KR101405788B1 - 휴대용 전자 기기용 도크 - Google Patents

휴대용 전자 기기용 도크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크에 관한 것으로, 도크는 구멍을 포함하는 하우징과; 상기 하우징의 내벽에 결합되며, 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부; 그리고 상기 지지부에 수용되어, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 구멍을 관통하여 연장되며, 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하며, 상기 지지부의 일부가 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형된다.

Description

휴대용 전자 기기용 도크{DOCK FOR A PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 출원은 휴대용 전자 기기용의 충전 및/또는 데이터 전송 도크에 관한 것이다.
휴대용 전자 기기를 비롯하여, 각종 전자 기기가 광범위하게 사용되어 왔으며, 이러한 전자 기기들은, 예를 들어, 전화, 전자 서신 및 그외 다른 개인 정보 관리자(PIM) 어클리케이션 기능을 포함한 다양한 기능을 제공할 수 있다. 휴대용 전자 기기에는, 예를 들어, 무선 802.11 또는 블루투스 능력을 갖춘, 간단한 휴대 전화, 스마트폰, 무선 개인 휴대 정보 단말기(PDA), 태블릿 및 랩탑 컴퓨터와 같은 여러 종류의 이동 무선국(mobile station)이 포함된다.
PDA 또는 스마트폰과 같은 휴대용 전자 기기는 일반적으로, 손에 들고 사용하는 일종의 핸드헬드(handheld) 방식(즉, 사람이 한 손에 잡거나 들고 운반할 수 있는 크기 및 형상으로 형성된 기기)으로 고안되어 휴대가 용이하다는 특징이 있다. 이러한 휴대용 전자 기기는 종종, 충전을 위해 또는 데이터 전송을 위해 도크에 배치되는데, 여기서, 상기 데이터 전송에는 도크로부터 휴대용 전자 기기로의 또는 그 반대 방향으로의 광학적 또는 전기적 방식으로 이루어지는 정보 전송이 포함된다. 일부 도크는 충전 및 데이터 전송을 모두 수행할 수 있다. 이러한 도크 및 휴대용 전자 기기의 경우, 휴대용 전자 기기와 도크가 적절하게 정렬되어 있지 않은 상태에서 연결을 시도할 경우 손상될 수 있다.
본 발명의 목적은 전자 기기용의 충전 및/또는 데이터 전송 도크를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크로서, 구멍을 포함하는 하우징과; 상기 하우징의 내벽에 결합되며, 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부; 그리고 상기 지지부에 수용되어, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 구멍을 관통하여 연장되며, 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하며, 상기 지지부의 일부가 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 도크가 제공된다. 상기 커넥터는 마이크로 HDMI 커넥터일 수도 있다. 상기 커넥터는 마이크로 USB 커넥터일 수도 있으며, 상기 배선은 전자 기기로부터 데이터를 수신할 수도 있다. 상기 커넥터는 충전용 커넥터일 수도 있다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 도크용 커넥터 조립체로서, 도크의 내벽에 결합되도록 구성되며, 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부; 그리고 상기 지지부에 수용되어, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 구멍을 관통하여 연장되며, 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하며, 상기 지지부의 일부가 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체가 제공된다.
다른 태양에 있어서, 상기 지지부는 탄성적으로 변형 가능한 스프링 요소를 포함하며, 리브의 단면적이 상기 스프링 요소의 상단부와 스프링 요소의 하단부의 사이에서 감소되며, 상기 상단부는 하우징의 구멍에 인접하여 배치된다.
또 다른 태양에 있어서, 상기 커넥터의 병진 운동을 제한하도록 하우징의 내부에 커넥터와 인접하여 칼라가 배치된다.
본 발명에 따르면, 휴대용 전자 기기와 충전 및/또는 데이터 전송 도크와의 신속하면서도 용이한 접속이 가능하다. 또한, 도크의 커넥터와 휴대용 전자 기기의 짝을 이루는 커넥터 사이의 오정렬을 보상함으로써, 접속 및 제거 작업시 휴대용 전자 기기와 도크에 인가되는 응력으로 인한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 도크 내부로 먼지 및 오염 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있어, 도크의 수명을 연장시킬 수 있다.
본 출원의 실시예가 이하 첨부 도면을 참조하여 단지 예시적인 목적으로 설명된다:
도 1은 휴대용 전자 기기의 내부 구성 요소를 포함한 구성 요소를 간략하게 나타낸 블록도;
도 2는 일 실시예에 따른 도크에 수용된 휴대용 전자 기기를 나타낸 등측도;
도 3은 도크의 하우징의 일부가 제거되어 있는 상태로 도 2의 도크에 수용된 휴대용 전자 기기를 나타낸 측면도;
도 4는 도 2의 도크의 요부를 나타낸 전방에서 바라본 단면도;
도 5는 도 2의 도크의 요부를 나타낸 도 4의 5-5를 따라 취한 상측에서 바라본 단면도;
도 6a 및 도 6b는 도크의 커넥터와 휴대용 전자 기기의 짝을 이루는 커넥터가 오정렬되어 있는 상태를 개략적으로 나타낸 전면도;
도 7은 다른 실시예에 따른 도크의 요부를 나타낸 전방에서 바라본 단면도;
도 8은 충전용 커넥터가 철회 위치에 있는 상태의 다른 실시예에 따른 도크를 나타낸 등측도;
도 9는 충전용 커넥터가 신장 위치에 있는 상태의 도 8의 도크를 나타낸 등측도;
도 10은 도 8의 도크를 전방에서 바라본 단면도;
도 11은 도 8의 도크의 분해도;
도 12는 도 8의 도크를 측면에서 바라본 등측 단면도;
도 13은 도 8의 도크를 상측에서 바라본 등측 단면도;
도 14는 도 8의 도크를 하측에서 바라본 등측 단면도;
도 15는 도크의 추가 구성 요소를 포함하여 나타낸, 도 14와 유사한 등측도; 그리고
도 16은 다른 실시예에 따른 도크의 스프링 요소를 하측에서 바라본 등측 단면도.
이하, 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크가 설명된다. 상기 도크는 커넥터용 지지부를 포함하며, 상기 지지부는 힘이 인가되는 경우 커넥터가 도크에 대해 상대적으로 이동할 수 있도록 하기 위한 탄성적으로 변형 가능한 부분을 포함한다.
예시에 있어서의 간략성 및 명료성을 위해, 전체 도면에 걸쳐 동일한 도면 부호가 대응하는 또는 유사한 구성 요소를 지시하도록 반복적으로 사용될 수도 있다. 본 명세서에 설명된 실시예의 이해를 돕기 위하여 다수의 세부 사항이 설명되고 있으며, 물론, 이러한 세부 사항을 적용하지 않고 실시예가 실시될 수도 있다. 그외 다른 경우에 있어서, 본 명세서에 설명된 실시예를 불명료하게 하는 것을 방지하기 위하여 잘 알려진 방법, 절차 및 구성 요소에 대해서는 상세히 설명되어 있지 않다. 이하의 설명이 본 명세서에 설명된 실시예의 범위로만 제한되는 것으로 간주되는 것은 아니다.
본 발명은, 개괄적으로 말하여, 본 명세서에 설명된 실시예에 따른 휴대용 전자 기기용 도크에 관한 것이다. 도크는, 예를 들어, 무선 호출기, 휴대폰, 스마트폰, 무선 오거나이저(organizer), 태블릿, 위성 항법 시스템(GPS) 기기 및 개인 휴대 정보 단말기(PDA)와 같은 이동식, 또는 핸드헬드 방식 무선 통신 기기를 포함하는 휴대용 전자 기기를 수용하도록 구성될 수도 있다. 휴대용 전자 기기가 또한, 핸드헬드 전자 게임 기기, 디지털 사진 앨범, 디지털 카메라, 또는 그외 다른 기기와 같은 무선 통신 능력을 갖추지 않은 휴대용 전자 기기일 수도 있다. 본 발명에서, 휴대용 전자 기기는, 필수 사항은 아니지만, 바람직하게는 핸드헬드 기기이다.
휴대용 전자 기기(100)의 일 예가 도 1에 블록도로 도시되어 있다. 휴대용 전자 기기(100)는 휴대용 전자 기기(100)의 전체적인 작동을 제어하는 프로세서(102)와 같은 다수의 구성 요소를 포함한다. 데이터 및 음성 통신을 포함하는 통신 기능이 통신 서브 시스템(104)을 통해 수행된다. 휴대용 전자 기기(100)에 의해 수신된 데이터는 디코더(106)에 의해 압축 해제되어 복호화 처리된다. 통신 서브 시스템(104)은 무선 네트워크(120)와 메시지를 송수신한다. 무선 네크워크(120)는, 이로만 제한되는 것은 아니지만, 데이터 무선 네트워크, 음성 무선 네트워크, 그리고 음성 및 데이터 통신 모두를 지원하는 네크워크를 포함하는 소정 유형의 무선 네트워크일 수도 있다.
하나 이상의 재충전 가능한 배터리 또는 외부 전력 공급부용 포트와 같은 파워 팩(122)에 의해 휴대용 전자 기기(100)에 전력이 공급된다. 파워 팩(122)을 충전하도록 및/또는 휴대용 전자 기기(100)의 데이터 포트(126)용 데이터 접속을 제공하도록 도크 인터페이스(140)가 도크(150)와 전기적으로 연통할 수도 있다. 일반적으로, 일 구성 요소의 전기 활동이 다른 구성 요소의 전기 활동에 영향을 미치는 경우 이들 구성 요소는 서로 전기적 연통 관계에 있다. 이러한 전기 연통 관계에는 전류 유동을 가능하게 하는 직접적인 전기 접촉이 포함된다. 도크 인터페이스(140)는 도크(150)의 커넥터와 전기적으로 연통하기 위한 하나 이상의 짝을 이루는 커넥터를 포함할 수도 있다. 도크(150)는 전원(142)과, 예를 들어, 텔레비젼, 모니터, 프로젝터 또는 그외 다른 출력 장치와 같은 멀티미디어 장치(144), 그리고 그외 다른 전자 장치(146) 중 하나 이상과 전기적으로 연통할 수도 있다. 일부 경우에는 이러한 연통 관계가 전기적 또는 광학적 방식으로, 또는 전기적 및 광학적 방식이 조합된 방식으로 이루어질 수도 있다.
프로세서(102)는 기타 다른 구성 요소, 예를 들어, 랜덤 억세스 메모리(RAM)(108)와, 메모리(110)와, 디스플레이(112)와, 입력 장치(114)와, 보조 입/출력(I/O) 서브 시스템(124)과, 데이터 포트(126)와, 스피커(128)와, 마이크로폰(130)과, 단거리 통신부(132), 그리고 그외 다른 기기 서브 시스템(134)과 상호 작용한다. 프로세서(102)는 중력 또는 중력에 의해 야기되는 반작용력의 방향을 검출하도록 사용될 수도 있는 가속도계(136)와 같은 방위 센서와 상호 작용할 수도 있다.
네트워크 접근 가입자를 식별하기 위하여, 휴대용 전자 기기(100)는 무선 네트워크(120)와 같은 네트워크와의 통신을 위한 가입자 식별 모듈(SIM) 또는 착탈식 사용자 식별 모듈(RUIM) 카드(138)를 사용한다. 선택적으로, 사용자 식별 정보가 메모리(110)에 프로그램되어 있을 수도 있다.
휴대용 전자 기기(100)는 프로세서(102)에 의해 실행되며 통상적으로 메모리(110)와 같은 지속적인 갱신 가능한 저장부에 저장되는 소프트웨어 프로그램 또는 콤포넌트(118) 및 작동 시스템(116)을 포함한다. 별도의 어플리케이션 또는 프로그램이 무선 네트워크(120)와, 보조 I/O 서브 시스템(124)과, 데이터 포트(126)와, 단거리 통신 서브 시스템(132) 또는 그외 다른 적당한 서브 시스템(134)을 통해 휴대용 전자 기기(100)에 로딩될 수도 있다.
문자 메시지, e-메일 메시지, 또는 다운로드 웹 페이지와 같은 수신 신호가 통신 서브 시스템(104)에 의해 처리된 다음 프로세서(102)에 입력된다. 프로세서(102)는 수신 신호를 처리하여 디스플레이(112) 및/또는 보조 I/O 서브 시스템(124)으로 출력될 수 있도록 한다. 가입자는 통신 서브 시스템(104)를 통해 무선 네트워크(120)에 걸쳐 전송될 수도 있는 데이터 아이템, 예를 들어, e-메일 메시지를 생성할 수도 있다. 음성 통신의 경우에도, 휴대용 전자 기기(100)의 전체적인 작동은 유사하다. 스피커(128)가 전기 신호가 변환된 가청 정보를 출력하며, 마이크로폰(130)이 이렇게 해서 얻어진 가청 정보를 처리를 위한 전기 신호로 변환한다.
휴대용 전자 기기(100)를 수용하기 위한 일 예의 도크(150)가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도크(150)는 휴대용 전자 기기(100)를 수용하도록 형성된 하우징(200)을 포함한다. 일 예에서, 하우징(200)은 휴대용 전자 기기(100)를 수용하기 위해 안착부(302)와 지지 벽(300)을 포함한다. 본 명세서에 개시된 일부 실시예에 있어서 안착부(302)가 지지 벽(300)보다 많이 무게를 지탱할 수도 있긴 하지만, 일반적으로, 지지 벽(300)과 안착부(302)는 수용된 휴대용 전자 기기(100)의 무게를 지탱하는 역할을 한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자 기기(100)의 가장자리면(304)이 하우징(200)의 안착부(302)와 접촉하며, 휴대용 전자 기기(100)의 후면(306)이 하우징(200)의 지지 벽(300)과 접촉한다. 안착부(302)와 지지 벽(300)의 크기 및 형상, 그리고 안착부(302)와 지지 벽(300)이 이루는 각도는 서로 다른 크기 및 종류의 휴대용 전자 기기(100)를 수용할 수 있도록 선택될 수도 있다.
하우징(200)은, 예를 들어, 성형 플라스틱, 기계 가공 금속 또는 목제로 이루어질 수도 있다. 하우징은 단일 부품일 수도 있으며, 또는 복수 개의 부품의 조립체일 수도 있다.
도크(150)는 하우징(200)의 내면에 결합되는 커넥터 지지부 조립체(308)를 포함한다. 일반적으로, 일 구성 요소의 이동이 다른 구성 요소의 이동에 영향을 미치는 경우 이들 구성 요소는 서로 결합되어 있는 구성 요소이다. 이러한 결합은, 예를 들어, 용접에 의해 이루어지는 영구적인 결합일 수도 있으며, 또는 예를 들어, 체결구를 이용한 연결과 같이 원상 회복 가능한 결합일 수도 있다. 또한, 이러한 결합에는 두 개의 구성 요소 사이의 직접적인 접촉이 포함될 수도 있으며, 또는 두 개의 구성 요소 사이의 결합을 달성하기 위하여 추가 구성 요소가 제공되어 있는 상태로 결합 구성 요소가 서로 간격을 두고 배치될 수도 있다. 일 예로서, 나사(310)에 의해 지지 조립체(308)의 러그(lug)(312)가 안착부(302)의 밑면(316)으로부터 연장되는 나사 수용 구성부(314)에 결합됨으로써, 지지 조립체(308)가 하우징(200)에 결합될 수도 있다.
도 4를 또한 참조하면, 커넥터 지지부 조립체(308)는 커넥터(400)를 수용하도록 구성된다. 커넥터(400)는 충전용 커넥터, 데이터 커넥터 또는 충전 및 데이터 전송을 모두 수행할 수 있는 커넥터일 수도 있다. 이러한 커넥터(400)는 전기 접속, 광학 접속 또는 이들의 조합 방식의 접속을 지원할 수도 있다. 커넥터(400)의 연결부는 안착부(302)에 위치한 구멍(402)을 관통하여 연장된다. 휴대용 전자 기기(100)가 도크(150)에 수용되면, 커넥터(400)는 휴대용 전자 기기(100)를 충전하도록 및/또는 휴대용 전자 기기와의 데이터 접속을 제공하도록 휴대용 전자 기기(100)와 전기적으로 또는 광학적으로 연통한다. 일반적으로, 휴대용 전자 기기(100)가 도크(150)에 의해 지지되는 경우 휴대용 전자 기기(100)가 도크에 수용되어 있다고 말할 수 있다. 마찬가지로, 제 1 구성 요소가 제 2 구성 요소에 의해 지지되는 경우 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소에 수용되어 있을 수도 있다. 이 경우, 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소에 결합되어 있을 수도 있으며, 또는 결합되어 있지 않을 수도 있고, 또한, 제 2 구성 요소에 대해 상대적으로 이동할 수도 있다.
커넥터 지지부 조립체(308)는 지지부(404)와, 지지부(404)에 수용되어 있는 스프링 요소(406), 그리고 지지부(404)의 기부(408) 상에 배치된 가요성 패드를 포함한다. 지지부(404)의 기부(408)는 커넥터(400)와 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터와의 결합을 촉진하도록 커넥터(400)의 z-방향으로의 이동을 제한한다. 지지부(404)에는 개구(도시하지 않음)가 제공되어, 커넥터(400)의 배선(전도체 또는 광학 케이블(도시하지 않음)이 상기 개구를 관통하여 통과할 수 있도록 구성된다.
스프링 요소(406)는 도 5에 도시된 바와 같은 커넥터(400)를 수용하기 위한 통로(500)를 포함한다. 통로(500)는 스프링 요소(406)의 상단부와 스프링 요소(406)의 하단부의 사이에서 연장된다. 칼라(collar)(418)가 스프링 요소(406)의 상단부에 배치되며, 리브(rib)(410)가 통로(500)의 내벽(502)으로부터 연장된다. 칼라(418)는 x-방향 및 y-방향으로의 커넥터(400)의 병진 운동을 제한하도록 커넥터(400)와 인접하는 접촉면(420)을 포함한다. 칼라(418)는 커넥터(400)를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수도 있다.
리브(410)는 통로(500)에 대해 수직 방향으로 연장되며, 커넥터(400)의 이동을 수용하도록 탄성적으로 변형 가능하다. 리브(410)는 통로(500) 내부의 기동(starting) 위치에 커넥터(400)를 유지하기 위하여 커넥터(400)와 접촉한다. 스프링 요소(406)는 기동 위치로 편향되어 있으며, 도 5에 변형되지 않은 형상이 도시되어 있다. 커넥터(400)의 축 방향을 제외한 방향으로의 이동에 의해 스프링 요소(406)의 리브(410)가 탄성적으로 변형될 수도 있다. 커넥터 지지부 조립체(308)에 대한 커넥터(400)의 상대 이동량은 리브(410)의 강성 및 구멍(402)의 크기 중 하나 또는 모두에 의해 결정될 수도 있다.
패드는 z-방향으로의 커넥터(400)의 이동을 어느 정도 수용하도록 탄성적으로 변형 가능하다. 이러한 이동은 커넥터(400)의 회동에 응답하여 또는 z-축선을 따라 인가되는 힘에 응답하여 발생할 수도 있다. 패드는 커넥터(400)가 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터를 향해 편향되도록 하여 허용 오차를 흡수하도록 커넥터(400)와 억지 끼워 맞춤될 수도 있다. 패드는 변형되지 않은 형상으로 편향된다.
스프링 요소(406)는, 예를 들어, 실리콘 고무, 우레탄 고무 또는 코르크와 같은 가요성 재료로 형성된다. 선택적으로, 가요성 핑거(finger)를 구비한 경성 플라스틱이 사용될 수도 있다. 스프링 요소(406)는 도 5에 도시된 바와 같이 커넥터(400)를 완전히 둘러싸도록 구성될 수도 있으며, 또는 커넥터(400)를 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수도 있다. 스프링 요소(406)의 리브가 도면에 도시된 바와 상이한 개수로 마련될 수도 있다. 또한, 이러한 스프링 요소(406)로는 커넥터 지지부 조립체(308)에 대한 커넥터(400)의 상대 이동을 허용하며 커넥터(400)를 구멍(402) 내부의 기동 위치로 편향시키는 한 어떠한 유형의 스프링 요소도 사용될 수 있다.
작동 시에, 사용자는 도크(150)의 커넥터(400)와 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터를 시각적으로 및/또는 촉각을 이용하여 정렬한 다음 짝을 이루는 커넥터를 이동시켜 커넥터(400)와 정합되도록 한다. 커넥터(400)와 짝을 이루는 커넥터가 x-방향 및/또는 y-방향으로 오정렬되는 경우, 휴대용 전자 기기(100)에 의해 커넥터(400)에 힘이 부과된다. 이러한 힘에 응답하여 커넥터(400)의 회동을 수용하기 위하여 스프링 요소(406)의 리브(410)와 패드는 탄성적으로 변형된다. 사용자가 휴대용 전자 기기(100)와 도크(150)의 커넥터의 연결을 시도하는 동안 상이한 여러 방향으로 커넥터(400)에 다중 힘이 인가될 수도 있다. 도 2의 예시적인 도크(150)의 경우 단일 커넥터(400)를 포함하므로, 휴대용 전자 기기(100)와의 연결이 일단 완료되면 스프링 요소(406)의 리브(410)에 의해 커넥터(400)와 휴대용 전자 기기(100)가 기동 위치로 복귀된다. 무게가 많이 나가는 휴대용 전자 기기(100)의 경우, 휴대용 전자 기기(100)가 도크(150)로부터 제거될 때까지 리브(410)는 변형된 위치에 남아있을 수도 있다.
커넥터(400)와 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터 사이의 오정렬의 두 가지 예가 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터에 의해 부과되는 힘이 커넥터(400)가 아닌 스프링 요소(406)에 의해 흡수되므로, 본 명세서에서 설명되고 있는 도크(150)는 일반적으로 커넥터(400)의 손상을 방지하는 효과가 있다.
커넥터 지지부 조립체(308)는 하우징(200)에 결합되는 소정 유형의 지지부로 구성될 수도 있으며, 커넥터(400)의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형되는 부분을 포함한다. 또한, 커넥터(400)에 대한 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터의 위치 설정을 촉진하도록 정렬용 구성 요소가 제공될 수도 있다. 이러한 정렬용 구성 요소는 휴대용 전자 기기(100)를 적소로 안내하기 위한, 예를 들어, 레일, 핀 또는 슬롯일 수도 있다.
다른 예로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 리브(710)가 스프링 요소(406)에서 대체로 수평 방향으로 연장될 수도 있다. 선택적으로, 리브가 수직 방향과 수평 방향 사이의 소정 각도로 배향될 수도 있다.
다른 예로서, 커넥터가 휴대용 전자 기기의 서로 다른 위치에 배치된 짝을 이루는 커넥터를 수용하기 위하여 지지 벽 또는 다른 위치에 형성된 구멍을 관통하여 연장될 수도 있다.
칼라(418)가 스프링 요소(406)의 일부로서 도시되어 있긴 하지만, 선택적으로, 칼라(418)는 안착부(302)의 일부를 형성할 수도 있다. 다른 예로서, 스프링 요소(406)가 칼라(418)를 포함하지 않을 수도 있다. 본 실시예에 있어서는, 하우징(200)에 대한 커넥터(400)의 회동 그리고 x-방향 및 y-방향으로의 병진 운동이 모두 가능하다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 휴대용 전자 기기(100)의 도크(150)의 다른 예가 개괄적으로 도시되어 있다. 본 예에서, 도크(150)는 하우징(200)의 안착부(302)를 관통하여 연장되는 구멍(800, 802, 804)을 포함한다. 제 1 및 제 2 데이터 커넥터(806, 808)가 각각 구멍(800, 802)을 관통하여 연장된다. 충전용 커넥터(810)가 구멍(804)을 관통하여 연장된다. 휴대용 전자 기기(100)가 도크(150)에 수용되면, 데이터 접속을 제공하는 한편 휴대용 전자 기기(100)를 충전하도록 커넥터(806, 808, 810)가 휴대용 전자 기기(100)와 전기적으로 연통한다. 일 예로서, 제 1 데이터 커넥터(806)는 멀티미디어 장치에 데이터를 전송하기 위한 마이크로 HDMI 커넥터이며, 제 2 데이터 커넥터(808)는 기타 다른 전자 장치와의 데이터 교환을 위한 마이크로 USB 커넥터이다. 기타 다른 유형의 데이터 커넥터가 또한 가능하다. 또한, 충전용 커넥터(810)도 데이터를 전송할 수도 있다.
커넥터(806, 808, 810)는 하우징(200)의 내면에 결합된 커넥터 지지부 조립체(812)에 장착된다. 도 10을 또한 참조하면, 나사(816)에 의해 지지부 조립체(812)의 러그(818)가 안착부(302)의 밑면(1010)으로부터 연장되는 나사 수용 구성부(1006)에 결합됨으로써, 지지부 조립체(812)가 하우징(200)에 결합된다. 커넥터 지지부 조립체를 하우징(200)에 결합하기 위한 그외 다른 장치가 또한 가능하다.
도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 커넥터 지지부 조립체(812)는 지지 트레이(1000), 지지 트레이(1000)에 배치된 스프링 요소(1002), 그리고 지지 트레이(1000)의 기부(1008)와 스프링 요소(1002)의 사이에 배치되는 패드(1004)를 포함한다. 스프링 요소(1002)는 지지 트레이(1000)에 대해 스프링 요소(1002)를 대체로 고정하도록 지지 트레이(1000)의 전방 벽(824)의 개구(822)와 짝을 이루는 탭(tab)(820)을 포함한다. 나사, 리벳 또는 스테이플(staple), 아교, 또는 그외 다른 스냅-인(snap-in) 체결 장치와 같은 체결구를 포함하는, 지지 트레이(1000)에 스프링 요소(1002)를 고정하기 위한 다른 변형예의 장치가 또한 가능하다. 또한, 스프링 요소(1002)는 스프링 요소(1002)와 커넥터(806, 808) 사이의 억지 끼워 맞춤이 실현될 수 있도록 하는 크기로 형성될 수도 있다.
스프링 요소(1002)는 도 11에 도시된 바와 같이 통로(1100, 1102, 1104)를 포함한다. 통로(1100, 1102, 1104)는 스프링 요소(1002)의 하단부(1200)와 상단부(1202)의 사이에서 연장된다. 통로(1100, 1102, 1104)는 각각 제 1 및 제 2 데이터 커넥터(806, 808) 그리고 충전용 커넥터(810)를 수용한다. 충전용 커넥터(810)는 도 8에 도시된 바와 같은 철회 위치와 도 9에 도시된 바와 같은 신장 위치 사이에서 통로(1104)를 관통하여 z-방향으로 이동 가능하다. 충전용 커넥터(810)는 일반적으로, 철회 위치를 향해 편향되며 자성에 의해 신장 위치로 이동 가능한 부유식(floating) 커넥터이다. 통로(1104)에 충전용 커넥터(810)가 수용되어, 충전용 커넥터(810)가 통로에 대해 상대적으로 미끄럼 이동할 수 있다.
칼라(1018)가 통로(1100, 1102)를 둘러싸도록 스프링 요소(1002)의 상단부(1202)에 배치되며, 리브(1012)가 통로(1100, 1102)의 내부 벽(1014)으로부터 연장된다. 칼라(1018)의 접촉면(1204)이 x-방향 및 y-방향으로의 커넥터(806, 808)의 병진 운동을 제한하도록 커넥터(806, 808)와 인접한다. 칼라(1018)는 커넥터(806, 808)를 완전히 또는 부분적으로 둘러싸도록 구성될 수도 있다.
리브(1012)가 스프링 요소(1002)의 통로(1100, 1102)의 내부 벽(1014, 1016)으로부터 각각 연장된다. 개개의 통로(1100, 1102) 내부의 기동 위치에 커넥터(806, 808)를 유지하기 위하여 리브(1012)가 제 1 및 제 2 데이터 커넥터(806, 808)와 접촉한다. 스프링 요소(1002)가 도 13에 도시된 바와 같은 변형되지 않은 형상으로 편향되거나, 커넥터(806, 808)와의 간섭에 응답하여 변형이 어느 정도 발생할 수도 있는 약간 변형된 상태로 편향된다. 커넥터 지지부 조립체(812)에 대해 상대적인 커넥터(806, 808)의 이동량은 스프링 요소(1002)의 강성 및 구멍(800, 802)의 크기 중 하나 또는 모두에 의해 결정될 수도 있다. 스프링 요소(1002)는 커넥터(806, 808, 810)의 독립적인 이동을 촉진한다. 커넥터 중 하나에 인가되는 힘으로 인해 발생하는 탄성 변형력은 스프링 요소(1002)를 통해 다른 커넥터에 전달되지 않는다.
스프링 요소(1002)는, 예를 들어, 실리콘 고무, 우레탄 고무 또는 코르크와 같은 가요성 재료로 형성된다. 선택적으로, 가요성 핑거를 구비한 경성 플라스틱이 사용될 수도 있다.
휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터가 서로에 대해 고정되어 있으므로, 가산 허용 오차로 인해 휴대용 전자 기기(100)의 제조 사양과 비교할 경우 짝을 이루는 커넥터의 변위가 초래될 수도 있다. 이러한 가산 허용 오차는 대체로, 각각의 짝을 이루는 커넥터 구성 요소의 내적 허용 오차와, 짝을 이루는 커넥터 요소와 결합된 구성 요소의 허용 오차, 그리고 조립 공정에 있어서의 허용 오차의 합계이다. 커넥터 지지부 조립체(812)는, 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터와 정렬하기 위하여 도크(150)의 커넥터(806, 808)가 회동될 수 있도록 하는 스프링 요소(1002)를 제공함으로써 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터의 가산 허용 오차를 보상한다. 커넥터(806, 808)가 도크(150)에 대해 고정되어 있지 않으므로, 도크(150) 내부에서의 커넥터의 위치에 관한 허용 오차가 도크 내부에 커넥터가 고정되어 있는 경우에 비해 완화될 수 있기 때문에 도크(150)의 제조가 간소화될 수도 있다.
지지 트레이(1000)의 기부(1008)는 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터와의 결합을 촉진하도록 z-방향으로의 커넥터(806, 808)의 이동을 제한하는 역할을 한다. 패드(1004)는 z-방향으로의 커넥터(806, 808)의 이동을 어느 정도 수용하도록 탄성적으로 변형 가능하다. 패드(1004)는 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터를 향해 커넥터(806, 808)를 편향시켜 허용 오차를 흡수하도록 커넥터(806, 808)와 억지 끼워 맞춤될 수도 있다. 패드(1004)는 도 10에 도시된 바와 같이 변형되지 않은 형상으로 편향되며, 커넥터(806, 808) 상에 하방으로 또는 축 방향으로 인가되는 힘에 응답하여 압축 가능하다. 일 예로서, 패드(1004)는 도크(150)의 구성 요소의 개수를 감소시키도록 지지 트레이(1000) 상에 2단 성형(two-shot molding) 또는 이종 재질 일체 성형(overmolding)을 통해 형성된다.
도 11에 도시된 바와 같이, 구멍(1106)이 패드(1004)를 관통하여 연장된다. 다시 도 10을 참조하면, 구멍(1106)이 제 1 및 제 2 데이터 커넥터(806, 808)의 인쇄 회로 기판(PCB)(1108, 1110)의 대향 표면으로부터 돌출되는 커넥터(806, 808)의 관통 홀 리드(lead)와 정렬된다. 구멍(1106)은 일반적으로 휴대용 전자 기기(100)가 도크(150)에 삽입되거나 도크로부터 분리되는 경우 조립 및 사용 동안 인가되는 응력으로부터 PCB(1108, 1110)의 리드 및 땜납 접합부를 보호하는 역할을 한다.
또한 도 14를 참조하면, 지지 트레이(1000)는 커넥터(806, 808, 810)의 배선(1404)이 관통하여 연장되도록 지지 트레이(1000)의 후방 벽(1402)을 관통하여 형성되는 개구(1400)를 포함한다. 배선(1404)은 커넥터(606, 608, 610)와 전자 장치(도시하지 않음), 멀티미디어 장치(도시하지 않음), 그리고 전원(도시하지 않음) 각각의 사이에 결합된 가요성 케이블일 수도 있다. 일 예로서, 가요성 케이블이 도 15에 도시된 바와 같이 하우징(200)의 내부에 결합된 메인 PCB(1500) 상에 장착된 커넥터(도시하지 않음)에 결합된다. 선택적으로, 가요성 케이블이 메인 PCB(1500)에 납땜 처리될 수도 있다. 메인 PCB가 포함되어 있지 않은 경우, 가요성 케이블이 하나 이상의 커넥터의 짝을 이루는 핀에 납땜 처리될 수도 있으며, 크림핑(crimping) 가공될 수도 있고, 또는 삽입될 수도 있다. 전가 장치, 멀티미디어 장치 및 전원과 전기적으로 연통하기 위한 케이블이 개구(1502)를 관통하여 연장될 수도 있다.
작동 시에, 사용자는 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터를 도크(150)의 커넥터(806, 808, 810)와 시각적으로 및/또는 촉각을 이용하여 정렬한 다음 짝을 이루는 커넥터를 이동시켜 커넥터(806, 808, 810)와 결합되도록 한다. 짝을 이루는 커넥터와 커넥터(806, 808)가 x-방향 및/또는 y-방향으로 정렬되지 않은 경우, 휴대용 전자 기기(100)에 의해 커넥터(806, 808) 중 하나 또는 모두에 힘이 부과된다. 이러한 힘에 응답하여 이루어지는 커넥터(806, 808) 중 하나 또는 모두의 회동을 수용하기 위하여 스프링 요소(1002)의 리브(1012)와 패드(1004)가 탄성적으로 변형된다. 사용자가 휴대용 전자 기기(100)와 도크(150)의 커넥터의 연결을 시도하는 동안 상이한 여러 방향으로 커넥터(806, 808)에 다중 힘이 인가될 수도 있다. 짝을 이루는 충전용 커넥터의 자석이 충전용 커넥터(810) 부근에 위치한 경우 충전용 커넥터(810)가 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 충전용 커넥터를 향해 이동된다. 일단 연결되고 나면, 커넥터(806, 808)가 그 기동 위치로 복귀될 수도 있으며, 또는 커넥터(806, 808) 중 하나 또는 모두가 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터의 가산 허용 오차로 인해 기동 위치와 정렬되지 않은 상태로 남아 있을 수도 있다. 커넥터(806, 808)가 짝을 이루는 커넥터와 정렬되기 위하여 회동될 수 있으므로, 하나 이상의 짝을 이루는 커넥터가 고정된 상태인 경우와 비교하여 가산 허용 오차가 문제가 되지 않는다.
도 16을 참조하면, 다른 예로서, 리브(1012)는 계단형부(1600)를 포함한다. 두 개 이상의 계단형부(1600)가 스프링 요소(1002)의 상단부(1202)와 하단부(1200)의 사이의 리브 단면적을 감소시키도록 리브(1012)의 길이를 따라 간격을 두고 배치된다. 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터가 x-방향 및/또는 y-방향으로 커넥터(806, 808)에 힘을 부과하는 경우, 스프링 요소(1002)의 상단부(1202)의 부근에 최대 압축력이 인가된다. 상단부(1202)의 부근에 단면적이 보다 큰 리브를 제공함으로써, 스프링 요소(1202)의 하단부(1200)로 전달되는 힘이 감소된다. 따라서, 예를 들어, PCB(1108, 1110)와 커넥터(806, 808)의 사이의 납땜 접합부의 손상이 덜 발생할 수도 있다. 마찬가지로, 쉬프팅(shifting), 틸팅(tilting) 또는 그외 다른 휴대용 전자 기기(100)의 짝을 이루는 커넥터에 의해 부과되는 정렬시 인가 힘으로부터 초래하는 응력이 감소된다.
충전용 커넥터(810)가 데이터 커넥터(806, 808)와 유사한 방식으로 커넥터 지지부 조립체(812)의 내부에 장착되는 고정형 커넥터로 대체될 수도 있다. 또한, 도 9 내지 도 15의 예에서는 세 개의 커넥터가 도시되어 있긴 하지만, 다른 개수의 커넥터가 사용될 수도 있다.
커넥터 지지부 조립체 및 커넥터(들)가 도크에 장착될 수도 있는 단일 커넥터 조립체로서 제공될 수도 있다. 커넥터 지지부 조립체는 서로 다른 휴대용 전자 기기의 도크와 연관된 사양을 충족하도록 제조될 수도 있다.
칼라(1018)가 스프링 요소(1002)의 일부로서 도시되어 있긴 하지만, 선택적으로, 칼라(1018)가 안착부(302)의 일부를 형성할 수도 있다. 다른 예로서, 스프링 요소(1002)가 칼라(1018)를 포함하지 않을 수도 있다. 본 예에서, 하우징(200)에 대한 커넥터(806, 808)의 회동 및 x-방향 및 y-방향으로의 병진 운동이 가능하다.
본 명세서에 설명된 도크(150)는 전술한 바와 같은 하나 이상의 장점을 실현할 수도 있다. 도크(150)는 휴대용 전자 기기와의 신속하면서도 용이한 접속을 촉진하도록 구성된다. 도크(150)의 커넥터와 휴대용 전자 기기의 짝을 이루는 커넥터 사이의 오정렬을 어느 정도 보상함으로써, 접속 및 제거 작업과 보통 연관되어 휴대용 전자 기기(100)와 도크(150) 모두에 인가되는 응력으로 인한 손상을 방지할 수 있다. 또한, 시일(seal)의 역할을 수행할 수도 있는 칼라에 의해 도크(150) 내부로 먼지 및 오염 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있어, 도크(150)의 수명이 연장될 수도 있다.
전술한 실시예는 단지 예시적인 목적으로 제공된 것으로서, 당 업계의 숙련자라면 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정의되는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 특정 실시예의 변형, 수정 및 변경이 이루어질 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 휴대용 전자 기기 102 : 프로세서
120 : 무선 네트워크 140 : 도크 인터페이스
142 : 전원 150 : 도크
300 : 지지 벽 302 : 안착부
308 : 커넥터 지지부 조립체 400 : 커넥터

Claims (20)

  1. 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크로서,
    구멍을 포함하는 하우징과;
    상기 하우징의 내벽에 결합되며, 그 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부;
    상기 지지부에 수용되고, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 구멍을 관통하여 연장되며, 상기 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터; 및
    상기 커넥터의 병진 운동을 제한하도록 상기 하우징의 내부에 상기 커넥터와 인접하여 배치되는 칼라를 포함하며,
    상기 커넥터는 상기 칼라에 대하여 회동 가능하고, 상기 지지부의 일부가 상기 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 도크.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 지지부는 지지 트레이에 수용된 스프링 요소를 포함하며, 상기 스프링 요소는 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는 도크.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 커넥터를 수용하기 위한 통로를 포함하며, 상기 통로는 커넥터와 접촉하기 위한 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 도크.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 칼라는 상기 구멍에 인접한 위치에서 커넥터를 둘러싸도록 형성되는 것을 특징으로 하는 도크.
  6. 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크로서,
    구멍을 포함하는 하우징과;
    상기 하우징의 내벽에 결합되고, 지지 트레이에 수용된 스프링 요소를 포함하는 지지부; 및
    상기 지지부에 수용되고, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 구멍을 관통하여 연장되며, 상기 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하고,
    상기 스프링 요소는 상기 커넥터를 수용하기 위한 통로를 포함하며, 상기 통로는 상기 커넥터와 접촉하기 위한 리브를 포함하고, 상기 스프링 요소는 상기 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 이동에 응답하여 탄성적으로 변형 가능하고,
    상기 리브의 단면적이 상기 스프링 요소의 상단부와 상기 스프링 요소의 하단부의 사이에서 감소되며, 상기 상단부는 상기 하우징의 구멍에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 도크.
  7. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 통로 내부의 기동 위치로 커넥터를 편향시키는 것을 특징으로 하는 도크.
  8. 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 도크로서,
    구멍을 포함하는 하우징과;
    상기 하우징의 내벽에 결합되며, 그 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부;
    상기 지지부에 수용되고, 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 구멍을 관통하여 연장되며, 상기 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터; 및
    상기 지지부에 배치되며, 상기 커넥터의 축 방향 이동에 응답하여 탄성적으로 변형 가능한 패드를 포함하며,
    상기 지지부의 일부는 상기 커넥터의 적어도 일부의 축 방향을 벗어난 이동에 응답하여 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 도크.
  9. 제 1 항에 있어서, 각각 상기 하우징에 대해 독립적으로 이동 가능한 커넥터를 두 개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 도크.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 제 1 데이터 커넥터와, 제 2 데이터 커넥터, 그리고 충전용 커넥터를 수용하기 위한 세 개의 통로를 포함하는 것을 특징으로 하는 도크.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 휴대용 전자 기기를 수용하기 위한 안착부를 포함하며, 상기 구멍은 안착부를 관통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 도크.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터는 마이크로 HDMI 커넥터인 것을 특징으로 하는 도크.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터는 마이크로 USB 커넥터이며, 상기 배선은 전자 기기로부터 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 도크.
  14. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터는 충전용 커넥터인 것을 특징으로 하는 도크.
  15. 도크용 커넥터 조립체로서,
    도크의 내벽에 결합되도록 구성되고, 칼라를 포함하며, 일부가 탄성적으로 변형 가능한 지지부; 및
    상기 도크에 의해 수용되는 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 지지부에 수용되며, 상기 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하며,
    상기 지지부의 일부가 상기 커넥터의 적어도 일부의 축 방향이 아닌 방향으로의 병진 운동 및 상기 칼라에 대한 회동(pivoting)에 응답하여 탄성적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 지지부는 지지 트레이에 수용된 스프링 요소를 포함하며, 상기 스프링 요소는 탄성적으로 변형 가능한 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 상기 커넥터를 수용하기 위한 통로를 포함하며, 상기 통로는 상기 커넥터와 접촉하기 위한 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  18. 도크용 커넥터 조립체로서,
    도크의 내벽에 결합되도록 구성되며, 지지 트레이에 수용된 스프링 요소 - 상기 스프링 요소는 통로를 포함하며, 탄성적으로 변형 가능함 - 를 포함하는 지지부; 및
    상기 지지부에 수용되고, 상기 도크에 의해 수용되는 휴대용 전자 기기와 전기적으로 연통하도록 상기 통로를 관통하여 연장되며, 상기 휴대용 전자 기기로부터의 데이터 전송을 위한 배선을 구비하는 커넥터를 포함하며,
    상기 통로는 상기 커넥터와 접촉하기 위한 리브를 포함하고, 상기 리브의 단면적이 상기 스프링 요소의 상단부와 상기 스프링 요소의 하단부의 사이에서 감소되며, 상기 상단부는 하우징의 구멍에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 스프링 요소는 기동 위치로 커넥터를 편향시키는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  20. 제 15 항에 있어서, 상기 커넥터의 병진 운동을 제한하도록 하우징의 내부에 커넥터와 인접하여 배치되는 칼라를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
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