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研究生：	吳士杰 Wu, Shi-Jie
論文名稱：	自行車機械式碟型煞車配合系統化之創意設計方法研究 Study on the Creative Design Method of Clamping Devices of Mechanical Disk Brake for Bicycle
指導教授：	吳俊煌 Wu, Chun-Huang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 機械工程學系 Department of Mechanical Engineering
論文出版年：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	96
中文關鍵詞：	專利、碟型煞車、自行車
外文關鍵詞：	BIKE, DISC BRAKE, TRIZ, QFD
相關次數：	點閱：59 下載：0
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本論文主要探討自行車機械式碟型煞車，配合創意設計方法，建立一套系統化的設計流程，將自行車碟式煞車分解成各次系統，在蒐集以及整理資料後，利用QFD 品質機能展開，將顧客的需求，藉品質小屋的分析，指引出設計的需求，並使用TRIZ 方法產生創意，依此依系統化的設計流程完成產品的創意設計。
在設計過程中，專利資料的蒐集與整理可以幫助迴避或結合目前已有的專利，避免絞盡腦汁的設計卻徒勞無功。而系統化的設計流程可以縮短設計的時間，降低設計時所需的成本，減少傳統設計流程中浪費的人力物力以及財力，有效提升設計的效率。另外，QFD 品質機能展開以及TRIZ 方法的的結合，可以讓產品符合顧客與市場的需求，並使產品呈現新穎的創意，提高產品在市場上的競爭力。

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目錄
摘要	                               I
目錄	                             III
圖目錄	                              VI
表目錄	                            VIII
表目錄	                            VIII

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	                      2
1.4 研究目的與步驟	             7
第二章 系統化之創意設計流程	    8
2.1 資料蒐集	                     10
2.2 功能分解	                     12
2.3 QFD 品質機能展開	            13
2.4 矛盾矩陣	                     15
2.5 產品功能需求	                     20
2.6 概念設計	                     21
第三章 機械式碟型煞車系統的結構功能分類22
3.1 把手功能部	                     23
3.2 力導引功能部	                     25
3.3 煞車本體功能部	            26
3.3.1 煞車卡鉗本體	            26
3.3.2 推進器作動方式	            28
3.3.3 來另片	                     32
3.3.4 煞車碟盤	                     36
第四章 自行車機械式碟型煞車之創意設計  38
4.1 資料蒐集與整理	            38
4.2 QFD 品質機能展開	            39
4.3 建立矛盾矩陣	                     41
4.4 建立產品功能需求表	            45
4.5 概念設計	                     50
4.5.1 煞車把手功能部的創意概念設計	   50
4.5.2 煞車本體功能部的創意概念設計	   51
4.5.3 推進器的創意概念設計         	   52
4.5.4 來另片的創意概念設計	            55

第五章 結論與討論	                     61
5.1 結論	                              61
5.2 未來研究方向     	            62
參考文獻	                              63
附錄A 專利分析表	                     67
附錄B 結構功能圖表	            74
附錄C TRIZ-39個參數	            84
附錄D TRIZ-40個原則	            87
附錄E 矛盾矩陣表	                     90

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圖目錄
圖1.3-1 TRIZ 概念流程圖	4
圖1.3-2 TRIZ 物理矛盾	5
圖1.3-3 TRIZ 技術矛盾	6
圖2.1 系統化設計流程圖	9
圖2.2-1 功能分解圖	12
圖2.3-1 QFD 品質機能展開圖	14
圖2.6-1 解決方案功能結合法則示意圖	21
圖3.1 自行車機械式碟型煞車系統功能分解圖	22
圖3.1-1 各型煞車把手	24
圖3.2-1 鋼索導管剖面圖	26
圖3.3-1 各式煞車卡鉗本體之固定方式	28
圖3.3-2 各式推進器作動方式	31
圖3.3-3 各式煞車來另片固鎖方式	34
圖3.3-4 各式煞車來另片回位方式	35
圖3.3-5 各式煞車來另片磨耗調整方式	36
圖3.3-6 各式煞車碟盤固鎖方式	37
圖4.5-1 煞車卡鉗本體	52
圖4.5-2 連桿式碟型煞車推進器	53
圖4.5-3 凸輪式碟型煞車推進器	53
圖4.5-4 斜面式碟型煞車推進器	54
圖4.5-5 浮動式碟盤 55
圖4.5-6 穴狀通風式碟盤 56
圖4.5-7 卡鉗本體組合圖（一）57
圖4.5-8卡鉗本體組合圖（二）57
圖4.5-9 卡鉗本體分解圖（一）58
圖4.5-10 卡鉗本體分解圖（二）-58
圖4.5-11 來另片快拆示意圖（一）-59
圖4.5-11 來另片快拆示意圖（二）-60

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表目錄
表2.1-1 專利分析表	11
表2.4-1 TRIZ 的39個參數	17
表2.4-2 TRIZ 的40個原理	18
表2.4-3 矛盾矩陣表	19
表2.4-4 矛盾矩陣表	19
表2.5-1 自行車碟式煞車產品功能需求表	20
表4.3-1 把手功能部之矛盾矩陣	43
表4.4-1 把手的設計需求表	47
表4.4-2 鋼索的設計需求表	48
表4.4-3煞車本體功能部之設計需求表	48
                                    

中文部分
[1] 賴永琛，“鼓式制動器的分類與作動原理”，自行車工業雜誌，pp. 128–130，民國86 年8 月。
[2] 劉虣虣、蔡溪川，“各國自行車測試標準比較”，經濟部財團法
人自行車工業研究發展中心，民國87 年12 月。
[3] 自行車市場快訊，“7 款V 型煞車與4 款碟煞測試”， pp. 64-72，66 期。
[4] 賴永琛，“油壓碟剎設計步驟”，自行車工業雜誌，pp. 121-126 民國89 年4 月。
[5] 丁德隆，“摩擦力與剎車的基本觀念”，自行車工業雜誌，pp. 36-39民國89 年4 月。
[6] 丁德隆，“機台模擬剎停距離量測簡介”，自行車工業雜誌，pp. 90-96，民國89 年4 月。
[7] 丁德隆，“自行車剎車性能簡介”，自行車工業雜誌，pp. 197-203民國89 年4 月。
[8] 自行車市場快訊，“12 款碟煞測試評比”，pp. 226-231，69 期。
[9] 謝文華，“自行車碟型煞車器”，中華民國專利編號134799，民國79 年5 月21 日。
外文部分
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[11] Terninko, J., Zusman, A. and Zlotin, B. “Systematic Innovation: An Introduction to TRIZ, ” St. Lucie Press, 1998.
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Innovation”, Technical Innovation Center, Worcester, MA,
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[17] S. Kaplan, An Introduction to TRIZ: The Russian Theory Of Inventive Problem Solving, Ideation International Inc., Southfield, MI, 1996.
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[19] J. Skir, TRIZ Puzzles and Examples: Part 1, the Tiny Car, The TRIZ Journal, Sep. 1998.
[20] J. Skir, TRIZ Puzzles and Examples: Part 2, the Tiny Car, The TRIZ Journal, Oct. 1998.
[21] M. Schlueter, QFD by TRIZ, The TRIZ Journal, June 2001.
[22] Leoncio Jiménez Candia, The Altshuller’s Contradiction Matrix in the Knowledge Creation of Innovation Case Study : The Honda City, The TRIZ Journal, Nov. 2000.
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[27] Fujii, Y., “Disk Brake For A Bicycle,” U.S. Patent No.3989124,Nov. 2, 1976.
[28] Butz, H., “Disk Brake With Axially Floating Casing,” U.S. Patent No. 4029179, June 14, 1977.
[29] Hoffman, N. R. and Jansen, J. H., “Disc Brake Apparatus Suitable For Bicycles,” US. Patent No.4036328, July 19, 1977.
[30] Wood, W. H., “Bicycle Brake,” U.S. Patent No.4061206, Dec. 6, 1977.
[31] Hoffman, N. R. and Jansen, J. H., “Disc Brake Apparatus Suitable For Bicycles,” U.S. Patent No.4074910, Feb. 21, 1978.
[32] Seki, M., “Caliper Supporting Device In A Disk Brake For
Vehicles,” U.S. Patent No. 4215768, Aug. 5, 1980.90
[33] Smith, R. L. and Bolenhaugh, D. L., “ Disc Brake Parking
Cartridge Retention Device,” U.S. Patent No.4635761, Jan. 13,1987.
[34] Stewart, J. and Brown, G. M., “Brakepad Assembly For Disc
Brake,” U.S. Patent No.4697671, Oct. 6, 1987.
[35] Adleff, K., “Actuating Device For Disk Brake,” U.S. Patent No.4821846, Apr. 18, 1989.
[36] Tateyama, M. and Tautsui, R., “Disk Brake For Wheeled Vehicle Or The Like,” U.S. Patent No.4842102, Jun. 27, 1989.
[37] Holtars, A. S., “Bicycle Brake With Detachable Slave Cylinder,”U.S. Patent No.5607031, Mar. 4, 1997.
[38] Leitner, H., “Bicycle Disk Brake,” U.S. Patent No.5632362, May. 27, 1997.
[39] Turner, P. H., “Bicycle Brake Mount,” U.S. Patent No. 5957244,Sep. 28, 1999.
[40] Tsai, T. H., “Mechanical Disk Brake,” U.S. Patent No. 5960914,Oct. 5, 1999.
[41] Tsai, M. T., “Disk Brake Device For Use With A Bicycle,” U.S.Patent No.5979609, Nov. 9, 1999.
[42] Kibler, R. L. and Brant, D. C., “Bicycle Brake,” U.S.
Patent No.3878921, Apr. 22, 1975.
[43] Enright, J. J. “Disk Brake, ” U.S. Patent No.3894618, July 15,1975.

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