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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-16
(45)【発行日】2024-02-27
(54)【発明の名称】磁気駆動部および制御部を備えるスイング装置
(51)【国際特許分類】
A47D 9/02 20060101AFI20240219BHJP
A47D 13/10 20060101ALI20240219BHJP
【ＦＩ】
A47D9/02
A47D13/10
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022558245
(86)(22)【出願日】2021-03-29
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-05-10
(86)【国際出願番号】 US2021024560
(87)【国際公開番号】W WO2021195606
(87)【国際公開日】2021-09-30
【審査請求日】2022-11-25
(31)【優先権主張番号】63/000,743
(32)【優先日】2020-03-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/012,999
(32)【優先日】2020-04-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/041,172
(32)【優先日】2020-06-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/127,575
(32)【優先日】2020-12-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517042092
【氏名又は名称】ワンダーランド スイツァーランド アーゲー
(74)【代理人】
【識別番号】100108453
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 靖彦
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(74)【代理人】
【識別番号】100133400
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 達彦
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン・ケー・モウンズ
(72)【発明者】
【氏名】イーサン・エム・スナイダー
【審査官】二階堂 恭弘
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１５１９５１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００５９６１１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０３５４５４２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００８／０１９４３４９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１０６８９１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】実開昭５６－５８２５９（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ４７Ｄ ９／０２
Ａ４７Ｄ １３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スイング装置（１０）であって、磁気駆動部（２０）であって、
電磁石（５１）と、
複数の永久磁石（５２，５３）と、
を備える、
磁気駆動部（２０）と、
第１の極性および第２の極性から選択可能な極性を有する活性化電流を印加し、それによって前記スイング装置（１０）の少なくとも一部の運動を開始することによって前記電磁石（５１）を活性化するように前記電磁石（５１）に結合されるコントローラ（２１０２）であって、
Ａ１）前記第１の極性および前記第２の極性の一方を有する前記活性化電流を印加し、
Ａ２）前記スイング装置（１０）の少なくとも前記一部が少なくとも所定の量だけ移動したかどうかを決定し、
Ａ３）所定の期間の経過後に、前記スイング装置（１０）の少なくとも前記一部が少なくとも前記所定の量だけ移動していない場合に、前記活性化電流の前記極性を前記第１の極性および前記第２の極性のうちの他方に切り替え、
Ａ４）Ａ２）において、前記スイング装置（１０）が少なくとも前記所定の量だけ移動したと決定されるまでＡ２）およびＡ３）を繰り返す、
ように構成されている、
コントローラ（２１０２）と、
を備えるスイング装置（１０）。
【請求項2】
前記コントローラに結合された複数の光学センサーであって、第１の光路に沿って伝搬する第１の光ビームを放射する第１の光源と、
前記第１の光源から離間し、前記第１の光路内に配設されて前記第１の光ビームを検出する第１の検出器と、
前記第１の光路に実質的に平行で、前記第１の光路から分離距離だけオフセットされた第２の光路に沿って第２の光ビームを放射する第２の光源と、
前記第２の光源から離間し、前記第２の光路内に配設されて前記第２の光ビームを検出する第２の検出器と、
を備える、
複数の光学センサーと、
前記第１の光路および前記第２の光路内に配設されて、前記第１の検出器による前記第１の光ビームの検出を変調して前記第１の検出器の状態の変化に影響を及ぼし、前記第２の検出器による前記第２の光ビームの検出を変調して前記第２の検出器の状態の変化に影響を及ぼす光学エンコーダストリップと、
をさらに備え、
前記コントローラは、Ａ２）において、前記第１の検出器および前記第２の検出器のうちの少なくとも一方の状態の変化を検出することによって前記スイング装置の少なくとも前記一部が少なくとも所定の量だけ移動しているかどうかを決定するようにさらに構成される請求項１に記載のスイング装置。
【請求項3】
前記コントローラは、Ａ２）で、前記スイング装置が少なくとも前記所定の量だけ移動したと決定されたときに、Ａ５）前記スイング装置の前記一部がスイング運動の方向を変更したかどうかを決定するようにさらに構成される請求項１に記載のスイング装置。
【請求項4】
前記コントローラは、Ａ５）で、前記スイング装置の前記一部がスイング運動の方向を変更していないと決定されたときに、Ａ２）およびＡ３）を繰り返すようにさらに構成される請求項３に記載のスイング装置。
【請求項5】
前記コントローラは、Ａ２）で、前記スイング装置が少なくとも前記所定の量だけ移動したと決定されたときに、Ａ６）前記スイング装置の前記一部の前記運動に関連付けられているスイング角度測定値を増分するようにさらに構成される請求項３に記載のスイング装置。
【請求項6】
前記コントローラは、Ａ５）で、前記スイング装置の前記一部が運動の方向を変更したと決定されたときに、Ａ７）前記電磁石に印加される前記活性化電流の前記極性を切り替えるようにさらに構成される請求項５に記載のスイング装置。
【請求項7】
前記コントローラは、Ａ７）の後に、Ａ８）前記スイング角度測定値が所定の設定値を超えた場合に、前記活性化電流をゼロに設定するようにさらに構成される請求項６に記載のスイング装置。
【請求項8】
前記コントローラは、Ａ８）で前記活性化電流がゼロに設定された後、Ａ２）およびＡ３）を繰り返すようにさらに構成される請求項７に記載のスイング装置。
【請求項9】
前記コントローラは、Ａ７）の後に、Ａ９）前記スイング角度測定値が前記所定の設定値よりも小さい場合に、前記活性化電流を変調するようにさらに構成される請求項７に記載のスイング装置。
【請求項10】
前記コントローラは、Ａ９）で、前記スイング角度測定値および前記所定の設定値に基づき誤差値を計算し、
比例項、微分項、または積分項のうちの１つまたは複数を前記誤差値に基づき計算し、
前記活性化電流を、前記比例項、前記微分項、または前記積分項のうちの前記１つまたは複数に基づき変調することによって、
前記活性化電流を変調するようにさらに構成される請求項９に記載のスイング装置。
【請求項11】
前記コントローラは、Ａ９）で前記活性化電流が変調された後、Ａ２）およびＡ３）を繰り返すようにさらに構成される請求項９に記載のスイング装置。
【請求項12】
前記コントローラは、前記スイング装置の前記一部が前記運動の平衡位置をいつ通過するかを決定することなく前記スイング装置の前記一部が前記運動中に方向をいつ変更するかを決定するようにさらに構成される請求項１に記載のスイング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年３月２７日に出願した米国仮出願第６３／０００，７４３号、２０２０年４月２１日に出願した米国仮出願第６３／０１２，９９９号、２０２０年６月１９日に出願した米国仮出願第６３／０４１，１７２号、および２０２０年１２月１８日に出願した米国仮出願第６３／１２７，５７５号に対する優先権を主張するものである。これらの出願のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年３月２７日に出願した米国仮出願第６３／０００，７４３号、２０２０年４月２１日に出願した米国仮出願第６３／０１２，９９９号、２０２０年６月１９日に出願した米国仮出願第６３／０４１，１７２号、および２０２０年１２月１８日に出願した米国仮出願第６３／１２７，５７５号に対する優先権を主張するものである。これらの出願のそれぞれの内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
チャイルドスイング(child swing)は、自然な振り子運動の癒しをもたらす利点とともに、子供のための安全で高いシートエリアを提供するように設計されている。しかしながら、従来のスイングには、様々な欠点がある。たとえば、従来のスイングは、ＤＣ電源およびギアボックスを動力源とするものが一般的である。ギアボックスベースのスイングは、機械的動作に起因する騒音を発生する傾向があり、また機械的摩耗に起因して時間の経過とともに騒音が大きくなる傾向がある。ギアボックスベースのスイングは、電力消費に関して非効率的である傾向もあり、さらに異なる部品（たとえば、複数の歯車、ピン、潤滑油、軸受、および／または同様のもの）が多数あれば部品故障発生の潜在的可能性が高くなる傾向がある。その結果、ギアボックスベースのスイングは、そのような状況のせいで通常の摩耗および損傷により故障が生じる時期よりも早く故障する傾向がある。
【0003】
別の例として、ギアボックスベースのスイングはまた、ギアボックスコンポーネントの機械的サイズに起因してかさばる駆動部を有し、その結果、スイングが重くなり、かつ／または介護者がスイング制御部にアクセスする、スイング内に子供を置き、取り出すのを妨げる、かつ／もしくは同様のことなどのスイング動作を妨げる可能性がある。
【0004】
さらに別の例として、いくつかの従来のスイングは、動作を開始するために介護者がスイングを手で押すことも必要になる。これは、スイングが運動を開始するために介護者が相当な力を加える必要があるとき、介護者が必要な力を加えることができないとき（たとえば、障害者または高齢者）、および（逆に）介護者があからさまに攻撃的であるときに問題になる可能性があり、その結果、スイング内の子供／使用者にとって潜在的につらい状況が生じる。
【0005】
さらに別の例として、いくつかの従来のスイングは、スイングがスイング運動の中心をいつ通過するかを推定することによってスイング運動を制御するが、これは静止時のスイングと同じ位置であると仮定する。しかしながら、スイングは、しばしば、凹凸のある表面（たとえば、カーペット）に置かれ、その結果、（重力の影響を受ける）スイング運動の中心の誤った推定が生じ、ひいては、偏った揺れおよび／または他の性能問題を引き起こす可能性がある。
【0006】
一般的に、これらの問題を克服するようにスイングを設計することは困難であり得るが、それは、チャイルドスイングは、スイング運動の満足のいく範囲および速度を提供しながら厳しい安全性および安定性（規制）の標準を満たさなければならないからである。従来のスイングにおいてそのような安定性を達成する１つの方法は、スイングを「固定」するためのサイズ指定可能なベースを有することによるものであり、これにより、揺れたときにひっくり返ることがない。しかしながら、このようなサイズ指定可能なベースは、包装、組み立ての問題を引き起こし、マンションおよびアパートなどのより狭い住居には不向きである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】米国特許第９４３３３０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
いくつかの従来のスイングは、これらの問題のうちのいくつか、特にギアボックスの設計の脆弱性に関係する問題を克服するために、磁気駆動部を組み込んでいる。しかしながら、これらの従来の磁気スイングもまた、かさばる駆動部を有する傾向があり、これは多くの場合に、磁気コンポーネント（たとえば、永久磁石および／または電磁石）のうちの少なくともいくつかが、たとえば、スイングそれ自体のシート上またはそれに隣接して配設されるなど、スイング運動の軸から遠い位置に位置決めされる結果である。回転軸からのこの間隔は、磁石のサイズ、強度、および／または（電磁石のための）電力消費に相当な要求条件を課す。それに加えて、いくつかの従来の磁気スイングは、依然として、使用者が手でスイングを押して運動を開始する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本明細書において開示されている本発明の実装形態は、永久磁石のアレイを、永久磁石の間に配向された電磁石とともに利用する磁気駆動部を有するスイング装置に向けられる。様々な態様において、本開示による発明的なスイング装置の磁気駆動部は、有利には、スイング装置のスイングアームの枢軸の近くに配置され、中立の静止位置から自動スタートできるコンパクトで、軽量、強力な、電力効率が著しく高い駆動部を提供する。本明細書において開示されている磁気駆動部は、従来のスイング装置のための機械的駆動機構（たとえば、ＤＣモーターおよびギアボックスを採用するか、または磁気コンポーネントがスイングのシートの近くにあるかもしくは直接的に結合されている）よりも比較的少ない部品を有し、一般的に、より騒音の少ない、より電力効率の高い、かつより信頼性の高い動作を提供する。
【0010】
いくつかの態様において、スイング装置は、電磁石および複数の永久磁石を含む磁気駆動部を備える。スイング装置は、また、第１の極性および第２の極性から選択可能な極性を有する活性化電流を印加し、それによってスイング装置の少なくとも一部の運動を開始することによって電磁石を活性化するように電磁石に結合されているコントローラを備える。コントローラは、Ａ１）第１の極性および第２の極性の一方を有する活性化電流を印加し、Ａ２）スイング装置の少なくとも一部が少なくとも所定量だけ移動したかどうかを決定し、Ａ３）所定の期間の経過後に、スイング装置の少なくとも一部が少なくとも所定の量だけ移動していなければ、活性化電流の極性を第１の極性および第２の極性の他方に切り替え、Ａ４）Ａ２）において、スイング装置が少なくとも所定の量だけ移動したと決定されるまでＡ２）およびＡ３）を繰り返す、ように構成される。
【0011】
いくつかの態様において、スイング装置は、電磁石と、電磁石の電気的活性化時に、電磁石と複数の永久磁石のうちの各永久磁石との間に磁力が発生するように電磁石の近くに位置決めされた複数の永久磁石と、を備える。また、スイング装置は、電磁石を電気的に活性化し、それによってスイング装置の使用者による手動介入なしでスイング装置のスイング運動を開始するために電磁石に結合されているコントローラを備える。
【0012】
スイング装置は、スイング装置の少なくとも一部の運動を制御するコントローラと、コントローラに結合された複数の光学センサーと、を備える。複数の光学センサーは、第１の光路に沿って伝搬する第１の光ビームを放射する第１の光源と、第１の光源から離間し、第１の光路内に配設されて第１の光ビームを検出する第１の検出器と、を含む。複数の光学センサーは、また、第１の光路に実質的に平行で、第１の光路から分離距離だけオフセットされた第２の光路に沿って第２の光ビームを放射する第２の光源も含む。複数の光学センサーは、また、第２の光源から離間し、第２の光路内に配設されて第２の光ビームを検出する第２の検出器を含む。スイング装置は、スイング装置の少なくとも一部の運動の検出を円滑にするために第１の光路および第２の光路内に配設された光学エンコーダストリップをさらに備える。
【0013】
いくつかの態様において、スイング装置は、スイング装置の少なくとも一部の運動を制御するコントローラと、コントローラに結合された複数の光学センサーと、を備える。複数の光学センサーは、第１の光路に沿って伝搬する第１の光ビームを放射する第１の光源と、第１の光源から離間し、第１の光路内に配設されて第１の光ビームを検出する第１の検出器と、を含む。複数の光学センサーは、また、第１の光路に実質的に平行で、第１の光路から分離距離だけオフセットされた第２の光路に沿って第２の光ビームを放射する第２の光源も含む。複数の光学センサーは、また、第２の光源から離間し、第２の光路内に配設されて第２の光ビームを検出する第２の検出器を含む。スイング装置は、第１の光ビームおよび第２の光ビームの遮断および遮断解除を交互に行うことに基づきスイング装置の少なくとも一部の運動の検出を円滑にするために第１の光路および第２の光路内に配設されたスロット付きストリップをさらに備える。スロット付きストリップは、複数の光学的に透明なスロットと、複数の光学的に透明なスロットの連続するスロットの間にそれぞれ配設された複数のフォトインタラプタと、を含む。
【0014】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、フレームアセンブリ上に配設された電磁石と、アームアセンブリ上に配設され、枢軸上を中心とする円弧を画成するように位置決めされた複数の永久磁石と、をさらに備える。電磁石は、スイング装置が中立位置にあるときに円弧に沿って位置決めされた複数の永久磁石に対して枢軸の周りで角度オフセットを有している。
【0015】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、フレームアセンブリ上に配設された電磁石と、アームアセンブリ上に配設され、枢軸上を中心とする円弧を画成するように位置決めされた複数の永久磁石と、をさらに備える。スイング装置が中立位置にあるとき、電磁石および複数の永久磁石は、枢軸の第１の側に配設され、シートは、枢軸の第２の側に配設される。
【0016】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、また、アームアセンブリ上に配設され、枢軸を中心とする円弧を画成するように位置決めされた複数の永久磁石を備え、複数の永久磁石のうちの各永久磁石と枢軸との間の直線距離は、最大でも約０．５インチから約５インチまでである。また、スイング装置は、フレームアセンブリ上に配設された電磁石を含む。
【0017】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、また、アームアセンブリ上に配設され、枢軸を中心とする円弧を画成するように位置決めされた複数の永久磁石を備える。スイング装置は、フレームアセンブリ上に配設された電磁石も含み、電磁石と枢軸との間の直線距離は、最大でも約１インチから約６インチである。
【0018】
いくつかの態様において、スイング装置は、電磁石と、電磁石の電気的活性化時に磁力を発生し、それによってスイング装置の少なくとも一部のスイング運動を制御するように電磁石の近くに位置決めされた複数の永久磁石と、を備える。電磁石と複数の永久磁石のうちの第１の永久磁石との間の分離ギャップは、スイング装置の動作中に磁気的に整列しているときに、０．１５インチ以下である。
【0019】
いくつかの態様において、スイング装置は、ハブと、ハブに結合されたスイングアームと、スイングアームに結合されたシートと、を含むアームアセンブリを備える。スイング装置は、ハブに結合されかつフレームアームを含むフレームアセンブリも備え、フレームアセンブリは、スイング装置の動作中にハブが回転する枢軸を画成する。スイング装置は、また、フレームアセンブリ上に配設された電磁石と、ハブ上に配設され、枢軸上を中心とする円弧を画成するように位置決めされた複数の永久磁石と、をさらに備える。スイング装置は、電磁石および複数の永久磁石を囲むハウジングも含む。
【0020】
いくつかの態様において、スイング装置は、スイング装置の少なくとも一部がスイング運動の中立位置をいつ通過するかを検出することなくスイング運動の間に方向をいつ変えるかを決定するコントローラを備える。
【0021】
いくつかの態様において、スイング装置は、表面を有し、使用時にスイング装置の少なくとも一部のスイング運動の範囲を指定する使用者入力を円滑にするためのダイヤルを含むパネルを備える。表面は、穴と、穴内の陥凹部と、を画成し、ダイヤルは、陥凹部内に配設される。スイング装置は、使用者入力に基づきスイング運動を制御するようにダイヤルに通信可能に結合されたコントローラも含む。
【0022】
いくつかの態様において、キットは、スイング装置に組み立てるためのコンポーネントを含む。キットは、順に、フレームアセンブリと、フレームアセンブリに結合された磁気駆動部と、外部電源を磁気駆動部に結合するための電源供給回路と、を含む第１のコンポーネントを備える。キットは、磁気駆動部に結合するように構成されたスイングアームを含む第２のコンポーネントも備える。キットは、スイングアームに結合するように構成されたシートを含む第３のコンポーネントも備える。電源供給回路は、第１のコンポーネント内に全体的に収容される。
【0023】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、スイング装置の動作中に地面上でスイング装置を支持するフレームアセンブリと、を備える。フレームアセンブリは、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリがスイングする枢軸を画成する。枢軸は、地面に平行な水平面に対して約１５度から約４５度の角度を成す。また、スイング装置は、枢軸の周りに配設され、スイング装置の動作中に枢軸の周りのアームアセンブリのスイング運動を制御する駆動部を含む。
【0024】
いくつかの態様において、スイング装置は、スイング装置の動作中に実質的に平らな地面上の静止部を含み、ベースは地面上にベース部材の鉛直設置面積を画成する。スイング装置は、ベースに結合された下側部分を有するフレームアームを含むフレームアセンブリも備え、フレームアームの下側部分はベースから上方に延在し、フレームストークの下側部分がベースの鉛直設置面積から離れて延在し、ベースの鉛直設置面積の外側に置かれるように鉛直から傾斜している。スイング装置は、フレームアセンブリに結合されたスイングアームアセンブリも含み、スイングアームアセンブリはスイング装置の動作中に子供を保持するためのシートを含む。
【0025】
いくつかの態様において、スイング装置は、スイング装置の動作中に地面上に載るためのベースを備え、ベースは湾曲した形状の外周を有する。スイング装置は、また、スイングアームと、スイング装置の動作中に子供を保持するためにスイングアームに結合された回転可能なシートと、を含むアームアセンブリを備え、回転可能なシートは地面に対して法線方向の回転軸を有する。スイング装置は、アームアセンブリおよびベースに結合されたフレームアセンブリであって、スイング装置の動作中にアームアセンブリがスイングする枢軸を画成する、フレームアセンブリも備える。回転可能なシートは、スイング装置とシートに配設された擬人化試験装置（ＡＴＤ）との組み合わされた重心が回転可能なシートの回転軸から１インチ未満横方向にオフセットされるようにアームアセンブリ上に位置決めされる。
【0026】
いくつかの態様において、スイング装置は、使用中に水平面上に載るベースを含み、ベースは鉛直設置面積を画成する。スイング装置は、フレームアームを含むフレームアセンブリも備え、フレームアームは上側部分および下側部分を画成し、フレームアームの下側部分はストークを介してベースに結合され、フレームアームの下側部分が鉛直設置面積の外側にあるように、相互接続点で鉛直設置面積に対してある角度で傾斜している。スイング装置は、フレームアセンブリに結合されたスイングアームアセンブリも備え、スイングアームアセンブリは使用中に子供を保持するためのシートを含み、下側部分および上側部分はフレームアームの上側部分が鉛直設置面積内に侵入するような曲率を共同で定める。
【0027】
いくつかの態様において、スイング装置は、使用中に水平面上に載るベース部材を含み、ベース部材は鉛直設置面積を画成する。スイング装置は、フレームアームを含むフレームアセンブリも備え、フレームアームは上側部分および下側部分を画成する。フレームアームの下側部分はストークを介してベース部材に結合され、フレームアームの下側部分が鉛直設置面積の外側にあるように、相互接続点で鉛直設置面積に対してある角度で傾斜している。スイング装置は、上側部分に結合された駆動部も含み、駆動部の少なくとも一部は、鉛直設置面積の内側にある。スイング装置は、駆動部に結合されたスイングアームアセンブリも含み、スイングアームアセンブリは使用中に子供を保持するためのシートを含む。
【0028】
いくつかの態様において、スイング装置は、フレームアセンブリと、枢軸でフレームアセンブリに回転可能に結合されたハブと、を備える。スイング装置は、また、シートと、シートに取り付けられる第１の端部を有するスイングアームと、を備える。スイングアームの第２の端部は、枢軸の周りのフレームアセンブリに対するハブの回転がスイングアームおよびシートを回転させるようにハブに取り付けられる。スイング装置は、また、フレームアセンブリおよびハブの一方に配設された少なくとも１つの永久磁石と、フレームアセンブリおよびハブの他方に配設された少なくとも１つの電磁石と、を備える。少なくとも１つの電磁石および少なくとも１つの永久磁石は、互いに磁力を及ぼしてハブをフレームアセンブリに対して枢軸の周りに回転させるように構成される。
【0029】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、また、アームアセンブリおよびフレームアセンブリのうちの一方に配設され、枢軸を中心とする円弧を画成するように位置決めされた少なくとも１つの永久磁石を備える。スイング装置は、アームアセンブリおよびフレームアセンブリのうちの別のアセンブリに配設された電磁石も含む。少なくとも１つの永久磁石は、電磁石に面する反対極性を有するように配置構成される。スイング装置は、アームアセンブリが中立位置にあり、電磁石が電気的に活性化されるときに、電磁石と少なくとも１つの永久磁石との間に磁気引力および磁気斥力が同時に発生するように構成される。
【0030】
いくつかの態様において、スイング装置は、シートを含むアームアセンブリと、アームアセンブリに結合され、スイング装置の動作中にアームアセンブリが回転する枢軸を画成するフレームアセンブリと、を備える。スイング装置は、また、フレームアセンブリ上に配設された電磁石と、アームアセンブリ上に配設され、少なくとも１つの永久磁石のＮ極および少なくとも１つの永久磁石のＳ極がスイング装置の動作中に電磁石との磁気整列を達成することができるように位置決めされた少なくとも１つの永久磁石と、を備える。電磁石は、スイング装置が中立位置にあるときに少なくとも１つの永久磁石のＮ極およびＳ極に対して枢軸の周りの角度オフセットを有する。
【0031】
以下でより詳しく説明されている前述の概念および追加の概念のすべての組合せは（そのような概念が相互に矛盾していないと仮定して）、本明細書において開示されている発明の主題の一部である。特に、本開示の末尾に現れる請求されている主題のすべての組合せは、本明細書において開示されている発明の主題の一部である。参照により組み込まれている任意の開示内にも出現し得る本明細書において使用されている用語は、本明細書において開示されている特定の概念と最も一致している意味を付与されるべきである。
【0032】
当業者であれば、図面はもっぱら例示することを目的としており、本明細書で説明されている発明の主題の範囲を制限することを意図されていないことを理解するであろう。図面は、必ずしも縮尺通りでなく、いくつかの場合において、本明細書で開示されている発明の主題の様々な態様は、異なる特徴を理解しやすくするために図面内では誇張されるか、または拡大されて示されていることがある。図面内では、類似の参照文字は、一般的に、類似の特徴（たとえば、機能的に類似するか、かつ／または構造的に類似する要素）を指す。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】例示的な一実装形態による、発明のスイング装置の斜視図である。
【図8】スイングアームに結合された磁気駆動部の一部を示し、光学センサーの位置決めを示す図である。
【図12】ハウジングが取り外されている、磁気駆動部の拡大図であり、磁気駆動部は２つの永久磁石と１つの電磁石とを含む図である。
【図16】３つの永久磁石と２つの電磁石とを備えるスイング装置用の別の磁気駆動部を例示する図である。
【図19】１つの永久磁石と１つの電磁石とを備えるスイング装置用の別の磁気駆動部を例示する図である。
【図21A】磁気駆動部を有するスイング装置の動作を制御するためのコントローラを含む回路のブロック図である。
【図21B】磁気駆動部を有するスイング装置を動作させる方法を例示する図である。
【図21D】スイング装置の磁気駆動部の動作を制御するための比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラの例示的な制御ループを例示する図である。
【図22A】磁気駆動部を備えるグライダースイング装置を例示する図である。
【図25A】取り外し可能なスタンドアロンのシートを備え、シートがスイング装置の残りの部分から取り外されている、スイング装置を例示する図である。
【図28】本明細書において開示されているような任意のスイング装置とともに使用されたときの湾曲した面を有する永久磁石を例示する図である。
【図30】湾曲した表面として形成されている取り外し可能な金属キャップを有する永久磁石の画像である。
【図31A】磁気駆動部を有する一般的なスイング装置を例示する側面図である。
【図35A】別の発明実装形態による、スイング装置のユーザインターフェースパネルの前面斜視図である。
【図36A】本明細書において開示されているスイングフレームアームとスイング装置のベース部材との間の接続を例示する図である。
【図36E】ベース部材の別の視点からの、ストークを受け入れるための切欠を示す図である。
【図36F】ストークをベース部材に固定するための溶接形成の領域を例示する図である。
【図36G】挿入の前に、フレームアームをストークに固定するのに有用なボルトを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
以下で、磁気駆動部および制御部を有するスイング装置に関係する様々な概念、およびその実装形態についてのより詳細な説明を示す。上で導入され、以下でより詳しく説明される様々な概念は、多数の方法で実装され得ることは理解されるべきである。特定の実装形態および応用の例は、当業者に明らかな実装形態および代替的形態を実施することを可能にするように、もっぱら例示の目的で提供される。
【0035】
以下で説明されている図および例示的な実装形態は、本発明の実装形態の範囲を単一の実施形態に限定することを意図するものではない。説明されている、または例示されている要素のいくつかまたはすべてを交換する形で他の実装形態が可能である。さらに、開示された例示的な実装形態のいくつかの要素が、知られているコンポーネントを使用して部分的にまたは完全に実装され得る場合、いくつかの場合において、そのような知られているコンポーネントの、本発明の実装形態の理解に必要な部分のみが説明され、そのような知られているコンポーネントの他の部分の詳細な説明は、本発明の実装形態をわかりにくくしないように省かれている。
【0036】
本明細書において開示されているスイング装置の態様は、使用者の介入なしに、スイングの自動スタートを可能にするコンパクトな磁気駆動部および制御部を包含する。駆動部の磁気コンポーネントは、（枢軸とも称される）スイングの軸の付近に配設され、したがって、長期間の使用に適した最小限のコンポーネントを有するコンパクトで静かな／騒音のない駆動部設計を提供する。軸に近接しているので、磁気コンポーネントは、従来のアプローチに比べて互いにかつ軸に比較的近くすることができ、これは、柔軟な駆動部設計、すなわち、従来のアプローチと同様のスイング動作を達成するためにより小さい／弱い磁石を使用すること、またはスイング運動のより大きい範囲を達成するために同じ／より大きい磁石を使用することを可能にする。
【0037】
本明細書において開示されているスイング装置の態様は、スイング方向の変化を検出することができる、スイング運動の中心を検出することを必要としない、二重光学感知機構を使用したスイング運動の制御も提供する。この方式では、スイング制御は、スイング装置を平らな表面上に置かれることを厳密に要求することとは無関係になっている。
【0038】
本明細書において開示されているスイング装置の態様は、スイングパラメータを制御するための埋め込み型ダイヤルを有する改良されたユーザインターフェースパネルも提供する。インターフェースパネルは、片手での操作を提供する一方で、介護者がスイング装置を移動させている間にスイング装置をぶつけること、スイングが転倒すること、および／または同様のことに起因する不注意による損傷からダイヤル、および下にある制御回路を保護する。
【0039】
本明細書において開示されているスイング装置の態様は、ベース設置面積を縮小して単一のフレームアームを備えることで、それにもかかわらず構造的にしっかりしている、より小さい省材料設計も提供する。単一のフレームアームは、スイング運動中の回転損失を防止するようにストークを介してベースに剛体接続され、それにもかかわらずスイングの安定した動作を維持するために湾曲している。
【0040】
本明細書において開示されているスイング装置の態様は、モジュール設計も提供する、言い換えると、平均的な介護者／使用者でもコンポーネントの組み立てを容易に行えるようにする。これらのコンポーネントは、電気系統の組み立て（たとえば、磁気駆動部への電源の接続）が介護者によって必要とされないように設計／構成され、これは介護者の取扱いミス／誤りによる磁気駆動部の不注意による損傷を防止する。
【0041】
本明細書において開示されているスイング装置、およびそれらのそれぞれのコンポーネントのこれらおよびいくつかの他の利点について、次にさらに詳細に説明される。
【0042】
スイング装置
図１～図３は、（単に「スイング」とも呼ばれることもある）スイング装置１０が、スイングフレームアセンブリ１２、スイングアームアセンブリ１５、および磁気駆動部２０を備えることを例示している。スイングフレームアセンブリ１２は、使用中にスイングアームアセンブリ１５の運動に対する安定性をもたらすために表面（たとえば地面）上に置かれるベース／ベース部材１３を含む。ベース部材１３は、任意の好適な形状（たとえば、卵形、楕円形、丸角を有する正方形など）および断面積を有することができる。形状および／または断面積は、限定はしないが、ベース部材１３および／もしくは装置１０の他の部分の設置面積、安定性、材料、装置１０の部分に対する配向、スイング動作の方向に関する配向、ならびに／または同様のものなどの要因に基づき選択され得る。
図１～図３は、（単に「スイング」とも呼ばれることもある）スイング装置１０が、スイングフレームアセンブリ１２、スイングアームアセンブリ１５、および磁気駆動部２０を備えることを例示している。スイングフレームアセンブリ１２は、使用中にスイングアームアセンブリ１５の運動に対する安定性をもたらすために表面（たとえば地面）上に置かれるベース／ベース部材１３を含む。ベース部材１３は、任意の好適な形状（たとえば、卵形、楕円形、丸角を有する正方形など）および断面積を有することができる。形状および／または断面積は、限定はしないが、ベース部材１３および／もしくは装置１０の他の部分の設置面積、安定性、材料、装置１０の部分に対する配向、スイング動作の方向に関する配向、ならびに／または同様のものなどの要因に基づき選択され得る。
【0043】
スイングフレームアセンブリ１２は、ベース１３から概ね上方に（すなわち、装置１０が載るかまたは置かれる表面／地面から離れて）延在する（「スイングフレームアーム」、「フレーム支持部材」およびその変形形態とも称されることがある）フレームアーム１４も含む。スイングフレームアセンブリ１２のフレームアーム１４および／または他の部分は、たとえば、鉄管、アルミニウム管、および／または同様のものなど、任意の好適な構造組成物または要素から構成され得る。いくつかの場合において、図１～図３に例示されているように、フレームアーム１４は、その長さに沿って内部曲率を有することができる（すなわち、真っ直ぐではない）。そのような湾曲は、フレームアーム１４の端から端までの長さを減少させるのに有益であり、その結果、スイング装置１０の全体的高さを平均的な成人使用者／介護者による使用に従うものとすることができる。短縮された長さは、また、支持部材１４を作製するための材料使用を低減し、ひいては重量を減らす。いくつかの場合において、フレームアーム１４は、使用者が装置１０にある程度の体重をかける（たとえば、ハウジング２１に寄りかかる）ことがあっても、部材１４が壊れることなく撓むことができるように可撓性を有するものとしてよい。いくつかの場合において、フレームアーム１４は、剛体であってよい。いくつかの場合において、フレームアーム１４は、中空であり、その長軸がスイング装置１０の内部の方に面している楕円形の断面を有することができる。フレームアーム１４の壁厚さは、強度、可撓性、および重量のバランスをとるように一般的に選択され、その間のすべての値および部分範囲を含む、約１．２ｍｍから約１．６ｍｍであってよい。
【0044】
回転部材１４ａは、一端でフレームアーム１４に、他端で駆動部２０に結合され、駆動部２０をフレームアーム１４に装着する。いくつかの場合において、回転部材１４ａは、フレームアーム１４と、駆動部２０と、またはその両方と一体形成され得る。回転部材１４ａおよび駆動部２０は、本明細書においてより詳細に説明されているように、スイングが回転する枢軸Ｐ－－Ｐ’を共同で定めることができる。
【0045】
図２４Ａ～図２４Ｃに最もよく例示されているように、フレームアーム１４、回転部材１４ａ、またはその両方は、枢軸Ｐ－－Ｐ’が水平基準線ＨＲに対して任意の好適な角度α１で配向され得るように成形され、かつ／または他の何らかの形に構成され得る。基準線ＨＲは、装置１０が置かれる床または表面に対して一般的に平行であり得る。図２４Ａは、α１が約１５°のときの装置１０を例示している。図２４Ｂは、α１が約３０°のときの装置１０を例示している。図２４Ｃは、α１が約４５°のときの装置１０を例示している。一般的に、角度α１は、たとえば、スイング運動の所望の固有振動数および／または半周期などの要因に基づき選択されるものとしてよく、α１の比較的高い値は、α１の比較的低い値よりも遅い運動をもたらし得る。別の要因は、（以下でより詳細に説明される、「シートフレーム」とも称されることがある）シート１８内の子供のスイング運動の経験であってよく、α１の比較的高い値は、振り子運動により近い運動が経験され得るα１の比較的低い値に比べて、滑空または揺動により近い運動を子供にさらに経験させ得る。
【0046】
図２４Ａ～図２４Ｃにも例示されているように、ユーザインターフェースパネル２２は、ひいては枢軸Ｐ－－Ｐ’に対してインターフェース角度γを画成するインターフェース平面ＩＩ’（ここでは側面図で示されている）を画成し得る。インターフェース角度γは、一般的に、スイング装置１０よりも典型的には背の高い大人の介護者によるユーザインターフェースパネル２２の見やすさおよびそれとの相互作用を提供するように選択され得る。インターフェース角度γは、約９０度、約１００度、約１１０度、約１２０度、約１３０度、約１４０度またはそれ以上であってよく、これはその間のすべての値および部分範囲を含む。
【0047】
再び図１～図３を参照すると、使用中にシート／シートフレーム１８を支持するか、または保持する（たとえば、懸架する）スイングアームアセンブリ１５は、枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで枢動運動するように装着されたハブ１６を含む。図３Ａは、枢軸Ｐ－－Ｐ’を含む枢動平面ＰＰも例示している。枢動平面ＰＰは、枢軸を通過する平面であってよく、装置１０が載る床または表面に対して一般的に垂直であり得る。特に、ハブ１６は、フレームアーム１４が支える枢軸Ｐ－－Ｐ’に沿った（図４に最もよく示されている）枢軸シャフト１９に、枢軸の周りの回転を許す方式で装着され、結合され、かつまたは他の何らかの形で取り付けられる。たとえば、ハブ１６は、ハブ１６およびシャフト１９が枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで回転できるように、フレームアーム１４の端部に玉軸受（図示せず）を介して回転可能に結合されている枢軸シャフト１９に剛性的に装着され得る。例示されているように、ハブ１６は、ハウジング２１の外側に、ハウジング２１内に形成された開口部などを通して突出することができる。これは、介護者が、スイング装置１０の組み立て中に、ハウジングおよび駆動部の完全性を損なうことなく、スイングアーム１７を磁気駆動部に容易に結合することを可能にし得る。
【0048】
スイングアーム１７は、ハウジング２１の外側でハブ１６に結合され、ハブ１６から下方に（すなわち、ベース部材１３に向かって）突出し、装置１０の真ん中に向かって湾曲し、次いで（任意選択で、例示されているように）上方に湾曲してシートフレーム１８に結合する。スイングアーム１７とシート１８との間の結合は、図２５Ａ～図２５Ｄ、図２６Ａ～図２６Ｃに関してより詳細に説明される。シートフレーム１８は、子供が座るためのシートを形成するために、任意の好適な硬い物品および／または柔らかい物品（図示せず）を保持することができる。スイングアーム１７およびシートフレーム１８は、図５に最もよく例示されているように、枢軸シャフト１９および枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで、円弧、円形、および／または一般的に振り子状の運動で左Ｌから右Ｒの方向に前後に枢動し／回転することができるようにハブ１６から吊り下がっている。前後運動は、区別なく、スイング運動、スイングする運動、振り子運動、および／またはその変形形態と称され、枢軸Ｐ－－Ｐ’とＬ方向との間、およびそれに対応して、枢軸Ｐ－－Ｐ’またはＲ方向との間のスイング角度αを特徴付けることができる。スイング角度αは、たとえば、装置１０が平らな表面上になく、傾きを有するときなど、Ｌ方向とＲ方向とで異なっていてもよく、一方の方向におけるスイング運動の範囲は他方とは異なり得ることは理解される。スイング角度αは、その間のすべての値および部分範囲を含む、約２度から約２０度までとすることができる。使用中の最大スイング角度αは、所定の角度、介護者によって指定された角度、装置１０の機械設計によって制限された角度、シート１８内の乳児の体重によって制限された角度、および／または同様の角度であってよい。
【0049】
スイング装置１０のハウジング２１は、磁気駆動部およびスイングアームアセンブリ１５の可動部分を覆う形状およびサイズにすることができる。図３Ａ、図３Ｂは、制御部２３のセットを含む、ハウジング２１に結合されるかまたはハウジング２１と一体形成されたユーザインターフェースパネル２２を例示している。制御部２３は、たとえば、スイング振幅制御（すなわち、スイングがその中立または静止位置から回転する程度または範囲）、音楽、自然音、音量調節、照明（たとえば、ハブまたはシートフレーム１８上に配設され、使用中にスイング装置１０内に置かれた子供を照らすことができる、図示されていない、常夜灯）および／または同様のもののための、プリセットアプリケーションまたは機能選択ボタン／スイッチ２４を含み得る。制御部２３は、選択された機能のパラメータを選択するためのダイヤル２５も備える。使用者がスイッチ２４からスイング振幅制御を選択したときに、ダイヤル２５は、その後、スイング角度αの多数の（設定値とも称されることがある）プリセット値のうちの１つを選択するために使用され得る。一例として、使用者は、１から６の代表値を選択することができ、値１は３度のスイング角度αに対応し、値２は６度のスイング角度αに対応し、値３は９度のスイング角度αに対応し、値４は１２度のスイング角度αに対応し、値５は１５度のスイング角度αに対応し、値６は１８度のスイング角度αに対応する。使用者に利用可能にされるスイング角度の大きさおよび分解能は、限定はしないが、子供の安全性の考慮、スイング運動の検出の分解能（すなわち、図８～図１１に例示されている光学センサーを介して）、および／または同様のものを含む、多くの要因に基づくものとしてよい。いくつかの場合において、使用者は、使用中にスイング角度αをプログラムし、かつ／または他の何らかの形で直接的に指定し、設定することを可能にされ得る。
【0050】
ダイヤル２５を回転して押し／クリックすることは、使用者／介護者が調整されるべき装置パラメータをトグル切り替えして選択することを可能にする。たとえば、音量アプリケーションが選択された場合、ダイヤル２５を回転することで、音楽の所望の音量に調整することができるなどである。照明は、スイング振幅の所定の設定、選択された機能の各々の選択された範囲に関する情報、および／または同様のものを視覚的に示す視覚インジケータ２６（たとえば、発光ダイオード（ＬＥＤ）のセットのライトパネル）を含むことができる。図３Ｂは、また、制御部２３、さらには（図示しないが、音楽、入力、および／または他の音を再生する）スピーカーが配設された回路基板２９を例示している。パネル２２は、音楽および／または音が使用者に伝達されることを可能にするためにスピーカーの前面に形成された開口部２８を含む。図３Ａ、図３Ｂのパネル２２は、ダイヤル２５をパネル２２の表面２２ａから突出しているものとして例示しており、これは、使用者が配置および制御を容易に行えるようにする。
【0051】
図３５Ａ～図３５Ｇは、ハウジング３５２１に結合され、（たとえば、ボタン２４に類似する）選択ボタン３５２４、（たとえば、視覚インジケータ２６に類似する）ライトパネル３５２６、およびダイヤル３５２５を含むユーザパネル３５２２を備える、別のパネル設計を例示している。ダイヤル３５２５は、突出したダイヤル２５とは対照的に、表面３５２２ａの穴、空洞またはポケット３５３０内に、表面３５２２ａから凹部内にあり、表面３５２２ａは陥凹部３５３５を含む。表面３５２２ａからの陥凹部３５３５の深さは、その間のすべての値および部分範囲を含む、約０．２５インチ、約０．５インチ、約１インチ、約１．５インチまたはそれ以上とすることができる。ダイヤル３５２５は、表面３５２２ａと同一平面上にある、表面３５２２ａを越えて突出しない、最小限に突出する、またはある程度突出する（たとえば、図３５Ｂ、図３５Ｆ、図３５Ｇ参照）ようにサイズを決められ、位置決めされ得る。いくつかの場合において、表面３５２２ａは、少なくともダイヤル３５２５の付近で曲率を有し、ダイヤル３５２５の表面も、その曲率に適合するように湾曲させることができる。また、図３５Ａ～図３５Ｇに例示されているように、選択ボタン３５２４およびライトパネル３５２６は、表面３５２２ａと同一平面上にある、表面３５２２ａから突出しない、最小限に突出する（たとえば、使用者にはくぼみのように感じられる）、またはある程度突出するように配設されることも可能である。使用者は、選択ボタン３５２４を押し下げることによって選択ボタン３５２４と係合することができ、指を空洞３５３０内に挿入してダイヤル３５２５の側部を把持することによってダイヤル３５２５と係合することができる。図３５Ａ～図３５Ｇの設計において、開梱および／または組み立ての間の偶発的な転倒、押し合い、環境要素に対する擦りなどによってボタン３５２４および／またはダイヤル３５２５が押されるか、さらには損傷したりする可能性は最小限度に抑えられ、それによって、スイング装置、または装置のいくつかの特徴が部分的にまたは全体的に動作不能にされる可能性を低減することができる。ボタン３５２４およびダイヤル３５２５が（図３Ｂについて例示されているように）回路基板に物理的に結合されるときに、同一平面設計は、また、スイング装置の一部または全部の機能を動作不能にし得る、下にある回路基板の位置ずれおよび／または損傷を防ぐか、または最小限度に抑える。
【0052】
再び図３Ｂの図を参照すると、光センサー４５、（「スロット付きストリップ」、「光学エンコーダストリップ」、およびそれらの変形形態とも呼ばれることがある）ストリップ３５、および１つの電磁石５１と２つの永久磁石５２、５３とを有する磁気駆動部も例示されており、すべて次のセクションでさらに詳細に説明される。
【0053】
磁気駆動部
図４～図１１は、スイング装置１０の（「磁気駆動機構」、「駆動部」、およびその変形形態とも呼ばれることがある）磁気駆動部２０を例示している。図４および図５は、磁気駆動部２０のスイングアーム部分３０、すなわち、スイングアーム１７に直接的にまたは間接的に結合されている磁気駆動部２０のコンポーネントの配置構成および構成を示している。一般的に、スイングアーム部分３０のこれらのコンポーネントは、スイング運動中に何らかの形態の運動（直線、回転、および／または同様のもの）を受けることができる。枢軸シャフト１９は、磁気駆動部２０のフレームアーム部分４０、すなわちフレームアーム１４に直接的にまたは間接的に結合された磁気駆動部のコンポーネントによって、回転可能性を許容しつつ、適所に保持される（図６および図７を参照）。一般的に、フレームアーム部分４０のこれらのコンポーネントは、スイング運動において、静的であり得る。枢軸シャフト１９は、また、電磁石または電磁石５１を適所に保持するインダクタブラケット１５１に装着され得る長手方向に離間する軸受２７によってスイングアームアセンブリ１５を回転可能に支持する。スイングアーム部分３０は、回転軸Ｐ－－Ｐ’を中心とする円弧ＡＲＰＭ内に永久磁石５２、５３を収納し、各永久磁石５２、５３は枢動平面ＰＰから異なる角度分離を有している。しかしながら、図３１～図３４に関してより詳細に説明されているように、任意の好適な数の永久磁石が採用されてもよい。永久磁石５２、５３は、次いでハブ１６およびスイングアーム１７に結合される永久磁石ブラケット１５２上に配設される。
図４～図１１は、スイング装置１０の（「磁気駆動機構」、「駆動部」、およびその変形形態とも呼ばれることがある）磁気駆動部２０を例示している。図４および図５は、磁気駆動部２０のスイングアーム部分３０、すなわち、スイングアーム１７に直接的にまたは間接的に結合されている磁気駆動部２０のコンポーネントの配置構成および構成を示している。一般的に、スイングアーム部分３０のこれらのコンポーネントは、スイング運動中に何らかの形態の運動（直線、回転、および／または同様のもの）を受けることができる。枢軸シャフト１９は、磁気駆動部２０のフレームアーム部分４０、すなわちフレームアーム１４に直接的にまたは間接的に結合された磁気駆動部のコンポーネントによって、回転可能性を許容しつつ、適所に保持される（図６および図７を参照）。一般的に、フレームアーム部分４０のこれらのコンポーネントは、スイング運動において、静的であり得る。枢軸シャフト１９は、また、電磁石または電磁石５１を適所に保持するインダクタブラケット１５１に装着され得る長手方向に離間する軸受２７によってスイングアームアセンブリ１５を回転可能に支持する。スイングアーム部分３０は、回転軸Ｐ－－Ｐ’を中心とする円弧ＡＲＰＭ内に永久磁石５２、５３を収納し、各永久磁石５２、５３は枢動平面ＰＰから異なる角度分離を有している。しかしながら、図３１～図３４に関してより詳細に説明されているように、任意の好適な数の永久磁石が採用されてもよい。永久磁石５２、５３は、次いでハブ１６およびスイングアーム１７に結合される永久磁石ブラケット１５２上に配設される。
【0054】
図５は、例示された例示的な永久磁石２個のレイアウトについて、枢動平面ＰＰ（たとえば、磁石の幾何学的中心、質量中心、および／または他の所定の点の角度分離に基づく）からの磁石５２、５３の、枢軸Ｐ－－Ｐ’周りの、角度分離が最大スイング角度αに実質的に類似し得ることを例示している。永久磁石５２、５３は、セラミックフェライトから形成され得る。しかしながら、代替的に、永久磁石５２、５３は、ネオジムまたは他の同等の材料から製作されてもよい。
【0055】
永久磁石５２、５３の各々は、Ｎ極およびＳ極を定め、磁石５２、５３は、枢軸シャフト１９に面する交互となる（極性とも呼ばれることがある）極で配向されるように配置構成され得る。たとえば、磁石５２は、シャフト１９から離れる方向に面するＮ極、およびシャフト１９から向かう方向に面するＳ極を（例示されているように）有することができる。磁石５３は、シャフト１９から離れる方向に面するＳ極、およびシャフト１９に面するＮ極を（例示されているように）有することができる。代替的に、永久磁石５２、５３は、たとえば、上で述べたように、反対極性で配置構成され得る。
【0056】
フレームアーム部分４０は、直立フレーム支持体１４の上側端部、たとえば回転部材１４ａの端部、またはフレームアーム１４それ自体に固定され得る。フレームアーム部分４０は、電磁石５１を支持し、電磁石５１に結合され、かつ／または他の何らかの形で電磁石５１を含むが、磁極を制御可能に切り替えることができる任意の好適な一時的磁石が採用されてもよい。電磁石５１は、（図２１Ａ～図２１Ｄに関してより詳細に説明されているように、コントローラ２１０２などのコントローラによって、たとえば、介して）制御され、切り替え可能なＮとＳとの２つの極を画成し、これらの切り替え可能な極の一方が枢軸シャフト１９および磁石５２、５３に面し、他方が離れる方向に面するように配向され得る。
【0057】
図８～図１１に最もよく例示されているように、光学センサー４５は、フレームアーム部分４０にしっかり固定され、コントローラ２１０２と通信可能に結合される。光学センサー４５は、使用中に、スイングアーム部分３０にしっかり固定されているスロット付きストリップ３５に光学的に結合され、かつ／または、それと係合可能である。光学センサー４５は、対応する感知ビーム４６ａ、４７ａを有する感知ブラケット４６、４７を備え、図７に例示されているように、枢軸Ｐ－－Ｐ’を中心とすることができる、すなわち、平面ＰＰが光学センサー４５を通過することができる。たとえば、各ブラケット４６、４７は、感知ビーム４６ａ、４７ａを放射する発光ダイオード（ＬＥＤ、図示せず）をそのブラケット上に備えることができ、感知ビーム４６ａ、４７ａは、その対応するＬＥＤに対向して配設されたフォトディテクタ（たとえば、フォトダイオード）によって検出可能である。ＬＥＤは、使用中にビーム４６ａ、４７ａを連続的に放射することができ、これらのビームは、フォトディテクタによって連続的に検出可能であり得る。ここでは平行ビームとして例示されているが、ビーム４６ａ、４７ａは、ある程度の収束および／または発散を示し得ること、すなわち、円錐形になることは理解される。本明細書においてより詳細に説明されているように、２つの感知ビーム４６ａ、４７ａの使用は、スイング方向の変化を検出するのに有用であり得る。それに加えて、各ＬＥＤとその対応するフォトディテクタとの組合せは、光学センサーとみなすことができ、光学センサー４５は例示されているような光学センサーの対を包含し、一般的に光学センサーとして任意の好適な数のＬＥＤ／フォトディテクタの対を含むことができる。
【0058】
図１０に例示されているように、（「エンコーダ」、「光学エンコーダ」、「光学ストリップ」、「エンコーダストリップ」、およびそれらの変形形態とも称されることがある）スロット付きストリップ３５は、スロット３６および本体部分３７を含む。例示されているように、スロット付きストリップ３５は、一般的に湾曲した形態であってよく、枢軸Ｐ－－Ｐ’を中心とする湾曲／円弧ＡＲＳＳを画成する。スロット付きストリップ３５は、間のすべての値および部分範囲を含む、約６から約２０のスロット（参照番号３６）、間のすべての値および部分範囲を含む、枢軸Ｐ－－Ｐ’における約１度のスイング角度から約３度のスイング角度またはそれ以上を含み得る。隣接するスロット３６（図１０参照）間の中心間分離距離Ｃｓ－－Ｃｓ’は、間のすべての値および部分範囲を含む、約０．１５インチから、約０．２１インチ、約０．３インチ、約０．４インチ、約０．５インチまでとすることができる。スロット３６は、ストリップ３５の切欠として形成され得る。いくつかの場合において、スロット３６は、感知ビーム４６ａ、４７ａの波長において実質的に光学的に透明である、中に配設されているフィルム、窓、および／または他の層を含むことができる。対照的に、本体部分３７は、感知ビーム４６ａ、４７ａの波長に対して光学的に不透明である任意の好適な材料から構成され得る。ストリップ３５の曲率および分離距離Ｃｓ－－Ｃｓ’は、隣接するスロットの中心間の角度分離（すなわち、枢軸Ｐ－－Ｐ’において隣接するスロットが定める角度に基づく）が間のすべての値および部分範囲を含む約１度から約３度までとなり得るように選択され得る。スロットの数は、最初と最後とのスロット３６の間の角度分離が、最大許容スイング角度αに少なくとも等しくなるように選択され得る。
【0059】
光学センサー４５およびスロット付きストリップ３５は、スイングアーム部分３０がＰ－－Ｐ’軸の周りで回転運動しているときに、スロット付きストリップ３５が感知ブラケット４６、４７を通過して感知ビーム４６ａ、４７ａに係合するように互いに対して位置決めされる。スロット３６はビーム４６ａ、４７ａが通過するのを許容するが、本体部分３７はこのビームの継続を遮断する。別の言い方をすれば、センサービーム４６ａ、４７ａは、本体部分３７によって「トリップ」され得る。一般的に、スロット３６およびスロット間の本体部分３７の幅に対するビーム幅に応じて、感知ビームが本体部分３７によって完全に遮断されないことがあることは理解される。隣接するスロット間の本体部分３７は、「フォトインタラプタ」とも称され得るので、ストリップ３５は、一般的に、交互配置されたまたは連続したスロットおよびフォトインタラプタを含むと考えられ得る。
【0060】
それにもかかわらず、光学センサー４５のフォトディテクタで検出された光信号が所定の閾値未満である場合に、コントローラによって、対応する感知ビームがフォトインタラプタによって遮断されたとみなされ得る。逆に、感知ビームはスロット３６によって完全に透過されないこともあり得るが、フォトディテクタで検出された光信号が所定の閾値より上にある場合、対応する感知ビームはスロット３６の１つを通して透過されているとみなされ得る。いくつかの場合において、光センサー４５の各フォトディテクタは、それに到達する光信号の幅を制限するスリットをさらに含むことができる。
【0061】
ビーム４６ａ、４７ａの透過におけるこの乱れは、センサー４５のフォトディテクタによって検出可能であり、一般的に、たとえば、スロット３６がそのビームと係合する時間に最大値があり、本体部分３７がそのビームと係合する時間に最小値がある、各フォトディテクタについて異なる周期信号と類似し得る。これは、図２１Ｃについてより詳細に説明されている。ビーム４６ａ、４７ａは、相互作用点において連続するスロットの間でスロット３６および本体部分３７よりも広いか、狭いものとしてよい有限の断面幅を有するので、ビームを、相互作用するときにビームの全体が本体部分３７によって遮断されることは必要ない。同様に、ビームの全体が、その幅によって、スロット３６を通過することは必要ない。したがって、フォトディテクタで検出された信号が所定の閾値を超えるときに、ビーム４６ａ、４７ａはスロット３６を通過しているとみなされ得ることは理解される。同様に、ビーム４６ａ、４７ａは、フォトディテクタにおいて検出された信号が、必ずしもゼロではない所定の閾値未満であるときに、本体部分３７によって遮断されているとみなされ得る。
【0062】
ビーム４６ａ、４７ａ間の中心間分離距離Ｃｅ－－Ｃｅ’は、間のすべての値および部分範囲を含む、約０．２５インチから、０．２６インチ、約０．４インチまでとすることができる。いくつかの場合において、分離距離Ｃｅ－－Ｃｅ’は、少なくとも１つの完全なスロット３６が、スイング運動中にビーム４６ａ、４７ａの間に常に配設されるような距離とすることができる。一般的に、このような分離の結果、感知ビームの１つ（たとえば、ビーム４６ａ）がスロット３６の中心にあり、遮断されていないときに、他のビーム（たとえば、ビーム４７ａ）は、別のスロット３６の縁上にあるかまたは縁を覆い、遮断されているか、または遮断されていない状態から他の状態に遷移する。同様に、感知ビーム４６ａ、４７ａの一方がスロット３６間の一部の中心にある場合に、他方のビームは、別のスロット３６の縁上にあるか、または縁を覆い、スイング方向に応じて、遮断された状態から遮断されていない状態へまたはその逆へ遷移することになる。
【0063】
いくつかの場合において、分離距離Ｃｅ－－Ｃｅ’は、２つのスロット３６の少なくとも一部、および間にある本体部分３７（すなわち、フォトインタラプタ）が、スイング運動中にビーム４６ａ、４７ａの間に常に配設されるような距離とすることができる。本明細書においてより詳細に説明されているように、そのような分離距離Ｃｅ－－Ｃｅ’は、従来技術と比較して、スイング運動の決定の分解能を向上させることができる。
【0064】
図８は、フレーム支持体１４および／または回転部材１４ａの延長部として形成され、枢軸シャフト１９さらには永久磁石３１～３３を機械的に支持する中空シールド４９を例示している。例示されているように、シールドは、湾曲し、かつ／またはそうでなければ、枢軸シャフト１９を一部もしくは全部収容できる凹みを含むことができる。たとえば、凹みの曲率は、枢軸シャフト１９の曲率に一致するように選択され得る。シールド４９は、電気的および／または電子的配線（たとえば、コントローラ２１０２、ユーザインターフェースパネル２２、および／または同様のものに電力を供給するため）に対する通路も提供することができる。さらに、シールド４９は、スイングアームアセンブリ１５の移動に対する機械的ストッパーを提供する、すなわち、スイング角度を物理的に制限することができる。いくつかの場合において、ハウジング２１のケーシングなどの機械的ストッパーは、スイング装置１０を不安定にし転倒しやすくする可能性があるので、スイングアームアセンブリ１５が所望の最大スイング角度αを大幅に超えることを防止することができる。
【0065】
磁気駆動部２０のいくつかの構造的態様は、従来のアプローチに勝る利点を提供する。一例として、永久磁石、電磁石、光学センサー、制御回路、および／または同様のものなどの磁気駆動部２０のコンポーネントのいずれも、シート１８に直接的に形成されることも結合されることもない。その結果、シートの設計は簡素化され、電気的または磁気的ではなくむしろ、もっぱら機械的な考慮事項に基づくことができる。安全性は、これらのコンポーネントとシートの子供使用者との間隔をあけることによっても改善される。さらに、シート設計のモジュール性は、これらの様々なコンポーネントの配置にどのような影響を及ぼし得るかを気にすることなく達成され得る。１つの有益な結果は、シートを、破損、摩耗が生じた後、またはシートの新しいデザインが利用可能になったときも、継ぎ目なく交換することができる点である。追加の利点はシート／シートフレームが比較的軽いことを含み、これはしたがって着脱および運搬を容易にし、さらには、たとえば自動車シート、プレイヤード、乳母車、および／または同様のものなどの他の子供用製品に統合可能にする。
【0066】
別の例として、磁気駆動部２０がシートから取り外され、枢軸Ｐ－－Ｐ’もシートフレームと関連付けられていない状態で、磁気駆動部２０のコンポーネントは、従来のアプローチと比較して回転／回転運動の枢軸Ｐ－－Ｐ’により近い位置に置かれるものとしてよく、その結果、磁気駆動部全体に対してより小さいサイズ／よりかさばらないケーシングが得られる。また、近いところに置くことで、永久磁石５２、５３および電磁石５１を互いに近い位置に置くことができる。２つの磁極間の磁気力、すなわち引力および斥力は両方とも、接近すればするほど大きくなるので、結果として、永久磁石および電磁石を近づけると、より広い範囲のスイング運動を提供する、すなわち、電磁石５１に供給される電気エネルギーを磁気力、最終的に機械的スイング運動に変換するために利用できる、より大きな結合およびより大きな力をもたらす。また、より近い位置に配置することで、磁石５２、５３と電磁石５１との間の公差を制御することができる。逆に、従来のアプローチと同じ範囲のスイング運動は、対比されるより小さいかつ／またはより強くない磁石を提供することができる。この結果、より小さく弱い磁石および電磁石を使用することで空間的な利点およびコスト削減がもたらされ得る。さらに、本明細書において説明されている（磁気駆動部２０を含む）磁気駆動部によっていかなる歯車および／またはギアボックスも採用されず、そのため、磁石を採用しながら、それにもかかわらずギアボックスも採用するＤＣモーター駆動部を含む、ギアボックスベースの駆動部に付随する体積および騒音が回避される。
【0067】
磁気駆動部の動作
図１２～図１４は、スイングアーム部分３０およびフレームアーム部分４０が組み立てられた状態、およびわかりやすくするためにハウジング２１が取り外された状態の、磁気駆動部２０の構成および動作を例示している。２つの永久磁石５２、５３（図４～図５参照）および１つの電磁石５１（図６、図７参照）の例示的な構成を採用することで、組み立てられたときに、静止時または中立時に、電磁石５１は、枢軸Ｐ－－Ｐ’に対して、磁石５２、５３の間に（たとえば、中間の角度に）角度を付けて、すなわち、交互配置方式で、位置決めされ得る。図１４～図１５は、電磁石５１、４２が、可動スイングアームアセンブリ１５に作用する重力などの非磁性的な力が電磁石５１および磁石５２、５３の位置決めをもっぱら決定するような、電磁石５１に活性化電流が印加されないときの位置／状態と考えることができる中立または静止位置または状態で枢動平面ＰＰ内にあるように位置決めされ得ることを例示している。中立／静止位置は、スイング装置１０が運動しているときにも、一瞬のうちに達成されることに留意されたい。
図１２～図１４は、スイングアーム部分３０およびフレームアーム部分４０が組み立てられた状態、およびわかりやすくするためにハウジング２１が取り外された状態の、磁気駆動部２０の構成および動作を例示している。２つの永久磁石５２、５３（図４～図５参照）および１つの電磁石５１（図６、図７参照）の例示的な構成を採用することで、組み立てられたときに、静止時または中立時に、電磁石５１は、枢軸Ｐ－－Ｐ’に対して、磁石５２、５３の間に（たとえば、中間の角度に）角度を付けて、すなわち、交互配置方式で、位置決めされ得る。図１４～図１５は、電磁石５１、４２が、可動スイングアームアセンブリ１５に作用する重力などの非磁性的な力が電磁石５１および磁石５２、５３の位置決めをもっぱら決定するような、電磁石５１に活性化電流が印加されないときの位置／状態と考えることができる中立または静止位置または状態で枢動平面ＰＰ内にあるように位置決めされ得ることを例示している。中立／静止位置は、スイング装置１０が運動しているときにも、一瞬のうちに達成されることに留意されたい。
【0068】
中立／静止位置（たとえば、図１３参照）において、磁石５２、５３および電磁石５１は、枢軸Ｐ－－Ｐ’の（「第１の側」とも称されることがある）側に配設されると考えられ得るが、シート１８は枢軸Ｐ－－Ｐ’の（「第２の側」とも称されることがある）異なる側に配設される。たとえば、シートは、枢軸Ｐ－－Ｐ’と、スイング装置１０が置かれる水平面（たとえば、床）と、の間に配設され、磁石５２、５３および電磁石５１は、枢軸Ｐ－－Ｐ’より上の空間内に配設される。このような分離は、シート１８さらには電磁石５１／磁石５２、５３が、間に他のコンポーネントがなくても、枢軸Ｐ－－Ｐ’の近くに配設可能であり、よりコンパクトな設計を提供することができる。電磁石および永久磁石が枢軸Ｐ－－Ｐ’により近い位置にあるコンパクトな設計は、また、その間の磁力が、スイング運動の比較的小さな弧長を通して永久磁石を動かすのに十分である必要があるので、より小さいかつ／またはより弱い磁石を使用することも可能にする。
【0069】
たとえば、電磁石５１の質量中心または幾何学的中心と枢軸Ｐ－－Ｐ’との間の直線的分離距離または距離は、間のすべての値および部分範囲を含む、最大でも約１インチ、約２インチ、約３インチ、約４インチ、約５インチ、約６インチとすることができる。それに加えて、または代替的に、電磁石５１の面（たとえば、面５１ｆ）の幾何学的中心と枢軸Ｐ－－Ｐ’との間の直線的分離距離または距離は、間のすべての値および部分範囲を含む、最大でも約０．５インチ、約１インチ、約２インチ、約２．３５インチ、約２．５インチ、約３インチ、約４インチ、約５インチとすることができる。同様に、永久磁石５２、５３のうちの１つの質量中心または幾何学的中心と枢軸Ｐ－－Ｐ’との間の直線的分離距離または距離は、間のすべての値および部分範囲を含む、最大でも約０．５インチ、約１インチ、約１．８７インチ、約２インチ、約２．５インチ、約３インチ、約４インチ、約５インチとすることができる。それに加えて、または代替的に、永久磁石５２、５３のうちの１つの面（たとえば、面５２ｆ）の幾何学的中心と枢軸Ｐ－－Ｐ’との間の直線的分離距離または距離は、間のすべての値および部分範囲を含む、最大でも約０．５インチ、約１インチ、約１．５インチ、約２インチ、約２．２５インチ、約２．５インチ、約３インチ、約４インチ、約５インチとすることができる。
【0070】
以下でより詳細に説明されているように、磁気駆動部が図１２～図１３に例示されているようにレイアウトされ、初期位置にあるときに、および電磁石５１が通電されたときに、磁石５２、５３と電磁石５１との間に発生する引力および斥力は、枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りのＬ方向またはＲ方向へのスイングアームアセンブリ１５の回転を開始することができる。そのような運動の間、磁石５２、５３は、スイングアーム部分３０が静止フレームアーム部分４０に対して枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで回転する際にエアギャップを維持しながら、触れることなく近接近して（たとえば、間のすべての値および部分範囲を含む、約０．０２インチ、約０．０２５インチ、約０．０３インチ、約０．０４インチ、約０．０５インチ以内の距離で）電磁石５１を渡すことができる。
【0071】
介護人／使用者は、パネル２２を使用して、磁気駆動装部２０の動作を開始し、動作のための様々なパラメータを設定することができる。たとえば、介護人／使用者は、制御部２３およびダイヤル２５を使用して、スイングアームアセンブリ１５、およびしかるべく、磁気駆動部２０に対するスイング角度α（または、たとえばレベル５などの同等の指標）を選択することができる。介護人は、また、制御部２３およびダイヤル２５を使用して、スイングアームアセンブリ、したがって磁気駆動部２０が動作させられるべき時間の長さを指定することもできる。いずれのパラメータについても選択がいっさい行われない場合、最大スイング角度の既定値が採用されるものとしてよく、連続運転で、または所定の時間制限（たとえば、２０分）を設けて、運転することができる。スイングアームアセンブリ１５の運動の最大スイング角度αは、磁石５２、５３の空間的配置によって、より具体的には、磁石５２、５３の各々と電磁石５１との間の角度分離によって定義され得る。
【0072】
永久磁石５２、５３は、上で説明されているように、事前に確立された永久磁極を有し、図１３～図１５は、事前に確立された磁極のそのような一例を例示している。電磁石５１は、電流によって（たとえば、壁コンセントや電池などの電気源から）通電されるまで磁極を有しない。磁気駆動部が図１３の状態にある場合に、スイングアームアセンブリ１５は、左方向Ｌ（図１４参照）に回転を始めるが、それは、磁石５２のＮ極が電磁石５１のＳ極に引き寄せられるからである。この回転は、磁石５３のＳ極と電磁石５１との間の斥力によってさらに促進される。図１４に示されているように、回転は、スイング角度αを通して影響を受け、その結果、磁石５２と電磁石５１との間の引き付ける極が整列する。
【0073】
一般的に、永久磁石と電磁石との間の、すなわち、それらの対向する面／極間の、整列および引力は、これらの対向する面／極間の重なりが最大であるときに、最大となり得る。本明細書において開示されているような任意の電磁石／永久磁石相互作用に一般的に適用可能な代表例として図１４の磁石５２および電磁石５１を使用すると、これらの間の引力は、これらが図１４に例示されるように整列されたときに最大になり得る。この整列では、磁石５２の面５２ｆと電磁石５１の面５１ｆとは、一般的に平行であり、かつ／またはそうでなければ最大限整列され、枢動平面ＰＰに垂直である。面５１ｆと５２ｆとの間の空気または分離ギャップは、間のすべての値および部分範囲を含む、約０．３インチ以下、約０．２インチ以下、約０．１５インチ以下、約０．１インチ以下、約０．０５インチ以下、または約０．０２５インチ以下とすることができる。平面ＰＰは、磁石５２および電磁石５１の幾何学的中心、質量中心、または磁気中心を通過することもできる。したがって、図１４に例示されている位置にないときには、最大整列よりも小さい（「磁気整列」とも称されることがある）何らかの整列が磁石５２と電磁石５１との間に生じ得る。たとえば、最大スイング角度αが１８度であり、（パネル２２およびダイヤル２５を介する）使用者の入力が約１２度のスイング角度αにマッピングされる場合、磁石５２は、その静止位置から電磁石５１に向かって移動することができるが、図１４に例示されている最大整列を達成するほどには移動できない。これは、後でより詳細に説明されているように、スイング角度αに対する使用者の入力に従って、後で磁石５２と電磁石５１との間に発生する引力に影響を及ぼす、電磁石５１の通電を変調することによって達成され得る。
【0074】
慣性があるので、いくつかの場合において、磁気駆動部は、所望のスイング角度αを越えてオーバーシュートすることがあり、その効果は、（シートフレーム１８内の子供を含む）スイングアームアセンブリの重量、さらには磁石５２と電磁石５１との間の継続する引力の両方によって相殺され／減衰され得る。いくつかの場合において、重量に関する類似の考察により、電磁石５１と永久磁石５２、５３との間の磁力は、スイングアームアセンブリ１５をスイング角度αまでずっと動かすには不十分（たとえば、対抗する重力に打ち勝つには弱すぎる）であり、その位置に向かってスイングアームアセンブリを部分的に移動し得る。
【0075】
スイングアームアセンブリ１５のこの移動の間に、スロット付きストリップ３５は、上で説明されているように感知ブラケット４６、４７を通過し、この運動は、コントローラ２１０２によって、スイングアームアセンブリ１５の運動の方向、さらには運動の方向がいつ変化したかを検出するために採用され得る。運動方向の変化を検出した後、コントローラ２１０２は、次いで、電磁石５１のＮ極が次に磁石５２、５３と相互作用するように電磁石５１の極／極性を切り替えることができる（図１５参照）。
【0076】
次に、電磁石５１は、磁石５２に反発し、磁石５３を引き付ける。これらの同時の磁力は、重力とともに、スイングアームアセンブリ１５を反対方向（すなわち、右方向Ｒ、図１５を参照）に回転させる。磁気駆動部２０は、右方向Ｒにスイング角度αを通して完全にまたは部分的にスイングすることができる。方向の別の変化が検出されたときに、コントローラ２１０２は再び電磁石５１の極を切り替えることができ、磁気駆動部２０は再び左方向Ｌに向かって移動することになる。
【0077】
図１６～図１８は、別のスイング装置５０を例示している。特に断りのない限り、同様に参照され、名付けられたコンポーネントは、装置１０のものと構造的および／または機能的に類似しているものとしてよい。単一の中心に位置決めされた（すなわち、枢動平面ＰＰと整列された）電磁石５１と、枢動平面ＰＰから角度オフセットされた永久磁石５２、５３の対と、を含む装置１０とは対照的に、装置５０は、３つの磁石３１～３３および２つの電磁石４１、４２を備える。磁石３１～３３と同様に、電磁石４１、４２も枢軸Ｐ－－Ｐ’を中心とする円弧状に位置決めされ得る。永久磁石と同様に、各電磁石４１、４２は、枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで枢動平面ＰＰから異なる角度分離を有することができる。ここで、図１６は、例示されている例示的な電磁石２個のレイアウトについて、電磁石４１、４２が枢動平面ＰＰから等しく分離され、枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで、最大許容スイング角度αの約半分にすることができることを例示している。
【0078】
例示されているような装置５０では、動作開始時に、電磁石４１は、磁石３１～３３に面するＳ極を有するように通電され得、電磁石４２は、磁石３１～３３に面するＮ極を有するように通電され得る。この結果、磁石３１と電磁石４１との間、さらには磁石３２と電磁石４２との間には引力が生じ、磁石３２と電磁石４１との間、さらには磁石３３と電磁石４２との間には斥力が生じる。これは、スイングアームアセンブリ１５を左に付勢する（図１７参照）。図１７は、磁石３２が電磁石４２と整列されたときに、スイングアームアセンブリ１５の左への最大角度偏向（すなわち、最大スイング角度α）が生じ得ることを例示している。いくつかの場合において、磁石３２は、勢いによって電磁石４２を越えてシュートすることがあり、他の場合には、磁石３２は、たとえば、子供の体重、電磁石５１の不十分な通電、および／または同様のものなどのために、図１７に例示されている整列を達成しないこともある。図１６～図１８は、使用者が、最大スイング角度αを選択したときに、その結果、最大整列が一方向のスイング運動中に電磁石４１、４２と永久磁石３１、３２との間でそれぞれ生じ（図１７）、最大整列が他方向のスイング運動中に電磁石４１、４２と永久磁石３２、３３との間で生じる（図１８）シナリオを例示している。図１３～図１５について上で説明されているように、使用者は、最大スイング角度αより小さい角度を選択することができ、この場合、電磁石４１、４２と永久磁石３１～３３との間の整列の程度は低くなる。
【0079】
図１８は、電磁石４１、４２が、その後、それらのＮ極、Ｓ極がそれぞれ磁石３１～３３に面するように通電され、その結果、スイングアームアセンブリ１５が右に向かって回転するときの装置５０を例示している。装置１０と同様に、装置５０は、スイング運動の方向の変化を確認すること、電磁石４１、４２の極性を切り替えることなどのために、スロット付きストリップ（たとえば、ストリップ３５）およびコントローラ２１０２と連携する光学センサー（たとえば、センサー４５）を備えることができる。
【0080】
一般的に、２つの電磁石４１、４２および３つの永久磁石３１～３３を有する装置５０の構成は、装置１０と比較して、より大きい引力および斥力の両方の磁気力を発生する。したがって、装置２０の構成は、より大きな磁力が要求され得るとき（重量のあるシートおよび／または使用者など）、スイングをより厳格に制御する場合、および／または同様の場合に採用され得る。対照的に、装置１０の構成については、電磁石５１の中心を枢動平面ＰＰに合わせ、磁石５２、５３を枢動平面ＰＰから最大スイング角度α（たとえば、２０度）だけ角度オフセットさせることで、装置１０に類似の動作結果をもたらすことができるが、部品点数は少なく、ひいては低コストとなる。
【0081】
図１９、図２０Ａ～図２０Ｄは、別のスイング装置１９００を例示している。特に断りのない限り、同様に参照され、名付けられたコンポーネントは、装置１０および／または装置５０のものと構造的および／または機能的に類似しているものとしてよい。装置１９００は、インダクタブラケット１９４５を介してスイングフレームアセンブリ１２に装着される電磁石１９４１を含む。永久磁石１９３１は、磁石ブラケット１９３５に貼り付けられ、枢動平面ＰＰに中心を置く。ここで、磁石１９３１は、これもまた枢動平面ＰＰに幾何学的中心を置く湾曲した磁石であるが、そのＮ極１９３１ａおよびＳ極１９３１ｂの面がそれぞれ、枢動平面ＰＰから角度分離された軸（すなわち、極の面に垂直で枢軸Ｐ－－Ｐ’を通過する軸）を定め、最大スイング角度α（たとえば、図１９に例示されているように、２０度）を定めるようにサイズを決められ、形成される。装置１０について一般的に説明されているように、磁石１９３１およびスイングアーム１９１７は、枢軸シャフト１９１９の周りで電磁石１９４１に対して回転することができる。
【0082】
図２０Ａ、図２０Ｂは、例示されているように、電磁石が磁石１９３１に向かうＳ極を有するように電磁石のコイルに－５ｖの電圧を印加することなどにより、電磁石１９４１に通電することによって右方向への回転運動がどのように達成されるかを例示している。電磁石１９４１のＳ極は、Ｎ極１９３１ａに引き付けられ、Ｓ極１９３１ｂに反発する。これらの引力および斥力の磁力は、共同でスイングアームアセンブリを枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで右方向に回転／スイングさせる。同様に、図２０Ｃ、図２０Ｄは、例示されているように、電磁石が磁石１９３１に向かうＮ極を有するように電磁石１９４１のコイルに＋５ｖの電圧を印加することなどにより、図２０Ａ、図２０Ｂのものとは逆の電圧を電磁石１９４１に通電することによって左方向の回転運動がどのように達成されるかを例示している。電磁石１９４１のこのＮ極は、Ｓ極１９３１ｂに引き付けられ、Ｎ極１９３１ａに反発される。これらの引力および斥力の磁力は、共同でスイングアームアセンブリを枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで左方向に回転／スイングさせる。図１９、図２０Ａ～図２０Ｄは、使用者が、最大スイング角度αを選択したときに、その結果、最大整列が一方向のスイング運動中に電磁石１９４１と面／極１９３１ａとの間で生じ（図２０Ｂ）、最大整列が一方向のスイング運動中に電磁石１９４１と面／極１９３１ｂとの間で生じる（図２０Ｄ）シナリオを例示している。図１３～図１５について上で説明されているように、使用者は、最大スイング角度αより小さい角度を選択することができ、この場合、電磁石１９４１と極１９３１ａ、１９３１ｂとの間の整列の程度は低くなる。
【0083】
装置１９００は、装置１０、５０よりも少ない磁力を発生させることができるが、より強い磁石が利用可能なとき、（たとえば、ハウジング２１の）縮小されたハウジングサイズが望ましいとき、より低い範囲のスイング角度αが提供されるとき、および／または同様のときに有利となり得る。
【0084】
装置１０、５０、１９００は、磁気駆動部が、スイングフレームアセンブリ１２またはスイングアームアセンブリ１５のいずれかに結合された少なくとも１つの磁気コンポーネント（永久磁石または電磁石）と、少なくとも１つの磁気コンポーネントから角度オフセットされたスイングフレームアセンブリ１２またはスイングアームアセンブリ１５の他方に結合された少なくとも２つの磁気コンポーネント（永久磁石または電磁石）と、を備えるという一般的概念を獲得したものである。装置１９００は、単一の磁石１９３１と単一の電磁石１９４１とを採用しているが、磁石１９３１は、その両極が電磁石１９４１と相互作用するように設計されており、実質的に２つの磁気コンポーネントのように作用する。
【0085】
図１２～図２０に開示されている磁気駆動部の変形形態は、本開示の範囲内に収まる。たとえば、装置１０は、電磁石５１がスイングアームアセンブリ１５上に形成され、磁石５２、５３がフレームアセンブリ１２上に形成されるように修正され得る。別の例として、電磁石の対がスイングアームアセンブリ１５に装着されてよく、単一の永久磁石がフレームアセンブリ１２に装着されてよく、装置５０の場合と同様に電磁石と永久磁石とが点在する。さらに別の例として、２つの電磁石がフレームアセンブリ１２に装着され、単一の永久磁石がアームアセンブリ１５に装着され得る。
【0086】
【0087】
一般化された磁気駆動部
図３１Ａ～図３１Ｂは、特に断りのない限り、装置１０と構造的および／または機能的に類似するものとしてよい一般化されたスイング装置３１１０を例示している。装置３１００は、安定性のためのベース３１１３と、駆動部／モーター３１２０に接続される鉛直上昇フレームアセンブリ３１１２と、を備える。装置３１１０は、また、スイングシート１８を含むスイングアームアセンブリ３１１５を備える。スイングアームアセンブリ３１１５は、スイングアームアセンブリが振り子のような、往復運動でスイングすることを可能にする方式でモーター３１１５から吊り下げられ、回転可能に結合されている。
図３１Ａ～図３１Ｂは、特に断りのない限り、装置１０と構造的および／または機能的に類似するものとしてよい一般化されたスイング装置３１１０を例示している。装置３１００は、安定性のためのベース３１１３と、駆動部／モーター３１２０に接続される鉛直上昇フレームアセンブリ３１１２と、を備える。装置３１１０は、また、スイングシート１８を含むスイングアームアセンブリ３１１５を備える。スイングアームアセンブリ３１１５は、スイングアームアセンブリが振り子のような、往復運動でスイングすることを可能にする方式でモーター３１１５から吊り下げられ、回転可能に結合されている。
【0088】
図３２は、本明細書において説明されているように、ブラシレス直流（ＤＣ）モーター、またはその一部を含むことができる、モーター３１２０についての追加の詳細を例示している。モーター３１２０の静止部分／ステーター３２２２は、フレーム３１１２に結合される。駆動シャフト３２２４は、ステーター３２２２の中心に配設され、スイングアームアセンブリ３１１５に結合され、枢軸Ｐ－－Ｐ’と同様の回転軸を画成し得る。ステーター３２２２は、駆動シャフト３２２４を中心とする回転アレイに装着されるインダクタまたは（たとえば、電磁石５１に類似する）電磁石３２２６のセットを含む。モーター３１２０は、駆動シャフト３２２４の周りの回転アレイにも配設されている（たとえば、磁石５２、５３に類似する）永久磁石３２３０のセットを含む回転部分またはローター３２２８も含み、回転部分またはローター３２２８は、電磁石３２３０よりも駆動シャフト３２２４の近くに配設されている。
【0089】
図３３Ａ～図３３Ｆは、所望の最大スイング角度に応じて、任意の一方向におけるスイング運動が９０度を超えないと仮定して、電磁石３２２６および磁石３２３０の数がどのように選択され得るかを例示している。図３３Ａは、１２個の磁石３２３０および１２個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約３０度となるように、最大許容スイング角度が１５度にどのように設定され得るかを例示している。図３３Ｂは、１０個の磁石３２３０および１０個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約３６度となるように、最大許容スイング角度が１８度にどのように設定され得るかを例示している。図３３Ｃは、８個の磁石３２３０および８個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約４５度となるように、最大許容スイング角度が２２．５度にどのように設定され得るかを例示している。図３３Ｄは、６個の磁石３２３０および６個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約６０度となるように、最大許容スイング角度が３０度にどのように設定され得るかを例示している。図３３Ｅは、４個の磁石３２３０および４個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約９０度となるように、最大許容スイング角度が４５度にどのように設定され得るかを例示している。図３３Ｆは、２個の磁石３２３０および２個の電磁石３２２６がある場合に、隣接する磁石と隣接する電磁石との間の角度分離が約１８０度となるように、最大許容スイング角度が９０度にどのように設定され得るかを例示している。
【0090】
図３４Ａは、磁石３２３０の各々がそれに最も近い電磁石３２２６の２つによって定められる角度範囲内に留まるので、図３３Ａ～図３３Ｆの設計が、単一の電磁石３２２６および永久磁石３２３０の対を採用するためにどのように最小にすることができるかを例示している。その結果、ローターも部分的ローター３４２８が得られるように最小にされ、ひいては運転重量を低減することができる。例示することのみを目的として図３４Ａに例示されているように、図３１Ａ～図３１Ｂに例示されているものに類似するスイング設計の目的のために、枢軸が一般的に水平または水平に近い場合に、この設計は、磁石３２３０の間の３０度または６０度の分離（間のすべての値および部分範囲を含む）とともに採用されるものとしてよく、それぞれ１５度または３０度の最大スイング角度が得られる。
【0091】
別の言い方をすれば、電磁石の数、永久磁石の数、および隣接する電磁石／永久磁石間の角度分離の選択は、スイングが置かれる表面に対して枢軸によって形成される角度に基づくものとしてよい。たとえば、図３３Ｆの実施形態は、枢軸が一般的に水平または水平に近いときに９０度のスイング角度は適さないことがあるが、一般的に鉛直の枢軸を有するスイングには非常に適している場合がある。そのようなスイングは、開示全体が参照により本明細書に組み込まれている特許文献１において例示され、説明されているものに類似しているものとしてよい。
【0092】
引き続き図３４Ａに対して説明されている最適化について、図３４Ｂは、部分的ステーター３４２２が得られるようにステーターもどのように最小にされ得るかを示している。さらに、最小化、部品点数削減、および運転重量削減は、図３４Ｃに例示されている設計で達成することができ、部分的ステーター３４２２は、電磁石３２２６を部分的ローター３４２８上に吊り下げるブラケットとして形成される。ステーター３４２２、ローター３４２８、およびスイングアーム３１１５は、すべてシャフト３２２４上に配設され得る。そして、図１２～図２０の実施形態は、図３４Ｃの一般的な実施形態の例示的な実施形態とみなすことができる。
【0093】
コントローラ回路および動作
図２１Ａは、本明細書において開示されているスイング装置（たとえば、装置１０、５０、１９００）のうちのいずれかの装置の動作を制御するためのコントローラ回路２１００を例示している。簡単のために装置１０を参照して説明されるが、回路２１００の部分／コンポーネントは、図３Ｂに例示されている回路基板２９上に形成され得る。回路２１００は、コントローラ２１０２を含み、コントローラに通信可能に結合されたメモリまたはデータベース（図示せず）をさらに含むことができる。コントローラ２１０２は、装置１０に関連付けられている命令またはコードのセットを実行し、かつ／または遂行するように構成された任意の好適な処理デバイスとすることができる。コントローラ２１０２は、たとえば、汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、および／または同様のものとすることができる。
図２１Ａは、本明細書において開示されているスイング装置（たとえば、装置１０、５０、１９００）のうちのいずれかの装置の動作を制御するためのコントローラ回路２１００を例示している。簡単のために装置１０を参照して説明されるが、回路２１００の部分／コンポーネントは、図３Ｂに例示されている回路基板２９上に形成され得る。回路２１００は、コントローラ２１０２を含み、コントローラに通信可能に結合されたメモリまたはデータベース（図示せず）をさらに含むことができる。コントローラ２１０２は、装置１０に関連付けられている命令またはコードのセットを実行し、かつ／または遂行するように構成された任意の好適な処理デバイスとすることができる。コントローラ２１０２は、たとえば、汎用プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、および／または同様のものとすることができる。
【0094】
メモリ／データベースは、たとえば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリバッファ、ハードドライブ、データベース、消去可能プログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能リードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、および／またはそのようなものを包含し得る。メモリ／データベースは、コントローラ２１０２に、装置１０に関連付けられているプロセスおよび／または機能を実行させるための命令を記憶することができる。
【0095】
回路２１００は、装置１０の遠隔制御などのために、１つもしくは複数の外部デバイス（たとえば、リモート、スマートフォン、他の計算デバイス、および／もしくは同様のもの）ならびに／または仮想アシスタント（たとえば、Ａｍａｚｏｎ Ａｌｅｘａ）との通信のためのネットワークインターフェース（図示せず）をさらに含むことができる。外部デバイスとの通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、低電力Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、近距離無線通信（ＮＦＣ）、ワイヤレスフィデリティ（ＷｉＦｉ（登録商標））、および／または同様のものなどを介して、直接的であってよい。それに加えて、または代替的に、外部デバイスとの通信は、有線ネットワークおよび／または無線ネットワークとして実装される、たとえば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、仮想ネットワーク、電気通信網、および／またはインターネットなどの１つまたは複数のネットワークを介するものとしてよい。任意のまたはすべての通信は、当技術分野で知られているように、セキュア（たとえば、暗号化）または非セキュアであり得る。
【0096】
コントローラ２１０２は、装置の電源２１０４に結合され、この電源は、たとえば、商用電源、バッテリー、充電式バッテリー、および／または同様のものであってよい。一例として、コントローラ２１０２は、電源２１０４から６Ｖ ＤＣ電源入力を受ける。回路２１００は、また、コントローラ２１０２に結合された（たとえば、パネル２２上に配設されている）電源ボタン２１０６を備え、使用者が装置１０の電源をオン／オフにすることを可能にする。コントローラ２１０２は、ボタン／スイッチ２４からの入力を受け取り、使用者がスイング振幅、スイング持続時間、音楽、および／または同様のものとして操作する装置パラメータを選択することを可能にする。コントローラ２１０２は、また、スイングの程度（すなわち、スイング角度α）、スイングが実行されるべき時間の長さ、および／または同様のものとして選択された装置パラメータを使用者が操作することを可能にするダイヤル／つまみ２５からの入力を受け取る。図２１Ａは、また、コントローラ２１０２が、視覚インジケータ２６の操作、さらにはボタン２４の各々に形成され得る個々のライト（たとえば、ＬＥＤ）の操作を制御することができることを例示している。コントローラ２１０２は、次いで回路基板２９上に配設されたスピーカーに結合される、回路２１００の音楽ドライバ２１１６を介して音楽再生を制御することもできる。
【0097】
回路２１００は、電磁石５１に印加される電圧信号の極性を制御し、切り替え、それによって電磁石の磁極を切り替えるための駆動部回路２１２０を含む。駆動部回路２１２０は、たとえば、電磁石５１が結合される出力電圧線を有するＨブリッジ回路とすることができる。複数の電磁石（たとえば、電磁石４１、４２）が採用されるときには、互いに逆極性でＨブリッジ回路に並列接続され得る。一般的に、複数の電磁石が採用されるときには必ず、隣接する電磁石は、互いに逆向きに配線され得る。その結果、回路２１２０によって印加される同じ電圧／極性は、電圧極性が切り替えられたときに切り替えられる、反対の磁気極性を有する電磁石４１、４２をもたらす。
【0098】
図２１Ａにも例示されているように、単一の電磁石５１の設計を再び参照すると、駆動部回路２１２０はまた、たとえば６Ｖ信号を受信するために電源２１０４に結合され、電源２１０４は、駆動部回路２１２０に給電し、電磁石５１に印加されるべき電圧信号を提供することもできる。電圧信号は、たとえば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号とすることができる。図２１Ａは、また、コントローラ２１０２と光学センサー４５との間の通信可能な結合を例示しており、コントローラ２１０２が光学センサー４５の光源の動作を制御し、さらには光学センサー４５のフォトディテクタから検出済み光信号を受信することを可能にする。
【0099】
スイング装置１０は、コントローラ２１０２によって読み取り可能および／または制御可能な他のコンポーネント（図示せず）、たとえば、ハウジング２１上のＬＥＤのいずれかの明るさを制御する際に使用し、夜間照明をオン／オフするための周囲光センサー、使用者が近づいたときに夜間照明をオン／オフするためのモーションセンサー、シートが適所にあるかどうか、かつ／もしくは子供がシートに座っているかどうかを感知するためのシートフレーム１８に結合されている重量センサー、シートの傾きもしくは配向が安全な使用を妨げる場合に装置１０をオフにするために使用され得るシートフレーム１８に結合された傾きセンサー、ジャイロスコープ、および／もしくはジャイロメーター、ならびに／またはスイング運動中に永久磁石の位置を検出するための１つまたは複数のリードスイッチなどを備えることができる。たとえば、１つまたは複数のリードスイッチは、枢軸Ｐ－－Ｐ’に対して枢動平面ＰＰからプリセットされた角度でスイングフレームアセンブリ１２上に配設され得る。永久磁石（たとえば、磁石５２、５３）がスイング運動中にリードスイッチの近くにあるときに、これは検出され、検出の瞬間にスイング角度の感知に利用され得る。
【0100】
図２１Ｂは、スイング装置１０を操作する、コントローラ２１０２などの回路２１００によって実行され得る、例示的な方法２１２５を詳細に示すフローチャートである。方法２１２５は、たとえば、使用者が装置１０の電源を入れ、スイング角度αの選択を行った後などに、ステップＳ１から開始する。ステップＳ２で、スイング角度αの選択が変更されたかどうかのチェックが行われる。このチェックが、ユーザが選択を行った後の少なくとも初回に行われたとき（すなわち、装置が静止状態にあり、スイング角度が現在０であるとき）、ステップＳ３でスイング角度の最新値が読み取られる。ステップＳ３は、ここで、使用者が設定できるスイング角度の６つの例示的な値または「設定値」（ＳＰ）、すなわち、３度のＳＰ１から、最大許容スイング角度である１８度のＳＰ６までを示す。Ｓ３で設定値が決定された後、ステップＳ４で、電圧信号（たとえば、図２１Ｂに例示されているＰＷＭ信号）の最大値が、所与の（たとえば第１の）極性を有する電磁石４１、４２に印加される。図１３～図１５を参照しつつ説明されているように、この方式で、電磁石５１は通電され、電磁石の極性に応じて、使用者からの追加の入力なしで、一方の方向または他方の方向（すなわち、左へまたは右へ）にスイング運動が開始される、すなわち、使用者が装置１０を押してスイング運動を開始させる必要もなく、スイング運動のための設定値を提供する以外のことをする必要もない。また、ステップＳ４で、所与の極性における電圧信号が印加された持続時間を反映するために（図２１Ｂでは「半周期タイマー」と称されている）クロックまたはタイマーが開始される。
【0101】
次いで、コントローラ２１０２は、インターフェースパネル２２を介して使用者から入力を受けた後、いくつかの従来のデバイスの場合のように、使用者からの手動プッシュを必要とせずに、スイング装置１０がスイング運動を開始することを可能にする自動スタートシーケンス／ループ２１２５ａを実行する。自動スタートは、図１３、図１６、および図１９の実施形態に例示されているように静止時の永久磁石および電磁石の軸外配置の影響を受け、電磁石への電力供給は、実質的に即座に、旋回運動を開始させ得る引力および斥力を生じさせ得る。シーケンス２１２５ａは、ステップＳ５において、フォトディテクタの出力を読み取ることを含み、フォトディテクタに対する「０」の読み取り値は、その対応する光ビーム（たとえば、ビーム４６ａ、４７ａの一方）が遮断されることを示し、「１」の読み取り値は、その対応する光ビームが検出されることを示す。ステップＳ５で、少なくとも１つのフォトディテクタの出力または状態が読み取られる。ステップＳ６で、フォトディテクタの出力が変化したかどうかが決定される。これは、フォトディテクタの一方、または両方について行うことができ、すなわち、自動スタートシーケンス２１２５ａを実行することを目的として両方のフォトディテクタの出力を読み取る必要はない。簡単のためステップＳ５およびＳ６で１つのフォトディテクタが読み出されると仮定すると、その出力の変化は、ステップＳ４で電磁石への最大電圧信号の印加によって誘発された磁気駆動部の何らかの移動を示している。スロット付きストリップ３５の２つの隣接するスロット３６の間の分離が約２度であるとき、フォトディテクタに対する状態の変化に対応するスイング運動は、０度よりちょうど大きい程度（たとえば、光ビーム４６ａがスロットのすぐ内側のスロット縁に隣接する位置に位置決めされ、スイング運動はそれをその隣接スロット縁の外側に押し出すとき）から約１度（たとえば、光ビーム４６ａがスロットのすぐ内側のスロット縁に隣接する位置に位置決めされ、スイング運動が光ビーム４６ａをスロットを横切って移動させ、それを対向するスロット縁の外側に押し出すとき）までであり、間のすべての値および部分範囲を含む、約０．５度、約１度、約２度、約３度、約４度またはそれ以上の平均を有する。
【0102】
ステップＳ６でこの運動／状態変化が検出されない場合、ステップＳ７において、ステップＳ４で開始したタイマーは、（図２１Ｂでは「半周期」として例示されている）所定の期間と突き合わせてチェックされ、第１の極性の電圧信号の印加の時間継続が、たとえば７００ｍｓの期間より大きいかどうかを決定する。一般的に、期間は、間のすべての値および部分範囲を含む、約４００ｍｓから約９００ｍｓとすることができる。いくつかの場合において、期間は約７００ｍｓとすることができる。タイマー値が所定の期間以上である場合、ステップＳ８において、電磁石５１に印加される電圧信号の極性は、たとえば、図１４の極性から図１５の極性へ、などと切り替えられる。ステップＳ９で、タイマーはリセットされ、ステップＳ１０で、制御はステップＳ１に戻される。ステップＳ９および方法２１２５における（後で説明される）他の様々な時間に行われるように、制御をステップＳ１に定期的に戻すことで、スイング角度／設定点に対する使用者による変更がステップＳ２～Ｓ４で迅速に考慮されることが可能になり、使用者がそのような変更を行わなかった場合、制御は自動スタートシーケンス２１２５ａに戻り、ステップＳ５に進む。
【0103】
ステップＳ７で、タイマー値が所定の期間未満であれば、時間値は増分を続け、自動スタートシーケンス２１２５ａはステップＳ５へループバックする。この方式で、自動スタートシーケンス２１２５ｂの間、コントローラ２１０２は、ステップＳ８において、ステップＳ５で検出可能なように、何らかのスイング運動が進行するまで所定の期間に基づく周期性で、電磁石５１上の極性を周期的に切り替える。
【0104】
ステップＳ６での分析に関して何らかのスイング運動が検出された後、コントローラ２１０２は、スイング運動制御シーケンス／ループ２１２５ｂを実行することができる。ステップＳ１１で、起動時にゼロに設定される（図２１Ｂに「角度カウント」として例示されている）スイング角度測定値は、自動スタートシーケンス２１２５ａの間に達成されたスイング運動の初期推定値として１度だけ増分される。更新されたスイング角度測定値は、後述するスイング角度制御シーケンス／ループ２１２５ｃの間に使用するために、ステップＳ１２で記憶される。
【0105】
ステップＳ１３で、光学センサー３５のフォトディテクタは、図２１Ｃにさらに詳細に示されているように、スイングの方向およびそれが変化したかどうかを決定するために、コントローラ２１０２によって連続的に読み取られるかまたは監視される。次に、図２１Ｃを参照すると、説明を容易にするために、スイング運動が、スイング角度が最大でありかつスイング速度が実質的にゼロである状態２１３０ａ（「開始点」）によって表されるようなスイング運動の一端から開始するときに方向変更が説明される。次いで、スイング装置１０は、状態２１３０ｂを経て状態２１３０ｃに移動し、そこで、スイング角度は実質的にゼロになり、スイング速度は最大になる。この運動の際に、感知ビーム４６ａ、４７ａは、スロット付きストリップ３５によって違った形で遮断され、透過され、これは、図２１Ｃの凡例にも例示されているように、コントローラ２１０２によって「０」（もしくは「低」、そのビームが遮断されているときに）または「１」（もしくは「高」、そのビームが遮断されず、検出可能であるときに）として検出され得る。たとえば、コントローラは、スイング運動が状態２１３０ａと２１３０ｂの間にあるとき、すなわち、ビーム４６ａが遮断されず、ビーム４７ａが遮断されているときに、（一般的に、読み出し／読み出しブロック２１３５ａとして例示される）「１０」を検出することができる。
【0106】
次いで、スイング動作は、「１１」の読み出しから「０１」の読み出し（読み出し２１３５ｂ参照）、「００」、次いで「１０」へと戻る（読み出し２１３５ｃ参照）に続く。スイング運動は、状態２１３０ａから２１３０ｂを通り２１３０ｃへと速度アップしているので、読み出し２１３５ｃは２１３５ａよりも短い持続時間（すなわち、図２１Ｃに例示されるように、厚さが減少）を有し、読み出し２１３５ｄは、状態２１３０ｃにおいて、スイング動作が最高速度であることに起因して、なおいっそう短い持続時間を有する。
【0107】
図２１Ｃの凡例に例示されているように、読み出し間のこれらの遷移のうちのいずれか１つは、スイング運動の方向を確認するために使用され得る。読み出しがその後反対方向に遷移したときに、すなわち、読み出しブロック２１３５ｅに例示されているように、「１０」から「００」、「０１」、「１１」へと遷移し、「１０」に戻るときに、スイング運動は反対方向（ここでは、状態２１３０ｅから状態２１３０ｆへ）にあると決定され得る。この方式で、スロット付きストリップ３５のスロットのサイズ設定およびビーム４６ａ、４７ａ間の分離Ｃｓ－－Ｃｓ’は、ビーム４６ａ、４７ａ間に１つの完全なスロット３６があるように選択されるものとしてよく、したがって、ここで説明されているように読み出しベースの方向決定を可能にする。さらに、ビーム４６ａ、４７ａのうちの１つだけの読み出しの変化は、スイング方向を決定するのに十分である。自動スタートシーケンス２１２５ａに関して上で説明されているように、この決定は、平均してスイング運動の約０．５度～４度の範囲内で行われ得る。
【0108】
したがって、コントローラ２１０２は、読み出し間の循環的遷移が反転したときに方向変更（たとえば、時計回り／ＣＷから反時計回り／ＣＣＷまたはその逆の変化）が発生したと決定することができる。読み出しブロック２１３５ｆに例示されているように、スイング運動が状態２１３０ｅにあるときに、方向を反転させる。これは、コントローラ２１０２によって、「１０」から「１１」に遷移し、次いで「１０」に戻るものとして検出される。その一方で、方向変更がなかった場合は、この遷移は「１０」から「１１」、「０１」へと行われたであろう、すなわち、上記の読み出し２１３５ａ、２１３５ｂについて説明されているのと同様の遷移が行われるであろう。
【0109】
また、図２１Ｃは、一般的に、半周期２１４０の概念（たとえば、間のすべての値および部分範囲を含む、約３００ｍｓ、約５００ｍｓ、例示されているような約７００ｍｓ、約９００ｍｓ、約１ｓ、約１．２ｓ、約１．５ｓ）を例示しており、これは、定常状態運動中に、運動の一端（状態２１３０ａ）から、スイング角度αを通って中心（状態２１３０ｃ）へ、スイング角度αを通って運動の他端（状態２１３０ｅ）へ移動するまでにかかる時間である。次いで、運動が状態２１３０ｅから状態２１３０ｆを経て中心２１３０ｇへ進み、状態２１３０ｈを経て状態２１３０ａに戻るのにさらに半周期を要する。半周期の間に生じるつかの間の瞬間状態である、スイング方向変更の決定は、読み出しブロック２１３５ｆについて上で説明されているように読み出しの反転が検出可能であるときであるので一般的に次の半周期の開始時に行われる。
【0110】
再び図２１Ｂを参照すると、ステップＳ１３で決定されたスイング方向変更がない場合、ステップＳ１５で制御はステップＳ１に戻り、これは前に説明したように、使用者がスイング設定点を変更したかどうかを再評価するのに有益である。装置は現在運動中であり、ステップＳ６における運動検出基準は容易に満たされるので、制御は運動制御シーケンス２１２５ｂに速やかに戻り、装置１０が同じ方向にスイングし続けるので、ステップＳ１１でスイング角度測定値が増分され続ける。
【0111】
ステップＳ１３で、スイング方向変更が決定された場合、ステップＳ１４で、スイング角度測定値はゼロにリセットされる。装置１０は、次に、逆方向にスイングしているので、電磁石５１の極性は、切り替えられてよく（たとえば、図１４と図１５との間など）、これはステップＳ１８で、ステップＳ８について説明されている方式に類似する方式で行われる。その後、コントローラ２１０２は、スイング角度制御シーケンス／ループ２１２５ｃを実行して、スイング運動の程度がステップＳ３で使用者によって指定された設定値にふさわしいかどうかを決定することができ、これは以下のように遂行される。ステップＳ１９で、（ステップＳ１７でスイング角度測定値の現在値がリセットされているので）ステップＳ１２からのスイング角度測定値の記憶されている値は、ステップＳ３で指定された所望の設定値と比較される。スイング角度測定値が所望の設定値に等しいか、またはそれを超えている場合、これは、スイング運動が使用者によって指定された値を超えたか、または超えることになることを示す。そのようなシナリオにおいて、ステップＳ２０で、電磁石に印加される電圧信号（たとえば、ＰＷＭ信号）はゼロに設定され、かつ／またはオフにされ、スイング運動が自発的に減衰することを許す。ステップＳ２１で、次いで、制御はステップＳ１に戻る。
【0112】
ステップＳ１９で、スイング角度測定値が、ステップＳ３で使用者によって指定された設定値よりも小さいと決定された場合、スイング装置１０が所望の設定値の達成に向けて依然として角度運動を得ようとしているが、まだ得ていないことを示す。そのようなシナリオでは、コントローラ２１０２は、所望のスイング角度に向かうスイング運動の緩やかな高まりを考慮し、許容しながら、スイング角度測定値と所望の設定値との間の振動する収束を時間の経過とともに得ることを目標として電磁石５１に印加される電圧信号を変調する制御ループ２１２５ｃｌを実行することができる。この方式で、極性が変化したときに電磁石５１に印加される電圧信号は、特定の方向で完了した最後のスイング運動を考慮する。
【0113】
ここでは比例積分微分（ＰＩＤ）制御ループとして例示され、説明されている、制御ループ２１２５ｃｌは、所望の設定点と観察されたスイング角度との間の差を低減するために電磁石５１に印加されるべき電圧信号の大きさを推定することができる任意の他の好適なフィードバックループ（たとえば、制御された減衰）であってよい。ここで、ステップＳ２２で、差または誤差の値は、所望の設定値と観察されたスイング角度との間の差として計算される。この誤差値は、ステップＳ２３ａで、所定の比例係数Ｋｐに基づき比例項を計算するために使用される。一般的に、計算された比例項は、現在の誤差値、すなわち、ステップＳ２２の直前に計算された誤差値に基づく。誤差値は、所定の積分係数Ｋｉに基づきステップＳ２３ｂで積分項を計算するためにも使用される。一般的に、計算された積分項は、現在の誤差値および過去の誤差値、すなわち、ステップＳ２２の直前で、さらには制御シーケンス２１２５ｃｌの以前の実行におけるステップＳ２２で、計算された値に基づく。いくつかの場合において、制御シーケンス２１２５ｃｌは、誤差値に基づきステップＳ２３ｃで導関数項を計算することも含むことができ、誤差値の変化率を反映する。ステップＳ２３ａ、Ｓ２３ｂ、および任意選択で、Ｓ２３ｃにおいて計算された項は、次いで、ステップ２４で合計され、制御出力を生成する。ステップ２５で、制御出力は、ステップＳ１８で影響を受ける極性の変化に加えて、電磁石５１に印加されるべき電圧信号の大きさを決定するために採用される。ステップＳ２６で、制御はステップＳ１に戻される。
【0114】
この方式で、方法２１２５の態様は、従来のアプローチで一般的であるように、方向変更の検出に基づき、スイング運動の中心を確認することを必要とせずに、所望のスイング角度を達成し維持するのに有用である。これは、スイング装置１０が傾斜した、傾いた、かつ／または一般に平らでない表面に置かれ得るときに特に有益であり、スイング運動の中心は、装置の幾何学的中心とは異なり得る。いくつかの場合において、装置１０は、スイング運動の速度を検出することおよび／または他の何らかの形で評価することをしない。
【0115】
図２１Ｄは、スイング制御を管理するためにコントローラ２１０２によって実行可能である制御シーケンス／ループ２１５０を例示している。特に断りのない限り、制御シーケンスの態様は、制御シーケンス２１２５ｃｌおよび方法２１２５の他の態様に類似するものとしてよい。ステップＳＳ１で、使用者によって（たとえば、ステップＳ３などで）事前に選択された所望のスイング角度、設定値、または「所望の」振幅２１５５が、光学センサー４５に基づき決定された観察されたスイングまたは出力されたスイング振幅２１４０と比較されて、誤差値２１１５を生成する。図２１Ｂについて上で説明されているように、スイング振幅２１４０が所望のスイング角度以上である場合、電磁石への電力は止められ得る。スイング振幅が所望のスイング角度より小さい場合、誤差が、ＰＩＤアルゴリズムに入力されるものとしてよく、係数２１７０（積分係数２１７０ａ、比例係数２１７０ｂ、微分係数２１７０ｃ）は比例、積分、微分項２１７５ａ、２１７５ｂ、２１７５ｃとそれぞれ組み合わされ、ステップＳＳ２において、電磁石５１に印加され得る出力電圧および／または入力電力（たとえば、比較的増加した入力ＰＷＭデューティサイクル）２１８２の指示を生成する。これは、設定値振幅２１５５に達するまでスイング振幅２１９０を増加させることができる。
【0116】
スイングベース
図３６Ａ～３６Ｈは、（たとえば、フレームアーム１４に類似する）スイングフレームアーム３６１４と（たとえば、ベース部材１３に類似する）ベース部材３６１３との間で接続がどのように行われるかを例示している。図３６Ｄは、ベース部材３６１３内に挿入され、ひいてはフレームアーム３６１４を受け入れることができるストーク３６２０の詳細を例示している。具体的には、ストーク３６２０の第１の端部３６２４ａは、フレームアーム３６１４を受け入れることができ、他方の／第２の端部３６２４ｂは、ベース部材３６１３内に挿入するようにサイズを決められ、構成され得る。
図３６Ａ～３６Ｈは、（たとえば、フレームアーム１４に類似する）スイングフレームアーム３６１４と（たとえば、ベース部材１３に類似する）ベース部材３６１３との間で接続がどのように行われるかを例示している。図３６Ｄは、ベース部材３６１３内に挿入され、ひいてはフレームアーム３６１４を受け入れることができるストーク３６２０の詳細を例示している。具体的には、ストーク３６２０の第１の端部３６２４ａは、フレームアーム３６１４を受け入れることができ、他方の／第２の端部３６２４ｂは、ベース部材３６１３内に挿入するようにサイズを決められ、構成され得る。
【0117】
ストーク３６２０とベース部材３５１３との間の結合を参照すると、ストーク３６２０は、その第２の端部３６２４ｂに形成された、タブ３６２６を備えることができる。ベース部材３６１３は、第２の端部３６２４ｂを受け入れ、第２の端部をベース部材３６１３の内部容積内に挿入して嵌め込むことを可能にするためのストーク開口部３６３０を備えることができる。より多いまたはより少ないタブが採用されてもよく、いくつかの場合において、タブはなくてもよい。
【0118】
ベース部材３６１３は、タブ３６２６を通せるタブ開口部３６２８の対も含む。タブ開口部の数は、一般的に、タブの数に基づき選択されてよく、タブがない場合には、タブ開口部がなくてもよいか、またはストーク開口部３６３０に実質的に類似する開口部がただ１つあってもよい。
【0119】
挿入後、第１の溶接部３６２１ａ（たとえば、全周溶接部）がストーク開口部とストーク３６２０の本体部との間のストーク開口部３６３０のところに形成され、第２の溶接部３６２１ｂの対がタブ３６２６とタブ開口部３６２１ｂとの間に形成され、それにより、ストーク３６２０をベース部材３５１３に固定することができる。図３６Ｈに最もよく例示されているように、挿入されたときに、ストーク３６２０、または例示されているようにベース部材３５１３と係合するストーク３６２０の少なくとも一部は、法線軸Ｎに対してストーク角度βで配設され、軸Ｎはベース部材３６１３が置かれる表面と直交するものとしてよい。ストーク角度βは、約５度、約１０度、約１５度、約２０度、約２５度、またはそれ以上であってよく、これは間のすべての値および部分範囲を含む。
【0120】
使用者による組み立ての際に、次のセクションでより詳細に説明されるように、使用者はフレームアーム３６１４をストーク３６２０の第１の端部３６２４ａの中に挿入することができる。フレームアーム３６１４およびストーク３６２０は、挿入されたフレームアーム３６１４が、ストーク３６２０内の出っ張り３６２３と係合するまでストーク３６２０の内側に移動して嵌め込まれ、スイングフレームアーム３６１４がストーク内にさらに移動することを防ぐことができるサイズとすることができる。出っ張り３６２３は、ストーク３６２０の外側表面上に形成されたノッチも含み、これはストーク３６２０をベース部材３５１３内に正しく挿入することを使用者に指示する視覚的ガイドとして働き得る。
【0121】
ストーク３６２０には、組み立て中にボルトの挿入を可能にするようにストーク穴３６２２の対が形成され得る。ストーク穴３６２４は、例示されているように、実質的に丸いものとしてよい。同様に、フレームアーム３６１４には、スイングアームが出っ張り３６２３と係合するようにストーク３６２０内にスイングアーム３６１４が挿入された後にストーク穴３６２２と整列することができるアーム穴３６３４の対が形成され得る。図３６Ｇに最もよく例示されているように、スイング装置の中心に面するアーム穴３６３４は、ストーク穴３６２２およびアーム穴３６３４を通して挿入された後ボルト３６３２ｂが回転するのを防ぐように整形され得る。一例として、アーム穴３６３４は、正方形または矩形の形状として例示されている。
【0122】
ボルトアセンブリ３６３２の各々は、頭および雄ネジを備え得る第１のボルト３６３２ａと、頭、および組み立て中にその対応する第１のボルト３５３２ａの雄ネジを受け入れて嵌合することができる雌ネジを備えることができる第２のボルト３６３２ｂと、を備え得る。第２のボルト３６３２ｂは、挿入された後、第２のボルト３６３２ｂの回転を防ぐためにアーム穴３６２４と係合するように成形された隆起部３６３３も備えることができる。これは、第２のボルト３６３２ｂが適所に置かれた後に、第２のボルト３６３２ａを適所に保持しなくても、対応する第１のボルト３６３２ａを使用者がねじ込むことを可能にする。
【0123】
（たとえば、第１のボルト３６３２ａを第２のボルト３６３２ｂにねじ込むことによって）ボルトアセンブリ３６３２が締め付けられたとき、スイングフレームアーム３６１４に圧力がかかり、それによりスイングフレームアームがストーク３６２０内で拡張し、次いで、スイングフレームアーム３６１４とストーク３６２０との間での、さらにベース部材３６１３との、よりきつく堅い接続を形成することができる。スイングフレームアーム３６１４とストーク３６２０との間のきつい接続は、また、スイング運動中の回転損失を防ぐか、または軽減する。
【0124】
図３６Ａは、組み立て後、機械的衝撃または他の問題からのいかなる損傷をも防ぐために、ストーク３６２０を実質的に封入するカバー３６１８（たとえば、プラスチックカバー）が接続部にどのように被せられるかを例示している。
【0125】
スイングの安定性
図３７は、ストーク角度βおよびスイングフレームアーム１４の湾曲した設計が、スイング装置１０に対して構造的適正設計を提供しつつ、比較的小さいベース部材１３をどのように許容するかを例示している。より小さなベース部材１３は、真っ直ぐなフレームアーム１４を含む対応する設計よりも短い幅、短い長さ、小さい周囲、および／または少ない面積を有するベース部材を包含することができる。ベース部材１３は、それが載っている平らな床／表面／地面上に鉛直設置面積ＦＰを画成する、すなわち、設置面積ＦＰは、床から真上の方向に延在するベース部材１３のフレームの鉛直投影と考えられ得る。スイングフレームアームは、例示されているように湾曲し、一般的に連続する２つの部分１４ａ、１４ｂを含むと考えられ得る。第１のスイングアーム部分１４ａは、ストーク３６２０との相互接続点でストーク角度βを定め、部分１４ａが設置面積の外に完全に出ているように設置面積ＦＰから離れる方向に湾曲している。第２のスイングアーム部分１４ｂは、設置面積ＦＰに向かって湾曲して戻ってくる。図３７は、第２のスイングアーム部分１４ｂの全体、およびハウジング２１の一部が、設置面積ＦＰの外側にあることを例示している。いくつかの場合において、第２のスイングアーム部分１４ｂの少なくとも一部は、設置面積ＦＰの内側にあるものとしてよく、それによりハウジング２１の全体が設置面積ＦＰの内側に入り得る。
図３７は、ストーク角度βおよびスイングフレームアーム１４の湾曲した設計が、スイング装置１０に対して構造的適正設計を提供しつつ、比較的小さいベース部材１３をどのように許容するかを例示している。より小さなベース部材１３は、真っ直ぐなフレームアーム１４を含む対応する設計よりも短い幅、短い長さ、小さい周囲、および／または少ない面積を有するベース部材を包含することができる。ベース部材１３は、それが載っている平らな床／表面／地面上に鉛直設置面積ＦＰを画成する、すなわち、設置面積ＦＰは、床から真上の方向に延在するベース部材１３のフレームの鉛直投影と考えられ得る。スイングフレームアームは、例示されているように湾曲し、一般的に連続する２つの部分１４ａ、１４ｂを含むと考えられ得る。第１のスイングアーム部分１４ａは、ストーク３６２０との相互接続点でストーク角度βを定め、部分１４ａが設置面積の外に完全に出ているように設置面積ＦＰから離れる方向に湾曲している。第２のスイングアーム部分１４ｂは、設置面積ＦＰに向かって湾曲して戻ってくる。図３７は、第２のスイングアーム部分１４ｂの全体、およびハウジング２１の一部が、設置面積ＦＰの外側にあることを例示している。いくつかの場合において、第２のスイングアーム部分１４ｂの少なくとも一部は、設置面積ＦＰの内側にあるものとしてよく、それによりハウジング２１の全体が設置面積ＦＰの内側に入り得る。
【0126】
フレームアーム１４の湾曲は、例示されているようにスイングアーム１７の湾曲も許容し、これは、次いで、シート１８がスイング装置１０の中心に比較的近い位置に配設されることを可能にする。いくつかの従来のアプローチに見られるような２つ以上のスイングアームとは反対に、単一のフレームアーム１４を使用することで、フレームアームがベースから外向きに湾曲することによるいかなる空間問題をも最小限度に抑える。それに加えて、湾曲したフレームアーム１４および湾曲したスイングアーム１７によって、シート１８の装着および取り外しのために十分なクリアランスが設けられるが、ユーザインターフェースパネル１４が設置面積ＦＰ内のより奥の位置にそれにもかかわらず配設されることを可能にし、大人／介護者は容易にアクセスすることができる。
【0127】
湾曲したフレームアーム１４（および任意選択で、スイングアーム１７の湾曲）は、ベース部材１３の設置面積ＦＰをより小さくするだけでなく、それにもかかわらず、（たとえば）真っ直ぐなフレームアームの使用と比較して設置面積の（たとえば）幾何学的中心により近い位置でスイング装置１０の全体の重心を維持することも可能にする。安定性は、例示されているようにシート１８が静止位置で設置面積ＦＰの外側に延在するとき、子供／使用者がシート１８内に配設されるとき、シート１８が横向きに置かれるように位置変更されるとき、さらにはシート１８がスイング運動中に設置面積ＦＰの外側により大きく移動するときにさえ確立されかつ維持される。
【0128】
より具体的には、図１および図３７に例示されているように、ベース部材１３は、設置面積ＦＰ、ベース幅ＢＭＷ、およびベース奥行ＢＭＤを定めることができる。静止時に、シート１８の少なくとも一部は、ベース部材１３の奥行ＢＭＤに沿って、フットプリントＦＰの外側に延在している。スイング運動しているときに、シート１８の水平移動（すなわち、スイングが置かれる床に投影されるようなスイング運動）の結果、さらに、シート１８の追加の部分が少なくともスイング運動の終わりに幅ＢＭＷに沿ってフットプリントＦＰの外側に移動し得る。いくつかの場合において、最大スイング角度αは、シート１８がスイング運動の終わりに設置面積ＦＰの外側でスイングしないように制限され得る。いくつかの場合において、スイング運動の範囲の間の水平方向移動または横方向距離は、間のすべての値および部分範囲を含む、約１フィート、約１．５フィート、約２フィート、約２．５フィート、約３フィートまたはそれ以上であるものとしてよい。
【0129】
スイングのこれらの述べられた特徴は、また、シート１８に使用者／子供が座っているスイングの重心と、シート１８によって画成される回転軸と、の間の分離を狭める。図３７は、説明のみを目的として、装置１０の重心が装置のコンポーネント内にある必要はないことを認識して、シート１８によって画成される回転軸ＲＡ－－ＲＡ’と、スイングの例示的な重心ＣＧと、を例示している。擬人化試験装置（ＡＴＤ）がシート１８に配設されている場合であっても、ＣＧと軸ＲＡ－－ＲＡ’との間の直線分離／オフセットＤＣＧ－ＲＡは、間のすべての値および部分範囲を含む、最大でも０．５インチ、最大でも１インチ、最大でも１．５インチ、最大でも２インチ、最大でも５インチであり得る。
【0130】
これらすべての特徴に少なくとも一部は基づき、スイング装置１０は、２０度に傾斜した表面上に置かれ、ＡＴＤ（たとえば、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）仕様による新生児試験ダミー、６ヶ月乳児試験ダミー、および／または同様のもの）がシート１８に配設されているときに転倒せずに直立位置決めを維持することができる。
【0131】
スイング装置の組み立て
使用者の自己組み立てを可能にするために、本明細書において開示されているようなスイング装置は、使用者による組み立てのための取扱説明書を備えた、複数のコンポーネントを含むキットとして製造され、包装され、販売され、かつ／または配送され得る。簡単のためにスイング装置１０を参照して説明されているが、キットは、磁気駆動部２０がすでにそこに装着されているスイングフレームアセンブリ１２を含む第１のコンポーネントを備えることができる。フレームアセンブリ１２と磁気駆動部２０との間のきつくクリティカルな結合が与えられると、これは、これらの部品を組み立てる際の任意の使用者の誤りおよび潜在的な損傷を最小限度に抑える。磁気駆動部２０は、それにハブ１６をすでに結合させてあるものとしてよい。
使用者の自己組み立てを可能にするために、本明細書において開示されているようなスイング装置は、使用者による組み立てのための取扱説明書を備えた、複数のコンポーネントを含むキットとして製造され、包装され、販売され、かつ／または配送され得る。簡単のためにスイング装置１０を参照して説明されているが、キットは、磁気駆動部２０がすでにそこに装着されているスイングフレームアセンブリ１２を含む第１のコンポーネントを備えることができる。フレームアセンブリ１２と磁気駆動部２０との間のきつくクリティカルな結合が与えられると、これは、これらの部品を組み立てる際の任意の使用者の誤りおよび潜在的な損傷を最小限度に抑える。磁気駆動部２０は、それにハブ１６をすでに結合させてあるものとしてよい。
【0132】
第１のコンポーネントは、磁気駆動部２０を壁電源ソケットに接続するために使用され得る、たとえば、壁用プラグまたはアダプタを有する電源ケーブル３６１６（図３６Ａ～３６Ｈを参照）などの電源供給回路も含むことができる。電源ケーブル３６１６は、中空シールド４９内に部分的に配設され、スイングフレームアセンブリ１２を通過してアセンブリのベース付近、すなわちスイング装置１０が置かれる床／表面付近でアセンブリから出るものとしてよい。この方式で第１のコンポーネント内に電源供給機構／回路を完全に配設することにより、使用者が磁気駆動部コンポーネントに触れるのを防止し、使用者が難なく磁気駆動部２０への電源供給を確実にすることができる。
【0133】
第１のコンポーネントは、フレームアーム１４上に事前配設されたカバー３６１８を含むこともできる（たとえば、アーム穴３６３４より上の配置でフレームアーム上の適所にテープで固定されるか、または他の何らかの形で保持される）。この方式で、介護者がフレームアーム１４をストーク３６２０にボルト止めした後、カバーを摺動して下げストークを覆うことができる。
【0134】
キットは、磁気駆動部２０、より具体的にはハブ１６に結合され得る第２の別個のコンポーネントとしてスイングアーム１７をさらに含むことができる。さらに、キットは、第３の別個のコンポーネントとして、図２６Ａ～図２６Ｃについて説明されているように、次いで使用者によって適所にラッチされ得るシート／シートフレーム１８を含むことができる。
【0135】
いくつかの場合において、使用者による組み立てを容易にするために、第１のコンポーネントと他のコンポーネントとの間に電気的結合が存在しない。たとえば、第１のコンポーネントとシート１８との間の電気的結合の必要性をなくすことによって、使用者は、ハブ１６、スイングアーム１７などを通してワイヤを引くことに対処する必要がない。シート１８が、たとえば、使用中にシート１８を振動させるためのモーター駆動部（またはより一般的には、任意の電力消費コンポーネント）などの電力要件を有する場合、シート１８は、第１のコンポーネントの電源供給回路から独立しているそれ自体の電源を備えることができる。たとえば、シート１８は、電力消費コンポーネントに給電するために、単三電池、単四電池、プラグイン電源入力、および／または同様のものを使用するように構成され得る。キットは、そのような追加の電源を備えることができる。
【0136】
キットは、ベース部材１３を、単一のベースとして（たとえば、第４のコンポーネントとして）、または一般的に同じもしくは異なるサイズの２つのベース部分として（たとえば、第４のコンポーネントおよび第５のコンポーネントとして）含むこともできる。たとえば、各ベース部品は、一般的にＣ字形であり、他方のベース部品の入れ子式端部と嵌合する入れ子式端部を有することができる。図３６Ａ～図３６Ｈに関して上で説明されているように、ベース部材１３は、スイングフレームアセンブリ１２のスイングフレームアーム１４のための受容部として機能し得る、ストーク３６２０などの、中に溶接されたストークを含むことができる。キットは、また、たとえば、ボルト３６３２ａ、ボルト３６３２ｂ、および／または同様のものなどの追加のコンポーネントを備えることができる。
【0137】
磁気駆動部を備えるグライドスイング
図２２Ａ、図２２Ｂは、本明細書において説明されているような磁気駆動部および制御部を有するグライドスイング装置２２００を示している。特に断りのない限り、同様に参照され名付けられたコンポーネントは、たとえば装置１０などの、本明細書において開示されている任意の他の装置のものに構造的および／または機能的に類似していてもよい。装置２２００は、シート２２１０を保持しかつ／または他の何らかの形で支持するフレーム２２２０と、アーム２２３０と、フレーム２２２０から吊り下げられている２つのハウジング２２４０のセットと、を備える。図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａに例示されているように、磁気駆動部２２３５は、ハウジング２２４０のうちの１つの内側に配設されている。磁気駆動部２２３５は、（装置１０に類似する）２つの磁石２２６０と１つの電磁石２２６５とを有するものとして例示されているが、磁気駆動部２２３５は、図１６～図１８について説明されているように３つの磁石と２つの電磁石とを有するものとして、図１９および図２０Ａ～図２０Ｄについて説明されているように１つの湾曲した磁石と１つの電磁石とを有するものとして、かつ／または同様のものとして、形成され得ることは理解される。
図２２Ａ、図２２Ｂは、本明細書において説明されているような磁気駆動部および制御部を有するグライドスイング装置２２００を示している。特に断りのない限り、同様に参照され名付けられたコンポーネントは、たとえば装置１０などの、本明細書において開示されている任意の他の装置のものに構造的および／または機能的に類似していてもよい。装置２２００は、シート２２１０を保持しかつ／または他の何らかの形で支持するフレーム２２２０と、アーム２２３０と、フレーム２２２０から吊り下げられている２つのハウジング２２４０のセットと、を備える。図２２Ａ、図２２Ｂ、図２３Ａに例示されているように、磁気駆動部２２３５は、ハウジング２２４０のうちの１つの内側に配設されている。磁気駆動部２２３５は、（装置１０に類似する）２つの磁石２２６０と１つの電磁石２２６５とを有するものとして例示されているが、磁気駆動部２２３５は、図１６～図１８について説明されているように３つの磁石と２つの電磁石とを有するものとして、図１９および図２０Ａ～図２０Ｄについて説明されているように１つの湾曲した磁石と１つの電磁石とを有するものとして、かつ／または同様のものとして、形成され得ることは理解される。
【0138】
例示されているように、磁気駆動部２２３５は、フレーム２２２０から吊り下げられた４つのスイングアーム２２３０のうちの１つを駆動することができるが、スイングアーム２２３０のうちの２つ以上は、磁気駆動部２２３５に取り付けられ、２つ以上のスイングアームの駆動に複数の磁気駆動部が採用され得ることは理解される。たとえば、磁気駆動部２２３５は、各ハウジング２２４０内に配設され得る。
【0139】
図２３Ｂは、１つのスイングアーム２２３０が枢軸シャフト２２５０およびハウジング２２４０に装着されている２つの軸受（図示せず）の周りでフレーム２２２０に回転可能に結合されているのを例示している。装置１０と同様に、電磁石２２６５は、枢軸Ｐ－－Ｐ’上に配設され、永久磁石２２６０は、各々、枢軸Ｐ－－Ｐ’からスイング角度αだけ角度的に隔てられている。この回転可能な結合により、グライダースイングアーム２２３０は自由に枢動し、一般的に円弧ＧＳ（図２３Ａ参照）によって例示されているようにグライダースイングフレーム２２２０に対して往復滑空運動で前から後または後から前にスイングすることが可能である。
【0140】
電磁石２２６５は、ハウジング２２４０を介してグライダーフレーム２２２０に装着され、磁石２２６０は、磁石ブラケット２２４５に装着され、次いでスイングアーム２２３０にも結合される。装置１０と同様に、複数のスロットを有するエンコーダストリップ２２７０が、ブラケット２２４５、または磁石２２６０のうちの１つに接続される。光学センサー２２７５は、グライダーハウジング２２４０に装着され、一般的にセンサー３５に類似しているものとしてよい。
【0141】
たとえば、使用者がユーザインターフェース（図示せず）を介してスイング装置２２００の動作を開始するときなど、使用時に、電磁石２２６５は、装置１０について説明されているのと同様の循環的方式で通電される。この結果、スイングアーム２２３０は、（図２３Ｂの右方向Ｒについて示されている）スイング角度αだけ回転し、次いでスイング装置は、右方向Ｒにスイング角度αだけ、スイングアーム２２３０および対応する長手方向軸Ｇ－－Ｇ’の回転によって図２３Ｂに例示されているように円弧ＧＳに沿ってシート２２１０を前後に揺すり、長手方向軸Ｇ－－Ｇ’は、枢軸Ｐ－－Ｐ’を通る。装置１０と同様に、コントローラ２１０２に類似するコントローラが、磁気駆動部２２３５の動作を制御し、監視する。
【0142】
取り外し可能なシートを有するスイング装置
図２５Ａ～図２５Ｄは、取り外し可能なシート２５１８を含むスイング装置２５００を例示している。特に断りのない限り、同様に参照され名付けられたコンポーネントは、たとえば装置１０などの、本明細書において開示されている任意の他の装置のものに構造的および／または機能的に類似していてもよい。
図２５Ａ～図２５Ｄは、取り外し可能なシート２５１８を含むスイング装置２５００を例示している。特に断りのない限り、同様に参照され名付けられたコンポーネントは、たとえば装置１０などの、本明細書において開示されている任意の他の装置のものに構造的および／または機能的に類似していてもよい。
【0143】
予備的事項として、シート２５１８は、シート内の子供／使用者が使用中にスイングアームアセンブリ２５１２から離れる方向に面するように位置決めされるように例示されているが、シートは位置変更可能、すなわち、子供／使用者が異なる方向に面するように取り外し可能であり、再装着可能であってよいことは理解される。たとえば、シートは、例示されるように、または、使用中にスイングアームアセンブリ２５１２が子供／使用者の左もしくは右にあるように横向きに位置決めされ得る。シート２５１８は、たとえば、大人／介護者がシートを前方に引っ張ると、運動が減衰するまでシートが前後に反発する／跳ね返ることを許容するスプリング状機構などのバウンサー機構を含むこともできる。シート２５１８は、（たとえば、３つのリクライニング位置の間で）調整可能なリクライニング特徴を含むこともできる。
【0144】
シート２５１８は、スイングアーム２５１７に装着されるか（図２５Ｂ）、またはスタンドアロンのシート（図２５Ａ）として使用され得る。シート２５１８は、シートをスイングアーム２５１７に取り外し可能に取り付けるためのスイングマウント／コネクタ２５２０ｂと整列され得るシートマウント／コネクタ２５２０ａを含む。マウント２５２０ｂはプラグに似たコネクタとして例示され、マウント２５２０ａは受容部に似たコネクタとして例示されているが、その逆も可能であり、一般的に他の任意の好適な嵌合コネクタ設計が採用され得る。スイングマウント２５２０ｂに取り付けられると、シート２５１８は、可逆的にラッチされ、かつ／または他の何らかの形で適所に固定され、ラッチ／締結具が外されない限り取り外すことができない。図２５Ｃ、図２５Ｄは、柔らかい物品、トイバー、スイングアーム、およびシートベースが隠されているシート２５１８のラッチ機構の追加の詳細を例示している。ラッチ機構の動作は、ラッチを可能にするマウント２５２０ａ、２５２０ｂの追加の詳細をも例示している図２５Ａ～図２５Ｄ、および図２６Ａ～図２６Ｃを参照しつつ説明される。
【0145】
ラッチ／ラッチ機構は、シートリング２５３０に枢動可能に結合され、介護人／使用者がラッチ／締結具２５５５を作動させることを可能にするアクチュエータ／スイッチ２５４５（たとえば、押し下げ可能なボタン、レバー、スライダー、および／または同様のもの）を備える。ケーブル２５５０は、一端でスイッチ２５４５に接続され、湾曲したチューブ２５３５を通ってマウント２５２０ａまで引き回され、チューブ２５３５は、使用中に子供を収容するために湾曲し、シートリング２５３０をシートマウント２５２０ａに接続する働きをする。ラッチ機構は、ここでは、シート２５１８のチューブ２５３５のうちの１つに形成された単一の機構として例示されているが、シートの対向するチューブ（図２５Ｃ、図２５Ｄ参照）にも同様に形成され得ることも理解される。
【0146】
ケーブル２５５０の第２の端部は、ここではそのベース２５５５ａの周りに枢動するＶ字形締結具として例示されているラッチ２５５５に取り付けられている、すなわち、ベースは、シートマウント２５２０ａに回転可能に固定され、ラッチ２５５５は、介護者がスイッチ２５４５を圧迫し、解放すると前後に回転することができる。Ｖ字形のラッチ２５５５は、第１のアーム２５５５ｂと第２のアーム２５５５ｃとを含む。ケーブル２５５０の第２の端部は、第２のアーム２５５５ｃのフック端２５５５ｄに取り付けられる。シート２５１８が装置の残りの部分に装着されるときに（図２６Ｂ参照）、使用者は、スイッチ２５４５に係合しておらず、ラッチ２５５５は、弾性可撓性を有するフィンガ／スプリングであってよい第１のアーム２５５５ｂによって加えられる圧力によってスイングマウント２５２０ｂに当接して保持される。ラッチ２５５５の第２のアーム２５５５ｂは、スイングマウント２５２０ｂ上に形成されたラッチポケット２５６０内に突出し、これは、スイングアームマウント２５２０ｂがシートマウント２５２０ａ（図２６Ｂ）から分離し、かつ／または引き離されることを防止する。シート２５１８をシートマウント２５２０ａから取り外すために、介護者は、スイッチ２５５５を圧迫するか、または他の何らかの形で係合し、次いで、ケーブル２５５０を引っ張り、次いで、ラッチアーム２５５５ｃをラッチポケット２５６０から引き離すことができる。この方式でラッチ２５５５が係合解除されると、スイングマウント２５２０ｂおよびシートマウント２５２０ａは、分離され得る（図２６Ｃ）。
【0147】
磁石の設計
図２７Ａ、図２７Ｂは、装置１０について例示されている磁石５２、５３などの、平らな面を有する永久磁石が、電磁石との一貫したエアギャップをどのように維持し得ないかを例示している。別の方法で説明すると、円弧に沿って移動している磁石および対向する電磁石上の平坦な表面は、整列の異なる範囲だけでなく、それぞれの極／面の異なる部分の間でも、それらの間に差空間をもたらす。これらの図に示されているように、磁石２７３２が枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで回転し、電磁石２７４１の対向面を横切ると、その間の空気／分離ギャップＡＧの変動は、磁石２７３２および永久磁石２７４１の回転位置に応じて、±０．０２５インチの範囲内で変化し得る。永久磁石と電磁石との間の可変エアギャップは、エアギャップがより大きい点および時間において減少するそれらの間の可変磁力を結果として引き起こし得、逆もまた同様である。
図２７Ａ、図２７Ｂは、装置１０について例示されている磁石５２、５３などの、平らな面を有する永久磁石が、電磁石との一貫したエアギャップをどのように維持し得ないかを例示している。別の方法で説明すると、円弧に沿って移動している磁石および対向する電磁石上の平坦な表面は、整列の異なる範囲だけでなく、それぞれの極／面の異なる部分の間でも、それらの間に差空間をもたらす。これらの図に示されているように、磁石２７３２が枢軸Ｐ－－Ｐ’の周りで回転し、電磁石２７４１の対向面を横切ると、その間の空気／分離ギャップＡＧの変動は、磁石２７３２および永久磁石２７４１の回転位置に応じて、±０．０２５インチの範囲内で変化し得る。永久磁石と電磁石との間の可変エアギャップは、エアギャップがより大きい点および時間において減少するそれらの間の可変磁力を結果として引き起こし得、逆もまた同様である。
【0148】
図２８は、エアギャップＡＧの変動をなくすかつ／または最小限度に抑えるための例示的なアプローチを例示している。ここで、磁石２７３１～２７３３のいずれかが、湾曲した面２８３５を含むように修正されてよく、結果として（ここで）磁石設計２８３１が得られることが例示されている。湾曲した面２８３５の湾曲は、枢軸Ｐ－－Ｐ’と一般的に同心であってよい。次いで、磁石２８３１と電磁石２７４２との間の分離ギャップＡＧは、磁石２８３１が枢軸の周りで回転するときに、実質的に一定で、約０．０５０インチである。いくつかの場合において、電磁石２７４２は、枢軸Ｐ－－Ｐ’と同心である対応する湾曲を有することもでき、これは、磁石２８３１と電磁石２７４２との間の磁気相互作用に均一性をさらに加え得る。
【0149】
図２９は、一貫したエアギャップＡＧを維持することを助けることができる代表的な磁石２７３１の追加の設計および設計変更形態を例示している。磁石２８３１は、図２８について説明したように、湾曲した面２８３５を含む。磁石２８４１は、面取りされた面２８４５を有する、すなわち、滑らかで連続する湾曲した面の代わりに、その面は、不連続な曲面を画成するように縁で交わる複数の平面構成要素から構成される。別の設計では、磁石２８５１は、湾曲した面さらには本明細書において説明されているように磁石２８５１を磁気駆動部のフレーム／支持体上にねじ止めするための穴２８５５を備える。図２９は、また、磁石２８３１、２８４１、および２８６１を、磁石の湾曲した面を越えて突出するいかなる部分もなく、その頂面にディテント／リブ２８４８を有するものとして例示している。磁石２８６１は、磁石２８６１上のリブ２８５８が磁石２８３１に対して異なる側に形成されていることを除き湾曲した面２８３５を有する磁石２８３１に類似するものとしてよい。磁石２８３１について図２９に例示されているように、ディテント２８４８は、使用中に磁石２８３１を適所にしっかりと保持するために磁気駆動部の閉じ込めリブ２８６５と係合することができる。
【0150】
図３０は、湾曲した面を有して形成された磁石の代わりに、湾曲した金属キャップ３０５０が、永久磁石の平坦な面を覆う蓋として採用され得ることを例示している。このようにして、既存の平坦な面を有する磁石は、本明細書において開示されているような磁気駆動部で使用するために湾曲した面を有する磁石に転換され、磁気駆動部のその磁石と電磁石との間の一貫した分離ギャップＡＧを可能にし得る。金属キャップ３０５０は、組み立て後に、図２９について説明されているように、磁石を磁気駆動部アセンブリに固定するのに有用である、磁石の平坦な面上にディテント３０４８が形成されるようなサイズおよび形状にすることができる。ここでは、図２９の磁石２８３１に類似する湾曲した面を有する磁石が得られるように例示されているが、そのようなキャップは、磁石２８４１、２８５１、および／または２８６１を形成するように設計され得ることは理解される。
【0151】
結論
様々な発明の実施形態が本明細書において説明され例示されたが、当業者であれば、機能を実行しかつ／もしくは結果を取得するための様々な他の手段および／もしくは構造体ならびに／または本明細書において説明されている利点のうちの１つもしくは複数を容易に企図し、そのような変更形態および／または修正形態の各々は本明細書において説明されている発明の実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書で説明されているすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成は例示的であり、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は発明の教示が使用される特定の１つまたは複数の用途に依存することを意図されていることを容易に理解するであろう。当業者であれば、単なる決まり切った実験を用いて、本明細書で説明されている特定の発明の実施形態と同等の多数の実施形態を認識するか、または確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は、例としてのみ提示されていること、ならびに付属の請求項およびその等価物の範囲内で、発明の実施形態は具体的に説明され請求されている以外の方法でも実施されてよいことは理解されるであろう。本開示の発明の実施形態は、本明細書において説明されている各個別の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法に向けられる。それに加えて、２つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の任意の組合せは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾することがなければ、本開示の発明範囲内に含まれる。
様々な発明の実施形態が本明細書において説明され例示されたが、当業者であれば、機能を実行しかつ／もしくは結果を取得するための様々な他の手段および／もしくは構造体ならびに／または本明細書において説明されている利点のうちの１つもしくは複数を容易に企図し、そのような変更形態および／または修正形態の各々は本明細書において説明されている発明の実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者であれば、本明細書で説明されているすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成は例示的であり、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は発明の教示が使用される特定の１つまたは複数の用途に依存することを意図されていることを容易に理解するであろう。当業者であれば、単なる決まり切った実験を用いて、本明細書で説明されている特定の発明の実施形態と同等の多数の実施形態を認識するか、または確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は、例としてのみ提示されていること、ならびに付属の請求項およびその等価物の範囲内で、発明の実施形態は具体的に説明され請求されている以外の方法でも実施されてよいことは理解されるであろう。本開示の発明の実施形態は、本明細書において説明されている各個別の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法に向けられる。それに加えて、２つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の任意の組合せは、そのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾することがなければ、本開示の発明範囲内に含まれる。
【0152】
また、様々な発明の概念は、１つまたは複数の方法として具現化されてもよく、その例が提供されている。方法の一部として実行される活動は、好適な仕方で順序付けされてよい。したがって、例示されているのと異なる順序で活動が実行される実施形態が構成されてもよく、これは例示的な実施形態において順次的活動として示されているとしても、いくつかの活動を同時に実行することを含み得る。
【0153】
本明細書において定義され、使用されているようなすべての定義は、辞書定義、参照により組み込まれている文書内の定義、および／または定義されている語の通常の意味を決定すると理解されるべきである。
【0154】
明細書および請求項の英文中で使用されているような不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特に断りのない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
【0155】
本明細書および請求項において使用されているような「および／または」というフレーズは、要素の「いずれかまたは両方」がそのように結合されている、すなわち、要素はある場合には接続的に存在し、他の場合には離接的に存在していることを意味すると理解されるべきである。「および／または」でリストされている複数の要素は同じ様式で、すなわち、そのように結合されている要素の「１つまたは複数」と解釈されるべきである。他の要素は、任意選択で、「および／または」セクションによって特に識別される要素以外に、特に識別されている要素に関係していようと無関係であろうと、存在していてもよい。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への参照は、「含む」などの非限定的な言い回しと併せて使用されるときに、一実施形態では、Ａのみを指し（任意選択でＢ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ｂのみを指し（任意選択でＡ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態では、ＡとＢの両方とを指す（任意選択で他の要素を含む）、などとしてよい。
【0156】
本明細書および請求項において使用されているように、「または」は上で定義されているように「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。たとえば、リスト内で項目を分離するときに、「または」もしくは「および／または」は、包含的である、すなわち、多数の要素または要素のリストおよび任意選択で追加のリストにない項目の少なくとも１つを含むが、複数も含むと解釈されるものとする。それとは反対に、「たった１つ」または「正確に１つ」などと明確に指示されている語のみ、または請求項で使用されるときには、「からなる」は、多数の要素または要素のリストのうちの正確に１つの要素の包含を指す。一般に、本明細書で使用されているような「または」という語は、「いずれか」、「のうちの１つ」、「のうちのたった１つ」、または「のうちの正確に１つ」などの、排他性の語が付くときに排他的二択（すなわち、「一方または他方であるが両方ではない」）を示すものとしてのみ解釈されるものとする。「から本質的になる」は、請求項で使用されているときには、特許法の分野で使用されているような通常の意味を有するものとする。
【0157】
本明細書および請求項で使用されているように、１つまたは複数の要素のリストの参照における「少なくとも１つ」というフレーズは、要素のリスト内の要素のうちの１つまたは複数から選択された少なくとも１つの要素を意味し、必ずしも、要素のリスト内に特にリストされているあらゆる要素のうちの少なくとも１つを含まず、また要素のリスト内の要素の任意の組合せを除外しない、と理解されるべきである。この定義は、また、要素が、任意選択で、「少なくとも１つ」というフレーズが指している要素のリスト内で特に識別される要素以外に、特に識別されている要素に関係していようと無関係であろうと、存在していてもよいことを許している。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または同等であるが、「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」、または同等であるが、「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、任意選択で複数を含む、少なくとも１つのＡがあり、Ｂが存在していない（および任意選択で、Ｂ以外の要素を含む）こと、別の実施形態では、任意選択で複数を含む、少なくとも１つのＢがあり、Ａが存在していない（および任意選択で、Ａ以外の要素を含む）こと、さらに別の実施形態では、任意選択で複数を含む、少なくとも１つのＡおよび任意選択で複数を含む、少なくとも１つのＢがある（および任意選択で、他の要素を含む）こと、などを指すものとしてよい。
【0158】
請求項では、また上の明細書でも、「含む」、「備える」、「運ぶ」、「有する」、「包含する」、「伴う」、「保持する」、「から構成される」、および同様のフレーズなどのすべての移行句は、非限定的である、すなわち、限定はしないが含むを意味すると理解されるべきである。「からなる」および「から本質的になる」という移行句のみが、米国特許審査便覧第２１１１章０３に記載されているように、それぞれ、限定的または半限定的な移行句であるものとする。
【符号の説明】
【0159】
１０ スイング装置
１２ スイングフレームアセンブリ
１３ ベース／ベース部材
１４ フレームアーム
１４ａ 回転部材、第１のスイングアーム部分
１４ｂ 第２のスイングアーム部分
１５ スイングアームアセンブリ
１６ ハブ
１７ スイングアーム
１８ シート／シートフレーム
１９ 枢軸シャフト
２０ 磁気駆動部
２１ ハウジング
２２ ユーザインターフェースパネル
２２ａ 表面
２３ 制御部
２４ プリセットアプリケーションまたは機能選択ボタン／スイッチ
２５ ダイヤル
２６ 視覚インジケータ
２７ 軸受
２８ 開口部
２９ 回路基板
３１ 永久磁石
３２ 永久磁石
３３ 永久磁石
３５ ストリップ
３６ スロット
３７ 本体部分
４０ フレームアーム部分
４１ 電磁石
４２ 電磁石
４５ 光学センサー
４６ 感知ブラケット
４６ａ 感知ビーム
４７ 感知ブラケット
４７ａ 感知ビーム
４９ 中空シールド
５１ 電磁石
５１ｆ 面
５２ 永久磁石
５２ｆ 面
５３ 永久磁石
１５１ 電磁石またはインダクタブラケット
１５２ 永久磁石ブラケット
１９００ スイング装置
１９１７ スイングアーム
１９１９ 枢軸シャフト
１９３１ 永久磁石
１９３１ａ Ｎ極
１９３１ｂ Ｓ極
１９３５ 磁石ブラケット
１９４１ 電磁石
１９４５ インダクタブラケット
２１００ コントローラ回路
２１０２ コントローラ
２１０４ 電源
２１０６ 電源ボタン
２１１５ 誤差値
２１１６ 音楽ドライバ
２１２０ 駆動部回路
２１２５ａ 自動スタートシーケンス／ループ
２１２５ｂ 自動スタートシーケンス
２１２５ｃ スイング角度制御シーケンス／ループ
２１２５ｃｌ 制御ループ
２１３０ａ 状態
２１３０ｂ 状態
２１３０ｃ 状態
２１３０ｅ 状態
２１３０ｆ 状態
２１３０ｇ 中心
２１３０ｈ 状態
２１３５ａ 読み出し／読み出しブロック
２１３５ｂ 読み出し
２１３５ｃ 読み出し
２１３５ｄ 読み出し
２１３５ｅ 読み出しブロック
２１３５ｆ 読み出しブロック
２１４０ 観察されたスイングまたは出力されたスイング振幅
２１５５ 所望のスイング角度、設定値、または「所望の」振幅
２１７０ 係数
２１７０ａ 積分係数
２１７０ｂ 比例係数
２１７０ｃ 微分係数
２１７５ａ 比例項
２１７５ｂ 積分項
２１７５ｃ 微分項
２１８２ 出力電圧および／または入力電力
２２００ グライドスイング装置
２２１０ シート
２２２０ グライダースイングフレーム
２２３０ グライダースイングアーム
２２３５ 磁気駆動部
２２４０ ハウジング
２２４５ 磁石ブラケット
２２５０ 枢軸シャフト
２２６０ 永久磁石
２２６５ 電磁石
２２７０ エンコーダストリップ
２２７５ 光学センサー
２５００ スイング装置
２５１２ スイングアームアセンブリ
２５１７ スイングアーム
２５１８ 取り外し可能なシート
２５２０ａ シートマウント／コネクタ
２５２０ｂ スイングマウント／コネクタ
２５３０ シートリング
２５３５ 湾曲したチューブ
２５４５ アクチュエータ／スイッチ
２５５０ ケーブル
２５５５ ラッチ／締結具
２５５５ａ ベース
２５５５ｂ 第１のアーム
２５５５ｃ 第２のアーム
２５５５ｄ フック端
２５６０ ラッチポケット
２７３１ 磁石
２７３２ 磁石
２７３３ 磁石
２７４１ 永久磁石、電磁石
２７４２ 電磁石
２８３１ 磁石設計
２８３５ 湾曲した面
２８４１ 磁石
２８４５ 面取りされた面
２８４８ ディテント／リブ
２８５１ 磁石
２８５５ 穴
２８５８ リブ
２８６１ 磁石
２８６５ 閉じ込めリブ
３０４８ ディテント
３０５０ 湾曲した金属キャップ
３１１０ スイング装置
３１１２ 鉛直上昇フレームアセンブリ
３１１３ ベース
３１１５ スイングアームアセンブリ
３１２０ 駆動部／モーター
３２２２ 静止部分／ステーター
３２２４ 駆動シャフト
３２２６ 電磁石
３２２８ 回転部分またはローター
３２３０ 電磁石
３４２２ 部分的ステーター
３４２８ 部分的ローター
３５１３ ベース部材
３５２１ ハウジング
３５２２ ユーザパネル
３５２２ａ 表面
３５２４ 選択ボタン
３５２５ ダイヤル
３５２６ ライトパネル
３５３０ 空洞またはポケット
３５３２ａ 第１のボルト
３５３５ 陥凹部
３６１３ ベース部材
３６１４ スイングフレームアーム
３６１６ 電源ケーブル
３６１８ カバー
３６２０ ストーク
３６２１ａ 第１の溶接部
３６２１ｂ 第２の溶接部
３６２２ ストーク穴
３６２３ 出っ張り
３６２４ ストーク穴
３６２４ａ 第１の端部
３６２４ｂ 他方の／第２の端部
３６２６ タブ
３６２８ タブ開口部
３６３０ ストーク開口部
３６３２ ボルトアセンブリ
３６３２ａ 第１のボルト
３６３２ｂ ボルト
３６３２ｂ 第２のボルト
３６３３ 隆起部
３６３４ アーム穴
１２ スイングフレームアセンブリ
１３ ベース／ベース部材
１４ フレームアーム
１４ａ 回転部材、第１のスイングアーム部分
１４ｂ 第２のスイングアーム部分
１５ スイングアームアセンブリ
１６ ハブ
１７ スイングアーム
１８ シート／シートフレーム
１９ 枢軸シャフト
２０ 磁気駆動部
２１ ハウジング
２２ ユーザインターフェースパネル
２２ａ 表面
２３ 制御部
２４ プリセットアプリケーションまたは機能選択ボタン／スイッチ
２５ ダイヤル
２６ 視覚インジケータ
２７ 軸受
２８ 開口部
２９ 回路基板
３１ 永久磁石
３２ 永久磁石
３３ 永久磁石
３５ ストリップ
３６ スロット
３７ 本体部分
４０ フレームアーム部分
４１ 電磁石
４２ 電磁石
４５ 光学センサー
４６ 感知ブラケット
４６ａ 感知ビーム
４７ 感知ブラケット
４７ａ 感知ビーム
４９ 中空シールド
５１ 電磁石
５１ｆ 面
５２ 永久磁石
５２ｆ 面
５３ 永久磁石
１５１ 電磁石またはインダクタブラケット
１５２ 永久磁石ブラケット
１９００ スイング装置
１９１７ スイングアーム
１９１９ 枢軸シャフト
１９３１ 永久磁石
１９３１ａ Ｎ極
１９３１ｂ Ｓ極
１９３５ 磁石ブラケット
１９４１ 電磁石
１９４５ インダクタブラケット
２１００ コントローラ回路
２１０２ コントローラ
２１０４ 電源
２１０６ 電源ボタン
２１１５ 誤差値
２１１６ 音楽ドライバ
２１２０ 駆動部回路
２１２５ａ 自動スタートシーケンス／ループ
２１２５ｂ 自動スタートシーケンス
２１２５ｃ スイング角度制御シーケンス／ループ
２１２５ｃｌ 制御ループ
２１３０ａ 状態
２１３０ｂ 状態
２１３０ｃ 状態
２１３０ｅ 状態
２１３０ｆ 状態
２１３０ｇ 中心
２１３０ｈ 状態
２１３５ａ 読み出し／読み出しブロック
２１３５ｂ 読み出し
２１３５ｃ 読み出し
２１３５ｄ 読み出し
２１３５ｅ 読み出しブロック
２１３５ｆ 読み出しブロック
２１４０ 観察されたスイングまたは出力されたスイング振幅
２１５５ 所望のスイング角度、設定値、または「所望の」振幅
２１７０ 係数
２１７０ａ 積分係数
２１７０ｂ 比例係数
２１７０ｃ 微分係数
２１７５ａ 比例項
２１７５ｂ 積分項
２１７５ｃ 微分項
２１８２ 出力電圧および／または入力電力
２２００ グライドスイング装置
２２１０ シート
２２２０ グライダースイングフレーム
２２３０ グライダースイングアーム
２２３５ 磁気駆動部
２２４０ ハウジング
２２４５ 磁石ブラケット
２２５０ 枢軸シャフト
２２６０ 永久磁石
２２６５ 電磁石
２２７０ エンコーダストリップ
２２７５ 光学センサー
２５００ スイング装置
２５１２ スイングアームアセンブリ
２５１７ スイングアーム
２５１８ 取り外し可能なシート
２５２０ａ シートマウント／コネクタ
２５２０ｂ スイングマウント／コネクタ
２５３０ シートリング
２５３５ 湾曲したチューブ
２５４５ アクチュエータ／スイッチ
２５５０ ケーブル
２５５５ ラッチ／締結具
２５５５ａ ベース
２５５５ｂ 第１のアーム
２５５５ｃ 第２のアーム
２５５５ｄ フック端
２５６０ ラッチポケット
２７３１ 磁石
２７３２ 磁石
２７３３ 磁石
２７４１ 永久磁石、電磁石
２７４２ 電磁石
２８３１ 磁石設計
２８３５ 湾曲した面
２８４１ 磁石
２８４５ 面取りされた面
２８４８ ディテント／リブ
２８５１ 磁石
２８５５ 穴
２８５８ リブ
２８６１ 磁石
２８６５ 閉じ込めリブ
３０４８ ディテント
３０５０ 湾曲した金属キャップ
３１１０ スイング装置
３１１２ 鉛直上昇フレームアセンブリ
３１１３ ベース
３１１５ スイングアームアセンブリ
３１２０ 駆動部／モーター
３２２２ 静止部分／ステーター
３２２４ 駆動シャフト
３２２６ 電磁石
３２２８ 回転部分またはローター
３２３０ 電磁石
３４２２ 部分的ステーター
３４２８ 部分的ローター
３５１３ ベース部材
３５２１ ハウジング
３５２２ ユーザパネル
３５２２ａ 表面
３５２４ 選択ボタン
３５２５ ダイヤル
３５２６ ライトパネル
３５３０ 空洞またはポケット
３５３２ａ 第１のボルト
３５３５ 陥凹部
３６１３ ベース部材
３６１４ スイングフレームアーム
３６１６ 電源ケーブル
３６１８ カバー
３６２０ ストーク
３６２１ａ 第１の溶接部
３６２１ｂ 第２の溶接部
３６２２ ストーク穴
３６２３ 出っ張り
３６２４ ストーク穴
３６２４ａ 第１の端部
３６２４ｂ 他方の／第２の端部
３６２６ タブ
３６２８ タブ開口部
３６３０ ストーク開口部
３６３２ ボルトアセンブリ
３６３２ａ 第１のボルト
３６３２ｂ ボルト
３６３２ｂ 第２のボルト
３６３３ 隆起部
３６３４ アーム穴
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図20D】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図21D】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図24C】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図25D】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図27A】
【図27B】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31A】
【図31B】
【図32】
【図33A】
【図33B】
【図33C】
【図33D】
【図33E】
【図33F】
【図34A】
【図34B】
【図34C】
【図35A】
【図35B】
【図35C】
【図35D】
【図35E】
【図35F】
【図35G】
【図36A】
【図36B】
【図36C】
【図36D】
【図36E】
【図36F】
【図36G】
【図36H】
【図37】