用于制造床垫及类似物的模块化支承元件和利用该元件实 现的床垫及类似物 技术领域 本发明涉及用于制造床垫、 枕垫及类似物的模块化支承元件， 允许以适合于人身 体各部分需要的方式对人身体进行柔软的支承。 本发明还涉及利用这些支承元件制造的床 垫及类似物。
背景技术 床垫是众所周知的和常用的， 其由多个模块化元件构成， 该多个模块化元件通常 是相同的且组装成床垫或枕垫。
这些模块化元件中每个都可以由单体件构成， 该单体件由可弹性变形的材料构 成， 或者由弹性中空体构成， 该弹性中空体被设计成容纳诸如凝胶体的流体物质， 以便允许 中空体弹性变形。
利用这些模块化元件制成的床垫允许人体的休息表面的构造与他的 / 她的特定 构造和需要相适应。
为此， 包括多个模块化元件的这些床垫尤其是在患者必须躺在床上长期住院时用 在医疗部门中。
采用这些床垫的结构， 可以避免或至少显著地减小由所谓的 “褥疮” 导致的消极作 用， 即由总是与床垫接触的皮肤逐步的刺激和恶化直到其发展为疼痛所导致的消极作用。
事实上， 在所有的模块化元件之间划分身体的总重量， 该模块化元件由于被挤压 而弹性变形， 从而产生自动地适应靠在其顶部上的身体的形态特征的休息表面， 为此， 还 能够提供这样的元件， 该元件彼此具有不同弹性模量从而限定了床垫的刚度或大或小的区 域。
此外， 当必须躺下的人员的例如背部或脊椎具有特别疼痛的病状时使用这些床 垫。
此外， 在这些情况下， 能够为床垫提供与具有较易弯曲结构的其它区域相比具有 较硬结构的区域。
如果模块化元件由内部具有流体的中空本体构成， 那么还可以想到的是， 模块化 元件的内部连接在一起， 使得当身体躺倒床垫上时其能够自动地分配流体。
换言之， 流体从完全装满的元件移动到未装满的其它元件， 以便补偿变形。
在某些情况下， 还可以想到的是， 模块化元件放置成与流体供应源连通， 该流体供 应源能够根据需要改变流体的体积， 由此增大或减小床垫的刚度。
专利 US 6,829,797 公开了一种用于支承躺下的身体的床垫。
根据该专利， 设置有由安装在平坦基部上的多个可变形圆筒形元件构成的床垫。
该圆筒形元件容纳诸如凝胶体或空气的流体， 并且连接在一起， 以便补偿被人的 重量挤压的圆筒形元件和未加载圆筒形元件之间的变形。
还可以想到的是， 这些圆筒形元件分为高度不同的两个组， 以便第一组形成有较
高水平的第一休息表面， 第二组形成有较低水平的第二休息表面。
由于这个特征， 与形成第二组的元件相比， 流体可以在不同的压力下供给至形成 第一组的元件。
美国专利申请 No. ： US2007/0113352A1 公开了另一种床垫。
该专利申请涉及治疗床垫， 其中限定了彼此不同的生产的区域。
为了获得这些区域， 床垫被分为利用模块化元件和合成泡沫的模块化本体交替地 制成的平行的和相邻的部分， 该模块化元件制成有膨胀的本体或者其能够填充凝胶体。
这样， 能够制造这样的床垫， 其中我们能够区分在身体所靠的不同区域之间的刚 度， 例如头部区域和脚部区域或下背部区域之间的刚度。
此外， 在这种情况下， 能够容纳空气或凝胶体的本体制成为连接在一起， 使得当床 垫上具有身体重量或者当没有身体重量时其容纳的流体自身能够以自动的方式进行分配。
法国专利 No. ： FR2,692,477 公开了另一种形成有彼此靠近的模块化元件的床垫。
根据该专利， 设置有包括多个模块化元件的床垫， 可以通过特定的用于供给压力 的供给和控制装置所供给的流体来使得模块化元件膨胀。
每个模块化元件都包括形成波纹管的头部， 该波纹管朝向床垫的具有腿部的基部 延伸， 该腿部也为波纹管形状。 每个模块化元件都配合在其在容纳本体中获得的中空座中， 该容纳本体形成床垫 的大致本体。
所有的模块化元件都连接在一起， 以便补偿其整体变形。
除了在设定压力下向模块化元件供给流体之外， 供给和控制装置还向模块化元件 提供振动效果， 使得床垫具有按摩特征， 尤其适合于改善血液循环并且有助于人放松。
欧洲专利 No. ： EP934,740 公开了另一种形成有彼此靠近的模块化元件的床垫。
根据该专利， 各个模块化靠在其自身的支承件上， 可以彼此独立地移动。 而支承件 触及对应的线性致动器， 该致动器设计成使其竖直地运动并且该致动器位于支承件和基部 框架之间。 每个模块化元件都纵向地延伸并且通过与其它类似元件靠近和相邻而与床垫的 纵向轴线交叉地布置 ； 此外， 每个模块化元件都优选地由泡沫材料制成， 可能覆盖有纤维。 此外， 根据该专利可以想到的是， 两个相邻的模块化元件可以由单个线性致动器操作 ； 在这 种情况下， 由于被从底部推动其使得模块化彼此发散地转动而导致模块化元件绕其轴线局 部旋转， 所以沿纵向方向还具有按摩作用。
现有技术确实具有一些缺陷。
第一个缺陷是， 已知的模块化元件具有基本上单个的本体件， 其具有自身独特的 弹性模量。
因此， 为了制造具有不同刚度区域的床垫， 需要产生和使用大量的模块化元件， 每 个都具有其自身的弹性模量， 然后根据特定的设计对各种模块化元件进行分布， 以便获得 或多或少地易弯曲的区域。
另一个缺陷是， 在能够膨胀的模块化元件或容纳有凝胶体的情况下， 为了在加载 有身体重量的模块化元件之间获得合适的变形补偿， 需要模块化元件连接在一起， 使得流 体能够从一个元件移至另一个元件， 并且在需要时移至供给流体的装置。
另一个缺陷是， 在容纳流体的模块化元件中， 如果由于损坏而存在泄露， 那么床垫
的具有连接在一起的模块化元件的整个部分将会快速地失去其支承身体的能力， 并且其缩 小： 这意味着躺在上面的人必须立即移开， 并且整个部分必须更换。
另一个缺陷是， 作为公知常识， 当要求具有容纳诸如凝胶体的流体的模块化元件 的床垫具有良好的皮肤提神特征并且每个模块化元件都具有不同的弹性模量时， 需要制造 大量的这种元件， 并且每个都必须以特定的方式填充一定量的流体， 直到获得要求的弹性 模量。
因为每个床垫都包括几百个模块化元件， 所以制造过程极为漫长， 并且最重要的 是由于凝胶体的价格而导致的高成本。
已知技术的另一个缺陷是， 已知的床垫在已经制造之后具有固定的结构， 这意味 着其总体尺寸不能改变 ； 因此， 由于其尺寸不能减小而使得运输成本较高。
另一个缺陷是， 运输这些已知的床垫基本上是不方便的， 并且经常需要使用具有 足够大的容器的特殊车辆。 发明内容
本发明的一个目的是改进现有技术。本发明的另一个目的是制造用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 其 可以与其它类似的元件相邻地放置， 当它们彼此相邻时允许获得同一床垫、 枕垫和类似物 的还具有区别刚度的支承区域。
本发明的另一个目的是制造用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 其 允许具有人体的接触和休息表面， 以维持与人体的舒适接触并且还能够限制可能的褥疮现 象。
本发明的另一个目的是制造用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 其 允许即使在损坏时也能维持支承作用。
本发明的另一个目的是制造用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 其 允许根据定制大小快速地制造床垫、 枕垫和类似物， 并且还使得其能够在需要更换时再次 单独地快速更换。
本发明的另一个目的是制造用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 其 允许制造具有休息表面的床垫、 枕垫和类似物， 该休息表面可以根据由特定使用或使用者 的偏爱而确定的特定要求具有逐点定制刚度。
本发明的一些方面根据本专利的权利要求提供 ： 用于制造床垫、 枕垫和类似物的 模块化支承元件 ； 床垫、 枕垫和类似物 ； 用于制造床垫、 枕垫和类似物以支承身体的方法。
因此， 用于制造床垫、 枕垫和类似物的模块化支承元件， 用于制造模块化支承元 件以制造床垫、 枕垫和类似物的方法， 用于制造床垫、 枕垫和类似物以支承身体的方法， 允 许：
- 制造床垫、 枕垫和类似物， 其具有根据特定要求逐个区域、 各区域逐点变化的柔 性和弹性特征 ；
- 制造床垫、 枕垫和类似物， 其具有基本上简单的结构， 并且其大小能够快速地适 应使用的各种要求 ；
- 获得与身体的接触表面， 其将身体保持为最好的姿势并且防止疼痛和褥疮的形成； - 避免由过敏引起的皮疹 ；
- 快速更换模块化支承元件， 无论是因为损坏还是因为要求改变弹性特征 ；
- 制造床垫、 枕垫和类似物， 其能够放在一起或快速且容易地拆除， 在后一种情况 下， 提供特别减小的尺寸而使其能够同样用手包装和运输， 运输成本有限， 或者即使利用小 型车辆或简单地用手也易于从一个床移至另一个床或从一个地方移至另一个地方 ；
- 在需要的情况下获得床垫， 其可以通过将其放在传统类型的床上或者通过将其 从床上移除且将其放在地板上以产生舒适的和临时的休息躺椅来使用。
- 始终节省制造床垫、 枕垫和类似物所需的凝胶体的体积， 因此节省了生产成本。
附图说明 从借助附图中的非限制性例子指示性地示出的、 优选的但非排它性的用于床垫、 枕垫及类似物的模块化元件的实施例的说明中， 本发明进一步的特征和优点将会更加明 显， 其中 ：
图 1 是利用根据本发明的多个模块化支承元件制造的床垫的总体透视图 ；
图 2 是图 1 的床垫沿着面 II-II 的截断剖面 ；
图 3 是利用根据本发明的模块化支承元件的第二实施例制造的床垫的一部分的 放大截断剖视图 ；
图 4 是图 3 的第二实施例中具有按摩构件的模块化元件的截断透视图 ；
图 5 是产品的侧视图， 在这个特定情况下， 床垫具有多个根据本发明的模块化支 承元件， 并且能够成形为想要的形状， 以便配合床或类似物的铰接框架的轮廓， 且保持从人 机工程观点进行修正的休息表面 ；
图 6 是第三实施例中的模块化支承元件的截断透视图 ；
图 7 模块化支承元件的第四实施例的截断侧面局部剖视图 ；
图 8 是在利用图 7 的模块化支承元件的组装阶段中的床垫、 枕垫及类似物的一部 分的截断侧面局部剖视图 ；
图 9 是在利用图 7 的模块化支承元件的组装阶段中的床垫、 枕垫及类似物的示意 性透视图 ；
图 10 是修改成减小尺寸的床垫、 枕垫及类似物的截断侧面局部剖视图 ；
图 11 是根据本发明的模块化支承元件制造具有希望尺寸的床垫、 枕垫及类似物 的组装阶段的示意性截断剖视图 ；
图 12 是图 3 的模块化支承元件在第一上部部分和第二下部部分之间处于连接或 分开阶段的示意性侧视图 ；
图 13 是连接元件处于折叠阶段以减小其尺寸的缩小示意性截断视图 ；
图 14 是连接元件处于角部折叠阶段以获得期望形状的缩小示意性视图 ；
图 15 是根据本发明的模块化支承元件的第五实施例的详细视图 ；
图 16 是通过将根据图 15 的第五实施例的多个模块化元件连接在一起而制造的床 垫的截断透视图 ；
图 17 是图 16 的床垫沿 XVII-XVII 面的剖视图， 其中可以看到图 15 的模块化支承
元件的可能布置 ；
图 18 是图 17 的剖视图， 其中可以看到图 15 的模块化支承元件的替代布置 ；
图 19 示意性地示出了根据连接元件的模块化元件的第一种可能布置 ；
图 20 示意性地示出了根据连接元件的模块化元件的第二种可能布置 ；
图 21 示意性地示出了根据连接元件的模块化元件的第三种可能布置 ；
图 22 是根据本发明的模块化支承元件的第六实施例的透视图 ；
图 23 是根据本发明的模块化支承元件的第七实施例的透视图 ；
图 24 是根据本发明的模块化支承元件的第八实施例的透视图 ；
图 25 是利用根据图 22 的第六实施例的支承元件制造的床垫的细节透视图 ；
图 26 是利用根据图 23 的第七实施例和图 24 的第八实施例的支承元件制造的床 垫的细节透视图 ；
图 27 是用来制造图 25 和图 26 的床垫的连接元件的平面图 ；
图 28 是图 25 和图 26 的床垫的侧视图 ；
图 29 是图 28 的细节部分。 具体实施方式 参考附图， 用 1 表示模块化支承元件的第一实施例， 其适合于制造诸如床垫 2、 枕 垫和类似物的产品， 从而以柔软的方式支承人体 “C” 。
支承元件 1， 或者这里更简洁地称为元件 1， 包括由相邻且连接在一起的至少两个 部分 1A 和 1B 构成的本体， 在元件 1 的优选使用条件下， 相对于元件 1 可能的变形主方向 “Z” ， 第一部分 1A 被看作是上部部分， 第二部分 1B 被看作是下部部分。
根据具体的使用要求， 该元件 1 的本体的形式可以是任意的， 例如圆筒形 ( 如图 2 所示 ) 或者大致棱柱形， 应当理解， 该术语包括规则和对称的、 不规则和不对称的棱柱形。
根据优选实施例， 通过将第一上部部分 1A 与第二下部部分 1B 连接起来获得元件 1 的本体， 第一上部部分 1A 和第二下部部分 1B 均为截棱锥形， 其高度通常不同， 但是限定了 两个相应的相同的较小基部 3， 使得第一上部部分 1A 和第二下部部分 1B 在连接表面上一 致。
可以通过各种方式实现两个较小基部 3 之间的连接 ： 例如， 将其粘接在一起， 或者 可以想到它们之间的附接构件 70、 80， 以便允许上部部分 1A 和下部部分 1B 之间的连接或分 离， 如图 12 中示意性地示出。
因此， 第一上部部分 1A 颠倒的截棱锥， 限定了与其较大的基部一致的休息面 4， 该 休息面 4 设计成面向上， 以便接收休息的身体 3。
此外， 第一上部部分 1A 包括容纳室 5， 诸如聚氨酯凝胶体的流体物质收集在该容 纳室中。 这类材料在施加的压力下起作用， 例如在使用者的重量下起作用， 沿着三个空间轴 X、 Y、 Z 变形。这使得施加的压力分布更加均匀， 这减小了使用者在接触点处感觉到的压力， 增大了舒适度， 并且改善了血液循环和身体姿势， 避免了疼痛和其它类型的溃疡的形成。
相反， 第二下部部分 1B 优选地由比凝胶体更紧凑但是也能够弹性变形的材料制 成， 例如泡沫塑料 / 泡沫胶 ； 这样， 第一上部部分 1A 具有为例如第一弹性模量 E1 的第一弹 性特征， 而第二下部部分 1B 具有为例如第二弹性模量 E2 的第二弹性特征， E1 与 E2 不相同 ；
这两个弹性模量 E1 和 E2 通常以不等式 E1 ＜ E2 连在一起。
然而， 应当注意到， 在下部部分 1B 的某些可能的实施例中， 例如当该下部部分构 成为弹性泡沫网格形状时， 可能发生的是， 两个弹性模量 E1 和 E2 的关系为不等式 E1 ＞ E2。
因此， 这个关系并不能看作是对本发明的约束。
然而， 当 E1 ＜ E2 时， 第一上部部分 1A 能够比第二下部部分 1B 产生更显著的变形 ； 当 E1 ＞ E2 时发生相反的情况。
这样， 利用第一上部部分 1A 获得主柔软作用， 同时第二下部部分 1B 具有主要支承 功能 ； 然而， 在需要时， 下部部分 1B 也能弯曲， 以便帮助获得相对于由上部部分 1A 提供的主 柔软作用而言的一种第二柔软级。
然而， 根据本领域技术人员， 常规的方式 ( 并且为此在附图中没有示出 ) 是第二下 部部分 1B 还将包括其自身的容纳室， 在容纳室中可以容纳例如比容纳在容纳室 5 中的流体 更浓稠且更不易变形的流体。
根据图 2、 3 和 6 中所示的实施例， 每个元件 1 都可以与其它的元件 1( 优选的是所 有元件都相同 ) 一起安装在休息基部 6 上， 该休息基部 6 可以是基本上平的， 如图 1 和 2 所 示， 或者其也可以根据特定的要求成形， 可从图 5 中看出， 可成形的基部由附图标记 106 表 示， 以便将其与由附图标记 6 表示的基本上刚性的实施例区分开。 该基部 6 可以制成为仅仅一块， 或者还可以由一组模块化元件制成， 该组模块化 元件连接在一起， 以便根据需要的尺寸形成基部， 从图 11 中可以看出， 基部 6 由一组板 107 组成， 该板通常通过切割可以购买到的部件而获得， 并且在相对两侧上具有联接在一起滑 动的公元件 108 和母元件 109。
板 107 的数量是预定的， 以便获得具有预先确定尺寸的基部 6。
板 107 的内侧还可以布置有平坦元件 110， 元件 1 可以以可动的方式固定到该平台 元件 110。
在第二下部部分 1B 与基部 6 或 106 之间设置有约束构件 7， 该约束构件 7 允许各 个元件 1 牢固地组装在休息基部 6 或 106 上， 但是在需要时能够运动。
在第一实施例中， 从人看图 3 的右侧可以看到， 这些约束构件 7 可以包括螺钉 8， 螺 钉 8 可以拧入到对应的中空紧固座 9 中， 该中空紧固座 9 可以不偏不倚地 (indifferently) 设置在基部 6、 106 中， 或者设置在元件 1 的第二下部部分 1B 中， 即详细而言是设置在一个 约束面 10 中， 该约束面 10 限定在第二下部部分中并且与休息面 4 平行且相对。
根据另一个实施例， 约束构件 7 可以由带 11 制成， 带 11 的材料为已知的并且由两个部分组成， 这两个部分在彼此的顶部挤压时粘接在一起， 并且能够通过拉开而 分离。
在从人看图 3 的左侧可以看到的实施例的这种情况下， 带 11 的一部分通过例如粘 接材料一体地结合到约束面 10 上， 同时另一部分一体地结合到基部 6 或 106 上。
根据图 11 中所示的另一个实施例， 约束构件 7 可以由可弹性变形的足部 200， 该足 部 200 被约束到各个元件 1 的底部， 通过按压而插入到在平坦元件 110 中获得的对应中空 座 201 中并且保持在该中空座中。
然而， 在所有的情况下都能够将元件 1 牢固地组装固定到基部 6 或 106 上， 而在需 要时也能够选择性地将元件 1 拆除。根据本发明， 在休息面 4 上还可以应用设置有由抗过敏材料制成覆盖层 12， 使得 身体 3 不会遭受由与休息面 4 直接接触而导致的病理现象。
从图 4 中可以看出， 在床垫 2( 或枕垫 ) 的特定使用的情况下， 休息面可以具有突 出的按摩元件 13， 该突出的按摩元件为例如尤其是起伏部 14 中的软的和柔性的脊部或者 肋部， 其通过身体 3 的运动甚至能在皮肤上产生刺激作用， 以便帮助血液循环和放松。
元件 1 能够根据设计安装在基部 6 或 106 上， 该设计由使用者的特定要求形成或 者由使用条件形成， 并且能够具有挡板布置或布置成行和列。
此外， 元件 1 的特定形状允许在安装在基部 6 或 106 上时在元件之间获得自由过 渡空隙 15， 空气可以穿过该自由过渡空隙并且到达身体 3 的皮肤， 从而防止排汗和疼痛褥 疮的形成。
当柔软的休息模块化元件 1 安装在基部 6 或 106 上时， 在基部周围， 例如可打开的 容纳衬里 17 的侧面 16， 安置有容纳元件， 其有利地由合适于不刺激身体 “C” 的材料制成。
根据模块化支承元件的另一个实施例， 在这种情况下该模块化支承元件用 300 表 示且能够在图 7 至 10 中看到， 模块化支承元件中每个都包括休息部分 301 和基部部分 302， 休息部分 301 和基部部分 302 以与之前所述的用于模块化元件 1 的相同的方式连接在一 起， 也就是例如借助胶合材料或者利用附接构件 70、 80， 从图 7 中可以看到。 详细地， 休息部分 301 包括具有通过例如在用于流体或凝胶体的这个容纳室中产 生而获得的特定弹性特征的部分 303。
这样， 部分 303 具有第一弹性模量 E1 并且限定了休息表面 304 和中间部分 305， 该 休息表面与人体 “C” 接触， 该中间部分由例如泡沫聚合材料制成并且能够弹性变形， 该中间 部分具有与容纳在室 303 中的凝胶体的弹性特征不同的弹性特征， 例如具有比第一弹性模 量 E1 大的第二弹性模量 E2 ； 换言之， 中间部分 305 比顶部部分 303 的柔性小。
中间部分 305 的形状具有朝向基部 302 的区域， 该区域稍稍张开， 以便在其与基部 的连接的连接区域中形成基本上平的环形边界 306， 该环形边界围绕周边相对于这个连接 区域朝向外侧延伸。
可弹性变形的模块化支承元件 300 根据需要可以用手按压， 以便插入和保持在连 接元件 308 上获得的对应的孔 307 中， 该连接元件 308 在这个模块化元件 300 的实施例中 代替基部 6 和 106。
连接元件 308 实质上由柔性塑料材料的片材 309 构成， 如图 9 所示， 并且具有合适 的厚度， 以便承受应力。
参考图 8， 当模块化元件 300 插入到相应的孔 307 内时， 可以注意到， 环形边界 306 基本上与片材 309 的用 310 表示的一个面接触并且抵靠该面 ； 这使得能够稳定模块化元件 300 在相应孔 307 内的位置， 以便防止倾斜和无意中的滑出。
同时， 中间部分 305 的张开表面用作模块化元件 300 在其相应孔 307 中的对中和 周边保持体。
在根据本发明的模块化支承元件的第三实施例中， 如图 6 所示， 其中在这种情况 下用 400 表示该模块化支承元件， 在上部部分 1A 或休息部分 301 中形成有室 401 ； 然而， 这 个室不会占据上部部分或休息部分的整个体积， 而是仅仅占据一部分， 通常是中心部分。
此外， 在这种情况下， 室 401 填充有流体或凝胶体， 该流体或凝胶体具有第一特定
弹性特性， 例如第一弹性模量 E1， 同时， 容纳该室 401 的部分 402 由泡沫聚合材料制成， 该材 料具有诸如弹性模量 E2 的弹性特性， 该弹性特性与凝胶体的弹性特性不同并且通常更加 紧凑且柔性较小。
根据图 15 至 21 所示的模块化支承元件的第五实施例， 可以注意到， 在这种情况下 用附图标记 500 表示的模块化元件限定了被看作为休息和支承件的第一端部 501 以及被看 作为基部的相对端部 502。
根据该第五实施例， 每个模块化元件 500 都具有本体， 该本体具有波纹管型的形 状并且在该本体中限定了基本上柱状的且都相同的部分 503、 504 和 505， 这些部分利用进 一步成形的联接部分连接在一起， 每个联接部分为例如周边槽且分别由 506、 507 和 508 表 示。
在模块化元件 500 的端部 501 处设置有插入部， 该插入部形成室 509， 诸如凝胶体 的通常具有高密度的流体材料或者诸如沙子或塑料材料颗粒的处于松散状态的材料可以 放入和容纳在该室 509 中。
这个室 509 自身能够自发地适应人体 “C” 的形状并且保持与人体舒适且不刺伤的 接触。
参考图 16， 可以观察到， 通过靠近地放置足够数量的模块化支承元件 500， 可以制 造为例如床垫 2 或甚至枕垫 ( 未示出 ) 的产品。
为了将多个模块化元件 500 保持连接在一起， 在图 8 至 10 所示的实施例中， 设置 有连接元件， 该连接元件由薄片元件构成， 该薄片元件实际上为片材 510， 通常是柔性的， 其 上形成有中空座 511 的行和列。
中空座 511 和模块化元件 500 的周边能够优选地但非必要地连接在一起， 中空座 511 的周边尺寸使得需要临时手动挤压模块化元件 500， 以便能够将模块化元件配合到中 空座内部。
一旦完成配合到内部， 模块化元件 500 就被释放并且由于弹性而回复到其初始形 式， 使其自身适应于对应的中空座 511， 该中空座 511 将模块化元件保持就位， 如图 15、 17 至 21 所示。
参考图 15， 可以观察到， 表示出了在各模块化元件 500 与相关的中空座 511 之间的 三种可能的设计。
由 P1 表示的第一设计设想的是， 周边槽 507 与界定中空座 511 周边的边缘接合 ； 由 P2 表示的第二设计设想的是， 周边槽 506 与中空座 511 的周边边缘接合 ； 由 P3 表示的第 三设计设想的是， 周边槽 508 与中空座 511 的边缘接合。
从该同一图 15 中可以看出， 各个不同的设计 P1、 P2 和 P3 对应于模块化元件 500 的不同高度， 或者更精确地是对应于该模块化元件的端部相对于片材 510 的不同高度， 分 别由 H1、 H2 和 H3 表示。
这些相同的设计 P1、 P2 和 P3 还能以稍小的比例在图 19、 20 和 21 中看出。
在这些图中， 虚线用来表示当人体的对应部分靠在模块化元件的端部 501 上而施 加压力时， 各个模块化元件 500 可能相对于其纵向轨道轴线 “A” 所经受的可能弯曲。
再次参考图 19 至 21， 可以注意到， 在 P1 设计中， 模块化元件 500 可以在中 - 上部 区域中弯曲 ( 见虚线 512)， 在 P2 设计中在基本上部区域中弯曲 ( 见虚线 513)， 在 P3 设计中在包括部分 503、 504 和 505 的区域中弯曲 ( 见虚线 514)。
换言之， 能够根据需要在 P1 至 P3 之间改变设计而改变各个模块化元件 500 相对 于片材 510 表面的柔性， 同时不改变由 “S” 表示的端部 501 的表面。
在该图所示的情况下， 所设想的周边槽总共有三个， 其数量与可能的设计的数量 对应相同 ； 然而， 对于本领域技术人员而言， 直观的是在制造模块化元件 500 时将这些周边 槽的数量减少为两个或者将其增加到多于三个， 以便在模块化元件 500 和片材 510 之间获 得更多或更少的设计可能性。
参考图 18， 可以注意到， 在同一床垫 2 中， 例如已经限定了变形能力彼此不同的区 域， 相对于片材 510 改变了模块化元件 500 的设计。
同样在这种情况下， 利用插入到座 511 中的模块化元件 500 获得的床垫 2( 或枕 垫 ) 包裹和封闭在可拆除的衬里 ( 未示出 ) 中， 该衬里可由具有抗过敏物质的纤维制成。
在第一实施例中， 模块化支承元件 1 的使用如下 ： 如上所解释的， 其与其它元件 1 一起安装在休息基部 6 或 106 上， 并且通过拧紧螺钉 8 或通过按压组成带 11 的部分， 或者 通过将足部 200 按压到对应的中空座 201 中， 来固定到这个基部上。
一旦完成模块化支承元件 1 的组装， 就限定了用于使用者身体 “C” 的柔软的休息 表面， 该休息表面由彼此相邻地布置的元件 1 的所有休息面 4 构成。
优选地， 所有的休息面都具有相同的高度， 但是在需要时其高度可以不同， 以便在 床垫 2 中形成或高或低的区域， 以便例如用于具有围腰胸衣 (corset) 或者在肢体上具有大 量石膏的患者， 同时维持脊柱的正确姿势。
当身体靠在床垫 2 上时， 第一上部部分 1A 提供第一即时柔软作用 ( 或第一级 )， 使 其自身主要但不仅仅根据变形的主方向 “Z” 进行变形， 也就是其自身压缩而且沿着与主方 向成横向的方向弹性地延伸。
在这种条件下， 第二下部部分 1B 通常基本保持完整并且提供对身体 “C” 的支承作 用。
如果休息面 4 上的压力因为任何原因显著增大， 那么第二下部部分 1B 同样进行弹 性变形， 与部分 1A 共同提供柔软作用， 但是其没有第一上部部分 1A 柔软。
这是因为可以想到的是， 第二下部部分 1B 的弹性特性例如弹性模量 E2 比第一上 部部分 1A 的弹性特性例如弹性模量 E1 小。
然而， 应当指出， 在某些情况下， 第二下部部分 1B 可以比第一上部部分 1A 更具有 弹性。
根据模块化支承元件 1 的可能实施例， 这种情况出现在当第二下部部分 1B 按照网 格结构制成时， 在这种情况下， 网格结构使得第二下部部分能够比第一上部部分 1A 发生更 大的变形。
如果由于例如损坏或使用者的特殊要求需要将一个或多个元件 1 更换为其它的 元件， 那么所有要做的是从基部 6 或 106 移除需要改变或更换为其它类似元件或更换为具 有其它弹性特征元件的元件 1。
根据本发明可能的实施例， 如图 5 和 11 所示， 基部 6 和 106 可以由几个能够连接 在一起的模块化元件构成 ； 这使其在需要的情况下能够拆除这些基部 6 或 106 以将这些基 部转换为自身占据非常小空间的模块化元件， 并且能够从基部 6 和 106 上拆除元件 1， 考虑所有情况， 能够以其所有的组成部分容易地运输完全拆除的床垫 2， 该所有的组成部分可以 放入袋中或进行包装以进行运输， 使得甚至用小型车辆或简单地用手就能极为容易地进行 运输和处理。
在模块化支承元件 300 的有一个实施例中， 如图 7 至 10 所示， 为了制造床垫 2 或 枕垫， 片材 309 可以制备为使其最初就具有单人或双人床垫或者枕垫的休息表面的尺寸。
然后， 将模块化支承元件 300 插入到相应的容纳孔 307 内， 临时地按压模块化支承 元件， 使得基部部分 302 能穿过该容纳孔。
当模块化支承元件 300 被插入相应的孔 307 中并且被释放时， 模块化支承元件弹 性回复到其初始形状， 并且通过中间部分 305 在一侧表面上的张开以及在另一侧上通过自 身在穿过孔 307 后延伸的环形边界 306 抵靠片材 309 的面 306 而被保持在孔 307 内。
当所有的孔 307 已经填充了对应的模块化支承元件 300 时， 床垫 2 或枕垫制造完 成， 并且能够放在床结构上或者甚至直接放在地板上或用作对扶手椅、 椅子、 沙发或类似物 的可动覆盖。
对于本发明的这个额外实施例， 还能够由具有与例如双人床垫 2 的尺寸对应的大 尺寸的一个相同片材 309 获得单人床垫或仅仅枕垫。 为此， 能够基本上沿着诸如对称中心线的至少一个纵向折叠线折叠片材 309， 从而 形成通常基本上相同的两个层 320 和 330， 如图 10 和 13 所示， 其能够以书的方式叠置在一 起， 使得一层的孔 307 基本上与另一层的孔 307 同轴， 从而允许模块化支承元件 300 插入到 成对的叠置孔 30 中 ； 在这种情况下， 模块化支承元件 300 还用作按钮以将两个层 320 和 330 保持在一起。
在需要时进行额外的折叠以及接下来形成其它能叠置的层， 能够进一步减小片材 309 的大小， 直到其达到枕垫的大小， 或者能够将片材 309 成形为希望的形状， 从而例如消 除其一个角部， 如图 14 中示意性地示出。
图 15 至 21 中所示的模块化支承元件 500 的第五实施例工作如下 ： 通过短暂地按 压各个模块化元件 500 而将其插入到相应的中空座 511 中， 直到其正确地进入到中空座中， 然后被释放， 使其膨胀且回复到其初始尺寸。
提前形成各个模块化元件 500 在中空座 511 内的 P1、 P2 或 P3 设计， 以便获得床垫 2 或枕垫或类似物， 其在整个支承表面上具有基本上不变柔性或者逐点都不相同， 例如在支 承人体 “C” 背部的区域中具有较小的柔性， 在支承腿和头的区域具有较大的柔性。
通过该各个模块化元件 500 的端部 501 与片材或连接元件 510 之间的距离 H1、 H2 和 H3 来获得弹性变形能力中的这种差异。
事实上， 距离越小， 例如 H1， 则模块化元件 500 的可变形越小， 因此， 形成休息和支 承表面的端部 501 将会更加刚性。
当距离较大， 例如 P2 和 P3 设计所对应的 H2 或 H3 时将会出现相反的情况。
在后一种设计中， 模块化元件 500 的弹性变形能力相对于片材 510 是最大的， 因 此， 当人体 “C” 靠在表面 501 上时特别柔软。
同样在这种情况下， 能够通过将片材折叠为例如两个叠置层而根据需要形成或减 小片材 510 的整体尺寸， 通过将一个或多个模块化元件 500 插入成对的中空座 511 中， 这两 个叠置层在该折叠构造固定在一起， 以基本上同轴的方式一起叠置和对准。
同样在模块化元件 500 的这个第五实施例中， 如附图中可以看到， 端部 501 可以具 有容纳室 509， 该容纳室 509 具有柔性壁并且设计成容纳为松散或液体状态的材料， 例如凝 胶体， 这使得与人体 “C” 的接触非常舒适。
图 22 中示出了根据本发明的用 600 表示的模块化元件的第六实施例。在这个第 六实施例中， 第一上部部分 1A 和第二下部部分 1B 基本上成形为具有圆形边缘的平行六面 体， 第二下部部分高于第一上部部分 1A。 第一上部部分 1A 包括一种扁平的基部 601， 该基部 由能够弹性变形的材料制成， 例如塑料 / 弹性体泡沫或热塑性材料。在基部之上具有限定 了空气循环通道的四个三角形元件 602， 诸如凝胶体的流体物质累积在该空气循环通道中。 或者， 第一上部部分 1A 可以包括限定了空气循环通道的方形的或其它不同成形的元件。第 二下部部分 1B 由能够弹性变形的材料制成， 例如塑料 / 弹性体泡沫或热塑性材料 ： 该材料 可以是例如与制造基部 601 的材料相同。还可以设置额外的第一部分 1A， 其固定到第二下 部部分 1B 的相对端部上， 以便使得床垫、 枕垫和类似物具有两个相对的面， 这两个面都设 置有表面， 该表面中具有诸如凝胶体的流体。
图 23 中示出了根据本发明的用 700 表示的模块化元件的第七实施例。在这个第 七实施例中， 模块化支承元件包括两个第一部分 1A， 各个第一部分与相应的第二部分 1B 相 关联， 第二部分 1B 由能够弹性变形的材料制成， 例如塑料 / 弹性体泡沫或热塑性材料 ； 在两 个第二部分 1B 之间具有包括弹性构件 701 的连接构件 70、 80。这些弹性构件 701 包括例如 板簧 702， 板簧以交互空间对准相互叠置， 以便形成具有与塑料 / 弹性体泡沫型材料不同的 适当厚度和高弹性特征的合成物。板簧 702 侧向地限定了相应的竖直板 703， 该竖直板 703 有助于维持支承元件 1 永久地处于竖直位置。板簧 702 可以与外壳相关联。 在这个第七实施例中， 第一部分 1A 包括蜂窝结构， 其制成为例如具有诸如凝胶体 的流体， 或者具有其它合适的材料， 例如已知缩写为 TPE 的热塑性弹性体 ； 这些结构具有与 完全填充有流体的室不同的弹性特性 ； 具体是它们具有较大的柔韧性。
在另一个可替代实施例中， 板簧 702 可以结合在塑料 / 弹性体泡沫型材料或热塑 性材料的层中。
图 24 中示出了根据本发明的用 800 表示的模块化元件的第八实施例。在这个第 八实施例中， 模块化支承元件包括两个第一部分 1A， 各个第一部分与相应的第二部分 1B 相 关联， 第二部分 1B 由能够弹性变形的材料制成， 例如塑料 / 弹性体泡沫或热塑性材料 ； 在两 个第二部分 1B 之间具有包括弹性构件 801 的连接构件 70、 80。这些弹性构件 701 包括例如 盘簧 802， 盘簧 802 的相应端部固定到第二部分 1B 上， 以便形成具有与塑料 / 弹性体泡沫型 材料不同且与板簧不同的适当厚度和高弹性特征的合成物。盘簧 802 与相应的竖直板 803 侧向地相关联， 该竖直板 803 有助于维持支承元件 1 永久地处于竖直位置。盘簧 802 可以 与外壳相关联。
在这个第八实施例中， 第一部分 1A 包括蜂窝结构， 其制成为例如具有诸如凝胶体 的流体， 或者具有其它合适的材料， 例如 TPE ； 这些结构具有与完全填充有流体的室不同的 弹性特性 ； 具体是它们具有较大的柔韧性。
在另一个可替代实施例中， 盘簧 802 可以结合在塑料 / 弹性体泡沫型材料的层中。
在又一个实施例中， 连接构件 70、 80 可以包括另一种类型的弹性构件， 包括例如 一个或多个具有其它形状和 / 或形式的弹簧。
图 25、 27、 28 和 29 详细示出了整体上由 900 表示的床垫的可替代实施例， 具体是 制成为具有图 22 的支承元件。
在这个实施例中， 通过将多个支承元件插入到基本上成形为网格的连接元件 901 中来制造床垫。 该连接元件 901 限定了多个单元或口袋部 902， 支承元件插入到该单元或口 袋部 902 中并且彼此相邻。该连接元件 901 可由基本上柔韧的材料制成， 从而不会不利地 影响支承元件的柔性， 因此不会不利地影响床垫大体上的柔性。例如， 连接元件 901 可由天 然或人造纤维、 无纺纤维或具有等效特征的任何其它合适材料例如弹性体材料制成。床垫 900 包括包壳 903， 该包壳 903 封装具有支承元件 1 的连接元件 901 ； 如图 28 和 29 所示， 包 壳 903 在边缘处配合有加强元件 904， 以便为产品提供适宜的坚固性， 然而由于存在具有上 述特征的连接元件 901， 所以该产品基本上是柔性的。
图 26 中示出了床垫的另一个可替代实施例， 其中支承元件配合在口袋部 902 中， 该口袋部 902 限定在连接元件 901 中， 如图 23 或 24 所示。
作为例子， 之前所述的实施例的支承元件中每个都可以制成有方形基部并且基部 侧与高度之间的比在在 0.6 至 1.2 之间 ； 在本发明的实施例中， 基部侧与高度之间的比为大 约 0.78。
支承元件的基部与高度尺寸之间的这些比还允许支承元件可以是自支承式的， 而 不需要特定的支承结构。 支承元件可以通过膜或织物或涂覆而在所述元件的最终将元件基 部排除在外的所有表面上形成覆盖层。
区别根据本发明的床垫的明显有点在于， 所述支承元件 1 能够彼此独立地弹性变 形， 由于所述覆盖层以及还由于各个元件的稳定性和自支承特征而不会在相邻的表面或与 各模块化支承元件接触的侧向表面之间产生明显的摩擦。
这个特征允许在床垫的各个表面区域中获得精确的弹性强度， 适合于以最佳的方 式支承身体靠在床垫上的部分， 而不像例如具有连续支承表面的现有技术床垫那样， 并且 确定了与吊床类似的效果。
这个结果是特别有利的， 以便例如避免褥疮或其它类似的不舒适状况。
此外， 由于沿着支承元件 1 的侧面存在空隙 15， 所以这个特征有利于空气在床垫 中循环和蒸发。
同样， 以这种方式制造的床垫是理想地可逆的， 也就是其在两侧上具有相同的弹 性特征。
已经根据实施例的优选形式说明了本发明， 但是其可以在不脱离发明概念的范围 的情况下以各种方式进行改变和改写。