多功能学生课桌椅和独立书柜的制作方法

1.本专利适用于学校、课外辅导班以及学生在家中学习时使用。


背景技术：

2.传统的学生课桌椅只能满足学生最基本的辅助书写、阅读和书本存放功能，在保护青少年用眼健康、学生平卧午休、地震避险、震后自救、震后互救和辅助火灾逃生等方面却不能满足学生的需求。本专利发明的课桌椅是一种可以根据学生不同需求迅速变换课桌椅自身结构，提供不同功能的可变形课桌椅。
3.为了方便讲解专利内容对说明书进行附图说明：图1是桌面水平书写模式及部分构件名称简介图；图2是桌面倾斜书写模式及部分构件名称简介和大样图；图3是桌面水平阅读模式图；图4是桌面倾斜阅读模式图；图5是午休床单床模式及部分构件名称简介和大样图；图6是午休床单床加长版模式图；图7是午休床上下铺模式及部分构件名称简介和大样图；图8是午休床上下铺且下铺加长版模式图；图9是小空间设防地震避险模式图；图10是大空间设防地震避险模式及部分构件名称简介图；图11是午休期间地震避险模式图；图12是震后救援担架模式图；图13是课桌椅主要构件名称简介图；图14是小空间设防地震避险模式时头部避险空间及部分构件名称简介和大样图；图15是课桌椅部分构件名称简介及大样图（部分构件已省略或以半剖模式展示）；图16是午休床模式时部分构件名称简介和大样图；图17是课桌椅和独立书柜组合时效果及部分构件名称简介和大样图。
4.为了方便讲解各种模式以及功能，下面将本课桌椅的主要构件名称简单介绍，如图（13）所示，1.辅助支撑装置、2.书斗、3.桌板e、4.辅助支撑腿a端、5.增稳连接装置、6.侧面护板、7.桌腿承重骨架、8.辅助支撑腿、9.与辅助支撑腿快速连接锁锁头、10.储物防撞梁、11.辅助支撑腿限位卡片p、12.桌腿加强板、13.桌板f、14.辅助支撑腿限位卡片q、15.辅助支撑腿b端、16.午休床模式时下铺与椅子连接位置、17.桌子底座溃缩吸能区域、18.椅子底座与桌子底座连接插销、19.桌子底板a、20.桌子底板b、21.椅子底座、22.椅面升降棘齿、23.椅背支撑缓冲装置吸能区、24.与午休床下铺连接挂钩手柄、25.椅面升降棘轮区域、26.可滑动支架、27.椅背支架、28.椅子靠背、29.与桌子底座快速连接锁锁头、30.桌板a、31.桌子顶板、32.桌板c、33.桌板b、34.顶板加固横梁、35.椅面、36.椅背支撑缓冲装置、37.文具盒、38.桌板d。
5.本专利发明的课桌椅有以下功能：1.可以提供辅助书写、阅读和书本存放功能。2.可以矫正学生书写、阅读坐姿。3.可以通过调整椅面高度确保学生书写、阅读时眼睛和书面的最佳距离。可以根据光线照射角度、学生身高等因素调整桌面角度，降低用眼疲劳程度辅助青少年掌握科学用眼方式。4.可以通过折叠、旋转、组装桌椅自身结构快速变为午休床。5.有地震避险功能，当发生地震时课桌椅可以迅速变为地震避险模式。学生可以在课桌下面避险，降低学生在地震灾害中的死伤率。6.有震后自救功能。7.有震后互救功能。8.有辅助火灾逃生功能。


技术实现要素：

6.1.辅助支撑装置，如图（1）所示，1.辅助支撑装置。（一）该装置在书写时可以限制学生眼睛与桌面的距离，辅助青少年科学用眼。（二）该装置在阅读时可以做为图书的支撑架，解放学生看书时扶书的双手，便于学生阅读和书写同时操作，同时也可以矫正学生阅读时的坐姿，如图（3）所示。（三）当本专利发明的课桌椅是午休床上下铺模式时，辅助支撑装置可以做为上铺的防坠落支架，便于上铺学生安心午睡，如图（7）所示。（四）当本专利发明的课桌椅做为救援担架使用时辅助支撑装置可做为担架的防坠落支架，保护被救人员在搬运过程中的安全，如图（12）所示。
7.辅助支撑装置和桌子的组装方式为榫卯形式。
8.2.桌面旋转装置，如图（2）所示，1.桌面旋转轴。桌面可以绕旋转轴旋转，通过旋转桌面调整更适合学生书写、阅读的角度，适宜的桌面上扬角度可以降低用眼疲劳。桌面上扬到理想角度后可以借助如图（2）所示，2.桌面倾斜角度固定装置。桌面角度倾斜固定装置可以固定桌面的倾斜角度。如图（2）所示，3. 桌面倾斜角度固定装置大样。桌面倾斜角度固定装置的工作原理为装置一端是一个旋转轴和桌板c连接，在桌板c上的旋转角度范围是180
°
，装置在桌板c 的位置如图（5）所示，1.桌面倾斜角度固定装置。当桌板是水平状态时该装置可以隐藏在桌板c内，不影响桌板c和桌子顶板折叠。当桌板c和桌板d一起绕桌面旋转轴旋转时装置就会因为自身重力在桌板c的隐藏槽中露出，装置另一端和桌子顶板有接触，在桌板c和桌板d旋转的过程中装置另一端和桌子顶板的支撑点不断改变，通过改变装置倾斜角度去满足桌面不同上扬角度的支撑需求。
9.3.可折叠、旋转的主体结构。本课桌主体主要是由桌面和桌腿构成。（一）桌面是可折叠设计，便于桌面在各种模式之间转换，如图（13）所示，30.桌板a、33.桌板b、32.桌板c、38.桌板d、31.桌子顶板、3.桌板e、13.桌板f。桌面的可折叠设计可以满足桌面在多种模式下的功能，如桌板、床铺板和地震避险防护板。兼顾所有功能制定不同长度的桌面确保在使用过程中更灵活，所占用空间更合理。（二） 课桌腿部结构上部窄下部宽并且可以旋转，课桌模式状态如图（1）所示，旋转后的午休床模式状态如图（5）所示。课桌腿通过绕轴旋转改变自身状态满足在不同模式时的功能，可以实现一腿多用。
10.本专利发明的课桌椅通过折叠、旋转、组装，可以实现在课桌模式、午休床单床模式、午休床单床加长版模式、午休床上下铺模式、午休床上下铺且下铺加长版模式、小空间设防地震避险模式、大空间设防地震避险模式、午休期间地震避险模式、震后救援担架模式之间快速转换。
11.4.书斗采用立式可收展设计。收展原理为书斗通过四个书斗支架与桌板e连接，如图（15）所示，1.主连杆、2.桌子顶板（半幅）、3.书斗限位孔、4.书斗、5.静音胶圈、6.书斗上下移动滑道、7.桌板e、8.桌板e旋转轴、9.书斗滑道支架、10.桌板e旋转限位卡片、11.次连杆。
12.当桌板e绕其下面的旋转轴转动时书斗也伴随其一起转动。当转动到竖直位置时就会被桌板e旋转限位卡片限制不能再继续转动，此时是桌板e和书斗展开的最大角度。如图（15）所示，15.桌板e旋转限位卡片卡口。当书斗竖直时可以使其沿书斗上下移动滑道向上拉动，向上拉动到轨道尽头时书斗自动卡死，一直保持在该位置。完成该过程需要一个书斗自动回收装置，该装置后面段落6详细讲解。
13.当书斗沿上下移动滑道滑动时，在滑道端部和书斗接触部位有缓冲静音胶圈，静音胶圈有以下作用：（一）在自动收起书斗时可以起到缓冲作用，增加产品使用寿命。（二）可以降低各种状态转换时的操作噪音，增强平时使用的舒适度。
14.书斗立式可收展设计有以下优点：（一）便于拿取图书，不因书本叠放顺序影响拿取速度。（二）书斗是可收展模式，收起状态，如图（9）所示，展开状态，如图（1）所示。（三）本课桌的书本存放区由传统的卧式存放改为立式存放，存放位置由传统的桌面正下方改为桌面前侧方。更改后课桌下面空间举架更高，更适合地震避险。
15.5.书斗自锁功能。书斗自锁过程需要借助多功能挂钩，如图（16）所示，1.多功能挂钩、2.多功能挂钩大样。如图（15）所示，16.多功能挂钩背部限位卡片、17.桌腿上支臂。当书斗收起时，书斗内侧上边缘就会触碰桌腿上支臂下面的多功能挂钩，多功能挂钩在被触碰前由于自身重力一直保持竖直状态，被触碰后多功能挂钩会绕其上部的旋转轴发生倾斜。多功能挂钩背面有限位卡片，当书斗处于完全收起时限位卡片卡住书斗内侧上边缘，使书斗处于被锁死状态。由于多功能挂钩一直受到重力作用，其一直保持围绕旋转轴向下运动的趋势，如果想解锁必须手动上扶多功能挂钩使其背部限位卡片与书斗内侧上边缘分离才可以旋转书斗使其展开。多功能挂钩除了配合自锁功能外，在平时使用时还可以为学生提供承挂衣帽功能。
16.自锁分两种状态：（一）当书斗处于收起状态想要变为展开状态必须手动解除书斗的自锁装置才能完成此过程，书斗内侧上边缘和多功能挂钩背面限位卡片处于卡死状态。手动解锁时只要上扶多功能挂钩，就可以使挂钩背面的限位卡片和书斗内侧上边缘分离，此时桌板e就可以转动。设计本环节的目的是防止学生使用过程中误操作造成夹手、误伤等现象。同时也确保课桌变为地震避险模式时桌板e和桌子顶板一直处于闭合自锁状态。（二）当课桌变为午休床模式时，不会在挪动床体过程中因为倾斜、震动使图书从书斗内散落，此时多功能挂钩背部限位卡片可以堵住书斗开口处，使书斗开口变小内部图书不会轻易滑出。书斗在午休床模式时的位置紧贴床板底部，如图（16）所示，3.书斗位置。
17.6.书斗自动回收装置剖面如图（15）所示，1.主连杆、11. 次连杆、12.主连杆与次连杆之间复位弹簧、13.主连杆复位弹簧、14.限位插销、18.书斗自动回收装置局部大样。当书斗从课桌模式收起状态到课桌模式展开状态时可以起到锁住书斗作用，确保书斗始终是展开状态。当从课桌模式转换到其他模式时，桌板a都要绕着桌板a和桌子顶板的连接轴旋转一定角度，桌板a和主连杆接触部位是偏心设计，当桌板a转动时主连杆就会产生伸缩动作，这个伸缩动作就会传递给次连杆，次连杆和书斗限位孔就会产生离合效果，整套程序就会达到在旋转桌板a的过程自动控制回收书斗的效果。
18.7.书斗自毁功能。地震避险时书斗位置如图（14）所示，6.当课桌是小空间设防地震避险模式时头部避险空间。书斗和桌板c之间的空间可以满足头部避险需求，当地震烈度较大对课桌破坏较严重时课桌外形就会发生不同程度的改变，为了防止课桌外形变化较大时头部避险空间过度减小，书斗设置了自毁功能。书斗自毁后会给避险人员头部提供更大的避险空间。
19.书斗是特制钢化玻璃钢材质，该材质主要有以下特点：（一）该材质刚性很好，在日常使用时不会出现弯曲、变形和自毁等情况。（二）该材质韧性很差，在地震时如果桌板e发生形变，桌板e上的书斗支架就会伴随发生形变，书斗支架形变后就会通过书斗上下移动滑
道对书斗产生张力引发生书斗自爆。桌板e上的书斗上下移动滑道如图（15）所示，6.书斗上下移动滑道、9.书斗滑道支架、5.静音胶圈、19.书斗上下移动滑道插销插孔、20.书斗上下移动滑道大样。书斗上下移动滑道和书斗滑道支架是由插销装置连接，当发生地震后避险人员被困在桌下不能脱险时可以徒手拉开插销取下书斗上下移动滑道做为自救工具。该滑道外形类似钎子，材质硬度大，尺度适中，适合在狭小空间内破拆作业。可以辅助被困人员脱困。（三）该特制钢化玻璃在自爆后产生的都是小而圆润的碎片，碎片和书斗内图书散落的过程不会伤及课桌下面避险人员。在平时使用时如果因为操作不当使书斗破碎也不会对学生造成伤害。
20.8. 辅助支撑腿如图（13）所示，4.辅助支撑腿a端、8.辅助支撑腿、15.辅助支撑腿b端。该发明有以下功能。（一）辅助支撑功能：当课桌是地震避险模式时，该辅助支撑腿可以起到辅助支撑作用。课桌是溃缩吸能理念设计，课桌腿底座是溃缩吸能区域。原本辅助支撑腿b端和地面之间还有一定距离，当发生地震时课桌受到坠落物的冲击，溃缩吸能区域完成吸能后发生形变，辅助支撑腿b端和地面之间原有的距离也伴随溃缩吸能过程消失，辅助支撑腿b端开始接触地面，可以提供向上的支撑力，提高课桌整体结构强度。辅助支撑腿在发生地震时可以起到辅助支撑作用，增强课桌主体结构强度，确保课桌下面避险人员的避险空间不被压缩。（二）便于课桌各种模式之间转换功能：如图（14）5.辅助支撑腿a端是万向节球头。辅助支撑腿在使用过程中可以绕a端旋转。可旋转的万向节球头结构便于辅助支撑腿在各个功能间相互转换。（三）自动上锁、解锁功能：辅助支撑腿从课桌模式转换到午休床模式时，转换过程中和课桌腿旋转的不是同一个轴。当课桌模式时课桌腿旋转轴、辅助支撑腿旋转轴和辅助支撑腿末端b三点的平面位置如图（1）所示，2.桌腿旋转轴、3.辅助支撑腿旋转轴、4.限位卡片p、5.辅助支撑腿b端、6.限位卡片q。当午休床模式时课桌腿旋转轴、辅助支撑腿旋转轴和辅助支撑腿末端b三点的平面位置如图（5）所示，2.辅助支撑腿b端、3.限位卡片q、4.限位卡片p、5.桌腿旋转轴、6.辅助支撑腿旋转轴。由图（1）和图（5）可以看出当课桌由课桌模式转换到午休床模式时，辅助支撑腿和辅助支撑腿限位卡片（p）、限位卡片（q）之间的位置和间距都发生了变化。由于这三点在旋转时位置有动态变化，可以做到当课桌由午休床模式变为课桌模式时辅助支撑腿可以自动被限位卡片（p）和限位卡片（q）锁死。确保辅助支撑腿在课桌模式时和课桌的整体性。反之由课桌模式变为午休床模式时辅助支撑腿可以自动解锁，想绕a端旋转时不受限位卡片（p）和限位卡片（q）的限制。整个转换过程中不需要额外的操作步骤，在旋转的过程中自动完成上锁或解锁，可以降低产品在使用过程中的操作难度，提高操作效率。（四）可以为上铺床铺提供支撑功能：辅助支撑腿在课桌变为上下铺模式时可以成为上铺床铺的有力支撑，如图（7）所示，8.辅助支撑腿b端有快速自锁装置可以和上铺侧面护板连接，(由于该自锁装置不在本专利申请范围所以图上没有显示）。该模式既是午休床上下铺模式又是午休期间地震避险模式，如果在学生午休期间突发地震灾害，所有学生都可以直接躲到上铺和下铺之间避险。当发生地震时上铺会受到大量的坠落物冲击，压力会通过四个辅助支撑腿和二个椅背向下传递。如图（14）所示，1.桌子顶板预留轨道、4.辅助支撑腿a端、7.辅助支撑腿a端连接的万向节球头轴、8.万向节球头轴大样。万向节球头轴是本状态下支撑力最薄弱的环节也是本状态下的溃缩吸能区域。当压力达到一定量时溃缩吸能开始启动，同时辅助支撑腿a端也开始沿着桌子顶板预留的轨道向下移动，直到辅助支撑腿a端开始和桌子顶板接触溃缩吸能停止。同时辅助支撑腿a端和下
铺桌子顶板之间开始产生作用力，原有的万向节球头轴不再承担向上的支撑力，新的支撑力承重系统比原有的支撑力承重系统更稳定。（五）防夹手功能：考虑到上下铺模式也是地震避险模式，所以辅助支撑腿在外形设计上没有采用直杆模式，相邻上下铺辅助支撑腿侧面间距上部变大，如图（14）所示，2.辅助支撑腿b端、3.辅助支撑腿中端。在2、3之间两个相邻辅助支撑腿间距变大，防止地震晃动时学生不慎抓住辅助支撑腿夹伤手，辅助支撑腿2、3区间是午休期间地震避险时最容易被抓住的区间。（六）充当救援工具功能：辅助支撑腿也是灾后的救援工具，发生地震后在专业的救援队伍没有到来之前，灾区灾后自救互救非常重要，短时间内急需大量的救援工具。灾后一片狼藉，想要找到救援工具非常困难，本设计考虑到灾后此种情况，辅助支撑腿的万向节球头被设计成可以借助辅助支撑腿自身杠杆力量完成对自身结构破拆。当发生地震后，救援人员可以把没有被废墟掩埋或容易扒出的课桌的辅助支撑腿破拆下来做为救援工具迅速开展救援工作，为救援争取宝贵时间。灾区震后自救互救主要工作就是清理、挪动散落的建筑物构件，在废墟中搜救被困或遇难人员。此项工作最适用的工具就是撬棍，撬棍是杠杆原理简单适用，操作起来不需要专业的培训指导，操作难度很适合非专业救援人员使用。破拆下来的辅助支撑腿就可以变为撬棍使用，辅助支撑腿的长度适宜，如果长度特别长不适合震后废墟中狭小的作业空间，如果长度特别短又起不到杠杆作用。辅助支撑腿材料耐弯强度也可以满足单人撬棍的受力强度。
21.9.储物防撞梁，如图（15）所示，21.脚踏区域、22.储物防撞梁、23.储物防撞梁开口。储物防撞梁开口处在使用过程中使用柔性材质封堵，防止发生地震后防撞梁变形储物区域不能打开。该发明有如下功能：（一）应急物资储备功能，该防撞梁结构是中空设计，该设计不但可以增加构件的耐弯性能还可以提供中空储物空间。储物空间可以存放常规医疗用品、微型手持式自发电手电、n95口罩、应急通讯器材、水、食物、保温毯和简易破拆工具等。（二）脚踏功能，储物防撞梁的位置在课桌模式时是腿部活动区域，该储物防撞梁可以提供脚踏功能。当学生腿部长时间保持伸展状态感到疲劳时可以把脚踏到该储物防撞梁上让腿部变为蜷缩状态，让腿部伸展状态时被拉伸的肌肉得到缓解。（三）防撞功能，当课桌为地震避险模式时，该储物防撞梁可以增强对课桌前侧面的保护，增强前侧面的抗撞击性能。此位置正是地震避险模式时避险人员的腰部位置，腰部应该是避险人员重点保护区域。腰部受伤对遇难者伤害很大，往往会让遇难者造成不可逆的损伤甚至直接失去生命。当地震烈度较大时，储物防撞梁有溃缩吸能功能，无论是小空间设防避险模式、大空间设防避险模式还是午休期间避险模式储物防撞梁都可以对避险人员起到加强保护作用。
22.10. 顶板加固横梁如图（16）所示，4.三角形受力区、5、地震避险时扶手、6.和侧面护板连接螺丝孔、7.和限位铰链连接孔。该横梁主要有以下功能：（一）加固桌子顶板作用，使桌子顶板强度更高，在地震避险模式时顶板下面就是避险人员头部位置，头部是避险人员重点保护部位，头部损伤往往会给避险人员带来致命的伤害。（二）提供横向剪力作用，因为地震时有很多不确定因素，当课桌受到横向撞击时如果没有足够的剪力支撑课桌结构就会垮塌，课桌内部避险空间就会大幅度变小，此情况对课桌下面避险人员是致命的伤害。（三）该横梁上的弧形部分和横梁上的两个直边构成三角形受力结构，该受力结构稳定，受力时不易变形。同时这两段弧形结构也是避险人员在课桌下面避险时的扶手，避免避险过程中因为晃动对课桌下面人员产生撞击。（四）可以和侧面护板连接并为侧面护板提供剪力，侧面护板主要是地震时保护避险人员头部安全。
23.11. 桌腿上支臂，如图（15）所示，24.与桌子顶板吻合榫眼、25.与桌腿连接旋转轴、26.与桌腿连接螺丝孔。该结构有如下功能：（一）两个桌腿上支臂在避险模式时可以组装成一个“半笼体”结构，对避险者头部四周及顶部起到加强保护的作用。（二）桌腿上支臂起到连接作用，连接课桌腿和桌子顶板，使三者成为一个可旋转整体。（三）桌腿上支臂可以提供剪力，不仅可以提供横向剪力还可以提供纵向剪力，使课桌整体结构更稳定，抗横向、纵向撞击能力更强。
24.12. 连接桌腿上支臂和桌子顶板加固横梁的限位铰链，如图（16）所示，8.限位铰链与桌腿连接处、9.限位铰链。该铰链有以下功能：（一）限位铰链在课桌模式时可以提供拉力，拉力可以变为课桌的纵向剪力，使课桌结构更稳定。（二）限位铰链在午休床模式时，可以确保午休床展开后床面始终处于平面状态。（三）铰链属于柔性连接，地震避险模式时课桌整体抗拉、抗扭能力比刚性连接更强。由于课桌整体结构中有柔性连接，各构件在挤压过程中可能整体结构已经发生了一定程度的形变，但是由于有柔性连接课桌各结构之间的拉力依旧存在。
25.13. 顶板吸能加储物功能一体设计，顶板结构如图（16）所示，10.储物空间、11.储物空间口坡口结构、12.顶板加肋结构、13.搬运桌子隐形把手、17.与桌腿上支臂吻合榫头。顶板有以下功能：（一）连接功能，顶板连接桌腿上支臂、桌子顶板加固横梁、侧面防护板。使这些构件通过顶板连接后成为一个整体。（二）顶板有溃缩吸能功能，顶板下有加肋结构，最大程度保障溃缩吸能的过程中顶板不会被坠落物摧毁。（三）顶板有储物功能，在顶板下方有中空部分，这部分空间被利用做为储物空间。空间搭配配套盖子一起使用，盖子口是坡口形式设计，此设计确保顶板发生形变后盖子可以自动脱落，避免出现顶板发生形变后盖子不能打开里面的储备物资不能取出的情况。顶板盖子如图（16）所示，14.盖子大样图、15.盖子口插销把手。
26.14. 桌面板上设有两个文具盒如图（17）所示，1.盒体盒盖轴扁孔、2.盒体前端凹陷结构、3.盒盖前端凸起结构、13.文具盒盒盖大样。文具盒有自锁功能，可以防止课桌在各种模式之间转换时盒内的文具散落。盒体盒盖轴是一个扁孔，当盒盖闭合后如果文具盒整体向下转动盒盖就会因自身重力向下滑动，盒盖前端的凸起结构就会卡入盒体的凹陷结构，此过程完成自锁，防止盒内的文具散落。轻轻向前滑动盒盖即可完成解锁，操作十分简单。
27.15. 课桌腿结构如图（13）所示，7.桌腿承重骨架、12.桌腿加强板。该课桌腿主要有以下功能：（一）当课桌模式时，课桌腿起到支撑桌面作用，与其他部件连接成为一个整体。（二）当地震避险模式时课桌腿侧面加强板能够更好的保护课桌下面避险人员，免受地震时散落的建筑构件直接撞击，同时侧面加强板可以提供纵向剪力使课桌结构更稳定。（三）当午休床模式时，课桌腿展开后可以为床板提供支撑力。当午休床模式时发生地震，课桌腿侧面加强板可以增强课桌腿的弯矩，提高课桌腿在此状态下的强度。（四）加强板半椭圆形设计可以让材料和提供的弯矩性价比更大。当课桌是地震避险模式时两桌腿间的椭圆形缺口可以满足震后逃生要求。（五）在午休床模式时还可以增加上下铺之间的有效净间距，防止下铺人员起卧时撞头，如图（7）所示，半椭圆形缺口可以增加上下铺之间有效净高度。
28.16. 课桌底座，剖面如图（15）所示，27.桌子底板b旋转轴p、28.桌子底板b旋转支
架、29.桌子底板b、30.a、b板相互扣锁区域、31.桌子底板a、32.桌子底板b支架旋转轴q、33.溃缩吸能区域。该发明有如下功能：（一）可以确保课桌模式时自身结构的稳定性，课桌底板分a、b两部分，a、b板有扣锁功能，课桌模式时a、b板可以扣锁成一个整体。a板和底座吸能区是一个整体，b板是可以绕轴p、q转动的，当a、b板完成扣锁之后在没有外力掀动b板的前端时a、b板会一直保持扣锁状态。（二）在地震避险模式时该底座可以保护避险人员，避免因楼房垮塌坠落时避险人员身体底部受到撞击挤压。（三）该底座有溃缩吸能功能，底座和课桌腿接触的部位都是中空设计，当建筑物倒塌撞击课桌时，撞击力量达到溃缩吸能设计数值时该功能就可以启动。溃缩吸能区域可以对课桌底座上面的区域起到保护作用。（四）当课桌模式、地震避险模式时该底座可以起到连接椅子的作用，始终保持课桌椅的整体性。连接部位如图（15）所示，34.椅子底座与桌子底座连接插销、35.底座连接孔（共六个）。（五）当午休床上下铺模式时该底座是连接上铺床铺和椅子的部位，上铺床铺连接的位置如图（7）所示，1.快速连接锁锁体、2.快速连接锁锁头。和上铺床铺连接的位置采用自锁式快速接头，(该接头是市场上已有的产品，直接采购使用，该接头技术不在本专利申请范围)。该底座也是下铺床铺和椅子连接的位置，如图（7）所示，3.挂钩旋转轴、4.挂钩旋转手柄、5.挂钩大样。如图（5）所示，7.桌子底座和挂钩连接处大样。午休床上下铺被连接后会组装成一个整体，地震时不会因为地震波冲击出现结构散落现象，确保午休床上下铺模式时的避险性能。
29.17.课桌外形纵向采用稳定平衡结构。课桌腿结构上部窄下部宽，该结构可以增强课桌自身结构的稳定性。当发生地震时课桌受到地震波冲击产生倾斜，在倾斜的过程中课桌重心在不断升高，如果倾斜角度没有超过稳定平衡极限角度课桌可以自动回到平衡位置。课桌稳度相对提高。因为决定物体稳度的只有物体自身重心高度和受力支持面大小两个因素。当重心高度相同时，受力支持面越大物体的稳度越高；当物体受力支持面相同时，重心高度越低物体的稳定性越高。课桌腿结构上部窄下部宽的课桌与课桌腿上下同宽的课桌相比（假设桌面大小高度相同且暂不考虑桌腿材质差异），前者重心相对更低，受力支持面更大。所以课桌外形纵向采用稳定平衡理念设计可以确保课桌在地震时不易倾倒。
30.这种课桌腿上部窄下部宽结构设计除了提高自身稳定性还有以下几点好处：（一）课桌腿和椅子腿部结构都采用倾斜设计，可以使学生腿部活动空间更大，长时间使用腿部没有束缚感。（二）课桌腿和椅子腿都倾斜相同角度，使用时可以确保整体空间使用率更高。（三）确保平时使用时同排同学之间出入更方便、更安全。由于课桌腿和椅子腿都是倾斜设计，所以每套课桌腿和椅子腿之间空间是下部窄上部宽（下部窄的区域可以满足通行最小宽度），通行起来更方便，更安全。当学生集体外出时，如放学、出操或火灾逃生时，横向过道之间是无障碍通道，通道截面下部窄上部宽通行起来更便利且不具备插队条件，防止学生集体外出时无序争抢通道发生踩踏事故。
31.18.地震避险功能。避险原理为当收到地震预警或突然感觉到发生地震时，在建筑物没有倒塌之前快速调整课桌椅各个构件状态，产生避险空间。为了快速转换到避险模式，本专利发明的课桌椅在很多环节都采用了自动装置，这样可以做到缩短避险准备时间，降低人员遇难风险。为了满足不同情况以及不同体型的学生，课桌椅地震避险模式大致分为：（一）小空间设防地震避险模式，如图（9）所示。相对大空间设防的优点是设防保护更加全面；缺点是避险空间相对较小，主要适合体型相对瘦小的学生。操作步骤为地震设防时避险人员躲到课桌下面，翻转下拉桌板d即可完成地震设防操作。（二）大空间设防地震避险模
式，如图（10）所示。相对小空间设防的优点是避险空间相对较大；缺点是没有小空间设防保护的更全面，主要适合体型高大的学生。操作步骤为地震设防时避险人员躲到课桌下面，翻转下拉桌板d同时让桌板d前端和椅背支撑缓冲装置接触即可完成地震设防操作。（三）午休期间地震避险模式，如图（11）。此设防模式主要是为了应对午休期间突发地震，如果午休期间突发地震课桌椅主体结构零操作即可直接满足设防需求。上铺和下铺之间空间为避险区域，相对于小空间设防和大空间设防的优点是避险空间大，避险时不用额外操作步骤，省时高效；缺点是避险时四周设防相对薄弱。
32.19. 桌板侧面外边缘都采用溃缩吸能理念设计，如图（16）所示，16.桌面边缘凹槽设计。溃缩吸能原理为在预设溃缩吸能部位设置的强度相对桌面其他部位薄弱，在受力时最先产生形变。在该位置形变的过程中起到吸能作用，对桌板其他部位起到保护作用。该设计有以下功能：（一）日常使用时便于搬动、旋转各个桌面板，溃缩吸能区域相当是一个隐形把手，便于手握。（二）在地震避险模式时，如果课桌外边缘在地震中受到横向的撞击溃缩吸能功能就会启动，减轻因为横向撞击力对课桌主体造成的破坏。
33.20. 课桌主体是“笼”式结构：在地震避险模式时课桌主体是“笼”式结构，溃缩吸能区域都设置在“笼”体主体外部边缘、底部或顶部位置，在溃缩吸能的过程中发生形变的区域都在“笼”体外部，从而可以确保在溃缩吸能过程中课桌下面避险空间不会减小。小空间设防避险模式的“笼”体结构如图（9）所示。大空间设防避险模式的“笼”体结构如图（10）所示。“笼”式结构和溃缩吸能设计可以让课桌整体的避险性能更强，整个避险空间更有保障。当有坠落物砸向课桌时，溃缩吸能区域通过吸能最大程度的保护“笼”体结构完整，保护“笼”体完整就是在间接保护课桌下面避险人员生命安全。
34.21.椅面上翻是双轴动态翻转。椅子面在上翻过程中与传统电影院、剧场或教室的椅子不同，传统椅面上翻时是以椅面后部为旋转轴椅面前部上扬，达到上翻效果。本专利设计的椅面上翻时是双轴动态翻转，如图（15）所示，36.与滑动支架下端连接轴、37.与滑动支架上端连接轴、38.椅面后端限位轴、39.椅面后端旋转轴、40.旋转装置折叠轴、41.椅面前端旋转轴、42.旋转装置限位轴。翻转过程椅面前部向下运动椅面后部向上运动，最后整个椅面靠到椅子底座支架上，如图（9）所示。这样翻转在使用过程中更加便利，当学生起身的过程中就可以同步完成椅面翻转动作，不需要起身之后再给椅面前端腾出旋转空间。由于翻转是围绕双轴在动态中完成的，在使用过程中只要椅面后端不上扬椅面前端就不会旋转，所以在使用过程中椅面稳定性绝度有保障，不会出现椅面前端下落椅面上的人下滑的可能。椅面展开时就是相反动作，操作特别简单。
35.22本套课桌椅有辅助火灾逃生功能。本专利发明的课桌椅在辅助火灾逃生时主要有以下功能：（一）当发生火灾时学生可以在课桌内应急物资储备空间中快速获取湿毛巾和防火衣斗篷，湿毛巾用于捂住口鼻保护呼吸系统，防火衣斗篷主要用于隔离明火。为防止毛巾在潮湿状态长期保存发霉变质，所以在储备“湿”毛巾时采用隔离方法保存。所谓隔离方法保存即是把干毛巾和一定剂量的水同时单独保存，水由单独的密闭塑料包包裹，然后将装水的塑料包和干毛巾一起放入一个大的密闭塑料包中保存。当发生火情时可以在应急物资储备空间快速取出同时装毛巾和水的塑料包，在打开包装之前碾压、拧动塑料包，里面单独包装水的塑料包就会破裂，水就会在大的塑料包内把干毛巾侵湿，此时打开外面大的塑料包取出湿毛巾即可用于为火灾逃生。（二）椅面特有的上翻形式有助于学生整体快速撤
离，当教室内所有椅面都上翻后原椅面的位置就是一条条横向无障碍通道，如图（9）所示。如果椅面不能上翻，教室每排课桌之间就不会有横向无障碍通道。如果学生逃生路线相对较少人员就会过于集中，假如当时逃生环境烟气较重更易引发踩踏事故。
36.23. 椅子支座如图（15）所示，43.与桌子底座快速连接锁锁头、44.椅子靠背、45.靠背下的中空位置、46.椅子底座、47.椅背支撑缓冲装置吸能区、48.可滑动支架。该设计主要有以下功能：（一）椅背两侧顶端是与桌子底座快速连接锁锁头，主要是在上下铺午休床模式时和上铺床铺快速连接成一个整体，确保上下铺的整体性和稳定性。（二）椅背靠背结构，靠背位置不但可以提供靠背功能还可以为椅背提供横向剪力功能，防止地震时椅子受到横向撞击发生过度形变。（三）靠背下的中空位置，该位置主要是为了增大在上下铺模式时下铺是加长版的情况下学生腿部活动空间。同时该中空位置也是午休床模式时地震后的逃生通道。（四）椅背支撑的缓冲装置，如图（10）所示，1.桌板d、2.桌板c、3.椅背支撑缓冲装置吸能区、4.缓冲结构承重卡口。当课桌椅是大空间设防地震避险模式时，桌板（d）就和椅背支撑的缓冲装置连接，当发生地震时坠落物冲击到桌板（c）时，力量就会通过桌板（d）向下传递到椅背支撑缓冲装置，椅背支撑缓冲装置吸能区受到向下的冲击力时就会发生形变，在形变的过程中完成溃缩吸能对桌板（c）起到保护作用，从而确保课桌下面的避险人员安全。（五）椅面高度可以在设计区间内自由调整，椅面通过旋转装置和椅背支座上的可滑动支架连接，可滑动支架如图（15）所示，48.可滑动支架、49.棘轮、50.棘轮离合装置、51.棘齿。可滑动支架和椅背支座之间是棘轮装置连接。当可滑动支架向上滑动过程中棘轮只能让其单项运动，当可滑动支架滑到滑道顶部时棘轮就会被锁闭，此时可滑动支架就可以向滑道底部滑动，当可滑动支架滑到滑道底部时棘轮被棘轮离合装置打开，可以这样往复操作，找到适合学生使用的高度。椅面调到最低位置时正好和午休床床面高度相同，便于和午休床上下铺下铺组装成为加长版床铺。
37.24. 椅子底座如图（15）所示，46.椅子底座、34.椅子底座与桌子底座连接插销。该底座主要有如下功能：（一）是平板结构设计，平时使用时该底座和课桌底座连接到一起，发生地震时该底座和课桌底座是一个整体对课桌下面的避险人员有保护作用。（二）该底座侧前方有滑动插销便于和桌子底座组装连接。
38.25. 独立书柜。主要有以下功能：（一）独立书柜外形设计也是上部窄下部宽稳定平衡理念设计，确保在地震时不易纵向倾倒。（二）独立书柜侧面倾斜角度和课桌相同，确保平时使用时侧面和课桌整齐统一，确保整体空间被高效利用。（三）独立书柜是溃缩吸能理念设计，书柜高度高于课桌高度，地震时对课桌有保护作用，如图（17）所示。（四）独立书柜是和课桌椅搭配使用的产品，根据学生的自身情况选用。本专利发明的课桌椅如果没有搭配独立书柜，课桌椅原有的功能不受限制。（五）独立书柜底部是由万向轮支撑，便于午休时单独移动。（六）当发生地震后独立书柜因为溃缩吸能形状肯定会发生很大变化，考虑到此情况书柜的每个独立书斗都是可以移动的，并且相邻独立书斗间的横隔板都是活卯设计。当书柜主体发生形变后横隔板自动与书柜主体分离，便于独立书斗移动避免卡死情况发生。独立书斗位置正是相邻课桌间的逃生通道，必须确保该通道震后畅通才能保障震后自救和互救顺利进行，如图（17）所示，7.相邻独立书斗间横隔板、4.横隔板自动脱落卡口、8.独立书斗、12震后逃生通道。（七）独立书柜书斗有变形自毁功能，可以确保震后不会发生因独立书斗变形卡死逃生通道现象，独立书斗如图（17）所示，9.独立书斗底部受力薄弱区域。
独立书斗底部设有受力薄弱区域，当独立书斗发生形变后书斗就会沿着该区域自行断开。（八）独立书柜书斗有易毁设置，该设置不影响平时正常使用，易毁强度完全可以满足平时使用强度。如果发生地震后独立书斗没有发生形变，独立书斗自毁设置就不会启动，独立书斗外形完好，而此时独立书斗外部有大量地震时散落的建筑物构件碎片，使独立书斗不能移动，出现逃生通道被阻断现象。为了解决这种情况在独立书斗底部设置了易毁区域，当这种情况发生时课桌下面的避险人员不需要借助工具徒手就可以对独立书斗完成破拆，快速打通自救互救通道。自毁区域如图（17）所示，11.易折易毁线、10.应力加强区域、9独立书斗底部受力薄弱区域。
39.26. 增稳连接装置。该装置如图（17）所示，5.榫头结构、6.榫眼结构、14.榫眼大样。连接原理为榫卯原理，装置分为榫头结构和榫眼结构，相邻装置连接时是两组榫卯结构。榫头和榫眼连接时榫头只能在榫眼正中上下方向套入，榫眼内部有可以让榫头水平方向移动的空间，当该连接装置产生拉力或压力时榫头就会靠近榫眼内部空间的一侧，此时榫头就不能在榫眼内上下移动。当榫头、榫眼受力时会产生自动抱死效果，可以确保该增稳连接装置不会在地震摇晃中自行脱落。
40.该增稳连接装置所在的位置为：（一）在课桌位置如图（1）所示，7.榫头位置、8.榫眼位置。（二）在独立书柜位置如图（17）所示，5.榫头位置、6.榫眼位置。（三）在午休床上下铺位置如图（7）所示，6.榫头位置、7.榫眼位置。
41.增稳连接装置可以做到课桌和相邻课桌连接、课桌和独立书柜连接、午休床上下铺和午休床上下铺连接、独立书柜和独立书柜连接。连接后被组装成整体，当发生地震时连接后的整体效果比单独摆放更稳定，发生地震时整体避险能力更强。
42.衡量产品在地震中的避险性能大致有以下两个方面：（一）是产品的承重性能。该性能主要是由生产产品的材料以及制作工艺决定。（二）是产品在地震中的稳定程度。如果产品承重性能足够强，然而稳定程度不够，在发生地震时极容易倾倒，也起不到避险作用。
43.该增稳连接装置就是为了解决产品稳度问题。例如：（一）由于两张课桌是在一个平面并列连接，连接后的整体重心高度不会改变，但是连接后的整体底部受力支持面面积变为原来单张课桌的2倍（连接后课桌之间的间隙忽略不计），连接后的整体横向稳度是连接前单张课桌稳度的2倍。同理三张课桌连接后的整体横向稳度是连接前单张课桌稳度的3倍，四张课桌连接后的整体横向稳度是连接前单张课桌稳度的4倍，同理类推。（二）课桌与独立书柜之间可以横向连接，连接后稳度增强理论原理同（一）。（三）午休床上下铺与午休床上下铺也可以横向连接。连接后稳度增强理论原理同（一）。（四）午休期间独立书柜和独立书柜之间也可以横向连接，不但可以增加整体稳度更便于书柜统一码放、移动。
44.27.课桌椅多处采用溃缩吸能理念设计。主要采用溃缩吸能理念设计的部位有：（一）辅助支撑腿a端连接的万向节球头轴是午休期间地震避险模式下的溃缩吸能区域。（二）储物防撞梁。该储物防撞梁主要作用是加强保护避险人员腰部，当地震烈度较大课桌损毁严重时该储物防撞梁也可以起到溃缩吸能作用。（三）桌子顶板。（四）课桌底座。（五）桌板侧面外边缘。（六）椅背支撑缓冲装置。（七）独立书柜。
45.溃缩吸能的理论依据是动量定理。原理为地震时坠落物在撞击课桌椅前的瞬间其动量是一定的，其动量（p）是由坠落物质量（m）和坠落物在接触课桌椅前瞬间的即时速度（v）乘积决定的，当发生撞击后该动量（p）会转换为对课桌椅的冲量（i），冲量（i）是坠落物
对课桌椅的作用力（f）和力的作用时间（
△
t）的乘积。根据动量定理溃缩吸能过程实际上是通过改变课桌椅自身特定部位的形变来延长力（f）作用时间（
△
t）的过程。撞击时冲量总量一定，力（f）作用时间（
△
t）越长，作用力（f）越小。
46.本发明的内容不限于说明书中所述的实例，在采用了本发明实质性内容的情况下，对本发明做出的种种改进和变化仍然落在权利要求所表达的保护范围之内。