專利名稱：一種調整電腦鍵盤位置的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于電腦輔助用具，涉及一種調整電腦鍵盤位置的裝置。
操作電腦時，除了坐姿之外，操作者的眼、手、手腕、手臂的位置是否合適，對操作者身體姿式的舒適程度影響很大。與此相對應，電腦的顯示器屏幕、鍵盤和鼠標的位置也就需要盡可能符合人體工學的要求。
目前的臺式電腦的顯示器、鍵盤和鼠標都是單獨的部件，其在使用時的位置基本由承載這些部件的工作臺案的結構尺寸來決定。在普通PC電腦誕生和普及之前，各種寫字臺、桌的使用已經(jīng)極為普遍。標準的寫字臺、桌的桌面的離地高度一般都在75至78厘米之間，這個標準高度是根據(jù)一般人伏案讀寫姿勢的舒適性要求設定的。而操作電腦的理想姿式和伏案讀寫的理想姿式有很大差別。根據(jù)人體工學原理，電腦的顯示器屏幕中心的離地高度標準應該在100厘米左右，并且應該低于操作者眼睛的平視線[S1](參見

圖1)。鍵盤的按鍵表面[S2]和鼠標的底面應該距離地面65厘米左右。
如果將顯示器放在普通寫字臺上，顯示器屏幕的離地高度基本上可以符合要求。但是，如果將鍵盤和鼠標放在寫字臺上，鍵盤的按鍵表面和鼠標底面的離地高度就會分別達到80厘米左右和78厘米左右，遠遠超過合理高度。使用者會被迫將手臂長時間僵持地抬高懸空，以很不舒服的姿式操作鍵盤和鼠標。手指、手腕的位置和姿態(tài)也不符合操作鍵盤的要求，極容易引起疲勞，并會引發(fā)相關疾病。
因此，為了獲得更合理的電腦操作環(huán)境，市場上出現(xiàn)了各種各樣的電腦桌、臺。各種電腦桌臺的共同特點是為鍵盤提供一個離地高度在65厘米左右的放置位置。也就是說，極為普及的各種寫字臺、辦公桌之所以不適合充當電腦桌臺，其根本原因僅僅是普通寫字臺桌沒有放置鍵盤的合適位置。一般家庭中，原有的寫字臺所占用的位置往往就是最適合放置電腦的位置。因此，大多數(shù)住宅面積并不寬裕的用戶購買了電腦之后，往往不得不考慮是否移走或者淘汰原有的某個寫字臺、桌，為電腦桌騰出一個不小的空間，而這種多余的開銷、浪費和麻煩的產(chǎn)生僅僅是由于原來的寫字臺沒有合適的鍵盤位置。其實，從家具功能角度來說，普通寫字臺的大臺面、大容量、多抽屜和良好的穩(wěn)定性和牢固度方面都比現(xiàn)有的大多數(shù)電腦桌臺具有更好的實用價值。正因為如此，在許多場合，購買了現(xiàn)代化的高檔電腦設備的用戶為了避免浪費和麻煩，也為了保留原有寫字臺、桌的優(yōu)點，往往使用原來的普通辦公桌、寫字臺充當電腦桌——雖然在操作電腦時很不舒服。另外，在一些特別場合，現(xiàn)有的電腦桌也不容易被接受。比如，辦公主管的自用電腦，往往寧可放在豪華氣派的大班臺上——因為電腦桌難以顯示這種氣派。只是放在大班臺上的鍵盤和鼠標用起來同樣很不舒服。
除了顯示器、鍵盤和鼠標的離地高度需要符合人體工學要求之外，電腦鍵盤和鼠標相對于使用者的人體中心對稱線的正前方垂面(以下簡稱“人體中心面”)的水平方向的位置關系，也會嚴重影響電腦操作姿式的舒適性。
如下所述，根據(jù)不同的電腦使用目的，鍵盤、鼠標與人體中心面的合理的位置關系有所不同。
1、當主要進行打字操作時，鍵盤的空格鍵的中心線[S3]應該與操作者的人體中心面[S5]相重合(參見圖2)。由于現(xiàn)有的電腦鍵盤的中心線[S4]在空格鍵的中心線[S3]的右側5至8厘米處，這就要求鍵盤應該向人體中心面[S5]的右側偏移5至8厘米。
2、當需要交替進行頻繁的打字和鼠標操作時(例如使用ACADCAD之類的軟件進行設計工作)，不僅要求鍵盤的空格鍵的中心線[S3]應該與操作者的人體中心面[S5]相重合，而且，由于操作者需要頻繁地將右手從鍵盤的字母鍵區(qū)和鼠標之間來回移動，為了減少動作幅度和強度，還需要鼠標與鍵盤的字母鍵區(qū)盡可能相靠近(參見圖3)。
3、當主要用鼠標操作，并經(jīng)常性地配合鍵盤操作時(例如使用CORELDRAW之類的軟件進行設計工作)，要求鼠標的位置要盡可能接近操作者自然平放在座椅扶手前的右手下方，該位置大致位于人體中心面[S5]的右側20多厘米處，而鍵盤的空格鍵的中心線[S3]可以向人體中心面[S5]的左側偏移一些(參見圖4)。
4、當基本上用鼠標操作時(例如上網(wǎng)瀏覽)，則要求鼠標的位置應該更接近人體中心面[S5]，而鍵盤則可以向左偏移更遠些(參見圖5)。
對照上述要求分析現(xiàn)有的電腦桌臺，就會發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的電腦桌臺和電腦鍵盤在結構上有如下不合理之處1、由于目前的電腦桌臺的鍵盤托板一般都按著鍵盤的長度設計，當鍵盤正中放在托板上時，顯示器中心線[S6]、人體中心面[S5]、鍵盤中心線[S4]重合，但鍵盤的空格鍵中心線[S3]卻明顯向左偏移，不符合打字操作的要求(參見圖6)。使用時常常需要搬動鍵盤，調整其左右方向的位置，或者調整桌椅位置來修正。
2、標準鍵盤的副鍵區(qū)(方向鍵、數(shù)字小鍵盤)占據(jù)了字母鍵區(qū)右側的一大塊位置，而此位置正是放置鼠標的最佳位置。因此，現(xiàn)有的許多電腦桌臺的鍵盤托板雖然做得較寬，在右側預留了鼠標墊板的位置，然而，當需要交替進行頻繁的打字和鼠標操作時，鍵盤的字母鍵區(qū)與鼠標的距離還是過遠了(參見圖7)。而且，為了滿足打字要求，將鍵盤的空格鍵位置移動到人體中心面[S5]后，鼠標的位置卻距離合理位置更遠了，操作者需要遠遠地伸出右臂去操作鼠標。此時人體的一些相關肌肉關節(jié)處于過分緊張的僵直狀態(tài)，時間稍長就會產(chǎn)生疲勞，嚴重影響健康和工作效率。
3、現(xiàn)有電腦桌臺基本上有三種鼠標墊板放置位置一種是延長鍵盤托板的左右方向的長度，并排放置鍵盤和鼠標墊；另一種是鍵盤托板左右方向較窄，或者根本沒有專用的鍵盤托板，鼠標墊板只能放在桌面上。還有一種在鍵盤托板的右側下方設置可伸縮的小板，用來放置鼠標墊板。其中，第一種方式由于沒有解決鍵盤與鼠標的位置矛盾，將鍵盤調整到合適位置時，鼠標位置過于向右偏移；反之，鼠標位置合適后，鍵盤又嚴重左偏。兩者無法兼顧(參見圖8)。第二種方式則根本不符合鼠標的基本操作姿式要求。將鼠標放在又高又遠的桌面上，操作者的手臂顯然會迅速疲勞(參見圖9)。長此下去，當然會引發(fā)疾病。其實，目前以windows為主的各種電腦操作系統(tǒng)和絕大多數(shù)電腦軟件都已經(jīng)高度菜單化、工具欄化，鼠標的使用頻度極高，鼠標位置合適與否對電腦操作者的舒適性和肌體健康至關重要。第三種方式不僅沒有解決第一種方式的主要缺陷，而且，將鼠標位置降低到離地60厘米以下，低于桌椅扶手，更增大了位置上的不合理性。因此可以看出，上述三種方式下的鼠標墊板的位置都沒有滿足操作鼠標的最合理的位置要求。
綜上所述，現(xiàn)有的普通寫字臺桌和電腦臺桌存在的問題可以概述為以下兩點1、現(xiàn)有的普通寫字臺桌不適合直接充當電腦臺案；2、現(xiàn)有的電腦臺案的結構未能兼顧地解決鍵盤位置和鼠標位置之間的矛盾；針對如上所述的現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的第一個目的是解決普通寫字臺案沒有放置鍵盤的合適位置的缺陷，提供一種以普通寫字臺、辦公桌為基礎的調整電腦鍵盤位置的裝置；在實現(xiàn)第一個目的的基礎上，本發(fā)明的第二個目的是解決現(xiàn)有的電腦臺案不能很好地兼顧鍵盤和鼠標位置要求的缺陷，提供一種鍵盤和鼠標均能得到合理布局，更符合人體工學的要求，且以普通寫字臺、辦公桌為基礎的調整電腦鍵盤位置的裝置；本發(fā)明的更進一步的目的是使電腦設備本身的結構可以有效地提供鍵盤、鼠標和顯示器的合理的位置布局，并形成符合人體工學要求的電腦操作環(huán)境。
本發(fā)明的第一個目的是這樣實現(xiàn)的這是一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于其必要部件僅由可安放在桌面狀物體[Z]上的基座[100]、用于承放鍵盤的鍵盤托板[200]，以及連接在基座[100]和鍵盤托板[200]之間的聯(lián)接機構[300]構成；鍵盤托板[200]在上述聯(lián)接機構[300]的限制下可在較高和較低的兩個極限位置[V1][V2]之間做垂直和水平方向的復合移動；被移動到較高極限位置[V1]的鍵盤托板[200]位于基座底面[S7]的上方，被移動到較低極限位置[V2]的鍵盤托板[200]位于基座底面[S7]的前下方，也就是靠近電腦操作員膝上的位置，并且在上述聯(lián)接機構[300]的支撐下處于平穩(wěn)狀態(tài)，其最低部份低于基座底面[S7]至少7厘米。
上述特征可參照圖10，這是描述本發(fā)明的基本構思的示意圖。
本文所稱的“桌面狀物體”是指寫字臺、辦公桌、工作臺、展臺、柜臺、接待臺、收銀臺、書桌等等以具有板狀頂面為特征的物件。
根據(jù)上述特征，當鍵盤托板被移動到較低極限位置時，鍵盤處于可使用狀態(tài)，其下方懸空，并且依賴聯(lián)接機構的支撐，可以承受鍵盤操作者施加的正常壓力。由于一般的寫字臺、辦公桌、書桌等桌面狀物體的桌面標準離地高度為76厘米左右，因此，被移動到較低極限位置的鍵盤托板的離地高度為69厘米以下；這個狀態(tài)接近鍵盤托板的合理使用狀態(tài)。
上述的“基座底面”是指基座與承載基座的桌面狀物體的桌面相接觸的部份。如果顯示器放置在基座上，顯示器的重量將有利于基座的穩(wěn)定。為了達到更高的牢固度，將基座與所述地桌面狀物體用連接件相連是可行的常規(guī)方法。但由于目前的顯像管類顯示器的重量很大，而且顯示器的位置位于桌面狀物體的后部，因此，利用顯示器的重量來平衡和穩(wěn)定基座與鍵盤托板也是簡單可行的方法。上述的連接在基座和鍵盤托板之間的聯(lián)接機構的具體結構和作用可以利用多種常規(guī)技術(例如組合連桿)實現(xiàn)。在本文后面所述的許多實施方案及其附圖中會看到各種不同的實現(xiàn)方式。
在上述特征基礎上，為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二個目的，本發(fā)明還提出了如下兩個技術特征首先，所述的鍵盤托板依靠與上述聯(lián)接機構之間的滑動配合結構，可以在不小于6厘米的范圍內(nèi)沿著鍵盤操作者的左右方向被往復移動。這樣，鍵盤操作者可以隨時根據(jù)需要左右移動鍵盤托板，輕松地調整鍵盤的左右方向的位置，使鍵盤位置更符合舒適性要求。
更進一步的特征是提出了“鼠標浮臺”特征也就是在所述的鍵盤托板的右側增加一塊下方懸空且可以被左右移動的用來放置鼠標的平臺，當位于較低極限位置的鍵盤托板上放置了電腦鍵盤后，該平臺在左極限位置將遮蓋鍵盤的部份按鍵，例如方向鍵區(qū)和數(shù)字小鍵盤區(qū)，在右極限位置將不遮蓋鍵盤上的按鍵。這樣，鼠標的墊板就可以在鍵盤的右側鍵區(qū)上方借用空間了。實踐證明，在鍵盤操作過程中，鍵盤的數(shù)字小鍵盤區(qū)甚至方向鍵區(qū)經(jīng)常會長時間不被使用。此時，將鼠標浮臺置于這兩個鍵區(qū)上，將顯著改善鼠標的位置。當需要時，可以很迅速地移開鼠標浮臺，顯露被遮蔽的鍵區(qū)。鼠標浮臺的下方懸空的高度當然應該根據(jù)普通鍵盤的右側的厚度來確定，一般為3.5厘米左右。鼠標浮臺臺面略高于鍵盤的鍵面高度，這是放置鼠標的合理高度。
由于本發(fā)明提出的調整電腦鍵盤位置的裝置的整體結構可以壓縮得相當緊湊，并且體積不大，因此，可以通過如下特征實現(xiàn)本發(fā)明的第三個目的將鍵盤托板與電腦鍵盤結合為一體。也就是在鍵盤托板的內(nèi)部安裝鍵盤所必需的零部件，在鍵盤托板的上表面設置鍵區(qū)。當然，上方仍然可以設置鼠標浮臺。
更進一步，還可將基座與電腦顯示器、主機箱、音箱等其他設備中的部份或者全部結合為一體。這樣，就形成了一種新型電腦一體機，該一體機不僅具備電腦應有的功能，而且，還自帶了符合人體工學要求的電腦操作環(huán)境，可以將寫字臺之類的桌狀物立即變成結構合理的電腦操作平臺。將本發(fā)明提出的調整電腦鍵盤位置的裝置與筆記本電腦相結合，會使筆記本電腦的鍵盤位置可以符合人體工學的要求。
本發(fā)明的其他特征將在后面的實施例中結合附圖得到進一步的介紹。
本發(fā)明提出的調整電腦鍵盤位置的裝置的第一個優(yōu)點是可以直接利用現(xiàn)有的各種桌面狀物體，方便地形成符合人體工學要求的完整的電腦操作環(huán)境，使普通寫字臺能夠簡單地變成符合要求的電腦操作平臺。
在上述優(yōu)點的基礎上，本發(fā)明提出的調整電腦鍵盤位置的裝置的第二個優(yōu)點是提出了可以左右橫移的鍵盤托板和鼠標浮臺，有效地解決了鍵盤和鼠標位置的矛盾，使操作者可以在各種不同的操作目的中都能夠很方便地通過調整而得到最合理的鍵盤和鼠標布局，有利于優(yōu)化操作者的工作環(huán)境、工作效率和肌體健康。
更進一步地，本發(fā)明的另一個優(yōu)點是通過將調整電腦鍵盤位置的裝置與部份或全部電腦設備相互結合，形成了結構緊湊的一體化電腦設備，使該一體化電腦設備本身可以借助現(xiàn)有的普通寫字臺形成符合人體工學要求的電腦操作環(huán)境。
在以下的具體實施方案中，將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
圖1至圖9是本文前面在介紹現(xiàn)有技術時做為參考的示意圖；圖10是描述本發(fā)明的基本構思的示意圖；圖11至圖13是根據(jù)本發(fā)明原理提出的第一種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖14至圖19是第二種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖20至圖24是第三種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖25至圖27是第四種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖28至圖31是第五種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖32至圖34是第六種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖35至圖40是第七種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖41至圖45是第八種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖46至圖49是第九種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體示意圖；圖50至圖55是第十種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖56至圖61是第十一種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖62至圖65是第十二種實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖，是一種與電腦設備相結合的一體機；圖66是第十三種實施方案，并且是一種筆記本電腦型的一體機的未展開時的立體圖；圖67至圖71是第十三種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖72是第十三種實施方案的展開狀態(tài)的立體圖；圖73是第十三種實施方案在桌面使用時的側視圖；圖74至圖81是第十四種實施方案，并且是一種筆記本電腦型的一體機的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖82是第十四種實施方案的展開后的立體圖；圖83是第十四種實施方案側視剖視圖；圖84、圖85是第十五種實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖；圖86至圖88是第十六實施方案的不同使用狀態(tài)的側視圖，是一種與電腦設備相結合的一體機；圖89至圖91是可以調整鍵盤和鼠標左右位置的鍵盤托板的實施方案的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖92至圖96是將鍵盤與托板相結合且可以調整鍵盤和鼠標左右位置的實施方案的不同使用狀態(tài)的主視圖；圖97至圖102是分析本發(fā)明對鍵盤和鼠標左右位置進行調整后的實際效果的參考示意圖；圖103至圖105是在第十三種實施方案中增加鼠標浮臺后的不同使用狀態(tài)的立體圖；圖106是在第十四種實施方案中增加鼠標浮臺后的使用狀態(tài)的立體圖；圖107是現(xiàn)有筆記本電腦在使用狀態(tài)中的側視示意圖；圖108是第十三、第十四方案在使用中的人體工學效果示意圖。
參見圖10，本發(fā)明提出的調整電腦鍵盤位置的裝置的各種具體實施方案的共同目的之一，就是通過某種有效的聯(lián)接機構[300]的作用，容許并引導操作者用手將鍵盤托板[200]由桌面狀物體[Z]上方位置[V1]移動到桌面狀物體[Z]的前下方，也就是操作者的膝蓋上方、離地高度約65厘米處的最合理的作業(yè)位置[V2]。根據(jù)不同的應用方案，基座[100]以及連接基座[100]和鍵盤托板[200]的聯(lián)接機構[300]的具體結構、形狀、合適的材料以及尺寸差別很大。
圖11至圖13介紹了第一種實施方案。它的放在普通寫字臺[Z]上的基座[100]是一塊厚約一厘米的木板。基座[100]的中后部放置顯示器[X]。在基座[100]的左右兩側各有兩個前后布置的軸座[304]。每個軸座[304]上各鉸接一個擺桿[302]。一個用管材彎曲制成的活動架[301]的較低的前臂固定連接在鍵盤托板[200]的下方，較高的后臂與上述四個擺桿[302]鉸接。同一側的擺桿[302]還各與一個防止死角的平動連桿[303]鉸接。
上述活動架[301]、擺桿[302]、平動連桿[303]和軸座[304]共同構成了連接基座[100]和鍵盤托板[200]的聯(lián)接機構[300]。
鍵盤托架[200]在上述的聯(lián)接機構[300]的共同作用下，可以由操作者從寫字臺[Z]上方移動到使用位置。圖11中的鍵盤托板[200]處于較高極限位置，也就是回收狀態(tài)；圖13中的鍵盤托板[200]處于較低極限位置，也就是使用狀態(tài)；圖12中的鍵盤托板[200]處于移動過程中。在移動過程中，由于鍵盤托板[200]可以始終處于水平狀態(tài)，因此鍵盤[J]不會掉下。由于活動架[301]的前后臂存在大約18厘米的高度差，扣除管材直徑和鍵盤、托板的厚度后，會使移動到使用狀態(tài)的鍵盤[J]的鍵面離地高度降低到65厘米左右，比寫字臺面的77厘米左右的高度要低12厘米左右。這個高度是普通成人使用電腦鍵盤的理想高度。用具有足夠牢固度的聯(lián)接機構[300]的支持下，移動到使用狀態(tài)的鍵盤托板[200]可以承受操作者使用時施加的正常壓力?；鵞100]本身的重量加上其上的顯示器[X]的重量，會使鍵盤托板[200]可以承受大約10公斤的壓力。當然，也可以用常規(guī)的連接件將基座[100]永久性地固定連接寫字臺[Z]上。比如，利用帶孔彎板、螺釘將基座[100]的后部與寫字臺[Z]的后面固定連接在一起。
該實施方案構造簡單，體積不大，零件少，重量輕，容易制造，比一般的電腦桌的材料消耗少得多，也更容易裝配，因此成本比較低。只要將這個裝置放在普通寫字臺上，就使該寫字臺立刻變成了符合人體工學要求的電腦操作臺，而且不需改動寫字臺的結構，也不必與寫字臺永久連接，需要時可以方便地搬走，恢復寫字臺的臺面原貌。由于鍵盤托板在不使用時可以很方便地收回到寫字臺上方，因此不會封閉寫字臺的任何抽屜，也不會占用寫字臺之外的地面空間。這種方案比較適合鐵木結構的傳統(tǒng)家具制作廠商實施。
圖14至圖19介紹了第二種實施方案。該方案的基座[100]左右兩側各有一個軸座[304]。每個軸座[304]上各鉸接兩個擺桿[302]?；顒蛹躘301]的較低的前臂固定連接在鍵盤托板[200]的后邊緣，較高的后臂與左右兩個平動導桿[305]平行插接。每個平動導桿[305]各與兩個擺桿[302]鉸接。同一側的擺桿[302]還各與一個防止死角的平動連桿(圖略)鉸接。
使用時，可將活動架[301]由平動導桿[305]中抽出大約25厘米后(參見圖14至16)帶動擺桿[302]向前回轉180度(參見圖17至圖19)，使鍵盤托板[200]降到使用位置。逆向操這個過程，會將鍵盤托板[200]移回寫字臺[Z]上方的回收位置。
圖20至圖24是第三種實施方案。該方案的基座[100]左右兩側邊緣各鉸接一個擺桿[302]。一個用彎曲的圓管制成的活動架[301]的較低的前臂固定連接在鍵盤托板[200]的后邊緣，較高的后臂與上述的左右兩個擺桿[302]鉸接。
使用時，可將活動架[301]帶動擺桿[302]回轉約70度，使鍵盤托板[200]降到使用位置。逆向操這個過程，會將鍵盤托板[200]移回寫字臺[Z]上方的回收位置。
圖25至圖27是第四種實施方案。該方案的結構和操作方式基本與第三種方案相同，只是活動架[301]采用彎曲的的方管，并且在外觀造型上有所不同。
上述第三種和第四種方案的優(yōu)點是結構更簡單，缺點是鍵盤托板在移動過程中會傾斜。因此需要對鍵盤定位，或者將鍵盤與鍵盤托板結合為一體。
圖28至圖31是第五種實施方案。該方案與第一種方案相似。除了外觀不同之外，其結構上的不同之處是，擺桿[302]直接與基座[100]的兩側鉸接，并且，起到防死角作用的平動連桿隱藏到基座[100]內(nèi)部。另外，基座的前方有箱體，并帶有抽屜。當鍵盤托板[200]位于使用位置時，基座的前部出現(xiàn)一個帶抽屜的平臺[101](見圖31)。當鍵盤托板[200]收回后，帶抽屜的平臺[101]被鍵盤托板[200]覆蓋(見圖28)。
這種方案比較適合以塑料為主的制作方式。
圖32至圖34是第六種實施方案。該方案的基座[100]的兩側與一個用管材制作的活動架[301]的后臂鉸接。鍵盤托板與鍵盤相結合，形成一體化鍵盤托板[200J]。活動架[301]的前臂與一體化鍵盤托板[200J]的后邊緣鉸接，并且，其鉸軸中有彈性定位裝置，使一體化鍵盤托板[200J]與活動架[301]前臂的夾角為90度和0度時處于可承受一定扭力的穩(wěn)固狀態(tài)。當受到的扭力超過一定限度后可屈服并相對回轉。這樣，當處于使用狀態(tài)的一體化鍵盤托板[200J]受到過大壓力時，它會屈服并向下彈性地回轉，并在壓力減小時復原，起到過載保護作用。處于使用狀態(tài)的活動架[301]可以連帶一體化鍵盤托板[200J]被一同向上回轉90度，并依靠后臂根部的限位桿和軸部彈簧[T]的共同作用處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時，一體化鍵盤托板[200J]位于顯示器[X]的上方。為了增強安全性，可以將基座[100]的后部通過角板[102]與寫字臺[Z]的后部牢固連接。
該方案結構簡單，可靠性高，成本低。而且，當一體化鍵盤托板處于回收狀態(tài)時，顯示器的前方的桌面可以空出來。
圖35至圖40是第七種實施方案。該方案的基座[100]上方兩側各有一個導向管[306]，每個導向管[306]內(nèi)插入一個曲柄狀活動架[301]。兩個相互平行的曲柄狀活動架[301]的同一端與鍵盤托板[200]的下部鉸接。
使用時，先將活動架[301]由導向管[306]內(nèi)抽出大約25厘米，也就是鍵盤托板[200]的寬度(參見圖35至圖37)，然后向下回轉90度，使鍵盤托板[200]移動到使用位置(參見圖38至圖40)。逆向操這個過程，會將鍵盤托板[200]移回寫字臺[Z]上方的回收位置。
圖41至圖45是第八種實施方案。該方案與第七種方案基本相同，只是曲柄狀活動架[301]中部的擺桿部份是由兩個相互交接的連桿構成的。
圖46至圖49是第九種實施方案。該方案的基座[100]前部兩側通過一個夾持件[103]與寫字臺[Z]的前部邊緣牢固鎖定連接。基座[100]中部有一個可前后平動的平動架[307]。兩對中部鉸接的連桿構成活動架[301]，活動架[301]的上下端分別與平動架[307]和鍵盤托板[200]鉸接。使用時，先向前移動平動架[307]，并帶動活動架[301]和鍵盤托板[200]前移25厘米(參見圖46、圖47)，然后，向下展開活動架[301]，使鍵盤托板[200]到達使用位置(參見圖48、圖49)。逆向操這個過程，會將鍵盤托板[200]移回寫字臺[Z]上方的回收位置。特別地，在平動架[307]內(nèi)的一個導槽中有可以對稱調節(jié)間距的限位塊，調節(jié)該限位塊的位置可以改變活動架[301]的展開幅度，從而改變鍵盤托板[200]在使用位置的離地高度。
圖50至圖55是第十種實施方案。該方案與第七種方案類似，不同之處是曲柄狀活動架[301]的外端與鍵盤托板[200]的下方通過滑塊(圖略)滑動連接。
圖56至圖61是第十一種實施方案。該方案的基座[100]上方兩側各有一個導向管[306]，每個導向管[306]內(nèi)插入一個活動桿。這兩個相互平行活動桿的外端與一個活動導槽固接?；顒訉Р蹆?nèi)有兩個滑塊(圖略)，兩個曲柄狀活動架[301]的后軸與這兩個滑塊鉸接，前軸與鍵盤托板[200]下面鉸接。
使用時，先將活動桿由導向管[306]內(nèi)抽出大約25厘米，也就是鍵盤托板[200]的寬度(參見圖56至圖58)，然后向下展開曲柄狀活動架[301]，使鍵盤托板[200]移動到使用位置(參見圖38至圖40)。逆向操這個過程，會將鍵盤托板[200]移回寫字臺[Z]上方的回收位置。
圖62至圖62是第十二種實施方案。這是一種與電腦設備相結合的一體機。它的基座與顯示器的外殼相結合，電腦主機當然也可以結合在一起。與鍵盤結合為一體的鍵盤托板[200J]的后邊緣與一個擺動板[308]的前邊緣鉸接，擺動板[308]的后邊緣與一個平動板[307]的前邊緣鉸接。鍵盤托板[200J]與擺動板[308]在夾角為90度的位置可以保持平穩(wěn)狀態(tài)。當平動板[307]和擺動板[308]的夾角為180度、擺動板[308]與鍵盤托板[200J]的夾角為0度時，平動板[307]、擺動板[308]和鍵盤托板[200J]可以藏入顯示器下方的殼體內(nèi)。
使用時，先將平動板[307]、擺動板[308]和鍵盤托板[200J]抽出大約22厘米(參見圖62至圖64)，然后，將擺動板[308]向下轉動90度，再將鍵盤托板[200J]展開90度，形成使用狀態(tài)。當鍵盤托板[200J]上的壓力過大時，鍵盤托板[200J]會向下彈性地屈服，并在壓力減小時自動復位。
逆向操作上述過程，會將平動板[307]、擺動板[308]和鍵盤托板[200J]全部藏入顯示器的機殼中。
圖66至圖73是第十三種實施方案。這是一種結合在筆記本電腦上的方案。
筆記本電腦雖然具有體積小、便于攜帶的優(yōu)點，但由于在實際使用過程中，一般都放在室內(nèi)的普通桌面上使用，其鍵盤位置過高，不利于長時間操作。而且，由于其顯示器與鍵盤過近，又不能分開，因而用較低的桌面或者用電腦臺桌也無法解決這個問題。對于經(jīng)常長時間使用筆記本電腦的人來說，操作這種精巧的高科技產(chǎn)品實在不如操作臺式電腦舒服，而且更容易產(chǎn)生相關的疾病。外出時帶筆記本電腦，在室內(nèi)改用臺式機似乎可以解決矛盾，但由于存在費用、資料的繼承性等問題，施行起來并不容易。
本發(fā)明為上述問題提供了一個可行的解決方案。如圖66所示，其外觀仍然與普通筆記本差不多。與鍵盤結合為一體的鍵盤托板[200J]的后邊緣與一個擺動板[308]的前邊緣鉸接，擺動板[308]的后邊緣與一個平動板[307]的前邊緣鉸接。平動板[307]與電腦主機的兩側通過導槽連接，并且可以在主機上方前后移動。鍵盤托板[200J]與擺動板[308]在夾角為90度的位置可以保持平穩(wěn)狀態(tài)。當平動板[307]和擺動板[308]的夾角為180度、擺動板[308]與鍵盤托板[200J]的夾角為0度時，平動板[307]、擺動板[308]和鍵盤托板[200J]可以藏入顯示屏[X]下方的殼體內(nèi)。
使用時，先將顯示屏[X]展開，然后將平動板[307]、擺動板[308]和鍵盤托板[200J]向前移動(參見圖67至圖69)，然后，將擺動板[308]向下轉動90度，再將鍵盤托板[200J]展開90度，形成使用狀態(tài)(參見圖70至圖72。當鍵盤托板[200J]上的壓力過大時，鍵盤托板[200J]會向下彈性地屈服，并在壓力減小時自動復位。當鍵盤托板[200J]處于使用狀態(tài)時，其后邊緣有一個彈舌[200J1]自動彈出，抵住桌體前部。彈舌[200J1]中有止回機構。該彈舌[200J1]的作用是增強鍵盤托板[200J]在使用狀態(tài)時的穩(wěn)定性。
為了便于在各種情況下使用，鍵盤托板[200J]背面也可以有完整的鍵區(qū)。另外，也可以象圖73所示的那樣只展開一部分，拉開鍵盤與顯示器的距離后完全在桌面使用。
圖74至圖83是第十四種實施方案。這是另一種結合在筆記本電腦上的方案。
該方案中的基座位于電腦主機的下方。邊緣鉸接在基座上的擺動板[308]的另一邊與鍵盤托板[200J]鉸接。擺動板[308]與鍵盤托板[200J]完全合上后，會隱藏在基座內(nèi)的下方。使用時，先抬起一體機的機體，展開擺動板[308]，然后放在桌體前部邊緣上[200J](參見圖74至圖77)。之后，再啟動基座兩側前部的一對固定扣[104]，扣住桌體[Z]前緣，向后拉動固定扣上的鎖鈕使鎖扣[104]夾緊桌邊并鎖定，從而將一體機的機體牢固鎖定在桌面上(參見圖78、圖79)。再展開鍵盤托板[200J]至90度，形成使用狀態(tài)。還可以進一步展開鍵盤托板[200J]下方的延展板[200J2]，使鍵盤變寬(參見圖80至圖82)。
在實際應用中，可以將一體機設計成可以分開的上下兩部份。上部分是具有完整功能的標準的超薄超輕筆記本電腦，下方是具有本發(fā)明特征的附件(參見圖84)。這樣，使用者可以根據(jù)實際需要，裝上或卸下附件。
圖84、圖85是第十五種實施方案。這是一種結構很簡單的方案?；鵞100]的左右兩側各有一個固定扣[104]，將基座[100]固定在桌面的前沿。基座與一個擺動板[308]鉸接，擺動板[308]與一體化鍵盤托板[200J]鉸接，并依靠軸內(nèi)的彈性機構(圖略)的限制下始終穩(wěn)定在夾角90度的狀態(tài)。使用時，將鍵盤托板[200J]連同擺動板[308]一起向外回轉180度后形成使用狀態(tài)。當鍵盤托板[200J]受到過大壓力時，將彈性地向下屈服。并可在壓力減小時復位。
圖86至圖88是第十六種實施方案。這是將第十五種方案與電腦主機和顯示器相結合的一體機。電腦主機充當基座。顯示器采用可回轉的板式液晶顯示器。全部收攏后，形成結構緊湊便于搬移攜帶的臺式一體機機型。展開后，又具有合理的鍵盤與顯示器布局位置。
圖89至圖91是一種可以調整鍵盤[J]和鼠標[M]左右位置的鍵盤托板[200]的實施方案。鍵盤托板[200]后邊緣有一個滑座[202]，滑座[202]與聯(lián)接機構[300]連接。鍵盤托板的主體可以在滑座[202]上被左右往復移動15厘米。鍵盤托板[200]的右側有一塊鼠標浮臺[201]。它通過前后邊緣位置的導槽和導壁與鍵盤托板[200]滑動連接。鼠標浮臺[201]可以在左右方向14厘米范圍內(nèi)被往復移動。其下方懸空40毫米，高于一般鍵盤[J](包括標準的自然鍵盤)的右側鍵區(qū)厚度。這樣，鼠標浮臺[201]可以停留在鍵盤[J]右側上方，并覆蓋鍵盤的部份不常用按鍵，比如數(shù)字小鍵盤、方向鍵。當需要時，可以非常方便地將鼠標浮臺[201]向右移開，顯露需要的按鍵。
圖92至圖96是一種鍵盤與鍵盤托板相互結合且可以調節(jié)自身左右位置和鼠標[M]左右位置的實施方案。一體化的鍵盤[200J]的后邊緣通過滑塊結構(圖略)與聯(lián)接機構[300]滑動連接。鼠標浮臺[201]可以借助在鍵盤[200J]右側的兩條導槽在左右方向15厘米范圍內(nèi)被往復移動。鼠標浮臺[201]在左極限位置將覆蓋鍵盤的右側數(shù)字小鍵盤鍵區(qū)和方向鍵區(qū)，在右極限位置則可以完全顯露全部鍵區(qū)。從圖92至圖96分別顯示了鍵盤的左右移動幅度和鼠標浮臺的左右移動幅度。
在圖97至圖102中可以清楚地看出上述兩個方案中鍵盤與鼠標臺的左右位置在不同的操作目的下是否符合人體工學要求。
參見圖97，這是鍵盤向右移動后的情況。當以打字為主要操作目的時，此位置最合適。鍵盤的空格鍵中心線[S3]與人體中線面[S5]重合，操作者的兩手處于最佳位置。
參見圖98，這是鼠標浮臺左移到極限位置，覆蓋了數(shù)字小鍵盤區(qū)和方向鍵區(qū)后的情況。此時，鼠標與手很近，適合主要以打字為主并經(jīng)常使用鼠標的文字編輯排版工作。
參見圖99，這是鼠標浮臺左移，并覆蓋數(shù)字小鍵盤區(qū)后的情況。鼠標仍然與手很近。
參見圖100，這是鍵盤不右移，鼠標浮臺也處于最右方時的情況。由于鼠標底面略高于鍵盤鍵面，比放在傳統(tǒng)的鍵盤托板上更適合操作。
參見圖101，這是鼠標浮臺左移，并覆蓋數(shù)字小鍵盤區(qū)、鍵盤不右移的情況。操作大部份圖形設計軟件時，此位置很合適。
參見圖102，這是鼠標浮臺左移到極限位置，鍵盤不右移的情況。適合以鼠標操作為主的使用情況，例如上網(wǎng)瀏覽。
在筆記本電腦中也可以采用鼠標浮臺。圖103至圖105介紹了前述的第十三種實施方案中增設鼠標浮臺[201]后的效果。鼠標浮臺[201]可以向鍵盤左方移動，并可以顯露出鍵盤右側的一個寬約6厘米的凹盤[203]，供放置鼠標[M]。在擺動板[308]的對應部位有凹洞。專門設計的鼠標的底部有磁性體，可與凹盤[203]底部的磁性體相吸。筆記本電腦扣合后，鼠標隱藏在機體內(nèi)。對于許多用戶來說，單體鼠標更便于使用。
圖106是第十五種實施方案中應用鼠標浮臺[201]的情況。鼠標浮[201]要做得盡可能薄。
圖107和圖108分別是普通筆記本電腦和本發(fā)明提出的筆記本型一體機電腦在使用狀態(tài)時操作員的不同姿式。其優(yōu)劣之處顯而易見。
權利要求
1.一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于其必要部件僅由可安放在桌面狀物體[Z]上的基座[100]、用于承放鍵盤的鍵盤托板[200]，以及連接在基座[100]和鍵盤托板[200]之間的聯(lián)接機構[300]構成；鍵盤托板[200]在上述聯(lián)接機構[300]的限制下可在較高和較低的兩個極限位置[V1][V2]之間做垂直和水平方向的復合移動；被移動到較高極限位置[V1]的鍵盤托板[200]位于基座底面[S7]的上方，被移動到較低極限位置[V2]的鍵盤托板[200]位于基座底面[S7]的前下方，并且在上述聯(lián)接機構[300]的支撐下處于平穩(wěn)狀態(tài)，其最低部份低于基座底面[S7]至少7厘米。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的鍵盤托板[200]依靠與上述聯(lián)接機構[300]之間的滑動配合結構，可以在不小于6厘米的范圍內(nèi)沿著鍵盤操作者的左右方向被往復移動。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的鍵盤托板[200]的右側有一塊下方懸空且可以被左右移動的供放置鼠標的平臺[201]，當位于較低極限位置[V2]的鍵盤托板[200]上放置了電腦鍵盤[J]后，該平臺[201]在左極限位置將遮蓋鍵盤[J]的部份按鍵，在右極限位置將不遮蓋鍵盤[J]上的按鍵。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的鍵盤托板[200]與電腦鍵盤[J]結合為一體。
5.根據(jù)權利要求3所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的鍵盤托板[200]與電腦鍵盤[J]結合為一體。
6.根據(jù)權利要求4所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的基座[100]上帶有可以將其牢固鎖定在所述的桌面狀物體[z]前部邊緣上的鎖定部件[104]。
7.根據(jù)權利要求4所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的基座[100]與電腦顯示器、電腦主機等設備中的部分或者全部結合為一體。
8.根據(jù)權利要求5所述的一種調整電腦鍵盤位置的裝置，其特征在于，所述的基座[100]與電腦顯示器、電腦主機等設備中的部分或者全部結合為一體。
全文摘要
一種調整電腦鍵盤位置的裝置。針對普通寫字臺不能提供合適高度的鍵盤位置,以及現(xiàn)有電腦桌不能提供鍵盤鼠標的合理布局的問題,提出了由基座[1]、鍵盤托板[2]和聯(lián)接機構[3]構成的可升降收放鍵盤托板[2]、可調節(jié)鍵盤和鼠標板[4]左右位置的電腦操作輔助裝置?？蓱糜陔娔X臺、電腦一體機、筆記本電腦上。結構簡單,耗材少,應用靈活。能使普通寫字臺變成理想的電腦操作臺,緩解了鼠標和鍵盤之間的位置矛盾,有利于操作者的健康。
文檔編號G06F1/16GK1383043SQ0111269
公開日2002年12月4日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權日2001年4月23日
發(fā)明者于君 申請人:于君