WO2022139040A1 - 자동 높이 조절 베개 - Google Patents

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WO2022139040A1
WO2022139040A1 PCT/KR2020/019132 KR2020019132W WO2022139040A1 WO 2022139040 A1 WO2022139040 A1 WO 2022139040A1 KR 2020019132 W KR2020019132 W KR 2020019132W WO 2022139040 A1 WO2022139040 A1 WO 2022139040A1
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WO
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Prior art keywords
piston
plug
communication path
height adjustment
automatic height
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/019132
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
도경환
Original Assignee
도경환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47GHOUSEHOLD OR TABLE EQUIPMENT
    • A47G9/00Bed-covers; Counterpanes; Travelling rugs; Sleeping rugs; Sleeping bags; Pillows
    • A47G9/10Pillows

Definitions

  • the present invention relates to an automatic height adjustment pillow, and more particularly, to an automatic height adjustment pillow whose height is automatically adjusted according to posture and whose height is soft and flexibly adjusted by a double damping force.
  • pillows support the head and induce comfortable sleep, secure the stability of the body structure through cervical spine protection, and facilitate breathing and blood circulation. If you continue to use a pillow, you may have a straight neck, a so-called turtle neck, or the alignment of the spine may change and cause numbness or pain.
  • Patent Registration No. 10-1602945 is disclosed.
  • the prior registered patent is configured to support the X-shaped height adjustment part between the upper and lower plates by the elastic force of the tension spring. With this configuration, the height can be adjusted by the difference in the load applied to the pillow when lying on the side or lying down, and by adjusting the height, the correct posture can be maintained when sleeping.
  • the automatic height adjustment pillow according to the prior art has a problem in that the displacement speed is irregular by controlling the height only by the elasticity of the tension spring, and does not give a comfortable feeling when ascending or descending.
  • the X-frame structure supporting the upper and lower plates causes a phenomenon in which the intrinsic elasticity of the spring is rapidly reduced due to the action of the lever ratio as the angle changes (the closer the upper and lower plates are) there was
  • the lower plate is placed on the floor and supported;
  • the upper plate is installed to be liftable on the upper part of the lower plate to support the load of the head; Installed between the lower plate and the upper plate so that the height of the upper plate is variable according to the load applied to the upper plate, the pair of X-shaped variable supports and the pair of variable supports in the direction in which the height of the pair of variable supports increases a variable portion including a drive cylinder providing an elastic driving force to the variable support, wherein the drive cylinder includes: a cylinder body filled with a fluid and closed at both ends by a first plug and a second plug; a first piston in which at least one communication path through which the fluid passes is formed so as to be in close contact with the inside of the cylinder body and driven in a straight line to prevent sudden movement; an operating rod having one end fixed to the first piston and the other end passing through the first plug and connected to the pair of variable supports; and a first elastic member installed between the first piston and the first plug to provide an
  • a communication path may be formed in the operation rod to communicate both regions partitioned by the first piston.
  • the communication path of the actuating rod may include a first communication path extending in a longitudinal direction from one end of the actuating rod, and a second communication path extending in a vertical direction from the end of the first communication path.
  • it may further include a second piston closely inserted into the outer surface of the operation rod to partition the space between the first piston and the first plug into both zones.
  • the first elastic member is installed between the first piston and the second piston
  • a second elastic member is installed between the second piston and the first plug to generate an elastic force for pushing the second piston toward the first piston.
  • a communication path is formed in the second piston in a vertical direction with respect to the longitudinal direction of the working rod, and when the first piston moves and comes into close contact with the second piston, the second communication path of the working rod is formed with the second piston It can be communicated with the communication path of
  • the passage area of the communication path may be formed such that the feed speed after the first piston and the second piston are brought into close contact with each other is reduced compared to the feed speed before the first piston comes into close contact with the second piston.
  • the second elastic member may provide a stronger elastic force than the first elastic member.
  • the pair of variable supports one end is fixed to be rotatable on the upper plate, the other end is a first support fixed to be slidably installed on the first sliding guide fixed to the lower plate; a second supporter having one end rotatably fixed to the lower plate, the other end being slidably constrained to a second sliding guide fixedly installed on the upper plate, and rotatably connected to a portion of the first supporter by a rotation shaft; a link having one end rotatably connected to the other end of the second support; Connecting rods each rotatably connected to the other end of the pair of links, some of which are connected to the end of the working rod of the driving cylinder to be linearly driven on the horizontal surface of the lower plate; may include.
  • the second sliding guide may be provided with an elastic means for providing an elastic force so that the other end of the second support slides in an ascending direction.
  • the automatic height adjustment pillow according to the present invention can implement smooth and flexible operation using oil pressure for sudden movement when controlled only with a spring.
  • the automatic height adjustment pillow according to the present invention can effectively suppress the sudden sinking phenomenon that occurs when controlling only the existing spring by applying a double oil port and a double pitch spring when descending.
  • the automatic height adjustment pillow according to the present invention, the spring is located in the vacuum case containing the oil can suppress the noise that may be generated during sensitive operation during sleep.
  • FIG. 1 is a perspective view of a no-load state of an automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an internal perspective view of the no-load state of the automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of an internal mechanism in a no-load state of the automatic height-adjusting pillow according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a perspective view of the maximum load state of the automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is an internal perspective view of the maximum load state of the automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of an internal mechanism of an automatic height adjustment pillow in a no-load state according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of an automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a driving cylinder that is a component of an automatic height adjustment pillow according to an embodiment of the present invention in an unloaded state.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an intermediate load of a driving cylinder, which is a component of an automatic height-adjusting pillow according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of an operating state between a no-load intermediate load of a driving cylinder, which is a component of an automatic height-adjusting pillow according to an embodiment of the present invention
  • Words and terms used in the present specification and claims are not limited to their ordinary or dictionary meanings, but in accordance with the principle that the inventor can define terms and concepts in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea.
  • an element “in front”, “behind”, “above” or “below” of another element means that, unless otherwise specified, it is directly in contact with another element, such as “front”, “rear”, “above” or “below”. It includes not only being disposed at the “lower side” but also cases in which another component is disposed in the middle.
  • a component is “connected” with another component includes not only direct connection to each other, but also indirect connection to each other, unless otherwise specified.
  • Automatic height adjustment pillow 1 according to an embodiment of the present invention, with reference to FIGS. 1 to 10 , a lower plate 40 , an upper plate 30 , a variable part 50 , and a height adjustment part 100 .
  • the lower plate 40 is placed on the floor and supported with reference to FIGS. 2, 5 and 7 .
  • it means the floor on which pillows are placed, such as a floor or a bed.
  • the lower plate 40 serves to support all the loads of the upper plate 30 , the components, and the cushion member 20 positioned thereon, and to hold the center so as not to incline.
  • the lower plate 40 is provided with a rim 41, and a groove 40b for guiding the driving cylinder 110 and a groove 40a for guiding the guide sleeve 81 are formed in the center. . Since the operation is performed along these grooves, it is possible to prevent the upper plate 30 from being twisted or shaken in advance.
  • a seating groove 41a in which the second sliding guide 60 fixed to the upper plate 30 is seated is formed in the edge 41 of the lower plate 40 . This is to avoid interference when fully folded under full load.
  • the upper plate 30 is, with reference to FIGS. 2, 5, and 7, is installed so as to be lifted on the upper part of the lower plate 40 can support the load of the head.
  • the cushion member 20 may be fixed to the upper portion of the upper plate 30 .
  • the cushion member 20 may have a curved surface 20a formed on its upper surface according to an ergonomic design.
  • grooves may be formed in the upper plate 30 to seat or guide parts.
  • variable part 50 is installed between the lower plate 40 and the upper plate 30 so that the height of the upper plate 30 varies according to the load applied to the upper plate 30 .
  • a pair of X-shaped variable supports 53 and a driving cylinder 110 that provides an elastic driving force to the pair of variable supports 53 in a direction in which the height of the pair of variable supports 53 increases may be included.
  • the pillow height is varied in response to the load applied according to the sleeping posture, so that the correct sleeping posture can be maintained.
  • the height of the pillow is lowered so that the cervical vertebrae are curved in a gentle curve. can be placed horizontally.
  • the pair of variable supports 50 may include a first support 51 , a second support 52 , a link 70 , and a connecting rod 80 with reference to FIGS. 2 to 7 .
  • One end of the first support 51 may be rotatably fixed to the upper plate 30 , and the other end may be constrained to be slidably fixed to the first sliding guide 90 fixed to the lower plate 90 .
  • one end of the first support 51 is rotatably connected to the rotation support block 31 fixed to the upper plate 30 .
  • one end of the second support 52 is rotatably fixed to the rotation support block 42 fixed to the lower plate 40 , and the other end is fixed to the upper plate 30 .
  • the installed second sliding guide 60 is slidably constrained to be installed, and is connected to a portion of the first support 51 so as to be rotatably connected by a rotating shaft 53a to form an X-shaped frame.
  • a spring 63 providing an elastic force so that the other end of the second support 52 slides in an upward direction may be installed in the second sliding guide 60 .
  • the rotation shaft 61 of the other end of the second support 52 is inserted into the slot of the second sliding guide 60, and the pushing member 62 is configured to push the rotation shaft 61 into the second sliding guide 60.
  • the spring 63 is assembled to the rear of the pushing member 62, and finally the nut member 64 can be assembled to support the spring 63 by blocking the inside.
  • the pushing member 62 is built-in by pressing the spring 63, while maintaining the lowest height.
  • it may serve to assist the initial tensile force.
  • One end of the link 70 may be rotatably connected to the other end of the second support 51 , and the connecting rod 80 is rotatably connected to the other end of the pair of links 70 , respectively, , some of which are connected to the end of the operation rod 111 of the driving cylinder 110 via the guide sleeve 81 to be linearly driven on the horizontal surface of the lower plate 40 .
  • the pillow 1 does not tilt even when the height is adjusted, and the load can be stably supported. If it is supported only by a pair of X-shaped supports, it may become unstable because the pair of supports may be tilted in one direction as the height increases. This problem can be solved by the structure of the link 70 and the connecting rod 80 .
  • the height adjusting unit 100 is configured to set the limit of the height of the upper plate 30 by adjusting the position of the driving cylinder 110 .
  • the height adjusting unit 100 includes a connecting member 120 having one end connected to the second plug 114 of the driving cylinder 110 and a screw ( rotatably connected at the other end of the connecting member 120 ). 130), a nut block 140 fixed to the lower plate 40 and into which the screw 130 is inserted, and an adjustment knob fixed to the end of the screw 130 and rotating the screw 130 to adjust the height (150).
  • the driving cylinder 110 referring to FIGS. 8 to 10, the cylinder body 112, the first piston 118, the operation rod 111, the second piston 115, the first elastic member ( 117) and a second elastic member 116 may be included.
  • the cylinder body 112 may be filled with a fluid, and both ends may be sealed with a vacuum filled with oil by the first plug 113 and the second plug 114 .
  • the cylinder body 112 is of course cylindrical, and the first plug 113 and the second plug 114 seal the cylinder body 112 by the O-rings 119 .
  • the working rod 111 is allowed to enter and exit the first plug 113 , and the connecting rod 80 may be connected to the end of the working rod 111 via the guide sleeve 115 ,
  • the connecting member 120 may be connected to the second plug 114 .
  • the oil which is a fluid, is embedded in the cylinder body 112 to serve as a hydraulic damper.
  • the first piston 118 may be in close contact with the inside of the cylinder body 112 to be driven in a straight line, and at least one communication path 118a through which a fluid passes to prevent abrupt movement may be formed.
  • at least one communication path 118a through which a fluid passes to prevent abrupt movement may be formed.
  • two communication paths having a diameter of 0.5 mm may be formed.
  • One end of the operation rod 111 may be fixed to the first piston 118 , and the other end may pass through the first plug 114 to be connected to the pair of variable supports 50 .
  • the operation rod 111 may be formed with communication paths 111a and 111b for communicating both regions partitioned by the first piston 118 .
  • the communication paths 111a and 111b of the operation rod 111 include a first communication path 111a extending from one end of the operation rod 111 in the longitudinal direction, and the first communication path 111a. It may be formed of a second communication path 111b extending in the vertical direction from the end.
  • the diameter of the first communication path 111a and the second communication path 111b may be 0.5 mm.
  • the oil path from no-load to mid-load in FIG. 8 corresponds to, for example, a total diameter of 1.5 mm, so that a faster oil flow can be achieved than from mid-load to maximum load, which will be described later.
  • the second piston 115 may be closely inserted into the outer surface of the operation rod 111 to partition the space between the first piston 118 and the first plug 113 into both zones.
  • the second piston 115 has a jaw formed on the outside of the large-diameter portion and the small-diameter portion, and one end of the first elastic member 117 is hung and supported on the jaw.
  • a communication path 115a is formed in the second piston 115 in a vertical direction with respect to the longitudinal direction of the operation rod 111 , and the first piston 118 moves to the second piston 115 .
  • the second communication path 111b of the operation rod 111 may communicate with the communication path 115a of the second piston 115 .
  • the communication path 115a of the second piston 115 may have a diameter of, for example, 0.5 mm. Therefore, as shown in FIG. 9, the oil passage area from the middle load to the maximum load is designed to reduce the oil flow because the diameter is 0.5 mm.
  • the first elastic member 117 is installed between the first piston 118 and the second piston 115
  • a second elastic member is installed between the second piston 115 and the first plug 113 .
  • a 116 may be installed to provide an elastic force for pushing the second piston 115 toward the first piston 118 .
  • the feed rate after the first piston 118 and the second piston 115 are in close contact with each other is lower than the feed rate before the first piston 118 is in close contact with the second piston 115 .
  • the passage area of the communication path may be formed as much as possible.
  • the second elastic member 116 may provide a stronger elastic force than the first elastic member 117 . That is, it is possible to control the speed according to the flow of oil and control the speed by the difference in the elastic force of the two springs, so that the damping force can be doubled.
  • the durable components including the upper and lower plates 30 and 40 are covered by the cover 10 and can be opened and closed by a so-called zipper 11 .
  • the adjustment knob 150 is exposed to the outside of the cover 10, and the height of the pillow can be adjusted using this as described above.
  • the cover 10 may have a curved surface 10a in the same shape as the cushion member 20 .
  • Figure 1 is a state in which the maximum height as a no-load state
  • Figure 4 is a pillow in a state having the lowest height in the maximum load state.
  • the lower plate 40 is placed on the floor or bedding such as a bed, and the height of the upper plate 30 is adjusted by the variable part 50 . That is, when a load is applied to the upper plate 30 in the no-load state of FIGS. 2 and 3 , the operation rod 111 starts to come out from the cylinder body 112, and when the maximum load is reached, it is lowered to a minimum height as shown in FIGS. 5 and 6 . do. Of course, the exposure length of the actuating rod 111 will be maximized at this time.
  • the inside of the driving cylinder 110 in a no-load state can be seen.
  • the operation rod 111 is inserted into the cylinder body 112 as much as possible.
  • the oil between the first piston 118 and the second piston 115 is transferred between the communication path 118a of the first piston 118 and the operation rod 111 .
  • the first and second communication paths 111a and 111b of the first piston 118 and the second plug 114 begin to move into the region.
  • the inside of the driving cylinder 110 in an intermediate load state can be seen.
  • the actuating rod 111 is protruding from the part of the cylinder body 112 .
  • the first elastic member 117 is compressed as much as possible, and the first piston 118 and the second piston 115 are in close contact with each other to move together.
  • the oil flows in the order of the communication path 115a of the second piston 115 , the second communication path 111b of the second piston 115 , and the first communication path 111a .
  • the second elastic member 116 is moved while being compressed, and the communication area is also reduced and the movement speed is reduced compared to the applied load because the elastic force of the second elastic member 116 is large.
  • FIG. 10 an intermediate state from the state of FIG. 8 to the state of FIG. 9 is shown.
  • the oil continues through the communication path 118a of the first piston 118 and the communication path 111a and 111b of the operation rod 111 . it is flowing
  • the present invention can be applied to pillows used in daily life.

Landscapes

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Abstract

자세에 따라 자동으로 높이가 조절되고 2중 감쇠력에 의해 높이가 부드럽고 유연하게 조절되는 자동 높이 조절 베개가 개시된다. 본 발명에 따른 자동 높이 조절 베개는 구동 실린더를 포함하고, 구동실린더는, 유체로 채워지고 양단이 제1 플러그와 제2 플러그에 의해 폐쇄된 실린더 몸체; 상기 실린더 몸체 내측에 밀착되어 직선으로 구동되고 급격한 움직임이 방지되도록 유체가 통과하는 연통로가 적어도 하나 이상이 형성된 제1 피스톤; 상기 제1 피스톤에 일단이 고정되고, 타단은 제1 플러그를 관통하여 한 쌍의 가변 지지대에 연결되는 작동 로드; 및 상기 제1 피스톤과 제1 플러그 사이에 설치되어 상기 제1 피스톤을 상기 제2 플러그 쪽으로 이송시키는 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재;를 포함할 수 있다.

Description

자동 높이 조절 베개
본 발명은 자동 높이 조절 베개에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자세에 따라 자동으로 높이가 조절되고 2중 감쇠력에 의해 높이가 부드럽고 유연하게 조절되는 자동 높이 조절 베개에 관한 것이다.
현대사회에서는 퍼스널 컴퓨터와 휴대폰 등 첨단 IT기기의 사용이 일상화되어 하루 종일 고개를 숙인 채 생활하는 것이 고착화되다 보니, 수많은 사람들이 어깨와 목의 통증을 호소하고 있다. 이와 같은 목과 어깨 통증 환자들은 특히 잠을 자고 일어난 아침에 더욱 큰 통증을 호소하는데 그 가장 큰 원인이 밤새 베고 잔 베개가 몸과 맞지 않기 때문인 것으로 분석되고 있다.
일반적으로, 베개는 머리를 받쳐 편안한 숙면을 유도하고 경추 보호를 통한 신체구조의 안정성을 확보하며 호흡과 혈액순환을 원활하게 하는 기능을 하는 것으로서, 자신의 신체를 고려하지 아니한 채 너무 높거나 너무 낮은 베개를 지속적으로 사용할 경우 일자 목, 소위 거북목이 되거나, 척추의 정렬상태가 변하여 저림이나 통증을 유발할 수 있다.
그러나, 기존의 베개들은 개개인의 신체 특성이나 수면자세 등을 고려하지 않고 정형화된 형태로 제작되다 보니, 사용자가 자면서 스스로 정형화된 베개의 높이나 모양에 자신의 신체를 맞출 수밖에 없었다.
이를 해결하기 위한 기술로서, 등록특허 10-1602945가 개시되어 있다. 선행 등록특허는 상하판 사이에 X자형의 높이 조절부를 인장 스프링의 탄성력에 의해 지지하도록 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해 옆으로 눕거나 바로 누웠을 때의 베개에 가해지는 하중의 차이에 의해 높낮이가 조절될 수 있고, 이러한 높이 조절에 의해 취침 시 바른 자세 유지할 수 있었다.
그러나, 종래기술에 의한 자동 높이 조절 베개는 인장 스프링의 탄성만으로 높이를 제어함으로써 변위속도가 불규칙하며, 승강 시 편안한 느낌을 주지 않는 문제점이 있었다. 또, 종래기술에 의한 자동 높이 조절 베개는 상판과 하판을 지지하는 X 프레임 구조는 각도가 변함(상판과 하판이 가까워 질 수록)에 따라 레버비가 작용하여 스프링의 고유 탄성이 급격히 줄어드는 현상 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명에 따르면 유압 댐퍼를 적용하여 부드럽고 유연한 작동을 구현할 수 있고 작동 중 발생될 수 있는 소음을 최대한 억제할 수 있는 자동 높이 조절 베개를 제공하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따른 자동 높이 조절 베개는, 바닥에 놓여 지지되는 하판; 상기 하판의 상부에 승강 가능하게 설치되어 머리의 하중을 지지하는 상판; 상기 상판에 가해지는 하중에 따라 상판의 높이가 가변되도록 상기 하판과 상판 사이에 설치되되, X자형의 한 쌍의 가변 지지대와, 상기 한 쌍의 가변 지지대의 높이가 증가하는 방향으로 상기 한 쌍의 가변 지지대에 탄성 구동력을 제공하는 구동 실린더를 포함하는 가변부;를 포함하고, 상기 구동 실린더는, 유체로 채워지고 양단이 제1 플러그와 제2 플러그에 의해 폐쇄된 실린더 몸체; 상기 실린더 몸체 내측에 밀착되어 직선으로 구동되고 급격한 움직임이 방지되도록 유체가 통과하는 연통로가 적어도 하나 이상이 형성된 제1 피스톤; 상기 제1 피스톤에 일단이 고정되고, 타단은 제1 플러그를 관통하여 상기 한 쌍의 가변 지지대에 연결되는 작동 로드; 및 상기 제1 피스톤과 제1 플러그 사이에 설치되어 상기 제1 피스톤을 상기 제2 플러그 쪽으로 이송시키는 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 작동 로드는 상기 제1 피스톤에 의해 구획되는 양쪽 구역을 연통하는 연통로가 형성될 수 있다.
이때, 상기 작동 로드의 연통로는 상기 작동 로드의 일단으로부터 길이 방향을 따라 연장된 제1 연통로와, 상기 제1 연통로의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제2 연통로로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 제1 피스톤과 상기 제1 플러그 사이 공간을 양쪽 구역으로 구획할 수 있도록 작동 로드의 외면에 밀착 삽입된 제2 피스톤을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 탄성부재는 상기 제1 피스톤과 제2 피스톤 사이에 설치되고, 상기 제2 피스톤과 제1 플러그 사이에는 제2 탄성부재가 설치되어 제2 피스톤을 상기 제1 피스톤 쪽으로 미는 탄성력을 제공할 수 있다.
이때, 상기 제2 피스톤에는 상기 작동 로드의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 연통로가 형성되고, 상기 제1 피스톤이 이동하여 제2 피스톤에 밀착되면 상기 작동 로드의 제2 연통로가 상기 제2 피스톤의 연통로와 연통될 수 있다.
이때, 상기 제1 피스톤이 상기 제2 피스톤과 밀착되기 전의 이송 속도보다 상기 제1 피스톤과 제2 피스톤이 함께 밀착된 후 이송 속도가 감소되도록 연통로의 통로 면적이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 탄성부재는 상기 제1 탄성부재보다 강한 탄성력을 제공할 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 가변 지지대는, 일단은 상기 상판에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 하판에 고정 설치된 제1 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치된 제1 지지대; 일단은 상기 하판에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 상판에 고정 설치된 제2 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치되며, 상기 제1 지지대의 일부분에 회전 가능하도록 회전축에 의해 연결된 제2 지지대; 상기 제2 지지대의 타단에 일단이 회전 가능하게 연결된 링크; 한 쌍의 상기 링크의 타단에 각각 회전 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동 실린더의 작동 로드 끝단이 연결되어 상기 하판의 수평면 상에서 직선 구동되는 커넥팅 로드;를 포함할 수 있다.
상기 제2 슬라이딩 가이드에는 상기 제2 지지대의 타단이 상승하는 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 탄성수단이 설치될 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 자동 높이 조절 베개는, 스프링만으로 제어 했을 때의 급격한 움직임을 오일압력을 이용하여 부드럽고 유연한 작동 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동 높이 조절 베개는, 하강 시 2중의 오일포트와 2중피치의 스프링 적용으로 기존 스프링만으로 제어 했을 때 발생하는 갑자기 가라앉는 현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동 높이 조절 베개는, 스프링이 오일을 포함한 진공 케이스내에 위치하여 수면 시 민감한 작동 중 발생될 수 있는 이음 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 무부하 상태의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 무부하 상태의 내부 투시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 무부하 상태의 내부 메커니즘의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 최대 부하 상태의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 최대 부하 상태의 내부 투시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 무부하 상태의 내부 메커니즘의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 일부 구성요소인 구동 실린더의 무부하 상태의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 일부 구성요소인 구동 실린더의 중간 부하의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개의 일부 구성요소인 구동 실린더의 무부하 중간 부하 사이의 작동 상태의 부분 확대 단면도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동 높이 조절 베개(1)를 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 높이 조절 베개(1)는, 도 1 내지 도 10을 참고하면, 하판(40), 상판(30), 가변부(50), 그리고 높이 조절부(100)를 포함한다.
상기 하판(40)은, 도 2, 5, 7을 참고하면, 바닥에 놓여 지지된다. 즉 바닥이나 침대 등 베개가 놓이는 바닥을 의미한다.
이때, 상기 하판(40)은 상부에 위치하게 되는 상판(30)과 부품들 그리고 쿠션 부재(20)의 모든 하중을 지지하는 동시에 기울어지지 않도록 중심을 잡아주는 역할을 한다.
이때, 상기 하판(40)은 테두리(41)가 설치되어 있으며, 중앙에는 구동 실린더(110)를 안내하기 위한 홈(40b)과 가이드 슬리브(81)를 안내하기 위한 홈(40a)이 형성되어 있다. 이러한 홈을 따라 작동이 이루어지기 때문에 상판(30)이 뒤틀리거나 흔들리면서 작동되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
이때, 상기 하판(40)의 테두리(41)에는 상판(30)에 고정된 제2 슬라이딩 가이드(60)가 안착되는 안착 홈(41a)이 형성되어 있다. 최대 부하에 의해 완전히 접혔을 때 간섭을 피하기 위함이다.
상기 상판(30)은, 도 2, 5, 7을 참고하면, 상기 하판(40)의 상부에 승강 가능하게 설치되어 머리의 하중을 지지할 수 있다.
이때, 상기 상판(30)의 상부에는 쿠션 부재(20)가 고정될 수 있다. 쿠션 부재(20)는 인체공학적인 설계를 따라 상면에 곡면(20a)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 상판(30)에도 상기 하판(40)과 마찬가지로 부품의 안착이나 안내를 위하여 홈들이 형성될 수 있다.
상기 가변부(50)는, 도 2 내지 도 10을 참고하면, 상기 상판(30)에 가해지는 하중에 따라 상판(30)의 높이가 가변되도록 상기 하판(40)과 상판(30) 사이에 설치되되, X자형의 한 쌍의 가변 지지대(53)와, 상기 한 쌍의 가변 지지대(53)의 높이가 증가하는 방향으로 상기 한 쌍의 가변 지지대(53)에 탄성 구동력을 제공하는 구동 실린더(110)를 포함할 수 있다.
이렇게 가변부(50)를 둠으로써 취침 시 자세에 따라 가해지는 하중에 대응하여 베개 높이를 가변시킴으로써 바른 취침 자세를 유지할 수 있도록 하기 위함이다. 즉 바로 누운 자세에서는 머리의 하중이 많이 가해지게 되어 베개의 높이가 낮아져 경추가 완만한 곡선으로 휘어지도록 하고, 옆으로 누운 자세에서는 어깨에 의해 머리의 하중이 감소되어 베개의 높이가 높아짐에 따라 경추가 수평으로 놓이도록 할 수 있다.
상기 한 쌍의 가변 지지대(50)는, 도 2 내지 도 7을 참고하면, 제1 지지대(51), 제2 지지대(52), 링크(70), 커넥팅 로드(80)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지대(51)는, 일단은 상기 상판(30)에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 하판(90)에 고정 설치된 제1 슬라이딩 가이드(90)에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치될 수 있다.
이때, 상기 제1 지지대(51)의 일단은 상기 상판(30)에 고정된 회전 받침 블록(31)에 회전 가능하게 연결되어 있다.
상기 제2 지지대(52)는, 도 2 내지 도 7을 참고하면, 일단은 상기 하판(40)에 고정된 회전 받침 블록(42)에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 상판(30)에 고정 설치된 제2 슬라이딩 가이드(60)에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치되며, 상기 제1 지지대(51)의 일부분에 회전 가능하도록 회전축(53a)에 의해 연결되어 X자 프레임을 이룰 수 있다.
이때, 도 7을 참고하면, 상기 제2 슬라이딩 가이드(60)에는 상기 제2 지지대(52)의 타단이 상승하는 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 스프링(63)이 설치될 수 있다. 여기서는 제2 슬라이딩 가이드(60)의 슬롯에 제2 지지대(52)의 타단의 회전축(61)이 삽입되어 있고, 회전축(61)을 밀 수 있도록 푸싱부재(62)가 제2슬라이딩 가이드(60) 내부에 설치된다. 그리고 푸싱부재(62) 후방에 스프링(63)이 조립되고, 마지막으로 너트부재(64)가 내부를 막아 스프링(63)을 지지하도록 조립될 수 있다.
이때, 상기 상판(30)과 하판(40)의 거리가 가까워질수록, 즉 베개(1)의 높이가 낮아 질수록 푸싱부재(62)가 내장되어 있는 스프링(63)을 눌러 최저높이를 유지해 주면서 베개(1)의 높이조절 시 초기 인장력을 보조하는 역할을 할 수 있다.
상기 링크(70)는, 상기 제2 지지대(51)의 타단에 일단이 회전 가능하게 연결될 수 있고, 상기 커넥팅 로드(80)는 한 쌍의 상기 링크(70)의 타단에 각각 회전 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동 실린더(110)의 작동 로드(111) 끝단이 가이드 슬리브(81)를 매개로 연결되어 상기 하판(40)의 수평면 상에서 직선 구동될 수 있다.
이때, 상기 링크(70)와 커넥팅 로드(80)의 구조에 의해 높이 조절 시에도 베개(1)가 기울어지지 않고 안정적으로 하중을 지지할 수 있게 된다. 만약 X자형의 한 쌍의 지지대에 의해서만 지지하게 되면 높이가 높아질수록 한 쌍의 지지대가 일방향으로 쏠리게 될 수 있기 때문에 불안정해질 수 있다. 이러한 문제점은 링크(70)와 커넥팅 로드(80)의 구조에 의해 해결될 수 있다.
상기 높이 조절부(100)는, 상기 구동 실린더(110)의 위치를 조절함으로써 상판(30) 높이의 한계를 정할 수 있도록 되어 있다.
이때, 상기 높이 조절부(100)는, 상기 구동 실린더(110)의 제2 플러그(114)에 일단이 연결된 연결부재(120)와, 상기 연결부재(120)의 타단이 회전 가능하게 연결된 스크류(130)와, 상기 하판(40)에 고정되고 상기 스크류(130)가 삽입되는 너트 블록(140)과, 상기 스크류(130) 끝단에 고정되어 스크류(130)를 회전시켜 높이를 조절할 수 있는 조절 노브(150)를 포함할 수 있다.
이때, 사용자의 선택에 따라 상기 조절 노브(150)를 회전시키면 스크류(130)가 회전하면서 너트 블록(140)과의 거리가 조절되고, 그에 따라 구동 실린더(110)의 위치가 가변되어 결국에는 상판(30)의 높이 한도를 조절할 수 있게 된다.
한편, 상기 구동 실린더(110)는, 도 8 내지 도 10을 참고하면, 실린더 몸체(112), 제1 피스톤(118), 작동 로드(111), 제2 피스톤(115), 제1 탄성부재(117), 제2 탄성부재(116)를 포함할 수 있다.
상기 실린더 몸체(112)는, 유체로 채워지고 양단이 제1 플러그(113)와 제2 플러그(114)에 의해 진공으로 내부에 오일이 채워진 상태로 밀폐될 수 있다.
이때, 상기 실린더 몸체(112)는 물론 원통형으로 이루어지고, 제1 플러그(113)와 제2 플러그(114)는 오링들(119)에 의해 실린더 몸체(112)를 밀폐한다.
이때, 상기 제1 플러그(113)에는 작동 로드(111)가 출입할 수 있도록 되어 있고 상기 작동 로드(111)의 끝단에는 가이드 슬리브(115)를 매개로 커넥팅 로드(80)가 연결될 수 있으며, 상기 제2 플러그(114)에는 상기 연결부재(120)가 연결될 수 있다.
이때, 상기 실린더 몸체(112) 내부에는 유체인 오일이 내장되어 유압 댐퍼로써 역할을 하게 된다.
상기 제1 피스톤(118)은, 상기 실린더 몸체(112) 내측에 밀착되어 직선으로 구동되고 급격한 움직임이 방지되도록 유체가 통과하는 연통로(118a)가 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 여기서는 예를 들면 직경 0.5mm의 연통로가 2개 형성될 수 있다.
상기 작동 로드(111)는, 상기 제1 피스톤(118)에 일단이 고정되고, 타단은 제1 플러그(114)를 관통하여 상기 한 쌍의 가변 지지대(50)에 연결될 수 있다.
이때, 상기 작동 로드(111)는 상기 제1 피스톤(118)에 의해 구획되는 양쪽 구역을 연통하는 연통로(111a, 111b)가 형성될 수 있다.
이때, 상기 작동 로드(111)의 연통로(111a, 111b)는 상기 작동 로드(111)의 일단으로부터 길이 방향을 따라 연장된 제1 연통로(111a)와, 상기 제1 연통로(111a)의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제2 연통로(111b)로 이루어질 수 있다. 여기서는 예를 들면 제1 연통로(111a)와 제2 연통로(111b)의 직경이 0.5mm일 수 있다.
따라서, 도 8의 무부하에서 중간부하까지의 오일 경로는 예를 들면, 총 직경 1.5mm에 해당하게 되어 후술하는 중간부하에서 최대부하까지 보다는 빠른 오일 흐름이 이루어질 수 있다.
상기 제2 피스톤(115)은, 상기 제1 피스톤(118)과 상기 제1 플러그(113) 사이 공간을 양쪽 구역으로 구획할 수 있도록 작동 로드(111)의 외면에 밀착 삽입될 수 있다.
이때, 제2 피스톤(115)은 외측이 대경부와 소경부로 이루어져 턱이 형성되고, 그 턱에 제1 탄성부재(117)의 일단이 걸려 지지된다.
이때, 상기 제2 피스톤(115)에는 상기 작동 로드(111)의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 연통로(115a)가 형성되고, 상기 제1 피스톤(118)이 이동하여 제2 피스톤(115)에 밀착되면 상기 작동 로드(111)의 제2 연통로(111b)가 상기 제2 피스톤(115)의 연통로(115a)와 연통될 수 있다. 여기서 상기 제2 피스톤(115)의 연통로(115a)는 예를 들면 직경이 0.5mm일 수 있다. 따라서 도 9와 같이 중간부하에서부터 최대부하까지의 오일이 통로 면적은 직경 0.5mm가 되기 때문에 오일이 흐름이 감소되도록 설계되어 있다.
이때, 상기 제1 탄성부재(117)는 상기 제1 피스톤(118)과 제2 피스톤(115) 사이에 설치되고, 상기 제2 피스톤(115)과 제1 플러그(113) 사이에는 제2 탄성부재(116)가 설치되어 제2 피스톤(115)을 상기 제1 피스톤(118) 쪽으로 미는 탄성력을 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 피스톤(118)이 상기 제2 피스톤(115)과 밀착되기 전의 이송 속도보다 상기 제1 피스톤(118)과 제2 피스톤(115)이 함께 밀착된 후의 이송 속도가 감소되도록 연통로의 통로 면적이 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 탄성부재(116)는 상기 제1 탄성부재(117)보다 강한 탄성력을 제공할 수 있다. 즉 오일의 흐름에 따른 속도 제어와 2개의 스프링이 탄성력 차이에 의한 속도 제어가 가능하여 2중으로 감쇠력을 제어할 수 있게 된다.
도 1 및 도 4를 참고하면, 상하판(30, 40)을 포함한 내구 구성 부품들이 커버(10)에 의해 씌워져 있고, 소위 지퍼(11)에 의해 개폐될 수 있도록 되어 있다. 조절 노브(150)는 커버(10) 외부로 노출되어 있고, 이를 이용하여 베개 높이를 조절할 수 있음은 전술한 바와 같다. 커버(10)는 쿠션 부재(20)와 동일한 형태로 곡면(10a)을 가질 수 있다. 도 1은 무부하 상태로서 최대 높이가 되어 있는 상태이고, 도 4는 최대 부하 상태로 가장 낮은 높이를 갖는 상태의 베개가 도시되어 있다.
도 2, 3, 5, 6을 참고하면, 하판(40)은 바닥이나 침대 등 침구류에 바닥에 놓이게 되고, 상판(30)은 가변부(50)에 의해 그 높이가 조절될 것이다. 즉 도 2, 3의 무부하 상태에서 상판(30)에 하중이 가해지면 작동 로드(111)가 실린더 몸체(112)로부터 나오기 시작하게 되고, 최대 부하가 되면 도 5, 6과 같이 최소 높이로 낮아지게 된다. 물론 이때 작동 로드(111)의 노출 길이가 최대로 될 것이다.
도 8을 참고하면, 무부하 상태의 구동 실린더(110) 내부를 볼 수 있다. 작동 로드(111)는 최대한 실린더 몸체(112) 내부로 삽입된 상태이다. 이러한 상태에서 상판(30)에 하중이 가해지기 시작하면 상기 제1 피스톤(118)과 제2 피스톤(115) 사이의 오일은 제1 피스톤(118)의 연통로(118a)와 작동 로드(111)의 제1, 2 연통로(111a, 111b)를 통하여 제1 피스톤(118)과 제2 플러그(114) 사이 구역으로 이동하게 가기 시작한다.
도 9를 참고하면, 중간부하 상태의 구동 실린더(110)의 내부를 볼 수 있다. 작동 로드(111)가 일부 실린더 몸체(112)로부터 빠져나와 있다. 이때 제1 탄성부재(117)는 최대한 압축되어 있고 상기 제1 피스톤(118)과 제2 피스톤(115)은 밀착되어 함께 이동할 수 있는 상태에 있다. 이때부터 최대 부하 상태까지는 제2 피스톤(115)의 연통로(115a), 제2 피스톤(115)의 제2 연통로(111b), 그리고 제1 연통로(111a) 순서로 오일이 흐르게 된다. 이때부터는 제2 탄성부재(116)를 압축하면서 이동하게 되는데, 연통면적도 감소되고 제2 탄성부재(116)의 탄성력이 크기 때문에 가해지는 하중에 비해 이동속도가 줄어들게 된다.
도 10을 참고하면, 도 8의 상태에서 도 9의 상태로 가는 중간의 모습을 보여준다. 제1 피스톤(118)이 제2 피스톤(115)에 밀착되기 전의 상태로서, 제1 피스톤(118)의 연통로(118a)와 작동 로드(111)의 연통로(111a, 111b)를 통하여 계속 오일이 흐르고 있다.
이와 반대로 최대부하 또는 중간부하에서는 무부하로 가게 되면 제1 탄성부재(117)와 제2 탄성부재(118)의 탄성력에 의해 제1 피스톤(118)과 제2 피스톤(115)은 도 9와 같이 무부하 상태의 위치로 복귀하게 된다.
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
본 발명은 일상적인 생활에서 사용되는 베개에 적용될 수 있다.

Claims (10)

  1. 하판;
    상기 하판의 상부에 승강 가능하게 설치되어 머리의 하중을 지지하는 상판;
    상기 상판에 가해지는 하중에 따라 상판의 높이가 가변되도록 상기 하판과 상판 사이에 설치되되, X자형의 한 쌍의 가변 지지대와, 상기 한 쌍의 가변 지지대의 높이가 증가하는 방향으로 상기 한 쌍의 가변 지지대에 탄성 구동력을 제공하는 구동 실린더를 포함하는 가변부;를 포함하고,
    상기 구동 실린더는,
    유체로 채워지고 양단이 제1 플러그와 제2 플러그에 의해 폐쇄된 실린더 몸체;
    상기 실린더 몸체 내측에 밀착되어 직선으로 구동되고 급격한 움직임이 방지되도록 유체가 통과하는 연통로가 적어도 하나 이상이 형성된 제1 피스톤;
    상기 제1 피스톤에 일단이 고정되고, 타단은 제1 플러그를 관통하여 상기 한 쌍의 가변 지지대에 연결되는 작동 로드; 및
    상기 제1 피스톤과 제1 플러그 사이에 설치되어 상기 제1 피스톤을 상기 제2 플러그 쪽으로 이송시키는 탄성력을 제공하는 제1 탄성부재;
    를 포함하는, 자동 높이 조절 베개.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 작동 로드는 상기 제1 피스톤에 의해 구획되는 양쪽 구역을 연통하는 연통로가 형성된, 자동 높이 조절 베개.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 작동 로드의 연통로는 상기 작동 로드의 일단으로부터 길이 방향을 따라 연장된 제1 연통로와, 상기 제1 연통로의 끝단으로부터 수직 방향으로 연장된 제2 연통로로 이루어진, 자동 높이 조절 베개.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 피스톤과 상기 제1 플러그 사이 공간을 양쪽 구역으로 구획할 수 있도록 작동 로드의 외면에 밀착 삽입된 제2 피스톤을 더 포함하는, 자동 높이 조절 베개.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 탄성부재는 상기 제1 피스톤과 제2 피스톤 사이에 설치되고, 상기 제2 피스톤과 제1 플러그 사이에는 제2 탄성부재가 설치되어 제2 피스톤을 상기 제1 피스톤 쪽으로 미는 탄성력을 제공하는, 자동 높이 조절 베개.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 피스톤에는 상기 작동 로드의 길이 방향에 대하여 수직 방향으로 연통로가 형성되고, 상기 제1 피스톤이 이동하여 제2 피스톤에 밀착되면 상기 작동 로드의 제2 연통로가 상기 제2 피스톤의 연통로와 연통되는, 자동 높이 조절 베개.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 피스톤이 상기 제2 피스톤과 밀착되기 전의 이송 속도보다 상기 제1 피스톤과 제2 피스톤이 함께 밀착된 후 이송 속도가 감소되도록 연통로의 통로 면적이 형성된, 자동 높이 조절 베개.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 탄성부재는 상기 제1 탄성부재보다 강한 탄성력을 제공하는, 자동 높이 조절 베개.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가변 지지대는,
    일단은 상기 상판에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 하판에 고정 설치된 제1 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치된 제1 지지대;
    일단은 상기 하판에 회전 가능하도록 고정되고, 타단은 상기 상판에 고정 설치된 제2 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 가능하도록 구속 설치되며, 상기 제1 지지대의 일부분에 회전 가능하도록 회전축에 의해 연결된 제2 지지대;
    상기 제2 지지대의 타단에 일단이 회전 가능하게 연결된 링크;
    한 쌍의 상기 링크의 타단에 각각 회전 가능하게 연결되고, 일부는 상기 구동 실린더의 작동 로드 끝단이 연결되어 상기 하판의 수평면 상에서 직선 구동되는 커넥팅 로드;를 포함하는, 자동 높이 조절 베개.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 슬라이딩 가이드에는 상기 제2 지지대의 타단이 상승하는 방향으로 슬라이딩되도록 탄성력을 제공하는 탄성수단이 설치된, 자동 높이 조절 베개.
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