专利名称：一种能一起一伏的仿生婴儿床垫子及其设计变化的制作方法
技术领域：
本发明属日常生活用品的领域。本发明利用仿生技术，提供了一种能帮助婴儿尽快地入睡并增进婴儿睡眠质量的方法以及实现这种方法的用具。所设计的仿生婴儿床垫子，婴儿床垫和婴儿床除能供婴儿睡眠之用外，还具有帮助婴儿入睡以及增进婴儿睡眠质量的作用。对于减轻年轻父母哄婴儿入睡时的疲劳，以及帮助新生婴儿的健康成长都具有良好的效果。
二.
背景技术：
2.1现有技术新生婴幼儿通常会在与父母没有肌肤相亲时缺乏安全感，因此他们在婴儿床上一般都难以独自入睡。现在通常采用的方法一是由成年人抱着婴儿直至入睡。二是将婴儿放在摇篮里不断地轻摇直至婴儿入睡。两种方法都是为了使婴儿感觉在有成人的相伴下能安心入睡。上述两种方法的缺点是，它们确实都需要成年人时刻陪伴，并且容易使人疲劳。
2.2发明的目的本发明利用仿生技术，提供了一种能帮助婴儿尽快地入睡并增进婴儿睡眠质量的方法，以及实现这种方法的用具。所发明的婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)能模仿人呼吸时的胸腹部有节奏地一起一伏，使婴儿感觉尤如睡在母亲的怀抱里一样。在实际使用本发明的婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)时，不需要有成年人时刻陪伴，因此也有效地减轻了年轻父母的负担。经市场调查和专利检索，目前尚没有发现任何与本发明类同或相似的产品或专利。
三.
发明内容
本发明的主要内容是发明了一种能帮助婴幼儿尽快地入睡并增进婴幼儿睡眠质量的方法以及实现这种方法的工具。具体的设计思路是设计一种能模仿人的胸腹部在呼吸时一样有节奏地一起一伏的婴儿床垫子。这样，当婴儿睡在这样的床垫子上时，感觉尤如睡在母亲的怀抱里一样。能比较有效地起到安抚婴儿的作用，使婴幼儿能在身心完全放松的情况下尽快地入睡。并且能达到较高的睡眠质量。本发明的婴儿床垫子由空心垫(1)(或空心气垫)，输送管(2)，缓冲容器(11)，控制阀(4，5，17)，工作流体(15)(某种气体或液体)和流体输送设备(3)所组成。实际使用时，这种婴儿床垫子能模仿人的胸部和腹部在呼吸时一样有节奏地一起一伏。如果将所设计的婴儿床垫子加到现有的普通婴儿床垫内，则此婴儿床垫亦能模仿人的胸腹部有节奏地一起一伏。在这种婴儿床垫子上再加上床板，则可成为一只能有节奏地一起一伏的简易婴儿床。适当地缩小婴儿床垫子的尺寸，就可得到一个具有同样优点的婴儿椅靠垫。
在本说明书中，所有设计的主要部件都有统一的编号。在说明书和说明书附图中，所有主要部件后都用此编号标明。具体的编号及其说明请参见第4.2章中的列表。
3.1婴儿床垫子的具体设计(图1)本发明的婴儿床垫子由一个密封的空心垫(1)做成(参见说明书图1)婴儿床垫子(即空心垫(1))呈一薄的近似的矩形。与一般普通的婴儿床垫(例如婴幼儿尺寸的席梦思)的上表面大小尺寸相当。或是比普通的婴儿床垫小，但必需比两三岁以下的婴幼儿的平均身材稍大一些。
空心垫(1)的侧面或下面有进口孔通过一输送管(2)与流体输送设备(3)的出口相接。流体输送设备(3)可以是往复泵，活塞泵，也可以是利用人力的流体输送泵，或任何一种能有规律地循环往复地输出然后吸回流体的工具或设备。在联接空心垫(1)和流体输送设备(3)的输送管(2)上设有控制阀(4)，打开或关闭此控制阀(4)能打通或切断空心垫(1)和流体输送设备(3)之间的联接。在空心垫(1)或流体输送设备(3)上可再另设一进出口及控制阀(17或5)。此进出口及控制阀(17或5)的一端可联接在流体输送设备(3)的出口附近，或者直接联接在空心垫(1)的侧面。此进出口及控制阀(17或5)的另一端与大气相通。这个进出口及控制阀(17或5)的作用是，在使用前往空心垫(1)和流体输送设备(3)组成的系统中加入工作流体(15)。或者在使用完后从空心垫(1)和流体输送设备(3)组成的系统中抽出工作流体(15)。完成加入或抽出工作流体(15)后，此控制阀(17或5)即关闭。这样，由输送管(2)将空心垫(1)和流体输送设备(3)联接在一起并形成一个封闭的系统。
本发明中使用的工作流体(15)是一种流体，可以采用气体或液体，其主要作用是在上述的封闭系统中由流体输送设备(3)循环往复地向空心垫(1)内有节奏地输入和吸出。这样，空心垫(1)-即婴儿床垫子-能因工作流体(15)的输入和输出而有规律地膨胀和收缩，例如空心垫(1)能有节奏地一起一伏。
实际使用时，可在空心垫(1)的外面再包上一层由柔软的材料(例如柔软的布料或塑料布)做的外套。将婴儿床垫子铺放在任何平面上(例如床上，桌上等)。打开联接空心垫(1)和流体输送设备(3)的输送管(2)上的控制阀(4)。同时，将适量的工作流体(15)通过空心垫(1)侧面上的控制阀(17)(或流体输送设备(3)上的控制阀(5))加入到空心垫(1)和流体输送设备(3)中。关闭此控制阀(17或5)。然后打开输送设备(3)上的电源开关。调整好输送设备(3)的输送量和输送频率。则流体输送设备(3)有规律地将适量的工作流体(15)输入和吸出空心垫(1)。这样，工作流体(15)在由空心垫(1)和流体输送设备(3)所组成的系统内来回地循环往复。空心垫(1)因工作流体(15)的输入和输出而有节奏地一起一伏。
空心垫(1)以及婴儿床垫子的起伏幅度可以通过调节工作流体(15)的总量以及流体输送设备(3)每次往复时的输送量(例如往复泵的往复距离或冲程)来控制。起伏的幅度应调节成与人在呼吸时胸部和腹部的起伏幅度相近似。婴儿床垫子的起伏幅度应在0到20厘米的范围内。空心垫(1)及婴儿床垫子的起伏频率则由流体输送设备(3)的工作频率(例如往复泵的往复频率)来控制。起伏的频率应调节成与人在呼吸时胸部和腹部的起伏节奏相近似。婴儿床垫子的起伏频率应在每秒一起一伏至每秒五十个起伏之间。这样，本发明的婴儿床垫子即能摹仿人的胸部和腹部在呼吸时一样有节奏地一起一伏。
本发明中使用的空心垫(1)可采用不同的材料做成，例如塑料，橡胶等高分子材料，皮革或内部涂有特殊涂料的布料等。对空心垫(1)材料的要求是密封性高，不泄漏气体和不泄漏液体。本发明中所使用的工作流体(15)可采用气体(例如空气)，也可采用某种液体(例如水或某些无毒的高分子液体)。对工作流体(15)的主要要求是无毒无害，不污染，对婴儿的成长无任何不良的影响，经济并且易于操作。
在具体使用时，在空心垫(1)的上表面和底部可再缝制上或粘接上由柔软材料(柔软的布料或高分子材料)填充做成的，和空心垫(1)相同尺寸的垫被。在空心垫(1)的四周亦可缝制上或粘接上由柔软材料(柔软的布料或高分子材料)填充做成的条状或圆桶状的比床垫子稍高的床围。这样做既可增加婴儿床垫子的舒适性，同时也使之更加安全，起到防止婴儿因床垫的起伏而翻滚下床的事故发生。
3.2婴儿床垫子的几种设计变化在第3.1章中简单概述了本发明中婴儿床垫子的最基本的一种设计。除了上述的基本设计外，本发明还可采用多种的设计变化和技术改进。本章主要描述了对上述设计中的几个主要部件所作的几种技术改进，以及在此基础上发展出的几种新的设计(例如婴儿床垫，婴儿床等)。它们使本发明更加合理化，并且有了更广泛的应用。
3.2.1本发明的第一种变化设计—空心垫(1)数量的变化(图2，图4)本章是在第3.1章的基础上对上述婴儿床垫子的一种设计改进。在第3.1章内，婴儿床垫子是由一个空心垫(1)组成。本章所作的改进是把由一个空心垫(1)做成的婴儿床垫子改进成由数个稍小的空心垫(1)组合而成的婴儿床垫子(参见说明书图2)。所有的空心垫(1)采用粘接或缝制的方式组合在一起形成一个整体的婴儿床垫子。
一个整体的婴儿床垫子由不少于一个的独立密闭的和互相联通的空心垫(1)组成。独立密闭的空心垫(1)为内部充有一定数量的工作流体(15)并且与外界完全革绝的空心垫(1)。互相联通的空心垫(1)为由几个之间有小孔(或短管)相通的空心垫(1)组合形成，然后通过一较大的空心垫(1)通过输送管(2)与其它设备相联接。本章的设计改进是将不少于一个的空心垫(1)相互联通地组合在一起形成一个整体。婴儿床垫子由一个这样的整体构成。各空心垫(1)之间有小孔(或短管)互相联通并通过其中较大的一个空心垫(1)由输送管(2)与流体输送设备(3)的联接(参见图2)。
本章的第二种设计是婴儿床垫子由多个”互相联通的空心垫(1)组合”以及数个独立密闭的空心垫(1)所组成。所谓”互相联通的空心垫(1)组合”为由数个互相联通的空心垫(1)组合在一起形成一个独立的整体，其中的空心垫(1)相互之间有小孔(或短管)相通，并通过较大的一个空心垫(1)由输送管(2)与其它设备联接。而独立密闭的空心垫(1)则为内部充有一定数量工作流体(15)的并且与外界完全革绝的空心垫(1)。一个婴儿床垫子可以由数个这样的”互相联通的空心垫(1)组合”和若干个独立密闭的空心垫(1)组成。各个”互相联通的空心垫(1)组合”之间互相独立，且各自通过独立的输送管(2)与一缓冲容器(11)相接。缓冲容器(11)再通过输送管(2)与流体输送设备(3)的出口相联接(参见图4)。这样做的好处是，当只需要婴儿床垫子的一部分有起伏时(例如只有睡上半身的地方有起伏)，则可关闭通往另外一些空心垫(1)(例如睡放下半身的地方)的输送管(2)道。
本章只描述了对婴儿床垫子内空心垫(1)的数量及其组合方式的改进设计，婴儿床垫子的其它设计(例如空心垫(1)材料的选用；空心垫(1)的形状及其内部的空间分割与排列；工作流体(15)的选用及其输送方式；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接；空心垫(1)的外套和四周垫被的设计等等)则都与其它相关章节内描述的设计相类似。
3.2.2本发明的第二种变化设计—空心垫(1)形状的变化(图2，图4)本章是对第3.1章和第3.2.1章内描述的婴儿床垫子的一种改进设计。第3.1章内描述的婴儿床垫子是由一个空心垫(1)组成。第3.2.1章内描述的婴儿床垫子则是由数个空心垫(1)组合而成。在充满时这些空心垫(1)的上表面都近似地呈一水平面。本章所作的是在上述几章的基础上对婴儿床垫子的一种设计改进。本章所作的设计改进是，改变了空心垫(1)在充满时的形状(参见说明书图2)。在本章的设计中，空心垫(1)在充满时上表面可以采用不同的形状。例如，采用条形，带形，圆形，或方形等。空心垫(1)在充满时上表面也可以采用几种不同形状的合理组合和排列。例如，多条条形或带形的横向或纵向的排列组合。或者，婴儿床垫子的外围采用条形或带形的横向和纵向的排列组合，而中央则是椭圆形，或长方形的组合，等等。
这里对几种比较可行的空心垫(1)上表面形状将作近一步的描述。如果婴儿床垫子只包含一个空心垫(1)，则空心垫(1)在充满时，空心垫(1)的上表面可以是一倾斜的表面。例如，在婴儿放置头部和上半身的地方略高，同时婴儿放置两手臂的外侧略高的倾斜的槽型。如果婴儿床垫子包含数个空心垫(1)，不同形状的空心垫(1)组合成的婴儿床垫子在充满时上表面可以如第3.2.1章所描述的呈一水平面。一种改进的设计则是使组合成的空心垫(1)的上表面也呈一倾斜的表面。例如在婴儿放置头部和上半身的地方的空心垫(1)在充满时比其它地方的空心垫(1)略高一些。在婴儿放置手臂的地方外侧的空心垫(1)在充满是亦可略高于中间，使婴儿床垫子呈一近似的倾斜的槽型。这样可以防止婴儿在婴儿床垫子起伏时翻落。
如果改进了的婴儿床垫子是由数个空心垫(1)组合而成，在充满时婴儿床垫子上表面的高低可以通过采用不同大小或高低的空心垫(1)并将它们排列在适当的位置上来实现(具体的高低排列方式或倾斜程度可参照上面的描述)。充满时空心垫(1)的高低大小由每次输入空心垫(1)的工作流体(15)的数量决定。因为工作流体(15)是由输送设备(3)经输送管(2)输入空心垫(1)的。如果每个空心垫(1)是独立的，既工作流体(15)是通过一根独立的输送管(2)输送到每一个独立的空心垫(1)内(参见说明书图4)。则工作流体(15)的输入量可以通过调节输入时的输送阻力-既选择不同粗细的输送管(2)-来实现。输送管(2)的粗细代表不同的输送阻力。在相同的输送压力下，输送阻力越大-既输送管(2)越细越长-则输入的流体量越少，空心垫(1)的起伏幅度也越小。反之亦然。如果空心垫(1)不是独立的，各个空心垫(1)之间通过小孔(或短管)互相联通。工作流体(15)是通过一根输送管(2)输送到一个较大的空心垫(1)内，然后再经小孔(或短管)流入到其它的周边空心垫(1)内。在这种情况下，流入到每个空心垫(1)内的流体数量仍可以通过控制输送流体的阻力-既相邻空心垫(1)之间的小孔(或短管)的大小及数量-来调节。相邻空心垫(1)之间相通的小孔(或短管)越大数量越多，则流体输送阻力越小，输入的工作流体(15)就越多。相应地，此空心垫(1)的起伏幅度也越大。
当然，空心垫(1)在充满时的形状和大小最终亦受其原始形状和尺寸的限制。因此，在最初设计和制作空心垫(1)时即应考虑到其最终使用时所需的形状和大小。本章只描述了对婴儿床垫子内空心垫(1)的形状大小以及控制其形状大小的方法的改进设计，婴儿床垫子的其它设计(例如空心垫(1)材料的选用；空心垫(1)的数量及其内部空间(16)的分割和排列；工作流体(15)的选用及其输送方式；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接；空心垫(1)的外套和四周垫被的设计等等)则都与其它相关章节内描述的设计相类似。
3.2.3 本发明的第三种变化设计—空心垫(1)内部空间(16)的分割及排列(图2)在第3.1章和第3.2.1，第3.2.2章内，婴儿床垫子是由一个或数个表面有高有低的空心垫(1)组成。本章则是在上述几章的基础上对上述章节内描述的婴儿床垫子的一种设计改进。
本章所作的改进是将空心垫(1)的内部再分割成数量不等，形状和大小各异的内部空间(16)。不同的空间(16)之间可以是独立密封的，或者是有小孔相通。每个空间(16)在充满时可采用不同的形状和大小(例如圆条形，带形，球形，方形，长方形等)。每个空心垫(1)内有一主导空间通过输送管(2)与其它设备(例如缓冲容器(11)或流体输送设备(3))联接。其它的空间(16)则或是密封独立的，或者有若干小孔与此主导空间(16)以及其它的周边空间(16)相通。当工作流体(15)被输送设备(3)输入到一个空心垫(1)内时，首先流入其主导空间(16)内，然后再通过小孔流入其他的周边空间(16)。
通过调节主导空间(16)与其它各个周边空间(16)相通的小孔的数量和大小，可以相应地控制流入不同周边空间(16)的流体数量以及流入的速度。不同空间(16)之间相通的小孔的大小及数量代表着不同的输送阻力。在相同的输送压力下，输送阻力越大-既小孔越小数量越少-则输入的流体量越小。反之亦然。每次输送时流入各个空间(16)的工作流体(15)的多少则代表着各个空间(16)起伏时幅度的大小。这样的设计改进可以使每一个空心垫(1)的不同部位-根据流入其内部不同空间(16)的流体量的多少-相应地有不同的起伏幅度。例如在婴儿上半身和头部睡置的地方，起伏的幅度可以比其它的地方稍大一些。当然，空心垫(1)内部空间(16)在充满时的形状和大小最终亦受其原始形状和尺寸的限制。因此，在最初设计和制作空心垫(1)时即应考虑到其各个内部空间(16)最终使用时所需的形状和大小。
本章只描述了对婴儿床垫子内空心垫(1)的内部空间(16)的改进设计，婴儿床垫子的其它设计(例如空心垫(1)材料的选用；空心垫(1)的数量，形状及其排列组合；工作流体(15)的选用及其输送方式；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接；空心垫(1)的外套和四周垫被的设计等等)则都与第3.1章，第3.2.1章，第3.2.2章以及其它等几章描述的相关设计相类似。
3.2.4 本发明的第四种变化设计—工作流体(15)输出空心垫(1)的方式(图3)在第3.1章，第3.2.1，第3.2.2和第3.2.3章内，婴儿床垫子内的工作流体(15)是在一封闭的系统内工作的。既工作流体(15)在由空心垫(1)，输送管(2)，缓冲容器(11)和流体输送设备(3)所组成的密闭系统内循环往复的。本章则是在上述几章的基础上对上述婴儿床垫子内工作流体(15)的工作方法的一种设计改进。在上述章节中，婴儿床垫子内的空心垫(1)都是密封的。空心垫(1)上只有一进出口通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联(或通过缓冲容器(11)与流体输送设备(3)相联(参见说明书图4))，或有小孔与周边的空心垫(1)相通。除此之外空心垫(1)与外界是隔绝的。本章所作的设计改进是，在空心垫(1)与四周外界相邻的表面上(例如上表面，底表面及外侧面等)再开出不少于一个的细小孔洞(10)(参见说明书图3)。同时，在本章的改进设计中必须使用空气作为工作流体(15)。这样，当空气输入空心垫(1)后，在婴儿身体重量的压迫下，空气通过这些空心垫(1)外表面上的细小孔洞(10)缓缓地流出。而不是象上述几章所描述的那样由流体输送设备(3)从空心垫(1)内抽出。在本章的设计改进中，流体输送设备(3)上需设一个带有单向阀的进气口(参见图3中(5))。流体输送设备(3)上进气口的单向阀在输送设备(3)向婴儿床垫子内压送空气时关闭，但在输送设备(3)通过进气口吸入空气时打开。同时流体输送设备(3)的出口亦需加装一单向阀。出口上的单向阀在流体输送设备(3)向空心垫(1)中输入空气时打开，在输送设备(3)吸气时则关闭。
使用时，流体输送设备(3)由其进气口吸入空气。然后空气经输送管(2)被输送设备(3)压送入空心垫(1)内。各空心垫(1)因空气的压入而鼓起，并使婴儿床垫子以及睡在其上的婴儿相应地升起。流体输送设备(3)在完成这一冲程后再由进气口吸入空气。在流体输送设备(3)吸气时，设在流体输送设备(3)出气口处的单向阀关闭并截断与空心垫(1)的联接。此时，婴儿床垫子内的空心垫(1)在婴儿身体的重压下将其内部的空气通过其外侧表面上的细小孔洞(10)缓缓排出。空心垫(1)与婴儿床垫子，以及睡在其上的婴儿则缓缓地降下来。然后，输送设备(3)再向空心垫(1)内充气。如此循环往复地将空气有节奏地输入空心垫(1)。这样，婴儿床垫子能有规律地一起一伏。
改进后的婴儿床垫子的起伏幅度由每次输入的空气量以及空心垫(1)外侧面上细小孔洞(10)的大小和数量来决定。起伏的频率则由流体输送设备(3)的输送频率决定。为了防止当空气从空心垫(1)中流出太快时空心垫(1)没有起伏，或流出太慢时空心垫(1)无限制地膨胀，空心垫(1)外侧面上细小孔洞(10)的大小和数量需经过适当的计算。空气从空心垫(1)内流出的速度必需与流体输送设备(3)的往复速度相协调，既空心垫(1)内空气的进出数量以及进出速度必需相当。但空气流出空心垫(1)的速度与进气的速度比较必须有一个滞后，以保证空心垫(1)的起伏幅度。
本章只描述了对婴儿床垫子中工作流体(15)输入输送方式的一种改进设计，婴儿床垫子的其它设计(例如空心垫(1)的材料；空心垫(1)的数量，形状，大小及内部空间(16)的分割与排列；空心垫(1)的排列组合；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接，空心垫(1)的外套和四周垫被的设计等)则都与第3。1章和第3.2.1章，第3.2.2章，第3.2.3章以及其它等几章描述的相关设计相类似。
3.2.5.本发明的第五种设计变化—婴儿床垫(图5)在第3.1章和第3.2.1，第3.2.2，第3.2.3，第3.2.4章内，所描述的均为婴儿用的床垫子以及与之相关的各种设计变化。在实际使用时，这些床垫子可以铺放在婴儿床的床垫(俗称”席梦思”)上，亦可直接将其铺放在婴儿床的床板上，或者任何一种平面上(例如桌面上，成人床上等)。本章则是在上述几章的基础上对上述婴儿床垫子所作的进一步的设计变化和改进。
本章所作的设计改进是将上述的空心垫(1)或空心垫(1)的各种组合加入到现有的普通婴儿床垫(12)(俗称”席梦思”)内。这样得到的婴儿床垫同样具有上面几章内所描述的各种特点和功能。其具体的设计如下。
一般普通婴儿床垫(12)的设计为，用柔软适中的海绵(或其它类似的填充材料)做成一个与婴儿床尺寸相当的长方体，再在此长方体外包上一层由软塑料布做成的套子。这样的婴儿床垫(12)与成人用的席梦思形状相似，仅尺寸相对较小而已。本节所作的改进，是在上述海绵做成的长方体的上部(贴近婴儿身体的一面)挖去一部分的填充材料，以留出足够的空间并放入上述章节内所描述的各种空心垫(1)或空心垫(1)组合。然后再在它的外面包上一层软塑料布的外套(参见说明书图5)。
这样改进设计所得的是一个完整的婴儿床垫(婴儿席梦思)。在实际使用时，将流体输送设备(3)接上电源并打开电源开关。输送设备(3)即循环往复地将工作流体(15)输入然后吸出床垫内的空心垫(1)。这样，婴儿床垫的上表面即随着工作流体(15)的输入输出而有规律地一起一伏。并且，此床垫的上表面亦能根据其内部空心垫(1)在充满时的大小，形状及排列而有不同的表面形状和倾斜程度(例如婴儿头部处略高于其他部位等)。
本章只描述了将婴儿床垫子改进为婴儿床垫的设计，婴儿床垫内空心垫(1)以及与其相关的设备的其它设计(例如空心垫(1)材料的选用；空心垫(1)的数量，形状，大小及内部空间(16)的分割与排列；空心垫(1)的排列组合；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；工作流体(15)的选用及其输送方式；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接；空心垫(1)的外套和四周垫被的设计等)则都与第3.1章，第3.2.1章，第3.2.2章，第3.2.3章，第3.2.4章以及其它等几章描述的相关设计相类似。
3.2.6本发明的第六种设计变化—婴儿床(图6)在第3.1章和第3.2.1，第3.2.2，第3.2.3，第3.2.4章内，所描述的均为婴儿用的床垫子以及与之相关的各种设计变化。在实际使用时，这些床垫子可以铺放在任何一种平面上(例如婴儿床床垫上，婴儿床，桌面上，成人床上等)。本章是在上述几章的基础上对上述婴儿床垫子的另一种设计变化和改进。
本章的改进设计为在上述的空心垫(1)或空心垫(1)的各种组合上再加上适当大小的床板(13)，这样则设计出一个具有以上几章所述特点和功能的婴儿床(参见说明书图6)。所得到的婴儿床同样能模仿人呼吸时的胸部和腹部似地有规律地一起一伏。其具体的设计如下。
在上述的婴儿床垫子上再采用粘接或缝制等方式加上一或两块床板(13)。床板(13)的总面积应与其下的空心垫(1)的面积相当。这样制成的是一个简易的婴儿床，它的床板(13)能随着工作流体(15)在空心垫(1)内的输入和输出而有节奏地一起一伏(参见说明书图6)。床板(13)可以水平地起伏。也可略微呈倾斜状地起伏(例如使婴儿头部和上半身处的起伏略大于身体的其他部位)。床板(13)起伏的幅度和频率都由空心垫(1)的起伏幅度和频率来控制。
如果加上两块床板(13)(两个半块)。则一个半块可置于空心垫(1)的上半部(婴儿上半身睡放的地方)，另一个半块置于空心垫(1)的下半部(婴儿下半身睡放的地方)(参见说明书图6)。随着工作流体(15)在空心垫(1)内的输入和输出，两个半块的床板可以有不同的起伏幅度。例如，婴儿下半身处的半块床板小幅度地水平起伏。而婴儿上半身处的半块床板呈倾斜状起伏，使婴儿头部处的床板升起得比上身及其他的部位略高。
本章只描述了将婴儿床垫子改进为简易婴儿床的设计，婴儿床内的空心垫(1)以及与其相关的设备的其它设计(例如空心垫(1)材料的选用；空心垫(1)的数量，形状，大小及内部空间(16)的分割与排列；空心垫(1)的排列组合；工作流体(15)的选用及其输送方式；空心垫(1)总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；流体输送设备(3)及其与空心垫(1)的联接等)则都与第3.1章，第3.2.1章，第3.2.2章，第3.2.3章，第3.2.4章以及其它等几章描述的相关设计相类似。
3.2.7本发明的第七种设计变化—婴儿椅靠垫(图7)在第3.1章和第3.2.1，第3.2.2，第3.2.3，第3.2.4章内，所描述的均为婴儿用的床垫子以及与之相关的各种设计变化。在实际使用时，这些床垫子可以铺放在任何一种水平的平面上。本章是在上述几章的基础上对上述婴儿床垫子的另一种设计变化和改进。
本章的改进设计是将上述几章描述的婴儿床垫子的尺寸改小。垫子(既空心垫(1))的尺寸只比婴幼儿的身材(或上半身)稍大一些。空心垫(1)的两侧缝制有绳子或带子(14)，其作用是在使用时将空心垫(1)系牢在婴幼儿专用的椅子的靠背上。这样就得到了一个可用于各种婴儿用的躺椅，摇椅，睡椅和坐椅等的婴儿椅靠垫(参见说明书图7)。
在实际使用时，用靠垫上的带子(14)将靠垫系牢在婴儿的椅背上。在空心垫(1)和输送设备(3)中加入适量的工作流体(15)。将流体输送设备(3)接上电源并打开电源开关。调节好空心垫(1)的起伏幅度和起伏频率。这样，当婴幼儿靠坐在垫有本婴儿椅靠垫的椅子上时，感觉尤如靠在父母的怀抱里一样。会给婴儿带来极大的舒适和安详。
本章只描述了将婴儿床垫子改进为婴儿椅靠垫的设计，靠垫在下列几个方面仍采用与第3.1章和第3.2.1，第3.2.2，第3.2.3，第3.2.4章以及其它等几章描述的相关设计相类似既空心垫(1)的材料选择；空心垫(1)的数量，形状及大小；空心垫(1)内部空间(16)的分割和排列；空心垫(1)的排列组合；工作流体(15)的选用及其输送方式；空心垫(1)与输送设备(3)的联接方式；靠垫(空心垫(1))总的起伏幅度和起伏频率的范围及控制方式；空心垫(1)外围的外套及垫被的设计等等。
3.3发明的效果本发明的效果是打开电源开关后，通过工作流体输送设备(3)向婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)内的空心垫(1)中有规律地输送和吸出工作流体(15)，使婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)能象人的胸部和腹部在呼吸时一样有节奏地一起一伏。因此，当婴儿睡在这样的床和床垫上时，感觉尤如睡在母亲的怀抱里一样。这样能比较有效地起到安抚婴儿的作用，使婴幼儿能在身心完全放松的情况下尽快地入睡，并且达到了增进婴儿睡眠质量的效果。对新生婴儿的健康成长具有良好的影响。
这种婴儿床垫子能直接铺在床上或任何平面上使用，也可改成婴儿椅靠垫后放在婴儿摇篮或摇椅中使用。
四.
所有附图均为三维示意图。图中所示的各部件仅为本发明设计思路的一种示意，并不百分之百代表所设计的实物。例如，所有附图中流体输送设备(3)均采用由马达驱动的活塞泵作为示意。实际生产和使用时则可选用任何其它的能有规律地输送流体的设备。另外，流体输送设备(3)到空心垫(1)的输送管(2)可采用软管或硬管，但附图中为绘图方便均以直管示意。附图中的所有控制阀(4，5，17)亦采用工业上通常所见的阀作为示意，实际应用中则可采用任何适用于输送管(2)的控制阀(4，5，17)。为方便显示某些内部部件，图中活塞泵的泵体(3)以及普通婴儿床垫(12)都采用了可透视的方式示意。这样可以看清活塞泵内的活塞(6)以及加在普通婴儿床垫(12)内的组合空心垫(1)。所有附图中空心垫(1)均以三维的实体示意，以代表充满时的空心垫(1)。实际使用时空心垫(1)并不都如图所示地呈现刚性。图中所有部件的大小，形状和排列仅作为示意，并不代表实物的实际尺寸，形状和排列。
4.
附图中所有主要部件均以数字统一编号并标明。统一编号的部件都在4.2章内列表说明。在此章的
中则不再一一说明。
图1婴儿床垫子基本设计的示意图。图中婴儿床垫子由一个空心垫(1)做成，并经输送管(2)与流体输送设备(3)相联。流体输送设备(3)由带马达(7)的活塞泵(3)示意。输送管(2)上设有控制阀(4)。空心垫(1)和流体输送设备(3)上则设有带阀门的进口(17，5)。
图2婴儿床垫子的第一，二，三种设计变化的示意图。图中婴儿床垫子由数个任意大小不同形状的空心垫(1)组成。空心垫(1)内可分割成数个不同大小形状各异的内部空间(16)。空心垫(1)经输送管(2)与流体输送设备(3)相联。流体输送设备(3)由带马达(7)的活塞泵(3)示意。输送管(2)上设有控制阀(4)。空心垫(1)和流体输送设备(3)上则设有带阀门的进口(17，5)。
图3婴儿床垫子的第四种设计变化的示意图。图中婴儿床垫子由数个任意大小不同形状的空心垫(1)组成。空心垫(1)的外表面上设有不少于一个的细小孔(10)用于释放空心垫(1)内的空气。
图4婴儿床垫子的第一，二种设计变化的示意图。图中婴儿床垫子由数个任意大小不同形状的空心垫(1)组成。空心垫(1)之间互相独立，并通过独立的输送管(2)与一缓冲容器(11)相联。缓冲容器(11)再通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联。
图5本发明的第五种设计变化-婴儿床垫-的示意图。将普通婴儿床垫(12)内上部的填充材料挖去一部分用以放置组合空心垫(1)。空心垫(1)的设计以及与输送设备(3)的联接等仍与其它几种设计相似。这样的组合就构成了一个能摹仿人呼吸时的胸腹部似地有规律地一起一伏的婴儿床垫。普通婴儿床垫(12)采用透视的画法以便于看清其内部的部件。
图6本发明的第六种设计变化-婴儿床-的示意图。在上述几种设计的基础上将几块床板(13)加在组合空心垫(1)之上。这样的组合就构成了一个能摹仿人呼吸时的胸腹部似地有规律地一起一伏的婴儿床。图中婴儿床床板(13)以两个半块作为示意。
图7本发明的第七种设计变化-婴儿椅靠垫-的示意图。在上述几种设计的基础上将组合空心垫(1)的尺寸适当缩小，并在其两侧加上有一定长度的带子(14)。这样的组合就构成了一个能摹仿人呼吸时的胸腹部似地有规律地一起一伏的婴儿椅靠垫。图中婴儿椅靠垫上的带子(14)以直条示意。实际使用时，靠垫上的带子(14)应由较软的材料做成。
4.2附图编号说明附图中所有主要部件均以数字统一编号并标明。统一编号的部件都在下表中列出并一一说明。表中每个编号所对应的部件名称以粗体字表示。
五.具体实施方式
具体实施的方式为，将适量的工作流体(15)(气体或液体。例如空气)通过流体输送设备(3)或空心垫(1)上的控制阀(5或17)加入到婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)内的空心垫(1)，输送管(2)和流体输送设备(3)内。将流体输送设备(3)接上电源并打开电源开关，输送设备(3)即向空心垫(1)有规律地输送和吸出工作流体(15)。
适当调节输送设备(3)的输送量以控制床垫子起伏的幅度。同时适当地调节输送设备(3)的输送及吸出频率以控制床垫子起伏的频率。这样，所设计的婴儿床垫子(以及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)就能象人的胸部和腹部在呼吸时一样有节奏地一起一伏。当婴儿睡在这样的床垫子，床垫或床上时，感觉尤如睡在母亲的怀抱里一样。这样能极大地帮助婴儿尽快地入睡，并且达到增进婴儿睡眠质量的效果。
本发明的婴儿床垫子能直接铺在床上或任何平面上使用，也可放在婴儿摇篮或摇椅中使用。婴儿也能直接睡在所设计的婴儿床垫，婴儿床和靠垫上。
权利要求
1.一种仿生婴儿床垫子，主要包含有空心垫(1)，流体输送管(2)，工作流体(15)及流体输送设备(3)。其特征是不少于一个的空心垫(1)可任意排列组合在一起形成婴儿床垫子，空心垫(1)内可以再分成不少于一个的内部空间(16)，空心垫(1)通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联，随着流体输送设备(3)循环往复地将工作流体(15)输入和吸出空心垫(1)，空心垫(1)-既婴儿床垫子-随之以一定的幅度和节奏一起一伏。
2.一种仿生婴儿床垫，主要包含有一个普通婴儿床垫(12)，空心垫(1)，流体输送管(2)，工作流体(15)及流体输送设备(3)。其特征是不少于一个的空心垫(1)可任意排列组合在一起后放置在普通的婴儿床垫(12)之内，空心垫(1)内可以再分成不少于一个的内部空间(16)，空心垫(1)通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联，随着流体输送设备(3)循环往复地将工作流体(15)输入和吸出空心垫(1)，空心垫(1)-以及婴儿床垫-随之以一定的幅度和节奏一起一伏。
3.一种仿生婴儿床，主要包含有空心垫(1)，流体输送管(2)，工作流体(15)，流体输送设备(3)以及床板(13)。其特征是不少于一个的空心垫(1)可任意排列组合在一起，空心垫(1)内可以再分成不少于一个的内部空间(16)，将不少于一块的床板(13)粘合在组合空心垫(1)之上，空心垫(1)通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联，随着流体输送设备(3)循环往复地将工作流体(15)输入和吸出空心垫(1)，空心垫(1)-以及婴儿床-随之以一定的幅度和节奏一起一伏。
4.一种仿生婴儿椅靠垫，主要包含有空心垫(1)，流体输送管(2)，工作流体(15)，及流体输送设备(3)。其特征是不少于一个的空心垫(1)可任意排列组合在一起形成婴儿椅靠垫，空心垫(1)内可以再分成不少于一个的内部空间(16)，空心垫(1)的两侧再粘接缝制上不少于一根的任意长度的带子(14)，空心垫(1)通过输送管(2)与流体输送设备(3)相联，随着流体输送设备(3)循环往复地将工作流体(15)输入和吸出空心垫(1)，空心垫(1)-既婴儿椅靠垫-随之以一定的幅度和节奏一起一伏。
5.根据权利要求1和2和3和4所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是各空心垫(1)是任意大小和任何形状的，有些空心垫(1)是密闭独立的，有些空心垫(1)之间是相通的，各相通的空心垫(1)之间可有不少于一个的任意大小和形状的孔相联通，并通过不少于一个的主导空心垫(1)由输送管(2)与其它设备相联。
6.根据权利要求1和2和3和4和5所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是空心垫(1)内的各内部空间(16)可以是任意大小和任何形状的，有些内部空间(16)是密闭独立的，有些内部空间(16)之间是相通的，各相通的空间(16)之间可有不少于一个的任意大小和形状的孔相联通，并通过不少于一个的主导空间(16)由输送管(2)与其它设备相联。
7.根据权利要求1和2和3和4和5和6所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是在同一个婴儿床垫子中(以及同一个婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫中)各空心垫(1)的上表面可有不少于一种的起伏幅度，各空心垫(1)的内部空间(16)也可有不少于一种的起伏幅度。
8.根据权利要求1和2和3和4所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是空心垫(1)的外侧面可设有不少于一个的任意大小形状的小孔(10)，其作用是在使用空气为工作流体(15)时可以从这些小孔(10)来释放被流体输送设备(3)输入空心垫(1)内的空气。
9.根据权利要求1和2和3和4所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是相互独立的空心垫(1)可通过单独的输送管(2)与缓冲容器(11)联接，缓冲容器(11)再经一输送管(2)与流体输送设备(3)相联。
10.根据权利要求1和2和3和4所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是在组合空心垫(1)的四周及上下可再包上或缝上由柔软材料做成的任意形状大小和厚度的套子，垫被和床围。
11.根据权利要求1和2和3和4所述的婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫，其特征是空心垫(1)以及其内部空间(16)的起伏幅度在0～20厘米之间，起伏频率在每秒一起一伏至每秒五十个起伏之间。
全文摘要
本发明利用仿生技术，提供了一种能帮助婴儿尽快地入睡并增进婴儿睡眠质量的方法以及实现这种方法的工具。所设计的仿生婴儿床垫子，婴儿床垫，婴儿床以及婴儿椅靠垫主要由空心垫(1)，输送管(2)，流体输送设备(3)等组成．随着流体输送设备(3)将工作流体(15)有规律地输入和吸出空心垫(1)，婴儿床垫子(及婴儿床垫，婴儿床和婴儿椅靠垫)能摹仿人呼吸时的胸腹部似地有节奏地一起一伏，使婴儿感觉尤如睡在母亲的怀抱里一样。它们具有安抚婴儿，帮助婴儿入睡以及增进其睡眠质量的作用．并有效地减轻了年轻父母哄婴儿入睡时的负担。
文档编号A61G7/00GK1748619SQ200410066400
公开日2006年3月22日 申请日期2004年9月15日 优先权日2004年9月15日
发明者王学义 申请人:王学义