CN103582980B - 包括可移动连接器的端口 - Google Patents

Abstract

一种计算系统的端口包括在凹入位置和伸出位置之间能移动的连接器。该连接器响应于插头而从凹入位置延伸到伸出位置。

Description

包括可移动连接器的端口

背景技术

诸如用于计算系统的输入/输出（I/O）端口之类的连接器端口与和端口相关联的插头相连接。端口和围绕端口的壳体呈现为垂直表面，从而允许插头的一些部分在插头被插入时在端口的外侧横向延伸。

附图说明

图1是根据一示例的计算系统的端口的透视图。

图2是根据一示例的计算系统的端口的分解透视图。

图3是根据一示例的计算系统的端口的透视图。

图4是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图5是根据一示例的计算系统的端口的俯视图。

图6是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图7是根据一示例的计算系统的端口的俯视图。

图8是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图9是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图10是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图11是根据一示例的计算系统的端口的侧视图。

图12是根据一示例的计算系统的端口的俯视图。

图13是基于与根据一示例的计算系统的端口相关联的方法的流程图。

现在将参照附图来描述本示例。在附图中，相似的附图标记可表示相同或功能相似的元件。

具体实施方式

具有倾斜表面的壳体通过包括由壳体的倾斜表面切出的不连续的垂直表面可容纳插头。端口和/或壳体中的凸出部或颏部已经被用于在倾斜表面中呈现垂直区域，和/或壳体切口已经被包括或者壳体已经以其它方式在接近端口处被形成为几乎垂直，以提供垂直区域。示例还显露了I/O连接器端口与壳体分离，或者实现了在接近端口处具有垂直表面的弹出式副壳体，使得端口易受到损坏。

示例端口允许配合的插头插入，并允许与端口相关联的系统壳体相对于端口的方向具有非常大的斜度/倾斜。壳体的切面可以是相对于端口和/或端口接口以正方向或负方向倾斜的。端口可被凹入到倾斜的壳体中，并允许端口的连接器和插头之间的完全接合，即使在接近端口的壳体不垂直于端口的定向时（例如，壳体是倾斜的、弯曲的、非均匀的，或与非均匀地垂直于端口定向的表面相关联）。

图1是根据一示例的计算系统的端口100的透视图。端口100可被安装到壳体104内的主板102，以提供用于插头150的连接器接口118。壳体104包括端口100可以被设置在其内的倾斜壁。在可替代示例中，壳体104可以以与所例示的示例不同的角度倾斜。

端口100在不在壳体104的倾斜轮廓中引入变化的情况下可以通过壳体10接近，以容纳插头150。例如，壳体104在接近端口100处不偏离其斜度，并且不包括用于容纳与插头接口152相比具有增加的厚度的插头二次模制部154的切口或颏部。端口100能使壳体104保持倾斜壁的不间断的表面轮廓。虽然壳体104可以与诸如笔记本电脑的计算系统相关联，但是与端口100相关联的其它设备可被被使用，包括平板电脑、上网本、电视、电话、个人数字助理（PDA）和使用与插头相关联的端口的其它设备。

端口100包括诸如枢轴臂130的致动器，以在壳体104中的凹入位置和用于接合插头150的伸出位置之间移动连接器110。枢轴臂130可围绕轴线枢转，枢轴臂130的一些部分可在设置在套筒120中的套筒插头槽122和套筒连接器槽124内延伸。

套筒120可对插头接口152提供稳定性，并且可提供连接器110可在其内移动的路径。套筒120可包括凸片槽126，以容纳从连接器110延伸的连接器凸片116，从而稳定连接器110，并对连接器110的移动提供界限。套筒120可包括套筒插头槽122和套筒连接器槽124，以容纳枢轴臂130的一些部分。套筒120可包括一些安装点，以将套筒120安装到主板102。套筒120可使用枢轴臂130和连接器凸片116被可滑动地联接到连接器110。

连接器110被示出为在套筒120中的凹入位置。例如，连接器110可以使用被固定到弹簧销142的弹簧140被偏置到该凹入位置。连接器110包括连接器接口118，以与插头150连接。连接器接口118可与插头接口152兼容，信号电缆144提供通向和来自连接器110的通信路径。

连接器接口118被例示为与插头接口152兼容，对应于A型通用串行总线（USB）插座和插头。在可替代示例中，连接器接口118可以兼容其它类型的插头，包括与高清晰度多媒体接口（HDMI）、显示端口（DP）、视频图形阵列（VGA）、数字视频接口（DVI）、外部串行高级技术附件（eSATA）、以太网等相关联的插头。连接器接口118可包括摩擦元件，以保持插头接口152，并可以产生足以克服弹簧140的弹簧力的摩擦力。弹簧140可以被选择为产生比连接器接口118的摩擦元件的摩擦力小的弹簧力。

因此，将I/O连接器110安装在固定的套筒120中使得连接器110能够通过枢轴臂130的致动滑入和滑出壳体104，枢轴臂130具有暴露于插头接口152的插头销和被连接到自由浮动的I/O连接器110的连接器销。当I/O插头150被插入端口100内时，插头接口152推压暴露在连接器接口118内的插头销，导致枢轴臂130围绕枢轴销旋转，伸出I/O连接器110同时进行配合连接，以将连接器110与I/O插头150接合在一起。端口100允许系统壳体104的侧部向内成角度或倾斜，给系统更薄的外观，而不需要大的凸出部或颏部来包住I/O端口100。壳体104的侧面的斜面可以是向内朝向底部或者朝向系统的顶部。弹簧140可以被附接到自由浮动的I/O连接器110，以使当I/O插头150被移除时，连接器110将自动缩回到壳体104中。连接器接口118具有将插头接口152保持到位的摩擦凸片，从而与I/O插头接口152的配合特征相互作用。也可以使用可替代形式的保持，诸如保持螺钉、锁闩或其它机构。

图2是根据一示例的计算系统的端口200的分解透视图。端口200包括套筒220、连接器210和枢轴臂230。套筒220和弹簧销242被安装到主板202。在所例示的示例中，套筒220可以经由其底表面被安装到主板202，然而可替代示例可以经由包括侧面的其它表面和/或端口200的后部被安装。枢轴臂230和连接器210能安装到套筒220。

套筒220包括分别对应于枢轴臂230的枢轴销236、插头销232和连接器销234的枢轴孔228、套筒插头槽222和套筒连接器槽224。因此，枢轴臂230可在被安装到套筒220时围绕枢轴销236枢转。连接器销234可与连接器210相互作用。

连接器210可安装在套筒220中，从而连接器凸片216对应于凸片槽226。信号电缆244提供与连接器接口218的通信，信号电缆244可以是柔性的，以允许连接器210移动。连接器槽214可接收穿过套筒连接器槽224的连接器销234。连接器插头槽212可接收穿过套筒插头槽222的插头销232。

枢轴臂230可被致动，例如沿逆时针方向旋转，以使连接器210在凹入位置和伸出位置之间移动。类似地，连接器210可被致动，从而导致枢轴臂230旋转。枢轴臂230的销可以诸如在旋转过程中与套筒220和连接器210相互作用，以影响移动的致动和范围。例如，插头销232可以通过被插入到连接器接口218中的插头接口152（参见图1）被推向端口200的后部。枢轴销236导致枢轴臂230使连接器销234朝向端口200的前方枢转。连接器销234的移动可以经由连接器槽214传送到连接器210。因此，插头接口的插入可导致连接器210的延伸，以与插头接口接合。在可替代示例中，枢轴臂230可包括诸如接收器的结构以接触插头接口，或力倍增器来改变从插头接口接收的力和传送到连接器210的力。

图3是根据一示例的计算系统的端口300的透视图。端口300可以经由端口300的顶表面被安装到主板302，从而在主板302的下侧提供端口300。端口300可以经由信号电缆344与计算系统通信，并且不包括套筒。

端口300的连接器310可经由延伸通过凸片槽326的连接器凸片316被能移动地安装。连接器310可通过与枢轴臂330相互作用的插头接口被致动，在将插头接口插入到连接器接口318中的过程中插头接口沿插头槽322向后推插头销。连接器310可通过连接到弹簧销342的弹簧340被偏置到凹入位置。

连接器310可响应于用于检测插头的存在的传感器而基于带动力的致动器移动。检测器370可基于与插头的光学、磁学、压力或其它相互作用或与插头的接近度来检测插头的存在。检测器370可以触发旋转致动器360来旋转枢轴臂330。检测器370可以触发线性致动器362来移动连接器凸片316。连接器310可基于致动器360和/或362被定位，而不使用弹簧340，并且类似地被偏置到默认（例如凹入）位置。

图4是根据一示例的计算系统的端口400的侧视图。连接器410被例示为处于壳体404后面的凹入位置。端口400可被安装到计算系统的壳体404内的主板402，以与插头450连接。端口400包括连接器410、套筒420、枢轴臂430、弹簧440、弹簧销442和信号电缆444。连接器410包括连接器凸片416。套筒420包括凸片槽426。枢轴臂430包括插头销432。插头450包括插头接口452和二次模制罩454。

壳体404的有斜度的/倾斜表面的一部分包含开口，以提供接近端口400的入口，并允许连接器410延伸。套筒420的顶部被示出为在壳体404的倾斜壁的后面并与其隔开，然而它可以接触壳体404。套筒420的底部被示出为支撑在壳体404的倾斜壁的一部分上，然而它可以与壳体404隔开和/或在其后面。壳体404的倾斜壁中的开口对应于套筒420的外部尺寸。在可替代示例中，开口的尺寸可以更小（垂直地和/或水平地），使得它们对应于连接器410的外部尺寸，套筒420可以被定位在倾斜壁的后面和/或抵靠倾斜壁，使得连接器410可以通过倾斜壁中的开口延伸。套筒420和倾斜壁中的开口的尺寸可使得套筒420的外表面与壳体404的倾斜壁中的开口的内表面接触。插头450可被接收在端口400，被例示为部分插入到套筒420和连接器410中，使得插头接口452接触插头销432。

图5是根据一示例的计算系统的端口500的俯视图。连接器510在凹入位置。端口500可被安装到计算系统的主板502，以与插头550连接。端口500包括连接器510、套筒520、枢轴臂530、弹簧540、弹簧销542和信号电缆544。连接器510包括连接器凸片516。套筒520包括套筒插头槽522、套筒连接器槽524和对应于枢轴销536的枢轴孔。枢轴臂530包括插头销532、连接器销534和枢轴销536。插头550包括插头接口552和二次模制罩554。

插头550可被接收在端口500。例如，在连接器510位于凹入位置时插头接口552可接触插头销532。在可替代示例中，插头接口552可以例如由与端口500相关联的光学传感器、接近传感器或其它传感器检测。因此，端口500可以基于插头550在端口500处或附近的存在致动连接器510。在所例示的示例中，插头接口552和插头销532之间的接触可以基于例如由弹簧540或包括缓和部的其它偏置结构提供的偏置力提供触觉反馈。

图6是根据一示例的计算系统的端口600的侧视图。连接器610被示出在伸出位置，连接器610的一部分延伸到壳体604的外部。端口600可被安装到计算系统的壳体604内的主板602，以与插头650连接。端口600包括连接器610、套筒620、枢轴臂630、弹簧640、弹簧销642和信号电缆644。连接器610包括连接器凸片616。套筒620包括凸片槽626。枢轴臂630包括插头销632、连接器销634和枢轴销636。插头650包括插头接口652和二次模制罩654。

插头销632已被插头接口652推向后面。连接器销634已通过枢轴臂630被推向前面，从而将连接器610向前推到伸出位置。连接器销634可在连接器610内（例如图2的连接器槽214内）向下延伸，或者可如图6所示被连接到连接器610的顶表面。在伸出位置中，连接器610可被定位成接合插头接口652。因此，端口600相对于壳体604的位置可被调整，从而伸出的连接器610可以完全接合插头接口652，避免壳体604和二次模制罩654之间的冲突。例如，壳体604中的开口可被调整以容纳枢轴臂630的高度，套筒620可以如图6所示进一步向右定位。

弹簧640可以响应于连接器610的伸出位置被延伸，从而在弹簧销642和连接器610之间提供偏置力。偏置力可由连接器610和插头接口652之间的摩擦力克服。摩擦力可由连接器和/或插头的部件提供，这些部件包括将插头650紧固到连接器610的锁闩或其它部件。端口600可包括锁定或止动结构，从而不管插头650是否存在都将连接器610固定在伸出位置中。与弹簧640相关联的偏置力可以根据与端口/插头实现相关联的摩擦力和锁闩部件来选择。也可以使用其它偏置技术，诸如与连接器凸片616和/或枢轴臂630相关联的弹簧或致动器。

图7是根据一示例的计算系统的端口700的俯视图。连接器710位于伸出位置，包括沿逆时针方向旋转的枢轴臂730。端口700可被安装到计算系统的主板702，以与插头750连接。端口700包括连接器710、套筒720、枢轴臂730、弹簧740、弹簧销742和信号电缆744。连接器710包括连接器凸片716。套筒720包括套筒插头槽722、套筒连接器槽724和对应于枢轴销736的枢轴孔。枢轴臂730包括插头销732、连接器销734和枢轴销736。插头750包括插头接口752和二次模制罩754。

连接器710的延伸可能会受各种机构影响。插头销732可到达套筒插头槽722的端部，连接器销734可到达套筒连接器槽724的端部，和/或连接器凸片716可到达对应的凸片槽的端部。系绳可被附接在主板702（例如弹簧销742）和连接器710之间，以限制连接器710的延伸。

图8是根据一示例的计算系统的端口800的侧视图。连接器810可以在凹入位置和伸出位置之间枢转，并被例示在凹入位置。端口800可被安装到与壳体804相关联的主板802。端口800包括连接器810、连接器支座820、枢轴销836和信号电缆844，以与包括插头接口852和二次模制罩854的插头850连接。

在凹入位置，连接器接口818可以被定位成与壳体804中的倾斜开口齐平，从而维持壳体804的接近端口800的倾斜面。在可替代示例中，连接器810可以被进一步向后定位，或在凹入位置时延伸超出壳体804。连接器810枢轴销836可相对于连接器810和/或连接器支座820被定位在不同的位置，包括如所例示的连接器810和连接器支座820的顶前部，以及在底部、侧面和后部的其它区域，和沿连接器810和/或连接器支座820的其它地方。因此，凹入位置和伸出位置之间的枢转点和枢转角度/路径的范围可以按照要求变化，包括为容纳连接器接口818和插头接口852之间的相互作用而进行的变化。

连接器810可通过弹簧力或致动器被偏置到凹入位置。例如，弹簧可被设置在枢轴销836处，以提供连接器810与壳体804、连接器支座820和/或主板802之间的力。如图8所示，连接器810的枢转可由连接器810的角部和壳体804的内表面之间的接触限制。连接器810的角部可包括用于接触壳体804的倾斜部分。连接器810的倾斜部分可容纳更陡的枢转角度和使壳体804的上表面更接近连接器810，例如，在壳体804的顶表面和底表面靠在一起并为内部部件提供有限的空间的纤薄计算设备中。

连接器810可响应于插头850的存在而枢转，以例如从凹入位置伸出连接器接口818。例如，枢轴销836可包括用于导致连接器810枢转的旋转致动器。端口800的可替代示例可与在上面阐述的示例中的致动器相关联，包括用于枢轴臂和插头销，以对由插头850提供的插入力提供反应。可基于插头接口852和连接器接口818的相互作用，包括与连接器接口818的插口结构相关的相互作用，使连接器810枢转。因此，连接器810允许插头850的对准的变化。连接器接口818还可包括引导件，以使连接器接口818相对于插头接口852枢转地对准。引导件还可以使连接器810枢转，以提供连接器接口818和插头接口852之间的对准。插头850被示出为水平地插入，平行于壳体804的顶表面和底表面并与壳体804的倾斜部分成角度。插头850可以一角度插入，垂直于壳体804的对应于连接器810的凹入位置的倾斜部分。可通过枢转插入的插头850使连接器810枢转。

枢轴销836（相对于连接器810、连接器支座820和/或壳体804）的位置可响应于插头850的插入/存在而被调整，以提供连接器810的对准。例如，枢轴销836可位于沿连接器810更低的位置，从而插头接口852可通过推压连接器810的在枢轴销836上方的顶部区域而使连接器810枢转。

图9是根据一示例的计算系统的端口900的侧视图。端口900包括被安装到壳体904中的主板902的连接器910和连接器支座920。连接器910被示出为在接合插头950的伸出位置。连接器910包括连接器接口918，并经由信号电缆944通信。连接器910可经由枢轴销936被能枢转地安装到连接器支座920。插头950包括插头接口952和二次模制罩954。

端口900可包括与枢转连接器910相关联的止动器。类似地，端口900可包括将连接器910保持在伸出位置的机构。例如，连接器910和插入的插头950可在插头950被插入时被保持在伸出位置，当插头950被移除时从伸出位置释放。连接器支座920可通过与连接器910的侧部相互作用将连接器910保持在伸出位置。诸如枢轴臂的致动器可与连接器支座920相互作用，以通过防止枢转将连接器910保持在伸出位置。可通过例如通过枢转插入的插头950来枢转连接器910而将连接器910“卡合”到位并保持在伸出位置（类似地使用插入的插头950脱离伸出位置）。连接器910可基于带动力的致动器和插头950的接近检测从凹入位置枢转到伸出位置。

图10是根据一示例的计算系统的端口1000的侧视图。端口1000包括连接器1010、连接器支座1020和枢轴臂1030。连接器1010被示出为在凹入位置。枢轴臂1030通过连接器销1034被连接到连接器支座1020，枢轴臂1030通过枢轴销1036被连接到连接器1010。尽管示出了两组长度相等的枢轴臂1030，但是可以使用不同长度的更多或更少数量的枢轴臂1030。连接器支座1020被示出为被安装到壳体1004的上表面，然而连接器支座1020可被安装到壳体1004上的其它位置或主板、套筒或其它支座。信号电缆1044提供与连接器1010的通信。

图10的示例能使连接器1010沿凹入和伸出位置之间的路径被水平和垂直定位。改变枢轴臂1030的长度和位置可使连接器1010在凹入和伸出位置之间的角度变化。例如，连接器1010的前部的较长的枢轴臂1030和后部的较短的臂能使连接器1010相对于壳体1004的上表面（或者连接器支座1020被安装到的其它表面）以一角度延伸。凹入位置被例示，示出了邻近壳体1004的上表面的连接器1010。然而，凹入位置可与连接器1010相对于壳体1004的其它定向和位置相关联。图10的示例可与参考其它示例描述的各种致动器和偏置机构相关联。

图11是根据一示例的计算系统的端口1100的侧视图。端口1100包括被示出为在伸出位置的连接器1110、连接器支座1120和枢轴臂1130。枢轴臂1130通过连接器销1134连接到连接器支座1120，并通过枢轴销1136连接到连接器1110。信号电缆1144提供与连接器1110的通信。连接器1110被示出为在从壳体1104突出的伸出位置，从而插头可在与壳体1104的倾斜轮廓相关联的上突出物外的位置被完全插入和接合。

图12是根据一示例的计算系统的端口1200的俯视图。端口1200包括连接器1210、套筒1220、枢轴臂1230、弹簧1240和信号电缆1244。弹簧1240可以是螺旋扭转弹簧，并沿顺时针方向偏置枢轴臂1230，以将连接器1210偏置到凹入位置。连接器1210被示出为在凹入位置，枢轴臂1230通过弹簧1240而沿顺时针方向旋转。端口1200可被安装到计算系统的主板1202。连接器1210包括连接器凸片1216。套筒1220包括套筒插头槽1222、套筒连接器槽1224和对应于枢轴臂1230的枢轴销（未示出）的枢轴孔。枢轴臂1230包括插头销1232、连接器销1234和枢轴销。

端口1200可包括用于提供偏置力的可替代示例。例如，弹簧可与连接器凸片1216相关联，被紧固到主板1202或套筒1220。拉伸弹簧可被连接在套筒1220和插头销1232和/或连接器销1234之间。

可替代示例可包括与计算系统的壳体中邻近端口的开口相关联的门。门可被构造为基于插入力来接收插头。门可响应于插头插入而被触发打开，并基于弹簧力或致动器使连接器从凹入位置移动到伸出位置。门可提供由插头接触的区域，以接收用于加载弹簧以伸出连接器的力。门可遮盖端口，并防止灰尘进入，并可以被制成类似于计算系统的壳体。

图13是基于与根据一示例的计算系统的端口相关联的方法的流程图1300。在步骤1310中，插头可以被接收在计算系统的端口处，其中端口包括可移动连接器。插头可例如基于接触或接近而被接收。在步骤1320中，可移动连接器可响应于接收插头而从凹入位置延伸到伸出位置，以接合插头。延伸可基于插头的插入力，或机动化的/带动力的致动器的延伸力。

本发明的广度和范围不应该被任何上述示例限制，而应根据下面的权利要求及其等同物来限定。

Claims (13)

1.一种计算系统的端口，包括：

连接器，在凹入位置和伸出位置之间能移动；和

延伸机构，响应于插头的存在而使所述连接器从所述凹入位置延伸到所述伸出位置以接合所述插头，

其中所述延伸机构用于接收来自所述插头的插入力，并基于所述插入力延伸所述连接器。

2.根据权利要求1所述的端口，其中所述延伸机构包括枢轴臂，所述枢轴臂具有用于接触所述插头以将所述插入力转换成用于延伸所述连接器的延伸力的接收区域。

3.根据权利要求1所述的端口，其中所述延伸机构包括枢轴，以能枢转地安装所述连接器。

4.根据权利要求1所述的端口，其中所述延伸机构用于检测所述插头的存在，并基于致动器产生延伸力，以延伸所述连接器。

5.一种计算系统的端口，包括：

套筒；

连接器，在所述套筒中在凹入位置和伸出位置之间能移动以接合插头；和

枢轴臂，被能枢转地安装到所述套筒和所述连接器，以将来自所述插头的插入力转换成用于将所述连接器延伸到所述伸出位置的接合力。

6.根据权利要求5所述的端口，其中所述枢轴臂进一步包括销，以接收所述插入力。

7.根据权利要求5所述的端口，进一步包括弹簧，以朝向所述凹入位置偏置所述连接器。

8.根据权利要求5所述的端口，进一步包括与所述连接器相关联的信号电缆。

9.根据权利要求5所述的端口，其中所述端口为通用串行总线端口。

10.一种用于将插头连接到计算系统的端口的方法，包括：

将计算系统的端口的可移动连接器偏置到凹入位置；

在插头被所述可移动连接器接收时，将所述可移动连接器从所述凹入位置延伸到伸出位置，以接合所述插头；以及

将来自所述插头的插入力转换为用于基于所述插入力延伸所述连接器的延伸力。

11.根据权利要求10所述的用于将插头连接到计算系统的端口的方法，进一步包括在所述端口检测所述插头，并基于所述检测产生延伸力。

12.根据权利要求10所述的用于将插头连接到计算系统的端口的方法，其中位于所述凹入位置的所述连接器在所述计算系统的壳体的接近所述端口的切面之后，位于所述伸出位置的所述连接器基本上不垂直于所述切面。

13.根据权利要求10所述的用于将插头连接到计算系统的端口的方法，进一步包括响应于所述插头的移除而将所述连接器定位在所述凹入位置。