具有可使连接器延伸和缩回的双滑致动器的电子装置的制作方法

专利名称：具有可使连接器延伸和缩回的双滑致动器的电子装置的制作方法
技术领域：
本申请案大体上涉及手持式电子装置，例如含有非易失性快闪存储器的快闪驱动器， 所述手持式电子装置个别地包含允许装置与主机系统的可移除连接的配套插头，例如遵 循通用串行总线(USB)标准的电插头。
背景技术：
通常被称为快闪驱动器的一种类型的非易失性半导体快闪存储器是含有USB插头作 为其整体部分的小型手持式便携装置。USB插头在使用期间被插入到例如个人计算机 (PC)、笔记本型计算机、便携式数字助理(PDA)等主机系统的USB插座中。快闪驱动 器内的存储器系统通过用于在存储器系统与主机系统之间传送数据的USB连接器插头电 连接到主机系统。存储器系统也通过USB连接器插头接收运作电力。所述USB连接器 插头符合通用串行总线规范(修订版2.0的第6章)，包含针对连接器的机械规范。 一类 USB快闪驱动器由本申请案的受让人晟碟公司(SanDisk Corporation)以其Cruzer商标 售卖。
一类快闪驱动器包含盖帽，其供用户在装置不使用时放于USB连接器插头上以便防 止灰尘和其它微粒物质进入插头的开口。此些盖帽是最常见的简单塑料覆盖物，易于用 手将其滑上插头和从插头滑下。然而， 一些可移除盖帽具备更强制的附接机构，其以可 移除方式将所述盖帽闩锁到插头。此些盖帽在从USB插头移除时，通常被快闪驱动器的 用户丢失。
另一类快闪驱动器包含允许用户在USB插头不使用时将USB插头收回到快闪驱动 器的主体中的机构。使包含快闪存储器模块的插头组合件可沿快闪驱动器主体的长度， 在极限位置之间滑动， 一个位置是USB插头从主体的一端延伸出足以插入到主机系统的 配套插座中的距离的位置，且另一个极限位置是插头被完全收回到主体中的位置。以 Cruzer Titanium和Cruzer Micro商标售卖的晟碟(SanDisk)快闪驱动器包含此滑动机构。 附接到所述滑动机构的旋钮穿过快闪驱动器主体的顶部上的狭长开口延伸出来，使得其 可易于用手操纵以使插头延伸穿过主体一端处的另一开口且使插头穿过所述开口而收回。当所述机构通过弹性啮合式掣子而处于完全延伸和完全收回位置时，所述机构相对 于主体强制固持，通过用户在旋钮被推动的同时将所述旋钮推入主体中，以使所述机构 从主体的端部开口延伸或收回，来释放所述弹性啮合式掣子。

发明内容
并非用户直接移动连接器组合件以使USB插头或其它连接器相对于装置的主体而延
伸和收回，而是已出于此目的添加了中间外壳。电子装置具有三个主要组件外壳、外
部包壳以及由外壳承载的连接器组合件。可用手使外壳相对于连接器组合件和外部包壳 两者而移动。连接器组合件由闩锁机构在两个稳定位置中的任一者处固持到外部包壳， 一个位置是连接器从包壳延伸出来的位置，且另一个位置是连接器收回到包壳中的位置。 释放此闩锁机构，从而使连接器能够通过中间外壳的移动而在这两个位置之间移动。当 此闩锁被释放时，外壳的移动接着(例如，通过制动机构)与连接器组合件耦合，以便 允许用手将连接器组合件从其两个稳定位置中的一个位置移动到另一个位置。当连接器 组合件到达其另一稳定位置时，连接器组合件再次变为被闩锁到外部包壳。
快闪驱动器的用户通过简单地使中间外壳沿外部包壳前后滑动来实现这一切。使外 壳在一个方向上沿外部包壳滑动致使连接器组合件从其闩锁位置中的一者释放，且随后 使外壳在相反方向上滑动致使连接器组合件移动到另一闩锁位置。形成和断开装置的三 个主要零件之间的连接无需其它移动。这是用于使连接器延伸和縮回的十分用户友好的 机构。
本发明的额外方面、优势和特征包含于对本发明示范性实例的以下描述中，所述描 述应结合附图来进行。
本文所引用的所有专利、专利申请案、文章、书籍、说明书、其它公开案、文献等 等均特此出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。在所并入的公开案、文献等等中 的任一者与本文献的正文之间在术语的定义或使用方面存在任何不一致或冲突的情形 下，应以本文献对所述术语的定义或使用为准。


图1展示示范性电子装置，其中所述电子装置的主要移动零件处于四个不同的位置
组合A、 B、 C和D;
图2A和图2B是图1中所示的电子装置的分解图，图2A从顶部右手位置观看主要组件，且图2B从下部右手位置观看主要组件；
图3A到图3E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1A中所示的 位置，图3A是所述装置外部的平面图，且图3B是所述装置外部的侧视图，图3C是在 图3A的截面3C-3C处截得的截面图，图3D是在图3B的截面3D-3D处截得的截面图， 且图3E是在图3B的截面3E-3E处截得的截面图4A到图4E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1B中所示的 位置，图4A是所述装置外部的平面图，且图4B是所述装置外部的侧视图，图4C是在 图4A的截面4C-4C处截得的截面图，图4D是在图4B的截面4D-4D处截得的截面图， 且图4E是在图4B的截面4E-4E处截得的截面图5A到图5E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1C中所示的 位置，图5A是所述装置外部的平面图，且图5B是所述装置外部的侧视图，图5C是在 图5A的截面5C-5C处截得的截面图，图5D是在图5B的截面5D-5D处截得的截面图， 且图5E是在图5B的截面5E-5E处截得的截面图6A到图6E展示电子装置的细节，其中所述电子装置的零件处于图1D中所示的 位置，图6A是所述装置外部的平面图，且图6B是所述装置外部的侧视图，图6C是在 图6A的截面6C-6C处截得的截面图，图6D是在图6B的截面6D-6D处截得的截面图， 且图6E是在图6B的截面6E-6E处截得的截面图；以及
图7是前面各图的电子装置中所包含的防护门组合件的放大透视图。
具体实施例方式
起初参看图1，例如快闪驱动器的实例电子装置具有例如USB插头的连接器11，期 望连接器11在非使用期间的位于装置内的储藏位置(图1A)与向外延伸以插入到某一 其它电子系统或装置(例如个人计算机或笔记本型计算机)的配套连接器(例如，USB 插座)中的活动位置(图1C)之间移动。当连接器U收回时，门13 (图1A)移动到适 当位置中以覆盖连接器11的端部。藉此，当装置不使用时，连接器11被良好地防护起 来。
图1A到图1D中所说明的装置具有三个主要零件。 一个零件是外部包壳15，其优选 如图所示是狭长的。第二个零件是狭长外壳17，可用手使其沿外部包壳15的长度，在 图1B与图1D中所示的极限位置之间前后滑动。外壳17的顶部表面上的隆起线19便于 用户在用一只手握住装置的同时，用大拇指或大拇指以外的手指抓紧外壳，以向外壳17提供相对于外部包壳的运动。外壳17的端部表面处的开口 21允许连接器11从外壳延伸 出来。
装置的第三个主要零件是连接器组合件，其包含连接器ll以及(优选)印刷电路板 (PCB)，所述印刷电路板上安装有一个或一个以上集成电路和其它电子组件(图1A到图 ID中未展示)以提供电子功能，例如非易失性存储器，连接器11的触点电连接到所述 印刷电路板。连接器组合件沿外壳17的长度为狭长的，且以可沿外壳的长度前后滑动的 方式承载于外壳内。然而，所述三个零件相对于彼此的可滑动性以下文所描述的方式受 到约束。
图1A中说明装置的一个稳定位置。连接器11收回到外壳17中以储藏，且门13关 闭。将连接器组合件闩锁到包壳15以防止其移动。为了释放此附接，在为使连接器11 从装置延伸出作准备中，使外壳17沿包壳15向后移动到图1B中所示的位置。当外壳处 于此位置时，除连接器组合件被释放之外，外壳17变为附接到连接器组合件。这接着允 许通过使外壳沿包壳15的长度向前移动来将连接器11推到装置外部以进入图1C中所示 的第二稳定位置。在此位置处，连接器组合件再次被闩锁到包壳15。可接着通过用户用 一只手握住装置的主体来将连接器ll插入到另一装置或系统上的配套连接器中且从另一 装置或系统上的配套连接器收回。
当期望使连接器11收回到外壳17中时，将外壳从图1C的位置向前推到图1D中所 示的位置，以释放连接器组合件到包壳15的闩锁。通过施加到外壳17的足够横向力来 断开处于图1B的位置时所建立的外壳17到连接器组合件的附接，以开始此运动。由于 当处于图1C的位置时连接器组合件被闩锁到包壳15，所以此横向力相对于连接器组合 件和包壳15两者而施加到外壳17。当处于图1D的位置时，外壳17再次被附接到连接 器组合件，同时连接器组合件到包壳15的闩锁己被释放。这接着允许外壳17和连接器 组合件作为一个单元而被收回到包壳15中，从而返回到图1A中所示的位置，其中连接 器组合件再次变为被闩锁到包壳15。
门13是任选的，但优选作为装置的一部分而提供，以便在装置不使用期间装置的零 件处于图1A中所示的位置时，限制灰尘和其它碎屑移动到装置中。门13以如下方式弹 性铰接当连接器11从外壳17延伸出时，门13通过连接器11而向下旋转。此情形在 从图1A的位置移动到图1B的位置时发生。当将连接器移回到外壳17中时，门13在弹 力的推动下返回到关闭位置。此情形在从图1D的位置移动到图1A的位置时发生。
并非将门13在外壳的端部开口 21的边缘处附接到外壳17，而是优选由可沿外壳17的长度移动的单独元件来承载门13，以在连接器11延伸到图1C中所示的位置时，使门 13縮回到外壳17中。这使得连接器11的整个长度可用于与主机装置的配套连接器连接。 举例来说，USB标准要求USB插头具有指定的无障碍长度以供插入到配套插座中。如果 门13附接到外壳开口 21的边缘，以在连接器11被推过开口时简单地向旁边摆动，那么 门将沿连接器11下侧的一部分延伸，且因此要求连接器11被制作得较长，以便提供USB 标准所要求的无障碍长度。因此，当外壳从图1B的位置移动到图1C的位置时，门13 所附接到的元件被拉入外壳17中。类似地，当外壳17从图1D的位置移动到图1A的位 置时，此元件移回到其原始位置。
如上文所述那样起作用的机构的结构细节在其余各图中展示。最初，图1A到图1D 中所说明的装置的主要零件在图2A和图2B的分解图中展示。外壳17由在经组合装置 中彼此附接的顶部部分17a和底部部分17b便利地形成。外壳内是连接器组合件23,其 优选为单式结构，其中连接器ll位于一端，且电子电路和组件(未图示)由其余部分25 承载。部分25可包含印刷电路板(PCB), —个或一个以上集成电路、各种无源组件等 附接到所述印刷电路板，且彼此电连接在一起并电连接到连接器11的电触点。此些组件 的组合的主要实例是形成快闪非易失性存储器系统的组件。
再次参看图2A和图2B，门13附接到U形金属弹簧27的支腿的端部，U形金属弹 簧27穿过外壳开口 21而移入且移出，以在连接器11穿过开口 21从外壳延伸出来时将 门13收回到外売中。门13被弹性地推动到所展示的直立位置中。因此，当连接器ll抵 靠着门13而移动并穿过所述门时，门13向下旋转成实质上为平坦的且在弹簧27的平面 内。但当连接器11收回到外壳17中时，门13接着弹性地返回到所展示的直立位置。
在此实例中，通过具有附接到外部包壳15的内侧表面的部分33的U形弹簧元件31 来提供上文所描述的连接器组合件23到包壳15的可控制闩锁(见图2A)。弹簧31的支 腿的端部35和36 (图2A中仅支腿35可见)向上翻，以沿相应的平行平坦表面37和39 骑在连接器组合件23的相对侧上。向内延伸的凹口 44和46位于表面37的相对端处。 类似地，在表面39的相对端处提供凹口 40和42。当连接器组合件23沿包壳15的长度 前后移动时，弹簧31的上翻端部35和36分别沿表面37和39移动。弹簧31的支腿以 如下方式弹性地向内偏置端部35和36抵靠着表面37和39被垂直推动，且因此当与 凹口相对地定位时，端部35和36移入凹口中。可将凹口形成为大体上与表面37和39 成直角，使得弹簧端部35和36在定位于所述凹口中时被强制闩锁。然而，优选以朝向 连接器11的微小角度形成后部凹口 40和44，以便更强制地固持弹簧端部35和36，防止其无意地与连接器组合件23脱离。进而防止连接器组合件23相对于包壳15的移动， 直到弹簧端部从凹口移出为止。
当所述零件移入图1A和图1C中的任一者的位置中时，此强制闩锁发生，如图3D、 图3E和图5D、图5E的相应横截面图中所示。弹簧33的端部35和36也向上突出穿过 外壳部分17b中由相应凸轮表面41和43限定的狭槽。这些凸轮表面的形状为向内延伸 的弧形，其中外壳部分17b的宽度在所述弧形的中间最小且在所述弧形的端部最大。当 外壳部分17b相对于包壳15而定位以致使凸轮表面41和43的任一端部承载弹簧端部 35和36时，弹簧端部被向外推动以将其从凹口移除，进而使连接器组合件23与包壳15 去耦。此情形发生在外壳17移入图1B和图1D中的任一者的位置中时，如图4D、图4E 以及图6D、图6E的横截面图中分别所示。
如上文所述，通过将手部运动施加到外壳17来移动连接器组合件。因此，为了此目 的，需要外壳17与连接器组合件23之间的可控制连接。在此实例中，这是通过短塑料 臂(其为连接器组合件23的一部分)的端部上的突起47和49以及外壳部分17b的相应 壁51和53的内侧表面上的配套掣子来提供的。掣子55和57形成于壁51上，如图2A 中所示。掣子58和60也提供于壁53的内侧上。外壳17与连接器组合件23之间的此连 接允许通过移动外壳来移动连接器组合件。此移动包含上文所述的图1B与图1C之间的 移动，以及再次在图1D与图1A之间的移动。突起47、 49以及相应掣子55、 57和58、 60还经协作成形以允许当连接器组合件23通过弹簧31闩锁到包壳15时，在将足够的 横向力施加到外壳后，外壳与连接器组合件之间的连接断开。此连接在图1A与图1B的 位置之间的运动开始时断开，且当移动在图1C与图1D之间开始时再次断开。
如最佳由图3E和图6E的横截面图所示，连接器组合件突起47和49被向外弹性地 推动到第一对相应外壳掣子57和58中，以将连接器组合件23在第一位置中附接到外壳 17。第二附接位置最佳在图4E和图5E的横截面图中展示，其中连接器组合件突起47 和49啮合相应的外壳掣子55和60。连接器组合件进而具有与外壳稳定连接的位置，通 过在连接器组合件通过其弹簧端部35和36闩锁到包壳时向外壳施加横向手部移动来改 变所述位置。
图7中展示门13及其支撑弹簧27的优选结构。为提供使门13偏置到直立位置中的 弹力，支腿67和69弹性地向彼此偏置。此内向力施加到门13的相应凸轮表面71和73， 其致使门13在无障碍时旋转到所展示的直立位置中。但同时，当连接器11从外壳17移 出时，门13可在相反方向上旋转以打开门。弹簧27经成形以与外壳部分17b合作(见图2A和图2B)，以相对于外壳17前后移 动，以便在连接器ll在图1C的位置中从外壳延伸出来时，将门13拉在外壳内。参看图 7，弹簧27的支腿67和69通过相应的垂直区段77和79连接到横杆75。参看图2A和 图2B,支腿67和69定位于底部外壳部分17b的内表面上的相应狭槽81和83中。垂直 区段77和79以如下方式在这些狭槽的底部延伸穿过外壳部分17b:弹簧27可相对于外 壳部分17b前后移动一受约束的距离。横杆75定位于外壳部分17b下位于从外壳部分 17b的底部延伸的突起85和87后面。(即，图2B的视图中的突起85和87右侧。)
提供形成于外部包壳15的内侧上的凸块89 (图2A)，以在外壳17相对于包壳15 而移动时，约束横杆75的不当移动。突起85和87的强制牵拉致使横杆75在外壳17从 图1A的位置移动到图1B的位置时，移动越过凸块89。(还参见图3C和图4C的横截面 图。)
尽管弹簧27在外壳17从图1B的位置移动到图1C的位置时，与外壳17 —起移动 一距离(还参见图4C和图5C的横截面图)，但凸块89约束横杆75的移动，使得当连 接器11从装置完全延伸(图1C)时，门13并不从外壳17延伸出来。此约束由弹性安 装的轨道86和88引起，轨道86和88紧靠在外壳17的下侧上的突起85和87后面，从 而在外壳相对于包壳15向前移动时，在横杆75上向下推。这在连接器ll延伸时，提供 将门13维持在外壳17内使得其不干扰连接器的所要结果。
当外壳17从图1C的位置移动到图1D的位置时，狭槽81和83的端部啮合垂直区 段77和79,以将弹簧横杆75强制推向前越过凸块89。(还参见图5C和图6C的横截面 图)。在外壳17被从图1D的位置向后拉到图1A的位置时，弹簧27通过与外部包壳15 的固有摩擦连接而被相对于外壳往前推。如果此摩擦不足，那么包壳15上的凸块89推 进弹簧27，以在包壳相对于外壳而向前移动时，使门13从外壳开口 21完全延伸出来。 (还参见图6C和图3C的横截面图)。接着允许门13弹回到图1A中所示的其防护位置。
尽管已关于木发明的示范性实施例而描述了本发明的各个方面，但将理解，本发明 有权在所附权利要求的完整范围内受到保护。
权利要求
1.一种便携式电子装置，其包括外部包壳，外壳，其可相对于所述包壳而移动，且其在其一端处具有开口，电连接器组合件，其由所述外壳承载，且可相对于所述外壳在所述连接器穿过所述外壳的开口延伸到所述外壳外的第一位置与所述连接器收回到所述外壳中的第二位置之间移动，以及闩锁机构，其位于所述装置内，所述闩锁机构相对于所述包壳而将所述连接器组合件固持在所述连接器延伸到所述包壳外的第三位置，且相对于所述包壳而将所述连接器组合件固持在所述连接器收回到所述包壳中的第四位置，所述闩锁可通过所述外壳相对于所述包壳和所述连接器组合件两者的移动而释放。
2. 根据权利要求1所述的装置，其另外包括制动机构，所述制动机构相对于所述外壳 而将所述连接器固持在所述第一和第二位置中，且允许所述连接器通过所述外壳相 对于所述包壳的手动移动而相对于所述包壳在所述第三位置与所述第四位置之间 移动，当所述连接器由所述闩锁机构相对于所述包壳而固持在所述第三位置和所述 第四位置时，所述制动机构可通过对所述外壳的手动推动而释放。
3. 根据权利要求2所述的装置，其中所述制动机构将所述连接器充分固持到所述外 壳，以允许当所述闩锁机构对所述连接器组合件与所述包壳的的所述闩锁被释放时 所述连接器通过对所述外壳的手动推动而相对于所述包壳在所述第三位置与所述 第四位置之间移动。
4. 根据权利要求1所述的装置，其中所述闩锁机构包含弹簧元件，其由所述包壳承载，所述弹簧元件经弹性偏置以啮合所述连接器组合 件中的开口，且进而将所述连接器组合件闩锁到所述包壳，以及凸轮表面，其作为所述外壳的一部分，当所述外壳、所述包壳和所述连接器组合 件相对于彼此而处于第五位置或第六位置中的任一者时，所述凸轮表面迫使所述弹 簧元件解除与所述开口的啮合。
5. 根据权利要求1所述的装置，其另外包括定位于所述外壳内的一个或一个以上集成电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。
6. 根据权利要求1所述的装置，其中所述连接器组合件另外包含一个或一个以上集成 电路，所述集成电路形成与所述连接器电连接的非易失性存储器。
7. 根据权利要求1所述的装置，其中所述连接器组合件的所述连接器包含USB插头。
8. —种便携式电子装置，其包括狭长外部包壳，外壳，其可沿所述包壳的长度移动，且其在其一端处具有开口， 电连接器组合件，其由所述外壳承载，且可相对于所述外壳在使所述连接器穿过其开口延伸到所述外壳外的第一位置与所述连接器收回到所述外壳中的第二位置之间移动，闩锁，其位于所述装置内，所述闩锁将所述连接器组合件强制固持固定于所述连 接器从所述包壳延伸的第三位置，且将所述连接器组合件强制固持于所述连接器收 回在所述包壳内的第四位置，所述闩锁通过所述外壳相对于所述包壳的移动而释 放，以及制动机构，其位于所述装置内连接于所述连接器组合件与主体之间，所述制动机 构(1)允许在所述连接器被闩锁到所述包壳时，用手使所述外壳相对于所述连接 器组合件在所述第一位置与所述第二位置之间移动，且(2)允许在所述连接器组 合件未被闩锁到所述包壳时，在所述外壳移动后用手使所述连接器组合件相对于所 述包壳在所述第三位置与所述第四位置之间移动。
9. 一种快闪存储器驱动器，其包括狭长外部包壳，狭长外壳，其可沿所述包壳的长度而移动，且其在第一端处具有开口，快闪存储器系统与电连接器的组合件，其定位于所述外壳内，且可沿所述外壳的 长度在使所述连接器穿过所述外壳的开口延伸到所述外壳外的极限位置与使所述 连接器收回到所述外壳内的一位置的极端位置之间移动，用于响应于所述外壳和所述组合件沿所述包壳的所述长度的移动而闩锁所述组 合件以使其无法相对于所述包壳而移动的构件，用于响应于被闩锁到所述组合件时所述外壳沿所述包壳的所述长度的移动而释 放所述闩锁的构件，以及用于将所述外壳选择性地固持到所述组合件以允许所述组合件通过所述外壳的 移动而相对于所述包壳移动的构件。
全文摘要
一种例如快闪存储器驱动器的手持式电子装置包含用于使连接器(11)延伸和收回的机构，所述连接器(11)例如为USB插头，且适合于啮合主机装置的配套连接器。当处于延伸和收回位置时，强制闩锁相对于外部包壳(15)固持所述连接器。单独的外壳部分(17)的移动解开所述连接器与外部包壳的闩锁，且还提供所述连接器的移动。当所述连接器收回到所述装置中时，防护门(13)遮蔽连接器开口，且当所述连接器延伸时，所述门收回到所述装置中，从而不干扰经延伸的连接器。
文档编号H01R13/60GK101606283SQ200780048355
公开日2009年12月16日 申请日期2007年12月12日 优先权日2006年12月29日
发明者宋正基, 德里克·新泽, 杰弗里·A·萨拉查, 迈克尔·L·西蒙斯, 迈克尔·S·罗伯茨, 迈克尔·艾伦·摩根斯特恩, 阿图罗·默尼奥特 申请人:桑迪士克股份有限公司