一種多功能課桌的設計

陶來華　段永剛　何理瑞

【摘 要】本課桌桌腿具有可升降功能，適用于不同體型的使用者；其次，課桌可通過自帶的附加板折疊出多種形狀的桌面，使2到6張桌子拼湊成桌面形狀特殊的小組討論用大桌子，方便多人辦公學習，討論研究。桌面角度可調和桌體高度調節(jié)的設計使課桌更符合人體工程學，使用者在進行閱讀、寫字或其他工作時更加舒適。同時，增加了儲物格與茶杯托等實用功能，使用更方便。本課桌具有結構簡單，操作方便，使用范圍與適宜人群廣，具有很大的應用價值和市場價值。

【關鍵詞】多功能；課桌；設計

1 設計背景

根據實際生活經驗，我們發(fā)現(xiàn)，我們在不同的年齡階段或者不同工作狀況下使用的桌椅高度或類型都是不一樣的；其次，在課堂上與工作中，很多情況下需要將桌子拼湊在一起進行多人討論，而傳統(tǒng)的課桌拼湊在一起，一方面難以實現(xiàn)圓桌討論的效果，討論者達不到面對面近距離的溝通，并且空間利用率低。

此外，我們還發(fā)現(xiàn)，在一些特殊行業(yè)的工作中，對課桌的使用要求較高，例如在學習機械制圖等課程時，如果在平置的桌面上長時間繪圖會讓人產生視覺疲勞與身體疲憊。而繪圖中產生的大量鉛筆與橡皮廢棄物，很大程度上影響了工作學習，我們的書桌設計中帶有除塵工具，可以及時的清理工作時產生的垃圾。以及在課桌設計中加入一些附屬功能，例如茶杯托、筆筒、儲放格、尺子架等，使課桌的設計更加人性化。

2 設計目的

因為不同體型的使用者對課桌的高度需求不同，我們通過滾珠絲杠副加蝸輪蝸桿的組合結構，通過轉動搖柄帶動力的傳輸，方便快捷地使桌面的高度在范圍內任意調節(jié)；此外，該課桌桌面面板可以實現(xiàn)多形狀的變換，通過變換后的桌面使2到6張桌子拼湊成桌面形狀特殊的小組討論用大桌子，方便多人辦公學習，討論研究，更大程度提高了空間利用率。

對于課堂上學生制圖等工作所需，角度可調的桌面在使用時更符合人體工程學，讓使用者在舒適的環(huán)境下工作，提高效率，也可避免因長時間彎腰屈背低頭而患上的脊椎疾病情況的發(fā)生。

課桌結構組成由強度適中的鋼材和適量木材，一方面增加了使用壽命，另一方面很大程度上節(jié)約稀缺的森林資源。

可拉儲物板、清潔工具、茶杯托、筆筒、尺子架等功能的加入，讓我們的桌子更為人性化，滿足了學生和大片專業(yè)領域工作者對桌子功能的需求。

3 課桌設計思路

3.1 課桌整體的高度升降

該新型課桌的高度調整主要通過以下幾個步驟實現(xiàn)，使用人員根據自身的高度需求轉動搖柄，通過搖柄的轉動帶動蝸輪和蝸桿的轉動，蝸桿在轉動的同時帶動絲桿轉動，絲桿螺母在軸向上來回移動，在絲桿螺母的移動過程中使固定在軸承上的伸縮桿實現(xiàn)升降功能，升降高度由課桌使用人員決定。

3.2 課桌桌面的角度調節(jié)

與課桌高度的調節(jié)方式相類似，課桌桌面的傾斜角度調節(jié)也是通過轉動搖柄實現(xiàn)的，搖柄的轉動帶動蝸輪與蝸桿轉動，在蝸桿轉動的同時，絲桿也在隨之轉動，絲桿轉動的同時帶動絲桿螺母在軸向上移動，螺母的運動帶動與其相互連接的支撐桿進行運動，從而使桌面實現(xiàn)繞桌面軸線翻轉，進而完成課桌桌面傾斜角度的調整。

3.3 課桌抽屜的移動

通過兩根滾珠滑軌與木制抽屜的連接，達到抽屜的抽拉功能。

3.4 課桌的除塵

桌子上配備一把毛刷，使用毛刷對書桌進行清潔。

3.5 課桌的附屬功能

1）課桌的茶杯托設置，普通的桌子上雖然可以放置杯子，但是易被碰翻，而且又占空間。獨立設置了固定式的茶杯托，方便使用。

2）課桌的筆筒、尺子架、儲物格、掛鉤設置，較普通桌子解決了學生學習時文具擺放或其他人員一些工作所需工具的存放不方便問題。

4 主要設計內容及工作原理

4.1 作品的結構組成

此次設計的多功能課桌主要具備以下兩個方面的功能，第一，該多功能課桌的高度與桌面傾斜角度可以根據用戶需求進行調節(jié)，桌面高度與傾斜角度的調節(jié)主要通過滾珠絲杠副機構、蝸輪蝸桿機構和支撐結構實現(xiàn)；第二，多張該類型多功能課桌左面翻折后進行拼湊，從而可以實現(xiàn)其它附屬功能，多張功能卓桌面翻折后拼湊功能的實現(xiàn)主要依托合頁翻折機構和附屬功能機件實現(xiàn)。

4.2 課桌升降桌腿的設計

桌身的升降機構由：滾珠絲杠副、渦輪蝸桿、伸縮管、光軸、軸承、搖把、固定管構成。其中搖柄與蝸桿固定，通過蝸輪固定絲桿一端與伸縮管小管一端，絲桿螺母與固定管一端固定，固定管另外一端再與伸縮管大管下部分固定，伸縮管大管與桌體支撐架通過肋板穩(wěn)固支撐。兩側各設有如上所述的升降機構，通過光軸連接兩側的蝸桿，使得上下升降同步運行。通過操作搖柄轉動蝸桿來帶動絲桿轉動，螺母在絲桿軸向移動，從而讓與絲桿一端固定的小管在大管里上下移動。渦輪蝸桿起到自鎖功能和轉矩放大功能，達到桌體范圍高度任意調節(jié)，并使調節(jié)操作輕便和桌體支撐更加穩(wěn)固。

4.3 桌面面板翻折的設計

桌面面板分桌面A、桌面B與桌面C，利用兩對合頁將三面桌子組合到一起，同時也利用合頁將桌子上下翻折，液壓式合頁使桌面A與桌面B、桌面A與桌面C翻折之后支撐更加穩(wěn)固，避免了桌面A與桌面B、桌面A與桌面C翻折后支撐機構重復設計，增大桌面的運用面積。

4.4 課桌桌面角度可調節(jié)的設計

桌面的角度調節(jié)機構由：絲桿螺母、絲桿、支撐桿、渦輪蝸桿、軸承、光軸、搖柄、角鐵等組成。其中絲桿通過軸承與桌體框架固定，絲桿螺母通過支撐桿與角鐵連接，角鐵與桌面A固定，蝸輪與絲桿一端固定，搖柄與蝸桿固定，桌體兩側各設有一套翻掀機構，兩側翻掀通過光軸連接在蝸桿上，光軸由兩個滑塊固定在桌體框架上，使得兩邊的翻掀同步運行，桌面框架支撐桌面更穩(wěn)健。通過操作搖柄帶動蝸桿旋轉，絲桿通過蝸輪蝸桿機構轉動，從而使絲桿螺母在絲桿上軸向左右移動，支撐桿隨著螺母的左右移動使桌面起到翻掀合攏，從而達到了翻掀桌面的功能。渦輪蝸桿具有自鎖功能和轉矩放大功能，使得桌面范圍翻掀角度的任意調節(jié)，并使翻掀角度調節(jié)操作輕便和桌面支撐更加穩(wěn)固，絲桿通過軸承傾斜安裝，避免翻掀機構死角的產生，使操作更加順暢。

4.5 課桌可抽拉儲物板的設計

課桌可抽拉儲物板設置由儲物板、直線滑軌、角鐵組成。其中直線滑軌固定桌體框架兩側，儲物板通過角鐵固定在滑軌上。通過滑軌的直線移動，實現(xiàn)了儲物板的抽拉功能。

4.6 課桌桌面面板翻折后可以使2到6張相同課桌拼湊成特殊形狀的桌面

特殊形狀的拼湊桌面如下：桌面A可實現(xiàn)2張或4張拼湊。桌面A與桌面C可實現(xiàn)3張或6張拼湊，桌面A與桌面B可實現(xiàn)5張拼湊。拼湊成形狀特殊的桌面起到小組討論用大圓桌的效果，方便多人學習辦公，討論研究，更大程度提高了空間利用率。

4.7 課桌人性化的附屬功能設計

人性化的附屬功能由清潔工具、茶杯托、筆筒、尺子架、掛鉤和繪圖用等工具儲放格組成。桌腿處設有標準刻度，桌腿調整到該刻度，桌面高度達到傳統(tǒng)桌子使用的高度780mm，多張桌子拼接移動時桌體支撐架底部設有帶制動功能的萬向輪，讓桌子移動更加便捷靈活穩(wěn)固。諸上讓我們的桌子功能更加齊全，滿足了學生和大片專業(yè)領域工作者對桌子功能的需求。

5 作品的創(chuàng)新點

①能夠做到一桌多用，適用于各個體型的使用人群。

②能夠做到更大程度上節(jié)約空間資源，減少桌子的使用量，從而節(jié)約了稀缺的森林資源。

③能夠提高單位面積內的使用率，存放東西的地方更大，方便使用者。

④能夠減少使用者因長時間彎腰低頭而患上脊椎疾病的幾率，更符合人體工程學。

⑤能夠為繪圖等專業(yè)領域的人群帶去福音，解決了鉛筆灰與橡皮廢棄物對其工作學習的影響，延長單次使用時間的同時，免去了工作結束后的復雜清理。

⑥能夠解決使用者茶杯無處可放的尷尬問題，方便使用者。

⑦能夠縮減桌子的長期使用成本，性價比很高。

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[責任編輯：楊玉潔]