紙器研究所

三角形を基本構成要素とした箱の設計
三角形を展開していくことで新しい構造を生み出す
三星安澄

概要

本研究は、三角形を基本のかたちとした箱の展開図を研究するものである。通常、箱は四角形をベースに作られることがほとんであり、機械もそれに合わせた構造をしている。一方で三角形を使った箱は店頭での華やかさに加え、構造的に強くなるという利点もある。この研究では、工場での生産方法による制約をもとにしつつ、三角形を基本のかたちとしたときに、どのような箱の形状が可能か※1を研究することを目的とする。

工場での生産による制約

工場で展開図から箱に組み立てる際、以下の条件が必要になる。

  1. 1)ノリしろの部分とそれが貼り合わされる部分は、レーンの進行方向に対して平行の位置関係になければならない。
    2)折り返して貼り合わすため、進行方向に2本の折りスジが必要となる。四角い箱の場合、この2本の折り線は箱の角を兼ね、組み立てたあとは見えないことが多いが、三角形を基本とした場合、この線が面の中心を通ることもある。

三角形を基本構造とした時の箱の種類

三角形を基本とする展開図は様々作ることができるが、今回は蓋と底の形と位置関係を定めることで、展開図を整理することにした。

  1. 1)蓋と底がない
    「正四面体」を基本とする形状→側面が一周して箱になる形状
  2. 2)蓋と底が三角形で同じ向き
    「三角柱」を基本とする形状。側面は四角形が現れる。
  3. 3)蓋と底が三角形で逆の向き
    「正反三角柱(正八面体)」を基本とする形状。側面は三角形が現れる。
  4. 4)その他 天や側面などに一部多角形が現れる形状。

展開

1)〜4)を組み合わせることで様々な展開の箱ができる。 また箱にする以上、蓋や底の形状を三角形用のディテールに作る必要がある。実際は選ぶ紙によって組み立てが難しいものもあるが、今後製造に際して詳細を詰める必要がある。

一定条件で制作可能な箱のバリエーション 001
(1)蓋と底がない(正四面体)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 010
(2)蓋と底が三角形で同じ向き(正三角柱)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 012
(1)+(2)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 013
(3)蓋と底が三角形で逆の向き(正八面体)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 016
(1)+(3)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 017
(3)+(3)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 019
(4)蓋と胴の一面に四角形
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 022
(1)+(1) 変形ピロー式
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 023
(1)+(1)+(1)
変形ピロー式 テトラポッド
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 025
(2)+(3)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 031
(3)の長体
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 034
(1)+(3)+(1)(平行六面体)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 037
(1)+(2)+(1)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 039
(2)+(3)+(2)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 041
(1)+(3)+(2)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 043
(3)+(3)+(3)+(3)+(3)+(3)
一定条件で制作可能な箱のバリエーション 033
(1)+(3)の長体+(3)の長体+(1)