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連接結構在產品設計中的應用淺析(三)
作者:麥燕來    來源:北京理工大學設計藝術學院   :

類別:可拆固定連接

原理:“夾”是一種比較綜合的設計現象。它的產生與形態、結構、機構、材料等都有一定的聯系。當“夾”是利用材料本身的彈性時,它就是一種和被夾物品的鎖扣連接;當“夾”是利用外部的機構或結構時,它則是另外一種連接結構。“夾”不等于夾子,當然,所有“夾”的現象都是夾子功能的擴展。只是側重點不同而已。
應用范圍:車閘、臺燈、衣服夾子、筷子等一些家居用品。

  設計實例分析:

  產品名稱:聚甲醛樹脂掛衣釘

  制造商:杜邦公司

   


    分析:這是一個利用材料本身特性的設計案例,設計師充分應用到了聚甲醛樹脂的彈性和強韌特點。在此基礎上外形設計簡單,省略了一切可以省略得部件,因為它是一個不需要借外部機構和結構工作的衣服掛釘。

 

  產品名稱:“自己能站立”的夾子

  設計師:馬西莫.瓦雷托(意大利)

   


   分析:
這款夾子設計則是借靠外部的機構和結構來達到“夾”的目的。蓋設計師自稱他喜歡螺栓、螺釘、鉚釘、鋁制結構、彈簧遠勝于釘子、膠水和各種焊接方式,因為后者缺乏靈活性,不能進行控制。他宣稱:“我為那些其貌不揚的簡單所感動,以至于再也看不到其它的東西。

 

 

   產品名稱:“夾子”式臺燈

  設計師:伯納德.活爾納森(法國)

    

   


分析:這款燈具的設計理念令人愉快,且結構簡單。最終用戶可以把它與他們所選擇的飲料罐進行組裝。基本的部件是:以至帶線的燈座和一個以再生材料制成的燈罩。在燈罩中有一個不銹鋼專利夾緊裝置,可以把燈罩固定在飲料罐的上緣。 

  其它的幾個“夾”的設計

  產品名稱:(1)衣服夾,(2)壁掛式書夾,(3)花瓶式書夾,   

     (4)名片夾

   


分析:夾的理念是如此的妙,以至于我不得不另外列舉一些設計上的經典應用來向大家展示夾的妙用。通過這幾個設計,我們可以看出,關于夾的設計都是十分簡單的。它們有的已經不僅僅是部件之間的結構連接。這不僅是材料和結構的勝利,更是設計師的勝利,是人的勝利!

 

3.2.4鎖扣

  類別:可拆固定連接結構中的彈性形變連接、鎖扣連接等

  原理:在這一類的產品形態中主要運用到了產品材料本身的特性或者零部件的特性。比如塑料的彈性、磁鐵的磁性或者按扣的瞬時固定連接性。具有結構簡單,形式靈活,工作可靠等優點。在產品特別是塑料產品構件上設置鎖扣結構裝置對模具的復雜程度增加有限,幾乎不影響產品的生產成本。

  應用范圍:手表帶、皮帶扣、服裝等家居用品。

  設計實例分析:

 

  產品名稱:“TOHOT”鹽和胡椒搖罐

  設計師:瓊.瑪麗.馬薩德(法國)

   


  分析:本設計是通過普通的磁鐵就將鹽和胡椒這兩個常用的調味品連接在一起。搖罐的罐體采用半透明的聚丙烯塑料注射成型,內嵌的不銹鋼和磁鐵,產生磁力,轉變為瞬時連接結構,將兩個罐體鎖扣在一起。看來,設計師真是要熟悉各種材料的性能,并隨時要能把他們和設計掛上鉤。

 

  產品名稱:“Dune”衣物掛鉤

  設計師:保羅.尤連和吉塞普.尤連(意大利)

   


分析:這是對廢舊的塑料瓶進行的再設計。將塑料礦泉水瓶壓扁,充分利用塑料瓶現有的特征:平口羅紋,使之與底座相連,并用瓶蓋固定。掛鉤底座可以采用熱壓成型的塑料板或者沖壓成型的鋼板,掛鉤可以獨立安裝也可以多個組合成一組。在本設計中,是通過塑料瓶本身的特點來實現鎖扣的連接,可以說是就地取材。但最重要的一點是,這是一個綠色設計。

 

 

產品名稱:Reactor 滑雪靴

制造商:奧地利Burton滑雪板公司

   


分析:由于地形的關系,歐洲需要的滑雪靴子要求更耐用結實。設計師在設計時,充分考慮了產品材料的選用以及所能達到的機械性能的密切關系。腳踝處上了色的固定裝置顯示了一種彈性的鎖扣裝置。給人輕便實用的感覺。這一個裝置的設計與腳部非常吻合,因而非常有利于滑雪。

產品名稱:折疊式餐具

設計師:

   


 


分析:這種餐具使用紐扣直接使一張塑料折疊成餐具。適合野外用餐,聚丙烯材料適用于冷熱食物。造型多樣,可以隨意制造所需的野餐用具。設計就是為生活服務的。

 


 

產品名稱:眼鏡盒

制造商:林德伯格公司

   

分析:林德伯格公司為其一款造型簡潔獨特的眼鏡框專門設計了這個眼鏡盒。不銹鋼材料要具有亞光的效果,可以通過研磨、噴砂和化學處理等工藝達到。在這款設計中,研磨工藝的應用,使得眼鏡盒的設計更加樸素,簡潔。整個設計的理念在材料、造型和功能之間達到完美的和諧。更妙的是,產品采用不銹鋼本身的彈性,達到鎖扣關閉盒子的目的,無須其它零部件。

  3.2.5插接

類別:可拆固定連接結構中的插接等連接結構

原理:在單元面材上切出插縫,然后互相插接,通過互相鉗制而形成立體形態。日常中,我們經常會見到插接現象。在需要互相固定的零部件上設置相應的插接結構可以方便的安裝和拆卸,特別是有利于模塊化設計。插接和木榫連接很相似,但是,我們還是單獨把插接分隔出來,因為插接有很多種形式應用到了很多種產品中,而榫接則主要應用在木制椅子特別是中國古代家具當中。

應用范圍:家具、燈具等模塊化設計產品中。

設計實例分析:

 

產品名稱:“燈站”燈具

設計師:Luciana Martins 和Gerson de k 

    iliveira(巴西)

   

 

分析:燈具由多個照明塊體串接組合而成,每個照明塊體采用經切割彎成U字形的乙烯塑料板組成,在U字形的塑料板一側打孔,使電線能夠穿過,同時起到通風冷卻的作用。兩個U字形的部件以陰陽槽的方式進行插接,可以隨時開啟。  

產品名稱:“迷題”扶手椅

設計師:大衛.奎克(美國)

   


分析:這把椅子處于經濟原因的考慮,各個部分是從一塊平板上切割下來的。由客戶親自組裝。但是,如何準確的把各個部分正確的插接起來。可能會有點小麻煩。我們可以把這款椅子放到“組裝”的范疇里,但是從結構的角度來分析,椅子的各個部分是以插接的形式來實現功能的。

 

 

產品名稱:“T.4.1扶手椅

設計師:奧里維耶.勒勃洛瓦(法國)

 

   

分析:這張椅子有兩個薄紙板部分組成的。能經受一名成年男子的體重。可以在室內使用,也可以在公共場所使用。另人驚訝的十一,大多數的買主愿買一次性的物品,并不側重于實用和便宜。二是在乎它廉價的美學價值。

 

 

產品名稱:組合桌

設計師:馬蒂亞斯.德馬克(德國)

   

 

 

分析:這是一個十分簡單的設計。想法簡單,連接結構簡單,材料也簡單。生活因為簡單所以豐富起來。這種二合一的桌子非常容易裝配。一塊木板架上兩根鋼管。通過插接,它就變成了一張餐桌或是一張咖啡幾。通過插入多根鋼管,我們可以把幾張桌子同時連接起來。

 3.2.6榫接

類別:不可拆固定連接結構

原理:在結構上,連接雙方一方做出凹口,一方做出凸榫,將凸榫插入凹口之后,用釘子或者粘合劑加以固定。這種構成形式較榫接。榫接的形式在眾多的產品中都有應用。傳統的紅木家具、明式家具以及建筑結構上都有榫接的痕跡。這種結構在屋里性能上也能滿足各種要求。特別是在木質材料的結合上。

應用范圍:家具

設計實例分析:

產品名稱:明式家具

設計師:

   

 

 

 


分析:在特定歷史條件和特殊文化背景中形成的明式家具,促使中國古代家具發生了又一次重大的“類型變化”,這被外國研究者們視為奇跡般的形體框架結構和接合方法,創造出實用與美觀、科學與藝術相結合的中國古代家具的民族式樣,反映了中華民族在人類造物史上做出的巨大努力和貢獻。其造型委婉、精致、溫文爾雅,給人們的感受十分雋永、大方,富有“書卷氣息”。 明式家具堅固耐用,除其選材質料較硬外,還在于其科學合理的榫鉚結構。一件家具,往往由若干構件組合而成。構件與構件的結合處,都要通過各種形式的榫鉚,將各個構件巧妙地連接起來,組成一件完整的家具。

產品設計中影響連接結構的因素分析

一,    產品形態和連接結構。不同的產品形態要求有不同的連接結構與之相配合,同時,不同的連接結構會產生不同的產品形態。比如說飲料酒水的瓶蓋設計。現有的瓶蓋設計有螺旋式、按壓式、撥開式等幾種連接結構,不同的方式對應產生不同的產品造型,使得包裝瓶千姿百態,爭奇斗妍。

二,    產品功能與連接結構。有特殊功能要求的零部件,比如要起到防水防潮功能的藥品包裝瓶,其連接結構的選擇就要有利于藥品的密封性要求。

三,    產品材料與 連接結構。當前的5大創意材料:金屬、木材、陶瓷、玻璃、塑料中,不同的材料屬性,要求用不同的連接結構。比如我們對金屬和塑料采用焊接的方法,但是木材就不合適焊接,而是適合用榫接、粘接等。

四,    加工工藝與連接結構。加工工藝直接關系到產品的生產成本的低高。成本是當前廠家最關心的問題之一。好的設計(包括好的連接結構的選用),如果在生產中花費的成本高于競爭對手很多的話,那是很難被生產出來的。

五,    使用者的需求。這牽涉到時下的消費潮流。一旦消費者表現出對某種產品的購買熱潮,那馬上就會導致相關產品的大量上市。產品中的某種連接結構就順便被采用了。

六,    安全性。電影《方世玉》中有句話:“安全第一”。在選用連接結構的時候,安全性也是首要考慮的問題。產品是為人服務的,如果有安全隱患,那對使用者的人身安全,對生產廠家的長遠利益,是十分有害的。

結論

優秀的工業設計是技術和藝術的完美結合。連接結構作為一種技術支撐,對產品設計的創新有重要的指導意義。中國的工業設計要走自我創新的道路,不僅要再造型上有所創新,更要從結構上著手,對產品造型進行更好的更合理的改變。在前人研究的基礎上,從產品造型的角度去對連接結構進行研究。為設計人員提供具體可行的設計方向,從結構的角度推動工業設計的發展。

 

 

本文相關關鍵字: 結構設計
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編輯:麥燕來  

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