JP2013025822A - 着脱・交換可能なｉｏモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、本体と、電子モジュールと、弾性部材とを含む電子機器を提供する。
【解決手段】 そのうち、本体は、少なくとも一つの収容空間と、第一コネクタとを備える。電子モジュールは、収容空間に収容され、複数の接続ポートおよびこれらの接続ポートを電気的に接続する第二コネクタとを備える。第二コネクタは、第一コネクタを電気的に接続し、複数の接続ポートは本体表面に露出する。弾性部材は、第一コネクタと第二コネクタとを取り囲む接続部分であり、電子モジュールは弾性部材を本体に圧接する。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、電子機器に関する。具体的に、本発明は電子モジュールを交換可能な電子機器に関する。

技術の進歩に伴い、各電子メーカーは市場の要求に応じて各種電子機器製品を開発してきたが、各製品設計の規格が異なることにより、各製品間の互換性は一般的に高くない。現在通常目にする電子機器、例えばノートパソコン、携帯用電子機器、スマートフォンなど重量が軽く便利な電子機器についていえば、一般的な電子機器には、ユーザがほかの電子機器と接続できる接続インターフェースが多くても３〜４個しかない。

しかも、ユーザが当該電子機器を特殊な分野の電子設備と接続する必要がある場合、特殊分野の設備は通常他の分野と異なる接続インターフェースを採用しているため、当該特殊なインターフェースで接続しないのであれば、普通の電子機器はそれに繋げることができない。

本発明の目的の一つは、複数の接続ポートを備える異なる電子モジュールを選択的に交換できる電子機器を提供することである。
本発明の別の目的は、防水電子機器を提供することである。

本発明の別の目的は、耐衝撃電子機器を提供することである。

本発明は、本体と、少なくとも一つの電子モジュールと、少なくとも一つの弾性部材とを含む電子機器を提供する。そのうち、本体は、少なくとも一つの収容空間と、第一コネクタとを備える。電子モジュールは収容空間に収容されており、複数の接続ポートと、これらの接続ポートを電気的に接続する第二コネクタとを備え、そのうち、第二コネクタは、第一コネクタと電気的に接続されており、複数の接続ポートは本体の外表面に露出している。弾性部材は、第一コネクタと第二コネクタとの接続部分を取り囲み、電子モジュールによって、本体に圧接される。電子機器はさらに、電子モジュールを本体に固定するための固定装置を備える。本体は、収容空間に設置される位置決めスライドレールを備え、電子モジュールは、位置決めスライド溝を備える。位置決めスライドレールと、位置決めスライド溝とが合わさって、電子モジュールを誘導して収容空間に進入させるのに適している。電子モジュールは、電子モジュールを本体外に取り出す、少なくとも一つの取り出し機構を備える。

図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の一実施の形態の模式図である。 図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の別の一実施の形態の模式図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の別の一実施の形態の模式図である。 図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の別の一実施の形態の模式図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の別の一実施の形態の模式図である。

本発明は、電子モジュールを交換可能な電子機器を提供する。好ましい実施の形態において、本発明の電子機器は、例えばノートパソコンなどのマルチ機能電子機器といった携帯用電子機器であってよい。

図１Ａに示すように、本発明の電子機器２００は、本体２１０と、少なくとも一つの電子モジュール２３０と、弾性部材２４０とを備える。好ましい実施の形態において、電子機器２００は、表示スクリーンおよび複数の入力ユニット（例えば、ボタン、キー）を備える携帯用コンピュータである。電子機器２００の本体２１０は、電子モジュール２３０を収容可能な少なくとも一つの収容空間２２０を備える。例えば，本体２１０は、電子機器２００が機能的役割を有する主体部分であってよい。また、収容空間２２０は、電子機器２００の本体２１０において所定の方式によって筐体に形成される凹溝空間であってよく、電子モジュール２３０が収容される。また、収容空間２２０の形状は、電子モジュール２３０の形状と一致していることが好ましい。これによって、幾何学形状の対応により、電子モジュール２３０は、外形が空間２２０に係合する。但し本発明はこれに限らない。電子モジュール２３０と本体２１０との結合は、ほかの固定メカニズムを用いてもよい（詳しくは後述する）。また、本体２１０は、電子モジュール２３０と電気的に接続する第一コネクタ（図示せず）を備える。

図１Ａに示すように、電子モジュール２３０は、複数の接続ポート２３２と、これらの接続ポートを電気的に接続する第二コネクタ２３４とを備え、そのうち、第二コネクタ２３４は、本体２１０の第一コネクタと電気的に接続するためのものである。一つの実施の形態において、複数の接続ポート２３２および第二コネクタ２３４は、電子モジュール２３０の対向する両側に位置することが好ましいが、但しこれに限らない。例えば，第二コネクタ２３４は、電子モジュール２３０が本体２１０の外部から収容空間２２０に進入する側（すなわち、電子モジュール２３０が収容空間２２０と向かい合う側、ここでは内側と称する）に設置され、複数の接続ポート２３２は、第二コネクタ２３４の対向する側（すなわち、電子モジュール２３０が本体２１０外部に向いている側、ここでは外側と称する）に設置される。しかしながら、他の実施の形態において、第二コネクタ２３４は、第一コネクタと電気的に接続するという目的を達成するために、収容空間２２０のうちの第一コネクタに対応して、電子モジュール２３０の任意の側に設置されてもよい。同時に、複数の接続ポート２３２も、電子モジュール２３０の反対側に設置されてもよい。ユーザが接続ポート２３２を利用してほかの電子機器に接続できるように、電子モジュール２３０が収容空間２２０に収容される際に、接続ポート２３２が本体２１０の外表面に露出できればよい。

好ましい実施の形態において、電子モジュール２３０は、各接続ポート２３２の外部に設置される複数の接続ポートカバー２３６を備えており、そのうち接続ポートカバーは、可動式に本体２１０に接続されて、対応する接続ポート２３２を遮蔽または開放して、接続ポート２３２を保護する。例えば、本実施の形態において、接続ポートカバー２３６は、接続ポート２３２の開口の下方に設置されて、接続ポートカバー２３６を回転することにより、接続ポート２３２を開放してそのほかの電子機器に接続させることが可能である。また接続ポート２３２を使用しない場合は、接続ポートカバー２３６を回転させて接続ポート２３２の開口を遮蔽して、接続ポート２３２を保護する。すなわち、接続ポート２３２を使用しない場合には、接続ポートカバー２３６によって、液体またはそのほかの汚染物質が接続ポート２３２に侵入して塞いでしまうことを避けることができる。

本実施の形態において、接続ポート２３２は、適切にほかの電子機器と接続するように、任意のインターフェース規格に適合する接続インターフェースであってよい。例えば、接続ポート２３２は、通常見られるＵＳＢ、ネットワークコネクタ（ＲＪ−４５規格を含む）、電話線コネクタ、シリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）、ｅＳＡＴＡ（ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｓｅｒｉａｌ ＡＴＡ）、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ＤＶＩ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｓｕａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの電子接続インターフェースであってよい。但し、接続ポート２３２は、上述した接続インターフェースに限られない。接続ポート２３２は、設計上の要求に応じて、あらゆる電子接続インターフェースであってよい。具体的に、本発明の電子機器２００は、本体２１０の収容空間２２０および第一コネクタの設計によって、ユーザの要求に応じて、複数の同じまたは異なる接続ポート２３２を備える電子モジュール２３０に接続して、多様な接続インターフェースを提供可能である。または、異なる電子モジュール２３０に交換して、接続ポート２３２を交換することにより、ユーザが、要望に応じて電子機器２００の入力／出力インターフェースを交換することが可能である。例えば，ユーザが、軍用設備などの、特殊な電子端子インターフェースを有する設備に繋げる必要がある場合、ユーザ―が必要とするのは、電子モジュール２３０を当該特殊端子と接続する接続ポート２３２を有する電子モジュール２３０に交換するだけである。

図１Ｂは、本発明の電子機器２００の背面の模式図である。図１Ｂに示すように、好ましい実施の形態において、電子機器２００の電子モジュール２３０は、電子モジュール２３０を本体２１０外部に取り出すことをアシストする、取り出し機構２５０を備える。本実施の形態において、取り出し機構２５０は、電子モジュール２３０の底部に設置され、ユーザが指で溝の内側を押さえるか突起部を押さえて押し出し、電子モジュール２３０を電子機器本体２３０外部に取り出しやすいように、凹溝または突起部であってよい。しかしながら、そのほかの異なる実施の形態において、取り出し機構２５０は、ばねを用いて電子モジュール２３２を取り出すといったほかの形式の機構で実現してもよい。

図２Ａおよび２Ｂは、本体２１０および電子モジュール２３０を模式的に示した断面図である。図２Ａに示すように、本発明の電子機器本体２１０は、収容空間２２０の内側端面に設置される第一コネクタ２２４を備える。好ましい実施の形態において、本体２１０は、収容空間２２０内に設置される位置決めスライドレール２２２（図１および２Ａに示す）を備え、電子モジュール２３０は、対応する位置決めスライド溝２２３を備える。それらの用途として、電子モジュール２３０が収容空間２２０内に収容される際、位置決めスライドレール２２２が位置決めスライド溝２２３に合わさって、電子モジュール２３０を本体２１０内の正確な位置まで誘導するのに適しており、電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４を正確に本体２１０の第一コネクタ２２４に接続させることができる。このほか、位置決めスライドレール２２２は同時に、電子モジュール２３０が本体２１０の収容空間２２０において動くことを防止することができるので、位置決めスライドレール２２２には、電子機器２００の耐衝撃性をアシストするという効果がある。本実施の形態において、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４は、ゴールドフィンガーおよびスロットで形成されることで、第一コネクタ２２４が、第二コネクタ２３４のゴールドフィンガー端子を受け入れる。しかしながら、ほかの異なる実施の形態において、端子とスロットとが反対に設置されていてもよい。例えば、第一コネクタ２２４がゴールドフィンガー端子で、第二コネクタ２３４がゴールドフィンガー端子のスロットであってもよい。

図２Ａに示すように、本実施の形態において、本体２１０および電子モジュール２３０はそれぞれ弾性部材２４０を備える。図１Ａおよび２Ａに示すように、弾性部材２４０は、好ましくは「Ｏ」型の輪で、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４を取り囲む。弾性部材２４０は、好ましくはゴムまたは海綿などの封止材で形成される。本実施の形態において、収容空間２２０の一端の壁面に貼り付けられる弾性部材２４０には、２つの凸部分があり、電子モジュール２３０端子の端部に貼り付けられる弾性部材２４０（斜線領域で示す）には、２つの凹部分がある。これらは、電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４が本体２１０の第一コネクタ２２４に接触した場合に、本体２１０に貼り付けられた弾性部材２４０が、電子モジュール２３０に貼り付けられた弾性部材２４０と噛合により緊密に互いに係合して、電子モジュール２３０と本体２１０との結合を強める。図２Ｂに示すとおりである。

このほか、本実施の形態において、電子モジュール２３０は、好ましくは、収容空間２２０内に貼り付けられた弾性部材２４０側の収容部２４２に緊密に収容される突起部２４４を備える。図２Ｂに示すように、電子モジュール２３０が本体２１０の収容空間２２０に収容される場合、突起部２４４および弾性部材２４０（本体２１０および電子モジュール２３０に設置される）は、収容空間２２０内の第一コネクタ２２４と第二コネクタ２３４との接続部分側で緊密な接触を形成することにより、外からの液体が第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４の接続部分に侵入して接続の質を落とすことがないようにしている。

このほか、図２Ａおよび２Ｂに示すように、電子モジュール２３０は、好ましくはゴム、天然ゴムまたはシリコーンゲルなどの弾性材質により形成される筐体２３１を備える。しかしながら、そのほかの異なる実施の形態において、電子モジュール２３０の収容空間２２０における耐衝撃性を高めるために、筐体２３１がほかの材料で形成され、かつ筐体の表面に接着層を分布させて設置してもよい。本実施の形態において、電子モジュール２３０が本体２１０の収容空間２２０に収容される場合、筐体２３１が収容空間２２０内壁と緊密な接触を形成することにより、筐体２３１および収容空間２２０の内壁に外からの液体に侵入される十分な空間が生じることを防止することが好ましい。

このほか、図２Ａおよび２Ｂに示すように、電子モジュール２３０の筐体２３１は凹溝２６４を備え、本体２１０は、凹溝２６４に対応するホール２６２を備える。電子モジュール２３０が、本体２１０の収容空間２２０に収容される場合、弾性部材２４０は、伸縮特性を有するため、収容空間２２０外部の方向に電子モジュール２３０を押し戻す。電子モジュール２３０と、本体２１０とを緊密に接触させて、電子機器２００の防水効果を高めるために、凹溝２６４とホール２６２とが一列になって孔を形成した場合、図２Ｂに示すように、固定部材２６０が、電子モジュール２３０を本体２１０にロックすることが可能であり、同時に、弾性部材２４０が電子モジュール２３０を押し出すことを防止し、かつ弾性部材２４０が圧縮された状態で本体２１０と電子モジュール２３０との間に緊密に挟持されるよう確保することが可能である。このようにして、弾性部材２４０が電子モジュール２３０および本体２１０と緊密な接触を形成し、外からの液体が第一コネクタ２２４と第二コネクタ２３４との接続部分に進入する十分な空間または隙間が生じるのを避けることが可能になる。本実施の形態において、固定部材２６０は、ねじが好ましく、設置場所としては図１Ｂに示す各部分が好ましいが、これに限らない。また、本発明の電子機器２００の固定部材２６０は、ねじを用いて電子モジュール２３０を本体２１０にロックすることに限らない。ほかの方法により電子モジュール２３０を本体２１０にロックしてもよい。ほかの異なる実施の形態において、凹溝２６４，ホール２６２および固定部材２６０の組合は、ラッチ機構としてもよい。これにより、電子モジュール２３０が収容空間２２０に収容される場合にラッチ機構により係合・固定されて、かつ第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４が、電子モジュール２３０と本体２１０との間の弾性部材２４０が圧縮された状態を保持して、互いに接続されることを確保でき、すなわち電子モジュール２３０が、弾性部材２４０を本体２１０に圧接する。

図３Ａおよび３Ｂは、電子機器２００のほかの好ましい実施の形態である。図３Ａに示すように、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４は、例えばシリアルＡＴＡ（ＳＡＴＡ）端子およびピンの接続、光ディスクドライブ端子（ＯＤＤ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）およびピンの接続、回路板および回路板の接触等の接続方式といった、端子と端子の方式で接続される。本実施の形態において、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４が異なる以外に、電子モジュール２３０と本体２１０との間の弾性部材２４０が、前記実施の形態の第二の弾性部材２４０を備えていない。言い換えれば、本実施の形態において、電子モジュール２３０および本体２１０の間には「Ｏ」形の弾性部材２４０が１つしかなく、収容空間２２０内の第一コネクタ２２４と同じ側の壁面に貼り付けられているが、弾性部材２４０は、本体２１０に貼り付けられるだけとは限らない。電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４の付近に貼り付けられていてもよい。本実施の形態において、弾性部材２４０は２つの突起部を備えることが好ましい。ただし、ほかの異なる実施の形態において、弾性部材２４０は、設計に応じて別の数の突起部を備えていてもよい。図３Ｂに示すように、電子モジュール２３０が収容空間２２０に収容される際に、弾性部材２４０は、本体２１０と電子モジュール２３０との間に挟まれて、圧縮されることで、電子モジュール２３０と本体２１０との間に緊密な接続が実現し、液体が第一コネクタ２２４と第二コネクタ２３４との接続部分に進入することを避ける。

図４Ａおよび４Ｂが示すのは、電子機器２００のほかの好ましい実施の形態である。図４Ａに示すように、本実施の形態と図３Ａに示す実施の形態とは、本体２１０の第一コネクタ２２４および電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４が採用する接続方式が異なるだけである。第一コネクタ２２４の端子はパッドである。第二コネクタ２３４はスプリングコンタクトである。電子モジュール２３０が収容空間２２０に向かって移動すると、第二コネクタ２３４のスプリングコンタクトが第一コネクタ２２４に接触したときに、第二コネクタ２３４のスプリングコンタクトが第一コネクタ２２４のパッドと電気的に接続される。そのほかの、防水および耐衝撃機能は、上述した実施の形態と同じであるため、ここでは説明しない。

図５Ａおよび５Ｂに示すほかの実施の形態において、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４は、差込ピン端子および挿入孔接続方式で互いに接続される。図５Ａに示すように、電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４は、差込ピン端子で形成されており、電子モジュール２３０が本体２１０の収容空間２２０に収容される場合、第二コネクタ２３４のピン先が第一コネクタ２２４の挿入孔に挿入されて、電子モジュール２３０と本体２１０との電気的接続の効果がもたらされる。外からの液体がその接続部分に侵入して第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４の電気接続の質を落とすことを防止するために、本実施の形態において、別の弾性部材２４０の形式を提供する。本実施の形態において、電子モジュール２３０と本体２１０との間には、電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４の外周に貼り付けられ、前出の図２Ａおよび２Ｂの実施の形態と同様に「Ｏ」形である弾性部材２４０が１つあるのみで、本実施の形態の弾性部材２４０は、好ましくは平面で「Ｏ」形の環状弾性部材であることが異なる。

さらに、本体２１０の第一コネクタ２２４の外周には、凹凸構造２４５があり、凹凸構造２４５は突起部２４７を備える。電子モジュール２３０が本体２１０の収容空間２２０内に収容される場合、凹凸構造２４５の突起部２４７が弾性部材２４０に接触しかつ弾性部材２４０を圧縮することにより、第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４の接続部分の外周に緊密な「Ｏ」型の接触が形成される。このように設計することで、電子機器２００は、外からの液体が第一コネクタ２２４および第二コネクタ２３４の接続部分に侵入して、その接続の質を落としてしまう現象を防止することができる。

本発明において、この方法で電子モジュール２３０の設計を変更することにより、ユーザにとって、以下の利点と長所がある。第一の利点は、ユーザが速やかに、容易かつ効果的に、必要な入力／出力の電子接続インターフェースを交換して、ほかの電子機器と繋ぐことができることである。第二の利点は、電子モジュール２３０自身が、複数の接続ポート２３２を備え、各接続ポート２３２を異なる接続インターフェースとして、ユーザが同時に数種類の異なるインターフェースにより異なる電子機器に繋ぐことができることである。第三の利点は、電子モジュール２３０が単一の第二コネクタ２３４により電子機器本体２１０と連接されることである。具体的には、電子モジュール２３０の複数の接続ポート２３２は全て、電子モジュール２３０の第二コネクタ２３４を介して電子機器本体２１０と電気的に接続される。すなわち、設計上、同じ種類の第二コネクタ２３４を保持さえすれば、ユーザの要望に合致した各種の異なる接続ポート２３２、たとえば通常使用しない特殊な接続インターフェースを設計可能である。第四の利点は、電子モジュール２３０自身が複数の接続ポート２３２を備えており、電子モジュール２３０を交換可能であることから、ユーザにとって、複数の予備の電子モジュール２３０を携帯していれば、外出時に専用の電子機器を探さなければ繋げたい電子機器と接続できないという心配が不要となり、すなわちユーザは、各種の異なる電子機器を携帯して荷物の重量を増やす必要がなくなり、異なる電子モジュール２３０をいくつか携帯するだけで、ユーザが携行する荷物の重量を減らすことが可能となる。

当業者にとって明らかなように、本発明の精神および範囲から乖離しないという前提の下で、本発明の着脱・交換可能なＩＯモジュールに対して、さまざまな補正および変更を行う可能性が存在する。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびその均等範囲内のあらゆる補正および変更を網羅するものである。

２００…電子機器、２１０…本体、２２０…収容空間、２２２…位置決めスライドレール、２２３…位置決めスライド溝、２２４…第一コネクタ、２３０…電子モジュール、２３１…筐体、２３２…接続ポート、２３４…第二コネクタ、２３６…接続ポートカバー、２４０…弾性部材、２４２…収容部、２４４…突起部、２４５…凹み構造、２４７…突起部、２５０…取り出し機構、２６０…固定部材、２６２…ホール、２６４…溝、２３７…接着層。

Claims (10)

1. 電子機器であって、
   少なくとも一つの収容空間と、第一コネクタとを備える本体と、
   当該収容空間に収容され、複数の接続ポートと、これらの接続ポートを電気的に接続する第二コネクタとを備え、当該第二のコネクタが前記第一コネクタと電気的に接続され、前記複数の接続ポートが前記本体の外表面に露出している、少なくとも１つの電子モジュールと、
   前記第一コネクタと前記第二コネクタの接続部分を取り囲み、前記電子モジュールによって、前記本体に圧接される少なくとも１つの弾性部材とを備える、電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、さらに、前記電子モジュールを前記本体に固定させる、少なくとも１つの固定装置を備える、電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器であって、前記固定装置が、ねじまたはラッチを備える、電子機器。
4. 請求項１に記載の電子機器であって、前記本体がさらに、前記収容空間に設置される位置決めスライドレールを備え、前記電子モジュールが、位置決めスライド溝を備え、前記位置決めスライドレールと前記スライド溝とが合わさって、前記電子モジュールを前記収容空間に進入させるよう誘導する、電子機器。
5. 請求項１に記載の電子機器であって、前記複数の接続ポートが、ＵＳＢ、ネットワークコネクタ、ＨＤＭＩ、ＤＶＩ、シリアルＡＴＡ、ｅＳＡＴＡ、またはそれらの組合せを含む、電子機器。
6. 請求項１に記載の電子機器であって、前記第一コネクタおよび前記第二コネクタが、ゴールドフィンガーおよびスロットの接続、シリアルＡＴＡ端子およびピンの接続，光ディスクドライブ端子（ＯＤＤ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）およびピンの接続、回路板および回路板の接触、スプリングコンタクトおよびパッドの接触、または差込ピン端子および挿入孔の接続の方式により、互いに接続される、電子機器。
7. 請求項１に記載の電子機器であって、前記弾性部材が、ゴムおよび海棉、弾性材料で形成される、電子機器。
8. 請求項１に記載の電子機器であって、前記電子モジュールは、前記電子モジュールを、前記本体外部に取り出す、少なくとも一つの取り出し機構を備える、電子機器。
9. 請求項１に記載の電子機器であって、前記電子モジュールが、前記本体に可動式に接続されて、対応する前記接続ポートを遮蔽または開放する複数の接続ポートカバーを備える、電子機器。
10. 請求項１に記載の電子機器であって、前記少なくとも一つの弾性部材が、前記収容空間に設置される第一弾性部材と、前記電子モジュールに設置される第二弾性部材とを備え、前記第一弾性部材と前記第二弾性部材とが、対応する凹凸形状を備える、電子機器。