CN108712924A - 过山车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种沿着在二维或三维平面中延伸的导轨结构引导的过山车，并且所述过山车具有至少一个乘客座椅(3)，所述乘客座椅固定到在导轨结构上引导的底盘(2)上，其中，乘客座椅(3)通过在车辆纵向方向上延伸的旋转轴(16、17)固定到底盘(2)上，并且在过山车行驶期间乘客座椅(3)的旋转能够被手动地影响。根据本发明，围绕旋转轴(16、17)的旋转能够受到沿着车辆上的可调整空气引导翼(18、19)的气流的力的影响。

Description

过山车

技术领域

本发明涉及一种沿着在二维或三维平面中延伸的导轨结构引导的过山车，并且所述过山车具有至少一个乘客座椅，该乘客座椅可以围绕至少一个旋转轴交互地旋转。

背景技术

过山车传统上是开放式车厢，它们连接起来形成铰接式列车并由电机沿着三维导轨结构从起点升高或推进到起始高度，然后主要由于重力和离心力沿着过山车的结构返回起点。在关键位置，并且也为了提高安全性，这种过山车还可以包括中间驱动器或包含的块式制动器，其可以再次加速过山车或者安全地停止它。

过山车也经历了不断变化和现代化，其中车辆结构被拆卸并且各个座椅被固定到列车底盘，其中各个座椅被布置在列车车辆底盘的侧面，因此座椅上的乘客具有向下的自由视野。然而，这种类型的乘客座椅布置需要特殊的安全措施，例如复杂的保持臂。

从DE202010000403U1已知一种过山车，其中使用布置在车辆底盘侧面的座椅，每个座椅具有电驱动器，以便能够在乘坐期间使座椅围绕竖直轴旋转。另外，壳状座椅可围绕水平轴枢转。用于乘客座椅的枢转或旋转的致动借助于车辆座椅上的致动元件实现，该致动元件被配置为例如操纵杆。

尽管该车辆设计允许围绕水平轴枢转或围绕垂直轴旋转，但是过山车上必需大量驱动元件，其中每个单独的座椅必须配备有相应的驱动元件，导致相当大的重量，这就需要高能耗，需要相应配置的导轨系统并且需要复杂的控制和高维护成本。

DE102007047289A1也公开了一种允许座椅围绕横向轴枢转的过山车。

因此，在沿着在二维或三维平面中延伸的导轨结构引导并且设置有可旋转或可枢转的乘客座椅的过山车中，本发明的目的是创造沿纵向轴或横向轴在不同平面上以简单方式进行运动、包括滚转运动的可能性。

发明内容

根据本发明，围绕沿行驶方向延伸的旋转轴的旋转受到沿着车辆上的可调整空气引导翼的气流的力的影响。

根据本发明，如果在车辆上设置相应配置的空气引导翼，就足以使所述翼的调整引起车辆周围气流的变化，使车辆或乘客座椅围绕着沿车辆行驶方向延伸的纵向轴旋转。在车辆在水平面内移动期间，车辆的旋转轴或旋转轴在水平方向上延伸。乘客座椅上的乘客可以优选地手动控制旋转。以这种方式，通过相应快速的行驶和相应的空气引导翼的调整，在行驶期间也可以围绕车辆的纵向轴线进行360°旋转。

优选地，可以根据行驶的路段来设定或限制旋转。在具有高加速度或离心力的路段中，出于安全原因可能有利的是将旋转限制到特定的枢转并且防止滚转。该安全措施也可以是伺服辅助的，从而防止不能立即识别潜在风险的乘客在危险情况下进行旋转或者被诱惑到危及他的极端情况。伺服辅助也可用于在气流不足以使车辆枢转的缓慢行驶情况下，使得仍然可以执行枢转或旋转。

如果使用多个乘客座椅，则这些乘客座椅优选地固定在底盘上并在车辆中沿横向移动。因此，它们可以在导轨结构旁边自由悬挂。在这种情况下，车辆座椅的枢转或旋转发生在与车辆或导轨结构的纵向轴成90°角延伸的平面中。

为了方便仅在行驶期间旋转乘客座椅，一旦车辆到达乘坐的终点或乘客已经登上或下来，乘客座椅就移动到起始位置。这可以通过操作构件的致动实现，该操作构件例如适当地设定空气引导翼的翼位置，或者也可以通过电机力克服空气引导翼的空气动力，其中在任何情况下当达到慢速或停顿时的空气动力都可以忽略不计。然而，车辆座椅处于直立位置的起始位置是必要的。伺服驱动器还必须能够在引入块式制动器之前将乘客座椅旋转到安全起始位置。

车辆优选地具有传感器，以便确定车辆当前所处的相应位置。这不仅有利于确定路线的终点，而且有利于确定路线的需要干预或便于干预空气引导翼的翼位置或者需要伺服辅助运动的特定中间点。

乘客座椅优选地以其后端固定在旋转轴上，该旋转轴稍微位于大而重的乘客的重心上方，以避免乘客座椅倾翻到自由转动位置(Freilaufstellung)。然而，当乘客上下车时，必须防止乘客座椅的任何旋转。

空气引导翼或用于致动空气引导翼的致动杆优选地受到弹簧力，其中空气引导翼被偏置到备用位置。因此，空气引导翼的偏转需要操纵杆的主动致动。

在本发明的另一实施例中，除了提供围绕车辆的水平纵向轴旋转或枢转之外，还可以在水平平面中围绕车辆的垂直轴线进行额外的旋转。这种旋转也可以机械地进行，因为乘客座椅操作以飞机舵的方式附接到车辆的附加空气引导翼。

由于本发明，可以以简单的方式制造过山车，其允许仅手动地旋转或枢转乘客座椅，其中运动可以由乘客自己交互地控制。

附图说明

下面参考实施例更详细地解释本发明。在附图中：

图1示出了在直线行驶的情况下过山车的侧视图，

图2示出了图1的过山车的平面图，

图3示出了在轨道的凹弯曲区段上的过山车车辆的侧视图，

图4示出了在轨道的凸弯曲区段上的过山车车辆的侧视图，

图5示出了轨道的水平弯曲区段的平面图，

图6示出了车辆座椅的侧视图，和

图7示出了平行布置的两个车辆座椅的正视图。

具体实施方式

根据图1，多个座椅3分别固定在底盘2上。底盘2通过纵向支撑件4和联接器5以铰接方式相互连接并沿着导轨1延伸，其中座椅3布置成两个平行的排，每排包括6个座椅，其借助于座椅保持器6固定到相应的底盘2上。

图2以平面图(即在垂直平面中旋转约90°)示出了对应于图1的视图。该视图示出了在每种情况下六个座椅3布置在导轨1的两侧，使得整个过山车整体包含十二个单独的座椅。如图1所示，它们以悬挂布置位于轨道1旁边。

图3示出了具有导轨1的轨道的凸弯曲区段上的过山车的构造，其中很明显，各个座椅和底盘借助于纵向支撑件4和联接器5以铰接方式彼此连接。

图4示出了在轨道的凹弯曲区段上的过山车的侧视图。因此，过山车可以在凹形和凸形急弯中运行。

图5示出了具有轨道的水平弯曲区段的视图，其中很显然，也可应对侧向急弯，只要座椅3的“工作空间”不妨碍相邻的座椅的相应相邻“工作空间”。

图6示出了单个座椅3的侧视图，该座椅3借助于座椅保持器6固定在底盘2上，底盘2在过山车的导轨1上运行，座椅3仅示意性地示出。底盘2包括轮组，轮组本身是已知的并且从上方和下方以及侧向上围绕运行导轨啮合。上承载轮7主要承受底盘2和座椅3的重量，而支撑轮9从下方起作用，用于支撑而防止座椅装置从轨道上抬起。支撑轮23负责侧向安全性。

座椅3借助于在车辆的纵向方向上延伸的基本上自由运转的旋转轴17固定到座椅保持器6上。座椅具有用于人25的通常的个人安全设备24。因此，座椅3可相对于行驶方向横向地在平面内绕轴17枢转。

图7以正面视图示出了座椅装置。过山车结构的路线主要由具有上主导轨20和两个下运行导轨13、21的三角形框架结构形成。座椅单元借助于安装在运行导轨13和21上的轮组安装。轮组由成对的上承载轮7和8、成对的下支撑轮9和10以及侧向支撑轮22和23组成。因此，底盘2的所有自由度都固定在导轨结构上。

横向支撑件11固定到底盘2的下端部，横向支撑件11的侧向端部合并到向下引导的座椅保持器6和12。实际座椅借助于沿车辆纵向方向定向的旋转轴16和17固定到座椅保持器6和12的下端部。座椅可以围绕旋转轴16和17枢转，或者它们也可以回转超过360°。

由于旋转轴16和17的旋转中心大致位于由座椅和位于其上的人构成的重心上方或靠近该重心，所以处于备用状态的座椅向下或在离心力方向上悬挂，其中如果它的运动没有被制动，它也可以前后枢转。在侧向力、例如离心力出现在过山车的水平或螺旋曲线的情况下，座椅会因此强烈地侧向偏转。

偏转可以通过手动交互以特殊方式控制。为此目的，每个乘客座椅都具有手动控制装置(例如以操纵杆的形式)，借助于该手动控制装置，侧向地附接到座椅的两个空气引导翼18和19可以向上或向下倾斜。空气引导翼在其前横向端或后横向端固定在座椅的横向轴上，并借助于杠杆连杆或缆索提升机沿相反方向同步移动。如果操纵杆在侧向方向上偏转，则一个空气引导翼向上移动而另一个空气引导翼向下移动，使得沿着空气引导翼流动的空气在空气引导翼上施加力，该力传递到座椅。座椅的枢转是通过其自由安装借助于旋转轴16或17引起的。操纵杆、杠杆连杆或空气引导翼借助于弹簧装置偏置到备用位置，因此当操纵杆被释放，空气引导翼返回到起始位置。

如果座椅的枢转或旋转不由于停止而受限制，则滚转可以在行驶期间执行。然而，结果是，在特定的行驶路段中可能发生未经许可的情况，因此提供措施以便在这些路段中提供对旋转或枢转的限制，例如限制为±20°或±45°。为此目的，在座椅或过山车上提供传感器，并且在接近相应的路段时，这些传感器通过与相关路段上提供的发射器/接收器或机械控制器的相互作用来确保各个座椅的枢转运动受到限制或者座椅被转移到特定的安全位置。在离开关键路段后，也可以再次释放枢转运动。因此，当过山车接近路线的终点时，进行空气引导翼的重置，以确保座椅的备用位置以便乘客上下车。同样地，座椅的重置也可以在慢速行驶期间和因此空气引导翼上的压力不足时发生。

在图7中，在右侧图示中，示出了乘客座椅可以占据许多不同的位置，这些位置可以通过空气引导翼在枢转或旋转期间到达。

尽管本发明的基本原理包括在乘客座椅的枢转或旋转期间的手动控制，但是旋转或枢转也可以由电机驱动的驱动器、特别是通过伺服控制器支持。这使得即使在过山车仍然没有达到足够速度来通过调整的空气引导翼影响气流、从而引起旋转的路段区域上也可以提供枢转或旋转。电机控制的运动可以由乘客自己触发，也可以由中央控制单元直接地或在程序控制下进行，这样单个座椅、成组布置的座椅或所有座椅都可以集中枢转或移动到正常的位置。

如果座椅保持器6和12不是刚性地构造成一体的，而是具有轴向旋转联接，则还可以使车辆围绕相对于车辆垂直延伸的轴进行旋转。这种旋转也可以通过气流、通过使用在车辆上以舵的形式构造并且同样可以通过连杆连接到操纵杆的空气引导翼26引起。副翼操纵杆的运动方向与舵的运动方向成90°角。此外，当使用舵时，应采取适当的措施，以便能够在整个路线上保持安全。如果允许和/或以受控方式执行座椅围绕水平或垂直轴的摆动运动，则可以实现进一步的运动可能性。

使用本发明，乘客可以交互地和独立地控制不同的运动。座椅布置可以不同地配置。可以使用开放的吊船或封闭的吊船。如果选择过山车的区段配置使得在特定的路段中座椅移动经过但相对靠近障碍物(例如水池)，则可以让乘客选择是接触水(例如用脚)还是要避开障碍物。避让操纵也可以是电机控制的，因为为特殊路段的区域额外提供的电机驱动控制预先确定了座椅的特殊位置，例如水平位置。

车辆通过通常用于特定路段中的过山车或返向车或山脉和山谷导轨的摩擦轮、线性电机或链条驱动，或者通过车辆的自推进驱动。

车辆的座椅还可以配备VR眼镜，通过VR眼镜可以为乘客提供穿越虚拟空间的机会。

附图标记列表

1 导轨

2 底盘

3 座椅

4 纵向支撑件

5 联接器

6 座椅保持器

7 承载轮

8 承载轮

9 支撑轮

10 支撑轮

11 横向支撑件

12 座椅保持器

13 运行导轨

14 座椅

15 座椅

16 水平旋转轴

17 水平旋转轴

18 空气引导翼

19 空气引导翼

20 主导轨

21 运行导轨

22 支撑轮

23 支撑轮

24 个人安全设备

25 人

26 空气引导翼

Claims (11)

1.一种过山车，其沿着在二维或三维平面中延伸的导轨结构引导，并且所述过山车具有至少一个乘客座椅(3)，所述乘客座椅(3)固定到在所述导轨结构上引导的底盘(2)上，其中，乘客座椅(3)通过在车辆纵向方向上延伸的旋转轴(16、17)固定在底盘(2)上，并且在过山车的行驶期间乘客座椅(3)的旋转能够被手动地影响，其特征在于，围绕旋转轴(16、17)的旋转能够通过沿着车辆上的可调整的空气引导翼(18、19)的气流的力来控制。

2.根据权利要求1所述的过山车，其特征在于，所述旋转能够根据行驶路段来设定或限制。

3.根据权利要求1所述的过山车，其特征在于，所述旋转借助于伺服驱动器辅助，所述伺服驱动器能够从车辆座椅或从中央控制器致动。

4.根据权利要求1所述的过山车，其特征在于，至少两个乘客座椅(14、15)固定在底盘(2)上并在车辆的横向方向上移动，并且座椅的旋转能够彼此独立地被影响。

5.根据权利要求2或4所述的过山车，其特征在于，当车辆到达行驶终点或块式制动时，乘客座椅移动到起始位置。

6.根据权利要求6所述的过山车，其特征在于，车辆设置有传感器，用于确定其相对于所述导轨结构的相应位置，并且设置的传感器用于确定行驶的终点。

7.根据权利要求1或4所述的过山车，其特征在于，座椅可围绕旋转轴(16、17)旋转，所述旋转轴相对于车辆水平地延伸，并且在由较大的人(25)占用的座椅的重心上方或靠近该重心延伸。

8.根据权利要求7所述的过山车，其特征在于，乘客座椅(3、14、15)能够进行一次或两次以上滚转，并且乘客座椅(3、14、15)在空气引导翼(18、19)的正常位置能够占据悬挂位置。

9.根据权利要求1所述的过山车，其特征在于，所述空气引导翼(18、19)通过弹簧力偏置到基本位置。

10.根据权利要求1或4所述的过山车，其特征在于，车辆座椅(3、14、15)借助于中间支撑件固定在底盘(2)上，并且车辆座椅(3、14、15)借助于相对于车辆垂直延伸的车顶轴固定在中间支撑件上或者悬挂以便摆动。

11.根据权利要求10所述的过山车，其特征在于，所述中间支撑件在垂直轴上的旋转能够借助于垂直定向的空气引导翼(26)调整或者摆动。