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研究生:楊修和
論文名稱:家用洗窗裝置之創新設計
論文名稱(外文):Creative design for window cleaning apparatus
指導教授:鄭璧瑩
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:工學院碩士在職專班精密與自動化工程學程
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:76
中文關鍵詞:工程設計專利分析創新解題理論
外文關鍵詞:Engineering DesignPatent analysisTRIZ
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本論文係針對市面常見之磁吸式洗窗裝置進行創新設計,藉由工程設計法、專利分析、創新解題理論與專利研究之整合,以及電腦輔助運動模擬等方式,建立出一完整又具有創新設計概念的樞轉式磁吸洗窗裝置。本研究首先整理與分析了現有洗窗方式或現有磁吸式洗窗裝置,發現皆無法方便、安全或便宜地應用於清洗高樓建築的窗戶。
因此,本研究先利用工程設計法確定磁吸式洗窗裝置的工程規格,以及應有之功能特性,再進行專利檢索、專利分析,整理歸納現有磁吸式洗窗裝置的技術發展狀況,例如磁吸式洗窗裝置存在有容易掉落等等問題。確定了現有磁吸式洗窗裝置的技術發展現況與所具有之問題以後,接著配合創新解題理論推演出數個可能解決問題的方法,同時再將各個可解決問題的方法比對目前已出現於專利文件的技術特徵,用以篩選出可進一步研究的設計概念,進而產生出樞轉式洗窗裝置之設計概念,以及相對應之專利說明書。
最後,藉由電腦輔助運動模擬確認了樞轉式磁吸洗窗裝置之創新設計概念確實可改善現有磁吸式洗窗裝置容易掉落的問題。經由本研究進行之開發設計與模擬分析結果顯示,本研究所開發之構想與設計成果不但是可以改良現有磁吸式洗窗裝置的缺點,同時也可以確實產生出一具有創新設計概念與專利要件之新型產品。
摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻回顧 3
1.3 研究目的及流程 4
第二章 研究方法 7
2.1 工程設計法 8
2.1.1 規劃 8
2.1.2 設定產品規格 9
2.1.3 概念產生與評估 10
2.2 TRIZ:創新解題理論 13
2.3 力學分析 16
2.4 機械系統之運動模擬理論 18
2.4.1 機動學 19
2.4.2 剛體動力學 20
2.4.3 數值分析 21
第三章 專利分析與研究 22
3.1專利文件之性質 22
3.1.1 專利文件的內容 22
3.2 專利檢索 24
3.3 專利資料分析 29
第四章 概念設計 33
4.1 矛盾分析 33
4.2 產生解決原理 33
4.3 定義發明之主要特徵、元件與專利文件 38
第五章 設計模擬與評估 41
5.1 建構基本零件模型與材質參數 41
5.2 拘束接頭之設定 42
5.3 作用力之設定 44
5.4 模擬結果 45
第六章 結論與未來研究 55
參考文獻 57
附件一 專利分析摘要表 59
附件二 專利說明書 67
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