一種折疊伸縮式鞋花架設(shè)計(jì)

李小強(qiáng) 龍石麗 段建發(fā) 李泰弟 張璽 劉雨生

摘? 要：隨著人們生活水平不斷提高，平均購(gòu)買力也隨之增強(qiáng)，對(duì)于家庭空間規(guī)劃與家居產(chǎn)品擺放成為問(wèn)題?，F(xiàn)階段家居空間較小，為解決家庭鞋子擺放空間與家具美化問(wèn)題，特此設(shè)計(jì)了一款可折疊伸縮的鞋花架，利用機(jī)械連接構(gòu)件折疊與伸縮相結(jié)合方式擴(kuò)大家庭物件擺放空間;非拆卸式設(shè)計(jì)在方便鞋子、花盆等物品合理擺放的同時(shí)可增強(qiáng)家庭適應(yīng)性與可變。增強(qiáng)家具擺件類美化產(chǎn)品效果，以鞋架職能部件為主，拓展花盆等裝飾擺件使用空間為輔便利新時(shí)代家居生活。

關(guān)鍵詞：鞋架? 美觀? 方便? 非拆卸式

中圖分類號(hào)：TS664.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2021）05（b）-0076-03

Design of a Folding and Retractable Shoe Flower Rack

LI Xiaoqiang? ?LONG Shili? ?DUAN Jianfa*? LI Taidi? ?ZHANG Xi? ?LIU Yusheng

（Liupanshui Normal University， Liupanshui， Guizhou Province， 553000? China）

Abstract： With the continuous improvement of people's living standards， the average purchasing power has also increased， for home space planning and home product placement has become a problem. At this stage， the home space is small， in order to solve the problem of home shoe placement space and furniture beautification， he designed a foldable and retractable shoe frame， the use of mechanically connected components folding and telescopic combination of the way to expand the placement of household objects space; Enhance the effect of furniture ornaments and other beautification products， to shoe rack functional parts-based， expand the use of flower pots and other decorative ornaments space to facilitate the new era of home life.

Key Words： Rack; Beautiful;? Convenient; Non-removable

裝飾精美設(shè)計(jì)新奇的時(shí)尚家居成為了人們生活的一部分，種類繁多的時(shí)尚家居，鞋架必然能在其中占得一席之地。家里每個(gè)部分都存放著不同的家居，鞋架就是人們?nèi)腴T前看到的第一個(gè)家居，把鞋架放在門口，這樣不僅能方便出行更能解決找尋鞋子這個(gè)大問(wèn)題，每一天走出家門和回到家門的人都會(huì)關(guān)注到鞋架，當(dāng)有人來(lái)家里做客，他第一眼看到的就是鞋架，第一印象對(duì)人們很重要，擺在第一位置的鞋架如果成為了一個(gè)美觀又有不失創(chuàng)意的物品，那就會(huì)讓主人在客人心目中留下一點(diǎn)遐想，從而對(duì)主人的小心思暗暗欣賞。

現(xiàn)階段市面上也存在各類可變化的鞋架，主要有搭建式和簡(jiǎn)易壓縮式。其中搭建式是利用小管件、各類套筒和相同規(guī)格大小的塑料板拼接，相對(duì)價(jià)格較為便宜，但質(zhì)量難以保障，穩(wěn)定性、美觀性都非常差;簡(jiǎn)易壓縮式相對(duì)觀賞性較好，操作也比較簡(jiǎn)單，但在結(jié)構(gòu)上只能壓縮，空間可變化性非常小，并不能滿足多變等不同家庭需要。

為了節(jié)約空間，方便搬家攜帶，可折疊，免安裝，輕松拿走，收納更加省空間的鞋架應(yīng)運(yùn)而生。它能夠折疊再折疊，橫豎變化收放自如，使用收納方便。這種可以收縮再伸縮的鞋架，我們稱其為：折疊伸縮鞋花架。因?yàn)樗粌H美觀而且特別結(jié)實(shí)，放鞋、放盆栽都不在話下。

1? 本設(shè)計(jì)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)分析

本設(shè)計(jì)是在傳統(tǒng)鞋架的基礎(chǔ)上加入機(jī)械伸縮變換模型（如圖1所示），從整體布局規(guī)劃到細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)全方面創(chuàng)新拓展，結(jié)合感性工程[1]鄰域感性詞匯研究設(shè)計(jì)，它有如下優(yōu)勢(shì)。

1.1 收縮折疊，占空間小

該鞋架可以壓縮折疊，即可橫豎拉伸變換，輕松改變鞋架高度與長(zhǎng)度，輕松改變鞋架占地空間大小[2]，環(huán)境適用性更強(qiáng)讓收納攜帶更加方便。

1.2 一體式結(jié)構(gòu)，免拆卸

常規(guī)的可拆卸式與半拆卸式家具在使用過(guò)程中均面臨各種問(wèn)題，隨意拆卸導(dǎo)致磨損，不合理拆卸導(dǎo)致零部件損傷等都很難免，且必須保證設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化與零件一致性[3]。所以在可變換家具產(chǎn)品中一體變換式更適用于家庭環(huán)境，更能提高產(chǎn)品使用壽命。

1.3 載物容量大，可自由變換

本設(shè)計(jì)基于可壓縮與可拉伸相結(jié)合的特點(diǎn)，可改變架子高度提升擺放物品高度[4]，左右拉伸可拓展擺放數(shù)目。且調(diào)節(jié)使用無(wú)極調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，使用者可依據(jù)使用情況隨意調(diào)節(jié)大小，預(yù)緊方式更為合理。

1.4 場(chǎng)景百搭，擺放不同物件

簡(jiǎn)約百搭型，可隨變化放置各種不同物品，將鞋架作為儲(chǔ)物臺(tái)，擺放鞋盒、小箱子、家庭五金工具箱等多種物品均可，鞋架特殊的結(jié)構(gòu)也滿足不同大小質(zhì)量物品放置，客廳、臥室、辦公室都是不二之選。

1.5 性價(jià)比高，易于實(shí)現(xiàn)大眾化推廣

由于制作相對(duì)容易，成本低廉，受用范圍廣 ，環(huán)境適用能力也非常強(qiáng)，一體化結(jié)構(gòu)在質(zhì)量保障也特別可觀，所以價(jià)格是大眾都能接受的，品質(zhì)構(gòu)成也都是大眾需要的。

2? 折疊、伸縮一體結(jié)構(gòu)

2.1 折疊結(jié)構(gòu)

是一種用時(shí)展開(kāi)、不用時(shí)可折疊收起的結(jié)構(gòu)。折疊結(jié)構(gòu)一般可重復(fù)使用，且折疊后體積小，便于運(yùn)輸及儲(chǔ)存[5]，與永久性建筑物相比不僅在施工上省時(shí)省力，而且可避免不必要的資金再投入而造成的浪費(fèi)。隨著人們對(duì)“折疊”概念逐漸理解，折疊結(jié)構(gòu)在計(jì)算理論上及結(jié)構(gòu)形式上都得以很大發(fā)展，目前這種結(jié)構(gòu)已走出實(shí)驗(yàn)室，得到了廣泛的工程應(yīng)用。本結(jié)構(gòu)主要為兩個(gè)交叉連接的桿件組成一節(jié)，多節(jié)首尾連接到一起編組成可壓縮折疊的連桿機(jī)構(gòu)，通過(guò)折疊可改變鞋架高度與載物面寬度為場(chǎng)景百搭功能提供了條件。

2.2 拉伸結(jié)構(gòu)

該伸縮元件設(shè)于鞋架架子管件內(nèi)，將鞋架伸縮管定義為母管與子管連接模式[6]，在鞋架兩端處連接子管末端，并以一 二定位部設(shè)于子管側(cè)壁，該子管另一端套置于母管內(nèi)，以成為伸縮拉桿，在母管內(nèi)兩端各設(shè)有定位元件，子管與之相連接的一端也設(shè)有定位原件，當(dāng)母管與子管拉伸到定位端相遇時(shí)則為最大拉伸區(qū)間。由于拉伸部分由8組主桿與若干中間活動(dòng)桿構(gòu)成，在拉伸過(guò)程中各桿件之間會(huì)從在制約預(yù)緊力，所以拉伸結(jié)構(gòu)可摒棄常規(guī)雨傘式的套管卡扣定位部分。

將折疊與伸縮急于一身的不可拆卸式設(shè)計(jì)，在搭載橫豎變化的基礎(chǔ)上又為用戶提供了諸多便利，去除了常規(guī)伸縮拆卸零部件等繁瑣操作，也為維護(hù)保障提供了便利。

3? 載物面可調(diào)結(jié)構(gòu)

當(dāng)鞋架拉伸變化時(shí)，載物面也會(huì)隨之發(fā)生變化，進(jìn)而達(dá)到擺放不同大小高度的要求，但每次在改變鞋架高度時(shí)載物面寬度都會(huì)隨之改變，而無(wú)論鞋架如何改變都必須確保鞋架置物臺(tái)受力均勻與分布均勻[7]，以方便放置合理與安全。

基于此問(wèn)題設(shè)計(jì)了載物面可變化結(jié)構(gòu)，如圖2載物結(jié)構(gòu)模型，利用solidworks軟件模擬了鞋架壓縮結(jié)構(gòu)與載物面可變化設(shè)計(jì)。圖中紅色部分為壓縮不動(dòng)構(gòu)件，其上附有兩個(gè)調(diào)節(jié)預(yù)緊旋鈕，綠色部分壓縮可變調(diào)節(jié)構(gòu)件，藍(lán)色部分為鞋架左右拉桿構(gòu)件。通過(guò)模型可清晰看到在控制壓縮的可動(dòng)與不動(dòng)連接件（紅與綠部分）上都有各自統(tǒng)一規(guī)格的矩形槽口，而載物面可變化的主要實(shí)現(xiàn)方式就在這些矩形槽口。

載物可調(diào)結(jié)構(gòu)如圖3，利用套筒連接構(gòu)件與兩個(gè)可動(dòng)連接構(gòu)件連接，前后拉伸調(diào)節(jié)兩個(gè)主桿間距以實(shí)現(xiàn)鞋架的折疊高低控制，兩個(gè)預(yù)緊螺紋孔對(duì)應(yīng)安裝有預(yù)緊螺栓旋鈕，用戶在調(diào)節(jié)好鞋架高度后便可扭動(dòng)兩個(gè)預(yù)緊螺栓卡主可動(dòng)連接構(gòu)件，使得鞋架鎖定。此處使用螺栓式卡扣為實(shí)現(xiàn)鞋架高度與載面寬度無(wú)極調(diào)節(jié)，避免了常規(guī)套桿連接之間利用凸點(diǎn)式卡扣的易老化、穩(wěn)定性差、按壓困難等問(wèn)題[8]。

為實(shí)現(xiàn)載物面桿間距可調(diào)，在連接構(gòu)件內(nèi)部設(shè)計(jì)了多個(gè)矩形槽口，活動(dòng)桿為可提升左右移動(dòng)式設(shè)計(jì)，兩端與定位槽口1、2對(duì)應(yīng)設(shè)有長(zhǎng)方體搭載頭，當(dāng)鞋架高度變化導(dǎo)致載物面變化后，便可挪動(dòng)活動(dòng)桿到旁邊定位槽口內(nèi)重新排布各活動(dòng)桿間距，以方便擺放不同物件。

定位槽口1、2不同大小是因?yàn)榭蓜?dòng)連接構(gòu)件與套筒連接構(gòu)件為插入式連接，且套筒連接構(gòu)件考慮到靈活性不能使用全金屬材料，所以兩者高度差較為明顯。為解決活動(dòng)桿挪動(dòng)后不平不一致問(wèn)題，采用不同矩形槽口設(shè)計(jì)來(lái)相互補(bǔ)充差值。

同高度算法：利用圓內(nèi)接矩形計(jì)算理論，如圖4內(nèi)接方式所示。

設(shè)計(jì)可活動(dòng)的伸縮拉桿截面圓半徑r=25mm、規(guī)定矩形一邊長(zhǎng)為20mm，則利用勾股定理：

（1）

則矩形另一邊長(zhǎng)為46mm，矩形規(guī)格為46mm×20mm。

4? 硬件參數(shù)

產(chǎn)品組成：中空管、螺釘螺母、折疊片（中空管，方便收縮，大大減少空間;螺絲：固定;折疊片，極大壓縮空間，方便攜帶）。

產(chǎn)品使用方法：拉開(kāi)就可以使用，不可拆卸，不需要拼裝，方便使用。

尺寸設(shè)計(jì)：主中空管長(zhǎng)度410 cm，中空管長(zhǎng)度20cm，層高17cm可根據(jù)需求選購(gòu)層數(shù)。

單層承重：15kg起

材料選取：根據(jù)喜好挑選加厚楠竹或不銹鋼。

5? 結(jié)語(yǔ)

本實(shí)用新型設(shè)計(jì)引用機(jī)械變形技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，使用方便，安裝便利，方便老人、兒童等不同人群。從基礎(chǔ)根本方面解決了鞋架置物受家庭空間問(wèn)題，利用可折疊伸縮設(shè)計(jì)也為鞋架在使用過(guò)程中搬動(dòng)提供便利，增強(qiáng)了鞋架在家具中的環(huán)境適用性與觀賞性。

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