CN101686764B - 儿童运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种儿童运动装置(20)，其包含相对于参考表面(26)提供结构支撑件且包含以可枢转方式耦合到所述结构支撑件的臂(30)的框架(22)。儿童支撑装置(36)耦合到所述臂(30)且通过所述框架(22)与所述参考表面(26)间隔开。驱动系统(62)经配置以使所述臂(30)移动，使得所述儿童支撑装置(36)以从约0.37Hz到约0.62Hz的范围内的频率沿运动路径往复运动。在一些情况下，另一驱动系统经配置以使所述儿童支撑装置以从约2.85Hz到约3.15Hz的范围中的频率大体沿旋转轴线振荡。

Description

儿童运动装置

相关申请案交叉参考

本申请案主张标题为“Child Motion Device(儿童运动装置)”且于2007年3月19日提出申请的序列号为60/895,620的美国临时申请案的权益，所述临时申请案的全部揭示内容以引用的方式明确并入本文中。

技术领域

本发明大体来说针对儿童运动装置，且更明确地说针对将摆动、弹跳、摇摆、滑动或其它运动赋予给儿童占用者的儿童运动装置。

背景技术

市售儿童运动装置包含摆式秋千及婴幼儿蹦床座位。这些类型的装置通常力图用于娱乐、哄慰儿童或使儿童安静。一开始，通常将儿童放置于装置的座位上。对于常规儿童秋千，所述装置然后使坐着的儿童以往复单摆运动方式移动。典型蹦床装置的座位由挠性导线框架支撑。然后，儿童自身的移动或看护者所施加的外部力引起儿童的弹跳式振荡。

儿童运动装置的实例包含在儿童头顶上方具有电机的Fisher-Price(费雪儿)摆式秋千。可通过使悬吊式摆型秋千臂旋转通过90度的角度来沿两个任选面向座位的方向中的一者定向所述秋千的座位。此外，第6,811,217号美国专利揭示一种儿童就座装置，其可用作摇椅且具有弯曲底部轨道使得所述装置可模拟摇动椅。第4,911,499号美国专利揭示一种具有基底及可附接到所述基底的座位的电机驱动式摇椅。所述基底并入有可以摇动椅型运动方式移动。第4,805,902号美国专利揭示一种摆型秋千中的复杂设备。所述秋千的座位以如下方式移动：其行进路径的分量包含本专利的图9中所示的左右弧形路径。第6,343,994号美国专利揭示另一种儿童秋千，其中基底形成有第一固定部分及在所述第一部分内的可由父母转动或旋转的第二部分。座位围绕水平轴线以常规类摆方式摆动且父母可使装置在固定基底部分内旋转以改变坐在座位中的儿童的视野。

尽管存在各种儿童运动装置的可用性，但遗憾地，由于哄慰儿童的不成功的尝试而使看护者经常发觉可用装置并不尽如人意。

发明内容

本发明涉及一种儿童运动装置，所述儿童运动装置包括：框架，其相对于参考表面提供结构支撑件且包括以可枢转方式耦合到所述结构支撑件的臂；儿童支撑装置，其耦合到所述臂且通过所述框架与所述参考表面间隔开；及驱动系统，其经配置以使所述臂移动，使得所述儿童支撑装置以在从约0.37Hz到约0.62Hz的范围内的频率围绕大体垂直的旋转轴线沿摇摆运动路径往复运动。

附图说明

在结合绘图阅读以下说明后，本发明的目标、特征及优点将变得显而易见，图中：

图1是具有在分解图中的座位且根据本发明一个方面构造的实例性儿童运动装置的透视图。

图2到图5是图1中所示的儿童运动装置的透视图，其中每一视图显示以多个任选就座定向中的不同就座定向安装的儿童座位。

图6A是根据本发明一个方面的经配置以为摆动臂提供轨道或圆周弧形运动路径的实例性儿童运动装置的示意性俯视图。

图6B及6C是根据本发明教示内容的经配置以提供替代摆动臂运动路径的儿童运动装置的另外的实例的示意性侧视图。

图7A及7B是根据本发明教示内容的经配置以提供另外的替代摆动臂运动路径的儿童运动装置的又一些实例的示意性正视图。

图8A及8B是根据本发明教示内容的经配置以提供又一些替代摆动臂运动路径的儿童运动装置的又一些实例的示意性侧视图。

图9是根据本发明一个方面的经配置以提供具有方位角改变及标高改变两者的摆动臂运动路径的另一实例性儿童运动装置的立面侧视图。

图10是根据本发明一个方面的图9的儿童运动装置的透视剖面图，其显示驱动系统的从垂直偏移的旋转轴线。

图11到图13是用于根据本发明教示内容构造的儿童运动装置的数个配置参数的固有共振频率响应比的图表。

图14是根据本发明一个方面的再一实例性儿童运动装置的透视图，其用具有用于界定复摆运动路径的三个坐标轴的参考框架来显示。

图15到图17是用于相对于图11中所界定的参考框架坐标轴的复摆运动路径的实例性加速度数据的图表。

图18是根据本发明供电的蹦床方面构造的儿童运动装置的实例性支撑结构及实例驱动结构的剖面图。

图19及20是根据本发明一个方面的经配置以提供弹跳移动的儿童运动装置的基于凸轮的驱动系统的实例的透视剖面图。

图21是根据本发明一个方面的经配置以提供弹跳移动的儿童运动装置的基于偏转的径向振荡器驱动系统的一个实例的立面侧视图。

图22是根据本发明一个方面的经配置以提供弹跳移动的儿童运动装置的基于螺旋弹簧的驱动系统的示意性表示。

具体实施方式

研究已显示，许多婴儿或儿童并不能通过常规儿童秋千及弹跳座位所提供的运动来哄慰或使其安静。相反，可仍通过抱住儿童的父母或看护者所赋予的运动而容易地使儿童安静或哄慰儿童。看护者经常用其胳膊且在其躯体前面抱住儿童并以使儿童安静及/或哄慰儿童的方式移动。此类移动可包含看护者来回摆动其胳膊、左右地旋转其躯体或以组合这些移动的方式移动时的左右摇动、轻微上下弹跳或轻微旋转摆动。

本发明大体针对经构造以模仿由看护者提供给婴幼儿的哄慰移动的运动装置。在一些情况下，哄慰运动涉及摇动式摇摆运动路径。另一选择为或另外，哄慰运动并入有大体垂直的弹跳移动，像提供给依靠在看护者的肩膀处或附近的儿童的运动。更一般来说，所揭示的儿童运动装置通常基于父母通常用来哄慰其孩子的移动的特性。因此，所揭示的装置经配置以准确地模仿此运动的一个或一个以上特性。为这些目的，所揭示的装置可经配置而用于在对应频率下的具有各种往复运动路径的操作。举例来说，摇动式摇摆运动路径可涉及在发现为此类父母哄慰移动特性的第一频率范围内的频率下的往复运动。大体垂直的弹跳移动可涉及在发现为由父母提供时的此移动的特性的第二频率范围内的频率下的振荡。如以下所述描述，这些频率范围由实验运动数据支持，所述实验运动数据是从在哄慰孩子的同时被监测的父母组中的在统计上显著大多数的父母中采集的。

在一些实施例中，儿童运动装置可为可定制或以其它方式可调整以允许看护者选择运动路径及提供最有效哄慰的对应频率。看护者所选择的操作设定可提供根据摇摆及弹跳运动中的一者或两者的移动，且因此可涉及所述频率范围中的一者或两者。

所揭示的装置通常展示出模仿父母的运动或运动特性的运动或运动特性。在一些情况下，所揭示的装置经配置以提供在统计上类似于大多数父母移动其孩子所处于的频率的频率下的移动。替代在以下所描述的最佳频率窗口外移动儿童的秋千及蹦床产品，所揭示的装置经配置以递送与父母所提供的移动的特性对应的一个频率(或多个频率)下的移动。

父母通常以两种不同的技术来哄慰其孩子。第一运动技术涉及低频摇摆/摆动运动，其由具有大约0.5Hz(0.4973Hz)的中频及0.1244Hz的标准偏差的正态分布(即，贝尔曲线)恰当地表示或进行近似。在一个数据集中，所述中频为0.48Hz。第二运动技术涉及具有大约3.0Hz的主频与0.15Hz的标准偏差的高频弹跳运动。此实验数据识别两个主要运动频率窗口或范围(即，约0.37Hz到约0.62Hz，及约2.85到约3.15Hz)作为用于某些类型的移动的操作的所需频率。以下所描述的儿童运动装置经配置以提供这些最佳频率范围中的每一者内的对应移动。

在一些方面中，本发明大体针对复摆运动路径，其使得可能通过具有合理装置尺寸的系统的固有共振来实现所需的运动频率。举例来说，可经由具有大体垂直旋转轴线的摆式移动来提供低频范围内的移动。为配置在低速频率范围内操作的装置，常规摆式(即，单摆式)秋千将通过将摆臂长度调整为129英尺而具有0.5Hz的固有共振频率(单摆固有频率通过下式来计算：ω＝sqrt(g/L))。但此长度对于典型的全尺寸幼儿秋千可能是较长而不方便。其它选项包含形成可以除产品固有频率以外的频率驱动所述产品的直接驱动秋千运动机构，如以下所描述。在一些情况下，此方法可需要极高的能级。在其它情况下且如以下所描述，复摆运动路径可涉及从垂直偏移的轴线，使得所述移动包含垂直及水平分量两者。因此，装置可具有更方便的摆臂长度但仍以其固有共振频率移动。以此方式，所述装置依赖于系统的固有共振，且因此仅利用有限的电力来克服任何阻尼。

本文中所描述的运动路径还使得可能提供平滑的往复移动。在一些情况下，运动路径包含方位角改变及标高改变两者，借此使用重力作为平稳方法来使摇摆运动的方向反转。标高改变可由偏移的旋转轴线产生，其单独作用将产生位于从水平倾斜的平面内的运动路径。标高改变还可由摆臂相对于旋转轴线的定向产生。在一些情况下，所述定向的锐角产生可沿运动路径进一步引入标高改变的圆锥形路径。由于这些类型的标高改变，不合需要的较高频率分量并未引入到移动中，从而使运动曲线(例如，移动的频率分布)主要在固有共振频率下或由固有共振频率支配。

打算本文中相对于各种组件的垂直或水平定向所应用的术语大体、大致及类似词意指所述组件具有主要垂直或水平的定向，但在定向上不需要是精确地垂直或水平。所述组件可相对于垂直或水平成角度，但并非到其中其远离所提及的参考大于45度的程度。在许多情形中，打算术语“大体”及“大致”准许从这些类型的修饰词在本文中所应用到的参考的某一许可偏移或甚至暗示某一既定偏移。

现在转到图式，图1显示根据本发明的教示内容构造的儿童运动装置20的一个实例。此实例中的装置20大体包含框架组合件22，所述框架组合件具有经配置以搁置在地表面26上的基底区段24。在本实施方式通篇中，术语“地表面”用于界定所述装置在使用中配置中时搁置于其上的表面及为易于说明而用于与本发明的其它方面、部分或方向(例如，垂直、水平等)进行比较的参考平面或表面两者。然而，本发明不打算局限于仅与具体地基于地面或者其框架组合件的基底区段或参考表面的其它水平定向一起使用。而是，所述地表面及所述参考平面用于帮助描述装置20的各种组件之间的关系。

图1中所示的儿童运动装置20还具有从基底区段24的一部分向上延伸的竖直立管、柱或脊状柱28。在此实例中，脊状柱28相对于其纵向长度沿大体垂直的定向而定向。本文中所揭示的脊状柱中的任一者可具有以任一所需或适合的方式配置的外壳或盖。所述外壳可以是装饰性、功能性或两者。所述盖还可以是可移除的以接近所述装置的内部工作区(如果需要)。所述脊状柱可在定向、形状、大小、配置及来自本文中所揭示实例的类似物上颇为不同。

在此实例中，支撑臂30从脊状柱28悬臂伸出且从所述脊状柱沿径向方向大体向外延伸。在此实例中，支撑臂30具有耦合到脊状柱28的一部分的受驱动端32。支撑臂30经安装而用于围绕其受驱动端的枢转左右移动以通过大体水平的行进路径。如以下所描述，所述支撑臂可行进通过预定角度的部分轨道或弧段且可围绕旋转轴线R旋转(例如，参见图6A到图6C)。在一些情况下且如以下所描述，所述旋转轴线可从垂直参考偏移且其可从所述脊状柱的轴线偏移。或者，所述旋转轴线可与所述垂直参考、所述脊状柱的轴线或如果需要则两者对准。如以下所描述，所述受驱动端耦合到经设计以使所述支撑臂往复运动或振荡的驱动系统。此实例中的支撑臂30还具有远端33，所述远端具有经配置以支撑儿童座位36以与所述支撑臂一起移动的座位夹持架34。

图1中所示的儿童运动装置20及本文中所描述的儿童运动装置的各种替代实施例的各种组件可颇为不同且仍归属于本发明的精神及范围内。揭示少量的实例来图解说明组件配置的性质及变化。在图1的实例中，框架组合件22的基底区段24呈经定大小以为装置20在使用中时提供稳定基底的圆箍的形式。基底区段24的配置可与图1中所示的箍不同，如稍后所论述。基底区段24大体定位在座位夹持架24下方以抵消施加到所述脊状柱及放置在悬臂伸出的支撑臂的座位上的儿童所形成的负载或力矩。类似地，座位夹持架34可颇为不同且仍归属于本发明的精神及范围内。在此实例中，座位夹持架34是环绕开口38的材料的正方形或矩形环。还可能有座位夹持架34的其它配置及构造，且本文中图解说明各种替代实例。在此实例中，脊状柱28包含外部外壳39，所述外部外壳可经配置以提供悦目或所需的美感外观。外壳39还可充当装置20的内部组件(例如，驱动系统)的保护盖。

在一个实例中，座位夹持架34经配置以准许儿童座位36以若干任选定向安装于支撑臂30上。如图1中所示，儿童座位36可具有仿形底部或基底40，所述底部或基底具有经配置以啮合座位夹持架34的若干部分使得当儿童座位36搁置于所述座位夹持架上时其紧固地固持在合适位置中的特征。在此实例中，所述座位夹持架由管状线性侧段形成。所述座位底部在搁置于夹持架34的一个线性侧段上的一个端上具有平坦区域42。座位基底40的悬垂区域44经定大小以装配于所述夹持架的开口38内。基底40的另一端具有一个或一个以上对准凹口46，所述凹口经配置以接纳所述夹持架的相对线性侧段。悬垂区域44及凹口46将儿童座位36在所述夹持架上固持于合适位置中。还可依赖于重力自身将所述座位保持于合适位置中。在另一实例中，一个或一个以上强制手动或自动闩48可用于所述座位的一部分中，用在所述座位的一个或两个端处作为座位夹持架34的一部分，及/或用在所述座位夹持架的一个或两个端处以将儿童座位36在座位夹持架34上紧固地固持于合适位置中。闩48可以是弹簧偏压的以在所述座位放置于所述夹持架上时进行自动啮合。

可将几何条件及对称性设计到所述夹持架及座位中以准许所述座位以多个任选座位定向放置于所述夹持架上。如图1中的虚线所表示，所述座位及/或所述座位夹持架还可经配置以准许所述座位或夹持架偏斜以调整到各种斜向角度。在另一实例中，所述夹持架及/或所述座位可经配合设计以准许所述座位或其它儿童支撑装置在放置于所述夹持架上时在少于四个、多于四个或甚至无限数目的面向座位的定向之间旋转。两个部分上的协作盘可用于实现无限的定向调整。

图2到图5图解说明此实例中的座位夹持架34的正方形形状所许可的任选儿童座位定向阵列的一个实例。如图2中所示，儿童座位36可定位在支撑臂30的座位夹持架34上，其中旋转轴线R定位在儿童的右手侧上。图3显示其中旋转轴线R的位置位于所述儿童座位后面的另一任选就座定向。图4显示其中旋转轴线R的位置在所述儿童座位的左手侧上的另一任选就座定向。图5显示其中所述儿童座位面向所述支撑臂的旋转轴线R的位置的另一替代就座定向。通过将座位36以不同的定向放置于所述夹持架中，儿童可在不改变支撑臂行进特性的情况下体验不同的相对运动及各种不同的视觉环境。

图1到图5中所大体描绘的实例性儿童运动装置根据本发明的一个方面来构造以模拟或模仿可由母亲或父亲在其用其胳膊抱住孩子时采用的各种移动。抱住儿童的成年人将经常交替地升高及降低其肩膀或左右枢转其躯体以模拟摇动移动。其它时候，成年人可用其胳膊抱住儿童并左右扭转其躯体以为儿童产生通过一段弧的摇摆运动。其它时候，成年人可通过在抱住儿童的同时左右地横向移动其肘部而仅来回地摇摆儿童。有时成年人可采用此类移动的组合及/或可在做这些运动时向前屈身并使其脊柱以一角度朝向儿童倾斜。

在任一情形中，成年人可容易地更改抱在其胳膊中的孩子的位置。有时成年人可抱住儿童在有几分坐着的位置中而孩子背对其胸膛。在另一实例中，可抱住儿童在直接面对成年人的位置中。在另一实例中，可抱住儿童以使其腿在一侧而头在另一侧并由成年人摇动所述儿童。所揭示的儿童运动装置可模拟这些各种已证明的、自然的、安静及哄慰移动中的任一者或全部的特性。一个特性涉及振荡的频率。父母通常抱住孩子并以缓慢均匀的节奏移动孩子以帮助使孩子安静或哄慰孩子。如以下进一步描述，所揭示的装置可经构造以便以还模仿儿童可在被抱在成年人的胳膊中时体验的运动的程度及频率的方式操作。

可以各种各样的方式来实现本文中所揭示装置的各种运动。图6A到图8B图解说明替代儿童运动装置构造及布置的几个实例。图6A显示儿童装置20的俯视图。如图所示，支撑臂30可旋转并往复运动通过小于整圆的行进弧。在一个实例中，支撑臂30可在两个极端E之间旋转通过120度的角度β。此角度可变化、可大于360度、可小于120度，且仍可归属于本发明的精神及范围内。本文中将支撑臂30描述为大致水平且本文中将旋转轴线R描述为大致垂直，即使其可从这些参考有角度地偏移，如本文中的若干绘图所图解说明。

图6B及6C显示用于装置20的替代布置以产生略微不同的运动路径。如图6B及6C中所示，支撑臂30可围绕旋转轴线R旋转。旋转轴线R可相对于参考平面与垂直轴线V对准，如图6C中所示。然而，在图6B中所示的实例中，支撑臂30相对于水平参考H以角度α倾斜且垂直于其旋转轴线R。因此，旋转轴线R也相对于垂直参考V以角度α倾斜。在其它实例中，包含以下所描述的实例中的一些实例，所述两个角度可不同以进一步产生变化的运动路径。在一个实例中，角度α可以是约15度，但所述角度可小于15度、0度或大于15度，且仍归属于本发明的精神及范围内。如果需要，所述支撑臂及/或所述旋转轴线甚至可远离行进弧倾斜。

在垂直偏移的布置(例如，图6B)中，所述支撑臂将扫掠通过其弧或在相对于水平倾斜的平面中行进。因此，座位夹持架34的实际运动将围绕其轴线R具有旋转运动路径，所述旋转运动路径包含水平分量以及垂直分量。在夹持架34沿倾斜的行进平面T内的路径移动时，其位置高度(或标高)将在低高程点与高高程点之间变化。这些高程可经设定以在沿所述行进弧的任何位置处出现，此视所述座位夹持架的行进弧的中点M经设计以出现的位置而定。如果所述行进弧的中点M被设定在由座位夹持架行进弧界定的行进平面T的最低高程处，那么相等的高点将出现在所述弧的相对极端E处。此配置可最佳地模拟儿童可在被抱在其父母的胳膊中时体验的运动。

在图6C中，显示另一替代运动路径。在此实例中，旋转轴线R为精确地垂直且与垂直参考轴线V(以及此实例中的脊状柱轴线)共线性。然而，在此实例中，所述支撑臂从水平参考H以角度α向下倾斜。因此，所述座位夹持架将在水平平面中行进通过圆弧。因此，支撑臂30将移动通过圆锥形C的一段弧且不在平面中。此实例中的儿童座位夹持架34略微远离脊状柱28倾斜。或者，视需要，座位夹持架34可平行于水平参考H定向或从水平参考H以一角度向上倾斜。对于图6B的实例也是如此。

在这些实例中的任一者中，支撑臂30可经折曲或定向，使得至少在行进弧的低高程点或中点处所述座位经定向而与地表面或水平齐平。图6A及6B以虚线显示此座位夹持架定向。相对于所述支撑臂的座位夹持架角度可变化且甚至可以是可调整的以为座位占用者提供额外运动路径替代方案。

图7A及7B是也描绘可并入到装置20中或由装置20提供的替代运动路径的正视图。图7A的正视图表示图6B中所示的装置的儿童座位的行进路径的一个实例。座位夹持架因其运动的水平分量及垂直分量两者而既将左右行进又将扫掠通过一弧。这是因为支撑臂30在相对于水平参考以角度α倾斜的行进平面T中移动。图7B的正视图表示图6C中所示的装置的儿童座位的行进路径。此装置的儿童座位将在水平行进平面中移动。

图7A也可表示其它运动路径替代方案。可在装置20中设计支撑臂30的受驱动端32处的凸轮表面或可采用其它机械构件以在所述支撑臂扫掠通过其行进弧时赋予所述支撑臂的任选垂直移动。在所述臂左右地且根据沿其行进弧的位置往复运动时，可致使所述臂沿其旋转轴线R的方向垂直移动(参见图8A作为所述运动的表示)或垂直枢转(参见图8B作为表示)。在一个实例中，四杆或其它机械链接布置可用于驱动系统中或甚至用于支撑臂及/或夹持架构造中。此类链接布置可用于产生沿不同方向的任选运动，包含所述臂的枢转垂直移动、所述臂的线性垂直移动、所述臂的纵向移动、所述臂的纵向旋转等等。下文结合图18到图22描述这些类型的大体垂直移动的另外的实例。

图8A及8B还表示垂直往复或弹跳运动。可使用弹簧来来赋予弹跳或振荡垂直运动，如下文还将描述。可任选地设计弹跳运动特征作为所述装置的单独运动选项，使得儿童座位甚至可在所述支撑臂不以旋转方式往复运动时弹跳，或者作为可连同所述支撑臂的旋转移动一起同时发生的额外运动。同样垂直运动可如图8B中所示为有角度的或可如图8A中所示为线性的。

赋予给本文中所揭示支撑臂的运动特性的类型及复杂性可变化且仍归属于本发明的精神及范围内。如果需要，那么所述支撑臂(举例来说)还可经设计以在改变方向之前行进通过360度或更多。如果需要，那么座位夹持架34及/或支撑臂30还可以是可有角度地调整，以进一步更改座位占用者所体验的运动。图8B还表示可任选地添加到所揭示装置的此类型调整特征的一个实例。另外，如果需要，那么所述支撑臂可以是长度可调整，以在装置20中产生甚至更多的运动多样性。如以下所描述，此类型的调整可给用户提供修改系统的固有共振频率的选项，此又改变了装置的操作(例如，振荡)频率。另一选择为或另外，座位位置可以是沿所述支撑臂从远端向内朝向受驱动端可以滑动方式调整或特定位置可调整。此类基于座位位置的调整还可用于实现上述频率调整。

图9及10描绘根据本发明一个方面的实例性儿童运动装置，其通常以50来指示，经配置而用于所需频率下的振荡。装置50的配置定向儿童占用者，使得移动的特性(且明确地说，频率)模仿由看护者提供给儿童的哄慰运动。下文对装置50进行描述以提供关于具有复合运动路径(例如，而非单摆式)的儿童运动装置的一个实例以及在一些情况下所述复合运动路径可如何支持所需频率范围内的移动的另外的细节。下文说明是基于以下理解提供的：所述细节中的许多细节(如果不是全部)同样地或类似地可应用于上文所描述的装置及装置配置中的一者或多者。

可以类似于上文所描述的装置的方式大体地配置儿童运动装置50。举例来说，此实例中的装置50大体包含框架组合件51，所述框架组合件经配置以将占用者座位52支撑于装置50安置于其上的表面上面。框架组合件51的基底区段54搁置于所述表面上以为装置50在使用中时提供稳定基底。框架组合件51还包含座位52安装于其上的座位支撑框架56。可如上文所描述来配置座位52及座位支撑框架56以支持若干任选座位定向。座位框架56大体悬吊于基底区段54上方以允许座位52在操作期间的往复移动。为此目的，框架组合件51的直立柱58从基底区段54向上延伸以充当提升器或脊状柱，支撑臂60从所述提升器或脊状柱径向向外延伸以与座位框架56会和。

在此实例中，柱或脊状柱58相对于其纵向长度沿大体垂直的定向而定向。柱58可具有外部外壳59，所述外部外壳可以任一所需或适合的方式配置以提供悦目或所需的美感外观。

在外壳59内，装置50包含通常以62指示且示意性地显示于图10中的驱动系统。驱动系统62大体界定旋转轴线R(图9)，支撑臂60从所述旋转轴线悬臂伸出且支撑臂60围绕所述旋转轴线往复运动，如上文所描述。为此目的，驱动系统62包含驱动轴64。在此实例中，轴62是连接在框架组合件51内的管状杆以将运动从驱动系统62传送到支撑臂60。轴62、且因此旋转轴线R相对于垂直参考以角度θ向上延伸。在操作中，电动机66(例如，DC电动机)驱动具有(例如)蜗轮68及蜗轮从动件70的齿轮系，为易于图解说明而示意性地描绘所述蜗轮及所述蜗轮从动件。

在一些情况下，蜗轮从动件70可携载充当曲柄轴的销或栓(未显示)。在此情况下，电机66始终沿相同方向转动，且所述销从齿轮从动件70的旋转轴线发生位移(即，偏移)，使得齿轮从动件70的旋转致使所述销沿圆形或旋转路径前进。所述销的自由端延伸到耦合到轴62的U形或有凹口的托架(未显示)的垂直定向的凹槽中。以此方式，所述销沿所述圆形路径的移动从完全旋转的运动变换为轴62的振荡或往复运动。尽管电机66为单个方向，但所述有凹口的托架在一个半循环期间沿一个方向且在另一半循环期间沿相反方向发生位移。然后，所述曲柄轴的传送到所述有凹口的托架的能量经由弹簧(未显示)作用于摆动枢转轴(未显示)上。然后，所述摆动枢转轴链接或耦合到驱动轴62以使支撑臂60振荡通过其运动图案。在此实例中，所述弹簧可充当旋转阻尼机构以及蓄能器。所述弹簧可经实施以用作类离合器元件以通过允许电机66与轴62之间的不同步运动来保护所述电机。因此，在此情况下，轴62并非直接连接到电机66，借此形成间接驱动机构。

所揭示的儿童运动装置可但不需要利用间接驱动技术以允许所述电机支持装置的固有共振频率下的运动。如上文所描述，通常施加间接驱动以克服系统中存在的阻尼，同时以其它方式允许所述系统在共振下移动。适合电机驱动系统的实例及相关技术描述于第5,525,113号(“Open Top Swing and Control”(敞顶式秋千及控制))、第6,339,304号(“Swing Control for Altering Power to Drive Motor After Each SwingCycle”(用于在每一摆动循环后更改到驱动电机的电力的秋千控制))以及第6,875,117号(“Swing Drive Mechanism”(秋千驱动机构))美国专利中，所述专利的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。

所揭示装置及方法的实践不限于上述间接驱动技术，而是可替代地涉及若干不同电机驱动方案及技术中的任一者。因此，驱动系统的组件可颇为不同且仍归属于本发明的精神及范围内。实例性驱动系统62提供非常适合结合儿童运动装置50一起使用的往复运动，因为驱动机构及其机械链接允许在电机到占用者座位的耦合中存在某一滑动量。然而，肯定存在可替代地用于将所需的振荡或往复运动赋予给本文中所揭示装置的支撑臂60的许多其它可能的驱动机构或系统。

一种此类技术涉及其中电机轴以机械方式链接到摆动枢转轴而不允许任何滑动的直接驱动机构。在此情况下，可经由切换的电机电压极性(即，正向及反向驱动信号)沿不同方向驱动所述电机以实现往复运动。然后，所述机械链接经配置以适应双向运动，不同于上文所描述的实例性驱动系统中的窝轮及其它机械链接组件。可以开放回路或闭合回路方式给所述电机供电。在开放回路系统中，以交替的极性向所述电机施加电力，使得可通过调整所施加的电压、电流、频率或工作循环来控制摆动速度(或摆动角振幅)。替代系统以固定的极性施加电力，其中经由机械链接形成往复运动。直接驱动系统的闭合回路控制可涉及与开放回路控制中所实施的控制技术类似的控制技术，尽管可经由位置反馈技术来优化。借助反馈信息，可调整并优化所施加的电压及其它参数以最有效地获得或控制到所需的摆动振幅。

其它任选驱动技术可包含或涉及弹簧操作的上发条机构、磁系统、电磁系统或用以将驱动机构能量及运动转换为所揭示装置的往复或振荡运动的其它装置。

根据本发明的一个方面，装置50通常经配置以支持模仿父母所提供的摇摆运动的频率下的移动。为此目的，驱动系统62(不论是间接还是直接)使支撑臂60移动使得座位52沿运动路径以发现为在提供摇动式摇摆运动以哄慰儿童的看护者中在统计上普遍的频率范围内的频率往复运动。如上文所描述，本文中所描述的装置通常经配置以模仿还可涉及标高改变的左右摇摆移动。对于此类型的哄慰移动，父母通常用低速摇摆/摆动运动来哄慰其孩子，所述低速摇摆/摆动运动由具有大约0.5Hz(0.4973Hz)的中频及0.1244Hz的标准偏差的正态分布(即，贝尔曲线)恰当地表示或进行近似。在一个数据集中，所述中频是0.48Hz。因此，此实验数据识别从约0.37Hz到约0.62Hz的一个所需频率窗口或范围。由所述实验数据支持的第二所需频率范围从约0.4Hz达到约0.5Hz。尽管准确的频率可取决于座位52的定向，但显示为有效的一个实例性频率是约0.4Hz。

不同于直接驱动系统(其中驱动系统可经配置以使支撑臂以所需频率移动)，具有间接驱动系统的装置经设计以通过固有共振以所需频率往复运动。为此目的，本发明的一个方面大体针对复摆运动路径，其使得可能通过具有合理装置尺寸的系统的固有共振来实现所需的运动频率。遗憾的是，单摆式配置将需要129英尺的摆臂来获得大约0.5Hz的固有共振频率。因此，可经由从所述支撑臂及旋转轴线的配置及定向产生的经修改摆式移动来提供低频范围内的移动，如下文所描述。

装置50的频率由于其经修改的摆式几何条件而接近类似大小的常规摆式秋千的一半频率。更具体来说，所述几何条件通常支持具有方位角改变及标高改变两者的秋千臂运动路径。所述标高改变是驱动系统的旋转轴线从垂直偏移的结果，使得座位在其接近往复运动行程的每一端点时克服重力而升高。所述几何条件的促成所述方位角改变及标高改变两者的另一特征是支撑臂与旋转轴线的角度，其致使所述支撑臂的轨迹为圆锥形，如上文所描述。在图9及10的实例中，所述角度是锐角，使得圆锥形路径朝向端点产生较陡峭(即，较快速)的标高改变(相对于具有90度的角度的定向)。

出于前述原因，装置50的固有频率保持为重力及摆臂长度的函数，但还取决于秋千旋转轴线与垂直形成的角度θ及摆臂与所述旋转轴线的角度如下界定共振频率：

${\mathrm{\ω}}_n=\sqrt{\frac{g\sin \mathrm{\θ}}{L\sin \mathrm{\φ}}}$

图9及10中所示的装置50是可容易地定尺寸及以其它方式设计以通过改变这些装置参数达到系统的所需固有共振频率来满足特定频率度量的配置的一个实例。在图9中所示的实例中，所述系统的固有共振频率基于14英寸的摆臂长度L、13度的旋转轴角度θ及与73度的旋转轴线的摆臂角度Φ而从初始频率改变。所产生的装置设计频率ω_n ^*是新设计参数L^*、θ^*及Φ^*的函数，所述新设计参数是原始参数与参数改变的总和。

${\mathrm{\ω}}_n^{*}=\sqrt{\frac{g\sin {\mathrm{\θ}}^{*}}{L^{*}\sin {\mathrm{\φ}}^{*}}},L^{*}=L+\mathrm{\ΔL},{\mathrm{\θ}}^{*}=\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ\θ},{\mathrm{\φ}}^{*}=\mathrm{\φ}+\mathrm{\Δ\φ}$

存在的固有频率超过设计频率的比率是根据以下方程式的无因次设计工具：

$\frac{{\mathrm{\ω}}_n}{{\mathrm{\ω}}_n^{*}}\sqrt{(1+\frac{\mathrm{\ΔL}}{L})\left(\frac{\sin \mathrm{\θ}}{\sin (\mathrm{\θ}+\mathrm{\Δ\θ})}\right)\left(\frac{\sin (\mathrm{\φ}+\mathrm{\Δ\φ})}{\sin \mathrm{\φ}}\right)}$

图11到图13显示频率比对这些系统参数(即，ΔL、Δθ及ΔΦ)改变的响应。借此，可从初始共振频率导出所述参数中的每一者的实例性适合范围。举例来说，使用图16中的曲线图，假定前述在统计上有效的频率范围，适合旋转轴线偏移角度范围从约12度达到约22度。假定初始共振频率(例如，0.4Hz)及对应频率响应曲线图，可针对其它参数导出另外的适合范围。

以上所描述的基于共振频率的运动技术的一个优点在于重力提供往复运动行程之间的平滑转变。平滑移动又产生较清晰的运动曲线。也就是说，由装置提供的移动的频率分布不会与因必须强行地反转支撑臂的方向而产生的不合需要的频率分量混杂。借助基于重力的技术，产生往复运动不需要任何物理阻止件。在无由阻止件产生的冲击载荷的情况下，所揭示装置的复合运动路径避免了骤然或急动移动，从而仅留下主要的所需频率下的平滑且易变的运动。

基于共振频率的运动技术的另一优点在于儿童运动装置可经设计以支持操作频率的基于用户的调整或选择。如上述揭示内容中所描述，一开始应注意，间接驱动机构可提供变化的加速度级、且因此变化的速度。为这些目的，可经由速度选择或设定来控制上述装置。然而，速度改变的结果仅是弧形运动路径长度的改变，而未使频率改变。为调整频率，上述运动装置中的任一者可包含(举例来说)可调整支撑臂或可调整座位框架。更具体来说，对支撑臂长度或定向的调整将产生对频率的修改。类似地，对座位的调整可类似地改变摆臂的长度，从而又调整了频率。在直接驱动实施例中，可通过改变电机驱动的速度及/或循环来调整频率。在任一情况下，儿童运动装置可经配置以允许及支持结构重配置或用户接口选择元件以实现对频率的调整。

结合图14到图17提供关于本文中所描述的复摆运动路径的另外的细节。具体来说，图14是与上文所描述的运动装置类似地配置的实例性运动装置的示意性表示，所述实例性运动装置用于在所需固有共振频率下的振荡且以具有三个框架轴线或向量的坐标参考框架表示。总的来说，图15到图17中的加速度曲线图中的每一者中所示的曲线例示经由所揭示的复摆运动路径产生的运动的平滑性质。可通过相对于所述参考框架界定旋转轴线及从所述旋转轴线延伸到所述参考框架的摆臂来陈述关于所述复合运动路径的更具体的细节。用于复合弧形运动路径的解决方案支持摆长度不影响总装置大小的结论。所述装置具有不仅由摆臂的长度l而且由围绕旋转轴线的角度Ψ及所述摆臂与所述旋转轴线形成的角度α界定的加速度曲线。可经由动力学原理导出以下摆动加速度方程式：

${\stackrel{\→}{a}}_x=\left[\begin{array}{c}{a}_{s1}{\hat{s}}_1\\ a_{s2}{\hat{s}}_2\\ a_{s3}{\hat{s}}_3\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{l\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}}^2\sin \left(\mathrm{\α}\right)\cos \left(\mathrm{\α}\right){\hat{s}}_1\\ -l{\stackrel{\·}{\mathrm{\ψ}}}^2{\sin }^2\left(\mathrm{\α}\right){\hat{s}}_2\\ l\stackrel{\·\·}{\mathrm{\ψ}}\sin \left(\mathrm{\α}\right){\hat{s}}_s\end{array}\right]$

如上文所描述，所述装置的摇篮可围绕

框架向量旋转角度β，针对相应的向外、切线及向内定向为：-90、0或90度。座位或摇篮还使婴儿围绕旋转的

向量斜向角度Φ。图16及17描绘针对切线及向外摇篮定向以及给定斜向角度的加速度特性。

${\stackrel{\→}{a}}_b=\left[\begin{array}{c}{a}_x\hat{x}\\ a_y\hat{y}\\ a_z\hat{z}\end{array}\right]C_{\mathrm{\φ}}=\left[\begin{array}{ccc}\cos \mathrm{\φ}& 0& -\sin \mathrm{\φ}\\ 0& 1& 0\\ \sin \mathrm{\φ}& 0& \cos \mathrm{\φ}\end{array}\right],C_{\mathrm{\β}}\text{=}\left[\begin{array}{ccc}1& 0& 0\\ 0& \cos \mathrm{\β}& \sin \mathrm{\β}\\ 0& -\sin \mathrm{\β}& \cos \mathrm{\β}\end{array}\right]$

${\stackrel{\→}{a}}_b=C_{\mathrm{\φ}}{C}_{\mathrm{\β}}{\stackrel{\→}{a}}_s$

上述哄慰运动路径通常经设计以模仿父母在来回摇摆的同时摇动孩子。可将此移动描述为摇篮位置的偏转及滚动的组合。可将偏转及滚动视为与围绕图14中所界定的三条轴线中的两者的旋转移动对应。以此方式，所揭示的儿童运动装置可模仿涉及围绕两条轴线(穿过父母肩膀之间的横向轴线以及界定父母对称线的垂直轴线)的旋转的父母哄慰技术。尽管替代选项可包含围绕第三轴线的旋转或俯仰的组合，但下文所描述的替代装置谈及更为普通的哄慰技术：大体垂直的弹跳，其单独使用或结合上文所描述的偏转滚动组合摇摆运动路径使用。

根据本发明的另一方面，一种儿童运动装置经配置以模仿涉及大体垂直的弹跳移动的父母哄慰技术。已发现此移动在统计上是均匀的，其具有大约3.0Hz的主频及约0.15Hz的标准偏差。若干装置可经配置以赋予此相对高频的运动。适合的解决方案通常包含而不限于基于垂直活塞的设计(例如，加压空气系统或沿上文所描述的旋转轴线定向的电机及曲柄布置)及径向振荡器设计(例如，用于大体垂直振荡的支撑臂的偏转)。下文所描述的是用于提供在统计范围内的所需频率下的运动的具体实例。提供所述实例是基于以下理解：其可与前述旨在提供摇摆运动的实例在任一所需程度内组合。然后，可赋予用户选择运动路径中的一者或两者以供操作的选项。然后，可致动与一个或多个选定运动路径对应的一个或两个驱动系统以产生在一个或多个所需频率下的选定移动。

图18显示其中支持摇摆及弹跳运动两者的许多可能实例中的一者。关于摇摆运动，支撑臂150具有耦合到枢转杆154的受驱动端152。杆154经支撑而用于围绕旋转轴R沿大体垂直定向的旋转。在此实例中，框架组合件具有基底区段156，所述基底区段具有各自端接于装置的脊状柱的外壳162内的向上延伸部分160中的一对支腿158。这些框架部分或支腿158是基底区段156的线性延伸部分且彼此横向间隔开。其远端162连接到且以旋转方式保持于上部承载块164内。这些框架部分或支腿158的下部区域在下部承载块或电机安装件166内以旋转方式保持于合适位置中。

每一承载块164、166具有用于接纳且以旋转方式支撑支撑臂杆154的中心承载开口。在此实例中，杆154的下端170可端接于下部承载块166下面且耦合到电机或其它驱动机构172。驱动机构172可经配置以使所述杆、且因此所述支撑臂往复地旋转通过预定行进角度，例如上文所描述的120度。电机或驱动机构172可包含可用用户操纵以调整有角度的行进、旋转速度等的特征。操作者面板、触摸垫装置、遥控单元或用户接口可提供于外壳162的一部分上，其具有按钮、触摸屏幕、键盘、开关或这些特征的组合或者用户可操纵以存取、操作、调整及更改装置的各种性能特性的类似特征。图1显示触摸垫、屏幕或携载于外壳39的上部部分上的其它用户接口元件174的一个实例。

虽然本文中未详细地显示，但所述驱动机构的组件可颇为不同且仍归属于本发明的精神及范围内。在测试及证明为正常运转的一个实例中，所述驱动机构可呈耦合到所述杆以产生所需运动的机电系统的形式。在一个实例中，DC或AC电动机可耦合到蜗轮，所述蜗轮然后可耦合到蜗轮从动件。所述从动件可驱动曲柄轴。所述驱动轴的能量可通过有凹口的托架从纯旋转运动变换为振荡或往复运动，所述有凹口的托架又耦合到弹簧。所述弹簧可耦合到所述杆以通过其运动使所述支撑臂振荡。

所述弹簧(未显示)可充当旋转阻尼机构以及蓄能器。所述弹簧可经实施以用作类离合器元件以通过允许电机与杆之间的不同步运动来保护所述电机。因此，所述杆不需要直接耦合到所述电机。肯定存在还可用于将所需的振荡或往复运动赋予给本文中所揭示装置的支撑臂的许多其它可能的驱动机构或系统。这些机构或系统可包含弹簧操作的上发条机构、磁系统、电磁系统或用以将驱动机构能量及运动转换为所揭示装置的往复运动或振荡运动的其它装置。在每一情况下，本文中所揭示装置的构造允许驱动系统部件装纳于外壳中且定位于儿童座位水平线下面。因此，所述机构不造成妨碍，从而致使对占用者的噪声级降低、产生高度紧凑的产品配置及对儿童座位的几乎不受阻碍的接近。

继续参照图20，可赋予所需的弹跳移动的结构的一个实例涉及经配置以在所需频率下振荡的基于弹簧的系统。为此目的，弹簧176捕获于上部承载块168与定位于杆154上的弹簧阻止件178之间。所述驱动机构可经配置以沿杆154的轴线将垂直移动或振荡赋予给杆154的下端170。如下文进一步描述，弹簧176可阻尼但帮助保持到支撑臂的振荡蹦床移动。举例来说，耦合到驱动系统的弹簧可以其固有频率压缩及扩张，所述固有频率可与所需频率匹配。以此方式，驱动机构(例如，螺线管及电磁铁布置)用作能量恢复机构以维持恒定的弹跳振幅且借此克服系统中的任何摩擦损失。或者，可以机械方式构造杆154及弹簧176以准许座位沿支撑臂156的移动以产生不时的用户启动的弹跳运动。举例来说，儿童的运动或父母的触摸可赋予此机械弹跳运动。

图19及20针对用于实现在有效范围内的所需频率下的弹跳运动的替代配置。每一实施例通常包含用以沿大体垂直的轴或杆产生正弦运动的凸轮，所述大体垂直的轴或杆可与上文结合摇摆运动所描述的旋转轴线对应。尽管一些实例可依赖于所述凸轮自身来支撑儿童的重量，但所描绘的两个实施例借助经配置以抵消儿童的静态重量的弹簧来减小所述凸轮上的负载。

参照图19，蹦床驱动系统包含凸轮250，所述凸轮经配置以在通常以252指示的从动件布置中产生正弦运动。可将凸轮250配置为具有孔254的盘形或圆形结构，所述孔从中心偏移与所需弹跳运动的位移的一半对应的距离。凸轮250与轴256一起旋转，所述轴以传统方式配置有用以约束其旋转的键及支撑元件。所述旋转由经由通常以260指示的齿轮传动装置耦合到轴256的电机258驱动。齿轮传动装置260可包含齿轮对或齿轮系，所述齿轮对或齿轮系包含蜗杆及蜗杆从动件以解决来自凸轮250的任何反扭矩。

轮从动件或轴承262保持与从动轴264接触，所述从动轴又通过轴套管266、268保持于大体垂直的定向中。轴套管266为压缩弹簧270提供基底，所述压缩弹簧用于从凸轮250移除儿童的静态重量，此又降低了驱动机构的扭矩要求。为此目的，弹簧阻止件272经定位使得将弹簧270压缩到轮从动件262恰在低振幅点处触及凸轮250的程度。在此实例中，弹簧阻止件272成形为馈送穿过从动轴264的销。为适应不同重量的儿童，可在从动轴264中形成若干(例如，十二个)等间隔的孔以接纳所述销。

图19中所示的实例性驱动系统可与上文中所描述的运动装置中的一者整合到任一所需程度。在此实例中，驱动机构安置于外壳274中，所述外壳类似于(如果不相同)图9中所示实施例的外壳59。套管266、268可固定到外壳274或安置于其中的支撑结构。从动轴264可沿支撑臂276从其悬臂伸出的旋转轴线R安置。以此方式，可提供摇摆及弹跳运动两者。

图20中显示替代蹦床驱动系统，其中用相似参考编号识别与先前实施例一样的元件。在此实例中，DC电机258的轴具有直接附接到其的蜗杆276。蜗杆276与充当混合式水平凸轮及蜗轮的凸轮齿轮278配合。凸轮齿轮278的周边表面280具有用以啮合蜗杆276的螺旋状齿。凸轮齿轮278的顶表面282相对于周边表面282的平面偏斜，使得凸轮齿轮282的旋转产生所需的弹跳移动。

凸轮齿轮278由直接位于负载下方的垫座轮284支撑以防止凸轮齿轮278变形。从动轮286连接到负载轴264。在操作中，从动轮286骑跨凸轮齿轮278的偏斜平面，同时弹簧270移除负载的静态分量且套管266、268将驱动系统固定地定位于外壳288内。

如图21的实例中所示，弹跳运动可替代地由经配置而用于径向偏转的结构及布置提供。在这些情况下，通过使儿童悬吊于位于弹簧臂302的端处的座位300中来大体形成径向振荡器。由于相对较小的有角度偏转，在摆动臂302的端处看到的运动是相对垂直的(模仿父母的运动)。可使用标准弹簧方程式来计算此系统的固有共振频率。可使用各种驱动系统来维持弹簧臂302的共振偏转。

转到图22，替代设计通过涉及使儿童座位350悬吊于滑轮驱动缆索352上的垂直弹跳运动来运送坐着的儿童。滑轮可以预定的所需频率卷绕/退绕缆索352，从而以平滑的上下弹跳运动方式移动儿童。所述滑轮可由电机装置(未显示)直接驱动或者经由经配置而以所需频率振荡的一个或一个以上螺旋弹簧354驱动。在后一情况下，驱动机构(未显示)可耦合到所述弹簧布置以提供能量来克服任何系统阻尼损失。其它基于弹簧的配置(例如，螺旋状延伸弹簧)也可适合用于支持高频共振移动。

本文中所揭示的各种儿童运动装置实例的细节可颇为不同且仍归属于本发明的精神及范围内。用于形成框架组合件部件、脊状柱部件及所添加特征的构造及材料可从塑料到钢管再到其它适合材料及部件结构而不同。驱动系统组件也可不同，如用于所述驱动系统中以产生所揭示装置的所需运动及功能的特征可不同。儿童座位底部或基底可经配置使得其以任一适合方式与座位夹持架啮合。如本文中所揭示，可在座位基底中提供垂直凹口或成垂直角度的凹口。座位夹持架管或其它材料的大小可经配置以滑动到所述凹口中以与座位啮合。重力及儿童的重量可足以将座位保持于所述夹持架中。然而，如果需要，那么可采用强制闭锁结构。所述座位还可经配置以包含共用特征，例如，吊带系统、提把、可枢转托盘及硬塑料壳。所述座位的基底可具有摇动、弹跳或固定支撑结构配置且所述座位可采用垫、盖或其它适合软物品。如上所述，所述座位夹持架可经配置以固持例如婴儿摇篮或其它儿童支撑装置的其它装置。

所述座位还可经配置以配合在相关产品的平台或系统内。换句话说，所述座位可从所揭示运动装置中的一者移除且容易地放置于经配置以接纳所述座位的不同产品中。举例来说，此类相关产品可以是摇篮式秋千框架、标准摆型秋千框架、蹦床框架、婴儿车(stroller)、车式儿童座椅(car seat base)或娱乐平台。以此方式，产品系统可在儿童年幼时用作哄慰或安静装置，然后经变换以供作为娱乐装置使用。在另一实例中，儿童座位可固定到支撑臂且不可移除。

上文所描述的是经设计以在以约0.5Hz为中心的第一哄慰频率范围中操作的若干低频摇摆装置。这些及其它装置还经设计以充当在以约3Hz为中心的第二哄慰频率范围中操作的供电的蹦床。所揭示的儿童运动装置可经配置以经由(例如)同时发生的摇摆及弹跳移动来提供整合有两种哄慰频率的运动。另一选择为或另外，所揭示的装置可经配置以单独地提供两种哄慰频率。在这些情况下，所述装置可配置有用于用户选择及在各种操作模式之间拨动的开关或其它硬件。

虽然本文中已根据本发明的教示内容描述了某些儿童运动装置，但本专利的涵盖范围并不局限于这些儿童运动装置。相反，本专利涵盖完全归属于所许可等效内容的范围内的本发明教示内容的所有实施例。

Claims (25)

1.一种儿童运动装置，其包括：

框架，其相对于参考表面提供结构支撑件且包括以可枢转方式耦合到所述结构支撑件的臂；

儿童支撑装置，其耦合到所述臂且通过所述框架与所述参考表面间隔开；及

驱动系统，其经配置以使所述臂移动，使得所述儿童支撑装置以在从0.37Hz到0.62Hz的范围内的频率围绕大体垂直的旋转轴线沿运动路径左右往复运动。

2.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统经配置以使所述臂以在所述从0.37Hz到0.62Hz的范围内的所述频率移动。

3.根据权利要求2所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统经配置以允许用户调整所述频率。

4.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述框架经配置使得所述臂根据所述运动路径的移动具有在所述从0.37Hz到0.62Hz的范围内的固有共振频率。

5.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统界定所述大体垂直的旋转轴线，且其中所述臂从所述大体垂直的旋转轴线悬臂伸出。

6.根据权利要求5所述的儿童运动装置，其中所述大体垂直的旋转轴线从垂直偏移，使得所述运动路径具有水平分量及垂直分量两者。

7.根据权利要求6所述的儿童运动装置，其中所述臂具有相对于所述大体垂直的旋转轴线的长度及定向，使得所述臂根据所述运动路径的移动具有在所述从0.37Hz到0.62Hz的范围内的固有共振频率。

8.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统界定所述大体垂直的旋转轴线，且其中所述臂以锐角从所述旋转轴线悬臂伸出。

9.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述频率在从0.4Hz到0.5Hz的范围内。

10.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统界定所述大体垂直的旋转轴线，且其中所述儿童运动装置进一步包括经配置以沿所述旋转轴线赋予大体垂直振荡的另一驱动系统。

11.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其中所述大体垂直的旋转轴线从垂直偏移，使得所述运动路径包括方位角改变及标高改变两者。

12.根据权利要求11所述的儿童运动装置，其中所述框架经配置使得所述臂根据所述运动路径的移动具有在从0.37Hz到0.62Hz的范围内的固有共振频率。

13.根据权利要求12所述的儿童运动装置，其中所述臂具有相对于所述大体垂直的旋转轴线的长度及定向，使得所述臂根据所述运动路径的移动具有在所述从0.37Hz到0.62Hz的范围内的所述固有共振频率。

14.根据权利要求13所述的儿童运动装置，其中所述固有共振频率在从0.4Hz到0.5Hz的范围中。

15.根据权利要求13所述的儿童运动装置，其中所述旋转轴线从垂直偏移在从12度到22度的范围内的角度。

16.根据权利要求13所述的儿童运动装置，其中所述臂以锐角悬臂伸出。

17.根据权利要求11所述的儿童运动装置，其中所述驱动系统经配置以使所述臂以用户选择的频率移动。

18.根据权利要求11所述的儿童运动装置，其进一步包括经配置以沿所述大体垂直的旋转轴线赋予大体垂直振荡的另一驱动系统。

19.根据权利要求1所述的儿童运动装置，其进一步包括经配置以使所述儿童支撑装置以在从2.85Hz到3.15Hz的范围中的频率沿所述旋转轴线在另一运动路径中振荡的另一驱动系统。

20.根据权利要求19所述的儿童运动装置，其中所述另一运动路径包括大体垂直的移动。

21.根据权利要求19所述的儿童运动装置，其中所述另一驱动系统经配置以允许对所述在从2.85Hz到3.15Hz的范围中的频率的用户调整。

22.根据权利要求19所述的儿童运动装置，其中所述框架包括用以支撑所述儿童支撑装置的儿童占用者的重量以从所述另一驱动系统移除负载的弹簧系统。

23.根据权利要求19所述的儿童运动装置，其中所述臂在枢轴处从所述结构支撑件悬臂伸出。

24.根据权利要求19所述的儿童运动装置，其中所述另一驱动系统包括凸轮。

25.根据权利要求24所述的儿童运动装置，其中所述另一驱动系统进一步包括安置于所述儿童支撑装置与所述凸轮之间以抵消所述儿童支撑装置的儿童占用者的重量的弹簧。

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