CN101601336A - 具有可缩回连接器和防护门机构的电子装置 - Google Patents

Abstract

一种例如快闪存储器驱动器的手持式电子装置包含用于使连接器延伸和收回的机构，所述连接器例如为USB插头，且适合于啮合主机装置的配套连接器。当处于延伸和收回位置时，强制闩锁相对于外部包壳而固持所述连接器。单独的外壳部分的移动解开所述连接器与外部包壳的闩锁，且还提供所述连接器的移动。当所述连接器收回到所述装置中时，防护门遮蔽连接器开口，且当所述连接器延伸时，所述门收回到所述装置中，从而不干扰所述经延伸的连接器。

Description

具有可缩回连接器和防护门机构的电子装置

技术领域

本申请案大体上涉及手持式电子装置，例如含有非易失性快闪存储器的快闪驱动器，所述手持式电子装置个别地包含允许装置与主机系统的可移除连接的配套插头，例如遵循通用串行总线(USB)标准的电插头。

背景技术

通常被称为快闪驱动器的一种类型的非易失性半导体快闪存储器是含有USB插头作为其整体部分的小型手持式便携装置。USB插头在使用期间被插入到例如个人计算机(PC)、笔记本型计算机、便携式数字助理(PDA)等主机系统的USB插座中。快闪驱动器内的存储器系统通过用于在存储器系统与主机系统之间传送数据的USB连接器插头电连接到主机系统。存储器系统也通过USB连接器插头接收运作电力。所述USB连接器插头符合通用串行总线规范(修订版2.0的第6章)，包含针对连接器的机械规范。一类USB快闪驱动器由本申请案的受让人晟碟公司(SanDisk Corporation)以其Cruzer商标售卖。

一类快闪驱动器包含盖帽，其供用户在装置不使用时放于USB连接器插头上以便防止灰尘和其它微粒物质进入插头的开口。此些盖帽是最常见的简单塑料覆盖物，易于用手将其滑上插头和从插头滑下。然而，一些可移除盖帽具备更强制的附接机构，其以可移除方式将所述盖帽闩锁到插头。此些盖帽在从USB插头移除时，通常被快闪驱动器的用户丢失。

另一类快闪驱动器包含允许用户在USB插头不使用时将USB插头收回到快闪驱动器的主体中的机构。使包含快闪存储器模块的插头组合件可沿快闪驱动器主体的长度，在极限位置之间滑动，一个位置是USB插头从主体的一端延伸出足以插入到主机系统的配套插座中的距离的位置，且另一个极限位置是插头被完全收回到主体中的位置。以Cruzer Titanium和Cruzer Micro商标售卖的晟碟(SanDisk)快闪驱动器包含此滑动机构。附接到所述滑动机构的旋钮穿过快闪驱动器主体的顶部上的细长开口延伸出来，使得其可易于用手操纵以使插头延伸穿过主体一端处的另一开口且使插头穿过所述开口而收回。当所述机构通过弹性啮合式掣子而处于完全延伸和完全收回位置时，所述机构相对于主体强制固持，通过用户在旋钮被推动的同时将所述旋钮推入主体中，以使所述机构从主体的端部开口延伸或收回，来释放所述弹性啮合式掣子。

发明内容

为了在连接器收回到装置中时保护所述装置使其免受灰尘和其它污染物的侵害，在连接器收回所经过的开口上提供盖或门。门机构在连接器从装置延伸出时致使门移向旁边(例如，通过绕枢轴旋转)，且接着响应于连接器收回到装置中而移回到所述开口上的位置中(例如，通过用于使门旋转回到关闭位置中的弹力)。所述门还响应于连接器从装置延伸出来而收回到装置中，使得所述门不干扰连接器的操作。

根据USB连接器规范，(例如)要求插头具有某一长度以供插入到配套插座中。如果门在连接器插头从装置延伸出来时仅向旁边摆动，那么门将沿所延伸插头的长度的邻近于装置的一部分而平放。插头的此部分因此通常不可用于插入到配套插座中。因此，在这种情况下，将插头制作成长于USB规范所要求的长度。另一方面，通过如本文所述使盖收回到装置中，无需为了适应防护门而将连接器制作成长于所述规范所要求的长度。

本发明的额外方面、优势和特征包含于对本发明示范性实例的以下描述中，所述描述应结合附图来进行。

本文所引用的所有专利、专利申请案、文章、书籍、说明书、其它公开案、文献等等均特此出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。在所并入的公开案、文献等等中的任一者与本文献的正文之间在术语的定义或使用方面存在任何不一致或冲突的情形下，应以本文献对所述术语的定义或使用为准。

附图说明

图1展示示范性电子装置，其中所述电子装置的主要移动零件处于四个不同的位置组合A、B、C和D；

图2A和图2B是图1中所示的电子装置的分解图，图2A从顶部右手位置观看主要组件，且图2B从下部右手位置观看主要组件；

图3A到图3E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1A中所示的位置，图3A是所述装置外部的平面图，且图3B是所述装置外部的侧视图，图3C是在图3A的截面3C-3C处截得的截面图，图3D是在图3B的截面3D-3D处截得的截面图，且图3E是在图3B的截面3E-3E处截得的截面图；

图4A到图4E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1B中所示的位置，图4A是所述装置外部的平面图，且图4B是所述装置外部的侧视图，图4C是在图4A的截面4C-4C处截得的截面图，图4D是在图4B的截面4D-4D处截得的截面图，且图4E是在图4B的截面4E-4E处截得的截面图；

图5A到图5E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1C中所示的位置，图5A是所述装置外部的平面图，且图5B是所述装置外部的侧视图，图5C是在图5A的截面5C-5C处截得的截面图，图5D是在图5B的截面5D-5D处截得的截面图，且图5E是在图5B的截面5E-5E处截得的截面图；

图6A到图6E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1D中所示的位置，图6A是所述装置外部的平面图，且图6B是所述装置外部的侧视图，图6C是在图6A的截面6C-6C处截得的截面图，图6D是在图6B的截面6D-6D处截得的截面图，且图6E是在图6B的截面6E-6E处截得的截面图；以及

图7是前面各图的电子装置中所包含的防护门组合件的放大透视图。

具体实施方式

起初参看图1，例如快闪驱动器的实例电子装置具有例如USB插头的连接器11，期望连接器11在非使用期间的位于装置内的储藏位置(图1A)与向外延伸以插入到某一其它电子系统或装置(例如个人计算机或笔记本型计算机)的配套连接器(例如，USB插座)中的活动位置(图1C)之间移动。当连接器11收回时，门13(图1A)移动到适当位置中以覆盖连接器11的端部。藉此，当装置不使用时，连接器11被良好地防护起来。

图1A到图1D中所说明的装置具有三个主要零件。一个零件是外部包壳15，其优选如图所示是细长的。第二个零件是细长外壳17，可用手使其沿外部包壳15的长度，在图1B与图1D中所示的极限位置之间前后滑动。外壳17的顶部表面上的隆起线19便于用户在用一只手握住装置的同时，用大拇指或大拇指以外的手指抓紧外壳，以向外壳17提供相对于外部包壳的运动。外壳17的端部表面处的开口21允许连接器11从外壳延伸出来。

装置的第三个主要零件是连接器组合件，其包含连接器11以及(优选)印刷电路板(PCB)，所述印刷电路板上安装有一个或一个以上集成电路和其它电子组件(图1A到图1D中未展示)以提供电子功能，例如非易失性存储器，连接器11的触点电连接到所述印刷电路板。连接器组合件沿外壳17的长度为细长的，且以可沿外壳的长度前后滑动的方式承载于外壳内。然而，所述三个零件相对于彼此的可滑动性以下文所描述的方式受到约束。

图1A中说明装置的一个稳定位置。连接器11收回到外壳17中以储藏，且门13关闭。将连接器组合件闩锁到包壳15以防止其移动。为了释放此附接，以为使连接器11从装置延伸出来作准备，使外壳17沿包壳15向后移动到图1B中所示的位置。当外壳处于此位置时，除连接器组合件被释放之外，外壳17变为附接到连接器组合件。这接着允许通过使外壳沿包壳15的长度向前移动来将连接器11推到装置外部以进入图1C中所示的第二稳定位置。在此位置处，连接器组合件再次被闩锁到包壳15。可接着通过用户用一只手握住装置的主体来将连接器11插入到另一装置或系统上的配套连接器中且从另一装置或系统上的配套连接器收回。

当期望使连接器11收回到外壳17中时，将外壳从图1C的位置向前推到图1D中所示的位置，以释放连接器组合件到包壳15的闩锁。通过施加到外壳17的足够横向力来断开处于图1B的位置时所建立的外壳17到连接器组合件的附接，以开始此运动。由于当处于图1C的位置时，连接器组合件被闩锁到包壳15，所以此横向力相对于连接器组合件和包壳15两者而施加到外壳17。当处于图1D的位置时，外壳17再次附接到连接器组合件，同时连接器组合件到包壳15的闩锁已被释放。这接着允许外壳17和连接器组合件作为一个单元而收回到包壳15中，从而返回到图1A中所示的位置，其中连接器组合件再次变为被闩锁到包壳15。

门13是任选的，但优选作为装置的一部分而提供，以便在装置不使用期间，在装置的零件处于图1A中所示的位置时，限制灰尘和其它碎屑移动到装置中。门13以如下方式弹性铰接：当连接器11从外壳17延伸出来时，门13通过连接器11而向下旋转。此情形在从图1A的位置移动到图1B的位置时发生。当将连接器移回到外壳17中时，门13在弹力的推动下返回到关闭位置。此情形在从图1D的位置移动到图1A的位置时发生。

并非将门13在外壳的端部开口21的边缘处附接到外壳17，而是优选由可沿外壳17的长度移动的单独元件来承载门13，以在连接器11延伸到图1C中所示的位置时，使门13缩回到外壳17中。这使得连接器11的整个长度可用于与主机装置的配套连接器连接。举例来说，USB标准要求USB插头具有指定的无障碍长度以供插入到配套插座中。如果门13附接到外壳开口21的边缘，以在连接器11被推过开口时简单地向旁边摆动，那么门将沿连接器11下侧的一部分延伸，且因此要求连接器11被制作得较长，以便提供USB标准所要求的无障碍长度。因此，当外壳从图1B的位置移动到图1C的位置时，门13所附接到的元件被拉入外壳17中。类似地，当外壳17从图1D的位置移动到图1A的位置时，此元件移回到其原始位置。

如上文所述那样起作用的机构的结构细节在其余各图中展示。最初，图1A到图1D中所说明的装置的主要零件在图2A和图2B的分解图中展示。外壳17由在经组合装置中彼此附接的顶部部分17a和底部部分17b便利地形成。外壳内是连接器组合件23，其优选为单式结构，其中连接器11位于一端，且电子电路和组件(未图示)由其余部分25承载。部分25可包含印刷电路板(PCB)，一个或一个以上集成电路、各种无源组件等附接到所述印刷电路板，且彼此电连接在一起并电连接到连接器11的电触点。此些组件的组合的主要实例是形成快闪非易失性存储器系统的组件。

再次参看图2A和图2B，门13附接到U形金属弹簧27的支腿的端部，U形金属弹簧27穿过外壳开口21而移入且移出，以在连接器11穿过开口21从外壳延伸出来时，将门13收回到外壳中。门13被弹性地推动到所展示的直立位置中。因此，当连接器11抵靠着门13而移动并穿过所述门时，门13向下旋转成实质上为平坦的且在弹簧27的平面内。但当连接器11向后收回到外壳17中时，门13接着弹性地返回到所展示的直立位置。

在此实例中，通过具有附接到外部包壳15的内侧表面的部分33的U形弹簧元件31，来提供上文所描述的连接器组合件23到包壳15的可控制闩锁(见图2A)。弹簧31的支腿的端部35和36(图2A中仅支腿35可见)向上翻，以沿相应的平行平坦表面37和39，骑在连接器组合件23的相对侧上。向内延伸的凹口44和46位于表面37的相对端处。类似地，在表面39的相对端处提供凹口40和42。当连接器组合件23沿包壳15的长度前后移动时，弹簧31的上翻端部35和36分别沿表面37和39移动。弹簧31的支腿以如下方式弹性地向内偏置：端部35和36正常地抵靠着表面37和39被推动，且因此当经定位而与凹口相对时，端部35和36移入凹口中。可将凹口形成为大体上与表面37和39成直角，使得弹簧端部35和36在定位于所述凹口中时被强制闩锁。然而，优选以朝向连接器11的微小角度形成后部凹口40和44，以便更强制地固持弹簧端部35和36，防止其无意地与连接器组合件23脱离。进而防止连接器组合件23相对于包壳15的移动，直到弹簧端部从凹口移出为止。

当所述零件移入图1A和图1C中的任一者的位置中时，此强制闩锁发生，如图3D、图3E和图5D、图5E的相应横截面图中所示。弹簧33的端部35和36也向上突出穿过外壳部分17b中由相应凸轮表面41和43限定的狭槽。这些凸轮表面的形状为向内延伸的弧形，其中外壳部分17b的宽度在所述弧形的中间最小且在所述弧形的端部最大。当外壳部分17b相对于包壳15而定位以致使凸轮表面41和43的任一端部承载弹簧端部35和36时，弹簧端部被向外推动以将其从凹口移除，进而使连接器组合件23与包壳15去耦。当外壳17移入图1B和图1D中的任一者的位置中时，此情形发生，如图4D、图4E以及图6D、图6E的横截面图中分别所示。

如上文所述，通过将手部运动施加到外壳17来移动连接器组合件。因此，为了此目的，需要外壳17与连接器组合件23之间的可控制连接。在此实例中，这是通过短塑料臂(其为连接器组合件23的一部分)的端部上的突起47和49以及外壳部分17b的相应壁51和53的内侧表面上的配套掣子来提供的。掣子55和57形成于壁51上，如图2A中所示。掣子58和60也提供于壁53的内侧上。外壳17与连接器组合件23之间的此连接允许通过移动外壳来移动连接器组合件。此移动包含上文所述的图1B与图1C之间的移动，以及再次在图1D与图1A之间的移动。突起47、49以及相应掣子55、57和58、60还经协作成形以允许当连接器组合件23通过弹簧31闩锁到包壳15时，在将足够的横向力施加到外壳后，外壳与连接器组合件之间的连接断开。此连接在图1A与图1B的位置之间的运动开始时断开，且当移动在图1C与图1D之间开始时再次断开。

如最佳由图3E和图6E的横截面图所示，连接器组合件突起47和49被向外弹性地推动到第一对相应外壳掣子57和58中，以将连接器组合件23在第一位置中附接到外壳17。第二附接位置最佳在图4E和图5E的横截面图中展示，其中连接器组合件突起47和49啮合相应的外壳掣子55和60。连接器组合件进而具有与外壳稳定连接的位置，通过在连接器组合件通过其弹簧端部35和36闩锁到包壳时向外壳施加横向手部移动来改变所述位置。

图7中展示门13及其支撑弹簧27的优选结构。为提供使门13偏置到直立位置中的弹力，支腿67和69弹性地向彼此偏置。此内向力施加到门13的相应凸轮表面71和73，其致使门13在无障碍时旋转到所展示的直立位置中。但同时，当连接器11从外壳17移出时，门13可在相反方向上旋转以打开门。

弹簧27经成形而与外壳部分17b合作(见图2A和图2B)，以相对于外壳17前后移动，以便在连接器11在图1C的位置中从外壳延伸出来时，将门13拉在外壳内。参看图7，弹簧27的支腿67和69通过相应的垂直区段77和79连接到横杆75。参看图2A和图2B，支腿67和69定位于底部外壳部分17b的内表面上的相应狭槽81和83中。垂直区段77和79以如下方式在这些狭槽的底部处延伸穿过外壳部分17b：弹簧27可相对于外壳部分17b前后移动一受约束的距离。横杆75定位于外壳部分17b下位于从外壳部分17b的底部延伸的突起85和87后面。(即，图2B的视图中的突起85和87右侧。)

提供形成于外部包壳15的内侧上的凸块89(图2A)，以在外壳17相对于包壳15而移动时，约束横杆75的不当移动。突起85和87的强制牵拉致使横杆75在外壳17从图1A的位置移动到图1B的位置时，移动越过凸块89。(还参见图3C和图4C的横截面图。)

尽管弹簧27在外壳17从图1B的位置移动到图1C的位置时，与外壳17一起移动一距离(还参见图4C和图5C的横截面图)，但凸块89约束横杆75的移动，使得当连接器11从装置完全延伸(图1C)时，门13并不从外壳17延伸出来。此约束由弹性安装的轨道86和88引起，轨道86和88紧靠在外壳17的下侧上的突起85和87后面，从而在外壳相对于包壳15向前移动时，在横杆75上向下推。这在连接器11延伸时，提供将门13维持在外壳17内使得其不干扰连接器的所要结果。

当外壳17从图1C的位置移动到图1D的位置时，狭槽81和83的端部啮合垂直区段77和79，以将弹簧横杆75强制推向前越过凸块89。(还参见图5C和图6C的横截面图)。在外壳17被从图1D的位置向后拉到图1A的位置时，弹簧27通过与外部包壳15的固有摩擦连接而被相对于外壳往前推。如果此摩擦不足，那么包壳15上的凸块89推进弹簧27，以在包壳相对于外壳而向前移动时，使门13从外壳开口21完全延伸出来。(还参见图6C和图3C的横截面图)。接着允许门13弹回到图1A中所示的其防护位置。

尽管已关于本发明的示范性实施例而描述了本发明的各个方面，但将理解，本发明有权在所附权利要求的完整范围内受到保护。

Claims (12)

1.一种便携式电子装置，其包括：

外壳，其包含开口，

电连接器组合件，其由所述外壳承载，且可相对于所述外壳在其中连接器穿过所述外壳的开口延伸到所述外壳外的第一位置与其中所述连接器收回到所述外壳中的第二位置之间移动，以及

门机构，其包含由可相对于所述外壳而滑动的元件的一端弹性承载的门，且其中(1)响应于所述连接器组合件从所述第一位置移动到所述第二位置，所述元件移动到其中其端部邻近于所述外壳开口的位置，且所述门在所述元件端部附近被弹性地推动以覆盖所述外壳开口，且(2)响应于所述连接器组合件从所述第二位置移动到所述第一位置，所述元件移动到另一位置，在所述位置中，所述元件端部收回到所述外壳中足够距离，使得所述门在抵抗着所述元件端部处的弹力而被推动的同时也收回所述外壳内。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件包含具有一对支腿的线，所述支腿的一端以所述支腿相对于彼此的弹力致使所述门旋转到大体上垂直于所述线支腿的位置的方式连接到所述门。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述元件包含具有一对支腿的线，其中所述支腿的一端连接到所述门，且另一端经成形而具有大体上垂直于所述支腿的若干区段以及在距所述支腿某一距离处接合所述区段的横杆，所述元件由所述外壳的壁承载，其中元件运动包含使所述元件支腿在所述壁的一个表面中的狭槽中滑动，所述元件区段另外穿过所述壁中的孔口而延伸，使得所述元件运动包含使所述横杆沿所述壁的相对表面而滑动。

4.根据权利要求1所述的装置，其另外包括定位于所述外壳内的一个或一个以上集成电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。

5.根据权利要求1所述的装置，其中所述连接器组合件另外包含一个或一个以上集成电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述连接器组合件的所述连接器包含USB插头。

7.一种便携式电子装置，其包括：

细长外部包壳，

外壳，其可沿所述包壳的长度而移动，且所述外壳在其一端处具有开口，电连接器组合件，其由所述外壳承载，且可相对于所述外壳在使连接器穿过所述外壳的开口延伸到所述外壳外的一个位置与其中所述连接器收回到所述外壳中的另一位置之间移动，

其中所述外壳还可相对于所述外部包壳在使所述连接器延伸到所述外部包壳外的一个位置与其中所述连接器收回到所述外部包壳中的另一位置之间移动，

门机构，其包含由元件承载的门，所述元件又由所述外壳以可滑动方式承载，其中所述元件的一部分延伸到所述外壳的邻近于所述外部包壳的内侧表面的外部，

支座，其位于所述外壳上，其啮合所述门元件以使所述元件沿所述外部包壳的所述长度而移动，以及

突起，其位于所述外部包壳的所述内侧表面上，所述突起在所述外壳与所述外部包壳之间存在相对运动但所述门元件与所述外壳支座不啮合时，约束所述门元件的运动。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述门元件包含具有一对支腿的线，其中所述支腿的一端以所述支腿相对于彼此的弹力致使所述门偏置在大体上垂直于所述线支腿的位置中的方式连接到所述门。

9.根据权利要求7所述的装置，其另外包括定位于所述外壳内的一个或一个以上集成电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述连接器组合件另外包含一个或一个以上集成电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。

11.根据权利要求7所述的装置，其中所述连接器组合件的所述连接器包含USB插头。

12.一种快闪存储器驱动器，其包括：

细长外部包壳，

细长外壳，其可沿所述包壳的长度而移动，且所述外壳在第一端处具有开口，

快闪存储器系统与电连接器的组合件，其定位于所述外壳内，且可沿所述外壳的长度在使所述连接器穿过所述外壳的开口延伸到所述外壳外的极限位置与使所述连接器收回到所述外壳内的位置的极限位置之间移动，

用于响应于所述外壳和所述组合件沿所述包壳的所述长度的移动而闩锁所述组合件以使其无法相对于所述包壳而移动的构件，

用于响应于被闩锁到所述组合件时所述外壳沿所述包壳的所述长度的移动而释放所述闩锁的构件，

用于将所述外壳选择性地固持到所述组合件以允许所述组合件通过所述外壳的移动而相对于所述包壳移动的构件，以及

位于所述外壳内的用于在所述连接器收回到所述外壳内的所述位置时覆盖所述外壳开口且用于在所述连接器延伸到所述外壳外的所述位置时收回到所述外壳中的构件。

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