劉建軍　路大壯　王邵筠

摘要：在北京、上海、廣州等大城市中，因公共交通網(wǎng)絡(luò)在某些居民區(qū)較為稀疏，學(xué)生和上班族“最后一公里” 難題亟待解決。而滑板作為一種時尚流行的通勤工具，因其輕便、環(huán)保、靈活的特性，常被年輕人選擇作為城市通勤工具。但現(xiàn)有的滑板以運動、娛樂為主，因此在通勤使用中存在著諸多問題。本文基于可供性理論重點描述了一款新型城市通勤滑板產(chǎn)品設(shè)計和原型制作，同時涉及到產(chǎn)品的制造工藝與技術(shù)。

關(guān)鍵詞：滑板車?城市通勤?制造工藝?輕便靈活

中圖分類號：J59

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1003-0069（2019）05-0014-02

Abstract：The public transport network is sparse in some residential areas of some big?cities，such as Beijing，Shanghai，Guangzhou and so on，so a lot of students and?workers have to face up the problem ofThe Last Kilometer”need to be solved urgently.Skateboarding，which is fashionable and popular in cities，is often chosen by?young people as an urban commuting tool due to its characteristics of being light，environmentally friendly and flexible.However，the existing skateboard is mainly?used as a tool of sports and entertainment，there are many problems in urban commuting.Based on the theory of availability，this paper mainly describes the design?and prototype of a new urban commuter skateboard product，at the same time，instructs the manufacturing process and technology of the product.

Keywords：Skateboard Urban commuting Manufacturing process Lightweight and flexible

引言

滑板最早起源于1950至1960年代的美國西部，由沖浪運動發(fā)展而來。當(dāng)人們提到滑板運動，大多會將其與年輕人的生活方式聯(lián)系在一起。在現(xiàn)代大都市中，很多年輕人都被“最后一公里”的問題困擾，即從公共交通到工作地點或者家之間的路程選用什么交通工具，很多人不約而同地選擇了小型滑板作為公共交通工具的補(bǔ)充，其便攜而富有樂趣，很適合年輕人的城市通勤，開展相關(guān)設(shè)計研究很有必要。

一、滑板車的歷史與現(xiàn)狀

歷史上最初的滑板是由木質(zhì)沖浪板改裝而來，人們把輕質(zhì)木材制成的沖浪板裝上塑料輪子用于公路滑行。在幾十年的發(fā)展中，逐漸用復(fù)合層板和塑膠輪子取代了最早的制作方式，提升了滑板運動的穩(wěn)定性和安全性。最終，弗蘭克·納斯沃西發(fā)明了第一部現(xiàn)代意義上的滑板，并在半個世紀(jì)的傳播推廣中使得這種運動逐漸成為年輕、瀟灑、不羈的代名詞，產(chǎn)品的“精神”表現(xiàn)卻越來越受到重視[1]。人們也不斷將新型材料用于實驗，致力于尋找兼具柔韌度和強(qiáng)度，滑板逐漸擺脫了早期笨重遲緩的弱點，變得靈活易控，具有很強(qiáng)的操縱敏感性。當(dāng)今滑板板面多由七層左右的楓木層板壓制而成的，碳纖維和壓制竹木也常常被用于小型版面的制作（如圖1）。輪子則多是由聚氨酯制作而成，其不同的硬度能夠適應(yīng)不同滑行需求?；宓男螤钣勺钤鐩_浪板的體量和形狀逐漸衍生出小型的單向通勤滑板，用于極限運動、專用U形池和各種花式動作的雙翹板，速度很快的穩(wěn)定速降板等多種形式。

通勤滑板種類繁多，各有利弊（如表1）。體量較小的小魚板和大魚板雖然靈活便攜，但是由于板橋較窄，穩(wěn)定性和安全性都比較低，對路面的適應(yīng)度和跨越障礙物的能力也比較差，尤其對于初學(xué)者是比較危險的，因為比較難以控制。而體量較大的雙翹板和長板雖然穩(wěn)定安全、不易發(fā)生事故，適應(yīng)性強(qiáng)，但是它們長度大，手持和肩背都不太方便，選擇這種滑板的使用者一般需要專門的場地，并把它作為一種娛樂活動，卻很難隨身攜帶，不適用于年輕人工作中的日常通勤。

二、滑板的結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)工藝

（一）板橋：板橋是滑板配件中的最重要功能部件，是滑板靈活性，穩(wěn)定性和操控感的核心?；鍢?qū)ΨQ安裝在滑板板面上，每個滑板橋由八顆螺釘固定。板橋一般分為三部分：第一部分是和板面直接接觸和鏈接的部件，稱為基盤，第二部分是軸襯，也就是承接基盤上的轉(zhuǎn)軸和連接兩輪的連桿部分，這兩部分由一個半徑一厘米左右的橋釘穿插起來，中間的部分就是滑板橋的第三部分，即PU墊。主橋螺母的松緊程度和PU墊的軟硬程度決定了板橋活動的靈活程度。板橋一般是用鋼材鑄模制造的，因為其承受的沖擊力很大，過脆的板橋有可能在做特殊動作時斷裂，造成嚴(yán)重的事故，但是過重的板橋則會使整面滑板非常笨重，因此，選用合適的板橋尤為重要。板橋比較著名的品牌有thunders、因地、supreme等等，其中thunders是空心板橋，性能優(yōu)越，性價比高，因地造型比較飽滿，supreme市場價格相對略高，但是做工非常精致，造型優(yōu)美叫。

（二）滑板輪：滑板輪也是非常重要的一個組成部分，其程度不亞于輪胎對于汽車的作用。滑板輪一般由實心PU制作，硬度分為75A，80A等。軟輪附著力好，比較容易跨越障礙。硬輪耐磨，適合于做特技動作。滑板輪一般沒有紋路，一些愛好者和品牌做了一些嘗試。如滑板輪品牌sharkwheel制作了一款側(cè)邊波浪形，輪子表面有波紋形深溝的輪子，可較好適應(yīng)復(fù)雜路面和提高滑行速度。此外一些滑手會給滑板安裝充氣越野輪胎，大大提升了越野能力。在大小方面，一般平坦路面適合較小的輪子，越野輪的尺寸則偏大。彈性較好的輪子能較容易跨越障礙，而硬度高的輪子則經(jīng)久耐磨，因此好的滑板輪一般兼具這兩種特性。

（三）軸承：一般滑板的軸承都是統(tǒng)一型號的，其中陶瓷輪軸的價格較高，不耐用，但是也更為順滑。滑板表面一般也會貼砂紙，砂紙分為細(xì)砂和粗砂，顆粒較小的細(xì)砂用于小魚板和雙翹板的比較多，粗砂紙則多用于長板。砂紙貼在滑板表面，主要用于加大摩擦，使得滑板更易控制，減少危險?？偟膩碚f，一般小板面配低橋，窄橋，小輪。大板面配高橋，寬橋，大輪。前者靈活不穩(wěn)定，后者穩(wěn)定不便攜（如表2）。

三、設(shè)計實踐

（一）設(shè)計定位：設(shè)計一款新型的、能夠攜帶上地鐵和公交的城市通勤公路滑板，使其成為滑板愛好者大眾通勤的補(bǔ)充，達(dá)到停放便捷、低碳環(huán)保的目的3，是本文擬解決的問題。

（二）設(shè)計原則：將寬橋矮橋與小魚板的體量相結(jié)合，綜合考慮小型板的便攜性和大型板的穩(wěn)定性，設(shè)計一款實用安全的通勤板。它應(yīng)該安全使用，便于批量生產(chǎn)，符合現(xiàn)代審美，富于操控樂趣，為年輕人的城市通勤帶來新的選擇和新的樂趣。

（三）功能設(shè)計與技術(shù)解析：在板面的制作上，研究分析曲木板熱加工和碳纖維板兩種技術(shù)在設(shè)計實踐中的應(yīng)用。實木板缺乏彈性、不易加工且重量較大，彎曲木質(zhì)層板比切割實木板制作板面更合理。曲木板熱加工首先需要制作模具，然后把平直的層板加熱后用模具彎曲4，這種方法制作的木板尺寸和角度都比較緊密，誤差約1mm左右，但要避免過度潮濕和干燥，并及時上漆保護(hù)，防止弧度回彈。這種加工方法主要成本集中于模具制作，后期單個木板加工成本低廉，適用于批量生產(chǎn)。碳纖維板自重較輕，但材料價格高昂，因此內(nèi)部核心部分還是會選擇木板或者玻璃板制作，然后再在表面裹覆碳纖維膜[5]。這種制作方式步驟繁多，成本很高，不作為選擇方案。

在木板制作后，需對其進(jìn)行上色，打磨，表面貼皮，上漆打孔等后續(xù)處理，以達(dá)到令人滿意的表面效果。在具體了解浙江建德膠合板廠廣東中山曲木板生產(chǎn)廠家及幾個專業(yè)滑板生產(chǎn)廠家之后，選擇廣東中山曲木板加工廠制作板面。

在支架制作上，考慮到設(shè)計無法使用標(biāo)準(zhǔn)尺寸和結(jié)構(gòu)的零件，選擇定制金屬件的部分。由于鑄模和3D打印金屬成本較高，而CNC車床切割精度大，工藝簡單，最終呈現(xiàn)效果較好，基本無需后續(xù)處理，因此將CNC車床切割作為制作金屬件方案。此外CNC加工的設(shè)備分為三軸機(jī)床，四軸和五軸機(jī)床，機(jī)床類型的選擇取決于造型的設(shè)計，因此設(shè)計僅從三個方向加工的設(shè)計方案，就可以使用三軸機(jī)床，從而降低生產(chǎn)成本。在比對技術(shù)、價格和制作方式之后，在大連一家精雕公司定制了支架的金屬件。

（四）整體制造與裝配：在裝配時，首先安裝兩個支架的零件。把基座的橋釘穿上PU墊，然后和軸之間用螺母連接。適當(dāng)調(diào)節(jié)螺母的松緊，以適中為好，過松和過緊都會影響轉(zhuǎn)彎。隨后把軸承用力壓進(jìn)滑板輪，套入輪軸，兩端用螺母固定。在固定時以保證輪子的正常轉(zhuǎn)動為準(zhǔn)。最后把支架和輪子安裝在板橋的兩端，上緊螺絲螺母，滑板就可以使用了?；鍩舭惭b在支架內(nèi)部，用鋰電池供電，可以定期替換鋰電池。電池盒安裝在滑板內(nèi)側(cè)。在長期使用后可以定期檢查螺絲的松緊程度，給軸承上潤滑油使滑板保持最佳狀態(tài)。

大批量定制在設(shè)計過程中需要充分利用已有的標(biāo)準(zhǔn)模塊產(chǎn)品信息，使得產(chǎn)品設(shè)計變得快速而有效何?；灏迕娴闹谱鞑捎们景寮庸ぜ夹g(shù)就可以在制作模具后大批量低成本生產(chǎn)。板橋部分也可以利用鑄模制作，這樣單個滑板的制作成本可以進(jìn)一步下降。這是一款可以投放工業(yè)生產(chǎn)的設(shè)計原型，在大批量制作生產(chǎn)時，可有效降低單價（如圖2）。

結(jié)語

在經(jīng)歷了對滑板的發(fā)展歷史的了解，對現(xiàn)有滑板功能和結(jié)構(gòu)的調(diào)研分析，用戶需求的調(diào)研分析之后，筆者制作了一款專供于 青年學(xué)生和白領(lǐng)滑板愛好者城市通勤的公路滑板原型。作為對于日常大眾通勤的補(bǔ)充，它綜合了大型板穩(wěn)定的操控性和小型板的便攜性，并且綜合考慮了功能、成本、人機(jī)關(guān)系和審美體驗，同時為大批量的工業(yè)生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。

基金項目：2014年教育部人文社科一般項目“基于可供性理論的北方養(yǎng)老建筑無障礙設(shè)計方法研究”（項目批準(zhǔn)號：14YJCZH096）;2015年中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費人文社科科研專題“遼寧新型城鎮(zhèn)社區(qū)智能養(yǎng)老建筑空間的設(shè)計研究”（項目批準(zhǔn)號：851028）。

參考文獻(xiàn)

[1]羅仕鑒，潘云鶴.產(chǎn)品設(shè)計中的感性意象理論、技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].機(jī)械工程學(xué)報，2007，43（3）：8-13.

[2]Skateboard Market 2018：Global Key Players，Trends，Share，Industry Size，Segmentation，Opportunities，F(xiàn)orecast To 2023[I].M2 Presswire，2018.

[3]黃志東，杜運普，劉碩，李國飛.一種新型便攜式多功能滑板車的設(shè)計與實驗[J].機(jī)械設(shè)計與研究，2015，31（01）：139-141+145.

[4]劉雪.木復(fù)合材料熱粘彈性本構(gòu)研究與熱成形模擬[D].上海交通大學(xué)，2012.

[5]黎小平，張小平，王紅偉碳纖維的發(fā)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J].高科技纖維與應(yīng)用，2005（05）：28-34+44.

[6]李敏，徐福緣，顧新建，等面向大批最定制的產(chǎn)品設(shè)計方法研究[D].中國機(jī)械工程，2002，13（10）：844-847.

[7]趙銳強(qiáng)基于城市公共交通“最后一公里” 問題的綠色出行方式設(shè)計研究[J]設(shè)計，2017，30（1）：12-1133

[8]龔純，胡偉峰，梁峭等基于iNPD的電動滑板車開發(fā)設(shè)計[J]設(shè)計，2017，30（14）：14115.45

[9]劉聞名，劉鑫試論產(chǎn)品設(shè)計專業(yè)研究對象的內(nèi)涵和外延（[J]設(shè)計，2017，30（20）;98-99.