四个端部节点，每两个剪式铰单元之间的连接设计四根直杆(6、7、8、9)，四根杆件的长度分别为a，b，c和d，其长度关系满足a+b=c+d，直杆6与直杆7销接，直杆7的端部与直杆9的端部通过上部销杆16转动连接，直杆9与直杆8销接，直杆8的端部与直杆6的端部通过下部销杆12转动连接，之后的剪式铰单元间也需要满足此长度和连接关系。其中下部销杆12的示意图如图4所示，内侧所开的两个孔洞用来连接导向结构15，本系统所采用的剪式铰单元之间的连接示意如图5所示，每个剪式铰单元的两直杆不在同一平面内。
[0019]驱动控制系统5由驱动台车10、展卷机系统11以及控制器等组成，第一剪式单元和第二剪式单元的一端分别与驱动台车10连接用于展开或折叠剪式单元，通过驱动台车10正向与反向运动实现这个系统的开启与闭合，直杆6与驱动台车10之间通过球铰13相连，直杆6可绕驱动台车10任意旋转，球铰13的球心在驱动台车10的顶面之下以保证直杆6固定在驱动台车10上不会滑落，驱动台车10上开一个槽孔，为直杆6在运动的过程中提供足够的空间，从而实现整个系统的高折叠率，驱动台车10设置在线轨14之上，驱动台车10上设有电机，可接收控制器信号结合位移和速度传感器，形成控制回路，有效的控制台车运动的行程范围和速度，实现系统的自动开启和闭合，其详图如图6所示。在上部拉索与直杆7与直杆9的相交节点处，三者通过上部销杆16相连，上部拉索1通过连接器17固定于上部销杆16两端，可以绕上部销杆16转动，其详图如图7所示。柔性膜3形态可呈任意曲线，柔性膜可通过展卷机系统11在两侧下部直杆6、8相交节点之间的导向结构15滑动，本系统左立面如图8所示。柔性膜端部固定于所述第一剪式单元和第二剪式单元的另一端的端部圆杆18之上，柔性膜3的另一端分别穿过位于所述剪式单元同侧的每一剪式铰单元的端部节点的导向结构15内并与所述展卷机系统11连接，展卷机系统11由固定支座19，卷帘盒20以及内部的展卷电机21和转轮22组成，展卷机系统的构造示意如图9所示。其通过控制器进行控制，下部展卷机系统11可以根据遮阳系统的开启和闭合的速度调节自身的速度，实现柔性膜3的开展和收合与整个系统的开展收合相协调。柔性膜3通过导向结构15实现位置的控制，导向结构15通过图4中下部销杆12上的两个孔固定在其上，导向面板表面附着纤维材料，可以清洗膜表面的灰尘及水渍，保证膜的平整及洁净，导向结构15如图10所示。柔性膜3可以在上下导向结构15间滑动，导向结构15之间间距较小，易于实现柔性膜3的形态控制，柔性膜3与导向结构15以及两侧剪式单元的连接关系如图11所示。本系统上方布置光照传感器4，展卷机系统11、驱动台车10和光照传感器4均与控制器连接，控制器根据所述光照传感器4获取的光照信息控制驱动台车11展开或折叠所述剪式铰系统2的同时控制所述卷扬机系统11同步展开或卷绕所述柔性膜3。此系统具有较高的折叠率，移动性强，便于运输储存，具有多样的建筑造型，拥有较好的建筑表现力，可以实现膜的无褶皱收合，并且整个系统受力合理，传力路径明显。
[0020]应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种可自动伸缩的无褶皱柔性膜遮阳系统，包括伸缩支架以及设置在所述伸缩支架上的柔性膜，其特征在于:所述伸缩支架包括上部拉索、剪式铰系统以及驱动控制系统，所述驱动控制系统包括驱动台车、展卷机系统以及控制器，所述剪式铰系统包括第一剪式单元和第二剪式单元，所述第一剪式单元和第二剪式单元平行，所述第一剪式单元和第二剪式单元均由首尾相连的剪式铰单元构成，每一个剪式铰单元包括一个中间节点和四个端部节点，所述第一剪式单元和第二剪式单元的一端分别与一所述驱动台车连接用于展开或折叠所述剪式铰单元，所述柔性膜一端固定于所述第一剪式单元和第二剪式单元的另一端，所述柔性膜的另一端分别穿过位于所述剪式单元同侧的每一剪式铰单元的端部节点的导向结构内并与所述展卷机系统连接；所述展卷机系统和所述台车均与所述控制器连接，在所述控制器上还连接有一光照传感器，所述控制器根据所述光照传感器获取的光照信息控制所述台车展开或折叠所述剪式铰系统的同时控制所述卷扬机系统同步展开或卷绕所述柔性膜。2.根据权利要求1所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:在所述第一剪式单元和第二剪式单元的另一端设置有一固定杆，所述柔性膜固定在所述固定杆上。3.根据权利要求1或2所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:所述导向结构由位于每一剪式铰单元的端部节点上的两个导向板组成，所述柔性膜位于两个导向板之间。4.根据权利要求1所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:在所述剪式单元另一侧的每一剪式铰单元的端部节点之间连接有拉索。5.根据权利要求1所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:所述剪式铰单元均由两根直杆组成，每两个直杆之间通过销杆销接而成，两根直杆在空间上相互错开。6.根据权利要求1所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:所述第一剪式单元和第二剪式单元与所述驱动台车之间通过球铰相连转。7.根据权利要求6所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:所述驱动台车位于一固定线轨上。8.根据权利要求1所述的柔性膜遮阳系统，其特征在于:所述展卷机系统包括固定支座、卷帘盒、展卷电机和转轮，所述柔性膜缠绕在所述转轮上。
【专利摘要】本发明公开了一种伸缩柔性膜遮阳系统，包括伸缩支架以及设置在伸缩支架上的柔性膜，伸缩支架包括上部拉索、剪式铰系统以及驱动控制系统，剪式铰系统包括第一剪式单元和第二剪式单元，第一剪式单元和第二剪式单元平行，柔性膜一端固定于第一剪式单元和第二剪式单元的另一端，柔性膜的另一端分别穿过位于剪式单元同侧的每一剪式铰单元的端部节点的导向结构内并与展卷机系统连接。本发明可自动伸缩的无褶皱柔性膜遮阳系统，可根据外界光线强度的强弱实现遮阳系统的自动开启或关闭，具有折叠率高的优点，整个系统传力路径明确，受力合理，上部拉索的设置提高了系统的稳定性及承载能力，柔性膜可实现无褶皱开启与收合，实现循环多次使用。
【IPC分类】E04F10/04
【公开号】CN105386574
【申请号】CN201510809865
【发明人】蔡建国, 任政, 冯健
【申请人】东南大学
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月20日