CN205457434U - 自助式座椅 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自助式座椅，包括椅架和椅背；椅架顶部具有坐垫，坐垫前端同椅架转动连接，坐垫底部设有用于推动坐垫翻转的电动推杆，坐垫上表面具有纤维面，纤维面上均布有用于防滑的橡胶颗粒。本实用新型所述的自助式座椅，能够实现点动辅助人坐起，并且纤维面透气，具有的橡胶颗粒能够起到防滑的作用，是一种能够广泛帮助老年人起身的自助式座椅。

Description

自助式座椅

技术领域

本实用新型涉及一种帮助老年人起身的自助式座椅。

背景技术

目前，随着年龄的增长，许多有走动能力的老年人体为缺乏站立的能力，无法从座位起身，必须依靠他人的帮助，这样不仅严重影响了老年人的身心健康，同时也对家庭和社会造成了巨大的负担。且国内的辅助起身座椅都是需要借助手臂的力量来达到起身的目的，在衰老的过程中，老年人的上肢技能也会发生退化，手部力量下降16％-40％，臂力下降约50％。采用扶手的方式来辅助站立也会导致老年人上肢肌肉损伤。而国外的智能座椅价格又非常昂贵，不具有普遍性。

老年座椅设计的基点不是把老年人作为负担去适应和迁就家居环境，也不是把老年人放在被动的位置去考虑，而是以一种向上的、几级的态度引导老年人潜能的发挥，通过对辅助起身椅子的设计以激发老年人的生活情趣，最大限度地延长健康期，从根本上提高老年人的生活质量。

基于人因工程学的座椅的设计准则如下：

⑴座椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。因此在设计座椅前，首先要明确设计的座椅供谁坐用。要把使用者群体的人体尺寸测量数据作为确定座椅设计参数的重要依据。

⑵应尽量使就坐者保持自然的或接近自然的姿势，并且要使坐用者不时变换自己的坐姿。

⑶应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形态要有利于人体重力的合理分布，有利于减轻背部与脊柱的疲劳与变形。

⑷应使坐用者活动方便，操作省力，舒适。

⑸牢固、稳定，防止坐者倾翻、滑倒。

有关标准公布的人体数据是在裸体(或穿单薄内衣)、不穿鞋的条件下测得的，而设计中所涉及的人体尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。 因此，考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、帽、鞋留下适当的余量，也就是应在人体尺寸上增加适当的着装修正量。所有这些修正量总计为功能修正量；另外，为了克服人们心理上产生的“空间压抑感”、“高度恐惧感”等心理感受，或者为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，在产品最小功能尺寸上附加一项增量，称为心理修正量。考虑了心理修正量的产品功能尺寸成为最佳功能尺寸，计算式为：

Xopm＝Xa+△f+△p。

发明内容

本实用新型针对以上问题的提出，而研究设计一种自助式座椅，用于解决现有的辅助起身座椅都是需要借助手臂的力量来达到起身，易导致老年人上肢肌肉损伤的缺点。本实用新型采用的技术手段如下：

一种自助式座椅，包括椅架和椅背；椅架顶部具有坐垫，坐垫前端同椅架转动连接，坐垫底部设有用于推动坐垫翻转的电动推杆，坐垫上表面具有纤维面，纤维面上均布有用于防滑的橡胶颗粒。

作为优选对于坐垫，将其形状设计为臀部陷入深度为23mm-27mm，臀凸点距选取为110mm-120mm；椅架顶部的椅面高度437mm-447mm；坐垫深度的数值取370mm-380mm，宽度的数值取385mm-395mm。

作为优选椅背具有贴合人脊椎的自然弯曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起；椅背长度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平状态的坐垫成α角，110°≤α≤115°。

作为优选坐垫两侧的椅架1上分别设有一个扶手，扶手的高度为210mm-150mm。

作为优选坐垫同椅架通过合页转动连接。

作为优选坐垫通过固定支架固定于椅架内。

与现有技术比较，本实用新型所述的自助式座椅，坐垫底部设有用于推动坐垫翻转的电动推杆，坐垫上表面具有纤维面，纤维面上均布有用于防滑的橡胶颗粒，能够实现点动辅助人坐起，并且纤维面透气，具有的橡胶颗粒能够起到防滑的作用，是一种能够广泛帮助老年人起身的自助式座椅。

本实用新型所述的自助式座椅，虽然设计了扶手，但是只是供老年人坐下时手臂舒适的放置，在辅助起身的过程中，并不需要借助手臂的力量，而是通过电动推杆直接让坐垫抬起，将人体工程学和现代质量工程的知识融入其中，运用人体工程学的研究方法对座椅的各个参数进行了设计，利用合页将坐垫和座椅构架连接在一起，并用固定支架将电动推杆与坐垫、座椅构架连接在一起，通过电动推杆内推杆的伸缩来带动坐垫的抬起和降落，并最终运用现代质量工程的FEMA方法对产品进行了安全可靠性分析，是一款为老年人量身定做的在保证安全的前提下具有辅助站立功能的座椅。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型主视图。

图5是臀区合乎理想的体重分布图。

其中：1、椅架，2、椅背，3、坐垫，4、电动推杆。

具体实施方式

如图1-图5所示，一种自助式座椅，包括椅架1和椅背2；椅架1顶部具有坐垫3，坐垫3前端同椅架1转动连接，坐垫3底部设有用于推动坐垫3翻转的电动推杆4，坐垫3上表面具有纤维面，纤维面上均布有用于防滑的橡胶颗粒，能够实现点动辅助人坐起，并且纤维面透气，具有的橡胶颗粒能够起到防滑的作用，是一种能够广泛帮助老年人起身的自助式座椅。

坐垫材料设计，坐垫的使用材料直接关系到座椅的安全性和舒适性，软硬适当的坐垫使人精神放松，缓解疲劳。本设计选用纤维材料即透气又避免身体下滑。适当增加点胶颗粒，增大摩擦系数已达到防滑的目的。

电动推杆4内推杆的伸缩来带动坐垫的抬起和降落，达到最大行程后，电动推杆4会自动断开，不会空转烧毁，电动推杆4的运作是通过外部人操作按钮来得以实现。

如图5所示，对于坐垫，将其形状设计为臀部陷入深度为23mm-27mm，臀凸点距选取为110mm-120mm，可进行功能修正和心理修正；对于坐垫的设计, 当人坐在椅子上，他身体的重量并非在整个臀部上，而是在两块坐骨的小范围内。当人体的重量由坐骨节支撑时，人的感受是最舒适的。本设计根据人因工程学选取了适合老年人群的臀部曲线作为设计模型来设计坐垫。

坐垫深度的数值取370mm-380mm，宽度的数值取385mm-395mm。

坐垫深度，即座椅深度是指椅面的前后距离，其尺寸应该满足以下三个条件：一是使臀部能够得到充分的支持；二是腰部能够得到椅背的支持；三是椅面前缘与小腿之间要留有适当的距离，以保证大腿肌肉不会受到挤压，让小腿自由活动。

因此在座椅设计中应该使座椅深度适中，否则，如果椅面深度过深时，人体挨上椅背就会有很大的倾斜度，使腰部缺乏支撑点而悬空，这样会加剧腰部的肌肉活动强度而导致疲劳的产生。

所以，座椅深度应该以65岁以上女性老年人的“臀膝距”的第五百分位数的3/4作为设计依据，这样使腿短者在就坐时能够倚着椅背而不会使膝部压在椅缘上，保持舒适的感觉。

查表为500mm×3/4＝375mm，同时考虑到着装修正量，尺寸修正数值为5mm。因此，综上所述，设计的座椅深度的数值为Xopm＝Xa+△f＝375mm+5mm＝380mm。

坐垫3宽度的数值为392mm；座椅的宽度应该按照身材高大的人的体宽尺寸来设计。

一般以女性臀部测量的第九十五百分位数测量值作为设计依据。

查表为379mm，这里尺寸修正量需要考虑“坐姿臀宽”的衣物修正量，为13mm。

因此，综上所述，设计的座椅宽度的数值为：

Xopm＝Xa+△f＝379mm+13mm＝392mm。

本实用新型所述的自助式座椅，椅架顶部的椅面高度437mm-447mm；椅面高度一般是指椅面至地面的高度。适宜的椅面高度设计应使就坐者大腿近于水平，小腿自然垂直，脚掌平放在地面上。座面不能过高，否则身材矮小的人小腿悬空时，会使大腿受椅面前缘压迫，大腿与椅面压力过大，坐者感到不适，长时间这样坐着，则会使小腿血液循环受阻，产生麻木肿胀的感觉。但当座面过低的时候，承压面积小，坐骨下压力过于集中，身材高大的人坐着时骨盆会后倾， 这时正常腰椎曲线被拉直，增加了背部肌肉负荷，容易产生腰酸背痛的感觉。

所以椅面高度应该以坐姿人体尺寸中身材较为矮小的人的“小腿加足高”的数值来设计。因此设计数值应该以65岁以上女性老年人的“小腿加足高”的第五百分位数值为依据，查表取330mm-340mm。

这时功能修正量需要主要考虑两方面的内容：一个是鞋跟高的修正量，一般取值为25-38mm，另一个方面是关于着装(裤厚)的修正量，一般取值为3mm，且座椅座面高度的设计不需要考虑心理修正量。

因此，综上所述，设计的座椅椅面高度的合理值取为Xopm＝Xa+△f+△

p＝330mm+(38mm-3mm)+0＝365mm。

但是，由于此座椅应符合广泛老人的需求，将65岁以上女性老年人的“小腿加足高”的第九十五百分位数的值作为参考值，为412mm。最终椅面高度合理值为Xopm＝Xa+△f+△p＝412mm+(38mm-3mm)+0＝447mm。

对于椅背的设计，设置椅背的目的是为了使人坐着工作或休息时，把身体的一部分重力压在椅背上，以减轻脊柱尤其是腰椎部的负荷，同时能使脊柱保持自然的弯姿，产生轻松省力的感觉。椅背是否能具有上述功能，主要取决于它的形状、倾角和高低尺寸这三个因素的设计。

椅背长度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平状态的坐垫成α角，110°≤α≤115°。低椅背只支撑腰部，因而又称为腰靠，腰靠的位置最好放置在第3和第4腰椎部上下，中椅背除了低椅背具有的支撑腰椎部的功能外，还支撑到胸椎下半部。其上下高度取为40cm左右，中椅背座椅使人的腰背部受到一定支撑，比较省力，高椅背是指高度达到肩部的椅背，高椅背座椅由于其形状设计成与脊柱自然弯度相似，坐起来特别省力，因此，椅背设计成高椅背。为了让更多的人满足，高椅背的数值以65岁以上男性老年人“坐姿肩高”的第九十五百分位数的数值作为参考依据，为660mm。

椅背2同水平状态的坐垫3成110°，椅背角是指椅背与椅面的夹角，从保持脊柱正常自然形态，增加舒适感的角度考虑，最适宜的倾角为95°-115°。

椅背角的大小对坐姿和脊柱、背肌的负荷程度有重要影响，为了减少对腰部的压力，椅背角应稍微大一些，取110°。

椅背具有贴合人脊椎的自然弯曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起；人的脊椎有几个向前向后的自然弯曲，椅背形状应该设计成与脊柱的自然弯曲状相适 应。脊柱腰椎段是承受上体重量的关键部位，它呈较大的前凸弯曲形状。椅背应在腰椎倚靠的部位适度隆起，使人后靠在上面时能与腰椎段的自然弯曲状恰贴，并使上体前倾。

如图5所示，根据人体臀部受压力情况分布图，将椅垫形状设计成符合人体臀部形状的结构(即增加臀凸位置凹陷)，并且结合辅助起身需求增加适当起伏弧度以减少起身时向前倾倒的风险。

用从坐骨结节至外周的等压线表示臀区合乎理想的体重分布图，若想提高坐垫的舒适性就需要使坐者的体重压力能力较均匀的分布在椅面上。坐骨隆起的部分范围很小，坐着时，这部分及其外包的皮肉首先抵触到坐位面。若坐垫设计得当，就可以使体重压力比较均匀地分布在臀部较大的范围，如图5所示，这是比较了理想的体重压力分布，坐垫的形状参数(臀部陷入深度、臀凸点距)就是根据该图设计的。

坐垫3两侧的椅架1上分别设有一个扶手，扶手的高度为210mm-150mm。

对于老年人辅助起身椅的安全性设计尤为关键，为防止使用者出现意外，本设计通过对座椅扶手和坐垫材料的改进提高安全性。

扶手设计的关键是其高度：在起身时借助扶手提高稳定性，扶手过高，会使肩部被耸起；扶手过低，起不到支撑大小臂的作用，均会使肩部肌肉受力紧张，应避免。因此，座椅扶手高度宜略小于中国人“坐姿肘高”，65岁以上男性老年人的“坐姿肘高”第五十百分位数值为255mm，65岁以上女性老年人的“坐姿肘高”第五十百分位数值为226mm。这两个数值的平均值为(255mm+226mm)/2＝240.5mm，座椅扶手的高度宜略小于这个数值，取为235mm。GB/T 14774-1993推荐值为230±20mm。

坐垫3同椅架1通过合页转动连接。坐垫3通过固定支架固定于椅架1内。

本实用新型所述的自助式座椅，电动推杆4的形成控制装置是齿轮传动形式，它是电机通过减速齿轮后带动安装于内管的小丝杆，带动与之连接一起的做轴向运行螺母，至所设定的行程时，螺母触角压住限位开关断开电源，电机停止运动(反向则与之相同)。

利用电动推杆4作为驱动，来达到坐垫抬起或降落的目的，从而实现对老年人的辅助起身效果。

本实用新型所述的自助式座椅，适用于老年人或关节失能人群的休息座椅，具备较好的舒适性。本设计结合人体工程学和坐姿解剖学选取并设计最适合老年人群的座位功能尺寸。

该座椅对使用者具有以下益处：减轻腿部肌肉负担；避免不自然的躯体姿势；减轻血液系统负担。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自助式座椅，包括椅架和椅背；

其特征在于：椅架顶部具有坐垫，坐垫前端同椅架转动连接，坐垫底部设有用于推动坐垫翻转的电动推杆，坐垫上表面具有纤维面，纤维面上均布有用于防滑的橡胶颗粒。

2.根据权利要求1所述的自助式座椅，其特征在于：

对于坐垫，将其形状设计为臀部陷入深度为23mm-27mm，臀凸点距选取为110mm-120mm；

椅架顶部的椅面高度437mm-447mm；

坐垫深度的数值取370mm-380mm，宽度的数值取385mm-395mm。

3.根据权利要求1或2所述的自助式座椅，其特征在于：

椅背具有贴合人脊椎的自然弯曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起；

椅背长度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平状态的坐垫成α角，110°≤α≤115°。

4.根据权利要求3所述的自助式座椅，其特征在于：

坐垫两侧的椅架上分别设有一个扶手，扶手的高度为210mm-150mm。

5.根据权利要求4所述的自助式座椅，其特征在于：

坐垫同椅架通过合页转动连接。

6.根据权利要求4所述的自助式座椅，其特征在于：

坐垫通过固定支架固定于椅架内。