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研究生: 蕭雅云
論文名稱: 以機能姿勢的原理設計坐式馬桶
The Design of Toilet Based on The Concept of Functional Posture
指導教授: 游志雲
口試委員:
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 工業工程與工程管理學系
Department of Industrial Engineering and Engineering Management
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 65
中文關鍵詞: 機能姿勢機能尺寸馬桶坐骨結節
外文關鍵詞: Functional Posture, Functional Measurement, Toilet, Ischial Tuberosities
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  • 摘要
    觀察目前市面上販售的馬桶,發現大部分的馬桶都沒有參考人因工程的原則來設計製造,怎樣的設計才能讓使用者在使用時感到舒適且協助使用,這才是我們致力於人因工程及產品設計上主要研究的重點。
    考慮使用者的使用成效及舒適度,發現目前市面上販售的馬桶有幾點人因設
    計處急需改善︰第一,目前馬桶的標準設計高度為41~42cm,約與座椅高度同高,使用者在此高度下乘坐時容易以一個上身正直的姿勢乘坐在坐式馬桶上,當上半身與大腿間的夾角大,腹部空間跟著變大,造成腹部內壓力縮小,而且於此高度下臀部的肌肉受到擠壓而呈現收縮的情況,連帶的肛門及肛門括約肌也因此無法順利擴張,形成一個不利於排便的生理狀態;第二,馬桶坐墊是以大腿來支撐身體上半身的重量,長久乘坐壓迫到大腿下方的坐骨神經,造成大腿不舒適的情況,而且坐墊沒有明顯的乘坐處,造成使用者在乘坐時無法直接坐於適當的位置,導致坐太前或太後都會影響到清潔整理的難易度;第三,馬桶坐墊縱深長度設計不佳,造成男性生殖性有碰觸的可能性,有清潔及衛生上的困擾。
    除了人因設計的缺失外,另外還有工業設計上的問題也需改善,目前馬桶外型設計都很相像,除了造型一般不美觀外,還隱藏了不易清洗整理的缺點。
    因此本研究將希望利用最佳機能姿勢的觀點找尋人們於排便時的機能尺寸,以此尺寸來改善設計坐式馬桶,以達到促進排便及舒適感的目標;並且也同時考慮到工業設計的觀點,希望設計出的產品能夠得到使用者的喜愛。


    目錄 摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VI 第一章 導論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機 3   1.3 研究目的 11   1.4 研究流程 13 第二章 文獻探討 14   2.1馬桶相關資料介紹 14     2.1.1馬桶沿革發展歷史 14     2.1.2馬桶型式 20     2.1.3坐式馬桶構造 22     2.1.4市面上現況馬桶設計分析 24   2.2基礎生理結構與生物力學探討 26     2.2.1臀部及大腿的生理構造 26     2.2.2排便相關生理結構與機制 31     2.2.3馬桶高度設計 34     2.2.4馬桶重量支撐設計 38     2.2.5馬桶縱深尺寸設計 39   2.3機能姿勢 40 第三章 研究方法 42   3.1馬桶尺寸設計要點 43   3.2實驗設計及數據分析 44     3.2.1使用人口母體及其代表平均人 44     3.2.2坐高量測 45     3.2.3坐骨結節量測 46     3.2.4跨下至臀後緣量測 49 第四章 結果與討論 52   4.1結果.. 52     4.1.1產品規格 52     4.1.2產品整體設計 54   4.2討論.. 56 第五章 結論與建議 58   5.1結論.. 58   5.2建議.. 58 參考文獻 61 附錄一 64 圖目錄 圖1-1 蹲式馬桶 2 圖1-3 坐姿示意圖 2 圖1-5 (a)站姿 (b)坐姿 (c)蹲姿側面圖 4 圖1-6 站姿背視圖 5 圖1-8 (a)站姿 (b)坐姿 (c)蹲姿側面圖 5 圖1-9 坐姿相關骨骼示意圖 6 圖1-10 坐姿重量支撐示意圖 6 圖1-11 坐骨結節承受之壓力分配圖【9】 7 圖1-12 坐姿示意圖 8 圖1-13 馬桶坐墊設計缺失示意圖 9 圖1-14 乘坐馬桶之臀部後視圖 9 圖1-16 坐姿重量支撐示意圖 10 圖1-17 坐骨神經示意圖 10 圖1-18 馬桶坐墊圖 11 圖2-1 封閉式馬桶 15 圖2-3 專利抽水馬桶 16 圖 2-5 馬桶 17 圖2-7 沖式馬桶 17 圖2-8蹲式馬桶 21 圖2-9蹲姿示意圖 21 圖2-12單體式馬 22 圖2-14 馬桶構造圖【14】 23 圖2-15 水箱內部構造圖 23 圖2-16 都會風格衛浴設備 25 圖2-17 骨盆帶構造之正視圖及側視圖 27 圖2-18 坐姿重量支撐示意圖 27 圖2-19 壓力分佈圖 28 圖2-20 骨盆底部肌肉圖 28 圖2-21 男女性會陰部肌肉(a)女性(b)男性 29 圖2-22 男女性骨盆之比較圖(a)女性骨盆正視圖(b)女性骨盆俯視圖 30 (c)男性骨盆正視圖(d)男性骨盆俯視圖 30 圖2-23 男女性恥骨弓角度比較圖(a)女性(b)男性 30 圖2-24 直腸解剖圖 32 圖2-25 肛門外括約肌解剖圖 33 圖2-26 骨盆與會陰的冠狀切面 33 圖2-27 不同姿勢排便時間 36 圖2-28 不同姿勢下排便輕鬆程度 36 圖2-29 不同高度下臀部與大腿間壓力分佈圖 37 圖2-30 壓力分佈圖 39 圖2-31 VDT工作站的理想工作姿勢 40 圖2-32 機能尺寸圖譜【25】 41 圖3-1排便機能姿勢圖 43 圖3-2 使用人口母體分布圖 45 圖3-3 坐高量測示意圖 45 圖3-4 坐骨結節量測示意圖 48 圖3-5 跨下至臀後緣量測示意圖 49 圖3-6 坐墊長度尺寸圖 51 圖4-1 坐式馬桶尺寸左側視圖 53 圖4-2 坐式馬桶坐墊尺寸上視圖 53 圖4-3 馬桶外觀設計圖 54 圖4-4 馬桶外觀設計圖 55 圖4-5 馬桶外觀設計圖 55 圖4-6 馬桶外觀設計圖 56 圖5-1 馬桶設施環境圖譜 59 表目錄 表2-1 東西方馬桶發展表 20 表2-2 坐姿骨骼分析表 26 表2-3 男女性骨盆之比較表【19】 31 表3-1 坐高量測數據 46 表3-2 坐骨結節距離量測數據 48 表3-3 跨下至臀後緣距離量測數據 50 表4-1 實驗數據歸納整理 52

    參考文獻
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