KR101969094B1

KR101969094B1 - 베개

Info

Publication number: KR101969094B1
Application number: KR1020170061715A
Authority: KR
Inventors: 노근호
Original assignee: 노근호
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2019-04-15
Also published as: KR20180126821A

Abstract

본 발명의 목적은 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 상이하게 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되므로 사용자에게 안정감과 편안함을 부여하는 베개를 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 베개는, 사용자 두부의 위치와 자세에 상응하여 변형 및 유지되어 두부를 받치도록 구획된 복수의 쿠션 구역부들, 복수의 쿠션 구역부들에 설치되어 상기 쿠션 구역부에 작용하는 압력을 각각 측정하는 복수의 센서들, 상기 압력의 변화에 따라 외부에서 상기 쿠션 구역부들로 유입되거나 상기 쿠션 구역부들에서 외부로 유출되는 공기의 흐름을 독립적으로 제어하도록 상기 쿠션 구역부들에 각각 연결되는 복수의 밸브들, 및 상기 센서들의 신호를 받아서 상기 밸브들을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

베개 {Pillow}

본 발명은 베개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 상이하게 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되는 베개에 관한 것이다.

일반적으로 베개는 휴식을 취하거나 잠을 잘 때, 사용자의 두부를 받치는 도구로 사용되고 있다. 따라서 베개는 인체공학적인 형상과 우수한 쿠션을 가지며, 사용자의 두부를 편안하게 받쳐줄 필요성이 요구된다.

즉 사용자 별로 신체적인 차이가 있지만 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되어 후두골 및 경추를 안정적으로 받쳐줄 필요성이 요구된다.

일례로써, 메모리폼 베개는 사용자의 체형에 맞게 다양한 형상 및 구조로 제작될 수 있다. 그러나 메모리폼 베개의 경우에도 형상 및 구조에는 한계를 가질 수 밖에 없다.

따라서 이러한 베개는 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되어 후두골 및 경추를 안정적으로 받쳐줄 수 없는 단점을 가진다.

한국등록특허공보 제10-645,976호(2006. 11. 07. 등록)

본 발명의 목적은 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 상이하게 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되므로 사용자에게 안정감과 편안함을 부여하는 베개를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 상이하게 걸리는 압력에 상응하도록 변형 및 유지되어, 경추와 후두골 및 두개골 측면을 안정적으로 받치므로 사용자에게 안정감과 편안함을 부여하는 베개를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 베개는, 사용자 두부의 위치와 자세에 상응하여 변형 및 유지되어 두부를 받치도록 구획된 복수의 쿠션 구역부들, 복수의 쿠션 구역부들에 설치되어 상기 쿠션 구역부에 작용하는 압력을 각각 측정하는 복수의 센서들, 상기 압력의 변화에 따라 외부에서 상기 쿠션 구역부들로 유입되거나 상기 쿠션 구역부들에서 외부로 유출되는 공기의 흐름을 독립적으로 제어하도록 상기 쿠션 구역부들에 각각 연결되는 복수의 밸브들, 및 상기 센서들의 신호를 받아서 상기 밸브들을 독립적으로 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 쿠션 구역부들은, 두부 중 경추를 지지하는 경추 받침부, 상기 경추 받침부의 후방에 연결되어 두부 중 후두골을 지지하는 후두골 받침부, 및 상기 경추 받침부와 상기 후두골 받침부에서 양측으로 연장되어 두부 중 두개골의 측면을 지지하는 양측의 측방 연장부를 포함할 수 있다.

상기 센서들은, 상기 경추 받침부에 설치되어 경추에 의한 압력을 측정하는 제1센서, 상기 후두골 받침부에 설치되어 후두골에 의한 압력을 측정하는 제2센서, 및 양측의 상기 측방 연장부에 설치되어 두개골의 측면에 의한 압력을 측정하는 제3센서와 제4센서를 포함할 수 있다.

상기 밸브들은, 상기 경추 받침부, 상기 후두골 받침부 및 양측의 상기 측방 연장부에 독립적으로 연결되어 상기 제어부에 의하여 개폐되는 제1솔레노이드 밸브, 제2솔레노이드 밸브, 제3솔레노이드 밸브 및 제4솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.

상기 쿠션 구역부들은, 이웃하는 다른 쿠션 구역부들과 격리되고, 내부에서 공기 통로로 연결되는 복수의 셀들을 구비할 수 있다.

상기 셀은, 두부의 위치와 자세에 따라 변형 유지되는 쿠션 부재, 상기 쿠션 부재의 하면을 지지하고 측면의 일부를 수용하며 유연성을 가지는 바닥 수용 부재, 및 상기 쿠션 부재의 상면을 지지하고 측면의 나머지 일부를 수용하며 유연성을 가지며 상기 바닥 수용 부재에 부착되는 덮개 수용 부재를 포함할 수 있다.

상기 쿠션 부재는, 상기 바닥 수용 부재에 수용되는 하부 쿠션재, 및 상기 하부 쿠션재의 상부에 배치되어 상기 덮개 수용 부재에 수용되는 상부 쿠션재를 포함할 수 있다.

상기 하부 쿠션재 및 상기 상부 쿠션재는 하측을 유연 재질로 형성하고, 상측을 단단한 재질로 형성할 수 있다.

상기 센서들은 은사원단으로 이루어지며 상기 제어부에 단자선으로 연결되고, 은사원단에 가해지는 압력의 변화에 따른 저항값 변화를 측정하여 상기 제어부에 인가할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예는 복수의 쿠션 구역부들에 복수의 센서들을 설치하고 복수의 밸브들을 연결하여, 센서들에 작용하는 두부의 하중 압력에 따라 밸브들을 독립적으로 제어하므로 받쳐지는 두부의 위치 및 두부의 자세에 따라 상이하게 걸리는 압력에 상응하도록 쿠션 구역부들을 변형 및 유지할 수 있다.

경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 따라 센서들(제1, 제2, 제3, 제4센서)이 하중 압력을 측정하고 그 측정신호에 따라서 제어부가 밸브들(제1, 제2, 제3, 제4솔레노이드 밸브)을 제어한다.

그러므로 경추 받침부, 후두골 받침부, 및 측방 연장부는 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 따라 상이하게 걸리는 하중 압력에 상응하도록 변형 및 유지될 수 있다.

즉, 일 실시예의 베개는 위치와 자세에 따라 경추와 후두골 및 두개골의 측면을 안정적으로 받쳐줄 수 있고, 이로 인하여 사용자는 안정감과 편안함을 느낄 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베개의 사시도이다.
도 2는 도 1의 베개에 적용되는 쿠션 구역부들을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 2 베개의 구성도이다.
도 4는 도 2 베개의 쿠션 구역부들에 적용되는 셀의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 6은 도 3 베개의 쿠션 구역부들에 적용되는 셀의 변형예를 도시한 단면도이다.
도 7은 도 1 및 도 3에 적용되어 압력을 측정하는 센서를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 단면도이다.
도 9는 도 8의 센서에 작용하는 압력(Pr)과 저항값(R)과의 관계를 도시한 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베개의 사시도이고, 도 2는 도 1의 베개에 적용되는 쿠션 구역부들을 도시한 평면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 베개는 복수의 쿠션 구역부들(10), 복수의 센서들(20), 복수의 밸브들(30) 및 제어부(40)를 포함한다.

복수의 쿠션 구역부들(10)은 사용자 두부의 위치와 자세(예를 들면, 바로 누운 자세 또는 옆으로 누운 자세)에 상응하여 하중 압력을 받아서 변형 및 유지되어 두부를 받치도록 구획되어 있다. 쿠션 구역부들(10)은 베개의 몸체를 형성한다.

보다 구체적으로 보면, 복수의 쿠션 구역부들(10)은 두부 중 경추와 후두골의 위치와 자세(바로 누운 자세) 및 두부 중 두개골의 측면(옆으로 누운 자세)에 상응하여 하중 압력을 받아서 변형 및 유지되고, 경추, 후두골 및 두개골의 측면을 받치도록 구성되어 있다.

예를 들면, 쿠션 구역부들(10)은 베개를 사용 상태로 놓은 xy 평면에서 볼 때, 경추를 지지하는 경추 받침부(A1), 경추 받침부(A1)의 후방에 연결되어 후두골을 지지하는 후두골 받침부(A2) 및 경추 받침부(A1)와 후두골 받침부(A2)에서 양측으로 연장되는 두개골의 측면을 지지하는 양측의 측방 연장부(A3, A4)를 포함한다.

예를 들면, 쿠션 구역부들(10), 즉 경추 받침부(A1), 후두골 받침부(A2) 및 측방 연장부(A3, A4)는 천연 라텍스, 합성 라텍스 또는 메모리폼과 같은 합성수지로 형성될 수 있다.

경추 받침부(A1)와 후두골 받침부(A2)는 y축 방향 중심에 배치되고, 측방 연장부(A3, A4)는 y축 방향 양측에 각각 배치된다. 경추 받침부(A1)와 후두골 받침부(A2)는 x축 방향에서 전방과 후방에 각각 배치된다.

사용자가 베개를 베고 누웠을 때, 경추 받침부(A1)는 사용자의 경추 부분을 지지한다. 경추 받침부(A1)에서 가운데 부분은 위쪽으로 볼록한 라운드를 이루어 경추 라인을 형성할 수 있게 하며, 가운데 부분의 높이에 비하여, 양 사이드 부분의 높이가 더 낮을 수 있다.

후두골 받침부(A2)는 경추 받침부(A1)의 후방에 연결(x축 방향으로 연결)된다. 사용자가 베개를 베고 누웠을 때, 후두골 받침부(A2)는 사용자의 후두골을 지지하며, 경추 받침부(A1)에서 위쪽의 후두골 받침부(A2) 방향으로 연장된다. 후두골 받침부(A2)에서 가운데 부분은 주변에 비해 낮도록 오목하게 형성되어 후두골을 안정적으로 받쳐줄 수 있다.

측방 연장부(A3, A4)는 경추 받침부(A1)와 후두골 받침부(A2)에서 양측(y축 방향)으로 연장된다. 측방 연장부(A3, A4)는 경추 받침부(A1)와 후두골 받침부(A2) 보다 더 높게 형성되어, 사용자가 측면으로 누울 때, 어깨로 인하여 높아지는 두개골의 측면을 높은 위치에서 어깨 눌림을 방지하면서 편안하게 받칠 수 있게 한다.

복수의 센서들(20)은 복수의 쿠션 구역부들(10)에 각각 설치되어, 두부에 의하여 쿠션 구역부들(10)에 작용하는 하중 압력을 각각 측정하도록 구성된다. 예를 들면, 복수의 센서들(20)은 경추 받침부(A1), 후두골 받침부(A2) 및 양측 측방 연장부(A3, A4)에 각각 설치되는 제1센서(S1), 제2센서(S2), 제3센서(S3) 및 제4센서(S4)를 포함한다.

제1센서(S1)는 경추 받침부(A1)에서 사용자의 경추에 의한 하중 압력을 측정한다. 제2센서(S2)는 후두골 받침부(A2)에 설치되어 사용자의 후두골에 의한 하중 압력을 측정한다. 제3센서(S3)는 양측의 측방 연장부(A3, A4)에서 사용자가 측면으로 누울 때, 두개골의 측면에 의한 하중 압력을 측정한다.

편의상, 제1센서(S1), 제2센서(S2), 제3센서(S3) 및 제4센서(S4)는 경추 받침부(A1), 후두골 받침부(A2) 및 양측 측방 연장부(A3, A4)에 각각 1개씩 배치되어 있으나, 도시하지 않았으나 복수로 배치될 수도 있다.

도 3은 도 2 베개의 구성도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1센서(S1), 제2센서(S2), 제3센서(S3) 및 제4센서(S4)는 제어부(40)에 전기적으로 연결되므로 각 쿠션 구역부들(10)에서 측정된 하중 압력을 측정하고 그 측정신호를 제어부(40)에 각각 인가하다.

복수의 밸브들(30)은 쿠션 구역부들(10)에 각각 기구적으로 연결되어, 쿠션 구역부들(10)에 작용하는 하중 압력의 변화에 따라 외부에서 쿠션 구역부들(10)로 유입되거나 쿠션 구역부들(10)에서 외부로 유출되는 공기의 흐름을 독립적으로 제어하도록 구성된다.

예를 들면, 밸브들(30)은 경추 받침부(A1), 후두골 받침부(A2) 및 양측 측방 연장부(A3, A4)에 독립적으로 연결되고, 제어부(40)에 의하여 독립적으로 개폐되는 제1솔레노이드 밸브(V1), 제2솔레노이드 밸브(V2), 제3솔레노이드 밸브(V3) 및 제4솔레노이드 밸브(V4)를 포함한다.

제어부(40)는 제1센서(S1), 제2센서(S2), 제3센서(S3) 및 제4센서(S4)로부터 측정된 하중 압력에 따른 측정신호를 받아서, 제1솔레노이드 밸브(V1), 제2솔레노이드 밸브(V2), 제3솔레노이드 밸브(V3) 및 제4솔레노이드 밸브(V4)를 독립적으로 제어한다.

도 4는 도 2 베개의 쿠션 구역부들에 적용되는 셀의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 쿠션 구역부들(10; A1, A2, A3, A4)은 서로 이웃하는 다른 쿠션 구역부들(10; A1, A2, A3, A4)과 격리되고, 각 쿠션 구역부(10) 내부에서는 공기 통로(P)로 서로 연결되는 복수의 셀들(C)을 구비한다.

셀(C)은 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 따라 변형 유지되는 쿠션 부재(101), 쿠션 부재(101)를 지지 및 수용하는 바닥 수용 부재(102) 및 덮개 수용 부재(103)를 포함한다.

바닥 수용 부재(102)는 쿠션 부재(101)의 하면을 지지하고 쿠션 부재(101) 측면의 일부를 수용하며 유연성을 가진다. 덮개 수용 부재(103)는 쿠션 부재(101)의 상면을 지지하고 쿠션 부재(101) 측면의 나머지 일부를 수용하며 유연성을 가진다.

그리고 바닥 수용 부재(102)와 덮개 수용 부재(103)는 쿠션 부재(101)의 외곽에서 서로 기밀 구조로 부착된다. 바닥, 덮개 수용 부재(102, 103)는 동일한 쿠션 구역부(10; A1, A2, A3, A4) 내에서 이웃하는 셀들(C)을 공기 통로(P)로 연결하고, 이웃하는 다른 쿠션 구역부(10; A1, A2, A3, A4)를 상호 격리시킨다. 따라서 쿠션 구역부(10; A1, A2, A3, A4)는 독립적으로 제어될 수 있다.

쿠션 부재(101)는 바닥 수용 부재(102)에 수용되는 하부 쿠션재(111), 및 하부 쿠션재(111)의 상부에 배치되어 덮개 수용 부재(103)에 수용되는 상부 쿠션재(112)를 포함한다. 예를 들면, 쿠션 부재(101)는 메모리폼이나 라텍스 및 스펀지로 형성될 수 있다.

쿠션 구역부(10; A1, A2, A3, A4) 및 셀(C)은 두부의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 따라 하중 압력이 작용할 때, 하, 상부 쿠션재(111, 112)는 서로 분리 형성되고 상하 방향으로 적층 밀착되어, 바닥, 덮개 수용 부재(102, 103)에 각각 수용되므로 두부의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 따른 하중 압력의 작용에 따라 높이 방향에서 단계적으로 변형될 수 있다.

즉 하, 상부 쿠션재(111, 112)는 쿠션 구역부(10; A1, A2, A3, A4) 및 셀(C)에서 하중 압력(압축 변형)을 분산하여 상부 또는 하부에서 집중적으로 압축 변형되는 것을 방지하고, 하중 압력 해제 후, 복수의 위치에서 동시에 압축 해제되어 안정적인 복원을 가능하게 한다.

또한, 본 실시예에서 하, 상부 쿠션재(111, 112)는 동일 재질로 형성될 수 있다. 도시하지 않았으나, 하, 상부 쿠션재는 서로 다른 재질로 형성되어 필요에 따라서 압축 변형을 하측 또는 상측에서 서로 다르게 유도할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서 쿠션 부재(101)는 2개로 예시되어 있다. 도시하지 않았으나, 쿠션 부재는 더 많은 개수로 형성될 수 있고, 서로 다른 재질로 형성되어 하중 압력에 의한 압축 변형 및 하중 압력 해제에 의한 압축 해제를 높이 방향에서 다양한 조합으로 유도할 수도 있다.

또한, 셀(C)에서 하부 쿠션재(111)는 하측에서 복수의 돌기(113)를 구비한다. 바닥 수용 부재(102)는 돌기(113)에 대응하도록 형성되어 하부 쿠션재(111) 및 돌기(113)를 기밀 구조로 수용한다.

하부 쿠션재(111)의 돌기(113) 및 바닥 수용 부재(102)의 대응 구조는, 사용자가 베개를 사용할 때, 바닥 수용 부재(102)와 침대 사이 또는 바닥 수용 부재(102)와 방 바닥 사이에서 상호 마찰력을 향상시켜 베개를 효과적으로 고정시킬 수 있다.

셀(C)에서 하, 상부 쿠션재(111, 112)는 바닥, 덮개 수용 부재(102, 103)와의 사이에 공간(SP)을 형성한다. 공간(SP)은 공기 통로(P)에 연결되어 셀들(C) 사이에서 공기의 유동을 가능하게 하며, 하, 상부 쿠션재(111, 112)와 함께 공기를 저장한다.

즉, 경추 받침부(A1) 내에서 공간(SP)은 공기 통로(P)로 연결되고, 후두골 받침부(A2) 내에서 공간(SP)은 공기 통로(P)로 연결되며, 양측 측방 연장부(A3, A4) 내에서 공간(SP)은 공기 통로(P)로 각각 연결된다.

다시 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 제1솔레노이드 밸브(V1)는 경추 받침부(A1) 내의 공간들(SP)에 공기 통로(P)로 연결되어, 공기의 유입과 유출을 제어한다. 제2솔레노이드 밸브(V2)는 후두골 받침부(A2) 내의 공간들(SP)에 공기 통로(P)로 연결되어, 공기의 유입과 유출을 제어한다.

제3솔레노이드 밸브(V3)는 일측의 측방 연장부(A3) 내의 공간들(SP)에 공기 통로(P)로 연결되어, 공기의 유입과 유출을 제어한다. 제4솔레노이드 밸브(V4)는 다른 일측의 측방 연장부(A4) 내의 공간들(SP)에 공기 통로(P)로 연결되어, 공기의 유입과 유출을 제어한다.

셀(C)에서 하, 상부 쿠션재(111, 112)는 두부의 경추와 후두골 및 두개골 측면이 작용하여 압축될 때, 공기의 배출을 제한하면서 셀(C) 내의 공기량을 조절하고, 또한 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 상응하는 형상으로 변형 및 유지할 수 있게 한다.

따라서 하, 상부 쿠션재(111, 112)를 내장하는 복수의 셀들(C)은 각각의 위치에서 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골의 측면에 상응하는 형상을 유지하여 사용자에게 안정감과 편안함을 제공할 수 있다.

도 6은 도 3 베개의 쿠션 구역부들에 적용되는 셀의 변형예를 도시한 단면도이다. 도 6을 참조하면, 변형예의 셀(C2)의 쿠션 부재(202)에서, 하부 쿠션재(211) 및 상부 쿠션재(212)는 하측을 유연 재질(S)로 형성하고, 상측을 하측보다 단단한 재질(H)로 형성하고 있다. 예를 들면, 단단한 재질(H)은 유연성을 가지는 합성수지로 형성될 수 있다.

두부의 경추와 후두골 및 두개골의 측면이 셀(C2)에 하중 압력으로 작용할 때, 상측의 단단한 재질(H)은 하중 압력을 셀(C2)의 전체 면적으로 확장 분산시킨다. 하측의 유연 재질(S)은 확장 분산된 하중 압력을 받아서 유연하게 압축된다.

하부 쿠션재(211) 및 상부 쿠션재(212)는 각각의 단단한 재질(H)과 유연 재질(S)에 의하여 하측과 상측에서 2차로 나누어 하중 압력을 확장 분산하여 더욱 유연하게 압축되고, 압축 해제될 수 있다.

즉 상부 쿠션재(212)의 상측에서 단단한 재질(H)은 하중 압력을 셀(C2)의 전체 면적으로 1차 확장 분산시키고, 하측의 유연 재질(S)은 확장 분산된 하중 압력을 받아서 유연하게 1차로 압축된다.

그리고 하부 쿠션재(211)의 상측에서 단단한 재질(H)은 하중 압력을 셀(C2)의 전체 면적으로 2차 확장 분산시키고, 하측의 유연 재질(S)은 확장 분산된 하중 압력을 받아서 유연하게 2차로 압축된다.

이와 같이 하, 상부 쿠션재(211, 212)의 단단한 재질(H)과 유연 재질(S)이 하중 압력을 받는 상하 방향으로 반복 적층되는 구조는 셀(C2)의 상부 또는 하부에서 집중적으로 압축 변형되는 것을 방지하고, 하중 압력, 즉 압축 해제 후, 안정적인 복원을 가능하게 한다.

도 7은 도 1 및 도 3에 적용되어 압력을 측정하는 센서를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 자른 단면도이다. 도 7 및 도 8를 참조하면, 센서들(20; S1, S2, S3, S4)은 복수의 쿠션 구역부들(10; A1, A2, A3, A4)에 설치되어 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 따라 하중 압력을 측정하도록 구성되어 제어부(40)에 병렬로 연결된다.

도 9는 도 8의 센서에 작용하는 압력(Pr)과 저항값(R)과의 관계를 도시한 그래프이다. 도 9를 참조하면, 복수의 센서들(20; S1, S2, S3, S4)은 은사원단으로 이루어지며 제어부(40)에 단자선(23)으로 연결되고, 은사원단에 가해지는 압력(Pr)의 변화에 따른 저항값(R)의 변화를 측정하여 제어부(40)에 인가한다. 은사원단은 센서들(20; S1, S2, S3, S4)의 두께를 얇게 형성하여 베개에서 추가적인 두께로 인한 불편을 제거할 수 있다.

보다 구체적으로 보면, 센서들(20; S1, S2, S3, S4)은 은사원단(21, 22)을 복수의 겹으로 재단하여 이루어지며, 제어부(40)에 단자선(23)으로 연결된다. 일 실시예는 2겹의 은사원단(21, 22)를 예시한다.

2겹의 은사원단(21, 22)은 저항선을 병렬로 연결하는 구조를 형성하므로 2겹의 은사원단(21, 22)에 동일한 압력(Pr)이 작용할 때, 한 겹의 은사원단에 비하여 저항값(R)의 변화를 더 크게 증폭시킬 수 있다.

따라서 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면 별 압력(Pr) 변화에 따라 저항값(R)의 변화가 더 크게 나타날 수 있다. 즉 은사원단(21, 22)은 2겹 이상으로 형성될 수 있다. 또한 은사원단(21, 22)은 베개로 두부를 받칠 때, 유연성으로 인하여 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 따른 불편함을 최소화 할 수 있다.

이와 같은 베개 상에 사용자의 두부, 즉 경추와 후두골 및 두개골 측면을 위치시키면, 경추, 후두골 및 두개골 측면은 각 쿠션 구역부들(10)에 구비된 센서들(20; S1, S2, S3, S4)에 압력(Pr)으로 작용한다. 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 따른 압력(Pr)은 센서들(20; S1, S2, S3, S4)에 의하여 측정되고, 제어부(40)는 측정신호를 받아서 밸브들(30)을 제어한다.

예를 들면, 제어부(40)는 사용자의 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 따른 압력(Pr)을 측정하는 센서들(20; S1, S2, S3, S4)의 측정신호를 받고, 이 측정신호에 따라 밸브들(30; V1, V2, V3, V4)을 개방하며, 내장된 타이머(미도시)의 작동으로 설정 시간 동안 쿠션 구역부들(10) 내의 공기를 배출한 후, 밸브들(30; V1, V2, V3, V4)를 폐쇄한다.

밸브들(30; V1, V2, V3, V4)이 개방되어 있는 시간 동안 쿠션 구역부들(10; A1, A2, A3, A4) 내의 공기는 설정된 양만큼 배출된다. 따라서 쿠션 구역부들(10; A1, A2, A3, A4)은 사용자의 경추와 후두골의 위치와 자세 및 두개골 측면에 상응하는 압력(Pr)을 받아서 변형되고, 변형된 상태를 유지하게 된다.

따라서 일 실시예의 베개는 위치 및 자세에 따라 경추와 후두골 및 두개골의 측면을 안정적으로 받쳐줄 수 있고, 이로 인하여 사용자에게 안정감과 편안함을 제공할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 쿠션 구역부들 20: 센서들
21, 22: 은사원단 23: 단자선
30: 밸브들 40: 제어부
101, 202: 쿠션 부재 102: 바닥 수용 부재
103: 덮개 수용 부재 111, 211: 하부 쿠션재
112, 212: 상부 쿠션재 113: 돌기
A1: 경추 받침부 A2: 후두골 받침부
A3, A4: 측방 연장부 C, C2: 셀
H: 단단한 재질 P: 공기 통로
Pr: 압력 R: 저항값
S: 유연 재질 S1: 제1센서
S2: 제2센서 S3: 제3센서
S4: 제4센서 SP: 공간
V1: 제1솔레노이드 밸브 V2: 제2솔레노이드 밸브
V3: 제3솔레노이드 밸브 V4: 제4솔레노이드 밸브

Claims

사용자 두부의 위치와
자세에 상응하여 변형 및 유지되어 두부를 받치도록 구획된 복수의 쿠션 구역부들;
복수의 쿠션 구역부들에 설치되어 상기 쿠션 구역부에 작용하는 압력을 각각 측정하는 복수의 센서들;
상기 압력의 변화에 따라 외부에서 상기 쿠션 구역부들로 유입되거나 상기 쿠션 구역부들에서 외부로 유출되는 공기의 흐름을 독립적으로 제어하도록 상기 쿠션 구역부들에 각각 연결되는 복수의 밸브들; 및
상기 센서들의 신호를 받아서 상기 밸브들을 독립적으로 제어하는 제어부
를 포함하며,
상기 쿠션 구역부들은 이웃하는 다른 쿠션 구역부들과 격리되고, 상기 쿠션 구역부들 각각의 내부에서 공기 통로로 연결되는 복수의 셀들을 구비하고,
상기 셀은, 두부의 위치와 자세에 따라 변형 유지되는 쿠션 부재, 상기 쿠션 부재의 하면을 지지하고 측면의 일부를 수용하며 유연성을 가지는 바닥 수용 부재, 및 상기 쿠션 부재의 상면을 지지하고 측면의 나머지 일부를 수용하며 유연성을 가지며 상기 바닥 수용 부재에 부착되는 덮개 수용 부재를 포함하며,
상기 쿠션 부재는, 상기 바닥 수용 부재에 수용되는 하부 쿠션재, 및 상기 하부 쿠션재의 상부에 배치되어 상기 덮개 수용 부재에 수용되는 상부 쿠션재를 포함하고,
상기 하부 쿠션재는, 하측에서 복수의 돌기를 구비하고, 상기 바닥 수용 부재는 상기 돌기에 대응하도록 형성되어, 상기 하부 쿠션재 및 상기 돌기를 기밀 구조로 수용하는 베개.
제1항에 있어서,
상기 쿠션 구역부들은
두부 중 경추를 지지하는 경추 받침부,
상기 경추 받침부의 후방에 연결되어 두부 중 후두골을 지지하는 후두골 받침부, 및
상기 경추 받침부와 상기 후두골 받침부에서 양측으로 연장되어 두부 중 두개골의 측면을 지지하는 양측의 측방 연장부
를 포함하는 베개.
제2항에 있어서,
상기 센서들은
상기 경추 받침부에 설치되어 경추에 의한 압력을 측정하는 제1센서,
상기 후두골 받침부에 설치되어 후두골에 의한 압력을 측정하는 제2센서, 및
양측의 상기 측방 연장부에 설치되어 두개골의 측면에 의한 압력을 측정하는 제3센서와 제4센서
를 포함하는 베개.
제3항에 있어서,
상기 밸브들은
상기 경추 받침부, 상기 후두골 받침부 및 양측의 상기 측방 연장부에 독립적으로 연결되어 상기 제어부에 의하여 개폐되는
제1솔레노이드 밸브, 제2솔레노이드 밸브, 제3솔레노이드 밸브 및 제4솔레노이드 밸브를 포함하는 베개.
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제1항에 있어서,
상기 하부 쿠션재 및 상기 상부 쿠션재는
하측을 유연 재질로 형성하고, 상측을 단단한 재질로 형성하는 베개.
제1항에 있어서,
상기 센서들은
은사원단으로 이루어지며 상기 제어부에 단자선으로 연결되고,
은사원단에 가해지는 압력의 변화에 따른 저항값 변화를 측정하여 상기 제어부에 인가하는 베개.