医療用患者パラメータ安全性ラッチコネクタおよび方法
本発明は、回路基板またはケーブルの端部に取り付けられたソケットに、電気プラグを結合させるソケットコネクタに関する。ソケットコネクタは、電気プラグ(310)およびソケットサイロ(360)を受けるソケット(402)を含む。サイロは、プラグ上の傾斜した面を受ける、傾斜した外表面を含み得る。プラグは、プラグ上に配置されたラッチによって、ソケットにおいて保持される。ラッチは、ソケット内のつめ受けチャンバ内に適合するつめを含み、プラグをソケットに結合させる。ラッチおよびヒンジセクションは、伸ばされた位置から引き戻される位置へと、プラグ上の凹セクションへ回転し得る。つめ上のロッキング部分および受けチャンバは、所望される引抜力を生み出すために角度を成し得る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、電気装置を結合させる装置および方法に関する。より詳細には、電気プラグを、回路基板または接続ケーブルの端部に取り付けられたソケットに結合させる、ソケットコネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、コンピュータがその演算能力を発揮する機会が増え、現在では、個人、またはビジネスにとっても、広範なデータ収集およびデータ分析を実行することが可能であるコンピュータを所有することは普通のことである。そのようなコンピュータの所有者は、多くの異なる装置をそのコンピュータへと接続することによって、この演算能力を取り込むことが可能である。これは特に、医療診断装置に関して当てはまる。利用可能なコンピュータを用いて、医者、看護師、およびサポートスタッフは、多数の異なるタイプの医療情報を経済的に集計し、作表することが可能であり、それらの情報は、コンピュータに接続されることができる異なる装置によってのみ限定される。例えば、患者の脈が所望される場合、パルス酸素濃度計は、変形および処理のためにコンピュータへ送信される、患者およびそのデータにあてがわれ得る。付け加えて、利用可能な演算能力に依存して、コンピュータに配置された、独自に構成されたソケットに対応する独自に構成されたプラグをそれぞれ有する様々な他の装置を用いて、血中酸素含有量、呼吸速度、または体温などのような、他のデータを同時に集計し操作することもまた可能であり得る。これらの装置をコンピュータへと結合および切り離すことは、プラグをその対応するソケットと一致させなければならないゆえに、ユーザに多大な時間と努力をかけさせてしまう。患者の状態が変化し、新しい装置が迅速にコンピュータと結合されなければならない場合、または、新しい患者がコンピュータへと追加され、新しい装置のアレイが迅速にコンピュータへ結合されなければならない場合、この状況は、悪影響を与える。
【0003】
いくつかのオプションが現在、医療スタッフが装置をコンピュータに結合および切り離すのを助けるために存在している。一つのそのようなオプションは、図1に示されており、それは、従来技術に従ったプラグ100の等角図である。図1に示されるように、プラグ100は、保護フード117によって形成される保護された内部スペース115に配置される、平らな内部ベース112から突き出た、複数の金属ピン110を有する。異なる装置は、ピン110の異なる数および配置を有する異なるプラグ構成を有し、装置とコンピュータとの間で送信される必要がある、制御信号およびデータ信号のタイプおよび数に依存している。様々なプラグ100の異なるピン構成は、コンピュータ、あるいは、様々なプラグ100を受け取るためのピン受けの対応する構成を有する接続コネクタの端部に配置される様々なソケット(図示せず)を含める必要がある。いったん、プラグ100、およびそれに対応する装置が、互換性のあるソケットに結合されると、その装置からの制御信号およびデータ信号は、コード120内部の絶縁ワイヤを介して、個々のピン110へ送信される。電圧ノイズ、電磁干渉(EMI)、無線周波数干渉(RFI)および過渡電流に対して保護するために、フェライトまたはコンデンサ構造122が、コード120に置かれる。
【0004】
図1はまた、平らな内部ベース112から保護フード117の外端部130へ、保護フード117の厚さ135にまで伸び、幅133を有する、凹キー路125を図示する。この凹キー路125は、ソケットが不適合なプラグとともに使用されないようにするために使用され得る。例えば、図1に示されるプラグ100のみと結合するソケットを作成するために、ソケットは、保護フードの外端部130から平らな内部ベース112までを測った場合の、凹キー路125の長さより短いか同等の長さを有し、キー穴125の幅133より薄いか同等の幅を有する、突き出た凸キー路(positive keyway)を含むべきである。ソケット上の凸キー路が長すぎたり、幅が広すぎたりする場合、それは、ソケットとプラグ100との結合を妨害する。付け加えて、プラグ100がソケットと結合する場合、ソケットの凸キー路は、凹キー路(negative keyway)125と正確に結合されるように配置されなければならない。正確に配置されない場合、適切な幅および長さを有する凸キー路でさえも、ソケットがプラグ100と結合することを妨害してしまい、プラグ100のピン110は、ソケットのピン受けと接触しない。
【0005】
しかしながら、凸キー路を有するソケットとともに使用されない限り、プラグのクロス接続を防ぐということにおいては意味がないという点において、凹キー路125は、多くの短所を有する。例えば、上の記載において、ソケットが凸キー路を有さない場合、プラグ100上に存在する凹キー路125のサイズや位置に関係なく、プラグ100と結合する。
【0006】
ソケットが特定のプラグと互換性があると容易に示され得る、別の方法は、色識別を介してである。そのような方法を使用して、互換性プラグおよびソケットは、同じ色に作成され、ユーザに、それらの色を一致させることによって、プラグを、その対応するソケットへ、迅速および容易に結合させ得る。しかしながら、このシステムは安全ではなく、暗い状況、および、ユーザがプラグとソケットの両方を物理的に見ることができないような状況(ソケットがコンピュータに隣接する壁に直面している場合、または、ソケットが見ることが難しい位置にある)においては、実用的ではない。
【0007】
図1を参照し、いったんプラグ100が適切なソケットと結合されると、プラグ100は、ピン110とそれに対応するソケット側のピン受けとの間の摩擦、およびプラグ100と接触するソケットの他の領域との間の摩擦によって、その場所に保持される。これらの領域の間の蓄積された摩擦は、しばしば小さく、プラグ100からぶら下がっているコード120の重さ、またはプラグ100とそれを払い落とす物体との間の偶然の接触など(忙しい医療環境においてはしばしば生じることである)のような要因のため、プラグ100が、偶然にもソケットから外れ易く、または、滑って落ち易くなる。そのような滑り落ちは、それらのピン受けからピン110を引き離すのに十分であり、接続障害という結果になる。
【0008】
プラグ100における従来技術の改善は、図2aおよび図2bを参照して検討する。図2aは、プラグ100と類似したプラグ200の平面図であるが、プラグ200の厚さの中心における外側220に配置される片持ちラッチ210を有する。これらのラッチ210の正確な機能は図2bにおいて示され、ラッチ210のうちの一つと係合するソケットの内部分221の断面図を提供する。これらのラッチ210のデザインに従い、プラグ200は適切なソケットと接触し、結合される場合、それぞれのラッチ210の端部に配置されるつめ230は、ソケットに配置された受け部222と接触する。プラグ200が方向233へソケットを進めると、つめ230の傾斜前面235は、受け部222の傾斜受け側表面237と接触し、この接触によって作成された力が、ラッチ210を、ラッチ本体250(図2aにおいても示される)とプラグ200の本体239との間のフリースペース238(図2a)の方に曲げ始める。
【0009】
図2bおよび図2aを再び参照し、つめ230が傾斜受け側表面237の端部に達すると、切り立った表面240が現れ、そこで、ラッチ210は、プラグ本体239から離れ、ソケットの内部分221の方へ、フリースペース238を元に戻す。つめ230は次いで、つめ230の背面の切り立った表面242と接触する、切り立った表面240によって捕まえられ、ラッチ210、つまりプラグ200全体が、方向233とは反対の方向へ動き、ソケットから分断されてしまうことを防ぐ。
【0010】
結合された場合、プラグ本体239の一部は、ラッチ210のセクションが、ユーザに容易にアクセス可能である程度に、ソケットから延長されている。付け加えて、ラッチのつめ230は、受け部222と結合される場合、ラッチ210は、フリースペース238を元に戻し、プラグ200がソケットに結合されたということをユーザに知らせる、可聴式レポートおよび振動性指示の両方を作成する。
【0011】
このプロセスを反転させ、受け部222からラッチ210を開放するためには、ユーザは、プラグ本体239の方向に、ラッチ210のアクセス可能な部分を絞る。これは、プラグ本体239に対してつめ230を動かし、それらを、フリースペース238側へ移動させる。十分な力がユーザによって加えられると、つめ230の背面の切り立った表面242は、受け部222の切り立った表面240から外れ、プラグ200は、方向233と反対の方向に動かされ得、ソケットから分断され得る。
【0012】
しかしながら、ラッチ210は幾分使い辛い。というのは、片持ちの構成が、フリースペース238へ入り込んでしまうのに十分に小さい物体やワイヤと、特に絡まり易いからである。付け加えて、つめ230の形は、様々に異なる材料と絡まったり、もつれたりすることを推奨している。そのような絡み合いから生じる問題は、絡まってしまう物体に損傷を与えてしまい、ラッチ210自体にも、変形または損傷という結果をもたらしてしまう。
【0013】
したがって、絡まりに強いラッチメカニズムを有するプラグの技術が必要とされる。さらに、様々なプラグがユーザによって、それに対応する適切なソケットに、迅速および容易に結合され得る、ソケットコネクタの技術が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、ソケットコネクタの活用を介して、電気装置を結合させる装置および方法に関し、回路基板に取り付けられ得るソケットに電気プラグを結合させることに関する。あるいは、ソケットは、接続ケーブルの端部に配置され得る。ソケットコネクタは、開口部を介して回路基板において適合するように動作可能なアンカーつめを含み、その回路基板から分断されないように脚を固定する、コネクタに配置された複数のロック用脚によって、回路基板に固定され得る。ソケットコネクタはまた、電気プラグ、ソケットサイロ、およびプラグ上のローリングラッチを受けるように動作可能な、少なくとも一つのソケットを含む。
【0015】
ソケットはまた、プラグ上のラッチに配置されたつめを受けるようにサイズを合わされ、構成された、複数のつめ受けチャンバを含み得る。それぞれのつめ受けチャンバは、さらに、プラグがソケットに結合された場合、つめ上の表面と係合するように動作可能な、傾斜した受け壁を含み得、傾斜した壁の傾斜は、受けチャンバからつめを引き出し、ソケットからプラグを切り離すために必要とされる引抜力と釣り合う。
【0016】
サイロは、導体ピンを受けるための、少なくとも一つのソケットを含む、傾斜した外部受け表面を有するタワーを含み得る。ソケットの内側に配置された導電体は、外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、サポート棚の下面上まで延びており、導体ピンと電気的に結合する。サイロはまた、タワーが配置される支持棚および、その支持棚の下面上の少なくとも一つの脚を含み得る。平面フィルタアレイを保持するように動作可能なオープンギャラリは、支持棚の下面と少なくとも一つの脚との交差によって作成され得る。
【0017】
プラグは、少なくとも一つの導体ピンが延びる傾斜した面を有する胴体を含む。プラグとその傾斜した面は、サイロタワーおよびその傾斜した外部受け表面とかみ合う(mate)ように構成される。ローリングラッチは、プラグの厚さの縦軸のセンターライン(longitudinal centerline)上に配置されたラッチを有するプラグのヒンジセクション(hinged section)に配置される。ラッチは、ソケットにおけるつめ受けチャンバ内に適合するように動作可能であるつめを含み、プラグをソケットに結合させる。ラッチ全体およびヒンジセクションは、伸ばされた(extended)位置から引き戻される(retracted)位置へと、プラグの内側の凹部に回転し得る。つめ上の固定(locking)部分は、ソケットからプラグを引き出すために必要とされる引抜力をカスタマイズ(customize)するために角度を成し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明は概して、電子デバイスを相互に結合するための装置に関する。発明のいくつかの実施形態の、多数の特定の詳細が以下の記載事項の中で、およびこれらの実施形態の完全な理解を提供するための図3〜図7cの中で、示される。同業者は、しかしながら、以下の記載事項に記載される詳細なしに、本発明が実行され得ることを理解するであろう。
【0019】
図3は、発明の一実施形態に従った、回路基板と接続された多接点コネクタの部分切断等角図である。多接点コネクタ300は、デバイスのプラグ310を受け入れる働きをするソケット302a〜302dを含む。コネクタ300の中のソケット302a〜302dの入れ子式の(nested)設計のために、全てのソケット302a〜302dがふさがれているときでも、プラグ310に対して容易にアクセスすることができる。多接点コネクタ300の中の複数のソケットは、所望の多数の用途を実行するための必要に応じて、相互に異なり得ることを、同業者は理解するであろう。追加として、ソケット302a〜302dは多接点コネクタ300の中で、なかでもジグザグの配置を含む、様々なパターンに配置され得る。多接点コネクタ300はまた、重ゲージ(heavy gage)プラスチックなどのような、コネクタ300の頑丈さ(ロバストネス)を増加しそれを過酷な現場での使用に耐えさせる、構造的剛性(rigidity)を提供する、任意の材料からなり得る。
【0020】
多接点コネクタ300は回路基板330の穴334の中に突き出した複数の支えポスト332によって、回路基板330に結合され得る。追加として、複数の固定(locking)脚336が多接点コネクタ300から回路基板330の穴338を通過して突き出る。固定脚336の外側面342を多接点コネクタ300のボディ344の方向に押すこと、および脚336の端に位置するつめ346を穴338に完全に差し込むことによって、それぞれの固定脚336は対応する穴338の中に挿入される。つめ346が穴338を通過すると、脚336の外側面342は解放され、その結果、脚336は多接点コネクタ300のボディ344に対して元の位置に復元する。この復元の間に、脚の外側面342は穴338の内壁に対してぴったりと収まる。この収まった位置において、つめ346は脚336の外側面342から外側に回路基板330の底面347に沿って突き出る。多接点コネクタ300の反対側の脚336が、その外側面342が穴338の内壁にぴったりと接触するように、回路基板330の穴338の中に位置するとき、つめ346の位置が、多接点コネクタ300の回路基板330からの離脱に対する有効なブロックを形成する。
【0021】
固定脚336および支えポスト332を別にして、多接点コネクタ300の他の部分は回路基板330の上に直接置かれる必要はない。むしろ、多接点コネクタ300の下側350は、ソケットサイロ360b〜360d上に位置する支持棚355b〜355dの上に置かれ得る。図示の明確化のために、ソケット302aにはサイロが含まれていない。
【0022】
サイロ360b〜360dの機能をより詳細に記載するために、図4と関連して図3が説明される。図4は、発明の実施形態に従ったソケットサイロ360の等角図を与える。サイロ360はプラスチックを含む、あらゆる弾性の絶縁性材料により構成され得る。図4に示されるように、サイロ360は傾斜した外側の受け面401を有し、そこにはそれぞれの受けソケット(recieving socket)402が配置される。受けソケット402は傾斜した外側の受け面401よりも下に位置する電気導体を含み、それはサイロ360のタワー410および下方の面405を貫通し、そこで導体は支持サイロ360が取り付けられる回路基板上のボンドパッドに結合される。これらの導体は相互に電気的に絶縁され、外側の受け面401から引き込んだ位置にあり、そのために、そこに結合されるピンは、ピンおよび導体の電気的結合が生じる前にソケットの中にしっかりと固定されることが必要である。
【0023】
図4に示されるサイロ360は13個のソケットを含むが、受けソケット402の数および配置は変更可能であることを、同業者は理解するであろう。さらに、図3および図4に示されるサイロ360、360bおよび360dは、概ね台形の断面形状を有する外表面412を有するタワー410を有する。他の断面形状を有する外表面を有するサイロ360もまた、サイロ360が結合されるプラグの内側の形状に応じて使用可能である。サイロ360およびプラグ310のメイティング(かみ合い)は、図6と関連して以下により詳細に説明される。
【0024】
なおも図4を参照して、サイロ360は支持棚355の下方の面405から伸びる脚416を有する。脚416の上に回路基板上の穴に適合する突起418が配置され得、それはサイロ360を回路基板に対して位置決めまたは取付け得る。脚416は当該分野で公知の他のすべての方法によって回路基板に取付け得ることを、同業者はまた認識するであろう。
【0025】
脚416と支持棚355の下方の面405との交差は、オープンギャラリ420を形成する。オープンギャラリ420は、様々な能動的なまたは受動的な信号をフィルタリングするのためのオプションが配置され得る、レセプタクルとして役立つことができる。図5はオープンギャラリ420(図4に示されたような)の使用に適した、発明の実施形態に従った平面フィルタアレイ500の等角図である。平面フィルタアレイ500はフェライト材料、またはコンデンサの集合体または導体が回路基板330のボンディングパッドに接触する前に導体と共に使用されることが望ましいあらゆる他の電気的アセンブリ、からなり得る。平面フィルタアレイ500は下方の面504から上方の面506へと貫通する穴502を含み、それぞれの受けソケット402(図4)に対応する導体がこの穴を貫通する。平面フィルタアレイ500をオープンギャラリ420の中に置くことによって、サイロ360に結合されるプラグに導くデバイスのコードに、このような平面フィルタアレイを置く必要がなくなる。このことはコードの重量を減少し、それはコードがサイロ360からプラグを引き抜く危険性を減ずる。それはまたユーザーが、プラグに付属するコードの如何にかかわらず、所与のサイロ360と共に使用する平面フィルタアレイの種類を選択することを可能とする。
【0026】
平面フィルタアレイ500上には位置決めペグ(peg)510が配置され得、回路基板330または支持棚355(図4)の下方の面405の対応する穴または回路ボンディングパッドに、それを取り付けるために使用され得る。位置決めぺグ510は伝導性材料からなり得る。代替案として、平面フィルタアレイ500は回路基板330または支持棚355(図4)の下方の面405の何れかに、当該分野で公知のあらゆる方法によって取り付けられ得る。追加として、サイロ360が回路基板330と結合されるときに、オープンギャラリ420の中に置かれる平面フィルタアレイ500を保持するために、これらの方法の全てに先行し、ソケット402から穴を貫通して回路基板330上のボンドパッドまで通じる導体のみに頼ることが可能である。
【0027】
図6に戻り、サイロ360とプラグとの関係が説明される。図6は発明の実施形態に従った、プラグ310のピンホルダ部分600と係合するソケットサイロ360、および平面フィルタアレイ500との相互関係を示す、部分切断等角図である。プラグ310の全体に対するピンホルダ部分600の関係は、後に図8の説明においてより詳細に説明される。図6に示されるように、ピンホルダ部分600の内部に配置されるピン602がソケット402の中に入り、ソケット402の中に配置される導体(示されていない)と電気的接触が得られるまで、ピンホルダ部分600はサイロ360に対してメイティング(かみ合わ)される。図示の明瞭化のために、図6には1本のピン602のみが含まれているが、しかし一般的にはサイロ360の全てのソケット402は、ピンホルダ部分600からの対応するピン602によって満たされる。
【0028】
ピンホルダ部分600をサイロ360にメイティングする(かみ合わす)ために、ピンホルダ部分600の受け端605は、サイロ360の傾斜した外側受け面401の上にかぶせられ、そしてピンホルダ部分600はサイロ360の支持棚355に向かう方向610に動かされる。ピンホルダ部分600の外側シース615はサイロ360のタワー410を包み、シース615の内表面620はタワー410の外表面412の形状と合致するように構成される。一部の場合には、製作誤差、サイロ360およびプラグ310の熱膨張の差、またはサイロ360およびプラグ310の磨耗の差などの原因により、シース615の内表面620がタワー410の外表面412の形状と合致しない。このようなシナリオにおいて、タワー410とプラグ310との間にある程度の遊び(play)が存在し、それはタワー410の中心決めを困難にし、またソケット402の中へのピン602の結合を危うくする。この遊びはまた、結合した後のピンホルダ部分600とサイロ360との間の動きを許容し、それはピン602を損ない、回路基板の導体の接続を危うくする可能性があると共に、ソケット402およびその導体の両方を弱める。
【0029】
タワー410とプラグ310との間の遊びによるこの動きは、タワー410の傾斜した外側受け面401によって、それがピンホルダ部分600の内側に配置された、対応する傾斜した結合面630の中にぴったりと適合することで、改善される。ピンホルダ部分600とタワー410との間の相対的動きを制限することに追加して、傾斜した表面401と630のマッチングは、また上記したメイティングプロセスの間にピンホルダ部分600が容易に中心決めされることを可能とし、ピンホルダ部分600とタワー410との間の適合の整合度を最大とし、ピン602とソケット402の中の対応する導体との間の正しい接触を保証する。これはピンホルダ部分600がタワー410との接触のために押し込まれるときに、ピン602がソケット402を外す機会を減少し、それは他方ではピン602およびソケット402の磨耗を減少する。
【0030】
傾斜面401と630のマッチングはまた、所与のソケットに対して不適合なデバイスの使用を防止する能力の故に有益である。例えば、図6に示されたサイロ360に対して、平坦な内側ベース112(図1)を有する標準従来技術のプラグを有する、正しくないデバイスをメイティングすることを試みるときには、支持棚355の方向への平坦な内側ベース112の進行が、傾斜した外側受け面401の上に位置する頂点635によって停止される。この頂点(crown)635によって、平坦な内側ベース112の一部分は、傾斜した外側受け面401から他の部分よりも遠く位置し、そのために、一部のソケット402に対してはプラグ100(図1)の一部のピン110によって結合されないだけの大きな距離を生じる。その結果として、ピン110はソケット402の内側の一部の導体と接触することができず、サイロ360に対するプラグ100の電気的結合が生じない。このように、正しく傾斜した結合表面630を有するプラグを有しない不適合のデバイスは、サイロ360上の傾斜した外側受け面401と結合することができず、故にデバイスおよびサイロ360が電気的に接続されるコンピュータの損傷が回避される。
【0031】
図3および図7が、発明のいくつかの他の特徴を示すために、同時に説明される。図7は、発明の実施形態に従ったローリングラッチ702および凹キー路704を有するプラグ310の部分切断等角図である。凹キー路704はピンホルダ部分600の受け端605からプラグ310のボディ725に向かって伸び、幅706を有する。図7に示されるように、凹キー路704はピンホルダ部分600のシース615の外側表面708上に形成された切込みである。同業者は、しかしながら、凹キー路704は外側シース615の全長にわたって伸び得ることを、理解するであろう。
【0032】
凹キー路704は、ソケット302cの内壁712の上に形成された凸キー路710c(図3)と合致するように、ピンホルダ部分600の外面708上に、ユニークに(特定の場所に)位置決めされる。凸キー路710cは凹キー路704のそれと同じ長さおよび幅を有し、その結果、図3に示されるように、プラグ310がソケット302cにメイティングするときには、凸キー路710cは凹キー路704の中に完全に適合する。
【0033】
ピンホルダ部分600の上に形成された凹キー路704と、ソケット302cの上に形成された凸キー路710cとの間の関係は、いくつかの理由のために重要である。第1に、凸キー路710cをソケット302に上に置くことによって、プラグ310のソケット302への適合性が指示される。かくして凸キー路710cは、ソケット302cへの結合が不適合であるプラグのクロス接続を防止する。図3に見られるように、凸キー路710cはソケット302cの右手側に向かって位置する。かくしてプラグ310がソケット302cとメイティングするためには、それは凸キー路710cを受け入れるに充分な大きさの長さおよび幅を有する凹キー路を有しなければならず、凹キー路はプラグとソケット302cとがメイティングするときに、凸キー路710cとかみ合うためにプラグの右手側に位置しなければならない。プラグ上の正しい位置にない正確な寸法の凹キー路は、プラグをソケット302cとメイティングすることはできない。かくして図7に示されたプラグ310のみが、ソケット302cと適合し得る。対照的に、プラグ310はソケット302aとは、ソケット302aの凸キー路702aが左に寄りすぎて位置するために、メイティングできない。
【0034】
同業者はまた、異なる長さおよび幅を有する凸キー路710がまた、あるプラグがあるソケット302とメイティングすることをブロックするために使用され得ることを、認識するであろう。このような場合には、正しい位置にある凹キー路704であっても、凸キー路710の対応する長さおよび幅706を受け入れるに十分な大きさの長さおよび幅706を有しない場合には、メイティングに対して不適合である。しかしながら、この手法の1つの利点は、幅広い、または複数の凹キー路704を有するプラグは、より狭い、または1つの凸キー路710を有する任意のソケット302と適合することであり、それにより様々なサブグループが形成される。特に、適合するコネクタのファミリーを形成するために、複数のキーのパターンを使用することができる。例えば、コネクタの頂面および底面のそれぞれに位置し、A,BおよびC、およびD,EおよびFとそれぞれ名付けられた3個の凸キー路の位置に関して、AおよびCの位置に対応する2個の凹キー路を有するコネクタ、およびCおよびEの凹キー路を有する別のコネクタは、同じ凸キー路配置を有する適合するソケットの中に挿入され得、またCの位置に凸キー路を有するコネクタの中にも受け入れられる。このように、多数の異なる2個の凹キー路のコネクタが、固定された配置を有する1個のコネクタによって収容され、その結果、1個の凸キー路を有するユニバーサルコネクタを提供する。もちろん、1個の凸キー路の構成が、2個の凸キー路を有するコネクタのような、より限定的なキーの構成を有する他のコネクタに対して適合しメイティングすることはない。
【0035】
凸および凹キー路710と704の別の利点は、プラグ310とソケット302との間の、それらが互いにメイティングするときの、相対的な動きに対する安定化の効果である。発明の1実施形態においては、凸キー路710は凹キー路704の中にぴったりと適合し、かくしてプラグ310がソケット302の中にある間はその任意の回転およびすべりを防止する。追加として、それぞれの凸キー路710の存在は、その中で凸キー路710が視認されるソケット302に対するプラグ310の適合性の、視認のための指標として働く。ソケット302に対する相対的なプラグ310の正しい方向を素早く決定するために、ユーザーは凹キー路704を有するプラグ310の側を、凸キー路710を有するソケットの側と合わせることのみを必要とする。
【0036】
適合するプラグ310およびソケット302を素早く識別するために、ユーザーを助ける別の手法は、適合する部品の色彩コーディングである。発明の1実施形態において、図3および図7の両方に示されるように、プラグ310の受け端605に近いピンホルダー部分600のみが、着色される。対応して、それぞれのサイロ360もまたユニークに着色される。かくして、デバイスを多接点コネクタ300に結合することを望むユーザーは、デバイスのプラグ310のピンホルダ600の上の色を、サイロ360のそれと合わせることのみを必要とする。凹および凸キー路704と710を合わせることによって、プラグ310がソケット302に対して正しく位置決めされた後に、プラグ310はソケット302の中に押し込まれ、メイティングされ得る。サイロ360の着色された部分は、プラグ310のシース615およびコネクタ300の下側350とによって良く見えないために、またプラグ310の着色された部分はソケット302の内部に位置するために、プラグ310がソケット302とメイティングした後には、着色はほとんど見ることはできない。その結果、コネクタ300にそのソケット302とメイティングする着色されたプラグ310が密に取り付けられるときには、低いレベルの視覚(visual)ノイズのみが存在する。
【0037】
図8は発明の実施形態に従った電気プラグの、2個の部品の等角図であり、プラグ310のボディを形成するピンホルダ部分600とラッチホルダ部分752との間の関係を示すために使用される。図8に示されるように、ピンホルダ部分600は、2つの端、すなわち受け端605および裏端(back end)754を有する。ピン602が傾斜した結合面630(図8においては外側シース615によって良く見えないが図6および図7においては明瞭に示される)から、ピンホルダ部分600のボディを貫通して、ピンホルダ部分600の後面755を超えて伸びる。発明の1実施形態においては、外側シース615はセットバックの安全のために、ピン602の先端を越えて伸びる。追加として、電気的エネルギを伝える(electrically energized)接続は、IEC−601に適合するために少なくとも約4ミリメートルだけサイロの中に引き込まなければならない。同業者はまた、外側シース615に対して他の長さもまた、発明に関して成功裡に使用され得ることを、認識するであろう。
【0038】
ピンホルダ部分600の裏端754を、ラッチホルダ752のメイティング面757によって定義される開口を通過して挿入することによって、およびホルダー600および752を相互に押し付け、メイティング面757がピンホルダ部分600の上に形成されるメイティングリッジ759と接触するまで、ラッチ702をピンホルダ600の上に形成される支持棚758に沿って滑らすことによって、ピンホルダ部分600はラッチホルダ部分752と結合される。図8に示されるように、メイティングリッジ759は開口761を有し、その中にメイティング面757の上の小さな突出部763がぴったりと適合する。同業者はまた、ピンホルダ600およびラッチホルダ752の上の開口761および突出部763の位置が逆になり得ることを、認識するであろう。追加として、同業者はまた、開口761および突出部736が完全に省略され得、ピンホルダ部分600およびラッチホルダ部分752は相互に、なかでも、にかわ(glue)および他の接合手法を含む、当該分野において公知のあらゆる他の手段によって結合され得ることを、認識するであろう。
【0039】
プラグ310のアセンブリが完成するときには、後面755を越えて伸びるピン602の部分は、コード756(図7)の中の個別のワイヤと結合され、コードのインターフェイス部分765(図7)はラッチホルダ部分752およびピンホルダ部分600の、それぞれの裏面772および裏端754と結合される。その結果、図7に示されるように構成されたプラグ310が得られる。
【0040】
なおも図8を参照して、それぞれのラッチ702はラッチホルダ部分752の上に形成され、メイティング面757を超えて伸び、つめ769を端とする、片持ち梁部分767を有する。その上にラッチ702が形成されるラッチホルダ部分752のセクション770は3個の側を有し、ただ1つの側773によって残りのホルダー部分752に取り付けられる。ホルダー部分752の厚さを貫く切り込み(channel)774が、セクション770の側をホルダー部分752から分離し、セクション770が側773を軸として回転することを可能とする。その結果として、ユーザーによってラッチ702が互いの方向に向かって押されたときには、それらはホルダー部分752の内側の空間に向かって、側773を軸として弾性的に回転する。回転軸となる側773はラッチを維持することに係わり、力の方向に90度回転するので、ラッチングおよびラッチを保持することによって生成される力による、回転軸の側773の長期間の材料の疲労の影響は、改善される。ホルダー部分752がピンホルダ部分600に取り付けられるとき、ピンホルダ部分600の上の凹んだセクション776が、ラッチ702が引き込められた位置に達するまで、停止面777に向かって内側に回転することを可能とする。発明の1実施形態においては、ラッチ702がその完全に引き込まれた位置にあるとき、そのつめ769は凹んだセクション776の中に完全に収まり、シースセクション615の表面を越えて突き出ない。
【0041】
図7および図8のラッチ702は、つめ769がプラグ310のシース615の外側にかなり突き出るような、伸長された位置に示されている。引き込まれた、または伸長された両方の位置において、しかしながら、つめ769を含むラッチ702の全体の長さは、少なくとも部分的には凹んだセクション776の中に隠れ(buried)、ラッチ702によって通過される物体の中で引っ掛かりを生じることからラッチ702を有効に保護する。追加として、ラッチ702の全長は、ラッチホルダ部分752のセクション770に取り付けられることによるか、またはピンホルダ部分600の上に見られる支持棚758の上、または僅かに上方に収まることによるか、の何れかによって、支持される。このことはラッチ702の耐久性を増し、荷重またはラッチ702と擦れ合う物体との偶発的な接触による、ラッチ702の変形および破損に対する可能性を減ずる。
【0042】
ラッチ702の機能に対して追加される重要なことは、ピンホルダ部分600の中心線b−b上の、およびラッチホルダ部分752の中心線a−a上の、それぞれのラッチ702および凹んだセクション776の配置である。ラッチ702および凹んだ部分776をプラグの中心線上に配置することは、プラグの中心線上に位置する現状のラッチの配置に対して、優れている。なぜならば、ラッチ702は重量をより良く支えることができ、そしてラッチ702が取り付けられるプラグから垂れ下がるコードのモーメントに対抗するからである。図3に最も良く示されるように、プラグ310がソケット302cに結合された後には、ラッチ702およびコード756の垂れ下がる部分は、プラグの中心線c−cに対して反対側にある。その結果、つめ769は、ラッチ702が中心線c−c上に置かれるときのその位置よりも、ソケット302c上で高く位置する。中心線c−cからのこの距離は、垂れ下がるコード756によって生成されるトルクに抵抗する、つめ769の能力を増加する。
【0043】
ラッチ702の機能に関するさらなる説明は、図3および図9を参照することによって示される。図9はつめ769を、上方からの等角図により示す。プラグ310をソケット302cの中に挿入するために、プラグ310上の凹キー路704およびコネクタ300上の凸キー路710cとが用意される必要があり、そしてプラグ310の受け端605が、多接点コネクタ300の下側350に向かって動かされる必要がある。受け端605がソケット302cの中に入るにつれて、凸キー路710cは凹キー路704の中に滑り込み、プラグ310をソケット302cの中に案内する。プラグ310がソケット302cの中に滑り込むにつれて、ラッチ702の上のつめ769はコネクタ300の上面778に近づく。1実施形態においては、プラグ310のボディ725は、ソケット302cの中にぴったりと適合することを保証する寸法とされる。
【0044】
プラグ310のソケット302cの中への挿入は、しかしながら、ラッチ702が伸ばされた位置にあるときには、コネクタ300の上面778と接触するつめ769によってブロックされる。所望のブロックする効果に応じて、上面778がつめ769の傾斜した受け部分779と接触するか、または平坦な先端部分780(図9)と接触するように、つめ769は設計され得る。平坦な先端部分780が凹んだセクション776(図6)から突出するに十分幅広い場合には、プラグ310のソケット302cの中への進行は、その上につめ769が配置されている片持ち梁部分767(図6)を凹んだ部分776の中に向けて回転させるために十分な圧力が、ラッチ702の上に加えられるまで、停止させられる。上面778が平坦な先端部分780と接触しなくなるまで充分に、この回転が進行したときに、つめ769の挿入が始まり得る。代替案として、ラッチ702が伸ばされた位置にあるとき、平坦な先端部分780が凹んだセクション776から突き出ないように、つめ769を設計することもまた可能である。この場合、プラグ310の挿入にともない、上面778と最初に接触するつめ769の面は、傾斜した受け部分779である。
【0045】
コネクタ300の上面778が傾斜した受け部分779と接触するとき、プラグ310を挿入するために必要な力は、傾斜した受け部分779の勾配(スロープ)に比例して変化する。例えば、傾斜した受け部分779が平坦な先端部分780に対して45度の角度をなす場合には、プラグ310を挿入する(そしてラッチ702を凹んだセクション776の中へ向けて回転させる)ために必要な力は、傾斜した受け部分779が平坦な先端部分780に対して20度の角度をなす場合よりも、少ない。極端な場合、受け部分779と上面778との間に形成される角度がゼロの場合には、受け部分779は平坦な先端部分780に対して平行となり、それはつめ769のソケット302cの中への挿入を完全にブロックする。このように、傾斜した受け部分779の勾配を変えることによって、設計者はプラグ310を挿入するために必要な力を変え得る。
【0046】
さらに図3および図9を参照することにより、コネクタ300の上面778が傾斜した受け部分779と接触した後に、そしてそれがソケット302cの中への挿入を開始するために充分な力が、プラグ310の上に加えられた後に、つめ769は支持棚355cの方向に移動する。傾斜した受け部分779は、上反り(cambered)セクション781に移行し、移行点782において終わる。移行点782の後ろに、プルアウト面783が置かれ、それは、後縁784および急勾配のロッキング部分785と出会うまでプラグ310のボディ725に向かって傾斜し、ロッキング部分はノッチフロア786にまで達する。
【0047】
上面778がプルアウト面783と接触するとき、ラッチ702は凹んだセクション776からの跳ね返りを開始し、その伸ばされた位置の方向に回転する。この回転は、プルアウト面783の後縁784がソケット302cの内壁上のコーナー787cを超えて、つめ受けチャンバ790cの傾斜した受け壁788c沿ってすべり始めるときに、速やかに実現される。図示の明瞭化のために、ソケット302a,302bおよび302dの中にはプラグ310は描かれておらず、つめ受けチャンバ790cと同様の構造を有するつめ受けチャンバ790aと790dの明瞭な図示が可能である。
【0048】
プラグ310がさらにソケット302cの中に挿入されるにつれて、そしてプルアウト面783が受け壁788cを受けチャンバ790cの後壁792cの方向に向かって滑り下りるにつれて、ラッチ702はカットアウェイセクション776(図8)からその伸ばされた位置の方向に回転を続ける。後縁784がコーナー787cを超えた後に、プルアウト面783は傾斜した受け壁788cに対してぴったりと収まり、ラッチ702の後退およびそれ故にソケット302cからのプラグ310の取り外しを防止する。この位置が達成されたときに、プラグ310の受け端605はソケット302c(図3に示されるように)の床888の面に好適に収まり、つめ769の頂面793は側壁794aと794dと同様の受けチャンバの側壁に収まる。頂面793の広い面積は、ラッチ702が、プラグ310から垂れ下がるコード756の重量を含む、ラッチ702の上に加えられる力に対して、有効に抵抗することを可能とする。サイロの支持棚355d(図3に示されるように)は一般に、コネクタ300の下側の面350に対して押し付ける。サイロ355dはかくしてかぎ形(hooked)の回路基板、回路基板パッドにはんだ付けされたサイロのピン、およびコネクタ300の下側の面350によって固定される。
【0049】
つめ769の上に上反り(cambered)セクション781を含むことは、ソケット302cの中への不適合なデバイスの挿入に対して保護するための、重要な追加的な安全メカニズムとして働く。ラッチ702が伸ばされた位置から引き込んだ位置に向かって回転するにつれて、つめ769の頂縁796はつめ769の下端798よりも広い弧(arc)を描いてスイングする。その結果、頂縁796は凹んだセクション776(図8)の中に下端798よりも深く(farther)スイングする。かくして上反りセクション781は、つめ769の高さをその下端798に向かって減少することを要求され、その結果として、その引き込んだ位置において、つめ769は凹んだセクション776から外に、シース615(図8)を超えて突き出ることはない。上反りセクション781を有しないラッチ702は、シース615を大きく超えて突出する下端798を有し、ソケット302cの中へのプラグ310の挿入の障害となる。
【0050】
追加として、上反りセクション781は、つめ769が挿入されソケット302cから引き抜かれるときの、つめ769および上面778の両方の表面磨耗を減少し、より均一に分散する結果をもたらす。これは、つめに上反りセクション781が形成されない場合に存在するつめ769の上に突出するコーナーに発生する、極めて局部的な表面磨耗と対照的であり、同様につめ769の挿入およびソケット302cからの引き抜きの間に、コーナーと接触する上面778の増加する磨耗とも対照的である。
【0051】
ユーザーがプラグ310をソケット302cの中に挿入するとき、それが取り付けられているつめ769およびラッチ702の動きは、つめ769の後縁784がコーナー787cを通過するとき、およびラッチ702が引き込まれた位置から伸ばされた位置に向けて回転し、傾斜した受け壁788cを叩くときには、可聴音および振動による合図を発生する。この合図(snap)はプラグ310がソケット302cと結合されたことを、瞬時にユーザーにフィードバックする。
【0052】
結合された後は、プラグ310は、次の要素の組み合わせによって、ソケット302cの中にぴったりと保持される。すなわち(1)プラグボディ725の形状がソケットの形状と適合すること、(2)ラッチ702の後縁784およびプルアウト面783が傾斜した受け壁788cに対して力を加え、つめ769の頂面793が受けチャンバの側壁792cに対して収まること、および(3)プラグ310の受け端605がソケット302c(図3に示されるように)の床888の面の上に収まること、である。追加として、上記説明のとおり、プラグ310はまた、サイロ360c(示されていない)のタワー410の外表面412がプラグ310(図6)のシース615の内面620の中に適合することによって、ソケット302cの中にしっかりと保持される。さらに、プラグ310とソケット302cとの間の動きは、プラグ310の内部に配置された対応する傾斜した結合面630の中にぴったりと適合する、タワー410上の傾斜した外側受け面401によって、およびソケット402(図6に関連して上記において説明されたとおり)の中に固定されたピン602によって、阻止される。
【0053】
図3および図9に戻り、ソケット302cからのプラグ310の引き抜きが説明される。プラグ310の引き抜きの1つの方法は、ラッチ702の上部ボディ799に圧力を加えること、およびそれらを内側の引き込まれた位置に向けて強制的に回転させることを含む。この回転が充分に進行したときには、つめ769のプルアウト面783および後縁784は傾斜した受け壁788cとはもはや接触せず、またソケット302cの内壁上のコーナー787cと接触せず、プラグ310はソケット302cからユーザーによって引き抜かれ得る。
【0054】
代替案として、傾斜した受け壁788cは、ソケット302cからプラグ310の結合を解く効果を与えるための、所定の力を必要とするように設計され得る。傾斜した受け壁788cが、図3に示されるコネクタ300の上面778と同様に、水平である場合には、ソケット302cからプラグ310の結合を解くために必要な引き抜き力は、最大となる。受け壁788cの勾配が垂直の方向に向かってより多く増加するときには、つめ769のプルアウト面783および後縁784のコネクタ300の傾斜した受け壁788cに対する接触を通じて、ラッチ702を引き込まれた位置に向けて回転をもたらすために、プラグ310に加えられる必要のある引き抜き力は、対応して減少する。このソケット302cからプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を変える能力は、それぞれのソケット302cが、それに取り付けられるそれぞれのデバイスに対して特別に設計され(engineered)得ることにおいて、有益である。
【0055】
同様に、ラッチ702のプルアウト面783は、ソケット302からプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を注文に応じて設定するように、設計され得る。より少ない引き抜き力をもたらすためには、プルアウト面783は急傾斜のロッキング部分785から角度をとらなければならない。対照的に、最大の引き抜き力をもたらすためには、プルアウト面783は、急傾斜のロッキング部分785と平行にされなければならない。
【0056】
同業者は、ソケットからプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を、つめ769のプルアウト面783およびコネクタ300の傾斜した受け壁788cの両方の勾配を変えることによって、変えることがまた可能であることを、容易に認識するであろう。プラグ310の引き抜き力を変える能力を有することによって、これらのプラグ310と接続される敏感なデバイスは、プラグ310がそれに対して相対的に動く物体によって引っ掛けられたときに素早く外れるように、そのそれぞれの引き抜き力の閾値レベルを低下することによって、引っ掛けられたときの力から保護されることができる。対照的に、よりロバスト(robust)なデバイス、または使用の間は結合の維持が必要なデバイスは、より高い所要引き抜き力を有するように設計されたプラグおよびソケットを有することができる。何れの場合においても、引き抜き力を設計する能力は、あらゆるプラグ310およびソケット302に対して存在し、その結果、設計者はソケット302の中にプラグ310を保持するために、ピン602とサイロ360との間の摩擦力のみに依存する必要はない。かくして、上記説明された製造ステップによって、引き抜き力はプラグ310に対して、それがピン602によって完全に満たされるか、または1部のみ満たされるかにかかわりなく、同じ値に設計され得る。
【0057】
発明の例示された実施形態に関する上記記載は、余す所のないことを意図したものではなく、また発明を開示された詳細な形に限定することを意図したものでもない。発明の特定の実施形態および実施例が、例示の目的のためにこれまでに記載されているが、同業者が認識するように、発明の範囲内において、様々な均等の修正が可能である。さらに、上記された様々な実施形態は、組み合わされ、さらなる実施形態を提供することができる。従って、発明は開示によって制限されるのではなく、発明の範囲はその全てが添付の請求項によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】従来技術に従った、凹キー路を有する電気プラグの部分的等角断面図である。
【図2a】従来技術に従った、片持ちラッチを有する電気コネクタの平面図である。
【図2b】従来技術に従った、ラッチと接触するソケットの断面部の平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に従った、回路基板と結合されるた多接点コネクタの部分的等角断面図である。
【図4】本発明の別の実施形態に従った、ソケットサイロの等角図である。
【図5】本発明のさらなる別の実施形態に従った、平面フィルタアレイの等角図である。
【図6】本発明の一実施形態に従った、ソケットサイロと係合する電気プラグの部分的等角断面図である。
【図7】本発明の一実施形態に従った、ラッチと凹キー路を有する電気プラグの、部分的等角断面図である。
【図8】本発明の一実施形態に従った、電気プラグの二つの構成要素の等角図である。
【図9】本発明の一実施形態に従った、つめの等角図である。
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、電気装置を結合させる装置および方法に関する。より詳細には、電気プラグを、回路基板または接続ケーブルの端部に取り付けられたソケットに結合させる、ソケットコネクタに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、コンピュータがその演算能力を発揮する機会が増え、現在では、個人、またはビジネスにとっても、広範なデータ収集およびデータ分析を実行することが可能であるコンピュータを所有することは普通のことである。そのようなコンピュータの所有者は、多くの異なる装置をそのコンピュータへと接続することによって、この演算能力を取り込むことが可能である。これは特に、医療診断装置に関して当てはまる。利用可能なコンピュータを用いて、医者、看護師、およびサポートスタッフは、多数の異なるタイプの医療情報を経済的に集計し、作表することが可能であり、それらの情報は、コンピュータに接続されることができる異なる装置によってのみ限定される。例えば、患者の脈が所望される場合、パルス酸素濃度計は、変形および処理のためにコンピュータへ送信される、患者およびそのデータにあてがわれ得る。付け加えて、利用可能な演算能力に依存して、コンピュータに配置された、独自に構成されたソケットに対応する独自に構成されたプラグをそれぞれ有する様々な他の装置を用いて、血中酸素含有量、呼吸速度、または体温などのような、他のデータを同時に集計し操作することもまた可能であり得る。これらの装置をコンピュータへと結合および切り離すことは、プラグをその対応するソケットと一致させなければならないゆえに、ユーザに多大な時間と努力をかけさせてしまう。患者の状態が変化し、新しい装置が迅速にコンピュータと結合されなければならない場合、または、新しい患者がコンピュータへと追加され、新しい装置のアレイが迅速にコンピュータへ結合されなければならない場合、この状況は、悪影響を与える。
【0003】
いくつかのオプションが現在、医療スタッフが装置をコンピュータに結合および切り離すのを助けるために存在している。一つのそのようなオプションは、図1に示されており、それは、従来技術に従ったプラグ100の等角図である。図1に示されるように、プラグ100は、保護フード117によって形成される保護された内部スペース115に配置される、平らな内部ベース112から突き出た、複数の金属ピン110を有する。異なる装置は、ピン110の異なる数および配置を有する異なるプラグ構成を有し、装置とコンピュータとの間で送信される必要がある、制御信号およびデータ信号のタイプおよび数に依存している。様々なプラグ100の異なるピン構成は、コンピュータ、あるいは、様々なプラグ100を受け取るためのピン受けの対応する構成を有する接続コネクタの端部に配置される様々なソケット(図示せず)を含める必要がある。いったん、プラグ100、およびそれに対応する装置が、互換性のあるソケットに結合されると、その装置からの制御信号およびデータ信号は、コード120内部の絶縁ワイヤを介して、個々のピン110へ送信される。電圧ノイズ、電磁干渉(EMI)、無線周波数干渉(RFI)および過渡電流に対して保護するために、フェライトまたはコンデンサ構造122が、コード120に置かれる。
【0004】
図1はまた、平らな内部ベース112から保護フード117の外端部130へ、保護フード117の厚さ135にまで伸び、幅133を有する、凹キー路125を図示する。この凹キー路125は、ソケットが不適合なプラグとともに使用されないようにするために使用され得る。例えば、図1に示されるプラグ100のみと結合するソケットを作成するために、ソケットは、保護フードの外端部130から平らな内部ベース112までを測った場合の、凹キー路125の長さより短いか同等の長さを有し、キー穴125の幅133より薄いか同等の幅を有する、突き出た凸キー路(positive keyway)を含むべきである。ソケット上の凸キー路が長すぎたり、幅が広すぎたりする場合、それは、ソケットとプラグ100との結合を妨害する。付け加えて、プラグ100がソケットと結合する場合、ソケットの凸キー路は、凹キー路(negative keyway)125と正確に結合されるように配置されなければならない。正確に配置されない場合、適切な幅および長さを有する凸キー路でさえも、ソケットがプラグ100と結合することを妨害してしまい、プラグ100のピン110は、ソケットのピン受けと接触しない。
【0005】
しかしながら、凸キー路を有するソケットとともに使用されない限り、プラグのクロス接続を防ぐということにおいては意味がないという点において、凹キー路125は、多くの短所を有する。例えば、上の記載において、ソケットが凸キー路を有さない場合、プラグ100上に存在する凹キー路125のサイズや位置に関係なく、プラグ100と結合する。
【0006】
ソケットが特定のプラグと互換性があると容易に示され得る、別の方法は、色識別を介してである。そのような方法を使用して、互換性プラグおよびソケットは、同じ色に作成され、ユーザに、それらの色を一致させることによって、プラグを、その対応するソケットへ、迅速および容易に結合させ得る。しかしながら、このシステムは安全ではなく、暗い状況、および、ユーザがプラグとソケットの両方を物理的に見ることができないような状況(ソケットがコンピュータに隣接する壁に直面している場合、または、ソケットが見ることが難しい位置にある)においては、実用的ではない。
【0007】
図1を参照し、いったんプラグ100が適切なソケットと結合されると、プラグ100は、ピン110とそれに対応するソケット側のピン受けとの間の摩擦、およびプラグ100と接触するソケットの他の領域との間の摩擦によって、その場所に保持される。これらの領域の間の蓄積された摩擦は、しばしば小さく、プラグ100からぶら下がっているコード120の重さ、またはプラグ100とそれを払い落とす物体との間の偶然の接触など(忙しい医療環境においてはしばしば生じることである)のような要因のため、プラグ100が、偶然にもソケットから外れ易く、または、滑って落ち易くなる。そのような滑り落ちは、それらのピン受けからピン110を引き離すのに十分であり、接続障害という結果になる。
【0008】
プラグ100における従来技術の改善は、図2aおよび図2bを参照して検討する。図2aは、プラグ100と類似したプラグ200の平面図であるが、プラグ200の厚さの中心における外側220に配置される片持ちラッチ210を有する。これらのラッチ210の正確な機能は図2bにおいて示され、ラッチ210のうちの一つと係合するソケットの内部分221の断面図を提供する。これらのラッチ210のデザインに従い、プラグ200は適切なソケットと接触し、結合される場合、それぞれのラッチ210の端部に配置されるつめ230は、ソケットに配置された受け部222と接触する。プラグ200が方向233へソケットを進めると、つめ230の傾斜前面235は、受け部222の傾斜受け側表面237と接触し、この接触によって作成された力が、ラッチ210を、ラッチ本体250(図2aにおいても示される)とプラグ200の本体239との間のフリースペース238(図2a)の方に曲げ始める。
【0009】
図2bおよび図2aを再び参照し、つめ230が傾斜受け側表面237の端部に達すると、切り立った表面240が現れ、そこで、ラッチ210は、プラグ本体239から離れ、ソケットの内部分221の方へ、フリースペース238を元に戻す。つめ230は次いで、つめ230の背面の切り立った表面242と接触する、切り立った表面240によって捕まえられ、ラッチ210、つまりプラグ200全体が、方向233とは反対の方向へ動き、ソケットから分断されてしまうことを防ぐ。
【0010】
結合された場合、プラグ本体239の一部は、ラッチ210のセクションが、ユーザに容易にアクセス可能である程度に、ソケットから延長されている。付け加えて、ラッチのつめ230は、受け部222と結合される場合、ラッチ210は、フリースペース238を元に戻し、プラグ200がソケットに結合されたということをユーザに知らせる、可聴式レポートおよび振動性指示の両方を作成する。
【0011】
このプロセスを反転させ、受け部222からラッチ210を開放するためには、ユーザは、プラグ本体239の方向に、ラッチ210のアクセス可能な部分を絞る。これは、プラグ本体239に対してつめ230を動かし、それらを、フリースペース238側へ移動させる。十分な力がユーザによって加えられると、つめ230の背面の切り立った表面242は、受け部222の切り立った表面240から外れ、プラグ200は、方向233と反対の方向に動かされ得、ソケットから分断され得る。
【0012】
しかしながら、ラッチ210は幾分使い辛い。というのは、片持ちの構成が、フリースペース238へ入り込んでしまうのに十分に小さい物体やワイヤと、特に絡まり易いからである。付け加えて、つめ230の形は、様々に異なる材料と絡まったり、もつれたりすることを推奨している。そのような絡み合いから生じる問題は、絡まってしまう物体に損傷を与えてしまい、ラッチ210自体にも、変形または損傷という結果をもたらしてしまう。
【0013】
したがって、絡まりに強いラッチメカニズムを有するプラグの技術が必要とされる。さらに、様々なプラグがユーザによって、それに対応する適切なソケットに、迅速および容易に結合され得る、ソケットコネクタの技術が必要とされる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明は、ソケットコネクタの活用を介して、電気装置を結合させる装置および方法に関し、回路基板に取り付けられ得るソケットに電気プラグを結合させることに関する。あるいは、ソケットは、接続ケーブルの端部に配置され得る。ソケットコネクタは、開口部を介して回路基板において適合するように動作可能なアンカーつめを含み、その回路基板から分断されないように脚を固定する、コネクタに配置された複数のロック用脚によって、回路基板に固定され得る。ソケットコネクタはまた、電気プラグ、ソケットサイロ、およびプラグ上のローリングラッチを受けるように動作可能な、少なくとも一つのソケットを含む。
【0015】
ソケットはまた、プラグ上のラッチに配置されたつめを受けるようにサイズを合わされ、構成された、複数のつめ受けチャンバを含み得る。それぞれのつめ受けチャンバは、さらに、プラグがソケットに結合された場合、つめ上の表面と係合するように動作可能な、傾斜した受け壁を含み得、傾斜した壁の傾斜は、受けチャンバからつめを引き出し、ソケットからプラグを切り離すために必要とされる引抜力と釣り合う。
【0016】
サイロは、導体ピンを受けるための、少なくとも一つのソケットを含む、傾斜した外部受け表面を有するタワーを含み得る。ソケットの内側に配置された導電体は、外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、サポート棚の下面上まで延びており、導体ピンと電気的に結合する。サイロはまた、タワーが配置される支持棚および、その支持棚の下面上の少なくとも一つの脚を含み得る。平面フィルタアレイを保持するように動作可能なオープンギャラリは、支持棚の下面と少なくとも一つの脚との交差によって作成され得る。
【0017】
プラグは、少なくとも一つの導体ピンが延びる傾斜した面を有する胴体を含む。プラグとその傾斜した面は、サイロタワーおよびその傾斜した外部受け表面とかみ合う(mate)ように構成される。ローリングラッチは、プラグの厚さの縦軸のセンターライン(longitudinal centerline)上に配置されたラッチを有するプラグのヒンジセクション(hinged section)に配置される。ラッチは、ソケットにおけるつめ受けチャンバ内に適合するように動作可能であるつめを含み、プラグをソケットに結合させる。ラッチ全体およびヒンジセクションは、伸ばされた(extended)位置から引き戻される(retracted)位置へと、プラグの内側の凹部に回転し得る。つめ上の固定(locking)部分は、ソケットからプラグを引き出すために必要とされる引抜力をカスタマイズ(customize)するために角度を成し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明は概して、電子デバイスを相互に結合するための装置に関する。発明のいくつかの実施形態の、多数の特定の詳細が以下の記載事項の中で、およびこれらの実施形態の完全な理解を提供するための図3〜図7cの中で、示される。同業者は、しかしながら、以下の記載事項に記載される詳細なしに、本発明が実行され得ることを理解するであろう。
【0019】
図3は、発明の一実施形態に従った、回路基板と接続された多接点コネクタの部分切断等角図である。多接点コネクタ300は、デバイスのプラグ310を受け入れる働きをするソケット302a〜302dを含む。コネクタ300の中のソケット302a〜302dの入れ子式の(nested)設計のために、全てのソケット302a〜302dがふさがれているときでも、プラグ310に対して容易にアクセスすることができる。多接点コネクタ300の中の複数のソケットは、所望の多数の用途を実行するための必要に応じて、相互に異なり得ることを、同業者は理解するであろう。追加として、ソケット302a〜302dは多接点コネクタ300の中で、なかでもジグザグの配置を含む、様々なパターンに配置され得る。多接点コネクタ300はまた、重ゲージ(heavy gage)プラスチックなどのような、コネクタ300の頑丈さ(ロバストネス)を増加しそれを過酷な現場での使用に耐えさせる、構造的剛性(rigidity)を提供する、任意の材料からなり得る。
【0020】
多接点コネクタ300は回路基板330の穴334の中に突き出した複数の支えポスト332によって、回路基板330に結合され得る。追加として、複数の固定(locking)脚336が多接点コネクタ300から回路基板330の穴338を通過して突き出る。固定脚336の外側面342を多接点コネクタ300のボディ344の方向に押すこと、および脚336の端に位置するつめ346を穴338に完全に差し込むことによって、それぞれの固定脚336は対応する穴338の中に挿入される。つめ346が穴338を通過すると、脚336の外側面342は解放され、その結果、脚336は多接点コネクタ300のボディ344に対して元の位置に復元する。この復元の間に、脚の外側面342は穴338の内壁に対してぴったりと収まる。この収まった位置において、つめ346は脚336の外側面342から外側に回路基板330の底面347に沿って突き出る。多接点コネクタ300の反対側の脚336が、その外側面342が穴338の内壁にぴったりと接触するように、回路基板330の穴338の中に位置するとき、つめ346の位置が、多接点コネクタ300の回路基板330からの離脱に対する有効なブロックを形成する。
【0021】
固定脚336および支えポスト332を別にして、多接点コネクタ300の他の部分は回路基板330の上に直接置かれる必要はない。むしろ、多接点コネクタ300の下側350は、ソケットサイロ360b〜360d上に位置する支持棚355b〜355dの上に置かれ得る。図示の明確化のために、ソケット302aにはサイロが含まれていない。
【0022】
サイロ360b〜360dの機能をより詳細に記載するために、図4と関連して図3が説明される。図4は、発明の実施形態に従ったソケットサイロ360の等角図を与える。サイロ360はプラスチックを含む、あらゆる弾性の絶縁性材料により構成され得る。図4に示されるように、サイロ360は傾斜した外側の受け面401を有し、そこにはそれぞれの受けソケット(recieving socket)402が配置される。受けソケット402は傾斜した外側の受け面401よりも下に位置する電気導体を含み、それはサイロ360のタワー410および下方の面405を貫通し、そこで導体は支持サイロ360が取り付けられる回路基板上のボンドパッドに結合される。これらの導体は相互に電気的に絶縁され、外側の受け面401から引き込んだ位置にあり、そのために、そこに結合されるピンは、ピンおよび導体の電気的結合が生じる前にソケットの中にしっかりと固定されることが必要である。
【0023】
図4に示されるサイロ360は13個のソケットを含むが、受けソケット402の数および配置は変更可能であることを、同業者は理解するであろう。さらに、図3および図4に示されるサイロ360、360bおよび360dは、概ね台形の断面形状を有する外表面412を有するタワー410を有する。他の断面形状を有する外表面を有するサイロ360もまた、サイロ360が結合されるプラグの内側の形状に応じて使用可能である。サイロ360およびプラグ310のメイティング(かみ合い)は、図6と関連して以下により詳細に説明される。
【0024】
なおも図4を参照して、サイロ360は支持棚355の下方の面405から伸びる脚416を有する。脚416の上に回路基板上の穴に適合する突起418が配置され得、それはサイロ360を回路基板に対して位置決めまたは取付け得る。脚416は当該分野で公知の他のすべての方法によって回路基板に取付け得ることを、同業者はまた認識するであろう。
【0025】
脚416と支持棚355の下方の面405との交差は、オープンギャラリ420を形成する。オープンギャラリ420は、様々な能動的なまたは受動的な信号をフィルタリングするのためのオプションが配置され得る、レセプタクルとして役立つことができる。図5はオープンギャラリ420(図4に示されたような)の使用に適した、発明の実施形態に従った平面フィルタアレイ500の等角図である。平面フィルタアレイ500はフェライト材料、またはコンデンサの集合体または導体が回路基板330のボンディングパッドに接触する前に導体と共に使用されることが望ましいあらゆる他の電気的アセンブリ、からなり得る。平面フィルタアレイ500は下方の面504から上方の面506へと貫通する穴502を含み、それぞれの受けソケット402(図4)に対応する導体がこの穴を貫通する。平面フィルタアレイ500をオープンギャラリ420の中に置くことによって、サイロ360に結合されるプラグに導くデバイスのコードに、このような平面フィルタアレイを置く必要がなくなる。このことはコードの重量を減少し、それはコードがサイロ360からプラグを引き抜く危険性を減ずる。それはまたユーザーが、プラグに付属するコードの如何にかかわらず、所与のサイロ360と共に使用する平面フィルタアレイの種類を選択することを可能とする。
【0026】
平面フィルタアレイ500上には位置決めペグ(peg)510が配置され得、回路基板330または支持棚355(図4)の下方の面405の対応する穴または回路ボンディングパッドに、それを取り付けるために使用され得る。位置決めぺグ510は伝導性材料からなり得る。代替案として、平面フィルタアレイ500は回路基板330または支持棚355(図4)の下方の面405の何れかに、当該分野で公知のあらゆる方法によって取り付けられ得る。追加として、サイロ360が回路基板330と結合されるときに、オープンギャラリ420の中に置かれる平面フィルタアレイ500を保持するために、これらの方法の全てに先行し、ソケット402から穴を貫通して回路基板330上のボンドパッドまで通じる導体のみに頼ることが可能である。
【0027】
図6に戻り、サイロ360とプラグとの関係が説明される。図6は発明の実施形態に従った、プラグ310のピンホルダ部分600と係合するソケットサイロ360、および平面フィルタアレイ500との相互関係を示す、部分切断等角図である。プラグ310の全体に対するピンホルダ部分600の関係は、後に図8の説明においてより詳細に説明される。図6に示されるように、ピンホルダ部分600の内部に配置されるピン602がソケット402の中に入り、ソケット402の中に配置される導体(示されていない)と電気的接触が得られるまで、ピンホルダ部分600はサイロ360に対してメイティング(かみ合わ)される。図示の明瞭化のために、図6には1本のピン602のみが含まれているが、しかし一般的にはサイロ360の全てのソケット402は、ピンホルダ部分600からの対応するピン602によって満たされる。
【0028】
ピンホルダ部分600をサイロ360にメイティングする(かみ合わす)ために、ピンホルダ部分600の受け端605は、サイロ360の傾斜した外側受け面401の上にかぶせられ、そしてピンホルダ部分600はサイロ360の支持棚355に向かう方向610に動かされる。ピンホルダ部分600の外側シース615はサイロ360のタワー410を包み、シース615の内表面620はタワー410の外表面412の形状と合致するように構成される。一部の場合には、製作誤差、サイロ360およびプラグ310の熱膨張の差、またはサイロ360およびプラグ310の磨耗の差などの原因により、シース615の内表面620がタワー410の外表面412の形状と合致しない。このようなシナリオにおいて、タワー410とプラグ310との間にある程度の遊び(play)が存在し、それはタワー410の中心決めを困難にし、またソケット402の中へのピン602の結合を危うくする。この遊びはまた、結合した後のピンホルダ部分600とサイロ360との間の動きを許容し、それはピン602を損ない、回路基板の導体の接続を危うくする可能性があると共に、ソケット402およびその導体の両方を弱める。
【0029】
タワー410とプラグ310との間の遊びによるこの動きは、タワー410の傾斜した外側受け面401によって、それがピンホルダ部分600の内側に配置された、対応する傾斜した結合面630の中にぴったりと適合することで、改善される。ピンホルダ部分600とタワー410との間の相対的動きを制限することに追加して、傾斜した表面401と630のマッチングは、また上記したメイティングプロセスの間にピンホルダ部分600が容易に中心決めされることを可能とし、ピンホルダ部分600とタワー410との間の適合の整合度を最大とし、ピン602とソケット402の中の対応する導体との間の正しい接触を保証する。これはピンホルダ部分600がタワー410との接触のために押し込まれるときに、ピン602がソケット402を外す機会を減少し、それは他方ではピン602およびソケット402の磨耗を減少する。
【0030】
傾斜面401と630のマッチングはまた、所与のソケットに対して不適合なデバイスの使用を防止する能力の故に有益である。例えば、図6に示されたサイロ360に対して、平坦な内側ベース112(図1)を有する標準従来技術のプラグを有する、正しくないデバイスをメイティングすることを試みるときには、支持棚355の方向への平坦な内側ベース112の進行が、傾斜した外側受け面401の上に位置する頂点635によって停止される。この頂点(crown)635によって、平坦な内側ベース112の一部分は、傾斜した外側受け面401から他の部分よりも遠く位置し、そのために、一部のソケット402に対してはプラグ100(図1)の一部のピン110によって結合されないだけの大きな距離を生じる。その結果として、ピン110はソケット402の内側の一部の導体と接触することができず、サイロ360に対するプラグ100の電気的結合が生じない。このように、正しく傾斜した結合表面630を有するプラグを有しない不適合のデバイスは、サイロ360上の傾斜した外側受け面401と結合することができず、故にデバイスおよびサイロ360が電気的に接続されるコンピュータの損傷が回避される。
【0031】
図3および図7が、発明のいくつかの他の特徴を示すために、同時に説明される。図7は、発明の実施形態に従ったローリングラッチ702および凹キー路704を有するプラグ310の部分切断等角図である。凹キー路704はピンホルダ部分600の受け端605からプラグ310のボディ725に向かって伸び、幅706を有する。図7に示されるように、凹キー路704はピンホルダ部分600のシース615の外側表面708上に形成された切込みである。同業者は、しかしながら、凹キー路704は外側シース615の全長にわたって伸び得ることを、理解するであろう。
【0032】
凹キー路704は、ソケット302cの内壁712の上に形成された凸キー路710c(図3)と合致するように、ピンホルダ部分600の外面708上に、ユニークに(特定の場所に)位置決めされる。凸キー路710cは凹キー路704のそれと同じ長さおよび幅を有し、その結果、図3に示されるように、プラグ310がソケット302cにメイティングするときには、凸キー路710cは凹キー路704の中に完全に適合する。
【0033】
ピンホルダ部分600の上に形成された凹キー路704と、ソケット302cの上に形成された凸キー路710cとの間の関係は、いくつかの理由のために重要である。第1に、凸キー路710cをソケット302に上に置くことによって、プラグ310のソケット302への適合性が指示される。かくして凸キー路710cは、ソケット302cへの結合が不適合であるプラグのクロス接続を防止する。図3に見られるように、凸キー路710cはソケット302cの右手側に向かって位置する。かくしてプラグ310がソケット302cとメイティングするためには、それは凸キー路710cを受け入れるに充分な大きさの長さおよび幅を有する凹キー路を有しなければならず、凹キー路はプラグとソケット302cとがメイティングするときに、凸キー路710cとかみ合うためにプラグの右手側に位置しなければならない。プラグ上の正しい位置にない正確な寸法の凹キー路は、プラグをソケット302cとメイティングすることはできない。かくして図7に示されたプラグ310のみが、ソケット302cと適合し得る。対照的に、プラグ310はソケット302aとは、ソケット302aの凸キー路702aが左に寄りすぎて位置するために、メイティングできない。
【0034】
同業者はまた、異なる長さおよび幅を有する凸キー路710がまた、あるプラグがあるソケット302とメイティングすることをブロックするために使用され得ることを、認識するであろう。このような場合には、正しい位置にある凹キー路704であっても、凸キー路710の対応する長さおよび幅706を受け入れるに十分な大きさの長さおよび幅706を有しない場合には、メイティングに対して不適合である。しかしながら、この手法の1つの利点は、幅広い、または複数の凹キー路704を有するプラグは、より狭い、または1つの凸キー路710を有する任意のソケット302と適合することであり、それにより様々なサブグループが形成される。特に、適合するコネクタのファミリーを形成するために、複数のキーのパターンを使用することができる。例えば、コネクタの頂面および底面のそれぞれに位置し、A,BおよびC、およびD,EおよびFとそれぞれ名付けられた3個の凸キー路の位置に関して、AおよびCの位置に対応する2個の凹キー路を有するコネクタ、およびCおよびEの凹キー路を有する別のコネクタは、同じ凸キー路配置を有する適合するソケットの中に挿入され得、またCの位置に凸キー路を有するコネクタの中にも受け入れられる。このように、多数の異なる2個の凹キー路のコネクタが、固定された配置を有する1個のコネクタによって収容され、その結果、1個の凸キー路を有するユニバーサルコネクタを提供する。もちろん、1個の凸キー路の構成が、2個の凸キー路を有するコネクタのような、より限定的なキーの構成を有する他のコネクタに対して適合しメイティングすることはない。
【0035】
凸および凹キー路710と704の別の利点は、プラグ310とソケット302との間の、それらが互いにメイティングするときの、相対的な動きに対する安定化の効果である。発明の1実施形態においては、凸キー路710は凹キー路704の中にぴったりと適合し、かくしてプラグ310がソケット302の中にある間はその任意の回転およびすべりを防止する。追加として、それぞれの凸キー路710の存在は、その中で凸キー路710が視認されるソケット302に対するプラグ310の適合性の、視認のための指標として働く。ソケット302に対する相対的なプラグ310の正しい方向を素早く決定するために、ユーザーは凹キー路704を有するプラグ310の側を、凸キー路710を有するソケットの側と合わせることのみを必要とする。
【0036】
適合するプラグ310およびソケット302を素早く識別するために、ユーザーを助ける別の手法は、適合する部品の色彩コーディングである。発明の1実施形態において、図3および図7の両方に示されるように、プラグ310の受け端605に近いピンホルダー部分600のみが、着色される。対応して、それぞれのサイロ360もまたユニークに着色される。かくして、デバイスを多接点コネクタ300に結合することを望むユーザーは、デバイスのプラグ310のピンホルダ600の上の色を、サイロ360のそれと合わせることのみを必要とする。凹および凸キー路704と710を合わせることによって、プラグ310がソケット302に対して正しく位置決めされた後に、プラグ310はソケット302の中に押し込まれ、メイティングされ得る。サイロ360の着色された部分は、プラグ310のシース615およびコネクタ300の下側350とによって良く見えないために、またプラグ310の着色された部分はソケット302の内部に位置するために、プラグ310がソケット302とメイティングした後には、着色はほとんど見ることはできない。その結果、コネクタ300にそのソケット302とメイティングする着色されたプラグ310が密に取り付けられるときには、低いレベルの視覚(visual)ノイズのみが存在する。
【0037】
図8は発明の実施形態に従った電気プラグの、2個の部品の等角図であり、プラグ310のボディを形成するピンホルダ部分600とラッチホルダ部分752との間の関係を示すために使用される。図8に示されるように、ピンホルダ部分600は、2つの端、すなわち受け端605および裏端(back end)754を有する。ピン602が傾斜した結合面630(図8においては外側シース615によって良く見えないが図6および図7においては明瞭に示される)から、ピンホルダ部分600のボディを貫通して、ピンホルダ部分600の後面755を超えて伸びる。発明の1実施形態においては、外側シース615はセットバックの安全のために、ピン602の先端を越えて伸びる。追加として、電気的エネルギを伝える(electrically energized)接続は、IEC−601に適合するために少なくとも約4ミリメートルだけサイロの中に引き込まなければならない。同業者はまた、外側シース615に対して他の長さもまた、発明に関して成功裡に使用され得ることを、認識するであろう。
【0038】
ピンホルダ部分600の裏端754を、ラッチホルダ752のメイティング面757によって定義される開口を通過して挿入することによって、およびホルダー600および752を相互に押し付け、メイティング面757がピンホルダ部分600の上に形成されるメイティングリッジ759と接触するまで、ラッチ702をピンホルダ600の上に形成される支持棚758に沿って滑らすことによって、ピンホルダ部分600はラッチホルダ部分752と結合される。図8に示されるように、メイティングリッジ759は開口761を有し、その中にメイティング面757の上の小さな突出部763がぴったりと適合する。同業者はまた、ピンホルダ600およびラッチホルダ752の上の開口761および突出部763の位置が逆になり得ることを、認識するであろう。追加として、同業者はまた、開口761および突出部736が完全に省略され得、ピンホルダ部分600およびラッチホルダ部分752は相互に、なかでも、にかわ(glue)および他の接合手法を含む、当該分野において公知のあらゆる他の手段によって結合され得ることを、認識するであろう。
【0039】
プラグ310のアセンブリが完成するときには、後面755を越えて伸びるピン602の部分は、コード756(図7)の中の個別のワイヤと結合され、コードのインターフェイス部分765(図7)はラッチホルダ部分752およびピンホルダ部分600の、それぞれの裏面772および裏端754と結合される。その結果、図7に示されるように構成されたプラグ310が得られる。
【0040】
なおも図8を参照して、それぞれのラッチ702はラッチホルダ部分752の上に形成され、メイティング面757を超えて伸び、つめ769を端とする、片持ち梁部分767を有する。その上にラッチ702が形成されるラッチホルダ部分752のセクション770は3個の側を有し、ただ1つの側773によって残りのホルダー部分752に取り付けられる。ホルダー部分752の厚さを貫く切り込み(channel)774が、セクション770の側をホルダー部分752から分離し、セクション770が側773を軸として回転することを可能とする。その結果として、ユーザーによってラッチ702が互いの方向に向かって押されたときには、それらはホルダー部分752の内側の空間に向かって、側773を軸として弾性的に回転する。回転軸となる側773はラッチを維持することに係わり、力の方向に90度回転するので、ラッチングおよびラッチを保持することによって生成される力による、回転軸の側773の長期間の材料の疲労の影響は、改善される。ホルダー部分752がピンホルダ部分600に取り付けられるとき、ピンホルダ部分600の上の凹んだセクション776が、ラッチ702が引き込められた位置に達するまで、停止面777に向かって内側に回転することを可能とする。発明の1実施形態においては、ラッチ702がその完全に引き込まれた位置にあるとき、そのつめ769は凹んだセクション776の中に完全に収まり、シースセクション615の表面を越えて突き出ない。
【0041】
図7および図8のラッチ702は、つめ769がプラグ310のシース615の外側にかなり突き出るような、伸長された位置に示されている。引き込まれた、または伸長された両方の位置において、しかしながら、つめ769を含むラッチ702の全体の長さは、少なくとも部分的には凹んだセクション776の中に隠れ(buried)、ラッチ702によって通過される物体の中で引っ掛かりを生じることからラッチ702を有効に保護する。追加として、ラッチ702の全長は、ラッチホルダ部分752のセクション770に取り付けられることによるか、またはピンホルダ部分600の上に見られる支持棚758の上、または僅かに上方に収まることによるか、の何れかによって、支持される。このことはラッチ702の耐久性を増し、荷重またはラッチ702と擦れ合う物体との偶発的な接触による、ラッチ702の変形および破損に対する可能性を減ずる。
【0042】
ラッチ702の機能に対して追加される重要なことは、ピンホルダ部分600の中心線b−b上の、およびラッチホルダ部分752の中心線a−a上の、それぞれのラッチ702および凹んだセクション776の配置である。ラッチ702および凹んだ部分776をプラグの中心線上に配置することは、プラグの中心線上に位置する現状のラッチの配置に対して、優れている。なぜならば、ラッチ702は重量をより良く支えることができ、そしてラッチ702が取り付けられるプラグから垂れ下がるコードのモーメントに対抗するからである。図3に最も良く示されるように、プラグ310がソケット302cに結合された後には、ラッチ702およびコード756の垂れ下がる部分は、プラグの中心線c−cに対して反対側にある。その結果、つめ769は、ラッチ702が中心線c−c上に置かれるときのその位置よりも、ソケット302c上で高く位置する。中心線c−cからのこの距離は、垂れ下がるコード756によって生成されるトルクに抵抗する、つめ769の能力を増加する。
【0043】
ラッチ702の機能に関するさらなる説明は、図3および図9を参照することによって示される。図9はつめ769を、上方からの等角図により示す。プラグ310をソケット302cの中に挿入するために、プラグ310上の凹キー路704およびコネクタ300上の凸キー路710cとが用意される必要があり、そしてプラグ310の受け端605が、多接点コネクタ300の下側350に向かって動かされる必要がある。受け端605がソケット302cの中に入るにつれて、凸キー路710cは凹キー路704の中に滑り込み、プラグ310をソケット302cの中に案内する。プラグ310がソケット302cの中に滑り込むにつれて、ラッチ702の上のつめ769はコネクタ300の上面778に近づく。1実施形態においては、プラグ310のボディ725は、ソケット302cの中にぴったりと適合することを保証する寸法とされる。
【0044】
プラグ310のソケット302cの中への挿入は、しかしながら、ラッチ702が伸ばされた位置にあるときには、コネクタ300の上面778と接触するつめ769によってブロックされる。所望のブロックする効果に応じて、上面778がつめ769の傾斜した受け部分779と接触するか、または平坦な先端部分780(図9)と接触するように、つめ769は設計され得る。平坦な先端部分780が凹んだセクション776(図6)から突出するに十分幅広い場合には、プラグ310のソケット302cの中への進行は、その上につめ769が配置されている片持ち梁部分767(図6)を凹んだ部分776の中に向けて回転させるために十分な圧力が、ラッチ702の上に加えられるまで、停止させられる。上面778が平坦な先端部分780と接触しなくなるまで充分に、この回転が進行したときに、つめ769の挿入が始まり得る。代替案として、ラッチ702が伸ばされた位置にあるとき、平坦な先端部分780が凹んだセクション776から突き出ないように、つめ769を設計することもまた可能である。この場合、プラグ310の挿入にともない、上面778と最初に接触するつめ769の面は、傾斜した受け部分779である。
【0045】
コネクタ300の上面778が傾斜した受け部分779と接触するとき、プラグ310を挿入するために必要な力は、傾斜した受け部分779の勾配(スロープ)に比例して変化する。例えば、傾斜した受け部分779が平坦な先端部分780に対して45度の角度をなす場合には、プラグ310を挿入する(そしてラッチ702を凹んだセクション776の中へ向けて回転させる)ために必要な力は、傾斜した受け部分779が平坦な先端部分780に対して20度の角度をなす場合よりも、少ない。極端な場合、受け部分779と上面778との間に形成される角度がゼロの場合には、受け部分779は平坦な先端部分780に対して平行となり、それはつめ769のソケット302cの中への挿入を完全にブロックする。このように、傾斜した受け部分779の勾配を変えることによって、設計者はプラグ310を挿入するために必要な力を変え得る。
【0046】
さらに図3および図9を参照することにより、コネクタ300の上面778が傾斜した受け部分779と接触した後に、そしてそれがソケット302cの中への挿入を開始するために充分な力が、プラグ310の上に加えられた後に、つめ769は支持棚355cの方向に移動する。傾斜した受け部分779は、上反り(cambered)セクション781に移行し、移行点782において終わる。移行点782の後ろに、プルアウト面783が置かれ、それは、後縁784および急勾配のロッキング部分785と出会うまでプラグ310のボディ725に向かって傾斜し、ロッキング部分はノッチフロア786にまで達する。
【0047】
上面778がプルアウト面783と接触するとき、ラッチ702は凹んだセクション776からの跳ね返りを開始し、その伸ばされた位置の方向に回転する。この回転は、プルアウト面783の後縁784がソケット302cの内壁上のコーナー787cを超えて、つめ受けチャンバ790cの傾斜した受け壁788c沿ってすべり始めるときに、速やかに実現される。図示の明瞭化のために、ソケット302a,302bおよび302dの中にはプラグ310は描かれておらず、つめ受けチャンバ790cと同様の構造を有するつめ受けチャンバ790aと790dの明瞭な図示が可能である。
【0048】
プラグ310がさらにソケット302cの中に挿入されるにつれて、そしてプルアウト面783が受け壁788cを受けチャンバ790cの後壁792cの方向に向かって滑り下りるにつれて、ラッチ702はカットアウェイセクション776(図8)からその伸ばされた位置の方向に回転を続ける。後縁784がコーナー787cを超えた後に、プルアウト面783は傾斜した受け壁788cに対してぴったりと収まり、ラッチ702の後退およびそれ故にソケット302cからのプラグ310の取り外しを防止する。この位置が達成されたときに、プラグ310の受け端605はソケット302c(図3に示されるように)の床888の面に好適に収まり、つめ769の頂面793は側壁794aと794dと同様の受けチャンバの側壁に収まる。頂面793の広い面積は、ラッチ702が、プラグ310から垂れ下がるコード756の重量を含む、ラッチ702の上に加えられる力に対して、有効に抵抗することを可能とする。サイロの支持棚355d(図3に示されるように)は一般に、コネクタ300の下側の面350に対して押し付ける。サイロ355dはかくしてかぎ形(hooked)の回路基板、回路基板パッドにはんだ付けされたサイロのピン、およびコネクタ300の下側の面350によって固定される。
【0049】
つめ769の上に上反り(cambered)セクション781を含むことは、ソケット302cの中への不適合なデバイスの挿入に対して保護するための、重要な追加的な安全メカニズムとして働く。ラッチ702が伸ばされた位置から引き込んだ位置に向かって回転するにつれて、つめ769の頂縁796はつめ769の下端798よりも広い弧(arc)を描いてスイングする。その結果、頂縁796は凹んだセクション776(図8)の中に下端798よりも深く(farther)スイングする。かくして上反りセクション781は、つめ769の高さをその下端798に向かって減少することを要求され、その結果として、その引き込んだ位置において、つめ769は凹んだセクション776から外に、シース615(図8)を超えて突き出ることはない。上反りセクション781を有しないラッチ702は、シース615を大きく超えて突出する下端798を有し、ソケット302cの中へのプラグ310の挿入の障害となる。
【0050】
追加として、上反りセクション781は、つめ769が挿入されソケット302cから引き抜かれるときの、つめ769および上面778の両方の表面磨耗を減少し、より均一に分散する結果をもたらす。これは、つめに上反りセクション781が形成されない場合に存在するつめ769の上に突出するコーナーに発生する、極めて局部的な表面磨耗と対照的であり、同様につめ769の挿入およびソケット302cからの引き抜きの間に、コーナーと接触する上面778の増加する磨耗とも対照的である。
【0051】
ユーザーがプラグ310をソケット302cの中に挿入するとき、それが取り付けられているつめ769およびラッチ702の動きは、つめ769の後縁784がコーナー787cを通過するとき、およびラッチ702が引き込まれた位置から伸ばされた位置に向けて回転し、傾斜した受け壁788cを叩くときには、可聴音および振動による合図を発生する。この合図(snap)はプラグ310がソケット302cと結合されたことを、瞬時にユーザーにフィードバックする。
【0052】
結合された後は、プラグ310は、次の要素の組み合わせによって、ソケット302cの中にぴったりと保持される。すなわち(1)プラグボディ725の形状がソケットの形状と適合すること、(2)ラッチ702の後縁784およびプルアウト面783が傾斜した受け壁788cに対して力を加え、つめ769の頂面793が受けチャンバの側壁792cに対して収まること、および(3)プラグ310の受け端605がソケット302c(図3に示されるように)の床888の面の上に収まること、である。追加として、上記説明のとおり、プラグ310はまた、サイロ360c(示されていない)のタワー410の外表面412がプラグ310(図6)のシース615の内面620の中に適合することによって、ソケット302cの中にしっかりと保持される。さらに、プラグ310とソケット302cとの間の動きは、プラグ310の内部に配置された対応する傾斜した結合面630の中にぴったりと適合する、タワー410上の傾斜した外側受け面401によって、およびソケット402(図6に関連して上記において説明されたとおり)の中に固定されたピン602によって、阻止される。
【0053】
図3および図9に戻り、ソケット302cからのプラグ310の引き抜きが説明される。プラグ310の引き抜きの1つの方法は、ラッチ702の上部ボディ799に圧力を加えること、およびそれらを内側の引き込まれた位置に向けて強制的に回転させることを含む。この回転が充分に進行したときには、つめ769のプルアウト面783および後縁784は傾斜した受け壁788cとはもはや接触せず、またソケット302cの内壁上のコーナー787cと接触せず、プラグ310はソケット302cからユーザーによって引き抜かれ得る。
【0054】
代替案として、傾斜した受け壁788cは、ソケット302cからプラグ310の結合を解く効果を与えるための、所定の力を必要とするように設計され得る。傾斜した受け壁788cが、図3に示されるコネクタ300の上面778と同様に、水平である場合には、ソケット302cからプラグ310の結合を解くために必要な引き抜き力は、最大となる。受け壁788cの勾配が垂直の方向に向かってより多く増加するときには、つめ769のプルアウト面783および後縁784のコネクタ300の傾斜した受け壁788cに対する接触を通じて、ラッチ702を引き込まれた位置に向けて回転をもたらすために、プラグ310に加えられる必要のある引き抜き力は、対応して減少する。このソケット302cからプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を変える能力は、それぞれのソケット302cが、それに取り付けられるそれぞれのデバイスに対して特別に設計され(engineered)得ることにおいて、有益である。
【0055】
同様に、ラッチ702のプルアウト面783は、ソケット302からプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を注文に応じて設定するように、設計され得る。より少ない引き抜き力をもたらすためには、プルアウト面783は急傾斜のロッキング部分785から角度をとらなければならない。対照的に、最大の引き抜き力をもたらすためには、プルアウト面783は、急傾斜のロッキング部分785と平行にされなければならない。
【0056】
同業者は、ソケットからプラグ310を取り外すために必要な引き抜き力を、つめ769のプルアウト面783およびコネクタ300の傾斜した受け壁788cの両方の勾配を変えることによって、変えることがまた可能であることを、容易に認識するであろう。プラグ310の引き抜き力を変える能力を有することによって、これらのプラグ310と接続される敏感なデバイスは、プラグ310がそれに対して相対的に動く物体によって引っ掛けられたときに素早く外れるように、そのそれぞれの引き抜き力の閾値レベルを低下することによって、引っ掛けられたときの力から保護されることができる。対照的に、よりロバスト(robust)なデバイス、または使用の間は結合の維持が必要なデバイスは、より高い所要引き抜き力を有するように設計されたプラグおよびソケットを有することができる。何れの場合においても、引き抜き力を設計する能力は、あらゆるプラグ310およびソケット302に対して存在し、その結果、設計者はソケット302の中にプラグ310を保持するために、ピン602とサイロ360との間の摩擦力のみに依存する必要はない。かくして、上記説明された製造ステップによって、引き抜き力はプラグ310に対して、それがピン602によって完全に満たされるか、または1部のみ満たされるかにかかわりなく、同じ値に設計され得る。
【0057】
発明の例示された実施形態に関する上記記載は、余す所のないことを意図したものではなく、また発明を開示された詳細な形に限定することを意図したものでもない。発明の特定の実施形態および実施例が、例示の目的のためにこれまでに記載されているが、同業者が認識するように、発明の範囲内において、様々な均等の修正が可能である。さらに、上記された様々な実施形態は、組み合わされ、さらなる実施形態を提供することができる。従って、発明は開示によって制限されるのではなく、発明の範囲はその全てが添付の請求項によって決定される。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【図1】従来技術に従った、凹キー路を有する電気プラグの部分的等角断面図である。
【図2a】従来技術に従った、片持ちラッチを有する電気コネクタの平面図である。
【図2b】従来技術に従った、ラッチと接触するソケットの断面部の平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に従った、回路基板と結合されるた多接点コネクタの部分的等角断面図である。
【図4】本発明の別の実施形態に従った、ソケットサイロの等角図である。
【図5】本発明のさらなる別の実施形態に従った、平面フィルタアレイの等角図である。
【図6】本発明の一実施形態に従った、ソケットサイロと係合する電気プラグの部分的等角断面図である。
【図7】本発明の一実施形態に従った、ラッチと凹キー路を有する電気プラグの、部分的等角断面図である。
【図8】本発明の一実施形態に従った、電気プラグの二つの構成要素の等角図である。
【図9】本発明の一実施形態に従った、つめの等角図である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラグをソケットサイロに結合する多接点コネクタであって、
該プラグ、該ソケットサイロ、および該プラグのローリングラッチを受けるように動作可能である、少なくとも一つのソケットを備え、該ソケットが、該ソケット内の該プラグを保持するように動作可能である、ラッチング特徴を備える、多接点コネクタ。
【請求項2】
前記ラッチング特徴が、複数のつめ受けチャンバを備え、それぞれのつめ受けチャンバが、該プラグのラッチに配置されたつめを受けるためにサイズを合わされている、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項3】
それぞれのつめ受けチャンバが、前記プラグが前記ソケットに結合された場合、前記つめの表面と係合するように動作可能である、傾斜した受け壁をさらに備え、該傾斜した壁の勾配が、該受けチャンバから該つめを引き出し、該ソケットから該プラグを切り離すために要求される引抜力と釣り合う、請求項2に記載の多接点コネクタ。
【請求項4】
前記ラッチが引き戻された位置にある場合、前記ソケットが、前記プラグおよび該プラグに配置された該ラッチを受けるために、型とサイズを合わされた、湾曲した上部開口部を含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項5】
前記多接点コネクタが、重ゲージプラスチックから製作される、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項6】
前記ソケットが、該ソケットと結合されるプラグの、一つ以上の対応する凹キー路内に適合するように構成される一つ以上の凸キー路を含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項7】
前記コネクタに配置された複数の固定脚をさらに備え、それぞれの脚が回路基板の開口部に該脚を固定するように動作可能なアンカーつめを含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項8】
対向する第1の端部および第2の端部を有するプラグ胴体であって、該第2の端部がシースによって囲まれた傾斜した表面を含む、プラグ胴体と、
該第1の端部から該第2の端部へ延びる少なくとも一つの導電ピンであって、該ピンが該傾斜した表面を超えて延びている、少なくとも一つの導体ピンと
を備える、電気プラグ。
【請求項9】
前記シースの内表面が、台形のスペースを規定する、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項10】
前記シースの外端部が、前記傾斜した表面を超えて延びている少なくとも一つの導電ピンの端部を越えて延びている、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項11】
前記傾斜した表面が、対応する傾斜した外部受け表面を有するソケットサイロとかみ合うように構成されている、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項12】
前記シースの外表面が、一つ以上の凹キー路を含む、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項13】
前記プラグが、ピンホルダ部分およびラッチホルダ部分を備える、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項14】
前記プラグの前記胴体の縦軸に沿って、該プラグに配置されたローリングラッチをさらに備える、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項15】
前記ローリングラッチが、前記プラグ胴体の厚さの中心線上に配置される、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項16】
前記シースの内表面が、台形のスペースを規定する、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項17】
前記傾斜した表面が、対応する傾斜した外部受け表面を有するソケットサイロとかみ合うように構成されている、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項18】
前記シースの外表面が、一つ以上の凹キー路を含む、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項19】
前記プラグがピンホルダ部分およびラッチホルダ部分を備える、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項20】
電気プラグを回路基板に電気的に結合させるソケットサイロであって、
外部受け表面を有するタワーであって、該外部受け表面が導体ピンを受ける少なくとも一つのソケットを含み、該タワーが支持棚の上部表面に添付される、タワーと、
該支持棚の下面に配置された少なくとも一つの脚と、
該支持棚の下面と該少なくとも一つの脚の交差によって作成された、オープンギャラリであって、平面フィルタアレイを保持するように動作可能である、オープンギャラリと、
該外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、該支持棚の該下面を越えて延びている該ソケットの内部に配置された導体と
を備える、ソケットサイロ。
【請求項21】
前記オープンギャラリが、二つの脚と前記支持棚の下面との交差によって形成される、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項22】
前記外部受け表面が傾斜している、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項23】
前記タワーが台形の断面を有する、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項24】
前記平面フィルタアレイは、前記導体が通過するフェライトである、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項25】
前記平面フィルタアレイは、前記導体が通過するコンデンサの集合である、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項26】
電気プラグを回路基板に電気的に結合させるソケットサイロであって、
傾斜した外部受け表面を有するタワーであって、該傾斜した外部受け表面が、導体ピンを受けるための少なくとも一つのソケットを含む、タワーと、
該ソケットの内側に配置された導電体であって、該導電体が、該導体ピンに電気的に結合されるように動作可能である、導電体と
を備える、ソケットサイロ。
【請求項27】
前記タワーが配置される支持棚と、
該支持棚の下面に配置された少なくとも一つの脚と、
該支持棚の下面と該少なくとも一つの脚の交差によって作成された、オープンギャラリであって、平面フィルタアレイを保持するように動作可能である、オープンギャラリと、
該外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、該サポート棚の該下面を越えて延びている該ソケットの内部に配置された導電体と
をさらに備える、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項28】
前記オープンギャラリが、二つの脚と、前記支持棚の下面との交差によって形成される、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項29】
前記平面フィルタアレイが、前記導体が通過するフェライトである、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項30】
前記フィルタアレイが、前記導体が通過するコンデンサの集合である、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項31】
前記タワーが台形の断面を有する、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項32】
前記タワーの前記傾斜した受け表面が、前記プラグに配置された傾斜した面とぴったりと結合するように構成される、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項33】
前記タワーの前記傾斜した受け表面が、導電体と電気的結合するのを防ぐように動作する頭部と、傾斜した面を有さないプラグに配置されたピンとを備える、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項34】
前記タワーが、前記サイロを用いて使用され得るプラグの色に対応する色を有する、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項35】
電気プラグをソケットに固定するように動作可能なラッチであって、
該プラグの外表面のヒンジセクションに部分的に配置されたラッチアームであって、該ラッチアームがつめに終わる、自由な状態の片持ちレバーセクション端部を有し、該ラッチアームが、該プラグの胴体の縦軸に沿って伸びている、ラッチアームと、
該ヒンジセクションおよび該ラッチ全体が、伸ばされた位置から引き戻された位置へ回転し得る、該プラグ胴体の内部の凹部と
を備える、ラッチ。
【請求項36】
前記自由な状態の片持ちレバーセクションおよびつめが、前記プラグの外表面から該プラグの内側へ突き出ている該プラグの胴体の縦軸に沿って在る支持棚によって十分に支持される、請求項35に記載のラッチ。
【請求項37】
前記ヒンジセクションがピンホルダ部分に配置され、前記支持棚が前記プラグのラッチホルダ部分に配置される、請求項36に記載のラッチ。
【請求項38】
前記ラッチが引き戻された位置にある場合、前記つめが完全に前記凹部内にある、請求項35に記載のラッチ。
【請求項39】
前記ラッチが、前記胴体の縦軸に沿って在る中心線上に配置される、請求項35に記載のラッチ。
【請求項40】
前記つめが前記つめの外表面の上反りした表面を備え、前記ラッチが凹の位置内にある場合、上反りした表面が、前記プラグの外表面と実質的に並行である、請求項35に記載のラッチ。
【請求項41】
前記つめが、傾斜受け表面と、ソケットにおけるロック表面に対して、しっかりと該つめを保持するように動作可能である固定部分とを備えた、請求項35に記載のラッチ。
【請求項42】
前記固定部分が、前記ソケットから前記プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするように傾斜している、請求項41に記載のラッチ。
【請求項43】
前記ソケットにおける前記ロック表面が、該ソケットから前記プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするように傾斜している、請求項41に記載のラッチ。
【請求項44】
ソケットサイロに結合する電気プラグを支持するソケットであって、
該プラグ上のラッチが、少なくとも部分的に、引き戻された挿入位置にある場合、該プラグの外表面を受け入れるように動作可能である内表面と、
該挿入位置から伸ばされた位置に向かって、該ラッチを反撥させるように動作可能である該ソケットの該内表面上の、複数のロック特徴と、
該ロック特徴の少なくとも一つに配置されるロック表面であって、該ロック表面がつめ上の対応する固定部分と接触し、該ロック表面と該固定部分との間の摩擦が、該つめがロック特徴を無くさないようにするために使用され、該ロック表面が、該ソケットから該プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするために傾斜している、ロック表面と、
を備える、ソケット。
【請求項45】
前記ソケットの内表面に囲まれた内部スペースに配置されたサイロと互換性のある装置に添付されたプラグ上の、選択された凹キー路内に適合するように構成された、該ソケットの内表面の凸キー路をさらに備える、請求項44に記載のソケット。
【請求項46】
前記電気プラグの端部が、前記ソケットの内表面によって囲まれた内部スペースに配置されたサイロの色と一致するように色分類される、請求項44に記載のソケット。
【請求項47】
前記ソケットの裏面が、該ソケットの内表面によって囲まれた内部スペースに配置されたサイロの支持棚上に在る、請求項44に記載のソケット。
【請求項48】
電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法であって、
該プラグの受け端部にあるシースによって形成された内部スペースを、該ソケットサイロにあるタワーに位置合わせすることと、
該タワーが該内部スペースに移動するように、該タワーに関する該プラグを移動させることと、
該内部スペース内の該プラグ上に形成された傾斜した表面から伸びている少なくとも一つの導体ピンを、該タワー上の対応する傾斜したインターフェース表面に形成されたソケットへ押すことと、
該プラグおよび該ソケットに力を与え、該傾斜した表面を、位置合わせおよび結合させることと
を包含する、方法。
【請求項49】
該プラグの受け端部にあるシースによって形成される内部スペースを、該ソケットサイロ上のタワーに位置合わせすることが、該ソケットにある凸キー路を、該プラグにある凹キー路に位置合わせすることをさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項50】
該プラグの受け端部にあるシースによって形成される内部スペースを、該ソケットサイロ上のタワーに位置合わせすることが、該プラグにある色分類されたシースを、同様に色付けされたタワーと位置合わせすることをさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項51】
該ソケットにある上面が、該プラグ上のラッチに添付されたつめにある受け表面に十分な力を分け与えるように、十分な力を前記プラグおよび前記ソケットに与えることをさらに包含し、該ソケットにおける受けチャンバが該つめと出くわすまで、該つめおよび該ラッチが、該プラグを該ソケットへ挿入する方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付く、ことをさらに包含し、
該ラッチが、伸ばされた位置へ跳ね戻り、該つめが、該受けチャンバの壁と接触し、保持される、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項52】
端部に配置された前記ラッチおよびつめが、該プラグを該ソケットへ挿入する方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付くように、該プラグに配置されたラッチの上体に十分な力を与えることであって、その結果、該プラグが、該プラグまたは該ラッチによって抵抗されずに、該ソケットへ挿入され得る、ことと、
いったん該つめが該ソケットにおける受けチャンバに出くわすと、該ラッチの上体の上で力を解放することであって、その結果、該ラッチは、伸ばされた位置へ跳ね戻り、該つめが、該受けチャンバの壁と接触および保持される、ことと
をさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項53】
電気プラグをソケット内部に含まれるソケットサイロから切り離す方法であって、
該プラグが、タワーが配置されるサイロの支持棚から離れるように、該サイロのタワーに関する該プラグを移動させることと、
該プラグの内部スペースにおける該プラグに形成された傾斜した表面が、該タワーの、対応する傾斜したインターフェース表面から切り離されるように、該タワーから該プラグを引き抜くことと、
該インターフェース表面において形成されるソケットから、該プラグ上の傾斜した表面から伸びている少なくとも一つの導体ピンを外すことと
を備える、方法。
【請求項54】
前記プラグが、タワーが配置されるサイロの支持棚から離れるように、該サイロのタワーに関する該プラグを移動させることが、該ソケット上に形成された凸キー路に沿って、該プラグを移動させることを包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【請求項55】
該ソケットにある傾斜した受け壁が、該プラグ上のラッチに添付されたつめにある引抜表面に十分な力を分け与えるように、十分な力を前記プラグおよび前記ソケットに与えることであって、該ソケットから該プラグを引き出すことを妨げるように該つめが該ソケットに接触しないように、該つめが該内部スペースに十分に引き戻るまで、該つめおよび該ラッチが、該プラグから該ソケットを切り離す方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対してヒンジする、ことをさらに包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【請求項56】
端部に配置された前記ラッチおよびつめが、該プラグから該ソケットを切り離す方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付くように、該プラグに配置されたラッチの上体に十分な力を与え、その結果、該プラグが、該ソケットと、該つめまたは該ラッチのいずれかとの間の接触によって抵抗されずに、該ソケットから切り離され得る、ことと、
いったん該つめが該ソケットの上面をクリアすると、該ラッチの上体の上で力を解放し、その結果、該ラッチが伸ばされた位置へ跳ね戻ることと
をさらに包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【請求項1】
プラグをソケットサイロに結合する多接点コネクタであって、
該プラグ、該ソケットサイロ、および該プラグのローリングラッチを受けるように動作可能である、少なくとも一つのソケットを備え、該ソケットが、該ソケット内の該プラグを保持するように動作可能である、ラッチング特徴を備える、多接点コネクタ。
【請求項2】
前記ラッチング特徴が、複数のつめ受けチャンバを備え、それぞれのつめ受けチャンバが、該プラグのラッチに配置されたつめを受けるためにサイズを合わされている、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項3】
それぞれのつめ受けチャンバが、前記プラグが前記ソケットに結合された場合、前記つめの表面と係合するように動作可能である、傾斜した受け壁をさらに備え、該傾斜した壁の勾配が、該受けチャンバから該つめを引き出し、該ソケットから該プラグを切り離すために要求される引抜力と釣り合う、請求項2に記載の多接点コネクタ。
【請求項4】
前記ラッチが引き戻された位置にある場合、前記ソケットが、前記プラグおよび該プラグに配置された該ラッチを受けるために、型とサイズを合わされた、湾曲した上部開口部を含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項5】
前記多接点コネクタが、重ゲージプラスチックから製作される、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項6】
前記ソケットが、該ソケットと結合されるプラグの、一つ以上の対応する凹キー路内に適合するように構成される一つ以上の凸キー路を含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項7】
前記コネクタに配置された複数の固定脚をさらに備え、それぞれの脚が回路基板の開口部に該脚を固定するように動作可能なアンカーつめを含む、請求項1に記載の多接点コネクタ。
【請求項8】
対向する第1の端部および第2の端部を有するプラグ胴体であって、該第2の端部がシースによって囲まれた傾斜した表面を含む、プラグ胴体と、
該第1の端部から該第2の端部へ延びる少なくとも一つの導電ピンであって、該ピンが該傾斜した表面を超えて延びている、少なくとも一つの導体ピンと
を備える、電気プラグ。
【請求項9】
前記シースの内表面が、台形のスペースを規定する、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項10】
前記シースの外端部が、前記傾斜した表面を超えて延びている少なくとも一つの導電ピンの端部を越えて延びている、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項11】
前記傾斜した表面が、対応する傾斜した外部受け表面を有するソケットサイロとかみ合うように構成されている、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項12】
前記シースの外表面が、一つ以上の凹キー路を含む、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項13】
前記プラグが、ピンホルダ部分およびラッチホルダ部分を備える、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項14】
前記プラグの前記胴体の縦軸に沿って、該プラグに配置されたローリングラッチをさらに備える、請求項8に記載の電気プラグ。
【請求項15】
前記ローリングラッチが、前記プラグ胴体の厚さの中心線上に配置される、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項16】
前記シースの内表面が、台形のスペースを規定する、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項17】
前記傾斜した表面が、対応する傾斜した外部受け表面を有するソケットサイロとかみ合うように構成されている、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項18】
前記シースの外表面が、一つ以上の凹キー路を含む、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項19】
前記プラグがピンホルダ部分およびラッチホルダ部分を備える、請求項14に記載の電気プラグ。
【請求項20】
電気プラグを回路基板に電気的に結合させるソケットサイロであって、
外部受け表面を有するタワーであって、該外部受け表面が導体ピンを受ける少なくとも一つのソケットを含み、該タワーが支持棚の上部表面に添付される、タワーと、
該支持棚の下面に配置された少なくとも一つの脚と、
該支持棚の下面と該少なくとも一つの脚の交差によって作成された、オープンギャラリであって、平面フィルタアレイを保持するように動作可能である、オープンギャラリと、
該外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、該支持棚の該下面を越えて延びている該ソケットの内部に配置された導体と
を備える、ソケットサイロ。
【請求項21】
前記オープンギャラリが、二つの脚と前記支持棚の下面との交差によって形成される、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項22】
前記外部受け表面が傾斜している、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項23】
前記タワーが台形の断面を有する、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項24】
前記平面フィルタアレイは、前記導体が通過するフェライトである、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項25】
前記平面フィルタアレイは、前記導体が通過するコンデンサの集合である、請求項20に記載のソケットサイロ。
【請求項26】
電気プラグを回路基板に電気的に結合させるソケットサイロであって、
傾斜した外部受け表面を有するタワーであって、該傾斜した外部受け表面が、導体ピンを受けるための少なくとも一つのソケットを含む、タワーと、
該ソケットの内側に配置された導電体であって、該導電体が、該導体ピンに電気的に結合されるように動作可能である、導電体と
を備える、ソケットサイロ。
【請求項27】
前記タワーが配置される支持棚と、
該支持棚の下面に配置された少なくとも一つの脚と、
該支持棚の下面と該少なくとも一つの脚の交差によって作成された、オープンギャラリであって、平面フィルタアレイを保持するように動作可能である、オープンギャラリと、
該外部受け表面より下に少なくとも4ミリメータの距離から、該サポート棚の該下面を越えて延びている該ソケットの内部に配置された導電体と
をさらに備える、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項28】
前記オープンギャラリが、二つの脚と、前記支持棚の下面との交差によって形成される、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項29】
前記平面フィルタアレイが、前記導体が通過するフェライトである、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項30】
前記フィルタアレイが、前記導体が通過するコンデンサの集合である、請求項27に記載のソケットサイロ。
【請求項31】
前記タワーが台形の断面を有する、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項32】
前記タワーの前記傾斜した受け表面が、前記プラグに配置された傾斜した面とぴったりと結合するように構成される、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項33】
前記タワーの前記傾斜した受け表面が、導電体と電気的結合するのを防ぐように動作する頭部と、傾斜した面を有さないプラグに配置されたピンとを備える、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項34】
前記タワーが、前記サイロを用いて使用され得るプラグの色に対応する色を有する、請求項26に記載のソケットサイロ。
【請求項35】
電気プラグをソケットに固定するように動作可能なラッチであって、
該プラグの外表面のヒンジセクションに部分的に配置されたラッチアームであって、該ラッチアームがつめに終わる、自由な状態の片持ちレバーセクション端部を有し、該ラッチアームが、該プラグの胴体の縦軸に沿って伸びている、ラッチアームと、
該ヒンジセクションおよび該ラッチ全体が、伸ばされた位置から引き戻された位置へ回転し得る、該プラグ胴体の内部の凹部と
を備える、ラッチ。
【請求項36】
前記自由な状態の片持ちレバーセクションおよびつめが、前記プラグの外表面から該プラグの内側へ突き出ている該プラグの胴体の縦軸に沿って在る支持棚によって十分に支持される、請求項35に記載のラッチ。
【請求項37】
前記ヒンジセクションがピンホルダ部分に配置され、前記支持棚が前記プラグのラッチホルダ部分に配置される、請求項36に記載のラッチ。
【請求項38】
前記ラッチが引き戻された位置にある場合、前記つめが完全に前記凹部内にある、請求項35に記載のラッチ。
【請求項39】
前記ラッチが、前記胴体の縦軸に沿って在る中心線上に配置される、請求項35に記載のラッチ。
【請求項40】
前記つめが前記つめの外表面の上反りした表面を備え、前記ラッチが凹の位置内にある場合、上反りした表面が、前記プラグの外表面と実質的に並行である、請求項35に記載のラッチ。
【請求項41】
前記つめが、傾斜受け表面と、ソケットにおけるロック表面に対して、しっかりと該つめを保持するように動作可能である固定部分とを備えた、請求項35に記載のラッチ。
【請求項42】
前記固定部分が、前記ソケットから前記プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするように傾斜している、請求項41に記載のラッチ。
【請求項43】
前記ソケットにおける前記ロック表面が、該ソケットから前記プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするように傾斜している、請求項41に記載のラッチ。
【請求項44】
ソケットサイロに結合する電気プラグを支持するソケットであって、
該プラグ上のラッチが、少なくとも部分的に、引き戻された挿入位置にある場合、該プラグの外表面を受け入れるように動作可能である内表面と、
該挿入位置から伸ばされた位置に向かって、該ラッチを反撥させるように動作可能である該ソケットの該内表面上の、複数のロック特徴と、
該ロック特徴の少なくとも一つに配置されるロック表面であって、該ロック表面がつめ上の対応する固定部分と接触し、該ロック表面と該固定部分との間の摩擦が、該つめがロック特徴を無くさないようにするために使用され、該ロック表面が、該ソケットから該プラグを引き出すために要求される引抜力をカスタマイズするために傾斜している、ロック表面と、
を備える、ソケット。
【請求項45】
前記ソケットの内表面に囲まれた内部スペースに配置されたサイロと互換性のある装置に添付されたプラグ上の、選択された凹キー路内に適合するように構成された、該ソケットの内表面の凸キー路をさらに備える、請求項44に記載のソケット。
【請求項46】
前記電気プラグの端部が、前記ソケットの内表面によって囲まれた内部スペースに配置されたサイロの色と一致するように色分類される、請求項44に記載のソケット。
【請求項47】
前記ソケットの裏面が、該ソケットの内表面によって囲まれた内部スペースに配置されたサイロの支持棚上に在る、請求項44に記載のソケット。
【請求項48】
電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法であって、
該プラグの受け端部にあるシースによって形成された内部スペースを、該ソケットサイロにあるタワーに位置合わせすることと、
該タワーが該内部スペースに移動するように、該タワーに関する該プラグを移動させることと、
該内部スペース内の該プラグ上に形成された傾斜した表面から伸びている少なくとも一つの導体ピンを、該タワー上の対応する傾斜したインターフェース表面に形成されたソケットへ押すことと、
該プラグおよび該ソケットに力を与え、該傾斜した表面を、位置合わせおよび結合させることと
を包含する、方法。
【請求項49】
該プラグの受け端部にあるシースによって形成される内部スペースを、該ソケットサイロ上のタワーに位置合わせすることが、該ソケットにある凸キー路を、該プラグにある凹キー路に位置合わせすることをさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項50】
該プラグの受け端部にあるシースによって形成される内部スペースを、該ソケットサイロ上のタワーに位置合わせすることが、該プラグにある色分類されたシースを、同様に色付けされたタワーと位置合わせすることをさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項51】
該ソケットにある上面が、該プラグ上のラッチに添付されたつめにある受け表面に十分な力を分け与えるように、十分な力を前記プラグおよび前記ソケットに与えることをさらに包含し、該ソケットにおける受けチャンバが該つめと出くわすまで、該つめおよび該ラッチが、該プラグを該ソケットへ挿入する方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付く、ことをさらに包含し、
該ラッチが、伸ばされた位置へ跳ね戻り、該つめが、該受けチャンバの壁と接触し、保持される、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項52】
端部に配置された前記ラッチおよびつめが、該プラグを該ソケットへ挿入する方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付くように、該プラグに配置されたラッチの上体に十分な力を与えることであって、その結果、該プラグが、該プラグまたは該ラッチによって抵抗されずに、該ソケットへ挿入され得る、ことと、
いったん該つめが該ソケットにおける受けチャンバに出くわすと、該ラッチの上体の上で力を解放することであって、その結果、該ラッチは、伸ばされた位置へ跳ね戻り、該つめが、該受けチャンバの壁と接触および保持される、ことと
をさらに包含する、請求項48に記載の電気プラグをソケットサイロを含むソケットに挿入する方法。
【請求項53】
電気プラグをソケット内部に含まれるソケットサイロから切り離す方法であって、
該プラグが、タワーが配置されるサイロの支持棚から離れるように、該サイロのタワーに関する該プラグを移動させることと、
該プラグの内部スペースにおける該プラグに形成された傾斜した表面が、該タワーの、対応する傾斜したインターフェース表面から切り離されるように、該タワーから該プラグを引き抜くことと、
該インターフェース表面において形成されるソケットから、該プラグ上の傾斜した表面から伸びている少なくとも一つの導体ピンを外すことと
を備える、方法。
【請求項54】
前記プラグが、タワーが配置されるサイロの支持棚から離れるように、該サイロのタワーに関する該プラグを移動させることが、該ソケット上に形成された凸キー路に沿って、該プラグを移動させることを包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【請求項55】
該ソケットにある傾斜した受け壁が、該プラグ上のラッチに添付されたつめにある引抜表面に十分な力を分け与えるように、十分な力を前記プラグおよび前記ソケットに与えることであって、該ソケットから該プラグを引き出すことを妨げるように該つめが該ソケットに接触しないように、該つめが該内部スペースに十分に引き戻るまで、該つめおよび該ラッチが、該プラグから該ソケットを切り離す方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対してヒンジする、ことをさらに包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【請求項56】
端部に配置された前記ラッチおよびつめが、該プラグから該ソケットを切り離す方向と平行する軸に従って、該プラグの内部スペースに対して取り付くように、該プラグに配置されたラッチの上体に十分な力を与え、その結果、該プラグが、該ソケットと、該つめまたは該ラッチのいずれかとの間の接触によって抵抗されずに、該ソケットから切り離され得る、ことと、
いったん該つめが該ソケットの上面をクリアすると、該ラッチの上体の上で力を解放し、その結果、該ラッチが伸ばされた位置へ跳ね戻ることと
をさらに包含する、請求項53に記載の電気プラグをソケット内に含まれるソケットサイロから切り離す方法。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【公表番号】特表2007−503095(P2007−503095A)
【公表日】平成19年2月15日(2007.2.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−523937(P2006−523937)
【出願日】平成16年8月12日(2004.8.12)
【国際出願番号】PCT/US2004/026280
【国際公開番号】WO2005/020374
【国際公開日】平成17年3月3日(2005.3.3)
【出願人】(506057236)スペースラブズ メディカル, インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成19年2月15日(2007.2.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成16年8月12日(2004.8.12)
【国際出願番号】PCT/US2004/026280
【国際公開番号】WO2005/020374
【国際公開日】平成17年3月3日(2005.3.3)
【出願人】(506057236)スペースラブズ メディカル, インコーポレイテッド (1)
【Fターム(参考)】
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