KR20100066824A - 높이 조절 베개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동형 높이조절베개에 관한 것으로 더 상세하게는 베개에 가해지는 하중에 따라 베개의 높낮이가 자동적으로 조절되거나 사용자 선택에 따라 원하는 높이로 베개의 높이를 조절하도록 함으로서 사용하기에 보다 안락하고 편안한 베개를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와, 상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와, 상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와, 상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와, 상기 탑플레이트 상에 가해지는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단과, 상기 하중검출수단으로부터 전달되는 무게 하중 검출정보를 통하여 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 제어부와 상기 구동부로 인가되는 전원을 온오프 시키는 온오프스위치와, 상기 구동부의 구동 모드 선택을 위한 모드선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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Description

높이 조절 베개 {Height adjustable pillow}

본 발명은 전동형 높이조절베개에 관한 것으로 더 상세하게는 베개에 가해지는 하중에 따라 베개의 높낮이가 자동적으로 조절되거나 사용자 선택에 따라 원하는 높이로 베개의 높이를 조절하도록 함으로서 사용하기에 보다 안락하고 편안한 베개를 제공하기 위한 것이다.

베개는 다양한 소재를 이용하여 제작되어 진다. 베개의 기능은 취침이나 휴식을 취할 때 신체 접촉부위에 쿠션을 제공하여 편안하고 안락한 상태가 되도록 한다.

변형되지 않는 일반적인 베개는 높낮이 조절이 되지 않으므로 보다 높은 자세를 유지할 필요가 있으면 베개의 높은 면을 이용하고 낮은 자세가 필요하면 가장 낮은 면을 이용하지만, 베개의 형상이 변하지 않으로므로 사용자가 요구하는 안락하고 편안한 최적 상태의 높이를 얻을 수 없었고, 이에 따라 여러 개의 베개를 쌓아올려 이용하거나 또는 적당한 받침판을 베개에 대고 기대하는 높이를 맞추는 등 이용에 불편이 많았다.

본 출원인에 의해 제시된 대한민국 공개특허 공개번호 2004-0007065호의 '베 개'는 이러한 일반적인 베개의 기능적 문제를 해결하기 위하여 제시된 기술로서, 사용자의 취향과 사용 목적에 따라 베개의 높낮이를 인위적으로 조절하며 사용토록 한 것이다.

상기 기술은 외곽 프레임과 돌출된 플레이트, 그리고 작동레버, 외곽프레임의 승,하강부, 승,하강부의 높낮이를 단계별로 조절하는 높낮이 조절부 및 그 높낮이 유지부, 쿠션이 놓여지는 탑플레이트 등으로 구성되었다.

그러나 본 출원인의 상기 기술은 사용해본 결과 지나치게 구조가 복잡하여 고장 발생이 많고, 제작도 어려웠으며, 기구적인 조작으로 높낮이 조절은 가능하지만 높낮이 조절을 위해서는 여러번의 수작업 작동과 조작이 필요하여 높이 조절을 통한 베개의 높낮이 조절이 가능함에도 불구하고 사용상 불편이 큰 문제점은 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창출된 것으로, 본 발명은 베개에 전달되는 하중을 검출하고 그 검출정보에 따라 베개의 높낮이가 자동적으로 조절되도록 함으로서 편리하게 베개의 높낮이를 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 베개의 높이를 조절하는데 있어서 전동형 구동부를 작동시켜 편리하게 희망 높이 만큼 베개의 높이를 조절하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 베개의 높이를 사용자 선택에 의해 자유롭게 조절하도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

상기 탑플레이트 상에 가해지는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단과,

상기 하중검출수단으로부터 전달되는 무게 하중 검출정보를 통하여 상기 구 동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는,

구동모터와,

상기 구동모터에 연결되어 구동하는 스크류축과,

상기 스크류축과 이격된 위치에서 연동하는 다른 스크류축과,

상기 구동모터 측의 스크류축과 상기 다른 스크류축 간의 구동을 연결하는 전동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전동수단은,

상기 스크류축의 회전을 상기 다른 스크류축으로 매개하기 위하여, 상기 스크류축들에 구비된 회전풀리와,

상기 회전풀리를 연결하여 상기 구동모터의 회전을 상기 스크류축들에 전달하는 벨트로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 가동자는,

상기 스크류축의 회전으로 회전되어 높낮이가 가변되는 가동자본체와,

상기 가동자본체를 상기 스크류축과 나사결합시키고, 상기 스크류축을 따라 직선이동하면서 그 이동량에 따라 상기 가동자본체의 높낮이를 조절하는 나사홀더와,

상기 가동자본체를 회전 가능하게 지지하는 링크와,

상기 하중검출수단을 탑재하기 위한 홀더를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 하중검출수단은,

상기 가동자본체의 일단부에 안착되어 상기 탑플레이트로부터 전달되는 무게하중을 검출하여 상기 제어부에 검출정보를 전달하도록 구성된 로드셀로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

상기 탑플레이트 상에 가해지는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단과,

상기 하중검출수단으로부터 전달되는 무게 하중 검출정보를 통하여 구동부의 구동을 제어하는 제어부와,

상기 제어부와 상기 구동부로 인가되는 전원을 온오프 시키는 온오프스위치와,

상기 구동부의 구동 모드 선택을 위한 모드선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부와,

상기 제어부와 상기 구동부로 인가되는 전원을 온오프 시키는 온오프스위치와,

상기 구동부의 구동 모드 선택을 위한 모드선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 구동부는,

구동모터와,

상기 구동모터에 연결되어 구동하는 스크류축과,

상기 스크류축과 이격된 위치에서 연동하는 다른 스크류축과,

상기 구동모터 측의 스크류축과 상기 다른 스크류축 간의 구동을 연결하는 전동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전동수단은,

상기 스크류축의 회전을 상기 다른 스크류축으로 매개하기 위하여, 상기 스크류축들에 구비된 회전풀리와,

상기 회전풀리를 연결하여 상기 구동모터의 회전을 상기 스크류축들에 전달하는 벨트로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 가동자는,

상기 스크류축의 회전으로 회전되어 높낮이가 가변되는 가동자본체와,

상기 가동자본체를 상기 스크류축과 나사결합시키고, 상기 스크류축을 따라 직선이동하면서 그 이동량에 따라 상기 가동자본체의 높낮이를 조절하는 나사홀더와,

상기 가동자본체를 회전 가능하게 지지하는 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명에 따른 높이조절베개는, 사용자의 취향과 사용 목적에 따라 베개의 높낮이를 편리하게 조절하며 사용할 수 있는 효과가 있으며, 베개의 높이조절을 구조적으로 가능하도록 하기 위한 기구적 구조를 비교적 단순화된 전동형으로 구성하여 간단히 높낮이 조정이 가능하여 베개의 높이 조절을 위한 작동 편의성을 향상시켜 편리하게 사용할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 구성을 설명하기 위한 사시도 이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 가동자의 구성을 설명하기 위한 가동자 상세도 이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 동작을 설명하기 위한 동작도 이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 가동자 배치와 관련된 배치 예시도 이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치회로 블럭도 이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 모드선택스위치 설명도 이다. 도 7 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 동작 제어 예의 참고 흐름도 이다.

본 발명에 따른 높이조절베개는, 베개에 눌리는 하중값 검출정보를 통하여 베개의 높이를 자동으로 조절하는 자동형과, 사용자 선택에 의해 베개의 높이를 조절하는 반자동형 조작으로 구동될 수 있다.

본 발명의 1실시 예에 따른 높이조절베개는 자동형 높이조절베개이고, 2실시 예에 따른 높이조절베개는 반자동형 높이조절베개이다.

1실시 예에 따른 높이조절베개의 구성은 도 1 내지 도 5와 같이, 베개(10)의 내부에 전동장치를 실장하여 전동장치의 구동에 의해 상부의 탑플레이트(11)를 상하로 승강시켜 베개(10)의 높이조절이 이루어지도록 구성된 것이다.

주요 부분은, 베개(10)의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 작동 장치들이 내장되는 케이스(12), 상기 케이스(12)의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스(12)를 따라 결합되는 탑플레이트(11), 상기 탑플레이트(11)를 상하로 승강시키기 위하여 상기 케이스(12) 내부에 실장된 스크류축(13)(13a) 및 구동부(14)와, 상기 구동부(14)의 스크류축(13) 회전에 연동되어 상기 탑플레이트(11)를 상,하 이동시키기 위하여 케이스(12) 내부에 위치하는 스크류축(13)(13a)들에 고정된 가동자(15), 상기 탑플레이트(11) 측으로부터 전달되는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단, 상기 하중검출수단으로부터 전달되는 검출정보를 통하여 구동부(14)의 구동을 제어하는 제어부(17)로 구성된다. 여기서, 하중검출수단은 다양한 검출수단들이 적용될 수 있다. 본 발명에서는 가동자(15)에 로드셀(16)을 설치한 예를 구성 예로 하였다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 높이조절베개의 보다 구체적인 구성은 다음과 같다.

상기 케이스(12)는, 도 1과 같이 구동부(14)를 안착시키기 위한 베이스플레이트(20)와, 상기 베이스플레이트(20)의 가장자리를 따라 내부가 보이지 않도록 하기 위한 차단막(21)으로 구성되어 있다. 여기서, 케이스(12)를 구성하는 베이스플레이트(20) 및 차단막(21)은 실질적인 베개의 본체를 형성하는 부분으로서, 외부는 침구류로 사용하기에 적당하도록 쿠션재를 입힌 뒤 외부는 천이나 면으로 감쌓는 일반 침구류 소재로 표면을 처리할 수 있으며, 그 구체적인 예는 일반적인 베개에 준하는 것으로 기재는 생략한다.

또한 케이스(12)의 각 면은 내부가 보이지 않도록 하기 위한 차단막(21)을 형성하여 내부 전동장치들이 보이지 않게 처리할 수 있다.

이와 같이 본 발명을 구성하기 위하여 구성되는 케이스(12)가 통체로된 일반적 베개와 다른 점은 내부가 비워져 있어 높이조절을 위한 전동장치가 내장되어 있는 점이다.

상기 탑플레이트(11)는, 도 1 및 도 3과 같이 천이나 면으로 처리된 쿠션패드(22)를 씌워서 구성하면 일반 침구류용 베개와 유사한 형태가 될수 있다. 또한 베이스플레이트(20)의 차단막(21)을 따라 결합되도록 하기 위하여 탑플레이트(11)의 가장자리를 절곡한 결합부(23)가 형성되어 있다. 이 결합부(23)는 탑플레이트(11)가 가동자(15)에 의해 상하로 이동할 때 베이스플레이트(20)의 차단막(21)을 따라 상하 운동한다.

상기 구동부(14)는, 도 1 및 도 2와 같이, 케이스(12) 내부에 구성되는 것으로 구동모터(24)와, 상기 구동모터(24)에 결합되어 연동하는 스크류축(13), 상기 스크류축(13)과 이격된 위치에서 연동하는 다른 스크류축(13a), 상기 스크류축(13)의 회전을 다른 스크류축(13a)으로 매개하기 위하여 스크류축(13)(13a)들에 구비되는 전동수단으로 구성되며, 그 전동수단의 예로는, 작동시 저소음과 무게가 가벼운 회전풀리(25) 및 벨트(26)가 유리하다. 전동수단의 주변부로는 스크류축(13)(13a)을 베이스플레이트(20) 상에 지지하기 위한 지지블럭(27)이 적당한 위치에 구성되어 있다.

여기서 스크류축(13)은 구동모터(24)에 연결되어 있으며, 최종적으로 회전력을 가동자(15)에 전달하여 가동자(15)를 회전시키며, 그 구체적인 동작은 아래의 동작설명에서 구체적으로 설명한다.

상기 가동자(15)는, 도 1 내지 도 3과 같이, 일정한 각도범위로 회전가능하도록 스크류축(13)(13a)에 고정되는 가동자본체(30)와, 상기 가동자본체(30)를 상기 스크류축(13)(13a)과 나사 결합시키기 위하여 내경상에 나사산을 구비하여 상기 스크류축(13)(13a)을 따라 직선이동면서 그 이동량에 따라 가동자본체(30)의 높낮이를 조절하는 나사홀더(31)와, 상기 가동자본체(30)를 회전 가능하기 지지하고 힌지축(32)으로 고정된 링크(33)와, 상기 로드셀(16)을 탑재하기 위하여 선단 일단부에 홀더(34)를 구비한다.

도 1에는 하중검출수단으로서 로드셀(16)을 적용한 예가 나타나 있고, 또한 로드셀(16)의 일단을 가동자(15)의 홀더(34)에 결합하여 핀(35)으로 결합한 핀 결합의 예가 나타나 있다.

여기서 가동자(15)의 갯수는 탑플레이트(11)를 평판 기준으로 하여 균형적으로 상하 승강시키기 위하여 평판의 모서리 근처 4개소에 상호 대칭적 조합인 4개의 설치 예를 들었다(도 1은 이해를 돕기 위한 도면으로서 1개소는 생략하여 도시됨).

로드셀(16)은, 도 1 및 도 2와 같이 각각의 가동자(15)에 마련된 홀더(34)에 각각 장착된다. 로드셀(16)은 가동자본체(30)의 홀더(34)에 안착되어 탑플레이트(11)로부터 전달되는 무게 하중을 검출하여 제어부(17)에 검출정보를 전달한다.

로드셀(16)은 탑플레이트(11)로부터 눌리는 하중값을 기구적으로 검출하기 위하여 가장 유리한 위치인 가동자(15)에 설치되어 있다. 물론 하중검출수단은 로드셀(16) 뿐만아니라 다양한 검출소자들, 예를들면 적외선 센서나 근접 센서 등을 적용하는 전자식 검출기의 적용도 가능하다.

가동자(15)에 장착되는 로드셀(16)은 그 배치를 대각 구조나 가로세로 방향 등 자유롭게 선택하여 장착할 수 있으나, 보다 정밀한 무게 하중을 검출하기 위하여 각각의 가동자(15)들에 균형적이고 대칭적으로 장착하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 로드셀(16)의 설치 예는 가동자(15)의 갯수가 4개인 조건에서 각각 가동자(15) 들에 설치하는 것을 대표적인 구성으로 제시하였다.

이와 같이 대표적으로 제시된 하중검출수단인 로드셀(16)은 일종의 무게검출센서로서 검출된 정보를 제어부(17)측 마이크로프로세서에 전기적 신호로 보내 그 정보를 읽어 구동모터(24)를 제어하도록 하는 것으로, 로드셀(16)에 의한 구동모터(24)의 제어는 탑플레이트(11)에 눌리는 하중의 정보에 따라 최종적으로 탑플레이트(11)의 높낮이가 자동적으로 변화되도록 되어 있다.

즉 제어부(17)의 마이크로프로세서에 무게 검출에 관한 기준값을 입력하고 로드셀(16)을 통하여 검출되는 정보를 입력하면 그 기준값 정보에 일치하거나 또 다른 정보에 따라 구동모터(24)를 정해진 규칙에 따라 제어될 수 있도록 한다.

제어부(17)는, 로드셀(16)로부터 전달되는 검출정보를 통하여 구동부(14)의 구동을 제어하는 것으로, 기본적인 회로부품과 마이크로프로세서를 구비하는 통상적인 컨트롤러로서 그 구체적인 구성에 대한 기재는 생략한다.

여기서, 본 발명에 따른 높이조절베개는, 도 5의 참고 회로블럭도와 같이, 구동부(14) 또는 제어부(17)로 입력되는 전원(50)을 개폐하기 위한 온오프스위치(60)와, 구동부(14)의 구동모드 선택을 위한 모드선택스위치(70)를 구비할 수 있 다.

도 6은 구동부(14)의 구동모드 선택을 위한 모드선택스위치(70)의 조작 예로서, (a)의 위치는 베개의 중립상태, (b)는 베개의 높이상승, (c)는 베게의 높이하강 등으로 높이를 선택하는 스위치 선택의 예를 나타낸 것이다.

한편 본 발명의 2실시 예에 따른 높이조절베개는, 하중검출수단을 구비하지 않는 차이가 있다.

1실시 예로서 제시된 하중검출수단인 로드셀(17)은 하중값 검출에 따른 자동높이조절을 위한 것으로, 본 발명은 베개의 높이조절에 관하여 1실시 예와 같은 자동운전과, 2 실시 예에 따른 모드선택스위치(70) 조작에 의한 반자동 운전 모드선택이 가능하다.

미설명 부호 40은 가동자(15)를 베이스플레이트(20)에 고정하는 "브래킷"이다.

미설명 부호 41은 나사홀더(31)가 베이스플레이트(20)의 표면을 따라 이동할 때 미끄럼 운동을 원할하게 하기 위한 "로울러"이다.

미설명 부호 42는 링크(33)를 베이스플레이트(20) 상에 회전가능하도록 고정하는 "브래킷"이다.

미설명 부호 43은 가동자본체(30)와 링크(33)를 회전가능하게 결합한 "회전축"이며, 44와 45는 각각 "핀"이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 높이조절베개의 동작을 첨부된 구조 도면도 1 내지 6과 도 7의 제어 흐름도를 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상술한 구성설명과 같이, 베개의 높이 조절에 관하여, 하중검출수단을 적용한 1실시 예에 따른 자동형 운전과, 하중검출수단에 의하지 않고, 단순히 모드선택스위치(70)의 스위치 선택 조작에 의한 반자동 운전이 되도록 하는 2실시예로 구분된다. 따라서 차이는 베개의 높이 조절에 있어서, 하중검출정보에 의한 것(1실시 예)과 그렇지 않은 것(2실시 예)으로 구분되며, 나머지 기구적인 동작이나 작용은 동일하다.

먼저 온오프스위치(60)을 조작하여 전원(50)을 인가하면, 그 전원은 기본적으로 컨트롤러를 구성하는 회로부품 및 마이크로프로세서가 실장된 제어부(17) 및 구동부(14)에 통전된다.

제어부(17)의 제어 신호에 따라 구동모터(24)에 신호가 입력되면, 여기에 맞물린 스크류축(13)이 회전하고, 그 스크류축(13)의 회전은 벨트풀리(25) 및 벨트(26)를 통해 또 다른 스크류축(13a)을 연동시킨다.

연속적으로 스크류축(13)(13a)이 정위치 회전하는 조건에서, 여기에 결합된 가동자(15)의 나사홀더(31)는 스크류축(13)(13a)에 가공된 나선 방향을 따라 이동하며, 그 이동량에 비례하여 가동자(15)는 링크(33)를 들어올리면서 도 2와 같이 화살표 방향으로 상승한다.

설명을 위하여 이러한 가동자(15)의 화살표 방향 회전, 즉 상부측으로의 상승을 구동모터(24)의 정방향 회전으로 한다.

구동모터(24)는 제어부(17)의 제어신호로 통제되는 모터로서, 제어부(17)의 설정에 따라 구동시기나 대기 그리고 정역회전이 가능하다. 이렇게 구동모터(24)가 정회전을 하면, 서로 동일한 스크류축(13)에 물려 있는 타측 가동자(15)도 도 3과 같이 마찬가지로 나사홀더(31)의 이동량에 비례하여 동일한 회전각으로 상승된다.

가동자(15)는 이와 같이 정회전시 스크류축(13)(13a)의 회전으로 나사홀더(31)가 움직이고 연속적으로 그 이동량 만큼 끝단부가 들어올려져 탑플레이트(11)를 상승 위치로 부상시키고, 반대로 역회전시 도 2의 화살표 방향과는 반대방향인 아래 방향으로 하강하는 동작을 나타내어 최종적으로 탑플레이트(11)를 가라 앉는 위치로 이동시킨다.

이러한 가동자(15)는 케이스(12)와 결합되는 탑플레이트(11)의 위치를 구동모터(24)의 정역방향 회전으로 올리고 내려줄 수 있어 사용자는 베개의 높이가 되는 탑플레이트(11)의 위치를 필요에 따라 적절히 교정 선택하여 사용하는 것이 가능하다.(이것은 스위치를 조작하여 베개의 높이 즉 탑플레이트(11)가 원하는 높이에 도달하면 스위치 조작을 멈추고, 또한 너무 높으면 구동모터(24)를 역회전 시키는 스위치를 조작하여 하강시켜 높이를 선택하는 형식으로의 조작과 같은 것이며, 이는 수동과 자동이 혼합된 형식이다.)

한편, 본 발명은 로드셀(16)을 통하여 베개 사용 중 자세 변화에 대응하여 탑플레이트(11)의 높낮이를 능동적으로 가변시키는 자동형 운전이 가능하다.

로드셀(16)은 가동자(15)에 탑재된 상태로서 탑플레이트(11)로부터 눌리는 하중을 직접 받는다.

도 3과 같이 "W1"과 "W2"로 탑플레이트(11)에 작용하는 하중은 로드셀(16)에 의해 검출된다. 여기서 "W1" 및 "W2"의 하중은 베개의 사용 기준으로 보면 인체의 두부 또는 신체의 일부가 베개 표면에 의탁되어져 누르는 압력에 반응하는 힘의 양으로서, 로드셀(16)은 이 눌리는 힘을 하중으로 검출하여 제어부(17)로 보내고, 제어부(17)에서는 그 검출정보의 값에 따라 입력된 데이터값 비교하여 구동모터(24)의 회전방향과 검출값에 대응하는 회전량을 제어하게 된다.

여기서 하중을 값으로 읽고 신호를 제어하는 기술은 통상적인 범위의 기술이며, 중요한 것은 로드셀(16)을 통하여 인체에 의해 눌려지는 힘을 검출한 뒤 탑플레이트(11)가 응답성을 나타내어 자동적으로 베개의 높이를 조절하게 끔 하는 것이며, 이를 통하여 수면시 별도의 조작이 없어도 자세 변화나 위치 교정에 따라 베개의 높이가 스스로 조절되는 결과를 얻는 것이다.

평균적으로 눌리는 기준값을 초과하여 탑플레이트(11)가 지나치게 많은 힘으로 눌려지는 것은 자세 변화에 따라 눌려지는 힘이 증가된 것이고, 그 만큼 베개의 높이가 적정 기준에 비해 높은 것을 의미하며, 낮추어 조절할 필요가 있고, 최적 위치는 정적인 위치 즉 기준값에 해당하여 더 이상 높이 조절이 필요 없는 경우로 볼 수 있다.

기준값은 신체 부위중 머리의 무게나 통상의 수면 자세에서 얻을 수 있는 무게 그리고 다양한 자세 변화 등에 따른 무게 등을 데이터 정보로 하여 기준값을 설정하는 것이 가능하다.

도 4는 가동자(15)를 4 개소에 배치하여 W1/W2/W3/W4의 무게 하중을 검출하도록 하는 예로서, 본 발명의 바람직한 배치 구성의 예이다.

본 발명은 도 5와 같은 스위치 회로구성 및 도 6과 같은 모드선택스위치에 의한 운전방식의 선택이 가능하다.

도 7은 본 발명의 높이조절베개의 전자제어 자동 높이 조절 운용과 관련하여 이를 참고로 설명하기 위한 제어 흐름도로서, 가동자(15)의 위치는 케이스(11)의 베이스플레이트(20)와 나란한 수평위치가 초기 기준 위치이다.

구동모터(24)에 전원이 공급되면(S100), 구동모터(24)가 정회전 하여 도 3과 같이 가동자(15)가 초기 수평 위치에서 상승함으로서 베개의 상부 즉 탑플레이트(11)의 높이가 상승을 시작한다(S101).

인체로부터 눌리는 하중에 의해 로드셀(16)에 의한 무게 하중 검출을 시작한다(S102).

로드셀(16)에 의해 검출된 정보를 기준값과 비교하여(S103), 기준값 범위이면 구동모터(24)에 공급되는 전원을 차단하여 대기한다(S104).

여기서, 사용자 자세 변화에 따른 기준값의 변동이 발생되면(S105), 기준값 의 변동이 생겨 다시 기준값을 비교한다(S106).

만약 기준값 초과이면 구동모터(24)에 전원을 공급하여(S107), 구동모터(24)를 역방향으로 회전시켜 베개의 탑플레이트(11) 높이를 하강시켜(S108), 다시 기준값을 비교하여 구동모터(24)의 구동전원을 제어하는 연속적인 동작이 되도록 대기 모드(S109) 상태로 유지된다.

한편, 자동형 운전과 구분되는 반자동 운전은 도 6과 같이, 간단한 모드선택스위치(70)의 조작을 통하여 조작이 가능하다.

예를들면, (a)를 초기 중립위치로 하고, (b)를 베개의 높이 상승, (c)를 베 개의 높이 하강으로 하고, 온오프스위치(60)를 온 시킨 뒤, 모드선택스위치(70)를 조작한다고 가정하면, 구동부(14)에 전원이 인가되고, 가동자(15)는 케이스(12)와 결합되는 탑플레이트(11)의 위치를 구동모터(24)의 회전방향에 따라 올리고 내려줄 수 있어 사용자는 베개의 높이가 되는 탑플레이트(11)의 위치를 필요에 따라 적절히 교정 선택하여 사용하는 것이 가능하다.

이것은 스위치를 조작하여 베개의 높이 즉 탑플레이트(11)가 원하는 높이에 도달하면 스위치 조작을 멈추고, 또한 너무 높으면 구동모터(24)를 역회전 시키는 스위치를 조작하여 하강시켜 높이를 선택하는 형식의 조작과 같다.

이와 같이 본 발명은 사용자 선택에 따라 수동과 반자동 그리고 무게 하중에 따른 베개의 높낮이가 스스로 가변되어 최적 상태의 높이를 맞춰주는 자동운전이 가능하다.

본 발명은 바람직한 실시 예와 관련하여 설명 되었지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 특허청구범위에 기재된 범위에 속한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 구성을 설명하기 위한 사시도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 가동자의 구성을 설명하기 위한 가동자 상세도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 동작을 설명하기 위한 동작도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 가동자 배치와 관련된 배치 예시도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 스위치회로 블럭도.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 모드선택스위치 설명도.

도 7 본 발명의 실시 예에 따른 높이조절베개의 동작 제어 예의 참고 흐름도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베개

11 : 탑플레이트

12 : 케이스

13.13a : 스크류축

14 : 구동부

15 : 가동자

16 : 로드셀

17 : 제어부

20 : 베이스플레이트

21 : 차단막

22 : 쿠션패드

23 : 결합부

24 : 구동모터

25 : 회전풀리

26 : 벨트

27 : 지지블럭

30 : 가동자본체

31 : 나사홀더

32 : 힌지축

33 : 링크

34 : 홀더

35 : 핀

60: 온오프스위치

70: 모드선택스위치

Claims (10)

1. 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

   상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

   상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

   상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

   상기 탑플레이트 상에 가해지는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단과,

   상기 하중검출수단으로부터 전달되는 무게 하중 검출정보를 통하여 상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동부는,

   구동모터와,

   상기 구동모터에 연결되어 구동하는 스크류축과,

   상기 스크류축과 이격된 위치에서 연동하는 다른 스크류축과,

   상기 구동모터 측의 스크류축과 상기 다른 스크류축 간의 구동을 연결하는 전동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전동수단은,

   상기 스크류축의 회전을 상기 다른 스크류축으로 매개하기 위하여, 상기 스크류축들에 구비된 회전풀리와,

   상기 회전풀리를 연결하여 상기 구동모터의 회전을 상기 스크류축들에 전달하는 벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 높이조절베게.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 가동자는,

   상기 스크류축의 회전으로 회전되어 높낮이가 가변되는 가동자본체와,

   상기 가동자본체를 상기 스크류축과 나사결합시키고, 상기 스크류축을 따라 직선이동하면서 그 이동량에 따라 상기 가동자본체의 높낮이를 조절하는 나사홀더와,

   상기 가동자본체를 회전 가능하게 지지하는 링크와,

   상기 하중검출수단을 탑재하기 위한 홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 하중검출수단은,

   상기 가동자본체의 일단부에 안착되어 상기 탑플레이트로부터 전달되는 무게하중을 검출하여 상기 제어부에 검출정보를 전달하도록 구성된 로드셀로 구성된 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
6. 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

   상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

   상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

   상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

   상기 탑플레이트 상에 가해지는 무게 하중값을 검출하는 하중검출수단과,

   상기 하중검출수단으로부터 전달되는 무게 하중 검출정보를 통하여 구동부의 구동을 제어하는 제어부와,

   상기 제어부와 상기 구동부로 인가되는 전원을 온오프 시키는 온오프스위치와,

   상기 구동부의 구동 모드 선택을 위한 모드선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
7. 베개의 본체가 되고 내부가 비워져 높이조절을 위한 장치가 내장되는 케이스와,

   상기 케이스의 상부에 상,하 이동 가능하도록 케이스를 따라 결합되는 탑플레이트와,

   상기 탑플레이트를 승강시키기 위하여 상기 케이스 내부에 실장된 구동부와,

   상기 구동부에 연동되어 상기 탑플레이트를 상,하 이동시키는 가동자와,

   상기 구동부의 구동을 제어하는 제어부와,

   상기 제어부와 상기 구동부로 인가되는 전원을 온오프 시키는 온오프스위치와,

   상기 구동부의 구동 모드 선택을 위한 모드선택스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 구동부는,

   구동모터와,

   상기 구동모터에 연결되어 구동하는 스크류축과,

   상기 스크류축과 이격된 위치에서 연동하는 다른 스크류축과,

   상기 구동모터 측의 스크류축과 상기 다른 스크류축 간의 구동을 연결하는 전동수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 전동수단은,

   상기 스크류축의 회전을 상기 다른 스크류축으로 매개하기 위하여, 상기 스크류축들에 구비된 회전풀리와,

   상기 회전풀리를 연결하여 상기 구동모터의 회전을 상기 스크류축들에 전달하는 벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 높이조절베게.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 가동자는,

    상기 스크류축의 회전으로 회전되어 높낮이가 가변되는 가동자본체와,

    상기 가동자본체를 상기 스크류축과 나사결합시키고, 상기 스크류축을 따라 직선이동하면서 그 이동량에 따라 상기 가동자본체의 높낮이를 조절하는 나사홀더와,

    상기 가동자본체를 회전 가능하게 지지하는 링크를 구비하는 것을 특징으로 하는 높이조절베개.

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