2013年10月11日 星期五

單車 Fitting


最近買單車,一堆人在談fitting
有在整理有關單車fitting的資料

前幾周當我騎著小折,忽然有位老杯杯
對著我說,你的坐墊太高了
我笑一笑,喔了一聲
他看我沒反應繼續騎
又再次對我很大聲了講了一句,坐墊太高了!!
臉上還是微笑
但心裡有點不爽,太高是我家的事
還要你鬼吼鬼叫的嗎?
因為心理預期那段路都是下坡
所以我才故意調高,反正幾乎不用踩

逛了很多論壇、網站
其實fitting是門自行車的造車工藝
一堆人,多騎了一陣子車,就自以為專家
心有所感
那麼我也來當【自以為】的專家吧

在Clin J Sport Med有一篇文章提到Road Bicycle Fit

Road Bicycle Fit
Silberman et al. (Clin J Sport Med _ Volume 15, Number 4, July 2005Received for publication January 2005; accepted May 2005.)

我把它翻譯成中文
 其中一半我把它貼上來吧
但動態fit與運動傷害那邊翻得比較不好
且專業術語太多
就不丟上來了

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        在舒適性、安全性、運動傷害防護與極致的運動表現,合適的單車fit是相當重要的,fit的目標是為了在最佳動力表現、空氣動力效益與避免運動傷害之間取得平衡;在每分鐘80轉的頻率下,自行車選手在一個小時內踩踏將超過5400轉,在100 mile的將高達30000轉,一周下來約81000轉,一整季下來,我們可以猜想過度使用的運動傷害由此而生,如果有適合的單車fit且大多數的行車選手訓練得宜,仍可以維持不受運動傷害所苦。
        單車fit評估包含了兩個項目:靜態(static, rest)、動態(Dynamics, riding),動態fit牽涉到攝影分析,包含了心跳率、人體能量消耗功率、踏板力矩解讀,在自行車上有三個接觸的區域,騎乘者需要考慮,(1)卡鞋-卡踏-踏板介面;(2)骨盆-坐墊介面;(3)手-手把介面。(如圖一)
自行車姿勢
自行車姿勢
圖一  自行車姿勢
        無論是周末自行車戰士或是奧林匹克菁英的希望,所有的騎乘者都可以被放在同一個位置,但手把位置例外,一個以單車運動當作消遣娛樂的騎乘者比較希望是上身較為直立的狀態。
     
靜態fit
 
        為了最大的動力輸出與預防運動傷害,卡踏定位的方式:第一蹠骨頭與踏板的轉軸相對。

圖二  卡踏位置
        但是如果遇到長短腳,卡鞋-踏卡介面之間有三種方式調整:1.對較短側腿,在鞋與踏板之間墊入墊片;2.客製化的運動輔具;3.對較長的腿,將卡踏定位微幅的向後移。而雙腿微小的不對稱在6mm以上,對自行車手有相當顯著的影響,甚至3mm的不對稱就有人不能忍受,這個族群有1/2到1/3需要矯正,如果騎乘者有過度的下肢不對稱狀況,可以用墊片或是鞋墊去調整,但對自行車手來說墊腳(Heel life:提起足跟)與運動輔具使用的方式,並不能有效透過蹠骨頭的傳遞力量。
        坐墊高度 
    De Vey Mestdagh分析過去有關座墊高的研究發展出的公式,這公式要騎乘者坐墊高度提到最高,以此去產生最大的動力,在最小的空氣動力損耗,但卻沒考慮這個位置對下肢的產生應力,這方式是在下死點時,腿部能完全伸展開來。
        另一種公式,由三次環法冠軍(Greg LeMond)與他的教練(Cyrille Guimard)提出,這方法是由地面至褲子接縫高乘上0.883等於坐墊高。(如圖三)

圖三  Greg LeMond與Cyrille Guimard提出的公式
       以上兩者折衷的公式是使用膝關節角度當作評估工具,當踏板在最下方6點鐘方向時,膝關節的彎曲(Flex)在25度到30度之間。(如圖四)
圖四  自行車姿勢
        坐墊前後位置調整 
        當踏板位於 3點鐘方向時(踏板在前方,水平於地面),髕骨前緣與踏板中心軸連線,垂直相對。
        短距離與計時賽選手會調整這條連線偏向前方,也就是大盤前移,這是因應有休息把所採取的姿勢,相對公路車的坐墊略為前移拉高。(如圖五)
圖五  坐墊前後調整方式
        坐墊傾斜 
        坐墊傾斜設計應與地面平行,但這樣60%的重量會集中在坐墊前端,如果坐墊不夠寬足以支撐坐骨粗隆或設定正確的高度與角度,將導致人體坐墊下疼痛、會陰部的疼痛與麻痺,還有性無能。而計時賽選手採取較為前傾的姿勢與使用休息把,會選擇微幅的前下傾斜減少坐墊與會陰部的受壓。
        豎管與手把高度 
        豎管高度是相當主觀的設定,但在空氣動力學、動力輸出、舒適性與運動傷害預防是相當重要的。在上把位置(如圖五),身軀向前傾斜45度,手臂微微彎曲;在下把位置,身體向前彎曲60度(如圖一),坐墊與豎管高度差設定,豎管低於坐墊約5~8cm,但這要根據運動員的身體柔軟度去調整。
        休閒型態運動員偏好身軀較高的姿勢、手把較靠近身體且較高的方式,為了取得比較舒服地騎乘,但相對在空氣動力上卻是比較糟糕的選擇。
        約有65%~85%的騎乘者選擇俯臥騎姿,較低的豎管位置,以取得較大的空氣動力效益,但代價是舒適性較差與較大的動力輸出,這樣的姿勢可以使正面的面積減少約30%,但如果過度的前趴會導致較大的人體較大動力,但在上死點卻是較小的推動力矩。
        但Miguel Indurain (5-time Tour de France champion) and Lance Armstrong (6-time champion)這兩位卻是採取身軀較高的姿勢,雖然在空氣動力效益較差。
        手把的傾斜也是個人的偏好選擇,但大多數自行車手偏好手把下彎與煞車把較高一點。但常常發生手把下傾或是握把轉太低迫使自行車手必須用更大的伸展去握,這樣將導致身體過度的張力、增加手握的壓力。
        豎管長與延伸 
        上半身位置與伸展對自行車的fit也是相當重要的,當運動員的核心肌群表現到達高峰時,太短的上管長加豎管長會導致騎乘者身體的束縛與身體的拱起,太長會使騎乘者過度伸展。
        當騎乘者低頭向下看、雙手握下把、手臂微微彎曲時,前管正面(front hub)
會被手把遮住,且在舒服的騎乘狀態下,手肘彎曲約60~70度,膝關節在前上側時,這兩者最近距離約為2~5cm。
        調整上半身的伸展是透過改變豎管長度,如果車架是相當合適的,最佳的姿勢位置,允許上管在加10~12cm的豎管。

結論 
    適當的自行車fit對極致的運動表現、舒適性、安全性、運動傷害預防是相當重要的,自行車fit並沒有一定的準則或是有效幾何量測方法證明是否適合任何一個運動員,每一個運動員必須個別化的被fit,改變可能是一整季只有些許的修正,Fit的目標在於取得所有的問題的平衡點,包含運動傷害預防、空氣動力學、舒適性以及運動表現,而使用攝影分析與個別化的生理量測,像是心跳率、動力輸出與踏板力矩,可加入科學方法至自行車fit的工藝技術之中,無論是優秀的運動員或是周末的自行車鬥士,自行車fit的知識與技術對他們來說是相當有用的訓練工具。