專利名稱：人體工程床墊的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人體工程床墊(墊子)，包括具有多個區(qū)段的內(nèi)部部分或塊，所述多個區(qū)段形成一種結構，該結構使每個區(qū)段對于脊椎的壓迫和載荷都具有不同的抵抗程度。
背景技術：
已知各種材料和結構的床墊，例如帶有彈簧的類型，或由乳膠制成的類型，它們具有平的表面，該平的表面對于壓迫具有不同的抵抗程度。然而，對于已知的床墊而言，無論使用者在床墊上采用什么姿勢，床墊都不能以最佳方式適應使用者的構造形式，并且不能對脊椎進行良好的支承。
實際上，床墊常常都太硬，從而不能保持脊椎的合適的S形姿勢，或者床墊太軟，則背部彎曲成V形，造成運動很困難并且完全不能放松。此外，這些已知的床墊不能在身體和床墊之間產(chǎn)生盡可能大的支承面，會引起對身體的有害壓迫以及對身體不同部位的過度壓力，并且會刺激使用者翻身，這也會使使用者從睡眠中醒來。
因此，已知的床墊既不能防止或減小對翻身的刺激，也不能以最佳方式支承身體，或者只能以特定姿勢有效地支承身體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是實現(xiàn)一種具有這樣的結構的床墊，該結構適應于睡覺者的身體的任何姿勢以及壓力的局部變化，從而使使用者的身體和床墊之間的接觸面最大，并且合適地支承脊椎；該床墊還推遲了在睡覺期間對翻身的刺激，并且在任何情況下都以睡覺者在睡覺期間翻身到并躺好的任何姿勢支承他的身體。
申請人已設計、試驗并實施了本發(fā)明，以便克服現(xiàn)有技術的缺點并獲得這些和其它的目的和優(yōu)點。
在主權利要求中闡述了本發(fā)明并對其特征進行了說明，而在從屬權利要求中對本發(fā)明的其它特征或對主要發(fā)明思想的變型進行了說明。
根據(jù)上述目的，一種床墊包括沿一主縱向方向擴展的部分或塊，所述主縱向方向有利地與使用者睡覺期間仰臥或側臥時采用的方向一致。
所述塊具有兩個相對的較大表面，并包括多個具有不同結構和可壓迫程度的橫向區(qū)段。
所述區(qū)段對于壓迫或彎曲具有不同的抵抗程度，以便適應于使用者身體的相應部位。
根據(jù)本發(fā)明的特征性特點，所述塊的至少一個被稱作腰部區(qū)段的區(qū)段具有至少一個向外側伸出的凸起部，以便有利地與使用者的腰部部位互補并能夠與使用者身體的腰部部位接觸。
根據(jù)本發(fā)明的特征性特點，所述凸起部對于壓迫具有很高的抵抗程度。
所述凸起部完全填充了腰部的凹處，使得可實現(xiàn)舒服的人體工程學姿勢并且可合適地支承脊椎。
此外，所述塊的與具有凸起部的腰部區(qū)段相鄰的至少一個其它區(qū)段對于壓迫具有與所述凸起部相比更小的抵抗，即更大的屈服程度，由此允許使用者的肩部和骨盆合適地陷入床墊中。
由于所示的三維效果，在睡覺期間脊椎保持其自然形狀。有利地，本發(fā)明對練習運動的人也是有效的，因為帶有區(qū)段的特殊形狀允許在休息期間自然而舒服地伸展。
有利地，通過本發(fā)明，也使床墊和睡覺者身體之間的接觸面增加到最大，減小了作用在身體上的壓力并由此推遲了睡覺期間對翻身的刺激。
實際上，根據(jù)本發(fā)明的床墊有利地為患有由壓迫和超重所引起的背痛的人而制造。事實上，該床墊以柔軟而確定的方式支承脊椎，并支持身體的自由活動而不壓迫關節(jié)和椎間盤。這樣減輕了加在神經(jīng)末梢和血管上的壓力，為使人復原和放松的睡眠創(chuàng)造了前提條件。


從下面參考附圖作為非限制性示例給出的對優(yōu)選實施例的說明中可清楚地看到本發(fā)明的這些和其它特征，在附圖中圖1是人體工程床墊的一部分的透視圖；圖2是人體工程床墊的部分剖開的透視圖；圖3是圖2的人體工程床墊執(zhí)行使其功能的示意性透視圖；圖4是圖3的詳細視圖；以及圖5是圖2的人體工程床墊執(zhí)行其功能的示意圖。
具體實施例方式
根據(jù)本發(fā)明，圖1中的參考標號10整體表示包括內(nèi)部部分或塊60的床墊，所述內(nèi)部部分或塊60具有橫向區(qū)段11、12、13、14、15、16、17，這些橫向區(qū)段對壓迫具有不同的抵抗程度。
塊60具有第一躺臥表面51和與第一躺臥表面相對且平行的第二躺臥表面52，這兩個表面都限定壓靠(承托)平面r(圖3)。表面51、52能夠例如按照季節(jié)和/或環(huán)境溫度選擇性地接納睡覺者的身體18，根據(jù)制作外罩和襯墊49的材料而限定所謂的“冬季側面”53或“夏季側面”54。
塊60具有前邊緣57和后邊緣58，這二者有利地互相平行，在它們之間包含躺臥表面51、52。能夠支承人的身體18的中央體部59沿塊60的主擴展的縱向方向s包含在前邊緣57和后邊緣58之間。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，區(qū)段11、12、13、14、15、16、17有利地垂直于床墊10的縱向方向橫向地擴展(圖1和3)。有利地，區(qū)段11至17制成在中央體部59上并且至少平行于前邊緣57。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，塊60在第一躺臥表面51上以及在第二躺臥表面52上具有區(qū)段11至17，使得這些區(qū)段在兩個側面是對稱的并且可以無區(qū)別地使用，同時保持所期望的人體工程學特性(圖3)。
在這種情況下，塊60被橫向劃分成足部區(qū)段11、緊隨其后并相鄰的脛骨區(qū)段12、緊隨其后的股骨區(qū)段13、骨盆區(qū)段14、腰部區(qū)段15、肩部區(qū)段16和頭部區(qū)段17，這些區(qū)段以被介紹的順序設置(圖3和5)。實際上，所述區(qū)段11、12、13、14、15、16、17有利地制造成與使用者身體18的預定的部位相對應，也就是說，分別并依次地與足部部位21、脛骨部位22、股骨部位23、腰部部位24、骨盆部位25、肩部部位26和頭部部位27相對應(圖3)。
由于床墊10有利地被制造成對稱，所以根據(jù)使用者躺臥的方向，區(qū)段13和15執(zhí)行相同的功能，區(qū)段12和16、11和17也執(zhí)行相同的功能。
因此，考慮到相同的描述也適用于對稱的區(qū)段11、12、13(圖1)，下面的描述將對骨盆區(qū)段14以及區(qū)段15、16、17進行說明。
根據(jù)本發(fā)明，腰部區(qū)段15(圖1和2)能夠與使用者的腰部部位24(圖3)相配合。
根據(jù)本發(fā)明的特征性特點，塊60具有至少一個能夠有利地與使用者身體的腰部部位24相配合的凸起部或圓形部28、31。
有利地，凸起部18、31相對于壓靠平面r從至少一個表面51、52在高度上伸出。
根據(jù)本發(fā)明的特征性特點，凸起部28、31具有塊的最大的對壓迫的抵抗，在此被稱作最大抵抗RM。凸起部28、31的對于壓迫的所期望的抵抗程度可通過選擇合適的材料以及材料密度來獲得。
有利地，為了獲得對壓迫的抵抗的期望值，還可制造具有各種深度——例如但不僅僅包含在2至3cm之間——的第一槽口或橫向溝槽30。
根據(jù)本發(fā)明，凸起部28、31形成在距前、后邊緣57、58預定距離的位置處，該位置有利地與使用者身體的預期的腰部部位24相對應。為此，凸起部28包含在塊60的腰部區(qū)段15中。由于床墊10有利地被制成對稱，所以凸起部31包含在塊60的股骨區(qū)段13中。
根據(jù)本發(fā)明，凸起部28以及腰部區(qū)段15在其側部與床墊的至少一個區(qū)段14、15相鄰，該至少一個區(qū)段具有不同的、優(yōu)選為與凸起部28相比更小的對壓迫的抵抗程度。類似地，凸起部31以及股骨區(qū)段13在其側部與床墊的至少一個區(qū)段12、14相鄰，該至少一個區(qū)段具有不同的、優(yōu)選為與凸起部31相比更小的對壓迫的抵抗程度。實際上，相對于塊60的其它區(qū)段，凸起部28、31從而區(qū)段13、15對壓迫具有最大的抵抗。
有利地，凸起部28、31分別包含在區(qū)段12和14之間以及區(qū)段14和16之間。實際上，很顯然，由于床墊10是對稱的，所以使用者可以躺在床墊上并將其肩部無區(qū)別地靠在區(qū)段12或16上。
與凸起部28、31相比，區(qū)段12、14和16對壓迫具有更小的抵抗；有利地，對壓迫的抵抗的差異可通過相對于凸起部28、31改變區(qū)段12、14和16的幾何形狀來獲得，例如使這些區(qū)段基本上平坦，或制造裂縫35、槽口33和出口孔37、48，或者再次通過改變制成區(qū)段12、14和16的材料和/或密度來獲得，或者通過這些方案的組合來獲得。
因此，當使用者躺在根據(jù)本發(fā)明的床墊10上時，在這種情況下如圖3所示，凸起部28與他的腰部部位24相配合，支承腰部部位，而區(qū)段14和16則允許身體的相應部位陷入到床墊10中，使得在睡覺期間實現(xiàn)合適的姿勢(圖5)。此外，由于凸起部28的彈性作用，當凸起部28被使用者的身體壓迫時，它會向上即向同一個使用者的腰部部位24施加反作用力(圖3中的箭頭F)。
根據(jù)本發(fā)明的有利實施例，至少一個所述的躺臥表面51、52包括前述的兩個凸起部28、31，即第一凸起部28和第二凸起部31，這兩個凸起部互相隔開并定位在到所述前邊緣57的距離和到所述后邊緣58的距離分別相等的確定區(qū)域。
從側面看，塊60基本上限定了一總體為曲線形的擴展或輪廓50，其中至少一個凹部面向塊60的內(nèi)部(圖3和5)。
腰部區(qū)段15具有位于內(nèi)部的第一硬質區(qū)域29，該硬質區(qū)域的厚度適于限定適當?shù)膭偠群蛯浩鹊牡挚梗谝煌蛊鸩?8從該硬質區(qū)域有利地在兩個躺臥表面51、52上延伸。根據(jù)本發(fā)明，多個第一槽口30穿過第一凸起部28并在垂直于縱向方向s的方向上朝向塊60的內(nèi)部以一定的深度沿塊60的整個寬度延伸。
類似地，股骨區(qū)段13與腰部區(qū)段15相同以便反向使用床墊10，并在兩個躺臥表面51、52上配有與第一凸起部18相同的第二凸起部31。第二凸起部31也配有第二硬質區(qū)域32，該第二硬質區(qū)域32沿塊60的寬度具有第二橫向槽口33。
在股骨區(qū)段12和腰部區(qū)段15之間，由此在塊60的中央，形成有骨盆區(qū)段14，骨盆區(qū)段14配有中央?yún)^(qū)域47，從該中央?yún)^(qū)域47在兩個躺臥表面51、52上延伸有多個突出部46。有利地，突出部46是凸起的和圓形的并且由中央槽口55分開，該中央槽口55的深度有利地包含在4至6cm之間，這限定了波紋狀輪廓56。突出部46在高度上具有與第一凸起部28相比更小的伸出部，因此第一凸起部28在使用者躺下時可與其身體18的脊椎19充分配合(圖3、4和5)。中央?yún)^(qū)域47也具有例如其直徑在1至3cm之間的中央出口孔48，所述中央出口孔48有利地以通孔的形式橫向延伸穿過塊60的整個寬度，以便使骨盆區(qū)段14具有這樣的剛性，即，使得骨盆區(qū)段14能夠進行合適的支承而同時又適當?shù)厍?，用以實現(xiàn)相應骨盆區(qū)段14的所期望的“沉陷”；由該沉陷所釋放的能量被有效地采用，用于通過腰部區(qū)段15來支承椎骨20本身。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，肩部區(qū)段16和脛骨區(qū)段12分別形成在腰部區(qū)段15和股骨區(qū)段13的外側。
肩部區(qū)段16和脛骨區(qū)段12基本上相同并且分別配有第一和第二波紋或橫向起伏34、38，這些波紋的高度等于或小于突出部46的高度，但是數(shù)量更多，并且分別從第一和第二內(nèi)部區(qū)域36、40伸出。
波紋34、38由第一和第二出口裂縫35、39以交替方式隔開，第一和第二出口裂縫35、39與橫向槽口30、33和中央槽口55類似，只是數(shù)量更多；而第一和第二內(nèi)部區(qū)域36、40配有沿塊60的橫向(延伸)的第一和第二出口孔37、41，有利地這些孔的截面大于中央出口孔48的截面。出口孔37、41和裂縫35、39允許塊60在相關的區(qū)段11、16具有更大的彎曲和更小的對壓迫的抵抗，并因此有利地允許身體18更大程度地陷入塊60中。
實際上，對出口孔37、41的數(shù)量和尺寸的選擇允許沿塊60的厚度對截面抵抗和屈服程度進行所期望的改變，進而沿縱向方向s改變，以便使塊60從人體工程學的角度來說能適應仰臥姿勢(圖5)，也能適應側臥姿勢。
根據(jù)本發(fā)明的另一有利實施例，足部區(qū)段11和頭部區(qū)段17形成在塊60的端部，并分別具有包括實心截面的第一和第二內(nèi)部剛性部分43、45，第一和第二褶皺型的輪廓42、44或起伏從這些剛性部分橫向于縱向方向s延伸，所述起伏的高度有限，并且比第一凸起部28的延伸部的高度小，由此能夠支承睡覺者身體18的足部和頭部。
根據(jù)本發(fā)明，波紋34、38，褶皺型輪廓42、44和圓形突出部46限定從床墊10伸出的頂峰，而槽口30、33、55和裂縫35、39限定朝床墊10的內(nèi)部延伸的凹陷。
因此，總輪廓50基本上是曲線形的，并且或多或少規(guī)則地具有波動的或蜿蜒的擴展，該擴展沿縱向方向s跟隨脊椎的擴展；總輪廓50以交替順序具有脊部或頂峰34、38、42、44、46和凹部或凹陷30、33、35、39、55，還包括從躺臥表面51、52伸出以與身體18的腰部部位24相配合的凸起部28。
申請人已經(jīng)仔細地研究了塊60以及床墊10的各區(qū)段對壓迫的抵抗程度的最優(yōu)值。
對壓迫或彎曲的抵抗程度是指在壓靠在床墊上的身體重量的影響下床墊以及床墊的區(qū)段產(chǎn)生較高或較低程度的反作用、屈服或變形的彈性能力或性能。彈性的特性線根據(jù)DIN 53576來確定，而床墊的剛度試驗根據(jù)DIN53577來進行。更確切地說，評價下列量-根據(jù)DIN 53576通過平的和圓形的沖頭來評價的彈簧彈性，該量描述了床墊在必須適應于越來越大的支承面并且必須支承它們時的性能；-通過弓形沖頭進行分析的彎曲彈性，該量涉及床墊適應每塊脊椎骨的輪廓和基部的輪廓的能力，以便從基部開始施加對身體的支承，以個性化支承區(qū)；-通過模擬人的踵部的特殊沖頭來評價的逐點彈性，該量描述了床墊只在受壓力作用的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生彈性反作用的適應小表面的能力。
將對彈性的技術-物理評價與對組合的彈性性能的評價相結合，以便在肩部部位壓靠以及支承身體的其余部位并且相應地陷入床墊中時，且隨著使用者體質的變化而評價床墊的行為。
根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，假設最大抵抗RM的值等于凸起部28以及腰部區(qū)段15對壓迫的抵抗，則骨盆區(qū)段14對壓迫的抵抗在其為RM值的大約90％至95％之間時是最佳的。肩部區(qū)段16對壓迫的抵抗的優(yōu)選值在RM值的85％至90％之間，而頭部區(qū)段17對壓迫的抵抗大約為RM值的95％。
通過本發(fā)明以及如上所示對橫向區(qū)段的對壓迫的抵抗程度進行劃分，可在塊60以及床墊10上獲得對身體18的最佳支承，其中對脊椎19產(chǎn)生有限較小的壓迫，如上所述，通過對所述區(qū)段進行劃分，可使各區(qū)段都產(chǎn)生適當?shù)膿锨蛪浩瘸潭龋簧暾埲艘堰M行了試驗研究，其中例如對于1.70m高和58kg重的人，腰部區(qū)段15的壓力為大約13mmHg，骨盆區(qū)段14的壓力為大約18mmHg，肩部區(qū)段的壓力為大約15mmHg。因此，關鍵部位都具有優(yōu)化的對壓力的抵抗程度，對脊椎19的壓力更小，防止了肌肉緊張和翻身刺激的產(chǎn)生。有利地，頭部區(qū)段17和股骨區(qū)段13的壓力均為大約7mmHg，而足部區(qū)段11引起大約6mmHg的壓迫，在脛骨區(qū)段的壓迫大約為12mmHg。有利地，通過按如上所述設置各區(qū)段和它們的結構，可獲得對身體18的最優(yōu)支承，其中對陷入塊60中的肩部部位26和腰骶部位25的壓迫更大，從而釋放四肢和脊椎19的緊張。
根據(jù)本發(fā)明，申請人還基于對成人的脊椎的平均尺寸——大約等于60cm——的研究設計出塊60的各區(qū)段的最優(yōu)尺寸。更確切地說，頭部區(qū)段17有利地為大約30cm，肩部區(qū)段16大約為30cm長，腰部區(qū)段15大約為20cm，而骨盆區(qū)段14大約為40cm。其它的可能區(qū)段11、12、13是對稱的。
顯然，可以對如上所述的床墊10的各部分進行修改和/或添加，而不會脫離本發(fā)明的范圍。
實際上，塊60可用彈性材料像天然海綿制成一個塊或單獨一片，該塊帶有多個供空氣和濕氣通過的微孔或單元，并且包括在生產(chǎn)過程中用水處理過的聚合材料的混合物，這些聚合材料可以是AQUATECH類型或類似類型。
或者，塊60可根據(jù)所期望的對壓迫的抵抗程度用不同材料制成為可組裝在一起的幾個部分。塊60有利地經(jīng)受軋壓，以便進一步擴大所述單元，使它們更容易讓空氣透過，更軟且同時更有彈性，更符合人體工程學特性。通過這種有利地為可回收的、不含對環(huán)境和臭氧有害的物質、并抗過敏的材料，可獲得隨著時間的流逝能保持所需形狀和舒適性的塊60。
塊60用例如由棉層制成的襯床墊、襯褥和外罩包裹，以便制成床墊。躺臥表面51、52有利地與不同襯床墊一起使用，并由此能根據(jù)不同的季節(jié)和/或環(huán)境溫度來使用，從而限定了冬季側面和夏季側面。塊60制成為長方體形狀，以便可用作通用的床墊；或者，床墊10的整體形狀可以是完全不同的，以便視情況而適應不同的環(huán)境空間和需要。根據(jù)一變型，塊60本身可用作床墊，例如在露營裝備領域。
顯然，本領域的技術人員肯定能夠實現(xiàn)具有如權利要求中所述特征并因此處在由權利要求所限定的保護范圍內(nèi)的其它形式的床墊。
權利要求
1.一種支承人的身體(18)的床墊，所述床墊包括一具有兩個基本上互相平行的躺臥表面(51，52)的部分(60)，其中每個所述躺臥表面(51，52)被包含在前邊緣(57)和后邊緣(58)之間并且限定壓靠平面(r)，所述人的身體(18)能夠選擇性地壓靠在該壓靠平面上，其特征在于，至少一個所述躺臥表面(51，52)包括兩個相互隔開并定位在確定的區(qū)域內(nèi)的凸起部(28，31)，所述確定的區(qū)域距所述前邊緣(57)和所述后邊緣(58)的距離基本上相等，并且每個所述凸起部(28，31)具有相對于所述壓靠平面(r)在高度上伸出的圓形表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的床墊，其特征在于，該床墊包括一個或多個區(qū)段(11，12，14，16，17)，這些區(qū)段相對于所述凸起部(28，31)具有不同的對壓迫的抵抗程度。
3.根據(jù)權利要求2所述的床墊，其特征在于，所述凸起部(28，31)至少相對于與之相鄰的所述區(qū)段(12，14，16)具有最大的對壓迫的抵抗程度。
4.根據(jù)權利要求5所述的床墊，其特征在于，所述兩個躺臥表面(51，52)包括第一躺臥表面(51)和第二躺臥表面(52)，其中，所述第一躺臥表面(51)和第二躺臥表面(52)中的每一個以如此方式包括兩個凸起部(28，31)，使得所述凸起部(28，31)中的兩個第一凸起部相對于設置在所述第二躺臥表面(52)上的所述凸起部(28，31)中的兩個第二凸起部對稱地設置在所述第一躺臥表面(51)上。
5.根據(jù)權利要求1所述的床墊，其特征在于，一中央體部(59)沿縱向方向(s)設置在所述前邊緣(57)和所述后邊緣(58)之間，其中，該床墊還包括多個基本上垂直于所述縱向方向(s)并且沿所述中央體部(59)具有不同的對壓迫的抵抗程度的區(qū)段(11，12，13，14，15，16，17)，以便適應于在使用期間壓靠在所述區(qū)段(11，12，13，14，15，16，17)上的所述人的身體(18)的不同部分。
6.根據(jù)權利要求5所述的床墊，其特征在于，所述區(qū)段(11，12，13，14，15，16，17)由單個基本彈性的材料塊制成，并且通過在至少一個所述躺臥表面(51，52)上至少存的多個槽口(30，33，55)和/或形成在所述彈性材料塊中的出口孔(37，41，48)和/或裂縫(35，39)而獲得所述不同的對壓迫的抵抗程度。
7.根據(jù)上述權利要求中任一項所述的床墊，其特征在于，所述躺臥表面(51，52)具有基本上呈曲線形擴展的總輪廓(50)，所述總輪廓(50)交替而依次地包括多個凹陷(30，33，35，39，55)和頂峰(34，38，42，44，46)。
全文摘要
本發(fā)明涉及支撐人的身體(18)的床墊，所述床墊包括一具有兩個基本上互相平行的躺臥表面(51，52)的部分(60)，所述躺臥表面(51，52)限定所述人的身體(18)壓靠在其上的壓靠平面(r)，并且所述躺臥表面(51，52)包括相對于所述壓靠平面(r)在高度上伸出的凸起部(28，31)。
文檔編號A47C27/00GK1989877SQ20061017149
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權日2005年12月28日
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