JP7463372B2 - 分岐切込みセクションを備える圧縮性電気接点 - Google Patents
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Description
（関連出願への相互参照）
本出願は、２０１８年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／７７３２８１号及び２０１９年９月２０日出願の米国仮特許出願第６２／９０３４９９号の関連出願であり、米国特許法第１１９条の下でこの仮出願の優先権を主張するものであり、これらの開示内容全体は参照により本明細書に組み込まれている。
本出願は、２０１８年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６２／７７３２８１号及び２０１９年９月２０日出願の米国仮特許出願第６２／９０３４９９号の関連出願であり、米国特許法第１１９条の下でこの仮出願の優先権を主張するものであり、これらの開示内容全体は参照により本明細書に組み込まれている。
（技術分野）
本開示は、一般的に、分岐切込みセクションを有する圧縮性電気接点又は電気相互接続部、及び分岐切込みセクションを有する圧縮性電気接点又は電気相互接続部を含むコネクタ組立体に関する。
本開示は、一般的に、分岐切込みセクションを有する圧縮性電気接点又は電気相互接続部、及び分岐切込みセクションを有する圧縮性電気接点又は電気相互接続部を含むコネクタ組立体に関する。
電気接点、相互接続部、及びコネクタは、電気信号を伝送及び処理するケーブル及び他のデバイスを取り付けるために使用される。しかしながら、この工業界では、より小型、高密度、かつ軽量のシステムを構築することが継続的に要求されそれを得るために努力されている。設計上の制約により、一部の接点、相互接続部、及びコネクタは、特にサイズ制限に関する新しい工業要件を満たすことができない。
例えば、雄－雌電気コネクタのサイズは、電気コネクタの雌部分によって制限される場合がある。一部のコネクタタイプにおいて、中心導体／接点は、従来からソケット形式であり、取り付け時に嵌合すると拡張するが、雄ピンは中心導体との電気的接続を維持するように設計されている。この機能は、ソケット形式の中心導体／接点の直径が雄ピンよりも大きいことを必要とする。この寸法上の制約により、雄ピンは、最小限の干渉でソケット接点の内径に挿入することができ、同時に接触を維持して電気信号を継続的に供給する。
ソケット形式の導体／接点の使用に置き換えることができる他のタイプの技術は、業界全体でＦＵＺＺ ＢＵＴＴＯＮ（登録商標）相互接続部として知られているスチールウール様の構成部品である。この技術の背後にある概念は、空洞の内部で束ねられ、形成され、硬化する非常に細いワイヤーを提供することである。スチールウール様の材料により、相互接続部は、所望の最終形状に形成することができる。組立時、相互接続部は、２つの嵌合コネクタの中心導体の間で圧縮され、電気信号の通過を可能にする。これらのタイプの相互接続部は形成可能であるが、相互接続部のコイル状の特性は、取り扱いが難しく、高性能な用途には不都合な非理想的な電気経路をもたらす。
他の用途では「ポゴ」ピン接点が使用される場合があり、これは、プランジャー式の接点動作を可能にするために、内部に取り付けられたコイルばねを利用する。しかしながら、多くの場合この機構は大き過ぎる。加えて、この機構は、実用的用途、特に高密度マイクロ波用途には多すぎる複数の構成要素を含む場合がある。
従って、既存の電気接点及び相互接続部を改善する明確な必要性がある。
本明細書には、可撓性中間導体として機能する分岐切込みセクションを有する圧縮性電気接点が開示される。これらの圧縮性電気接点は、電気経路に沿った電流の伝達を助長する。本明細書に開示される１つの実施形態において、電気経路は、少なくとも２つの嵌合導体、例えば中心導体及びケーブルに沿って延びる。圧縮性電気接点は、長さが変化して、嵌合する中心導体又はケーブルの許容範囲／偏差を補償するように、及び組み立て時に一定の電気的及び機械的な接続を維持するように構成されている。
本明細書に開示される圧縮性電気接点の特性は、部分的に、精密カッティング法を使用して接点を製造することに起因し、これは複数の分岐切込みセクションをもたらす。このような方法は、限定されるものではないが、レーザーカッティング、電気鋳造、及び／又は電気エッチングを含む。使用される精密カッティング法に関係なく、本明細書に開示される接点は、好ましくは分岐パターンを使用して設計され、これにより各接点は、その最終形態において複数の分岐切込みセクションを有する。本明細書で使用される場合、用語「分岐パターン」は、圧縮性電気接点が、開いたテーパー付き領域を有するように構成された接触セクションを有することを可能にする切込みパターンとして規定され、テーパー付き領域は、切込みを入れた後に実質的に弛緩した状態にある場合に外向きに延び、圧縮性電気接点の端部に圧縮力が加えられた場合に、入れ子になるか又は内向きに倒壊してテーパー付きスロットを形成し、結果として実質的に圧縮された状態になり、複数の分岐切込みセクションの存在にも拘らず、実質的に弛緩した状態から実質的に圧縮された状態に移行する際に、可撓性及び実質的に管形状を維持する。
１つの好ましい実施形態において、圧縮性電気接点は、実質的に剛性の管体を使用してレーザーカッティングによって製造される。圧縮性電気接点の管体の剛性及び分岐パターンは、切込みを入れた後、各接点が分岐切込みセクションを有する場合でも、圧縮性電気接点は、内部又は外部の支持構造を必要とすることなく、一貫した形状を維持するようになっている。
１つの態様によれば、本開示は、第１の接触端部、第１の接触端部の反対側にある第２の接触端部、及び第１の接触端部と第２の接触端部との間に配置された中間部分を含む圧縮性電気接点に向けられる。中間部分は、管体に切り込まれた少なくとも１つの分岐パターンに基づく複数の分岐切込みセクションを含む。少なくとも１つの分岐パターンは、好ましくは、上部テーパー付きセクション及び下部テーパー付きセクションを含み、これにより、管体に切込みが入れられた後、圧縮性電気接点が実質的に圧縮される場合に複数のテーパー付きスロットが形成される。
別の態様によれば、本開示は、複数の分岐切込みセクションを有する本体を含む圧縮性電気接点に向けられ、各分岐切込みセクションは、管体の長さが切込み角度によって可変であるように規定され、本体は、圧縮されると、複数のテーパー付きの内部空間を形成する。このため、接点は、接触端部なしで、あるいは１つの接触端部で形成することができる。
別の態様によれば、圧縮性電気接点は、第１の接触端部、第１の接触端部の反対側にある第２の接触端部、及び第１の接触端部と第２の接触端部との間に配置された中間部分を含む。中間部分は、管体に切り込まれた少なくとも１つの分岐パターンに基づく複数の分岐切込みセクションを含む。少なくとも１つの分岐パターンは、好ましくは上部テーパー付きセクション、下部テーパー付きセクション、及び弓形セクションを含み、これにより管体に切込みが入れられた後、圧縮性電気接点が実質的に圧縮される場合に複数のテーパー付きスロットが形成される。
さらに別の態様によれば、本開示は、管体に切込みを入れて圧縮性電気接点を形成する方法に向けられる。この方法は、管体の第１の中心軸線と平行な緯度平面に関して第１の接触端部と第２の接触端部との間に分岐切込みセクションを形成する、分岐パターンで管体に切込みを入れるステップを含む。代替的に又は追加的に、この方法は、管体の第２の中心軸線と平行な第２の平面に関して分岐パターンで管体に切込みを入れる１又は２以上のステップをさらに含むことができ、第２の中心軸線は第１の中心軸線と垂直である。
前述の全般的な説明及び以下の詳細な説明は、単なる例示であり、特許請求の範囲の本質及び特徴を理解するための概要又は枠組みを提示することを目的とすることを理解されたい。添付の図面は、さらなる理解を可能にするものであり、本明細書に組み込まれてその一部を構成する。図面は、１又は２以上の実施形態を例示し、説明と一緒になって様々な実施形態の原理及び動作を説明する。
以下の詳細な説明において、その一部を成す添付の図面が参照される。図面において、文脈上別段の定めがない限り、同様の記号は、同様の構成部品を識別するために使用することができる。
さらに、詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に記載された例示的な実施形態は、限定的であることが意図されていない。本明細書に提示される主題の精神又は範囲から逸脱することなく、他の実施形態を利用すること及び他の変更を行うことができる。
また、本明細書に全般的に記載されかつ様々な図面に示されるような本開示の態様は、多種多様な異なる構成で、配置、置換、結合、分離、及び設計することができ、それらの全ては、本明細書で明示的に想定されている。要素が、別の要素に対して「上にある」、「取り付けられる」、「接続される」、「結合される」、「接触する」などと言及される場合、その要素は、直接、上にある、取り付けられる、接続される、結合される、又は接触すること、もしくは介在要素が存在することを理解されたい。対照的に、ある要素が別の要素に、例えば「直接、上にある」、「直接、取り付けられる」、「直接、接続される」、「直接、結合される」、「直接、接触する」などと言及される場合、介在要素は存在しない。
本明細書において、様々な要素、構成部品などを説明するために、「第１の」、「第２の」などの用語を使用することができるが、これらの要素、構成部品などは、これらの用語によって限定されないことをさらに理解されたい。これらの用語は、要素、構成部品などを別の要素、構成部品などから区別するためにのみ使用される。従って、以下で検討する「第１の」要素又は構成部品は、本明細書に開示された教示から逸脱することなく、「第２の」要素又は構成部品と呼ぶこともできる。さらに、動作（又はステップ）の順序は、具体的に指摘しない限り、特許請求の範囲に提示された順序に限定されない。
図１～図８は、本明細書に開示された実施形態による圧縮性電気接点１００の様々な図を示す。図１は、実質的に弛緩した状態にある圧縮性電気接点１００の等角図である。圧縮性電気接点１００は、第１の接触端部１１０、第１の接触端部１１０の反対側にある第２の接触端部１２０、及び第１の接触端部１１０と第２の接触端部１２０との間に配置された中間部分１３０を含む。第１の接触端部１１０は、内面１１２及び外面１１４を含む。同様に、第２の接触端部１２０は、内面１２２（図２）及び外面１２４を含む。
特に図５に示されるように、実質的に弛緩した状態で、圧縮性電気接点１００は、第１の外縁部１２６ａから反対側の外縁部１２８ａまでで測定されたＬR1として規定される弛緩長さを有する。また、各接触端部１１０、１２０は、図５に具体的に示されるように、頂部長さＴＬCE1、ＴＬCE2及び底部長さ、ＢＬCE1、ＢＬCE2によって部分的に規定される。頂部長さＴＬCE1は、接点１００の第１の外縁部１２６ａから第１の頂部内縁部１２６ａ’までで測定され、一方で頂部長さＴＬCE2は、接点１００の第２の外縁部１２８ａから第２の上部内縁部１２８ａ’までで測定される。底部長さＢＬCE1は、第１の外縁部１２６ａから第１の底部内縁部１２６ｂまでで測定され、底部長さＢＬCE2は、第２の外縁部１２８ａから第２の底部内縁部１２８ｂまでで測定される。好ましい構成において、各接触端部１１０、１２０の少なくとも一部は円筒形である。
特に図１～図５を参照すると、中間部分１３０は、中間要素１３４が隣接する又はその間にある、複数の分岐切込みセクション１３２を含む。さらなる説明のために、図２は、右上四分円が除去された、実質的に弛緩した状態にある圧縮性電気接点１００の等角図を示し、図３は、第１の接触端部１１０から切り取られた中間部分１３０の拡大断面を示す。別の構成において、圧縮性電気接点は、第１及び第２の接触端部がない本体を含むことができる。
また、図１～図７は、分岐パターンＰＡ（図９）に従って製造される実質的に弛緩した状態にある圧縮性電気接点１００を様々な図であり、分岐パターンＰＡは、複数の分岐切込みセクション１３２が管体３００Ａにどのように切り込まれるかを規定する。特に図４を参照すると、第１の接触端部１１０から、最初の分岐切込み１３２e1（第１の接触端部１１０の上にある分岐切込みを参照）は、対向する内面１３６ａ、１３６ｂに関して測定された第１の端部切込み角度αelによって規定することができる。第２の接触端部１２０から、最後の分岐切込み１３２e2（第２の接触端部１２０の上にある最後の分岐切込みを参照）は、対向する内面１３８ａ、１３８ｂに関して測定された第２の端部切込み角度αe2によって規定することができる。第１の接触端部１１０と第２の接触端部１２０との間に位置決めされた内側の分岐切込みセクション１３２inは、内側の切込み角度αin（第１の接触端部１１０と第２の接触端部１２０との間の複数の内側の分岐切込み角度を参照）によって規定することができる。各内側の切込み角度αinは、内側の分岐切込みセクション１３２inの間で外向きに延びる対向する内面１３９ain、１３９binに関して測定される。さらに、好ましくは、各切込みセクションは、それぞれの対向する内面１３９ain、１３９binの間に配置された丸みを帯びた縁部Ｒe1、Ｒin、Ｒe2を含む。分岐切込みセクションの各々は、最も内側の切込み距離Ｋe1I、ＫNI、Ｋe2I及び最も外側の切込み距離Ｋe1O、ＫNO、Ｋe2Oに関してさらに規定することができ、最も内側の切込み距離の各々は、最も外側の切込み距離の各々よりも小さい。
図１～図８には所定の数のセクション及び中間要素が示されるが、図示された分岐切込みセクション及び中間要素の数は、制限として解釈されるべきでない。本明細書に開示された圧縮性電気接点の全体構造の中に、より少ない又は追加の分岐切込みセクション及び中間要素を含めることができる。さらに、切込みセクションの角度及び中間要素の幅は変化することができる。
図８は、実質的に圧縮された状態にある圧縮性電気接点１００を圧縮長さＦC1で示し、ＦC1は、接点１００が実質的に圧縮された場合に、接点１００の第１の外縁部１２６ａから第２の外縁部１２８ａまでで測定される。この状態において、内面１３６ａ、１３６ｂ（図４）は、入れ子になるか又は内向きに倒壊して互いに接触し、これにより第１の接触端部１１０に隣接して第１の端部空間１４０が形成される。同様に、内面１３８ａ、１３８ｂ（図４）は、入れ子になるか又は内向きに倒壊して互いに接触し、これにより第２の接触端部１２０に隣接して第２の端部空間１４２が形成される。そして、内面１３９ain、１３９bin（図４）は入れ子になるか又は内向きに倒壊し、これにより圧縮性電気接点１００は、内面１３９ain、１３９bin（図４）の間に形成された内部空間１４４inも含む。従って、実質的に圧縮された状態において、各内面の一部が接触し、これにより端部空間及び内部空間は、圧縮性電気接点１００を貫通して延びる複数のテーパー付きスロット１５０e1（第１の接触端部スロット）、１５０in（内部の接点スロット）、１５０e2（第２の接触端部スロット）を形成する。複数のスロット１５０は、圧縮時にテーパー付き涙滴形状を有するようにさらに規定することができる。
図８に示されるような実質的に圧縮された状態において、圧縮性電気接点１００は、内径及び／又は外径の支持構造を必要とすることなく、実質的に管体形状のままでもある。比較的管体形状を維持する圧縮性電気接点１００の能力は、内径及び／又は外径の支持構造なしで圧縮された場合に、コイルタイプのばねに共通に見られる乱雑で曲がりくねったうねりとは著しく対照的である。結果として、中間要素１３４（図７）は、圧縮ストローク全体にわたって互いに釣り合いをとるように作用し、接点１００の実質的に全ての部分にわたって接点に加えられる力の負荷を分散させる。
図９は、管体３００Ａのための例示的な分岐パターンＰＡを例示する。管体３００Ａは、外面３０２ａ及び内面（図示せず）、管体全長ＴL1、第１の管体縁部３２６Ａ、及び第２の管体縁部３２８Ａを含む。管体は実質的に円筒形として示される。しかしながら、管体は、限定されるものではないが、正方形、六角形、及び他の多角形の管体形状を含む、他の外側形状を有することができる。分岐パターンＰＡは、管体３００Ａの長さに沿った中心軸線ＣＡに関して規定される。管端３１０Ａについての理論上の分岐切込み３５０Ａ１は、第１の分岐パターンＰＡT1に関して所定の測定値ＤＡc1、ＥＡc1、ＦＡc1、及びＧＡc1を使用して規定することができる。第１の分岐パターンＰＡT1は、上部テーパー付きセクション３７０A1及び下部テーパー付きセクション３７２A1を含む。下部テーパー付きセクション３７２A1は、好ましくは上部テーパー付きセクション３７０A1と鏡映関係にあり、上部テーパー付きセクション３７０A1の真下に配置される。
ＤＡc1は、第１の理論上の分岐切込み３５０Ａの全体高さを測定する。ＥＡc1は、管体３００Ａの第１の外縁部３２６Ａからの分岐パターンＰＡT1の中心の距離を測定する。ＦＡc1は分岐パターンＰＡT1の最も広い幅であり、ＧＡc1は分岐パターンＰＡT1の最も狭い幅である。
管体中間部分３３０Ａのための理論上の分岐切込み３６０Ａは、第２の分岐パターンＰＡT2に関して所定の測定値ＤＡC2、ＦＡC2、及びＧＡc2を使用して規定することができる。ＤＡc2は、理論上の分岐切込み３６０Ａの全体高さである。ＦＡC2は分岐パターンＰＡT2の最も広い幅であり、ＧＡc2は分岐パターンＰＡT2の最も狭い幅である。分岐パターンＰＡT1、ＰＡT2は、寸法ＨＡｃ、ＤＡｍに関してさらに規定され、ＨＡｃは、パターンＰＡT1、ＰＡT2の間のそれぞれの中心線から測定された距離であり、ＤＡM1は、分岐パターンＲＡT2の底部から中間線ＭＬまでの距離であり、中間線ＭＬでは、テーパー付きセクション３７０A1、３７２A1が中心軸線ＣＡである線に結合する。
理論上の分岐切込みは、理論上の端部切込み３５０Ａ及び理論上の中間切込み３６０Ａの中心線に関して規定された測定値ＨＡｃで互いに関してさらに規定される。好ましくは、分岐パターンは、分岐切込みをもつ圧縮性電気接点の最終形態がばねのような特性を呈するのを可能にするようなものである。さらに、本明細書に開示された実施形態において、接点の最終特性がばねのようであるように、ジグザグ様のテーパー付きパターンが好ましい。また、分岐パターンＰＡは、管体の切込み後及び圧縮中に中間部分で発生し得る曲がり量が最小になるように構成される。しかしながら、別の変形例及び分岐パターンを使用することもできる。
図１０－図１２は、本明細書に開示された実施形態による圧縮性電気接点２００の様々な図を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂは接点２００の上面図を示し、図１１は、接点２００の実質的に弛緩した状態における側面図を示す。圧縮性電気接点２００は、第１の接触端部２１０、第１の接触端部２１０の反対側にある第２の接触端部２２０、及び第１の接触端部２１０と第２の接触端部２２０との間に配置された中間部分２３０を含む。第１の接触端部２１０は、内面（図示せず）及び外面２１４を含む。同様に、第２の接触端部２２０は、内面（図示せず）及び外面２２４を含む。好ましい構成において、各接触端部２１０、２２０の少なくとも一部は円筒形である。
図１０及び図１１に示される実質的に弛緩した状態において、圧縮性電気接点２００は、第１の外縁部２２６ａから反対側の外縁部２２８ａまでで測定されたＬR2として規定される弛緩長さを有する。接触端部２１０は、外縁部２２６ａから底部内縁部２２６ｂまでで測定された底部長さＢＬDE1によって部分的に規定される。接触端部２２０は、外縁部２２８ａから第１の頂部内縁部２２８ｂまでで測定された頂部長さＴＬDE1によって部分的に規定される。
中間部分２３０は、中間要素２３４が隣接する又はその間にある複数の分岐切込みセクション２３２を含む。第１の実施形態と同様に、圧縮性電気接点２００は、第１及び第２の接触端部なしで中間部分のみを含むことができる。
特に図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、第１の接触端部２１０から、最初の分岐切込み２３２e1（第１の接触端部２１０上の第１の分岐切込みを参照）は。角度δe1I、δe1Oによって規定することができ、それらの角度は、対向する内面２３６ａ、２３６ｂ、２３６ｃ、２３６ｄに関して測定される。最初の曲面２３７は、内面２３６ｂから延びる。第２の接触端部２２０から、最後の分岐切込み２３２e2（第２の接触端部２２０上の最後の分岐切込みを参照）は、角度δe2I、δe2Oによって規定することができ、それらの角度は、対向する内面２３８ａ、２３８ｂ、２３８ｃ、２３８ｄに関して測定される。最後の曲面２３９は、内面２３８ａから延びる。内側の分岐切込みセクション２３２in（第１の接触端部２１０と第２の接触端部２２０との間の複数の内側の分岐切込みセクションを参照）は、２つの角度δNI、δNO（第１の接触端部２１０と第２の接触端部２２０との間の複数の最も内側及び最も外側の分岐切込み角度を参照）によって規定することができる。角度δNI、δNOは、内側の分岐切込みセクション２３２inの間に位置する外向きに延びる一対の対向する内面２４１ain，２４１bin，２４１cin，２４１dinに関して測定される。分岐切込みセクションの各々は、最も内側の切込み距離Ｖe1I、ＶNI、Ｖｅ2I及び最も外側の切込み距離Ｖe1O、ＶNO、Ｖe2Oに関してさらに規定することができ、最も内側の切込み距離の各々は、最も外側の切込み距離の各々よりも小さい。
加えて、好ましくは、丸みを帯びた縁部ＲＢe1、ＲＢin、ＲＢe2（図１１）は、各分岐切込みセクションに含まれ、それらは、対向する内面２４１ain、２４１binの間、及び対向する内曲面２４３ain、２４３binの間にそれぞれ配置される。
図１２は、圧縮長さＬC2に実質的に圧縮された状態にある圧縮性電気接点２００を示し、圧縮長さＬC2は、接点を実質的に圧縮したとき、接点２００の第１の外縁部２２６ａから第２の外縁部２２８ａまでで測定される。この状態において、内面２３６ａ、２３６ｂは、入れ子になるか又は内向きに倒壊して互いに接触し、これにより第１の接触端部２１０に隣接して第１の端部空間２４０が形成される。同様に、内面２３８ａ、２３８ｂは、内向きに倒壊して接触して、これにより第２の接触端部２２０に隣接して第２の端部空間２４２が形成される。そして、内面２３９ain、２３９binは内向きに倒壊し、これにより圧縮性電気接点２００は、内面２４６in、２４８inの間に形成された内部空間２４４inも含む。実質的に圧縮された状態において、各内面の一部は、端部空間及び内部空間が複数のテーパー付きスロット２５０を形成するように接触する。複数のテーパー付きスロット２５０は、第１の接触端部スロット２５０e1、少なくとも１つの内側の接触端部スロット２５０in、及び圧縮性電気接点２００を貫通して延びる第２の接触端部スロット２５０e2を含むとさらに説明することができる。複数のスロット２５０は、圧縮時にテーパー付き涙滴形状を有するようにさらに規定することができる。しかしながら、スロット２５０は、曲面に起因して、圧縮性電気接点の第１の実施形態におけるスロット１５０と比較して、はるかに小さくかつ狭い。
図１２に示される実質的に圧縮された状態において、圧縮性電気接点２００は、内径及び／又は外径の支持構造を必要とすることなく、実質的に管体状のままである。第１の実施形態と同様に、中間要素２３４（図１１）は、圧縮ストローク全体にわたって互いに釣り合いをとるように作用し、接点２００の全ての部分にわたって接点に加えられる力の負荷を分散させる。
図１３は、管体３００Ｂに複数の分岐切込みセクション２３２の切込みを入れるために使用することができる、複数の分岐切込みパターンを含む、別のタイプの分岐パターンＰＢを示す。管体３００Ｂは、外面３０２Ｂ及び内面（図示せず）、管体の全体長さＴL2、第１の管体縁部３２６Ｂ、及び第２の管体縁部３２８Ｂを含む。分岐パターンＰＢは、管体３００Ｂの長さに沿って延びる中心軸線ＣＢに関して規定される。
中間部分３３０Ｂのための理論上の分岐切込み３５０Ｂは、所定の測定値ＤＢc1、ＥＢc1、及びＧＢc1を使用して、第１の分岐切込みパターンＰＢT1に関して規定することができる。ＤＢc1は、理論上の分岐切込み３５０Ｂの全体高さを測定する。ＥＢc1は分岐切込み３５０Ｂの最大幅であり、ＧＢc1は分岐切込み３５０Ｂの最も狭い幅である。また、第１の分岐切込みパターンＰＢT1は、上部テーパー付きセクション３７０B1、下部テーパー付きセクション３７２B1、及び上部テーパー付きセクション３７０B1と下部テーパー付きセクション３７２B1との間に位置決めされた弓形セクション３７４B1を含む。弓形セクション３７４B1は２つの弓形部分ＢＢT1、ＢＢT2を含む。
管端部分３１０Ｂのための理論上の分岐切込み３６０Ｂは、所定の測定値ＤＢC2、ＥＢC2、ＦＢC2、及びＧＢC2を使用して、第２の分岐パターンＰＢT2に関して規定することができる。ＤＢC2は、理論上の分岐切込み３６０Ｂの全体高さを測定する。ＥＢC2は、切込み３６０Ｂの中心線から管体３２６Ｂの縁部までの距離を測定する。ＦＢC2は分岐パターンＰＢT2の最も広い幅であり、ＧＢC2は分岐パターンＰＢT2の最も狭い幅である。
分岐パターンＰＢT1、ＰＢT2は、寸法ＨＢC及びＤＢM2に関してさらに規定される。測定値ＨＢCは、それぞれの中心線から測定されたパターンＰＢT1、ＰＢT2の間の距離であり、ＤＢm2は、分岐パターンＲＢT2の底部から中心軸線ＣＢと平行な弓形セクション３７４B1の中線までの距離である。
好ましくは、分岐パターンＰＡ、ＰＢは、管体の内部に切り込むことができ、これらは、分岐切込み接触端部の最終形態がばねのような特性を呈することを可能にするようなものである。さらに、本明細書に開示された実施形態において、接点の最終特性がばねのようであるように、ジグザグ様のパターンが好ましい。また、分岐パターンＰＡ、ＰＢは、管体の切込み後及び圧縮中に中間部分で発生し得る曲がり量が最小となるように構成される。しかしながら、別の変形例及び分岐パターンを使用することもできる。
本明細書に開示された圧縮性電気接点は、好ましくは、１又は２以上の精密切込み方法、例えばレーザーカッティングを利用して管体から製造される。また、管体は、好ましくは、１又は２以上の導電性材料から製造される。圧縮性電気接点用に適する材料は、限定されるものではないが、真ちゅう、銅、ベリリウム銅、及びステンレス鋼を含む。好ましくは、これらの材料は、ばねのような特性、高い強度、高い弾性限界、及び低い弾性を有する。
本明細書に開示された圧縮性電気接点のための全体寸法は、微小規模から大規模に及ぶことができる。しかしながら、現在の業界動向を考えると、目標サイズは小規模である。例示的な管体サイズは、約０．００６インチの内径、約０．０１０インチの外径、及び約０．０７０インチの全体長さを有する。これらの寸法を有しかつ分岐パターンＰＡを組み込んだ管体を使用して圧縮性電気接点を製造する場合、結果として得られる切込み角度は約５度とすることができ、最も内側の切込み距離は約０．００１インチとすることができ、最も外側の切込み距離は約０．００２インチとすることができる。そして、圧縮性電気接点が分岐パターンＰＢを組み込んで製造される場合、結果として得られる上部切込み角度は、約１３度から約１５度の範囲とすることができ、結果として得られる下部切込み角度は、最も内側の切込みで約１．５度から約３．０度の範囲とすることができ、最も内側の切込み距離は約０．０００６インチで、最も外側の切込み距離は約０．００２インチである。
しかしながら、本明細書に開示された圧縮性電気接点の寸法は、限定されるものではないが、接点のばね定数、及び実質的に弛緩した状態と圧縮された状態との間の移動長さを含む、様々な要因に依存する。それでも、圧縮後、本明細書に開示された圧縮性電気接点は、約０．００６インチの内径、約０．０１０インチの外径、約０．０７０インチの全体長さの管体から製造される場合、約０．００６インチの有効内径、約０．０１０インチの有効外径、約０．０７０インチの有効全体長さを有する。
図１４－図１７は、各組立体が実質的に圧縮された状態にある圧縮性電気接点１００を含む、例示的なコネクタ組立体の断面図である。圧縮性電気接点１００の圧縮特性をさらに強調して示すために、接点１００は断面で示されていない。
図１４は、２つの雄ピン４０２、４０４、圧縮性電気接点１００、ピン４０２、４０４にそれぞれ結合された端部誘電体４１０、４１２、圧縮性電気接点１００の周りに配置された中央誘電体４１４を含む、例示的なコネクタ組立体４００を示す。組立体４００は、接触点４０６、４０８でピン４０２、４０４に接触する端部１１０、１２０をさらに示す。組立体４００は、中央ハウジング本体４２０及びハウジング端部４２２ａ、４２２ｂを有する、外部ハウジング４１６をさらに含む。中央本体４２０は、中央誘電体４１４に向かって下方に延びる中央セクション、及び端部誘電体４１０、４１２に当接する中央本体端部４２４ａ、４２４ｂを有する。各ハウジング端部４２２ａ、４２２ｂは、雄ピン４０２、４０４の端部分４０２ａ、４０４ａを収容するように構成された内部開口径が輪郭形成される端部開口部４２６ａ、４２６ｂを含む。
図１５は、雄ピン５０２Ａ、雄ピン５０２Ａに結合された端部誘電体５１０、圧縮性電気接点１００、接点１００を取り囲む中央誘電体５１４、ならびに第１のハウジング本体５１８及び第２のハウジング本体５２０を含む外部ハウジング５１６を含む、別の例示的なコネクタ組立体５００を示す。第２のハウジング本体５２０は、中央誘電体５１４を取り囲み、ハウジング本体５２０の外面に結合された端部５２０ａ、５２０ｂを有する第２のハウジング本体端部５２２を含む。
さらに図１５を参照すると、ケーブル５０５は、ケーブル中心導体５０３、ケーブル誘電体５０７、及び外部ケーブルシース５０９を含む。ハウジング本体端部５２２は、雄ピン端部５０２ａが端部開口部５２６を通って自由に経路を定めるように構成された内部開口径が輪郭形成される端部開口部５２６を含む。組立体５００は、接触点５０６、５０８で雄ピン５０２Ａ及び中心導体５０３に接触する接触端部１１０、１２０をさらに示す。
図１６は、圧縮性電気接点１００、雄ピン６０２、雄ピン６０２を囲む端部誘電体６１０、接点１００を囲む中央誘電体６１４、端部誘電体６１０及び中央誘電体６１４を囲むハウジング本体６２０、ハウジング本体６２０の第２の本体端部６２０ｂに当接するプリント回路基板７００を含む、さらに別の例示的なコネクタ組立体６００を示す。また、ハウジング本体６２０は、第１の本体端部６２０ａを含み、第１の本体端部６２０ａは、雄ピン端部６０２ａが端部開口部６２６を通って自由に経路を定めるように輪郭形成された端部開口部６２６を有する。組立体６００は、接触点６０６、６０８でピン６０２及びプリント回路基板７００に接触する接点１００の端部１１０、１２０を示す。
図１７は、圧縮性電気接点１００、接点１００の第１の接触端部１１０に当接する第１のプリント回路基板９００ａ、接点１００の第２の接触端部１２０に当接する第２のプリント回路基板９００ｂ、接点１００を取り囲む中央誘電体８１４、中央誘電体８１４を取り囲むとともに、プリント回路基板９００ａ、９００ｂにそれぞれ当接する端部８２０ａ、８２０ｂを有する外部ハウジング本体８２０を含む、例示的なコネクタ組立体８００を示す。ここでは、接触点８０６、８０８で各プリント回路基板９００ａ、９００ｂに接触する接触端部１１０、１２０が示される。
図１８及び図１９は、限定されるものではないが、ＭＩＬ－ＰＲＦ－３９０１２、Ｓｅｃ．４．６．１１を含む工業標準に従って測定された、電圧定在波比（ＶＷＳＲ）テストの結果を示す。図１８は、各組立体が本明細書に開示された実施形態による圧縮性電気接点を含む、コネクタ組立体サンプルに関する周波数（ＧＨｚ）に対するＶＷＳＲの関係を示す。結果の各セットは、２つの雄ピン間で組立体に組み込まれるそれぞれの圧縮性電気接点に基づいており、圧縮性電気接点は、その最大移動長さの半分で置かれている。
比較の目的で、図１９は、図１８に示された試験結果のため使用されるのと同じ試験構成を有する、コネクタ組立体サンプルに関する周波数（ＧＨｚ）に対するＶＷＳＲの関係を示す。しかしながら、この組立体において、圧縮性電気接点は、ＦＵＺＺ ＢＵＴＴＯＮ（登録商標）相互接続部に置き換えられている。ＦＵＺＺ ＢＵＴＴＯＮ（登録商標）相互接続部は、Ｃｕｓｔｏｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ ＬＬＣ（カスタム相互接続ＬＬＣ）によって製造される。
従って、当業者であれば、開示された実施形態及びその要素について、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変形を行い得ることが明らかであろう。本開示の他の実施形態は、明細書の検討及び本開示の実行から当業者には明らかであろう。明細書及び実施例は例示とみなされ、本開示の真の範囲は、特許請求の範囲及びそれらの均等物によって表されることが意図されている。
１００ 圧縮性電気接点
１１０ 第１の接触端部
１１２ 内面
１１４ 外面
１２０ 第２の接触端部
１２４ 外面
１３０ 中間部分
１３２ 分岐切込みセクション
１３４ 中間要素
１１０ 第１の接触端部
１１２ 内面
１１４ 外面
１２０ 第２の接触端部
１２４ 外面
１３０ 中間部分
１３２ 分岐切込みセクション
１３４ 中間要素
Claims (12)
- 圧縮性電気接点であって、
第1の接触端部と、
前記第１の接触端部の反対側にある第２の接触端部と、
前記第１の接触端部と前記第２の接触端部との間に位置決めされた複数の分岐切込みセクションと、
を備え、
前記複数の分岐切込みセクションの各々は、一対の外向きに延びる対向する内面の間で測定された少なくとも１つの切込み角度、最も内側の切込み距離、及び最も外側の切込み距離によって規定され、
前記最も内側の切込み距離は前記最も外側の切込み距離よりも小さく、
実質的に弛緩した状態において、前記一対の対向する内面の各々は、前記圧縮性電気接点の端部に向かって外向きに延び、
実質的に圧縮された状態において、前記一対の対向する内面の各々は、内向きに倒壊してテーパー付きスロットを形成され、
前記複数の分岐切込みセクションは、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部との間に配置された中間部分に含まれ、
前記圧縮性電気接点は、管体から製造される、
ことを特徴とする、圧縮性電気接点。 - 前記複数の分岐切込みセクションのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの分岐パターンに基づく、請求項１に記載の圧縮性電気接点。
- 前記少なくとも１つの分岐パターンは、上部テーパー付きセクション及び下部テーパー付きセクションを備える、請求項２に記載の圧縮性電気接点。
- 前記少なくとも１つの切込み角度は、約５度である、請求項１から３のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記最も外側の切込み距離は、約０．００２インチである、請求項１から４のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記最も内側の切込み距離は、約０．００１インチである、請求項１から５のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記複数の分岐切込みセクションは、前記第１の接触端部に隣接して位置決めされた第１の端部切込みを備える、請求項１から６のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記複数の分岐切込みセクションは、前記第２の接触端部に隣接して位置決めされ、前記第１の端部切込みの反対側にある第２の端部切込みを備える、請求項７に記載の圧縮性電気接点。
- 前記複数の分岐切込みセクションは、前記第１の接触端部と前記第２の接触端部との間に配置された複数の内側の分岐切込みセクションを備える、請求項４から８のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記中間部分は、複数の中間要素を備え、前記複数の中間要素の少なくともいくつかは、前記分岐切込みセクションに隣接する、請求項４から９のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記管体は、真ちゅう、銅、ベリリウム銅、及びステンレス鋼から成る群から選択される材料を含む、請求項１から１０のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
- 前記圧縮性電気接点は、約０．０１０インチの有効外径を有する、請求項１から１１のいずれかに記載の圧縮性電気接点。
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