JP2010536147A - ロータリーインターフェース用バネ荷重コンタクト - Google Patents

Abstract

コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースと共に用いられる電気コンタクト部材を提供する。電気コンタクト部材は、電気ワイヤーを収容するようになっている下部と、下部に接続された上部または下部と一体となって形成される、横断方向にたわんでいる上部とを含む。上部は、先端に形成された第１接触点を有する第１側方延長アームと、先端に形成された第２接触点を有する第２側方延長アームとを更に含む。

Description

本発明は、一般に、電子機器と共に用いられる電気コネクタおよびコンタクトに関し、より具体的には、ある種のコネクタ・アセンブリ（またはコネクタ組立品）の内部に見られるロータリーインターフェース（または回転式接合部分）、または他の興味深いインターフェースと共に用いられる電気コンタクト部材に関する。

外科システムおよび外科装置等のある種の電子機器において、システムまたはデバイスの要素を互いに接続するためにコネクタ・アセンブリが頻繁に用いられる。コネクタ・アセンブリおよびそれらの種々の要素の構造に応じて、信頼性の高い電気的接続を確立および維持することは重要である場合がある。ロータリーインターフェースまたは他の特有の形状または構造の機械的もしくは電気的インターフェースを含むコネクタ・アセンブリにおいて、その内部で用いられるコンタクトがアセンブリ内で相当な距離を運動または移動しなければならない場合、電気的接続が間欠的または不十分になることがある。スプリングプローブおよび従来技術による他の同様のデバイスは、部分的または一時的解決手段を提供するかもしれないが、結局のところ、これらのデバイスはそのようなコネクタ・アセンブリで用いるのに不十分であることが分かっている。従って、特有の接続構造または形状を含むコネクタ・アセンブリにコンタクトを組み込む際に、安定で且つ信頼性の高い性能を提供するコンタクトが引き続き必要とされる。

本発明の例示的態様の概要を以下に説明する。この概要は広範囲にわたる概説ではなく、また、本発明のキー（ｋｅｙ）または重要な要旨もしくは要素を明らかにすることを意図するものでなく、または本発明の範囲を詳述することを意図するものでない。

本発明の一の要旨によれば、コネクタ・アセンブリ内のロータリーインターフェース用の電気コンタクトシステムが提供される。このシステムは以下のものを含む：（ａ）第１コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、その中に取り付けられた第１導電性リングと、第１コンタクトリングの内側に配置された第２導電性リングとを更に含む第１ハウジング；（ｂ）第１ハウジングに接続可能な第２コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、少なくとも２個の電気コンタクト部材を収容するように構成される第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング；（ｃ）第２ハウジング内に取り付けられた実質的にＹ形の第１電気コンタクト部材であって、第１コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部は少なくとも２個の接触点を含み、ハウジング部分を互いに接続すると、各々の接触点は第１導電性リングの一部と物理的および電気的に接触する、第１電気コンタクト部材；並びに（ｄ）第２ハウジング内に取り付けられた実質的にＹ形の第２電気コンタクト部材であって、第２コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部は少なくとも２個の接触点を含み、第１ハウジングと第２ハウジングとを互いに接続すると、各々の接触点は第２導電性リングの一部と物理的および電気的に接触する、第２電気コンタクト部材。

本発明のもう一つの要旨によれば、コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースと共に用いる電気コンタクト部材が提供される。各々のコンタクトは、（ａ）下部；および（ｂ）下部に接続された上部または下部と一体となって形成された下部を含み、上部は以下のものを更に含む：（ｉ）先端に形成された第１接触点を有する第１側方延長アーム；および（ｉｉ）先端に形成された第２接触点を有する第２側方延長アーム。

本発明の更にもう一つの要旨において、コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースにおいて電気接続部を形成する方法が提供される。この方法は以下のものを含む：（ａ）第１コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、その中に取り付けられた第１導電性リングと、第１コンタクトリング内に配置された第２導電性リングとを更に含む第１ハウジングを供給すること；（ｂ）第２コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、第１ハウジングと接続するようになっており、以下のものを更に含む第２ハウジングを供給すること：（ｉ）第２ハウジング内に取り付けられた実質的にＹ形の第１電気コンタクト部材であって、第１コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部が少なくとも２個の接触点を含む、第１電気コンタクト部材、および（ｉｉ）第２ハウジング内に取り付けられた実質的にＹ形の第２電気コンタクト部材であって、第２コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部は少なくとも２個の接触点を含む、第２電気コンタクト部材；並びに（ｃ）第２ハウジングを第１ハウジングに接続し、それによって第１電気コンタクトにおける各々の接触点が第１導電性リングの一部と物理的および電気的に接触し、第２電気コンタクトにおける各々の接触点が第２導電性リングの一部と物理的および電気的に接触すること。

本発明の更なる特徴および要旨は、以下の例示的態様の詳細な説明を読み、理解することによって、当業者に明らかとなるであろう。当業者に理解されるように、本発明の更なる態様が、本発明の範囲および概念から逸脱することなく可能である。従って、図面および関連する記載は例示的なものであって、本発明を事実上限定するものでないと見なすべきである。

添付の図面は、本発明の明細書に組み込まれてその一部を構成しており、本発明の１またはそれより多くの例示的態様を図示しており、前述の概括的な記載および後述の詳細な説明と一緒に本発明の本質を説明するのに役立つ。

図１は、本発明のコネクタ・アセンブリ内のロータリーインターフェース用の電気コンタクトシステムの例示的態様の部分分解図であり、第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング内に配置される第１および第２コンタクトを示す。 図２は、図１のシステムの部分分解図であり、第１および第２コンタクトの上に配置される外側および内側のコンタクトリングを示す。 図３は、図１のシステムの上面図であり、第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング内に配置される第１および第２コンタクト、ならびに第１コネクタ・アセンブリ内のコンタクトリングの相対的位置（底面図）を示す。 図４Ａは、本発明の第１または外側の電気コンタクトの上面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図４Ｂは、本発明の第１または外側の電気コンタクトの上面斜視図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図４Ｃは、本発明の第１または外側の電気コンタクトの側面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図４Ｄは、本発明の第１または外側の電気コンタクトの正面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図５Ａは、本発明の第２または内側の電気コンタクトの上面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図５Ｂは、本発明の第２または内側の電気コンタクトの上方斜視図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図５Ｃは、本発明の第２または内側の電気コンタクトの側面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。 図５Ｄは、本発明の第２または内側の電気コンタクトの正面図であり、コンタクトの上部および下部の相対的位置および構造を示す。

本発明の例示的態様をここで図面を参照して説明する。種々の要素および構造に言及するために、発明の詳細な説明を通じて参照番号を用いる。他の事例において、周知の構造およびデバイスは、記載を簡略化するためにブロック図の形式で示される。以下の詳細な説明には例示の目的で多くの詳述が含まれるが、当業者は、以下の詳細に対する多数の変形および代替物が本発明の範囲内であることを理解するであろう。従って、請求項に係る発明の一般性を失うことなく、且つ請求項に係る発明に限定を課すことなく、本発明の以下の態様を説明する。

本発明は、電子機器と共に用いられる電気コネクタおよびコンタクトに関する。本発明の第１の概括的態様は、コネクタ・アセンブリ内のロータリーインターフェース用の電気コンタクトシステムを提供し、本発明の第２の概括的態様は、コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースと共に用いられる電気コンタクト部材を提供し、本発明の第３の概括的態様は、コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースにおいて電気接続部を形成する方法を提供する。ここで、本発明の１またはそれより多くの特定の態様を、図面を参照して更に詳細に説明する。

図１〜４Ａ〜Ｄおよび５Ａ〜Ｄは、本発明のシステムおよび本発明の電気コンタクト部材の例示的態様の様々な図を示す。図１および２はコネクタ・アセンブリ１０の部分分解斜視図を示し、この態様において、コネクタ・アセンブリ１０はコネクタ・アセンブリ要素の間にロータリーインターフェースを含む。図１〜３において最も良く示されているように、コネクタ・アセンブリ１０の嵌合（ｍａｔｉｎｇ）リング部である第１コネクタ・アセンブリ・ハウジング２０は、中央に設けられた開口部２４を有する一般に円筒形のボディ２２を含み、通常は、ねじ付要素であるコネクタ・ロッド（図示せず）がその開口部を貫通過する。互いに同心状に配置された２個の電気コンタクトリングが、ハウジング２０の内部に収納される。電気ワイヤーはこれらのコンタクトリングに終端接続される。内側のコンタクトリング２８は、外側のコンタクトリング２６の内側に配置される（図２〜３を参照のこと）。コネクタ・アセンブリ１０のコンタクト部分である第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング４０は、クラウン４２、中央の開口部４４、外側のコンタクトスロット４６、内側のコンタクトスロット４８、幹部（または柄もしくはステム）５０および台（またはペデスタル）５２を含む。第１コンタクト６０および第２コンタクト８０の各々は、コンタクトスロット４６および４８に挿入され、ハウジング２０と４０とを互いに接続すると、外側のコンタクトリング２６および内側のコンタクトリング２８の各々と物理的および電気的に接触する(すなわち、外側のコンタクトリング２６および内側のコンタクトリング２８の下に位置する)。

図３および４Ａ〜Ｄに示すように、第１または外側のコンタクト６０は、上部６２および下部７２を含む。上部６２は、下部７２に対して直角に配置され、柄（またはステム）７４が前方に湾曲しているので下部７２より少し前方に設けられる（図４Ｃを参照のこと）。上部６２は、湾曲アーム６６の末端に形成された第１接触点６４と、湾曲アーム６８の末端に形成された第２接触点７０とを含む。接触点６４および７０の各々は少し丸い上面を含み、ハウジング２０と４０とを互いに接続すると、この上面は外側のリング２６と直接接触する。図４Ｄにおいて最も良く示されているように、湾曲アーム６６および６８の末端は上部６２の横断方向軸に対して少し前方にねじれている。この構造は、上部６２に対してある程度のバイアス状挙動またはバネ状挙動を与える。下向きの圧力を接触点６４および７０に加えると、外側のリング２６との接触を未だ保持しながら、湾曲アーム６６および６８は下向きに少し曲がる。このような圧力が減少する又は除去されると、湾曲アーム６６および６８は、外側のリング２６との直接的な物理的接触を未だ保持しながら、それらの中立の（またはニュートラルの）位置に再び「バネのように」戻る（”ｓｐｒｉｎｇ” ｂａｃｋ）。このようにして、第１コンタクト６０は、コネクタ・アセンブリの要素の間の電気的インターフェース（または接合部分）の一体性（ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）を保持しながら、その間でのある程度の移動を可能にする。図３において最も良く示されているように、上部６２も湾曲している（上から見た場合）。アーム６６および６８のねじれと組み合わされたこの湾曲は、外側のリング２６の中心線に従うたわみ経路（ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ｐａｔｈ）を接触点６４および７０に対して形成し、それによって、外側のリング２６の形状に適合する構造上の特徴を上部６２において必要とすることなく、概して環状のパターンでたわむことが可能となる。図４Ｄにおいて最も良く示されているように、基部７６は輪郭面７７および７８を含むが、これらは第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング４０内でコンタクトを保持するための保持機構である。

図３および５Ａ〜Ｄに示すように、第２または内側のコンタクト８０は、上部８２および下部９２を含む。上部８２は、下部９２に対して直角に配置され、柄（またはステム）９４が前方に湾曲しているので下部９２より少し前方に設けられる(図５Ｃを参照のこと)。上部８２は、湾曲アーム８６の末端に形成された第１接触点８４と、湾曲アーム８８の末端に形成された第２接触点９０とを含む。接触点８４および９０の各々は少し丸い上面を含み、ハウジング２０と４０とを互いに接続すると、その上面は内側のリング２６と直接接触する。図５Ｄにおいて最も良く示されているように、湾曲アーム８６および８８の末端は、上部８２の横断方向軸に対して少し前方にねじれている。この構造は、上部８２に対してある程度のバイアス状またはバネ状挙動を与える。下向きの圧力を接触点８４および９０に加えると、内側のリング２８との接触を未だ保持しながら、湾曲アーム８６および８８は下向きに少し曲がる。このような圧力が減少する又は除去されると、湾曲アーム８６および８８は、内側のリング２８との直接的な物理的接触を未だ保持しながら、それらの中立の位置に再び「バネのように」戻る。このようにして、第２コンタクト８０は、コネクタ・アセンブリの要素の間の電気的インターフェースの一体性を保持しながら、その間でのある程度の移動を可能にする。図３において最も良く示されているように、上部８２も湾曲している（上から見た場合）。アーム８６および８８のねじれと組み合わされたこの湾曲は、内側のリング２８の中心線に従うたわみ経路を接触点８４および９０に対して形成し、それによって、内側のリング２８の形状に適合する構造上の特徴を上部８２において必要とすることなく、概して環状のパターンでたわむことが可能となる。図５Ｄにおいて最も良く示されているように、基部９６は輪郭面９７および９８を含むが、これらは第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング４０内のコンタクトを保持するための保持機構である。図４Ｄおよび５Ｄにおいて示すように、基部７６は、通常、基部９６よりも幅が広い。

一の例示的用途において、本発明のバネ荷重Ｙ形電気コンタクトは、ハンドルまたは基部（ｂａｓｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）を、内科または外科手順に用いられる機能部または作動部に接続するのに用いてよい。このような性質を有するシステムは、通常、嵌合リングコネクタを含み、この嵌合リングコネクタによって、それと軸方向に整列するもう一つのコネクタと電気的に十分接触する必要がある。本発明のＹ形コンタクトは、軸に対して垂直な方向における、２個のコネクタ間の比較的大きい距離の変動に対応することが可能であり、コネクタ間の確実な電気的接続を未だ保持しながらコネクタ間での回転を可能にする。各々のＹ形コンタクトの上部はたわんでおり、それによって、上部の末端における接触点がたわみの量に関わらず嵌合リングの形状に従うことが可能となる。一の例において、コンタクトが遭遇するたわみが０．０５０インチであり、且つ嵌合リングの幅が僅か０．０１４インチである場合、電気的接触は保持される。説明した各々のコンタクト部材における「ねじれ」によって、電気的接触の保持が容易になる。

本発明の例示的態様を説明することによって本発明を説明し、態様をある程度詳細に説明してきたが、添付のクレームの範囲をそのような詳細に制限または多少なりとも限定することは、出願人の意図するところではない。更なる利点および変形は当業者に容易であるだろう。従って、本発明は、そのより広範な要旨において、特定の詳細、代表的な装置および方法、ならびに／または示され且つ説明された実例となる例のいずれにも限定されない。従って、出願人の概括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、そのような詳細から離れることができる。

Claims (13)

1. コネクタ・アセンブリ内のロータリーインターフェース用の電気コンタクトシステムであって、
   （ａ）第１コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、その中に取り付けられる第１導電性リングと、第１コンタクトリングの内側に配置される第２導電性リングとを更に含む、第１コネクタ・アセンブリ・ハウジング；
   （ｂ）第１ハウジングに接続可能な第２コネクタ・アセンブリ・ハウジングであって、少なくとも２個の電気コンタクト部材を収容するように構成される第２コネクタ・アセンブリ・ハウジング；
   （ｃ）第２ハウジング内に取り付けられる実質的にＹ形の第１電気コンタクト部材であって、第１コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部は少なくとも２個の接触点を含み、ハウジング部分を互いに接続すると、各々の接触点は第１導電性リングの一部と物理的および電気的に接触する、第１電気コンタクト部材；並びに
   （ｄ）第２ハウジング内に取り付けられる実質的にＹ形の第２電気コンタクト部材であって、第２コンタクト部材は、上部に接続された下部または上部と一体となって形成された下部を含み、上部は少なくとも２個の接触点を含み、第１ハウジングと第２ハウジングとを互いに接続すると、各々の接触点が第２導電性リングの一部と物理的および電気的に接触する、第２電気コンタクト部材
   を含む電気コンタクトシステム。
2. 各々の導電性リングに終端接続される導電性ワイヤーを更に含む、請求項１に記載の電気コンタクトシステム。
3. 各々の実質的にＹ形のコンタクト部材の下部に終端接続される導電性ワイヤーを更に含む、請求項１に記載の電気コンタクトシステム。
4. 第１コネクタ・アセンブリ・ハウジングおよび第２コネクタ・アセンブリ・ハウジングが互いに軸周りに回転する、請求項１に記載の電気コンタクトシステム。
5. 各々の実質的にＹ形のコンタクト部材の上部が、それらの下部からずれており、下部と実質的に垂直である、請求項１に記載の電気コンタクトシステム。
6. 各々の実質的にＹ形の電気コンタクト部材の頂部が、少なくとも部分的に環状にたわむ、請求項１に記載の電気コンタクトシステム。
7. コネクタ・アセンブリ内でロータリーインターフェースと共に用いられる電気コンタクト部材であって、以下のものを含む電気コンタクト部材：
   （ａ）下部、および
   （ｂ）下部に接続された上部または下部と一体となって形成された上部であって、以下のものを更に含む上部：
   （ｉ）先端に形成された第１接触点を有する第１側方延長アーム；および
   （ｉｉ）先端に形成された第２接触点を有する第２側方延長アーム。
8. コンタクト部材が実質的にＹ形であり、第１延長アームが、コンタクト部材の下部から第２延長アームと反対の方向に延びている、請求項７に記載の電気コンタクト部材。
9. 第１および第２延長アームが横断方向にたわむ、請求項７に記載の電気コンタクト部材。
10. 各々のコンタクト部材の上部が、その下部からずれており、その下部と実質的に垂直である、請求項７に記載の電気コンタクト部材。
11. コンタクト部材の下部が電気ワイヤーの末端を収容するようになっている、請求項７に記載の電気コンタクト部材。
12. 各々の電気コンタクト部材の上部が円弧状に構成されており、それによって、接触点が離れた２点でリング構造物と物理的に接触することが可能となる、請求項７に記載の電気コンタクト部材。
13. 電気コンタクト部材が導電性材料の単一ピースから形成されている、請求項７に記載の電気コンタクト部材。

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