DE112010005080T5

DE112010005080T5 - Dock mit beweglichem Steckverbinder für ein Anzeigegerät

Info

Publication number: DE112010005080T5
Application number: DE112010005080T
Authority: DE
Inventors: Jeff Hayashida; Cameron Frazier; Emery Sanford
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2010-01-04
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2012-11-22
Also published as: US9075573B2; HK1177285A1; GB201213225D0; KR101396012B1; EP2521951A1; JP2013516678A; JP5650245B2; HK1164484A1; CN102265239B; US20120264329A1; CN102265239A; US8223483B2; BR112012016454A2; GB2489873A; WO2011082034A1; EP2521951B1; AU2010337033B2; KR20130012254A; US20110164375A1; AU2010337033A1

Abstract

Dockingstation mit einem beweglichen Steckverbinder, der langlebiger ist. Zum Beispiel wenn ein tragbares elektronisches Gerät, das mit dem Steckverbinder gekoppelt ist, nach vorne gedrückt wird, bewegt sich der Steckverbinder (z. B. rotiert er), und reduziert dadurch die Auswirkung der Belastung, die durch solch einen Anstoß resultieren. Der drehbare Steckverbinder kann ausgerichtet sein, um das tragbare elektronische Gerät in einer aufrechten Position zu halten, sodass das elektronische Gerät durch eine hintere Bezugsfläche der Dockingstation gestützt ist, und dadurch übermäßige Belastung auf den drehbaren Steckverbinder in der aufrechten Position verhindern und die Vorwärtsbewegung hemmen. Der drehbare Steckverbinder kann sich teilweise unterhalb einer Außenhülle der Dockingstation befinden und auf der Außenhülle drehen, und dadurch einen möglichen Schaden auf Teile unterhalb der Außenhülle reduzieren. Der drehbare Steckverbinder kann sich auch zurückziehen, wenn es rotiert wird, und dadurch eine Kraft, die den Steckverbinder bei einer Position der vollständigen Vorwärtsrotation brechen kann entfernen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dockingstation für ein elektronisches Gerät. Genauer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Dockingstation mit einem Steckverbinder, der langlebiger ist.
Tragbare elektronische Geräte (beispielsweise Telefone, Mediaplayer, Notebook/Netbook Computer, Tablet Computer) werden in der heutigen Gesellschaft allgegenwärtig. Tragbare elektronische Geräte haben üblicherweise Bildschirme (z. B. ein Touch Screen), auf denen die Benutzer Daten und Funktionalitäten anschauen und/oder auswählen. Zum Beispiel kann ein Benutzer ein Video oder andere Präsentationen zum Anschauen auswählen. In solchen Fällen ist es für den Benutzer komfortabler, das Gerät in einer aufrechten (sichtbaren) Position zu haben, indem das Gerät in eine Art von Halterung platziert wird, so dass der Benutzer das Gerät während des Anschauens nicht halten muss.
Zudem möchten die Benutzer die Anzeigegeräte mit anderer Elektronik koppeln. Zum Beispiel könnte ein Benutzer Musik über Lautsprecher abspielen wollen oder einfach das Gerät laden. Während solch einer Verbindung oder eines Ladevorgangs möchte der Benutzer trotzdem in der Lage sein, die Anzeige zu sehen und/oder das Gerät zu steuern.
Um solche Funktionalitäten zur Verfügung zu stellen, bieten Hersteller Dockingstationen (Docks) an, die ein Benutzer an das Gerät anschließen kann. Oftmals werden die Docks einen Steckverbinder haben, der aus der Oberfläche hinausragt, wobei der Steckverbinder in einer Position ist, dass das Gerät gesehen und/oder benutzt werden kann. Jedoch können Verbindungen Schwachstellen darstellen, insbesondere wenn die Geräte groß werden und zusätzliche Belastungen auf den Steckverbinder ausgeübt werden. Der Steckverbinder kann auch die meiste Unterstützung für das Gerät zur Verfügung stellen. Entsprechend können die Steckverbinder von solchen Dockingstationen durch unsachgemäßen Gebrauch beschädigt werden, z. B. wenn sie in die falsche Richtung gezogen werden.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen Dockingstationen mit einem Steckverbinder vor, welcher langlebiger ist. Manche Ausführungsformen ermöglichen es dem Steckverbinder, sich zu bewegen, wenn er mit einem tragbaren elektronischen Gerät verbunden ist. Diese Bewegung des Steckverbinders kann unerwünschte Kräfte aufnehmen und dadurch die Wahrscheinlichkeit reduzieren, dass der Steckverbinder durch unsachgemäßen Verbrauch zerstört wird. Beispiele von Bewegungen beinhalten Gleiten, Verschiebung, Biegung, Drehung und/oder eine Kombination aus allen. In einem Beispiel kann der Steckverbinder rotieren, falls das tragbare elektronische Gerät vorwärtsgedrückt wird, und dadurch die Wahrscheinlichkeit eines Bruchs durch einen solchen Schub reduzieren.
Zudem kann der drehbare Steckverbinder mit einem Ausrichtungsmechanismus ausgerichtet sein, um das tragbare elektronische Gerät in einer aufrechten Position zu halten, so dass das elektronische Gerät durch eine hintere Bezugsfläche der Dockingstation unterstützt ist, um dadurch eine übermäßige Beanspruchung des drehbaren Steckverbinders in der aufrechten Position zu vermeiden. Der Ausrichtungsmechanismus kann durch entgegengesetzte Bewegung vorwärts agieren, um das elektronische Gerät in einer Position zu halten, um von der hinteren Bezugsfläche unterstützt zu sein. Der drehbare Steckverbinder kann teilweise unter und teilweise über einer äußeren Hülle einer Basis der Dockingstation sein, und auf der äußeren Hülle der Basis drehen, und dadurch möglichen Schaden von Teilen (z. B. einem Drehmechanismus) unterhalb der äußeren Schale reduzieren. Der drehbare Steckverbinder kann auch einfahren, wenn er gedreht wird, was dazu führt, dass der Steckverbinder von dem Gerät entfernt wird und somit verhindert, dass die Kraft weiterhin auf den Steckverbinder wirkt.
Bei einer Ausführungsform kann eine Dockingstation eine Basis, eine hintere Bezugsfläche und einen drehbaren Steckverbinder beinhalten, der so konfiguriert ist, dass er einen Einbausteckverbinder eines tragbaren elektronischen Geräts empfängt und elektrisch damit koppelt. Der drehbare Steckverbinder kann mit der Basis verbunden sein und in einer aufrechten Position ausgerichtet sein. Die hintere Bezugsfläche kann mechanisch mit der Basis verbunden sein und geeignet sein, das tragbare elektronische Gerät zu unterstützen, wenn das elektronische Gerät mit einem drehbaren Steckverbinder in seiner aufrechten Position verbunden ist.
Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Dockingstation eine Basis mit einer äußeren Hülle beinhalten, die eine Öffnung und einen drehbaren Steckverbinder aufweist, der so konfiguriert ist, dass er einen Einbausteckverbinder eines tragbaren elektronischen Geräts empfängt und elektrisch damit koppelt. Der drehbare Steckverbinder kann mit der Basis verbunden sein und durch die Öffnung in der äußeren Hülle der Basis hindurchragen. Der drehbare Steckverbinder kann einen ersten Abschnitt unterhalb der äußeren Hülle und einen zweiten Abschnitt oberhalb der äußeren Hülle aufweisen. Während zumindest eines Teils einer Rotation schwenkt der drehbare Steckverbinder um einen Kontaktpunkt zwischen einer Oberfläche des drehbaren Steckverbinders und der äußeren Hülle.
Bei noch einer anderen Ausführungsform kann eine Dockingstation eine Basis mit einer äußeren Hülle beinhalten, die eine Öffnung und einen drehbaren Steckverbinder aufweist, der so konfiguriert ist, dass er einen Einbausteckverbinder eines tragbaren elektronischen Geräts empfängt und elektrisch damit koppelt. Der drehbare Steckverbinder ragt durch die Öffnung in der äußeren Hülle hindurch, so dass der drehbare Steckverbinder einen ersten Abschnitt unterhalb der äußeren Hülle und einen zweiten Abschnitt oberhalb der äußeren Hülle hat. Die Dockingstation beinhaltet auch zumindest eine Führungssäule, die mit dem drehbaren Steckverbinder verbunden ist und zumindest eine Führungsoberfläche, die mit der zumindest einen Führungssäule in Kontakt steht. Die zumindest eine Führungsoberfläche führt eine Position des drehbaren Steckverbinders während der Rotation des drehbaren Steckverbinders.
Bei noch einer anderen Ausführungsform beinhaltet eine Dockingstation eine Basis, drehbare Steckverbinder (konfiguriert, um Einbausteckverbinder eines tragbaren elektronischen Geräts zu empfangen und damit zu verbinden), und einen Einzugsmechanismus. Die Basis hat eine Bodenfläche und eine obere äußere Hülle, die eine Öffnung hat. Der drehbare Steckverbinder ragt durch eine Öffnung in der oberen äußeren Hülle hindurch, so dass der drehbare Steckverbinder einen ersten Abschnitt unterhalb der oberen äußeren Hülle und einen zweiten Abschnitt oberhalb der oberen äußeren Hülle hat. Der Einzugsmechanismus bewirkt, dass der zweite Abschnitt des drehbaren Steckverbinders, der oberhalb der äußeren Hülle ist, abnimmt, während der drehbare Steckverbinder von einer Position senkrecht zur Bodenfläche zu einer Vorderseite der Dockingstation rotiert.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindereinheit 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2A zeigt eine Querschnittseitenansicht einer Dockingstation mit einem drehbaren Steckverbinder, der in einer aufrechten Position ausgerichtet ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2B zeigt die Dockingstation verbunden mit einem tragbaren elektronischen Gerät, das durch eine hintere Bezugsfläche unterstützt ist, wenn der drehbare Steckverbinder in einer aufrechten Position ist, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2C zeigt die Dockingstation verbunden mit dem drehbaren Steckverbinder, wobei das tragbare elektronische Gerät in Bezug zur hinteren Bezugsfläche vorwärts bewegt wird, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2D zeigt die Dockingstation verbunden mit einem drehbaren Steckverbinder, wobei das tragbare elektronische Gerät hinter eine vertikale Position bewegt wurde, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2E zeigt eine Ansicht einer Dockingstation von oben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3A und 3B zeigen eine vergrößerte Schnittdarstellung eines drehbaren Steckverbinders, der sich um die Kanten einer äußeren Hülle einer Dockingstation dreht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3A zeigt den Steckverbinder in einer aufrechten Position. 3B zeigt den Steckverbinder bis zum Anschlag vorwärts gedreht (wie gezeigt gegen den Uhrzeigersinn).
4A und 4B sind Querschnittseitenansichten, die einen drehbaren Steckverbinder unterstützt durch eine Stützfläche zeigen, welche stabilisierende Eigenschaften hat, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5A zeigt eine Querschnittseitenansicht eines drehbaren Steckverbinders, welcher einen Ausrichtungsmechanismus und eine elektronische Verbindung hat, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5B und 5C zeigen eine Ansicht des Steckverbinders, des Ausrichtungsmechanismus und der elektronischen Verbindung von 5A von unten, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6A und 6B zeigen Querschnittseitenansichten von einer drehbaren Verbindung, der um die Kanten einer äußeren Hülle, die unterschiedliche Formen hat, schwenkt gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
7A und 7B zeigen Querschnittseitenansichten eines drehbaren Steckverbinders, der um die Kanten einer äußeren Hülle, die die Ecken auf unterschiedlichen Höhen hat, schwenkt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8A bis 8C zeigen Querschnittseitenansichten eines drehbaren Steckverbinders, das sich während der Rotation in die Dockingstation zurückzieht gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sehen eine Dockingstation (Dock) vor, die einen Steckverbinder, der langlebiger ist, zur Verfügung stellt. Solche Langlebigkeit erfolgt teilweise dadurch, dass es dem Steckverbinder ermöglicht wird, sich zu bewegen, so dass das verbundene tragbare elektronische Gerät keinen signifikanten Teil der Kraft auf den Steckverbinder ausüben kann. Zum Beispiel kann, mit begrenzten Bezugsflächen (Oberflächen, die das elektronische Gerät berühren können, wenn es mit dem Steckverbinder verbunden ist) ein Anschluss(-Stück) eines fixierten Steckverbinders schwächen, falls das tragbare elektronische Gerät von seiner Anbringungs/Ablösungsachse entfernt wird. Solch eine Kraft kann unbeabsichtigt auftreten, wenn ein Benutzer nach dem Gerät greift. Die Kraft des Anstoßes und/oder die Kraft des Gewichts des Gerätes, die das Anschlussstück schwächen können, bewegen stattdessen einfach den Steckverbinder.
In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder z. B. so konfiguriert sein, dass er relativ zur Dockbasis rotiert, um besser die Kräfte zu verteilen, wenn eine Off-Achsenkraft angewandt wird, d. h. es bewegt sich mit der Kraft, anstatt sich vollständig der Kraft zu widersetzen, indem es sich nicht bewegt. Andere Eigenschaften, die dazu beitragen, einen langlebigeren Steckverbinder zur Verfügung zu stellen, beinhalten eine hintere Bezugsfläche der Dockingstation, die das tragbare elektronische Gerät unterstützt, wenn der Steckverbinder in einer aufrechten Position ist, ein Drehmechanismus, der bestimmte bewegliche Teile beschützt, indem er sie innerhalb der Basis des Docks behält, und ein Einfahrmechanismus, der dazu beiträgt, den Steckverbinder von dem tragbaren elektronischen Gerät zu entfernen, bevor der Steckverbinder ganz nach vorne rotiert, tragen auch zur größeren Langlebigkeit des Steckverbinders bei. Die exakte Bewegung des Steckverbinders und die Kräfte jedes Ausrichtungsmechanismus können abgestimmt werden, um die erwünschte Bewegung zu ermöglichen und zu fühlen, wenn ein Benutzer das elektronische Gerät bewegt.
Wie hier verwendet, hat ein tragbares elektronisches Gerät eine solche Größe und Proportion, dass es in der Hand (Händen) einer Person getragen werden kann. Beispiele von tragbaren elektronischen Geräten beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Mediaplayer, die Audio- und/oder visuelle (Video oder Bild) Signale (z. B. iPod), spielen oder anderweitig übertragen und Telefone, die Benutzern die Fernkommunikation über drahtlose Verbindungen ermöglichen. Tragbare elektronische Geräte können auch Mini-Computern, Tablet Computer, PDA, Internet oder Email basierten Geräten entsprechen. In der Tat können tragbare elektronische Geräte eine Kombination von spezifischen oder dedizierten oben genannten Geräten sein (z. B. ein Smartphone wie beispielsweise das iPhone^TM), hergestellt und verkauft durch Apple Inc. aus Cupertino, Kalifornien, dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten mit Bezug auf die Figuren diskutiert. Es wird dem Fachmann jedoch offensichtlich sein, dass die ausführliche Beschreibung, die hier mit Bezug zu den Figuren gegeben ist, für Erläuterungszwecke ist, da die Erfindung über diese Ausführungsformen hinausgeht. Zum Beispiel können Ausführungsformen mit nicht tragbaren Geräten verwendet werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Steckverbindereinheit 100 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Die Steckverbindereinheit 100 beinhaltet einen Steckverbinder 120, der aus einer Oberfläche 140 hinausragt. Der Steckverbinder 120 definiert allgemein eine Steckachse 130, entlang welcher ein entsprechender Steckverbinder angeschlossen oder entfernt werden kann. Der dazugehörige Gegenstecker kann z. B. ein Steckverbinder sein, der von einem elektronisches Gerät getragen wird. Die Steckverbinder können entlang einer Achse 130 On/Off schieben, um die elektrischen Kontakte, die mit den Steckverbindern assoziiert sind, zu koppeln und entkoppeln.
In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder 120 exponiert sein und im Wesentlichen frei von externen Wänden und Oberflächen (z. B. keine oder nur begrenzte Wände, die den Steckverbinder umgeben oder an ihm anliegen). Somit kann der Steckverbinder 120 konfiguriert sein, elektronische Geräte zu unterstützen, die damit über einen dazugehörigen Gegenstecker mit begrenzten oder keinen Bezugsflächen für das elektronische Gerät verbunden sind. Zum Beispiel ist in einer Ausführungsform der Steckverbinder 120 nicht innerhalb einer Ausnehmung oder Aussparung angeordnet und erstreckt sich stattdessen derart von der Oberfläche weg, dass seine Seiten exponiert sind.
Weil der Steckverbinder 120 exponiert und im Wesentlichen frei von Bezugsflächen sein kann, können unerwünschte Off-Achsenkräfte auf den Steckverbinder 120 ausgeübt werden, insbesondere wenn ein elektronisches Gerät daran angeschlossen ist. Zum Beispiel kann das elektronische Gerät während eines Entfernungsfalls rotiert, gedrückt, von der Steckachse weggezogen werden, und dadurch unerwünschte Kräfte auf den Steckverbinder 120 vermitteln. Beispielsweise, falls die Steckachse 130 in Richtung der z-Achse zeigt, können unerwünschte Kräfte auf den Steckverbinder durch Übertragung des elektronischen Geräts in x und y als auch Rotationen um x-, y- und z-Achsen vermittelt werden. Zudem kann es auch Kräfte geben, die den Steckverbinder, aufgrund der Reibung zwischen den Gegensteckern, entlang der z-Achse ziehen/drücken.
Eine Konfiguration des Steckverbinders 120 kann zu störanfälligeren Bereichen von unerwünschten Kräften führen. Zum Beispiel kann der Steckverbinder in Fällen, in denen der Steckverbinder in der x-Dimension breit und in der y-Dimension dünn ist (wie gezeigt) störanfälliger gegenüber Rotationen um die x-Achse sein.
Um solche Arten von Kräften auf den Steckverbinder 120 zu minimieren, während beschränkt oder keine Bezugsflächen verwendet werden, beinhaltet die Steckverbindereinheit 100 in einer Ausführungsform ferner ein Kraftverteilungsanschlussstück 160, das mit dem Steckverbinder 120 verbunden ist. Das Kraftverteilungsanschlussstück 160 kann konfiguriert sein, um die Aufnahme dieser Kräfte zu ermöglichen (z. B. indem es dem Steckverbinder erlaubt, sich zu bewegen), insbesondere Off-Achsenkräfte verursacht durch das Rotieren des elektronischen Geräts von dem Steckverbinder 120 weg. Zum Beispiel kann das Neigen des elektronischen Geräts ein Biegemoment auf den Steckverbinder 120 vermitteln, welcher wiederum in Verbindung mit dem Kraftverteilungsanschlussstück 160 neigen kann.
Das Kraftverteilungsanschlussstück 160 kann stark variieren. In manchen Fällen kann es derart konfiguriert sein, dass es unerwünschte Kräfte in bestimmten Richtungen absorbiert (z. B. Rotationen um x); während es in anderen Fällen konfiguriert sein kann, um unerwünschte Kräfte in verschiedene Richtungen zu absorbieren (Translationen in x, y, z und/oder Rotationen um x, y, z). Kraftverteilungsanschlussstück 160 kann z. B. dem Steckverbinder 120 ermöglichen, sich zu bewegen, so dass die Kräfte nicht länger auf ein fixiertes Anschlussstück vermittelt werden, d. h. die Kräfte sind verteilt.
Das Kraftverteilungsanschlussstück 160 kann eine oder mehrere Biegungen, Drehungen, Translationsbewegung etc. beinhalten. In einer Umsetzung kann das Kraftverteilungsanschlussstück 160 aus einem konformen oder flexiblen Material geformt sein, das ausweicht, wenn unerwünschte Kräfte auf den Steckverbinder vermittelt werden. Zum Beispiel Schaum, Federn und Ähnliches kann benutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Kraftverteilungsanschlussstück 160 aus einem oder mehreren Bewegungsmechanismen geformt sein, die ausweichen, wenn unerwünschte Kräfte auf den Steckverbinder vermittelt werden. Zum Beispiel Drehungen, Gleiten und Ähnliches können benutzt werden. In verschiedenen Ausführungsformen kann ein Bodenabschnitt des Steckverbinders 120 in ein konformes oder flexibles Material eingebettet sein, um das Kraftverteilungsanschlussstück 160 zu formen oder eine Bodenfläche des Steckverbinders 120 kann an das konforme oder flexible Material geknüpft sein, um das Kraftverteilungsanschlussstück 160 zu formen.
In manchen Ausführungsformen können begrenzte Bezugsflächen zusätzlich zum Kraftverteilungsanschlussstück 160 benutzt werden. Zum Beispiel kann eine einzelne Bezugsfläche benutzt werden, um die Führung und Unterstützung eines elektronischen Geräts zu unterstützen, wie beispielsweise ein flaches tragbares elektronisches Gerät (z. B. ein Telefon). Die einzelne Bezugsfläche kann z. B. helfen, die Rückseite des elektronischen Geräts zu unterstützen. Die Bezugsfläche kann sogar helfen das elektronische Gerät in einer gewünschten Position zu positionieren (z. B. aufrecht oder im Wesentlichen aufrechte Sichtposition). Unglücklicherweise kann die Bezugsfläche ungewollte Kräfte initiieren. Zum Beispiel kann ein Benutzer das Gerät während eines Entfernungsereignisses von der Bezugsfläche ziehen (dadurch bewirken, dass der Steckverbinder rotiert). In diesem bestimmten Fall kann das Kraftverteilungsanschlussstück 160 besonders ausgerüstet sein, um diese Rotationskräfte zu absorbieren. In einem Beispiel kann das Kraftverteilungsanschlussstück 160 dem Steckverbinder 120 erlauben, in der Richtung weg von der Bezugsfläche zu rotieren.
Es wird darauf hingewiesen, dass das Kraftverteilungsanschlussstück 160 abgestimmt oder gedämpft sein kann, um eine gewünschte Gegenkraft zu der unerwünschten Kraft zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel um dazu zu verhelfen, den Steckverbinder in eine Richtung gegen die Richtung der unerwünschten Kräfte auszurichten (z. B. Off-Axiskräfte). Es ist auch darauf hinzuweisen, dass das Kraftverteilungsanschlussstück 160 von außen unsichtbar, z. B. innerhalb oder unterhalb der Oberfläche 140 sein kann (wie durch die gepunktete Linie gezeigt).
In einer Ausführungsform kann die Oberfläche 140 eine Deckfläche einer Dockingstation sein, mit der das elektronische Gerät verbunden wird. Solch eine Dockingstation kann eine Plattform für schnelles und einfaches Verbinden eines tragbaren elektronischen Geräts an ein anderes System oder Gerät zur Verfügung stellen, wie z. B. ein Computer, eine Stromquelle oder periphere Geräte wie z. B. ein Monitor, eine Tastatur, Lautsprecher, etc. Die Dockingstation kann auch das elektronische Gerät in einer für das Anschauen einer Anzeige des elektronischen Geräts geeigneten Position halten.
Dockingstationen können Stand-Alone-Einheiten sein, die mit anderen Geräten oder Systemen über kabelgebundene (z. B. Kabel) oder drahtlose (z. B. Bluetooth) Verbindungen kommunizieren sein, oder alternativ kann eine Dockingstation direkt in andere Geräte oder Systeme integriert sein. In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder 120 an andere Elektroniken angeschlossen sein, die sich innerhalb der Dockingstation befinden über eine flexible oder beweglich-eingeschaltete Verbindung, wie z. B. Swiping-Kontakte, Drähte, Spuren, flexible Schaltungen und/oder Ähnliches. Manche dieser Beispiele können Leerlauf beinhalten, so dass sich der Steckverbinder zwischen den Positionen bewegen kann. Die Elektroniken können stark variieren. Die Elektroniken können z. B. Leiterplatten, Regler, Steckverbindungen und Ähnliches beinhalten. Die Elektroniken können innerhalb des Körpers fixiert sein oder beweglich ausgestaltet, um beim Managen der Verbindung zwischen den Elektroniken und der Steckverbindung 120 zu helfen, wenn sich der Steckverbinder 120 bewegt. Zum Beispiel kann eine gedruckte Leiterplatte entlang der Schienen gleiten. Bestimmte Ausführungsformen sind unten genauer beschrieben.
Der Steckverbinder 120 kann mit anderen Steckverbindern, Anschlüssen, Stecker, Transceiver, oder Kabel der Dockingstation verbunden sein, um dadurch externe Verbindungen zu den anderen Geräten oder Systemen zur Verfügung stellen. Im Fall einer integrierten Dockingstation kann der Steckverbinder 120 direkt mit den Komponenten des Host-Geräts oder Systems verdrahtet sein. In manchen Fällen ist der Steckverbinder 120 im Wesentlichen alleine, während der Steckverbinder in anderen Fällen ein Teil eines Moduls sein kann, das eine sekundäre Struktur beinhaltet, wie ein Gehäuse.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 120 dem USB, Firewire, oder anderen standardisierten Steckverbinderformaten entsprechen. In einem Beispiel ist der Steckverbinder 120 ein 30-Pin Steckverbinder, das mit dem Apple iPod^® und iPhone^TM Gerät kompatibel ist. In einer Ausführungsform hat der 30-Pin Steckverbinder ein langes dünnes niedriges Profil (wie gezeigt) mit voneinander getrennten Seite-an-Seite-Pins, die in einer einzelnen Reihe sein können. In einer Ausführungsform kann das elektronische Gerät eine Steckerbuchse Einbausteckverbinder haben, das mit dem Steckverbinder 120 anschließt, welches ein Steckersteckverbinder sein kann. In alternativen Ausführungsformen kann das elektronische Gerät einen Einbaustecker haben, der an eine Steckerbuchse eines Docks anschließt. In dieser Ausführungsform kann die Steckerbuchse in einem Gehäuse gelegen sein.
Der bewegliche Steckverbinder 120 kann sich zwischen einer geschlossenen Position und einem oder mehreren offenen Positionen bewegen, um in einen entsprechenden Steckverbinder des elektronischen Geräts einzugreifen. In einer Ausführungsform ist der dazugehörige Steckverbinder nicht fähig in der geschlossenen Position in den Steckverbinder 120 zu greifen. In manchen Fällen kann die Steckverbinderbewegung eine Kombination von verschiedenen Bewegungen sein, so wie z. B. Translation und Rotation. Zum Beispiel kann der Steckverbinder 120 von der aufrechten Position vorwärts rotieren, während er rutscht, um in eine geschlossene Position versetzt zu werden.
In der geschlossenen Position kann der Steckverbinder 120 zumindest teilweise innerhalb der Grenzen der Dockingstation und in manchen Fällen insgesamt innerhalb der Grenzen der Dockingstation sich befinden. Steckverbinder 120 kann in einer Aussparung oder Lücke oder Aushöhlung in der Dockingstation untergebracht sein, wenn der Steckverbinder 120 in einer geschlossenen Position ist. In manchen Fällen kann die Anordnung eine im Wesentlichen flächenbündige Oberfläche auf der Deckfläche 140 vorsehen, wenn der Steckverbinder 120 in einer geschlossenen Position ist. Zudem kann der Steckverbinder 120 in manchen Anordnungen sogar von außen unsichtbar sein.
Andererseits kann der Steckverbinder 120 in der aufrechten Position aus der Oberfläche 140 hinausragen. Dies kann vorteilhaft sein, da der Steckverbinder 120 vollständig oder teilweise außerhalb des Körpers exponiert sein muss, um sich mit bestimmten Geräten zu verbinden. Wie hier benutzt, beinhaltet der Begriff ”aufrechte Position” jede Position des Steckverbinders 120, in welcher ein Benutzer ein Gerät benutzen kann, wenn dieser mit dem Steckverbinder 120 verbunden ist. Obwohl der Begriff aufrechte Position eine einzelne Position sein kann, kann es sich in manchen Fällen auf eine Vielzahl von aufrechten Positionen beziehen. Zum Beispiel kann der Steckverbinder 120 mehrere aufrechte Positionen haben, die den Steckverbinder bei unterschiedlichen Orientierungen/Standorten/Entfernungen vom Körper entfernt legen. Diese Positionen können bei einer bestimmten Zahl von bestimmten Punkten sein.
Eine Dockingstation gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann auch einen Ausrichtungsmechanismus beinhalten, welcher Teil oder getrennt vom Kraftverteilungsanschlussstück 160 sein kann. Der Ausrichtungsmechanismus kann konfiguriert sein, den Steckverbinder 120 in einer aufrechten Position zu halten (in der das Gerät unterstützt werden kann und zum Anschauen zur Verfügung steht). Der Ausrichtungsmechanismus kann z. B. eine Feder beinhalten (jeder Gegenstand mit einer Federkonstante), der kontinuierlich den Steckverbinder 120 in eine aufrechte Position aufrichtet. Ein Verschlussmechanismus kann den Steckverbinder 120 in einer geschlossenen Position halten. Der Verschluss kann z. B. über eine Taste, die auf der Dockingstation positioniert ist, freigegeben werden, welche, wenn sie aktiviert ist, dem Ausrichtungsmechanismus erlaubt, den Steckverbinder 120 in eine aufrechte Position zu bewegen. Sobald freigegeben kann der Steckverbinder 120 innerhalb des Körpers positioniert werden, indem der Steckverbinder 120 einfach wieder zurück in die Oberfläche 140 gezwungen wird gegen die Federkraft bis der Verschluss wieder in den Steckverbinder 120 greift. In einer Ausführungsform können Arretierungen benutzt werden, um den Steckverbinder in verschiedenen aufrechten Positionen zu halten oder zumindest zu stabilisieren. In Ausführungsformen, in denen der Steckverbinder rotiert, kann der Ausrichtungsmechanismus auch verhindern, dass der Steckverbinder 120 hinter einen Endpunkt rotiert (z. B. vollständige Rotation vorwärts), wo der Steckverbinder 120 nicht mehr rotiert.
In Bezug auf Ausführungsformen, in denen eine Bewegung des Steckverbinders 120 Rotation ist, bewegt sich der Steckverbinder 120 indem er einen Rotationsmechanismus benutzt, der den Steckverbinder und einen Körper des Docks untereinander verbindet. In einem Beispiel kann das Kraftverteilungsanschlussstück 160 ein Rotationsmechanismus sein. In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder 120 auf der Oberfläche 140 mit anderen Teilen des Rotationsmechanismus geschützt unterhalb der Oberfläche 140 drehen. In einer anderen Ausführungsform können der Steckverbinder und der Rotationsmechanismus in eine integrierte Einheit geformt sein. Der Grad der Rotation kann variieren und hängt von der gewünschten Orientierung des elektronischen Geräts ab, wenn es angeschlossen ist, und/oder anderen Eigenschaften des Docks. Zum Beispiel kann der Grad der Rotation zulassen, dass das elektronische Gerät in eine im Wesentlichen aufrechte Position versetzt wird (seine Anzeige und/oder Benutzerschnittstelle exponierend). Der Rotationsmechanismus kann Getriebe, Nocken, Rollen und Ähnliches beinhalten.
Die 2A bis 2E zeigen eine Querschnittseitenansicht einer Dockingstation 200 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie oben erwähnt können Dockingstationen wie die Dockingstation 200 eine Plattform für schnelle und einfache Verbindung von einem elektronischen Gerät 212 an ein anderes System oder Gerät, wie beispielsweise ein Computer, eine Stromquelle, oder periphere Geräte wie ein Monitor, eine Tastatur, Lautsprecher etc. zur Verfügung stellen. Die Dockingstation 200 kann auch das elektronische Gerät 212 in einer für das Anschauen einer Anzeige 213 eines elektronischen Geräts passenden Position halten.
Die Dockingstation 200 kann eine Basis 230 beinhalten, welche verschiedene Elektroniken, Vorschaltgeräte und Ähnliches beinhalten kann. Die Basis 230 kann dazu dienen, die Dockingstation 200 in Balance zu halten und unterstützt auf einer Oberfläche wie einem Tisch zu halten, als auch das elektronische Gerät 212 in Balance und unterstützt zu halten, wenn darauf montiert. Die Dockingstation 200 kann auch eine oder mehrere Bezugsflächen vorsehen, um zu helfen, das elektronische Gerät in einer aufrechten Position abzustützen. In der dargestellten Ausführungsform kann die Dockingstation 200 eine hintere Bezugsfläche 240 beinhalten, die aufwärts aus der Basis 230 hinausragt und dazu beiträgt, die gewünschte Position des elektronischen Geräts 212 zu bestimmen, wenn das elektronische Gerät 212 auf die Dockingstation 200 montiert ist. Zum Beispiel berührt die Rückseite des elektronischen Geräts 212 die hintere Bezugsfläche 240. In manchen Fällen können zusätzliche Bezugsflächen vorgesehen sein. Zum Beispiel können eine oder mehrere Seitenstützträger helfen, den Steckverbinder des elektronischen Geräts 212 mit dem Steckverbinder 214 ineinandergreifen zu lassen.
Der Winkel der hinteren Bezugsfläche 240 kann grundsätzlich den Winkel des elektronischen Gerätes bestimmen, wenn es montiert ist. Der Winkel kann beispielsweise etwa 0 bis 30 Grad sein und insbesondere zwischen etwa 10 und 15 Grad. Die hintere Bezugsfläche 240 kann stark variieren. Zum Beispiel kann es aus einem oder mehreren Rückenstützenträgern bestehen, die mit der Basis 230 verbunden sind. Basis 230 und die Rückenstützenträger können als einzelne integrierte Einheit gebildet werden oder sie können getrennte Teile sein, die zusammengefügt sind. In den meisten Fällen sind die Basis und die Rückenstützenträger aneinander befestigt. Es ist jedoch vorgesehen, dass die Position der Rückenstützenträger in Bezug zur Basis verstellbar ist (dadurch mehrere Positionen für das Anschauen ermöglichend oder sogar eine eingefahrene Position zum Reisen). In manchen Fällen können die Rückenstützenträger von der Basis 230 abnehmbar sein. Die Länge der Rückenstützenträger entspricht grundsätzlich dem, was benötigt wird, um das elektronische Gerät in einer aufrechten Position angemessen zu unterstützen. In manchen Fällen kann es über das elektronische Gerät 212 hinausragen, während es sich in anderen Fällen unterhalb des elektronischen Geräts 212 erstreckt (wie gezeigt). Selbstverständlich kann es sogar eine ähnliche Länge haben, so dass die obere Kante ungefähr die gleiche Höhe hat. In manchen Fällen können die Rückenstützenträger in der Höhe verstellbar sein, so dass verschiedene Geräte durch die Dockingstation 200 unterstützt werden.
Die Dockingstation 200 kann zumindest einen Steckverbinder 214 beinhalten. Der Steckverbinder 214 kann aufwärts von der Basis 230 hinausragen und kann konfiguriert sein, mit einem entsprechenden Steckverbinder(n) eines elektronischen Geräts eine Schnittstelle zu bilden, wenn das elektronische Gerät relativ zur Dockingstation und insbesondere der hinteren Bezugsfläche positioniert ist. In manchen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 214 teilweise innerhalb des Inneren der Basis 230 sich befinden und durch eine Öffnung 215 in eine äußere Oberfläche hinausragen. In anderen Ausführungsformen kann der drehbare Steckverbinder 214 vollständig oberhalb einer äußeren Oberfläche sein. Der Steckverbinder kann aufwärts bei einem ähnlichen Winkel zu den Rückenstützenträgern hinausragen. Somit kann die hintere Bezugsfläche 240 während der Platzierung des elektronischen Geräts relativ zu dem Steckverbinder als Bezugsfläche benutzt werden. Der Steckverbinder kann z. B. entlang einer Achse 205 anschließen. Das heißt sie können entlang einer Achse zu/voneinander gekoppelt/entkoppelt werden. Die Achse 205 stellt die Richtung zur Verfügung, in welcher die Kontakte der Steckverbinder ineinandergreifen.
In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder 214 an die Basis 240 gekoppelt sein über einen Rotationsmechanismus (nicht gezeigt). Der Steckverbinder 214 kann z. B. zwischen der aufrechten Position (2B), die im Wesentlichen parallel zu dem Rückenstützenträger ist und verschiedenen rotierten Positionen (2C und 2D) die weggewinkelt sind von der aufrechten Position rotieren. Der Rotationsmechanismus kann dem elektronischen Gerät 212 ermöglichen, von einer aufrechten Position vorwärts zu rotieren (welches für das Anschauen einer Anzeige benutzt werden kann) in andere Positionen, wenn das elektronische Gerät 212 vorwärtsgezwungen ist wie z. B. im Falle eines Entfernens oder eines unbeabsichtigten Knock-Ereignisses. Infolgedessen wird übermäßiger Stress oder Belastung auf den Steckverbinder reduziert oder verhindert, was im Laufe der Zeit zu einem Versagen bei dem Verbindungsstück des Steckverbinders 214 führen kann.
Der Rotationsmechanismus kann stark variieren. In manchen Ausführungsformen kann der Rotationsmechanismus eine Drehung (ein Schwenken) beinhalten, wie eine zylindrische oder anders geformte Stange, die an den Boden des Steckverbinders 214 angefügt werden kann oder Teil davon sein kann, und die mit Achsbohrungen in der Basis verknüpft ist (oder umgekehrt). Als Beispiele kann die Stange an eine Seite der Basis 230 angehängt sein oder auf oder innerhalb einer Aussparung verbleiben, die die Stange hält, während sie die Stange rotieren lässt. In einer anderen Ausführungsform findet die Rotation um eine Kante an der äußeren Hülle der Basis 230 statt.
Die Dockingstation 200 kann auch einen Ausrichtungsmechanismus 226 beinhalten, welche den Steckverbinder 214 ausrichtet, um in einer aufrechten Position zu bleiben. In der gezeigten Ausführungsform ist der Ausrichtungsmechanismus 226 eine Feder (z. B. festes federndes Material wie Gummi oder ähnliche synthetische Materialien), die mit größerer Kraft zurückschiebt, wenn ihre Länge verkürzt wird. In einer anderen Ausführungsform zieht der Ausrichtungsmechanismus 226 den Steckverbinder 214, um in einer aufrechten Position zu verweilen, wenn seine Länge verlängert wird. In einem Aspekt wird zumindest ein Teil (z. B. das Ende, das weiter vom Steckverbinder entfernt ist) des Ausrichtungsmechanismus 226 an seinem Platz gehalten, so dass zumindest eine Dimension des Ausrichtungsmechanismus reduziert ist, wenn der Boden des Steckverbinders 214 sich nach rechts bewegt. Der Ausrichtungsmechanismus 226 kann verschiedene Federmaterialien benutzen, um die Bewegung des Steckverbinders 214 abzustimmen und zu dämpfen, wenn er vorwärts rotiert. Ein Betrieb des Ausrichtungsmechanismus gemäß einer Ausführungsform ist weiter unten diskutiert, z. B. mit Bezug auf die 3A und 3B.
Die Dockingstation kann auch die Verbindung 224 beinhalten, die konfiguriert ist, um den Steckverbinder elektrisch mit der Elektronik 222 zu koppeln. Die Verbindung 224 stellt eine elektrische Verbindung zwischen den Kontakten am unteren Ende des Steckverbinders 214 zu den Elektroniken 222 her, welche ein Daten- und/oder Stromsteckverbinder sein kann. Zum Beispiel kann die Verbindung 224 ein flexibler Träger sein, der etwas Leerlauf vorsieht, um die Bewegung des Steckverbinders zu ermöglichen. Der flexible Träger kann z. B. ein Flachbandkabel oder ein flexibler Schaltungsträger sein, was nicht immer gelehrt wird. Alternativ können Durchzugskontakte benutzt werden.
Näher eingehend auf 2B, zeigt es die Dockingstation 200 mit einem tragbaren elektronischen Gerät 212 gekoppelt, das durch einen Rücken 240 unterstützt wird, wenn der drehbare Steckverbinder 214 in einer aufrechten Position ist gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie gezeigt ist der drehbare Steckverbinder 214 konfiguriert, einen Einbausteckverbinder eines tragbaren elektronischen Geräts 214 aufzunehmen. Kontakte am oberen Ende des Steckverbinders 214, die Teil der Kontakte sind oder elektronisch mit den Kontakten am unteren Ende des Steckverbinders gekoppelt sind, können die Verbindung 224 an den Einbausteckverbinder koppeln, um dadurch eine elektrische Verbindung zwischen dem Einbausteckverbinder und Elektroniken 222 herzustellen.
Wie gezeigt ist die hintere Bezugsfläche 240 angepasst, um das tragbare elektronische Gerät 212 zu unterstützen, wenn das elektronische Gerät an den drehbaren Steckverbinder 14 in einer aufrechten Position gekoppelt ist. In einer Ausführungsform unterstütz die hintere Bezugsfläche 240 das tragbare elektronische Gerät 212, bevor der drehbare Steckverbinder 14 seine vollständige Rotation rückwärts erreicht (wie gezeigt im Uhrzeigersinn). In einer anderen Ausführungsform unterstützt die hintere Bezugsfläche 240 das tragbare elektronische Gerät 212, wenn es vollständig zurückgedreht ist. Die hintere Bezugsfläche 240 kann das Gewicht des angeschlossenen tragbaren elektronischen Geräts 212 unterstützen, so dass dieses Gewicht nicht weiter Kraft auf den Steckverbinder 214 ausübt, z. B. wenn das Gerät 212 angeschaut wird. Auf diese Weise kann die Belastung auf den Steckverbinder 214 reduziert werden und der Steckverbinder 214 kann langlebiger sein.
Obwohl die Belastung auf den Steckverbinder 214 in der Rückwärtsrichtung durch die hintere Bezugsfläche 240 reduziert werden kann, sind jedoch Fälle denkbar, in denen das tragbare elektronische Gerät 212 unbeabsichtigt gedrückt oder vorwärts bewegt wird. Zum Beispiel beim Versuch das tragbare elektronische Gerät 212 von der Dockingstation 200 zu entfernen, könnte ein Benutzer das tragbare elektronische Gerät 212 vorwärts stoßen. Solch eine Bewegung könnte eine Belastung auf den Steckverbinder 214 ausüben. Da der Steckverbinder 14 jedoch vorwärts rotieren kann, kann solch eine Belastung reduziert oder möglicherweise eliminiert werden, wenn die Kraft zuerst angewandt wird.
Der Ausrichtungsmechanismus 226 kann sicherstellen, dass der Steckverbinder 214 an einem angemessenen Standort ist, so dass das elektronische Gerät 212 durch die hintere Bezugsfläche 240 unterstützt wird, sobald es angefügt ist. Der Ausrichtungsmechanismus 226 kann auch eine Gegenkraft vorsehen, die es erleichtert, Geräte 212 anzufügen. Zudem kann der Ausrichtungsmechanismus 226, wenn das Gerät 212 vorwärts bewegt wird, eine Kraft vorsehen, um das Gerät 212 gegen die hintere Bezugsfläche 240 zurückzuführen. Andernfalls kann das Gerät 212 vorwärtsfallen, wodurch der Steckverbinder 214 zerbrechen könnte. Die 2C und 2D stellen solch eine Ausrichtungskraft dar.
2C zeigt eine Dockingstation 200, die mit einem drehbaren Steckverbinder 214 verbunden ist, wobei das tragbare elektronische Gerät 212 relativ zur hinteren Bezugsfläche 240 bewegt wird. Zum Beispiel kann das Gerät 212 vorwärts gedrückt oder gezogen worden sein, wenn die Hand eines Benutzers nach dem Gerät greift. Wie gezeigt verbleibt das Gerät 212 nicht länger an der hinteren Bezugsfläche 240.
Da das Gerät 212 sich vorwärts bewegt hat, sieht der Ausrichtungsmechanismus 226 eine Kraft 260 vor, die den Steckverbinder 14 zurückdrückt (wie gezeigt im Uhrzeigersinn). In einem Aspekt kann diese Kraft 216 stark genug sein, um der Kraft gegen den Uhrzeigersinn (d. h. vorwärts) auf den Steckverbinder von dem Gerät 212 entgegenzuwirken. Es ist zu beachten, dass die Vorwärtskraft von kurzer Dauer sein kann, z. B. wenn das Gerät angehoben wird oder nur leicht angestoßen wird. Falls das Gerät 212 nicht länger angeschlossen ist, kann der Steckverbinder 214 wieder in eine aufrechte Position zurückkehren. Falls das Gerät noch angeschlossen ist, aber die Vorwärtskraft des Geräts 212 nicht stärker (oder nicht länger existent) als die Rückwärtskraft 260 ist, kann das Gerät 212 zurückkehren, um an der hinteren Bezugsfläche 240 zu verbleiben.
In der gezeigten Ausführungsform bewegt sich der Boden des Steckverbinders 214, sobald der Steckverbinder 214 rotiert. Die Rotation des Steckverbinders 214 gegen den Uhrzeigersinn drückt sein Bodenteil gegen den Ausrichtungsmechanismus 226, welches den Ausrichtungsmechanismus 226 dazu veranlasst, nach links zurückzudrücken, mit einer größer werdenden Kraft, je mehr die Länge des Ausrichtungsmaterials (z. B. eine Feder) abnimmt. In einer Ausführungsform dreht ein Steckverbinder 214 um ein oder mehrere Kanten einer äußeren Hülle der Basis 230 während zumindest eines Teils der Rotation.
In einer anderen Ausführungsform erfolgt das Schwenken eines Steckverbinders unterhalb einer äußeren Hülle einer Basis einer Dockingstation, z. B. am Boden des Steckverbinders. In noch einer anderen Ausführungsform geschieht das Schwenken eines Steckverbinders oberhalb einer Deckfläche einer äußeren Hülle, z. B. wenn der gesamte Steckverbinder oberhalb einer Deckfläche der Basis ist. In diesen Ausführungsformen kann der Steckverbinder eine fixierte Rotationsachse bei der Stange haben, die mechanisch mit dem Verbinder gekoppelt ist. Zum Beispiel kann die Stange durch ein zylindrisches Loch in der Nähe des Bodens des Verbinders hindurchtreten, oder die Stange kann an einer Oberfläche des Verbinders angeschlossen sein. In verschiedenen Ausführungsformen kann die Stange an die Seiten, eine inneren Bodenfläche oder einer inneren Deckfläche der Basis angeschlossen sein, so dass die Stange rotiert, aber sich nicht verschiebt. In manchen Ausführungsformen kann ein Ausrichtungsmechanismus eine gekrümmte Feder sein, die mit einem ersten Ende an die Basis angeschlossen ist (z. B. an einem Punkt vorwärts von dem Verbinder) und ein zweites Ende, das an eine Oberfläche des Verbinders angeschlossen ist. Auf diese Weise, wenn der Verbinder in eine Richtung (z. B. vorwärts) rotiert, nimmt die Länge der Feder ab, wenn die Oberfläche des Verbinders näher an den Punkt des Anschlusses des ersten Endes kommt und eine Ausrichtungskraft zurück kann zur Verfügung gestellt werden. Als ein anderes Beispiel kann der Ausrichtungsmechanismus eine Feder sein, die Schleifen bildet und an die Stange, die Teil des Rotationsmechanismus ist, anschließt. Da die Stange rotiert, deformiert die Feder und produziert dadurch eine Ausrichtungskraft.
In einem Aspekt kann der Ausrichtungsmechanismus 226 das Gerät 212 davor bewahren, sich senkrecht zu stellen, nachdem es einen kleinen Ruck vorwärts erhalten hat. Zum Beispiel, wenn der Anstoß nur ein geringes Ausmaß hat und nur von kurzer Dauer ist, kann die Rückwärtskraft 260 das Gerät davor bewahren, hinter die Vertikale zu rotieren. Solange der Vorwärtsrotation entgegengewirkt wird, können das Gewicht des Gerätes und die kontinuierliche Rückstellungsaktion der Rückwärtskraft 260 das Gerät 212 zurückführen, dass es durch die hintere Bezugsfläche 240 unterstützt wird. Falls das Gerät 212 sich jedoch hinter die vertikale Position bewegt, muss die Kraft 260 erheblich vergrößert werden.
2D zeigt die Dockingstation 200 verbunden mit dem drehbaren Steckverbinder 214, wobei das tragbare elektronische Gerät 212 hinter eine vertikale Position bewegt wurde. Das Gerät 212 ist in einer stärkeren Vorwärtsposition gezeigt als in 2C. Entsprechend wurde die Rückstellkraft 260 vergrößert (wie mit einer größeren Bogenlänge abgebildet). In einer Ausführungsform führt die Abnahme in der Länge des Ausrichtungsmechanismus 226 dazu, dass die Kraft 260 größer wird.
Diese Vergrößerung der Kraft 260 kann größer gemacht werden als die Komponente des Gewichts des Geräts 212. Somit kann, falls keine externe Kraft (z. B. von der Hand eines Benutzers) länger auf das Gerät 212 drückt, möglich sein, das Gerät in eine aufrechte Position zurückkehren, z. B. in der das Gerät 212 durch die hintere Bezugsfläche 240 unterstützt ist.
In Ausführungsformen, in denen der Verbinder 214 teilweise innerhalb des Inneren des Körpers 230 ist und in dem ein Boden des Verbinders 214 sich bewegen kann, kann der Verbinder 214 zusätzliche Funktionalitäten haben, die den Verbinder 214 davor bewahren, aus dem Körper 230 gezogen zu werden.
2E zeigt eine Ansicht der Dockingstation 200 von oben gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Verbinder 214 ist in einer im Wesentlichen vertikalen Position in der Öffnung 215 des Körpers 230 gezeigt. Ein oder mehrere Rückhalteteile 219 (wie Pins, Stangen, Ausbuchtungen oder Ähnliches) ragt/ragen von den Seiten des Verbinders 214 über die Kanten der Öffnung 215 hinaus. Somit verhindern die Rückhalteteile 219, falls ein Verbinder 214 in Aufwärtsrichtung gezogen wird, dass der Verbinder 214 vollständig aus dem Inneren des Körpers 230 gezogen wird. In einer Ausführungsform kann die abwärts gerichtete Kraft auf die Rückhalteteile 219 durch die äußere Oberfläche, in welcher die Öffnung 215 liegt, gestellt werden. In einer anderen Ausführungsform kann die abwärts gerichtete Kraft durch eine andere Oberfläche oder Kante, die zwischen den Rückhalteteilen und der äußeren Oberfläche liegt, angewandt werden. Die Rückhalteteile 219 können auch unterhalb durch eine Oberfläche unterstützt werden (die eine untere äußere Oberfläche des Körpers 230 sein kann), so dass der Verbinder 214 nicht vollständig in das Innere des Körpers 230 fällt.
Andere Merkmale des Verbinders 214 können sich auch über die Kanten der Öffnung erstrecken. Zum Beispiel können sich Teile vorwärts (links wie gezeichnet) oder rückwärts (rechts wie gezeichnet) über die Kanten der Öffnung 215 erstrecken. In einer anderen Ausführungsform kann der Verbinder 214 eine verwinkelte Form haben, so dass der Boden innerhalb des Inneren des Körpers 230 größer ist als die Öffnung 215.
Neben dem Schutz des Steckverbinders vor Schaden, weil Kräfte auf den Steckverbinder 214 über das Gerät 212 aufgebracht werden, wird in manchen Ausführungsformen der Rotationsmechanismus vor Schaden geschützt. Zum Beispiel, wenn der Rotationsmechanismus exponiert ist, kann er getroffen werden oder Teilchen können den Rotationsmechanismus kontaminieren. Zudem kann eine flache oder relativ einheitliche Oberfläche der Basis aus funktionellen oder ästhetischen Gründen erwünscht sein. Um diese Funktionalitäten bereitzustellen, befindet sich die drehbare Steckverbinderdrehachse in manchen Ausführungsformen auf einer äußeren Hülle des Körpers.
Die 3A und 3B zeigen eine Querschnittseitenansicht einer Steckverbindereinheit 300 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Steckverbindereinheit 300 kann grundsätzlich dem in den 2A bis 2E gezeigten Systemen entsprechen. Die Steckverbindereinheit zeigt einen Rotationsmechanismus, in dem ein Steckverbinder sich um die Kanten eines Körpers einer Dockingstation dreht.
Die Steckverbindereinheit 300 kann einen drehbaren Steckverbinder 314 beinhalten, der durch eine Öffnung 333 in einer äußeren Hülle 334 angeordnet ist (wie z. B. die obere Wand der Basis der Dockingstation). Die Öffnung 333 hat eine Form, die es dem drehbaren Steckverbinder 314 ermöglicht, zwischen eine Soll-Position (wie in 3A gezeigt) und einer geneigten Position (wie in 3B gezeigt) zu rotieren. Die äußere Hülle 334 hat einen Abschnitt 334a auf der linken Seite des Steckverbinders 314 und einen Abschnitt 334b auf der rechten Seite des Steckverbinders 314. Die äußere Hülle soll eine Dicke (t) haben. Die Dicke (t) ist nicht in einer bestimmten Skala gezeichnet, z. B. könnte es (??) größer oder kleiner in Bezug auf die Höhe des Steckverbinders 314 der Höhe der Basis sein. Die Basis hat auch einen Boden 332, welcher z. B. auf einer Stützfläche liegen kann, wenn die Dockingstation in Gebrauch ist. Diese Bodenfläche 332 kann integral ausgebildet sein mit einer äußeren Hülle 334 und kann auch die gleiche Dicke t haben.
Wenn der Steckverbinder im Wesentlichen von einer geneigten Position zu einer Soll-Position rotiert, kann der drehbare Steckverbinder so konfiguriert werden, dass er um die Kante 337b des Abschnitts 334b schwenkt. Wenn der Steckverbinder im Wesentlichen von einer Sol-Position zu einer geneigten Position rotiert, kann der drehbare Steckverbinder so konfiguriert werden, dass er um die Kante 337a des Abschnitts 334a schwenkt. Auf diese Weise kann die Öffnung 333 so berechnet oder dimensioniert sein, dass sie im Wesentlichen ähnlich der Größe des Steckverbinders ist (mit einer minimalen Lücke für die Toleranz). In dieser Ausführungsform darf sich der Boden des Steckverbinders 314 während seiner Rotation bewegen.
In 3A ist der Steckverbinder 314 in einer aufrechten Position gezeigt. In einer Ausführungsform ist ein Ausrichtungsmechanismus 326 (welcher dem Ausrichtungsmechanismus 226 von 2A ähnlich sein kann) bei oder nahe seiner entspannten Länge. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 314 davor bewahrt werden, weiter in Rückwärtsrichtung zu rotieren (wie gezeigt im Uhrzeigersinn), z. B. durch eine Kante 337b, einer Kante 337c, einer Oberfläche 336a, oder durch einen anderen Gegenstand (beispielsweise einen Festanschlag) unterhalb des Abschnitts 334a oder durch eine Kombination davon.
In der in 3A gezeigten Position wird der Steckverbinder 314 vor einer weiteren Rotation im Uhrzeigersinn durch die Kante 337b der Oberfläche 336b und der Kante 337c der Oberfläche 336a bewahrt. 3A zeigt einen Steckverbinder 314, der vollständig in Vorwärtsrichtung (gegen den Uhrzeigersinn) gedreht ist. Wie in 3B gezeigt wird der Steckverbinder 314 jetzt vor einer weiteren Rotation gegen den Uhrzeigersinn durch eine Kante 337a der Oberfläche 336a und der gesamten Oberfläche 337b bewahrt. In anderen Ausführungsformen kann ein Bodenteil der Oberfläche 336b als ein Anschlag fungieren, um eine Rotation zu verhindern. Wenn die gesamte Oberfläche 336b als Anschlag fungiert, kann eine größere Aufhaltekraft und größere Langlebigkeit geboten werden.
In der gezeigten Ausführungsform ist die Öffnung 333 in der äußeren Hülle 334 groß genug, dass der Steckverbinder 314 nicht in Kontakt mit beiden Kanten 337a und 337b in der vollständig im Uhrzeigersinn rotierten Position von 3A ist. In einem Aspekt ist dies so, weil der Steckverbinder 314 weiter in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn von der Vertikalen rotieren kann (d. h. senkrecht zur Bodenfläche 332) als er es im Uhrzeigersinn kann. Die Oberflächen 336a und 336b können verschiedene Steigungen haben, um solch ein asymmetrisches Bewegungsspektrum zu ermöglichen. Falls der Steckverbinder 314 in beide Richtungen gleich rotieren kann, kann dort kein oder ein reduzierter Raum zwischen den Kanten 337 und 337b sein, wenn der Steckverbinder 314 vollständig in jeder Richtung gedreht ist. In anderen Positionen berührt der Steckverbinder 314 grundsätzlich nicht beide Abschnitte 334a und 334b und kann keinen der beiden Abschnitte berühren.
Da der Boden des Steckverbinders 314 sich rückwärts bewegen darf (nach rechts wie eingezeichnet), kann sich das obere Ende des Steckverbinders 314 nach links bewegen (z. B. aufgrund der Bewegung des angeschlossenen tragbaren elektronischen Geräts 212). Ebenso bewegt sich der Ausrichtungsmechanismus 326, weil sich der Boden des Steckverbinders 314 bewegt, und liefert dadurch eine Kraft, die versucht, den Steckverbinder 314 zurück in eine aufrechte Position in 3A zu bewegen (obwohl in manchen Ausführungsformen die Kraft nicht stark genug sein kann, um die durch das tragbare elektronische Gerät vermittelte Kraft zu überwinden).
Dementsprechend können die Kanten der äußeren Hülle 334 während verschiedenen Teilen der Rotation des Steckverbinders 314 als Drehachsen fungieren. Wenn die Kanten der äußeren Hülle 334 als Drehachse fungieren, können die Abschnitte 334a und 334b nahe am Steckverbinder 314 sein. Folglich kann die Öffnung 333 sehr klein sein. Mit einer kleinen Öffnung kann verhindert werden, dass Schmutz, Krümel oder andere Fremdkörper in die internen Komponenten der Basis fallen. Zudem kann in einer Ausführungsform, wenn der Steckverbinder 314 in der nominalen Aufrechtposition ist, eine Dichtung geformt werden durch den Steckverbinder 314, der die Kanten 337c und die Kante 337b berührt. Folglich kann sogar vermieden werden, dass eine Flüssigkeit in das Dock durch die Öffnung 333 eindringt.
In einer Ausführungsform kann der Steckverbinder an eine Kante angeschlossen sein (z. B. eine der Kanten 331 oder 337b), während andere Ausführungsformen einen solchen Anschluss nicht haben. Solch ein Anschluss kann geformt sein durch ein Scharnier oder einen anderen Rotationsmechanismus und kann in manchen Ausführungsformen eine feststehende Rotationsachse ermöglichen, während andere Ausführungsformen keine feststehende Rotationsachse haben.
In einer Ausführungsform kann das zulässige Maß der Rotation teilweise gesteuert werden, indem die Winkel 338a und 338b der jeweiligen Oberflächen 336a und 336b ausgewählt werden. Die Winkel der Oberflächen 336a und 336b können variieren. In einer Ausführungsform ist der Winkel 338a kleiner als der Winkel 338b. In einer solchen Ausführungsform kann der Steckverbinder 314 in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn weiter von der vertikalen Position rotieren als in der Richtung im Uhrzeigersinn. In einer anderen Ausführungsform kann das zulässige Maß der Rotation teilweise durch die Größe der Lücke zwischen der Kante 337a und der Kante 337b kontrolliert werden.
Ebenso kann in verschiedenen Ausführungsformen der Boden des Steckverbinders 314 durch einen Ausrichtungsmechanismus 326, eine Führungsfläche (z. B. der Boden 332 oder andere Oberflächen zwischen den Oberflächen 334 und 332), Kerben auf den Seiten der Basis (z. B. wo eine Stange sich aus dem Steckverbinder 314 erstreckt angeschlossen werden kann), oder andere geeignete Ablagen, unterstützt werden kann. In einer Ausführungsform kann eine Führungsfläche relativ flach sein, während eine Führungsfläche in anderen Ausführungsformen Merkmale haben kann, z. B. Kurven oder Kerben, um verschiedene stabile aufrechte Positionen für den Steckverbinder 314 zur Verfügung zu stellen.
Die 4A und 4B sind Querschnittseitenansichten, die eine Steckverbindereinheit 400 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen. In dieser Ausführungsform kann der drehbare Steckverbinder 414 durch eine Stützfläche 455, die eine stabilisierende Eigenschaft(en) hat, unterstützt werden, welche mehrere aufrechte Positionen ermöglicht. Es ist zu beachten, dass Merkmale von verschiedenen Ausführungsformen, die in den Figuren gezeigt sind, mit anderen Merkmalen von anderen Ausführungsformen, die in anderen Figuren gezeigt sind, kombiniert werden können. Zum Beispiel können die Merkmale der Ausführungsformen der 4A und 4B kombiniert werden mit Merkmalen von anderen Ausführungsformen (z. B. Ausführungsformen, die in den 3A und 3B gezeigt sind).
In 4A hat der Steckverbinder 414 einen gebogenen Teil 450 (z. B. zylindrisch) auf dem Boden, der sich entlang der Stützfläche 455 bewegt. Das gebogene Teil 450 kann ein separates Stück sein oder einstückig mit dem Steckverbinder 414 ausgebildet sein (z. B. mit einem Gehäuse des Steckverbinders). In einer Ausführungsform kann das gebogene Teil 450 ein Rad sein, das rotiert. In einer anderen Ausführungsform gleitet das gebogene Teil 450. In verschiedenen Ausführungsformen ist das gebogene Teil 450 mit den Seitenkanten des Steckverbinders 414 gekoppelt, mit den Bodenkanten des Steckverbinders gekoppelt sein, oder beides. Zum Beispiel kann die Stütz(Führungs)-Fläche aus zwei separaten Flächen bestehen, die außerhalb der Kanten des Steckverbinders 414 existieren, wobei das gebogene Teil 450 an eine Seitenkante des Steckverbinders 414 anschließt oder sich darüber hinaus erstreckt.
In einer Ausführungsform gleitet das gebogene Teil 450 durch die Oberfläche 455. In einer anderen Ausführungsform rotiert das gebogene Teil 450 als es sich entlang der Oberfläche 450 bewegt, z. B. wenn das gebogene Teil 450 Teil eines Rades, Zylinders oder einer Kugel ist. Das gebogene Teil 450 und die Stützfläche 455 können der Rotationsmechanismus oder Teil davon sein, die dem Steckverbinder 414 erlaubt, sich zu drehen. Abschnitte der äußeren Hülle 434a und 434b oder nur Teile der Abschnitte der äußeren Hülle 434a und 434b (beispielsweise Kanten oder Oberflächen) können auch Teil des Rotationsmechanismus sein.
Die Stützfläche 455 kann Konturen, Arretierungen oder andere solcher Merkmale haben, um verschiedene aufrechte Positionen zur Verfügung zu stellen. Zum Beispiel sitzt das gebogene Teil 450 in 4A in einer Mulde 455a der Stützfläche 455. Wenn der Steckverbinder 414 vorwärts gedreht wird (gegen den Uhrzeigersinn), wird der Anstieg im Ausschlag auf die rechte Seite der Mulde dieser Bewegung entgegenwirken. In solchen Ausführungsformen kann die Stützfläche 455 als Ausrichtungsmechanismus fungieren oder mit anderen Ausrichtungsmechanismen zusammenarbeiten.
Wenn der Steckverbinder 414 mit einer ausreichenden Kraft rotiert, kann sich das gebogene Teil 450 in die Mulde 455b bewegen. Die Mulde 455b kann als eine andere Arretierung fungieren, um den Steckverbinder 414 in einer anderen aufrechten Position als durch die Mulde 455a erreicht zu halten. Wie in 4B gezeigt, bleibt das gebogene Teil 450 in einer Mulde 455c, welche ungefähr dem Steckverbinder 414 entspricht, der vollständig vorwärts gedreht ist, wie durch die Form der Abschnitte 434a und 434b der äußeren Hülle 434 möglich ist.
Obwohl in den 4A und 4B gezeigt wird, dass die Fläche 455 drei Mulden hat, kann es (sie??) mehr, weniger oder gar keine Mulden haben. Ebenso können die Mulden auf der gleichen Höhe oder auf verschiedenen Höhen sein, z. B. eine stufenweise ansteigende/absteigende Steigung. Zudem kann die Stützfläche 455 nach der Mulde 455b weiter ansteigen (oder zumindest nach dem Peak abflachen), und somit keine Mulde 455c haben, die der vollständigen Vorwärtsrotation entspricht. Mit einer solchen erhöhten Höhe der Stützfläche 455 bei der vollen Rotation kann eine größere Ausrichtungskraft zur Verfügung gestellt werden, um den Steckverbinder 414 zurückzudrücken (im Uhrzeigersinn).
Eine elektrische Verbindung zwischen dem drehbaren Steckverbinder und den Elektroniken der Dockingstation kann auf verschiedene Arten konfiguriert sein, wie oben erwähnt. In einer Ausführungsform können der Ausrichtungsmechanismus und die elektrische Verbindung in der gleichen Ebene bleiben. Manche dieser Ausführungsformen werden jetzt beschrieben.
5A zeigt eine Querschnittseitenansicht eines drehbaren Steckverbinders 514, der einen Ausrichtungsmechanismus 526 und eine elektronische Verbindung 524 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat. In 5A bleiben die elektrische Verbindung 524 und der Ausrichtungsmechanismus 526 zumindest teilweise in der gleichen Ebene. Dies kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Zum Beispiel könnte die elektrische Verbindung 524 durch den Ausrichtungsmechanismus 526 gehen oder seitlich voneinander getrennt sein.
In dieser Ausführungsform koppelt die elektrische Verbindung 524 mit dem Steckverbinder 514 auf einer Rückseite 502 des Steckverbinders 514 (obwohl es in der Nähe des Bodens des Steckverbinders ist). In anderen Ausführungsformen kann der Steckverbinder 524 auf einer Bodenfläche des Steckverbinders 514 gemacht sein.
5A stellt auch eine Ausführungsform dar, in der das zulässige Maß an Rotation durch einen Anschlag 590 gesteuert werden kann. Ein Boden des Steckverbinders 514 kann mit dem Anschlag 590 in Kontakt sein, welcher die weitere Rotation in im Uhrzeigersinn verhindert (z. B. rückwärts). In der gezeigten Ausführungsform ist der Steckverbinder zwischen dem Anschlag 590 und der Kante 537 befestigt, so dass weitere Rotation in Richtung des Uhrzeigers verhindert wird.
Die 5B und 5C zeigen eine Ansicht des Steckverbinders 514 von unten, einen Ausrichtungsmechanismus 526 und eine elektrische Verbindung 524 der 5A gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Bodenfläche des Steckverbinders 514 soll mit der elektrischen Verbindung 524 gekoppelt sein. Die elektrische Verbindung 524 kann ein Flachbandkabel sein, obwohl die Verbindung auf verschiedene Weisen erfolgen kann. Die äußere Form 580 eines Körpers der Dockingstation wird nur als Referenz angegeben, um die Unterschiede in den Positionen zwischen den 5B und 5C zu vergleichen.
Der Ausrichtungsmechanismus 526 kann zwei separate Teile beinhalten: ein erstes Ausrichtungsteil 526a und ein zweites Ausrichtungsteil 526b. Wie man sehen kann bleiben die Ausrichtungsteile 526a und 526b an dem Steckverbinder 514 auf Positionen, die außerhalb der Kanten des Steckverbinders 524 sind. Mit zwei Ausrichtungsteilen auf jeder Seite kann eine gleichmäßigere Kraft zur Verfügung gestellt werden als nur mit einem. Alternativ kann der Ausrichtungsmechanismus in der Mitte platziert werden mit zwei elektrischen Verbindungen an den Enden. Wenn der Boden des Steckverbinders 514 bewegt wird, wird das hintere Ende des Ausrichtungsmechanismus 526 mit befestigten Elementen 527 in Position gehalten.
5B zeigt den Steckverbinder in einer ersten Position (z. B. einer aufrechten Position). Wenn der Steckverbinder vorwärts rotiert, bewegt sich der Boden des Steckverbinders 514 in Richtung der Rückseite der Dockingstation, wie in 5C gezeigt. Diese Bewegung entlang der befestigten Elemente 527 bewirkt, dass die Länge der Ausrichtungsteile 527 abnimmt, was die Ausrichtungskraft erhöht.
In einer anderen Ausführungsform kann die elektrische Verbindung 524 auch als Ausrichtungsmechanismus 526 fungieren. Zum Beispiel kann der Steckverbinder 524 flexibel sein, um die Bewegung des Steckverbinders 514 zu ermöglichen, kann aber eine Steifigkeit haben, um dadurch als Feder zu fungieren.
Die äußere Hülle der Basis der Dockingstation kann verschiedene Formen haben, die mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung übereinstimmen. Zum Beispiel zeigen die 6A und 6B Querschnittseitenansichten des drehbaren Steckverbinders 614, der um die Kanten einer äußeren Hülle, die verschiedene Formen hat, schwenken, gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In 6A hat die äußere Hülle 634 Abschnitte 634a und 634b, die jeweils in der Nähe der Vorder- und Rückseiten des Steckverbinders 614 angeordnet sind. Der linke Abschnitt 634a hat eine obere Fläche 631a und eine untere Fläche 633a. Der rechte Abschnitt 634b hat eine obere Fläche 631b und eine untere Fläche 633b.
In 6A sind die oberen Flächen 631a und 631b gebogen, während die unteren Flächen 633a und 633b flach sind. In 6B haben die oberen Flächen 631c und 631d gebogene Kurven und die unteren Flächen 638c und 638d sind auch gebogen oder ansonsten nicht flach. In anderen Ausführungsformen können nur die unteren Flächen 638c und 638d gebogen sein.
In den Ausführungsformen der 6A können die Abschnitte 634a und 634b separat vom Rest der Basis 639a und 639b ausgebildet sein, z. B. als eine Verkleidung, die in eine Aussparung in der Basis passt. Der Teil der äußeren Hülle, die die Öffnung hat, durch die der Steckverbinder steigt, bei jeder hier erwähnten Ausführungsform, kann auch aus einer Verkleidung, die in eine Aussparung der Basis passt, aufgebaut sein. Zudem können die Oberflächen und Punkte, die den Steckverbinder berühren, verschiedene Formen haben, wie unten beschrieben.
Die 7A und 7B zeigen Querschnittseitenansichten eines drehbaren Steckverbinders 714, der um die Kanten einer äußeren Hülle 734 schwenkt, welche die Kanten bei unterschiedlichen Höhen hat, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In 7A wird der Steckverbinder 714 als vollständig nach hinten gedreht gezeigt (wie gezeigt im Uhrzeigersinn). Der Steckverbinder 714 ist in Kontakt mit der Kante 737b, wie auch mit einem Oberflächenabschnitt 736b, der oberhalb der Kante 737b ist. Mit einem Oberflächenabschnitt 736b kann eine Oberfläche 731b höher sein und auch einen größeren Oberflächenbereich zum Aufhalten einer Rotation des Steckverbinders ermöglichen, welche die Abnutzung der Kante 737b reduzieren kann. Insbesondere, wenn die aufrechte Position die häufigste Betriebsposition ist, ist eine solche Langlebigkeit wichtiger als die vollständige Vorwärtsposition (gegen den Uhrzeigersinn).
Um eine regelmäßigere Steigung von der Oberfläche 731b zu einer Oberfläche 731a zur Verfügung zu stellen, kann eine Kante 737a des Abschnitts 734a der äußeren Hülle auf einer größeren Höhe als Kante 737b sein. Wie gezeigt ist der Verlauf von der Oberfläche 731b zur Oberfläche 731a ein Gefälle. Mit einer höheren Kante 737a kann nicht nur eine gleichmäßigere Steigung von der Oberfläche 731b zur Oberfläche 731a zur Verfügung gestellt werden, sondern auch dem Abschnitt 734 ermöglichen, dicker und stärker zu sein, dort wo es die Bewegung des Steckverbinders 714 berührt oder dem widerstehen muss.
In einer anderen Ausführungsform kann die Oberfläche 736a auch einen oberen Abschnitt oberhalb der Kante 737a haben in einer ähnlichen Orientierung wie die Oberfläche 736b. Wie oben erwähnt, kann der obere Teil der Oberfläche 736a auch für eine größere Langlebigkeit sorgen und auch eine dickere und stärkere Oberfläche 734a ermöglichen.
In 7B ist der Steckverbinder 714 als vollständig nach vorn gedreht gezeigt (wie gezeigt gegen den Uhrzeigersinn). Der Steckverbinder 714 wird in der Rotation durch einen niedrigeren Abschnitt der Oberfläche 736b, der unterhalb der Kante 737b ist, aufgehalten und durch die Kante 737a aufgehalten. In einem Aspekt könnte der Steckverbinder 714 weiter vorwärts rotieren, wenn die Kante 737b gesenkt worden wäre in senkrechte Richtung oder von der Kante 737b weiter weg bewegt worden wäre.
Mit einer gleichmäßigen Steigung von der Oberfläche 731b zur Oberfläche 731a kann der Dockingstation auch relativ mehr Gewicht in Richtung der Rückseite der Dockingstation gegeben werden, wenn die Basis der Dockingstation in Richtung der Rückseite dicker wird. Da mehr Gewicht in Richtung der Rückseite sein würde, wenn genug Kraft auf den Steckverbinder in der Vorwärtsrichtung aufgebracht ist, kann die Dockingstation dann (durch Design) kippen, so dass nicht alle Kraft auf dem Steckverbinder verbleibt, die ansonsten den Steckverbinder zerstören würde.
Einige Ausführungsformen können den drehbaren Steckverbinder auch vor dem Brechen bewahren, indem der Steckverbinder vom tragbaren elektronischen Gerät entfernt (ausgestoßen) wird, wenn der Steckverbinder zu weit rotiert ist. Auf diese Weise wird der Steckverbinder nicht länger die Kraft des tragbaren elektronischen Geräts, das zu weit rotiert worden ist, erfahren, da das tragbare elektronische Gerät nicht länger mit dem Steckverbinder verbunden ist. In manchen Ausführungsformen kann dieses Ausstoßen durchgeführt werden, indem zumindest ein Teil des Steckverbinders sich in den Körper der Dockingstation zurückzieht.
Die 8A bis 8C zeigen Querschnittseitenansichten eines drehbaren Steckverbinders 814, der sich während der Rotation in die Dockingstation zurückzieht, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8A zeigt den Steckverbinder vollständig rückwärts rotiert (im Uhrzeigersinn) in eine aufrechte Position, z. B. wo ein angeschlossenes tragbares elektronisches Gerät durch eine hintere Bezugsfläche (nicht gezeigt) der Dockingstation aufgenommen werden kann. Eine Führungsrolle 850 ist gekoppelt an oder geformt als Teil des Steckverbinders 814. Zum Beispiel können zylindrische Stangen an den Seitenkanten des Steckverbinders 814 befestigt werden. In anderen Ausführungsformen können die Führungssäulen rechteckig, länglich sein oder jede andere geeignete geometrische Form haben. Ein Ausrichtungsmechanismus 826 wird in anderen Ausführungsformen verwendet, um den Steckverbinder 814 in eine aufrechte Position auszurichten.
Die Führungsebenen 855 (zusammengesetzt aus zwei Flächen 855a und 855b in dieser Ausführungsform) können beim Rotieren des Steckverbinders 814 die Bewegung der Führungssäule 850 führen. Diese Führung der Bewegung der Unterseite oder eines anderen Teils des Steckverbinders 814 kann für eine Einfahrbewegung während der Rotation sorgen. Obwohl die Führungsebenen 855 als parallel und horizontal gezeigt sind, können andere Formen und Orientierungen verwendet werden. Zum Beispiel kann die untere Führungsebene 855b die gleiche Form haben wie die Stützfläche 455 der 4A und 4B.
Die Führungssäule 850 und Führungsflächen 855 können für einen Einfahrmechanismus sorgen, der den Steckverbinder 814 zurückzieht, während er sich von der Vertikalen weg bewegt. Die Führungssäule 850 und die Führungsflächen 855 können auch einen Rotationsmechanismus sein oder ein Teil davon sein, die es dem Steckverbinder 814 ermöglicht zu rotieren. Die Abschnitte der Außenhülle 834a und 834b oder nur Teile der Abschnitte der Außenhülle 834a und 834b (beispielsweise Kanten und Oberflächen) können auch Teil des Rotationsmechanismus sein.
8B zeigt den Steckverbinder 814 gedreht in einer vertikaleren Orientierung. In dieser Position wird der Steckverbinder dargestellt, wie er eine Kante 837a des Abschnitts 834a der Außenhülle berührt. In einem Aspekt kann diese Position des Steckverbinders 814 vorkommen, wenn der Steckverbinder 814 vorwärts gedreht worden ist. Wenn er sich von dieser Position rückwärts bewegt, kann der Steckverbinder 814 eine Kante des Abschnitts 834b der Außenhülle berühren und darum schwenken.
In 8B erstreckt sich der Teil des Steckverbinders 814, der sich oberhalb einer oberen Fläche 731b der Außenhülle erstreckt, relativ zur gezeigten Position in 8a vergrößert. Das liegt daran, dass der Abstand der unteren Führungsebene 855 zur Oberfläche 831b entlang des Steckverbinders 814 kürzer ist als in 8A. Der Abstand ist kürzer, weil der Steckverbinder vertikaler ist.
Da der Teil des Steckverbinders 814 unterhalb der oberen Fläche 831b kleiner ist, befindet sich eine größerer Teil des Steckverbinders oberhalb der Oberfläche 831b. Folglich kann die untere Führungsebene 855b den Steckverbinder 814 hochschieben, indem sie die Führungssäule 850 auf der gleichen Höhe hält. Wenn der Steckverbinder 814 jedoch vorwärts jenseits der Vertikalen rotiert (gegen den Uhrzeigersinn), wird sich ein größerer Teil des Steckverbinders 814 unterhalb der oberen Fläche 831b befinden, und es wird weniger oberhalb sein. Diese Bewegung zieht den Steckverbinder 814 effektiv zurück.
8C zeigt den Steckverbinder 814 vollständig vorwärts gedreht (gegen den Uhrzeigersinn wie gezeigt). Während der Steckverbinder vorwärts rotiert, bewegt sich die Führungswelle 850 rückwärts (wie gezeigt nach rechts) und der Winkel des Steckverbinders 840 von der Vertikalen vergrößert sich. Da die Führungsebene 855a die Führungswelle 850 davor bewahrt, sich näher an die Oberfläche 831b zu bewegen, vergrößert sich der Teil des Steckverbinders 814 unterhalb der Fläche 831b. Da der Teil des Steckverbinders 814 unterhalb der oberen Fläche 831b zunimmt, nimmt der Teil der oberen Fläche 831b ab, was ein Zurückziehen des Steckverbinders 814 bewirkt.
Mit anderen Worten wird der Steckverbinder 814, sobald der Steckverbinder 814 hinter die Vertikale rotiert ist, durch die Führungsebene 855a weiter in den Körper der Dockingstation gezogen. Falls sich ein genügend kleiner Teil des Steckverbinders 814 oberhalb der oberen Fläche 831b befindet, kann der Steckverbinder 814 nicht mit dem tragbaren elektronischen Gerät verbunden bleiben, und folglich kann der Steckverbinder 814 aus dem tragbaren elektronischen Gerät herausgedrückt werden.
Solch ein Herausdrücken kann in Ausführungsformen hilfreich sein, in denen der Steckverbinder nicht so weit rotiert werden kann, bis er in der Vorwärtsrichtung horizontal ist. In solchen Situationen, wenn der Steckverbinder vollständig nach vorn rotiert wurde, ist der Steckverbinder anfällig für ein zu Bruch gehen durch eine kontinuierliche Kraft in Vorwärtsrichtung. Die Ausführungsformen der 8A bis 8B können den Steckverbinder 814 davor bewahren, kontinuierlich nach vorn gedrückt zu werden, indem das Ausdrücken (Freimachen) des Steckverbinders 814 vom tragbaren Gerät gefördert wird, bevor der Steckverbinder 814 die Position der vollständigen Vorwärtsrotation erreicht hat.
Die hier beschriebenen Ausführungsformen versorgen die Dockingstation mit einem Steckverbinder, der mit einem tragbaren elektronischen Gerät koppelt. Ein Steckverbinder kann, wenn eine Vorwärtskraft angewandt wird, sich bewegen (z. B. rotieren), und bewahrt so den Steckverbinder vor dem Brechen. In manchen Ausführungsformen kann ein Ausrichtungsmechanismus verwendet werden, um den Steckverbinder in einer aufrechten Position zu halten. Eine hintere Bezugsfläche kann vorgesehen sein, um das elektronische Gerät mit dem Steckverbinder in einer aufrechten Position zu stützen. Zudem kann in manchen Ausführungsformen der Steckverbinder sich im Körper zurückziehen, wenn er vorwärts gedreht wird, und dadurch ein Ausstoßen aus dem angeschlossen Gerät fördern, bevor die Belastung den Steckverbinder beschädigt.
In einigen Ausführungsformen kann eine Kante einer Außenhülle des Docks als eine Drehachse für den Steckverbinder fungieren. In einigen Ausführungsformen kann die Öffnung, durch die sich der Steckverbinder erstreckt, kleiner sein und dadurch die Wahrscheinlichkeit verringern, dass Fremdkörper in das Innere des Docks fallen.
Die spezifischen Details von bestimmten Ausführungsformen können in jeder geeigneten Weise kombiniert werden oder von den gezeigten und hier beschriebenen Ausführungsformen variiert werden, ohne sich vom Geist und Bereich der Ausführungsformen der Erfindung zu entfernen. Darüber hinaus kann die Erfindung andere Charakteristiken der Dockingstation vorsehen, beispielsweise Lautsprecher, Computerbildschirme und Lademechanismen.
Die vorstehenden Beschreibungen von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen nur der Veranschaulichung und Beschreibung. Sie sollen nicht umfassend sein oder die Erfindung auf die darin offenbarten Formen beschränken, und viele Änderungen und Abwandlungen sind im Lichte der obigen Lehre möglich. Die Ausführungsformen wurden ausgesucht und beschrieben, um am besten die Prinzipien der Erfindung und ihre praktischen Anwendungen zu beschreiben, um dadurch andere Fachleute zu befähigen, die Erfindung am besten in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Modifikationen, wie sie am besten für den jeweiligen Gebrauch geeignet sind, zu benutzen.

Claims

Eine Dockingstation für ein tragbares elektronisches Gerät, wobei die Dockingstation umfasst: eine Basis; einen drehbaren Steckverbinder, der mit der Basis gekoppelt ist und in einer aufrechten Position ausgerichtet ist, wobei der drehbare Steckverbinder so konfiguriert ist, dass er einen Buchsenstecker des tragbaren elektronisches Geräts aufnehmen kann und damit elektronisch koppeln kann; und eine hintere Bezugsfläche, die mechanisch mit der Basis gekoppelt ist und das tragbare elektronische Gerät unterstützt, wenn das elektronische Gerät an den drehbaren Steckverbinder in seiner aufrechten Position gekoppelt ist.
Die Dockingstation nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Ausrichtungsmechanismus, der den drehbaren Steckverbinder ausrichtet, um in seiner aufrechten Position zu bleiben, wobei der Ausrichtungsmechanismus zumindest eine Feder beinhaltet, die eine Ausstellungskraft liefert, die zunimmt während der drehbare Steckverbinder sich von der aufrechten Position weiter weg bewegt.
Die Dockingstation nach Anspruch 2, ferner umfassend eine elektronische Schaltung, die elektronisch mit Kontakten des drehbaren Steckverbinders gekoppelt ist, wobei die zumindest eine Feder einen flexiblen Schaltkreis beinhaltet, der den drehbaren Steckverbinder elektronisch mit der elektronischen Schaltung koppelt.
Die Dockingstation nach Anspruch 2, wobei eine Länge der zumindest einen Feder reduziert wird, wenn sich der drehbare Steckverbinder von der aufrechten Position wegbewegt.
Die Dockingstation nach Anspruch 1, wobei der drehbare Steckverbinder während der Rotation um einen Punkt oberhalb einer externen Fläche der Basis schwenkt.
Die Dockingstation nach Anspruch 1, wobei die Basis eine Außenhülle beinhaltet, und wobei der drehbare Steckverbinder während der Rotation auf der Außenhülle schwenkt.
Einen Dockingstation für ein tragbares elektronisches Gerät, wobei die Dockingstation umfasst: eine Basis, die eine Außenhülle mit einer Öffnung beinhaltet; und einen drehbaren Steckverbinder, der mit der Basis gekoppelt ist und durch die Öffnung in der Außenhülle der Basis herausragt, wobei der drehbare Steckverbinder einen ersten Abschnitt unterhalb der Außenhülle und einen zweiten Abschnitt oberhalb der Außenhülle aufweist, wobei der drehbare Steckverbinder so konfiguriert ist, dass er einen Buchsenstecker eines tragbaren elektronischen Geräts aufnimmt und damit elektronisch koppelt, wobei der drehbare Steckverbinder während zumindest einem Teil der Rotation um einen Bezugspunkt zwischen einer Oberfläche des drehbaren Steckverbinders und der Außenhülle schwenkt.
Die Dockingstation nach Anspruch 7, wobei die Außenhülle beinhaltet: einen ersten Abschnitt auf einer ersten Seite der Öffnung, wobei der erste Abschnitt eine erste Kante beinhaltet, wobei der drehbare Steckverbinder auf der ersten Kante schwenkt, wenn der drehbare Steckverbinder in eine erste Richtung rotiert; und einen zweiten Abschnitt auf der entgegengesetzten Seite der Öffnung, wobei der zweite Abschnitt eine zweite Kante beinhaltet, wobei der drehbare Steckverbinder auf der zweiten Kante schwenkt, wenn der drehbare Steckverbinder in der entgegengesetzten Richtung rotiert.
Die Dockingstation nach Anspruch 8, wobei die erste Kante auf der gleichen Höhe ist wie die zweite Kante.
Die Dockingstation nach Anspruch 8, ein Ausrichtungsmechanismus, der mit einem Abschnitt des Steckverbinders unterhalb der Außenhülle gekoppelt ist und den drehbaren Steckverbinder in eine aufrechte Position ausrichtet, wobei der drehbare Steckverbinder eine Abdichtung in der Öffnung der Außenhülle der Basis formt, wenn sich der drehbare Steckverbinder in einer aufrechten Position befindet, wobei die Abdichtung dadurch geformt ist, dass der drehbare Steckverbinder die erste Kante berührt und den zweiten Abschnitt berührt.
Die Dockingstation nach Anspruch 8, wobei der erste Abschnitt der Außenhülle eine erste Oberfläche, die in Richtung des drehbaren Steckverbinders zeigt beinhaltet, wobei die erste Oberfläche unterhalb der ersten Kante ist oder sich befindet und wobei der zweite Abschnitt der Außenhülle eine zweite Oberfläche beinhaltet, die in Richtung des drehbaren Steckverbinders zeigt, wobei die zweite Oberfläche sich unterhalb der zweiten Kante befindet und von dem drehbaren Steckverbinder abgewinkelt ist, wenn der drehbare Steckverbinder sich in der vertikalen Position befindet.
Die Dockingstation nach Anspruch 11, wobei der drehbare Steckverbinder die erste Kante berührt, wenn der drehbare Steckverbinder sich in einer aufrechten Position befindet, wobei der Winkel der ersten Oberfläche unterhalb der ersten Kante größer ist als der Winkel der zweiten Oberfläche unterhalb der zweiten Kante.
Die Dockingstation nach Anspruch 11, wobei ein Teil der ersten Oberfläche oberhalb der ersten Kante auch von dem drehbaren Steckverbinder abgewinkelt ist, wenn der drehbare Steckverbinder sich in einer vertikalen Position befindet.
Die Dockingstation nach Anspruch 7, wobei der drehbare Steckverbinder zumindest ein gebogenes Teil auf einer Unterseite des drehbaren Steckverbinders beinhaltet, und ferner umfasst: mindestens eine Führungsfläche, die mit dem mindestens einem gebogen Teil in Kontakt steht und die während der Rotation eine Position des drehbaren Steckverbinders führt.
Die Dockingstation nach Anspruch 14, wobei mindestens eine Führungsfläche Arretierungen beinhaltet, die den drehbaren Steckverbinder in einer oder mehreren aufrechten Positionen stabilisieren.
Die Dockingstation nach Anspruch 7, weiter umfassend: einen Ausrichtungsmechanismus, der mit einem Abschnitt des Steckverbinders unterhalb der Außenhülle gekoppelt ist und der den drehbaren Steckverbinder in eine aufrechte Position ausrichtet.
Die Dockingstation nach Anspruch 16, ferner umfassend: eine elektronische Schaltung; und eine elektronische Verbindung zwischen dem drehbaren Steckverbinder und dem elektronischen Schaltkreis, wobei der Ausrichtungsmechanismus beinhaltet: eine erste Feder, die mit dem drehbaren Steckverbinder auf einer ersten Kante auf einer ersten Seite der elektronischen Verbindung gekoppelt ist; und eine zweite Feder, die mit dem drehbaren Steckverbinder auf einer zweiten Kante auf einer zweiten Seite der elektronischen Verbindung gekoppelt ist.
Eine Dockingstation für ein tragbares elektronisches Gerät, wobei die Dockingstation umfasst: einen Basis, die eine Außenhülle hat, wobei die Außenhülle eine Öffnung hat; ein drehbarer Steckverbinder, der durch die Öffnung in der Außenhülle hinausragt, wobei der drehbare Steckverbinder einen ersten Abschnitt unterhalb der Außenhülle hat und einen zweiten Abschnitt oberhalb der Außenhülle, wobei der drehbare Steckverbinder so konfiguriert ist, dass er einen Buchsenstecker im tragbaren elektronischen Geräts empfängt und damit elektronisch koppelt; mindestens eine Führungssäule, die mit dem drehbaren Steckverbinder gekoppelt ist; und mindestens eine Führungsfläche, die mit mindestens einer Führungssäule in Kontakt steht und die eine Position des drehbaren Steckverbinders während der Rotation führt.
Die Dockingstation nach Anspruch 18, wobei die mindestens einen Führungsfläche beinhaltet: eine erste Führungsfläche unterhalb der mindestens eine Führungssäule, wobei die erste Führungsfläche eine Aufwärtskraft auf dem drehbaren Steckverbinder zur Verfügung stellt, wenn der drehbare Steckverbinder in eine vertikale Position rotiert; und eine zweite Führungsfläche oberhalb der mindestens einen Führungssäule, wobei die zweite Führungsfläche eine Abwärtskraft auf den drehbaren Steckverbinder zur Verfügung stellt, wenn der drehbare Steckverbindung in einer horizontale Position rotiert.
Die Dockingstation nach Anspruch 19, ferner umfassend: einen Ausrichtungsmechanismus, der mit der mindestens einen Führungssäule in Kontakt steht, wobei der Ausrichtungsmechanismus eine Ausrichtungskraft in einer Richtung zur Verfügung stellt, um den drehbaren Steckverbinder in eine aufrechte Position zu drehen.
Die Dockingstation nach Anspruch 20, wobei der Ausrichtungsmechanismus beinhaltet: eine oder mehrere Federn, die sich zwischen der ersten Führungsfläche und der zweiten Führungsfläche befinden.
Die Dockingstation nach Anspruch 18, wobei die mindestens eine Führungssäule mit dem unteren Ende des ersten Abschnitts des drehbaren Steckverbinders gekoppelt ist.
Die Dockingstation nach Anspruch 18, wobei die zumindest eine Führungsfläche Arretierungen beinhaltet, die den drehbaren Steckverbinder in einer oder mehreren aufrechten Positionen stabilisieren.
Die Dockingstation nach Anspruch 18, ferner umfassend eine flexible Schaltung, die den drehbaren Steckverbinder elektronisch mit der elektronischen Schaltung in der Dockingstation koppelt, wobei die flexible elektrische Schaltung als ein Ausrichtungsmechanismus fungiert, der den drehbaren Steckverbinder in eine aufrechte Position ausrichtet.
Eine Dockingstation für ein tragbares elektronisches Gerät, wobei die Dockingstation umfasst: eine Basis, die eine Bodenfläche und eine obere Außenfläche aufweist, wobei die obere Außenfläche eine Öffnung hat; einen drehbarer Steckverbinder, der durch eine Öffnung in der oberen Außenfläche hinausragt, wobei der drehbare Steckverbinder einen ersten Abschnitt unterhalb der oberen Außenfläche hat und einen zweiten Abschnitt oberhalb der oberen Außenfläche hat, wobei der drehbare Steckverbinder so konfiguriert ist, dass er einen Buchsenstecker des tragbaren elektronischen Gerätes empfängt und damit elektronisch koppelt; und einen Einfahrmechanismus, der bewirkt, dass der zweite Abschnitt des drehbaren Steckverbinders, der oberhalb der Außenschale ist, abnimmt wenn der drehbare Steckverbinder von einer Position senkrecht zur unteren Fläche zu einer Vorderseite der Dockingstation rotiert.
Die Dockingstation nach Anspruch 25, wobei der Einfahrmechanismus den drehbaren Steckverbinder aus dem Buchsenstecker des tragbaren elektronischen Geräts ausstößt, wenn der drehbare Steckverbinder vorwärts in Richtung der Vorderseite der Dockingstation gedreht wurde.