一种用于研究课桌椅健康舒适性的实验装置的制作方法

本发明涉及家具产品检测设备，尤其涉及一种用于研究课桌椅健康舒适性的实验装置。

背景技术：

课桌椅，就是学生上课用的桌椅，是桌椅的一种，也叫学生课桌椅，学校课桌椅。课桌椅可以按照年龄、材料、功能来划分。目前广大中小学课桌椅的结构、造型较为普通，中小学生一天日常使用下来容易会产生较严重的疲劳感觉，有些自称人体工学的座椅，设计的造型不合理，反而会影响学生的健康舒适性。

学生使用课桌椅时，学生坐姿分为前倾的写字姿势和直立后仰的听课姿势，常常写字姿势屁股只坐座面的1/2-2/3，听课姿势屁股占到座面的2/3-3/4，课椅和课桌的距离也不相同。同时，不同年龄阶段的身高不同，对课桌椅的舒适度要求也不同，需要开展相关研究。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种用于研究课桌椅健康舒适性的实验装置，该装置结构合理，操作方便。

为了实现上述目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种用于研究课桌椅健康舒适性的实验装置，包括用来放置课桌和椅子的底板组件、椅面椅背高低差检测机构和体压垫固定机构，所述椅面椅背高低差检测机构设置在体压垫固定机构上部，所述椅面椅背高低差检测机构包括两两垂直滑动设置的x轴调节杆、y轴调节杆、z轴调节杆，以及位移传感器，所述x轴调节杆上、y轴调节杆上、z轴调节杆上均设有位置锁定块，所述位移传感器通过翻转调节块与z轴调节杆一端连接，且翻转调节块使得位移传感器正对椅面或者椅背。

作为优选方案：所述体压垫固定机构包括立架、以及通过调节块活动设置在立架上的水平调节架，所述水平调节架上还均匀间隔设有多个用来固定体压垫的固定卡扣。

作为优选方案：所述立架包括两侧的立柱以及固定在立柱顶部的横梁，所述横梁上间隔设置多个固定卡扣。

作为优选方案：所述底板组件包括金属型材框架，固定在金属型材框架中部的固定板，以及设置在固定板两侧且与金属型材框架滑动连接的活动板，所述课桌的两侧支撑腿分别设置在两个活动板上，所述椅子设置在固定板上。

作为优选方案：所述椅子所在的固定板的两侧还滑动有多个用来固定椅子的椅脚固定组件。

作为优选方案：所述椅脚固定组件包括通过调节块连接的立杆和横杆，且横杆的内侧端还贯穿设有锁紧螺杆。

作为优选方案：所述翻转调节块为一端相互铰接的第一板片和第二板片，所述第一板片的另一端与z轴调节杆固定，所述第二板片的另一端与位移传感器固定，且第一板片和第二板片在夹角为90度或者180度处限位。

作为优选方案：所述调节块为开设有垂直向通孔以及水平向通孔的连接块，且连接块的两侧设有锁紧螺拴。

作为优选方案：所述x轴调节杆、y轴调节杆、z轴调节杆均为直线导轨，所述位置锁定块为与直线导轨相互配合的滑块，且x轴调节杆的滑块与y轴调节杆的滑块相固定，z轴调节杆的滑块固定在x轴调节杆的一端。

本发明是用于课桌椅的健康舒适性的实验装置，用这个设备可以开展多种类型的研究，为广大中小学课桌椅放置指导、课桌椅生产企业技术研发提供参考价值。本发明通过把课桌椅放在底板组件上，测量时学生先坐在课椅上，再把课桌移动至实验要求的位置，用于研究课桌和课椅相对位置距离关系相对于不同坐姿和不同身高的学生使用的合理性，课桌和课椅距离的远近，影响学生的健康和舒适性。第二是可以测量课桌椅同时使用的情况下，学生坐姿的体压分布，从而分析椅面和椅背造型对学生就坐舒适性的影响。第三是可以测量椅面和椅背的曲面的高低差，用于实验比对不同年龄的学生对座椅的不同需求。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的椅面椅背高低差检测机构的结构示意图。

图3为本发明的体压垫固定机构的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1至图3所示的一种用于研究课桌椅健康舒适性的实验装置，包括用来放置课桌4和椅子5的底板组件、椅面椅背高低差检测机构1和体压垫固定机构2，所述椅面椅背高低差检测机构1设置在体压垫固定机构2上部，所述椅面椅背高低差检测机构1包括两两垂直滑动设置的x轴调节杆13、y轴调节杆15、z轴调节杆11，以及位移传感器19，所述x轴调节杆13上、y轴调节杆15上、z轴调节杆11上均设有位置锁定块，所述位移传感器19通过翻转调节块18与z轴调节杆11一端连接，且翻转调节块18使得位移传感器19正对椅面或者椅背。

所述体压垫固定机构2包括立架、以及通过调节块22活动设置在立架上的水平调节架24，所述水平调节架24上还均匀间隔设有多个用来固定体压垫的固定卡扣23。

所述立架包括两侧的立柱21以及固定在立柱21顶部的横梁，所述横梁上间隔设置多个固定卡扣23。

所述底板组件包括金属型材框架31，固定在金属型材框架31中部的固定板33，以及设置在固定板33两侧且与金属型材框架31滑动连接的活动板32，所述课桌4的两侧支撑腿分别设置在两个活动板32上，所述椅子5设置在固定板33上。

所述椅子5所在的固定板33的两侧还滑动有多个用来固定椅子5的椅脚固定组件25。

所述椅脚固定组件25包括通过调节块22连接的立杆和横杆，且横杆的内侧端还贯穿设有锁紧螺杆。

所述翻转调节块为一端相互铰接的第一板片17和第二板片18，所述第一板片17的另一端与z轴调节杆11固定，所述第二板片18的另一端与位移传感器19固定，且第一板片17和第二板片18在夹角为90度或者180度处限位。

所述调节块22为开设有垂直向通孔以及水平向通孔的连接块，且连接块的两侧设有锁紧螺拴。

所述x轴调节杆13、y轴调节杆15、z轴调节杆11均为直线导轨，所述位置锁定块为与直线导轨相互配合的滑块，且滑块上设有锁紧螺杆，所述位置锁定块包括与x轴调节杆13滑动连接的第一锁定块14、与y轴调节杆16滑动连接的第二锁定块16、与z轴调节杆11滑动连接的第三锁定块12，第一锁定块14和第二锁定块16相固定，第三锁定块12固定在x轴调节杆13的一端。

使用时，课桌初始状态移到最前端，方便测试人员进入测试区域；测试人员在测试过程中，可调整课桌的前后距离，使其得到一个较舒适的位置。

然后调节体压垫固定机构2，具体操作步骤如下：

1、座椅椅背靠近设备立柱，左右居中放置在底板组件的固定板上方；

2、通过调节座椅固定组件，可将各种不同形状的座椅固定在固定板上；

3、测试人员将座椅调节到合适的高度，水平调节架也调到相应位置(略低于椅面)；

4、将椅面体压垫平铺在座椅上，用水平调节架上的固定卡扣牢牢将椅面体压垫固定在座椅上；

5、同时按照相同方式将另外的体压垫固定在座椅椅背上。

最后调节椅面椅背高低差检测机构1，具体操作步骤如下：

1、在检测椅面高低差值时，先选取好需要检测的高低差截面位置，固定好x轴调节杆或者y轴调节杆；

2、调节z轴调节杆高度，使传感器在其检测范围内，保证其正常工作，并固定好z轴调节杆；

3、测试人员手动将y轴或者x轴从座椅一端慢慢移动到另一端，在经过椅面较高或较低位置时，记录数据，然后计算出高低差值；

4、在需要测试椅背高低差值时，将传感器旋转90°，其余步骤同上。

上述的体压垫固定机构2用于固定体压采集垫，使其不产生移动。具体是：将体压采集垫牢固地固定在课桌椅上，不应在就坐中产生移动。该辅助台能适用于市场上各类课桌椅产品，保证在使用中，能把体压垫调节至以下位置。

一、座面的体压垫:测量的时候都是以体压垫感应区域的底线刚好接触到座面的水平面为基准，座面一般的调节高度在300mm-450mm。

二、椅背的体压采集垫：测量的时候都是以靠背下缘中轴点，垂直映射在与座面的水平面的交点所在的地方为基准。

三、两块体压垫的中心轴都应分别与座面和椅背的中心轴对齐，在正常实验就坐的使用过程中，体压垫的偏差移动不大于1cm。

所述椅面椅背高低差检测机构1用于椅面和椅背表面有各类模仿腿部和臀部曲线设计的造型曲面的测量，测试该曲面的最高点和最低点的差值。

本发明整体通过分析体压分布与座椅高度、座面深度、座面和椅背高低差值，评估课桌椅的健康安全舒适特性。

应当指出，以上实施例仅是本发明的代表性例子。本发明还可以有许多变形。凡是依据本发明的实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均应认为属于本发明的保护范围。