高度可调枕头的制作方法

本发明涉及一种床上用品，即一种高度可调枕头。

背景技术：

人在躺卧休息时，头部需用枕头支撑而向上倾斜一定的角度。显然，枕头的高度必须合适，太低达不到支撑的目的，太高容易造成颈椎的过度牵拉。可是，要想使枕头高度合适却很不容易。其原因是，不同的人所需要的高度不同，即使是同一个人，不同的卧姿所需要的高度也不相同。人在仰卧时，需要枕头低一些，人在侧卧时，需要枕头高一些。而现有的枕头只有一个高度，不能根据人的需要而变化。长期以来，人们错误的认为“高枕无忧”，因而枕头的高度往往根据侧卧的需要来确定，而不考虑仰卧的感受，由此造成“落枕”、“颈椎增生”等疾病的发生。近年来，人们虽然认识到了高枕的害处，但由于枕头的高度不能变化，这个问题仍然没有得到解决。为了解决这个问题，本人曾提出一种带气囊的枕头，通过手压气阀充气或放气来调整高度。这种枕头虽然解决了一些问题，但在熟睡的时候难以完成操作，即使能够操作，也会中止睡眠，妨碍休息。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种根据人的仰卧、侧卧等睡姿调整枕头的高度，且操作简单，不妨碍睡眠的高度可调枕头。

上述目的是由以下技术方案实现的：一种枕头，包括枕面层、升降层，其特点是：枕面层位于升降层之上，升降层设有四杆机构，四杆机构与推杆电机相连，推杆电机设有控制装置。

所述的枕面层内有填充物。

所述填充物是荞麦皮。

所述四杆机构是剪形平行四杆机构。

所述推杆电机设有直线电阻，推杆电机的一端铰接在四杆机构下平板上，另一端铰接在四杆机构上平板上，在两铰接点间还铰接了直线电阻。

所述控制装置，包括双电源、电桥输入、比较器和推动级；

其中双电源包括：交流变压器、整流二极管，滤波电容，三端稳压块；

电桥输入包括：微调电阻r1、r2、r3、r4，手动开关k1、k2、k3、k4；r1和k1、r2和、k2、r3和k3、r4和k4串联后再并联，形成可设置的电桥臂；rp为直线电阻和可设置的电桥臂组成分压电路，并为电桥一臂；rs、rx组成分压电路，形成电桥另两臂；

所述手动开关k1、k2、k3、k4为互锁开关；

比较器是lm339，特点是：同相输入端连接在一起，反相输入端连接在一起，输出端连接在一起，其输出上拉电阻为r；

推动级包括：rj、vt1、vt2，vt1基极tp1和vt2基极tp2连接在一起，通过rj与lm339输出端相连；vt1发射极tp3和vt2发射极tp5连接在一起，并与推杆电机（4）连相；vt1集电极tp2与+12v电源相连，vt2集电极tp6与－12v电源相连。

所述比较器是lm339中的一个单元电路。

所述控制装置的调整方法为：合上电源开关s1，按下开关k1，微调r1电阻使枕头高度为4cm；按下开关k2，微调r2电阻使枕头高度为8cm；按下开关k3，微调r3电阻使枕头高度为12cm；按下开关k4，微调r4电阻使枕头高度为16cm。

本发明的有益效果是：可预先设置多个不同枕头高度，在各种睡姿下手动选择不同档位来调整枕头高度，保护颈部的正常生理弯曲，维持人们睡眠时正常的生理活动，使颈项部皮肤、肌肉、韧带、椎间关节及穿过颈部的气管、食道和神经等组织与整个人体一起放松休息，起到了理疗保健作用，且对睡眠影响甚微，可望替代现有同类产品。

附图说明

图1是本实施例的主视图；

图2是本实施例的四杆机构伸展状态图；

图3是本实施例的四杆机构收缩状态图；

图4是本实施例中比较器lm339内部四单元组成示意图；

图5是本实施例中比较器lm339中一个单元电路；

图6是本实施例中控制装置电路图。

图中可见：枕面层1、升降层2，四杆机构3，推杆电机4，控制装置5，剪形平行四杆机构6，直线电阻7，下平板8，上平板9，双电源10，电桥输入11，比较器12，推动级13，单元电路14。

具体实施方式

本发明总的构思是：通过升降层2的剪形平行四杆机构6的伸展与收缩实现枕头的高度调节。下面结合附图介绍一种实施例。

如图1、图2、图3所示，一种高度可调枕头，包括枕面层1、升降层2、控制装置5，枕面层1位于升降层2之上，升降层2设有四杆机构3，四杆机构3与推杆电机4相连，电动气泵4设有控制装置5。通过控制装置5，可以实现四杆机构3升降，从而改变枕头的高度。高度可调枕头可预先设置多个不同的枕头高度，当人侧卧需要枕头较高时，手动按下控制装置5的k4按钮，枕头就会升高到预先设置好的侧卧高度；当人仰卧需要枕头较低时，手动按下控制装置5的k1按钮，枕头就会降低到预先设置好的仰卧高度；当然。还可以按下控制装置5的k2或k3按钮，枕头会升降到预先设置好高度，以适应其他睡姿。

如图4所示，比较器lm339内部装有四个独立的电压比较器单元，该电压比较器单元的特点是：

1）失调电压小，典型值为2mv；

2）电源电压范围宽，单电源为2-36v，双电源电压为±1v-±18v；

3）对比较信号源的内阻限制较宽；

4）共模范围很大，为0~（ucc-1.5v）vo；

5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；

6）输出端电位可灵活方便地选用，可直接驱动发光二极管。

如图5所示是比较器lm339中的一个电压比较器单元电路，每个比较器的单元电路有两个输入端和一个输出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压，也称为门限电平，由图中rs和rx分压可得这一参考电压，另一端加一个待比较的信号电压，由图中rp直线电阻分别和r1－r4分压可得。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于10mv就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态。lm339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只上拉电阻，选3-15k。本实施例选5k为上拉电阻r，选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值，因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。

如图6是本实施例中控制装置电路图，包括双电源、电桥输入、比较器和推动级。

图中可见：微调电阻r1－10kω、r2－20kω、r3－30kω和r4－40kω，直线电阻rp－0至70kω，上偏置电阻rs－10kω，下偏置电阻rx－15kω，ic-lm339,上拉电阻r－5kω，耦合电阻rj－15kω，vt1－npn开关管，tp1为基极、tp2为集电极、tp3为发射极；vt2－pnp开关管，tp4为基极、tp5为集电极、tp6为发射极；m－推杆电机，ic1－+12v三端稳压块，ic2－－12v三端稳压块；滤波电容c1、c2－1000μf，滤波电容c5、c6－10μf，高频旁路电容c3、c4、c7、c8－0.01μf，桥式整流电路d1电源变压器b-～220v-～15v，电源开关s1，保险fu1－500ma。

其中双电源包括：交流变压器b、整流二极管d1～d4－1n4007，滤波电容c1、c2－1000μf，高频旁路电容c3、c4、c7、c8－0.01μf，三端稳压块ic1－+12v和ic2－－12v；双电源为正，负，地两组电源，接地极对于正电源为负极，而对于负电源为正极，lm339正负电源电压一致；双电源可有效提高电路的工作效率和稳定性，减少元件的使用数量和标准，降低燥声。

电桥输入包括：微调电阻r1、r2、r3、r4，手动开关k1、k2、k3、k4；r1和k1、r2和、k2、r3和k3、r4和k4串联后再并联，形成可设置的电桥臂，再与rp直线电阻7组成分压电路，rp形成电桥的测试臂；rs、rx组成分压电路，形成电桥另两臂，由rs、rx分压所得的同相端的门限电压为：

um=［12v-(-12v)］rx/(r1+rp)=24×15/(10+15)=12.4(v)

电桥平衡条件是：r1/rp=rs/rx，r1可由r2、r3、r4代替。

比较器是lm339，特点是：同相输入端连接在一起，反相输入端连接在一起，输出端连接在一起，其输出上拉电阻为r；

推动级包括：rj、vt1、vt2，vt1基极tp1和vt2基极tp2连接在一起，通过rj与lm339输出端相连；vt1发射极tp3和vt2发射极tp5连接在一起，并与推杆电机（4）连相；vt1集电极tp2与+12v电源相连，vt2集电极tp6与－12v电源相连。当比较器lm339输出高电平时vt1导通；当比较器lm339输出低电平时vt2导通；以改变推杆电机m的转向。

所述比较器也可以只用lm339四比较器其中的一个比较器单元。

所述控制装置的调整方法为：合上电源开关s1，按下开关k1，微调r1电阻使枕头高度为4cm；按下开关k2，微调r2电阻使枕头高度为8cm；按下开关k3，微调r3电阻使枕头高度为12cm；按下开关k4，微调r4电阻使枕头高度为16cm；改变微调电阻的阻值，就可调整枕头的高度。

工作过程如下：

当按下按钮k1时，r1、rp、rs、rx构成一输入电桥，如剪式四杆机构处于收缩状态时，即rp直线电阻值小于15kω，电源在rp上电压值小于同相输入端的门限电压值，lm339输出端为高电位，vt1－npn开关管导通，电流经电源+12v、tp2、vt2、tp3、m、到地；推杆电机m正转伸长，枕头升高，同时和推杆电机m铰接的直线电阻rp也被拉长，阻值增大，当阻值增大到15kω时，输入电桥达到平衡，推杆电机m停转，枕头达到某一高度，这一高度是通过调整微调电阻r1来得到的；

当按下按钮k4时，r4、rp、rs、rx构成一输入电桥，由于r4为40kω，直线电阻rp达到60kω输入电桥才能达到平衡，此时的rp仅为15kω，推杆电机m继续正转伸长，枕头继续升高，rp达到60kω时，电桥达到平衡，推杆电机m停转；

当按下按钮k2时，r2、rp、rs、rx构成一输入电桥，由于r2为20kω，直线电阻rp达到30kω输入电桥才能达到平衡，此时的rp为60kω，电源在rp上电压高于同相门限电压，即反相输入电压高于同相电压，比较器反转，lm339输出端为低电位，vt2－pnp开关管导通，电流经地、m、tp5、vt2、tp6到电源—12v；推杆电机m反转收缩，直线电阻rp也收缩，枕头降低，rp达到30kω时，电桥达到平衡，推杆电机m停转；实现了不同按钮控制枕头的不同高度，其他同理。