一种多功能课桌的设计

陶来华　段永刚　何理瑞

【摘 要】本课桌桌腿具有可升降功能，适用于不同体型的使用者；其次，课桌可通过自带的附加板折叠出多种形状的桌面，使2到6张桌子拼凑成桌面形状特殊的小组讨论用大桌子，方便多人办公学习，讨论研究。桌面角度可调和桌体高度调节的设计使课桌更符合人体工程学，使用者在进行阅读、写字或其他工作时更加舒适。同时，增加了储物格与茶杯托等实用功能，使用更方便。本课桌具有结构简单，操作方便，使用范围与适宜人群广，具有很大的应用价值和市场价值。

【关键词】多功能；课桌；设计

1 设计背景

根据实际生活经验，我们发现，我们在不同的年龄阶段或者不同工作状况下使用的桌椅高度或类型都是不一样的；其次，在课堂上与工作中，很多情况下需要将桌子拼凑在一起进行多人讨论，而传统的课桌拼凑在一起，一方面难以实现圆桌讨论的效果，讨论者达不到面对面近距离的沟通，并且空间利用率低。

此外，我们还发现，在一些特殊行业的工作中，对课桌的使用要求较高，例如在学习机械制图等课程时，如果在平置的桌面上长时间绘图会让人产生视觉疲劳与身体疲惫。而绘图中产生的大量铅笔与橡皮废弃物，很大程度上影响了工作学习，我们的书桌设计中带有除尘工具，可以及时的清理工作时产生的垃圾。以及在课桌设计中加入一些附属功能，例如茶杯托、笔筒、储放格、尺子架等，使课桌的设计更加人性化。

2 设计目的

因为不同体型的使用者对课桌的高度需求不同，我们通过滚珠丝杠副加蜗轮蜗杆的组合结构，通过转动摇柄带动力的传输，方便快捷地使桌面的高度在范围内任意调节；此外，该课桌桌面面板可以实现多形状的变换，通过变换后的桌面使2到6张桌子拼凑成桌面形状特殊的小组讨论用大桌子，方便多人办公学习，讨论研究，更大程度提高了空间利用率。

对于课堂上学生制图等工作所需，角度可调的桌面在使用时更符合人体工程学，让使用者在舒适的环境下工作，提高效率，也可避免因长时间弯腰屈背低头而患上的脊椎疾病情况的发生。

课桌结构组成由强度适中的钢材和适量木材，一方面增加了使用寿命，另一方面很大程度上节约稀缺的森林资源。

可拉储物板、清洁工具、茶杯托、笔筒、尺子架等功能的加入，让我们的桌子更为人性化，满足了学生和大片专业领域工作者对桌子功能的需求。

3 课桌设计思路

3.1 课桌整体的高度升降

该新型课桌的高度调整主要通过以下几个步骤实现，使用人员根据自身的高度需求转动摇柄，通过摇柄的转动带动蜗轮和蜗杆的转动，蜗杆在转动的同时带动丝杆转动，丝杆螺母在轴向上来回移动，在丝杆螺母的移动过程中使固定在轴承上的伸缩杆实现升降功能，升降高度由课桌使用人员决定。

3.2 课桌桌面的角度调节

与课桌高度的调节方式相类似，课桌桌面的倾斜角度调节也是通过转动摇柄实现的，摇柄的转动带动蜗轮与蜗杆转动，在蜗杆转动的同时，丝杆也在随之转动，丝杆转动的同时带动丝杆螺母在轴向上移动，螺母的运动带动与其相互连接的支撑杆进行运动，从而使桌面实现绕桌面轴线翻转，进而完成课桌桌面倾斜角度的调整。

3.3 课桌抽屉的移动

通过两根滚珠滑轨与木制抽屉的连接，达到抽屉的抽拉功能。

3.4 课桌的除尘

桌子上配备一把毛刷，使用毛刷对书桌进行清洁。

3.5 课桌的附属功能

1）课桌的茶杯托设置，普通的桌子上虽然可以放置杯子，但是易被碰翻，而且又占空间。独立设置了固定式的茶杯托，方便使用。

2）课桌的笔筒、尺子架、储物格、挂钩设置，较普通桌子解决了学生学习时文具摆放或其他人员一些工作所需工具的存放不方便问题。

4 主要设计内容及工作原理

4.1 作品的结构组成

此次设计的多功能课桌主要具备以下两个方面的功能，第一，该多功能课桌的高度与桌面倾斜角度可以根据用户需求进行调节，桌面高度与倾斜角度的调节主要通过滚珠丝杠副机构、蜗轮蜗杆机构和支撑结构实现；第二，多张该类型多功能课桌左面翻折后进行拼凑，从而可以实现其它附属功能，多张功能卓桌面翻折后拼凑功能的实现主要依托合页翻折机构和附属功能机件实现。

4.2 课桌升降桌腿的设计

桌身的升降机构由：滚珠丝杠副、涡轮蜗杆、伸缩管、光轴、轴承、摇把、固定管构成。其中摇柄与蜗杆固定，通过蜗轮固定丝杆一端与伸缩管小管一端，丝杆螺母与固定管一端固定，固定管另外一端再与伸缩管大管下部分固定，伸缩管大管与桌体支撑架通过肋板稳固支撑。两侧各设有如上所述的升降机构，通过光轴连接两侧的蜗杆，使得上下升降同步运行。通过操作摇柄转动蜗杆来带动丝杆转动，螺母在丝杆轴向移动，从而让与丝杆一端固定的小管在大管里上下移动。涡轮蜗杆起到自锁功能和转矩放大功能，达到桌体范围高度任意调节，并使调节操作轻便和桌体支撑更加稳固。

4.3 桌面面板翻折的设计

桌面面板分桌面A、桌面B与桌面C，利用两对合页将三面桌子组合到一起，同时也利用合页将桌子上下翻折，液压式合页使桌面A与桌面B、桌面A与桌面C翻折之后支撑更加稳固，避免了桌面A与桌面B、桌面A与桌面C翻折后支撑机构重复设计，增大桌面的运用面积。

4.4 课桌桌面角度可调节的设计

桌面的角度调节机构由：丝杆螺母、丝杆、支撑杆、涡轮蜗杆、轴承、光轴、摇柄、角铁等组成。其中丝杆通过轴承与桌体框架固定，丝杆螺母通过支撑杆与角铁连接，角铁与桌面A固定，蜗轮与丝杆一端固定，摇柄与蜗杆固定，桌体两侧各设有一套翻掀机构，两侧翻掀通过光轴连接在蜗杆上，光轴由两个滑块固定在桌体框架上，使得两边的翻掀同步运行，桌面框架支撑桌面更稳健。通过操作摇柄带动蜗杆旋转，丝杆通过蜗轮蜗杆机构转动，从而使丝杆螺母在丝杆上轴向左右移动，支撑杆随着螺母的左右移动使桌面起到翻掀合拢，从而达到了翻掀桌面的功能。涡轮蜗杆具有自锁功能和转矩放大功能，使得桌面范围翻掀角度的任意调节，并使翻掀角度调节操作轻便和桌面支撑更加稳固，丝杆通过轴承倾斜安装，避免翻掀机构死角的产生，使操作更加顺畅。

4.5 课桌可抽拉储物板的设计

课桌可抽拉储物板设置由储物板、直线滑轨、角铁组成。其中直线滑轨固定桌体框架两侧，储物板通过角铁固定在滑轨上。通过滑轨的直线移动，实现了储物板的抽拉功能。

4.6 课桌桌面面板翻折后可以使2到6张相同课桌拼凑成特殊形状的桌面

特殊形状的拼凑桌面如下：桌面A可实现2张或4张拼凑。桌面A与桌面C可实现3张或6张拼凑，桌面A与桌面B可实现5张拼凑。拼凑成形状特殊的桌面起到小组讨论用大圆桌的效果，方便多人学习办公，讨论研究，更大程度提高了空间利用率。

4.7 课桌人性化的附属功能设计

人性化的附属功能由清洁工具、茶杯托、笔筒、尺子架、挂钩和绘图用等工具储放格组成。桌腿处设有标准刻度，桌腿调整到该刻度，桌面高度达到传统桌子使用的高度780mm，多张桌子拼接移动时桌体支撑架底部设有带制动功能的万向轮，让桌子移动更加便捷灵活稳固。诸上让我们的桌子功能更加齐全，满足了学生和大片专业领域工作者对桌子功能的需求。

5 作品的创新点

①能够做到一桌多用，适用于各个体型的使用人群。

②能够做到更大程度上节约空间资源，减少桌子的使用量，从而节约了稀缺的森林资源。

③能够提高单位面积内的使用率，存放东西的地方更大，方便使用者。

④能够减少使用者因长时间弯腰低头而患上脊椎疾病的几率，更符合人体工程学。

⑤能够为绘图等专业领域的人群带去福音，解决了铅笔灰与橡皮废弃物对其工作学习的影响，延长单次使用时间的同时，免去了工作结束后的复杂清理。

⑥能够解决使用者茶杯无处可放的尴尬问题，方便使用者。

⑦能够缩减桌子的长期使用成本，性价比很高。

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[责任编辑：杨玉洁]