МОДУЛЬ С ВОЗДУШНЫМИ ЯЧЕЙКАМИ ДЛЯ НАДУВНОГО МАТРАСА
MODULE WITH AIR CELLS FOR INFLATABLE MATTRESS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к модулю с воздушными ячейками для надувного матраса, который способен повысить упругость надувного матраса посредством предотвращения контакта между боковыми поверхностями воздушных ячеек и сведения к минимуму деформации воздушной ячейки вследствие воздействия на нее нагрузки при расширении воздушных ячеек.
Уровень техники
В целом, надувной матрас представляет собой средство, служащее для отдыха на нем пользователя, обеспечивающее амортизацию за счет давления воздуха, которым заполняют ячейки; такой матрас обеспечивает ряд преимуществ, связанных с мобильностью и отсутствием проблем при выборе места установки.
Матрасы подразделяют на матрасы, предназначенные для кровати, и матрасы для сидения.
В частности, надувной матрас содержит множество воздушных карманов, каждый из которых содержит подушку и нижнюю пластину, прикрепленную к нижней поверхности подушки.
Кроме того, для закачивания воздуха внутрь всех воздушных карманов на подушке или одной из боковых частей нижней пластины выполнено отверстие для закачки воздуха, и все воздушные карманы сообщаются между собой каналами сообщения; воздушные карманы надувают воздухом, закачиваемым через отверстие для закачки и поступающим по каналам сообщения.
Обычный воздушный матрас такого типа раскрыт в патентном документе Кореи №10-1145330 под названием "ВОЗДУШНЫЙ МАТРАС, УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ" (далее везде будет указано "традиционная технология").
При изготовлении матраса по вышеупомянутой традиционной технологии полимерный состав инжектируют в пресс-форму, закрывают крышку и производят вращение пресс-формы по определенной траектории, в результате чего формируется подушка, и полимерный состав одновременно поступает к крышке, равномерно распределяясь под действием центробежной силы в процессе вращения, пока, наконец, не будет изготовлен единый корпус воздушного матраса, содержащий нижнюю пластину и подушку.
Обычный надувной матрас, имеющий описанную выше конструкцию, обеспечивает амортизацию посредством расширения периферических поверхностей в поперечном направлении и сжатия в продольном направлении, когда поверхности контактируют на верхнем крае части подушки, в сообщающихся друг с другом воздушных карманах под давлением.
В этом случае, поскольку воздух внутри может быть расширен за счет приложенного давления, и центральные участки периферийных поверхностей могут расширяться и входить в контакт с периферийными поверхностями соседних воздушных карманов, достаточная амортизация не обеспечивается из-за взаимодействия между соседними периферийными поверхностями.
Кроме того, при воздействии нагрузки от пользователя на угловую часть контактной поверхности, нагрузка может концентрироваться на угловой части, и тогда исходная прочность не сохраняется, поскольку угловая часть контактной поверхности в этом случае является слабым местом, и происходит ее сжатие или деформация.
Раскрытие изобретения
Задачей изобретения является создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса, в котором не вступающие в контакт участки на опорных частях соседних воздушных ячеек предотвращают контакт между соседними опорными частями из-за вогнутых в противоположных направлениях участков или гофрированных в продольном направлении участков на расположенных рядом друг с другом опорных частях; при этом расширение опорных частей компенсируется вогнутыми или гофрированными участками.
Кроме того, задачей изобретения является создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса с усиливающими элементами, выполненными на части верхней поверхности и на опорных частях воздушной ячейки, которые повышают упругость воздушной ячейки, увеличивая ее сопротивление создаваемой пользователем нагрузке.
Кроме того, модуль с воздушными ячейками для надувного матраса согласно изобретению содержит растягивающуюся ячейку, расположенную на верхней части воздушных ячеек, которая способствует снятию чувства усталости, создавая, в частности, эффект массажа, в частности, поясничной области тела пользователя за счет расширения и сжатия растягивающейся ячейки.
Модуль с воздушными ячейками для надувного матраса согласно изобретению обеспечивает глубокий сон из-за наличия растягивающейся ячейки, которая поддерживает воздушные ячейки, обеспечивая им дополнительную опорную высоту в области, такой как поясничная область, в которой изменение изгиба тела большое.
Одним объектом изобретения является модуль с воздушными ячейками для надувного матраса, содержащий воздушную ячейку, включающую в себя часть верхней поверхности, опорные части, соединенные с частью верхней поверхности и образующие части боковой поверхности, и часть нижней поверхности, присоединенную к низу опорных частей; причем на опорных частях воздушной ячейки выполнены не вступающие в контакт участки, предназначенные для предотвращения контакта между соседними воздушными ячейками.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения не вступающие в контакт участки выполнены на обращенных друг к другу опорных частях соседних воздушных ячеек АС и содержат вогнутые в противоположных направлениях участки.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения не вступающие в контакт участки содержат гофрированные участки, выполненные на обращенных друг к другу опорных частях соседних воздушных ячеек АС.
Другим объектом изобретения является модуль с воздушными ячейками для надувного матраса, содержащий воздушную ячейку, включающую в себя часть верхней поверхности, опорные части, соединенные с частью верхней поверхности и образующие части боковой поверхности, и часть нижней поверхности, присоединенную к низу опорных частей 20; причем на части верхней поверхности и/или на опорных частях воздушной ячейки выполнены усиливающие участки для увеличения несущей способности.
В соответствии с вариантом осуществления изобретения усиливающие участки содержат множество усиливающих канавок, проходящих от части верхней поверхности к опорным частям.
В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения множество воздушных ячеек расположено в один ряд или рядами.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения модуль с воздушными ячейками для надувного матраса дополнительно содержит растягивающуюся ячейку, расположенную на верхних частях воздушных ячеек, предназначенную для поддержания поясничной области пользователя.
В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения растягивающаяся ячейка выполнена с возможностью расширения или сжатия независимо от каждой из воздушных ячеек.
Краткое описание чертежей
Указанные выше и другие задачи, отличительные особенности и преимущества изобретения будут понятны для специалиста в данной области техники из приведенного далее подробного описания возможных вариантов его осуществления со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показаны воздушные ячейки для воздушного матраса согласно варианту осуществления изобретения, вид в перспективе;
на фиг. 2 - воздушные ячейки для воздушного матраса согласно варианту осуществления изобретения, вид сверху;
на фиг. 3 - воздушные ячейки для воздушного матраса согласно варианту осуществления изобретения, вид сбоку;
на фиг. 4 - рабочее состояние не вступающих в контакт участков согласно варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;
на фиг. 5 - модификация не вступающих в контакт участков согласно другому варианту осуществления изобретения, вид в разрезе;
на фиг. 6 и 7 - растягивающаяся ячейка согласно варианту осуществления изобретения, виды в перспективе; и
на фиг. 8 - рабочее состояние растягивающейся ячейки согласно варианту осуществления изобретения, вид сбоку.
Осуществление изобретения
Далее будут подробно описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на чертежи. Несмотря на то, что изобретение раскрыто и описано на конкретных примерах вариантов осуществления, специалистам в данной области будет понятно, что могут быть выполнены различные модификации, не изменяющие сущность изобретения.
Далее со ссылками на чертежи приведено подробное описание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса согласно изобретению.
Как показано на фиг. 1-8, модуль с воздушными ячейками для надувного матраса согласно изобретению содержит воздушные ячейки АС, включающие в себя части 10 верхней поверхности, опорные части 20, соединенные с частями 10 верхней поверхности и образующие воздушные полости во внутренних пространствах, и части 30 нижней поверхности, присоединенные к низу опорных частей 20, а также не вступающие в контакт участки 40, образованные на опорных частях 20 воздушных ячеек АС.
Согласно изобретению, как показано на фиг. 1-3, часть 10 верхней поверхности воздушной ячейки АС является частью, непосредственно или косвенно входящей в контакт с телом пользователя.
В данном случае, хотя часть 10 верхней поверхности может иметь различные формы, например, многоугольника или круга, а также некруглую форму, например, форму эллипса, на приведенном чертеже данная часть 10 верхней поверхности имеет четырехугольную форму.
Далее, как показано на фиг. 1-3, согласно изобретению опорные части 20 воздушной ячейки АС соединены с каждым из углов части 10 верхней поверхности и образуют части боковой поверхности воздушной ячейки АС, отходящие по направлению вниз от верхней поверхности.
В таком случае, хотя форма опорных частей 20 может изменяться относительно формы части 10 верхней поверхности, согласно изобретению, как показано на фиг. 1, четырехугольная форма является основной формой части 10 верхней поверхности, и, соответственно, опорные части 20, которые выполнены вдоль четырех сторон, образуют боковые поверхности воздушной ячейки АС.
Кроме того, как показано на фиг. 1-3, согласно изобретению часть 30 нижней поверхности воздушной ячейки АС соединена с нижними краями опорных частей 20 и образует нижнюю поверхность воздушной ячейки АС.
В этом случае соединительный участок 21, выступающий наружу и окружающий нижние края опорных частей 20, образован на нижних краях опорных частей 20, и соединение соединительного участка 21 и части 30 нижней поверхности осуществляется высокочастотной сваркой.
Таким образом, воздушная ячейка АС согласно изобретению является отдельной ячейкой, содержащей часть 10 верхней поверхности, опорные части 20 и часть 30 нижней поверхности, внутри которой сформирована воздушная камера С, и когда определенное количество воздуха нагнетают в воздушную камеру С, воздушная ячейка выполняет функцию амортизатора при достижении определенного давления.
Модуль с воздушными ячейками согласно изобретению, как описано выше, образован из множества отдельных воздушных ячеек АС, расположенных в ряд или рядами.
В этом случае, хотя показанный на чертежах модуль с воздушными ячейками образован двумя рядами, при необходимости, один ряд, три ряда, четыре ряда и т.д. воздушных ячеек АС могут быть расположены.
Кроме того, для создания модуля с воздушными ячейками согласно изобретению часть 30 нижней поверхности выполняют в виде пластинчатого элемента с выступающими наружу соединительными элементами 35, расположенными на крае, и крепежными отверстиями 35а, выполненными в соединительных элементах 35; причем крепление к основной части воздушного матраса (не показана) осуществляют болтами и гайками.
Кроме того, опорные части 20 каждой воздушной ячейки АС содержат части 31 сообщения, соединенные с расположенными рядом друг с другом опорными частями 20, и соседние воздушные камеры С сообщаются посредством данных частей 31 сообщения.
Кроме того, в случае, когда модуль с воздушными ячейками состоит из двух рядов, как это показано на чертежах, части 31 сообщения могут соединять как опорные части 20, расположенные в одном ряду в направлении вперед-назад, так и опорные части 20, расположенные в других рядах.
При необходимости, части 31 сообщения могут соединять или опорные элементы 20, расположенные в одном ряду в направлении вперед-назад, или опорные элементы 20, расположенные в разных рядах.
Кроме того, при соединении опорных частей 20 с частью 30 нижней поверхности, предпочтительно, чтобы части 31 сообщения были приплавлены к части 30 нижней поверхности.
Помимо этого, на части 30 нижней поверхности выполнено отверстие для закачки воздуха, и первый штуцер 33, соединяемый с воздушным насосом, установлен на отверстии для закачки; воздух, закачиваемый через первый штуцер 33, может входить в каждую воздушную камеру С или выходить из нее через части 31 сообщения.
Кроме того, как показано на фиг. 1-3, если модуль с воздушными ячейками состоит из нескольких рядов, для каждого ряда может быть выполнен свой первый штуцер 33, или он может быть единственным для нескольких рядов. Однако при закачке воздуха, с точки зрения обеспечения максимальной скорости закачки, предпочтительно, чтобы штуцер был выполнен для каждого ряда (см. фиг. 3).
В частности, как показано на фиг. 1, 2 и 4, на воздушной ячейке АС согласно изобретению выполнены не вступающие в контакт участки 40, причем данные не вступающие в контакт участки 40 выполнены на расположенных рядом друг с другом опорных частях 20 и предотвращают контакт опорных частей 20 друг с другом при расширении.
В целом, воздушная ячейка АС сохраняет свою форму и выполняет функцию амортизации за счет давления воздуха, закачанного в воздушную камеру С.
В рассматриваемом случае, при поступлении нагрузки от тела пользователя, воздушная ячейка АС обеспечивает амортизацию, немного деформируясь при этом, поскольку воздух, находящийся в воздушной камере С, никуда из нее не выходит.
При деформации такого типа деформации в основном подвергаются опорные части 20, образующие части боковой поверхности воздушной ячейки АС.
Такая деформация опорных частей 20 может происходить в местах, куда поступает воздух, перемещающийся из точек непосредственного приложения нагрузки.
Кроме того, при деформации опорных частей 20 воздушной ячейки АС в основном происходит «выдувание» опорных частей 20 в наружном направлении.
В таком случае, при раздувании опорных элементов 20 вследствие высокого давления воздуха или высокой нагрузки, может возникать контакт соседних опорных элементов 20 друг с другом, который может препятствовать нормальной амортизации.
Таким образом, изобретение позволяет устранить вышеуказанную проблему, возникающую при контакте соседних опорных частей 20 друг с другом, посредством введения в воздушную ячейку АС не вступающих в контакт участков 40.
С этой целью, не вступающие в контакт участки 40 согласно изобретению содержат вогнутые участки 41, вогнутые в направлении, противоположном тому, в котором вогнута поверхность соседней опорной части 20.
Вогнутые участки 41 выполнены на передней и задней поверхностях опорных частей 20 относительно продольного направления модуля с воздушными ячейками, как показано на фиг. 1 и 2.
Таким образом, вогнутые участки 41 не вступающих в контакт участков 40 обращены к передней и задней поверхностям соседних опорных частей 20 и расположены так, чтобы быть углубленными в направлениях вперед и назад, образуя части пространства, подобного эллипсу с главной осью, и на расстоянии друг от друга.
Таким образом, как описано выше, при возникновении деформации опорной части 20 вогнутые участки 41 занимают определенный объем частей пространства, раздуваясь в наружном направлении, такой же, как углубленный объем.
Кроме того, вогнутые участки 41 не вступающих в контакт участков 40 обладают большим сопротивлением нагрузке, прикладываемой в вертикальном направлении, по сравнению с плоскими опорными частями 20, поскольку имеют определенную кривизну по вертикальной оси, и, следовательно, при приложении нагрузки от пользователя вогнутые участки 41 не вступающих в контакт участков 40 обеспечивают дополнительное повышение упругости для предотвращения перекашивания и смятия в вертикальном направлении.
Далее, как показано на фиг. 5, не вступающие в контакт участки 40 согласно изобретению могут быть выполнены в виде гофрированных участков 43, выполненных в форме складок в продольном направлении на опорных частях 20.
Гофрированные участки 43 легко деформируются в поперечном направлении и обеспечивают повышение упругости опорных частей 20 за счет каждой складки, выполненной на них в вертикальном направлении.
Таким образом, чувствительность к деформации повышается, поскольку деформация опорных частей 20 облегчается за счет гофрированных участков 43 не вступающих в контакт участков 40, и, в то же время, предотвращается чрезмерная деформация воздушной ячейки АС посредством повышения упругости опорных частей 20.
Кроме того, как показано на фиг. 1-3, воздушная ячейка АС согласно изобретению может устранить проблему контактов между опорными частями 20, возникающих в продольном направлении воздушной ячейки АС, или чрезмерной деформации, посредством не вступающих в контакт участков 40.
Однако при этом может происходить концентрация напряжений на обеих боковых сторонах, в частности, на угловых частях, соединенных с частью 10 верхней поверхности, и обеих частях боковой поверхности опорных частей 20 воздушной ячейки АС, при приложении нагрузки от пользователя, и, таким образом, остается вероятность складывания или скручивания угловой части воздушной ячейки АС.
Таким образом, воздушную ячейку АС согласно изобретению, предпочтительно, выполнять с усиливающими участками 50 для повышения упругости обеих угловых частей ее верхней части.
То есть, предпочтительно, чтобы усиливающие участки 50 были выполнены в виде усиливающих канавок 51, проходящих от верхней поверхности части 10 верхней поверхности к обеим частям боковой поверхности опорных частей 20, и на обеих частях боковых поверхностей образовано несколько таких усиливающих канавок 51.
Таким образом, при приложении нагрузки от тела пользователя к воздушной ячейке АС, в частности, при воздействии нагрузки на обе угловые части верхней части воздушной ячейки АС, усиливающие канавки 51 усиливающих участков 50 предотвращают складывание угловых областей или их чрезмерное изгибание посредством повышения упругости угловых частей.
Кроме того, усиливающие канавки 51 усиливающих участков 50 способны повышать эксплуатационную надежность воздушной ячейки АС в результате того, что воздушная ячейка АС работает как обычная подушка.
В данном случае, хотя усиливающие участки могут быть выполнены в виде выступов, предпочтительно, чтобы они были выполнены в виде канавок, поскольку наличие выступов может вызывать чувство дискомфорта у пользователя при контакте с ними.
Далее, как показано на фиг. 6-8, согласно изобретению выполнена растягивающаяся ячейка 60, имеющая форму пластины и прикрепленная к верхним частям нескольких воздушных ячеек АС; при этом прикрепленные воздушные ячейки АС объединены в одну часть посредством растягивающейся ячейки 60.
Растягивающаяся ячейка 60 согласно изобретению обеспечивает поддержку поясничной области тела пользователя и может вызвать глубокий сон, в дополнение к снятию усталости посредством растяжения поясничной области из-за расширения и сжатия во время сна.
В этом случае, растягивающаяся ячейка 60, выполненная с возможностью расширения и/или сжатия независимо от воздушных ячеек АС, растягивается в любой своей части независимо от работы воздушных ячеек, как было указано выше, и может быть применена для целого ряда процедур, а также для повышения удобства использования.
С этой целью растягивающаяся ячейка 60 содержит отверстие для нагнетания в своей нижней части, и второй штуцер 63, присоединенный к отверстию для нагнетания; к штуцеру 63 подсоединяют воздушный насос; таким образом, расширение или сжатие растягивающейся ячейки 60 происходит за счет воздуха, закачанного в нее с помощью воздушного насоса (см. фиг. 8).
Кроме того, на нижней поверхности растягивающейся ячейки 60 выполнены соединительные элементы 61 для присоединения растягивающейся ячейки 60 к частям 10 верхней поверхности воздушных ячеек АС, причем растягивающаяся ячейка 60 присоединена к частям 10 верхней поверхности воздушных ячеек АС посредством высокочастотной сварки.
Кроме того, растягивающаяся ячейка согласно изобретению обеспечивает устойчивость при использовании посредством увеличения опорной высоты воздушной ячейки в области, в которой имеется относительно большой изгиб тела (например, в поясничной области), и, таким образом, устойчивость воздушного матраса может быть повышена и обеспечивается глубокий сон.
Как показано на фиг. 1 и 2, описанный выше модуль с воздушными ячейками согласно изобретению состоит из множества воздушных ячеек АС, расположенных в несколько рядов и прикрепленных к основной части воздушного матраса соединительными элементами.
В этом случае, предпочтительно, чтобы между каждым из рядов поддерживалось минимальное расстояние, при котором каждая из воздушных ячеек АС не контактирует с другой при деформировании каждой из воздушных ячеек АС.
Кроме того, несмотря на то, что при деформации воздушных ячеек АС, расположенных в разных рядах, вероятность их контакта возрастает, изобретение обеспечивает решение этой проблемы, так как не вступающие в контакт участки 40 компенсируют деформацию или расширение воздушных ячеек АС, когда воздушные ячейки АС деформированы или расширены.
Модуль воздушных ячеек АС согласно изобретению выполнен из ТПУ (термопластичного полиуретана), обладающего отличной износостойкостью и прочностью на истирание; при этом сначала производят нарезку ТПУ, а затем формовку верхней структуры (включающей часть 10 верхней поверхности и опорные части 20) и нижней структуры (включающей в себя часть 30 нижней поверхности).
В этом случае, верхнюю структуру формируют посредством вакуумной формовки, а затем производят присоединение первого штуцера 33 к отверстию для закачки воздуха нижней структуры посредством плавления.
После этого производят соединение верхней структуры с нижней структурой, более конкретно, сплавление соединительных участков 21 опорных частей 20 с верхней поверхностью части нижней поверхности посредством высокочастотной сварки, и крепежные отверстия 35а соединительных элементов 35, включенных в оба боковые участка части нижней поверхности формируют штамповкой.
Как показано на фиг. 6 и 7, в случае, когда выполняют растягивающуюся ячейку 60, сначала производят нарезку материала ТПУ и формуют растягивающуюся ячейку 60 посредством плавки, после чего, когда верхняя структура будет изготовлена методом вакуумной формовки, растягивающуюся ячейку 60 прикрепляют к соединительным элементам 61 частей 10 верхней поверхности методом высокочастотной сварки.
Сплавление верхней структуры с растягивающейся ячейкой 60 и нижней структурой также выполняют высокочастотной сваркой, а затем посредством штамповки выполняют крепежные отверстия 35а в соединительных элементах 35 части 30 нижней поверхности.
Кроме того, при формовке растягивающейся ячейки 60 на нижней поверхности растягивающейся ячейки 60 производят формовку отверстия для закачки воздуха и в данное отверстие вплавляют второй штуцер.
Как уже указывалось выше, задачей изобретения является создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса, в котором не вступающие в контакт участки, выполненные на опорных частях соседних воздушных ячеек предотвращают контакт между соседними опорными частями посредством выполнения не вступающих в контакт участков на соседних опорных частях вогнутыми в противоположных направлениях или гофрированными в продольном направлении; при этом вогнутые или гофрированные участки компенсируют расширение опорных частей.
Кроме того, изобретение обеспечивает создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса с усиливающими участками, выполненными на части верхней поверхности и на опорных частях воздушной ячейки, которые повышают прочность воздушной ячейки, увеличивая ее сопротивление создаваемой потребителем нагрузке.
Кроме того, изобретение обеспечивает создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса, в котором дискомфорт при контакте с ним тела пользователя может быть устранен посредством выполнения усиливающих участков в виде канавок.
Кроме того, изобретение обеспечивает создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса с растягивающейся ячейкой, выполненной на верхних частях воздушных ячеек, которая способствует снятию чувства усталости, создавая эффект массажа, в частности, поясничной области тела пользователя за счет расширения и сжатия растягивающейся ячейки.
Изобретение также обеспечивает создание модуля с воздушными ячейками для надувного матраса, обеспечивающего устойчивость при использовании и повышающего надежность воздушного матраса посредством растягивающейся ячейки, поддерживающей воздушные ячейки, вызывая глубокий сон, увеличением их опорных высот в области (например, в поясничной области), в которой имеется большой изгиб тела.
Специалистам в данной области должно быть понятно, что на основе описанных выше конкретных вариантов осуществления изобретения могут быть выполнены различные модификации без изменения сущности изобретения. Таким образом, изобретение охватывает все такие модификации и изменения, при условии, что они не выходят за рамки объема изобретения, определяемого пунктами формулы изобретения.