专利名称：多位置气垫系统的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及气垫，更具体地它涉及用于实现各种支撑位置的多位置气垫系统。
背景技术：
气垫已经使用了很多年，传统气垫由可充气形成床状结构的矩形平坦结构构成。传统气垫可以具有成为其组成部分的泵或可以从外部气源充气，除了躺卧的床位置之外，传统气垫不能位于更多位置中，本发明克服了包含在传统床垫内的固有限制。
发明内容
鉴于现在在现有技术中存在的已知类型床垫中固有的前述缺点，本发明提供了一种新的多位置气垫系统构造，其能用于实现各种支撑位置和支撑功能。
随后将更详细描述的本发明的总的目的是提供一种新的多位置气垫系统，其具有在此以前提到的气垫的许多优点和导致新的多位置气垫系统的许多额外特征。
因而，本发明的主要目的是提供一种克服现有技术装置的缺点的多位置气垫系统。
另一个目的是提供一种用于实现各种支撑位置的多位置气垫系统。
进一步的目的是提供一种多位置气垫系统，其可以形成各种位置如椅子、凹入的躺椅、躺卧的床和可调节的躺椅，但不局限于这些。
另外的目的是提供一种高效且易于使用的多位置气垫系统。
进一步的目的是提供一种可以存放在紧凑的存放位置中的多位置气垫系统。
根据这些目的，本发明总体上包括第一相对较大的垫子、与第一垫子相连的第二相对较小的垫子和与第二垫子相连的风箱式单元，第一垫子、第二垫子和风箱式单元中的每一个优选地可通过单独的阀分开充气，然而，风箱式单元可选地与第二垫子流体连通。如果风箱式单元与第二垫子流体连通地连接，则一个阀可以流体连通地定位于第二垫子和风箱式单元之间，用以限制流向风箱式单元的气流，直到已达到第二垫子内的所需的压力为止，设置泵单元用来将加压的空气供给到第一垫子、第二垫子和风箱式单元。
通过第一相对较大的垫子、第二垫子和风箱式部件，本发明的气垫系统能用来实现椅子、凹入的躺椅、躺卧的床和可调节的躺椅的形式。特别地，在风箱式部件被放气和第一与第二垫子纵向地彼此相邻的情况下，系统实现了躺卧的床。在风箱式单元被充气且位于第二垫子顶上的情况下，系统实现了凹入的躺椅。在风箱式单元被充气且在第二垫子下面的情况下，系统实现了可调节的躺椅。在风箱式单元在第二垫子上面被充气且第一垫子位于第二垫子下面的情况下，系统实现了椅子。
这样，相当概括地概述了本发明较重要的特征以便可以更好地理解其详细描述，和可以更好地理解对本领域的贡献。将在下文中描述本发明其他特征，它们将形成所附权利要求的主题。
在这个方面，在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应该理解本发明在其应用方面不局限于在下面的说明中阐明的或在附图中所示的构造的细节和部件的布置，本发明能有其它实施例和能以不同方式实行和实施，还应该理解在此采用的措词和术语是为了说明的目的，不应被看作限制。
对于读者来说，本发明的其它目的和优点将变得显而易见，这些目的和优点也处于本发明的范围内。
为了实现上述和相关目的，能以附图中所示的形式实施本发明，然而，应该注意附图仅仅是说明性的，在所附权利要求的范围内，可以对所示和所述的具体构造作出改变。
在图中，同样的附图标记在整个附图中始终表示相同或同样的部分。在附图中图1是处于椅子位置中的本发明气垫系统的上透视图；图2是从椅子位置向凹入的躺椅位置转变的本发明气垫系统的侧视图；图3是处于凹入的躺椅位置中的本发明气垫系统的上透视图；图4是处于躺卧(或俯伏)的床位置中的本发明的上透视图；图5是从躺卧的床位置向可调节的躺椅位置转变的本发明的侧视图；图6是完全展开成可调节的躺椅位置的本发明的侧视图；图7是处于可调节的躺椅位置中的本发明的上透视图；图8是表示本发明一个备选实施例的流体连接的框图；图9是具有位于风箱式单元之间的支撑件的本发明的下透视图；图10是从风箱式单元拆卸的支撑件的分解下透视图；图11是支撑件的透视图；图12是本发明另一个备选实施例的侧视图。
具体实施例方式
A.概述现在叙述地参见附图，其中同样的附图标记整个附中始终表示同样的元件，图1到11表示多位置气垫系统10，该系统包括第一垫子20、通过铰接件30与第一垫子20相连的第二垫子40和与第二垫子40相连的风箱式单元50。第一垫子20、第二垫子40和风箱式单元50中的每一个都优选地设有相应的进/排气阀21、41、51，用于单独给相应的单元充气或放气。代替外部的进/排气阀，风箱式单元50也可以通过内部阀70与第二垫子40流体连通(参见图8)，内部阀70可流体连通地定位于第二垫子40和风箱式单元50之间，用于限制流向风箱式单元50的气流，直到达到第二垫子40内的所需压力为止。设置泵单元60用来将加压的空气提供给第一垫子20、第二垫子40和风箱式单元50。
A.第一垫子图1到7示出了第一垫子20。第一垫子20可通过阀21充气且可以包括各种可充气结构和形状。尽管第一垫子20可以由能将加压的空气保持在内的各种材料构成，但它优选地由具有2密耳厚度的植绒PVC构成。另外，第一垫子可以具有内部盘绕件或其它支撑结构，如一系列的与垫子的顶面和底面相联的圆柱形或其它形状的柱状物(未示出)。还可以用各种类型的材料对第一垫子20进行涂覆或包覆。在优选实施例中，第一垫子20(当充气时)大约四十二英寸长、三十九英寸宽和九英寸高。第一垫子还可以在垫子的每一侧上设有一个或更多槽或孔(未示出)，以便在垫子系统被用作超过标准尺寸的床布置的一部分时，可以通过螺栓或其它连接装置将垫子连接到相似的第一垫子上。
B.第二垫子图1到7示出了第二垫子40。第二垫子40可通过阀41充气且可以包括与第一垫子20相似的各种可充气结构和形状，尽管第二垫子40可以由能将加压的空气保持在内的各种材料构成，但它优选地由具有2密耳厚度的植绒PVC构成。另外，第二垫子可以具有内部盘绕件或其它支撑结构，如一系列圆柱形或其它形状的柱状物(未示出)。还可以用各种类型的材料对第二垫子40进行涂覆或包覆。第二垫子40优选地具有与第一垫子20相似的结构，如附图的图4中最清楚地示出的，然而垫子20、40可以具有不同的结构。在优选实施例中，第二垫子40(当充气时)大约三十三英寸长、三十七英寸宽和九英寸高。
第二垫子40优选地(通过铰接件30)与第一垫子20枢转地连接，如附图的图2中最清楚地示出的。以平坦的结构结合的第一垫子20和第二垫子40形成躺卧的对床床结构，如附图的图4中最清楚地示出的。
如果希望，第二垫子40可以(通过管子-未示出)与第一垫子20流体连通以允许同时充气和放气。然而，在本发明的优选实施例中，第二垫子40不与第一垫子20流体连通且由加压的空气源单独充气，这允许将第一和第二垫子充气成不同的压力水平，在向身体的不同部分提供所希望的支撑水平时这是所希望的。例如，因为人的躯干重量显著大于腿，所以可能希望将第二垫子充气成比第一垫子更高的程度，从而对躯干提供更多的支撑。
C.铰接件铰接件30优选地连接在第一垫子20和第二垫子40之间，用于枢转地支撑它们，如附图的图2和7中最清楚地示出的。铰接件30优选地由有弹性且平坦的2密耳厚的植绒PVC片构成，优选地将铰接件30热封到第一垫子20和第二垫子40上，且铰接件30优选地位于第一和第二垫子的顶面(即，与风箱式部件的表面相对的表面)附近，以便当第一和第二垫子纵向地布置在床结构中时，铰接件30填充垫子之间的缝隙和为床提供相对连续的表面。可以利用各种其它的结构和构形将第一垫子20和第二垫子40枢转地连接在一起。
D.风箱式单元风箱式单元50与第二垫子40相连接，如附图的图1到7中所示。风箱式单元50包括一个或更多的风箱式部件，图5和6最清楚地表示了风箱式单元50，其具有与第二垫子40的下侧相连的第一风箱式部件52和与第一风箱式部件52相连的第二风箱式部件54，第二风箱式部件54优选地与第一风箱式部件52流体连通，以允许第一风箱式部件52和第二风箱式部件54(通过阀51)同时或有条件的增压。
风箱式单元50优选地具有一个U形结构，该结构在背部最高且在前部向下逐渐变窄(或成锥形)。当完全充气时，风箱式单元在背部大约二十英寸高和在扶手的前部大约八英寸高。扶手在前部大约五英寸宽(虽然它们在其最前端优选地形成半径在2到2.5英寸之间的圆角)，和当它们向后延伸时，它们在宽度上逐渐变窄，使得风箱式单元50的背部大约十二英寸宽。从扶手的尖端到背部的背面，和从每个扶手的外侧，U形风箱式单元50的尺寸大约与第二垫子40相同；即，横跨扶手大约三十七英寸和从前到后大约三十四英寸。
当位于第二垫子下面且被充气时，第一风箱式部件52和第二风箱式部件54将第二垫子40相对于第一垫子20抬高到所需的角度(优选地从零度直到四十五度)，如附图的图5和6中最清楚地示出的，从而提供可调节的躺椅。当将风箱式部件翻转使其位于第二垫子上面时，风箱式部件提供凹入的躺椅结构，如附图的图3中所示。
第一风箱式部件52可以(通过第一阀70)与第二垫子40流体连通，如附图的图8中所示。然而，在本发明的优选实施例中，第一风箱式部件52单独从加压的空气源接收加压的空气。无论如何，根据本发明优选实施例，风箱式单元的充气程度应该可由使用者控制。第二风箱式部件54优选地与第一风箱式部件52流体连通，如附图的图8中所示。然而，如果希望，第二风箱式部件54可以通过另一个阀(未示出)单独加压。
根据图12中所示的本发明另一个实施例，气垫系统110设有第一垫子120、第二垫子140、一个铰链130和一个改进的风箱式单元150，第一垫子120具有一个充气/放气阀121，第二垫子140带有一个充气/放气阀141，风箱式单元150具有第一风箱式部件152、第二风箱式部件154和一个充气/放气阀151。在图12的另一实施例中，能看到第二风箱式部件154相对于第一风箱式部件稍微往后缩(即，第二风箱式部件154的基部相对于第一风箱式部件152的顶面被向后推)，使得第二垫子140、第一风箱式部件152和第二风箱式部件154的后部基本上垂直地对齐，这种布置在就座位置中提供了更多的舒适性。
E.阀在本发明优选实施例中，垫子和风箱式单元中的每个都设有其自身相应的充气/放气阀21、41、51，如果第一风箱式部件52和第二风箱式部件54没有流体连通，则可以提供一个另外的阀(未示出)以与第一风箱式部件52分开地给第二风箱式部件54充气。
根据图8中所示的本发明另一个实施例，第一阀70流体连通地定位于第二垫子40和风箱式单元50之间，用于在第二垫子40内的气压超过所需的水平后允许气流从第二垫子40流向风箱式单元50。第一阀70优选地由压力阀结构构成且优选地仅仅在第二垫子40已经部分或完全充气之后允许气流进入风箱式单元50。更特别地，第一阀70优选地与风箱式单元50内的第一风箱式部件52流体连通，如附图的图8中所示。
在第二实施例中，第二阀72优选流体连通地定位于第一风箱式部件52和第二风箱式部件54之间，如附图的图8中所示。第二阀72设计成用于在第一风箱式部件52内的气压超过所需的水平之后允许气流从第一风箱式部件52流向第二风箱式部件54。第二阀72优选地由与第一阀70相似的压力阀结构构成，且优选地仅仅在第一风箱式部件52已经部分或全部充气之后允许气流进入第二风箱式部件54。也可以在本发明的优选实施例中提供第二阀72。
F.泵单元泵单元60与第一垫子20流体连通，如附图的图8中所示。泵单元60可以由任何能提供加压空气的泵结构构成，泵单元60可以在第一垫子20的外部或内部，泵单元60也可以直接或间接地与第二垫子40和风箱式单元50流体连通。关于本发明可以使用各种其它的加压的空气源。控制单元62优选地与泵单元通信以控制泵单元60的操作和流向第一垫子20、第二垫子40与风箱式单元50的气流。
G.支撑件图9到11示出了支撑件56的使用情况，其可拆卸地定位于由风箱式单元50确定的空腔内。支撑件56可以包括可充气或不可充气的结构，当支撑件56定位于风箱式单元50的空腔内时，支撑件56对第二垫子40提供额外的支撑，从而防止在一个人位于第二垫子40上时第二垫子40的下陷。
支撑件56优选地具有锥形结构，如附图的图11中所示。支撑件56优选地还具有与风箱式单元50的空腔相似的形状以对风箱式单元50的侧壁提供水平支撑，除了附图中所示的之外，支撑件56可以具有各种其它的形状和结构。
H.操作本发明优选地具有四个主要位置椅子位置、凹入的躺椅位置、躺卧的床位置和可调节的躺椅位置。在使用中，使用者首先确定他们希望什么位置。不管希望什么位置，使用者优选地给第一垫子20和第二垫子40充气，如附图的图4中所示。如果使用者希望躺卧的床位置，则使用者简单地将第一垫子20和第二垫子40铺在一个表面上使其处于平坦位置中，如附图的图4中所示，铰链30优选地提供相对连续的结构和风箱式单元50在第二垫子40下面保持放气状态。如先前指出的，可以将第一和第二垫子充气到不同压力以为身体的不同部分提供所需的支撑水平。
如果使用者希望具有椅子位置、凹入的躺椅位置或可调节的躺椅位置，则使用者能将风箱式单元50充气到所需的水平。例如，如果希望可调节的躺椅，则使用者可以仅仅给第一风箱式部件52充气而不给第二风箱式部件54充气或也可以仅仅部分地给风箱式单元50充气，以实现第二垫子40的所需的高度和角度，如附图的图5到7中所示。如果希望凹入的躺椅位置，则使用者优选地翻转第一和第二垫子，以便风箱式单元位于第二垫子上面，和在风箱式单元50处于竖立位置中的情况下充分地给风箱式单元50充气，如附图的图3中所示。如果希望椅子位置，则使用者给风箱式单元50充气，然后将第一垫子20枢转到第二垫子40之下，如附图的图2中所示。重要地，因为第一垫子20大于第二垫子，所以当第一垫子在第二垫子之下时，提供了稳定的椅子结构。当使用者希望存放本发明气垫系统时，可以打开减压阀或类似结构以释放第一垫子20、第二垫子40和风箱式单元50内的气压。
尽管已经提供了具体尺寸、材料、形状、形式、功能和操作方式、装配以及用途，但本领域技术人员将认识到，它们可以改变，并且本发明包括附图中所示的和说明书中所述的结构的全部等价结构变化和关系。说明中使用的任何标题都仅仅是为了方便而没有任何法律效果或限制效果，因而，上述内容仅仅被看作本发明原理的说明。此外，由于本领域技术人员将容易想到许多改进和改变，所以不希望将本发明局限于所示和所述的确切构造和操作，因而，可以采取所有合适的改进和等价方案，它们都落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种多位置气垫系统，它包括第一可充气垫子，其具有第一纵向尺寸和用于给所述第一垫子充气的第一阀；第二可充气垫子，其与所述第一垫子枢转地连接，使得所述第一垫子和所述第二垫子可呈现第一位置，其中所述第一垫子与所述第二垫子纵向地相邻，和可呈现第二位置，其中所述第一垫子在所述第二垫子下面，所述第二垫子具有小于所述第一纵向尺寸的第二纵向尺寸；和与所述第二垫子相连的可充气风箱式单元。
2.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，其还包括流体连通地定位于所述第二垫子和所述风箱式单元之间的阀，用于在所述第二垫子内的气压超过所需的水平之后允许气流从所述第二垫子流向所述风箱式单元。
3.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，其还包括适合于与所述第一垫子、所述第二垫子和所述风箱式单元中的至少一个相连接的泵单元。
4.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，其还包括相对于所述风箱式单元和所述第二垫子可拆卸地定位的支撑件。
5.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元包括多个风箱式部件。
6.如权利要求5所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元包括与所述第二垫子相连的第一风箱式部件和与所述第一风箱式部件相连的第二风箱式部件。
7.如权利要求6所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第二风箱式部件与所述第一风箱式部件流体连通。
8.如权利要求5所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第一风箱式部件和所述第二风箱式部件中的至少一个设有充气阀，使得所述第一风箱式部件和所述第二风箱式部件能将所述第二垫子相对于所述第一垫子抬高到所需的角度。
9.如权利要求8所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元包括流体连通地定位于所述第一风箱式部件和所述第二风箱式部件之间的第二阀，用于在所述第一风箱式部件内的气压超过所需的水平之后允许气流从所述第一风箱式部件流向所述第二风箱式部件。
10.如权利要求6所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第二风箱式部件相对于所述第一风箱式部件偏置，使得所述第二风箱式部件的后表面，所述第一风箱式部件的后部和所述第二垫子的后部基本上垂直地对齐。
11.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元具有U形结构。
12.如权利要求1所述的多位置气垫系统，其特征在于，其包括在所述第一垫子和所述第二垫子之间连接的铰接件。
13.如权利要求12所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述铰接件包括有柔性的平坦结构。
14.一种多位置气垫系统，它包括第一可充气垫子；第二可充气垫子；枢转地连接所述第二垫子和所述第一垫子的铰链；与所述第二垫子相连的可充气风箱式单元，所述可充气风箱式单元具有充气/放气阀，所述充气/放气阀使得使用者能控制所述可充气风箱式单元的充气水平，其中，所述多位置气垫系统可构形为躺卧的床，其中所述第一可充气垫子与所述第二可充气垫子纵向地相邻且所述可充气风箱式单元被放气且位于所述第二可充气垫子下面；凹入的躺椅，其中所述第一可充气垫子与所述第二可充气垫子纵向地相邻且所述可充气风箱式单元在所述第二可充气垫子顶上被充气；可调节的躺椅，其中所述第一可充气垫子与所述第二可充气垫子纵向地相邻且所述可充气风箱式单元在所述第二可充气垫子下面被充气到一受控的水平，以使所述第二可充气垫子相对于所述第一可充气垫子成一角度；和椅子，其中所述第一可充气垫子在所述第二可充气垫子下面且所述可充气风箱式单元在所述第二可充气垫子顶上被充气。
15.如权利要求14所述的多位置气垫系统，其特征在于，其包括相对于所述风箱式单元和所述第二垫子可拆卸地定位的支撑件。
16.如权利要求14所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元包括与所述第二垫子相连的第一风箱式部件和与所述第一风箱式部件相连的第二风箱式部件。
17.如权利要求16所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第二风箱式部件与所述第一风箱式部件流体连通。
18.如权利要求17所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第一垫子和所述第二垫子中的每一个都具有其本身的充气/放气阀。
19.如权利要求18所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第一垫子和所述第二垫子中的一个具有充气/放气阀，且所述多位置气垫系统还包括流体连通地定位于所述第一垫子和所述第二垫子之间的第二阀。
20.如权利要求14所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述风箱式单元具有U形结构。
21.如权利要求14所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述U形结构具有背部和两个扶手，所述背部具有第一高度和第一宽度，且所述扶手从所述第一高度向下逐渐变细并逐渐减少到较窄的宽度。
22.如权利要求14所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述第一垫子具有第一纵向尺寸，和所述第二垫子具有小于所述第一纵向尺寸的第二纵向尺寸。
23.一种多位置气垫系统，它包括第一可充气垫子，其具有用于给所述第一垫子充气的第一阀；第二可充气垫子，其与所述第一垫子枢转地连接，使得所述第一垫子和所述第二垫子可呈现第一位置，其中所述第一垫子与所述第二垫子纵向地相邻，和可呈现第二位置，其中所述第一垫子在所述第二垫子下面，所述第二垫子具有用于给所述第二垫子充气的第二阀；和与所述第二垫子相连的可充气风箱式单元，所述可充气风箱式单元具有用于给所述风箱式单元充气的第三阀，其中，当所述风箱式单元位于所述第二垫子下面时，所述风箱式单元适合于使所述第二垫子相对于所述第一垫子呈一角度。
24.如权利要求23所述的多位置气垫系统，其特征在于，所述可充气风箱式单元适合于使所述第二垫子相对于所述第一垫子呈现零到四十五度之间的角度。
25.一种操纵气垫系统进入一位置中的方法，所述系统具有第一垫子，与所述第一垫子枢转地连接的第二垫子和与所述第一垫子相连的风箱式单元，所述位置选自下面的组椅子位置、凹入的躺椅位置、躺卧的床位置和可调节的躺椅位置，所述方法包括下列步骤(a)识别所述气垫系统的所需位置；(b)给所述第一垫子和所述第二垫子充气；(c)如果所述所需位置是所述躺卧的床位置，则将所述风箱式单元留在放气状态中，否则如果所述所需位置是所述椅子位置，所述凹入的躺椅位置或所述可调节的躺椅位置，则给所述风箱式单元充气；(d)如果所述所需位置是可调节的躺椅位置，则使所述风箱式单元定位于所述第二垫子下面且给所述风箱式单元充气，以使所述第二垫子相对于所述第一垫子枢转；(e)如果所述所需位置是凹入的躺椅位置，则使所述风箱式单元定位于所述第二垫子顶上且给所述风箱式单元充气；和(f)如果所述所需位置是椅子位置，则在所述风箱式单元定位于所述第二垫子顶上的情况下使所述第一垫子枢转到所述第二垫子之下。
全文摘要
一种用于实现各种支撑位置的多位置气垫系统，它包括第一垫子、第二垫子和与第二垫子相连的风箱式单元，风箱式单元是可展开的以抬高第二垫子或一个人提供支撑，泵单元适合于流体连通地与第一垫子、第二垫子和风箱式单元相连并给它们提供加压的空气。在垫子纵向地彼此相邻和风箱式单元被放气的情况下，多位置气垫呈现躺卧的床位置，在垫子纵向地彼此相邻和风箱式单元被充气且位于第二垫子顶上的情况下，多位置气垫呈现凹入的躺椅位置，在垫子纵向地彼此相邻和风箱式单元在第二垫子下面被充气的情况下，多位置气垫呈现可调节的躺椅位置，和在第一垫子位于第二垫子下面且垫子与风箱式单元被充气的情况下，多位置气垫呈现椅子位置。
文档编号A47C4/54GK1897848SQ200480038921
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月13日 优先权日2003年12月23日
发明者维克托·M·卡萨特斯科, N·J·韦布 申请人:维克托·M·卡萨特斯科