накладное сиденье (варианты)

Формула изобретения

1. Накладное сиденье, содержащее балансировочный элемент и опору, причем на последней закреплена стойка с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом, отличающееся тем, что контур площадки балансировочного элемента образован в плане сопряжением 3 дуг окружностей и 3 прямых линий, касательных к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку, при этом глубина балансировочного элемента составляет 1-0,75 его ширины, точка опоры балансировочного элемента на шарнир расположена на оси симметрии балансировочного элемента на расстоянии от его передней кромки, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины, расстояние от опоры до балансировочного элемента в месте расположения шарнира составляет от 0,07 до 0,125 ширины балансировочного элемента, отношение размеров в плане опоры с балансировочным элементом составляет 0,8-0,9, шарнир со стойкой расположен на опоре на оси симметрии, расстояние между передними кромками опоры и балансировочного элемента составляет от 0,14 до 0,15 расстояния от передней кромки балансировочного элемента до точки его опоры.

2. Накладное сиденье по п.1, отличающееся тем, что балансировочный элемент или опора снабжены ограничителями наклона балансировочного элемента относительно опоры.

3. Накладное сиденье по п.2, отличающееся тем, что на опоре выполнены ограничители наклона в виде ее отогнутых вверх углов или сторон на высоту от 0,05 до 0,13 ширины балансировочного элемента.

4. Накладное сиденье по п.1, отличающееся тем, что в балансировочном элементе выполнены сквозные отверстия, в которые установлены вставки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно балансировочного элемента при покачивании последнего.

5. Накладное сиденье по п.1, отличающееся тем, что между балансировочным элементом и опорой установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью подачи звукового или светового сигнала.

6. Накладное сиденье по п.1, отличающееся тем, что между балансировочным элементом и опорой установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью управления работой компьютера.

7. Накладное сиденье, содержащее балансировочный элемент и опору, причем на последней закреплена стойка с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом, отличающееся тем, что контур площадки балансировочного элемента образован в плане сопряжением 3 дуг окружностей и 3 прямых линий, касательных к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку, при этом глубина балансировочного элемента составляет 1-0,75 его ширины, точка опоры балансировочного элемента на шарнир расположена на оси симметрии балансировочного элемента на расстоянии от его передней кромки, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины, расстояние от опоры до балансировочного элемента в месте расположения шарнира составляет от 0,07 до 0,125 ширины балансировочного элемента, опора выполнена с передней кромкой с дугой окружности радиусом от 0,45 до 0,5 ширины балансировочного элемента, задняя кромка опоры выполнена прямой и боковые кромки опоры выполнены с отогнутыми в сторону балансировочного элемента краями высотой, равной от 0,1 до 0,13 ширины балансировочного элемента, при этом ширина опоры составляет от 0,7 до 0,8 ширины балансировочного элемента, а шарнир со стойкой расположен по оси симметрии опоры на расстоянии от передней кромки опоры от 0,25 до 0,30 ширины балансировочного элемента, при этом глубина опоры составляет от 0,6 до 0,7 ширины балансировочного элемента.

8. Накладное сиденье по п.7, отличающееся тем, что в балансировочном элементе выполнены сквозные отверстия, в которые установлены вставки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно балансировочного элемента при покачивании последнего.

9. Накладное сиденье по п.7, отличающееся тем, что между балансировочным элементом и опорой установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью подачи звукового или светового сигнала.

10. Накладное сиденье по п.7, отличающееся тем, что между балансировочным элементом и опорой установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью управления работой компьютера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к мебели, а именно к съемным сиденьям, используемым для профилактики искривлений позвоночника во время сидения, в качестве тренировочных устройств для развития координации и равновесия, различных групп спинных мышц и брюшного пресса, восстановительного лечения, в частности позвоночного столба. Может быть использовано в качестве сидения в быту, при учебе, на работе и отдыхе, в отделениях восстановительного лечения больниц, санаториев, госпиталей, а также в физкультурных залах.

Известно устройство для восстановительного лечения мускулов спины, включающее опору с поворотным сиденьем (см. патент US №3824991, кл. А 61 Н 1/00, 23.07.1974).

Известное устройство не обеспечивает качательных движений сиденья во всех плоскостях с переменной нагрузкой, т.е. полноценной тренировки и комплексного восстановительного лечения позвоночных суставов мышц спины и брюшного пресса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является сиденье, содержащее балансировочный элемент и опору, причем на последней закреплена стойка с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом (см. авторское свидетельство SU №946565, Кл. А 63 В 23/02, 30.07.1982).

Данное устройство представляет собой комплексное устройство для проведения восстановительного лечения в учреждениях здравоохранения, что сужает область его применения и не дает возможности использовать его на рабочем месте при сидячей работе, в школах или в быту в качестве профилактического средства. Кроме того, в данном устройстве отсутствуют средства, которые позволили бы использовать его для сбора статистической информации, например о количестве качательных движений определенной ориентации и возможности передачи другой информации для людей с некоторыми физическими ограничениями.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является упрощение конструкции сиденья при расширении его функциональных возможностей.

Техническим результатом, достигаемым при реализации изобретения, является расширение области использования сиденья в быту, в учебных заведениях и на производстве в качестве профилактического и общеоздоровительного средства для тренировки некоторых групп мышц спины и брюшного пресса.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что накладное сиденье содержит балансировочный элемент и опору, причем на последней закреплена стойка с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом, при этом контур площадки балансировочного элемента образован в плане сопряжением 3-х дуг окружностей и 3-х прямых линий, касательным к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку, при этом глубина балансировочного элемента составляет 1-0.75 его ширины, точка опоры балансировочного элемента на шарнир расположена на его оси симметрии на расстоянии от его передней кромки, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины, расстояние от опоры до балансировочного элемента в месте расположения шарнира составляет от 0,07 до 0,125 ширины балансировочного элемента, соотношение размеров в плане опоры с балансировочным элементом составляет 0,8-0,9, шарнир со стойкой расположен на опоре на оси симметрии, расстояние между передними кромками опоры и балансировочного элемента составляет от 0,14 до 0,15 расстояния от передней кромки балансировочного элемента до точки его опоры.

Балансировочный элемент и/или опора могут быть снабжены ограничителями наклона балансировочного элемента относительно опоры.

На опоре могут быть выполнены ограничители наклона в виде ее отогнутых вверх углов или сторон на высоту от 0,05 до 0,13 ширины балансировочного элемента.

В балансировочном элементе могут быть выполнены сквозные отверстия, в которые установлены вставки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно балансировочного элемента при покачивании последнего.

Между балансировочным элементом и опорой могут быть установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью подачи звукового или светового сигнала.

Между балансировочным элементом и опорой могут быть установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью управления работой компьютера (позиционирование положения курсора на экране монитора, раскрытие контекстного меню, выполнение других команд).

По второму варианту выполнения накладного сиденья поставленная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что накладное сиденье содержит балансировочный элемент и опору, причем на последней закреплена стойка с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом, при этом контур площадки балансировочного элемента образован в плане сопряжением 3-х дуг окружностей и 3-х прямых линий, касательным к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку, при этом глубина балансировочного элемента составляет 1-0.75 его ширины, точка опоры балансировочного элемента на шарнир расположена на его оси симметрии на расстоянии от его передней кромки, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины, расстояние от опоры до балансировочного элемента в месте расположения шарнира составляет от 0,07 до 0,125 ширины балансировочного элемента, опора выполнена с передней кромкой с дугой окружности радиусом от 0,45 до 0,5 ширины балансировочного элемента, задняя кромка опоры выполнена прямой и боковые кромки опоры выполнены с отогнутыми в сторону балансировочного элемента краями с высотой, равной от 0,1 до 0,13 ширины балансировочного элемента, при этом ширина опоры составляет от 0,7 до 0,8 от ширины балансировочного элемента, а шарнир со стойкой расположен по оси симметрии опоры на расстоянии от передней кромки опоры от 0,25 до 0,30 ширины балансировочного элемента, при этом глубина опоры составляет от 0,6 до 0,7 от ширины балансировочного элемента.

В балансировочном элементе могут быть выполнены сквозные отверстия, в которые установлены вставки с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно балансировочного элемента при покачивании последнего.

Между балансировочным элементом и опорой могут быть установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью подачи звукового или светового сигнала.

Между балансировочным элементом и опорой могут быть установлены датчики положения балансировочного элемента относительно опоры, выполненные с возможностью управления работой компьютера (позиционирование положения курсора на экране монитора, раскрытие контекстного меню, выполнение других команд).

Конструкция шарнира обеспечивает достаточную свободу вращения балансировочного элемента в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Опора накладного сиденья выполнена с учетом наибольшей устойчивости и площади контакта опоры с сиденьем традиционной мебели для сидения различного вида. Форма опоры подвижного сиденья в плане соотнесена к форме балансировочного элемента. Края опоры по контуру скруглены снизу-вверх, чтобы избежать разрыва обивки сиденья стула (кресла).

Для обеспечения комфортных по биомеханическим возможностям условий сидящего человека амплитуда движений балансировочного элемента накладного сиденья должна находиться в заданных интервалах. Для этой цели на балансировочном элементе могут быть установлены ограничители наклона балансировочного элемента относительно опоры. Конструктивно ограничители выполняются в виде раздельных или сплошных выступов на балансировочном элементе или опоре, в том числе в виде ее закругленных и отогнутых вверх сторон или углов. Величины углов наклона сиденья, при которых обеспечиваются комфортные по биомеханическим возможностям человека условия, составляют: вперед до 16°, назад до 5° и на стороны до 10° (в случае, если балансировочный элемент выполнен вогнутым, под углом наклона понимается угол между касательной к дуге окружности вогнутого балансировочного элемента в точке опоры) от горизонтали.

В некоторых моделях традиционной мебели для сидения имеется обратный (в сторону спинки) 4-5° уклон сиденья. Для таких стульев (кресел) в конструкции подвижного сиденья могут быть предусмотрены дополнения, с помощью которых сохраняются комфортные по биомеханическим возможностям сидящего максимальные углы балансировочного элемента, например размещение под опорой дополнительной подушки, заполненной текучим или сыпучим материалом, или дополнение подвижного сиденья конструктивным элементом, компенсирующим изменение угла установки опоры.

В ходе проведенного исследования имеющихся разработок различного рода стульев и кресел с подвижным сиденьем было выявлено, что они являются узко специализированными устройствами, что усложняет возможность их использования в быту, на работе, в школах и т.п., а именно там, где имеет место сидячий малоподвижный характер производственной деятельности, например научные работники, операторы персональных компьютеров и систем автоматического управления производственными процессами и др.

Сиденье в виде накладного устройства, которое занимает мало места, позволяет легко его использовать в быту и на работе. Простота конструкции с минимальным количеством подвижных соединений (всего один шарнир) делает устройство исключительно надежным и удобным в использовании. В ходе эргометрических и эргонометрических исследований экспериментально были установлены оптимальные размеры накладного сиденья и его элементов, которые позволяют устанавливать его практически на любой стул, будь то стул из домашнего гарнитура или офисный стул или кресло.

Было установлено, что прямоугольная или близкая к прямоугольной форма задней кромки балансировочного элемента, задевая углами за спинку стула, препятствует его вращательным движениям в первую очередь в горизонтальной плоскости или царапает спинку при покачивании. Еще более сложная ситуация наступает при установке сиденья с такой формой балансировочного элемента в кресле. Глубина балансировочного элемента составляет от 1 до 0.75 его ширины и определена экспериментально по тем же факторам, что его форма.

Другая совокупность размеров, а именно:

- расстояние от переднего края балансировочного элемента до опоры, составляющее от 0,35 до 0,45 от ширины балансировочного элемента на равном расстоянии от боковых сторон, расстояние между передними кромками опоры и балансировочного элемента, равное 0,14-0,15 от расстояния передней кромки балансировочного элемента до его поры, и соотношение размеров в плане опоры с балансировочным элементом, составляющее 0,8-0,9, определены экспериментально в исследованиях с участием представительного числа людей. При других величинах рассматриваемого параметра у сидящих обнаруживается большее напряжение и неудобство при поддержании равновесия. Это проявляется в том, что при малом расстоянии передняя кромка балансировочного элемента чрезмерно давит на мышцы бедра, при большом расстоянии - врезается в голень ноги под коленом. В обоих случаях человек испытывает дискомфорт даже при непродолжительном сидении на накладном сиденье;

- расстояние между балансировочным элементом и опорой - от 0,07 до 0,125 ширины балансировочного элемента. Величина получена расчетным путем и проверена экспериментально. Установлено, что при меньших значениях высоты шарнира происходит касание в первую очередь передней кромкой балансировочного элемента передней кромки опоры или сиденья стула. Эффект свободной балансировки человека исчезает, т.к. возникают две точки опоры. Значения высоты шарнира больше указанных нецелесообразны, т.к. возрастает высота всего накладного сиденья;

- высота ограничителей наклона балансировочного элемента, выполненных на опоре в виде ее закругленных и отогнутых вверх по хорде, соединяющей края закругления, углов, получена также расчетным путем и проверена экспериментально. Высота составляет от 0,1 до 0,13 от ширины балансировочного элемента при условии соблюдения предыдущих параметров. При этом ширина опоры должна составлять 0,7-0,8 от ширины балансировочного элемента, а опора может быть выполнена (второй вариант выполнения накладного сиденья) с закругленной по дуге передней кромкой с радиусом закругления, равным 0,45-0,5 от ширины балансировочного элемента, причем расстояние от передней кромки опоры до места расположения шарнира на оси симметрии опоры составляет от 0,25 до 0,3 от ширины балансировочного элемента, а глубина опоры составляет 0,6-0,7 ширины балансировочного элемента. Отогнутые вверх закругленные углы опоры при указанных выше размерах опоры дают возможность, во-первых, ее установки на сиденье кресла или стула с мягкой обивкой, во-вторых, обеспечивают в совокупности в шарниром угол наклона балансировочного элемента относительно опоры, который не должен превышать предельно допустимой величины, при которой пользователь почувствует неудобство, и может обеспечить минимально допустимое расстояние балансировочного элемента от сиденья стула и кресла, на котором установлено накладное сиденье, чтобы балансировочный элемент в предельном своем наклоненном состоянии не упирался в сиденье стула или кресла.

На фиг.1 представлен вид снизу на накладное сиденье. На фиг.2 и 3 представлен вид сбоку на накладное сиденье со сплошным и раздельными ограничителями наклона балансировочного элемента соответственно. На фиг.4 представлен вид снизу на накладное сиденье с ограничителями наклона балансировочного элемента, выполненными на опоре. На фиг.5 представлен вид сбоку на накладное сиденье с ограничителями наклона балансировочного элемента, выполненными на опоре. На фиг.6 представлен вид спереди на накладное сиденье со вставками в сквозные отверстия по площади балансировочного элемента. На фиг.7 представлен вид спереди на накладное сиденье с контактными или бесконтактными датчиками, информирующими о положении балансировочного элемента относительно опоры, например звуковым или световым сигналом и/или управляющими работой компьютера. На фиг.8 представлен вид сверху на накладное сиденье с опорой по второму варианту выполнения. На фиг.9 представлена опора по второму варианту выполнения и на фиг.10 представлен вид сбоку на накладное сиденье по второму варианту выполнения.

Накладное сиденье содержит балансировочный элемент 1 и опору 2. На опоре 2 закреплена стойка с шарниром 3, посредством которого опора 2 соединена с балансировочным элементом 1. Контур площадки балансировочного элемента 1 образован в плане сопряжением 3-х дуг окружностей (задняя кромка 5) и 3-х прямых линий, касательным к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку 4. Глубина "Н" балансировочного элемента 1 составляет 1-0,75 его ширины "В". Точка опоры балансировочного элемента 1 на шарнир 3 расположена на его оси симметрии на расстоянии "h" от его передней кромки 4, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины "В". Расстояние "h₂" от опоры 2 до балансировочного элемента 1 в месте расположения шарнира 3 составляет от 0,07 до 0,125 ширины "В" балансировочного элемента 1. Соотношение размеров в плане опоры 2 с балансировочным элементом 1 составляет 0,8-0,9. Шарнир 3 со стойкой расположен на опоре 2 на оси симметрии, а расстояние "h₃" между передними кромками опоры 2 и балансировочного элемента 1 составляет от 0,14 до 0,15 расстояния от передней кромки балансировочного элемента 1 до точки его опоры.

Балансировочный элемент 1 или опора 2 могут быть снабжены ограничителями 6 наклона балансировочного элемента 1 относительно опоры 2.

На опоре 2 могут быть выполнены ограничители 6 (фиг.4 и 5) наклона в виде ее отогнутых вверх углов или сторон на высоту от 0,05 до 0,13 ширины "В" балансировочного элемента 1.

В балансировочном элементе 1 могут быть выполнены сквозные отверстия, в которые установлены вставки 7 с возможностью их возвратно-поступательного перемещения относительно балансировочного элемента 1 при покачивании последнего.

Между балансировочным элементом 1 и опорой 2 могут быть установлены датчики 8 положения балансировочного элемента 1 относительно опоры 2, выполненные с возможностью подачи звукового или светового сигнала.

Между балансировочным элементом 1 и опорой 2 могут быть установлены датчики 8 положения балансировочного элемента 1 относительно опоры 2, выполненные с возможностью управления работой компьютера (позиционирование положения курсора на экране монитора, раскрытие контекстного меню, выполнение других команд).

По второму варианту выполнения накладное сиденье содержит балансировочный элемент 1 и опору 2. На опоре 2 закреплена стойка с шарниром 3, посредством которого опора 2 соединена с балансировочным элементом 1. Контур площадки балансировочного элемента 1 образован в плане сопряжением 3-х дуг окружностей (задняя кромка 5) и 3-х прямых линий, касательным к дугам, причем две прямые линии образуют боковые кромки, а 3-я прямая линия образует переднюю кромку 4. Глубина "Н" балансировочного элемента 1 составляет 1-0,75 его ширины "В". Точка опоры балансировочного элемента 1 на шарнир 3 расположена на его оси симметрии на расстоянии "h" от его передней кромки 4, составляющем от 0,35 до 0,45 его ширины "В". Расстояние "h₂ " от опоры 2 до балансировочного элемента 1 в месте расположения шарнира 3 составляет от 0,07 до 0,125 ширины "В" балансировочного элемента 1.

Опора 2 выполнена с передней кромкой с дугой окружности радиусом "R" от 0,45 до 0,5 ширины "В" балансировочного элемента 1. Задняя кромка опоры 2 выполнена прямой и боковые кромки опоры 2 выполнены с отогнутыми в сторону балансировочного элемента 1 краями с высотой "h₄ ", равной от 0,1 до 0,13 ширины "В" балансировочного элемента 1. Ширина опоры "В_опоры" составляет от 0,7 до 0,8 от ширины "В" балансировочного элемента 1. Шарнир 3 со стойкой расположен по оси симметрии опоры 2 на расстоянии "h₁" от передней кромки опоры 2 от 0,25 до 0,30 ширины "В" балансировочного элемента 1, при этом глубина "h₅" опоры 2 составляет от 0,6 до 0,7 от ширины "В" балансировочного элемента 1.

Ограничители наклона 6 балансировочного элемента (фиг.4 и 5) выполнены на опоре в виде ее закругленных и отогнутых вверх сторон или углов на высоту от 0,05 до 0,13 ширины балансировочного элемента.

Накладное сиденье помещают на сиденье стула или кресла опорой 3 вниз и затем человек садится на балансировочный элемент 1. После этого человек вместе с балансировочным элементом 1 начинает совершать вращательные и качательные движения в различных плоскостях. Эти движения позволяют развивать позвоночные суставы, различные группы мышц спины и брюшного пресса, т.е. осуществляется комплексная тренировка указанных выше групп мышц. Увеличением или уменьшением глубины движений осуществляется регулировка нагрузки на мышцы.

При использовании накладного сиденья раздельные ограничители 6 наклона балансировочного элемента 1 выполнены в виде вставок 7 в сквозные отверстия по площади балансировочного элемента 1 с регулируемой величиной их возвратно-поступательного движения; при покачивании балансировочного элемента 1 одновременно проводится курс массажа мышц ягодиц человека.

Настоящее изобретение может быть использовано в быту или в офисах для проведения тренировок или курса профилактического лечения, а также лицами с ограниченными возможностями для работы на компьютере.