CN109070921A - 多功能婴儿车 - Google Patents

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Abstract

一种多功能婴儿车可包括由快速释放枢转接头连接的下部底架壳和上部乘员壳，其提供牢固且舒适的乘员容纳。此外，该结构架构设计成允许安全地适应轮轴构造。通过灵活的悬架臂安装，悬架‑轮毂‑轮/轮胎组件可快速组装/拆卸来提供备选的使用轮轴布局。人体工程学手柄可与用于推动、拉动、牵引、运载等的结构联接。在拆卸时，多功能婴儿车可折叠成紧凑储存模式。因此，可以以安全方式容易地达成和实现不折衷的性能、通用性和使用功能性。

Description

多功能婴儿车
背景
幼儿耐用消费品行业是每年全球数十亿美元的业务领域。在这个领域内有各种产品为儿童乘员提供轮式移动性，包括婴儿车、自行车拖车车厢和旅行车。
婴儿车(童车，儿童载具)是一种用来运载和运送婴幼儿的手推式幼儿移动装置。基于儿童乘员的年龄和使用情况，有不同类别的婴儿车：标准婴儿车(也称为全尺寸或普通婴儿车)通常设计用于容纳仰卧位的婴儿(0-6个月)；随后(6-36个月)过渡到立座式容纳。慢跑婴儿车设计用于为乘员提供平稳、稳定的乘坐，并且在跑步速度下为用户提供易操作性和人体工程学设计。旅行系统在单个系统中包括可携带式婴儿汽车座椅和标准婴儿车。一旦儿童成长超过婴儿汽车座椅，则标准婴儿车可以单独使用。轻量婴儿车或伞式婴儿车是可紧凑地折叠的立座式婴儿车。它们的轻量和便携性使其对于公共交通以及在拥挤区域操纵是用户友好的。多子婴儿车具有允许容纳两名或更多乘员的灵活结构设计。
自行车拖车车厢是具有用于运输儿童乘员的挂接系统的无马达轮式框架装置，并且构造成增强一名或多名乘员的舒适性和安全性。拖车通常具有低重心，以在转弯时提高稳定性。单轮：单轮设计通常具有单个后置轮。虽然牵引能力有限，但这种设计趋向于在移动时比有两个或更多轮的拖车更稳定。在转弯时单轮可从一侧倾斜到另一侧，就像自行车本身一样，从而允许以相对高的速度协调转弯。两轮：两轮设计提供更大的乘员运载能力和更宽的乘员床。虽然不适合高速，但它们是日常骑行的理想选择；非常像汽车后面牵引的拖车。两轮拖车趋向于与自行车的车把一样宽或比其更宽，因此在狭窄空间乘坐时需要小心。
儿童旅行车是一种玩具旅行车，其具有与传统的更大承重能力的实用旅行车相同的架构，但是更小并且具有敞开的顶部。普通旅行车能够容纳一名儿童，并且大体上通过前面的把手由人力推动。
上述幼儿移动装置提供特定和有限的功能。在大多数情况下，幼儿移动装置制造成具有专门为给定功能或目的而设计的滚动底架。此外，当OEM(原始设备制造商)创造试图提供多功能的产品(即，转换为婴儿车的自行车拖车车厢)时，底架架构限制导致性能折衷。因此，消费者要么为每个特定目的购买单独的装置(其包括新的滚动底架)，要么在多个功能组合在单个产品中时接受显著的性能下降。
这样缺乏购买为多种实用性提供多功能性和未折衷的性能的优化结构架构的消费者选择会导致：原材料与资源的增加的碳足迹和使用、跨过购买的多个定制产品的新购买折旧的高机会成本，以及在运输多个装置时无效使用家庭基础存储空间和便携性。
因此，期望一种可容易针对用户和幼儿乘员的变化的需要来配置的多功能婴儿车装置，其为每个使用功能提供未折衷的性能。
概要
上文提到的挑战中的许多可通过一种具有灵活设计的多功能婴儿车解决，其可在多种移动构造和使用之间调整。多功能婴儿车的乘员结构系统可包括可相对于彼此定位来改变乘员容纳的下基部结构和上基部结构。此外，该结构架构设计成允许安全地适应轮轴构造。通过灵活的悬架臂安装，悬架-轮毂-轮/轮胎组件可快速组装/拆卸来提供备选的使用轮轴布局。因此，可以以安全方式容易地达成和实现不折衷的性能、通用性和使用功能性。
多功能婴儿车可具有下部结构和上部结构，其各自包括顶部、底部和在其间延伸的侧壁。下部结构和上部结构的侧壁可包含复杂几何形状的表面。侧壁的复杂几何形状的表面可为多种复杂形状或表面或其组合，包括混合的弯曲、平的和倾斜的表面。用于乘员容纳的上部结构和下部结构之间的相对位置可经由快速释放结构连结连接器来实现，该连接器设计成便于容易调节和定位。通过具有多个悬架安装定位器的上部结构和下部结构进一步增强使用通用性，悬架安装定位器可配置成与柔性悬架组件连接。通过悬架布局灵活性，通用婴儿车架构可布置成多种移动构造，包括四轮、三轮、两轮和单轮轮轴布局。另外，与上部结构或下部结构联接的人体工程学手柄组件可通过宽范围的人体测量百分位用户来调整并用于许多不同的应用。基于相对于上部结构或下部结构的人体工程学手柄定位，可实现其它移动构造，包括：推动，拉动，牵引和运载移动构造。移动构造的许多组合是可能的，包括但不限于推式或拉式四轮构造、推式或拉式三轮构造、牵引式或拉式两轮或单轮构造。例如，取决于所需的应用，用户可选择合适的轮轴和手柄布局，以便：在短轴距四轮婴儿车移动构造中推动多功能婴儿车；推动多功能婴儿车作为长轴距三轮移动构造中的慢跑婴儿车；拉动多功能婴儿车作为四轮移动构造中的旅行车；牵引多功能婴儿车作为两轮或单轮移动构造中的自行车拖车车厢。
除了单乘员容纳之外，多功能婴儿车还可配置为提供双乘员容纳。这是通过结构安装接口并排组合两个单独的下部结构和上部结构来实现的。轮轴(轮)布局然后配置到组合结构的末端。通过重复该过程直到悬架系统的安全工作极限，可实现进一步的乘员容纳。
如果需要存储和运输多功能婴儿车，可将其折叠成紧凑的折叠模式以减小其前/后和高度轮廓。
附图的简要描述
图1为示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图2为图1的多功能婴儿车的后部透视图；
图3为图1的多功能婴儿车的分解透视图；
图4为示例性多功能婴儿车的前部透视图，详述了参考轴系统；
图5A为三轮长轴距慢跑婴儿车模式中的示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图5B为图5A中所示的实施例的侧视图；
图6A为三轮短轴距婴儿车模式中的示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图6B为图6A中所示的实施例的侧视图；
图7A为两轮自行车拖车车厢模式中的示例性多功能婴儿车的后部透视图；
图7B为图7A中所示的实施例的侧视图；
图8A为单轮自行车拖车车厢模式中的示例性多功能婴儿车的后部透视图；
图8B为图8A中所示的实施例的侧视图；
图9A为四轮旅行车模式中的示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图9B为图9A中所示的实施例的侧视图；
图10A为处于婴儿摇篮构造的四轮短轴距婴儿车轮轴模式中的示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图10B为图10A中所示的实施例的侧视图；
图10C为与多功能婴儿车分开的示例性摇篮的前部透视图；
图10D为图10C中的摇篮的侧视图；
图11A为处于双乘员构造的四轮延伸轨道短轴距婴儿车轮轴模式中的示例性多功能婴儿车的前部透视图；
图11B为图11A中所示的实施例的侧视图；
图12示出了示例性多功能婴儿车的下部滚动动态底架结构组件的分解透视图；
图13A为图12的下部壳结构组件的局部放大图；
图13B为图13A的区段A的局部放大图；
图14为图12的前悬架/轮/轮胎组件的局部放大分解视图；
图15为图12的后悬架/轮/轮胎组件的局部放大分解视图；
图16A为图12中所示的下部滚动动态底架结构的分解底部和辅助视图；
图16B为图16A的视图A的局部放大图；
图16C为图16A的视图B的局部放大图；
图17A为图12的多功能婴儿车的下部座椅组件的局部放大分解视图；
图17B为图12的多功能婴儿车的搁脚板组件的局部放大图；
图18示出了示例性多功能婴儿车的上部结构组件的分解透视图；
图19为图18中所示的上部壳组件的局部放大图；
图20为图18中所示的上部座椅和头靠组件的局部放大分解视图；
图21为图18中所示的手柄组件的局部放大分解视图；
图22A为图18中所示的结构枢轴连接器机构的局部放大分解视图；
图22B为图22A中所示的结构枢轴连接器机构的侧视图；
图23A为以锁定模式示出的图22中所示的结构枢轴连接器机构的截面视图；
图23B为以旋转模式示出的图22中所示的结构枢轴连接器机构的截面视图；
图23C为以释放模式示出的图22中所示的结构枢轴连接器机构的截面视图；
图24为移动模式中的示例性多功能婴儿车的侧视图；以及
图25为折叠成完全紧凑模式的图24的多功能婴儿车的侧视图。
详细描述
参照附图描述多功能婴儿车100的多个实施例，其中相似的数字表示相似的结构。尽管多功能婴儿车100可在本文中示为且描述为包括处于特定构造的特定构件，但所示和所述的构件和构造仅为了示例性目的提供。本文所述的实施例的附图和描述不旨在以任何方式限制发明原理或所附权利要求的宽度或范围。相反，多功能婴儿车100的附图和详细描述提供成向本领域的普通技术人员说明发明原理且允许此人制作和使用发明原理。
现在转到附图，图1、图2和图3绘出了示例性多功能婴儿车100的透视图和分解组装视图。多功能婴儿车100大体上包括下部底架结构200、前悬架组件300、后悬架组件400、上部结构500、可调整的手柄组件600，以及多个结构枢轴连接器机构700。底架200提供结构平台，其在与悬架组件300和400连结时形成组合的滚动动态底架。底架200还允许多功能婴儿车100以多种不同移动构造来配置，诸如四轮、三轮、两轮或单轮构造。这提供了使用多功能婴儿车100用于任何数量的用途的灵活性。
当组装时，多功能婴儿车100可经由符合人体工程学且完全可调整的手柄组件600在多种表面类型上推动、拉动、牵引或运载。例如，在图1中，多功能婴儿车100示为处于四轮短轴距婴儿车构造，且在该构造中，可推动或拉动多功能婴儿车100。在图7A中，多功能婴儿车100示为处于两轮自行车拖车车厢构造，且在该构造中，可牵引多功能婴儿车100。
多功能婴儿车100可通过将前悬架组件300和后悬架组件400配置成具有下部结构200、上部结构500或它们的组合来容易地配置用于宽范围的实用性和用途。如图25中所示，使下部结构200与上部结构500连接的结构枢轴连接器机构700允许用于多功能婴儿车100的使用和储存紧凑性的快速且简单的组装/拆卸。如之前提到的那样，多功能婴儿车100可经由灵活的轮轴和底架架构来配置用于针对消费者/用户的需求和年龄组人口统计定制的多个移动性应用。例如，图4-11中示出了多功能婴儿车100的多种移动性构造，包括四轮短轴距乘员面向前的婴儿车(图4)、三轮长轴距乘员面向前的慢跑婴儿车(图5A和5B)、三轮短轴距乘员面向前的婴儿车(图6A和6B)、两轮和单轮乘员面向前的自行车拖车车厢(图7A、7B和图8A、8B)、四轮儿童旅行车(图9A和9B)、四轮短轴距乘员面向后的童车(图10A和10B)，以及具有多种乘员面向构造的四轮短轴距多乘员婴儿车(图11A和11B)。
本文将参照三个轴来描述多功能婴儿车100：垂直轴(Z轴)、横轴(Y轴)和前/后(纵)轴(X轴)。关于三个轴中的任一个的平移移动(三个自由度)和关于三个轴中的任一个的旋转移动(三个自由度)总计六个自由度。多功能婴儿车100、下部结构200和上部结构500以及悬架组件300和400的各种元件将关于这些指定的六个自由度移动或在其中受约束。图4示出了相对于多功能婴儿车100的三个指定轴。
现在参看图12，示出了示例性多功能婴儿车100的滚动动态下底架200和悬架结构300,400的分解视图。滚动动态下底架200和悬架结构300,400可包括：前悬架臂组件310、前轮/轮胎组件320、后悬架臂组件410，以及后轮/轮胎组件420。
仍参看图12，下底架结构组件200提供多功能婴儿车100的中心结构底架，其管理地面/用户界面。底架壳210是用于前悬架组件310和后悬架组件410以及下部座椅和搁脚板组件220的主要安装结构。底架壳210优选由具有高的强度重量比的轻量材料构成，诸如复合夹层面板、铝、铝合金、复合物、塑料、非人造有机结构材料、碳纤维(包括碳纤维增强的聚合物和碳纤维增强的热塑性塑料)或它们的组合。此外，底架壳210可使用前述材料的任何组合来如产品耐用性和/或安全性所需的那样增强结构。
特别地参看图13A，示出了大体上具有带"球形"侧壁形状的开口箱区段的示例性底架壳210。在该实施例中，底架壳210示为单个模制件；应注意，底架壳210可由不同过程和材料制成且实际上可采用其它形状，且附图中所示的底架壳210仅为示例性的。底架壳210可包括相对的侧壁区域212。通过下底板和分别连接相对的纵向侧壁区域212的后部闭合横向区域211和213，实现了开口箱区段的结构完整性。从其顶部，前缘侧壁区域212示为具有垂直面，其逐渐地弯曲以与下横向区域211联合。下横向区域211在形状上通常是平的以适合乘员的脚。后横向区域213通常是与区域211,212连结的平的垂直闭合区域。除乘员容纳之外，底架壳210可在图12中所示的下部座椅组件220下方提供储存能力。可经由后横向区域213中的开口来接近下储存实用部分。然后可通过可锁定附接的储存隔间盖260来固定用户的物品。
底架壳210可包括前悬架安装增强组件230。前悬架安装组件230可为与示例性底架壳210共同模制的增强结构部分。前悬架安装组件230构造成允许柔性前悬架轮轴架构用于上文所述的多种用途。在两轮前轮轴构造中，侧安装件231分别为左侧和右侧的前悬架和轮/轮胎组件310和320提供牢固固定支承。在单轮前轮轴构造中，中心安装件232分别为左侧或右侧前悬架和轮/轮胎组件310和320提供牢固固定支承。此外，当多功能婴儿车100在两轮或单轮自行车拖车车厢模式中使用时，中心安装件232可提供与单独的自行车拖车车厢牵引组件(图7A和7B中所示)的牢固安装连接。
现在参看图13A-15，底架壳210可包括后悬架轮轴增强安装结构240。后悬架安装组件240可为与示例性底架壳210共同模制的增强结构部分。悬架安装组件240构造成允许柔性后悬架轮轴架构用于如上文所述的多种用途。后悬架安装组件240容纳后悬架内侧安装组件411。对于单乘员多功能婴儿车100，可用后侧安装件412实现两轮后轮轴构造，后侧安装件412为左侧和右侧后悬架410和轮/轮胎组件420提供牢固固定支承。对于需要较窄悬架轨道宽度的双乘员多功能婴儿车100，可用内部后侧安装件413实现两轮后轮轴构造，内部后侧安装件413为左侧和右侧后悬架410和轮/轮胎组件420提供牢固固定支承。可通过使用侧安装件413来实现单乘员多功能婴儿车100单轮式后轮轴构造，以向围绕前/后轴X旋转180度(即，单悬架臂倒置插入)的单轮左侧或右侧后悬架410和轮/轮胎组件420提供牢固固定支承。
特别地参看图13A，示出了下部底架壳210，其具有示例性下部乘员区域挡板270。挡板270对于底架壳210而言是单独的构件，但可为下部底架壳组件的一部分。挡板270可使用与底架壳210相同或相似的材料制成。示例性挡板270可配置成匹配底架壳210的几何形状，使得其可旋转且在未使用时储存在底架壳210内。挡板270(围绕Y轴侧向地)旋转至完全延伸或完全储存位置通过底架壳210结构枢转点280和其与挡板270枢转点271的匹配连接实现。挡板270可作用为：为乘员的脚提供安全性；提供用于在自行车拖车车厢模式的速度下使用的领先的空气动力学轮廓；保护多功能婴儿车100和乘员免受环境条件的影响，并容纳轻量防雨罩(本文未示出)。图13A示出了示例性挡板270，其中左侧和右侧的透明窗口区域272配置成提供加强的乘员前方可视性。
下部底架壳210还可以可选地包括反射器和/或灯(未示出)，以便于多功能婴儿车100的可见性以用于安全操作。
现在参看图14和15，现在将更详细地描述前悬架310和前轮/轮胎组件320以及后悬架410和后轮/轮胎组件420。每个悬架臂(前311)和(后414)可分别为底架壳210与每个轮/轮胎组件320和420前部和后部之间的唯一悬架连杆。因此，每个悬架臂(前)311/(后)414必须抵消由轮胎/轮组件320/420经历的垂直、前/后和侧向负载。如本文将更详细地描述的那样，每个悬架臂(前)311/(后)414的几何形状和非线性弹簧常数允许悬架系统处理提到的力。因此，多功能婴儿车100的悬架臂(前)311/(后)414在宽范围的乘员负载和乘坐高度构造下提供可变乘坐和操纵控制，且设计成用于最佳的运动学和顺应性以向多功能婴儿车100提供舒适的受控乘坐和安全/可预测/响应式操纵动态。
参看图12，多功能婴儿车100的滚动动态下底架和悬架示为包括悬架组件(前)310/(后)410。在所示实施例中，滚动动态下底架200配置成具有未链接到彼此的四个独立的悬架臂组件(前)310/(后)410，使滚动动态下底架200成为独立的悬架系统(即，轮/轮胎320和420可独立于彼此移动)。在其它构造(诸如三轮或两轮移动构造)中，滚动动态下底架200也可为独立的悬架系统，因为悬架臂组件(前)310/(后)410可独立于彼此连接到底架壳210，且未由共用的轮轴链接。滚动动态下底架200可包括多个前悬架臂组件310和后悬架臂组件410，且在一些实施例中，前悬架臂组件和/或后悬架臂组件可取决于期望的移动构造而省略。以此方式，悬架臂组件(前)310/(后)410可为可移除的且可与底架壳210连接。
再次参看图14和15，前悬架臂311/后悬架臂414可由复合材料或其它轻量材料制成。优选地，选择具有高的强度与重量比的材料。为了解决可能由多功能婴儿车100经历的变化的负载，前悬架臂311/后悬架臂414可包括复合材料，其具有通过材料性质刚度和/或几何形状实现的变化的弹簧常数(类似于片簧)。这允许前悬架臂311/后悬架臂414在变化的负载施加到多功能婴儿车100时实现可变的弹簧刚度以及自动加强的能力。
现在参看图13A,13B和14，在一个实施例中，每个前悬架臂311包括底架壳210内侧连接部分317，以及外侧轮联接部分318。悬架臂311的连接部分317可附接到底架壳210，且可滑入和滑出槽口231(对于两轮前轮轴)，或单独进入槽口232(对于单轮前轮轴)以用于组装/拆卸(即，悬架臂311可移除且可与底架壳210连接)。悬架臂311的连接部分317可具有匹配固定机构(例如，渐缩几何形状)317a，其与位于底架壳210的槽口231和232内的接收固定机构231a或232a匹配。匹配和接收固定机构的接合固定悬架臂311且约束悬架臂311关于六个指定自由度移动。在图13A和14中所示的说明性实施例中，匹配和接收固定机构是燕尾形构造的公部分和母部分。其它匹配构造几何形状是可能的。为了进一步将悬架臂311固定到槽口231和232中，可将悬架臂311推过弹性加载的固定销312，其与底架壳210的槽口231和232中的凹入孔(未示出)匹配。为了拆卸，弹性加载的固定销312可快速释放，且悬架臂311可从其对应的槽口231,232移除。
参看图14，前悬架臂311可以在以下示例性方式下与轮/轮胎组件320连接。大体上，每个悬架臂311的臂远侧联接部分318经由叉头架和支承组件313与悬架叉组件314连接。在该实施例中，由于前轮320是转向轮，故前悬架臂311必须允许前轮320在转向时围绕垂直轴旋转(即，如本领域中公知的脚轮)。叉头架和支承组件313允许悬架叉314和连接的轮320围绕垂直轴Z旋转360度。此外，悬架叉组件314可配置成具有正后倾角几何形状，以确保当向前直线移动时轮320自动居中且与前/后轴X无缝地对准，如本领域中公知的那样。此外，叉头架和支承组件313可改变以如使用者所需的那样调整静态轴踵来特别地适合他或她的动态要求，以用于在多功能婴儿车用作慢跑婴儿车时在跑步速度下直线向前跟踪。
参看图15，在一个实施例中，后悬架臂组件410包括悬架臂414和底架壳后悬架支架411，其连接到内侧连接部分418和悬架臂414的外侧轮联接部分419。悬架臂414的连接部分418可经由内侧安装组件411附接到底架壳210，且可滑入和滑出槽口412(对于两轮后轮轴)或单独进入插口413(对于单轮后轮轴)，以用于组装/拆卸(即，悬架臂414可移除且可与底架壳210连接)。悬架臂414的连接部分418可具有匹配固定机构(例如，渐缩几何形状)418a，其与位于安装组件411的槽口412和413内的接收固定机构412a或413a匹配。匹配和接收固定机构的接合固定悬架臂414且约束悬架臂414关于六个指定自由度移动。在图15的说明性实施例中，匹配和接收固定机构是燕尾形构造的公部分和母部分。其它匹配构造几何形状是可能的。为了进一步将悬架臂414固定到槽口412和413中，可将悬架臂414推过弹性加载的固定销415，其与安装组件411的槽口412和413中的凹入孔(未示出)匹配。为了拆卸，弹性加载的固定销415可快速释放，且悬架臂414可从其对应的槽口412,413移除。
仍参看图15，后悬架臂414可以在以下示例性方式下与轮/轮胎组件420连接。大体上，每个悬架臂414的臂远侧联接部分419经由后轮毂托架组件417与轮组件420连接。轮毂轴417a可继而与轴承(未示出)联接作为轮/轮胎组件420的一部分以允许围绕轴Y旋转，从而允许轮420旋转。后轮毂托架组件417可配置成相对于真实垂直轴Z成正或负/中性外倾角。轮420的静态负外倾角可用于越野或较高速度的应用，因为负外倾角可在轮垂直地铰接时通过更有效的轮胎接触印迹TCP提供更多稳定性。此外，后轮毂托架组件417可如用户需要的那样改变来调整静态外倾角、后倾角和轴踵以适合他或她的动态要求。
轮毂托架组件417可包括用于制动组件(未示出)的附接点，或其它固定部分，诸如编码器传感器(未示出)的定子。制动组件可配置成与多功能婴儿车100的另一个连接装置同步来可操作地起作用。例如，如果多功能婴儿车100配置在图7A和8A的自行车拖车托架移动性模式(即，两轮或单轮后轮轴)牵引构造中，且多功能婴儿车100连接到自行车，则制动组件可配置成与自行车的致动器同步制动。
为了确保自行车速度下的稳定性和安全性，多功能婴儿车100在配置为两轮或单轮后轮轴构造中的自行车拖车车厢时具有降低其重心位置的效用。这通过使围绕横轴Y旋转的后安装组件411转位以将乘坐高度从后轮中心P1垂直轴Z位置(婴儿车模式)变为P2垂直轴Z位置(自行车拖车车厢模式)来实现，如图15中详述的那样。
现在参看图16A,16B和16C，现在将描述前悬架臂311和后悬架臂414的几何形状。前悬架臂311和后悬架臂414两者示为分别在其臂近侧部分317(前)和418(后)处具有比其臂远侧部分318(前)和419(后)处更厚的侧向厚度Tyf和Tyr(或宽度)。悬架臂311和414的侧向厚度Tyf和Tyr两者沿臂的长度逐渐变窄，直到臂远侧部分318和419为止。几何形状上的这种变化以及实际上潜在的材料特性刚度从近端到远端的变化向悬架臂311和414提供基于轮胎接触印记(TCP)处生成的横向负载的可变横向弹簧刚度。
在该实施例中，每个悬架臂311(前)和414(后)是基部底架壳210与轮/轮胎组件320(前)和420(后)之间的唯一悬架连杆，且因此它们必须支承和抵消平移垂直、前/后和横向负载以及围绕垂直轴Z、前/后轴X和横轴Y的旋转力。每个悬架臂可设计成抵消所有六个自由度。
继续该实施例，由于每个悬架臂311(前)和(后)414是主要部件，其抵消轮/轮胎组件320(前)和420(后)所经受的横向力，必须选择横向厚度Tyf和Tyr以适当地抵消这些负载。横向厚度Tyf和Tyr控制横向弹簧刚度。横向厚度Tyf和Tyr必须足够厚以允许轮胎321(前)和421(后)在经受横向力时保持足够的轮胎接触印迹(TCP)或地面与轮胎321(前)和421(后)之间的接触界面。横向厚度Tyf和Tyr可在25mm(≈11英寸)到大约125mm(≈5英寸)的范围中选择。
每个悬架臂311(前)和414(后)也是抵消由轮/轮胎组件320(前)和420(后)经历的垂直力的主要部件。垂直厚度Tzf和Tzr分别控制前悬架311和后悬架414系统的垂直弹簧刚度，且因此垂直厚度Tzf和Tzr(图16B和16C)必须足够厚，使得悬架臂311(前)和414(后)提供适当刚度以在经历垂直负载时保持足够的轮胎接触印迹TCP。悬架臂311和414垂直厚度Tzf和Tzr两者逐渐沿臂的长度变窄，直到臂远侧部分318和419周围为止。几何形状上的这种变化以及潜在的材料特性刚度从近端到远端的变化向悬架臂311和414提供基于轮胎接触区(TCP)处生成的垂直负载的可变垂直弹簧刚度。
垂直厚度Tzf和Tzr可在10mm(≈0.4英寸)到大约50mm(≈2英寸)的范围中选择。每个悬架臂311(前)和414(后)的前/后长度和垂直厚度Tzf和Tzr控制悬架系统的前/后顺应性，且因此必须选择成抵消前/后负载。总之，轮胎/轮组件320(前)和420(后)的位置(或轮胎接触印迹TCP)在所有六个自由度中由悬架臂311(前)和414(后)控制。
轮/轮胎组件320(前)和420(后)包括轮322(前)、422(后)和轮胎321(前)和421(后)。轮/轮胎组件320(前)和420(后)优选是轻量组件以减小悬架系统的簧下质量。轮/轮胎组件针对宽范围的表面上的动态性能优化，因为悬架系统可配置为独立的悬架系统。尽管轮/轮胎组件320(前)和420(后)在各种视图中示为包括轮322(前)、422(后)和轮胎321(前)和421(后)，但这些物件可与其它地面/底架界面构件互换，诸如在冬季条件中使用的滑雪板。"轮"、"轮胎"或"轮/轮胎"将在本文和所附权利要求中用于示例性目的，但必须注意，"轮"、"轮胎"或"轮/轮胎"可用任何地面/底架界面构件替换且可与其互换。
现在参看图17A和17B，现在将描述下部座椅和搁脚板组件220。下部座椅和搁脚板组件220由下部乘员座椅衬垫221、乘员腿支承结构222和乘员搁脚板223构成。特别地参看座椅衬垫221，示例性座椅衬垫221大体上示为矩形截面形状。在该实施例中，座椅衬垫221示为单个模制的复合件；应注意，座椅衬垫221可利用不同过程和材料制造且实际上采用其它形状，且附图中示出的座椅衬垫221仅为示例性的。下部座椅衬垫221可配置成向乘员提供舒适和支承的容纳。跨过宽范围的幼儿乘员年龄和百分位提供人体测量的容纳。通过相对于与底架壳210共同模制的结构座椅支架225调整座椅221附接位置的地点来改变座椅221的百分位容纳。这通过将座椅221在前/后轴X中旋转180度到两个离散位置来实现。垂直于水平衬垫区段的垂直区段221具有两个不同的区段深度dz1和dz2。当最小221a深度dz1连接到结构性座椅支架225座椅衬垫221时，位置一是最低容纳位置。该位置配置成容纳大约2岁到4岁范围的年龄的幼儿乘员。在前/后轴X中旋转座椅衬垫180度到位置二，使221a深度dz2和座椅衬垫221在最高容纳位置。该位置配置成容纳大约1岁到2岁范围的年龄的幼儿乘员。腿和脚的支承分别由腿支承结构222和乘员搁脚板223提供。腿支承结构222在枢转点222a处连接到座椅衬垫221。腿支承结构222配置成向乘员的小腿的后部提供舒适性和支承。可移除的织物舒适网224确保顺应的支承舒适以及经由腿支承结构222中的孔口对下部座椅衬垫221储存区域的前方接近。脚支承结构223在枢转点223a处连接到腿支承结构222。枢转点222a和223a在横轴Y中配置有旋转接头，以在下部座椅和搁脚板组件220在前/后轴X中旋转180度时确保腿支承结构222和乘员搁脚板223可旋转到正确位置，以便于两个位置座椅221高度容纳设置。
现在参看图18，上部结构组件500提供多功能婴儿车100的乘员容纳结构，其管理乘员座位位置/用户界面。为了便于乘员座位容纳和额外的移动性使用模式，上部结构组件500可在结构枢轴连接器机构700处断开、调整和再定位。乘员壳510是用于后部储存隔间组件520、上部乘员区域挡板550、上部座椅组件560和结构枢轴连接器机构700的主要安装结构。乘员壳510可以以相同或相似的方式制造以降低底架壳结构210且具有相同或相似的材料。
特别地参看图19，示例性乘员壳510大体上示为在开口箱区段具有"螺旋"侧壁形状。在该实施例中，乘员壳510示为单个模制件；应注意，如同下部底架壳210，上部乘员壳510可由不同过程和材料制成，且实际上可采用其它形状，且附图中所示的乘员壳510仅为示例性的。如前文提到的那样，示例性壳510示为单件。为了清楚阐释本文的实用性，将通过详述其结构的区域来描述乘员壳510。乘员壳510可包括相对的侧壁区域512。通过上罩结构515和连接相对的纵向侧壁区域512的后部闭合横向区域514实现开口箱区段的结构完整性。从其顶部，前缘侧壁区域512示为具有水平面，其逐渐地弯曲来与后部闭合横向区域514联合。横向区域514可在形状上是平的以适应上部座椅结构560。除乘员容纳之外，乘员壳510可为多功能婴儿车100中的主要储存能力提供安装结构。通过储存隔间组件520促进上部储存实用性，其中用户物品可固定在可锁定储存隔间520内。旋转闭合面板516在上部结构500和下部结构200之间提供可调整的结构密封区段；以及图10A和10B中所示的示例性摇篮模式的基部区段结构。此外，图19示出了具有左侧和右侧透明窗口区域511的示例性乘员壳510，其配置成当从后面推动多功能婴儿车100时向用户提供幼儿乘员的可见性。
乘员壳510可包括前悬架安装增强组件517。悬架安装组件517通常为与示例性壳510共同模制的增强结构部分。悬架侧安装组件517构造成允许用于儿童旅行车移动性模式的柔性前悬架轮轴架构，如图9A和9B中详述的那样。在旅行车模式的两轮前轮轴构造中，侧安装件517向左侧和右侧前悬架臂310和轮/轮胎组件320提供牢固固定支承。另外，加强的结构安装件521可共同模制到乘员壳510中，以允许附接可调整的人体工程学手柄组件600以用于图9A和9B中所示的示例性儿童旅行车移动模式。
仍参看图19，乘员壳510示为具有示例性上部乘员区域挡板550。挡板550可为与壳510分开的构件。挡板550可由与壳510相同或相似的材料制成，且是透明的以提供对就座的乘员的清楚的可见性。挡板550可由着色材料/饰面和/或光致变色材料构成，其可基于太阳能负载改变挡板色调。示例性挡板550可匹配壳510的几何形状，使得其在未使用时可旋转且储存在壳510内。挡板550(围绕Y轴侧向地)旋转至完全延伸或完全储存位置通过壳510结构枢转点518和其与挡板550枢转点551的匹配连接实现。挡板550可作用为：为乘员的头部提供安全性；提供领先的空气动力学轮廓以用于在自行车拖车运输模式的速度下使用；保护免受环境条件(包括：UVA/UVB)的影响，且连接到轻量防雨罩(本文未示出)。
乘员壳510还可选包括反射器和/或灯(未示出)，以便于多功能婴儿车100的可见性以用于安全操作。
参看图20，现在将描述上部座椅组件560。上部座椅组件560由上部乘员坐垫衬垫561和头靠结构562构成。特别地参看坐垫561，示例性坐垫561大体上示为矩形截面形状。在该实施例中，坐垫561示为与乘员壳510共同模制的单个模制复合件。应注意，坐垫561可利用不同架构、过程和材料制成，且实际上可采用其它形状，且附图中所示的坐垫561仅为示例性的。上坐垫561配置成向乘员提供舒适和支承的容纳。跨过宽范围的幼儿乘员年龄和百分位提供人体测量容纳。如上文所述，上坐垫561的百分位容纳在垂直轴Z中通过示例性下部座椅和搁脚板组件220的相对相关变化和高度位置而变化。下部座椅和搁脚板组件220相对于上部座椅组件560的垂直轴Z位置配置成适应1岁-4岁年龄的幼儿乘员范围。可移除的织物舒适头靠网564在乘员的头部处于适当位置时确保乘员头部的顺应性支承舒适性，以及在自行车拖车车厢移动模式期间当他们穿着自行车防撞头盔时在移除网564时用于乘员的头部的间隙。此外，上部座椅组件560提供足够的接近间隙孔565以用于安全带束带。安全带组件可锚固在与乘员壳510和下部底架壳210共同模制的加强附接结构处。
现在参看图21，示出了可调整人体工程学手柄组件600，包括手柄603、手柄臂上部602和手柄臂下部601。用户可利用手柄603来推动、拉动、牵引或运载多功能婴儿车100。手柄603是柔性的，且可由复合物、铝或其它轻量材料制成。手柄603可包括抓握部604，其例如可由软橡胶复合物或泡沫制成。通过在手柄臂上部602的附接接头603a和602a处围绕横轴Y旋转手柄603，可如用户需要的那样调整手柄603的前/后轴X和竖轴Z的位置。另外，通过手柄臂上部602和手柄臂下部601之间的伸缩平移接头，可在前/后轴X和垂直轴Z中获得进一步的调整和位置。此外，在手柄臂下部601和位于上部乘员壳结构510上的枢转点513(图19)之间的附接接头601a处获得前/后轴X和垂直轴Z调整。手柄组件600因此是多功能的，其可适应许多百分位的用户的人体工程学要求。图21示出了手柄臂上部602和手柄臂下部601的伸缩能力长度L1。手柄组件600的所有调整功能在手柄603处实现，其中组件600可通过本领域已知的机械方法锁定在特定位置或从特定位置脱离。
参看图10A，手柄组件600可在手柄臂下部601与位于上部乘员壳结构组件500上的枢转点513之间在其附接点601a处释放，且随后通过使手柄组件600围绕垂直轴Z旋转180度来再定位，且在相同点再附接。在该示例性童车模式构造中，多功能婴儿车100可作为用于0到1岁的婴儿的面向后的童车来推动。另外，当上部乘员结构组件500在结构枢轴连接器机构700处断开时；手柄组件600可用于承载上部乘员结构组件500作为单独的示例性摇篮。
参看图9A、9B和19，手柄组件600可在手柄臂下部601与位于上部乘员壳结构组件500上的枢转点513之间在其附接点601处释放，且随后在枢转附接点521再附接。在该示例性旅行车模式构造中，多功能婴儿车100可作为儿童旅行车来推动。
现在将描述结构枢轴连接器机构700。现在参看图22A和22B，结构枢轴连接器机构700示为包括外部按钮释放装置701、下部底架壳结构枢轴壳体702、外部按钮推板703、负载传递齿轮704、外螺旋弹簧705、滑动轴706、内螺旋弹簧707、上部壳结构枢轴壳体708和内部释放按钮709。通过分别刚性地附接到下部底架壳结构组件200和上部乘员壳组件500的下部底架壳结构枢轴壳体702和上部壳结构枢轴壳体708，实现结构枢轴连接器机构700处的稳定且安全的相对旋转和运动。
现在参看图23A，结构枢轴连接器机构700配置成允许下部底架壳结构组件200和上部乘员壳组件500在由乘员使用之前被牢固且安全地锁定(锁定模式-1)。当外螺旋弹簧705将负载传递齿轮704保持在下部底架壳结构枢轴壳体702与上部壳结构枢轴壳体708齿轮内环之间的同时接合位置时，实现锁定模式-1。如上文提到的那样，结构枢轴连接器机构700在锁定位置的接合使下底架结构200与上部乘员结构500牢固地连接，且该连接用于抵消由多功能婴儿车100在所述六个自由度中经历的所有负载和力矩。
现在参看图23B，结构枢轴连接器机构700还允许下部底架壳结构组件200与上部乘员壳组件500之间的相对旋转移动(旋转模式-2)，以便于将乘员座椅560调整到倾斜位置；以及快速折叠储存模式800。在外部按钮释放装置701推动负载传递齿轮704仅与上部壳结构枢轴壳体708的齿轮内环带接合从而便于围绕滑动轴706上的结构枢轴连接器机构700枢转轴(P)的自由旋转自由度时，实现旋转模式-2。
现在参看图23C，结构枢轴连接器机构700允许下部底架壳结构组件200与上部乘员壳组件500之间的完全释放(释放模式-3)和分离。释放模式-3通过拉动内部释放拉动按钮709从而利用其拉动滑动轴706并同时推动外部按钮释放装置701来实现，该外部按钮释放装置701推动负载传递齿轮704仅与上部壳结构枢轴壳体708的齿轮内环带接合，从而有效地分离下部底架壳结构枢轴壳体702和上部壳结构枢轴壳体708。
现在参看图24和25，多功能婴儿车100可按以下方式折叠成紧凑储存模式。首先，假设下部底架结构200、前悬架组件300、后悬架组件400、上部乘员结构500、可调整手柄组件600和结构枢轴连接器机构700完全组装，多功能婴儿车100可使用上面详述的过程折叠成快速折叠存储模式800。图25示出了处于快速折叠储存模式800的多功能婴儿车100。将通用多功能婴儿车100折叠成快速折叠模式800减少了其前/后和垂直轮廓，从而使得更容易存放在具有有限的前/后和垂直区域的空间中。当多功能婴儿车100处于移动模式810时，如图24中所示，可以可选地包括锁定支承结构(未示出)或其它固定机构，以进一步稳定结构枢轴连接器机构700并防止多功能婴儿车100意外折叠成快速折叠储存模式800。

Claims (20)

1.一种能够以多种构造配置的移动装置，包括：
底架壳，其具有前悬架臂安装组件和后悬架臂安装组件；所述悬架臂安装组件中的每个具有能够接收悬架臂的悬架臂安装件；
所述悬架臂具有连接部分和轮联接部分，所述连接部分适于利用所述悬架臂安装件中的一个为可连接和可移除的，且所述轮联接部分配置成与轮/轮胎组件联接；
上部壳；以及
用于使所述上部壳与所述底架壳联接/断开的枢轴连接器，所述枢轴连接器允许所述壳中的至少一个围绕旋转轴线的位置调整，使得所述壳可定位在期望的构造。
2.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述移动装置可配置成以下至少两者：单轮构造、两轮构造、三轮构造和四轮构造。
3.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述前悬架臂安装组件包括至少三个悬架臂安装件。
4.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述后悬架臂安装组件包括至少四个悬架臂安装件，包括至少两个外侧悬架臂安装件和至少两个内侧悬架臂安装件。
5.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述后悬架臂安装组件可围绕枢转轴线调整，使得所述移动装置的乘坐高度可变化。
6.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述上部壳还包括上悬架安装组件，所述上悬架臂安装组件设有上悬架臂安装件。
7.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，手柄枢转点设置在所述壳中的至少一个上，所述手柄枢转点能够接收手柄组件，所述手柄组件可伸缩地调整。
8.根据权利要求1所述的移动装置，其特征在于，所述移动装置可配置成以下至少两者：四轮短轴距乘员面向前的婴儿车、三轮长轴距乘员面向前的慢跑婴儿车、三轮短轴距乘员面向前的婴儿车、两轮乘员面向前的自行车拖车车厢、单轮乘员面向前的自行车拖车车厢、四轮儿童旅行车、四轮短轴距乘员面向后的童车，以及具有多种乘员面向构造的四轮短轴距多乘员婴儿车。
9.一种移动装置，包括：
底架壳，其具有前部部分和后部部分；
多个安装件，其各自适于与悬架臂的连接部分联接，所述悬架臂具有与所述连接部分相对的轮联接部分，所述轮联接部分适于与轮/轮胎组件联接；以及
至少两个安装件围绕所述底架壳的所述前部部分和所述后部部分中的每一者设置，使得所述移动装置可配置成以下至少两者：四轮构造、三轮构造、两轮构造和单轮构造。
10.根据权利要求9所述的移动装置，其特征在于，所述底架壳通过枢轴连接器与上部壳联接，所述枢轴连接器允许所述上部壳和所述底架壳中的至少一个围绕旋转轴线的调整。
11.根据权利要求10所述的移动装置，其特征在于，所述上部壳还包括上部安装件。
12.根据权利要求10所述的移动装置，其特征在于，手柄组件与所述上部壳和所述底架壳中的至少一者联接以用于推动、拉动、牵引和运载所述底架，所述手柄组件可伸缩调整。
13.根据权利要求9所述的移动装置，其特征在于，围绕所述后部部分设置的所述安装件可围绕枢转轴线调整，使得所述移动装置的乘坐高度可变化。
14.根据权利要求12所述的移动装置，其特征在于，所述悬架臂的横向厚度和垂直厚度从所述连接部分到所述轮联接部分逐渐地减小。
15.一种移动装置，包括：
底架壳，其具有多个安装件，所述安装件中的每个适于与悬架臂的连接部分联接，所述悬架臂适于在其与所述连接部分相对的端部处与轮/轮胎组件联接；以及
所述悬架臂安装件，其围绕所述底架壳设置，使得所述移动装置可在以下至少两者之间转换：四轮构造、三轮构造、两轮构造和单轮构造。
16.根据权利要求15所述的移动装置，其特征在于，所述底架壳通过壳枢轴连接器与上部壳联接，所述壳枢轴连接器配置成使所述底架壳与所述上部壳联接/断开且允许所述上部壳相对于所述底架壳的调整，使得所述上部壳可围绕枢转轴线再定位。
17.根据权利要求15所述的移动装置，其特征在于，所述底架壳包括前悬架安装组件和后悬架安装组件，每个悬架安装组件配置成容纳所述安装件。
18.根据权利要求17所述的移动装置，其特征在于，所述前悬架安装组件包括中心安装件和两个侧安装件。
19.根据权利要求17所述的移动装置，其特征在于，所述后悬架安装组件可调整以改变所述移动装置的乘坐高度。
20.根据权利要求16所述的移动装置，其特征在于，手柄组件与所述上部壳和所述底架壳中的至少一者联接，所述手柄座组件配置成可伸缩调整。
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