专利名称：坐枕及其所依附的伏案工作设备的制作方法
专利说明 本发明属伏案工作设备。
伏案工作时头向前倾斜使颈部弯曲、颈椎伸长并承受拉力，超过其承受力使其容易疲劳。长时间伏案工作使颈椎变形形成多种疾病。有些人尤其是儿童写字或阅读时因精神集中而不能用力控制颈椎，使头下沉造成视距过近。已有恢复颈椎疲劳或治疗颈椎病的保健枕问世。预防颈椎疲劳的现有方法是将绘图板的倾角抬高到接近垂直，但造成手臂疲劳和不能放置用品，一般人不能使用;已知的防近视装置有在低头时发出声音的报警装置和阻挡头或胸的阻挡装置。这些装置没有解决造成视距过近的根本原因。有的使视距不断变化，有的需强制接受，有的妨碍纸本或光线。只在电视上的专门示范中见过有人使用，伏案工作时颈椎负担过重及因此而造成的损害视力问题没有解决。
本发明在伏案工作设备中使用的自动支杆是本人的另一项发明，专利号90225569.x。
本发明的目的是设计一种安装在桌案上的坐枕，人坐在椅或凳上伏案工作时按选定的高度象手一样托住头的压力以减轻颈椎的负担，在颈椎感觉轻松的状态下消除伏案工作的病态结果。
在桌案上安装一个能托住额部的支架，支架上方安装一个枕托从额部托住头的压力成为坐枕。
枕托由托板和枕面组成，枕面卧在与额面的弧形相仿的托板上或者两端挂在托板上兜住额面。
弧形托板枕托与额面的各点同时接触和分离，有稳固感，但不能随不同使用者的额面变化。将托板做成两端可向外伸开一些的活动托板，靠重力或弹簧的作用在无额面的压力时将枕面向两边拉成较小的弧度。使用时从中间逐渐兜住额面，使额面受力均匀皮肤不受拉挤。
为坐枕支架及其所依附的桌椅凳的腿设计的升降架是在×形或多层×形伸缩架上安装了控制机构。设伸缩架做上下伸缩运动时，同一边的上下两个不做水平方向移动的叉头为定叉头，另一边的两个做水平方向移动的为动叉头。在上方的定叉头轴孔活铆上一条下边有一段斜齿的斜齿板;斜齿板与两个叉头间的夹角相同时在动叉头上与斜齿对应处固定一个弯成直角的小弯板，其弯面的端边在动叉头的中线附近随伸缩架的伸缩能卧进每个齿缝，弯面与动叉头中线的夹角按施加压力时在每个齿缝中都能顶住齿的直边确定。小弯板的底面固定在动叉头与斜齿板之间夹持定叉头的缝隙处，比叉头略薄些为宜。斜齿板由重力扣住小弯板，扳动斜齿板使斜齿与小弯板分离后可将伸缩架压缩;施加拉力时小弯板划推齿的斜边将齿顶开。小弯板移动一个齿缝升降架所调的高度与×形的层数成正比。
本发明中坐枕使用一个单立的多层升降架做支架，其上下两个定叉头各活铆在一个有一段直角弯面的承制板的一边上。上承制板的弯面用来安装枕托，下承制板的弯面用来安装在底板上。上承制板与定叉头之间加垫，与斜齿板分别在定叉头的两面用一个轴铆连。两个承制板分别与升降架两端的中间轴的运动轨道对应处开一个圆弧形槽沟，两个中间轴加长穿过各自的槽沟加垫活铆住，使承制板与升降架之间只能纵向相对划动而不能左右摆动。
额部的压力方向是前下方，承受压力的坐枕支架是倾斜的。将升降架下方的动叉头去掉，伸开后与下承制板之间夹角的调解量会大大增加。设一个与升降架的倾角一致的同角板，下端活铆在定叉头轴孔下承制板的另一面，在其与定叉头邻轴的运动轨道对应处开一条直槽沟，该邻轴加长穿过槽沟加垫活铆住。同角板上用单轴连接一个可调整角度的调角板，其下方固定一个螺孔呈上下方向、与板面平行的螺母穿入螺杆支在底板小于杆径的孔上，由两板的夹角和螺丝协助调整升降架的倾角。
伏案工作时头部需左右摆动。枕托连接在一个转板上，通过转板与坐枕支架之间用一对叶片相对连在一起可对面开启的薄型折叶连接;支架下方用三层纵向放置的长方型底板，每两层之间分别在左右边用一对薄型折叶连接。枕托受外左右移动时支架歪倾，上下同时有相对的一面折叶张开，无外力时在弹簧的作用下折叶关合使坐枕自然摆正。转板中心用单轴较松地连接在上面的折叶片上以在摆动时随额面灵活转动，折合时拧转90°与底板同相。
把一个小钢夹的夹口略加改动，用折叶连接在坐枕支架底板前端特设的脚板上可折起，按动钢夹时另一个活动夹口张开。使用坐枕时通过脚板将坐枕夹在桌面的前边等板体上。靠墙放置或两个并在一起的桌案，桌面的前边不能直接夹放钢夹时，将钢夹随折叶掀成适当角度其活动夹口可插入桌面边的缝隙中，夹口前边的弯坎夹住桌面的底棱，由墙或邻桌承受头向前方的推力。
伏案工作时额部压力的倾角与坐枕支架的倾角应大致相仿，二者间的夹角太大对坐枕有一个侧推力。坐枕安装在较窄的桌面前边其倾角小，颈部的弯曲度大不利于写字等工作的身体姿势。坡形桌面可增大坐枕的倾角和减小颈部的弯度。将桌面做成前边可随时从桌身上掀高或放平，前边与桌身之间安装一对自动支杆成变换桌面，可在写字、绘图或阅读时掀成坡面，手工作业等需要平面摆放物件时放平。在现有的太窄或太宽或不能直接安装坐枕的桌案上使用坐枕，可在上面放置一个前边可随时从底盘上掀高或放平并安装一对自动支杆的变换工作板代替变换桌面，其后边挡在或夹在桌面的后边以承受坐枕和头向前方的推力。同理，也可将椅子的面做成前边可随时从椅梁上掀高或固定了一层胶垫6以防在桌面上滑动。将托板7拧转90°，直接向上拉动上承制板8使升降架伸长到合适的高度，然后斜齿板9自然扣住小弯板10。升降架的倾角由同角板11上的调角板12和由螺母卡13安装的调解螺丝14调整，在上层底板15和下承制板16的弯面上与螺杆头对应处打几个孔使调角板12有较大的调节量。调整斜齿板9上由螺母卡17安装的调节螺丝18，通过上承制板8把托板7的倾角做精确的调整使枕面19与额面贴合，托板7下面的转板20上固定着偏重板21，使枕托在重力的作用下自然平置。两个上折叶22和四个下折叶23分别由小拉簧24和25拉合。用完折合时，扳动上承制板8通过拉簧24带起斜齿板9与小弯板10分离，再向下按动定叉头端将升降架压缩并与下承制板16扳正，托板7拧回90°，钢夹1从桌面上拿下折起即可。调角板12和两个调解螺丝14和18不动，再使用时如无变化可不必再调整。
图5说明坐枕折合后上下承制板8和16的相互位置，两个中间轴26穿过承制板沿槽沟划动。承制板的面积由槽沟的弧度即升降架的轴孔距离决定。坐枕的升降架用了七层即由此和折合后结构紧凑、支开后不妨碍视线、保证高度的调整范围几方面考虑的。
图6把坐枕的上层底板15、中层底板27和下层底板5展开以说明下折叶23与三层底板之间的安装情况。
图7说明包着一层软垫的枕面卧在弧形托板7上的枕托背面的情况。枕面通过套和线带套系在托板上。安装时需先将转板20中间的轴孔活铆在折叶片上再将两端固定在托板7上。
图8说明了活动托板枕托的构造。两个活动托板28的软弯处并列双钉活铆在平转板上，由小螺丝29控制摆动程度。枕面19的两端折成小兜套挂在托板下折的外端头上。两个小弹簧30将活动托板拉开。在枕面的边缘穿入细钢丝以防止倾斜位置时枕面下垂和抬头时被额面带起。
图2、3、4、7、8中，偏重板21固定在转板中心的两侧，以免与上折叶相碰。
图1和图2中的变换桌面分成了由折叶连接的前后两块面板。两面板左右边的下面各固定一个向下的弯板，前面板的弯板上用单轴连接一个拉板31，上面由螺母卡32安装一个螺丝33，螺杆帽顶在后面板的弯板上的平柱34上，拧动螺丝33可调整两块面板间的夹角。后面板两边的弯板上各用单轴连接一个调坡板35，两板的前端用横带36连接，横带36与前面板的前边之间安装自动支杆37，在桌身的两边各用螺母卡38安装一个螺丝39可直接调整桌面前边掀开后，工作面和坐枕所需要的倾角。拉簧40向下拉住调坡板以免被自动支杆带起。用力搬起桌面时横带36被桌身中间的弯板41挡住。橡皮筋42用来压放书本。
图1中变换椅的自动支杆43安装在椅面下用虚线表示的、折成直角弯的角铁44与横梁45之间。
图9和图10展示了本发明中为了代替变换桌面和绘图板而设计的变换工作板。板面46由折叶连接在底盘47上，前边安装自动支杆48。底盘后边下的挡条49承受头和坐枕的推力。板面46略宽于底盘47，折合后仍可安装钢夹在平面上使用坐枕，自动支杆48卧在二者所差的空隙中，需要掀开时便于从空隙中伸手扳动板面。
图11展示一种为学生在较窄的现用课桌上使用坐枕时减小颈椎弯度，并可当板夹用装入书包而设计的板夹变换工作板。双板夹50的前边安装一对较小的自动支杆51，折合时可夹放书本，写字时支开在前边安装坐枕;单板夹52横向倾斜压在双板夹上用来写字和靠放书本，后边的钢夹53夹住桌面，前边的折叶54的前活动叶片上固定一个小柱插入双板夹的孔中将其钩住以承受头的推力，折合时小放平并安装一对自动支杆成变换椅面，可在伏案工作时放平以利于身体向前倾斜，靠背思考或休息时掀成坡面以承受臀部向前方的推力。自动支杆横向安装在前边受力最小，但其安装板需用折叶代替。
为了使配合坐枕调整身体姿势并利用坐枕的升降架原理做腿的桌椅或凳在搬动时成一不变形的整体，在其小弯板的下方设置了斜齿方向与上斜齿板相对的下斜齿板，在其与斜齿段离开一小段处用单轴连接在与上斜齿板固定的连接板上，上下斜齿板用弹簧拉合夹住小弯板。搬起桌椅凳时升降架由重力作用有向下拉长的趋势，小弯板向里移动被下斜齿的直边挡住;压缩升降架时小弯板从下斜齿的斜边上划过。左右两个腿的下斜齿板活轴的后端用一横板连接，需要调高时向上按动横板使斜齿下移与小弯板离开。椅子的靠背通过一个斜拉板与下斜齿板固定成一体，搬起靠背时下斜齿板直接托住小弯板将椅腿带起，调高时向前扳动靠背即可;在桌凳上，动叉头上的轴穿入上斜齿板或与其固定在一起的角铁上宽于轴径的槽沟中，搬起桌凳时槽沟向上移动，其底边托住动叉头轴，桌凳面略有倾斜，调低高度时扳动一边使槽沟上移，上斜齿即与小弯板离开。因小弯板在不同位置时的高度随倾角变化，下斜齿板适当倾斜以保持其本身及椅子靠背的倾角不变。
本发明中需在平面上固定螺孔方向与面平行的螺母，所用的固定方法是将一个长方形铁板条的中间折成∪形，两侧面打孔用以穿螺杆，螺母紧紧地卧在∪形的槽中，两端向外平伸打孔固定在板面上，呈
形。根据使用情况螺母紧贴或离开板面，成可一次成型的螺母卡。在坐枕和变换桌上多处应用并延伸于现用课桌椅凳的腿等物件上，在每个腿的下方安装一个或串联两个穿入螺杆，杆帽当脚支在地上可比较容易地调整高度。
坐枕解除了颈椎过重的负担，使人因有轻松感而愿意接受使用，有固定的视距，同时达到保护颈椎和眼睛的双重目的且不妨碍纸本和光线。
在桌椅等伏案工作设备上使用自动支杆可随时迅速地变换面的倾角，除利于使用坐枕外，还改变了现有平面或坡面桌椅的单一使用和绘图板一次垫成坡面后长期占用桌面的状态。
升降架具有调整方便和易折合的特点，解决了×形或多层×形伸缩架做为支撑体高度难以调整的问题。在本发明中同时用做坐枕支架和桌椅凳的腿使其都能随时方便地调整高度，以使身体姿势达到最佳状态。
附图是本发明的实施例和对现用课桌的改造方案。
图1是本发明一个比较完整的实施方案的斜视图。
图2是坐枕和变换桌上部的侧视图。
图3是坐枕折合后升降架方面的平面图。
图4是坐枕折合后的正视图。
图5是坐枕折合后承制板方面两个承制板的平面图。
图6是坐枕的三层底板同时掀开的示意图。
图7是弧形托板枕托的背面图。
图8是活动托板枕托的侧视图。
图9是一种能代替绘图板的变换工作板支开后的侧视图。
图10是变换工作板折合后的侧视图。
图11是在现用课桌上使用本发明的斜视图。
图12是在变换桌椅或工作板前方横向安装自动支杆的示意图。
图13是坐枕的钢夹夹在并排放置的桌案的缝隙处的示意图。
图1展示了本发明的主要构思和比较完整的实施方案，图2对图1坐枕和桌案上部的侧面做了局部放大，图3和图4是本实施例中坐枕折合后的实物图。使用时将小钢夹1的折叶2放下，将前脚板3夹在桌面的前边上，后脚板4用来将下层底板5垫平，前后脚板下面都柱插入单板夹内，钢夹53可夹书本用。双板夹上有三排孔，纵向选择适当的孔可确定双板夹的前后位置和单板夹的倾角，换孔时坐枕与颈部的倾角改变的方向相对，故双板夹的移动量不大。横向的孔由靠书本的情况确定，橡皮筋套55可在两面压放书本。
图12说明在变换桌椅等的前边自动支杆的安装情况，折叶56代替安装板以适应角度的变化。叶片的安装位置由各自的具体情况决定。
图1、图2中的桌腿和图1中的椅腿的构造相似，其上斜齿板57、小弯板58与坐枕的斜齿板9、小弯板10均相似，下斜齿板59通过连接板60、弹簧61与上斜齿板57连成一个活动的整体，左右两个下斜齿板由横板62连成一体。桌腿上斜齿板的后段加垫固定在角铁63上，动叉头在上斜齿板与角铁之间划动;椅腿的下斜齿板通过斜拉板64与靠背65连成一体。为了保证前后方向的稳定，本实施例在桌椅腿下方都设置了活动横梁66。
图11中，在现用课桌的每个腿上安装两个相同的螺母卡67，使螺杆68稳定地支在地上，直接拧动螺杆调整高度。
图1至图4中坐枕上的螺母卡13、图2至图4中坐枕上的螺母卡17、图1和图2中变换桌上的螺母卡32和38、图11中的螺母卡67的形状相似。
图13说明坐枕能直接安装在并排放置的现用办公桌上，两个桌面之间有2毫米左右的缝隙即能插入钢夹1的活动夹口并夹住桌面的底楞。折叶2折起的角度和前脚板3与桌面边的距离随缝隙的大小变化。
权利要求
1、安装在桌案上，人坐在椅或凳上伏案工作时保护颈椎和眼睛的装置，本发明的特征是在桌案上安装一个能托住额部的支架，支架上方安装一个枕托从额部托住头的压力成为坐枕。
2、权利要求1所述的坐枕，其特征是枕托由枕面19和托板7或28组成，枕面卧在与额面的弧形相仿的托板上或者两端挂在托板上兜住额面。
3、权利要求2所述的坐枕，其特征是枕托的托板28为两端可向外伸开一些的活动托板，靠重力或弹簧的作用向两边将枕面19拉成较小的弧度，使用时从中间逐渐兜住额面。
4、权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的坐枕，其特征是枕托与支架之间用一对叶片相对连在一起可对面开启的折叶22连接;支架下方用三层纵向放置的长方形底板5、15和27，每两层之间分别在左右边用一对折叶23连接。
5、权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的坐枕，其特征是把一个钢夹1用折叶2连接在坐枕支架底板的前端。
6、用×形或多层×形伸缩架当做坐枕支架和桌椅凳腿等的升降架，其特征是在伸缩架上方的定叉头轴孔活铆上一条斜齿板9或57，在动叉头上固定一个小弯板10或58，其弯面的端边随伸缩架的伸缩可卧进每个齿缝。
7、权利要求6所述的升降架，其特征是设一个与升降架的倾角一致的同角板11，下端活铆在定叉头轴孔上，在其与定叉头邻轴的运动轨道对应处开一条直槽沟，该邻轴加长穿过槽沟加垫活铆住;同角板上用单轴连接一个可调整角度的调角板12，其下方有一个调
8、权利要求6所述的升降架，其特征是在小弯板58的下方设置斜齿方向与上斜齿板相对的下斜齿板59，通过连接板60与上斜齿板连接，由弹簧61拉合夹住小弯板。
9、伏案工作用的桌椅或工作板，其特征是桌面或椅面或工作板的前边可随时从桌身或椅梁或底盘上掀高或放平，在桌面的前边与桌身之间、工作板的前边与底盘之间、椅面的前边与椅梁之间安装自动支杆37或43或48或51成变换桌椅面或变换工作板。
10、在坐枕和变换桌或现用课桌椅凳等物件上固定螺孔方向与安装面平行的螺母，其特征是将一个板条折成
形固定在平面上，螺母卧在槽中，成螺母卡13或17或32或38或67。
全文摘要
本发明坐枕及其所依附的伏案工作设备，属伏案工作设备。坐枕为解决伏案工作的颈椎病和儿童近视而设计，使用时用钢夹安装在桌面或工作板的前边通过枕托托住额部，可随头摆动。为坐枕和桌椅凳的腿设计的可直接调整高度的升降架，是在多层×形伸缩架上加了斜齿控制机构。利用本人的另一项发明“自动支杆”，将桌椅面和工作板设计成能随时迅速地变换成坡面或平面。为安装贴靠平面的螺丝而设计的螺母卡可一次成型，在本发明中多处应用并延伸于现用课桌的腿。
文档编号A61F5/01GK1075072SQ9210912
公开日1993年8月11日 申请日期1992年8月15日 优先权日1992年8月15日
发明者张宝俊 申请人:张宝俊