JP6469178B2 - ドッキング装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯用情報機器を着脱可能なドッキング装置、及び携帯用情報機器とドッキング装置とを備える電子機器に関する。

可搬性を考慮して軽量コンパクトに構成された携帯用情報機器は、その機能も制限されている場合が多い。例えばノートブック型パーソナルコンピュータ（ノート型ＰＣ）においても機能を制限することで軽量化や薄型化を図る場合がある。こうしたノート型ＰＣに対しては、機能を拡張する専用の装置としてドッキング装置が提供されている。ドッキング装置は、ノート型ＰＣにコネクタ接続されることでその機能を拡張するものである。

本出願人は、例えば特許文献１において、ドッキング装置の機器載置部の側方に水平方向のコネクタを設け、携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に接続させる構成を提案している。

特許第６１３４８２８号公報

上記特許文献１の構成は、モータの駆動力によってコネクタを進退させ、携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に接続する機構を備える。この機構は、携帯用情報機器が機器載置部に載置されたことを検出器で検出した場合に動作する。このため、例えばユーザが携帯用情報機器を機器載置部に載置した直後、すなわち検出器がオン信号を出力した直後に携帯用情報機器を取り上げた場合であっても機構の動作が実行され、携帯用情報機器が不在の状態でコネクタのみが突出した状態となる可能性がある。そうすると、次に携帯用情報機器をドッキングする際にコネクタが邪魔となるため、コネクタを退動させる操作が必要となって手間がかかる。また、突出した状態にあるコネクタが携帯用情報機器に干渉し、装着動作が円滑に行われない可能性もある。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、側面に接続端子が設けられた携帯用情報機器に対しても確実にコネクタ接続を行うことができるドッキング装置及び携帯用情報機器とドッキング装置を備える電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るドッキング装置は、携帯用情報機器を載置する機器載置部と、前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の係合穴に対して係合し、前記機器載置部と前記携帯用情報機器との間を連結する係合部材と、前記係合部材が前記係合穴に係合したことを検出する連結検出器と、前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に対して接続可能なコネクタと、モータの駆動力によって動作し、前記コネクタを進退させて前記接続端子に対して接離させる進退機構と、前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続する制御部とを備える。

このような構成によれば、携帯用情報機器を装着する場合に、機器載置部に携帯用情報機器を載置すると、係合部材の係合穴に対する係合動作の完了後にコネクタの接続端子に対する接続動作が実行される。このため、例えばユーザが携帯用情報機器を機器載置部に載置した直後に装着作業を中止して携帯用情報機器を機器載置部から取り上げた場合には、コネクタの接続端子に対する接続動作が実行されない。つまり当該ドッキング装置は、機器載置部に携帯用情報機器が不在の状態でコネクタのみが突出した状態となることを防止できる。その結果、次に携帯用情報機器を装着する際にコネクタが邪魔となり、或いはコネクタが携帯用情報機器に干渉することもなく、確実に且つ円滑にコネクタの接続を含む携帯用情報機器の装着動作を実行できる。

前記機器載置部に前記携帯用情報機器が連結され、前記コネクタが前記接続端子に接続された装着状態を解除する装着解除操作部を備え、前記制御部は、前記装着解除操作部が操作された場合に、前記進退機構を動作させて前記コネクタを前記接続端子から離脱させた後、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除する構成であってもよい。そうすると、装着解除動作時にはコネクタが接続端子から離脱するまでの間は係合部材が係合穴に対して係合された状態に維持される。このため、コネクタが接続端子に接続された状態のままで機器載置部から携帯用情報機器を持ち上げてしまい、コネクタと接続端子との接続部に過大な負荷が付与されることを防止できる。

前記携帯用情報機器によって押下されることで前記機器載置部に前記携帯用情報機器が載置されたことを検出する載置検出器を備え、前記制御部は、前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出されると共に、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に載置されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続する構成であってもよい。そうすると、携帯用情報機器が機器載置部に確実に載置されると共に、係合部材が係合穴に係合した場合にのみ進退機構が動作する。その結果、実際には携帯用情報機器が機器載置部に載置されていないにもかかわらず装着動作が実行される誤動作を確実に防止できる。

前記制御部は、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除した後、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出されるまでは前記係合部材を前記係合穴に対する係合解除位置に維持しておき、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出された後に前記係合部材を前記係合解除位置から前記係合穴に対して係合する前の初期位置へと復帰させる構成であってもよい。そうすると、携帯用情報機器の装着状態を解除する動作時には、携帯用情報機器を機器載置部から取り上げるまでの間、係合部材を係合解除位置に維持しておく制御を容易に実行でき、高い利便性が得られる。

前記携帯用情報機器によって押下されることで前記機器載置部に前記携帯用情報機器が載置されたことを検出する載置検出器を備え、前記制御部は、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除した後、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出されるまでは前記係合部材を前記係合穴に対する係合解除位置に維持しておき、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出された後に前記係合部材を前記係合解除位置から前記係合穴に対して係合する前の初期位置へと復帰させる構成であってもよい。

前記進退機構は、前記モータの駆動力によってスライドし、前記コネクタを進退させるスライド部材を有する構成であってもよい。そうすると、簡素な構成でコネクタの進退動作を実現できる。

当該ドッキング装置は、前記係合部材を前記係合穴に対する係合方向に付勢する弾性体と、前記弾性体の付勢力に抗して前記係合部材を前記係合方向とは反対方向の係合解除方向に移動させる係合解除部材とを備え、前記進退機構は、前記スライド部材と前記モータとの間に介在し、前記モータの駆動力によってスライドすることで前記スライド部材をスライドさせるラック部材を有し、前記係合解除部材は、前記ラック部材を介して前記モータの駆動力によって動作する構成であってもよい。そうすると、モータで駆動される１つのラック部材を介してスライド部材及び係合解除部材を所望のタイミングで駆動でき、構造が簡素化されると共に部品点数を低減できる。

前記係合穴は、前記携帯用情報機器の底面に設けられており、前記係合部材は、前記係合穴に対する係合方向に付勢されたフック状部材であってもよい。そうすると、携帯用情報機器を機器載置部に対して確実に且つ安定して連結することができる。また、フック状部材である係合部材が係合穴に係合する際のロック音が発生することで、ユーザは携帯用情報機器が機器載置部に確実に連結されたことを認識できる。

本発明の第２態様に係る電子機器は、上記構成のドッキング装置と、前記携帯用情報機器とを備える。

本発明の一態様によれば、側面に接続端子が設けられた携帯用情報機器に対しても確実にコネクタ接続を行うことができる。

図１は、一実施形態に係るドッキング装置に対して携帯用情報機器を装着する状態を示す分解斜視図である。 図２は、ドッキング装置に携帯用情報機器を装着した状態での斜視図である。 図３は、携帯用情報機器の側面図である。 図４は、ドッキング装置の内部構造を模式的に示す平面図である。 図５Ａは、係合部材が係合穴に係合する直前の状態を模式的に示す側面断面図である。 図５Ｂは、係合部材が係合穴に係合した状態を模式的に示す側面断面図である。 図６は、図４に示す状態から機器載置部に携帯用情報機器を載置している途中の状態を示す平面図である。 図７は、図６に示す状態から係合部材及び電動機構が動作して装着動作が完了した状態を示す平面図である。 図８は、図７に示す状態から解除スイッチが操作され、電動機構が動作してコネクタが退動した状態を示す平面図である。 図９は、図８に示す状態から電動機構が継続動作して係合部材が退動した状態を示す平面図である。

以下、本発明に係るドッキング装置について、この装置に着脱される携帯用情報機器との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係るドッキング装置１０に対して携帯用情報機器１２を装着する状態を示す分解斜視図である。図２は、ドッキング装置１０に携帯用情報機器１２を装着した状態での斜視図である。図３は、携帯用情報機器１２の側面図である。

本実施形態に係るドッキング装置１０は、例えばノート型ＰＣである携帯用情報機器１２を着脱可能な装置である。ドッキング装置１０は、装着された携帯用情報機器１２の処理機能、電源機能或いは周辺機器やネットワークに対する接続機能等を拡張・補強する拡張装置である。従って、ドッキング装置１０に携帯用情報機器１２を装着した電子機器は、携帯用情報機器１２を単独で使用する場合よりも各機能の性能が向上している。ドッキング装置１０は、ノート型ＰＣ以外の携帯用情報機器の拡張用として使用することもでき、例えばタブレット型ＰＣ、携帯電話、スマートフォン又は電子手帳等の機能拡張用として用いてもよい。

以下、図２に示すようにドッキング装置１０に携帯用情報機器１２を搭載した状態を基準とし、図２における手前側を前、奥側を後、ドッキング装置１０の厚み方向を上下、幅方向を左右と呼んで説明する。

図３に示すように、ドッキング装置１０に対する接続対象の一例である携帯用情報機器１２は、本体筐体１６と、ディスプレイ筐体１８と、ヒンジ２０とを備える。携帯用情報機器１２は、本体筐体１６とディスプレイ筐体１８の後端部間をヒンジ２０で回動可能に連結したノート型ＰＣである。本体筐体１６の内面にはキーボード２２が設けられ、ディスプレイ筐体１８の内面にはディスプレイ２４が設けられている。

本体筐体１６の左側の側面１６ａには、接続端子２６と、一対のロック穴２７，２７とが設けられている。接続端子２６は、ドッキング装置１０のコネクタ２８（図１参照）を接続可能な端子である。携帯用情報機器１２は、接続端子２６にコネクタ２８が接続されることにより、ドッキング装置１０の各種拡張機能を使用できる。一対のロック穴２７，２７は、接続端子２６を跨ぐようにその両側部に配置されている。一対のロック穴２７，２７は、ドッキング装置１０の一対のロックピン２９，２９（図１参照）を係合可能である。携帯用情報機器１２は、各ロック穴２７に各ロックピン２９が係合されることにより、ドッキング装置１０に対して機械的にロックされる。ロック穴２７及びロックピン２９は、それぞれ一対設けた２組の構成でなくてもよく、例えばそれぞれ１つ設けた１組の構成であってもよい。ロック穴２７及びロックピン２９は、省略されてもよい。

本体筐体１６の底面１６ｂには、係合穴３０が設けられている。係合穴３０は、ドッキング装置１０の係合部材３２を係合可能である。係合穴３０及び係合部材３２は、左右一対設けられている。携帯用情報機器１２は、係合穴３０に係合部材３２が係合されることにより、ドッキング装置１０に対して機械的に連結される。

図１及び図２に示すように、ドッキング装置１０は、携帯用情報機器１２の本体筐体１６を載置させた状態で用いられる。ドッキング装置１０は、合成樹脂等によって成形した装置筐体３４を備える。装置筐体３４には、機器載置部３６及び操作機構部３８が設けられている。

機器載置部３６は、携帯用情報機器１２の後側略半分の部分を載置することのできる大きさの上面を有し、合成樹脂等で形成された薄い箱体である。機器載置部３６は、前側から後側に向かうに従って漸次高さ寸法が大きくなるように傾斜した載置面３６ａを備える。載置面３６ａには、携帯用情報機器１２の底面１６ｂが着地する。載置面３６ａの後側には、載置面３６ａより一段低く形成された逃げ面３６ｂが設けられている。逃げ面３６ｂは、携帯用情報機器１２の底面１６ｂの後部から図示しないバッテリ等が突出している場合に、該バッテリ等を避けるための部分である。逃げ面３６ｂの上面には、携帯用情報機器１２の底面１６ｂを受け止める脚材３７が左右一対設けられている。

載置面３６ａの上面には、左寄りの位置に一方の係合部材３２が設けられ、中央やや右寄りの位置に他方の係合部材３２が設けられている。各係合部材３２は、載置面３６ａの上面から突出したフック状部材である。各係合部材３２は、前後方向に移動可能に設けられると共に、後方に向かって常時付勢されている。係合部材３２は、１個のみ或いは３個以上設けられてもよい。左側の係合部材３２の右側部には、載置検出器４０が設けられている。載置検出器４０は、載置面３６ａの上面から出没可能に突出しており、図示しない弾性体によって突出方向に付勢されている。載置検出器４０は、携帯用情報機器１２の底面１６ｂで押下可能なセンサであり、載置面３６ａに携帯用情報機器１２が載置されているか否かを検出可能である。係合部材３２や載置検出器４０は、例えば操作機構部３８の壁部３８ａから水平方向に突出するように設けられていてもよい。

操作機構部３８は、機器載置部３６よりも大きな高さ寸法を有した直方体状の箱体であり、機器載置部３６の側方に設けてある。

操作機構部３８は、機器載置部３６の側部で起立し、機器載置部３６に載置された携帯用情報機器１２の側面１６ａに対面配置される壁部３８ａを有する。コネクタ２８及びロックピン２９は、壁部３８ａから携帯用情報機器１２の側面１６ａに向かって進退可能に設けられている。操作機構部３８の上面には、手動操作によってコネクタ２８及びロックピン２９を壁部３８ａから進退移動させる際に使用する操作レバー４４が設けられている。操作レバー４４は、省略されてもよい。操作機構部３８の上面後方寄りには、解除スイッチ（装着解除操作部）４５が設けられている。解除スイッチ４５は、ドッキング装置１０から携帯用情報機器１２を取り外す際に操作するスイッチである。壁部３８ａの後端部には、位置決め部材４６が設けられている。位置決め部材４６は、機器載置部３６に携帯用情報機器１２を載置する際にその後端面を位置決めするためのものである（図２参照）。

このようなドッキング装置１０は、機器載置部３６に携帯用情報機器１２が載置され、各係合部材３２が各係合穴３０に係合した後、自動的にコネクタ２８及びロックピン２９を接続端子２６及びロック穴２７に接続する電動機構５０を搭載している。

図４は、ドッキング装置１０の内部構造を模式的に示す平面図である。

図４に示すように、電動機構５０は、モータ５１を有するモータユニット５２と、モータユニット５２からの駆動力によって動作する進退機構５４と、コントローラ５６とを備える。電動機構５０は装置筐体３４内に搭載されている。

モータユニット５２は、モータ５１と、ラック部材５８と、第１ピニオン６０と、第２ピニオン６１とを有する。

モータ５１は、図示しない電源からの電力供給を受けて駆動される電動モータである。モータ５１は、複数のギア６２ａ，６２ｂを有する減速機６２が出力軸に噛合している。減速機６２は、１個又は３個以上のギアで構成されてもよい。

ラック部材５８は、減速機６２を経由したモータ５１の駆動力を受けて左右方向に進退する。ラック部材５８は、左右両端が前後方向に幅狭に形成された略Ｔ字形状のプレートである。ラック部材５８は、右側の幅狭部分の後側面に入力ギア５８ａが設けられ、左側の幅狭部分の後側面に第１出力ギア５８ｂが設けられ、中央の幅広部分の後側面左端部に第２出力ギア５８ｃが設けられている。入力ギア５８ａは、減速機６２のギア６２ｂと噛合したラックギアである。第１出力ギア５８ｂは、第１ピニオン６０と噛合したラックギアである。第２出力ギア５８ｃは、第２ピニオン６１と噛合したラックギアである。第１出力ギア５８ｂの左側部には、第１滑り面６４が連続形成されている。第２出力ギア５８ｃの右側部には、第２滑り面６５が連続形成されている。各滑り面６４，６５は、各ピニオン６０，６１が噛合せずに滑るように設けられた逃げ面である。

モータユニット５２は、例えばモータ５１、減速機６２、ラック部材５８、第１ピニオン６０及び第２ピニオン６１を１つの筐体で支持したユニット構造である。モータユニット５２は、例えば装置筐体３４の底面を形成するベースプレート３４ａの内面にビス止め等によって取付固定される。モータ５１等のモータユニット５２の各要素はユニット構造ではなく、ベースプレート３４ａの内面等にそれぞれ取付支持されてもよい。

図４に示すように、進退機構５４は、スライド部材７０と、係合解除部材７２とを備える。

スライド部材７０は、コネクタ２８を進退させるための部材である。スライド部材７０は、ベースプレート３４ａの内面上で左右方向にスライド可能に設けられ、左右方向に延びたプレートである。スライド部材７０は、右端部の前側面に第１ピニオン６０と噛合したラックギア７０ａを有する。スライド部材７０は、第１ピニオン６０の回転駆動力をラックギア７０ａで受けて左右方向にスライドする。スライド部材７０は、左端部近傍の上面にコネクタ２８及びロックピン２９を支持した基板７４が取り付けられている。スライド部材７０の左端部には、操作レバー４４が連結されている。これにより、スライド部材７０が左右方向にスライドすることでコネクタ２８及びロックピン２９が左右方向に進退し、操作レバー４４も同時に進退する。

係合解除部材７２は、係合部材３２の係合穴３０に対する係合状態を解除するための部材である。係合解除部材７２は、ベースプレート３４ａの内面上で左右方向にスライド可能に設けられ、左右方向に延びたプレートである。係合解除部材７２は、スライド部材７０よりも前後方向で幅狭なプレートであり、スライド部材７０の後側に近接配置されている。係合解除部材７２は、中央やや右寄り位置の前側面に第２ピニオン６１と噛合したラックギア７２ａを有する。係合解除部材７２は、第２ピニオン６１の回転駆動力をラックギア７２ａで受けて左右方向にスライドする。係合解除部材７２は、左端部近傍及び右端部近傍にそれぞれ押圧傾斜面７２ｂを有する。押圧傾斜面７２ｂは、係合解除部材７２の係合解除方向（図４中で左側）に沿って前側から後側に傾斜した傾斜面である。

図５Ａは、係合部材３２が係合穴３０に係合する直前の状態を模式的に示す側面断面図である。図５Ｂは、係合部材３２が係合穴３０に係合した状態を模式的に示す側面断面図である。

図４及び図５Ａに示すように、各係合部材３２は、装置筐体３４内で前後方向にスライド可能に設けられたフックベース７６の上面に突設されている。フックベース７６は、前後方向に延びた棒状部材である。フックベース７６は、例えば載置面３６ａの内面に対してスライド可能に支持されている。フックベース７６は、弾性体７７によって係合部材３２が係合穴３０に係合する係合方向（図４中で後側）に常時付勢されている。フックベース７６は、後端面に受圧傾斜面７６ａを有し、左側面に検出片７６ｂを有する。受圧傾斜面７６ａは、係合部材３２の係合解除方向（図４中で前側）に沿って左側から右側に傾斜した傾斜面である。受圧傾斜面７６ａは、係合解除部材７２の押圧傾斜面７２ｂと摺接可能に対向配置されている。検出片７６ｂは、フックベース７６の左側面から左側に突出した棒状部材である。検出片７６ｂは、その後側面で連結検出器７８の検出ピン７８ａを押圧可能である。

図５Ａに示すように、係合部材３２は、係合穴３０の係止片３０ａに摺接且つ係合可能な爪部３２ａを有するフック状部材である。爪部３２ａの外面は、係合部材３２の係合穴３０に対する係合方向（図５Ａ中で左側）に向かって次第に上方から下方に傾斜した傾斜面３２ｂを有する。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、載置面３６ａに携帯用情報機器１２が載置される際、係合部材３２は傾斜面３２ｂが係止片３０ａに摺接することで、フックベース７６と共に弾性体７７の付勢力に抗して係合解除方向（図５Ａ中で右側）に退動する。そして、傾斜面３２ｂが係止片３０ａを乗り越えると、図５Ｂに示すように係合部材３２はフックベース７６と共に弾性体７７の付勢力によって係合方向に進動し、爪部３２ａが係合穴３０（係止片３０ａ）に係合する。これにより、ドッキング装置１０と携帯用情報機器１２との間が係合部材３２によって機械的に連結される。この際、フック状部材である係合部材３２が係合穴３０に係合する際のロック音が発生することで、ユーザは携帯用情報機器１２が機器載置部３６に確実に連結されたことを認識できる。

図４に示すように、コントローラ５６は、各連結検出器７８及び載置検出器４０からのオン信号やオフ信号を受信してモータ５１の駆動制御を行う制御部である。さらにコントローラ５６は、解除スイッチ４５からの装着解除信号に基づくモータ５１の駆動制御も行う。コントローラ５６は、例えば中央演算装置であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわちソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェア及びハードウェアを併用して実現してもよい。

コントローラ５６は、例えば機器載置部３６の載置面３６ａに携帯用情報機器１２が載置された場合にモータ５１を駆動してドッキング装置１０の携帯用情報機器１２に対する装着動作を実行させる。またコントローラ５６は、例えば解除スイッチ４５が操作された場合にドッキング装置１０に対する携帯用情報機器１２の装着状態を解除する装着解除動作を実行させる。

次に、ドッキング装置１０と携帯用情報機器１２の装着動作について説明する。

図６は、図４に示す状態から機器載置部３６に携帯用情報機器１２を載置している途中の状態を示す平面図である。図７は、図６に示す状態から係合部材３２及び電動機構５０が動作して装着動作が完了した状態を示す平面図である。図８は、図７に示す状態から解除スイッチ４５が操作され、電動機構５０が動作してコネクタ２８が退動した状態を示す平面図である。図９は、図８に示す状態から電動機構５０が継続動作して係合部材３２が退動した状態を示す平面図である。

先ず、ドッキング装置１０に携帯用情報機器１２を装着する前の状態（初期状態）では、図４に示すようにスライド部材７０が最も左側にスライドした初期位置にある。この状態では、コネクタ２８及びロックピン２９は壁部３８ａの内側に埋没した位置にある。また、係合解除部材７２は最も右側に後退した初期位置にある。このため、各フックベース７６は、受圧傾斜面７６ａが係合解除部材７２の押圧傾斜面７２ｂからの押圧力を受けていない。その結果、各係合部材３２が弾性体７７の付勢力によって最も後側に進動した係合位置にある（図５Ａ参照）。

この初期状態から機器載置部３６に携帯用情報機器１２を装着する際には、先ず図１及び図２に示すように携帯用情報機器１２の後端角部を位置決め部材４６に当てて機器載置部３６上に位置決め載置する。そうすると、携帯用情報機器１２の接続端子２６及びロック穴２７が設けられた側面１６ａが操作機構部３８の壁部３８ａに対面配置される。同時に、係合部材３２は、傾斜面３２ｂが係合穴３０の係止片３０ａに摺接し（図５Ａ及び図６中に実線で示す矢印参照）、弾性体７７の付勢力に抗して一旦非係合方向である前側に退動する。続いて傾斜面３２ｂが係止片３０ａを乗り越えると、係合部材３２は再び係合方向である後側に進動し、係合穴３０に係合する（図５Ｂ及び図６中に破線で示す矢印参照）。これにより、携帯用情報機器１２は、ドッキング装置１０に対して係合部材３２を介して機械的に連結された状態となる。この際、載置検出器４０は携帯用情報機器１２の底面１６ｂによって押下操作される。なお、図６は、係合部材３２が最も前側に退動した位置（係合解除位置）にある状態を図示している。

このような係合部材３２の係合穴３０に対する係合動作時、フックベース７６は、検出片７６ｂが連結検出器７８の検出ピン７８ａに対するオン位置から一旦検出ピン７８ａから離間したオフ位置となり、再びオン位置となる。そこで、コントローラ５６は、連結検出器７８がオフ信号の後にオン信号を出力したことを受信すると、係合部材３２の係合穴３０への係合動作が完了したと判断し、次にモータ５１を装着方向に駆動制御する装着動作を実行する。

なお、コントローラ５６は、連結検出器７８の出力情報に加えて、載置検出器４０からのオン信号も受信した場合に装着動作する制御を行ってもよい。これにより、ユーザが誤って指先等で係合部材３２を操作してしまい、実際には携帯用情報機器１２が機器載置部３６に載置されていないにもかかわらず装着動作が実行される誤動作を確実に防止できる。

装着動作が実行されると、図７に示すように減速機６２を介してラック部材５８が左側に進動し、第１出力ギア５８ｂと噛合した第１ピニオン６０が図中で時計方向に回転する。このため、スライド部材７０は、ラックギア７０ａが第１ピニオン６０からの駆動力を受けて右側にスライドする。なお、図７に示すようにラック部材５８が左側に進動した際、第２ピニオン６１は第２滑り面６５を滑るため回転しない。このため、係合解除部材７２は移動せずに初期位置に留まる。

スライド部材７０が右側にスライドすると、コネクタ２８及びロックピン２９も右側に進動する。そして、図７に示すようにスライド部材７０が最も右側までスライドすると、コネクタ２８が接続端子２６に接続されると共にロックピン２９がロック穴２７に挿入される。

なお、ロックピン２９は、ロック穴２７に挿入後に９０度回転駆動され、その先端部がロック穴２７に十字状に係合する構成であってもよい（図７参照）。そうすると、携帯用情報機器１２は、ドッキング装置１０に対してロックピン２９を介して機械的にロックされた状態となる。ロックピン２９の回転動作は、例えば図示しないモータを利用してもよいし、スライド部材７０とロックピン２９との間に設けた図示しないリンク機構を使用してもよい。ロックピン２９の回転動作は例えば操作機構部３８の一側面に設けた図示しないキー穴に挿入しロックキーを挿入して回転操作することにより実行されてもよい。ロックピン２９は、回転動作を実行せず、単に位置決めピンとして機能するものでもよい。

このように当該ドッキング装置１０では、図４に示す初期状態で機器載置部３６に携帯用情報機器１２を載置すると、係合部材３２の係合穴３０に対する係合動作の完了を待って電動機構５０が動作し、コネクタ２８が接続端子２６に接続される。その結果、ドッキング装置１０に対する携帯用情報機器１２の装着が完了する。

次に、図７に示す装着状態にある携帯用情報機器１２をドッキング装置１０から取り外す際には、解除スイッチ４５を操作する。そうすると、コントローラ５６は、モータ５１を装着方向とは逆の装着解除方向に駆動制御する装着解除動作を実行する。

装着解除動作が実行されると、図８に示すように減速機６２を介してラック部材５８が右側に退動し、第１出力ギア５８ｂと噛合した第１ピニオン６０が図中で反時計方向に回転する。このため、スライド部材７０は、ラックギア７０ａが第１ピニオン６０からの駆動力を受けて今度は左側にスライドする。なお、図７に示すようにラック部材５８が右側に進動する際、スライド部材７０がスライドしているタイミングでは第２ピニオン６１は第２滑り面６５を滑るため回転しない。このため、係合解除部材７２は今度も移動せずに初期位置に留まる。

スライド部材７０が左側にスライドすると、コネクタ２８及びロックピン２９も左側に退動する。そして、図８に示すようにスライド部材７０が最も左側までスライドすると、コネクタ２８が接続端子２６から離脱すると共にロックピン２９がロック穴２７から離脱する。その結果、コネクタ２８及びロックピン２９は壁部３８ａの内側に埋没した位置に戻る。なお、ロックピン２９がロック穴２７に係合したロック状態となっている場合は、ロックピン２９がロック穴２７から離脱する前に９０度逆回転されてロック穴２７に対する係合状態が解除される。

但し、コネクタ２８が接続端子２６から離脱した後も係合部材３２の係合穴３０への係合状態は維持されている。そこで、コントローラ５６は、この装着解除動作では、スライド部材７０を最も左側までスライドさせた後もモータ５１の装着解除方向への駆動を継続する。

そうすると、図９に示すように第２ピニオン６１が第２出力ギア５８ｃと噛合して図中で反時計方向に回転する。このため、係合解除部材７２は、ラックギア７２ａが第２ピニオン６１からの駆動力を受けて左側に進動する。なお、図９に示すように係合解除部材７２が左側に進動しているタイミングでは、第１ピニオン６０は第１滑り面６４を滑るため回転しない。このため、スライド部材７０は移動せず、コネクタ２８の位置も変化しない。

係合解除部材７２が左側に進動すると、押圧傾斜面７２ｂがフックベース７６の受圧傾斜面７６ａに摺接しつつこれを押圧する。このため、フックベース７６は、図９に示すように弾性体７７の付勢力に抗して前側に退動し、係合部材３２が係合穴３０に対する係合解除方向に退動する。最終的には押圧傾斜面７２ｂが受圧傾斜面７６ａを乗り越えて受圧傾斜面７６ａが係合解除部材７２の前側面に当接することで、フックベース７６が最も前側に退動した位置に保持される。その結果、係合部材３２は、係合穴３０内に配置された状態で爪部３２ａが係止片３０ａから離脱した係合解除位置に保持される。なお、係合部材３２が係合解除位置となったタイミングは、予め設定された制御プログラムや連結検出器７８の検出結果に基づき判断され、コントローラ５６はモータ５１の係合解除方向への駆動を停止する。

携帯用情報機器１２をドッキング装置１０から完全に離脱させる場合は、図９に示す装着解除状態において携帯用情報機器１２を機器載置部３６の載置面３６ａから持ち上げる。そうすると、載置検出器４０は携帯用情報機器１２の底面１６ｂによる押下状態が解除されるため、初期位置に上昇復帰してオフ信号を出力する。コントローラ５６は、この載置検出器４０のオフ信号を受信すると、携帯用情報機器１２が載置面３６ａから取り上げられたと判断し、次にモータ５１を装着方向に駆動制御する。その結果、係合解除部材７２が今度は右側に退動する。このため、フックベース７６は、弾性体７７の付勢力によって受圧傾斜面７６ａが押圧傾斜面７２ｂに摺接しつつ、係合方向である前側へと再び進動する。この際、係合解除部材７２が退動しているタイミングでは、第１ピニオン６０は第１滑り面６４を滑るため回転しない。このため、スライド部材７０は移動せず、コネクタ２８の位置も変化しない。

最終的には、係合部材３２が再び係合位置に復帰することで、検出片７６ｂによって連結検出器７８が再びオン信号を出力する。そこで、コントローラ５６は、このオン信号を受けてモータ５１の装着方向への駆動を停止する。その結果、スライド部材７０が図４に示す初期位置に維持された状態で、ラック部材５８、係合解除部材７２及び係合部材３２が再び図４に示す初期位置に復帰し、ドッキング装置１０が再び初期状態に復帰する。

以上のように、本実施形態に係るドッキング装置１０は、携帯用情報機器１２を載置する機器載置部３６と、機器載置部３６に載置された携帯用情報機器１２の係合穴３０に対して係合し、機器載置部３６と携帯用情報機器１２との間を連結する係合部材３２と、係合部材３２が係合穴３０に係合したことを検出する連結検出器７８と、機器載置部３６に載置された携帯用情報機器１２の側面１６ａに設けられた接続端子２６に対して接続可能なコネクタ２８と、モータ５１の駆動力によって動作し、コネクタ２８を進退させて接続端子２６に対して接離させる進退機構５４とを備える。さらにドッキング装置１０は、連結検出器７８によって携帯用情報機器１２が機器載置部３６に連結されたことが検出された場合に進退機構５４を動作させ、コネクタ２８を進動させて接続端子２６に接続する制御部であるコントローラ５６を備える。

従って、当該ドッキング装置１０は、携帯用情報機器１２を装着する場合に、機器載置部３６に携帯用情報機器１２を載置すると、係合部材３２の係合穴３０に対する係合動作の完了後にコネクタ２８の接続端子２６に対する接続動作が実行される。このため、例えばユーザが携帯用情報機器１２を機器載置部３６に載置した直後に装着作業を中止して携帯用情報機器１２を機器載置部３６から取り上げた場合であっても、コントローラ５６はモータ５１を駆動せず、コネクタ２８の接続端子２６に対する接続動作が実行されることがない。つまり当該ドッキング装置１０は、機器載置部３６に携帯用情報機器１２が不在の状態でコネクタ２８のみが突出した状態となることを防止できる。その結果、次に携帯用情報機器１２を装着する際にコネクタ２８が邪魔となり、或いはコネクタ２８が携帯用情報機器１２に干渉することもなく、確実に且つ円滑にコネクタ２８の接続を含む携帯用情報機器１２の装着動作を実行できる。

換言すれば、コントローラ５６は、連結検出器７８によって携帯用情報機器１２が機器載置部３６に連結されたことが検出されるまでの間は進退機構５４の動作を規制し、コネクタ２８の接続端子２６に対する接続動作を規制する接続規制部を構成する。

当該ドッキング装置１０は、機器載置部３６に携帯用情報機器１２が連結され、コネクタ２８が接続端子２６に接続された装着状態を解除する解除スイッチ４５を備える。そして、コントローラ５６は、解除スイッチ４５が操作された場合に、進退機構５４を動作させてコネクタ２８を接続端子２６から離脱させた後、係合部材３２を動作させて係合部材３２の係合穴３０に対する係合状態を解除する。このように当該ドッキング装置１０は、装着解除動作時にはコネクタ２８が接続端子２６から離脱するまでの間は係合部材３２が係合穴３０に対して係合された状態に維持される。このため、コネクタ２８が接続端子２６に接続された状態のままで機器載置部３６から携帯用情報機器１２を持ち上げてしまい、コネクタ２８と接続端子２６との接続部に過大な負荷が付与されることを防止できる。

当該ドッキング装置１０は、携帯用情報機器１２によって押下されることで機器載置部３６に携帯用情報機器１２が載置されたことを検出する載置検出器４０を備える。従って、載置検出器４０は、例えば装着解除動作時に使用することで、解除スイッチ４５を操作した後は、携帯用情報機器１２を機器載置部３６から取り上げるまでの間、係合部材３２を係合解除位置に維持しておく制御を容易に実行できる。また、載置検出器４０は、例えば装着動作時に使用することで、携帯用情報機器１２が機器載置部３６に確実に載置されると共に、係合部材３２が係合穴３０に係合した場合にのみ装着動作を実行する制御が可能となる。その結果、実際には携帯用情報機器１２が機器載置部３６に載置されていないにもかかわらず装着動作が実行される誤動作を確実に防止できる。

当該ドッキング装置１０は、モータ５１で駆動される１つのラック部材５８を介してスライド部材７０及び係合解除部材７２を所望のタイミングで駆動でき、構造が簡素化されると共に部品点数を低減できる。なお、例えば係合解除部材７２は、モータ５１ではなく、別に設けられるモータの駆動力によってスライド部材７０やラック部材５８とは独立して動作する構成等としてもよい。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

上記では、係合部材３２がフック状部材である構成を例示したが、係合部材３２は、例えばＴバー形状の部材が軸回りに回転して係合穴３０に十字状に係合する構成等であってもよい。また、係合部材３２の進退方向は、前後方向ではなく左右方向等であってもよい。

上記では、モータ５１を用いた電動機構５０によってコネクタ２８の進退動作等を実行する構成とした。しかしながら、当該ドッキング装置１０は、例えばユニット構造のモータユニット５２を取り外し、操作レバー４４の手動操作によってコネクタ２８の進退動作等を実行する簡素な構成に容易に変更することもできる。この構成では、例えばスライド部材７０と係合解除部材７２との間に互いのスライドを連動させるリンク機構を設け、操作レバー４４によってこれらスライド部材７０等をスライドさせればよい。

１０ ドッキング装置
１２ 携帯用情報機器
１６ 本体筐体
１６ａ 側面
１６ｂ 底面
１８ ディスプレイ筐体
２０ ヒンジ
２６ 接続端子
２８ コネクタ
３０ 係合穴
３２ 係合部材
３４ 装置筐体
３４ａ ベースプレート
３６ 機器載置部
３６ａ 載置面
３８ 操作機構部
３８ａ 壁部
４０ 載置検出器
４５ 解除スイッチ
５０ 電動機構
５１ モータ
５２ モータユニット
５４ 進退機構
５６ コントローラ
５８ ラック部材
７０ スライド部材
７２ 係合解除部材
７６ フックベース
７７ 弾性体
７８ 連結検出器

Claims (8)

1. 携帯用情報機器を載置する機器載置部と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の係合穴に対して係合し、前記機器載置部と前記携帯用情報機器との間を連結する係合部材と、
   前記係合部材が前記係合穴に係合したことを検出する連結検出器と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に対して接続可能なコネクタと、
   モータの駆動力によって動作し、前記コネクタを進退させて前記接続端子に対して接離させる進退機構と、
   前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続する制御部と、
   前記機器載置部に前記携帯用情報機器が連結され、前記コネクタが前記接続端子に接続された装着状態を解除する装着解除操作部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記装着解除操作部が操作された場合に、前記進退機構を動作させて前記コネクタを前記接続端子から離脱させた後、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除することを特徴とするドッキング装置。
2. 携帯用情報機器を載置する機器載置部と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の係合穴に対して係合し、前記機器載置部と前記携帯用情報機器との間を連結する係合部材と、
   前記係合部材が前記係合穴に係合したことを検出する連結検出器と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に対して接続可能なコネクタと、
   モータの駆動力によって動作し、前記コネクタを進退させて前記接続端子に対して接離させる進退機構と、
   前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続する制御部と、
   前記携帯用情報機器によって押下されることで前記機器載置部に前記携帯用情報機器が載置されたことを検出する載置検出器と、
   を備え、
   前記制御部は、前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出されると共に、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に載置されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続することを特徴とするドッキング装置。
3. 請求項２に記載のドッキング装置において、
   前記制御部は、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除した後、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出されるまでは前記係合部材を前記係合穴に対する係合解除位置に維持しておき、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出された後に前記係合部材を前記係合解除位置から前記係合穴に対して係合する前の初期位置へと復帰させることを特徴とするドッキング装置。
4. 携帯用情報機器を載置する機器載置部と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の係合穴に対して係合し、前記機器載置部と前記携帯用情報機器との間を連結する係合部材と、
   前記係合部材が前記係合穴に係合したことを検出する連結検出器と、
   前記機器載置部に載置された携帯用情報機器の側面に設けられた接続端子に対して接続可能なコネクタと、
   モータの駆動力によって動作し、前記コネクタを進退させて前記接続端子に対して接離させる進退機構と、
   前記連結検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部に連結されたことが検出された場合に前記進退機構を動作させ、前記コネクタを進動させて前記接続端子に接続する制御部と、
   前記携帯用情報機器によって押下されることで前記機器載置部に前記携帯用情報機器が載置されたことを検出する載置検出器と、
   を備え、
   前記制御部は、前記係合部材を動作させて該係合部材の前記係合穴に対する係合状態を解除した後、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出されるまでは前記係合部材を前記係合穴に対する係合解除位置に維持しておき、前記載置検出器によって前記携帯用情報機器が前記機器載置部から離脱したことが検出された後に前記係合部材を前記係合解除位置から前記係合穴に対して係合する前の初期位置へと復帰させることを特徴とするドッキング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載のドッキング装置において、
   前記進退機構は、前記モータの駆動力によってスライドし、前記コネクタを進退させるスライド部材を有することを特徴とするドッキング装置。
6. 請求項５に記載のドッキング装置において、
   当該ドッキング装置は、前記係合部材を前記係合穴に対する係合方向に付勢する弾性体と、
   前記弾性体の付勢力に抗して前記係合部材を前記係合方向とは反対方向の係合解除方向に移動させる係合解除部材と、を備え、
   前記進退機構は、前記スライド部材と前記モータとの間に介在し、前記モータの駆動力によってスライドすることで前記スライド部材をスライドさせるラック部材を有し、
   前記係合解除部材は、前記ラック部材を介して前記モータの駆動力によって動作することを特徴とするドッキング装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載のドッキング装置において、
   前記係合穴は、前記携帯用情報機器の底面に設けられており、
   前記係合部材は、前記係合穴に対する係合方向に付勢されたフック状部材であることを特徴とするドッキング装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のドッキング装置と、前記携帯用情報機器とを備えることを特徴とする電子機器。

Images