KR200487456Y1

KR200487456Y1 - 베개

Info

Publication number: KR200487456Y1
Application number: KR2020177000040U
Authority: KR
Inventors: 지위안 쉬
Original assignee: 지위안 쉬
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2018-09-18
Also published as: JP3217801U; CN204931096U; WO2016206509A1; KR20170002315U

Abstract

본 고안은 베개에 관한 것으로 특히 수면 자세 변화에 따라 높이를 자동 조정하여 머리와 경추가 항상 편안한 상태(해당 베개 높이를 적합 높이로 정의)를 유지하는 것이다. 이 베개에는 궁형 바디(bow-shaped body)와 쿠션(cushion)부재가 포함되어 있다. 궁형 바디는 궁형 판(bow-shaped plate)과 U형 브래킷(bracket)으로 구성된 탄성 박판 구조와 바로 누울 때의 베개 높이 제한 블록(limit block)으로 구성됐다. 궁형 바디의 구조설계 파라미터(parameter)를 적당히 선정하여 바로 눕거나 옆으로 누운 자세의 적합 높이를 설정한다. 옆으로 누울 때 머리가 적합 높이에 위치한 상태에서 바로 누울 때 머리가 베개에 가한 압력(P로 약칭)이 커져 궁형 판의 변형량이 따라서 증가하고 불안정성(unstability)이 발생하여 베개의 높이도 바로 누운 자세의 적합 높이까지 낮춰 진다. 반대로 바로 누운 상태에서 옆으로 누울 경우 P가 작아지고 불안정 상태인 궁형 판이 다시 튀어올라서(rebound) 베개의 높이는 옆으로 누울 때의 적합 높이로 변경된다.

Description

베개{PILLOW}

본 고안은 높이 자동 조정 베개의 일종이며 생활용품 분야에 소속된다.

종래의 여러 종류의 베개는 수면 자세 변화에 따라 해당 소재의 탄성에 의하여 받침 높이가 작은 범위에서 다소 조정된다. 예, 쿠션이 좋은 베개, 메모리 폼(memory foam) 베개, 라텍스(latex) 베개 또는 에어 백(air bag) 베개 등등. 수면시 머리와 경추를 편안한 상태로 유지하는 높이를 적합 높이로 정의하면 옆으로 누울 때의 적합 높이에서 바로 누울 경우 베개의 높이가 바로 누웠을 때의 적합 높이보다 높아서 경추 뒤 부분의 근육이 긴장되어 머리로부터 베개에 가한 압력(P로 약칭)이 커지며 따라서 베개의 압축 변형량이 증가하고 베개의 높이가 낮아지지만 적합치 않은 높이에서 더 커진 P와 해당 베개의 반력(reaction force)이 발란스(balance) 하여 안정된다. 반대로 바로 누운 수면 자세의 적합 높이에서 옆으로 누울 경우 베개의 높이는 옆으로 누울 때의 적합 높이보다 낮아서 경추 윗 부분의 근육이 긴장되어 P는 작아지고 따라서 베개의 압축 변형량이 감소되어 베개의 높이가 증가되지만 적합지 않은 높이에서 더 작아진 P와 반력(reaction force)이 발란스하여 안정된다.

그러나 머리가 적합치 않은 높이에서 오랜 시간을 경과하면 경추의 근육이 장 기간 긴장되어 목이 뻐근하는(stiff neck) 등 질환을 초래할 수 있다. 그리고 U형 베개(중간에 낮고 양측에 높은 베개)는 옆으로 눕거나 바로 누울 때 적합 높이 상태를 유지할 수 있으나 자동 조정은 불가하다. 즉 수면 자세 변환 시 의식이 있는 상태에서 머리를 수면 자세 해당 부위에 이동시켜야 되기 때문이다. 또한 기계/ 전자 자동제어 기술로 수면 자세 변화에 따라 적합 높이 자동 조정하는 해결안이 있지만 구조 복잡 및 원가 등 문제로 아직은 상품화 개발되지 않았다.

본 고안은 상기 현재의 기술에 부족한 점을 개선하려고 새로운 베개를 제공 하여 수면 자세 변화 시 어떻게 베개의 높이를 자동으로 해당 자세의 적합 높이로 조정하는 해결 안을 제출한다.

베개는 궁형 바디(bow-shaped body), 제한 블록(limit block) 및 쿠션 (cushion)부재로 구성됐다. 상기 쿠션 부재는 궁형 바디를 감싸 씌우고 상기 궁형 바디는 호(arc) 전개 길이와 현(chord) 길이의 비례 가변형 궁형 판과 U형 브래킷 (bracket)으로 구성, 상기 U형 브래킷은 U형 브래킷 바닥판과 두 개의 U형 브래킷 측판, 두 개의 조절 브래킷 및 두 개의 조절 나사(screw)로 구성한다. 그중 두 개의 U형 브래킷 측판은 각각 상기 궁형 판 양단에 연결하여 상기 U형 브래킷 바닥판 양단부에 설치한다. 수면 자세 변화시 머리로부터 베개에 가한 압력(이하 P로 약칭한다) 변화에 따라 상기 U형 브래킷은 상기 궁형 바디의 궁형 판 변형량 변화, 불 안정성 유발 및 불안정 상태에서 다시 튀어 오르는(rebound) 탄성 지지(support) 역할을 하고 제한 블록(limit block)은 궁형 판 불 안정성 발생 후 발란스 높이를 고정하는 역할, 쿠션 부재는 머리의 도출부위 접촉 면압을 낮추고 바로 누웠을 때의 궁형 판 변형으로 인한 꺼진 면을 메워주고 궁형 바디가 노출되지 않게 해주는 역할을 한다.

더욱이 상기 궁형 판은 탄성을 확보한 박판 소재이며 상기 궁형 판의 호(arc) 전개 길이와 상기 궁형 판의 현(chord) 길이 비례는 조절 나사 조절에 의하여 1.017~1.058 범위에서 정하고 상기 궁형 판과 상기 U형 브래킷 측판을 고착한다. 궁형 판은 옆으로 누울 때의 적합 높이와 불 안정성 임계하중 Pcr(critical load) 수요에 의하여 해당 구조 설계 파라미터(parameter)를 설정한다.

더욱이 상기 U형 브래킷 측판은 탄성을 확보한 박판 소재이며 상기 U형 브래킷 바닥판 양측에 설치하여 고착 또는 한측은 고착하고 다른 한측은 상기 U형 바닥판에서만 이동할 수 있도록 설치한다. U형 브래킷 측판은 옆으로 누울 때의 적합 높이와 임계 하중 Pcr 수요에 의하여 해당 구조설계 파라미터와 U형 브래킷 바닥 판과의 연결 강성을 설정하고 한다.

더욱이 상기 U형 브래킷의 강성을 상기 궁형 판의 강성보다 강하게 설정한다.

더욱이 상기 두 개의 조절 브래킷은 각각 상기 U형 브래킷 바닥판 양단부 끝단에 고착한다.

더욱이 상기 두 개의 조절 나사는 각각 상기 두 개의 조절 브래킷과 연결하여 상기 U형 브래킷 측판을 받쳐 줌으로 상기 궁형 판 호 전개 길이와 현의 비례를 조절하여 상기 궁형 판의 불안정성 유발 해당 Pcr과 높이를 조절한다.

더욱이 상기 제한 블록은 궁형 판과 U형 브래킷 사이 중간에 위치하고 상기 U형 브래킷 바닥판 또는 상기 궁형 판에 고착한다. 바로 누울 때의 적합 높이 수요에 의하여 해당 제한 블록 높이 치수(size)를 설정한다.

더욱이 상기 쿠션부재는 면재, 라텍스, 또는 메모리 폼, 또는 에어 백으로 제작되여 상기 궁형 판 중간부위 쿠션부재의 평균 두께는 상기 궁형 판 양단 부위 쿠션부재의 평균 두께보다 두껍다. 쿠션부재의 평균 두께는 중간 부위부터 양단으로 서서히 얇아진다.

본 고안은 구체적으로 인체 경추 건강 과학과 박판 구조 탄력학이 관련되었고 수면 자세 변환 시 베개의 높이를 자동 조정하여 머리와 경추의 위치를 항상 자연스럽고 편한 높이-적합 높이에 유지함으로 경추를 보호하는 효과가 있다.

사람은 수면 시 머리가 적합 높이에 위치하지 않으면 일부분 경추 근육이 긴장하기 때문에 옆으로 누울 때의 적합 높이에서 바로 누운 자세로 변하면 베개에 가한 부하 (P)가 커지고 반대로 바로 누운 적합 높이에서 옆으로 누운 자세로 변환하면 베개에 가한 부하 (P)가 작아진다.

본 고안에서 수면 자세 변환 시 P가 변화하는 룰(rule)을 활용하여 옆으로 눕거나 바로 누웠을 때 접합 높이에서 P와 자동 발란싱(balancing)할 수 있는 궁형 박판 탄성 구조(궁형 바디)를 설계했다.

궁형 바디에 머리의 도출부 접촉 면압을 낮출 수 있는 쿠션부재를 감싸 씌우면 적합 높이를 자동 조정하는 베개가 제작된다. 궁형 판은 P에 의하여 탄성 변형이 이루어지고 U형 브래킷은 궁형 판에게 탄성 제한(constraint)을 제공하고 제한 블록( limit block)은 궁형 판의 불 안정성 변형을 제한한다. 적당한 구조설계 파라미터(parameter)를 설정하여 베개의 초기 높이를 옆으로 누울 때의 적합 높이보다 높게 설정하지만 옆으로 누울 때 P에 의하여 궁형 판은 옆으로 누운 적합 높이까지 변형하여 발란싱 상태를 유지한다. 옆으로 누운 자세에서 바로 누울 때 베개의 높이가 바로 누울 때의 적합 높이보다 높아서 P는 임계하중 Pcr만큼 커지며 궁형 판 해당 변형량은 충분히 증가하여 베개의 높이도 바로 누운 적합 높이에 접근 하여 궁형 판 내부의 궁형 판과 평행하는 세로힘 N(longitudinal force, N)이 궁형 판 불 안정성 유발의 임계 치(Ncr로 약칭)까지 커져 궁형 판의 불 안정성을 유발한다. 궁형 판 불 안정성 발생 시 P가 Pcr보다 작아도 변형은 지속 발생하게 되며 제한 블록이 결정한 바로 누운 적합 높이에서 발란싱 한다. 반대로 바로 누울 때 적합 높이에서 옆으로 눕으면 베개의 높이는 옆으로 눕을때의 적합 높이보다 낮아서 부하 P는 Pcr보다 많이 작아지고 세로힘(longitudinal force) N이 Ncr보다 작아져 불 안정성 상태인 궁형 판이 다시 튀어오름으로(rebound) 베개의 높이가 증가하여 옆으로 누울 때의 적합 높이에서 발란싱 한다.

본 고안에 의하면, 사람의 수면 자세가 어떻게 변환하여도 자동으로 머리와 경추를 해당 자세의 적합 높이에 위치하게 조정하여 경추 부분을 보호하고 숙면의 시간을 연장하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 궁형 바디 구조 사시도.
도 2는 본 고안의 U형 브래킷 구조 사시도.

하기와 같이 본 고안의 원리 및 특징관련 구체적으로 설명한다. 사례는 본 고안 해석에만 적용하며 본 고안의 범위는 한정하지 않는다.

도 1 및 도 2와 같이 베개는 궁형 바디, 제한 블록(3)과 쿠션 부재로 구성되고, 상기 쿠션부재는 상기 궁형 바디를 감싸 씌우고 상기 궁형 바디는 궁형 판(1) 및 U형 브래킷(2)으로 구성되고, 상기 U형 브래킷(2)은 U형 브래킷 바닥판(5)과 두 개의 U형 브래킷 측판(4), 두 개의 압판(7), 두 개의 조절 브래킷(8), 두 개의 조절 나사(9)로 구성, 상기 두 개의 U형 브래킷 측판(4)은 각각 상기 궁형 판(1) 양단에 연결하여 U형 브래킷 바닥판(5) 양단에 고착, 상기 두 개의 압판(7)은 상기 U형 브래킷 바닥판(5)에 고착, 상기 두 개의 조절 브래킷(8)은 각각 상기 U형 브래킷 바닥판(5) 양단부 끝단에 고착, 상기 두 개의 조절 나사(9)는 각각 두 개의 조절 브래킷(8)과 연결하여 상기 두 개의 U형 브래킷 측판을 받쳐준다. 수면 자세 변환 시 P 변화에 따라 궁형 바디의 궁형 판 변형량 변화, 불안정성 유발 또는 불안정성 상태에서 다시 튀어올라서(rebound) 상이한 수면 자세에서도 베개의 해당 적합 높이를 유지하고 U형 브래킷은 궁형 판에게 변형, 불안정성 유발 및 불안정성 상태에서 다시 튀어오를 수 있는 탄성 지지(support)를 제공하고 제한 블록은 궁형 판에서 불안정성 발생 후의 발란스 높이를 한정하며 쿠션부재는 머리의 도출부 접촉 면압을 줄이고 바로 누웠을 때의 궁형 판 변형으로 인한 꺼진 부분을 메우고 궁형 바디 노출도 예방한다. 상기 조절 브래킷(8)과 조절 나사(9)는 개개인별 다른 임계하중 Pcr과 옆으로 누울 때의 틀린 적합 높이에 의하여 정밀 조정하는 역할을 한다.

상기 궁형 판(1)은 탄성을 확보한 박판 소재를 사용하고 상기 궁형 판의 호(arc) 전개 길이와 상기 궁형 판 현(chord) 길이의 비례는 조절 나사(8)의 조절에 의하여1.017~1.058 범위 에서 설정하고, 두 개의 U형 브래킷 측판(4)은 각각 상기 궁형 판(1) 양단에 고착한다. 궁형 판(1)은 옆으로 누울 때 적합 높이와 임계하중 Pcr 수요에 의하여 해당 구조설계 파라미터를 설정하고 조절 나사 조절에 의하여 정밀 조정한다.

상기 U형 브래킷 측판(4)은 탄성을 확보한 박판 소재를 사용하고 각각 상기 U형 브래킷 바닥판(5) 양단부에 설치하여 고착 또는 상기 U형 브래킷 측판(4) 한측은 고착하고 다른 한측은 상기 압판(7) 제한에 의하여 상기 U형 바닥판(5) 평면에서만 이동하도록 설치한다. 상기 U형 브래킷 측판(4)은 옆으로 누울 때 적합 높이와 임계하중 수요에 의하여 해당 구조설계 파라미터를 정하고 상기 조절 브래킷(8)과 조절 나사(9) 조절에 의하여 U형 브래킷 바닥판(5)과의 연결 강성을 설정한다.

상기 U형 브래킷 바닥판(5)의 강성은 상기 궁형 판(1)의 강성보다 강하게 설정한다.

상기 두 개의 조절 브래킷(8)은 각각 상기 U형 브래킷 바닥판 양단 끝단에 고착하고 상기 두 개의 조절 나사(9)는 각각 상기 조절 브래킷(8)에 연결한다.

상기 제한 블록(3)은 상기 궁형 판 및 U형 브래킷 바닥판 사이 중간 부위에 설치하고 상기 U형 브래킷 바닥판 또는 상기 궁형 판에 고착한다. 바로 누울 때 적합 높이 수요에 의하여 해당 제한 블록 높이 치수(size)를 설정한다.

상기 U형 브래킷 바닥판 중간 또는 양측에 보강 리브(rib)(6)를 설치한다.

상기 쿠션부재는 면재, 라텍스 또는 메모리 폼 또는 에어 백으로 구성하고 상기 궁형 판 중간 부위의 쿠션부재 평균 두께는 상기 궁형 판 양단부의 쿠션부재 평균 두께보다 두껍게 한다. 쿠션부재 평균 두께는 상기 궁형 판 중간 부위에서 양단부로 서서히 얇아진다.

상기 설명은 본 고안의 상대적으로 합리적인 실시 사례이며 본 고안 제한 용도로는 적용하지 않는다. 모든 본 고안의 기본 아이디어와 원칙에서 진행한 수정 개선, 동등 대체 변환 및 개선 등은 응당히 본 고안의 보호 범위 내에 속한다.

1: 궁형 판
2: U형 브래킷(bracket)
3: 제한 블록(limit block)
4: U형 브래킷(bracket) 측판
5: U형 브래킷(bracket) 바닥판
6: 보강 리브(rib)

Claims

높이 자동조정 베개로서,
궁형 바디(bow-shaped body), 제한 블록(limit block), 쿠션(cushion)부재로 구성되고,
상기 쿠션부재는 상기 궁형 바디를 감싸 씌우고 상기 궁형 바디는 호(arc) 전개 길이와 현(chord) 길이의 비례 가변형 궁형 판(bow-shaped plate)과 U형 브래킷(bracket)으로 구성되고,
상기 U형 브래킷은 U형 브래킷 바닥판(base plate), 두 개의 U형 브래킷 측판, 두 개의 조절 브래킷 및 두 개의 조절 나사로 구성되고,
상기 두 개의 U형 브래킷 측판은 각각 상기 궁형 판과 연결하여 상기 U형 브래킷 바닥판의 양단부에 설치되고,
상기 두 개의 조절 브래킷은 각각 상기 U형 브래킷 바닥판의 끝단에 설치하고, 상기 두 개의 조절 나사는 각각 상기 조절 브래킷과 연결하여 상기 U형 브래킷 측판을 받쳐 주고,
상기 궁형 바디의 궁형 판과 U형 브래킷의 파라미터(parameter)는 개개인 별 옆으로 누운 자세에 따라 상이한 적합 높이 및 임계부하(Pcr)에 의하여 설정되고,
상기 U형 브래킷은 상기 궁형 판의 변형으로 인한 불안정 상태에서 다시 튀어오르게(rebound) 하는 탄성 지지 역할을 하고,
상기 제한 블록은 궁형 판의 불안정 상태의 발란싱(balancing) 높이를 제한하고,
상기 쿠션부재는 상기 궁형 판 변형 후의 변형된 궁형 상태를 메꿔주고 옆으로 누웠을 경우 수면의 높이 선택 여유를 주고, 수면 자세가 변화하는 경우 머리로부터 베개에 가한 압력(P) 변화에 따라 상기 궁형 판에서 변형량 변화로 인한 불안정 상태에서 다시 튀어 오르는 것을 유발하여 상이한 수면 자세에서도 베개의 높이가 항상 적합 높이에서 유지하도록 하고,
상기 적합 높이는 수면 시 머리와 경추를 편안한 상태로 유지하는 높이인,
높이 자동조정 베개.
제1항에 있어서,
상기 궁형 판은 탄성을 확보한 박판(薄板) 소재(material)이며, 상기 궁형 판과 상기 두 개의 U형 브래킷 측판은 일체형으로 고착하고, 상기 궁형 판의 호(arc) 전개 길이와 상기 궁형 판의 현(chord) 길이의 비례는 조절 나사 조절에 의하여 1.017~1.058 범위에서 설정하는, 높이 자동조정 베개.
제1항에 있어서,
상기 두 개의 U형 브래킷 측판은 탄성을 확보한 박판 소재이며 각각 상기 U형 브래킷 바닥판의 양단(兩端)에 고착, 또는 한측은 고착하고 다른 한측은 U형 브래킷 바닥판 평면에서만 이동(sliding)하도록 설치하는, 높이 자동조정 베개.
제1항에 있어서,
상기 궁형 판의 강성(stiffness)에 비하여 상기 U형 브래킷 바닥판의 강성을 더 강하게 설정하는, 높이 자동조정 베개.
제1항에 있어서,
상기 제한 블록(limit block)은 상기 궁형 판과 상기 U형 브래킷 사이의 중간 부위에 위치하고, 상기 U형 브래킷 바닥판 또는 상기 궁형 판에 고착하는, 높이 자동조정 베개.
제1항에 있어서,
상기 궁형 판의 중간 부위에 위치한 상기 쿠션부재의 평균 두께는 상기 궁형 판의 양단 부위의 평균 두께보다 두껍고, 중간에서 양단으로 서서히 얇아지는, 높이 자동조정 베개.