[发明专利]类似蜂窝填充型柱状折纸结构

权利要求书

1.一种类似蜂窝填充型柱状折纸结构，其特征在于：包括外层折纸筒和填充在外层折纸筒内的数个折纸三棱柱，外层折纸筒由矩形刚性折纸折叠而成，该矩形刚性折纸沿高度方向的两侧边固定连接，外层折纸筒的柱状空腔内紧密填充有数个折纸三棱柱；

折纸三棱柱由矩形刚性折纸折叠而成，折纸三棱柱的矩形刚性折纸沿高度方向的两侧边固定连接，折纸三棱柱与外层折纸筒之间的接触面紧密贴合，相邻折纸三棱柱之间的接触面紧密贴合；

所述折纸三棱柱和外层折纸筒两侧端面的接触处、以及各相邻折纸三棱柱两侧端面的接触处分别通过焊缝进行连接，对折纸三棱柱和外层折纸筒的位置进行初步的固定，防止折纸三棱柱、外层折纸筒之间在运输过程中产生相对错位。

2.根据权利要求1所述的类似蜂窝填充型柱状折纸结构，其特征在于：所述外层折纸筒的刚性折纸沿整个折纸结构高度方向的两侧边通过焊接方式固定连接，焊缝沿整个折纸结构的高度通高布置；所述折纸三棱柱的刚性折纸沿整个折纸结构高度方向的两侧边通过焊接方式固定连接，焊缝沿整个折纸结构的高度通高布置。

3.根据权利要求1所述的类似蜂窝填充型柱状折纸结构，其特征在于：所述外层折纸筒的截面为正三角形，外层折纸筒内紧密填充有数个折纸三棱柱，折纸三棱柱的截面亦为正三角形，每个折纸三棱柱分别由一张矩形刚性折纸折叠而成，与外层折纸筒的一侧面紧密贴合的数个折纸三棱柱将外层折纸筒该侧的矩形折纸工作面沿长度等分；

设外层折纸筒正三角形截面的边长为L₁，与外层折纸筒的一侧面紧密贴合的折纸三棱柱有n个，n个折纸三棱柱将与其接触的外层折纸筒的一侧面沿长度n等分，折纸三棱柱的正三角形截面的边长为位于外层折纸筒正三角形截面的顶点的顶层填充有一个折纸三棱柱，其下方的第二层填充有三个折纸三棱柱，下方的第三层填充有五个折纸三棱柱，最底层即第n层填充的折纸三棱柱的数量为2n-1，外层折纸筒内填充的折纸三棱柱的数量为：

4.根据权利要求1所述的类似蜂窝填充型柱状折纸结构，其特征在于：所述外层折纸筒的截面形状为圆形，外层折纸筒呈圆筒状，外层折纸筒内填充的折纸三棱柱绕整个折纸结构的中心轴径向对称分布，内部填充的折纸三棱柱包括内层折纸三棱柱和外层折纸三棱柱，外层折纸三棱柱位于外层折纸筒和内层折纸三棱柱之间的空腔内，内层折纸三棱柱的截面为全等的等腰三角形，设外层折纸筒的圆形截面的半径为r，内层折纸三棱柱等腰三角形截面的顶角处的顶点位于外层折纸筒圆形截面的圆心处；

设有n个内层折纸三棱柱，n个内层折纸三棱柱绕整个折纸结构的中心轴呈径向对称分布，将周角n等分，则内层折纸三棱柱等腰三角形截面的顶角为n个内层折纸三棱柱组成一个正n边形棱柱，正n边形棱柱的截面为正n边形，设该正n边形的外接圆的半径为r₁，并且该外接圆的圆心与外层折纸筒圆形截面的圆心重合；

所述外层折纸三棱柱包括外层折纸三棱柱Ⅰ和外层折纸三棱柱Ⅱ，外层折纸三棱柱Ⅰ和外层折纸三棱柱Ⅱ依次间隔反向交错布置在内层折纸三棱柱和外层折纸筒之间的空腔内，外层折纸三棱柱Ⅰ和外层折纸三棱柱Ⅱ的截面分别为全等的等腰三角形，外层折纸三棱柱Ⅰ等腰三角形截面的顶角指向整个折纸结构圆形截面的中心，外层折纸三棱柱Ⅱ等腰三角形截面的顶角背离整个折纸结构圆形截面的中心，外层折纸三棱柱Ⅱ等腰三角形截面的顶角处的侧棱与外层折纸筒的内壁紧密贴合，外层折纸三棱柱Ⅱ等腰三角形截面的底边所在的矩形折纸工作面和与其接触的内层折纸三棱柱等腰三角形截面的底边所在的矩形折纸工作面全等且紧密贴合，外层折纸三棱柱Ⅱ的数量为n个；

所述外层折纸三棱柱Ⅰ等腰三角形截面顶角处的侧棱和与其相邻的外层折纸三棱柱Ⅱ/内层折纸三棱柱的等腰三角形截面底角处的侧棱紧密贴合，外层折纸三棱柱Ⅰ的等腰三角形截面底角处的侧棱和与其相邻的外层折纸三棱柱Ⅱ的等腰三角形截面顶角处的侧棱以及外层折纸筒的内壁紧密贴合，外层折纸三棱柱Ⅰ等腰三角形截面的腰所在的侧面和与其相邻的外层折纸三棱柱Ⅱ等腰三角形截面的腰所在的侧面全等且紧密贴合，外层折纸三棱柱Ⅰ的数量为n个；

设外层折纸筒圆形截面的圆心为o点，内层折纸三棱柱等腰三角形截面的三个顶点为o点、a点和b点，直线oa和直线ob的长度相等，直线ab的中点为e点，外层折纸三棱柱Ⅱ的等腰三角形截面的三个顶点为c点、a点和b点，直线ca和直线cb的长度相等，外层折纸三棱柱Ⅰ的等腰三角形截面的三个顶点为b点、c点和d点，直线bc和直线bd的长度相等，直线cd的中点为f点，c点和d点均位于外层折纸筒的圆形截面上，整个折纸结构圆形截面的中心o点至直线ab的垂直距离即直线oe的长度为：

c点至直线ab的垂直距离即直线ce的长度为：

直线ab的长度为：

直线ca和直线cb的长度相等，其长度为：

c点与d点之间的长度为：

直线bc和直线bd的长度相等；

所述内层折纸三棱柱的矩形刚性折纸的长度L₂为：

外层折纸三棱柱Ⅱ的矩形刚性折纸的长度L₃为：

外层折纸三棱柱Ⅰ的矩形刚性折纸的长度L₄为：

5.根据权利要求1所述的类似蜂窝填充型柱状折纸结构，其特征在于：所述外层折纸筒的截面形状为正方形，内部填充的折纸三棱柱的截面为等腰直角三角形，设外层折纸筒的一侧面分别与n个折纸三棱柱等腰直角三角形截面的斜边所在的侧面紧密贴合，n个折纸三棱柱将外层折纸筒正方形截面的侧边沿长度n等分，外层折纸筒内填充有数量为4n²的折纸三棱柱；

设外层折纸筒正方形截面的边长为L₅，外层折纸筒内填充的折纸三棱柱等腰直角三角形截面的斜边边长为其直角边边长为

所述折纸三棱柱由矩形刚性折纸折叠而成，折纸三棱柱的矩形刚性折纸的长度L₆为：