CN218814638U - 一种顶棚伸缩结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及可折叠建筑技术领域，公开了一种顶棚伸缩结构，包括中心柱和围绕中心柱设置的多组可同步展开/收缩的梁架单元，每组梁架单元同时展开时成伞状。梁架单元包括通过上固定架与中心柱连接的上支撑梁、通过下固定架与中心柱连接的下支撑梁、以及通过套设于中心柱的中间环架与中心柱活动连接的伸缩梁。其有益效果在于：通过中心柱、上支撑梁、下支撑梁和伸缩梁的结构组合及联动机构的连接设计，实现了可自动折叠、展开的顶棚伸缩结构；框架结构组合，结构稳固、使用寿命长，结构设计精巧、组合部件之间结构配合紧密而无干涉，适用范围广，折叠后具有较小的体积，运输较为方便，为搭建临时建筑提供了便利条件。

Description

一种顶棚伸缩结构

技术领域

本实用新型涉及可折叠建筑技术领域，特别是涉及一种顶棚伸缩结构。

背景技术

随着生态旅游的大力发展，越来越多的人选择旅游目的地时转向环境优美的自然景观，甚至偏向人类活动痕迹较少的野外自然环境。为了配合人们日益增长的品质旅游需求，现有技术中涌现了许多可拆装的房屋。

其中一种房屋主要采用工厂预制的围护结构、屋顶、框架等，常采用三通、四通等连接件来连接梁和柱等，该结构凭借摩擦力来将各梁或柱拉结在一起，如果连接过松，则容易脱落和晃动，如果连接过紧，则不易拆装。

另外一种是重量较小、携带方便的帐篷式房屋，但帐篷强度和稳定性不高，无法在风雨、风雪等恶劣的环境下进行使用，特别是在较为寒冷或者炎热的天气，人们无法居住。

现有技术中还有一种临时建筑，搭建步骤为：搭建钢架结构，在钢架结构上铺设板材或布匹，以及将板材或布匹与钢架结构用连接件相互连接。此种大型临时建筑搭建或拆除存在的问题是，大型临时建筑的搭建和拆除工作量大、耗时长、人工成本高。

在人们不断提高的品质生活需求下，迫切地需要出现一种可临时搭建的居住建筑，即可满足拆装方便的需求，又可以达到携带方便的目的，还要兼顾生态环保的效果。

发明内容

本实用新型的目的是：设计一种可折叠以便运输和携带的、结构稳固的、通用性强的户外组装建筑的顶棚结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种顶棚伸缩结构，包括中心柱4和围绕中心柱4设置的多组可同步展开/收缩的梁架单元，每组梁架单元同时展开时成伞状。

梁架单元包括从上至下依次设置在所述中心柱上的上固定架、中间环架和下固定架，还包括通过上固定架与中心柱连接的上支撑梁、通过下固定架与中心柱连接的下支撑梁、以及通过套设于中心柱的中间环架与中心柱活动连接的伸缩梁。

上支撑梁包括第一上支撑梁和第二上支撑梁，下支撑梁包括第一下支撑梁、第二下支撑梁和第三下支撑梁；第一下支撑梁、第二下支撑梁和第三下支撑梁依次套接且可沿长度方向相对移动，第一上支撑梁两端分别与第一下支撑梁一端和第二上支撑梁一端铰接，第二上支撑梁另一端与上固定架铰接，第三下支撑梁一端与下固定架铰接。

伸缩梁包括依次铰接的第一伸缩梁、第二伸缩梁、第三伸缩梁、第四伸缩梁和第五伸缩梁，第一伸缩梁的前端铰接在第一下支撑梁后端上部，第二伸缩梁和第三伸缩梁的相互铰接处连接在第二下支撑梁后端上部，第五伸缩梁后端铰接在中间环架上。

优选地，第一下支撑梁套接在第二下支撑梁内，第二下支撑梁套接在第三下支撑梁内；

或第一下支撑梁套接在第二下支撑梁外，第二下支撑梁套接在第三下支撑梁外。

优选地，第二下支撑梁后端套设有固定卡环，第二伸缩梁和第三伸缩梁的相互铰接处的转轴座连接在固定卡环上。

优选地，第一上支撑梁沿长度方向设有下部开口的第一中空轨道，第一中空轨道中设有第一滑块；第一下支撑梁沿长度方向设有向上凸起的第二滑槽，第二滑槽上配合设有第二滑块；第一滑块和第二滑块相互铰接。

优选地，第一上支撑梁沿长度方向设有向下凸起的第一滑槽，第一滑槽上配合设有第三滑块；第一下支撑梁沿长度方向设有上部开口的第二中空轨道，第二中空轨道中设有第四滑块；第三滑块和第四滑块相互铰接。

优选地，第一滑块和第二滑块之间设有中间铰接块，中间铰接块两端分别与第一滑块和第二滑块铰接。

优选地，上固定架为上、下通气的框架结构。

优选地，上支撑梁上部设有伞篷，伞篷连接在中心柱上端，伞篷的垂直投影面大于上固定架的垂直投影面。

优选地，下固定架包括下固定架本体、中心柱连接口和下支撑梁连接口，下固定架本体为一旋转体，下固定架本体顶端设有中心柱连接口，下固定架本体均布有下支撑梁连接口，下支撑梁连接口上部开口，下支撑梁连接口下部设有用于使第三下支撑梁固定的定位孔。

优选地，梁架单元为中空型材或异型截面型材。

本实用新型实施例一种顶棚伸缩结构与现有技术相比，其有益效果在于：

1.通过中心柱、上支撑梁、下支撑梁和伸缩梁的结构组合及联动机构的连接设计，实现了可自动折叠、展开的顶棚伸缩结构。

2.框架结构组合，结构稳固、使用寿命长，中空部分可根据需要填充不同材质以实现不同效果(防雨、防尘、散热性强等等)。

3.结构设计精巧、组合部件之间结构配合紧密而无干涉，展开/折叠动作灵活无阻碍。

4.适用范围广，搭配梁架机构数量可调整，如适用于蒙古包的八条梁架、适用于普通房屋的四条梁架等等。

5.折叠后具有较小的体积，运输较为方便，为搭建临时建筑提供了便利条件。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一组梁架单元展开状态结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一组梁架单元折叠状态结构示意图；

图3是本实用新型实施例的下固定架结构示意图；

图4是本实用新型实施例的固定卡环连接部位局部示意图；

图5是本实用新型实施例的中间铰接块连接部位局部示意图；

图6是本实用新型实施例整体结构展开状态示意图；

图中，1、上支撑梁；2、下支撑梁；3、伸缩梁；4、中心柱；5、上固定架；6、中间环架；7、下固定架；8、伞篷；

11、第一上支撑梁；12、第二上支撑梁；1b、第一滑块；

21、第一下支撑梁；22、第二下支撑梁；23、第三下支撑梁；2a、固定卡环；2b、第二滑块

31、第一伸缩梁；32、第二伸缩梁；33、第三伸缩梁；34、第四伸缩梁；35、第五伸缩梁；3a、转轴座；3b、中间铰接块

70、下固定架本体；71、中心柱连接口；72、下支撑梁连接口；73、定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”、“配置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当元件被称为“固设于”另一个元件，或与另一个元件“固定连接”，它们之间可以是可拆卸固定方式也可以是不可拆卸的固定方式。当一个元件被认为是“连接”、“转动连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于约束本实用新型。

如图1所示，本实用新型实施例优选实施例的一种顶棚伸缩结构，包括中心柱4和围绕中心柱4设置的多组可同步展开/收缩的梁架单元，每组梁架单元同时展开时成伞状。

梁架单元包括通过上固定架5与中心柱4连接的上支撑梁1、通过下固定架7与中心柱4连接的下支撑梁2、以及通过套设于中心柱4的中间环架6与中心柱4活动连接的伸缩梁3。

上支撑梁1包括第一上支撑梁11和第二上支撑梁12，第一上支撑梁11分别与下支撑梁2和第二上支撑梁12铰接，第二上支撑梁12分别与第一上支撑梁11和上固定架5铰接；

下支撑梁2包括依次套接的第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23，第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23彼此之间可在长度方向相对移动。第一下支撑梁21套接在第二下支撑梁22外，第二下支撑梁22套接在第三下支撑梁23外。

进一步参考图5，第一上支撑梁11沿长度方向设有下部开口的第一中空轨道，第一中空轨道中设有第一滑块1b；第一下支撑梁21沿长度方向设有向上凸起的第二滑槽，第二滑槽上配合设有第二滑块2b；第一滑块1b和第二滑块2b相互铰接。这样的连接结构具有一定的旋转自由度，可以在顶棚结构展开/折叠过程中减小因第一上支撑梁11和第一下支撑梁21相对位置限制过度造成的卡顿、甚至因扭动力带来支撑梁的破坏。

伸缩梁3包括依次铰接的第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁33、第四伸缩梁34和第五伸缩梁35，第一伸缩梁31的前端铰接在第一下支撑梁21后端上部，第二伸缩梁32和第三伸缩梁33的相互铰接处连接在第二下支撑梁22后端上部，第五伸缩梁35后端铰接在中间环架6上。进一步参考图4，第二下支撑梁22后端套设有固定卡环2a，第二伸缩梁32和第三伸缩梁33的相互铰接处的转轴座3a连接在固定卡环2a上。

进一步参考图3，下固定架7包括下固定架本体70、中心柱连接口71和下支撑梁连接口72，下固定架本体70为一旋转体，下固定架本体70顶端设有中心柱连接口71，下固定架本体70均布有下支撑梁连接口72，下支撑梁连接口72上部开口，下支撑梁连接口72下部设有用于使第三下支撑梁23固定的定位孔73。

梁架单元选择中空型材，既保证了结构的强度，也控制了材料成本。其中第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁33、第四伸缩梁34和第五伸缩梁35、以及第一上支撑梁11和第二上支撑梁12选择方形型材，每段梁两侧安装双耳铰接接头，相互之间连接后可保证折叠时的方向固定，使每一组梁架单元都有稳定的状态以保证整个顶棚框架结构的稳固。第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23选用中空型材，因三段下支撑梁互为套接关系，之间可采用滚动摩擦或滑动摩擦形式的配合结构，以保证顶棚结构在展开/折叠过程中各个下支撑梁的相对移动顺滑无卡顿。

顶棚伸缩结构的工作过程：

顶棚处于如图2所示的折叠状态时，第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23收缩到最短，第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁33、第四伸缩梁34和第五伸缩梁35也折叠成最紧密的状态，第二上支撑梁12相对于第一上支撑梁11向下弯折，第一滑块1b和第二滑块2b均向内侧滑动到适应的位置。

顶棚展开时，参考如图6所示的状态。第二上支撑梁12向上抬起，带动第一滑块1b在第一中空轨道中向外滑动，随即拉动第二滑块2b在第二滑槽上向外移动到第一下支撑梁21的端部，带动第一下支撑梁21向外滑动，当第一下支撑梁21相对于第二下支撑梁22向外滑动到一定距离时，连接在第一下支撑梁21末端的第一伸缩梁31将带动第二伸缩梁32和第三伸缩梁33向外移动，通过固定卡环2a拉动第二下支撑梁22相对于第三下支撑梁23向外移动，进而使第四伸缩梁34和第五伸缩梁35也向外伸展。最终达到第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23伸长到最长，第一上支撑梁11和第二上支撑梁12充分伸展的程度，顶棚结构充分展开。

在本实用新型实优选施例中，调换实施例一中三段下支撑梁的套接方式，即第一下支撑梁21套接在第二下支撑梁22内，第二下支撑梁22套接在第三下支撑梁23内。此结构也可基本达到与实施例一相近的连接效果。

在本实用新型实优选施例中，调换第一上支撑梁11和第一下支撑梁21的滑块连接结构，即第一上支撑梁11沿长度方向设有向下凸起的第一滑槽，第一滑槽上配合设有第三滑块；第一下支撑梁21沿长度方向设有上部开口的第二中空轨道，第二中空轨道中设有第四滑块；第三滑块和第四滑块相互铰接。调换后与实施例一具有相同的连接效果。

在本实用新型实优选施例中，在第一滑块1b和第二滑块2b之间设置中间铰接块3b，中间铰接块3b两端分别与第一滑块1b和第二滑块2b铰接。增加中间过渡连接节可以进一步提高局部的旋转自由度，减小因第一上支撑梁11和第一下支撑梁21相对位置限制过度造成的卡顿、甚至因扭动力带来支撑梁的破坏。

在本实用新型实优选施例中，上固定架5为上、下通气的框架结构。顶棚在配合建筑主体使用时，设计了顶部“通气窗”的结构，可以提高居住使用的舒适性。同时，在上支撑梁1上部设有伞篷8，伞篷8连接在中心柱4上端，伞篷8的垂直投影面大于上固定架5的垂直投影面，可以完全遮盖顶部的“通气窗”，具有防雨淋、防灰尘、防日晒的作用。

综上，本实用新型实施例提供一种顶棚伸缩结构，包括中心柱4和围绕中心柱4设置的多组可同步展开/收缩的梁架单元，每组梁架单元同时展开时成伞状。梁架单元包括通过上固定架5与中心柱4连接的上支撑梁1、通过下固定架7与中心柱4连接的下支撑梁2、以及通过套设于中心柱4的中间环架6与中心柱4活动连接的伸缩梁3。

上支撑梁1包括第一上支撑梁11和第二上支撑梁12，第一上支撑梁11分别与下支撑梁2和第二上支撑梁12铰接，第二上支撑梁12分别与第一上支撑梁11和上固定架5铰接。下支撑梁2包括依次套接的第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23，第一下支撑梁21、第二下支撑梁22和第三下支撑梁23彼此之间可在长度方向相对移动。伸缩梁3包括依次铰接的第一伸缩梁31、第二伸缩梁32、第三伸缩梁33、第四伸缩梁34和第五伸缩梁35，第一伸缩梁31的前端铰接在第一下支撑梁21后端上部，第二伸缩梁32和第三伸缩梁33的相互铰接处连接在第二下支撑梁22后端上部，第五伸缩梁35后端铰接在中间环架6上。本实用新型实施例的有益效果在于：通过中心柱、上支撑梁、下支撑梁和伸缩梁的结构组合及联动机构的连接设计，实现了可自动折叠、展开的顶棚伸缩结构；框架结构组合，结构稳固、使用寿命长，中空部分可根据需要填充不同材质以实现不同效果；结构设计精巧、组合部件之间结构配合紧密而无干涉，展开/折叠动作灵活无阻碍；适用范围广，搭配梁架机构数量可调整；折叠后具有较小的体积，运输较为方便，为搭建临时建筑提供了便利条件。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种顶棚伸缩结构，其特征在于：包括中心柱(4)和围绕中心柱(4)设置的多组可同步展开/收缩的梁架单元，每组梁架单元同时展开时成伞状；

梁架单元包括从上至下依次设置在所述中心柱(4)上的上固定架(5)、中间环架(6)和下固定架(7)，还包括通过上固定架(5)与所述中心柱(4)连接的上支撑梁(1)、通过下固定架(7)与中心柱(4)连接的下支撑梁(2)、以及通过中间环架(6)与中心柱(4)活动连接的伸缩梁(3)；

上支撑梁(1)包括第一上支撑梁(11)和第二上支撑梁(12)，下支撑梁(2)包括第一下支撑梁(21)、第二下支撑梁(22)和第三下支撑梁(23)；第一下支撑梁(21)、第二下支撑梁(22)和第三下支撑梁(23)依次套接且可沿长度方向相对移动，第一上支撑梁(11)分别与第一下支撑梁(21)一端和第二上支撑梁(12)一端铰接，第二上支撑梁(12)另一端与上固定架(5)铰接，第三下支撑梁(23)一端与下固定架(7)铰接；

伸缩梁(3)包括依次铰接的第一伸缩梁(31)、第二伸缩梁(32)、第三伸缩梁(33)、第四伸缩梁(34)和第五伸缩梁(35)，第一伸缩梁(31)的前端铰接在第一下支撑梁(21)后端上部，第二伸缩梁(32)和第三伸缩梁(33)的相互铰接处连接在第二下支撑梁(22)后端上部，第五伸缩梁(35)后端铰接在中间环架(6)上。

2.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：第一下支撑梁(21)套接在第二下支撑梁(22)内，第二下支撑梁(22)套接在第三下支撑梁(23)内；

或第一下支撑梁(21)套接在第二下支撑梁(22)外，第二下支撑梁(22)套接在第三下支撑梁(23)外。

3.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：第二下支撑梁(22)后端套设有固定卡环(2a)，第二伸缩梁(32)和第三伸缩梁(33)的相互铰接处的转轴座(3a)连接在固定卡环(2a)上。

4.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：第一上支撑梁(11)沿长度方向设有下部开口的第一中空轨道，第一中空轨道中设有第一滑块(1b)；第一下支撑梁(21)沿长度方向设有向上凸起的第二滑槽，第二滑槽上配合设有第二滑块(2b)；第一滑块(1b)和第二滑块(2b)相互铰接。

5.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：第一上支撑梁(11)沿长度方向设有向下凸起的第一滑槽，第一滑槽上配合设有第三滑块；第一下支撑梁(21)沿长度方向设有上部开口的第二中空轨道，第二中空轨道中设有第四滑块；第三滑块和第四滑块相互铰接。

6.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：第一滑块(1b)和第二滑块(2b)之间设有中间铰接块(3b)，中间铰接块(3b)两端分别与第一滑块(1b)和第二滑块(2b)铰接。

7.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：上固定架(5)为上、下通气的框架结构。

8.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：上支撑梁(1)上部设有伞篷(8)，伞篷(8)连接在中心柱(4)上端，伞篷(8)的垂直投影面大于上固定架(5)的垂直投影面。

9.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：下固定架(7)包括下固定架本体(70)、中心柱连接口(71)和下支撑梁连接口(72)，下固定架本体(70)为一旋转体，下固定架本体(70)顶端设有中心柱连接口(71)，下固定架本体(70)均布有下支撑梁连接口(72)，下支撑梁连接口(72)上部开口，下支撑梁连接口(72)下部设有用于使第三下支撑梁(23)固定的定位孔(73)。

10.根据权利要求1所述的顶棚伸缩结构，其特征在于：梁架单元为中空型材或异型截面材料。

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