경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개

경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개{PILLOW FOR ADJUSTING SLEEPING ANGLE TO SUPPORT CERVICAL VERTEBRAE}

본 발명은 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자의 체형에 맞게 사용자 스스로 높낮이를 조절하여 사용할 수 있는 조절장치들이 설치되어 있어 사용자의 수면자세에 따라 각도를 조절하여 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개에 관한 것이다.

모든 사람은 하루의 피로를 풀어주고 몸을 재충전시켜주기 위해 누워서 수면을 취하거나 휴식을 취한다. 사람이 일상생활에서 누워서 생활하는 시간이 대략 하루의 1/3정도가 된다는 것을 생각할 때, 수면이나 휴식을 위해 누워 있는 상태가 얼마나 중요한 것인지 알 수 있다.

베개는 사람이 누울 때, 머리를 일정높이로 받쳐줌으로써 원활한 호흡을 유지하여 수면이나 휴식을 편안하게 취하기 위해 사용한다. 베개의 사용이 사람의 눕는 자세를 편안하게 해주는 것은 사실이지만, 베개의 사용은 그 크기나 형태에 있어서 과학적으로 채택된 것이 아니라 관습적으로 이루어지는 면이 많았다.

또한, 베개는 사용하는 사람의 인체에 맞게 선택되는 것이 아니라 일정한 종류와 크기의 베개에 인체가 길들여지는 면이 많았다. 따라서 수면에 의해 피로가 완전히 풀리지 않는 경우가 발생하고 이로 인해 집중력이 약화되거나 피로가 누적되는 부작용이 발생한다. 뿐만 아니라, 체형에 맞지 않는 베개를 장기간에 걸쳐 사용할 경우 목뼈가 변형되어 지속적인 치료를 요하게 되는 경우가 발생하기도 한다. 대부분의 베개는 단순한 원통형, 사각기둥형, 및 속을 채워 가운데가 볼록한 쿠션형을 이루고 있으며, 단순히 머리를 받쳐주기 위해서 사용되고 있다.

재질의 경우에도 단단한 재질을 사용하여 높게 만들어진 베개의 경우 바로 누운 자세에서 머리가 앞으로 숙여지게 하고, 옆으로 누운 자세에서 고개가 한쪽으로 기울어지게 한다. 낮게 만들어진 베개의 경우 바로 누운 자세에서 머리가 뒤로 젖혀지게 하고, 옆으로 누운 자세에서 고개가 한쪽으로 기울어지게 한다. 솜, 쌀겨, 합성수지 알갱이, 탄성이 있는 합성수지, 공기, 물 등으로 속을 채운 경우, 사용자의 자세에 따라 변형이 생기거나 오래 사용하게 되면 높이가 낮아져 불편한 자세를 유지하게 된다.

일반적으로 천정을 보고 누웠을 때 베개 높이는 경추호의 깊이로서 옆에서 봤을 때 목이 이루는 커브의 중간위치를 의미한다, 특히, 잠잘 때 알맞은 각도는 경추의 끝단인 축추(axis)에서 턱의 중앙 끝단까지 약15 내지 35ㅀ각도이며, 옆으로 누웠을 때 베개의 높이는 팔의 상박부와 관자놀이(뺨)간을 바닥과 형성하는 공간을 베개로서 지지하고 각도를 유지해 줘야 한다.

이러한 베개의 디자인은 잠자는 자세에 따라 베개의 높낮이와 각도가 연동될 수 있도록 입체디자인이어야 하고, 후두부와 경추호의 곡면과 곡선에 따라 입체 형태로 구성하여 목과 머리의 일정높이와 각도로서 지지할 수 있도록 하며, 흉추 2~3번 위치에서 어깨라인과 대칭을 이루어서 옆으로 누울 때나 뒤척일 때 베개이탈을 방지하는 한편 베개의 가로 크기는 사용자의 어깨 폭에 얼굴 폭의 2배를 더한 크기이며, 세로는 사용자의 흉추 2~3번 위치에서 뒤통수 후방 2~3센티를 정하여 뒤척임과 안락함을 제고하는 사이즈이어야 한다.

대한민국 등록특허 제10-0983564호에 개시된 베개는 경추와 두부가 전후좌우로 뒤틀리지 않고 걸어갈 때와 같은 일정한 각도를 유지시키고, 목과 얼굴에 무리를 주지 않으며, 이로 인하여 최적의 안락한 상태로 받쳐주어 숙면을 유도하여 뒤척임을 최소화할 수 있다. 또한, 두부로부터 이탈될 염려가 없고, 기도를 안정적으로 열어주어 호흡의 안정을 도모하여 코골음과 목주름을 방지할 수 있다.

하지만, 상기 기술에 개시된 베개의 경우, 베개 소재의 상면을 실제로 사용할 사용자의 3차원 실물데이터에 따라 만들기 때문에 다른 사용자가 사용하게 될 경우, 체형에 맞지 않아 불편하기는 마찬가지이다. 또한, 취향에 따라 소프트한 재질로 만들어진 경우, 오래 사용하게 되면 부분적으로 높이가 낮아지게 되어 실제로 사용하는 사용자도 불편함을 느끼게 된다.

대한민국 등록실용신안 제20-0448936호에는 부위별 쿠션 높이 조절이 가능한 베개가 개시된다. 상기 기술의 베개는 목 받침부, 머리 지지부, 및 옆면 받침부가 구획되어 각각 형성되어 있으며, 개인별 특성 또는 취향에 따라 목 받침부, 머리 지지부, 및 옆면 받침부의 높낮이를 조절할 수 있도록 되어 있다.

상기 기술의 베개에는 높낮이 조절장치가 나사로 되어 있으며, 높낮이 조절장치가 높낮이 조절판의 하부 일측에 연결공이 형성되어 높이를 확인할 수 있도록 형성된 안내자의 일측단과 결합되도록 형성되어 있다. 따라서, 경추를 견인할 수 없고 사용자의 실제형상 곡면과 곡선에 밀착시킬 수 없으므로, 수면각도를 조절할 수 없었다. 게다가, 베개를 뒤집어 높이를 조절한 후, 사용자가 착용하고 불편한 경우 다시 베개를 뒤집어 높이를 조절해야하는 과정을 반복해야 하였다.

이상과 같이 체형에 맞지 않거나 불편한 베개를 계속해서 사용하는 경우 목, 어깨 근육을 긴장시켜 목, 어깨에 통증, 만성피로를 유발하거나 두통을 유발하고, 목뼈의 만곡부위가 변형되어 앞 쪽으로 꺾여서 목 디스크가 발생하게 된다. 이러한 목 디스크는 약물치료, 물리치료, 간접수술법, 직접수술법 등이 있지만 시간과 비용이 많이 소요되고 쉽게 치유되지 않거나 재발하는 경우가 많다.

또한, 베개의 높이가 지나치게 낮으면 목뼈에 무리를 가하고 신경이나 혈관의 흐름에 지장을 초래할 수 있으며, 기도를 좁아지게 만들어 원활한 호흡을 방해한다. 그리고 베개를 베지 않을 경우에도 깊은 잠을 못 이루고 얼굴이 붓는 일이 생길 수 있다.

아울러, 머리가 지나치게 뒤로 젖혀지고 턱이 들리는 베개를 사용하면 신경계통의 이상과 뇌로 흐르는 혈류량이 많아져 신경과 혈액의 순환에 불편 초래는 물론 목주름, 목관절의 퇴행과 변형, 척추정렬의 부조화, 원활한 호흡을 방해한다,

게다가, 일반적인 경추의 견인치료는 C곡선인 경추를 일정한 힘으로 당기기 때문에 경추가 수평으로 정렬되므로, 목 디스크부위가 아닌 정상의 관절까지 견인되어 손상을 줄 수 있고, 깁스는 착용 및 탈의과정이 불편하며, 에어 튜브형 목견인기는 착용한 후 잠을 자기가 어렵고 이를 벗고 잠을 자면 견인효과는 반감되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 사용자의 체형에 맞게 사용자가 스스로 높이를 쉽게 조절하여 사용할 수 있으며, 수면자세에 따라 사용자 인체 각각의 국소부위에 밀착되도록 높낮이를 정교하게 조절하여 안락한 수면을 취할 수 있을 뿐만 아니라 추간판 탈출증, 퇴행성 협착증 등의 통증을 예방하고 치료할 수 있도록 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개를 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에서는 수면 시, 사용자별 체형에 따라 인체의 국소부위에 밀착되도록 높낮이가 개별적으로 조절되는 적어도 하나 이상의 조절장치와, 상기 적어도 하나 이상의 조절장치에 연결되어 사용자별 체형에 맞게 높낮이가 조절되도록 충전재를 충전 및 제거하는 충전재 수송관, 및 상기 적어도 하나 이상의 조절장치 및 충전재 수송관이 설치되는 공간이 형성된 베이스 부재;를 포함하는 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개를 제공한다.

본 발명의 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개에 의하면 사용자별 체형에 따라 인체의 국소부위에 밀착되도록 높낮이를 개별적으로 조절하여 사용할 수 있으므로 목 디스크 환자 및 코골이 환자 등 사용자의 상태에 적합하게 맞춰서 사용할 수 있다.

또한, 옆으로 누운 상태에서 사용자의 관자놀이 부위와 뺨을 받쳐주어 목과 허리가 수평이 되도록 하여 수면 시 자세변경이 많은 사람도 옆으로 누울 때 편안한 상태로 수면을 취할 수 있게 된다.

그리고 사용자별 체형에 맞게 높낮이가 조절되도록 충전재를 충전 및 제거하기 위한 충전재 수송관이 각각 연결되어 있어, 인체의 국소부위에 맞춰 높낮이를 개별적으로 조절할 수 있다.

아울러, 사용자의 두개골 하단의 곡선라인과 연결된 목뼈를 상하, 전후 방향으로 조절할 수 있기 때문에 잠자는 동안에도 목뼈에 대한 견인을 지속할 수 있으므로, 치료기간을 앞당길 수 있다.

마지막으로, 베이스 부재 내에서 조절장치들이 움직이지 않도록 고정시킴으로써, 수면각도 조절베개의 변형을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 지지부 및 후두부 안착부를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경추 지지부 및 후두부 안착부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경추 지지부를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경추 지지부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 측두부 지지부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관자놀이 안착부를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 충전재 주입 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수면각도 조절베개에 포함된 조절장치들의 부피 변화량을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 수면각도 조절베개에 포함된 조절장치들의 높이 변화량을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 베이스 부재의 형태를 나타낸 사시도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 바닥 체결부를 나타낸 도면이다.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 경추 견인 작용을 하는 수면각도 조절베개(이하, '수면각도 조절베개'라 칭함)를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 수면각도 조절베개는 베이스 부재(100), 경추(頸椎) 견인부(110), 후두부(後頭部) 안착부(120), 측두부(側頭部) 지지부(130, 140), 관자놀이 안착부(150,160), 바닥 체결부(170), 및 충전재 수송관(180)을 포함한다.

상기 베이스 부재(100)는 경추 견인부(110), 후두부 안착부(120), 측두부 지지부(130, 140), 및 관자놀이 안착부(150, 160)와 같은 조절장치들이 설치되는 공간이 마련되어 있으며, 폴리우레탄, 라텍스, 실리콘, 합성수지, 목재, 또는 석재로 제조된다.

상기 경추 견인부(110), 후두부 안착부(120), 측두부 지지부(130,140), 및 관자놀이 안착부(150, 160)와 같은 조절장치들은 수면 시, 사용자별 체형에 따라 인체의 국소부위에 밀착되도록 높낮이가 개별적으로 조절된다. 이러한 조절장치들(110, 120, 130, 140, 150, 160)은 충전재 수송관(180)에 연결되며, 상기 충전재 수송관(180)을 통해 수송되는 충전재에 의해 상하로 높낮이가 조절되는 자바라형 고무, 실리콘, 또는 합성수지로 구성된 상하 팽창부를 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 상하로 높낮이가 조절되는 자바라형 고무로 제조된 상하 팽창부를 예로 들어 설명한다.

상기 바닥 체결부(170)는 베이스 부재(100) 내에서 상기 조절장치들(110, 120, 130, 140, 150, 160)이 움직이지 않도록 고정시키는 기능을 하며, 편평한 형태로 형성되므로 수면각도 조절베개를 바닥에 안정되게 안착시킨다.

또한, 상기 조절장치들 각각에는 사용자별 체형에 맞게 높낮이가 조절되도록 충전재를 충전 및 제거하기 위한 충전재 수송관(180)이 연결된다. 여기서 공기나 실리콘 등을 충전재로 사용하여 각각의 조절장치에 주입하여 충전하거나 제거할 수 있다.

본 발명에 따른 수면각도 조절베개는 천정을 보고 누웠을 때 목에서 가장 튀어나온 뼈인 제7경추 아래로 두 마디를 내려(2~3번 흉추)가서 위쪽으로 가상의 수직선을 긋고 그 선에서 직각으로 목에 선을 내렸을 때 가장 깊은 지점이 경추호('C'자의 중앙)의 깊이가 되어 베개의 제1높이가 된다.

또한, 옆으로 누워 자거나 뒤척임의 자세에도 경추와 척추의 정렬을 위해 팔의 상박부와 관자놀이(뺨) 공간의 길이가 베개의 제2 높이가 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경추 지지부 및 후두부 안착부를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 상기 경추 견인부(110)는 사람이 앙와위(仰臥位) 자세로 누웠을 때, 사용자의 경추 부위를 견인함으로써, 목의 통증이나 목 디스크를 예방하거나, 완화시키며, 또는 치료한다.

좀 더 상세히 설명하면, 사람의 경추 끝단인 축추(Axis)는 머리를 자유롭게 움직이게 하는 중심축이고, 목뼈의 7개 관절은 평균 6Kg의 중력을 지탱하기 위하여 'C'자 모양을 하고 있다. 목뼈는 척추와 마찬가지로 뼈와 뼈 사이에는 충격흡수 기능을 하고 사람이 머리와 목을 자연스럽게 움직이게 하는 디스크가 삽입되어 있다.

상기 경추 견인부(110)는 앙와위 자세에서 사용자의 경추가 'C'자 형상을 유지할 수 있도록 경추부위를 견인해 줌으로써, 목의 통증이나 목 디스크를 예방한다. 이러한 경추 견인부(110)의 상면은 목의 형상에 대응되도록 전면에서 보면 가운데 부분이 오목하게 형성되어 있고, 측면에서 보면 가운데 부분이 볼록하게 형성되어 앙와위 자세에서 목을 편안하게 지지해준다.

상기 후두부 안착부(120)는 사람이 앙와위 자세로 누웠을 때, 사용자의 후두부를 지지함으로써, 입 벌어짐으로 인한 구강건조나 목주름을 방지하고 수면 시 중력과 근육이완으로 인한 코골음으로부터 호흡안정을 도모한다. 즉, 후두부 안착부(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 경추 견인부(110)의 높이 보다 낮게 설계되어 경추가 'C'자 형상을 유지하도록 하며, 상면의 형상은 후두부의 형상에 대응되도록 측면에서 보면 머리꼭지 쪽으로 갈수록 낮게 형성된다.

여기서, 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110)의 높이는 사용자의 체형에 따라 조절된다. 즉, 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110)는 자바라형 고무로 제작된 상하 팽창부가 구비되어 있어 내부에 충전된 충전재의 양에 따라 높낮이가 달라진다. 따라서 충전재 수송관(180)을 통해 충전재를 주입하게 되면 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110)의 높이가 높아지고, 충전재를 제거하게 되면 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110)의 높이가 낮아진다.

필요에 따라, 경추 견인부(110)와 후두부 안착부(120)는 상하 팽창부의 하부를 감싸도록 형성된 제1케이스 및 상하 팽창부의 상부를 감싸며 제1케이스에 안착되도록 형성된 제2케이스로 구성된 팽창부 케이스를 더 포함할 수 있다.

도 2에서는 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110) 사이에 충전재 주입관(181)이 연결되어 있어 충전재 수송관(180)을 통해 후두부 안착부(120)에 충전재를 주입하게 되면, 경추 견인부(110)에도 동시에 충전재가 주입된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 경추 지지부 및 후두부 안착부를 나타내는 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 후두부 안착부(120)와 경추 견인부(110) 각각에는 충전재 수송관(181, 187)이 각각 따로 연결될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 경추 견인부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 상하 팽창부(111)와, 팽창부 케이스(112, 113)와, 경추 쿠션(114)과, 전후 팽창부(115), 및 가압패드(116)로 구성될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 상하 팽창부(111)는 제1 충전재 수송관(181)에 연결되며, 상기 제1 충전재 수송관(181)에 의해 수송되는 충전재에 의해 상하로 높낮이가 조절되는 자바라형 고무, 실리콘, 또는 합성수지로 구성된다.

상기 팽창부 케이스(112, 113)는 상하 팽창부(111)의 하부를 감싸도록 형성된 제1케이스(112) 및 상기 상하 팽창부(111)의 상부를 감싸며 상기 제1케이스(112)에 안착되도록 형성된 제2케이스(113)로 구성될 수 있다. 이러한 팽창부 케이스(112, 113)는 상하 팽창부(111)를 외부의 충격으로부터 보호하여 상하 팽창부(111)가 충격에 의해 파손되는 것을 방지하는 기능을 제공한다.

상기 경추 쿠션(114)은 제2케이스(113)의 상부에 설치되어 사용자의 경추 부위를 안착시키는 것으로, 앙와위 자세로 누운 사용자의 경추 부위에 접촉되어 쿠션을 제공할 수 있다면 어떠한 것으로 구성되어도 무방하다. 예를 들면, 경추 쿠션(114)으로는 실리콘, 라텍스 등이 사용될 수 있다.

상기 전후 팽창부(115)는 상하 팽창부(111)에 의해 상하 방향으로 견인된 목뼈를 전후 방향으로도 견인하여 두개골 하단의 곡선라인과 연결된 목뼈의 디스크 부위를 견인함으로서 치료기간을 앞당겨 줄 수 있는 효과를 제공한다. 이를 위해, 전후 팽창부(115)는 제2 충전재 수송관(187)에 연결되고, 상기 제2케이스(113)의 상부에 설치되며, 상기 제2 충전재 수송관(187)을 통해 수송되는 충전재에 의해 후두부 방향으로 확장되는 외형을 갖는다.

상기 가압패드(116)는 후두부가 인접한 전후 팽창부의 말단에 설치되어 상기 전후 팽창부(115)가 팽창됨에 따라 수평으로 이동되면서 후두부 쪽으로 압력을 가하도록 동작하며, 이러한 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 외형을 갖도록 형성되어도 무방하다. 예를 들면, 가압패드(116)는 제2케이스(113)의 상부에 설치되어 제2케이스(113)의 상면을 따라 슬라이드 이동하는 밑판과, 상기 밑판의 말단에 수직으로 설치되어 전후 팽창부(115)가 팽창됨에 따라 전후 팽창부(115)에 접촉되는 수직판, 및 밑판과 수직판을 감싸도록 형성되며 가압패드(116)의 외형을 제공하는 하우징으로 구성될 수 있다. 이때, 하우징 상면의 형상은 경추와 후두부 사이의 뒷목 부분을 밀어서 긴장시킬 수 있도록 정면에서 보면 후두부 쪽으로 갈수록 낮게 형성된다.

필요에 따라, 경추 쿠션(114)은 도 4와 같이 그 내부에 전후 팽창부(115)의 일단이 내삽될 수 있도록 가이드 홈이 형성될 수 있다. 이러한 가이드 홈은 전후 팽창부의 내부로 충전재가 주입되는 경우 확장되는 방향을 가이드 하는 기능을 제공한다.

상기 경추 지지부는 베개 사용자의 질환의 경중이나, 체형 등에 따라 그 팽창의 정도를 달리하는 것이 바람직하다. 즉, 일자목, 거북복 등 목의 휘어짐나 목 부위의 길이가 사용자 마다 상이하기 때문에 이를 고려하여 동작을 조절한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 경추 지지부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 전술한 경추 견인부(110)는 먼저 제1 충전재 수송관(181)을 통해 공기가 상하 팽창부(111)로 주입되면, 상하 팽창부(111)가 상하 방향으로 팽창된다.

이어서, 제2 충전재 수송관(187)을 통해 공기가 좌우 팽창부(115)로 주입되면, 좌우 팽창부(115)가 후두부 방향으로 팽창되며, 상기 좌우 팽창부(115)에 의해 사용자의 뒷목에 접촉된 가압패드(116)는 후두부 쪽으로 압력을 가하도록 동작한다.

본 발명에 따른 수면각도 조절베개는 전술한 경추 견인부(110)와 후두부 안착부(120)를 통해 경부만곡점을 원점으로 할 때 후두부 및 흉추 2~3번까지의 경사도를 10 내지 15도로 유지시킬 수 있다. 또한, 경추견인부, 경부만곡부(경추C3, C4)의 위치에서 상하방향 및 전후방향으로 견인을 조절할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 측두부 지지부를 나타내는 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 측두부 지지부(130,140)는 앙와위 자세로 누웠을 때, 사용자의 측두부를 양측에서 지지함으로써, 호흡을 편안히 할 수 있게 하여 코골이를 완화시킨다. 즉, 측두부 지지부(130,140)는 보통 한 쌍이 설치되어 사람이 좌측 혹은 우측으로 비스듬히 누운 상태를 유지하도록 하여 수면 시 호흡을 편안하게 유지할 수 있도록 한다.

좀 더 상세히 설명하면, 코골이는 앙와위 자세로 누워 잘 때, 혀와 입천장이 중력의 영향으로 붙어서 목구멍이 좁아지게 되어 발생한다. 이때, 측두부 지지부(130, 140)의 높이를 조절하여 머리를 한 쪽 방향으로 비스듬히 기울여 주게 되면 코골이를 방지할 수 있다. 따라서 사용자가 편안하게 숨 쉴 수 있는 방향으로 머리가 비스듬히 기울어지도록 양 쪽에 설치된 측두부 지지부(130, 140)의 높이가 서로 달라지도록 조절한다.

이러한 측두부 지지부(130,140)은 상측에서 보면 측두부와 목 부위를 받쳐줄 수 있게 'S'자 형으로 형성되며, 상면의 형상은 측두부의 형상에 대응되도록 정면에서 보면 후두부 쪽으로 갈수록 낮게 형성된다. 또한, 측두부 지지부(130,140)은 도 3에 나타낸 바와 같이 자바라형 고무로 제작된 상하 팽창부가 구비되어 있어 내부에 충전된 충전재의 양에 따라 높낮이가 달라진다. 따라서 충전재 수송관(183)을 통해 충전재를 주입하게 되면 측두부 지지부(130, 140)의 높이가 높아지고, 충전재를 제거하게 되면 측두부 지지부(130, 140)의 높이가 낮아진다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 관자놀이 안착부를 나타내는 사시도이다.

도 7을 참조하면, 상기 관자놀이 안착부(150, 160)는 측와위 자세로 누웠을 때, 사용자의 관자놀이 부위와 뺨을 받쳐주어 경추와 척추가 수평이 되도록 베이스 부재(100)의 양측 가장자리 쪽에 설치된다. 즉, 측와위 자세에서 견갑부(肩胛部) 끝단과 관자놀이간 거리를 각각 반영하여 목과 허리가 수평으로 정렬되도록 관자놀이 안착부(150, 160)의 높이를 조절한다.

이러한 관자놀이 안착부(150, 160)의 상면은 사람의 관자놀이 부위와 뺨 부위의 형상에 대응되도록 형성된다. 또한, 관자놀이 안착부(150, 160)는 도 7에 도시된 바와 같이 자바라형 고무로 제작된 상하 팽창부가 구비되어 있어 내부에 충전된 충전재의 양에 따라 높낮이가 달라진다. 따라서 충전재 수송관(185)을 통해 충전재를 주입하게 되면 관자놀이 안착부(150, 160)의 높이가 높아지고, 충전재를 제거하게 되면 관자놀이 안착부(150, 160)의 높이가 낮아진다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 충전재 주입 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 8에서는 충전재로 공기를 주입하기 위해 펌프(200)를 사용하는 경우를 예로 나타내었다. 사용자가 수면각도 조절베개를 베고 있는 상태에서 가장 편안한 상태가 될 때까지 펌프(200)의 손잡이(210)를 펌핑하여 각각의 조절장치들(110,120,130,140,150,160)로 공기를 주입한다. 이때, 펌프(200)의 공기 주입구(240)를 충전재 수송관(180)의 끝단에 연결하여 집게(230)로 고정시켜 공기를 조절장치들(110,120,130,140,150,160)로 주입한다. 이를 위해 충전재 수송관(180)의 끝단은 공기 주입구(240)가 장착될 때 열리고, 공기 주입구(240)를 제거하면 내부의 공기압에 의해 닫히도록 설계된다.

상기 펌프(200)에는 압력계(220)가 구비되어 있으며, 사용자는 압력계(220)를 확인하면서 각 조절장치들(110,120,130,140,150,160)로 주입되는 공기압을 조절할 수 있다. 상기 압력계(220)에 표시된 공기압에 따라 각 조절장치들의 높낮이 등이 조절되고, 이에 따라 본 실시예에 따른 베개를 사용하는 사용자의 수면시 자세나 각도 등이 조절된다. 따라서, 사용자는 자신에게 적합하고 안락한 수면자세를 제공하는 압력계에 표시된 수치를 확인할 수 있고 추후 조절시에도 이 수치를 참고할 수 있다.

또한, 펌프(200)에 달린 공기 방향 전환기(미도시)를 통해 외부의 공기가 조절장치들(110,120,130,140,150,160)로 유입되거나 조절장치들(110,120,130,140,150,160) 내부의 공기가 외부로 유출되도록 조절할 수 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 수면각도 조절베개에 포함된 조절장치들의 부피 변화량을 설명하기 위한 도면이다.

도 9 및 도 10에서는 후두부 안착부(120)에 공기를 주입하는 경우를 예로 설명하며, 나머지 조절장치들(110,130,140,150,160)에도 동일하게 적용된다.

후두부 안착부(120)의 부피 변화는 후두부 안착부(120)에 유입되는 공기량에 따라 달라지며, 유입되는 공기량과 이에 따른 후두부 안착부(120)의 부피 변화는 아래 수식에 의해 결정된다. 부피 변화에 따라 후두부 안착부(120)의 높이도 변하게 된다.

구체적으로, 재료의 변형률(∈)와 응력(σ)의 관계를 상수값이 E를 이용하여 근사화시켜 나타내면 다음의 수학식 1과 같다.

[수학식 1]

또한, 튜브 내부의 압력(ρ)과 재료에서 발생하는 응력(σ)의 관계식을 나타내는 다음의 수학식 2와 같다.

[수학식 2]

상기 [수학식 2]에서 A1은 압력이 작용하는 면적, A2는 재료의 응력이 발생하는 면적이다.

결과적으로, 재료의 변형률(∈)은 다음의 [수학식 3]과 같다.

[수학식 3]

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 베이스 부재의 형태를 나타낸 사시도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 베이스 부재(100)에는 조절장치들(110,120,130,140,150,160)이 설치될 수 있는 공간(101,102,103,104,105,106)이 형성된다. 각 공간(101,102,103,104,105,106)의 형상은 각 조절장치(110,120,130,140,150,160)의 형상과 동일하며, 사용자의 기호에 따라 조절장치(110,120,130,140,150,160)가 설치되지 않는 공간(101,102,103,104,105,106)에는 조절장치(110,120,130,140,150,160)와 동일한 형상 및 베이스 부재(100)와 동일한 재료로 형성된 부재들로 채워질 수 있다.

예를 들어, 목 디스크 환자의 경우, 후두부 안착부(120)과 경추 견인부(110)가 포함된 수면각도 조절베개가 필요하므로, 제1공간(101)에 경추 견인부(110)를 설치하고, 제2공간(102)에 후두부 안착부(120)를 설치하며, 나머지 공간은 베이스 부재(100)와 동일한 재료로 형성된 부재로 채워서 사용한다. 혹은, 베이스 부재(100) 설계 시, 제1공간(101) 및 제2공간(102) 만을 설계하여 경추 견인부(110) 및 후두부 안착부(120)를 설치하여 사용하도록 한다.

코골이 환자의 경우에도 위와 마찬가지로 제3공간(103) 및 제4공간(104)에 한 쌍의 측두부 지지부(130, 140)를 설치하며, 나머지 공간은 베이스 부재(100)와 동일한 재료로 형성된 부재로 채운다. 혹은, 베이스 부재(100) 설계 시, 제3공간(103) 및 제4공간(104)만을 설계하여 측두부 지지부(130, 140)를 설치하여 사용하도록 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 수면각도 조절베개의 바닥 체결부를 나타낸 도면이다.

상기 바닥 체결부(170)는 베이스 부재(100) 내에서 조절장치들(110,120,130,140,150,160)이 움직이지 않도록 고정시키는 역할을 한다. 이때, 바닥 체결부(170)에는 각각의 조절장치들(110,120,130,140,150,160)을 부착시킬 수 있는 접착부(171,172,173,174,175,176)가 형성된다. 각 조절장치들(110,120,130,140,150,160)의 하면은 편평하게 형성되고, 바닥 체결부(170)의 접착부(171,172,173,174,175,176)에 벨크로(Velcro) 테이프 방식으로 접착된다.

여기서, 바닥 체결부(170)는 사용자의 필요에 따라 설계되는 베이스 부재(100)에 대응되도록 접착부(171,172,173,174,175,176)를 형성시킬 수도 있다. 예를 들어, 목 디스크 환자를 위한 수면각도 조절베개의 경우, 제1접착부(171) 및 제2접착부(172)에 벨크로 테이프를 부착하여 후두부 안착부(120) 및 경추 견인부(110)가 접착되어 고정되도록 한다.

이상과 같은 구성을 갖는 수면각도 조절베개를 이용하여 사용자의 체형에 맞게 높낮이를 조절하여 사용할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 베이스 부재 110 : 경추 지지부
120 : 후두부 안착부 130,140 : 측두부 지지부
150,160 : 관자놀이 안착부 170 : 바닥 체결부
180,181,183,185 : 충전재 수송관 200 : 펌프
210 : 손잡이 220 : 압력계
230 : 집게 240 : 공기 주입구