在游乐园中，过山车成为一些最为人们喜欢的乘坐设备已经很长 时间。过山车通常具有循环轨道环。乘坐者在通常处于低处的平台或 站台乘坐和下车。在每一次的乘坐循环开始，过山车或过山车队列通 常向上被牵引或推动经过初始轨道段的相当陡的斜坡到达整个轨道 的最高点。然后，车被从高点释放并获得动能，这使得车可环绕整个 轨道行进，并返回到乘坐/下车站台。过山车轨道通常包括各种环、圈、 倒置结构和其他使乘坐者感到兴奋刺激的结构。
自从过山车的较早时期，人们已对核心部分的多种变型进行了试 验，用于为坐在沿轨道行进的车内的乘坐者提供娱乐。传统过山车沿 轨道行进，并为它们的乘坐者提供了固定座位或卡具，该座位或卡具 将乘坐者的运动固定在车的行进方向上。
传统过山车获得的总体效果是将乘坐者静止地固定到车上，因 此，他们在其所乘坐的车的重力作用下感受的是大致相同的运动。由 于乘坐的静止特征，在任何时候，每次乘坐时均具有相同的乘坐感觉 和感受。
一些娱乐装置包括过山车试图提供不同于车辆在轨迹系统上的 运动的另外的转动系统。
提供一些转动能力且具有或不具有乘客控制装置的娱乐乘坐设 备的示例是授予给Mares的多种专利，包括美国专利No.5791254、 6098549和6227121。
WO03/082421描述了一种娱乐乘坐设备，例如过山车和垂直轨道 乘坐设备，它们能够在至少两个平面或轴线、优选所有三个平面或轴 线上充分转动。
WO03/082421中公开的娱乐乘坐设备通常包括轨道系统，该轨道 系统可以是循环滚轮轨道或是至少一个垂直塔架轨道。加装组件例如 起落架(bogey)可移动地连接到轨道系统。车辆组件连接到加装组 件，且包括具有至少一个乘坐者座位的座位组件。车辆组件包括独立 于轨道系统、优选彼此独立地使座位组件充分绕第一、第二和第三轴 线转动的装置。
在一个421实施例中，车辆系统包括从加装组件延伸且可操作地 连接到致动装置的第一臂，使得第一臂自由或可选择性地绕第一轴线 转动。第一臂可包括加装到偏转致动装置的大致半圆形臂，使得给臂 施加偏转。可选地，第一臂包括从加装组件延伸且连接到偏转致动装 置的轴。第二臂通过致动装置可转动地连接到第一臂，使得第二臂独 立于第一臂自由或选择性地绕第二轴线转动。通常，第二臂从第一臂 的端部大致横向延伸，且支撑至少一个座位组件。滚动致动装置可操 作地连接到每个座位组件，使得给座位组件施加滚动。因此，座位组 件能够在所有的三个轴线上偏转、摇摆和滚动。
在另一421实施例中，车辆组件包括大致圆形主环形壳体，该主 环形壳体可转动地连接到加装组件。通常，齿轮组件的偏转齿轮将加 装组件和车辆组件互连起来，使得给主环形壳体施加偏转，从而给座 位组件施加偏转。摇臂在主环形壳体的相反侧之间延伸，且支撑座位 组件。摇臂还可独立于轨道系统沿着第二轴线转动。摇杆的齿轮与齿 轮组件的摇摆齿轮啮合，以施加这种摇摆转动。包括滚轮的分开内圈 组件设置在主环形壳体内，且连接到摇杆。分开内圈组件可操作地连 接到齿轮组件的滚动齿轮，从而滚动施加到分开内赛道组件并进而施 加到座位组件。
在另一421实施例中，车辆组件包括从加装组件延伸的臂，例如 半圆形臂，该臂可转动地连接到回转组件，该回转组件中支撑着座位 组件中的一个或多个座位。回转结构或组件包括通过致动装置连接到 半圆形臂的第一大致圆形环，该致动装置给第一大致圆形环进而给座 位组件施加绕着第一轴线的转动。第二大致圆形环设置在第一环内， 且通过施加绕着第二轴线的转动的致动装置连接到其上。可使用第三 环，该第三环设置在第二环内，且通过给座位组件施加绕着第三轴线 的转动的致动装置可转动地连接到第二环。可选地，臂可转动地连接 到加装组件，以提供第三维的转动。
该421发明的重要方面是，座位可充分地在至少两个、优选所有 三个平面或轴线上转动。尽管这种转动可以是自由的和依赖于作用在 座位组件上的加速度变化，但通常致动装置被以机械方式驱动或供给 动力，以选择性地转动座位组件。当被供给动力时，座位的转动可通 过预定程序或甚至通过乘坐者控制装置改变。
相关的现有技术专利的历史概况如下：
授予给Cirami的美国专利No.3120197(1964)公开了一种具有 用于转向的导向轨道的地面行进载人自动装置。动力轨道为电动自动 装置供电。自动装置的轭臂具有至动力轨道的轮连接部件和至导向轨 道的滚轮夹持连接部件。
法国专利2098914(1972)公开了被设置作为转动轮的轮辐的一 组基于地面的轮。轮外轴支撑承载乘坐者乘坐舱的杆。
授予给Sullivan，II的美国专利No.3985081(1976)公开了一种安 装在具有水平顶部轨道的柱上的载人设备，其中，顶部轨道的支撑侧 用于支撑倾斜重力支承轮。乘坐者乘坐舱由支撑柱(20)支撑在柱(图 1、2)的外面，该支撑柱由轮支撑。
法国专利2599988(1987)公开了一种过山车凹入轨道，其中大 球向轨道下方滚动。乘客坐在大球内。
美国专利No.6047645(2000)公开了一种方形过山车行桁架轨道， 图4公开了三管桁架轨道。具有两个平行运行轨道52、54，它们支撑 (见图10)底盘梁，该底盘梁在每个端部具有轨道夹持部件。每个轨 道夹持部件具有用于沿轨道运行的成阵列布置的三个轮。从而，侧面 安装到运行轨道52、54的乘客乘坐舱由成两个成阵列布置的轮和互 连底盘梁支撑。单个支撑轨道56平行于两个运行轨道52、54延伸， 且具有互连框架元件60，以将三管桁架轨道固定在一起。

本发明提供了一种相对较为安静、平稳且令人兴奋刺激的乘坐设 备。轨道可设计成所希望的刺激程度，从平坦到环形布局。包括一种 具有过山车刺激感觉的弗累斯(ferris)大转轮型摆动动作。可包括任 选“使乘坐者整圈翻转”的特征。此外，乘坐者未封闭在车中，而是 暴露于周围环境。这种自由飞行和相对较为安静的乘坐设备在娱乐乘 坐设备中产生类似鸟飞的独特感觉。
本发明的一个方面是提供一种在过山车轨道上运行的大轮，使得 通过轴支撑乘坐者乘坐舱。
本发明的另一方面是提供一种具有由电机施加动力的大轮的相 对平坦的轨道布局，形成载人设备。
本发明的又一方面是提供一种具有导向轨道和结构支撑轨道的 运行轨道，轨道组件的横截面为三角形。
本发明的另一方面是设计要用于支撑乘坐者乘坐舱的轮轴。
本发明的还一方面是将乘坐者乘坐舱设计成使乘坐者在空气中 自由飞行的一对并排座位。
本发明的另一方面是提供一种用于乘坐者乘坐舱的翻转(头朝下 或者前或后翻跟头)特征。
本发明的又一方面是提供一组连接的大轮装置，以形成队列。
本发明的其他方面呈现在以下的描述和权利要求书中，在此所参 看的附图构成说明书的一部分，其中，在多个视图中，相同的附图标 记表示相应的部件。
轮支撑轨道是大约四英寸宽的管，使得大轮也大约四英寸宽。设 计了一种安静平稳的重力承受轮。轮轴延伸距离轮的侧面几英尺，以 支撑一对座位。为了平衡座位，转向组件(称作导向装置)将大轮轴 连接到平行于轮支撑轨道延伸的导向轨。转向组件包括从大轮轴延伸 到基部的多个支架，所述基部在两个或多个支撑夹持部件上行进，所 述撑夹持部件具有在导向轨道上运行的滚动轮。安全杆环绕着轮支撑 部件和导向轨，以在转向组件失效时保护大轮。
结构支撑轨道构成由互连支架支撑的轨道组件的第三部件。
防护部件可将大轮与乘坐者座位分开。在过山车乘坐设备中，乘 坐者在行进路线附近飞行而在他们前面没有任何东西。他们也可通过 万向轴前后摆动(可选地)和/或旋转。因此，每次乘坐的摆动动作可 稍有不同，且每次乘坐可使乘坐者在面前没有任何东西的情况下感受 到过山车速度的刺激。
在载人设备设计中，轨道组件可安装在公园四周。每一个车单独 供给动力。控制装置可自动保持大轮之间的安全距离，以便乘坐和下 车。

图1是使用了轨道和大轮传送装置的一个实施例的过山车布局的 透视侧视图；
图2是大轮传送装置和轨道组件的透视侧视图；
图3是图2设备的俯视图；
图4是具有剖切的轨道组件的图2设备的前视图；
图5是轨道组件的透视顶视图；
图6是载人设备布局的透视顶视图；
图7是可选实施例平坦轨道乘坐设备的透视顶视图；
图8是图7所示的可选实施例传送装置的前视图；
图9是图7所示的可选实施例的透视仰视图；
图10是用于载人设备的导向轨道的剖视图，所述载人设备在导 向轨道中具有装有动力的自动装置，以移动大轮传送装置；
图11是图2的转向组件中的电机的透视图；
图12是可选实施例导向装置组件罩盖的透视顶视图；
图13是队列实施例大轮乘坐设备的透视前视图；
图14是图13的实施例的透视侧视图；
图15是直轨道组件的透视侧视图；
图16是左扭转轨道组件的透视侧视图；
图17是右扭转轨道组件的透视侧视图；
图18是翻转类型乘坐者传送装置的侧视图；
图19是两车式队列实施例的透视后视图；
图20具有旋转类型的队列式乘坐者传送装置的过山车布局的透 视前视图；
图21是翻转轮毂组件的透视图；
图22是轨道和大轮传送装置的另一实施例的透视侧视图；
图23是图22所示的实施例的透视前视图；
图24是具有剖切的轨道的图22所示的实施例的前视图；
图25是图22所示的实施例的左侧视图；
图26是图22所示的实施例的顶视图；
图27是旋转组件的磁实施例的特写视图；
图28是位于转向组件下的用于沿斜坡向上提升传送装置的链卡 爪的透视仰视图；
图29是移动磁连接组件的透视前视图；
图30是移动磁连接组件的侧视图；
图31是移动磁连接组件的剖视图；
图32是小的双轮实施例传送装置的透视前视图；
图33是小的双轮实施例的前视图；以及
图34是小的双轮实施例的左侧视图。
在详细描述本发明的公开实施例之前，应当理解，本发明在其申 请中并不局限于所示的特殊配置的细节，因为本发明能够具有其他实 施例。此外，在此使用的术语用于描述目的，而非限制性目的。

首先参看图1，过山车布局1包括装载平台2和布置成具有高点 H的轨道组件3。一系列塔架4支撑轨道组件3。提升链5将大轮传 送装置6提升到高点H，然后释放传送装置6，以沿回路行进并在装 载平台2处停止。T处的绕弯提供了自由飞行感觉，这是由于乘坐者 当坐在座位上而不是过山车中时被切向抛射。
接着参看图2，大轮传送装置6具有大轮25，该大轮25具有承 载在车架支撑轨30上的支撑面26。轴24支撑万向轴承23，万向轴 承23又支撑着框架22。框架22支撑一对标准的娱乐乘坐者座位20 和21。安全挡板27将座位20、21与轮25隔开。
轨道组件3包括车架支撑轨道30、导向轨道31和结构支撑轨道 32。支撑件33将轨道30、31、32连接成坚固的结构轨道组件3。
转向组件(导向装置)40将轴24连接到轨道组件3。转向组件 40包括支架41，该支架41的第一端连接到轴24，第二端连接到基部 42。基部42具有一对C形夹持部43，每个夹持部43具有沿导向轨 道31运行的多个滚动轮44/449。因此，轮44/449支撑沿着轴24的框 架22偏重，从而平衡乘客和座位的重量和使大轮转向。导向装置40 使大轮25大致垂直于轨道30、31所形成的平面保持。
基部42还具有应急钩55，该应急钩55具有环绕着轨道30的钩 端部56、和环绕着轨道31的钩端部57，在转向组件40失效的情况 下，用于清除沿途碎片(track of debris)。
基部还支撑可控闭锁50，该闭锁50抓持在提升链5的UP链条 上，以将传送装置6提升到图1的点H。DOWN链条在轨道组件3 的顶部运行，其中，UP链条在轨道组件3的中心位置下方运行。传 统电机(未示出)运行提升链5。
请接着参看图3、4，公称尺寸是d1＝21/2”，d2＝3”，中位尺寸d3＝3’， d4＝6”，d5＝5’，d6＝4英寸，d7＝3英尺2英寸，中位尺寸d8＝3’，d9＝6’。
图5示出了由用于轨道31、32、33的三个相同的结构元件构成 的轨道组件3。每一种布局方式的工程要求决定了这些细节。
接着参看图6，载人设备布局600包括相对平坦的轨道组件3。 如图11所示，传送装置6-PM(载人设备)是变型传送装置6。控制 装置(未示出)起动和停止传送装置6-PM，用于使人乘坐/下来。
请接着参看图7-9，示出了可选实施例娱乐乘坐/载人设备。轨道 组件700包括平坦轨道701和平行导向轨道702。保护轨道703结构 上将部件701、702以平行方式连接起来。传送装置704包括大轮705， 该大轮705具有承载在轨道701上的支撑面。轴707支撑框架708， 该框架708具有连接到其上的座位709、710。为了平衡框架708的重 量，使用导向轨道702。转向组件711将轴707连接到导向轨道702。 转向组件711包括基部712、支架713和C形夹持部714，其中夹持 部714具有滚动轮715。
图8示出了用于提供摆动动作的任选万向轴承716。
图9示出了乘坐时感受到自由飞行的乘坐者R1、R2。
图10示出了载人设备实施例，其中，导向轨道702现以附图标 记702-PM表示(载人设备)。槽1000提供了用于驱动臂1001的开口， 驱动臂1001连接到传送装置704。电机M经由皮带1003驱动驱动轮 1004。稳定杆1005具有轮1006，该轮1006将框架1010保持在轨道 702-PM的大约中心处。
图11示出了传送装置6，该传送装置6通过将其连接到装有动力 的转向组件1100用作载人设备。组件1100具有基部42，该基部42 支撑动作装置M，该动作装置M具有驱动抵靠着轮25的内周的滚轮 1102的轴1101。
在此使用的术语“过山车乘坐设备”描述了图1、7和22的实施 例。在此使用的术语“大轮”包括任何轮，该轮可经由其控制轮毂组 件支撑乘坐者。在此公开的控制轮毂组件使用轴支撑乘坐者传送装 置。卡车中使用的并行的多个轮包含在用于经由轮毂组件支撑乘坐者 传送装置的轮的定义范围内。
轮毂组件可设计成环绕着轴，使得是轮框架的一部分，而不直接 是轴的一部分，且仍起着与图1、7和22所示的轴等同的作用。
请接着参看图12，图2的结构支架41被替换为壁4100和/或覆 盖有壁4100。标记4101是装饰性的。
请接着参看图13、14，“队列式过山车(train coaster)”实施例 1300包括一系列大轮传送装置1301，所述一系列大轮传送装置1301 通过它们相应的导向装置1302连接在一起。将导向装置1302的基部 1304连接起来的任何方式均可使得所需数量的传送装置1301连接在 一起。三角形支撑件1303用于连接部件30、31和32。
在图15中，轨道组件1500具有直支撑轨道30。在图16中，轨 道组件1600具有左扭转支撑轨道30。在图17中，轨道组件1700具 有右扭转支撑轨道30。所有三个组件1500、1600和1700可组合在图 20中所示的布局上。
请接着参看图18，翻转特征已增加到了每个大轮传送装置1301 上，其中，每个乘坐者乘坐舱1801在大轮25的转动作用下沿顺时针 c转动。减速齿轮轮毂组件1802通过乘坐者控制开关和/或安装有远 程启动器的轨道1600致动。附图标记1800a-e表示翻转阶段。名义上 轮毂组件1802具有大约3∶1的大轮25相对于轮毂组件1802的轴24 的减速齿轮转动比。一个实施例具有乘坐者开关，以启动“翻转”， 且如果大轮25具有足够的转速，轮毂组件1802与乘坐者乘坐舱1801 的轴24的啮合使乘坐者乘坐舱随着轮25顺时针整圈转动。如果大轮 没有足够的速度，则乘坐者传送装置1801摆动。另一实施例具有可 能安装在轨道上的远程信号装置，以在布局的选定部分启动翻转循 环。另一实施例使得乘坐者可经由“开关”解除“翻转”循环。
图19示出了两车式队列1300的透视后视图，其中，轨道1600 左扭转上升。
请接着参看图20，过山车布局2000具有五车式队列2001，其具 有翻转类型的乘坐者传送装置1801。乘坐者传送装置2020上下颠倒。 基于不同的翻转循环致动，每次乘坐可获得新的感受。
请接着参看图21，轮25经由过山车制动组件2200连接到乘坐者 框架2201。美国专利No.5967938和6840136通过引用并于此处，以 描述可供用于通过大轮25的圆周转动动量作为驱动力翻转乘坐者框 架的装置使用的一些现有技术设计。过山车制动组件经由乘坐者控制 开关2202切换到锁定(翻转)模式。希望大轮25相对于乘坐者框架 2201的轴2203具有大约1∶4或1∶3的转动比，否则乘坐者会承受太大 的G力。与用于旋转轮毂(spin hub)的过山车制动装置等同的其他 现有技术包括皮带驱动装置或液压离合装置。翻转轮毂(flip hub)的 齿轮传动装置可设置用于前向翻转或后向翻转。另一开关装置使得乘 坐者可解除翻转，其中，远程启动翻转装置(无线控制的过山车制动 装置)被解除作用。
请接着参看图22和23，传送组件2200包括支撑大轮25的三角 形轨道组件2201，所述大轮25具有承载在车架支撑轨道2202上的支 撑面26。轴24支撑轴承2210，该轴承2210又支撑着传送框架2211。 框架2211包括支撑杆2212，乘坐者座位2213、2214安装在所述支撑 杆2212上。
轴承2210加装到板状磁体2215上。定子2216永久性附装在轮 25上。控制把手2217使得乘坐者可向着定子2216移动磁体2215和 轴承2210。当磁体2215连接到定子2216时，轴承2210和框架2211 与轮25一起转动。
根据设计力，框架2211可旋转360°和/或前后摆动。当磁体2215 接近于定子2216时，框架2211将前后摆动，因为定子2216沿轮25 的运动方向部分地推动框架2211。
轨道组件2201包括支撑轨道2202、导向轨道2203和结构支撑轨 道2204，其中，支撑件2205将所有的三个轨道互连起来。
支撑车架2220沿着轨道组件2201运行，且支撑轴24。支柱2224 支撑轴24和套筒2225。
悬臂2222和2223安装到纵向梁2221。每个悬臂222的每个端部 安装有滚轮支撑组件2226。每个滚轮支撑组件2226具有框架2240和 轴2227，轴2227支撑上滚轮2230、侧滚轮2231、下滚轮2231和下 滚轮2232。冲击吸收器2250通过抑制从臂2222、2223施加到梁2221 的动作缓冲乘坐设备。连接装置2260连接到邻接的传送组件2200。
请接着参看图27、29、30和31，移动磁组件以附图标记3000 表示。固定定子2216附装到大轮25上。磁体2215通过乘坐者乔伊 杆(joy stick)2217的控制向定子2216和从定子2216移动。用于 使磁体2215向着定子2216产生移动的任选远程起动装置未示出。远 程起动装置可包括安装到轨道上以发射信号的无线电发射机。接收机 得到命令信号，并通过液压致动器而不是乔伊杆2217将磁体2215向 定子2216移动。
乔伊杆2217具有枢连到框架2211的枢转连接部件3007。当乘坐 者向前推动乔伊杆2217时，连接杆3008向上推动凸轮滚轮3009。当 凸轮滚轮3009被使得上升时，此时它的致动杆3004向上进入凸轮板 3002的凸轮槽3003。凸轮板3002附装在推力板3035上，该推力板 3035又加装到磁体2215。推力板3035远离框架2211并向着定子2216 移动。如果轮25具有足够大的速度，则磁体使框架2211向前旋转。 如果没有足够大的速度，则磁体2215将使框架2211摆动。用于连接 杆3008的任选液压助力器未示出。
当乔伊杆2217被释放时，回位气体弹簧3005向下后退到其脱开 位置。图29示出了被啮合用于旋转的推力板3035和磁体2215。
推力板销3025可滑动地接合直线轴承3026，以将推力板3025 向着和远离定子2216引导。
图31示出了支撑轴24的柱轮毂4000。可调节的锁紧螺帽4001 将轴24紧固到柱轮毂4000上。轮毂4003是轮25的中心。
请接着参看图28，支架2802安装到纵向梁2221。轴2803支撑 现有技术的防反转卡爪2800和链卡爪2801，它们以公知方式连接到 现有技术的链5，以将传送装置2200向上提升到图1所示的过山车布 局中的第一斜坡上。
请接着参看图32、33、34，传送装置9000具有一个或多个小轮 2555、2556，它们共用公共轴24。所谓“小”是指其直径等于或小于 轮毂3334的高度，轮毂3334是第二(任选)轮2556的一部分。支 撑柱3333的尺寸选择成大致垂直于支撑轨道22020保持轮2555、 2556。支撑轨道22020的尺寸选择成支撑宽度由设计者选择的任何轮。
本发明的核心概念是，任何尺寸的轮均支撑轴24，轴24又支撑 乘坐者框架2211。轴24的等同替换物支撑框架2211，轮毂3334(在 轮的另一侧)也可支撑图32所示的处于空中的乘坐者框架2211。在 过山车类型的乘坐设备中，乘坐者感受的上述自由飞行的刺激感觉是 独特的。
在最宽泛的概念中，独特的传送装置可沿斜坡向下滚动和/或沿 路径被推动。地面形式可使用加装到轴的相反端的配重和导向轮作为 乘坐者框架。
尽管已参看优选实施例描述了本发明，但可作出多种修改和变 化，且结果仍属于本发明的范围内。希望或应当推知对在此公开的具 体实施例没有任何限制。在此描述的每个设备实施例具有多种等同替 换形式。