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研究生:邱益龍
研究生(外文):Yi-Lung Chiu
論文名稱:運用TRIZ理論於自行車零件與防竊裝置整合設計
論文名稱(外文):Applying TRIZ Theory to Integrated Design of Bicycle Parts and Anti-Theft Device
指導教授:陳建男陳建男引用關係
指導教授(外文):Jan-Nan Chen
口試委員:吳俊寬李雁隆
口試委員(外文):Chun-Kuan WuYann-Long Lee
口試日期:2014-07-28
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:工業設計系
學門:設計學門
學類:產品設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2014
畢業學年度:102
語文別:中文
論文頁數:115
中文關鍵詞:自行車零件防竊裝置TRIZ理論
外文關鍵詞:Bicycle PartsAnti-Theft DeviceTRIZ Theory
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本研究係有關運用TRIZ理論於自行車零件與防竊裝置之整合設計。隨著近幾年國內外的自行車風潮盛行,自行車遭竊的事件也逐漸增加,藉此探討自行車之防竊裝置設計。目前大形的防竊裝置雖然強度足夠,卻厚重不便攜帶;小形防竊裝置雖然輕巧,但因結構不堅固且容易遭到破壞。然而隨著自行車文化的流行,人們對於自行車與周邊配件的搭配也越來越重視。故本研究以自行車零件整合防竊裝置作為設計發展方向,解決防竊裝置結構與強度的問題,同時結合自行車零件之應用設計,提供使用者一種可鎖固車體的實用自行車零件。
研究初期蒐集自行車零件與防竊裝置整合之相關專利公報,透過文獻資料加以分類整理與分析,了解現階段該類形產品的發展狀況與專利存在的矛盾點。接著藉由系統化的TRIZ理論屏除產品設計階段時的慣性思考模式,提出具體可行的設計概念(Design Concept)來解決專利規範中矛盾與衝突點,以最有效的方式協助設計獲得提案構想,縮短產品開發時程。本研究透過專家設計提案建議後進行問題修正,完成零件製作並實際裝置於自行車上之運用,順利實現自行車防竊功能整合零件創新設計。
關鍵字:自行車零件、防竊裝置、TRIZ理論
This research applies the TRIZ theory in the integrated design of bicycle parts and anti-theft devices. In recent years, there has been fads in cycling in Taiwan. As a result, the theft rate of bicycles has increased with such craze for bicycles; therefore, this project examines the design of bicycle anti-theft devices. Now, although the huge size anti-theft devices are strong enough to prevent bicycles from being stolen, they are too huge to be portable. However, the small devices are portable, but they are not strong enough and prone to be damaged. With the popularity of bicycles, people now care much about the design and quality of bicycles and accessories. Therefore, this research focuses on the integrated design of bicycle anti-theft devices to solve the problem of the structure and strength of anti-theft devices. Integrated with the design of bicycle parts, it offers users the bicycle parts that can also lock the bicycle’s body.
In the preliminary stage of the study, the researcher collected the patents related to bicycle parts and anti-theft devices. They were categorized and analyzed with literature review in order to understand the discrepancies between the conditions of development and patents of those kinds of products at the present stage. With a systematic TRIZ theory, habitual thinking was eliminated and substantial design was proposed to solve the discrepancies between patent specifications. The most effective method was derived to assist the designer in obtaining innovative ideas for proposal in order to minimize the development time. In this project, expert assessment and evaluation were conducted to produce a revision for and suggestion to the design proposal. In addition to solving the problem of bicycle theft, it has also achieved the goal of actual anti-theft applications of bicycle parts when installed on bicycles.

中文摘要 I
英文摘要 II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 V
圖目錄 VI
第一章 緒論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 2
1-3 研究架構 3
第二章 文獻探討 5
2-1 自行車種類與用途 5
2-2 自行車構成系統探討 7
2-3 自行車防竊裝置探討 11
2-4 TRIZ理論介紹 16
2-5 運用TRIZ創新理論之國內文獻探討 23
第三章 研究方法 27
3-1 研究架構 27
3-2 研究流程 28
3-3 專利搜尋與內文分析 29
3-4 導入TRIZ矛盾矩陣 34
3-5 發明原則的設計概念建構 36
3-6 專家問卷 41
第四章 提案發展與成果 44
4-1 構想展開 44
4-2 設計成果 48
4-3 專家問卷評估結果與分析 56
4-4 最終產品之修正 57
第五章 結論與建議 64
5-1 研究成果 64
5-2 後續研究與建議 66
參考文獻 67
附 錄 71
附錄一 專家問卷 71
附錄二 專利分析表格 81
附錄三 39項工程參數之定義 97
附錄四 40項發明原則 100
附錄五 矛盾矩陣表 105
附錄六 專家問卷建議事項 112

表目錄
表2-2-1 自行車種類與相關說明 6
表2-4-1 矛盾矩陣簡表 17
表2-4-2 39項工程參數(六大群組) 18
表2-4-3 40項發明原則 18
表2-4-4 分離原則之類型與說明 19
表3-3-1 整合式防竊裝置專利 28
表3-3-2 專利分析表格 28
表3-3-3 專利內使用的鎖固方式 29
表3-3-4 專利問題轉換成惡化的工程參數 30
表3-4-1 改善惡化工程參數之發明原則 33
表3-5-1 放置腳踏板在車輪輻條間造成之問題解決方式 35
表3-5-2 運用放置在座管內鏈條造成之問題解決方式 36
表3-5-3 運用煞車器夾持輪框 37
表3-6-1 設計提案完整度評估問卷 40
表4-1 提案Design Concept 41
表4-3 專家問卷得分統整表 51

圖目錄
圖1-3-1 研究架構圖 4
圖2-2-1 車架幾何圖 6
圖2-2-2 自行車傳動系統 8
圖2-2-3 自行車車輪系統 9
圖2-2-4 自行車前叉 10
圖2-2-5 自行車手把 10
圖2-2-6 自行車煞車系統 10
圖2-2-7 自行車車鈴、車燈、水壺、停車架 11
圖2-3-1 掛鎖與鋼鏈組 11
圖2-3-2 Optimus製造的防竊裝置 11
圖2-3-3 鋼條鎖 12
圖2-3-4 鋼纜鎖 13
圖2-3-5 環形鎖 13
圖2-3-6 自行車停理想鎖固方式示意 14
圖2-4-1 TRIZ解決矛盾流程圖 15
圖3-2-1 研究流程圖 26
圖3-4-1 TRIZ矛盾矩陣分析軟體 32
圖4-1-1 提案A概念示意 43
圖4-1-2 提案B概念示意 44
圖4-1-3 提案C概念示意 45
圖4-2-1 內藏防竊裝置之踏板主體 46
圖4-2-2 藏於踏板內之U型鎖件 46
圖4-2-3 U型鎖件側邊的鎖心 47
圖4-2-4 兩側U型鎖件構成之鎖固空間 47
圖4-2-5 防止脫落卡接機構示意 47
圖4-2-6 兩側U型鎖件接合方式示意 48
圖4-2-7 防竊踏板使用情境示意 48
圖4-2-8 X柱狀座管 49
圖4-2-9 內藏防竊裝置之座管 49
圖4-2-10 L型鋼件取出示意 49
圖4-2-11 L型鋼件組成的鎖固空間 50
圖4-2-12 防竊裝置內部定位方式 50
圖4-2-13 防竊座桿使用情境示意 50
圖4-2-14 具防竊功能的可拆式煞車桿 51
圖4-2-15 調整鬆緊度之星形螺帽 51
圖4-2-16 兩壓桿構成之鎖固空間 52
圖4-2-17 防竊煞車桿之使用情境 52
圖4-4-1 最終提案產品呈現 55
圖4-4-2 定位孔與定位珠示意 55
圖4-4-3 防竊式踏板俯視 56
圖4-4-4 防竊式踏板斜視 56
圖4-4-5 防竊式踏板的操作方式示意 57
圖4-5-1 鋁陽極色片 58
圖4-5-2 防竊式踏板(未完成) 58
圖4-5-3 防竊式踏板(完成) 58
圖4-5-4 防竊式踏板裝設於自行車之情形 59
圖4-5-3 防竊式踏板鎖固車體示意 59
中文部分
(1) 陳宏步,1977,"雙輪滾出新天地",《科學月刊》,89期,pp.12~17。
(2) 王仁慶,2002,"TRIZ 創新設計方法之改良研究",《國立成功大學機械工程學系碩士論文》,pp.41~77。
(3) Richard Ballantine,2004,《自行車聖經》。
(4) 洪永杰,2004,《TRIZ理論與應用簡介》,pp.12~48 。
(5) 石育賢、陳美玲等著,2005,《汽、機、自行車產業年鑑》。
(5) 吳清城,2007,"整合TRIZ方法與綠色設計開發新產品–以環保修正帶為例",《國立交通大學管理學院碩士在職專班工業工程與管理組碩士論文》,pp.2~30。
(6) 李宜佳,2007,"整合T R I Z 與案例式設計於產品設計問題之研究",《國立雲林科技大學工業設計運算研究所碩士論文》,pp.21~60。
(7) 黃茂益,2007,"工業設計學生學習與運用TRIZ發明原則之研究",《朝陽科技大學設計研究所碩士論文》,pp.31~65 。
(8) 王比利,2008,《折疊車維修&改裝》,pp.12~59。
(9) 李美芳,2008,"應用TRIZ理論於DIY作品之創新設計-以多功能置物架為例",《華梵大學工業設計研究所碩士學位論文》,pp.35~66 。
(10) 黃俊棨,2008,"多段式可變號按鍵鎖之概念設計",《國立成功大學機械工程學系碩士論文》,pp.47~66。
(11) 徐正會,2009,"防盜式自行車之設計與分析",《第十二屆全國機構與機器設計學術研討會》,pp.1~8。
(12) 自行車騎乘安全使用手冊(99年版)【資料檔】,台北市:交通部運輸研究所,pp.1~10。
(13) 吳政良,2010,"整合QFD與TRIZ於高齡者輪椅輔具設計研究",《高雄師範大學工業設計研究所碩士學位論文》,pp.45~75 。
(14) 江維晉,2011,"整合TRIZ 和QFD 理論於創新設計之研究—以公路自行車為例",《國立高雄應用科技大學工業工程與管理系碩士班碩士論文》,pp.23~81。
(15) 黃裕峰,2011,"TRIZ創新設計運用在衣架之改良",《科學與工程技術期刊》,第三期,pp.23~34。
(16) 宋明弘,2012,《TRIZ輕鬆學》。
(17) 黃偉峻,2013,"應用紮根理論探討自行車設計趨勢發展–以全球自行車設計競賽為例",《朝陽科技大學設計研究所碩士論文》,pp.28~54。

專利部分
(1) 涂季冰,2003,"內置於車輛管件之防盜鎖",中華明國專利537238。
(2) 陳忠義,2013,"扣鎖腳踏板",中華明國專利M446134。
(3) 張家誠、許博翰等著,2013,"曲柄鎖結構",中華明國專利M449103。
(4) 楊秉然,2011,"自行車之鏈組式踏板鎖",中華明國專利M405999。
(5) 楠木幾三郎,1995,"自行車之鏈條防竊裝置安裝裝置",中華明國專利263881。
(6) 紀獻堯、鍾明豐,2003,"自行車煞車器兼鎖器結構",中華明國專利562013。
(7) 廖盈昌,1998,"自行車腳踏板附設防竊裝置結構",中華明國專利325766。
(8) 陳琳福 、王少騏,2012,"快拆踏板鎖座",中華明國專利M443664。
(9) 胡芳雄,2004,"車鎖固定結構改良",中華明國專利M242433。
(10) 劉文聰、董淑芬等著,2006,"煞車握把防盜裝置",中華明國專利I257360。
(11) 李台旺,2013,"煞車鎖",中華明國專利M444323。
(12) 陳正雄、游象智等著,2010,"煞車手把鎖結構",中華明國專利M378175。
(13) 李台旺,2012,"煞車鎖",中華明國專利M428115。
(14) 陳忠義,2013,"腳踏板鎖結構",中華明國專利M446135。
(15) 王羅晴,2010,"可作為鎖件的自行車踏板",中華明國專利M378182。

外文部分
(1) Sidwells Chris,1956,Complete bike,pp.20~83。
(2) Genrich Altshuller,1999,Innovation Algorithm,pp.12~45。
(3) LAPD Community Alert: Bicycle Thefts,Nov 2010,[Data file].Location:
Los Angeles Police Department。
(4) A GUIDE TO BICYCLE PARKING,(n.d.),Retrieved April 24, 2014,from
http://www.coloradodot.info/programs/bikeped/documents/。
(5) Keeping Your Bike Yours,(n.d.),Retrieved April 24, 2014, from
http://www.thecyclingexperts.co.uk/get-cycling/bike-accessories/accessories-for-the-ride/。

網站部分
(1)鎮洋兄弟單車公司,碳纖維公路單車輪組.
http://www.hkbicycle.com/index.php?lang=eng&pg=news&nid=1287
(2)協勤鋼纜包膠廠有限公司,自行車煞車系統 http//tw.ttnet.net/cshow_html.jsp/trade/cart/SS/cooklang/1/putcart.x/Y/prdhtm/Y/cono/40040286/item_no/12/itno/SP560/dtno/030/type1/A
(3)Union Cycliste Internationale
http://www.uci.ch/Templates/UCI/UCI8/layout.asp?MenuID=MTYzMDQ&LangId=1
(4)GAINT
http://www.giantcyclingworld.com/web/
(5) historicallocks
http://www.historicallocks.com/en/site/hl/Other-locks/Bike-locks/Locks-for-bicycles/
(6)KINK BIKE
http://www.kinkbmx.com/
(7) Performer
http://www.spinburn.com.tw/performer/
(8)MERIDA
http://www.merida.tw/
(9)Tonyon
http://www.tonyon.com/mslock/en/about.asp

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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