专利名称：鼠标的制作方法
技术领域：
本发明涉及鼠标，特别是涉及光电机械鼠标。
背景技术：
现有的光电机械鼠标由电路部分及机械部分构成，其中，机械部分实现滚动球在桌面上的任意平面移动，通过摩擦作用分别被两根成直角的细轴分解为X轴和Y轴两个方向的移动，进而带动与上述两根细轴分别同心固定在一起的两个光栅轮。在光栅轮的全部边缘镂空有均匀间隔的光栅孔，电路板上已固定好的两组可发射光电脉冲信号的非接触式LED对射光路元件，其发射端和接收端分别正对光栅孔的两侧，由于光栅轮转动，发射端发射的光电脉冲信号在光栅孔处可通过，而在转动到未镂空的间隔带时，光电脉冲信号不能通过。由此，光栅轮转动，而光电脉冲信号通过及不通过的情况间隔反复出现，使机械性的平面移动转化为光电脉冲信号对平面位移的计数变化而进入电路部分，达到控制光标在屏幕上同步平面移动的效果，同时，由电路板上的两个或三个触点开关控制屏幕内容的选择及确定。
该现有的光电机械鼠标存在以下不足一、从机械原理角度看，鼠标滚动球是通过与摩擦面相摩擦来实现转动的，再由滚动球与细轴间的摩擦来带动与光栅轮固定在一起的细轴转动，这种传动是靠两级滚动摩擦实现的，同时，现有鼠标的滚动球悬空设置，仅依滚动球本身的重力来达到产生摩擦力的下压力，由上可知，该习式鼠标要经过两级滚动摩擦，同时产生该滚动摩擦力的下压力又不能得到保证，故传动经常打滑，控制不准确，鼠标故障出现较多，严重时使鼠标无法使用，目前该习式鼠标的消耗废弃多半是因为此种原因。
特别是滚动球因长期使用会粘有灰尘，以及与滚动球相摩擦的细轴处也经常会粘结有污物，使鼠标的控制灵敏度、自由度相当差，甚至无法使用。
二、现有鼠标主要是靠与桌面摩擦实现动力传送，这必然会受到摩擦面的条件限制，如使用台面过于光滑，则不能达到带动光栅轮所需的摩擦力，经常需备有鼠标垫，使用上带来麻烦。同时，现有鼠标的使用还需所使用的台面具有一定的面积，否则将无法进行屏幕内容的选择及确定，使用受到条件限制。
三、习式鼠标的电路板与摩擦桌面平行。这种结构特点使整个鼠标与桌面平行成“卧式”，即鼠标相对摩擦面在高度上延伸的距离小于其在水平方向上延伸的距离，这种卧式结构会产生以下弊端，在人们使用该现有的卧式鼠标时，需要手掌全部伸展开才能按住鼠标，而依人体工程学，肌肉天生具有卷曲的倾向，肌肉卷曲时才是松弛的，因而，手掌长时间伸展将使肌肉加速疲劳；同时，手掌在平握鼠标下按操作时，手腕关节处总是直接按在桌面上，长时间使用，容易劳损甚至导致肌腱或腕部骨关节酸疼，甚至产生疾病，不利于人体健康。另一点，我们都从小就开始写硬笔字，对于能立起来的笔式工具将更感顺手，而对于卧式的抓握则不能很好的适应。
另外，从外观视觉角度看，现有的鼠标多为“鼠状”趴卧在桌上，千篇一律，没有变化，特别是对于长期从事电脑操作的工作人员来讲，终日面对鼠状标，会感到乏味与单调。
四、现有鼠标因滚动球的直径和两根细轴长度及光栅轮直径难以大幅缩小，且鼠标壳体内存在剩余空间没有被使用，从而鼠标的体积较为宽大，不能有效的缩小体积，从而使手型较小的成年人或小孩在使用体积稍大的卧式鼠标时，即使将手掌全部伸展开，也不能自如的按动各按键，使用非常吃力，极其疲劳。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种鼠标，其在运动传送过程摩擦件不打滑，控制准确可靠，故障率低。
本发明的另一主要目的是提供一种鼠标，其使用时可脱离桌面，不受工作台面的条件限制，直接以手指来摩擦带动光栅轮旋转，完全不以手或手腕摩擦桌面，使用方便，不易疲劳。
本发明的另一目的是提供一种鼠标，其在使用时可将鼠标束绑于一只手的手背上，而由另外一只手操作鼠标，从而避免了大量文字录入时，手部必须在键盘和鼠标间频繁地来回转换而过于疲劳的不足，且束绑鼠标的一只手同样可进行键盘操作。
本发明的另一目的是提供一种鼠标，其在使用时手掌呈弯曲握持笔体状，不易疲劳，有利于人体健康。
本发明的技术方案是一种鼠标，包括壳体及按键，设置于壳体内的电路板、两光栅轮以及驱动其旋转的至少两细轴，各光栅轮的两侧对应设有非接触式LED对射光路元件，其特征在于，所述壳体固定有外露的滑板框，所述细轴分为两层枢设于滑板框上，各细轴在同层内平行并与另层的细轴垂直，各细轴上间隔穿固有滚动轮，两层滚动轮同时与摩擦面接触，壳体于光栅轮处与其相适应。本发明减少了一级滚动摩擦传动，且能保证滚动轮产生一定的下压力，从而传动更加可靠，准确。
本发明的技术方案分为两大类，第一类是细轴主要是通过直接带动光栅旋转的方式进行工作；第二类是细轴通过齿轮结构及一皮带圈带动光栅轮旋转的方式进行工作。
其中，第一类技术方案又分为两种。具体地，一种是所述细轴为两根，其上穿固有两个滚动轮，各细轴一端与光栅轮同心相连接并直接驱动其旋转。
进一步，所述壳体对应于光栅轮处为较大端部，该端部依两光栅轮所处的位置设有容置腔，而滑板框设置于容置腔相对形成的端部壳体内凹处；端部壳体连接有棒状的握持部，所述电路板延伸于握持部；按键设置于握持部侧面。
更进一步，所述容置腔呈朝握持部敞口的扇形凸起状或设置于端部左右两侧的圆饼状，按键与滑板框位于同侧。所述滑板框的上方还设置有一摩擦垫，可增进舒适性。
该类技术方案中的另一种是一细轴与光栅轮同心相连接，而另一细轴连接有一转向齿轮，另一光栅轮面向该转向齿轮的侧面于光栅孔的外周设有周向分布的侧齿，转向齿轮与该光栅轮的侧齿啮合，两光栅轮平行。所述容置腔呈设置于端部左右两侧的圆饼状，进而使得鼠标壳体更加对称，且滑板框夹置于两容置腔之间，其前后均没有阻挡物，使手指的前部在摩擦触拨滚动轮时，不会受到空间上的限制，使用更自由。
在该类技术方案下，壳体又作另一形状改进，所述壳体一端呈较大端部，所述端部设有一稍倾斜壳部，所述滑板框及按键设置于该倾斜壳部上，该端部水平延伸有供容置电路板的扁状握持部，该扁状握持部的下方设有护手带。使用时，可将左(右)手穿过护手带，使鼠标被束绑于手背上，从而，右(左)手可以直接进行左(右)手上的鼠标操作，避免了大量文字录入时，手部必须在键盘和鼠标间频繁地来回转换而过于疲劳的不足，且左(右)手同样可进行键盘操作。
本发明的第二类技术方案是所述细轴为两根或两根以上，各细轴上间隔穿设有至少两个滚动轮，各层细轴在穿出滑板框的同侧至少一端设有小齿轮，相平行的数小齿轮共同带动同一有齿皮带圈，该有齿皮带圈带动与光栅轮同心固定在一起的另一齿轮。由于皮带圈、小齿轮都是齿轮连接传动，比现有鼠标的滚动摩擦可靠的多。
进一步，所述滑板框的各层还可设有供细轴垂直穿设的数条平行的细梁，从而有效隔离两层细轴不相接触，减少细轴变形而产生的摩擦力。
更进一步，所述滑板框上与细轴设有小齿轮的一端对应处设有数个皮带压紧小轮，使皮带圈紧贴于细轴的小齿轮上，进一步加强了联动性。
而实现该技术方案，所述鼠标壳体也需相应作出改进。具体地，所述鼠标壳体底端呈具摩擦面的球冠形端部，滑板框设置于摩擦面上；该球冠形端部向上延伸有棒状握持部，握持部与摩擦面垂直或稍向手部虎口倾斜，而电路板设置于所述棒状握持部内，壳体内部与光栅轮对应位置设置有一支架，其上设置有一非接触式LED对射光路元件，所述按键设置于棒状握持部的侧面。从而，使用时，手掌呈弯曲握持笔体状，不易疲劳，有利于人体健康。
前述该类技术方案中，更进一步，棒状握持部侧面设有一茶杯柄形状的手托，该手托卡持于手部的虎口处，使用更加舒适。
根据上述特征，本发明具有如下显著的进步，本发明减少了现有光电机械鼠标由滚动球带动细轴旋转这一环节，而是由细轴上的滚动轮分别带动各光栅轮，而且采用直接传动或齿轮连接传动，比现有鼠标的滚动摩擦可靠的多；同时，该滚动轮固定于细轴上，可在设计时留出滚动轮露出外壳的余量，保证了产生摩擦力的下压力，故传动可靠，控制准确，不易打滑，故障率低。
本发明提供的一种鼠标，滑板框设置于端部能以手指触拨的侧面上，直接以手指触拨滚动轮，使用时直接以手握持鼠标，完全脱离桌面，从而使用不会受到桌面的条件限制，使用者可以任何姿态握持该鼠标，且手部及腕部或上臂部可以彻底离开摩擦面，使用更加自由，且可随时调整使用姿势，不易疲劳。
本发明提供的一种鼠标，其扁状握持部的下方设有护手带。使用时，可将左手穿过护手带，使鼠标被束绑于手背上，从而，右手可以直接进行左手背上的鼠标操作，避免了大量文字录入时，手部必须在键盘和鼠标间频繁地来回转换而过于疲劳的不足，且左手同样可进行键盘操作。
本发明进一步提供一种鼠标，其细轴由齿轮结构及一有齿皮带来驱动光栅轮转动，则可以进一步加强传动的可靠及准确性，消除打滑现象；本发明又在滑板框靠近各层细轴小齿轮的位置设有皮带压紧小轮，使皮带与细轴一端的小齿轮紧密贴合，进一步加强联动的可靠性。
本发明的一种鼠标“由卧到立”，使抓握鼠标变为立式握笔姿势，手和桌面的接触点即可改变，使用时如握笔状，握持省力，不易疲劳，有利于人体健康；另一方面，因此种立式结构，使壳体内部各部件的空间占用得到较好的优化，提高了鼠标壳体内部的使用率，减小了体积，能适宜手型较小的成人或小孩使用；其外形出现了完全新颖的改变，从而可适当调节工作情趣，也为对外壳进行各种修饰性改变提供了多种可能；本发明还可于棒状握持部侧面设有手托，该手托卡靠于手掌的虎口，使用较舒适。
图1为本发明实施例1的主视图。
图2为图1的局部剖视图。
图3为本发明实施例1的又一实施方式局部剖视图。
图4为图3的侧视图。
图5为本发明实施例1设有摩擦垫的外观示意图。
图6为本发明实施例2的立体外观示意图。
图7为本发明实施例3的局部剖视图。
图8为图7中C-C向的剖视图。
图9为本发明实施例3的又一实施方式中滑板框的俯视放大示意图。
图10为本发明实施例3的进一步改进示意图。
具体实施例方式
实施例1参见图1、2，本发明的鼠标包括壳体1及按键2，设置于壳体1内的电路板3、两光栅轮6以及驱动其旋转的两细轴4，各光栅轮6的两侧对应设有非接触式LED对射光路元件62，本发明的电路工作原理与现有技术相同，不同之处在于，机械部分的结构和部分电路元件的设置位置，其中，电路板最好设置成细长形，以达到握持壳体的舒适性，电路板上的相应元件及电路也应适当排列及调整，此种排列调整为习知技术，不讲述。本发明中，与光栅轮同心固定在一起的细轴即可视为现有技术中的光栅轮轴，但在本发明中统一定义为细轴。
本发明取消了现有鼠标的悬空式滚动球，于所述壳体1固定有外露的滑板框7，其中，滑板框7稍露出于壳体，能从壳体1外部触及，滑板框7呈棋盘式方形，该滑板框7具有一定厚度，可设置成整体式或分层式。该实施例中细轴4为两根，分上下两层并垂直枢设于滑板框7上，该两根细轴4分别反应X方向和Y方向的位移。各细轴4上间隔穿固有两个滚动轮5，两层滚动轮5同时与摩擦面接触，为使上下两层的滚动轮5都能接触摩擦面，上一层滚动轮5的直径比下一层滚动轮的大，两滚动轮5的半径差至少为两细轴4的中心线在高度方向上的距离，从而保证了两层滚动轮5能同时与摩擦面接触。各细轴4一端与光栅轮6同心相连接并直接驱动其旋转，因而，减少了现有光电机械鼠标由滚动球带动细轴旋转这一环节，同时，该滚动轮5固定于细轴4上，在设计时留出滚动轮5露出外壳的余量，以保证产生摩擦力的下压力，故其在运动传送过程摩擦件不打滑，控制准确可靠，故障率低。当滚动轮5因长期使用会粘结污垢后，不需折开鼠标进行清理，而只需在滚动轮5露出壳体的外部刮擦即可，非常方便。
所述滚动轮5可采用塑料材质，滚动性能好，且端面可设有倒角，使用时，相垂直的上下两组滚动体5基本不会相互抑制。
所述壳体1对应于光栅轮6处为较大端部11，该端部11依两光栅轮所处的位置设有容置腔110，壳体端部11连接有棒状的握持部12，所述电路板3延伸于握持部12，壳体1可为两瓣结构，便于装设其内部的组件；前述容置腔110呈朝握持部12敞口的扇形凸起状，而滑板框7设置于容置腔110所封闭成的端部壳体内凹处；按键2设置于握持部12上并与滑板框7位于同侧。本发明在使用时，直接以手指摩擦触拨滑板框7上的滚动轮5以带动光栅轮6旋转，故可完全脱离桌面，不受工作台面的条件限制，完全不以手或手腕摩擦桌面，使用时类似握持手电筒，非常方便，不易疲劳。
为使鼠标壳体1在空间上更加对称，且手指的前部在摩擦触拨滚动轮时不会受到空间上的限制，对该技术方案进一步改进，参见图3、4，为使两栅轮6能相对称的平行设置，一细轴4与光栅轮6同心相连接，而另一细轴4′连接有一转向齿轮42，另一光栅轮6′面向该转向齿轮42的侧面于光栅孔的外周设有周向分布的侧齿63，转向齿轮42与该光栅轮6′的侧齿6 3啮合，从而使得两光栅轮平行，这样容置腔110即可设置于端部11左右两侧，呈圆饼状，类似蜻蜓眼，而滑板框7夹设于容置腔110之间。这样，滑板框7的前后空间均没有阻挡，使用更自由。
对该前述两技术方案进一步改进，参见图5，所述滑板框7的上方还设置有一摩擦垫14，该摩擦垫14可用弹性绳呈悬空设置，可增进舒适性。
实施例2参见图6，该实施例的传动方式与实施例1相同，原理及效果不再重述，只是鼠标壳体1在结构形状上有所变化。该实施例中，壳体1的较大端部11设有一稍倾斜壳部111，所述滑板框7及按键2设置于该倾斜壳部111上，便于右手触及，同样，该壳端部11也要设置与光栅轮6相配合的容置腔，图中未示。该端部11水平延伸有供容置电路板3的扁状握持部12，该扁状握持部12的下方设有具弹性的护手带121。使用时，可将左手穿过护手带121，使鼠标被束绑于手背上，从而，右手可以直接进行左手上的鼠标操作，避免了大量文字录入时，手部必须在键盘和鼠标间频繁地来回转换而过于疲劳的不足，且左手同样可进行键盘操作。较佳地，扁状握持部12可具有较大平滑的弧度，即不影响电路板的设置，也增进了手背部的舒适性。
实施例3参见图7、8，该实施例与前述二个实施例的区别是细轴4通过一皮带圈由齿轮带动光栅轮旋转，并且壳体1在高度方向延伸的距离大于其在水平方向延伸的距离，即，壳体呈现出立式，而壳体内的电路板3也相应立起来，与摩擦面基本呈垂直。其中特别应使电路板3制成细长形。
该实施例中，细轴4最少也可为两根，分为上下两层垂直设置于滑板框7上，各细轴4上间隔设置两个滚动轮5，所述各细轴4在穿出滑板框7的同侧至少一端设有小齿轮41，小齿轮41带动一齿皮带圈8，该有齿皮带圈8带动与光栅轮6同心的另一齿轮61，这样，也可带动光栅轮6旋转。由于皮带圈8、小齿轮41、61都是齿轮连接传动，比现有鼠标的滚动摩擦可靠的多，减少了鼠标故障的出现。
所述鼠标壳体1底端呈具摩擦面112的球冠形端部11，滑板框7设置于摩擦面112上，使滑板框7露出并可与桌面接触；该球冠形端部11向上延伸有棒状握持部12，握持部12与摩擦面112垂直或稍向手部虎口倾斜，而电路板3设置于所述棒状握持部12内与摩擦面112呈基本垂直相交，因电路板3直立起来，使得两光栅轮不能同时与其垂直，其中有一光栅轮6与电路板3平行，在壳体1内对应该光栅轮6的位置设置有一支架1a，其上可供设置一非接触式LED对射光路元件，所述按键2设置于棒状握持部12的侧面。使用时如握笔姿势，手和桌面的接触点即可改变，握持省力，不易疲劳，有利于人体健康。
参见图9，该实施例的又一种实施方式，滑板框7上的细轴4为6根，平分两层，各层内细轴平行，两层的细轴相垂直，传动形式不变。为描述清楚，将上、下层定义为A、B层，A层上的细轴4间隔穿设有四个滚动轮5A，B层上的细轴4间隔穿设有四个滚动轮5B，其中，应使两层的滚动轮5A、5B间隔设置。该穿固有滚动轮的细轴4可采用塑料材质注射成型，制造简便，且滚动性能好，使用时，相垂直的滚动轮5A、5B基本不会相互抑制，该实施例设有为数较多的细轴4与滚动轮5A、5B，可进一步保证两层的滚动轮能随机的滚动，保证使用的顺畅性，且由于滚动轮较多，可使细轴4受到的摩擦力更为均匀与稳定，使光栅轮6转动均匀，进一步加强传动的准确性与可靠性。
参见图9，本发明还可进一步在所述滑板框7的A、B层上设有供每一细轴4垂直穿设的数条平行的细梁9A、9B，每层的细轴4和细梁9A、9B构成围棋盘式的方格，贯穿滑板框7两边的细轴4上固串的一个个滚动轮5A或5B设置于被细梁9A或9B隔开的每一格中，滚动轮在桌面上滚动，则同心固定在一起的细轴4也跟随转动，从而再由皮带8带动光栅轮6实现鼠标的功能。该细梁9A、9B可有效隔离两层细轴4不相接触，减少细轴4变形而产生摩擦力。
再参见图9，为使皮带圈8与细轴4一端的小齿轮41紧密贴合，进一步加强联动的可靠性，滑板框7于细轴4的小齿轮41伸出端相应处设有数个皮带压紧小轮10A、10B。
参见图10，该实施例是对鼠标壳体1的进一步改进，所述鼠标壳体1的棒状握持部12侧面设有一茶杯柄形状的手托13，卡持于手部的虎口处，握持方便、舒适。
权利要求
1.一种鼠标，包括壳体及按键，设置于壳体内的电路板、两光栅轮以及驱动其旋转的至少两细轴，各光栅轮的两侧对应设有非接触式LED对射光路元件，其特征在于，所述壳体固定有外露的滑板框，所述细轴分为两层枢设于滑板框上，各细轴在同层内平行并与另层的细轴垂直，各细轴上间隔穿固有滚动轮，两层滚动轮同时与摩擦面接触，壳体于光栅轮处与其相适应。
2.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述细轴为两根，其上穿固有两个滚动轮，各细轴一端与光栅轮同心相连接并直接驱动其旋转；或者，一细轴与光栅轮同心相连接，而另一细轴连接有一转向齿轮，另一光栅轮面向该转向齿轮的侧面于光栅孔的外周设有周向分布的侧齿，转向齿轮与该光栅轮的侧齿啮合，两光栅轮平行。
3.根据权利要求2所述的鼠标，其特征在于，所述壳体对应于光栅轮处为较大端部，该端部依两光栅轮所处的位置设有容置腔，而滑板框设置于容置腔相对形成的端部壳体内凹处；端部壳体连接有棒状的握持部，所述电路板延伸于握持部；按键设置于握持部侧面。
4.根据权利要求3所述的鼠标，其特征在于，所述容置腔呈朝握持部敞口的扇形凸起状或设置于端部左右两侧的圆饼状，按键与滑板框位于同侧。
5.根据权利要求2所述的鼠标，其特征在于，所述壳体一端呈较大端部，所述端部设有一稍倾斜壳部，所述滑板框及按键设置于该倾斜壳部上，该端部水平延伸有供容置电路板的扁状握持部，该扁状握持部的下方设有护手带。
6.根据权利要求1所述的鼠标，其特征在于，所述细轴为两根或两根以上，各细轴上间隔穿设有至少两个滚动轮，各层细轴在穿出滑板框的同侧至少一端设有小齿轮，相平行的数小齿轮共同带动同一有齿皮带圈，该有齿皮带圈带动与光栅轮同心固定在一起的另一齿轮。
7.根据权利要求6所述的鼠标，其特征在于，所述滑板框的各层还可设有供细轴垂直穿设的数条平行的细梁。
8.根据权利要求7所述的鼠标，其特征在于，所述滑板框上与细轴设有小齿轮的一端对应处设有数个皮带压紧小轮。
9.根据权利要求任何6-8中任何一项所述的鼠标，其特征在于，所述鼠标壳体底端呈具摩擦面的球冠形端部，滑板框设置于摩擦面上；该球冠形端部向上延伸有棒状握持部，握持部与摩擦面垂直或稍向手部虎口倾斜，而电路板立式延伸于所述棒状握持部内，壳体内部与光栅轮对应位置设置有一支架，其上设置有一非接触式LED对射光路元件，所述按键设置于棒状握持部的侧面。
10.根据权利要求9所述的鼠标，其特征在于，在棒状握持部侧面设有一茶杯柄形状的手托。
全文摘要
一种鼠标，包括壳体及按键，设置于壳体内的电路板、两光栅轮以及驱动其旋转的至少两细轴，各光栅轮的两侧对应设有非接触式LED对射光路元件，所述壳体固定有外露的滑板框，所述细轴分为两层枢设于滑板框上，各细轴在同层内平行并与另层的细轴垂直，各细轴上间隔穿固有滚动轮，两层滚动轮同时与摩擦面接触。本发明在运动传送过程中，摩擦件不打滑，控制准确可靠，故障率低。
文档编号G06F3/033GK1510635SQ0215808
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月24日 优先权日2002年12月24日
发明者马波, 马 波 申请人:马波, 马 波