實用新型多功能平臺

錢炳鋒+李建鄴+沈家蘭+馬玉靜+羅志慶

上海電機學院

【摘 要】為了增加傳統桌椅的多樣性和靈活性，設計出一款多功能一體化的座椅。考慮到不同的人群，將座椅的高度設計為可調節；考慮到人們對桌子的不同要求，將桌面的角度設計為可調節；為解決傳統座椅不方便搬運的問題，將座椅下方設計為滾筒形式，方便人們攜帶。通過機械原理，實現了以上的設計，使桌椅不再單調。

【關鍵詞】曲柄導桿結構；可調性；便攜性

1.技術背景

當前課桌椅的結構死板功能單一，限制了課堂的靈動性，讓學生們養成了許多不良的學習姿勢。

2.引言

教室是學校從事教學活動的一個重要基地，是教師和學生工作、學習的場所。如何創造一個宜人的教室環境是關系到教師教學和學生學習效果的一個重要因素。為使課桌椅設計得合理，除考慮實用、經濟、美觀等要求外，還必須應用人機工程學原理，使課桌椅的外形尺寸符合青少年人體尺度和人體動作尺度，保證學生有一個健康良好的坐姿，從而有利于提高學習效率，減少疲勞和不舒適感。

3.原理及技術

3.1多功能座椅的基本原理利用了曲柄導桿結構，如圖1所示。

3.2自行車座管夾具有方便調節坐桿高度并且可以固定做坐桿的特點，被運用于本設計中。

4.座椅結構

雙層旋轉椅面和雙層旋轉靠背面中心用銷釘與圓形支撐底盤座相接實現旋轉，雙層旋轉椅面和雙層旋轉靠背面上層面和下層面通過合頁連接，可以翻轉；為了增加最大負載量，此處采用了一個可以承重的機構，椅面和底部直線光軸通過魚眼連接，椅面的翻轉帶動底部直線光軸的向前移動，當上層椅面和下層椅面平行時，直線光軸上的支撐塊對上層椅面有支撐作用，增加椅面承重量，通過桿件的調節和定位滑塊的移動實現單人椅、桌椅一體化的狀態、雙人討論桌椅、床以及完全折疊的基本功能狀態；通過椅面角度調節機構和椅子高度調節機構上的定位滑塊配合調節椅面的高度，通過靠背的角度調節機構上的定位滑塊調節靠背角度，通過齒條的鎖定來調整靠背和椅面的距離；通過固定齒條和靠背的角度調節機構上的定位滑塊展成一個桌椅一體化的狀態，通過角度調節機構調節桌面的角度，供繪圖使用；通過桌子后腳桿的展開機構和靠背的角度調節機構的配合調節展開成一個雙人討論平臺，伸縮支撐桿能夠延長，討論桌面板的收展機構能通過滑塊的調節打開討論桌面板，形成一個臨時的討論平臺；將椅面和靠背的上層面板翻轉開，通過桌子后腳桿的展開機構和靠背的角度調節機構的配合調節展成一個床式休息平臺，并將伸縮支撐架支撐在中間兩面板之間，增加承重量。

5.不同形態的變換

多功能座椅機構可以通過簡單的操作即可變換成桌、椅、床、雙人桌椅等，結構簡單，折疊后體積小，攜帶方便，展開后可以變換為靠椅，一桌兩椅或是一小床，且可以聯級進行多人使用，用途更強，非常適合或外活動或是居家使用；變換性強，角度與位姿可隨意調節，可以用于矯正坐姿，適用性強，滿足特殊需求。

可通過椅面角度調節機構和椅子高度調節機構上的定位滑塊配合調節椅面的高度，通過靠背的角度調節機構上的定位滑塊調整靠背角度，通過齒條的卡死來調整靠背和椅面的距離。

在圖2的基礎上調節固定齒條和靠背的角度調節機構上的定位滑塊可以展成一個桌椅一體化的狀態，如圖3所示。通過角度調節機構調節桌面的角度，供繪圖實用。

在圖3的基礎上，通過桌子后腳桿的展開機構和靠背的角度調節機構的配合調節還可以展開成一個雙人討論平臺，伸縮支撐桿能夠延長，討論桌面板的收展機構能通過滑塊的調節打開討論桌面板，形成一個臨時的討論平臺。

在圖4的基礎上，將椅面和靠背的上層面板翻轉開，通過桌子后腳桿的展開機構和靠背的角度調節機構的配合調節可以展成一個床式休息平臺，并將伸縮支撐架支撐在中間兩面板之間，增加承重量。

其它變換

此外，還能將各個腳桿收攏，實現完全折疊狀態放置墻角以節省空間。地腳滾筒邊上預留輪軸，可安裝輪子，更加方便，適應能力更強。

6.科學意義

多功能座椅的設計有效的解決了學生因為桌椅高度的不適而導致坐姿不正確影響身體健康的問題。同時解決了在不同場所對桌椅的不同需求。底部的滾筒設計使人們在移動座椅是能夠更加的便捷。不同形態也讓學生能夠增加對學習的興趣。

7.結論

多功能平臺機構可以通過簡單的操作即可變換成桌、椅、床等平臺，雙人桌椅等機構，結構簡單，折疊后體積小，攜帶方便，非常適合戶外活動；因可以變換多種形式，所以可適應更多場合；變換性強，角度與位姿可隨意調節，可以用于矯正坐姿，可用作健身器材；可以進行聯級使用，增大用途，適應性更強；體積小，功能強，平臺變化多樣，可滿足特殊需求……

因為該平臺可以很容易的通過改變形態來改變功能，從而使不同需求的使用更加方便和快捷。它的實用性、便捷性、多邊性會讓不同需求的人群前來購買，此平臺機構有很大的市場前景。

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基金項目：

本項目受上海電機學院學科建設項目資助，項目編號：16TSXK01；上海市大學生創新計劃資助。