JP6372303B2 - 情報機器の機能拡張装置 - Google Patents

Description

本出願は表示器を備える情報機器に強固に取り付けて情報機器の機能を拡張する情報機器の機能拡張装置に関する。

近年、可搬性を重視したパーソナルコンピュータの発展型として、表示器を備えた本体からキーボード装置を無くしたタブレット型の情報機器が普及している。しかし、タブレット型の情報機器は可搬性を重視しているために、余分な機能は付いていない。

一方、タブレット型の情報機器は表示器を備えているので、この表示器を利用した付加的な機能、例えば、指紋認証機能やクレジットカード等のカード読み取り機能等を利用したいという要望がある。この要望に対して、特許文献１に開示の情報機器端末では、タブレット型の情報端末機器の側面にビルドアップコンポーネントを接続可能とし、工場オプションで用途に応じたビルドアップコンポーネントが選択できるようになっている。

ところが、特許文献１に開示のビルドアップコンポーネントは特定業務向けに特定の顧客に販売されるものであるので、利用者側でビルドアップコンポーネントを交換することが出来ず不便であった。このため、一般市場向けとして、タブレット型情報機器の側面等に設けられているＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）端子に接続して使用することができるＵＳＢドングルタイプ拡張装置が実用化されている。ＵＳＢドングルタイプ拡張装置としては、例えば、静脈認証装置や、磁気カード認証機能を備えた装置が実用化されている。

特開２００２−２９７２６４号公報

ところが、ＵＳＢドングルタイプ拡張装置は、ＵＳＢ端子との接続強度が弱く、タブレット型情報機器に常時接続して、持ち運び状態で使用することが困難であるという課題があった。即ち、ＵＳＢドングルタイプ拡張装置は、ＵＳＢ端子の接続強度が弱く、タブレット型情報機器に常時接続して使用すると、ＵＳＢコネクタに破損の問題が起きることが推測される。

１つの側面では、本出願は、取付状態で十分な強度を持たせることにより、タブレット型情報機器に常時接続して、持ち運び状態で使用することが可能な情報機器の機能拡張装置を提供することを目的とする。

１つの形態によれば、情報機器に備えられたコネクタの少なくとも１つを利用して情報機器に外付けする機能拡張装置であって、延長部が設けられた下側筐体と上側筐体を備え、延長部を情報機器の底面に位置決めすると、開口部がコネクタに対向する筐体と、筐体内に設置される躯体と、躯体に対して遊動可能に取り付けられる回路基板と、接続端が開口部から突出した状態で回路基板に実装され、外付け時にコネクタに接続する機能拡張装置側コネクタと、回路基板に実装され、機能部が上側筐体から露出する機能部品とを備え、筐体は、機能拡張装置側コネクタがコネクタに接続された状態で、延長部が固定部材によって底面に固定される情報機器の機能拡張装置が提供される。

開示の情報機器の機能拡張装置によれば、機能拡張装置側コネクタを情報機器のコネクタに接続した状態で、下側筐体の延長部を情報機器の底面に固定部材で係止することにより、情報機器に機能拡張装置が強固に固定されるので、機能拡張装置を情報機器に接続した状態を常時保持することができ、機能拡張装置の常時使用が可能となる。

（ａ）は本出願の機能拡張装置を装着した情報機器の平面図、（ｂ）は（ａ）に示した情報機器を底面側から見た底面図、（ｃ）は（ａ）に示した情報機器の右側面図である。 （ａ）は図１（ａ）から（ｃ）に示した機能拡張装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した機能拡張装置を取り付ける情報機器の、機能拡張装置取付側の側面にあるＵＳＢコネクタがキャップで覆われた状態を示す情報機器の部分斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した情報機器からＵＳＢコネクタを覆うキャップを取り外した状態を示す部分斜視図、（ｄ）は（ａ）に示した機能拡張装置を（ｃ）に示した情報機器の側面に取り付ける工程を示す組立斜視図、（ｅ）は（ｄ）に示した機能拡張装置のコネクタが情報機器のコネクタに接続された状態で、機能拡張装置の下側筐体を情報機器の底面に固定する工程を示す組立斜視図である。 図２に示した機能拡張装置の分解斜視図である。 （ａ）は図１（ａ）に示した機能拡張装置の上側筐体を除去した状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における部分拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の一点鎖線Ｃで示す部分の拡大断面図、（ｄ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における部分拡大断面図である。 （ａ）は図３に示した機能拡張装置におけるＵＳＢ雄コネクタを備える１枚の回路基板を、金属ホルダにある段付きボスの先端部にネジで取り付ける工程を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した段付きボスの先端部にＵＳＢ雄コネクタを備える回路基板が取り付けられた状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した段付きボスの先端部に回路基板がネジで取り付けられた状態のボス部の断面図である。 （ａ）は図３に示した機能拡張装置におけるＵＳＢ雄コネクタを備える２枚の回路基板を、金属ホルダにある段付きボスの先端部にネジで取り付ける工程を示す組立斜視図、（ｂ）は（ａ）に示した段付きボスの先端部にＵＳＢ雄コネクタを備える２枚の回路基板が取り付けられた状態を示す斜視図である。 （ａ）は図６（ｂ）に示す段付きボスの先端部にＵＳＢ雄コネクタを備える２枚の回路基板が取り付けられた状態で、２枚の回路基板の間に板バネを装着した状態を示す機能拡張装置の上側筐体を除去した平面図、（ｂ）は（ａ）に示す板バネの回路基板への取付状態を示す説明図である。 （ａ）は図３に示す機能拡張装置における２つのＵＳＢ雄コネクタ、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ及び機能部品の接続を示す概略回路図、（ｂ）は機能拡張装置に１つのＵＳＢ雄コネクタと機能部品が設けられた実施例の、ＵＳＢ雄コネクタと機能部品の接続を示す概略回路図、（ｃ）は機能拡張装置に１つのＵＳＢ雄コネクタ、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ、機能部品及びＵＳＢハブが設けられた実施例の、各部材の回路接続を示す概略回路図、（ｄ）は機能拡張装置に３つのＵＳＢ雄コネクタ、２つの増設ＵＳＢ雌コネクタ及び機能部品が設けられた実施例の、各部材の回路接続を示す概略回路図、（ｅ）は機能拡張装置に３つのＵＳＢ雄コネクタ、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ及び２つの機能部品が設けられた実施例の、各部材の回路接続を示す概略回路図である。 本出願の機能拡張装置が情報機器に接続された状態で、機能拡張装置に内蔵された金属ホルダと下側筐体との間に隙間があり、且つ金属ホルダの延長部がネジによって情報機器の内部板金に接続された状態を示す断面図である。 本出願の機能拡張装置に内蔵された金属ホルダと下側筐体との間に隙間があり、金属ホルダが衝撃吸収材で上側筐体と下側筐体の間にフローティング状態で保持されている状態を示す断面図である。

以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。なお、同じ構成部材には形状が異なっても同じ符号を付して説明する。また、以下に説明する実施例では、機能部品として静脈センサを説明するが、機能部品はこの実施例に限定されるものではない。機能部品としては他に、指紋認証センサ、クレジットカードリーダ、バーコードリーダ、ＩＣカードリーダ、或いはプロジェクタ等が考えられる。更に、以下に説明する実施例では、情報機器がタブレットであり、コネクタがＵＳＢコネクタである場合を説明する。ここでは、情報機器に設けられたＵＳＢコネクタをＵＳＢ雌コネクタと記し、ＵＳＢ雌コネクタに結合するＵＳＢコネクタをＵＳＢ雄コネクタと記す。

図１（ａ）は本出願の一実施例の機能拡張装置２を装着した情報機器１を、画像の表示部１Ｄ側から見たものであり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示した情報機器１を、底面側から見たものである。また、図１（ｃ）は図１（ａ）に示した情報機器１を右側から見たものである。機能拡張装置２は情報機器１の右側の側面１ＳにあるＵＳＢ雌コネクタの内の２つを利用して外付けされている。

本実施例では機能拡張装置２は静脈センサ８を備えている。更に、機能拡張装置２の端面には、情報機器１の右側の側面１Ｓにある２つのＵＳＢ雌コネクタのうちの１つに接続する増設ＵＳＢ雌コネクタ５が設けられている。機能拡張装置２の筐体２０は情報機器１の底面１Ｂ側に延長されており、延長部２３はネジ７で情報機器１の底面１Ｂに固定されている。

図２（ａ）は図１（ａ）から（ｃ）に示した機能拡張装置２を情報機器１から取り外した状態を示すものである。また、図２（ｂ）は図２（ａ）に示した機能拡張装置２を取り付ける情報機器１の、機能拡張装置取付側の側面１ＳにあるＵＳＢ雌コネクタがキャップ１１で覆われた状態を示している。更に、図２（ｃ）は図２（ｂ）に示した情報機器１からＵＳＢ雌コネクタ３を覆うキャップ１１を取り外した状態を示している。図２（ｃ）に示すように、キャップ１１が取り外された情報機器１の側面１Ｓには凹部１０が設けられており、この凹部１０に２つのＵＳＢ雌コネクタ３が並んで設けられている。図２（ｄ）及び図２（ｅ）は、図２（ａ）に示した機能拡張装置２を情報機器１の側面１Ｓに取り付ける工程を示すものである。

図２（ａ）に示すように、機能拡張装置２の筐体２０は、上側筐体２１と下側筐体２２を備えており、上側筐体２１と下側筐体２２を合せると内部に空間を有する箱状体が形成される。上側筐体２１の上面には窓２１Ｗがあり、この窓２１Ｗから機能部品である静脈センサ８が露出している。また、下側筐体２２の底面は情報装置に延長された延長部２３を備えている。静脈センサ８は非接触型のセンサであり、静脈認証に使用されるものである。静脈認証は、手のひらの静脈を使用して本人かどうかを判断するものであり、静脈センサ８に手のひらをかざすことにより本人確認ができる。よって、静脈センサ８を備える機能拡張装置２を情報機器１に取り付ければ、情報機器１に本人確認機能が追加されることになる。

上側筐体２１と下側筐体２２を合せて形成された筐体２０の、下側筐体２２の延長部２３側には開口部２４があり、この開口部２４からは、筐体２０の内部に設置された金属ホルダ４０の側面が露出している。また、金属ホルダ４０の底面は下側筐体２２の延長部２３側に延長されて延長部４３が形成されており、この延長部４３は下側筐体２２の延長部２３に重なっている。更に、開口部２４から露出する金属ホルダ４０の側面には、２つのコネクタ孔４５と、コネクタ孔４５の周囲に突設された凸部４１がある。凸部４１の形状は、図２（ｃ）に示したキャップ１１が取り外された情報機器１の側面１Ｓに設けられた凹部１０に嵌め合わすことができる形状になっている。そして、２つのコネクタ孔４５からは、それぞれＵＳＢ雄コネクタ４が突出している。

コネクタ孔４５から突出する２つのＵＳＢ雄コネクタ４は、図２（ｄ）に示すように、機能拡張装置２を情報機器１に取り付ける際に、情報機器１の側面１Ｓに設けられた凹部１０に設けられた２つのＵＳＢ雌コネクタ３に挿入される。情報機器１の側面１Ｓに設けられた凹部１０に設けられた２つのＵＳＢ雌コネクタ３に、機能拡張装置２にある２つのＵＳＢ雄コネクタ４が挿入された状態では、金属ホルダ４０の側面に突設された凸部４１が情報機器１の側面１Ｓに設けられた凹部１０に嵌合する。この状態では、図２（ｅ）に示すように、下側筐体２２の延長部２３の先端部側に設けられたネジ孔２７が、情報機器１の底面１Ｂに設けられたネジ穴に一致するので、延長部２３をネジ７で情報機器１の底面１Ｂにネジ止めすることができる。なお、図３で詳細に説明するが、下側筐体２２の延長部２３に重なる金属ホルダ４０の延長部４３にも、ネジ孔２７に重なるネジ孔が設けられている。

このように、情報機器１の側面１Ｓに外付けする機能拡張装置２は、情報機器１側のＵＳＢ雌コネクタ３と機能拡張装置２側のＵＳＢ雄コネクタ４が結合した状態で、情報機器１に対して以下の２箇所で固定される。第１の固定箇所は情報機器１の側面１Ｓに設けられた凹部１０であり、この凹部１０に金属ホルダ４０の側面に突設された凸部４１が嵌め合わされることにより、機能拡張装置２が情報機器１に固定される。第２の固定箇所は機能拡張装置２の下側筐体２２の延長部２３であり、延長部２３がネジ７で情報機器１の底面１Ｂにネジ止めされることにより、機能拡張装置２が情報機器１に固定される。機能拡張装置２はこの２箇所で情報機器１に固定されるので、外力が印加されてもＵＳＢ雌コネクタ３とＵＳＢ雄コネクタ４の結合への影響が殆どなくなるので、情報機器１に外付けした機能拡張装置２の常時使用が可能である。

図３は図２（ａ）に示した機能拡張装置２を分解して、上側筐体２１と下側筐体２２に挟まれた内部の構造を示すものである。前述のように、上側筐体２１には静脈センサ８を露出させるための窓２１Ｗがあり、下側筐体２２には延長部２３があって、延長部２３の先端部には２つのネジ孔２７がある。上側筐体２１と下側筐体２２の間には、静脈センサ８、樹脂ホルダ８０、２つのＵＳＢ雄コネクタ４、ＵＳＢ雄コネクタ４をそれぞれ実装する回路基板３２、増設ＵＳＢ雌コネクタ５が実装されたＵＳＢ基板５１、ガスケット４８及び金属ホルダ４０がある。

静脈センサ８は樹脂ホルダ８０に保持され、静脈センサ８は信号線８１によって回路基板３２の何れか一方に接続される。即ち、静脈センサ８はＵＳＢ雄コネクタ４を通じて情報機器に接続される。２つのＵＳＢ雄コネクタ４はそれぞれ独立に２枚の回路基板３２に実装されており、先端部が金属ホルダ４０のコネクタ挿通孔４２に挿通されて金属ホルダ４０から突出する。２枚の回路基板３２はネジ７によって金属ホルダ４０に突設されている段付きボス４６に取り付けられ、２枚の回路基板３２が段付きボス４６に対して遊動（微小移動）できるようになっている。回路基板３２の段付きボス４６に対する遊動によるＵＳＢ雄コネクタ４の搖動を含む微小移動については後述する。

増設ＵＳＢ雌コネクタ５が実装されたＵＳＢ基板５１は、ネジ７によって金属ホルダ４０に突設されているボス４７に取り付けられ、金属ホルダ４０の内部に固定される。ＵＳＢ基板５１が金属ホルダ４０に固定された状態では、増設ＵＳＢ雌コネクタ５の接続端は、金属ホルダ４０に設けられたコネクタ孔４５及び下側筐体２２に設けられた増設コネクタ孔２５を通じて機能拡張装置２の背面側に露出する。ＵＳＢ基板５１は静脈センサ８からの信号線８１が接続されない側の回路基板３２に、図示しない信号線で接続される。

ガスケット４８はＵＳＢ雄コネクタ４が取り付けられた回路基板３２と金属ホルダ４０の間に取り付けられる。ガスケット４８は導電性を備えており、回路基板３２と金属ホルダ４０のグランド同士を接続する。

金属ホルダ４０は下側筐体２２の上に載置される。金属ホルダ４０に設けられた延長部４３は下側筐体２２の延長部２３に重ねられ、重ねられた状態で延長部４３の先端部にあるネジ孔４４が下側筐体２２の延長部２３の先端部に設けられたネジ孔２７に重なる。金属ホルダ４０の延長部４３側の側面には、コネクタ挿通孔４２と凸部４１がある。コネクタ挿通孔４２と凸部４１については図２で説明したので、これ以上の説明を省略する。

図４（ａ）は図３に示した上側筐体２１を除いて組み立てた機能拡張装置２を情報機器１の側面１Ｓに取り付けた状態を示している。また、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ線における部分拡大断面を示しており、図４（ｄ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線における部分拡大断面を示している。更に、図４（ｃ）は図４（ｂ）の一点鎖線で示す部分Ｃを拡大して示すものである。ここで、２つあるＵＳＢ雄コネクタ４の一方をＵＳＢ雄コネクタ４Ａ、他方をＵＳＢ雄コネクタ４Ｂと記す。同様に、２枚の回路基板３２のうち、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａが実装される方を回路基板３２Ａと記し、ＵＳＢ雄コネクタ４Ｂが実装される方を回路基板３２Ｂと記す。図４（ａ）に示す実施例では、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａが増設ＵＳＢ雌コネクタ５に接続されており、ＵＳＢ雄コネクタ４Ｂが信号線８１で静脈センサ８に接続されている。

機能拡張装置２が情報機器１の側面１Ｓに取り付けられた状態では、図４（ｂ）に示すように、ＵＳＢ雌コネクタ３にＵＳＢ雄コネクタ４が接続している。また、導電性のガスケット４８を通じてＵＳＢ雄コネクタ４の回路基板３２のグランドが金属ホルダ４０に接続されている。更に、図４（ｄ）に示すように、金属ホルダ４０の凸部４１が、ＵＳＢ雌コネクタの周囲に設けられた凹部１０に嵌め込まれる。

図４（ｄ）には、静脈センサ８が上側筐体２１の窓２１Ｗから露出している状態及び増設ＵＳＢ雌コネクタ５の先端部が金属ホルダ４０のコネクタ孔４５と下側筐体２２の増設コネクタ孔２５を通じて外部に露出している状態が示されている。そして、図４（ｃ）には、段付きボス４６の細径部４６Ｓに、回路基板３２がネジ７で取り付けられており、回路基板３２とネジ７の頭部との間には隙間Ｈが形成されている状態が示されている。回路基板３２と段付きボス４６との係合については後述する。

図５（ａ）は図３に示した機能拡張装置２における一方のＵＳＢ雄コネクタ４Ａが実装された回路基板３２Ａだけを、金属ホルダにある段付きボス４６の先端部に取り付ける工程を示すものである。段付きボス４６の先端部には細径部４６Ｓがあり、細径部４６Ｓの端面にはネジ穴４６Ａが設けられている。金属ホルダに１つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａを取り付ける場合は、金属ホルダに突設する段付きボス４６の数は２本である。回路基板３２Ａには、段付きボス４６の先端部に設けられた細径部４６Ｓを挿通するための貫通孔３１Ａと、もう１つの段付きボス４６の先端部に設けられた細径部４６Ｓに係合させるための切欠３３Ａが設けられている。

貫通孔３１Ａの内径は、段付きボス４６の先端部に設けられた細径部４６Ｓの外径よりも大きく、軸線を合せて貫通孔３１Ａに細径部４６Ｓを挿通すると、図５（ｃ）に示すように、細径部４６Ｓと貫通孔３１Ａの間には隙間Ｌが形成される。隙間Ｌの寸法はおおよそ０．１５ｍｍである。また、細径部４６Ｓの高さは、回路基板３２Ａの板厚よりも大きく、貫通孔３１Ａに細径部４６Ｓを挿通して段付きボス４６の上に回路基板３２Ａを置き、細径部４６Ｓの頂面にネジ７を取り付けると、ネジ７の頭部と回路基板３２Ａの間には隙間Ｈが形成される。隙間Ｈの寸法はおおよそ０．２ｍｍである。

また、回路基板３２Ａに設けられた切欠３３Ａは円弧状をしており、円弧の半径は貫通孔３１Ａの半径と同じである。貫通孔３１Ａの中心と、円弧状の切欠３３Ａの中心の位置関係は、２つの段付きボス４６にあるネジ穴４６Ａの中心の位置に一致している。よって、貫通孔３１Ａの中心に細径部４６Ｓの中心を合せて挿通して段付きボス４６の上に回路基板３２Ａを載置すると、切欠３３Ａは他方の段付きボス４６の細径部４６Ｓに隙間Ｌを隔てた状態で対向する。

図５（ｂ）は図５（ａ）に示した２つの段付きボス４６の先端部に、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａを備える回路基板３２Ａを取り付けた状態を示すものである。この状態では、図５（ｃ）に示すように、貫通孔３１Ａと細径部４６Ｓの間及び切欠３３Ａと細径部４６Ｓの間には、左右方向に最大距離２Ｌの遊びがあり、縦方向に最大Ｈの遊びがある。このため、図５（ｂ）に示す状態では、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａは、段付きボス４６に対して、矢印Ｘで示す左右方向、矢印Ｙで示す前後方向、矢印Ｚで示す垂直方向、矢印Ｒで示す円周方向及びこれらの方向を融合させた方向に遊動することができる。この結果、機能拡張装置を情報機器に外付けする時に、情報機器側のＵＳＢ雌コネクタが取付交差で傾いていても、機能拡張装置側のＵＳＢ雄コネクタの先端部が遊動することにより、両者を無理なく結合させることができる。

図６（ａ）は図３に示した機能拡張装置２における２つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａ、４Ｂが実装された回路基板３２Ａ、３２Ｂを、金属ホルダにある段付きボス４６の先端部に取り付ける工程を示すものである。金属ホルダに２つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａ、４Ｂを取り付ける場合は、金属ホルダに突設する段付きボス４６の数は３本である。回路基板３２Ａには、図５（ａ）で説明したように、段付きボス４６の先端部に設けられた細径部４６Ｓを挿通するための貫通孔３１Ａと、２本目の段付きボス４６の先端部に設けられた細径部４６Ｓに係合させるための切欠３３Ａが設けられている。回路基板３２Ｂは、回路基板３２Ａの切欠３３Ａが設けられた辺に対して線対称に形成されており、切欠３３Ａに対応する位置に切欠３３Ｂがあり、貫通孔３１Ａに対応する位置に貫通孔３１Ｂが形成されている。

３本の段付きボス４６の位置は、真ん中の段付きボス４６の中心を通るＹ方向の線に対して、残りの２つの段付きボス４６が線対称の位置にある。従って、ＵＳＢ雄コネクタ４Ｂは、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａと同様に２本の段付きボス４６に取り付けることができ、３本の段付きボス４６に回路基板３２Ａ，３２Ｂをネジ７で取り付けた状態が図６（ｂ）に示される。３本の段付きボス４６に回路基板３２Ａ，３２Ｂをネジ７で取り付けられた状態では、回路基板３２Ａ，３２Ｂの間には隙間Ｍが形成される。

回路基板３２Ｂと２本の段付きボス４６との関係は、回路基板３２Ａと２本の段付きボス４６との関係と同様であり、細径部４６Ｓと貫通孔３１Ｂの間には隙間Ｌが形成され、ネジ７の頭部と回路基板３２Ｂの間には隙間Ｈが形成される（図５（ｃ）参照）。図６（ｂ）に示す状態で、ＵＳＢ雄コネクタ４Ｂは、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａと同様に段付きボス４６に対して、矢印Ｘで示す左右方向、矢印Ｙで示す前後方向、矢印Ｚで示す垂直方向、矢印Ｒで示す円周方向及びこれらの方向を融合させた方向に遊動することができる。この結果、機能拡張装置を情報機器に外付けする時に、情報機器側のＵＳＢ雌コネクタが取付交差で別々に傾いていても、機能拡張装置側の２つのＵＳＢ雄コネクタの先端部が遊動するので、両者を無理なく結合させることができる。

図７（ａ）は図６（ｂ）に示す３本の段付きボス４６の先端部に、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａ，４Ｂを備える２枚の回路基板３２Ａ，３２Ｂが取り付けられた状態で、回路基板３２Ａ，３２Ｂの間に板バネ３４を装着した実施例を示すものである。板バネ３４は、図６（ｂ）に示した回路基板３２Ａ，３２Ｂの間の隙間Ｍを覆うように取り付けられ、板バネ３４の上からネジ７が取り付けられる。図７（ｂ）は図７（ａ）に示す板バネ３４の回路基板３２Ａ，３２Ｂへの取付状態を回路基板３２Ｂ側から見たものである。板バネ３４により２枚の回路基板３２Ａ，３２Ｂの無負荷時の姿勢が規制されるが、板バネ３４の付勢力はそれほど強くないので、情報機器１側のＵＳＢ雌コネクタの姿勢に傾きがあった場合には、ＵＳＢ雄コネクタ４Ａ、４Ｂは板バネ３４を変形させて遊動できる。

図８（ａ）から図８（ｄ）は、機能拡張装置２に内蔵させるＵＳＢ雄コネクタの数と増設ＵＳＢ雌コネクタの組み合わせの実施例を示すものである。図８（ａ）に示す機能拡張装置２は、２つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａ，４Ｂ、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ５及び静脈センサ８が設けられた実施例であり、各部品の接続が示されている。図８（ｂ）に示す機能拡張装置２は、１つのＵＳＢ雄コネクタ４と静脈センサ８だけが設けられた実施例であり、ＵＳＢ雄コネクタ４と静脈センサ８の接続が示されている。図８（ｃ）に示す機能拡張装置２は、１つのＵＳＢ雄コネクタ４、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ５、静脈センサ８及びＵＳＢハブ６が設けられた実施例であり、各部材の回路接続が示されている。このように、ＵＳＢ雄コネクタ４の数が１つでも、機能拡張装置２の内部でＵＳＢハブ６により回路を２系統に分けることができる。

図８（ｄ）に示す機能拡張装置２は、３つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、２つの増設ＵＳＢ雌コネクタ５Ａ，５Ｂ及び静脈センサ８が設けられた実施例であり、各部材の回路接続が示されている。図８（ｅ）に示す機能拡張装置２は、３つのＵＳＢ雄コネクタ４Ａ，４Ｂ，４Ｃ、１つの増設ＵＳＢ雌コネクタ５、静脈センサ８及び静脈センサ８とは別の機能部品９が設けられた実施例であり、各部材の回路接続が示されている。このように、機能拡張装置２に搭載する機能部品は１つに限定されるものではない。

図９は本出願の機能拡張装置２が情報機器１に接続された状態で、機能拡張装置２に内蔵された金属ホルダ４０と下側筐体２２との間に隙間Ｐを設けた実施例を示すものである。本実施例では、金属ホルダ４０の延長部４３がネジ４９によって情報機器１の内部板金１２に接続されている。前述のように、機能拡張装置２の回路基板３２が導電性ガスケットによって金属ホルダ４０に接続されている場合は、金属ホルダ４０の延長部４３をネジ４９によって情報機器１の内部板金１２に接続すると、回路基板３２が情報機器１の回路基板に接続される。この結果、情報機器１の回路基板と機能拡張装置２の回路基板３２のグランドが共通になり、ノイズに対して強くなる。また、金属ホルダ４０と下側筐体２２との間に隙間Ｐを設けたことにより、下側筐体２２に加わる外部からの衝撃が金属ホルダ４０に伝わり難くなり、金属ホルダ４０に保持されたＵＳＢ雄コネクタを外部衝撃から保護することができる。

図１０は本出願の機能拡張装置２に内蔵された金属ホルダ４０と下側筐体２２との間に隙間Ｐがあり、金属ホルダ４０が衝撃吸収材６０で上側筐体２１と下側筐体２２の間にフローティング状態で保持されている実施例を示すものである。本実施例では、上側筐体２１にボス２１Ｓが突設されており、下側筐体２２にはボス２１Ｓに対応する位置に、ネジ孔２２Ａが設けられている。ボス２１Ｓとネジ孔２２Ａに挟まれた部分の金属ホルダ４０にはネジ挿通孔４０Ｓが設けられており、ネジ挿通孔４０Ｓの上側筐体側と下側筐体側にはそれぞれリング状の衝撃吸収材６０が設けられている。

また、本実施例では、ネジ孔２２Ａとネジ挿通孔４０Ｓの中にはフランジを備えた筒体６２が設けられている。ネジ６１は、下側筐体２２のネジ孔２２Ａから筒体６２内にねじ込まれ、衝撃吸収材６０で挟まれた金属ホルダ４０を下側筐体２２に取り付ける。この構造により、金属ホルダ４０が衝撃吸収材６０で下側筐体２２にフローティング状態で保持される。金属ホルダ４０は上側筐体２１とは接触していない。この結果、上側筐体２１や下側筐体２２に加わる外部からの衝撃が金属ホルダ４０に伝わり難くなり、金属ホルダ４０に保持されたＵＳＢ雄コネクタ４を外部衝撃から保護することができる。

以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。

（付記１） 情報機器に備えられたコネクタの少なくとも１つを利用して情報機器に外付けする機能拡張装置であって、
延長部が設けられた下側筐体と上側筐体を備え、前記延長部を前記情報機器の底面に位置決めすると、開口部が前記コネクタに対向する筐体と、
前記筐体内に設置される躯体と、
前記躯体に対して遊動可能に取り付けられる回路基板と、
接続端が前記開口部から突出した状態で前記回路基板に実装され、外付け時に前記コネクタに接続する機能拡張装置側コネクタと、
前記回路基板に実装され、機能部が前記上側筐体から露出する機能部品とを備え、
前記筐体は、前記機能拡張装置側コネクタが前記コネクタに接続された状態で、前記延長部が固定部材によって前記底面に固定される情報機器の機能拡張装置。
（付記２） 前記躯体は前記下側筐体に衝撃吸収部材を介して設置されている付記１に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記３） 前記コネクタがＵＳＢ雌コネクタであり、前記機能拡張装置側コネクタがＵＳＢ雄コネクタである付記１又は２に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記４） 前記躯体が金属ホルダであり、前記回路基板はその取付孔が、前記金属ホルダに突設された段付きボスの先端部に、上下方向及び左右方向に僅かな隙間を有する状態で保持される付記３に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記５） 前記金属ホルダには前記ＵＳＢ雄コネクタの接続端を挿通する貫通孔が設けられており、前記貫通孔の周囲には前記ＵＳＢ雌コネクタの周囲に設けられた凹部に嵌合する突起部が設けられている付記４に記載の情報機器の機能拡張装置。

（付記６） 前記躯体と前記下側筐体との間には緩衝用の空間が設けられている付記２に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記７） 前記機能拡張装置には２つのＵＳＢ雄コネクタがあって、それぞれ独立した回路基板に実装されており、
前記筐体の側面には増設ＵＳＢ雌コネクタが設けられており、
前記回路基板の一方は前記機能部品に接続され、他方は前記増設ＵＳＢ雌コネクタに接続されている付記３から６の何れかに記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記８） 前記回路基板には前記ＵＳＢ雄コネクタが１つと該ＵＳＢ雄コネクタに接続して前記ＵＳＢ雄コネクタを２系統に分けるＵＳＢハブが実装されており、
前記下側筐体の側面には増設ＵＳＢ雌コネクタが設けられており、
前記ＵＳＢハブの一方の系統は前記回路基板上で前記機能部品に接続され、他方の系統は前記増設ＵＳＢ雌コネクタに接続されている付記３から６の何れかに記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記９） 前記機能拡張装置には３以上のＵＳＢ雄コネクタがあって、それぞれ独立した回路基板に実装されており、
前記下側筐体の側面には２以上の増設ＵＳＢ雌コネクタが設けられており、
前記回路基板の１つは前記機能部品に接続され、残りは前記増設ＵＳＢ雌コネクタに接続されている付記３から６の何れかに記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記１０） 前記機能部品は、指紋認証センサ、クレジットカードリーダ、バーコードリーダ、ＩＣカードリーダ、静脈センサ及びプロジェクタの何れかである付記１から９の何れかに記載の情報機器の機能拡張装置。

（付記１１） 前記固定部材がネジであり、前記延長部は前記情報機器の底面にはネジで固定される付記１から１０の何れかに記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記１２） 前記金属ホルダが導電部材によって前記回路基板のグランドに導通している付記４に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記１３） 前記固定部材がネジであり、
前記金属ホルダに前記延長部と重なる部分があり、
前記筐体の前記延長部がネジ止めされる部位の内側には前記情報機器のグランドに導通する導電体が設けられており、
前記機能拡張装置が前記情報機器に外付けされた状態で、前記回路基板のグランドは前記ネジによって前記情報機器のグランドに導通する付記１２に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記１４） 複数の前記回路基板には、隣接する回路基板に跨る板バネが設けられており、該板バネによって隣接する回路基板の姿勢が規制されている付記７又は９に記載の情報機器の機能拡張装置。
（付記１５） 前記板バネが導電性を備えており、隣接する回路基板の前記板バネに接続する部位には前記回路基板のグランドに接続する回路が設けられている付記１４に記載の情報機器の機能拡張装置。

（付記１６） 前記緩衝用の空間には衝撃吸収材が設けられている付記６に記載の情報機器の機能拡張装置。

１ 情報機器
２ 機能拡張装置
３ ＵＳＢ雌コネクタ
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ ＵＳＢ雄コネクタ
５、５Ａ 増設ＵＳＢ雌コネクタ
６ ＵＳＢハブ
８ 静脈センサ
２１ 上側筐体
２２ 下側筐体
２３ 延長部
３２，３２Ａ，３２Ｂ、３２Ｃ 回路基板
３４ 板バネ
４０ 金属ホルダ
４３ 延長部
４６ 段付きボス
５１ ＵＳＢ基板
６０ 衝撃吸収材

Claims (6)

1. 情報機器の側面に備えられたコネクタの少なくとも１つを利用して、前記情報機器の側面に外付けする機能拡張装置であって、
   下側筐体と上側筐体を備え、前記情報機器への取付面には開口部が設けられ、前記下側筐体には前記取付面よりも前記情報機器の底面側に延長された延長部が設けられた筐体と、
   前記筐体内に設置される躯体と、
   前記躯体に対して遊動可能に取り付けられる回路基板と、
   接続端が前記開口部から突出した状態で前記回路基板に実装され、前記機能拡張装置の前記情報機器の側面への外付け時に前記コネクタに接続する機能拡張装置側コネクタと、
   前記回路基板に実装され、機能部が前記上側筐体から露出する機能部品とを備え、
   前記延長部には、前記情報機器の底面に予め形成されている固定穴に対応する位置に、固定部材の挿通孔が設けられており、
   前記筐体は、前記機能拡張装置側コネクタが前記コネクタに接続された状態で、前記延長部に設けられた前記挿通孔が前記固定穴に対向し、固定部材を前記挿通孔を挿通させて前記固定穴に取り付けることによって前記底面に固定される情報機器の機能拡張装置。
2. 前記躯体は前記下側筐体に衝撃吸収部材を介して設置されている請求項１に記載の情報機器の機能拡張装置。
3. 前記コネクタがＵＳＢ雌コネクタであり、前記機能拡張装置側コネクタがＵＳＢ雄コネクタである請求項１又は２に記載の情報機器の機能拡張装置。
4. 前記躯体が金属ホルダであり、前記回路基板はその取付孔が、前記金属ホルダに突設された段付きボスの先端部に、上下方向及び左右方向に僅かな隙間を有する状態で保持される請求項３に記載の情報機器の機能拡張装置。
5. 前記金属ホルダの前記取付面側の面は前記開口部の内側に位置し、この面には前記ＵＳＢ雄コネクタの接続端を挿通する貫通孔が設けられており、前記貫通孔の周囲には前記ＵＳＢ雌コネクタの周囲に設けられた凹部に嵌合する突起部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の情報機器の機能拡張装置。
6. 前記機能拡張装置には２つの前記ＵＳＢ雄コネクタがあって、それぞれ独立した回路基板に実装されており、
   前記筐体の前記取付面以外の１つの側面には増設ＵＳＢ雌コネクタが設けられており、
   前記回路基板の一方は前記機能部品に接続され、他方は前記増設ＵＳＢ雌コネクタに接続されている請求項３から５の何れか１項に記載の情報機器の機能拡張装置。

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