需求与技术发展之互动.doc

自行车的形态演变需求与技术发展之互动浅谈自行车的形态演变陈黎（江南大学设计学院，江苏无锡214036）关键词：自行车、形态演变、需求、技术摘要：本文通过回顾自行车自发明以来多年的形态演变历史，分析了其形态的构成要素及其独特性，探讨了决定其形态演变的因素人之需求的发展与技术进步所提供之可能性的互动。0前言在种类繁多的现代交通工具中，自行车一直是和人们日常生活关系最密切的产品之一。自行车自诞生至今已有二百年历史，从作为玩耍、娱乐的用具开始，经由交通工具、运输工具到今天的更多用途的自行车，它的地位将越来越重要。从广义上说，凡是以骑车人的体力为动力驱动车轮，并且可以操纵，在地面上可以自由骑行的工具，都属于自行车的范畴，包括两轮车、单轮车、三轮车及四轮车等。自行车从形态上分类时，一般以两轮车为基本类型。本文即以两轮自行车为例，研究其形态演变的历史过程，试探讨导致其形态演变的因素。1自行车形态的构成元素自行车作为交通工具，是在功能与形态之间寻求和谐与平衡的典型产品。自行车的外观结构本身就是其核心功能的承担者，其结构具有双重意义既传达形式又承担功能。自行车结构之特殊性，使得其构成部件同时扮演着形态构成元素的角色，各部件的密切配合形成自行车的整体形态，并在工作中体现出高度的秩序美。自行车的构成元素可以分为以下几个部分： 主体：支撑部分（车架、鞍座、车把、前叉） 工作部分：车轮 传动部分：链轮、飞轮、链条 驱动部分：脚蹬、曲柄附件部分：车篮、车灯、支架等2形态演变历史）对于人力驱动交通工具的研究始于世纪初期机械师加赛纳的手驱动方式的试验。驾驶者骑在车座上，用力拉一条绕在车上的环状绳子，使车子前进。真正意义上的自行车产生于世纪初的产业革命后期。始于英国的产业革命使资本主义生产从手工艺向机器大生产过渡，解放了生产力，使批量生产成为现实，不断降低产品的成本，商业因而得到很大发展，社会物质财富不断丰裕起来。同时，新材料、新技术和新的功能要求也不断出现。）图、：年年，法国出现了一种被称为“玩具马”的木质车架的双轮车，骑车者骑坐在车架上，用两脚交替蹬地来推动车子前进，在当时是供贵族青年玩耍的玩具。这时的玩具马已经有了自行车的基本形态，但仅以双脚蹬地来驱动。这也反映出世纪的法国设计文化状况：设计不是一般平民能享受的，而是为权贵和上层人物服务的。从车把和车架的支撑件的有机曲线形态上可以看出世纪装饰艺术风格的痕迹。这样的自行车当然是无法量产的。）图：年由苏格兰铁匠麦克米伦发明的真正的双轮自行车出现。为了实现真正的驱动，他在后轮上安装曲柄，曲柄与脚踏板用两根连杆相连，通过反复蹬踏悬在前支架上的踏板，不用蹬地就可以使车子前进。）图：为了提高速度，法国人拉里门特于年进行了改进，将曲柄置于前轮上，同时，前叉出现，以实现方向的灵活控制。另外，后轮上设置了制动杠杆，为实现对速度的控制。）图、：前轮直接驱动的方式，使得踩踏一圈车子只能行驶前轮的一个周长，为了提高速度，便有了后来的大轮径前轮，但为了减轻重量，又同时将后轮缩小。这样的形态似乎很有趣，但是如此结构使骑行者上下车很不方便且不安全，因此很快就被淘汰了。）图：年英格兰人劳森又重新考虑采用后轮驱动，设计了链传动自行车，由于可以实现较大传动比，从而排除了采用大轮子的必要性，使骑行者可以安全地坐于合适的高度上，因此被称为“安全”自行车。这可以算是自行车形态演变历史上的一个里程碑。图图图图图图图图）图：随后的时期，随着技术的发展，自行车结构还作了不少改进，年开始批量生产无缝钢管，使坚固、轻型的钢架自行车量产成为可能。年邓洛普将充气轮胎创造性地用于自行车，使自行车减震性能大大增强，至此，自行车的形态逐渐稳定。人们在差不多年的时间里不断提出新的要求，进行种种革新，使自行车的功能和结构逐步完善起来。 1893 18931894 1894 1906 19061921 1921）以下是我国自建国至年代几款具有代表性的车型，在很长时期内基本没有大的变化。基于五、六十年代经济、生产落后的国情，自行车与手表、缝纫机、曾经是令拥有者引以为豪的百元级耐用消费品。此时的普通家庭，能够拥有一辆自行车已经非常满意，而其对于一部分人，尤其是农村的用户来说，自行车既是生活资料，又是生产资料。因此人们对它呆板、千篇一律的形态没有太多的挑剔。 普通型 加重型 赛车型 小轮型）改革开放后，尤其是进入年代以来，物质产品愈加丰富，笨重、丑陋的老车型渐渐退出历史舞台，越来越多的新车型穿梭于街道之上。，车的种类也愈分愈细。公路赛车 山地车 城市休闲车 电动自行车Page: 3 碳纤维车 一体成型车 折叠车 迷你车3决定形态演变的因素从古板、沉闷、单调的形态到今天愈加趋向丰富、变化的形态，自行车一直在不断地变化、发展着。通过分析研究自行车形态演变的社会、经济、技术、文化背景，我们不难发现，决定其形态演变发展的因素为：人的需求的发展与变化技术发展所提供的可能性1人的需求的发展与变化.1.1生理因素和机械因素的配合自行车作为人类设计、制造的产品，应人的需求之生而生，随人的需求之变而变，这是与众多延伸人类肢体的其他产品相同的共性。然而，正如前文所述，自行车作为以人力为驱动力的交通工具，其各部结构、尺寸的设计不仅决定最后的形态，还直接与人的生理因素配合，决定车子的骑行性能和骑车人的骑行舒适度，因此又有不同于其他产品的独特个性。以常见的菱形车架自行车为例：在设计时以人的生理因素和自行车机械因素的配合为第一要义，将“人车”看成一个系统，由骑车人的位置和肌肉动作决定鞍座、车把、中轴三点的相对位置亦即通常所说的“三点调整法”。由骑车人的肩宽、臂长、大腿、小腿长等因素决定车把的宽度、曲柄长度、车架尺寸等。因此，对于不同的体格，车子应有不同的形态与之相适应。另外，不同的车种，由于使用目的的不同，骑车人的出力方式也有所变化，由此而导致车架的前管、立管之倾斜角度的变化、链轮、飞轮的速比等。综合种种因素的考量，再加上自行车的其他辅助构件，便形成了整车的最终形态。现代车种的不断细化，甚至于现在已出现了为用户量身定做的自行车，这正是在设计中对人因因素愈加关注的结果。.1.2物质需求与精神需求的统一作为一种交通工具，自行车打破了空间于人的限制，实现了省力、快捷的移动与载物，这便是人们对于自行车的最初的要求。在制造技术不发达的工业时代早期，人们更多地关注于自行车功能的实现、耐用性与安全性等，而对于形式的要求则是次要的。随着生活方式的不断演变，生活品质的不断提升，人们对于自行车的要求也越来越趋于细化。女性、老人、青少年不再满足于使用清一色的丑陋笨重的自行车，于是出现了便于女性上下车的弯管车型，为老年人和未成年人设计的小轮径车等。城市道路状况的改进，停车问题的出现，使得轻与小成为自行车的一大趋势。近来更由于健康、运动和娱乐的需要，山地车、赛车、都市休闲车等车种不断增多。高层住宅住户的增多，又使自行车的便于携带搬运成为一个问题，于是出现了可折叠的自行车。除了满足自行车必要的使用功能外，人们对更高层面的要求精神需求也逐渐地被强调。其形态的表现成为骑车人个性与品位的象征。个性化消费时代的来临，人们总希望自己使用的物品能够传达出自己独特的存在方式，与产品间建立起特殊的情感联系。这从当前为青少年所喜好的造型新颖、夸张的山地车、城市休闲车上就可以看得出来。2技术发展所提供的可能性从自行车产生及发展的前期来看，由于当时的生产制造工艺水平的低下，在车架制作上以碳钢为主要材料，采焊接方式构成车架，车体零件多且繁杂。后来进展到铬钼钢，而后又出现了铝合金车架，在车架的轻量化、材质的质感、涂饰方面都有了长足的进步。近年来，将碳纤维复合材料应用于自行车则是另一个趋势。碳纤维复合材料的成型方式与传统的金属车架完全不同，虽制造工艺难度高，但其一体成型的方式，使车架能够突破传统菱形车架造型的限制，造型空间大，于是今天市场上许多极具速度感的流线型的自行车应运而生。今天，许多国家的自行车制造业人士都在着力开发更新更好的材料及制造技术。例如：象兼具惊人强度与韧性的碳纤维、玻璃纤维和硼纤维串织而成的复合材料，在当今太空工程、汽车以及造船工业中已被应用及验证，如今也被运用于自行车的设计与制造中。相信不久，这些新材料与工艺，将会带给人们更加眩目的新款式。结束语技术应人之需求而进步，产品的丰富又在新的起点上引起人们期望值的进一步增长。社会在不断生产出人们需要的产品的同时也在生产者需要本身，产品因而在这样一个动力学基本模式中不断发展。从对自行车的形态演变的分析中我们可以充分地看到这一点。而充分运用科技的成果为人服务，这便是设计师的职责。The Interaction of Human Needs and Development of Technology On the Evolution Of the Pattern of BycicleKey words: bycicle; pattern evolution; needs; technologyAbstract: This paper reviews the over 200 years history of the pattern evolution of bycicle since its being invented, analyzing the elements of its pattern and their specialty. And the essential factor of its develop