專利名稱：用于一電腦鍵盤的按鍵機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按鍵機構，特別是涉及一種可利用鍵帽的上下運動來帶動氣體流動的按鍵機構。
背景技術：
超大型集成電路的發(fā)展日益復雜，單位面積內所含晶體管數量與其操作頻率也與日俱增，高耗電量和熱量無可避免地也隨之而來。可是高溫使電子元件容易損壞，為了要延長電子元件的使用壽命，電子裝置內的散熱便成為一重要的研究課題。以筆記本電腦為例，由于筆記本電腦體積薄小，所以其內部的電子元件所產生的熱量容易積聚，且熱量不易排出，因此其內的散熱便顯得相當重要。
一般電子元件的散熱方式可分為兩種，即主動式散熱(active cooling)和被動式散熱(passive cooling)兩種。常見的主動式散熱為利用風扇把熱空氣帶走，但風扇的運轉將消耗大量的電能，且風扇的長時間運轉將造成噪音，故此方法并非很好。而被動式散熱則為以降低系統(tǒng)效能的方式來減少元件所產生的熱能，雖然可達到減低熱量的目的，但也相對地減低了工作效率，故并非是很好的散熱方法。
請參考圖1，圖1為使用另一現有散熱方法的筆記本電腦10的示意圖。筆記本電腦10包括有一殼體12、一鍵盤14、一處理器(processor)16、一芯片組(chipset)18以及一導熱管20。鍵盤14設于殼體12上，占殼體12的大部分面積。處理器16及芯片組18設于鍵盤14的下方，其在運作時將產生大量的熱量。導熱管20設于處理器16及芯片組18的下方，用來傳導由處理器16及芯片組18所產生的熱量。由于鍵盤14占有筆記本電腦10的大部分面積，且其不會產生熱量，因此常被用作散熱之用。一般的設計會在鍵盤14的最下方設置一導熱管20，導熱管20靠近處理器16及芯片組18的區(qū)域溫度較高，而遠離處理器16及芯片組18的區(qū)域溫度則較低，由于導熱管20為金屬構造，其傳導速度很快，故能很快地把溫度較高的熱氣傳導至溫度較低的區(qū)域處，因此達到散熱的效果。導熱管20也可置換為其他可快速傳導熱量的散熱元件(如金屬散熱片等)。但是此散熱方法的效能并不理想，其無法有效地把處理器16及芯片組18等電子元件所產生的大量熱量帶走，因此常常也需開啟主動式散熱或被動式散熱來增加散熱的效果。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可利用鍵帽的上下運動來帶動氣體流動以增加散熱的按鍵機構，以解決上述問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現的，即提供一種用于一電腦鍵盤的按鍵機構，其包括有一鍵帽；一上蓋，設于該鍵帽之下；一下蓋，設于該上蓋之下；一連接裝置，連接于該鍵帽與該上蓋之間，用來將該鍵帽以可上下活動的方式裝置在該上蓋上；一散熱元件，其包括有一儲氣槽及一活塞，該活塞的上端固定于該鍵帽的底側，下端以可上下移動的方式設于該儲氣槽上端的開口內，該儲氣槽的下端固定于該下蓋上，其側壁上設有至少一第一開孔及至少一第二開孔，介于該上蓋及下蓋之間，用來導通該上蓋與該下蓋之間的氣體；其中當下壓該鍵帽時，該活塞會于該儲氣槽上端的開口內隨著該鍵帽向下移動來將該儲氣槽內的氣體經由該第一開孔排出，當停止下壓該鍵帽時，該活塞會于該儲氣槽上端的開孔內隨著該鍵帽向上移動來將該儲氣槽外的氣體經由該第二開孔吸入該儲氣槽內。
本發(fā)明還提供一種用于一電腦鍵盤的按鍵機構，其包括有一鍵帽；一上蓋，設于該鍵帽之下；一下蓋，設于該上蓋之下；一彈性薄膜，連接于該鍵帽與該下蓋之間，用來將該鍵帽以可上下活動的方式裝置于該上蓋的上方，該彈性薄膜的側壁上設有至少一第一開孔及至少一第二開孔，介于該上蓋及下蓋之間，用來導通該上蓋與該下蓋之間的氣體；其中當下壓該鍵帽時，該彈性薄膜內的氣體會經由該第一開孔排出，當停止下壓該鍵帽時，該鍵帽會帶動該彈性薄膜的上端向上移動來將該彈性薄膜外的氣體經由該第二開孔吸入該彈性薄膜內。


圖1為現有筆記本電腦的示意圖；圖2為本發(fā)明按鍵機構的側視圖；圖3為圖2連接裝置的示意圖；圖4為圖2散熱元件的示意圖；圖5a為圖2鍵帽被按下時的示意圖；圖5b為圖2鍵帽被停止按下時的示意圖；圖6為電腦鍵盤內氣體流動方向的示意圖；圖7為本發(fā)明另一實施例按鍵機構的示意圖；圖8a為圖7鍵帽被按下時的示意圖；圖8b為圖7鍵帽被停止按下時的示意圖。
具體實施例方式
請參考圖2，圖2為本發(fā)明按鍵機構30的側視圖。按鍵機構30包括有一鍵帽32、一上蓋34、一下蓋36、一連接裝置50以及一散熱元件70。鍵帽32的底側設有一彈性元件40，其可被壓縮變形。上蓋34設于鍵帽32的下方，其上設有一軟式印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)38，軟式印刷電路板38上設有一壓力感測器42，當鍵帽32被壓下時，彈性元件40會觸壓壓力感測器42以產生相對應的按鍵信號。下蓋36設于上蓋34的下方。連接裝置50連接于鍵帽32與上蓋34之間，用來將鍵帽32以可上下活動的方式裝置在上蓋34上。散熱元件70設于鍵帽32與下蓋36之間，用來帶動上蓋34及下蓋36之間的氣體流動。
請參考圖3，圖3為圖2連接裝置50的示意圖。連接裝置50包括有一第一轉臂52、一第二轉臂54以及一轉軸56。第一轉臂52包括有一第一端60及一第二端62，第一端60及第二端62分別以可轉動的方式連接于鍵帽32的底側及轉軸56上。第二轉臂54同樣包括有一第一端64及一第二端66，第一端64及第二端66也分別以可轉動的方式連接于上蓋34的上側及轉軸56上。第一轉臂52及第二轉臂54的中間處分別設有一開孔68，用來使彈性元件40穿過。轉軸56上設有一彈簧58，用來彈性張開第一轉臂52及第二轉臂54，使第一轉臂52及第二轉臂54維持在原始位置上，由于第一轉臂52的第一端60固定于鍵帽32的底側，因此使鍵帽32也可維持在原始的位置上。當鍵帽32被按下時，第一轉臂52的第二端62及第二轉臀54的第二端66會轉動，因而使彈簧58變形。當停止按下鍵帽32時，彈簧58會回彈以帶動第一轉臂52及第二轉臂54回到原始的位置，同時第一轉臀52的第一端60會向上推動鍵帽32使之回到原始的位置上。
請參考圖4，圖4為圖2散熱元件70的示意圖。散熱元件70包括有一儲氣槽72及一活塞74。儲氣槽72的下端固定于下蓋36上，其上端設有一開口75 ?；钊?4的上端固定于鍵帽32的底側，活塞74以可上下移動的方式設于儲氣槽72上端的開口75內。另外，儲氣槽72的側壁上設有一第一開孔76、一第一匣門80、一第二開孔78以及一第二匣門82，其介于上蓋34及下蓋36之間。第一匣門80的上端以可轉動的方式懸吊于第一開孔76的上端，由于第一開孔76的下方右側有一凸塊84，故使得第一匣門80僅可向儲氣槽72的外側開啟。同樣地，第二匣門82的上端也以可轉動的方式懸吊于該第二開孔78的上端，第二開孔78的下方右側也有一凸塊86，使第二匣門82僅可向儲氣槽72的內側開啟。
請參考圖5a及圖5b，圖5a為圖2鍵帽32被按下時的示意圖。圖5b為圖2鍵帽32被停止按下時的示意圖。當鍵帽32被按下時，固定于鍵帽32底側的活塞74會于儲氣槽72的開口75內隨著鍵帽32向下移動，因而將擠壓儲氣槽72內的氣體，由于第一匣門80僅能向儲氣槽72的外側開啟，而第二匣門82僅能向儲氣槽72的內側開啟，因此儲氣槽72內的氣體僅能經由第一開孔76排出儲氣槽72外，而無法經由第二開孔78排出儲氣槽72外，如圖5a中箭頭81所示。同時，彈性元件36會向下觸壓壓力感測器42，以產生一相對應的按鍵信號。相反地，當停止按下鍵帽32時，連接裝置50將回彈而使得鍵帽32回到原始的位置上，因而使固定于鍵帽32底側的活塞74于儲氣槽72的開口75內隨著鍵帽32向上移動，鍵帽32的向上移動將對儲氣槽72內的氣體造成一拉力，此時同樣由于第一匣門80及第二匣門82僅能朝單方向開啟，因而使得儲氣槽72外的氣體僅能經由第二開孔78進入至儲氣槽72內，而無法經由第一開孔76進入到儲氣槽72內，如圖5b中箭頭83所示。同時，彈性元件40將停止觸壓壓力感測器42，以停止產生按鍵信號。因此，鍵帽32的上下移動將使得儲氣槽72外的氣體經由第二開孔78進入至儲氣槽72內，并使得儲氣槽72內的氣體經由第一匣門80排出至儲氣槽72外。
請參考圖6，圖6為電腦鍵盤90內氣體流動方向的示意圖。鍵盤90內包括有一處理器(processor)92、一芯片組(chipset)94以及多個本發(fā)明的按鍵機構30。處理器92及芯片組94設于按鍵機構30的下蓋36下，其運作時將產生大量的熱量，故使得處理器92及芯片組94周圍的空氣溫度很高，而距離處理器92及芯片組94愈遠的區(qū)域，空氣的溫度則愈低。由于本發(fā)明按鍵機構30的鍵帽32的上下移動可使位于上蓋34及下蓋36之間的氣體經由儲氣槽72的第二開孔78進入至儲氣槽72內，并使位于儲氣槽72內的氣體經由第一開孔76排出至儲氣槽72外。因此，若鄰近的數個鍵帽32分別被按下，那么便可使得上蓋34及下蓋36之間的空氣被帶動沿一方向流動，即如圖上箭頭96所示的方向。那么處理器92及芯片組94周圍溫度較高的空氣將被導引至溫度較低的區(qū)域，因此可達到散熱的功能，且不需要再另外增加動力。當使用者在使用鍵盤90時即已開啟散熱的功能，其可靠性也高。
請參考圖7，圖7為本發(fā)明另一實施例按鍵機構100的示意圖。按鍵機構100包括有一鍵帽102、一上蓋104、一下蓋106以及一彈性薄膜110。上蓋104設于該鍵帽102之下。下蓋106設于上蓋104之下，其上包括有一軟式刷印電路板108，軟式刷印電路板108上設有一壓力感測器114。彈性薄膜110連接于鍵帽102與下蓋106之間，其頂端固定于鍵帽102的底側，用來將鍵帽102以可上下活動的方式裝置于上蓋104的上方，彈性薄膜110的頂端底側設有一彈性元件112。當鍵帽102被按下時，彈性元件112會觸壓軟式印刷電路板108上的壓力感測器114，以產生相對應的按鍵信號。當停止按下鍵帽102時，彈性薄膜110將回彈以使鍵帽102回復至原始的位置。
彈性薄膜110的側壁上設有一第一開孔116、一第一匣門120、一第二開孔118以及一第二匣門122，其介于上蓋104及下蓋106之間。第一匣門120的上端以可轉動的方式懸吊于第一開孔116的上端，且設置于彈性薄膜110的外側，故使得第一匣門120僅可向彈性薄膜110的外側開啟。第二匣門122的上端以可轉動的方式懸吊于該第二開孔118的上端，且設置于彈性薄膜110的內側，故使得第二匣門122僅可向彈性薄膜110的內側開啟。
請參考圖8a及圖8b，圖8a為圖7鍵帽102被按下時的示意圖。圖8b為圖7鍵帽102被停止按下時的示意圖。當鍵帽102被按下時，彈性薄膜110內的氣體會被擠壓，由于第一匣門120及第二匣門122僅能朝單方向開啟，因此彈性薄膜110內的氣體僅能經由第一開孔116排出彈性薄膜110外，如圖8a中箭頭124所示。同時，彈性元件112會向下觸壓壓力感測器114，以產生一相對應的按鍵信號。當停止按下鍵帽102時，彈性薄膜110會彈性地回復到原來的狀態(tài)而使鍵帽102向上移動，此時彈性薄膜110外的氣體僅能經由第二開孔118進入到彈性薄膜110內，如圖8b中箭頭126所示。因此，鍵帽102的上下移動將使得彈性薄膜110外的氣體經由第二開孔118進入至彈性薄膜110內，并使得彈性薄膜110內的氣體經由第一匣門120排出至彈性薄膜110外。
當多個鄰近的鍵帽102被按下時，便可使得上蓋104及下蓋106之間的空氣被導引沿一方向流動，因而可把溫度較高區(qū)域的氣體導引至溫度較低的區(qū)域，以達到散熱的目的。
以上所述的實施例中儲氣槽72及彈性薄膜110的側壁上都分別設有一第一開孔76，116及一第二開孔78，118，然而本發(fā)明并不限于此，儲氣槽72及彈性薄膜110的側壁上也可設有多個第一開孔76，116及多個第二開孔78，118，只要其開孔76、116、78、118可達到帶動氣體流動的目的，都屬于本發(fā)明所揭露的技術內容。
與現有技術相比，本發(fā)明利用按鍵機構30、100利用鍵帽32、102的上下移動來帶動上蓋34、104及下蓋36、106之間的流動，由于按鍵機構30、100內的第一匣門80、120及第二匣門82、122僅能朝一方向開啟，故使得氣體可從溫度較高的區(qū)域被導向溫度較低的區(qū)域，因而達到散熱的目的，且并不需要另外再增加動能，可靠性又高。
以上所述僅本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，都應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種用于一電腦鍵盤的按鍵機構，其包括有一鍵帽；一上蓋，設于該鍵帽之下；一下蓋，設于該上蓋之下；一連接裝置，連接于該鍵帽與該上蓋之間，用來將該鍵帽以可上下活動的方式裝置在該上蓋上；一散熱元件，其包括有一儲氣槽及一活塞，該活塞的上端固定于該鍵帽的底側，下端以可上下移動的方式設于該儲氣槽上端的開口內，該儲氣槽的下端固定于該下蓋上，其側壁上設有至少一第一開孔及至少一第二開孔，介于該上蓋及下蓋之間，用來導通該上蓋與該下蓋之間的氣體；其中當下壓該鍵帽時，該活塞會于該儲氣槽上端的開口內隨著該鍵帽向下移動來將該儲氣槽內的氣體經由該第一開孔排出，當停止下壓該鍵帽時，該活塞會于該儲氣槽上端的開孔內隨著該鍵帽向上移動來將該儲氣槽外的氣體經由該第二開孔吸入該儲氣槽內。
2.如權利要求1所述的按鍵機構，其中該連接裝置包括有一第一轉臂，其第一端連接于該鍵帽的底側；一第二轉臂，其第一端連接于該上蓋的上側；以及一轉軸，連接于該第一轉臂的第二端及該第二轉臂的第二端，其上設有一彈性元件；其中當下壓該鍵帽時，該第一轉臂的第二端及該第二轉臂的第二端會轉動并使該彈性元件變形，當停止按動該鍵帽時，該彈性元件會回彈以帶動該第一轉臀及該第二轉臂以向上推動該鍵帽。
3.如權利要求2所述的按鍵機構，其中該彈性元件為一彈簧。
4.如權利要求1所述的按鍵機構，其中該散熱元件另包括至少一第一匣門及至少一第二匣門，該第一匣門的上端以可轉動的方式懸吊于該第一開孔的上端，且該第二匣門的上端以可轉動的方式懸吊于該第二開孔的上端，當該活塞向下移動時，該第一匣門會開啟以使該儲氣槽內的氣體得以經由該第一開孔排出，當該活塞向上移動時，該第二匣門會開啟以使氣體得以經由該第二開孔進入該儲氣槽內。
5.如權利要求4所述的按鍵機構，其中該第一匣門懸吊于該儲氣槽的外側，該第二匣門懸吊于該儲氣槽的內側。
6.如權利要求1所述的按鍵機構，其另包括有一軟式印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board，FPCB)，設于該上蓋上，用來于下壓該鍵帽時產生相對應的按鍵信號。
7.如權利要求1所述的按鍵機構，其中該電腦鍵盤另包括有一處理器(processor)及一芯片組(chipset)，用來產生控制信號。
8.一種用于一電腦鍵盤的按鍵機構，其包括有一鍵帽；一上蓋，設于該鍵帽之下；一下蓋，設于該上蓋之下；一彈性薄膜，連接于該鍵帽與該下蓋之間，用來將該鍵帽以可上下活動的方式裝置于該上蓋的上方，該彈性薄膜的側壁上設有至少一第一開孔及至少一第二開孔，介于該上蓋及下蓋之間，用來導通該上蓋與該下蓋之間的氣體；其中當下壓該鍵帽時，該彈性薄膜內的氣體會經由該第一開孔排出，當停止下壓該鍵帽時，該鍵帽會帶動該彈性薄膜的上端向上移動來將該彈性薄膜外的氣體經由該第二開孔吸入該彈性薄膜內。
9.如權利要求8所述的按鍵機構，其中該彈性薄膜另包括至少一第一匣門及至少一第二匣門，該第一匣門的上端以可轉動的方式懸吊于該第一開孔的上端，且該第二匣門的上端以可轉動的方式懸吊于該第二開孔的上端，當該鍵帽向下移動時，該第一匣門會開啟以使該彈性薄膜內的氣體得以經由該第一開孔排出，當該鍵帽向上移動時，該第二匣門會開啟以使氣體得以經由該第二開孔進入該彈性薄膜內。
10.如權利要求9所述的按鍵機構，其中該第一匣門懸吊于該彈性薄膜的外側，該第二匣門懸吊于該彈性薄膜的內側。
11.如權利要求8所述的按鍵機構，其另包括有一軟式印刷電路板，設于該下蓋上，用來于下壓該鍵帽時產生相對應的按鍵信號。
12.如權利要求8所述的按鍵機構，其中該電腦鍵盤另包括有一處理器及一芯片組，用來產生控制信號。
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用鍵帽的上下運動來帶動氣體流動的按鍵機構。該按鍵機構包括有一鍵帽、一上蓋、一下蓋、一連接裝置以及一散熱元件。該上蓋設于該鍵帽之下,該下蓋設于該上蓋之下,該連接裝置連接于該鍵帽與該上蓋之間,用來將該鍵帽以可上下活動的方式裝置于該上蓋上。該散熱元件包括有一儲氣槽及一活塞,該儲氣槽的側壁上設有至少一第一開孔及至少一第二開孔,介于該上蓋及下蓋之間,用來導通該上蓋與該下蓋之間的氣體。
文檔編號G06F3/02GK1423181SQ01142519
公開日2003年6月11日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權日2001年11月30日
發(fā)明者朱少康 申請人:建碁股份有限公司