CN107039848B - 防止端子之间的不期望接触 - Google Patents

Abstract

本发明题为“防止端子之间的不期望接触”。本发明提供了设备和方法，包括具有凸形连接器主体的设备，所述凸形连接器主体包括至少一个配对表面并且被成形为限定中空芯。多个导电凸形连接器端子耦合至所述凸形连接器主体的所述配对表面。纵向插件被配置成通过在所述中空芯内部移动来径向向外推动所述凸形连接器端子。本发明还描述了其它实施方案。

Description

防止端子之间的不期望接触

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及标题为“Connectors having three-dimensional surfaces”的美国专利申请，代理人案卷号1002-1375，该专利申请与本申请提交于同一天。

技术领域

本发明涉及例如用于在医疗应用中使用的电连接器。

背景技术

在一些专利申请中，在导管的远侧端部处具有多个电极的导管用于感测和/或消融心脏组织。在此类应用中，需要提供足够的接线以便在导管的近侧端部和远侧端部之间传送电信号。

授予Morlesin的US 2001/0055906描述了适于与设备站的“衬套”的接收连接器电互连的柔性介质电压互连，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述互连包括导电芯，该导电芯包含金属导体，在该金属导体的每一端部具有适于与衬套的接收连接器配对的电连接器；以及柔性管，该柔性管具有至少一个弹性体材料绝缘层并覆盖整个导电芯。管的弹性体材料优选地为乙烯、丙烯和二烯[EPDM]的合成三元共聚物，以增大整体的柔韧性。在该方法中，管在金属芯上扩展，该金属芯的端部具有与管的凹槽配对的锁定环，以防止芯相对于管的相对移动。

授予Gobron的US 2007/0167089描述了一种电连接器，该电连接器用于在平坦的单迹线或多迹线刚性和/或柔性印刷电路和单独的电子器件单元之间提供不透水的电连接，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述电连接器包括塞，该塞具有一个或多个钥匙孔形状的狭槽，这些狭槽用于以机械方式固定电路的一条或多条迹线与单独电子器件单元主体上的一个或多个固定引脚之间的连接。塞被置于一个或多个引脚上方，使得引脚向上插入通过狭槽的较宽部分，并且通过推动或牵拉操作，引脚滑入狭槽的较窄部分，使得引脚锁定到位。然后将导电迹线固定以与单独电子器件设备的电接触件接触。

授予Yatskov的美国专利6,641,406描述了一种用于高密度电路应用的柔性连接器，该柔性连接器包括多层柔性基底，在该基底上以特定应用所需的密度形成多个接触焊盘，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述密度可超出每平方英寸两百个接触焊盘。在另一设备即电路板的表面上形成相似尺寸和构造的接触焊盘，并进行准备以将连接器的接触焊盘与电路板的那些接触焊盘对齐。在连接器的接触焊盘的表面上形成微焊盘，使得当连接器与电路板接触并且施加了足够的压力时，微焊盘与电路板的焊盘进行实际电接触。由于接触的总表面积，即微焊盘表面积的总和是连接器总面积的一小部分，在电接触接合部处提供了较大压力，甚至在对连接器整体提供的压力较低时也是如此。

美国专利4,714,437描述了一种可分离的电连接器，该电连接器用于多个可轴向连接的圆柱形电端子，这些圆柱形电端子能够耦合至绝缘电线的螺纹并且在每个端子上具有环形外部凹陷，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述连接器包括伸长的、刚性的、大致管状的非导电构件，该构件具有沿轴向贯穿延伸的多个孔以及多个外侧斜坡保持基台，这些基台在管状构件的径向外侧部分的至少一个内表面上与管状构件整体形成。在位于管状构件内的中心基体上包括多个轴向延伸的末端导向指状物。垫片接合中心基体，以使末端导向指状物在斜坡保持基台的方向上移位，使得端子将牢固地保持在连接器组件中。

美国专利8,162,683描述了一种微型电连接器，该微型电连接器包括位于凹形连接器的导电连接器块内但未物理地固定到该导电连接器块的浮动且可垂直取向的弹簧触点，其中当凸形连接器插入凹形连接器中以在凸形连接器的凸型触点与凹形连接器的连接器块之间提供导电路径时，弹簧触点和连接器块被设计成使得弹簧触点垂直取向并向外扩展，该专利的公开内容以引用方式并入本文。

美国专利7,934,954在一个示例性实施方案中描述了一种用于端接同轴电缆的同轴电缆连接器，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述同轴电缆包括内导体、绝缘层、外导体和夹套。同轴电缆连接器包括内部连接器结构、外部连接器结构和导电销。外部连接器结构与内部连接器结构协作以限定圆柱形间隙，该圆柱形间隙被配置成能够接收直径增大的外部导体圆柱形部分。外部连接器结构被配置成围绕直径增大的圆柱形部分夹紧，以便在外部连接器结构与内部连接器结构之间径向压缩直径增大的圆柱形部分。导电销被配置成用于使内导体变形。

美国专利7,527,512描述了用于电缆连接器内的展开接触，以形成与同轴电缆的中空中心导体之间的稳固连接，该连接包括两个部件，即销和导向装置，该专利的公开内容以引用方式并入本文。所述销包括多个狭槽，这些狭槽形成多个指状物，而导向装置包括多个突片，这些突片装配到多个狭槽中。指状物的端部包括倾斜部分，该倾斜部分与导向装置的倾斜部分相互作用。在对着导向装置推动销时，由于指状物的倾斜部分对着导向装置的倾斜部分滑动，指状物被向外推。在端部被向外推之前，销/导向装置的组合可方便地在中空中心导体中滑入和滑出，但是当指状物被向外推时，指状物与中空中心导体的内壁之间形成牢固的过盈配合。

发明内容

根据本发明的一些实施方案，提供了包括连接器的设备。连接器包括连接器主体，该连接器主体包括至少一个配对表面，该配对表面具有第一纵向端部以及比第一纵向端部窄的第二纵向端部。多个导电端子耦合至连接器主体的配对表面。

在一些实施方案中，配对表面是连接器主体的内表面，使得连接器主体为凹形连接器主体。

在一些实施方案中，凹形连接器主体被成形为限定至少一个突出部，该突出部从凹形连接器主体的第二纵向端部朝向凹形连接器主体的第一纵向端部突起，该突出部未处于凹形连接器主体的横向中心处。

在一些实施方案中，突出部不与凹形连接器主体的内表面接触。

在一些实施方案中，设备还包括：

覆盖连接器主体的内表面的电绝缘材料层，该电绝缘材料层被成形为限定多个孔，这些孔被定位成使得孔中的每一个与导电端子中的相应一个对齐；并且

多个电导体分别设置在孔中。

在一些实施方案中，配对表面是连接器主体的外表面，使得连接器主体为凸形连接器主体，并且端子为凸形连接器端子。

在一些实施方案中，凸形连接器主体的第二纵向端部被成形为限定至少一个孔，该孔未处于凸形连接器主体的横向中心处。

在一些实施方案中，孔被凸形连接器主体的第二纵向端部完全包围。

在一些实施方案中，设备还包括凹形连接器，该凹形连接器包括：

被成形为贴合地接收凸形连接器主体和凸形连接器端子的凹形连接器主体；以及

耦合至凹形连接器主体的内表面的多个导电凹形连接器端子，这些凹形连接器端子的每一个被定位成在凸形连接器端子位于凹形连接器内部时与凸形连接器端子中的相应一个接触。

在一些实施方案中，端子包括多个引脚。

在一些实施方案中，端子包括多个插座。

在一些实施方案中，端子是耦合至配对表面的一个或多个印刷电路板(PCB)的端子。

在一些实施方案中，PCB在至少一对端子之间包括与端子对齐平的间隔元件。

在一些实施方案中，配对表面为锥形。

在一些实施方案中，导电端子包括100-500个端子。

在一些实施方案中，导电端子包括500-700个端子。

在一些实施方案中，设备还包括位于连接器主体的至少一部分与端子之间的可压缩材料层。

在一些实施方案中，材料层包含选自聚酯、微孔氨基甲酸酯和有机硅的材料。

在一些实施方案中，材料层被重叠注塑到连接器主体上。

在一些实施方案中，设备被成形为限定一个或多个脊，这些脊被构造用于通过接收互补连接器的一个或多个紧固件来促进设备紧固到配对位置中的互补连接器。

在一些实施方案中，设备还包括一个或多个紧固件，这些紧固件被配置成将设备紧固至配对位置中的互补连接器。

在一些实施方案中，紧固件包括一个或多个突片。

在一些实施方案中，紧固件包括一个或多个磁体。

在一些实施方案中，设备还包括导管、被设置在导管近侧端部的连接器主体。

在一些实施方案中，连接器主体被设置在导管内部。

在一些实施方案中，导管包括位于其远侧端部处的多个电极，在导管远侧端部处的电极中的每一个连接至端子中的相应一个。

在一些实施方案中，设备还包括：

电绝缘连接器护套，该连接器护套被成形为限定多个孔，所述孔被定位成使得当连接器主体和连接器护套中的一个位于连接器主体和连接器护套中的另外一个的内部时，所述孔中的每一个与导电端子中的相应一个对齐；并且

多个电导体分别设置在孔中。

在一些实施方案中，多个电导体包括多个导电球。

根据本发明的一些实施方案还提供了一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述凸形连接器包括多个导电凸形连接器端子，所述凹形连接器包括多个导电凹形连接器端子。该方法包括提供电绝缘连接器护套，该连接器护套被成形为限定多个孔、多个电导体，这些电导体分别设置在孔中。通过将凸形连接器的连接器主体插入连接器护套，电导体被推向凹形连接器端子，直至电导体中的每一个与凸形连接器端子中的相应一个以及凹形连接器端子中的相应一个接触。

在一些实施方案中，该方法还包括在将连接器主体插入连接器护套之前，将连接器护套插入凹形连接器中。

根据本发明的一些实施方案，还提供了一种连接器。该连接器包括连接器主体，该连接器主体具有第一纵向端部和第二纵向端部。连接器还包括在连接器主体的第一纵向端部与第二纵向端部之间耦合至连接器主体的可压缩材料层，以及耦合至材料层的多个导电端子。

根据本发明的一些实施方案，还提供了一种制造方法。该方法包括提供连接器主体，该连接器主体包括至少一个配对表面，该配对表面具有第一纵向端部以及比第一纵向端部窄的第二纵向端部；并将多个导电端子耦合至配对表面。

根据本发明的一些实施方案，还提供了一种连接器。连接器包括连接器主体，该连接器主体包括至少一个配对表面，该配对表面的至少一部分相对于连接器主体的中心纵向轴线以斜角取向。多个导电端子耦合至连接器主体的配对表面。

根据本发明的一些实施方案，还提供了连接器设备。该设备包括凸形连接器主体，该凸形连接器主体包括至少一个配对表面并且被成形为限定中空芯。多个导电凸形连接器端子耦合至凸形连接器主体的配对表面。纵向插件被配置成通过在中空芯内部移动而径向向外推动凸形连接器端子。

在一些实施方案中，凸形连接器端子以纵向和周向布置耦合至凸形连接器主体的配对表面。

在一些实施方案中，纵向插件被配置成通过在中空芯内部朝远侧移动来推动凸形连接器端子。

在一些实施方案中，中空芯的远侧端部比中空芯的近侧端部窄。

在一些实施方案中，纵向插件的远侧端部比纵向插件的近侧端部窄。

在一些实施方案中，纵向插件的外表面为锥体形。

在一些实施方案中，纵向插件的外表面为锥形。

在一些实施方案中，纵向插件被配置成通过相对于中空芯旋转来推动凸形连接器端子。

在一些实施方案中，纵向插件为多边形棱柱形。

在一些实施方案中，设备还包括凹形连接器，该凹形连接器被配置成配对地接收凸形连接器主体。

在一些实施方案中，凹形连接器包括纵向突出部，并且插件被成形为限定中空插件芯，该中空插件芯被成形为贴合地接收突出部。

在一些实施方案中，凸形连接器主体可插入凹形连接器中，使得在凸形连接器端子中的每一个与其最近的凹形连接器端子之间存在至少1mm的间隙。

在一些实施方案中，配对表面为多边形棱柱形。

在一些实施方案中，配对表面为圆柱形。

在一些实施方案中，配对表面包含弹性材料，该弹性材料被配置成通过周向展开来促进推动凸形连接器端子。

根据本发明的一些实施方案还提供了一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述凸形连接器包括同时纵向和周向布置的多个导电凸形连接器端子，所述凹形连接器包括同时纵向和周向布置的多个导电凹形连接器端子。凸形连接器插入凹形连接器中，使得凸形连接器端子中没有一个与凹形连接器端子中的任何一个接触。随后，凸形连接器端子中的每一个与凹形连接器端子中的相应一个接触。

在一些实施方案中，将凸形连接器插入凹形连接器中包括将凸形连接器完全插入凹形连接器中。

在一些实施方案中，使凸形连接器端子中的每一个与凹形连接器端子中的相应一个接触包括通过将凸形连接器和凹形连接器相对于彼此旋转，使凸形连接器端子中的每一个与凹形连接器端子中的相应一个接触。

根据本发明的一些实施方案，还提供了连接器设备。该设备包括凸形连接器主体，该凸形连接器主体包括至少一个配对表面，以及耦合至凸形连接器主体的配对表面的多个导电凸形连接器端子，该凸形连接器端子可相对于凸形连接器主体径向移动。

在一些实施方案中，凸形连接器端子借助可压缩的方式相对于凸形连接器主体是可径向移动的。

在一些实施方案中，凸形连接器端子以纵向和周向布置耦合至凸形连接器主体的配对表面。

在一些实施方案中，设备还包括凹形连接器，该凹形连接器包括耦合至凹形连接器内表面的多个导电凹形连接器端子，该凹形连接器被配置成配对地接收凸形连接器主体。

在一些实施方案中，凹形连接器的内表面包括多个电绝缘突出部，所述电绝缘突出部在凹形连接器端子之间纵向分离。

结合附图阅读本发明实施方案的以下详细说明，将更全面地理解本发明，其中：

附图说明

图1至图3为根据本发明的一些实施方案的凸形连接器和凹形连接器的示意图；

图4是根据本发明的一些实施方案的PCB的示意图；并且

图5、图6A至图6B、图7A至图7B和图8A至图8B是根据本发明的一些实施方案的连接器的示意图，这些连接器有利于防止端子之间的不期望接触。

具体实施方式

概述

在远侧端部具有多个电极的导管通常需要在导管的近侧端部处端接相应连接器的多根连接线。一些导管(例如“篮式”导管)可具有100个以上的电极，以及相应的相对较大数目的连接线。

一种可行方式是让线在导管近侧端部处的凹形连接器中以单维、二维直线插座布置方式端接，这些插座与相应的凸形连接器的引脚配对(或反之亦然)。然而，为了接收所需的大量引脚和插座，在两个维度中的一个或两个中，凸形连接器和凹形连接器可能需要不期望地大。尽管可致密地包络引脚和插座，但这样的解决方案可能较为昂贵。

本发明的实施方案通过提供锥形或其它合适形状的连接器来接收大量连接线。在连接器的纵向端部之间，多个导电连接端子耦合至连接器的至少一个配对表面。例如，对于凹形连接器，端子耦合至连接器的内表面。这种构造有利地利用连接器的第三纵向维度，在上述单维、二维直线布置方式中未利用该维度。因此，可将相对较大数量的端子耦合至连接器，而不在任何维度上过度增加连接器的长度，并且无需过于致密地包络端子。例如，在一些实施方案中，连接器可包括多于100个(例如，100-500)或甚至多于500(例如，500-700)个端子。

在一些实施方案中，柔性印刷电路板(PCB)耦合至连接器的配对表面，并且PCB上的端子用作连接端子。在一些实施方案中，可压缩材料层耦合至PCB下方的连接器主体。可压缩材料层将PCB远离连接器并朝向互补连接器推动，从而改进相应端子组之间的接触。

本文所述的一些连接器被配置成在凸形连接器插入凹形连接器的过程中，在很大程度上防止端子之间的任何不期望接触。例如，在一些实施方案中，电绝缘连接器护套抑制端子之间的接触，直至凸形连接器完全插入凹形连接器(并相对于该凹形连接器正确取向)。在其它实施方案中，连接器的形状和/或尺寸被设定成允许凸形连接器完全插入凹形连接器中，而在端子之间没有任何接触。仅在凸形连接器完全插入之后，凸形连接器的端子与凹形连接器的端子接触。

设备描述

首先参见图1，该图是根据本发明的一些实施方案的凸形连接器20和凹形连接器22的示意图。

连接器中的每一个包括连接器主体26，该连接器主体包括至少一个配对表面34，该配对表面具有第一纵向端部28以及比第一纵向端部28窄的第二纵向端部30。例如，如图1所示，表面34可为锥形，即被成形为限定锥的至少一部分。对于连接器中的每一个，在连接器主体的第一纵向端部与第二纵向端部之间，多个导电端子36耦合至表面34。连接器主体的相应形状是互补的，使得凹形连接器主体被成形为贴合地接收凸形连接器。

相应的表面34在本文中称为“配对表面”，因为连接器通过使配对表面中的一个上的端子与配对表面中的另外一个上的端子接触而彼此配对。连接器22在本文中称为凹形连接器，因为连接器22的端子耦合至连接器22的主体的内表面；换句话讲，连接器22的配对表面是连接器的内表面。相反地，连接器20在本文中称为凸形连接器，因为连接器20的端子耦合至连接器20的主体的外表面；换句话讲，连接器20的配对表面是连接器的外表面。凹形连接器端子中的每一个被定位成当凸形连接器位于凹形连接器内部时与凸形连接器端子中的相应一个接触。

需注意，本发明的范围包括连接器主体，除了图1所示的锥形，所述连接器主体包括具有任何合适形状的配对表面。一般来讲，合适的形状是指：(i)该形状的纵向端部中的一个比纵向端部中的另一个窄，和/或(ii)该形状相对于连接器主体的中心纵向轴线32以斜角取向。特性(i)和(ii)有助于凹形连接器主体贴合地接收凸形连接器，以及/或者提供表面积的三个维度，在这些维度上可设置连接端子。例如，在一些实施方案中，连接器主体的一部分可被成形为限定锥体的至少一部分(例如，三棱锥、诸如正四棱锥的矩形锥、或具有任何其它类型合适多边形底部的锥体)，使得连接器主体的中心纵向轴线在锥体的底部与顶点之间行进。在此类实施方案中，端子可在底部与顶点之间耦合至锥体的一个或多个表面，使得锥体的一个或多个表面限定连接器主体的一个或多个配对表面。

(在本公开的权利要求和说明书的上下文中，术语“纵向”是指穿过所讨论的元件的近侧端部与远侧端部之间的方向。例如，对于本文所述的凸形连接器，连接器的远侧端部是在配对时首先进入凹形连接器的连接器端部，并且连接器的相对近侧端部可被描述为与远侧端部在纵向上分离。元件的“中心纵向轴线”是元件的横截面部分的所有质心组，所述横截面部分横向于纵向方向。术语“径向”是指朝向或远离中心纵向轴线的方向，该方向垂直于中心纵向轴线。)

通常，端子36属于一个(如图1所示)或多个耦合至表面34的PCB38。PCB 38通常相对柔韧，使得其适形于连接器主体的配对表面。PCB 38可被成形为限定端子，或者该端子可附接(例如焊接)至PCB。在另选的实施方案中，端子不属于PCB。例如，在一些实施方案中，端子被涂漆或者被3D打印到连接器主体的配对表面上。

在一些实施方案中，连接器中的至少一个包括位于连接器主体的至少一部分与端子之间的可压缩材料层50。层50提供推力，该推力促进互补端子组之间的接触。层50可包含例如聚酯、诸如PORON(R)微孔氨基甲酸酯泡沫的微孔氨基甲酸酯、或者有机硅。层50通常被重叠注塑到连接器主体上。

现在另外参见图2，该图是根据本发明的一些实施方案的处于配对位置的凸形连接器20和凹形连接器22的示意图。如图2所示，在一些实施方案中，凹形连接器22设置在导管24的近侧端部处，诸如位于或部分位于导管24内。如上所述，导管24可包括位于其远侧端部处的多个电极(未示出)，这些电极中的每一个连接至凹形连接器上的端子。例如，电极中的每一个可连接至端子中的相应一个。或者，一个或多个端子可通过例如复用技术由多个电极“共享”。

凸形连接器上的端子中的每一个可连接至例如设置在导管远侧的控制台内的例如射频发生器(用于消融)和/或心电图监视器。

在另选的实施方案中，凸形连接器设置在导管的近侧端部处，诸如位于或部分位于导管内部，并且凹形连接器设置在导管外部。

在一些实施方案中，凹形连接器主体被成形为限定至少一个突出部，该突出部从凹形连接器主体的第二纵向端部30朝向凹形连接器主体的第一纵向端部28突起。例如，图1示出第一突出部40，该突出部不接触凹形连接器主体的内表面(即，端子所耦合的配对表面)；以及第二突出部42，该突出部接触内表面。在此类实施方案中，凸形连接器的第二纵向端部30被成形为限定至少一个互补孔。例如，图1示出接收第一突出部40的第一孔44，以及接收第二突出部42的第二孔46。(第一孔44由凸形连接器主体的第二纵向端部完全包围，而第二孔46则未被完全包围。)

第一突出部未位于凹形连接器主体的横向中心处(并且同样，第一孔未位于凸形连接器主体的横向中心处)。因此，第一突出部和第一孔“破坏连接器的对称性”，使得仅可能有一个配对位置。换句话讲，第一突出部和第一孔有助于连接器对齐，使得每个凸形连接器端子与相应的凹形连接器端子接触。此外，第一突出部40有助于防止手指意外触及凹形连接器端子中的一个。

第二突出部42和第二孔46有助于在连接器彼此配对时防止不期望的连接器“抖动”(并且因此造成端子之间的不期望接触)。第二突出部42和第二孔46还提供连接器之间的正确对齐，如以上针对第一突出部和第一孔所述。在一些实施方案中，第二突出部42和第二孔46还用作“键”，防止错误的连接器对彼此配对。

现在另外参见图3，该图是根据本发明的一些实施方案的凸形连接器20和凹形连接器22的示意图。(为简单起见，图3省略了某些细节，诸如图1所示的PCB和端子。)

在一些实施方案中，连接器中的至少一个还包括一个或多个紧固件52，这些紧固件在配对位置将连接器紧固至互补连接器。例如，如图1至图3所示，连接器中的一个(例如，凸形连接器)可包括突片56。在此类实施方案中，其它连接器可被成形为限定一个或多个脊54，这些脊接收紧固件。另选地或除此之外，连接器中的至少一个可包括磁体58。例如，如图3所示，连接器中的每一个可包括相应的磁体58。互补磁体彼此吸引，从而在配对位置将连接器彼此紧固。

现在参见图4，其为根据本发明的一些实施方案的PCB 38的示意图。在一些实施方案中，PCB中的至少一个在至少一对相邻端子之间包括间隔元件48(也示出于图1中)，该间隔元件与端子对齐平，即间隔元件从PCB上突起的距离与端子相同。(通常，如图4所示，在每对相邻端子之间存在相应的间隔元件。)间隔元件48促进连接器彼此配对，方法是填充端子之间的空间，否则该空间可能“截留”互补连接器的端子。在图4所示的具体实施方案中，与端子相对的PCB 38的端部包括连接元件60，所述连接元件促进端子与通向电极的连接线的连接，或促进端子与通向射频发生器、心电图监视器和/或在导管近侧端部处的其它设备的连接线的连接。

在一些实施方案中，连接器中的一个上的至少一些端子为引脚，并且连接器中的另外一个上的至少一些端子是插座，这些插座被成形用于接收引脚。

现在参见图5至图8，这些图是根据本发明的一些实施方案的连接器的示意图，所述连接器有利于在凸形连接器和凹形连接器彼此插入的过程中防止端子之间的不期望接触。一般来讲，图5至图8所示的实施方案可与任何相关设备或上述技术组合。例如，紧固件52(图1至图3)可用于图5至图8所示的实施方案。

首先参见图5，该图示出了电绝缘连接器护套62。如下文所述，通过在凸形连接器主体与凹形连接器主体的内表面之间插置连接器护套62，有利于防止端子之间的不期望接触。尽管图5示出与先前所述的锥形连接器一起使用的连接器护套62，需注意，连接器护套可与具有任何合适形状的连接器一起使用。

如图5所示，在一些实施方案中，连接器护套62耦合至凸形连接器主体26a。(在此类实施方案中，尽管凸形连接器主体和连接器护套耦合在一起，但它们通常可相对于彼此纵向移动，使得凸形连接器主体可插入连接器护套并从连接器护套至少部分地抽出。)在其它实施方案中(未示出)，连接器护套耦合至凹形连接器主体，使得连接器护套设置在凹形连接器主体的内部。在另一些实施方案中，连接器护套62未耦合至连接器主体中的任一个，而是在两个连接器配对之前放置在凸形连接器主体的上方或放置在凹形连接器主体内部。

如图5所示，连接器护套被成形为限定多个孔66。孔66被定位成使得(i)当凸形连接器的连接器主体26a位于连接器护套内部时，所述孔中的每一个与凸形连接器的端子36a中的相应一个对齐，并且(ii)当连接器护套位于凹形连接器的连接器主体26b的内部时，所述孔中的每一个与凹形连接器的端子36b中的相应一个对齐。多个电导体64诸如图中所示的导电(例如金属)球分别设置在孔中，即相应的电导体64设置在孔中的每一个中。

图5示出在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方式。在步骤A中，将连接器护套插入凹形连接器主体中，再将凸形连接器主体完全插入连接器护套。(如上所述，在另选实施方案中，连接器护套耦合至凹形连接器主体，使得在建立电气连接的每个实例之前可能无需将连接器护套插入凹形连接器主体。)随后，在步骤B中，将凸形连接器主体进一步插入连接器护套。随着凸形连接器端子36a与电导体64接触(步骤C)，凸形连接器端子朝向凹形连接器端子36b推动电导体，直至电导体中的每一个与凸形连接器端子中的相应一个以及凹形连接器端子中的相应一个接触(步骤D)。由于电导体仅在接近凸形连接器插入操作结束时(在步骤C和D)与端子接触，在此时凸形连接器端子和凹形连接器端子相对于彼此正确对齐，在很大程度上避免了(例如，完全避免)端子之间的不期望接触。

在一些实施方案中(未示出)，护套是凹形连接器的完全整合部分。在此类实施方案中，凹形连接器包括电绝缘材料层，该电绝缘材料层覆盖凹形连接器主体的内表面并且被成形为限定多个孔，在所述孔内设置有电导体。

图6A至图6B、图7A至图7B和图8A至图8B示出了其中连接器被配置成在两个单独步骤中彼此配对的实施方案。在第一个步骤中，将凸形连接器插入(通常，完全插入)凹形连接器中。由于连接器的结构(如下文所述)，插入期间在端子之间很少有机会或没有机会发生接触。随后，在第二个配对步骤中，凸形连接器端子与凹形连接器端子接触。

在图6A至图6B和图7A至图7B中，连接器之间尺寸上的径向差异有利于防止插入期间端子之间发生不期望的接触。具体而言，凸形连接器主体在径向上相对于凹形连接器的内表面足够小，使得在将凸形连接器主体插入凹形连接器中时，两个连接器被间隙分隔开。在插入后，凸形连接器主体在径向上展开，从而朝向凹形连接器端子推动凸形连接器端子，直至形成接触。

首先参见图6A至图6B。图6A示出了连接器的侧视图，而图6B示出了连接器的平行顶视图。

如本文中其它实施方案所述，在图6A至图6B所示的实施方案中，多个导电凸形连接器端子36a耦合至凸形连接器主体26a的配对表面34。例如，如图所示，凸形连接器端子可在配对表面上附接至一个或多个PCB38。如其它实施方案所述，凸形连接器端子以纵向和周向布置耦合至配对表面。换句话讲，端子以纵向和周向两种布置方式布置。例如，如图6A至图6B所示，端子可以布置成多个纵向布置的周边“环”。这种布置有效地覆盖了配对表面的大部分，使得凸形连接器20可包括相对较大数量的端子。

但与上述其它实施方案不同，配对表面不一定朝向其远侧端部变窄。例如，在一些实施方案中，配对表面34不是锥形，而是多边形棱柱形(如图6A至图6B所示)或圆柱形。

在图6A至图6B所示的实施方案中，凸形连接器主体26a被成形为限定中空芯68，该中空芯通常在其远侧端部比在其近侧端部窄(即，在径向上较小)。还提供了纵向插件70。纵向插件70的形状通常与芯68的形状互补，因为(i)纵向插件的远侧端部比纵向插件的近侧端部窄，并且(ii)纵向插件的横截面形状与芯的横截面形状匹配。例如，如图6A至图6B所示，芯68可具有多边形横截面，并且纵向插件因此可互补地为锥体形。(换句话讲，纵向插件的近侧端部可被成形为限定多边形底部，并且纵向插件的每侧可被成形为限定从底部朝远侧并径向向内延伸的三角形的至少一部分。)另外，芯68可具有圆形横截面，并且纵向插件可因此互补地为锥形。(一般来讲，芯和纵向插件的形状与凸形连接器的配对表面的形状无关。)

纵向插件通常在一定程度上比芯更宽(即，在径向上较大)，使得纵向插件在插入芯后将芯展开，如下文进一步所述。

在图6A至图6B的步骤A中，将凸形连接器主体26a插入凹形连接器22。在完全插入凸形连接器主体26a时，如步骤B所描绘，凸形连接器端子中的每一个与其相应互补凹形连接器端子对齐。凸形连接器主体的宽度相对于凹形连接器的宽度足够小，使得凸形连接器端子相对不可能在插入期间接触凹形连接器端子中的任一个。例如，如步骤B所描绘，在插入凸形连接器主体时，在凸形连接器端子中的每一个与其最近的凹形连接器端子之间可能存在至少1mm的间隙W0。

在步骤B中，纵向插件在芯68内朝远侧移动(即，纵向插件进一步插入芯68)。由于纵向插件的宽度相对于芯较大，纵向插件在芯内的远侧移动将芯展开，因此径向向外朝向凹形连接器端子推动凸形连接器端子。最后(步骤C)，在完成纵向插件的插入时，在凸形连接器端子和凹形连接器端子之间形成接触，使得凸形连接器端子中的每一个与凹形连接器端子中的相应一个接触。

通常在其上设置PCB和/或端子的凸形连接器的配对表面34包含弹性材料74，该弹性材料包括例如橡胶。在此类实施方案中，纵向插件的远侧移动会拉伸(具体而言，周向展开)弹性材料，从而有利于朝向凹形连接器端子推动凸形连接器端子。(在图6B的步骤C中，弹性材料的角部以不同于其余弹性材料的方式被拖曳，以指示这些部分的弹性材料被拉伸。)

在一些实施方案中，如图6A至图6B所示，纵向插件未直接对着配对表面推动，而是推压设置在芯和配对表面之间的材料72(通常为电绝缘材料)。材料72可包括例如多个部分，在纵向插件插入芯时，这些部分随着弹性材料的展开变得彼此分离。(这些部分的分离在图6B的步骤C中示出。)

在一些实施方案中，凹形连接器包括纵向突出部78，并且纵向插件被成形为限定中空插入芯80，该插入芯被成形为贴合地接收突出部78。在此类实施方案中，如图6A的步骤A所示，在将凸形连接器主体插入凹形连接器中之前，纵向插件通常部分地插入凸形连接器主体中。随后，通过将突出部与插入芯80对齐，凸形连接器主体与凹形连接器对齐。因此，突出部78有助于防止在将凸形连接器主体插入凹形连接器中时端子之间发生不期望的接触。例如，如果(i)如图所示，突出部78位于凹形连接器的中心处，(ii)如图所示，插入芯80位于凸形连接器主体中心处，并且(iii)如上所述，凸形连接器主体的(外部)宽度小于凹形连接器的(内部)宽度，将完全防止端子之间的不期望接触。

现在参见图7A至图7B。图7A示出了连接器的侧视图，而图7B示出了连接器的平行顶视图。

在图7A至图7B所示的实施方案中，纵向插件70通过旋转内部芯68径向向外朝向凹形连接器端子推动凸形连接器端子。具体而言，在步骤A中，凸形连接器主体随着纵向插件完全插入芯68而插入凹形连接器中。如图6A至图6B所示，通过凸形连接器主体与凹形连接器的内表面相比足够窄(即，在径向上更小)，和/或利用突出部78，有利于防止端子之间的不期望接触。

在完全插入凸形连接器主体后，纵向插件在芯68内绕其纵向轴线旋转(步骤B)。如步骤C所示，纵向插件的旋转向外推动凸形连接器端子。(另选地或除此之外，要径向向外推动凸形连接器端子，凸形连接器主体可相对于纵向插件以相反方向旋转。)通常，在此类“基于旋转的”实施方案中，纵向插件为多边形棱柱形。在纵向插件旋转时，纵向插件的角部径向向外推动材料72的各部分，从而拉伸弹性材料并径向向外推动端子，如上文结合图6A至图6B所述。

一般来讲，本发明的范围包括通过纵向插件在凸形连接器中空孔内部的任何类型的移动，径向推动凸形连接器端子。相关移动类型的示例包括远侧移动(如图6A至图6B所示)、旋转(如图7A至图7B所示)以及远侧移动和旋转的组合。

现在参见图8A至图8B。图8A示出了连接器的侧视图，而图8B示出了连接器的平行顶视图。

在图8A至图8B的实施方案中，凸形连接器和凹形连接器被成形为使得两组端子在插入凸形连接器时彼此不对齐。仅在此后，在第二配对步骤期间，在旋转凸形连接器(或至少凸形连接器主体)时，端子发生接触。

如先前提出的实施方案所述，凸形连接器20包括凸形连接器主体，该凸形连接器主体包括至少一个配对表面34、耦合至凸形连接器主体的配对表面的多个导电凸形连接器端子。通常，凸形连接器端子以纵向和周向布置耦合至配对表面，从而有效地利用凸形连接器主体提供的表面区域。

在步骤A中，凸形连接器主体插入凹形连接器中，使得凸形连接器端子中没有一个与凹形连接器端子中的任何一个接触。随后，在步骤B中，凸形连接器主体和凹形连接器相对于彼此旋转，诸如在将凹形连接器固定到位的同时旋转凸形连接器主体(如图8B所示)或反之亦然，或者以相反方向同时旋转两个连接器。所述旋转使凸形连接器端子中的每一个与凹形连接器端子中的相应一个接触。

通常，凸形连接器端子可相对于凸形连接器主体径向移动。例如，凸形连接器端子可以是可压缩的，并且/或者可设置在附接至凸形连接器主体的可压缩弹簧上。如图8B所示，凸形连接器端子的径向可移动性有利于相应端子组之间的接触。

在一些实施方案中，为了利于插入，凸形连接器主体被成形为限定中空芯82，该中空芯被成形为贴合地接收突出部78，该突出部从凹形连接器主体的底部内表面突起。(因此，芯82的行为类似于图6至图7的插入芯80。)另选地或除此之外，为了进一步有助于防止端子之间的不期望接触，凹形连接器的配对表面34可包括多个电绝缘突出部86，这些电绝缘突出部在凹形连接器端子之间纵向分离。例如，周边突出部86可在凹形连接器端子的周边环之间分离。(因此，突出部86的行为类似于图5中的护套62。)

在一些实施方案中，为了有助于防止凸形连接器主体的过早旋转，连接器中的一个的外部表面被成形为限定纵向轨道，并且连接器中的另一个的外部表面被成形为限定贴合于轨道内的突出部。在凸形连接器主体插入凹形连接器中时，突出部沿着轨道推进。因此，在此时，轨道仅允许突出部纵向移动(而非周向移动)，以防止凸形连接器主体过早旋转。在轨道端部，轨道旋转90度，即轨道包括周向取向的部分。在完全插入凸形连接器主体时，突出部触及轨道中的弯曲部，因此凸形连接器主体可以旋转。类似的机制可用于帮助引导纵向插件在中空芯68内的旋转(图7A至图7B)。

需注意，本文所述的连接器可用于任何合适的医疗或非医疗应用，而不仅仅是用于本文所述的基于导管的应用中。例如，本文所述的连接器可用于超声换能器，或者用于任何需接收相对较大数量的通信信号的相关通信应用。此外，连接器不一定是电缆到电缆连接器；例如连接器可以是电缆到底盘连接器、电缆到面板连接器或子板到主板连接器。

本领域技术人员应当理解，本发明并不限于上文中特别示出和描述的内容。相反，本发明的范围包括上文所述各种特征的组合与子组合，以及本领域的技术人员在阅读上述说明时可能想到的未在现有技术范围内公开的变型和修改。以引用方式并入本专利申请的文献将视为本专利申请的整体部分，不同的是如果在这些并入的文献中定义的任何术语与在本说明书中明确或隐含地给出的定义在某种程度上相冲突，则应只考虑本说明书中的定义。

Claims (17)

1.一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述方法包括：

提供凸形连接器，其包括凸形连接器主体，其具有凸形配合表面，其包括多个导电凸形连接器端子并且限定中空凸形连接器芯，

提供凹形连接器，其配置成配合地收容所述凸形连接器主体并且具有凹形配合表面，其包括多个导电凹形连接器端子并且限定凹陷部，

将纵向插件至少部分地插入到所述凸形连接器芯中，其中所述纵向插件在径向上比所述凸形连接器芯更宽；

将所述凸形连接器主体插入所述凹形连接器中，使得所述凸形连接器端子中每个凸形连接器端子与所述凹形连接器端子中的相应凹形连接器端子不接触；并且

通过将所述纵向插件完全插入所述凸形连接器芯中，使所述凸形连接器端子中的每一个与所述凹形连接器端子中的相应一个接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述纵向插件具有限定插件中空芯的插入表面，并且所述凹形连接器包括设置在所述凹陷部中的纵向突出部。

3.根据权利要求2所述的方法，其中在将所述凸形连接器主体插入所述凹形连接器中之后，所述纵向突出部的长度的至少一部分位于所述插件芯中。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述纵向插件的形状与所述中空凸形连接器芯的形状互补。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个导电凸形连接器端子和所述多个导电凹形连接器端子都以纵向和周向布置。

6.根据权利要求2所述的方法，其中所述纵向突出部与所述凹形配合表面不接触。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述纵向突出部不位于所述凹形连接器的横向中心。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述凸形连接器具有多边形横截面和基本一致的直径。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在再次插入之后，所述凸形连接器完全插入所述凹形连接器中，并且在所述凸形连接器端子中的每一个与相应的凹形连接器端子之间存在至少1mm的间隙，并且所述纵向突出部的整个长度位于所述插件芯中。

10.根据权利要求9所述的方法，其中使所述凸形连接器端子中的每一个与所述凹形连接器端子中的相应一个接触包括将所述纵向插件相对于所述凸形连接器主体旋转由此径向向外推动所述凸形连接器端子，来使每个凸形连接器端子与相应的凹形连接器端子接触。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述凸形连接器芯的远侧端部的直径比所述凸形连接器芯的近侧端部的直径要窄。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述纵向插件的远侧端部的直径要比所述纵向插件的近侧端部的直径要窄。

13.根据权利要求1所述的方法，其中将所述凸形连接器主体插入所述凹形连接器中包括将所述凸形连接器完全插入到所述凹形连接器中。

14.根据权利要求13所述的方法，其中使所述凸形连接器端子中的每一个与所述凹形连接器端子中的相应一个接触包括将所述纵向插件完全插入到所述凸形连接器芯中使得所述纵向突出部的整个长度位于所述插件芯中，由此径向向外推动所述凸形连接器端子使得每个凸形连接器端子与相应的凹形连接器端子相接触。

15.一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述方法包括：

提供凸形连接器，其包括采用第一同时纵向和周向的布置的多个导电端子以及中空凸形连接器芯，

提供凹形连接器，其配置成配合地收容所述凸形连接器并且包括采用第二同时纵向和周向的布置的多个导电端子，

将所述凸形连接器插入所述凹形连接器中，使得所述凸形连接器的导电端子中每一个与所述凹形连接器的导电端子都不接触；

将纵向插件完全插入所述凸形连接器芯中，其中所述纵向插件和所述凸形连接器芯具有相同大小并且都是多边形棱柱形；并且

通过旋转所述纵向插件以将所述凸形连接器的所述导电端子向外推动而使所述凸形连接器的每个导电端子与所述凹形连接器的导电端子中的一个导电端子接触。

16.一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述方法包括：

提供凸形连接器，其包括采用第一同时纵向和周向的布置的多个可压缩的导电端子，

提供凹形连接器，其配置成配合地收容所述凸形连接器并且包括采用第二同时纵向和周向的布置的多个导电端子，

将所述凸形连接器插入所述凹形连接器中，使得所述凸形连接器的导电端子中每一个与所述凹形连接器的导电端子都不接触；并且

通过旋转所述凸形连接器以压缩所述凸形连接器的所述可压缩的导电端子而使所述凸形连接器的每个导电端子与所述凹形连接器的导电端子中的一个导电端子接触。

17.一种用于在凸形连接器与凹形连接器之间建立电连接的方法，所述方法包括：

在凸形连接器和凹形连接器之间设置电绝缘护套，所述电绝缘护套包括多个径向移位的电导体，所述凸形连接器包括采用第一同时径向和轴向的设置的多个导电端子，所述凹形连接器包括采用第二同时径向和轴向的设置的多个导电端子；

通过将所述凸形连接器部分地插入所述凹形连接器中而使所述径向移位的电导体向外移位；并且

通过将所述凸形连接器完全插入到所述凹形连接器中而使所述径向移位的电导体与所述凸形连接器的导电端子和所述凹形连接器的导电端子接触。

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