CN116196178A - 可调节床中用于头部倾斜和腰部支撑的模块化气动致动系统 - Google Patents

Abstract

气动调节模块可附接到可调节床的支撑面板。所述模块具有容纳在所述床的所述支撑面板上的基座和通过顶点铰链连接到所述基座的倾斜面板。气囊位于所述基座和所述倾斜面板之间，所述气囊具有多个膨胀段，每个膨胀段可从放气状态气动膨胀到充气状态。所述倾斜面板在放气状态下基本上平行于所述基座，并且在充气状态下具有有效的三角形扩展横截面，所述三角形扩展横截面具有接近所述顶点铰链的顶点以提供所述倾斜面板相对于所述基座的倾斜角。

Description

可调节床中用于头部倾斜和腰部支撑的模块化气动致动系统

技术领域

本发明总体上涉及可调节床的领域，更具体地涉及用于头部和腰部支撑调节的气动致动气囊系统。

背景技术

铰接床早已在医院和医疗保健设施中使用，以允许将患者定位在倾斜位置、坐姿位置、抬高腿的位置或这些位置的组合。由于可将床调整到阅读、一般放松或睡眠所需位置的舒适性和便利性，铰接床的普遍使用已迅速扩大。

已通过机械或机电致动器实现了后背的腰部区域的额外和/或可变支撑以及铰接床中头部角度的调整，以增加舒适度。然而，这些装置通常需要额外的致动器，额外的致动器可能由于铰接平台下方有限的空间和减小的厚度轮廓难以定位在侧支撑元件中，该侧支撑元件使致动系统暴露在视野中。

因此，希望提供一种具有气动致动系统的铰接床，该气动致动力系统适于容纳在厚度减小的型材侧支撑元件内。

发明内容

本申请公开的实施例通过提供可附接到可调节床的支撑面板的气动调节模块克服了现有技术的缺点。该模块具有容纳在床的支撑面板上的基座和通过顶点铰链连接到基座的倾斜面板。气囊位于基座和倾斜面板之间，气囊具有多个膨胀段，每个膨胀段可从放气状态气动地膨胀到充气状态。

倾斜面板在放气状态下基本上平行于基座，并且在充气状态下具有有效的三角形扩展横截面，所述三角形扩展横截面具有接近所述顶点铰链的顶点，且所述倾斜面板具有相对于所述基座的倾斜角。

用于铰接床的模块化气动致动系统包括安装在床的一个或多个支撑面板上的多个气动调节模块。充气歧管具有气动泵和多个调节阀，气动泵被连接以向调节阀提供加压空气。多个柔性导管将多个调节阀中的每一个连接到相应的一个气动调节模块。控制器可操作地连接到调节阀，并且控制器被配置为响应于用户在遥控器上的输入，向每个调节阀提供充气或放气命令，以使加压空气从气动泵流到相应的一个气动调节模块。

附图简要说明

当结合附图考虑时，通过参考示例性实现的以下详细描述，将更好地理解本发明的这些和其他特征和优点，其中：

图lA是可调节床的实施例的图示，该可调节床采用模块化气动调节模块作为腰部支撑和头部倾斜致动器的实施方式；其中气动调节模块处于完全致动位置；

图lB是可调节床的图示，其中模块化气动调节模块处于完全致动位置，且床的上体支撑件处于铰接位置；

图lC是可调节床的侧视图，其上覆床垫以虚线显示，模块化气动调节模块作为腰部支撑，头部倾斜致动器处于完全致动位置；

图2A是模块化气动调节模块的第一示例性实施方式的图示；

图2B是第一示例性实施方式的侧视图；

图2C是第一示例性实施方式的后视图；

图3A是气动致动系统的俯视图的图示；

图3B是气动致动系统的下部示意图；

图3C是作为两个使用者的腰部支撑和头部倾斜致动器的处于不同纵向位置的气动致动系统和模块化调节模块的俯视图；

图4是气动致动系统部件的框图；

图5A是用于腰部支撑和头部倾斜致动器的第一示例定位元件的下部部分分解图示；

图5B是用于腰部支撑和头部倾斜致动器的第二示例定位元件的上部部分分解图示

图6A和图6B是处于充气和放气状态的模块化气动调节模块中的气囊段的第一示例性实施方式的图示；

图7A是模块化气动调节模块的第二示例性实施方式的图示；

图7B是第二示例性实施方式的侧视图；

图7C是第二示例性实施方式的后图示；和

图8A和图8B是处于充气和放气状态的模块化气动调节模块中的气囊段的第二示例性实施方式的图示。

具体实施方式

附图所示和本文所述的实施例提供了一种用于铰接床中腰部支撑和头部倾斜的模块化气动致动系统，该系统可以在紧凑的垂直空间中实现，以呈现用于现代床设计的最小垂直轮廓。参照附图1A和图1B示出了可调节床2的示例性实施例，该可调节床包括气动致动系统(随后将更详细地描述)，该气动致动力系统具有处于致动位置的气动调节模块3，用作腰部支撑模块4和头部倾斜致动器6。如图lA所示，在上体支撑板12的非铰接位置，以及图lB所示，上体支撑板处于铰接位置，具有侧轨lla、11b和端轨13a、13b的框架10承载上体支撑面板12和座椅支撑部分14。上体支撑面板12可以通过铰链15附接到座椅支撑部分14实现转动。大腿支撑面板16也可以用铰链17连接到座椅支撑部分，小腿支撑面板18用铰链19连接到大腿支撑面板。框架10可由支腿20支撑。可调节床2的结构和致动可在本文所示如标题为“电动可调节床”的美国专利No.10932583中所公开的一个示例中实现。充气的气动支撑模块在覆盖的床垫8上的轮廓效果在图lC中示出。

用于腰部支撑模块4和头部倾斜致动器6的气动调节模块3的示例实施方式在图2A至2C中详细示出。每个气动调节模块具有基座22，该基座22被容纳在床的支撑面板上，在所示的示例中为上主体支撑面板12。倾斜面板24通过顶点铰链26连接到基座22。位于基座和倾斜面板之间的气囊28具有多个膨胀段30。每个膨胀段在膨胀状态下提供有效的三角形膨胀横截面，具有接近顶点铰链26的顶点32。节段的顶点可以通过弹簧夹或类似装置粘合连接或机械接合。或者，可以将这些段模制为在顶点处具有接合接缝的单个元件。在图2A至图2C所示的示例中。采用了三个膨胀段(图2A和图2B示出了节段上的透明端)。每个膨胀段30连接到气动充气系统(稍后将更详细地描述)。气囊28中的膨胀段的膨胀调节基座和倾斜面板之间的倾斜角度34。每个膨胀段在从膨胀段基本平坦且倾斜面板基本平行于基座的放气状态到将倾斜面板放置在期望倾斜角度的充气状态的范围内可气动膨胀。在气囊28中使用单独的膨胀段30允许在从气囊未充气的情况下基本上为0°到20°至30°之间的最大角度的倾斜角度范围内进行更精确的角度控制。在某些实施方式中，节段30可以单独并依序地充气，以在整个倾斜范围内提供增量的预定倾斜位置。此外，各个节段30的大致三角形形状和在节段膨胀期间在气囊28中形成的整体三角形形状在倾斜面板24的下表面上提供了均匀的压力，以在倾斜角度范围内更稳定地支撑上覆床垫。

与刚性结构相反，倾斜面板24可以是柔性的，以允许构成模块和上覆床垫之间的轮廓，从而更舒适。在示例性实施方式中采用纤维增强塑料(Fiber reinforced plastic,FRP)。此外，倾斜面板24和基座22可以都是FRP，顶点铰链26可以是将倾斜面板连接到基座的柔性FRP的“活铰链”。气囊28可以黏附地粘结到倾斜面板和/或基座上，或者可以用钩环紧固件或类似的装置可拆卸地连接。

图3A和图3B示出并举例说明了安装在座椅支撑部分14的底面上的充气歧管40。充气导管42从各个腰部支撑模块4和头部倾斜致动器6的每个气囊28通过座椅支撑部分中的孔43延伸到充气歧管中的多个调节阀44中的一个。或者，孔43可以放置在上体支撑面板12中，并靠近腰部支撑模块4和头部倾斜致动器6的位置。在示例实施方式中，充气导管是柔性的，以允许从充气歧管到相应的气囊28的路径。气动泵46向调节阀44提供加压空气。如图4所示，调节阀44由控制器48电子控制，用于将加压空气从气动泵46流到相应腰部支撑或头部倾斜致动器中的气囊，以增加倾斜角度或从气囊释放压力以减小倾斜角度。遥控器49可以通过WiFi或

无线连接到控制器48，或通过硬接线连接到控制器。

在所示示例中，每个气动调节模块3连接到不同的调节阀44。这允许每侧上的两个腰部支撑模块4和/或两个头部倾斜致动器6的单独致动/调节，以为两个单独的用户提供单独的定位。遥控器49和控制器48可以被配置为提供用于腰部支撑模块4的两个调节阀或用于头部倾斜致动器6的两个调整阀的同步控制，以允许同时串联操作。

气动调节模块3的结构允许将模块的基座22作为腰部支撑模块4或头部倾斜致动器6定位在上体支撑面板12上。进一步地，如图3所示，每个腰部支撑模块4的纵向位置L1和L2(距铰接在座椅支撑处的面板边缘的相对距离)或头部倾斜致动器6的纵向位置L3和L4可被调节以匹配单个用户的高度或躯干长度，以获得最大的舒适度。在如图lA，图lB和图3C所示的双重配置中，每组模块、腰部支撑模块4和头部倾斜致动器6的放置可以在床的每一侧为用户定制。在示例实现中，如图5A所示，模块可以通过使用诸如钩环紧固件之类的附接机构来移除和调节，钩环紧件具有安装到上部主体支撑面板的下部部分21a和安装到模块基座22的下表面23的上部部分21b，或者如图5B所示的常规螺栓紧固件27a的附接机构来移除和调节，该常规螺栓紧固件27a从模块基座22上的突起25延伸穿过上体支撑面板12中的狭槽29，该上体支撑面板12由可调节螺母27b固定在上体支撑板的下表面上。

图6A中示出了气囊28的节段30处于充气或膨胀状态，图6B中示出气囊28处于放气或收缩状态。

气动调节模块3的模块化形式另外允许使用模块来提供大腿支撑或提升，而大腿支撑面板不可从座椅支撑部分14旋转。如图4所示的大腿抬高模块7抬高上覆床垫，提供所需的膝盖抬高。此外，在特定实施方式中，气动调节模块3可以纵向对齐放置，以提供床垫的高度，从而形成“侧枕”，以使侧躺着的睡者舒适。气动调节模块的模块化形式允许放置在支撑面板上，以使上覆床垫在任何期望的位置弯曲位移。

形成气囊28的多个节段30中的各个节段还可以包括多个凸角50。如图7A至图7C所示，凸角50可以通过模制或粘结接缝52相互连接。如在最初描述的实施方式中，节段的顶点32可以通过弹簧夹粘接或机械接合。

或者，可以将这些段模制为在顶点处具有接合接缝的单个元件。在图8A中示出了处于充气或膨胀状态并且在图8B中示出处于放气或收缩状态的具有叶状构造的示例段。

现在已经根据专利法规的要求详细描述了本发明的各种实施例，本领域技术人员将认识到对本文公开的具体实施例的修改和替换。这样的修改在如以下权利要求中所限定的本发明的范围和意图内。

Claims (20)

1.一种可附接到床的支撑面板的气动调节模块，所述模块包括：

基座，其被配置为容纳在床的支撑面板上；

倾斜面板，其通过顶点铰链附接到所述基座；

气囊，其位于所述基座和所述倾斜面板之间，所述气囊可从放气状态气动地膨胀到充气状态，其中，当所述气囊处于所述放气状态时，所述倾斜面板基本上平行于所述基座，并且其中，当所述气囊处于所述充气状态时，所述气囊具有有效的三角形横截面，所述三角形横截面具有接近所述顶点铰链的顶点，且所述倾斜面板具有相对于所述基座的倾斜角。

2.根据权利要求1所限定的气动调节模块，其中，所述气囊包括多个膨胀段。

3.根据权利要求2所限定的气动调节模块，其中，所述多个膨胀段中的每一个膨胀段包括互连以用于使得所述一个膨胀段膨胀的凸角。

4.根据权利要求3所限定的气动调节模块，其中，所述多个膨胀段中的每一个膨胀段的所述凸角通过模制或粘结接缝互连。

5.根据权利要求1所限定的气动调节模块，其中，所述倾斜角度具有从所述气囊处于所述放气状态时的大致0°到所述气囊处于所述充气状态时的最大角度的范围，所述最大角度在20°和30°之间。

6.根据权利要求1所限定的气动调节模块，其中，所述倾斜面板是柔性的，以允许在所述气动调节模块和上覆床垫之间形成轮廓。

7.根据权利要求6所限定的气动调节模块，其中，所述倾斜面板、所述基座和所述顶点铰链由纤维增强塑料(FRP)形成，并且所述顶点铰是将所述倾斜面板连接到所述基座的活动铰链。

8.一种用于床的模块化气动致动系统，所述系统包括：

气动调节模块，其可安装到铰接床的一个或多个支撑面板；

充气歧管，其具有气动泵和调节阀，所述气动泵被连接以向所述调节阀提供加压空气；

柔性导管，其将每个所述调节阀互连到相应的一个所述气动调节模块；

控制器，其可操作地连接到所述调节阀，所述控制器被配置为响应于用户在遥控器上的输入，向每个所述调节阀提供充气或放气命令，以使加压空气从所述气动泵流到相应的一个所述气动调节模块。

9.根据权利要求8所限定的模块化气动致动系统，其中，每个气动调节模块包括：

基座；

倾斜面板，其通过顶点铰链附接到所述基座；

气囊，其位于所述基座和所述倾斜面板之间；和

附接机构，用于将所述基座可移除地附接至所述铰接床。

10.根据权利要求9所限定的模块化气动致动系统，其中，所述附接机构包括钩环紧固件，所述钩环紧固件具有被配置为安装到所述床的下部部分和安装到所述基座的下表面的上部部分。

11.根据权利要求9所限定的模块化气动致动系统，其中，所述附接机构包括从所述基座上的突起延伸的螺栓紧固件。

12.根据权利要求8所限定的模块化气动致动系统，其中，所述遥控器和所述控制器被配置为在所述气动调节模块之间同步控制以同时操作。

13.一种床，包括：

床垫；

支撑面板，其支撑所述床垫；

框架，其支撑所述支撑面板；

多个支腿，其支撑所述框架；和

模块化气动调节系统，其包括：

气动调节模块，其可调节地定位在所述支撑面板上并设置在所述床垫和所述支撑面板之间，所述气动调节模块包括：基座；通过顶点铰链附接到所述基座的倾斜面板；位于所述基座和所述倾斜面板之间的气囊；以及用于将所述基座可移除地附接至所述支撑面板的附接机构；

充气歧管，其包括气动泵和调节阀，所述气动泵被连接以向所述调节阀提供加压空气，所述充气歧管被支撑在所述框架上；

柔性导管，其用于将所述调节阀与所述气动调节模块互连；和

控制器，其可操作地连接到所述调节阀，所述控制器被配置为响应于用户在遥控器上的输入，向所述调节阀提供充气和放气命令，以使加压空气从所述气动泵流到所述气动调节模块；

其中，处于充气位置的所述气动调节模块使所述床垫远离所述支撑面板。

14.根据权利要求13所限定的床，其中，所述支撑面板是铰接床的上体支撑面板，并且其中，所述基座在纵向位置处被可移除地附接到所述上体支撑面板上，以使所述气动调节模块以作为腰部支撑件。

15.根据权利要求13所限定的床，其中，所述支撑面板是铰接床的上体支撑面板，并且其中，所述基座在纵向位置处被可移除地附接到所述上体支撑面板上，以使所述气动调节模块以作为头部倾斜致动器。

16.根据权利要求13所限定的床，其中，所述支撑面板是铰接床的大腿支撑面板，并且其中，所述基座可移除地附接到所述大腿支撑面板以作为大腿提升模块。

17.根据权利要求13所限定的床，其中，所述模块化气动致动系统包括多个所述气动调节模块；其中，所述支撑面板是上体支撑面板，并且其中，所述多个气动调节模块中的每个相应的一个可移除地附接到所述上体支撑面板以作为腰部支撑模块或头部倾斜致动器。

18.根据权利要求17所限定的床，其中，所述多个气动调节模块包括两个所述腰部支撑模块和两个所述头部倾斜致动器，每个气动调节模块具有纵向位置，所述纵向位置可沿着所述上体支撑面板被调节，以匹配不同使用者的身高或躯干长度。

19.根据权利要求18所限定的床，其中，所述遥控器和所述控制器被配置为提供对两个所述头部倾斜致动器的的同步控制，以用于同时串联操作。

20.根据权利要求19所限定的床，其中，所述遥控器和所述控制器被配置为提供对所述腰部支撑模块中的两个的同步控制，以用于同时串联操作。

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