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研究生:曾德生
研究生(外文):Te-Sheng Tseng
論文名稱:自行車機械式碟型煞車創新設計方法研究
論文名稱(外文):Study on the Creative Design Method of Clamping Devices of Mechanical Disk Brake for Bicycle
指導教授:馮展華馮展華引用關係
指導教授(外文):Zhang-Hua Fong
學位類別:碩士
校院名稱:國立中正大學
系所名稱:機械系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2001
畢業學年度:89
語文別:中文
論文頁數:170
中文關鍵詞:碟煞制動器自行車碟煞機械式碟煞功能展開法系統化設計創新設計創意設計方法
外文關鍵詞:Disk break deviceBreskClampingSystematic design40 PrinciplesSystematic InnovationQFDTRIZ
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煞車裝置乃為自行車之安全裝置,其講究機能和制動能力,能在急速剎車時確實且安全的停止,亦能隨著騎乘者的意志調節所需之速度,以應不同之路況、氣候及緊急事故。
本論文提出之自行車機械式碟型煞車創新方法研究,結合了系統化之設計方法及創意設計方法,其主要目的在於建立一設計流程,能縮短研發設計的時程,並提高研發設計效率,進而降低成本提高利潤,追求完善的產品品質以及提高市場競爭力。而主要的貢獻在於:依此設計流程,可以有效地減少傳統設計過程中所需的人力、物力及時間,進而提昇研發設計效率;再者,此設計流程亦可應用於不同類型產品之研發,並可供日後相關業者開發設計時之參考。
The purpose of this study is to develop a systematic methodology for the design of clamping devices of mechanical disk brake for bicycle. This proposed methodology combines both the systematic approach and innovative theory to improve the effectiveness and efficiency of design process.
As shown by the results of the case study on the clamping device of disk brake, the quality function deployment (QFD) is very robust to clarify the design goals, the design data base can be built up by the adds of categorization results obtained by the QFD, the technical documentation from market and the global patent data base. The possible technical solutions can de derived by the combinations from design database. TRIZ techniques for solving technical conflicts are very effective. By minimizing the try-and-error iterations, the time required for the new product development was reduced while the design goals were met effectively. Lower cost, better profit and acceptable quality of product are expected.
中文摘要……..………………………………………………………….Ⅰ
英文摘要……..…………………………………………………..……...Ⅱ
本文目錄……………………………………………………….……..…Ⅳ
圖片目錄……………………………………………………….…..……Ⅴ
表格目錄…………………………………………………………………Ⅶ
第一章 前言………………………………………………..1
1.1研究動機………………….…………….……………………..1
1.2研究背景………………………………………………………….2
1.3文獻回顧………………………………………………………..5
1.4研究目的與步驟………………………………………………..9
第二章自行車機械式碟煞概念設計流程………………..10
2.1資料收集………………………………………………………… 13
2.2確定需求……………………………………….………………. 17
2.3功能分解……………………….……………………………. 17
2.4因果圖……….………………………………………………..18
2.5突衝表……………………..….……………………………….21
2.6產品功能需求表……..…………………………………….26
2.7功能結合與功能評估….…………..………………………28
2.8概念設計………………………………………………………..30
第三章 碟式煞車功能結構分類…………………………..31
3.1把手功能部…….……………………………………………….. 31
3.2力導引功能部……..……………………………………………..36
3.3煞車功能部…..…………………………………………………38
第四章 機械式碟型煞車概念設計流程與性能評估……51
4.1 專利分類…………………………………………………………51
4.2 因果圖的建立……………………………………………………52
4.3 突衝表的建立……………………………………………………55
4.4 產品功能需求表的建立…………………………………………57
4.5 功能結構之可行性分析與評估………………………………...61
4.6 機械式碟型煞車評估類型………………………………………71
第五章機械式碟型煞車概念設計…………………………82
5.1 機械式碟型煞車把手本體功能部概念設計………………….82
5.2 機械式碟型煞車把手桿槓比功能部概念設計……………….82
5.3 機械式碟型煞車本體功能部概念設計……….………………83
5.4 機械式碟型煞車蹄片作動功能部概念設計………………….84
5.5機械式碟型煞車蹄片功能部概念設計….………………..…88
5.6機械式碟型煞車蹄片回位功能部概念設計….…………..…88
5.7 機械式碟型煞車蹄片磨耗調整功能部概念設計….………..…89
第六章結論……………………………………………….90
6.1 結論………………………………………………………………90
6.2 未來研究方向……………………………………………………91
參考文獻………………………………………………………93
附錄A 機械式碟型煞車功能結構圖表
附錄B TRIZ-衝突查詢表
附錄C 機械式碟型煞車功能評分表
附錄D 機械式碟型煞車因果圖
附錄E 專利分析表
圖片目錄
圖1.3-1 TRIZ概念流程圖……………………………………………..6
圖1.3-2 TRIZ物理矛盾………………………………………………..8
圖1.3-3 TRIZ技術矛盾………………………………………………..8
圖2-1 一般化設計流程圖………………………………………….11
圖2-2 完整性系統化設計流程圖………………………………….12
圖2.3-1 功能分解圖………………………………………………….18
圖2.4-1 爐壁過熱之因果圖………………………………………….20
圖2.7-1 解決方案功能結合法則示意圖…………………………….29
圖2.7-2 評估建立流程圖…………………………………………….29
圖2.7-3 評估項目之權重分配樹狀圖……………………………….30
圖3-1 自行車機械式碟型煞車功能結構分解圖………………….34
圖3.1-1 各型煞車把手……………………………………………….35
圖3.2-1 Coiled shell …………………………………………………37
圖3.2-2 Spiral shell ………………………………………………….37
圖3.3-1 各式煞車本體固定方式…………………………………….40
圖3.3-2 各式煞車蹄片作動方式…………………………………….43
圖3.3-3 各式煞車蹄片……………………………………………….45
圖3.3-4 各式煞車碟盤固鎖方式…………………………………….47
圖3.3-5 各式煞車蹄片回位方式…………………………………….48
圖3.3-6 各式蹄片磨耗調整方式…………………………………….50
圖4.2-1 後段煞車力不足之因果圖………………………………….54
圖4.5-1 自行車機械式碟煞權重分配樹狀圖(一)……………….68
圖4.5-2 自行車機械式碟煞權重分配樹狀圖(二)……………….69
圖4.6-1 評估類型一………………………………………………….78
圖4.6-2 評估類型一(續)…………………………………………….79
圖4.6-3 評估類型二………………………………………………….80
圖4.6-4 評估類型二(續)…………………………………………….81
圖5.3-1 煞車本體部………………………………………………….84
圖5.4-1 制動力示意圖……………………………………………….85
圖5.6-1 蹄片概念設計圖…………………………………………….89
表格目錄
表1.2-1 1999年1~10月自行車主要零件出口統計表……………..3
表1.2-2 1999年1~10月自行車主要零件進口統計表……………..4
表2.1-1 TW3355113專利分析表…………………………………...15
表2.1-2 US5960914專利分析表……………………………………16
表2.5-1 TRIZ之39個參數………………………………………….23
表2.5-2 TRIZ之40個原理………………………………………….24
表2.5-3 衝突表……………………………………………………….25
表2.5-4 衝突表……………………………………………………….25
表2.6-1 自行車碟式煞車產品功能需求表………………………….27
表4.3-1 衝突表……………………………………………………….56
表4.4-1 自行車碟式煞車產品功能需求表………………………….59
表4.4-2 自行車碟式煞車產品功能需求表(續)…………………….60
表4.5-1 評估項目表(一)………………………………………….64
表4.5-2 評估項目表(二)………………………………………….65
表4.5-3 評估項目表(三)………………………………………….66
表4.5-4 評估項目表(四)………………………………………….67
表4.5-5 功能評估分析與指導方針得分方式……………………….70
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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