一种带可变形手托的键盘托的制作方法

本发明涉及键盘外设领域，具体涉及一种带可变形手托的键盘托。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电脑已经成为了人们工作生活中必不可少的一类电子设备，并大大提高了人们的工作和学习效率，而人机交互从电脑诞生之初便一直被信息技术工程人员所关注。从做原始的二进制打孔机，到中期的键盘鼠标，在演化到现在的触控设备，一路走来，人与电脑的交互手段越来越丰富，而交互体验也越来越好。

在二十一世纪的今天，虽然触控已经演化成了主流的交互方式，但是并不代表着键盘鼠标的消亡。不但如此，随着无纸化办公的不断升华，为了提高工作效率，输入效果更精确、输入体验最直接的键盘依然在人机交互，尤其所谓办公场景的人机交互输入端，依然扮演者举足轻重的角色。因而，围绕键盘的开发依然在进行当中。

近年来，由于使用频率以及使用时长的大幅度攀升，键盘使用者对键盘使用舒适性的要求越来越高，甚至已经远超过其功能性。因此，不少键盘厂商都纷纷推出更具有人体工程学的键盘来满足使用者的需求。例如，微软推出的一款v型键盘，其通过传统键盘的分区设计，使按键的排列角度更加符合手掌自然防止的角度，以减少使用者长时间使用时的疲劳感。也有专利提出，在键盘上加装按摩功能，同样也能缓解人手指部的疲劳感。再有就是，针对使用者使用键盘过程中手腕悬空而导致疲劳和腕部的损伤，设计出了带有可充气的键盘手托，以达到对腕部支撑，从而减少腕部悬空的目的。

上述中的充气手托，其能够较好地解决腕部的支撑问题，同时利用气体受压体积改变的原理，能够一定程度上解决对不同使用者腕部摆放位置及摆放知识的自适应问题。但是，其采用的单一式的全气囊结构，可形变结构和形变模式较为单一，仍然存在对腕部的包裹性能和支撑性能不均衡的问题。这种情况下，会使得使用者在输入过程中，因腕部固定不稳而导致手掌部位的晃动，进而影响到输入效率。

此外，由于键盘和手托均本身属于易耗品，将键盘与气囊式手托设计为一个整体，两者任一损坏时，无疑增加其更换的成本，这对消费者来说是及其不划算的。而采用可拆卸式的结构，无疑又会改变原有的、已经成熟的键盘生产线，导致制造成本的大幅攀升。

技术实现要素：

本发明提供了一种带可变形手托的键盘托，以解决现有气囊手托对腕部的包裹性能和支撑性能不均衡以及一体设计所带来的更换成本较高的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种带可变形手托的键盘托，包括支架和固定于支架下缘的外侧面上的气囊式手托；所述支架的上缘和下缘均设有突起，以形成键盘固定区；所述气囊式手托包括紧贴键盘设置的支撑囊体和环绕设于支撑囊侧面的扩展囊体；所述支撑囊体内设置有若干个支撑囊泡；所述支撑囊泡内填充有流体或半流体；所述扩展囊体为中空结构，且材质为硅胶；所述扩展囊体外表面的一处设置有充气口。

本技术方案的工作过程及工作原理为：

需要强调的是，本技术方案中所述的气囊式手托所含有的两个部分——支撑囊体和扩展囊体，其材质是不一样的。其中，支撑囊体的材质一般选用延展性相对较差的pe、pvc、pu等制成，并通过热压成型的方法在其内形成支撑囊泡；因此，为了便于加工，支撑囊泡通常设计为并列相邻的长方体，优选的可以制作成上下两层，其中上层用于腕部的支撑以及形态的适应，下层则用于支撑上层并在受力相对较小的情况下以其较小形变量为上层提供良好的定位作用；当然，除了热压成型外，其制备方式还可以是，先单独制造各支撑囊泡，然后将制得的各支撑囊泡按照需要的设计排列并互相之间粘贴固定以形成支撑囊体；其内流体或半流体的填充方式为，预先在支撑囊泡的裸露侧壁上留注入孔，待将一定提及量的流体或半流体注入后，使用相同材料支制成的封片在热熔贴合或是胶粘的方式密封注入孔即可。而对于扩展囊体，则采用软硅胶作为原材料且在吹塑工艺下制成，其壁厚控制在2～3mm的范围内，其本身具有较好的延展性，故能够再通过充气口吹入空气后像气球一样膨胀。充气口采用的是现有设计，其带有进气管道以及封盖，后者能够保证冲入气体后对扩展囊体内部的密封。此外，通常使用胶粘的方式实现支撑囊体和扩展囊体之间、以及支撑囊体与支架之间的粘接固定。

使用前，键盘使用者将键盘安放在键盘固定区域内。由于对键盘使用习惯不同，不同使用者在实际使用键盘的过程中，其受所保持的姿势也千差万别。现有的充气式手托，仅单纯强调对腕部的托举作用而采用单一式的气囊结构，所以当其需要应对使用者千差万别的腕部托举需求时，只能采取增大气囊体积、提高覆盖面积的方式来实现其目的。但这样所带来的弊端就是，单一气囊的结构因左右方向存在很大的变形自由而并不能很好地对腕部实现固定功能。本技术方案中，通过设置预先已填充的支撑囊体来实现腕部位置的初步固定。而这一效果是通过各支撑囊泡的共同作用实现的，具体如下：当键盘使用者使用键盘输入时，其腕部自然与支撑囊体接触而给予支撑囊体以压力；在压力的作用下，每一支撑囊泡均产生小的形变从而综合陈支撑囊体的形变，进而实现对腕部形状的自适应，同时由于各支撑囊泡只进行小的形变且相互之间存在形变的限制作用，因此不会像单一囊体一般在手腕附近产生随腕部压力波动而进行较大形变量的波动，也就是说具有支撑囊泡结构的支撑囊体受压变形幅度小且对压力波动不敏感；因此，其能够实现很好的初步支撑作用。然后，保持输入姿势，向充气孔向吹入空气以使扩展囊体产生大幅度形变。由于软硅胶变形量极大，因此在充气后能够对腕部实现大面积的良好的包裹，从而进一步锁定腕部甚至腕部附近部位的位置，以保证腕部位置的稳定，从而保证了输入过程手部位置以及手形的稳定，进而有效地保证了输入效率。与此同时，同样由于扩展囊体的软硅胶材质使得其变形量极大，因此能够在输入过程中，随使用者腕部的小范围自然晃动而产生相应的形变，并利用其回弹性帮助使用者的腕部迅速回位，从而显著稳定了使用者的整个输入手势。这一点除了能够帮助熟练者稳固手形，减少疲劳，还能够帮助初学者帮助其养成良好输入习惯。此外，硅胶制成的扩展囊体，变形容易，还允许使用者在腕部抬离受托后再次放下的过程中，迅速适应使用者新的手形并对腕部形成新的支撑；与此同时，其扩展囊体所形成的柔软触感，能够进一步对使用者腕部压力的释放，从而有效降低使用者的腕部疲劳感。当不使用时，将扩展囊体中的气体通过充气口排除，扩展囊体体积回缩而不对对键盘的收纳造成过多的影响。

进一步地，所述支架内的上边缘出开设有沟槽；所述沟槽内填充有橡皮泥。通过设置沟槽和在沟槽内设置橡皮泥，在安放键盘的过程中，打开键盘的支撑架，将支撑架嵌入沟槽内并给予键盘一定的下压力，而嵌入沟槽内的支撑架会在下压力的作用下陷入橡皮泥中，从而实现键盘位置的固定。这样能够彻底避免键盘打滑，从而确保输入过程中不会出现因打滑而造成的误按操作。

进一步地，所述支撑囊体和扩展囊体的上表面均设置有柔性织物层。通过设置柔性织物层，能够进一步提高支撑气囊以及扩展气囊的触感，从而提高使用者的触碰过程中的愉悦感，进而从心理层面上缓解使用者的疲劳感。此外，柔性织物层还能够起到一定的吸汗作用，从而减少使用者长时间与支撑气囊以及扩展气囊接触时因出汗所带来的不适感。

进一步地，所述流体为水、空气中的任一种。使用水或空气作为填充介质，其良好的流动性能，能够使得支撑囊体迅速变形，从而快速适应使用者的手形并对使用者的腕部产生支撑。此外，水的比热容大、空气的散热速度快，两者均能够使得使用者在腕部与支撑囊体长时间接触后，接触区域温度不会大幅升高，这就进一步提升了使用者腕部的舒适性。

更进一步地，所述流体的占支撑囊泡内总体积的85～88％。经过反复试验，该填充比例既能够避免支撑囊泡因填充不够造成形变过大而失去足够的固定作用，又能够避免填充过多造成形变不足、支撑囊体对腕部形状的适应性不好而导致腕部依然与手托硬碰硬的情况发生。这样就能够最大限度体平衡支撑囊体的稳定固定和腕部包裹的功能，从而在实现使用者腕部有效支撑以缓解疲劳的同时，有效保证了使用者手形的稳定性，进而保障了使用者的输入效率。

进一步地，所述半流体为半凝固琼脂。当半流体时，由于非牛顿流体的特性，其在变形后能够一定程度上保持变形后的形态，从而消除了使用者腕部与支撑囊体接触后，支撑囊体因形变所产生的恢复趋势而对使用者腕部在成的额外的反作用力，从而减弱了使用者腕部的受力情况，进而有效减缓了使用者腕部的疲劳感。

更进一步地，所述半流体占支撑囊泡内总体积的68～72％。经过反复试验，该填充比例既能够避免支撑囊泡因填充不够而失去支撑作用，又能够避免填充过多造成形变不足、支撑囊体对腕部形状的适应性不好而导致腕部依然与手托硬碰硬的情况发生。这样就能够最大限度体平衡支撑囊体的稳定固定和腕部包裹的功能，从而在实现使用者腕部有效支撑以缓解疲劳的同时，有效保证了使用者手形的稳定性，进而保障了使用者的输入效率。

进一步地，所述扩展囊体内填充有充分吸水胀大的高吸水性树脂球。由于扩展囊体为软硅胶制成，具有较大的形变能力，因此当填充入高吸水性树脂球，如市面上所售的商品名称为“海洋宝宝”的高吸水性树脂球，即能够形成一个发泄玩具。这样，使用者在使用完成输入之余，还能够通过按压挤捏扩展囊体来发泄自己的情绪，从而提高使用者的精神状态。此外，通过对扩展囊体的按压挤捏，还能够帮助使用者做手部与腕部的运动，从而加速疲劳感的消除，并在一定程度上预防手指及腕部疾病，保护使用者的身心健康。

综上所述，本发明相较于现有技术的有益效果是：

(1)通过设置形变较小的支撑囊体以对腕部实现稳定支撑和初步固定，再通过扩展囊体对腕部及腕部附近部位形成大面积的良好的包裹作用，从而进一步提升对腕部的支撑和固定能力，进而显著改善了键盘使用者因长时间使用键盘所产生的腕部疲劳感和不适感；

(2)作为键盘外设配件进行独立设计，从而有效降低了制造以及维护成本；

(3)具有多种功能，除了能够对腕部进行支撑外，还能够帮助使用者减压和辅助使用者做手指和腕部的运动，从而促进了使用者的身心健康。

附图说明

图1是一种带可变形手托的键盘托的结构示意图

图2是图1中沿a-a的剖视图

图3是图1中沿b-b的剖视图

图4是一种带可变形手托的键盘托充气后的结构示意图

图5是图3中沿c-c的剖视图

图中标记为：1-支架，2-键盘固定区，3-突起，4-橡皮泥，5-充气口，6-柔性织物层，7-支撑囊泡，8-支撑囊体，9-扩展囊体，10-沟槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

一种带可变形手托的键盘托，包括支架1和固定于支架1下缘外侧面上的气囊式手托；所述支架1的上缘和下缘均设有突起3，以形成键盘固定区2；所述气囊式手托包括紧贴键盘设置的支撑囊体8和环绕设于支撑囊侧面的扩展囊体9；所述支撑囊体8内设置有若干个支撑囊泡7；所述支撑囊泡7内填充有流体或半流体；所述扩展囊体9为中空结构，且材质为硅胶；所述扩展囊体9外表面的一处设置有充气口5。

本技术方案的工作过程及工作原理为：

使用前，键盘使用者将键盘安放在键盘固定区2域内。由于对键盘使用习惯不同，不同使用者在实际使用键盘的过程中，其受所保持的姿势也千差万别。现有的充气式手托，仅单纯强调对腕部的托举作用而采用单一式的气囊结构，所以当其需要应对使用者千差万别的腕部托举需求时，只能采取增大气囊体积、提高覆盖面积的方式来实现其目的。但这样所带来的弊端就是，单一气囊的结构因左右方向存在很大的变形自由而并不能很好地对腕部实现固定功能。本技术方案中，通过设置预先已填充的支撑囊体8来实现腕部位置的初步固定。而这一效果是通过各支撑囊泡7的共同作用实现的，具体如下：当键盘使用者使用键盘输入时，其腕部自然与支撑囊体8接触而给予支撑囊体8以压力；在压力的作用下，每一支撑囊泡7均产生小的形变从而综合陈支撑囊体8的形变，进而实现对腕部形状的自适应，同时由于各支撑囊泡7只进行小的形变且相互之间存在形变的限制作用，因此不会像单一囊体一般在手腕附近产生随腕部压力波动而进行较大形变量的波动，也就是说具有支撑囊泡7结构的支撑囊体8受压变形幅度小且对压力波动不敏感；因此，其能够实现很好的初步支撑作用。然后，保持输入姿势，向充气孔向吹入空气以使扩展囊体9产生大幅度形变。由于软硅胶变形量极大，因此在充气后能够对腕部实现大面积的良好的包裹，从而进一步锁定腕部甚至腕部附近部位的位置，以保证腕部位置的稳定，从而保证了输入过程手部位置以及手形的稳定，进而有效地保证了输入效率。与此同时，同样由于扩展囊体9的软硅胶材质使得其变形量极大，因此能够在输入过程中，随使用者腕部的小范围自然晃动而产生相应的形变，并利用其回弹性帮助使用者的腕部迅速回位，从而显著稳定了使用者的整个输入手势。这一点除了能够帮助熟练者稳固手形，减少疲劳，还能够帮助初学者帮助其养成良好输入习惯。此外，硅胶制成的扩展囊体9，变形容易，还允许使用者在腕部抬离受托后再次放下的过程中，迅速适应使用者新的手形并对腕部形成新的支撑；与此同时，其扩展囊体9所形成的柔软触感，能够进一步对使用者腕部压力的释放，从而有效降低使用者的腕部疲劳感。当不使用时，将扩展囊体9中的气体通过充气口5排除，扩展囊体9体积回缩而不对对键盘的收纳造成过多的影响。

优选的，所述流体为水、空气中的任一种。使用水或空气作为填充介质，其良好的流动性能，能够使得支撑囊体8迅速变形，从而快速适应使用者的手形并对使用者的腕部产生支撑。此外，水的比热容大、空气的散热速度快，两者均能够使得使用者在腕部与支撑囊体8长时间接触后，接触区域温度不会大幅升高，这就进一步提升了使用者腕部的舒适性。

更为优选的，所述流体的占支撑囊泡7内总体积的85～88％。经过反复试验，该填充比例既能够避免支撑囊泡7因填充不够造成形变过大而失去足够的固定作用，又能够避免填充过多造成形变不足、支撑囊体8对腕部形状的适应性不好而导致腕部依然与手托硬碰硬的情况发生。这样就能够最大限度体平衡支撑囊体8的稳定固定和腕部包裹的功能，从而在实现使用者腕部有效支撑以缓解疲劳的同时，有效保证了使用者手形的稳定性，进而保障了使用者的输入效率。

优选的，所述半流体为半凝固琼脂，具体由水与琼脂粉按照质量比1∶4混合均匀制得。当半流体时，由于非牛顿流体的特性，其在变形后能够一定程度上保持变形后的形态，从而消除了使用者腕部与支撑囊体8接触后，支撑囊体8因形变所产生的恢复趋势而对使用者腕部在成的额外的反作用力，从而减弱了使用者腕部的受力情况，进而有效减缓了使用者腕部的疲劳感。当然，所述半流体还可为低分子量高浓度的pe溶液、玉米淀粉液等。

更为优选的，所述半流体占支撑囊泡7内总体积的68～72％。经过反复试验，该填充比例既能够避免支撑囊泡7因填充不够而失去支撑作用，又能够避免填充过多造成形变不足、支撑囊体8对腕部形状的适应性不好而导致腕部依然与手托硬碰硬的情况发生。这样就能够最大限度体平衡支撑囊体8的稳定固定和腕部包裹的功能，从而在实现使用者腕部有效支撑以缓解疲劳的同时，有效保证了使用者手形的稳定性，进而保障了使用者的输入效率。

实施例2

基于实施例1，为了提高键盘安放后的稳定性，进行了如下改进：所述支架1内的上边缘出开设有沟槽10；所述沟槽10内填充有橡皮泥4。通过设置沟槽10和在沟槽10内设置橡皮泥4，在安放键盘的过程中，打开键盘的支撑架，将支撑架嵌入沟槽10内并给予键盘一定的下压力，而嵌入沟槽10内的支撑架会在下压力的作用下陷入橡皮泥4中，从而实现键盘位置的固定。这样能够彻底避免键盘打滑，从而确保输入过程中不会出现因打滑而造成的误按操作。

实施例3

基于实施例1，为了增加所述带可变形手托的键盘托的功能性，进行了如下改进：所述扩展囊体9内填充有充分吸水胀大的高吸水性树脂球。由于扩展囊体9为软硅胶制成，具有较大的形变能力，因此当填充入高吸水性树脂球，如市面上所售的商品名称为“海洋宝宝”的高吸水性树脂球，即能够形成一个发泄玩具。这样，使用者在使用完成输入之余，还能够通过按压挤捏扩展囊体9来发泄自己的情绪，从而提高使用者的精神状态。此外，通过对扩展囊体9的按压挤捏，还能够帮助使用者做手部与腕部的运动，从而加速疲劳感的消除，并在一定程度上预防手指及腕部疾病，保护使用者的身心健康。

实施例4

基于实施例1，为了提高支撑囊体和扩展囊体的触感，进行了如下改进：所述支撑囊体8和扩展囊体9的上表面均设置有柔性织物层6。通过设置柔性织物层6，能够进一步提高支撑气囊8以及扩展气囊9的触感，从而提高使用者的触碰过程中的愉悦感，进而从心理层面上缓解使用者的疲劳感。此外，柔性织物层6还能够起到一定的吸汗作用，从而减少使用者长时间与支撑气囊以及扩展气囊接触时因出汗所带来的不适感。其中，柔性织物层6的材质可以为绒布、革面pu、搪塑软胶等，并通过粘结的方式固定在支撑囊体8和扩展囊体9表面。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。