折叠车的调查与分析

一、折叠车的分类

目前国内外的折叠自行车方法并不多，常见的有：

第一种：左右折叠自行车，又称对折叠，在中国内外都是比较常见的折叠式。这种折叠方式也是发明最早的一种折叠方式，它是从自行车脚踏中央折叠，然后前轮和后轮并在一起。

第二种：剪刀折叠自行车，又称x折叠，在国内是比较少见，他主要是从自行车中间去折叠，然后折叠过后自行车前轮和后轮形成一条直线式。

第三种：内折叠自行车，又称前后折叠，在国内这种这种折叠方式的自行车比较少见，一般用于折叠电动车的折叠方式，这种折叠主要是后轮向前折叠，前轮向后轮折叠，前后轮并碰到一起，两个轮子基本上能接触。

总之，目前市面上最常用的是第一种折叠方式，但是这种折叠方式比较麻烦；第二种只是折叠时间短和速度比较快；第三种折叠主要是为了方便装在一些常用包和比较易放。

具体方式：

1.车架大梁折叠方式

将大梁左右对折。

2、前后叉折叠方式

这是目前较新的一种折叠方式，该折叠方式不同于传统的车架大梁折叠的方式，好处就是既缩小了体积，同时，也保留了2个车轮的正常功能，方便拖行。

3、Strida的折叠自行车

它是在前一个前后叉折叠的方式的基础上有了进一步的提高，它最大的提高是采用特殊的前后叉结构，前后叉并不在一个平面上，将自行车的两轮通过折叠后平行并排，这样的设计在进一步缩小体积的同时，使自行车折叠后能直接拖行，携带更方便。

4、另一种前叉部件折叠方式的自行车

它本身的体积就足够小，基本上只是简单的一次折叠，将自行车的前叉部件折叠，而并没有改变车轮的位置，这类折叠自行车由于自身体积的小巧，因此折叠的过程十分方便。

5、箱体折叠

为便携式更好的折叠自行车，这类自行车在存储状态时甚至已经失去了传统自行车的基本特征。不过这样的设计也确实为特定的使用者打来了极大的方便，折叠后的自行车可以如同行李箱一样任意拖动。箱体式自行车的折叠车通过折叠成为一个类似行李箱的造型，是折叠后的形状更加规则，给了设计者更大的造型发挥空间，

6、a-bike折叠

A-Bike自行车被称为"世界上最轻的折叠自行车"，由于打开时呈"A"字形，拎在手里转乘公交，地铁，的士等各种交通工具。

二、折叠的过程及原理

折叠原理：将大梁向右180岸哉郏ń铝戳樱俅蚩瘟说钠耐孤炙阑菇谓档汀?

将车把向下90白＝蛋严蛳?80岸哉郏ń铝戳樱┙罅合蛴?80岸哉郏ń铝戳樱俅蚩瘟说钠耐孤炙阑菇谓档汀?

三、折叠方式的优缺点对比

1、折叠后的体积重量对比

就只是折叠后的体积来看：

⑴弯曲捆绑防盗的自行车：体积最大，因其主要功能为防盗。体积只比普通自行车小一半。体积较大，不便于携带。只能骑行。

⑵车架大梁折叠方式：体积较大，体积比其不折叠时小一半，本身面积较大，但相比普通自行车体积减少很多。重量较重。不便于随身携带，大多数置于火车，汽车，等交通工具上。

⑶Strida的折叠自行车及A-bike脚踏车：折叠后体积聚集成圆柱，由于其杆件较细，车轮小，体积收缩很大。质量也很轻，很适合随身携带，可跟随人去任何地方。

尤其是A-bike脚踏车是世界的最轻和最小的折叠脚踏车。它在个人的可动性中表现新的尺寸。它紧凑和轻级，世界最轻的只有5.6公斤（12磅）的重量，

2、关键连接铰链的个数及折叠完成一次操作的次数

⑴弯曲捆绑防盗的自行车：铰链个数：0。折叠完成一次操作的次数：3次

⑵车架大梁折叠方式及四号车：铰链个数：4个。折叠完成一次操作的次数：3-5次

⑶Strida的折叠自行车：铰链个数：2个，折叠完成一次操作的次数：3次

⑷前后叉折叠方式（平行四边形）：铰链个数：6个。折叠完成一次操作的次数：2次

⑸A-bike：铰链个数：8个。折叠完成一次操作的次数：5次

3、机构对速度的影响对比

⑴车架大梁折叠方式及弯曲捆绑防盗的自行车：由于机构原理是在原有基础上加上铰链旋转折叠，对车身骨架没有影响，与普通变速车速度一样。可任意选择变速系统。速度不受折叠影响，速度性能高。

⑵A-Bike前后叉折叠方式及为Strida的折叠自行车及四号车及箱体折叠：每小时20km的时速左右。不能安装变速系统。

4、折叠时间

基本都能在半分钟内完成，A-bike只需10秒种即可折叠起来。

5、从结构上分析机构对骑行舒适度的影响

⑴弯曲捆绑防盗的自行车：舒适度最优，机构不改变自行车原貌，与普通自行车一样，不存在因为折叠影响舒适度的问题。

⑵车架大梁折叠方式舒适度较优，与普通自行车差不多，只是车轮有所减小但是仍保持大轮，为了保证腿长，升高车把与坐垫。对舒适度的影响不大。

⑶其余方式：都采用小轮，为便于携带，无论坐垫，车把都减小幅度较大，且无变速。骑行较费力。舒适度较差。但车座可以随意调节高度，车轮只有6寸大小左右。

四、怎样实现其折叠方式（连接件结构分析）

1、机械构件在折叠车连接件中的应用

曲面偏置移动从动件凸轮在连接中的应用：应用铰链；应用弹簧及弹珠卡锁连接；应用转动轴承连接。

这些结构在折叠中的具体应用，详见以下对折叠车的具体分析。

2、针对以上折叠车具体分析

⑴最常见车架大梁折叠，三大主体连接：

原理分析：大梁折叠采用了铰链连接的机构，通过铰链的连接方式，实现大梁的开启与闭合；铰链的链接是应用广泛的一种机构，是一种低副连接，是曲面之间接触，它可以在承受同样的载荷的条件下压力较低，因而可以传递较大的力。而大梁在折叠车的结构中起着主要的支撑作用，所以铰链连接可以满足强度要求。

⑵车把折叠连接：折叠立管。

⑶车座伸缩连接

原理：因为偏心凸轮距离的不一。将手柄转动时。当远推时，偏心凸轮会挤压环圈。缩紧圆口，达到锁紧内轴的目的。

五、连接件结构的优缺点对比分析

1、铰链结构的应用：可以承受较大的载荷，而且它是低副连接，几何形状比较简单，容易加工和实现。但是连杆机构在运动过程中。可能会有惯性力产生不好平衡，因而会增加机构的动载荷，使机构产生强迫振动。所以铰链机构不适合高速场合。

2、偏心凸轮的应用：使用凸轮结构，采用曲面接触，运动符较少，结构紧凑，性能好，而且摩擦性能好，容易实现。

3、轴承的应用：轴承的应用可以固定轴的运动，使轴只能实现转动， 轴承主要起支撑作用，可以承受径向载荷，所以轴承增加了机构的承载能力，提高了强度。但是在转动的过程中，轴承容易因为摩擦而损坏。[1]

六、折叠自行车的设计趋势

"折叠式自行车已经从简单的能够携带发展到不仅携带方便，也要对折叠后的状态有所要求。无论是手提或是装进背包又或是拖拉，都不能产生一些令人感到手疼肩酸的效果，最理想的是把折叠式样自行车设计成手推车或者背包一样，使之成为日常出行的一部分。"[2]

参考文献：

[1]张伟社.机械原理[M].西北工业大学出版社,2006:（91）

[2]蒋旻昱.折叠自行车设计探讨[J].包装工程,2010,(10).

作者简介：杜周勃（1989.6.22-），男，陕西西安人，长安大学工程机械学院。