枕头的制作方法

本发明专利公开了一种自动调节高度的枕头，属于日用品领域，具体涉及人体颈椎部保健科学和薄壁结构弹性力学, 用于实现侧卧和仰卧两种睡眠姿势变换时自动调节枕头高度，使颈部均处于舒适的放松状态（此时的枕头高度定义为合适高度），获得保护颈部的效果。

背景技术：

目前中国专利文献上公开的和市场上销售的有多种枕头在侧卧和仰卧变换时可以实现小范围高度调节。例如,枕芯填充物弹性比较好的枕头、慢回弹枕头或气囊枕头等。睡眠姿势从侧卧合适高度变换为仰卧时，因枕头高于仰卧合适高度，引起后颈部肌肉紧张，头部对于枕头的压力（以下简称横向力P）增大，枕芯填充物压缩变形增加，枕头高度变小，直到变大的横向力P与变大的枕头支反力平衡，实现非合适高度条件下的枕头高度小范围调节。反之，睡眠姿势从仰卧合适高度变换为侧卧时，因枕头高度低于侧卧合适高度，引起颈部上侧肌肉紧张，使横向力P减小，枕芯填充物压缩变形减小，枕头高度变大，直到变小的横向力P与变小的枕头支反力平衡, 实现非合适高度条件下的枕头小范围高度调节。但是头部在枕头上长时间处于非合适高度时, 颈部的一部分肌肉随之长时间处于紧张状态, 易出现落枕症状。还有U形组合枕头（中间较低，两侧较高）能够实现侧卧和仰卧的合适高度，但是无法实现自动调节，即变换睡姿时需要有意识地将头部放到卧姿相应的合适高度。还有利用机电自动控制技术实现两种睡眠合适高度的方案，但是结构复杂，成本较高。

技术实现要素：

本发明专利提供了一种人们睡眠姿势变换时如何将枕头高度自动地调整至合适高度的解决方案。人们睡眠时，如果头部偏离合适高度，会使一部分颈部肌肉变得紧张，导致从侧卧合适高度变换为仰卧时横向力P值变大，从仰卧合适高度变换为侧卧时横向力P值变小。本发明专利利用了卧姿变换对于横向力P值变化起作用的规律，设计成了能够在侧卧和仰卧两个合适高度均能自动平衡横向力P的弓形薄壁弹性结构（简称弓形体）。弓形体外面套上减小头部凸出部位接触应力的松软的枕套，便制成了可自动调节合适高度的枕头。其中弓形体由弓形板、U形支架和限位块组成。弓形板在横向力P作用下发生弹性变形，U形支架为弓形板提供弹性约束，限位块限制弓形板失稳变形。通过选择合适的结构参数，枕头初始高度高于侧卧合适高度，但侧卧时，横向力P作用下弓形板变形至侧卧合适高度，达到平衡状态。侧卧变换为仰卧时，因枕头高于仰卧合适高度，横向力P增大，弓形板变形增加，枕头高度变小至接近仰卧合适高度时，弓形板内与弓形板面平行的力（简称纵向力N）达到失稳的临界值（简称Ncr），弓形板失稳，并且横向力P小于等于Pcr条件下继续变形，枕头高度继续减小至由限位块高度决定的仰卧合适高度，达到平衡状态。反之，由仰卧合适高度变换为侧卧时，因枕头高度低于侧卧合适高度，横向力P明显小于Pcr，纵向力N小于Ncr，失稳状态的弓形板反弹，变形减小，枕头高度增加，回到侧卧合适高度，达到平衡状态。本发明专利的有益效果是：不论人们的睡眠姿势如何变换，均能自动地使头部处于相应的合适高度，有效地保护颈椎部。

附图说明

附图给出了本发明专利的弓形体结构示意图。图1是本发明专利弓形体结构和侧向力P示意图；图2是本发明专利弓形体的U形支架结构示意图。