多用折叠自行车设计

　　摘 要：针对现有折叠自行车存在的折叠后功能单一，不实用、形态不美观、不便携等问题，设计了一款新型多用折叠自行车。利用结构和外形同时推敲的方法，整合了自行车、座椅的功能于一体，在完成了结构设计，实现功能的同时基于人机工学完成了外观造型设计。提出了短途出行的新方式。

　　关键词：折叠功能 自行车 座椅功能 新体验

　　中图分类号：U484 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（c）-0055-02

　　1 现状分析

　　自行车这一交通工具自问世至今，已成为人们日常生活中必不可少的交通工具。而折叠自行车作为独特的便携式交通工具，也在我们的出行活动中扮演着很重要的角色，尤其是近几年来随着科技迅猛发展，各种新材料新技术不断涌现，给折叠自行车的设计制造增加了很大的发展空间。

　　目前市面上的折叠自行车都能实现折叠的功能，但是这一功能并没有被消费者充分利用。原因在于市面上常见折叠自行车的这个功能并不实用。生产折叠自行车的厂家虽然很多，但是产品种类基本雷同，折叠方式大致为：折叠大梁，缩小体积；折叠把手所在的竖直杆，使用伸缩结构将座椅支架缩短。但是这样操作完成后的自行车已经变成形状扭曲混乱的一堆金属管，失去了任何功能性和观赏性。

　　由于市面上的折叠自行车普遍采用铁材或铝合金，重量较大，所以即使完成折叠使整车体积变小，也没有突出便携性等优势。折叠自行车相对于普通自行车有更多的零部件，所以对于折叠功能的弃置导致了很严重的资源浪费。折叠自行车的优势没能体现出来。

　　2 新型折叠自行车需求分析

　　2.1 功能需求

　　折叠自行车一定要体现出折叠的价值。要解决这个问题，就要为折叠之后的自行车设计新的功能。结合自行车在生活中的使用情景，笔者在设计中将自行车和座椅两者功能结合起来。

　　自行车和座椅功能的结合是非常有必要的。一方面，持续骑行过程中，人体一直处于运动状态，容易产生劳累和不适等感受，可能需要进行适当的休息，将自行车直接折叠成座椅是最方便的解决办法；另一方面，随着可持续发展观念深入人心，越来越多的都市人群倾向于选择低碳的出行方式，大家可能在周末出游，短途旅行等各种情景下使用自行车，人们需要对旅途增添乐趣，更主动地掌控行程，自行车折叠成座椅，增加了对旅途的可支配性。

　　自行车和座椅的结合要从结构和外形两方面推敲，同时应该满足自行车作为交通工具应具有的特征，例如：骑行时满足人机工程学的约束，展开时前后轮距应该较大，以便保持稳定性，操作程序不能太复杂，色彩搭配给人舒适的体验，必要时采用新材料使整车更加轻便等等。

　　2.2 心理需求

　　设计新产品之前，除了关注产品核心功能以外，还要确定产品最终给予用户的心理。马斯洛需求层次理论是行为科学基本理论之一。该理论将人的需求由低层面到高层面依次分为生理需求、安全需求、归属需求、尊重需求和自我实现需求5种类型。

　　市面上常见的折叠自行车，在整体人机尺寸上比较合理，主要结构为铝合金或铁制材料，安全方面性能良好，但是功能单一，仅仅比传统自行车多了“折叠”的可能性，这样的产品使用起来无法给人愉悦的体验，再结合马斯洛需求层次模型和折叠自行车现状可以看出，现阶段市面上的产品仅仅停留在了第一级和第二级这种较低层面上。要做出好的设计来符合现代人使用习惯，就必须寻求更高层面的突破，在满足基本功能的同时给人心理安全方面的关怀。

　　本次设计过程中将自行车与座椅功能结合起来的创意来源有一部分是对使用者心理方面的关怀。人们在出行过程中，尤其实在陌生的环境下，途中如果能做短暂停顿，休息一会儿，可以给旅途增添乐趣，让使用者感到自己对途中的行为有足够的支配权。设计定位人群是爱好旅行的驴友，乘坐公共交通工具出行的游客等需要短途行走的人。

　　3 创新设计

　　3.1 结构设计

　　多用折叠自行车设计的设计目标，是基于现实生活实际需要的用户需求，让使用者可以在骑行过程中随时停留，休息。在形态上，现今的折叠自行车绝大多数使用直线形横梁，可以实现前后对折，将自行车的前后轮折叠到一起，但是这样折叠后不利于形成稳定结构；而且折叠后整体造型比较混乱，既不能增加实用性，也没有给人带来便携的优势。

　　小组经过以上结构分析，对新折叠自行车各部分机构进行了若干种方案的探讨和设计，并以结构和造型同时进行反复推敲的方式进行部件微调。对加工工艺难度，生产成本和使用方便程度等方面进行评定，最终选择最优方案。

　　本次设计中采用的思路是在二维空间内进行折叠翻转，使车折叠之后依然保持稳定结构，再结合可拆卸结构实现座椅功能。将车大梁设计成凸起形态，车的前把手向后翻折，成为支架的一部分，再将整车向后翻转直至前把手与后轮恰好支撑起整车，形成稳定支撑。在车前方设置可拆卸的结构，放置到大梁上作为座椅表面，这样实现了折叠后成为座椅的功能。

　　3.2 外观造型及尺寸

　　本案例中折叠自行车主要部件尺寸是根据人机工程学中的人体坐姿尺寸得来。以下是小组成员调研之后得出的市面上各种自行车的恒定尺寸（表1）。

　　根据自行车速度的快慢可以将人体骑行过程中的动作分为两大类。快速骑行的自行车，车把较低，中轴稍微靠后，人体伏在车上，双脚将后蹬踏板；日常用的自行车，车速适中或较慢，车把较高，车座比中轴位置靠前，人体上身接近竖直姿态。本车的设计定位平时日常休闲使用的情境下，属于后者。

　　3.3 多用折叠自行车效果图

　　3.4 材料分析

　　本次折叠自行车拟用碳纤维材料制作车架，把手和轮毂。的典型的低、中、高档自行车构架分别由碳钢、铬钼合金及铝合金和碳纤维制造。碳纤维是一种新型的复合材料，它有重量轻、比强度高、比刚度大的优点，而且具有可设计性和易成型性，

　　4 结语

　　4.2 设计小结

　　折叠自行车是早已普及的日常交通工具，并且随着科学发展观的深入人心，人们对低碳的生活方式会越来越关注。折叠自行车作为多功能的无污染交通工具，在人们的日常生活中扮演着重要的角色。但是市面上常见的同类产品，由于设计不够精良等原因，给人粗糙廉价的感受。尤其是对于折叠使用这一功能，没有很好地为人所用，造成了人力，物力等各方面比较大的浪费。对折叠自行车的改良设计显得非常必要。

　　本次多用折叠自行车设计，将自行车和座椅功能结合，不仅解决了自行车折叠起来之后无法使用的问题。还为使用者出行提供了新的体验，让使用者在骑行过程中也可以休闲，停留，休息，提出了新的出行方式。

　　参考文献

　　[1] 蒋昱.折叠自行车设计探讨[J].包装工程，2010（5）：16-19.

　　[2] 程宪春.折叠自行车设计研究[J].包装工程，2007（8）：161-163.

　　[3] 李锋，吴丹.人机工程学[M].

　　[4] （美）Jonathan Cagan.创造突破性产品[M].机械工业出版社，2013.