大學自習室座椅舒適度調查及新型自習室座椅的設計討論

劉文彬，梅少良，馬梟，李慧穎

摘 要：調查現在大學自習室中所使用的座椅存在的問題——面對著不同的身高和相同的座椅，千篇一律的座椅設計并不能合理的滿足我們的需要，調查了現時市場上存在的新型座椅的功能和類別，并分析了市場上的座椅對自習室的實用性，經過研究和分析，設計出了可升降式座椅來解決這一問題。

關鍵詞：調查；設計；可升降式座椅

在現代大學生的學習生活中，大部分時間要在教室里度過，座椅要伴隨我們很長時間，由于身高和個人習慣的原因，我們每個人對座椅的高低要求也有很大的差別，傳統的座椅在高度上是固定不可移動的，在這種情況下，學生長時間學習，會對身體產生很大的負荷，尤其對勁椎的傷害更大，這也從側面反映了頸椎疾病越來越低齡化的趨勢。而我們設計的應用于自習室的可升降式座椅，通過用一個手柄帶動蝸桿、蝸桿帶動蝸輪，控制齒輪的傳動，進而控制與之相嚙合的齒條的上下移動，從而調節座板高低，讓我們有條件選擇自己感覺舒服的高度，這樣不僅有利于學習效率的提升，同時對身體健康也是一種保護。

1 現行自習室座椅的調查分析

1.1 大學自習室的座椅調查

通過市場調查獲得的數據顯示，在現行的所有自習室座椅中，一些大學依舊采用傳統的固定式座椅結構，在一排座椅中有一個固定的支架來同時支撐同排所有座椅面板，這種結構已經注定座板高度的固定，同時還存在空間狹小等問題。在大多數學校自習室的座椅結構據有開合結構，當人離開時座椅面板豎立起來節約空間，但卻沒有可以調節高低的功能。

除探究自習室座椅結構方面的問題，我們也通過調查問卷、網絡調查等形式，在中國石油大學（華東）、山東科技大學、山東理工大學等三所院校的部分學生進行社會調查，共發放問卷1000份，收回有效問卷968份，其中72.7%的同學認為“現在各學校中所采用的自習室座椅存在一定缺陷，希望得到一定改進”，19.5%的同學認為“無所謂，無影響”，其他一些同學則認為“無需改進”。通過以上調查發現，現在自習室中應用的座椅在一定程度上有改進的必要。

1.2 市場座椅調查

同期調查發現，雖然市面上已經存在可以調節高低的座椅，例如公司辦公的可調節高低，可旋轉的座椅，但是由它的構造我們可以發現，這種座椅是通過調節座椅中間的立柱來控制升降，類似于千斤頂的原理，整個座椅除了底座不動其余部件都跟著立柱的升降來回高低變化，可見，并不適合在自習室這種公共性并且座椅相連的場合使用。市場上還存在幾種根據健康理念而設計的幾種座椅。例如市面上新興的一種糾正坐姿防近視座椅，其特點就是類似于騎坐式結構，把傳統的背靠面擋板設計在胸前，并且可以調節擋板的高低來控制學生距離書桌的距離達到預防近視的目的；另一種設計如地板內凹式隱藏折疊座椅，由名字就可以知道這種座椅是一種可以折疊的結構，用的時候直接打開并進行組裝，不用的時候折疊起來，能夠有效的節省空間；還有如座椅式健身器，把健身棒和跑步踏板安裝在座椅的支撐架上，不用的時候可以直接縮回到座椅里去，不會占用過多的空間又能起到健身的作用，同時節省了購買健身器材的額外費用，特別適合中小型家庭使用。

1.3 調查發現的問題

通過以上各項調查，綜合分析可得，市場上雖然出現多種可以調節升降的座椅，但是相比較而言結構比較復雜，造價高，有的甚至需要電力、液力的輔助，無論從經濟、環保、空間或實用等方面考慮，并不適用于自習室實用。

2 新型自習室可升降座椅設計方案

圖1 新型自習室可升降式座椅原理圖

基于以上調查所獲得結論，我們設計了一款更適宜應用于自習室的可升降式座椅。本設計是通過齒輪傳動原理，通過人力轉動手柄，將動力傳遞給蝸桿，動力依次傳遞到蝸輪—齒輪—齒條，由于齒輪與齒條之間的嚙合，帶動齒條做上升或下降運動，將座椅面板與齒條框連接在一起，則由齒條的運動實現面板的上下運動，從而實現座椅的升降，另一方面，在座椅達到我們想要的高度時，由于蝸輪蝸桿運動的自鎖性能，從而固定座板高度，當不在認為旋轉手柄情況下，座板不會下降。此外在座板設計上，將座板的重心位置放在前半部分，這樣，當人離開的的時候面板可以自動豎立起來，從而達到節省空間的效果。

3 新型自習室可升降座椅的優點分析

通過對上述市場上的座椅分析和研究，我們設計了適合自習室使用的升降式座椅，其特點如下：

（1）從結構方面講，該升降式座椅結構比較簡單，通過簡單地手柄轉動將動力通過齒輪、齒條，傳到面板，相比傳統的座椅只增加了齒輪嚙合傳動體系。在結構上達到了節省材料和減少技術投入的目的。另外，重心的改變，既能夠節約空間，同時還能使結構更加簡單，對于座椅的實際使用有很大的方便，同時，簡單的結構使得座椅不易損壞，即使出現問題，維修起來也比較簡單，避免了不必要的維修費用。

（2）從實用性方面講，這種設計結構有效的解決了因個人要求不同所造成的問題，由于自習室的桌子高度是相同的，而每個人身高和習慣不同，對座椅的高度要求也是不同的，通過調節座椅的高度，進而達到每個人的需要，不僅可以提高教學的質量和學生的學習效果，同時對學生的健康也有很大的幫助。

（3）從經濟效益方面講，本設計所用材料成本較低，設計結構也比較簡單，加工起來相對比較容易，這樣可以大大節約所需的費用，在生產的過程中能夠很容易的進行批量生產。

4 結束語

這種新型自習室可升降座椅利用了蝸輪蝸桿傳動、齒輪嚙合傳動及其自鎖的原理，并利用物體本身的重力特性等，從而達到設計的目的，同時還能在一定程度上簡化結構。

這種座椅改變了傳統自習室座椅單調，不能升降等問題，在一定程度上有利于學生的健康，同時對教學也有一定的幫助，我們相信，在控制制作成本的前提下，我們的作品能夠在市場上得以推廣。