床垫结构的制作方法

本发明涉及一种床垫结构，尤其涉及一种具有囊体结构的床垫结构。

背景技术：

对于长期卧床而不能自主翻身的病人，身体的部位会因为局部长期受压而阻止血液通畅，导致局部皮肤缺血坏死而容易产生褥疮，而褥疮会增加造成感染的机会，因此需要医护人员定时帮助病人翻身，以更换病人的姿势。

然而，在翻身的过程中，遇到体重较重或需要保持特殊体位的病人则需要多位医护人员配合，常常需要耗费大量的时间和力气，经年累月下来会对医护人员的手臂和腰部都是一种伤害，也造成了医护人员工作上的负担。因此，发展一种协助病人调整姿势(例如是翻身)的床垫成为了迫切的需要。

技术实现要素：

本发明提供一种床垫结构，其可调整病人的姿势且具有良好的结构稳定性。

本发明的一实施例提供了一种床垫结构，其包括基底、囊体结构以及流体驱动装置。囊体结构设置于基底上。囊体结构包括多个独立的子囊体结构。各子囊体结构内设有多个支撑结构。流体驱动装置连接于这些子囊体结构，以选择性地对这些子囊体结构注入流体。当流体驱动装置对至少一子囊体结构注入流体，而使至少一子囊体结构呈膨胀状态时，在对应且呈膨胀状态的该子囊体结构中，各支撑结构连接于膨胀的子囊体结构的二相对面。

在本发明的一实施例中，当子囊体结构处于膨胀状态时，子囊体结构呈类三角柱结构。类三角柱结构具有底面与连接于底面的二侧面。支撑结构包括第一支撑结构及多个第二支撑结构。第一支撑结构连接二侧面，且这些第二支撑结构中的一部分连接二侧面中的一者与底面，而这些第二支撑结构中的另一部分连接二侧面中的另一者与底面。

在本发明的一实施例中，上述的类三角柱结构的宽度由邻近于基底的一侧沿着远离于基底的另一侧渐减。

在本发明的一实施例中，上述的类三角柱结构的底面的延伸面与二侧面中的任一者的延伸面之间的夹角不超过45度。

在本发明的一实施例中，上述的这些子囊体结构包括第一子囊体结构及第二子囊体结构。流体驱动装置对第一子囊体结构与第二子囊体结构选择性地注入流体，以使第一子囊体结构与第二子囊体结构之间具有厚度差。

在本发明的一实施例中，基底的结构为矩形结构，且第一子囊体结构及第二子囊体结构沿着矩形结构的长边设置。

在本发明的一实施例中，上述的基底还包括第一控制阀。流体驱动装置通过第一控制阀与基底连接，以选择性地对基底注入流体或抽出基底内的流体。

在本发明的一实施例中，上述的基底还包括与第一控制阀不同的第二控制阀。第一控制阀为双向控制阀，且第二控制阀为单向控制阀。

在本发明的一实施例中，上述的各子囊体结构还包括第三控制阀。流体驱动装置通过该些第四控制阀分别与该些子囊体结构连接。

在本发明的一实施例中，上述的各子囊体结构还包括与第三控制阀不同的第四控制阀。第三控制阀为双向控制阀，且第四控制阀为单向控制阀。

在本发明的一实施例中，上述的床垫结构还包括多个第一粘接结构、多个第二粘接结构及垫体结构。这些第一粘接结构分别设置于这些子囊体结构的顶面上。这些第二粘接结构分别设置于垫体结构的底面上。垫体结构通过这些第一粘接结构与这些第二粘接结构粘接以使垫体结构可拆卸地粘合于囊体结构上。

在本发明的一实施例中，上述的床垫结构还包括多个把手对。各把手对还包括二把手环。这些把手对穿设于基底而暴露出这些把手环。

在本发明的一实施例中，上述的这些把手环与基底之间的连接处设置有补强结构。

基于上述，在本发明实施例的床垫结构中，其通过流体驱动装置以选择性地对对应的子囊体结构注入流体，而使对应的子囊体结构呈膨胀状态，因而位于其上的病人可通过呈膨胀状态的子囊体结构快速地达到调整姿势的效果，可以减轻医护人员工作上的负担。接着，当子囊体结构因被注入流体而呈膨胀状态时，支撑结构可有效地提供定形力以抵抗流体对子囊体结构施与向外的压力，以使子囊体结构以一定的形状膨胀，而不会过度形变。因此，本发明实施例的床垫结构具有良好的结构稳定性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1a是本发明的一实施例的床垫结构在囊体结构未膨胀状态下的斜视示意图。

图1b是图1a的侧面示意图。

图2a是图1a中的流体驱动装置对一子囊体结构注流而未对另一子囊体结构注流的斜视示意图。

图2b是图2a的侧面示意图。

图3是第一子囊体结构呈膨胀状态的放大示意图。

图4是图1a的实施例的床垫结构的底面示意图。

图5是图4中区域a的放大示意图。

图6是垫体结构与囊体结构的粘合示意图。

图7是图1a、图1b、图2a、图2b实施例的床垫结构的局部爆炸示意图。

【符号说明】

100：床垫结构

110：基底

110ts：基底的顶面

120：囊体结构

122：子囊体结构

122ts：子囊体结构的顶面

122a：第一子囊体结构

122b：第二子囊体结构

124：支撑结构

124a：第一支撑结构

124b、124b1～124b4：第二支撑结构

130：流体驱动装置

140：垫体结构

140bs：垫体结构的底面

150：把手对

152：把手环

160：补强结构

170：第一粘接结构

180：第二粘接结构

a：区域

a1～a5：控制阀

c1、c2：输送管线

ets1、ets2：延伸面

g：控制器

le：长边

p1、p2、p3：位置

pu：第一部分

pd：第二部分

s1、s2：基底的两侧

se：短边

ss1、ss2：侧面

t：类三角柱结构

ts：底面

w：熔接线

θ：夹角

具体实施方式

图1a是本发明的一实施例的床垫结构在囊体结构未膨胀状态下的斜视示意图。图1b是图1a的侧面示意图。图2a是图1a中的流体驱动装置对一子囊体结构注流而未对另一子囊体结构注流的斜视示意图。图2b是图2a的侧面示意图。图3是第一子囊体结构呈膨胀状态的放大示意图。

请参照图1a、图1b、图2a、图2b及图3，于本实施例中，床垫结构100包括基底110、囊体结构120、流体驱动装置130、垫体结构140及控制器g。于以下的段落中会详细地说明上述元件及元件彼此之间的配置与连接关系。

于本实施例中，基底110为具有弹性(或可变形)且其内部可注入流体而膨胀或其内部可被抽取流体而收缩的元件。基底110包括两个不同的控制阀a1、a2。基底110的控制阀a1通过输送管线c1与流体驱动装置130连接。控制阀a2则未与流体驱动装置130连接。当控制阀a2关闭时可使外界与基底110内部隔绝，以避免基底110内部的流体流出。当控制阀a2开启时可与外界连通，以使基底110内部的流体快速地排出于基底110外。基底110例如大致呈矩形结构，且具有两长边le及两短边se。于本实施例中，流体可为气体。基底110为可充气的气垫(airbed)或乳胶垫。于其他的实施例中，流体可为液体。基底110的内部则可对应注入液体。

于本实施例中，囊体结构120设置于基底110上，且包括多个独立的子囊体结构122。囊体结构120亦由具有弹性(或可变形)的材料制成。这些子囊体结构122包括第一子囊体结构122a及第二子囊体结构122b。第一、第二子囊体结构122a、122b沿着基底110的长边le设置。如图2a或图3所示，各子囊体结构122中设有多个支撑结构124，且这些支撑结构124例如是以熔接的方式与子囊体结构122连接，较不容易损坏，而可增加产品的耐用程度。支撑结构124是用以在子囊体结构122注流时支撑其形状的元件，其例如是拉带(beam)。各子囊体结构122具有不同的控制阀a3、a4。控制阀a3通过输送管线c2与流体驱动装置130连接。控制阀a4则未与流体驱动装置130连接。当控制阀a4关闭时可使外界与子囊体结构122内部隔绝，以避免子囊体结构122内部的流体流出。当控制阀a4开启时可与外界连通，以使子囊体结构122内部的流体快速地排出于子囊体结构122。囊体结构120可注入气体或液体。于本实施例中，较佳地，囊体结构120可被注入气体。于其他的实施例中，囊体结构120可被注入液体，本发明并不以此为限制。

于本实施例中，流体驱动装置130是用以移动流体的装置，即泛指对流体做功的机械装置，其例如为流体帮浦(pump)。流体驱动装置130可通过输送管线c1、c2与控制阀a1、a3以控制基底110与囊体结构120(例如是第一、第二子囊体结构122a、122b)中的流体双向流动，而控制阀a2、a4则是用以将基底110与囊体结构120中的流体单向地排出。换言之，控制阀a1、a3为双向控制阀，而控制阀a2、a4为单向控制阀。

于本实施例中，垫体结构140例如是具有弹性的泡棉垫，但不以此为限。垫体结构140包括控制阀a5，且可与流体驱动装置130连接。流体驱动装置130可通过控制阀a5以对垫体结构140注入流体或抽出垫体结构140内的流体。当要收纳时，流体驱动装置130可抽出垫体结构140内的流体，以减少垫体结构140的体积，以方便收纳。当要使用时，流体驱动装置130可对垫体结构140注入流体，以使垫体结构140膨胀而可达到使用状态。

于本实施例中，控制器g与流体驱动装置130电性耦接，其用以发出控制信号以控制流体驱动装置130对选定的子囊体结构122注入流体、抽取流体或不进行任何作动。控制器g包括输入界面(未示出)，医护人员或病人可通过输入界面对控制器g输入控制指令。输入界面例如是键盘或者是触控屏幕，本发明并不以此限制。

于以下的段落中会详细地说明本实施例的床垫结构100的功能。

请参照图1a及图1b，在未膨胀状态下，子囊体结构122a、122b大致呈平坦状。病人可平躺于垫体结构140上。

请参照图2a及图2b，当流体驱动装置130受控制器g控制以对第一子囊体结构122a注入流体且不对第二子囊体结构122b注入流体时，第一子囊体结构122a呈膨胀状态且因流体注入于其中而膨胀成类三角柱结构t，而第二子囊体结构122b则为未膨胀状态仍呈平坦状，因此两者之间具有一厚度差，而通过此厚度差可使位于其上的病人翻身。即，流体驱动装置130被控制器g控制而通过囊体结构120对应于基底110上方的不同区域产生一厚度分布。控制器g可控制流体驱动装置130以控制对子囊体结构122输入或抽取的流体量，以控制病人翻身的角度。此类三角柱结构t亦可被视为靠背(backrest)。在床垫结构100中，垫体结构140、呈膨胀状态的第一子囊体结构122a与基底100形成美观的三层式结构。

请参照图2a及图3，当在对应且呈膨胀状态的第一子囊体结构122a中，各支撑结构124连接于第一子囊体结构122a的二相对面。详细来说，呈类三角柱结构t的第一子囊体结构122a具有底面ts与连接底面ts的二侧面ss1、ss2。类三角柱结构t的宽度由邻近于基底110的一侧沿着远离于基底110的另一侧递减。即，类三角柱结构t的宽度是靠近下方较宽，而靠近上方较窄。支撑结构124包括第一支撑结构124a与多个第二支撑结构124b。第一支撑结构124a连接二侧面ss1、ss2。这些第二支撑结构124b中的一部分124b1、124b2连接二侧面ss1、ss2中的一者ss1与底面ts，而这些第二支撑结构124b中的另一部分124b3、124b4连接二侧面ss1、ss2中的另一者ss2与底面ts。

在膨胀状态时的第一子囊体结构122a中，第一支撑结构124a大致呈水平状，其实质上平行于基底110的顶面110ts。这些第二支撑结构124b大致相对于第一支撑结构124a倾斜。因此第一支撑结构124a可被视为水平支撑结构，而第二支撑结构124b可被视为倾斜支撑结构。于本实施例中，第一支撑结构124a的数量例如是一个，而第二支撑结构124b的数量例如是四个，本领域的技术人员可依据其需求设计第一支撑结构124a、第二支撑结构124b的数量，本发明并不以此为限。

当流体注入第一子囊体结构122a时，流体会施于底面ts与二侧面ss1、ss2向外的压力。水平的第一支撑结构124a可提供向内的反作用的拉力，以使二侧面ss1、ss2抵抗流体向外的压力，而使第一子囊体结构122a维持类三角柱结构t。类似地，倾斜的第二支撑结构124b可对第一子囊体结构122a的底面ts及二侧面ss1、ss2提供反作用的拉力。即，倾斜的第二支撑结构124b对底面ts提供一个斜向上的拉力以避免底面ts因受流体注入而向下膨胀弯曲过度形变。换言之，倾斜的第二支撑结构124b可对底面ts提供拉力而抵抗流体的向外的压力以使底面ts维持平面。由于底面ts维持平面而不是向下弯曲凸起，因此第一子囊体结构122a与基底110的接触面积较大，而较为稳固且美观。倾斜的第二支撑结构124b亦能够对二侧面ss1、ss2提供反作用的斜向下的拉力。简言之，在膨胀状态时的子囊体结构122可通过这些支撑结构124以一定的形状膨胀，而不会过度形变，因此床垫结构100具有良好的结构稳定性。

于此处，需说明的是：第一、第二子囊体结构122a、122b于三个不同位置p1、p2、p3设有粘合线(未示出)，因此当任一子囊体结构122a、122b呈膨胀状态时，粘合线会提供位于对应其两侧的面一定形力，而使子囊体结构122呈类三角柱结构t。此外，呈膨胀状态的第一子囊体结构122a不一定是完美的三角柱结构，而大多数的状态是在粘合线的设置位置p1、p2、p3附近会有圆角的情况，而呈类三角柱结构t。所谓的类三角柱结构t符合以下的条件：假设分别有三个不同的假想切平面分别通过侧面ss1、ss2及底面ts上的任一点，而将此三个不同的假想切平面延伸，而两两相交的交点能够构成三角形，则称侧面ss1、ss2及底面ts连成的结构为类三角柱结构t。

在本实施例中，液体驱动装置130对第一子囊体结构122a注流，而不对第二子囊体结构122b采取任何作动。于其他的实施例中，液体驱动装置130亦可以对第一子囊体结构122a不采取任何作动，而对第二子囊体结构122b注流。亦或是，液体驱动装置130亦可以同时对第一子囊体结构122a、第二子囊体结构122b注流，液体驱动装置130可被控制器g控制输入此二子囊体结构122a、122b的流体量。只要是能够在这两者之间产生厚度差(或厚度分布)皆可，本发明并不以流体的流向为限。

在本实施例中，囊体结构120例如是包括沿着基底110的长边le设置的第一子囊体结构122a与第二子囊体结构122b，通过上述的操作方式可以让病人达到侧身翻身的效果。请再参照图3，底面ts的延伸面ets1与二侧面ss1、ss2中任一者的延伸面ets2之间具有夹角θ。当夹角θ的最大值不超过45度时，医护人员可便于对病人翻身或调整姿势，也可以大幅地避免病人因翻滚造成伤害的可能性。

于其他的实施例中，囊体结构120亦可以将第一子囊体结构122a与第二子囊体结构122b改成沿着基底110的短边se设置，通过上述的操作方式，亦可让病人的脚部或头部达到抬起的效果，本发明并不以此为限制。而若让病人的头部抬起，则可对病人辅助喂食。此外，于其他的实施例中，囊体结构120所包括的子囊体结构122的数量亦可以超过两个以上，并设置在基底110上不同的区域，并搭配液体驱动装置130针对位于不同区域的子囊体结构122注流，可使不同区域的子囊体结构122呈膨胀状态而膨胀，而未被注流的子囊体结构122则呈平坦状，而使囊体结构120在基底110上具有不同的厚度分布，因此可更细致地调整病人的姿势。

在本实施例中，控制器g可设有定时功能，医护人员可对控制器g设定一时间条件。控制器g可依据此时间条件产生控制信号，以控制流体驱动装置130在不同的时间下对选定的子囊体结构122注入或抽出流体，以达到使病人定时调整姿势的效果。

在本实施例中，床垫结构100通过流体驱动装置130连接的控制阀a1、a3控制基底110或子囊体结构120内的流体量。床垫结构100可通过未与流体驱动装置130连接的控制阀a2、a4快速地对子囊体结构122及基底110排出流体，而可使床垫结构100快速收纳。此外，若病人需要进行心肺复苏术(cardiopulmonaryresuscitation,cpr)时，则代表其情况不乐观。本实施例的床垫结构100可以通过控制阀a4快速地泄流而达到平坦状态，可满足病人急迫的需求。

图4是图1a的实施例的床垫结构的底面示意图。图5是图4中区域a的放大示意图。图6是垫体结构与囊体结构的粘合示意图。为求图面清楚，图6中省略示出流体驱动装置130及控制器g。

请参照图4及图5，于本实施例中，床垫结构100还包括多个把手对150。各把手对150还包括二把手环152，且这些把手对150穿设于基底110内而暴露出这些把手环152。把手环152a凸出于基底110的一侧s1，而把手环152b则凸出基底110的另一侧s2。把手对150例如是织带。于本实施例中，把手对150通过熔接的方式与基底110熔接在一起，而可使两者更为稳固而难以断裂。图4的图面中的斜线部分为熔接线w。并且，在把手对150与基底110的连接处还设置有补强结构160，其可避免把手对150与基底110脱离。补强结构160例如是方形的片状结构，但不以此为限制。因此，在本实施例的床垫结构100中，医护人员可通过把手对150上的把手环152对床垫结构100直接施与拉力，以方便移动病人。

或者是，若病人因所处的环境不安全，而需要紧急避难时，医护人员还可通过在两把手环152上系上一拉带(未示出)，并通过拉带与二把手环152对床垫结构100间接施与拉力，而可快速地将病人拖离其所处环境。

请参照图6，于本实施例中，床垫结构100还包括第一粘接结构170及第二粘接结构180。第一粘接结构170及第二粘接结构180泛指具有粘附能力的元件，其例如是粘扣带，但不以此为限制。第一粘接结构170分别设置于这些子囊体结构122的顶面122ts上。第二粘接结构180则设置于垫体结构140的底面140bs上。垫体结构140可通过第一粘接结构170、第二粘接结构180而使垫体结构140可拆卸地粘合于囊体结构120上，以方便医护人员更换或清洗垫体结构140。

图7是图1a、图1b、图2a、图2b实施例的床垫结构的局部爆炸示意图。于此搭配图7简述本发明实施例的床垫结构100的制造方式。

请参照图7，首先，将囊体结构120中的多个独立的子囊体结构122注入流体，而使这些子囊体结构122呈膨胀状态，因此各子囊体结构122呈类三角柱结构t(或称靠背)。

接着，将多个支撑结构124例如是以熔接的方式与类三角柱结构t熔接。举例来说，将这些支撑结构124中的至少其中之一连接于二侧面ss1、ss2，且将其他的支撑结构124的一部分连接二侧面ss1、ss2中的一者ss1与底面ts，将其他的支撑结构的另一部分连接二侧面ss1、ss2中的一者ss2与底面ts。

接着，将设有支撑结构124的子囊体结构122例如是以熔接的方式连接于基底110的第一部分pu。基底110的第一部分pu亦可被视为靠背底料。

接着，将基底110的第一部分pu与基底110的第二部分pd例如是以熔接的方式连接。

最后，通过输送管线c1将基底110的控制阀a1与液体驱动装置130连接，并通过输送管线c2将各子囊体结构122的控制阀a3与液体驱动装置130连接(未示出)。并且将垫体结构140设置于囊体结构120上。至此，本发明实施例的床垫结构100大体上已经制作完成。

综上所述，在本发明的实施例的床垫结构中，可具有一或多个下述的优点：

1.床垫结构通过流体驱动装置选择性地对对应的子囊体结构注入流体，使对应的子囊体结构呈膨胀状态，因此位于其上的病人可通过呈膨胀状态的子囊体结构达到调整姿势的效果。举例来说，对设置于不同位置的子囊体结构注流，而可使在基底上的囊体结构具有一厚度分布，可以使病人达到翻身、抬头、抬脚或其他不同的姿势。

2.当对应的子囊体结构呈膨胀状态时，设置于子囊体结构内部的支撑结构能够提供子囊体结构的二相对面良好的定形力以抵抗向外的流体压力，以使呈膨胀状态的子囊体结构以一定的形状膨胀，而大幅避免了过度形变的机率，因此床垫结构在运作的过程中的具有良好的结构稳定性。

3.在本发明的实施例的床垫结构中，通过在子气囊结构中设置多个支撑结构可有效地分担张力，而可使床垫结构的产品可靠度提升。

4.在本发明的实施例的床垫结构中，其包括多个把手对，医护人员可通过这些把手对方便地移动病人。

5.在本发明的实施例的床垫结构中，其通过多个第一、第二粘接结构而可使垫体结构可拆卸地粘合于囊体结构上，以方便医护人员更换垫体结构。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。