山東科技大學 藝術與設計學院 修樸華
摘要：可折疊結構是日常生活中很常見的結構，它從產生開始就充任了“一體多用”和“節約空間”的角色，使多功能集于一體成為了可能。城市生活，比過去任何時候都要緊張和忙碌，生活形式也越來越多樣化，特別是在現有的生活空間非常有限的情況下，人們越來越迫切要求更復雜更智能的產物，可折疊的功能多樣化的產品就是這種產物。多元化折疊機制是一個更新的產品，讓產品更個性化，人性化，在滿足人對基礎產品功能需求的同時，更加滿足人復雜的審美需求、更細膩的心理和舒適享受。
針對這一現象，本文將研究折疊產品對現有社會生活下人的影響，探討折疊結構在生活產品中的應用與研究，找出產品中折疊機構設計創新的原則，通過創新折疊的構造來完善產品的功能體現，進而完善產品本身，提高人們的生活品質。
關鍵詞：折疊結構；產品設計；多功能;空間處理
中圖分類號：TB472 文獻標識碼：Ａ
文章編號：1003-0069(2017)08-0046-02
Abstract：Collapsible structure is very common in everyday life. It generates from the beginning with the role of "multi-purpose " and "space-saving", so set all function in one is possible. City life is busy than any time in the past and life forms are increasingly diverse, particularly under the existing living space it is very limited. It is increasingly urgent for more complex and intelligent products, so foldable functional products are produced. Diversification folding mechanism is a newer product, making the product more personalized to meet the basic human needs of the product features, while it is more complex to meet the aesthetic needs of people, more delicate and psychological comfort.
In response to this phenomenon, this paper will examine the impact on the existing product to social life and to explore the application and research the folded structure in life products, find products and innovative folding mechanism design principles and innovative folding structure to improve product features, and thus improve the product itself and improve the quality of people's lives.
Keywords：Folded structure; Product design; Versatility; Save space
緒論
（一） 研究的背景
如今21世紀，工業產品制造以及產品設計發揮著越來越重要的作用。先前的研究是工業生產制造方法指導產品開發，外部方面通常從產品外觀、產品顏色、產品材料來實現理論指導和實踐，它通常是忽略了人——消費者的真實想法，因此，設計生產的產品能夠使特定消費者滿意，但產品不符合大眾用戶的心理需求。
那么，如何做出產品用戶心目中所期待的完美設計作品。折疊結構是結構設計中最常見也是最有創意方向的結構，折疊結構的結構變化眾多，結構設計方向廣，創新理念多，但是當今關于創新折疊結構的研究成果并不完美，所以產品折疊結構的研究是非常重要的。
（二） 課題的研究意義
折疊結構的應用與研究對產品設計的發展前景有非常大的引導意義，特別是在以這種折疊結構為主的便攜式產品上。面對原材料的供應緊張，從世界市場上來看未來的產品設計，其產品結構必然會向折疊、節省和提高空間的使用效率等方面發展，因此折疊結構是產品設計的重要環節。
產品設計中一個重要的部分是結構設計，結構設計是產品設計的靈魂，也是整個產品設計過程中最復雜最廣泛的系統，是一個起非常重要作用的關鍵鏈接在產品形成的過程。伴隨著經濟快速發展和人們生活質量的提升，如今只有一個單一功能且結構造型笨重的產品已不能感動產品消費者，折疊結構在產品中的調查和探究，將研究創新的折疊結構設計如何改變這種情況，設計一個功能，款式創新，能夠打動用戶的產品，改進現有產品設計可折疊的結構層次，而折疊結構還節省了人們的生活空間，避免了材料的浪費，它是產品設計未來重要的發展方向。
一、 折疊結構的現狀調查與分析
我國人口眾多，產品設計目標人群也比較廣泛，對產品中折疊結構的研究可以有效解決當前人口眾多、空間緊縮等問題，折疊結構的特殊功能也能使它的受眾變得廣泛，日后發展空間、發展前景會非常廣。因此對折疊結構的發展狀況進行分析與研究是十分重要的一個課題。對解決現有社會生活的一些問題有重要意義。
（一） 產品設計中折疊結構的發展現狀
1.國外發展狀況:國外城市化程度高，城市空間狹小，這就必然迫使其國內的設計偏向那些能夠有效地提高空間利用率的折疊結構產品設計。在折疊式產品的研究領域中以日本、新加坡等發達國家的研究水平較高，再者他們比較重視原創，因而產生了大量好而精的作品。這其中最出彩的就數德國了，德國號稱世界上最嚴謹的國家，其折疊產品的發展進程也是位居世界首位，其嚴謹的產品設計理念和完美的人性化，在產品上得到了很好的體現，產品制作工藝也是世界頂尖水平。德國甚至設計出了世界上最小的折疊電動車（如圖1）。
2.國內發展狀況:現如今，我國的折疊產品雖然繼承了前人的設計理念，但是在創新和概念設計方面和國外還存在不小的差距，目前國內的折疊產品還很單調，在形式上缺乏新意。
（二） 折疊結構的定義及分類
1.折疊結構的定義:折疊結構是一種存在兩種工作狀態的獨特結構，包含展開狀態和收納狀態，即用時打開，不用的時候可以折疊收起來的結構，所以那些有折疊結構的產品就有了便于攜帶和存儲的功能，縮短了操作時間、提高了工作效率。
2.折疊結構的分類:折疊是由“折”和“疊”相組合而形成的。“折”和“疊”有不同的字義，但是卻存在一些關聯性，所以在生活中經常連起來使用。
從“折”的含義上分類：1.軸心式折疊結構：軸折疊結構是由一個或幾個軸為中心的折疊結構，所謂軸折疊也被稱作“折疊式”結構。軸心式可折疊結構在產品設計中是最基礎也是應用最普遍的折疊形式，最常見的雨傘、戶外遮陽傘等都是。2.平直式折疊結構：平直式是根據數學上的平行理論進行折疊的一種結構，平折公式是基于結構平行的數學理論，直接類型分為兩種結構：一種是“伸縮”，二是“定向”，平行結構，在使用時，方向是隨時間變化的。活動之間的平面結構的一個優點是靈活，外觀結構變化豐富。比軸向結構簡單，成本低，廣泛應用于各種類型的產品設計。
從“疊”的含義上分類：1. 重疊式：“疊”的含義是若干結構的堆積、重疊。最常見的如疊放起來的餐具、塑料靠椅（如圖2）和一次性紙杯等都利用了重疊式的放置儲存方式。2.套式：一般是由大小不一樣但是形態上相同的管套外形的產品重新放到一起的狀態，就是大的形態可以完全容納小的形態。3.卷式：卷式構造的產品收起時的動作是“卷”，折疊完成后通常呈筒狀。
二、產品中折疊結構設計的分析與研究
（一） 可折疊結構在產品設計中的目的與功能
1.可折疊結構在產品設計中的目的:一個產品，通常有各種產品的身份。從人們對這種“多功能產品”需求的現狀，我們可以發現單一功能的產品已經不能滿足于人們的需求。對產品設計這樣“多功能需求”的大眾之聲，促使著產品設計師對產品“多功能”的探尋與設計。
2.可折疊結構在產品設計中的功能
（1）有效利用空間。折疊產品占的空間變小了，對廠家統一生產、運輸和存儲的利用率起著非常重要的作用。
（2）折疊結構使產品具有便攜性。例如便攜式折疊家具，它起源于北方游牧民族用的“胡床”和“交椅”，也就是現在所用的“馬扎”（如圖3），“折椅”的前身。
（3）折疊結構能實現產品不同功能的轉換。不同功能的轉換即一物多功能，不同功能的轉換經常被運用在日常產品設計中。家具設計中，折疊桌椅（如圖4）的設計就是這樣設計出來的。
（4）折疊結構能降低運輸和儲存成本。折疊后運輸放置比展開狀態下運輸所用空間小很多，節約了包裝材料。另外對于廠家來說運輸成本降低，還能夠有效地利用生產資源和能源。
（5）帶有折疊結構的產品使用起來更安全。折疊結構的設計有時可以保護產品的精密、脆弱部位，像單反相機不用時鏡頭收起重疊，保護精密的鏡頭。
（二） 產品中折疊結構設計的要素分析
1.產品中折疊結構的工作原理:折疊結構主要屬于產品平面運動結構的范疇。折疊結構的產品一般是具有兩種以上的穩定狀態，包括全折疊狀態、全展開狀態和半展開狀態。如果產品在折疊狀態時，折疊結構通常是呈現密集的方形，因此折疊產品這時候的體積會較小，會便于儲存和運輸；在需要用產品時，折疊結構就可展開到產品工作狀態。通過折疊結構各個狀態之間的相互轉化，使得產品能呈現出不同的外觀，滿足人們在不同時段對產品的不同需求。
2.產品中折疊結構設計的尺寸要求
（1）尺寸設計要用到的概念很多，例如，①最大極限尺寸：允許實際尺寸的最大值。②最小極限尺寸：允許實際尺寸的最小值。③基本尺寸：設計時所確定的尺寸。④實際尺寸：零件制成后實際測得的尺寸。
（2）產品零件要有互換性，就是同一批零件，不經過挑選和加工，任意哪一個都可以順利地安裝到產品上去，并且滿足了產品的性能要求。公差是產品中零件尺寸設計必須要考慮。
三、便攜式可折疊電動車設計方案分析
（一）設計理念及設計目標
可折疊電動車有兩個工作狀態，展開時是一輛形式普通的電動車，折疊時的外形是根據便攜式行李箱的形狀演變而成。行李箱是人們熟悉的便攜式產品，特點是便于運輸和儲存。折疊電動車的折疊狀態就是借用了行李箱的這個優點，行李箱的外形首先讓人們忘卻了傳統的、笨重的電動車，從而在使用時有一種新穎的感覺，心情更愉悅。其次是折疊后行李箱的外形設計更小巧，更節約空間，便于人們的攜帶。
（二）設計定位和構思
通過前期的市場調研和分析，結合設計目的和設計理念，折疊電動車設計定位如下：
①使用環境定位：學生公寓、家庭、生活體驗區；②造型定位：整體簡潔大方，折疊后便于攜帶和儲存；③適用人群定位：小戶型居民，工作地點交通擁擠，短距離的代步等。
設計構思是設計萌芽階段，清晰的構思是把握好設計方向和設計主線的必備條件。在經過市場調研和設計定位的分析后，根據使用環境的特點和目標人群的特點，選取便攜的行李箱作為創意來源，經過抽象和概括將行李箱的造型元素和折疊結構運用到產品的整體造型和主要細節中。（如圖5）
（三）產品說明
此設計為便攜式可折疊電動車，這款車的設計有兩個工作狀態，一個是工作時的狀態（如圖6），即展開時是一輛電動車，主要功能是搭載人。另一個是儲存時的狀態（如圖7），折疊完成后形似行李箱，因為造型靈感就來源于具有便攜性的行李箱，即把展開時的工作狀態，經過折疊使其體積變小，形狀形似行李箱，便于攜帶、儲存。
全車總質量28kg左右，折疊后一個成年人可以輕輕松松搬起來。另外體積變小，可以放入后備箱（如圖8），不用占用停車空間，節約空間。剎車是最先進的電子剎車，擰油門鍵，車子前進，松油門自動剎車，非常安全且人性化。電池使用鋰電池，環保又健康，主要適用于短距離內的代步使用。騎行模式最快時25千米，續航20-26公里，制造工藝精密，造簡潔、實用。
總結
通過本文的研究，讓我看到了折疊結構在產品設計中的重要體現，產品設計的重點在于如何創新產品中的結構，而折疊結構又是產品結構中的最獨特最有設計空間的一塊，在如今快速發展的社會，人類的數量不斷增加，自然資源也被人類不停地消耗，同時我們居住的生活空間也在逐漸變得狹小。
分析中國近些年的產品設計發現，由于創新能力不足，雖然基本上都能滿足消費者的需求，但產品整體表現卻不足以滿足現在的消費者，所以折疊結構的創新，在外觀、結構等產品的造型設計上就顯得更加有意義！
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