可调节板凳座的板凳的制作方法

本发明涉及一种板凳，尤其涉及一种可调节板凳座的板凳。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，开始追求生活用品的品质和人体工程学，而板凳是生活中必备的家具用品，在工作、学习、吃饭等情况下，都会长时间坐在板凳上，对于普通的硬质板凳面，久坐后会局部压力过大而酸麻，甚至疼痛，对于软质板凳面解决了酸麻问题，但是久坐后，依然会引起血液循环不畅；坐在板凳上人们常会弯腰，在人们弯腰的过程中，会连带着坐骨旋转一定角度，所以当坐骨的旋转受到限制，便可以控制人们的弯腰问题；每个人对板凳的高度都有不同的要求，对于孩童，往往是由于身高快速增加需要大范围内调高板凳，对于成年人，在不同高度的桌面办公时，需要调节板凳，即使人们身高差距较大，但是反应到板凳高度上差别并不大，板凳能够实现连续性高度微调即可。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可调节板凳座的板凳，所述板凳座可呈现不同的凹凸形状，用户可根据需求的变化去自行调节凹凸形状；所述板凳座的上部结构，轻微受力便能晃动。

本发明的技术方案是提供一种可调节板凳座的板凳，由板凳腿、板凳座构成，其特征在于，所述板凳座上有若干螺纹孔，螺栓和螺纹孔通过螺纹副连接，形成螺栓组；任意两个相邻螺栓头边缘到各自螺栓中心线的最大距离之和，小于两个对应螺纹孔中心线间的距离；板凳腿的数量为1个以上。

优选地，所述螺纹孔是直接在板凳座的通孔上设计螺纹形成。

优选地，所述螺纹孔是与板凳座上的通孔同心放置的螺母所形成。

优选地，所述螺栓位于板凳座的上部，由软头、头部和螺杆构成。

优选地，所述螺栓为标准件，位于板凳座的下部，软头位于板凳座的上部，旋转螺栓可调节板凳座上部软头相对于板凳座的高低。

优选地，所述板凳腿为固定高度的板凳腿。

优选地，所述板凳腿为螺纹腿，通过旋转螺纹杆来调节腿的高度。

优选地，所述板凳腿为积木腿，主要有腿柱、腿套和垫块构成。

优选地，所述板凳腿为绳索腿，由内外筒、绳索、卷筒、单环式止推滑动轴承、腿脚构成，腿脚上设有能够使板凳腿相对地面平动的滚轮。

优选地，所述板凳腿的数量是1个。

优选地，所述板凳腿的数量是2至4个。

优选地，所述板凳腿的数量是3个。

优选地，所述板凳腿的数量是4个。

优选地，所述板凳座和板凳腿的连接，是卯榫连接，或者是螺钉五金件连接。

优选地，所述板凳座和板凳腿采用3d打印技术一次成型制造。

本发明的有益效果是，板凳座三维形状按照人体工程学要求，调成适合人们就做的凹凸形状，进而矫正坐姿，重要的是，使用者可根据需求变化去调节形状；板凳座上部结构轻微受力会晃动，达到按摩的功效，促进压迫区域血液的循环，保障内环境正常进行。

附图说明

图1为本发明第一实施方式整体结构示意图；

图2为本发明第一实施方式去除软垫的结构示意图；

图3为本发明第一实施方式板凳座结构示意图；

图4为本发明第一实施方式螺栓结构示意图；

图5为本发明第一实施方式软垫结构示意图；

图6为本发明第二实施方式整体结构示意图；

图7为本发明第二实施方式板凳座结构示意图；

图8为本发明第二实施方式压板结构示意图；

图9为本发明第三实施方式整体结构示意图；

图10为本发明第三实施方式右视图结构示意图；

图11为图10的a处剖视图结构示意图；

图12为本发明第四实施方式整体结构示意图；

图13为本发明第四实施方式另一方向整体结构示意图；

图14为本发明第四实施方式板凳腿结构示意图；

图15为本发明第四实施方式内筒结构示意图；

图16为本发明第四实施方式另一方向内筒结构示意图；

图17为本发明第四实施方式绳索结构示意图；

图18为本发明第四实施方式另一方向绳索结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，附图中给出了本发明的较佳实施方式，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

本发明有多个实施方式，首先介绍第一实施方式。请参阅图1至图5。

图1为本发明第一实施方式整体结构示意图，图2为本发明第一实施方式去除软垫的结构示意图，图3为本发明第一实施方式板凳座结构示意图，该板凳由软垫11、螺栓12、板凳座13、板凳腿14构成。如图2所示，使用者可以直接坐在螺栓组上，或者如图1所示，坐在软垫11上。

如图3所示，在板凳座上有若干螺纹孔131，形成螺纹孔组，所述螺纹孔是直接在板凳座的通孔上设计螺纹形成，由于在本实施方式中，螺栓螺杆的长度大于板凳座的高度，所以螺纹要开设在通孔上，而不能是盲孔，而且螺栓在行程内不能与板凳座下部结构产生干涉，所以板凳腿要避让螺纹孔的布局，不能挡住螺纹孔；图示中螺纹孔成行成列的整齐排列，也可以以其它的形式排列，比如，以圆形、矩形、英语字母h、汉字“国”的笔画走向、数字8形式排列，当螺杆长度小于板凳座的高度时，就不必考虑板凳座下部结构和螺栓的干涉问题，也可不必开设所述通孔，螺纹孔131的排列形式就很自由了。

为了更好地展示本发明，在图示中，螺纹孔131采用了大尺寸画法，在实际的应用中，板凳腿可能和多个螺纹孔布局存在矛盾。板凳腿要避让螺纹孔的布局，有两种解决办法，其一，板凳腿完全避让螺纹孔，其二，板凳腿可以挡住螺纹孔，但是要在腿内部开设能容纳螺栓最大行程的空间。

如图2所示，所述螺栓12位于板凳座的上部，和螺纹孔131通过螺纹副连接，旋转螺栓12，整体调节螺栓高度，就可以实现板凳座13高度的连续性微调，让使用者达到舒适的坐姿，使用者可以根据自己的需求变化调节；而且调节螺栓组可以实现不同的三维凹凸空间，比如，臀部形状的凹凸空间，使用者就坐面积会增大，便可以减小局部区域的压力，从人体工程学角度出发，人与板凳关系更接近，体验感更好；更重要的是，调节成容纳坐骨的凹凸形状，限制人们坐骨的前后转动，由于坐骨的转动和弯腰是关联的，所以就间接控制了人们的弯腰问题，矫正人们的坐姿。

如图4所示，为本发明第一实施方式螺栓结构示意图，由软头121、头部122、螺杆123构成，所述螺栓软头121质地柔软，容易发生形变，所以使用者可以直接坐在螺栓组上面，而且软头呈现中间高四周低，四周向中间收缩的形态，上表面不是水平但是接近水平，稍微受力，软头就会晃动，有按摩的功效；所述螺栓头部122至少有一组以螺栓轴向剖切平面对称的平面，在图示中有两组对称的平面，以便于旋拧螺栓，所述软头胶接在螺栓头部，在自然的状态下，软头和头部在接触面处的轮廓相吻合，以方便用工具卡住头部旋转螺栓，当使用者坐在螺栓上时，软头就会产生形变，向四周延伸，趋向扁平的状态，在软头和头部的接触面附近，软头的轮廓就会大于头部，螺栓间的间隙就会被抵消。所述螺栓螺杆的长度为10mm至90mm，螺杆的直径为3mm至36mm。

为了保证螺母组的正常旋转，螺栓间互不干涉，任意两个相邻螺栓头边缘到各自螺栓中心线的最大距离之和，小于两个对应螺纹孔中心线间的距离。

如图5所示，为本发明第一实施方式软垫结构示意图，整个软垫11采用质地柔软弹性好的材料制作，比如橡胶，在软垫的下部四周边缘设有边条111，软垫放在螺栓组上部时，边条可以卡在螺栓上，防止软垫滑动，由于螺栓之间总会有间隙的存在，为了更加的舒适，可放置软垫，抵消掉间隙，就会形成柔软的座面。

对于上述结构，采用传统的木材为原料，可加工性差，例如，对于板凳座上的若干螺纹孔，用木材加工根本不便；考虑到螺栓上下方向的行程和螺母布局问题，板凳座和板凳腿采用传统的卯榫和连接件连接都会不便。

随着3d打印技术的兴起和一体化成型技术的发展，比如：3d打印、注塑成型、挤压成型，这样材料的范围就很广泛了，可用工程塑料，或者铝、钛合金、铁等金属，重要的是，在板凳结构设计上还可以打破常规。

在本实施方案中，所述板凳座和板凳腿采用3d打印技术一次成型制造。也可以仅对板凳座采用3d打印技术，或者注塑成型技术；为了增强板凳结构的稳定性，也可在板凳腿间增加横向支撑结构。

下面介绍本发明第二实施方式，请参阅图6至图8。

如图6所示，为本发明第二实施方式整体结构示意图，由螺栓21、压板22、板凳座23、螺纹腿24、螺母25构成。为了更好的理解本实施方式，图示中没有画出软垫结构，软垫结构的设计和放置请参照第一实施方式。

如图7所示，为本发明第二实施方式板凳座结构示意图，所述螺母25置于板凳座上的螺母槽中，所述槽以螺母的轮廓设计，所以螺母不会在槽中旋转，螺母的的某个端面与板凳座的上表面对齐；并在板凳座上和螺母孔同心位置处开设通孔，该通孔的直径比螺母大径，大2mm，因为在本实施方式中，螺栓螺杆的长度大于板凳座的高度，所以要开设通孔。

在本实施方式中，采用模块化设计，用螺母代替了第一实施方式中的螺纹孔，当某个孔的螺纹损坏后，便于更换。螺母25的布局形式可以参照第一实施方式中螺纹孔的布局形式，螺栓21和螺纹腿24的干涉问题也请参阅第一实施方式。所述螺栓21位于板凳座的上部，结构与第一实施方式一样，有三部分结构构成，螺栓21通过螺纹副与螺母25连接，通过旋转，调节相对于板凳座的高度，形成三维的凹凸空间。

如图8所示，为本发明第二实施方式压板结构示意图，在压板22上有大孔221、小孔222，压板的作用就是压住螺母18，限制其在上下方向运动。所述大孔的轴线和螺母孔的轴线在一条直线上，每个螺母都对应一个大孔221，但是大孔的直径比螺母孔大径，大2mm，避免压板与螺栓干涉；所述小孔222间隔设计在压板上，与板凳座上的孔231对应，用来安装螺钉，起连接作用。图示中压板为一块大板子，但是，当某个螺母损坏后，拆动整个压板很不方便，所以也可以把压板模块化设计，分割成若干小块。

所述板凳座23的四个角有用于连接螺纹腿24的四个螺纹孔，由于板凳腿和板凳座采用螺纹连接，故拆卸灵活，便于携带。板凳腿总要处于板凳座下部并与板凳座连接，面对其连接问题，就是如何解决螺纹孔布局和螺栓干涉问题，在图示中，四个连接腿的螺纹孔处于螺母布局外，这样可以很好地解决干涉问题，但是板凳座会空余部分；图示中螺母采用了大尺寸画法，在实际应用中，板凳腿的横截面尺寸会是螺母外径的3至5倍，所以用于连接腿的螺纹孔，可占据若干个完整的螺母槽，并在腿部开设对应个数的螺母槽。

所述螺纹腿24的主体下部连接有螺纹杆，螺纹杆的头部接地方向为部分球面结构，通过同时旋转四个螺纹杆可以调节板凳座的高度，满足快速成长的孩童需要，由于难以把四条板凳腿调节到统一高度，所以螺纹杆头部采用部分球面结构。使用者可以把四条腿调成不同的高度，从而使板凳座倾斜。

对于传统的板凳，由于板凳面厚度小，板凳面是直接放在支撑架上的，在本发明中，由于板凳座厚度大，一般为10mm至80mm，所以可不用支撑架，精简结构，板凳座和板凳腿直接连接；在板凳座的高度大于螺栓螺杆长度的前提下，板凳座也可以作为一个独立的结构，直接放在支撑架上。

下面介绍本发明第三实施方式，请参阅图9至图11。主要特点在于，板凳座的改进，软头和标准件螺栓采用分离式设计。

如图9所示，为本发明第三实施方式整体结构示意图，主要由软头31、挡片32、板凳座33、螺栓34、积木腿35构成，所述软头31位于板凳座的上部，所述螺栓34位于板凳座的下部，螺栓选用国家标准件；通过旋转螺栓34可实现软头31的升降。

如图10所示，为本发明第三实施方式右视图，在图中存在剖面线a。

如图11所示，为图10剖面线a处的剖视图，软头31的大头端为软质材料，小头端为硬质材料，大头端和小头端固定连接，小头端仅仅支撑了大头端的中间部分；螺栓34与软头的小头端面接触，旋转螺栓就可顶起或者降落软头；所述挡片32可把软头限制在板凳座槽中运动，如图9所示，挡片为模块化设计，其上有通孔，螺钉通过通孔与板凳座连接，由于软头的大头端为软质材料，所以便于螺钉的安装和拆卸。

由于小头端仅仅支撑了大头端的中间部分，软头更易变形，所以，当使用者坐在软头上时，软头的边缘就会向下弯曲变形，呈现中间高，四周低的形态；在本实施方式中软头不用旋转，故不用考虑软头间的干涉问题，所以软头的大头端横截面可呈矩形，让就坐面更加紧密，给使用者更好的体验。

所述积木腿35，由卯榫头351、腿柱352、腿套353、气口354、垫块355构成，所述卯榫头351用于连接板凳座，所述腿柱352可插入腿套353中，二者间隙配合，通过在腿套内部放置一系列高度的垫块355，可调节板凳腿的高度，所述垫块的直径比腿套内径小10mm，在腿套的壁上有若干气口354，保证腿柱和腿套相对运动时，内外气压的平衡，在使用状态时，封堵气口，防止腿柱和腿套相对滑动，当需求增加或者减少垫块时，打开气口。

系列垫块的高度，可分50mm、30mm、20mm、10mm、5mm共5个标准，在每个腿套中放入统一的垫块，就可严格保证四条腿高度一致，而不会出现第二实施方式中高度不统一的问题。

下面介绍本发明第四实施方式，请参阅图12至图18。主要特点在于，板凳腿可以旋转和升降。

如图12和图13所示，为本发明第四实施方式整体结构示意图，所述板凳主要由螺栓41、板凳座42、绳索腿43构成，所述板凳座42和螺栓41的结构和布局，以及二者间的连接关系，与第一实施方式相同；所述绳索腿可以旋转和升降，或者沿着地面平动；在本实施方式中，螺栓螺杆的长度大于板凳座的高度。

如图14所示，为本发明第四实施方式绳索腿结构示意图，主要由连接件431、内筒432、上压圈433、支架434、外筒435、下压圈436、单环式止推滑动轴承437、腿脚438构成。

所述连接件431上有连接口4311和避让孔3412，由于螺栓螺杆的长度大于板凳座的高度，避免螺栓和连接件产生干涉，所以要设计避让孔，所述避让孔的轴线和对应螺纹孔的轴线在同一条直线上，并且避让孔的直径比螺纹孔的大径，大2mm；所述连接件和内筒间是固定连接，在图示中，连接件和内筒的横截面轮廓均为圆形，在实际应用中，也可以为矩形、多边形，其截面形状要受到螺纹孔布局的制约，例如，当螺纹孔布局形式为成行成列时，其截面形状最好为矩形，当螺纹孔的布局形式为圆形时，其截面的形状最好为圆形，结构优化，才能保证连接件的边缘、内筒壁均不与螺栓产生干涉。所述连接口4311用于插入螺钉与板凳座连接，固定板凳腿和板凳座。

所述内筒432和外筒435的配合关系是间隙配合，如图15和图16所示，内筒呈中空结构，在壁上设有对称的能够容纳轴转动的两条狭缝，通过转动手柄439可以收放绳索，进而实现内筒相对于外筒的升降；考虑到螺栓干涉问题，狭缝的上部要距离连接件一定距离，该距离比，螺栓螺杆长度和板凳座高度差，大40mm，在内筒的底部有半球型结构，在半球型结构上有绳索可以穿过的圆形通孔，由于半球型结构的存在，可以保持狭缝宽度的恒定。

所述外筒起支撑作用，在外筒435的上部设有容纳转轴的半圆形槽口，在外筒的顶部上有上压圈433用于压住转轴，限制其仅在槽口内转动，所述支架434用于支撑转轴；在外筒的底部有与外筒过盈连接的单环式止推滑动轴承437，轴承的另一端与腿脚438滑动连接，所以外筒可以相对腿脚转动，所述下压圈436通过螺钉和腿脚连接，用于限制轴承和腿脚间在上下方向的运动。

所述腿脚438由脚蹬4381、支撑4382、滚轮4383构成，图示中，腿脚上设有能够使绳索腿相对地面平动的滚轮，在实际应用中，也可以无滚轮。

如图17和图18所示，为本发明第四实施方式绳索结构示意图，主要由转轴4301、卷筒4302、绳索4303、钢球4304构成，绳索缠绕在卷筒上，绳索一端与卷筒的一边缘固定连接，另一端连接一个钢球，刚球的直径大于内筒底部半球型结构上通孔的直径；在转轴的轴线方向上，卷筒的两个边缘距离内筒的最短距离为3mm；转轴4301和手柄439部分轴的连接处截面均为半圆形，二者半开式连接，两轴可以在轴线方向相对运动，如图15和图16所示，向外拔动手柄439，可以实现两轴轴向的相对运动，当拔动距离大于齿轮4392的宽度时，转动手柄，就可以实现绳索的收放，进而调节板凳座的高度，挡环4391的存在可以防止轴的拔动距离大于轴半开式的长度，当调节好板凳座高度后，回收手柄439，即齿轮4392插进支架434中，就可以限制轴的转动，保持板凳座高度恒定。

在本实施方式中，采用绳索腿，板凳座可以升降和旋转，在实际应用中，还可以采用气压棒升降式板凳腿，或者电动升降板凳腿；所述腿的下部设有能够使板凳腿相对地面平动的滚轮。

例如，本发明的可调节板凳座的板凳还包括上述各实施方式的相互组合所形成的板凳。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。