一种可方便调节高度和角度的人体工学键盘架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于家具电脑桌(含书桌、办公桌)的部件，特别涉及用于安放键盘、鼠标的键盘架。
【背景技术】
[0002]随着电脑的普及，很多人需要长时间地操作电脑进行工作或娱乐。通常是将键盘和鼠标放置于桌面上，这样键盘和鼠标的高度对于使用者来说过高，而且无法调节高度。长期使用会使腕、肘、肩、颈部位的肌肉紧张，引起不适甚至是疾病。目前存在有两种解决方案:一是将键盘放于桌面下的抽拉式键盘架内，这样降低了键盘的高度，但是对于很多人而言键盘的高度还是过高，而且通常抽拉式键盘架没有放置鼠标的空间。二是目前市面上有售的可调节高度和角度的键盘架，这种键盘架可以调节到令使用者舒适的高度，而且也有放置鼠标的空间，它的问题在于安装和使用不便。这种键盘架需要用螺钉固定到桌面底部，安装很不方便，而且如果不允许损伤桌子的话就无法安装。在使用时需要先拧松固定螺栓，调节到合适位置后，一边用手保持住位置，一边拧紧固定螺栓，无法实现快速调整，很不方便。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服现有技术在安装和使用功能上的不足，提供一种安装方便且不损坏桌子，并能够快速方便地调节高度和角度的键盘架。
[0004]本实用新型解决其技术问题所使用的技术方案是:一种可方便调节高度和角度的人体工学键盘架，包括安装装置、上连接板、下连接板、高度臂、平衡臂、高度锁定装置、高度锁定装置安装板、高度操作装置、角度臂、角度臂上板、角度弹簧、角度调节装置、平衡板、连接轴组、托盘、腕托和底托。
[0005]键盘架通过安装装置安装到桌子上，安装装置包括大梁、大梁固定螺栓、固定螺栓顶板、大梁固定板和滑轨。大梁具有一段较短的水平部分称为大梁上板部分，一段较长的水平部分称为大梁下板部分和一段较短的竖直部分称为大梁竖直部分；大梁上板部分的下表面是一平面，大梁下板部分上有一竖直方向的螺纹通孔，螺纹通孔到大梁竖直部分的距离小于大梁上板部分距大梁竖直部分较远的一端到大梁竖直部分的距离。大梁通过大梁上板部分挂在桌子上，大梁上板部分的下表面与桌子贴合；大梁固定螺栓从大梁下板部分的螺纹通孔的底部旋入，并从上端旋出，大梁固定螺栓旋出的部分旋入到固定螺栓顶板下部的螺纹孔中，使固定螺栓顶板紧压到桌子底部，固定螺栓顶板和大梁上板部分夹住桌子，实现大梁的固定。固定两个大梁到桌子上，两根滑轨分别安装到两个大梁下板部分的侧面，且位于两个大梁的内侧，滑轨上的滑动部分用于安装键盘架其它部分，大梁固定板安装到两个大梁的内侧，使大梁更稳定。
[0006]上连接板安装在滑轨的滑动部分上，下连接板安装在上连接板下方，高度臂和平衡臂各通过一根连接轴与下连接板相连。
[0007]高度锁定装置一端安装在下连接板下方，另一端安装在高度臂下部的内侧。高度锁定装置只锁定键盘架向下的运动，不锁定键盘架向上的运动。高度锁定装置包括弧形轨、滑块、斜楔上块、斜楔下块和滑块弹簧。弧形轨具有一段弧形的用于滑块滑动的轨道，轨道两边的平面称为轨道平面，弧形轨上还有用于将弧形轨固定到其它装置上的孔。滑块共有两块，两块合并在一起，安装在弧形轨的轨道部分，两块滑块上设有用于合并二者的孔，通过穿入螺钉或铆钉使两块滑块无法沿垂直于轨道平面的方向分开。滑块可沿弧形轨的轨道弧形部分的切线方向滑动。两块滑块各开有一形状相同的槽，开槽的面为滑块安装到弧形轨上后平行于轨道平面且距离轨道平面最近的面。该槽包含一斜面，称为槽斜面，该斜面垂直于一个平面，该平面是一个垂直于弧形轨的轨道平面，且与滑块运动方向所在直线重合的平面；两块滑块合并安装时，两个滑块的槽斜面所在平面相交；滑块上槽较浅的一端称为浅端，较深的一端称为深端。两个滑块的槽内各放置一个斜楔上块、一个斜楔下块和一个滑块弹簧，斜楔上块带有一个突出部，斜楔上块和斜楔下块扣合并放置到滑块的槽内后，斜楔上块可以带动斜楔下块向深端的方向运动，且斜楔上块的一个面与槽斜面平行，称为斜楔斜面，斜楔下块的一个面与弧形轨的轨道平面平行且不与斜楔上块接触，称为斜楔底面；斜楔上块设有用于连接其它装置的孔。滑块弹簧位于扣合后的斜楔下块、斜楔下块与滑块槽的深端之间，滑块弹簧的弹力使斜楔斜面与滑块槽斜面贴合到一起，斜楔底面与弧形轨的轨道平面贴合到一起。斜楔斜面与轨道平面的所成的锐角夹角为α，斜楔斜面与滑块槽斜面间的摩擦系数为μ I，斜楔底面与轨道平面之间的摩擦系数为μ 2，α、μ I和μ 2满足tana彡(μ 2_ μ I) / (1+μ I X μ 2)的关系。当滑块受到由浅端指向深端方向的力F时，由于斜楔斜面的自锁作用，斜楔的底面和轨道平面之间的摩擦力f等于F，使斜楔下块和斜楔上块处于静止状态，滑块也无法运动，锁定装置处于锁定状态。当滑块受到由深端指向浅端方向的力时，斜楔斜面和滑块槽斜面脱离接触，滑块开始运动，同时槽内的滑块弹簧推动斜楔上块和斜楔下块一起运动，因此锁定装置对该方向的运动不锁定。
[0008]高度操作装置包括连杆、连杆轴、拉动器、高度拉线、拉线固定板和释放拉手。连杆一端为圆柱形的杆，另一端有一横向的通孔，中间也是一横向的通孔。连杆通过连杆轴固定在高度锁定装置的滑块上，连杆轴穿过连杆中间的孔。拉动器一端是一个环形的圈，另一端有一个勾，有勾的一端伸入到高度锁定装置的滑块内，从滑块弹簧中间穿过，并穿入斜楔上块上预留的孔，环形的一端留在滑块外面。连杆的杆端从拉动器的环形圈中穿过，连杆另一端的孔连接到高度拉线的一端的拉线接头。高度拉线是带套管的钢丝绳拉线，拉线的套管固定在高度锁定装置的两块滑块之间。高度拉线另一端的套管部分通过拉线固定板固定到角度臂的下侧，拉线接头部分固定到释放拉手上。释放拉手安装在角度臂下侧，并可沿角度臂滑动。拉动释放拉手时，高度拉线拉动连杆有孔的一端靠向滑块，连杆的杆端则远离滑块，并拉动拉动器，使斜楔上块带动斜楔下块向滑块的深端运动，斜楔斜面和滑块槽斜面分离，锁定解除，滑块可沿滑动轨道自由滑动。当松开释放拉手时，由于滑块弹簧的作用，推动斜楔上块和斜楔下块向滑块的浅端运动，使斜楔斜面和滑块槽斜面恢复贴合，快速恢复锁定。
[0009]高度臂离下连接板较远的一端穿入一根连接轴，角度臂上板和角度弹簧同样穿在这根连接轴上，平衡臂离下连接板较远的一端穿入另一根连接轴，平衡板安装在这两根连接轴上。角度臂安装在角度臂上板下方，角度调节装置安装在角度臂下方。角度弹簧是一扭转弹簧，一边的臂挡在平衡板下侧，另一边的臂挡在角度臂上板的上侧。
[0010]角度调节装置包括角度拉线、调节螺栓、调节螺栓固定板、调节螺母、拉线连接板、调节轴和调节轴固定板。调节轴通过调节轴固定板安装在角度臂下侧靠近连接轴的位置。角度拉线的一端套在调节轴上，从角度臂和角度臂上板的槽中穿出，先后绕过平衡板上的两根连接轴，然后从角度臂和角度臂上板上的槽中穿入到角度臂的下侧，经过调节轴下侧后连接到拉线连接板上。拉线连接板用调节螺母安装在调节螺栓上，并且调节螺母卡死在拉线连接板上，拉线连接板被角度臂挡住无法以调节螺栓为轴转动，因此调节螺母也无法转动。调节螺栓用两个对在一起的调节螺栓固定板安装在角度臂的下侧，调节螺栓从调节螺栓固定板中间的孔中穿过。调节螺栓是一根中间粗，两边细的螺栓，靠近拉线连接板的一端有螺纹，另一端的端面有一内六角孔。在内六角孔内插入扳手旋转调节螺栓时，由于调节螺母无法转动，因此调节螺母会沿调节螺栓的轴向移动。旋转调节螺栓使调节螺母向调节螺栓的中部移动时，调节螺母拉动拉线连接板向调节螺栓的中部移动，拉线连接板拉动角度拉线，使调节轴上升，调节轴通过调节轴固定板使角度臂的角度向上抬升。旋转调节螺栓使调节螺母向远离调节螺栓中部的方向移动时，角度臂在重力作用下向下转动，并拉动角度拉线，使拉线连接板始终贴紧调节螺母。停止旋转调节螺栓时，由于螺纹的自锁，使调节螺母的位置固定，从而固定了角度臂的俯仰角度。
[0011]底托安装在角度臂下方外侧，托盘安装在角度臂上方，腕托安装在托盘之上。
[0012]本实用新型的有益效果是:可方便调节托盘高度，欲使托盘下降时，拉动释放拉手即可松开锁定，托盘由于重力作用会自然下降，或稍用力将托盘压下，托盘到位后，松开释放拉手即可恢复锁定；欲使托盘上升时，直接抬起托盘即可，到位后托盘自动锁定。方便及精确地调节托盘角度，调节装置在靠近用户的部位，且用一个扳手即可调节托盘角度，可调节至运动范围内的任一角度。安装键盘架方便，不损伤桌子。
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是键盘架安