儿童运动装置的制作方法

专利名称：儿童运动装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及儿童运动装置，特别涉及用于支撑儿童并给予 儿童非传统的摆动、弹跳、摇摆、滑翔或其它运动的装置。
背景技术：
现有技术中已知例如传统的钟摆式秋千和弹跳器之类的儿童运动 装置。这些类型的装置常用来娱乐儿童，有时更重要的是抚慰或平静 儿童。儿童一般被放在该装置的座椅上，然后该装置被用于以往复钟 摆式运动摆动儿童。在弹跳器的情况下，儿童放在座椅上，由儿童自 已的运动或由其他人例如父母施加在座椅上的外部力使儿童做竖直振 荡运动。研究已经表明，许多嬰儿或儿童不会被这些类型的运动抚慰或平 静下来，但是抱着儿童的父母或成人所施加的运动更易于抚慰或平静 这些儿童。父母通常用胳膊抱着儿童并放在身体前面，以使儿童抚慰 和/或平静的方式移动儿童。随着父母来回摆动胳膊、从一侧到另一侧 转动身体或这两种运动结合的移动，这些运动可包括从一侧到另一侧 摇摆、轻轻的上下弹跳或轻轻的旋转摆动。已知许多类型的儿童运动装置，它们都不能被容易地或紧凑地折 叠以便存放或收藏。另外，目前已知的儿童运动装置通常不能为儿童 提供多个不同的任选就坐位置和安排或任选的运动特性。 一般的儿童 运动装置仅能为放在座椅上的儿童提供一个就坐定向以及一种运动特性。许多这些类型的装置是机动化的，以对儿童座椅提供自动且连续 的运动。这些装置通常是在装置内把马达安装在儿童头部上方。该马 达会对儿童产生噪音干扰。另外，该驱动系统占用了座椅上方的空间， 这样成人将儿童放到装置上时会很困难。
还知道其它替代的运动装置。例如，Fisher-Price生产的钟摆式秋 千，马达在儿童头部上方。通过使悬挂的钟摆式秋千臂转动90度角， 该秋千的座椅可以定向在两个可选座椅面对方向之一。并且，美国专 利No.6811217公开了一种儿童就坐装置，它可用作摇摆器，并具有曲 线形底轨，因此该装置能模仿摇椅。美国专利No.4911499公开了一种 马达驱动的摇椅，其具有底座和可安装在底座上的座椅。该底座包含 有能使座椅以摇椅式运动方式移动的驱动系统。美国专利No.4805902 公开了 一种钟摆式秋千中的复杂装置。它的座椅以这样的方式运动，
(参见该专利的附图9)。美国专利No.6343994公开了另一种儿童秋 千，其中底座形成为具有第一静止部分和第二部分，该第二部分能在 第一部分内被父母转动或旋转。该座椅围绕水平轴线以传统的钟摆式 方式摆动，并且家长可以使该装置在静止的底座部分内转动，以改变 坐在座椅上的儿童的视野。

发明内容
本文公开了多个用于安抚、平静和/或娱乐儿童的替代运动装置的 实施例。所公开的儿童运动装置解决或改进了上述关于现有运动装置 所述的一个或多个问题或困难。所公开的每个可选择的儿童运动装置 基本上都包括框架组件，该框架组件支撑被基本水平支撑着的摆动臂。 在一个实施例中，儿童座椅或其它儿童承载或支撑装置可以被支撑臂 承载，并可被移动通过一个轨道部分或运行弧，所述轨道部分或运行
倾斜或成角度的平面中。在所公开的实施例中，支撑臂具有与驱动系 统相连的被驱动端，该驱动系统往复地移动支撑臂经过其运行轨迹。在一个实施例中，支撑臂的远端或自由端被设计成在地板表面上 方接受和支撑儿童座椅或其它装置。在一个实施例中，支撑臂可包括 儿童座椅支架，该儿童座椅支架与儿童座椅配合，以允许将儿童座椅 以多于一个的可选座椅定向设置在该替代运动装置上。这样，坐在座 椅上的儿童可以体验各种不同的运动。在另一个实施例中，儿童座椅 支架被特别设计成可以从另一种产品例如汽车座椅上接受和支撑座椅 或其它儿童承载装置。


本发明的目的、特征和优点将在结合附图的说明中变得更清楚，其中图1是根据本发明的教导构造的儿童运动装置的透视图，座椅在 分解图中。图2-5是图1所示儿童运动装置的透视图，每个图表示安装在多 个可选就坐定向中的一个不同定向上的儿童座椅。图6A是根据本发明的教导构造的儿童运动装置的顶视示意图， 表示本文公开的儿童运动装置的摆臂运动的轨道弧或圆周弧的一个例 子。图6B和6C是根据本发明的教导构造的儿童运动装置可选实施例 的示意侧视图，这些例子提供了不同的摆臂运动可选方式。图7A和7B是根据本发明教导构造的儿童运动装置的可选实施例 的示意前视图，这些例子提供了其它不同的摆臂运动可选方式。图8A和8B是根据本发明教导构造的儿童运动装置的其它可选实 施例的示意侧视图，这些例子提供了其它不同的摆臂运动可选方式。图9是根据本发明教导构造的儿童运动装置另一实施例的后视透 视图，它去掉了座椅。图10是图9所示儿童运动装置的一个实施例的透视图，它被折叠 成一个紧凑结构。图11是图9所示儿童运动装置的一个替代实施例的透视图，它被折叠成一个不同的紧凑结构。图12是根据本发明教导构造的儿童运动装置另一实施例的后视 透视图，它去掉了座椅。图13是图12所示儿童运动装置的一个实施例的透视图，它被折 叠成一个紧凑结构。图14是图12所示儿童运动装置的另一个实施例的透视图，它被折叠成一个不同的紧凑结构。图15是根据本发明教导构造的儿童运动装置另一实施例的后视 透视图，它去掉了座椅。图16是图15所示儿童运动装置的一个实施例的透视图，它被折 叠成一个紧凑结构。图17是根据本发明教导构造的儿童运动装置另一实施例的后视 透视图，它去掉了座椅。图18是图17所示儿童运动装置的一个实施例的透视图，它被折 叠成一个紧凑结构。图19是用于根据本发明教导构造的可收起的儿童运动装置的可折叠柱子的一个实施例的部分剖视图。图20是柱子的剖视图，表示根据本发明教导构造的儿童运动装置 内部工作结构的一个实施例。
具体实施方式
本文中关于各种部件的竖直或水平定向所使用的术语"大体上"、 "基本上"和类似术语意在指各部件具有主要是竖直或水平的定向， 但不必是精确的竖直或水平定向。各部件可以与竖直或水平方向成角 度，但各部件与所述参照所成角度不能大于45度。在许多例子中，术 语"基本上"和"大体上"意在允许相对于这些修饰语所修饰的参照 有一些容许的偏差，或者甚至暗示一些有意的偏差。现在转向附图，图l表示根据本发明的教导构造的儿童运动装置 20的一个实施例。在该实施例中的装置20大体上包括框架组件22，该框架组件22具有设计用于搁置在地板表面26上的基部24。整个说 明书中使用的术语"地板表面"既定义为装置处于使用构造时所搁置 的表面，又定义为用于与本发明其它部分和方面比较的参照平面，以 便于描述。但是，不管是框架组件的基部还是参照平面，本发明都不 局限于仅使用特定的水平定向。相反，使用地板表面和参照平面是为 了帮助描述装置20各部件之间的关系。
图1所示的儿童运动装置20还具有竖直的立柱、杆或柱子28， 它从基部24的一部分向上延伸。在该实施例中，柱子28基本上相对 于其纵向长度沿竖直方向取向。在此公开的任何柱子可具有以任何所 需或合适的方式构造的外壳或盖子。外壳可以是装饰性的、功能性的， 或二者兼具。如果需要，盖子也可以是能被移走的，以进入装置的内 部。柱子的取向、形状、尺寸、结构等可以和本文公开的实施例显著 不同。
在该实施例中，支撑臂30以悬臂的形式从柱子28上伸展，并大 体上在径向上从柱子向外延伸。在该实施例中，支撑臂30具有与柱子 28的一部分相连的被驱动端32。支撑臂30被安装成沿着基本水平的 运行轨迹围绕其被驱动端进行从一侧到另 一侧枢转运动。如下所述， 支撑臂能沿着预定角度的部分轨道或弧度运行，并且能绕旋转轴线R 转动，旋转轴线R可相对于竖直参照偏移并且可相对于柱子的轴线偏 移。可选择地，旋转轴线可以与竖直参照、柱子的轴线或如果需要与 这两者成一直线。如下所述，被驱动端与驱动系统连接，该驱动系统 设计成使支撑臂往复移动或摆动。在该实施例中，支撑臂30还具有带 有座椅支架34的远端33，所述座椅支架34设计成支撑儿童座椅36， 以使儿童座椅36与支撑臂一起运动。
图1所示儿童运动装置20的各种部件以及本文介绍的儿童运动装 置的各种替代实施例都可以显著变化，并且仍然落在本发明的精神和 范围内。公开了少数的实施例来介绍部件结构的性质和种类。在图1 的实施例中，框架组件22的基部24是圆环形式的，其尺寸能使装置 20在使用时有一个稳定的基础。如下所述，基部24的结构可与图1所示的环不同。基部24大体上位于座椅支架34的下面，以4氐消由放 在悬臂式支撑臂的座椅上的儿童产生的并施加在柱子上的负荷或力 矩。同样，座椅支架34可显著改变，并且还是落在本发明的精神和范 围内。在该实施例中，座椅支架34是围绕开口 38的方形或矩形材料 环。座椅支架34也可以是其它构形和结构，本文将介绍各种替代实施 例。在该实施例中，柱子28包括外壳39，外壳39可以设计成提供可 爱的或所需的美观外观。外壳39还可作为装置20内部构件例如驱动 系统的保护罩。在本发明的一个实施例中，座椅支架34设计成允许儿童座椅36 以多个可选的定向安装在支撑臂30上。在该实施例中，儿童座椅36 可具有成型的底部或底座40，该底部或底座40具有设计用于与座椅 支架34的部分相接合的特征，以便当儿童座椅36搁置在座椅支架上 时，儿童座椅36被可靠地保持住。在该实施例中，座椅支架由管状、 线性侧边段构成。座椅底部在一端具有平部分42，该平部分42搁置 在支架34的一个线性侧边段上。座椅底座40的悬垂部分44大小适合 安放在支架的开口 38内。底座40的另一端具有一个或多个定位凹口 46，它们设计用于接纳相对的支架线性侧边段。悬垂部分44和凹口 46将儿童座椅36保持在支架上的适当位置。仅靠重力来将座椅保持 在一定的位置。在另一实施例中， 一个或多个力锁合的手动或自动插 销48可用于座椅的一部分中、用在座椅一端或两端、作为座椅支架 34的一部分和/或用在座椅支架的一端或两端，以将儿童座椅牢靠地保 持在座椅支架34上的适当位置。插销48可被弹性偏压以便当座椅放 在支架上时自动接合。支架和座椅的几何形状及对称性可被设计成允许座椅能以多个可 选的座椅定向放在支架上。如图l的虛线所示，座椅和/或座椅支架还 可设计成允许座椅或支架倾斜，以被调整成各种不同的斜倚角。在另 一实施例中，支架和/或座椅可被相互配合地设计成允许座椅或其它儿 童支撑装置放在支架上时可在少于四个、多于四个或甚至是无限数量 的座椅面对定向之间转动。可以采用在所述两个部件上的配合盘，以实现无限定向的调整。
图2-5表示该实施例中方形座椅支架34所允许的一组可选的儿童 座椅定向的例子。如图2所示，儿童座椅36可位于支撑臂30的座椅 支架34上，旋转轴线R位于儿童右手侧。图3表示另一可选的座椅 定向，其中旋转轴线R的位置位于儿童后面。图4表示另一可选的座 椅定向，其中旋转轴线R的位置位于儿童座椅的左手侧。图5表示另 一个可选的座椅定向，其中儿童座椅面向支撑臂的旋转轴线R的位置。 通过将座椅36以不同定向放在支架中，儿童可以经历不同的相对运动 以及各种不同的视觉环境，而不用改变支撑臂的行进特性。
图1-5大体上所示的儿童运动装置是按本发明构造的，能模仿或 模拟母亲或父亲用胳膊抱儿童时进行的各种运动。抱着儿童的成人经
常交替起落肩膀或侧向转动躯干以模仿摇摆运动。有时候，成人用胳 膊抱儿童并从一侧到另一侧扭转躯千，给儿童产生圆弧段的运动。有 时候，当成人抱着儿童时，成人可通过从一侧到另一侧横向移动肘部 来简单的往复摇摆儿童。有时候，成人可采用这些运动的组合，和/ 或在做这些运动时可向前倾斜并使他们的脊柱朝着儿童倾斜一个角 度。
在任何情况下，成人可容易地改变抱在他们胳膊上的儿童的位置。 有时候成人可让儿童背对他们的胸，以让儿童处于近似就坐的位置。 在另一个实施例中，儿童可处于直接面对成人的位置。在另一个实施 例中，儿童的腿在一侧而头在另一侧，并可被成人摇摆。所公开的儿 童运动装置可以模仿任何一个或所有这些各种各样的公认的、自然的、 平静和抚慰运动。父母通常抱着儿童，让他以緩慢、均匀的节奏运动， 以帮助平静或抚慰儿童。所公开的儿童运动装置也可以构造成模拟儿 童被成人的胳膊抱着时所经历的运动程度和频率来操作。
本文所公开的装置的各种运动能以各种不同的方式实现。图 6A-8B表示可选的儿童运动装置结构和布置的几个例子。图6A表示 儿童运动装置20的顶视图。如图所示，支撑臂30可以沿着一个小于 整圆的圆弧转动和往复移动。在一个实施例中，支撑臂30可在两极限E之间转动120度的角度p。该角度可以变化、可大于360度、可小 于120度，这都落在本发明的精神和范围内。本文所描述的支撑臂30 基本是水平的，同时旋转轴线R基本是竖直的，即使它们可如本文多 个附图所示相对于这些参照有角度偏移。图6B-6C表示装置20的可选布置，它能产生略有不同的运动。 如图6B-6C所示，支撑臂30能绕旋转轴线R转动。该旋转轴线R可 与相对于参照平面的竖直轴线V成一条直线，如图6C所示。但是， 图6B所示的实施例中，支撑臂30及其旋转轴线R相对于水平参照H 倾斜一个角度a，且支撑臂30垂直于其旋转轴线R。在一个实施例中， 该角度可以是15度左右，但是该角度可以小于15度、可以是O度、 或大于15度，这都落在本发明的精神和范围内。如果需要，支撑臂和 /或旋转轴线甚至可以倾斜远离运行圆弧。在竖直偏移的布置中，支撑臂将摆过其圆弧，或在倾斜于水平面 的平面内运行。这样，座椅支架34的实际运动既有绕其轴线R的转 动分量，也有竖直的分量。在支架34沿着处于倾斜运行平面T内的 轨迹运动时，支架34的位置高度将在低高度点与高高度点之间变化。 这些高度可以设定为在沿着运行弧的任意位置处，这取决于座椅支架 的运行弧的中点M设计在何处。如果运行弧的中点M设定在由座椅 支架的运行孤限定的运行平面T的最低高度处，相等的高点将发生在 运行孤的相对极限E处。这种结构能最好模拟儿童被父母胳膊抱着时 所经历的运动。在图6C中示出另一可选的运动。在该实施例中，旋转轴线R是 精确竖直的，且与竖直参照轴线V (以及该实施例中柱子的轴线)共 线。但是，该实施例中支撑臂从水平参照H向下倾斜一个角度a。因 此，座椅支架将在水平面内运行通过一个圆弧。因此，支撑臂30将运 动通过圆锥C的一个扇段的弧，而不是在平面内的弧。在该实施例中 儿童座椅支架34稍稍倾斜远离柱子28。如果需要，可选择座椅支架 34定向成与水平参照H平行。这对于图6B所示实施例也是一样，只 要儿童座椅保持在柱子的侧面，其中运行平面T位于水平参照面H的下面。
在这些实施例的任一中，支撑臂30可以弯曲，以便至少在低高度 点或运行弧的中点，座椅定向成与地板表面或水平面齐平。图6A和 6B以虛线表示这样的座椅支架定向。该座椅支架相对于支撑臂的角度 能改变，甚至可以调整，以便对座椅上的人提供另外可选择的运动。
图7A和7B是前视图，也描述了装置20可进行的可选运动。图 7A的前视图表示图6B所示装置中儿童座椅运行轨迹的一个代表例。 座椅支架不仅从一侧到另一侧的运行，还掠过一个弧，既有其运动的 水平方向分量又有竖直方向分量。这是因为支撑臂30在相对于水平参 照成倾斜角a的运行平面T内移动。图7B的前视图表示图6C所示 装置中儿童座椅运行轨迹的一个代表例。该装置的儿童座椅在水平运 4亍平面内移动。
图7A也表示其它可选的运动。在支撑臂30的被驱动端32上可 设计有凸轮表面，或在装置20中釆用其它机械装置，以便当支撑臂掠 过其运行弧时使支撑臂进行可选的竖直运动。当支撑臂从一侧到另一 侧往复运动时，根据沿着支撑臂运行弧的支撑臂位置，可使该支撑臂 在其旋转轴线R的方向竖直运动(参见图8A所示的代表性运动)或 竖直枢转(参见作为代表的图8B)。在一个实施例中，可以在驱动系
装置。使用这些连杆装置能产生在不同方向上可选的运动，包括支撑 臂的竖直枢转运动、支撑臂的线性竖直运动、支撑臂的纵向运动、支 撑臂的纵向转动，或类似运动。
图8A和8B代表竖直往复运动或弹跳运动。可使用弹簧来施加这 种弹跳或竖直摆动运动，正如下文所述。该弹跳运动特征可以选择性 地设计成装置的一个单独的运动选择，这样即使是当支撑臂不作往复 转动时儿童座椅也可以弹跳；或可设计成仅与支撑臂的转动运动一起 发生的附加运动。该竖直运动可以是图8B所示有角度的，或是图8A 所示线性的。
本文公开的施加于支撑臂的运动特征类型和复杂性是可以变化的，并且仍然落在本发明的精神和范围内。如果需要，支撑臂也可以设计成例如在改变方向前运行360度或更多。如果需要，座椅支架34 和/或支撑臂30的角度也能调整，以进一步改变座椅上的人所经历的 运动。图8B也代表一个该可调整特征类型的实施例，该可调整特征 可选择性地增加到所公开的装置中。此外，如果需要，支撑臂的长度 可以调整，以使装置20产生更多的运动多样性。可替代地，座椅位置 可以沿着支撑臂从远端向内朝着被驱动端进行可滑动地调整，或可对 特定位置进行调整。图9-ll表示根据本发明的教导构造的另一个可选实施例的儿童运 动装置100。在这些附图中，也表示装置100折叠或收起结构的两种 可选布置。在本发明的一个实施例中，儿童运动装置能在例如图9所 示装置100以及图l所示装置20那样的架起状态与例如图9装置在图 10和11所示折叠或收起状态之间移动。在该实施例中，儿童运动装置100具有框架组件102,其基部具 有两个独立部件104。如前述实施例那样，当处于图9所示的架起结 构时，柱子106基本竖直向上延伸。在该实施例中，装置100还具有 支撑臂108,结构和先前实施例中的支撑臂30基本一样。但是，在该 实施例中，支撑臂108的被驱动端IIO可动地与柱子相连，以允许支 撑臂从图9所示使用位置收起或折叠到储存位置，在图9中，支撑臂 从柱子的轴线向外径向延伸。座椅支架112位于支撑臂108的远端。在本文中，该实施例和其它实施例中的基部部件是关于它们处于 使用结构和位于地板参照平面中时的位置来进行描述的。在该实施例 中，每个基部部件104具有枢转地连接到柱子106侧面的笫一端114。 每个部件104还具有靠近第一端或连接端114的弯头。在该实施例中， 连接端114从柱子106向外横向突出，然后弯头116延伸到在每个构 件或部件104上的伸长线性部分118。处于使用结构时该伸长部分118 相对于支撑臂位置向前突出，然后延伸到外部弯曲120,弯曲的支撑 腿122从外部弯曲120延伸。每个支撑腿122的远端有一个稳定脚124。 稳定脚的尺寸做成增加处于图9所示使用结构时基部支撑腿122接触地板表面的表面积。在该结构中，基部104在该实施例中在支撑臂108 下面向前延伸，然后彼此相反地横向向外延伸，以产生一个稳定的基 部。
图IO表示图9所示装置100的折叠结构的一个例子。在该例中， 基部104绕着在两个连接端114之间延伸的水平轴线枢转。该基部104 能向上枢转，以使伸长线性部分118竖直地靠近柱子106。在该例中， 支撑臂108也被设计成向上枢转，以便位于基本靠近并平行于柱子106 和折叠起来的基部104的平面的平面内。这种很薄型面的折叠结构允 许装置100很容易存储在相对狭小和窄的空间中。
图ll表示折叠结构的可选实施例，能用于图9所示的装置100。 在该实施例中，线性部分118分别绕着它们与弯头116连接的端部枢 转，并朝着彼此向内转动。以这种方式，支撑腿122朝着彼此向上枢 转，线性部分U8保持靠着地板表面的向下位置。在该实施例中，支 撑臂108能够以与图10所示不同的方式移动成收起结构。在该实施例 中，支撑臂108围绕其自身向前延伸的轴线纵向地转动到一个位置， 在该位置，座椅支架112位于竖直平面中而非水平使用位置。同样， 图11所示的折叠结构产生一种紧凑的装置，能很容易存放在低高度和 较窄宽度型面的存储空间。
图12-14表示根据本发明的教导构造的另一个实施例的儿童运动 装置150。这些附图表示图12所示装置150的两个可选的折叠或收起 结构。在该实施例中，装置150具有基部152，基部152设计成和图1 所示装置20中相同的环。装置150还具有从柱子156向外径向延伸的 支撑臂154，所述柱子156从基部的一部分向上突出。在该实施例中， 支撑臂154具有与柱子相连的被驱动端158以及在支撑臂154远端的 座椅支架160。在该实施例中，座椅支架160设计成围绕开口空间的 圆环。儿童座椅(未示出)的底部可具有竖直槽或斜槽，以与圆环的 相对侧相接合。由于座椅支架的这种结构，座椅就能根据需要在座椅 支架上以几乎任何转动位置定向，而不仅仅是图2-5所示装置20那样 的四个位置。图13表示可选的折叠结构，可用于图12所示的装置150。在该 实施例中，柱子156可沿基本水平的轴线枢转地连接到基部152，以 便它能向前折叠进基部152的环内开口。在该实施例中，支撑臂154 能枢转地连接到柱子156,以便它能朝其旋转轴线直接向上枢转。当 柱子156朝基部152向下折叠时，支撑臂154能向上折叠到靠在柱子 上或很靠近柱子。当如图13所示完全折叠时，部件都基本位于相同的 平面内，以形成一个非常低高度的型面。在没有图示的可选实施例中， 支撑臂154也能很容易地以分几部分的形式折叠在其自身上和/或朝着 柱子156向下折叠。
图14表示另一个可选的折叠结构，能用于图12所示的装置150。 在该例中，基部具有两个半部152a，每个半部带有分别枢转连接柱子 相反侧的相对端153。在基部152a与柱子相对的一侧具有连杆155， 它枢转连接基部半部的自由端157。在该实施例中，基部的两个半部 152a能朝着彼此向上枢转，并位于在柱子相反侧基本平行的平面内， 且在相同方向从柱子向前突出。在该实施例中，支撑臂能转动地与柱 子相连，以便座椅支架160能绕其自身向前延伸的轴线从水平定向转 动到竖直定向，从而位于折叠起来的基部半部之间且与半部平行的平 面内。
图15和16表示根据本发明的教导构造的另一个实施例的儿童运 动装置200。这些附图仅表示装置200的一种可选折叠或收起结构， 尽管其它结构当然也可以。在该实施例中，装置200具有设计成D形 结构的基部202。基部202具有延伸通过柱子206或在柱子206下面 延伸的线性部分204。在该实施例中，柱子206位于线性部分204的 中点附近。基部还包括半圆形式的弯曲部分208。弯曲部分208的端 部在关节或接头210处与线性部分204的端部相连。在该实施例中， 接头210是独立部件，并形成有大表面积的平底部，以帮助增加儿童 运动装置200的稳定性。在可选的实施例中，D形基部可以是一个连 续的完整部件。装置200还具有支撑臂212，该支撑臂212从柱子204 向外径向延伸，并从基部202的线性部分向上延伸。在该实施例中，支撑臂212具有与柱子相连的被驱动端214和位于支撑臂212远端的 座椅支架216。在该实施例中，座椅支架216也被设计成围绕开口空 间的圆环，如上面图12-14实施例中描述的那样。
图16表示装置200的一个折叠或收起结构的实施例。在该实施例 中，柱子206的外壳和基部202的线性部分204能相对彼此枢转到基 本共面位置。如上述多个实施例那样，支撑臂212在该实施例中也能 向上枢转，以位于和柱子以及基部基本相同的平面中。装置200也具 有很平、很薄的型面，以便在不使用时容易储存。
图17和18表示根据本发明的教导构造的另一实施例的儿童运动 装置250。这些附图还是仅表示装置250的一种可选折叠或收起结构， 尽管其它结构当然也可以。在该实施例中，装置250还是具有基部252， 以便当处于图17所示的架起结构时为装置提供稳定的支撑。基部252 在该实施例中具有宽的平腿254，它相对于柱子256和支撑臂258的 中间运行位置向前方延伸。支撑臂258与图1-5中装置20的支撑臂相 似。
基部252还具有一对弓形部件260，它们彼此相反地从腿254的 远端261向外横向突出。每个弓形部件260具有连接到腿254的远端 261的枢转端262以及与枢转端相反的自由端264。在该实施例中，每 个自由端264还包括一个端帽或脚266，端帽或脚266具有大的平底 表面，以增加装置在使用时的稳定性。如图18所示，弓形部件260 能向外枢转离开腿到达使用位置，为装置提供宽的稳定基础。当被折 叠时，弓形部件260能朝着腿254向内枢转，以提供更窄的折叠尺寸。 在该实施例中，支撑臂258能像图示的那样向上枢转，或如前面实施 例所述的那样沿向前延伸的轴线从水平面向竖直面转动。
图19表示带有外壳302的柱子300的结构的多个可选实施例中的 一个，外壳302能相对于基部304折叠或枢转。在该实施例中的部件 可基本与图10和13所示的实施例等同，每个部件具有一个外壳，该 外壳能相对于与其相连的基部部分枢转或折叠。
在该实施例中，外壳302具有相对于在中间运行位置的支撑臂(未图示)位置而言的前侧306和后侧308。基部304具有一对端部310， 它们在外壳302的前侧306内与枢转销311相连。销311的枢转轴线 从一侧到另一侧横向延伸跨过外壳的前侧。端部310向后延伸至外壳 的后侧308，然后向相反方向弯曲成相反的弯曲部分312。端部310 的线性部分314彼此并行相邻，并在外壳内相互固定，以便为基部302 提供稳定性和刚性。外壳302的底部边缘316具有一对凹口 318，其 位置和轮廓适合反向延伸的弯曲部分312的形状和位置，当装置处于 所示使用结构时所述弯曲部分312位于凹口内。当装置要被折叠或收 起时，外壳可绕销311的枢转轴线向前转动到与基部304基本共面的 位置。
图20表示用于本文公开和图示各种儿童运动装置的柱子和外壳 内部工作方式的多个可选实施例之一。在该实施例中，支撑臂350具 有与枢转杆354相连的被驱动端352。杆354被支撑，以在基本竖直 的定向绕旋转轴线R转动。在该实施例中，框架组件具有基部356, 它带有一对腿358，每个腿终止在装置柱子的外壳362内的向上延伸 部分360。这些框架部件或腿358是基部356的线性延伸，并彼此横 向分开。它们的远端362连接到上部支承块364并可转动地保持在其 内。这些框架部件或腿358的下部区域可转动地保持定位在下部支承 块或马达座366内。在该实施例中，基部356的腿358可在支承块开 口内绕腿的轴线向前或向后地在使用结构和折叠结构之间转动。这种 结构也是另一种可选的可折叠基部结构的代表。
每个支承块364、 366都具有一个中央支承开口 ，用来容納和可转 动地支撑支撑臂的杆354。在该实施例中，杆354的下端370能终止 在下支承块366的下面，并与马达或其它驱动机构372相连。驱动机 构372可设计成使所述杆以及从而使支撑臂往复地转动经过预定的运 行角度，例如如上所述的120度。马达或驱动机构372可包括可由使 用者操纵以调整角程、转速等等的特征。可在外壳362的一部分上提 供操作面板、触垫装置、遥控单元或使用者界面，具有按钮、触摸屏、 键盘、开关、这些特征的结合等，以便使用者能进行操纵以使用、操作、调整和改变装置的各种工作特性。图l表示在外壳39的可竖直调 整或伸缩的部分402上带有的触摸垫或触摸屏400的一个例子。这样， 控制面板的位置可以调节到更适合成人使用的高度。
在一个实施例中，可釆用具有"电容式触摸控制器"(cap-touch) 或电容反馈电路的用户界面。该用户界面检测靠近所述装置的电子部 件的电容变化，这能被编程以触发给集成电路的信号。该电容改变信 号可被设计成基于人接触或非常靠近界面或电子板的金属物体接触而 触发。通过这种类型的用户界面可实现很多优点。首先，阈值变化水 平可以设计成防止儿童乱动，也就是说阻止儿童改变产品设定或操作 模式。并且，可在运动反馈回路内采用相同的电子器件。金属突出物 或指状物可与座椅的任何可动部分相连，并可以设置成在支撑臂移动 时相对于电子板移动。电子器件就可通过相关的电容变化来追踪或监 控支撑臂的运动。这种特征可用于产品周期和运动参数以便控制所述 装置。
还可以在所公开的装置上釆用另外的游戏或娱乐特征。运动速度 选择、音乐和声音选择和其它娱乐特征可设计作为装置的組成部分。 这些特征可以是电子连接的，以作为任意的可选择程序设定或使用模 式的组成部分。例如，"抚慰"设定可被编程为预先选择的音乐或背景 声音，以伴随使用模式或其它产品特征，从而产生该设定所需的特性。 其它可选设定也可具有它们自己的预编程特征或可选择特征。此外， 可以通过不同的方式采用与装置相关联的不同游戏特征，这取决于所 选择的儿童座椅的定向。例如，座椅面向支撑臂的旋转轴线R时，儿 童的视野基本上总是柱子及其外壳。娱乐装置、玩具、视频屏幕例如 LCD屏等等可安装在外壳上或作为外壳的组成部分，以便在移动时能 娱乐儿童。如果需要，玩具或其他游戏特征也可以提供作为儿童座椅 36的组成部分或可连接到儿童座椅36上。
尽管本文没有详细示出，但驱动机构372的部件可以显著改变， 这也落在本发明的精神和范围内。在一个经过测试并证明是运行良好 的实施例中，驱动才几构可以是才几电系统的形式，其与杆354相连以产生所需的运动。在一个实施例中，DC或AC电机可与蜗轮相连，而 蜗轮可与蜗轮从动件相连。该从动件可驱动曲柄轴。通过一个与弹簧 相连的凹口支架，驱动轴的能量可从純粹的转动运动转变成摆动运动 或往复运动。弹簧可与杆354相连，以通过其运动使支撑臂摆动。
弹簧(未示出)可作为旋转阻尼机构以及蓄能器。弹簧可以设计 成用作类似离合器的元件，以通过允许电机与杆354之间不同步运动 来保护电机。因此，杆354不必直接连接电机。当然还可以采用许多 其它的驱动机构或系统，以给予本文公开装置的支撑臂所需的摆动运 动或往复运动。这些驱动机构或系统可包括弹簧操作的发条机构、磁 性系统、电磁系统，或其它能将驱动机构的能量和运动转化为所公开 装置的往复运动或摆动运动的装置。在每种情况下，本文公开装置的 结构都允许驱动系统部件安装在外壳内并位于儿童座椅高度的下面。 因此，这些机构不碍事，从而会减小对乘坐者的噪音、产生非常紧凑 的产品结构并对接近儿童座椅几乎没有障碍。
如图20所示的一种结构的实施例，它能使装置具有弹跳特征。在 该实施例中，弹簧376位于杆354上并卡在上支承块368和弹簧止挡 378之间。该驱动机构可设置成使杆354的下端370沿其轴线竖直移 动或摆动。弹簧376能衰减但又帮助支撑臂保持摆动的弹跳运动。可 选择地，杆354和弹簧376可以仅仅机械地构造成允许座椅在支撑臂 356中运动以产生偶尔的弹跳运动。儿童的运动或家长的触摸会产生 这种机械弹跳运动。
本文公开的各种儿童运动装置的实施例的细节是可以显著改变 的，这仍然落在本发明的精神和范围内。用于形成框架组件的部件、 柱子部件和添加特征的结构和材料可以是塑料、金属管或其它合适的 材料和部件结构。驱动系统的部件也可改变，同样驱动系统中采用的 特征也可改变，以为所公开装置产生所需的运动和功能。外壳可具有 顶盖，它与摆臂一起转动和/或是摆臂一体的组成部分。可选择地，外 壳可在柱子顶部或柱子一侧提供平台，以便支撑臂的被驱动端被该平 台支撑并相对于该平台转动。儿童座椅的底部或底座可设计成以任何合适的方式与座椅支架接 合。正如本文公开的那样，可以在座椅底座上设置竖直的凹口或与竖 直方向成角度的凹口。座椅支架管或其它材料的尺寸可被设计成适合 滑进凹口与座椅相接合。重力和儿童的重量可足以使座椅保持在座椅 支架内。但是，如果需要的话可以采用力锁合闭锁结构。座椅还可设 计成包括常规特征，例如安全带系统、搬运手柄、可枢转的托盘和硬 塑料壳。座椅底座可具有摇摆、弹跳或静止的支撑结构配置，并且座 椅可以使用垫子、罩或其它合适的柔软物品。如上所述，座椅支架可 被设计成保持其它装置，例如摇篮或其它儿童支撑装置。
座椅还可以设计成配合在相关产品的平台或系统内。换句话说， 座椅可以从一个所公开的运动装置移走，并很容易放置在设计成接受 座椅的不同产品中。这些相关的产品可以是，例如摇篮摆动框架、标 准钟摆类型的摆动框架、弹跳器框架、轻便婴孩推车、汽车座椅底座 或娱乐平台。这样，当儿童还年幼时这种产品系统可用作抚慰或平静 装置，以后可转变用作娱乐装置。在另一例中，儿童座椅可被固定到 支撑臂并且不能移走。
同样，尽管本文没有示出细节，但框架组件的每个可折叠接头可 以具有力锁合机构或制动机构，以便在使用结构和折叠结构的任一种 情况中或两种情况中保持或锁定所述装置。接头可以是齿轮型接头， 弹簧偏压的锁定销、枢转接头和孔的组合，或其它锁闭机构。可选择 地，如果需要的话，本文公开的装置根本不必是可折叠的，而是可构 造成在不分解部件的情况下不能被收起。可以采用快拆接头，以便装 置能被容易拆开以便运送或存放。如果需要，座椅支架甚至可以是能 单独拆卸的，并可以用其它不同结构的座椅支架替换，以适应不同的 儿童支撑装置。
尽管已经根据本发明的教导介绍了一些儿童运动装置，但本发明 的保护范围并不局限于此。相反，本发明涵盖了在所容许的等同物范 围内的所有本公开教导的实施例。
权利要求
1、一种儿童运动装置，包括设计成搁置在地板表面上的框架组件；驱动系统；和支撑臂，该支撑臂被框架组件支撑在地板表面上方，并具有与驱动系统相连并通过驱动系统驱动而可移动的被驱动端，驱动系统被设计成使支撑臂围绕基本竖直的旋转轴线枢转地移动经过一个部分轨道，并接受儿童支撑装置以使儿童支撑装置可与支撑臂一起移动。
2、 如权利要求l所述的儿童运动装置，其中，儿童支撑装置是可 移走的座椅。
3、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，框架组件还包括 基部，它可被设置成放在地板表面上；和柱子，它可被设置成从基部向上延伸离开地板表面，其中支撑臂 从柱子的一部分以悬臂形式伸出。
4、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，支撑臂在远端具有 座椅支架，该座椅支架被设计成以多于一个的任意可选的座椅面对定 向来接納和支撑儿童座椅。
5、 如权利要求4所述的儿童运动装置，其中，儿童座椅可以在四 个座椅面对定向上放置在座椅支架上，包括面对支撑臂的第一定向、 背对支撑臂的第二定向、支撑臂位于儿童座椅左侧的第三定向和支撑 臂位于儿童座椅右侧的第四定向。
6、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，座椅支架是围绕开 口的环并且被设计成接纳具有悬垂部分和另外部分的儿童座椅，悬垂 部分放置在所述开口内，而另外部分以任意选择的旋转座椅面对定向 放在环上并与环接合。
7、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，所述支撑臂在相对 于基本水平的参照平面倾斜角度大于0度的运行平面内运行，以使儿 童座椅往复运动经过一个弧，该弧具有比弧的极限端更靠近地板表面的中点。
8、 如权利要求l所述的儿童运动装置，其中，所述支撑臂的运行 平面的角度可以相对于水平参照平面进行调整。
9、 如权利要求l所述的儿童运动装置，其中，所述儿童支撑装置 是设计成容易固定以用在其它装置中的可移走的座椅，所述其它装置 从由轻便婴孩推车、钟摆式秋千、弹跳器和汽车座椅构成的組中选择。
10、 如权利要求l所述的儿童运动装置，其中，框架组件包括 基部，它具有围绕基本开放空间的周边环，所述周边环可被设计成搁置在地板表面上；和柱子，它沿着周边环设置并从周边环的一部分向上延伸，驱动系 统安装在柱子的外壳内部。
11、 如权利要求IO所述的儿童运动装置，其中，所迷基部和支撑 臂均能被重新设置成折叠的状态，以便在折叠的状态下与柱子间隔紧 密并基本平行。
12、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，所述基部和柱子 彼此枢转地相连并能折叠成相互基本平行的状态。
13、 如权利要求l所述的儿童运动装置，其中，支撑臂绕着所述 旋转轴线在约120度的弧内围绕被驱动端往复转动。
14、 如权利要求13所述的儿童运动装置，其中，支撑臂的基本竖 直的旋转轴线定向成相对于竖直参考平面成约15度的角度，并朝弧中 点的方向倾斜。
15、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，儿童支撑装置是 可调节斜倚的可移走的座椅。
16、 如权利要求1所述的儿童运动装置，其中，儿童支撑装置是 具有一个或多个与支撑臂一部分力锁合并可拆开地接合的插销的可移 走座椅。
17、 如权利要求1所述的儿童运动装置，还包括 触塾装置，其位于框架组件的一部分上并且与驱动系统电连接，以至少控制支撑臂的运动。
18、 如权利要求17所述的儿童运动装置，其中，触垫装置是防儿 童乱动的电容式触摸屏。
19、 如权利要求17所述的儿童运动装置，其中，触垫装置装载在 框架组件的可伸缩、可竖直调节的部分上。
20、 一种儿童运动装置，包括框架组件，它具有基部和竖立部分，基部被设计成搁置在位于基 本水平的参照平面内的地板表面上，而竖立部分从基部的一部分向上 延伸并且限定了基本竖直的旋转轴线；被框架组件的一部分承载的驱动系统；和支撑臂，该支撑臂具有与所述竖立部分相连并通过驱动系统驱动 而可移动的被驱动端，该支撑臂相对于所述旋转轴线以悬臂形式径向 向外伸出，该支撑臂被设计成把儿童支撑在地板表面上方，并且该支 撑臂可绕被驱动端枢转移动，以使儿童绕所述旋转轴线移动经过一个 往复运动弧。
21、 如权利要求20所述的儿童运动装置，其中，支撑臂的旋转轴 线定向为相对于基本水平的参照平面成小的锐角并定向在往复运动弧 的方向上。
22、 如权利要求20所述的儿童运动装置，其中，框架组件可在使 用状态和更紧凑的折叠状态之间重新设置。
23、 如权利要求20所述的儿童运动装置，还包括 位于所述臂上的座椅支架，其被设计成用于接受具有儿童支撑表面的儿童座椅。
24、 如权利要求23所述的儿童运动装置，其中，儿童座椅可以从 座椅支架上移走，并能以多个不同的可选的座椅面对定向安装到座椅 支架上。
25、 一种儿童运动装置，包括框架，该框架被设计成搁置在位于基本水平的参照平面内的地板 表面上；被儿童运动装置的一部分承载的驱动系统；,悬臂式臂，该臂具有与驱动系统相连并通过驱动系统驱动而可移 动的被驱动端，该臂从儿童运动装置的一部分径向延伸，并且该臂具有与被驱动端相反的远端，该臂可绕基本竖直的旋转轴线转动；以及 儿童座椅，该儿童座椅被支撑在所述臂上，并与被驱动端相间隔， 并且位于地板表面上方，并且被驱动绕旋转轴线通过一个往复运动轨 迹。
26、如权利要求25所述的儿童运动装置，其中，儿童座椅是可移 走的，并能以多个可随意选择的座椅面对定向放置于所述臂上。
全文摘要
一种儿童运动装置(20)，它具有被设计成搁置在地板表面(26)上的框架组件(22)。该装置(20)还具有驱动系统和从装置(20)的一部分延伸的悬臂式臂(30)。该臂(30)被支撑在地板表面(26)上方，并具有与驱动系统相连并通过驱动系统驱动而可移动的被驱动端(32)，以及与被驱动端(32)相反的远端。该驱动系统被设计成使臂(30)绕基本竖直的旋转轴线枢转地移动通过一个部分轨道。在支撑臂(30)的远端上支撑有儿童座椅(36)。
文档编号A47D9/02GK101299948SQ200680040542
公开日2008年11月5日 申请日期2006年11月2日 优先权日2005年11月3日
发明者威廉·B·贝洛斯, 角田博, 詹姆斯·戈迪斯卡, 马修·J·兰斯尔 申请人:哥瑞考儿童产品公司