AbstractCyclingisclosedconnectedwithhuman’slife.In1791,theFrenchWestFlachiGramsinventedtheprimitivebike,ithadnogearingbutonlytwowheels,Peopleridingonit,needtwopedalstodrivetheroll-forward.Withtheinnovationandimprovementofscience,thebicyclenowadayshasdevelopedfromalargevolumeintoafoldingone,moreover,ithasstartedtograduallyincreasetheancillaryfunctions.Cyclingisnolongerasimplemeansoftransport,theadditionoftheancillaryfunctionscansolvesomeproblemsthatpeopleencounterwhenout.Withtheenhancementoftoday'slivingrequirements,thesubsidiaryfunctionsareextendedonaninnovativebreakthroughinbicycledesign.

KeyWords：Foldingbike,Accessoryfunction,Extensionsdesign引言在生活質(zhì)量日益提高的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)是一種必要的趨勢(shì)。如果折疊自行車不加入其它功能設(shè)計(jì)的層面，即使它已經(jīng)是有折疊功能了，但，它還是一種普通的代步交通工具。現(xiàn)代折疊自行車附屬功能的設(shè)計(jì)對(duì)折疊自行車而言無疑是一項(xiàng)新的突破，通過人的功能利用與人機(jī)工程學(xué)來實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值，在其中還需感官的審美的參與。所謂的附屬功能的延伸設(shè)計(jì)是指在自行車可以折疊的功能基礎(chǔ)上再延伸出另一個(gè)功能，使得自行車在完成代步和折疊的同時(shí)還能完成另外一個(gè)滿足消費(fèi)者需求的功能設(shè)計(jì)，并且始終遵守人機(jī)工程學(xué)討論功能的設(shè)計(jì)，再圍繞色彩，結(jié)構(gòu)，材質(zhì)等各方面因素來實(shí)現(xiàn)折疊自行車附屬功能的延伸設(shè)計(jì)。1.折疊自行車附屬功能的延伸研究分析綜述1.1課題研究背景及課題來源自行車的起源最早是在1791年，法國人西弗拉克發(fā)明了最原始的自行車，它只有兩個(gè)輪子而沒有轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，到了1886年英國人詹姆斯把自行車前后輪改為大小相同，并增加了鏈條，使其車型與現(xiàn)代自行車基本相同，自自行車誕生200多年以來，自行車設(shè)計(jì)的發(fā)展非常迅速。從沒有兩輪的轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)發(fā)展到現(xiàn)在可折疊自行車的設(shè)計(jì)，目前折疊式的自行車已經(jīng)風(fēng)靡全球。進(jìn)入21新世紀(jì)以來，隨著計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的日益發(fā)展，自行車的設(shè)計(jì)同時(shí)有著極大的提高。從手工制圖到電腦二維制圖，再來就是現(xiàn)在的3D制圖，并且在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前還通過人機(jī)工程等各方面的實(shí)踐考察。與此同時(shí)，自行車的材料也在不斷發(fā)展，車架從主要的鋁質(zhì)和鋼質(zhì)到工程合成塑料，熱塑性材料，不銹鋼等合成材料的運(yùn)用，這些都提高了自行車的質(zhì)量。車架也有極少數(shù)使用鎂合金，更有極少數(shù)高檔產(chǎn)品使用碳纖維材料制造。同時(shí)，折疊車的外形設(shè)計(jì)也都有了各式各樣的款式，有簡(jiǎn)約的，有華麗的，有時(shí)尚的等等。然而，由于各種新穎奇特的造型設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，舒適度的好與差便成了鑒定自行車是否好的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以減少使用者在使用時(shí)所造成的肌肉損傷。因此，人機(jī)工程學(xué)在此顯得尤為重要，鞍座與車架的設(shè)計(jì)，以及把手的設(shè)計(jì)都要追隨人體的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要考慮使用者的騎行習(xí)慣，使用過程等因素，而且還要把這些因素都用來作為車架和鞍座以及把手設(shè)計(jì)的引導(dǎo)線。本課題研究的來源于新世紀(jì)的發(fā)展，附屬功能設(shè)計(jì)的增加將填補(bǔ)自行車行業(yè)更多的空白，營(yíng)造更多利潤(rùn)。1.2國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀1.2.1國外的發(fā)展現(xiàn)狀自18世紀(jì)以來自行車誕生后國外的設(shè)計(jì)就雨后春筍般地冒出來，而且一款比一款前衛(wèi)和新潮。折疊自行車附屬功能的設(shè)計(jì)在現(xiàn)代看來已經(jīng)開始受到設(shè)計(jì)師們的青睞，并且有一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)，例如，在比利時(shí)的設(shè)計(jì)展上，設(shè)計(jì)師則把原先自行車的框架處理輪子和車座外都進(jìn)行了改造，他在自行車車架上增加了許多籃筐的結(jié)構(gòu)，使得自行車可以裝載大約150千克重量的物品，解決的了購物時(shí)收納的問題；還有在全球自行車設(shè)計(jì)大賽中，韓國設(shè)計(jì)師則設(shè)計(jì)出一輛手推車式的自行車，跟隨購物的孩子還可以繼續(xù)坐在車上，在購物時(shí)車上有一個(gè)很大的購物框可放置物品，購物完后則可以隨即變換為自行車，直接將貨物裝載回家；另外的是國外還有一個(gè)設(shè)計(jì)師把背包和自行車結(jié)合起來，如圖一所示，在想行走時(shí)把自行車折疊成一個(gè)背包樣式背著走，當(dāng)行走勞累時(shí)則可以把自行車裝換為自行車來代步，這就解決了許多喜歡外出旅行者行走勞累的一些問題。類似以上自行車的附屬功能設(shè)計(jì)屬于一個(gè)比較興起的設(shè)計(jì)，雖然國外已經(jīng)開始研究設(shè)計(jì)了，但是還是有很多空白的地方需要設(shè)計(jì)師的補(bǔ)充。圖一（背包折疊車）1.2.2國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀隨著國外工業(yè)革命的興起，自行車這一產(chǎn)品也隨之流入九州各地，再加上后來的對(duì)外開放，中國的自行車制造業(yè)和設(shè)計(jì)理念都隨之增加和改善。但是，和國外的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)計(jì)相比較，還是有很大的差異，而且國內(nèi)的設(shè)計(jì)都比較停留在造型外觀的設(shè)計(jì)或者是顏色的搭配，以及傾向與攜帶方便輕巧的設(shè)計(jì)，不過折疊的技術(shù)設(shè)計(jì)還是有令人感到驚嘆的地方。在20世紀(jì)初的中國，臺(tái)灣是折疊自行車的“起源地”。但是對(duì)于折疊自行車附屬功能的研究就沒有十分明確的一個(gè)興起，也就是附屬功能的出現(xiàn)還是處于霧里看花的現(xiàn)狀，因此，折疊自行車附屬功能的延伸設(shè)計(jì)還是占據(jù)比較大的發(fā)展空間。1.3課題的研究?jī)?nèi)容目前的自行車已經(jīng)有一個(gè)附屬功能了，那就是折疊功能，而這個(gè)課題則是把折疊自行車附屬功能做一個(gè)延伸的設(shè)計(jì)研究。本課題的研究?jī)?nèi)容分為三個(gè)部分：第一，確定折疊自行車所要研究附屬功能延伸的主題。通過對(duì)生活的觀察和走訪調(diào)查來決定。第二，對(duì)符合使用這一附屬功能的人群做個(gè)調(diào)查。人群的定位，環(huán)境的定位調(diào)查，人、機(jī)、環(huán)境三方面聯(lián)合的調(diào)查。第三，進(jìn)行人機(jī)工程的分析進(jìn)行各種不一樣的方案草圖的設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行分析，驗(yàn)證理論的有效性。同時(shí)還要對(duì)外觀和色彩，以及材料做個(gè)研究的分析。2.折疊自行車附屬功能延伸的功能與外觀設(shè)計(jì)當(dāng)今的自行車設(shè)計(jì)都已經(jīng)有了很快速的發(fā)展，折疊行車離現(xiàn)今也有幾十年的歷史了，現(xiàn)在自行車新功能的加進(jìn)以及外觀的創(chuàng)新設(shè)計(jì)都使得自行車行業(yè)出現(xiàn)新高潮。這些功能的出現(xiàn)都可以考慮用到折疊自行車上，并且實(shí)現(xiàn)它的使用價(jià)值。2.1折疊自行車附屬功能的設(shè)計(jì)分析2.1.1國外折疊自行車附屬功能的設(shè)計(jì)現(xiàn)代的自行車功能設(shè)計(jì)都十分新穎，并且這些設(shè)計(jì)的創(chuàng)新都逐漸開始被認(rèn)為是一種新生活的與娛樂的新設(shè)計(jì)。越來越多的設(shè)計(jì)都不只是物質(zhì)的，它還是一種精神的。功能的設(shè)計(jì)創(chuàng)新是都是隨著社會(huì)科技而發(fā)展的，這也是最難的一項(xiàng)，它必須要設(shè)計(jì)師深入社會(huì)，處身與消費(fèi)群體中調(diào)查體驗(yàn)，從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題是很為重要的，生活的積累都會(huì)帶給設(shè)計(jì)師無限的靈感。例如圖二的這輛購物自行車，它除了作為一輛自行車外，它還具有載物的附屬功能。在去超市購物的時(shí)候，可以騎車去的同時(shí)，自行車還可以作為一個(gè)購物手推車使用，這種功能的創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以輕松解決購物時(shí)從商場(chǎng)離停車地點(diǎn)的這段路所造成物品沉重的問題。圖二（購物折疊車）類似圖二的國外附屬功能延伸的設(shè)計(jì)對(duì)于國內(nèi)的設(shè)計(jì)來講有一個(gè)提醒的效果，提醒設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)折疊車的時(shí)候可以多想想其他附屬的功能創(chuàng)新，使其可以更好的滿足消費(fèi)者的日常需求。在此，本課題將針對(duì)折疊自行車附屬功能的延伸做出創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，使其在作為代步工具的同時(shí)還可以滿足消費(fèi)者的其他需求。2.1.2本課題的折疊自行車附屬功能的現(xiàn)代的科技發(fā)達(dá)，城市里的高樓都拔地而起，雖然這是社會(huì)發(fā)展的一個(gè)很好的景象，但是這導(dǎo)致了許多具有大自然景色的地方被高樓所代替。即使社會(huì)再怎么飛速發(fā)展，喜歡繪畫的人們還是不會(huì)變，可惜的是要想繪畫到具有鄉(xiāng)村氣息的景色，或者是那些充滿大自然氣息的地方就得要騎車到很遠(yuǎn)的地方去尋找。需然可以用相機(jī)代替，但是全身心地投入那個(gè)美妙的大自然去畫畫寫生，這種感覺是不能用相機(jī)所能代替的。而去外面寫生的時(shí)候就要帶畫架，這是畫家必不可少的畫具。而外出的時(shí)候要是可以有自行車作為代步的話這就可以省很多的腿力。在此就出現(xiàn)了畫架和自行車之間相結(jié)合的關(guān)系，但是在外出時(shí)會(huì)可能去很遠(yuǎn)的地方寫生，這就要搭車去了，而車到的只可以是一個(gè)地方的車站，如果自行車很大的話在外出坐車時(shí)就會(huì)很不方便攜帶，所以就最好是可以折疊的自行車，并且自行車還可以折疊出畫架來使用。綜上所述，本課題是折疊自行車附屬功能的延伸設(shè)計(jì)——畫架。（1）畫架折疊自行車制作過程圖：圖三（畫架制作）圖四（畫架制作中）圖五（畫架支撐架）圖六（畫架焊接）圖七（畫架焊接）圖八（畫架支撐架焊接完成）圖九（畫架支撐架焊接完）圖十（腳架焊接）圖十一（腳架焊接）圖十二（車架完成）圖十三（畫板槽）圖十四（畫板槽折疊）圖十五（腳架切割）圖十六（車座制作）圖十七（車座內(nèi)部）圖十八（畫架折疊車完成）圖十九（畫架折疊車噴漆完成）圖二十是本課題原來折疊車，圖二十一是設(shè)計(jì)后的折疊車。設(shè)計(jì)后的自行車是把車鞍設(shè)計(jì)在紅色的杠桿部位，車鞍可以右側(cè)打開（延車前進(jìn)方向），然后從紅色的地方把車座向車前進(jìn)的方向扭轉(zhuǎn)，在打開的車鞍里便可以打開畫架，從中再升高自合適高度。圖二十圖二十一（2）局部使用分析：圖二十二（打開車座）圖二十三（打開畫板槽）圖二十四（扭轉(zhuǎn)車架）圖二十五（翻開畫板槽）圖二十六（拉伸畫架）圖二十七（卡住畫架）圖二十八（架入調(diào)色盒）圖二十九（固定調(diào)色盒）這就是本課題的折疊自行車附屬功能的延伸設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)，它解決了外出寫生的畫迷們行走勞累的問題同時(shí)，還解決他們攜帶畫架不便的困難，一箭雙雕。功能的創(chuàng)新是不可以只停留在表面的滿足消費(fèi)者需求這樣的層面上，裝飾性和精神層面也是要求設(shè)計(jì)師考慮到的，也就是還要滿足他們審美與功能實(shí)質(zhì)的需求，在設(shè)計(jì)的時(shí)候就要考慮到儲(chǔ)藏和使用時(shí)等所遇到的各種問題。2.2折疊自行車附屬功能延伸設(shè)計(jì)的色彩搭配分析從色彩構(gòu)成的角度來看，立體的色彩需要搭配得當(dāng)，否則就會(huì)出現(xiàn)色調(diào)混亂的情形。色彩的混亂就是指使用了5種以上的色彩，并且都不是按照“蒙賽爾”色環(huán)上的色彩來進(jìn)行搭配使用。色彩的構(gòu)成在自行車上的使用是不可或缺的，自行車屬于交通工具，那么它就需要強(qiáng)烈的色彩來搭配使其有強(qiáng)烈的視覺沖擊力，符合交通工具色彩的醒目要求。例如圖三十的后背式折疊自行車的顏色，橙色與白色是車的主色調(diào)。橙色使用在大范圍的面積上，這起到醒目的作用，可以使得自行車在街道等其他地方顯得顯而易見，還有有保護(hù)安全的作用；白色，它的使用讓車的色彩不會(huì)變得單調(diào)無趣，反而顯得淡雅、簡(jiǎn)約，使用者在使用的時(shí)候心情也會(huì)隨之有起伏，刺激視覺效果。圖三十（后背式折疊車）色彩的運(yùn)用不一樣也是有所講究的，不是什么顏色都可以隨便使用搭配在不一樣的地方。例如圖三十一新穎別致的雨罩地毯自行車，它的前方可以放很多東西，并且還有一個(gè)很大的雨罩罩著，即使在雨天也不怕淋濕里面的物品。車的色彩選取了白色和黑色。黑色的使用是在前面的雨罩和支撐架，以及車輪和車鞍的地方，之所以選擇這個(gè)地方來搭配黑色，是因?yàn)檫@些都是要承受重量的地方，而黑色在是視覺上就已經(jīng)給人一種重量感，加上使用在這些承重的地方就更加使得車有穩(wěn)重感，不會(huì)有輕飄的視覺錯(cuò)覺的出現(xiàn)；白色的使用就是在車架上面，這個(gè)色彩就讓車在視覺上有了新的調(diào)劑，并且都表現(xiàn)出車的淡雅之感。圖三十一（雨罩地毯自行車）2.3折疊自行車附屬功能延伸設(shè)計(jì)的材質(zhì)分析2.3.1自行車材質(zhì)運(yùn)用分析現(xiàn)代的科技發(fā)達(dá)了，材料的研發(fā)也越來越多，而且人們對(duì)材質(zhì)的追求也是越來越注重了。并且還要做到的是在選材時(shí)必須是無毒，然后是環(huán)保的。自行車的材料好于差就是決定它檔次高低的一個(gè)依據(jù)。據(jù)了解，典型的低、中、高檔次的自行車構(gòu)架分別是由碳鋼、鉻鉬合金及鋁合金和碳纖維制造。而碳纖維是一種新型的復(fù)合材料，它有重量輕、強(qiáng)度高、鋼度大的優(yōu)點(diǎn)，而且具有可設(shè)計(jì)性和易成型性,這就可以使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)有更高的結(jié)構(gòu)效率，重要的是它還是一種環(huán)保的材料，它是采用一些含碳的有機(jī)纖維（如尼龍絲、腈綸絲、人造絲等）做原料，將有機(jī)纖維跟塑料樹脂結(jié)合在一起，放在稀有氣體的氣氛中，在一定壓強(qiáng)下強(qiáng)熱炭化而成，這可以減少對(duì)環(huán)境的污染。圖三十二就是碳纖維材料制作的產(chǎn)品。圖三十二（碳纖維材料制作的產(chǎn)品）無論是自行車還是折疊自行車，車架都是他們的骨架，它在很大的程度上決定了自行車的造型和性能。目前，美國、英國和我國臺(tái)灣等地都已經(jīng)開發(fā)和生產(chǎn)出碳纖維的自行車架了。在80年代的時(shí)候，意大利、法國、英國和美國就利用他們現(xiàn)今的科技技術(shù)把碳纖維管和鋁合金接頭粘接成車架制造出碳纖維自行車。這樣的車架重量與鉻鉬鋼車架相比較就顯得更為輕,在強(qiáng)度、剛度這兩方面還會(huì)比鉻鉬鋼車架高,因此一經(jīng)研制成功,便被用作專門的比賽用車。即使是比賽用車用的材料，但是試想一下，將比賽用車的材料運(yùn)用到我們折疊的自行車上也再好不過了，因?yàn)樵谡郫B車折疊起來的時(shí)候已經(jīng)減少了儲(chǔ)存時(shí)的空間，假若材料上再使用碳纖維的材質(zhì)就使得車的重量會(huì)大大減少，攜帶起來也會(huì)更加方便，輕松。圖三十三是碳纖維自行車HMK561，還獲得了IF設(shè)計(jì)獎(jiǎng)。雖然是一輛電動(dòng)自行車，但是這也證明了碳纖維的使用很廣泛，它還被使用在飛機(jī)之類的交通工具上。圖三十三（碳纖維自行車HMK561）2.3.2本課題折疊自行車材質(zhì)運(yùn)用分析本課題的折疊自行車采取的是鐵質(zhì)材質(zhì)，之所以采取是因?yàn)閭€(gè)人能力有限，只可以采取市場(chǎng)上常見易尋的材質(zhì)來進(jìn)行制造。但是，如果可以無需考慮個(gè)人情況的時(shí)候，是會(huì)采用碳纖維來作為車架與畫架的材質(zhì)。因?yàn)楫嫾艿募由虾缶褪沟密囋谠瓉砘A(chǔ)上增加了其他的材質(zhì)，這會(huì)使得車的重量有所增加，而增加后就會(huì)攜帶是不方便，于是，碳纖維的使用就是很好的選擇，在使用后，重量一定會(huì)比其他材質(zhì)的車架要輕，非常時(shí)候戶外寫生的使用，大大減少使用者的負(fù)擔(dān)。畫架采取了碳纖維的材質(zhì)還可以有防腐的作用，使用舊后不會(huì)容易報(bào)廢。2.3.3本章小結(jié)折疊車的設(shè)計(jì)研究是要求考慮很多方面的，而且在增加了附屬功能的延伸后更加需要多方位的思考才可以使得設(shè)計(jì)變得更加好，而且還不能忘記環(huán)保這個(gè)概念。還有的是在設(shè)計(jì)的時(shí)候還需要遵守人機(jī)工程學(xué)的要求，這樣的設(shè)計(jì)才可以達(dá)到好的一個(gè)層次。3.折疊自行車的尺寸與人體尺寸之間關(guān)系的研究對(duì)于折疊自行車來說，它與人體的接觸有車鞍，腳踏還有把手。車鞍的高度和與車頭的距離是使用者在騎車時(shí)是否感到舒服的關(guān)鍵。醫(yī)學(xué)報(bào)告有指出假若車鞍的設(shè)計(jì)不當(dāng)，也就是使用者在坐上車鞍后騎車時(shí)腰部過于彎曲，而且腳踏離車鞍的距離比較短，車鞍與腳踏之間的相對(duì)位置是直接影響蹬踏的方式，方式不對(duì)了就會(huì)使得人的下半身容易產(chǎn)生疲勞或者產(chǎn)生泌尿系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)的疾病，同時(shí)也會(huì)影響到腰部的健康。圖三十四是本課題騎車的姿勢(shì)，各部分尺寸的決定都通過了實(shí)際測(cè)試所得。圖三十四圖三十五圖三十六坐管長(zhǎng)度，坐管對(duì)自行車來說是非常重要的，倘若坐管太短，手管也會(huì)隨之有所改變，這會(huì)導(dǎo)致人體在使用的時(shí)候因?yàn)樽芏潭坏褪沟孟ドw的承受力要加大，再來就是手管的變低導(dǎo)致把手離地面的距離變近，人體使用時(shí)肩膀的壓力加大會(huì)損傷肩肌肉。圖三十五所示，車管有34.5cm長(zhǎng)，手管有90cm長(zhǎng)(車管和手管都可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度)，這各數(shù)據(jù)的決定是通過實(shí)際的檢驗(yàn)而得出，它是符合人體的正常高度，不會(huì)顯得過低或者過高，符合成人以上的普遍高度。車鞍離把手的距離，車鞍離把手的距離是不可以太過于靠近，否則膝蓋就會(huì)很容易頂?shù)桨咽郑蜁?huì)造成一些危險(xiǎn)。圖二十七所示，它們之間的距離是30cm，經(jīng)過測(cè)試也是可以行得通，不會(huì)過于靠近。畫架的尺度，圖三十六所示，畫架分為5節(jié)，其中兩個(gè)是可以上下伸縮調(diào)節(jié)高度的靠畫板使用的，另一個(gè)是作為坐