CN110327172A

CN110327172A - 便携式全自动翻身护理床垫

Info

Publication number: CN110327172A
Application number: CN201910731927.5A
Authority: CN
Inventors: 刘尊群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2019-10-15

Abstract

本发明涉及一种便携式全自动翻身护理床垫，由底垫、独立翻身架、翻身气室、托垫、导气管、气泵及控制系统组成，底垫柔性反面防滑，正面有数个沿底垫表面排列的独立翻身架；独立翻身架由在一端铰接的底板、托板及之间的翻身气室构成，各独立翻身架底板长度方向与底垫宽度方向平行，相邻独立翻身架铰接端相互颠倒，奇数位独立翻身架翻身气室与偶数位独立翻身架翻身气室分别由不同的导气管并联后经相应阀门与气泵连通；全部独立翻身架构成的翻身架组上有一柔性托垫，托垫底部与各独立翻身架托板中央部位及未铰接端弹性连接；本翻身护理床垫不仅能以较慢速度小角度翻身，且可按需快速大角度整体翻身；通过安装简单部件可自主完成起背曲腿动作。

Description

便携式全自动翻身护理床垫

技术领域

本发明涉及一种便携式全自动翻身护理床垫，尤其是一种由底垫、翻身架组、翻身气室和气泵及控制系统所组成的便携式全自动翻身护理床垫。

背景技术

医院临床和家庭护理实践中，很多患者由于疾病体衰而长期无法起床和自主翻身，这种情况除了造成患者肌肉及骨骼疼痛外，还极易产生褥疮和引发由于痰液沉积造成的肺炎及多种肺部并发症。通过人工方式定时帮助患者进行翻身不仅消耗医护人员大量精力和体力，而且还可能对患者和护理人员本身造成肌肉损伤，由此各种帮助患者进行床上翻身或其他活动的护理气床垫应运而生。目前主要分为二大类：一类是预先把气床垫底部全部气囊充满气，然后通过把人体相应部位气囊放气，使人体相应部位被动下垂的方式实现人体侧翻，这类产品通常由底垫、依次排列的条形气囊构成，例如，昆山雅护(台湾雅博)医疗器械公司的ACS TURN医院专用款翻身气床垫，这类气床垫可折叠卷曲携带方便，但无法按需快速、大角度翻身，完成一个翻身过程需要数分钟，翻身角度仅30°以内，由于此类气床垫须使用气流量每分钟近千升的大功率、大流量、出压较低的鼓风机气泵，所以噪音大，而且人体在侧倾状态时会滑向气床垫护栏内侧壁，当人体从侧倾状态抬起至放平过程中，人体一侧与气床垫护栏内侧壁会产生挤压不适；另一类气床垫与本发明有着更类似的结构，在床垫下人体相应部位的托板下安装翻身气囊，通过气囊的充气、放气来主动抬起或放下人体实现翻身动作，例如，美国专利局2014年7月15日公布的US 8,776,290 B2，此类产品也通过较简单的方式安装后帮助床上患者翻身，这类产品通常采用小功率、气压略高、气流量每分钟数十升的压缩气泵，但由于结构局限，同样存在着无法按需实现大角度、快速翻身，除非采用大功率、大流量气泵及大容量气囊，而且由于无法实现整体翻身，翻身过程中会使患者背部产生悬空不适感，另外，此二类产品不具备自主起背、曲腿的功能，需要依靠所依附的具有起背曲腿功能的床才能完成起背、曲腿动作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便携式安装方便的，不仅能以一种较慢的速度帮助患者进行小角度翻身，而且在仅采用功率较小的小流量、出压略高的静音气泵及小容量气囊的情况下，即可根据病患实际需求实现快速、大角度的整体翻身；另外，通过安装简单部件，即可自主独立完成快速起背、曲腿动作的、更安全、舒适、功能性更强的翻身护理床垫。

为了解决上述技术问题，本发明的便携式全自动翻身护理床垫由底垫、独立翻身架、翻身架组、翻身气室、托垫、导气管、气泵及控制系统组成，所述底垫为可折叠卷曲柔性材料，反面防滑，正面有数个沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列的独立翻身架；所述独立翻身架由底板、托板及翻身气室组成，底板与托板在一端活动连接，所述翻身气室位于底板和托板之间，翻身气室充气时独立翻身架底板与托板未活动连接的部分呈扇形打开；各独立翻身架底板长度方向与底垫宽度方向平行，相邻独立翻身架底板与托板活动连接端相互颠倒布置，各独立翻身架托板抬起时托板的长对称轴与底板的长对称轴相交所形成的三角平面与本独立翻身架底板所依附的底垫垂直，全部奇数位独立翻身架的翻身气室由一根导气管并联后经相应阀门与气泵连通，全部偶数位独立翻身架的翻身气室由另一根导气管并联后经相应阀门与气泵连通；全部独立翻身架构成所述翻身架组；所述托垫柔性，覆盖在翻身架组上，托垫底部与各独立翻身架托板的中央部位以及托板与底板非活动连接的一端弹性连接。

采用上述技术方案后，由于相邻独立翻身架底板与托板活动连接端相互颠倒布置，相邻的独立翻身架则翻身方向相反，当全部奇数位独立翻身架内的翻身气室由一根导气管并联进行充气，同时全部偶数位独立翻身架内的翻身气室不充气时，整个翻身架组的全部奇数位托板朝一侧倾抬，偶数位托板则不动，由此形成翻身架组朝一侧整体翻身的效果；当全部偶数位独立翻身架内的翻身气室由一根导气管并联进行充气，同时全部奇数位独立翻身架内的翻身气室不充气时，整个翻身架组的全部偶数位托板朝一侧倾抬，奇数位托板则不动，由此形成翻身架组朝另一侧整体翻身的效果；这样患者躺在翻身架组上的托垫上时不会产生背部悬空不适及人体扭曲感；当整个翻身架组的奇数位托板朝一侧倾抬进行翻身时，如果将整个翻身架组的全部偶数位托板也通过气室充气略微抬起，则可以起到防止翻身过程中患者滑向一边的作用，增加了侧翻过程中的安全性，反之亦然；由于底垫是铺在床板上的，当每个独立翻身架抬起时所形成的三角平面都垂直于所依附的底垫及底垫下方的床板时，可以确保人体即使在起背、曲腿姿态下，翻身架组的各个部分也能对人体进行有效侧翻；托垫底部与每个独立翻身架托板的中央部位以及托板与底板非活动连接的一端弹性连接后，不论翻身架组在侧翻或平放状态下，托垫都始终可以贴合在翻身架组上。

作为本发明的进一步改进，所述底垫上有用于安装独立翻身架的固定装置，独立翻身架通过所述固定装置可按需要的位置、方向和数量固定在底垫上或取下。

进一步，所述底垫有上下二层，上下层在靠近患者臀部位置相连接，整个底垫呈可绕连接部位转动的四页结构；患者上半身对应的二页之间安装有由背板和背板底板活动连接构成的起背架，起背架通过插袋或其他方式与底垫上下二页紧密贴合，背板和背板底板之间靠近或者紧靠二者活动连接处有一个起背气囊单元，起背气囊单元含有一至数个独立起背气囊，独立起背气囊数量大于一个时，各独立起背气囊上下叠加并相互贯通，起背气囊单元与导气管连接后经相应阀门与气泵连通，起背气囊单元仅有一个独立起背气囊时，独立起背气囊面对背板与背板底板活动连接处的一端固定在背板或背板底板上二者活动连接处或附近，起背气囊单元中有多个独立起背气囊时，各独立起背气囊面对背板与背板底板活动连接处的一端合并后固定在背板或背板底板上两者活动连接处或附近；底垫在患者下半身对应的二页之间安装有由大腿板和小腿板活动连接构成的曲腿架，曲腿架通过插袋或其他方式与底垫上页紧密贴合，曲腿架在大腿板与小腿板活动连接部位正下方有一个曲腿气囊单元，曲腿气囊单元与导气管连接后经相应阀门与气泵连通，曲腿气囊单元两端分别与大、小腿板弹性连接。

进一步，所述独立翻身架的固定装置为一种位于底垫正面的翻身架插袋，所述翻身架插袋入口端和尾部端有区分，独立翻身架底板只能从翻身架插袋的入口端插入翻身架插袋后与底垫紧密贴合，翻身架插袋沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋长度方向与底垫宽度方向平行，相邻的翻身架插袋入口端至尾部端指向相互颠倒。

进一步，所述独立翻身架的固定装置为一种位于底垫正面的翻身架插袋，所述翻身架插袋入口端和尾部端无区分，独立翻身架底板可从翻身架插袋两端插入翻身架插袋后与底垫紧密贴合，翻身架插袋沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋长度方向与底垫宽度方向平行。

进一步，所述独立翻身架底板与托板在一端铰接，托板在非铰接端弧形上翘，托板或底板上在靠近翻身气室的顶部或底部中心位置有通孔或竖向长槽，竖向长槽向托板与底板的铰接端延伸，托板或底板上靠近两者铰接处有与铰接轴平行的横向长槽；所述独立翻身架底板插入翻身架插袋后，各独立翻身架在底垫上相互之间上下交错布置，独立翻身架托板与底板铰接端连线比相邻的独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线更靠近底垫长对称轴；独立翻身架托板未抬起时，相邻独立翻身架托板交错部位长度大于人体宽度。

进一步，所述独立翻身架底板与托板在一端铰接，托板在非铰接端弧形上翘，托板或底板上在靠近翻身气室的顶部或底部中心位置有通孔或竖向长槽，竖向长槽向托板与底板的铰接端延伸，托板或底板上靠近两者铰接处有与铰接轴平行的横向长槽；所述独立翻身架的底板插入翻身架插袋后，各独立翻身架在底垫上相互之间对齐布置，独立翻身架托板与底板铰接端连线与相邻独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线重合。

进一步，所述翻身气室靠近或者紧靠独立翻身架底板与托板铰接处，由一至数个独立翻身气囊构成，仅有一个独立翻身气囊时，独立翻身气囊面对托板与底板铰接处的一端固定在托板或底板上二者铰接处或附近，独立翻身气囊的另一端分别与托板、底板弹性连接；翻身气室含有多个独立翻身气囊时，各独立翻身气囊上下叠加并相互贯通，各独立翻身气囊面对托板与底板铰接处的一端合并后固定在托板或底板上二者铰接处或附近，各独立翻身气囊的另一端上下相互弹性连接后分别与托板、底板弹性连接；翻身气室顶部或底部有接气嘴穿过独立翻身架托板或底板上的通孔或竖向长槽后与并联导气管相连接。

进一步，所述托垫由可以交替波动的条形或球形气室、空气循环系统、导气管、外罩组成；条形或球形气室、空气循环系统与导气管连接后经相应阀门与气泵连通。

进一步，所述气泵及控制系统通过一个快速接头与总导气管连接，快速接头或总导气管上有一个总导气管气路关闭装置。

上述各项进一步改进方案中，采用四页结构的底垫后，通过简单安装，气床垫即可增加快速自主起背、曲腿功能；

二种插袋的应用可使独立翻身架方便、牢固地按需要的方向安装在底垫上，并可根据实际情况改变独立翻身架的安装方向、位置和数量，还可以根据人体宽度调节相邻独立翻身架托板未抬起时托板交错部位的长度；

独立翻身架托板在非铰接端上翘可以防止患者从托垫两侧滑出；独立翻身架相互之间交错布置，相当于减小了铰接端(杠杆支点)到人体重力作用线(阻力)的距离，即减少了阻力臂的大小，这样更容易侧翻患者；并且在侧翻进行过程中，如果略微抬起翻身架组的另一侧阻止人体向另一侧滑动时，此侧托板的未交错部分有效增强了止滑作用；独立翻身架托板未抬起时交错部位长度大于人体宽度，可以确保整体翻身，不会产生人体背部悬空感；

由于翻身气室位于独立翻身架的托板与底板之间靠近或者紧靠二者铰接处，故可以实现利用小容量气室完成大角度倾抬，并且可在调高气泵输入功率的情况下提高翻身速度；翻身气室中各独立翻身气囊二端固定在独立翻身架的托板或底板上后，独立翻身气囊在充气翻身过程中不会产生偏移挪位；

具有交替波动功能的气室可以使患者背部受压部位交替变化，不宜产生褥疮，空气循环系统可以有效调节皮肤的温度和湿度；

通过快速接头将总导气管与气泵及控制系统迅速分离，可以确保在紧急状态时各气室及气囊单元及时放气，使本护理床垫迅速完全放平，对患者进行心肺复苏抢救(CPR)；将总导气管与气泵及控制系统分离后，如果把总导气管上的气路全部关闭，则可以在运输转移患者过程中，气床垫既使暂时脱离气泵及控制系统仍处于充气支撑状态。

附图说明

图1为本发明的便携式全自动翻身护理床垫结构总图；

图2为入口端与尾部端有区别的独立翻身架插袋示意图；

图3为入口端与尾部端无区别的独立翻身架插袋示意图；

图4为独立翻身架托板、底板不同造型以及独立翻身架其他固定方式示意图；

图5为独立翻身架在底垫上交错布置示意图；

图6为独立翻身架在底垫上对齐布置示意图；

图7图8为双层底垫结构示意图；

图9图10为起背架、曲腿架结构示意图；

图11为本发明的便携式全自动翻身护理床垫总装配图；

图12为本发明的便携式全自动翻身护理床垫侧视图；

图13为起背气囊单元安装在起背架铰接轴或辅轴上的示意图；

图14为各独立翻身气囊后端固定带安装在底板反面、气嘴位于翻身气室顶部中心位置的独立翻身气囊固定示意图；

图15为图14的立体图；

图16为各独立翻身气囊后端固定带安装在底板尾部端、气嘴位于翻身气室顶部偏后位置的独立翻身气囊固定示意图；

图17为各独立翻身气囊后端固定带安装在托板正面、气嘴位于翻身气室底部中心位置的独立翻身气囊固定示意图；

图18为各独立翻身气囊后端固定带安装在底板尾部端、气嘴位于翻身气室底部偏后位置的独立翻身气囊固定示意图；

图19为各独立翻身气囊后端固定带直接固定在托板底板铰接轴上的示意图；

图20为气室位于非紧邻托板底板铰接轴端时各独立翻身气囊固定示意图；

图21为人体平躺时独立翻身架示意图；

图22为图21的立体图；

图23为人体右翻且右侧托板略抬起防止人体向右侧滑动时独立翻身架示意图；

图24为图23的立体图；

图25为人体左翻且左侧托板略抬起防止人体向左侧滑动时独立翻身架示意图；

图26为图25的立体图；

图27为托垫是防褥疮气床垫示意图；

图28为控制系统原理图；

图29为翻身气室体积计算图；

图30为独立翻身架力矩分析计算图；

图中：1-底垫，11-翻身架插袋，111-入口端，112-尾部端，12-底垫上下层连接部位，13-起背架插袋，14-曲腿架插袋，15-翻身架插带，16-底板魔术贴，17-无翻身功能床的床板

2-独立翻身架，21-底板，22-托板，23-铰接轴，231-辅轴-，24-减重通孔，25-竖向长槽，26-横向长槽，27-弹性连接件，271、272、273、274-橡皮筋，28-铲形托板，29-棍形托板

3-翻身架组

4-翻身气室，41-独立翻身气囊，42-下固定带，421-魔术贴，43-上固定带，431-魔术贴，44-连接带，45-后端固定带，451-魔术贴，452-压板，453-螺钉，46-内部通气孔，47-气嘴

5-托垫，51-条形或球形气室，52-空气循环系统，53-外罩，54-气床垫侧壁，55-出气孔

6-导气管，61-奇数位翻身气室导气管，62-偶数位翻身气室导气管，63-起背气囊单元导气管，64-曲腿气囊单元导气管，65-单数位条形或球形气室导气管，66-双数位条形或球形气室导气管，67-空气循环系统导气管，68-总导气管，69-快速接头，691-盖帽

7-气泵及控制系统，71-气源出口，72-气压检测模块，73-倾角测量模块，74-气泵驱动电路

8-起背架，81-背板，811-背板狭长缝，82-背板底板，821-背板底板狭长缝，83-背板与背板底板铰接轴，831-辅轴二

9-起背气囊单元，91-独立起背气囊，911-独立起背气囊固定带，912-魔术贴

10-曲腿架，101-大、小腿板活动连接部，102-曲腿气囊单元，103-弹性带，104-弹性带

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。

如图1、2、5所示，本发明的便携式全自动翻身护理床垫由底垫1、独立翻身架2、翻身架组3、翻身气室4、托垫5、导气管6、气泵及控制系统7组成。底垫1为可折叠卷曲柔性材料，反面防滑，可与运动变化的床体表面贴合，正面有数个沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列的独立翻身架2；独立翻身架由底板21、托板22及翻身气室4组成，底板与托板在一端通过铰接轴23铰接，翻身气室4位于底板21和托板22之间，翻身气室4充气时独立翻身架底板21与托板22未铰接的部分呈扇形打开；各独立翻身架底板21长度方向与底垫1宽度方向平行，相邻独立翻身架底板与托板铰接端相互颠倒布置，各独立翻身架托板22抬起时托板的长对称轴L2与底板21的长对称轴L1相交所形成的三角平面ΔABC与本独立翻身架底板21所依附的底垫1垂直，全部奇数位独立翻身架的翻身气室4由一根导气管61并联后经相应阀门与气泵连通，全部偶数位独立翻身架的翻身气室4由另一根导气管62并联后经相应阀门与气泵连通；全部独立翻身架2构成所述翻身架组3；如图1、图21至图26所示，托垫5柔性，覆盖在翻身架组3上，托垫5底部与各独立翻身架托板22的中央部位以及托板与底板非铰接的一端通过弹性连接件27弹性连接。

如图7至图12所示，底垫分为上下二层，上下层在靠近患者臀部位置相连接，整个底垫1呈可绕连接部位12转动的四页结构；患者上半身对应的二页之间安装有由背板81和背板底板82活动连接构成的起背架8，起背架8通过起背架插袋13与底垫上下二页紧密贴合，也可采用魔术贴(尼龙粘扣带)将背板81和背板底板82与底垫上下二页粘贴在一起等其他方法，背板81和背板底板82之间靠近或者紧靠二者活动连接处有一个起背气囊单元9，起背气囊单元9含有一至数个独立起背气囊91，独立起背气囊91数量大于一个时，各独立起背气囊91上下叠加并相互贯通，起背气囊单元9与导气管63连接后经相应阀门与气泵连通，起背气囊单元9仅有一个独立起背气囊91时，独立起背气囊91面对背板81与背板底板82活动连接处的一端固定在背板81或背板底板82上二者活动连接处或附近，固定方式可以是独立起背气囊91一端的固定带911穿过背板81或背板底板82上的狭长缝811或821后，用魔术贴或压板及螺钉等方式固定在背板81或背板底板82上，也可采用如图13所示的方法，将独立起背气囊的固定带911直接卷绕固定在背板与背板底板的铰接轴83或另外增加的一根辅轴二831上。起背气囊单元9中有多个独立起背气囊91时，各独立起背气囊91面对背板与背板底板活动连接处一端的固定带911合并后，用上述同样方法固定在背板或背板底板上两者活动连接处或附近；底垫1在患者下半身对应的二页之间安装有由大腿板和小腿板活动连接构成的曲腿架10，曲腿架10通过曲腿架插袋14或其他方式与底垫上页紧密贴合，曲腿架10在大腿板与小腿板活动连接部位101正下方有一个曲腿气囊单元102，曲腿气囊单元102与导气管64连接后经相应阀门与气泵连通，曲腿气囊单元102两端用弹性带103、104分别与大小腿板弹性连接。

如图2、图5所示，底垫1正面有用于固定独立翻身架2的翻身架插袋11，翻身架插袋入口端111和尾部端112有区分，例如入口端略大于尾部端或尾部端封闭等，独立翻身架底板21只能从翻身架插袋11的入口端111插入翻身架插袋11后与底垫1紧密贴合，翻身架插袋11沿底垫1长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋11长度方向与底垫1宽度方向平行，相邻的翻身架插袋入口端111至尾部端112指向相互颠倒。也可以采用如图3所示的入口端111和尾部端112无区分的翻身架插袋11，独立翻身架底板21可从翻身架插袋11两端插入翻身架插袋后与底垫1紧密贴合，翻身架插袋11沿底垫1长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋11长度方向与底垫1宽度方向平行。

用于固定独立翻身架的装置也可是如图4所示的位于底垫1正面的翻身架插带15或底板魔术贴16等其他各种方式。

如图2，图14至图18所示，独立翻身架底板21与托板22在一端铰接，托板22在非铰接端弧形上翘，独立翻身架可采用常规工程材料，为了减轻重量，也可采用医用级尼龙树脂或其他轻质材料，在保证结构强度条件下可在托板、底板上分布适当大小、数量的减重通孔24，托板22或底板21上在靠近翻身气室4的顶部或底部中心位置有通孔或竖向长槽25，竖向长槽25向托板与底板的铰接端延伸，托板或底板上靠近两者铰接处有与铰接轴23平行的横向长槽26；独立翻身架底板21插入翻身架插袋11后，各独立翻身架2在底垫上相互之间上下交错布置(见图2、图5)，独立翻身架托板22与底板21铰接端连线L3、L4比相邻的独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线L5、L6更靠近底垫长对称轴L7，也即独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线L5、L6比相邻独立翻身架铰接端连线L3、L4更靠近同侧底垫边缘L8、L9；独立翻身架托板未抬起时，相邻独立翻身架托板交错部位长度L10大于人体宽度。

如图6所示，独立翻身架还可采用另一种布置方法，即独立翻身架的底板21插入翻身架插袋11后，各独立翻身架2在底垫上相互之间对齐布置，独立翻身架托板与底板铰接端连线与相邻独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线重合为一条线L11、L12。

如图14、15所示，翻身气室4靠近或者紧靠独立翻身架底板21与托板22铰接处，由一至数个独立翻身气囊41构成，独立翻身气囊41的个数决定托板22的最大倾抬角度，仅有一个独立翻身气囊41时，独立翻身气囊41面对托板与底板铰接轴23的一端固定在底板21上二者铰接处或附近，其方式可以将独立翻身气囊41的后端固定带45穿过横向长槽26后用魔术贴451粘贴在底板21的反面，也可以如图16所示将独立翻身气囊41的后端固定带45穿过铰接轴23下方延伸至底板21尾部端，并在那里用压板452及螺钉453或魔术贴451等其他方式与底板21固定连接，还可以采用如图19的方式将独立翻身气囊的后端固定带45直接卷绕固定在铰接轴23或另外增设的辅轴一231上；独立翻身气囊41的另一端用有弹性的上、下固定带43、42分别与托板22、底板21采用魔术贴431、421或其他方式连接起来；翻身气室4含有多个独立翻身气囊41时，各独立翻身气囊41上下叠加并通过内部通气孔46相互贯通，各独立翻身气囊41面对托板与底板铰接轴23的一端合并后固定在底板上二者铰接处或附近，具体位置及方式同上述仅有一个独立翻身气囊时的后端固定带45的固定方式一样，各独立翻身气囊41的另一端上下通过有弹性的连接带44相互连接后再分别用弹性固定带43、42与托板、底板连接；翻身气室4顶部有接气嘴47穿过独立翻身架托板22上的通孔或竖向长槽25后与导气管61或62相连接，上述各情况中，不论后端固定带45在何处、如何固定，接气嘴47可以位于翻身气室4顶部中央位置，也可以如图16所示位于顶部偏后位置。

另外如图17、18所示，还可以采用气嘴47位于翻身气室4底部的结构，气嘴47穿过独立翻身架底板21上的通孔或竖向长槽25后与导气管61或62相连，无论气嘴47位于翻身气室4底部中心或偏后位置，单个独立翻身气囊或多个独立翻身气囊的后端固定带45既可以穿过托板22上的横向长槽26后用魔术贴451或其他方式固定在托板22上，也可以将后端固定带45穿过铰接轴23下方延伸至底板21尾部端用压板452及螺钉453或其他方式固定，当然也可以采用如图19的方式将独立翻身气囊的后端固定带45直接卷绕固定在铰接轴23或另外增设的辅轴一231上。

翻身气室4如果采用非紧邻独立翻身架铰接处的布置方式，则各独立翻身气囊41固定方式相应变化，可采用如图20所示的方法，各独立翻身气囊41前、后端均与底板21托板22弹性连接。本发明各实施例中的气室、气囊单元、独立翻身气囊与独立翻身架、起背架、曲腿架之间的弹性连接也可以用不影响气囊充气扩张的非弹性连接方式取代。

如图4所示，本发明中独立翻身架托板22也可演化成各种结构形式，如铲形托板28、棍形托板29等，独立翻身架底板21也可演变成各种形式，但其宽度需能够确保独立翻身架2安装在底垫上后不会左右摇摆，其长度需确保托板22在承受最大负荷情况下，独立翻身架2不会绕铰接轴23旋转倾倒，上述各结构形式下，翻身气室4中各独立翻身气囊41与底板21托板22的固定方式也相应变化。

在操作使用本发明时，如图21、图22所示，翻身架组平放时，从床垫上人体头部向脚部方向看，即朝箭头所指方向看，独立翻身架ABC位于独立翻身架DEF正前方，在独立翻身架ABC的托板221上对应底垫1长对称轴L7的位置O₁固定连接一根橡皮筋271(或拉伸弹簧)，橡皮筋271的另一端固定在托垫5底部与O₁相对应的位置O₄，橡皮筋271以一定的预拉伸力拉住托垫5底部，O₁、O₄二点当前重合，位于托板221的C端也有一根橡皮筋272以预拉伸力拉住托垫5底部，这样可以使得托垫5未被翻起时不会在翻身架组3上任意活动；相邻独立翻身架DEF(位于独立翻身架ABC的正后方)的托板222上对应底垫1长对称轴L7的位置O₂和托垫5底部与O₂相对应的位置O₃之间有一根保持一定预拉伸力的橡皮筋273，O₂、O₃二点当前重合，托板222的F端也有一根保持一定预拉伸力的橡皮筋274，橡皮筋273、274同样也以一定的预拉伸力拉住托垫5底部，使得托垫5未被翻起时不会在翻身架组3上任意活动(当前O₁、O₂位于底垫1的长对称轴L7上，O₄、O₃位于托垫5底部的长对称轴L15上，朝箭头所指方向看，O₁在O₂正前方，O₄在O₃正前方，翻身架组平放时，L7与L15二线重合)；如图23、图24所示，当翻身架组向右侧翻，独立翻身架ABC的托板221抬起与相邻独立翻身架DEF的托板222产生位移时，O₂、O₃分离，之间的橡皮筋273被拉伸，从而更紧迫地把托垫5拉住贴紧在独立翻身架ABC的托板221上使托垫5不会移动，橡皮筋274仍以原有的预拉伸力拉住托垫5，而O₁、O₄此时仍保持重合，之间的橡皮筋271以及托板221C端的橡皮筋272仍以原有的预拉伸力拉住托垫5，使之不能移动；如图25、图26所示，当翻身架组向左侧翻，独立翻身架DEF托板222抬起与相邻独立翻身架ABC的托板221产生位移时，则O₁、O₄分离，之间的橡皮筋271被拉伸，从而更紧迫地把托垫5拉住贴紧在独立翻身架DEF的托板222上，橡皮筋272仍以原有的预拉伸力拉住托垫5，此时O₂、O₃仍保持重合，之间的橡皮筋273以及托板222F端的橡皮筋274仍以原有的预拉伸力拉住托垫5使之不能移动；正是通过上述方法可以使不论在向任意一侧翻身还是平躺状态下，托垫5都可以与翻身架组3始终保持贴合状态。

如图21、图22所示，独立翻身架相互交错布置后，铰接点B、E到人体重力作用线的距离BO₁、EO₂变小(O₁在O₂前)，即相当于减少了阻力臂大小，使得侧翻更容易进行；交错部分的长度BE大于人体宽度，侧翻时可形成整体翻身效果；如图21、图23、图25所示，独立翻身架托板抬起向一侧侧翻患者时，如果相邻独立翻身架托板也略抬起，则托板的未交错部分L13、L14可阻止患者向一侧滑动，从而起到保护作用。

在上述各实施例基础上进一步优化，如图27所示，托垫5由可以交替波动的条形或球形气室51、空气循环系统52、导气管65，66，67、外罩53组成；其中单数位条形或球形气室由一根导气管65并联后经相应阀门与气泵连通，双数位条形或球形气室由另一根导气管66并联后经相应阀门与气泵连通，空气循环系统52是一根四周开有气孔的导气管，在气床垫外罩53内依附着气床垫侧壁54环绕一周后与导气管67连接，再经相应阀门与气泵连通，单双数气室交替充气可以改变患者背部受压部位，防止产生褥疮，空气循环系统52产生的气流从外罩侧面的出气孔55溢出，气流与外罩53上表面产生热交换效应，带走人体背部产生的热量，可有效调节人体皮肤的温度和湿度。

如图11图27所示，总导气管68通过末端的快速接头69与气泵及控制系统7中的气源出口71实现快速分离或接入；快速接头69还附带有一个盖帽691，当快速接头69与气源出口71分离后，可用盖帽691盖在快速接头69上以关闭总导气管68上的所有气路。

如图27、图28所示，本发明所采用的电控线路由单片机、控制按键、显示屏、气压传感器、角度测量输出模块、气泵及继电器驱动电路(控制板)、气泵、继电器、电磁阀、交直流电源等构成。其中气压检测模块72检测到本发明床垫的上层防褥疮气垫的条形或球形气室51的气压达到设定值后即关闭相应气室电磁阀，从而为本发明床垫的上层防褥疮气垫提供适合人体浅层血管舒张的较低气压，气压值可调；上层防褥疮气垫的单、双数位气室气压交替波动的时间可调；通过空气循环系统导气管67可向外罩53内注入空气用于降温和干爽皮肤；气泵对本发明床垫的中、下层的各翻身气室4、起背气囊单元9、曲腿气囊单元102提供略高气压，使其具有翻身、起背、曲腿功能；安装在独立翻身架托板22上的倾角测量模块73检测到侧翻角度达到设定值时即关闭与相应翻身气室导气管相连的电磁阀，为人体提供需要的翻身角度；通过气泵驱动电路74中的PWM模块对气泵输入电压的调节，可以改变气泵充气流量和压力大小，从而调节翻身速度的快慢；通过对翻身侧的选择、翻身角度、速度、翻身后停留时间及平躺时间等各参数的设定，实现全自动或手动的各种翻身起背曲腿功能。

实际使用本发明时，需先将底垫1铺设并固定在床板17上(见图1)，如果底垫1安装起背架、曲腿架后，则需将底垫1的下层固定在床板17上。

小容量气囊可以快速、大角度倾抬人体力矩计算分析如图29、图30所示，本发明的最大翻身倾角可达60°，翻身气室OE＝9cm，DE＝20cm，其体积V＝S_DEF×OE＝60°/360°×π×DE²×OE＝1/6×3.14×(0.2m)²×0.09m＝0.0019m³＝1.9升，若选用市场上气压为3.86Psi，气流量为50升/分钟的医用气床垫充气泵，可知气泵气压P＝3.86×0.0704kg/cm²＝0.27kg/m²(1Psi＝0.0704kg/cm²)，所以单个翻身气室可提供托力f＝P×S＝0.27kg/cm²×OE×DE＝0.27kg/cm²×9cm×20cm＝48.6kg，若底垫宽度IJ＝1m，独立翻身架托板长度BC＝0.7m，托板交错长度EB＝0.6m，设单个独立翻身架所受人体重力为fx，根据绕固定轴转动的物体处于平衡状态时正力矩等于负力矩的原理可知，f×HB＝fx×KB，H为气室托力作用点，K为人体重力作用点，HB为动力臂＝1/2 DE＝0.1m，KB为阻力臂＝0.3m，48.6kg×0.1m＝fx×0.3m，故fx＝16.2kg，假设底垫长度为2m，由于每个独立翻身架底板宽OE＝9cm，则底垫上共有2m÷0.09m＝22列独立翻身架，向任何一侧进行翻身时共有11个独立翻身架托板进行托抬，所以翻身架组能够抬起的重量为11×16.2kg＝178.2kg，11个翻身气室的容量为11×1.9升＝20.9升。

经实际测试，采用每分钟流量50升，气压为3.86Psi的压缩气泵可以对130kg的测试重量在半分钟内完成60°倾角的侧翻。

对于使用过程中在起背曲腿状态下进行侧翻时产生的如图12中A位置独立翻身架托板22可能产生相互冲突的问题，可通过调整独立翻身架的位置及适当增加相邻独立翻身架之间的间距来解决。

以上仅是本发明的优选实施例，对于本技术领域的技术人员在不脱离本发明技术方案的原理、构造及特征的前提下所作的改进和变化均应落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种便携式全自动翻身护理床垫，由底垫、独立翻身架、翻身架组、翻身气室、托垫、导气管、气泵及控制系统组成，其特征在于：所述底垫为可折叠卷曲柔性材料，反面防滑，正面有数个沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列的独立翻身架；所述独立翻身架由底板、托板及翻身气室组成，底板与托板在一端活动连接，所述翻身气室位于底板和托板之间，翻身气室充气时独立翻身架底板与托板未活动连接的部分呈扇形打开；各独立翻身架底板长度方向与底垫宽度方向平行，相邻独立翻身架底板与托板活动连接端相互颠倒布置，各独立翻身架托板抬起时托板的长对称轴与底板的长对称轴相交所形成的三角平面与本独立翻身架底板所依附的底垫垂直，全部奇数位独立翻身架的翻身气室由一根导气管并联后经相应阀门与气泵连通，全部偶数位独立翻身架的翻身气室由另一根导气管并联后经相应阀门与气泵连通；全部独立翻身架构成所述翻身架组；所述托垫柔性，覆盖在翻身架组上，托垫底部与各独立翻身架托板的中央部位以及托板与底板非活动连接的一端弹性连接。

2.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述底垫上有用于安装独立翻身架的固定装置，独立翻身架通过所述固定装置可按需要的位置、方向和数量固定在底垫上或取下。

3.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述底垫有上下二层，上下层在靠近患者臀部位置相连接，整个底垫呈可绕连接部位转动的四页结构；患者上半身对应的二页之间安装有由背板和背板底板活动连接构成的起背架，起背架通过插袋或其他方式与底垫上下二页紧密贴合，背板和背板底板之间靠近或者紧靠二者活动连接处有一个起背气囊单元，起背气囊单元含有一至数个独立起背气囊，独立起背气囊数量大于一个时，各独立起背气囊上下叠加并相互贯通，起背气囊单元与导气管连接后经相应阀门与气泵连通，起背气囊单元仅有一个独立起背气囊时，独立起背气囊面对背板与背板底板活动连接处的一端固定在背板或背板底板上二者活动连接处或附近，起背气囊单元中有多个独立起背气囊时，各独立起背气囊面对背板与背板底板活动连接处的一端合并后固定在背板或背板底板上两者活动连接处或附近；底垫在患者下半身对应的二页之间安装有由大腿板和小腿板活动连接构成的曲腿架，曲腿架通过插袋或其他方式与底垫上页紧密贴合，曲腿架在大腿板与小腿板活动连接部位正下方有一个曲腿气囊单元，曲腿气囊单元与导气管连接后经相应阀门与气泵连通，曲腿气囊单元两端分别与大、小腿板弹性连接。

4.根据权利要求2所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述独立翻身架的固定装置为一种位于底垫正面的翻身架插袋，所述翻身架插袋入口端和尾部端有区分，独立翻身架底板只能从翻身架插袋的入口端插入翻身架插袋后与底垫紧密贴合，翻身架插袋沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋长度方向与底垫宽度方向平行，相邻的翻身架插袋入口端至尾部端指向相互颠倒。

5.根据权利要求2所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述独立翻身架的固定装置为一种位于底垫正面的翻身架插袋，所述翻身架插袋入口端和尾部端无区分，独立翻身架底板可从翻身架插袋两端插入翻身架插袋后与底垫紧密贴合，翻身架插袋沿底垫长度方向从一端至另一端依次排列，翻身架插袋长度方向与底垫宽度方向平行。

6.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述独立翻身架底板与托板在一端铰接，托板在非铰接端弧形上翘，托板或底板上在靠近翻身气室的顶部或底部中心位置有通孔或竖向长槽，竖向长槽向托板与底板的铰接端延伸，托板或底板上靠近两者铰接处有与铰接轴平行的横向长槽；所述独立翻身架底板插入翻身架插袋后，各独立翻身架在底垫上相互之间上下交错布置，独立翻身架托板与底板铰接端连线比相邻的独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线更靠近底垫长对称轴；独立翻身架托板未抬起时，相邻独立翻身架托板交错部位长度大于人体宽度。

7.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述独立翻身架底板与托板在一端铰接，托板在非铰接端弧形上翘，托板或底板上在靠近翻身气室的顶部或底部中心位置有通孔或竖向长槽，竖向长槽向托板与底板的铰接端延伸，托板或底板上靠近两者铰接处有与铰接轴平行的横向长槽；所述独立翻身架的底板插入翻身架插袋后，各独立翻身架在底垫上相互之间对齐布置，独立翻身架托板与底板铰接端连线与相邻独立翻身架托板未抬起时托板非铰接端连线重合。

8.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述翻身气室靠近或者紧靠独立翻身架底板与托板铰接处，由一至数个独立翻身气囊构成，仅有一个独立翻身气囊时，独立翻身气囊面对托板与底板铰接处的一端固定在托板或底板上二者铰接处或附近，独立翻身气囊的另一端分别与托板、底板弹性连接；翻身气室含有多个独立翻身气囊时，各独立翻身气囊上下叠加并相互贯通，各独立翻身气囊面对托板与底板铰接处的一端合并后固定在托板或底板上二者铰接处或附近，各独立翻身气囊的另一端上下相互弹性连接后分别与托板、底板弹性连接；翻身气室顶部或底部有接气嘴穿过独立翻身架托板或底板上的通孔或竖向长槽后与并联导气管相连接。

9.根据权利要求1所述的便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述托垫由可以交替波动的条形或球形气室、空气循环系统、导气管、外罩组成；条形或球形气室、空气循环系统与导气管连接后经相应阀门与气泵连通。

10.根据权利要求1所述便携式全自动翻身护理床垫，其特征在于：所述气泵及控制系统通过一个快速接头与总导气管连接，快速接头或总导气管上有一个总导气管气路关闭装置。