Кинетическое кресло

Кинетическое кресло

Реферат

Полезная модель относится к устройствам для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата при длительном положении сидя. Кинетическое кресло содержит основание, на котором посредством регулируемых стоек закреплены передний ограничитель с регулируемым упором, и сиденье, снабженное регулируемой спинкой. Основание кресла выполнено в виде двух дугообразных секторов, в центральной части каждого из которых укреплено колесо, которое образует зазор между опорной поверхностью и дугообразными секторами на такой высоте, что при наклоне кресла вперед или назад происходит касание секторами опорной поверхности. Дугообразные секторы соединены между собой поперечной балкой, в центре которой укреплена центральная стойка с фиксатором и выдвижным штоком со шкалой роста, на котором под наклоном вперед с углом 110±3⁰ укреплена платформа с фиксатором и шкалой роста. На платформе, с возможностью продольного перемещения, укреплено сиденье, ручные упоры, указатель роста и задний ограничитель, укрепленный на сиденье под углом 15±3⁰; причем передние части дугообразных секторов содержат передние стойки с фиксаторами и выдвижными штоками со шкалой роста каждый. На передних стойках, с возможностью осевого вращения, установлены передние ограничители, причем их ось вращения устанавливается в плоскости бедренных костей пользователя, путем установки одинаковых значений на шкалах роста выдвижных штоков центральной стойки и обеих передних стоек. Фиксаторы центральной стойки и передней стойки могут быть выполнены эксцентриковыми. Технический результат - повышение профилактических и оздоровительных свойств кресла, а также повышение безопасности и удобства его использования.

A47C 1/02

A47C 3/029

Кинетическое кресло

Область техники, к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области офисной и домашней мебели, а именно к устройствам для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата при длительном положении сидя. Кинетическое кресло предназначено для пользователей компьютера, операторов, людей с ограниченной подвижностью.

Уровень техники

Современный человек большую часть времени работает сидя. Функция опорно- двигательного аппарата используется при этом на 5-10%, что приводит гипотонии мышечной системы, костно-суставным нарушениям и болезням связанным с гиподинамией.

Имеются различные устройства для создания движений тела во время работы сидя, это различные кресла с подвижным сидением, спинкой, кресла с нестабильной опорой.

Известны оздоравливающие кресла (патенты РФ на изобретение 2481054, кл. МПК A47C1/02, опубл. 10.05.2013; 2408247, кл. МПК A47C1/02, опубл. 10.01.2011; патент РФ на полезную модель 93641, кл. МПК A47C7/00, A61G7/00, опубл. 10.05.2010), которые обладают профилактически-оздоровительными свойствами за счет возможности для пользователя совершать возвратно-поступательные движения на опорных поверхностях сидения и спинки.

Известно кресло оператора (патент РФ на изобретение 2068646, кл. МПК A47C1/02, A47C7/46, A61H1/00, опубл. 10.11.1996), которое позволяет выполнять нагруженные физические упражнения для туловища, шеи, рук и ног при активном отдыхе.

Известно кресло (патент РФ на изобретение 2058104, кл. МПК A47C7/00, опубл. 20.04.1996), которое позволяет осуществлять циклическое скручивание позвоночника вокруг вертикальной оси по и против часовой стрелки, при этом ступни ног и колени не должны перемещаться, но не позволяет тренировать вестибулярный аппарат пользователя.

Известно кресло-тренажер (патент РФ на полезную модель 104077, кл. МПК A63B23/035, опубл. 10.05.2011), на котором можно выполнять только одно упражнение с вращательным движением ног, имитирующее езду на велосипеде. Велотренажер занимает большое пространство перед креслом и требует дополнительных усилий по установке его в рабочее положение.

Известно кресло-тренажер (патент РФ на полезную модель 71894, кл. МПК A63B23/04, опубл. 27.03.2008), которое содержит, в том числе, нагрузочные узлы пружинного, гидравлического и/или пневматического типа для основных групп мышц тела человека. Прилагая попеременные усилия к нагрузочным узлам, человек может развивать мускулатуру в домашней или рабочей обстановке, улучшая свое физическое состояние.

Известно устройство для самобалансировки тела человеком (патент РФ на изобретение 2223021, кл. МПК A47C1/02, A47C7/46, опубл. 10.02.2004), которое позволяет тренировать вестибулярный аппарат путем достижения при сидении устойчивого равновесия за счет движений тазом и позвоночником.

Известно многофункциональное кресло-качалка (свидетельство РФ на полезную модель 10061, кл. МПК A47C3/029, опубл. 16.06.1999), состоящее из сиденья, спинки и основания с дугообразными опорными элементами. Кресло дополнительно содержит поперечную планку с жестко укрепленной на ней опорой для винта, проходящего сквозь нее и имеющего на конце гайку, жестко скрепленную с П-образным толкателем, который шарнирно связан с соединительными пластинками, жестко укрепленными на спинке, на которой расположен поперечный вал, жестко скрепленный с опорой и соединенный со спинкой с возможностью вращения ее вокруг вала, причем в сиденье и вдоль продольной оси спинки выполнены пазы.

Недостатком известного кресла является отсутствие ограничителей, препятствующих падению пользователя, а также невозможность развития опорно-двигательного и вестибулярного аппарата пользователя.

Общим недостатком известных устройств является то, что для поддержания устойчивого положения не требуется активной работы мышц, имеется возможность найти устойчивую позу, так как ноги находятся на опорной поверхности.

Близким по принципу действия является одноколесный велосипед, где пользователь контролирует баланс-равновесие с помощью вестибулярного аппарата, который, для поддержания равновесия, управляет опорно-двигательным аппаратом: в основном работой ног, спины, брюшного пресса. При этом отделы мозга и зрительный анализатор пользователя могут выполнять другие разнообразные функции и с помощью рук выполнять другую работу, требующую внимания и сосредоточенности (например, жонглировать шариками).

Недостатком известного устройства является то, что:

- система является неустойчивой в двух плоскостях - продольной и поперечной и требует для контроля равновесия значительно больше мозговой и физической энергии, поэтому использование такого велосипеда более 30-60 минут, в зависимости от физической подготовки, становится утомительным;

- отсутствуют передний и задний ограничители, препятствующие падению пользователя.

Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является ортопедический многофункциональный стул (патент РФ на полезную модель 87333, кл. МПК A47C1/02, опубл. 10.10.2009), который содержит основание на котором посредством регулируемых стоек, шарнирно на поперечной оси закреплены опора для голеней и сиденье.

Недостатком известного стула является невозможность развития опорно-двигательного и вестибулярного аппарата пользователя.

Раскрытие полезной модели

Задача полезной модели - создание устройства с помощью которого, работая за столом, человек может не отвлекаться от работы и при этом активно двигаться и не терять контроль над визуальными объектами и рабочей зоной.

Для решения этой задачи предложено устройство позволяющее находится на своем рабочем месте - у стола и выполнять необходимую работу, при этом активно использовать двигательные функции организма.

Техническим результатом является повышение профилактических и оздоровительных свойств кресла, а также повышение безопасности и удобства его использования.

Указанный технический результат достигается тем, что кинетическое кресло содержит основание, на котором посредством регулируемых стоек закреплены передний ограничитель с регулируемым упором, и сиденье, снабженное регулируемой спинкой, причем согласно полезной модели, основание кресла выполнено в виде двух дугообразных секторов, в центральной части каждого из которых укреплено колесо, которое образует зазор между опорной поверхностью и дугообразными секторами на такой высоте, что при наклоне кресла вперед или назад происходит касание секторами опорной поверхности; причем дугообразные секторы соединены между собой поперечной балкой, в центре которой укреплена центральная стойка с фиксатором и выдвижным штоком со шкалой роста, на котором под наклоном вперед с углом 110±3⁰ укреплена платформа с фиксатором и шкалой роста; на платформе, с возможностью продольного перемещения, укреплено сиденье, ручные упоры, указатель роста и задний ограничитель, укрепленный на сиденье под углом 15±3⁰; причем передние части дугообразных секторов содержат передние стойки с фиксаторами и выдвижными штоками со шкалой роста каждый; на передних стойках, с возможностью осевого вращения, установлены передние ограничители, причем их ось вращения устанавливается в плоскости бедренных костей пользователя, путем установки одинаковых значений на шкалах роста выдвижных штоков центральной стойки и обеих передних стоек.

Фиксаторы центральной стойки и передней стойки могут быть выполнены эксцентриковыми.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1-2 представлен общий вид кинетического кресла: вид сбоку и вид сзади.

Осуществление полезной модели

Кресло содержит основание в виде двух дугообразных секторов 1 (фиг. 1, 2) на каждом из которых, в центральной его части, укреплено колесо 2, образуя зазор h (фиг. 1) между опорной поверхностью и дугообразными секторами 1 на такой высоте, что при наклоне устройства вперед или назад (на угол 15-20 градусов от вертикального положения) происходит касание дугообразных секторов 1 опорной поверхности. Секторы 1 соединены между собой поперечной балкой 3 (фиг. 2) в центре которой укреплена центральная стойка 4 (фиг. 1) с эксцентриковым фиксатором 5 и выдвижным штоком 6 со шкалой роста 7. На штоке 6 под наклоном вперед с углом 110±3 ⁰ укреплена платформа 8 с фиксатором 9 и шкалой роста 19.

На платформе 8, с возможностью продольного перемещения, укреплено сиденье 10 с задним ограничителем 11, ручными упорами 12 (фиг. 1) и указателем роста 20, а передние части дугообразных секторов 1 содержат передние стойки 13 (фиг. 1, 2) с эксцентриковыми фиксаторами 14 и выдвижными штоками 15 со шкалой роста 16 каждая. Кроме того, на передних стойках 13, с возможностью осевого вращения, установлены передние ограничители 17, причем их ось вращения 18 устанавливается в плоскости бедренных костей пользователя, при установке одинаковых значений на шкалах роста центрального выдвижного штока 6 и на шкалах роста выдвижных штоков 15 обеих передних стоек 13.

Ручные упоры 12 предназначены для удержания пользователя «в седле» при приведении системы человек-кресло в состояние равновесия, причем упоры доступны при опущеных руках (в отличие от обычных подлокотников, а также не препятствуют движению тела при балансировке).

Задний ограничитель 11 укреплен на сиденье 10 под углом 15±3 ⁰, чтобы не ограничивать наклоны корпуса тела назад во время поддержания баланса.

Работа устройства.

Исходное положение устройства (фиг. l) такое, при котором оно опирается на колеса и переднюю или заднюю части секторов 1.

Пред эксплуатацией устройства необходимо привести его в соответствие с параметрическими данными пользователя. Для этого пользователь поднимает или опускает сиденье 10 до значения, соответствующего своему росту на шкале роста 7, и фиксирует это положение эксцентриковым фиксатором 5. Аналогичным образом пользователь регулирует высоту передних упоров 17, затем перемещает сидение 10 вперед или назад по платформе 8 до совпадения указателя роста 20, укрепленного на сиденьи со значением на шкале роста 19, соответствующим росту пользователя.

Пользователь садится на сиденье 10, руками удерживается за ручные упоры 12, стопы ног ставит на колеса 2, при правильно выполненной регулировке, углы между бедром и голенью (угол ), между голенью и стопой (угол ) должны составлять 50-60 градусов. Данные углы сгибания позволяют эффективно и в одинаковой степени вращать колеса 2 как вперед, так и назад.

Для приведения системы «человек-кресло» в положение баланса пользователь короткими энергичными движениями: стоп, вперед-назад, вращает колеса, не допуская касания передней или задней части секторов 1 с опорной поверхностью, при этом можно балансируя оставаться на месте или перемещаться (перекатываться) вперед, назад или вращаться на месте, поддерживая равновесие корпусом.

Система (человек-кресло) переходит в положение равновесия-баланса. Руки освобождают от ручных упоров 12 и используют для работы.

При потере баланса и сваливании вперед, устройство наклоняется в этом же направлении, касается дугообразными секторами 1 опорной поверхности, сваливание прекращается. При этом пользователь упирается бедрами в передние ограничители 17, которые удерживают его от сползания и падения вперед. При нарушении баланса и сваливании назад, пользователь упирается спиной в ограничитель 11, который соответственно защищает от опрокидывания назад.

После непродолжительной тренировки пользователь выполняет все двигательные рефлексы автоматически (при сваливании устройства вперед - коротко подкручивает колеса вперед, при тенденции опрокидывания назад - автоматически подкручивает колеса в обратном направлении). При этом все двигательные рефлексы контролируются мозжечком человека, что не препятствует основной мозговой деятельности пользователя, например, работе с компьютером.

В процессе эксплуатации устройства, пользователю для поддержания баланса-равновесия системы «человек-кресло», приходится активно использовать функции опорно-двигательного аппарата. В этом процессе активно участвуют мышцы ног, спины, брюшного, пресса, что составляет около 90% мышечной массы и потенциальной физической нагрузки человека.

Фактором, побуждающим активно использовать функции опорно-двигательного аппарата, является рефлексия вестибулярного аппарата на отклонения от состояния равновесия. Условные рефлексы, выработанные в процессе использования устройства, быстро становятся устойчивыми и перестают требовать значительных мозговых затрат. Процесс использования устройства становится легким, как езда на велосипеде.

Таким образом, кинетическое кресло позволяет обеспечить двигательную активность во всех звеньях тела в процессе вынужденной позы сидя и работа за столом, которая предполагает гиподинамию, становится активной двигательной функцией.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели показал, что совокупность существенных признаков заявленного устройства не известна из уровня техники и значит, соответствует условию патентоспособности «Новизна».

Приведенные сведения подтверждают возможность применения заявленного устройства в области офисной и домашней мебели, которое может быть использовано для профилактики заболеваний опорно-двигательного аппарата при длительном положении сидя, и поэтому соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».

1. Кинетическое кресло, содержащее основание, на котором посредством регулируемых стоек закреплены передний ограничитель с регулируемым упором, и сиденье, снабженное регулируемой спинкой, отличающееся тем, что основание кресла выполнено в виде двух дугообразных секторов, в центральной части каждого из которых укреплено колесо, которое образует зазор между опорной поверхностью и дугообразными секторами на такой высоте, что при наклоне кресла вперед или назад происходит касание секторами опорной поверхности; причем дугообразные секторы соединены между собой поперечной балкой, в центре которой укреплена центральная стойка с фиксатором и выдвижным штоком со шкалой роста, на котором под наклоном вперед с углом 110±3° укреплена платформа с фиксатором и шкалой роста; на платформе, с возможностью продольного перемещения, укреплено сиденье, ручные упоры, указатель роста и задний ограничитель, укрепленный на сиденье под углом 15±3°; причем передние части дугообразных секторов содержат передние стойки с фиксаторами и выдвижными штоками со шкалой роста каждый; на передних стойках, с возможностью осевого вращения, установлены передние ограничители, причем их ось вращения устанавливается в плоскости бедренных костей пользователя, путем установки одинаковых значений на шкалах роста выдвижных штоков центральной стойки и обеих передних стоек.

2. Кресло по п.1, отличающееся тем, что фиксаторы центральной стойки и передней стойки выполнены эксцентриковыми.