臺灣博碩士論文加值系統

由於對節能環保健身觀念的注重，加上各國政府大力的推廣，近年來自行車運動蔚然風行；在2008年的購車潮之後，自行車市場進入了升級換車的需求。越來越多的人針對不同之使用狀況，擁有一部以上的腳踏車；休閒通勤使用小輪徑之摺疊車，運動時則以大輪徑之登山車做為工具。但越多的自行車也代表越多資源消耗，以及車輛損壞後的回收問題…等等。然而，不同自行車之基礎零組件結構極為類似，其中最顯著的差別在輪徑尺寸與車架之細部設定。

　　本研究透過觀察研究法，藉以明晰休閒族群與運動族群在自行車之選擇使用上之差異，並透過文獻分析整理，了解車廠對自行車設計的觀點、相關規範限制與車體結構設計，進一步歸納作為本研究自行車創作之基礎。參照人體計測資料庫18~65歲男性之平均測量值，作為預設使用者數據以進行設計之發展，並以Klein所建議之Direct Length與Direct Angle檢測車架尺寸。透過3D軟體的細部繪製，與結構設計後完成一比四的比例模型。經由此創作研究，提出輪徑可變之自行車概念設計，提供使用者因應其不同的需求變換輪徑，透過單一車架之設計，來達到更全面性的騎乘經驗。

In advance of the conception of the saving environment and fitness, governments vigorously promoted in recent years, cycling become in fashion magnificently. After bikes high selling of 2008, the market demand has been shifted to upgrade mode. More and more people own more than one bicycle for different conditions. Such as folding bike with smaller wheel for commute and leisure, and MTB with bigger wheel for exercise. But more bike production brings resource consumption, and recovery problems. However, the basis of different bike components structure is extremely similar, the most significant difference between the wheels and the frame size of the detail settings.
According to the observation in this research to figure out the difference of leisure and sport using. In order to conclusive this research that by literature review, to understand the idea of design、related limitary, and further summarized as the creation of the basis for a bike. Using the Taiwanese 18 to 65 year-old male average measured values from anthropometric database, as the default user data for the design development. According to the recommendation of Klein bicycle, use direct length and direct angle to examine the size of the frame. Through 3D software to get the detail drawing and complete the 1:4 scale model. This bike design proposal research that wheel interchangeable, to provide users with different needs due to their transformation wheels a single frame design to achieve a more comprehensive riding experience.

中文摘要 ii
英文摘要 iii
誌謝 iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
第一章 前言 1
1.1 創作背景和動機 2
1.1.1 自行車使用現況 2
1.1.2 自行車需求的增加 5
1.1.3 騎乘與輪徑的關聯性 7
1.2 創作目的 9
1.3 創作對象 11
第二章 研究方法 12
2.1 文獻研究法 13
2.2 觀察研究法 14
2.3 研究架構圖 16
第三章 基礎研究 17
3.1 自行車發展歷程及研究 18
3.1.1 自行車發展歷程簡述 18
3.1.2 台灣自行車產業發展 19
3.1.3 自行車廠之觀點 22
3.1.4 案例分析 26
3.2 自行車系統分析 34
3.2.1 自行車基本架構 34
3.2.2 自行車之輪徑與考量 38
3.2.3 變速系統之選用 40
3.3 設計選用之人體數據 42
3.4 實地觀察研究 45
3.4.1 休閒族群觀察 45
3.4.2 運動族群觀察 46
3.4.3 自行車載運觀察 48
3.5 自行車間隙規範 50
3.6 小結 51
第四章 創作基礎 53
4.1 自行車之車架設計 54
4.1.1 五通管(BB)之位置設定 55
4.1.2 頭管角度(HA)與頭管長度(LH) 57
4.1.3 座管角度(STA)的設定 58
4.1.4 車架數據整合 60
4.2 車架數據之檢討 61
4.3 車架功能與相關結構 63
4.3.1 摺疊結構的考量 63
4.3.2 前避震的考量 64
4.3.3 剎車器的選定 64
4.4 小結 66
第五章 創作歷程 68
5.1 草繪發想階段 69
5.2 零組件設定與繪製 72
5.3 車架結構繪製 73
5.4 設計成品3D渲染 82
5.5 比例模型製作 84
5.6 人車關係檢討 91
5.6.1 自行車人因建議 91
5.6.2 山路坡度對騎乘之影響 94
5.6.3 爬坡路段之輪組配置 96
5.6.4 下坡路段之輪組配置 98
5.6.5 輪組更換之優勢 100
第六章 結論 101
6.1 創作研究成效 102
6.2 研究限制與不足 103
參考文獻 105
作者簡介 109

表 目 錄
表1.1 都市自行車運輸之角色定位分類 6
表3.1 台灣自行車輸出統計表 20
表3.2 台灣自行車廠設計理念 25
表3.3 KHS F20-WS變速規格 27
表3.4 KHS P20-TD變速規格 28
表3.5 KHS M451-R變速規格 29
表3.6 KHS A-4500D變速規格 30
表3.7 KHS A-2200S變速規格 31
表3.8 KHS XCT-536變速規格 32
表3.9 輪胎尺寸表與實際周長 37
表3.10 常用輪胎尺寸比較表 38
表3.11 一般市售車種比較表 39
表3.12 人體計測值資料庫 40
表3.13 北部自行車運動場域說明 47
表4.1 車架設計之相關尺寸表 60
表4.2 Klein bicycle Cross Country登山車型參數建議值 62
表5.1 車體零組件規格 72
表5.2 軀幹角度分析結果彙整表 91
表5.3 自行車騎乘之人因角度建議 92
表5.4 北部自行車運動山路坡度表 72

圖 目 錄
圖1.1 不同用途之自行車選擇. 4
圖1.2 輪徑對行進距離的影響 8
圖1.3 自行車重心說明圖 9
圖1.4 研究預設目標 10
圖2.1 研究架構圖 16
圖3.1 KHS F20-WS 27
圖3.2 KHS P20-TD 28
圖3.3 KHS M451-R 29
圖3.4 KHS A-4500D 30
圖3.5 KHS A2200-S 31
圖3.6 KHS XCT-536 32
圖3.7 KHS F20-WS與A-4500D幾何參照 33
圖3.8 自行車結構圖 36
圖3.9 車架主要作用力說明 37
圖3.10 ETRTO自行車輪胎標示 38
圖3.11 人體座姿尺寸標示 43
圖3.12 人體站立尺寸標示 44
圖3.13 休閒自行車觀察(一) 大稻埕自行車道 45
圖3.14 休閒自行車觀察(二) 碧潭自行車道 46
圖3.15 運動自行車觀察(一) 北宜公路 47
圖3.16 運動自行車觀察(一) 烏來山區 48
圖3.17 自行車搬運觀察 49
圖3.18 離地間隙說明 50
圖3.19 腳趾間隙說明 51
圖4.1 頭管與前叉參數說明 57
圖4.2 車架設計尺寸圖 62
圖4.3 夾式剎車與碟式剎車乾溼制動力比較圖 65
圖5.1 車架發展草繪 68
圖5.2 車架設計定案草繪 69
圖5.3 車架尺寸參考 74
圖5.4 車架強度設計3D建構 75
圖5.5 車把摺疊機構發想 76
圖5.6 車把摺疊展開圖 77
圖5.7 車把收折示意圖 77
圖5.8 剎車V夾轉接模組示意圖 78
圖5.9 前叉剎車座組裝說明圖 79
圖5.10 後叉剎車座組裝說明圖 79
圖5.11 優力膠前叉避震結構 80
圖5.12 車架上管之摺疊結構 81
圖5.13 整車收折模擬 81
圖5.14 前後裝配20吋輪徑之休閒模式 82
圖5.15 前後裝配26吋輪徑之運動模式 82
圖5.16 車體摺疊之預估尺寸 83
圖5.17 前20吋後26吋登山模式 83
圖5.18 前26吋後20吋下坡模式 84
圖5.19 模型CNC記錄(一) 85
圖5.20 模型CNC記錄(二) 85
圖5.21 打磨修整(一) 86
圖5.22 打磨修整(二) 86
圖5.23 白身試組階段(一) 87
圖5.24 白身試組階段(二) 87
圖5.25 外觀圖裝階段(一) 88
圖5.26 外觀圖裝階段(二) 88
圖5.27 比例模型完成 89
圖5.28 不同角度照片 90
圖5.29 前後裝配20吋輪組之休閒模式 93
圖5.30 前後裝配26吋輪組之運動模式 94
圖5.31 險坡標示說明圖 95
圖5.32 前後皆為26吋輪組之爬坡狀態 97
圖5.33 前20吋後26吋輪組之爬坡狀態 98
圖5.34 前後皆為26吋輪組之下坡狀態 99
圖5.35 前26吋後20吋輪組之下坡狀態 98

翻譯著作

1.藤井德明，2009，《第一本自行車的科學解析》，三悅文化圖書事業有限公司，初版。

中文著作

1.三采文化，2008，《世界單車圖鑑300+ Catalogue of all Fashion Bicycles 2008~2009》初版。
2.王比利，2008，《小折快跑》，臉譜出版/城邦出版集團，初版18刷。
3.王文科，2002，《教育研究法》，五南圖書出版股份有限公司，七版。
4.王明順，2009，《自行車騎乘者動機、意象與滿意度之研究》。
5.石育賢，2005，《2005汽、機、自行車產業年鑑》，工業技術研究院產業經濟與資訊中心，初版。
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7.周天賜，1981，文獻探討。載於黃光雄、簡茂發（主編）《教育研究法》師大書苑。
8.余銘倫，200，《軀幹角度對自行車騎乘舒適度之效應分析》，明志科技大學工程管理研究所。
9.吳武政，2001，《以誘導式歸納途徑法探討自行車騎乘姿式與車架尺寸之關係》，大同大學工業設計研究所。
10.吳佳頤，2008，《以機能姿勢原理規範競速自行車的設計組態》，國立清華大學工業工程與工程管理學系所。
11.張鴻加總編輯，2001，《 自行車技術手冊 (上) 》經濟部工業局，初版。
12.葉至誠，2000，《社會科學概論》，揚智文化，初版。
13.賴允荃，2008，《自行車專用道使用者環境知覺與休閒行為之相關研究》，中正大學運動與休閒教育研究所。
14.戴上貴，2008，《女性購物型自行車之設計創作》，實踐大學產品與建築設計研究所。
15.戴志言，2006，《2006汽、機、自行車產業年鑑》，工業技術研究院產業經濟與資訊中心，初版。
16.戴志朋，2007，《摺疊式電動自行車之研究》南台科技大學機械工程研究所。
17.蕭瑞麟，2006，《不用數字的研究》，培生集團，初版。
中文期刊
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3.林詩涵，2009，〈漫談騎單車的運動傷害〉，《台北市醫師公會會刊》，第53卷第10期。
4.胡祖武，2006，〈以主觀騎乘舒適性感受探討自行車座點位置之研究〉，《設計學報》，第11卷第3期。
5.黃信福，1997，〈人體騎乘自行車時騎乘姿態下身體各部之運動分析〉，《自行車工業雙月刊》，第15期。
6.詹振能，2001，〈各類自行車煞車器評比〉，《自行車工業雙月刊》，第29期。
7.張勝雄，2010，〈發展都市自行車運輸的另類思維與策略》，《運輸計劃季刊》，第39卷第4期。
8.輪彥國際有限公司，2010，《自行車市場快訊》，第129期。
9.輪彥國際有限公司，2010，《自行車市場快訊》，第130期。
10.輪彥國際有限公司，2010，《自行車市場快訊》，第131期。
11.輪彥國際有限公司，2010，《單車誌》，第48期。

外文書目

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4.F. R. Whitt and D. G. Wilson, Bicycling Science, Second Edition, MIT, 1997.
5.Mark D. Richard, The Effect of Bicycle Frame Geometry on Muscle Activation And Power During A Wingate Anaerobic Test, University of Texas at Arlington, Arlington, TX, USA, 2005.

參考網站

1.海關進出口統計及經濟部網路統計資訊查詢系統：http://www.ttvma.org.tw/cht/industrial-survey.php
2.太平洋自行車：http://www.pacific-cycles.com
3.KHS功學社自行車：http://www.khsbicycles.com.tw/
4.國家標準(CNS)檢索系統，1999，經濟部標準檢驗局，http://www.cnsonline.com.tw/
5.CAT EYE：http://www.cateye.com/sites/cateye/upload/manuals/en/MC100Wv2ENG.pdf
6.人體計測資料庫http://www.iosh.gov.tw/Publish.aspx?cnid=26&P=812
7.Klien Bicycles：http://www.kleinbikes.com/
8.SHIMANO：http://www.shimano.com/
9.北部常見山路坡度與心得，http://ncuaska.blogspot.com/2007/09/blog-post.html
10.單車羅馬公路，http://u04u04.blogspot.com/2008/04/100km.html