本发明涉及一种游乐设备。
背景技术：
常见的定位式游乐设备一般包括主体框架，主体框架上安装有船体，船体上安装有供乘客乘坐的座舱。在进行游乐时，一方面船体可在主体框架上转动或摆动、另一方面座舱会相对船体转动或摆动。现有游乐设备的主要问题在于：只能模拟转动或摆动的游戏环境，难以模拟升降的游戏环境，会影响乘客的游玩体验。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种能优化乘客游戏体验的游乐设备。
为实现上述目的，本发明的一种游乐设备采用以下技术方案：
一种游乐设备，包括主体框架，主体框架上转动设置有船体，船体下方吊挂有座舱结构，主体框架上设置有驱动元件，船体上设置有弧形导轨，驱动元件与弧形导轨之间设置有传动机构，驱动元件的动力经传动机构传至弧形导轨以带动船体前后摆动，船体的摆动中心线经过弧形导轨的圆心；传动机构包括设置在驱动元件输出轴上的驱动齿轮及设置在弧形导轨上表面上的齿形结构，齿形结构与驱动齿轮啮合以被其驱动前后摆动；座舱结构包括吊挂在船体下方的机架，机架与船体之间转动配合，机架上安装有多组可沿上下方向导向移动的座舱，每组座舱均包括第一座舱和第二座舱，机架上还设置有用于带动第一座舱和第二座舱做相对上下运动的驱动机构。
所述驱动齿轮的回转中心线位于船体摆动中心线的正下方。
机架上沿前后方向串设有多组座舱。
所述驱动机构包括曲柄、连杆和摆杆，机架、曲柄、连杆和摆杆一起组成了四连杆机构，曲柄的一端固定在动力装置的输出轴上，摆杆的中部铰接在机架上，摆杆与曲柄之间铰接有连杆，连杆与摆杆的铰接轴线和机架与摆杆的铰接轴线位于摆杆长度方向的不同位置处；摆杆长度方向的第一端用于推动第一座舱向上运动，摆杆长度方向的第二端用于推动第二座舱向上运动。
动力装置的输出轴位于摆杆与机架的铰接轴线下方，且动力装置的输出轴和摆杆与连杆的铰接中心线位于经过摆杆摆动中心线的铅垂线的同一侧。
机架上于摆杆两侧各设置有一组沿上下方向延伸的导向机构，第一座舱与第二座舱分别安装在一组导向机构上，两组导向机构的排布方向与摆杆的摆动中心线延伸方向一致，摆杆的第一端设置有延伸至第一座舱下方的第一承托部，摆杆的第二端设置有延伸至第二座舱下方的第二承托部。
第一承托部与第二承托部的延伸方向均与摆杆的摆动中心线的延伸方向一致。
第一承托部与第二承托部到摆杆摆动中心线的距离相等。
第一座舱与第二座舱相背设置。
本发明的有益效果如下：本发明的游乐设备在运行过程中，在驱动元件带动船体前后摆动模拟摆动环境的情况下，每组座舱中的两个座舱还会被驱动机构带动做相对上下的运动而模拟升降环境，与常规游乐设备能模拟的游戏体验大不相同，扩展了游乐设备所能模块的游戏体验，有利于优化乘客游乐体验。而直接被驱动元件所驱动的弧形导轨设置于座舱上方的形式，使得本发明的游乐设备结构更加稳定。
进一步地，机架上沿前后方向串设有多组座舱，相对的两名乘客上下行方向完全相反，还能给乘客带来视觉冲击、让乘客拥有更为刺激的游乐体验。
进一步地，驱动机构为四连杆机构，第一座舱与第二座舱的向上运动被摆杆长度方向的两端推动，第一座舱与第二座舱的向上运动则是由重力控制。摆杆沿其与机架的铰接轴线摆动时两端自然会做相对上下的运动，从而保证了第一座舱与第二座舱必然会相对上下运动。而摆杆的端部只是承托座舱下端、与座舱之间位置关系并不固定，避免了座舱被摆杆推动上行时与机架之间产生应力。
附图说明
图1为本发明的一种游乐设备的一个实施例的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3为图1的俯视图；
图4为图1中座舱结构的结构示意图；
图5为图4的侧视图。
具体实施方式
本发明的一种游乐设备的具体结构如图1至图5所示，包括主体框架1，主体框架1的主轴11上设置有船体2，船体2转动设置于主体框架1上。船体2转动设置在主体框架1上可通过以下两种方式实现：一是主轴11固定在主体框架1上，船体2转动设置在主轴11上；二是主轴11包括转动设置在主体框架上的转动部分，船体2固定在转动部分上。船体2下方吊挂有座舱结构3。座舱结构3通过销轴4转动安装在船体2的下方，且销轴4的轴线方向平行于主轴11的延伸方向。游乐设备还包括供乘客登上座舱的步梯6，步梯6活动安装在主体框架1的侧面（左侧或右侧），在乘客全部登入座舱后，步梯6被移开以免与运行中的船体2及座舱结构3干涉。
主体框架1包括两组左右间隔排布的角形支撑梁12，主轴11固定在两组角形支撑梁12的夹角部之间。船体2的结构也包括两组左右间隔排布的角形挂梁21，每组角形挂梁21的上端夹角部均转动安装在主轴11上，两组角形挂梁21之间固定有连接横梁22，连接横梁22将两组角形挂梁21固定为一体。每组角形挂梁21的两侧边之间均固定安装有一根弧形导轨23，主轴11的中心线经过弧形导轨23的圆心。
主体框架1上固定有驱动元件5，驱动元件5的输出轴上固定有驱动齿轮51，弧形导轨23的上表面上设置有可与驱动齿轮51啮合的齿形结构。驱动元件5受控转动时即可驱动船体2在主体框架1上摆动。这种结构有利于增加游乐设备整机的稳定性。
在本实施例中，驱动齿轮51位于主轴11的正下方，这种结构设计有优点在于：一是使静态下游乐设备整体对称，较为美观；二是在船体2最大摆动角度相同的情况下，可尽量缩小角形挂梁21两侧边之间夹角，使游乐设备结构更为紧凑，有利于节约游乐设备所占空间。在其他实施例中，不考虑游乐设备静态下的结构对称性和占地空间的情况下，驱动齿轮51也可以偏离主轴11的正下方。
座舱结构包括机架31，机架31上沿前后方向串联布置有多组座舱，每组座舱均包括相背设置的第一座舱39和第二座舱30，第一座舱39和第二座舱30前后间隔排布。第一座舱39上固定有第一座舱滑块32，第二座舱30上固定有第二座舱滑块33，第一座舱滑块32与第二座舱滑块33被驱动机构所驱动而在上下方向运动，从而带动第一座舱39与第二座舱30做相对上下运动。
驱动机构包括曲柄34、连杆35和摆杆36，曲柄34的一端安装在动力装置的输出轴38上以随之转动，另一端铰接连杆35的第一端。摆杆36的中部铰接在机架31上，两者的铰接轴线为摆杆36绕机架31摆动的中心线，连杆35的第二端铰接在摆杆36上。连杆35与摆杆36的铰接轴线与摆杆36的摆动中心线位于摆杆36长度方向的不同位置处。机架31、曲柄34、连杆35和摆杆36一起组成了四连杆机构，在动力装置的输出轴38转动时，连杆35会拉动摆杆36绕机架31摆动，摆杆36长度方向的两端一端向上运动、另一端向下运动。
机架31上设置有两组沿上下方向延伸的导向机构37，两组导向机构37的排布方向与摆杆36的摆动中心线延伸方向一致,第一座舱滑块32和第二座舱滑块33分别安装在一组导向机构37上以沿其延伸方向导向移动。动力装置的输出轴38及摆杆36绕机架31摆动的中心线均沿前后方向延伸，摆杆36的第一端设置有用于支撑第一座舱滑块32的第一承托部361、摆杆36的第二端设置有用于支撑第二座舱滑块33的第二承托部362。第一承托部361延伸至第一座舱滑块32的下方、第二承托部362延伸至第二座舱滑块33的下方。在摆杆36的第一端向上运动的过程中，第一座舱滑块32会被其推动而上升；同时摆杆36的第二端会向下运动，第二座舱滑块33在重力作用下降落，从而实现了第一座舱滑块32与第二座舱滑块33这种一者上升、另一者下降的相对运动形式。
摆杆36的摆动中心线沿两座舱排布方向延伸的形式进一步地减小了两座舱之间所需要的空间，进一步减小了座舱结构的占地面积。在其他实施例中，不考虑座舱结构小型化设计的情况下，摆杆的摆动中心线也可以垂直于两座舱的排布方向，即水平状态下摆杆的长度方向与两座舱的排布方向一致，此时摆杆长度方向的第一端延伸至第一座舱滑块的下方以推动其上行、摆杆长度方向的第二端位于第二座舱滑块的下方以推动其上行。此时存在的问题是两座舱之间的距离会与摆杆的长度适配，无法进一步减小座舱结构的占地面积。此种情况下，控制摆杆第一端与第一座舱滑块的接触位置处与摆杆第二端与第二座舱滑块的接触位置处到摆杆摆动中心线的距离相等即可使两座舱相对上下运行的距离相同。
在本实施例中，动力装置的输出轴38位于摆杆36与机架31的铰接轴线下方，这种布置形式有利于降低座舱结构的重心、提高座舱结构的稳定性。在其他实施例中，动力装置的输出轴也可以位于摆杆与机架的铰接轴线上方，此时拉杆会拉动摆杆沿其摆动中心摆动而非推动其摆动。
在另一优选的实施例中，第一承托部361与第二承托部362均沿前后方向延伸（即延伸方向与两座舱的排布方向一致）。
在本实施例中，第一承托部361与第二承托部362对称设置在摆杆36摆动中心线两侧，所以第一承托部361与第二承托部362到摆杆36摆动中心线的距离相等，这种情况下第一座舱与第二座舱在相对上下运动过程中运动距离是相同的。在其他实施例中，在不需要第一座舱与第二座舱在相对上下运动时运动距离相同的情况下，第一承托部与第二承托部到摆杆摆动中心线的距离也可以不相等。
在本实施例中，第一座舱与第二座舱相背设置，这种情况下驱动机构不会影响乘客视野，两座舱之间不需要留有较大的容客空间，可以设计出结构较为紧凑的座舱结构。在其他实施例中，当面临其他客户需求时，也可以将第一座舱与第二座舱相对设置。
在其他实施例中，驱动机构还可以是分别布置在机架两侧的齿轮齿条机构、卷扬机构等可带动座舱上下运动的升降机构，只需要控制两侧驱动机构的运动方向即可控制第一座舱与第二座舱做相对上下运动。
本实施例中，第一座舱滑块32、第二座舱滑块33分别作为第一座舱39与第二座舱30的一部分存在，其目的是为了便于设计与导向结构配合的适配结构。在其他实施例中，在座舱自身强度足够的情况下，完全可以省去相应座舱滑块，而是直接将第一座舱、第二座舱导向移动地设置在导向机构上。