ヘルメット装着用暗視システムの電気コネクタ
ヘルメット装着用暗視システムの電子コネクタは、レセプタクルアセンブリと係合するプラグアセンブリとを有する。レセプタクルアセンブリは、ヘルメットに対して直接的又は間接的に機械的に装着されるように構成され、ヘルメットに装着された暗視装置に電気的に装着される。プラグアセンブリは、バッテリーパックに機械的及び電気的に装着されるように構成される。プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリは、互いに分離可能に係合するように構成され、少なくとも二つの異なる向きで、バッテリーパックをヘルメットに分離可能の装着し、バッテリーパックからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置用のコネクタに関する。特に、ヘルメット装着用暗視システムに適するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホットシューコネクタは、アタッチメントの機械的手段や、二つの装置間を電気的に接続するために使用される。一例として、多くの一般的なカメラはフラッシュユニットを装着するためにホットシューコネクタを備えている。ホットシューレセプタクルは、カメラの上面（top side）に配置され、カメラのホットシューレセプタクルにフラッシュユニットを装着するために、ホットシュープラグがフラッシュユニットの底面(bottom side)に配置されている。取り付けの際、フラッシュユニットのホットシュープラグは、カメラのホットシューレセプタクルにスライドさせながら挿入される。プラグとレセプタクルは、フラッシュに備わるクランプネジ又は他の手段によって互いに固定される。カメラのホットシューレセプタクルの中央には、金属端子があり、フラッシュユニットのホットシュープラグの金属端子と接触する。カメラは金属端子間の接触によりフラッシュに電力を供給する。カメラ用の標準的なホットシューコネクタの寸法は、国際標準化機構ＩＳＯ５１８：２００６によって規定されている。
【０００３】
ホットシューコネクタは他の電子装置にも備わる。例えば、ヘルメット装着用暗視装置はホットシューコネクタを備える。ヘルメット装着用暗視装置は、一例として、特許文献１〜７で開示され、それらは全体として参照によって組み込まれる。ヘルメット装着用暗視装置において、バッテリーパック（又は他の電源）は、暗視システムに電力を供給するシールドケーブルを介して、ヘルメット装着用暗視システムに接続する。このような構成は、特許文献５で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許番号第７，２１１，７７８号
【特許文献２】米国特許番号第７，０４９，０２７号
【特許文献３】米国特許番号第６，９３８，２７６号
【特許文献４】米国特許番号第６，６６２，３７０号
【特許文献５】米国特許番号第５，６８３，８３１号
【特許文献６】米国特許番号第４，６６６，２７６号
【特許文献７】米国特許番号第４，３２９，７３５号
【特許文献８】米国公開特許出願第１２／２７７，７５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ホットシューコネクタを備えるヘルメット装着用暗視装置において、着脱可能なバッテリパックのホットシューレセプタクルは、ヘルメットの後面又は側面に備わるホットシュープラグに装着される。このような構成は、特許文献５で開示されている。使用者は、しばしば、ヘルメットが頭部に固定されるときに、バッテリパックをヘルメットに装着する。ホットシューレセプタクルをホットシュープラグに接続する際、使用者は片手でバッテリーパックをヘルメットの後面又は側面までもっていく。使用者は、ホットシュープラグに対してホットシューレセプタクルを合わせる。ホットシュープラグ及びホットシューレセプタクルによって、プラグとレセプタクルが一つの向きで互いに整列する。したがって、使用者は、適当な位置になるまで、バッテリーパック及び／又はヘルメットを操作しなければならない。プラグとレセプタクルとが適切に合わされると、使用者はプラグをレセプタクルに挿入する。バッテリーパックに備わるバネ力を受けたレバー又はピンは、ホットシュープラグに規定された凹所にパチンと係合し、バッテリーパックをヘルメットに係止する。バッテリーパックをヘルメットから外す際は、使用者はバネ力を受けたレバーを動かして、プラグをレセプタクルから外す。同じ手又は他の手で、使用者はバッテリーパックをヘルメットから外す。
【０００６】
バッテリーパックをヘルメットに装着する前のステップは、難しく、使用者、特には制限される器用さを有する人にとっては不便となることがある。特に、使用者が見えないままに使用者の後方又は側方で、ホットシューコネクタを操作することは難しく、適当な方向にバッテリーパック又はヘルメットを操作することを難しくする。このことは、バッテリーパックをヘルメットに装着することを妨げ、問題を生ずることがある。
【０００７】
上述したように、性能、使いやすさ、生産性、モジュール性に関して、二つの装置を機械的及び電気的に接続するコネクタを開発し改良する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリを含むコネクタが開示されている。プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリは、コネクタを形成するために係合する。コネクタは、撮像装置、暗視装置、カメラなどの電子装置と共に使用される。
【０００９】
本発明の一態様によると、プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリを有するヘルメット装着用暗視システムの電気コネクタが提供される。レセプタクルアセンブリは、ヘルメットに直接的又は間接的に機械的に結合し、及びヘルメットに装着される暗視装置に電気的に結合するように構成されている。プラグアセンブリは、バッテリーパックに機械的及び電気的に結合するように構成される。プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに着脱可能に装着し、バッテリーパックからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの向きで互いに着脱可能に係合するように構成されている。
【００１０】
本発明の他の態様によると、ヘルメット装着用暗視アセンブリが提供される。ヘルメット装着用暗視アセンブリは、暗視装置を装着するための部分を含むヘルメットと、少なくとも一つのバッテリーを含むように構成されたバッテリーパックと、を備える。レセプタクルアセンブリはヘルメットに装着され、プラグアセンブリはバッテリーパックに装着される。プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに着脱可能に装着され、バッテリーパックのバッテリーからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの異なる方向で互いに着脱可能に係合するように構成されている。
【００１１】
上記説明において、“プラグ”と“レセプタクル”の用語は交換可能に使用することができる。これらの用語は、分離アセンブリが互いに接続することを示すために使用される。
【００１２】
本発明の他の態様は、図面を考慮した以下の詳細な説明から明らかとなる。以下の説明は、本発明の好ましい実施の形態を示すものである。しかしながら、本発明は図示された実施形態に制限されるものではないが、この明細書に添付された請求の範囲によってのみ制限される。
【００１３】
本発明は、添付図面を参照することによって、以下の詳細な説明から最も良く理解される。一般的には、図面の種々の特徴は基準を示したものではないということが強調される。図面に以下の図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プラグアセンブリがレセプタクルアセンブリから分離している、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリを含む本発明の一実施形態によるコネクタの斜視図である。
【図２】図１のコネクタの他の斜視図である。
【図３】係合した構成を示す図１のコネクタの斜視図であって、レセプタクルアセンブリが、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとの係合を示すために切断された斜視図である。
【図４】４−４線に沿って切断された図３の係合したコネクタの断面図である。
【図５】図１のプラグアセンブリの展開図である。
【図６】図１のレセプタクルアセンブリの展開図である。
【図７Ａ−Ｄ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリが係合するプロセスを示す図である。
【図７Ｅ−Ｆ】レセプタクルアセンブリからプラグアセンブリを外すプロセスを示す図である。
【図８Ａ】カム面と係合する凸部を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図８Ｂ】カム面と係合する凸部を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図９Ａ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリの平面図を示す。
【図９Ｂ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリの平面図を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図１０】暗視システムのバッテリーに装着された図９Ｂのプラグアセンブリ示すと共に、バッテリーパックは使用者の手によって把持されていることを示す図である。
【図１１】ヘルメットに装着された図９Ｂのレセプタクルアセンブリの図である。
【図１２】図１１のヘルメットのレセプタクルアセンブリ上で、図１０のバッテリーパックのプラグアセンブリを装着する最初のステップを示す図である。
【図１３】プラグとレセプタクルを接続し、バッテリーパックをヘルメットに係止するヘルメットに対して、バッテリーパックを回転させているステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
選択された図面を参照しながらいくつかの実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は図示された実施形態に制限されるものではない。
【００１６】
本明細書で使用されるように、“コネクタ”という用語は、二つの要素間で電気的接続、二つの要素間で機械的接続、又は両方を提供するための装置に関する。また、“コネクタ”という用語は、プラグ又はレセプタクルなどの一つの要素に関し、要素間の接続のために他の構成要素と係合するように作用する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明の一実施形態によるコネクタ１０の斜視図を示す。コネクタ１０は、ロータリホットシューコネクタ又はロータリシューコネクタとして説明される。一般に、コネクタ１０は、プラグアセンブリ１２及びレセプタクルアセンブリ１４を含んでいる。プラグアセンブリ１２は、図１及び２においてレセプタクアセンブリ１４から分離している。プラグアセンブリ１２とレセプタクアセンブリ１４は、コネクタ１０を形成するために互いに係合するように構成されている（図３及び図４に示されるように）。コネクタ１０は、一般に、二つの装置を機械的及び／又は電気的に接続するために構成されている。例として、コネクタ１０は、バッテリーパックを電子装置に、ケーブルを電子装置に、ケーブルをバッテリーパックに接続する。コネクタ１０の一つの適用例は、図１０〜１３に示される。
【００１８】
一般に、プラグアセンブリ１２は、回転面２１を定める実質的に円柱状の本体２０と、本体２０内にある絶縁体２２と、絶縁体２２の中で個々の開口内に取り付けられた一群の電気接触子２４（９個）と、を有する。フランジ２６は、本体２０から半径方向に延びる。一群の孔２８がフランジ２６に設けられている。図示しないが、プラグアセンブリ１２をパネル（例えば、図４に示されるパネル２９）に取り付けるために締結部材が個々の孔２８に挿入される。パネル２９はプラグアセンブリ１２の部分を形成しない。
【００１９】
４つのカム面３０は、本体２０の回転面２１から延びている。個々のカム面３０は、本体２０の下側の環状面２７から回転面２１の回りを周方向に延びている。例示された実施形態によると、個々のカム面３０は回転面２１から外側に、すなわち、本体２０の中心軸から離れる方向に延びている。言い換えると、カム面３０は回転面２１内に凹んでいる。
【００２０】
複数のカム面３０は、本体２０の周方向で間隔を開けている。本発明の一態様によれば、カム面３０は本体２０の周方向で等しい間隔を開けている。本発明の実施形態によれば、プラグアセンブリ１２は四つのカム面３０を有している。当業者は、プラグアセンブリ１２が少なくとも一つのカム面３０を含み、複数のカム面３０を含むことを理解する。
【００２１】
通路３１は、スロット又は開口の形態で形成され、隣接するカム面３０の間を規定する。レセプタクルアセンブリ１４に関してより詳細に説明されるように、レセプタクルアセンブリ１４に備わる一群の凸部５０は、個々の通路３１を通過し、二つのアセンブリ１２，１４を結合する。更に、プラグアセンブリ１２をレセプタクルアセンブリ１４から外すときは、レセプタクルアセンブリ１４に備わる凸部５０が通路３１を通って外れる。
【００２２】
例示された実施形態によると、プラグアセンブリ１２は四つの通路３１を含む（図２を参照）。多数の通路３１を備えることは、多くの方向で二つのアセンブリ１２，１４を結合することを可能にする。特に、二つのアセンブリ１２，１４が係合するとき、レセプタクルアセンブリ１４に備わる凸部５０がプラグアセンブリ１２の通路３１に入る。プラグアセンブリ１２をレセプタクルアセンブリ１４に結合する多数の位置を備えることは、これらの要素を組み立てることを容易にする。図６を参照して詳細に説明すると、アセンブリ１２，１４の電気接触子２４，４４は、アセンブリ１２，１４が多くの係合位置の一つで結合するように配置される。
【００２３】
レセプタクルアセンブリ１４は、回転面４１を規定する実質的に円柱状の本体４０と、本体４０内に保持される絶縁体４２と、絶縁体４２の個々の開口内に取り付けられる３つの接触子４４（１）〜４４（３）とを含む。３つの接触子４４（１）〜４４（３）（電気接触子と総称される）は、図６に示されている。２つのボス４３は本体４０の下端から延びている。個々のボス４３は孔を含み、パネルに取り付けるために、不図示の締結部材がボス４３の個々の孔を通して挿入される。
【００２４】
リング４８は本体４０の先端に取り付けられる。リング４８は本体４０に一体化されることもできる。４つの半円凸部５０は、リング４８の内側の環状面から本体４０の中心軸の方に向かって延びている。個々の凸部５０は、図７Ａ〜７Ｆにおいてより詳細に説明されているように、プラグアセンブリ１２のカム面３０を支持するように構成されている。個々の凸部５０は、リング４８の下面から延びており、少なくとも部分的に本体４０の上面の凹所５２に位置している。
【００２５】
凸部５０は、図示されるように半円形、円形、多角形（図８Ａに示されるように）、四角形、三角形又は他の形状に形成してもよい。図８Ａで詳細に説明されるように、凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０の形状に一致する形状及び寸法を有する。凸部５０は、リング４８に一体的に形成してもよく、また、リング４８又は本体４０に取り付けられるピン又は締結部材の形態で設けられてもよい。
【００２６】
複数の凸部５０は、本体４０の周囲に間隔を開けて離れている。さらに、本発明の一態様によると、複数の凸部５０は本体４０の周囲に等しい間隔を開けて離れている。対向する凸部５０の半径方向の距離は、プラグアセンブリ１２のカム面３０を分離する半径方向の距離に等しい（図１及び図２に示されるように）。
【００２７】
例示した実施形態によると、レセプタクルアセンブリ１４は４つの凸部５０を含む。当業者は、レセプタクルアセンブリ１４が少なくとも一つの凸部５０を含むべきであるが、複数の凸部５０を含んでも良いことを理解する。複数の凸部５０は、カム面３０の数に等しくても良いが、変えてもよい。
【００２８】
図３は、係合していることを示す図１のコネクタ１０の斜視図であり、レセプタクルアセンブリ１４の本体４０の部分は、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４の係合部分を示すために切断されている。図３に示すように、プラグアセンブリ１２のカム面３０は、半円形の凹所５３に導く曲面５１によって規定されている。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０の一つは、プラグアセンブリ１２のカム面３０の凹所５３に保持される。図示しないが、凸部５０の全ては同時に個々の凹所５３に保持されてもよい。
【００２９】
図４は、４−４線に沿って切断された図３の係合しているコネクタ１０の断面図である。図４に最も良く示されるように、アセンブリ１２，１４の回転面２１，４１は、互いに対向して位置する。ばね５４は、プラグアセンブリ１２の下側の環状面２７と本体４０の下側の内面５６との間に配置され、図示するように、凸部５０に対してカム面２７を付勢する。ばね５４は、凸部５０とカム面３０との間の荷重を保持し、アセンブリ１２，１４の回転方向位置と軸方向位置とが固定され、アセンブリ１２，１４の”遊び”が実質的に減少され、全体として排除される。
【００３０】
図５及び６は、アセンブリ１２，１４の展開図をそれぞれ示す。図４〜６によると、プラグアセンブリ１２は、本体２０と、本体２０に取り付けられる絶縁体２２と、絶縁体２２に取り付けられる一群の電気接触子２４を備える。第１の電子装置（不図示）のパネル２９はプラグアセンブリ１２のフランジ２６に取り付けられる。Ｏリング６１は、本体２０とパネル２９との間で、本体２０に形成された環状の溝に配置される。
【００３１】
絶縁体２２は本体２０に固定されている。特に、絶縁体２２の肩部６８は本体２０の肩部７０を支持する。保持リング７２は、絶縁体２０に規定された凹所に配置され、本体２０の面７４で支持される。保持リング７２と絶縁体２２の肩部６８は、垂直位置で絶縁体２２を係止する。図示されていないが、本体２０に形成されたスロット７６（図５参照）を本体２０の所定の回転位置で絶縁体２２を保持するために、凸部が絶縁体２２から延びている。Ｏリング６６は、絶縁体２２と本体２０との間で絶縁体２２に形成された溝に配置されている。Ｏリング６６は、本体２０と絶縁体２２との間で、物質（水などの）の進入を制限する。
【００３２】
電気接触子２４は、圧入又は他の方法で絶縁体２２の孔６０に挿入され、固定される。個々の孔６０は、電気接触子２４の大径部７３を収容するための大径部を有する。図７Ａ〜７Ｆでより詳細に説明されるように、電気接触子２４は力を受けて弾性的に変形可能であり、力が開放されると元の形状に復帰する。弾性部材（不図示）は、個々の電気接触子２４の大径部７３に配置される。適切な電気接触子（弾性及び非弾性の両方）は、米国のニューヨークのオイスターベイにあるMill-Max Corporationによって製造されている。他の図示されていない実施形態によると、電気接触子４４は弾性的に変形可能である。
【００３３】
図４に最も良く示されているように、コネクタ１０の係合した構成において、プラグアセンブリ１２の電気接触子２４は、コネクタ１０のアセンブリ１２，１４の間で電力と信号を伝送するために、レセプタクルアセンブリ１４の電気接触子４４と直接的、物理的に接触するよう配置される。特に、個々の接触子２４の端部６４は、レセプタクルアセンブリ１４の電気接触子４４の導電面で支持される。個々の電気接触子２４の反対側の端部６２は、第１の電子装置（不図示）に接続したプリント基板、ケーブル、ワイヤー、又は可撓性の回路に取り付けられる。第１の電子装置は、例えば、バッテリーパック（図１０に示されるように）である。
【００３４】
図４〜６を参照すると、レセプタクルアセンブリ１４は、本体４０と、本体４０に取り付けられる絶縁体４２と、絶縁体４２に取り付けられる５つの電気接触子４４とを含む。本体４０は貫通孔を有する二つのボス４３（一つを示す）を含む。図示されていないが、本体４０を第２の電子装置のパネルに取り付けるため、締結部材はボス４３の孔に挿入される。第２の電子装置は、暗視装置、暗視装置から延びるケーブルである。
【００３５】
リング４８は本体４０の上面に固定される。一群の埋め込み型の締結部材４９は、本体４０の上面にリング４８を取り付けるために備えられる。図示しないが、リング４８はレセプタクルアセンブリ１４の構成要素の数を減らすために本体４０と一体化される。
【００３６】
絶縁体４２は本体４０に固定される。特に、絶縁体４２の肩部８０は本体４０の肩部８２を支持する。保持リング８６は絶縁対４２の凹所に配置され、本体４０の面８８に支持されるように配置される。保持リング８６と絶縁体４２の肩部８０は、所定の垂直位置で絶縁体４２を係止する。図示しないが、凸部は絶縁体４２の下面から延び、本体４０に形成されたスロットに係合し、絶縁体４２を本体４０に対する所定の回転位置で保持する。
【００３７】
Ｏリング９０は、絶縁体４２と本体４０との間で、絶縁体４２に形成された溝に配置される。Ｏリング９０は、本体４０と絶縁体４２との間で物質（水など）の進入を制限する。他のＯリング９２が、絶縁体４２とプラグアセンブリ１２の絶縁体２２との間で、絶縁体４２に形成された溝に配置される。Ｏリング９２は、簡単かつ容易に操作され、電気的接触面から液体や塵埃を妨げる手段を提供する。
【００３８】
ばね５４は、レセプタクルアセンブリ１４の下側の内面に配置される。金属リングの形態であるスラスト軸受９４は、ばね５４に対向して配置される。スラスト軸受９４は、ばね５４とプラグアセンブリ１２の絶縁体２２との間に挟まれる。ばね５４とスラスト軸受５６は、下側の内面５６と凸部５０との間でレセプタクルアセンブリ１４内に配置される。上述したように、ばね５４はレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０に対してプラグアセンブリ１２のカム面３０を付勢する。
【００３９】
リング４８、プラグアセンブリ１２の本体２０、レセプタクルアセンブリ１４の本体は、金属材料、高分子、他の材料から形成される。これらの構成要素は、モールド成形又は機械的加工によって形成される。アセンブリの絶縁体２２，４２は、モールド成形又は機械的加工によって誘電体から形成される。
【００４０】
図７Ａ〜７Ｄはアセンブリ１２，１４を係合する過程を示し、図７Ｅと７Ｆはアセンブリ１２，１４を分離する過程を示す。コネクタ１０の構成要素の全ては図７Ａ〜７Ｆに示されている。図において、プラグアセンブリ１２は、カム面３０を規定する本体２０と、クロスハッチングで示されている電気接触子２４とを有している。電気接触子２４は、後述するばね１００としての一体的弾性部材１００を有している。
【００４１】
図において、レセプタクルアセンブリ１４は、本体４０と、本体４０に固定される凸部５０と、クロスハッチングで示されている一つの電気接触子２４とを有する。レセプタクルアセンブリ１４の本体４０に対する凸部５０の位置は固定されている。したがって、レセプタクルアセンブリ１４の本体４０と凸部５０との間の垂直方向の間隔ａ4は、図７Ａ〜７Ｆにおいて一定である。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｆの説明を容易にするために、レセプタクルアセンブリ１４に対するプラグアセンブリ１２の回転移動及び並進移動が示されている。しかしながら、プラグアセンブリ１２に対するレセプタクルアセンブリ１４の動作も実質的に同じ結果をもたらす。さらに、レセプタクルアセンブリ１４とプラグアセンブリ１２は互いに対して同時に動かしてもよい。
【００４３】
個々の図を参照すると、図７Ａはアセンブリ１２，１４の最初の位置を示す。図７Ａにおいて、アセンブリ１２，１４は互いに連結されているが、機械的又は電気的に接続していない。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０に隣接する通路３１に配置されている。ばね５４は、自由長ａ1を有して緩んだ状態で保持されている。電気接触子２４のばね１００は自由長ａ2を有して緩んだ状態で保持されている。アセンブリ１２，１４の電気接触子２４と４４は、それぞれ、間隔ａ3で分離し、アセンブリ１２，１４の間で電気的に接続していない。
【００４４】
図７Ｂは、互いに係合したアセンブリ１２，１４の図を示す。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０の曲面５１に配置されている。図７Ａの分離している位置から図７Ｂの係合位置までプラグアセンブリ１２を動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２をばね５４，１００の対して下向き（垂直方向の矢印参照）に動かし、プラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回転する。図７Ｂに示された係合している状態において、ばね５４は図７Ａに示されたばね５４の自由長ａ1より小さい圧縮長さｂ1を有する。接触子２４のばね１００は、図７Ａに示されたばね１００の自由長ａ2より小さい圧縮長さｂ2を有する。電気接触子２４は、電気接触子４４に支持され、アセンブリ１２，１４との間の電気的接続をもたらす。
【００４５】
図７Ｃは、プラグアセンブリ１２のカム面３０に沿って進むレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０を示す。図７Ｂの位置から図７Ｃの位置までプラグアセンブリ１２を動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回す。プラグアセンブリ１２は時計方向に回転するため、カム面３０は凸部５０に沿って移動し（逆もまた同様）、凸部５０はプラグアセンブリ１２の本体２０をばね５４と１００の力に抗して下方に押す。ばね５４は図７Ｂに示された圧縮長さｂ2より小さい圧縮長さｃ2を有する。
【００４６】
図７Ｄは、プラグアセンブリ１２のカム面３０に沿って進んだレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０を示す。図７Ｄにおいて、アセンブリ１２，１４は係止されており、アセンブリ１２，１４の間で電気的及び機械的に接続している。プラグアセンブリ１２を図７Ｃの位置から図７Ｄの係合位置まで動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回す。プラグアセンブリ１２は時計方向に回転するため、カム面３０は凸部５０に沿って移動し、ばね５４，１００がプラグアセンブリ１２の本体２０を上方（矢印参照）に押し、プラグアセンブリ１２のカム面３０の凹所５３内に凸部５０が係合する。凹所５３の壁部は、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４の回転を制限する。図７Ｄにおいて、ばね５４は図７Ｃに示された圧縮長さｃ1より大きい圧縮長さｄ2を有する。
【００４７】
図７Ｅは、レセプタクルアセンブリ１４から機械的に分離したプラグアセンブリ１２を示す。特に、図７Ｅにおいて、プラグアセンブリ１２のカム面３０は物理的にレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０から分離している。プラグアセンブリ１２を図７Ｄの位置から図７Ｅの位置まで動かすために、使用者は、プラグアセンブリ１２のカム面３０がレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０から分離するまで、ばね５４，１００の力に抗してプラグアセンブリ１２の本体２０を下方に動かす。
【００４８】
図７Ｅにおいて、ばね５４は図７Ｄの自由長ｄ1より小さい圧縮長さｅ1を有する。接触子２４のばね１００は図７Ｄのばね１００の自由長ｄ2より小さい圧縮長さｅ2を有する。プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４は図７Ｅにおいて機械的に係合し、これらのアセンブリは電気接触子２２と４４との間の物理的接触によって電気接触子となる。
【００４９】
図７Ｆは、レセプタクルアセンブリ１４に対して回転したプラグアセンブリ１２を示す。プラグアセンブリ１２を図７Ｅの位置から図７Ｆの位置まで移動するために、使用者は反時計方向（水平方向に）にプラグアセンブリ１２の本体２０を回し、本体２０がばね５４と１００の力に抗して下方位置に保持される。プラグアセンブリ１２は、凸部５０がプラグアセンブリ１２の通路３１と並ぶ位置まで回転する。
【００５０】
図７Ｆにおいて、ばね５４は図７Ｅの圧縮長さｅ1と実質的に同じ圧縮長さｆ1を有する。更に、接触子２４のばね１００は図７Ｅの圧縮長さｅ1と実質的に同じ圧縮長さｆ2を有する。アセンブリ１２，１４は、電気接触子２４，４４の間の物理接触によって電気的に接触する。
【００５１】
プラグアセンブリ１２の本体２０を図７Ｆの位置から開放すると、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４は図７Ａで示される最初の位置に戻り、アセンブリ１２，１４は機械的及び電気的に分離する。特に、凸部５０はプラグアセンブリ１２の通路３１内で初期位置に戻る。ばね５４は自由長ａ1を有する緩んだ状態に復帰し、また、電気接触子２４のばね１００は自由長ａ2を有する緩んだ状態に復帰する。アセンブリ１２，１４の電気接触子２４，４４は、間隔ａ３を開けて離れた初期位置に復帰する。
【００５２】
図１〜７Ｆに示されたコネクタ１０の実施例において、カム面３０はプラグアセンブリ１２に規定され、凸部５０はレセプタクルアセンブリ１４に規定される。なお、実質的に同じ結果を得るために、カム面３０をレセプタクルアセンブリ１４に規定し、凸部５０をプラグアセンブリ１２に規定することを、当業者は認識する。さらに、実質的に同じ結果を得るために、弾性を有する電気接触子がレセプタクルアセンブリ１４に設けられてもよい。
【００５３】
本発明の他の実施形態にしたがって、図８Ａは、カム面１０８と係合する凸部１０６を示す。本実施形態によると、カム面１０８は階段状の形態であり、凸部１０６は多角形状の断面を有する。段付きカム面１０８が左に水平に動き、凸部１０６が右に水平に動くとき、凸部１０６は段付きカム面１０８に沿ってスライドする。凸部１０６と段付きカム面１０８の係合は、左への段付きカム面１０８の水平移動を制限し、右への凸部１０６の水平移動を制限する。カム面１０８の段と係合するための面を含む限り、凸部１０６を任意の形態としてもよい。凸部１０６をカム面１０８から分離するためには、図７Ｅに示す離脱ステップと同様に、カム面１０８を下方に移動する必要がある。
【００５４】
本発明の他の実施形態にしたがって、図８Ｂはカム面１０９に配置された円形の断面を有する凸部１０７を示す。カム面１０９は、図８Ｂのカム面１０９が曲面に代わって一定の傾斜面を有する部分を含むことを除き、図１〜７Ｆに示すカム面３０と同じである。カム面は鋸歯状であってもよい。カム面と凸部の他の形状は、図７Ａ〜７Ｆに記載されている態様と実質的に同一の結果を得るために有効であるということを、当業者は認識する。
【００５５】
図９Ａは、コネクタ１０のプラグアセンブリ１２レセプタクルアセンブリ１４の単純な形態の平面図を示す。上述したように、レセプタクルアセンブリ１４は４つの凸部５０を含み、プラグアセンブリ１２は４つの通路３１を含み、個々の通路３１はカム面３０に導く。アセンブリ１２，１４とを互いに連結するために、レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２（逆も同様）の個々の通路３１に挿入される。本発明の一態様によると、凸部５０の何れか一つは、アセンブリ１２，１４を係合するために、通路３１の何れか一つに挿入される。プラグアセンブリ１２は４つの通路３１を含むため、プラグアセンブリ１２は、４つの異なる半径方向の位置でレセプタクルアセンブリ１４（逆も同様）と連結する。個々の方向は、約９０゜毎に異なっている。アセンブリ１２とアセンブリ１４の一方は、アセンブリ１２，１４を係合するために、他方に対して１／４より小さく回転する。当業者は、通路３１の数は方向の数を増やしたり減らしたりするということを認識する。
【００５６】
レセプタクルアセンブリ１４は、中心に配置された電気接触子４４の二つの列を含んでいる。内側の列は、接触子４４（１）を含み、外側の列は接触子４４（２），４４（３）を含む。接触子４４（１）はレセプタクルアセンブリ１４の中心軸に沿って配置されている。接触子４４（２），４４（３）は接触子４４（１）の周りに同心的に配置されている。レセプタクルアセンブリ１４が電気接触子４４の二つの列を含む一方、レセプタクルアセンブリ１４は任意の数の中心に配置された電気接触子４４を含んでもよい。
【００５７】
プラグアセンブリ１２は、プラグアセンブリ１２の中心軸に対して配置された９つの接触子２４（１）〜２４（９）を含む。接触子２４（１），２４（２），２４（３）はプラグアセンブリ１２の中心軸の近傍に配置され、接触子２４（４）〜２４（９）は中心軸から離れた位置に配置されている。接触子２４（４）〜２４（９）は、中心軸から略等しい距離に配置されている。プラグアセンブリ１２は任意の数の電気接触子を有することを、当業者は認識する。
【００５８】
アセンブリ１２，１４の半径方向の向きに関係なく、プラグアセンブリの接触子２４（１），２４（２），２４（３）は、電力を供給したり、アース接続したり、信号を伝送したりするために、レセプタクルアセンブリ１４の接触子４４（１）と係合するよう配置される。しかしながら、アセンブリ１２，１４の半径方向の向きによっては、接触子２４（４）〜２４（９）が、電力を供給したり、アース接続したり、信号を伝送したりするために、接触子４４（２）又は接触子４４（３）のどちらかと係合するよう配置されてもよい。
【００５９】
本発明の他の実施形態にしたがって、図９Ｂは、コネクタ１１０のプラグアセンブリ１１２とレセプタクルアセンブリ１１４の単純化された形態を示す平面図である。アセンブリ１１２，１１４は、（ａ）レセプタクルアセンブリ１１４が５つの電気接触子１４４を含むこと、（ｂ）二つの通路１３１がプラグアセンブリ１１２の本体１２０に形成されていること、（ｃ）二つの凸部１５０がレセプタクルアセンブリ１１４の本体１４０から延びていることを除き、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４と実質的に同じである。電気接触子１２４（１）〜１２４（９）の配置はプラグアセンブリ１２とは異なっている。
【００６０】
プラグアセンブリ１１２は、約１８０゜離れた半径方向の通路１３１を含む。図示しないが、プラグアセンブリ１１２は二つのカム面を含み、個々のカム面は通路１３１から延びる。プラグアセンブリ１１２は、約１８０゜離れている二つの異なる向きでレセプタクルアセンブリ１１４（逆も同様）と係合する。使用の際、アセンブリ１１２とアセンブリ１１４は、アセンブリ１１２，１１４を係合するために、他方に対して１／２回転より少なく回転する。
【００６１】
アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きに関係なく、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（１），１２４（２），１２４（３）は、レセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（１）と係合するように配置される。アセンブリ１１２，１１４の第１の向きで、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（４）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（３）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（７），１２４（８）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（２）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（９）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（５）と係合するよう配置される。アセンブリ１１２，１１４の第２の向きで、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（２）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（５）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（７），１２４（８）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（４）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（９）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（３）と係合するよう配置される。第１の向きは、第２の向きに対して約１８０゜離れた半径方向にある。
【００６２】
本発明の一つの使用例によると、電力は接触子１２４（１），１２４（２），１２４（３）を介して伝送され、信号は接触子１２４（６），１２４（９）を介して伝送され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５），１２４（７），１２４（８）は接地電位に接続している。アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きに関係なく、電力はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（１）に伝送される。アセンブリ１１２，１１４の二つの半径方向の向きで、接触子１４４（２），１４４（４）は接地電位に接続している。アセンブリ１１２，１１４の二つの半径方向の向きで、接触子１４４（３），１４４（５）は信号を伝える。従って、半径方向の向きは、何れの向きであっても機能的には異ならない。特に、図９Ｂで示すコネクタ１１０は、図１０〜１３でより詳細に説明されるように、ヘルメット装着用暗視装置に使用することが可能である。
【００６３】
図１０は、バッテリーパック３００に装着された図９Ｂのプラグアセンブリ１１２を示す。バッテリーパック３００は、ヘルメット装着用暗視装置の部分を形成する。バッテリーパック３００は一つ以上のバッテリー（不図示）を収容する内部領域を含む。バッテリーは、プラグアセンブリ１１２に電気的に接続している。バッテリーパック３００の詳細は、全体としてここに参照によって組み込まれている特許文献８で開示されている。
【００６４】
図１１は、暗視装置３００を備えるヘルメット３１０に装着した図９Ｂのレセプタクルアセンブリ１１４を示す。図示しないが、ヘルメット３１０は、暗視装置３２０を装着するための部分を備える。ヘルメット装着用暗視装置は、例えば、参照によって全体としてここに組み込まれる特許文献１〜７で開示されている。レセプタクルアセンブリ１１４はヘルメット３１０に装着されるプレート３２２に固定されている。プレート３２２は、ヘルメット３１０の後面又は側面に取り付けられている。レセプタクルアセンブリ１１４の電気接触子１４４は電気的にシールドケーブル３２４に接続している。シールドケーブル３２４は、バッテリーパック３００のバッテリーからの電力を暗視装置３２０に電送するために、暗視装置に接続している。
【００６５】
図１２は、バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２をヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４に装着する最初のステップを示す。図１３は、プラグアセンブリ１１２をレセプタクルアセンブリ１１４に接続し、バッテリーパック３００をヘルメット３１０に係止するために、ヘルメット３１０に対してバッテリーパック３００を回転するステップを示す。
【００６６】
ヘルメット３１０上でバッテリーパック３００を装着する方法によれば、使用者は狭い部分（図１０参照）に沿って四角形のバッテリーパック３００を把持し、バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２をヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４の近くに持っていく。使用者は、プラグアセンブリ１１２の通路１３１がレセプタクルアセンブリ１１４の凸部１５０に並ぶまでバッテリーパック３００を回す（図７Ａの位置に対応する）。バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２は、ヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４と係合し、１８０゜の間隔を開けて離れている二つの可能な向きを有する。通路１３１と凸部１５０の係合させるため、使用者がバッテリーパック３００をレセプタクルアセンブリ１４のばね５４の力に抗して押す（図４参照）。図１３に示されているように、使用者は、凸部１５０が凹所５３に係合するまで、ヘルメット３１０に対してバッテリーパック３００を回す（図７Ｂ〜Ｄに示された動作に対応する）。したがって、図１３において、バッテリーパック３００と暗視装置３２０とが接続する。
【００６７】
上述したように、アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きは、どちらも機能的には異なっていない。したがって、使用者は、バッテリーパック３００の”上又は下”を見たり、”上又は下”を認識することなしに、直感的にバッテリーパック３００を装着することができる。コネクタ１１０は、使用者にとって、直感的て、馴染みやすく、人間工学的である。バッテリーパック３００が正しい向きに配置されるため、コネクタ１１０は、標準的な長さの使用者の手により、バッテリーパック３００の取り外し又は取り付けを迅速かつ容易にする。
【００６８】
図９Ｂ及び１３を参照すると、電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）は、バッテリーパック３００と暗視装置３２０との間で信号を伝送する。暗視装置３２０が使用者によって能動的使用状態にあるかどうかに応じて、バッテリーパック３００を能動的又は非能動的にするために、信号が暗視装置３２０からバッテリーパック３００まで伝送される。
【００６９】
特に、使用において、使用者は暗視装置３２０を動作位置に動かすと（使用者の視線方向の範囲内で）、暗視装置３２０は、バッテリーパック３００を能動的にするために、バッテリーパック３００に信号を伝送する（電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）を介して）。使用者が暗視装置３２０を非動作位置まで動かすと（すなわち、使用者の視線方向の範囲外に）、暗視装置３２０は、バッテリーパック３００を非能動的にするために、バッテリーパック３００に信号を伝送する（電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）を介して）。電気接触子の間で伝送される信号は区別され、したがって、レセクタブルアセンブリ１１４の接触子１４４（３），１４４（５）がプラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６），１２４（９）と係合することとは関係なく、適切な信号がバッテリーパック３００に到達する。
【００７０】
限定された実施形態によって、明細書で説明され、改良されたコネクタは、以下のアプリケーションで使用可能である。戦闘地上部隊、地上支援活動、固定翼航空機、ロータリー航空機、航空機地上支援要員、車両輸送（ユーティリティ）、車両輸送（装甲）、警備、軍隊、法執行機関（警察又はＳＷＡＴ）、ボート航海（ナビゲーション）、商業漁業者（ナビゲーション）、商業修理業者、仮想現実娯楽、仮想現実訓練又は医療設備など。
【００７１】
本発明は、特定の実施形態に関して説明されているが、説明され示されている内容に制限することを意図したものではない。むしろ、種々の変更が、請求の範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、なされてもよい。例えば、明細書で説明されたコネクタは、暗視ゴーグルによって使用してもよい。しかしながら、本発明は、単眼又は両眼のカメラ、ヘルメット装着用スクリーン、ヘッドアップディスプレイ、光学的、電気光学的装置及び／又は観察装置など、他の電子装置や観測装置にも使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置用のコネクタに関する。特に、ヘルメット装着用暗視システムに適するコネクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホットシューコネクタは、アタッチメントの機械的手段や、二つの装置間を電気的に接続するために使用される。一例として、多くの一般的なカメラはフラッシュユニットを装着するためにホットシューコネクタを備えている。ホットシューレセプタクルは、カメラの上面（top side）に配置され、カメラのホットシューレセプタクルにフラッシュユニットを装着するために、ホットシュープラグがフラッシュユニットの底面(bottom side)に配置されている。取り付けの際、フラッシュユニットのホットシュープラグは、カメラのホットシューレセプタクルにスライドさせながら挿入される。プラグとレセプタクルは、フラッシュに備わるクランプネジ又は他の手段によって互いに固定される。カメラのホットシューレセプタクルの中央には、金属端子があり、フラッシュユニットのホットシュープラグの金属端子と接触する。カメラは金属端子間の接触によりフラッシュに電力を供給する。カメラ用の標準的なホットシューコネクタの寸法は、国際標準化機構ＩＳＯ５１８：２００６によって規定されている。
【０００３】
ホットシューコネクタは他の電子装置にも備わる。例えば、ヘルメット装着用暗視装置はホットシューコネクタを備える。ヘルメット装着用暗視装置は、一例として、特許文献１〜７で開示され、それらは全体として参照によって組み込まれる。ヘルメット装着用暗視装置において、バッテリーパック（又は他の電源）は、暗視システムに電力を供給するシールドケーブルを介して、ヘルメット装着用暗視システムに接続する。このような構成は、特許文献５で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許番号第７，２１１，７７８号
【特許文献２】米国特許番号第７，０４９，０２７号
【特許文献３】米国特許番号第６，９３８，２７６号
【特許文献４】米国特許番号第６，６６２，３７０号
【特許文献５】米国特許番号第５，６８３，８３１号
【特許文献６】米国特許番号第４，６６６，２７６号
【特許文献７】米国特許番号第４，３２９，７３５号
【特許文献８】米国公開特許出願第１２／２７７，７５０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ホットシューコネクタを備えるヘルメット装着用暗視装置において、着脱可能なバッテリパックのホットシューレセプタクルは、ヘルメットの後面又は側面に備わるホットシュープラグに装着される。このような構成は、特許文献５で開示されている。使用者は、しばしば、ヘルメットが頭部に固定されるときに、バッテリパックをヘルメットに装着する。ホットシューレセプタクルをホットシュープラグに接続する際、使用者は片手でバッテリーパックをヘルメットの後面又は側面までもっていく。使用者は、ホットシュープラグに対してホットシューレセプタクルを合わせる。ホットシュープラグ及びホットシューレセプタクルによって、プラグとレセプタクルが一つの向きで互いに整列する。したがって、使用者は、適当な位置になるまで、バッテリーパック及び／又はヘルメットを操作しなければならない。プラグとレセプタクルとが適切に合わされると、使用者はプラグをレセプタクルに挿入する。バッテリーパックに備わるバネ力を受けたレバー又はピンは、ホットシュープラグに規定された凹所にパチンと係合し、バッテリーパックをヘルメットに係止する。バッテリーパックをヘルメットから外す際は、使用者はバネ力を受けたレバーを動かして、プラグをレセプタクルから外す。同じ手又は他の手で、使用者はバッテリーパックをヘルメットから外す。
【０００６】
バッテリーパックをヘルメットに装着する前のステップは、難しく、使用者、特には制限される器用さを有する人にとっては不便となることがある。特に、使用者が見えないままに使用者の後方又は側方で、ホットシューコネクタを操作することは難しく、適当な方向にバッテリーパック又はヘルメットを操作することを難しくする。このことは、バッテリーパックをヘルメットに装着することを妨げ、問題を生ずることがある。
【０００７】
上述したように、性能、使いやすさ、生産性、モジュール性に関して、二つの装置を機械的及び電気的に接続するコネクタを開発し改良する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリを含むコネクタが開示されている。プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリは、コネクタを形成するために係合する。コネクタは、撮像装置、暗視装置、カメラなどの電子装置と共に使用される。
【０００９】
本発明の一態様によると、プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリを有するヘルメット装着用暗視システムの電気コネクタが提供される。レセプタクルアセンブリは、ヘルメットに直接的又は間接的に機械的に結合し、及びヘルメットに装着される暗視装置に電気的に結合するように構成されている。プラグアセンブリは、バッテリーパックに機械的及び電気的に結合するように構成される。プラグアセンブリ及びレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに着脱可能に装着し、バッテリーパックからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの向きで互いに着脱可能に係合するように構成されている。
【００１０】
本発明の他の態様によると、ヘルメット装着用暗視アセンブリが提供される。ヘルメット装着用暗視アセンブリは、暗視装置を装着するための部分を含むヘルメットと、少なくとも一つのバッテリーを含むように構成されたバッテリーパックと、を備える。レセプタクルアセンブリはヘルメットに装着され、プラグアセンブリはバッテリーパックに装着される。プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに着脱可能に装着され、バッテリーパックのバッテリーからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの異なる方向で互いに着脱可能に係合するように構成されている。
【００１１】
上記説明において、“プラグ”と“レセプタクル”の用語は交換可能に使用することができる。これらの用語は、分離アセンブリが互いに接続することを示すために使用される。
【００１２】
本発明の他の態様は、図面を考慮した以下の詳細な説明から明らかとなる。以下の説明は、本発明の好ましい実施の形態を示すものである。しかしながら、本発明は図示された実施形態に制限されるものではないが、この明細書に添付された請求の範囲によってのみ制限される。
【００１３】
本発明は、添付図面を参照することによって、以下の詳細な説明から最も良く理解される。一般的には、図面の種々の特徴は基準を示したものではないということが強調される。図面に以下の図が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】プラグアセンブリがレセプタクルアセンブリから分離している、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリを含む本発明の一実施形態によるコネクタの斜視図である。
【図２】図１のコネクタの他の斜視図である。
【図３】係合した構成を示す図１のコネクタの斜視図であって、レセプタクルアセンブリが、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとの係合を示すために切断された斜視図である。
【図４】４−４線に沿って切断された図３の係合したコネクタの断面図である。
【図５】図１のプラグアセンブリの展開図である。
【図６】図１のレセプタクルアセンブリの展開図である。
【図７Ａ−Ｄ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリが係合するプロセスを示す図である。
【図７Ｅ−Ｆ】レセプタクルアセンブリからプラグアセンブリを外すプロセスを示す図である。
【図８Ａ】カム面と係合する凸部を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図８Ｂ】カム面と係合する凸部を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図９Ａ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリの平面図を示す。
【図９Ｂ】プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリの平面図を示す本発明の他の実施形態による図である。
【図１０】暗視システムのバッテリーに装着された図９Ｂのプラグアセンブリ示すと共に、バッテリーパックは使用者の手によって把持されていることを示す図である。
【図１１】ヘルメットに装着された図９Ｂのレセプタクルアセンブリの図である。
【図１２】図１１のヘルメットのレセプタクルアセンブリ上で、図１０のバッテリーパックのプラグアセンブリを装着する最初のステップを示す図である。
【図１３】プラグとレセプタクルを接続し、バッテリーパックをヘルメットに係止するヘルメットに対して、バッテリーパックを回転させているステップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
選択された図面を参照しながらいくつかの実施形態について説明する。なお、本発明の範囲は図示された実施形態に制限されるものではない。
【００１６】
本明細書で使用されるように、“コネクタ”という用語は、二つの要素間で電気的接続、二つの要素間で機械的接続、又は両方を提供するための装置に関する。また、“コネクタ”という用語は、プラグ又はレセプタクルなどの一つの要素に関し、要素間の接続のために他の構成要素と係合するように作用する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明の一実施形態によるコネクタ１０の斜視図を示す。コネクタ１０は、ロータリホットシューコネクタ又はロータリシューコネクタとして説明される。一般に、コネクタ１０は、プラグアセンブリ１２及びレセプタクルアセンブリ１４を含んでいる。プラグアセンブリ１２は、図１及び２においてレセプタクアセンブリ１４から分離している。プラグアセンブリ１２とレセプタクアセンブリ１４は、コネクタ１０を形成するために互いに係合するように構成されている（図３及び図４に示されるように）。コネクタ１０は、一般に、二つの装置を機械的及び／又は電気的に接続するために構成されている。例として、コネクタ１０は、バッテリーパックを電子装置に、ケーブルを電子装置に、ケーブルをバッテリーパックに接続する。コネクタ１０の一つの適用例は、図１０〜１３に示される。
【００１８】
一般に、プラグアセンブリ１２は、回転面２１を定める実質的に円柱状の本体２０と、本体２０内にある絶縁体２２と、絶縁体２２の中で個々の開口内に取り付けられた一群の電気接触子２４（９個）と、を有する。フランジ２６は、本体２０から半径方向に延びる。一群の孔２８がフランジ２６に設けられている。図示しないが、プラグアセンブリ１２をパネル（例えば、図４に示されるパネル２９）に取り付けるために締結部材が個々の孔２８に挿入される。パネル２９はプラグアセンブリ１２の部分を形成しない。
【００１９】
４つのカム面３０は、本体２０の回転面２１から延びている。個々のカム面３０は、本体２０の下側の環状面２７から回転面２１の回りを周方向に延びている。例示された実施形態によると、個々のカム面３０は回転面２１から外側に、すなわち、本体２０の中心軸から離れる方向に延びている。言い換えると、カム面３０は回転面２１内に凹んでいる。
【００２０】
複数のカム面３０は、本体２０の周方向で間隔を開けている。本発明の一態様によれば、カム面３０は本体２０の周方向で等しい間隔を開けている。本発明の実施形態によれば、プラグアセンブリ１２は四つのカム面３０を有している。当業者は、プラグアセンブリ１２が少なくとも一つのカム面３０を含み、複数のカム面３０を含むことを理解する。
【００２１】
通路３１は、スロット又は開口の形態で形成され、隣接するカム面３０の間を規定する。レセプタクルアセンブリ１４に関してより詳細に説明されるように、レセプタクルアセンブリ１４に備わる一群の凸部５０は、個々の通路３１を通過し、二つのアセンブリ１２，１４を結合する。更に、プラグアセンブリ１２をレセプタクルアセンブリ１４から外すときは、レセプタクルアセンブリ１４に備わる凸部５０が通路３１を通って外れる。
【００２２】
例示された実施形態によると、プラグアセンブリ１２は四つの通路３１を含む（図２を参照）。多数の通路３１を備えることは、多くの方向で二つのアセンブリ１２，１４を結合することを可能にする。特に、二つのアセンブリ１２，１４が係合するとき、レセプタクルアセンブリ１４に備わる凸部５０がプラグアセンブリ１２の通路３１に入る。プラグアセンブリ１２をレセプタクルアセンブリ１４に結合する多数の位置を備えることは、これらの要素を組み立てることを容易にする。図６を参照して詳細に説明すると、アセンブリ１２，１４の電気接触子２４，４４は、アセンブリ１２，１４が多くの係合位置の一つで結合するように配置される。
【００２３】
レセプタクルアセンブリ１４は、回転面４１を規定する実質的に円柱状の本体４０と、本体４０内に保持される絶縁体４２と、絶縁体４２の個々の開口内に取り付けられる３つの接触子４４（１）〜４４（３）とを含む。３つの接触子４４（１）〜４４（３）（電気接触子と総称される）は、図６に示されている。２つのボス４３は本体４０の下端から延びている。個々のボス４３は孔を含み、パネルに取り付けるために、不図示の締結部材がボス４３の個々の孔を通して挿入される。
【００２４】
リング４８は本体４０の先端に取り付けられる。リング４８は本体４０に一体化されることもできる。４つの半円凸部５０は、リング４８の内側の環状面から本体４０の中心軸の方に向かって延びている。個々の凸部５０は、図７Ａ〜７Ｆにおいてより詳細に説明されているように、プラグアセンブリ１２のカム面３０を支持するように構成されている。個々の凸部５０は、リング４８の下面から延びており、少なくとも部分的に本体４０の上面の凹所５２に位置している。
【００２５】
凸部５０は、図示されるように半円形、円形、多角形（図８Ａに示されるように）、四角形、三角形又は他の形状に形成してもよい。図８Ａで詳細に説明されるように、凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０の形状に一致する形状及び寸法を有する。凸部５０は、リング４８に一体的に形成してもよく、また、リング４８又は本体４０に取り付けられるピン又は締結部材の形態で設けられてもよい。
【００２６】
複数の凸部５０は、本体４０の周囲に間隔を開けて離れている。さらに、本発明の一態様によると、複数の凸部５０は本体４０の周囲に等しい間隔を開けて離れている。対向する凸部５０の半径方向の距離は、プラグアセンブリ１２のカム面３０を分離する半径方向の距離に等しい（図１及び図２に示されるように）。
【００２７】
例示した実施形態によると、レセプタクルアセンブリ１４は４つの凸部５０を含む。当業者は、レセプタクルアセンブリ１４が少なくとも一つの凸部５０を含むべきであるが、複数の凸部５０を含んでも良いことを理解する。複数の凸部５０は、カム面３０の数に等しくても良いが、変えてもよい。
【００２８】
図３は、係合していることを示す図１のコネクタ１０の斜視図であり、レセプタクルアセンブリ１４の本体４０の部分は、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４の係合部分を示すために切断されている。図３に示すように、プラグアセンブリ１２のカム面３０は、半円形の凹所５３に導く曲面５１によって規定されている。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０の一つは、プラグアセンブリ１２のカム面３０の凹所５３に保持される。図示しないが、凸部５０の全ては同時に個々の凹所５３に保持されてもよい。
【００２９】
図４は、４−４線に沿って切断された図３の係合しているコネクタ１０の断面図である。図４に最も良く示されるように、アセンブリ１２，１４の回転面２１，４１は、互いに対向して位置する。ばね５４は、プラグアセンブリ１２の下側の環状面２７と本体４０の下側の内面５６との間に配置され、図示するように、凸部５０に対してカム面２７を付勢する。ばね５４は、凸部５０とカム面３０との間の荷重を保持し、アセンブリ１２，１４の回転方向位置と軸方向位置とが固定され、アセンブリ１２，１４の”遊び”が実質的に減少され、全体として排除される。
【００３０】
図５及び６は、アセンブリ１２，１４の展開図をそれぞれ示す。図４〜６によると、プラグアセンブリ１２は、本体２０と、本体２０に取り付けられる絶縁体２２と、絶縁体２２に取り付けられる一群の電気接触子２４を備える。第１の電子装置（不図示）のパネル２９はプラグアセンブリ１２のフランジ２６に取り付けられる。Ｏリング６１は、本体２０とパネル２９との間で、本体２０に形成された環状の溝に配置される。
【００３１】
絶縁体２２は本体２０に固定されている。特に、絶縁体２２の肩部６８は本体２０の肩部７０を支持する。保持リング７２は、絶縁体２０に規定された凹所に配置され、本体２０の面７４で支持される。保持リング７２と絶縁体２２の肩部６８は、垂直位置で絶縁体２２を係止する。図示されていないが、本体２０に形成されたスロット７６（図５参照）を本体２０の所定の回転位置で絶縁体２２を保持するために、凸部が絶縁体２２から延びている。Ｏリング６６は、絶縁体２２と本体２０との間で絶縁体２２に形成された溝に配置されている。Ｏリング６６は、本体２０と絶縁体２２との間で、物質（水などの）の進入を制限する。
【００３２】
電気接触子２４は、圧入又は他の方法で絶縁体２２の孔６０に挿入され、固定される。個々の孔６０は、電気接触子２４の大径部７３を収容するための大径部を有する。図７Ａ〜７Ｆでより詳細に説明されるように、電気接触子２４は力を受けて弾性的に変形可能であり、力が開放されると元の形状に復帰する。弾性部材（不図示）は、個々の電気接触子２４の大径部７３に配置される。適切な電気接触子（弾性及び非弾性の両方）は、米国のニューヨークのオイスターベイにあるMill-Max Corporationによって製造されている。他の図示されていない実施形態によると、電気接触子４４は弾性的に変形可能である。
【００３３】
図４に最も良く示されているように、コネクタ１０の係合した構成において、プラグアセンブリ１２の電気接触子２４は、コネクタ１０のアセンブリ１２，１４の間で電力と信号を伝送するために、レセプタクルアセンブリ１４の電気接触子４４と直接的、物理的に接触するよう配置される。特に、個々の接触子２４の端部６４は、レセプタクルアセンブリ１４の電気接触子４４の導電面で支持される。個々の電気接触子２４の反対側の端部６２は、第１の電子装置（不図示）に接続したプリント基板、ケーブル、ワイヤー、又は可撓性の回路に取り付けられる。第１の電子装置は、例えば、バッテリーパック（図１０に示されるように）である。
【００３４】
図４〜６を参照すると、レセプタクルアセンブリ１４は、本体４０と、本体４０に取り付けられる絶縁体４２と、絶縁体４２に取り付けられる５つの電気接触子４４とを含む。本体４０は貫通孔を有する二つのボス４３（一つを示す）を含む。図示されていないが、本体４０を第２の電子装置のパネルに取り付けるため、締結部材はボス４３の孔に挿入される。第２の電子装置は、暗視装置、暗視装置から延びるケーブルである。
【００３５】
リング４８は本体４０の上面に固定される。一群の埋め込み型の締結部材４９は、本体４０の上面にリング４８を取り付けるために備えられる。図示しないが、リング４８はレセプタクルアセンブリ１４の構成要素の数を減らすために本体４０と一体化される。
【００３６】
絶縁体４２は本体４０に固定される。特に、絶縁体４２の肩部８０は本体４０の肩部８２を支持する。保持リング８６は絶縁対４２の凹所に配置され、本体４０の面８８に支持されるように配置される。保持リング８６と絶縁体４２の肩部８０は、所定の垂直位置で絶縁体４２を係止する。図示しないが、凸部は絶縁体４２の下面から延び、本体４０に形成されたスロットに係合し、絶縁体４２を本体４０に対する所定の回転位置で保持する。
【００３７】
Ｏリング９０は、絶縁体４２と本体４０との間で、絶縁体４２に形成された溝に配置される。Ｏリング９０は、本体４０と絶縁体４２との間で物質（水など）の進入を制限する。他のＯリング９２が、絶縁体４２とプラグアセンブリ１２の絶縁体２２との間で、絶縁体４２に形成された溝に配置される。Ｏリング９２は、簡単かつ容易に操作され、電気的接触面から液体や塵埃を妨げる手段を提供する。
【００３８】
ばね５４は、レセプタクルアセンブリ１４の下側の内面に配置される。金属リングの形態であるスラスト軸受９４は、ばね５４に対向して配置される。スラスト軸受９４は、ばね５４とプラグアセンブリ１２の絶縁体２２との間に挟まれる。ばね５４とスラスト軸受５６は、下側の内面５６と凸部５０との間でレセプタクルアセンブリ１４内に配置される。上述したように、ばね５４はレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０に対してプラグアセンブリ１２のカム面３０を付勢する。
【００３９】
リング４８、プラグアセンブリ１２の本体２０、レセプタクルアセンブリ１４の本体は、金属材料、高分子、他の材料から形成される。これらの構成要素は、モールド成形又は機械的加工によって形成される。アセンブリの絶縁体２２，４２は、モールド成形又は機械的加工によって誘電体から形成される。
【００４０】
図７Ａ〜７Ｄはアセンブリ１２，１４を係合する過程を示し、図７Ｅと７Ｆはアセンブリ１２，１４を分離する過程を示す。コネクタ１０の構成要素の全ては図７Ａ〜７Ｆに示されている。図において、プラグアセンブリ１２は、カム面３０を規定する本体２０と、クロスハッチングで示されている電気接触子２４とを有している。電気接触子２４は、後述するばね１００としての一体的弾性部材１００を有している。
【００４１】
図において、レセプタクルアセンブリ１４は、本体４０と、本体４０に固定される凸部５０と、クロスハッチングで示されている一つの電気接触子２４とを有する。レセプタクルアセンブリ１４の本体４０に対する凸部５０の位置は固定されている。したがって、レセプタクルアセンブリ１４の本体４０と凸部５０との間の垂直方向の間隔ａ4は、図７Ａ〜７Ｆにおいて一定である。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｆの説明を容易にするために、レセプタクルアセンブリ１４に対するプラグアセンブリ１２の回転移動及び並進移動が示されている。しかしながら、プラグアセンブリ１２に対するレセプタクルアセンブリ１４の動作も実質的に同じ結果をもたらす。さらに、レセプタクルアセンブリ１４とプラグアセンブリ１２は互いに対して同時に動かしてもよい。
【００４３】
個々の図を参照すると、図７Ａはアセンブリ１２，１４の最初の位置を示す。図７Ａにおいて、アセンブリ１２，１４は互いに連結されているが、機械的又は電気的に接続していない。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０に隣接する通路３１に配置されている。ばね５４は、自由長ａ1を有して緩んだ状態で保持されている。電気接触子２４のばね１００は自由長ａ2を有して緩んだ状態で保持されている。アセンブリ１２，１４の電気接触子２４と４４は、それぞれ、間隔ａ3で分離し、アセンブリ１２，１４の間で電気的に接続していない。
【００４４】
図７Ｂは、互いに係合したアセンブリ１２，１４の図を示す。レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２のカム面３０の曲面５１に配置されている。図７Ａの分離している位置から図７Ｂの係合位置までプラグアセンブリ１２を動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２をばね５４，１００の対して下向き（垂直方向の矢印参照）に動かし、プラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回転する。図７Ｂに示された係合している状態において、ばね５４は図７Ａに示されたばね５４の自由長ａ1より小さい圧縮長さｂ1を有する。接触子２４のばね１００は、図７Ａに示されたばね１００の自由長ａ2より小さい圧縮長さｂ2を有する。電気接触子２４は、電気接触子４４に支持され、アセンブリ１２，１４との間の電気的接続をもたらす。
【００４５】
図７Ｃは、プラグアセンブリ１２のカム面３０に沿って進むレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０を示す。図７Ｂの位置から図７Ｃの位置までプラグアセンブリ１２を動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回す。プラグアセンブリ１２は時計方向に回転するため、カム面３０は凸部５０に沿って移動し（逆もまた同様）、凸部５０はプラグアセンブリ１２の本体２０をばね５４と１００の力に抗して下方に押す。ばね５４は図７Ｂに示された圧縮長さｂ2より小さい圧縮長さｃ2を有する。
【００４６】
図７Ｄは、プラグアセンブリ１２のカム面３０に沿って進んだレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０を示す。図７Ｄにおいて、アセンブリ１２，１４は係止されており、アセンブリ１２，１４の間で電気的及び機械的に接続している。プラグアセンブリ１２を図７Ｃの位置から図７Ｄの係合位置まで動かすために、使用者はプラグアセンブリ１２を時計方向（水平方向の矢印参照）に回す。プラグアセンブリ１２は時計方向に回転するため、カム面３０は凸部５０に沿って移動し、ばね５４，１００がプラグアセンブリ１２の本体２０を上方（矢印参照）に押し、プラグアセンブリ１２のカム面３０の凹所５３内に凸部５０が係合する。凹所５３の壁部は、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４の回転を制限する。図７Ｄにおいて、ばね５４は図７Ｃに示された圧縮長さｃ1より大きい圧縮長さｄ2を有する。
【００４７】
図７Ｅは、レセプタクルアセンブリ１４から機械的に分離したプラグアセンブリ１２を示す。特に、図７Ｅにおいて、プラグアセンブリ１２のカム面３０は物理的にレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０から分離している。プラグアセンブリ１２を図７Ｄの位置から図７Ｅの位置まで動かすために、使用者は、プラグアセンブリ１２のカム面３０がレセプタクルアセンブリ１４の凸部５０から分離するまで、ばね５４，１００の力に抗してプラグアセンブリ１２の本体２０を下方に動かす。
【００４８】
図７Ｅにおいて、ばね５４は図７Ｄの自由長ｄ1より小さい圧縮長さｅ1を有する。接触子２４のばね１００は図７Ｄのばね１００の自由長ｄ2より小さい圧縮長さｅ2を有する。プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４は図７Ｅにおいて機械的に係合し、これらのアセンブリは電気接触子２２と４４との間の物理的接触によって電気接触子となる。
【００４９】
図７Ｆは、レセプタクルアセンブリ１４に対して回転したプラグアセンブリ１２を示す。プラグアセンブリ１２を図７Ｅの位置から図７Ｆの位置まで移動するために、使用者は反時計方向（水平方向に）にプラグアセンブリ１２の本体２０を回し、本体２０がばね５４と１００の力に抗して下方位置に保持される。プラグアセンブリ１２は、凸部５０がプラグアセンブリ１２の通路３１と並ぶ位置まで回転する。
【００５０】
図７Ｆにおいて、ばね５４は図７Ｅの圧縮長さｅ1と実質的に同じ圧縮長さｆ1を有する。更に、接触子２４のばね１００は図７Ｅの圧縮長さｅ1と実質的に同じ圧縮長さｆ2を有する。アセンブリ１２，１４は、電気接触子２４，４４の間の物理接触によって電気的に接触する。
【００５１】
プラグアセンブリ１２の本体２０を図７Ｆの位置から開放すると、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４は図７Ａで示される最初の位置に戻り、アセンブリ１２，１４は機械的及び電気的に分離する。特に、凸部５０はプラグアセンブリ１２の通路３１内で初期位置に戻る。ばね５４は自由長ａ1を有する緩んだ状態に復帰し、また、電気接触子２４のばね１００は自由長ａ2を有する緩んだ状態に復帰する。アセンブリ１２，１４の電気接触子２４，４４は、間隔ａ３を開けて離れた初期位置に復帰する。
【００５２】
図１〜７Ｆに示されたコネクタ１０の実施例において、カム面３０はプラグアセンブリ１２に規定され、凸部５０はレセプタクルアセンブリ１４に規定される。なお、実質的に同じ結果を得るために、カム面３０をレセプタクルアセンブリ１４に規定し、凸部５０をプラグアセンブリ１２に規定することを、当業者は認識する。さらに、実質的に同じ結果を得るために、弾性を有する電気接触子がレセプタクルアセンブリ１４に設けられてもよい。
【００５３】
本発明の他の実施形態にしたがって、図８Ａは、カム面１０８と係合する凸部１０６を示す。本実施形態によると、カム面１０８は階段状の形態であり、凸部１０６は多角形状の断面を有する。段付きカム面１０８が左に水平に動き、凸部１０６が右に水平に動くとき、凸部１０６は段付きカム面１０８に沿ってスライドする。凸部１０６と段付きカム面１０８の係合は、左への段付きカム面１０８の水平移動を制限し、右への凸部１０６の水平移動を制限する。カム面１０８の段と係合するための面を含む限り、凸部１０６を任意の形態としてもよい。凸部１０６をカム面１０８から分離するためには、図７Ｅに示す離脱ステップと同様に、カム面１０８を下方に移動する必要がある。
【００５４】
本発明の他の実施形態にしたがって、図８Ｂはカム面１０９に配置された円形の断面を有する凸部１０７を示す。カム面１０９は、図８Ｂのカム面１０９が曲面に代わって一定の傾斜面を有する部分を含むことを除き、図１〜７Ｆに示すカム面３０と同じである。カム面は鋸歯状であってもよい。カム面と凸部の他の形状は、図７Ａ〜７Ｆに記載されている態様と実質的に同一の結果を得るために有効であるということを、当業者は認識する。
【００５５】
図９Ａは、コネクタ１０のプラグアセンブリ１２レセプタクルアセンブリ１４の単純な形態の平面図を示す。上述したように、レセプタクルアセンブリ１４は４つの凸部５０を含み、プラグアセンブリ１２は４つの通路３１を含み、個々の通路３１はカム面３０に導く。アセンブリ１２，１４とを互いに連結するために、レセプタクルアセンブリ１４の凸部５０は、プラグアセンブリ１２（逆も同様）の個々の通路３１に挿入される。本発明の一態様によると、凸部５０の何れか一つは、アセンブリ１２，１４を係合するために、通路３１の何れか一つに挿入される。プラグアセンブリ１２は４つの通路３１を含むため、プラグアセンブリ１２は、４つの異なる半径方向の位置でレセプタクルアセンブリ１４（逆も同様）と連結する。個々の方向は、約９０゜毎に異なっている。アセンブリ１２とアセンブリ１４の一方は、アセンブリ１２，１４を係合するために、他方に対して１／４より小さく回転する。当業者は、通路３１の数は方向の数を増やしたり減らしたりするということを認識する。
【００５６】
レセプタクルアセンブリ１４は、中心に配置された電気接触子４４の二つの列を含んでいる。内側の列は、接触子４４（１）を含み、外側の列は接触子４４（２），４４（３）を含む。接触子４４（１）はレセプタクルアセンブリ１４の中心軸に沿って配置されている。接触子４４（２），４４（３）は接触子４４（１）の周りに同心的に配置されている。レセプタクルアセンブリ１４が電気接触子４４の二つの列を含む一方、レセプタクルアセンブリ１４は任意の数の中心に配置された電気接触子４４を含んでもよい。
【００５７】
プラグアセンブリ１２は、プラグアセンブリ１２の中心軸に対して配置された９つの接触子２４（１）〜２４（９）を含む。接触子２４（１），２４（２），２４（３）はプラグアセンブリ１２の中心軸の近傍に配置され、接触子２４（４）〜２４（９）は中心軸から離れた位置に配置されている。接触子２４（４）〜２４（９）は、中心軸から略等しい距離に配置されている。プラグアセンブリ１２は任意の数の電気接触子を有することを、当業者は認識する。
【００５８】
アセンブリ１２，１４の半径方向の向きに関係なく、プラグアセンブリの接触子２４（１），２４（２），２４（３）は、電力を供給したり、アース接続したり、信号を伝送したりするために、レセプタクルアセンブリ１４の接触子４４（１）と係合するよう配置される。しかしながら、アセンブリ１２，１４の半径方向の向きによっては、接触子２４（４）〜２４（９）が、電力を供給したり、アース接続したり、信号を伝送したりするために、接触子４４（２）又は接触子４４（３）のどちらかと係合するよう配置されてもよい。
【００５９】
本発明の他の実施形態にしたがって、図９Ｂは、コネクタ１１０のプラグアセンブリ１１２とレセプタクルアセンブリ１１４の単純化された形態を示す平面図である。アセンブリ１１２，１１４は、（ａ）レセプタクルアセンブリ１１４が５つの電気接触子１４４を含むこと、（ｂ）二つの通路１３１がプラグアセンブリ１１２の本体１２０に形成されていること、（ｃ）二つの凸部１５０がレセプタクルアセンブリ１１４の本体１４０から延びていることを除き、プラグアセンブリ１２とレセプタクルアセンブリ１４と実質的に同じである。電気接触子１２４（１）〜１２４（９）の配置はプラグアセンブリ１２とは異なっている。
【００６０】
プラグアセンブリ１１２は、約１８０゜離れた半径方向の通路１３１を含む。図示しないが、プラグアセンブリ１１２は二つのカム面を含み、個々のカム面は通路１３１から延びる。プラグアセンブリ１１２は、約１８０゜離れている二つの異なる向きでレセプタクルアセンブリ１１４（逆も同様）と係合する。使用の際、アセンブリ１１２とアセンブリ１１４は、アセンブリ１１２，１１４を係合するために、他方に対して１／２回転より少なく回転する。
【００６１】
アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きに関係なく、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（１），１２４（２），１２４（３）は、レセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（１）と係合するように配置される。アセンブリ１１２，１１４の第１の向きで、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（４）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（３）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（７），１２４（８）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（２）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（９）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（５）と係合するよう配置される。アセンブリ１１２，１１４の第２の向きで、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（２）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（５）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（７），１２４（８）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（４）と係合するよう配置され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（９）はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（３）と係合するよう配置される。第１の向きは、第２の向きに対して約１８０゜離れた半径方向にある。
【００６２】
本発明の一つの使用例によると、電力は接触子１２４（１），１２４（２），１２４（３）を介して伝送され、信号は接触子１２４（６），１２４（９）を介して伝送され、プラグアセンブリ１１２の接触子１２４（４），１２４（５），１２４（７），１２４（８）は接地電位に接続している。アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きに関係なく、電力はレセプタクルアセンブリ１１４の接触子１４４（１）に伝送される。アセンブリ１１２，１１４の二つの半径方向の向きで、接触子１４４（２），１４４（４）は接地電位に接続している。アセンブリ１１２，１１４の二つの半径方向の向きで、接触子１４４（３），１４４（５）は信号を伝える。従って、半径方向の向きは、何れの向きであっても機能的には異ならない。特に、図９Ｂで示すコネクタ１１０は、図１０〜１３でより詳細に説明されるように、ヘルメット装着用暗視装置に使用することが可能である。
【００６３】
図１０は、バッテリーパック３００に装着された図９Ｂのプラグアセンブリ１１２を示す。バッテリーパック３００は、ヘルメット装着用暗視装置の部分を形成する。バッテリーパック３００は一つ以上のバッテリー（不図示）を収容する内部領域を含む。バッテリーは、プラグアセンブリ１１２に電気的に接続している。バッテリーパック３００の詳細は、全体としてここに参照によって組み込まれている特許文献８で開示されている。
【００６４】
図１１は、暗視装置３００を備えるヘルメット３１０に装着した図９Ｂのレセプタクルアセンブリ１１４を示す。図示しないが、ヘルメット３１０は、暗視装置３２０を装着するための部分を備える。ヘルメット装着用暗視装置は、例えば、参照によって全体としてここに組み込まれる特許文献１〜７で開示されている。レセプタクルアセンブリ１１４はヘルメット３１０に装着されるプレート３２２に固定されている。プレート３２２は、ヘルメット３１０の後面又は側面に取り付けられている。レセプタクルアセンブリ１１４の電気接触子１４４は電気的にシールドケーブル３２４に接続している。シールドケーブル３２４は、バッテリーパック３００のバッテリーからの電力を暗視装置３２０に電送するために、暗視装置に接続している。
【００６５】
図１２は、バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２をヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４に装着する最初のステップを示す。図１３は、プラグアセンブリ１１２をレセプタクルアセンブリ１１４に接続し、バッテリーパック３００をヘルメット３１０に係止するために、ヘルメット３１０に対してバッテリーパック３００を回転するステップを示す。
【００６６】
ヘルメット３１０上でバッテリーパック３００を装着する方法によれば、使用者は狭い部分（図１０参照）に沿って四角形のバッテリーパック３００を把持し、バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２をヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４の近くに持っていく。使用者は、プラグアセンブリ１１２の通路１３１がレセプタクルアセンブリ１１４の凸部１５０に並ぶまでバッテリーパック３００を回す（図７Ａの位置に対応する）。バッテリーパック３００のプラグアセンブリ１１２は、ヘルメット３１０のレセプタクルアセンブリ１１４と係合し、１８０゜の間隔を開けて離れている二つの可能な向きを有する。通路１３１と凸部１５０の係合させるため、使用者がバッテリーパック３００をレセプタクルアセンブリ１４のばね５４の力に抗して押す（図４参照）。図１３に示されているように、使用者は、凸部１５０が凹所５３に係合するまで、ヘルメット３１０に対してバッテリーパック３００を回す（図７Ｂ〜Ｄに示された動作に対応する）。したがって、図１３において、バッテリーパック３００と暗視装置３２０とが接続する。
【００６７】
上述したように、アセンブリ１１２，１１４の半径方向の向きは、どちらも機能的には異なっていない。したがって、使用者は、バッテリーパック３００の”上又は下”を見たり、”上又は下”を認識することなしに、直感的にバッテリーパック３００を装着することができる。コネクタ１１０は、使用者にとって、直感的て、馴染みやすく、人間工学的である。バッテリーパック３００が正しい向きに配置されるため、コネクタ１１０は、標準的な長さの使用者の手により、バッテリーパック３００の取り外し又は取り付けを迅速かつ容易にする。
【００６８】
図９Ｂ及び１３を参照すると、電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）は、バッテリーパック３００と暗視装置３２０との間で信号を伝送する。暗視装置３２０が使用者によって能動的使用状態にあるかどうかに応じて、バッテリーパック３００を能動的又は非能動的にするために、信号が暗視装置３２０からバッテリーパック３００まで伝送される。
【００６９】
特に、使用において、使用者は暗視装置３２０を動作位置に動かすと（使用者の視線方向の範囲内で）、暗視装置３２０は、バッテリーパック３００を能動的にするために、バッテリーパック３００に信号を伝送する（電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）を介して）。使用者が暗視装置３２０を非動作位置まで動かすと（すなわち、使用者の視線方向の範囲外に）、暗視装置３２０は、バッテリーパック３００を非能動的にするために、バッテリーパック３００に信号を伝送する（電気接触子１４４（３），１４４（５），１２４（６），１２４（９）を介して）。電気接触子の間で伝送される信号は区別され、したがって、レセクタブルアセンブリ１１４の接触子１４４（３），１４４（５）がプラグアセンブリ１１２の接触子１２４（６），１２４（９）と係合することとは関係なく、適切な信号がバッテリーパック３００に到達する。
【００７０】
限定された実施形態によって、明細書で説明され、改良されたコネクタは、以下のアプリケーションで使用可能である。戦闘地上部隊、地上支援活動、固定翼航空機、ロータリー航空機、航空機地上支援要員、車両輸送（ユーティリティ）、車両輸送（装甲）、警備、軍隊、法執行機関（警察又はＳＷＡＴ）、ボート航海（ナビゲーション）、商業漁業者（ナビゲーション）、商業修理業者、仮想現実娯楽、仮想現実訓練又は医療設備など。
【００７１】
本発明は、特定の実施形態に関して説明されているが、説明され示されている内容に制限することを意図したものではない。むしろ、種々の変更が、請求の範囲内で、本発明の精神から逸脱することなく、なされてもよい。例えば、明細書で説明されたコネクタは、暗視ゴーグルによって使用してもよい。しかしながら、本発明は、単眼又は両眼のカメラ、ヘルメット装着用スクリーン、ヘッドアップディスプレイ、光学的、電気光学的装置及び／又は観察装置など、他の電子装置や観測装置にも使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘルメット装着用暗視システム用の電子コネクタであって、
ヘルメットに対して直接的又は間接的に機械的に装着され、ヘルメットに装着される暗視装置に電気的に接続するように構成されたレセプタクルアセンブリと、
バッテリーパックに機械的及び電気的に接続するプラグアセンブリであって、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに分離可能に装着するためと、バッテリーパックからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの向きで互いに対して分離可能に係合するように構成されているプラグアセンブリと、
を備えた電子コネクタ。
【請求項２】
少なくとも二つの向きが互いに離れた半径方向である請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項３】
少なくとも二つの向きが互いから少なくとも９０゜離れた半径方向である請求項２に記載の電子コネクタ。
【請求項４】
レセプタクルコネクタとプラグコネクタが、少なくとも３つの異なる向きで互いに対して分離可能に係合するよう構成されている請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項５】
個々のアセンブリが、回転面を有する本体と、本体に配置された少なくとも一つの電気接触子と、を有する請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項６】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの一方の回転から延びる凸部と、プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの他方の回転面に沿って規定されたカム面と、を備えた請求項５に記載の電子コネクタ。
【請求項７】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの係合により、複数のアセンブリの回転面は互いに対向して配置され、アセンブリの回転により、凸部はカム面に沿って動くように配置され、プラグアセンブリの少なくとも一つの電気接触子がレセプタクルアセンブリの少なくとも一つの電気接触子に接し、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとが電気的に接続する請求項６に記載の電子コネクタ。
【請求項８】
カム面は凸部に係合する大きさの凹所を有し、互いに対する複数のアセンブリの回転により、凸部がカム面の凹所に係合する請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項９】
カム面の方に凸部を付勢したり、又は凸部の方にカム面を付勢するために、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとの間に配置されたばねを備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１０】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面の外周に沿って間隔を開けた複数の凸部を備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１１】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの他方の回転面に沿って間隔を開けた複数のカム面を備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１２】
隣接するカム面の間に規定された通路を備え、プラグアセンブリをレセプタクルアセンブリに係合するために個々の凸部が通路に係合する請求項１１に記載の電子コネクタ。
【請求項１３】
ヘルメット装着用暗視アセンブリであって、
暗視装置を装着するための部分を含むヘルメットと、
ヘルメットに装着されるレセプタクルアセンブリと、
少なくとも一つのバッテリーを含むバッテリーパックであって、バッテリーパックの面に装着されるプラグアセンブリを含むバッテリーパックと、を備え、
バッテリーパックをヘルメットに対して分離可能に装着するためと、バッテリーパックのバッテリーからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリが少なくとも二つの異なる向きで互いに分離可能に係合するように構成されているヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１４】
レセプタクルアセンブリがヘルメットの前面に装着されない請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１５】
ヘルメットに装着される暗視装置を備える請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１６】
少なくとも二つの向きが互いから離れた半径方向である請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１７】
少なくとも二つの向きが互いから少なくとも９０゜離れた半径方向である請求項１６に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１８】
個々のアセンブリが、回転面を有する本体と、本体に配置された少なくとも一つの電気接触子とを有する請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１９】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面から延びる凸部と、プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面に沿って規定されたカム面と、を備える請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項２０】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの係合により、複数のアセンブリの回転面は互いに対向して配置され、アセンブリの回転により、凸部はカム面に沿って動くように配置され、プラグアセンブリの少なくとも一つの電気接触子がレセプタクルアセンブリの少なくとも一つの電気接触子に接し、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとが電気的に接続する請求項１９に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１】
ヘルメット装着用暗視システム用の電子コネクタであって、
ヘルメットに対して直接的又は間接的に機械的に装着され、ヘルメットに装着される暗視装置に電気的に接続するように構成されたレセプタクルアセンブリと、
バッテリーパックに機械的及び電気的に接続するプラグアセンブリであって、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリは、バッテリーパックをヘルメットに分離可能に装着するためと、バッテリーパックからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、少なくとも二つの向きで互いに対して分離可能に係合するように構成されているプラグアセンブリと、
を備えた電子コネクタ。
【請求項２】
少なくとも二つの向きが互いに離れた半径方向である請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項３】
少なくとも二つの向きが互いから少なくとも９０゜離れた半径方向である請求項２に記載の電子コネクタ。
【請求項４】
レセプタクルコネクタとプラグコネクタが、少なくとも３つの異なる向きで互いに対して分離可能に係合するよう構成されている請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項５】
個々のアセンブリが、回転面を有する本体と、本体に配置された少なくとも一つの電気接触子と、を有する請求項１に記載の電子コネクタ。
【請求項６】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの一方の回転から延びる凸部と、プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの他方の回転面に沿って規定されたカム面と、を備えた請求項５に記載の電子コネクタ。
【請求項７】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの係合により、複数のアセンブリの回転面は互いに対向して配置され、アセンブリの回転により、凸部はカム面に沿って動くように配置され、プラグアセンブリの少なくとも一つの電気接触子がレセプタクルアセンブリの少なくとも一つの電気接触子に接し、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとが電気的に接続する請求項６に記載の電子コネクタ。
【請求項８】
カム面は凸部に係合する大きさの凹所を有し、互いに対する複数のアセンブリの回転により、凸部がカム面の凹所に係合する請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項９】
カム面の方に凸部を付勢したり、又は凸部の方にカム面を付勢するために、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとの間に配置されたばねを備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１０】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面の外周に沿って間隔を開けた複数の凸部を備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１１】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの他方の回転面に沿って間隔を開けた複数のカム面を備える請求項７に記載の電子コネクタ。
【請求項１２】
隣接するカム面の間に規定された通路を備え、プラグアセンブリをレセプタクルアセンブリに係合するために個々の凸部が通路に係合する請求項１１に記載の電子コネクタ。
【請求項１３】
ヘルメット装着用暗視アセンブリであって、
暗視装置を装着するための部分を含むヘルメットと、
ヘルメットに装着されるレセプタクルアセンブリと、
少なくとも一つのバッテリーを含むバッテリーパックであって、バッテリーパックの面に装着されるプラグアセンブリを含むバッテリーパックと、を備え、
バッテリーパックをヘルメットに対して分離可能に装着するためと、バッテリーパックのバッテリーからヘルメットに装着される暗視装置に電力を供給するために、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリが少なくとも二つの異なる向きで互いに分離可能に係合するように構成されているヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１４】
レセプタクルアセンブリがヘルメットの前面に装着されない請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１５】
ヘルメットに装着される暗視装置を備える請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１６】
少なくとも二つの向きが互いから離れた半径方向である請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１７】
少なくとも二つの向きが互いから少なくとも９０゜離れた半径方向である請求項１６に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１８】
個々のアセンブリが、回転面を有する本体と、本体に配置された少なくとも一つの電気接触子とを有する請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項１９】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面から延びる凸部と、プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの回転面に沿って規定されたカム面と、を備える請求項１３に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【請求項２０】
プラグアセンブリ又はレセプタクルアセンブリの係合により、複数のアセンブリの回転面は互いに対向して配置され、アセンブリの回転により、凸部はカム面に沿って動くように配置され、プラグアセンブリの少なくとも一つの電気接触子がレセプタクルアセンブリの少なくとも一つの電気接触子に接し、プラグアセンブリとレセプタクルアセンブリとが電気的に接続する請求項１９に記載のヘルメット装着用暗視アセンブリ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図７Ｅ】
【図７Ｆ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公表番号】特表２０１２−５１６５４３（Ｐ２０１２−５１６５４３Ａ）
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４８０４０（Ｐ２０１１−５４８０４０）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２１１３３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０８８０６５
【国際公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０５１９４０７７）アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ エルエルシー (114)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０２１１３３
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０８８０６５
【国際公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【出願人】（５０５１９４０７７）アイティーティー マニュファクチャリング エンタープライジーズ エルエルシー (114)
【Ｆターム（参考）】
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