可翻轉(zhuǎn)自行車車座的設(shè)計(jì)應(yīng)用

趙澤林 周淼 陳妍

摘 要：夏日雨天自行車車座在無人騎行時(shí)經(jīng)常被打濕，當(dāng)再次騎行需要手動(dòng)擦干，尤其對于共享單車來說，若不隨身攜帶擦車工具，雨天騎行將帶來極大的不便。現(xiàn)設(shè)計(jì)出一種可翻轉(zhuǎn)的自行車車座，此車座可沿著穿過坐墊的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，通過翻轉(zhuǎn)在夏日雨天使車座起到兩面共用的效果，提高騎行的舒適度。自行車車座所利用的機(jī)械裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于維護(hù)，節(jié)能環(huán)保，市場前景廣闊。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn);雨天;自行車車座;機(jī)械裝置

1 引言

目前普通自行車的車座是固定不可翻轉(zhuǎn)的，在夏日雨天時(shí)停放在戶外會(huì)被雨水打濕，在人騎行時(shí)特別不方便。尤其對于共享單車來說，騎行頻繁而且停車地往往沒有遮雨擋板，同時(shí)人們騎行這些共享單車時(shí)也不可能像私家自行車那樣會(huì)備用擦車布，因此在雨天時(shí)共享單車車座被打濕的狀況會(huì)對眾多騎行者造成困擾。可以利用機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)自行車車座的翻轉(zhuǎn)，方便雨天使用。

2 可翻轉(zhuǎn)自行車車座的設(shè)計(jì)

2.1 研究現(xiàn)狀

通過以實(shí)地考察和發(fā)放調(diào)查問卷的方式來發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有自行車車座的缺陷，得到市民普遍反映較強(qiáng)烈的問題——雨天騎行需隨身攜帶擦車工具。尤其對于共享單車來說，在南方梅雨季節(jié)時(shí)其車座時(shí)常處于潮濕狀態(tài)，嚴(yán)重影響市民的騎行體驗(yàn)。發(fā)放調(diào)查問卷50份，分別調(diào)查統(tǒng)計(jì)市民對自行車不同部位潮濕時(shí)的可接受程度，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

由表1可知，市民對車座潮濕的可接受程度最低，車座潮濕嚴(yán)重影響市民騎行，對現(xiàn)有自行車車座的改進(jìn)勢在必行。

2.2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖1所示，可翻轉(zhuǎn)的自行車車座包括轉(zhuǎn)軸、軸套、固定夾、手柄、螺桿傳動(dòng)裝置及車座支架，轉(zhuǎn)軸從坐墊穿過且與坐墊固定為一體，轉(zhuǎn)軸一端由軸套支撐，轉(zhuǎn)軸另一端由固定夾夾緊固定。車座支架兩端頂部分別設(shè)有滑槽，滑槽內(nèi)部前后各固定有兩個(gè)彈簧伸縮扣，固定夾下端結(jié)構(gòu)相同，都設(shè)有兩個(gè)小凸起。固定夾下端分別嵌入在車座支架上的兩個(gè)滑槽中，車座支架底部與自行車車座管連接固定。

固定夾兩側(cè)端部攻有螺紋孔，螺桿與固定夾端部的螺紋孔旋合。螺桿的一端固定有螺帽，另一端連接有手柄，螺桿與固定夾構(gòu)成螺桿機(jī)械傳動(dòng)。通過搖動(dòng)手柄帶動(dòng)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)固定夾兩側(cè)端部的張合，進(jìn)而控制轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。待車座翻轉(zhuǎn)之后，通過通風(fēng)防濕裝置中的扇葉對潮濕一面的車座進(jìn)行吹干。

在下雨天，戶外放置的自行車的坐墊會(huì)被打濕，此時(shí)騎行者騎行前只需用力向上提升坐墊，軸套與固定夾下端的凸起按壓車座支架上兩端的彈簧伸縮扣，（彈簧伸縮扣為常規(guī)結(jié)構(gòu)，如固定伸縮雨傘桿的伸縮扣，控制拉桿箱桿的伸縮扣），彈簧伸縮扣收縮坐墊被順利提起，同時(shí)凸起阻止車座從滑槽頂部被拔出，其中滑槽頂部開口緊貼軸套下端管和固定夾下端管，提起后彈簧伸縮扣復(fù)位阻止凸起下落，為坐墊旋轉(zhuǎn)留出空間。

此時(shí)搖動(dòng)手柄，帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)固定夾端部兩側(cè)在螺桿上移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)固定夾端部的張開，此時(shí)轉(zhuǎn)軸不再受固定夾的夾緊約束，騎行者可將未被打濕的坐墊下面翻轉(zhuǎn)上來，被打濕的坐墊一面翻轉(zhuǎn)下去。再次反向搖動(dòng)手柄，使固定夾端部實(shí)現(xiàn)夾緊，此時(shí)由于固定夾的約束，轉(zhuǎn)軸和坐墊不再轉(zhuǎn)動(dòng)。打開開關(guān)，位于車座下方通風(fēng)防濕裝置內(nèi)的扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，對被打濕的坐墊一面進(jìn)行吹干。下次再有人使用時(shí)，翻轉(zhuǎn)被吹干的一面使用即可。

3 結(jié)語

南方夏日雨季時(shí)陰雨綿綿，沒有任何遮擋設(shè)施的共享單車裸露街頭，乘客需要騎行時(shí)往往需要擦干車座，倘若沒有攜帶擦車設(shè)備，將給騎行帶來極大的不便。通過設(shè)計(jì)應(yīng)用可翻轉(zhuǎn)的自行車車座，利用簡單的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)自行車車座的上下翻轉(zhuǎn)，并對被雨打濕的一面進(jìn)行風(fēng)干，使乘客在雨天也可以享受到干爽的車座，大幅提高使用者的舒適度。

參考文獻(xiàn)：

[1]李愛紅，陳玉瑜.淺談機(jī)械翻轉(zhuǎn)裝置的建模和動(dòng)力學(xué)分析[J].常州工學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，22（06）：14-17.

[2]姜洪旗，王廣超，孫文，王偉，康文安，吳偉.大型模塊制造用可移動(dòng)機(jī)械翻轉(zhuǎn)裝置的設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程師，2018（10）：153-156.

[3]董曉政，馮博楷，張福財(cái)，蘇慶乾.風(fēng)力自行車3D數(shù)字創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].科技與創(chuàng)新，2019（07）：138-139.

[4]張釗，張繼忠.自動(dòng)落紗機(jī)自適應(yīng)紗管夾持器設(shè)計(jì)及其動(dòng)力學(xué)仿真研究[J].工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào)，2018，25（05）：539-54

[5]自行車防雨罩[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，1993（05）：21.