СТУЛ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к мебели и может быть использована в быту, на работе и отдыхе, в учебных и медицинских учреждениях.
Для современного человека характерен сидячий образ жизни, поэтому очень важно, что бы мебель, на которой сидит человек, обеспечивала комфортное положение, сохранность физиологических изгибов позвоночника, не нарушала работоспособность функциональных элементов позвоночника и уменьшала негативное влияние гиподинамии.
Известно устройство для обеспечения оптимальной осанки (см. патент RU №2170539, кл. А47С 7/40, A61F 5/34, опубл. 20.07.2001) содержащее опорный элемент криволинейной выпуклой формы для поддержки спины и исключения кифозирования в поясничном отделе позвоночника человека. Опорный элемент состоит из двух слоев, симметричной формы или в форме профиля самолетного крыла, с глубиной прогиба в горизонтальном поперечном сечении от 0 до 50 см, соотношением жесткостей слоев в пределах от 1:1,2 до 1:3.
К недостаткам эксплуатации данного устройства относится нарушение баланса активности функциональных элементов позвоночника - мышц, связок, суставов, т.к. длительная фиксация отдельных функциональных элементов приводит к уменьшению их активности и повышению активности элементов расположенных выше точки фиксации. Другим недостатком является статичность конструкции, длительное использование которой ведет к гиподинамии.
Известно устройство для профилактики искривлений позвоночника человека и тренировки мышц спины во время сидения (см. патент RU №2276571, кл. А47С 7/02, А61Н 1/00, А63В 23/02, опубл. 20.05.2006 г.) за счет применения балансировочного съемного сиденья. Сиденье содержит балансировочный элемент и опору, причем на последней, закреплена стойка
с шарниром, посредством которого опора соединена с балансировочным элементом.
К недостаткам данного устройства относится невозможность обеспечить позвоночнику необходимое положение, т.к. съемные сиденья меняют конструктивное соотношение параметров спинка-стул, чем нарушают поддержку позвоночника. Другим недостатком является отсутствие у сиденья статичного и комфортного положений, что ограничивает применение конструкции.
Известно устройство для обеспечения оптимальных параметров положения человека во время сидения (см. патент RU №2159568, кл. А47С 1/02, 7/50, опуб. 27.11.2000 г.) за счет применения коленного упора. Данное устройство взято за прототип для вариантов предлагаемого стула. Кресло «Здоровье» содержит основание и закрепленную на нем телескопическую стойку. Оно снабжено упором под голени, которое регулируется по высоте, наклону и расстоянию до сидения. Сиденье снабжено опорным механизмом регулировки утла наклона, выполненным в виде ручки и упора со скосом 20°, и установлено со смещенным вперед центром тяжести. Основание выполнено в виде двух осей и поперечины, соединяющей середину передней оси с верхней частью телескопической стойки и ее нижнюю часть с серединой задней оси. Обе оси снабжены роликовыми опорами.
К недостаткам данного устройства относится невозможность обеспечить позвоночнику необходимое положение, из-за отсутствия спинки. Другим недостатком является статичность конструкции, длительное использование которой ведет к гиподинамии.
Задачей создания полезной модели является разработка универсальной конструкции динамического стула пригодного для использования потребителями всех возрастов, снижающего гиподинамию и удобного в эксплуатации.
Технический результат - достигается сохранность физиологических изгибов позвоночника, сохранность активности функциональных элементов позвоночника во всех положениях, облегчается работа мышц формирующих правильную осанку, уменьшается гиподинамия.
Указанный технический результат по 1-му варианту достигается с помощью признаков, первого пункта формулы полезной модели общих с прототипом, таких как - стул, содержит пространственный каркас, шарнирно установленное на каркасе сиденье с возможностью фиксации по высоте, отличительных, существенных признаков, таких как - он, снабжен укороченной спинкой для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая установлена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья менее 90°, при этом верхний край рабочей поверхности спинки расположен от рабочей плоскости сиденья на расстоянии менее 220 мм, а сиденье установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода, при этом между каркасом стула и сиденьем установлен компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата.
Согласно п.2 формулы угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной сиденья.
Согласно п.3 формулы на пространственный каркас установлены подлокотники.
Согласно п.4 формулы ограничитель хода сиденья выполнен в виде наклонных перемычек каркаса или упоров, например в виде штырей, установленных на каркасе или сиденье.
Согласно п.5 формулы компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата выполнен в виде гидропневматического амортизатора.
Указанный технический результат по 2-му варианту достигается с помощью признаков, шестого пункта формулы полезной модели общих с
прототипом, таких как - стул, содержащий пространственный каркас, шарнирно установленное на каркасе сиденье с возможностью фиксации по высоте, и отличительных, существенных признаков, таких как - он, снабжен укороченной спинкой для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая установлена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья менее 90°, при этом верхний край рабочей поверхности спинки расположен от плоскости сиденья на расстоянии менее 220 мм, а сиденье установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода, при этом между каркасом стула и сиденьем имеется компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата, выполненный в виде пружины.
Согласно п.7 формулы угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости.
Согласно п.8 формулы ограничитель хода сиденья выполнен в виде наклонных перемычек каркаса.
Указанный технический результат по 3-му варианту достигается с помощью признаков, девятого пункта формулы полезной модели общих с прототипом, таких как - стул, содержащий пространственный каркас, шарнирно установленное на каркасе сиденье с возможностью фиксации по высоте, и отличительных, существенных признаков, таких как он, снабжен укороченной спинкой для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая выполнена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья менее 90°, при этом верхний край рабочей поверхности спинки расположен от рабочей плоскости сиденья на расстоянии менее 220 мм, сиденье установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода, при чем между каркасом стула и сиденьем имеется компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврат, при этом спинка и
сиденье выполнены с возможностью фиксации по горизонтальной и вертикальной плоскостям.
Согласно п.10 формулы угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости.
Согласно п.11 формулы ограничитель хода сиденья выполнен в виде зацепа с возможностью регулировки угла наклона сиденья.
Согласно п.12 формулы компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата выполнен в виде гидропневматического амортизатора с возможностью винтовой регулировки создаваемого им усилия.
Указанный технический результат по 4-му варианту достигается с помощью признаков, тринадцатого пункта формулы полезной модели общих с прототипом, таких как - стул, содержащий пространственный каркас, включающий телескопическую стойку, шарнирно установленное на ней сиденье с возможностью фиксации по высоте, и отличительных, существенных признаков, таких как - он, снабжен спинкой для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая выполнена с двумя рабочими плоскостями, нижняя рабочая плоскость имеет угол с плоскостью рабочей поверхности сиденья менее 90°, при этом верхняя рабочая плоскость имеет угол с плоскостью рабочей поверхности сиденья 110° и более, причем верхняя рабочая плоскость спинки расположена от плоскости сиденья на расстоянии более 220 мм., а сиденье установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода, при этом между каркасом стула и сиденьем установлен компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата.
Согласно п.14 формулы угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости.
Согласно п.15 формулы ограничитель хода сиденья выполнен в виде зацепа с возможностью регулировки угла наклона сиденья,
Согласно п.16 формулы компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата выполнен в виде гидропневматического амортизатора с возможностью винтовой регулировки создаваемого им усилия.
Ниже отражена причинно-следственная связь отличительных, существенных признаков с достигаемым техническим результатом.
Существенный признак полезной модели - спинка, установлена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья менее 90°, призвана обеспечить сохранность поясничного лордоза (прогиба вперед) когда человек сидит. У человека различают 3 различных положения крестца - вертикальный, нормальный и горизонтальный, каждому из которых соответствует свой угол, находящийся в диапазоне от 87° до 70°, поэтому, для поддержания крестцового отдела позвоночника в наиболее оптимальном положении выбран угол 80°, который не только обеспечивает сохранность физиологических изгибов, но и производит коррекцию наклона крестца к оптимуму при его недостаточном или избыточном наклоне.
Предлагаемое устройство позволяет обеспечить сидящему человеку физиологическое положение позвоночника, что достигается применением спинки имеющей угол наклона относительно сиденья 80°. Данный наклон обеспечивает физиологическое положение крестцовому отделу позвоночника, который является базовым для поясничного, грудного и шейного отделов. Таким образом, за счет фиксирования крестцового отдела в наиболее благоприятном, физиологическом положении, обеспечивается физиологическое положение и вышерасположенных отделов.
Существенный признак - верхний край рабочей поверхности спинки расположен от рабочей плоскости сиденья на расстоянии менее 220 мм, выбран нами исходя из следующих соображений: данная величина зависит от роста человека, если у детей ростом 1300-1500 мм. когда они сидят, верхний край крестцового отдела позвоночника находится на расстоянии
117-165 мм. от сиденья, то у взрослого человека ростом 165-185 см. этот показатель составляет в среднем 148-205 мм.
Поддержание нормальной работоспособности функциональных элементов позвоночника достигается применением спинки, верхний край которой расположен на расстоянии менее 220 мм от сиденья. Укороченная спинка фиксирует только крестец, который неподвижен, элементы позвоночника (мышцы, связки, суставы и межпозвоночные диски) расположенные выше упора не фиксированы, за счет чего они сохраняют свою естественную работоспособность. При этом спинка обеспечивает комфортную опору для позвоночника.
Уменьшение гиподинамии при сидячем образе жизни достигается применением сиденья с возможностью наклона вперед по заданной амплитуде. Если человек садится на стул глубоко, то его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья с каркасом и сиденье в этом случае неподвижно, для повышения комфортности в определенных случаях используется угол -4°. Если человек садится на сиденье не глубоко или сидя глубоко, но наклоняется вперед, то его центр тяжести находится впереди оси шарнирного крепления сиденья с каркасом, за счет чего сиденье наклоняется вперед на 16° вниз от горизонтальной плоскости, до ограничителя хода сиденья. Выбранный угол наклона сиденья обеспечивает человеку удобную посадку и облегчает работу мышцы формирующих правильную осанку. Плавность изменения положения сиденья исключает негативные, ударные нагрузки на функциональные элементы опорно-двигательного аппарата, достигается плавность перемещения наличием между каркасом и сиденьем компенсатора плавности хода выполненного в виде гидропневматического амортизатора, который является и механизмом возврата сиденья в исходное положение. Наличие у сиденья двух стандартных положений разнообразит нагрузку, активизирует кровоток и уменьшает гиподинамию.
Для офисных сотрудников предложено устройство позволяющее решать вышеперечисленные задачи и при этом, по необходимости, обеспечить опору для всего позвоночника, что достигается применением дополнительной части спинки. За счет большого угла между верхней и нижней частями спинки, человек может опереться на верхнюю часть спинки, только сильно отклонившись назад, но при этом он обязательно должен сидеть глубоко, что бы сиденье, не наклонилось вперед, а это обеспечивает поддержание естественных изгибов позвоночника. Данная конструкция обеспечивает удобное рабочее положение, комфортное положение для расслабления и исключает возможность сидеть с плохой осанкой, как в рабочем положении, так и в период отдыха.
Полезная модель иллюстрируется следующими чертежами. На фиг.1 представлен общий вид домашнего варианта устройства, на фиг.1а - вид сверху фиг.1; На фиг.2 представлен общий вид домашнего варианта устройства при наличии подлокотников, на фиг.2а - вид сверху фиг.2;
На фиг.3 представлен общий вид школьного варианта устройства, на фиг.3а - вид А-А с одной стороны, на фиг.3б - вид сверху фиг.3; На фиг.4 представлен общий вид детского варианта устройства, на фиг.4а - вид сверху фиг.4; На фиг.5 представлен общий вид офисного варианта устройства.
Стул (1 вариант - домашний фиг.1), содержит пространственный каркас 1, шарнирно установленное на каркасе сиденье 2 с возможностью фиксации (регулировочные винты А на фиг.1) по высоте. Стул снабжен укороченной спинкой 3 для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте (регулировочные винты Б на фиг.1), которая установлена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья 85°, при этом верхний край рабочей поверхности спинки 3 расположен от плоскости сиденья 2 на расстоянии 200 мм. Сиденье 2
установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости (угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости) и снабжено ограничителем хода 4, при этом между каркасом 1 стула и сиденьем 2 установлен компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 5.
На пространственный каркас 1 установлены подлокотники 6 (фиг.2). Ограничитель хода сиденья выполнен в виде упоров 7, например, в виде штырей, установленных на каркасе или сиденье (на черт. не показан). Компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 5 выполнен в виде гидропневматического амортизатора. На (фиг.2а) представлен вид сверху.
Устройство используется следующим образом (фиг.1). Человек садится на стул, если он садится на сиденье 2 глубоко, то его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом 1 стула и сиденье неподвижно в положении -4° от горизонтальной плоскости обеспечивая удобное положение, спинка 3 обеспечивает поддержку крестцовому отделу позвоночника, а тем самым и правильное положение вышерасположенным отделам позвоночника, не нарушая при этом активность их функциональных элементов. Если центр тяжести человека смещается вперед от оси шарнирного крепления сиденья с каркасом стула, что происходит, если человек сел на сиденье 2 неглубоко либо наклонился вперед, сиденье наклоняется вперед до ограничителя хода 4. Выбранный угол (16°) наклона сиденья 2 обеспечивает человеку удобную посадку и облегчает работу мышц формирующих правильную осанку, не нарушая при этом активность функциональных элементов позвоночника. Компенсатор плавности хода 5, находящийся между каркасом 1 и сиденьем 2 обеспечивает плавный наклон сиденья 2. Если человек снова садится глубоко и его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом стула, сиденье 1 возвращается в исходное положение. Наличие у сиденья 2 двух стандартных положений разнообразит нагрузку на мышцы и связки,
активизирует кровоток и уменьшает гиподинамию, а плавность перехода из одного положения в другое исключает негативные нагрузки. Наличие подлокотников 6 обеспечивает удобное рабочее положение человека на стуле.
Стул (2 вариант - школьный, фиг.3), содержит пространственный каркас 1, шарнирно установленное на каркасе сиденье 2 с возможностью фиксации по высоте. Стул снабжен укороченной спинкой 3 для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая установлена под углом 80° между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья, при этом верхний край рабочей поверхности спинки расположен от плоскости сиденья на расстоянии 165 мм. Сиденье 2 установлено с возможностью его наклона как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода 4 выполненного в виде наклонных перемычек каркаса, при этом между каркасом стула и сиденьем имеется компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 5, выполненный в виде пружины (фиг.3а). На (фиг.3б) представлен вид сверху.
Устройство используется следующим образом. Человек садится на стул, если он садится на сиденье 2 глубоко, то его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом 1 стула и сиденье неподвижно, спинка 3 обеспечивает поддержку крестцовому отделу позвоночника, а тем самым и правильное положение вышерасположенным отделам позвоночника, не нарушая при этом активность их функциональных элементов. Если центр тяжести человека смещается вперед от оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом стула 1 что происходит, если человек сел на сиденье 2 неглубоко либо наклонился вперед, сиденье 2 наклоняется вперед до ограничителя хода 4. Выбранный угол (16°) наклона сиденья 2 обеспечивает человеку удобную посадку и облегчает работу мышц
формирующих правильную осанку, не нарушая при этом активность функциональных элементов позвоночника. Компенсатор плавности хода 5 находящийся между каркасом и сиденьем 2 обеспечивает плавный наклон сиденья. Если человек снова садится глубоко и его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом стула, сиденье 2 возвращается в исходное положение. Наличие у сиденья 2 двух стандартных положений разнообразит нагрузку на мышцы и связки, активизирует кровоток и уменьшает гиподинамию, а плавность перехода из одного положения в другое исключает негативные нагрузки.
Стул (3 вариант - детский, фиг.4), содержит пространственный каркас 1, шарнирно установленное на каркасе сиденье 2 с возможностью фиксации по высоте и горизонтали. Стул снабжен укороченной спинкой 3 для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте и горизонтали, которая выполнена под углом между ее плоскостью рабочей поверхности и плоскостью рабочей поверхности сиденья 84°, при этом верхний край рабочей поверхности спинки расположен от плоскости сиденья на расстоянии 150 мм. Сиденье 2 установлено с возможностью его наклона (угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости) как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода 4, при чем между каркасом стула и сиденьем имеется компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврат 5, при этом спинка и сиденье выполнены с возможностью фиксации по горизонтальной и вертикальной плоскостям (винты 6). Ограничитель хода 4 сиденья 2 выполнен в виде зацепа с возможностью регулировки угла наклона сиденья. Компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 5 выполнен в виде гидропневматического амортизатора с возможностью винтовой регулировки создаваемого им усилия.
Устройство используется следующим образом. В зависимости от роста ребенка винтами 6 регулируется положение сиденья 2 и спинки 3 в горизонтальной и вертикальной плоскостях таким образом, чтобы обеспечить комфортную посадку. Меняя положение винта в гидропневматическом амортизаторе 5 подбирается создаваемое им усилие, чтобы при посадке ребенка на край стула сиденье 2 наклонялось вперед. После чего ребенок садится на стул, если он садится на сиденье 2 глубоко, то его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом стула и сиденье неподвижно, спинка 3 обеспечивает поддержку крестцовому отделу позвоночника, а тем самым и правильное положение вышерасположенным отделам позвоночника, не нарушая при этом активность их функциональных элементов. Если центр тяжести ребенка смещается вперед от оси шарнирного крепления сиденья с каркасом 1 стула, что происходит, если ребенок сел на сиденье 1 неглубоко либо наклонился вперед, сиденье наклоняется вперед до ограничителя хода 4. Выбранный угол 16° наклона сиденья 2 обеспечивает ребенку удобную посадку и облегчает работу мышц формирующих правильную осанку, не нарушая при этом активность функциональных элементов позвоночника. Компенсатор плавности хода 5, находящийся между каркасом 1 и сиденьем 2 обеспечивает плавный наклон сиденья. Если ребенок снова садится глубоко и его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом стула 1, сиденье 2 возвращается в исходное положение. Наличие у сиденья 2 двух стандартных положений разнообразит нагрузку на мышцы и связки, активизирует кровоток и уменьшает гиподинамию, обеспечивая в обоих положениях правильную осанку, а плавность перехода из одного положения в другое исключает негативные нагрузки. На (фиг.4а) представлен вид сверху.
Стул (4 вариант - офисный, фиг.5), содержит пространственный каркас, включающий телескопическую стойку 1, шарнирно установленное на ней
сиденье 2 с возможностью фиксации по высоте. Стул снабжен спинкой 3 для опоры позвоночника с возможностью фиксации по высоте, которая выполнена с двумя рабочими плоскостями, нижняя рабочая плоскость 4 имеет угол с плоскостью рабочей поверхности сиденья 80°, при этом верхняя рабочая плоскость 5 имеет угол с плоскостью рабочей поверхности сиденья 110° и более, причем нижняя рабочая плоскость 4 спинки расположена от плоскости сиденья 2 на расстоянии менее 220 мм. Сиденье 2 установлено с возможностью его наклона (угол наклона сиденья составляет от -4° до +16° относительно горизонтальной плоскости сиденья) как вверх, так и вниз от горизонтальной плоскости и снабжено ограничителем хода 6, при этом между каркасом 1 стула и сиденьем 2 установлен компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 7.
Ограничитель хода 6 сиденья 2 выполнен в виде зацепа с возможностью регулировки угла наклона сиденья. Компенсатор плавности хода сиденья и механизм возврата 7 выполнен в виде гидропневматического амортизатора с возможностью винтовой регулировки создаваемого им усилия. Стул снабжен роликовыми опорами.
Устройство используется следующим образом. Человек садится на стул (фиг.5), если он садится на сиденье 2 глубоко, то его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом 1 стула и сиденье 2 неподвижно, спинка 3 своей нижней рабочей поверхностью 4 обеспечивает поддержку крестцовому отделу позвоночника, а тем самым и правильное положение вышерасположенным отделам позвоночника, не нарушая при этом активность их функциональных элементов, при этом верхняя рабочая поверхность спинки 5 расположена далеко и человек на нее не опирается. Если центр тяжести человека смещается вперед от оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом 1 стула, что происходит, если человек сел на сиденье 2 неглубоко либо наклонился вперед, сиденье наклоняется вперед до ограничителя хода 6. Выбранный угол наклона 16°
сиденья 2 обеспечивает человеку удобную посадку и облегчает работу мышц формирующих правильную осанку, не нарушая при этом активность функциональных элементов позвоночника. Компенсатор плавности хода 7, находящийся между каркасом 1 и сиденьем 2 обеспечивает плавный наклон сиденья. Если человек снова садится глубоко и его центр тяжести находится позади оси шарнирного крепления сиденья 2 с каркасом 1 стула, сиденье 2 возвращается в исходное положение. Наличие у сиденья 2 двух стандартных положений разнообразит нагрузку на мышцы и связки, активизирует кровоток и уменьшает гиподинамию, а плавность перехода из одного положения в другое исключает негативные нагрузки. Если человек хочет расслабиться и принять положение с опорой для всего позвоночника он сильно отклоняется назад и опирается на верхнюю часть спинки 3, но при этом ему приходиться сидеть глубоко, что бы сиденье 2 не наклонилось вперед, а это обеспечивает поддержание естественных изгибов позвоночника.
Выше приведенные примеры подтверждают возможность осуществления, использования по назначению полезной модели как описано в формуле полезной модели.
Хотя настоящая полезная модель описана посредством примеров ее выполнения, объем данной полезной модели не ограничивается этими примерами, но определяется лишь формулой полезной модели с учетом возможных эквивалентов.