純研究：發現一個特別的fitting方法

由於FB車友分享了某車友的特別的fitting方式，引發我的研究慾，所以用文中提到的有限的資訊作了一個假設圖，來推論他的幾何設定如上圖，設定條件唯然特別，但也簡單：踏板在三點鐘方位時，小腿垂直踏板。我假設車架角度已固定來畫示意圖，發現Ｂ點和一般設定的Ａ點比較起來，上昇量比後退量多蠻多的。以下純粹推理好玩，不涉及評論，就不再引用原文內容。

怕示意圖會失真太多，眼尖的車友已經在問如果不固定座管角而加上腳踏在下死點來fitting的結果是什麼？所以我先把兩項人身幾何輸入BikeCAD試算，鞋子尺寸抓約略值44號，把位設成2(變把)。

BikeCAD建議曲柄長177.5mm.

BikeCAD推算出來的人身幾何，我需要的是L1/L2和L3。

踏板中心到腳根的距離我就自己抓個大概，12cm.

畫出來的結果就很特別了, 髖骨位在64.8度, 和KOPS推出來的76.5度差很遠。 

扣掉8cm座厚，再扣2.5公分座管鉗位移，變成63.8度 。(原作有提到座高為72.8cm, 如果以它為第二個條件, 結果是座管角變成61.6度左右，這個角度就先按住，可能畫不出來)。

63.8度是什麼概念呢: 上管會變很長，後下叉要加長到440mm才放得下700c的輪子。

但是這個幾何是可以踩踏的，不過應該是我自己畫爽的，看原文中附圖不是這樣做的。

我一開始猜的做法呢：把座管角定在72度，往上昇高來達成小腿垂直踏板的條件。

但是資訊實在不足，就分析到此；只能說下死點不好拉（都踮腳尖了小腿還斷開，猜不透呀。。。但符合原作者反應大腿後側吃力），上死點壓縮變鬆，大家看個動畫吧。

自已畫一輛650c公路車 - (4)零件與檢討篇：零組件對車架幾何的影響

650c公路車需要的零件選擇的確是比較少，我畫車組車後對零組件的心得是：先找好零件後才做車架幾何的最後修改。

輪組：自己找輪圈、花轂請專家編。想要鋁圈加碟煞，這輪組目前在市面上是找不到。

甩把：沒有小手用的甩把，前伸空間也被它吃掉一大塊，很需要體積更小，作動遊隙也小的甩把給小手用，也許電子變速有機會縮小，油壓煞車可能達成小作動遊隙。目前沒這些選項就是了。

鋼管前叉重了點，但沒想像中那麼重，又可以客製所以需求，是個不錯的選擇。

前叉（Fork）：650c前叉難找，如果又要碟煞座，又要指定rack就更難；比較可能是訂製或調整頭管角來作出需要的Trail值。

前變速器（Front Derailleur）：短腿使座管挺直，小輪徑可能使BB上升，這兩個因素都會迼成後下叉夾角變大而超出變速器的規格範圍，如果不幸發生了，除非有大角度用的變速器（我沒看過），不然採用像SRAM的Rival 1單片大盤系統，去掉前變速器也是一個解決方法。

後下叉長度（Chainstay length)：在無前變速器的系統下，應該會有比較大的縮短空間，否則各家變速器都要求405mm長度才保證動作正常，縮短有作動不正常的風險。

座墊：SQ-lab的椅墊有提供臀型測量的服務，椅墊也要fitting後，它的功能才能發揮，這張就解除了長途騎乘後屁服會開花的問題。

UCI規定座墊和BB的相對關係，座管角度挺直了以後，如果能搭配短一點的座墊，除了安全（上管已經比較短了，還被座墊遮掉一大半就更短，沒空間上下車呀）、舒適點以外，也比較不會犯規。

曲柄和齒盤：市售通用大盤組的曲柄幾乎沒有比165mm短的，如果輪徑換650c，曲柄也換短後，想要保持踩踏力矩的話，就只剩大盤齒數可以調整了；在我畫的650c中，幸運地這個情形沒有發生，因為155mm的曲柄剛好把650c的力矩抵消；但如果是160mm/150mm或其它長度的曲柄，那就得換算一下了，情況會複雜一些，除了要用目標力矩算出大盤齒數以外，還要考慮算出來的齒數差是不是還落在後變速器的「齒容數」規格內？不是的話連後變速器也要換。

除了日本的sugino有提供很多的 曲柄長度/齒數/速別 等選擇很多以外(有海外直購過)，也可以考慮國內的瑞迪亞Ridea看看(聽說比Sugino便宜, 但沒機會試)。

也曾去泡寶淘到便宜的152mm的曲柄，還沒機會玩。有一種說法是長曲柄省力，短曲柄轉得快，我的看法是：曲柄長度是fitting的一部分，調力矩的話應該是變速系統的工作。就算是單速車也不應該選用太不合身的曲柄長度來妨礙踩踏廻轉的動作效率。

車架訂製：剛燒好的大巴銅焊接車架和前叉

最強彩度對比色是黑色和黃色。

網上有看過前人找雲豹訂製車架，可惜我失之交臂，還是買了成車，所以沒經驗。後來是請騎異燒製的   ，提供幾何圖後，管材選擇就全靠阿德師博提供建議，最後選色烤漆就完成了。

碟煞：夾鉗本來是設計在後三角內的，還可以省一根支撐，最後因為臨時換型號而塞不進去，改到後上叉上了。

這是二號車，做了幾個檢討後的修改：

１。依腿部幾何把座管角由75度修改為75.5度。

２。BB drop由255mm改為245mm以調整後下叉角符合前變規格。

３。同時也把頭管角拉由70度拉直為71度進來，增加過彎靈活度。

４。縮上管換取伸長龍頭10mm，加點操控力矩。上管長度是否會過短影響上下車還要評估。確認這10mm的龍頭長度是否值得改。

這個圖算是個檢討記錄而己，目前還沒有動工計劃。

畫650c車架的心得大概記錄至些，車架幾何的其他部分大概都是機械特性的選擇了，要設計出正確的效果想必需要很多我最欠缺的經驗，所以我就很識相地各處抄來用；這些心得記錄是以第一次畫車架幾何的業餘愛好者的方式和角度出發，在記錄的過程也頗有收獲，發現了一些之前沒注意到的問題而加以修正過；雖然是畫650c車架的心得記錄，卻發現了很多不限於650c的通用的幾何關係，也學習到了一些車架設計相關的規格、規範和工具使用，過程真的很有挑戰性；文中如有誤謬之處還請海涵並不吝指正。

(3) 上管篇

自已畫一輛650c公路車 - (3)上管篇：騎乘空間與設計規範

這是原來700c XXS小車架的上管及相關幾何，車主騎了肩會酸，除了曲柄長度及座管角度不合身，座墊和踏板的位置對分擔體重及利用體重踩踏的效果不好，手部的負擔就重；這個下半身的問題在座管篇有記錄過，現在就上半身的問題也來做個整理：這個車架為了調岀569mm的座艙空間，龍頭選用70mm，彎把選用寬度為380mm的淺把（Shallow是"淺"，不是"小燕swallow＂吧？第一次聽到這名稱時，我這外行人一頭霧水，上把位到下把位的距離夠短的，是"淺把"，後來才推測應該有人認錯英文單字了，不然還真想不出和燕子有什麼關係？），在這個組合裏，假設569mm是合身的騎乘空間，但把手窄，龍頭短，這兩個被縮小的力矩用來控制700c的前輪，是比較吃力的，吃多少力我不確定，但還是儘量讓尺寸等比例地調整會比較安心。

這是修改後的幾何：煞變甩把的長度沒得調，沒看過有小手專用的甩把，SRAM己經是最佳選擇了；手把有找到短一點，淺一點的，龍頭預計要用90mm保持比例；這三件尺寸定好後，只剩上管長度可以調了，這樣一算要調到479mm才能維持原來的騎乘空間，而市面上成車連650的車架上管要低於490的例都很難找，更別說479mm了，可以說是訂作車架的真正原因。上圖是組車試乘一段時間後仍然覺得手把太遠，這時只能縮短龍頭（80mm）的結果了；如果本來不是預留90mm那麼長，那調整空間就變更小了；所幸頭管角沒去變動它，而且輪徑也已縮為650c，所以操控力矩還可以接受，但第二把位（煞把）的力矩反而還縮短了，有機會還是會把上管再縮短些，把龍頭加長回來，推測前輪應該會更好控制。

雖然肩頸酸痛看起來和騎剩空間有比較大的關係（算到煞把的話，總共縮短了16mm)，但是窄手把加上短龍頭來控制前輪實在不是什麼好主意，高速騎乘時角動量太大比較不穩，要微控又吃暗力。針對這點，上半身的相關調整我也只有縮短上管來保留龍頭長度。圖片來源：CyclingTips

本來以為很麻煩的上半身，因為有前一車的參考值，就這樣完工了。其實只有一句話：座位調好了，肩膀還會酸的話就縮短上管。這一篇內容少了點，就加點料：

利用BikeCAD來檢查是否符合UCI的設計規範：

這車架可能有些地方不符合UCI的規定，想更專業點可以參考UCI的文件，在ＢikeCAD裏有和車架設計相關的UCI規範檢查功能，但這支650c我是沒檢查過啦，沒有要參加比賽，。

我也花了些時間把他中文化了，如有誤謬請不吝指正；當然最忠實的還是看原文。

點選你要檢查的項目，就會出現紅黃綠三區來標示規範的符合程度。

零件規格範例：

各相關零組件的手冊，尤其是變速套件的部分，最好讀清楚，免得畫出個有問題的車架自己都還不知道為什麼就可惜了，細節就要上廠商的網站去查了，如Shimano，SRAM。這個蠻重要的，我在一些車上有看到如「後下叉角太大」，「後下叉長度不足」，「變速器的齒容數不足」(大小盤齒數變更時要注意)，都是因為在設計車時沒遵循零件的設計規格。

(2) 座管篇

(4) 零件篇

自已畫一輛650c公路車 - (2)座管篇：座管角度也是fitting的一部分

在畫650c車架時，由於女騎士身裁比例嬌小，而且為了搭配較小輪徑的力矩變化，曲柄縮短至155mm，自髕骨至踏板這條垂直線也就受到影響了，因為這條線是踩踏加速時的重要設定（在圓周的切線方向上施力對圓周運動是最佳效率），所以決定要把這條重直線調整回來；而各項影響這條垂直線因素，現在只剩座管角度和長度可以調了；如圖，在座管角調到75度時，垂直線通過髕骨內側和曲柄的踏板孔了。透過BikeCAD的車架調整功能，我們可以很快的找到大約的套量座管角度及長度。

當然有這種fitting車可以實測最好，可以同時變更車架座管角和曲柄長度，做最後的確認也是需要它，但是今天我想研究的是：要怎麼推算出這個套量座管角度？因為上fitting車一直移來移去的，只靠感覺來確認不是很踏實，調動也很花時間吧。附帶一提，這車我並沒用過，車架畫完沒用它確認過就去拿圖去燒了，偷雞一下。

首先測量出踩踏的軸點和之間的長度，此例如圖；自膝至姆趾球的距離（虛線）在踩踏至前水平點時，要量測動態狀況，踩前水平點時自膝至腳姆趾球的長度。我發現這幾個軸點和一般在fitting時所採用的測量點不太一樣，但是因為我要畫圓畫弧來進行推論，想利用這進論的車友可能要自行量測這幾何數據才能套上使用。其實最後還是可以還原到你喜歡的基準點，因為它們之間還是會有相對的幾何關係。

這是常見的座墊高度參考點設定方式：以腳跟踩踏板，踏板踩至下死點，以調出座墊高度。

圖中是155mm曲柄劃出來的圓周和腳部的幾何關係。此處先忽略踏板厚度及Q-Factor及其它細節以簡化推算過程。

這個圓心也就是BB的位置了，所以座管也是以此為圓心畫弧，大約會落在圖中的扇型內。要決定確實的角度，就要把剩下的條件代入。

這是小藍圈是我們期望的膝關節位置，它的位置是曲柄前水平點的上方，高度是自膝至腳姆趾球距離，除了和小腿長有關，還和踩踏時踝關節角度有關，動態量測不太容易，範例取44.8cm。

自膝關節至髖關節長度為34.5cm，以膝關節為圓心畫一弧線，和剛才第一弧線交叉的點即符合兩個等距條件。

這一點是髖關節點，所以還要扣掉臀部厚度和椅墊厚度，再扣掉座管鉗偏移(此處假設無偏移)，才是座管頂點；此例為向下8cm。

由此點拉到ＢＢ就是座管。至此，我們得到一個fitting出來的75.8度套量座管角，以它為基準再作微調很快就可以找到合身的座管角度。本來我想這角度怎麼會這麼高，於是車架座管角只設成75度，可是組好車試騎後，女騎士反應要把座墊往前移，表示75度還真的不太夠，幸好等效座管角還調得出來。

實體上就是在找這個KOPS點所對應的座位。我的方法是先把這個車架座管角和長度找出來後就鎖住，再進行上半身的調整，這樣上半身相關的車架幾何也可以很快調出來；我是這麼想的：如果座墊不在這個位置下，應該是坐不住的，因為固定了腿長和曲柄長後，在踩踏的時候，髖骨位置會往這個位置移動，到達後才會穩定下來，因為這個位置就是腿部在踩踏時的軸點。鎖定這個結果，就可以接著輕鬆地調整上管了。

以上這個推導的過程，是有忽略一些細節如「髕骨至膝軸心的距離」「鞋底厚度」「座墊管鉗的位移」「腳踝角度」「踏板厚度」等等想得到的其實都可以加進來計算，或是抓比較大的幾何，做完再來微調，這可能還需要更多的經驗才能有效率的做取捨，事實上要完全量測準確對我來說也很困難；以上圖文主要的目的是要說明座管角其實是一個和騎士人身幾何相關的數據，也是fitting的一部分，只是車架座管角是沒得改的，所以比較少人注意它；但是如果你要訂製車架，這個角度是可以量身打造的；如果你是買成車，這個角度也要挑在可調範內的。

小結：
1. 以下找出合身的套量座管角的推算，是在以下兩個條件下進行的：
　(a) 腳跟踩踏板，曲柄轉至下死點時，腳是打直的。

(b) 腳姆趾球踩踏板，曲柄轉至前水平點時，膝關節軸點的向下垂直延伸線要通過曲柄的踏板孔。
2. 曲柄長和腳長相關，這裏取約髖關節至腳底長度的20%左右。
3. 結果不是絕對，比較像是開始微調的基準，人體的動態幾何還是有些彈性，如上述的關節軸心在動態時並不是固定點，所以最終的微調不容易避免。

(a)(b)這兩個條件我在網路上是有看過一些不同的設定，重點是修改這兩個條件也沒關係，你一樣可以用新的條件，為你的腿部幾何找到一個套量座管角。真正要注意的是：在調整時通常是同時影響「座弓位置」「座管高度」兩個條件的，例如在調座弓位置時，其實等效座管高度也動了，它也應該做對應的調整，這點倒是被忽略的機會比較多，也許是因為誤差不大吧？在數學上它就是一個二元二次聯立方程式，我把它解出來做成試算表在此，有興趣的車友可以算算看適合自己的車架座管角大約是多少。

a= 有效腿長 - 曲柄長，b= KOPS + 曲柄長，c= 曲柄長，d= a^2 + b^2 - 大腿長^2

x的公式請暫時先參考試算表內容。

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髖關節-膝關節(大腿長度)	34.5
膝關節-腳底長度	44.8
膝關節-腳姆指球距離	45.5
曲柄長度	15.50
臀厚	4.0
座墊厚	4.0
座管鉗偏移	1.0
期望座弓調整最大值	1.0
髖關節-BB(垂直)	62.1
髖關節-BB(水平)	-14.8
座管頂-BB(垂直)	54.1
座管頂-BB(水平)	-13.8
座管長(BB-座管頂)	55.8
座管角	76.1
可用座管角最大(度)	77.2
可用座管角最小(度)(近似值)	75.1

試算表連結

那成車是怎麼調出合身的位置呢?

這是一個車架座管角為74.5度的XXS車架，配的曲柄長度是165mm，同一隻腿在fitting的過程：因為車架座管角己固定，所以我們先畫條和它平行且對地垂直距離為（臀厚＋座墊厚）的虛線；再畫一道膝軸點至髖軸點長度的弧線，交叉點就是騎士符合此車的髖關節點（Ｂ），這就是買了車以後在調整座高、換座墊鉗偏移值不同的座墊管或前後移動座墊，都等於在調校等效座管角。

（Ｂ）和依騎士腿部幾何畫出來的（Ａ）點會有差距，差距大小端看騎士腿部幾何和車架的目標客戶差距有多大，此例相差不遠；從（Ｂ）再微調到（Ａ）的需求應該也有，這時就會再調一點座弓位置，調一點座管高度，調到舒服為止。

調座墊位置其實就是在調出一個新的等效座管角。如果是個人要找車架，我的建議是把自己的套量座管角算出來後，和你容許的座弓調整長度去推算可以了解適合自己的車架座管角在什麼範圍內是可以接受的；圖中圓圈是代表原座管頂端，而期望的座弓調整範圍是在1cm前後內。

車廠要做符合多數人的車架才需要常態分佈的統計找出最大量值做成車架來分攤成本，然後再利用座墊的調整自常態尖峰往兩側移動以配合個體，我覺得己經是一個成熟產業的亮眼表現了，如此可以使得大家可以用較低的價格買到合適的車架的機會大大增加。用上面這個(6 sigma)常態分佈圖來套用舉例，可以這麼說：某車架適用身高為165cm~175cm，其車架座管角為74度(=u)，座墊前後移動1cm(+-1 sigma)內可以適用68.2%的人，座墊移動2 cm(+-2 sigma)內可以適用95.4%的人。每個尺寸的車架都可以統計出這個圖，彼此重疊串連起來就又可以再提高全尺寸的適用百分比。現在的問題變成：有沒有台灣(或中國)的大數據？我懷疑，這又是另話。

座弓和座管鉗的偏移量可以幫忙調出合身的等效座管角。利用這兩個調整值，只要你的身高是在車廠的建議範圍內，大部分都調得出來。有些車架不論尺寸車架座管角都是73度，其實配合座管鉗偏移和座弓調整，我利用座管角的試算表試算了一下，發現一般腿長的等效座管角至少可以在70~75度之間調整，這個調整空間就算對訂製車都很有用，因為你如果要求燒一個73.2度的車架，大概會被要求改成0.5度為單位的近似角，因為相對於成車後的調整的空間，這種精度的實質意義不大。

以車架座管角72.5度的車架為例，如果前後移動座墊1cm，畫出來的等效座管角範圍就是71.7到73.4度，也可以反過來說，如果你想要在調整1cm的範圍內調出72.5度的等效座管角，那可以選購的範圍就是71.7到73.4度的車架座管角。公式約是asin(座弓調整容許值/(有效腿長-曲柄長)) 再除以PI再乘以180度, 例如172公分身高配170mm長曲柄，算出來座弓每公分約調動座管角0.8度；腿越短的這角度變化越大，可以用試算表算。這樣找車架時就不會找得太離譜了，畢竟成車的車架座管角要完全合身的機會也不高，調整座墊位置來fitting是很正常的。在這裏你也可以發現，一樣的座墊調整距離，對腿長的人來說，調動的等效座管角比腿短的小，也就是說，腿長的人在挑車架座管角時需要挑得準確一點。

座管鉗的偏移量和座弓的影響是一樣的，但是通常是向後移(SB)，而且調整偏移量的方法就是換一根。選用如圖中這種偏移值大的座管時，對短腿來説2.5cm偏移有可能會造成約2度的等效座角效果，這要小心，選錯了座弓可能調不回來。

以下是在74.5度的座管角的車架，座高68cm，要調整為73度的虛擬座管角的計算過程：

座墊後移 68cm * (cos(73)-cos(74.5)) = 1.7cm，座高要同時降低 68cm*(sin(74.5)-sin(73))/sin(74.5) = 0.52cm。試算表內亦有此公式。

延伸到另一個狀況：改變曲柄長度時，要做那些調整？這裏以一個腿不想抬太高的胖子為例：

圖中是原來使用長度為170mm的曲柄，依騎士的腿部幾何推算出套量座管角度為72.5度，座管長度為648mm。

如果同一騎士要換較短曲柄165mm，如圖中推算，要將等效座管角加大為73.3度，座管加長至653mm(等效長度)。有種「站起來了一點」的感覺。但是這5mm的曲柄長度，迼成的膝關節角度差是0.4度，影響程度只能算微調，不如165mm改155mm在小車架上影響那麼顯著(約6~10度)。這騎士早知道效果這麼小就不換了。一樣，曲柄長度的變化對腿短影響比較大點，但影響不太大，在此就不再推演下去了，有興趣的車友可以利用試算表驗證看看。

(1) 輪徑篇

(3) 上管篇