【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 完善了休閑車整體性。此外，對(duì)男女士休閑車的設(shè)計(jì)風(fēng)格分別也逐漸明顯，男性風(fēng)格主要以硬朗的橫條三角車架為主，深色 系列為色彩；而女士休閑車沿用了典型“荷蘭”風(fēng)格設(shè)計(jì)—— 彎梁車架設(shè)計(jì)，便于女士上車，色彩除了黑色外，還另外采用了其他彩色系列。除此之外，休閑車還出現(xiàn)了各種分類例如，載重車，兒童車等等。從功能上對(duì)人們的需要進(jìn)行完善設(shè)計(jì)。 隨著科技的不斷發(fā)展和新材料，與工藝的不斷出現(xiàn)，休閑車也在發(fā)展變化著，大體上休閑車變化將從以下幾個(gè)方便改進(jìn)。結(jié)構(gòu)造型上發(fā)生顯著變化：出現(xiàn)了菱形車架， U形車架，整體塑料車架，雙管環(huán)形車架。菱形車架又出現(xiàn)了后叉和上管相接的加強(qiáng)式，上梁下移等多種形式，使車架結(jié)構(gòu)更緊湊、更新穎，并且強(qiáng)度更高。 （ 1） 休閑車材質(zhì)發(fā)生重大突破：改變了過去只用鋼材的局面，車架用塑料，碳纖維，鋁合金等。泥板，連蓋用不銹鋼，塑料制成。中軸部件鏈輪，鏈條也用塑料制品等。 （ 2） 花色由單一向多色發(fā)展：車架出現(xiàn)彩斑，彩色或兩色過度等，色調(diào)明快，色彩變化無窮。同一色彩分為有光，無光兩大類。商標(biāo)，標(biāo)牌也采用滌綸貼花使車身變得五光十色。品種更加豐富：有了不同總類的變速車，又出現(xiàn)了各種不同樣式的山地車。 （ 3） 運(yùn)動(dòng)車的騎行速度越快，騎行方式也由直坐式變成仰坐式，有些還模仿汽車的做法，設(shè)計(jì)出具備有流線型外殼。 （ 4） 休閑車由整體式發(fā)展為折 疊式，便于攜帶。瑞典微型休閑車公司生產(chǎn)一種輕便折疊休閑車，車身廠 米，重 公斤，用一只手可以提起來，車身有六個(gè)“關(guān)節(jié)”。10 秒鐘內(nèi)可以疊或打開，可帶乘坐公共汽車。在戰(zhàn)后 60 年代，科技迅速發(fā)展，各國(guó)設(shè)計(jì)師紛紛運(yùn)用了新型材料于休閑車上。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –7– 1970 年誕生于美國(guó)西岸的舊金山。當(dāng)時(shí)，一群熱衷于騎沙灘自行車在山坡上玩樂的年輕人，突發(fā)奇想：“要是能騎著休閑車從山上飛馳而下，一定非常有趣了?！庇谑潜汩_始越野休閑車的設(shè)計(jì)制，正式命名為山地車則是在兩年后的事。從此，“速降競(jìng)技”作為體育比賽中的一個(gè)新項(xiàng)目嶄露頭腳，運(yùn)動(dòng) 員騎山地車沿著規(guī)定的下坡線路高速滑降，速度快者為勝，吸引了眾多的愛好者。 休閑車雖然始于歐洲，但美國(guó)人發(fā)明的山地車卻一掃傳統(tǒng)的休閑車概念，將一股新風(fēng)吹遍全球。經(jīng)過 100 年的演變和改進(jìn)和發(fā)展，休閑車的設(shè)計(jì)無論從人機(jī)工程，色彩，造型等方面都有了很大的改進(jìn)，休閑車設(shè)計(jì)開始朝簡(jiǎn)潔、輕盈、美觀、多樣化、個(gè)性化和人性化的方向發(fā)展。 休閑車 向多樣化 、 人性化 、 高科技化路線發(fā)展 設(shè)計(jì)者從第一輛休閑車設(shè)計(jì)出來起，考慮到第一個(gè)除騎行外的功能是裝載隨身物品，隨后出現(xiàn)了載貨架；為了騎行更快速安全，出現(xiàn)了變速齒輪，變速器 ，避震器；為了騎行更舒適，設(shè)計(jì)者改變了騎行方式。根據(jù)不同使用人群和消費(fèi)者量身定做的休閑車功能設(shè)備，逐漸完善人們的生活，而未來休閑車的功能化發(fā)展則會(huì)更多樣化。 人性化設(shè)計(jì)的口號(hào)是上世紀(jì) 90 年代提出的，而休閑車的設(shè)計(jì)亦是如此。從最初的休閑車的鏈條蓋封閉設(shè)計(jì)，到 T 型的鞍座設(shè)計(jì)，以及帶扣環(huán)的腳踏設(shè)計(jì)，無一不體現(xiàn)出人性化設(shè)計(jì)。根據(jù)不同的適用人群，騎行的姿勢(shì)也各有不同，比賽用車以流線型為主，而民用型休閑車以舒適為主。未來的休閑車會(huì)從人性化出發(fā)對(duì)休閑車設(shè)計(jì)更加的考究。 從單速休閑車到三速，五速，發(fā)展到現(xiàn)在的二十七速的變速 休閑車；變速器也由原來的旋鈕式發(fā)展為轉(zhuǎn)把式，指撥式，定位指撥式；避震器也由原來的單一后下叉避震，發(fā)展為雙肩前叉避震，鞍管避震等。休閑車的發(fā)展會(huì)朝著科技發(fā)展的方向前進(jìn)，其設(shè)計(jì)系統(tǒng)會(huì)朝導(dǎo)向一體化自行定位，隨環(huán)境變速，趣味性發(fā)展。 目前世界環(huán)境倡導(dǎo)無污染交通工具，因此休閑車成為綠色交通工具最佳產(chǎn)品，世界各國(guó)開始更重視休閑車的使用，因此對(duì)休閑車的設(shè)計(jì)要求則更高，它和其他產(chǎn)品一樣，伴隨著科技的進(jìn)步而發(fā)展的，其設(shè)計(jì)方向更傾向于人性化設(shè)計(jì)，多元化，形式多樣化，高科技化，功能化，輕量化，復(fù)古化設(shè)計(jì)發(fā)展。并且，隨著新興材料的 開發(fā)技術(shù)越發(fā)成熟，舊的材料加工工藝將會(huì)被完善，而新興材料更會(huì)更大面積的運(yùn)用于休閑車設(shè)計(jì)上，除此之外，各種高科技產(chǎn)品將會(huì)有指向性的運(yùn)用于各種休閑車上。 概念 休閑車 的發(fā)展 人們?cè)趯?duì)日常休閑車設(shè)計(jì)的開發(fā)的同時(shí)，也對(duì)概念休閑車的發(fā)展很關(guān)注。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –8– IBDC（ international bicycle design petition）由中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)經(jīng)濟(jì)部技術(shù)處主辦全球休閑車設(shè)計(jì)比賽，是目前概念休閑車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要比賽，大賽從 1995 年舉辦至今，已經(jīng)經(jīng)過了 15 界，有最初的亞洲范圍為主的競(jìng)賽，成為今天真正意 義上的國(guó)際大賽。 圖 11 “肯陶洛斯” 四輪車 如圖 11 所示，美國(guó) Segway 公司推出一種奇特交通工具，取名為“肯陶洛斯”（半人半馬），現(xiàn)在只有它的原型，暫時(shí)還沒有開始批量生產(chǎn)，但是“肯陶洛斯”仍然引起人們極大興趣。 據(jù) Segway 公司網(wǎng)站報(bào)道，“肯陶洛斯”繼承了經(jīng)典 Segway 二輪車的全部主要性能，除此之外，它還擁有一系列附加特性。首先應(yīng)指出的是，“肯陶洛斯”是四輪車，但是騎車者不僅可以變成半彎腰姿勢(shì)騎車，而且可以站著騎車。在站著騎時(shí)“肯陶洛斯”將會(huì)通過陀螺儀和微型計(jì)算機(jī)用后輪獨(dú)立保持平衡 ，而且復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)平衡系統(tǒng)使雙輪成所需角度在公路外越野。 Segway 公司證實(shí)，“肯陶洛斯”騎行者可以輕松地沿高低不平的路面行駛，逾越凹坑和洼地，能方便地改變車速，可加速到約 35 千米 /小時(shí)，而原來的 Segway 二輪車行駛速度不越過 20 千米 /小時(shí)。 這里值得提出的是，在很多的概念休閑車設(shè)計(jì)中，都會(huì)取消休閑車車輪的輻條。如圖 12 所示，這樣設(shè)計(jì)的好處是減少風(fēng)力對(duì)輻條的阻力，并且不會(huì)發(fā)生輻條在車輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中夾到意外物品的可能。這樣的設(shè)計(jì)則要求新型概念輪胎所以的材料本身的硬度更大，韌性好，不易變形，這也為未來材料的設(shè) 計(jì)運(yùn)用埋下了伏筆。同時(shí)，該概念休閑車設(shè)計(jì)的座椅位置符合人體工程學(xué)，乘坐的姿勢(shì)可以讓使用者感覺輕便舒服。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –9– 圖 12 路上昆蟲概念車 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –10– 2 休閑車設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 人體工程學(xué)分析及車身底盤尺寸的初定 人性化設(shè)計(jì)在休閑車中的應(yīng)用 人機(jī)工程學(xué)座位一門新興的科學(xué)，是在 20 世紀(jì) 50 年代前后才發(fā)展起來的。然而，今天它已成為一切工程技術(shù)人員必不可少的工具。 2021 年 8 月，國(guó)際人機(jī)工程學(xué)學(xué)會(huì)（ International Ergonomics Association）對(duì)本學(xué)科所轄的定義為：人機(jī)工程 學(xué)是研究人與系統(tǒng)中相互之間因素的相互作用，以及應(yīng)用相關(guān)理論，原理，數(shù)據(jù)和方法來設(shè)計(jì)以達(dá)到優(yōu)化人類和系統(tǒng)效能的科學(xué)。人機(jī)工程學(xué)專家旨在設(shè)計(jì)和優(yōu)化任務(wù)，工作，產(chǎn)品，環(huán)境和系統(tǒng)，使之滿足人們的需要，能力和限度。 人機(jī)工程學(xué)將人類的需求和能力置于設(shè)計(jì)技術(shù)體系的核心位置，為產(chǎn)品，系統(tǒng)和環(huán)境的設(shè)計(jì)提供了與人類相關(guān)的科學(xué)數(shù)據(jù)。追求實(shí)現(xiàn)人類和技術(shù)完善和諧融合的目標(biāo)。 隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，日趨完善化的設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)人的效能、安全、舒適和身心健康，在設(shè)計(jì)高效機(jī)的同時(shí)，充分考慮人的因素，反映人的需要，把人與機(jī)密切結(jié)合起來。但是，現(xiàn) 行自行車，尤其是休閑、代步用普通自行車在這方面發(fā)展得不盡如“人意”，存在的問題主要是自行車的一些零部件尺寸不適于人。所以在保證高效的同時(shí)，有必要從人機(jī)工程學(xué)的角度對(duì)其做一些“人性化”的改善。 （ 1） 車座的分析與改進(jìn) 大多數(shù)人長(zhǎng)時(shí)間騎自行車，都會(huì)感到臀部疼痛。之所以如此，一部分原因是前傾式的騎車姿勢(shì)使騎車者會(huì)陰與車座前端產(chǎn)生磨擦，時(shí)間一久就會(huì)感到不舒服 。一部分原因則是車座的尺寸與人體尺寸不符所致。 根據(jù)人體組織的解剖特性可知，坐骨結(jié)節(jié)處是人體最能耐受壓力的部位，身體的主要重量均由骨盆下的兩塊面積約為 25 cm 的坐骨結(jié)節(jié)承受，故車座后端寬度過小就會(huì)使坐骨結(jié)節(jié)處在鞍座外緣。這樣，身體的壓力使得坐骨結(jié)節(jié)被迫分離的趨勢(shì)過大，由此導(dǎo)致臀部的疼痛感。所以車座后端應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上適當(dāng)加寬。 ① 車座寬度。 車座后端的寬度應(yīng)根據(jù)人體坐骨結(jié)節(jié)間距 (50 %的人群 )加適當(dāng)余量而定。 女性骨盆的坐骨結(jié)節(jié)間距約為 23 cm ，男性骨盆坐骨結(jié)節(jié)間距約為 20 cm。據(jù)此，車座寬度的適宜范圍 :男式普通單車為 24～ 26 cm ，女式普通單車為 26～ 29 cm 較合適。 鞍座前端細(xì)部寬度由會(huì)陰加較小余量確定，這個(gè)寬度不可過寬，否則會(huì)對(duì)會(huì)陰產(chǎn)生較大磨 擦。 根據(jù)人體解剖學(xué)中的數(shù)據(jù)，可確定該寬度以 6～ 8 cm 為宜，具體尺寸如圖 21 所示。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –11– 圖 21 靠背示意圖（單位： cm） ② 車座長(zhǎng)度。人體處于坐姿時(shí)，坐骨結(jié)節(jié)離臀部后緣約 10～ 12 cm，據(jù)此，車座后端的長(zhǎng)度范圍定為 10～ 12 cm。鞍座總長(zhǎng)不同于一般工作椅的座深，鞍座的總長(zhǎng)只需給騎車者以有限的支承穩(wěn)定性即可，因?yàn)榘白^長(zhǎng)勢(shì)必影響大腿前后擺動(dòng)的靈活性。人體的會(huì)陰中心離坐骨結(jié)節(jié)約半個(gè)大腿厚，鞍座總長(zhǎng)由坐姿時(shí)臀部后緣到坐骨結(jié)節(jié)間距加上坐骨結(jié)節(jié)中心到會(huì)陰點(diǎn)間距加適當(dāng)余量而定。 50 %的人體大腿厚約為 13 cm，故在座長(zhǎng)度范圍為 22～ 24 cm(余量約取 5. 5 cm)。 ③ 座面傾角。鞍座后傾一定的角度，一方面可使背部抵靠靠背，獲得支持，從而降低背肌靜壓 。另一方面則可防止坐者從座緣滑出座面。鞍座后傾的角度不可太大，如果太大，身體勢(shì)必前屈作業(yè)，致使脊椎拉直，破壞正常腰椎曲線，形成一種費(fèi)力姿勢(shì)，一般后傾角在 3176。以內(nèi)為宜。另外，研究還表明，人在騎車時(shí)身體適當(dāng)前傾，人體的迎風(fēng)面積減小，更有利于發(fā)力和加速，如果靠背角為 90176。，前傾角在 15176。以內(nèi)，則相當(dāng)于前傾座面與靠背夾角在 105176。以內(nèi)，屬坐姿的最小舒適范圍。 靠背對(duì)于 脊椎部還能起適度的支持作用，肌肉緊張較小，背部壓力在椎骨上分布也較均勻?；诖耍鎯A角設(shè)置成可調(diào)式，能在后傾與前傾坐姿的舒適調(diào)節(jié)范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)整，并可在任意角度鎖緊，騎車者可根據(jù)需要調(diào)整鞍座傾角。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –12– ④ 座墊。 長(zhǎng)時(shí)間騎車，臀部不舒服的另外一個(gè)原因就是座墊軟硬不合適所致。鞍座加上座墊，人坐于其上，臀部壓力值大為降低，接觸支承面增大，使壓力分散。但是座墊不可過軟，過軟不僅增加了身體的不穩(wěn)定性，而且容易使人產(chǎn)生疲勞 。過硬又會(huì)導(dǎo)致臀部痛楚或麻木。 座墊的軟硬應(yīng)以股骨頭剛好與座墊相接近，幾近接觸而無壓力為宜。測(cè)試數(shù)據(jù)表明 :此時(shí)臀部下陷約 18 mm。另外坐墊材料必須透氣，且不易打滑，座墊應(yīng)縫制或釘在鞍座上，使其對(duì)起坐時(shí)的動(dòng)載有良好的彈性響應(yīng)。 （ 2） 靠背的分析與設(shè)計(jì) 長(zhǎng)時(shí)間騎自行車的人感覺腰部最累，這是因?yàn)轵T車時(shí)，人處于一種前屈運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，坐姿屬于非自然姿勢(shì)。良好的坐姿，壓力適當(dāng)?shù)胤植加诟髯甸g盤上，肌肉組織承受均勻的靜負(fù)荷，脊椎形狀最接近自然狀態(tài) 。而人處于非自然姿勢(shì)時(shí)，椎間盤內(nèi)壓力分布不均衡，故腰部產(chǎn)生酸痛、疲勞等不適感。要減輕腰部的不適感，在保證人體操作靈活性的同時(shí)，應(yīng)使人騎車時(shí)的坐姿接近自然坐姿。通常情況下，設(shè)置適當(dāng)?shù)?靠背可使疲勞降低，大于90176。的靠背還可防止骨盆的旋轉(zhuǎn)，增加坐姿的穩(wěn)定性，基于上述原因與原理，可考慮在自行車的鞍座后面設(shè)置一個(gè)適當(dāng)?shù)目勘常勘车木唧w尺寸如上圖 211 所示。 ① 靠背的高度。 靠背由肩靠和腰靠?jī)刹糠謽?gòu)成，腰靠的凸出部分壓入腰凹內(nèi)，以保證腰部得到充分支持，其水平截面為曲率不大的圓弧形，以適合于腰圓。 由于成年人腰椎部的中心位置約在座位上方 23～ 26 cm 處，腰椎支點(diǎn)略高于此尺度，腰靠的高度至少要等于腰椎支點(diǎn)的高度，以支持背部重量，所以腰靠的高度在座面上方 26～ 32 cm處為宜。 為了使背部下方骶骨 和臀部有適當(dāng)?shù)暮笸箍臻g，座面上方與靠背下部之間留一開口部分，其高度至少為 12. 5 cm。 ② 靠背的寬度。 寬度由腰圍決定，腰圍以 50 %的女性的腰圍為依據(jù)，靠背寬度為腰圍的 1/ 3 ， 50 %的女性腰圍為 77. 2 cm，所以靠背寬度可定為 26 cm。 ③ 靠背的角度。 設(shè)為 99176。，該傾角的作用與座面傾角的作用相同。 ④ 靠背的重量及材料。 靠背不易過重，太重，一方面增加了自行車的重量，另一方面則使自行車的重心后移，人騎車上坡時(shí)，容易引起翻車事故。 所以，靠背應(yīng)選用強(qiáng)度較好，質(zhì)量較輕的材料 (如 ABS 塑料 ) ，并具有 適當(dāng)?shù)膹椥?，以增加舒適感。 （ 3） 車把的分析與改進(jìn) ① 車把的高度。 自行車的車把如果偏低，騎車者必須彎下腰，時(shí)間久了，就會(huì)感到腰酸背疼，胳膊疲勞。 車把的高度應(yīng)保證騎車者在騎車時(shí)處于自然坐姿或接近自然坐姿，并使頸關(guān)節(jié)、胸關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)處于舒適的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。 腳踏式休閑車設(shè)計(jì) –13– ② 車把的寬度。 經(jīng)實(shí)踐測(cè)量，當(dāng)車把的寬度接近于騎車者的最大肩寬時(shí)，人能夠自然舒適地握住車把，并能保持長(zhǎng)時(shí)間不易疲勞。 中等身材 (50 %的人群 )的人最大肩寬，男為 cm ，女為 cm，因此，車把的寬度可定為 ～ cm。 ③ 把手。 現(xiàn)行自行車的把手很多