Bachelor's Thesis

Design of a motorcycle phone holder

Final Thesis 7.61 MB Appendix 3.22 MB

Author of thesis: Petr Velen

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Jan Vondruš

Reviewer: Ing. František Kocman

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the design of a phone mount for motorcycle handlebars that
must withstand and protect the phone from various external factors such as vibrations, rain,
and direct sunlight. An important aspect of the design is to minimize the phone's heating
caused by sunlight and heat loss generated during battery charging. The mount must securely
hold the phone while ensuring good display visibility. When the phone is fully covered, the
cover must allow for partial touchscreen functionality and device charging. The components
of the assembly will consist primarily of readily available materials and 3D-printed parts.
This thesis addresses the integration of all these elements into a single unit. The holder
allows for parametric size adjustment based on the phone’s dimensions and supports both
wireless and wired charging. The cooling design was developed in the SolidWorks Flow
Simulation module and verified through a real-world experiment on a manufactured
prototype.

Keywords:

Mount, cell phone, case, motorcycle, handlebars, 3D printing, cover, cooling, CFD, vibration
damping, modular design, water resistance, wireless charging, USB cable charging, bracket,
fan, travel, PCB, step-down converter, experiment, prototype

Date of defence

11.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně zodpověděl otázky oponenta. Dále odpovídal na otázky členů komise: Jak je realizováno nabíjení mobilního telefonu? Zodpovězeno Jak je řešena ochrana telefonu proti vibracím? Zodpovězeno Proč při nízkých otáčkách motoru je výsledný efekt vibrací horší s tlumením než bez něj? Zodpovězeno Jak byste konstrukčně změnil tlumení vibrací držáku? Zodpovězeno Jaký vliv má rychlost motocyklu na chlazení telefonu? Zodpovězeno Jak je řešena legislativa pro užívání takovéhoto držáku? Zodpovězeno Jaké byly výsledky alternativních silentbloků pro tlumení vibrací? Zodpovězeno

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Engineering (B-STR-P)

Specialization

Machine and Equipment Construction (SSZ)

Composition of Committee

doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc. (místopředseda)
Ing. Jan Vančura, Ph.D. (člen)
Ing. Jozef Dlugoš, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Hejtmánek, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Jan Vondruš

Bakalářská práce Petra Velena se zabývá konstrukčním návrhem univerzálního pouzdra mobilního telefonu na motocykl. V rešeršní části je provedena analýza současného trhu a produkty hodnoceny z pohledu cílů, které má pouzdro plnit. Na základě této analýzy je poté proveden konstrukční návrh pouzdra. Univerzálnost pouzdra doplňuje požadavek na parametrické možnosti rozměrů podle velikosti telefonu. Konstrukčně je pouzdro navrženo tak, aby maximální množství dílů bylo možné uživatelem vytisknout pomocí 3D tiskárny a použité montážní a elektronické díly byly běžně dostupné.

Po grafické stránce má bakalářská práce mírné nedostatky. Především je to nízká úroveň prezentace základních rozměrů dílů. Jednotlivé díly by bylo také lepší prezentovat přímo v sestavě, kdy by byla jejich poloha a funkce lépe zřejmá. Práce se zdroji obsahuje drobné nedostatky, například špatný zdroj [49] na str. 35. Příloha práce obsahuje jednotlivé soubory, určené k 3D tisku. Bohužel však z důvodu použitého formátu není zachována možnost parametrizace velikosti pouzdra podle velikosti telefonu.

Pozitivně hodnotím zohlednění všech cílů, které má dané pouzdro plnit. Některé cíle si mohou vzájemně odporovat. Například požadavek na ochranu telefonu proti nepříznivým podmínkám v podobě deště negativně ovlivňuje zahřívání telefonu v uzavřeném prostoru. Nabíjení telefonu zásadně zvyšuje teplotu a v případě deště je také obtížně řešitelné. Zástavbové rozměry bezdrátového nabíjení jsou často v konfliktu s umístěním antivibrační části. Požadavky tedy vedou vždy k nějakému kompromisu, student se s tím však velice dobře vypořádal.

Závěrečnému testování pouzdra motocyklu student věnoval méně času, než by bylo vhodné. Důvodem bylo časové zpoždění tisku dílů sestavy. Kvůli tomu student nemohl zohlednit nedostatky, které se projevily až po výtisku první verze pouzdra. Kvalitní práce by vyžadovala alespoň jeden další krok návrhu, odstraňující zjištěné problémy. Student však výsledek své práce umí kriticky zhodnotit a zjištěné nedostatky popsat. Práce splnila veškeré cíle.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. František Kocman

Bakalářskou práci pana Velena zahrnující 69 stran lze rozdělit do části rešeršní obsahující 7 stran a části zahrnující vlastní řešení dané problematiky obsahující 43 stran.

Rešeršní část je věnována vyčerpávajícímu přehledu běžně dostupných držáků telefonů pro motocykly, z nichž student následně vychází při vlastním návrhu.

Praktická část je zaměřena tvorbu samotného držáku, včetně implementace kabelového a bezdrátového nabíjení telefonu a jištěného připojení k elektroinstalaci motocyklu. Kvalitě návrhu geometrie značně ubírá způsob její prezentace. U obrázků 36, 37, 39, 40, 41 se student bohužel rozhodl pro kóty s nízkým kontrastem vůči podkladu, přičemž u obrázku 38 to zvládl zohlednit. V práci také schází podrobnější popis obrázků, aby čtenář nemusel dohledávat v textu na co se právě dívá (např. obrázky 45 a 46). Obrázky taktéž postrádají lepší uspořádání, aby se čtenář nemusel zamýšlet, co je na co přidělané (např. obrázek celého modelu nebo jeho řezu se zvýrazněnou popisovanou součástí a vedle něj obrázek popisovaného dílu). Na obrázky je v textu odkazováno spíše sporadicky, přičemž nejsou použity křížové odkazy. V přílohách se sice nachází model držáku, avšak ve formátu .step, přičemž se jedná pouze o díly, samotná sestava je nefunkční (chybějící díly).

Pro evaluaci řešení byly využity CFD simulace v DS SolidWorks a experimenty. Autor zde sice uvádí výsledky CFD simulací, ale už nezmiňuje, jaké okrajové podmínky byly použity (např. teplota telefonu nebo cívek), jaké proudění je uvažováno, jaké nastavení sítě atd. Z experimentů není zřejmé, zdali jsou naměřené parametry opravdu reprezentativní. Například experiment zaměřený na chlazení telefonu byl prováděn na motocyklu při relativně nízké okolní teplotě, což je samozřejmě k období, kdy byla tato práce vypracovávána pochopitelné. Avšak student se rozhodl také pro test celkové odolnosti pouzdra proti vysokým teplotám v automobilu, tudíž student mohl využít tyto značně nepříznivé podmínky také pro otestování limitů chladícího systému. Voděodolnost výsledného návrhu je v nejlepším případě značně spekulativní. V případě měření vibrací je vzorkovací frekvence uvedena pouze v příloze, přičemž není studentem posouzeno, zdali je dostačující. Zpracování těchto výsledků také není dotažené (např. absence tabulky obsahující přehled efektivních zrychlení).

Cenové srovnání podomácku dělané varianty s externím tiskem je značně odbyté, postrádající přehledné srovnání cen všech komponent (upínací držák mohl být uveden v tabulce jinou barvou, jako orientační cena nebo rozpětí).

Po formální stránce práce obsahuje malé množství chyb, nepřesných vyjádření (např. „Pro účely práce bude nejvhodnější zvolit filament měkčích hodnot.“) a chyb v zápisu citací. Navzdory výše zmíněným nedostatkům lze konstatovat, že cíle zadané práce byly splněny.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání D
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Topics for thesis defence:
  1. 1. Jako jeden z cílů práce je parametrický 3D CAD model pouzdra použitelný pro různé velikosti telefonu. Avšak na straně 45 uvádíte: „V příloze číslo 3 jsou dostupné STEP modely jednotlivých součástí držáku.“. Můžete tuto volbu zdůvodnit?
  2. 2. V práci uvádíte, že vybraný nabíjecí modul podporuje USB Power Delivery (PD) protokol, přičemž daný modul disponuje konektory USB-A a USB-C. V kapitole 4.3 na straně 43 uvádíte, že v případě poškození jednoho lze využít ten druhý, tudíž podporují oba konektory USB PD?
  3. 3. Na straně 47 uvádíte „Na výstupu z ventilátoru je patrná rotační složka proudění, která odpovídá reálnému charakteru proudění axiálního ventilátoru.“, můžete to více rozvést?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová