CN100536250C - 计算机输入/输出连接器组件 - Google Patents

Abstract

一种计算机输入/输出连接器组件，其采用容易被卡固到金属保持支架中的连接器接口固定器。一个优选实施例中，本发明的支架安装在个人计算机立式机箱的前部。连接到支架的是具有两个USB连接器接口的第一连接器接口固定器，具有IEEE1394高速通信接口的第二连接器接口固定器，具有三个音频接口(如音频输入，音频输出和扩音器)的第三连接器接口固定器，以及具有两个视频接口(如RCA合成视频和S-视频)的第四连接器接口固定器。连接器接口固定器优选由耐用的，热阻塑料制成。该连接器接口固定器包括具有锁定片的可动悬臂条，该锁定片能够被紧紧卡固到支架中用于安装的孔中。

Description

计算机输入/输出连接器组件

发明的技术领域

本发明涉及一种用于使输入和/或输出线路连接到象个人计算机这样的电气设备的组件。尤其是，提供一种计算机可连接托架，其接收用于将音频，图像，网络，电话，调制解调和其它输入/输出线路连接到计算机的卡扣式连接器接口固定器。

发明背景

计算机成为现代商务的重要组成部分。随着芯片设计和制造的发展，近年来个人计算机的成本急速下降到使得多数消费者都能买得起这种个人计算机。降低制造成本的结果是，使得制造商寻求更容易，可靠且灵活的组装其计算机的方法。

虽然很多注意力集中在发展芯片的设计和制造上，但是在优化个人计算机的输入和输出线路上的投入却相对较少。个人计算机的输入线路通常包括用于键盘，鼠标，操纵杆，扩音器，视频电源(video feed)以及最近的多用户通用串行总线(USB)连接器的输入接口。个人计算机的输出线路通常包括用于打印机，视频监视器，调制解调器以及音频扬声器的输出接口。

至今，已经研究出用于将输入/输出连接器接口安装到计算机上的方案。历来，将连接器接口设置在计算机壳体的背面使得用户难以接近。对于音频和视频连接器接口，它们通常作为电气电路板的组成部分，其必须被钉到计算机壳体上。其它连接器，像USB和高速通信连接器包在塑料插头中再被钉到计算机壳体上。所有这种将连接器接口钉到计算机壳体上都要使用大量劳力因此很昂贵。此外，如果制造商希望将同一个连接器组件用于具有较多连接器接口的高档计算机和具有较少连接器接口的低档计算机，那么目前用于将连接器接口安装到计算机壳体上的技术使得改变所使用连接器接口的类型的灵活性很小。

需要一种改善的计算机输入/输出连接器组件设计，其使得连接器接口容易被连接到计算机壳体，并使得计算机壳体具有快速改变所使用连接器接口类型的灵活性。

发明概述

本发明提供一种计算机输入/输出连接器组件，其采用能够容易卡固到金属保持支架中的连接器接口固定器。连接器组件能够容易安装到计算机壳体的内部底盘上。需要的话，单个的连接器接口固定器可替换地从支架快速脱离并用其它的连接器接口固定器更换。

一个优选实施例中，本发明的支架安装在个人计算机立式机箱的前部。连接到支架的是具有两个USB连接器接口的第一连接器接口固定器，具有IEEE1394高速通信接口的第二连接器接口固定器，具有三个音频接口(如音频输入，音频输出和扩音器)的第三连接器接口固定器，以及具有两个视频接口(如RCA合成视频和S-视频)的第四连接器接口固定器。连接器接口固定器优选由耐用的塑料，如丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料制成。连接器接口固定器包括具有锁定片的可动悬臂条，该锁定片能够紧紧卡固在用于安装的支架的孔中。导线从各连接器接口固定器延伸到能够安装到适当电路板的顶部。为使支架完全接地，支架中最好包括电磁干扰(EMI)接触条以提供与相邻计算机组件的电气接触。同样，可以包括小弹簧或片以使每个连接到支架的连接器接口电气接地。

附图的简要说明

图1示出包含本发明优选形式的计算机输入/输出组件的个人计算机的透视图。

图2示出包含多个连接器接口固定器的本发明的支架的特写透视图。

图3示出安装之前的图2中支架和连接器接口固定器的分解图。

图4A示出安装到支架之前连接器接口固定器的特写侧视图。

图4B示出安装到支架之后的图4A中的连接器接口固定器的特写侧视图。

发明的详细说明

参考图1，示出了个人计算机的立式机箱10。该个人计算机立式机箱10典型地容纳电路板和执行大部分计算机运行的芯片集。多数个人计算机中，立式机箱10连接到尤其是可视监视器，键盘，鼠标和打印机(未示出)。该个人计算机立式机箱10的前部12上有多个按钮和接口以允许用户控制个人计算机的操作。本实施例中，这些按钮和接口包括用于CD/DVD驱动14的接口，用于软盘驱动16的接口，电源按钮18和本发明的输入/输出连接器组件20。

优选实施例中，输入/输出连接器组件20包括两个USB连接器接口22，24，IEEE 1394高速通信接口26，绿色音频输出接口28，红色扩音器接口30，蓝色音频输入接口32，黄色RCA视频连接器接口34，S-可视连接器接口36以及能够接收附加连接器接口的闲置接口38。替换实施例中用于立体扬声器，该闲置接口接收与左音频输出连接器短路32相邻的右音频输出连接器接口38。该替换实施例中，连接器接口28用作音频输入接口。

典型地，个人计算机立式机箱10构成为具有内部金属底盘(未示出)，其上设置有塑料面或屏用于加强外形，该结构中，CD/DVD驱动14，软盘驱动16以及输入/输出连接器组件20都紧紧安装在内部金属底盘上。然后将塑料面连接到并重叠在内部金属底盘的外侧，该金属底盘具有留作用于CD/DVD驱动14，软盘驱动16以及输入/输出连接器组件20的开口。

现在参考图2，示出了输入/输出连接器组件20的优选实施例的特写图。该输入/输出连接器组件20包括支架40，其中插入有两个USB连接器接口22，24，IEEE 1394高速通信接口26，绿色音频输出接口28，红色扩音器接口30，蓝色音频输入接口32，黄色RCA视频连接器接口34以及S-视频连接器接口36。支架40优选由冲压片金属，如钢构成，但也可以由其它耐用，热阻材料如硬塑料构成。末端支架板42优选从支架40的顶部向后延伸。

为提供良好的接地并从而防止电气放电受损，优选在末端支架板42中切割出槽44同时在该槽44中设置电磁干扰(EMI)接触条46。这些EMI接触条46向上弯曲使得其与直接属于上述输入/输出连接器组件20的外围计算机组件电气接触，此处指图1的软盘驱动16。支架40还包括一个或多个钩部48以快速将支架40连接到内部金属底盘。也可以在支架上形成螺孔(未示出)以在钩合到适当位置之后将支架锁定在内部金属底盘中。

参考图3，示出在连接器模块50，52，54，56的连接器接口固定器80，82，84，86被插入到支架40中之前，输入/输出连接器组件20的分解图。如所示，接口孔60，62，64，66，68，70，72形成在支架40的前部以接收各种连接器接口22，24，26，28，30，32，34，36。各个连接器接口22，24，26，28，30，32，34，36依次封装在能够稳定连接到支架40中的连接器接口固定器80，82，84，86中。这些连接器接口固定器优选由硬的，热阻塑料形成。发明人发现丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料是特别适合用于这些连接器接口固定器80，82，84，86的选择。但是，本领域技术人员公认，也可以选择其它耐用，热阻塑料用于连接器接口固定器，如过模压在聚乙烯磁心上的聚氯乙烯(PVC)塑料。

连接器接口固定器80，82，84，86优选以两半或蛤壳90，91，92，93，94，95，96，97形式形成。这种蛤壳可以通过例如塑料喷射造型法工艺形成。为组装连接器模块50，52，54，56，通过例如焊接将导线100，101，102，104，106，108连接到适当的连接器接口22，24，26，28，30，32，34，36。导线/连接器接口组合设置在适当的匹配蛤壳之间并且接着将该蛤壳密封在一起。用于将蛤壳密封在一起的优选技术是超声波焊接，但是也可以采用其它技术，如搭扣配合和压入(press-pin)配合。导线100，101，102，104，106，108的另一端，如借助端板110连接到适当的计算机电路板111。

在图3的所示的优选实施例中，本发明的连接器接口22，24，26，28，30，32，34，36容纳在四个连接器接口固定器80，82，84，86内部。具体地，两个USB连接器接口22，24容纳在第一连接器接口固定器80中，IEEE 1394高速通信接口容纳在第二连接器接口固定器82中，三个音频连接器接口28，30，32容纳在第三连接器接口固定器84中，并且两个视频连接器接口34，36容纳在第四连接器接口固定器中。使用具有功能分组的多个连接器接口模块50，52，54，56使得利用单个输入/输出连接器组件20在构造宽频带计算机方面具有很大的灵活性。例如，低档计算机可能包括音频连接器接口模块54和USB连接器接口模块50，但不包括IEEE1394高速通信接口模块52和视频连接器接口模块56。高档计算机可能包括所有的四个所述模块50，52，54，56。除扩大到右音频输出连接器接口和左音频输出连接器接口的音频模块54之外，在线计算机的顶部可能具有所有的四个所述模块50，52，54，56。借助该在线计算机的顶部，图3中支架40的闲置接口孔68可以投入使用。为进一步容纳该在线计算机的顶部，修整音频接口孔66的直角边缘以接收通常圆形的左音频输出连接器接口。

图3还示出了实现良好接地的第二种方案。相邻于每个连接器接口22，24，26，28，30，32，34，36，优选形成有与连接器接口电连接的金属弹簧或片73，75，77，79。当连接器接口固定器80，82，84，86稳固定位于支架中时，金属片73，75，77，79也进入与支架的前部电连接。为促进该电连接，片73，75，77，79优选由不锈钢形成并向前弯曲。这样做，使得连接器接口表面上的每个电荷都接地到支架上，反之亦然。

为将连接器接口固定器80，82，84，86稳固定位到支架40中，优选在每个连接器接口固定器80，82，84，86的后部外拐角上形成具有锁定片122的可动悬臂条120。锁定片122形成为卡固到形成在支架40的上下表面上的锁定片接收孔124中。可动悬臂条120，锁定片122以及锁定片接收孔124的相互作用在图4A和4B中详细示出。具体地，图4A示出被插入到支架40中之前连接器接口固定器82的侧视图。为连续完成该插入，将可动悬臂条120向下压。为方便制造，由于支架40的后端部128接触锁定片122的斜导向边缘130所以将连接器接口固定器82插入到支架40中的简化动作能够有效实现该下压。随着连接器接口固定器被完全向前推进支架40，锁定片122抵达支架中的锁定片接收孔124，其使得锁定片122卡固到孔124中。锁定片122卡固到孔124中之后，连接器接口固定器82被稳固连接到支架40。

虽然该锁定片/支架连接防止了连接器接口固定器82因摇动或正常压力而脱离支架，但是如果期望连接器接口固定器82也可以是可抽取的。为实现该抽取，仅一个需要就是持续下压该上下锁定片122直到它们脱离锁定片接收孔124。接着连接器接口固定器82就可以从支架40移走，通过将固定器82本身向后拉，或者拉其导线101。

在前述说明书中，已经参考特定实施例和方法对本发明进行了描述。但是，对本领域技术人员来说很明显，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内可以进行各种修改和变形。例如，虽然优选实施例中示出了本发明的输入/输出连接器组件被安装在个人计算机立式机箱的前部，但是其余可以很容易就安装在立式机箱的后部或者计算机监视器上。同样，本发明的输入/输出连接器组件也可以用于除个人计算机之外的其它类型的电气设备如大型计算机，路由器，耗电装置和设备。对于每个不同的设备，本领域技术人员很快就明白应该选择不同的连接器接口和支架孔构造以适应特定设备。因此，说明书和附图旨在示意，而非限制，本发明仅由所附权利要求来限定。

Claims (16)

1.一种插入到电气设备中的连接器组件，包括：

连接器模块，具有连接器接口，连接器接口固定器以及设置在所述连接器接口和所述电气设备中电路之间的电气线路，其中所述连接器接口固定器包围连接器接口与电气线路连接的区域，并且所述连接器接口固定器包括锁定片；

支架，插入到接收所述连接器接口固定器的所述电气设备中，其中所述支架具有所述连接器接口通过其插入的接口孔和所述锁定片通过其插入的锁定片孔。

2.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述电气设备是计算机，所述电气线路是导线并且所述连接器接口用于计算机输入或输出。

3.如权利要求2所述的连接器组件，还包括多个连接器接口和锁定片。

4.如权利要求3所述的连接器组件，其中所述连接器接口包括USB接口、高速通信接口、音频接口以及视频接口。

5.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述连接器接口固定器由硬的热阻塑料形成。

6.如权利要求5所述的连接器组件，其中所述塑料是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或过压模在聚乙烯上的聚氯乙烯。

7.如权利要求5所述的连接器组件，其中所述连接器接口固定器由两部分构成。

8.如权利要求7所述的连接器组件，其中所述连接器接口固定器的两部分通过超声波焊接环绕着所述连接器接口与所述电气线路连接的区域被连接在一起。

9.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述锁定片位于形成在所述连接器接口固定器上的可动悬臂条的端部并包括斜导向边缘。

10.如权利要求1所述的连接器组件，其中所述支架由金属形成。

11.如权利要求10所述的连接器组件，其中所述支架包括金属延伸部分，所述金属延伸部分电磁接触相邻的电气元件。

12.如权利要求10所述的连接器组件，其中所述连接器接口固定器包括金属片，所述金属片电磁接触所述连接器接口和所述金属支架。

13.一种插入到计算机中的输入/输出连接器组件，包括

多个连接器模块，每个模块具有用于电气信号输入或输出的连接器接口、连接器接口固定器以及设置在所述连接器接口和所述计算机中电路之间的电气线路，其中每个所述连接器接口固定器包围连接器接口与电气线路连接的区域，并且每个所述连接器接口固定器包括多个锁定片；

金属支架，插入到稳固接收每个所述连接器接口固定器的所述计算机中，其中所述支架具有所述连接器接口通过其插入的多个接口孔和所述锁定片通过其插入的多个锁定片孔。

14.如权利要求13所述的输入/输出连接器组件，其中所述连接器接口固定器由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯形成为两个部分。

15.如权利要求13所述的输入/输出连接器组件，其中所述多个连接器接口包括两个USB接口、一个IEEE1394高速通信接口、一个音频输入接口、一个音频输出接口、一个扩音器接口、一个RCA视频接口以及一个S-视频接口。

16.如权利要求13的输入/输出连接器组件，其中所述支架包括金属延伸部分，每个所述连接器接口固定器包括金属片，该金属延伸部分电磁连接到相邻的电气元件，该金属片电磁接触所述连接器接口和所述金属支架。

Images