JP2022089792A - 高密度コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】電気コネクタアセンブリを提供すること。【解決手段】電気コネクタアセンブリは、砂時計形状を有する空洞を画定する雌コネクタハウジングと、空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイと、を含む、雌コネクタを含む。電気コネクタアセンブリは、空洞内に挿入され、緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジングと、導電性のソケットの第２のアレイであって、導電性のソケットは、突出部内に収容されており、空洞に突出部を挿入すると、ピンの各々がソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイと、を含む、雄コネクタを更に含む。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、医療用デバイス、具体的には、これらのデバイス用の電気コネクタに関する。

心臓及び他の内臓内の無線周波数アブレーション、エレクトロポレーション、及び電気生理学的測定などの医療処置では、対象の身体に挿入されたカテーテルを利用する。身体組織と身体の外部の制御電子機器との間の電気信号の送信と受信の両方のための電極を備えるカテーテルは、電気コネクタによって外部電子機器に接続されている。

以下に記載する本発明の実施形態は、特に医療デバイス用の改良された電気コネクタを提供する。

したがって、本発明の一実施形態によれば、電気コネクタアセンブリが提供される。電気コネクタアセンブリは、雌コネクタを含み、この雌コネクタは、砂時計形状を有する空洞を画定する雌コネクタハウジング、及び空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイ、を備える。電気コネクタアセンブリは、雄コネクタを更に含み、この雄コネクタは、空洞内に挿入され。緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジング、及び導電性のソケットの第２のアレイであって、この導電性のソケットは、突出部内に収容されており、空洞に突出部を挿入すると、ピンの各々がソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイ、を備える。

開示された実施形態では、砂時計形状は、中央領域の両側に周辺領域を含み、周辺領域は、中央領域に対して対称ではない。

更なる実施形態では、ピンは、空洞内に凹んでおり、それによって、突出部が空洞内に挿入された後にのみ、ピンがソケットに接触する。

別の実施形態では、第１のアレイは、少なくとも１００個のピンを含む。

更に別の実施形態では、突出部は、ソケットと位置合わせされた引き込み面取り部を有するセンタリング穴を含む。

また、本発明の一実施形態により、電気コネクタが提供される。電気コネクタは、雌コネクタの砂時計形状の空洞内に挿入され、緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジングであって、雌コネクタは、空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイを含む、雄コネクタハウジングを備える。電気コネクタは、導電性のソケットの第２のアレイであって、導電性のソケットは、突出部内に収容されており、空洞に突出部を挿入すると、ピンの各々がソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイを更に備える。

本発明は、以下の「発明を実施するための形態」を図面と併せて考慮することで、より完全に理解されよう。

本発明の一実施形態による、コネクタアセンブリの概略描画図である。 本発明の一実施形態による、図１のコネクタアセンブリ内の雄コネクタの概略正面図である。 本発明の一実施形態による、図１のコネクタアセンブリの部分断面図である。

カテーテル上の電極の数が増加するにつれて、接続導体（ワイヤ又はトレース）の数はそれに応じて増加する。これらの導体は、電極からのデータを取得することができるように、及び信号を電極に送信することもできるように、外部電子機器に接続される。１００個以上の電極を有するカテーテルなどの多数の導体について、正確な位置合わせで繰り返し接続及び切断することができ、堅牢であり、かつ複数サイクルの接続及び切断にわたる（例えば、破損又は損傷した個々の接続ピンによる）問題を伴わずに動作し続けるピン数が多いコネクタが必要である。

本明細書に記載される本発明の実施形態は、高い機械的強度を正確な位置合わせと組み合わせるコネクタアセンブリを提供することによって、この課題に対処する。位置合わせは、雌コネクタのハウジング内の空洞内の導体ピンを深く凹ませ、空洞の形状に適合する長い突出部を有するように雄コネクタを構築することによって容易になる。雄コネクタは、突出部が空洞内に挿入されたときにピンと位置合わせするピン受容ソケットを有する。長い突出部及び嵌合体の空洞は、ピン及びソケットが実際に係合する前に正確に位置合わせすることを確実にし、したがって、屈曲したピンの可能性を実質的に排除する。ピン及びソケットの両方の凹部は、ピン又はピン受容ソケットとの不注意な接触が発生しないことを確実にする。この設計は、特に、（排他的ではないが）多数のピン、例えば１００個以上のピンを有するコネクタに十分に適している。

開示された実施形態では、コネクタアセンブリは、雌コネクタと雄コネクタとを備える。雌コネクタのハウジングは、砂時計形状の断面を有する空洞を画定する。「砂時計形状」という用語は、本記載の文脈及び特許請求の範囲においてその従来の意味で使用され、空洞（並びに雄コネクタの突出部）の断面形状を指す。断面は、中央領域の両側に周辺領域を含み、周辺領域は中央領域よりも広い。雌コネクタは、空洞内に導電性ピンのアレイを有し、ピンは、空洞の側壁内に凹んでおり、かつ空洞の側壁によって外力から保護される。雄コネクタは、同様に砂時計形状であり、かつ緊密な嵌合で雌コネクタの空洞に挿入するように寸法決めされた突出部を有する。突出部内で、雄コネクタは、導電性のソケットのアレイを有する。ソケットは、雄コネクタの突出部を雌コネクタの空洞に挿入すると、各ピンがそれぞれのソケットに導入されて電気接触するように寸法決め及び位置合わせされる。

雌コネクタの空洞内の雄コネクタの突出部の緊密な嵌合は、ピンがそれぞれのソケットに入る前であっても、ピン及びソケットが正確に位置合わせされることを確実にする。雌コネクタのハウジングの砂時計形状は、ピンを保護するためにその側壁に対して高い機械的強度を提供する。砂時計の２つの周辺領域間に好適な非対称性を有する砂時計形状はまた、雄コネクタを雌コネクタに挿入するための固有の配向も提供し、したがって、ピンとソケットとの間の不適切な位置合わせにより、ピンを屈曲させるか、そうでなければ損傷することを回避する。

図１は、本発明の一実施形態による、コネクタアセンブリ１０の概略描画図である。コネクタアセンブリ１０は、雌コネクタ１２と雄コネクタ１４とを備える。雌コネクタ１２は、（図２に更に示される砂時計形状を有する）砂時計形状の断面を有する空洞１７を含むハウジング１６を備える。雄コネクタ１４は、突出部１８を有するハウジング１５を備え、その断面は、砂時計と同じように成形される。突出部１８は、中心軸Ｌ－Ｌを参照することができるデカルト座標２０の負のｚ方向にスライドすることによって空洞１７内に、緊密な嵌合で、挿入することができるように寸法決めされている。（明確さのために、デカルト座標２０は、各図の適切な配向で図２～図３にも示される。）

空洞１７の砂時計形状は、空洞内に位置する導電性ピン３０（図３）を保護するために機械的に強力な構造を提供する。この種類の保護は、１２２個のピン（図２）を有するコネクタアセンブリ１０などの多数のピンを有するコネクタアセンブリに特に重要である。空洞１７内の突出部１８の緊密な嵌合は、ピン３０と突出部１８の導電性のソケット２８との間の良好な位置合わせを確実にし（図２）、これによりピンの損傷を回避する。

図２は、本発明の一実施形態による、コネクタアセンブリ１０の雄コネクタ１４の概略正面図である。（ｚ方向に沿って見た）正面図では、突出部１８の断面の砂時計形状は、Ｙ方向において上下に配設された上部周辺領域２２、下部周辺領域２４、及び中央領域２６を備えて明確に見える。周辺領域は、それらのＸ次元、すなわち、領域２２、２４、及び２６が配設されている軸を横切る次元において、中央領域よりも広い。雄コネクタ１４は、突出部１８内のＺ方向（中心軸Ｌ－Ｌと一致する）に沿って位置合わせされた１２２個の導電性のソケット２８のアレイを有する。ソケット２８は、雌コネクタ１２の１２２個の導電性ピン３０（図３）に接続する。

上部周辺領域２２及び下部周辺領域２４は、中央領域に対して対称ではなく、図示された例では、それらがＸ軸に対して面対称性がないことを意味する。本実施形態では、上部周辺領域２２は、矩形形状を有し、一方、下部周辺領域２４は、台形形状を有するが、他の相互に非対称な形状を使用することができる。２つの周辺領域間のこの非対称性は、雄コネクタ１４を誤った配向で雌コネクタ１２に挿入することを防止し、ひいてはソケット２８とピン３０との間の位置ずれを防止するものであり、このような位置ずれは、ピンに屈曲又は他の損傷を引き起こす可能性がある。

図３は、本発明の実施形態による、コネクタアセンブリ１０の部分断面図である。図３では、雄コネクタ１４の突出部１８は、雌コネクタ１２の空洞１７にある深さまで部分的に挿入されており、それによって、ピン３０の外側端部はソケット２８に入っている。挿入図３２は、ピン３０とソケット２８との合致をより詳細に示す。ピン３０は、空洞１７内に凹み、すなわち、ピンの外側端部は、ハウジング１６の外面の後ろに、空洞の内側に収容される。したがって、ピン３０は、突出部が空洞に挿入された後にのみ、それぞれのソケット２８に接触する。各ソケット２８の前で、突出部１８は、適切なピン３０をソケットにしっかりとガイドするために、ソケットと位置合わせされた引き込み面取り部３６を有するセンタリング穴３４を有する。コネクタアセンブリ１０を介した電気接触をもたらすために、雄コネクタ１４は、ピン３０がソケット２８内にしっかりと着座するまで、雌コネクタ１２に更に押し込まれる必要がある。

電導体（図示せず）は、ソケット２８及びピン３０（他のコネクタとは反対側の各コネクタについて）に取り付けられ、コネクタアセンブリ１０との間で電気信号を伝達する。ソケット２８及びピン３０の両方は、これらの導体をはんだ付け、押圧することによって、又は電子部品の組み立ての当業者に既知の他の方法によって、取り付けるための好適な延長部を有する。

上記の実施形態は例として挙げたものであり、本発明は、本明細書の上に具体的に図示及び説明されるものに限定されない点が理解されよう。むしろ、本発明の範囲は、本明細書において上に記載された種々の特徴の組み合わせ及び部分的組み合わせの両方、並びに前述の記載を読むと当業者に着想されるであろう、先行技術に開示されていないその変形形態及び修正を含む。

〔実施の態様〕
（１） 電気コネクタアセンブリであって、
雌コネクタであって、
砂時計形状を有する空洞を画定する雌コネクタハウジング、及び
前記空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイ、を備える、雌コネクタと、
雄コネクタであって、
前記空洞内に挿入され、前記空洞内に緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジング、及び
導電性のソケットの第２のアレイであって、前記導電性のソケットは、前記突出部内に収容されており、前記空洞に前記突出部を挿入すると、前記ピンの各々が前記ソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイ、を備える、雄コネクタと、を備える、電気コネクタアセンブリ。
（２） 前記砂時計形状は、中央領域の両側に周辺領域を含み、前記周辺領域は、前記中央領域に対して対称ではない、実施態様１に記載のアセンブリ。
（３） 前記ピンが、前記空洞内に凹んでいることによって、前記ピンは、前記突出部が前記空洞内に挿入された後にのみ前記ソケットに接触する、実施態様１に記載のアセンブリ。
（４） 前記第１のアレイは、少なくとも１００個のピンを含む、実施態様１に記載のアセンブリ。
（５） 前記突出部は、前記ソケットと位置合わせされている引き込み面取り部を有するセンタリング穴を備える、実施態様１に記載のアセンブリ。

（６） 電気コネクタであって、
雌コネクタの砂時計形状の空洞内に挿入され、緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジングであって、前記雌コネクタは、前記空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイを含む、雄コネクタハウジングと、
導電性のソケットの第２のアレイであって、前記導電性のソケットは、前記突出部内に収容されており、前記空洞に前記突出部を挿入すると、前記ピンの各々が前記ソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイと、を備える、電気コネクタ。
（７） 前記砂時計形状は、中央領域の両側に周辺領域を含み、前記周辺領域は、前記中央領域に対して対称ではない、実施態様６に記載のコネクタ。
（８） 前記ピンは、前記空洞内に凹んでおり、前記突出部は、前記突出部が前記空洞内に挿入された後のみに前記ピンが前記ソケットに接触するように成形されている、実施態様６に記載のコネクタ。
（９） 前記第２のアレイは、少なくとも１００個のソケットを含む、実施態様６に記載のコネクタ。
（１０） 前記突出部は、前記ソケットと位置合わせされている引き込み面取り部を有するセンタリング穴を備える、実施態様６に記載のコネクタ。

Claims (10)

1. 電気コネクタアセンブリであって、
   雌コネクタであって、
   砂時計形状を有する空洞を画定する雌コネクタハウジング、及び
   前記空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイ、を備える、雌コネクタと、
   雄コネクタであって、
   前記空洞内に挿入され、前記空洞内に緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジング、及び
   導電性のソケットの第２のアレイであって、前記導電性のソケットは、前記突出部内に収容されており、前記空洞に前記突出部を挿入すると、前記ピンの各々が前記ソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイ、を備える、雄コネクタと、を備える、電気コネクタアセンブリ。
2. 前記砂時計形状は、中央領域の両側に周辺領域を含み、前記周辺領域は、前記中央領域に対して対称ではない、請求項１に記載のアセンブリ。
3. 前記ピンが、前記空洞内に凹んでいることによって、前記ピンは、前記突出部が前記空洞内に挿入された後にのみ前記ソケットに接触する、請求項１に記載のアセンブリ。
4. 前記第１のアレイは、少なくとも１００個のピンを含む、請求項１に記載のアセンブリ。
5. 前記突出部は、前記ソケットと位置合わせされている引き込み面取り部を有するセンタリング穴を備える、請求項１に記載のアセンブリ。
6. 電気コネクタであって、
   雌コネクタの砂時計形状の空洞内に挿入され、緊密に嵌合するように寸法決めされた砂時計形状の突出部を有する雄コネクタハウジングであって、前記雌コネクタは、前記空洞内に配設された導電性ピンの第１のアレイを含む、雄コネクタハウジングと、
   導電性のソケットの第２のアレイであって、前記導電性のソケットは、前記突出部内に収容されており、前記空洞に前記突出部を挿入すると、前記ピンの各々が前記ソケットのそれぞれ１つに導入されてこれと電気接触するように寸法決め及び位置合わせされている、導電性のソケットの第２のアレイと、を備える、電気コネクタ。
7. 前記砂時計形状は、中央領域の両側に周辺領域を含み、前記周辺領域は、前記中央領域に対して対称ではない、請求項６に記載のコネクタ。
8. 前記ピンは、前記空洞内に凹んでおり、前記突出部は、前記突出部が前記空洞内に挿入された後のみに前記ピンが前記ソケットに接触するように成形されている、請求項６に記載のコネクタ。
9. 前記第２のアレイは、少なくとも１００個のソケットを含む、請求項６に記載のコネクタ。
10. 前記突出部は、前記ソケットと位置合わせされている引き込み面取り部を有するセンタリング穴を備える、請求項６に記載のコネクタ。

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