柔性层支撑结构和可收卷装置的制作方法

技术特征：
1.柔性层支撑结构，其特征在于：包括至少两个叠装的薄板和至少两个并列夹装在薄板之间的折叠弹簧；所述折叠弹簧之间沿薄板的第一方向并列布置，每个所述的折叠弹簧为偶数个沿薄板第二方向延伸的曲面弹性片串联成的长条波形压簧，所述折叠弹簧具有将两侧薄板撑开的弹性趋势，所述折叠弹簧受压后所有曲面弹性片与薄板叠合成层状结构；所述折叠弹簧两外端曲面弹性片的外侧边缘与相邻的薄板平滑搭接，所述折叠弹簧和薄板之间围成具有抗弯刚度的空心薄壁层结构；所述的薄板在折叠弹簧变形方向受到足够大的叠合压力时，柔性层支撑结构所有的薄板和折叠弹簧叠合成可弯曲或者卷曲的叠合柔性层结构，卸除叠合压力后，折叠弹簧快速弹性撑开薄板恢复至原状。2.根据权利要求1所述的柔性层支撑结构，所述的薄板包括第一薄板和第二薄板；所有折叠弹簧分布在第一薄板和第二薄板叠合的投影区域内；曲面弹性片分别与第一薄板和第二薄板之间的连接位置为固定结合部，曲面弹性片之间的连接位置在第一薄板和第二薄板的投影区域内为自由结合部，所述自由结合部在折叠弹簧叠合和撑开过程中沿薄板的第一方向平移，相邻折叠弹簧的自由结合部相向或反向布置，相向设置的自由结合部之间设置供自由结合部平移的间隙。3.根据权利要求2所述的柔性层支撑结构，所述同一层所有曲面弹性片展平后的宽度与结合部间隙宽度的总和不大于与其连接的薄板宽度，所述间隙的宽度不小于其两侧的自由结合部平移的最大行程之和。4.根据权利要求1或2所述的柔性层支撑结构，所述曲面弹簧片在第一方向上的横截面为平滑曲线，两侧端部于固定结合部或自由结合部平滑过渡至相切连接，形成具有至少一个v字型开口的折叠弹簧。5.根据权利要求4所述的柔性层支撑结构，所述第一薄板和第二薄板沿第二方向的两条侧边分别固定结合有侧封折叠弹簧，第一薄板和第二薄板同侧的侧封折叠弹簧向外延伸并固定结合，将第一薄板和第二薄板之间的两侧缝封边。6.根据权利要求1所述的柔性层支撑结构，所述薄板、折叠弹簧和侧封折叠弹簧采用金属材料、聚合物材料、纤维增强聚合物、金属丝骨架、多孔薄板中的一种或多种。7.根据权利要求6所述的柔性层支撑结构，所述固定结合部和自由结合部的固定结合方式包括粘结、焊接、熔接、压接或者铆接。8.根据权利要求4所述的柔性层支撑结构，所述曲面弹性片截面和薄板弯曲或者卷曲后的任意点的曲率满足以下关系式：其中：t为曲面弹性片或者薄板的厚度；e为曲面弹性片或者薄板的弹性模量；ρ为单个曲面弹性片或者薄板的中性层的曲率半径；σ
e
为曲面弹性片或者薄板的弹性极限值。9.根据权利要求1所述的柔性层支撑结构，所述第一薄板和第二薄板之间夹装两组以上串联连接的折叠弹簧组，折叠弹簧之间增设中间层。
10.根据权利要求1-9任一项所述的柔性层支撑结构，至少两组所述薄板沿第一方向拼装，所述薄板的拼装侧边设置相互嵌合的台阶结构。11.根据权利要求1所述的柔性层支撑结构，所述薄板、曲面弹性片的厚度为0.001～2mm，优选为0.01～0.5mm。12.根据权利要求2所述的柔性层支撑结构，所述折叠弹簧的曲面弹性片、第一薄板和第二薄板的表面上设置有在柔性层支撑结构叠合状态下相互咬合的凹凸结构。13.根据权利要求12所述的柔性层支撑结构，所述凹凸结构包括走势沿第一方向或者第二方向排布的凹凸条纹结构，或者面分布的凹凸压花结构，或者若干剪力键和键槽/孔。14.可收卷装置，其特征在于：包括卷轴、压辊和收卷安装在卷轴上的柔性层，所述柔性层采用权利要求1-13中任一项所述的柔性层支撑结构；所述压辊和卷轴之间或者压辊与压辊之间设有宽度小于柔性层撑开厚度的缝隙，所述柔性层穿过该缝隙收卷安装在卷轴上，在所述柔性层收卷过程中，经过压辊与卷轴的挤压，柔性层支撑结构的折叠弹簧和薄板叠合为层状结构后收卷在卷轴上；所述柔性层支撑结构在柔性层放卷过程中，离开压辊与卷轴的结构部分，折叠弹簧撑开薄板恢复成刚性平整的空心薄壁层结构。

技术总结
本发明公开了一种柔性层支撑结构和可收卷装置，柔性层支撑结构包括面面相对且并列布置的第一薄板和第二薄板，以及被夹装在第一薄板和第二薄板之间且并列布置的折叠弹簧组，通过折叠弹簧组中的曲面弹性片与薄板平滑搭接连接，围成一个可以叠合弯卷、可以自动绷直且表面平整的空心薄壁弹性结构；可收卷装置包括卷轴、压辊和安装在卷轴上的柔性层支撑结构，所述柔性层支撑结构通过卷绕在卷轴上实现整个柔性层支撑结构的收卷和展开。本发明的柔性层支撑结构可以作为柔性屏幕、柔性太阳能电池和薄膜天线等柔性设备的支撑骨架，具有轻质、收纳比高、展开面积大、收卷简便、承受荷载大、不易损坏等优点。不易损坏等优点。不易损坏等优点。


技术研发人员：王子国 孙宇雁
受保护的技术使用者：王子国
技术研发日：2021.06.10
技术公布日：2022/12/12