国立科学工艺博物馆踩动梦想自行车运动休闲展.docx

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国立科学工艺博物馆踩动梦想自行车运动休闲展

国立科学工艺博物馆

踩动梦想－自行车运动休闲展

【展示规划书】

展出时间：

2007年6月26日~9月25日

展出地点：

国立科学工艺博物馆第三临展厅

目录

A区无限开阔的自行车世界……………………………………………………………1

A-1铁马成长记…………………………………………………………………………1

A-2自行车名号排行榜…………………………………………………………………1

A-3动感山林，梦幻路径………………………………………………………………2

B区转动科技与休闲的两轮……………………………………………………………2

B-1传统新科技…………………………………………………………………………2

B-2模块化的自行车系统………………………………………………………………2

B-3Féminine－女性自行车专卖店……………………………………………………7

B-4从选对车架开始……………………………………………………………………8

B-5全避震车架玄机……………………………………………………………………12

B-6骑向未来……………………………………………………………………………12

B-7运动生理……………………………………………………………………………16

B-8运动物理大剖析……………………………………………………………………17

C区KeepFit,KeepRiding………………………………………………………………19

C-1自行车大总览………………………………………………………………………19

C-2自行车密码……………………………………………………………………………23

C-3自行车运动医学……………………………………………………………………26

C-4骑乘乐趣再加分……………………………………………………………………28

C-5上路啰！

……………………………………………………………………………29

C-6故障排除……………………………………………………………………………31

C-7自行车塑身功………………………………………………………………………32

C-8亲子同游趣…………………………………………………………………………33

D区自行车竞赛场………………………………………………………………………33

E区崇尚经典………………………………………………………………………………34

F区梦想现实零距离……………………………………………………………………34

F-1都市环保运动………………………………………………………………………34

F-2踩动它实现你的梦想………………………………………………………………34

各展示分区规划概念说明…………………………………………………………………35

其他展示需求说明…………………………………………………………………………35

国立科学工艺博物馆

踩动梦想－自行车运动休闲展

【展示规划书】

分区

分区总说明

展示单元名称

展示说明文

展示对象

展示手法

A区

无限开阔的自行车世界（棕色调）

自行车科技日新月异，而它设计的根本还是在于人，隐含许多人性因子，人的需求、人的体能和极限。

自行车提供了另一种认识自己与认识环境的方式。

它不仅是交通工具，也是价值观的选择和一种面对生活的态度，它提供休闲健身，也因为自行车具备有灵活行动力的交通工具，可以带领人们去到各地，去构筑人生的纯真梦想。

A-1

铁马成长记

一般咸认为欧洲是自行车的发源地，最早时，1790年法国的西夫拉克伯爵（ComtedeSivrac）将两个轮子装在木马上，称木马轮，人骑在上面用脚蹬地前行。

1816年德国的冯德赖斯男爵（BaronKarlvonDrais）发明有车把的木轮车，此时可控制方向。

1839年苏格兰铁匠麦克米兰（KirkpatrickMacMillan）创造出由曲柄连杆带动后轮的铁制自行车。

1861年法国的米歇儿父子发明前轮大后轮小，前轮装有曲柄和踏板的前轮驱动自行车。

1874年英国的劳森（H.J.Lawson）在自行车上采用了链条传动结构。

1886年英国的斯塔利（J.Starley）使用了滚珠轴承和车闸，并将前后轮改为大小相同。

1888年英国的邓洛普（JohnBoydDunlop）把家用橡胶水管装在车轮，演变成充气橡胶轮胎，自行车的基本形式至此也完备了。

（参考数据：

RICHARD’SULTIMATEBICYCLEBOOK；BYDORLINGKINDERSLEY1992）

1.自行车历史照片。

2.破旧儿童三轮车一台。

1.自行车发展史要搭配照片。

2.入口地面中心摆设一台破旧的、不停转动的儿童三轮车，仰望着自行车的历史和伟大的进步。

3.自行车历史用隧道方式展现。

A-2

自行车名号排行榜

自行车在台湾还有很多名称，而且各地用语略有不同：

1.孔明车：

据传三国时诸葛孔明发明了有轮子的「木牛、流马」代替人力车，后世始以孔明车来称呼自行车。

2.铁马：

日治初期的自行车还是前轮大后轮小的样式，人骑在上头就像坐上一匹高大的铁制马，就把自行车称做铁马。

3.脚踏车：

顾名思义就是用脚踩动的车，脚踏越快车子越有力量前进。

4.自转车：

台湾是在日治时期引进自行车，因此称呼上也引用日语的「自转车」（用日语注音），或称「自辗车」。

5.自行车：

要用自己的力量踩才能行进，自行车就是没有安装其他外在辅助动力的车子。

6.自由车：

从字面上看，自由车给人自由的感觉，只要骑上它想要去哪里就去哪里，自由车是在场地竞赛上较常用到的名称。

7.撞轮车：

可能是取自「自辗车」的谐音，我们也很难就字面上理解自行车有什么时候会需要用撞轮前进的！

8.渡轮车：

与撞轮车同样的情形，只是各地发音略有不同，久了就出现另一种称呼。

9.单车：

只有单人骑乘的车，所以称作单车，所以单车是不能双载的。

你知道台湾各地对自行车各有不同称呼吗？

北部：

多称孔明车。

中部：

叫铁马更威风。

南部：

脚踏车、撞轮车大家更能懂。

1.自行车音乐

2.自行车大齿盘一组（取代翻翻书的动作）作为控制装置（大齿盘由捷安特公司提供）

1.自行车各种名称用翻翻牌介绍名称由来。

翻翻牌正面用较有趣的插图，如卡通化的孔明、铁的马、日本人与自转车、美术图画中的自行车…。

2.自行车各种名称在歌曲、图画中出现：

「我骑着一部单车，阿哈!

要到路的尽头…」。

A-3

动感山林，梦幻路径

自行车可以在山林等路段穿梭自如，拥有强大的行动力，您可以想象在树丛林间陡降急下，驭风而行的舒畅快感，或者聆赏林间回荡的鸟叫、吸收山林特有的微量元素，拜科技之赐，强固的自行车架再搭配各种精密零件，这些难度较高的骑乘环境，也都能更方便到达。

即使您只是想在乡间小路轻快地感受自由自在的滋味，现代的自行车让您有更充裕的时间和体力可以欣赏这一切，而不是想着如何对付臀下那组难缠的机械。

1.风潮唱片

2.风扇、水雾制造云雾效果

3.登山越野车骑乘照片（工博馆会提供一些）

以林道骑车的情境布置，充满云野水树的山林意境，（装设负离子机）搭配林间下坡车和XC在林道骑乘的照片以及鸟叫声。

借用风潮唱片的大自然音乐图鉴，播放山红头、竹鸡和台湾骚蟖的声音，并介绍这些在林道常听到或遇到的物种说明。

B区

转动科技与休闲的两轮（银色调）

从以前笨重的载货武车到现在在顶尖竞赛场奔驰的超级跑车，自行车维持了最传统的脚踏机械原理，但更运用了许多精微的科技运算，打造出生活中最精密、最严格的艺术化行动工具。

自行车是由两个轮子和一组车架构成，这基本架构看起来并没有太大不同，但各车之间仍有些微的差异，这是各家车厂研发的关键所在。

B-1

传统新科技

当自行车成为世界最激烈最具挑战性的比赛时，职业选手所竞争的仅有分秒之差，胜负之间也是由自行车关键科技来定夺。

为了造出更强更快的自行车，车厂一方面在材料上寻找更好的材质和制造技术，也利用计算机辅助设计运算出最适当的车架几何与结构，再覆上一层奈米涂装。

台湾自行车产业尤其以自行车主体的车架生产占有世界优势，在许多国际大赛上，职业选手骑着挂有台湾业者生产品牌的产品，与其他国际知名车厂一较高下。

1.武车一台

2.TCR一台

（TCR由捷安特提供、武车由厂商购置）

利用武车与TCR的古今对照，呈现自行车科技的进步。

武车搭配为零组件摩擦的声音，TCR搭配花鼓棘轮的声音。

B-2

模块化的自行车系统

自行车为由各种零组件组成的一种「模块化」（modularize）产品，这些零组件也都有国际标准规格，藉由各种零组件的搭配，可衍生出无数种款式的产品。

因为每项零件都可视为单独的产品，也有专精的研发、生产、销售者，较高级的零件也都有产品品牌、品名与编号。

自行车可以用同样的车架，搭配不同等级零组件，价格上当然就有差别。

消费者也可以挑选不同零件来组装出符合自己需求的个性化自行车，在挑选零组件之前必须先确定规格。

单车生活小常识：

入门者的省钱撇步。

动辄数万元的高级自行车实在令人吃惊，如果要自行挑选零件组装一台个性化自行车也是所费不赀。

其实消费者可以先购买市面上的成车，因为成车都是工厂整批购进零件后装配上市，成本较低，价格较划算。

之后，再视使用情形更换个别零组件，或是就损坏部分更换较好的零件，逐步更换之后，自行车也能慢慢升级，脱胎换骨成一部满意的自行车，所更换的零件也会是符合所需要的功能与等级。

但前提是该成车的车架是值得用来升级的。

B-2-1

解构自行车各部零组件

能决定自行车产品品级的因素为机能（Function）、材料（Material）、外观（Form）、制造质量（ManufacturingQuality）、品牌印象，零件工厂会制造出不同等级的产品供消费者选择。

一部自行车基本上包括上千件可自由更换的模块化零组件，使用各项零组件的原则，也都是要将身体的力量尽可能地在无损失的情况下转换成车辆前进的动能，同时具有操控的安全性，它们各有不同功能，影响到骑车的整体效益。

GIANT登山车一辆，作爆炸拆解展示。

（由捷安特公司提供）

1.介绍各部位的名称与功能，以及各零组件的关键所在。

2.以透明压克力框架公路车与全避震登山车各一部完全拆解的自行车，如设计的「爆炸图」，是为B-2-1区的焦点展品。

3.配合计算机介绍各部零件的外型和特性。

4.将B-2-1的自行车科技安排在爆炸图周围展板上。

1.车架（frame）：

头管（headtube）、上管（uptube）、下管（downtube）、立管（seattube）、后上叉（seatstay）、后下叉（chainstay）：

车架大多采用结构最稳定、最节省材料的菱形，选购自行车首先要注意的就是车架的大小是否适合骑乘者的身高和比例，一般是以车架立管的长度来标示尺寸，立管长的上管也越长，就适合高个子。

若是以跨下距上管的距离来量测车架是否合身，量测时人跨着单车上管，脚底平踩地面，一般休闲骑乘时，跨下距上管约1~2英吋，较激烈操控时的距离应在2~4英吋。

车架是自行车的主体，主体对了再论零件的优劣。

自行车科技Q&A：

钻石结构车架，于1885年由英国的JohnKempStarley研发出来，由前后两个三角形组成的「安全自行车」（safetybicycle）车架，搭配前后大小一样的车轮，由链条驱动。

现在竞赛用途的自行车仍大多维持此一钻石形结构，休闲用自行车则可采用此一基本型，或基于个别用途而使用其变形款车架。

采用此型车架即因于结构力学上的考虑，能将来自地面的震动力量分散到车架的其他部位，如此就可避免应力集中，又具有主动操控的稳定性、轻量化及高强度。

1.画一测量车架是否符合的插图。

2.绘制一钻石型车架的插图说明结构力学的原理。

2.前叉（fork）：

前避震器（frontsuspension）、前叉肩盖（forkcrown）

前叉具有操控前轮的功能，还能吸收从路面传来的震动，公路车多采刚性前叉，再将叉端部位设计成弧形，也就产生偏位（offset），登山车加装有弹性的避震前叉，以应付恶劣路面更猛烈的震动，同时维持轮胎的贴地性，保持前轮的操控性。

避震前叉又有连杆式和溃缩式两种，登山车大多采用溃缩式，连杆式则用在小轮径车为多。

自行车科技Q&A：

什么是回弹阻尼？

较高级的避震器都有调整避震器伸缩速率的控制钮，可以控制压缩阻尼和回弹阻尼，压缩阻尼控制钮多位在前叉肩盖上，你可以在避震器下端看到回弹阻尼控制钮。

它们的功能是控制避震器受压溃缩的力道，同时减缓避震器溃缩后的等速回弹，抑制避震器过度弹跳，以增加前轮的贴地性，尤其在多变路面造成的不规则弹跳时，其效用更明显。

调整的原则是压缩或回弹调慢（转向乌龟或转向＋边），通常是比较适合在有大冲击的环境，小震动较多的地型则适合调快些（转向兔子或转向－边）。

1.溃缩式前叉一支

2.硬叉一支

3.联杆式避震前叉一支

（以上三种前叉均由捷安特公司提供）

于登山车溃缩式前叉旁边再摆一支硬叉、一支联杆式避震前叉作对照

3.轮组（wheelset）：

轮圈（rim）、花鼓（hub）、辐丝（spoke）

轮组包含花鼓、辐丝、轮圈，花鼓要能尽量减少内部摩擦阻力，并能禁得起踩踏时的强大扭力；而辐丝要有足够刚性，使花鼓与轮圈结合性更好，转动时能直接带动轮圈，会利用抽丝的技术将辐丝抽成粗细不同的几段或作成扁辐丝，还能减轻重量与风阻；同时轮圈结构要能承受径向冲击，且保持正圆无偏摆。

轮组要能发挥速度上的性能，要件就是重量轻、刚性好、花鼓转动滑顺度高。

自行车科技Q&A：

何谓惯性轮？

公路车所使用的「惯性轮」是利用轮圈重量加上速度所产生的动量（momentum）会是俗称的惯性，会有保持速度的效果，所以使用轮圈做得更高的大板轮，但却必须承受更高的侧向风阻，重量重也增加体能的消耗。

惯性轮较适合用在个人竞速时或在自由车场地。

1.惯性轮组一组（厂商购置）

2.一般轮组一组（由捷安特公司提供）

3.轮圈一支（由捷安特公司提供）

1.将轮圈作剖面的图片介绍。

2.展出惯性轮一组与一般轮组的比较，能让观众操作体验惯性轮的特性（看谁转得较久）。

4.轮胎（tire）、内胎（tube）、汽门嘴（volve）：

车辆前进与停止主要靠的是轮胎与地面的摩擦力，轮胎胎纹影响到与地面的接触面积，关系到车子的摩擦力和循迹性，登山车需使用宽大的巧克力胎，以增加崎岖路面的抓地力，公路车要用能减低摩擦力的公路胎及更高磅数的胎压；汽门嘴有分英式、美式、法式三种，法式汽门嘴灌泄气快速方便。

1.公路车、登山车、通勤车轮胎各一条（由捷安特公司提供）

2.英式、美式、法式汽门嘴各一组（由捷安特公司提供）

1.准备轮胎三条和汽门嘴三组最对照陈列。

2.绘制轮胎、与轮圈的剖面图。

3.设一轮胎建议使用尺寸表（参考《自行车技术手册》p.195）。

5.座垫（saddle）：

坐垫结构分成坐垫壳、坐垫底架（座弓）、补强片、垫料和表层，座垫支撑身体大部份重量，最容易造成压迫与磨擦，不同车款需使用不同形式的座垫，如登山车必须容易跨坐，且不易疲劳，公路车则须尽可能减少摩擦阻力，因而外形较细长。

旅行车坐垫要有支撑点及长途骑乘的舒适性，另外针对女性骨盆腔较宽，座垫后半部就设计得较宽，并且能减轻压迫感，可根据坐垫所标示的用途选用。

自行车科技Q&A：

坐垫软硬有差吗？

坐垫软或有加装弹簧，舒适性较高，但支撑性差，会影响腿部施力而使得骑乘效率变差；相反地，坐垫硬则舒适性大打折扣，但却能符合竞速要求。

似乎坐垫的舒适性与竞速性间，是两条永不相交的并行线。

通常专业用途的坐垫偏硬，但可以搭配有衬垫的车裤使用，以求得两者间的平衡。

要找到适宜的坐垫高度，先坐上座垫，以两脚掌心踏在踏板作一上一下摆放，在下的腿应可以自然下垂伸直，但不是挺直。

1.公路车坐垫一支

2.登山车坐垫一支

3.女性坐垫一支

（由捷安特公司提供）

使用公路车、登山车、旅行车和女性坐垫各一个，展出其差异性，观众可以试坐。

坐垫和手把共同陈列让观众体验。

6.座杆（seatpost）：

座杆连接坐垫与车架，支撑来自坐垫的全部重量，可见座杆的强度有多重要，尤其登山车若使用管壁太薄的座杆，可能会禁不起跳跃冲击而折断，座杆会区分用在登山车或公路车，两者不可混用。

部分公路车座杆为了减低风阻做成流线造型，甚至与车架是碳纤维一体成形的。

7.座管束（seatpostclamp）：

座管束紧箍住车架与座杆，快速释放（quickrelease）功能可以方便升降座杆长度，以调整坐垫高度。

8.手把（handlebar）、握把（handlebargrip）、副把手（barend）、休息把（restbar）：

手把承受冲击时部份身体重量下压力量，而在重踩加速和爬坡时，又承受手用力将手把拉向胸部的力量，刚性与耐疲劳的要求自不在话下。

车把依车种功能不同而有很多造型，公路车多使用下弯把，登山车有平把至大弯把，轻便车则可用U形弯把。

登山车加装副把手，对爬坡有不错的效果，旅行用车也可加装副把手，变换骑乘姿势兼休息。

自行车科技Q&A：

手把宽度如何决定？

手把宽度须配合肩膀宽度和使用场合，国内男性多使用把手外缘宽度在42至45公分的公路车把手，也可采用较身体最适尺寸大一号（1㎝）的把手，可以增加平路冲刺或上坡时站立抽车加速的力量，同时又有利于压低姿势减低风阻。

登山车为了增加骑乘的操控性，把手宽度以56㎝及58㎝两种尺寸为主，下坡车的把手则甚至到63㎝以上。

登山车使用宽把提供较佳的稳定性，但会减少对路面起伏、跳动的感受，也会延缓操控，较窄的车把让上半身较为灵活，加速性较好，路感明显，所以当遇到颠簸时，对行进路线有较佳的掌控，相对地稳定性较差。

1.登山车手把一支

2.公路车手把一支

3.三铁车手把一支

（由捷安特公司提供）

登山车与公路车、三铁竞赛车的手把作对照陈列，观众可以试握感受。

9.车头碗组（headtube）：

是装在头管上下两端的轴承零件，以固定前叉转向管，并能提供转向活动。

车头碗组依头管管径使用内嵌式或外露式，它必须固定妥当，避免前叉转向管摇晃。

1.车头碗一组

2.头管一段

（由捷安特公司提供）

插入式、直接锁紧式各一支，将头管剖开展示内部结构作对照。

10.竖杆（stem）：

竖杆具备承受踩踏的反向力量、操控行车方向以及保持平衡三大机能，形式有插入式（wedgetype）、直接锁紧式（bendtype）两种，前者大多使用于舒适车或城市通勤车，后者则搭配无牙式前叉，使用在较高级的登山车和公路车上。

竖杆又有长度和角度上的区别，一般登山车常用竖杆长度在6-14cm，角度在0°-40°之间，公路车竖杆长度在9-13.5㎝，角度介于0°至-17°之间。

1.插入式竖杆一支

2.直接锁紧式竖杆一支

（由捷安特公司提供）

11.变速拨杆（shifter）：

变速拨杆帮助控制变速器变速，拨杆式变速器使用拇指与食指控制进退档，旋扭式则是利用转动握杆上的机构来控制，变速拨杆与变速器档数须相配合，以精确控制变速器换档。

1.拨杆式一组

2.旋钮式一组

（由捷安特公司提供）

1.展出拨杆式（用在前变速器）与旋扭式（用在后变速器）变速器各一组，利用电动驱动让观众操作体验变速的原理。

2.须注意观众操作之安全性。

3.须注意机构之耐用性。

12.前变速器（frontderailleur）、后变速器（rearderailleur）：

变速器的关键在于精准，又能禁得起频繁的变速，目前市面上的变速器大多是利用变速拨杆拉动钢索，使变速器导杆左右移动，链条就能升降到不同檔位，它提供更多档位选择，以维持踩踏节奏。

根据前后齿盘数搭配出多个档数，如前三后八的齿盘组合，就可搭配出24速档位，登山车多为21、24、27速，公路车多为18、20速。

1.前变速器一组

2.后变速器一组

（由捷安特公司提供）

14.大齿盘组（chainwheelsset）：

齿盘、曲柄（crank）、五通主轴（BottomBracket俗称BB）

依据骑乘姿势不同，车手施加于曲柄的压力是其体重的3倍，同时也要能承受站立骑乘的身体重量，显示曲柄及五通主轴的质量与耐用度都须特别注意。

重力踩踏会摇晃的BB，会减低踩踏的效益，齿盘与曲柄要考虑到刚性与重量，减轻踩踏负担和有效传达力量。

大齿盘组一组（由捷安特公司提供）

15.后飞轮（freewheel/cassette）：

后飞轮是多片齿轮的组合，再用变速器控制链条在各齿轮间跳动，以达到变速功能。

后飞轮与大齿盘同样承受了强大的踩踏力量，结构的强度和材料的刚性最重要，大部分使用钢材制造，较高级的飞轮使用钛合金，可以减轻重量。

后飞轮一组（由捷安特公司提供）

16.链条（chain）：

大盘与飞轮间由链条带动，链条需配合变速档数，选用不同厚度的链条，8片以下后飞轮的链条就无法使用在9片的飞轮上。

长期使用后，链条会因拉撑与磨损而稍微拉长变松。

也有设计成皮带传动或轴带动的自行车，但多使用在城市通勤车上，需要较重度骑乘的自行车还是以链条为主。

1.皮带一组

2.传动轴一组

将传动轴剖开来展示其内部结构。

17.煞车组（brakeset）：

煞车拉杆（brakelever）、煞车管线（brakecable）、煞车夹器、煞车卡钳、碟盘（disk）

煞车有分车圈式煞车、鼓式煞车、碟式煞车。

煞车必须要有制动效能、制动效能的稳定性和制动时的操控性，它直接维系到骑乘者的人身安全。

煞车的作动原理是藉由抑制车轮转动，使轮胎对地面产生摩擦力，以达到减速或停车的效能，地面制动力取决于两个摩擦力，一个是煞车器内部机件间的摩擦力，另一个是轮胎与地面间的摩擦力，这两个摩擦力缺一不可。

1.车圈式煞车器一组

2.鼓式煞车器一组

3.碟式煞车器一组

1.展出车圈式煞车、鼓式煞车、碟式煞车构建各一组，观众能操作体验其差异性，如煞车力道、耐水性、耐高温性。

2.绘制煞车作动原理示意图（参考《自行车技术手册》p.366）。

18.踏板（pedal）：

踏板是双脚直接施力的地方，骑车时应将足底最宽的部位踩在踏板的轴心上，这是最舒适最有力的踩踏位置，如果是卡式踏板，必须调整和足部的自然旋转角度一致，利用卡式踏板将脚板与膝盖导向正前方，卡式踏板可以增加踩踏效率，但须先适应后再正式使用。

国内厂商也设计出向外倾斜2°的人体工学踏板，符合外八的姿势，有效避免膝盖伤害。

自行车科技Q&A：

卡式踏板的妙用。

使用卡式踏板，是将车鞋连同脚掌固定在踏板上，肌肉不会紧绷，也不用担心脚与踏板滑脱，可专注于骑乘，并能提高踩踏效率。

如果是刚入门的车手、骑off-road、展现大跳跃等难度高的技术，最好使用平板踏板。

1.平板踏板一组

2.卡式踏板一组

3.捷安特人体工学踏板一组

（人体工学踏板由捷安特公司提供）

1.展出三种踏板：

平板踏板、卡式踏板和捷安特人体工学踏板。

2.展示工学踏板的角度设计。

3.展示卡鞋与卡踏如何操作使用，将踏板拉高到人的视线位置（卡鞋与卡踏由工博馆提供）

19.后避震器（rearsuspension）：

后避震器是利用杠杆原理，由避震器吸收地面的震动，加装后避震器的自行车车架需设计一连杆组，如此将影响到它的刚性，且避震器与避震连杆将增加制造成本和车重。

一个好的避震系统能利用连杆作动原理与避震器本身吸震功能，增进自行车的操控性与舒适性，且不干扰自行车其他方面的表现。

后避震器照片

20.快拆（quickrelease）