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韩博士折叠车大讲堂5 其他可折叠部件分析

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发表于 2016-8-14 15:09:21 | 显示全部楼层 |阅读模式
折叠自行车专家、大行创始人韩德玮博士著《折叠自行车》,详细讲述了折叠车历史、品牌、生产、前景等。之前与各位分享了折叠自行车的设计策略、整车技术标准及品牌供应链类型、生产材料对比、结构设计原则等。今天继续与各位分享折叠车其他设计部件。折叠车除了车架/前叉/车把系统,某些其他自行车部件也必须重新设计以达到可骑乘、可折叠以及安全的要求。
车架立管
这个很容易实现——在今天看来。车架立管的折叠通常通过伸缩车架立管上半部分到车架立管下半部分中,从五通管抵消。Bickerton首次在20世纪70年代引入了这一偏心概念。大行还引入了多节伸缩立管,以方便身材较高的骑乘者。在这之前,所有自行车车架立管都是连接到五通管,自行车车架立管一直是小轮折叠自行车缩小坐垫的主要难题。
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▲大行于1976年申请专利,美国专利号:4067589
有些产品将车架立管向前折叠(20世纪70年代的Diblasi、21世纪初的bike Friday )或侧向折叠(大行Curl, 2015)。
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▲大行Curl2015
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▲大行Curl2015折叠状态
椭圆形或泪珠形界面的车架立管非常适于小轮折叠车,因其长度的特殊性。例子可以参见迪卡侬最新推出的车型。
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▲迪卡侬Tilt700
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▲迪卡侬Tilt700座管
车把
最常见的车把立管设计是有一个底座(与前叉管连接),拆除插销时,可以围绕轴线 以约45°的角度按照车架平面折叠,使得折叠后的车把位于前轮旁边。这一点最早由大行在80年代早期获得专利,之后授权给了一些折叠自行车制造商。90年代初期专利失效,该设计迅速替代其他大部分设计,几乎成为行业“标准”,只有一小部分改变(插销部分有改变)。
也有例外。车把向下和/或向后(严格要求)左右折叠是因为几何原因。例如,早期的Brompton和 IF Mode。
车把调整符合骑乘者的人体工程学并能满足不同的骑乘者使用。关于车把调整高度的专利(大行,20世纪80年代早期,美国专利号4422663),刹车拉杆角度的专利(大行,21世纪初期,中国专利号01271320.1)以及车把长度的专利((2015,中国专利号201420107275.0)都使得折叠自行车更加符合人体工程学。(大行20世纪80年代,21世纪初期,2014;现如今的大部分折叠自行车都有一定程度的折叠)
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▲大行2014折叠车把专利
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▲大行2014年的车把
脚踏
几乎当今所有的折叠脚踏都涉及到轴线系统缩短的问题,脚踏围绕轴线折叠90°——由 Di Blasi在20世纪70年代最先引入。尽管原理可以行得通,如今市场上的大多数此类脚踏还无法通过正式的强度测试。折叠后减小空间也受到限制。唯一的优势是成本。通过使用好一点的轴承替换现有的廉价齿轮可以轻松解决强度/耐用性问题。
Brompton独特的折叠脚踏设计,使用单个大一点的轴承,似乎可以通过要求的测试。其折叠后能够比大部分其他脚踏小大约3厘米(!)。因为成本较高,这种脚踏并未在业内广为采用,廉价的复制品又未能获得商业上的成功。但是,脚踏使用中的有效面积相对较小,从曲柄向外位移了几乎有一英寸,导致了人体工程学方面的问题。此外,固有轴承的过度使用,使脚踏在正常使用中变得有少许松弛,但松弛度不断增加。这三个缺陷之后被大行的“Broped”所解决。
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▲Brompton折叠脚踏
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▲Brompton折叠脚踏
显而易见,一些折叠自行车脚踏可以从曲柄上拆下。这样可以更加牢固和紧凑,可选择的脚踏类型也更加灵活(比如脚套),这已经吸引了一小部分且数量正在增长的制造商和要求严苛的骑行人员。对他们来说,安装和拆卸所带来的附加麻烦是可以接受的。提供可拆卸脚踏的公司有:MKS、维格和大行等。
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▲大行可拆脚踏
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▲大行可拆卸脚踏“Deped”
除了脚踏之外,曲柄也可以折叠或拆卸以便更加紧凑和/或强度/刚度更好。大行在80年代的第一款车型就使用了可折叠曲柄。欧亚马等在21世纪初再次进行了尝试。截至目前,还没有公司可以达到需求强度/刚度或耐用性以获得商业上的成功。但一些发明者仍然执着于这一想法,特别是考虑到许多可折叠踏板的性能相对不好。
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▲大行20世纪80年代可折叠曲柄
铰链和插销
铰链和插销在折叠时需要用到,尤其是折叠车架和车把立管的位置。最流行的设计是使用两个相对而相匹配的板通过垂直铰链在侧边连接,在另一面,使用快速插销连接到一起。市场上有很多快松插销,但都需要各式凸轮和过中心动作才能达到最佳的强度/重量、操作便利和成本低廉的结合。一些产品设计优秀,工艺卓越。20世纪90年代的Brompton、Birdy、大行和 bike Friday Tikit等折叠车上的楔形夹可能是当今最可靠的典范。
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▲大行内V接头
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▲大行内V接头剖面
在线简单搜索“插销”和“折叠自行车插销”的图片对于发明者/设计师是非常有益的。此部分的薄弱或松弛都会导致不必要的车架刚度不够。这些缺陷将会在重复使用过程中的频繁骑行而加重,最终成为安全问题。总体而言,一些廉价的铰链和插销未能达到安全需求标准。
单边前叉
单边前叉可以显著减少折叠后的折叠自行车宽度,达2到3厘米。许多制造商都已采用单边前叉(21世纪初的捷安特Halfway、速立达、Pacific IF Mold)。如果不考虑成本,该技术对于普通自行车早已成熟。
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▲速立达单边叉腿折叠车
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Pacific IF单边叉腿折叠车

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