一种气压自适应平衡床垫的制作方法

本实用新型涉及床垫技术领域，尤其涉及一种气压自适应平衡床垫。

背景技术：

随着人们生活水平的不断提高，床垫的种类样式也越来越多。目前，市场上的床垫有柔软型的乳胶床垫，也有硬挺型的棕榈床垫，还有能够调控的智能床垫。但是由于人体的状态会发生变化，在不同时间段对床垫的需求不同，智能床垫虽然能够调控，但是床垫的可调控区域是固定的，用户并不能随心所欲地对床垫进行调节，使得人体在睡眠状态下受力不平衡，容易产生疲劳感。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种气压自适应平衡床垫，在受到人体的压力时能够发生符合人体工程学的自适应改变，更合理地均衡分散身体的压力，使得人体受力平衡。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种气压自适应平衡床垫，其特征在于，包括：

活动模块，包括多个水平设置的子模块，所述子模块包括垫层和连接在所述垫层下方的弹性组件，所述垫层能够沿所述弹性组件的伸缩方向活动；

集气室，设置有多个依次连接的气腔，相邻两个所述气腔的连接通道处设置有气体单向传递组件，所述气体单向传递组件能够使得气体从压力高的所述气腔单向流向压力低的所述气腔，每个所述弹性组件的下方与一个所述气腔对应连接；

作为优选，所述气压自适应平衡床垫还包括气体交换结构，所述气体交换结构包括相互连接的缓冲气囊和气泵结构，所述缓冲气囊分别与首个所述气腔和末端所述气腔连接，所述气泵结构能够将外界气体吸入到所述缓冲气囊中，还能够将所述缓冲气囊内的气体排出到外界。

作为优选，所述气压自适应平衡床垫还包括通道海绵，所述通道海绵内部设置有中空通道，所述通道海绵上设置有透气孔，所述通道海绵围设于所述弹性组件的四周，所述气泵结构与所述中空通道连接，所述气泵结构能够将外界气体吸入到所述中空通道内，所述中空通道内的气体能够从所述透气孔排出。

作为优选，所述气体单向传递组件包括：

固定件，所述固定件包括相互连接的固定接头和固定管，所述固定管上设置有限位凸起，所述固定接头能够密封固定于所述连接通道的一端；

导气管，穿设于所述固定接头和所述固定管的内部，气体能够通过所述导气管进入到所述固定管内；

活动件，所述活动件包括相互连接的活动接头和活动管，所述活动管上设置有限位孔，所述活动管滑动套设于所述固定管上，所述限位凸起从所述限位孔内伸出且能够在所述限位孔内沿所述连接通道轴向滑动，所述固定管内的气体能够通过所述活动管和所述固定管之间的空隙进入到所述连接通道中，所述活动接头能够密封滑动设置于所述连接通道的另一端；

第一弹性件，一端连接于所述固定接头，另一端连接于所述活动接头。

作为优选，所述垫层包括相互连接的弹性垫层和支撑垫层，所述支撑垫层设置于所述弹性垫层的下方，所述弹性垫层和所述支撑垫层均为六棱柱结构，所述弹性组件连接于所述支撑垫层。

作为优选，所述弹性组件包括第一连接件、第二连接件、套设件和第二弹性件，所述第一连接件的一端连接于所述垫层，另一端连接于所述第二连接件的一端，所述套设件套设连接于所述第二连接件上，且所述套设件与所述气腔连接，所述第二弹性件连接于所述第二连接件的另一端，且所述第二弹性件处于所述气腔内部。

作为优选，所述集气室设置有多个，多个所述集气室平行设置，每个所述集气室的首个所述气腔和末端所述气腔均与所述缓冲气囊连接。

作为优选，所述缓冲气囊设置有两个，两个所述缓冲气囊分别与所述气泵结构连接，多个所述集气室中的一部分所述集气室的首个所述气腔和末端所述气腔与一个所述缓冲气囊连接，另一部分所述集气室的首个所述气腔和末端所述气腔与另一个所述缓冲气囊连接。

作为优选，所述子模块还包括外套层，所述外套层包裹于多个所述垫层。

作为优选，所述气压自适应平衡床垫还包括第一吸音海绵，所述第一吸音海绵设置于所述垫层与所述集气室之间，且所述第一吸音海绵套设于所述弹性组件上。

本实用新型的有益效果：

该气压自适应平衡床垫通过设置集气室，当人体躺在垫层上时，弹性组件受到压力向下压气腔，气腔内的压力增大，垫层的主要受力点包括屁股和肩部，则屁股和肩部所对应的的气腔内的气压相对来说较大，气体通过气体单向传递组件向气压相对较小的相邻气腔流通，使得该床垫能够发生符合人体工程学的自适应改变，更合理地均衡分散身体的压力，将分散的压力转化腰部腿部等支撑力，使得人体受力平衡，用户能够享受适合自己的舒适睡眠方式。

附图说明

图1是本实用新型实施例所述的气压自适应平衡床垫的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的通道海绵、集气室和气体交换结构的位置关系的示意图；

图3是本实用新型实施例所述的气体单向传递组件的结构示意图；

图4是本实用新型实施例所述的固定件的结构示意图；

图5是本实用新型实施例所述的活动件的结构示意图；

图6是本实用新型实施例所述的活动模块的结构示意图；

图7是本实用新型实施例所述的活动模块与集气室的局部剖面图；

图8是本实用新型实施例所述的气压自适应平衡床垫的外部示意图。

图中：

1、活动模块；11、子模块；111、垫层；1111、弹性垫层；1112、支撑垫层；112、弹性组件；1121、第一连接件；1122、第二连接件；1123、套设件；1124、第二弹性件；113、外套层；2、集气室；21、气腔；22、连接通道；3、气体交换结构；31、缓冲气囊；32、气泵结构；4、气体单向传递组件；41、固定件；411、固定接头；412、固定管；4121、限位凸起；42、导气管；43、活动件；431、活动接头；432、活动管；4321、限位孔；44、第一弹性件；5、通道海绵；6、第一吸音海绵；7、第二吸音海绵；8、支撑海绵；9、网布外套；10、接触面料层；20、滤尘面料层；

100、回流通道；200、第一拉链；300、第二拉链；400、第三拉链。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

如图1-图8所示，本实用新型提供了一种气压自适应平衡床垫，包括活动模块1和集气室2等。活动模块1包括多个水平设置的子模块11，子模块11包括垫层111和连接在垫层111下方的弹性组件112，垫层111能够沿弹性组件112的伸缩方向活动，人体躺卧在垫层111上。集气室2设置有多个依次连接的气腔21，相邻两个气腔21的连接通道22处设置有气体单向传递组件4，气体单向传递组件4能够使得气体从压力高的气腔21单向流向压力低的气腔21，每个弹性组件112的下方与一个气腔21对应连接。

当人体躺在垫层11上时，弹性组件112受到压力向下压气腔21，气腔21内的压力增大，垫层11的主要受力点包括屁股和肩部，则屁股和肩部所对应的的气腔21内的气压相对来说较大，气体通过气体单向传递组件4向气压相对较小的相邻气腔21流通，使得该床垫能够发生符合人体工程学的自适应改变，更合理地均衡分散身体的压力，将分散的压力转化腰部腿部等支撑力，人体腿弯处、腰部和颈部等部位所对应的气腔压力增大而凸起，从而使得活动模块1所对应的部位凸起，使人体受力平衡，用户能够享受适合自己的舒适睡眠方式。

可选择地，该气压自适应平衡床垫还包括气体交换结构3，气体交换结构3包括相互连接的缓冲气囊31和气泵结构32，缓冲气囊31分别与首个气腔21和末端气腔21连接，气泵结构32能够将外界气体吸入到缓冲气囊31中，还能够将缓冲气囊31内的气体排出到外界，缓冲气囊31内的气体能够进入到首个气腔21，末端气腔21内的气体能够通过回流通道100流通到缓冲气囊31内。

该气压自适应平衡床垫通过设置气体交换结构3，能够根据实际情况对集气室2内各个气腔21的压力进行调整，从而调整该床垫的软硬度，使得该床垫能够满足不同人群的需求。当床垫需要变硬时，气泵结构32将外界气体吸入到缓冲气囊31中，介于气体单向传递组件4的作用，气体只能单向流通，气体从首个气腔21逐渐流通到末端气腔21内，从而使得集气室2内的气压增大；当床垫需要变软时，气泵结构32将缓冲气囊31内的气体向外界排出，由于末端气腔21与缓冲气囊31连接，则末端气腔21内气压降低，各个气腔21内的气体开始向末端气腔21内流通并排除到外界，从而使得集气室2内的气压降低。

其中，气泵结构32包括气泵和气泵控制器，气泵控制器能够控制气泵的开启、关闭、吸气和排气等，还能够监测缓冲气囊31内的气压，缓冲气囊31内的气压变化能够反映床垫的软硬程度，用户可以通过遥控设备对气泵控制器进行操作，从而实现床垫软硬度的调整。活动模块1设置于集气室2的上方，气体交换结构3设置于集气室2的一端，用户在使用该气压自适应平衡床垫时，可以将脚放在气体交换结构3所在的一端，头部枕在另一端。

气体单向传递组件4包括固定件41、导气管42、活动件43和第一弹性件44，气体单向传递组件4的结构可参考图3，气体单向传递组件4与连接通道22的位置关系可参考图7。固定件41包括相互连接的固定接头411和固定管412，固定管412上设置有限位凸起4121，固定接头411能够密封固定于连接通道22的一端，固定件41的结构可参考图4。导气管42穿设于固定接头411和固定管412的内部，气体能够通过导气管42进入到固定管412内。活动件43包括相互连接的活动接头431和活动管432，活动管432上设置有限位孔4321，活动管432滑动套设于固定管412上，限位凸起4121从限位孔4321内伸出且能够在限位孔4321内沿连接通道22轴向滑动，固定管412内的气体能够通过活动管432和固定管412之间的空隙进入到连接通道22中，活动接头431能够密封滑动设置于连接通道22的另一端，活动件43的结构可参考图5。第一弹性件44的一端连接于固定接头411，另一端连接于活动接头431。

该气体单向传递组件4结构简单，重量轻，成本低，能够实现气体从高压气腔平稳流向低压气腔。气压高的气腔21中的气体能够通过导气管42进入到固定管412内，再通过活动管432和固定管412之间的空隙进入到连接通道22中，随着气体的不断进入，连接通道22内的气压以及活动管432和固定管412之间空隙内的气压越来越大，活动件43在气压的作用下向远离固定件41的方向移动，活动接头431逐步移出滑道移向气压低的气腔21，活动接头431与连接通道22端口之间开始有空隙，连接通道22内的气体通过空隙向气压低的气腔21传递。该气体单向传递组件通过设置限位凸起4121和限位孔4321，对活动件43的移动距离起到限制作用，从而对气体的传递速度进行限制，使得气体平稳流通，尤其是当人体躺在垫层11上时，床垫内部气体流通时，人体不会产生不适感。当相邻的两个气腔21的气压相同时，活动件43在第一弹性件44的作用下往回移动，限位凸起4121能够使得活动件43精准归位。

活动管432套设于固定管412上，限位凸起4121能够从限位孔4321内伸出，固定管412贴靠在活动管432的内壁上。活动管432与固定管412之间的间隙不宜过大，如果活动管432与固定管412之间的间隙过大，活动件43在连接通道22内的压力作用下移动时，活动管432容易发生偏移，使得限位凸起4121从限位孔4321内脱出，起不到限位作用。考虑到气体从活动管432和固定管412之间的空隙流通到连接通道22内的速度较慢，活动管432上还设置有气孔4322，固定管412内的气体还能够通过气孔4322进入到连接通道22中。

为了使活动件43在连接通道22内压力的作用下移动时尽量不在竖直方向上偏移，可选择地，第一弹性件44设置有两个，两个第一弹性件44对称设置于活动管432的两侧。其中，第一弹性件44选择为弹簧。

可选择地，该气压自适应平衡床垫还包括通道海绵5，通道海绵5内部设置有中空通道，通道海绵5上设置有透气孔，通道海绵5围设于弹性组件112的四周，如图2所示，图2中只展示出了四分之三的通道海绵5。气泵结构32中的气泵与中空通道连接，气泵结构32能够将外界气体吸入到中空通道内，中空通道内的气体能够从透气孔排出，从而使得床垫周围的空气能够流通，有助于提高人体的睡眠质量。其中，气泵设置有两个排气口，分别与缓冲气囊31和通道海绵5连接，且气泵的排气口与缓冲气囊31之间、气泵的排气口与通道海绵5之间均设置有控制阀，气泵控制器能够控制两个控制阀的开启与关闭。用户可以通过遥控设备对气泵控制器进行操作，从而实现床垫周围的空气流通。

活动模块1的结构可参考图6，垫层111包括相互连接的弹性垫层1111和支撑垫层1112，支撑垫层1112设置于弹性垫层1111的下方，弹性垫层1111和支撑垫层1112均为六棱柱结构，弹性组件112连接于支撑垫层1112，弹性垫层1111和支撑垫层1112能够沿弹性组件112的伸缩方向活动，支撑垫层1112上开设有用于连接弹性组件112的孔，弹性组件112的一端卡接在该孔中，人体躺卧在弹性垫层1111上。弹性垫层1111和支撑垫层1112均设置为六棱柱结构，使得相邻子模块11之间的连接更加紧密，活动模块1能够在各个方向上合理地均衡分散身体的压力。其中，弹性垫层1111采用记忆棉材质，支撑垫层1112采用海绵材质。本实施例中，弹性垫层1111设置有两层，两层弹性垫层1111和一层支撑垫层1112堆叠设置，两层弹性垫层1111之间的连接以及弹性垫层1111与支撑垫层1112之间的连接均可采用粘胶连接。

可选择地，子模块11还包括外套层113，外套层113包裹于多个垫层111上，外套层113将弹性垫层1111和支撑垫层1112整体包裹。弹性组件112的一端将外套层113顶入支撑垫层1112的孔中，且弹性组件112的一端卡接在该孔中。

弹性组件112包括第一连接件1121、第二连接件1122、套设件1123和第二弹性件1124。第一连接件1121的一端将外套层113顶入垫层111中的支撑垫层1112的孔中，且第一连接件1121的一端卡接于支撑垫层1112的孔中，第一连接件1121的另一端连接于第二连接件1122的一端。套设件1123套设连接于第二连接件1122上，且套设件1123与气腔21连接，第二弹性件1124连接于第二连接件1122的另一端，且第二弹性件1124处于气腔21内部。其中，第二连接件1122的形状为异形圆柱体，第二连接件1122与第一连接件1121连接的端部为扁球形结构，第一连接件1121的一端套设连接于该扁球形结构且该扁球形结构能够在第一连接件1121中活动，从而使得活动模块1能够产生小角度的倾斜活动。第二连接件1122由硅胶材料制成，第一连接件1121卡接于支撑垫层1112的一端采用硅胶材料制成，套设连接于第二连接件1122的一端采用塑料材料制成。

套设件1123为管状件，套设件1123的内部设置有凸起或凹槽，第二连接件1122上设置有凹槽或凸起，凸起和凹槽能够相互配合，从而使得套设件1123和第二连接件1122紧密卡合。套设件1123的外部设置有外螺纹，气腔21开口且开口部设置有内螺纹，套设件1123与气腔21通过螺纹连接。第二弹性件1124可选择为弹簧，第二弹性件1124为第二连接件1122提供支撑作用，使第二连接件1122在上下活动时的幅度更为缓和，增加活动模块1的舒适度。当人体离开活动模块1，不再对某一活动模块1产生压力时，第二弹性件1124推动第二连接件1122向上运动，从而使得活动模块1高度回升，集气室2内的气体再次流通，床垫发生回位适应性变化。

可选择地，集气室2设置有多个，多个集气室2平行设置，且多个集气室2依次连接，如图2所示，每个集气室2的首个气腔21和末端气腔21均与缓冲气囊31连接。缓冲气囊31设置有两个，两个缓冲气囊31分别设置于气泵结构32的两侧，且两个缓冲气囊31分别通过两个输气软管与气泵结构32连接，多个集气室2中一部分集气室2的首个气腔21和末端气腔21与一个缓冲气囊31连接，另一部分集气室2的首个气腔21和末端气腔21与另一个缓冲气囊31连接。本实施例中，集气室2设置有11个，其中一个缓冲气囊31与6个集气室2的首个气腔21和末端气腔21连接，另一个缓冲气囊31与5个集气室2的首个气腔21和末端气腔21连接。

为了避免气泵在吸气和排气时产生的噪音影响用户睡眠，该气压自适应平衡床垫还包括第一吸音海绵6和第二吸音海绵7，第一吸音海绵6设置于支撑垫层1112与集气室2之间，且第一吸音海绵6套设于弹性组件112的套设件1123上，通道海绵5围设于第一吸音海绵6的四周，第二吸音海绵7设置于活动模块1的多个外套层113的上方。该气压自适应平衡床垫还包括支撑海绵8，支撑海绵8设置于集气室2和气体交换结构3的下方，为整个气垫提供支撑作用。

第二吸音海绵7、活动模块1、集气室2、支撑海绵8从上至下依次设置，气体交换结构3设置于集气室2的一端，第一吸音海绵6套设于弹性组件112上，通道海绵5围设于第一吸音海绵6的四周。该气压自适应平衡床垫还包括网布外套9，网布外套9将以上所有结构进行包裹。为了使身体与床垫接触时感觉更加舒适，该气压自适应平衡床垫还包括接触面料层10，接触面料层10铺设于网布外套9上，且与网布外套9通过第一拉链连接200，方便拆洗，接触面料层10的位置与活动模块1的位置相对应。由于气泵要吸气和排气，为防止床垫上的尘埃进入床垫内部，该气压自适应平衡床垫还包括滤尘面料层20，滤尘面料层20围设于网布外套9上，且与网布外套9通过第二拉链连接300和第三拉链连接400连接，滤尘面料层20的位置与通道海绵5和气体交换结构3的位置相对应。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。