一种四棱锥复合机构技术领域
本发明涉及本发明涉及工业机械领域，尤其涉及一种四棱锥复合机构。
背景技术
可展机构目前有很广泛的应用和发展，如可折叠的帐篷、可收缩的门帘、
升降机、可折叠式台灯或机械臂等。它的特点是伸缩比大，可延伸长距离和大
跨度，而当它收缩以后所占空间很小，因此被应用于许多行业中。目前大多数
可展机构的应用中采用的是单面可展机构或双平行的可展机构，如门帘采用的
是单面可展机构，升降机采用的是双平行的可展机构。大多数的可展机构的主
要缺点是在受多方向力作用下，其受力方向上的结构的强度和刚性不足以承受
该力的承重作用，容易发生歪折，安全性也不高。此外，目前的可展机构的载
荷能力也不高，这些弱点限制了它的更广泛的应用。若使用双平行的可展机构，
虽然可以加强载荷能力，但是两个可展机构之间会存在工作非同步的问题，导
致升降机的工作平台运行不平稳等问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种四棱锥复合机构，其承受支撑能力强，伸展速
度快，工作效率高，工作精度大，结构稳定，并且可折叠，方便安装和搬运。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种四棱锥复合机构，包括连接件和连接杆，两个所述连接杆连接,中部枢
接形成一个剪式单元，该中部枢接位置为第一枢接部；两个或者多个相邻的两
个所述剪式单元，其一端的两个所述连接杆端部相互枢接形成一套可向一个方
向伸缩的可展机构，该端部枢接位置为第二枢接部；
一套所述可展机构中，以所述第一枢接部的连线为X向，以所述第二枢接
部垂直于所述X向的方向为Y向，定义其垂直距离为L；所述连接杆以所述第一
枢接部为分界线，两侧的L值不相等，定义L值较大的一端为第一剪式部，L值
较小的一端为第二剪式部；相邻的所述剪式单元的所述第一剪式部与所述第二
剪式部首尾相连，形成可向一个方向伸缩的棱锥可展机构；
所述锥形可展机构为四个，相邻的每套所述可展机构在其对应的第二枢接
部通过所述连接件枢接，组成立体的四棱锥复合机构；
所述连接杆为弯折的杆状件，其弯折位置位于所述第一枢接部，所述连接
杆在所述第二剪式部的一端相对于所述第一剪式部的一端向内侧弯折；
所述连接杆的弯折角度为0-70°；
所述连接杆为弯曲的杆状件，所述连接杆在所述第一剪式部的一端向外弯
曲，在所述第二剪式部的一端向内弯曲；
所述连接件是由两个连接板的的一侧相互以一定角度构成的V型结构；
所述连接件位于所述可展机构组成的四棱锥复合结构的内侧；
所述连接件位于所述可展机构组成的四棱锥复合结构的外侧；
所述棱锥可展机构开口大的一端设有驱动机构，为驱动端；开口小的一端
为设有执行机构，为工作端；
所述锥形可展机构的工作端设有滑轨，所述滑轨为U型结构，其封闭端固
定于所述工作端最末端的第一枢接部，所述锥形可展机构的其他的所述第一枢
接部的转动轴向外突出于所述锥形可展机构，在所述锥形可展机构伸缩时，所
述转动轴在所述滑轨内滑动。
本发明根据以上内容，提出一种四棱锥复合机构，其承受支撑能力强，伸
展速度快，工作效率高，工作精度大，结构稳定，并且可折叠，方便安装和搬
运。
附图说明
图1是本发明的一个实施例的结构示意图。
图2是本发明的一个实施例的可展机构伸展时的结构示意图。
图3是本发明的一个实施例的剪式单元的结构示意图。
图4是本发明的一个实施例中连接杆弯折角度的测量示意图。
图5是图1中a处的局部放大图。
图6是本发明的一个实施例的俯视图。
其中：连接件1、连接板11、第一剪式部13、第二剪式部14、连接杆2、
第二枢接部3、第一枢接部4、驱动端5、工作端6、滑轨7。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至3所示，一种四棱锥复合机构，包括连接件1和连接杆2，两个所
述连接杆2连接,中部枢接形成一个剪式单元，该中部枢接位置为第一枢接部4；
两个或者多个相邻的两个所述剪式单元，其一端的两个所述连接杆2端部相互
枢接形成一套可向一个方向伸缩的可展机构，该端部枢接位置为第二枢接部3；
一套所述可展机构中，以所述第一枢接部4的连线为X向，以所述第二枢
接部3垂直于所述X向的方向为Y向，定义其垂直距离为L；所述连接杆2以所
述第一枢接部4为分界线，两侧的L值不相等，定义L值较大的一端为第一剪
式部13，L值较小的一端为第二剪式部14；相邻的所述剪式单元的所述第一剪
式部13与所述第二剪式部14首尾相连，形成可向一个方向伸缩的棱锥可展机
构；
所述锥形可展机构为三个或者三个以上，相邻的每套所述可展机构在其对
应的第二枢接部3通过所述连接件1枢接，组成立体锥复合机构。
在一套所述可展机构中，如图2和图3所示，所述第一剪式部13那一侧的
L值大于所述第二剪式部14那一侧的L值，使得所述可展机构变成可向一个方
向伸缩的棱锥可展机构，由于所述棱锥可展机构呈锥形，锥形等同于三角形的
稳定性，使得所述棱锥可展机构的伸展或折叠运动稳定，工作时结构稳定，能
实现定点工作，工作精度提高；
三个或者以上的所述锥形可展机构，在相邻的每套所述锥形可展机构对应
的第二枢接部3通过所述连接件1枢接，组成四棱锥复合机构，所述四棱锥复
合机构在伸缩两状态下，其底部的尺寸变化不大，在10％的变化以内，因此相对
其它传统的单关节机构，有更好的伸缩支撑强度；相邻的所述棱锥可展机构互
相起到支撑作用，在展开时的刚性和强度增大，使承受支撑能力变大；由于所
述一种四棱锥复合机构可以折叠，其安装和搬运方便，适用范围更加广泛。
进一步，如图6所示，所述锥形可展机构为四个，组成四棱锥复合机构；
所述四棱锥复合机构在应用上广，例如多数机床都是直角坐标定位和运动的，
而且，四棱锥复合机构结构承受力最好、制作容易、成本低且耐用。
进一步，如图3所示，所述连接杆2为弯折的杆状件，其弯折位置位于所
述第一枢接部4，所述连接杆2在所述第二剪式部14的一端相对于所述第一剪
式部13的一端向内侧弯折。
使所述第一剪式部13那一侧的L值大于所述第二剪式部14那一侧的L值，
使得所述可展机构变成可向一个方向伸缩的棱锥可展机构，呈现与三角形一样
的稳定性。
进一步，所述连接杆2的弯折角度为0-70°。
具体弯折角度如4图所示，为5度，具体测量方法为：将同一个所述连接
杆2上的两个第二枢接部3连接，再过该连接杆2第一枢接部4作两个第二枢
接部3连线的平行线，两个第二枢接部3和第一枢接部4的连线与上述水平线
的夹角即为弯折角度范围；弯折角度设在0-70度范围内，保证所述锥形可展机
构有足够大的伸缩空间，进而使得所述一种四棱锥复合机构的结构更加稳定
所述连接杆2为弯曲的杆状件，所述连接杆2在所述第一剪式部13的一端
向外弯曲，在所述第二剪式部14的一端向内弯曲。
使所述第一剪式部13那一侧的L值大于所述第二剪式部14那一侧的L值，
使得所述可展机构变成可向一个方向伸缩的棱锥可展机构，呈现与三角形一样
的稳定性。
进一步，如图5所示，所述连接件1是由两个连接板的11的一侧相互以一
定角度构成的V型结构；
V型结构的稳定性好，保证所述一种四棱锥复合机构在伸缩时足够稳定。
进一步，所述连接件1位于所述锥形可展机构组成的四棱锥复合机构的内
侧。
使所述四棱锥复合机构的外表面无其他零件，避免四棱锥复合机构外表面
碰撞的损伤。
进一步，所述连接件1位于所述锥形可展机构组成的四棱锥复合机构的外
侧。
方便所述连接件1的更换，容易操作。
进一步，如图2所示，所述棱锥可展机构开口大的一端设有驱动机构，为
驱动端5；开口小的一端为设有执行机构，为工作端6；
所述锥形可展机构的工作端6设有滑轨7，所述滑轨7为U型结构，其封闭
端固定于所述工作端最末端的第一枢接部4，所述锥形可展机构的其他的所述第
一枢接部4的转动轴向外突出于所述锥形可展机构，在所述锥形可展机构伸缩
时，所述转动轴在所述滑轨内滑动。
所述滑轨7一方面将所述工作端6的端部夹住，使得其运动时可沿着所述
滑轨7滑动，滑动时结构更加稳定；另一方面，所述滑轨7将执行机构与所述
工作端6连接，并使得所述执行机构不能相对于所述工作端6伸缩方向发生旋
转；使得所述执行机构与所述锥形可展机构的连接固定更加方便、简化，进而
使得所述一种四棱锥复合机构的结构更加简单、工作精度更好。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本
发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的
解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具
体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。