CN103596471A - 可洗的分层缓冲垫 - Google Patents

Abstract

本文公开了可以完全拆卸以易于清洁的分层缓冲垫（300）。睡眠系统是持久的和阻燃的。分层缓冲垫（300）可以包括泡沫层（302）、空室层（304）、以及盖罩（308）。泡沫（302）允许流体通过其中自由移动，并且按照用户身体形成轮廓，以使舒适性最大化并且减少界面压力。网状泡沫层（302）抵抗压力定形和热定形。空室层（304）也允许流体通过其中自由移动，并且为用户身体提供额外支撑。空室层（304）的单独的空室被穿孔以允许流体通过其中传输。盖罩（308）将其他层结合在一起，以形成分层缓冲垫（300）并且防止这些层劣化。可移开盖罩（308）以允许独立地清洁每一层。

Description

可洗的分层缓冲垫

相关申请的引用

本申请要求于2011年6月7日提交的名称为“可洗的分层睡眠系统（Washable Layered Sleep System）”的美国临时专利申请号61/494,089的优先权权益，对于其所公开或教导的内容，通过引用具体地结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及针对用户舒适性、支撑性、和/或保护性的缓冲系统。

背景技术

床垫用于各式各样的环境中，诸如在住宅中、在旅馆中、在医院中、在运动设施中、在安全设施中、在急救站中、在露营中、以及用于军事应用。床垫为用户提供舒适的和防撞的保护。此外，一些床垫可以是便携式的并且在用户身体和另外地可能在各种情况下碰撞用户身体的一个以上物体之间提供阻挡层。类似地，各种缓冲垫为用户提供类似的益处，作为座面或保护装置的衬里（例如，头盔或身体衬垫）。

可以使用各种结构和材料来制造床垫或其他衬垫。例如，口袋式弹簧床垫（pocketed spring mattress）可以包含一排紧密结合的金属弹簧，它们由床框缓冲用户身体。此外，可以使用一排紧密结合的封闭室的空气或水小室，例如，在空气床垫和水床垫中。进一步的实施例包括旋转开孔或闭孔的聚氨酯泡沫、胶乳泡沫、以及反转的泡沫。

然而，常规的缓冲垫，尤其是在露营、军事、以及医院应用中的床垫，难以在使用之间进行清洁，并且污染物经常加剧这种床垫的劣化。缓冲垫经常保留流体并且截留微粒或其他外来物品。进一步，许多便携式的或可重复使用的缓冲垫被设计成使可运输性和/或可储存性而不是舒适性最大化。例如，利用一排结合的小室或弹簧的常规床垫在与用户身体的接触点处提供随着结合的小室或弹簧的变形逐渐增加的对变形的抗性。对变形逐渐增加的抗性可以引起用户身体（例如，在用户的肩部和臀部）上的压力点比用户身体的其他部分更多地突出进入床垫。此外，常规泡沫床垫可以导致由于过多的压力定形或热定形引起的用户的不适。进一步，常规床垫可能是易燃的或另外地对火灾高度敏感。

发明内容

本文中描述的和要求保护的实施方式通过提供分层缓冲垫解决了上述问题，其包括：泡沫层；空室层；分离层，其配置成定向在泡沫层与空室层之间；以及盖罩，其配置成封装泡沫层和空室层。当封装泡沫层和空室层时，盖罩以选择的位置和方向限制泡沫层和空室层。泡沫层、空室层、以及盖罩可彼此移开。

本文中描述的和要求保护的实施方式通过进一步提供组装分层缓冲垫的方法解决了上述问题，其包括：将泡沫层定位在分离层的第一表面附近并且在盖罩内；将空室层定位在分离层的第二表面附近并且在盖罩内；以及封闭盖罩，以封装泡沫层和空室层。泡沫层、空室层、以及盖罩可彼此移开。

本文中描述的和要求保护的实施方式还通过进一步提供可洗的分层床垫解决了上述问题，其包括：流体可渗透的泡沫层；流体可渗透的空室层，包括四个以上空室的矩阵；分离层，其定向在泡沫层和空室层之间；以及盖罩，其以选择的位置和方向封装并且限制泡沫层和空室层。泡沫层、空室层、以及盖罩可彼此移开。

本文还描述并且陈述了其他实施方式。

附图说明

图1示出了一种示例的可洗的分层床垫的透视截面图。

图2示出了其中具有可洗的分层缓冲垫的示例头盔的正截面视图。

图3示出了一种示例的分层缓冲垫的部分截面视图。

图4示出了完全拆卸状态的示例的分层缓冲垫的透视图。

图5示出了具有打开盖罩的示例的分层缓冲垫的正视图。

图6示出了未加载状态的示例的分层缓冲垫的正视图。

图7示出了第一部分加载状态的示例的分层缓冲垫的正视图。

图8示出了第二部分加载状态的示例的分层缓冲垫的正视图。

图9示出了重负载状态的示例的分层缓冲垫的正视图。

图10示出了针对示例的分层缓冲垫的部件和系统响应特性的示例的压力相对于变形的曲线。

图11示出了根据本公开的技术用于组装分层缓冲垫的示例操作。

图12示出了根据本公开的技术用于清洁分层缓冲垫的示例操作。

具体实施方式

图1示出一种示例的可洗的分层床垫100的透视截面视图。分层床垫100包括泡沫层102、分离层126、空室层104、结构层106、以及盖罩108。下面将详细地论述床垫100的每个单独部件层的细节。图1没按比例绘制。

分层床垫100可以放置在将分层床垫100抬起至期望高度的结构框架（未示出）的顶上，以便用户124可以坐和/或躺在床垫100上以舒适地休息和/或睡觉。床垫100的部件层具体地配置以进行组装和拆卸。这允许床垫100的单独的部件层在并不替换整个分层床垫100的情况下被替换。进一步地，床垫100的每个单独的部件层是流体可渗透的，以便能够使用水和/或水溶液以及清洁剂容易地清洁分层床垫100（在组装或拆卸的状态下）。

图2示出了其中具有可洗的分层缓冲垫200的示例头盔201的正截面视图。分层缓冲垫200包括泡沫层202、分离层226、空室层204、以及盖罩208。下面将详细地论述分层缓冲垫200的每个单独的部件层的细节。图2没按比例绘制。

分层缓冲垫200可以插入并且固定在头盔201内，以使用户的头部224在碰撞时舒适地缓冲。缓冲垫200的部件层具体地配置以进行组装和拆卸。这允许缓冲垫200的单独的部件层在并不替换整个分层缓冲垫200的情况下被替换。进一步地，缓冲垫200的每个单独的部件层是流体可渗透的，以便能够使用水和/或水溶液以及清洁剂容易地清洁分层缓冲垫200（在组装或拆卸的状态下）。

图3示出了示例的分层缓冲垫300的部分截面视图。分层缓冲垫300包括泡沫层302和其间具有分离层326的空室层304。分层缓冲垫300进一步包括结构层306和盖罩308，该盖罩308至少部分地包围缓冲垫300的其他部件层。进一步地，分层缓冲垫300可以包括如本文中描述的更多或更少的层或部件。盖罩308的一部分缺失，以示出分层缓冲垫300内的部件层。

分层缓冲垫300的单独的层能够以任何顺序或方式布置。在一个实施方式中，盖罩308将其他部件层结合在一起，其中与盖罩308结合泡沫层302提供用户界面。分离层326可以位于泡沫层302与空室层304之间，以防止泡沫层302塌缩到空室层304的单独的小室中。结构层306是分层缓冲垫300的最底层。分层缓冲垫300减少压力点并且使舒适性最大化，同时允许流体和微粒传输通过并且离开每个单独的层以便容易地清洁。由泡沫层302提供的低压力支撑和由空室层304提供的高压力支撑产生分层缓冲垫300，其按照用户身体形成轮廓并且支撑用户身体，并且其是柔软的和舒适的。

泡沫层302是多孔的并且具有允许流体容易地通过其中传输的低密度。利用每英寸相对很少的细孔，例如，每英寸25至35个细孔，形成泡沫层302以使泡沫层302的卫生特性（例如，通过其中传输流体的能力）最大化。泡沫层302可以由例如聚氨酯、有机聚合物（例如，聚烯烃）或无机聚合物（例如，硅酮类）、橡胶、或具有舒适性、弹性以及具有允许流体和微粒通过泡沫层302自由移动的多孔结构的任何其他材料制成。

在一个实施方式中，泡沫层302是网状聚氨酯泡沫，其具有高撕裂强度、令人满意的延伸率、以及令人满意的弹性。进一步地，通过热网状化，可以增加网状聚氨酯泡沫的孔径。在另一实施方式中，泡沫层302可以是具有以意大利面条样或网状图案编织（wandering）的相互连接的聚合物突出物的缓冲垫。因为泡沫层302设计成允许流体容易地通过其中传输，所以泡沫层302并不容易保留流体或截留微粒。这样，泡沫层302可以在使用之间彻底地清洁。

许多多孔的、低密度的泡沫易于降解和燃烧。进一步地，许多这种泡沫具有对压力定形的较低的抗性。相反地，泡沫层302被优化以对抗压力定形，使耐用性最大化，并且使可燃性最小化。可以处理泡沫层302，以使泡沫材料阻燃或对于来自明火的点燃具有抗性。例如，膨胀的涂层可以应用于泡沫层302，以使其阻燃。可替换地或另外地，泡沫层302可以由天然耐火的网状聚氨酯制成，所述网状聚氨酯在混合阶段用添加剂处理。进一步地，泡沫层302的低密度范围，例如，2.2磅/立方英尺至3.0磅/立方英尺，提高对压力定形的抗性，并且泡沫层302的每英寸相对低的细孔允许流体通过泡沫层302传输。对压力定形的抗性增加了泡沫层302的耐久性并且允许重复使用和清洁分层缓冲垫300。许多类型的泡沫在与身体热量的反应中软化，这可以导致泡沫的热定形。这样，在设计泡沫层302过程中，考虑了人体和/或预期存储、运输、以及应用环境温度的平均温度，以防止泡沫层302的热定形。

泡沫层302按照用户身体形成轮廓，以使舒适性最大化并且使界面压力降低最大化。在与用户身体热量和重量的反应中，泡沫层302按照用户身体形状形成轮廓并且按照其模制成形，并且一旦将来自用户身体的压力从泡沫层302中除去，则恢复其原始形状。泡沫层302的坚固性使舒适性以及界面压力减少最大化。例如，泡沫层302可以是具有55%可用冲程的2英寸厚度，其表示泡沫压实之前的压缩百分比，并且具有25至35压痕力变形评级（indentation force deflection rating）。

空室层304包括缓冲室或从一个以上基本上平坦的表面延伸的支撑单元。空室层304可以是，例如，具有70%可用冲程的3.2英寸厚度。因此，分层缓冲垫300具有高度顺从性，同时相对压紧。缓冲室（或空室）是中空的小室，其可以生成抵抗变形的相对恒定的力。在一个实施方式中，缓冲室是楔形的。进一步地，缓冲室可以是六边形、半球形、半椭球形、圆锥形、立方体形、锥体形、圆柱形等。然而，由于考虑了压力，配置其他形状以抵抗变形。空室层304通常由以下材料制成，其在预期负载条件下可弹性变形，并且可承受较大变形而并不破裂或另外地降解。示例的材料包括热塑性氨基酯、热塑性弹性体、苯乙烯共聚合物、橡胶、Dow

Dupont^TM

以及Krayton聚合物。

在一个实施方式中，空室层304包括与底部基本上平坦的表面相对的顶部基本上平坦的表面，每个表面都具有形成缓冲室的一个以上凹痕。例如，缓冲室可以具有5度脱模角的1.6英寸高的半球。顶面将从顶面延伸的缓冲室连接在一起，并且底面将从底面延伸的缓冲室连接在一起。从给定表面延伸的缓冲室可以单独地附连至该表面，而不是彼此附连。在可替代的实施方式中，缓冲室可以从给定的表面延伸，并且进一步地附连至附近的缓冲室。从顶面延伸的缓冲室在连接界面处遇到从底面延伸的相对的缓冲室。连接界面可以穿孔，以允许流体通过空室层304中的每个缓冲室进行输送。此外，与每个缓冲室对应的顶面和底面的表面区域可以是开放的，以进一步允许流体通过空室层304进行输送。开放的表面和穿孔有助于清洁空室层304。

在另一实施方式中，单独的缓冲室以顶部矩阵和底部矩阵进行布置。顶部矩阵从中心粘合层的顶面延伸，而底部矩阵从中心粘合层的底面延伸。在一个实施方式中，缓冲室被环境空气填充，并且封闭或密封，以防止流体或微粒渗透或被截留。在另一实施方式中，缓冲室未填充。进一步地，当缓冲室被压缩和减压时，在空气或流体可以自由地通过其中的缓冲室和/或中心粘合层中，可以存在一个以上的孔，和/或用以有助于清洁。在另一实施方式中，缓冲室用泡沫或流体而不是空气填充。可以使用泡沫或某些流体，以隔离用户身体，有助于热量从用户身体传递至分层缓冲垫300/从分层缓冲垫300传递热量，和/或影响对于分层缓冲垫300变形的抗性。

在利用中心粘合层（未示出）的实施方式中，在独立的变形范围内，缓冲室可以彼此独立地压缩，以降低用户身体上的压力点的势能。缓冲室单独地压缩以均匀地分配用户的重量。至少每个缓冲室的材料、壁厚、尺寸、以及形状限定了每个缓冲室可以施加的阻力。例如，在主动变形范围内，空室层304可以具有0.95磅/平方英寸的活动负荷或屈曲负荷和0.78磅/平方英寸的支撑力。这允许空室层304使用用户身体上的均匀的力来符合用户身体，以使舒适性最大化并且减少用户身体上的压力点的势能。例如，空室层304具有足够的坚固性，以支撑更胖的用户（例如，具有体重大于75百分位的用户），而且能够按照较瘦用户（例如，具有体重小于25百分位的用户）的身体进行变形并且形成轮廓。在另一实施方式中，空室层304是蜂窝状结构。

进一步地，分层缓冲垫300实现最佳的SAG因子，其表示在泡沫层与第二层之间坚固性的比例。例如，分层缓冲垫300可以具有在泡沫层302与空室层304之间约为2的SAG因子，其对于防止压疮是最佳的。

在另一实施方式中，缓冲室以从顶部粘合层延伸的顶部矩阵和从底部粘合层延伸的底部矩阵布置。从顶部粘合层延伸的空室遇到底部粘合层，并且从底部粘合层延伸的空室遇到顶部粘合层（以互相交叉的方式）。互相交叉的空室层可以被穿孔，这时每个缓冲室遇到相对的粘合层，以有助于清洁并且允许流体通过其中进行输送。

结构层306为分层缓冲垫300提供系统坚固性和刚性，以使分层缓冲垫300的舒适性和可携带性最大化。结构层306是平坦的并且基本上刚性的。结构层306与分层缓冲垫300放置在其上的表面相平，以使用户的舒适性最大化。一些实施方式将不包括结构层306。结构层306可以由并不保留流体而且可以容易清洁的任何刚性材料制成。例如，结构层306可以由塑料热塑性聚氨酯制成。然而，考虑了其他材料（包括，但不限于金属、塑料、陶瓷、以及橡胶）用来制造结构层306。

盖罩308以希望的位置和方向将多个层（包括泡沫层302、空室层304、以及结构层306的层）结合在一起，以形成分层缓冲垫300并且防止部件层由于暴露于污染物和/或环境因素而劣化。盖罩308可以移开，以有助于单独地清洁部件层，并且盖罩308可以机洗。进一步地，由于材料组成、涂层等，盖罩308可以是内在阻燃的。例如，盖罩308可以由合成纤维和天然纤维的混合物制成（包括但不限于Dupont^TM 棉花、尼龙、及其他芳族聚酰胺纤维）。在一个实施方式中，盖罩308和分离层326一起包括分隔袋，用于将泡沫层302与空室层304分开，并且为分层缓冲垫300提供另外的结构，并且以防止泡沫层302塌缩到空室层304中。

图4示出了处于完全拆卸状态的示例的分层缓冲垫400的透视视图。分层缓冲垫400可以拆卸成单独的部件层、盖罩408、空室层404、泡沫层402、以及结构层406，以有助于存储或清洁。进一步地，每个单独的部件层可以用抗微生物物质处理和/或由抗微生物材料制成。

在一个实施方式中，在不替换其他部件层的情况下，每个单独的部件层可以被替换并且重复利用。例如，空室层404和结构层406可以分别被重复利用到新的空室层和新的结构层中和/或重新用作新的空室层和新的结构层。进一步地，盖罩408和泡沫层402分别可以被重复利用到新的盖罩和泡沫层中和/或重新用于其他产品。因为分层缓冲垫400可以被重复利用并且易于清洁，所以分层缓冲垫400可以在多种环境中（诸如露营或军事应用）重复使用。此外，因为分层缓冲垫400是卫生的并且可以容易地清洁，所以分层缓冲垫400可以被多个用户卫生地使用。

盖罩408以希望的位置和方向将分层缓冲垫400的部件层结合在一起。盖罩408是可移开的（可移除的），以便可以分离部件层，从而有助于清洁（例如，通过打开沿着盖罩408的一侧定向的钩-环式紧固件440）。盖罩408可以滑动到这些层上和/或缠绕这些层，并且它可以包括一个或多个其他可选择性分开的紧固件（例如，钩-环式紧固件、按钮、卡扣等）以允许容易地移开。盖罩408也可以是可机洗的或通过其他方法可清洁的。

空室层404包括具有从每个表面延伸的一个或多个开口小室的两个相对表面。每个开口小室在连接界面处遇到相对的开口小室。连接界面被穿孔以有助于清洁。流体（诸如水或清洁剂）、或空气可以被迫使从与开口小室相关的表面中的开口通过在每个连接界面中的穿孔，以冲洗出污染物。流体或空气可以在空室层404的一个表面上引入，并且通过每个连接界面中的穿孔冲洗至相对的表面，以除去微粒或污染物。

泡沫层402允许流体通过其中自由地移动。流体和/或清洁剂可以从泡沫层402的一端或一侧冲洗至相对端或侧，以从泡沫层402中除去微粒或污染物。进一步地，因为泡沫层402不保留流体，所以与其他泡沫相比，用于泡沫层402干燥所需要的时间减少，这防止霉菌或其他带有水份的污染物出现在泡沫层402中。结构层406是刚性的并且不保留流体。通过用流体（诸如水或清洁剂）冲洗结构层406，可以容易地清洁结构层406。

图5示出了具有打开的盖罩508的示例的分层缓冲垫500的正视图。分层缓冲垫500包括盖罩508、泡沫层502、空室层504、以及结构层506。盖罩508以希望的位置和方向将分层缓冲垫500的单独的部件层结合在一起，并且防止单独的部件层劣化（例如，通过暴露于环境因素）。分层缓冲垫500进一步包括分离层526，以将泡沫层502与空室层504分开，并且为分层缓冲垫500提供另外的结构，并且防止泡沫层502塌缩到空室层504中。

在一个实施方式中，盖罩508和分离层526一起形成口袋。泡沫层502插入口袋中并且为用户提供舒适的界面。最优化泡沫层502，以对抗压力，使舒适性最大化，并且使耐用性最大化，允许多次使用。泡沫层502按照用户身体形成轮廓，以使舒适性最大化并且减少用户身体上的压力点。进一步地，在与用户身体热量和/或重量的反应中，泡沫层502按照用户身体的形状形成轮廓并且模制成形，并且一旦来自用户身体的压力从分层缓冲垫500中除去则恢复其原始形状。

空室层504布置在泡沫层502与结构层506之间。空室层504包括顶部基本上平坦的表面512和相对的底部基本上平坦的表面510，每个表面具有从其中突出的一个或多个楔形缓冲室（例如，缓冲室514和缓冲室516）。缓冲室是楔形中空小室，其产生用于抵抗变形的相对恒定的力。虽然在图5中描述的缓冲室在外形上通常是截短的四角锥形，缓冲室可以是半球形、半椭球形、圆锥形、立方体形、锥体形、圆柱形，或能够具有中空内部体积的任何其他形状。

顶面512将从顶面延伸的缓冲室连接在一起，而底面510将从底面延伸的缓冲室连接在一起。从顶面延伸的每个缓冲室在连接界面处遇到从底面延伸的相对的缓冲室。例如，从顶面512延伸的缓冲室514在连接界面518处遇到从底面510延伸的相对的缓冲室516。连接界面被穿孔（即，它们具有通过其中的一个以上的孔），以允许流体通过空室层504中的每个缓冲室进行输送。此外，分别与每个缓冲室对应的顶面512和底面510的表面区域是开放的，以进一步允许流体通过缓冲室层504进行输送。结构层520在盖罩508内的底部，并且为分层缓冲垫500提供刚性。结构层520是基本上平坦的和刚性的，并且与分层缓冲垫500放置其上的表面相平，以使用户的舒适性最大化。

图6示出了处于未负载状态的示例的分层缓冲垫600的正视图。分层缓冲垫600包括泡沫层602、空室628的顶部矩阵、以及空室630的底部矩阵。空室628、空室630的两个矩阵共同地形成如本文中详细论述的空室层604。泡沫层602是多孔的和低密度的泡沫，例如，网状泡沫。泡沫层602具有对压力定形的抗性并且按照施加负载或压力而没有热定形的表面形成轮廓。为了说明的目的，分层缓冲垫600不包括盖罩（以便允许在无障碍下观察泡沫层602和空室层604）。

分层缓冲垫600放置在包括顶面632和底面634的压缩测试装置620中。分层缓冲垫600放置在压缩测试装置620的顶面632与底面634之间。压力经由压缩测试装置620施加于分层缓冲垫600。在图6的实施方式中，没有压力施加于分层缓冲垫600。

空室628的顶部矩阵包括从顶部平面层612延伸的缓冲室（例如，缓冲室614）的顶部平面层612。空室630的底部矩阵包括从底部平面层610延伸的缓冲室（例如，缓冲室616）的底部平面层610。从顶部平面层612延伸的每个缓冲室在连接界面处遇到从底部平面层610延伸的相对的缓冲室。例如，从顶部平面层612延伸的缓冲室614在连接界面618处遇到从底部平面层610延伸的相对的缓冲室616。

在一个实施方式中，在空室628的顶部矩阵中和在空室630的底部矩阵中的缓冲室都具有针对缓冲室的高度改变的厚度。例如，在缓冲室614接近顶部平面层612的地方，缓冲室614的壁厚可以大于缓冲室614接近连接界面618的地方，反之亦然。可以使用针对它们的高度改变的缓冲室厚度，以产生根据缓冲室的压缩量改变的阻力（即，产生正和/或渐增的弹簧比率）。此外，空室628的顶部矩阵可以是与空室630的底部矩阵不同的厚度。

图7示出了处于第一部分负载状态的示例的分层缓冲垫700的正视图。分层缓冲垫700包括泡沫层702、空室728的顶部矩阵、以及空室730的底部矩阵。空室728、空室730的两个矩阵共同地形成如本文中详细讨论的空室层704。泡沫层702是多孔的和低密度的泡沫，例如，网状泡沫。泡沫层702具有对压缩的抗性并且按照施加负载而没有热定形的表面形成轮廓。为了说明的目的，分层缓冲垫700不包括盖罩（以便允许在无障碍下观察泡沫层702和空室层704）。

空室728的顶部矩阵和空室730的底部矩阵包括缓冲室（例如，缓冲室714、缓冲室716）。每个缓冲室在连接界面处遇到相对的缓冲室。例如，缓冲室714在连接界面718处遇到相对的缓冲室716。当负载施加至一个或多个空室时，所以缓冲室变形并且压缩。

分层缓冲垫700放置在包括顶面732和底面734的压缩测试装置720中。分层缓冲垫700放置在压缩测试装置720的顶面732与底面734之间。负载（例如，19.0lb）经由压缩测试装置720施加至分层缓冲垫700。在空室728的顶部矩阵和空室730的底部矩阵开始压缩之前，压缩泡沫层702。泡沫层702按照空室728的顶部矩阵形状形成轮廓并且开始塌缩到空室728的顶部矩阵中的缓冲室中。因为测试装置720中的负载均匀地施加于泡沫层702，所以均匀地压缩泡沫层702。负载不足以压缩在空室728的顶部矩阵或空室730的底部矩阵中的缓冲室。例如，缓冲室714和缓冲室716不被压缩。在另一实施方式中，当分层缓冲垫700包括泡沫层702与空室层704之间的分离层时，泡沫层702防止按照空室728的顶部矩阵中的缓冲室形成轮廓或塌缩到其中。

图8示出了处于第二部分负载状态的示例的分层缓冲垫800的正视图。分层缓冲垫800包括泡沫层802、空室828的顶部矩阵、以及空室830的底部矩阵。空室828、空室830的两个矩阵共同地形成如本文中详细论述的空室层804。泡沫层802是多孔的和低密度的泡沫，例如，网状泡沫。泡沫层802具有对压缩的抗性并且按照施加负载而没有热定形的表面形成轮廓。为了说明的目的，分层缓冲垫800不包括盖罩（以便允许无障碍地观察泡沫层802和空室层804）。

空室828的顶部矩阵和空室830的底部矩阵包括缓冲室（例如，缓冲室814和缓冲室816）。每个缓冲室在连接界面遇到相对的缓冲室。例如，缓冲室814在连接界面818处遇到相对的缓冲室816。当负载施加至一个或多个空室时，所以缓冲室变形并且压缩。

分层缓冲垫800放置在包括顶面832和底面834的压缩测试装置820中。分层缓冲垫800放置在压缩测试装置820的顶面832与底面834之间。负载（例如，23.3lb）经由压缩测试装置820施加至分层缓冲垫800。

测试装置820施加大于图7的测试装置720的力，并且进一步压缩分层缓冲垫800。在空室828的顶部矩阵和空室830的底部矩阵开始塌缩之前，压缩泡沫层802。泡沫层802按照空室828的顶部矩阵形状形成轮廓并且塌缩到空室828的顶部矩阵中的缓冲室中及其周围。因为测试装置820中的负载均匀地施加于泡沫层802，所以均匀地压缩泡沫层802。

空室828的顶部矩阵和空室830的底部矩阵各自塌缩，以产生抵抗变形的相对恒定的力。例如，缓冲室808和缓冲室812与泡沫层802结合利用在用户身体上的均匀的力单独地压缩并且符合用户身体，从而使舒适性最大化并且减少用户身体上的压力点的势能。在另一实施方式中，当分层缓冲垫800包括泡沫层802与空室层804之间的分离层时，泡沫层802防止形成轮廓或塌缩到空室828的顶部矩阵中的缓冲室中。

在各种实施方式中，空室828的顶部矩阵具有对于变形较低的抗性，因此在对于变形具有较高抗性的空室830的底部矩阵之前塌缩。然而，在其他实施方式中，空室830的底部矩阵具有针对变形较低的抗性，因此在空室828的顶部矩阵之前塌缩。在其他实施方式中，空室828的顶部矩阵和空室830的底部矩阵具有针对变形相同或类似的抗性，因此同时地或接近同时地塌缩。

图9示出了处于第三重负载状态的示例分层缓冲垫900的正视图。分层缓冲垫900包括泡沫层902和空室层904。空室层904以顶部矩阵和底部矩阵布置，这在图9描述的重负载状态下是不能辨别的。空室层904包括多个缓冲室，当负载施加于空室层904时，所以多个缓冲室变形并且压缩。

泡沫层902是多孔的和低密度的泡沫，例如，网状泡沫。泡沫层902具有对压缩的抗性并且按照施加负载而没有热定形的表面形成轮廓。为了说明的目的，分层缓冲垫900不包括盖罩（以便允许无障碍地观看泡沫层902和空室层904）。

分层缓冲垫900放置在包括顶面932和底面934的压缩测试装置920中。分层缓冲垫900放置在压缩测试装置920的顶面932与底面934之间。负载（例如，35.8lb）经由压缩测试装置920施加至分层缓冲垫900。

测试装置920施加比图8的测试装置914更大的力，并且进一步压缩分层睡眠系统部件900。在空室层904塌缩之前，压缩泡沫层902。泡沫层902按照空室层904的形状形成轮廓并且塌缩到空室层904中的缓冲室中及其周围。因为在测试装置920中的负载均匀地施加至泡沫层902，所以均匀地压缩泡沫层902。进一步地，空室层904几乎完全地塌缩，并且单独的空室不再能够彼此区分。

图10示出了针对示例的分层缓冲垫的部件和系统响应特性的示例的压力相对于变形的曲线1000。曲线图1000示出了2英寸泡沫层（1051）、4英寸空室层（1052）、以及包括2英寸泡沫层和4英寸空室层的分层缓冲垫系统（1053）的压力（以磅/平方英寸计）与变形（以英寸计）之间的关系。

曲线图1000说明了在三个曲线之间活化和支撑压力的差异。2英寸泡沫层具有起始屈服点1036，其将较低的压力支撑提供给用户身体。2英寸泡沫层的较低压力支撑使舒适性和界面压力降低最大化。空室层具有较高的起始屈服点1038，其在较高负载下提供位移，这进而为用户身体的更大和/或更突出的特征（例如，用户的肩部或臀部）提供支撑。

包括2英寸泡沫层部件和空室层部件的分层缓冲垫系统结合2英寸泡沫层和空室层的低压力支撑优点和高压力支撑优点。因此，曲线1053不具有独特的起始屈服点，并且总体上具有比曲线1051和曲线1052更平滑的压力-变形曲线。因此，分层缓冲垫系统结合了2英寸泡沫层部件和空室层部件的低压力支撑和高压力支撑，以提供分层缓冲垫，其按照用户身体形成轮廓并且支撑用户身体，并且其对于用户是柔软的和舒适的。

图11示出了根据本公开技术用于组装分层缓冲垫的示例操作1100。第一定位操作1110将泡沫层定位在分层缓冲垫盖罩的口袋内。在一个实施方式中，泡沫层由具有孔径足够大以有助于流体相对容易地通过泡沫层传输的流体可渗透泡沫制成。泡沫层在负载下塌缩，并且用分层缓冲垫为用户提供舒适界面。在一个实施方式中，分层缓冲垫盖罩由渗透性的柔性材料（例如，织物或网状物）制成。进一步，口袋可以由分层缓冲垫盖罩连续地形成，并且由与分层缓冲垫盖罩相同的材料制成。

第二定位操作1120使用位于其间的分离层将空室层定位在分层缓冲垫盖罩内的泡沫层附近。空室层包括多个缓冲室或从一个以上基本上平坦的表面中延伸的支撑单元。单独的缓冲室在负载下塌缩，并且空室层在比泡沫层相对更大的负载下塌缩。这为用户提供额外的支撑。分离层可以由分层缓冲垫盖罩连续地形成，并且由与分层缓冲垫盖罩相同的材料制成，或其可以是附连至分层缓冲垫盖罩的分离结构。进一步地，分离层可以是上述口袋的内部部分。

第三定位操作1130将刚性层定位在空室层附近、远离泡沫层、并且在分层缓冲垫盖罩内。刚性层为分层缓冲垫提供结构基础，并且可以由任何刚性材料（例如，木头、塑料、金属）制成。在一些实施方式中，在分层缓冲垫盖罩内的分离口袋接收刚性层。在其他实施方式中，因为分层缓冲垫旨在放置在刚性表面上，所以没有刚性层包括在分层缓冲垫中。

封闭操作1140在泡沫层、空室层、以及刚性层周围封闭分层缓冲垫盖罩。这将层以希望的位置和方向封装并且固定在分层缓冲垫盖罩内。在一个实施方式中，分层缓冲垫盖罩装配有沿着分层缓冲垫盖罩的至少一侧定向的选择性紧固件（例如，钩-环、按钮、卡扣等）。这些层通过分层缓冲垫盖罩的开口侧插入，并且在这些层周围选择性地封闭分层缓冲垫盖罩。

图12示出了根据本公开技术用于清洁分层缓冲垫的示例操作1200。打开操作1210打开分层缓冲垫盖罩，以显示在分层缓冲垫盖罩内封装的泡沫层、空室层、以及刚性层。在一个实施方式中，打开操作1210通过选择性地分开沿着分层缓冲垫盖罩的至少一侧定向的选择性紧固件（例如，钩-环、按钮、卡扣等）来完成。

移开操作1220（移出操作1220）从分层缓冲垫盖罩中移开（移出）泡沫层、空室层、以及刚性层。在一个示例实施方式中，移开操作1220可以仅通过从分层缓冲垫盖罩中物理地拉拔泡沫层、空室层、以及刚性层的每一个来实现。冲洗操作1230利用清洁液冲洗泡沫层、空室层、刚性层、以及盖罩中的一个或多个。清洁液可以包括水和一种以上的清洁剂和/或抗微生物剂（例如，肥皂和化学制品），以有助于清洁分层缓冲垫。更具体地，清洁液可以通过和穿过或泡沫层、空室层、刚性层、和/或盖罩中的孔和/或细孔，以从泡沫层、空室层、刚性层、和/或盖罩中冲洗污染物。

干燥操作1240干燥泡沫层、空室层、刚性层、和/或盖罩。干燥操作1240可以在冲洗操作1230中冲洗的一个或多个层上执行。干燥操作1240进一步可以仅通过室温蒸发或通过将热量和/或增压空气施加到泡沫层、空室层、刚性层、和/或盖罩上以促进蒸发来执行。重新组装操作1250重新组装泡沫层、空室层、刚性层、和/或盖罩。在一个实施方式中，重新组装操作1250可以使用图11的操作1100来执行。

组成本文中描述的本发明的实施方式的逻辑操作以不同的名称称为操作、步骤、目的、或模块。此外，应当理解的是逻辑操作能够以任何顺序执行，根据需要增加和/或省略步骤，除非另外明确要求或通过权利要求的语言内在地要求特定顺序。

以上的说明、实施例、以及数据提供了本发明的示例性实施方式的结构和使用的完整描述。因为在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出本发明的许多实施方式，所以本发明限于随附的权利要求。此外，在不偏离所述权利要求的情况下，不同实施方式的结构特征可以结合在其他实施方式中。

Claims (21)

1.一种分层缓冲垫，包括：

泡沫层；

空室层；

分离层，配置成定向在所述泡沫层与所述空室层之间；以及

盖罩，配置成封装所述泡沫层和所述空室层，其中，当封装所述泡沫层与所述空室层时，所述盖罩以选择的位置和方向限制所述泡沫层与所述空室层，并且其中，所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩可彼此移开。

2.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，进一步包括：

刚性层，配置成定向在所述空室层附近，其中

所述盖罩进一步配置成封装所述刚性层；

当封装所述泡沫层、所述空室层、以及所述刚性层时，所述盖罩进一步以选择的位置和方向限制所述刚性层；并且

所述刚性层可从所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩中移开。

3.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述分离层邻近所述盖罩。

4.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩是流体可渗透的。

5.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，在所述空室层中的至少一个空室包括排水孔。

6.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述泡沫层在低于所述空室层的压力下基本上塌缩。

7.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述泡沫层和所述空室层的结合提供基本上无变化的压力-变形曲线。

8.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述空室层包括布置成矩阵的四个以上的空室。

9.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述空室层包括相对地或互相交叉布置的两个空室层。

10.根据权利要求1所述的分层缓冲垫，其中，所述盖罩包括沿着所述盖罩的至少一侧定向的一个以上可选择地分开的紧固件。

11.一种组装分层缓冲垫的方法，包括：

将泡沫层定位在分离层的第一表面附近并且在盖罩内；

将空室层定位在所述分离层的第二表面附近并且在所述盖罩内；以及

封闭所述盖罩，以封装所述泡沫层和所述空室层，其中，所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩可彼此移开。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

在所述封闭操作之前，将刚性层定位在所述空室层附近，其中，所述封闭操作进一步封装所述刚性层，并且所述刚性层可从所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩中移开。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述分离层邻近所述盖罩。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩是流体可渗透的。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述空室层中的至少一个空室包括排水孔。

16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述泡沫层在低于所述空室层的压力下基本上塌缩。

17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述泡沫层和所述空室层的结合提供基本上无变化的压力-变形曲线。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述空室层包括布置成矩阵的四个以上空室。

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述空室层包括相对地或互相交叉布置的两个空室层。

20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述盖罩包括沿着所述盖罩的至少一侧定向的一个以上可选择地分开的紧固件。

21.一种可洗的分层床垫，包括：

流体可渗透的泡沫层；

流体可渗透的空室层，包括四个以上空室的矩阵；

分离层，其定向在所述泡沫层与所述空室层之间；以及

盖罩，其以选择的位置和方向封装并且限制所述泡沫层和所述空室层，其中，所述泡沫层、所述空室层、以及所述盖罩可彼此移开。

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