专利名称：高度可调节床垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种可进行局部单元高度调节的床垫；特别是适用于为长年卧床 的病人调节身体各部位压力变化的床垫。
背景技术：
目前人们睡觉时为了调节身体各部位压力，会不断变化姿势。对床垫的要求从板 床改进为席梦丝床垫，再改进到气床垫和水床垫，人体的不同部位所产生的压强差不断縮 小。根据空气或水的流动特性，在一个充满水或空气介质的密闭容器中，介质对容器四周产 生的压强均等，由此产生了气床垫和水床垫。当人们睡觉的姿态发生改变时，容器壁被外压 力向内压挤，被压挤的空气或水就会在外力作用下向压强小的部位转移，最后使床垫接触 身体的各部位压强保持均匀。但是气床垫和水床垫也存在一些缺点，第一是对气囊和水袋 的材料要求较高，维护保养要求高，据统计一般气囊和水袋六七年后就容易产生漏气、漏水 现象；第二是睡气床垫和水床垫的人会感觉与床垫接触的皮肤透气性较差；第三是由于气 和水的流动不受人的控制，当床上的一人调整睡觉的姿势时，特别是水床垫会因为水的流 动对某一部分水袋壁产生冲击，并在这部分水袋壁的反作用下，再流向另一部分水袋壁，再 在另一部分水袋壁的反作用下流动，即产生忽悠忽悠的振荡感，会影响同一床垫上睡觉的 其他人；第四是对于长期瘫痪在床的病人会因为长时间的不改变睡觉的姿态，阻碍了局部 的血液循环，加上紧贴毛孔的床垫透气性较差等因素而易产生褥疮。
发明内容本发明的目的是为人们提供一种可以对床垫的每一独立单元部位进行高度调节， 即床垫表面对人体的压力可根据人的意愿进行调节的床垫，能使长期卧床病人在不变换卧 床姿势情况下，也可避免产生褥疮。 本发明的方案是将床垫按纵横划分为各单元，每一单元块为一柱体，顶和底面积 均在2cmX2cm至20cmX20cm，单元块外层有包装面料、在外面料下垫有海绵或棉花或透气 的棉类织品或透气的化纤类织品(以下简称海绵织品)、海绵织品下面安装了一支弹簧，弹 簧下安装一个测压机构、升降装置或伺服机构，床垫各单元内还包括一个压电晶体、压电信 号放大器、地址码输出接口 、伺服机构或升降装置，通过数据总线联接一个模数转换接口和 计算机。其中的测压机构由压电晶体和压电信号放大器组成；伺服机构由伺服电机、离合 器、升降螺母和与其配合的升降螺杆及平台组成；升降装置是由单杆活塞气缸及进排气孔 和平台组成。 当人体接触到床垫单元时，单元的测压机构测量出人体对床垫单元的压力，并转 换成电信号，经信号放大器将信号放大后，受压单元激活该单元的地址码输出接口 ，输出地 址码和压力数值，经模数转换接口到计算机，计算机对全部压力增加的单元进行累加平均， 计算出各单元的平均值，与各单元现有压力值相比较，现有压力大于平均值时，输出一个减 压信号至升降装置或伺服机构，升降装置或伺服机构启动，控制降低该地址受压的床垫单元；当单元现有压力小于平均值时，输出一个增压信号至升降装置或伺服机构，升降装置或 伺服机构启动，控制升高该地址受压的床垫单元；通过升降装置或伺服机构的升降，以保持 人体受压各部位之间的压力平衡。或可以按照人们在计算机上设定的程序要求，对各单元 进行调节。 本发明为人们提供了一种卧床者睡觉的姿势发生变化时，能够受控地调整身体各 部位所需的床垫高度和对人体的压力；床垫与人们身体接触的部分能够根据人们需要提供 某一行或某一列单元不受力，以及某条血管或经络受力或不受力的要求，并降低面料的成 本；特别是对长期瘫痪在床的病人不改变睡觉的姿势的情况下，也能够依次序随时调整床 垫各单元对人体的不同部位的压力，以保持卧床病员各部位血液的定期流通，减少病人产 生褥疮的可能性。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
图1床垫表面单元分割情况示意图； 图2床垫单元工作流程示意图一 ； 图3床垫单元工作流程示意图二 ； 图4床垫单元内部结构升降示意图一 ； 图5床垫单元内部结构示意图二。 l-单元2-压电晶体3-压电信号放大器4-地址码输出接口 5-伺服机构6-升降装 置7-计算机7'-数模转换接口 8-床垫纵向单元列9-床垫横向单元行10-外面料11-海 绵织品12-弹簧13-活塞与平台14-气缸及进排气孔15-升降螺杆及平台16-升降螺母 17-离合器18-伺服电机
具体实施方式实施例一 本发明所述的床垫按纵横划分为各单元1。每一单元1为四棱柱体，顶 和底面积均在2cmX2cm至20cmX20cm之间，单元1外层有外面料10、在外面料10下面垫 有海绵织品11、海绵织品11下面安装了弹簧12，弹簧下安装一个压电晶体2和升降装置6， 全部床垫单元l联接一个模数转换接口 7'、计算机7和一个升降装置6。其中升降装置6 为一个单杆活塞气缸及进排气孔14和活塞与平台13组成。气缸及进排气孔14的换向阀 由电信号控制开闭。 单元工作方式如下当人体接触到床垫单元1时，单元1的压电晶体2测量出人体 对床垫单元1的压力，并转换成电信号，经压电信号放大器3将信号放大后，受压单元激活 该单元的地址码输出接口 4，输出地址码和压力数值，并经模数转换接口 7'到计算机7，计 算机7将所有压力增加的单元1选出，对各单元1的压力值进行累加平均，求出平均压力， 与各单元1现有压力值相比较，现有压力大于平均值时，输出一个减压信号至升降装置6， 在地址信号的作用下控制该单元1的换向阀，使气缸及进排气孔14排气，降低该地址受压 的床垫单元l ;当单元1现有压力小于平均值时，输出一个增压信号至升降装置6，在地址信 号的作用下控制该单元1的换向阀，使气缸及进排气孔14进气，升高该地址受压的床垫单 元；通过升降装置6的活塞与平台13进行升降，以保持人体受压各部位之间的压力平衡，或根据人们输入计算机7的控制程序，调节有关单元1的升降。 实施例二 当伺服机构5是由伺服电机18、离合器17、升降螺母16和升降螺杆及 平台15组成时，离合器17在地址信号的控制下，能与升降螺母16进行离合，控制与其配合 的升降螺杆及平台15的升降。计算机7将所有压力增加的单元压力值进行累加平均，求出 平均压力，并在地址码输出接口 4送来的地址码信号控制下，选定相关地址的单元l，伺服 电机18转动，并控制离合器17与升降螺母16结合，根据该单元1现有压力值相比较，现有 压力大于平均值时，输出一个减压信号至伺服电机18，在离合器17的作用下，带动升降螺 母16旋转，在升降螺杆及平台15的配合下，降低该地址受压的床垫单元1 ;当单元1现有压 力小于平均值时，输出一个增压信号至伺服电机18，在离合器17的作用下，带动的升降螺 母16反向旋转，在升降螺杆及平台15的配合下，升高该地址受压的床垫单元1，以保持人体 受压各部位之间压力平衡，或根据人们输入计算机7的控制程序，调节有关单元1的升降。
权利要求一种高度可调节床垫，它由外面料(10)、海绵(11)、弹簧(12)组成，其特征在于将床垫按纵横分割成多个柱体单元(1)；每一单元(1)内还包括一个压电晶体(2)、压电信号放大器(3)、地址码输出接口(4)、伺服机构(5)或升降装置(6)，通过数据总线联接一个模数转换接口(7’)和计算机(7)；伺服机构(5)由伺服电机(18)、离合器(17)、升降螺母(16)和与其配合的升降螺杆及平台(15)组成。
2. 根据权利要求l所述高度可调节床垫，其特征在于升降装置(6)是由单杆活塞气缸 及进排气孔(14)和活塞与平台(13)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种进行床垫局部单元1高度调节的床垫。它由床垫的各单元1组成，每一单元1为柱体，外层有包装面料10、垫有海绵织品11、弹簧12，压电晶体2、升降装置6或伺服机构5组成。床垫各单元1通过数据总线联接一个模数转换接口7’和一台计算机7。可对床垫的每一独立单元进行高度调节，能使长期卧床病人在不变换卧床姿势情况下，避免产生褥疮。
文档编号A47C27/05GK201536848SQ20092016731
公开日2010年8月4日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者张宝君, 戴文玉 申请人:北京电子科技职业学院