CN111345611A - 适合多种身体姿态的椅子和与之适配的桌子 - Google Patents

Abstract

适合多种身体姿态的椅子及与之适配的桌子（工作台），这种椅子是在底座上设置坐架、托架、前踏脚板、中间踏脚板等，托架中部设置膝关节部（或包括足部）承托装置，托架上部设置腹部托挡装置，坐架上设置后踏脚板、坐板——靠背联动装置、靠背倾角调节装置等。能满足人站、坐、跪、躺等基本姿态以及一些组合姿态的使用要求。与上述椅子适配的可升降桌子（工作台），具有可一起前后移动的桌面和左、右托盘架，左、右托盘架可以分别独立地调节其上左、右托盘的倾角，它们中间有间隔供椅子的托架通过。

Description

适合多种身体姿态的椅子和与之适配的桌子

技术领域

本发明涉及到椅子和桌子，具体来说是一种适合多种身体姿态的椅子和与之适配的桌子。

背景技术

目前，公知的椅子能满足人坐、躺、站、跪等一种或几种基本身体姿态的使用要求，但似乎没有一种椅子能同时很好地满足上述几种基本身体姿态以及一些基本身体姿态组合的使用要求。

发明内容

本发明提供一种椅子，能满足人坐、躺、站、跪等身体姿态及某些基本身体姿态组合的使用要求。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案。（描述本发明的方位词均以椅子的朝向为依据，描述本发明的结构部件、结构部件间连接等均为优选方式而非限定方式。）

方案一：一个椅子底座，其上面前端部位连接前踏脚板架，其上面中、前部位的中间位置连接托架，其上面后部连接坐架，底座上面左右两边有中间踏脚板架，坐架中间有后踏脚板架，踏脚板架上设置踏脚板（垫）。

托架中部通过转轴连接左、右膝关节承托装置、上端连接腹部托挡装置。

膝关节承托装置由转轴、承托件、限位插销等构成，转轴和承托件固定连接。腹部托挡装置由调角件、托挡件等构成。

由下而上地，坐架连接后踏脚板架、阻尼弹簧下端、坐板限位件、坐板转轴、固定滑槽板、复位弹簧下端、移动滑槽板定位件、齿条状限位槽、靠背固定限位杆、靠背等。

阻尼弹簧上端连接坐板，复位弹簧上端连接移动限位杆。

坐板铰接轴的一端固定连接于坐板后部侧面，另一端滑动定位于固定滑槽板的弧形滑槽中。

坐板铰接轴与靠背铰接轴通过可调长度的铰接杆连接。

靠背铰接轴一端滑动定位于移动滑槽板的弧形滑槽中，另一端连接可调长度的靠背支架。

移动滑槽板在移动滑槽板定位件中上下滑动定位。

坐板——靠背联动装置由坐板限位件、坐板转轴、阻尼弹簧、坐板铰接轴、固定滑槽板、可调长度的铰接杆、靠背铰接轴、移动滑槽板、移动滑槽板定位件、可调长度的靠背支架等构成。

坐板——靠背联动装置的作用是在不同身体姿态下，维持使用者的髋关节转动中心与靠背的转动轴线基本重合。坐板——靠背联动装置动作直接由人的坐姿控制，阻尼弹簧维持靠背在直立自由状态时坐板处于一定前倾状态，其阻尼可以使坐板转动平缓，增加舒适性。

靠背由可调长度的靠背支架、腰垫、肩背垫、头垫、移动限位杆导槽等构成。

靠背倾角调节装置由复位弹簧、齿条状限位槽、移动限位杆、移动限位杆导槽、拉线、转盘、拉线手柄等构成。拉线上端连接拉线手柄，下端与移动限位杆连接。移动限位杆可在导槽中移动，其两端定位于齿条状限位槽中。

靠背倾角调节操作：拉动拉线手柄，使移动限位杆移出齿条状限位槽的齿槽，调好靠背角度，慢慢松开拉线手柄，移动限位杆在复位弹簧的作用下卡紧于齿条状限位槽的齿槽中，固定限位杆防止靠背向后翻转。

在上述部件的构成与动作关系基础上，各部件形状、位置关系还可具有如下特征。

踏脚板（垫）的踏脚面呈凹形，其弧度以使用者的膝关节转动中心到鞋底的长度为半径的球面弧度。前踏脚面的位置是使用者的膝关节搁置于承托件之上，小腿转动时的鞋底位置，中间踏脚面到膝关节承托装置转轴中心的距离为膝关节转动中心到鞋底的长度，后踏脚面到膝关节承托装置转轴中心的距离略小于膝关节转动中心到鞋底的长度，以防膝关节承托装置意外转动导致膝关节掉下来。

膝关节承托件有一个顶住膝盖处的凹面和托住膝关节内侧的凸面，其凹面横向弧度接近使用者的膝关节转动中心到髋关节转动中心的长度为半径的圆弧弧度，其凸面横向弧度与凹面相近，承托件纵向截面整体类似一边有弧度的三角形三明治形状，承托件纵向截面的凹面侧曲线为中间有凹陷，两边通过直线与凸面侧曲线通过弧线相连接的形状，两直线有一定的夹角，其作用是使小腿上部和大腿下部分担受力，以防膝盖受力过大，其纵向截面凸面侧曲线为接近三分之一小腿长为半径的圆弧接一段接近直线的形状。

膝关节承托装置的转轴中心到坐板转轴中心的水平距离约为大腿长的四分之三，后者高于前者约三分之一大腿长，精确的水平距离与高差需考虑使用者的大腿细长比例。

坐板限位件有前后两个限位面，坐板转轴位于两个限位面的交界上方。坐板在两个限位面中间时，处于一定的失稳状态，会在人体中产生一种平衡调节要求，有保健作用。显然，如果不喜欢那种失稳的感觉，可以增大坐板转动阻尼或增加转动限位件来增强身体姿态稳定性。

固定滑槽板和移动滑槽板的滑槽呈弧形并具有相同的形状和方位角，其中心线弧度是以坐板转轴到坐板铰接轴的长度为半径的圆弧弧度，其长度为坐板铰接轴的转动范围弧长。移动滑槽板几何中心可设置于坐板转轴正上方，且位于使用者上半身直立时的重心垂线正侧面。

可调长度的靠背支架的伸缩方向与垂直方向呈一定角度，角度大小为一般体型的人的腰围半径与坐高比例的正切值，特殊体型则需要增加靠背支架调节维度，才能维持髋关节转动中心与靠背转动中心的转动轴线基本重合（个性化定制不用考虑此类情况）。

靠背内设置凸状腰垫、凹状肩背垫、凸状头垫（均指纵向截面形状）。

考虑到一把椅子可能会被不同体型的人使用，同一人也会有使用条件的变化（如平跟鞋换成高跟鞋、冬天衣服厚而夏天衣服薄等），除前文所述某些结构部件为可调的之外，某些结构部件（如踏脚板（垫）、腰垫、肩背垫、头垫、膝关节承托件（垫）等）设置形状大小可换的配件，或某些结构部件（如前踏脚板架、膝关节承托装置、腹部托挡件、坐架等）其位置关系也可设置为可调的（可依据公知技术做适应本发明特征的变形来实现）。

本发明的有益效果是，通过对椅子结构部件的形状、功能和动作关系、位置关系的设计，尤其是其非稳态的坐板——靠背装置的设计，能实现多种使用椅子的基本身体姿态以及一些基本身体姿态的组合姿态，能改善人使用椅子时身体的局部受力情况，能适应、规范人使用椅子时无意识的坐姿行为。

具体来说，本发明椅子有不限于以下所述的好处。

1. 站姿时，膝关节前靠于膝关节承托件凹侧，脚置于中间踏脚板，腹部前靠于腹部托挡垫或大腿后靠于坐板、背直立（斜）靠于靠背。这样，相对普通站姿，身体受力更合理；能改善普通站时姿膝关节过于绷直的状态，对已有脊椎变形的情况有改善作用。

2. 坐姿时，膝关节内侧托于膝关节承托件凸面侧，脚置于前踏脚板，上身直立或斜立或斜躺靠于靠背。这样，相对普通坐姿，身体受力较为均衡；身体关节较为放松；同样地，对已有脊椎变形的情况有改善作用（和站、跪基本身体姿态一样，由于腿部、腹部的移动受到到一定限制，使腰部易于保持自然挺直的正确姿态）。

3. 跪姿时，膝关节外侧小腿上部托于膝关节承托件凹面侧，脚置于后踏脚板，上身直立腹部前靠于腹部托挡垫或后坐于坐板、背靠靠背。这样，相对普通跪姿，能防止腰部过度“前弯”或“后弓”，同样地，对已有脊椎变形的情况有改善作用。

4. 上述基本身体姿态可以适当组合使用。

5. 对腿部、腹部有一定的挤压按摩作用；由于坐板——靠背装置有一定的非稳性，身体内部会不自觉产出平衡力，也有一定保健作用；而跪姿的最大好处是对便秘有相当好的改善作用（这一点根据本发明人的个人经验得出，具体做法是：在习惯排便时段或似有便意时，采用大腿、上身直立跪姿，臀部肌肉稍收缩，维持髋关节略微前挺姿态，此时，腹部、大腿部肌肉会自然绷紧。据互联网资料，有约5%的人受到便秘的困扰，发明人也曾深受其害，如果此方法能普遍有益于便秘人群，发明人不介意称此方法为“成氏疗法”（“Cheng`stherapy”）。

6. 同样有益的是，本发明椅子形象既像一艘乘风破浪的船，又似一个莲花宝座，也像手握茁壮幼苗，展现出奋进、祥和、生机意象，带有领航者气息而不失优雅温润气质，给使用者带来美好心里感受。

本发明的结构、部件、功能动作等都有创新，在本发明的提示下易于变形实施。由于不可能穷举根据本发明提示而应用或变形应用公知技术以实施类似本发明的产品，因此，下文所述方案二提供另一个基于同一构思的适合多种身体姿态的椅子，表明本发明的权利要求应当被赋予较大程度上的扩展性解释权。

方案二：椅子底座上面两边设置弧形踏脚面，底座上面前部中间连接托架，底座上面前部至后部中间连接可调弧形坐架，托架中部左右两侧连接膝关节——足部承托装置，托架上部连接腹部托挡装置，可调弧形坐架上，由下而上地，固定连接坐板限位件，通过转轴连接坐板，通过扶手靠背转动装置连接一体化扶手靠背（扶手和椅背做成一体化，结构会简单些，但自动化调节椅背倾角时则可能会有一点轻微“搓背”的现象，当然，可以通过有一定行程的靠背上滑动定位装置来实现与坐板转动行程之间的一种关联以消减这种现象，这时，与坐板相铰接的可调弹性阻尼构件可内置于靠背中。），坐板通过后部的坐板铰接轴、可调铰接杆、靠背铰接轴等连接靠背。

膝关节——足部承托装置在前述膝关节承托装置结构上增加踏脚板支架用以连接移动式踏脚板，移动式踏脚板的底面纵向为弧形，移动式踏脚板可绕连接踏脚板支架的轴有限转动。

移动式踏脚板的踏脚面到膝关节——足部承托装置转动中心的距离为膝关节转动中心到鞋底的长度，弧形踏脚面到膝关节——足部承托装置转动中心的距离刚好满足移动式踏脚板转动的要求，可调弧形坐架中心弧线的弧度为膝关节转动中心到髋关节转动中心为半径的圆弧弧度，坐板转动中心处的坐板面到一体化扶手靠背转动中心的距离为髋关节中心到臀腿部表面的距离。

相对于方案一非稳态的坐板——靠背联动装置而言，方案二的坐板、靠背位置可为稳态关系（可调铰接杆为限定长度时）。

除坐板——靠背联动装置非稳性使人产生平衡调节力方面和产品形象带来的感受不同外，方案二的有益效果类似方案一的有益效果而结构更为简单，而可调的弧形坐架可使椅子使用重心降低，适应更多的坐、躺等细节姿态。

本发明椅子具有较高的托架，意味着对与之匹配的桌子（工作台）的一种必然的使用要求。这里提供一种与之适配的高度可升降桌子（工作台）。其方案是至少有摆放工作目标物的桌面部分和桌面下方的可调左、右托盘架能在导轨上前后移动，可调左、右托盘架上分别设置左、右托盘，可调托盘架至少能在左右和前后两个维度上对托盘倾角进行调节（可依据公知技术），可调左托盘架、左托盘和可调右托盘架、右托盘中间有间隔供托架通过。其有益效果是适配本发明的椅子，更好地实现椅子的功能，尤其是计算机操作时，便于两手分开操作分体键盘、鼠标，对于普通椅子配套此桌子的情况，同样有益。

上述两个方案中坐板和托架间距离相对较小，对于矮壮之人则可能需要取消扶手位（或设置可移动扶手）及髋关节处的转动机构（或采用已有虚拟髋关节转动中心的技术），或托架上段（或全部）做成可移动的或易拆装的，或坐架做成可前后移动的等等，以便于人坐上座位。

在西方文化里，“诺亚”是完美的人，在东方文化里，“莲花”是圣洁的花。出于发明人对其发明的钟爱之情，请容许发明人为他的发明取一个名字：中文名“诺亚·莲花”，相应地，English name“Noah·Lotus”，并为他发明的产品配饰一种或多种形状如附图17中所示的徽标。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1至图8是实施例一的部分身体姿态下的侧视示意图（其中图1的虚线部分表示坐架，图2至图8去掉了坐架）。

图9是图1的A—A剖视示意图。

图10是图1的B—B剖视示意图。

图11是图1的C—C剖视示意图。

图12是左、右托盘处于水平状态时的前视、俯视、侧视（由上而下次序）示意图。

图13至图16是实施例二的部分身体姿态下的侧视示意图。

图17是本发明的几种徽标。

图中，1.底座，2.前踏脚板架，3.托架，4.坐架，5.前踏脚板（垫），6.中间踏脚板（垫），7.后踏脚板（垫），801.膝关节承托装置转轴，802.膝关节承托装置承托件，803.膝关节承托装置定位插销，9.腹部托挡装置，10.阻尼弹簧，11.坐板限位件，12.坐板转轴，13.坐板，14.坐板铰接轴，15.固定滑槽板，16.铰接杆，17.移动滑槽板，18.靠背铰接轴，19.移动滑槽板定位件，20.复位弹簧，21.靠背支架，22.齿条状限位槽，23.移动限位杆，24.固定限位杆，25.腰垫，26.肩背垫，27.头垫，28.移动限位杆导槽，29.拉线，30.转盘，31.拉线手柄，32.移动桌面，33.左、右托盘，34.膝关节——足部承托装置，35.弧形踏脚面，36.可调弧形坐架，37.弧形坐架插销，38.扶手靠背转动装置插销，39.可调铰接杆，40.一体化扶手靠背。

具体实施方式

在前的方案描述中已经较为详细地说明了本发明的整体结构和一些优选的具体结构，在这个基础上，下面依据个性定制椅子且可调部件为手动进行的情况来进一步描述本发明的具体实施例，这种实施方式可以使结构充分适合人体姿态的个性需要，同时，手动调节增加人的活动，也可以简化调节机构，使部件间连接更为简单、稳固。

在如图1至图11所示的实施例中，踏脚板与踏脚板架做成一体（如鞋跟高度变化比较大，则配套可换楔状踏脚板（垫）），底座（1）与前踏脚板（5），托架（3），坐架（4）固定连接，中间踏脚板（6）直接由底座上方两侧的踏脚面构成，托架（3）中部以两个膝关节承托装置转轴（801）套接的方式分别连接可独立转动的左、右膝关节承托装置，左、右膝关节承托装置通过膝关节承托装置定位插销（803）定位，托架（3）上端固定连接腹部托挡装置（9）的简化件，其倾角为固定角度。

后踏脚板（7）与坐架（4）固定连接。一个阻尼弹簧（10），其下端与坐架（4）铰接，从中间穿过坐板限位件（11）前面倾斜面与坐板（13）前部下面铰接。坐板限位件（11）与坐架（4）固定连接，做成一个倾斜的前部和水平的后部。坐板（13）中部两侧通过转轴（12）与坐架（4）转动连接，后部两侧通过铰接杆（16），与靠背支架（21）下端铰接。坐板铰接轴（14）滑动定位于固定滑槽板（15），固定滑槽板（15）固定连接于坐架（4）内侧。移动滑槽板（17）上下滑动定位于移动滑槽板定位件（19），移动滑槽板定位件（19）固定连接于坐架（4）内侧。靠背铰接轴（18）滑动定位于移动滑槽板（17）。靠背按个体特征制作，靠背通过移动限位杆（23）、齿条状限位槽（22）滑动地连接坐架，靠背倾角调节等其它未述实施情况，参照方案一中所述。

各个结构部件间的距离，如，膝关节承托装置转轴（801）中心到踏脚面的距离，腹部托挡装置（9）高度，坐板转轴（12）中心到膝关节承托装置转轴（801）中心的距离与高差，靠背（髋关节）转动中心到坐板转轴（12）中心的距离等等，都按各使用姿态时特定人体相应部位尺寸和位置关系确定。同时，配备可换腹部靠垫，坐垫，其关节承托垫等等与身体接触部位的垫子以便精细调节使用舒适度。

图13至图16所示实施例中，膝关节——足部承托装置（34）通过可限位的转动实现前、中、后踏脚板的功能。膝关节——足部承托装置（34）实现前踏脚板功能时，由踏脚板支架上设置的限位件限定踏脚板向前转动的角度，实现中间踏脚板和后踏脚板功能时，利用弧形踏脚面（35）调节踏脚板的角度，对于鞋跟高度变化较大情况，踏脚板配套厚度不同（或楔形）的踏脚垫来适配。可调弧形坐架（36）为子母套管构件，通过内置弹性阻尼构件方便升降调节，通过弧形坐架插销（37）定位。可调铰接杆（39）为公知阻尼型弹性构件。扶手靠背转动装置为阻尼转动件，用扶手靠背转动装置插销（38）定位。其它未述实施情况，参照方案二中描述以及方案一实施例所述。

Claims (10)

1.适合多种身体姿态的椅子，包括底座、托架、踏脚板、坐架、坐板、靠背等，其特征是：底座上前端部连接前踏脚板，底座上面前部至中部两边设置中间踏脚板，底座上面前部中间连接托架，底座上面后部连接坐架，托架中部连接左右两个可限位地转动的膝关节承托装置，托架上段顶部连接腹部托挡装置，坐架由下而上与后踏脚板、坐板限位件、坐板——靠背联动装置、靠背倾角调节装置等连接。

2.适合多种身体姿态的椅子，包括底座、托架、踏脚板、坐架、坐板、靠背等，其特征是：底座上面两边设置弧形踏脚面，底座上面前部中间连接托架，底座上面前部至后部中间连接可调弧形坐架，托架中部连接左右两个可限位地转动的膝关节——足部承托装置，托架上段顶部连接腹部托挡装置，可调弧形坐架上连接坐板限位件、坐板、坐板——一体化扶手靠背倾角调节装置。

3.与“适合多种身体姿态的椅子”相适配的桌子（工作台），其特征是至少有部分桌面与下方的左、右两个可调倾角的托盘支架固定连接并通过滑轨一起前后移动，左、右托盘架上别连接左、右托盘，左托盘架、左托盘与右托盘架、右托盘中间有间隔。

4.根据权利要求1所述的椅子，其特征是：踏脚板（垫）的踏脚面为凹形，配有一个或多个厚度不同的踏脚垫，踏脚垫厚度方向截面或为楔形。

5.根据权利要求1所述的椅子，其特征是：膝关节承托装置包括膝关节承托装置转轴，左、右膝关节承托装置转轴相互套接，可以独立转动地连接于托架。

6.根据权利要求1所述的椅子，其特征是：膝关节承托装置包括承托件，承托件具有凹面和凸面。

7.根据权利要求1所述的椅子，其特征是：坐板——靠背联动装置的坐板前（或后）部通过阻尼弹性构件连接坐架，坐板两侧中部通过转轴连接坐架，坐板后部通过铰接轴滑动定位于固定滑槽板，固定滑槽板固定连接坐架、坐板后部通过坐板铰接轴、铰接杆、靠背支架铰接轴与靠背支架下部铰接，靠背铰接轴滑动定位于移动滑槽板，移动滑槽板滑动定位于移动滑槽板定位件，移动滑槽板定位件与坐架固定连接，靠背通过倾角限位件与坐架可滑动地连接。

8.根据权利要求2所述的椅子，其特征是：膝关节——足部承托装置包括转轴、限位件、膝关节承托件、踏脚板支架、移动式踏脚板等，左、右膝关节——足部承托装置的转轴相互套接，可独立转动地连接于托架，移动式踏脚板通过转轴（有转动限位）连接踏脚板支架一端，踏脚板支架另一端固定连接于承托件左、右两端。

9.根据权利要求2所述的椅子，其特征是：可调弧形坐架整体为一段圆弧状子母套管，坐架上设置插销与多个弧形分布插销孔，其中心弧线弧度为使用者大腿长为半径的圆弧弧度。

10.根据权利要求2所述的椅子，其特征是：坐板——一体化扶手靠背倾角调节装置包括与坐架限位转动地连接的扶手靠背转动装置和铰接坐板后部与靠背的可调弹性伸缩铰接杆。

Images