CN107213645A - 一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备，包括主体旋转机构以及设置在主体旋转机构上并可升降的悬臂，悬臂的端部设有座舱，所述座舱包括与悬臂固定连接的座舱安装座、设置在座舱安装座上的座舱体以及设置在座舱体内的传感方向盘；座舱体与座舱安装座之间设有可实现座舱体多自由度翻转的转倾机构。本发明的优点在于可模拟爬升、俯冲和左右倾翻动作，提高旋转游乐设备的娱乐性和刺激性，满足使用人群的飞行体验和娱乐休闲需求。

Description

一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备

技术领域

本发明涉及旋转类机械游乐设备，尤其涉及一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备。

背景技术

现有的旋转类机械游乐设备一般是在游乐设备的旋转轴上沿周向设置多个悬臂，并在悬臂上顺着旋转装置的转动方向设置座舱，旋转方向单一；并且座舱只能随悬臂旋转，游客没有参与感，使游客产生一种比较单调的感觉，大大降低了旋转游乐设备的娱乐性和刺激性。

专利号CN201520418830.6的实用新型专利公开了一种旋转游乐设备，包括：底盘、主旋转装置、升降装置、副旋转装置、主架体、座舱架体、座舱和第二升降装置，其中，所述底盘通过所述主旋转装置与所述主架体相连接；所述升降装置设置在所述主架体内；所述副旋转装置通过关节轴承与所述主架体相连接；所述座舱架体与所述副旋转装置相连接；所述座舱设置在所述座舱架体上；所述第二升降装置设置在所述主架体内并与所述副旋转装置相连接。该实用新型所述的旋转游乐设备能够完成起升、旋转和倾斜的运动，并且旋转方向可以改变，从而增加了设备的游乐性和刺激性，但是其起升、旋转和倾斜的运动均通过主旋转装置、升降装置、副旋转装置带动座舱架体（悬臂），座舱架体进而带动座舱实现座舱的整体运动，座舱本身相对于座舱架体（悬臂）不能运动，并且还仍然存在用户参与感较弱的问题，降低了旋转游乐设备的娱乐性和刺激性。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备，可模拟爬升、俯冲和左右倾翻动作，提高旋转游乐设备的娱乐性和刺激性，满足使用人群的飞行体验和娱乐休闲需求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备，包括主体旋转机构以及设置在主体旋转机构上并可升降的悬臂，悬臂的端部设有座舱，所述座舱包括与悬臂固定连接的座舱安装座、设置在座舱安装座上的座舱体以及设置在座舱体内的传感方向盘；

座舱体与座舱安装座之间设有可实现座舱体多自由度翻转的转倾机构，转倾机构包括前后旋转座和左右旋转座，前后旋转座包括前后旋转轴，前后旋转轴的两端配设有轴承座，轴承座与座舱安装座固定连接，左右旋转座包括与前后旋转轴垂直固定连接的左右旋转轴，左右旋转轴上固定连接有安装板，座舱体固定安装在所述安装板上；

座舱体与座舱安装座之间还设有可驱动座舱体实现多自由度翻转的驱动机构，驱动机构包括分列在座舱安装座左右两侧的伸缩缸，每个伸缩缸均沿上下方向布置，且每个伸缩缸的上端均与座舱体的对应部位铰接连接，每个伸缩缸的下端均与座舱安装座的对应部位铰接连接；

传感方向盘包括外部套设有轴套的方向盘轴，方向盘轴与轴套在轴向上滑动配合，方向盘轴上沿径向穿过有安装杆，安装杆与方向盘轴固定连接，且安装杆的两端部分别穿过轴套，轴套上与安装杆对应部位开设有沿轴向的长槽，安装杆与长槽之间形成周向锁紧及轴向滑动配合；安装杆的一端固设有前后感应片；

轴套在其轴向两端部位置处分别配设有轴承座，两个轴承座分别称之为前轴承座和后轴承座，前轴承座处设有前接近开关架，前接近开关架上与前轴承座配合处设有弧形槽，前轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；后轴承座处设有后接近开关架，后接近开关架上与后轴承座配合处设有弧形槽，后轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；

所述轴套上还固定设有左右倾感应片，前轴承座或后轴承座上与左右倾感应片对应处固设有左接近开关架和右接近开关架，左接近开关架和右接近开关架分列方向盘轴的两侧；

前接近开关架和后接近开关架上与前后感应片对应处分别安装有传感器；左接近开关架和右接近开关架上与左右倾感应片对应处分别安装有传感器。

所述轴套与安装杆之间设有用于实现前后感应片复位作用的复位弹簧，复位弹簧分别安装于安装杆与前轴承座之间的轴套部位以及安装杆与后轴承座之间的轴套部位。

所述后轴承座上还固设有用于限制左右倾感应片转动角度的限位块，限位块分列方向盘轴的两侧；方向盘轴转动至其最大角度时，左右倾感应片与对应的限位块抵接。

所述前后感应片为月牙形；所述左右倾感应片为配重结构。

所述前后感应片位于方向盘轴的下方；所述驱动机构位于座舱体后部。

两个复位弹簧靠近安装杆的一侧均配设有平垫圈，平垫圈滑动套设在所述轴套上。

所述前轴承座和后轴承座上均设有用于同座舱体固定连接的预埋固定座。

所述左右旋转轴与前后旋转轴垂直固定连接的设置方式如下：左右旋转轴与前后旋转轴呈垂直布设，且左右旋转轴的端部固定设有固定环，固定环固定套设在所述前后旋转轴的轴体中部。

所述安装杆为与方向盘轴螺纹连接的螺栓。

它还包括信号采集及控制装置，信号采集及控制装置的信号输入端与前接近开关架、后接近开关架、左接近开关架和右接近开关架上的传感器控制连接，信号采集及控制装置的信号输出端与主体旋转机构、悬臂及驱动机构控制连接。

本发明的有益效果：

1.本发明的座舱包括与悬臂固定连接的座舱安装座以及设置在座舱安装座上的座舱体，座舱体与座舱安装座之间设有可实现座舱体多自由度翻转的转倾机构，转倾机构包括前后旋转座和左右旋转座，前后旋转座包括前后旋转轴，前后旋转轴的两端配设有轴承座，轴承座与座舱安装座固定连接，左右旋转座包括与前后旋转轴垂直固定连接的左右旋转轴，左右旋转轴的上固定连接有安装板，座舱体固定安装在所述安装板上；转倾机构通过呈90度交叉布置的前后旋转轴和左右旋转轴可实现前后翻转、左右倾斜或翻转倾斜同时进行，如向左前或右前方翻转，向左后或右后方翻转。

本发明的座舱构思巧妙，结构新颖，用简单的结构实现了座舱的多自由度翻转（前后左右自由翻转）。

2. 转倾机构配合设有驱动机构，驱动机构包括分列在座舱安装座左右两侧的伸缩缸，每个伸缩缸均沿上下方向布置，且每个伸缩缸的上端均与座舱体的对应部位铰接连接，每个伸缩缸的下端均与座舱安装座的对应部位铰接连接，在驱动控制时，座舱后部两侧伸缩缸同步伸缩可实现座舱前倾或后仰；两侧伸缩缸不同步伸缩可实现座舱的左右倾翻。

3. 本发明在座舱体内还设有传感方向盘，该传感方向盘可实现前后推拉及左右旋转功能，并通过传感器检测到方向盘的动作。

传感方向盘包括外部套设有轴套的方向盘轴，方向盘轴与轴套在轴向上滑动配合，方向盘轴上穿过并固设有安装杆，且安装杆的两端部分别穿过对应的轴套，轴套上与安装杆对应部位开设有沿轴向的长槽，安装杆与长槽之间形成周向锁紧及轴向滑动配合，轴套由方向盘轴上安装杆带动实现左右旋转，且方向盘轴可相对于轴套实现前后移动。

安装杆的一端固设有前后感应片；轴套在其轴向两端部位置处分别配设有轴承座，两个轴承座分别称之为前轴承座和后轴承座，前轴承座处设有前接近开关架，前接近开关架上与前轴承座配合处设有弧形槽，前轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；后轴承座处设有后接近开关架，后接近开关架上与后轴承座配合处设有弧形槽，后轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；所述轴套上还固定设有左右倾感应片，前轴承座或后轴承座上与左右倾感应片对应处固设有左接近开关架和右接近开关架，左接近开关架和右接近开关架分列方向盘轴的两侧；前接近开关架和后接近开关架上与前后感应片对应处分别安装有传感器；左接近开关架和右接近开关架上与左右倾感应片对应处分别安装有传感器；

传感方向盘通过上述设计，方向盘轴前后移动带动前后感应片移动，前接近开关架和后接近开关架上安装的传感器可检测到前后感应片的前后移动；轴套左右旋转带动左右倾感应片转动，左接近开关架和右接近开关架上安装的传感器可检测到左右倾感应片的左右旋转动作。

该传感方向盘结构简单可靠，可以实现前后左右四方个位的控制。

5. 所述左右倾感应片为配重结构，由于左右倾感应片自重，松开方向盘后左右倾感应片会自动回到最低位置，以实现左右复位。

6.轴套与安装杆之间设有用于实现前后感应片复位作用的复位弹簧，复位弹簧分别安装于安装杆与前轴承座之间的轴套部位以及安装杆与后轴承座之间的轴套部位，由于复位弹簧的设置，松开方向盘后前后感应片会自动回到初始位置，以实现前后复位。

两个复位弹簧靠近安装杆的一侧均配设有平垫圈，平垫圈滑动套设在所述轴套上，平垫圈的设置便于复位弹簧与安装杆之间的配合。

7.所述前后感应片为月牙形，能够保证在左右旋转时仍能与前接近开关架和后接近开关架上安装的传感器发生作用。

8.所述后轴承座上还固设有用于限制左右倾感应片转动角度的限位块，限位块分列方向盘轴的两侧；方向盘轴转动至其最大角度时，左右倾感应片与对应的限位块抵接，限位块可限制左右倾感应片的转动角度范围。

8.本发明还包括信号采集及控制装置，信号采集及控制装置的信号输入端与前接近开关架、后接近开关架、左接近开关架和右接近开关架上的传感器控制连接，信号采集及控制装置的信号输出端与主体旋转机构、悬臂及驱动机构控制连接，从而可通过旋转推拉传感方向盘进行操作：拉传感方向盘，悬臂上升同时座舱后仰；推传感方向盘，悬臂下降同时座舱前倾，可模拟飞机爬升和俯冲的效果。左右旋转传感方向盘，座舱两侧的气缸右（左）侧伸长，则座舱向左（右）侧倾翻。在悬臂随主体旋转机构旋转的同时，左右倾翻动作和爬升俯冲配合可以真实的模拟飞机飞行的动作。手动控制可操作性强，体验者可通过操纵方向盘实现各种动作，体验更加真实和惊险刺激，满足用户参与感，提高了旋转游乐设备的娱乐性和刺激性。

9.本发明构思新颖，结构简单可靠，可以真实的模拟飞机飞行的爬升、俯冲和左右倾翻动作，在科技馆、飞行体验馆和游乐场所等为各年龄段的人群提供飞行体验和娱乐休闲。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中座舱的主视图；

图3是本发明中座舱的俯视图；

图4是本发明中座舱的左视图；

图5是本发明中转倾机构的立体图；

图6是图5的主视图；

图7是图5的俯视图；

图8是本发明中传感方向盘的立体图；

图9是图8的俯视图；

图10是图8的主视图；

图11是图10中A—A剖面示意图；

图12是图11中B—B剖面示意图。

具体实施方式

如图1至图12所示，本发明的一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备，包括主体旋转机构10以及设置在主体旋转机构10上并可升降的悬臂11，悬臂11的端部设有座舱，所述座舱包括与悬臂11固定连接的座舱安装座1、设置在座舱安装座1上的座舱体2以及设置在座舱体2内的传感方向盘，该传感方向盘可实现前后推拉及左右旋转功能，并通过传感器检测到方向盘的动作。

座舱体2与座舱安装座1之间设有可实现座舱体2多自由度翻转的转倾机构48，转倾机构48包括前后旋转座和左右旋转座，前后旋转座包括前后旋转轴4，前后旋转轴4的两端配设有轴承座5，轴承座5与座舱安装座1固定连接，左右旋转座包括与前后旋转轴4垂直固定连接的左右旋转轴6，左右旋转轴6上固定连接有安装板7，座舱体2固定安装在所述安装板7上。

本实施例中，所述左右旋转轴5与前后旋转轴4垂直固定连接的设置方式如下：左右旋转轴5与前后旋转轴4呈垂直布设，且左右旋转轴5的端部固定设有固定环9，固定环9固定套设在所述前后旋转轴4的轴体中部。

转倾机构通过呈90度交叉布置的前后旋转轴4和左右旋转轴6可实现前后翻转、左右倾斜或翻转倾斜同时进行，如向左前或右前方翻转，向左后或右后方翻转。

本发明的座舱构思巧妙，结构新颖，用简单的结构实现了座舱的多自由度翻转（前后左右自由翻转）。该座舱的功能在虚拟现实，科技馆飞行等体验，游乐设备以及科学研究实验等领域都具有重要意义。

座舱体2与座舱安装座1之间还设有可驱动座舱体1实现多自由度翻转的驱动机构，驱动机构位于座舱体2后部。驱动机构包括分列在座舱安装座1左右两侧的伸缩缸8，每个伸缩缸8均沿上下方向布置，且每个伸缩缸8的上端均与座舱体2的对应部位铰接连接，每个伸缩缸8的下端均与座舱安装座1的对应部位铰接连接。

本实施例中，伸缩缸8选用气缸，在驱动控制时，座舱后部两侧伸缩缸8同步伸缩可实现座舱前倾或后仰；两侧伸缩缸8不同步伸缩可实现座舱的左右倾翻。

传感方向盘包括外部套设有轴套31的方向盘轴32，方向盘轴32与轴套31在轴向上滑动配合，方向盘轴32上沿径向穿过有安装杆33，安装杆33与方向盘轴32固定连接，本实施例汇中，安装杆33选用与方向盘轴32螺纹连接的螺栓。并且安装杆33的两端部分别穿过轴套31，轴套31上与安装杆33对应部位开设有沿轴向的长槽34，安装杆33与长槽34之间形成周向锁紧及轴向滑动配合，安装杆33的下端固设有前后感应片35。轴套31由方向盘轴32上安装杆33带动实现左右旋转，且方向盘轴32可相对于轴套31实现前后移动，长槽34的长度实现对方向盘轴32轴向前后移动范围的限位。

轴套31与安装杆33之间设有用于实现前后感应片35复位作用的复位弹簧43，复位弹簧43分别安装于安装杆33与前轴承座36之间的轴套部位以及安装杆33与后轴承座37之间的轴套部位。两个复位弹簧43靠近安装杆33的一侧均配设有平垫圈44，平垫圈44滑动套设在所述轴套31上，平垫圈44的设置便于复位弹簧43与安装杆33之间的配合。由于复位弹簧43的设置，松开方向盘后前后感应片35会自动回到初始位置，以实现前后复位。

轴套31在其轴向两端部位置处分别配设有轴承座，两个轴承座分别称之为前轴承座36和后轴承座37，前轴承座36处设有前接近开关架38，前接近开关架38上与前轴承座36配合处设有弧形槽，前轴承座36与该弧形槽形成周向转动配合；后轴承座37处设有后接近开关架39，后接近开关架39上与后轴承座37配合处设有弧形槽，后轴承座37与该弧形槽形成周向转动配合。

所述前轴承座36和后轴承座37上均设有用于同座舱体2固定连接的预埋固定座46。

所述轴套31上还固定设有左右倾感应片40，后轴承座37上与左右倾感应片40对应处固设有左接近开关架41和右接近开关架42，左接近开关架41和右接近开关架42分列方向盘轴32的两侧。

所述左右倾感应片40为配重结构，由于左右倾感应片40自重，松开方向盘后左右倾感应片会自动回到最低位置，以实现左右复位。

所述后轴承座37上还固设有用于限制左右倾感应片40转动角度的限位块45，限位块45分列方向盘轴32的两侧；方向盘轴32转动至其最大角度时，左右倾感应片40与对应的限位块45抵接，限位块45可限制左右倾感应片40的转动角度范围。。

前接近开关架38和后接近开关架39上与前后感应片35对应处分别安装有传感器；左接近开关架41和右接近开关架42上与左右倾感应片40对应处分别安装有传感器。

本实施例中，所述前后感应片35为月牙形，能够保证在左右旋转时仍能与前接近开关架38和后接近开关架39上安装的传感器发生作用。

传感方向盘通过上述设计，方向盘轴32前后移动带动前后感应片35移动，前接近开关架38和后接近开关架39上安装的传感器可检测到前后感应片的前后移动；方向盘轴32左右旋转带动轴套31左右旋转，轴套31进而带动左右倾感应片40转动，左接近开关架41和右接近开关架42上安装的传感器可检测到左右倾感应片40的左右旋转动作。

该传感方向盘结构简单可靠,可以实现前后左右四个方位的控制，在机器操纵、工业控制以及玩具设备等领域具有重要意义。

本发明还包括信号采集及控制装置，信号采集及控制装置的信号输入端与前接近开关架38、后接近开关架39、左接近开关架41和右接近开关架42上的传感器控制连接，信号采集及控制装置的信号输出端与主体旋转机构10、悬臂11及驱动机构控制连接。

本实施例的可上下左右倾翻的旋转游乐设备具有手动和自动两种控制模式，手动控制模式下：通过旋转推拉传感方向盘进行操作：拉传感方向盘，悬臂11上升同时座舱后仰；推传感方向盘，悬臂11下降同时座舱前倾，可模拟飞机爬升和俯冲的效果。左右旋转方向盘3，座舱两侧的气缸右（左）侧伸长，则座舱向左（右）侧倾翻。在悬臂11随主体旋转机构10旋转的同时，左右倾翻动作和爬升俯冲配合可以真实的模拟飞机飞行的动作。手动控制可操作性强，体验者可通过操纵方向盘实现各种动作，体验更加真实和惊险刺激，满足用户参与感，提高了旋转游乐设备的娱乐性和刺激性。

而自动控制模式下，由预设的程序控制座舱实现，爬升、俯冲和左右倾翻。相比手动控制，不需要人为操作，体验者可专注于体验飞行过程。

本发明构思新颖，结构简单可靠，可以真实的模拟飞机飞行的爬升、俯冲和左右倾翻动作，在科技馆、飞行体验馆和游乐场所等为各年龄段的人群提供飞行体验和娱乐休闲。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种可上下左右倾翻的旋转游乐设备，包括主体旋转机构以及设置在主体旋转机构上并可升降的悬臂，悬臂的端部设有座舱，其特征在于：所述座舱包括与悬臂固定连接的座舱安装座、设置在座舱安装座上的座舱体以及设置在座舱体内的传感方向盘；

座舱体与座舱安装座之间设有可实现座舱体多自由度翻转的转倾机构，转倾机构包括前后旋转座和左右旋转座，前后旋转座包括前后旋转轴，前后旋转轴的两端配设有轴承座，轴承座与座舱安装座固定连接，左右旋转座包括与前后旋转轴垂直固定连接的左右旋转轴，左右旋转轴上固定连接有安装板，座舱体固定安装在所述安装板上；

座舱体与座舱安装座之间还设有可驱动座舱体实现多自由度翻转的驱动机构，驱动机构包括分列在座舱安装座左右两侧的伸缩缸，每个伸缩缸均沿上下方向布置，且每个伸缩缸的上端均与座舱体的对应部位铰接连接，每个伸缩缸的下端均与座舱安装座的对应部位铰接连接；

传感方向盘包括外部套设有轴套的方向盘轴，方向盘轴与轴套在轴向上滑动配合，方向盘轴上沿径向穿过有安装杆，安装杆与方向盘轴固定连接，且安装杆的两端部分别穿过轴套，轴套上与安装杆对应部位开设有沿轴向的长槽，安装杆与长槽之间形成周向锁紧及轴向滑动配合；安装杆的一端固设有前后感应片；

轴套在其轴向两端部位置处分别配设有轴承座，两个轴承座分别称之为前轴承座和后轴承座，前轴承座处设有前接近开关架，前接近开关架上与前轴承座配合处设有弧形槽，前轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；后轴承座处设有后接近开关架，后接近开关架上与后轴承座配合处设有弧形槽，后轴承座与该弧形槽形成周向转动配合；

所述轴套上还固定设有左右倾感应片，前轴承座或后轴承座上与左右倾感应片对应处固设有左接近开关架和右接近开关架，左接近开关架和右接近开关架分列方向盘轴的两侧；

前接近开关架和后接近开关架上与前后感应片对应处分别安装有传感器；左接近开关架和右接近开关架上与左右倾感应片对应处分别安装有传感器。

2.根据权利要求1所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述轴套与安装杆之间设有用于实现前后感应片复位作用的复位弹簧，复位弹簧分别安装于安装杆与前轴承座之间的轴套部位以及安装杆与后轴承座之间的轴套部位。

3.根据权利要求1或2所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述后轴承座上还固设有用于限制左右倾感应片转动角度的限位块，限位块分列方向盘轴的两侧；方向盘轴转动至其最大角度时，左右倾感应片与对应的限位块抵接。

4.根据权利要求3所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述前后感应片为月牙形；所述左右倾感应片为配重结构。

5.根据权利要求4所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述前后感应片位于方向盘轴的下方；所述驱动机构位于座舱体后部。

6.根据权利要求4所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：两个复位弹簧靠近安装杆的一侧均配设有平垫圈，平垫圈滑动套设在所述轴套上。

7.根据权利要求4所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述前轴承座和后轴承座上均设有用于同座舱体固定连接的预埋固定座。

8.根据权利要求4所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述左右旋转轴与前后旋转轴垂直固定连接的设置方式如下：左右旋转轴与前后旋转轴呈垂直布设，且左右旋转轴的端部固定设有固定环，固定环固定套设在所述前后旋转轴的轴体中部。

9.根据权利要求4所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：所述安装杆为与方向盘轴螺纹连接的螺栓。

10.根据权利要求1所述的可上下左右倾翻的旋转游乐设备，其特征在于：它还包括信号采集及控制装置，信号采集及控制装置的信号输入端与前接近开关架、后接近开关架、左接近开关架和右接近开关架上的传感器控制连接，信号采集及控制装置的信号输出端与主体旋转机构、悬臂及驱动机构控制连接。