KR20130004157A - 휴대용 전자 디바이스용 거치대 - Google Patents

휴대용 전자 디바이스용 거치대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대용 전자 디바이스를 수납하도록 된 거치대로서, 개구부를 포함하는 하우징; 이 하우징에 내벽에 결합된 지지부; 및 이 지지부에 수납되고 상기 하우징에 대해 이동 가능하며, 전원과 전기적으로 연통하도록 배선을 구비하는 한편, 개구부를 통과해 연장할 때에 휴대용 전자 디바이스를 충전하도록 되는 충전 커넥터를 포함하고, 충전 커넥터가 자기력에 응답하여 하우징에 대하여 이동가능하도록 된다.

Description

휴대용 전자 디바이스용 거치대{DOCK FOR A　PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 휴대용 전자 디바이스의 충전 및/또는 데이터 전송을 위한 거치대에 관한 것이다.
휴대용 전자 디바이스를 비롯한 전자 장치들이 광범위하게 사용되는바, 예컨대 전화 메시지, 전자 메시지 및 기타 개인정보관리자(PIM) 애플리케이션 기능과 같은 다양한 기능들을 제공할 수 있다. 휴대용 전자 디바이스는, 예컨대 단순한 휴대전화기, 스마트폰, 무선 개인디지털 보조기(PDA), 태블릿 및 무선 802.11 또는 블루투스 능력을 갖는 랩톱 컴퓨터와 같은 몇몇 타입의 모바일 스테이션들을 포함한다.
PDA 또는 스마트폰과 같은 휴대용 전자 디바이스는, 일반적으로 핸드헬드(handheld)(즉, 기기를 사람 손에 쥐거나 들고다닐 수 있는 치수 및 형상을 가짐)식이고 휴대하기에 용이하다. 휴대용 전자 디바이스는, 충전하기 위하여 또는 거치대(dock)로부터 휴대용 전자 디바이스로 및 그 반대로 광학적 또는 전기적으로 임의 형태의 정보전송을 포함하는 데이터 전송을 위하여 거치대에 종종 위치된다. 몇몇 거치대는 충전 및 데이터 전송 양쪽을 할 수 있다. 거치대와 휴대용 전자 디바이스는, 이들 휴대용 전자 디바이스와 거치대가 적절히 정렬되지 않을 때, 연결시도로 인하여 손상되기 쉽다.
본 발명은 휴대용 전자 디바이스의 충전 및/또는 데이터 전송을 위한 거치대를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시의 하나의 관점에서, 개구부를 포함하는 하우징; 이 하우징에 내벽에 결합된 지지부; 및 이 지지부에 수납되고 상기 하우징에 대해 이동 가능하며, 전원과 전기적으로 연통하도록 배선을 구비하는 한편, 개구부를 통과해 연장할 때에 휴대용 전자 디바이스를 충전하도록 되는 충전 커넥터를 포함하고, 충전 커넥터가 자기력에 응답하여 하우징에 대하여 이동가능하도록 된 휴대용 전자 디바이스를 수납하도록 된 거치대가 제공된다.
본 개시의 다른 관점에서, 거치대를 위한 커넥터 조립체가 제공되며, 이 커넥터 조립체는 내벽에 거치대를 결합하기 위한 지지부; 이 지지부에 수납되고 또 자기력에 응답하여 거치대에 대해 이동가능한 충전 커넥터를 포함하고, 이 충전 커넥터는 전원과 전기적으로 연통하도록 배선을 배선을 구비하는 한편, 거치대의 개구부를 통해 연장할 때 충전 커넥터가 휴대용 전자 디바이스를 충전하도록 된다.
본 개시의 또 다른 관점에서, 충전 커넥터는 충전 시에는 연장 위치에 있고, 또 비충전 시에는 충전 커넥터의 중량에 의하여 후퇴 위치 쪽으로 압박된다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 단지 예로써 이제 기재될 것이다.
도 1은 휴대용 전자 디바이스의 내부 구성요소들을 포함하는 구성요소들의 간략화된 블럭 다이어그램이다.
도 2는 일례에 따른 거치대에 수납된 휴대용 전자 디바이스의 등각도(isometric view)이다.
도 3은 거치대의 하우징의 일부를 제거한 상태로 도시한 도 2의 거치대에 수납된 휴대용 전자 디바이스의 측면도이다.
도 4는 충전 커넥터가 후퇴 위치에 있는 상태로 도시한 도 2의 거치대의 일부의 측단면도이다.
도 5는 충전 커넥터가 연장 위치에 있는 상태로 도시한 도 2의 거치대의 일부의 측단면도이다.
도 6은 충전 커넥터가 후퇴 위치에 있는 상태로 도시한 다른 예에 따른 거치대의 등각도이다.
도 7은 충전 커넥터가 연장 위치에 있는 상태로 도시한 도 6의 거치대의 등각도이다.
도 8은 도 6의 거치대의 전방 단면도이다.
도 9는 도 6의 거치대의 분해 등각도이다.
도 10은 도 6의 거치대의 등각 평면 단면도이다.
도 11은 충전 커넥터가 후퇴 위치에 있는 상태로 도시한 도 6의 거치대의 등각 측단면도이다.
도 12는 충전 커넥터가 연장 위치에 있는 상태로 도시한 도 6의 거치대의 등각 측단면도이다.
도 13은 도 6의 거치대의 등각 후방 저면도이다.
도 14는 거치대의 추가 구성요소들을 포함하는 도 12에 유사한 등각도이다.
이하의 설명은 휴대용 전자 디바이스를 수납하기 위한 거치대를 기재한다. 거치대는, 휴대용 전자 디바이스의 대응하는 커넥터와 자기력에 의하여 접촉하도록 이동가능한 충전 커넥터를 포함한다.
설명의 간략성 및 명료성을 위하여, 대응하는 또는 유사한 부재들을 나타내기 위하여 도면들 사이에 참조부호들이 반복될 수 있다. 여기에 기재된 실시예들의 이해를 제공하기 위하여 여러 상세 내용들이 설명된다. 실시예들은 이러한 상세 내용이 없이 실시될 수 있다. 다른 예에서, 기재된 실시예들을 불명료하게 하는 것을 피하기 위하여 공지된 방법, 절차 및 구성요소들이 상세히 기재된다. 설명은 여기에 기재된 실시예들의 범위에 한정되는 것으로 생각되어서는 안 된다.
여기에 기재된 실시예들에서 개시된 내용은, 일반적으로 휴대용 전자 디바이스를 수납하기 위한 거치대에 관한 것이다. 거치대는 예컨대, 페이저(pager), 휴대전화기, 셀룰러 스마트폰, 무선 오거나이저(organizer), 태블릿, GPS(global positioning system) 기기 및 PDA(personal digital assistant)와 같은 이동식 또는 핸드헬드식 무선 통신기기를 포함하는 휴대용 전자 디바이스를 수납할 수 있다. 휴대용 전자 디바이스는, 핸드헬드식 전자 게임기, 디지털 사진앨범, 디지털 카메라 또는 기타 기기와 같은, 무선 통신 능력이 없는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 휴대용 전자 디바이스는 핸드헬드식 기기일 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다.
휴대용 전자 디바이스(100)의 일 예의 블럭 다이어그램이 도 1에 도시된다. 휴대용 전자 디바이스(100)는, 이 휴대용 전자 디바이스(100)의 전체 작동을 제어하는 프로세서(102)와 같은 복수의 구성요소들을 포함한다. 데이터 및 음성통신을 포함하는 통신기능은, 통신 서브시스템(104)을 통하여 수행된다. 휴대용 전자 디바이스(100)에 의하여 수신된 데이터는, 디코더(106)에 의하여 압축이 풀리고 또 해독된다. 통신 서브시스템(104)은 무선 네트워크(120)로부터 메시지를 수신하고 또 무선 네트워크(120)로 메시지를 송신한다. 무선 네트워크(120)는, 데이터 무선 네트워크, 음성 무선 네트워크 및 음성 및 데이터통신을 지원하는 네트워크와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 임의 타입의 무선 네트워크일 수 있다.
하나 이상의 재충전가능한 배터리 또는 외부 전원으로의 포트와 같은 파워팩(122)이, 휴대용 전자 디바이스(100)에 전력을 공급한다. 파워팩(122)을 충전하고 및/또는 휴대용 전자 디바이스(100)의 데이터 포트(126)에 데이터 연결을 제공하기 위하여 거치대 인터페이스(140)가 거치대(150)에 전기적으로 연통될 수 있다. 일반적으로, 하나의 구성요소의 전기적 활동이 다른 구성요소의 전기적 활동에 영향을 줄 때 구성요소들은 서로 전기적으로 연통한다 할 것이다. 전기적 연통은 전류 흐름을 가능하게 하는 직접적인 전기접촉을 포함한다. 거치대 인터페이스(140)는, 거치대(150)의 커넥터들과 전기적으로 연통하도록 하나 이상의 대응하는 커넥터를 포함할 수 있다. 거치대(150)는, 하나 이상의 전원(142), 예컨대 텔레비젼, 모니터, 프로젝터 또는 기타 출력장치와 같은 멀티미디어 디바이스(144), 및 기타 전자 디바이스(146)와 연통할 수 있다. 몇몇 상황에서, 그러한 연통은 전기적인 또는 광학적인 또는 전기적 및 광학적의 조합일 수 있다.
프로세서(102)는, 랜덤 액세스 메모리(RAM: 108), 메모리(110), 디스플레이(112), 입력장치(114), 보조 입력/출력(I/O) 서브시스템(124), 데이터 포트(126). 스피커(128), 마이크로폰(130), 단거리 통신(short-range communication)(132), 및 기타 장치 서브시스템(134)과 같은 기타 구성요소들과 상호 작동한다. 프로세서(102)는, 중력 또는 중력유도된 반응력의 방향을 검출하기 위하여 이용될 수 있는 가속도계(136)와 같은 방위센서와 상호 작동할 수 있다.
네트워크 접근용 가입자를 확인하기 위하여, 휴대용 전자 디바이스(100)는, 무선 네트워크(120)와 같은, 네트워크와 연결하기 위한 가입자 신원 모듈(Subscriber Identity Module) 또는 제거가능한 사용자 신원 모듈(Removable User Identity Module)(SIM/RUIM) 카드(138)를 사용한다. 대신에, 사용자 식별 정보가 메모리(110)에 프로그램될 수 있다.
휴대용 전자 디바이스(100)는, 운영체계(116)과, 프로세서(102)에 의하여 실행되고 또 메모리(110)와 같은 안정된 업데이트 가능한 저장매체에 일반적으로 저장된 소프트웨어 프로그램(118) 또는 구성요소들을 포함한다. 추가적인 애플리케이션 또는 프로그램들이, 무선 네트워크(120)와, 보조 I/O 서브시스템(124), 데이터 포트(126). 단거리 통신 서브시스템(132), 또는 임의의 기타 적합한 서브시스템(134)을 통하여 휴대용 전자 디바이스(100)에 탑재될 수 있다.
텍스트 메시지, 이메일 메시지 또는 웹 페이지 다운로드와 같이 수신된 신호는, 통신 서브시스템(104)에 의하여 처리되고 또 프로세서(102)로 입력된다. 프로세서(102)는, 디스플레이(112) 및/또는 보조 I/O 서브시스템(124)으로 출력하기 위하여 수신된 신호를 처리한다. 가입자는 데이터 항목, 예컨대 이메일 메시지를 생성할 수 있고, 이는 통신 서브시스템(104)을 통하여 무선 네트워크(120)로 전송된다. 음성 통화에 대하여, 휴대용 전자 디바이스(100)의 전체 작동은 유사하다. 스피커(128)는 전기신호로부터 변환된 음성정보를 출력하고, 또 마이크로폰(130)은 음성신호를 처리하기 위하여 전기신호로 변환한다.
휴대용 전자 디바이스(100)를 수납하기 위한 예시적인 거치대(150)가 도 2와 도 3에 도시된다. 거치대(150)는 휴대용 전자 디바이스(100)를 수납하도록 형성된 하우징(200)을 포함한다. 일 예에서, 하우징(200)은 휴대용 전자 디바이스(100)를 수납하기 위하여 시트(seat: 302)와 지지벽(300)을 포함한다. 일반적으로, 지지벽(300)과 시트(302)는 수납된 휴대용 전자 디바이스(100)의 중량을 지탱하지만, 여기에 설명된 몇몇 실시예에서서는 시트(302)가 지지벽(300)보다 더 많은 중량을 지탱할 수도 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 휴대용 전자 디바이스(100)의 에지표면(304)은 하우징(200)의 시트(302)와 접촉하고 또 휴대용 전자 디바이스(100)의 후방표면(306)은 하우징(200)의 지지벽(300)과 접촉한다. 시트(302)와 지지벽(300)의 크기 및 형상과 시트(302)와 지지벽(300)의 각도는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 다른 크기 및 타입을 수용하도록 선택될 수 있다.
하우징(200)은 예컨대, 성형된 플라스틱, 가공된 금속 또는 나무일 수 있다. 하우징은 하나의 부품 또는 복수 부품의 조립체일 수 있다.
거치대(150)는, 하우징(200)의 내부표면에 결합된 커넥터 지지 조립체(308)를 포함한다. 일반적으로, 하나의 구성요소의 운동이 다른 구성요소의 운동에 영향을 줄 때 구성요소들은 서로 결합된다. 결합은 예컨대, 용접에 의한 것과 같은 영구적일 수 있거나, 또는 예컨대 파스너(fastner)에 의한 연결과 같은 가역적일 수 있다. 결합은 2개의 구성요소 사이의 직접적인 접촉을 포함할 수 있고, 또는 구성요소는 2개의 구성요소 사이의 결합을 이루기 위하여 제공된 추가적인 구성요소로써 서로 이격될 수 있다. 일 예에서, 나사(310)는, 지지 조립체(308)의 돌출부(lug)(312)들을 나사 수용 부재(314)에 결합하며, 이 나사 수용 부재(314)는 시트(302)의 하부표면(316)으로부터 연장하여 지지 조립체(308)를 하우징(200)에 결합한다.
도 4를 또한 참조하면, 커넥터 지지 조립체(308)는 충전 커넥터(400)를 수납한다. 충전 커넥터(400)는 충전 및 데이터 전송을 할 수 있다. 충전 커넥터(400)의 연결부위는, 시트(302)에 위치된 개구부(402)를 통하여 연장할 수 있다. 휴대용 전자 디바이스(100)가 거치대(150)에 수납되면, 휴대용 전자 디바이스(100)를 충전하고 및/또는 이에 데이터 연결을 제공하기 위하여 충전 커넥터(400)가 휴대용 전자 디바이스(100)와 전기적으로 연결된다. 일반적으로, 휴대용 전자 디바이스(100)는, 이 휴대용 전자 디바이스(100)가 그에 의해 지지될 때, 거치대(150)에 수납된 것이다. 마찬가지로, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 의하여 지지될 때, 제1 구성요소가 제2 구성요소에 수납된 것일 수 있다. 제1 구성요소는, 제2 구성요소에 결합되거나 또는 결합되지 않을 수 있고 또 제2 구성요소에 대하여 이동할 수 있다.
커넥터 지지 조립체(308)는, 관통하는 개구부(408)를 갖는 베이스(406)를 포함하는 지지부(404)를 포함한다. 지지부는 충전 커넥터(400)를 수납하기 위한 캐비티를 형성한다. 충전 커넥터(400)는 슬리브(414)에 의하여 포위된 전기 접점(412)들을 포함한다. 전기 접점(412)과 슬리브(414) 사이에 전기적인 절연(도시 생략)이 제공된다. 슬리브(414)는 확장된 베이스(416)를 포함한다. 슬리브는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터 상의 자석에 의하여 끌어 당겨질 수 있는 철계 재료일 수 있거나 또는 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터 상의 철계 재료를 끌어당기기 위한 자석일 수 있다. 전기 접점(412)들은 예컨대 가압끼워맞춤(press fit)에 의하여 슬리브(414)에 결합된다. 대신에, 전기 접점(412)은 예컨대, 스냅-인(snap-in) 부품, 나사 또는 접착제에 의하여 슬리브(414)에 결합될 수 있다.
예컨대, 전기 소켓과 같은 전원(도시 생략)과 전기적으로 연통하도록 하기 위하여 충전 커넥터(400)로부터 배선(418)이 연장한다.
충전 커넥터(400)는, 지지부(404)에 의하여 형성된 캐비티를 통하여 도 4에 도시된 후퇴 위치로부터 도 5에 도시된 연장 위치로 이동가능하다. 충전 커넥터(400)가, 거치대(150)에서, 후퇴 위치 또는 시작 위치에 있을 때, 슬리브(414)의 확장된 베이스(416)는 베이스(406)의 내부표면(420)에 맞닿는다. 충전 커넥터(400)가 연장 위치에 있으면, 슬리브(414)는 거치대(150)의 개구부(402)를 통하여 수납되고 또 확장된 베이스(416)는 시트(302)의 하부와 맞닿을 수 있다. 충전 커넥터(400)는 자석에 의하여 생성된 자기력에 응답하여 움직이며, 이 자석은 일 예에서 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점들을 포위한다. 자석은 거치대(150)의 충전 커넥터(400)를 끌어당기기에 충분한 강도를 갖고서, 충전 커넥터(400)가 후퇴 위치로부터 연장 위치로 자동으로 이동하게 되고, 또 거치대(150)의 전기 접점이 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점과의 접촉을 유지하게 된다. 휴대용 전자 디바이스(100)가 거치대(150)로부터 제거되면, 충전 커넥터(400)는 자체 중량에 의해 도 4의 후퇴 위치로 복귀한다. 대신에, 충전 커넥터(400)는 스프링 또는 기타 압박 장치에 의하여 후퇴 위치 쪽으로 압박될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 개구부(402)를 형성하는 벽과 충전 커넥터(400)사이에 틈새가 주어진다. 충전 커넥터(400)는 개구부(402)를 통하여 z 방향으로 또 개구부(402) 내에서 x 및 y 방향으로 이동가능하다.
작동시에, 사용자는 충전하기 위하여 거치대(150)의 지지벽(300)에 기대어 시트(302) 위에다가 휴대용 전자 디바이스(100)를 위치시킨다. 휴대용 전자 디바이스(100)의 자석이 충전 커넥터(400) 가까이에 위치되면, 충전 커넥터(400)는 자석에 끌어 당겨지고 또 충전 커넥터(400)는 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점 쪽으로 이동한다. 충전 커넥터(400)의 축과 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점의 축이 어긋나면, 거치대(150)의 전기 접점과 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점 사이의 어긋남을 보정하기 위하여 충전 커넥터(400)는 전방으로, 후방으로 및/또는 옆으로 또한 이동한다. 이러한 방식으로, 어긋남에 대한 어떤 자동적인 보정이 있을 수 있다.
거치대(150)는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터에 자기적으로 끌어 당겨지는 하나 이상의 커넥터를 포함할 수 있다. 커넥터는 전기적 연결, 광학적 연결 또는 이들의 조합을 지원할 수 있다. 또한, 충전 커넥터(400)에 근접한 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터의 위치선정을 용이하게 하기 위하여 정렬부재가 구비될 수 있다. 이 정렬부재는, 휴대용 전자 디바이스(100)를 제 위치로 안내하기 위하여 예컨대 레일, 핀 또는 슬롯일 수 있다.
다른 예에서, 지지 조립체(308)가 제거되고, 시트(302)의 저면으로부터 플랜지가 연장한다. 이 플랜지는 충전 커넥터(400) 쪽을 향하는 복귀부(return portion)을 구비한다. 이 복귀부는 충전 커넥터(400)가 하우징(200) 내로 후퇴되어 있는 경우에 슬리브(414)의 확장된 베이스(416)와 맞대어진다. 충전 커넥터(400)는 휴대용 전자 디바이스(100)가 거치대(150) 내에 수납되는 경우에 후퇴 위에서 연장 위치로 이동할 수 있다.
다른 예에서, 커넥터는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 다른 위치들이 커넥터와 맞물리도록 허용하기 위하여 지지벽 또는 다른 위치에 있는 개구부를 통하여 연장할 수도 있다.
이제 도 6과 도 7을 참조하면, 휴대용 전자 디바이스(100)용 거치대(150)의 다른 예가 일반적으로 도시된다. 이 예에서, 거치대(150)는 하우징(200)의 시트(302)를 관통하는 개구부(600, 602, 604)를 포함한다. 제1 및 제2 데이터 커넥터(606, 608)가 개구부(600, 602)를 통하여 각각 연장한다. 충전 커넥터(610)는 개구부(604)를 통하여 연장한다. 휴대용 전자 디바이스(100)가 거치대(150)에 수납되면, 커넥터(606, 608, 610)들은 휴대용 전자 디바이스(100)와 전기적으로 또는 광학적으로 연통되어 데이터 연결을 제공하고 또 휴대용 전자 디바이스(100)를 충전한다. 일예에서, 제1 데이터 커넥터(606)는 멀티미디어 디바이스로 데이터를 전송하기 위한 마이크로 HDMI 커넥터이고, 또 제2 데이터 커넥터(608)는 다른 전자 디바이스와 데이터를 교환하기 위한 마이크로 USB 커넥터이다. 다른 타입의 데이터 커넥터들이 또한 가능하다. 또한, 충전 커넥터(610)는 데이터를 전송할 수도 있다.
커넥터(606, 608, 610)들은, 하우징(200)의 내부표면에 결합된 커넥터 지지 조립체(612)에 장착된다. 도 8을 또한 참조하면, 나사(616)는 지지 조립체(612)의 돌출부(618)들을 시트(302)의 하부표면(810)으로부터 연장하는 나사 수용 부재(806)들에 결합하여, 지지 조립체(612)를 하우징(200)에 결합한다. 커넥터 지지 조립체를 하우징(200)에 결합하기 위한 다른 구성들이 또한 가능하다.
도 6, 도 7, 및 도 8을 여전히 참조하면, 커넥터 지지 조립체(612)는, 지지 트레이(800)와, 이 지지 트레이(800)에 위치된 스프링 부재(802), 및 지지 트레이(800)의 베이스(808)와 스프링 부재(802) 사이에 배치된 패드(804)를 포함한다. 스프링 부재(802)는, 지지 트레이(800)에 대하여 스프링 부재(802)를 대체로 고정하기 위하여 지지 트레이(800)의 전방 및 후방벽의 개구부(822)와 맞물리는 탭(620)들을 포함한다. 스프링 부재(802)를 지지 트레이(800)에 고정하기 위하여, 나사, 리벳 또는 스테이플, 접착제 또는 다른 스냅-인 체결구성과 같은 파스너를 포함하는 대안적인 구성이 가능하다. 또한, 스프링 부재(802)는, 이 스프링 부재(802)와 커넥터(606, 608)들 사이에 억지 끼워맞춤이 제공되도록 크기가 정해질 수 있다.
스프링 부재(802)는 통로(900, 902, 904)들을 포함하고, 이들은 도 9에 도시된다. 통로(900, 902, 904)들은 제1 및 제2 데이터 커넥터(606, 608) 및 충전 커넥터(610)를 각각 수납한다. 스프링 부재(802)의 통로(900, 902)들의 내벽(814, 816)들로부터 리브(rib: 812)들이 각각 연장한다. 리브(812)들은, 각각의 통로(900, 902)들 내에서 시작위치에 커넥터(606, 608)들을 유지하기 위하여 제1 및 제2 데이터 커넥터(606, 608)와 접촉한다. 스프링 부재(802)는 x 및/또는 y 방향에서 커넥터(606, 608)들의 이동을 허용하기 위하여 탄성적으로 변형가능하다. 스프링 부재(802)는 도 10에 도시된 변형되지않은 형상 쪽으로 압박되거나, 또는 커넥터(606, 608)들과의 간섭에 응답하여 약간의 변형이 발생하는 약간 변형된 상태이다. 커넥터 지지 조립체(612)에 대한 커넥터(606, 608)들의 이동량은, 스프링 부재(802)의 강성(rigidity)과 개구부(600, 602)들의 크기의 둘 중의 하나에 의하여 각기 결정될 수 있다. 스프링 부재(802)는 커넥터(606, 608, 610)들의 독립적인 이동을 용이하게 한다. 커넥터들 중의 하나에 가해진 힘으로 인한 탄성변형은 스프링 부재(802)를 매개로 다른 커넥터로 전달되지 않는다.
스프링 부재(802)는, 예컨대 실리콘고무, 우레탄고무 또는 코르크와 같은 가요성 재료로부터 만들어진다. 가요성 핑거들을 갖는 경질 플라스틱이 대신하여 사용될 수 있다.
지지 트레이(800)의 베이스(808)는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터들과의 결합을 용이하게 하기 위하여 z 방향으로의 커넥터(606, 608, 610)들의 이동을 제한한다. 패드(804)는, z 방향으로의 커넥터(606, 608)들의 약간의 이동을 허용하기 위하여 탄성적으로 변형가능하다. 패드(804)는, 커넥터(606, 608)들을 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터들을 향하여 압박하여 공차를 흡수하도록 커넥터(606, 608)들과 억지 끼워맞춤될 수 있다. 패드(804)는 도 8에 도시된 변형되지 않은 형상 쪽을 향하여 편향되고, 또 커넥터(606, 608)들 위의 하향 또는 축 방향 힘에 응답하여 압축가능하다. 일 예에서, 패드(804)는 거치대(150)의 부품 수를 감소하기 위하여 지지 트레이(800) 위에 이중 사출 성형(two-shot molding)되거나 또는 오버몰딩(overmolding)된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 개구부(906)들이 패드(804)를 관통하여 연장한다. 도 8을 또한 참조하면, 개구부(906)는, 제1 및 제2 데이터 커넥터(606, 608)의 인쇄회로기판(PCB: 908, 910)의 대향표면을 통하여 돌출하는 커넥터(606, 608)들의 관통공 리드선(lead)과 각각 정렬된다. 개구부(906)는 일반적으로 조립 중에는 물론 사용 중에 휴대용 전자 디바이스(100)를 거치대(150)에 삽입되거나 거치대(150)로부터 제거할 때 응력으로부터 PCB(908, 910)의 리드선과 납땜 조인트들을 보호한다.
도 11과 12를 참조하면, 충전 커넥터(610)는 슬리브(1102)에 의하여 포위된 전기 접점(1100)들을 포함한다. 전기 접점(1100)과 슬리브(1102) 사이에 전기 절연부재(1108)가 위치된다. 슬리브(1102)는 확장된 베이스(1104)를 포함한다. 슬리브(1102)는, 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터 상의 자석에 의하여 끌어당겨질 수 있는 철계 재료일 수 있거나 또는 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터 상의 철계 재료를 끌어당기기 위한 자석일 수 있다. 전기 접점(1100)들은 예컨대 가압 끼워맞춤에 의하여 슬리브(1102)에 결합된다. 대신에, 전기 접점(1100)은 예컨대, 스냅-인 부품, 나사 또는 접착제에 의하여 슬리브(1102)에 결합될 수 있다.
커넥터 베이스(1106)는, 슬리브(1102)의 확장된 베이스(1104)에 인접하여 결합된다. 커넥터 베이스(1106)는, 통로(904)를 통하여 슬라이딩 가능하다. 커넥터 베이스(1106)는, PVC, 폴리우레탄 오버몰드로 만들어질 수 있거나 또는 별개의 연질 또는 경질 플라스틱 부재일 수 있다.
도 13을 또한 참조하면, 지지 트레이(800)는 커넥터(606, 608, 610)들의 배선이 관통하는 것을 허용하도록 지지 트레이(800)의 후방벽(1302)을 관통하는 개구부(1300)들을 포함한다. 배선(1304)은, 커넥터(606, 608, 610)들과 전자 디바이스(도시 생략), 멀티미디어 디바이스(도시 생략) 및 전원(도시 생략) 사이에 각각 결합되는 예컨대, 전기 도선 또는 광 케이블과 같은 가요성 케이블들일 수 있다. 일 예에서 가요성 케이블들은 도 14에 도시된 바와 같이, 하우징(200) 내부에 결합된 메인 PCB(1400) 상에 장착된 커넥터(도시 생략)에 결합된다. 대신에, 가요성 케이블들은 메인 PCB(1400)에 납땜될 수 있다. 메인 PCB(1400)가 포함되지 않을 때, 가요성 케이블들은 하나 이상의 커넥터들의 대응하는 핀에 납땜되거나, 접혀지거나 또는 삽입될 수 있다. 전자 디바이스, 멀티미디어 디바이스 및 전원과 전기적으로 연통시키기 위한 배선은, 개구부(1402)를 통하여 연장할 수 있다.
충전 커넥터(610)는, 도 6과 도 11에 도시된 후퇴 위치로부터 도 7과 도 12에 도시된 연장 위치 간에 통로(904)를 통하여 z 방향으로 이동가능하다. 충전 커넥터(610)는, 후퇴 위치로 압박되고 또 자기력에 의하여 연장 위치로 이동가능한 플로팅 커넥터(floating connector)이다. 도 6과 도 8에 도시된 바와 같이, 개구부(604)를 형성하는 벽과 충전 커넥터(610) 사이에 틈새가 마련된다. 충전 커넥터(610)는, 개구부(604)를 통하여 z 방향으로 또 개구부(604) 내에서 x 및 y 방향으로 이동가능하다.
작동시에, 사용자는 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 커넥터들을 거치대(150)의 커넥터(606, 608, 610)들과 시각으로 및/또는 촉각으로 정렬시킨 다음, 대응하는 커넥터들을 커넥터(606, 608, 610)들과 맞물리게 이동시킨다. 대응하는 커넥터들이 커넥터(606, 608, 610)들과 x 및/또는 y 방향으로 정렬되지 않으면, 휴대용 전자 디바이스(100)로써 커넥터(606, 608)들의 하나 또는 둘 모두에 힘이 가해진다. 스프링 부재(802)는, 상기 힘에 응답하여 커넥터(606, 608)들의 하나 또는 양쪽의 이동을 허용하기 위하여 탄성적으로 변형한다. 사용자가 휴대용 전자 디바이스(100)와 거치대(150)의 커넥터들을 결합하고자 시도하는 동안에, 복수의 힘들이 다양한 다른 방향에서 커넥터(606, 608)들에 인가될 수 있다. 대응하는 충전 커넥터의 자석이 충전 커넥터(610)의 근처에 있으면, 충전 커넥터(610)가 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 충전 커넥터 쪽으로 이동한다. 충전 커넥터(610)의 축과 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점의 축이 어긋나면, 거치대(150)의 전기 접점과 휴대용 전자 디바이스(100)의 전기 접점 사이의 어긋남을 보정하기 위하여 충전 커넥터(610)는 x 및 y 방향으로 또한 이동한다.
일단 연결되면, 커넥터(606, 608)들은 자신의 시작위치로 복귀할 수 있거나 또는 커넥터(606, 608)들의 하나 또는 둘 모두는 휴대용 전자 디바이스(100)의 대응하는 충전 커넥터들의 추가적인 공차로 인하여 시작위치로부터 계속하여 오프셋되어 있을 수 있다. 커넥터(610)는, 휴대용 전자 디바이스(100)가 거치대(150)로부터 제거될 때까지 연장 위치에 남는다.
복수의 커넥터의 예에서, 후퇴 위치에서 충전 커넥터(610)는 하우징(200)의 외부로 연장하지 않기 때문에, 다른 충전구성을 사용하는 휴대용 전자 디바이스들이 거치대(150)의 데이터 커넥터(606, 608)들에 여전히 결합될 수 있다.
커넥터 지지 조립체와 커넥터(들)은, 임의의 거치대에 장착될 수 있는 하나의 커넥터 조립체로서 제공될 수 있다. 커넥터 지지 조립체는, 다른 휴대용 전자 디바이스의 거치대들과 관련된 사양을 맞추기 위하여 제작될 수 있다.
여기에 기재된 거치대(150)는 몇몇이 이미 기술된 하나 이상의 이점들을 구현할 수 있다. 거치대(150)의 충전 커넥터는, 사용자가 휴대용 전자 디바이스(100)를 시트(302)에 위치시키고, 또 휴대용 전자 디바이스(100)를 충전 커넥터와 정렬시키는 방향으로 휴대용 전자 디바이스(100)를 슬라이딩시키는 것을 허용함으로써 신속하고 용이한 연결을 촉진한다. 대응하는 커넥터가 충전 커넥터에 근접하면, 충전 커넥터가 대응하는 커넥터 쪽으로 이동하고 또 커넥터에 결합한다. 사용자는 휴대용 전자 디바이스를 거치대(150) 위에 완벽하게 위치시킬 필요가 없는데, 왜냐하면 충전 커넥터가 대응하는 커넥터의 약간의 어긋남을 보정할 수 있기 때문이다. 거치대(150)로부터 휴대용 전자 디바이스의 제거도 마찬가지로 신속하고 또 용이하다. 휴대용 전자 디바이스(100)는 자기적 연결을 극복하기 위하여 충분한 힘으로 거치대(150)로부터 들어올리거나 휴대용 전자 디바이스(100)는 자기적 연결을 극복하기 위하여 충분한 힘으로 시트(302)를 따라 슬라이딩시킨 다음 거치대(150)로부터 들어올릴 수 있다. 통상적으로 연결 및 제거 동작과 관련한, 휴대용 전자 디바이스(100)와 거치대(150)의 양쪽 모두의 응력으로부터 유발되는 손상이 회피될 수 있다.
또한, 거치대(150)는 자기적 충전 연결을 지원하지않는 휴대용 전자 디바이스와 사용될 수 있다. 자기적 충전연결이 지원되지 않을 때 충전 커넥터는 시트(302) 아래로 후퇴되어 있기 때문에, 충전 커넥터와 휴대용 전자 디바이스 사이에 간섭이 일어나지 않는다. 이는 거치대(150)가 데이터 커넥터(606, 608)들과 같은 추가적인 커넥터들을 포함할 때 특히 유용할 수 있다. 많은 다른 휴대용 전자 디바이스들은 예컨대, 멀티미디어 출력 능력을 포함할 수 있고, 또 거치대(150)는 심지어 기기들이 자기적 충전연결을 지원하지 않을 때에도 그러한 기기들에 연결될 수 있다.
커넥터(들)과 커넥터 지지 조립체는 다른 타입의 하우징에 장착될 수 있는 독립적인 유닛일 수 있다. 또한, 다른 거치대 하우징을 위한 맞춤 제작이 가능하도록 다른 타입의 커넥터들이 커넥터 지지 조립체에 장착될 수 있다. 하우징(200)은, 사용자가 휴대용 전자 디바이스(100)와 상호작용하는 것을 허용하는 위치에서 휴대용 전자 디바이스(100)를 지지한다. 다른 거치대 하우징들은 다른 위치들에서 휴대용 전자 디바이스(100)를 지지한다.
상기 기재된 실시예들은 단지 예를 들고자한 것이다. 오직 여기에 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된 본 출원의 범위로부터 벗어남이 없이 당업자들에 의하여 특별한 실시예들에 변경, 수정 및 변화가 수행될 수 있다.

Claims (18)

  1. 휴대용 전자 디바이스를 수납하도록 된 거치대로서:
    개구부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징에 내벽에 결합된 지지부; 및
    상기 지지부에 수납되고 상기 하우징에 대해 이동 가능하며, 전원과 전기적으로 연통하도록 배선을 구비하며, 상기 개구부를 통과해 연장할 때에 휴대용 전자 디바이스를 충전하도록 되는 충전 커넥터
    를 포함하고, 상기 충전 커넥터가 자기력에 응답하여 하우징에 대하여 이동가능한 것인 거치대.
  2. 제1항에 있어서, 상기 충전 커넥터는, 이 충전 커넥터의 전기 접점들을 적어도 부분적으로 포위하는 슬리브를 포함하고, 이 슬리브는 전기적 절연에 의하여 상기 전기 접점들로부터 분리된 철계 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  3. 제2항에 있어서, 상기 슬리브는, 상기 개구부를 통한 충전 커넥터의 이동을 제한하기 위하여 개구부보다 더 큰 확장된 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  4. 제3항에 있어서, 상기 슬리브의 확장된 베이스는, 이 확장된 베이스가 상기 지지부의 베이스에 맞닿는 후퇴 위치 쪽으로 압박된 것을 특징으로 하는 거치대.
  5. 제1항에 있어서, 상기 충전 커넥터는 충전할 때에는 연장 위치에 있고 또 충전하지 않을 때에는 충전 커넥터의 중량에 의하여 후퇴 위치 쪽으로 압박된 것을 특징으로 하는 거치대.
  6. 제1항에 있어서, 상기 지지부에 수납된 제1 데이터 커넥터와, 제2 데이터 커넥터 및 상기 충전 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  7. 제1항에 있어서, 상기 충전 커넥터는 또한 데이터 커넥터인 것을 특징으로 하는 거치대.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제1 데이터 커넥터는 마이크로 USB 커넥터이고 또 제2 데이터 커넥터는 마이크로 HDMI커넥터인 것을 특징으로 하는 거치대.
  9. 제1항에 있어서, 상기 충전 커넥터와 상기 개구부를 형성하는 벽 사이에 틈새가 구비되고, 또 하우징에 대한 충전 커넥터의 이동이 상기 벽에 의하여 한정되는 것을 특징으로 하는 거치대.
  10. 제6항에 있어서, 상기 지지부는 지지 트레이에 수납된 스프링 부재를 포함하는 지지 조립체이고, 상기 제1 커넥터와, 제2 커넥터 및, 충전 커넥터가 스프링 부재에 수납된 것을 특징으로 하는 거치대.
  11. 제1항에 있어서, 상기 배선은 가요성 케이블들을 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  12. 제1항에 있어서, 상기 지지부는, 이 지지부를 하우징에 결합하기 위하여 나사를 수납하기 위한 돌출부(lug)를 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  13. 제1항에 있어서, 상기 개구부는 상기 하우징의 시트를 관통하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  14. 제1항에 있어서, 상기 충전 커넥터는, 이 충전 커넥터의 전기 접점을 적어도 부분적으로 포위하는 슬리브를 포함하고, 이 슬리브는 전기적인 절연에 의하여 전기 접점들로부터 분리된 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 거치대.
  15. 거치대를 위한 커넥터 조립체로서:
    상기 거치대의 내벽에 결합하기 위한 지지부;
    상기 지지부에 수납되고 또 자기력에 응답하여 거치대에 대하여 이동가능한 충전 커넥터를 포함하고,
    상기 충전 커넥터는 전원과 전기적으로 연통하는 배선을 구비하고, 거치대의 개구부를 통과해 연장할 때 휴대용 전자 디바이스를 충전하도록 되는 것인 커넥터 조립체.
  16. 제15항에 있어서, 상기 충전 커넥터는, 이 충전 커넥터의 전기 접점들을 적어도 부분적으로 포위하는 슬리브를 포함하고, 이 슬리브는 전기적 절연에 의하여 상기 전기 접점들로부터 분리된 철계 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 상기 슬리브는, 상기 개구부를 통한 충전 커넥터의 이동을 제한하기 위하여 개구부보다 더 큰 확장된 베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
  18. 제17항에 있어서, 상기 슬리브의 확장된 베이스는, 이 확장된 베이스가 상기 지지부의 베이스에 맞닿는 후퇴 위치 쪽으로 편항된 것을 특징으로 하는 커넥터 조립체.
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