CN1318843A - 用于保护电子装置的连接器的挡板开闭机构 - Google Patents

Abstract

一种挡板开闭机构,具有挡板,用于打开和关闭在笔记本计算机的壳体中形成的开口;可转动地支撑着转动板的第一轴部分和第二轴部分,它们通过弯曲所述挡板在所述挡板中被形成;从外部被插入插入口的打开销。所述第一轴部分和所述第二轴部分的位置按照转动板的高度被设置,使得用于向壳体外部打开所述挡板的转矩大于在壳体内部使挡板转动的转矩。借此,可以减少转动板的高度,因此可以使挡板开闭机构被作得较薄。

Description

用于保护电子装置的连接器的挡板开闭机构

本发明涉及一种用于打开或关闭用于保护电子装置之连接器的挡板的机构，具体地说，涉及适用于在薄的便携计算机和扩展装置之间连接的连接器的挡板开闭机构。

虽然便携计算机重量轻，体积小，并具有极好的便携性，但是，和台式计算机相比，其可以安装的功能受到限制。另一方面，在办公室和家庭中需要使用和台式计算机功能一样的便携计算机。为了满足这种要求，提供可以可拆卸地固定到计算机上的扩展装置，其被称为对接站或端口复制器。这些对接站具有用于容纳驱动单元的驱动部分，以及可以插入各种选择的卡的扩展槽。其对计算机提供驱动单元，例如硬盘、DVD、CD-ROM等，并提供装置扩展功能，例如PCI扩展卡、ISA扩展卡、PC卡等等。端口复制器一般包括无源部件，并提供扩展的装置，例如PC卡槽、I/O端口连接器(鼠标连接器和键盘连接器)、PC卡控制器、EEPROM等等。

便携计算机和扩展装置分别具有连接器，用于使两者电气相连。因为便携计算机便于携带，并且操作条件苛刻，因此需要保护便携计算机的连接器，使得在便携计算机不和扩展装置连接的情况下，便携计算机的连接器不受环境的影响。作为一种保护方法，在计算机的壳体中相应于连接器的位置提供一个挡板开闭机构。当只使用计算机时，挡板便被关闭，以便保护计算机。当使计算机和扩展装置相连时，只要计算机的位置和扩展装置对准并和扩展装置相连，挡板便被自动地打开，因而露出了在计算机侧的连接器，并且该连接器被连接到扩展装置侧的连接器上。

作为常规的挡板开闭机构的一个例子，在下面的说明中给出一种提供在便携个人计算机(以后称为PC)中的挡板开闭机构78(见图9和图10)。

如图9所示，在PC 80的下部，要和扩展装置82相连的阳连接器86被提供在基底90的下表面上，使得其面朝下。在要和PC 80相连的扩展装置82中，提供有面朝上的待与阳连接器86相连的阴连接器92。

此外，在PC 80的壳体102的底部形成有相应于阳连接器86的开口104，并在壳体102内提供有两个挡板110A、110B，用于打开或关闭开口104。

如图10所示，通过弯曲挡板110A的挡板主体112A的两端而形成转动板114A。转动板114A被第一轴部分116A可转动地支撑着，使得挡板110A可以转动。同样，转动板114B被提供在挡板110B的挡板主体112B的两端。转动板114B被第二轴部分116B可转动地支撑着，使得挡板110B可以转动。

此外，在挡板110A、110B的邻接表面118上形成有插入口122，在其中插入设置在扩展装置82中的引导销120。注意本说明中使用的“邻接表面”指的是当两个挡板关闭时相互邻接的侧壁表面。

引导销120和阴连接器92被相互整体地形成。引导销120的顶端被制成锥形，在被插入插入口122中时，其适用于打开挡板110A、110B。其中插入引导销120的孔(未示出)被整体地形成在阳连接器86的两端。虽然这些连接器本身不能被控制使得它们在PC与扩展装置相连时被相互对准，但是，只要PC和扩展装置大致相互定位，引导销120便首先打开挡板，然后插入阳连接器86的孔中，借以使两个连接器被精确定位并相连。

如果在把PC 80连接到扩展装置82中时引导销120被插入插入口122中，便由引导销120的锥形表面120C对插入口122的边缘122E施加一个力，因此，便有转矩以第一和第二轴部分116A、116B为轴线作用到挡板110A、110B上。所述转矩指向箭头U的方向，使得挡板110A、110B在壳体102的外部被打开。这样，挡板110A、110B被打开，并且通过引导销120,PC被引导到阳连接器86和阴连接器92啮合的位置。当完成连接时，挡板110A、110B被完全打开，如图11所示。

虽然如前所述，引导销120也被用作销钉以用于向外部打开挡板110A、110B，但是一直广泛使用一种这样的挡板开闭机构，其中固定地设置有用于向外部打开挡板110A、110B的附加销钉(未示出)，以用于实现连接。

附带说明，小的电子装置例如PC 80等趋向于被制造得越来越小和越来越薄。因此，非常需要减少挡板110的转动板114的高度H1(见图10)，从而使得挡板开闭机构78变薄。

不过，如果转动板114的高度H1被减少，则存在这样的问题，即，常规的挡板开闭机构不能进行足够的打开和关闭操作。在把PC固定到扩展装置上时，挡板110A、110B必须沿图10所示箭头U的方向转动，以便露出阳连接器86。如果转动的半径H1变小，则邻接表面118之间的间距、即挡板打开的程度在挡板被打开时不能被设置得足够宽。因为阳连接器86不能被充分地暴露，所以挡板将干扰阳连接器86或阴连接器92。

为了解决这个问题，设想使第一轴部分116A和第二轴部分116B之间的间距X加宽。不过，即使只加宽间距X，引导销120在两点(以后称为作用点)处首先与插入口122的边沿122E接触的位置将位于第一轴部分116A和第二轴部分116B的内部，因而转矩沿和箭头U所述方向相反的方向施加到挡板110A、110B上。因而，不能获得沿打开挡板的方向的转矩。

在另一方面，尝试获得可以打开挡板的转矩，其中通过扩大插入口122以增加边沿122E的直径，并且还通过加厚引导销以使作用点之间的间距加宽。不过，使高度H1降低意味着从挡板主体的表面到阳连接器86的表面或者到基底90的表面的长度变短。基底将被提供有大的孔，引导销120的最厚的部分被插入所述孔中。因此，因为基底受到图形形式的限制，所以引导销120的长度也需要被缩短。

如果引导销120被缩短，则阴连接器92将达到挡板的位置，因而，在挡板110A、110B被完全打开之前构成干扰。此外，通过减少引导销120的锥形部分的高度，进行了相对于引导销120的小行程打开大挡板的尝试。不过，如果锥形部分的高度太低，则具有不能获得沿箭头U方向的用于打开挡板所需的足够转矩的限制。

此外，引导销和与引导销配合的孔需要和连接器整体地形成，因为在两个连接器的接触部分需要高的精度，以便进行两个连接器的固定。因此，如果引导销120被加厚，则连接器本身的尺寸增加，因而需要相应地增加挡板的打开程度。因此，使高度H1降低具有诸多的困难。

此外，进行了通过提供不同于引导销的专用部件来打开挡板的尝试。不过，构成专用部件作用点的表面的倾斜角度需要是一个预定的值或者一个较大的值，以便在作用点处施加足以打开挡板的转矩。为此，专用部件的高度必须较高。即使挡板可被打开，专用部件将和基底90碰撞，因而不能进行PC的安装。

本发明是根据上述用于打开或关闭用于保护薄的PC连接器的挡板的机构的反复尝试的基础上作出的。因而，通过本发明要解决的问题是提供一种用于保护薄电子装置的连接器的挡板开闭机构。更具体地说，本发明涉及一种能够打开挡板、并且即使在从挡板表面到连接器的距离较短时也不会干扰连接器的挡板开闭机构。

本发明的实施例涉及一种当具有第一连接器的第一电子装置和具有可与该第一连接器连接的第二连接器以及用于保护该第二连接器的挡板的第二电子装置连接时的挡板开闭机构。所述第一电子装置具有打开销，所述打开销借助于一个推动装置沿其突出的方向被推动，因而使第一电子装置和第二电子装置连接时打开挡板。打开销借助于一个弹簧沿其突出的方向被推动，如果打开销碰到第二电子装置的内部，则所述弹簧被按压，因此，所述打开销沿第一电子装置的方向被按压。第二电子装置具有壳体、在所述壳体的第二连接器部分中形成的开口、在所述开口中形成的两个挡板、以及在所述两个挡板的邻接表面中形成的插入口，使得当第一连接器和第二连接器连接时，其可以与打开销接合。

利用上述结构，打开销和插入口接合并打开挡板。在这个实施例中，两个挡板在其上转动的转轴之间的间距被加宽。因此，即使第二电子装置是薄型的，也可以获得足够的挡板的打开度。即使两个挡板的转轴之间的距离被加宽，打开销也可以提供具有与被加宽的距离相应的间距的作用点，并且所述打开销被这样形成，使得其具有斜的表面，因而可以获得用于打开挡板的转矩。打开销被能够产生足以打开挡板的转矩的弹簧推动。在连接两个电子装置的最后阶段，在打开销碰上第二电子装置的基底等的情况下，由所述基底施加的力抵抗所述的推动力，并把打开销推入第一电子装置中，因此，连接操作不可能被干扰。因此，可以按照作用点和转矩的条件来确定打开销的构型。

也就是说，即使在第二电子装置变薄且因而打开销不能得到足够的行程时，打开销也可以被形成为使得其具有距第一连接器的上表面足够的高度。因此，在打开挡板的初始阶段，因为挡板具有足够的打开程度，打开销便不可能干扰第一连接器。此外，虽然打开销可以具有用于提供作用点的斜的表面，但是，可以确定由所述斜的表面和在插入口周围的挡板主体形成的角度以便产生足以打开挡板的转矩而又不受高度的限制。

本发明的另一个实施例涉及具有上述挡板开闭机构的便携计算机和扩展装置。

在利用连接器连接薄的电子装置和另一个电子单元时，本发明能够提供一种用于保护所述薄电子装置的连接器的挡板开闭机构。即使薄的电子装置没有足够的空间接收用于打开所述挡板的打开销，本发明的开闭机构也能提供一种不干扰连接器连接的用于打开所述挡板的开闭机构。

图1是具有本发明实施例的挡板开闭机构的便携个人计算机的分解透视图，同时示出了一种扩展装置；

图2是表示本发明的实施例的挡板开闭机构的结构的分解透视图；

图3是在打开销和挡板邻接的状态下的截面侧视图；

图4是在挡板开始打开的状态下的局部放大透视图；

图5是在挡板开始打开的状态下的截面侧视图；

图6是挡板处于完全打开状态下的截面侧视图；

图7是表示通过基底按压打开销的截面侧视图；

图8是表示通过基底按压打开销的局部放大的透视图；

图9是具有本发明实施例的常规挡板开闭机构的便携个人计算机的分解透视图，同时示出了一种扩展装置；

图10是表示常规的挡板开闭机构的结构的分解透视图；以及

图11是在连接器被连接的状态下常规挡板开闭机构中的挡板在被打开状态下的透视图。

下面结合附图说明本发明的实施例。以被提供在便携个人计算机上的挡板开闭机构20(见图1和图2)和扩展装置作为本发明的实施例的一个例子进行说明。

如图1所示，在便携个人计算机(下面称为PC)22的下部，在基底50的背面提供有待与扩展装置24连接的低高度型阳连接器26，使得所述阳连接器面朝下，并且待与阳连接器26连接的阴连接器30被提供在扩展装置24上，使得其面朝上。

此外，在PC 22的壳体32的底面上提供有相应于阳连接器26的开口34，并在壳体22内提供有作为闸板的用于打开或关闭开口34的两个挡板40A、40B。

如图2所示，通过弯曲挡板40A的挡板主体42A的两端形成转动板44A。转动板44A被第一轴部分46A可转动地支撑着，因此挡板40A可以转动。类似地，通过弯曲挡板40B的挡板主体42B的两端形成转动板44B。转动板44B被第二轴部分46B可转动地支撑着，因此挡板40B可以转动。

转动挡板44A,44B的高度H2比常规的挡板开闭机构78的转动挡板14A,14B的高度H1低。借此，在基底50和挡板主体42A,42B之间的间距D(见图3)被减少到6.2mm。

此外，张力螺旋弹簧52被安装在挡板主体42A,42B的两个端部的上表面(内表面)上。当扩展装置24不与PC 22相连时，通过张力螺旋弹簧52的张力使挡板40A、40B处于关闭状态。

此外，在挡板40A、40B的邻接表面54内形成沿转动方向W的细长的插入口58。插入口58沿转动方向W的相对边沿之间的间距d2大于常规PC 80中的间距d1(见图10)，该间距d2被选择成使得其大约等于第一轴部分46A和第二轴部分46B之间的间距L。

此外，在扩展装置24的阴连接器30的其中一个纵向端部上，提供有用于打开挡板40的销钉60，使得所述销钉被插入插入口58并从其中伸出。打开销60具有被形成在其尖端部分的平坦表面60F，还具有斜的表面60T，其从平坦表面60F的端部向着底部形成，并分别沿着转动方向W和挡板40A、40B的边沿58E邻接。

斜的表面60T和插入口58所形成的角度、即斜的表面60T和挡板主体42所形成的角度α(见图3)是45度。这样使得挡板40A、40B容易被打开。此外，当PC 22和扩展装置24连接时，PC 22中的基底50的背面撞击打开销60的平坦表面60F(见图7)。这可以稳定连接器的连接的状态。

此外，打开销60被压缩螺旋弹簧64沿突出的方向推动，使得其可以沿上下方向T运动。如果基底50撞击平坦表面60F并推动打开销60，则把打开销压入扩展装置24中，因而高度降低。这种结构尤其有用，因为在薄的笔记本计算机中，难于提供用于接收高的打开销60的间距。

注意在阴连接器30的两侧上，扩展装置24整体地提供有引导销70，其用于使连接器定位，但是对于打开或关闭挡板的操作没有帮助。

下面说明打开销60被插入插入口58中以打开挡板40A、40B的情况。

如图3所示，为了使PC 22和扩展装置24相连，在PC 22的底部中的开口34被移动到扩展装置24的阴连接器30附近，使得打开销60相对于插入口58定位。在这个位置状态下，打开销60的斜的表面60T与插入口58的边沿或插入口58的口58E接触。

接着，如果PC 22借助于其净重被向下降低，便对边沿58E施加一个力，如图4和5所示。此外，在第一轴部分46A和第二轴部分46B上作用有转矩，因而挡板40A、40B向着壳体32的外部打开，从而使挡板40A、40B开始打开。当此发生时，压缩螺旋弹簧64的弹性力被选择成使得其具有足够的强度阻止打开销60被按压。

在第一轴部分46A和第二轴部分46B之间的间距L被设置得如此之宽，使得即使转动板的高度H较低，也能把挡板保持在预定的打开程度。在插入口的相对的边沿58E之间的间距也按照间距L被设置得较宽。假定打开销60首先与插入口的边沿58E接触的位置作为作用点，由图3显然可见，作用点分别位于第一轴部分46A和第二轴部分46B的右下方的位置。这是重要的，以便使打开销60的斜的表面60T和插入口的边沿58E接合，从而沿箭头U的方向对挡板施加转矩。如果和间距L相比，作用点之间的间距太窄，则以第一和第二轴部分作为转轴作用在挡板40A、40B上的转矩将沿使挡板向内转动的箭头I方向被施加，因此挡板将不会打开。

此外，如果PC 22被向下降低，则挡板40A、40B被完全向外打开，如图6所示。即挡板40A、40B处于其完全打开的状态，此外，基底50碰到打开销60的平坦表面60F。因此，打开销60被向下推动，因而向下运动。注意引导销70被置入阳连接器26的开口(未示出)中，借以精确地确定两个连接器的位置。

此外，如果PC 22被降低，则阳连接器26和阴连接器30完成连接，如图7和8所示。当此发生时，打开销60受到来自基底50的推力F(见图8)作用并向下移动，在PC 22和扩展装置24之间的接合不可能受到打开销60的干扰。

应当指出，虽然象常规结构中那样，在其中插入有扩展装置24之引导销70的插入口72被形成在挡板40A、40B的邻接表面54上，但是引导销70不可能接触插入口72的打开的边沿，因为在使PC 22和扩展装置24连接时，在打开销60的斜的表面60T和插入口58的边沿58E接触的同时，挡板40A、40B打开。

如上所述，在挡板开闭机构20中，在阳连接器26和阴连接器30被连接之前，挡板被完全打开，因而即使转动板44的高度H2(见图2和图3)被减小以便形成薄的挡板开闭机构，挡板的打开和关闭也能够平滑地进行。这使得可以实现更薄的OC 22。

因为上述的实施例仅仅是本发明的一个例子，当然，按照本发明的挡板开闭机构的范围不限于上述的实施例。此外，在权利要求中定义的术语也不得解释为按照本发明的实施例限制的术语。

Claims (9)

1．一种用于连接第一电子装置和第二电子装置的挡板开闭机构，所述第一电子装置具有第一连接器，所述第二电子装置具有可与所述第一连接器连接的第二连接器，还具有用于保护所述第二连接器的两个挡板，其中：

所述第一电子装置具有打开销，

所述打开销借助于弹簧沿其突出的方向被推动，并当所述第一电子装置和所述第二电子装置连接时打开所述两个挡板，如果所述打开销碰到第二电子装置的内部，则借助于所述弹簧的按压，使所述打开销沿所述第一电子装置的方向被按压；以及

所述第二电子装置具有：

具有在所述第二连接器部分处形成的开口的壳体，所述开口被所述两个挡板打开和关闭，以及

在所述两个挡板的邻接表面上形成的插入口，使得当所述第一连接器和所述第二连接器连接时，其可以和所述打开销接合。

2．如权利要求1所述的挡板开闭机构，其特征在于，所述第一连接器具有和其成一个整体的引导销，并且所述第二连接器具有和其成一个整体的孔，所述引导销被置入所述孔中。

3．如权利要求1或2所述的挡板开闭机构，其特征在于，

所述打开销在和所述插入口接触的位置具有斜的表面；

所述两个挡板通过转动板被可转动地支撑在第一轴部分和第二轴部分上，所述转动板分别通过弯曲所述两个挡板的两个端部而被形成；以及

所述斜的表面首先与所述插入口接触的位置相对于所述第一轴部分和所述第二轴部分的位置被这样限定，即：使得沿着使所述两个挡板从所述第二连接器的内部向外部转动的方向施加转矩。

4．如权利要求3所述的挡板开闭机构，其特征在于，由两个所述斜的表面和在所述插入口周围的所述挡板的表面所形成的角度在30度到60度的范围内。

5．如权利要求1到4任何一个所述的挡板开闭机构，其特征在于，所述第一电子装置是扩展装置，所述第二电子装置是便携个人计算机。

6．一种电子装置，其具有第二连接器和两个挡板，并且可以和一个单独的电子装置连接，

所述单独的电子装置具有可以和所述第二连接器连接的第一连接器，还具有一个打开销，所述打开销借助于弹簧沿其突出的方向被推动，并当所述电子装置和所述单独的电子装置连接时打开所述两个挡板，如果所述打开销碰到所述电子装置的内部，则借助于所述弹簧的压缩使所述打开销沿所述被连接电子装置的方向被按压，

其中所述电子装置还包括：

具有借助于在所述第二连接器部分处形成的所述两个挡板打开的开口的壳体；以及

在所述两个挡板的邻接表面上形成的插入口，使得当所述电子装置和所述单独的电子装置连接时，其可以和所述打开销接合。

7．如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是便携个人计算机，所述单独的电子装置是扩展装置。

8．一种电子装置，其具有可和第二连接器连接的第一连接器，所述第二连接器被配备在一个单独的电子装置中，并且所述电子装置能够和该单独的电子装置相连，

所述单独的电子装置包括具有在所述第二连接器部分处形成的开口的壳体，第二连接器，被形成用于关闭所述开口的两个挡板，以及在所述两个挡板的邻接表面上形成的插入口，其中

所述电子装置具有沿突出的方向被弹簧推动的打开销；

当所述电子装置和所述单独的电子装置连接时，所述打开销打开所述两个挡板；以及

如果所述打开销碰到所述单独的电子装置的内部，则借助于所述弹簧的压缩，使所述打开销沿所述电子装置的方向被按压。

9．如权利要求8所述的电子装置，其特征在于，所述电子装置是扩展装置，所述单独的电子装置是便携个人计算机。

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