为对在任何给定的位置所具有的信息的范围的限制。
[0033]这里所描述的独特的细长弯曲结构及其构造和用途包括在游乐园、人员运载、建筑和制造技术的各个范围内的多个优点。因此，在下文的以下部分中更详细地描述了细节、进步和提高的各种分组:功能综述、现有技术的局限性、新结构及其构造以及结论。
[0034]功能综述
[0035]本发明的实施方式总体上涉及一种装置，其包括适于各种应用所使用的细长弯曲结构。这些应用能包括过山车轨道或其它游乐园骑乘玩具、运人系统(例如滑雪上山吊椅或者其它的机动或非机动的运动装置)、阶梯或其它建筑结构或者需要细长弯曲结构的其它应用。在优选实施方式中，这种细长弯曲结构包括许多复杂的弯曲段并且是常规的设计，比如过山车轨道。
[0036]虽然过山车轨道是本发明的一个示例性情况的研宄，但是应该理解的是本发明的各种技术在其它环境(诸如运输、建筑和其它行业)中是无限制地适用的。因此，将讨论一种改进的过山车，尽管这只是本发明用于披露的目的的一个优选的非限制性的实施方式。当在这里被使用时，提到“滚动式车辆”被认为是与过山车等价的或者比过山车范围更宽，因为过山车是在固定轨道上的滚动式车辆的一种示例性情况。这里所披露的教导同样可以良好地应用于改型的或新的惯性运转装置的应用，无论下面的结构是木头的(通常称作“木”制惯性运转装置)，还是下面的结构是钢框架(通常称作“钢”制惯性运转装置)。
[0037]更具体地，本发明以及本说明书的优选实施方式是可配置的三维的I形箱型轨道，其能由二维材料构造，例如但不局限于平面钢板。在过山车轨道的优选实施方式中，I形箱型轨道一般具有象字母表中的字母“I形”的矩形截面(类似于I形钢梁，在I形箱型设计中，仅具有一个纵向平面而不是两个纵向平面)。
[0038]因为确定这种细长弯曲结构的各个平面元件的必要的特殊形状和尺寸可能是复杂的过程，所以我们发现专门为了该过程而开发的专用计算机软件获得了最佳的结果。
[0039]特别地，在三维计算机辅助设计(CAD)系统中展示一种过山车轨道。因此，轨道截面、轨道几何形状和其它方面完全详细体现在轨道的计算机处理得到的说明书中。轨道的各个部分也被配置成能以轨道部分来构造轨道。通常，这种轨道一般设计并构造成两轨道系统，但是本发明也构思了一轨、两轨、三轨或者甚至更复杂的轨道系统。
[0040]一旦完全设计并确定轨道部分，就主要在二维原料(比如标准钢板或钢棒)上制定这些部分。这种标准材料的使用相对于使用专用和昂贵钢材(棒或管的形式)的传统方法一般具有显著的优点。
[0041]根据本发明的实施方式，然后使用传统的切割或构造装置(比如等离子切割机、机械切割机、水切割机或者其它传统的切割装置)从原料钢上切割出制定好的二维部分分段。这些专用分段优选地具有数百或者甚至数千条详细说明，使得材料的切割可以适应复杂的曲线。所使用的一般材料是A-36钢的1/4”或3/8”板，尽管在替代性的配置或应用中其它材料也是理想的。
[0042]在切割或构造出二维部分分段之后，根据设计和说明，一般通过传统的方法，比如焊接，将这些分段组装并彼此连接。在从主要的二维分段中进行这种三维物体的构造过程中，专用装配架或支撑架是必要的以将这些分段保持在它们合适的位置上，以用于固定到其它分段上，正如下面进一步讨论的。
[0043]最后，在游乐园骑乘玩具场地将构造好的轨道部分组装在一起，即通过传统的连接方法，比如大螺栓和螺母，或者焊接或者其它传统的附接方法。
[0044]一般地，本发明的实施方式的这种构造方法获得一种相比于原始设计更一致和更优化的游乐园骑乘玩具的轨道。改进的轨道一般强度更大，因为轨道本身一般是没有制造应力的，比如热应力、弯曲应力和安装扭曲应力。因为改进轨道的原料在它们制造或安装期间没有被施加应力，所以改进的轨道一般具有更长的寿命，从而不需要象传统的由被加热、弯曲或者这二者都使用的圆形钢棒或圆形钢管构造的“弯曲管”轨道那样需要频繁替换。
[0045]正如上面指出的，改进的轨道可以用在游乐骑乘玩具(例如过山车)、高山滑道、水上公园或者其中带轮车辆沿着具有弯曲段的轨道行进的其它应用中。类似地，在其它环境中，其可以用作支撑结构，以用于运人系统(例如机动或非机动的人行道、有轨电车等)、阶梯或者需要常规的细长弯曲结构的其它建筑设备。
[0046]在呈现本发明的实施方式的各个特征的进一步讨论之前，更多地理解现有技术(即“弯曲管”过山车轨道)的局限性是有好处的。
[0047]现有技术的局限性
[0048]图1是包括实心圆形轨道的现有技术的过山车的正视图。过山车100包括具有导轮架104的底盘102，导轮架104从而连接到一个或多个主轮106、一个或多个横向轮108和一个或多个底轮110。一个或多个主轮106、一个或多个横向轮108和一个或多个底轮110沿着实心圆形轨道112滚动。这种过山车100 —般代表许多现代的但属于现有技术的过山车，其需要对昂贵轨道112尽心频繁的维护，所述轨道112必须定期地重新鉴定、修理或由新材料重新构造以维持底盘102中骑乘玩具的安全性。
[0049]翻到图2A，图示出了在构造或弯曲成过山车轨道之前现有圆形钢管200的直的部分。
[0050]图2B是图2A中的现有技术的过山车轨道200的所述部分的图示，其已经受到在Y维度上的弯曲加工。更具体地，圆形钢管210的一部分具有在各个位置上施加其上的各个力，即向下的Y力212施加在位置211处，向上的力214施加在位置213处，向上的力216施加在位置215处。因而力212，214和216相结合的合力导致管210在Y维度上在其端部上弯曲成向上的结构。Y维度在维度表征218中更清楚。
[0051]当以这种频繁地需要将充分的热量施加给管210的方式弯曲管210时，管210的材料会被施加充分的应力。特别地，由于管210的端部的向内折叠，管210的靠近位置211的材料承受高度压缩。另一方面，由于管210的端部的同一折叠，管210的靠近位置213和215的材料承受高度扩张或拉伸。管210中的材料的压缩和扩张相结合必然导致管210具有相当低的结构完整性，从而管210不能够承受与图2A中绘出的非弯曲管200相同的载荷。
[0052]图2C是图2B中的现有技术的过山车的一部分在Y维度弯曲加工之后的图示。更具体地，被示出的管220具有比图2B的管210稍低的弯曲程度。正如在行业中公知的，一般象钢之类的材料必须比所需的结果弯曲的更多，因为象钢之类的均匀材料具有一定程度的弹性。在这方面，将过山车轨道构造成具有高度精确性的加工非常困难，因为弯曲管200中的材料的力和动力的量在实际弯曲之前不能精确确定。因此，制成类似于管220的结果是由“反复试验”获得的结果而不是在精确测量和标准内进行构造的结果。
[0053]通常情况下这种现有技术的过山车轨道必须弯成混合的曲线以便于适应设计的需要。因此，用于形成过山车