具有拉伸性能的材质内，可提供良好的支撑展开作用。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的收拢状态的正视图；
图2是本发明的一个实施例的展开状态的正视图；
图3是本发明的一个实施例的三角组的结构示意图；
图4是本发明的一个实施例的收拢状态的结构示意图；
图5是本发明的一个实施例的展开状态的结构示意图。
其中：可变展面、连接件01、枢接件02、三角件10、三角组11、中位枢接部100、第一邻位枢接部101、第二邻位枢接部102、第三邻位枢接部103、第四邻面连接部104、第五邻面连接部105、第六邻位枢接部106。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
一种类正方体形的伸缩可变结构，包括6个可变展面和多个连接件01，6个所述可变展面由所述连接件01连接围成一个类正方体；
所述可变展面由复数个三角件10和多个枢接件02组成；
所述三角件10的3个角顶点所虚构成的三角形为等腰三角形，所述三角件10设置有中位枢接部100，所述中位枢接部100到各个所述角顶点的距离均相等，每两个所述三角件10的中位枢接部100通过所述枢接件02可旋转的方式交叉连接并组成一组三角组11，所述三角组11的任一等腰三角形的顶角为第一邻位枢接部101，以所述第一邻位枢接部101往另一等腰三角形的顶角的方向的顺序开始对其余角顶点进行命名，依次为第二邻位枢接部102、第三邻位枢接部103、第四邻面连接部104、第五邻面连接部105和第六邻位枢接部106；
顺时针相邻的两组所述三角组11，所述三角组11的第二枢接部102和第三枢接部103分别通过枢接件02对应枢接有相邻组的第一枢接部101和第六枢接部106；
四组所述三角组11通过所述枢接件02顺时针相邻枢接且首尾环接组成1个类正方形的可变展面，每组所述三角组11的第四邻面连接部104和第五邻面连接部105为一组连接部，所述可变展面的每组连接部分别通过所述连接件01连接于相邻可变展面的对应的连接部。
本发明类正方体形的伸缩可变结构，由6个可变展面围组形成的类正方体结构，通过改变三角组11内任一相邻的角顶点之间的距离来实现类正方体结构的展开或收拢变化，整体结构简洁，紧凑，类正方体结构的大小缩变易于实现，展开结构的体积约为缩起结构的体积的1.3-1.8倍，可用于玩具、建筑、桥梁、航天等领域的形变几何桁架结构中，适用于不同领域内，利于广泛推广，空间立体感强，不易损坏。
此外，本发明通过6个方形面的围组获得立体结构，通过面与面之间的相互垂直关系即可完成安装，操作简易，可由生产线代替人工进行加工，降低工人的劳动强度，同时可避免人工安装误差的产生，生产效率高，安装精度有保证。
应用于儿童的智力开发玩具中时，伸缩结构变化明显，有助于儿童的智力开发，帮助儿童发散思维，空间立体感强，可以选用硬质塑料制成，不易损坏，供儿童安全使用；应用于需结构大小变化的装饰物中，可设置于待展开的具有拉伸性能的材质内，可提供良好的支撑展开作用。
更进一步说明，所述三角件10为等腰三角形框架或等腰三角形板。为等腰三角形框架时，结构轻便，可应用于需要伸缩变化的产品的内部结构用为支撑；为三角形板时，可通过设计板面上的图案来丰富伸缩可变结构的款式，满足人们审美观的不同要求，应用于儿童智力开发玩具中时，趣味性强，有助于儿童的智力开发，帮助儿童发散思维，空间立体感强且安全使用，不易损坏。
更进一步说明，所述连接件01设置于所述类正方体的内部。使结构整体更美观，没有突出的连接件，同时也能延长连接件的使用寿命。
更进一步说明，所述连接件01为方形体。为方形体的连接件01，相比于具有垂直夹角的铰接件的强度要大，提高伸缩可变结构的抗压能力，延长使用寿命。
更进一步说明，设置有用于控制所述伸缩可变结构形变的形变驱动装置，所述形变驱动装置安装于所述伸缩可变结构的内部。设置有形变驱动装置，其结构的变化可由内置的形变驱动完成，无需人工操作，可应用于需要结构变化的装饰物中，结构稳固，不容易受外力的作用而发生形变。
更进一步说明，所述形变驱动装置为气缸推动装置，所述气缸推动装置通过改变任意一组或多组所述三角组11内的两个相邻的角顶点之间的距离实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。为气缸推动装置,通过改变任意一组或多组所述三角组11内的两个相邻的角顶点之间的距离即可实现所述伸缩可变结构的展开与收拢，只改变一组三角组11内的两个相邻的角顶点之间的距离即可实现整体结构的收展，成本低，另外可根据作业强度要求来设置气缸推动装置的数量，数量越多，伸缩可变结构的结构变化更快更精准，而且强度更高，结构更稳定。
更进一步说明，所述气缸推动装置设置于任意一组相邻的所述连接件01，所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述一组相邻的连接件01的任一连接件01，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述连接件01。
更进一步说明，所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述三角组11的任一三角件10，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述三角件10。气缸推动装置可根据作业的不同要求来安装于连接件01或三角件10上。
更进一步说明，所述形变驱动装置为电机转动装置，所述电机转动装置通过改变任意一组或多组所述三角组内的两个三角件相对的位置实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。
更进一步说明，所述电机转动装置设置于任意一组三角件的中位枢接部，电机本体安装在一组三角件中的一个三角件，电机主轴连接一组三角件中的另一个三角件。
所述电机转动可由控制装置来进行精确的转动控制，对整个伸缩可变结构采用具体数值控制，结合伸缩可变结构的面面垂直安装方法，更加精准的控制其伸缩变化的程度，适用于不同场合。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：包括6个可变展面和多个连接件，6个所述可变展面由所述连接件连接围成一个类正方体；
所述可变展面由复数个三角件和多个枢接件组成；
所述三角件的3个角顶点所虚构成的三角形为等腰三角形，所述三角件设置有中位枢接部，所述中位枢接部到各个所述角顶点的距离均相等，每两个所述三角件的中位枢接部通过所述枢接件可旋转的方式交叉连接并组成一组三角组，所述三角组的任一等腰三角形的顶角为第一邻位枢接部，以所述第一邻位枢接部往另一等腰三角形的顶角的方向的顺序开始对其余角顶点进行命名，依次为第二邻位枢接部、第三邻位枢接部、第四邻面连接部、第五邻面连接部和第六邻位枢接部；
顺时针相邻的两组所述三角组，所述三角组的第二枢接部和第三枢接部分别通过枢接件对应枢接有相邻组的第一枢接部和第六枢接部；
四组所述三角组通过所述枢接件顺时针相邻枢接且首尾环接组成1个类正方形的可变展面，每组所述三角组的第四邻面连接部和第五邻面连接部为一组连接部，所述可变展面的每组连接部分别通过所述连接件连接于相邻可变展面的对应的连接部。
2.根据权利要求1所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述三角件为等腰三角形框架或等腰三角形板。
3.根据权利要求1所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述连接件设置于所述类正方体的内部。
4.根据权利要求1所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述连接件为方形体。
5.根据权利要求1所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：设置有用于控制所述伸缩可变结构形变的形变驱动装置，所述形变驱动装置安装于所述伸缩可变结构的内部。
6.根据权利要求5所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述形变驱动装置为气缸推动装置，所述气缸推动装置通过改变任意一组或多组所述三角组内的两个相邻的角顶点之间的距离实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。
7.根据权利要求6所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述气缸推动装置设置于任意一组相邻的所述连接件，所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述一组相邻的连接件的任一连接件，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述连接件。
8.根据权利要求6所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述气缸推动装置的气缸驱动安装于所述三角组的任一三角件，所述气缸推动装置的推动输出端连接于另一所述三角件。
9.根据权利要求5所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述形变驱动装置为电机转动装置，所述电机转动装置通过改变任意一组或多组所述三角组内的两个三角件相对的位置实现所述伸缩可变结构的展开与收拢。
10.根据权利要求9所述的一种类正方体形的伸缩可变结构，其特征在于：所述电机转动装置设置于任意一组三角件的中位枢接部，电机本体安装在一组三角件中的一个三角件，电机主轴连接一组三角件中的另一个三角件。
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