一種電動自行車加熱坐墊結構設計

翟彥飛

（雅安職業技術學院，四川 雅安 625000）

共享單車和電動自行車給人們的出行提供了很大的便利，但在下過雨后車座很潮濕，在騎車之前必須擦干車座上的雨水，即使這樣也會讓人感覺有潮濕感。有時好不容易找到一輛共享單車，車座竟然是壞的。車座的表皮被破壞后，吸濕性更強，下雨或下雪后根本不能使用，尤其冬天坐墊會非常冰冷。有些使用者會在騎行時給座椅包一個塑料袋，但在騎行結束后很少有人能將塑料袋放進垃圾箱，而下一個使用者在使用時有可能會將其隨意丟棄，造成環境污染。為了解決以上問題，本文設計一款可以隨身攜帶的坐墊，方便耐用。為了讓騎行更加舒心，本款坐墊還具有發熱層，具有防寒防潮的優點[1]。

1 坐墊結構設計

本坐墊包括坐墊本體和包邊兩大部分，坐墊本體包括4層結構，由內向外依次為防濕層、發熱層和保護層，防濕層為熱塑性聚氨酯彈性體（Thermoplastic Polyurethanes，TPU）防水布材料，保護層為耐磨布材料。包邊的內側面為與坐墊本體的外側面契合的凹型面，包邊的頂部內側邊與坐墊本體的側邊縫合連接，包邊為TPU防水布材料[2-4]。坐墊結構見圖1~圖4。

圖1 電動自行車坐墊正視圖

圖2 電動自行車坐墊俯視圖

圖3 坐墊本體的截面結構圖

圖4 坐墊本體正視圖

騎行時，坐墊的包邊包裹在車座上以此來固定坐墊本體。車座上有水時，由于坐墊的防水層和包邊為TPU防水材料，因此水不會沾濕人的身體；冬天時，發熱層可以供熱，保證坐墊不會太冰冷，而最外側的保護層耐磨不易損壞。防濕層、發熱層和保護層3層結構分別具有防水、加熱和提高使用壽命的效果。包邊的底部內側邊上設有松緊帶，松緊帶可以把包邊鎖緊在車座上，防止坐墊本體歪斜，起到更好的固定作用。發熱層和保護層之間設有橡膠墊層，以提高坐墊的柔軟程度。包邊的內側面上均勻設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坐墊本體來晾曬，塑料支撐筋可以撐起坐墊，便于晾曬[5]。發熱層的側邊設有拉鏈式開口，用于取出或更換發熱層中的發熱材料。騎行結束后可以用一個專屬的袋子裝好，方便攜帶。

2 發熱層材料選擇

通過查閱相關專利，發現很多坐墊是用電氣石作為發熱材料進行填充的，但實際應用并不多[6]。然后又受到自發熱鞋墊的啟發，自發熱鞋墊里的發熱層所選材料為配方鐵粉，發熱機理為原料與空氣產生作用而發熱[7]，發熱持續時間約為8~12 h，發熱溫度曲線見圖5。

圖5 配方鐵粉發熱曲線圖

由圖5可知，鐵粉發熱起始溫度近似45℃，在6~9 h時溫度達到最高，隨后溫度逐漸降低。選擇配方鐵粉作為發熱層填充，只能使用一次，會增大使用成本。本設計最后決定使用碳晶發熱膜[8]，采用充電方式，可以隨時開關，方便持久使用。碳晶發熱膜發熱曲線見圖6。由圖6可知，當溫度升高到最大值時，溫度可保持恒定，這樣在騎行的過程中更加舒服，有更好的體驗感。

圖6 碳晶發熱膜發熱曲線

3 結束語

本文所設計的坐墊主要使用在電動自行車上，尤其是共享電動車。這款坐墊可以為人們的出行提供更多的便利，提高共享電動車的使用效率，具有較高的使用價值。