专利名称：可靠防止连接器损坏的电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子装置，例如笔记本型个人计算机。更具体地，本发明涉及包括第一连接器的电子装置，该第一连接器被设计用来容纳第二连接器。
背景技术：
笔记本型个人计算机是公知的。在笔记本型个人计算机的外壳内包含有主板。例如，在该主板上安装有电源的连接器，用于为中央处理单元(CPU)接收电能。另一方面，在该外壳中限定了一开口，以容纳电源单元的插头(plug)。该插头插入外壳的开口，以到达连接器。外壳的该开口的内径大于插头的外径。当插头固定在连接器中时，防止插头与外壳相接触。
当笔记本型个人计算机落在地面上，或者用力拉扯与该插头相连的电缆时，插头往往会受到大的冲击。主板上的连接器也会受到冲击。该连接器可能会被损坏。连接器可能会经常从主板上脱落。在这种情况下，应该用新主板更换该主板。笔记本型个人计算机的用户将为该更换支付高额的费用。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种能够可靠地防止连接器损坏的电子装置及其外壳。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于电子装置的外壳，该外壳包括外壳体，该外壳体限定了用于容纳插头的开口；和设置在该开口内的限制构件，该限制构件被设计为与插头相接触。
当将插头连接到外壳内的连接器时，插头被插入该开口以到达连接器。由于限定构件位于开口内，所以对插头施加冲击时插头与限制构件相接触。从而基于插头和限制构件之间的接触来限制插头的移动。冲击没有传递到连接器。由此，可靠地防止了连接器受到损坏。该限制构件可以集成到外壳体上。
可以在限制构件中限定接触面以接触插头的周面或圆柱面。限制构件可以包括环形构件，该环形构件在其内周面限定有接触面。插头的圆柱面可靠地抵(receive)在环形构件的内表面处。从而，可靠地防止了连接器受到损坏。
限制构件可以具有第一接触面和第二接触面，将第一接触面设计为与插头的小圆柱面相接触，将第二接触面设计为与直径大于小圆柱面直径的大圆柱面相接触。在这种情况下，限制构件可以包括在内表面处限定第一和第二接触面的环形构件。插头的小圆柱面和大圆柱面分别可靠地抵在该内表面(即，环形构件的第一和第二接触面)上。因此，可靠地防止了连接器受到损坏。
限制构件可以具有接触面，将该接触面设计为与在小圆柱面和直径大于小圆柱面直径的大圆柱面之间限定的台阶相接触。当沿垂直于台阶的方向对限制构件施加冲击时，插头的台阶可以抵在限制构件的接触面上。从而可靠地防止了连接器受到损坏。在这种情况下，限制构件可以包括环形构件，将该环形构件的内表面设计为与该小圆柱面相接触。
根据本发明的第二方面，提供了一种电子装置，其包括容纳插头的连接器；限制构件，与连接器间隔开并被设计为与插头相接触。
当将插头连接到电子装置中的连接器时，该插头被容纳在连接器中。将限制构件设计为在向插头施加冲击时与插头相接触。由此基于插头和限制构件之间的接触来限制插头的移动。冲击没有传递到连接器。从而可靠地防止了连接器受到损坏。
可以在限制构件中限定接触面以接触插头的周面或圆柱面。该限制构件可以包括在其内周面处限定有接触面的环形构件。插头的圆柱面可靠地抵在该环形构件的内表面处。从而可靠地防止了连接器受到损坏。
该限制构件可以包括第一接触面和第二接触面，将第一接触面设计为与插头的小圆柱面相接触，将第二接触面设计为与直径大于小圆柱面直径的大圆柱面相接触。在这种情况下，限制构件可以包括在内表面限定有第一和第二接触面的环形构件。插头的小圆柱面和大圆柱面分别可靠地抵在该内表面(即，环形构件的第一和第二接触面)上。从而可靠地防止了连接器受到损坏。
该限制构件可以具有接触面，将该接触面设计为与限定在小圆柱面和直径大于小圆柱面直径的大圆柱面之间的台阶相接触。当沿垂直于台阶的方向对限制构件施加冲击时，插头的台阶可以抵在限制构件的接触面上。从而可靠地防止了连接器受到损坏。在这种情况下，限制构件可以包括环形构件，将该环形构件的内表面设计为与小圆柱面相接触。
可以将连接器安装在上述电子装置中的印刷电路板上。该电子装置的主要电路组件通常安装在印刷电路板上。在传统的电子装置中冲击从插头直接传到连接器。在这种情况下，印刷电路板上的连接器易于受损。另一方面，插头与根据本发明的电子装置中的限制构件相接触。可靠地防止了连接器受到来自插头的冲击。从而保护连接器不受冲击的影响，以使得连接器能够避免受到损坏。在这种情况下，可以将限制构件静态地固定到外壳上，将该外壳设计为至少包含该印刷电路板。例如，可以将限制构件集成到外壳上。例如，可以采用成型工艺(molding process)来实现限制构件与外壳的一体化，以使得可以以便利的方式获得与外壳一体化的限制构件。
电子装置可以使用任何类型的连接器来代替上述插头和连接器的组合。本发明可以应用于任何类型的连接，例如插入连接器和内孔连接器(male and female connector)之间的连接。
本发明的上述和其它目的、特征和优点将通过以下结合附图对优选实施例的说明而变得明了，在附图中图1是一透视图，示意性地示出了作为电子装置的具体示例的笔记本型个人计算机的整体结构；
图2是笔记本型个人计算机的侧视图，示意性地示出了用于插头的开口；图3是沿图2中的线3-3截取的剖视图，示意性地示出了主外壳的内部结构；图4是沿图3中的线4-4截取的放大的部分剖视图；图5是插头和连接器的放大的部分剖视图；图6是与图4相对应的放大的部分剖视图，示意性地示出了受到冲击的插头；图7是与图4相对应的放大的部分剖视图，示意性地示出了受到冲击的插头；和图8是与图4相对应的放大的部分剖视图，示意性地示出了受到冲击的插头。
具体实施例方式
图1示意性地示出了作为电子装置的具体示例的笔记本型个人计算机11。笔记本型个人计算机11包括作为主要附件的薄主外壳12。显示器外壳14与主外壳12相连，以绕着旋转轴13相对转动。诸如键盘15和定点设备16的输入设备位于主外壳12的正面上。液晶显示(LCD)板17位于显示器外壳14内。
AC适配器18的插头19插入主外壳12的侧壁。例如，从电源插座(未示出)向AC适配器18提供交流电。AC适配器18用于将交流电转换为直流电。将直流电通过插头19提供给笔记本型个人计算机11。
如图2所示，在主外壳12的侧壁内限定有圆形开口21。开口21被设计用来容纳插头19。连接器22与开口21相对。连接器22被设计用来容纳插头19。稍后将详细描述开口21和连接器22的结构。
如图3所示，印刷电路板或主板23位于主外壳12内。主要的电路组件(例如，CPU、存储器芯片等)安装在主板23上。例如，CPU执行基于暂时存储在存储器芯片中的操作系统(OS)、应用软件程序等的处理。用户可以通过上述键盘15和定点设备16输入各种数据和指令，以用于CPU的处理。
连接器22安装在主板23上。在连接器22和主外壳12之间限定有预定的间隔。插头19通过插口21容纳在连接器22中。当通过这种方式在插头19和连接器22之间建立电连接时，可以从电源插座向主板23上的CPU、存储器芯片和其它电子组件提供电能。
如图4所示，插头19包括由树脂制成的主体24和从主体24向前延伸的圆柱电极。主体24具有小圆柱体部分26和大圆柱体部分27。大圆柱体部分27的外径大于小圆柱体部分26的外径。小圆柱体部分26在其末端与大圆柱体部分27相连。小圆柱体部分26的中心轴与大圆柱体部分27的中心轴对准。换句话说，小圆柱体部分26和大圆柱体部分27彼此同轴。在小圆柱体部分26的外周面上限定有小圆柱面26a。同样在大圆柱体部分27的外周面上限定有大圆柱面27a。在小圆柱面26a和大圆柱面27a之间限定了环形台阶28。台阶28在垂直于小圆柱体部分26和大圆柱体部分27的中心轴的平面上延伸。
另一方面，限制构件29位于主外壳12的开口21内。将限制构件29静态地固定在主外壳12的外壳体12a上。这里，限制构件29与外壳体12a集成为一体。可以采用成型工艺来实现限制构件29和外壳体12a的一体化。限制构件29和外壳体12a可以由诸如聚碳酸酯的树脂材料制成。限制构件29的前端与连接器22间隔开。
限制构件29由环形构件形成。限制构件29的形状与插头19的主体24的外周面相对应。在这种情况下，限制构件29包括第一环形部分31和第二环形部分32。第一环形部分31的末端与第二环形部分32相连。第一环形部分31的中心轴与第二环形部分32的中心轴对准。换句话说，第一环形部分31和第二环形部分32彼此同轴。另外，第一环形部分31和第二环形部分32的中心轴与插头的小圆柱体部分26和大圆柱体部分27的中心轴对准。具体地，将插头19的主体24设置为与限制构件29同轴。
在第一环形部分31的内表面上限定第一接触面31a。将第一接触面31a设计为与插头19的小圆柱面26a相接触。同样在第二环形部分32的内表面上限定第二接触面32a。将第二接触面32a设计为与插头19的大圆柱面27a相接触。具体地，将第二环形部分32的内径设置为大于第一环形部分31的内径。在第一接触面31a和第二接触面32a之间限定第三接触面33。将第三接触面33设计为与插头19的台阶28相接触。第三接触面33在垂直于第一接触面31a和第二接触面32a的中心轴的平面上延伸。
如图5所示，插头19的电极25包括圆柱体导电外鞘34和位于导电外鞘34内的中心导电柱35。导电柱35沿着导电外鞘34的中心轴延伸。换句话说，导电外鞘34和导电柱35彼此同轴。在导电外鞘34和导电柱35之间插入树脂材料。树脂材料用于使导电外鞘34和导电柱35绝缘。在导电柱35中限定容纳孔36。将容纳孔36设计为沿着导电外鞘34的中心轴延伸。将导电外鞘34暴露在电极25的外周面处。
另一方面，在连接器22内限定柱状中空部分37。将中空部分37设计用来容纳电极25。在中空部分37内设置针电极38和弹簧电极39。当将电极25容纳在连接器22中时，将针电极38插入导电柱35的容纳孔36中。将弹簧电极39设计为在将电极25插入连接器22中时接触导电外鞘34。针电极38和弹簧电极39独立地与主板23相连。可以采用焊接来建立该连接。
当将插头19连接到连接器22时，将插头19插入开口21以到达连接器22。台阶28接触第三接触面33。同样地，小圆柱面26a接触第一接触面31a。大圆柱面27a接触第二接触面32a。同时，将电极25插入连接器22的中空部分37。针电极38容纳在导电柱35的容纳孔36中。由此在导电柱35和针电极38之间建立电连接。导电外鞘34接触弹簧电极39。由此在导电外鞘34和弹簧电极39之间建立电连接。通过这种方式在插头19和连接器22之间建立电连接。
这里，在插头19的主体24的前端与连接器22的端部之间限定预定的间隔。在电极25的前端与中空部分37的底部之间保持预定的间隔。同样，在针电极38的末端与容纳孔36的底部之间保持预定的间隔。
例如，如图6所示，当沿方向X对插头19的主体24施加冲击时，限制构件29的第三接触面33承受冲击。防止了插头19的主体24进一步沿方向X移动。由此冲击没有从插头19传递到连接器22。可以可靠地防止对于连接器22的任何损坏。
如图7所示，当沿着方向Y1对插头19的主体24施加冲击时，限制构件29的第一接触面31a和第二接触面32a承受冲击。由此防止插头19的主体24进一步沿方向Y1移动。冲击没有从插头19传递到连接器22。可以可靠地防止对于连接器22的任何损坏。
如图8所示，当沿着方向Y2对插头19的主体24施加冲击时，同样地，限制构件29的第一接触面31a和第二接触面32a承受冲击。由此防止插头19的主体24进一步沿方向Y2移动。冲击没有从插头19传递到连接器22。可以可靠地防止对于连接器22的任何损坏。
另一方面，在传统的笔记本型个人计算机中，主外壳的开口被设置得大于插头外圆周。当向插头施加冲击时，连接器受到冲击。连接器会遭受更大的冲击。针电极经常会刺伤连接器的后部。因此，例如，针电极从连接器上脱落。在更糟的情况下，连接器脱离主板。用于将连接器接合到主板上的焊接材料、布线图案等从主板上剥落。在主板上的布线图案中引起短路。
应该注意，可以根据容纳在连接器22中的插头的形状来设置限制构件29的形状。例如，如果插头19的主体24具有矩形或正方形截面，则限制构件29可以由具有类似的矩形或正方形截面的框架构件制成。即使在以长方体的形式形成插头19的主体24时，限制构件29也可以为环形构件。
上述限制构件29还可以应用于除上述笔记本型个人计算机之外的任何电子装置，例如台式个人计算机、打印机、扫描仪等。本发明不仅可以应用于电源的插头和连接器，而且可以应用于键盘、鼠标、USB连接以及其它类型的连接的插头和连接器。本发明不仅可以应用于插头和连接器之间的连接，而且可以应用于插入连接器和内孔连接器等之间的连接。
权利要求
1.一种电子装置，其包括连接器，用于容纳插头；和限制构件，该限制构件与所述连接器间隔开并被设计为与所述插头相接触。
2.根据权利要求1所述的电子装置，其中在所述限制构件中限定一接触面，以与所述插头的周面相接触。
3.根据权利要求2所述的电子装置，其中所述限制构件包括环形构件，该环形构件在内周面限定所述接触面。
4.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述限制构件具有第一接触面和第二接触面，该第一接触面被设计为与所述插头的小圆柱面相接触，该第二接触面被设计为与直径大于所述小圆柱面直径的大圆柱面相接触。
5.根据权利要求4所述的电子装置，其中所述限制构件包括环形构件，该环形构件在内表面限定所述第一接触面和第二接触面。
6.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述限制构件具有接触面，该接触面被设计为与在小圆柱面和直径大于小圆柱面的所述大圆柱面之间限定的台阶相接触。
7.根据权利要求6所述的电子装置，其中所述限制构件包括环形构件，该环形构件被设计为其内表面与所述小圆柱面相接触。
8.根据权利要求1所述的电子装置，其中所述连接器安装在印刷电路板上。
9.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述限制构件固定在外壳上，该外壳被设计为至少包含所述印刷电路板。
10.根据权利要求9所述的电子装置，其中所述限制构件与所述外壳集成为一体。
11.根据权利要求8所述的电子装置，其中所述电子装置的主要电路组件安装在所述印刷电路板上。
12.一种电子装置，其包括第一连接器，用于容纳第二连接器；和限制构件，该限制构件与所述第一连接器间隔开并被设计为与所述第二连接器相接触。
13.一种用于电子装置的外壳，其包括外壳体，该外壳体限定用于容纳插头的开口；限制构件，该限制构件设置在所述开口中并被设计为与所述插头相接触。
14.根据权利要求13所述的外壳，其中所述限制构件与所述外壳体集成为一体。
15.根据权利要求13所述的外壳，其中在所述限制构件中限定一接触面以与所述插头的周面相接触。
16.根据权利要求15所述的外壳，其中所述限制构件包括环形构件，该环形构件在内周面限定所述接触面。
17.根据权利要求13所述的外壳，其中所述限制构件具有第一接触面和第二接触面，该第一接触面被设计为与所述插头的小圆柱面相接触，该第二接触面被设计为与直径大于所述小圆柱面直径的大圆柱面相接触。
18.根据权利要求17所述的外壳，所述限制构件包括环形构件，该环形构件在内表面限定所述第一接触面和第二接触面。
19.根据权利要求13所述的外壳，其中所述限制构件具有一接触面，该接触面被设计为与在小圆柱面和直径大于小圆柱面的所述大圆柱面之间限定的台阶相接触。
20.根据权利要求19所述的外壳，其中所述限制构件包括环形构件，该环形构件被设计为其内表面与所述小圆柱面相接触。
21.一种用于电子装置的外壳，其包括外壳体，该外壳体限定用于容纳一插入连接器的开口；和限制构件，该限制构件设置在所述开口中并被设计为与所述插入连接器相接触。
全文摘要
可靠防止连接器损坏的电子装置。一种具有外壳体的电子装置，该外壳体限定用于容纳插头的开口。将限制构件设置在该开口中。该限制构件被设计为与该插头接触。当将该插头插入该开口以到达连接器时，该插头在该开口内与该限制构件接触。即使在对该插头施加冲击时，也可以基于该插头与该限制构件之间的接触来限制插头的移动。冲击没有传递到连接器。由此可靠地防止了该连接器受到损坏。
文档编号H05K7/00GK1638613SQ20041005578
公开日2005年7月13日 申请日期2004年7月30日 优先权日2003年12月25日
发明者加藤充, 熊谷实 申请人:富士通株式会社