CN101790824A - 用于旋转接口的弹簧加载式接触件 - Google Patents

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CN101790824A CN200880101971A CN200880101971A CN101790824A CN 101790824 A CN101790824 A CN 101790824A CN 200880101971 A CN200880101971 A CN 200880101971A CN 200880101971 A CN200880101971 A CN 200880101971A CN 101790824 A CN101790824 A CN 101790824A
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纳文·K·帕特勒
威廉·D·尔文
基思·E·米勒
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    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection

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  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)

Abstract

一种与连接器组件中的旋转接口一起使用的电接触构件(60，80)。电接触构件包括适合于接收电线的下部(72，92)；和连接到下部上或与下部一体形成的横向可偏转的上部。上部还包括第一横向延伸臂和第二横向延伸臂，所述第一横向延伸臂具有在其尖端处形成的第一接触点(64，84)，所述第二横向延伸臂具有在其尖端处形成的第二接触点(70，90)。

Description

用于旋转接口的弹簧加载式接触件
技术领域
本发明通常涉及与电子设备一起使用的电连接器和接触件，更具体地涉及在特定的连接器组件中存在的与旋转接口或其它有挑战性的接口一起使用的电接触构件。
背景技术
为了将系统或装置部件连接到另一部件上的目的，诸如外科系统和装置的特定电子设备经常利用连接器组件。依赖于连接器组件和它的多种部件的设计，建立和保持可靠的电连接可能是有挑战性的。如果在连接器组件中使用的接触件必须在所述组件中移动或行进任何相当大的距离，包括旋转接口或其它的独特地制定形状或配置的机械或电接口的连接器组件，可能经历间歇的或不充分的电连接。虽然弹簧探针和其它的类似的现有技术装置可以提供部分的或暂时的方案，但是这些装置可能最终证明用在这样的连接器组件中是不充分的。因此，对接触件具有持续的需要，该接触件在被包含在包括独特的连接配置或几何构型的连接器组件中时能够提供一致的且可靠的性能。
发明内容
下文提供了本发明的示例性实施例的概要。这个概要不是一个广泛性的评述，且该概要并非旨在确定本发明的关键或决定性的方面或元件，也不是旨在描述其范围。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于连接器组件中的旋转接口的电接触系统。该电接触系统包括：(a)第一连接器组件外壳，其中所述第一外壳还包括安装在其中的第一导电环和设置在所述第一接触环中的第二导电环；(b)与所述第一外壳可连接的第二连接器组件外壳，其中，所述第二外壳适合于接收至少两个电接触构件；(c)安装在所述第二外壳中的第一大致Y形的电接触构件，其中，所述第一接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，所述上部包括至少两个接触点，和其中当所述外壳部分彼此连接时所述接触点中的每一个与所述第一导电环的一部分物理和电接触；和(d)安装在所述第二外壳中的第二大致Y形的电接触构件，其中，所述第二接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，所述上部包括至少两个接触点，和其中当所述第一外壳和第二外壳彼此连接时所述接触点中的每一个与所述第二导电环的一部分物理和电接触。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于连接器组件中的旋转接口的电接触构件。每个接触件包括：(a)下部；和(b)上部，该上部被连接到下部上或与下部一体形成，其中，上部还包括：(i)第一横向延伸臂，该第一横向延伸臂具有在其尖端处形成的第一接触点；和(ii)第二横向延伸臂，该第二横向延伸臂具有在其尖端处形成的第二接触点。
在本发明的又一方面中，提供了一种制造在连接器组件中的旋转接口上的电连接的方法。该方法包括：(a)提供第一连接器组件外壳，其中所述第一外壳还包括安装在其中的第一导电环和设置在所述第一接触环中的第二导电环；(b)提供第二连接器组件外壳，其中第二外壳适合于与第一外壳连接，其中，所述第二外壳还包括：(i)安装在第二外壳中的第一大致Y形的电接触构件，其中，第一接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，上部包括至少两个接触点，和(ii)安装在第二外壳中的第二大致Y形的电接触构件，其中，所述第二接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，所述上部包括至少两个接触点，和(c)将第二外壳连接至第一外壳，使得在第一电接触件上的接触点中的每一个与第一导电环的一部分物理和电接触，和第二电接触件上的接触点中的每一个与第二导电环的一部分物理和电接触。
在阅读和理解示例性实施例的下述的详细的描述时，本发明的额外的特征和方面对于本领域的普通技术人员来说将变得清楚。如熟练的技术人员所能理解的，在不偏离本发明的范围和精神的情况下本发明是可以有另外的实施例的。因此，附图和相关联的描述在本质上被认为是说明性的且不是限制性的。
附图说明
包含在本说明书中且形成本说明书的一部分的附图，示意性地显示出本发明的一个或更多个示例性的实施例，并结合上文给出的一般描述和下文给出的详细的描述用于说明本发明的原理，其中：
图1是根据本发明的用于连接器组件中的旋转接口的电接触系统的示例性实施例的部分分解图，显示出定位在第二连接器组件外壳中的第一接触件和第二接触件。
图2是图1所示的系统的部分分解图，显示出定位在第一和第二接触件之上的外部接触环和内部接触环。
图3是图1所示的系统的俯视图，显示出定位在第二连接器组件外壳中的第一接触件和第二接触件，以及在第一连接器组件中的接触环的相对位置(仰视图)。
图4a-d是根据本发明所述的第一或外部电接触件的俯视图、顶部透视图、侧视图以及正视图，显示出接触件的上部和下部的相对位置和几何构型。
图5a-d是根据本发明所述的第二或内部电接触件的俯视图、顶部透视图、侧视图以及正视图，显示出接触件的上部和下部的相对位置和几何构型。
具体实施方式
现在参考附图对本发明的示例性实施例进行描述。贯穿详细的描述所使用的参考标记表示各种元件和结构。在其它的例子中，为了简化描述的目的，已知的结构和装置以方框图显示。虽然为了说明的目的下述的详细描述包含许多细节，但是任何一个本领域普通技术人员将理解对下述的细节的许多变形和更改在本发明的范围中。因此，在不损失所要求保护的本发明的一般性的情形下和在不对所要求保护的本发明施加限制的情形下阐明了本发明的下述的实施例。
本发明涉及与电子设备使用的电连接器和接触件。本发明的第一个一般性的实施例提供了用于连接器组件中的旋转接口的电接触系统；本发明的第二个一般性的实施例提供了与连接器组件中的旋转接口一起使用的电接触构件；和本发明的第三个一般性的实施例提供了在连接器组件中的旋转接口处制造电连接的方法。现在参考附图，更加详细地描述本发明的一个或更多个特定的实施例。
图1-4a-d和5a-d提供本发明的系统和本发明的电接触构件的示例性实施例的多个视图。图1和2提供了连接器组件10的部分分解的透视图，这个实施例中的连接器组件10包括在连接器组件部件之间的旋转接口。如在图1-3中最佳地显示的，第一连接器组件外壳20是连接器组件10的配合环部，第一连接器组件外壳20包括具有中心设置孔24的大致圆柱形主体22，螺纹部件连接器杆(未显示)典型地穿过孔24。包含在外壳20中的是彼此同心地布置的两个电接触环。电线终止于这些接触环处。内部接触环28设置在外部接触环26中(参见图2-3)。第二连接器组件外壳40是连接器组件10的接触部分，第二连接器组件外壳40包括冠部42、中心孔44、外部接触槽46、内部接触槽48、杆50以及底座52。第一和第二接触件60和80分别插入到接触槽46和48中，且在外壳20和40彼此连接时分别与外部接触环26和内部接触环28物理和电接触(即位于其上)。
参考图3和4a-d，第一或外部接触件60包括上部62和下部72。上部62被定位成垂直于下部72，且由于杆74的向前的弯曲被设定成从下部72略微向前(参考图4C)。上部62包括在弯曲臂66的末端处形成的第一接触点64和在弯曲臂68的末端处形成的第二接触点70。每个接触点64和70包括略微成圆形的表面，当外壳20和40彼此连接时该表面与外部环26直接接触。如在图4d中最优地显示的，弯曲臂66和68的末端相对于上部62的横向轴线略微向前扭曲。这一配置给上部62提供了一定程度的偏压性能或类似于弹簧的性能。随着将向下的压力施加到接触点64和70上，弯曲臂66和68略微向下弯曲，同时仍然保持与外部环26的接触。在这样的压力被减少或移除时，弯曲臂66和68再次“弹性”返回至它们的中立位置(neutral position)，同时仍然保持与外部环26的直接物理接触。以这种方式，第一接触件60允许在连接器组件的部件之间的一定程度的移动，同时保持它们之间的电接口的完整性。如在图3中最优地显示的，上部62也是弯曲的(如从其上所看到的)。与臂66和68中的扭曲相结合的这种弯曲产生了用于接触点64和70的偏转路径，该偏转路径跟随外部环26的中心线，从而允许在大致圆形图案中的偏转，而不需要上部62的几何特征与外部环26的几何构型匹配。如在图4D中最优地显示的，基底部76包括轮廓表面77和78，该轮廓表面77和78是用于将接触件保持在第二连接器组件外壳40中的保持特征。
参考图3和5a-d，第二或内部接触件80包括上部82和下部92。上部82被定位成垂直于下部92，且由于杆94的向前的弯曲被设定成从下部92略微向前(参考图5C)。上部82包括在弯曲臂86的末端处形成的第一接触点84和在弯曲臂88的末端处形成的第二接触点90。每个接触点84和90包括略微成圆形的表面，当外壳20和40彼此连接时该表面与内部环28直接接触。如在图5d中最优地显示的，弯曲臂86和88的末端相对于上部82的横向轴线略微向前扭曲。这一配置给上部82提供了一定程度的偏压性能或类似于弹簧的性能。随着将向下的压力施加到接触点84和90上，弯曲臂86和88略微向下弯曲，同时仍然保持与内部环28的接触。在这样的压力被减少或移除时，弯曲臂86和88再次“弹性”返回至它们的中立位置，同时仍然保持与内部环28的直接物理接触。以这种方式，第二接触件80允许在连接器组件的部件之间的一定程度的移动，同时保持它们之间的电接口的完整性。如在图3中最优地显示的，上部82也是弯曲的(如从其上所看到的)。与臂86和88中的扭曲相结合的这种弯曲产生了用于接触点84和90的偏转路径，该偏转路径跟随内部环28的中心线，从而允许在大致圆形图案中的偏转，而不需要上部82的几何特征与内部环28的几何构型匹配。如在图5D中最优地显示的，基底部96包括轮廓表面97和98，该轮廓表面97和98是用于将接触件保持在第二连接器组件外壳40中的保持特征。如在图4D和5D中显示的，基底76典型地比基底96宽。
在一个示例性应用中，本发明的弹簧加载的Y形电接触件可以用于将手柄或基底部分连接至医学或外科程序所使用的功能性或操作性的部分上。这种性质的系统典型地包括配合环连接器，该配合环连接器必须与另一连接器进行充足的电接触，该另一连接器与配合环连接器轴向地对齐。本发明的Y形接触件可以在垂直于轴线的方向上容许两个连接器之间的距离上的相当大量的变化，并且允许连接器之间的旋转，同时仍然保持它们之间的一致的电连接。每个Y形接触件的上部偏转以允许上部的末端上的接触点跟随配合环的形状，而不管偏转的量。在一个例子中，在接触件所经历的偏转是0.050英寸和配合环的宽度仅是0.014英寸时，保持电接触。所描述的在每个接触构件上的“扭曲”便于保持电接触。
虽然通过本发明的示例性的实施例的描述来说明本发明，且虽然在特定细节上对实施例进行了描述，但是申请人的意图不是将随附的权利要求限制或以任何方式限制成这样的细节。对本领域的技术人员来说，额外的优点和修改将是易于明白的。因此，在更宽广的方面中本发明不是被限制成任何特定的细节、代表性的装置和方法和/或显示出的和被描述的说明性例子。因此，在不偏离申请人的总体发明性构思的精神或范围的情形下，可以从这样的细节中做出偏离。

Claims (13)

1.一种用于连接器组件中的旋转接口的电接触系统，其包括：
(a)第一连接器组件外壳，其中所述第一外壳还包括安装在其中的第一导电环和设置在所述第一接触环中的第二导电环；
(b)与所述第一外壳可连接的第二连接器组件外壳，其中，所述第二外壳适合于接收至少两个电接触构件；
(c)安装在所述第二外壳中的第一大致Y形的电接触构件，其中，所述第一接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，所述上部包括至少两个接触点，和其中当所述外壳部分彼此连接时所述接触点中的每一个与所述第一导电环的一部分物理和电接触；和
(d)安装在所述第二外壳中的第二大致Y形的电接触构件，其中，所述第二接触构件包括连接至上部上或与上部一体地形成的下部，其中，所述上部包括至少两个接触点，和其中当所述第一外壳和第二外壳彼此连接时所述接触点中的每一个与所述第二导电环的一部分物理和电接触。
2.根据权利要求1所述的电接触系统，还包括终止于所述导电环中的每一个的一长度的导电线。
3.根据权利要求1所述的电接触系统，还包括终止于所述大致Y形接触构件中的每一个的所述下部的一长度的导电线。
4.根据权利要求1所述的电接触系统，其中，所述第一连接器组件外壳和第二连接器组件外壳彼此相对地轴向地旋转。
5.根据权利要求1所述的电接触系统，其中，每个大致Y形的接触构件的所述上部与其下部偏移开且大致垂直于其下部。
6.根据权利要求1所述的电接触系统，其中，每个大致Y形的电接触构件的顶部在圆形路径中至少是部分可偏转的。
7.一种用于连接器组件中的旋转接口的电接触构件，其包括：
(a)下部；和
(b)上部，该上部连接到所述下部上或与所述下部一体形成，其中，所述上部还包括：
(i)第一横向延伸臂，该第一横向延伸臂具有在其尖端处形成的第一接触点；和
(ii)第二横向延伸臂，该第二横向延伸臂具有在其尖端处形成的第二接触点。
8.根据权利要求7所述的电接触构件，其中所述接触构件是大致Y形的，且其中所述第一延伸臂沿与所述第二延伸臂相反的方向远离所述接触构件的下部延伸。
9.根据权利要求7所述的电接触构件，其中所述第一延伸臂和第二延伸臂是横向地可偏转的。
10.根据权利要求7所述的电接触构件，其中每一接触构件的上部与其下部偏移开且大致垂直于其下部。
11.根据权利要求7所述的电接触构件，其中所述接触构件的下部适合于接收电线的终端。
12.根据权利要求7所述的电接触构件，其中，每个电接触构件的上部被配置成弧形，用于允许所述接触点在两个分离的点处物理地接触环结构。
13.根据权利要求7所述的电接触构件，其中，所述电接触构件由单件的导电材料形成。
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