神南火: 中興大學自由車社Matrix R300車輪時鐘

2013.03.01。

101-1學期中的時候，中興車社服役了數年的大時鐘故障了。

所以就動手自己做了一個。

因為還有工作，時鐘壞了之後也沒有馬上動手，而是有時間就慢慢想，要怎麼做一個現有資源和技術上可以做到的車輪時鐘。這並不是我自己的發想，而是參考之前在網路上看到國外有個叫做pixelthis的人在Etsy上販賣手工製作的單車零件時鐘，自己動手做的。

▲圖片取自pixelthis的網頁，此為其20吋時鐘的側面

上圖是pixelthis諸多作品中的一個，構成做法和我的不同。以下是該時鐘在網頁上的簡介：

This clock was created from a recycled aluminum bike wheel. The wheel mounts directly to the wall through the hub using a hollow wall anchor and gives the illusion that it is floating off the wall. The clock movement is a high torque quartz movement and is attached to a set of rear cassette gears to conceal the movement. The clock runs on 1 AA battery, included. This wheel measures roughly 20 inches in diameter. Since these clocks are made from actual recycled bike wheels there will be imperfections such as scuffing, scratches, warping, corrosion, etc. Handmade in the USA. It will make a great conversation piece on your wall or a special gift for that bike nut you know who is so hard to shop for. Thanks for looking.

自譯：
這個時鐘使用回收的自行車輪組所製造。此時鐘用一隻中空的牆釘穿過花鼓固定在牆面上，讓它看起來就像漂浮在牆上一樣。這個時鐘使用了高扭矩的石英機芯，並且把卡式齒輪組固定在機芯上來隱藏機芯。這個時鐘運行時需要一個AA電池（內附）。這個輪組粗略的測量，直徑大約20英吋。因為這個時鐘使用真正回收而來的自行車輪組，也許會有一些缺陷，例如膠合、扭曲或腐蝕的痕跡等等。這個時鐘是在美國純手工製作。它必然會成為你牆上引人興趣的談資或特別的禮物。

他用的是幾乎完整的輪子，再把機芯不知道用什麼方法固定在花鼓上，用幾片飛輪組的齒片遮住機芯；指針看起來可能是銅片或鋁片切壓出來的。這個機芯是長軸、大扭矩的機芯，要不然也沒辦法撐住那麼長的指針，固定方式也是敘述不明，只看圖片不準，要真的買來看看才知道。

相較於外國專業的作品，我的作法十分簡陋而粗糙。但另一方面，相對於人家US$127的價格（不含Fedex運費），我作這組Matrix R300的時鐘，花費的金錢甚少、時間也不長（但還是比pixelthis的複雜）。但畢竟是自己做好玩、沒有要賣錢的玩具，材料選用、成本考量和作品完成度都相比人家遠得多。

材料：總花費625元。

Matrix R300 輪框：宗鴻給的報廢品。免費。
Shimano卡式滾珠花鼓：倉庫裡挖出來的，型號不明。免費。
cnSPoke鋼絲、銅頭螺絲：急著用所以在賊安特買的，13吋長，各6單位。50元。
SPK石英機芯SKP28507：網拍買的，機芯軸的螺紋有效長度19mm。280元。
SPK長指針H208154：網拍買的，鋁製，分針長20.8mm，時針長15.4mm；規格與機芯相合。95元。
公路車剎車線內線：廢品存料，2條。免費。
Innova公路車700×23C外胎：興安車行買的庫存品，其實不裝也沒關係。200元。

【花鼓與鐘面中心】

▲Shimano花鼓(型號不明)、chSpoke(中南)鋼絲和銅頭螺絲

從車社庫存零件中挖到這顆型號不明的滾珠花鼓，這顆花鼓我曾經在某些通勤用自行車上看到過類似的。這顆花鼓明顯的車床切削紋路頗有特色，就決定用這顆花鼓來做時鐘的核心組件。

但是要怎麼配置花鼓、機芯、指針等組件，著實讓我傷了不少腦筋。我想要簡潔、維修方便、容易更換電池的設計，pixelthis的做法好像不容易更換電池，所以完全模仿他的做法是不行的，要自己別開生路。

▲這顆Shimano花鼓上的車床切削紋路

簡單清洗之後，可以發現花鼓上所保留的切削紋路外觀，現在是看不太到的。這樣的條紋會讓我想到第二次世界大戰時期，Junkers的Ju52運輸機。

每個時代都有各自的美學設計哲學，這樣的哲學會體現在生活與工業的設計之上，從工業設的細微特徵，能夠回溯、還原當時大環境的思維或集體潛意識。如今已經不流行出廠時保留這種波紋狀的切削痕跡了；這顆花鼓這樣子做，不是1.想省掉外觀處理的成本，或是2.當時的美學思想就是如此，就是3.炫耀Shimano的花鼓不只是鍛造成形，還有上車床做成特殊的外觀處理吧。

▲後花鼓傳動側。從倉庫挖出來的時候，棘輪座早就不知道上哪去了。

這次要取用這顆Shimano卡式後花鼓的傳動側花鼓耳。

因為目前我能找到的時鐘機芯零組件，有效的軸長最長的只有19mm，而我又沒有使用車床的技術和工具，只能全部都使用手工具處理；取用傳動側的花鼓耳，是因為在我有限的資源和技術底下，能夠最方便將花鼓耳厚度削到19mm以下。

其實，如果能夠把花股架上車床，不需要太精密的作業就可以很輕鬆的取得需要的厚度了。

▲將花鼓架上中興車社的虎鉗

為了怕虎鉗破壞花鼓的外觀，找了條免洗毛巾包起來。

某一年彥伯不知道去哪裡弄來這一支虎鉗，虎鉗就變成中興車社加工處理料件的極佳平台；許多學校的單車社社團擁有基本的單車維修工具，但擁有虎鉗的單位並不多（就算是車店，也不是每一間都有）。虎鉗配合榔頭或弓鋸，就會變成在維修、改造、打磨或鋸削單車零件上非常有用的器具。

附帶一提，每次有新人進來，總是手癢喜歡玩虎鉗，把轉柄轉來轉去。就會被威脅再玩就夾鼻子。

▲鋸歪掉了

這次鋸東西才發現用弓鋸時，先求穩，再求穩，最後還是求穩。這次鋸花鼓鋸得太急，加上某些原因（後述），就鋸偏掉了。

▲轉著角度繼續

越鋸越歪，索性不管了，轉個角度繼續。

▲鋸下來的半成品

會鋸到歪掉有一半的原因是下刀的時候，下在兩側較厚實的鼓耳和中空的花鼓中段中間，兩邊阻力不同，弓鋸往阻力低的方向跑，就鋸歪了。

之後還是得靠銼刀整修的方式，處理平整度和整體厚度。

▲中目銼刀削薄整形

先用中目銼刀把明顯的毛邊銼平－－目前能找找到的時鐘機芯，芯軸有效長度最長的也只有19mm，所以要耐心的把鼓耳銼得薄一點，讓鼓耳整體厚度能夠低於18mm或更多。

▲細目銼刀修飾打磨

作模型的好習慣，從小號數的銼刀磨到大號數的銼刀，原本想用砂紙修毛邊的，但一想到這一面是要和機芯接合，這一面未來幾乎不會有和外界接觸的機會，懶病發作，沒有打磨到光可鑑人，只是拿把細目的木工銼刀把表面修整修整就算了。

【輪框與鐘面】

▲貓掉了的Matrix R300輪框

▲Kinlin XR-300 型錄

輪框是綠生活自行車的宗鴻哥給我的，是某位車友騎出去沒多久便撞到電線桿的Matrix R300前輪輪框，正要拿去丟掉時被我討了回來。

Matrix R300是Tank Cycle的一項產品，R300的命名來自於這副輪組框高300mm而得名，輪框推測是Kinlin（錦麟）的產品XR-300，這間公司產品的特色是先擠壓鋁合金輪圈之後再作T10熱處理，品質挺不錯的代工為主的廠商；花鼓推測是Novatec玖裕的代工品，印了Matrix或Tank（看年份），反正都是成達的產品。

整組輪組重約1.6公斤，R300小高框的特性可以加強巡航時的轉動慣量，加上配色和性價比上擁有很高的評價，不少自組的全能向中階公路車會選用這組輪組當標準配備，或是當成練習用輪組。

沒有一咖公路車輪組是撞到電線桿之後還能全身而退的，不要因此看不起這組輪組。

我在2009年騎Matrix EASTON EC90，配備一對Shimano WH-R550的輪組，以20km/h的速度撞上汽車後輪，Shimano的鋁材普遍偏軟，那咖前輪損毀得為更嚴重。

▲固定銅頭螺絲的方式

鎖固第一根鋼絲的時候很簡單，只要把已經穿過花鼓孔鋼絲逆推出輪框，套上銅頭螺絲就結束了。之後鋼絲越來越多，便無法再使用這樣的做法；從框上「空投」銅頭螺絲進這個雙層框的方式也容易失誤，用上圖引導的方式比較安全。

▲調整張力前上點針車油

那個「‧＞」是畫上去的組裝與鐘點位置的標定記號。

▲調整完成的樣子

我（還）不會編輪組。

構思製作時鐘的時候有想過關於鋼絲長度的事情，因為不裝內胎也不受力，所以就算鋼絲稍長一點也沒關係。不過看來是剛剛好。

▲如何測量花鼓的寬度？

我不會用AutoCAD，我是用Microsoft Office Publisher 2010加上快取圖案畫出來的簡易示意圖。這兩張圖並沒有依比例繪製，大概給個意思就是了。

▲鐘面組裝完成圖（由圖可見鋼絲張力不是調得很平均=_=;）

輪框是24孔，花鼓是36孔（單邊18孔），取24與18的公因數分別是：1, 2, 3, 6。無論是採用幾根鋼絲，這四種作法都可以架構起車輪時鐘的結構，又不用考慮結構強度的問題，全都是可行的方案。不過考慮到觀者能夠方便的讀鐘，還是選擇6鋼絲的方式把鐘面切成六等分。

不過我最理想的手做時鐘是24孔輪框加24孔花鼓，取單邊花鼓耳，採用直拉的作法把鐘面分割成12塊，剛好可以省去標上鐘點數字的功夫，又不會太「阿雜」。

後來想想，鋼絲數是否要取花鼓孔數與輪框孔數的公因數根本不重要，甚至跳孔交叉都可以，只要作者高興就好。

▲花鼓耳懸吊起來的樣子

▲買了卻沒用過幾次的雷射水平儀

原本買雷射水平儀的目的，是為了測量調整自行車座墊角度成為水平，但後來仍是沒什麼用到。

我覺得安裝座墊時，還是依循使用者的習慣和騎乘特性為主，將座墊安裝為水平０度到前傾些許，舒適即可，不一定要照著書上說的安裝為水平。

▲測量的方式

嗯，我沒學過測量或工具原理，只能用如此粗糙而直觀的方式呈現。

▲投影

對照這兩張圖，可以發現花鼓耳並不是和輪框峰頂處於同一個水平面上，整個鐘坐起來大約有4~5公分的厚度，掛在牆上是沒問題的，但沒辦法把正面向外貼在玻璃上。

【機芯組件與組裝】

▲機芯組件

▲測量花鼓耳的厚度

Shimano零件的鋁材硬度都滿低的，花一點時間就能磨到低於19mm。

▲傳說中游標卡尺的正確用法 (圖片出處不明)

高中物理課有學到要怎麼看游標卡尺，那時候看課本根本看不懂，什麼n‧LR=t‧LS公式，實驗課時有同組的同學會看，搭著順風車就完成了實驗報告，最後還是沒學會。直到來到中興車社開始操作游標卡尺，才真正學會要怎麼使用。

有些時候實作先於理論，天分和實作一樣重要，愛迪生說：「天才是百分之一的靈感，加上百分之九十九的汗水。」（Genius is one percent inspiration, ninety-nine percent perspiration.），我卻認為，天才是由靈感與努力「相乘」起來的，就算有過人的才華，不努力仍是一場空。

實作還是很重要的，專精一門技術，不是打怪累積經驗值再用滑鼠點技能就好了；無論是麥爾坎‧葛拉威爾（Malcolm Gladwell）所寫的《異數》（"Outliers: The Story of Success"，或譯《異類：不一樣的成功啟示錄》），或是丹尼爾‧科伊爾（Daniel Coyle）的《一萬小時天才理論》，才能與技術都是藉由大量自動化練習才能夠達到「精湛」的目標。

國中國文課本選錄的歐陽修〈賣油翁〉，講的就是熟能生巧這條道理：

陳康肅公堯咨善射，當世無雙，公亦以此自矜。嘗射於家圃，有賣油翁釋擔而立，睨之，久而不去。見其發矢十中八九，但微頷之。康肅問曰：「汝亦知射乎？吾射不亦精乎？」翁曰：「無他，但手熟爾。」康肅忿然曰：「爾安敢輕吾射！」翁曰：「以我酌油知之。」乃取一葫蘆置於地，以錢覆其口，徐以杓酌油瀝之，自錢孔入，而錢不溼。因曰：「我亦無他，惟手熟爾。」康肅笑而遣之。

曾聽聞一些技師或師傅抱怨，如今就業的高職生在專業技能上普遍落後，實作上常無法和當年的高職畢業生相媲美－－現在高職的教育，每週的專業科目實習課大約有6~11小時（每校每科狀況不同），明顯不足以應付就業需求。

現行的高職教育課程，除了實行周休二日之後壓縮到授課時數之外，也在每週五天35個鐘點中盡量塞進人文類科等多元文化的通識課程，希望學生達到「全人」的目標。這樣的「全人教育」與「專精技能」要如何取捨，在有限的資源內只能盡量兼顧而已。也就變成了現在高職開設「加強班」的情況，或是教師犧牲自己的休息時間，在放學後、假日間繼續培訓學生實作技能。

另一方面比較無法證實的是，實習課程的單位經費比一般課程高出很多，刪減實習課可以有效節約教育經費，對教育部和校方的預算規劃都輕鬆很多，但這樣是好事嗎？

▲測量棘輪座安裝孔的內徑

內徑約13mm，這個大小很容易就可以找到一堆華司墊片。若是墊片稍微小幾條也沒關係，還有內螺牙頂著；若是大個幾條也沒關係，直接頂著棘輪座螺絲（Freehub body screw）。

這裡使用的是機芯附的黃銅墊片，略大一點點點，我是用橡膠槌敲進去的。

▲車輪時鐘中心部位總成。

▲機芯部位總成（這時忘了鎖螺帽）

機芯的固定方式非常簡單。指針軸依序套過橡皮墊片、花鼓耳之後用外六角螺帽鎖固，將機芯固定在鐘面上。

鎖上固定機芯的外六角螺帽之後，接下來把指針套上去就完成了。這次買的指針有兩種形式可以選用：

▲指針Type 1: 無秒針

▲指針type 2: 大三針

【架設】

▲用公路車剎車線懸掛

剛好多出來一條全新的Innova紅色外胎，有效增加整起的視覺效果，實際用途上有裝沒裝無所謂的。

▲將剎車線綁在輕鋼架上，把時鐘吊起來

將剎車線穿過輪框的鋼絲孔之後，將剎車線繞過輕鋼架，再將兩側的矽酸鈣板輪番「壓回」該固定的位置，直接利用剎車線的張力破壞矽酸鈣板側邊的形狀，使其成為我想要的樣子，這樣既不會增加預先在矽酸鈣板上剖溝的功夫，也可以將矽酸鈣板的外觀損傷減到最少（損傷小，便可以用輕鋼架橫樑遮住），缺點是會有些粉塵飄下來。

最後簡單綁個繩頭結收尾，再把線尾收一收藏在輕鋼架後面。預留那麼多剎車線線尾，是為了未來可能的任何狀況，留點東西總比一開始就剪光光來得安全。

但若要移動這個時鐘，基本上是沒辦法再用這兩條剎車線了，它們經過這樣的扭曲固定，已經是沒辦法再拉直了，直接報銷換兩條比較實際。

有時候，坐在社辦裡，看外面的行人走過去看了一眼R300時鐘後再往前行進，頓時一股得意之情不禁地汩汩地冒了出來。

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▲從外面看進去的光景

Ps.
部分照片使用昱安的Sony NEX-6 (with 3.5-5.6/16-50mm Kit)拍攝。
這台相機的「峰值對焦」真的是個很神奇的功能，連我這樣的木眼都能對得到焦；如果轉接上全手動老鏡，應該可以玩出很多東西來。
這顆Kit鏡也有有趣的地方，調整焦段可以選用推拉焦段鈕或旋轉對焦環（後來這個環的功能不只是調焦段而已），但最近對焦距離長達25公分，適合用來當普通的旅遊鏡，只是不太適合這次做小東西的社內拍攝。

【2013.02.04 後記】