CN208875904U - 寝具及阵列式结构的枕头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种寝具及阵列式结构的枕头。根据本实用新型的寝具,包括接触层,所述接触层通过第一分割槽分割为多个接触块。本实用新型的寝具,将接触层通过第一分割槽分割为多个接触块,每个接触块形成一个相对独立的受力系统,削弱周围材料拉力的影响。也即每个接触块根据自身在竖直方向上受到的人体(如头部或身体)的压力形变,不再受周围拉力的影响,不产生让皮肤紧张的拉力,从而缓解肌肉疲劳,提高舒适度。
Description
技术领域
本实用新型涉及生活用品领域,特别涉及一种寝具及阵列式结构的枕头。
背景技术
人的夜间睡眠,一般分5到6个(周而复始)的周期,每个睡眠周期约 60分钟~90分钟。研究表明,占整个睡眠时间大约55%的浅睡期和轻睡期,对解除疲劳作用甚微,而只有进入深睡期,才对解除疲劳有较大作用。因为在深睡眠状态下,大脑皮层细胞处于充分休息状态,这对于消除疲劳、恢复精力、免疫力等都有至关重要的作用。
然而这种深度睡眠,只占整个睡眠时间的25%。因此对睡眠好坏的评价,最终要看深度睡眠时间的长短。在睡眠科学来说,“深度睡眠”是你入睡以后大脑不进行活动的深度休息。深度睡眠也被称作是“黄金睡眠”,也就是通常说的“金质睡眠”、“金子般的睡眠”。
目前,好多人都为睡眠问题而烦恼,而舒适的寝具,如枕头,床垫等。能大大改善睡眠状况。舒适度是人的主观感受,由生理和心理两方面的因素构成。以枕头为例,枕头的舒适度受到枕头的材料、结构、几何尺寸和形状等多方面的影响。设计良好的枕头应当使人在平卧和侧卧时让使用者有良好的体压分布和触感,保证使用者姿势稳定、舒适。
我们对物体施加力后的感受通过体压来表征。所谓体压指的是身体所受到的压强(应力)。压强(应力)P即物体所受的压力F与受力面积S之比。根据压强(应力)的计算公式P=F/S,在受力一定的情况下,受力面积越大,压强(应力)越小;受力面积越小,压强(应力)越大。
现有技术中的记忆枕头采用的材料主要是一种温感减压慢回弹海绵,即减少体压的慢回弹海绵,能够在一定程度保护身体,提高舒适度,吸收头颈部在运动过程中产生的冲击能量,以起到缓冲的作用,并利用自身的回弹特性提供一定的支撑力。
但是,现有技术中的记忆枕头表面一体成型,对头颈部的支撑力一部分来自于自身的回弹,其表面受力分析如图1所示。在该图1中,A点表示与后脑勺最凸处所接触的点,B点和C点是其周围的两点。GA、GB和GC分别表示头部重力对寝具的压力,GB1和GC1分别为B、C两点法向的重力分量;根据牛顿第三定律,G′A、G′B和G′C分别为枕头对头部的反作用力。除此之外,在图中这个平面内,每个点都受到两个与其法向垂直的拉力(对A点而言是 LA1和LA2),这两个拉力的合力与其法向方向相同,即分别为LA、LB和LC。
当头部压入枕头后,短时间内感觉舒适,这是因为材料通过自身的形变吸收了头部从接触枕头到停止这一过程中产生的动能和重力势能。但是,由于整个枕头是一块均匀的记忆海绵,其表面是均匀的平面,与后脑勺接触的表面和内部区域会产生一定的拉力。对枕头而言,受到以后脑勺最凸点为中心点向四周散开的力(如图2a所示),材料发生弹性形变后产生与受力方向相反的力作用于施力方,即后脑勺;对后脑勺而言,受到从四周向中心集中的力,越往中心区域力越大,(如图2b所示)。这就相当于给后脑勺戴上了一个紧箍帽,如图2c所示。由此可见,传统记忆枕头的表面和受力过于均匀,加上贴合度很高,头颈部为了抵抗枕头因形变产生的拉力,产生肌肉疲劳。头颈部会因不断受到外部弹力的作用而产生肌肉疲劳,影响血液循环,使人感觉不舒服,再加上高贴合度也影响了枕头的透气性。这就是传统记忆枕头睡久了让人觉得不够舒服的原因。
实用新型内容
本实用新型提供了一种缓解肌肉疲劳的寝具及阵列式结构的枕头。
为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
依据本实用新型的一个方面,提供了一种寝具,包括接触层,接触层通过第一分割槽分割为多个接触块。
优选地,还包括支撑层,接触层位于支撑层通过第二分割槽分割为多个支撑块。
优选地,第一分割槽包括相互交叉设置多个第一方向槽和多个第二方向槽;和/或,第二分割槽包括相互交叉设置多个第三方向槽和多个第四方向槽。
优选地,第一分割槽包括多个第一纵向槽和多个第一横向槽,多个第一纵向槽和多个第一横向槽将接触层分割为多个矩形接触块。
优选地,第二分割槽包括多个第二纵向槽和多个第二横向槽,多个第二纵向槽和多个第二横向槽将支撑层分割为多个矩形支撑块。
优选地,多个第一纵向槽等间距分布,多个第一横向槽等间距分布,多个第二纵向槽等间距分布,多个第二横向槽等间距分布。
优选地,由寝具的中心向寝具的边缘,相邻两个第一纵向槽、相邻两个第一横向槽、相邻两个第二纵向槽以及相邻两个第二横向槽之间的间距逐渐增大,或者呈逐渐增大的趋势。
优选地,在寝具的纵向方向上,第一横向槽与第二横向槽相互错开;和/ 或,在寝具的横向方向上,第一纵向槽与第二纵向槽相互错开。
优选地,第一分割槽的深度与第二分割槽的深度之和大于寝具的厚度。
优选地,第一分割槽的深度大于第二分割槽的深度。
优选地,由寝具的边缘向寝具的中心,第一分割槽的深度和/或第二分割槽的深度逐渐加深,或者呈逐渐加深的趋势。
优选地,位于寝具边缘的接触块的体积大于位于寝具中部的接触块的体积;和/或,位于寝具边缘的支撑块的体积大于位于寝具中部的支撑块的体积。
优选地,至少接触层内添加有抗菌材料。
优选地,抗菌材料为石墨烯或者石墨烯氧化物。
优选地,接触层包括位于表面的第一接触层和位于第一接触层下部的第二接触层;第二接触层为慢回弹材料,第一接触层为添加硅元素的慢回弹材料。
优选地,寝具还包括位于支撑层和接触层之间的悬浮层,支撑层的硬度大于接触层的硬度,支撑层的弹性小于接触层的弹性,悬浮层的硬度和弹性介于支撑层和接触层之间。
优选地,寝具为枕头或者床垫。
依据本实用新型的另一方面,还提供了一种阵列式结构的枕头,包括支撑层和位于支撑层上部的阵列式结构层,支撑层中间低、四周高;阵列式结构层包括横、纵分割的多个立方块,立方块之间留有间隙;支撑层的硬度大于阵列式结构层的硬度,阵列式结构层采用温感减压材料。
优选地,支撑层的表面成倒锥形,倒锥形的顶部夹角为170~179度。
优选地,除边缘外的立方块的宽度为10~150mm,长度为10~150mm。
优选地,支撑层外侧的高度为中部高度的1~3倍。
优选地,立方块的顶部、边缘截面为三角形、方形或梯形。
优选地,位于枕头中部的立方块的高度高于位于枕头四周的立方块的高度。
优选地,立方块之间的间隙为1~50mm。
优选地,横、纵分割的立方块在横向的相邻两行之间设有沟槽,横、纵分割的立方块在纵向的相邻两列之间设有沟槽。
优选地,沟槽的宽度为1~50mm。
优选地,立方块的数量为77个。
综上所述,根据本实用新型的寝具及阵列式结构的枕头,将接触层通过第一分割槽分割为多个接触块,每个接触块形成一个相对独立的受力系统,削弱周围材料拉力的影响。也即每个接触块根据自身在竖直方向上受到的人体(如头部或身体)的压力形变,不再受周围拉力的影响,不产生让皮肤紧张的拉力,从而缓解肌肉疲劳,提高舒适度。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1是现有技术的传统记忆枕与头部接触部分表面受力分析图;
图2是现有技术的枕头在枕入时受力点拉力与反作用力分析图;
图3是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头的立体结构示意图;
图4是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头的结构示意图;
图5是图4的A1剖切面图;
图6是图4的A2剖切面图;
图7是图4的B1剖切面图;
图8是图4的B2剖切面图;
图9是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头的俯视结构示意图;
图10是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头的表面切割记忆枕与头部接触部分表面受力分析;
图11是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头边缘区域示意图;
图12是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头立方体六个面的法向力平衡图;
图13是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头立方体单元剪切力分析图;
图14是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头立方单元剪切力平衡图;
图15是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头立方单元三个面的法向力和剪切力分析图;
图16是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头的应力分析图;
图17是本实用新型第一实施例的一种阵列式结构的枕头与对比例的落球实验的分析图;
图18是本实用新型的第一实施例的一种阵列式结构的枕头的仰卧示意图;
图19是本实用新型的第一实施例的一种阵列式结构的枕头的仰卧时枕头阵列式结构层的变形示意图;
图20是本实用新型的第一实施例的一种阵列式结构的枕头的侧卧示意图;
图21是本实用新型的第二实施例的寝具的正面立体结构示意图;
图22是本实用新型的第二实施例的寝具的背面立体结构示意图;
图23是本实用新型的第二实施例的寝具的局部立体结构示意图;
图24是本实用新型的第二实施例的寝具的模拟使用状态示意图;
图25是本实用新型的第二实施例的寝具的第一种实施方式的剖面示意图;
图26是本实用新型的第二实施例的寝具的第二种实施方式的剖面示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图3~图8所示,根据本实用新型的第一实施例,提供了一种阵列式结构的枕头,包括支撑层1和位于支撑层上部和侧面的阵列式结构层2,所述支撑层1中间低、四周高;所述阵列式结构层2包括横、纵分割的立方块3,所述立方块3之间留有间隙;所述支撑层1的材料的硬度大于阵列式结构层 2的材料的硬度,所述阵列式结构层3采用温感记忆材料。所述支撑层1的表面成倒锥形,所述倒锥形的顶部夹角为170~179度。
除边缘外的立方块3的宽度为30~35mm,长度为30~35mm。所述支撑层1外侧的高度为中部高度的2~3倍。所述立方块3的顶部截面为三角形。
位于枕头中部的立方块的3高度高于位于枕头四周的立方块3的高度。所述横、纵分割的立方块3在横向的相邻两行之间设有沟槽4,所述横、纵分割的立方块3在纵向的相邻两列之间设有沟槽4。所述沟槽4的宽度为 8~12mm。所述立方块3的数量为77个。
所述阵列式结构层2横、纵分割完成后形成纵6横10的沟槽4,使得来自头颈部的热量快速对流到枕头外部,明显减少睡眠时的闷热感。所述阵列式结构层2的横向每行有11个立方块3,所述阵列式结构层2的纵向每行有 7个立方块3。
这款枕头对枕头表面进行了立体切割,把完整的表面划分成多个小方块,如图3所示。每个方块形成一个立柱,自成一个受力系统,大大降低了周围材料拉力的影响。每个方块根据其受力情况,通过自身在竖直方向上的形变抵消头部对它的一些压力,其产生的反作用力作为支撑力。这样的支撑力与传统记忆枕头提供的支撑力不同,相当于给后脑勺“松了绑”。原来是戴着紧箍帽,现在枕头对后脑勺从四周向中心的拉力大大减小。而且切割的凹槽让每个立柱根据自身的受力情况进行形变,不再受周围拉力的影响,不产生让头皮紧张的拉力,表面切割记忆立方体与头部接触部分表面受力分析如图 10所示。由于没有周围材料的牵制,每个方块立柱的形变比原来要大。也就是说,通过提高自身形变增加了枕头中心区域的柔软度,减少了体压。由于有凹槽,能产生不均匀的压力分布,头皮中的血液能够顺利地从压力较小的地方通过。提高长时间睡眠的舒适感。
枕头的另一个功能是对颈椎提供支撑,并保证颈椎的正常生理曲度。一个理想的枕头,最基本的要使枕头能够紧密适合颈椎的生理曲度。这款记忆枕头对与颈椎贴合的部分进行了处理,从纵截面看形成一个扇形,如图11 所示。根据结构力学,三角形的抗形变和承载能力最强。这样的设计既保证了与颈椎的贴合,又能对颈椎提供较大的支撑力。该部分在纵向也切割了条形凹槽,由于需要提供较大支撑力,这部分的凹槽宽度略窄。切割的凹槽也是为了减少每个扇形立柱受周围材料拉力的影响,自成一个受力体系。
以下从理论角度对该枕头进行应力分析。
物体由于外因(受力、湿度、温度场变化等)而变形时,在物体内各部分之间产生相互作用的内力,以抵抗这种外因的作用,并试图使物体从变形后的位置恢复到变形前的位置。应力是在所考察的截面上某一点单位面积上的内力。与截面垂直的称为正应力或法向应力,与截面相切的称为剪应力或切应力。
在材料力学中,用一个无限小的立方体单元来描述某一点的受力情况。为什么要用无限小的立方体?因为由于无限小,小到物体内部力是均匀的,没有应力变化,只有一种应力状态。如图12所示,表示六个面分别受到法向力平衡。
图12是垂直于各截面的法向力的情况,还有一种剪切力,如图13所示,其中,Y方向的剪应力,截面垂直于X方向。X方向截面受到剪切力Fxy(下标x表示X方向截面,y表示受力向y方向),为了保持受力单元平衡,会产生其余三个力Fyx、Fxy和Fyx,立方单元剪切力平衡图如图14所示。
将法向力和剪切力汇总到一个立方体中,三个面的法向力和剪切力分析图如图15所示,其中只标出了与显示器平面垂直往外可见的三个面。
通过建模,每个单元受到的力,包括法向力、剪应力的合力都和外力通过节点传递到该单元的力平衡,这种微观的平衡是力学平衡的微观表现。应力分析图,如图16所示。中间深色区域为头部与枕头接触的区域,枕头的内应力最大,竖直方向的位移位移越大(即形变最大,被压缩得最厉害)。
无论仰卧、侧卧、俯卧,使用后都会有明显的轻松感,而这些归功于温感减压材料与独特的分层式结构设计,产生可调试的支撑表现。实际上是对睡眠环境的心理诉求,夜体睡眠实验室实验发现,枕头的形状与贴合度能很大程度上提供安全感,良好的头部接触与支撑,让人觉得踏实有安全感,“高枕无忧”就是这个道理。
我们对本实用新型的枕头、纤维枕、乳胶枕进行了支撑度与贴合度对比实验,实验结果如下:
(1)贴合度的对比实验中,本实用新型的枕头贴合度为95%,纤维枕为35-45%,乳胶枕为65-89%;
(2)支撑度的对比实验中,本实用新型的枕头支撑度为98%,纤维枕为38-51%,而乳胶枕为83-95%。
通过撑度与贴合度对比可见,采用本实用新型的枕头的贴合度和支撑度都优于现有技术的纤维枕和乳胶枕。
下面针对支撑力对比,模拟头部重量,对单位面积压陷比进行了对比分析,数据分析如下:
对于纤维枕,仰卧时的单位面积压陷比为24%,侧卧的单位面积压陷比为47%;
对于乳胶枕,仰卧时的单位面积压陷比为67%,侧卧时的单位面积压陷比为84%;
对于本实用新型的枕头,仰卧时的单位面积压陷比为89%,侧卧时的单位面积压陷比为93%。
通过上述对比分析可见,采用本实用新型的的枕头,无论仰卧或侧卧,均具有很好的单位面积压陷比,更加舒适。
当保持某个睡姿过长时,头部血管持续受到压力后,人就会改变状态,影响睡眠质量。夜体睡眠实验室实验结果显示,床垫与枕头吸收压力的效果,是影响睡眠持续性的重要因素。本实用新型的枕头通过温感减压材料与独特的分层式结构设计,能够几乎吸收到所有压力,让你在睡眠时处于0压力。
下面,对于吸收压力效果对比,我们采用落球实验进行对比分析,如图 17所示,其中a)为传统纤维枕,b)为乳胶枕,c)为本实用新型的枕头。铁球反弹高度越低,则表明吸收压力效果越好,能在人体保持某个状态时,减少血管受到的压力,减少翻身次数,提高睡眠持续性。通过图17对比可见,本实用新型的枕头的反弹高度最低,具有很好的吸收压力效果。
本实用新型采用独立的立方体结构,根据来自头部的不同位置提供不同的支撑,挤压应力经过计算,不同的睡姿提供不同的位置支撑,提供不同的支撑力。改变不同支撑通过形状解决的传统方式,改变传统枕头一种形状只适合一种睡姿的难题。本实用新型的枕头四种睡姿全适应。
(1)仰卧:精准支撑肩颈,保护颈椎,抑制打鼾。
(2)左侧卧:完全的能量吸收,颈面部血管免受挤压,避免频繁的翻身;
(3)右侧卧:完美的面部贴合度,长时间右侧卧并保持弓形是比较理想的睡姿;
(4)俯卧:表明平整柔软,短时间俯卧,对快速进入睡眠有帮助。
图18给出了仰卧示意图,当人仰卧时,枕头的立方体通过相互牵制和变形,形成颈部支撑区20、侧卧拉伸区21、后脑压陷区22和面部支撑区23,如图19所示,对人体的各个部位起到很好的支撑作用。侧卧示意图如图20 所示。
结合图21-26所示,本实用新型的第二实施例提供了一种寝具,寝具包括接触层10,接触层10通过第一分割槽11分割为多个接触块12。使得每个接触块12形成一个相对独立的受力系统,削弱周围材料拉力的影响。也即每个接触块12根据自身在竖直方向上受到的人体(如头部或身体)的压力形变,不再受周围拉力的影响,不产生让皮肤紧张的拉力,从而缓解肌肉疲劳,提高舒适度。
一般地,本实用新型的寝具可以为枕头或者床垫,将枕头的接触层10 分隔为多个相对独立的接触块12,从而削弱周围材料拉力,即减少拉力对头部皮肤的影响,缓解头皮肌肉疲劳。类似地,将床垫的接触层10分隔为多个相对独立的接触块12,可以减少拉力对身体皮肤的影响,从而使得睡眠更舒服。第二实施例中主要以枕头的枕芯举例来详细说明本实用新型的各种寝具的有益效果,床垫的效果类似,不在赘述。
具体地,结合图21和图22所示,在第二实施例中,第一分割槽11包括相互交叉设置多个第一方向槽和多个第二方向槽,即多个第一方向槽相互平行延伸,多个第二方向槽也相互平行延伸,但是与第一方向槽的延伸方向不同,多个第一方向槽和多个第二方向槽交叉形成网格槽,从而将接触层10 分隔为多个相对独立的接触块12,削弱或者消除材料之间相互拉力,提高舒适性。另外,由于多个第一方向槽和多个第二方向槽交叉形成网格槽,有效提高透气性,使热量快速对流,明显减少睡眠时的闷热感。特别是当用作枕头时,将头颈部的热量快速对流到枕头外部,减少闷热感,提高舒适度和睡眠状态。
一般地,接触层10采用慢回弹记忆海绵。另外,虽然改变枕头的外观结构和内部结构可以在一定程度上改善其散热效果,但实质上还是受限于材料本身的导热系数。枕头是否闷热,材料本身是不可忽略的因素。经研究发现,加入了硅元素的聚氨酯,能加快材料的吸热/放热速率。结合图25和图26所示,在本实施例优选的方案中,可以把接触层10分成两层,最上面与头颈肩部接触的部分(第一接触层13)采用这种添加硅元素的导热佳的慢回弹记忆海绵;第二层(第二接触层14)仍使用一般的慢回弹弹记忆海绵。
结合图21和图22所示,寝具还包括支撑层20,接触层10位于支撑层 20上。一般地,支撑层20的硬度大于接触层10,接触层10与头颈肩部接触,采用慢回弹记忆海绵,主要是通过自身的形变,增加与头颈肩部的受力面积,减少体压,提高用户的使用舒适度;支撑层20采用高分子海绵,在柔软程度上次之,弹性佳,主要提供最基础的支撑功能。
优选地,由于接触层10和支撑层20所用的材料在柔软程度、弹性、抗形变能力等多方面差距较大(比如接触层10过于柔软,支撑层20抗形变能力较大、弹性好),接触层10本身较软,形变较大,中间没有任何缓冲,直接作用于支撑层20,这在某种程度上影响了接触层10的功能。结合图25和图26所示,为改善这种状况,在接触层10和支撑层20中间加一层能缓冲两种材料特性的悬浮层(可采用较柔软、弹性较好的海绵),从纵向看使枕头在柔软程度、弹性、硬度等方面有一个梯度变化。
类似地,结合图21和图22所示,支撑层20也可以通过第二分割槽21 分割为多个支撑块22,从而将支撑层20分割为与接触层10类似的结构。一方面,第一分割槽11和第二分割槽21的配合,有效分解整个枕头材料之间的相互拉力,使局部支撑按重力自适应,改变了现有枕头支撑力不能按重力局部自动识别与适应,明显提高连续睡眠的时间,减少翻身次数,快速进入到深度睡眠,使大脑细胞得到充分休息。另一方面,由于支撑层20和接触层 10采用相似的设计,并且支撑层20的硬度大于接触层10硬度,在某种情况下,可以将枕头翻过来使用,从而满足不同人对枕头硬度的需求。
结合图24所示的以球A模拟人头所示的使用状态,没有与球A接触的接触块变形很小,也即通过分割,各个接触块相对独立变形受力承受重力,明显削弱或者消除拉力。另外,在受压的情况下,第一分割槽11和第二分割槽21虽然受到一定的变形挤压,但是还是能够有效提高透气通风效果,防止闷热感。
优选地,第一分割槽11的深度大于第二分割槽21的深度,能够更有效地分解接触层10中各个接触块12之间的相互拉力,另外也使得接触层10 的支撑力相对小于支撑层20的支撑力,支撑层20的硬度大于接触层10。
类似于第一分割槽11,第二分割槽21也可以采用相互交叉设置多个第三方向槽和多个第四方向槽,从而形成网格槽,分解材料之间的拉力,并且提高透气性。
优选地,为了便于定位切割,第一分割槽11和第二分割槽21均沿枕头的纵向和横向方向正交设置。即第一分割槽11包括多个第一纵向槽11b和多个第一横向槽11a,多个第一纵向槽11b和多个第一横向槽11a将接触层10 分割为多个矩形接触块12;第二分割槽21包括多个第二纵向槽21b和多个第二横向槽21a,多个第二纵向槽21b和多个第二横向槽21a将支撑层20分割为多个矩形支撑块22。
在第二实施例中,第一分割槽11和第二分割槽21可以采用等间距的网格设置,也即多个第一纵向槽11b等间距分布,多个第一横向槽11a等间距分布,多个第二纵向槽21b等间距分布,多个第二横向槽21a等间距分布。采用等间距的设置方式,方便切割,但是由于表面切割的单元面积越大,其提供的支撑越好,形变程度越小;切割的单元面积越小,其提供的支撑力越小,形变程度越大。也就是说,相对独立的接触块12的面积与支撑力成正比,与形变程度成反比。也即等间距切割的方式,各个部分的支撑力度分割还不够精确。
优选地,根据人体工学原理,后脑勺区域对枕头的压力最大,以后脑勺为中心对枕头的压力向四周逐渐减小。因此,可以设计中心区域的切割单元面积小,侧卧时耳朵一侧与枕头接触的单元面积略大,外部区域的单元面积最大,从而给颈部提供较大的支撑。也即由寝具的中心向寝具的边缘,相邻两个第一纵向槽11b、相邻两个第一横向槽11a、相邻两个第二纵向槽21b以及相邻两个第二横向槽21a之间的间距逐渐增大,或者呈逐渐增大的趋势,也即从中心到边缘,支撑力逐渐增大。
一般地,位于寝具边缘的接触块12的体积大于位于寝具中部的接触块 12的体积;一方面,通过增大边缘的接触块12的体积,能够有效增加边缘部分的支撑力,在作为枕头时,提高颈部支撑力。另一方面,可以避免边缘体积较小,在使用过程中导致枕头损坏,提高使用寿命。相应地,支撑块22 也可以采用相同的设置,位于寝具边缘的支撑块22的体积大于位于寝具中部的支撑块22的体积。
更优选地,为了进一步使枕头更加符合人体工学原理,即中间部分(后脑勺)的压力最大,周围压力逐渐减小。由枕头的边缘向寝具的中心,第一分割槽11的深度和/或第二分割槽21的深度逐渐加深,或者呈逐渐加深的趋势。
结合图21和图22,在寝具的纵向方向上,第一横向槽11a与第二横向槽21a相互错开,一方面可以避免第一横向槽11a和第二横向槽21a切在同一位置,导致切槽位置强度太低,容易损坏;另一方面,第一横向槽11a与第二横向槽21a相互错开后,当切槽的深度足够时,可以使第一横向槽11a 底部与第二横向槽21a底部之间的区域分解成更小的受力的单元,从而进一步削弱拉力,提高舒适度。类似地,在寝具的横向方向上,第一纵向槽11b 与第二纵向槽21b也可以的采用相互错开的设置,能够实现类似的效果。
特别地,当在枕头的纵向方向上,第一横向槽11a与第二横向槽21a相互错开,在枕头的横向方向上,第一纵向槽11b与第二纵向槽21b也可以的采用相互错开的设置,并且第一分割槽11的深度与第二分割槽21的深度之和大于枕头的厚度,也即第一分割槽11与第二分割槽21在厚度方向上有部分重叠时。如图25和图26所示,第一分割槽11与第二分割槽21在厚度方向上的重叠部分相比未重叠部分,其支撑强度要弱一些,从而在支撑层20 形成平衡层23,进一步吸收和平衡压力。另外,结合图23所示,在该种情况下,位于中间部分的接触块12的背面被第二分割槽21从横向和纵向分割成四个小立柱支撑,可以进一步提高弹性。另外,这种相互错开的设置,可以使第一分割槽11与第二分割槽21相互导通,利于空气对流,起到了良好的通风散热作用,从而进一步提高整个枕头的透气性,避免闷热感。
另外,在本实用新型的实施例中,为了提高抗菌效果,可以在接触层10 内添加有抗菌材料,当然,也可以在整个枕头中添加抗菌材料,从而抑制细菌生长。具体地,抗菌材料可以为石墨烯或者石墨烯氧化物。石墨烯 (Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一个碳原子厚度的二维材料,石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料,它几乎是完全透明的,只吸收2.3%的光;导热系数高达5300 W/m·K,高于碳纳米管和金刚石,能快速导出来自头部的热量。科学家发现石墨烯氧化物对于抑制细菌的生长超级有效,而且不会伤害到人体细胞。能够有效抑制细菌在枕头的生长,并能去除枕头周边的不良气味。通过在接触层10或者整个枕头内部添加石墨烯或者石墨烯氧化物,有效提高抗菌效果。当然也可以采用其他抗菌剂,比如纳米银离子等。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,在本实用新型的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白,上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的,本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (17)
1.一种寝具,其特征在于,包括接触层,所述接触层通过第一分割槽分割为多个接触块。
2.根据权利要求1所述的寝具,其特征在于,
所述寝具还包括支撑层,所述接触层位于所述支撑层上,所述支撑层通过第二分割槽分割为多个支撑块。
3.根据权利要求2所述的寝具,其特征在于,
所述第一分割槽包括相互交叉设置多个第一方向槽和多个第二方向槽;和/或,
所述第二分割槽包括相互交叉设置多个第三方向槽和多个第四方向槽。
4.根据权利要求3所述的寝具,其特征在于,
所述第一分割槽包括多个第一纵向槽和多个第一横向槽,所述多个第一纵向槽和所述多个第一横向槽将所述接触层分割为多个矩形接触块;
所述第二分割槽包括多个第二纵向槽和多个第二横向槽,所述多个第二纵向槽和所述多个第二横向槽将所述支撑层分割为多个矩形支撑块。
5.根据权利要求4所述的寝具,其特征在于,
所述多个第一纵向槽等间距分布,所述多个第一横向槽等间距分布,所述多个第二纵向槽等间距分布,所述多个第二横向槽等间距分布。
6.根据权利要求4所述的寝具,其特征在于,
由所述寝具的中心向所述寝具的边缘,相邻两个第一纵向槽、相邻两个第一横向槽、相邻两个第二纵向槽以及相邻两个第二横向槽之间的间距逐渐增大,或者呈逐渐增大的趋势。
7.根据权利要求4所述的寝具,其特征在于,
在所述寝具的纵向方向上,所述第一横向槽与所述第二横向槽相互错开;和/或,
在所述寝具的横向方向上,所述第一纵向槽与所述第二纵向槽相互错开。
8.根据权利要求7所述的寝具,其特征在于,
所述第一分割槽的深度与所述第二分割槽的深度之和大于所述寝具的厚度。
9.根据权利要求2所述的寝具,其特征在于,
所述第一分割槽的深度大于所述第二分割槽的深度。
10.根据权利要求2所述的寝具,其特征在于,
由所述寝具的边缘向所述寝具的中心,所述第一分割槽的深度和/或所述第二分割槽的深度逐渐加深,或者呈逐渐加深的趋势。
11.根据权利要求2所述的寝具,其特征在于,
位于所述寝具边缘的接触块的体积大于位于所述寝具中部的接触块的体积;和/或,
位于所述寝具边缘的支撑块的体积大于位于所述寝具中部的支撑块的体积。
12.根据权利要求2所述的寝具,其特征在于,
至少所述接触层内添加有抗菌材料。
13.根据权利要求12所述的寝具,其特征在于,
所述抗菌材料为石墨烯或者石墨烯氧化物。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的寝具,其特征在于,
所述接触层包括位于表面的第一接触层和位于第一接触层下部的第二接触层;所述第二接触层为慢回弹材料,所述第一接触层为添加硅元素的慢回弹材料。
15.根据权利要求2至13中任一项所述的寝具,其特征在于,
所述寝具还包括位于所述支撑层和接触层之间的悬浮层,所述支撑层的硬度大于所述接触层的硬度,所述支撑层的弹性小于所述接触层的弹性,所述悬浮层的硬度和弹性介于所述支撑层和所述接触层之间。
16.根据权利要求1至13中任一项所述的寝具,其特征在于,
所述寝具为枕头或者床垫。
17.一种阵列式结构的枕头,其特征在于:其包括支撑层和位于支撑层上部的阵列式结构层,所述支撑层中间低、四周高;所述阵列式结构层包括横、纵分割的多个立方块,所述立方块之间留有间隙;所述支撑层的硬度大于阵列式结构层的硬度,所述阵列式结构层采用温感减压材料。
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