軌道切り換え装置及び方法
本発明は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための装置を提供する。この軌道切り換え装置は、モータにより回転され、駆動機軸及び一次機軸を備えている。駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置された胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。更に、駆動機軸は、フライホイールに蓄積されたエネルギー及びモータを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸により駆動される。乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための方法も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗物のための軌道に係る。より詳細には、本発明は、軌道切り換え装置及び軌道切り換え方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
２０世紀初めから、列車や工場内貨物乗物や遊園地の乗物のような軌道に依存する乗物の移動の制御は、重要な産業の成長や消費者の満足感を導いた。遊園地の場合に、客は、より大きく、より優れたそしてより精巧な乗物を要求するようになるにつれて、積極的な遊園地体験も要求し、又、期待するようになり、これは、乗物に乗るための列を益々短く且つより迅速に進ませることを必然的に伴う。
【０００３】
列の待ち時間を短くするための１つの技術は、軌道上の乗物のスループットを高めることである。所与の時間インターバル内に軌道上の所与のポイントを通過する乗物が多いほど、サービスを受けることのできる客が多くなる。しかしながら、複数の軌道を有し、軌道を切り換える必要のある乗物では、軌道切り換えを実行するための遅れ又は遅延が生じる。軌道切り換えの遅延を少なくすると、乗物のスループットが上がって、客の待ち時間が短縮され、その結果、客の満足感及び遊園地の利益が高くなる。
【０００４】
これまで、従来の軌道切り換えは、分岐外部レール間に配置されたポイントとして知られている一対のリンク型テーパーレールを使用することで達成されている。これらポイントは、ある位置から別の位置へ横方向に移動し、ギアボックス、スライドバー又はモータの使用によりスルー軌道から分岐軌道へ乗物を導くことができる。例えば、米国特許第５，５４７，１５１号は、切り換え軌道を第１位置から第２位置へ横方向に推進するための少なくとも１つのリニア誘導モータを有するリニア誘導レール切り換えメカニズムを使用している。
【０００５】
より多くの現在の軌道切り換えメカニズムは、ストックレールに対して舌状部を押し付けると同時に逆のストックレールから別の舌状部を引き出すためのポイント操作装置について述べた米国特許第６，２９０，１８９号のようなスプリングアッセンブリを備えている。このポイント操作装置は、少なくとも４つの調整可能な垂直スプリングアッセンブリで形成され、舌状部のハングアップを防止することを意図している。
【０００６】
しかしながら、上述したような既知の軌道切り換え装置は、典型的に、遊園地設定のようなある用途に望まれる応答時間を満足し得ないような応答時間を要求し、従って、主たるホイールアッセンブリが軌道の片側に乗せられてホイールのフランジにより横方向ガイドが与えられるレール用途に限定される。
【０００７】
ローラーコースターのような近代的テーマパークアトラクションでは、軌道の上面及び下面の両方に横方向ガイドホイール（即ち、荷重ホイール）及び縦方向ガイドホイール（即ち、アップストップホイール）を有して、乗車乗物をあらゆる方向において完全に軌道に束縛する（希望の走行方向をセーブする）ことがしばしば必要とされる。これらの特徴は、実質的に、上述した片側軌道交換アッセンブリの利用を実質的に制限する。
【０００８】
テーマパークアトラクション用途のための従来の軌道切り換え装置は、一般的に、垂直軸に対して横移動、回転移動し、又、長手軸に対して回転移動すると共に、個別のロック及び駆動メカニズムを含む構成である。駆動メカニズムは、ベルト、駆動シャフト、チェーン及びギア装置のような従来の動力伝達特徴部を経て軌道切り換えアッセンブリにリンクされる。従って、駆動メカニズム及び切り換えアッセンブリの慣性が常に機械的システムに結合され、前記切り換え形式の合成加速・位置付け精度に実際的な限度をもたらす。これと同様の切り換えメカニズムが、例えば、インタミン社の米国特許第４，５４３，８８６号、及びベコマＳ．ｐ．Ａの第６，８８４，１７７号に見られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
製造者は、切り換え装置のためによりパワフルな一次駆動装置を次第に使用してきているが、これは、益々大きな（例えば、電気）モータの自己慣性が、トルク／馬力／速度立ち上り時間曲線を定義する一次作用を与えるので、特に、このような装置の物理的サイズ及びパッケージを考慮すると、当然、このような装置を、切り換えられる装置から離れさせ、慣性及びそれに付随する切り換え時間遅延を更に増加させるという収穫逓減をもたらすものである。
【００１０】
従って、今日まで、迅速な軌道切り換えに適した装置又は方法は、入手できない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示は、軌道切り換え装置及び軌道切り換え方法について述べる。
【００１２】
第１の実施形態において、本発明は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための装置を提供する。この軌道切り換え装置は、モータによって回転され、駆動機軸及び一次機軸を備えている。駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。更に、駆動機軸は、モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸により駆動される。
【００１３】
第２の実施形態において、本発明は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための方法を提供し、軌道切り換え装置は、モータによって回転され、この方法は、駆動機軸を設け、一次機軸を設け、フライホイールに蓄積されたエネルギー及びモータを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸で駆動機軸を駆動し、そして切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道と整列するために軸の周りで胴体を回転することを含む。この特定の実施形態では、駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。
【００１４】
本開示の他の特徴及び効果は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態により切り換え軌道が配置された軸方向に回転する胴体を有する単一の軌道切り換え装置の概略側面図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態により切り換え軌道が配置された胴体の上面図である。
【図２ｂ】図２ａの側面図である。
【図３】本発明の一実施形態により乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための２つの軌道切り換えメカニズムを示す軌道切り換えシステムの上面図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態による方法ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
特に指示のない限り正しい縮尺率ではない多数の図面を通じて同じ又は対応するコンポーネント及びユニットが同じ参照文字で示されている。
【００１７】
本発明の一実施形態は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための軌道切り換え装置に関し、この軌道切り換え装置は、ループ状ベルトにより機械的に結合された駆動機軸及び一次機軸を備えている。駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、モータにより駆動され、そしてフライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、駆動機軸は、ループ状ベルトを経て一次機軸により駆動され、又、駆動機軸は、ある軸の周りで回転するように構成される。本発明により与えられる１つの特定の効果は、軌道切り換え速度を上げ（即ち、２秒未満）、これにより、乗物のスループットを高められることである。
【００１８】
添付図面を参照して以下に述べる本発明の特定の構成及び配列は、単なる例示に過ぎない。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、他の構成及び配列をなし、使用し、又は販売することもできよう。
【００１９】
ここに使用するように、単数形で表されワード“ａ”又は“an”に続くエレメント又はファンクションは、特に指示のない限り、それらエレメント又はファンクションの複数形を除外するものではない。更に、本発明の「１つの実施形態」とは、ここに述べる特徴を組み込んだ付加的な実施形態の存在を除外するものではないと解釈されたい。
【００２０】
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は、ある図面には示され、他の図面には示されないが、これは、便宜上のことに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面の特徴（１つ又は複数）は、他のいずれかの図面のいずれか又は全ての特徴と結合されてもよい。更に、ここに開示する実施形態は、考えられる唯一の実施形態と解釈されるべきではない。むしろ、特許請求の範囲内には、変更や他の実施形態が包含されることが意図される。
【００２１】
ここに使用する「第１軌道」という語は、乗物が軌道切り換え装置に到達する前に位置するスルー軌道を指し、又、乗物が軌道切り換え装置により切り換えられない場合に続く軌道も指す。ここに使用する「第２軌道」という語は、軌道切り換えの後に乗物が切り換えられる分岐軌道、又はスルー軌道とは異なる方向に延びる軌道を指す。ここで使用する「切り換え軌道」とは、胴体に位置する軌道を指し、そして「切り換え軌道アッセンブリ」とは、軌道、胴体又は同様の支持体或いはフレームワークを含む。又、ここで使用する「軌道」という語は、標準的な列車軌道のような二重レール軌道、固定経路上で乗物をガイドする単一レール軌道、光学ガイド手段のようなガイド経路、或いはそれらの組み合わせを指す。「胴体」という語は、円筒状物体を指すが、軌道のための幾何学形状支持体を指すことも意図される。
【００２２】
図１を参照すれば、本発明の実施形態に対応する規範的な軌道切り換え装置が１００で一般的に示されている。この軌道切り換え装置は、迅速に回転加速するように構成され、乗物を第１軌道から第２軌道へ素早く正確に切り換えるために設けられる。軌道切り換え装置は、複数の切り換え軌道１０４及び１０６が位置された胴体１０２を備えている。図１に示す規範的実施形態では、第１のまっすぐの切り換え軌道１０４が胴体１０２の側部に位置され、一方、第２のカーブした切り換え軌道が胴体１０２の反対側に位置される。しかしながら、胴体の周囲に複数の多様な切り換え軌道を配置して、その回転軸上のどの位置へも指令できることが明らかである。胴体１０２は、これを軸（Ｘ）の周りで回転して、切り換え軌道１０４及び１０６の少なくとも１つを分岐軌道（図示せず）に整列させるように構成される。
【００２３】
更に、図１を参照すれば、一次機軸１１８が示されており、これは、フライホイール１２０と、トランスミッション１１０と、クラッチアッセンブリ１２２と、柔軟性ベルト１３０のためのプーリー１４４と、軸の周りで回転を発生するように構成された一連の入力及び出力シャフトとを備えている。モータ１０８が、モータ出力シャフト１１２によってトランスミッション１１０に機械的に結合される。モータ出力シャフト１１２をトランスミッションの入力シャフト１１４に接続しているのは、ユニバーサルジョイント１１６である。モータ１０８は、回転力の出力を発生できる慣習的なトルクモータである。トランスミッション１１０は、この技術で知られたように、速度／トルク変換のために設けられ、モータからのトルクを増加して、大きな回転力を一次機軸１１８に与え、従って、高速で且つより頑健な軸方向回転を与える。トランスミッション１１０は、トランスミッション出力シャフト１２４を経てフライホイール１２０に機械的に結合される。トランスミッション出力シャフト１２４をフライホイール入力シャフトに接続するのは、第２のユニバーサルジョイント１２６である。更に、第１ベアリング１２８がトランスミッション出力シャフト１２４に一体的に接続されて、２つのコンポーネント間（例えば、トランスミッション１１０とフライホイール１２０との間）の限定された相対的回転移動を容易にすることができる。
【００２４】
フライホイール１２０は、フライホイールエネルギー蓄積（ＦＥＳ）を一次シャフトに与えるように構成される。充分なエネルギーを蓄積するため、フライホイール１２０は、胴体１０２及び切り換え軌道１０４、１０６の質量に対して約１００％から約１５００％の範囲の慣性を有するのが好ましい。約４００％から約８００％の範囲であるのが更に好ましい。フライホイール質量及びフライホイール速度の種々の組み合わせを使用して、そのような慣性値が得られることが理解される。運転中に、モータは、フライホイール１２０を高い速度へ加速し、そしてフライホイールは、一次機軸１１８、ひいては、駆動機軸１４８及び胴体１０２を迅速な速度で回転するのに使用できる回転エネルギー（即ち、モーメント）を得るように機能する。フライホイール１２０は、フライホイール出力シャフト１３２を経てクラッチアッセンブリ１２２へ機械的に結合される。この場合も、フライホイール１２０とクラッチ１２２との間の限定された相対的回転運動を容易にするために、第２ベアリング１３４がフライホイール出力シャフト１３２に一体的に接続される。
【００２５】
クラッチアッセンブリ１２２は、フォーク１３６、シュー１３８、及びシェル１４０を含む。クラッチアッセンブリ１２２は、フライホイール出力シャフト１３２をクラッチ出力シャフト１４２に接続し、それらを互いにロックして同じ速度で回転するか（係合）、又は減結合して異なる速度で回転する（解離）ように構成される。この規範的実施形態では、クラッチが係合されると、回転力がクラッチ出力シャフト１４２へ伝達される。
【００２６】
クラッチ出力シャフト１４２は、プーリー１４４に接続され、このプーリー１４４にはループ状ベルト１３０が機械的に結合されている。ループ状ベルト１３０は、更に、第２プーリー１４６に機械的に結合され、これは、駆動シャフト１４８に接続される。ループ状ベルト１３０は、一次シャフト１１８から駆動機軸１４８へ動力を効率的に伝達するように構成される。第３及び第４のベアリング１５０及び１５２は、クラッチ出力シャフト１４２に一体的に接続され、この場合も、プーリー１４４とクラッチアッセンブリ１２２との間の限定された相対的回転運動を容易にする。ループ状ベルト１３０は、歯付き、ノッチ付き、又は歯車付きでよく、更に、フラットベルト又はチェーンベルトでもよい。
【００２７】
更に、図１を参照すれば、駆動機軸１４８は、その一端に位置する胴体１０２と、駆動機軸１４８に接続されて胴体１０２から離間されたブレーキアッセンブリ１５４とを備えている。このブレーキアッセンブリ１５４は、図示されたように、駆動機軸１４８にディスク１５６が接合されたディスクブレーキシステムである。カリパー１５８がディスク１５６の両側に押し付けられる（例えば、液圧、空気圧、電磁、スプリング係合される）。摩擦で、この場合は管路１６０により供給されるブレーキ流体を経て液圧で、ディスク、ひいては、駆動機軸が停止させられる。ディスクブレーキメカニズムが示されているが、本発明には他のブレーキシステムも適用できることが明らかである。更に、この場合も、駆動機軸の限定された相対的回転運動を容易にするために、第５、第６、第７及び第８のベアリング（１６２、１６４、１６６及び１６８）を駆動機軸１４８に一体的に接続できることも明らかである。
【００２８】
運転中に、モータ１０８は、トランスミッション１１０を駆動し、これは、フライホイール１２０を駆動し付勢する。フライホイール１２０は、次いで、一次機軸１１８を駆動し付勢して、ループ状ベルト１３０を回転し、これは、次いで、駆動シャフト１４８を回転して、胴体上を走行する乗物の軌道を切り換える。ブレーキアッセンブリ１５４は、胴体を位置保持し、そして軌道切り換えの動きによりラッチ（図示せず）が作動されて駆動機軸を所定位置にロックするように係合する。更なる運転中に、切り換え機能コマンドが入力されると、ブレーキアッセンブリ１５４が係合すると同時に、クラッチアッセンブリ１２２が解離する。第２の切り換え機能コマンドが入力されると、クラッチアッセンブリ１２２が係合され、ブレーキアッセンブリ１５４が解離される。本発明のこの実施形態では、フライホイール１２０に記憶されたエネルギーを直ちに且つ直接的に利用して、胴体１０２を回転し、軌道切り換えを容易にすることができる。
【００２９】
本発明の規範的実施形態では、クラッチアッセンブリ１２２は、空気圧で、電気的に、液圧で、又はスプリングで係合（又は解離）されて、モータ出力シャフト１１２をフライホイール１２０に、次いで、胴体１０２に、接続する。ブレーキアッセンブリ１５４（例えば、空気圧、液圧、電気的、又はスプリングで作動）は、駆動機軸１４８に存在する。クラッチ１２２が係合すると、ブレーキ１５４が同時に解離する。その両方は、軌道切り換え装置１００の加速及び減速を制御するようにタイミング合わせされると共に、駆動機軸１４８から切り離されたときに駆動装置の同様の慣性及びエネルギーでブレーキ掛けが生じるよう保証するようにもタイミング合わせされる。正確な所定位置停止を保証するための二次手段として位置付け装置（例えば、ラッチ）が使用される。このラッチは、切り換え装置が同じ回転方向において付加的な運動を実行できるようにその位置へ及びその位置から作動されてもよいし、或いは逆の回転方向においてスタート位置又は他の選択された位置へ戻るためにギア手段又は他の手段が走行の切り換え方向の逆転を必要とするように固定されてもよい。
【００３０】
図２ａを参照すれば、切り換え軌道１０４が配置された胴体１０２の上面図が２００で一般的に示されている。駆動機軸１４８は、矢印２０２で示された軸の周りで回転するように構成される。ダンパー２０４は、胴体の回転及び即座のブレーキ掛けの衝撃パルスを平滑化するように構成される。
【００３１】
図２ｂを参照すれば、胴体１０２の側面図が２１０で一般的に示されている。この形態では、胴体１０２の両側に２つの切り換え軌道１０４及び１０６が配置されることを容易に見ることができる。一方の切り換え軌道は、乗物の動きをそれが始まった経路から維持するためのまっすぐなレールとして構成されるが、他方の切り換え軌道は、乗物を分岐軌道（図３に詳細に示す）へ送り出すようにカーブしたものとして構成される。この場合も、矢印２０２は、適用可能な回転を示す。
【００３２】
図３を参照すれば、２つの位置（即ち、２つの異なる構成）を同時に示す軌道切り換えシステムの上面図が３００で一般的に示されている。参照番号３０２は、軌道切り換え前の構成を示し、一方、参照番号３０４は、軌道切り換え後の構成を示す。第１乗物３０６が第１軌道３０８に配置されている。乗物３０６が第１軌道のままであることが望まれる場合には、胴体１０２は、第１の所定の位置３１０に休止したままにされる。従って、乗物３０６は、切り換え軌道１０４を通過し、第１軌道３０８を希望の行き先へと続ける。しかしながら、乗物を左側の分岐軌道３１２へ迂回させることが望まれる場合には、胴体１０２を所定量（例えば、１８０°）だけ第２の所定位置３０４へ時計方向に回転する。次いで、切り換え軌道１０６が、矢印３１４で示すように、左側の分岐軌道３１２と整列する。単一のスルー軌道上の１台の乗物及び単一の分岐軌道しか示されていないが、本発明は、複数の乗物を、左右の分岐軌道及び複数のスルー軌道へ切り換えることも含む。それ故、胴体１０２は、両方向、即ち時計方向及び反時計方向に回転して、複数の切り換え軌道を分岐軌道又はスルー軌道に整列させるよう構成される。
【００３３】
図３に示す規範的なシステムでは、コントローラが一連のセンサ（３２２、３２４）と通信して、全体的な乗車制御システムによって軌道切り換えが要求されたときに、近づきつつある乗物が安全な軌道切り換え操作を行うのに接近し過ぎているかどうか決定する。所定のゾーンに乗物が存在しない場合には、軌道切り換えが命令される。センサと軌道切り換え装置との間にはブロッキング装置３３０が存在し、そして切り換えアッセンブリそれ自体に胴体位置センサが存在する。切り換え装置がその最終位置に到達し損なうか又は特定の時間インターバル内にラッチし損なう場合には、ブロッキング装置が閉じたままとなる（閉じることは、通常状態である）。同様に、軌道切り換え装置の下流には別のセンサ３２４が配置されて、軌道切り換え装置を再び回転することが許可されたことを知らせる。例えば、センサは、乗物の位置を感知し、軌道切り換え装置３２０を回転して、切り換え軌道１０４又は１０６を、切り換え軌道の第１端においてスルー軌道３０８に、又は切り換え軌道の第２端において分岐軌道３１２に整列させることを知らせ、軌道は、ブレーキメカニズムによりその位置にロックされる。次いで、乗物３０６が分岐軌道３１２へ通過し、ここで、センサ３２４は、乗物がその軌道切り換え装置３２０を出たことを感知し、そして軌道切り換え装置をアンロックして乗物３０６を希望の軌道へ切り換えるよう回転するコマンドを送信する。
【００３４】
軌道センサは、軌道切り換え装置、及び中央コントローラ又はプロセッサと通信し、各コンポーネントは、上述したオペレーションを実行するのに必要な電子装置を有することが明らかであろう。
【００３５】
図３の規範的システムは、軌道乗物のための安全且つ迅速な切り換えメカニズムを提供する。特に、このシステムは、２台以上の乗物に対する安全且つ迅速な切り換えメカニズムを提供する。更に、図４の規範的な実施形態では、単一の切り換え軌道を有する２つの軌道切り換え装置が示されているが、複数の異なる進入点及び退出点からの複数の乗物を維持するように複数の軌道切り換え装置が組み込まれてもよいことが明らかであろう。
【００３６】
本発明の任意の実施形態では、クラッチ出力シャフト１４２、又はクラッチ出力シャフト１４２により駆動される二次トランスミッションの被駆動要素（図示せず）が入力エネルギー及び起動力を逃避メカニズム（図示せず）に与え、クラッチからの出力運動は制御しないが、逃避メカニズムの出力運動が束縛され決定されるようにしてもよい。
【００３７】
別の任意の実施形態では、軌道切り換えアッセンブリを複数の断片に分離し、これにより、作動される各断片の慣性を減少すると共に、切り換え装置に入る乗物がその走行経路に沿って次第に切り換わる要素へと進行し、軌道切り換え動作に関連した一次的な遅延を更に減少することができる。１つのこのような規範的実施形態では、軌道切り換えメカニズムは、乗物の進行経路に沿って乗物の長手方向軸にほぼ整列された軸の周りで切り換えられる３つの別々の要素で構成される。
【００３８】
図４を参照すれば、乗物をスルー軌道から分岐軌道へ切り換える方法を例示する上で役立つフローチャートが参照番号５００で一般的に示されている。この方法は、乗物を第１軌道（スルー軌道）から第２軌道（分岐軌道）へ切り換えることを含み、軌道切り換え装置は、モータにより回転され、更に、この方法は、駆動機軸及び一次機軸を設けることを含む。駆動機軸は、その一端に位置された胴体を備え、この胴体は、そこに配置された複数の切り換え軌道と、駆動機軸に接続され且つ胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、モータにより駆動され、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。
【００３９】
この方法は、更に、駆動機軸及び一次機軸に機能的に接続されたループ状ベルトを経て駆動機軸を駆動し、そして切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道に整列させるために軸の周りで胴体を回転させることを含む。フローチャートは、規範的な方法ステップを示しているが、当業者であれば、同じ結果を維持しながらステップを再構成又は再順序付けできることが明らかであろう。
【００４０】
ステップ４０２において、スルー軌道上の第１乗物は、複数の切り換え軌道が配置された胴体を含む軌道切り換え装置に接近し、胴体は、複数の切り換え軌道の少なくとも１つを分岐軌道に整列させるように構成される。乗物が接近するにつれて、複数のセンサが、スルー軌道上の乗物位置を感知し、そしてコントローラ又はプロセッサからの所定のコマンドに基づいて、複数の切り換え軌道の少なくとも１つを分岐軌道に整列させるか、又は乗物がスルー軌道の次の区分へ続くことができるようにする（ステップ４０４）。コントローラが乗物を分岐軌道へ送るようにプログラムされている場合には、コントローラは、軌道切り換え装置に、水平に回転して切り換え軌道を分岐軌道に整列させるように知らせる（ステップ４０６）。他方、コントローラが乗物をスルー軌道の次の区分へ続けられるようプログラムされている場合には、コントローラは、切り換え軌道をスルー軌道に整列させる（ステップ４０８）。ステップ４１０において、第２乗物が別のスルー軌道上を逆方向から接近する。ステップ４１２において、コントローラは、どちらの軌道が乗物を送るための望ましい軌道であるかに基づき、ステップ４０６又は４０８のいずれに到達するかステップ４０４で行ったのと同様の判断を行う。各ターンテーブル回転で、ブレーキは、軌道を所定の位置にロックするように構成される。
【００４１】
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は、ある図面には示され、他の図面には示されないが、これは、便宜上のことに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面の特徴（１つ又は複数）は、他のいずれかの図面のいずれか又は全ての特徴と結合されてもよい。ここで使用する「含む(including)」、「備える(comprising)」、「有する(having)」及び「伴う(with)」という語は、広く且つ包括的に解釈されるべきであり、いずれかの物理的な相互接続に限定されない。更に、ここに開示した実施形態は、唯一の考えられる実施形態と解釈されてはならない。むしろ、特許請求の範囲内には、変更や他の実施形態が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１００：軌道切り換え装置
１０２：胴体
１０４、１０６：切り換え軌道
１０８：モータ
１１０：トランスミッション
１１２：モータ出力シャフト
１１８：一次機軸
１２０：フライホイール
１２２：クラッチアッセンブリ
１３０：ループ状ベルト
１３２：柔軟なベルト
１３６：フォーク
１３８：シュー
１４０：シェル
１４４：プーリー
１４８：駆動機軸
１５４：ブレーキアッセンブリ
１５６：ディスク
３０２：軌道切り換え前の構成
３０４：軌道切り換え後の構成
３０６：乗物
３０８：第１軌道（スルー軌道）
３１２：分岐軌道
３２０：軌道切り換え装置
３２２、３２４：センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗物のための軌道に係る。より詳細には、本発明は、軌道切り換え装置及び軌道切り換え方法に係る。
【背景技術】
【０００２】
２０世紀初めから、列車や工場内貨物乗物や遊園地の乗物のような軌道に依存する乗物の移動の制御は、重要な産業の成長や消費者の満足感を導いた。遊園地の場合に、客は、より大きく、より優れたそしてより精巧な乗物を要求するようになるにつれて、積極的な遊園地体験も要求し、又、期待するようになり、これは、乗物に乗るための列を益々短く且つより迅速に進ませることを必然的に伴う。
【０００３】
列の待ち時間を短くするための１つの技術は、軌道上の乗物のスループットを高めることである。所与の時間インターバル内に軌道上の所与のポイントを通過する乗物が多いほど、サービスを受けることのできる客が多くなる。しかしながら、複数の軌道を有し、軌道を切り換える必要のある乗物では、軌道切り換えを実行するための遅れ又は遅延が生じる。軌道切り換えの遅延を少なくすると、乗物のスループットが上がって、客の待ち時間が短縮され、その結果、客の満足感及び遊園地の利益が高くなる。
【０００４】
これまで、従来の軌道切り換えは、分岐外部レール間に配置されたポイントとして知られている一対のリンク型テーパーレールを使用することで達成されている。これらポイントは、ある位置から別の位置へ横方向に移動し、ギアボックス、スライドバー又はモータの使用によりスルー軌道から分岐軌道へ乗物を導くことができる。例えば、米国特許第５，５４７，１５１号は、切り換え軌道を第１位置から第２位置へ横方向に推進するための少なくとも１つのリニア誘導モータを有するリニア誘導レール切り換えメカニズムを使用している。
【０００５】
より多くの現在の軌道切り換えメカニズムは、ストックレールに対して舌状部を押し付けると同時に逆のストックレールから別の舌状部を引き出すためのポイント操作装置について述べた米国特許第６，２９０，１８９号のようなスプリングアッセンブリを備えている。このポイント操作装置は、少なくとも４つの調整可能な垂直スプリングアッセンブリで形成され、舌状部のハングアップを防止することを意図している。
【０００６】
しかしながら、上述したような既知の軌道切り換え装置は、典型的に、遊園地設定のようなある用途に望まれる応答時間を満足し得ないような応答時間を要求し、従って、主たるホイールアッセンブリが軌道の片側に乗せられてホイールのフランジにより横方向ガイドが与えられるレール用途に限定される。
【０００７】
ローラーコースターのような近代的テーマパークアトラクションでは、軌道の上面及び下面の両方に横方向ガイドホイール（即ち、荷重ホイール）及び縦方向ガイドホイール（即ち、アップストップホイール）を有して、乗車乗物をあらゆる方向において完全に軌道に束縛する（希望の走行方向をセーブする）ことがしばしば必要とされる。これらの特徴は、実質的に、上述した片側軌道交換アッセンブリの利用を実質的に制限する。
【０００８】
テーマパークアトラクション用途のための従来の軌道切り換え装置は、一般的に、垂直軸に対して横移動、回転移動し、又、長手軸に対して回転移動すると共に、個別のロック及び駆動メカニズムを含む構成である。駆動メカニズムは、ベルト、駆動シャフト、チェーン及びギア装置のような従来の動力伝達特徴部を経て軌道切り換えアッセンブリにリンクされる。従って、駆動メカニズム及び切り換えアッセンブリの慣性が常に機械的システムに結合され、前記切り換え形式の合成加速・位置付け精度に実際的な限度をもたらす。これと同様の切り換えメカニズムが、例えば、インタミン社の米国特許第４，５４３，８８６号、及びベコマＳ．ｐ．Ａの第６，８８４，１７７号に見られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
製造者は、切り換え装置のためによりパワフルな一次駆動装置を次第に使用してきているが、これは、益々大きな（例えば、電気）モータの自己慣性が、トルク／馬力／速度立ち上り時間曲線を定義する一次作用を与えるので、特に、このような装置の物理的サイズ及びパッケージを考慮すると、当然、このような装置を、切り換えられる装置から離れさせ、慣性及びそれに付随する切り換え時間遅延を更に増加させるという収穫逓減をもたらすものである。
【００１０】
従って、今日まで、迅速な軌道切り換えに適した装置又は方法は、入手できない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本開示は、軌道切り換え装置及び軌道切り換え方法について述べる。
【００１２】
第１の実施形態において、本発明は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための装置を提供する。この軌道切り換え装置は、モータによって回転され、駆動機軸及び一次機軸を備えている。駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。更に、駆動機軸は、モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸により駆動される。
【００１３】
第２の実施形態において、本発明は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための方法を提供し、軌道切り換え装置は、モータによって回転され、この方法は、駆動機軸を設け、一次機軸を設け、フライホイールに蓄積されたエネルギー及びモータを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸で駆動機軸を駆動し、そして切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道と整列するために軸の周りで胴体を回転することを含む。この特定の実施形態では、駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。
【００１４】
本開示の他の特徴及び効果は、添付図面を参照した以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態により切り換え軌道が配置された軸方向に回転する胴体を有する単一の軌道切り換え装置の概略側面図である。
【図２ａ】本発明の一実施形態により切り換え軌道が配置された胴体の上面図である。
【図２ｂ】図２ａの側面図である。
【図３】本発明の一実施形態により乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための２つの軌道切り換えメカニズムを示す軌道切り換えシステムの上面図である。
【図４】本発明の更に別の実施形態による方法ステップを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
特に指示のない限り正しい縮尺率ではない多数の図面を通じて同じ又は対応するコンポーネント及びユニットが同じ参照文字で示されている。
【００１７】
本発明の一実施形態は、乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための軌道切り換え装置に関し、この軌道切り換え装置は、ループ状ベルトにより機械的に結合された駆動機軸及び一次機軸を備えている。駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置されている胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、モータにより駆動され、そしてフライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、駆動機軸は、ループ状ベルトを経て一次機軸により駆動され、又、駆動機軸は、ある軸の周りで回転するように構成される。本発明により与えられる１つの特定の効果は、軌道切り換え速度を上げ（即ち、２秒未満）、これにより、乗物のスループットを高められることである。
【００１８】
添付図面を参照して以下に述べる本発明の特定の構成及び配列は、単なる例示に過ぎない。当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、他の構成及び配列をなし、使用し、又は販売することもできよう。
【００１９】
ここに使用するように、単数形で表されワード“ａ”又は“an”に続くエレメント又はファンクションは、特に指示のない限り、それらエレメント又はファンクションの複数形を除外するものではない。更に、本発明の「１つの実施形態」とは、ここに述べる特徴を組み込んだ付加的な実施形態の存在を除外するものではないと解釈されたい。
【００２０】
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は、ある図面には示され、他の図面には示されないが、これは、便宜上のことに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面の特徴（１つ又は複数）は、他のいずれかの図面のいずれか又は全ての特徴と結合されてもよい。更に、ここに開示する実施形態は、考えられる唯一の実施形態と解釈されるべきではない。むしろ、特許請求の範囲内には、変更や他の実施形態が包含されることが意図される。
【００２１】
ここに使用する「第１軌道」という語は、乗物が軌道切り換え装置に到達する前に位置するスルー軌道を指し、又、乗物が軌道切り換え装置により切り換えられない場合に続く軌道も指す。ここに使用する「第２軌道」という語は、軌道切り換えの後に乗物が切り換えられる分岐軌道、又はスルー軌道とは異なる方向に延びる軌道を指す。ここで使用する「切り換え軌道」とは、胴体に位置する軌道を指し、そして「切り換え軌道アッセンブリ」とは、軌道、胴体又は同様の支持体或いはフレームワークを含む。又、ここで使用する「軌道」という語は、標準的な列車軌道のような二重レール軌道、固定経路上で乗物をガイドする単一レール軌道、光学ガイド手段のようなガイド経路、或いはそれらの組み合わせを指す。「胴体」という語は、円筒状物体を指すが、軌道のための幾何学形状支持体を指すことも意図される。
【００２２】
図１を参照すれば、本発明の実施形態に対応する規範的な軌道切り換え装置が１００で一般的に示されている。この軌道切り換え装置は、迅速に回転加速するように構成され、乗物を第１軌道から第２軌道へ素早く正確に切り換えるために設けられる。軌道切り換え装置は、複数の切り換え軌道１０４及び１０６が位置された胴体１０２を備えている。図１に示す規範的実施形態では、第１のまっすぐの切り換え軌道１０４が胴体１０２の側部に位置され、一方、第２のカーブした切り換え軌道が胴体１０２の反対側に位置される。しかしながら、胴体の周囲に複数の多様な切り換え軌道を配置して、その回転軸上のどの位置へも指令できることが明らかである。胴体１０２は、これを軸（Ｘ）の周りで回転して、切り換え軌道１０４及び１０６の少なくとも１つを分岐軌道（図示せず）に整列させるように構成される。
【００２３】
更に、図１を参照すれば、一次機軸１１８が示されており、これは、フライホイール１２０と、トランスミッション１１０と、クラッチアッセンブリ１２２と、柔軟性ベルト１３０のためのプーリー１４４と、軸の周りで回転を発生するように構成された一連の入力及び出力シャフトとを備えている。モータ１０８が、モータ出力シャフト１１２によってトランスミッション１１０に機械的に結合される。モータ出力シャフト１１２をトランスミッションの入力シャフト１１４に接続しているのは、ユニバーサルジョイント１１６である。モータ１０８は、回転力の出力を発生できる慣習的なトルクモータである。トランスミッション１１０は、この技術で知られたように、速度／トルク変換のために設けられ、モータからのトルクを増加して、大きな回転力を一次機軸１１８に与え、従って、高速で且つより頑健な軸方向回転を与える。トランスミッション１１０は、トランスミッション出力シャフト１２４を経てフライホイール１２０に機械的に結合される。トランスミッション出力シャフト１２４をフライホイール入力シャフトに接続するのは、第２のユニバーサルジョイント１２６である。更に、第１ベアリング１２８がトランスミッション出力シャフト１２４に一体的に接続されて、２つのコンポーネント間（例えば、トランスミッション１１０とフライホイール１２０との間）の限定された相対的回転移動を容易にすることができる。
【００２４】
フライホイール１２０は、フライホイールエネルギー蓄積（ＦＥＳ）を一次シャフトに与えるように構成される。充分なエネルギーを蓄積するため、フライホイール１２０は、胴体１０２及び切り換え軌道１０４、１０６の質量に対して約１００％から約１５００％の範囲の慣性を有するのが好ましい。約４００％から約８００％の範囲であるのが更に好ましい。フライホイール質量及びフライホイール速度の種々の組み合わせを使用して、そのような慣性値が得られることが理解される。運転中に、モータは、フライホイール１２０を高い速度へ加速し、そしてフライホイールは、一次機軸１１８、ひいては、駆動機軸１４８及び胴体１０２を迅速な速度で回転するのに使用できる回転エネルギー（即ち、モーメント）を得るように機能する。フライホイール１２０は、フライホイール出力シャフト１３２を経てクラッチアッセンブリ１２２へ機械的に結合される。この場合も、フライホイール１２０とクラッチ１２２との間の限定された相対的回転運動を容易にするために、第２ベアリング１３４がフライホイール出力シャフト１３２に一体的に接続される。
【００２５】
クラッチアッセンブリ１２２は、フォーク１３６、シュー１３８、及びシェル１４０を含む。クラッチアッセンブリ１２２は、フライホイール出力シャフト１３２をクラッチ出力シャフト１４２に接続し、それらを互いにロックして同じ速度で回転するか（係合）、又は減結合して異なる速度で回転する（解離）ように構成される。この規範的実施形態では、クラッチが係合されると、回転力がクラッチ出力シャフト１４２へ伝達される。
【００２６】
クラッチ出力シャフト１４２は、プーリー１４４に接続され、このプーリー１４４にはループ状ベルト１３０が機械的に結合されている。ループ状ベルト１３０は、更に、第２プーリー１４６に機械的に結合され、これは、駆動シャフト１４８に接続される。ループ状ベルト１３０は、一次シャフト１１８から駆動機軸１４８へ動力を効率的に伝達するように構成される。第３及び第４のベアリング１５０及び１５２は、クラッチ出力シャフト１４２に一体的に接続され、この場合も、プーリー１４４とクラッチアッセンブリ１２２との間の限定された相対的回転運動を容易にする。ループ状ベルト１３０は、歯付き、ノッチ付き、又は歯車付きでよく、更に、フラットベルト又はチェーンベルトでもよい。
【００２７】
更に、図１を参照すれば、駆動機軸１４８は、その一端に位置する胴体１０２と、駆動機軸１４８に接続されて胴体１０２から離間されたブレーキアッセンブリ１５４とを備えている。このブレーキアッセンブリ１５４は、図示されたように、駆動機軸１４８にディスク１５６が接合されたディスクブレーキシステムである。カリパー１５８がディスク１５６の両側に押し付けられる（例えば、液圧、空気圧、電磁、スプリング係合される）。摩擦で、この場合は管路１６０により供給されるブレーキ流体を経て液圧で、ディスク、ひいては、駆動機軸が停止させられる。ディスクブレーキメカニズムが示されているが、本発明には他のブレーキシステムも適用できることが明らかである。更に、この場合も、駆動機軸の限定された相対的回転運動を容易にするために、第５、第６、第７及び第８のベアリング（１６２、１６４、１６６及び１６８）を駆動機軸１４８に一体的に接続できることも明らかである。
【００２８】
運転中に、モータ１０８は、トランスミッション１１０を駆動し、これは、フライホイール１２０を駆動し付勢する。フライホイール１２０は、次いで、一次機軸１１８を駆動し付勢して、ループ状ベルト１３０を回転し、これは、次いで、駆動シャフト１４８を回転して、胴体上を走行する乗物の軌道を切り換える。ブレーキアッセンブリ１５４は、胴体を位置保持し、そして軌道切り換えの動きによりラッチ（図示せず）が作動されて駆動機軸を所定位置にロックするように係合する。更なる運転中に、切り換え機能コマンドが入力されると、ブレーキアッセンブリ１５４が係合すると同時に、クラッチアッセンブリ１２２が解離する。第２の切り換え機能コマンドが入力されると、クラッチアッセンブリ１２２が係合され、ブレーキアッセンブリ１５４が解離される。本発明のこの実施形態では、フライホイール１２０に記憶されたエネルギーを直ちに且つ直接的に利用して、胴体１０２を回転し、軌道切り換えを容易にすることができる。
【００２９】
本発明の規範的実施形態では、クラッチアッセンブリ１２２は、空気圧で、電気的に、液圧で、又はスプリングで係合（又は解離）されて、モータ出力シャフト１１２をフライホイール１２０に、次いで、胴体１０２に、接続する。ブレーキアッセンブリ１５４（例えば、空気圧、液圧、電気的、又はスプリングで作動）は、駆動機軸１４８に存在する。クラッチ１２２が係合すると、ブレーキ１５４が同時に解離する。その両方は、軌道切り換え装置１００の加速及び減速を制御するようにタイミング合わせされると共に、駆動機軸１４８から切り離されたときに駆動装置の同様の慣性及びエネルギーでブレーキ掛けが生じるよう保証するようにもタイミング合わせされる。正確な所定位置停止を保証するための二次手段として位置付け装置（例えば、ラッチ）が使用される。このラッチは、切り換え装置が同じ回転方向において付加的な運動を実行できるようにその位置へ及びその位置から作動されてもよいし、或いは逆の回転方向においてスタート位置又は他の選択された位置へ戻るためにギア手段又は他の手段が走行の切り換え方向の逆転を必要とするように固定されてもよい。
【００３０】
図２ａを参照すれば、切り換え軌道１０４が配置された胴体１０２の上面図が２００で一般的に示されている。駆動機軸１４８は、矢印２０２で示された軸の周りで回転するように構成される。ダンパー２０４は、胴体の回転及び即座のブレーキ掛けの衝撃パルスを平滑化するように構成される。
【００３１】
図２ｂを参照すれば、胴体１０２の側面図が２１０で一般的に示されている。この形態では、胴体１０２の両側に２つの切り換え軌道１０４及び１０６が配置されることを容易に見ることができる。一方の切り換え軌道は、乗物の動きをそれが始まった経路から維持するためのまっすぐなレールとして構成されるが、他方の切り換え軌道は、乗物を分岐軌道（図３に詳細に示す）へ送り出すようにカーブしたものとして構成される。この場合も、矢印２０２は、適用可能な回転を示す。
【００３２】
図３を参照すれば、２つの位置（即ち、２つの異なる構成）を同時に示す軌道切り換えシステムの上面図が３００で一般的に示されている。参照番号３０２は、軌道切り換え前の構成を示し、一方、参照番号３０４は、軌道切り換え後の構成を示す。第１乗物３０６が第１軌道３０８に配置されている。乗物３０６が第１軌道のままであることが望まれる場合には、胴体１０２は、第１の所定の位置３１０に休止したままにされる。従って、乗物３０６は、切り換え軌道１０４を通過し、第１軌道３０８を希望の行き先へと続ける。しかしながら、乗物を左側の分岐軌道３１２へ迂回させることが望まれる場合には、胴体１０２を所定量（例えば、１８０°）だけ第２の所定位置３０４へ時計方向に回転する。次いで、切り換え軌道１０６が、矢印３１４で示すように、左側の分岐軌道３１２と整列する。単一のスルー軌道上の１台の乗物及び単一の分岐軌道しか示されていないが、本発明は、複数の乗物を、左右の分岐軌道及び複数のスルー軌道へ切り換えることも含む。それ故、胴体１０２は、両方向、即ち時計方向及び反時計方向に回転して、複数の切り換え軌道を分岐軌道又はスルー軌道に整列させるよう構成される。
【００３３】
図３に示す規範的なシステムでは、コントローラが一連のセンサ（３２２、３２４）と通信して、全体的な乗車制御システムによって軌道切り換えが要求されたときに、近づきつつある乗物が安全な軌道切り換え操作を行うのに接近し過ぎているかどうか決定する。所定のゾーンに乗物が存在しない場合には、軌道切り換えが命令される。センサと軌道切り換え装置との間にはブロッキング装置３３０が存在し、そして切り換えアッセンブリそれ自体に胴体位置センサが存在する。切り換え装置がその最終位置に到達し損なうか又は特定の時間インターバル内にラッチし損なう場合には、ブロッキング装置が閉じたままとなる（閉じることは、通常状態である）。同様に、軌道切り換え装置の下流には別のセンサ３２４が配置されて、軌道切り換え装置を再び回転することが許可されたことを知らせる。例えば、センサは、乗物の位置を感知し、軌道切り換え装置３２０を回転して、切り換え軌道１０４又は１０６を、切り換え軌道の第１端においてスルー軌道３０８に、又は切り換え軌道の第２端において分岐軌道３１２に整列させることを知らせ、軌道は、ブレーキメカニズムによりその位置にロックされる。次いで、乗物３０６が分岐軌道３１２へ通過し、ここで、センサ３２４は、乗物がその軌道切り換え装置３２０を出たことを感知し、そして軌道切り換え装置をアンロックして乗物３０６を希望の軌道へ切り換えるよう回転するコマンドを送信する。
【００３４】
軌道センサは、軌道切り換え装置、及び中央コントローラ又はプロセッサと通信し、各コンポーネントは、上述したオペレーションを実行するのに必要な電子装置を有することが明らかであろう。
【００３５】
図３の規範的システムは、軌道乗物のための安全且つ迅速な切り換えメカニズムを提供する。特に、このシステムは、２台以上の乗物に対する安全且つ迅速な切り換えメカニズムを提供する。更に、図４の規範的な実施形態では、単一の切り換え軌道を有する２つの軌道切り換え装置が示されているが、複数の異なる進入点及び退出点からの複数の乗物を維持するように複数の軌道切り換え装置が組み込まれてもよいことが明らかであろう。
【００３６】
本発明の任意の実施形態では、クラッチ出力シャフト１４２、又はクラッチ出力シャフト１４２により駆動される二次トランスミッションの被駆動要素（図示せず）が入力エネルギー及び起動力を逃避メカニズム（図示せず）に与え、クラッチからの出力運動は制御しないが、逃避メカニズムの出力運動が束縛され決定されるようにしてもよい。
【００３７】
別の任意の実施形態では、軌道切り換えアッセンブリを複数の断片に分離し、これにより、作動される各断片の慣性を減少すると共に、切り換え装置に入る乗物がその走行経路に沿って次第に切り換わる要素へと進行し、軌道切り換え動作に関連した一次的な遅延を更に減少することができる。１つのこのような規範的実施形態では、軌道切り換えメカニズムは、乗物の進行経路に沿って乗物の長手方向軸にほぼ整列された軸の周りで切り換えられる３つの別々の要素で構成される。
【００３８】
図４を参照すれば、乗物をスルー軌道から分岐軌道へ切り換える方法を例示する上で役立つフローチャートが参照番号５００で一般的に示されている。この方法は、乗物を第１軌道（スルー軌道）から第２軌道（分岐軌道）へ切り換えることを含み、軌道切り換え装置は、モータにより回転され、更に、この方法は、駆動機軸及び一次機軸を設けることを含む。駆動機軸は、その一端に位置された胴体を備え、この胴体は、そこに配置された複数の切り換え軌道と、駆動機軸に接続され且つ胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有する。一次機軸は、モータにより駆動され、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備えている。
【００３９】
この方法は、更に、駆動機軸及び一次機軸に機能的に接続されたループ状ベルトを経て駆動機軸を駆動し、そして切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道に整列させるために軸の周りで胴体を回転させることを含む。フローチャートは、規範的な方法ステップを示しているが、当業者であれば、同じ結果を維持しながらステップを再構成又は再順序付けできることが明らかであろう。
【００４０】
ステップ４０２において、スルー軌道上の第１乗物は、複数の切り換え軌道が配置された胴体を含む軌道切り換え装置に接近し、胴体は、複数の切り換え軌道の少なくとも１つを分岐軌道に整列させるように構成される。乗物が接近するにつれて、複数のセンサが、スルー軌道上の乗物位置を感知し、そしてコントローラ又はプロセッサからの所定のコマンドに基づいて、複数の切り換え軌道の少なくとも１つを分岐軌道に整列させるか、又は乗物がスルー軌道の次の区分へ続くことができるようにする（ステップ４０４）。コントローラが乗物を分岐軌道へ送るようにプログラムされている場合には、コントローラは、軌道切り換え装置に、水平に回転して切り換え軌道を分岐軌道に整列させるように知らせる（ステップ４０６）。他方、コントローラが乗物をスルー軌道の次の区分へ続けられるようプログラムされている場合には、コントローラは、切り換え軌道をスルー軌道に整列させる（ステップ４０８）。ステップ４１０において、第２乗物が別のスルー軌道上を逆方向から接近する。ステップ４１２において、コントローラは、どちらの軌道が乗物を送るための望ましい軌道であるかに基づき、ステップ４０６又は４０８のいずれに到達するかステップ４０４で行ったのと同様の判断を行う。各ターンテーブル回転で、ブレーキは、軌道を所定の位置にロックするように構成される。
【００４１】
本発明の種々の実施形態の特定の特徴は、ある図面には示され、他の図面には示されないが、これは、便宜上のことに過ぎない。本発明の原理によれば、ある図面の特徴（１つ又は複数）は、他のいずれかの図面のいずれか又は全ての特徴と結合されてもよい。ここで使用する「含む(including)」、「備える(comprising)」、「有する(having)」及び「伴う(with)」という語は、広く且つ包括的に解釈されるべきであり、いずれかの物理的な相互接続に限定されない。更に、ここに開示した実施形態は、唯一の考えられる実施形態と解釈されてはならない。むしろ、特許請求の範囲内には、変更や他の実施形態が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４２】
１００：軌道切り換え装置
１０２：胴体
１０４、１０６：切り換え軌道
１０８：モータ
１１０：トランスミッション
１１２：モータ出力シャフト
１１８：一次機軸
１２０：フライホイール
１２２：クラッチアッセンブリ
１３０：ループ状ベルト
１３２：柔軟なベルト
１３６：フォーク
１３８：シュー
１４０：シェル
１４４：プーリー
１４８：駆動機軸
１５４：ブレーキアッセンブリ
１５６：ディスク
３０２：軌道切り換え前の構成
３０４：軌道切り換え後の構成
３０６：乗物
３０８：第１軌道（スルー軌道）
３１２：分岐軌道
３２０：軌道切り換え装置
３２２、３２４：センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための軌道切り換え装置であって、この軌道切り換え装置は、モータによって回転されるもので、駆動機軸及び一次機軸を備え、
駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置された胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有し、
一次機軸は、モータによって駆動されるもので、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、更に、
駆動機軸は、モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸により駆動される、軌道切り換え装置。
【請求項２】
前記胴体は、前記駆動シャフトと同時に、少なくとも２つの所定の位置へ両方向に回転するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項３】
前記ブレーキアッセンブリが係合されると同時に前記クラッチアッセンブリが解離され、そして前記クラッチアッセンブリが係合されると、前記ブレーキアッセンブリが解離される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項４】
前記一次シャフトに取り付けられて前記モータにより駆動されるトランスミッションを更に備え、このトランスミッションは、その出力シャフトが前記フライホイールを駆動するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項５】
前記フライホイールは、その出力シャフトが前記クラッチアッセンブリを駆動するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項６】
前記クラッチアッセンブリは、その出力シャフトがループベルトを駆動して前記駆動シャフトを回転するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項７】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項８】
前記胴体が所定の位置にあるときに前記駆動機軸に係合ロックするように構成されたラッチを更に備えた、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項９】
複数のセンサと通信するコントローラを更に備えた、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項１０】
乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換える方法であって、軌道切り換え装置は、モータによって回転され、この方法は、
駆動機軸を設け、駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置された胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを備え、
モータによって駆動される一次機軸を設け、一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、更に、
モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸で駆動機軸を駆動し、
切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道と整列させるため軸の周りで胴体を回転させる、ことを含む方法。
【請求項１１】
前記胴体は、前記駆動シャフトと同時に、少なくとも２つの所定の位置へ両方向に回転するように構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブレーキアッセンブリが係合されると同時に前記クラッチアッセンブリが解離され、そして前記クラッチアッセンブリが係合されると、前記ブレーキアッセンブリが解離される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記胴体が所定の位置にあるときに前記駆動機軸にラッチを係合させることにより前記胴体を所定の位置にロックすることを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
複数のセンサと通信するコントローラを更に備えた、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
軌道を切り換える方法において、
高慣性の駆動システムを軌道切り換えアッセンブリに接続し、
軌道切り換えアッセンブリを第１位置から第２位置へ加速し、
全ての駆動要素の慣性を軌道切り換えアッセンブリから切り離し、
軌道切り換えアッセンブリを第２位置で停止するようにブレーキを掛ける、
ことを含む方法。
【請求項１７】
前記軌道切り換えアッセンブリは、胴体と、それに取り付けられた複数の軌道とを備えた、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高慣性の駆動システムは、フライホイール及びクラッチを備えた、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項１】
乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換えるための軌道切り換え装置であって、この軌道切り換え装置は、モータによって回転されるもので、駆動機軸及び一次機軸を備え、
駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置された胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを有し、
一次機軸は、モータによって駆動されるもので、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、更に、
駆動機軸は、モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸により駆動される、軌道切り換え装置。
【請求項２】
前記胴体は、前記駆動シャフトと同時に、少なくとも２つの所定の位置へ両方向に回転するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項３】
前記ブレーキアッセンブリが係合されると同時に前記クラッチアッセンブリが解離され、そして前記クラッチアッセンブリが係合されると、前記ブレーキアッセンブリが解離される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項４】
前記一次シャフトに取り付けられて前記モータにより駆動されるトランスミッションを更に備え、このトランスミッションは、その出力シャフトが前記フライホイールを駆動するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項５】
前記フライホイールは、その出力シャフトが前記クラッチアッセンブリを駆動するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項６】
前記クラッチアッセンブリは、その出力シャフトがループベルトを駆動して前記駆動シャフトを回転するように構成される、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項７】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項８】
前記胴体が所定の位置にあるときに前記駆動機軸に係合ロックするように構成されたラッチを更に備えた、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項９】
複数のセンサと通信するコントローラを更に備えた、請求項１に記載の軌道切り換え装置。
【請求項１０】
乗物を第１軌道から第２軌道へ切り換える方法であって、軌道切り換え装置は、モータによって回転され、この方法は、
駆動機軸を設け、駆動機軸は、駆動機軸の一端に配置された胴体であって、複数の切り換え軌道が配置された胴体と、駆動機軸に接続されて胴体から離間されたブレーキアッセンブリとを備え、
モータによって駆動される一次機軸を設け、一次機軸は、フライホイール及びクラッチアッセンブリを備え、更に、
モータ及びフライホイールを経てクラッチアッセンブリの係合時に一次機軸で駆動機軸を駆動し、
切り換え軌道を第１軌道及び第２軌道と整列させるため軸の周りで胴体を回転させる、ことを含む方法。
【請求項１１】
前記胴体は、前記駆動シャフトと同時に、少なくとも２つの所定の位置へ両方向に回転するように構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ブレーキアッセンブリが係合されると同時に前記クラッチアッセンブリが解離され、そして前記クラッチアッセンブリが係合されると、前記ブレーキアッセンブリが解離される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記胴体が所定の位置にあるときに前記駆動機軸にラッチを係合させることにより前記胴体を所定の位置にロックすることを更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
複数のセンサと通信するコントローラを更に備えた、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
軌道を切り換える方法において、
高慣性の駆動システムを軌道切り換えアッセンブリに接続し、
軌道切り換えアッセンブリを第１位置から第２位置へ加速し、
全ての駆動要素の慣性を軌道切り換えアッセンブリから切り離し、
軌道切り換えアッセンブリを第２位置で停止するようにブレーキを掛ける、
ことを含む方法。
【請求項１７】
前記軌道切り換えアッセンブリは、胴体と、それに取り付けられた複数の軌道とを備えた、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記高慣性の駆動システムは、フライホイール及びクラッチを備えた、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記フライホイールは、前記胴体及び切り換え軌道の約１００％ないし約１５００％の範囲の慣性を有する、請求項１８に記載の方法。
【図１】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１２−５１４１４６（Ｐ２０１２−５１４１４６Ａ）
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４３５４１（Ｐ２０１１−５４３５４１）
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６６６９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７７５６６
【国際公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５１１０７７２９２）ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (9)
【公表日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月４日（２００９．１２．４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０６６６９１
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０７７５６６
【国際公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【出願人】（５１１０７７２９２）ユニバーサル シティ スタジオズ リミテッド ライアビリティ カンパニー (9)
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