本發(fā)明屬于枕芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域，具體涉及一種搭載了基于泰森多邊形生成的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯及其枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的制作方法。

背景技術(shù)：

1、枕頭作為寢具的一種主要負(fù)責(zé)在人睡眠時支撐人的頭頸部，當(dāng)人的頭頸部位和枕面接觸下壓時，枕頭會凹陷支撐并一定程度包裹住頭頸部。人在睡覺時，由于頭頸部各位置對枕面的壓力不相同，枕面和人頭接觸的位置凹陷變形的情況也不一樣。現(xiàn)有發(fā)泡棉、乳膠等材質(zhì)的枕芯沒有針對這些情況很好地提供對應(yīng)的設(shè)計，使得睡眠者在使用枕頭時，枕芯在受壓變形后無法更進(jìn)一步提供更好的包裹感。同時人頭對枕面的壓力無法很好分散，由此可能導(dǎo)致人在長時間維持同一姿勢睡眠后，局部位置受壓迫導(dǎo)致血液流通不暢。并且對于發(fā)泡海綿、乳膠等類型的枕頭，由于其脫模工藝限制，在產(chǎn)品成型后會在表面形成不透氣的薄膜，這會使枕頭透氣性變差、從而影響枕感和舒適度。

2、如上所述，本發(fā)明旨在開發(fā)一種具有新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，解決以上問題為使用者提供更好的體驗。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決現(xiàn)有發(fā)泡棉或乳膠質(zhì)枕芯包裹感不佳、無法針對人頭頸區(qū)域分散壓力、透氣性差等問題，本發(fā)明提出了一種搭載基于泰森多邊形生成的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯及其分區(qū)結(jié)構(gòu)的制作方法，該發(fā)明利用泰森多邊形的構(gòu)建原理對發(fā)泡棉或乳膠枕芯的枕面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，可以為使用者提供更好的包裹感，有效分散頭頸的壓力，防止局部血液流通不暢，同時形成的表面凹槽增加了枕芯的透氣性。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造性的提出了一種搭載基于泰森多邊形生成的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，主要包括枕芯主體、枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)兩個部分。

3、所述枕芯主體包括高頸枕區(qū)、低頸枕區(qū)、頭枕區(qū)、四角包裹增強區(qū)四處分區(qū)，枕芯主體的枕面分布有根據(jù)枕芯受力變形狀態(tài)規(guī)律變化的泰森多邊形凸起。高頸枕區(qū)和低頸枕區(qū)位于枕芯的四邊處，從高頸枕區(qū)和低頸枕區(qū)的凹陷處向兩側(cè)逐漸升高，向枕芯四角連接到包裹增強區(qū)，向枕芯中央連接到中間的頭枕區(qū)域。包裹增強區(qū)為枕芯四角隆起的高處。

4、所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的為基于泰森多邊形在枕芯表面生成的凸起群。凸起的分布和凸起大小受人在平躺姿勢下枕在所述枕芯主體時對枕芯造成的形變情況和泰森多邊形控制點密度-枕面形變函數(shù)控制。具體表現(xiàn)為人在平躺在枕頭上時使枕頭產(chǎn)生受壓形變大的區(qū)域的枕面凸起面積大；使枕頭產(chǎn)生受壓形變小的區(qū)域的枕面凸起面積小，不同大小的凸起在整個枕面上由于泰森多邊形的幾何性質(zhì)具有均勻變化的特點。

5、此外，在枕芯邊緣位置，枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的凸起過渡演化為從枕芯上表面延伸到枕芯底面的條狀凸起，并環(huán)繞枕芯四周。

6、同時為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了該種枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的生成方法：首先通過實驗及模擬計算出成人在平躺姿勢下枕在所述枕芯主體四個方向時對枕芯造成的形變，計算得到枕芯正面的形變數(shù)據(jù)和形變分布。

7、為處理枕芯的形變數(shù)據(jù)，本發(fā)明提出了一種“泰森多邊形控制點密度-形變函數(shù)”，其公式如下：

8、，

9、其中：

10、y為枕面控制點的計算最小間距（決定控制點密度）；

11、x為枕芯的形變大??；

12、k為變化控制系數(shù)；

13、b為所規(guī)定的枕面最大分區(qū)尺寸常數(shù)（取值范圍：30-60mm）；

14、c為所規(guī)定的枕面最小分區(qū)尺寸常數(shù)（一般不小于10mm）；

15、t為變形量范圍系數(shù)（既當(dāng)x=t時，y趨近于常數(shù)c）。

16、使用“泰森多邊形控制點密度-形變函數(shù)”對模擬實驗得到的枕面形變數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，可以得到該枕芯主體的泰森多邊形分區(qū)的控制點密度參數(shù)。然后根據(jù)所述形變分布與所述控制點密度參數(shù)生成泰森多邊形的控制點陣，再根據(jù)所述控制點陣生成泰森多邊形基礎(chǔ)網(wǎng)格系統(tǒng)并依據(jù)溝槽寬度在所述泰森多邊形基礎(chǔ)網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)上就可生成枕面分區(qū)的輪廓圖案。最后根據(jù)所述輪廓圖案構(gòu)建凸起便可生成所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)。

17、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和技術(shù)效果：

18、本發(fā)明提出的搭載基于泰森多邊形生成的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其表面凸起的變化和分布更符合人枕在枕頭上時對枕面產(chǎn)生的受壓形變的要求，可以進(jìn)一步提升包裹感和舒適度。同時枕面分散的凸起可以有效分散頭頸部枕在枕頭上時接觸部位的壓力，在提高枕感的同時防止使用者固定一個睡姿時導(dǎo)致頭頸局部區(qū)域血液流通不暢。凸起間形成的遍布整個枕面并一直延伸到枕頭四周與底部的溝槽縫隙可以在使用時增加接觸位置空氣的流通，提高枕頭的透氣性。

19、此外，本發(fā)明提出了該種新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的生成方法。該方法成功利用了泰森多邊形的生成原理將人在使用枕頭時對枕頭造成的形變量和形變分布轉(zhuǎn)化到枕面分區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計上，使枕面的分區(qū)結(jié)構(gòu)最大程度符合人在使用時枕頭的變形情況。通過利用本發(fā)明提出的“泰森多邊形控制點密度-形變函數(shù)”和泰森多邊形生成原理，該方法可以有效、便捷、直觀的完成從實驗?zāi)M數(shù)據(jù)到分區(qū)設(shè)計結(jié)果的轉(zhuǎn)化。

技術(shù)特征：

1.一種搭載了基于泰森多邊形的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，包括枕芯主體（1），其特征在于：所述枕芯主體（1）的枕面包括高頸枕區(qū)（101）、低頸枕區(qū)（102）、頭枕區(qū)（103）、包裹增強區(qū)（104）四處功能區(qū)域，所述枕芯主體（1）表面分布有大小不一凸起的基于泰森多邊形的枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)（2）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其特征在于：所述枕芯主體（1）的高頸枕區(qū)（101）和低頸枕區(qū)（102），分別位于枕芯主體（1）的四邊位置。從高頸枕區(qū)（101）和低頸枕區(qū)（102）的凹陷處向兩側(cè)逐漸升高，連接到枕芯四角的包裹增強區(qū)（104）；向枕芯中央連接到頭枕區(qū)（103）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其特征在于：所述包裹增強區(qū)（104）處于枕芯四角隆起的較厚位置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其特征在于：所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)（2）的泰森多邊形凸起的分布和大小受人在平躺姿勢下枕在所述枕芯主體時對枕芯的造成的形變情況和“泰森多邊形控制點密度-枕面形變函數(shù)”控制。

5.基于權(quán)利要求4所述的“泰森多邊形控制點密度-枕面形變函數(shù)”，其特征在于：該公式可以將枕芯的變形量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為泰森多邊形控制點密度數(shù)據(jù)，具體公式如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其特征在于：所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)（2）在枕頭四周邊緣從上表面延伸到底面形成條狀凸起（201）。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搭載新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯，其特征在于：所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)（2）的表面凸起形成了分布在枕面的溝槽結(jié)構(gòu)（202），溝槽結(jié)構(gòu)（202）深度為6mm，側(cè)壁有一定的斜度以利于脫模。

8.基于權(quán)利要求1-6任意一項所述的基于泰森多邊形的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于：通過實驗及模擬計算出人頭在平躺姿勢下從四個方向枕在所述枕芯主體（1）上對枕芯造成的形變，得到枕芯正面的形變數(shù)據(jù)和枕芯形變分布（3）；根據(jù)“泰森多邊形控制點密度-枕面形變函數(shù)”將所述形變數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到控制點密度參數(shù)；結(jié)合所述枕芯形變分布（3）與控制點密度參數(shù)生成密度按要求變化的控制點陣（4）；根據(jù)所述控制點陣生成泰森多邊形基礎(chǔ)網(wǎng)格系統(tǒng)（5）；依據(jù)溝槽寬度要求在所述泰森多邊形基礎(chǔ)網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)上生成枕面分區(qū)的輪廓圖案（6）；根據(jù)所述輪廓圖案構(gòu)建所述枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)（2）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及枕芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化領(lǐng)域，具體提出了一種搭載基于泰森多邊形生成的新型枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的枕芯及其制作方法。此枕芯通過創(chuàng)新的設(shè)計，采用泰森多邊形的幾何性質(zhì)優(yōu)化了枕面結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同頭頸部位對枕芯的壓力，從而提供更佳的包裹感和舒適度。枕芯主體包括高頸枕區(qū)、低頸枕區(qū)、頭枕區(qū)及包裹增強區(qū)等功能區(qū)域，各區(qū)域針對其實際使用中的需求通過泰森多邊形控制凸起的分布與大小進(jìn)行精確調(diào)整，以匹配使用者枕在該枕芯上時的壓縮變化。此外，該枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)能有效分散壓力，防止長時間睡眠造成的血液循環(huán)不暢，并通過其特有的溝槽結(jié)構(gòu)提升枕芯透氣性。該發(fā)明不僅優(yōu)化了枕芯的結(jié)構(gòu)和功能，還通過一套詳細(xì)的制作方法，確保枕芯的枕面分區(qū)結(jié)構(gòu)的制造過程科學(xué)、高效。此發(fā)明可廣泛應(yīng)用于發(fā)泡海綿、乳膠等材料的枕芯生產(chǎn)，針對性服務(wù)對提高睡眠質(zhì)量有較高要求的消費者。

技術(shù)研發(fā)人員：張融,黃浩,陳旭,郝騫,張銘杰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：昊達(dá)潤康（北京）科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10