TWI606478B - 按鍵結構 - Google Patents

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TWI606478B
TWI606478B TW105111070A TW105111070A TWI606478B TW I606478 B TWI606478 B TW I606478B TW 105111070 A TW105111070 A TW 105111070A TW 105111070 A TW105111070 A TW 105111070A TW I606478 B TWI606478 B TW I606478B
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楊哲瑋
徐振軒
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致伸科技股份有限公司
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Description

按鍵結構
本發明係關於一種按鍵結構，尤其係有關於可變更高度之按鍵結構。
常見的電腦週邊輸入裝置包括滑鼠、鍵盤以及軌跡球等，其中鍵盤可直接鍵入文字以及符號予電腦，因此相當受到使用者以及輸入裝置廠商之重視。其中，較為常見的是一種包含有剪刀式連接元件的鍵盤。
請參閱圖1，其為習知筆記型電腦之結構示意圖。習知筆記型電腦1包括底座10、上蓋11、轉動軸12以及鍵盤13，而上蓋11上設置有螢幕111，且上蓋11可藉由轉動軸12之轉動而覆蓋於底座10，或者背掀起而處於使用狀態。鍵盤13設置於底座10上，其可供使用者操作而產生相對應的按鍵訊號，亦即其處於電腦使用模式。
接下來說明鍵盤13之按鍵結構，以鍵盤13中之單一按鍵說明之。請參閱圖2，其為習知鍵盤之按鍵之剖面側視示意圖。鍵盤13中之 習知按鍵結構130包括按鍵帽1301、剪刀式連接元件1302、彈性橡膠體1303、薄膜開關電路1304以及底板1305，且底板1305用以承載第二按鍵帽1301、剪刀式連接元件1302、彈性橡膠體1303以及薄膜開關電路1304。其中剪刀式連接元件1302係用以連接底板1305與按鍵帽1301。
剪刀式連接元件1302位於底板1305以及按鍵帽1301之間且分別連接二者，而彈性橡膠體1303被剪刀式連接元件1302環繞。薄膜開關電路1304具有複數按鍵接點(未顯示於圖中)。該按鍵接點於被觸發時輸出相對應之按鍵訊號。彈性橡膠體1303設置於薄膜開關電路1304上且一個彈性橡膠體1303係對應於一個按鍵接點，當彈性橡膠體1303被觸壓時，彈性橡膠體1303發生形變且觸壓薄膜開關電路1304中相對應之按鍵接點而產生按鍵訊號。
接下來說明使用者觸壓習知按鍵130之運作情形。圖1中，當使用者觸壓按鍵帽1301時，按鍵帽1301受力而推抵剪刀式連接元件1302使其運動，故按鍵帽1301可相對於底板1305往下移動且觸壓相對應的彈性橡膠體1303。此時，彈性橡膠體1303發生形變且觸壓薄膜開關電路1304以觸發薄膜開關電路1304之按鍵接點，使得薄膜開關電路1304輸出相對應之按鍵訊號。而當使用者停止觸壓按鍵帽1301時，按鍵帽1301不再受力而停止觸壓彈性橡膠體1303，使得彈性橡膠體1303因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上的彈性恢復力，按鍵帽1301因此而被推回被觸壓之前的位置。
近年來，觸控式裝置可讓使用者直接以手指或觸控筆操作之，而具有便於操作之優點，故受到使用者以及各大廠商的喜愛。因此，筆記型電腦1中之螢幕111可採用觸控式螢幕，而具有觸控功能。另一方面，廠商更推出一種可反折之筆記型電腦。請參閱圖3，其為習知筆記型電 腦處於觸控模式之結構示意圖。圖3顯示出的筆記型電腦1之上蓋11藉由轉動軸12而被往底座10之底部的方向翻轉，使上蓋11翻轉至與底座10之底部接觸的狀態，且螢幕111顯露於外，亦即類似觸控式裝置的外觀。由於螢幕111係為觸控式螢幕，故使用者可將筆記型電腦1作為觸控式裝置使用。
然而，處於觸控模式中的筆記型電腦1之鍵盤13會顯露於外，且使用者於握持筆記型電腦1時，使用者的手會觸壓到按鍵結構130，且按鍵結構130會往下移動而形成凹陷，故使用者難以握持筆記型電腦1。此外，當按鍵結構130因使用者的握持而被誤觸時，筆記型電腦1同樣會產生按鍵訊號，而發生誤動作，以造成使用者操作上的因擾。
因此，需要一種可因應筆記型電腦之外型變動而改變按鍵帽高度之按鍵結構。
本發明之目的在於提供一種可變更按鍵帽高度之按鍵結構。
於一較佳實施例中，本發明提供一種按鍵結構，包括一第一底板、一第二底板、一分隔板、一按鍵帽、第一連桿以及一第二連桿。該第二底板設置於該第一底板之上方，而該分隔板設置於該第一底板以及該第二底板之間，用以分隔該第一底板以及該第二底板。該按鍵帽位於該第二底板之上方，且可相對於該分隔板移動。該第一連桿分別連接於該按鍵帽以及該第一底板，且該第一連桿之一第一端以及一第二端可於該第一底板上滑動。該第二連桿分別連接於該按鍵帽以及該第二底板，且該第二連桿之一第一端以及一第二端可於該第二底板上滑動；其中，當該第一底板 往一第一方向移動，且該第二底板往與該第一方向相反之一第二方向移動時，該第一底板往該第一方向推抵該第一連桿，而該第二底板往該第二方向推抵該第二連桿，使該按鍵帽之高度降低。
簡言之，本發明按鍵結構係採用第一連桿以及第二連桿作為按鍵帽之升降機構，且第一連桿分別連接於按鍵帽以及第一底板，而第二連桿分別連接於按鍵帽以及第二底板。當使用者欲降低按鍵帽之高度時，控制第一底板往第一方向移動，且第二底板往第二方向移動，使第一連桿往第一方向移動，且第二連桿往第二方向移動，以帶動按鍵帽往下移動，而降低其高度。
1、200‧‧‧筆記型電腦
2、130‧‧‧按鍵結構
10、201‧‧‧底座
11、202‧‧‧上蓋
12、203‧‧‧轉動軸
13‧‧‧鍵盤
111‧‧‧螢幕
21‧‧‧第一底板
22‧‧‧第二底板
23‧‧‧分隔板
24、1301‧‧‧按鍵帽
25‧‧‧第一連桿
26‧‧‧第二連桿
27‧‧‧彈性元件
28、1304‧‧‧薄膜開關電路
1302‧‧‧剪刀式連接元件
1303‧‧‧彈性橡膠體
1305‧‧‧底板
204‧‧‧連動機構
211‧‧‧第一固定部
212‧‧‧第一滑動槽
221‧‧‧第二固定部
222‧‧‧第二滑動槽
241‧‧‧卡勾
251‧‧‧第一接觸部
252‧‧‧第二接觸部
253‧‧‧第一延伸段
254‧‧‧第一缺口
261‧‧‧第三接觸部
262‧‧‧第四接觸部
263‧‧‧第二延伸段
264‧‧‧第二缺口
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
H1‧‧‧第一高度
H2‧‧‧第二高度
圖1係習知筆記型電腦之結構示意圖。
圖2係習知按鍵結構之剖面側視示意圖。
圖3係習知筆記型電腦處於觸控模式之結構示意圖。
圖4係本發明按鍵結構於一較佳實施例中應用於筆記型電腦之剖面側視示意圖。
圖5係本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構爆炸示意圖。
圖6係本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構示意圖。
圖7係本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構剖面側視示意圖。
圖8係本發明按鍵結構於一較佳實施例中被觸壓之結構剖面側視示意 圖。
圖9係本發明按鍵結構之第一底板於一較佳實施例中被移動之剖面側視示意圖。
圖10係本發明按鍵結構於一較佳實施例中作動之結構剖面側視示意圖。
圖11係本發明按鍵結構於一較佳實施例中作動之局部結構示意圖。
本發明提供一種可變更按鍵帽高度之按鍵結構，以解決習知技術問題。請同時參閱圖4、圖5以及圖6，圖4係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中應用於筆記型電腦之剖面側視示意圖，圖5係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構爆炸示意圖，而圖6係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構示意圖。圖5顯示出按鍵結構2之所有元件，其包括第一底板21、第二底板22、分隔板23、按鍵帽24、第一連桿25、第二連桿26、彈性元件27以及薄膜開關電路28。而按鍵結構2之第一底板21係被設置於一筆記型電腦200之底座201內，且底座201連接於一上蓋202。而轉動軸203連接於連動機構204，上蓋202可藉由轉動軸203相對於底座20之轉動，令連動機構204作動而使筆記型電腦200處於不同的運作模式，例如：上蓋202覆蓋底座201時，筆記型電腦200處於休眠模式或關機模式；上蓋202被掀起而顯露出底座201上之按鍵結構2時，筆記型電腦200處於電腦使用模式；而上蓋202被反折至與底座201之底部接觸時，筆記 型電腦200則處於觸控模式。
圖5以及圖6中，第二底板22設置於第一底板21之上方，而分隔板23設置於第一底板21以及第二底板22之間，其可分隔第一底板21以及第二底板22。按鍵帽24位於第二底板22之上方且顯露於底座201之外，而按鍵帽24可相對於分隔板23垂直移動。第一連桿25分別連接於按鍵帽24以及第一底板21，且第一連桿25之第一端以及第二端可於第一底板21上滑動。與第一連桿25類似，第二連桿26分別連接於按鍵帽24以及第二底板22，且第二連桿26之第一端以及第二端可於第二底板22上滑動。薄膜開關電路28設置於第一底板21上，其可因應按鍵帽24之移動而輸出對應於按鍵帽24之按鍵訊號。彈性元件27設置於按鍵帽24以及薄膜開關電路28之間，其可被按鍵帽24推抵而觸發薄膜開關電路28。於本較佳實施例中，彈性元件27係為彈性橡膠體。
接下來說明第一底板21與第一連桿25連接之結構。第一底板21包括複數第一固定部211以及複數第一滑動槽212，複數第一固定部211設置於第一底板21之上表面上，其功能為固定第一連桿25於第一底板21上。至於第一滑動槽212，每一個第一滑動槽212對應於一個第一固定部211，且形成於相對應之第一固定部211與第一底板21之間，使第一連桿25得以伸入於複數第一滑動槽212內而與第一底板21連接。於本較佳實施例中，複數第一固定部211係與第一底板21一體成型，且第一底板21係以金屬材料所製成。
另一方面，第一連桿25包括第一接觸部251、第二接觸部252以及第一延伸段253。第一接觸部251設置於第一連桿25之第一端上，其可伸入相對應之第一滑動槽212(例如為圖6左方的第一滑動槽212)內。第二接觸部252設置於第一連桿25之第二端上，其可伸入相對應之第一滑 動槽212(例如為圖6右方的第一滑動槽212)內。第一延伸段253位於第一接觸部251以及第二接觸部252之間，且第一延伸段253之中央區域與按鍵帽24連接。其中，第一連桿25之第一接觸部251以及第二接觸部252之間具有第一缺口254。而第一連桿25與第一底板21連接之結構係如圖6所示，且第一缺口254係位於第一底板21之複數第一固定部211之間。於本較佳實施例中，第一接觸部251以及第二接觸部252係與第一延伸段253一體成型，且第一連桿25係以金屬材料所製成。
請繼續參閱圖5以及圖6，第二底板22包括複數第二固定部221以及複數第二滑動槽222，複數第二固定部221設置於第二底板22之上表面上，其功能為固定第二連桿26於第二底板22上。至於第二滑動槽222，每一個第二滑動槽222對應於一個第二固定部221，且形成於相對應之第二固定部221與第二底板22之間，使第二連桿26得以伸入於複數第二滑動槽222內而與第二底板22連接。於本較佳實施例中，複數第二固定部221係與第二底板22一體成型，且第二底板22係以金屬材料所製成。
另一方面，第二連桿26包括第三接觸部261、第四接觸部262以及第二延伸段263。第三接觸部261設置於第二連桿26之第一端上，其可伸入相對應之第二滑動槽222(例如為圖6左方的第二滑動槽222)內。第四接觸部262設置於第二連桿26之第二端上，其可伸入相對應之第二滑動槽222(例如為圖6右方的第二滑動槽222)內。第二延伸段263位於第三接觸部261以及第四接觸部262之間，且第二延伸段263之中央區域與按鍵帽24連接。其中，第二連桿26之第三接觸部261以及第四接觸部262之間具有第二缺口264。而第二連桿26與第二底板22連接之結構係如圖6所示，且第二缺口264係位於第二底板22之複數第二固定部221之間。於本較佳實施例中，第三接觸部261以及第四接觸部262係與第二延伸段263 一體成型，且第二連桿26係以金屬材料所製成。
由圖6可看出，第一缺口254係位於第一底板21之複數第一固定部211之間，且第二缺口264則位於第二底板22之複數第二固定部221之間，故第一缺口254係與第二缺口264平行，且第一缺口254接近於第二延伸段263，而第二缺口264接近於第一延伸段253。也就是說，第一連桿25以及第二連桿26係以互相交錯的方式設置。
請同時參閱圖6以及圖7，圖7係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中之結構剖面側視示意圖。圖6中，按鍵帽24具有複數卡勾241，且複數卡勾241係由按鍵帽24之內表面延伸而形成，其功能為與第一延伸段253的中央區域以及第二延伸段263的中央區域連接。其中，第一延伸段253之中央區域可於複數卡勾241中相對於按鍵帽24轉動，使第一連桿25得以擺動。同理，第二延伸段263之中央區域亦可於複數卡勾241中相對於按鍵帽24轉動，使第二連桿26得以擺動。而各元件結合而組成之按鍵結構2則如圖7所示，此時，按鍵帽24位於第一高度H1。
接下來說明本發明按鍵結構2被觸壓之運作情形。請同時參閱圖7以及圖8，圖8係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中被觸壓之結構剖面側視示意圖。當使用者施力觸壓按鍵帽24時，按鍵帽24受力而往下推抵第一連桿25以及第二連桿26，且第一連桿25以及第二連桿26分別相對於按鍵帽24擺動。另一方面，按鍵帽24往下推抵相對應之彈性元件27而使其發生形變且觸壓薄膜開關電路28，以觸發薄膜開關電路28中之按鍵接點(未顯示於圖中)，使得薄膜開關電路28輸出相對應之按鍵訊號，而按鍵結構2之狀態如圖8所示。
當使用者停止觸壓按鍵帽24時，按鍵帽24不再受力而停止觸壓彈性元件27，使得彈性元件27因應其彈性而恢復原狀，同時提供往上 的彈性恢復力予按鍵帽24。此時，往上移動的按鍵帽24帶動第一連桿25以及第二連桿26擺動，且按鍵帽24得以恢復至被觸壓前之位置，如圖7所示。需特別說明的是，於按鍵帽24上下移動之過程中，第一底板21以及第二底板22不移動。
接下來說明本發明按鍵結構2之高度變更時之運作情形。請同時參閱圖9、圖10以及圖11，圖9係為本發明按鍵結構之第一底板於一較佳實施例中被移動之剖面側視示意圖，圖10係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中作動之結構剖面側視示意圖，而圖11係為本發明按鍵結構於一較佳實施例中作動之局部結構示意圖。當使用者欲將筆記型電腦200變更為圖3所示之觸控模式時，使用者可翻折上蓋202往順時針方向翻轉，使上蓋202翻轉至與底座201之底部接觸的狀態。於上蓋202往順時針方向翻轉之過程中，轉動軸203轉動而推抵連動機構204，使連動機構204往第一方向D1推動第一底板21。其中，連動機構204中包含有改變施力方向之結構，例如齒輪及鋸齒條，其僅為例示，而非以此為限。故可於第一底板21往第一方向D1移動的同時，令第二底板22往與第一方向D1相反之第二方向D2移動。
當第一底板21往第一方向D1移動時，第一底板21往第一方向D1之複數第一固定部211推抵第一連桿25之第一接觸部251以及第二接觸部252，使得第一連桿25由圖7之狀態變更為圖10之狀態。同時，第二底板22往與第二方向D2移動，且第二底板22往第二方向D2之複數第二固定部221推抵第二連桿26之第三接觸部261以及第四接觸部262，使得第二連桿26亦由圖7之狀態變更為圖10之狀態。藉此，可將按鍵帽24之高度由第一高度H1降低至第二高度H2，因此，當筆記型電腦200處於觸控模式時，按鍵帽24可降低至第二高度H2，故使用者觸壓按鍵帽24 時，按鍵帽24亦不會往下移動。於第一底板21以及第二底板22分別移動之過程中，分隔板23可分隔第一底板21以及第二底板22，使第一底板21以及第二底板22可分別往不同的方向移動，而不受影響。
而當使用者將筆記型電腦200回復至電腦使用模式時，連動機構204因應轉動軸203之轉動而往第二方向D2推動第一底板21，且往第一方向D1推動第二底板22，使第一連桿25以及第二連桿26亦由圖10之狀態回復至圖7之狀態，且按鍵帽24之高度則恢復為第一高度H1。
需特別說明的有二，第一，筆記型電腦200內更設置有一控制單元，其功能為偵測到筆記型電腦200變更為觸控模式時，控制單元禁止薄膜開關電路28輸出按鍵訊號，也就是說，當筆記型電腦200變更為觸控模式時，無論使用者是否觸壓按鍵結構2，皆不會輸出按鍵訊號，而可避免因誤觸而發生誤動作的情形。第二，本發明按鍵結構2係以彈性元件27作為按鍵帽21垂直移動的復位手段，但本發明並非以此為限。於另一較佳實施例中，按鍵結構內可設置二磁性元件，一個磁性元件設置於按鍵帽上，另一個磁性元件則可設置於第二底板或薄膜開關電路上，當按鍵帽被觸壓時，該二磁性元件接近而產生互斥的磁力，使按鍵帽得以往上移動而復位。其中，此作法的按鍵帽之內表面上必須設置一突出部，以觸發薄膜開關電路。
根據上述可知，本發明按鍵結構係採用第一連桿以及第二連桿作為按鍵帽之升降機構，且第一連桿分別連接於按鍵帽以及第一底板，而第二連桿分別連接於按鍵帽以及第二底板。當使用者欲降低按鍵帽之高度時，控制第一底板往第一方向移動，且第二底板往第二方向移動，使第一連桿往第一方向移動，且第二連桿往第二方向移動，以帶動按鍵帽往下移動，而降低其高度。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。
2‧‧‧按鍵結構
21‧‧‧第一底板
22‧‧‧第二底板
23‧‧‧分隔板
24‧‧‧按鍵帽
25‧‧‧第一連桿
26‧‧‧第二連桿
27‧‧‧彈性元件
28‧‧‧薄膜開關電路
211‧‧‧第一固定部
212‧‧‧第一滑動槽
221‧‧‧第二固定部
222‧‧‧第二滑動槽
251‧‧‧第一接觸部
252‧‧‧第二接觸部
253‧‧‧第一延伸段
254‧‧‧第一缺口
261‧‧‧第三接觸部
262‧‧‧第四接觸部
263‧‧‧第二延伸段
264‧‧‧第二缺口

Claims (12)

  1. 一種按鍵結構，包括：一第一底板；一第二底板，設置於該第一底板之上方；一分隔板，設置於該第一底板以及該第二底板之間，用以分隔該第一底板以及該第二底板；一按鍵帽，位於該第二底板之上方，且可相對於該分隔板移動；一第一連桿，分別連接於該按鍵帽以及該第一底板，且該第一連桿之一第一端以及一第二端可於該第一底板上滑動；以及一第二連桿，分別連接於該按鍵帽以及該第二底板，且該第二連桿之一第一端以及一第二端可於該第二底板上滑動；其中，當該第一底板往一第一方向移動，且該第二底板往與該第一方向相反之一第二方向移動時，該第一底板往該第一方向推抵該第一連桿，而該第二底板往該第二方向推抵該第二連桿，使該按鍵帽之高度降低；其中，當該按鍵帽被觸壓時，該第一底板以及該第二底板不移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第一底板包括：複數第一固定部，設置於該第一底板之一上表面上，用以固定該第一連桿於該第一底板上；以及複數第一滑動槽，每一該第一滑動槽對應於一該第一固定部且形成於該第一固定部與該第一底板之間，使該第一連桿伸入於該複數第一滑動槽內。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該複數第一固定部係與該第一底板一體成型。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之按鍵結構，其中該第一連桿包括：一第一接觸部，設置於該第一連桿之該第一端上，用以伸入相對應之該第一滑動槽內；一第二接觸部，設置於該第一連桿之該第二端上，用以伸入相對應之該第一滑動槽內；以及一第一延伸段，位於該第一接觸部以及該第二接觸部之間，且該第一延伸段之一中央區域與該按鍵帽連接；其中，當該第一底板往該第一方向移動時，該複數第一固定部往該第一方向推抵該第一接觸部以及該第二接觸部，使該第一連桿往該第一方向移動。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之按鍵結構，其中該第一連桿之該第一接觸部以及該第二接觸部之間具有一第一缺口，且該第一缺口係位於該第一底板之複數第一固定部之間，且該第一接觸部以及該第二接觸部係與該第一延伸段一體成型。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之按鍵結構，其中該按鍵帽具有複數卡勾，係由該按鍵帽之一內表面延伸而形成，用以與該第一延伸段之該中央區域連接；其中，該第一延伸段之該中央區域可於該複數卡勾中相對於該按鍵帽轉動，使該第一連桿擺動。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，其中該第二底板包括：複數第二固定部，設置於該第二底板之一上表面上，用以固定該第二連桿於該第二底板上；以及 複數第二滑動槽，每一該第二滑動槽對應於一該第二固定部且形成於該第二固定部與該第二底板之間，使該第二連桿伸入於該複數第二滑動槽內。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之按鍵結構，其中該複數第二固定部係與該第二底板一體成型。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之按鍵結構，其中該第二連桿包括：一第三接觸部，設置於該第二連桿之該第一端上，用以伸入相對應之該第二滑動槽內；一第四接觸部，設置於該第二連桿之該第二端上，用以伸入相對應之該第二滑動槽內；以及一第二延伸段，位於該第三接觸部以及該第四接觸部之間，且該第二延伸段之一中央區域與該按鍵帽連接；其中，當該第二底板往該第二方向移動時，該複數第二固定部往該第二方向推抵該第三接觸部以及該第四接觸部，使該第二連桿往該第二方向移動。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之按鍵結構，其中該第二連桿之該第三接觸部以及該第四接觸部之間具有一第二缺口，且該第二缺口係位於該第二底板之複數第二固定部之間，且該第三接觸部以及該第四接觸部係與該第二延伸段一體成型。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之按鍵結構，其中該按鍵帽具有複數卡勾，係由該按鍵帽之一內表面延伸而形成，用以與該第二延伸段之該中央區域連接；其中，該第二延伸段之該中央區域可於該複數卡勾中相對於該按鍵帽轉動，使該第二連桿擺動。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之按鍵結構，更包括：一薄膜開關電路，設置於該第一底板上，用以因應該按鍵帽之移動而輸出對應於該按鍵帽之一按鍵訊號；以及一彈性元件，設置於該按鍵帽以及該薄膜開關電路之間，用以被該按鍵帽推抵而觸發該薄膜開關電路；其中，當該按鍵帽不再被觸壓時，該彈性元件提供一彈性力予該按鍵帽，使該按鍵帽帶動第一連桿以及該第二連桿擺動。
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