FI123160B - Patjajärjestely - Google Patents

Description

Patjajärjestely

Tekniikan ala

Keksintö liittyy huonekaluihin ja erityisesti sänkyyn, joka on varustettu mekanismilla saamaan aikaan sängyn rakenteen liike.

5 Tekniikan tausta

Tekniikan taso esittää sänkyjä, jotka on varustettu sähkömoottoreille säätämään sängyn asentoa. Sähkömoottoria voidaan käyttää esimerkiksi kohottamaan sängyn yhtä päätyä sängyllä makaavan henkilön kohottamiseksi istuma-asentoon. Tekniikan taso esittää lisäksi sänkyjä, jotka on varustettu 10 sähkömoottoreilla saamaan aikaan jatkuvaa liikettä sänkyrakenteessa hieron-tatoiminnallisuuden toteuttamiseksi. Ongelma sähkömoottoreissa on se, että ne ovat äänekkäitä, mikä tekee niistä epäkäytännöllisiä joissain käyttökohteissa. esimerkiksi henkilön voi olla vaikea nukahtaa sähkömoottorin ollessa käynnissä.

15 Julkaisu JP 64043753 kuvaa sängynkeinutusmekanismin, joka pe rustuu patjaan asennettuihin magneetteihin ja patjan ulkopuolisiin magneettisiin vastakappaleisiin.

US 2005091744 kuvaa magneetteihin perustuvan sängynkeinutus-laitteen, jolla sänkyä voidaan keinuttaa.

20 DE 2738529 kuvaa magneetteja käyttävän sänkyrakenteen.

DE 4407473 kuvaa liikuteltavan sängyn runkorakenteen. Sängyn liikuttamiseen voidaan käyttää sähkömoottoria.

EP 1762212 kuvaa magneetteja käyttävän sängyn kehysrakenteen, joka on sovitettu magneettisesti sängyn pohjarunkoon siten, että kehysrakenne ^ 25 leijuu magneettivoiman vaikutuksesta, o

C\J

ό Lyhyt selostus g Keksinnön erään näkökulman mukaisesti esitetään patenttivaati- x muksessa 1 kuvattu patjajärjestely. Patjajärjestely käsittää runkorakenteen, joka antaa patjalle rungon, käsittäen tukivälineet (106) sijoitettuna patjan (100)

CO

^ 30 sisälle tarjoamaan patjalle sijoitetulle kohteelle pystysuuntaisen joustavan tuen, § missä tukivälineet (106) ovat joustavia sekä pystysuunnassa että vaakasuun- ^ nassa. Patja käsittää lisäksi: ensimmäiset magneettivälineet (110, 112) kytket tyinä mekaanisesti tukivälineisiin (106) siten, että ensimmäisten magneettiväli-neiden liike aiheuttaa tukivälineiden liikkeen, missä ensimmäisten magneetti- 2 välineiden liike on vasteellinen ensimmäisten magneettivälineiden aistimille magneettikentille; toiset magneettivälineet (114, 116) kiinnitettyinä patjan runkorakenteeseen ja käytön aikana magneettisesti kytkettyinä ensimmäisiin magneettivälineisiin siten, että ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden 5 välille generoitu magneettikentän muutos on järjestetty aiheuttamaan sivuttais-liikettä ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välillä liikuttaen näin tukivälineitä sivuttaissuunnassa magneettikentän mukaisesti; ja generaattoriväli-neet (120, 122) muuttuvan magneettikentän generoimiseksi ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille aiheuttamaan ensimmäisten magneettiväli-10 neiden ja tukivälineiden edestakainen sivuttaissuuntainen liike.

Keksinnön suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Kuvioluettelo

Keksinnön suoritusmuotoja kuvaan alla esimerkinomaisesti viitaten 15 oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista patjaa katsottuna sivusta patjan pääpäädystä kohti jalkopäätä (tai päinvastoin);

Kuvio 2 esittää kuvion 1 patjaa, kun patjalle laitetaan kohde, joka näin painaa patjan elastisia tukivälineitä; 20 Kuvio 3 ja 4 esittävät patjajärjestelyn liikettä käytön aikana; ja

Kuvio 5 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista patjaa katsottuna ylhäältä/alta.

Suoritusmuotojen kuvaus

Seuraavat suoritusmuodot ovat esimerkinomaisia. Vaikka selostus ^ 25 voi viitata ’’erääseen”, ’’yhteen” tai ’’joihinkin” suoritusmuotoon tai suoritusmuo- o ^ töihin useissa kohdissa, tämä ei välttämättä tarkoita sitä, että tällainen viittaus Y liittyy samaan tai samoihin suoritusmuotoihin, tai että kyseinen piirre soveltuu o vain yhteen suoritusmuotoon. Eri suoritusmuotojen yksittäisiä piirteitä voidaan g myös yhdistellä muiden suoritusmuotojen toteuttamiseksi. Lisäksi sanat ”käsit-

CL

30 tää” ja ’’sisältää” pitäisi ymmärtää siten, että ne eivät rajoita kuvattuja suoritus-co muotoja koostumaan vain niistä piirteistä, jotka on mainittu, ja nämä suoritus-o o muodot voivat sisältää piirteitä/rakenteita, joita ei ole erityisesti mainittu.

° On havaittu, että kevyt keinutus helpottaa ihmisen nukahtamista.

Tällaisen ilmiön huomaa jokainen vanhempi yrittäessään nukuttaa lasta, mutta 35 sama menetelmä toimii myös aikuisiin. Keksinnön erään suoritusmuodon mu- 3 kainen patja tarjoaa mekanismin sisäänrakennettuna sänkyyn kohdistaen sängyssä makaavalle henkilölle kevyen edestakaisen liikkeen. Tämä suoritusmuoto käyttää magneetteja sähkömoottorien sijaan keinuttamaan sängyllä makaavaa henkilöä, mikä helpottaa henkilön nukahtamista. Magneettista vaikutusta 5 käyttämällä saatu liike tarjoaa hiljaisen keinumekanismin, toisin kuin meluisiin sähkömoottoreihin perustuvat järjestelmät.

Keksinnön eräs suoritusmuoto tarjoaa patjajärjestelyn käsittäen runkorakenteen, joka tarjoaa rungolla varustetun patjan. Tukirakenne käsittää tukivälineet sijoitettuna patjan sisään tarjoamaan patjalle sijoitetulle kohteelle 10 pystysuuntaisen joustavan tuen, missä tukivälineet ovat joustavia sekä pystysuunnassa että vaakasuunnassa. Patjajärjestely käsittää lisäksi ensimmäiset magneettivälineet kytkettyinä mekaanisesti tukivälineisiin siten, että ensimmäisten magneettivälineiden liike aiheuttaa tukivälineiden liikkeen, missä ensimmäisten magneettivälineiden liike toimii vasteena ensimmäisten magneetti-15 välineiden aistimille magneettikentille. Patjajärjestely käsittää lisäksi toiset magneettivälineet kiinnitettyinä patjan runkorakenteeseen ja kytkettyinä käytön aikana magneettisesti ensimmäisiin magneettivälineisiin siten, että ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden väliin generoidussa magneettikentässä olevan muutoksen on järjestetty aiheuttamaan liikettä ensimmäisten magneettivä-20 lineiden ja toisten magneettivälineiden välille liikuttaen näin tukivälineitä magneettikentän mukaisesti. Patjajärjestely käsittää lisäksi generaattorivälineet muuttuvan magneettikentän generoimiseksi ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille aiheuttamaan ensimmäisten magneettivälineiden ja tukivälineiden edestakainen liike.

25 Kuvio 1 esittää erään suoritusmuodon patjajärjestelystä. Viitaten ku- vioon 1 patjan 100 runkorakenne voi käsittää rungon, joka antaa patjalle sen 5 muodon. Runko voi muodostaa patjan 100 alustan (pohjan), ja runko voi käsit-

C\J

^ tää sivukehykset, jotka ovat kohtisuorassa alustaan nähden ja järjestettyinä ^ kehämäisesti patjan sivuille tarjoamaan sivurakenteen, kuten on tunnettu run- ° 30 golla varustettujen patjojen yhteydessä. Runko voi käsittää jäykkää materiaalia | kuten puuta tai metallia ainakin alustassa, ja/tai se voi käsittää elastista mate- co riaalia alustassa ja/tai sivuille 103. Rakenne voi käsittää yllämainitut tukiväli- g neet, jotka voidaan muodostaa useilla jousilla 106, jotka on sijoitettu tasaisesti ^ patjalle tekemään patjasta muotoutuva patjalle laitetun kohteen (esimerkiksi 00 35 ihminen) painon mukaan. Jousilla voi olla erilaisia jousto-ominaisuuksia tar joamaan progressiivinen ja mukava joustavuus. Jouset voidaan järjestää pat- 4 jaan siten, että ne tarjoavat pystysuuntaista joustavuutta käytössä patjalle sijoitetun painon mukaan ja vaakasuuntaista joustavuutta. Jälkimmäinen voidaan tehdä järjestämällä riittävästi tyhjää tilaa jokaisen jousen ympärille siten, että jokainen jousi voi liikkua sivusuunnassa ja/tai pituussuunnassa patjan sisällä.

5 On ymmärrettävä, että jouset voidaan korvata muilla joustovälineillä, joilla on samanlaiset ominaisuudet. Jousten sijaan tai niiden lisäksi tukivälineiden voidaan ajatella käsittävän patjan sivukehykset 103 ja/tai patjan yläsivun 104. Sivukehykset tukevat patjan rakennetta yhdessä yläsivun kanssa, ja ne molemmat tukevat patjalla makaavaa henkilöä/kohdetta.

10 Patjajärjestely käsittää lisäksi ensimmäiset magneettivälineet 110, 112 (tai ensimmäisen magneettisen rakennejärjestelyn) kytkettyinä mekaanisesti tukivälineisiin. Ensimmäiset magneettivälineet voivat käsittää ensimmäisen magneettirakenteen 110 ja toisen magneettirakenteen 112. Viitaten kuvioon 1 ensimmäisten magneettivälineiden jokainen magneettirakenne voi käsit-15 tää kehysosan runko-osan joka kytkee magneettirakenteen mekaanisesti tukivälineisiin. Runko-osa voi olla jäykkää materiaalia esim. puuta tai metallia, ja runko-osa voi kiinnittää magneettirakenteen jousiin, yläsivuun ja/tai patjan si-vukehykseen. Tarkoitus on se, että magneettirakenteen runko-osan liike saa tukivälineet liikkumaan siten, että patjalle 100 laitettua kohdetta liikutetaan yh-20 dessä tukivälineiden liikkeen kanssa. Esimerkiksi magneettirakenteen 110, 112 runko-osa voidaan kiinnittää jousien yläosaan, kuten kuviossa 1 esitetään. Magneettirakenteen runko-osalla voi olla alaspäin U-muotoinen poikkileikkaus, kuten kuviossa 1 esitetään, tai sillä voi olla L-muotoinen poikkileikkaus, kun runko-osa kiinnitetään vain patjan yläsivuun. Runko-osalla voi olla jopa suora 25 viivamainen (l-muotoinen) poikkileikkaus, kun runko-osa kiinnitetään patjan sivukehykseen 103. Runko-osa sisältää osion, joka suuntautuu patjan pystyni suunnassa (ja kuvioissa pystysuunnassa), ja magneettirakenteen 110, 112

C\J

^ runko-osan pystysuuntaiseen osioon voidaan kiinnittää useita magneetteja.

T Magneettien käytön sijaan ainakin magneettirakenteen pystysuuntainen osio

CO

° 30 voi käsittää ferriittistä materiaalia, esim. rautaa, jonka liike toimii vasteena | magneettikentille.

co Patjajärjestely käsittää lisäksi toiset magneettivälineet 114, 116 (tai g toisen magneettisen rakennejärjestelyn), jotka on kiinnitetty patjan alustaraken- ? teeseen 102. Toiset magneettivälineet voivat myös käsittää ensimmäisen 00 35 magneettirakenteen 114 ja toisen magneettirakenteen 116. Toisten magneetti- välineiden kukin magneettirakenne 114, 116 voi myös käsittää runko-osan, 5 joka kiinnittää magneettirakenteen 114, 116 mekaanisesti patjan runkoon. Magneettirakenteen 114, 116 runko-osa voi olla tehty puusta tai metallista, ja se voi olla kiinnitetty patjan alustaan 102 (pohjaan) ruuveilla, hitsaamalla tai millä tahansa muulla kiinnitysmenetelmällä. Runko-osa sisältää osion, joka 5 suuntautuu alustasta ylöspäin patjan pystysuunnassa (ja kuvioiden pystysuunnassa), ja magneettirakenteiden 114, 116 runko-osan pystysuuntaiseen osioon voi olla kiinnitetty useita magneetteja. Magneettien käytön sijaan ainakin ensimmäisten magneettivälineiden pystysuuntainen osio voi käsittää ferriittistä materiaalia, esim. rautaa, jonka liike toimii vasteena magneettikentille.

10 Yllä kuvatun rakenteen mukaisesti ensimmäiset magneettirakenteet 110, 114 muodostavat ensimmäisen magneettisen parin, ja toiset magneettirakenteet 112, 116 muodostavat toisen magneettisen parin, missä kukin magneettinen pari on järjestetty toimimaan yhdessä magneettisesti ensimmäisten magneettivälineiden 110, 112 liikuttamiseksi kunkin magneettisen parin välille 15 generoidun magneettikentän mukaisesti. Ainakin yksi kunkin magneettisen parin rakenteista voi käsittää magneetteja mahdollistamaan magneettikenttien generointi parien välille. Mitä enemmän magneetteja magneettipariin sisältyy, sitä voimakkaampi on magneettinen vuorovaikutus. Eräissä suoritusmuodoissa kunkin magneettiparin molemmat rakenteet käsittävät magneetteja, joiden 20 kanssa yhdessä kontrolleri 120 on konfiguroitu toteuttamaan muuttuva sähkövirta magneettisen vuorovaikutuksen generoimiseksi.

Ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden 110-116 jokainen rakenneosa voi käsittää magneetteja sijoitettuina runko-osan pystysuuntaiseen osioon yhtenä magneettikomponenttina tai useina magneettialikomponenttei-25 na. Jälkimmäinen suoritusmuoto esitetään kuviossa 1, jossa jokainen raken-neosa 110 - 116 käsittää neljä magneettielementtiä järjestettyinä pystysuun-5 nassa järjestykseen. Magneettialikomponenttien lukumäärä tai yleisesti mag-

C\J

^ neettien määrä magneettivälineissä 110-116 riippuu suunnittelusta ja tarvit- ^ tavasta magneettivoimasta, ja alan ammattilainen pystyy määrittämään mag- ° 30 neettien oikean määrä toteuttamaan haluttu liike tämän kuvauksen ja rutiinin- | omaisten kokeilujen perusteella.

co Ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden 110-116 runko-osat g voi olla järjestetty toisiinsa nähden sellaiselle etäisyydelle ja sellaisella suunni; tautumisella, että ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden väliin syötetyn 00 35 magneettikentän tuloksena magneettinen vuorovaikutus vetää ensimmäisiä ja toisia magneettivälineitä toisiansa kohti ensimmäisessä vaiheessa ja työntää 6 ensimmäisiä ja toisia magneettivälineitä irti toisistansa toisessa vaiheessa. Tämän magneettisen vuorovaikutuksen seurauksena ensimmäiset magneetti-välineet liikkuvat kohti ja poispäin kiinteistä toisista magneettivälineistä aiheuttaen näin tukivälineiden liikkeen. Tämän tukivälineiden liikkeen on järjestetty 5 aiheuttavan liikettä patjan yläsivussa välittäen näin liikkeen patjalla makaavaan kohteeseen (henkilöön). Liike voi olla sivusuuntaista edestakaista liikettä, kuten alla kuvataan.

Jotta ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden 110-116 välille generoitaisiin magneettikenttiä, ainakin yhdessä ensimmäisistä ja toisista 10 magneettivälineistä oleviin magneetteihin voidaan syöttää sähkövirtaa, ja sähkövirtaa voi syöttää jännitelähde 122 kontrollerin 120 ohjaamana. Jännitelähde 122 voi olla 12V DC (tasavirta) jännitelähde, vaikka pienijännitteisiä AC (vaihtovirta) jännitelähteitä voidaan myös käyttää. Edullisesti jännitelähde on pieni-jännitteinen lähde, esim. 12V, alle verkkovirtajännitteen vaaratilanteiden vält-15 tämiseksi. Kontrolleri 120 voi olla konfiguroitu moduloimaan jännitelähteen tuottamaa signaalia toteuttaakseen signaalin, jolla on vaihteleva taso aiheuttaen näin muuttuvan signaalin. Muuttuva sähkösignaali syötetään magneetteihin indusoiden näin muuttuvan magneettikentän ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille. Muuttuva magneettikenttä saa ensimmäiset magneettiväli-20 neet liikkumaan vasteena magneettikentän muutoksille liikuttaen näin patjan tukivälineitä ja yläsivua siten, että sängyssä makaava henkilö kokee liikkeen. Kontrolleri 120 voi olla konfiguroitu muokkaamaan sähkövirrasta jaksottaista ja sisällyttämään pehmeitä signaalitason vaihteluita siten, että ensimmäisten magneettivälineiden liike on tasaista. Tämän seurauksena magneetteihin syö-25 tetyllä sähkövirralla voi olla kiinteä taajuus ja hyvin pieni kaistanleveys, esim. siniaalto. Taajuus on edullisesti alle yhden Hertzin, esim. 0,1 Hz, 0,2 Hz, 0,3 5 Hz, 0,4 Hz, 0,5 Hz, tai mikä tahansa arvo näiden välillä. Kontrollerin 120 teke-

C\J

^ mä signaalinkäsittely voi olla käyttäjän valittavissa kontrolleriin 120 kytketyllä ^ kaukosäätimellä 124. Kaukosäädin 124 voi olla järjestetty patjarakenteen ulko- ° 30 puolelle joko kiinnitettynä patjan ulkopintaan tai johdon päässä. Muissa suori- | tusmuodoissa kauko-ohjain 124 on langaton kauko-ohjain, jolloin patjan 100 co ulkopinnalle voi olla järjestetty vastaanotin. Langaton tiedonsiirto voi perustua g infrapuna- tai radiotiedonsiirtoon. Kauko-ohjainta 124 voidaan käyttää valitse- ^ maan haluttu ohjelma, joka vaikuttaa liikkeen taajuuteen, kestoon ja amplitu- 00 35 diin. Kontrolleri 120 voi käsittää ajastimen, joka laskee liikkeen generoinnin kestoa. Patjalla olevan henkilön kokeman ja patjajärjestelyn tekemän edestä- 7 kaisen liikkeen amplitudi voi olla välillä 1 ja 10 senttimetriä, esim. 5 senttimetriä. Tietenkin on mahdollista generoida epätasaista edestakaista liikettä konfi-guroimalla kontrolleri 120 moduloimaan magneettivälineisiin syötettyä säh-kösignaalia sopivasti. Kontrolleri 120 voi olla kytketty muistiin, joka varastoi 5 parametrit eri ohjelmille sähkösignaalin muokkaamiseksi erilaisten liikkeiden toteuttamista varten, ja kauko-ohjainta 124 voidaan käyttää valitsemaan ohjelma.

Suuntien määrittämiseen liittyen on ymmärrettävä, että pystysuunta viittaa ylös-alas suuntaan, kun patja on sijoitettu pinnalle (esim. lattialle tai 10 sängyn kehykseen) niin kuin sitä käytännössä käytetään (suurin taso pintaa vasten). Sivusuunta pitäisi ymmärtää suuntana vaakatasossa, joka on kohtisuora pystysuuntaan nähden, ja suuntana joka on kohtisuorassa patjan pituusakseliin nähden, missä pituusakseli on akseli, jossa patjalla nukkuvan henkilön oletetaan asettuvan patjalle. Niinpä patjalla makaava henkilö, kuten 15 hänen oletetaan makaavan, kokee edestakaisen keinuliikkeen kevyenä vasen-oikealiikkeenä.

On ymmärrettävä, että on muita toteutuksia magneettivälineiden 110 - 116 toteuttamiseksi. Esimerkiksi sen sijaan, että käytettäisiin magneetteja, jotka on järjestetty päällekkäin pystysuunnassa sivuttaisliikkeen aiheuttami-20 seksi kuviossa 1 esitetyllä tavalla, voidaan käyttää ristimäisesti sijoitettuja put-kimagneetteja. Tällaisessa suoritusmuodossa magneettirakenteet 110 - 116 voidaan korvata mäntä-sylinteripareilla, jotka on sijoitettu viistoon ja ristikkäin patjaan. Esimerkiksi magneettirakenteet 110, 112 voidaan toteuttaa magneet-timännillä, ja magneettirakenteet 112, 114 voidaan korvata magneettisylinte-25 reillä, ja magneettirakenteet 110, 116 muodostavat ensimmäisen magneettisen mäntä-sylinteriparin, kun taas magneettirakenteet 112, 114 muodostavat toi-5 sen magneettisen mäntä-sylinteriparin putkimagneettien muodossa. Tietenkin

C\J

^ magneettirakenteet 110, 112 voidaan toteuttaa magneettisylintereillä, ja mag- ^ neettirakenteet 114, 116 voidaan korvata magneettimännillä saman lopputu- ° 30 loksen toteuttamiseksi. Muuttuvan magneettikentän generointi mäntä- | sylinteripareissa generoi putkimagneettien liikkeen (laajeneminen tai painumi- co nen), mikä liikuttaa tukivälineitä ja aiheuttaa patjan 100 yläsivun sivuttaisliik- g keen (ja mahdollisesti jonkin verran pystysuuntaista liikettä).

^ Ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden pystysuuntaisissa osi- 00 35 oissa oleva magneettinen materiaali voidaan järjestää suuntautumaan pysty suunnassa sillä lailla, että kun patjan tukivälineet (jouset) ovat levossa, ja pat- 8 jaan ei kohdistu painoa, ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden magneettiset osat eivät mene lainkaan tai menevät vain vähän päällekkäin, kuten kuviossa 1 esitetään. Niinpä jos ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille syötetään magneettikenttä, magneettisen vuorovaikutuksen aiheuttama en-5 simmäisten magneettivälineiden ja tukivälineiden liike on pientä tai mitätöntä. Kun taas patjalle laitetaan kohde, tukivälineet painuvat pystysuunnassa sillä alueella, joka on patjalla olevan kohteen alla, ja lähellä sitä. Tämän seurauksena tukivälineisiin mekaanisesti kytkettyjen ensimmäisten magneettivälineiden 110, 112 runko-osat painuvat alaspäin yhdessä tukivälineiden kanssa 10 (katso kuvio 2). Sitten ensimmäisten magneettivälineiden 110, 112 pystysuuntaisissa osioissa oleva magneettinen materiaali liikkuu myös alaspäin kohti patjan alustaa siten, että ensimmäisten magneettivälineiden ja toisten magneettivälineiden välinen päällekkäisyys kasvaa, kuten kuviossa 2 esitetään verrattuna kuvioon 1. Tämä aiheuttaa sen, että magneettinen vuorovaikutus 15 ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välillä on voimakkaampi kasvaneen päällekkäisyyden ja magneettisen vuorovaikutuksen pinta-alan myötä. Niinpä ensimmäisiin magneettivälineisiin kohdistuu suurempi magneettinen voima. Tämä järjestely aiheuttaa sen, että patjassa edestakaisen liikkeen aiheuttava magneettinen voima on verrannollinen sängyssä makaavan henkilön 20 painoon. Tällä järjestelyllä on se etu, että ensimmäisten ja toisten magneettisten välineiden sopivilla parametreillä edestakaisen liikkeen amplitudi voidaan pitää vakiona riippumatta sängyssä makaavan henkilön painosta. Kevyellä henkilöllä patjan tukivälineet ja ensimmäiset magneettivälineet 110, 112 painuvat vähemmän alaspäin, ja niinpä ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden 25 110 - 116 välillä on vähemmän päällekkäisyyttä, mikä aiheuttaa sen, että en- simmäisiä magneettivälineitä liikuttava magneettinen voima on alhaista. Tietty 5 keinunta-amplitudi voidaan saada kevyelle henkilölle pienemmällä magneetti en ^ sella voimalla kuin painavammalle henkilölle. Painavalla henkilöllä saman kei- ^ nunta-amplitudin saavuttamiseksi tarvitaan enemmän magneettista voimaa ° 30 liikuttamaan ensimmäisiä magneettivälineitä, tukivälineitä ja painavaa henkilöä.

| Tämä saavutetaan ensimmäisten magneettivälineiden sopivalla järjestelyllä co siten, että raskaamman henkilön aiheuttama suurempi painautuminen kasvat- g taa päällekkäisyyttä, mikä aiheuttaa suuremman magneettisen voiman ensim- ^ mäisten ja toisten magneettivälineiden 110-116 välille. On huomattava, että 00 35 kuviosta 2 on jätetty pois joitakin komponentteja (kontrollerit 120, 124, jännite- 9 lähde 122, ja signaalijohtimet kontrollerista 120 magneettivälineisiin 110-116) selkeyden säilyttämiseksi.

Kuviot 3 ja 4 esittävät patjan liikettä. On ymmärrettävä, että kuvioista on jätetty pois joitakin komponentteja (kontrolleri 120 jne.) selkeyden paran-5 tamiseksi. Kuvio 3 esittää järjestelyn toiminnan ensimmäistä vaihetta keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Ensimmäisessä vaiheessa kontrolleri 120 on järjestetty generoimaan magneettinen kenttä ensimmäisen magneetti-parin 110, 114 välille siten, että magneettirakenteita 110, 114 vedetään toisiaan kohti. Eräässä suoritusmuodossa, jossa vain yksi magneettirakenteista on 10 varustettu magneet(e)illa, kontrolleri syöttää sähkövirtaa vain magneetteihin, ja generoidun magneettikentän napaisuudella ei ole merkitystä, koska ferromagneettista materiaalia vedetään luontaisesti puoleensa molempien napaisuuksien magneettikentillä. Suoritusmuodossa, jossa molemmat magneettirakenteet sisältävät magneetteja, kontrolleri 120 on järjestetty syöttämään magneetteihin 15 sähkövirtoja, joilla on vastakkaiset napaisuudet indusoiden näin magneettira-kenteiden 110, 114 välille magneettikenttiä, joilla on vastakkaiset napaisuudet, jotka vetävät ensimmäistä magneettiparia 110, 114 kohti toisiaan. Samanaikaisesti kontrolleri 120 on järjestetty generoimaan magneettikentän toisen mag-neettiparin 112, 116 välille siten, että magneettirakenteet 112, 116 hylkivät toi-20 siaan, eli työntävät magneettirakenteita irti toisistaan. Eräässä suoritusmuodossa, jossa vain yksi magneettirakenteista on varustettu magneet(e)illa, kontrolleri 120 voi keskeyttää sähkövirran syöttämisen toisen magneettiparin 112, 116 magneettiin tai magneetteihin. Niinpä toinen magneettipari on passiivinen ensimmäisessä vaiheessa, eli toisen magneettiparin välillä ei ole magneetti-25 kenttää. Eräässä suoritusmuodossa, jossa molemmat magneettirakenteet si-sältävät magneetteja, kontrolleri 120 on järjestetty syöttämään magneetteihin 5 sähkövirtoja, joilla on sama napaisuus indusoiden näin magneettirakenteiden

(M

^ 110, 114 välille magneettikenttiä, joilla on sama napaisuus siten, että ensim- v mäinen magneettipari 110, 114 hylkii toisiaan. Tämän magneettisen vuorovai-

OO

° 30 kutuksen vuoksi ensimmäiset magneettivälineet 110, 112 on pakotettu liikku- | maan sivusuunnassa samaan suuntaan (vasen kuviossa 3) liikuttaen näin pat- co jän tukivälineitä, ja patjalla makaava henkilö kokee sivusuuntaisen (vasemmal- g le suuntautuvan) liikkeen ensimmäisessä vaiheessa.

^ Kuviossa 4 esitetyssä toisessa vaiheessa kontrolleri 120 on konfigu- ^ 35 roitu generoimaan ensimmäisen magneettiparin 110, 114 välille magneettikent tä siten, että magneettirakenteet 110, 114 hylkivät toisiaan tai ovat passiivisia, 10 kuten yllä kuvattuun toisen magneettiparin 112, 116 yhteydessä. Samanaikaisesti kontrolleri 120 on konfiguroitu generoimaan toisen magneettiparin 112, 116 välille magneettikenttä siten, että magneettirakenteet 112, 116 vetävät toisiaan puoleensa, kuten yllä kuvattiin ensimmäisen magneettiparin 110, 114 5 yhteydessä. Toisin sanoen ensimmäisen magneettiparin magneetteihin voidaan syöttää sähkövirtoja, jotka indusoivat vastakkaiset napaisuudet sisältävät magneettikentät siten, että saadaan aikaan magneettinen vuorovaikutus. Tämän magneettisen vuorovaikutuksen vuoksi ensimmäisiä magneettivälineitä pakotetaan liikkumaan sivusuunnassa samaan suuntaan (oikealle kuviossa 4) 10 liikuttaen näin patjan tukivälineitä, ja patjalla makaava henkilö kokee vastakkaisen sivuttaisen (oikealle suuntautuvan) liikkeen toisessa vaiheessa. Kontrolleri 120 on konfiguroitu vuorottelemaan ensimmäistä ja toista vaihetta ensimmäisten magneettivälineiden 110, 112 ja tukivälineiden jatkuvan edestakaisen liikkeen aiheuttamiseksi. Edullisessa suoritusmuodossa ensimmäisten mag-15 neettivälineiden liike on sivuttaista, kuten yllä kuvattiin. Voidaan kuitenkin nähdä, että magneettiparit on järjestetty siten, että liike on pystysuuntaista. Tämän seurauksena ensimmäistä magneettiparia kohotetaan toisen magneettiparien laskiessa ensimmäisessä vaiheessa, ja ensimmäistä magneettiparia lasketaan ja toista magneettiparia kohotetaan toisessa vaiheessa. Tämä ensimmäisten 20 magneettivälineiden ja tukivälineiden edestakainen liike myös saa sängyssä makaavan henkilön kokemaan keinuliikettä. Tietenkin magneettiparit voidaan järjestää siten, että liike sisältää sekä sivuttaisia että pystysuuntaisia komponentteja, kuten yllä on kuvattu esimerkiksi putkimagneettien yhteydessä.

Edestakaisen liikkeen generoimiseksi kontrolleri 120 on konfiguroitu 25 vuorottelemaan magneettiparien välille generoimiaan magneettikenttiä. Tämä voidaan toteuttaa muuttamalla kuhunkin magneettipariin syötetyn sähkövirran 5 ominaisuuksia. Kontrollerin 120 säätämät ominaisuudet voivat sisältää sähkö-

C\J

^ virran napaisuuden ja voimakkuuden, ja niinpä kontrolleri 120 aiheuttaa en- v simmäisten magneettivälineiden 110, 112 ja toisten magneettivälineiden 114,

CO

° 30 116 välillä olevaan magneettikenttään muuttuvan napaisuuden ja voimakkuu- | den. Sähkövirran ominaisuuksia voidaan muuttaa siten, että ominaisuudet ovat co jaksottaisia, eli kontrolleri 120 syöttää magneetteihin periodisen signaalin. Pe- g riodinen keinunta helpottaa nukahtamista, sillä liike on säännöllistä ja se nou- ^ dattaa toistuvaa kuviota. Kontrolleri voi olla konfiguroitu moduloimaan jännite- 00 35 lähteen tuottamaa signaalia generoidakseen halutuilla ominaisuuksilla varuste tun signaalin. Periodinen signaali voi olla vaihtovirtainen, esim. siniaalto, missä 11 magneettikentän napaisuutta vaihdetaan siniaallon jakson aikana. Kun ensimmäiset ja toiset magneettivälineet molemmat käsittävät magneetteja, kontrolleri 120 on konfiguroitu syöttämään toiseen magneettipariin 112, 116 saman siniaallon ensimmäisessä vaiheessa (kuvio 3) aiheuttaen näin hylkimisen. Lisäksi 5 kontrolleri 120 voi syöttää ensimmäiseen magneettipariin 110, 114 kaksi sini-aaltoa, joilla on sama taajuus mutta vastakkaiset vaiheet aiheuttaen näin eri napaisuudet ensimmäisen magneettiparin välillä olevissa magneettikentissä ja magneettisen voiman, joka vetää ensimmäistä magneettiparia 110, 114 toisiaan kohti ensimmäisessä vaiheessa. Toisessa vaiheessa kontrolleri 120 on 10 konfiguroitu syöttämään ensimmäiseen magneettipariin 110, 114 saman siniaallon (kuvio 4) aiheuttaen näin hylkimisen. Samanaikaisesti kontrolleri 120 syöttää toiseen magneettipariin 112, 116 kaksi siniaaltoa, joilla on sama taajuus mutta vastakkaiset vaiheet aiheuttaen näin eri napaisuudet toisen magneettiparin v112, 116 välillä oleviin magneettikenttiin ja magneettisen voiman, 15 joka vetää toista magneettiparia 112, 116 toisiaan kohti toisessa vaiheessa. Siniaallolla on edullisia ominaisuuksia siinä mielessä, että aaltomuodon voimakkuus kasvaa ja laskee tasaisesti aiheuttaen näin tasaisia muutoksia magneettikenttiin ja tukivälineiden mekaaniseen liikkeeseen. Niinpä sängyssä makaava henkilö kokee tasaisen keinuliikkeen. On kuitenkin ymmärrettävä, että 20 kontrolleri 120 voidaan konfiguroida käyttämään muita aaltomuotoja. Esimerkiksi kun vain yksi ensimmäisistä ja toisista magneettivälineistä käsittää magneetteja, kontrolleri voi syöttää siniaallon puolijakson (positiivisen tai negatiivisen napaisuuden) vuorotellen ensimmäiseen ja toiseen magneettipariin aiheuttaen näin tapauksen, jossa ensimmäisiä ja toisia magneettivälineitä käytetään 25 vuorotellen toisen ollessa passiivinen.

Koska patjan sisään järjestettyjen ensimmäisten ja toisten magneet-5 tivälineiden välillä on magneettikenttiä, magneettikentät voivat ulottua patjan

C\J

^ ympäristöön ja sängyssä makaavaan henkilöön. Jotta estettäisiin ihmisten al- ^ tistuminen magneettikentille, voidaan järjestää magneettisuoja peittämään en- ° 30 simmäiset ja toiset magneettivälineet. Magneettisuoja voi käsittää metalliker- | roksen, joka absorboi tai nollaa magneettikentät säilyttäen kuitenkin patjan co jousto-ominaisuudet. Suoja voi käsittää esimerkiksi metalliverkkoa ja/tai alu- g miinikalvosta tehdyn peitteen. Suoja voi olla järjestetty patjan sisälle ja mag- ^ neettivälineiden ja patjan yläsivun väliin tarjoamaan suojavaikutus ylöspäin.

00 35 Kuvio 5 esittää aiempien kuvioiden patjajärjestelyn katsottuna yl- häältä/alta. Ensimmäiset magneettivälineet 110, 112 voivat käsittää useita 12 magneettirakenteita järjestettyinä pitkin kahta (Tai useampaa) linjaa patjan sisällä, esim. pitkin patjan pituusakselia (pääosasta kohti jalkopäätä). Tiettyä pituuslinjaa pitkin järjestetyt magneettirakenteet voi olla kytketty toisiinsa jäykällä rakenteella 130, 132, esim. metalli- tai puulevyllä, tangolla jne. Toisin sa-5 noen tiettyä pituuslinjaa pitkin järjestetyt magneettirakenteet muodostavat yhden mekaanisesti kytketyn rakenteen. Nämä mekaanisesti kytketyt rakenteet 130, 132 voi olla kytketty toisiinsa sivusuunnassa sivusuuntaisilla tukirakenteilla 134, 136, 138, 140 toteuttamaan ensimmäisiä magneettivälineitä varten jäykkä rakenne ja varmistamaan, että ensimmäisten magneettivälineiden liike 10 on tasaista koko vaikutusalueella. Ympyrät kuviossa 5 esittävät jousia 106 (tai muita tukivälineitä, jotka tarjoavat pystysuuntaista tukea). Ensimmäisten magneettivälineiden pitkittäiset jäykät rakenteet 130, 132 voi olla järjestetty mekaaniseen kosketukseen jousien kanssa kahdelta sivulta, ja lisäksi rakenteet 130, 132 voivat olla mekaanisessa kosketuksessa patjan yläsivun kanssa. Yläsivun 15 päällä voi olla pehmustus, jotta patjan pehmeys ei heikkene. Toiset magneetti-välineet 114, 116 käsittävät vastakappaleet ensimmäisille magneettivälineille 110, 112. Koska toiset magneettivälineet on kiinnitetty patjan runkoon, runko kiinnittää toiset magneettivälineet.

Ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden kukin magneettinen 20 pari voi olla varustettu joustavilla pehmusteilla 140, 142, jotka on konfiguroitu estämään tai vaimentamaan mekaaninen kosketus ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välillä. Edullisesti ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välinen magneettinen vuorovaikutus on järjestetty siten, että ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden rakenteet eivät tule mekaaniseen kos-25 ketukseen toistensa kanssa. Sen varmistamiseksi, ettei käyttökokemus heik-kene edes silloin, kun magneettinen voima on niin suuri, että ensimmäisten ja 5 toisten magneettisten välineiden rakenteet törmäisivät toisiinsa, joustavat

C\J

^ pehmusteet 140, 142 vaimentavat tätä mekaanista kosketusta. Niinpä käyttäjä v ei edes huomaa kosketusta.

CO

° 30 Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että teknologian kehittyessä kek- | sinnöllinen konsepti voidaan toteuttaa eri tavoin. Esimerkiksi vaikka keksintö co on kuvattu tukivälineinä patjan sisällä toimivat jouset sisältävän patjan yhtey- § dessä, keksintö soveltuu yhtä lailla vesisänkyihin, joissa vesi toimii tukivälinei- ^ nä. Joissain vesisängyissä vesi on säilötty useisiin soluihin, ja tällaisissa suori- 00 35 tusmuodoissa myös jokaisen solun seinämät toimivat tukivälineinä. Keksinnön aiheuttama mekaaninen liike liikuttaa vettä (ja seinämiä) vesisängyn sisällä, ja 13 saavutetaan keinuva käyttökokemus. Yleisellä tasolla keksintö on sovellettavissa patjoihin, joissa tukivälineet toteutetaan yhtenäisellä materiaalilla, joka täyttää patjan, ja magneettivälineet on järjestetty aiheuttamaan tämän yhtenäisen materiaalin liike aiheuttaen näin patjan yläsivun liikkeen. Tällainen materi-5 aali voi olla vaahtomuovia tai muuta vaahtomaista materiaalia, joka tarjoaa patjalle joustavan tuen. Niinpä keksintöjä sen suoritusmuodot eivät rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin, vaan ne voivat vaihdelle patenttivaatimusten puitteissa.

C\J

δ c\j i o

CO

o

X

cc

CL

CO

o o δ C\l

Claims (9)

1. Patjajärjestely (100) käsittäen: runkorakenteen (102, 103, 106), joka antaa patjalle rungon, käsittäen tukivälineet (106) sijoitettuna patjan (100) sisälle tarjoamaan patjalle sijoite-5 tulle kohteelle pystysuuntaisen joustavan tuen, missä tukivälineet (106) ovat joustavia sekä pystysuunnassa että vaakasuunnassa; tunnettu siitä että patja käsittää lisäksi: ensimmäiset magneettivälineet (110, 112) kytkettyinä mekaanisesti tukivälineisiin (106) siten, että ensimmäisten magneettivälineiden liike aiheut-10 taa tukivälineiden liikkeen, missä ensimmäisten magneettivälineiden liike on vasteellinen ensimmäisten magneettivälineiden aistimille magneettikentille; toiset magneettivälineet (114, 116) kiinnitettyinä patjan runkorakenteeseen ja käytön aikana magneettisesti kytkettyinä ensimmäisiin magneettivä-lineisiin siten, että ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille generoi-15 tu magneettikentän muutos on järjestetty aiheuttamaan sivuttaisliikettä ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välillä liikuttaen näin tukivälineitä sivut-taissuunnassa magneettikentän mukaisesti; ja generaattorivälineet (120, 122) muuttuvan magneettikentän generoimiseksi ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välille aiheuttamaan 20 ensimmäisten magneettivälineiden ja tukivälineiden edestakainen sivuttais-suuntainen liike.

2. Patenttivaatimuksen 1 patjajärjestely, jossa ensimmäiset magneettivälineet ja toiset magneettivälineet on järjestetty menemään päällekkäin pystysuunnassa siten, että päällekkäisyys kasvaa verrannollisesti patjan päälle 25 asetetun kohteen painoon, ja jossa vuorovaikutuksen pinta-alan kasvu saa-daan aikaan tukivälineiden mekaanisella painumisella vasteena kohteen pai-5 nolle painaen näin ensimmäisiä magneettivälineitä suhteessa kiinteisiin toisiin C\J ^ magneettivälineisiin, kasvattaen päällekkäisyyttä, ja aiheuttaen voimakkaam- ^ man magneettisen vuorovaikutuksen. ° 30

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, | jossa jaksollisen edestakaisen liikkeen amplitudi on alle kymmenen senttimet- co riä.

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, ^ jossa ainakin yksi ensimmäisistä ja toisista magneettivälineistä käsittää mag- 00 35 neetin, ja jossa generaattorivälineet on järjestetty syöttämään sähkövirtaa magneettiin, jossa sähkövirran napaisuus ja voimakkuus ovat muuttuvia, aihe- uttaen näin ensimmäisten magneettivälineiden ja toisten magneettivälineiden väliseen magneettikenttään muuttuvan napaisuuden ja voimakkuuden.

5. Patenttivaatimuksen 4 patjajärjestely, jossa ensimmäiset ja toiset magneettivälineet molemmat käsittävät magneetteja, ja jossa generaattoriväli- 5 neet on järjestetty syöttämään sähkövirtaa ensimmäisten ja toisten magneetti-välineiden magneetteihin.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, jossa generaattorivälineet on järjestetty generoimaan jaksollinen magneettikenttä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, jo ka käsittää lisäksi magneettisen suojaelementin, joka peittää ensimmäiset magneettivälineet ja toiset magneettivälineet suojatakseen patjan päälle asetetun kohteen magneettikentiltä.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, 15 jossa ainakin yksi ensimmäisistä ja toisista magneettivälineistä on varustettu joustavilla pehmusteilla (140, 142), jotka on konfiguroitu vaimentamaan ensimmäisten ja toisten magneettivälineiden välistä mekaanista kosketusta.

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen patjajärjestely, jossa generaattorivälineet käsittävät jännitelähteen (122) ja kontrollerin (120) 20 konfiguroituna moduloimaan jännitelähteen tuottamaa signaalia syöttääkseen ainakin yhteen ensimmäisistä ja toisista magneettivälineistä sähkövirran, jolla on muuttuva voimakkuus ja napaisuus. C\J δ c\j i o CO o X cc CL CO o o δ C\l