一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種由上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)、剛性板、光照傳感器和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)組成的可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)合，適用于各種民用建筑及構(gòu)筑物。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，可展結(jié)構(gòu)的研究逐漸形成體系，在工程匯總的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，而剪式鉸單元是許多可展結(jié)構(gòu)的重要組成部分。從幾何學(xué)角度來(lái)考慮，這類剪式單元的每對(duì)連桿通過(guò)中間的一個(gè)銷接節(jié)點(diǎn)相連，每對(duì)連桿僅能繞垂直與該對(duì)連桿所在平面的軸線作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而其它自由度完全受到了限制；同時(shí)剪式單元間的連接是通過(guò)單元端部節(jié)點(diǎn)鉸接實(shí)現(xiàn)。剪式單元可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)較大的折疊率，除了剪式鉸單元外，其他的銷接體系在各類可展結(jié)構(gòu)中也有較大的用途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]技術(shù)問(wèn)題:為了制造出可以根據(jù)光線強(qiáng)度自動(dòng)控制開(kāi)啟和閉合的遮陽(yáng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能滿足普通遮陽(yáng)棚的所有功能，還具有設(shè)計(jì)和施工方便等優(yōu)點(diǎn)，在結(jié)合了剪式單元的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，使其擁有更好的穩(wěn)定性及承載力，可以應(yīng)用于各種民用建筑和構(gòu)筑物，也是可持續(xù)建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，包括伸縮支架，其特征在于:所述伸縮支架包括上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)以及控制器，所述剪式鉸系統(tǒng)包括第一剪式單元和第二剪式單元，所述第一剪式單元和第二剪式單元平行，所述第一剪式單元和第二剪式單元均由首尾相連的剪式鉸單元構(gòu)成，每一個(gè)剪式鉸單元包括一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和四個(gè)端部節(jié)點(diǎn)，所述第一剪式單元和第二剪式單元的一端分別與所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)連接用于展開(kāi)或折疊所述剪式鉸單元，在所述第一剪式單元和第二剪式單元的每個(gè)剪式鉸單元之間的兩個(gè)下端部節(jié)點(diǎn)上設(shè)置兩塊可折疊的剛性板；所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)與所述控制器連接，在所述控制器上還連接有一光照傳感器，所述控制器根據(jù)所述光照傳感器獲取的光照信息控制所述臺(tái)車(chē)展開(kāi)或折疊所述剪式鉸系統(tǒng)。
[0005]在每個(gè)所述剪式鉸單元中間節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一彈簧，該彈簧連接到兩塊所述剛性板的折疊線上以控制剛性板的折疊運(yùn)動(dòng)。
[0006]在所述每個(gè)剪式鉸單元的兩個(gè)上端部節(jié)點(diǎn)之間連接有拉索。
[0007]所述剪式鉸單元均由兩根直桿組成，每?jī)蓚€(gè)直桿之間通過(guò)銷桿銷接而成，兩根直桿在空間上相互錯(cuò)開(kāi)。
[0008]所述第一剪式單元和第二剪式單元與所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)之間通過(guò)球鉸相連轉(zhuǎn)。
[0009]所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)位于一固定線軌上。
[0010]本發(fā)明一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，由上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)、剛性板、光照傳感器和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)五部分組成，上部拉索與數(shù)量可自行確定的剪式鉸單元通過(guò)上部節(jié)點(diǎn)相連接，第一個(gè)剪式鉸單元的上部與驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)以球鉸的形式相連，下部剛性板通過(guò)設(shè)置在剪式鉸單元下部節(jié)點(diǎn)之間的圓桿與系統(tǒng)相連，上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)、剛性板三者協(xié)同工作，在通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同組成了一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)。下部剛性板通過(guò)銷接體系與剪式單元協(xié)調(diào)從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)展與收合。拉索是由金屬材料、非金屬材料、或者金屬材料與非金屬材料的復(fù)合材料制成的單股的或者多股的條狀結(jié)構(gòu)。
[0011]有益效果:本發(fā)明由上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)、剛性板三者協(xié)同工作，在通過(guò)外部驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同組成了一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)。本發(fā)明可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，可根據(jù)外界光線強(qiáng)度的強(qiáng)弱實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉，具有折疊率高的優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)傳力路徑明確，受力合理，上部拉索的設(shè)置提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性及承載能力，完全展開(kāi)狀態(tài)系統(tǒng)可具有任意的幾何外形，具有較強(qiáng)的建筑表現(xiàn)力，剛性板可實(shí)現(xiàn)循環(huán)多次使用，且易于更換，整個(gè)系統(tǒng)輕便靈活，有較大的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明的空間示意圖；
圖2為本發(fā)明的平面示意圖；
圖3為本發(fā)明的下部銷桿的示意圖；
圖4為本發(fā)明采用的剪式鉸單元與下部銷桿連接三維示意圖；
圖5為上部直桿與驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)之間通過(guò)球鉸相連示意圖；
圖6為上部拉索與直桿連接處的示意圖；
圖7為本發(fā)明的下部剛性板示意圖；
圖8為剪式鉸下部的剛性板之間的連接示意圖；
圖9為本發(fā)明的剛性板與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系示意圖；
其中:1、上部拉索；2、剪式鉸系統(tǒng)；3、剛性板；4、光照傳感器；5、驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)；6、7、8、9、直桿；10、驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)；11、彈簧；12、下部銷桿；13、球鉸；14、線軌；15、剛性板連接銷桿；16、上部銷桿；17、連接器；18、下部連接直桿。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0014]本發(fā)明一種剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其三維形態(tài)如圖1所示，由相互平行的第一剪式單元和第二剪式單元組成，第一剪式單元和第二剪式單元均由首尾相連的剪式鉸單元構(gòu)成。剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)的正立面如圖2所示，其包括伸縮支架以及設(shè)置在伸縮支架上的剛性板3，伸縮支架包括上部拉索1、剪式鉸系統(tǒng)2以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)5，其中上部拉索I數(shù)量與剪式鉸單元同為η，η為自定義的剪式鉸單元數(shù)量，每一個(gè)剪式鉸單元包括一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和四個(gè)端部節(jié)點(diǎn)，四個(gè)端部節(jié)點(diǎn)包括兩個(gè)上端部節(jié)點(diǎn)和兩個(gè)下端部節(jié)點(diǎn)。每?jī)蓚€(gè)剪式鉸單元之間的連接設(shè)計(jì)四根直桿(6、7、8、9)，四根桿件的長(zhǎng)度分別為a，b，c和d，其長(zhǎng)度關(guān)系滿足a+b=c+d，直桿6與直桿7銷接，直桿7的端部與直桿9的端部通過(guò)上部銷桿16轉(zhuǎn)動(dòng)連接，直桿9與直桿8銷接，直桿8的端部與直桿6的端部通過(guò)下部銷桿12轉(zhuǎn)動(dòng)連接，之后的剪式鉸單元間也需要滿足此長(zhǎng)度和連接關(guān)系。其中下部銷桿12的示意圖如圖3所示，內(nèi)側(cè)所開(kāi)的兩個(gè)孔洞用來(lái)連接下部連接直桿15，本系統(tǒng)所采用的剪式鉸單元之間的連接示意如圖4所示，每個(gè)剪式鉸單元的兩直桿不在同一平面內(nèi)。
[0015]驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)5由驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10以及控制器等組成，第一剪式單元和第二剪式單元的一端分別與驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10連接用于展開(kāi)或折疊剪式單元，通過(guò)驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10正向與反向運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)這個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)啟與閉合，直桿6與驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10之間通過(guò)球鉸13相連，直桿6可繞驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10任意旋轉(zhuǎn)，球鉸13的球心在驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10的頂面之下以保證直桿6固定在驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10上不會(huì)滑落，驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10上開(kāi)一個(gè)槽孔，為直桿6在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中提供足夠的空間，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的高折疊率，驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10設(shè)置在線軌14之上，驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10上設(shè)有電機(jī)，可接收控制器信號(hào)結(jié)合位移和速度傳感器，形成控制回路，有效的控制臺(tái)車(chē)運(yùn)動(dòng)的行程范圍和速度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)啟和閉合，其詳圖如圖5所示。在上部拉索與直桿7與直桿9的相交節(jié)點(diǎn)處，三者通過(guò)上部銷桿16相連，上部拉索I通過(guò)連接器17固定于上部銷桿16兩端，可以繞上部銷桿16轉(zhuǎn)動(dòng)，其詳圖如圖6所示。剛性板之間采用銷接的方式連接，因此剛性板端部都設(shè)有連接的銷孔，剛性板的示意如圖7所示。剛性板可根據(jù)驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10的運(yùn)動(dòng)繞剛性板連接銷桿15以及下部連接直桿18轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的開(kāi)合，在剪式鉸單元下部的剛性板連接銷桿15上設(shè)置彈簧11連接剪式鉸的中間銷接節(jié)點(diǎn)，以保證系統(tǒng)在開(kāi)始閉合時(shí)剛性板不發(fā)生反向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)也提高了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。剪式鉸下部的剛性板之間的連接示意如圖8所示。剛性板與兩側(cè)剪式單元的連接關(guān)系如圖9所示。本系統(tǒng)上方布置光照傳感器4，驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10和光照傳感器4均與控制器連接，控制器根據(jù)所述光照傳感器4獲取的光照信息控制驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)10展開(kāi)或折疊所述剪式鉸系統(tǒng)2實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的開(kāi)啟與收合。此系統(tǒng)具有較高的折疊率，移動(dòng)性強(qiáng)，便于運(yùn)輸儲(chǔ)存，具有多樣的建筑造型，擁有較好的建筑表現(xiàn)力，并且整個(gè)系統(tǒng)受力合理，傳力路徑明顯。
[0016]應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，包括伸縮支架，其特征在于:所述伸縮支架包括上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，所述驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)以及控制器，所述剪式鉸系統(tǒng)包括第一剪式單元和第二剪式單元，所述第一剪式單元和第二剪式單元平行，所述第一剪式單元和第二剪式單元均由首尾相連的剪式鉸單元構(gòu)成，每一個(gè)剪式鉸單元包括一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)和四個(gè)端部節(jié)點(diǎn)，所述第一剪式單元和第二剪式單元的一端分別與所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)連接用于展開(kāi)或折疊所述剪式鉸單元，在所述第一剪式單元和第二剪式單元的每個(gè)剪式鉸單元之間的兩個(gè)下端部節(jié)點(diǎn)上設(shè)置兩塊可折疊的剛性板；所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)與所述控制器連接，在所述控制器上還連接有一光照傳感器，所述控制器根據(jù)所述光照傳感器獲取的光照信息控制所述臺(tái)車(chē)展開(kāi)或折疊所述剪式鉸系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:在每個(gè)所述剪式鉸單元中間節(jié)點(diǎn)上設(shè)置一彈簧，該彈簧連接到兩塊所述剛性板的折疊線上以控制剛性板的折疊運(yùn)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:所述兩塊剛性板之間采用銷軸連接，所述彈簧連接在所述銷軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:在所述每個(gè)剪式鉸單元的兩個(gè)上端部節(jié)點(diǎn)之間連接有拉索。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:所述剪式鉸單元均由兩根直桿組成，每?jī)蓚€(gè)直桿之間通過(guò)銷桿銷接而成，兩根直桿在空間上相互錯(cuò)開(kāi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:所述第一剪式單元和第二剪式單元與所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)之間通過(guò)球鉸相連轉(zhuǎn)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)位于一固定線軌上。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可自動(dòng)伸縮的剛性板遮陽(yáng)系統(tǒng)，包括伸縮支架，伸縮支架包括上部拉索、剪式鉸系統(tǒng)以及驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)以及控制器，剪式鉸系統(tǒng)包括第一剪式單元和第二剪式單元，第一剪式單元和第二剪式單元均由首尾相連的剪式鉸單元構(gòu)成，第一剪式單元和第二剪式單元的一端分別與驅(qū)動(dòng)臺(tái)車(chē)連接用于展開(kāi)或折疊剪式鉸單元，在第一剪式單元和第二剪式單元的每個(gè)剪式鉸單元之間的兩個(gè)下端部節(jié)點(diǎn)上設(shè)置兩塊可折疊的剛性板。本發(fā)明可根據(jù)外界光線強(qiáng)度的強(qiáng)弱實(shí)現(xiàn)遮陽(yáng)系統(tǒng)的自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉，具有折疊率高的優(yōu)點(diǎn)，剛性板可隨系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)展開(kāi)與收合，且因?yàn)槠湟子诟鼡Q，可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)多次使用。
【IPC分類】E04F10/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105350727
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510903855
【發(fā)明人】蔡建國(guó), 任政, 馮健
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年12月9日