JP4403217B2

JP4403217B2 - 携帯型コンピュータ用ドッキング装置

Info

Publication number: JP4403217B2
Application number: JP2000115764A
Authority: JP
Inventors: 英之臼井; 明彦井上; 貴柳澤; 正剛中野
Original assignee: レノボシンガポールプライヴェートリミテッド
Priority date: 2000-04-17
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2020-04-17
Also published as: JP2001306186A; US20010030851A1; US6574102B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型コンピュータにドッキングされ機械的及び電気的に接続されて携帯型コンピュータの機能を拡張する携帯型コンピュータ用ドッキング装置に係り、詳しくは、ドッキング状態での放熱作用を高めた携帯型コンピュータ用ドッキング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯型コンピュータの機能を充実させるため、ベイ（ＢＡＹ）構造（固定型や着脱式のデバイス等を収納できる収納空間を持つ構造）のコンピュータ用ドッキング装置（「ドッキングス・テーション」とも称される）が知られている。
【０００３】
このようなコンピュータ用ドッキング装置（以下、単にドッキング装置という）は、電源ユニットを備えるとともに、例えば、ＳＣＳＩ（Small computer system interface ：小型コンピュータ用周辺機器インターフェース）を持つデバイス、ＩＤＥ（Integrated Device Electronics ：ディスクドライブ・インターフェースの一種）をインターフェースとするデバイス、通信装置等の接続を可能とするＡＴバスカード（拡張バスが形成された基板）等を搭載しており、携帯型コンピュータにデスクトップ型コンピュータ並みの機能を持たせることもできる機能拡張装置である。
【０００４】
図８には、従来の一般的なドッキング装置に携帯型コンピュータとしてのノートブック型パーソナル・コンピュータ（以下、ノート型ＰＣという）をドッキングする様子が示されている。
【０００５】
ドッキング装置１００は、全体が略Ｌ字形状をした箱型であり、段状に下がった装置本体上部の前側がノート型ＰＣ１２０を載せる支持面１０２となっている。支持面１０２に図示の向きで載せられたノート型ＰＣ１２０は、そのままドッキング装置１００の後方側（図中矢印Ａ方向）へと押し込まれることで、支持面１０２上をガイド１０４に沿って滑りながらと移動し、インターフェース・コネクタ１０６に接続されてドッキング装置１００にドッキングされるようになっている。
【０００６】
このような構造のドッキング装置は、例えば、特開平４−２９１０２８号、特開平８−６６６８号、特開平９−９７１２５号等に記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年のノート型ＰＣにおいては、高い動作クロックのＣＰＵが消費電力を増加させており、それに伴ってＰＣ内部での発熱量が多くなっている。また動画等の画像処理用途においては、以前よりも大容量のデータを高速転送・処理しているため、グラフィック・カードに搭載されているメモリ等もかなり高温となり、熱源として無視できなくなっている。
【０００８】
そしてこのようなグラフィック・カードを搭載したドッキング装置にドッキングしてグラフィック機能を拡張したようなノート型ＰＣでは、ＰＣ及びドッキング装置が互いに高い熱を出すことになるため一層の熱対策が求められている。
【０００９】
通常、ノート型ＰＣは、温度センサでＰＣ内部の温度を検出しシステムの動作を管理しているため（所謂サーマル・マネージメント）、ＰＣ内部が高温になるとＣＰＵ速度が下げられてパフォーマンスに影響してくるが、ＣＰＵを空冷するためのファンやその冷却を促進させるヒートパイプ等、サーマル・アタッチメント類を装備していることで、ＰＣ単体に限れば発熱によるパフォーマンス低下の防止策が採りやすい。
【００１０】
しかし、ドッキング装置に搭載した状態では、図８からもわかるように、ノート型ＰＣの底面がほぼ全面でドッキング装置１００の支持面１０２と接するため、ＰＣ底面からの放熱作用が極端に悪化する。したがって、サーマル・アタッチメント類によってもその接触部分での温度上昇は抑えきれず、またドッキング装置側もその熱の影響を受けることから、結果としてシステム全体のパフォーマンス低下を招いてしまう問題がある。
【００１１】
本発明は上記事実を考慮して、携帯型コンピュータとそのドッキング装置をドッキングした状態での放熱作用を高め、携帯型コンピュータの熱に対するパフォーマンス低下の改善を図った携帯型コンピュータ用ドッキング装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の一の態様は、携帯型コンピュータとドッキングすることで機械的及び電気的に接続されて前記携帯型コンピュータの機能を拡張する携帯型コンピュータ用ドッキング装置であって、電源ユニット及び携帯型コンピュータの機能を拡張するための電子デバイスを内蔵するとともに略密封構造とされた装置本体と、装置本体の前部に突設され、携帯型コンピュータの底面の前端部は携帯型コンピュータ用ドッキング装置が載置される載置面で支持されるとともに、底面の後端部は載置面から持ち上がった姿勢で支持されて該後端部の一部が機械的及び電気的に接続される接続部と、接続部に設けられ装置外部と接続部及び装置本体の内部とを連通させる吸気口と、吸気口に接続部内及び装置本体内を介して連通されて当該接続部内及び当該装置本体内の排気をするファンユニットとを有し、吸気口は、当該携帯型コンピュータ用ドッキング装置に携帯型コンピュータをドッキングさせた状態でファンユニットが駆動すると、携帯型コンピュータの底面と載置面との間に形成された空間の空気が吸い込まれるように、当該底面と当該載置面との間に位置する接続部の前面に配設され、接続部は、当該携帯型コンピュータ用ドッキング装置に携帯型コンピュータをドッキングさせた状態でファンユニットが駆動すると、吸気口から入った空気の流れ込む量が装置本体内部よりも当該接続部内部の方が多くなるように、当該内部がダクト構造とされているものである。
【００１３】
上記の携帯型コンピュータ用ドッキング装置では、装置本体の接続部に携帯型コンピュータ底面の後端部の一部が機械的及び電気的に接続されてドッキングされる。携帯型コンピュータは、底面の前端部が携帯型コンピュータ用ドッキング装置を載置した載置面に支持されており、底面の後端部は上記の接続部に一部が接続されて支持され、載置面から持ち上がった姿勢となる。このため、携帯型コンピュータの底面部分には、載置面との間に空間が形成される。
【００１４】
このようなドッキング状態で携帯型コンピュータとそのドッキング装置を作動させると、ファンユニットが駆動して略密封構造とされた装置本体及び接続部から温まった空気を排気する。またそれに伴い、吸気口から外部の空気が接続部内及び装置本体内に取り入れられる。
【００１５】
これにより、装置本体内に搭載されている電子デバイスの冷却に加えて接続部の冷却も促される。さらに携帯型コンピュータの後端部から接続部に伝わった熱もそこで放熱されるため、携帯型コンピュータ側も冷却が促進される。さらに携帯型コンピュータ底面の非接触部分では、空気の循環（対流）により放熱作用が高められている。したがって、ドッキング状態においても携帯型コンピュータの底面に熱がこもるようなことはなく、熱によるシステムのパフォーマンス低下を回避することができる。
【００１６】
また接続部に設けた吸気口は、携帯型コンピュータの底面と、携帯型コンピュータ及び携帯型コンピュータ用ドッキング装置の載置面との間に位置するように配設されている。
【００１７】
これにより、吸気口からは携帯型コンピュータの底面部と載置面との間に形成された空間の空気が吸い込まれて、携帯型コンピュータ底面部分の空気も強制循環されることになる。よって、底面部分での放熱作用がより高くなる。
【００１８】
さらに、接続部においては内部がダクト構造なので、これによって吸気口から接続部内へと流れる風量が増え、接続部の冷却がさらに促進される。
【００１９】
また、接続部に設けた携帯型コンピュータとの電気的接続用コネクタが、接続部内に設けたシャーシ部材に取付けられている。
【００２０】
このシャーシ部材とは、例えば、電磁妨害（ＥＭＩ：Electro Magnetic Interference）対策として配設した金属製のシールド板等が利用できる。ここで、携帯型コンピュータが発する熱のうち、電気的接続用コネクタに伝わった熱は、コネクタからシャーシ部材へと伝導される。しかし、板金からなるシャーシ部材であれば、熱の拡散及び放熱が早く、さらに接続部内に位置して接続部内を流れる空気により空冷されるため、接続部全体での熱伝導が良好となってより大きな放熱作用が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１には、本発明の一実施形態に係るドッキング装置１０及びノートブック型パーソナル・コンピュータ１２（以下、ノート型ＰＣ１２）が示されている。
【００２３】
図１に示すように、ドッキング装置１０は、電源ユニットや電子デバイス等を内蔵してノート型ＰＣ１２の機能拡張を果たす装置本体２０と、装置本体２０の前部に突設されてノート型ＰＣ１２がドッキングされる接続部２２とで構成されている。
【００２４】
接続部２２の上面は、装置本体２０の上面よりも一段低くされてノート型ＰＣ１２のＰＣ本体１４の底面が載せられる支持面２２Ａとなっており、支持面２２Ａの略中央には、ノート型ＰＣ１２と電気的に接続するためのインターフェース・コネクタ２４が端子部を上方に向けて装着されている。
【００２５】
一方、ノート型ＰＣ１２には、底面の後端部にインターフェース・コネクタ２４と対になるインターフェース・コネクタ１６が嵌合可能な向きで装着されている。
【００２６】
また図２に示されるように、ドッキング装置１０をほぼ水平な載置面１８にセットした状態では支持面２２Ａが所定角度前下がりに傾斜しており、ノート型ＰＣ１２がドッキングされると、ＰＣ本体１４の底面１４Ａ前端部が載置面１８に支持された状態で底面１４Ａの後端側を支持するようになっている。これにより、ドッキング状態でＰＣ本体１４の底面１４Ａと載置面１８と間に空間１９が形成される。
【００２７】
次に、ドッキング装置１０を詳細に説明する。図２〜図４には、ドッキング装置１０の内部構造が示されている。装置本体２０及び接続部２２の外筐部は、上下に分割可能なハウジング３０、３２（プラスチック製）によって構成されている。
【００２８】
ハウジング３０、３２によって構成される装置本体２０側の外筐部分は、組合わせられた両ハウジングの嵌合部分がほぼ隙間なくされており、略密封された構造となっている。
【００２９】
装置本体２０内の右側部には、供給された電力により装置を作動させる電源ユニット３４が配設されている。電源ユニット３４の後部には、装置内の排気を行うファンユニット３６が装着されており、ユニット前部に配設されたフレーム３８（アルミニウム製）には複数の孔４０が穿設されている。これにより、ファンユニット３６が駆動すると、装置内の空気は電源ユニット３４の前方からユニット内に入り後方へと排気される流れが強くなる。
【００３０】
また、電源ユニット３４の左側には、装置本体２０内を上下に仕切るようにシステム基板４２が配設されている。システム基板４２の上部空間には、ＰＣカードスロット４４やＰＣＩアダプタ４６（小型タイプ）、ＤＣ／ＤＣコンバータ４８等が収納されており、下部側の空間にはＰＣＩアダプタ５０（標準タイプ）等が収納されている。
【００３１】
さらにシステム基板４２の前部は接続部２２内へと突出しており、その前部上面に前述したインターフェース・コネクタ２４がマウントされて、システム基板４２と電気的に接続されている。
【００３２】
またシステム基板４２の上部には、基板上部に位置するＰＣカードスロット４４やＰＣＩアダプタ４６等を内包するように形成された板金シャーシ５２が装着されている。
【００３３】
板金シャーシ５２は、装置本体２０内に搭載された各電子デバイス等の電磁妨害（不要輻射）を抑えるためのシールド板として機能するものであり、インターフェース・コネクタ２４のモールド・ハウジング２４Ａがこの板金シャーシ５２に固定され、且つ、金属シェル部２４Ｂと繋がるＧＮＤ端子部が電気的に接続されている。
【００３４】
一方、接続部２２には、前面２２Ｂの左端部に複数の縦スリットからなる吸気口５４が形成されており、装置外部と接続部２２及び装置本体２０の内部とを連通させている。
【００３５】
また、ハウジング３０及び３２により構成される接続部２２の内部５６は、空洞とされてダクト状になっており、吸気口５４から電源ユニット３４の前部に位置するフレーム３８までの空気の流れを妨げないようになっている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用を説明する。図５には、ドッキング装置１０にノート型ＰＣ１２をドッキングする様子を斜め後方から見た状態が示されている。
【００３７】
図示のように、ノート型ＰＣ１２の後端側を接続部２２に位置合わせし、支持面２２Ａに設けられたガイド２５に沿わせながらコネクタ同士が接続されるように図中矢印Ｄ方向に押し込んでドッキングさせる。
【００３８】
なおここでは、図示を省略した支持面２２ＡのラッチがＰＣ本体１４の底面に形成された切り欠き部に係合してノート型ＰＣ１２を保持する。これにより、ノート型ＰＣ１２がドッキング装置１０に機械的及び電気的に接続されてノート型ＰＣ１２の機能が拡張される。またアンドッキングするときは、装置本体２０上面の側端部に設けられたイジェクト・ボタンを操作することにより、ラッチの係合が解除され、同時に押し上げピン（図示省略）が支持面２２Ａから突出しノート型ＰＣ１２の底面を押し上げてコネクタ接続を解除し、その状態でノート型ＰＣ１２を持ち上げればドッキング装置１０から容易に取り外すことができる。
【００３９】
そして上述のドッキング状態により、ノート型ＰＣ１２及びドッキング装置１０を作動させる、ファンユニット３６が駆動し、図６及び図７に示すように、装置本体２０及び接続部２２内の高温となった空気が装置後方へと排気される。同時に、吸気口５４からは外気が入って図の矢印に示されるようなエアフローが生じ、電源ユニット３４や各電子デバイスが冷却される。
【００４０】
ここで、吸気口５４から接続部２２に入った空気は、電子デバイス等に流路が遮られる装置本体２０側よりも、ダクト構造とされた接続部２２内へ流れ込む量（風量）の方が多くされ、したがってそこでの放熱作用が高められる。またノート型ＰＣ１２の底面１４Ａと載置面１８との間でもエアフローが生じ、底面１４Ａでの放熱作用も高められる。
【００４１】
なお、装置本体内部の各ブロックは完全に仕切られている訳ではないため、図中矢印で模式的に示した主なエアフロー以外にも、各部の隙間を抜けて小さなエアフロー（乱流）が生じており、吸気口５４やその他の隙間から入った空気は装置本体内部の全域に行き渡っている。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態に係るドッキング装置１０では、ノート型ＰＣ１２とのドッキング状態でファンユニット３６が駆動すると、略密封構造とされた装置本体２０及び接続部２２から高温となった空気が排気され、これに伴い、吸気口５４から外部の空気が接続部２２内及び装置本体２０内に取り入れられる。
【００４３】
したがって、装置本体２０内の電源ユニット３４や電子デバイスに加えて接続部２２の冷却も促され、さらにノート型ＰＣ１２の後端部から接続部２２に伝わった熱もそこで放熱されるため、ノート型ＰＣ１２側も冷却が促進される。
【００４４】
さらに本実施の形態では、接続部２２に設けた吸気口５４がノート型ＰＣ１２の底面１４Ａと載置面１８との間に位置するよう接続部前面２２Ｂに配設されているため、吸気口５４からは空間１９の空気が吸い込まれて強制循環されるため、ノート型ＰＣ１２の底面１４Ａでの放熱も高められる。
【００４５】
したがって、ドッキング状態においてもノート型ＰＣ１２の底面１４Ａ及びドッキング装置１０の支持面２２Ａに熱がこもるようなことはなく、熱によるシステム全体のパフォーマンス低下が抑えられる。
【００４６】
また本実施の接続部２２は、内部５６がダクト構造であるため、吸気口５４から接続部２２内へと流れる風量が増えて接続部２２の冷却がされに促進される。
【００４７】
また本実施の形態では、インターフェース・コネクタ２４が板金シャーシ５２に取付けられているため、ノート型ＰＣ１２からインターフェース・コネクタ２４に伝わった熱は板金シャーシ５２へと伝導される。したがって、熱の拡散及び放熱が早く、さらに接続部２２内を流れる空気により板金シャーシ５２が空冷されるため、接続部２２全体での熱伝導が良好となり、より大きな放熱作用が得られている。
【００４８】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明の趣旨は実施の形態の範囲に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて判断されるべきである。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の携帯型コンピュータ用ドッキング装置は上記構成としたので、携帯型コンピュータとドッキング装置をドッキングした状態での放熱作用が高まり、携帯型コンピュータの熱に対するパフォーマンス低下が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るドッキング装置及びノート型ＰＣを示した外観図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るドッキング装置の概略内部構成を示した側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るドッキング装置の概略内部構成を示した平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るドッキング装置の概略内部構成を示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るドッキング装置にノート型ＰＣをドッキングする様子を後方側から見た斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係るドッキング装置にノート型ＰＣをドッキングした状態でのエアフローを模式的に示した側面図である。
【図７】本発明の一実施形態に係るドッキング装置にノート型ＰＣをドッキングした状態でのエアフローを模式的に示した平面図である。
【図８】従来のドッキング装置にノート型ＰＣをドッキングする様子を示した外観図である。
【符号の説明】
１０ドッキング装置
１２ノートブック型パーソナル・コンピュータ
１４Ａ底面
１６インターフェース・コネクタ
１８載置面
１９空間
２０装置本体
２２Ａ支持面
２２接続部
２４インターフェース・コネクタ
３４電源ユニット
３６ファンユニット
４２システム基板
４４ＰＣカードスロット
４６ＰＣＩアダプタ
４８ＤＣ／ＤＣコンバータ
５０ＰＣＩアダプタ
５２板金シャーシ
５４吸気口
５６内部

Claims

携帯型コンピュータとドッキングすることで機械的及び電気的に接続されて前記携帯型コンピュータの機能を拡張する携帯型コンピュータ用ドッキング装置であって、
電源ユニット及び前記携帯型コンピュータの機能を拡張するための電子デバイスを内蔵するとともに略密封構造とされた装置本体と、
前記装置本体の前部に突設され、前記携帯型コンピュータの底面の前端部は前記携帯型コンピュータ用ドッキング装置が載置される載置面で支持されるとともに、前記底面の後端部は前記載置面から持ち上がった姿勢で支持されて該後端部の一部が機械的及び電気的に接続される接続部と、
前記接続部に設けられ装置外部と前記接続部及び前記装置本体の内部とを連通させる吸気口と、
前記吸気口に前記接続部内及び前記装置本体内を介して連通されて当該接続部内及び当該装置本体内の排気をするファンユニットとを有し、
前記吸気口は、当該携帯型コンピュータ用ドッキング装置に前記携帯型コンピュータをドッキングさせた状態で前記ファンユニットが駆動すると、前記携帯型コンピュータの前記底面と前記載置面との間に形成された空間の空気が吸い込まれるように、当該底面と当該載置面との間に位置する前記接続部の前面に配設され、
前記接続部は、当該携帯型コンピュータ用ドッキング装置に前記携帯型コンピュータをドッキングさせた状態で前記ファンユニットが駆動すると、前記吸気口から入った空気の流れ込む量が前記装置本体内部よりも当該接続部内部の方が多くなるように、当該内部がダクト構造とされている携帯型コンピュータ用ドッキング装置。
前記接続部内にシャーシ部材を設け、当該接続部に設けられた前記携帯型コンピュータとの電気的接続用コネクタが前記シャーシ部材に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の携帯型コンピュータ用ドッキング装置。