本發(fā)明專利公開(kāi)了一種自動(dòng)調(diào)節(jié)高度的枕頭，屬于日用品領(lǐng)域，具體涉及人體頸椎部保健科學(xué)和薄壁結(jié)構(gòu)彈性力學(xué), 用于實(shí)現(xiàn)側(cè)臥和仰臥兩種睡眠姿勢(shì)變換時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)枕頭高度，使頸部均處于舒適的放松狀態(tài)（此時(shí)的枕頭高度定義為合適高度），獲得保護(hù)頸部的效果。

背景技術(shù)：

目前中國(guó)專利文獻(xiàn)上公開(kāi)的和市場(chǎng)上銷售的有多種枕頭在側(cè)臥和仰臥變換時(shí)可以實(shí)現(xiàn)小范圍高度調(diào)節(jié)。例如,枕芯填充物彈性比較好的枕頭、慢回彈枕頭或氣囊枕頭等。睡眠姿勢(shì)從側(cè)臥合適高度變換為仰臥時(shí)，因枕頭高于仰臥合適高度，引起后頸部肌肉緊張，頭部對(duì)于枕頭的壓力（以下簡(jiǎn)稱橫向力P）增大，枕芯填充物壓縮變形增加，枕頭高度變小，直到變大的橫向力P與變大的枕頭支反力平衡，實(shí)現(xiàn)非合適高度條件下的枕頭高度小范圍調(diào)節(jié)。反之，睡眠姿勢(shì)從仰臥合適高度變換為側(cè)臥時(shí)，因枕頭高度低于側(cè)臥合適高度，引起頸部上側(cè)肌肉緊張，使橫向力P減小，枕芯填充物壓縮變形減小，枕頭高度變大，直到變小的橫向力P與變小的枕頭支反力平衡, 實(shí)現(xiàn)非合適高度條件下的枕頭小范圍高度調(diào)節(jié)。但是頭部在枕頭上長(zhǎng)時(shí)間處于非合適高度時(shí), 頸部的一部分肌肉隨之長(zhǎng)時(shí)間處于緊張狀態(tài), 易出現(xiàn)落枕癥狀。還有U形組合枕頭（中間較低，兩側(cè)較高）能夠?qū)崿F(xiàn)側(cè)臥和仰臥的合適高度，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，即變換睡姿時(shí)需要有意識(shí)地將頭部放到臥姿相應(yīng)的合適高度。還有利用機(jī)電自動(dòng)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩種睡眠合適高度的方案，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明專利提供了一種人們睡眠姿勢(shì)變換時(shí)如何將枕頭高度自動(dòng)地調(diào)整至合適高度的解決方案。人們睡眠時(shí)，如果頭部偏離合適高度，會(huì)使一部分頸部肌肉變得緊張，導(dǎo)致從側(cè)臥合適高度變換為仰臥時(shí)橫向力P值變大，從仰臥合適高度變換為側(cè)臥時(shí)橫向力P值變小。本發(fā)明專利利用了臥姿變換對(duì)于橫向力P值變化起作用的規(guī)律，設(shè)計(jì)成了能夠在側(cè)臥和仰臥兩個(gè)合適高度均能自動(dòng)平衡橫向力P的弓形薄壁彈性結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱弓形體）。弓形體外面套上減小頭部凸出部位接觸應(yīng)力的松軟的枕套，便制成了可自動(dòng)調(diào)節(jié)合適高度的枕頭。其中弓形體由弓形板、U形支架和限位塊組成。弓形板在橫向力P作用下發(fā)生彈性變形，U形支架為弓形板提供彈性約束，限位塊限制弓形板失穩(wěn)變形。通過(guò)選擇合適的結(jié)構(gòu)參數(shù)，枕頭初始高度高于側(cè)臥合適高度，但側(cè)臥時(shí)，橫向力P作用下弓形板變形至側(cè)臥合適高度，達(dá)到平衡狀態(tài)。側(cè)臥變換為仰臥時(shí)，因枕頭高于仰臥合適高度，橫向力P增大，弓形板變形增加，枕頭高度變小至接近仰臥合適高度時(shí)，弓形板內(nèi)與弓形板面平行的力（簡(jiǎn)稱縱向力N）達(dá)到失穩(wěn)的臨界值（簡(jiǎn)稱Ncr），弓形板失穩(wěn)，并且橫向力P小于等于Pcr條件下繼續(xù)變形，枕頭高度繼續(xù)減小至由限位塊高度決定的仰臥合適高度，達(dá)到平衡狀態(tài)。反之，由仰臥合適高度變換為側(cè)臥時(shí)，因枕頭高度低于側(cè)臥合適高度，橫向力P明顯小于Pcr，縱向力N小于Ncr，失穩(wěn)狀態(tài)的弓形板反彈，變形減小，枕頭高度增加，回到側(cè)臥合適高度，達(dá)到平衡狀態(tài)。本發(fā)明專利的有益效果是：不論人們的睡眠姿勢(shì)如何變換，均能自動(dòng)地使頭部處于相應(yīng)的合適高度，有效地保護(hù)頸椎部。

附圖說(shuō)明

附圖給出了本發(fā)明專利的弓形體結(jié)構(gòu)示意圖。圖1是本發(fā)明專利弓形體結(jié)構(gòu)和側(cè)向力P示意圖；圖2是本發(fā)明專利弓形體的U形支架結(jié)構(gòu)示意圖。