自助式座椅的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自助式座椅，包括椅架和椅背；椅架頂部具有坐墊，坐墊前端同椅架轉(zhuǎn)動連接，坐墊底部設(shè)有用于推動坐墊翻轉(zhuǎn)的電動推桿，坐墊上表面具有纖維面，纖維面上均布有用于防滑的橡膠顆粒。本實用新型所述的自助式座椅，能夠?qū)崿F(xiàn)點動輔助人坐起，并且纖維面透氣，具有的橡膠顆粒能夠起到防滑的作用，是一種能夠廣泛幫助老年人起身的自助式座椅。
【專利說明】
自助式座椅
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種幫助老年人起身的自助式座椅。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著年齡的增長，許多有走動能力的老年人體為缺乏站立的能力，無法從座位起身，必須依靠他人的幫助，這樣不僅嚴重影響了老年人的身心健康，同時也對家庭和社會造成了巨大的負擔。且國內(nèi)的輔助起身座椅都是需要借助手臂的力量來達到起身的目的，在衰老的過程中，老年人的上肢技能也會發(fā)生退化，手部力量下降16%_40%，臂力下降約50%。采用扶手的方式來輔助站立也會導致老年人上肢肌肉損傷。而國外的智能座椅價格又非常昂貴，不具有普遍性。
[0003]老年座椅設(shè)計的基點不是把老年人作為負擔去適應(yīng)和迀就家居環(huán)境，也不是把老年人放在被動的位置去考慮，而是以一種向上的、幾級的態(tài)度引導老年人潛能的發(fā)揮，通過對輔助起身椅子的設(shè)計以激發(fā)老年人的生活情趣，最大限度地延長健康期，從根本上提高老年人的生活質(zhì)量。
[0004]基于人因工程學的座椅的設(shè)計準則如下:
[0005]⑴座椅的尺寸應(yīng)與使用者的人體尺寸相適應(yīng)。因此在設(shè)計座椅前，首先要明確設(shè)計的座椅供誰坐用。要把使用者群體的人體尺寸測量數(shù)據(jù)作為確定座椅設(shè)計參數(shù)的重要依據(jù)。
[0006]⑵應(yīng)盡量使就坐者保持自然的或接近自然的姿勢，并且要使坐用者不時變換自己的坐姿。
[0007]⑶應(yīng)符合人體生物力學原理。座椅的結(jié)構(gòu)與形態(tài)要有利于人體重力的合理分布，有利于減輕背部與脊柱的疲勞與變形。
[0008]⑷應(yīng)使坐用者活動方便，操作省力，舒適。
[0009](5)牢固、穩(wěn)定，防止坐者傾翻、滑倒。
[0010]有關(guān)標準公布的人體數(shù)據(jù)是在裸體(或穿單薄內(nèi)衣)、不穿鞋的條件下測得的，而設(shè)計中所涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關(guān)人體尺寸時，必須給衣服、帽、鞋留下適當?shù)挠嗔?，也就是?yīng)在人體尺寸上增加適當?shù)闹b修正量。所有這些修正量總計為功能修正量；另外，為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間壓抑感”、“高度恐懼感”等心理感受，或者為了滿足人們“求美”、“求奇”等心理需求，在產(chǎn)品最小功能尺寸上附加一項增量，稱為心理修正量?？紤]了心理修正量的產(chǎn)品功能尺寸成為最佳功能尺寸，計算式為:
[0011]Xopm=Xa+Af+Ap。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實用新型針對以上問題的提出，而研究設(shè)計一種自助式座椅，用于解決現(xiàn)有的輔助起身座椅都是需要借助手臂的力量來達到起身，易導致老年人上肢肌肉損傷的缺點。本實用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0013]—種自助式座椅，包括椅架和椅背;椅架頂部具有坐墊，坐墊前端同椅架轉(zhuǎn)動連接，坐墊底部設(shè)有用于推動坐墊翻轉(zhuǎn)的電動推桿，坐墊上表面具有纖維面，纖維面上均布有用于防滑的橡膠顆粒。
[0014]作為優(yōu)選對于坐墊，將其形狀設(shè)計為臀部陷入深度為23mm-27mm，臀凸點距選取為110mm-120mm;椅架頂部的椅面高度437mm-447mm;坐墊深度的數(shù)值取370mm-380mm，寬度的數(shù)值取385mm-395mm。
[0015]作為優(yōu)選椅背具有貼合人脊椎的自然彎曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起;椅背長度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平狀態(tài)的坐墊成α角，110° < 115°。
[0016]作為優(yōu)選坐墊兩側(cè)的椅架I上分別設(shè)有一個扶手，扶手的高度為210mm-150mm。
[0017]作為優(yōu)選坐墊同椅架通過合頁轉(zhuǎn)動連接。
[0018]作為優(yōu)選坐墊通過固定支架固定于椅架內(nèi)。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實用新型所述的自助式座椅，坐墊底部設(shè)有用于推動坐墊翻轉(zhuǎn)的電動推桿，坐墊上表面具有纖維面，纖維面上均布有用于防滑的橡膠顆粒，能夠?qū)崿F(xiàn)點動輔助人坐起，并且纖維面透氣，具有的橡膠顆粒能夠起到防滑的作用，是一種能夠廣泛幫助老年人起身的自助式座椅。
[0020]本實用新型所述的自助式座椅，雖然設(shè)計了扶手，但是只是供老年人坐下時手臂舒適的放置，在輔助起身的過程中，并不需要借助手臂的力量，而是通過電動推桿直接讓坐墊抬起，將人體工程學和現(xiàn)代質(zhì)量工程的知識融入其中，運用人體工程學的研究方法對座椅的各個參數(shù)進行了設(shè)計，利用合頁將坐墊和座椅構(gòu)架連接在一起，并用固定支架將電動推桿與坐墊、座椅構(gòu)架連接在一起，通過電動推桿內(nèi)推桿的伸縮來帶動坐墊的抬起和降落，并最終運用現(xiàn)代質(zhì)量工程的FEMA方法對產(chǎn)品進行了安全可靠性分析，是一款為老年人量身定做的在保證安全的前提下具有輔助站立功能的座椅。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2是本實用新型的側(cè)視圖。
[0023]圖3是本實用新型的俯視圖。
[0024]圖4是本實用新型主視圖。
[0025]圖5是臀區(qū)合乎理想的體重分布圖。
[0026]其中:1、椅架，2、椅背，3、坐墊，4、電動推桿。
【具體實施方式】
[0027]如圖1-圖5所示，一種自助式座椅，包括椅架I和椅背2;椅架I頂部具有坐墊3，坐墊3前端同椅架I轉(zhuǎn)動連接，坐墊3底部設(shè)有用于推動坐墊3翻轉(zhuǎn)的電動推桿4，坐墊3上表面具有纖維面，纖維面上均布有用于防滑的橡膠顆粒，能夠?qū)崿F(xiàn)點動輔助人坐起，并且纖維面透氣，具有的橡膠顆粒能夠起到防滑的作用，是一種能夠廣泛幫助老年人起身的自助式座椅。
[0028]坐墊材料設(shè)計，坐墊的使用材料直接關(guān)系到座椅的安全性和舒適性，軟硬適當?shù)淖鴫|使人精神放松，緩解疲勞。本設(shè)計選用纖維材料即透氣又避免身體下滑。適當增加點膠顆粒，增大摩擦系數(shù)已達到防滑的目的。
[0029]電動推桿4內(nèi)推桿的伸縮來帶動坐墊的抬起和降落，達到最大行程后，電動推桿4會自動斷開，不會空轉(zhuǎn)燒毀，電動推桿4的運作是通過外部人操作按鈕來得以實現(xiàn)。
[0030]如圖5所示，對于坐墊，將其形狀設(shè)計為臀部陷入深度為23mm-27mm，臀凸點距選取為I 1mm-120mm，可進行功能修正和心理修正;對于坐墊的設(shè)計，當人坐在椅子上，他身體的重量并非在整個臀部上，而是在兩塊坐骨的小范圍內(nèi)。當人體的重量由坐骨節(jié)支撐時，人的感受是最舒適的。本設(shè)計根據(jù)人因工程學選取了適合老年人群的臀部曲線作為設(shè)計模型來設(shè)計坐墊。
[0031 ] 坐墊深度的數(shù)值取370mm-380mm，寬度的數(shù)值取385mm-395mm。
[0032]坐墊深度，即座椅深度是指椅面的前后距離，其尺寸應(yīng)該滿足以下三個條件:一是使臀部能夠得到充分的支持;二是腰部能夠得到椅背的支持;三是椅面前緣與小腿之間要留有適當?shù)木嚯x，以保證大腿肌肉不會受到擠壓，讓小腿自由活動。
[0033]因此在座椅設(shè)計中應(yīng)該使座椅深度適中，否則，如果椅面深度過深時，人體挨上椅背就會有很大的傾斜度，使腰部缺乏支撐點而懸空，這樣會加劇腰部的肌肉活動強度而導致疲勞的產(chǎn)生。
[0034]所以，座椅深度應(yīng)該以65歲以上女性老年人的“臀膝距”的第五百分位數(shù)的3/4作為設(shè)計依據(jù)，這樣使腿短者在就坐時能夠倚著椅背而不會使膝部壓在椅緣上，保持舒適的感覺。
[0035]查表為500mm X 3/4 = 375mm，同時考慮到著裝修正量，尺寸修正數(shù)值為5mm。因此，綜上所述，設(shè)計的座椅深度的數(shù)值為Xopm = Xa+Af = 3 7 5mm+5mm = 380mm。
[0036]坐墊3寬度的數(shù)值為392mm;座椅的寬度應(yīng)該按照身材高大的人的體寬尺寸來設(shè)
i+o
[0037]—般以女性臀部測量的第九十五百分位數(shù)測量值作為設(shè)計依據(jù)。
[0038]查表為379mm，這里尺寸修正量需要考慮“坐姿臀寬”的衣物修正量，為13mm。
[0039]因此，綜上所述，設(shè)計的座椅寬度的數(shù)值為:
[0040]Xopm=Xa+Af = 379mm+13mm = 392mm0
[0041 ]本實用新型所述的自助式座椅，椅架頂部的椅面高度437mm-447mm;椅面高度一般是指椅面至地面的高度。適宜的椅面高度設(shè)計應(yīng)使就坐者大腿近于水平，小腿自然垂直，腳掌平放在地面上。座面不能過高，否則身材矮小的人小腿懸空時，會使大腿受椅面前緣壓迫，大腿與椅面壓力過大，坐者感到不適，長時間這樣坐著，則會使小腿血液循環(huán)受阻，產(chǎn)生麻木腫脹的感覺。但當座面過低的時候，承壓面積小，坐骨下壓力過于集中，身材高大的人坐著時骨盆會后傾，這時正常腰椎曲線被拉直，增加了背部肌肉負荷，容易產(chǎn)生腰酸背痛的感覺。
[0042]所以椅面高度應(yīng)該以坐姿人體尺寸中身材較為矮小的人的“小腿加足高”的數(shù)值來設(shè)計。因此設(shè)計數(shù)值應(yīng)該以65歲以上女性老年人的“小腿加足高”的第五百分位數(shù)值為依據(jù)，查表取330mm-340mm。
[0043]這時功能修正量需要主要考慮兩方面的內(nèi)容:一個是鞋跟高的修正量，一般取值為25-38mm，另一個方面是關(guān)于著裝(褲厚)的修正量，一般取值為3mm，且座椅座面高度的設(shè)計不需要考慮心理修正量。
[0044]因此，綜上所述，設(shè)計的座椅椅面高度的合理值取為Xopm=Xa+Af+A
[0045]p = 330mm+(38mm-3mm)+0 = 365mm。
[0046]但是，由于此座椅應(yīng)符合廣泛老人的需求，將65歲以上女性老年人的“小腿加足高”的第九十五百分位數(shù)的值作為參考值，為412mm。最終椅面高度合理值為Xopm=Xa+Af+Δρ = 412mm+ (38mm-3mm) +0 = 447mm。
[0047]對于椅背的設(shè)計，設(shè)置椅背的目的是為了使人坐著工作或休息時，把身體的一部分重力壓在椅背上，以減輕脊柱尤其是腰椎部的負荷，同時能使脊柱保持自然的彎姿，產(chǎn)生輕松省力的感覺。椅背是否能具有上述功能，主要取決于它的形狀、傾角和高低尺寸這三個因素的設(shè)計。
[0048]椅背長度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平狀態(tài)的坐墊成α角，110° <115°。低椅背只支撐腰部，因而又稱為腰靠，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撐腰椎部的功能外，還支撐到胸椎下半部。其上下高度取為40cm左右，中椅背座椅使人的腰背部受到一定支撐，比較省力，高椅背是指高度達到肩部的椅背，高椅背座椅由于其形狀設(shè)計成與脊柱自然彎度相似，坐起來特別省力，因此，椅背設(shè)計成高椅背。為了讓更多的人滿足，高椅背的數(shù)值以65歲以上男性老年人“坐姿肩高”的第九十五百分位數(shù)的數(shù)值作為參考依據(jù)，為660mm。
[0049]椅背2同水平狀態(tài)的坐墊3成110°，椅背角是指椅背與椅面的夾角，從保持脊柱正常自然形態(tài)，增加舒適感的角度考慮，最適宜的傾角為95° -115°。
[0050]椅背角的大小對坐姿和脊柱、背肌的負荷程度有重要影響，為了減少對腰部的壓力，椅背角應(yīng)稍微大一些，取110°。
[0051]椅背具有貼合人脊椎的自然彎曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起;人的脊椎有幾個向前向后的自然彎曲，椅背形狀應(yīng)該設(shè)計成與脊柱的自然彎曲狀相適應(yīng)。脊柱腰椎段是承受上體重量的關(guān)鍵部位，它呈較大的前凸彎曲形狀。椅背應(yīng)在腰椎倚靠的部位適度隆起，使人后靠在上面時能與腰椎段的自然彎曲狀恰貼，并使上體前傾。
[0052]如圖5所示，根據(jù)人體臀部受壓力情況分布圖，將椅墊形狀設(shè)計成符合人體臀部形狀的結(jié)構(gòu)(即增加臀凸位置凹陷)，并且結(jié)合輔助起身需求增加適當起伏弧度以減少起身時向前傾倒的風險。
[0053]用從坐骨結(jié)節(jié)至外周的等壓線表示臀區(qū)合乎理想的體重分布圖，若想提高坐墊的舒適性就需要使坐者的體重壓力能力較均勻的分布在椅面上。坐骨隆起的部分范圍很小，坐著時，這部分及其外包的皮肉首先抵觸到坐位面。若坐墊設(shè)計得當，就可以使體重壓力比較均勻地分布在臀部較大的范圍，如圖5所示，這是比較了理想的體重壓力分布，坐墊的形狀參數(shù)(臀部陷入深度、臀凸點距)就是根據(jù)該圖設(shè)計的。
[0054]坐墊3兩側(cè)的椅架I上分別設(shè)有一個扶手，扶手的高度為210mm-150mm。
[0055]對于老年人輔助起身椅的安全性設(shè)計尤為關(guān)鍵，為防止使用者出現(xiàn)意外，本設(shè)計通過對座椅扶手和坐墊材料的改進提高安全性。
[0056]扶手設(shè)計的關(guān)鍵是其高度:在起身時借助扶手提高穩(wěn)定性，扶手過高，會使肩部被聳起;扶手過低，起不到支撐大小臂的作用，均會使肩部肌肉受力緊張，應(yīng)避免。因此，座椅扶手高度宜略小于中國人“坐姿肘高”，65歲以上男性老年人的“坐姿肘高”第五十百分位數(shù)值為255mm，65歲以上女性老年人的“坐姿肘高”第五十百分位數(shù)值為226mm。這兩個數(shù)值的平均值為(255mm+226mm)/2 = 240.5mm，座椅扶手的高度宜略小于這個數(shù)值，取為235mm XB/T 14774-1993推薦值為 230 ± 20mm。
[0057]坐墊3同椅架I通過合頁轉(zhuǎn)動連接。坐墊3通過固定支架固定于椅架I內(nèi)。
[0058]本實用新型所述的自助式座椅，電動推桿4的形成控制裝置是齒輪傳動形式，它是電機通過減速齒輪后帶動安裝于內(nèi)管的小絲桿，帶動與之連接一起的做軸向運行螺母，至所設(shè)定的行程時，螺母觸角壓住限位開關(guān)斷開電源，電機停止運動(反向則與之相同)。
[0059]利用電動推桿4作為驅(qū)動，來達到坐墊抬起或降落的目的，從而實現(xiàn)對老年人的輔助起身效果。
[0060]本實用新型所述的自助式座椅，適用于老年人或關(guān)節(jié)失能人群的休息座椅，具備較好的舒適性。本設(shè)計結(jié)合人體工程學和坐姿解剖學選取并設(shè)計最適合老年人群的座位功能尺寸。
[0061]該座椅對使用者具有以下益處:減輕腿部肌肉負擔;避免不自然的軀體姿勢;減輕血液系統(tǒng)負擔。
[0062]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種自助式座椅，包括椅架和椅背； 其特征在于:椅架頂部具有坐墊，坐墊前端同椅架轉(zhuǎn)動連接，坐墊底部設(shè)有用于推動坐墊翻轉(zhuǎn)的電動推桿，坐墊上表面具有纖維面，纖維面上均布有用于防滑的橡膠顆粒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自助式座椅，其特征在于: 對于坐墊，將其形狀設(shè)計為臀部陷入深度為23mm-27mm，臀凸點距選取為110mm-120mm; 椅架頂部的椅面高度437mm-447mm; 坐墊深度的數(shù)值取370mm-380mm，寬度的數(shù)值取385mm-395mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自助式座椅，其特征在于: 椅背具有貼合人脊椎的自然彎曲，椅背的腰椎部分具有弧形凸起； 椅背長度尺寸取655mm-665mm，椅背同水平狀態(tài)的坐墊成α角，110° < 115°。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自助式座椅，其特征在于: 坐墊兩側(cè)的椅架上分別設(shè)有一個扶手，扶手的高度為210mm-150mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自助式座椅，其特征在于: 坐墊同椅架通過合頁轉(zhuǎn)動連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自助式座椅，其特征在于: 坐墊通過固定支架固定于椅架內(nèi)。
【文檔編號】A47C7/54GK205457434SQ201620045368
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】盧碧紅, 羅佳寧, 張良, 曲寶章, 陳曉媛
【申請人】大連交通大學