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发表时间:2019/4/12   来源:《防护工程》2018年第36期   作者:宋伟1 张姗姗2 龙厚强3
[导读] 基于此,本文主要对童车的组合式创新设计与工程分析进行探讨。

 1 2.滕州市产品质量监督检验所  山东滕州  277599;3.滕州市衡器管理所  山东滕州  277599
        摘要:儿童娱乐代步工具,从狭义上讲,是按照儿童尺寸设计的自行车.然而,市场上也出现许多适应儿童需求,不能称之为自行车的儿童工具,例如扭扭车、三轮/四轮车、可推行的自行车和滑板车等.从广义上讲,目前儿童使用的车类工具,与自行车的概念有所不同,不能一概称之为“童车”,其主要功能体现娱乐,其次可以代步.因此,按其功能特点,从设计角度称为儿童娱乐代步工具更为合理。基于此,本文主要对童车的组合式创新设计与工程分析进行探讨。
        关键词:童车;组合式;创新设计;工程分析
       
       
1、前言
        从婴儿出生到青少年期,儿童处于成长的高峰期,身体的各部分尺寸变化比较快,这就导致现有的儿童产品在使用不久之后就被迫淘汰。因此,在人机尺寸和使用周期上要求设计师提出更合理的设计方案,从而最大程度的体现产品的使用价值。
        2、儿童娱乐代步工具设计依据
        2.1童车的市场分析
        调查结果显示,大型超市、商场所销售的童车,存在的主要是安全性、调节性、造型、功能等问题.为了进一步调研,针对主要人群展开设计调查,在作实地访谈之前还在网上进行了调查,在各个儿童自行车论坛了解到大量关于家长购买以及儿童使用自行车的信息.以下是总结出的访谈主要内容和存在的问题:
        (1)安全性.在考虑安全性时,家长们会考虑自行车的车架结构是否坚固,表面是否存在凸起.(2)质量.大部分用户的自行车车架都是钢材的,导致车身较重.(3)可调节性.可调节高度的性能的使用频率非常低,平时使用时很少会去调节座椅和把手的高度,只有在儿童身高变化的时候才会想到调节高度.(4)色彩和外观.女款童车中粉色和绿色的比较受欢迎,家长会选择可爱的或粉红色的,男款为黑色和大红色.(5)功能性.大部分使用者购买的自行车除了代步以外,附加功能(带水壶、可以放音乐、带工具箱、带购物篮等)不会太多,有些只有1种或者没有附加的功能.这些附加功能使用频率较低,有时会带来不便.
        因此,可以得出:儿童自行车的市场比较大;市场上的童车性能基本上能满足儿童的需求;太复杂的功能对儿童这个特殊的消费群体没有多大的意义,童车质量对其市场占有率将有很大的影响.另外,我国童车市场上还存在自行车造型基本相似、缺乏创新、品牌影响力不足等问题.
        2.2童车的使用需求分析
        在进行设计之前,要先了解儿童适合骑自行车的儿童生理和心理情况,以便能更好地设计符合儿童需求的产品.艾利康宁和达维多夫把儿童心理发展分为:直接的情绪性交往活动(0~1岁);摆弄实物活动(1~3岁);游戏活动(3~7岁);基本的学习活动(7~10岁);社会有益活动(11~15岁).我国将0~12岁的年龄段划分为儿童阶段,根据儿童学习童车的实际年龄为4~5岁。
        3、儿童娱乐代步工具设计分析
        3.1初步方案
        首先,根据用户需求分析,得到以下设计点:
        1)整体式造型是根据人机工程学原理,将车身造型创新,使车身一体化,节省材料,减轻车身质量,为儿童提供方便.主体车架与座椅的支杆以及把手的支杆设计成一体式,链轮与主体车架设计为一体.
        2)尺寸方面:车把的高度可以调节,适应不同的骑车姿势;座椅的高度可调节,适应随年龄的增长所需要的高度.为确保身体处于最自然状态,在确保把手、座椅、脚踏板相对尺寸不变的情况下,改变它们的造型.
        3)因为在骑车时除了座椅和脚踏板,把手也是承受重量的一个部件,如把手的角度可调节,可以使儿童变换骑车的姿势,避免长期保持一个姿势带来身体上的疲劳.
        4)车身材料主要应用碳纤维,碳纤维强度大、质量轻,以减轻车身的质量.
        5)前轮有2个小轮,轮子的距离可调节,或者把手可拆卸,一辆自行车就具备了摆摆乐的娱乐功能.
        6)车架造型简单,采用夹板构造,容易拆装,激发儿童DIY能力.
        7)可拆装的推杆设计,为刚学车的儿童提供心理保护.然后,根据以上设计点,提出了多种草图方案如图1所示.
       
                
        图2 设计方案的三维效果图
        在确定最终方案以后对方案的创新点进行分析:
        1)可调节性.座椅的高度以及把手的高度可调节,儿童可以根据自己的喜好或舒适度来调节座椅高度.车身长度可以调节,随着儿童年龄的增长,骑车时对空间的要求会越来越大,儿童可以根据自己的身高来调节车身的长度,在骑车时提供一个舒适的空间.自行车的可调节性也使儿童自行车的使用时间大大延长.2)多功能性.自行车的前轮由2个小轮构成,当2个小轮合并时,可以作自行车使用.当两小轮拉开时,可以用作摆摆乐,如图3.在作摆摆乐时,把手的高度可以降到最低,车身的长度缩到最短,从而在使用摆摆乐时能够更好控制.
       
                
        图4 2种使用情景模拟
        3.4设计方案结构分析
        经过产品详细设计,对该方案的产品结构进行了分析,如表1所示.
        表2
       
        3.5设计方案材质与加工工艺分析
        通过总结市场上现有童车使用的材质及加工工艺,结合价格等诸多因素,确定了最终方案所使用的几种材质.ABS材料有耐低温性、抗冲击性、低蠕变性、优异的尺寸稳定性及易加工性等多种特性,脚踏板、踏板、把手等均为ABS塑料;车轮为PE塑料(聚乙烯),它有耐腐蚀性,电绝缘性优良,可用玻璃纤维增强;螺钉等小零件都为铝合金;车身的大部分材质为金属铁.
        3.6设计方案的工程尺寸输出
        通过对儿童与车之间的人机分析,设置该童车方案的详细尺寸并输出工程尺寸图,如图5所示。
       
        图5 工程输出图
        4、结语
        童车的组合式设计方案不仅扩展了童车在使用上的功能,还解决了目前所存在的设计同质化的问题。因此,在童车设计中,要通过研究儿童生理和心理的发展以及对童车设计的影响,结合童车的特征,简约、童趣、环保安全等等,结合童车市场或雷同或相似的诉求,结合中国家长对于儿童的期望,结合中国家长的消费心理特征,同时通过逻辑分析市场上现有产品的优缺点总结并筛选有效的设计要素,加入产品创新的设计理念,从而得出新的产品。
        参考文献:
        [1]林文俊,钱志勤,王勇,等.系统快速成型技术[J].机械设计与研究,2009,25(4):7~10.
        [2]吴琼.产品手工制作模型的材料与工艺分析[J].包装工程,2008,29(11):69~72.

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