操场器材的制作方法

本发明涉及一种包含供使用者坐下或站立且通过轴安装在地面上的平台的操场器材。

背景技术：

旋转轮带(Carousels)、旋转木马(merry-go-rounds)、操场座椅(playground rides)或操场转椅(playground roundabouts)已经长期地作为操场上受所有年龄的孩子们欢迎的器材，而且可以发现有许多不同的配置、尺寸、功能和设计。

通常，这样的操场转椅包含一些种类的平台或座位以容纳一个或多个使用者，然后通过其他人或转椅上的人自己使其机械地旋转。

存在着不同种类的转椅，以产生使用者不同种类的移动，不仅使得使用者在水平面上转圈而且可以上下移动，或围绕他自身的轴线旋转等等。

US3073595描述了一种操场座椅，其中乘坐平台布置在两个自由旋转且分离的毂上，该毂的旋转轴线是成角度偏移的，使得转圈运动和竖直运动特殊地结合。因为乘坐平台相对于基底柱的旋转可以快速或缓慢且改变方向地旋转，使得可获得一种更刺激的座椅，其中使用者获得一种无法预期的运动。

US4290601描述了另一种运动设备，其包括通过单个轴安装至基底且置于辊组件的顶部一侧的斜板，因此创建斜板的一部分的升高位置。辊组件在一个实施方式中由一对半球组成，且通过连接至轴的径向臂将其保持在径向位置。然后，站在斜板上的人可以使板运动。然而辊组件在基底和斜板下方之间移动的设计产生具有相对大量的可移动部件且会使得物体例如衣服或手指等被钩住或缠住的大量位置的结构。后者尤其会使得运动设备不合适作为操场器材。

EP1747803公开了一种具有相对于支撑平台成角度地放置且围绕两个非平行轴线自由旋转的摆动平台的运动装置。相对彼此配置不同的板和轴线使得使用者进行不同种类的运动。此外，可以由齿轮组件驱动平台旋转组件，该齿轮组件被配置成使平台以预定的速率旋转，使得平台在使用期间相对于平台以预定量旋转。因此，可以控制摆动的量而不影响使用者的运动类型。

技术实现要素：

本发明的实施方式的一个目的在于提供一种操场器材，其可以被一个或多个玩家使用，以造成娱乐和不同种类的运动。

本发明的实施方式的另一个目的在于提供一种操场器材，其对于玩耍的使用者是既娱乐又挑战的，并且挑战和发展使用者的平衡、反应能力和运动技巧。

根据本发明，通过这样的操场器材来获得本发明：该操场器材包含供使用者坐下或站立的平台，其中，所述平台通过第一轴和第二轴安装在地面上，所述第一轴和所述第二轴以一定角度相互连接，且其中轴在齿轮传动系统中联接(齿轮比不等于1)，使得第一轴的第一旋转速度产生第二轴的第二旋转速度(与第一旋转速度不同)。

相连的第一轴和第二轴在地面和平台之间延伸。

据此获得的操场器材在一些方面类似于传统的操场转椅，然而使得使用者进行更先进的运动，例如，其比在整个玩耍过程中仍然需由使用者完全控制的简单旋转更加先进和有趣。通过根据本发明的操场器材获得了一种新型玩法，其一部分已经以一些方式相比于板上冲浪进行了描述。在操场器材上玩耍挑战和发展玩家的身体、反应能力、身体控制和平衡感，因为使用者的每一运动都会影响平台的运动。通过所要求保护的齿轮传动系统中轴之间的联接，获得可以使操场器材的平台运动，且其运动可以以受控方式改变，且通过使用者利用其身体重量和身体运动被继续控制。这与一些已知的操场座椅不同，其目的是为了使得使用者更多地获得尽可能疯狂和不可预期的运动。

进一步获得一种操场器材，其可以通过玩家自身而运动且被玩家自身操作或被合作玩家和没有在操场器材上的旁观者激活。

操场器材可以安装至地面，例如通过基底或支撑底座安装至地面。轴中的一者可以直接或间接地与地面连接，优选地，以一种能够使得轴旋转且使得操场器材上的负载和一个或多个使用者转移至地面的方式连接。连接可以优选地包括保持轴的旋转支承件。

平台可以直接或间接地牢固地附接至两个轴中的一者，例如通过焊接或通过螺栓等附接至两个轴中的一者。替选地，平台可以通过接合件连接至两个轴中的一者，使得平台和轴之间有一定的相对移动，例如使得平台相对于轴旋转和/或倾斜和/或滑动。

第一轴和第二轴相互连接且在齿轮传动系统中联接，其可以包括大量的齿轮和支承件。齿轮传动系统可以置于操场器材的齿轮壳体中或以其他方式遮蔽。在此和下文齿轮比或速度比用于表示输入齿轮的角速度和输出齿轮的角速度的比率，或换言之用于表示第一轴的旋转速度和第二轴的旋转速度之间的比率。通过不等于1的齿轮比可以简单获得第一轴的一定旋转速度产生第二轴的一定的不同旋转速度。

通过第一轴和第二轴以一定角度相互连接，两个轴的旋转轴线为倾斜的或成角度的。以这种方式获得在相对于彼此倾斜的两个不同平面中的旋转的组合。使用者因此可以转圈和上下运动。

操场器材可以包含壳体，在该壳体中可以完全或部分地放置第一轴和第二轴。壳体可以为圆柱形的且可以包含对应于两个轴之间的角度的弯曲或扭结。壳体可以附接至两个轴中的一者且被安装成与该轴一起旋转，而另一个轴可以相对于壳体自由地旋转。壳体可以被布置成在基底或底座上旋转，例如通过一组轮子在基底或底座上旋转。

该平台可方便地具有适合容纳处于不同姿势(例如坐、跪、站或躺)的人的尺寸。平台可以以适用于不同年龄、体重和大小的儿童的不同尺寸和材料制造。

在一个实施方式中，平台可以为圆形或其它圆形形状，由此避免角部且使旁观者被旋转平台擦伤或撞伤的风险最小化。

在一个实施方式中，轴联接从而以相反方向旋转或以相同方向旋转。通过在齿轮传动系统中联接第一轴和第二轴使得它们以相同方式旋转，获得这样的系统：其中，当使平台沿一个方向旋转时，使用者将体验所产生的相对于周围事物沿相同方向但以不同速度(由齿轮比确定)进行的一般运动。类似地，当齿轮传动系统中的第一轴和第二轴联接成沿相反方向旋转时，获得这样的系统：其中，当使平台沿一个方向旋转，使用者将体验所产生的相对于周围事物以不同速度(由齿轮比确定)进行的一般运动。实验表明，在此操场器材有利地发挥作用，这是因为所要求保护的齿轮传动给使用者提供特殊和有趣种类的运动，其在一定程度上可以由使用者的运动控制和操纵。轴沿相反或相同方向旋转的实施方式使得平台产生两种不同种类的运动，且每种实施方式导致操场器材在玩耍期间相比于传统的转椅给予了不同的和有趣的玩耍经验。

在本发明的一实施方式中，第一轴和第二轴以5°至50°的范围内的角度连接，例如以10°至30°的范围内的角度连接。由此获得使得平台上的使用者相对于旋转进行某些有利量的上下运动。有利地，上下运动(且由此轴之间的角度)大到使得所产生的使用者的整体运动有趣且刺激，且没有大到使得使用者在操场器材旋转期间很容易跌落或很难保持在平台上。优选地，该角度为约15°。

根据本发明的一实施方式，平台与水平面形成角度，该角度在5°至50°的范围内，例如在10°至30°的范围内。由此获得使得平台上的使用者相对于旋转进行某些有利量的上下运动。有利地，平台的倾斜大到使得所产生的使用者的整体运动有趣且刺激，且没有大到使得使用者在操场器材旋转期间很容易跌落或很难保持在平台上。

在本发明的一实施方式中，齿轮传动系统包含周转齿轮系或行星齿轮，例如行星齿轮系。在此可以获得第一轴和第二轴之间的期望的齿轮传动。行星齿轮系相比于标准平行轴齿轮系可以有利地提供高功率密度。周转齿轮系可以进一步以相对小的体积被布置，且被布置成产生高效率，以确保减少齿轮箱内部机械损失的浪费。由于在多个行星齿轮之间共享周转齿轮系的负载，因此可以大幅增加扭矩能力和负载能力。

在一个实施方式中，齿轮传动系统产生的齿轮比在1.5-10的范围内，例如3-7的范围内。由此获得了使使用者在平台上进行有利的有趣且刺激的运动，其中太低或太高的齿轮传动将使得第一轴和第二轴的旋转之间产生太低或太高的联接效果。优选地，齿轮比大约为5。

根据一实施方式，平台附接至第一轴且齿轮传动系统被布置成使得平台和第一轴的第一旋转产生第二轴的第二旋转速度，该第二旋转速度小于第一旋转速度。实验已表明，由此获得产生的禁止运动和可以由使用者以有趣和挑战的且可控的方式移动、玩耍和操作操场器材。如齿轮比所给定的，附接至第一轴的平台可以被布置成其旋转速度是第二轴的旋转速度的1.5-10倍、例如3-7倍。优选地，对应于约为5的齿轮比，平台的旋转速度是第二轴的旋转速度的约5倍

在一个实施方式中，平台近似垂直地附接至第一轴。可替选地，平台可以以不同于90°的角度附接至第一轴。

在另一实施方式中，第二轴近似竖直地或近似垂直地安装至地面。由此来自操场器材的负载可以更好地转移至地面。

根据本发明的另一实施方式，平台包含供使用者坐下或站立的上表面，其中，表面由橡胶材料制成和/或是有纹理的。由此平台更容易供使用者以最小的滑落和跌落的风险移动和运动。

在一个实施方式中，平台可以包含一个或多个把手和/或一个或多个突起部和/或凹陷部。平台可以以这种方式设置有用于帮助使用者围绕平台移动、当旋转时在平台上保持一定位置和使得平台运动并控制其旋转的装置。凹陷部或突起部可以形成为或形状设计成使其不成为障碍，且使得使用者围绕平台运动时不会跌倒或被钩住。

在本发明的另一个实施方式中，器材还包含以一定角度连接至第二轴的第三轴。第三轴还可以在另一个齿轮传动系统中与第二轴相连。由此获得的操场器材使得平台上的使用者进行甚至更复杂和有趣的种类的运动。

附图说明

将参考附图描述本发明的下列不同的实施方式，其中：

图1示出根据本发明的操场器材的实施方式的侧视图，

图2A-B示出操场器材的两种不同的透视图，

图3示出儿童正在使用的操场器材，以及

图4示出操场器材的实施方式的横截面图，其中概述了轴和齿轮传动。

具体实施方式

图1示出根据本发明的操场器材100的实施方式的侧视图。操场器材100包含平台101供使用者坐下或站立，该平台101借助第一轴和第二轴安装至地面102，第一轴和第二轴以角度103相互连接且在齿轮传动系统(未示出)联接中。第一轴和第二轴置于壳体104中。两个轴的旋转轴线105、106用虚线表明。齿轮传动系统的齿轮比不等于1，使得箭头107指示的第一轴的第一旋转速度产生不同于第一旋转速度的、箭头108指示的第二杆的第二旋转速度。

在玩耍期间，平台上的使用者可以通过利用他或她的身体重量使平台运动，其中平台与第一轴一起围绕第一旋转轴线105旋转107，而整个器材则围绕第二旋转轴线106以不同的旋转速度旋转108。则平台上的使用者可以上下(由于轴之间的角度)和绕圈运动。两个轴之间的齿轮传动产生非常特殊种类的运动。

在优选实施方式中，齿轮比大约为5，使得平台101的旋转速度是具有旋转轴线109的第二轴的5倍，即相对于地面是整个操场器材的5倍。在图1所示的优选实施方式中，两个杆的角度103为大约5°，且平台相对于水平面成角度103。

平台可以为圆形或椭圆形，以及具有例如方便容纳1名青少年或1-2名更小的儿童的尺寸。平台的直径可以例如在1.5m至2.5m的范围内。平台101可以以距离111布置在地面上方，该距离足够大以避免任何旁观者以某种方式被旋转平台挤压，而且足够小以防止当使用者在玩耍时从平台上跌落时造成任何严重的事故。距离可以例如在0.20m至1.0m的范围内，或者例如大约为0.4m。

器材可以螺栓连接至地面或者以其他方式牢固地附接至地面，例如通过附接至圆盘110螺栓而牢固地附接至地面。

图2A和图2B示出图1的操场器材100的两种不同的透视图。图2A为在平台101倾斜远离观察者时观察到的操场器材的图。图2B为在略微上方看到的操场器材的透视图。从图中可以看出，平台101始终处于倾斜位置，但随着操场器材旋转沿不同的方向倾斜。布置壳体104以完全遮蔽所有的运动部件，使得在操场设备的旋转运动期间，没有手指、鞋带等被钩住的风险。

在图3中粗略地示出相同的操场器材100，儿童300正利用它在上面玩耍。在此，平台101包括外轮缘301，其用于界定和标记玩耍区域，因此帮助使用者不会在玩耍期间从平台上无意地跌落。

图4示出操场器材100的实施方式的部分横截面图。操场器材包括由两个圆柱体以一定角度焊接而成的壳体104。第一轴401在其一端与平台101连接，且在其另一端在包含行星齿轮的齿轮传动系统403中与第二轴402联接。当平台被设置为运动且与第一轴401一起围绕第一旋转轴线105旋转时，其导致第二轴402和壳体连同其围绕第二旋转轴线106旋转。如图4所示，壳体通过多个辊和轮子404安装在圆盘上。

虽然已经说明了本发明的优选实施方式，但应当理解的是，本发明不限于此，且在不脱离本发明的情况下可以进行修改。本发明的范围由所附权利要求书限定，且字面地或等同地落入权利要求书的含义范围内的所有器材都意图被包含在其中。