CN101908681B - 用于啮合usb插口的锁定连接器及其操作方法 - Google Patents

用于啮合usb插口的锁定连接器及其操作方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于啮合通用串行总线(“USB”)插口的锁定连接器，包括：连接器外壳，在连接器外壳的一侧具有锁定凸轮开口，所述连接器外壳沿所述锁定连接器的纵轴分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙作为锁定凸轮开口；锁定凸轮表面，位于所述锁定凸轮开口之内，与所述连接器外壳相接触；以及可枢轴转动的锁定凸轮致动杆，连接到所述锁定凸轮表面的顶部，所述锁定凸轮致动杆具有锁定位置和非锁定位置，当凸轮致动杆处于所述锁定位置时，处于旋转位置的锁定凸轮表面扩大所述连接器外壳，当凸轮致动杆处于所述非锁定位置时，相对连接器外壳处于松弛位置的锁定凸轮表面不扩大。

Description

用于啮合USB插口的锁定连接器及其操作方法
技术领域
本发明领域是用于通用串行总线(“USB”)设备的连接器。
背景技术
通用串行总线(“USB”)是对接设备的串行总线标准。USB可以连接计算机外围设备，例如鼠标设备、键盘、PDA、游戏手柄和操纵杆、扫描仪、数码相机和打印机。USB被设计为，通过在不必重启计算机的情况下允许设备连接和断开，由此允许外围设备使用一个标准化的接口插座而得到连接，以提高即插即用能力。连接有USB外围设备的计算机可能被移动或运输，导致那些USB外围设备意外地断开。
发明内容
提供了一种用于啮合通用串行总线(“USB”)插口的锁定连接器，该锁定连接器部分地置于USB插口之内。所述锁定连接器包括：连接器外壳，在连接器外壳的一侧具有锁定凸轮开口，所述连接器外壳沿所述锁定连接器的纵轴分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙作为锁定凸轮开口；锁定凸轮表面，位于所述锁定凸轮开口之内，与所述连接器外壳相接触；以及可枢轴转动的锁定凸轮致动杆，连接到所述锁定凸轮表面的顶部，所述锁定凸轮致动杆具有锁定位置和非锁定位置，当凸轮致动杆处于所述锁定位置时，处于旋转位置的锁定凸轮表面扩大所述连接器外壳，当凸轮致动杆处于所述非锁定位置时，相对连接器外壳处于松弛位置的锁定凸轮表面不扩大。
通过以下对如附图所示的本发明示例性实施例的更具体描述，本发明的前述和其它目的、特征和优势将变得明显，在所述附图中，同样的附图标号总体表示本发明示例性实施例的同样部分。
附图说明
图1阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示；
图2阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的示例性锁定连接器的锁定凸轮和锁定凸轮致动杆的图示；
图3阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示，其中锁定凸轮致动杆处于松弛位置；
图4阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示，其中锁定凸轮致动杆处于松弛位置；
图5阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示，其中锁定凸轮致动杆处于锁定位置；
图6阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示，其中锁定凸轮致动杆处于锁定位置；
图7阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性实施例的图示；
图8阐明了根据本发明的操作用于啮合USB插口的锁定连接器的示例性方法的流程图；
图9阐明了根据本发明的操作用于啮合USB插口的锁定连接器的附加的示例性方法的流程图。
具体实施方式
从图1开始，参照附图，描述根据本发明的用于啮合USB插口(receptacle)的示例性锁定连接器、用于锁定与USB接口啮合的USB锁定连接器的方法，以及制造与USB插口啮合的锁定连接器的方法。图1阐明了根据本发明的用于啮合USB插口的未组装的锁定连接器(100)的示例性实施例的图示。图1的示例中的锁定连接器(100)能够啮合通用串行总线(“USB”)插口(图5的502)。USB插口可连接到计算机(未示出)或任何USB使能的设备。
图1的示例性锁定连接器(100)附接到USB线缆(102)。说明书中的USB线缆(102)的示例仅仅用于示例而非进行限制。例如，根据本发明另一实施例的锁定连接器附接到USB存储棒，也称为键驱动或“闪存”驱动。可以通过根据本发明的锁定插口连接到计算机的USB设备的例子包括鼠标设备、键盘、个人数字助理(PDA)、游戏手柄和操纵杆、扫描仪、数码相机、打印机，以及本领域技术人员能够想到的其它更多设备。
锁定连接器(100)啮合USB插口(图5中的502)，并部分地置于USB插口之内。设置外模(104)以保护连接器外壳(108)和USB线缆(102)之间的锁定连接器(100)的上部，该外模可以由橡胶、塑料或本领域技术人员可以想到的其它材料制成。
锁定连接器(100)包括连接器外壳(108)，其覆盖能够在USB设备之间通信的电连接器(未示出)。连接器外壳(108)包括在连接器外壳(108)一侧的锁定凸轮开口(114)。在图1的示例性实施例中，锁定凸轮开口(114)基本形成等腰三角形的形状-也就是说，两个顶点具有基本相等长度，第三个顶点短于前两个。在图1的示例性实施例中，锁定凸轮开口(114)的顶边短于其它两边。连接器外壳(108)沿着锁定连接器(100)的纵轴(116)分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙(110)作为锁定凸轮开口(114)。连接器外壳空隙(110)允许连接器外壳(108)在USB插口之内扩大，以增加连接器外壳空隙(108)和USB插口内部之间的摩擦。连接器外壳(108)可由薄金属或本领域技术人员可以想到的任何其它有些柔韧的材料制成。根据本发明的一些实施例，连接器外壳(108)的侧面是有波纹的、锯齿状的或者有其它形式的纹理，以进一步增加连接器外壳(108)和USB插口内部之间的摩擦。
锁定连接器(100)还包括锁定凸轮致动杆(106)，其具有非锁定位置和锁定位置。示例性锁定凸轮致动杆(106)包括平叶片，具有沿着连接器外壳(108)的表面滑动的圆头尖端。但是，本领域技术人员能够理解，根据本申请的锁定凸轮致动杆可以以本领域技术人员能够想到的多种替代形状和大小来执行。
现在参照图2，锁定凸轮致动杆(106)被连接到锁定凸轮表面。锁定凸轮表面包括图2所示的两个部分：锁定凸轮表面的弯曲啮合表面(204)和锁定凸轮表面的平坦啮合表面(202)。图2的示例性实施例还包括连接到锁定凸轮表面底部的凸轮保持表面。凸轮保持表面(206)置于连接器外壳之内，如图4和图6所示，并设置为将锁定凸轮表面和锁定凸轮致动杆(106)固定到锁定连接器(100)。
再次参照图1，锁定连接器100还包括锁定套筒(112)。现在参照图3，当组装到锁定连接器(100)上时，锁定套筒(112)可沿锁定连接器(100)的纵轴(116)滑动，并设置在外壳连接器(108)周围与锁定凸轮致动杆(106)接触。锁定套筒(112)被设置为，使得锁定套筒(112)沿着锁定连接器(100)的纵轴(116)朝向外模(104)滑动会将锁定套筒(112)定位在第一位置，将锁定凸轮致动杆(106)定位在非锁定位置，并且锁定套筒(112)朝向USB插口滑动(如图5所示)会将锁定套筒(112)定位在第二位置，将锁定凸轮致动杆(106)定位在锁定位置。图3示出锁定套筒(112)和位于非锁定位置的锁定凸轮致动杆(106)的组装的锁定连接器(100)。
图4示出图3所示的处于非锁定位置的示例性锁定连接器(100)的更靠近的视图，其中锁定滑套(112)被移除，以便于参考锁定凸轮机制。在图4中，锁定凸轮致动杆(106)处于非锁定位置。锁定凸轮表面位于锁定凸轮开口(114)之内，在“松弛”位置与连接器外壳(108)接触。也就是，锁定凸轮表面的平坦啮合表面(202)部分在三角形锁定凸轮开口(114)的最短“顶”侧边与连接器外壳(108)接触。锁定凸轮表面的弯曲啮合表面(204)部分位于与三角形锁定凸轮开口的其余两个“成角度”侧边都接触。在这种配置中，连接器外壳(108)和连接器外壳空隙(110)保持松弛、未扩大状态。在图4的示例性实施例中，未扩大的连接器外壳空隙(110)大约0.4毫米宽。
图5示出部分啮合在USB插口(502)之内的组装的锁定连接器(100)，其中锁定套筒(112)和锁定凸轮致动杆(106)位于锁定位置。在这种配置中，连接器外壳空隙(110)扩大，连接器外壳(108)的侧边被迫略微向外，增加了连接器外壳(108)和USB插口(502)内部之间的摩擦。
图6示出图5所示的处于锁定位置的示例性锁定连接器(100)的更靠近的视图，其中锁定滑套(112)被移除，以便于参考锁定凸轮机制。在图6中，锁定凸轮致动杆(106)处于锁定位置。锁定凸轮表面位于锁定凸轮开口(114)之内，在“旋转”位置与连接器外壳(108)接触。也就是，锁定凸轮表面的弯曲啮合表面(204)部分与三角形锁定凸轮开口的全部三个侧边相接触。在这种配置中，锁定旋转的锁定凸轮表面使连接器外壳空隙(110)和连接器外壳(108)扩大，增加连接器外壳(108)和USB插口(502)之间的摩擦。在图6的示例性实施例中，连接器外壳空隙(110)在其扩大状态大约1.2毫米宽。
图7示出锁定连接器(100)的末端视图。锁定套筒(112)的内开口在一侧更宽，以在锁定连接器(100)处于锁定状态时适应连接器外壳(108)的扩大。锁定凸轮保持表面206位于连接器外壳(108)之内，并连接到锁定凸轮表面和锁定凸轮致动杆(106)，以将锁定凸轮表面和锁定凸轮致动杆(106)保持在锁定连接器(100)上适当位置。
为了进一步进行解释，图8阐明了一个流程图，其示出根据本发明的锁定USB设备的示例性方法。图8的方法包括将锁定连接器插入(802)USB插口。可以使用附接到USB线缆或闪存盘的锁定USB连接器，并将该锁定USB连接器插入到能够接收USB连接器的任何USB插口，由此执行将锁定连接器插入到(802)USB插口这一步骤。图8的方法还包括将锁定凸轮致动杆枢轴转动到锁定位置(804)。通过人使用一个或多个手指来枢轴转动锁定凸轮致动杆，或通过本领域技术人员可以想到的其它方式，来执行枢轴转动锁定凸轮致动杆这一步骤。
为了进一步进行解释，图9阐明了一个流程图，其示出根据本发明的锁定USB设备的附加的示例性方法。图9的方法包括将锁定连接器插入(902)USB插口。与图8的实施例一样，可以使用附接到USB线缆或闪存盘的锁定USB连接器，并将该锁定USB连接器插入到能够接收USB连接器的任何USB插口，由此执行将锁定连接器插入到(902)USB插口这一步骤。图9的方法还包括将锁定套筒滑动(904)到第二，或“锁定的”锁定套筒位置。通过人使用一个或多个手指将锁定套筒沿着锁定连接器的纵轴滑动，或通过本领域技术人员可以想到的其它方式，来执行滑动锁定套筒这一步骤。
通过前述说明可以理解，可以对本发明的各种实施例做出变体和修改，而不偏离其真实思想。本说明书中的描述仅出于说明的目的，不应解读为限制。本发明的范围仅通过下面权利要求的语言进行限制。

Claims (20)

1.一种用于啮合通用串行总线USB插口的锁定连接器，所述锁定连接器部分置于USB插口之内，所述锁定连接器包括：
连接器外壳，在连接器外壳的一侧具有锁定凸轮开口，所述连接器外壳沿所述锁定连接器的纵轴分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙作为锁定凸轮开口；
锁定凸轮表面，位于所述锁定凸轮开口之内，与所述连接器外壳相接触；以及
可枢轴转动的锁定凸轮致动杆，连接到所述锁定凸轮表面的顶部，所述锁定凸轮致动杆具有锁定位置和非锁定位置，当凸轮致动杆处于所述锁定位置时，处于旋转位置的锁定凸轮表面扩大所述连接器外壳，当凸轮致动杆处于所述非锁定位置时，相对连接器外壳处于松弛位置的锁定凸轮表面不扩大。
2.如权利要求1的锁定连接器，还包括可滑动的锁定套筒，所述锁定套筒位于所述连接器外壳周围，与所述锁定凸轮致动杆接触，所述锁定套筒还设置为，在第一锁定套筒位置和第二锁定套筒位置之间沿所述锁定连接器的纵轴滑动，当所述锁定套筒位于所述第一锁定套筒位置时，锁定凸轮致动杆处于非锁定位置，当所述锁定套筒处于所述第二锁定套筒位置时，所述锁定凸轮致动杆处于锁定位置。
3.如权利要求2的锁定连接器，所述可滑动的锁定套筒还包括第一内尺寸和第二内尺寸，所述第一内尺寸与其中连接器外壳空隙所位于的连接器外壳的第一侧相邻，第二内尺寸与所述第一内尺寸相对，并与连接器外壳的第二侧相邻，所述第二侧与所述连接器外壳的第一侧相对，所述第一内尺寸比所述第二内尺寸宽，以适应所述连接器外壳的第一侧的扩大。
4.如权利要求1的锁定连接器，所述锁定凸轮表面还包括平坦啮合表面和弯曲啮合表面。
5.如权利要求4的锁定连接器，所述锁定凸轮开口基本为等腰三角形的形状，
在所述锁定凸轮表面处于松弛位置时，所述锁定凸轮表面的弯曲啮合表面在所述锁定凸轮开口的两个相等侧边处与连接器外壳相接触，平坦啮合表面在所述锁定凸轮开口的短侧边处与连接器外壳相接触；以及
当所述锁定凸轮表面处于旋转位置时，所述锁定凸轮表面的弯曲啮合表面在所述锁定凸轮开口的三个侧边处与连接器外壳相接触。
6.如权利要求1的锁定连接器，还包括凸轮保持表面，其连接到所述锁定凸轮表面的底部，所述凸轮保持表面位于连接器外壳之内，并设置为将所述锁定凸轮表面和锁定凸轮致动杆固定到所述锁定连接器。
7.如权利要求1的锁定连接器，所述连接器外壳具有至少一个有纹理的表面，用以增加连接器外壳和USB插口之间的摩擦。
8.如权利要求1的锁定连接器，当所述锁定凸轮致动杆处于非锁定位置时，所述连接器外壳空隙约为0.4毫米，当所述锁定凸轮致动杆处于锁定位置时，所述连接器外壳空隙约为1.2毫米。
9.一种操作用于啮合通用串行总线USB插口的锁定连接器的方法，所述锁定连接器部分置于USB插口之内，所述锁定连接器包括：
将所述锁定连接器插入USB插口，所述锁定连接器包括连接器外壳，在连接器外壳的一侧具有锁定凸轮开口，所述连接器外壳沿所述锁定连接器的纵轴分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙作为锁定凸轮开口，所述锁定连接器具有锁定凸轮表面，位于所述锁定凸轮开口之内，与所述连接器外壳相接触；以及
枢轴转动可枢轴转动的锁定凸轮致动杆，其连接到所述锁定凸轮表面的顶部，所述锁定凸轮致动杆具有锁定位置和非锁定位置，所述枢轴转动包括，将所述锁定凸轮表面枢轴转动到旋转位置，扩大连接器外壳以将连接器锁定就位，以及，将所述锁定凸轮表面枢轴转动到相对连接器外壳的松弛位置，不进行扩大以对连接器解除锁定。
10.如权利要求9的方法，还包括滑动可滑动的锁定套筒，所述锁定套筒位于所述连接器外壳周围，与所述锁定凸轮致动杆接触，所述滑动包括，在第一锁定套筒位置和第二锁定套筒位置之间沿所述锁定连接器的纵轴滑动所述锁定套筒，当所述锁定套筒位于所述第一锁定套筒位置时，锁定凸轮致动杆处于非锁定位置，当所述锁定套筒处于所述第二锁定套筒位置时，所述锁定凸轮致动杆处于锁定位置。
11.如权利要求10的方法，所述可滑动的锁定套筒还包括第一内尺寸和第二内尺寸，所述第一内尺寸与其中连接器外壳空隙所位于的连接器外壳的第一侧相邻，第二内尺寸与所述第一内尺寸相对，并与连接器外壳的第二侧相邻，所述第二侧与所述连接器外壳的第一侧相对，所述第一内尺寸比所述第二内尺寸宽，以适应所述连接器外壳的第一侧的扩大。
12.如权利要求9的方法，所述锁定凸轮表面还包括平坦啮合表面和弯曲啮合表面。
13.如权利要求12的方法，所述锁定凸轮开口基本为等腰三角形的形状，
在所述锁定凸轮表面处于松弛位置时，所述锁定凸轮表面的弯曲啮合表面在所述锁定凸轮开口的两个相等侧边处与连接器外壳相接触，平坦啮合表面在所述锁定凸轮开口的短侧边处与连接器外壳相接触；以及
当所述锁定凸轮表面处于旋转位置时，所述锁定凸轮表面的弯曲啮合表面在所述锁定凸轮开口的三个侧边处与连接器外壳相接触。
14.如权利要求9的方法，所述锁定凸轮表面还连接到凸轮保持表面，其连接到所述锁定凸轮表面的底部，所述凸轮保持表面位于连接器外壳之内，并设置为将所述锁定凸轮表面和锁定凸轮致动杆固定到所述锁定连接器。
15.如权利要求9的方法，所述连接器外壳具有至少一个有纹理的表面，用以增加连接器外壳和USB插口之间的摩擦。
16.如权利要求9的方法，当所述锁定凸轮致动杆处于非锁定位置时，所述连接器外壳空隙约为0.4毫米，当所述锁定凸轮致动杆处于锁定位置时，所述连接器外壳空隙约为1.2毫米。
17.一种制造用于啮合通用串行总线USB插口的锁定连接器的方法，所述方法包括：
制造连接器外壳，在连接器外壳的一侧具有锁定凸轮开口，所述连接器外壳沿所述锁定连接器的纵轴分开，在连接器外壳的同一侧上形成连接器外壳空隙作为锁定凸轮开口；
将锁定凸轮表面定位于所述锁定凸轮开口之内，与所述连接器外壳相接触；以及
连接可枢轴转动的锁定凸轮致动杆，其连接到所述锁定凸轮表面的顶部，所述锁定凸轮致动杆具有锁定位置和非锁定位置，当凸轮致动杆处于所述锁定位置时，处于旋转位置的锁定凸轮表面扩大所述连接器外壳，当凸轮致动杆处于所述非锁定位置时，相对连接器外壳处于松弛位置的锁定凸轮表面不扩大。
18.如权利要求17的方法，还包括，将可滑动的锁定套筒定位在所述连接器外壳周围，与所述锁定凸轮致动杆接触，所述锁定套筒还设置为，在第一锁定套筒位置和第二锁定套筒位置之间沿所述锁定连接器的纵轴滑动，当所述锁定套筒位于所述第一锁定套筒位置时，锁定凸轮致动杆处于非锁定位置，当所述锁定套筒处于所述第二锁定套筒位置时，所述锁定凸轮致动杆处于锁定位置，所述可滑动的锁定套筒还包括第一内尺寸和第二内尺寸，所述第一内尺寸与其中连接器外壳空隙所位于的连接器外壳的第一侧相邻，第二内尺寸与所述第一内尺寸相对，并与连接器外壳的第二侧相邻，所述第二侧与所述连接器外壳的第一侧相对，所述第一内尺寸比所述第二内尺寸宽，以适应所述连接器外壳的第一侧的扩大。
19.如权利要求17的方法，所述锁定凸轮开口基本为等腰三角形的形状，所述方法还包括：
在所述锁定凸轮表面处于松弛位置时，将所述锁定凸轮表面的弯曲啮合表面设置为在所述锁定凸轮开口的两个相等侧边处与连接器外壳相接触，在所述锁定凸轮表面处于旋转位置时，所述弯曲啮合表面被设置为在所述锁定凸轮开口的三个侧边处与连接器外壳相接触；以及
在所述锁定凸轮表面处于松弛位置时，将所述锁定凸轮表面的平坦啮合表面设置为在所述锁定凸轮开口的短侧边处与连接器外壳相接触。
20.如权利要求17的方法，所述连接器外壳具有至少一个有纹理的表面，用以增加连接器外壳和USB插口之间的摩擦。
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