CN105433653B - 人体力学床垫 - Google Patents
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Abstract
本发明属于日常生活技术领域，特别涉及一种人体力学床垫，包括：床架；充气层，其覆盖设置在所述床架上端面上；第一贯通孔和第二贯通孔，其均匀间隔开贯通设置在所述充气层内；多个弹簧，其贯通设置在所述第二贯通孔内；调整层，其覆盖设置在所述充气层的上端面上；多个压力传感器，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽内；第二气腔，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽内的所述多个压力传感器的上方；充气泵，其通过充气管道给充气层充气；以及微处理器。本发明提供的人体力学床垫的结构紧凑，设计合理，能够根据使用者的体重的不同迅速调整床垫上表面的变形状态，保证使用者的睡眠质量和身体健康。
Description
技术领域
本发明属于日常生活技术领域，特别涉及一种人体力学床垫。
背景技术
床垫是人们生活必需品，床垫的舒适程度影响人们的生活质量，更进一步的影响人们的身体健康。随着人们生活水平的不断提高，对舒适生活的追求也越来越强烈。床垫的种类很多，人们使用的床垫也日趋多元化，有椰棕床垫、海绵床垫、乳胶床垫、水床垫等。床垫的类型不同，给使用者带来的感受也不同。椰棕床垫结实，使用寿命长，但过于硬，海绵床垫柔软但海绵易变性，使用寿命短，过于柔软也不利于人的身体健康，因为，使用过软的床垫时，不管使用者采取哪种姿势身体都容易陷下去，翻身不易，而且身体的中段往往下陷，改变了脊柱正常的生理状态，使身体朝上的那侧肌肉放松，而下陷于软垫部分的肌肉被动地拉紧。这样下来腰背部的肌肉就得不到很好的休息，以至于清晨起床出现腰酸背痛、症状加重的问题。
发明内容
本发明的目的之一在于，提供一种人体力学床垫，该床垫能够根据使用者的体重自动调整床垫的上表面的凹陷程度，使得床垫在被使用时，上表面始终处于较小的变形状态，保证使用者的睡眠质量，有利于人体健康。
为了实现上述目的和一些其他目的，本发明提供的技术方案为：
一种人体力学床垫，其特征在于，包括：
床架，所述床架为矩形金属板；
充气层，其覆盖设置在所述床架上端面上，所述充气层由多个带有第一气腔的柱体并列排布组成，且多个第一气腔之间相互连通；
第一贯通孔和第二贯通孔，其均匀间隔开贯通设置在所述充气层内，所述第一贯通孔的直径小于5mm，所述第二贯通孔直径小于5cm；多个弹簧，其贯通设置在所述第二贯通孔内；
调整层，其覆盖设置在所述充气层的上端面上，所述调整层为弹性材质，所述调整层内均匀间隔开排布有多个硬质贴片，所述多个硬质贴片为规则的多边形结构，所述调整层处于非延展状态时，相邻贴片之间的距离小于1cm，所述多边形的面积小于1.5cm2；
多个压力传感器，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽内，且相邻的所述多个压力传感器之间的距离为20-30cm，所述多个压力传感器的测压端朝向所述充气层；
第二气腔，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽内的所述多个压力传感器的上方，且所述多个压力传感器的测压端设置在所述第二气腔的腔室内，所述第二气腔的上端面与所述多个凹槽的上端面平齐，且所述多个弹簧中部分弹簧发生弹性变形时将弹性压力竖直作用于所述第二气腔的上端面；
充气泵，其通过充气管道给所述第一气腔充气；以及
微处理器，其与所述多个压力传感器和所述充气泵电连接。
优选的是，其中，还包括：
壳体，其设置在所述床架的下端面上，且所述壳体套设在所述充气泵的外周；
进气口，其设置在所述壳体的侧壁上，所述充气泵的进气管通过所述进气口向外延伸设置；以及
密封圈，其设置在所述进气口的进气管道周围。
优选的是，其中，所述床架的厚度为小于2cm，所述充气层的厚度小于10cm，以及所述调整层的厚度小于1cm。
优选的是，其中，所述多个柱体的横切面为正方形或者长方形，且所述多个柱体的横切面的面积为10-15cm2。
优选的是，其中，所述多个硬质贴片为规则的五边形或者六边形结构，且所述硬质贴片的厚度小于3mm。
优选的是，其中，所述调整层为聚酯纤维材质，所述硬质贴片为电气石。
优选的是，其中，当压力传感器的检测值≥1.4MPa时，所述微处理器控制所述充气泵向所述充气层内充气，直至压力传感器的检测值小于1.2MPa时，微处理器控制充气泵停止充气。
本发明的有益效果为：
床架为人体力学床垫的整体结构提供支撑和装配基础，保证床垫的结构稳定；
充气层由多个带有第一气腔的柱体并列排布组成，多个柱体的侧壁给压力提供一定支撑，即使充气层内空气较少时，充气层仍能够保持均匀厚度；
多个第一气腔之间相互连通，即使安装一个充气泵也能完成对多个柱体内第一气腔进行充气，减少充气口的设置，充分保证充气层不漏气；
调整层为内设置多个硬质贴片，不管调整层的弹性变形或大或小时都能够保持一定表面支撑度，使得睡眠者的身体朝下的那侧肌肉得到适度放松；弹簧、第二气腔和压力传感器配合使用，通过微控制器控制充气层的厚度以及弹簧的弹性变形长度，从而实现根据不同使用者的体重调整床垫厚度，保证睡眠者的睡眠健康；
将充气泵设置在壳体内，同时在进气口处设置密封圈，具有一定的消音效果，降低床垫调整厚度时产生的噪音，不会影响睡眠者的睡眠质量；
本发明提供的床垫对于不同体重的使用者都是软硬适度的，适用范围广。
综上所述，本发明提供的人体力学床垫的结构紧凑，设计合理，能够根据使用者的体重的不同迅速调整床垫上表面的变形状态，保证使用者的睡眠质量和身体健康。
附图说明
图1为本发明所述的人体力学床垫的一种实施方式的剖视结构示意图；
图2为本发明所述的人体力学床垫的另一种实施方式的剖视结构示意图；
图3为本发明所述的人体力学床垫的一种实施方式中调整层俯视结构示意图的局部放大图；
图4为本发明所述的人体力学床垫的另一种实施方式中调整层俯视结构示意图的局部放大图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明提供的人体力学床垫的实施方式为：
一种人体力学床垫，其特征在于，包括：
床架6，所述床架为矩形金属板；
充气层，其覆盖设置在所述床架上端面上，所述充气层由多个带有第一气腔的柱体3并列排布组成，且多个第一气腔之间相互连通；
第一贯通孔和第二贯通孔，其均匀间隔开贯通设置在所述充气层内，所述第一贯通孔的直径小于5mm，所述第二贯通孔直径小于5cm；多个弹簧4，其贯通设置在所述第二贯通孔内；
调整层1，其覆盖设置在所述充气层的上端面上，所述调整层为弹性材质，所述调整层内均匀间隔开排布有多个硬质贴片2，所述多个硬质贴片为规则的多边形结构，所述调整层处于非延展状态时，相邻贴片之间的距离小于1cm，所述多边形的面积小于1.5cm2；
多个压力传感器7，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽9内，且相邻的所述多个压力传感器之间的距离为20-30cm，所述多个压力传感器的测压端朝向所述充气层；
第二气腔5，其均匀嵌入式设置在所述架体上端面上设置的多个凹槽内的所述多个压力传感器的上方，且所述多个压力传感器的测压端设置在所述第二气腔的腔室内，所述第二气腔的上端面与所述多个凹槽的上端面平齐，且所述多个弹簧中部分弹簧发生弹性变形时将弹性压力竖直作用于所述第二气腔的上端面；
充气泵8，其通过充气管道给所述第一气腔充气；以及
微处理器，其与所述多个压力传感器和所述充气泵电连接。
在上述方案中，床架为人体力学床垫的整体结构提供支撑和装配基础，保证床垫的结构稳定；充气层由多个带有第一气腔的柱体并列排布组成，多个柱体的侧壁给压力提供一定支撑，即使充气层内空气较少时，充气层仍能够保持均匀厚度，且多个第一气腔之间相互连通，即使安装一个充气泵也能完成对多个柱体内第一气腔进行充气，减少充气口的设置，充分保证充气层不漏气；调整层为内设置多个硬质贴片，不管调整层的弹性变形或大或小时都能够保持一定表面支撑度，使得睡眠者的身体朝下的那侧肌肉得到适度放松；弹簧、第二气腔和压力传感器配合使用，通过微控制器控制充气层的厚度以及弹簧的弹性变形长度，从而实现根据不同使用者的体重调整床垫厚度，保证睡眠者的睡眠健康；在实际应用中，充气垫上还设置有一个放气阀10。本方案提供的床垫对于不同体重的使用者都是软硬适度的，适用范围广。
如图2所示，在一个实施方案中，还包括：
壳体12，其设置在所述床架的下端面上，且所述壳体套设在所述充气泵的外周；
进气口，其设置在所述壳体的侧壁上，所述充气泵的进气管11通过所述进气口向外延伸设置；以及
密封圈，其设置在所述进气口的进气管道周围。
在上述方案中，将充气泵设置在壳体内，同时在进气口处设置密封圈，具有一定的消音效果，降低床垫调整厚度时产生的噪音，不会影响睡眠者的睡眠质量。
如图1所示，在一个实施方案中，所述床架的厚度为小于2cm，所述充气层的厚度小于10cm，以及所述调整层的厚度小于1cm。
如图1所示，在一个实施方案中，所述多个柱体的横切面为正方形或者长方形，且所述多个柱体的横切面的面积为10-15cm2。
如图3和图4所示，在一个实施方案中，所述多个硬质贴片为规则的五边形或者六边形结构，且所述硬质贴片的厚度小于3mm。多边形的结构不会使得使用者体表有硬物感，且在实际使用过程中，多边形结构的多个顶角会进行打磨处理。
在一个实施方案中，所述调整层为聚酯纤维材质，所述硬质贴片为电气石。
在上述方案中，电气石的能够使人体内水分子活性化，增加分子含氧量，电气石内的远红外线能使水分子共振，使惰性水分子变成独立水分子，从而增加身体含氧量，增加细胞活力，延缓衰老，改善人体内微循环，促进新陈代谢，预防人得某些疾病。
在一个实施方案中，当压力传感器的检测值≥1.4MPa时，所述微处理器控制所述充气泵向所述充气层内充气，直至压力传感器的检测值小于1.2MPa时，微处理器控制充气泵停止充气。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出并同步描述的实施例。
Claims (6)
1.人体力学床垫，其特征在于，包括：
床架，所述床架为矩形金属板；
充气层，其覆盖设置在所述床架上端面上，所述充气层由多个带有第一气腔的柱体并列排布组成，且多个第一气腔之间相互连通；
第一贯通孔和第二贯通孔，其均匀间隔开贯通设置在所述充气层内，所述第一贯通孔的直径小于5mm，所述第二贯通孔直径小于5cm；多个弹簧，其贯通设置在所述第二贯通孔内；
调整层，其覆盖设置在所述充气层的上端面上，所述调整层为弹性材质，所述调整层内均匀间隔开排布有多个硬质贴片，所述多个硬质贴片为规则的多边形结构，所述调整层处于非延展状态时，相邻贴片之间的距离小于1cm，所述多边形的面积小于1.5cm2；
多个压力传感器，其均匀嵌入式设置在所述床架上端面上设置的多个凹槽内，且相邻的所述多个压力传感器之间的距离为20-30cm，所述多个压力传感器的测压端朝向所述充气层；
第二气腔，其均匀嵌入式设置在所述床架上端面上设置的多个凹槽内的所述多个压力传感器的上方，且所述多个压力传感器的测压端设置在所述第二气腔的腔室内，所述第二气腔的上端面与所述多个凹槽的上端面平齐，且所述多个弹簧中部分弹簧发生弹性变形时将弹性压力竖直作用于所述第二气腔的上端面；
充气泵，其通过充气管道给所述第一气腔充气；以及
微处理器，其与所述多个压力传感器和所述充气泵电连接；当压力传感器的检测值≥1.4MPa时，所述微处理器控制所述充气泵向所述充气层内充气，直至压力传感器的检测值小于1.2MPa时，微处理器控制充气泵停止充气。
2.如权利要求1所述的人体力学床垫，其特征在于，还包括：
壳体，其设置在所述床架的下端面上，且所述壳体套设在所述充气泵的外周；
进气口，其设置在所述壳体的侧壁上，所述充气泵的进气管通过所述进气口向外延伸设置；以及
密封圈，其设置在所述进气口的进气管道周围。
3.如权利要求1所述的人体力学床垫，其特征在于，所述床架的厚度为小于2cm，所述充气层的厚度小于10cm，以及所述调整层的厚度小于1cm。
4.如权利要求1所述的人体力学床垫，其特征在于，多个所述柱体的横切面为正方形或者长方形，且多个所述柱体的横切面的面积为10-15cm2。
5.如权利要求1所述的人体力学床垫，其特征在于，所述多个硬质贴片为规则的五边形或者六边形结构，且所述硬质贴片的厚度小于3mm。
6.如权利要求1所述的人体力学床垫，其特征在于，所述调整层为聚酯纤维材质，所述硬质贴片为电气石。
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