資料來源 :http://www.pedalinghistory.com/phhome.html 自行車的創新發展史 自行車從發明 使用到現在短短只有兩百年的歷史, 這兩百年間人類在不斷的嘗試與研發過程中, 將玩具式的木馬車發展成人類主要的交通工具, 再從交通工具轉換成今日各式新穎休閒運動自行車 在內燃機動力取代人力之後, 自行車的前景突然變的黯淡無光, 幾乎成為科技創新發展過程中遭到汰換的產品, 但經過自行車愛好者與製造商的努力, 現在的自行車則是兼具交通運輸與休閒運動的熱門工具, 至此, 自行車發展的目的也從最早的娛樂用途變為交通代步及休閒運動用途 休閒及競賽領域的發展使自行車研發工作不斷的精益求精, 以滿足運動選手追求更好成績表現的需求 台灣在自行車的製造方面, 從早期技術引進 自行研發的發展過程, 已發展成世界上製造業的箇中翹楚, 今年巨大機械公司自行設計研發的 Giant TCR1 更登上了世界冠軍車的行列 因此, 探討自行車的創新發展史, 不僅學習到科技創新發展的過程, 同時可以學習到創新研發者的發展哲學 壹 自行車的發明 自行車可能是由早期的木馬車改良而來,1791 年人曾發表了兩輪的木馬車, 但最早的木馬車沒有把手不能轉彎, 只能直線前行, 木輪的轉動及停止完全靠雙腳踢地來控制 德國杜萊斯 (Baron Karl von Drais) 是一般公認的自行車發明人, 他在 1817 年製造出有把手的腳踢木馬自行車, 他在車子前輪上裝了一個可控制方向的把手, 讓車子可以轉彎或移動方向 他的發明構想是來自於溜冰鞋的原理, 他想如果人們在兩輪之上放個座墊, 人坐在上面兩腳下垂交互踩踏前進, 車子就能像溜冰一樣前行了 這是人們第一次看到不需用馬拉的奇怪車子, 也是人們最早的自行車印象 這部車子後來成為著名的玩具馬 (Draisienne or hobby horse) Drais 的玩具馬車 Draisienne or hobby horse 資料來源 :http://www.bicyclemuseum.com/html/bike1.html 1
他的木馬自行車在 1818 年正式取得德國及的專利, 成為自行車的開山鼻祖, 這 輛自行車是以木頭製造, 靠人的兩隻腳在地上踩踏前進, 以現今來看就像是木造的玩具 木馬, 比現在的鐵馬重好幾倍 在 1818 年英國的鐵匠及機械師丹尼強生 (Denning Johnson) 率 先以鐵造取代了木頭材質, 以鐵造取代了車輪的骨架, 接著他又 在倫敦創辦了兩所學校以訓練人們學習及騎乘自行車 1819 年 英國 德國先後成立了自行車發展史上最早的自行車學校, 教人 如何騎玩具馬 -Hobby Horse 在當時沒有汽車 火車的時代, 以 馬車為交通工具的 英國 形成了爭相騎玩具馬的風 氣, 人們跨上了玩具馬用力踩踏, 速度越快, 車子就越穩, 這個 騎玩具馬的風氣在歐美持續了約十年的歷史 到了 1830 年政府正式決定以玩具馬作為郵差送信的交通工具 1839 年英國蘇格蘭的冶鐵匠麥可米倫 (Kirkpatrick Macmillan) 將 Hobby Horse 改良, 他不斷 思考如何能坐在車上, 腳能不著地還能使車子前 進, 最後他終於設計了一輛前輪大於後輪, 並加上 踏板及槓桿在後輪來驅動車子的自行車, 騎乘時不 需再以腳踩地面去轉動輪子前進, 這也是自行車發 明的一大進步 http://www.jimlangley.net/ride/bic yclehistorywh.html#p2 http://www.jimlangley.net/ride/bicyclehistorywh.html#p4 1861 年的娃娃製造商 Michaux 發明了前輪驅動的自行 車, 在前輪軸上直接加上踏板, 靠著這台自行車可以騎遍整個歐 洲 他們推測車子走得更快主要關鍵在於車輪體積的大小, 車輪 越大則滾動一圈的距離就愈長, 速度相對也就愈快 1867 年 Michaux 成立公司並開始大量製造, 由於大量推廣 使用, 此時自行車開始了量產化的階段, 後來自行車的製造都是 以這台車作改良, 當時巴黎就是自行車的製造中心 在 1868 年在競馬場舉辦有史以來第一場自行車競賽, 使用的就是 這台自行車 1869 年人發明用鍊條來驅動後輪, 出現了安全型自行車, 到此時的自行車算是 完整的版型 James starley 1830-1881 1870 年英國的詹姆斯史達雷 (James starley) 設計了大小輪的自行車, 那時後輪的直徑只有 90 公分, 前驅動輪直徑卻有 125 公分以上, 行車速度相當快 ; 同一段時間人也作同樣的改良, 將車子的材質由木質改成鐵質與橡膠零件, 也是前輪驅動, 前輪直徑比後輪大數倍 騎這種車像騎馬一樣高高在上很威風, 但是下 2
坡時加速十分危險容易跌倒, 以及高度的關係上下車就存在著危險性 1874 年英國詹姆斯史達雷發明了穿鋼絲的輪圈, 並且製 造了三輪車, 成了當時淑女們的最愛 1885 年英國人 John Kemp Starley( 史達雷的姪子 ) 把自行 車改良成前後輪一樣大小, 並使用鏈條驅動, 叫做 Rove 型的 自行車, 這個車型就是現代化自行車的雛型 1888 年一位住在愛爾蘭的獸醫 (John Boyd Dunlop) 發明了橡皮充氣輪胎, 並且將其商業化, 這是自行車發展史上非常重要的發明, 它不但解決了自行車多年來最令人難受的震動問題, 同時更把自行車的速度又推進了許多 其實之前也有人發明過橡皮輪胎, 但因為那個年代橡膠的價格非常昂貴, 所以未被廣為使用 從德國杜萊斯的發明第一台自行車以來經過許多人不斷研發, 到現在腳踏車才算完全 定型 與以前發展中的自行車相較最大的進步, 就是高度變低 材料變好 ; 傳動方面則 是由鍊條傳動後輪, 增加了車子的穩定度 1870s Shire Boneshaker 1890 Fowler IN AMERICAN 1970 年代由一群嬉皮所發展出的越野登山車將以往競速用的公路車, 變更為肥厚輪胎 平直把手, 成了現代人又一項最新的戶外休閒運動 ; 快拆式的前後輪裝置, 方便了自行車的隨身背負或隨車運載, 車身輕 週邊配備又多, 使得自行車的騎乘變的運動又休閒, 騎上自行車的炫耀感及優越感油然而生 從木馬逐漸演變成鐵馬, 使用的材質從木質轉換成鐵質 鋼管及鉬鉻合金 鈦合金及碳纖材料等的使用, 愈來愈輕巧, 而自行車的種類也可以使用功能性概分為公路車 登山車 旅行車 一般車甚至於電動自行車等產品, 滿足了現代人對自行車既舒適又多功能的要求, 自行車的研發與人體合而為一的表現越顯重要 3
貳 臺灣自行車產業的發展 最早的台灣自行車應溯自清末時期由歐洲輸入, 當時可稱為天之驕子, 但由於零件缺乏, 修補不易, 損壞率極高 一次大戰後, 遠洋航運更形困難, 鄰近的日本才開始製造自行車 日據時代, 牛車是台灣農村社會的主要交通工具,1942 年日本人改良的三輪車引進台灣 光復前, 台灣尚無自行車工業, 台灣的自行車以進口日本的人力車來台內銷為主 二次大戰後, 重創日本經濟, 當時日本零件很缺乏, 腳踏車與三輪車改由香港與大陸進口, 當時蕭圳根先生便從上海進口部份零件如鏈條 輪圈來內銷 至於台灣品牌的自行車早在 70 多年前就已經有自有品牌的概念了! 當時賴秋桐先生自營小車店, 從日本進口腳踏車內銷, 便自己做銅牌掛在車上, 打出 正成牌 的腳踏車在中部販售, 而且還採分期付款 ( 按月 ) 的方式賣給老師 那個年代進口日本腳踏車要 70 多元, 用自己的 Logo 賣可賣到 105 元, 是有錢人才買得起的 ( 腳踏車店學徒月薪只有 5 元 ) 當時自行車業出現五大批發商雄霸台灣自行車進口零件的批發市場, 號稱 五虎將, 他們是五位結拜兄弟 : 台北伍聯貿易的邱陳傳 員林清秀車行蔡淇茂 台南清標車行郭維法 員林正興棧徐紹 高雄高興鋼鐵呂名傳 伍聯貿易公司是最早從事進口日本零件內銷的批發商 光復後, 百廢待舉, 台灣也慢慢跨入閉門造車生產零配件的萌芽期 已有 50 多年歷史的花鼓老廠 - 崑藤, 成立於 1947 年, 初期做車架起家,2 年後開始生產花鼓與腳剎,1964 年開始外銷印尼等東南亞市場 崑藤的創辦人陳崑藤董事長憶起台灣零件起步的年代表示, 最早豐原有不少用汽油桶製造車架的廠家 ; 輪圈則以高興 遠東 伍順 大東最早 ; 花鼓有清華與崑藤 ; 車手有中美 ; 大齒盤有伍順 美達 桃園精機 ; 飛輪有正輪 ; 燈具有三陽 鑽石與環球 為了統一國內零件規格參差不齊 各做各的混亂情況, 當時任台灣省腳踏車商業公會理事長的徐紹積極前往日本工業社拜訪, 並順利拿回日本自行車零件規格資料與月報等寶貴資料, 彙整後發給全省的零件廠, 勸說大家按規格生產, 才有助出口與修補 徐紹先生對台灣自行車零件的規格化與統一化以及日後順利拓展外銷之路可說貢獻良多 早期台灣自行車以內銷為主, 光復初期, 進口舶來自行車最多曾高達年 40 萬輛, 消耗外匯甚鉅, 政府為扶植國內腳踏車業,1950 年先管制腳踏車與零件 ( 輪圈 前叉 車把 車架 大齒盤 花鼓等 ) 進口,1954 年更全面禁止腳踏車進口, 因而造就了四大中心組車廠的崛起 1954 年以前, 台灣有五大組車廠, 由大陸撤退來台的大東公司 ( 飛虎牌 ) 最早, 設立於南港七堵 台北伍順自行車由簡五朝董事長於 1953 年創立於大龍峒 ( 菲力的前身 ) 伍聯實業由徐紹於 1953 年成立於板橋深丘 ( 伍聯牌 ) 台灣自行車公司的 50 60 年代的老鐵馬已成古 董 ( 伍順製 ) 4
自由牌在台南 福鹿牌在高雄 這五大品牌在當時可是家喻戶曉 響噹噹的牌子 1961 年以後, 批發店出來組車的廠家如雨後春筍般快速增加, 可說是台灣腳踏車業最興盛的黃金時期 而中盤商 ( 掮客 ) 也應運而生, 對內銷的零件物流助益良多, 當時的中盤商超過 70 家 1961 年台灣年產自行車 24 萬輛, 全省經銷自行車及零件車行約計 3 千家, 使用中的自行車總數計 130 多萬輛 1968 年國內從日本輸入大量不需掛牌的 49cc 機車銷售, 自行車一下子變成非常落伍的工具, 因此開始走下坡, 榮景不再, 許多車店紛紛結束營業 而三輪車也從 1960 年的 4.4 萬輛高峰逐漸減少, 政府便收購三輪車並輔導車伕轉業, 到 1969 年, 三輪車幾乎絕跡 1969 年由伍聯外銷了第一批的自行車 50 輛到印尼, 但真正將台灣自行車推上國際舞台的大功臣是日本極東會社與威廉斯基, 當時日本極東株式會社的台灣代理 - 太星王逢時引進極東介紹的威廉斯基來台灣採購迷你車, 才把台灣的自行車帶到, 也帶動了台灣自行車外銷的風潮 當時很多人都開始在騎樓 大馬路旁就組起 10 速車外銷 說到迷你車 ( 嬉皮車 ) 的香蕉型車架 輪圈, 當時可是用 50 加崙的油桶硬槌出來的, 香蕉型座墊也是手工硬做的, 這就是當時外銷, 為台灣爭光的純手工迷你車 (High Raiser) 的故事 接著, BMX 車的興起創造了台灣自行車業的黃金時代, 當時想找日本買 BMX, 但日本看不起 BMX 這種非正統的小車而把機會推給台灣, 才讓台灣有機會靠 BMX 賺翻天! 最鼎盛 最競爭的時候, 台灣的組車外銷廠曾達 60 多家 之後 MTB 登山車的崛起則再創台灣自行車的另一個高峰,1970 年代以後的後起之秀如 : 巨大 美利達 郁珺等則靠著現代化的機械設備與技術, 加上彈性管理, 讓輪界繼續蓬勃發展 當時由於台灣自行車沒有工業標準規格, 不少自行車店皆在門口貼上 拒修台灣製腳踏車 的海報, 為此, 巨大劉金標董事長從日本拿回 許多 JIS 的標準供業界參考, 對提昇台灣自行車業的品質與規格標準貢獻良多 早期台灣流行的跑車 (1972 年 ) 1971 年台灣自行車出口量約 27 萬輛, 出口值約 420 萬美金 直到 1973 年, 因第一次能源危機造成全球自行車市場需求大增, 才使得台灣自行車工業步入成長茁壯期 1986 年台灣自行車出口量為例, 已增為 1023 萬 9473 輛, 較 1971 年的出口量成長近 40 倍 5
思想起早期阿公阿嬤騎過的國產自行車牌 員林鎮清秀車行的清秀牌 信用 牌 月光牌 伍順牌自行車 伍聯牌自行車 台北市的幸福牌 台北市東寶牌自行車 台北市白兔牌 清華工業的零件標記 彰化縣信大車料信興牌 台南市菊鶴牌自行車 嘉義遠東車輪零件標記 台北市進輪貿易的鳳鳴牌 資料來源 : 輪彥自行車資訊網 (2003) 6
參 自行車的類型自行車從遊戲木馬車發展為代步交通工具, 再發展成為運動休閒工具, 現在更成為多功能的工具 配合各種功能與使用者對象不同, 自行車的種類包含以下七種 :( 輪彥國際有限公司,2003) 一 登山車 MTB: 無避震 MTB 前避震 MTB 全避震 MTB 越野車 Cross Country(CX) 下坡車 Downhill(DH) 雙人競速 Dual Slalom(DS) Enduro 全避震 MTB Enduro 越野車 Cross Country 二 跑車 Racing Bike: 碳纖跑車 鎂合金跑車 平手把跑車 三鐵車 平手把跑車 三鐵車 三 休旅車 : 輕快車 City Bike 休閒旅行車 Touring & Trekking 舒適車 Comfort Bike 混血車 Hybrid 海灘車 Cruiser 斜躺車 Recumbent 三輪車 (Tri-Wheel) 雙人協力車 (Tandem) 7
海灘車 雙人協力車 (Tandem) 四 小車 : BMX & Freestyle 瘦身車 Mini Bike(1) 瘦身車 Mini Bike(2) 童車五 電動車 : 電動自行車 (Electric Bike) 電動滑板車 (Electric Scooter) 六 折疊車 : 折疊車 (Folding Bike) BMX & Freestyle 七 概念車 概念車全球自行車市場風潮 1984 始在 MTB 帶領下, 整個市場發展重心主圍繞在 MTB 車種上, 目前 MTB 風潮已退, 然而在運動與健康意識不斷提高, 休閒健身需求又逐漸增加下, 具運動休閒適合全家運動且又可在市區交通網短程接駁上用途的車種將會是下一波發展的主流 未來具發展潛力之自行車產品, 就材質上將以輕量化的鋁合金材質為發展主心, 而機構上, 在換檔明確 不易脫鏈 乾淨又高附加價值追求下, 未來發展將突破現有以外變速為主流的狀況, 改以應用在 city Bike 和 Recreation 為主的內變速為發展核心, 至於電動自行車在特定市場區隔下, 預計將佔有一定的市場需求 因此在車種上, 與內變速搭配之休閒車 登山車與城市車將各領風騷, 帶領潮流 肆 結語創新與發展是科技產品能夠生生不息, 不被淘汰的命脈, 自行車的創新發展歷程不僅是技術或材料的創新, 更賦予產品在使用功能上的創新, 因此能夠在動力機車發明後避免遭到淘汰的命運, 現在反過來以其獨特的特色, 結合了科技 材料的發展, 研發電動自行車與機車抗衡, 這種打不敗的精神, 應可以成為許多科技產品發展的典範 現今自行車已經發展成為結合休閒 運動 競賽 遊戲 運輸 健康 醫療等多功能的交通工具 隨著科技不斷創新研發, 材料科技改良, 自行車的功能將會越來越多, 與人類的關係也將越來越緊密 8
伍 自行車發展的 Time Line 發明人或廠商 國家 西元 事件 1791 發明兩輪木馬 1800 Baron Karl von Drais 德國 1817 製造出有把手的腳踢木馬自行車 Denning Johnson 1818 以鐵造取代了車輪的骨架 英國 德國 1819 成立自行車學校, 教人學習騎自行車 1830 以玩具馬作為郵差送信的交通工具 Kirkpatrick Macmillan 1839 設計前輪大於後輪, 並加上踏板及槓桿在後 輪來驅動車子 Alexandre Lefebvre 1843 設計後輪驅動的車子 Thompson, R.W. 1845 發明充氣輪胎 Gavin Dalzell 蘇格蘭 1847 建造有腳踏板的兩輪木馬車 Willard Sawyer 1851 在大英展覽館展示他的四輪曲柄傳動車 Michaux 1861 發明了在前輪加上踏板驅動的自行車 Lallement 1866 世界上第一輛取得專利的兩輪踏板驅動自行車 Michaux 1867 成立公司開始大量製造, 推廣使用 1868 在競馬場舉辦有史以來第一場自行車競賽 1869 發明用鍊條驅動後輪的安全型自行車 James Starley 1870 設計了大小輪的自行車, 那時後輪的直徑只 有 90 公分, 前驅動輪直徑卻有 125 公分以 上, 行車速度相當快 9
發明人或廠商 國家 西元 事件 1870 將車子的材質由木質改成鐵質與橡膠零件 Grout, W.H.J. 1870 發明鋼絲輪幅 Friedrich Fischer 德國 1872 大量生產鋼珠軸承 James Starley 1874 以鋼絲輪圈製作三輪車 1876 成立自行車學校, 教人學習騎自行車 James Starley 1877 發明差速齒輪 Scott and Phillott 1878 發明內輪轂變速週轉輪系 Grout 1878 發明摺疊式腳踏車, 成為第一台可攜帶式車 Henry J. Lawson 1879 發明 Bicyclette, 為後輪鏈條驅動的安全車 Thomas Humber 1880 以塊狀鏈 (block chain) 驅動鏈輪 John Kemp Starley 1885 設計改良型安全車 Rover, 其前後輪大小相 同 鏈條鏈輪後輪驅動, 與現代車極為近似 Mannessman brothers 德國 1886 製作出無縫鋼管 Dr. John Boyd Dunlop 蘇格蘭 1888 促進充氣輪胎商業化 Cycles Aluminium 1890s 鋁製腳踏出最早製造者之一 E.H.Hodgkinson 1896 發明三段速變速齒輪裝置 Alfred M. Reynolds 1897 設計鋼製腳踏車 Ernst Sachs 德國 1898 飛輪開始大量生產, 但非輪的專利是 William Van Anden 在 1869 年取得 10
發明人或廠商 國家 西元 事件 1900 Paul de Vivie 1910 發明在腳踏板上移動齒輪來變速的機構 Peugeot 1914 生產銷售斜背式腳踏車 Bianchi 義大利 1915 為義大利陸軍製造出雙懸吊的登山車 Tullio Campagnolo 義大利 1930 推出可快速拆裝車輪轂的自行車 Charles Mochet 1932 設計出 Velocar 斜背式自行車 Schwinn 1933 設計出充氣式及流線型自行車, 後來成為 40 年代年輕人的流行車種 Schwinn 1938 設計前輪煞車 懸吊 避震的登山車 A.J. Marcelin 1939 設計了 16in 輪徑的摺疊式自行車 Campagnolo 義大利 1946 設計出 CambioCorsa 可變換齒輪的自行車 Hercules Herailleur 1949 開始發展線控式變速連桿 Campagnolo 義大利 1951 推出 Campagnolo's 運動用自行車 1962 發展獨立懸吊 規格化輪胎的小輪自行車 Schwinn 1963 發明針狀輻射輪幅, 後來成就了 BMX 流行風 SunTour 日本 1964 發明平行斜齒輪傳動裝置 SunTour 日本 1969 生產五段變速的線控式連桿裝置 Bickerton 1970 設計出鋁製小輪徑可攜式自行車 Teledyne 1974 鈦合金股價的自行車大量生產上市 11
發明人或廠商 國家 西元 事件 Exxon Graftek. 1975 展現碳纖合金骨架 Gary Klein 1975 展示可熔接及熱處理之鋁合金骨架 Fomac Corporation 1978 設計競賽用斜背式自行車 Specialized 1978 推出高品質摺疊式輪胎 東德 1980 推出氣動式自行車 Gary Fisher et al 1981 大量生產登山車 Avocet 1983 設計電子式計速里程計 Moulton 1983 生產出第二代太空式骨架的小輪自行車 LOOK 1984 生產銷售止滑式踏板 Shimano 日本 1985 推出 SIS 線控式變速裝置 Kestrel 1986 推出碳纖骨架自行車 Paul Turner 1987 展示了前後輪全部懸吊的避震登山車 Scott 1987 生產出第一輛氣動式把手自行車 Hanz Scholz 1989 設計出旅行用高效率摺疊自行車 Shimano 日本 1990 推出整體式煞車 齒輪連桿裝置 Sachs 1993 發明電子式變速自行車 12
發明人或廠商 國家 西元 事件 Sachs. 1994 大量生產氣動式蝶式煞車 Rohloff. 德國 1998 發展出高速 27 段變速自行車 Campagnolo 義大利 2002 設計出 3x10 段變速自行車 陸 參考文獻行政院體育委員會 (2003), 自行車發展史 2003.11.24 摘自 http://media.justsports.net.tw/spo_demo/online_leisure.asp?m_3_id=466 輪彥自行車資訊網 (2003), 台灣自行車產業的過去 現在與未來 2003.12.20 摘自 http://www.wheelgiant.com.tw/tbc/tbc_editorial.htm 輪彥國際有限公司 (2003), 單車種類面面觀 2003.12.20 摘自 http://www.cycling-update.info/bikes.htm Pedaling History Bicycle Museum (2003). A Quick History of Bicycles. 2003.11.24Retrieved from http://www.pedalinghistory.com/phhome.html The Bicycle Museum of America (2003). 2003.11.24Retrieved from http://www.bicyclemuseum.com/html/bike1.html William Hudson(2003). Myths and Milestons in Bicycle evolution. 2003.12.10Retrieved from http://www.jimlangley.net/ride/bicyclehistorywh.html#p4 13