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新型减震轮:轮椅和自行车的福音  

2015-04-14 06:32:51|  分类: 佛宿山人转载 |  标签: |举报 |字号 订阅

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英国设计师Sam Pearce发明了用于轮椅、自行车的无辐条减震车轮(简称环轮),并被提名为今年的“伦敦设计博物馆年度设计”。



 
2007年,英国设计师Sam Pearce想到了制作更好、更智能轮子的方法。
 

2007年,英国设计师Sam Pearce想到了制作更好、更智能轮子的方法。

 

新方法制作的新发明:环轮(Loopwheel)。使用环轮制作的自行车和轮椅通过颠簸路面时,会更舒适。
 

  新方法制作的新发明:环轮(Loopwheel)。使用环轮制作的自行车和轮椅通过颠簸路面时,会更舒适。

 

  北京时间4月13日消息,据国外媒体报道,英国设计师Sam Pearce发明了用于轮椅、自行车的无辐条减震车轮(简称环轮),并被提名为今年的“伦敦设计博物馆年度设计”。2013年,当Pearce首次推出环轮时,就受到了自行车爱好者的支持,因为环轮的骑行体验比普通车轮要好很多。从那时起,Pearce就开始将环轮应用于轮椅。

 

环轮取得这种效果的原因在于:轮子内部的传统钢丝辐条被三个复合碳材料制作的弹性轮圈所代替。
 

环轮取得这种效果的原因在于:轮子内部的传统钢丝辐条被三个复合碳材料制作的弹性轮圈所代替。

 

  Pearce的职业是发明家和设计顾问。他的工作涉及到了非侵害性手术设备、掌上电脑、3D折叠机械、摩托车等。2007年,他还设计了一种新型折叠婴儿车。那年,Pearce有一次正在荷兰的机场等飞机,他正好注意到一个推着婴儿车的妇女。他回忆说:“当时,那名妇女走到路边时,并没有提起前轮,我就看到婴儿的身体往前一冲。这就意味着轮子如果以错误角度撞到了路边沿,将失去原有功效。所以我就想,为什么不让轮子也有减震功能?”

  经过大约5秒的思考,Pearce就构思出了一个新方法:直接把减震装置加到了轮子中间。这样,轮子在受到碰撞后就可以灵活的消减碰撞,而不是直接反弹。不过,在给新方法画了一个草图后,他就把这件事情搁置了2年。对此,Pearce解释说:“当时,我不知道我怎样才能做出一个实物。但我还是冒出了很多想法,发明新轮子的想法也一直留在我的心中。”

  终于在2009年,Pearce开始了行动。他先从雨槽中弄了些橡胶,并把它们切成15厘米长的橡胶条。然后把橡胶条弄成环形,安置到胶合板轮里面。随后,他开始在桌子上滚动胶合板轮,并把自己的手指当成虚拟减速带。尽管这个轮子原型很粗糙,但他开始相信自己可以做出一些成果。

  实际上,虽然传统轮子在发明后的几千年里非常高效,但历史上对传统轮子有无数的改进。Pearce也并不是第一个在轮子里加入减震装置的人。以色列特拉维夫就有一位农民设计了一种软轮,软轮的轮框里面就加入了压缩缸。他是因为骨盆被摔断后,坐在普通轮椅上查看庄稼非常不舒服,才想出了这种新型轮子。而Pearce在开始自己的研究前,也查询了之前的专利。他发现在19世纪早期,英国和欧洲的轮子设计中就用了相似的技术。不过这些早期设计使用的是钢弹簧,而钢弹簧随着时间推移会产生疲劳并可能断裂。Pearce还自己测试过这些设计:“我的第一个轮子就加了钢弹簧,因为我觉得通过亲身实践这些设计,我可以发现更多的东西。这些钢弹簧的工作时间确实不长。”他认为这是它们没有得到广泛应用的原因。此外,它们的噪声也很大。

  为了解决钢弹簧的问题,Pearce进入了诺丁汉郡的一个箭类武器商店。之所以到这里,是因为一张好弓的性能和好轮子很类似:既要非常强硬,又要足够柔韧以应对人的各种使用。进去之后,Pearce告诉了制弓人“极差的自制弹簧”(钢弹簧)的情况。此外,他也听了制弓人的想法。最后,在箭类武器商店中,利用碳复合材料,历经70次反复试验,Pearce和制弓团队终于找到了合适的环轮“菜谱”,并申请了专利。Pearce把新环轮叫做“碳复合构造”。

 

在当地箭类武器商店中,Pearce花了几年时间,把环轮前后修改70次,才最终设计出了结构合理,价格合适的环轮。
 

  在当地箭类武器商店中,Pearce花了几年时间,把环轮前后修改70次,才最终设计出了结构合理,价格合适的环轮。

 

  按照计划,环轮将首先应用在自行车上,然后是山地车。Pearce说:“环轮的舒适性是普通轮子的3倍。环轮的减震装置消除了运动中的所有撞击。这对于轮椅使用者非常重要,因为他们的身体和轮椅有着全面的接触,他们经常要直接忍受轮椅在路面的颠簸。”但是,对于普通使用者,只有当花费够低的时候才会考虑环轮。基于这样的考虑,Pearce虽然两年前就设计出了理想性能的环轮,但从那以后就开始不断优化制作工艺,以降低成本。比如通过采用汽车工业的生产流程,他把环轮的制造费用从2000美元降到了几百美元。Pearce说:“只有一部分人愿意为新技术掏额外的钱。”现在,已经有位轮椅制造商发现了新轮子,并开始从Pearce这里购买轮子。山地车将是Pearce环轮的下一个应用物。


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