CN101593918B - 电子设备以及连接器 - Google Patents

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    • H01R2201/06—Connectors or connections adapted for particular applications for computer periphery

Abstract

一种电子设备(1)包括USB电缆(14)的插头(15)可插入其中的连接器(11)。连接器(11)包括壳体(21)和设置在壳体(21)中的端子部分(22)。壳体(21)包括将端子部分(22)暴露在外侧的插入口部(23)，位于壳体(21)中与插入口部(23)相对的端部处的后部(24)，以及被设置在插入口部(23)和后部(24)之间并被构造为当USB电缆(14)的插头(15)被插入到连接器(11)中时与插头(15)相对的侧部(25，26)。侧部(25，26)包括倾斜部(37)，倾斜部(37)延伸至插入口部(23)并被倾斜以使倾斜部(37)和插头(15)之间的距离在从后部(24)向着插入口部(23)的方向上增加，以在倾斜部(37)和插头(15)之间形成间隙(S)。

Description

电子设备以及连接器
技术领域
本发明的一个实施例涉及一种可连接USB电缆的连接器，以及包括该连接器的电子设备。
背景技术
诸如便携式计算机的电子设备配备有可连接通用串行总线(USB)电缆的USB连接器。这样的USB连接器通常包括金属壳体(即，壳)以及设置在壳体中的端子部分。在USB电缆的顶端部分，设置有可插入到USB连接器的壳体内的插头(即，端子部分)。
日本专利申请公开公报No.2005-353517公开了一种防止存储卡的倾斜插入的存储卡插座。存储卡插座包括位于底壳的开口端的入口引导斜坡(taper)。存储卡插座进一步包括覆盖入口引导斜坡的制动器。
在连接器的壳体由金属形成的情形中，即使使用者横向拉动连接到连接器的USB电缆，USB电缆的插头被损坏，但连接器的端子部分往往不受损坏。
然而，在连接器的壳体由合成树脂形成的情形中，如果使用者横向拉动连接到连接器的USB电缆，壳体变形以及重负荷被施加于连接器的端子部分。这可能引起连接器的端子部分的损坏。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种能够防止损坏连接器的端子部分的电子设备。
本发明的另一个目的在于提供能够防止损坏连接器的端子部分的连接器。
为了达到上述目的，一种电子设备包括外壳以及连接器，所述外壳包括开口部，所述连接器被容纳在所述外壳中并通过所述开口部暴露在所述外壳外侧，并且USB电缆的插头可被插入到所述连接器中。所述连接器包括：壳体以及端子部分，所述端子部分被设置在所述壳体中。所述壳体包括插入口部、后部和侧部，所述插入口部将所述端子部分暴露在所述壳体外侧，所述后部位于所述壳体中与所述插入口部相对的端部处，所述侧部被设置在所述插入口部和所述后部之间，并被构造为当所述插头被插入到所述连接器中时与所述USB电缆的所述插头相对。所述侧部包括倾斜部，所述倾斜部延伸至所述插入口部并被倾斜以使所述倾斜部和所述插头之间的距离在从所述后部向着所述插入口部的方向上增加，以在所述倾斜部和所述插头之间形成间隙。
为了达到另一个目的，在其内可插入USB电缆的插头的连接器包括壳体以及端子部分，所述端子部分被设置在所述壳体中。所述壳体包括插入口部、后部和侧部，所述插入口部将所述端子部暴露在所述壳体外侧，所述后部位于所述壳体中与所述插入口部相对的端部处，所述侧部被设置在所述插入口部和所述后部之间，并被构造为当所述插头被插入到所述连接器中时与所述USB电缆的所述插头相对。所述侧部包括倾斜部，所述倾斜部延伸至所述插入口部并被倾斜以使所述倾斜部和所述插头之间的距离在从所述后部向着所述插入口部的方向上增加，以在所述倾斜部和所述插头之间形成间隙。
根据本发明，能够防止连接器的端子部分被损坏。
本发明的其他目的和优点将在下面的说明中阐明，并且部分内容在说明书中是显而易见的，或可通过实施本发明获悉。本发明的目的及优点可通过下文具体指出的手段和组合来实现和获得。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书一部分的附图用于说明本发明的具体实施例，并与上述总体说明和下述实施例的详细说明一起对本发明的原理进行说明。
图1是根据本发明的实施例的便携式计算机的示范性立体图；
图2是根据本发明的实施例的便携式计算机的示范性立体图；
图3是图2中所示的便携式计算机的被线F3围绕的区域的放大的示范性立体图；
图4是根据本发明的实施例的连接器的示范性正视图；
图5是根据本发明的实施例的连接器的示范性正视图；
图6是根据本发明的实施例的连接器的示范性正视图；
图7是图4中所示的连接器的沿着线F7-F7的示范性剖视图；
图8是显示图7中所示的连接器连接有USB电缆的正常状态的示范性剖视图；
图9是图7中所示的连接器在横向力被施加于USB电缆的状态的示范性立体图；以及
图10是示范性地显示连接器的负荷试验的示范性立体图。
具体实施方式
以下，参照附图描述本发明的实施例，其中本发明被应用于便携式计算机。图1-9公开了一种作为根据本发明实施例的电子设备的便携式计算机1。如图1所示，便携式计算机1包括主体2以及显示单元3。
如图1所示，主体2包括外壳4。外壳4被形成为扁平的箱状并包括上壁4a，外周壁4b以及下壁4c。上壁4a支撑键盘5。外壳4容纳，例如，作为主板的电路板。
显示单元3包括显示器壳体6以及被容纳在显示器壳体6中的显示装置7。显示装置7的实例是液晶显示器。显示装置7包括显示屏7a。显示屏7a通过设置在显示器壳体6的前壁上的开口部6a暴露在外部。
如图1所示，绞链部8被设置在主体2的后缘。绞链部8可回转地将显示单元3耦接至主体2。显示单元3借此可在显示单元3倒下(bend)覆盖上壁4a的第一位置和显示单元3从上壁4a立起的第二位置之间回转。
如图2和图3所示，主体2包括连接器11。连接器11是本发明所称的“连接器”的实例。本发明将插座称为“连接器”，其代表用于电缆的插头(即，端子部分)的插孔。
如图2和图3所示，举例来说，连接器11被安装在电路板上，并被容纳在外壳4中。外壳4的外周壁4b包括面对连接器11的开口部12。连接器11通过开口部12暴露在外壳4的外侧。USB电缆14的插头15可被插入到(即，可连接)连接器11中。
接下来，将对根据该实施例的连接器11进行详细描述。
如图2所示，根据本发明实施例的连接器11是eSATA/USB组合连接器，其可以有选择地连接到USB电缆14或者外部串行ATA(External SerialATA，eSATA)电缆。
如图4所示，根据本实施例的连接器11包括壳体21以及设置在壳体21内的端子部分22。壳体21由合成树脂形成。如图7所示，壳体21包括插入口部23，后部24，以及形成一对侧部的第一和第二侧部25、26，并且具有末端开口的U形水平截面。
如图7所示，插入口部23被设置在壳体21的端部分的其中之一处(诸如前端部分)，并被暴露在壳体21外侧。插入口部23将端子部分22暴露在壳体21的外侧。在壳体21中，后部24位于与插入口部23相对的另一端部分(诸如后端部分)。后部24连结第一和第二侧部第一和第二侧部25，26的后端部分，并形成壳体21的底部。
第一和第二侧部25、26每一个都被设置在插入口部23和后部24之间。进一步，第一和第二侧部25、26分别在端子部分22的两端延伸以使端子部分22插入其间。
侧部25、26是将USB电缆14的插头15或者eSATA电缆17的插头18从插入口部23引导至后部24的引导部分，并且是支撑被插入到连接器11中的插头15或者18的支撑构件。USB电缆14的插头15(即，USB插头15)举例来说包括金属壳。eSATA电缆17的插头18(即，eSATA插头18)举例来说包括由合成树脂形成的壳。
如图5、图6和图8所示，第一和第二侧部25、26被构造为，当插头15被插入到连接器11中时从侧面与USB电缆14的插头15相对。进一步，第一和第二侧部25、26被构造为，当插头18被插入到连接器11中时从侧面与eSATA电缆17的插头18相对。
eSATA电缆17的插头18的宽度W2(参见图6)大于USB电缆14的插头15的宽度W1(参见图5)。是eSATA/USB组合连接器的连接器11，利用合成树脂壳体21处理宽度上的差异，而不是设置适合于USB插头15的外部尺寸的金属壳。即，壳体21被形成为大于eSATA电缆17的插头18的外部尺寸以使eSATA电缆17的插头18可插入其中。
如图4和7所示，连接器11的端子部分22包括模制部分27，多个第一端子28以及多个第二端子29。模制部分27被形成为例如扁平形状，并且在壳体21内从后部24延伸至插入口部23附近。举例来说，模制部分27由合成树脂形成并且与壳体21一体形成。
第一端子28举例来说被构造为连接至USB电缆14的插头15的端子31(参见图8)。第一端子28的数目举例来说是4个。如图4所示，第一端子28被设置在模制部分27的一个表面(诸如上表面)上。第二端子29举例来说被构造为连接eSATA电缆17的插头18的端子(未显示)。第二端子29的数目举例来说是7个。第二端子29被设置在模制部分27的与其上设置有第一端子28的表面相反的另一个表面(诸如下表面)上。
如图4和图7所示，连接器11进一步包括由金属形成的壳构件34。举例来说，壳构件34附接于壳体21并覆盖壳体21的上表面以及左右侧。
接下来，将对根据本实施例的倾斜部37进行描述。
如图7所示，第一和第二侧部25、26每一个都包括倾斜部37。倾斜部37被设置在第一和第二侧部25、26每一个中接近于插入口部23的区域中，并延伸至插入口部23。如图8所示，倾斜部37被倾斜以使倾斜部37和被插入到连接器11中的USB电缆14的插头15之间的距离在从壳体21的后部24向着壳体21的插入口部23的方向上增加。
即，倾斜部37被倾斜以使第一和第二侧部25、26之间的距离在从后部24向着插入口部23的方向上增加。当USB电缆14的插头15被插入到连接器11中时，第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37在倾斜部37和插头15之间形成间隙S。
如图7所示，第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37被形成为是每一个侧部25、26在从插入口部23向着后部24的方向上的长度的一半以上。即，第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37从插入口部23沿着L/2以上的长度延伸，这里L代表侧部25、26每一个在从插入口部23向着后部24的方向上的长度(即，插入口部23和后部24之间的距离)。作为实例，根据本实施例的倾斜部37具有侧部25、26一半的长度(即，L/2)。
如图4所示，壳体21的第一和第二侧部25、26每一个都包括第一和第二引导部分41、42。如图5和图8所示，第一引导部分41被构造为将USB电缆14的插头15从插入口部23引导至后部24。第一侧部25的第一引导部分41和第二侧部26的第一引导部分41之间的间隙被设定为适合USB电缆14的插头15的宽度W1。
如图6所示，第二引导部分42将eSATA电缆17的插头18从插入口部23引导至后部24。第二引导部分42被形成为适合eSATA电缆17的插头18的外部尺寸。
即，第二引导部分42每一个都包括第一到第三部分42a、42b、42c。第一部分42a与第一引导部分41邻接，并且被构造为引导插头18的具有宽度W3的第一部分18a。第二部分42b被构造为引导插头的具有最大宽度W2的第二部分18b。第三部分42c被构造为引导插头18的具有宽度W4的第三部分18c。
第一侧部25的第二引导部分42和第二侧部26的第二引导部分42之间的间隙被设定为适合eSATA电缆17的插头18的宽度。即，第二引导部分42位于比第一引导部分41更靠近壳体21的周缘(rim)部分的位置。
进一步，壳体21的第一和第二侧部25、26每一个都包括第一和第二区域43，44。如图5所示，当USB电缆14的插头15被插入到连接器11中时，第一区域43将从侧面与USB电缆14的插头15相对。如图6所示，当eSATA电缆17的插头18被插入到连接器11中时，第二区域44将从侧面与eSATA电缆17的插头18相对。
如图4所示，第一区域43每一个都包括第二引导部分42的大部分和第一引导部分41。第二区域44每一个都包括第二引导部分42。即，第一和第二区域43、44部分地彼此重叠。
第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37都被设置在第一区域43中。更具体地说，第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37都被设置在第一区域43的远离第二区域44的部分(即，第一引导部分41)中。即，当eSATA电缆17的插头18被插入到连接器11中时，第一和第二侧部25、26每一个的倾斜部37都被设置在远离eSATA电缆17的插头18侧的区域中。倾斜部37被形成为高于第一引导部分41的总高度。
如图4所示，通过USB电缆14的插头15的宽度W1和eSATA电缆17的插头18的宽度W3之间的差异设置的台阶部分45存在于第一引导部分41和第二引导部分42之间。倾斜部37被设置在台阶部分45中。即，根据本实施例的倾斜部37的斜度值(即，从倾斜部37的一端到另一端的横向变化量)被设定为与台阶部分45的宽度相同。
接下来，将对根据本实施例的连接器11的操作进行描述。
图9显示随着USB电缆14的插头15被插入到连接器11中，横向力F对USB电缆14的作用。如图9中所示，被施加横向力F的USB电缆14的插头15从正常位置沿着倾斜部37形成的间隙S倾斜，因此容易从连接器11中退出。当施加于USB电缆14的横向力F超过预定水平时，插头15从连接器11自然地退出。
另一方面，具有由合成树脂形成的壳的eSATA电缆17的插头18比金属更柔软。这导致即使当横向力F被施加于eSATA电缆17时，也不会损坏连接器11的端子部分22。
具有上述构造的连接器11能够防止连接器11的端子部分22被损坏。图10显示在连接器11上的负荷试验的实例。通过对其插头15被插入到连接器11中的USB电缆14施加横向力F，并且检查连接器11的状态来执行连接器11上的负荷试验。
本发明人在不包括倾斜部37的连接器(即，其中侧部25、26被形成为直的这样的连接器)上进行负荷试验。本发明人然后确认即使当横向力F超过30N时USB电缆14的插头15也不从连接器11中退出，并且合成树脂壳体21变形相当显著。本发明人进一步确认当横向力F超过大约40N时，端子部分22达到临界极限并且端子部分22的模制部分27被损坏。
如同在本实施例中，被构造为在倾斜部37和插头15之间形成间隙S的倾斜部37被设置的情形中，被施加横向力F的USB电缆14的插头15从正常位置倾斜并且变成容易从连接器11中退出。然后在横向力F达到端子部分22被损坏的水平(即，阈值)之前，插头15从连接器11中自然地退出。借此，即使当使用者过度地在横向拉动被插入到连接器11中的USB电缆14时，也能够防止连接器11的端子部分22被损坏。
本发明人在其内设置有倾斜部37的连接器11上进行负荷试验。结果是，本发明人已经确认当施加于USB电缆14的横向力F达到某一水平(诸如30N)时，插头15从连接器11中自然地退出。
在倾斜部37被形成为具有侧部25、26在从后部24向着插入口部23的方向上的长度的一半以上的长度时，当横向力F被施加在USB电缆14上时，插头15容易地从连接器11中退出。这进一步防止连接器11的端子部分22被损坏。在倾斜部37被形成为侧部25、26在从插入口部23向着后部24的方向上的长度的一半的长度时，USB插头15和连接器11之间的松动变得相对较小，借此防止对端子部分22的损坏并且使得连接器11易于使用。
在可选择地连接eSATA电缆17和USB电缆14的连接器11中，壳体21必须大于eSATA电缆17的插头18的外部尺寸。这使得难以设置适合于USB电缆14的插头15的外部尺寸的金属壳。然而，通过在这样的eSATA/USB组合连接器中设置倾斜部37，能够防止连接器11的端子部分22被损坏。
壳体21的侧部25、26每一个都包括与USB电缆14的插头15相对的第一区域43以及与eSATA电缆17的插头18相对的第二区域44时，并且倾斜部37被形成在第一区域43中时，由于倾斜部37只设置在必要的部分中，因此能够容易地使连接器11总体上小型化。
在第一和第二区域43、44部分地彼此重叠以及倾斜部37被设置在第一区域43的远离第二区域44的部分中的情况下，利用通过USB电缆14的插头15的宽度W1和eSATA电缆17的插头18的宽度W3之间的差异生成的台阶部分45能够形成倾斜部37。即，利用在eSATA/USB组合连接器中难以被有效使用的区域来形成倾斜部37。这有助于连接器11的小型化。
在倾斜部37被形成在远离eSATA电缆17的插头18侧的区域中的情况下，利用通过USB电缆14的插头15的宽度W1和eSATA电缆17的插头18的宽度W3之间的差异生成的台阶部分45能够形成倾斜部37。借此，能够使连接器11小型化。
本发明不限于上述根据本发明实施例的便携式计算机1和连接器11。本发明可以通过更改构成元件而被实际地具体化，而不脱离本发明和范围和精神。
在上述实施例中，eSATA/USB组合连接器被作为实例，而本发明可应用的连接器不限于此。举例来说，本发明可以被应用于专用于包括合成树脂壳体的USB电缆的连接器。
其他的优点和改进对本领域技术人员来说是容易想到的。因此，本发明就较宽的方面而言，并不局限于这里显示和描述的具体细节和典型实施例。因此，在不脱离所附的权利要求及其等同概念所定义的总的发明构思的宗旨和范围的情况下，可进行各种变形。

Claims (5)

1.一种电子设备，其特征在于，包括：
外壳(4)，所述外壳(4)包括开口部(12)；以及，
连接器(11)，所述连接器(11)被容纳在所述外壳(4)中，通过所述开口部(12)暴露在所述外壳(4)外侧，并且USB电缆(14)的插头(15)可被插入到所述连接器(11)中，
其中所述连接器(11)包括：
塑料壳体(21)，所述壳体(21)被形成为大于eSATA电缆(17)的插头(18)的外部尺寸；以及
端子部分(22)，所述端子部分(22)被设置在所述壳体(21)中，
所述eSATA电缆(17)和所述USB电缆(14)两者被有选择地可连接到所述连接器(11)，
其中所述壳体(21)包括插入口部(23)、后部(24)和侧部(25，26)，所述插入口部(23)被构造为将所述端子部分(22)暴露在所述壳体(21)外侧，所述后部(24)被定位成在所述壳体(21)中与所述插入口部(23)相对，所述侧部(25，26)被设置在所述插入口部(23)和所述后部(24)之间，并被构造为当所述USB电缆(14)的所述插头(15)被插入到所述连接器(11)中时从侧面与所述USB电缆(14)的所述插头(15)相对，
其中所述侧部(25，26)包括倾斜部(37)，所述倾斜部(37)延伸至所述插入口部(23)并被倾斜以使所述倾斜部(37)和所述USB电缆(14)的所述插头(15)之间的距离在从所述后部(24)向着所述插入口部(23)的方向上增加，以便在所述倾斜部(37)和所述USB电缆(14)的所述插头(15)之间形成间隙(S)，以及
其中所述倾斜部(37)形成有等于或大于所述侧部(25，26)在从所述插入口部(23)向着所述后部(24)的方向上的长度的一半的长度。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，所述壳体(21)的所述侧部(25，26)包括第一区域(43)和第二区域(44)，当所述USB电缆(14)的所述插头(15)被插入到所述连接器(11)中时，所述第一区域(43)从侧面与所述USB电缆(14)的所述插头(15)相对；当所述eSATA电缆(17)的所述插头(18)被插入到所述连接器(11)中时，所述第二区域(44)从侧面与所述eSATA电缆(17)的所述插头(18)相对，以及
所述倾斜部(37)被形成在所述第一区域(43)中。
3.如权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述第一区域(43)和所述第二区域(44)部分地彼此重叠，以及
所述倾斜部(37)被形成在所述第一区域(43)的部分中，所述部分远离所述第二区域(44)。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于，当所述eSATA电缆(17)的所述插头(18)被插入到所述连接器(11)中时，所述倾斜部(37)被形成在远离所述eSATA电缆(17)的所述插头(18)侧的区域中。
5.一种连接器，USB电缆(14)的插头(15)可插入到所述连接器中，其特征在于，所述连接器包括：
塑料壳体(21)，所述壳体(21)被形成为大于eSATA电缆(17)的插头(18)的外部尺寸；以及
端子部分(22)，所述端子部分(22)被设置在所述壳体(21)中，所述eSATA电缆(17)和所述USB电缆(14)两者被有选择地可连接到所述连接器(11)，
其中所述壳体(21)包括插入口部(23)、后部(24)和侧部(25，26)，所述插入口部(23)将所述端子部(22)暴露在所述壳体(21)外侧，所述后部(24)被定位成在所述壳体(21)中与所述插入口部(23)相对，所述侧部(25，26)在所述插入口部(23)和所述后部(24)之间，并被构造为当所述插头(15)被插入到所述连接器(11)中时从侧面与所述USB电缆(14)的所述插头(15)相对，以及
其中所述侧部(25，26)包括倾斜部(37)，所述倾斜部(37)延伸至所述插入口部(23)并被倾斜以使所述倾斜部(37)和所述USB电缆(14)的所述插头(15)之间的距离在从所述后部(24)向着所述插入口部(23)的方向上增加，以便在所述倾斜部(37)和所述USB电缆(14)的所述插头(15)之间形成间隙(S)，以及
其中所述倾斜部(37)形成有等于或大于所述侧部(25，26)在从所述插入口部(23)向着所述后部(24)的方向上的长度的一半的长度。
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