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第四節 名詞操作性定義
一、摺疊自行車
本研究內所使用的折疊自行車，乃指具有摺疊機械構件設計之自行車，且完 全以人力驅動，無任何電力驅動之兩輪自行車。（如圖 1-1）。
圖 1-1 可摺疊之摺疊自行車（右圖為摺疊後）
本研究所使用之摺疊自行車為捷安特公司出廠之摺疊自行車，如圖 1-2，基 本資料如下：1.廠牌：GIANT 捷安特、2.型號： FD806；2.輪徑: 20 吋；3.車架:
14 吋；4.變速: 6 段；5.重量: 12 公斤；6.折疊後尺寸 : 40x60x80cm。
圖 1-2 本研究使用之摺疊自行車
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二、座管高度
自行車騎士於乘坐坐墊時，臀部尾椎需與坐墊平齊（Mesrdagh, 1998），座 管適當高度需騎士坐於坐墊上，當曲柄為 90 度，膝關節髕骨表面向下延伸之鉛 錘線通過踏板轉軸（Silberman,Webner, Collina,& Shiple, 2005）；當曲柄 180 度時，
膝關節曲曲角度需接近 30 度（Bini, Tamborindeguy, & Mota, 2001；Peveler, Bishop, P., Smith, J., Richardson, M., &Whitehorn, E. ,2005）。以此相對高度作實驗，確定 後不再改變（張柏苓，2012）。
三、車把高度
車把高度標準與標準坐墊位置當齊高，雙手抓握車把橫桿，上肩到手握拳 距離（Mestdagh, 1998）、手肘向外微彎、軀幹與地面成約 45 度（Silberman et al.,
2005）、上臂與軀幹成約 90 度，車把位置確定後不再改變（張柏苓，2012）。
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或移動方向就更方便了，不必停止兩腳踢在地上的動作，更不必提起車子移動方 向；這部車子就被拿來作為玩具馬（許昭傑、鄭凱元，2006）。
1830 年法國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 蘇格蘭的冶鐵匠湯馬士麥米倫(Thomas Macmillan)將 Hobby Horse 改良，他不斷 思考如何能坐在車上，腳不著地還能使車子前進，最後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（許昭傑、鄭凱元，2006）。
當時的自行車除了基本的架構外，仍未出現避震器的功能；直到 1970 年代 中後期，在美國加州的 Marin County 才出現第一輛具有避震器的自行車，稱為 所謂的登山車(mountain bike,MTB)，然而此時的自行車只有搭配前叉避震器 (Suspension front fork)，一直到 1990 年代初期才出現搭配有前叉與後避震的自行 車（戴志朋，2007）。
（一）傳動系統（Transmission System）
具有「傳遞動力」的功能，在騎乘自行車時將騎士踩踏的力量傳遞到後輪。
包含的部件有：曲柄（Crank）、踏板（Pedal）、大齒盤（Chainwheel）、鏈條（Chain）、 後鏈輪（Rearsprocket）與飛輪（Freewheel）。
（二）轉向系統（Steering System）
具有「轉向」的功能，使自行車轉向及保持轉向期間車身的平衡。包含的部 件有：車把（Handle Bar）、車把立管（Handle Bar Stem）、前頭碗組（Headset Bearing）
與前叉（Front Fork）。
（三）變速系統（Derailleur System）
具有「改變輸出扭矩」的功能，依據不同的騎乘條件，可調整傳動比。就外 變速器而言，包含的部件有：拉桿（Shifter）、前變速器（Front Derailleur）與後 變速器（Rear Derailleur）。
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（四）煞車系統（Braking System）
具有「制動」的功能，其產生的制動力會使自行車減速或停止，以我們常用 的煞車系統來說，根據作用位置的不同，可分為輪圈式（Rim Brake）：以煞車塊
（Brake Block）摩擦輪圈；輪轂式（Hub Brake）：以煞車襯墊（Brake Pad）摩擦 輪轂或與輪轂相連接的煞車鼓（Brake drum）或碟片（Disk）。
（五）車架系統（Frame System）
為車身的主要支撐結構，其上可裝置其他構件裝置。包含的部件有：五通中 軸（Botton Bracket）、頭管（Head Tube）、上管（Top Tube）、下管（Down Tube）、
座管（Seat Tube）、座支桿（Seat Stay）與鏈支桿（Chain Stay）。
（六）車輪系統（Wheel system）
分別在前叉末端與車架後端的鉤爪(Drop-outs)上固定。車輪中心部分為輪轂
（Hub），內含軸承（Bearing）與輪軸（Axis），輪轂以輻條（Spoke）與輪圈（Rim）
相接，輪圈外接輪胎（Tire），輪胎中內胎（Inner tire）。
（七）配件系統 (Fitting System)
雖然只是小部件零件，但是缺乏這些零件自行車便無法正常騎行，系統下所 屬零件束子（Clamp）、反光片（Reflector），螺帽、車鈴、籃子、貨架、擋泥板、
停車柱、車燈、後視鏡、水壺架…等等。
圖 2-2 自行車之車架與各結構名稱
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圖 2-3 自行車基本結構系統圖（吳武政，2001）
第二節 摺疊自行車
一、摺疊自行車的由來
在第一次世界大戰間（1914-1918 年）由於當時軍事戰略的需求，前線作戰 對騎兵具更嚴重的威脅，所以自行車對於在前線作戰的重要性漸漸被重視。當自 行車被應用在軍事用途上，無需燃料即能不聲不響的完成任務，提高了作戰上的 效能，不久之後，自行車便進步到可摺疊收藏在士兵的背包中。可摺疊的自行車 當初的設計是為了方便放置於汽車的後車廂內，之後卻演變成戰爭時行動的利 器，直到現在為配合大眾交通工具，方便攜帶入電車的使用，也是讓人始料未及 的。首先將介紹自行車功能構造、自行車之避震系統與摺疊式自行車之種類（戴 志朋，2007）。
自 行 車 基 本 結 構
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而摺疊自行車與一般自行車之間，最大的不同在於摺疊自行車擁有一般自行 車所沒有的摺疊機構（Folding Mechanism）及快拆（Quick release）系統。一 般可分立管摺疊與車架摺疊兩部份。
圖 2-4 摺疊自行車之車架與各結構名稱
二、摺疊自行車之產品定位
Jetter（2008）指出摺疊自行車的特色為輪徑小、細胎、車身小巧、可摺疊 收藏；用途為從短距離通勤，到遠距離環島都可以，使用彈性大。並指出古早的 低價摺疊自行車給人的感受為「輪胎小、騎不遠、很花力氣」，現在的技術提升 後，功能改善許多。摺疊自行車的輪徑小、車重輕、細胎，小摺爬坡可變速的設 計，甚至可能讓爬坡變得比登山車還輕鬆。不過，因為摺疊機構的設計，使得車 架強度相對較差；車身短、龍頭輕、細胎，讓下坡的穩定性變差；在沒有避震系 統，行車速度快時，車身會搖晃得較厲害，而且如果沒有避開路上石頭，容易摔 車。Levy 和 Smith (2005)指出，在一段平整的路面上騎乘自行車，沒有裝載避震 器的自行車只能減少 10%~15%的衝擊，而有裝載避震器的自行車卻能夠減少 30%~60%的衝擊。因此建議初學者不要騎摺疊自行車上較陡的山路。基本上摺
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疊自行車較適合短距離通勤，以及在城市休閒為主。
王比利（2008）指出摺疊自行車比起公路車和登山車，它以生活結合，便利 為目的，提供十足騎乘樂趣，擁有可收摺優勢，車種繁多，令人眼花撩亂。因為 以便利性為主要重點考量，相對要付出騎乘性能下降的代價。由於摺疊自行車輪 徑小、車身低，為避免踏板於轉彎時觸地，五通位置不得不提高，踩踏重心的提 高將影響顛簸路面和轉彎時的穩定度。
圖 2-5 摺疊自行車與一般自行車騎乘幾何比較圖 （王比利，2008）
綜合以上，可以歸納出摺疊自行車的產品特色具有以下幾點：
（一）可隨身攜帶：不佔空間、收納方便、輕量化；
（二）穿梭於城市中方便；
（三）可結合大眾運輸的交通工具；
（四）輪徑較小，轉向靈敏；
（五）摺疊處，久了容易壞；
（六）車架強度（剛性）較差；
（七）車身短、龍頭輕、細胎，使得下坡穩定性差；
（八）無避震系統，易搖晃；
（九）輪徑較小，穩定性較差，易受路面坑洞影響；
（十）不適合騎乘長途（路況挑戰大、輪徑小）。
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第四節 自行車騎乘姿勢
Mimmi、Bonandrini 和 Buzzi（2006）指出一個有效率的姿勢對騎乘者來說 可以降低肌肉力量的產生，而好的騎乘姿勢必須包含三個參數，包括座椅高度、
15 協調模式為主要考量，王宇涵（2007）研究自行車座管角度 (seat tube angles 72°
與 82°)與座管高度（腿長的 85%）對強度 200W 自行車運動，發現 SAT 82°與腿 長 85%的座管高度，若要完成相同運動負荷，下肢肌群只要招募較少的肌纖維量 即可完成，且運動的時間也較長。針對三種座管角度(seat tube angles 68°、74°與 80°) 和三種座管高度（腿長的 96%、100%與 104%），Pries 與 Donne (1997)對強
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用前坐墊為佳；而前後坐墊對於 60 秒左右項目如一公里計時賽的平均速度並無 顯著差異（李福祥，1997）。
圖 2-6 Thomas 提出之座位高度設定（Hamley、Thomas，1967）
二、騎乘角度
自行車的座椅對於自行車運動表現上有重要影響，其影響範疇乃至騎乘 效率、力量輸出、騎乘舒適度與傷害的預防。生物運動力學的研究，應用在改變 自行車騎士訓練方式與騎士的騎乘姿勢上都做了很多的修正，使得自行車運動產 生了很大突破。於是許多研究者與運動員，前仆後繼在自行車運動與生物力學的 應用上做研究，包括空氣動力學、氣流、阻力、設備的配置、騎乘效率、肌肉補 充以及動作的模擬等，藉由科學上的輔助來增加運動表現（Faria, Parker, & Faris, 2005）。自行車騎士如同其他運動員一般，對於找尋何種方式來改善運動表現而 感到困擾，而座椅高度為自行車設定中的一個部分，對運動表現及傷害皆有所影 響（張伯苓，2012）。
自行車運動中過度使用性的傷害大多與部適當的座椅高度、握把擊踏板的調 整有關（Peveler, W. W., Pounders, J. D. , & Bishop, 2007）Holmes、Pruitt 和 Whalen, 等人（1994）指出座椅高度太低或過於向前，於踩踏過程中會產生極大的髕骨股 骨間壓力，使得髕骨與股骨間的組合不良，亦可能使得空間變的狹小，使髕骨與 股骨的摩擦比率增加而產生髕骨軟化症。反之，若座椅高度過高或過於向後，踩 踏時則容易造成股二頭肌過度的伸展而發炎。治療此類型的運動傷害必須考慮其
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內在因素，從自行車的設定著手以避免運動傷害的發生（Thompson & Rivara, 2001）。
Erioson, Nisell 與 Nemeth（1998）的研究以座椅高度 102%、113%、120%的 腿長來定義三種不同的座椅高度進行實驗，所謂腿長，便是指坐骨粗隆至內踝的 距離。實驗結果顯自行車運動中，髖關節、膝關節、踝關節三項關節活動度的變 化量與一般走路形態時相似。然自行車運動和走路之間，髖關節和關節都會有較 多背屈動作，當座椅高度改變時，連帶髖膝關節的動作會有最大改變。
因此，Peveler 等人（2007）指出設定適當的座椅高度不但能增強運動表現，
亦能有效預防傷害的發生。Peveler（2008）的研究主要探討不同座椅高度在騎乘 效率上的差異。座椅高度為膝關節屈曲 25 度、35 度以及 109%內接縫度。其結 果顯示在心跳率（heartbeat）、自覺量表（rating of perceived exertion）各組間並 無明顯差異；在攝氧量（oxygen consumption）部分膝屈曲 25 度則明顯低於其他
亦能有效預防傷害的發生。Peveler（2008）的研究主要探討不同座椅高度在騎乘 效率上的差異。座椅高度為膝關節屈曲 25 度、35 度以及 109%內接縫度。其結 果顯示在心跳率（heartbeat）、自覺量表（rating of perceived exertion）各組間並 無明顯差異；在攝氧量（oxygen consumption）部分膝屈曲 25 度則明顯低於其他