KR20200113167A - 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템 - Google Patents

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KR20200113167A
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hydraulic cylinder
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cylinder
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KR1020200033463A
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알란 쥐르셔
에릭 베라
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발리거 앤드 마빌라드 인제니어스 콘세일스 에스.에이.
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Abstract

본질적으로 직립 자세로 탑승객(P)을 유지하게 설계되는 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템(1)이 특별히 설명되고, 이러한 탑승객 구속 시스템(1)은 고정된 컬럼(10)과 탑승객(P)을 지지 및 유지하게 설계된 시트 컬럼(20)을 포함하며, 이러한 시트 컬럼(20)은 탑승 단계 동안에 고정된 컬럼(10)에 대해 이동 가능하고 탑승객(P)의 크기에 대해 조정 가능하도록 고정된 컬럼(10)에 결합된다. 시트 컬럼(20)은 관절연결되는 연계부(30)에 의해 고정된 컬럼(10)에 결합되고, 탑승객 구속 시스템(1)은 시트 컬럼(20)의 밸런싱을 위한 장치를 더 포함하며, 이러한 밸런싱을 위한 장치는 제1 관절연결되는 단부(15A)에서는 고정된 컬럼(10)에 고정되고 제2 관절연결되는 단부(15B)에서는 시트 컬럼(20)에 고정된 실린더(15)를 포함한다.

Description

롤러코스터용 탑승객 구속 시스템{PASSENGER RESTRAINT SYSTEM FOR ROLLER COASTERS}
본 발명은 일반적으로 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템(passenger restraint system)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러코스터를 타는 동안 탑승객을 본질적으로 직립 자세(스탠딩)로 유지하도록 설계된 그러한 탑승객 구속 시스템에 관한 것이다.
이러한 탑승객 구속 시스템은 종래 기술로부터 공지되어 있고, 특히 본 출원인에 의해 설계된 설비인, 캘리포니아주 산타 클라리타 근처 발렌시아 소재의 "식스 플래그스 매직 마운틴(Six Flags Magic Mountain)" 공원의 "수수께끼를 내는 사람의 복수(The Riddler's Revenge)"와 같은 다양한 직립 자세 롤러코스터 설비들(또는 "스탠드-업 롤러코스터들(stand-up roller coasters)")에서 사용된다.
미국 특허 US4,531,459A호는 롤러코스터용 탑승객을 본질적으로 직립 자세로 유지하기 위한 탑승객 변형 시스템의 여러 변형예들을 개시하고 있다. 이 특허 US4,531,459A호의 도 1 내지 도 9에 예시된 제1 변형 실시예에 따르면, 고정 시스템은 높이 조정 가능한 지지 프레임을 포함하는 고정 장치를 포함하고, 고정 컬럼을 따라 슬라이더를 통해 수직으로 이동 가능하며, 이는 베이스에서 롤러코스터 상에서 이동하도록 의도된 차량의 섀시에 고착된다. 이 지지 프레임은 탑승객의 크기에 맞게 높이를 조절할 수 있으며 유압식 잠금 실린더를 통해 원하는 위치에 고정할 수 있다. 유지 장치의 밸런싱(balancing)은 가스 스프링에 의해 보장된다. 지지 프레임은 탑승객의 등받이와 등받이를 지지하기 위한 아치형 등받이, 머리 받침, 안장, 측면으로 회전 가능한 한 쌍의 하니스 및 탑승객의 복부를 누르도록 구성된 회전 가능한 복부 고정 요소를 지니고 있다. 유압 잠금 실린더는 유압 잠금 실린더의 축압기(accumulator)와 상부 유압 챔버 사이에 배치된 전자 밸브를 포함하는 유압 회로를 통해 축압기에 연결된 상부 및 하부 유압 챔버를 포함한다. 또한, 저장 탱크가 유압 잠금 실린더의 상부 유압 챔버에 연결된다. 전기 밸브가 작동될 때, 작동유는 유압 잠금 실린더의 상부 및 하부 유압 챔버 사이를 순환할 수 있어서, 지지 프레임의 수직 변위를 허용하고, 따라서 유지 장치를 탑승객의 크기에 맞게 조정할 수 있다. 일단 탑승객의 크기에 따라 위치가 조정되면, 전자 밸브를 닫음으로써 지지 프레임이 잠금 포인트에 고정되어 유압 잠금 실린더의 상부 및 하부 유압 챔버 사이에서 작동유가 통과하는 것을 방지한다. 이 잠금 위치에서, 유지 장치는 잠금 포인트에 대해 이동할 수 없다. 하지만, 예를 들어 강한 수직 가속으로 인해 과도한 중력을 가하는 동안 과부하가 발생하는 경우, 정상 상태에서 정상적으로 움직이지 않는 유압식 잠금 실린더의 피스톤이 낮아져 유압 잠금 실린더의 하단 유압 챔버에서 축압기까지의 작동유의 전달을 유발할 수 있다. 동시에, 작동유는 저장 탱크에 의해 유압 잠금 실린더의 상부 유압 챔버로 제공된다. 과부하가 차단되면, 축압기의 작용에 의해 유압식 잠금 실린더의 피스톤이 초기 위치로 복귀되고, 이로 인해 작동유가 유압식 잠금 실린더의 하부 유압 챔버로 복귀하게 된다. 따라서, 이러한 배치는 과부하시 감쇠(damping)를 허용하지만, 전자 밸브가 작동하여 유압 잠금 실린더를 해제하고 탑승객의 크기를 조정하는 것을 허용할 때의 탑승 단계(embarkation phase)를 제외하고 정상적인 조건에서 유압 잠금 실린더 및 유지 장치의 변위를 허용하지 않는다. 그러므로 이러한 해결책은 롤러코스터를 타는 동안의 제한된 편안함만을 제공한다.
스위스 특허 CH664502A5호는 탑승객을 본질적으로 직립 자세로 유지하기 위한 탑승객 구속 시스템을 개시하고, 가스 스프링에 의해 균형을 잡는 슬레드(sled)로 구성되는 유지 장치를 포함하며, 슬레드는 베이스에 의해 롤러코스터를 주행하도록 차량의 섀시에 고정된 2개의 컬럼을 따라 4개의 베어링에 의해 수직으로 미끄러지도록 설계된다. 이러한 슬레드는 탑승객의 크기에 따라 칼럼의 임의의 높이에서 바람직하게는 기계적으로 잠글 수 있다. 탑승객을 지지하기 위한 버킷 모양의 패들 안장이 슬레드에 부착되어 있다. 또한, 슬레드에는 머리 받침, 측면 고정 장치 및 등받이의 양쪽에 장착된 고정 하니스 및 이동식 하니스를 포함하여 한 쌍의 하니스가 복부 바가 장착되어 회전 가능하게 장착된 등받이가 있다. 탑승객의 크기에 맞게 고정 시스템의 높이를 조절할 수 있도록 슬레드는 안장이 해당 탑승객의 다리 사이에서 가능한 가장 높은 위치에 있고 등받이를 등받이에 대고 등받이와 하나의 어깨와 하나의 팔은 고정된 하니스에 맞물렸다. 이 수직 위치에서, 슬레드는 잠금 장치에 의해 기둥에 고정되고, 움직이는 바는 복측 바가 탑승객의 복부에 대항하여 최종적으로 잠길 때까지 내려간다. 이 해결책은 견고하지만 앞서 언급한 US4,531,459A에 설명된 해결책과 같이 롤러코스터를 타는 동안 편안함이 제한적이다.
국제(PCT) 출원 WO2007/136245A1호는 탑승객의 신체의 상부 절반과 맞물리고 탑승객을 유지하도록 구성된 홀딩 장치를 포함하는 탑승객 구속 시스템을 개시하며, 상기 홀딩 장치는 지지 수단에 연결 수단에 의해 연결된다. 연결 수단은 홀딩 장치에 의해 붙들려 있으면서 롤러코스터 탑승 동안에 탑승객이 움직임들을 수행하는 것을 가능하게 하도록 설계된다. 이러한 고정 시스템은 특히 탑승객이 서있는 자세와 쪼그리고 앉는 자세 사이에서 움직임을 수행할 수 있게 하고, 또한 탑승객의 몸통의 전진 회전 운동, 그리고 가능하면 탑승객의 몸통의 측면 움직임을 수행하는 것을 목표로 한다. 그러므로 유지 장치는 임의의 특정 위치에 잠기지 않지만, 반대로 탑승객에 의해 주어진 충격에 따라 여러 방향들로 자유롭게 이동할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이 고정 시스템은 홀딩 장치를 지지하고 탑승객이 위에서 언급한 다양한 움직임을 수행할 수 있도록 매우 복잡한 연결식 구조(articulated structure)를 필요로 한다는 단점이 있으며, 이로 인해 제조 및 유지 보수 비용이 증가하여 이 해결책은 실용적이지 못하다. 더욱이, 탑승객에게 주어진 움직임의 자유는 실제로 롤러코스터를 타는 동안 탑승객을 적절하게 유지하지 못하기 때문에 불안감이 너무 커서 바람직하지 않다.
따라서, 알려진 해결책의 문제점 및 제한을 해결하는 본질적으로 직립 자세로 탑승객을 유지하기 위한 탑승객 구속 시스템을 제공할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 일반적인 목표는 탑승객을 공지된 해결책의 단점 및 한계를 해결하는 본질적으로 직립 자세로 유지하기 위한 탑승객 구속 시스템을 제공하는 것이다.
더 구체적으로, 본 발명의 목표는 롤러코스터 탑승 동안에 탑승객을 위한 더 양호한 편안함을 보장하면서 탑승객의 적절한 붙잡기(holding) 모두를 보장하는 해결책을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목표는 구현하기에 강력하고 합리적으로 간단한 해결책을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목표는 신뢰할 수 있고 유지 보수가 용이한 해결책을 제공하는 것이다.
전술한 목표들에 대하여, 본 발명의 제1 양태에 따르면 청구항 1에 특징들이 열거되어 있는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템이 제공되는데, 즉 그러한 탑승객 구속 시스템은 본질적으로 직립 자세로 탑승객을 유지하도록 설계되고, 이러한 탑승객 구속 시스템은 탑승객을 지지하고 유지하도록 설계된 고정 컬럼 및 시트 컬럼을 포함하고, 탑승 단계 동안에 시트 컬럼은 고정 컬럼에 대해 이동 가능하고 탑승객의 크기에 따라 조정될 수 있도록 고정 컬럼에 결합된다. 본 발명의 이러한 제1 양태에 따르면, 좌석 컬럼은 관절연결되는 연계부에 의해 고정 컬럼에 결합되고, 탑승객 구속 시스템은 시트 컬럼의 밸런싱 장치를 추가로 포함하고, 이러한 밸런싱 장치는 제1 관절연결되는 단부(articulated end)에서는 고정 컬럼에, 두 번째 관절연결되는 단부에서는 시트 컬럼에 고정된 실린더를 포함한다.
본 발명의 이러한 제1 양태에 따르고, 알려진 해결책들과는 반대로, 따라서 시트 컬럼은 실질적으로 수직 방향으로 슬라이딩하는 방식으로 고정 컬럼에 직접 장착되지 않으며, 이는 안내에 사용되는 하나 이상의 컬럼을 따라 슬라이딩 가능하게 장착된 슬라이더 또는 다른 베어링에 의한 안내를 필요로 하지만, 특히 탑승객의 크기에 대한 높이 조정 동안, 보다 쉬운 움직임뿐만 아니라 변위의 더 큰 매끄러움과 부드러움을 제공하는 관절연결되는 연계부에 의한 안내를 필요로 한다. 또한, 이러한 관절연결되는 연계부는 알려진 해결책들보다 단순하고 간결하다.
특히 바람직한 일 실시예에 따르면, 관절연결되는 연계부는 고정된 컬럼과 시트 컬럼 상에 관절연결되고 고정된 컬럼과 시트 컬럼 사이에 평행사변형 연계부를 형성하는 레버들의 세트를 포함한다. 이는 고정된 컬럼 상의 시트 컬럼의 최적의 안내를 보장하고 또한 시트 컬럼의 높이 조정과는 관계없이 수직 방향에 대한 시트 컬럼의 배향이 변하지 않은 채로 있는 것을 보장한다.
바람직하게, 실린더는 관절연결되는 연계부의 연결의 중간 공간을 통해 연장하고, 이는 특히 소형인 배치를 가져온다.
유리하게, 그러한 실린더는 특히 시트 컬럼의 밸런싱 외에 잠금 포인트에서 시트 컬럼의 선택적 잠금을 또한 제공하는 유압 실린더일 수 있다. 그러므로 이러한 해결책은 가스 스프링과 같은 임시(ad hoc) 밸런싱 요소(balancing element)를 사용할 필요가 없고, 유압 실린더는 여기에서 2가지 기능, 즉 시트 컬럼의 균형을 보장하는 것과 탑승객의 크기에 따라 시트 컬럼의 선택적 잠금을 가능하게 하는 것을 이행한다.
이 후자의 상황에서, 탑승객 고정 시스템은 유압 실린더에 결합되고 잠금 포인트에 대한 유압 실린더, 및 따라서 시트 컬럼의 제어된 변위를 제공하도록 구성된 유압 장치를 더 포함할 수 있다.
후자의 양태는 시트 컬럼이 고정된 컬럼에 결합되는 방식과는 관계없이 적용 가능한 본 발명의 다른 양태를 또한 구성한다. 그러므로 본 발명의 제2 양태에 따르면, 독립 청구항 18에 특징들이 열거되는, 롤러코스터들용 탑승객 구속 시스템이 더 제공되는데, 즉 그러한 탑승객 구속 시스템은 본질적으로 탑승객을 직립 자세로 유지하게 설계되고, 탑승객을 지지하고 붙들기 위해 설계된 고정된 컬럼 및 시트 컬럼을 포함하며, 이러한 시트 컬럼은 고정 컬럼에 대해 이동 가능하고 탑승 단계 동안 탑승객의 크기에 대해 조정 가능하도록 고정 컬럼에 결합된다. 본 발명의 제2 양태에 따르면, 탑승객 구속 시스템은 또한 (ⅰ) 잠금 포인트에서 시트 컬럼을 선택적으로 잠그고 시트 컬럼의 밸런싱을 위한 유압 실린더로서, 제1 단부에서는 고정된 컬럼에 고정되고 제2 단부에서는 시트 컬럼에 고정되는 유압 실린더와 (ⅱ) 유압 실린더에 결합되고 그러한 유압 실린더의 제어된 변위 및 따라서 잠금 포인트에 대한 시트 컬럼의 제어된 변위를 제공하도록 구성되는 유압 장치를 포함한다.
시트 컬럼의 밸런싱을 위한 전술한 유압 실린더의 사용에 관해서는, 탑승객 구속 시스템이 바람직하게는 유압 실린더에 결합된 축압기를 더 포함하고, 이러한 축압기는 시트 컬럼의 무게의 밸런싱을 위해 필수적인 유압을 발생시킬 수 있다. 이러한 축압기는 특히 유압공기식 축압기일 수 있다.
후자의 상황에서, 축압기는 바람직하게는 유압 실린더의 상부 및 하부 유압 챔버들에 결합되고, 이러한 축압기는 제1 전자 밸브를 통해 유압 실린더의 상부 유압 챔버에 그리고 제2 전자 밸브를 통해 하부 유압 챔버에 결합된다. 이러한 제1 및 제2 전자 밸브는 탑승객 탑승 단계 동안, 유압 실린더의 하부 유압 챔버로부터 상부 유압 챔버로 또는 그 반대로 작동유가 통과하도록 허용하기 위해 작동될 수 있고, 따라서 시트 컬럼을 탑승객의 크기에 맞게 조정하는 것을 허용하는 잠금 해제 구성으로 유압 실린더를 배치한다. 반대로, 이러한 제1 및 제2 전자 밸브는 유압 실린더의 하부 유압 챔버로부터 상부 유압 챔버로 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지로 작동유가 통과하는 것을 방지하기 위해 작동되지 않을 수 있고, 따라서 유압 실린더를 잠긴 구성에 배치한다.
전술한 제1 전자 밸브 및 제2 전자 밸브에는 각각 제1 전자 밸브 및 제2 전기 밸브가 작동되지 않을 때 작동유가 축압기로부터 유압 실린더의 상부 유압 챔버 또는 하부 유압 챔버로 순환할 수 있게 하는 비복귀(non-return) 밸브가 각각 바람직하게 제공된다.
유압 실린더 및 시트 컬럼의 제어된 변위에 관해서, 유압 장치는 바람직하게는 플로팅 피스톤(floting piston)과 그러한 플로팅 피스톤의 어느 일측에 배치된 상부 및 하부 유압 챔버들을 포함하는 플로팅 실린더를 포함하고, 이러한 챔버들은 유압 실린더가 잠긴 구성에 있을 때에는 유압 실린더로부터 플로팅 실린더로 및 그 반대로도 작동유가 통과하는 것을 허용하도록 유압 실린더의 상부 유압 챔버 및 하부 유압 챔버에 연결되고, 그러한 플로팅 피스톤은 움직임의 진폭 및 유압 실린더 및 시트 컬럼의 제어된 변위의 진폭을 결정하는 용량(capacity)을 갖는다.
후자의 상황에서, 유압 장치는 플로팅 피스톤이 축압기의 것과 동일한 유압을 받는 밸런싱 챔버(balancing chamber)를 더 포함할 수 있다.
바람직한 일 변형예에 따르면, 유압 장치는 탑승 단계 동안에 플로팅 피스톤이 결정된 시작 위치로 복귀될 수 있게 하도록 압축 스프링, 엘라스토머 스프링 또는 공압 스프링과 같은 플로팅 피스톤에 복귀력(return force)을 가하는 적어도 하나의 바이어싱(biasing) 요소를 추가로 포함한다. 특히, 그러한 유압 장치는 플로팅 피스톤이 탑승 단계 동안에 하부 위치로 복귀하도록 배열된 단일 바이어싱 요소를 포함할 수 있다. 대안적으로, 그러한 유압 장치는 반대로(in opposition) 작동하고 탑승 단계 동안에 상부 위치와 하부 위치 사이의 중간 위치로 플로팅 피스톤을 복귀시키는 것과 같은 방식으로 배열되는 2개의 바이어싱 요소들을 포함할 수 있다.
탑승객 구속 시스템은 또한 유압 실린더의 피스톤 그리고 따라서 잠긴 구성에서의 시트 컬럼의 변위 속도의 조절을 가능하게 하도록 유압 실린더와 플로팅 실린더 사이의 작동유의 경로에 배치된 흐름 조절기를 유리하게 포함할 수 있다. 이러한 흐름 조절기는 특히 유압 실린더의 하부 유압 챔버를 플로팅 실린더의 하부 유압 챔버에 연결하는 도관에 배치될 수 있다.
마지막으로, 탑승객 구속 시스템은 유압 실린더의 제어된 변위를 감쇠시키고 따라서 시스템이 멈춤(stop)에 도달할 때의 충격의 위험들을 제한하도록 구성되는 수단도 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 적어도 하나의 탑승객 구속 시스템을 포함하는 롤러코스터가 또한 주장된다.
본 발명의 다른 양태들은 본 설명의 나머지 부분에서 설명된다.
본 발명의 특징들 및 장점들은 비제한적인 예들에 의해서만 제시되고 첨부된 도면들에 의해 예시되는 본 발명의 다양한 실시예들의 후속하는 상세한 설명으로부터보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승객 구속 시스템의 측면도.
도 1a는 잠김 구성으로 되어 있는 상기 고정 시스템의 제어된 변위를 예시하는, 도 1의 탑승객 구속 시스템의 측면도.
도 2는 도 1에 따른 탑승객 구속 시스템의 사시 예시도.
도 3은 도 1의 탑승객 구속 시스템을 구비하는 유압 시스템의 그림.
도 4는 도 1의 탑승객 구속 시스템을 구비하는 유압 시스템의 사시 배면도.
도 4a는 도 4의 유압 시스템의 배면도.
도 4b는 도 4a에 도시된 단면 평면(sectional plane) A-A를 따라 나타낸 도 4의 유압 시스템의 횡단면도.
본 발명이 첨부된 도면들에서 특별히 예시된 바와 같은 다양한 바람직한 실시예들을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템의 측면도를 보여주는 것으로 이러한 시스템은 일반적으로 참조 번호 1로 지정되어 있다. 탑승객 구속 시스템(1)은 또한 도 1에 개략적으로 예시되고 참조 문자 P로 지정되는 탑승객을 유지하게 설계되며, 탑승객(P)은 탑승객 구속 시스템(1)에 의해 지지되고 붙들려 있다.
탑승객 구속 시스템(1)은 고정된 컬럼(10)을 포함하고, 이러한 고정된 컬럼(10)은 보통 탑승객(P)이 직립 위치에서 서 있는 플랫폼에 그것의 베이스(base)에 의해 고정된다. 이러한 플랫폼은 통상적으로 롤러코스터 상에서 이동하도록 설계되는 차량(미도시)의 부분을 형성한다. 탑승객(P)은 시트 컬럼(20)에 의해 지지되고 붙들려 있으며, 이러한 시트 컬럼(20)은 고정된 컬럼(10)에 대해 이동 가능하고 탑승 단계 동안에 탑승객(P)의 크기에 조정될 수 있도록 고정된 컬럼(10)에 결합된다.
시트 컬럼(20)에는 탑승객(P)의 몸체의 상반부와 협력하게 구성된 홀딩 장치(200)가 제공되고, 이러한 홀딩 장치(200)는 다양한 형태들을 취할 수 있다. 도 1 및 도 2에서 예시적인 예에 의해 예시된 실시예에 따르면, 홀딩 장치(200)는 본질적으로 탑승객(P)이 앉을 수 있는 시트 컬럼(20)에 고정된 등받이(backrest)(201)를 포함하고, 이러한 등받이(201)에는 등과 엉덩이가 맞닿게 놓여 있으며, 이 등받이(201)에는 또한 헤드레스트(headrest)(201A) 및 한 쌍의 측면 홀딩 요소(lateral holding element)가 제공되고, 이러한 측면 홀딩 요소는 엉덩이들에서 탑승객(P)을 둘러싸도록 구성된다. 홀딩 장치(200)는 또한 시트 컬럼(20)의 상부에 피봇 가능하게 장착되고 탑승객(P)의 어깨 위로 그리고 몸통 전방으로 낮추어지도록 설계된 전방 안전 바(safety bar)(203)를 더 포함한다. 이러한 전방 안전 바(203)는 이 경우 그것의 원위 단부에서 전방 안전 바(203)가 하강할 때 탑승객(P)의 복부에 대해 가압되는 복부 유지 요소(204)를 포함한다. 이 안전 바는 일반적으로 탑승객의 복부 위에 위치한 적절한 잠금 장치로 제자리에 고정된다. 홀딩 장치(200)는 바람직하게는 패딩되고 시트 컬럼(20)의 하부에 장착되고 도시된 본질적으로 직립 자세로 지지하기 위해 탑승객(P)의 다리와 다리 사이에 배치되도록 설계된 안장부(205)를 더 포함한다. 예시된 홀딩 장치(200)는 일 단부에서 탑승객(P)의 어깨 높이 위의 시트 컬럼(20)의 상부에 그리고 다른 단부에서는 전방 안전 바(203)에 배치된 복부 홀딩 요소(204) 상에 장착된 일체형 하니스(206)를 또한 포함한다. 그러므로 일체형 하니스(206)는 전방 안전 바(203)를 낮추는 동안 탑승객(P)의 어깨들 위로 낮추어지고 따라서 어깨에 의해 탑승객(P)을 유지시킨다.
본 발명은 구체적으로 예시된 것처럼 홀딩 장치(200)를 포함하는 탑승객 구속 시스템에 구체적으로 제한되지 않고 홀딩 장치들의 다른 구성예들이 완벽하게 생각되어질 수 있다는 점이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 시트 컬럼(20)은 참조 번호 30으로 지정된 관절연결되는 연계부에 의해 고정된 컬럼(10)에 결합되고, 탑승객 구속 시스템(1)은 시트 컬럼(20)의 밸런싱 장치를 더 포함한다. 이러한 밸런싱 장치는 특히 제1 관절연결되는 단부(15A)에서 고정된 컬럼(10)에 고정되고 제2 관절연결되는 단부(15B)에서 시트 컬럼(20)에 고정된 실린더(15)를 포함한다. 예시된 바람직한 변형 실시예에서는, 참조 번호 15a가 관절연결되는 단부(15B)에서 시트 컬럼(20)에 고착되는 실린더(15)의 피스톤을 가리킨다.
관절연결되는 연계부(30)는 다양한 형태들을 취할 수 있다. 바람직하게, 예시된 것처럼 이러한 관절연결되는 연계부(30)는 유리하게는 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20) 사이에 평행사변형 연계 장치를 유리하게 형성하는, 각각 하부 레버(31) 및 상부 레버(32)인 한 세트의 레버들을 포함한다. 더 구체적으로, 이 경우 관절연결되는 연계부(30)는 한쪽에서는 고정된 컬럼(10)에 그리고 다른 한쪽에서는 시트 컬럼(20)에 각 단부에서 구분형으로 된 한 쌍의 하부 레버들(31)을 포함한다. 유사하게, 관절연결되는 연계부(30)는 한 쌍의 상부 레버들(32)을 포함하고, 이러한 상부 레버들(32)의 유효 길이는 하부 레버들(31)의 유효 길이와 동일하고, 이러한 상부 레버들(32)은 각 단부에서 한쪽에서는 고정된 컬럼(10)에 그리고 다른 쪽에서는 시트 컬럼(20)에 유사하게 관절연결되어 있다.
관절연결되는 연계부(30)가 매우 소형인 구성은 바로 분명하다. 관절연결되는 연계부(30)의 기하학적 형태는 바람직하게는 시트 컬럼(20)이 본질적으로 수직인 궤적을 따라 이동될 수 있는 방식으로 선택되는 것이 바람직하지만, 평행사변형 연계 장치는 원호 궤도를 따라 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20) 사이의 상대적인 이동을 유발하고, 이 경우 탑승 단계 동안의 이동의 진폭은 실린더(15)의 유효 작동 진폭에 의해 결정되는 점에 유의해야 한다. 이 점에서, 도 1은 시트 컬럼(20)이 상부 위치에 배치되는 구성에서의 고정 시스템(1)을 보여주고, 이 경우 실린더(15)는 피스톤(15a)이 거의 완전히 전개되는 위치에 예시되어 있다.
실린더(15)의 단부들(15A, 15B)은 실린더(15)가 고정된 컬럼(10)에 대한 시트 컬럼(20)의 위치 선정에 따라 실린더(15)의 하부 단부(15A)와 일치하는 축 중심으로 약간의 회전 움직임을 겪어서 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20)에 관하여 실린더(15)의 대응하는 상대적 움직임을 야기한다는 점에서 관절연결된다.
유리하게, 실린더(15)는 관절연결되는 연계부(30)의 중간 공간(30A)을 통해 연장하는데, 즉 하부 레버들(31) 사이와 상부 레버들(32) 사이에 형성된 공간을 통해 연장한다.
도 1 및 도 2에 예시된 관절연결되는 연계부(30)와 같은, 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20) 사이의 관절연결되는 연계부의 사용은 더 쉬운 움직임과 특히 더 부드럽고 매끄러운 변위를 탑승객(P)의 크기에 대한 높이 조정 동안에 제공한다. 또, 이러한 관절연결되는 연계부는 종래의 해결책들보다 더 간단하고 더 소형이며, 마모되는 부품의 개수 감소로 인하여 유지 보수를 용이하게 한다.
예시된 실시예에 따르면, 실린더(15)는 바람직하게는 잠금 포인트에서 시트 컬럼(20)의 선택적 잠금을 또한 제공하는 유압 실린더인 것이 주목될 것이다. 다시 말해, 유압 실린더(15)는 이 경우 시트 컬럼(20)의 균형을 맞추고 탑승객(P)의 크기에 따라 시트 컬럼(20)의 선택적 잠금을 가능하게 하는 2가지 기능을 이행하고, 따라서 가스 스프링과 같은 특별한 밸런싱 요소의 사용을 제거하는 것을 가능하게 하는 해결책을 제공한다.
여전히 더 유리하게, 전술한 관절연결되는 연계부와는 관계없이 적용 가능한 본 발명의 다른 양태에 따르면, 탑승객 구속 시스템(1)은 유압 실린더(15)에 결합되고 잠금 포인트에 대한 유압 실린더(15), 따라서 시트 컬럼(20)의 제어된 변위를 제공하게 구성되는 유압 장치(100)를 더 포함한다. 제어된 변위는 제어된 움직임을 탑승객(P)이 제어하는 것을 허용하도록 의도되고, 그 진폭은 제한되고 결정된다.
이러한 제어된 변위의 결과는 동일한 탑승객(P)이 2개의 극단 위치에서 보여질 수 있는 도 1a에서 개략적으로 예시되고, 그러한 고정 시스템(1)은 잠긴 구성에 있으며, 참조 문자 A는 유압 장치(100)에 의해 허용된 변위의 유효 진폭을 가리킨다. 시트 컬럼(20)이 결정된 잠금 위치에서 잠겨 있지 않기 때문에 알려진 해결책들과는 다르게 이 경우 "플로팅(floating)" 잠금(locking)이라고 부를 수 있다.
논의 중인 실시예에 따르면, 도 1a의 좌측 부분에 예시된 "상부(upper)" 잠금 위치는 시트 컬럼(20)이 잠겨졌을 때 시트 컬럼(20)을 탑승객(P)이 위치시킨 위치에 대응하고, 최대 진폭(A)을 갖는 시트 컬럼(20)의 아래쪽으로의 움직임이 가능하게 된다. 하지만, 제어된 변위는 예를 들면 탑승객(P)이 역시 최대 진폭(A)에 걸쳐 잠금 포인트 주위에서 위 및 아래로의 움직임들을 수행할 수 있는 방식과 같이 임의의 다른 방식으로 구현될 수 있다. 이는 다음 내용을 읽음으로써 더 분명해질 것이다.
위에서 이미 언급된 바와 같이, 잠금 포인트에 대한 유압 실린더(15)의 제어된 변위는 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20) 사이의 관절연결되는 연계부의 사용과는 독립적으로 구현될 수 있다. 대안적인 일 예로서, 유압 실린더(15)의 제어된 변위는 또한 아래에서 논의된 바와 같이, 유압 실린더에 결합된 유압 장치의 필요한 적응을 조건으로 하여, 서문에서 언급된 특허 US4,531,459A에 기술된 것과 같은 컬럼 고정 시스템의 상황에서 구현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 특히 바람직한 변형 실시예에 따라 도 1의 탑승객 구속 시스템(1)을 구비하는 유압 시스템의 그림이다. 도 3에서 볼 수 있는 것처럼, 역시 도 3에 도시된 유압 실린더(15)와 연관된 유압 시스템은 특히 유압 실린더(15)에 결합된 축압기(125)(도 1에서도 볼 수 있는)를 포함하고, 이러한 축압기(125)는 시트 컬럼(20)의 무게의 밸런싱을 위해 필요한 유압을 발생시킬 수 있다. 이러한 축압기(125)는 특히 유압공기식 축압기일 수 있고, 특히 압축 가능한 유체로서 행동하고 에너지의 저장을 가능하게 하는 가스(예를 들면 질소)로 채워지는 블래더(bladder) 타입 유압공기식 축압기일 수 있다. 이 경우, 이러한 저장된 에너지는 시트 컬럼(20)의 무게의 밸런싱을 위해 필요한 유압을 발생시키기 위해, 즉 시트 컬럼(20)의 무게에 의해 유압 실린더(15)에 가해진 힘을 보상하고 탑승 단계 동안에 시트 컬럼(20)의 높이의 조정을 용이하게 하기 위해 사용된다. 알려진 해결책들에서, 이러한 밸런싱은 일반적으로 가스 스프링에 의해 달성된다.
도 3에 예시된 것처럼, 축압기(125)는 유리하게 유압 실린더(15)의 상부(15.1) 및 하부(15.2) 유압 챔버들에 결합되고, 이 경우 축압기(125)는 제1 전자 밸브(121)를 거쳐 상부 유압 챔버(15.1)에 결합되고 제2 전자 밸브(1222)를 거쳐 하부 유압 챔버(15.2)에 결합되어 있다. 탑승 단계 동안에, 전자 밸브들(121, 122)이 작동되어(개방) 작동유가 하부 유압 챔버(15.2)로부터 상부 유압 챔버(15.1)로 순환하고, 그 반대로도 순환하게 하여 탑승객(P)이 시트 컬럼(20)을 이동시킬 수 있게 함으로써, 유압 실린더(15) 내부로의 피스톤(15a)의 변위를 야기한다. 일단 탑승 단계가 완료되면, 전자 밸브(121, 122)는 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1)와 하부 유압 챔버(15.2) 사이에서 작동유의 임의의 이동을 방지하기 위해 재폐쇄(비활성화)될 수 있고, 따라서 유압 실린더(15)를 잠금 구성으로 배치한다. 이러한 구성에서는 그리고 아래에 더 상세하게 설명된 추가 유압 장치(100)가 없는 경우, 시트 컬럼(20)은 일단 잠기면 이동(또는 "플로트(float)")할 수 없을 것이다.
바람직하게, 제1 전자 밸브(121)와 제2 전자 밸브(122)는 각각 제1 전자 밸브(121)와 제2 전자 밸브(122)가 비활성화될 때 작동유가 축압기(125)로부터 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1) 또는 하부 유압 챔버(15.2)로 순환하는 것을 허용하는 비복귀(non-return) 밸브를 가진다.
위에서 언급된 "플로팅" 잠금을 가능하게 하기 위해, 즉 잠금 포인트에 대한 유압 실린더(15)의(그리고 따라서 시트 컬럼(20)의) 제어된 변위를 가능하게 하기 위해, 추가적인 유압 장치(100)가 제공된다. 특별히 바람직한 변형 실시예에 따르면, 도 3에 예시된 것처럼 유압 장치(100)는 플로팅 피스톤(105a) 및 플로팅 피스톤(105a)의 양측에 배치된 상부 유압 챔버(105.1) 및 하부 유압 챔버(105.2)를 포함하는 플로팅 실린더(105)를 포함한다. 이들 상부 유압 챔버(105.1) 및 하부 유압 챔버(105.2)는 유압 실린더(15)가 잠긴 구성에 있을 때(즉, 전자 밸브들(121, 122)이 비활성화될 때) 유압 실린더(15)로부터 플로팅 실린더(105)로, 및 그 반대로 작동유가 통과하는 것을 허용하도록 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1)와 하부 유압 챔버(15.2)에 연결된다. 플로팅 피스톤(105a)은 움직임의 진폭과 시트 컬럼(20)과 유압 실린더(15)의 제어된 변위의 진폭(A)을 함께 결정하는 용량을 가지는 것을 이해하게 될 것이다. 실제로, 플로팅 피스톤(105a)이 그것의 극단 위치들 중 하나에 도달할 때, 유압 실린더(15)의 피스톤(15a) 또한 대응하는 잠긴 성부 위치와 하부 위치 각각에서 멈춘다. 상부 유압 챔버(15.1)와 하부 유압 챔버(15.2)의 부피들과 플로팅 피스톤(105a)의 스트로크(stroke)의 선택은 유압 실린더(15) 그리고 따라서 시트 컬럼(20)의 제어된 변위의 유효 진폭(A)이 조정되는 것을 허용한다.
도 3에서, 유압 장치(100)가 또한 플로팅 피스톤(105a)이 축압기(125)의 것과 동일한 유압을 받도록 축압기(125)에 연결되는 밸런싱 챔버(110)를 포함한다.
또한, 유압 장치는 플로팅 피스톤(105a)에 복귀력을 가하는 압축 스프링(112)을 더 포함한다. 도 3에 예시된 변형 실시예에서는 압축 스프링(112)이 플로팅 피스톤(105a)을 탑승 단계 동안에, 즉 전자 밸브들(121, 122)이 활성화(개방)될 때 하부 위치로 되돌리도록 배열된다. 그러므로 이러한 하부 위치에서는, 플로팅 피스톤(105a)이 플로팅 실린더(105)의 일 단부에 인접하고, 하부 유압 챔버 (105.2)는 비어 있고 상부 유압 챔버(105.1)는 가득 차 있다. 이러한 시작 조건은 잠금 위치로부터 시작하여 전자 밸브들(121, 122)이 비활성화된 채로 시트 컬럼 (20)의 이동이 아래쪽 방향(도 1a에 예시된 바와 같이)으로만 일어날 수 있음을 의미하고, 이 경우 스트로크의 끝에 도달하는 플로팅 피스톤(105a)에 의해 고정된 하부 위치에 제한이 있고, 상부 유압 챔버(105.1)는 빈 상태이며 하부 유압 챔버(105.2)는 가득 차 있고, 시작 위치와 동일한 상부 위치로의 복귀에서는 상부 유압 챔버(105.1)는 가득 차 있고 하부 유압 챔버(105.2)는 비어 있다.
하지만, 예를 들면 플로팅 피스톤(105a)을 2개의 극단 위치들 사이의 중간 위치로 유지하는 것과 같이 플로팅 피스톤(105a)의 시작 위치를 수정함으로써 다른 구성예들이 고려될 수 있다. 이를 위해, 유압 장치(100)는 예를 들면 플로팅 피스톤(105a)의 어느 한쪽에서 반대로 작동하고 플로팅 피스톤(105a)을 플로팅 피스톤(105a)의 상부 위치와 하부 위치 사이의 중간 위치로 복귀시키도록 배열되는 2개의 압축 스트링을 포함할 수 있다. 이 상황에서는 비대칭 하향 또는 상향 변위 값들을 얻기 위해 상이한 길이들 또는 특징들의 스프링들을 사용하여 중심으로부터 오프셋(offset) 위치로부터 시작하는 것이 명백하게 가능하다.
또한 "더 뻣뻣한(stiffer)" 특징들을 갖는 플로팅 피스톤(105a)에 바이어싱 스프링들을 장착함으로써 프로그레시브 서스펜션(progressive suspension) 또는 감쇠 효과(damping effect)를 얻는 것이 또한 가능하여, 플로팅 피스톤(105a)이 바이어싱 스프링(들)의 힘들의 증가에 의해 그것의 이동 중에 점진적으로 제동된다. 그러므로 그 결과로 생기는 시스템은 플로팅 피스톤(105a)이 데드 스톱(dead stop)에 도착하는 것을 방지하고, 따라서 충돌의 위험을 크게 제한한다.
압축 스프링들 대신에, 탄성체 스프링들 또는 공기 스프링들과 같은, 임의의 다른 적합한 바이어싱 요소들을 사용하는 것이 분명히 가능하다.
도 3은 또한 유압 실린더(15)와 플로팅 실린더(105) 사이의 작동유의 경로 상에, 그리고 보다 구체적으로는 유압 실린더(15)의 하부 유압 챔버(15.2)를 플로팅 실린더(105)의 하부 유압 챔버(105.2)에 연결하는 도관에 배치된 흐름 조절기(115)의 존재를 우선적으로 보여준다. 이러한 흐름 조절기(115)는 유압 실린더(15)의 피스톤(15a)의 변위 속도를 조절하는 것을 유리하게 가능하게 한다. 이러할 속도 제한은 전자 밸브들(121, 122)이 닫혀 있을 때(비활성화될 때)에만 효과적이고 시트 컬럼(20)의 움직임이 쉬워야 할 때에 탑승 단계 동안에 시스템의 변위 속도에는 영향을 미치지 않는다.
도 4는 유압 실린더(15), 유압 장치(100), 축압기(125) 및 2개의 전자 밸브(121, 122)를 포함하는, 도 1의 탑승객 구속 시스템(1)을 구비하는 유압 시스템의 사시 배면도를 보여준다. 예시된 것처럼, 이들 다양한 요소들은 하나의 그리고 동일한 지지 요소(100A)에 유리하게 장착되고, 이러한 지지 요소(100A)는 또한 고정된 컬럼(10)에 제공된 수용 공간(10A) 안쪽에 장착되게 배열된다(도 2를 보라). 이러한 지지 요소(100A)는 유압 실린더(15)의 하부 관절연결되는 단부(15A)와 일치하는 축 주위에서의 피봇팅 움직임을 허용하도록 수용 공감(10A) 내에 장착된다.
도 4a 및 도 4b는 각각 도 4의 유압 시스템의 배면도와 단면도(도 4a에 도시된 절단 평면(A-A)을 따라서)이다. 특히, 단면도는 플로팅 피스톤(105a)이 하부 위치에 있고 유압 챔버(105.2)가 빈 플로팅 실린더(105), 플로팅 피스톤(105a) 위에 놓이고 축압기(125)와 연통하는 밸런싱 챔버(110), 및 플로팅 피스톤(105a)을 하부 위치로 복귀시키도록 배열된 압축 스프링(112)을 식별하는 것을 가능하게 한다. 유압 회로의 모든 것이 도 4b에서 보이지는 않지만 나타내어진 유압 시스템의 요소들의 배열 및 상호 연결은 도 3의 유압 그림과 동일하다는 것이 이해될 것이다.
도면들은 시트 컬럼(20)의 "플로팅" 잠금과 밸런싱에 필요한 유압 시스템의 간결함뿐만 아니라 상대적인 간단함을 예시한다.
일반적으로 당업자에게 명백한 다양한 수정예들 및/또는 개선예들이 첨부된 청구항들에 의해 규정된 본 발명의 범주를 벗어나지 않고 본 설명에 기술된 실시 예들에 대해 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 특히, 관절연결되는 연계부 및 플로팅 잠금은 서로 별개로 또는 매우 유리하게 조합하여 적용될 수 있는 2개의 별개의 기능들이다.
또한, 비록 도면들이 전용(dedicated) 축압기가 고정 시스템과 연관되는 실시예를 보여주지만 다른 해결책들이 고려될 수 있다. 예를 들면, 일 변형예에서, 더 큰 용량의 집중된(centralized) 축압기가 복수의 고정 시스템들, 특히 하나의 동일한 행의 탑승객들 또는 하나의 동일한 차량의 각 고정 시스템에 결합될 수 있다. 따라서 그러한 경우에는 축압기가 더 이상 각 고정 시스템에 배치 및 통합될 필요는 없지만, 해당 탑승객들의 행 근처 또는 해당 차량에 배치될 것이라는 점과 그럴 경우 다양한 고정 시스템들의 유압 시스템들 모두가 하나의 같은 집중된 축압기에 결합될 것이라는 점이 이해될 것이다.
1: 본 발명의 일 실시예에 따른 탑승객 구속 시스템
P: 본질적으로 직립 자세인 탑승객
A: 유압 실린더(15)/시트 컬럼(20)의 제어된 변위의 진폭
10: 고정된 컬럼
10A: 특히 유압 장치(100)와 유압 실린더(15)의 하부 단부(15A)를 받아들이도록 구성된, 고정된 컬럼(10)에 제공된 수용 공간
15: 유압 실린더
15a: 유압 실린더의 피스톤
15A: 고정된 컬럼(10)에 연결식으로 된, 유압 실린더(15)의 하부 단부
15B: 시트 컬럼(20)에 연결식으로 된, 유압 실린더(15)의 상부 단부(피스톤(15a)의 상부 단부)
15.1: 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버
15.2: 유압 실린더(15)의 하부 유압 챔버
20: 탑승객(P)의 크기에 대해 시트 컬럼을 조정하기 위해 고정된 컬럼(10)에 대해 수직으로 이동 가능한 시트 컬럼
30: 고정된 컬럼(10)과 시트 컬럼(20)/평행사변형 연계 사이의 관절연결되는 연계부
30A: 유압 실린더(15)가 연장하는 관절연결되는 연계부(30)의 중간 공간
31: 관절연결되는 연계부(30)의 하부 레버들의 쌍
32: 관절연결되는 연계부(30)의 상부 레버들의 쌍
100: 유압 실린더(15)에 결합된 유압 장치
100A: 고정된 컬럼(110)의 수용 공간(10A)에 장착된 유압 장치(100)의 지지 요소
105: 플로팅 실린더
105a: 플로팅 실린더(105)의 피스톤
105.1: 플로팅 실린더(105)의 상부 유압 챔버
105.2: 플로팅 실린더(105)의 하부 유압 챔버
110: 축압기(125)에 결합된 플로팅 피스톤(105a)의 밸런싱 챔버
112: 플로팅 피스톤(105a)을 복귀시키기 위한 바이어싱 요소(예를 들면 압축 스프링)
115: 흐름 조절기
121: 축압기(125)와 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1) 사이에 결합된 (제1) 전자 밸브
122: 축압기(125)와 유압 실린더(15)의 하부 유압 챔버(15.2) 사이에 결합된 (제2) 전자 밸브
125: 시트 컬럼(20)의 무게의 밸런싱을 위한 축압기(특히 유압공기식 축압기)
200: 시트 컬럼(20)에 고착된, 탑승객(P)을 위한 홀딩 장치
201: 등받이
201A: 헤드레스트
202: 측면 홀딩 요소들
203: 시트 컬럼(20) 상에서 피봇 가능하게 장착된 전방 안전 바
204: 전방 안전 바(203)의 원위 단부에 장착된 복부 유지 요소
205: 안장부
206: 하니스

Claims (31)

  1. 본질적으로 직립 자세로 탑승객(P)을 유지하게 설계되는 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템(passenger restraint system)(1)에 있어서,
    상기 탑승객 구속 시스템(1)은 고정되는 컬럼(10)과 탑승객(P)을 지지 및 유지하게 설계되는 시트 컬럼(20)을 포함하며, 시트 컬럼(20)은 탑승 단계 동안에 고정되는 컬럼(10)에 대해 이동 가능하고 탑승객(P)의 크기에 대해 조정 가능하도록 상기 고정되는 컬럼(10)에 결합되고,
    상기 시트 컬럼(20)은 관절연결되는 연계부(articulated linkage)(30)에 의해 고정되는 컬럼(10)에 결합되고, 상기 탑승객 구속 시스템(1)은 상기 시트 컬럼(20)의 밸런싱(balancing)을 위한 장치를 더 포함하며, 상기 밸런싱을 위한 장치는 제1 관절연결되는 단부(articulated end)(15A)에서는 상기 고정되는 컬럼(10)에 고정되고 제2 관절연결되는 단부(15B)에서는 상기 시트 컬럼(20)에 고정되는 실린더(15)를 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 관절연결되는 연계부(30)는 상기 고정되는 컬럼(10) 상에 그리고 상기 시트 컬럼(20) 상에 관절연결되고(articulated) 상기 고정되는 컬럼(10)과 상기 시트 컬럼(20) 사이에 평행사변형 연계부(parallelogram linkage)를 형성하는 레버들(31, 32)의 세트를 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 실린더(15)는 상기 관절연결되는 연계부(30)의 중간 공간(30A)을 통해 연장하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 실린더는 잠금 포인트(locking point)에서 상기 시트 컬럼(20)의 선택적 잠금(selective locking)을 또한 제공하는 유압 실린더(15)인, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)에 결합되고 상기 유압 실린더(15), 그리고 상기 시트 컬럼(20)의 상기 잠금 포인트에 대한 제어되는 변위(controlled displacement)를 제공하도록 구성되는 유압 장치(100)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 시트 컬럼(20)의 무게의 밸런싱을 위해 필요한 유압을 생성할 수 있고 상기 유압 실린더(15)에 결합되는 축압기(accumulator)(125)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 축압기(125)는 유압공기식 축압기(hydropneumatic accumulator)인, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 축압기(125)는 상기 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1)와 하부 유압 챔버(15.2)에 결합되고, 상기 축압기(125)는 제1 전자 밸브(121)를 통해 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1)에 결합되고 제2 전자 밸브(122)를 통해 상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)에 결합되고,
    상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)로부터 상기 상부 유압 챔버(15.1)로 그리고 그 반대로도 작동유(hydraulic fluid)가 통과하는 것을 허용하여 상기 시트 컬럼(20)을 상기 탑승객(P)의 크기에 대해 조정하는 것을 허용하는 잠금 해제 구성(unlocked configuration)으로 상기 유압 실린더(15)를 배치하기 위해 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)는 상기 탑승객의 탑승 단계 동안 작동될 수 있고,
    상기 유압 실린더(15.2)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)로부터 상기 상부 유압 챔버(15.1)로 그리고 그 반대로도 작동유가 통과하는 것을 방지하여 상기 유압 실린더(15)를 잠긴 구성(locked configuration)으로 배치하기 위해 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)가 작동되지 않을 수 있는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)가 작동되지 않을 때에는 상기 축압기(125)로부터 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1) 또는 상기 하부 유압 챔버(15.2)로 상기 작동유가 순환하는 것을 허용하는 비복귀 밸브(non-return valve)가 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122) 각각에 제공되는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)에 결합되고 상기 유압 실린더(15), 그리고 상기 시트 컬럼(20)의 상기 잠금 포인트에 대한 제어되는 변위를 제공하도록 구성되는 유압 장치(100)를 더 포함하고,
    상기 유압 장치(100)는 플로팅 피스톤(floating piston)(105a)과 상기 플로팅 피스톤(105a)의 어느 일측(either side)에 배치되는 상부 유압 챔버(105.1)와 하부 유압 챔버(105.2)를 포함하는 플로팅 실린더(floating cylinder)(105)를 포함하고, 챔버들은 상기 유압 실린더(15)가 상기 잠긴 구성에 있을 때에는 상기 유압 실린더(15)로부터 상기 플로팅 실린더(105)로 그리고 그 반대로도 상기 작동유가 통과하는 것을 허용하도록 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1) 및 상기 하부 유압 챔버(15.2)에 연결되며, 상기 플로팅 피스톤(105a)은 상기 유압 실린더(15)와 상기 시트 컬럼(20)의 상기 제어되는 변위의 진폭(A)을 결정하는 용량(capacity)과 움직임의 진폭을 가지는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)이 상기 축압기(125)와 동일한 유압을 받게 하는 밸런싱 챔버(balancing chamber)(110)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)에 복귀력을 발휘하는 적어도 하나의 바이어싱 요소(biasing element)(112)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 바이어싱 요소(112)는 압축 스프링, 엘라스토머 스프링(elastomer spring) 또는 공압 스프링(pneumatic spring)인, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)을 탑승 단계 동안 하부 위치로 복귀시키도록 배열되는 단일 바이어싱 요소(112)를 포함하거나,
    상기 유압 장치(100)가 상기 탑승 단계 동안에 상부 위치와 하부 위치 사이의 중간 위치로 상기 플로팅 피스톤(105a)을 복귀시키는 방식으로 배열되고 반대로(in opposition) 작동하는 2개의 바이어싱 요소들을 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  15. 제10 항에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)와 상기 플로팅 실린더(105) 사이의 상기 작동유의 경로 상에 놓이는 흐름 조절기(flow regulator)(115)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 흐름 조절기(115)는 상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)를 상기 플로팅 실린더(105)의 상기 하부 유압 챔버(105.2)에 연결하는 도관에 놓이는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  17. 제5 항에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)의 상기 제어되는 변위를 감쇠시키도록 구성되는 수단을 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  18. 본질적으로 직립 자세로 탑승객(P)을 유지하게 설계되는 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템(1)에 있어서,
    상기 탑승객 구속 시스템(1)은 고정되는 컬럼(10)과 탑승객(P)을 지지 및 유지하게 설계되는 시트 컬럼(20)을 포함하며, 시트 컬럼(20)은 탑승 단계 동안에 고정되는 컬럼(10)에 대해 이동 가능하고 탑승객(P)의 크기에 대해 조정 가능하도록 상기 고정되는 컬럼(10)에 결합되고,
    상기 탑승객 구속 시스템(1)은:
    - 상기 시트 컬럼(20)의 균형을 맞추고 잠금 포인트에서 상기 시트 컬럼(20)을 선택적으로 잠그기 위한 유압 실린더(15)로서, 제1 단부(15A)에서는 상기 고정되는 컬럼(10)에 고정되고 제2 단부(15B)에서는 상기 시트 컬럼(20)에 고정되는, 상기 유압 실린더(15); 및
    - 상기 유압 실린더(15)에 결합되고 상기 유압 실린더(15), 그리고 상기 시트 컬럼(20)의 상기 잠금 포인트에 대한 제어되는 변위를 제공하도록 구성되는 유압 장치(100)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 시트 컬럼(20)의 무게의 밸런싱을 위해 필요한 유압을 생성할 수 있고 상기 유압 실린더(15)에 결합되는 축압기(125)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 축압기(125)는 유압공기식 축압기인, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 축압기(125)는 상기 유압 실린더(15)의 상부 유압 챔버(15.1)와 하부 유압 챔버(15.2)에 결합되고, 상기 축압기(125)는 제1 전자 밸브(121)를 통해 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1)에 결합되고 제2 전자 밸브(122)를 통해 상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)에 결합되고,
    상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)로부터 상기 상부 유압 챔버(15.1)로 그리고 그 반대로도 작동유가 통과하는 것을 허용하여 상기 시트 컬럼(20)을 상기 탑승객(P)의 크기에 대해 조정하는 것을 허용하는 잠금 해제 구성으로 상기 유압 실린더(15)를 배치하기 위해 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)는 상기 탑승객의 탑승 단계 동안 작동될 수 있고,
    상기 유압 실린더(15.2)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)로부터 상기 상부 유압 챔버(15.1)로 그리고 그 반대로도 작동유가 통과하는 것을 방지하여 상기 유압 실린더(15)를 잠긴 구성으로 배치하기 위해 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)가 작동되지 않을 수 있는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122)가 작동되지 않을 때에는 상기 축압기(125)로부터 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1) 또는 상기 하부 유압 챔버(15.2)로 상기 작동유가 순환하는 것을 허용하는 비복귀 밸브가 상기 제1 전자 밸브(121) 및 상기 제2 전자 밸브(122) 각각에 제공되는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 플로팅 피스톤(105a)과 상기 플로팅 피스톤(105a)의 어느 일측에 배치되는 상부 유압 챔버(105.1)와 하부 유압 챔버(105.2)를 포함하는 플로팅 실린더(105)를 포함하고, 챔버들은 상기 유압 실린더(15)가 상기 잠긴 구성에 있을 때에는 상기 유압 실린더(15)로부터 상기 플로팅 실린더(105)로 그리고 그 반대로도 상기 작동유가 통과하는 것을 허용하도록 상기 유압 실린더(15)의 상기 상부 유압 챔버(15.1) 및 상기 하부 유압 챔버(15.2)에 연결되며, 상기 플로팅 피스톤(105a)은 상기 유압 실린더(15)와 상기 시트 컬럼(20)의 상기 제어되는 변위의 진폭(A)을 결정하는 용량과 움직임의 진폭을 가지는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  24. 제23 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)이 상기 축압기(125)와 동일한 유압을 받게 하는 밸런싱 챔버(110)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  25. 제23 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)에 복귀력을 발휘하는 적어도 하나의 바이어싱 요소(112)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 바이어싱 요소(112)는 압축 스프링, 엘라스토머 스프링 또는 공압 스프링인, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  27. 제25 항에 있어서,
    상기 유압 장치(100)는 상기 플로팅 피스톤(105a)을 탑승 단계 동안 하부 위치로 복귀시키도록 배열되는 단일 바이어싱 요소(112)를 포함하거나,
    상기 유압 장치(100)가 상기 탑승 단계 동안에 상부 위치와 하부 위치 사이의 중간 위치로 상기 플로팅 피스톤(105a)을 복귀시키는 방식으로 배열되고 반대로 작동하는 2개의 바이어싱 요소들을 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  28. 제23 항에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)와 상기 플로팅 실린더(105) 사이의 상기 작동유의 경로 상에 놓이는 흐름 조절기(115)를 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  29. 제28 항에 있어서,
    상기 흐름 조절기(115)는 상기 유압 실린더(15)의 상기 하부 유압 챔버(15.2)를 상기 플로팅 실린더(105)의 상기 하부 유압 챔버(105.2)에 연결하는 도관에 놓이는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  30. 제18 항 내지 제29 항 중 어느 한 상에 있어서,
    상기 유압 실린더(15)의 상기 제어되는 변위를 감쇠시키도록 구성되는 수단을 더 포함하는, 롤러코스터용 탑승객 구속 시스템.
  31. 제1 항 또는 제18 항에 따른 적어도 하나의 탑승객 구속 시스템을 포함하는 롤러코스터.
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