[发明专利]一种可折叠膜杆结构

权利要求书

1.一种可折叠膜杆结构，其特征在于，包括四边形框架以及一张马鞍形折纸薄膜；所述四边形框架由四根杆件以及连接四根杆件的四个铰链节点构成，四个铰链节点包括内部两个内部铰接节点和两个外部铰接节点，内部铰接节点与外部铰接节点交替布置；马鞍形折纸薄膜为具有四个外边的矩形可折叠膜，四个外边分别固定在四根杆件上；四根杆件形成的闭合框架在完全展开状态时，整体形状为一个正方形框架，两个外部铰链节点转动轴线的交汇点与两个内部铰链节点转动轴线的交汇点分别位于正方形框架上下两侧，在折展过程中，同一根杆件的两端运动方向相反，闭合框架同一条对角线上的两个节点分别向着闭合框架完全展开状态下另一条对角线上两个节点转动轴线交汇点的方向运动；所述杆件皆为刚性杆件，杆件截面为正方形，截面边长为a，杆件长度均为l，其中杆端截面与杆件轴线的夹角为45°，所述矩形可折叠膜的边长为b，且所述内部铰接节点设置在杆件内表面处，所述外部铰接节点设置在杆件外表面处；相间的一个内部铰接节点和一个外部铰接节点位于一个二维正方形几何的对角线顶点处。

2.根据权利要求1所述的可折叠膜杆结构，其特征在于，矩形可折叠膜在折展过程中的折叠方式采用马鞍形折纸的刚性折叠方式，折痕呈辐射状正方形，总共有4M条折痕，其中M为大于4的奇数，矩形可折叠膜在折叠过程中始终保持双曲线抛物面，褶皱变化稳定，且其折痕会发生一定的扭转。

3.根据权利要求1所述的可折叠膜杆结构，其特征在于，矩形可折叠膜与四个杆件形成的闭合框架的连接方式为铆钉固接或铰接。

4.一种可折叠膜杆结构，其特征在于：包括六边形框架以及一张马鞍形折纸薄膜；所述六边形框架由六根杆件以及连接六根杆件的六个铰链节点构成，六个铰链节点包括内部三个内部铰接节点和三个外部铰接节点，内部铰接节点与外部铰接节点交替布置；马鞍形折纸薄膜具有六个外边，六个外边分别固定在六根杆件上；在非工作态下，同一根杆件的两端运动方向相反，分别向着完全展开状态下六个铰链节点转动轴轴线的两个交汇点运动，实现结构的可折叠性能：当所有杆件轴线都与交汇点所在直线平行时，六根杆构件相互聚拢，中间的薄膜也随之相互聚拢，使可折叠膜杆结构折叠为紧凑的竖向一字状；所述六根杆件均为刚性杆件，杆件长度均为l，截面均为边长为a的正三角形，其中杆件两端截面与轴线成60度角；马鞍形折纸薄膜为边长为l的正六边形折纸薄膜，折痕呈辐射状正六边形，总共有12N条折痕，其中N为大于4的偶数，在正六边形马鞍形折纸薄膜任意一对边中线所在方向上相邻折痕间距相等；所述内部铰接节点布置在六边形框架角边的内表面，所述外部铰接节点布置在六边形框架角边的外表面。

5.根据权利要求4所述的可折叠膜杆结构，其特征在于，所述马鞍形折纸薄膜和杆件通过胶接或铆钉固接连接。