張重繼

【摘 要】經(jīng)過對國內(nèi)的桌椅的綜合分析，設(shè)計(jì)了一款多功能桌椅。它裝有的重力平衡裝置能夠調(diào)整坐姿，隱藏式折疊桌面可做書桌使用，并在椅下的空間設(shè)置了抽拉式儲藏板，可用于臨時放置學(xué)習(xí)用品。多功能桌椅設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單，對矯正坐姿，預(yù)防近視起到積極作用。

【關(guān)鍵詞】多功能；一體化桌椅；重力平衡裝置

0引言

目前市場上的桌椅功能比較單一，多數(shù)是固定式的，隨著人們生活水平的提高，對桌椅提出了新的要求。將桌子和椅子一體化設(shè)計(jì)，綜合桌子和椅子的功能，能矯正坐姿、充分利用空間的多功能桌椅將能滿足人們的需求。

1 多功能桌椅整體方案設(shè)計(jì)

多功能桌椅設(shè)計(jì)的總體思路是：首先要多功能即椅子兼帶書桌；其次重力平衡裝置使凳面可以隨著人體重心轉(zhuǎn)動以矯正坐姿；再次書桌可以方便簡潔的書寫，實(shí)現(xiàn)桌椅一體化。

1.1 一體化桌椅的組成及其工作原理

一體化桌椅的組成

一體化桌椅總體設(shè)計(jì)方案如圖1所示。它由重力平衡裝置、支撐裝置、書寫桌面、存儲裝置組成。

圖1 智能多功能座椅總體方案圖

桌椅的工作原理

桌椅的重力平衡調(diào)節(jié)功能是由重力平衡裝置來完成的，它以可轉(zhuǎn)動一定角度的椅面為主要支撐，高強(qiáng)度彈簧為輔助支撐。當(dāng)坐姿不正，椅面傾斜人體會失去平衡，此時需及時調(diào)整坐姿，從而達(dá)到矯正坐姿的目的。書寫桌面連接在椅子扶手位置，通過伸出旋轉(zhuǎn)展開桌面，實(shí)現(xiàn)桌椅一體化。

2 多功能桌椅的主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 重力平衡裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

重力平衡裝置設(shè)計(jì)由上下椅面、球面副構(gòu)件、高強(qiáng)度彈簧組成，如圖2所示。下椅面安有球頭座，上椅面安有球面座 ，球頭座和球面座構(gòu)成球面副，上下椅面可以繞球心做相對轉(zhuǎn)動，當(dāng)人體坐在椅子上時，球頭座和球面座構(gòu)成球面副做主要支撐，上下椅面之間安有四組高強(qiáng)度彈簧做輔助支撐。在正確坐姿時，重心在椅面中心位置，球面副構(gòu)件和高強(qiáng)度彈簧支撐身體保持平衡，當(dāng)身體處于不良坐姿時，重心產(chǎn)生偏移，球頭座和球面座相對轉(zhuǎn)動使椅面傾斜一定角度，此時需要及時調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)坐姿，才能保持身體平衡。因此可以保持良好坐姿，預(yù)防近視、駝背的發(fā)生。

圖2 重力平衡裝置

椅面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

椅面適宜的高度應(yīng)使就坐者大腿近于水平，小腿自然垂直，腳掌平放于地面。椅面過高、過低都會感到不適，此高度為380-450mm為宜，經(jīng)過調(diào)試440mm較適宜。椅面的寬度須能容納身材粗壯的人，并考慮了冬季著裝，最終將座椅的寬度調(diào)整為460mm，能達(dá)到最佳的使用狀態(tài)。椅面深度是指椅面的前后距離，其尺寸應(yīng)使臀部得到充分的支持，腰部得到靠背的支持，椅面前緣與小腿之間留有適當(dāng)?shù)木嚯x，綜上所述，椅面的深度應(yīng)以420mm左右為宜。椅面角度經(jīng)查有關(guān)資料，休息用椅為15-20度，工作用椅小于5度，考慮座椅的學(xué)習(xí)功能，設(shè)計(jì)椅面角度為0度，這樣能達(dá)到較好效果。

2.2 書寫桌面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

書寫桌面的桌面由帶鋁合金邊框的硬塑料板組成，桌面設(shè)計(jì)為可收縮式，桌面連接在三軌阻尼滑軌上，滑軌固定在扶手上，可以調(diào)節(jié)伸出長度。使用時，將桌面移至扶手前端，并從內(nèi)側(cè)將桌面旋轉(zhuǎn)90度至水平位置，通過支撐桿支撐，桌面向椅背方向傾斜有10°的角度，可以讓人更加舒適的書寫，桌子不用時旋轉(zhuǎn)至垂直位置收回扶手里。支撐裝置通過受力分析、試驗(yàn)、比較，選用隨意停支撐桿支撐。

2.3 存儲裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

存儲裝置由儲物板、滑道組成，抽拉式儲物板通過滑道連接在椅子下方，抽拉儲物板可方便的放置學(xué)習(xí)用品，充分利用椅面下的空間。

3 結(jié)語

通過試驗(yàn)證明：多功能桌椅具有功能多、實(shí)用性強(qiáng)、使用方便、利用率高等突出優(yōu)勢，尤其是能養(yǎng)成正確的坐姿，預(yù)防近視和駝背的發(fā)生，其應(yīng)用前景十分廣闊。

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙江紅.人機(jī)工程學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2010.

[2]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2006.endprint