周小軍 楊勤

摘 要：本文以折疊電動(dòng)自行車在面對現(xiàn)代城市生活空間問題和交通問題所產(chǎn)生的現(xiàn)有設(shè)計(jì)狀態(tài)為基礎(chǔ)，簡析了折疊自行車產(chǎn)生和發(fā)展，著重針對現(xiàn)存的折疊電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，內(nèi)容涉及主架材料選擇，車架造型設(shè)計(jì)，折疊方式，電池位置設(shè)計(jì)，折疊電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。結(jié)合顧客需求和市場策略，提出該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)趨勢和構(gòu)想。

關(guān)鍵詞：折疊設(shè)計(jì) ；電池組 ；折疊自行車； 設(shè)計(jì)分析； 設(shè)計(jì)趨勢

中國已經(jīng)成為當(dāng)前世界上電動(dòng)自行車生產(chǎn)、出口、消費(fèi)的大國，隨著城市化進(jìn)程和發(fā)展中國家人口增長的壓力的加快，能源和交通成為全球性的問題，由此所產(chǎn)生了人性化交通工具的主張。分析當(dāng)前折疊電動(dòng)自行車的折疊方式與效率、設(shè)計(jì)特征、電池組位置，結(jié)合現(xiàn)實(shí)分析折疊電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，同時(shí)為折疊電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)趨勢和優(yōu)化提供有效的依據(jù)。

1 折疊電動(dòng)自行車的產(chǎn)生與發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 折疊電動(dòng)自行車的產(chǎn)生與優(yōu)勢特征

折疊自行車是20世紀(jì)30年代在歐洲起源于軍事用途并伴隨著轎車的普及和城市人口的增多而出現(xiàn)，近些年由于采用各種新材料、新技術(shù)及結(jié)構(gòu)從而使體積更小、重量更輕、更結(jié)實(shí)耐用。近年折疊電動(dòng)自行車也隨之出現(xiàn)，因具備便捷、高效、微小優(yōu)勢而受到用戶青睞成為代步工具。

1.2 折疊電動(dòng)自行車的國內(nèi)市場情況

根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局2015年對415家電動(dòng)自行車制造規(guī)模以上企業(yè)的統(tǒng)計(jì)，電動(dòng)自行車總產(chǎn)量為3551萬輛，其中折疊電動(dòng)自行車約占750萬輛。電動(dòng)自行車?yán)塾?jì)實(shí)現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入811.3億元。電動(dòng)自行車全年出口首次突破百萬輛，對外亞洲出口90萬輛。

1.3 折疊電動(dòng)自行車當(dāng)前的基本設(shè)計(jì)要求和使用群體

折疊電動(dòng)自行車的基本設(shè)計(jì)特征是個(gè)性化、輕量化、適用群體細(xì)化，市場品類在逐步形成高、中、低多檔次格局可供顧客選擇。目前，折疊電動(dòng)自行車的主要消費(fèi)群以及對折疊電動(dòng)自行車的要求有以下幾個(gè)方面。

表1消費(fèi)群對折疊電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)的要求

顧客群體 使用要求 技術(shù)特征 價(jià)格

2 折疊電動(dòng)自行車的折疊方式設(shè)計(jì)與電池組位置設(shè)計(jì)分析

2.1 折疊電動(dòng)自行車的折疊方式設(shè)計(jì)分析

現(xiàn)行折疊電動(dòng)自行車可以分為車架大梁折疊式（車體對折式），前后叉折疊式，多部件折疊，嵌套合體等折疊方式。在折疊特性和車體類型的基礎(chǔ)上，就以上四類折疊方式設(shè)計(jì)進(jìn)行分析。

2.1.1 車架大梁折疊設(shè)計(jì)

車架大梁是自行車車架的組成部分和車架風(fēng)格特征顯現(xiàn)的重要載體，大梁折疊的基本構(gòu)造是在車架大梁與座管相接附近設(shè)置折疊扣件，使得大梁前后兩部分圍繞折疊扣件的軸做180度水平旋轉(zhuǎn)，前后輪并行放置實(shí)現(xiàn)折疊。這種折疊設(shè)計(jì)成本相對較低，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。符合用戶的基本期望。是行業(yè)公司推出普通折疊電動(dòng)自行車產(chǎn)品的首選方案。

表2折疊方式

折疊方式 優(yōu)勢特征 劣勢特征 顧客群體

2.1.2 前后叉折疊設(shè)計(jì)

前后叉折疊式設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于尺寸較小的電動(dòng)自行車上，該折疊特征是將兩輪組圍繞著連接部件在同一直線上相向合龍實(shí)現(xiàn)折疊。折疊后可放置于汽車后備箱，適合自駕游的用戶，實(shí)現(xiàn)“長途駕車—景點(diǎn)騎行”模式。且車輪依然能夠繼續(xù)使用，滿足拖行的功能。然而這種折疊設(shè)計(jì)決定了自行車的輪徑尺寸不能過大，否則折疊效率低。

2.1.3 多部件折疊設(shè)計(jì)

多部件折疊設(shè)計(jì)是較為新異的折疊方式，該方式的出現(xiàn)得益于材料的進(jìn)步和騎行體驗(yàn)設(shè)計(jì)的發(fā)展，設(shè)計(jì)特征是將部件模塊化，可以被拆卸，通過拼裝和連接件組成。折疊件主要分布于前后叉連接管、鞍管、車把、把立部分，是目前效率最高的折疊方式之一。這類折疊車成本較高，其附加值在于設(shè)計(jì)體驗(yàn)與技術(shù)特質(zhì)。

2.1.4 嵌套合體折疊設(shè)計(jì)

整合設(shè)計(jì)方法也被應(yīng)用在了自行車上，典型的特征就是嵌套合體折疊，該種折疊方式顛覆了早先的以車架為主的折疊方式，而是將車架設(shè)計(jì)成嵌套結(jié)構(gòu)，車架在發(fā)揮承載作用的同時(shí)也承擔(dān)包裹作用，折疊完成后形成一個(gè)較為規(guī)則的方體形狀，使得折疊后的自行車顯現(xiàn)出強(qiáng)烈的科技風(fēng)格和現(xiàn)代感。這種折疊方式簡潔，效率高，折疊后能夠拖行，攜帶極為方便。但是對電池有很高要求。

（a） （b）

圖1嵌套合體折疊設(shè)計(jì)

針對以上四種折疊方式做類比分析，可以概括成：

（a） （b）

圖2 折疊方式

2.2 折疊電動(dòng)自行車的電池組位置設(shè)計(jì)及外觀分析

電池組是折疊電動(dòng)自行車的能量源，其位置設(shè)計(jì)與外觀也受到行業(yè)技術(shù)發(fā)展和設(shè)計(jì)潮流導(dǎo)向的影響。折疊電動(dòng)自行車的電池應(yīng)該具備質(zhì)量輕、體積小、更安全、效率高的特點(diǎn)，因此鋰電池很好的符合了要求。電池組置放方式有中置式、斜梁式、菜籃式、后置式四大類，電池組的位置設(shè)計(jì)能夠反映出自行車設(shè)計(jì)風(fēng)格、樣式、人機(jī)工程、適用環(huán)境以及技術(shù)特征。

2.2.1 中置式

中置式是出現(xiàn)最早的電池放置方式，放置角度與座管走向一致，底部與后下叉貼緊，前面采用導(dǎo)槽座管緊扣，頂部設(shè)有拉扣，能使用戶在不做深度彎腰的姿勢下輕易抽取電池，通常應(yīng)用在城市通勤車中。該設(shè)計(jì)使得電池組的重心在整車中間，有利于騎行安全。電池殼通常采用單色ABS塑料或者鋁殼，由于體積較小，通常給用戶簡約精巧、平衡協(xié)調(diào)的感官。

2.2.2 斜梁式

斜梁式電池組設(shè)置的特征是將電池盒通過連接件緊貼于斜梁上方，達(dá)到視覺新穎的設(shè)計(jì)目標(biāo)，技術(shù)特征基本與中置電池組相似，但是其重心較高的緣故，穩(wěn)定性相對較低。因此在電池盒設(shè)計(jì)的優(yōu)化方便還有較大空間。

2.2.3 菜籃式

菜籃式電池組是在用戶體驗(yàn)潮流下的一次突破，具體形式為電池盒外殼設(shè)計(jì)成方盒狀，外面包裹厚實(shí)布料或者尼龍面料，形成書包樣式鉤掛在橫把上，將組建風(fēng)格化，給用戶以親近和柔和感。且安全和防水，能夠有效保護(hù)電池組。是近年來小型折疊電動(dòng)自行車采用的放置樣式，但由于折疊后電動(dòng)自行車重心靠前導(dǎo)致提攜缺乏人性化。

2.2.4 后置式

后置電池組主要應(yīng)用于26英寸以上自行車，特征是平放于座位后衣架下方，由于后衣架高度的限制，樣式基本固定，視覺呆板，因此在外觀設(shè)計(jì)方面需要深入考究，達(dá)到與車身協(xié)調(diào)目標(biāo)。該設(shè)置由于重心較高，對于電池組內(nèi)部的穩(wěn)定性有較強(qiáng)的要求。

（a） （b） （c） （d）

圖3電池組置放方式

3 折疊電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

作為短途交通工具，折疊電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)在工藝和設(shè)計(jì)上都要比普通的自行車和折疊自行車要復(fù)雜，集合設(shè)計(jì)分析以及行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，折疊電動(dòng)自行車的難點(diǎn)主要存在以下幾方面：折疊后自行車的重心應(yīng)該盡量在中段，這就要求設(shè)計(jì)師在對電池組設(shè)置過程中考慮折疊后的位移。電器件例如電線、控制器等應(yīng)該盡量隱藏起來，避免散亂以及安全故障，這也是設(shè)計(jì)人性化設(shè)計(jì)考量。整車部件應(yīng)該輕量化，可以用替代材料來減少重量，同時(shí)保證功能以及美觀，因此研發(fā)人員對于材料與工藝以及美學(xué)三者相結(jié)合應(yīng)有良好的掌控能力。外觀設(shè)計(jì)上折疊電動(dòng)自行車相比普通自行車科技風(fēng)要強(qiáng)烈，應(yīng)該充分考量貼花、烤漆色澤與車架本身的協(xié)調(diào)，使其達(dá)到科技風(fēng)格與簡約別致的視覺效果。

4 折疊電動(dòng)自行車的設(shè)計(jì)趨勢

4.1 便攜化和輕量化設(shè)計(jì)

折疊的基本宗旨就是便攜化，由于車載方式以及旅行需求增多，整車外型應(yīng)輕便、折疊快捷。同時(shí)充分運(yùn)用新材料，車架應(yīng)該更多運(yùn)用鋁鎂合金、碳纖維等材料，能夠支持各種形態(tài)的成型。在折疊件方面，可以將部件模塊化以及整合，減少用戶對于部件的太多關(guān)注從而方便使用，同時(shí)能夠保障功能，兼顧美觀，還可以在模塊化的基礎(chǔ)上有選擇性的配置功能，以期能夠更好的實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)訴求。

4.2 人性化和交互應(yīng)用

隨著人們需求的不斷提升，設(shè)計(jì)也可以向人性關(guān)懷的方向靠近。在自行車應(yīng)用的不同的使用狀態(tài)下?lián)碛邢鄬?yīng)的形態(tài)調(diào)整，滿足不要用戶的需求，例如電池組可以給手機(jī)進(jìn)行充電以及騎行和助力模式相結(jié)合的方式，把手形態(tài)可以根據(jù)使用者的習(xí)慣進(jìn)行配置更換。此外，設(shè)計(jì)可以將智能交互技術(shù)應(yīng)用結(jié)合，讓用戶能夠與設(shè)備溝通，建立人—車—環(huán)境的互動(dòng)，讓顧客感受到騎行的愉悅和個(gè)性展現(xiàn)。

5 結(jié)語

折疊電動(dòng)自行車是全球認(rèn)可的低碳交通工具，在非可再生能源緊張的今天，起作用和意義顯得更為明顯。通過對現(xiàn)有折疊自行車設(shè)計(jì)的分析研究，可以明晰各種折疊電動(dòng)自行車的優(yōu)劣特征，在此基礎(chǔ)上分析可優(yōu)化的因素和要求，充分運(yùn)用現(xiàn)有技術(shù)并且提出用戶體驗(yàn)策略，為符合時(shí)代的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供有價(jià)值的參考信息。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳懇.對折疊自行車設(shè)計(jì)和開發(fā)的思考[J].中國自行車.2004（04）：

24-25.

[2] 鄧衛(wèi)斌，黃景明.自行車折疊設(shè)計(jì)探討研究[J].科技資訊.2010（31）：245.