畫這輛車的初稿是2014年10月的事了，中間空那麼久主要是找不到師傳燒製車架，再來就是有幾個零件不好買，包括短曲柄大盤、碟煞花轂及碟煞專用鋁圈。這輛車是為了身高153cm的家中女車主設計的，後來只好先騎成車：雲豹的漫遊的XXS號，騎了一年多，不論怎麼調回家必有某處酸痛，研究後發現只有從縮短車架上管長度開始，才有機會再改善，接下來就不得不承認一件殘酷的事實：找不到照fitting結果的成車可以買，650c的車架本來就極少，而且很有趣的是找到的上管都太長，真奇怪，更別提要碟煞座上碟煞了，一台都沒有！
結果當然是決定訂製車架啦；首先訂下車架設計的三個基本要求，依優先順序排列為：
1. 依照fitting結果，以車就人。
2. 儘量照比例縮小各零件尺寸。
3. 儘量減少客製化零件數量。
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| 得先找個畫腳踏車的軟體，找到一個線上免費的線上版 http://www.bikecad.ca/，好用！畫著畫著發現沒有中文介面，就一邊Google一邊翻譯一邊長知識，另一方面，簡體中文腳踏車零件名稱，不但字體不同，對岸用詞也和我們不同，我就幫忙加強一下正體中文的網路滲透度吧！正體中文現在真的越來越弱勢了。扯遠了，以後各位使用BIKECAD的中文介面就是我貢獻的，有些專有名詞還真的不好查，多有誤謬大家多多指正或直接修改給作者，作者看我翻譯得很認真還送我一份BIKECAD下載安裝版，效能大提升！ |
回到正題 |
| 這是現役的雲豹的動態模擬圖，有３個問題要處理掉：１．上管太長。２．腳尖和前輪干涉。３．車架胯高太高。上管太長造成肩膀酸，腳尖干涉過彎不順又危險，胯高太高也曾經在緊急停車時造成傷害，留下了一點心理陰影，想必很痛。 |
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| 我直覺第一個動的就是上管了，考量騎士的上身長度和肌力，加上最重要的實際騎乘感受，上管要由495mm縮短為478mm。但是會有一個副作用：腳尖和前輪干涉更嚴重了；這在上坡過彎時特別危險，平地下坡在過彎時還可以閃一下。 |
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| 現役車本來就會在19度角發生腳尖和前輪干涉。 |
減少 腳尖和前輪干涉 的辦法有３個：
１．把前叉往前翹往前伸：由於目前設定已經是70度了，再往前翹恐怕不好轉向，影響操控故暫不調整頭管角度，維持在70度。
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| 雲豹的ＸＸＳ號它的頭管角是最翹的應該也和腳尖干涉有關。事實上這樣也並沒有完全解決干涉的問題，還是會卡到腳。 |
２．把輪徑由700c換成650c，不止是依照車架、騎士體型的比例縮小而已，還可以解決這個干涉的狀況。
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| 輪徑縮為650c後，不干涉了。但是這時又發生兩個重要的變化：五通（BB）高度和車架胯高往下掉了（約莫是(700-650)/2=25mm），待會兒再處理，先把干涉處理完。 |
３．把曲柄長度縮短：
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| 這是Sugino的曲柄長度與身高對照參考表, 資料來源: Sugino |
（ａ）如此不但是照車主腿長比例縮短，fitting的部分就不在此多作著墨我也不是很懂 ，基本上採用身高的1/10或腿長的1/5對我來說都是可接受的經驗值：腿長的踩長柄，腿短的踩短柄，在上表中身高175公分到140公分之間大概都維持這個比例，到了180公分以上大概是因為沒得選了，就卡在175mm了；畢道曲柄長度改太大，車架和輪徑大概也都要大改。BikeDynamic有一篇討論曲柄長度的文章，我覺得不錯。
（ｂ）可以再改善前輪和腳尖的干涉問題，還有
（ｃ）是和輪徑相關的力學：假如踩700c的輪徑使用165mm的曲柄，所有其它零件都不變，只改輪徑為650c，假設輪重也沒變化，那麼曲柄要改用多長，才能讓騎士覺得使用同樣的力量在騎車？算出來是650/700*165mm = 153mm左右。簡而言之，只要把曲柄長度由165mm換成153mm，其它零件都不用改，如此一來即可沿用市面上通用的變速套件。這計算不難，可是找這曲柄還真難。
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| 配合騎士腿長，曲柄改155mm後，腳尖和前輪之間餘裕再加大，如果需要更靈活的操控性能的話，還可以把龍頭角度再拉直一點，但這裏我就不改了，而是選擇保留車身穩定性。由於縮短曲柄好處這麼多，雖然在腳尖干涉這個問題上已經不是必要的修改，還是把這個修改加進去。為了避色打腳，有個BB至前輪軸心(FC)的CPSC非強制性規範（57.5cm/700c及55cm/650c)，由於其中還有曲柄長度和鞋子尺寸的變數，在此僅作參考。 |
力距變化由表中看出不大，只有+1.2%，只動到輪徑和曲柄長度，傳動系統的力矩幾乎沒有變化，利用BikeCAD的齒速圖(Gearing Graph)來比較，相同的踩踏廻轉數下，700c的雲豹比較快一點，上坡時會比較吃力一點，而650c比較省力，但在極速又比較慢點，考慮騎士幾乎未曾使用到700c的極速，以及上坡有吃力感，這個修改又是一個意外的紅利。實質的意義是除了曲柄，其它的傳動套件都不用再特別配置：
| 輪徑(mm) | 曲柄長度(mm) | 大盤齒數(大) | 大盤齒數(小) | 飛輪齒數(大) | 飛輪齒數(小) | 齒比(大對小) | GI | 力距(大對小) | 齒比(小對大) | GI | 力距(小對大) | 總齒數差 |
| 舊 | 700 | 165 | 50 | 34 | 28 | 11 | 4.545 | 125.350 | 5.186 | 1.214 | 33.486 | 19.412 | 33 |
| 新 | 650 | 155 | 50 | 34 | 28 | 11 | 4.545 | 116.396 | 5.246 | 1.214 | 31.094 | 19.638 | 33 |
| 新/舊 | | | | | | | | | 1.012 | | | 1.012 | |
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| 這是雲豹在每分鐘踩90轉的齒速圖(Gearing Graph) |
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| 這是650c新車在每分鐘踩90轉的齒速圖(Gearing Graph) |
改到這裏，大概就確定要作一輛650c的車才對；現在來把輪徑修改的副作用處理一下：
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| 原車的傾角是28.6度，我的目標是改完後接近但不超過它。 |
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| 輪徑縮小後，五通(BB)跟著下降，傾角刹時大減，只剩23.2度。 |
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| 拉高五通(BB)，由於曲柄已經決定由165mm縮短10mm變成155mm，BB就不用抬那麼高，一樣的傾角設計下，可以得到比較均衡的BB沈降，要得到一樣的傾角，此例中BB Drop因曲柄縮短的關係，由抬得相當高的44mm變成比較沈穩的54mm，小車架BB被抬到半空中也是常見的情形，對後下叉夾角的調整相當不利，＜後下叉夾角＞這個數據是會影響變速器的正常作動的。 |
由以上比較可以看出：因為座艙空間幾乎一樣所以軀幹角度變化很小，主要還是髋骨角度拉開比較明顯，這部分是因為修改車架幾何和曲柄長度而調整出來的，期望是這樣的修改可以把踏板分配到的體重比例提高，在減輕臀部和手把的負重的同時，還利用重力提高踩踏效率。
後下叉的長度及角度則是很無奈地配合能取得的套件規格，這規格對650c車架幾何設計很不利：
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| SRAM的手冊：後下叉長度要大於405mm (花轂寬度135mm的要求更長，還有看大盤的齒數組合）．這是個很不得已的選擇，有些車會把它縮短到390mm或更短以提高傳動效率，這輛650c輪徑的小車似乎更應該縮短，到380mm都有機會；可是最後還是決定保留405mm的原因是因為變速系統的手冊都要求最少要這個長度（這是對130mm OLD的要求，但這車是135mm的OLD，所以還是留太短了）。長度不夠怕到時鏈條和齒盤打架就討厭了，好操作好維修調整也是很重要的。資料來源：SRAM。 |
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| Shimano的手冊：事實上後下叉角度也有要求，最大只能到66度。資料來源：Shimano。 |
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| 由於＜後下叉角度＞和BB高度是相關的，要調整它前，先找一個＜傾角＞參考值來調定BB高度：以BB高度為265mm的700c車架，配上100mm寬踏板及172.5mm的曲柄，算是符合台灣男性平均身高的一個標準配備，這樣的搭配得到的傾角是25.２度。 |
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| 這個傾角所需的BB高度和後輪軸心拉出一條線，它和座管夾出來的＜後下叉角＞為67.4度，其實超過了套件規範的上限，如果要符合最多66(=75-9)度的話，ＢＢ還要往下再降10mm到245mm（或是調座管角度，這和fitting比較有關係，所以我就不敢亂動），再搭配比較薄或窄的踏板，車身傾角就可維持在25.6度了（原28度），和以上所提700c的參考標準也差不多，所以這個修正是可行的；但是車架已經在燒了，太晚發現＜後下叉角度＞的要求而來不及改了，這就是業餘，有機會下次再修正吧。 |
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| 對齊BB套疊比較同一個fitting的700c和650c幾何。 |
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| 為了騎姿可以舒適些而縮短上管，及對應的一連串修改後，也同時修改了幾個次要問題點：１．腳尖和前輪不干涉。２．龍頭長度比較正常，提高操控性。３．胯高降低，提高安全性。４．抬腿高度降低，舒緩低騎姿時的體腔壓迫，可以比較順暢地呼吸換氣，而且提高體重負荷分配到踏板上的比例。在這些修正的同時也最小程度地改變踩踏力距，踩踏負荷變化不大。 |
以上主要是記錄修改為650c輪徑的過程，還有一個重要數據就是座管角，設定過程和心得記錄在
座管角度也是fitting的一部分。
和車架設計關連性較大的零件：曲柄(含大盤及BB)、碟煞輪組和其他
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| 不便宜的日本直購 SUGINO 的 Mighty Mignon - 901D，幸運地是剛好2015年底遇到在推廣日本直購，運費只花了2,000日圓（589台幣）。這個大盤大概是唯一一個有這麼短的曲柄而且支援11速的，這個大盤加上BB的重量913g比SRAM的RIVAL的組合857g(GXP大盤)+115g(BB)還輕一些。(後記：台灣也買得到相似規格且價格也實惠的產品了，請參考組車篇）Sugino有提供多種齒比，以產生不同的踩踏力矩，配合不同的曲柄長度，比較有機會使用其它的通用套件來保持踩踏力矩。 |
這車也打算輕旅行用，所以打算選用機械碟煞配140mm碟片，和油壓碟煞比起比較好維修好走線。自組車的好處就是想裝什麼都有可能，碟煞的650c公路車成車可不好找呀。
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| 純650c碟煞輪圈，雖然沒有徧心後輪圈，但沒有CNC車邊已經阿彌佗佛了，真想不到要弄對碟煞公路車輪組這麼困難！ |
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| 碟煞花轂，前20孔後24孔，應該是要用2-cross的編法來配合碟煞系統。本來我想的是前後都24孔3-cross編法使碟煞應力強度提高，有一組重量也比較輕80克左右，但價位是2.5倍超支太多故放棄。 |
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| 後下叉夠長（405mm）除了符合規格要求以外還有一個好處，就是有足夠的空間加焊個腳架泥擋固定片就可以裝中柱腳架了，這有裝載行李時停車超好用。 |
其餘的套件大概就是用SRAM的Rival 22補上。全車重量目前估算是7,765克（沒算到前叉）。
現在這個車架已經委請
騎異製作所燒製中，本來前年(2014)10月左右，我把幾何圖畫好後它歇業了，真是吐血；幸好去年復工了，要用什麼管材怎麼燒就有專家處理了！不然我還真是白忙一場了。現在在等車架期間（已經等５個月了）就整理整理資料，找找零件，說實在２年畫一輛的業餘程度，不寫起來還真快忘光在畫什麼東西，被人家建議修改設計時都快想不起來自己為什麼這麼畫！由於這車有些實驗性質，我很期待的就是看看
１．短上管、短曲柄及較直立管角度的合身程度。
２．短曲柄配650c輪組的力距抵消效果了。
３．後下叉過大的角度對變速系統的影響程度。
組車也打算請專業車店處理，這部分如果有什麼新鮮的再和大家分享(
組裝記錄在此)。
－－－－－心得－－－－－
畫這輛車其實是在幾個基礎上動工的：
１．車主完整的身體幾何資料包括車鞋尺寸都要完備，如果是第一部車的話最好做個fitting，網路上也有很多自助的fitting網頁。
２．現役車的完整幾何資料繪製成圖，以及騎乘感受的回饋，是驗證過的fitting。
３．現役車的變速系統的使用狀況，尤其是極端齒比（力矩）的部分，如「爬坡會爬到定桿」或是「想再加速沒法再變速上去了」，可做為新套件的挑選依據。
４．沒有BikeCAD我還真不知道能不能畫出來，大力推薦這個網頁和程式。
５．詳閱選用套件的手冊很重要，這點有待加強。
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| 資料來源／主計處 2015.07.27 |
畫完之後有點感想：台灣女性平均身高159cm，650c車款應該是主流才對，事實上卻是很誇張地幾乎找不到這個尺寸的產品，160mm及更短的曲柄在主流的套件裏更是找不到的。就我這次改車架的心得，700c的小車架在設計的觀點來看，是個拼湊的產品，分攤成本應該才是這種設計的主要目的。在我發現換650c輪徑時可以輕易解決＂腳尖和前輪干涉＂的問題時，回想「騎的時候注意點就好了」這種說法實在很無言，當時真的是相信只能這麼處理；其實靠調整座墊和龍頭等部件是沒辦法完整解決fitting的問題，有些重要的相對位置都被車架定死了；車架尺寸直接fitting好應該才是其它部件調整的起點。
而且我覺得很有趣的是：主流產品怎麼反而會又少又貴呢？我認為和男性平均身高是172.5cm，市佔率又比女性大很多有關係；在運動市場上很明顯女性商品是藉由和男性商品共用料來降低成本的。號稱女性專用車的品牌店也是這麼搞的，700c的女用車讓我們走進去店裏一圈就直接出來了。650c的平均成本就相對高了，長期下來演變成幾乎消失的情況。
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| 資料來源：《中国居民营养与慢性病状况报告（2015年）》，看來對岸要推廣650c車架比較容易點。 |
會變成這種情況，我覺得除了價格以外還有一個因素，就是市場教育；我相信很多人買東西不是只看價錢的，只是不懂貴的和便宜的差別在那裏，希望這篇分享對這種情況能有一點小小的改善。
另一個可能的原因就是目標市場是平均身高比較高的歐美吧？依資料顯示，荷蘭的女人不騎650c的小車，但另一個成長中的市場，中國女人平均就比較袖珍了。
2016/07/04 更新
關於設計此車幾何的幾個觀察結果更新如下：
１．短上管、短曲柄及較直立管角度的合身程度：的確比較好施力，因車架幾何造成的酸痛狀況也幾乎消失了。
２．短曲柄配650c輪組的力距抵消效果：極高速仍堪用，極低速在上坡時比較省力，大約差一個檔位左右；除了力矩增加1.2%以外，輪組變輕的省力的效果就不再深究了。
３．後下叉過大的角度對變速系統的影響程度：未發現有影響。
2 則留言:
我也一直想不透，為什麼日本平均身高也不高，大廠牌卻很少生產短的曲柄，
不過追究原因，大概日本人連自己的女性市場都不重視。
能請問您上管長度495mm縮短為478mm，是依據什麼推算的？
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