一種電動(dòng)自行車(chē)加熱坐墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

翟彥飛

（雅安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 雅安 625000）

共享單車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)給人們的出行提供了很大的便利，但在下過(guò)雨后車(chē)座很潮濕，在騎車(chē)之前必須擦干車(chē)座上的雨水，即使這樣也會(huì)讓人感覺(jué)有潮濕感。有時(shí)好不容易找到一輛共享單車(chē)，車(chē)座竟然是壞的。車(chē)座的表皮被破壞后，吸濕性更強(qiáng)，下雨或下雪后根本不能使用，尤其冬天坐墊會(huì)非常冰冷。有些使用者會(huì)在騎行時(shí)給座椅包一個(gè)塑料袋，但在騎行結(jié)束后很少有人能將塑料袋放進(jìn)垃圾箱，而下一個(gè)使用者在使用時(shí)有可能會(huì)將其隨意丟棄，造成環(huán)境污染。為了解決以上問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)一款可以隨身攜帶的坐墊，方便耐用。為了讓騎行更加舒心，本款坐墊還具有發(fā)熱層，具有防寒防潮的優(yōu)點(diǎn)[1]。

1 坐墊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本坐墊包括坐墊本體和包邊兩大部分，坐墊本體包括4層結(jié)構(gòu)，由內(nèi)向外依次為防濕層、發(fā)熱層和保護(hù)層，防濕層為熱塑性聚氨酯彈性體（Thermoplastic Polyurethanes，TPU）防水布材料，保護(hù)層為耐磨布材料。包邊的內(nèi)側(cè)面為與坐墊本體的外側(cè)面契合的凹型面，包邊的頂部?jī)?nèi)側(cè)邊與坐墊本體的側(cè)邊縫合連接，包邊為T(mén)PU防水布材料[2-4]。坐墊結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1~圖4。

圖1 電動(dòng)自行車(chē)坐墊正視圖

圖2 電動(dòng)自行車(chē)坐墊俯視圖

圖3 坐墊本體的截面結(jié)構(gòu)圖

圖4 坐墊本體正視圖

騎行時(shí)，坐墊的包邊包裹在車(chē)座上以此來(lái)固定坐墊本體。車(chē)座上有水時(shí)，由于坐墊的防水層和包邊為T(mén)PU防水材料，因此水不會(huì)沾濕人的身體；冬天時(shí)，發(fā)熱層可以供熱，保證坐墊不會(huì)太冰冷，而最外側(cè)的保護(hù)層耐磨不易損壞。防濕層、發(fā)熱層和保護(hù)層3層結(jié)構(gòu)分別具有防水、加熱和提高使用壽命的效果。包邊的底部?jī)?nèi)側(cè)邊上設(shè)有松緊帶，松緊帶可以把包邊鎖緊在車(chē)座上，防止坐墊本體歪斜，起到更好的固定作用。發(fā)熱層和保護(hù)層之間設(shè)有橡膠墊層，以提高坐墊的柔軟程度。包邊的內(nèi)側(cè)面上均勻設(shè)有若干與其貼合的塑料支撐筋，塑料支撐筋的延伸方向與包邊的高度方向相同，沾水后的防濕層需要翻轉(zhuǎn)坐墊本體來(lái)晾曬，塑料支撐筋可以撐起坐墊，便于晾曬[5]。發(fā)熱層的側(cè)邊設(shè)有拉鏈?zhǔn)介_(kāi)口，用于取出或更換發(fā)熱層中的發(fā)熱材料。騎行結(jié)束后可以用一個(gè)專(zhuān)屬的袋子裝好，方便攜帶。

2 發(fā)熱層材料選擇

通過(guò)查閱相關(guān)專(zhuān)利，發(fā)現(xiàn)很多坐墊是用電氣石作為發(fā)熱材料進(jìn)行填充的，但實(shí)際應(yīng)用并不多[6]。然后又受到自發(fā)熱鞋墊的啟發(fā)，自發(fā)熱鞋墊里的發(fā)熱層所選材料為配方鐵粉，發(fā)熱機(jī)理為原料與空氣產(chǎn)生作用而發(fā)熱[7]，發(fā)熱持續(xù)時(shí)間約為8~12 h，發(fā)熱溫度曲線見(jiàn)圖5。

圖5 配方鐵粉發(fā)熱曲線圖

由圖5可知，鐵粉發(fā)熱起始溫度近似45℃，在6~9 h時(shí)溫度達(dá)到最高，隨后溫度逐漸降低。選擇配方鐵粉作為發(fā)熱層填充，只能使用一次，會(huì)增大使用成本。本設(shè)計(jì)最后決定使用碳晶發(fā)熱膜[8]，采用充電方式，可以隨時(shí)開(kāi)關(guān)，方便持久使用。碳晶發(fā)熱膜發(fā)熱曲線見(jiàn)圖6。由圖6可知，當(dāng)溫度升高到最大值時(shí)，溫度可保持恒定，這樣在騎行的過(guò)程中更加舒服，有更好的體驗(yàn)感。

圖6 碳晶發(fā)熱膜發(fā)熱曲線

3 結(jié)束語(yǔ)

本文所設(shè)計(jì)的坐墊主要使用在電動(dòng)自行車(chē)上，尤其是共享電動(dòng)車(chē)。這款坐墊可以為人們的出行提供更多的便利，提高共享電動(dòng)車(chē)的使用效率，具有較高的使用價(jià)值。