多功能健身办公椅创新设计

 吴浩贤，王家珂，潘  毅，陈成会，汤  瑞

 （扬州工业职业技术学院机械工程学院，江苏  扬州  225127）

摘要：介绍了一款多功能健身办公椅，它将普通办公椅和常用健身器材组合起来。通过结构设计，多功能健身办公椅可以用来做各种健身运动并带有休息、按摩功能，不同部分结构可以实现不同运动和按摩保健，从而实现强身健体的作用，同时通过某些结构还可以作为午休的场所。

关键词：健身办公椅；组合创新；设计 中图分类号：TS952. 91  

0  引言

 久坐人群由于缺乏运动，不同程度地患有颈、肩、腰部等综合疾病。最好的康复与预防颈、肩、腰部问题的方法是运动，但现在生活节奏太快，大部分人没时间、没场地或工具进行运动，办公椅作为办公环境中不可缺少的一部分，既要满足人们对舒适环境的需要，更要满足人们对健康生活方式的追求。因此，本文介绍创新设计的一款多功能健身办公椅，可同时有效地满足人们健身、办公的需要。

1  多功能健身办公椅整体设计

 该设计采用组合创新思维，将健身、按摩及办公椅有机地结合，形成全新的产品。其健身功能针对性强、健身效果好；顾客操作简单、使用方便。它主要具有以下特点：①智能健身办公椅靠背调节的最小角度采用人体工程学实验结果的最佳角度1100来设计，可有效缓解长期坐在椅子上的疲劳并纠正坐姿，椅子正常高度为100 cm，采用硬质靠椅，可以保护脊椎；②智能健身办公椅是对现有的普通办公椅进行合理的改进，将各种健身功能附加在上面，椅背可以自由拉紧和松弛，并且能向后扩张至1800，可以使办公人员在工作之余做仰卧起坐之类的运动，有助于预防和治疗颈、肩、腰、腿痛及背部酸痛之类的疾病；③在椅背两侧部位装有扩胸运动的部件，其弹性可调，使人肩臂部得到很好的放松和锻炼；④智能健身办公椅对颈、肩、腰等部位进行按摩，每天按摩半小时，对久坐综合症有康复、缓解、预防的功能；⑤智能办公椅可以折叠，当工作疲惫时，可以躺下小憩一下，让你有充足的精力投入下一阶段的工作；⑥其体积小，节省空间。多功能健身办公椅如图1所示。

2功能与结构设计

2.1  用于仰卧起坐的结构设计

 椅子坐垫和椅背之间采用旋转副连接，并用大螺母锁紧，松开大螺母后椅背和坐垫之间可以呈平行状态；靠背两侧的椅子扶手和椅背之间通过螺母相连，螺母松开后椅背与扶手之间可以相对旋转，扶手和椅背之间可以旋转1800，使椅背和扶手之间成反向垂直状态，并支撑椅背；仰卧器和椅子坐垫之间也是采用旋转副，可以相对旋转，不用时将仰卧器固定在坐垫下面的卡扣上。实现仰卧起坐功能时，将靠背两侧小锁紧螺母旋松，然后将座椅扶手沿安装在靠背两侧的旋转轴旋转1800为反向水平状态，旋紧小锁紧螺母；将坐垫两侧大锁紧螺母旋松，然后将靠背沿连接轴向后放平，使扶手顶端与地面接触起到支撑作用；将仰卧器从拉盘盖的卡扣上拿下使之自然垂放。仰卧起坐状态如图2所示。

2.2  用于伸腿运动的结构设计

 如图3所示，机械伸腿运动的基本结构拉环是由拉绳、导向轴、拉盘、环形拉簧、拉簧轴五部分组成。在使用时抬腿器拉绳绕过导向轴与拉盘相连并预绕拉盘两圈。拉盘与一个环形拉簧一端相连，拉簧另一端与拉簧轴相连，拉簧轴固定在坐垫底部，不可旋转。拉力会让预绕两圈的拉盘在坐垫底部的拉盘仓内旋转，从而带动拉簧旋紧并产生弹性变形。拉簧产生弹性形变的阻力即为锻炼大腿力的来源。其中有两个拉盘，对于锻炼者来说，可以根据自身条件改变弹簧形变量的大小。

2.3  用于飞乌运动的结构设计

 飞鸟运动所需的负荷由拉力弹簧绳来实现，左、右两侧各分配3个套环（见图3），每个套环可以安装一个或几个拉簧绳。拉簧绳有轻量、次重量和重量3个级别，拉力指数分别是50 N、100 N、200 N，根据个人需要更换拉簧。椅子每侧的3个拉簧扣可以根据锻炼强度从7个拉簧中选择1～3个拉簧自由组合，这7个拉簧分别为50 N的拉簧3个、100 N的拉簧2个、200 N的拉簧2个，从而达到好的运动效果。

 飞鸟运动状态配备的弹性拉绳见图4，利用它可以对左右手臂进行锻炼。在椅子的两侧有套环，其目的是为了与弹性拉绳的卡口配合。锻炼者只需用力拉弹力绳即可，在做飞鸟运动时，耳环扣成半圆状，方便人们多方位锻炼。

2.4  用于哑铃弯举运动的结构设计

 该结构与飞鸟运动的结构相同，飞鸟运动状态的椅子形态也是锻炼二头肌的形态，人可以单膝跪于座椅上，单手握住刚性拉伸的把手，胳膊下垂并重复屈肘一伸展的方式来锻炼二头肌。

2.5  用于坐推运动的结构设计

 在椅背后方两侧，高度大约在正常身高坐立状态的手臂位置，设有两卡扣拉环，并配备拉簧两根，坐推运动的负荷由拉簧实现，它挂在椅背上卡口拉环里（见图5），两手抓住拉簧，锻炼者可以通过拉动拉簧伸展达到健身的效果。

 在椅子下端有个压腿器，该压腿器拥有两项功能：其一起到仰卧起坐固定脚的作用；其二就是关于机械伸腿运动。椅子下部安装有一个轮盘，在轮盘里面有两个发条式弹簧，将发条式弹簧所伸缩的力用于抬起运动所需的力，以达到锻炼腿的作用。在仰卧起坐的过程中，压腿器是不能动的，然而在做抬起运动的过程中，压腿器是可以向前、向上运动的，因此在压腿器的顶部，我们设计出了可以固定和拆解压腿器的工作装置，只需一关一合，很轻松地解决这一问题。

2.6  实现按摩功能的结构设计

 本健身椅共有3大按摩区，分别为：①颈部按摩：对整个颈部进行按摩，通过椅背内部的震动有效按摩颈椎，活动颈部肌肉，见图6；②背部、腰部按摩：对整个背部和腰部进行按摩，通过椅背内部的上下左右运动有效调整脊椎前后左右位置，活动每个脊椎和韧带，

见图7；③腿部指压按摩：按摩椅内置指压滚轮，在人体的腿部穴位施以适合的力道进行反复的指压按摩，有效地刺激腿部穴位，让血液的流通变得更顺畅。

3结束语

 本文所设计的产品是集健身、休息、按摩和办公于一体的多功能办公椅，主要是针对久坐并缺乏运动人群的颈、肩、腰部等综合症问题，为其康复、预防提供保障。它将普通办公椅和常用健身器材进行组合创新，可以用来做健身运动并可以按摩。其操作方便，体积较小，节省空间，使办公室锻炼保健成为可能。