蹦极跳现在是众所周知的活动。典型的蹦极跳装置包括一个高架平 台和一个弹性蹦极绳索。蹦极绳索的一端连接到平台上。蹦极绳索的自 由端通常是通过用一个套环固定在跳跃者的踵部上方的方式与跳跃者连 接。连接在平台的一端与自由端之间的蹦极绳索的长度是根据蹦极绳索 的特性、平台以下的落差距离、和跳跃者的重量选择的。跳跃者迈出、 跳下或俯冲下平台而自由降落，直到蹦极绳索的作用使最初的自由降落 结束，蹦极绳索的作用使跳跃者在正下方的位置上下弹跳一段时间，在 弹跳结束时，通常是将蹦极绳索从平台放出，以把跳跃者轻柔地降到地 面，在地面上将跳跃者释放。在5,094,448号美国专利中描述了蹦极跳装 置的一个例子。
跳跃者从平台的自由降落几乎是垂直的降落。在降落中几乎没有水 平运动分量。水平运动分量通常是由跳跃者在降落的开始从平台跳出或 俯冲提供的。如果将水平运动分量包括到初始自由降落中，那么跳跃者 除了在降落的终点经历弹跳运动之外，也经历摆动运动。利用目前的蹦 极跳装置，跳跃者经历的摆动运动是很小的。
蹦极绳索也在其它类型的寻找刺激的娱乐装置中使用。5,421,783号 美国专利描述了一种人弹射装置。该装置包括两个高架塔，一个在两个 塔和两个蹦极绳索之间的载人舱，每个蹦极绳索将载人舱连接到对应的 一个塔的顶端。当用一个张紧机构把载人舱固定在地面并且拉长蹦极绳 索时，将乘坐者束紧在载人舱中。当释放出载人舱时，它与束紧在舱中 的乘坐者一同被向上射到空中，然后在被降低到地面释放乘坐者之前， 上下弹跳数次。5,810,671号美国专利中描述了一种类似装置，只是该装 置包括与载人舱或座椅组件协同作业的导轨，以便一旦从其释放位置释 放座椅时，在从导轨将座椅组件向上抛入空中之前，至少将其沿预选的 路径引导一段短时间。
5,649,866号美国专利描述了一种娱乐性乘坐系统，包括一个乘坐者 的座椅组件，和三个相互以三角形关系间隔并且固定在地面上的塔。蹦 极绳索从座椅组件延伸到第一和第二塔的顶端。提供了将蹦极绳索拉紧 到伸长位置的装置。一个拉力绳缆可释放地从第三塔的顶端连接到座椅 组件的背后。当蹦极绳索被拉伸时，将座椅组件从地面提升，并且拉力 绳缆将座椅组件拉到与第三塔顶相邻的位置。在释放拉力绳缆时，蹦极 绳索沿一个从第三塔延伸并且穿过第一和第二塔之间的基本上水平的路 径，将座椅组件抛出。因此，乘坐者主要是经历了前后的水平运动。
在第5,522,321号美国专利描述的娱乐性乘坐装置中，蹦极绳索也用 于提供基本上水平的运动。提供了一对并排的轨道组件，并且每个轨道 组件具有一个用于乘坐的轮车，这个轮车模拟改装高速赛车，并且安装 为沿轨道运动。蹦极绳索用于沿轨道加速每个轮车。在轨道的另一端， 也用于使轮车减速，并且也可以用于使轮车加速返回到轨道的第一端。
第5,853,331号美国专利介绍了一种娱乐性乘坐装置，该装置包括一 个适合于沿一个具有一个向上弯曲的发射部分的倾斜轨道下降的乘坐者 轮车，发射部分以类似于跳台滑雪的轨迹将轮车发射到空中。系绳将轮 车以可滚动的方式连接到一对定位在轨道两侧并且平行于轨道发射区的 张索，以允许轮车暂时地发射到空中，并且自由降落短暂的时间，而不 受系绳的干扰或限制。在轮车降落时，系绳与张索绷紧，并且终止轮车 的自由降落。然后，轮车沿预定的下降张索向乘坐装置终点的一对横向 间隔的塔滑翔，每个张索连接到对应的一个塔。因此，这种娱乐性乘坐 装置使一个或更多的人乘坐在一个轮车上，沿一个倾斜轨道下降到一个 向上弯曲的发射部分，从发射部分将轮车沿一个类似于跳台滑雪的轨迹 发射到空中。在短暂的自由降落之后，系住轮车的张索终止自由降落， 并且使轮车沿张索向乘坐终点滑翔降落。在轮车从轨道发射时，轮车的 确有某种程度的水平运动。随后是一个短暂的自由降落。但是，在这个 短暂时间的终点，轮车沿张索滑翔降落。尽管这种乘坐装置无疑使任何 乘坐者感到激动，但是它失去了与蹦极跳相关的重要的刺激要素。具体 地讲，没有像蹦极跳那样的比较长时间的自由降落。也没有像蹦极跳中 的那种在自由降落终点时的上下弹跳。此外，即使轮车在发射时的确具 有的某种程度的水平运动，但是，没有利用这种水平运动为轮车的乘坐 者提供摆动的感觉。
发明概述
本发明的一个目的是要为寻找刺激者提供一种新的娱乐性乘坐装 置，其包括蹦极式的自由降落，这种自由降落以乘坐者的结合摆动运动 的垂直弹跳终止。
在第一方面，本发明广义地说包括了一种用于娱乐性乘坐和降落的 装置，该装置包括：
具有抛出点的轨道，该轨道被设置在可提供从抛出点向下的落差的 位置；
推进装置，用于沿轨道推进乘客，并利用水平运动分量从抛出点抛 出，以自由降落方式下降；和
弹性带，具有固定的第一端和可连接到乘客的自由的第二端，该弹 性带限制所连接乘客的自由降落，并且与作用在乘客上的水平运动分量 一起，使乘客在自由降落的终点弹跳和摆动一段时间。
根据一个包括在本发明的这个方面中的实施例，轨道可以包括乘客 能够在其自己的服装或垫子、衬垫、滑板或雪橇上滑动的滑槽或滑道。 如果使用了垫子或衬垫，那么可以把它紧固于乘客，或可以允许它从轨 道抛出点自由降落并且在以后回收。如果垫子或衬垫比较软，那么让它 从轨道降落没有什么害处。作为选择，可以用带子(不是连接到乘客的 弹性带)将垫子或衬垫连接到轨道或某个与轨道相邻的部分，从而可以 在使用后将垫子或衬垫拉回到轨道。如果使用了滑板，那么它最好重量 要轻并且最好连接到乘客。雪橇一般要用惯用的方式连接到乘客。滑板 或雪橇连接到乘客防止了它们分离地自由降落，从而可以防止它们撞击 自由降落的乘客的危险。
在第二方面，本发明广义地讲包括了一种用于娱乐性乘坐和降落的 装置，该装置包括：
具有抛出点的轨道，该轨道被设置在可提供从抛出点向下的落差的 位置；
乘客运载器，该运载器可以沿轨道被运送并且利用水平运动分量从 抛出点抛出，从抛出点向下自由降落；
用于把乘客固定在运载器上的固定装置；
用于沿轨道推进运载器以从抛出点抛出的推进装置；和
弹性带，具有固定的第一端和连接到或可连接到运载器的自由的第 二端，所述弹性带限制所连接运载器的自由降落，并且与作用于运载器 的水平运动分量一起，使运载器在达到其自由降落的终点时弹跳和摆动 一段时间。
根据本发明的这个方面，至少在装置的使用中，乘客被紧固于运载 器，并且将弹性带的自由端连接到运载器。运载器也可以是一个垫子或 衬垫，但是，这次它与乘客和弹性带的连接必须足够强，以承受在自由 降落终点的作用力，和与接下来的运载器和乘客的弹跳和摆动相关的力。
优选的运载器要比垫子或衬垫更牢固。例如，运载器可以包括一个 设计用来沿轨道滑行的滑板。在这种情况下，轨道又可以是一个滑槽或 滑道。为了使滑板沿轨道滑行稳定，轨道可以具有凹槽，滑板的滑橇在 凹槽中滑动以使滑板与轨道对准。作为选择，这可以通过将轨道制造成 铁轨的形式以使滑板可以与其滑动啮合来完成。
运载器更优选地可以包括可以乘坐一个或更多乘客的轮车，任何乘 客都被牢固地紧固于轮车上。在这种情况下，轨道优选带有与轮车的轮 子啮合以保持轮车与轨道对准的铁轨。
本发明的这一方面的实施例的可能的缺点是，当运载器是一个要带 着一个或更多的乘客从轨道抛出的牢固并且因而沉重的轮车时，那么弹 性带不仅要承受与一个或更多的乘客的重量有关的力，而且也要承受与 轮车的重量有关的力。这意味着必须要使用比不包括轮车重量时更结实 的弹性带。在本发明的这个或任何其它方面或实施例中的弹性带可以包 括一个或更多的蹦极绳索。如果需要增大带的长度而不增加其伸长的程 度，可以把任何弹性带与非弹性带端对端地连接。在一些情况下，需要 用这种方法来防止弹性带具有过度的伸长，从而可能使一个或更多的乘 客以及运载器在其充分伸长的情况下撞到地面。这里使用的“弹性带”一 词将包括这种组合带。
在第三方面，本发明广义地说包括了一种用于娱乐性乘坐和降落的 装置，该装置包括：
具有抛出点的轨道，该轨道被设置在可提供从抛出点向下的落差的 位置；
车架，可以沿轨道运送向轨道的抛出点；
推进装置，用于沿轨道向抛出点推进车架；
制动器，用于制止车架在抛出点从轨道抛出；
乘客运载器，该运载器可以安装到车架上并且可以与车架分离，从 而可以沿轨道在车架上运送运载器，并且当所述车架被制动器停止时， 所述运载器与所述车架分离，利用水平运动分量从轨道的抛出点抛出， 从抛出点向下自由降落；
固定装置，用于将乘客紧固于运载器；
弹性带，具有固定的第一端和连接到或可连接到运载器的自由第二 端，所述弹性带限制所连接运载器的自由降落，并且与作用于运载器的 水平运动分量一起使运载器在其自由降落的终点弹跳和摆动一段时间。
根据本发明的这个方面，运载器优选是一个比较轻的乘客运载器， 该运载器可以安装到一个车架上，但是也可以从车架上分离。弹性带连 接到运载器，并且将一个或更多的乘客紧固于运载器。该运载器可以是 例如上述的滑板或轮车的车架，而不离开轨道。使车架在轨道的抛出点 比较突然地停止，并且将带有一个或更多乘客的运载器从车架向前抛出， 以开始自由降落。在这个实施例中，弹性带必须承受一个或更多乘客以 及运载器的重量施加的力，但是，车架的重量不对弹性带施加任何力。 弹性带的固定端优选紧固于车架，以便整个弹性带能够携带在车架上， 直到运载器从车架抛出。作为选择，带可以紧固于支撑轨道的结构或紧 固于轨道附近的某个其它固定点。
在第四方面，本发明广义地说包括了一种用于娱乐性乘坐和降落的 装置，该装置包括：
具有抛出点的轨道，该轨道被设置在可提供从抛出点向下的落差的 位置；
可以沿轨道向轨道的抛出点运送的车架；
用于沿轨道将所述车架推向所述抛出点的推进装置；
用于防止车架在抛出点从轨道抛出的装置；
用于在抛出点或紧靠抛出点之前对车架施加水平减速分量的减速装 置；
乘客运载器，该运载器可以安装到车架上并且可以与车架上分离， 从而可以在车架上沿轨道输送运载器，并且当减速装置给予车架足够迅 速的水平减速分量时，运载器从车架分离，通过水平运动分量从轨道抛 出点抛出，以从抛出点向下自由降落；
用于将乘客紧固于运载器的固定装置；和
弹性带，具有固定的第一端和连接到或可连接到运载器的自由第二 端，所述弹性带限制连接的运载器的自由降落，并且与作用到运载器的 水平运动分量一起，使得运载器在达到其自由降落的终点时弹跳和摆动 一段时间。
本发明的这一方面将上述本发明的第三方面包括在其范围内。在该 情况下，在抛出点或紧靠抛出点之前给予车架水平减速分量的减速装置 是制动器。但是，制动器使车架突然减速，可以使用其它减速装置造成 车架较小突然的减速，而不妨碍从车架抛出运载器。车架的较小突然的 减速可以减小对车架造成的危害，并且提高它的使用寿命。
至于已经讨论过的一些其它方面，轨道可以包括携带运载器并且乘 客的车架可以沿其滑动的滑槽或滑道。在这种情况下，车架可以包括一 个滑板，轨道优选具有槽，滑板的滑橇可以在槽中滑动，以使滑板保持 与轨道对准。但是，车架优选包括一个轮车，并且轨道优选包括一个或 多个车轮可以与之啮合以使轮车保持与轨道对准的铁轨。轨道优选包括 两个平行的铁轨。
根据本发明的这个方面，运载器可以是一个材料片、垫子或衬垫， 但是优选是一个设计用来在车架上滑动或滚动的滑板式运载器或太空 舱，车架具有运载器的滑橇或轮子在其中运行的槽，以使运载器与车架 对准，并且因此，在从车架分离而从轨道抛出时与轨道对准。优选提供 用于防止运载器在计划的抛出之前意外地从车架脱离开的装置。
在紧靠抛出点之前，将轨道以一定的角度设置，以向车架从而向其 上的运载器和乘客提供一定程度的水平运动。轨道在紧靠抛出点之前优 选是基本水平的，或类似于滑雪跳台的向上弯曲。
对于本发明的第三方面，已经说明了选择一个制动器作为减速装置。 但是，更好的减速装置包括轨道在抛出点的一个足够急剧的向下弯曲部 分，从而在车架绕弯曲部分通过时，它的方向的突然改变造成足够的水 平减速分量，使运载器能够抛出。在这个实施例中，轨道中的弯曲部分 优选是与轨道的返回部分连续的。这表示，在绕过弯曲部分之后，车架 至少最初在轨道的返回部分上是上下颠倒的。因此，轨道的返回部分具 有颠倒装置(righting means)，以将车架再翻转到正面朝上。颠倒装置包 括，例如，一个在轨道返回部分的扭转部分，从而使车架在通过扭转部 分时被颠倒。
可以将一个运载器回收装置结合到轨道的返回部分，从而可以把抛 出和下落的运载器提升到轨道的返回部分，重新安装到车架上。
根据本发明的至少这一方面，该装置优选包括与轨道结合的机动装 置，从而使机动装置能够或确实与车架相互作用，以便能够以控制的方 式至少沿轨道的一部分移动车架。可以有多个与轨道不同部分结合的机 动装置。例如，可以有一个在轨道的开始部分的启动机动装置，以启动 车架沿轨道的运动。这种启动机动装置可以包括推进装置的全部或部分。 在轨道抛出点区域也可以有减速机动装置，这种减速机动装置可以作为 所述减速装置或其一部分，以使运载器能够从车架抛出，并因此从轨道 抛出。也就是说，可以通过减速机动装置和/或通过上述的轨道在抛出点 的急剧向下弯曲提供减速装置。也可以有一个回收机动装置，以使车架 返回到轨道的开始区。
轨道，特别是在它包括用于轮式车架的铁轨时，优选包括一个连续 的环路。这使得它适合于通过使车架在一个方向上绕环形轨道运动，而 由多个车架同时使用。
在第五方面，本发明广义地说包括了一种用于娱乐性乘坐和降落的 装置，该装置包括：
具有抛出点的轨道，该轨道被设置在可提供从抛出点向下的落差的 位置；
可以沿轨道向轨道的抛出点运送的车架；
用于沿轨道将所述车架推向所述抛出点的推进装置；
用于防止车架在抛出点从轨道抛出的装置；
用于在抛出点或紧邻着抛出点之前对车架施加水平减速分量的减速 装置；
乘客运载器，该运载器可以安装到车架上并且可以与车架分离，从 而可以在车架上沿轨道输送运载器，并且当减速装置给予车架足够迅速 的水平减速分量时，带有乘客的运载器从车架分离，通过水平运动分量 从轨道抛出点抛出，以从抛出点向下自由降落；
可选的，用于将乘客紧固于运载器的固定装置；和
弹性带，具有固定的第一端和连接到或可连接到运载器的自由第二 端，所述弹性带限制连接的运载器的自由降落，并且与作用到运载器的 水平运动分量一起，使得运载器在其自由降落达到终点时弹跳和摆动一 段时间。
本发明的这个方面与第四方面类似，但是不同之处在于弹性带直接 地连接到或可直接连接到乘客，而不是连接到运载器。这意味着，在运 载器和乘客从车架抛出时，运载器自由地降落。因此，运载器应当是由 在运载器和乘客分离地但是彼此相当靠近地自由降落时，能够将对乘客 造成任何伤害的危险降低到最小的材料制造的。
对于利用一种运载器、特别是一种将乘客固定在其上的运载器的本 发明的任何方面，运载器可以在整个乘坐和降落中、并且甚至在降落终 点的整个弹跳和摆动中，以总体上直立乘坐的位置支撑乘客。
对于本发明的任何方面，轨道抛出点以下的落差优选是一个显著的 落差，例如，至少40m的跌落。尽管落差可以少一些，但是，优选是落 差更大。
对于本发明的任何方面，优选至少在轨道的一部分具有一个朝轨道 抛出点的向下倾斜部分。在这种情况下，倾斜部分可以提供推进力。在 装置具有一个启动机动装置的情况下，启动机动装置和轨道的向下倾斜 部分可以一同提供推进力。在轨道没有倾斜或足够的倾斜部分以提供推 进力的情况下，启动机动装置可以独自提供推进力。
如已经指出的，轨道的抛出点可以是基本水平的，或可以用其它的 角度设置，只要它能够为从轨道终点抛出的乘客或运载器提供一定程度 的水平运动。总之，轨道可以用第5,853,331号美国专利的轨道的类似方 式模仿跳台滑雪的运动轨迹。
为了获得更为刺激的效果，轨道中可以具有至少一个基本垂直的环 路，和/或至少一个基本上横向的环路。轨道的至少一部分可以穿过一个 隧道。在这种情况下，隧道优选位于紧靠轨道的抛出点之前。
附图简要说明
下面将参考附图对本发明的一些实施例加以说明。
图1示出了一个可能的轨道的示意侧视图；
图2示出了到达轨道抛出点的一个可能的车架和携带一个乘客的运 载器的侧视图；
图3示出了一个说明本发明的一个优选实施例的一般概念的侧视图， 其中轨道包括一个连续的环路；
图4示出了图3中所示的优选实施例的开始部分的放大侧视图，开 始部分是乘坐开始之处；
图5示出了图3中所示的优选实施例的轨道的抛出点区域中的放大 侧视图，这个区域是车架减速、运载器释放、和车架颠倒和摆正发生的 区域；
图6示出了图3的优选实施例的回收、重新装载和返回站的放大侧 视图；
图7示出了图3的优选实施例的返回、准备和检查站的放大侧视图；
图8示出了适合于图3的优选实施例使用的车架和运载器的侧视图， 并且显示了优选的运载器释放机构；
图9示出了一个更详细地显示了优选的运载器释放机构的放大侧视 图；
图10示出了图8中所示车架和运载器的后视图；和
图11示出了本发明的另一个实施例的示意侧视图。
优选实施例的说明
图1示出了一个建造在悬崖14边缘的山坡12上的轨道10。该轨道 具有一个水平的上部16，一个长的向下倾斜的中间部分18，和趋向轨道 的抛出点20的另一个基本上水平的部分19。轨道由直立支柱22和斜杆 24支撑，在示意图中仅示出了其中的一些。以某种方式利用山坡和悬崖 之类的地形，简化了轨道的构造。可以用高大的建筑来代替山坡和悬崖。
可以想象平地上的类似轨道结构需要将轨道建筑在地面以上更大的 高度上，以便提供适合于蹦极跳类型降落的轨道抛出点以下的落差。
图1中所示轨道10具有两种增强效果。首先它具有朝向轨道倾斜部 分18下端的实际垂直的环形部分26。其次，它具有在轨道抛出点的隧道 28，尽管也可以在沿轨道的其它地点设置这个隧道或其它隧道。
在本实施例中，轨道10包括一对平行铁轨30，图2中示出了其中的 一个。该装置包括一个设计用于沿轨道运行的车架32。在车架的每一侧 具有一对与对应的铁轨啮合并且沿其运行的带突缘的车轮34。车架应当 不会意外地离开轨道。因此，车架可以像过山车的车架与它们的轨道啮 合类似的方式与轨道啮合，或更具体地讲，它的车轮可以与铁轨啮合， 以便防止车架从它的铁轨跳起和从轨道脱落。一种可能的方式是，每个 铁轨沿其长度方向具有向外的横向突缘，该横向突缘在安装铁轨的车架 甲板(deck)的上方，并与甲板隔开，而车架在每侧具有一个配合的向 内的L-型悬臂，L-型悬臂的自由端突缘位于对应的铁轨的横向突缘下方 但并不与之连接，以便防止车架从轨道跳起。
在车架的前端，具有一个缓冲器36。当车架到达轨道的抛出点20 时，缓冲器撞击一个安装在轨道抛出点的减震器40形式的制动器垫片 38。减震器使车架迅速地停止，最好是不会损害车架地迅速停止。
运载器42可释放地安装在车架32上。在图2的示意图中，运载器 的形状为一个类似于滑板的躺椅，具有基座44，位于基座一端的搁脚板 46，位于基座另一端的靠背48，和头枕50。乘客52被显示为在基本上 竖直就坐的位置上坐在运载器中。乘客由胸带54，和可选的腰带56及踵 带58紧固于运载器。作为一种附加的安全措施，图中显示乘客戴有一个 头盔60。
运载器42以运载器不能意外地从车架分离的方式垂直地安装在车架 32上。例如，车架可以具有一个或多个与运载器的基座44啮合的卡爪(未 示出)。但是，当车架在轨道的抛出点20撞击到减震器40并较突然地停 止时，运载器42及其乘客52将被从车架向前抛出，并且越过轨道抛出 点开始他们的自由降落。在图2中，运载器释放构件62从铁轨30之间 向上突出，以便刚好在车架撞击减震器之前撞击一个在车架下面的扳柄 (trigger)64。扳柄的启动释放了将运载器紧固于车架的卡爪，从而当车 架突然停止时，运载器和乘客的动量使他们向前离开车架，并且越过轨 道终点。运载器在车架上的运动可以由具有支撑在车架甲板上的铁轨或 沟槽中的小车轮的运载器提供，或相反。
在车架的后部设置有托架66，它携带着一个卷轴68，卷轴68上卷 绕着适当长度的蹦极绳索70之类的弹性带。蹦极绳索的一端固定在卷轴 上，而另一个自由端紧固于运载器42背部的一个托架72。卷轴是可以更 换的，从而在乘坐开始之前可以将一个具有适合于乘客重量的长度的蹦 极绳索的卷轴安装到车架上。卷轴可以被轻微地制动，以防止在运载器 和乘客自由降落中蹦极绳索放出时卷轴转动过快。卷轴也可以带有一个 活动手柄(未示出)，或甚至一个适合的电机(未示出)，从而可以在乘 坐结束时，将蹦极绳索卷绕收回。
乘坐开始于轨道的水平的较高部分16。车架被刹住或用其它方式固 定，从而使其不能意外地跑脱。给乘客称重，将带有合适长度的蹦极绳 索的卷轴安装到车架的托架66上，并且连接到运载器42，乘坐者登上运 载器并用带子牢固地固定。当一切准备完成时，释放刹车，并推动车架， 以使其开始沿轨道向下运行。在图1所示的实施例中，在车架、运载器 和乘客冲下轨道的倾斜中间部分18时，作用在它们之上的重力将车架推 进到一个使车架在进入隧道28之前能够绕基本上垂直的环形26飞驰的 速度。减震器40安装在隧道出口的位置，从而使乘客在自由降落开始之 前具有一种从炮筒发射到空中的感觉。由于水平运动使运载器和乘客离 开突然停止的车架，因而自由降落是沿着一个抛物线的路径。当蹦极绳 索被完全放出时，它开始拉长，并且逐渐地使最初的自由降落停止。但 是，在一段时间内运载器和乘客在蹦极绳索的末端上下弹跳。此外，由 于它们带着水平运动从轨道抛出，因而这使它们在上下弹跳的同时在蹦 极绳索的末端摆动。显然，在轨道抛出点以下的悬崖或其它建筑物的底 部或应当有足够的空隙，以容许这种摆动，而不会使运载器及其乘客撞 到任何物体。作为选择，可以在悬崖脚安装弹性绳索或安全网，以防止 运载器和乘客摆动到悬崖上。
如图2中所示，利用定位在运载器上的托架72，在自由降落的终点， 蹦极绳索的拉紧使乘客在弹跳和摆动阶段面朝下。在一个优选实施例中， 将托架定位在头枕的上方，或连接到头枕上，以便即使是在最初自由降 落终点的弹跳和摆动期间，也使乘客始终处于竖直的位置，。
当运载器和乘客在蹦极绳索的端点的弹跳和摆动幅度减小到足够小 时，可以放出连接到卷轴68上的蹦极绳索的固定端的缆绳，以便将运载 器及其乘客缓慢地降低到地面，在地面可以将乘客释放。然后，可以把 缆绳和蹦极绳索再卷绕到卷轴上，以将运载器向上拉回到到轨道，从而 可把它再安装到车架上。作为选择，可以将乘客与运载器一同向上拉回， 并且可以在一个刚好在轨道抛出点的下方的平台上释放。在另一个实施 例中，可以在收回蹦极绳索和把另一个运载器放到车架上之前，将第一 个运载器脱开，并且在以后再把第一运载器吊上。最后，将车架返回到 轨道的上水平部分16。可以用一个缆绳和绞盘达到此目的，缆绳的自由 端可释放地连接到车架后背上的连接器74上。
以上说明了本发明的一个可能的实施例，并且指出其它实施例中的 一些可能的改进。但是，可以提供本发明的许多其它实施例，并且对每 个实施例进行许多其它的改进，而不脱离广义限定的本发明的范围。
可以将轨道建筑在一般的平地上，但是具有一定的高度，以提供合 理的落差。可以通过将轨道建筑在一个侧面具有一定落差的建筑物的顶 部来取得合理落差的高度。
轨道的上端不需要是水平的。在固定一个或多个乘客就位时，可以 将车架或运载器保持在一个斜面上。
轨道可以有不止一个基本垂直的环形部分。轨道可以带有一个或更 多的横向环形部分，无论它是否也具有一个或更多的基本垂直的环形部 分。轨道可以通过不止一个位于任何环形部分之前和/或之后的隧道，并 且无需有一个在轨道自由端的隧道。轨道也可以没有环形部分或隧道。 可以并排地设置多个轨道。
图2中示出了根据本发明的上述第三方面的车架32和运载器42，其 中运载器被设计为在车架在轨道抛出点突然停止时从车架分离。这种设 计的一个优点是，可以将蹦极绳索携带在车架上。作为一种将蹦极绳索 存储在车架上的卷轴上的替代方法是，可以将蹦极绳索卷绕在车架上， 或卷绕在运载器的背后，或悬垂在轨道的侧上方。
在另一个实施例中，车架可以是运载器的整体的一部分，并且设计 为离开轨道。在这种情况下，在轨道的抛出点没有减震器40。显然，在 这个实施例中，蹦极绳索不可以整体地由车架/运载器携带。同样的蹦极 绳索问题可以应用在一个没有车架并且蹦极绳索直接连接到乘客或固定 了乘客的运载器的实施例中。在这些情况下，可以将蹦极绳索沿轨道侧 面布置，或悬挂在轨道的侧面，而把蹦极绳索的固定端紧固于例如轨道 的抛出点。
在本发明的又一个实施例中，轨道可以是基本上水平的轨道。在这 种情况下，可以使用弹簧或压缩空气或蹦极绳索将乘客独自、或将运载 器上的乘客、或在运载器和车架上的乘客沿轨道推进到轨道抛出点。例 如，可以使用如第5,522,321号美国专利中所述的改装高速赛车娱乐性乘 坐装置中那样的弹性绳索推进系统。另一种可能的推进系统可以使用在 轨道中的电磁感应，这种电磁感应可以独自地在水平轨道上使用，或结 合重力一起在倾斜的轨道上使用。在车架本身不从轨道下落的实施例中， 电磁装置可以用于在轨道的抛出点给车架减速和刹车。在这种情况下， 不需要物理减震器40，但是仍然可以提供一个作为备用安全设备。磁力 或电磁力也可以在车架或运载器没有车轮或滑橇并且由于磁场效应而悬 浮在轨道上的实施例中使用。
图2中所示的车架32、运载器42、托架66、卷轴68和减震器40 的设计和结构可以采取许多其它形式。运载器42最好是牢固而结实的， 但是重量相对较轻。运载器42可以是其中固定了乘客的罐笼的形式，或 甚至是一种太空舱的形式。车架和运载器可以是能够乘坐一个以上的乘 客的尺寸和形状的，例如，可以并排或前后乘坐两个乘客。甚至可以将 运载器设计为能够承载两个以上的乘客。当然，乘客的数量越多，那么 他们的组合的重量越大，并且蹦极绳索在自由降落终点所承受的力也就 越大。
附图的图3-10中示出了本发明的一个优选实施例。这个实施例具有 许多与图1和2中所示实施例相同的特征，并且使用了相同的附图参考 号来代表相同的部件。但是，本优选实施例具有许多改进和增强，并且 要更详细地说明这些方面。
本优选实施例的特殊的特征是轨道是一种连续环形的。其优点在于， 一个足够大的环形可以允许多个车架32同时在轨道上运行，因为所有的 车架都以相同的方向运行。这即使在轨道的不同部分的不同车架是静止 的或以不同的速度运动时也可以适用，只要能够控制该系统以保证不使 两个车架相撞即可。系统对于“平地”或“下坡”发射都是类似的，主要的差 别是，平地系统在启动时需要更大的功率来加速携带运载器42和乘客52 的车架32、以及需要更复杂的控制系统在车架加速时监视车架的速度。 下坡发射是图3-10中所示的优选实施例。
本优选实施例使用了一种双铁轨系统作为轨道，也就是说，使用了 两个与车架的四个带突缘的轮34啮合的平行铁轨30。在需要时可以作出 一些改变，特别是在释放运载器之后需要倒转车架并且在车辆上下颠倒 然后再复原的同时必须连续运动的情况下，需要进行一些改变。这种特 殊的改变将在以后更详细地说明。
为了便于说明，从控制的角度，可以考虑将环形轨道提供的线路分 成三个部分。这三个部分是“开始”部分11，“减速/释放/倒转”部分13，这 个部分简称为“释放”部分，和“回收”部分15。开始部分控制车架的初始 运动，首先运动到开始位置，然后，在需要时提供一个启动助推力。也 可以考虑该部分包括轨道的任何向下倾斜的部分18。释放部分监视和控 制当车架趋向从车架抛出运载器和乘客的抛出点20时的车架速度。然后， 释放部分在车架被颠倒并且逐渐地施加抑制蹦极绳索70的力时，控制车 架低速运动。然后，将车架驱动通过轨道的一个包括一个再倒转螺旋的 扭转部分55，从而将车架再复原到正常状态，并且等待移交到回收部分。 回收部分管理着车架到回收站53的运动，在回收站53，使车架停止，并 且将运载器回收和再装载到车架上。在此之后，将车架和安装好的运载 器再驱动到开始部分。具有这三个部分使得能够在每个站在其它站也在 操作的同时进行操作时，具有良好的控制和安全性。图4-7示出了这些部 分的更详细的视图。
开始部分11位于轨道10的上部水平部分16，并且具有一个开始站 25。开始站具有一个与用作想要成为乘客的人的等待区的轨道相邻的站 台27。站台上也提供了包括操作控制台31的高级操作员位置。操作控制 台用于指示整个系统的状态，并且使操作员能够进行控制。在站台之前， 开始部分具有一个用于下一个车架的停车区29。
当在开始站将车架和安装好的运载器准备就绪时，乘客可以登上停 止的车架，爬入装有衬垫的运载器，穿戴好约束装置，和扣好任何安全 扣。尽管以下的说明仅参考一个乘客，但运载器也可以设计为携带一个 以上的乘客，例如，两个乘客。在得到来自高级操作员的安全检查指令 之后，乘客可以指示他或她已经准备就绪，并且启动一个开始按钮或控 制杆，使车架开始运动。作为一种安全措施，系统可以要求高级操作员 和乘客同时启动开始按钮或控制杆，使车架开始运动。优选将一个机械 刹车装置33横跨轨道10设置在开始位置，作为在万一失去了所有其它 控制时，例如，在发生电力故障时的故障保险装置。这防止了车架在没 有适当控制时的启动。适用的制动装置包括一个从轨道升起的障碍物， 用于阻止车架通过，并且需要适当的控制顺序以将其降低，从而允许车 架前进。
系统优选通过沿轨道多点安装的传感器35进行电子监视，以精确地 测定车架状态、位置和速度。工业级计算机(可编程逻辑控制器或PLC) 利用这种信息，按照保证安全和适当操作所需的要求稳定地控制。根据 系统的大小和复杂性，将这种信息在沿轨道的两个或可能三个站显示， 并且在需要时，允许操作员在每个站进行输入和控制。在开始站25的高 级操作员通常是“主管人员”，并且负责全面的操作和安全。由于这个原 因，他或她将接入所有的操作控制和系统状态显示。在每个站，操作人 员将负责最终的安全设备检查，包括正确的蹦极绳索装载，它对于在运 载器从车架抛出时控制平稳的蹦极绳索放出十分重要。
开始、释放、和回收部分11，13和15中的每个优选具有其自己的 机动装置，从而能够控制通过该部分的车架的运动。每个机动装置优选 包括机动链索牵引系统37，它包括驱动链索和电机控制系统。更具体地 讲，每个机动装置牵引系统具有一个通过齿轮箱43驱动上述驱动链索41 的电机39。每个驱动链索包括一个在需要控制车架运动的轨道的中心下 方运行的长链索环。配对耦合器74，75(详见图10)用于使车架能够接 受来自链索的驱动或制动力。一个耦合器74安装在车架的下方。其它耦 合器75以一定的间隔，并且通常是以规则的间隔，安装在对应的驱动链 索41上。当车架耦合器74遇到驱动链索上的一个耦合器75时，两个耦 合器连接，并且保持连接直到链索遵循的路径导致链索降低，使耦合分 离，并且使驱动链索从车架脱离。无论是对于运动中的车架还是链索都 可以使用。链索驱动与车架的耦合使得能够通过用与之结合的电机39控 制驱动链索的速度，完全地控制车辆运动，无论是加速、减速还是匀速 运动。这些电机又是通过控制系统和/或操作人员控制的。电机优选是三 相可变速度驱动电机(VSD)。
如果需要，可以通过与开始站11相结合的机动装置37给予车架一 个初始的加速推力，以使车架达到一个预定的速度。在车架是在轨道的 水平部分启动的情况下，这是需要的。否则，重力效应可以是主要的加 速源，它可以给予车架一个预定的加速。因此，这种机动装置或重力作 用或是二者的结合就构成了推进装置，将车架向前推进到轨道的抛出点 20，在抛出点20将车架上携带的运载器释放，并且从车架上抛出。如图 3中所示，本优选实施例确实通过轨道的倾斜部分18利用了重力作用。 在携带着运载器和乘客的车架下降到倾斜部分18，并且在下降的同时加 速之后，它运行到趋向抛出点20的轨道的水平部分19。这是轨道的释放 部分13的开始。
在车架到达抛出点20之前，如已经说明过的，但是这次是与轨道抛 出部分结合的机动装置45啮合运动中的车架，以控制它进一步地通过运 载器释放和抛出，车架颠倒和车架再颠倒阶段的运动。当车架到达与轨 道的这一部分结合的机动装置的驱动链索41的开始部分，并且它的耦合 器74与链索的耦合器75耦合时，链索正在以正确的速度运行，以使这 种耦合发生而不会对车架造成不适当的急冲。此后，链索和车架可以受 到减速。优选使用两个机构来释放运载器并且使它能够从车架抛出。首 先，监视乘坐装置的控制系统必须确保正确的速度和适当的安全联锁。 这使得一个释放凸轮49能够从轨道下升起。这个凸轮操作着车架上的一 个释放机构，释放一个正常情况下将运载器固定在车架上的闩锁77。图 8和9中所示的释放机构76将在以后更详细地说明。
与图1和2的实施例中使用减震器40、并当减震器40被车架撞击时 使车架迅速地停止而将运载器释放以从车架抛出的情况相比，在本发明 的本优选实施例中是以一种不同的方式进行抛出的。如图3和5中所示， 在轨道的释放部分13，轨道具有一个向下弯曲到其自身的底下的总体上 U-型的前端部分21。由于轨道中的这种向下弯曲，沿轨道运动的车架遇 到在抛出点20区域中开始的方向上的迅速改变。通过这种措施，有效地 给予了车架在水平方向上的迅速减速。但是，已经从车架释放的运载器 继续在原来的方向上运动，因此从车架上抛出，继续在其自身的轨迹上 运行。考虑到与使用气缸杆或类似装置致使车架在与气缸杆撞击时在水 平方向上迅速减速相比，本优选实施例对车架施加了较小的应力，从而 延长了它的寿命。另一个优点在于，它使得车架能够迅速地离开释放部 分13，为另一个运行做好准备。
如果在运载器释放之前检测到任何不安全情况，那么不执行释放行 程，并且使车辆迅速地停止。
运载器42的背后有多个柱体51，蹦极绳索70缠绕在这些柱体51 上。蹦极绳索的一端在运载器之下通过，并且穿过车架面板中的一个通 道92，连接到车架的前端。蹦极绳索经过测量，以在下落时限制运载器， 防止它在蹦极绳索完全展开时触到地面。在运载器离开车架时，柱体51 纵向弯曲，足以使蹦极绳索能够迅速、无缠绕地展开。然后，绳索可以 自由地放出，并且在它开始被运载器和乘客的组合重量展开时继续平稳 地拉伸。在蹦极绳索放出和负载承受过程中，车辆缓慢地绕轨道的突部 21运动，直到它上下颠倒并且进入轨道下面。这种运动是由控制系统和 与轨道的这个部分结合的机动装置组合控制的。蹦极绳索在车架上的固 定点最好是，在抛出的运载器向外和向下运动直到运载器弹跳和摆动阶 段结束、它又进入竖直位置、而蹦极绳索现在由静止负荷拉伸的过程中， 该固定点面向作用在它上面的力的方向。在这个阶段中，车架缓慢地通 过一个“倒置”，进入轨道返回部分23下面的一个上下颠倒的位置。当运 载器的运动停止时，驱动车架返回回收部分15。
在车架在轨道的返回部分23上并且在达到回收部分15之前，车架 穿过轨道的一个扭转部分55，扭转部分55包括一个铁轨的螺旋部分，使 得车架再倒转，即，将它再次翻转到正面朝上的状态，并且将其运送到 回收部分。
在回收部分的起点，有一个回收站53。这是一个人工操作的站，一 个操作人员协助运载器的回收，使得乘客可以任意地离开，并且将运载 器再装载到车架上。
回收站53具有一个带有操作员控制台31的站台57，和一个安装在 吊杆上的电绞盘59。将绞盘缆绳61一端的挂钩降低到运载器并且钩住运 载器的蹦极鞍桥63，然后用于将运载器连同乘客一起提升到站台。吊杆 65使得运载器能够在车架上方摆动，以便再把它安装到车架上。
一旦将运载器再安装到车架上，乘客可以解脱安全装置，并且离开 运载器，通过阶梯67返回到开始部分11。但是，另一种选择是在将车架 和运载器通过回收部分的其余部分返回到开始部分时，乘客仍然留在运 载器中。
可以在回收站53重新装载蹦极绳索70，或只是暂时地环绕起来，直 到车架和附着的运载器再到达开始部分，在开始部分可以进行蹦极绳索 的再装载。在任何一种情况下，应当用正确的张力将蹦极绳索再装载到 柱体51上，并且重新设定柱体“张紧器(tensioner)”。这可以在把运载 器重新安装到车架上之前或之后进行。
在把运载器再附着到车架、根据可能的情况暂时或完全再装载蹦极 绳索、并且如果按照决定卸下乘客之后，通过机动装置73在回收站的端 点将车架和附着的运载器提升到轨道的部分69，以返回到轨道的开始部 分11。在轨道的这两个部分之间，有一个铺设在水平面上的大致U-形的 部分71，这个U-形部分71可以使车架旋转180℃，从而使车架在到达开 始部分25时能够再次面对正确的方向。
在到达开始部分25之前，可以设置一个分离的准备和检查站，在该 准备和检查站中检查车架、运载器和蹦极绳索的条件，以保证它们是安 全、干净和已经能够再次使用的。作为选择，可以在开始站25执行这个 站所执行的功能。
如已经指出的，控制系统优选使用PLC。从根据所需数量的轨道10 而设置在关键点上和操作人员控制台31上的传感器35，收集系统操作所 需的所有信息。利用这种信息控制编程到PLC中的用于包括任何必须的 安全联锁在内的车架运动和安全装置的逻辑电路。如果需要，那么将有 关车架和总体装置状态的信息从PLC转送到各监视器，例如，转送到操 作人员控制台31，在控制台31可以将其显示在屏幕上，和/或作为有效 的可视和/或可听信号。操作人员能够通过提供的按钮、手柄或键盘将诸 如“允许1号车架出发”之类的输入信号提供给PLC。然后，PLC控制电 机39的速度，从而可以在沿着提供了机动装置的轨道线路的所有点控制 加速、制动、和车架位置(例如，停止和开始点)之类的事件。一旦知 道了系统的所有参数并且决定了其操作方法，就可以设计和安装PLC的 程序了。
优选至少有三个显示信息和接收来自操作人员的控制命令的操作台 31。例如，在开始站25有一个，在回收站35有一个，并且最好在经理 办公室设置第三个。每个控制台只有该站台功能所需的那些控制，但是 优选可以监视系统其它地点的情况。经理的控制台可能没有控制，但是 可以提供额外的统计信息，例如，每天乘客的数量，和一个特定使用周 期中的乘客数量。
在图8和9中图示出了用于把运载器固定在车架上、但是在被启动 时能够释放运载器的运载器释放机构76。借助一个在运载器前端啮合运 载器的基座框架42a的枢轴锁闩77将运载器的基座44的延伸部分锁定 到车架甲板中的通道78中，并且锁定到车架后部的凹槽79中。锁闩通 过一个释放杠杆连接杆89连接到一个枢轴释放杠杆80。释放杠杆的自由 端设置在车架的下部。这些组件的结构和布置，加上连接在车架与锁闩 装置之间的一个释放机构弹簧90的作用，使得锁闩77作为一种绕中心 锁定机构操作，从而使锁闩能够根据释放杠杆80的位置正向移动到锁定 位置(图9中实线所示)，或移动到释放位置(图9中虚线所示)。当操 作释放杠杆时，锁闩从运载器脱离，使运载器能够自由地离开车架，但 是仅在相对于车架的向前和向上的方向上离开，这是在抛出时希望的运 载器运动方向。作为机械释放机构76的一种替代，可以提供一个螺线管 91，以实现锁闩77的运动。锁定到车架甲板的通道78中的运载器基座 44的延伸部分可以支撑在安装于延伸部分上或者通道中的车轮或者是辊 体上。
一个凸轮49安装在抛出点20的轨道的铁轨之间。也就是说，它设 置的位置使得释放发生在正确的时间，使得运载器正好在车架受到有效 的水平减速分量时从车架分离，水平减速分量的发生至少部分是由于车 架运动到轨道的弯曲部分21上并且绕其运动的结果。也可以使用与轨道 的这部分结合的机动装置实现车架的减速。替代一个单一的凸轮49，可 以在靠近抛出点20的地方沿轨道间隔地设置一系列的凸轮，如果需要可 以通过控制系统升起其中任意一个，或是在出现问题从而抛出运载器可 能是不安全的时候，一个也不升起。
运载器42最好是轻而坚固的。可以将它建造成乘坐一个或两个乘客， 并且建造成适当的形状和加上适当的衬层，以适合设计的乘客数量。运 载器内的安全装备用于约束乘客，以保证他们不会掉出。运载器可以像 一个太空舱那样是密封的，或者作为选择，也可以是相对开放的，特别 是在任何乘客的上身部分。可以通过一个鞍桥63把蹦极绳索17连接到 运载器，以便使运载器在其飞行中始终保持相同的姿态，优选是使任何 乘客的头部始终保持大体朝上的位置。
车架32一般要建造得更为坚固。在本发明的这个优选实施例中，由 于车架要绕过轨道的垂直弯曲部分21，而在车架被再倒转过来之前，处 于轨道下方的上下颠倒的位置，因而需要有适当的车轮和轨道组合，以 使车架保持与轨道的啮合。有两种优选的车轮和轨道组合。第一种组合 是一个四轮车架，其中车轮主要支撑在单独一对铁轨的顶部。为了适应 要将车架颠倒这种实事，在车轮的“顶”部提供另一组铁轨82，以将车架 保持在颠倒的位置。可以将其考虑为一种“四轨道”部分。第二种组合包 括将一种八车轮构造用于车架，八个车轮布置成四对，在铁轨的顶部和 铁轨的下方滚动。这种布置无论是在朝上的位置还是在颠倒的位置，都 可以将车架保持在铁轨上，因为一对铁轨中的每根铁轨被夹在轨道同一 侧的每对车轮的两个轮子之间。尽管这种布置简化了轨道的铁轨的构造， 但是它导致了更为复杂和沉重的车架。可以在车架一包括其车轮一和轨 道的设计和构造中使用已知的过山车技术。
在本优选实施例的一种改进中，弹性带不连接到运载器，而是连接 到乘客。在这种情况下，乘客在到抛出点的乘坐期间仍然可以坐在车架 上的运载器上，但是运载器可以更小和更轻。运载器可以包括一个当车 架在抛出点受到有效的水平减速分量时，可以向前滑离车架的垫子或衬 垫，或类似于滑板的托盘。运载器可以被抛出自由降落，当然这就需要 用一种在分开降落的乘客与运载器相互接触时伤害乘客的危险最小的材 料来制造运载器。作为选择，可以把运载器连接于乘客。甚至可以优选 将乘客从车架的光滑的甲板抛出，而根本不使用运载器。在任一项实施 例中，可以把蹦极绳索的固定端不连接到车架，而是例如连接到抛出点 或抛出点下面的轨道的侧面。
现在参考图11，图11示出了本发明的另一个实施例的示意图。根据 这个实施例，轨道10包括一个缆绳。图中显示的缆绳两端连接到立柱22， 悬空跨越峡谷83，从而使它从一端向另一端倾斜。作为一种替代，可以 把缆绳一端或两端连接到其它支撑物上，例如连接到桥梁、建筑物、树 木、或悬崖上。一个滑车84可以自由地沿缆绳运动到一个在缆绳的低端 之前连接到缆绳的制动器85。固定了乘客87的坐椅86由可释放卡爪88 悬吊在滑车的下面。蹦极绳索70连接在滑车和坐椅顶部之间。当滑车从 缆绳的高端运动到制动器85时，它带着坐椅和乘客都具有了很大的水平 运动分量。当滑车撞到制动器时，卡爪释放坐椅，以使坐椅和乘客下落。 如同已经说明过的本发明的其它实施例一样，乘客体验到了一种组合的 弹跳和摆动运动。可以使用绞盘94和绞盘绳93将滑车返回到开始点。 可以使用另一个绞盘和绞盘绳(图中未示出)来回收坐椅。第二绞盘可 以安装在滑车上。在一种改进中，可以用铁轨，或携带滑车铁轨的梁来 代替缆绳。
本发明的装置就是设计用来提供一种刺激性乘坐的，至少在优选实 施例中，它组合了过山车和蹦极跳的要素，并且可以具有其它增强。更 具体地讲，在自由降落的终点，至少一个乘客体验到一种与摆动运动组 合的弹跳运动。乘坐并不像通常的蹦极跳那样快速地结束，并且能够提 供比蹦极跳的游戏者所体验到的刺激更强烈的感受。