一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构的制作方法

本发明涉及帐篷结构，具体是涉及一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构。

背景技术：

1、近年来，临时建筑结构的需求逐渐增加，特别是在户外活动、应急救援和野外工作等领域，因此帐篷使用需求很高，帐篷是撑在地上遮蔽风雨日光并供临时居住的棚子，其中帐篷又分为柔性遮蔽物和刚性遮蔽物这两大类，这类帐篷主要使用柔软的材料制成，它们的显著特点是便于折叠、轻便且易于携带，适合远足、露营等户外活动，而刚性遮蔽物则通常指的是使用硬质材料构建的临时或半永久性建筑结构，这些帐篷的特点是结构稳定、耐用性高，能够提供更好的保温隔热性和防护性。

2、目前，国内外使用的主要是柔性掩蔽物，可展开性是柔性掩蔽物的最突出性特点，但是其因其所使用的材料限制，导致该种类帐篷保温隔热性差、能量利用效率低、防护能力弱，而现有的刚性掩蔽物大多是构形简单的集装箱，虽然能够提供隔热保温性，但是在搭建时，需要多人协作，耗时较长才能完成搭建或拆卸，这在时间紧迫的应急救援或军事部署中可能导致严重的效率问题，并且刚性遮蔽物，由于折叠收纳比低，运输成本相对较高，对于需要快速移动和部署的场合极为不利，机动性差。

技术实现思路

1、针对上述问题，提供一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，基于非欧几里德折纸原理设计，使用厚板折叠，而非传统杆膜柔性可展结构，具有便携性强、快速搭建等优点，通过折叠和展开的方式实现结构的收纳和展开，大大提高了搭建速度和便携性，并且通过厚板材质达到保温隔热性好的效果。

2、为解决现有技术问题，本发明提供一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，包括若干相互连接的基本单元组，所述基本单元组包括第一连接件和与所述第一连接件相连接的第二连接件；其中所述第一连接件包括第一侧面板、设于所述第一侧面板顶边相连接的第一顶部板以及转动合页，所述第一侧面板与所述第一顶部板通过所述转动合页转动连接；

3、其中所述第二连接件包括第二侧面板、设于所述第二侧面板顶边相连接的第二顶部板以及连接合页，所述第二侧面板与所述第二顶部板通过所述连接合页转动连接；

4、所述基本单元还包括第一旋转连接件与顶部合页，所述第一旋转连接件设于所述第一侧面板与所述第二侧面板之间，所述顶部合页设于所述第一顶部板与所述第二顶部板之间；

5、每个所述第一顶部板与每个所述第二顶部板上均设置第二旋转连接件，所述基本单元组与两个相邻的所述基本单元组均通过所述第二旋转连接件相连接，若干所述基本单元组以一组所述基本单元组中的所述第一顶部板与所述第二顶部板的顶点为圆心环绕设置，每个所述基本单元组之间相互转动连接。

6、进一步的，所述第一侧面板包括a边与b边，所述第二侧面板包括a边与b边，所述第一侧面板的b边与所述第二侧面板的b边相抵接并且通过所述第一旋转连接件相互连接。

7、进一步的，每个所述第一侧面板与每个所述第二侧面板的外表面均设置有铰链合页，所述基本单元组中所述第一侧面板的a边与其相邻所述基本单元组中所述第二侧面板的a边通过所述铰链合页转动连接，所述基本单元组中所述第二侧面板的a边与其相邻的另一个基本单元组中所述第一侧面板的a边通过所述铰链合页转动连接。

8、进一步的，所述第一顶部板包括c边与d边，所述第二顶部板包括c边与d边，所述第一顶部板的c边与所述第二顶部板的c边相抵接并且通过所述顶部合页转动连接。

9、进一步的，所述基本单元组中所述第一顶部板的d边与其相邻所述基本单元组中所述第一顶部板的d边通过所述第二旋转连接件转动连接，所述基本单元组中所述第二顶部板的d边与其相邻的另一个基本单元组中所述第一顶部板的d边通过所述第二旋转连接件转动连接。

10、进一步的，所述第一旋转连接件和所述第二旋转连接件分别设于所述第一连接件与所述第二连接件的内表面，所述第一旋转连接件与所述第二旋转连接件包括第一合页板、第二合页板、两个用于辅助转动的辅助三角棱镜和安装转轴；两个辅助三角棱镜对称设于所述安装转轴上，能够以安装转轴为圆心转动，且两个辅助三角棱镜上均设置有与分别与第一合页板和第二合页板铰接的连接转轴。

11、进一步的，所述第一旋转连接件设于所述第一侧面板与所述第二侧面板的内表面，所述第二旋转连接件设于所述第一顶部板与所述第二顶部板的内表面。

12、进一步的，所述转动合页设于所述第一侧面板与所述第一顶部板的内表面，所述连接合页设于所述第二侧面板与所述第二顶部板的内表面。

13、进一步的，所述基本单元组中两个所述铰链合页分别设于所述第一侧面板与所述第二侧面板的外表面，所述基本单元组中所述顶部合页设于所述第一顶部板与所述第二顶部板的外表面。

14、进一步的，所述第一连接件与所述第二连接件的材质均为轻质高强的刚性材料，所述第一连接件与所述第二连接件的厚度为2～3cm。

15、本发明相比较于现有技术的有益效果是：

16、本发明使用厚板折叠，相比于现有帐篷，具有更好的保温隔热性和防护能力；基于非欧几里得折纸单元设计，通过多个基本单元组相互拼接时，基本单元组中第一连接件、第二连接件、顶部合页、第一旋转连接件、连接合页和相互拼接形成共顶点为凹的连接单元组中两个转动合页以及铰链合页、两个顶部合页、第一连接件、第二连接件和第二旋转连接件形成的平面对称的bricard连杆机构，等效理想折纸的折叠与展开，无需组装，通过折叠和展开的方式实现结构的收纳和展开，大大提高了搭建速度和便携性，能较好地满足户外活动、应急救援和野外工作等领域对临时建筑的需要。

技术特征：

1.一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，包括若干相互连接的基本单元组，所述基本单元组包括第一连接件(1)和与所述第一连接件(1)相连接的第二连接件(2)；其中所述第一连接件(1)包括第一侧面板(11)、设于所述第一侧面板(11)顶边相连接的第一顶部板(12)以及转动合页(7)，所述第一侧面板(11)与所述第一顶部板(12)通过所述转动合页(7)转动连接；

2.根据权利要求1所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述第一侧面板(11)包括a边与b边，所述第二侧面板(21)包括a边与b边，所述第一侧面板(11)的b边与所述第二侧面板(21)的b边相抵接并且通过所述第一旋转连接件(3)相互连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，每个所述第一侧面板(11)与每个所述第二侧面板(21)的外表面均设置有铰链合页(6)，所述基本单元组中所述第一侧面板(11)的a边与其相邻所述基本单元组中所述第二侧面板(21)的a边通过所述铰链合页(6)转动连接，所述基本单元组中所述第二侧面板(21)的a边与其相邻的另一个基本单元组中所述第一侧面板(11)的a边通过所述铰链合页(6)转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述第一顶部板(12)包括c边与d边，所述第二顶部板(22)包括c边与d边，所述第一顶部板(12)的c边与所述第二顶部板(22)的c边相抵接并且通过所述顶部合页(8)转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述基本单元组中所述第一顶部板(12)的d边与其相邻所述基本单元组中所述第一顶部板(12)的d边通过所述第二旋转连接件(5)转动连接，所述基本单元组中所述第二顶部板(22)的d边与其相邻的另一个基本单元组中所述第一顶部板(12)的d边通过所述第二旋转连接件(5)转动连接。

6.根据权利要求1所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述第一旋转连接件(3)和所述第二旋转连接件(5)分别设于所述第一连接件(1)与所述第二连接件(2)的内表面，所述第一旋转连接件(3)与所述第二旋转连接件(5)包括第一合页板(9a)、第二合页板(9b)、两个用于辅助转动的辅助三角棱镜(9c)和安装转轴(9e)；两个辅助三角棱镜(9c)对称设于所述安装转轴(9e)上，能够以安装转轴(9e)为圆心转动，且两个辅助三角棱镜(9c)上均设置有与分别与第一合页板(9a)和第二合页板(9b)铰接的连接转轴(9d)。

7.根据权利要求6所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述第一旋转连接件(3)设于所述第一侧面板(11)与所述第二侧面板(21)的内表面，所述第二旋转连接件(5)设于所述第一顶部板(12)与所述第二顶部板(22)的内表面。

8.根据权利要求1所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述转动合页(7)设于所述第一侧面板(11)与所述第一顶部板(12)的内表面，所述连接合页(4)设于所述第二侧面板(21)与所述第二顶部板(22)的内表面。

9.根据权利要求3所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述基本单元组中两个所述铰链合页(6)分别设于所述第一侧面板(11)与所述第二侧面板(21)的外表面，所述基本单元组中所述顶部合页(8)设于所述第一顶部板(12)与所述第二顶部板(22)的外表面。

10.根据权利要求1所述的一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，其特征在于，所述第一连接件(1)与所述第二连接件(2)的材质均为轻质高强的刚性材料，所述第一连接件(1)与所述第二连接件(2)的厚度为2～3cm。

技术总结本发明涉及帐篷结构技术领域，具体是涉及一种基于非欧几里得折纸原理的新型固面可展帐篷结构，包括若干相互连接的基本单元组，所述基本单元组包括第一连接件和与所述第一连接件相连接的第二连接件；其中所述第一连接件包括第一侧面板、设于所述第一侧面板顶边相连接的第一顶部板以及转动合页，本发明使用厚板折叠，相比于现有帐篷，具有更好的保温隔热性和防护能力；基于非欧几里得折纸单元设计，通过多个基本单元组相互拼接时，能够达到等效理想折纸的折叠与展开效果，无需组装，通过折叠和展开的方式实现结构的收纳和展开，大大提高了搭建速度和便携性，能较好地满足户外活动、应急救援和野外工作等领域对临时建筑的需要。技术研发人员：蔡建国,邓晓蔚,裴欢,薛淑云,杨飘,张骞,冯健,顾荧受保护的技术使用者：扬州斯帕克实业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11