可拼接结构单元、可拼接结构单元的组合制造技术

本发明专利技术涉及可拼接结构单元设计技术领域，公开了一种可拼接结构单元、可拼接结构单元的组合，单元包括第一刚性杆、第二刚性杆、柔性支撑件和第一球形接头；第二刚性杆为两根，通过第一球形接头连接并形成锐角结构，第一刚性杆通过柔性支撑件悬设在两根第二刚性杆之间，第一刚性杆垂直穿过第二刚性杆所在的平面。本发明专利技术提供的可拼接结构单元，通过柔性支撑件的微形变，保证可拼接结构单元在承重过程中的高强度和完整性；各杆件之间可实现高度拆解或拼合，安装或拆解的过程简单易操作，既方便各构件实现批量加工和储运，又能提高安装效率，节省时间和人工成本，有效减轻结构单元的自重；组合的整体的空间适应性更强，组装应用更灵活。

Combination of spliced structural units and stitching structural units

The invention relates to a splicing unit structure design technology field, discloses a mosaic structure elements, mosaic structure unit, unit comprises a first rigid rod, second rigid rods, flexible support member and a first spherical joint; second rigid rods are connected by a first spherical joint and rigid rod structure forms a sharp angle, the first through the flexible support suspension in two of second rigid rods between the first rigid rods vertically through the plane of the second rigid rods. Splicing structure unit provided by the invention, the deformation of the flexible support, ensure high strength and integrity of the mosaic structure unit in the load-bearing process; between each member can achieve high dismantling or split, the process of installation and disassembly is simple and easy to operate, convenient for each member to achieve batch processing and storage. It can improve the installation efficiency, save time and labor costs, effectively reduce weight of the structural unit; combination of the whole space more adaptive and more flexible assembly.

【技术实现步骤摘要】
可拼接结构单元、可拼接结构单元的组合
本专利技术涉及可拼接结构单元设计领域，特别是涉及一种可拼接结构单元、可拼接结构单元的组合。
技术介绍
在设计领域的进步历程中，结构设计的创新与结构形式的突破发挥了极其重要的作用，而且这种作用是不可替代甚至可以说是核心的。在建筑和装置设计中，结构的创新更是催生出一系列新的建筑形式、建筑类型、结构装置。近年来，结构的创新发展总体上呈现追求轻型、可变、单元化的趋势。现有的结构装置或结构墙体要么是整体式结构，要么通过单元结构拼接而成。整体式结构往往尺寸大，自重高，不能进行拼接组合，一但建成结构难以更新，既浪费材料，又不便于安装和运输。现有的单元式结构往往均通过刚性杆件搭建单元整体框架，杆件数量多、单元构造复杂、拼接组合过程繁琐，灵活性和适用性都较差，且拆解程度不高，不便于运输和储存。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种可拼接结构单元、可拼接结构单元的组合，以解决现有技术中结构单元构造复杂、拼接组合不方便的缺陷。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种可拼接结构单元，包括：第一刚性杆、第二刚性杆、柔性支撑件和第一球形接头；所述第二刚性杆为两根，通过所述第一球形接头连接并形成锐角结构，所述第一刚性杆通过所述柔性支撑件悬设在两根所述第二刚性杆之间，所述第一刚性杆垂直穿过所述第二刚性杆所在的平面。其中，所述柔性支撑件包括两根第一柔性支撑杆，所述第一柔性支撑杆为杆状，一端固定连接在所述第一球形接头上，另一端固定连接在所述第一刚性杆的端部，所述第一柔性支撑杆和所述第一刚性杆形成等腰三角状。其中，所述柔性支撑件还包括两个第二柔性支撑杆，所述第二柔性支撑杆为端部带延长杆的三角形结构，所述延长杆用于与所述第一刚性杆和所述第二刚性杆实现固定连接，以使所述第一刚性杆固定穿过所述第二刚性杆所在的平面。其中，所述第二柔性支撑杆包括三个异形杆，每个所述异形杆包括位于中部的直杆段和处于两端且与所述直杆段呈一定角度的折弯段，三个所述异形杆的直杆段首尾依次固定连接形成正三角形，连接于所述正三角形同一顶点的所述折弯段相固定并形成所述延长杆。其中，所述柔性支撑件与所述的第一刚性杆、第二刚性杆和第一球形接头的连接方式为插接。其中，所述第一球形接头上设置有两个插接所述第二刚性杆的第一插接口，和两个插接所述第一柔性支撑杆的第一卡槽，所述第一卡槽位于所述第一插接口所在平面的两侧。其中，两个所述第一插接口的夹角呈60°，两个所述第一卡槽的夹角呈90°。其中，还包括第二球形接头，所述第二球形接头上设置有一个用于插接所述第一刚性杆或所述第二刚性杆的第二插接口。本专利技术提供还提供一种可拼接结构单元的组合，包括多个如上所述的可拼接结构单元，多个所述可拼接结构单元之间通过第三球形接头依次连接以形成排架；所述第三球形接头上设有两个第三插接口，所述第三插接口用于插接相邻的两个所述可拼接结构单元中的所述第二刚性杆，两个所述第三插接口的夹角呈60°。本专利技术提供还提供另一种可拼接结构单元的组合，包括多排所述排架、多个第四球形接头和多个第五球形接头，所述第四球形接头用于替换所述可拼接结构单元中的第一球形接头，以同时连接相邻两排所述排架中的四根所述第二刚性杆；所述第五球形接头上设有两个第五连接口，所述第五连接口用于连接相邻两排所述排架中的两根所述第二刚性杆，两个所述第五连接口呈90°。(三)有益效果本专利技术提供的可拼接结构单元，同时采用了刚性杆和柔性支撑件，首先通过第一球形接头将两根第二刚性杆连接使其呈锐角状态，然后通过柔性支撑件将第一刚性杆悬空固定在两根第二刚性杆之间，使其形成稳定的空间结构。刚性杆和柔性支撑件的配合使用，使得整体的可拼接结构单元能够在承受外力的过程中，通过柔性支撑件的微形变，实现自身结构的力学稳定，并借助三角形的稳定性原理，保证可拼接结构单元在承重过程中的高强度和完整性；本专利技术中的可拼接结构单元，各杆件之间可实现高度拆解或拼合，需要搭建框架时能方便快捷地组装为一体结构，需要拆卸时能方便快捷地将一体结构拆解为单独的杆件，安装或拆解的过程简单易操作，既方便各构件实现批量加工和储运，又能提高安装效率，节省时间和人工成本；此外，该结构单元可采用轻质有机材料，能有效减轻结构单元的自重，进而减轻应用其进行基础架构的各装置的重量。本专利技术提供的可拼接结构单元的组合，通过采用多接口的球形接头将可拼接结构单元连接为单层排架结构，或连接为多层排架结构以形成结构式装置或结构式墙体，结构式装置或结构式墙体的大小可以根据实际需求进行拼装，使其整体的空间适应性更强，组装应用更灵活。附图说明图1为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一刚性杆的结构示意图；图2为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一柔性支撑杆的结构示意图；图3为本专利技术实施例中可拼接结构单元的异形杆的结构示意图；图4为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第二柔性支撑杆的结构示意图；图5为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一球形接头的示意图；图6为本专利技术实施例中可拼接结构单元的刚性杆定位示意图；图7为本专利技术实施例中可拼接结构单元的柔性支撑件和刚性杆位置结构示意图；图8为图7的分解结构示意图；图9为图7平置时的结构示意图；图10为本专利技术实施例中可拼接结构单元的组合的示意图之一；图11为本专利技术实施例中可拼接结构单元的组合的示意图之二；图中，1、第一刚性杆；101、第二卡槽；2、第二刚性杆；3、第二柔性支撑杆；30、异形杆；301、直杆段；302、折弯段；3021、第二卡口；31、正三角形；32、延长杆；4、第一柔性支撑杆；401、第一卡口；5、第二球形接头；6、第一球形接头；7、第三球形接头；8、第五球形接头；9、第四球形接头。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一刚性杆的结构示意图；图2为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一柔性支撑杆的结构示意图；图3为本专利技术实施例中可拼接结构单元的异形杆的结构示意图；图4为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第二柔性支撑杆的结构示意图；图5为本专利技术实施例中可拼接结构单元的第一球形接头的示意图；图6为本专利技术实施例中可拼接结构单元的刚性杆定位示意图；图7为本专利技术实施例中可拼接结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拼接结构单元，其特征在于，包括：第一刚性杆、第二刚性杆、柔性支撑件和第一球形接头；所述第二刚性杆为两根，通过所述第一球形接头连接并形成锐角结构，所述第一刚性杆通过所述柔性支撑件悬设在两根所述第二刚性杆之间，所述第一刚性杆垂直穿过所述第二刚性杆所在的平面。

【技术特征摘要】
1.一种可拼接结构单元，其特征在于，包括：第一刚性杆、第二刚性杆、柔性支撑件和第一球形接头；所述第二刚性杆为两根，通过所述第一球形接头连接并形成锐角结构，所述第一刚性杆通过所述柔性支撑件悬设在两根所述第二刚性杆之间，所述第一刚性杆垂直穿过所述第二刚性杆所在的平面。2.如权利要求1所述的可拼接结构单元，其特征在于，所述柔性支撑件包括两根第一柔性支撑杆，所述第一柔性支撑杆为杆状，一端固定连接在所述第一球形接头上，另一端固定连接在所述第一刚性杆的端部，以使所述第一柔性支撑杆和所述第一刚性杆形成等腰三角状。3.如权利要求2所述的可拼接结构单元，其特征在于，所述柔性支撑件还包括两个第二柔性支撑杆，所述第二柔性支撑杆为端部带延长杆的三角形结构，所述延长杆用于与所述第一刚性杆和所述第二刚性杆实现固定连接，以使所述第一刚性杆固定穿过所述第二刚性杆所在的平面。4.如权利要求3所述的可拼接结构单元，其特征在于，所述第二柔性支撑杆包括三个异形杆，每个所述异形杆包括位于中部的直杆段和处于两端且与所述直杆段呈一定角度的折弯段，三个所述异形杆的直杆段首尾依次固定连接形成正三角形，连接于所述正三角形同一顶点的所述折弯段相固定并形成所述延长杆。5.如权利要求4所述的可拼接结构单元，其特征在于，所述柔性支撑件与所述的第一刚性杆、第二刚性杆和第一球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝石盟，徐跃家，许达，李煜，
申请(专利权)人：北京建筑大学，
类型：发明
国别省市：北京,11