KR101442314B1 - 케이블 이동 시스템 - Google Patents

Abstract

장치의 방법 및 시스템은 일련의 지지 구조물들(120)로부터 걸린 사람(110)의 페이로드 또는 멀티-세그먼트 가이드 케이블(180)을 따른 운반대, 또는 집 라인의 방해 없는 이송을 용이하게 한다. 이동 메커니즘들(800, 810)은 케이블이 시작 위치로 순회하거나 또는 개별적인 종점들 간에서 이동하도록 한다. 페이로드를 운반하는 트롤리(200)는 중력으로만 가동될 수 있거나, 동력의 도움은 케이블 코스가 케이블 지지물의 높이에 대해 상관없이 횡단되도록 할 수 있다. 안전 메커니즘들(300)은 트롤리가 케이블(180)로 의도치 않게 떠나가지 않도록 한다. 시스템은 하나 이상의 탑승자(110)가 오락 목적용으로 원하는 속도로 가이드 케이블(180)을 따라서 이동되도록 하는 반면에, 많은 신체 위치, 예를 들면, 엎드린 자세, 앉는 자세 또는 서있는 자세로 할 경우에 새와 같이 나는 감각을 제공할 수도 있다.

Description

케이블 이동 시스템{CABLE TRANSPORT SYSTEM}

본 발명은 일반적으로 매달린 케이블을 사용한 이동 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 트롤리는 동력화되거나 중력의 힘을 받을 수 있는, 멀티-세그먼트 케이블(multi-segmented cable) 상에서 동작하는 특정 트롤리 시스템에 관한 것이다. 상기와 같은 트롤리 시스템이 중력의 힘을 받을 시에, 종종 오락 또는 레크레이션용으로 사용되는 집-라인(zip-line)으로서 일반적으로 알려져 있다.

최대 간단한 폼으로, 집-라인은 매달린 케이블 상에 탑재된 도르래로 구성된다. 상기 케이블은 일반적으로 케이블 지지물로서 역할하는 한 쌍의 수직 마운트들(vertical mounts) 사이에서 뻗어 있다. 바람직한 지지물들은 경사진 곳에 위치한 나무들 중에서 선택된 큰 나무, 및 산허리 또는 들판 상에서 직립된 타워들을 포함한다. 일반적으로, 장착되는 일 지점은 적당한 높이 차이로 인해 다른 곳보다 높게 선택될 수 있다. 케이블이 도르래의 궤적을 판별하기 때문에, 가이드 케이블이라고도 언급될 수 있다.

대부분 적용에 있어서, 가장 간단한 도르래는, 페이로드(payload)가 가이드 케이블의 길이를 따라 자유롭게 이동함에 따라서 케이블 상에 위치하고 페이로드를 운반하기 위해 고정된 트롤리로 대체된다. 오락 목적을 위해 사용될 시에, 간단한 집-라인은 중력에 의해 추진되는 사용자가 가이드 케이블의 일 측 말단에서 다른 말단으로, 즉, 자유롭게 이동하는 트롤리 상에 유지되거나 상기 트롤리에 부착됨으로써, 일반적으로 경사를 따라 상부 말단에서 하부 말단으로 횡단할 수 있도록 한다. 케이블은 보통 선로에 사용되는 것과 같이, 일반적으로 고장력강(high tensile steel)으로 구현되고, 이때 상기 케이블 두께는 진행 길이 및 하중 크기에 따라서 치수화된다. 일부 집-라인들이 벌채 산업에서 사용되는 반면, 상기 집-라인들은 오락 또는 엔터테인먼트 목적용으로, 특히, 열대우림 캐노피(rainforest canopy) 또는 야회 모험 캠프와 같은 드문 지역을 접근하는 수단용으로 관심이 높아져 가고 있다.

상기 시스템 이상을 넘어, 현재 기술된 시스템은 고가 트롤리들에 관한 것으로, 특히 집-라인들 및 다른 케이블 지지 선로형 시스템에 관한 것이다. 통상적인 오락용 세팅, 예를 들면, 공원은 종종 탑승자들을 경사 아래로 또는 위로 운반시키는 다수의 케이블들을 사용할 것이고, 이때 각각의 케이블은 일반적으로 직선형태로 되어 있고, 중간 라인에서 휘어지는 부분들이 없다. 코스 내의 집-라인의 방향이 변경될 시에, 탑승자들은 일 측 케이블 세그먼트의 말단에서 내려야 하고, 타 측 케이블의 시작점에서 재탑승하여야 한다(예를 들면, 이들 2 개의 간의 말단 지점들 사이의 풋 트래픽(foot traffic) 또는 동력화된 운반대 등과 같은 번갈아 타야하는 탑승이동).

상기와 같은 이산적인 세크먼트 동작은, 가이드 케이블 지지물들과 연관된 문제점 또는 트롤리의 방해받지 않은 이동을 막는 종점들 때문에, 트롤리가 일 세크먼트에서 다음 세그먼트로 나갈 시에, 종래의 케이블 시스템들에 의해 요구된다.

개시된 시스템은 동력화된 운반대를 구비한 수동 도르래의 대체물에 의해 일반적인 케이블 이동 시스템 또는 집-라인을 강화시킨다. 제한된 범위를 넘어, 이는 다른 것들로 행해져 왔다. 그러나, 본원에서 기술된 운반대는 컴퓨터화된 제어에 구동 모터를 첨가하여 구비된 종래의 가동된 운반대의 능력을 확장시킨다. 개시된 시스템에서 나타난 개선점은 다음을 포함한다.

1. 컴퓨터화된 모터는 회생 제동 시스템(regenerative braking system)의 부분으로서 역할한다.

2. 운반대는 앉는 자세, 서있는 자세 또는 얼굴을 위로 하면서 누운 자세, 또는 가장 바람직한 얼굴을 아래로 한 엎드린 자세를 포함한 몇몇 위치들로 다양한 플랫폼들(platforms) 상에서 사용자를 지지한다.

3. 플랫폼의 부분적인 회전은 공기 역학의 상승에 의해 사용자의 제어 하에서 이루어져서, 새와 같이 나는 감각을 가능케 할 수 있다.

4. 러더(rudder)는 180 도 역방향을 일으키는 범위에서도 플랫폼의 회전을 안정화시키거나 제어하기 위해 첨가될 수 있다.

5. 마찰력을 극복하는 전기 구동 모터에 의해 사용된 에너지는 전원 팩(power pack) 또는 다른 소스로부터 끌어온다. 재생 제동은 에너지의 손실을 최소화시키기 위해 사용될 수 있다.

6. 운반대 및 그의 지지 플랫폼의 컴퓨터화된 제어는, 사용자의 머리를 우선 왕복으로 돌리기(return trip) 위한 준비로, 운반대가 케이블의 먼 말단에 있는 종점에 다가감으로써, 180 도만큼의 운반대의 역회전을 포함하여, 속도, 거리, 감속, 정지 및 도킹(docking)의 제어를 제공한다.

7. 플랫폼은 수평 또는 직립 위치로 하여 이륙 및/또는 착륙을 제공하기 위해 제어될 수도 있다.

현재 기술된 시스템의 추가적인 특징들은, 이어진 다수의 세그먼트들을 사용함으로써, 집-라인 코스가 멀티-벡터(multi-vectored)되도록 하고, 각각의 세그먼트는 그의 양 말단에서 확고하게 고정된다. 그 후에, 길게 형성된 단일 집-라인의 균등물은 다음 시작점과 동일한 고정 지지 지점에서 또는 그 근처에서 하나의 세그먼트의 말단을 종결시킴으로써 생성될 수 있다. 발명된 트롤리 이동 메커니즘의 사용에 의해, 이 방식으로 세그먼트들이 이어질 시에, 탑승자는 케이블에서 내릴 필요가 없다. 이는 전체 코스가 직행으로 진행되도록 하면서, 케이블 세그먼트들 사이의 수많은 중간 설정 동작의 제거는 오퍼레이터 에러의 위험을 상당하게 감소시킨다.

트롤리 이동 메커니즘에 진입할 시에, 트롤리는, 이동을 통해 진행하는 레일의 균등물 상에서 케이블을 벗어나 효과적으로 탑재될 수 있고, 그 후에, 트롤리는 다음 케이블 부분 상으로 다시 이동될 수 있다. 이동 메커니즘들은 수직 또는 수평 평면에서 또는 이들 둘 다에서 위치될 수 있다. 이들은 강성 마운트들 상에 있는, 또는 가이드 케이블 종점 구역 근처의 가이드 케이블들 그 자체 상에 떠있는 가이드 케이블 지지 타워들의 일체형 부분일 수 있다. 추가로, 이동 메커니즘은 지지 타워들 사이에서 뻗어나간 하나 이상의 지지 케이블들에 걸릴 수 있다.

단일 세그먼트 시스템이 멀티-벡터로 확장되면, 필수적인 구성요소들에 추가되는 트롤리 정렬의 수단은 필요할 수 있다. 트롤리 정렬 가이드들은, 트롤리가 이동 장치와 만나게 될 시에 트롤리가 적당하게 배향되도록 한다. 이동 메커니즘은 5 가지의 필수적인 임무를 수행하기 위해 설계된다:

1. 이동 메커니즘은 트롤리가 일 측 가이드 케이블로부터 맞물림 해제되고, 타 측 가이드 케이블에 맞물리게 될 시에, 일 측 케이블에서 타 측 케이블로 벡터의 변화에 상관 없이, 트롤리에게 매끄러운 이동을 제공한다.

2. 트롤리의 락-온 안전 장치(lock-on safety device)의 맞물림 해제는 이동 장치에 의해 용이하게 된다.

3. 이동 메커니즘은 안전 장치의 기능을 하면서, 맞물림 해제를 이룬다.

4. 비상 정지 장치들, 이뿐 아니라 수동 또는 능동 속도 제어 장치들은 필요할 시에 이동 장치 내로 통합된다.

5. 정렬 가이드들은 트롤리 상의 정렬 가이드들을 방해하지 않도록 이동 메커니즘 내로 통합됨으로써, 상기 트롤리는 이동 장치의 나머지 부분과 안전하게 만나도록 적당한 비행 자세(proper attitude)로 서서히 강행된다.

세그먼트 케이블 시스템과 함께, 마모되거나 손상된 케이블은, 각각의 케이블 부분이 필요하면, 하나씩 대체될 수 있다. 기술된 이동 메커니즘들은 케이블 편향 플레이트들(cable deflection plates) 또는 튜브들에 의해, 이뿐 아니라 일련의 클램핑 장치들(clamping devices)에 의해 가이드 케이블에 고정된다. 상기 클램핑 장치들은 이동 메커니즘이 가이드 케이블들에 대해 이동되도록 느슨해질 수 있다. 이는 편향 플레이트들 또는 튜브들에 의해, 그리고 클램핑 장치들 그 자체들에 의해 보통 동작 동안 가려서 보이지 않는 영역들에서 가이드 케이블들의 점검을 가능케 한다.

주요 트롤리는 오락을 즐기려는 사람에게 고성능 탑승을 가능하게 한다. 주요 트롤리를 기본 설계 이상으로 하면, 한 쌍의 오락을 즐기려는 사람은, 그들의 자유로운 별도의 움직임을 거의 제한받지 않으면서 나란하거나 또는 일직선으로 앞/뒤로 탑승할 수 있다. 주요 트롤리를 넘어, 다른 특정 트롤리들은 이동 케이블에 따른 유지보수(maintenance) 및 구조 운송수단으로서 역할하고, 종점에서는 안전 장치로서 역할을 한다.

기술된 시스템에 다른 것들이 첨가되면, 이점들에 연관된 다수의 평행 케이블이 제공될 수 있다. 제 2 이동 케이블은 제 1 고성능 집-라인에 평행하게 설치될 수 있어서, 구조의 수단을 제공하거나 유지보수 서비스를 제공할 수 있다. 또한, 3 개의 케이블 설치에 있어서, 구조/유지보수 이동 케이블은 2 개의 고성능 집-라인 사이에, 그리고 상기 2 개의 고성능 집-라인에 평행하게 위치될 수 있어서, 양측에 서비스를 제공할 수 있다.

본 발명의 추가적인 양태 및 이점은 첨부된 도면을 참조한, 다음의 바람직한 실시예들의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

본 발명의 특정한 특징 및 이점은 간략하게 상술되고, 이뿐 아니라 다른 목적들도 첨부된 도면과 함께 취해지는 다음의 설명으로부터 명백해질 것이고, 도면에서:
도 1은 3 개의 세그먼트 집-라인 상의 탑승자를 나타낸 시스템의 간략한 평면도이다.
도 2는 3 개의 시스템의 집-라인의 시스템의 사시도이다.
도 3은 외측 회전에 대한 이동 메커니즘 상의 일 측 트롤리(상부) 및 내측 회전을 처리하는 타 측 트롤리(하부)를 나타내는 3 개의 세그먼트 이동 시스템의 원근 사시도이다.
도 4는 타워에 의해 지지되는 단일 세그먼트 집 라인 상의 가동된 트롤리의 입면도이다.
도 5는 트롤리의 개방 측면의 사시도이다.
도 6은 양 방향 트롤리의 대안적인 실시예의 개방 측면의 사시도이다.
도 7은 트롤리의 폐쇄 측면의 사시도이다.
도 8은 개방 측면으로부터의 트롤리의 측면도이다.
도 9는 트롤리의 폐쇄 및 잠금 위치에서 탈선 안전 장치를 나타내는 도 8의 트롤리의 부분적인 단면도이다.
도 10은 트롤리의 개방 및 잠금 해제 위치에서 탈선 안전 장치를 구비한 도 8의 트롤리의 부분적인 단면도이다.
도 11은 상부에 장착된 탈선 안전 장치 메커니즘의 측면도이다.
도 12는 도 11로부터 취해진, 상부에 장착된 탈선 안전 장치 메커니즘의 부분적인 단면도이다.
도 13은 내측 회전용 이동 메커니즘의 사시도이다.
도 14는 내측 회전용 이동 메커니즘의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 15는 내측 회전용 이동 메커니즘의 대안적인 실시예의 평면도이다.
도 16은 내측 회전으로 하여 빠져나가는 탑승자가 있는 이동 메커니즘의 입면도이다.
도 17은 외측 회전용 이동 메커니즘의 사시도이다.
도 18은 외측 회전용 이동 메커니즘의 대안적인 실시예의 사시도이다.
도 19는 외측 회전용 이동 메커니즘의 평면도이다.
도 20은 외측 회전으로 하여 빠져나가는 탑승자가 있는 이동 메커니즘의 입면도이다.
도 21 및 22는 세그먼트되거나 연이어진 전환 튜브를 사용한 이동 메커니즘 내로 가이드 케이블을 라운팅(routing)하는 상세한 사시도이다.
도 23은 내측 회전용 이동 메커니즘을 통하여 라우팅되는 가이드 케이블의 상세한 평면도이다.
도 24는 외측 회전용 이동 메커니즘을 통하여 라우팅되는 가이드 케이블의 상세한 평면도이다.
도 25는 내측 회전용 이동 메커니즘에 진입하는 트롤리의 부분적인 도면이다.
도 26은 외측 회전용 이동 메커니즘에 진입하는 트롤리의 부분적인 도면이다.
도 27은 이동 메커니즘의 이동 지점에 다가가는 트롤리의 단면도이다.
도 28은 내측 회전을 하는 플레이트 변화의 평면도이다.
도 29는 플레이트 변화가 이동 메커니즘을 이행하기 위해 사용되는 외측 회전의 평면도이다.
도 30은 도 28에서 나타난 내측 회전용 플레이트 변화의 말단의 상세도이다.
도 31은 도 29에서 나타난 외측 회전용 플레이트 변화의 말단의 상세도이다.
도 32는 내측 회전용 이동 메커니즘의 변화 영역으로의 진입의 상세한 입면도이다.
도 33은 내측 회전용 이동 메커니즘의 변화 영역에서 빠져나가는 상세한 단면도이다.
도 34는 플레이트 이동 메커니즘의 말단에서 라우팅되는 가이드 케이블의 측면도이다.
도 35는 가이드 케이블 및 플레이트의 클램핑을 도시하는 단면도이다.
도 36은 플레이트 이동 메커니즘의 변화 영역의 평면도이다.
도 37은 트롤리가 케이블 상에 지지될 시에 대안적인 실시예의 트롤리의 개방 측의 사시도이다.
도 38은 트롤리의 대안적인 실시예의 개방 측면의 상부의 사시도이다.
도 39는 트롤리의 대안적인 실시예의 폐쇄 측면의 사시도이다.
도 40은 트롤리의 폐쇄 및 잠금 위치에서 탈성 안전 장치를 나타내는 도 39의 트롤리의 부분적인 단면도이다.
도 41은 트롤리의 개방 및 잠금 해제 위치에서 탈선 안전 장치를 나타내는 도 40의 트롤리의 사시도이다.
도 42는 트롤리의 개방 및 잠금 해제 위치에서 탈선 안전 장치를 나타내는 도 41의 트롤리의 부분적인 단면도이다.
도 43은 내측 회전을 하는 이동 메커니즘의 진입 근처의 트롤리의 사시도이다.
도 44는 내측 회전을 하는 이동 메커니즘의 진입 근처의 트롤리의 상부도이다.
도 45는 내측 회전용 이동 메커니즘의 말단에서 라우팅되는 케이블을 도시한 사시도이다.
도 46은 도 45의 구성요소를 상세하게 나타낸 분해도이다.
도 47은 케이블 라우팅을 나타내는 이동 메커니즘의 말단의 측면도이다.
도 48은 이동 메커니즘의 구성요소의 사시도이다.
도 49는 트롤리가 캐치 트롤리로부터 하강될 시에 페이로드로서 탑승자를 운반하는 트롤리의 입면도이다.
도 50은 캐치 트롤리(catch trolley)와 일치하여 2 명의 탑승자를 일렬로 한 트롤리의 도면이다.
도 51은 페이로드 트롤리에 대한 가요성 조인트(flexible joint)의 사시도이다.
도 52는 단일 탑승자를 운반하는 트롤리 구성의 단면도이다.
도 53은 단일 축 플랫폼 지지 조인트로 나란하게 위치한 2 명의 탑승자들을 운반하기 위해 구성된 트롤리의 단면도이다.
도 54는 도 50으로부터 나타난 캐치 트롤리에 의해 포획된 페이로드 트롤리의 상세도이다.
도 55는 캐치 트롤리로부터 해제되어 이격되도록 이동하는 페이로드 트롤리의 상세도이다.
도 56은 도 50에서와 같이 가요성 멀티-축 지지 조인트를 사용하여 트롤리에 페이로드를 부착하는 수단의 상세 측면도이다.
도 57은 도 51에서와 같이 트롤리에 페이로드를 부착한 피봇을 구비하는 강성 단일-축 지지 조인트의 상세 측면도이다.
도 58은 추가된 마찰을 가지는 피봇을 나타낸 도 53의 단일-축 플랫폼 지지 조인트의 상세 단면도이다.
도 59는 도 58의 단일-축 플랫폼 지지 조인트의 측면도이다.
도 60은 트롤리를 가동시키는 수단의 측면도이다.
도 61은 트롤리를 가동시키는 수단의 측면도이다.
도 62는 대안적인 플랫폼 지지 조인트 및 요 제어(yaw control)를 가지는 2 명의 탑승자 트롤리의 도면이다.
도 63은 도 62에서 나타난 플랫폼의 단면도이다.
도 64는 2 개의 케이블 구동 양방향 트롤리들에 의해 운반되는 중앙 집-라인 상의 유지보수 트롤리와 함께 3 개의 평행한 집-라인들의 배치를 나타낸 단면도이다.
도 65는 수평 축 주위에서 진입 트롤리를 재배향시키는 수직 이동 메커니즘의 측면도이다.
도 66은 명료성을 위해 트롤리가 제거된, 지지 타워에 연관되어 지지되는 도 65에 도시된 바와 같은 수직 이동 메커니즘의 단면도이다.
도 67은 2 개의 지지 타워들 사이에서 뻗어나간 케이블에 의해 지지되는 수직 이동 메커니즘의 단면도이다.

도 1-3에 도시된 바와 같이, 현재 개시된 시스템은 간단한 집-라인 시스템(100)의 기본 요소들, 즉, 가이 와이어들(guy wires)(125)에 의해 안정된 케이블 지지 타워들(120)에 걸린 가이드 케이블들(180)로 구성된다. 사용자(110)는 시스템의 탑승용 케이블-보르네 트롤리(cable-borne trolley)(200)에 의해 운반된다. 추가적인 메커니즘들은 트롤리 분리 및 이동을 위해 제공된다. 완성된 시스템은 하나 이상의 가이드 케이블들(180), 복수의 케이블 지지 타워들(120), 하나 이상의 이동 장치들(800, 810 또는 900), 및 하나 이상의 특정 트롤리들(200)을 필요로 한다. 이는 트롤리 및 이동 장치들 및 이전의 집-라인 시스템들로부터 현재 개시된 시스템을 구별하는 서로에 대한 트롤리 및 이동 장치들의 상호작용의 설계이다. 최종적인 시스템은 정지 없이, 그리고 오퍼레이터 보조 및 중재 없이, 일련의 멀티-벡터 가이드 케이블들(multi-vectored guide cables)을 따라서 사람 또는 물품을 안전하게 이동시킬 수 있다.

한 쌍의 지지 타워들 사이에서 뻗어나간 케이블의 세그먼트는 본래 전차선 곡선(catenary curve)을 따를 수 있고, 지지 지점들을 포함하는 수직 평면의 측으로부터 볼 시에 새그(sag)가 주목된다. 한 쌍의 지지 타워들 사이에서 뻗어나간 사이와 같은 세그먼트가 수평 평면 상의 투영에 있어 위에서 볼 때의 직선을 반드시 따르기 때문에, 상기와 같은 집-라인 시스템의 부분은 단일 벡터로서 고려될 것이다. 멀티-벡터 시스템은 다수의 타워들에 의해 지지되는 케이블의 다수의 세그먼트들을 포함한다. 일 세그먼트에서 다음 세그먼트로의 수평 또는 수직의 방향 변화는 중간 지지 타워(120) 상에서 또는 그 근처에서 장착된 이동 장치(800)(또는 810 또는 900)에 의해 용이하게 된다. 예를 들면, 본원에서 도시된 도면들은 지지 기둥(support post) 주위에서 스윙함으로써 90 도의 아크형으로 형성되는 케이블을 나타낸다. 아크형 또는 심지어 직선형이 이동에 있어 사용될 수 있다는 것을 주목해야 한다.

가이드 케이블 지지 타워들(120)은 하나 이상의 가이드 케이블들(180)의 말단들을 지지하는 가이 와이어(125)에 의해 안정되는 간단한 구조물들일 수 있다. 기술 분야의 당업자라면, 가이드 케이블 지지 타워들(120)을 안정화시키는 다양한 수단, 예를 들면 고정된 버팀대(128) 및 데드맨(deadmen)(126)을 실현시킬 것이다. 일부 실시예들에서, 가이드 케이블 지지 타워들(120)은 이동 장치(800, 810, 900)의 절대 필요한 부분일 수도 있다. 로딩 또는 언로딩 플랫폼들(loading and unloading platforms) 또는 다양한 수공 또는 자연 구조물은 지지 타워들로 대체될 수 있다.

현재 개시된 시스템은 시스템의 기계적인 구성요소들로 우선적으로 기술될 것이다. 주요한 구성요소들은: 가이드 케이블의 지지 리깅(support rigging)을 가진 가이드 케이블(180), 페이로드(payload)(400)의 일부 형태를 지지할 수 있는 트롤리(200) 및 이동 장치(800, 810, 900)이다.

가이드 케이블 및 지지 리깅

본원 개시물의 목적에 있어서, 케이블 및 그의 지지 리깅은 대부분 선로 산업(tram industry) 내의 실무 표준을 따른다. 통상적인 가이드 케이블은 3/8"-1/2"의 직경을 가진다. 다른 케이블 두께는 전체 케이블 길이, 지지되지 않는 범위(unsupported spans)의 길이 및 예측되는 하중에 적절하게 사용될 수 있다. 현재 본원에서 기술된 시스템은, 적절한 정돈 및 내력 속성(load-bearing attributes)의 제어가 제공되는 한, 적당한 나무 및 바위들을 포함하여, 다양한 지지 타워들 또는 다른 장착 구조물들로 사용될 수 있다. 가이드 케이블 지지 타워들(120)은 통상적으로 타워들의 안정성을 유지하기 위한 일반적으로 공지된 기법들을 사용하여 가이 와이어들(125)에 의해 고정될 것이다. 가이드 케이블(180)은 몇몇 기법들을 사용하여 한 쌍의 지지 타워들(120) 사이에서 고정될 수 있다. 고정 방법은 단일 세그먼트 집-라인의 말단에서 종료되는지 또는 장착 지점이 멀티-세그먼트 집-라인 시스템 내에서 중간에 있는지에 따라서, 가이드 케이블(180)의 각 말단에 대해 변경될 수 있다. 보다 간단한 종결은 일반적인 산업 실무를 이용함으로써, 본원에서 기술되지 않을 것이다. 보다 복잡한 고정은 다양한 이동 메커니즘들 및 특정 트롤리들에 관한 것이고, 다음의 해당 부분들에서 상세하게 설명될 것이다.

페이로드를 가진 트롤리

최대 간단한 형태에 있어서, 트롤리는 스핀들(spindle)로서 로드(rod)에 장착된 베어링을 가진 도르래에 지나지 않을 수 있다. 본지에 기반한 뒤뜰 마당(home-based, backyard recreation)에서 사용되는 목적에 있어서, 사용자는 지지 지점들 사이에서 팽팽하게 뻗어진 로프 상에 도르래의 그루브(groove)를 위치시키고, 상기 로드 상에서 유지됨으로 그 자체를 지지시키고, 그 후에 로프를 따라 회전할 수 있다. 그러나, 현재 기술된 집-라인 시스템의 높은 속도 및 높은 성능은 매우 복잡한 트롤리를 요구한다.

현재 기술된 시스템의 가이드 케이블에 관계가 있는 트롤리는 적어도 3 개의 필수적인 구성요소들, 즉, 프레임, 하나 이상의 휠들(wheels) 및 안전 락들(safety locks)을 포함한다. 본 발명에서 사용되는 트롤리의 일 실시예는 다양한 도면의 도 5-8에서 제시된다.

프레임 구조물(210)은 페이로드를 지지하고, 다른 트롤리 구성요소들을 적절하게 배향시키고 지지한다. 휠의 원주의 깊은 그루브를 가진 적어도 하나의 휠(280)은 가이드 케이블(180) 상에서 진행됨에 따라서, 가장 간단한 집-라인 포맷(zip-line format)에서 도르래의 회전 기능을 역할한다. 트롤리 도르래의 깊은 그루브는 나중에 기술될 변화 구역들에 걸쳐 원활한 이동을 조정시키기 위해 특정 각도 및 노치 폭(notch width)이 제공된다. 휠(280)은 스핀들(spindle)(290) 상에 장착되는 베어링(285) 상에서 자유롭게 회전된다. 일 실시예에서, 휠(280)은 마모에 대해 적당하게 강하고 저항성이 있지만, 그러나 휠이 가이드 케이블(180)을 따라 이동됨에 따라서 미끄러짐을 최소화시키기에 충분히 연한(compliant) 가용성 물질로 형성된다. 휠(280)은 케이블로부터 탈선되지 않도록 충분한 폭 및 깊은 그루브를 가져야 한다.

추가적인 안정성에 있어서, 2 개의 휠들(280)은 도시된 바와 같이, 트롤리(200)에서 사용된다. 휠들(280)은 서로 함께 바람직하게 용접된 휠 마운트 프레임 부재들(212) 및 스파인(spine)의 수직 지지 부재들(215)로 구성된 프레임(210) 내에 장착된다. 상기 프레임을 구성하는 대안적인 방법은, 기술 분야의 당업자라면, 지지 부재들을 서로 볼트로 죄어져 있는 어셈블리, 또는 성형 구성요소로서의 구성물을 포함할 수 있다는 것을 인식할 것이다. 도 5의 말단(도 9의 측면 단면도)에서 보면, 프레임은 역 U-형상을 가지고, 상기 U-형상에서, 본 도면에서 우측면으로서 제시된 하나의 수직 부재는 가이드 케이블(180) 상에서 트롤리 설치 및 제거를 명확하게 제공하게 위해 원근법으로 도시된다. 하부 프레임 부재(230)에 부착된 것은 한쌍의 페이로드 앵커 플래지들(Payload Anchor Flanges)(370)이다. 이는 트롤리(200)의 기본 구성물을 완성시킨다.

트롤리의 다른 특징들은, 서브시스템들이 이하에서 개선됨에 따라서 상세하게 다루어질 것이다. 그러나, 본원에서는 한 쌍의 정렬 가이드 롤러들(270)이 통상의 트롤리의 프레임(210)의 상부에서 장착된다는 것을 주목해야 한다. 도 6에서 도시된 대안적인 일 실시예(201)는 양방향 이동을 위해 특별하게 설계되고, 2 쌍의 정렬 가이드 롤러들(270)을 가진다.

탈선 안전 장치 메커니즘(300)의 형태인 락-온 안전 장치는 가이드 케이블(180)이 탈선되는 사고를 방지하기 위해 트롤리(200)에 추가된다. 탈선 방지 어셈블리는 안전 장치(safety catch)로서 작동하는 간단한 브메랑 형상의 암(boomerang-shaped arm)일 수 있다. 이는 트롤리(200)가 개방된 공간에서 케이블의 튐 현상(bouncing off)을 방지하도록 위치된다. 트롤리가 변화 구역(880)에 진입됨에 따라서, 이 안전 장치는 가이드의 아래에서 지지물을 처리하기 위해 강하게 회전된다. 변화 구역(880)에서 나가게 되면, 안전 장치는 다시 케이블의 새로운 부분 아래의 위치 내로 거꾸로 강하게 회전된다.

또 다른 실시예에서, 대안적인 메커니즘은, 본원에서 제시된 바와 같이, 하부 수평 지지 부재(230)에 장착되거나, 또는 도 11 및 12에 도시된 상부 부재(212)에 장착된다. 이는 휠들(280) 사이에서 위치되고, 가이드 케이블(180) 아래에 위치된다. 이는, 트롤리(200)가 음의 관성력(negative g-forces)을 받는 가망이 없는 경우에서 케이블(180)이 탈선되지 않도록 깊은 그루브 휠들(280)과 함께 작동한다.

탈선 안전 장치 메커니즘(300)은 일 세트의 힌지들(350) 상에 장착된 프레임(310)을 포함한다. 상기 힌지들은 핀 유형일 수 있거나, 가요성 탄성 물질로 구성될 수 있다. 이들은 스프링 하중을 받을 수도 있다. 이동 제한 멈추개(Travel Limiting Stop)(260)는 프레임(210)에 부착된다. 마모 표면(320)은 가이드 케이블(180)에 가장 가까운 프레임(310)의 면에 부착된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 탈선 안전 장치 메커니즘(300)은 힌지(350)의 탄성의 응답에 피봇되어, 그의 프레임(310)은 탈선을 방지하기 위해 가이드 케이블(180) 아래에서 아주 근접하게 있는 보호 마모 표면(320)을 보유하고 있다. 힌지(350)의 탄성은 스프링 하중을 받거나 가요성 벨트 물질로 구성됨으로써 도출될 수 있다. 탈선 안전 장치 메커니즘(300)의 힌지들(350)은 이들의 회전 축이 파인 휠들(280)에 대해 중앙에서 약간 벗어나도록 위치됨으로써, 가이드 케이블(180)과의 충돌로 일어난 하향력(downward forces)은 가깝게 보호된 위치를 향하여 편향을 일으킨다.

도 10에서, 맞물림 편향 롤러(340)는, 탈선 안전 장치 메커니즘(300)이 회전되어 가이드 케이블(180)을 처리하도록 외부력에 의해 편향된다. 이 회전에 대한 하나의 목적은 가이드 케이블(180)로부터의 트롤리(200)의 제거하기 위한 처리를 제공하는 것이다. 또 다른 목적에 있어, 이 편향에 대한 주요 목적은 멀티 벡터 트롤리 시스템의 세그먼트들 사이에서 이동 장치(800, 810, 900)와의 충돌을 방지하기 위함이다. 도 37-44에 도시된 트롤리의 대안적인 실시예에서, 맞물림 편향 기능은 롤러보다는 오히려 패드(340)에 의해 제공된다.

멀티-벡터 시스템을 조정하기 위해서, 안전한 탈선 안전 장치 메커니즘(300)은 이동 장치에 접근함에 따라서 벗어나(out of the way) 이동될 수 있다. 그 후에, 스프링 하중을 받는 힌지들(350)은, 트롤리(200)가 이동 장치(800, 810, 900)에서 벗어나고, 다음의 일련으로 이어진 가이드 케이블들과 맞물림에 따라서, 잠금 위치 내로 다시 이동되고 다시 이동된다. 필요하다고 생각되는 경우, 래칭 장치(latching device)는, 트롤리가 이동 장치(800, 810, 900)와 만날 시를 제외하고는, 탈선 안전 장치 메커니즘(300)을 근접하게 유지시키는 스프링 인장력이 극복될 수 없도록 하기 위해 통합될 수 있다.

하부 프레임 부재(230)(도 9-10)에 장착된 주요 트롤리 정렬 가이드들(360)은, 트롤리(200)가 가이드 케이블(180)의 일 세그먼트에서 또 다른 세그먼트로 이동 메커니즘(800, 810)을 이동시킴에 따라서, 안전 범위 내에서 수직 안정성을 제공하도록 측면 이동을 한정시키는 역할을 한다. 한 쌍의 정렬 가이드 롤러들(270)은, 상기 롤러들이 회전하면 트롤리(200)의 초기 정렬을 위한 상부 프레임 부재(212)에 장착된다.

이동 장치

도 13에 도시된 이동 장치(800)는 집-라인 시스템의 2 개의 세그먼트들 사이의 지지 타워(120)에서 우측 회전을 하는 트롤리(200)를 운반시키도록 설계된다. 도 14는 도 13의 장치의 대안적인 실시예를 도시한다. 도 17에 도시된 좌측 회전은 이동 장치(810)에 의해 가능해진다. 우측 회전 및 좌측 회전을 위한 지지 구조물들이 반드시 상이하다는 것을 인식할 것이다. 이는, 트롤리 프레임이 모든 케이블 지지 구조물들을 위한 처리를 제공하도록 일 측면 상에 개방되어야 하지만, 타 측면 상에가 아니라 일 측면 상에서만 개방될 수 있다는 사실을 수용하기 위함이다. 좌측 또는 우측의 의미는 호환성이 있다. 혼동을 줄이고자, 용어 내측 및 외측이 본원에서는 우측 및 좌측 각각 보다는 오히려 본원에서 사용될 것이다. 내측 회전은 트롤리(200)의 개방 측이 회전 방향으로 직면하는 회전, 즉, 회전을 할 시에 곡선의 내측을 향해 직면하는 회전이다. 한편, 회전 방향으로부터 트롤리(200)의 개방 측면들은 외측 회전을 이룰 것이다. 트롤리(200)가 정상 이동 방향(말하자면, 내리막길)으로 나아 갈 시에 트롤리의 우측 상에서 개방되는 프레임(210)을 가진 트롤리(200)에 있어서, 우측 회전은 내측으로 회전을 하고, 반면에 좌측 회전은 외측으로 회전을 한다. 개방 좌측면을 가진 트롤리 프레임(210)에 있어서, 내측 회전 및 외측 회전의 의미는 역으로 되어 이동 장치들이 미러화되는 것을 요구한다. 모든 경우에 있어서, 내측 곡선에 대한 지지 구조물의 프레임워크(framework)가 트랙의 곡선의 내측을 향하고, 외부 곡선에 대한 지지 구조물 프레임워크가 트랙의 곡선의 외측을 향하는 것으로 볼 수 있을 것이다. 이는, 간섭을 방지하기 위해, 트롤리와 반대인 트랙의 측면 상에 있어야 하는 지지 구조물 프레임워크를 트롤리의 개방 측면이 향한다는 사실로부터 기인한 것이다.

도 13의 이동 장치(800)의 실시예에 나타난 바와 같이, 가이드 케이블(180)은, 진입 트롤리(202)를 운반하는 도 13의 하부 좌측의 진입 세그먼트와, 이탈 트롤리(205)를 지지하는 상부 우측의 이탈 세그먼트 사이에서 접촉하고 있다. 가이드 케이블(180)이 본원에서 제시된 바와 같이 곡선을 통해 연속될 수 있거나 연속될 수 없지만, 트롤리는 가이드 트랙(840)에 의한 만곡부 주위에서 운반된다.

도 13의 사시도에서 도시된 바와 같이, 가이드 트랙(840)이 한 쌍의 지지 케이블들(130)에 의해 지지 타워(120)에 매달려 떠 있도록 한다. 지지 케이블들(130)은 힘 전달 브릿지들(150)에 연결되고, 상기 전달 브릿지들(150)은 가이드 트랙(840)의 곡선을 한정하고 유지시키는 트러스트형 프레임워크(trussed framework)(140)에 결합된다.

기술 분야의 당업자라면, 도 13의 지지 구조물에 나타난 전달 브릿지들(150)이 이동 메커니즘을 하나 이상의 지지 타워들에 강하게 부착시킴으로써 제거될 수 있다는 것을 인식할 것이다. 상기와 같은 배치에 있어서, 타워들은 트롤리(200) 및 그의 페이로드(400)에 대한 충분한 처리를 제공하기 위해 가이드 케이블(180)로부터 충분하게 멀리 떨어질 필요가 있다. 이 거리가 더 커지면, 트롤리(200)가 변화 범위를 통해 나가게 됨에 따라서 지지 타워(또는 타워들) 상에 가해지는 비틀림 하중은 커진다(torsional load). 이 때문에, 도시된 바와 같이, 떠 있는 지지물 시스템이 바람직하다.

가이드 트랙(840)(도 13-20)은 양방향 이동 동안에도 회전하는 트롤리의 매끄러운 진입 및 이탈을 가능케 하기 위해서 각각의 말단에서 변화 튜브(transition tube)(820)를 가지는 강성 만곡부를 형성한다. 도 21 및 22에서 상세하게 도시된 바와 같이, 변화 튜브(820) 상의 위로 향한 베벨(bevel)은 가이드 케이블(180)과 가이드 트랙(840) 사이의 매끄러운 트롤리 이동에 대해 충분하게 완만하게 된다. 변화 튜브(820)는, 케이블(180)이 일반적으로 가이드 트랙(840)과 이격되어 아래 방향으로 전환될 시에, 트롤리의 원활한 경로(unobstructed passage)가 필요한 경우에 트롤리의 개방 측면의 방향으로, 케이블(180)을 충분하게 통과시키는 보어(bore)를 가진다. 가이드 케이블(180)은, 케이블이 곡선부에서 종결되고 또 다른 케이블 편향 튜브(820)에 의해 상부로 편향되어 가이드 트랙(840)의 먼 말단과 재정렬될 때까지 만곡부 주위에서 강행될 시에, 하나 또는 일련의 튜브들에 의해 지지되고 조작된다. 도 23은 내측 회전에 대한 이동 메커니즘을 통한 가이드 케이블(180)의 라우팅의 상세한 평면도를 도시하는 반면, 도 24는 외측 회전의 특징으로 나타낸다.

반복적으로, 변화 튜브(820)는 2 가지 목적을 이루는 역할을 한다. 우선, 가이드 트랙(840)의 초기 부분으로서 역할한다. 변화 튜브(820)의 테이퍼형 말단(tapered end)은 가이드 케이블(180)에서 분리된 트롤리를 가이드 트랙(840) 상으로 완만하게 상승시키기 위해 매끄러운 변화를 제공하면서, 상기 트롤리가 나감에 따라서 트롤리의 경로에서의 충격을 최소화시킨다. 매끄러운 변화를 제공하기 위해서, 변화 튜브(820) 상의 베벨은 튜브의 몇몇 직경과 같은 길이를 가지는 매우 얕은 각도(very shallow angle)에서 중단되어야 한다.

변화 튜브(820)의 제 2 목적은 가이드 케이블(180)을 지지하면서, 상기 케이블을 트롤리의 경로로부터 멀리 이동시키기 위함이다. 트롤리가 다른 말단에서 가이드 트랙(840)에서 나가게 되면, 또 다른 변화 튜브(820)는 가이드 트랙(840)과 재결합되는 가이드 케이블(180)을 상승시킨다.

본원에서 가이드 트랙(840)이 원형 로드로 도시되었지만, 기술 분야의 당업자가면, 고체형 로드가 중공 파이프(hollow pipe)로 대체되어 중량을 감소시킬 수 있다는 것을 인식할 것이다. 또한, 완전하게 둥근 상부 에지를 가지거나 심지어 절반 파이프부를 가진 평평한 바(flat bar)가 사용될 수 있다.

가이드 케이블(180)이 가이드 트랙(840)으로부터 알맞게 변위되면, 가이드 케이블(180)은 케이블 클램프들(cable clamps)(190)(도 32 참조)에 의해 고정될 수 있다. 일련의 케이블 가이드들(830)(도 32 참조)은 차후 종결을 위해 가이드 트랙(840)에 인접한 가이드 케이블(180)(또는 185)의 경로를 정하기 위해 선택적으로 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 변형 경감 케이블 클램프들(strain relieving cable clamps)(190)은, 트롤리가 국부 영역 상에서 나아감에 따라서, 일어나는 상당한 스트레스로 인해 케이블이 이동 메커니즘에 대한 이동을 못하게 한다. 이동 메커니즘으로의 이동은 가이드 케이블(180)과의 충돌을 일으킬 수 있다. 대안적인 일 실시예는 케이블 클램프들을 사용하여 이동 메커니즘을 통하여 연속적인 가이드 케이블(180)의 경로를 조정하여 가이드 트랙(840)에 인접한 만곡부를 따라갈 수 있다. 케이블 클램프들(825)이 사용되는 구성물의 유지 목적에 대해, 커버 플레이트들(cover plates)(864)은 가이드 케이블(180)이 케이블로부터 인장력을 경감시킴 없이 점검되도록 제거될 수 있다.

대안적인 실시예에서, 가이드 케이블(180)은 케이블 클램프들(190)을 넘어서 종결될 수 있다. 케이블의 충분한 길이가 클램프들(190)을 넘어서 남아있을 시에, 상기 케이블은, 도 28에 도시된 바와 같이 케이블이 안전 케이블(185)로서 역할하기 위해 연결되는 지지 타워(120)를 향해 트롤리의 경로로부터 멀리 이격되어 라우팅될 수 있다. 원하는 경우, 케이블은, 브릿지의 결함의 경우 안전 대비책(safety backup)으로서, 힘 전달 브릿지(150)를 따라 라우팅될 수 있다. 도 13(내측 곡선 메커니즘들)에서 도시되지는 않았지만, 이러한 안전 대비책 케이블들(185)은 지지 케이블들(130)을 따르지 않을 것이다. 모든 경우에서, 클램프들(190)의 어레이는 스트레스 하에 있는 케이블의 전체 하중을 절단할 수 있어야 한다.

케이블 편향의 대안적인 수단은 도 43-48에서 도시된다. 이 실시예에서, 케이블(180)은, 상부 편향 플레이트 및 하부 편향 플레이트(812 및 814) 각각 사이에서 형성되는 813 및 815에 의해 제한된 그루브를 따라 편향된다. 가이드 트랙으로부터 떨어져서 편향된 후에, 가이드 케이블(180)은 가이드 트랙 지지물(845)의 경로(817)를 통하여 라우팅되고, 그 후에, 링 클램프(819) 둘레에 감겨 상기 링 클램프(819)에서 고정된다. 가이드 케이블(180)이 고정되면, 일련의 케이블 가이드들(830)(도 47)은 케이블을 적절하게 위치시킬 수 있다. 도 37-44에 도시된 트롤리(200)의 대안적인 실시예로 사용될 시에, 노스 피스(nose piece)(821)의 말단에서의 베벨(822)은, 도 43 및 44에 도시된 바와 같이, 이동 장치 내로 진입하는 트롤리(200)의 정렬을 초기화하기 위해서, 변화 구역(880)을 걸쳐서 트롤리 정렬 깔때기형 가이드(alignment funnel guide)(850)와 접하게 된다.

본 발명의 시스템의 상세한 상기의 설명은 동일한 수평 평면에서 일반적으로 위치하는 케이블들 사이에서 수평 이동을 제시한 설명에 근거한다. 도 65-67에 도시된 바와 같이, 케이블들 사이에서의 수직 이동은 마찬가지로 손쉽게 수용된다. 이러한 이동 메커니즘들은 언덕 꼭대기에서 수직 배향을 변화시키기 위해 수평 축 주위에서의 변화를 제공한다. 도 65의 측면도는 수직 이동 메커니즘에서 변화 구역(880)에 들어가는 트롤리를 도시한다. 메커니즘 그 자체는 도 66에 도시된 바와 같이, 각이진 타워(120)의 말단에서 직접 지지될 수 있다. 대안적으로, 도 67을 참조하면, 수직 이동 메커니즘은 한 쌍의 타워들(120) 사이에서 뻗어있는 지지 케이블(895)에 걸린 변화 트랙 행거(transition track hanger)(890)에 의해 지지될 수 있다.

임의의 배향에서, 기술된 메커니즘은 연속 동작(non-stop operation)을 가능케 하는 무인 전달 지점들을 제공한다.

멀티-벡터 케이블 이동 시스템 상의 트롤리의 동작

집-라인의 가이드 케이블(180)의 직선 개방형 길이를 따른 트롤리(200)는 직선으로 이동된다. 2 개의 깊은 그루브 휠들(280)은 가이드 케이블(180) 상에서 진행된다. 탈선 안전 장치 메커니즘(300)은 힌지(350)의 스프링 힘으로 인해 도 5-9에서 도시된 위치에 있게 된다. 프레임(310)은 도 9에서 가장 잘 도시된 바와 같이, 보호 마모 표면(320)에 덮인 암의 말단이 이동 제한 멈추개(260)에 부착되도록 배향된다. 이는 가이드 케이블(180) 상에서 휠들(280)을 효과적으로 잠기게 하여, 상기 휠들이 케이블을 따른 충격으로 인해, 또는 트롤리(200) 및 상기 트롤리의 페이로드의 엄격하게 과한 이동(exaggerated motion)으로 인한 튐 현상이 없도록 한다. 보호 마모 표면(320)은, 트롤리가 나아감에 따라서 가이드 케이블(180)과 접촉하는 바람직하지 않은 경우의 잠재적인 마모에 대해 탈선 안전 장치 메커니즘(300)을 보호한다.

트롤리(200)가 이동 장치(800, 810)로 접근함에 따라서, 깔때기형으로서 작동하는 한 쌍의 트롤리 정렬 가이드들(850)(도 13 및 17)은 트롤리 프레임(210)의 리딩 에지(leading edge) 상의 초기화 정렬 가이드 롤러들 또는 패드들(pads)(270)(도 5-12)과 맞물릴 것이다. 연속된 도 25-27에서 기술된 이러한 상호작용은 이동 메커니즘(800, 810)에 의해 수용되는 안전 범위 내에서 트롤리(200)를 정렬시키도록 초기 안정화를 제공한다. 그 후에, 도 10의 상세한 도면을 보면, 편향 롤러(340)는, 상기 편향 롤러가 만곡형 프레임 부재(148)의 베벨 말단(822)과 만나게 됨으로써 옆으로 밀릴 것이고, 이때 상기 만곡형 프레임 부재는 만곡부를 통하여 가이드 트랙(840)을 지지한다. 스프링 힌지들(350)에 대항하여 작동하면, 탈선 안전 장치 프레임(310)은, 휠들(280)의 경로 외부에 있는 이동 제한 멈추개(260)로부터 이격된 암 및 암의 보호 마모 표면(320)을 도 10에 도시된 위치로 이동시키는, 접근하는 이동 메커니즘(800)의 경로의 외부로 편향될 것이다. 이는, 휠들의 지지물에 가이드 트랙(840)이 제공됨으로써, 가이드 케이블(180)이 휠들(280)에 떨어지도록 한다. 한편, 주요 트롤리 정렬 가이드들(360)에 의해 형성된 채널(channel)은 벌린 위치를 취하고, 이 위치에서 가이드 트랙 베벨(822) 및 만곡형 프레임 부재(148)가 따른다. 이 작동은 만곡부에 걸친 적당한 배치로 트롤리(200)를 유지시킨다. 특히, 이러한 정렬 가이드들(360)은 브레이크 효과를 제공하기 위해 사용되어, 만곡부에서 과속되는 것을 방지할 수 있다. 트롤리(200)의 강화된 실시예들은 정렬 가이드들(360)을 변형하여, 상기 정렬 가이드들이 작동 브레이크 시스템의 캘리퍼스(calipers)로서 제어되도록 할 수 있다. 대안적으로, 정렬 가이드들(360)은 나아가는 트롤리에 대한 마찰을 줄이도록 롤러들로 구성될 수 있다.

트롤리(200)가 가이드 트랙(840)의 먼 말단으로부터 출발함으로써, 맞물림 편향 롤러(340)가 가이드 트랙 베벨(822)을 따라가서 만곡형 프레임 부재(148)에 있게 된다. 힌지들(350)이 탈선 안전 장치 프레임(310)을 탈선 멈추개 블록(260)에 대한 탈선 안전 장치 프레임의 안정 위치(resting position)로 복귀시킴에 따라서, 보호 마모 표면(320)은 재위치되고, 휠들(280)은 가이드 케이블(180) 상에서 잠기게 된다. 주요 트롤리 정렬 가이드들(360)은 만곡형 프레임 부재(148)에서 진행되고, 트롤리(200) 는 다음 변화 또는 정지 지점을 향해 나아간다.

내측 이동 메커니즘(800)에 대해서, 가이드 케이블(180)은 도 25에 상세하게 도시된 바와 같이, 변형 경감 클램프들(190)로 확실하게 묶이게 된다. 인장력이 가이드 케이블(180)로부터 완화되면, 가능한 힘 전달 브릿지(150) 상에서 트롤리 경로와 떨어져서 라우팅될 수 있고, 잔류한 케이블 세그먼트(185)는 지지 케이블들(130)과 지지 타워(120)가 평행하게 묶이게 됨으로써, 안전 케이블로서 역할할 수 있다. 도 30에서, 변화 구역(880)의 상호 작용은 다양한 트롤리 정렬 가이드들(822 및 850), 가이드 케이블 라우팅(150, 180, 185 및 190) 및 가이드 트랙(840)에서 보일 수 있다.

외측 이동 메커니즘(810)에 있어서, 도 34-36에서 상세하게 도시된 바와 같이, 가이드 케이블 클램프 플레이트(864) 및 그에 연관된 파스너들(fasteners)에 의해 가이드 케이블(180)은 케이블 가이드 그루브(862)에 위치된다. 이 상황에서, 가이드 케이블(180)은 인장력을 받는다. 이는 트롤리 경로와 떨어져서 케이블 지지 클램프들(825)에 의해 라우팅되고, 지지 타워(120)에 묶이게 된다. 도 31은 상기와 같은 변화 구역(880) 내에서 상세하게 도시된다.

본원에서 케이블 편향 플레이트 변화로서 언급된 대안적인 구성물은 도 28-36을 통해서 도시된다. 플레이트 변화에 있어서, 가이드 케이블(180)은 도 34-36에서 상세하게 도시된 바와 같이, 가이드 케이블 클램프 플레이트(864) 및 그에 연관된 파스너들에 의해 케이블 가이드 그루브(862)에서 라우팅된다. 변화 구역(880)을 통해 나가는 트롤리는 가이드 케이블(180)을 벗어나 가이드 트랙(840) 상으로 상승되어서, 곡선부에서 처리된 후에 이동 메커니즘의 타 측 말단에서 케이블 상으로 다시 설정된다.

트롤리 향상

멀티-벡터 집-라인 경로를 따라 트롤리가 이동하도록 하는 멀티-세그먼트 시스템이 기술된다. 상기와 같은 시스템은 이전의 집-라인 시스템들의 제한으로 인해 이전에 접근불가능한 많은 특징의 가능성을 열어둘 수 있다. 집-라인이 단일 또는 멀티-벡터가 되는 간에 상관없이, 현재 기술된 시스템은 가이드 케이블들에 관한, 그리고 트롤리들 및 상기 트롤리들의 페이로드들에 관한 많은 다른 특징들을 포함할 수 있다. 이제, 가능한 이러한 특징들이 기술될 것이다.

도 49에 도시된 바와 같이, 기본적인 집-라인이 중력으로 가동되는(gravity-powered) 반면, 도 50에 도시된 바와 같이, 현재 기술된 시스템의 다른 구성요소들은 벌휠-구동 시스템(bullwheel-driven system)에 손쉽게 구성될 수 있는 것이기도 하다. 상기와 같은 시스템에 있어서, 가이드 케이블(180)은 이 문헌에 걸쳐 기술된 바와 같이, 상기 케이블의 모델에서, 특히, 제한되지 않은 중력으로 가동되는 내리막길 이동에서 사용될 수 있다. 벌휠(175) 및 구동, 하울 케이블(haul cable)(170)의 추가는 중력에 거슬려 이동되는 것이 필요한 경우에도 트롤리(200)가 상기 트롤리의 시작 지점으로 되돌아 가도록 한다. 트롤리의 무게가 가이드 케이블(180)에 의해 완전하게 지지되기 때문에, 구동 케이블(170)은 그의 고유 무게에 상대적으로 작은 하중을 더한 것을 운반하도록 하는 크기만을 필요로 한다. 대부분의 적용에 있어서, 1/4 내지 5/16 인치의 직경을 가지는 케이블은, 케이블 범위(cable span)를 통한 새그 미드웨이(sag midway)로 인해, 트로프(trough) 또는 낮은 스팟(low spot)을 통하여 트롤리를 잡아당기기 위해 중력을 이겨내는데 충분하다.

왕복 운동(return trip)은 고정 클램프를 통하여 트롤리(200)를 하울 케이블(170)에 연결시킴으로써 용이해질 수 있고, 상기 고정 클램프와 같은 경우에서 트롤리(200)는 하울 케이블(170)에 의해 양 방향으로 구동될 수 있다. 대안적으로, 가이드 케이블(180)의 일 측 말단으로부터 타 측 말단으로 상승에서 떨어지게 충분하고, 트롤리(200)는 하울 케이블(170)에 연결 없이 또는 하울 케이블(170)의 마모 없이 중력 힘 하에 상기 트롤리의 내리막길을 자유롭게 횡단하도록 구현될 수 있다. 그 후에 트롤리(200)를 하울 케이블(170)에 연결시키기 위해 해제가능한 클램프를 래칭하는 것은 진행의 오르막길 끝으로 트롤리(200)의 반환을 제공할 수 있다. 하중이 걸리지 않은 상태에서 트롤리(200)의 재배치는 단지 일 방향으로 페이로드들을 운반하기 위해 동작하는 집-라인들에 유용하다. 오락 프로그램 응용(amusement applications)에 있어서, 승객의 편의상에 대한 왕복 운동 여부를 승객에게 제공하거나, 또는 상기 라인 상의 오퍼레이터들의 수를 감소시키는 것은 바람직할 수 있다.

새와 같이 나는 능력을 제공하기 위해, 탑승자에게 특정한 한 쌍의 장갑이 제공된다. 이러한 장갑은 탑승자의 손의 표면적을 탁구형 패들(ping-pong paddle)과 유사하게 보이는 형상물 내로 뻗을 수 있다. 상대적인 굴곡으로 뻗어진 사람의 팔로 탑승한 사람에 의해 장갑의 조작은 간단하게 기술될 수 있는 부착 수단에 따라서, 플랫폼을 임의의 범위에서 회전시키도록 할 수 있고, 심지어 흔들도록 할 수도 있다.

탑승자 지지 구조물(400)에 부착된 러더 어셈블리(rudder assembly)(510)는 이동하는 트롤리에 의해 일어난 상대적인 바람에 직면하는 탑승자를 유지시키는 역할을 한다. 러더 어셈블리(510)에 의해 제공된 가이던스(guidance)는 상대적으로 연성이고, 낮은 속도를 제공하지만, 적합한 제어를 추가하는 높은 속도에서 보다 확고하고 강하게 되어 플랫폼을 안정화시킬 수 있다. 이는, 수평 또는 수직 축 주위에서 탑승자의 자유로운 움직임을 전체적으로 한정시킴 없이, 수직 축 주위에서의 변형을 한정함에 따라서, 35 내지 55 mph 이상의 높은 속도로 이동할 시에 특히나 중요하다. 양방향의 트롤리에 의해 지지될 시에, 상기 러버(510)만 왕복 운동에서, 상대적으로 낮은 속도 조차에서도 발생되는 바람으로 인해 탑승자 플랫폼(400)의 자동 반전을 가하는데 효과적이다. 이 작동은, 탑승자를 부당하게 한정시킴 없이, 바람에 직면하는 탑승자가 바람직한 자가-제어 뱅킹(self-controlled banking) 또는 펄럭이는 움직임(fluttering motions)을 발생시킬 수 없도록 한다. 일 실시예는 플랫폼을 안정화시키기 위해 스프링 하중을 받는 러더 어셈블리(510)를 사용하여, 요각(yaw angle)을 이동 방향의 40 도 내에서 유지시킬 수 있다.

특히, 현재 기술된 시스템의 탑승자 플랫폼(405)의 바람직한 실시예는 도 49 및 50에 도시된 바와 같이, 연장된 수평 위치 또는 좌석 위치에 탑승자를 지지할 수 있다. 수평 구조물에서, 사람은 이동 방향으로 머리를 앞으로 하여 땅을 아래로 향하는 엎드린 자세로 일반적으로 이동할 것이지만, 그러나 마찬가지로 다른 배향들도 가능하다. 플랫폼 또는 플라잉 시트(flying seat)(405)는 발을 앞으로 하여 직립으로 앉는 자세로 탑승하는 사람에 대해 적합한 등 지지를 제공하고, 수평 방향으로 탑승할 시에 적당한 다리 지지부를 제공하기 위해 설계된다.

일 실시예(도 50, 상세한 도면은 도 56)에서, 탑승자 플랫폼(400)은 강철-강화 고무 호스(steel-reinforced rubber hose)(435)와 유사한 물질을 포함하는 가요성 수직 지지 구조물에 의해 트롤리(200)로부터 지지된다. 중공 코어(hollow core) 수직 지지 부재(435)의 베이스에 근처의 칼라(collar)(445)는 장착 지점에서 충격 흡수장치(shock absorber)(440)를 구비한다. 이는 뻗뻗하지만, 구부릴 수 있는 가요성 매체를 제공하여 탑승자 플랫폼(400)을 지지할 수 있다. 이는 줄어든 피봇 움직임(damped pivoting motion)을 앞/뒤 방향으로 수용할 수도 있다. 상기와 같은 플랫폼 지지 조인트(platform support joint)는 도 50에 도시된 바와 같이, 단일 트롤리에 의해 운반된 단일 시트 또는 2 개의 시트에 적용될 수 있고, 상기 시트들은 다른 것에 상관없이 좌우로 흔드는 능력을 보유하는 각각의 플랫폼과 일치되어 장착된다. 충격 흡수장치는 각각의 개별적인 탑승자에 대해 보다 높은 진동수 섭동(higher frequency perturbations)을 줄어들게 한다.

대안적인 서스펜션(suspension)은 도 51에 도시되고, 이에 대한 상세도는 도 57에서 도시된다. 이 실시예에서, 플랫폼 지지물은 중공 코어, 예를 들면 금속 튜브 및 파이프를 가진 강화 부재(430)에 의해 구비된다. 저-마찰 스러스트 베어링들(low-friction thrust bearings)(465)은 탑승자의 플랫폼(405)의 수직 축 주위에서 완전한 360 도 회전이 잠재적으로 가능하다. 도 58에 도시된 마찰 패드들(460)은 움직임을 감소시켜, 앞/뒤 방향으로 진동 및 변동을 방지할 수 있다.

플랫폼 지지물이 도 56에서와 같이 가요성일 수 있거나, 도 57에서와 같이 강성이든 간에, 안전 케이블(480)은 트롤리(200)로부터 적당하게 중공 코어 지지 부재(435 또는 430)를 관통하여 케이블 멈추개 볼(475)에서 종결된다. 안전 루프(safety loop)(490)는 탑승자 안전 랜야드(lanyard)의 부착을 위해 구비된다.

도 52의 단면도는 후방에서 보일 시에 기본적으로 한 명의 탑승자 플랫폼(도 49 및 기타 등)의 특성을 나타낸다. 도 50의 단면도와 같이, 제 2 탑승자 플랫폼을 제 1 탑승자 플랫폼에 추가시키면, 후방으로부터 동일한 도면을 기본적으로 얻을 수 있다. 페이로드(400)의 또 다른 실시예는 2 명의 탑승자 플랫폼들(405)이 나란하게 위치한 도 53에서 도시된다. 특히, 모든 경우에서, 각각의 탑승자는 그들 고유의 좌석 위치 조정장치(550)를 가진다.

또 다른 유형의 트롤리는 도 49 및 50에 도시된 캐치 트롤리(catch trolley)(700)이다. 도 54의 상세도는 트롤리로서 본 어셈블리에 제공되는 가이드 케이블(180) 상에 탑재된 가이드 휠(guide wheels)(720)을 나타낸다. 캐치 트롤리(700)는 2 가지의 목적을 가진다. 우선, 이는 종착 지지 타워(120) 부근에서 탑승자 트롤리를 그 자리에 유지시키는 역할을 하면서, 하중을 받거나 받지 않거나 또는 도움을 제공한다. 둘째로, 캐치 트롤리(700)의 쿠션 블록들(740)은 트롤리들과 지지물들 사이에 충격 손상을 방지한다. 번지 또는 다른 탄성 코드의 형태를 취할 수 있는 댐핑 코드(damping cord)(780)는 지지 타워(120)에 부착되고, 그리고 쿠션 블록들(740)의 행의 먼 말단에 부착되되, 이때에는 마찬가지로 중간 타이 지점에서 부착됨으로써, 상기 블록들이 또 다른 진입 트롤리로부터의 충격에 응하여 되튀게 됨에 따라서, 상기 블록들의 상당한 분리를 방지할 수 있다.

도 54의 상세도는 탑승자의 트롤리(200)의 말단에 부착된 래치 홀드 메커니즘(735)을 포획하는 래칭 위치(latched position)에 있는 스프링 하중을 받는 후크 어셈블리(spring-loaded hook assembly)(730)를 도시한다. 고무 범퍼(770)는, 탑승자 트롤리(200)가 캐치 트롤리(700)에 접근함에 따라서 초기 충격의 일부를 흡수하기 위한 역할을 한다.

루프(750)는, 래치 홀드 메커니즘(735)으로부터 맞물림 해제가 되는 대안적인 위치(730')로 이동하도록, 스프링 하중을 받는 후크 어셈블리(730)를 잡아당겨 해제하도록 작동된다. 해제하면, 도 55에 도시된 바와 같이, 래치 홀드 메커니즘(735)은 트롤리(200)가 캐치 트롤리(700)로부터 이격되어 이동되도록 한다.

단일 케이블 상의 왕복 운동

구동 모터를 트롤리(200)에 추가하여, 탑승자는 집-라인 진행의 상부에서 하부로, 그리고 다시 상부까지 왕복 운동을 실행하고, 초기 내리막길은 중력의 힘으로 진행되고, 오르막길의 왕복 운동은 구동 모터에 의해 가능해진다. 대안적으로, 보다 편리하도록 언덕의 하부에서 이동을 시작하는 경우, 탑승자는 처음에 오르막길로 운반되고, 시작 지점으로 중력하에 되돌아 가게 될 수 있다. 상대적으로 평평한 지형의 경우, 또는 케이블 세그먼트의 2 개의 말단들이 유사한 고도를 가지는 다른 이유인 경우에서, 일부 형태의 구동 시스템은 양 방향으로 트롤리를 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 것들의 각각은 이전에 기술된 기본적인 시스템에 대한 일부 변화를 요구한다. 양 방향 이동을 수용하기 위해서, 일부 기계적인 추가는 시스템에서 구현되어야 한다. 우선, 정렬 가이드 롤러들(270)은 이전 도 6에서 도시된 바와 같이, 트롤리 프레임(210)의 트레일링 말단(trailing end) 상에, 그리고 리딩 에지 상에 설치된다. 둘째로, 트롤리 정렬 깔때기형 가이드들(850)은 도 13 및 도 17을 참조하여, 각각의 이동 메커니즘들(800 또는 810)의 양 말단들에서 설치된다.

트롤리의 왕복 운동 오르막길에 대하여 트롤리(200)를 구동시키기 위해서는 모터 및 전원이 필요하다. 다수의 옵션들은 가스, 엔진, 전기 모터, 및 고압 압축형 공기 구동 모터를 포함하여 본원에서 이용가능하다. 소음 공해를 방지하고 신뢰성을 높이기 위해서, 전기 구동 시스템은 가솔린 엔진 같은 것으로 선택될 수 있다. 전기 모터의 전원은 전력용 케이블 또는 일부 형태의 배터리 팩에 의해 제공될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 전기 모터는 트롤리의 페이로드의 일부로서 배터리 팩을 운반할 수 있는 트롤리를 구동시킨다. 배터리 팩에 충전을 유지하는데 도움을 주기 위해서, 회생 제동 시스템이 사용된다. 상기와 같은 제동 시스템의 집-라인 코스를 통하여 진행하는 내리막길에서, 온보드 컴퓨터(onboard computer)의 제어 하의 동작은 안전 목적 상으로 적합한 범위 내에서 트롤리의 속도를 제한시킨다. 상기와 같은 속도 제어는 또한 케이블 세그먼트들 사이에서 이동 장치들(800, 810, 900)을 처리하는데 도움을 준다. 주의 깊게 모니터링될 시에, 회생 제동 시스템은 내리막길로 강하 중에 전원을 충분히 회복시킬 수 있어서, 외부 재충전의 필요 없이도 몇 시간 동안 배터리 전원 시스템을 동작시킬 수 있다. 사용자가 다시 오르막길로 되돌아가면 시작 지점에서 왕복 운동이 종결됨으로써, 일 방향 내리막길로만 진행되는 이전 시스템과는 달리, 현재 기술된 시스템은 단지 집-라인 탑재의 일 말단에서만 전임 안내원(full-time attendant)에 의해 모니터링될 필요가 있는 이점을 제공한다.

전원 트롤리(600)의 일 실시예는 도 60의 측면도 및 도 61의 입면도에서 나타난다. 가이드 케이블(180) 상에 위치된 한 쌍의 구동 휠들(650)은 인장력 휠 지지 브라켓(tension wheel support bracket)(675)을 그 자리에서 당기도록 프레임 부재(620)를 지지하여, 가이드 케이블(180)의 아래에 대해 조정가능한 인장력 휠(670)을 유지시킬 수 있다. 탈선 방지 가드(680)의 대안적인 변형은 인장력 휠(670)이 인장력을 잃을 경우에 전원 트롤리(600)가 케이블을 벗어난 점프하지 못하도록 한다.

구동 모터들(640)은 전기 또는 유압으로 구동될 수 있다. 전기 모터들의 경우에서, 전원은 전원 라인들(645)을 통해 제공되고, 이때 상기 전원 라인들은 곤돌라(gondola)(610) 내의 엔진 전원 공급 구획부(630)로부터 프레임 부재(620)를 통하여 라우팅된다. 유압 시스템의 경우, 유압 라인들(645)은 엔진 구획부(630)로부터 모터들(640)로 가압된 유압 유체를 공급한다. 어느 유형의 구동을 위한 제어 시스템들은 엔진 구획부(630) 내에 포함될 수 있거나, 또는 적절하게 프레임 부재(620)를 통하여 분배될 수 있다. 상기와 같은 제어 시스템들은 종종 컴퓨터화되고, 다른 특징들 중에서, 재생 제동, 속도 제어, 및 좌석의 위치 및 배향 제어를 포함할 수 있다. 상기와 같은 전원 트롤리는 탑승자 페이로드들을 위해 사용되거나, 또는 집-라인 시스템 또는 다른 트롤리들의 복구 또는 재위치의 서비스를 위한 유지보수 트롤리로서 사용될 수 있다.

이전 도면들에서 도시된 플랫폼들 및 배향들과 더불어, 도 62(후방을 도시한 도 63과 함께)는 탑승자가 얼마간 직립으로 서있는 자세로 "서프(surf)"하도록 하는 대안적인 플랫폼을 도시한다. 도 62는 안전하지 않은 과한 움직임으로부터 서프하는 자세를 줄이고 제한시키는 러더 어셈블리(510)를 도시한다. 모든 경우들에서, 탑승자들은 신체 하네스(body harness)로부터 탑승자 안전 랜야드 부착부(490)로 매어 위치하게 된다(tethered).

도 64는 추가적인 평행 케이블들에 대한 가능성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 좌우 측에 있는 2 개의 가이드 케이블들 각각은 플랫폼들(405) 상의 탑승자들을 운반하는 상업 목적으로 사용된다. 이 경우에서, 하울 케이블(170)은 도 50에도 도시된 바와 같이, 상부 장착형 구동 벌휠들(175)에 의해 구동된다. 이의 사용을 최대화하기 위해서, 중앙 페이로드(400)는 구조 또는 유지보수 트롤리로서 사용도는 가스 또는 전기 모터에 의해 가동되는 자체-추진(self-propelled) 곤돌라(610)일 수 있다. 상기와 같은 가동된 곤돌라는 유인(manned)으로 동작될 수 있거나 원격 제어에 의해 동작될 수 있다.

요약

현재 기술된 시스템의 주요 목적은 연장된 멀티-세그먼트 이동 상에 인간 비행의 시뮬레이션을 가능케 하는 것이다. 이 필요성을 입증하기 위해, 사용자의 제어 하에 플랫폼의 부분적인 회전을 제공한다. 몇몇 구성요소들은, 사용자가 새와 같이 나는 감각의 경험을 가능케 함에 따라서, 이 특징을 제공하는 역할을 한다.

사용자에게 충분한 자유로운 움직임을 제공하기 위해서, 플랫폼은 피치(pitch), 롤(roll) 및 요(yaw)의 각각의 크기의 멀티-축 이동을 가능케 하는 특정 멀티-면 지지 조인트(special multi-faceted support joint)를 가진다.

다양한 트롤리의 형태들은, 앉는 자세 또는 얼굴을 위로 하면서 누운 자세 또는 종종 바람직하게는 얼굴을 아래로 한 엎드린 자세를 포함한 몇몇 위치들로 플랫폼들 상에서 사용자를 지지할 수 있다. 컴퓨터화된 제어는, 사용자의 머리를 우선 왕복으로 돌리기 위한 준비로, 플랫폼이 케이블의 먼 말단에 있는 종점에 다가감으로써 180도만큼 자동적으로 회전되도록 한다. 컴퓨터 제어 없이도, 부착된 러더(510)를 가진 플랫폼은 왕복 운동에 있어 바람을 저장할 시에 자동적으로 180 도 회전될 것이다. 플랫폼은 처리를 증대시키기 위해, 도크(dock)에 90 도 각도로 랜딩(landing)을 제공하기 위해 제어될 수도 있다.

컴퓨터화된 모터는 사용자의 내리막길 속도를 제한하기 위해 사용될 수 있는 회생 제동 시스템의 부분으로서 역할한다. 내려가는 동안 되돌아오는 전원은 모터를 구동시키는데 도움을 주는 포함된 배터리 팩에 저장된 공급물에 사용되어, 사용자는 왕복 운동을 마치기 위해 다시 시점 지점인 오르막길로 운반될 수 있다. 단지 일 방향 내리막길만 가는 이전의 시스템과는 달리, 현재 기술된 시스템은 단지 집-라인 탑재의 일 말단에서만 전임 안내원에 의해 모니터링될 필요가 있는 이점을 제공한다. 운반대 및 운반대의 탑승자는 보다 높은 고도에 있을지라도 시작 지점으로 되돌아 갈 수 있다. 추가적으로, 수동 제동 시스템은 진입 속도와는 무관하게 이동 메커니즘으로부터 이탈 속도를 제어하는 역할을 한다.

강화된 시스템은, 이어진 다수의 세그먼트들을 사용함으로써, 집-라인 코스가 연장된 멀티-벡터 이동을 제공하도록 한다. 길게 형성된 단일 집-라인의 균등물은 다음 시작점과 동일한 고정 지지 지점에서 또는 그 근처에서 하나의 세그먼트의 말단을 종결시킴으로써 생성될 수 있다. 발명된 트롤리 이동 메커니즘의 사용에 의해, 이 방식으로 이어진 세그먼트들로 인해 탑승자가 케이블을 떠날 필요는 없다; 전체 코스는 라인을 따른 중간 지점들에서 안내원이 있을 필요 없이 직행으로 진행될 수 있다. 사용자 입장에서 보면, 이는 이전의 단일 세그먼트 집-라인들을 넘어선 상당한 진보이다.

구성물 및 유지 보수의 관점에서 보면, 현재 기술된 시스템에는 많은 이점들이 있다. 이러한 이점은 다음과 같다:

1. 보다 짧은 다수의 케이블 세그먼트들의 가격은 동일한 균등물 길이를 가진 단일 케이블보다 상대적으로 싸다. 이는, 보다 긴 케이블은 주어진 하중에 대해 보다 큰 직경을 필요로 한다는 부분적인 사실로 인한 것이다. 또한, 매우 긴 케이블의 적절한 무결성을 생성 및 이동시키기에, 가능할지라도, 더 어렵다.

2. 마모는 보다 짧은 세그먼트들에 의해 한정되어, 특정 세그먼트의 약한 스팟(weak spot)은, 전체적으로 길게 형성된 단일 케이블이 아닌, 그 세그먼트의 대체물만을 필요로 한다.

3. 각 케이블의 각 말단의 일부가 두꺼운 벽 파이프에 둘러싸여서 또는 클램핑 플레이트들 뒤에 있어서, 도면으로부터 보이지 않기 때문에, 케이블의 전체 길이를 점검하기 위해 케이블 인장력의 해제를 제공할 필요가 있다. 이 필요성은 각 케이블 세그먼트가 그의 길이를 따른 모든 지점들에서 점검될 수 있도록 손쉽게 수용된다.

통상적인 상업용 오락 장치물 동작과 더불어, 본원에서 기술된 집-라인 시스템은 원격 상으로 화물 이송 및 점검에 사용될 수 있거나, 이와 달리 접근하기 어려운 영역들, 예를 들면, 댐의 점검에 사용될 수 있다. 양 방향 트롤리의 사용은 유인 또는 원격 제어가 힘든 다른 위치에 접근하도록 한다. 이의 안전성 특징 및 최소의 안내원을 수용하는 동작 성능으로, 기술된 시스템은 집-라인을 스릴있게 탑승하길 원하는데 장애를 가진 사람들에게 효과적으로 제공될 수 있다.

상술된 상세한 실시예들에서 본 발명의 원리 하에 벗어남 없이 변형이 구현될 수 있다는 것은 기술 분야의 당업자에 있어 명백할 것이다. 멀티-벡터 집-라인 시스템 상의 트롤리들에 대한 바람직한 실시예에 대해 기술되지만, 당업자에게 있어 관련된 기술이 분명해질 수 있는 다른 구현들을 방해하도록 본 발명을 한정하는 것으로 의미하지는 않는다. 기술된 집-라인 시스템은 본원에서 기술된 기능을 역할하는 대안적인 다양한 서브시스템들로 구현될 수 있다는 것을 손쉽게 인식할 수 있다. 그러므로, 현재 기술된 시스템은, 변형물이 청구된 것의 권리 범위 및 권리 사상 내에서 구현되는 한, 개시된 실시예 또는 특정하게 기술된 상세한 설명에 한정되는 것으로 의도되어서는 안 된다.

다음의 참조 번호는 하나 이상의 첨부된 도 1-67과 함께 사용될 수 있다.
100 케이블 이동(집-라인) 시스템
110 탑승자(사용자)
120 지지 타워
125 가이 와이어(타워 지지 케이블)
126 앵커(타워)
128 버팀대(타워)
130 지지 케이블
135 지지 케이블 링 클램프
140 프레임워크 어셈블리(우측(내측))
145 프레임워크 어셈블리(좌측(외측))
148 만곡형 프레임 부재
150 브릿지(힘 전달, 내측 곡선부)
170 구동 케이블
175 벌휠
180 가이드 케이블
185 케이블 세그먼트(안전)
190 클램프(연결형 변형 경감 클램프)
200 트롤리 어셈블리(총칭)
202 트롤리(진입)
205 트롤리(이탈)
210 프레임(트롤리)
212 휠 마운트(상부 프레임 부재)
215 스파인(구조 프레임워크의 수직 지지 부재)
230 하부 프레임 부재
260 탈선 안전 장치 메커니즘용 이동 제한 멈추개
270 정렬 가이드 롤러들 또는 패드들
280 휠(깊은 그루브)
285 베어링(휠)
290 스핀들
300 탈선 안전 장치 메커니즘
310 프레임(탈선 안전 장치 메커니즘)
320 마모 표면(탈선 안전 장치 메커니즘용 보호 패드)
340 맞물림 편향 롤러 또는 패드
350 힌지(탈선 안전 장치 메커니즘)
360 트롤리 정렬 가이드(주요 롤러 또는 패드)
370 페이로드 앵커 플랜지
400 페이로드 지지 구조물
405 플랫폼(플라잉 시트)
410 플랫폼 지지 조인트
430 수직 지지 부재(중공 코어)
435 호스(강철 강화 고무)
440 충격 흡수장치
445 칼라(충격 흡수장치를 장착)
455 볼트(앞뒤로 흔들기 위한 수평 축 마찰 조정장치)
460 앞뒤 움직을 감소시키는 마찰 패드들
465 베어링(스러스트 수직 축에서 360 도 저-마찰 회전)
475 볼(멈추게 할 수 있음)
480 안전 케이블(관통, 시스템 결함)
490 루프(탑승자 안전 랜야드 부착)
510 러더 어셈블리
550 조정장치(좌석 위치)
560 다리 받침 또는 등받침(조정가능한 위치)
570 피봇 핀, 시트 등
600 트롤리(유지보수 또는 가동화)
610 곤돌라
620 프레임 부재
625 곤돌라 지지물(강성)
630 엔진 또는 전원 구획부
640 구동 모터(유압 또는 전기)
645 유압 또는 전기 구동 모터 공급부
650 구동 휠
660 버팀대(상부)
670 인장력 휠(조정 가능함)
675 브라켓(인장력 휠 지지)
680 가드(탈선 방지, 나일론)
700 캐치 트롤리
720 가이드 휠들
730 후크 어셈블리(스프링 하중을 받음)
735 래치 홀드 메커니즘
740 쿠션 블록
750 루프(잡아당기면 해제)
770 범퍼(고무)
780 댐핑 코드, 신축성 있는 번지(bungee to soften rebound)
800 이동 장치(내측(우측))
810 이동 장치(외측(좌측))
811 케이블 편향 어셈블리
812 케이블 편향 플레이트(하부)
813 하부 케이블 편향 플레이트의 그루브
814 케이블 편향 플레이트(상부)
815 상부 케이블 편향 플레이트의 그루브
816 지지 플레이트
817 트랙의 케이블 경로
818 지지 부재
819 가이드 케이블 링 클램프
820 케이블 편향 튜브
821 노스 피스
822 노스 피스 상의 가이드 트랙 베벨
825 케이블 지지 클램프
830 케이블 가이드
840 가이드 트랙
845 가이드 트랙 지지물
850 정렬 가이드(초기화하는 깔때기형)
860 케이블 편향 플레이트
862 그루브(케이블 가이드)
864 플레이트(파스너들로 덮인 가이드 케이블)
880 변화 구역
890 변화 트랙 행거
895 서스펜션 케이블(변화 트랙 행거)
900 이동 장치(높이 각도(수직형))

Claims (52)

1. 가이드 케이블;
   상기 가이드 케이블이 고정적으로 부착된 이동 메커니즘; 및
   트롤리를 포함하고,
   상기 트롤리는, 트롤리 프레임; 및 상기 트롤리 프레임에 장착된 하나 이상의 그루브 휠들을 포함하고,
   휠의 그루브들이 상기 가이드 케이블과 상기 이동 메커니즘에 맞물려서 자유롭게 구르고,
   상기 가이드 케이블은 2 개의 이상의 가이드 케이블 세그먼트들을 포함하고, 각각의 가이드 케이블 세그먼트는 제1 지지부 및 제2 지지부를 가지고,
   각각의 지지부는, 대응하는 지구에 기반한 지지 구조물에 각각 연결되고, 각각의 지지부는 접합(junction) 또는 종점(terminus)이며,
   상기 이동 메커니즘은 두 개의 가이드 케이블 세그먼트를 지지하거나, 두 개의 가이드 케이블 세그먼트의 접합 인근 지점에서 두 개의 가이드 케이블 세그먼트에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   각각의 이동 메커니즘은:
   상기 그루브 휠들에서 트롤리를 지지하는 상부 표면을 가지고, 곡선으로 형성된 가이드 트랙;
   상기 가이드 트랙에 지지를 제공하고, 상기 가이드 트랙의 곡선부를 유지시키는 가이드 트랙 지지 구조물;
   제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 상기 가이드 트랙의 진입 말단으로 상기 트롤리의 매끄러운 변화를 제공하기 위해, 상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트의 말단 혹은 인근에서 제 1 가이드 케이블에 부착된 제 1 가이드 케이블 편향기;
   상기 이동 메커니즘에 대해 상기 제 1 가이드 케이블의 움직임을 방지하기 위해, 상기 제 1 가이드 케이블 말단을 고정하는 제 1 가이드 케이블 지지 클램프;
   상기 가이드 트랙의 이탈 말단으로부터 상기 제 2 가이드 케이블로 상기 트롤리의 매끄러운 변화를 제공하기 위해, 제 2 가이드 케이블 세그먼트의 말단 혹은 인근에서 제 2 케이블에 부착된 제 2 가이드 케이블 편향기; 및
   상기 이동 매커니즘에 대해 상기 제 2 가이드 케이블의 이동을 방지하기 위해, 상기 제 2 가이드 케이블을 고정하는 제 2 가이드 케이블 지지 클램프를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   각각의 이동 메커니즘은 내측 이동 메커니즘, 외측 이동 메커니즘, 또는 수직 이동 메커니즘 중 하나이고,
   상기 내측 이동 메커니즘에 대해서, 상기 가이드 트랙의 곡선은 수직 축 주위에 있고, 상기 가이드 트랙 지지 구조물은 곡선 내부에 있고,
   상기 외측 이동 메커니즘에 대해서, 상기 가이드 트랙의 곡선은 수직 축 주위에 있고, 상기 가이드 트랙 지지 구조물은 곡선 외부에 있고,
   상기 수직 이동 메커니즘의 가이드 트랙의 곡선은 수평 축 주위에 있는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 내측 이동 메커니즘은:
   상기 가이드 트랙 지지 구조물로부터 상기 대응하는 지구에 기반한 지지 구조물에 힘을 전달하는 브릿지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   2 개의 연속적인 가이드 케이블 세그먼트의 말단 근처에서 공통의 이동 메커니즘이 종결되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   가이드 케이블 세그먼트로부터의 케이블은 이동 메커니즘을 통하여 다음의 순차적인 가이드 케이블 세그먼트와 연이어지는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 트롤리와 상기 이동 메커니즘 사이에서 상호 작용하는 정렬 메커니즘을 더 포함하고,
   상기 정렬 메커니즘은 깔때기 형상물(funnel) 및 가이드를 포함하고,
   상기 깔때기 형상물 또는 가이드 중에서, 하나는 트롤리와 일체형을 이루고 나머지 하나는 상기 이동 메커니즘에 포함되고,
   상기 깔때기 형상물은 상기 가이드와 함께, 플레이트, 패드, 또는 롤러 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 메커니즘은 상기 대응하는 지구에 기반한 지지 구조물에 강하게 장착되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 이동 메커니즘은 하나 이상의 대응하는 지구에 기반한 지지 구조물에 유연하게 장착되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 트롤리는, 상기 트롤리가 맞물림 위치에서 위치될 시에, 상기 가이드 케이블이 휠의 그루브로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해, 보호 패드를 보유하는 트롤리 프레임에 장착된 탈선 안전 장치 메커니즘을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탈선 안전 장치 메커니즘은, 상기 트롤리가 이동 메커니즘을 만나면, 맞물림 해제 위치로 재위치되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
12. 제 2 항에 있어서,
    상기 트롤리는 상기 트롤리 프레임에 장착된 주요 정렬 가이드를 더 포함하고
    상기 그루브 휠들이 상기 가이드 트랙의 상부 표면과 맞물릴 시에, 상기 주요 정렬 가이드가 상기 가이드 트랙의 하부 표면을 벌림으로써, 상기 트롤리의 수직 및 구르기 이동이, 상기 그루브 휠들이 상기 가이드 트랙으로부터 맞물림 해제되는 것을 방지하기 위해 제한되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 트롤리는 모터 및 구동 휠을 더 포함하고,
    상기 구동 휠은 상기 가이드 케이블에 마찰 결합 방식으로(frictionally) 연결되고, 상기 가이드 케이블을 따라 상기 트롤리를 이동시키는 모터로 구동되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
14. 제 1 항에 있어서,
    탑승자를 운반하기 위해 상기 트롤리에 고정된 하네스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 트롤리는 착석, 입석, 엎드리거나, 누워 있는 하나 이상의 탑승자를 운반하기 위한 플랫폼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 플랫폼은 수직 축에 대해 회전가능한 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
17. 제 1 항에 있어서,
    제 2 트롤리를 더 포함하고,
    상기 제 2 트롤리는 동력화된 구동 시스템을 포함하고,
    상기 동력화된 구동 시스템은 자체 전원(self-contained power) 하에 상기 가이드 케이블을 따라서 상기 제 2 트롤리의 이동을 가능케 함으로써, 제 1 트롤리의 복구 또는 유지보수가 용이하게 되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
18. 제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 제 2 가이드 케이블 세그먼트로 케이블-보르네 트롤리를 이동시키는 방법에 있어서,
    상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트를 따라서 이동 메커니즘을 향하여 상기 트롤리를 이동시키는 단계;
    상기 이동 메커니즘의 진입에서 가이드 트랙과 맞물리기 위해, 상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 상기 트롤리를 벗어나게 하는 단계(offloading);
    상기 이동 메커니즘의 가이드 트랙을 따라서 상기 이동 메커니즘의 이탈지점의 제 2 가이드 케이블 세그먼트를 향하여 상기 트롤리를 이동시키는 단계;
    상기 이동 메커니즘의 이탈지점에서 상기 가이드 트랙으로부터 트롤리를 해제시키는 단계; 및
    상기 트롤리를 상기 제 2 가이드 케이블 세그먼트 상으로 로딩시키는 단계(loading)
    를 포함하고,
    상기 트롤리는 상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트 또는 상기 제 2 가이드 케이블 세그먼트 중 적어도 하나 또는 상기 가이드 트랙과 항상 접촉하여 유지되고,
    상기 트롤리의 이동의 각 단계는,
    상기 트롤리가 상당한 속도 변화없이 연속적인 동작으로 이동하면서 자동적으로 실행되고, 모든 동작은 이동 메커니즘에 대한 트롤리의 위치 및 움직임에만 종속하는 것을 특징으로 하는,
    제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 제 2 가이드 케이블 세그먼트로 케이블-보르네 트롤리를 이동시키는 방법.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 트롤리를 벗어나게 하는 단계의 동작은, 상기 트롤리가 상기 이동 메커니즘을 횡단할 시에, 안전 범위 내에서 상기 트롤리를 안정화시키기 위해 상기 이동 메커니즘의 진입에서 상기 트롤리를 정렬시키는 단계를 포함하고,
    상기 트롤리를 이동 메커니즘으로부터 상기 제 2 가이드 케이블 세그먼트 상으로 로딩시키는 단계의 동작은, 측면 제한 없이, 상기 트롤리가 이동하도록 하기 위해 상기 이동 메커니즘의 이탈지점에서 상기 트롤리를 해제시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 제 2 가이드 케이블 세그먼트로 케이블-보르네 트롤리를 이동시키는 방법.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 이동 메커니즘을 따라서 상기 트롤리를 이동시키는 단계의 동작은, 상기 이동 메커니즘에 대해 상기 트롤리의 수직 및 구르기 이동을 제한하여 상기 트롤리가 상기 가이드 트랙으로부터 너무 빠르게(prematurely) 맞물림 해제가 되지 않도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 제 2 가이드 케이블 세그먼트로 케이블-보르네 트롤리를 이동시키는 방법.
21. 제 18 항에 있어서,
    상기 트롤리 상의 안전 장치는 상기 가이드 케이블에 인접한 맞물림 위치로 위치되면서, 상기 트롤리는 상기 제 1 가이드 케이블 세그먼트를 따라서 상기 이동 메커니즘을 향하여 이동하고,
    상기 안전 장치는, 상기 트롤리가 상기 이동 메커니즘과의 간섭을 피하기 위해 상기 이동 메커니즘의 진입에 접근할 시에, 상기 가이드 케이블로부터 이격되는 맞물림 해제 위치로 재위치되고,
    상기 안전 장치는, 상기 트롤리가 상기 이동 메커니즘을 횡단하면, 맞물림 해제 위치로 남아있게 되고, 그리고
    상기 안전 장치는, 상기 트롤리가 상기 이동 메커니즘의 이탈지점을 통과하면서 상기 제 2 가이드 케이블 세그먼트 상으로 로딩될 시에, 상기 안전 장치의 맞물림 위치로 되돌아 가는 것을 특징으로 하는
    제 1 가이드 케이블 세그먼트로부터 제 2 가이드 케이블 세그먼트로 케이블-보르네 트롤리를 이동시키는 방법.
22. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터는 속도 및/또는 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
23. 제 13 항에 있어서,
    상기 모터는 원격 제어 가능한 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
24. 제 13 항에 있어서,
    상기 트롤리는, 온-보드 컴퓨터를 더 포함하고, 상기 모터는 상기 온-보드 컴퓨터에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
25. 제 1 항에 있어서,
    상기 트롤리는, 트롤리 프레임에 회전가능하게 장착된 플랫폼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
26. 제 25 항에 있어서,
    상기 플랫폼은 하나 이상의 탑승자를, 착석, 입석, 엎드리거나 누운 자세로 탑승 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
27. 제 25 항에 있어서,
    상기 플랫폼은, 공기역학적으로 상기 플랫폼을 안정시키는 러더(rudder)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
28. 제 25 항에 있어서,
    상기 플랫폼은 수직축에 대해 회전가능한 것을 특징으로 하는 케이블 이동 시스템.
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