一种底板和栏杆组合结构的折叠系统的制作方法

本发明涉及可移动建筑技术领域，特别是涉及一种底板和栏杆组合结构的折叠系统。

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。

技术实现要素：

本发明的目的是：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结构。

为了实现上述目的，本发明提供了一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆、伸展底板和固定底板，伸展栏杆的下部与伸展底板的上部固定连接后组成一组伸展机构，多组伸展机构围绕固定底板布置，每组伸展机构的伸展底板下部与固定底板可旋转地连接，使设置的各组伸展机构以固定底板为中心同步展开/收缩，形成底板和栏杆组合展开结构/固定底板为底面的柱状折叠结构。

优选地，还包括设置在所述固定底板下部的若干液压缸，液压缸的数量与所述伸展底板数量相当且与所述伸展底板对应设置；所述伸展底板下部设有第一固定轴，液压缸的活塞柱与第一固定轴连接。

所述伸展底板两侧分别连接左补充梁和右补充梁，所述伸展底板与所述固定底板之间设有第一拉伸机构和第二拉伸机构。

优选地，一个伸展底板的左补充梁与其左侧相邻的另一个伸展底板的右补充梁相互铰接。

优选地，固定底板中间设有下沉底板，下沉底板在所述固定底板的中间形成凹陷。

优选地，第一拉伸机构包括第一左上拉杆和第一左下拉杆，第一左上拉杆分别与所述伸展底板和第一左下拉杆铰接，第一左下拉杆分别与第一左上拉杆和所述固定底板铰接。

所述第一拉伸机构还包括第一右上拉杆和第一右下拉杆，第一右上拉杆分别与所述伸展底板和第一右下拉杆铰接，第一右下拉杆分别与第一右上拉杆和所述固定底板铰接。

第一右上拉杆和第一右下拉杆与第一左上拉杆和第一左下拉杆平行设置，所述第一固定轴连接在第一左上拉杆和第一右上拉杆之间。

优选地，第二拉伸机构包括第二左上拉杆和第二左下拉杆；第二左上拉杆分别与所述伸展底板和第二左下拉杆铰接，第二左下拉杆分别与第二左上拉杆和所述下沉底板铰接；所述伸展底板下部设有第二固定轴。

第二拉伸机构还包括第二右上拉杆和第二右下拉杆，第二右上拉杆分别与所述伸展底板和第二右下拉杆铰接，第二右下拉杆分别与第二右上拉杆和所述下沉底板铰接；第二右上拉杆和第二右下拉杆与第二左上拉杆和第二左下拉杆平行设置，所述第二固定轴连接在第二左上拉杆和第二右上拉杆之间。

优选地，伸展栏杆与所述伸展底板之间设有第三拉伸机构，第三拉伸机构顶端设有加长栏杆组件。

优选地，第三拉伸机构包括第三底板拉杆、第三关节拉杆、第三栏杆拉杆和第三辅助拉杆。

第三底板拉杆底端与第二固定轴连接，第三底板拉杆顶端和第三栏杆拉杆底端之间通过第三关节拉杆连接，第三关节拉杆与所述伸展底板铰接，第三辅助拉杆与所述伸展栏杆顶端铰接。

优选地，加长栏杆组件包括第一加长栏杆、第二加长栏杆和第三加长栏杆。

第一加长栏杆一端与第二加长栏杆一端铰接，第一加长栏杆另一端连接在第三辅助拉杆和第三栏杆拉杆的铰接处；第三加长栏杆一端与第二加长栏杆另一端铰接，第三加长栏杆另一端铰接在第三辅助拉杆的中部。

优选地，伸展底板为矩形框架结构；所述伸展栏杆为由下部矩形和上部梯形组成的多边形框架结构；所述固定底板为正多边形框架结构。

本发明实施例一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，与现有技术相比，其有益效果在于：

1.通过伸展栏杆、伸展底板和固定底板的结构组合及联动机构的连接设计，实现了可自动折叠、展开的底板加围栏的建筑结构。

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(保温、隔音、散热性强等等)。

3.使用液压缸实现组合结构的展开/折叠控制，以较低的成本实现自动控制。

4.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。

5.适用范围广，底部形状及搭配的伸展机构数量可调整，如适用于蒙古包的八边形、适用于普通房屋的四边形等等。

6.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是本发明实施例一的伸展机构与固定底板连接的示意图；

图2是本发明实施例一的伸展机构与固定底板连接的侧视图；

图3是本发明实施例一第一拉伸机构和第二拉伸机构的连接示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是本发明实施例一的折叠状态示意图；

图6是本发明实施例一的展开状态示意图；

图7是本发明实施例二的加长栏杆折叠状态侧视图；

图8是本发明实施例二的加长栏杆展开状态侧视图；

图中，1、伸展栏杆；2、伸展底板；3、左补充梁；4、右补充梁；5、固定底板；6、下沉底板；7、第一拉伸机构；8、第二拉伸机构；9、液压缸；10、第三拉伸机构；11、加长栏杆组件；12、第一固定轴；13、第二固定轴；

71、第一左上拉杆；72、第一左下拉杆；73、第一右上拉杆；74、第一右下拉杆；81、第二左上拉杆；82、第二左下拉杆；83、第二右上拉杆；84、第二右下拉杆；101、第三底板拉杆；102、第三关节拉杆；103、第三栏杆拉杆；104、第三辅助拉杆；111、第一加长栏杆；112、第二加长栏杆；113、第三加长栏杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明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发明，但不用来限制本发明的范围。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于约束本发明。

实施例一

如图1～6所示，本发明实施例优选实施例的一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆1、伸展底板2、固定底板5、下沉底板6、连杆机构和液压缸9，伸展栏杆1的下部与伸展底板2的上部可旋转连接后组成一组伸展机构，连杆机构在伸展栏杆1、伸展底板2、固定底板5和液压缸9之间连接，用以将液压缸9直线运动转变为系统中各个部件的展开或折叠运动。本实施例中连杆机构包括第一拉伸机构7和第二拉伸机构8。

其中，

固定底板5为水平放置的正八边形，八个伸展栏杆1分别可转动与固定底板5的每个边连接。伸展栏杆1的底边与伸展底板2的顶边相互垂直固定连接，伸展栏杆1与伸展底板2之间在系统折叠或展开的各个状态均保持垂直状态不变。各组伸展机构以固定底板5为中心同步展开，形成了底板和栏杆组合展开结构；或各组伸展机构以固定底板5为中心同步折叠，形成了固定底板5为底面的柱状折叠结构。

伸展底板2两侧分别连接左补充梁3和右补充梁4，伸展底板2的左补充梁3和其左侧相邻的伸展底板2的右补充梁4相互铰接。左补充梁3和右补充梁4作为伸展底板2在展开状态时整体底板空白位置的补充，每两个伸展底板2之间空白位置的由形状对称相同的一个左补充梁3和一个右补充梁4填充，并在连接元件的限位作用下保持水平位置。当折叠系统进行折叠收缩时，每个伸展底板2均向上、向内回收，左补充梁3和右补充梁4被同时带动，连接元件此时使展开时呈水平状的左补充梁3和右补充梁4沿连接边向内弯折，左补充梁3和右补充梁4被向内折叠伸入伸展底板2包围成的柱状体内部。

固定底板5中间设有下沉底板6，下沉底板6在固定底板5的中间形成凹陷。下沉底板6与固定底板5组成的底板框架厚度较大，整个折叠系统的基座稳定效果更好。同时，下沉底板6与固定底板5中间形成的中空部分可增加折叠系统的储存空间，提升折叠系统的可开发功能。如在空间顶部设置盖板，实现单独储存功能；在内部空间增加重物，提高基座的稳定性；在空间中设置升降板，实现桌椅的功能。

如图4所示，伸展底板2与固定底板5之间设有第一拉伸机构7，第一拉伸机构7包括相互连接的第一左上拉杆71和第一左下拉杆72，以及相互连接的第一右上拉杆73和第一右下拉杆74。第一左上拉杆71和第一右上拉杆73的下部之间连接有第一固定轴12。左、右拉杆组相互平行铰接于伸展底板2中部和固定底板5之间，用于带动伸展底板2相对于固定底板5的伸展或折叠动作；同时，对展开或折叠状态时的伸展底板2进行定位，确保伸展底板2相对于固定底板5位置状态的稳定性。

伸展底板2与下沉底板6之间设有第二拉伸机构8，第二拉伸机构8包括相互连接的第二左上拉杆81和第二左下拉杆82，以及相互连接的第二右上拉杆83和第二右下拉杆84。伸展底板2设有第二固定轴13。左、右拉杆组相互平行铰接于第二固定轴和下沉底板6之间，用于辅助伸展底板2相对于下沉底板6及固定底板5的伸展或折叠动作；同时，对展开或折叠状态时的伸展底板2进行定位，确保伸展底板2相对于下沉底板6及固定底板5位置状态的稳定性。

液压缸9底部与固定底板5下部连接，液压缸9上部的活塞杆与第一固定轴12连接。液压缸9由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆、密封装置、缓冲装置与排气装置组成，用于将液压能转变为机械能，实现机构的直线往复运动。其优势在于免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳。液压缸9的活塞杆相对于缸筒移动，会带动第一固定轴12移动，从而使第一左上拉杆71和第一左下拉杆72以及第一右上拉杆73和第一右下拉杆74移动，第一拉伸机构7的位移进而使伸展底板2产生移动。这样便实现了：液压缸9伸长，使伸展底板2相对于固定底板5向内折叠；液压缸9缩短，使伸展底板2相对于固定底板5向外展开。

伸展底板2为矩形框架结构，选用型材钢组成的矩形框架，结构稳定，折叠时可获得较大的收缩空间。伸展栏杆1为由下部矩形和上部梯形组成的多边形框架结构，下部保留结构稳固的矩形结构，上部为了收缩时在顶部互不干涉而成为梯形，梯形的两侧边的斜角由伸展机构的组数决定：由八组伸展机构组成时，斜角以110°左右为宜；由四组伸展机构组成时，斜角以130°左右为宜。固定底板5为正多边形框架结构，固定底板5的边数与伸展机构的组数一致。

以上所描述的系统为框架结构，框架之间进行填充后形成封闭的系统。填充的材料可选择板材、pvc、泡沫、防水布料等，根据使用者的偏好和预期实现的功能可进行调整，建筑中常规的覆盖和填充材料均可以选择。

本实施例的工作过程如下：

系统的折叠过程由均布在每组伸展机构下部的液压缸9控制完成。在液压缸9的伸长作用下，推动伸展栏杆1下部的第一固定轴，带动伸展栏杆1以及连接伸展栏杆1和伸展底板2的第一左上拉杆71和第一左下拉杆72、第一右上拉杆73和第一右下拉杆74共同联动，同时也带动连接伸展栏杆1和下沉底板6的第二左上拉杆81和第二左下拉杆82、第二右上拉杆83和第二右下拉杆84联动。

系统折叠过程中伸展栏杆1与伸展底板2持续保持90°的夹角。伸展底板2向内收缩直到与固定底板5呈90°夹角，相邻的左补充梁3和右补充梁4连接处向内部弯折直到收紧在伸展底板2和伸展栏杆1组成的圆柱体内部，此时达到最大折叠状态，液压缸9停止继续伸长，系统折叠状态如图5所示。在折叠状态时，第一左上拉杆71和第一左下拉杆72、第一右上拉杆73和第一右下拉杆74作为辅助支撑连杆可以保持伸展栏杆1和伸展底板2之间的折叠状态，第二左上拉杆81和第二左下拉杆82、第二右上拉杆83和第二右下拉杆84作为另一组辅助支撑连杆可保持伸展栏杆1和下沉底板6之间的折叠状态，两组左右对称设置的连杆共同保持每组对应的伸展机构在系统折叠状态时的稳定性。

当系统展开时，在液压缸9的收缩作用下，拉动伸展栏杆1下部的第一固定轴，带动伸展栏杆1以及连接伸展栏杆1和伸展底板2的第一左上拉杆71和第一左下拉杆72、第一右上拉杆73和第一右下拉杆74共同联动，同时也带动连接伸展栏杆1和下沉底板6的第二左上拉杆81和第二左下拉杆82、第二右上拉杆83和第二右下拉杆84联动。

系统展开过程中伸展栏杆1与伸展底板2持续保持90°的夹角。伸展底板2向外打开直到与固定底板5呈180°角完全展开成延长的底板，相邻的左补充梁3和右补充梁4连接处随着两侧伸展底板2的展开被同步拉动，直到伸展底板2完全展开，左补充梁3和右补充梁4也完全展开成为与伸展底板2同一平面上的补充底板。此时液压缸9停止收缩，系统达到完全展开状态，固定底板5、所有的伸展底板2、所有的左补充梁3和右补充梁4共同组成一个展开状态的完整底板，而与伸展底板2持续保持90°夹角的伸展栏杆1此时成为了完整底板周围均匀分布的栏杆，展开状态如图6所示。

在系统展开状态时，第一左上拉杆71和第一左下拉杆72、第一右上拉杆73和第一右下拉杆74作为主动支撑连杆可以保持伸展栏杆1和伸展底板2之间的展开状态，第二左上拉杆81和第二左下拉杆82、第二右上拉杆83和第二右下拉杆84作为另一组辅助支撑连杆可保持伸展栏杆1和下沉底板6之间的展开状态，两组左右对称设置的连杆共同保持每组对应的伸展机构在系统展开状态时的稳定性。

实施例二

如图7、8所示，本发明实施例优选实施例的一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆1、伸展底板2、下沉底板6、固定底板5、连杆机构和液压缸9，伸展栏杆1的下部与伸展底板2的上部可旋转连接后组成一组伸展机构。

伸展底板2与固定底板5之间设有第一拉伸机构7，第一拉伸机构7包括相互连接的第一左上拉杆71和第一左下拉杆72，以及相互连接的第一右上拉杆73和第一右下拉杆74。第一左上拉杆71和第一右上拉杆73的下部之间连接有第一固定轴12。左、右拉杆组相互平行铰接于伸展底板2中部和固定底板5之间，用于带动伸展底板2相对于固定底板5的伸展或折叠动作；同时，对展开或折叠状态时的伸展底板2进行定位，确保伸展底板2相对于固定底板5位置状态的稳定性。

伸展底板2与下沉底板6之间设有第二拉伸机构8，第二拉伸机构8包括相互连接的第二左上拉杆81和第二左下拉杆82，以及相互连接的第二右上拉杆83和第二右下拉杆84。伸展底板2设有第二固定轴13。左、右拉杆组相互平行铰接于第二固定轴和下沉底板6之间，用于辅助伸展底板2相对于下沉底板6及固定底板5的伸展或折叠动作；同时，对展开或折叠状态时的伸展底板2进行定位，确保伸展底板2相对于下沉底板6及固定底板5位置状态的稳定性。

液压缸9底部与固定底板5下部连接，液压缸9上部的活塞杆与第一固定轴12连接。液压缸9的活塞杆相对于缸筒移动，会带动第一固定轴12移动，从而使第一左上拉杆71和第一左下拉杆72以及第一右上拉杆73和第一右下拉杆74移动，第一拉伸机构7的位移进而使伸展底板2产生移动。这样便实现了：液压缸9伸长，使伸展底板2相对于固定底板5向内折叠；液压缸9缩短，使伸展底板2相对于固定底板5向外展开。

伸展栏杆1与伸展底板2之间设有第三拉伸机构10，第三拉伸机构10包括第三底板拉杆101、第三关节拉杆102、第三栏杆拉杆103和第三辅助拉杆104。

第三底板拉杆101底端与第二固定轴13连接，第三底板拉杆101顶端和第三栏杆拉杆103底端之间通过第三关节拉杆102连接，第三关节拉杆102与伸展底板2铰接，第三辅助拉杆104与伸展栏杆1顶端铰接。

第三拉伸机构10顶端设有加长栏杆组件11，加长栏杆组件11包括第一加长栏杆111、第二加长栏杆112和第三加长栏杆113。

第一加长栏杆111一端与第二加长栏杆112一端铰接，第一加长栏杆111另一端连接在第三辅助拉杆104和第三栏杆拉杆103的铰接处；第三加长栏杆113一端与第二加长栏杆112另一端铰接，第三加长栏杆113另一端铰接在第三辅助拉杆104的中部一铰接点上。

系统在折叠状态时，第三拉伸机构10和加长栏杆组件11回缩在伸展底板2和伸展栏杆1旁边。当液压缸9收缩时，拉动伸展栏杆1下部的第一固定轴，带动伸展栏杆1以及连接伸展栏杆1和伸展底板2的第一拉伸机构7联动，伸展底板2展开，同时也带动第二拉伸机构8联动，第二拉伸机构8顶部的第二固定轴13带动第三拉伸机构10联动，将加长栏杆组件11拉伸至绷紧的竖直状态。

实施例三

无下沉底板6

本发明实施例优选实施例的一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆1、伸展底板2、固定底板5、连杆机构和液压缸9，伸展栏杆1的下部与伸展底板2的上部可旋转连接后组成一组伸展机构。

与实施例一的不同之处在于固定底板5不设有下沉底板，第二拉伸机构8设置于伸展底板2和固定底板5之间，系统的底板厚度尽可能减小。

实施例四

本发明实施例优选实施例的一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆1、伸展底板2、下沉底板6、固定底板5、连杆机构和液压缸9，伸展栏杆1的下部与伸展底板2的上部可旋转连接后组成一组伸展机构。

与实施例一的不同之处在于，伸展底板2与固定底板5之间设有第一拉伸机构7，第一拉伸机构7仅包括相互连接的第一上拉杆和第一下拉杆，第一上拉杆和第一下拉杆铰接于伸展底板2中部和固定底板5之间，用于带动伸展底板2相对于固定底板5的伸展或折叠动作；伸展底板2与下沉底板6之间设有第二拉伸机构8，第二拉伸机构8包括相互连接的第二上拉杆和第二下拉杆，伸展底板2设有第二固定轴13，第二上拉杆和第二下拉杆铰接于第二固定轴和下沉底板6之间，用于辅助伸展底板2相对于下沉底板6及固定底板5的伸展或折叠动作。

液压缸9底部与固定底板5下部连接，液压缸9上部的活塞杆与第一上拉杆连接。液压缸9的活塞杆相对于缸筒移动，会带动第一上拉杆移动，从而使第一上拉杆和第一下拉杆移动，第一拉伸机构7的位移进而使伸展底板2产生移动。这样便实现了：液压缸9伸长，使伸展底板2相对于固定底板5向内折叠；液压缸9缩短，使伸展底板2相对于固定底板5向外展开。

优选实施例中，固定底板5还可以设计成四边形，适合普通房屋类建筑；八边以上的规则形状，适合超大型接近圆形的建筑；其他不规则形状，特殊建造需求等等。

优选实施例中，加长栏杆组件11为各边相互铰接的四边形，可叠加同样的多组加长组件，使栏杆的高度增加。另外也可将实施例二中的四边形铰接结构改变为稳定的三角形或其他多边形结构或单边的加强柱，通过长度配合达到较好的加长效果。

优选实施例中，左补充梁3、右补充梁4可替换为加强筋结构，伸展底板2展开状态时，会将加强筋拉紧，填补相邻伸展底板2之间的空白处，达到整体底板的强度和稳固。

综上，本发明实施例提供一种底板和栏杆组合结构的折叠系统，包括伸展栏杆1、伸展底板2和固定底板5，伸展栏杆1的下部与伸展底板2的上部可旋转连接后组成一组伸展机构，多组伸展机构围绕固定底板5布置，每组伸展机构的伸展底板2下部与固定底板5可旋转地连接，使设置的各组伸展机构以固定底板5为中心同步展开/收缩，形成底板和栏杆组合展开结构/固定底板5为底面的柱状折叠结构。通过伸展栏杆、伸展底板和固定底板的结构组合及联动机构的连接设计，实现了可自动折叠、展开的底板加围栏的建筑结构。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(保温、隔音、散热性强等等)。使用液压缸实现组合结构的展开/折叠控制，以较低的成本实现自动控制。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，底部形状及搭配的伸展机构数量可调整，如适用于蒙古包的八边形、适用于普通房屋的四边形等等。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。

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