Патент на изобретение №2353030

(54) ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ, ОСНАЩЕННОЕ ВЫДВИЖНЫМ РАЗЪЕМОМ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к портативным устройствам хранения данных в виде флэш-накопителя интерфейса USB, оснащенного выдвижным разъемом, крышка которого управляет механизмом выдвижения. Портативное устройство хранения данных содержит корпус, имеющий переднюю стенку, в которой выполнено отверстие. В корпусе размещена печатная плата. С печатной платой электрически соединен разъем, проходящий от нее наружу и установленный с возможностью перемещения вместе с ней. С корпусом шарнирно соединена крышка, выполненная с возможностью смещения относительно него между первым и вторым положениями. Крышка функционально соединяется с печатной платой посредством рабочего механизма, обеспечивающего перемещение печатной платы вместе с разъемом при смещении крышки. При нахождении крышки в указанном первом положении печатная плата и разъем находятся в скрытом положении, а при нахождении крышки в указанном втором положении печатная плата и разъем находятся в выдвинутом положении. Предложенная конструкция обеспечивает защиту разъема от случайных повреждений и обеспечивает удобство в пользовании. 23 з.п. ф-лы, 9 ил.

Область техники

Данное изобретение относится к портативным устройствам хранения данных, оснащенным выдвижным разъемом. В частности, изобретение относится к флэш-накопителям интерфейса USB, оснащенным выдвижным разъемом, крышка которого управляет механизмом выдвижения.

Уровень техники

В настоящее время флэш-накопители USB являются наиболее популярными устройствами для хранения и переноса данных, аутентификации и т.д. Обычная конструкция такого флэш-накопителя предполагает наличие у него корпуса с выступающим разъемом. Если флэш-накопитель USB не используется, его разъем закрывают съемной крышкой. Данная крышка либо представляет собой отдельный элемент, либо является прикрепленной к корпусу. Однако крышки часто теряются или случайно отделяются от корпуса или разъема, вследствие чего разъем может быть поврежден. Это приводит к тому, что флэш-накопитель USB выходит из строя.

Сущность изобретения

Согласно предпочтительному аспекту изобретения предложено портативное устройство хранения данных, содержащее

корпус, имеющий переднюю стенку, в которой выполнено отверстие;

печатную плату, размещенную в корпусе;

разъем, электрически соединенный с печатной платой, проходящий от нее наружу и установленный с возможностью перемещения вместе с ней;

крышку, шарнирно соединенную с корпусом с возможностью смещения относительно него между первым и вторым положениями;

рабочий механизм, функционально соединяющий крышку и печатную плату и обеспечивающий перемещение печатной платы при смещении крышки, причем при нахождении крышки в указанном первом положении печатная плата и разъем находятся в скрытом положении, а при нахождении крышки в указанном втором положении печатная плата и разъем находятся в выдвинутом положении.

Рабочий механизм может содержать по меньшей мере один штифт, входящий с зацеплением по меньшей мере в одну направляющую, причем указанный по меньшей мере один штифт проходит через по меньшей мере одно имеющееся в корпусе отверстие. Печатная плата может быть установлена внутри кожуха, при этом разъем физически соединен по меньшей мере с одним из следующих элементов: печатная плата и кожух. Кожух может иметь верхнюю стенку, которая может содержать указанную по меньшей мере одну направляющую. Указанная по меньшей мере одна направляющая может представлять собой кольцевую направляющую. Кольцевая направляющая может быть поднутренной, при этом указанный по меньшей мере один штифт может иметь выпуклую головку, предназначенную для вхождения с зацеплением в эту кольцевую направляющую и для удержания в ней.

Как дополнение или в качестве альтернативы, кожух может иметь нижнюю стенку, которая может содержать указанную по меньшей мере одну направляющую. В качестве другой альтернативы указанная по меньшей мере одна направляющая может находиться на печатной плате. Указанные по меньшей мере одна направляющая или по меньшей мере одно отверстие могут проходить под углом к центральной продольной оси корпуса. Указанный угол может находиться в пределах 30°-60°, а в предпочтительном случае он составляет 45°.

Крышка может иметь по существу U-образную форму и включать в себя верхнее плечо, шарнирно соединенное с верхней стенкой корпуса; нижнее плечо, шарнирно соединенное с нижней стенкой корпуса; торец, проходящий между верхним и нижним плечами и выполненный за одно целое с ними; и открытый торец.

Указанный по меньшей мере один штифт может проходить вниз от верхнего плеча, вверх от нижнего плеча, и вниз от верхнего плеча и вверх от нижнего плеча. При нахождении разъема в выдвинутом положении этот разъем может выступать через отверстие в передней стенке. При нахождении разъема в скрытом положении внешний край разъема может располагаться либо внутри корпуса, либо в пределах отверстия, выполненного в передней стенке.

Кроме того, корпус может иметь несколько полозьев, по которым печатную плату или кожух можно перемещать из скрытого положение в выдвинутое и обратно. Разъем может представлять собой разъем USB или разъем IEEE 1394. Печатная плата может содержать энергонезависимую память.

Крышка может быть снабжена кулачком или эксцентриком, обеспечивающим тактильное указание на свершение сцепления и расцепления при ее перемещении между первым и вторым положениями соответственно. Для перемещения крышки по кромкам передних углов, образованных стыком боковых стенок корпуса с передней стенкой корпуса, и по кромкам задних углов, образованных стыком боковых стенок корпуса с задней стенкой корпуса, может потребоваться небольшое усилие. Указанный по меньшей мере один штифт может образовывать шарнирное соединение между крышкой и корпусом.

Краткое описание чертежей

Чтобы изобретение можно было проще осуществить на практике, далее оно описано более подробно на примере некоторых вариантов его исполнения, раскрытых со ссылкой на приложенные чертежи и не ограничивающих объем правовой охраны данного изобретения.

На чертежах представлено следующее:

фиг.1 спереди в аксонометрии изображает заявленное устройство, находящееся в первом положении;

фиг.2 спереди в аксонометрии изображает заявленное устройство, находящееся в промежуточном положении;

фиг.3 спереди в аксонометрии изображает заявленное устройство, находящееся в другом промежуточном положении;

фиг.4 спереди в аксонометрии изображает заявленное устройство, находящееся во втором положении;

фиг.5 изображает “прозрачный” вид сверху заявленного устройства;

фиг.6 изображает продольный разрез по линии 6-6, показанный в направлении приведенных на фиг.4 стрелок;

фиг.7 соответствует фиг.6, но относится к первому положению крышки;

фиг.8 соответствует фиг.6, но иллюстрирует другой вариант изобретения;

фиг.9 соответствует фиг.7, но иллюстрирует другой вариант изобретения.

Подробное описание вариантов изобретения

На чертежах показано портативное устройство 10 хранения данных, содержащее энергонезависимую память данных, например флэш-память, дисковый накопитель и т.д. Устройство 10 имеет корпус 12 и USB-разъем 14, выступающий через отверстие 16 в передней стенке 17 корпуса 12. Разъем 14 может представлять собой USB-разъем или разъем, соответствующий стандарту IEEE 1394, т.е. разъем “Firewire”. Принимая во внимание данное обстоятельство, необходимо отметить, что упоминание в данной заявке USB-разъема следует считать аналогичным упоминанию разъема “Firewire”.

Крышка 18 по существу U-образной формы подвижно соединена с корпусом 12 посредством шарнирного соединения 26, прикрепленного к верхней стенке 19 корпуса 12, и/или посредством шарнирного соединения 27, прикрепленного к нижней стенке 21 корпуса 12. Крышка 18 имеет верхнее плечо 20, нижнее плечо 22, торец, проходящий между этими плечами 20 и 22 и выполненный за одно целое с ними, а также открытый торец 42.

Крышка 18 выполнена с возможностью перемещения посредством шарнирного поворота из первого положения (показано на фиг.1) во второе положение (показано на фиг.4). В первом положении торец 24 крышки 18 закрывает торец 17 и отверстие 16, а также разъем 14. Другими словами, в первом положении торец 24 крышки 18 закрывает и защищает разъем 14. Во втором положении торец 24 крышки 18 не закрывает переднюю стенку 17 и разъем 14, вследствие чего разъем 14 можно использовать обычным способом. В этом положении торец 24 крышки 18 закрывает заднюю стенку 23, находящуюся с противоположного конца от передней стенки 17.

Разъем 14 функционально и физически соединен с печатной платой 32, на которой размещены рабочие электронные схемы устройства 10 (включая энергонезависимую память, например дисковый накопитель и/или флэш-память), и выступает из корпуса наружу в продольном направлении. При необходимости или при желании печатная плата 32 может быть заключена в кожух 34. При наличии кожуха 34 разъем может быть электрически соединен с печатной платой 32, а физически – с кожухом 34 и/или с печатной платой 32. Рабочий механизм, в целом обозначенный номером 40, соединяет крышку 18 с кожухом 34, либо, при отсутствии кожуха 34, с печатной платой 32.

Согласно показанному примеру выполнения, крышка 18 имеет штифт 30, проходящий вниз от нижней стороны верхнего плеча 20 крышки 18 внутрь корпуса 12. Штифт 30 расположен между шарнирным соединением 26 крышки 18 с корпусом 12 и открытым торцом 42 крышки 18. При необходимости или при желании может быть предусмотрен второй штифт (не показан), проходящий вверх от верхней стороны нижнего плеча 22 крышки 18 внутрь корпуса 12. Второй штифт может быть расположен между шарнирным соединением 27 крышки 18 с корпусом 12 и открытым торцом 42 крышки 18.

Штифт 30 проходит по меньшей мере через одно отверстие 28 в верхней стенке 19 корпуса 12 и входит с зацеплением в направляющую 36, выполненную в или на верхней стенке 44 кожуха 34. Если кожух не предусмотрен, направляющая 36 может находиться в узле, соединенном с печатной платой 32. Направляющая 36 проходит под углом от 30°до 60° (наиболее предпочтительно 45°) к центральной продольной оси верхней стенки 19 корпуса 12. В случае наличия второго штифта, этот штифт может проходить через второе отверстие в корпусе 12 и входить с зацеплением во вторую направляющую. Таким образом, реализуется по существу зеркальная симметрия между штифтом 30 и направляющей 36. Отверстие 28 должно иметь дугообразную форму и с запасом перекрывать угол поворота, чтобы крышка могла поворачиваться между первым и вторым положениями.

Вследствие такой конструкции, когда крышка 18 поворачивается на шарнирах 26 и 27, штифт 30 давит на боковые стенки направляющей 36 и воздействует на кожух 34 или печатную плату 32, перемещая их вдоль центральной продольной оси кожуха 34. Поворот из первого положения (показано на фиг.1) во второе положение (показано на фиг.4) можно осуществлять как по часовой стрелке (фиг.2), так и против часовой стрелки (фиг.3). Обратный поворот для перевода крышки из второго положения (фиг.4) в первое (фиг.1) можно также выполнять как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки. При перемещении крышки 18 разъем 14 смещается в продольном направлении вместе с печатной платой 32 и/или кожухом 34. Таким образом, когда крышка 18 находится во втором положении (фиг.4), разъем полностью выдвинут и может использоваться обычным способом. Когда крышка 18 находится в первом положении (фиг.1), разъем 14 находится в скрытом положении и втянут в корпус 12, а его торец 48 (как и отверстие 16) закрыт торцом 24 крышки 18. Когда крышка 18 находится во втором положении (фиг.4), разъем 14 находится в выдвинутом положении, выступает через отверстие 16 наружу из корпуса 12 в продольном направлении и может использоваться обычным способом. Это значит, что при первом положении крышки 18 разъем 14 является полностью защищенным. При скрытом или первом положении торец 48 разъема 14 может размещаться в пределах отверстия 16, выполненного в передней стенки 17, а следовательно, не быть заведенным внутрь корпуса 12. Надлежащее выравнивание разъема 14 относительно отверстия 16 обеспечивается в любом случае.

Для обеспечения возможности легкого и точного перемещения кожуха 34 для него могут быть предусмотрены полозья 46.

Крышка 18 может быть снабжена кулачком или эксцентриком, обеспечивающим тактильное «указание» на свершение сцепления и расцепления при ее перемещении между первым и вторым положениями соответственно. Это может быть реализовано путем выбора размеров таким образом, чтобы требовалось небольшое усилие для перемещения крышки 18 через угловые кромки боковых стенок 25 корпуса 12 в их стыке с передней и задней стенками 17 и 23. Дополнительно или в качестве альтернативы это может быть реализовано путем упора кожуха 34 или печатной платы 32 в переднюю и заднюю стенки 17 и 23 в крайних точках перемещения.

На фиг.8 и 9 показан другой вариант изобретения, при этом элементы, аналогичные элементам, раскрытым со ссылкой на первый вариант изобретения, имеют такие же номера позиций, но с добавлением префикса 2.

Согласно этому варианту изобретения крышка 218 имеет штифт 230, проходящий вниз от нижней стороны верхнего плеча 220 крышки 218 внутрь кожуха 234. Штифт 230 образует верхнее шарнирное соединение крышки 218 с корпусом 212.

В этом варианте изобретения формы отверстия 228 и направляющей 236 инверсионны формам отверстия и направляющей, используемым в предыдущем примере выполнения. Здесь штифт 230 проходит по меньшей мере через одно отверстие 228 в верхней стенке 219 корпуса 212 и входит с зацеплением в направляющую 236, образованную в или на верхней стороне 244 кожуха 234. Если кожух не предусмотрен, направляющая 236 может находиться на узле, соединенном с печатной платой 232. Отверстие 228 проходит под углом от 30° до 60° (наиболее предпочтительно 45°) к центральной продольной оси верхней стенки 219 корпуса 212. Направляющая 236 должна иметь дугообразную форму и с запасом перекрывать угол поворота, чтобы крышка могла перемещаться между первым и вторым положениями. В предпочтительном случае (показан на чертежах) направляющая 236 имеет кольцевую форму и проходит на 360°.

Таким образом, когда крышка 218 перемещается на шарнирах 227 и 230, штифт 230 скользит вдоль отверстия 228, давит на боковые стенки направляющей 236 и воздействует на кожух 234 или печатную плату 232, перемещая их вдоль центральной продольной оси кожуха 234. Отверстие 228 может иметь больший размер в ширину, чем ширина штифта 230, чтобы учесть отклонения траектории движения штифта 230 по отверстию 228. Штифт 230 может иметь выпуклую головку, а направляющая 236 может быть поднутрена таким образом, что штифт 230 может входить в нее с зацеплением и удерживаться в ней. Таким образом, штифт 230 действует как верхнее шарнирное соединение между крышкой 218 и корпусом 212. Следовательно, нет необходимости в отдельном шарнирном штифте 26. Однако при необходимости или при желании его можно предусмотреть.

При перемещении крышки 218 разъем 214 смещается вдоль продольной оси вместе с печатной платой 232 и/или кожухом 234. Таким образом, когда крышка 218 находится во втором положении (фиг.8), разъем полностью выдвинут и может использоваться обычным способом. Когда крышка 218 находится в первом положении (фиг.9), разъем 214 находится в скрытом положении и втянут в корпус 212, а его торец 248 (как и отверстие 216) закрыт торцом 224 крышки 218. Когда крышка 218 находится во втором положении (фиг.8), разъем 214 находится в выдвинутом положении, выступает через отверстие 216 наружу из корпуса 212 в продольном направлении и может использоваться обычным способом. Это значит, что при первом положении крышки 218 разъем 214 является полностью защищенным. При скрытом или первом положении торец 248 разъема 214 может размещаться в пределах отверстия 216, выполненного в передней стенки 217, а следовательно, не быть заведенным внутрь корпуса 212. Надлежащее выравнивание разъема 214 относительно отверстия 216 обеспечивается в любом случае.

Выше были описаны лишь некоторые предпочтительные варианты настоящего изобретения. Однако специалистам данной области техники понятно, что в изобретение могут быть внесены различные изменения и дополнения, также подпадающие под объем его правовой охраны.

Формула изобретения

1. Портативное устройство хранения данных, содержащее корпус, имеющий переднюю стенку, в которой выполнено отверстие; печатную плату, размещенную в корпусе; разъем, электрически соединенный с печатной платой, проходящий от нее наружу и установленный с возможностью перемещения вместе с ней; крышку, шарнирно соединенную с корпусом с возможностью смещения относительно него между первым и вторым положениями; рабочий механизм, функционально соединяющий крышку и печатную плату и обеспечивающий перемещение печатной платы при смещении крышки, причем при нахождении крышки в указанном первом положении печатная плата и разъем находятся в скрытом положении, а при нахождении крышки в указанном втором положении печатная плата и разъем находятся в выдвинутом положении.

2. Устройство по п.1, в котором рабочий механизм содержит по меньшей мере один штифт, входящий с зацеплением по меньшей мере в одну направляющую, причем указанный по меньшей мере один штифт проходит через по меньшей мере одно отверстие в корпусе.

3. Устройство по п.2, печатная плата которого установлена внутри кожуха, при этом разъем физически соединен по меньшей мере с одним из следующих элементов: печатная плата и кожух.

4. Устройство по п.3, в котором кожух имеет верхнюю стенку, содержащую указанную по меньшей мере одну направляющую.

5. Устройство по п.3 или 4, в котором кожух имеет нижнюю стенку, содержащую указанную по меньшей мере одну направляющую.

6. Устройство по любому из пп.2-4, в котором указанную по меньшей мере одну направляющую содержит печатная плата.

7. Устройство по любому из пп.2-4, в котором указанная по меньшей мере одна направляющая проходит под углом к центральной продольной оси корпуса.

8. Устройство по п.7, в котором указанный угол находится в пределах 30-60°.

9. Устройство по п.8, в котором указанный угол составляет 45°.

10. Устройство по любому из пп.2-4, в котором указанное по меньшей мере одно отверстие проходит под углом к центральной продольной оси корпуса.

11. Устройство по п.10, в котором указанный угол находится в пределах 30-60°.

12. Устройство по п.11, в котором указанный угол составляет 45°.

13. Устройство по любому из пп.1, 4, 8 и 11, в котором крышка имеет, по существу, U-образную форму и включает в себя верхнее плечо, шарнирно соединенное с верхней стенкой корпуса; нижнее плечо, шарнирно соединенное с нижней стенкой корпуса; торец, проходящий между верхним и нижним плечами и выполненный за одно с ними целое; и открытый торец.

14. Устройство по п.13 в случае его подчиненности п.2, в котором указанный по меньшей мере один штифт представляет собой штифт из следующей группы: первый штифт, проходящий вниз от верхнего плеча; второй штифт, проходящий вверх от нижнего плеча; и первый штифт, проходящий вниз от верхнего плеча, и второй штифт, проходящий вверх от нижнего плеча.

15. Устройство по любому из пп.1, 4, 8, 11 и 14, в котором разъем при нахождении в выдвинутом положении проходит через отверстие, выполненное в передней стенке.

16. Устройство по любому из пп.1, 4, 8 и 11, в котором при нахождении разъема в скрытом положении внешний край разъема располагается либо внутри корпуса либо в пределах отверстия, выполненного в передней стенке.

17. Устройство по любому из пп.1, 4, 8, 11 и 14, корпус которого оснащен несколькими полозьями, по которым печатную плату можно перемещать из скрытого положения в выдвинутое и обратно.

18. Устройство по любому из пп.3, 4, 8, 11 и 14, корпус которого оснащен несколькими полозьями, по которым кожух можно перемещать из скрытого положения в выдвинутое и обратно.

19. Устройство по любому из пп.1, 4, 8, 11 и 14, в котором разъем представляет собой разъем USB или разъем IEEE 1394, а печатная плата содержит энергонезависимую память.

20. Устройство по любому из пп.1, 4, 8, 11 и 14, в котором крышка снабжена кулачком или эксцентриком, обеспечивающим тактильное указание на свершение сцепления и расцепления при ее перемещении между указанными первым и вторым положениями соответственно.

21. Устройство по п.20, в котором для перемещения крышки по кромкам передних углов, образованных стыком боковых стенок корпуса с передней стенкой корпуса, и по кромкам задних углов, образованных стыком боковых стенок корпуса с задней стенкой корпуса, требуется небольшое усилие.

22. Устройство по любому из пп.4, 8, 11, 14 и 21, в котором указанная по меньшей мере одна направляющая представляет собой кольцевую направляющую.

23. Устройство по п.22, в котором кольцевая направляющая является поднутренной, а указанный по меньшей мере один штифт имеет выпуклую головку, предназначенную для вхождения с зацеплением в эту кольцевую направляющую и для удержания в ней.

24. Устройство по любому из пп.2, 4, 8, 11, 14, 21 и 23, в котором указанный по меньшей мере один штифт образует шарнирное соединение между крышкой и корпусом.

РИСУНКИ