具有固有电连接的少儿产品组合件的制作方法

专利名称：具有固有电连接的少儿产品组合件的制作方法
技术领域：
本发明大体来说针对儿童装置或少儿产品，且更明确地说针对电动儿童装置及少
儿产品。
背景技术：
儿童秋千及其它少儿产品通常包含电动组件。组件的类型大不相同，仅举几例来 说，从电动机到视听娱乐系统的扬声器及灯变化。大多数产品利用电池电源来支持这些负 载。由于电负载已随着更复杂的产品特征及组件功能性而增加，因此已将一些少儿产品插 入到标准壁式插口中以依赖AC线路电力。 少儿产品已经构造而以不同的方式递送来自所述AC线路的电力。举例来说，儿童 摆式秋千已借助沿框架支腿延展到达其中设置有电子装置及驱动机构的抬高的外壳的导 线连接到AC线路电力。所述秋千的组装接着需要看护者使用所述导线的端处的连接器来 连接所述导线与所述外壳。遗憾地，导线及连接器两者通常被视为不雅观的。
—些少儿产品具有在框架支腿内侧延展的导线。尽管这些导线因此被隐藏而看不 见，但迫使看护者在产品组装期间形成电连接。也就是说，必须在由于组装产品而阻止对框 架支腿内部的接近之前形成所述电连接。建立这些电连接所采取的步骤导致组装过程中的 增加的复杂性。所述复杂性可导致错误，由此需要反转组装步骤，此可能是不可行或不可能 的。 儿童秋千已配备有用以在电池供电与AC线路供电操作之间进行选择的开关。美 国专利公开案第2007/0207870号描述具有用以支持这两种操作模式的开关的儿童秋千的 一个实例。看护者通常必须在两个电源之间进行选择、形成任何所必需的连接且相应地定 位开关。

发明内容
在本发明的一个方面中，一种少儿产品包括电装置；经配置以在结构上支撑所
述电装置的结构组合件，所述组合件包括第一及第二结构组件，其中所述结构组合件经由
所述第一与第二结构组件的结构连接而形成；及经配置以将电力载送到所述电装置的电力
递送路径，所述电力递送路径分别安置在所述第一及第二结构组件内；其中所述电力递送
路径包括分别相对于所述第一及第二结构组件定位的第一及第二电触点，使得所述第一与
第二结构组件之间的所述结构连接在所述第一与第二触点之间建立电连接。
在本发明的另一方面中，一种少儿产品包括电装置；经配置以在结构上支撑所
述电装置的结构组合件，所述组合件包括所述电装置安置在其中的外壳组件及经配置而用
于与所述外壳组件的结构连接的框架组件；及经配置以将电力载送到所述电装置的电力递
送路径，所述电力递送路径包括经选路而分别穿过所述框架及外壳组件的第一及第二电力
线路；其中所述第一及第二电力线路分别包括第一及第二电触点，且其中所述第一及第二
电触点定位在所述框架及外壳组件内，使得所述框架与外壳组件之间的所述结构连接在所述第一与第二电力线路之间形成固有电连接。


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，其中在 图中相同的参考编号识别相同的元件，且在图中 图1是根据本发明的数个方面构造的儿童秋千的一个实例的前透视图。
图2是图1的儿童秋千的结构组合件的分解透视图，其中装置外壳及两个框架支
腿具有根据实例性实施例的结构连接与固有电连接。 图3是具有根据本发明的数个方面构造的用以建立固有电连接的端插塞的图2的 结构组合件的实例性框架支腿的透视图。 图4是用以更详细地显示端插塞的图3的框架支腿及端插塞的分解透视图。
图5是图3的端插塞的侧视立面图。 图6是图2的结构组合件的侧视立面图，其中已切割装置外壳以描绘根据本发明 的数个方面构造的用以建立固有电连接的外壳壳体。 图7是用以更详细地显示固有电连接的图6的装置外壳壳体的局部透视图。
图8是用以显示根据本发明数个方面的实例性触点组合件的图6的装置外壳壳体 的分解透视图。 图9A是图8的触点组合件的后透视图。
图9B是图8的触点组合件的侧视立面图。
图9C是图8的触点组合件的后立面图。 图10是具有根据替代实施例构造的电连接器的实例性框架支腿的局部透视图。
图11是根据本发明数个方面配置且用于耦合到本发明的固有电连接的实例性电 源控制电路的示意图。
具体实施例方式
本发明大体来说针对具有固有地包含或建立电连接的结构组合件的少儿产品或 儿童装置。如下文所描述，所述结构组合件包含具有内置式电连接的一个或一个以上结构 连接，由此促进来自电源(例如，AC线路源)的递送电力。产品组合件并未因所述内置式电 连接而复杂化，因为所述电连接是所述组合件的若干结构组件的结构连接的直接结果。换 句话说，下文所描述的产品及装置最小化(如果不消除)对所述产品上除在结构组装期间 形成的一个或多个固有连接以外的导线布线或电连接的需要。 本发明的数个方面旨在简化组装，同时确保到电源(例如AC线路源)的恒定且稳 健的电连接。简化组装的一种方法不涉及需要用户在产品上或在产品中或者在其结构组件 内形成电连接。以此方式，这些方面在不使组装复杂化的情况下实现美观的产品设计(例 如，不存在外部导线连接)。这些方面还大体解决了将电力从AC插口递送到与地面(且就 此而言为所述插口)间隔开的负载装置(或若干负载装置)的难题。这些方面又进一步解 决了建立到设置于外壳或其它外罩内的一个或多个负载装置的电连接的难题。为此目的， 在此情况下，将电连接建立在装置外壳内。在这些及其它情况下，使用框架支腿或轴向连接 到另一结构组件的其它框架组件建立电连接。在那些情况下，电触点可经配置及经对准使得甚至在框架支腿轴线移动时也形成电连接。还解决了若干其它难题，包含以安全且有效 的方式建立电连接及在装运期间且在组装之前保护所述电连接的触点或其它组件。
本发明的这些及其它方面与既电池供电又经由到AC线路的固有电连接供电的产 品兼容。在一些实例中，这些电源经由具有一个或一个以上隔离二极管的电路耦合到一个 或多个电负载。所述电路通常允许产品以安全且方便的方式在AC线路电力与电池电力之 间自动切换。以此方式，看护者可在存在电池及到AC线路的壁式插塞连接两者的情况下安 全地决定使用所述产品。在一个实例中，所述电路的一个或多个隔离二极管防止在两个电 源之间出现冲突，由此避免(例如)两个源竞争建立电压电平或穿过电池的反向电流流动。 以此方式，下文所描述的电路帮助维持用于一个或多个电负载的稳定且安全的供应电压。
虽然下文结合儿童摆式秋千进行描述，但本发明的这些及其它方面非常适合于任 一少儿产品或儿童装置，包含(例如)蹦床、摇椅、婴儿床及摇篮床(playard)。因此，下文 所描述的实例以本发明不限于儿童摆式或其它秋千或上文所识别的其它产品为条件来加 以阐述。此外，电负载的性质不需要涉及驱动机构或就此而言任何运动机构。
现在转到绘图，图1描绘具有结构组合件21的实例性儿童秋千20，所述结构组合 件具有布置成A框架配置以使占用者座位组合件22悬挂在地表面上方的若干结构组件。秋 千20的结构组合件21大体包含结构框架24及一对枢轴节26、28。框架24包含前支腿30 对及后支腿32对，其从地表面向上延伸且向后或向前延伸以在枢轴节26、28中的一者处会 和。设置在枢轴节26、28处的是支腿30、32的顶端接纳于其中的外壳34、36。枢轴节26、 28还包含用以支持秋千20的往复运动的相应毂38。为此目的，悬架臂40从由毂38界定 的枢转轴延伸以支撑座位组合件22。在此实例中，悬架臂40在向下转弯以耦合到座位组合 件22之前从所述枢转轴向后弯曲。 框架24还可包含用以为秋千20提供支撑的若干其它结构组件。在此实例中，支 脚42安置在每一支腿30、32的下端处以在组合件21搁置在地表面上时为其提供稳定的基 础。横杠44耦合前支腿30的支脚42，而横杠46耦合后支腿32的支脚。前支腿30、后支 腿32、横杠44、46及支脚42共同形成用于秋千20的支撑基底或台及任何一个或一个以上 操作组件或其装置。在所述支撑基底上方，框架24可包含座位框架48及一个或一个以上 娱乐杠50。在此实例中，娱乐杠50从且在悬架臂40之间延伸，使得可将一个或一个以上娱 乐项目52悬挂在由座位组合件22界定的就座区上方。 大体说来，秋千20包含经配置而用于电动操作的若干组件或装置。在许多情况 下，这些组件或装置旨在娱乐或哄慰儿童占用者。所述组件或装置的操作可涉及移动、声 音、发光及其它视觉剌激或这些及其它行动或活动的任一组合。秋千20通常包含包封在外 壳34及/或外壳36中的驱动机构(未显示)，所述驱动机构用于将移动赋予给悬架臂40 且由此增加座位22的往复运动。如下文进一步描述，所述驱动机构可包含DC电动机。秋千 20还包含控制面板54，所述控制面板安置在外壳34上且经配置以控制所述驱动机构以及 其它装置及组件的操作。例如，控制面板54可具有用以选择音乐或声音以供回放以哄慰儿 童占用者的若干按钮或开关。控制面板54可包含用以向看护者指示操作状态或提供其它 信息的若干电动灯或其它视觉元件。在此实例中，娱乐项目52还可经供电以包含(例如) 灯或运动。 根据本发明的一个方面，AC线路电力充当用于以上所识别的组件及装置(以及秋千20的其它电动组件或装置)的电源。如下文进一步描述，经由AC适配器或AC到DC转 换器56、从转换器56延伸的软线58、外部或外接耦合件60及耦合到结构组合件21 (且在 此情况中为框架24)的连接的软线62将从所述AC线路获得的电力从AC壁式插座(未显 示)投送到秋千20。 AC到DC转换器56通常经配置以将AC线路电压(例如，110V)下转换 或降压到较低的DC电压电平(例如，6V)。以此方式，电压降压安全地发生在墙壁处(即， 远离产品)而非发生在产品内，但在一些情况下可将110V供应递送到所述产品。接着经由 软线58将DC电压载送到耦合件60的互补连接器插接器64及66。插接器64、66可经配 置而以任一所需方式(例如，压入配合、磁性等)建立连接，但通常经配合成形以彼此啮合 来实现适合地低的电阻连接。在此情况下，将连接器插接器66配置为所述连接的插接器插 塞。然而，耦合件60并不需要依赖或局限于如在所示实例中的典型的插塞-插孔布置。在 一些情况下，连接器插接器66包含一个或一个以上安全特征以确保在连接器插接器66或 更一般来说在插接器64、66之间的连接处不容易或不轻易地接近DC电压电平。
线路获得的电力的外部布线通常经配置以从AC壁式插口提供安全且方便的电力 递送。为此目的，软线62可从设置于后支腿32中的一者上相对低的高度或位置的端口 68 延伸。以此方式，外部递送路径可尽可能快地转变到内部递送路径。软线62还可以是相对 短的，从支腿32或更一般来说从框架24仅延伸短的距离，以最小化软线62在未使用中时 呈现危险的程度。举例来说，软线62的长度可相对于软线58的长度是短的。在一些情况 下，软线62具有不足以到达地表面的长度，即使软线62可在图1中所示的低高度处从外壳 24伸出。 耦合件60可但并非需要配置有用以避免经由线路获得的电力的外部布线形成绊 倒危险的快速释放或脱离特征。在此实例中，耦合件60的连接器插接器64及66可容易地 脱离。以此方式，软件58及62远离结构组合件21安置的程度也不会对儿童占用者造成安 全问题。因此，使插接器64与66断开或脱离所需的力可相对低，且可大致低于克服安置在 端口 68中的保持索环70中所涉及的力。因此，插接器64及66会在线路获得的电力的内 部或内接布线中所涉及的组件发生任何永久损坏之前脱离。 组合件21的结构组件及特性、框架24、外壳34、36及秋千20的任一其它组件可与 所示的实例大为不同。例如，支腿30、32可布置成各种配置以形成用于秋千20的不同支撑 基底或台及其操作装置及组件。 秋千20的运动特性也可大为不同。因此，结构组件的布置或配置可相应地不同。 例如，一些替代秋千设计涉及从直立柱悬伸出的单个壁。此类替代秋千的数个实例描述于 标题为"儿童运动装置(Child Motion Device)"且在美国专利公开案第2007/0111809号 下公开的序列号为11/385， 260的共同受让且共同待决的美国申请案中，所述美国专利申 请案的全部揭示内容特此以引用的方式并入本文。 图2更详细地描绘实例性秋千20的数个结构组件的组合件以显示线路获得的电 力的内部或内接布线的数个方面。在此实例中，线路获得的电力在经由软线62及连接器插 接器64在端口 68处进入框架24之后经由后支腿32中的一者被投送。为此目的，软线72 从端口 68大体延展支腿32的长度、穿过支腿32的内部、最终到达支腿32的顶端74。支 腿32(及框架24的其它支腿)可以是管形状以提供敞开的内部。另一选择是或另外，支腿 32包含软线72延展穿过的内部管或管道(未显示)。更一般来说，软线72可以任一所需方式经选路而穿过支腿32的内部且穿过任一所需管道。由于来自支腿32或任一内部管道 的保护，软线72可但不需要与软线58及62不同。因此，线路获得的电力的内部布线可包 含或涉及任一类型或形式的双导线对或其它配线及各种不同的绝缘或保护套管布置。
在组装秋千20期间，将前及后支腿30及32在外壳34中的相应槽76、78内固定 在适当位置中以实现A框架配置。在此实例中，槽76、78两者均形成于外壳34的下侧或底 侧82的面向下表面80中。因此，分别经由槽76、78将支腿30、32以大体向上的方向插入 到外壳34中。前支腿30在槽76内枢转以从其中框架24以折叠配置定向的位置移动到图 2中所示的其中所述框架以A框架定向的在使用中的配置的位置。为此目的，槽76是拉长 的或加宽的以允许枢转运动。相反，槽78呈现支腿32插入穿过的大体圆形开口 ，但可使用 各种其它形状来与不同形状的管或支腿对应。将支腿32插入到槽78中且因此外壳34中， 直到搭扣式按钮84啮合安置在外壳34内的搭扣式连接器。下文结合多个实例性搭扣式连 接提供关于所述连接的进一步细节。然而， 一般来说，搭扣式按钮84与外壳34的啮合在支 腿32与外壳34之间建立结构连接，由此将支腿32在外壳34内固定在适当位置中。也就 是说，所述结构连接不需要涉及搭扣式连接器或连接，而是包含或涉及任一类型的紧固件 或紧固布置。 根据本发明的一个方面，支腿32与外壳34的结构连接形成用于递送线路获得的 电力的固有电连接。如下文所描述，支腿32及外壳34通常经配置以包含相应触点或触点 组合件，所述相应触点或触点组合件经定位而用于借助由结构组装过程产生的内置式电连 接建立电力递送路径。在此实例中，所述触点或触点组合件安置在内部，即，安置在相应结 构组件两者内。以此方式，大体保护所述触点或触点组合件在装运期间且另外在组装之前 免遭损坏以及保护其在使用期间(即，在组装之后)免遭损坏。然而，建立电连接的元件的 内部安置并非必需的，因为所述结构连接可以是(例如)部分地或全部地被暴露或以其它 方式可从外壳32的外部接近。此外，建立所述电连接的元件中的一者可在结构组件外部， 如在图IO的实例中所示。更一般来说，载送从AC线路获得的电力的软线72或其它线路耦 合到支腿32内的触点或触点组合件。在此实例中，使触点承载于插入到支腿32的上端74 中的端插塞86内。端插塞86与支腿32具有大体类似形状的横截面，使得在组装期间端插 塞86可促进支腿32到槽78中的插入。 外壳34包含经配置以含有备用电池或一组个别电池单元的电池盒88，使得秋千 20的电组件及装置还可在电池电力下操作。经由安置在外壳34的横向侧92中的可移除面 板或门90接近电池盒88。横向侧92面向内或面向座位(图1)。枢轴节38的毂94定位 在外壳34的横向侧92上，使得悬架臂40(图1)中的一者可向内延伸或朝向座位22延伸。 横向侧92还包含用于朝向占用所述座位的儿童引导音乐或其它声音的扬声器96。外壳24 的这些及其它方面可与所示的实例大为不同。举例来说，电池盒88、毂94及扬声器96不需 要设置于横向侧92上，且可按需要重新定位或以其它方式重新配置。然而，在一些情况下， 图2中所示的电池盒88、毂94及扬声器96的定位可用于为支腿30提供在外壳34内枢转 的空间且为与端插塞86在外壳34内侧的固有电连接提供空间。例如，电池盒88设置于外 壳34的中心，使得可将支腿30、32中的每一者分别较靠近外壳34的向前及向后侧98、100 地接纳在外壳34内。 现在参照图3，端插塞86包含触点组合件102，所述触点组合件经配置以在将支腿32插入到外壳34中时建立所述固有电连接。为此目的，且如下文所描述，端插塞86呈现帮 助使触点组合件102与外壳34内的对应触点组合件对准的一个或一个以上结构特征。触 点组合件102安置在端插塞86的开口式圆柱形前(或前面)区段104内。触点组合件102 包含安装在平台108上的一组触点106，所述平台可沿直径延伸跨越区段104。然而，平台 108不需要如图所示定向于圆柱形区段104内。举例来说，在一些实施例中，平台108可沿 非直径定向的段延伸。平台108可在其横向端111处且经由一个或一个以上径向延伸的支 撑壁112固定到区段108的内壁110。此实例包含从平台108的中心线垂直延伸的单个壁 112。因此，壁112将平台108分割成彼此隔离或分离的两个不同区域以防止或帮助避免电 短路。平台108可成形为具有大体平坦的相对表面114及116的板或片。所述板端接在前 边缘或前面边缘118处。端插塞86的这些及其它方面可共同地用作建立结构及电连接的 对准辅助物。 触点组合件102包含一对触点120，所述触点啮合表面114及116且如同夹子一样 包绕前边缘118。在此实例中，夹子形触点120是U形或V形以在平台108上形成压入配 合。在其它情况下，触点120可经由任一数目或类型的紧固件固定到平台108的一个或两 个表面114、116。 当触点120成形为如图所示的夹子时，触点120可具有非常适合于建立固有电连 接的双侧配置。每一触点120具有安置在平台108的一个侧上且经配置以啮合安置在外壳 34内的对应触点的连接侧或接口 122。每一触点120还具有安置在所述平台的另一侧上的 连接侧或接口 124，所述连接侧或接口具有足以用于与配线126在焊料凸块128处的连接的 表面积。以此方式，连接接口 122、124彼此间隔开且安置在相对或不同表面上。因此，焊料 凸块128并不阻碍或妨碍电连接，因为支腿32滑动到外壳34内的适当位置中。更一般来 说，触点120的此配置(例如，连接侧122、 124的间隔及定位)允许经由沿支腿32的主轴 在单个方向上的滑动移动建立电连接。然而，在其它情况下，所述连接可使额外或替代移动 涉及以上所描述的轴向滑动，例如，包含扭转运动或将支腿32锁定在适当位置中及/或建 立电连接的其它旋转移动。 在此实例中，每一触点120的连接接口 122包含平靠在平台108的表面116上的 平坦条带。当将支腿32插入到外壳34中时，所述条带由外壳34内的对应触点啮合，如以 下实例中所描述。在其它情况下，连接接口 122可与平台108全部地或部分地间隔开以充 当弹簧。当触点120包含类似于图3中所示的条带的条带时，可将所述弹簧配置为在将支 腿32插入到外壳34中时朝向平台108压縮的平坦弹簧。在一些情况下，触点120经定向 及经定位使得所述弹簧的运动是沿正交或垂直于建立结构连接的运动(例如，支腿32的轴 向移动)的方向。以此方式，所述触点经对准及经定位以甚至在支腿32轴向移动时也建立 电连接。在一些情况下，其它结构组件(例如，支腿32)中的电触点可配置有以此方式布置 的弹簧。更一般来说，可将每一触点120配置为在支腿32滑动到外壳34内的适当位置中 时用于弹性压縮的任一类型的弹簧。举例来说，每一触点120可经弯曲以如同(例如)悬 臂弹簧一样远离平台108倾斜并延伸。在这些情况下，视外壳34内的触点的啮合而定，连 接接口 122与平台108间隔开达可变程度。 图4及5更详细地描绘端插塞86，包含端插塞86啮合支腿32的方式。端插塞86 的前区段或前面区段104由经配置以链接到端插塞86再到支腿32的后插入或耦合区段126支撑。插入区段126又包含连接器段128及基础结构或基底段130，连接器段128及前 区段或前面区段104从所述基础结构或基底段沿相反的轴向方向延伸。基底段130是大体 圆柱(或半圆柱)形状以适贴地配合在支腿32的端开口内。在此情况下，基底段130包含 形成底表面或基底表面134的半圆柱体插塞或插入件132，平台108从所述底表面或基底表 面延伸为插入件132的外端处的搁架。在一些情况下，平台108是插入件132的整体延伸 部分。更一般来说，端插塞86或插入区段126的任一非电组件群组可整体形成为单个模制 组件。在插入件132的另一端处，盘形壁136充当连接器段128及支撑壁138的基础，所述 支撑壁可与支撑壁112 (图3)整体形成或连接。盘形壁136、支撑壁138及半圆柱体插入 件132可具有与支腿32的内壁对应的径向长度或大小。以此方式，端插塞86适贴地配合 在支腿32内以防止在组装之后发生任何相对径向位移。 在此实例中，连接器段128包含经配置以啮合支腿32以将端插塞86固定在适当 位置中的搭扣式连接器140。搭扣式连接器140可经布置以经由各种各样的搭扣式配合配 置啮合支腿32。举例来说，若干不同基于悬臂的结构中的任一者可从端插塞86的基底段 130轴向延伸到支腿32中以啮合其中的经配置以接纳悬臂的伸出部分的对应凹部或其它 结构。在此实例中，所述结构包含安装到盘形壁136且远离盘形壁136轴向延伸的蜿蜒延 伸部分142，所述蜿蜒延伸部分对折起来以形成在末端148处具有按钮形伸出部分146的V 形弹簧144。按钮146经成形以啮合形成于支腿32中的孔150。在此实例中，按钮146及 孔150两者均具有对应圆形形状，但各种其它形状可替代地用于搭扣式连接的伸出部分及 凹部。更一般来说，所示的实例性搭扣式连接经配置而用于方便的拆卸，因为可从支腿32 的外侧接近搭扣式按钮146。如下文所描述，搭扣式按钮146延伸穿过孔150的程度还可用 于将支腿32固定到外壳32 (图2及3)。 插入区段126通常经配置以允许载送线路获得的电力的配线穿过支腿32的端以 到达触点组合件102 (图3)。为此目的，盘形壁136包含一对凹口 152，所述凹口经成形以 允许线路或导线154、 156穿过端插塞86的插入区段136。以此方式，导线154、156不与上 文所描述的插入区段126与支腿32的紧密配合介接。 在替代实施例中，连接器段128可与旨在支持电连接的那些组件在结构上分离。 举例来说，可将搭扣式连接器140及按钮146作为不同于前区段的传导组件及基底段130 的任何支撑组件不同的组件含纳在支腿32内。因此，所述端插塞不需要由单个整体模具形 成，且触点相关组件可经由不同于将支腿32固定到外壳34中所涉及的紧固件的紧固件被 固定在支腿32内的适当位置中。 现在参照图6，现在接合外壳34的实例性壳体160提供关于固有电连接的另一部 分的进一步细节。在此实例中，壳体160具有两片式模制构造，其一者显示于片段图中以揭 示包封在外壳34内的装置及结构的内部空间。外壳34的结构方面大体涉及支腿30、32在 所述内部空间内的啮合以及与悬架壁40(图1)中的一者的枢转耦合。这些结构组件及方 面中的许多组件及方面未在图6中显示或以简化形式显示以有利于且便于图解说明外壳 34的在形成与支腿32的结构连接及其固有电连接中所涉及的组件及方面。然而，下文以两 片式壳体界定或形成若干其它装置、组件及其它元件为条件来描述外壳34。例如，壳体160 包含面向内的半壳体162，所述半壳体界定具有用于悬架壁40的枢转轴孔口 166的毂区段 164、用于电池盒88 (图2)的箱形凹部168、用以支撑及定位位于用户接口面板54 (图1)下方以从其开关及按钮接收输入信号的电路板172的电子装置平台170及扬声器篮176坐落 于其中的扬声器室174。面向外的半壳体178可界定若干额外结构组件或特征以及旨在将 两个半壳体162、 178连接在一起的元件。举例来说，面向外的半壳体178可包含经定位以 与对应紧固件接纳柱180、 182或其它结构对准的若干紧固件孔(未显示)。
现在描述外壳34的涉及固有电连接的元件及特征。如同上文所描述的端插塞86， 外壳34具有经配置以充当帮助引导结构组件以建立电连接的对准辅助物的一个或一个以 上结构特征。面向内的半壳体162具有相对于用于与支腿32啮合的孔78定位的若干组件。 在组装期间，将支腿32沿轴向方向A插入穿过孔78达支腿32的端插塞86内的触点组合 件102到达并触及安置在外壳34内的触点组合件184的程度。触点组合件184包含用以 将彼此间隔开的一对触点188支撑在其上的平台186。触点188通常经安装及经定向以沿 轴向方向A延伸以在组装期间与触点组合件102的轴向移动协调。在此实例中，触点组合 件184相对于半壳体162定位在一高度处以与由端插塞86界定的开口 190对准并插入在 开口 190中。如下文进一步描述，触点组合件184具有经成形以配合地接纳在开口 190内 的轴向轮廓。因此，触点188的暴露的面192可以可滑动方式啮合触点120的在开口 190 内安置在平台108上的部分(S卩，连接接口 122)。 触点组合件184大体安置在从孔78延伸到外壳34中的槽或凹槽194的端处。槽 194可由若干导引件或保持壁(在此实例中包含外轨道196及内轨道198)界定。在某些情 况下，所述导引件或保持壁可与半壳体162、178中的任一者整体形成。更一般来说，外及内 轨道196、19S以及其它导引件或保持壁沿平行于轴向方向A的方向延展以在组装期间及组 装之后均将支腿32保持在外壳32内以及朝向触点组合件184引导端插塞86。在此实例 中，支腿32在组装期间可骑坐在内轨道198上(例如，沿轴向方向A的移动)，同时被外轨 道196含纳以免发生非轴向移动。内轨道198还可起到另一作用，相对半壳体162延伸到 一高度以相对于半壳体162将支腿32定位在使开口 190与触点组合件184对准的高度处。 外及内轨道196U98可形成注射模制分布的一部分，所述注射模制分布形成模制结构的其 它部分。面向外的半壳体178还可包含用于保持及导引支腿32的任一数目的导引件、轨道 或壁(未显示)。 半壳体162还包含圆柱形凹部200或经配置以完成与支腿32的基于搭扣的结构 连接的其它结构。凹部200与触点组合件184轴向间隔与上文所描述的搭扣式连接器(图 4)的长度对应的距离。更具体来说，凹部200经配置以接纳延伸穿过形成于支腿32中的孔 150的搭扣式按钮146 (图4)。以此方式，支腿32在外壳34内搭扣到其中触点组合件120 及184经啮合以建立电连接的固定位置中。在一些情况下，凹部200可由与内轨道198整 体形成作为共用模具的一部分的圆形壁202形成。 图7及8更详细地描绘固有电连接的外壳组件。此实例的触点组合件184包含 插入件204，所述插入件经成形以在外轨道196之间啮合壳体162且这样做时定位了触点 192以实现电连接。为此目的，插入件204界定平台186，触点192作为悬臂式支撑结构206 的一部分安装在所述平台上，所述悬臂式支撑结构从经成形以被接纳在道208中的直立键 207沿轴向方向(图6)延伸。在此实例中，支撑结构206成形为半圆柱形嵌条209以为平 台186提供平坦表面以及啮合支腿32的端插塞86的半圆形前表面210。更具体来说，嵌 条209及其前表面210被配置为凸式伸出部分以被接纳在由端插塞86所界定的半圆形开口 190(图6)形成的凹式插座内。当在组装期间将支腿32插入到外壳34中时，端插塞86 最终到达支撑结构206。如图3中所示，端插塞86包含由端插塞86的基底段130界定的壁 212。在将支撑结构208接纳在开口 190内时，最终壁212接触支撑结构206的前表面210。 以此方式，前表面210充当用以限制支腿32在外壳34内的轴向行进且在确保支腿触点对 与外壳触点对的电连接的位置处建立结构连接的停止件。 如在图8中更清晰地显示，键206包含支撑壁214，所述支撑壁在插入件204的后 侧216处远离平台186的平坦表面垂直地延伸。支撑壁214经配置而用于与道207的槽 218配合啮合。在此实例中，槽218由一对平行壁220、222以及外轨道196界定。壁220、 222可与外轨道196以及外壳34或其半壳体162的任一其它组件整体形成。
在图7及8的实例中将内轨道198显示为端接在圆柱形凹部200处以便于图解说 明外壳34的插入件204的组件及其啮合。因此，以内轨道198可继续延展超过圆柱形凹部 200(例如，如在图6中所示)为条件来显示所述实例。在图7及8中还将圆柱形凹部200 显示为与内部轨道198以及平行地且在内轨道198之间延展的支撑肋224整体形成。支撑 肋224以倾斜方式相对于半壳体162延伸为直立壁以充当搭扣式连接的斜坡。 一旦组件处 于适当位置中，支撑肋224还可为外壳34与支腿32(图6)的结构连接提供轴向强度。
继续参照图7及8，已将扬声器篮176 (图6)从扬声器室174移除以露出用于连 接到触点组合件184的线路的配线路径。凹槽或凹口 226、228形成于界定扬声器室174的 壁230中以允许导线232、234从触点组合件186延展到外壳34内的电子装置及其它装置。 此配线路径可用于其中外轨道196及外壳34的其它导引件或壁(未显示)将支腿32包封 在结构连接中由此以其它方式阻断导线的通路的情况中。 在图9A到9C中，将插入件204从外壳34移除以更详细地描绘触点组合件184。 在此实例中，每一触点188包含经配置以啮合平台186的后边缘238的U形夹子236。每 一夹子236包含经弯曲以形成夹紧并啮合平台186的相对侧的上夹持区段及下夹持区段 240、242(图9B)的条带。夹持区段240在折叠以形成触点188的弹簧244之前沿平台186 延伸所需的距离。每一弹簧244在未被啮合于电连接中时从平台186向上倾斜以形成片簧 配置，从而为弹簧244在与支腿32的触点中的一者啮合后朝向平台186弹性地偏转提供空 间。可替代地使用各种其它触点配置。 触点组合件184可包含用以帮助防止触点188之间的短路的绝缘间隔件或分割件 246。在此实例中，间隔件246包含直立壁248，所述直立壁沿着且从平台186延伸达所需 的程度。壁248不需要如在所示实例中且如最佳显示于图9B中沿平台186延伸得比触点 188的长度远。壁248可与组合件184的其它非导电组件(例如支撑结构206)整体形成。
图9A到9C中所示的实例性触点组合件184的键207可形成壁250的充当平台186 的提升器的一部分。在此情况下，壁250包含用以容纳触点188的夹子236的插入的半圆 形开口 252。开口 252(图9A)的形状与半圆柱形嵌条209的形状大体对应，因为所述结构 可由整体模具形成。壁250还可包含从平台186垂直延伸的一对端柱254。每一柱254帮 助进一步局限触点188中的一者，从而限制任何横向移动并维持其轴向定向。柱254还可 啮合外壳34的另一半壳体以固定触点组合件184的位置。 现在参照图10，固有电连接可涉及各种不同的触点或触点组合件。也就是说，所述 电连接不需要涉及上文所描述的片簧或基于条带的触点。例如，一个其它实例性触点配置涉及具有端302的支腿300，所述端配置有单个插接器插塞304或将要接纳在秋千的另一结
构组件(例如上文所描述的外壳34)内的其它凸式伸出部分。在此实例中，插接器304包
含将要由其它结构组件中的匹配插孔接纳的常规头戴式耳机插接器插塞。 涉及支腿300的结构组合件可具有若干搭扣式按钮306或用以限制并防止结构连
接的任何不需要的轴向位移的其它伸出部分。防止轴向位移结合利用插接器插塞304及类
似于头戴式耳机插接器的其它插接器的电连接可以是有用的，因为在此类连接中的接触点
是堆叠的圆柱形元件。例如，在所示实例中，插接器插塞304包含由绝缘体312分离的触点
308及310。所述结构组合件还可包含用以防止或避免因将改变触点308及310的轴向位
置的不正确组装或拆卸而出现的短路的另外的组件或特征。 转到图11，电源控制电路350可电耦合到上述电连接以适应具有电池电源的秋 千。电路350可沿经由电连接递送电力的导电路径设置。例如，电路350可设置在外壳34 中以跟随所述电连接。在一些情况下，电路50可安置在以上所描述的电路板上，电池电力 及AC线路获得的电力将被递送到所述电路板。在所示实例中，载送电池电力的线路由电池 端子线路352、354表示且耦合到所述电池端子线路，而线路获得的电力由AC适配器线路 356、358表示且耦合到所述AC适配器线路。如本文中所描述，所述AC适配器线路通过图 11中未显示的一个或一个以上固有电连接耦合到电路350。这些线路以及所述电池线路所 载送的DC电压分别由电容器C9及C10调节以在被提供到相应隔离电路360、362之前移除 任何瞬态高频噪声。 一般来说，隔离电路360、362将电源(或电源递送路径)彼此隔离开， 使得两个电源可按需要保持同时连接到一个或多个电负载。以此方式，消除了穿过(例如) 一个或多个电池的相反电流流动的可能性。因此，隔离电路360、362提供用于将两个电力 递送路径合并在节点364处的安全机构。因此，一个或多个电负载可在电源之间切换而在 (例如)将秋千插入到壁式插口中或AC线路电力损失的情况下不需要来自用户的任何行 动。 在所示实例中，每一隔离电路360、362包含用以提供上述隔离的一个或一个以 上肖特基二极管。隔离电路360包含肖基特二极管D12，且隔离电路362包含肖基特二极 管D14。隔离电路360包含另一 肖基特二极管D13，所述肖基特二极管用以为电池源线路 建立未被镜像于AC线路获得的电力递送路径中的电压降。二极管D13还充当冗余安全 装置，因为二极管D12或D13中的任一者的故障不导致隔离损失，S卩，从AC适配器到电池 中的电流流动。在其它情况下，二极管D13可用经配置以提供所需的电压降的电阻器来 替换。市售肖基特二极管可用于二极管D12、D13、D14中的每一者，包含(例如)可从ON Semiconductor (安森美半导体公司)(www. onsemi. com)在产品编号MBRS2040LT3G下购得 的表面安装电力整流器，但可使用各种各样的其它二极管。 在操作中，二极管电路360、362依赖两个电源的类似及最大电平以确保在将秋千 插入到壁式插口中时节点364由AC线路获得的电力驱动。当两个DC电平大约相等时，电 池路径并不进行传导，因为肖基特二极管D13引入与正向偏压状态相称的电压降。因此，二 极管D13被有效地加了反向偏压。当AC线路获得的电压电平比电池电平高时，二极管D13 也被加了反向偏压。如果AC线路获得的电压电平降到低于电池电平时，那么AC线将继续 驱动节点364处的电压直到电压差超过二极管D13的正向偏压。接着，AC适配器可经配置 以维持DC电压电平高于最大净电池电压电平以防止在正常AC线路电力条件下发生此事件。例如，在三个D单元电池源实施例中，最大净电池电压可为约3.6伏(即，4. 5伏-0.45 伏-0. 45伏)。 因此，当将秋千插入到AC壁式插口中时，二极管电路362将节点364设定在比二 极管电路360高的电压下。肖基特二极管D13被加了反向偏压，由此隔离了电池，且一个或 多个电负载由线路获得的电力供电。以此方式，用户在将秋千插入到壁式插口中时不需要 进行任何调整或啮合任何开关。 在其它情况下，所述二极管中的一者或一者以上可用相应晶体管来替换，例如，功 率MOSFET或经布置以阻断反向电流流动的双极结晶体管。每一晶体管将经配置以在AC适 配器电压存在时接通。以此方式电压降可小于由如在所示实例中使两个隔离二极管串联产 生的电压降。较低电压降对于延长整个电池寿命可能是有用的。更一般来说，可替代地使 用各种其它整流装置、电路及方案以允许来自电池源的单向电流。在这些情况中的每一情 况下，能够基于于电力递送路径上是否存在电源电压而由电池电源或经由电力递送路径向 电负载供电。以此方式，少儿产品可在电源之间自动切换而不需要看护者的行动。阻断反 向电流流动(同时避免上述基于二极管的电路的电压降)的又一替代方法涉及AC到DC转 换器中的机械开关，所述机械开关也不需要看护者的行动，如下文进一步描述。
节点364处的电压电平可在递送到电路板或其它电负载之前被进一步处理。在图 11中所示的实例中，熔丝F1将上述二极管电路耦合到电压调节器366，所述电压调节器经 配置以建立所需的DC电源电平Vcc 。所述调节上游的DC电压电平还可由 一个或一个以上电 负载使用(例如，DC电机)且可被作为V-熔丝来使用。电压源Vcc通常由加反向偏压的齐 纳二极管D15设定，在此实例中，所述齐纳二极管经配置以将任何短期电压尖峰箝位到6. 2 伏电平。电压源的所需电平可比齐纳二极管D15的击穿电压低，且由AC适配器或电池设定。 提供电容器C7及C8以使电压源Vcc及V-熔丝平滑，从而将任何电流波动(例如，从AC线 路延绵而来的任何60Hz噪声)从电源分流出去。以此方式，电容器C7及C8帮助为电路板 上的任一微处理器电路提供高质量电源，且帮助避免音频再现中的任何60Hz噪声。更一般 来说，电容器C7及C8有效地充当以上所描述的二极管隔离电路下游的本地DC电力储备。 此外，二极管D8及电容器C7共同地帮助隔离并保护可提供给微控制器或处理器的Vcc供 应免遭电压V-熔丝处的大电压骤降，所述大电压骤降可由流向DC电机的大电流产生。
提供电阻器R18以在电力递送停止时从电容器C7及C8抽吸电荷。否则，存储在 电容器C7及C8中的电荷可使Vcc处的电压保持为高持续不期望的长时间周期，而此又可 使所述微控制器或处理器保持运行持续不期望的时间周期。处理器操作的此延长对于试图 在(例如)由于电力骤减或其它问题所致的处理器锁定之后重置所述处理器的用户来说可 能是不方便的。借助电阻器R18，提供给所述处理器的电压可在5-10秒内衰减到零，且接着 可重置所述处理器。 各种不同的控制及负载电路可适当地耦合到上述电路及固有电连接且由其供 电。用于儿童秋千的实例性控制电路、控制技术及电负载装置描述于以上所参考的共同 受让的待决美国专利申请案中。适合电机驱动系统的实例及相关技术描述于美国专利第 5， 525， 113号("Open Top Swing and Control (敞开式顶部秋千及控制)")、第6， 339， 304 号("Swing Control for Altering Power to Drive Motor After Each Swing Cycle (用 于在每一摆动循环之后更改电力以驱动电机的秋千控制)")及第6， 875， 117号("SwingDriveMechanism(秋千驱动机构)")中，所述美国专利的全部揭示内容特此以引用的方 式并入本文。在这些及其它实例中，负载装置可包含具有一个或一个以上微控制器的控 制电路，所述微控制器用于引导及监视用于启动、速度控制及其它特征的秋千驱动机构以 及引导用于儿童占用者的听觉及视觉娱乐特征及用于看护者的输入性质(例如，触摸屏) 或输出性质(例如，状态LED或其它灯)的各种用户接口元件。实例性控制电路、控制技 术、微控制器及其它电负载装置还描述于标题为"Motor Drive FeedbackControl for a Child Motion Device(用于儿童运动装置的电机驱动反馈控制)"且以美国专利公开案第 2008/0139327号公开的序列号为11/932,641的共同待决且共同受让的美国申请案中，所 述申请案的全部揭示内容以引用的方式并入本文。 虽然上文所描述的若干实例涉及了支腿与外壳之间的结构连接，但构成固有电连 接基础的结构连接可涉及一个或一个以上其它支腿或者一个或一个以上其它框架组件。因 此，所述结构连接并不需要涉及外壳，且因此可涉及两个框架组件(仅举一个实例，例如框 架支腿的两个区段)的耦合。 上述电连接及结构连接在产品装运中还可为有用的。借助支腿管与外壳(或其它 结构组件)之间的结构连接，产品的结构组件可更紧凑地配合成装运布置。例如，如果结构 连接涉及两个支腿管，那么所述支腿管还可更短。因此，可使用较小的装运箱或其它容器。
用以少儿产品电源的上述方法涉及对AC壁式插塞的电路或功能性的最小(如果 有)影响。AC壁式插塞中的转换电路可方便地装纳在针对AC/DC适配器的典型大小的外罩 中。此外，用以少儿产品电源的上述方法的实践可依赖AC/DC适配器中的常规转换电子装 置。然而，在一些情况下，AC到DC转换器可包含用以提供上述基于二极管的电路的隔离特 征的机械开关。举例来说，所述转换器可经配置使得将插塞插入到AC壁式插孔中致使机械 开关拨动一个或多个电池及使所述电池与一个或多个电负载断开。在所述情况下，第三导 线可经选路而穿过将少儿产品耦合到所述转换器的一条或一条以上软线以连接所述开关 与电池电力递送路径。 电力递送路径的其它方面也可能是方便的或按需要变化，因为所揭示的固有电连 接不需要涉及或需要任何电配线、软线或任一特定类型、大小、形式或其它特性的管道。因 此，AC线路获得的电力可由任一电导线或任一组导线载送，且因此可利用任一类型的电线 或管道。此外，AC电力不需要在壁式插塞插接器处立即被转换，而是可在沿电力递送路径 的任一点处被变压、转换或以其它方式调整。 所揭示的固有电连接方法的实践不限于任一特定触点结构或设计。例如，除上文 所描述的触点的多个实例以外，还可将市售筒式连接器安装在构造有类似于上文所描述的 特征的特征的端插塞及外壳内以导引并建立结构及电连接。 如上文所描述，两个结构组件之间的结构连接包含用以固有地建立电连接的额外 连接元件。尽管连接本身可能由于所述额外连接元件而变得较复杂，但产品的组装对于看 护者来说仍然是容易的。此组装简化产生若干其它优点，包含但不限于(i)避免挤压的或 短路的导线，(ii)尽可能多的隐藏导线，(iii)具有视觉吸引力的设计，(iv)接近地面的壁 式插塞连接，(v)壁式插塞与秋千的容易断开以防止绊倒，(v)对AC壁式插塞大小的最小 (如果有)影响，(vi)最小成本，及(vii)与常规AC壁式插口插塞及转换器电路的兼容性。
上文所描述的组件及结构可由各种材料构成。例如，支撑结构可由各种塑料材料形成，且导电元件可由任何一种或一种以上金属或金属材料形成。在一些情况下，上文所描 述的端插塞可形成为足够刚硬以将触点导引在一起及在装运期间且在组装之前保护所述 触点的塑料结构。然而，所揭示的固有电连接方法的实践并不限于任何特定材料或材料组合。 上文所描述的固有电连接及隔离电路可结合不同于从AC电力线路获得的电源的 电源使用。举例来说，少儿产品可具有多个电池电源(常规或可再充电)，或者包含到DC电 源(例如汽车电池)的连接。 虽然本文已根据本发明的教示内容描述了某些产品及装置，但本专利的涵盖范围 并不限于所述产品及装置。相反，本专利涵盖本发明的教示内容的所有实施例，所述实施例 完全归属于许可的等效内容的范围内。
权利要求
一种少儿产品，其包括电装置；经配置以在结构上支撑所述电装置的结构组合件，所述组合件包括第一及第二结构组件，其中所述结构组合件经由所述第一与第二结构组件的结构连接而形成；及经配置以将电力载送到所述电装置的电力递送路径，所述电力递送路径分别安置在所述第一及第二结构组件内；其中所述电力递送路径包括分别相对于所述第一及第二结构组件定位的第一及第二电触点，使得所述第一与第二结构组件之间的所述结构连接在所述第一与第二触点之间建立电连接。
2. 根据权利要求1所述的少儿产品，其中所述第一结构组件包括管，其中所述电力递 送路径经选路而穿过所述管，且其中所述第一电触点安置在所述管内。
3. 根据权利要求2所述的少儿产品，其中所述第一结构组件进一步包括插入到所述管 的端中的插塞，且其中所述插塞包封所述第一电触点。
4. 根据权利要求3所述的少儿产品，其中所述插塞包括经配置以啮合所述管以将所述 插塞固定在所述管内并将所述管固定在所述第二结构组件内的搭扣式连接器。
5. 根据权利要求1所述的少儿产品，其中所述结构组合件包括框架，且其中所述第一 结构组件包括所述框架的所述电力递送路径经选路而穿过的框架支腿。
6. 根据权利要求1所述的少儿产品，其中所述第二结构组件包括所述电装置安置在其 中的外壳。
7. 根据权利要求1所述的少儿产品，其中所述第一及第二电触点分别定位在所述第一 及第二结构组件内。
8. 根据权利要求1所述的少儿产品，其进一步包括电池电源及将所述电池电源耦合到 所述电力递送路径的隔离电路。
9. 根据权利要求8所述的少儿产品，其中所述隔离电路包括二极管。
10. 根据权利要求9所述的少儿产品，其中所述电力递送路径包括将固有电连接耦合 到所述电装置的另一二极管。
11. 根据权利要求1所述的少儿产品，其进一步包括电池电源及将所述电池电源耦合 到所述电力递送路径的电路，所述电路经配置以允许单向电流，使得能够基于所述电力递 送路径上是否存在电源电压而由所述电池电源或经由所述电力递送路径向所述电装置供 电。
12. 根据权利要求1所述的少儿产品，其进一步包括耦合到所述电力递送路径使得从 AC线路源获得所述电力的AC到DC转换器。
13. —种少儿产品，其包括 电装置；经配置以在结构上支撑所述电装置的结构组合件，所述组合件包括所述电装置安置在 其中的外壳组件及经配置而用于与所述外壳组件的结构连接的框架组件；及经配置以将电力载送到所述电装置的电力递送路径，所述电力递送路径包括经选路而 分别穿过所述框架及外壳组件的第一及第二电力线路；其中所述第一及第二电力线路分别包括第一及第二电触点，且其中所述第一及第二电触点定位在所述框架及外壳组件内，使得所述框架与外壳组件之间的所述结构连接在所述 第一与第二电力线路之间形成固有电连接。
14. 根据权利要求13所述的少儿产品，其中所述框架组件包括支腿管，其中所述第一 电力线路经选路而穿过所述支腿管，且其中所述第一电触点安置在所述支腿管内。
15. 根据权利要求14所述的少儿产品，其中所述框架组件进一步包括插入到所述支腿 管的端中的插塞，且其中所述插塞包封所述第一电触点。
16. 根据权利要求15所述的少儿产品，其中所述插塞包括经配置以啮合所述支腿管以 将所述插塞固定在所述支腿管内且将所述支腿管固定在所述外壳组件内的搭扣式连接器。
17. 根据权利要求13所述的少儿产品，其中所述第一及第二电触点中的一者包含弹 簧，所述弹簧经定向而用于沿垂直于所述框架组件的移动的方向压縮以建立所述结构连 接。
18. 根据权利要求13所述的少儿产品，其进一步包括电池电源及将所述电池电源耦合 到所述电力递送路径的隔离电路。
19. 根据权利要求18所述的少儿产品，其中所述隔离电路包括二极管。
20. 根据权利要求13所述的少儿产品，其进一步包括电池电源及将所述电池电源耦合 到所述电力递送路径的电路，所述电路经配置以允许单向电流，使得能够基于所述电力递 送路径上是否存在电源电压而由所述电池电源或经由所述电力递送路径向所述电装置供 电。
全文摘要
本发明揭示一种少儿产品，其包含电装置、经配置以在结构上支撑所述电装置的结构组合件及经配置以将电力载送到所述电装置的电力递送路径。所述结构组合件包含第一及第二结构组件，且经由所述第一与第二结构组件的结构连接而形成。所述电力递送路径分别安置在所述第一及第二结构组件内，且包含分别相对于所述第一及第二结构组件定位的第一及第二电触点，使得所述第一与第二结构组件之间的所述结构连接在所述第一与第二触点之间建立电连接。
文档编号A47D13/02GK101731882SQ20091017987
公开日2010年6月16日 申请日期2009年10月16日 优先权日2008年11月20日
发明者克雷格·德罗齐埃, 布赖恩·格雷厄姆, 马修·J·兰西尔 申请人:葛莱儿婴儿产品股份有限公司