(57)【要約】娯楽用乗り物、例えばローラーコースタ又は竪形塔状軌道乗り物が、軌道システムに可動的に連結されたアタッチメント組立体を有する。乗り物組立体が、アタッチメント組立体に連結され、この乗り物組立体は、少なくとも１つの搭乗者用座席を含む座席組立体を有している。乗り物組立体は、座席組立体が軌道システムとは無関係な第１及び第２の軸線回りに、更に好ましくは第３の軸線回りに丸一回転できるように構成された状態でアタッチメント組立体に結合されている。
2005520665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
娯楽用乗り物であって、軌道システムと、該軌道システムに可動的に連結されたアタッチメント組立体と、該アタッチメント組立体に連結され、少なくとも１つの乗り手座席を備える座席組立体を含む乗り物組立体とを有し、該乗り物組立体は、前記座席組立体を前記軌道システムとは無関係な第１、第２及び第３の軸線の回りに丸一回転させる手段を含む、娯楽用乗り物。
【請求項２】
軌道システムは、無端ローラーコースタ軌道から成り、アタッチメント組立体は、ローラーコースタ軌道に可動的に連結されたボギー台車を有していることを特徴とする請求項１記載の娯楽用乗り物。
【請求項３】
軌道システムは、少なくとも１つの竪形塔状軌道を有することを特徴とする請求項１記載の娯楽用乗り物。
【請求項４】
乗り物組立体は、アタッチメント組立体から延びていてアクチュエータに作動的に結合された第１のアームを有し、第１のアームは、第１の軸線回りに自由に又は選択的に回転できるようになっており、座席組立体は、アクチュエータにより第１のアームに回転自在に連結された第２のアームに連結され、第２のアームは、第１のアームとは無関係な第２の軸線回りに自由に又は選択的に回転できるようになっていることを特徴とする請求項１記載の娯楽用乗り物。
【請求項５】
第１のアームは、ヨーアクチュエータに取り付けられた全体として半円形のアームから成り、ヨー回転がアームに与えられ、座席組立体を支持した第２のアームは、半円形アームの端部から全体として横断方向に延びていて、ピッチ回転が第２のアームに与えられるようピッチアクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項４記載の娯楽用乗り物。
【請求項６】
ロール回転が座席組立体に与えられるよう座席組立体に作動的に連結されたロールアクチュエータを有していることを特徴とする請求項５記載の娯楽用乗り物。
【請求項７】
第１のアームは、アタッチメント組立体から延びていてヨー回転が座席組立体に与えられるようヨーアクチュエータに結合されたシャフトを有し、少なくとも１つの座席組立体を支持した第２のアームは、第１のアームから全体として横断方向に延び、第２のアームは、ピッチ回転が座席組立体に与えられるようピッチアクチュエータに結合されていることを特徴とする請求項４記載の娯楽用乗り物。
【請求項８】
ロール回転が座席組立体に与えられるよう少なくとも１つの座席組立体に作動的に連結されたロールアクチュエータを有していることを特徴とする請求項７記載の娯楽用乗り物。
【請求項９】
第１のアームは、全体として円形の主リングハウジングから成り、第２のアームは、主リングハウジングの互いに反対側の側部相互間に延びていて乗り手座席を支持したピッチバーから成ることを特徴とする請求項４記載の娯楽用乗り物。
【請求項１０】
アタッチメント組立体と乗り物組立体との間に相互連結された歯車組立体を有し、主リングハウジングは、歯車組立体の回転自在なヨー歯車に連結され、ヨー回転が座席組立体に与えられ、ピッチバーの歯車が歯車組立体のピッチ歯車と噛み合い、ピッチ回転が座席組立体に与えられることを特徴とする請求項９記載の娯楽用乗り物。
【請求項１１】
主リングハウジング内に設けられていてピッチバーに連結されたローラを含む割り型内レース組立体を有し、割り型内レース組立体は、歯車組立体のロール歯車に作動的に結合され、ロール回転が座席組立体に与えられることを特徴とする請求項１０記載の娯楽用乗り物。
【請求項１２】
乗り物組立体は、アタッチメント組立体から延びていて座席組立体を支持したジャイロスコープ組立体に回転的に結合された半円形アームを有していることを特徴とする請求項１記載の娯楽用乗り物。
【請求項１３】
ジャイロスコープ構造体は、第１の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより半円形アームに結合された第１の全体として円形のリングと、第１のリング内に設けられていて第２の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより第１のリングに結合された第２の全体として円形のリングと、第２のリング内に設けられていて第３の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより第２のリングに回転自在に結合された座席組立体とを有していることを特徴とする請求項１２記載の娯楽用乗り物。
【請求項１４】
娯楽用乗り物であって、軌道システムと、軌道システムに可動的に連結されたアタッチメント組立体と、アタッチメント組立体に連結された乗り物組立体とを有し、乗り物組立体は、アタッチメント組立体から延びていて第１の軸線回りに自由に又は選択的に回転自在であるようアクチュエータに作動的に連結された第１のアームと、アクチュエータにより第１のアームに回転自在に連結されていて第１のアームとは無関係な第２の軸線回りに自由に又は選択的に回転できるようになった第２のアームとを有し、第２のアームは、少なくとも１つの乗り手座席を有する座席組立体を支持していることを特徴とする娯楽用乗り物。
【請求項１５】
ロール回転が座席組立体に与えられるよう少なくとも１つの座席組立体に作動的に連結されたロールアクチュエータを有していることを特徴とする請求項１４記載の娯楽用乗り物。
【請求項１６】
第１のアームは、ヨーアクチュエータに取り付けられた全体として半円形のアームから成り、ヨー回転がアームに与えられ、座席組立体を支持した第２のアームは、半円形アームの端部から全体として横断方向に延びていて、ピッチ回転が第２のアームに与えられるようピッチアクチュエータに連結されていることを特徴とする請求項１５記載の娯楽用乗り物。
【請求項１７】
第１のアームは、アタッチメント組立体から延びていてヨー回転が座席組立体に与えられるようヨーアクチュエータに結合されたシャフトを有し、少なくとも１つの座席組立体を支持した第２のアームは、第１のアームから全体として横断方向に延び、第２のアームは、ピッチ回転が座席組立体に与えられるようピッチアクチュエータに結合されていることを特徴とする請求項１５記載の娯楽用乗り物。
【請求項１８】
軌道システムは、無端ローラーコースタ軌道から成り、アタッチメント組立体は、ローラーコースタ軌道に可動的に連結されたボギー台車を有していることを特徴とする請求項１４記載の娯楽用乗り物。
【請求項１９】
軌道システムは、少なくとも１つの竪形塔状軌道を有することを特徴とする請求項１４記載の娯楽用乗り物。
【請求項２０】
娯楽用乗り物であって、軌道システムと、軌道システムに可動的に連結されたアタッチメント組立体と、アタッチメント組立体に連結された乗り物組立体とを有し、乗り物組立体は、軌道システムとは無関係な第１の軸線に沿ってアタッチメント組立体に回転自在に連結された全体として円形の主リングハウジングと、主リングハウジングの互いに反対側の側部相互間に延びていていて、少なくとも１つの乗り手座席を有する座席組立体を支持したピッチアームとを有し、ピッチアームは、軌道システムとは無関係な第２の軸線に沿って回転自在であることを特徴とする娯楽用乗り物。
【請求項２２】
主リングハウジング内に設けられていてピッチバーに連結されたローラを含む割り型内レース組立体を有し、割り型内レース組立体は、アクチュエータに作動的に結合され、ロール回転が座席組立体に与えられることを特徴とする請求項２１記載の娯楽用乗り物。
【請求項２３】
アタッチメント組立体と乗り物組立体との間に相互連結された歯車組立体を有し、主リングハウジングは、歯車組立体の回転自在なヨー歯車に連結され、ヨー回転が座席組立体に与えられ、ピッチバーの歯車は、歯車組立体のピッチ歯車と噛み合い、ピッチ回転が座席組立体に与えられ、ロール回転を座席組立体に与えるロール歯車が割り型内レースに作動的に連結されていることを特徴とする請求項２２記載の娯楽用乗り物。
【請求項２４】
軌道システムは、無端ローラーコースタ軌道から成り、アタッチメント組立体は、ローラーコースタ軌道に可動的に連結されたボギー台車を有していることを特徴とする請求項２１記載の娯楽用乗り物。
【請求項２５】
軌道システムは、少なくとも１つの竪形塔状軌道を有することを特徴とする請求項２１記載の娯楽用乗り物。
【請求項２６】
娯楽用乗り物であって、軌道システムと、軌道システムに可動的に連結されたアタッチメント組立体と、アタッチメント組立体に連結された乗り物組立体とを有し、乗り物組立体は、アタッチメント組立体から延びていて、少なくとも１つの乗り手座席を有する座席組立体を支持したジャイロスコープ組立体に回転的に結合されたアームを有していることを特徴とする娯楽用乗り物。
【請求項２７】
ジャイロスコープ構造体は、第１の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより半円形アームに結合された第１の全体として円形のリングと、第１のリング内に設けられていて第２の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより第１のリングに結合された第２の全体として円形のリングと、第２のリング内に設けられていて第３の軸線回りの回転を座席組立体に与えるアクチュエータにより第２のリングに回転自在に結合された座席組立体とを有していることを特徴とする請求項２６記載の娯楽用乗り物。
【請求項２８】
軌道システムは、無端ローラーコースタ軌道から成り、アタッチメント組立体は、ローラーコースタ軌道に可動的に連結されたボギー台車を有していることを特徴とする請求項２６記載の娯楽用乗り物。
【請求項２９】
軌道システムは、少なくとも１つの竪形塔状軌道を有することを特徴とする請求項２６記載の娯楽用乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、娯楽用乗り物に関する。特に、本発明は、乗り物体験を促進したりこれに変化を与えるよう多数の平面内での乗り手の自由な又は制御された回転を可能にする娯楽用乗り物に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種ローラーコースタは長年にわたり、遊園地における人気のある乗り物のうちの１つである。ローラーコースタは通常、無端軌道ループを有している。乗り手は、典型的には低いところに位置するプラットホーム又はステーションのところで乗降する。各乗り物サイクルの開始時に、ローラーコースタの車両（car ）又は列状に配置された車両が一般に、最初の軌道部分の比較的急な傾斜に沿って軌道全体上の最も高い箇所まで引き上げられ、又は移動させられる。次に、車両は、高い箇所から放され、運動エネルギを得て、この運動エネルギにより車両は軌道回路又はループ全体をぐるりと走行し、乗降ステーションまで戻ることができる。ローラーコースタ軌道は典型的には、種々のループ、ターン、反転、螺旋状回転及び乗り手にスリルを与えるようになった他の形態を有する。
【０００３】
ローラーコースタの初期以来、人は、中心的なテーマのバリエーションを体験したが、この中心的なテーマとは、長い軌道を走行する車両の内部に座っている乗り手に娯楽を提供することである。伝統的なローラーコースタは、レール軌道に沿って走行し、静止状態の座席又は乗り手の動きを車両の走行方向に固定するハーネス（装着帯）を乗り手に提供している。
【０００４】
伝統的なローラーコースタにより得られる全体的な効果は、乗り手を車両に静的に結合し、したがって乗り手が乗り込んでいる車両の受ける重力で本質的に同一の運動を感じさせることにある。この問題は、大抵の娯楽用乗り物によって体験する問題であり、これは、乗り手の静的な性質に起因して、乗り物に乗っているときは何時でも同一の乗り物感覚及び体験をもたらす。また、かかる娯楽用装置では、自由落下、後退運動又は螺旋運動は得られない。
【０００５】
ローラーコースタを含む幾つかの娯楽用装置は、軌道システム上の乗り物の運動以外の追加の回転システムを提供しようとしている。乗客による制御の有無を問わず何らかの回転機能を提供する娯楽用乗り物の例が、ササックに付与された米国特許第４，５４５，５７４号明細書、デュプリスに付与された米国特許第４，５０１，４３４号明細書、アクレーカーに付与された米国特許第４，１７０，９４３号明細書、ディステルラスに付与された米国特許第６，３０２，０２９号明細書、マサヒドに付与された米国特許第６，１５８，３５４号明細書、米国特許第５，７９１，２５４号明細書、第６，０９８，５４９号明細書及び第６，２２７，１２１号明細書を含むマレスに付与された種々の米国特許明細書に記載されている。
【０００６】
残念ながら、これら公知の乗り物には性能及び機能において制約がある。ローラーコースタのうち多くは、ユーザが軌道とは無関係な方向又は次元において回転する能力を備えていない。さらに、多くの乗り物は、制御された仕方で回転し又はスピンすることができない。さらに、多くのかかる娯楽用乗り物は、所与の軸線回りに部分的に回転するに過ぎず、或いは１又は２つの軸線において丸一回転するに過ぎず、かくして乗り物は、真の意味で運動がフルレンジの乗り物ではない。事実、本発明者は、３つ全ての平面内における回転、即ち、ロール軸線、ピッチ軸線及びヨー軸線回りの回転を可能にする娯楽用乗り物の存在を知らない。
【０００７】
したがって、少なくとも２つの平面又は軸線、好ましくは３つの平面又は軸線回りの乗り手の丸一回転を可能にする娯楽用乗り物が要望され続けている。さらに、静的ではなく、乗り物又は乗り手の運動状態及び回転状態を乗り物毎に変えることができる娯楽用乗り物が要望されている。本発明は、これら要望に応え、他の関連の利点をもたらす。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、少なくとも２つの平面又は軸線、好ましくは３つ全ての平面又は軸線回りにおける丸一回転を可能にする娯楽用乗り物、例えばローラーコースタ又は竪形軌道乗り物に関する。
【０００９】
娯楽用乗り物は主要構成要素として、無端ローラ軌道又は少なくとも１つの竪形塔状軌道であるのがよい軌道システムを有する。アタッチメント組立体、例えばボギー台車が軌道システムに可動的に連結されている。乗り物組立体は、アタッチメント組立体に連結され、乗り物組立体は、少なくとも１つの乗り手座席を備えた座席組立体を有する。乗り物組立体は、軌道システムとは無関係な、しかも好ましくは互いに無関係な第１、第２及び第３の軸線回りに座席組立体を丸一回転させる手段を有する。
【００１０】
一実施形態では、乗り物システムは、アタッチメント組立体から延びていてアクチュエータに作動的に結合された第１のアームを有し、第１のアームは、第１の軸線回りに自由に又は選択的に回転できるようになっている。第１のアームは、ヨーアクチュエータに取り付けられた全体として半円形のアームから成り、ヨー回転がアームに与えられる。変形例として、第１のアームは、アタッチメント組立体から延びていて、ヨーアクチュエータに結合されたシャフトを有する。第２のアームが、アクチュエータにより第１のアームに回転自在に連結されていて、第２のアームは、第１のアームとは無関係な第２の軸線回りに自由に又は選択的に回転自在である。代表的には、第２のアームは、第１のアームの端部から全体として横断方向に延び、少なくとも１つの座席組立体を支持している。ロールアクチュエータが、各座席組立体に作動的に連結されていて、ロール回転が座席組立体に与えられるようになっている。かくして、座席組立体は、３つ全ての軸線に関してヨー回転、ピッチ回転及びロール回転を行うことができる。
【００１１】
別の実施形態では、乗り物組立体は、アタッチメント組立体に回転自在に連結された全体として円形の主リングハウジングを有する。代表的には、歯車組立体のヨー歯車がアタッチメント組立体と乗り物組立体を相互に連結し、ヨー回転が主リングハウジングに、かくして座席組立体に与えられる。ピッチアームが、主リングハウジングの互いに反対側の側部相互間に延びていて、座席組立体を支持している。ピッチアームは、軌道システムとは無関係な第２の軸線に沿って回転できる。ピッチバーの歯車が、歯車組立体のピッチ歯車と噛み合っていてかかるピッチ回転を与えるようになっている。ローラを含む割り型内レース組立体が、主リングハウジング内に設けられ、ピッチバーに連結されている。割り型内レース組立体は、歯車組立体のロール歯車に作動的に結合され、これにより、ロール回転が割り型内レース組立体に、かくして座席組立体に与えられる。
【００１２】
さらに別の実施形態では、乗り物組立体は、アタッチメント組立体から延びるアーム、例えば半円形のアームを有し、このアームは、座席組立体の１以上の座席を収容支持するジャイロスコープ組立体に回転的に結合されている。ジャイロスコープ構造体又は組立体は、アクチュエータにより半円形アームに結合された第１の全体として円形のリングを有し、このアクチュエータは、第１の軸線回りの回転をこのリングに、かくして座席組立体に与える。第２の全体として円形のリングは、第１のリング内に設けられた状態でアクチュエータによりこれに結合されており、このアクチュエータは、第２の軸線回りの回転を与える。第２のリング内に設けられていて、アクチュエータにより第２のリングに回転自在に結合された第３のリングを用いるのがよく、このアクチュエータは、第３の軸線回りの回転を座席組立体に与える。変形例として、アームは、第３の回転自在度をもたらすようアタッチメント組立体に回転自在に結合される。
【００１３】
本発明の重要な特徴は、座席が少なくとも２つ、好ましくは３つ全ての平面及び軸線に関して完全に回転できる（丸一回転できる）ことにある。かかる回転は自由であり、座席組立体に加わる加速力の変化に依存するが、代表的には、アクチュエータは、座席組立体を選択的に回転させるよう機械的に駆動され又は動力供給される。動力供給される場合、座席組立体の回転をあらかじめ規定されたプログラム又は乗り手の制御により変更することができる。
【００１４】
本発明の他の特徴及び利点は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読むと明らかになろう。図面は、本発明の原理を例示として示している。
添付の図面は本発明を示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
例示の目的で添付の図面に示されているように、本発明は、一人以上の乗り手がローラーコースタ又は竪形塔タイプの乗り物の軌道システムに沿って走行する乗り物組立体の座席に座ってこの中に拘束される娯楽用乗り物にある。本発明の乗り物組立体は、その座席が軌道システムとは無関係な少なくとも２つの軸線、好ましくは３つの軸線に沿って回転するよう設計されると共に構成されている。以下に詳細に説明するように、かかる回転は座席及び乗り物組立体に加わる加速力に依存する場合があるが、代表的にはかかる回転は、軌道に連接された機械システム又はより好ましくは乗り物組立体それ自体に設けられたアクチュエータにより制御される。アクチュエータ、例えば電気モータ、油圧モータ又は空気圧システムを用いることにより、回転自在度を制御すると共に乗り物を非静止状態にすることができ、したがって乗り手が乗り物体験の「過激さ」の度合いを決定でき又は乗り物が時間の経過につれて別の体験を与えるよう定期的にプログラムされ、かくしてより多くの来客を乗り物に引き付けることができるようにする。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の娯楽用乗り物システムは、ローラーコースタ１０、例えば図１に示すローラーコースタに特に適合している。かかるローラーコースタは、パイロン又は支持ビームの形態をした垂直支持体１２及び好ましくは鋼又は他の或る強固な材料で作られていて、支持ビーム１２、リング、ロッド及びレール等から成るシステムにより互いに保持された軌道又はレール１４を有している。代表的には、軌道１４は、地面から見て浮遊した状態になるよう高さが変えられ、乗り物体験の効果を高めるよう種々のひねり、ターン、螺旋状回転等を含むのがよい。
【００１７】
次に図２〜図６を参照すると、第１の代表的な好ましい実施形態が示されている。図２に示すように、本発明を具体化した各乗り物組立体１６は、アタッチメントシステム１８に連接されており、このアタッチメントシステムは、ローラーコースタ１０の軌道システム１４に可動的に連結されている。アタッチメントシステムは、軌道システム１４の１以上のレールにこの上で運動できるよう連結されている車輪又はローラ、或いは他の運動手段を備えたボギー台車等から成っている。
【００１８】
乗り物組立体１６の推進は、乗り物組立体１６及びアタッチメント組立体１８がローラーコースタ１０の頂点まで持ち上げられ、そして放されて重力により動力供給される代表的な種類のものであるのがよい。しかしながら、推進は、空気ブラスト、ばね、機械的プッシュ装置、電磁式装置又はかかる娯楽用乗り物用の任意他の一般に用いられている推進装置を含む他の手法で達成できる。
【００１９】
かくして、本発明の娯楽用乗り物（即ち、ローラーコースタ）は、少なくとも３つの主要な要素、即ち、第１に、軌道システム１４、第２にユーザ又は乗り手が乗り込む乗り物組立体１６、第３に乗り物組立体１６を軌道システム１４に連接し又は取り付ける組立体１８、例えばローラーコースタボギー台車を有する。アタッチメント組立体１８は、軌道システム１４又は乗り物組立体１６とは別体であるのがよく、又は、これら何れか一方又は両方の一部であってもよい。代表的には、アタッチメント組立体１８は、車両により軌道システム１４に作動的に連結され、これら車輪により、乗り物組立体１６の低摩擦走行が可能になり、他方構造体が乗り物組立体１６を軌道１４上に保持することができる。本明細書において説明する乗り物組立体１６は、軌道１４に対し浮遊した状態又は逆さまになった状態で示されているが、当業者であれば、乗り物組立体１６が軌道１４上を走行でき又は軌道１４の側部からぶら下がることができることは理解されよう。
【００２０】
乗り物組立体１６は、アタッチメント組立体１８から延びていて、乗り物組立体１６の種々の構成要素をアタッチメント組立体１８及び軌道１４に連接するのに役立つ第１のアーム２０を有している。図２〜図６に示す実施形態では、このリンク仕掛けアーム２０は、全体として円形の主リングハウジングから成っている。特に好ましい実施形態では、主リングハウジング２０は、ボギー台車１８に回転自在に連結されている。図示のように、この連結部は、歯車組立体２２をボギー台車と乗り物組立体１６との間に相互に連結したものである。主リングハウジング２０は、図６に示すように互いに反対側に位置したリング構造体から成っている。ヨー又はスラスト歯車２４が、主リングハウジング２０に作動的に結合されている。この歯車２４は、アクチュエータによりヨー軸線内で駆動されるピニオン（小歯車）等と接触する。図示のように、歯車組立体２２の個々の歯車は、ラックピニオン型機械システムを形成するために歯付きラック等に作動的に結合される。軌道システム１４に取り付けられたカムフォロアとしての扇形歯車等が、歯車組立体２２を回転させるためにラック又は他のこれに類似した構造体と相互作用する。変形例として、空気圧、油圧、好ましくは電気モータをヨー歯車２４に連結して主リングハウジング２０が両方向にスピンしたり回転するようにしてもよい。
【００２１】
割り型内レース２６が、主リングハウジング２０内に作動的に連結された状態で設けられており、この割り型内レース２６が、互いに間隔を置いて位置し、中心仕切りを形成する２つの円形部品２８，３０から成っている。この仕切り内には、ころ軸受３２が収容されており、これらころ軸受は、バー３４等により相互に連結されている。割り型内レース２６の一方の側にはロール輪歯車３６が設けられている。ロール輪歯車３６は、歯車組立体２２の傘形ロール歯車３８と作動自在に接触する。傘形ロール歯車３８は、これからロール平歯車４０まで延びるシャフトを有している。ロール平歯車４０は、アクチュエータ、例えば歯付きラックに作動的に連結されていて、傘形ロール歯車３８がヨー歯車２４とは独立して回転するようになっている。かくして、ロール平歯車４０の回転により、内レース２６はロール方向に回転する。
【００２２】
引き続き図５及び図６を参照すると、ロール歯車のシャフトは、ピッチ歯車のシャフト４２の中に嵌め込まれている。ピッチ平歯車４４が、ピッチ平歯車４４を選択的に作動させてこれを回転させるアクチュエータ、例えば歯付きラック又はピニオン（小歯車）に作動的に連結されている。傘形ピッチ歯車４６が、シャフト４２の反対側の端部のところに設けられていて、ピッチ輪歯車（図示せず）を回転させる。ピッチ平歯車４４及びロール平歯車４０は、図３に示すようにヨー歯車２４を通って上方に延び、各々選択的に回転すべき必要な連結部に有利に接近できるようになっている。
【００２３】
ピッチバー４８が、主リングハウジング２０の互いに反対側の側部相互間に延びていて、主リングハウジング２０の回転によりピッチバー４８がヨー方向にも回転するようなっている。ピッチバー４８は、内レース２６に連結されていて、内レース２６のロール回転により、ロール方向のピッチバー４８の回転が与えられるようになっている。例えば、ピッチバー４８の一端部のところに設けられた傘形ピッチバー歯車５０が、ピッチリング５２に作動的に接触してこれに係合し、このピッチリング５２が歯車組立体２２の傘形ピッチ歯車４６に回転自在に連結された歯車として働くことによりピッチバー４８とピッチ輪歯車との間に操作可能な連結部が形成されている。かくして、ピッチ歯車４６を回転させることにより、ピッチ回転がピッチバー４８に与えられる。
【００２４】
座席組立体５４が、ピッチバー４８に取り付けられている。座席組立体５４は、少なくとも１つ、好ましくは複数のクラスタ状座席５６を有している。代表的には、座席組立体５４は、乗り物組立体１６の中央に設けられている。座席組立体５４は図示のように、互いに逆方向を向いた対をなす４つの座席を有し、したがって乗り手は、座席組立体５４内における自分たちの配置状態だけで互いに異なる視角及び乗り物体験を味わうようになっている。座席組立体５４は、乗り手の快適さ及び安全性を得るのに必要な構成部品を有している。例えば、頭支持体、座席クッション、脚部支持体、アームレスト等が必要に応じて設けられる。乗り手を支持する手段は何であっても本発明の計画対象である。加うるに、本発明は、当該技術分野において知られている任意適当で必要な拘束システムを有する。かかる拘束システムは、バー又はハーネス、例えば５点ハーネスから成るのがよい。
【００２５】
作用を説明すると、ボギー台車１８及び乗り物組立体１６の各々を軌道システム１４に沿って推進する。乗り物組立体１６は、互いに連接されて一続きになった所定数の乗り物組立体１６で形成されたものであるのがよい。上述したように、代表的には、組立体１８，１６は、チェーン等によってローラーコースタシステム１０の頂点まで持ち上げられる。次に、重力が組立体１６，１８を軌道システム１４全体にわたって運動させる。図示の実施形態では、カムフォロア等が、歯車組立体２２の歯車２４，４０，４４を回転させるためにピニオン、歯付きラック等と相互作用し、かくして所望の回転を座席組立体５４に与える。座席組立体５４は、歯車の作動に応じて、ヨー回転、ロール回転及びピッチ回転を行うことができる。
【００２６】
機械的システムが本発明によって計画されているが、かかるシステムは、乗り手にとって静的乗り物体験を生じさせる。かくして、特に好ましい実施形態では、アクチュエータ、例えば電気モータ、油圧モータ又は空気圧システムが乗り物組立体１６内の都合の良い場所に設置されて主リングハウジング２０のヨー回転、内レース２６のロール回転及びピッチバー４８のピッチ回転を生じさせて座席組立体５４がこれら３つの回転自在度を得るようになっている。ブラシが軌道システム１４上又は軌道システム１４内に設けられた電線により又は当該技術分野において周知の任意の手段により電源に作動的に接続されたスリップリング等と接触することにより電流を電気モータ、空気圧モータ又は油圧モータシステムに供給することができる。かかるアクチュエータにより、座席組立体５４の回転を例えば軌道システム１４に設けられたセンサのプログラミング又は配置状態により変化させることができる。
【００２７】
本発明は又、上述の回転自在な連結部が組立体１６の加速状態の変化に応答して自由に動くことができることを意図している。ダンパ又はブレーキ機構を働かせて回転を幾分制御し、危険な限度を超えないようにするのがよい。しかしながら、本発明は好ましくは、乗り物毎に又は時間の経過につれて変更できる座席組立体５４の制御された運動を生じさせるよう上述のアクチュエータを利用する。
【００２８】
次に、図７及び図８を参照すると、本発明の娯楽用乗り物の別の実施形態が示されている。この実施形態も又、アタッチメント組立体１８、例えば軌道システム１４に係合するよう構成された互いに反対側の車輪５８を備える図示のボギー台車を有している。ジャイロスコープ状乗り物組立体６０が、ボギー台車１８から延びている。ジャイロスコープ組立体６０は、ボギー台車１８に固定され又は回転自在に連結された形状が代表的には半円形のリンク仕掛けアーム６２で構成されている。少なくとも１つ、好ましくは複数のリングがリンク仕掛けアーム６２に相互連結されている。図示のように、リンク仕掛けアーム６２は、ボギー台車１８に固定されている。第１のリング構造体６４が、リンク仕掛けアーム６２の下端部に回転自在に連結されている。かかる回転自在な連結部は代表的には、アクチュエータ６６、例えば図示のように第１の軸線回りの回転をピッチ方向に与えるようアーム６２とリング６４を作動的に相互連結した歯車組立体を有する電気サーボ又はモータによって形成されている。第２のリング構造体６８が、第１のリング構造体６４内に設けられた状態で少なくとも１つのアクチュエータ７０によりこれに回転自在に連結されており、したがって第２のリング６８を第２の軸線回りに選択的に回転できるようになっている。リンク仕掛けアーム６２をボギー台車１８に回転自在に連結した場合、全部で３つの回転自在度が座席組立体５４に与えられることになる。これとは異なり、リンク仕掛けアーム６２をボギー台車１８に固定的に連結した場合、座席組立体５４を支持する第３のリング７２又は支持バー７４が第２のリング６８内に設けられた状態でアクチュエータ７６によりこれに回転自在に連結され、アクチュエータ７６は、第３の軸線回りの第３の回転自在度をもたらす。
【００２９】
次に図９〜図１３を参照すると、本発明の目的に従って、座席組立体の完全運動範囲を達成する本発明の追加の実施形態が示されている。特に図９及び図１０を参照すると、半円形のアームとして示された半円形ブーム又はリンク仕掛けアーム７８が、アクチュエータ８０によりボギー台車１８に回転自在に連結されており、このアクチュエータ８０は、第１の軸線回り、代表的には両方向のアーム７８の回転をもたらす。第２のアーム８２が、リンク仕掛けアーム７８の下端部相互間に延びていて、アクチュエータによりこれに回動自在に連結されており、したがってアーム８２は、リンク仕掛けアーム７８の回転とは無関係に第２の軸線回りに回転するようになっている。図示のように、アーム８２は、ピッチ方向に回転する。図１０に示すように座席組立体５４は、第２のアーム８２上に支持された状態で別のアクチュエータ８６によりこれに相互連結されており、このアクチュエータ８６は、１以上の座席組立体５４を更に第３の軸線回り、図示のようにロール方向に回転させるのに役立つ。上述したように、アクチュエータ８０，８４，８６は、構造体の回転を可能にする任意型式（電気式、空気圧式又は油圧式を含む）のものであってよい。
【００３０】
図１１及び図１２を参照すると、ボギー台車１８から延びる第１のアーム８８は、単に四分円であり、アクチュエータ９０に連結されており、このアクチュエータ９０は、アーム８８を第１の軸線回りに、図示のように両方向に回転させる。この場合も又、第２のアーム９２がアーム８８の端部から延びていて、アーム９２を第２の軸線回りに、図示のようにピッチ方向に回転させる第２のアクチュエータに結合されている。特に図１２を参照すると、各座席組立体５４、特に各シート５６は、第３のアクチュエータ９６に連結されており、この第３のアクチュエータ９６は、第３軸線回り、図示のようにロール方向の回転をもたらす。かくして、当業者には理解されるように、本発明の乗り物組立体のリンク仕掛けアームは、本発明の目的を達成する多くの形態を取ることができる。
【００３１】
図１４及び図１５を参照すると、第１のリンク仕掛けアームは、半円形又は傾斜したものである必要はない。リンク仕掛けアーム又はブーム９８は、図１５に示すように比較的真っ直ぐなシャフトであってよく、回転自在な連結部、例えばアクチュエータ１００によりボギー台車１８に連結されている。図１４及び図１５に示すアクチュエータ１００は、アーム９８を両方向に回転させる。１以上の支持アーム１０２が、リンク仕掛けアーム９８から延びていて、座席又は座席組立体５４を支持している。支持アーム１０２と真っ直ぐなアーム９８の相互連結部は、支持アーム１０２を第２の軸線回りに、図示のようにピッチ方向に回転させるようなアクチュエータから成っている。第３の回転自在度を与えるため、別のアクチュエータ１０４が個々の座席又は座席組立体５４に連結されている。この場合、このアクチュエータ１０４は、第３の軸線回りの回転、図示のようにロール方向の回転をもたらす。
【００３２】
次に図１６及び図１７を参照すると、本発明の娯楽用乗り物は、上述したようなローラーコースタ１０には必ずしも限定されない。むしろ、本発明の娯楽用乗り物は、竪形（垂直）塔構造体にも組み込むことができる。塔構造体１０６は、塔１０６に結合され又はこれを備えた４つの垂直軌道１０８を有するものとして示されている。アタッチメント組立体１１０は、軌道１０８に沿って作動的に動く。かかる運動は、プーリにより駆動され、空気圧縮により駆動され、ホイールにより駆動され、性質上電磁式であり、又はかかるアタッチメント組立体１１０が制御された仕方で竪形塔１０６回りに上下に動くようにする任意他の周知のシステム又は方法により達成できる。乗り物組立体１１２は、アタッチメント組立体１１０に連結されている。上述した乗り物組立体のうち任意のもの又は少なくとも２つの運動度、好ましくは３つの運動度を可能にする任意他の乗り物組立体を利用するのがよい。
【００３３】
図１６に示すように、リンク仕掛けアーム１１４が、アタッチメント組立体１１０に連結されている。リンク仕掛けアーム１１４は、下方に延びるものとして図示されているが、これとは異なり、上方に延び又はアタッチメント組立体１１０の側部に延びてもよい。好ましくは、リンク仕掛けアーム１１４は、例えば第１の軸線回りの組立体１１２の回転をもたらすようヨーアクチュエータ１１６によりアタッチメント組立体１１０に回転自在に連結される。支持アーム１１８が、リンク仕掛けアーム１１４から延びていて、１以上の座席１２０又は座席組立体を支持している。リンク仕掛けアーム１１４と支持アーム１１８の相互連結は、好ましくは回転自在な連結部であり、例えばアクチュエータ１２２、例えば電気駆動モータ又は歯車列によって構成される。特に好ましい実施形態では、別のアクチュエータ１２４が各座席又は座席組立体１２０に結合されてロール方向として示された第３の回転自在度をもたらすようになっている。アクチュエータ１１６，１２２，１２４をセンサ又はより好ましくは制御機構、例えば前もって規定されたプログラムにより作動させるのがよい。
【００３４】
次に、図１７を参照すると、かかる垂直乗り物の種々の形態が具体化されている。例えば、上述のジャイロスコープ組立体６０をアタッチメント組立体１１０及び垂直軌道１０８に作動的に連接し、上述したようにアクチュエータにより回転させて移動させることができる。
【００３５】
竪形塔又はローラーコースタ実施形態の中にいる人にジョイステッィク又は制御パネルをアームレスト又はその座席のところに提供して乗り手の個々の座席の回転自在度を制御することは本発明によって計画されている。また、プラットホームに入って乗り物に搭乗するのを待っている乗り手は、タッチスクリーンモニタ等を利用して乗り心地の「過激さ」を選択し、かくして乗っている間全体を通じ回転自在度及び回転数を選択することが計画されている。しかしながら、実際問題として、乗り物全体は、座席又は座席組立体及び乗り物組立体が乗り物のコース全体を通じあらかじめ規定された回転を順次行うようあらかじめプログラムされている。かかる回転及び作動は、軌道システムに沿って配置されたセンサ又はアクチュエータを作動させるタイミング機構又は任意他の周知の機構により制御される。センサを再位置決めし又はタイミング調整して乗り物組立体の運動を経時的に変化させることができるようになっている。これは、乗り物体験を再来する客を乗り物に引き付け、そして利用者数を増大させ、かくして娯楽用乗り物からの収入を増大させるために毎年変えることができるので、娯楽用乗り物の所有者にとって特に有利な場合がある。また、各乗り物組立体は個々に、他の乗り物組立体とは異なる運動度を持つことが可能である。かくして、ローラーコースタ設備において、各乗り物組立体についての種々の回転自在度は知られており、乗り手は、その特定の体験を得るためにどの乗り物組立体に搭乗すべきかを選択することができる。これと類似した構造を竪形塔に係る実施形態にも設けることができる。
【００３６】
次に、図１８及び図１９を参照すると、全体をここでは符号２００で示した各乗り物組立体は、スクリーン２０２上に映る３次元「バーチャルリアリティ」コンピュータ発生画像又は他の投影画像を装備することができ、このスクリーン２０２は、乗り手及び座席５６の前に位置決めされている。乗り物組立体２００は、上述した乗り物組立体の何れであってもよく、又は、少なくとも２つの乗り手の回転自在度、好ましくは３つの乗り手の回転自在度をもたらすよう設計され構成された任意他の乗り物組立体であってもよい。スクリーン２０２は、プロジェクション型スクリーン、ＬＣＤ、ガスプラズマスクリーン又は画像及びビデオの技術分野における任意他の装置から成るのがよい。ディスプレイ装置を手動で下げてもよく、或いは空気圧、油圧又は電気で定位置に動かしてもよい。変形例として、スクリーン２０２をポッド型ユニット内に形成してもよく、このポッド型ユニットは、少なくとも部分的に乗り手を包囲する。音声及び視覚データを任意適当な手段で提供でき、かかる手段としては、ＣＤＲＯＭ、ミニディスク、ビデオテープ、ハードドライブ、ＤＶＤ又は他のこれらと均等なデータキャリヤが挙げられる。単一スクリーン２０２を多数の座席又は座席のポッドから成る座席組立体５４に用いることができる。変形例として、個々のスクリーン２０２を各乗り手が異なるバーチャルリアリティ経験をするよう用いてもよい。投影された画像は、乗り物の行うロール及びスピンがビデオ画像投影と一斉に且つこれと同期するようなものであるのがよい。互いに異なる投影画像を互いに異なる乗り手に提供することができ、又は画像を時間の経過につれて全ての組立体２００において定期的に変更すると再来の乗り手を引き付けることができる。
【００３７】
幾つかの実施形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく種々の設計変更を行うことができる。したがって、本発明の範囲は特許請求の範囲の記載にのみ基づいて定められる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明を支持できるローラーコースタ軌道システムの略図である。
【図２】ローラーコースタ軌道に沿って動く本発明を具体化した娯楽用乗り物装置の部分断面斜視図である。
【図３】本発明を具体化したアタッチメント組立体及び乗り物組立体の正面図である。
【図４】図３の乗り物組立体の断面側面図である。
【図５】図４の乗り物組立体の種々の構成要素を示す分解断面図である。
【図６】図３〜図５の乗り物組立体の上方部分の拡大部分斜視図であり、所望の回転を与えるための歯車組立体の種々の歯車と乗り物組立体の構成要素の連結状態を示す図である。
【図７】本発明を具体化した別のアタッチメント組立体及び乗り物組立体の斜視図である。
【図８】列状に配置されたかかる乗り物及びアタッチメント組立体の斜視図である。
【図９】本発明の更に別の実施形態の正面図である。
【図１０】図９の乗り物組立体の正面側斜視図であり、その座席の回転状態を示す図である。
【図１１】本発明の更に別の実施形態の正面図である。
【図１２】図１１の娯楽用乗り物の側面図である。
【図１３】図１１及び図１２の娯楽用乗り物の平面図である。
【図１４】本発明を具体化した更に別の娯楽用乗り物の正面図である。
【図１５】図１４に示す娯楽用乗り物の正面側斜視図であり、本発明のその座席の回転状態を示す図である。
【図１６】本発明の娯楽用乗り物装置を組み込んだ竪形塔の斜視図である。
【図１７】本発明の娯楽用乗り物装置を組み込んだ別の竪形塔用乗り物の斜視図である。
【図１８】本発明の乗り物組立体の正面図であり、その座席上に設置されたプロジェクション又はバーチャルリアリティスクリーンを示す図である。
【図１９】図１８のスクリーン及び乗り物組立体の側面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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