本發明涉及一種椅子，尤其涉及一種傾斜式靠椅。

背景技術：

現有公共場所，如地鐵、公交車、站臺等公共場所，為方便人們休息，提供了很多座椅。但是現有座椅由于數量有限，不能滿足絕大多數人的需求，很多人還會站立等候。例如乘坐地鐵、公交車時，更多人需要在車廂中站立，時間久了非常疲勞，并且隨著車廂的晃動或遇見緊急剎車等情況時，人體非常容易失去平衡而摔倒。

申請號為201410229562.3的中國專利申請中公開了一種咨詢服務生站立值崗時的站立坐凳，它包括：凳面與其中設置了螺紋升降調節器的凳腳，而凳面的水平寬度與凳腳的垂直高度之比小于1/8，所述的水平寬度同時小于0.2米。使用時，讓人體臀部位置的小部分傾斜靠坐在凳面上，通過該調節器的調節使得凳腳所支撐的凳面的高度。該站立坐凳適合于一種出于禮儀需要，在值崗期間必須一直處于站立姿勢的工種(例如：迎賓禮儀咨詢服務生)，可以在無賓客到來時斜靠坐在站立坐凳上為緩解勞累而進行短時間的休息，而在遠處的外人看來該休息者仍然是處于“站立”的姿勢。雖然該站立坐凳占地面積小，但是只能讓人體臀部位置的小部分傾斜靠坐在凳面上，受力面積小，局部壓力大，因此舒適度不高。由于站立座椅為直立設計，容易發生傾倒的現象，影響使用安全。

申請號為200520040539.6的中國專利申請中公開了一種用于人體準直立狀態下的休息靠椅，它包括窄長靠背和在該靠背下方的近人體臀部處設有高度可調的坐墊。但是，該休息靠椅為直立式，不符合人體生理曲線，舒適度不高。并且該休息靠椅需要通過固定托11安裝在頂、底面之間，才能實現固定，因此不適用于室外或者房屋頂面較高的場合。

因此，亟待開發一種占地面積小、安全性高且舒適度高的靠椅。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，針對站立式靠椅現有技術中的缺的安全性和舒適度不高的缺陷，提供一種傾斜式靠椅，通過傾斜的背板增加與人體的支撐面，并通過折彎的設計提高靠椅的穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種傾斜式靠椅，所述傾斜式靠椅包括背板以及向后折彎的底板，所述背板的傾斜面與底板所呈夾角為60°～80°；所述背板具有：與人體背部至少部分貼合的第一支撐面，與人體臀部至少部分貼合的第二支撐面，以及與人體腿部至少部分貼合的第三支撐面。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述背板為柱面板，所述柱面板與底板整體熱壓成型；所述柱面板具有光滑過渡的所述第一支撐面、第二支撐面和第三支撐面；所述第一支撐面和第三支撐面均為向前凸起的柱面，所述第二支撐面為向后凸起的柱面；

所述柱面板的準線方程為：

h＝t-(10^-4d⁵-6.4×10^-3d⁴+0.13d³-1.1d²+3.9d-1.95)；

其中，h為垂直高度值；d為水平距離值；t為常數，取值為1.4-1.6。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述背板包括平面板以及固定在所述平面板上的臀靠板；所述平面板與底板一體成型，所述臀靠板上表面為向前凸起的柱面。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述背板包括肩靠板和臀靠板；所述傾斜式靠椅還包括左靠骨、右靠骨、橫靠骨和腳搭；所述左靠骨和右靠骨底部向后折彎，用于安裝所述底板；所述肩靠板橫向安裝在所述左靠骨和右靠骨的上部；所述橫靠骨橫向安裝在所述左靠骨和右靠骨的中部，用于安裝所述臀靠板；所述腳搭橫向安裝在所述左靠骨和右靠骨的下部。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述左靠骨和右靠骨的內側均固定有插接塊，所述橫靠骨的兩端通過所述插接塊插接固定在所述左靠骨和右靠骨上。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述橫靠骨兩端分別通過升降機構安裝在所述左靠骨和右靠骨上；所述升降機構包括：推桿電機、導軌和滑塊；所述導軌豎直固定在所述左靠骨和右靠骨上，所述滑塊設置在導軌上，所述推桿電機固定在所述底板上；所述推桿電機的推桿端部與所述滑塊相連；所述橫靠骨兩端固定在所述滑塊上；所述傾斜式靠椅還包括設置在所述肩靠板上的壓力傳感器陣列，以及與之相連的控制芯片；所述壓力傳感器陣列包括設置于肩靠板上不同高度值的多個壓力傳感器；所述控制芯片用于接收所述多個壓力傳感器的檢測值，并確定檢測值最大的壓力傳感器的高度值，根據該高度值計算出橫靠骨上升里程，發送對應的上升信號給所述推桿電機。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述控制芯片在檢測到所述多個壓力傳感器的檢測值均為零時，發送下降信號給所述推桿電機復位。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述傾斜式靠椅還包括將所述底板與地面固定的地腳栓。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述傾斜式靠椅還包括安裝在所述臀靠板一側的水杯托。

在根據本發明所述的傾斜式靠椅中，所述背板上覆蓋有自清潔織物，所述自清潔織物通過以下步驟制備：

1)配制濃度為100mg/ml～800mg/ml的低表面能聚合物溶液，所述低表面能聚合物為聚四氟乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯；將織物浸漬在所述低表面能聚合物溶液中80～300分鐘，隨后使溶劑揮發；

2)利用噴涂法將無機納米粒子噴涂在所述織物的表面以浸漬低表面能的分子，其中所述無機納米粒子為含氟小分子或烷基鏈分子，噴涂使用的無機納米粒子噴涂液濃度為20mg/ml～100mg/ml，噴涂時氣流速度為20ml/min～200ml/min，噴涂溫度為30～80℃；

3)利用噴涂法在織物表面上生長光催化劑，得到自清潔織物；其中噴涂使用的光催化劑噴涂液濃度為20mg/ml～100mg/ml，噴涂時氣流速度為20ml/min～200ml/min，噴涂溫度為30～80℃。

本發明還提供了上述的傾斜式靠椅的應用，所述傾斜式靠椅用于安裝在公共交通設施或者辦公場所。優選地，所述公共交通設施為地鐵、火車、公交車、飛機或者船。

實施本發明的傾斜式靠椅，具有以下有益效果：本發明通過采用具有一定傾斜角度的靠椅，可以增大靠椅與人體的支撐面，起到支撐人體、保持平衡的作用，能夠減輕和緩解久站時的疲勞，提高了舒適度；并且該傾斜式靠椅占地面積小，應用在公共交通設施或者辦公場所可以有效節省使用空間，該靠椅為符合人體工學的設計，使用者在辦公空間內可以在傾斜式靠椅和座椅之間交替使用，便于舒展身體，減輕辦公時產生的疲勞；本發明還通過在傾斜式靠椅表面覆蓋自清潔織物來提高體感溫度，同時方便清潔，該自清潔織物還利用無機納米材料表面潤滑性來降低表面的摩擦系數，繼而增加織物的耐磨性能，延長了傾斜式靠椅的整體使用壽命。

附圖說明

圖1為根據本發明第一實施例的傾斜式靠椅的立體圖；

圖2為根據本發明第一實施例的傾斜式靠椅的使用狀態圖；

圖3為根據本發明第一實施例的傾斜式靠椅的底板上表面的準線圖；

圖4為根據本發明第二實施例的傾斜式靠椅的立體圖；

圖5為根據本發明第二實施例的傾斜式靠椅的使用狀態圖；

圖6為根據本發明第三實施例的傾斜式靠椅的立體圖；

圖7為根據本發明第三實施例的傾斜式靠椅的零件組裝圖；

圖8為根據本發明第三實施例的傾斜式靠椅的使用狀態圖；

圖9為根據本發明第四實施例的傾斜式靠椅的立體圖；

圖10為根據本發明第四實施例的傾斜式靠椅的電路控制圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

請參閱圖1和圖2，分別為根據本發明第一實施例的傾斜式靠椅的立體圖和使用狀態圖。如圖所示，該第一實施例提供的傾斜式靠椅，包括背板1以及向后折彎的底板2。優選地，底板2可以通過地腳栓固定在地面上。背板1上具有與人體背部至少部分貼合的第一支撐面11、與人體臀部至少部分貼合的第二支撐面12、以及與人體腿部至少部分貼合的第三支撐面13。在該第一實施例中，背板1采用柱面板實現。該柱面板與底板2通過整體熱壓成型，例如采用集層木板熱彎整體成型，也可以采用樹脂材料(例如玻璃鋼)或者金屬材質來制備。該柱面板由前述第一支撐面11、第二支撐面12和第三支撐面13光滑過渡而成，分別用于支撐人體的背部、臀部和腿部。其中，第一支撐面11和第三支撐面13均為向前凸起的柱面，第二支撐面為向后凸起的柱面12。背板1的傾斜面與底板2所呈夾角α為60°～80°(例如60°、65°、70°、75°或80°)，更優選為65°～75°(例如65°、68°、70°、72°或75°)。本發明中提及的背板1的傾斜面是指人體依靠在背板1上時臀部與腳的位置切線所在平面。該夾角α的設計可以有效降低傾斜式靠椅的重心，更好地維持平衡。背板1頂端距離地面的高度優選為1.3～1.5米，背板1的橫向寬度可以根據需要設置，可供一人或者多人同時靠坐；當供一人使用時，該橫向寬度優選設置為0.4～0.8米。

在本發明更優選的實施方式中，底板1所采用的柱面板的母線為垂直于圖2所在紙面的直線段，準線如圖3所示。優選地，該準線方程為：

h＝t-(10^-4d⁵-6.4×10^-3d⁴+0.13d³-1.1d²+3.9d-1.95)；

其中，h為垂直高度值；d為水平距離值；t為常數，取值為1.4-1.6。

上述準線方程為經過大量實驗及經驗總結后得出的最優尺寸設計，由此制備的柱面板符合人體功能學，能夠最大程度地增加靠椅與人體的接觸面積，使人體背部、臀部和腿部能夠得到有效支撐，且減小了局部受力，提高了產品的舒適度。另一方面，本發明采用40～120kg的人體模型進行大量測試，結果表明上述形狀的柱面板可以與向后折彎的底板相配合，在質量為40～120kg的人體倚靠時均能有效維持平衡。

請參閱圖4和圖5，分別為根據本發明第二實施例的傾斜式靠椅的立體圖和使用狀態圖。如圖所示，該第二實施例提供的傾斜式靠椅與第一實施例基本相同，區別之處在于，背板1采用平面板14和臀靠板15實現。其中平面板14與底板2一體成型，例如采用集層木板熱彎整體成型，也可以采用樹脂材料(例如玻璃鋼)或者金屬材質來制備。背板1的傾斜面即平面板14所在平面與底板2所呈夾角α為60°～80°(例如60°、65°、70°、75°或80°)，更優選為65°～75°(例如65°、68°、70°、72°或75°)。平面板14頂端距離地面的高度優選為1.3～1.5米，平面板14的橫向寬度可以根據需要設置，可供一人或者多人同時靠坐；當供一人使用時，該橫向寬度優選設置為0.4～0.8米。臀靠板15則固定在平面板14的中部或偏下的位置，例如通過螺栓固定在平面板14上。臀靠板15的表面為向前凸起的柱面，與人體大腿處的生理曲線相吻合。臀靠板15頂端距離地面的高度優選為0.6～0.8米。如圖5中所示，平面板14的上部作為與人體背部部分貼合的第一支撐面11，臀靠板15的表面作為與人體腿部部分貼合的第三支撐面13，平面板14與臀靠板15連接處的表面作為與人體臀部部分貼合的第二支撐面12。優選地，臀靠板15的一側還可以安裝有水杯托10，以便于用于放置水杯等物品。該第二實施例的傾斜式靠椅結構簡單，易于加工，且能夠對人體形成多點支撐，有效地提高了用戶倚靠的舒適度和安全度。

請參閱圖6至圖8，分別為根據本發明第三實施例的傾斜式靠椅的立體圖、零件組裝圖和使用狀態圖。如圖所示，該第三實施例提供的傾斜式靠椅與第二實施例基本相同，區別之處在于，背板1采用組裝結構。該背板1包括肩靠板16和臀靠板15。傾斜式靠椅還包括左靠骨3、右靠骨4、橫靠骨5和腳搭6。其中左靠骨3和右靠骨4的底部向后折彎，用于安裝底板2。左靠骨3和右靠骨4的底部可以通過地腳栓固定在地面上。肩靠板16橫向安裝在左靠骨3和右靠骨4的上部。橫靠骨5橫向安裝在左靠骨3和右靠骨4的中部，用于安裝臀靠板15。其中肩靠板16和臀靠板15之間預留一定距離。腳搭6橫向安裝在左靠骨3和右靠骨4的下部。在該實施例中，左靠骨3和右靠骨4的內側均固定有各自的插接塊7，例如通過焊接等方式分別固定在左靠骨3和右靠骨4的內側。橫靠骨5的兩端分別通過相應的插接塊7插接固定在左靠骨3和右靠骨4上。例如橫靠骨5的兩端具有向下延伸的插片，可插入插接塊7中實現固定。優選地，腳搭6也可以同樣的方式固定。如圖8所示，背板1的傾斜面即肩靠板16所在平面與底板2所呈夾角α為60°～80°(例如60°、65°、70°、75°或80°)，更優選為65°～75°(例如65°、68°、70°、72°或75°)。肩靠板16頂端距離地面的高度優選為1.3～1.5米，肩靠板16的橫向寬度可以根據需要設置，可供一人或者多人同時靠坐；當供一人使用時，該橫向寬度優選設置為0.4～0.8米。臀靠板15頂端距離地面的高度優選為0.6～0.8米。優選地，肩靠板16和兩個靠骨的上端均向后折彎，以形成更為舒適的第一支撐面11。同樣，臀靠板15的表面作為與人體腿部部分貼合的第三支撐面13，肩靠板16的下邊緣或者臀靠板15的上邊緣的表面均可以作為與人體臀部部分貼合的第二支撐面12。該第三實施例的傾斜式靠椅的各個零件均可以采用不銹鋼來制備。并且，該傾斜式靠椅通過左右靠骨的設計可以提高靠椅的抗壓強度，整體組裝方便，且舒適度和安全度高。

請參閱圖9，為根據本發明第四實施例的傾斜式靠椅的立體圖。如圖9所示，該第四實施例提供的傾斜式靠椅與第三實施例基本相同，區別之處在于，具有高度調節功能。由于現實中每個使用者的身高可能不同，當臀靠板15位置固定時，使用者會產生不同的體驗，例如身材矮小的使用者會需要踮起腳尖，而身材較高的使用者可能需要較大程度地彎曲膝蓋。因此，本發明通過增設相應的裝置，來實現臀靠板15的高度調節功能。具體地，橫靠骨5兩端分別通過升降機構9安裝在左靠骨3和右靠骨4上。該升降機構9包括推桿電機91、滑塊92和導軌93。左靠骨3和右靠骨4上分別豎直固定有一根導軌93。每根導軌93上設置有一滑塊92。橫靠骨5的兩端分別固定在兩側的滑塊92上。推桿電機91固定在底板2上，推桿電機91的推桿向上與左右靠骨的延伸方向平行，且推桿端部與其中一側的滑塊92相連。該傾斜式靠椅還包括設置在肩靠板16上的壓力傳感器陣列17，以及與之相連的控制芯片100。壓力傳感器陣列17包括分布于肩靠板上不同高度的多個壓力傳感器。更優選地，該壓力傳感器陣列17也可以在同一高度橫向設置多個壓力傳感器，以保障檢測的準確性。

請結合參閱圖10，為根據本發明第四實施例的傾斜式靠椅的電路控制圖。控制芯片100用于接收所述多個壓力傳感器的檢測值，即位于不同高度不同橫向位置的壓力檢測值。控制芯片100接收一系列檢測值后進行比較，并確定檢測值最大的壓力傳感器的高度值，根據該高度值計算出橫靠骨5上升里程，發送對應的上升信號給推桿電機91。另一方面，當控制芯片100在檢測到所述多個壓力傳感器的檢測值均為零時，發送下降信號給推桿電機控制橫靠骨5復位。由此可見，當人體倚靠到本發明的傾斜式靠椅上時，肩靠板16最大的受力點通常情況下為人體臀部位置，而根據該位置可以計算出臀靠板15的最佳高度，以適用于不同高度的人群使用。具體地，控制芯片100中可預先存儲有各個壓力傳感器的高度值，以及各個高度值與臀靠板15最佳高度的對應關系表。當接收到某一壓力傳感器的檢測值數據時，可以判斷出檢測值最大的壓力傳感器的高度值，并查找對應的臀靠板15最佳高度。由于臀靠板15安裝在橫靠骨5上，因此根據臀靠板15最佳高度可計算出橫靠骨5的上升里程，并發送對應的上升信號給推桿電機91驅動推桿上升對應距離，就能根據人體高度自動調節臀靠板15至最佳高度。

現有公共設施的座椅通常容易污損，這是因為經常安裝在露天或者大量灰塵環境下使用，并且使用頻率高。有些座椅使用不銹鋼等材質制備以方便清潔，但是人體坐在不銹鋼表面會感覺溫度較低，尤其在寒冷的冬天。因此，在本發明更優選的實施例中，在上述各個實施例的傾斜式靠椅表面覆蓋自清潔織物，尤其應用于背板1的表面，例如前述柱面板、平面板、肩靠板和/或臀靠板。現有技術中自清潔織物主要是在組裝二氧化硅(sio2)、金(au)或銀(ag)納米粒子之后再修飾低表能分子，例如烷基硫醇，但是由此制備的自清潔織物的耐磨性不好。本發明經過研究改進，制出了一種自清潔效果好且耐磨的織物。該自清潔織物可以通過以下步驟制備：

1)配制濃度為100mg/ml～800mg/ml(例如100、200、300、400、500、600、700或800mg/ml)的低表面能聚合物溶液，更優選為400mg/ml～600mg/ml(例如400、450、500、550或600mg/ml)。優選地，所述低表面能聚合物為聚四氟乙烯(ptfe)，其重均分子量mw范圍為35k～96k；或者低表面能聚合物為聚丙烯(pp)，其重均分子量mw范圍為80k～200k；或者低表面能聚合物為聚苯乙烯(ps)其重均分子量mw范圍為80k～180k。采用的溶劑為二甲基甲酰胺(dmf)、水、乙醇、丙酮或四氫呋喃。將織物浸漬在所述低表面能聚合物溶液中80～300分鐘(例如80、100、150、200或300分鐘)，隨后使溶劑揮發。優選地，該織物為尼龍、滌綸或者棉織物。

2)利用噴涂法將無機納米粒子噴涂在所述織物的表面以浸漬低表面能分子。優選地，修飾的無機納米粒子小分子即低表面能分子為含氟小分子，例如三甲氧基十八氟硅烷或者十八氟硅烷溴化銨等。該低表面能分子也可以為烷基鏈分子，例如烷基硫醇，含羧基或者氨基的氟硅烷。噴涂使用的無機納米粒子噴涂液濃度為20mg/ml～100mg/ml(例如20、40、60、80或100mg/ml)，更優選為60～80mg/ml(例如60、65、70、75或80mg/ml)，采用的溶劑為二甲基甲酰胺(dmf)、水、乙醇、丙酮或四氫呋喃。優選地，噴涂時氣流速度為20ml/min～200ml/min(例如20、50、100、150或200ml/min)，更優選為100～150ml/min；噴涂溫度為30～80℃(例如30、40、50、60、70或80℃)。

3)利用噴涂法在織物表面上生長光催化劑，得到自清潔織物。優選地，所述光催化劑為四氧化三鈷(co3o4)或者一氧化鎳(nio)。可以使用水熱法合成co3o4或nio的納米粒子，并配制成濃度為20mg/ml-100mg/ml(例如20、40、60、80或100mg/ml)的水溶液，更優選為40～60mg/ml(例如40、45、50、55或60mg/ml)，作為該步驟中噴涂使用的光催化劑噴涂液。優選地，噴涂時氣流速度為20ml/min～200ml/min(例如20、50、100、150或200ml/min)，更優選為100～150ml/min，噴涂溫度為30～80℃(例如30、40、50、60、70或80℃)。所述光催化劑為四氧化三鈷(co3o4)或者一氧化鎳(nio)。該光催化劑可以修飾低表能分子實現光催化與超疏水的多功能。

本發明提供的自清潔織物的具體實施例如下：

實施例1

1)將聚四氟乙烯(ptfe)溶于二甲基甲酰胺(dmf)中，配制濃度為500mg/ml的低表面能聚合物溶液。將尼龍織物浸漬在該低表面能聚合物溶液中100分鐘，隨后使溶劑揮發；

2)將烷基硫醇溶于二甲基甲酰胺(dmf)中，配制濃度為50mg/ml的無機納米粒子噴涂液，利用噴涂法將無機納米粒子噴涂在織物的表面以浸漬低表面能分子。其中噴涂的氣流速度為100ml/min，噴涂溫度為50℃。

3)將co3o4溶于水中，配制濃度為50mg/ml的無機納米粒子噴涂液，利用噴涂法將無機納米粒子噴涂在織物的表面以浸漬低表面能分子。其中噴涂的氣流速度為100ml/min，噴涂溫度為50℃。

實施例2～9

除了下表1的內容之外，以與實施例1基本相同的方式進行。并對制得的織物使用砂紙進行打磨，測量砂紙打磨10次之后的接觸角如表1中所示。

對比例1

1)將金紅石型納米二氧化鐵粉末加入乙醇中，配成質量濃度為5％的乙醇溶液，采用超聲勻化處理一段時間使納米二氧化鐵粉末在乙醇中均勻分散。

2)按三氧化鐵質量5％的偶聯劑加入1)中乙醇溶液中，調節ph至中性，攪拌均勻，在恒溫70-90℃反應1-3小時，得到改性后的納米二氧化鈦整理液；

3)使用2)的納米二氧化鈦整理液對尼龍織物進行處理，得到自清潔織物。

經檢測，本發明自清潔織物的耐磨性測試結果為經過10次打磨之后接觸角能基本保持不變，大約為150°附近，而對比例1的織物打磨10次后接觸角度為30°，可以證明本發明涂層具有較好耐磨性。因此，本發明實施例1-6的耐磨性測試結果明顯優于對比例1的自清潔織物。

由此可見，本發明制備的自清潔織物在陽光紫外線作用下可實現自清潔，且利用無機納米材料表面潤滑性，可以降低表面的摩擦系數，繼而增加織物的耐磨性能，并且該制備方法簡單，成本低，適用于大規模生產和應用。另一方面，本發明在靠椅表面覆蓋自清潔織物還可以提高體感溫度，增加靠椅舒適度。

綜上所述，本發明從人體學角度，提供了一種適合安裝在車廂內等公共場合的具有一定傾斜角度的傾斜式靠椅，適用于人們在站立等候時斜靠其上，可以起到支撐人體，并保持平衡的作用，有助于減輕和緩解人們久站等候時的疲勞，提高舒適度。本發明的傾斜式靠椅與普通座椅相比，大大節省了占地空間，能同時滿足更多的人需要，而且可以方便某些不便于坐下的特殊人群(例如服務行業工作者)使用。本發明的傾斜式靠椅可以應用在公共交通設施或者辦公場所，節省了使用空間，尤其在辦公場所內，使用者可以在傾斜式靠椅和座椅之間交替使用，便于舒展身體，減輕久坐產生的不適。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。