本發明涉及充氣游樂設施結構領域，具體地說是一種內置氣包充氣式彈跳膜。

背景技術：

充氣游樂設施制造技術日趨成熟，蘊含百變造型的充氣類產品充斥售賣市場，且衍生出諸如充氣滑梯、充氣攀巖、充氣蹦床等一系列的附屬產品。其中，充氣蹦床類產品因其彈跳的趣味性且適用于多人同時游玩的特點受到廣大青少年尤其是低年齡段兒童的喜愛。

目前，充氣蹦床類的產品主要采用在充氣框架上搭設彈性網并依靠網繩自身彈性實現游客彈跳的結構，該種彈性網結構在彈射過程中的作用機理為：游客首先依靠自身重力對彈性網施加一個豎直向下的初始力矩，彈性網受力后向下發生形變，并將所受力矩沿著繩索向周圍傳遞且最終傳遞到彈性網繩的固定框架上，由于力之間存在的相互作用，固定框架對彈性網繩產生一個大小相等、方向相反的豎直向上的反彈力，當游客向下的重力勢能完全轉化為網繩的彈性勢能時，在該反彈力的作用下，彈性網向上彈射并將儲存的彈性勢能轉化為游客向上的動能，實現游客的彈跳；在該過程中，力矩由受力點經繩索傳遞到框架支撐點，在框架支撐點產生反向作用力后，再通過繩索將反向作用力傳遞給受力點處的游客并產生反彈作用。

以此可以發現，整個傳遞過程中力矩的傳導路徑較長，同時力矩在沿網繩傳導的過程中又存在著衰減，因此當彈性網繩布置的跨度較大或受力點距離框架支撐點較遠時，游客向下施加一初始力后，一方面初始力經傳導過程傳遞回的反彈力已衰減許多，導致網繩的反彈力不強、游客彈跳高度不高，另一方面，反彈力的產生還會因傳導路徑過長出現延遲，使游客產生網繩彈性不好的感覺。因此，在采用該種彈性網結構蹦床時，為保證游客充分的彈跳體驗，彈性網繩的跨度無法設置很大，對網繩的材質要求也極高以盡量加快力的傳導速度和削弱力的衰減作用。

此外，采用該種彈性網結構蹦床時，由于力的傳導依靠網繩繩索完成，框架支撐點在對受力點產生反彈力時，勢必對連接受力點與支撐點間的整條繩索產生向上的反彈作用，從而導致當有多名游客同時處于蹦床玩耍時，其中一名游客施加的初始力所產生的反彈作用會對所有處于力矩傳導路徑上方的其他游客產生彈力干擾，這種干擾一方面影響其他游客的正常玩耍，另一方面多名游客間不同頻次起跳產生的相互干擾還可能進一步削弱網繩的彈性勢能，降低反彈作用。

同時，采用該種彈性網結構蹦床時，為充分保證繩索彈性，網繩需在固定框架的牽引作用下時刻處于張緊狀態，從而導致蹦床的彈跳面始終為一平面結構，無法做到造型的多樣性；且該平面結構的蹦床在安裝時為預留網繩彈性形變的空間，通常需搭設在一定高度的固定框架上，并在下方輔助搭配緩沖墊以保證游玩安全，導致該類蹦床只宜選擇室內經營，而不適用于戶外大風或雨天等惡劣環境。

因此，設計開發一種彈性作用好，彈力作用互不干擾，游玩安全，造型多樣，可實現大跨度搭建且適用于戶外惡劣環境的新型蹦床結構，將具備積極的意義和及其廣闊的市場前景。

技術實現要素：

基于現有蹦床類結構存在的以上種種問題和為突破設計瓶頸，本發明提供了一種內置氣包充氣式彈跳膜，通過以氣囊單元支撐替代傳統的框架式支撐，以膜層替代彈性網繩作為彈跳面，從而避免了繩索類結構對彈力傳導的衰減和延遲作用，極大改善了彈跳面的彈性響應和彈性效果，且消除了鄰近多個彈跳區域產生的彈力干擾作用，保證各游客獨立彈跳互不影響，同時在既不影響膜體表面彈跳效果的情況下可實現大跨度搭建，呈弧形穹頂設計的彈跳面擺脫了傳統網繩平面結構限制，在設備占地面積相同的情況下實現了彈跳面的最大化，同時分散了外力矩對膜體的擠壓作用方向，使膜體具備更大的承壓強度，可滿足各年齡段的多名游客同時玩耍，此外，膜體通過配重裝置和風壓調控系統的配合布置，可安全應對戶外大風等惡劣天氣。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：

一種內置氣包充氣式彈跳膜，包括外膜層、內膜體、供風管路、泄壓管道、配重裝置和風壓調控系統，所述內膜體為獨立設置的密閉氣囊單元，且其在充氣狀態下形成弧形穹頂結構，外膜層罩設于內膜體上方且其內表面頂端與充氣狀態下的內膜體外表面頂端相切，使得內膜體對外膜層具備彈性支撐作用，配重裝置埋設于外膜層和內膜體的下方且其通過連接裝置分別與外膜層和內膜體的底部外緣固定相連，外膜層的外部設置有風壓調控系統，所述供風管路和泄壓管道的一端與風壓調控系統連接，另一端與內膜體的氣囊腔室連通。

作為一種優選方案，所述外膜層與內膜體的底部外緣均周圈間隔開設有固定孔，配重裝置表面對應設置有拉線孔，外膜層和內膜體分別通過穿設于固定孔和拉線孔間的柔性繩索實現與配重裝置的固定連接；柔性繩索可調節配重裝置拉線孔與膜材最外側邊緣固定孔位之間的配合公差，降低安裝難度。

作為一種優選方案，所述配重裝置采用鋼架結構且通過錨固裝置分別埋設于外膜層和內膜體的下方地面一定深度；配重裝置埋設于地下可以既不影響外部設備美觀，又可在保證足夠牽拉強度的前提下減輕配重質量。

作為一種優選方案，所述內膜體底部設置有供風管路和泄壓管道的安裝孔，供風管路和泄壓管道埋設于地面下方且通過安裝孔實現與內膜體氣囊腔室的密封連接；風壓管路布置于膜體下方，在增進美觀的同時可不破壞外部膜材結構，避免游客體驗彈跳時與硬質管道發生磕碰，提升彈跳面的利用效率。

作為一種優選方案，所述供風管路的起始端設置有風機裝置，末端與內膜體連通；所述泄壓管道的起始端與內膜體連通，末端通過一調壓裝置與大氣相通；風壓調控系統中還裝設有壓強監測與控制電路，當電路監測裝置檢測到膜內壓強低于設定值時，會驅動變頻器并控制風機裝置對內膜體氣囊腔室進行補風增壓，當電路監測裝置檢測到膜內壓強超出設定值時，會控制調壓裝置開啟，釋放部分氣體以進行減壓，以此保證內膜體內壓強始終處于設定的最優壓強值。

作為一種優選方案，所述外膜層的底部外緣內側與水平地面間夾設有軟質緩沖墊層；受內外膜層弧度不同影響，外膜層內側與內膜體外側間存在著懸空部分，通過在該部分下方地面鋪設軟質緩沖墊層可有效防止上方外膜層破裂時游客由懸空處摔落發生危險，同時，該位置作為游客向上攀登外膜層穹頂的起點，時常被人群踩踏，鋪設軟質緩沖墊層也可避免外膜層邊緣與地面間直接接觸導致磨損過快。

作為一種優選方案，所述外膜層的底部外緣外側設置有緩沖沙坑，外膜層的外緣膜體延伸入沙坑內一定深度；沙坑既可以壓蓋外膜層外緣邊沿，保證膜體與地面間的無縫連接，防止雨水等倒灌而入，同時可遮蓋外膜層邊緣的固定孔以增進設備美觀，還可作為緩沖設施防止游客不小心由膜頂滾落時與剛性地面發生磕碰。

作為一種優選方案，所述內膜體的數量可設置為單個或多個；采用多個內膜體單元時，每個內膜體的體積、尺寸和擺放位置等均可自由設定，但每個內膜體單元上方的外膜層輪廓也需相應變化，需始終保持外膜層內表面頂端與充氣狀態下的內膜體外表面頂端相切，不可懸空布置。

有益效果：

1、本發明制備的充氣式彈跳膜結構采用優質膜材，膜材柔韌性好且強度高，膜體內通過風壓調控系統進行連續式供風和恒壓調控，使膜體始終處于最佳的壓強狀態，充分保證了膜體優異的彈跳效果。

2、本發明制備的充氣式彈跳膜結構區別于傳統的網繩結構蹦床，其彈性效果只與膜內壓強相關而不受網繩長度限制，因此在保證膜內壓強可控的條件下，可實現彈跳膜膜材的大跨度搭設，同時滿足更多游客集體參與玩耍體驗。

3、本發明制備的充氣式彈跳膜結構，以氣囊單元支撐替代傳統的框架式支撐，以氣體作為支撐載體，進而提升了受力的均勻性和彈跳的舒適性；彈跳面上某一點受力時，該點處膜材下凹，凹點處下方氣流受壓后向周邊涌動并形成小片域的高壓區，該高壓區類似于傳統網繩結構蹦床中的框架支撐點且具備優異的彈性反作用力，當多名鄰近游客同時彈跳時，在彈跳面上便形成多個受力點，每個受力點均以其凹點四周的高壓區為支撐點形成一個個獨立的小框架，相互之間不受影響，從而可以保證單名游客的彈跳不會干擾到鄰近其他游客的彈跳過程。

4、本發明制備的充氣式彈跳膜結構，外膜層采用弧形設計，降低了風阻系數，同時使彈跳面具備一定的緩沖坡度，增加了游玩的安全性；配重裝置埋設于地下以不影響設備美觀，并通過牽拉繩索實現膜材與水平地面間的無縫密封連接，使外部膜材可以抵抗大風雨水等戶外惡劣天氣。

5、本發明制備的充氣式彈跳膜結構，整體搭建尺寸可調，安裝便捷，既可作為一種永久性游樂設備固定于地面之上長久使用，也可根據需求移動安裝，且所有組件均可回收重復利用，安裝過程不產生任何建筑垃圾。

附圖說明

圖1為本實施例中充氣式彈跳膜布置安裝示意圖；

圖2為彈跳膜膜材邊緣與配重裝置的連接結構示意圖；

圖3為充氣式彈跳膜的俯視結構示意圖；

圖4為充氣式彈跳膜的立體結構示意圖；

圖5為尺寸不同的兩組彈跳膜聯合搭建示意圖；

附圖說明：1、沙坑，2、軟質緩沖墊層，3、外膜層，4、內膜體，5、內膜體氣囊腔室，6、泄壓管道，7、供風管路，8、內膜體固定孔，9、外膜層固定孔，10、集成房通風孔，11、調壓裝置，12、風機裝置，13、風壓集成房，14、水平地面，15、配重裝置，16、柔性繩索，17、第一彈跳膜，18、第二彈跳膜。

具體實施方式

下面將結合附圖及實施例對本發明的技術方案進行進一步的詳述。

實施例：

本發明提供的一種內置氣包充氣式彈跳膜整體安裝結構如圖1所示，在平整的水平地面14上由內而外依次鋪設有內層內膜體4和外層外膜層3，其中，內膜體4為獨立設置的密閉氣囊單元，其膜材選用柔性耐壓高分子材料且充氣后可形成弧形穹頂結構，從而發揮充氣支撐作用，外膜層3罩設于內膜體上方以作為彈跳面，作為與游客直接接觸的表層膜，外膜層3特別選用耐磨、抗紫外線、具備自潔功能的高強度膜材，安裝時，外膜層3應緊貼內膜體4外表面張緊布置并使其內表面頂端與充氣狀態下的內膜體4外表面頂端相切，以盡量減小內層內膜體4和外層外膜層3之間縫隙，使得內膜體4的彈性支撐作用能通過外膜層3充分傳遞給上方游客。

為將內膜體4和外膜層3牢固固定于水平地面14上，在內膜體4和外膜層3的下方地面下一定深度埋設有配重裝置15，配重裝置15采用鋼架圈梁結構，其通過錨固鋼釬水平固定于地下約50cm深位置；為方便上方膜材與下方配重裝置15間的連接固定，在配重裝置15上表面周圈間隔設置有拉線孔，相對應的，在外膜層3底部外緣周圈間隔開設有外膜層固定孔9，內膜體4的底部外緣周圈延伸出10cm寬的飛邊，飛邊上周圈間隔開設有內膜體固定孔8，外膜層3和內膜體4分別通過穿設于固定孔和拉線孔間的柔性繩索16實現與配重裝置15的固定連接，如圖2所示。

為實現對內膜體氣囊腔室5內的壓強進行精準控制以維持彈跳膜層始終處于最優彈性狀態，外膜層3的外部間隔一段距離設置有風壓集成房13，風壓集成房13中安裝有由風機裝置12、調壓裝置11和壓強監測與控制電路組成的風壓調控系統，供風管路7和泄壓管道6的一端與風壓調控系統連接，另一端與內膜體氣囊腔室5連通；其中，供風管路7與泄壓管道6均埋設于地面下方且選用耐磨損腐蝕的工程塑料制成，在內膜體4的底部設置有供風管路7和泄壓管道6的安裝孔，供風管路7的起始端連接風機裝置12，末端通過安裝孔與內膜體氣囊腔室5密封連接，而泄壓管道6的起始端通過安裝孔與內膜體4連通，其末端通過調壓裝置11與集成房通風孔10相通；供風管路7和泄壓管道6安裝到位后，開啟壓強監測與控制電路以對內膜體氣囊腔室5內的壓強進行自動監測與調控：首先經反復試驗得出膜材處于最佳彈性狀態時的壓強值并設定為標準值，當電路監測裝置檢測到膜內壓強低于設定值時，繼而會驅動變頻器并控制風機裝置12對內膜體氣囊腔室5進行補風增壓，當電路監測裝置檢測到膜內壓強超出設定值時，會控制調壓裝置11開啟，使膜內氣體經由泄壓管道6釋放出部分以進行減壓，以此保證內膜體4內壓強始終處于設定的最優壓強值。

進行彈跳膜的整體搭建時，首先根據安裝場地大小規劃出內外膜材的底面尺寸，進而計算測量得出相應的配重裝置15的圈梁尺寸，風壓集成房13的坐落位置以及供風管路7和泄壓管道6的布置長度，之后依次將配重裝置15埋設到位，建造好風壓集成房13并配置好相應的風壓調控系統，鋪設好供風管路7和泄壓管道6并將管路一端與風壓調控系統連接好，然后將內膜體4放置于配重裝置15的圈梁位置上方，通過底部的安裝孔和連接組件固定好供風管路7和泄壓管道6的另一端，再通過柔性繩索16將上方的內膜體4與配重裝置15連接，開啟風壓調控系統將內膜體氣囊腔室5吹起，最后將外膜層3罩設于內膜體4上方，并通過柔性繩索16將膜材外緣固定于下方的配重裝置15上，從而完成彈跳膜的安裝，如圖3和圖4所示。其中，外膜層3作為游客攀登彈跳膜穹頂的腳掌接觸面磨損較快，尤其是外膜層3邊緣與地面間直接接觸的位置，極易因游客的頻繁踩踏發生破損，因此選擇在外膜層3的底邊內側與水平地面14間鋪設一層軟質緩沖墊層2以減輕磨損和發揮緩沖作用，同時，在外膜層3的底邊外側周圈設置一緩沖沙坑1，外膜層3的外緣膜體延伸入沙坑1內一定深度，該沙坑1既可以壓蓋外膜層3外緣邊沿，保證膜體與地面間的無縫連接，防止雨水等倒灌而入，同時可遮蓋外膜層固定孔9以增進設備美觀，還可作為緩沖設施防止游客不小心由膜頂滾落時與剛性水平地面14發生磕碰。

作為一種本實施例的拓展方案，彈跳膜周圈設置的沙坑1可替換為緩沖網、緩沖球池等物體，內膜體4的數量可設置為單個或多個，采用多個內膜體單元時，每個內膜體的體積、尺寸和擺放位置等均可自由設定，但每個內膜體單元上方的外膜層輪廓也需相應變化，需始終保持外膜層內表面頂端與充氣狀態下的內膜體外表面頂端相切，不可懸空布置，如圖5所示，第一彈跳膜17和第二彈跳膜18聯合搭建組成組合式彈跳膜，其中，第一彈跳膜17和第二彈跳膜18的外膜層相互連通而內膜體獨立設置，根據安裝場地情況和使用需求，亦可采用三組或更多組彈跳膜聯合搭建使用，造型也可實現多樣化。

本實施例所述彈跳膜，可滿足各年齡段多名游客同時玩耍，空間大、彈力足，且能保證相鄰兩名游客間的彈跳過程互不干擾，十分適合布置于戶外公園等公共場所以供大眾娛樂。

當然，上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的構思和保護范圍進行限定，在不脫離本發明設計構思的前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護范圍。