臺灣博碩士論文加值系統

為鼓勵使用個人綠色交通工具及提升大眾運輸工具的運量，進而達成降低空氣污染及節能減碳的目標，本論文之目的為開發一台具有重量輕、體積小、易摺疊、摺疊後可攜帶上下各種大眾運輸工具、可攜帶進出室內外空間不需戶外停車、可以推或拉的方式前進後退、可上下門檻及可跨越階梯障礙等功能之新的摺疊式電動自行車。
本研究透過國內外專利的檢索，探討摺疊自行車之摺疊方式並分類，進而設計出五款創新的摺疊自行車構想，利用電腦輔助設計軟體SolidWorks進行3D模型的建構與運動模擬，並篩選出兩個符合性能指標的設計構想進行機構細部設計，再以SolidWorks simulation進行車架的疲勞分析，開發出三台雛型車，並進行使用情境驗證，研究結果可作為摺疊式電動自行車設計及產品商品化之重要參考。

In order to encourage using personal portable green transportation and enhance the transport of the public transportations, and then achieve the goal of energy economy and emission reduction of carbon dioxide. The purpose of this thesis is to develop a new foldable electrical bicycle which is light weight, easy to fold, small volume, able to be carried into all kinds of public transportations and indoor space by users, able to move forward and backward and to overcome obstacles of the ladder by pulling or pushing after folding.
According to the results of patent search, classification of the folding mechanisms of foldable bicycles is done. Five new design concepts are obtained. Two design concepts are selected for detail design by performance evaluation. Three prototypes of foldable bicycles are manufactured and tested. The research results can be the important references for commercialization of these new type foldable bicycles.

摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 XIII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 1
1.3 研究目的 2
1.4 論文架構 2
第二章 文獻探討 3
2.1 摺疊自行車的發展 3
2.2 摺疊自行車之摺疊方式 6
2.2.1 電力驅動自行車的摺疊方式 7
2.2.2 電力輔助驅動自行車的摺疊方式 8
2.2.3 人力驅動自行車的摺疊方式 10
2.2.4 摺疊方式小結 14
第三章 摺疊式電動自行車設計 15
3.1 自行車的基本構造 15
3.2 摺疊式電動自行車的構造 18
3.3 摺疊自行車的摺疊接頭 19
3.3.1 旋轉接頭 19
3.3.2 滑動接頭 20
3.3.3 拆解接頭 21
3.4 摺疊自行車的夾緊裝置 22
3.4.1 快拆夾緊裝置 22
3.4.2 肘節機構夾緊裝置 24
3.5 車架尺寸設計 25
3.5.1 法規對車架之要求 25
3.5.2 車架主要尺寸 26
3.6 技術指標及規格 28
3.7 創新摺疊機構構想設計 30
3.7.1 構想設計1 31
3.7.2 構想設計2 32
3.7.3 構想設計3 33
3.7.4 構想設計4 34
3.7.5 構想設計5 35
3.7.6 構想設計篩選 36
3.8 摺疊式電動自行車摺疊機構設計 36
3.8.1 構想4摺疊機構設計 37
3.8.2 構想5摺疊機構設計 45
3.9 小結 56
第四章 車架強度設計 58
4.1 SolidWorks simulation軟體介紹 59
4.2 車架材料性質 60
4.3 車架疲勞分析 61
4.3.1 構想4疲勞分析 62
4.3.2 構想5疲勞分析 70
第五章 雛型車製造 78
5.1 雛型車1 78
5.2 雛型車2 81
5.3 雛型車3 86
5.4 雛型車之特點及情境測試 91
第六章 結論 96
6.1 研究結果 96
6.2 未來展望 97
參考文獻 99
作者簡歷 102

[1]維基百科http://zh.wikipedia.org/wiki/腳踏車
[2]自行車發展史http://blog.nkhs.tp.edu.tw/teacherblog/get/42/自行車發展史.pdf
[3]Bicycle History http://www.jimlangley.net/ride/bicyclehistorywh.html
[4]The Folding Cyclist - Folding Bike History http://www.foldingcyclist.com/folding-bike-history.html
[5]張鴻加總編輯，自行車技術手冊(上)，台北，經濟部工業局，2001。
[6]專題探討，全球主要國家電動自行車發展概況，電動車輛產業資訊專刊，2005。
[7]林一順，電動自行車，中華民國專利123,456，2008。
[8]林一順，折疊式自行車改良結構，中華民國專利M342323，2008。
[9]莊大興，折疊式自行車，中華民國專利480,230，2002。
[10]張士豪，具有防碰撞結構之折疊式自行車架，中華民國專利M407873，2011。
[11]羅秋香，自行車折疊組件之定位開關機構，中華民國專利M389084，2010。
[12]廖聰鏞，折疊式助動自行車，中華民國專利582,790，2004。
[13]林麗如，折合式電動腳踏車改良，中華民國專利M299689，2006。
[14]鄭金德，折疊式腳踏車之主副折疊器，中華民國專利506,382，2002。
[15]洪萬竹，折疊式自行車之拖拉裝置，中華民國專利M300192，2006。
[16]盧一雄，折疊式購物自行車，中華民國專利M352497，2009。
[17]林金川，折疊式自行車，中華民國專利173,567，1991。
[18]R.D. Shomo, Folding bicycle, U.S. Patent 4,417,745, 1983.
[19]D.T. Hon, Foldable and portable vehicle, U.S. Patent 4,462,606, 1984.
[20]范整能，改良之折疊自行車，中華民國專利516,547，2003。
[21]王耀欽，折疊自行車，中華民國專利M421912，2012。
[22]M.H. Yeh, Folding bicycle, U.S. Patent 7,828,312, 2010.
[23]蕭博文，折疊式自行車，中華民國專利443,247，2001。
[24]范整能，立式折疊自行車之結構，中華民國專利M336903，2008。
[25]蕭敦仁，折疊自行車，中華民國專利M329001，2008。
[26]陳儀晃，折疊式腳踏車，中華民國專利M347338，2008。
[27]吳天啟，具有輔助輪的摺疊式自行車，中華民國專利M353868，2009。
[28]H. Yamabe, Folding bicycle, U.S. Patent 6,877,756, 2005.
[29]M.A. Sanders, Collapsible bicycles with triangular frames, U.S. Patent 4,718,688, 1988.
[30]C.M. Sinclair, Portable folding bicycle, U.S. Patent 6,986,522, 2006.
[31]利柏毅，折疊腳踏車之骨架結構改良，中華民國專利547,412，2003。
[32]徐有塗，具强化結構之折疊腳踏車，中華民國專利M281880，2005。
[33]蕭博文，折疊式自行車之結構改良，中華民國專利I274007，2007。
[34]吳立成，折疊式自行車的展收裝置，中華民國專利M345762，2008。
[35]黃信福，連桿摺疊式自行車，中華民國專利M353146，2009。
[36]莊士文，折疊自行車，中華民國專利M357411，2009。
[37]陳炳煌，摺疊式車架，中華民國專利M399080，2011。
[38]H.G. Herbert, Folding bicycle, U.S. Patent 4,296,940, 1981.
[39]G.E. Fryer, Folding bicycle, U.S. Patent 4,634,138, 1987.
[40]R. Sapper, Bicycle with folding frame, U.S. Patent 5,186,482, 1993.
[41]B. Henri, Folding bicycle, U.S. Patent 6,799,771, 2004.
[42]K.Y. Chu, Folding bicycle structure, U.S. Patent 6,883,817, 2005.
[43]王庭湖，折疊式自行車構造，中華民國專利M336904，2008。
[44]蕭文良，折疊式腳踏車，中華民國專利M334082，2008。
[45]劉啟民，具防盜及推拉功能之摺疊式腳踏車，中華民國專利M404165，2011。
[46]A.W. Ritchie, Folding bicycles, U.S. Patent 4,182,522, 1980.
[47]馬克 安德魯 山德士，摺疊式腳踏車，中華民國專利I246980，2006。
[48]賴國炎，折疊結構及可折疊自行車架，中華民國專利M409210，2011。
[49]D.K. De Jong, Foldable bicycle, U.S. Patent 6,267,401, 2001.
[50]陳鵬仁，快速展開及折合之腳踏車，中華民國專利M410698，2011。
[51]顏鴻森、吳隆庸，機構學，東華書局，2006。
[52]鄭凱文，競賽型自行車手把之設計與分析，碩士論文，大葉大學機械工程研究所碩士班，2007。
[53]謝勝任，自行車鑽石型車體結構疲勞分析與最佳化設計之研究，碩士論文，大葉大學自動化工程學系碩士班，2004。
[54]洪嘉良，自行車車架下管之踩踏剛性研究，碩士論文，逢甲大學材料與製造工程碩士在職專班，2011。
[55]宋宜駿，複材自行車架重新設計與力學分析，碩士論文，國立中山大學機械與電機工程學系，2005。
[56]郭承憲，機車系統動態模擬及耐久性分析，碩士論文，國防大學中正理工學院兵器系統工程研究所，2002。
[57]戴志朋，褶疊式電動自行車之研究，碩士論文，台南科技大學機械工程研究所，2007。
[58]CNS 366 B7011，城市與旅行自行車－安全要求與試驗法。
[59]實威國際，SolidWorks Simulation 原廠教育訓練手冊，易習圖書，2011。
[60]王柏村，電腦輔助工程分析之實務與應用，全華科技圖書，2005。
[61]王俊傑，嬰兒手推車與汽車安全座椅兩用機構設計與結構分析，碩士論文，逢甲大學材料與製造工程碩士班機械工程組，2008。