(57)【要約】【課題】植込型医療デバイスの構成要素間に２極の電気接触を確立する、改善されたコネクタ装置を提供すること。【解決手段】植込型医療デバイス４の構成要素間に２極の電気接触を確立するコネクタ装置３は、第１の接触要素１１及びピン・レセプタクル１２を有する第１のコネクタ部１と、第２の接触要素２１及び接触ピン２２を有する第２のコネクタ部２とを有する。コネクタ装置３は、第１の接触要素１１が第２の接触要素２１と接触し、接触ピン２２がピン・レセプタクル１２内に受容される接続状態をとるよう構成される。第１のコネクタ部１の少なくとも一部、及び／又は第２のコネクタ部２の少なくとも一部は、プリント回路基板４１上に実装される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
植込型医療デバイス（４）の構成要素間に２極の電気接触を確立するコネクタ装置（３）であって、
第１の接触要素（１１）及びピン・レセプタクル（１２）を有する第１のコネクタ部（１）と、
第２の接触要素（２１）及び接触ピン（２２）を具備する第２のコネクタ部（２）と
を有するコネクタ装置（３）において、
前記コネクタ装置（３）は、前記第１の接触要素（１１）が前記第２の接触要素（２１）と接触し且つ前記接触ピン（２２）が前記ピン・レセプタクル（１２）内に受け入れられた接続状態をとるように構成され、また
前記第１のコネクタ部（１）の少なくとも一部、及び／又は前記第２のコネクタ部（２）の少なくとも一部が、プリント回路基板（４１）上に取り付けられている、コネクタ装置（３）。
【請求項２】
前記第１のコネクタ部（１）及び／又は前記第２のコネクタ部（２）は、前記プリント回路基板（４１）上に取り付けられた表面実装デバイス（ＳＭＤ）の少なくとも一部を形成する、請求項１に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項３】
前記ピン・レセプタクル（１２）は、前記プリント回路基板（４１）の第１の側（４１−１）に取り付けられ、また前記第１の接触要素（１１）は、前記プリント回路基板（４１）の、前記第１の側（４１−１）と反対の第２の側（４１−２）に取り付けられる、請求項１又は２に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項４】
前記コネクタ装置（３）は前記接続状態にあり、且つ前記接触ピン（２２）は前記ピン・レセプタクル（１２）に実質的に接合されている、請求項１から３までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項５】
前記接触ピン（２２）は、溶接接合、はんだ接合、及びはろう付け接合のうちの少なくとも１つによって前記ピン・レセプタクル（１２）に接合されている、請求項４に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項６】
前記コネクタ装置（３）は前記接続状態にあり、且つ前記接触ピン（２２）は前記ピン・レセプタクル（１２）に形状嵌合及び／又は圧力嵌合により接続されている、請求項１から５までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項７】
前記第１のコネクタ部（１）は第１のばね要素（１３）を有し、前記第１のばね要素（１３）は、前記コネクタ装置（１）の前記接続状態において前記ピン・レセプタクル（１２）と前記接触ピン（２２）の間に形状嵌合及び／又は圧力嵌合による接続を確立するように構成されている、請求項１から６までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項８】
前記第１の接触要素（１１）及び前記第２の接触要素（２１）は、前記コネクタ装置（３）の前記接続状態においてばね接続によって及び／又はスナップ留め接続によって互いに接続されるように構成されている、請求項１から７までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項９】
前記第１の接触要素（１１）及び前記第２の接触要素（２１）のうちの一方が、少なくとも１つの第２のばね要素（１４）を有し、前記第１の接触要素（１１）及び前記第２の接触要素（２１）のうちの他方が、少なくとも１つの溝（２４）を有し、前記少なくとも１つの第２のばね要素（１４）は、前記コネクタ装置（３）の前記接続状態において前記少なくとも１つの溝（２４）と係合する、請求項８に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項１０】
前記第１の接触要素（１１）及び／又は前記第２の接触要素（２１）は、環状の基本形状を有する、請求項１から９までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項１１】
前記第１の接触要素（１１）、前記第２の接触要素（２１）、前記接触ピン（２２）、及び前記ピン・レセプタクル（１２）のそれぞれが、前記コネクタ装置（３）の前記接続状態において共通の対称軸に関して同軸に配置される、請求項１から１０までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項１２】
前記第１のコネクタ部（１）は接触パッド（１５）を有する、請求項１から１１までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項１３】
前記第１のコネクタ部（１）は、前記第１の接触要素（１１）及び前記接触パッド（１５）を整列させるように構成された少なくとも１つの案内要素（１６）を有する、請求項１２に記載のコネクタ装置（３）。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか一項に記載のコネクタ装置（３）を有する植込型医療デバイスであって、前記表面実装デバイス（ＳＭＤ）は前記植込型医療デバイス（４）の電子モジュールの一部であるプリント回路基板（４１）上に取り付けられている、植込型医療デバイス。
【請求項１５】
前記第１のコネクタ部（１）は、前記プリント回路基板（４１）上に取り付けられ、前記第２のコネクタ部（２）は、前記植込型医療デバイス（４）のバッテリ（４２）上又はコンデンサ上に配置される、請求項１４に記載の植込型医療デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、植込型（ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ）医療デバイスの構成要素間に２極の電気接触を確立するコネクタ装置に関する。さらに、本開示は、かかるコネクタ装置を有する植込型医療デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、植込型医療デバイスの構成要素には、通常、たとえばバッテリ又はコンデンサと植込型医療デバイスの機能上の構成要素との間の、電気接続を可能にするアダプタが設けられている。ほとんどの場合、バッテリやコンデンサなどの構成要素は、接続が必要な２種の電位、つまり、たとえばフィードスルー・ピンを介して接触できるプラス極（カソード）と、たとえば別のピン若しくはアダプタを介して、又はバッテリ若しくはコンデンサの筐体に直接、接触できるマイナス極（アノード）とを有する。多くの場合、筐体はマイナス電位を有する。アダプタは、従来、プラス極及び／又はマイナス極に設けられており、その結果、アダプタの溶接、はんだ付け、又はろう付けによって、植込型医療デバイスの機能上の構成要素との、２極の電気接触を実現することができる。
【０００３】
米国特許出願公開第２０１６／０３１５３０２Ａ１号は、バッテリの筐体、バッテリの筐体から延出するフィードスルー部材、及びフィードスルー部材と電気的に通信する少なくとも１つの電気端子を具備するコネクタを有する、植込型医療デバイスについて開示している。
【０００４】
米国特許出願公開第２００７／０１５００２０Ａ１号は、植込型医療デバイスと共に使用するバッテリについて説明しており、このバッテリは、バッテリの筐体、バッテリの筐体に接続されたコネクタ・ブロック、フェルールを具備するフィードスルー組立体を備え、フェルールの少なくとも一部は、バッテリ筐体の外側に、コネクタ・ブロック内に延在する。
【０００５】
知られている解決策の欠点は、バッテリ、コンデンサ、及び／又は植込型医療デバイスの機能上の構成要素などの構成要素に、追加のアダプタを配置する必要があるということである。かかるアダプタはスペースを必要とし、製品がより高価になる。現在、冶金接点（溶接やはんだ付けなど）は通常、電気接地接点ばかりでなく、アノード接点にも使用される。はんだ付け母材又は溶接母材は、回路上に比較的大きな量のスペースを必要とする。さらに、かかるアダプタによって接触が遷移する数が増加し、接触抵抗及び電力損失の増加をもたらす可能性がある。その結果、植込部の寿命が短くなる可能性がある。
【０００６】
植込部のバッテリに関連する例示的な知られている解決策は、以下のように働く。箔が、バッテリ・パッドに溶接される。これは、バッテリの筐体に溶接されるアダプタである。次に、配線ストリップの一方の端部が、アダプタに溶接される。配線ストリップの他方の端部は金属パッドに溶接され、金属パッドはさらに植込部の回路にはんだ付けされる。その結果、以下の遷移経路が形成される。バッテリの筐体−金属箔−バッテリ・アダプタ・パッド−配線ストリップ−回路アダプタ・パッド−回路。これは、マイナス極で５つの冶金の遷移、及びプラス極で４つの冶金の遷移に、すなわち閉じた電気回路内で総計９つの遷移に達する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／０３１５３０２Ａ１号
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１５００２０Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、植込型医療デバイスの構成要素間に２極の電気接触を確立する、改善されたコネクタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の態様によれば、植込型医療デバイスの構成要素間に２極の電気接触を確立するコネクタ装置は、第１の接触要素及びピン・レセプタクルを有する第１のコネクタ部と、第２の接触要素及び接触ピンを有する第２のコネクタ部とを有し、コネクタ装置は、第１の接触要素が第２の接触要素と接触し、接触ピンがピン・レセプタクル内に受容される接続状態をとるよう構成される。第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部の少なくとも一部は、プリント回路基板（ＰＣＢ）上に実装されている。
【００１０】
好ましい実施例では、第１の接触要素及びピン・レセプタクルは、ＰＣＢ上に実装される。
【００１１】
第２の態様によれば、植込型医療デバイスは、第１の態様によるコネクタ装置を有し、ＰＣＢは、植込型医療デバイスの電子モジュールの一部である。
【００１２】
したがって、追加のアダプタを使用するのではなく、コネクタ部をＰＣＢに直接接続することを提案している。この解決策を使用すると、接点が遷移する数を、たとえば極ごとに２つの接点遷移まで減らすことができる。たとえば、接続状態では、第１の極（たとえば、マイナス極）を接続するために、第１の接触要素が第２の接触要素と接触することができ、第２の極（たとえば、プラス極）を接続するために、接触ピンがピン・レセプタクル内に受容され得る。その場合、各極で、２つの相互接続の遷移で十分であり得る。つまり、マイナス極は、たとえばバッテリの筐体から第１の接触要素への遷移、及び第１の接触要素から回路への遷移、並びにプラス極は、接触ピンから第１のコネクタ部への遷移、及び第１のコネクタ部から回路への遷移であり、閉じた電気回路に対して合計４つの遷移をもたらす。
【００１３】
必要な冶金の遷移数が減少した結果、接触抵抗及びそれに対応する電力損失が低減し得る。加えて、相互接続の形成に関係する工程のステップがより少なくなるので、接点の信頼性が向上し得る。さらに、相互接続のスペース削減を実現することができる。たとえば、相互接続に必要な容積は、必要な溶接接点がより少ないため、従来技術の解決策と比較して５０％を上回る減少となり得る。さらに、相互接続を確立するために必要な加工時間の短縮（溶接ステップがより少なくなる）により、加工コストを節約することができる。より一般的には、専用のバッテリ・アダプタが節約されるため、製品コストを削減することができる。
【００１４】
第２の態様の実施例では、第１のコネクタ部は植込型医療デバイスのＰＣＢ上に実装され、第２のコネクタ部は植込型医療デバイスのバッテリ、コンデンサ、又はフィードスルー組立体上に配置される。
【００１５】
本発明の第１の態様及び第２の態様のそれぞれによる実施例では、第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部は、ＰＣＢ上に実装される表面実装デバイス（ＳＭＤ：ｓｕｒｆａｃｅ−ｍｏｕｎｔ  ｄｅｖｉｃｅ）の少なくとも一部を形成し得る。言い換えれば、表面実装技術（ＳＭＴ：ｓｕｒｆａｃｅ−ｍｏｕｎｔ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）を使用して、第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部をＰＣＢに取り付けることができる。したがって、たとえば、ＰＣＢ上の第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部の自動配置を可能にすることにより、容易に自動組立ができる。したがって、たとえば、ＳＭＤとして形成された第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部を、たとえば、自動リフローはんだ付け工程で、ＰＣＢに自動ではんだ付けすることができる。
【００１６】
たとえば、変形例の実施例では、ピン・レセプタクルはＰＣＢの第１の面上に実装され、一方、第１の接触要素は、ＰＣＢの第１の面と反対側の、ＰＣＢの第２の面上に実装される。その場合、たとえば、ピン・レセプタクル及び第１の接触要素のそれぞれは、それぞれのリフローはんだ付け工程によって、ＰＣＢに順次はんだ付けすることができる。これはすなわち、ＰＣＢの上面及び底面に、ピン・レセプタクル及び第１の接触要素をそれぞれ、順次取り付けることができるということである。
【００１７】
たとえば、第１のコネクタ部は、接触パッドを有することができる。ピン・レセプタクルは、たとえば、接触パッドの中に、又は接触パッドを貫いて延出する穴として、接触パッドに形成され得る。
【００１８】
さらに、一実施例では、第１のコネクタ部は、第１の接触要素及び接触パッドを整列させるよう構成された、少なくとも１つの案内要素を有する。具体的には、案内要素は、第１の接触要素と接点とを、組立の際に、たとえばリフローはんだ付け工程の間、軸方向に整列させるよう構成され得る。たとえば、はんだ付け工程の間に、ピン・レセプタクル及び第１の接触要素のそれぞれがはんだの中で短時間「泳ぎ」、冷却期間にはんだが固化すると、これら２つの接触構成要素間に軸方向のずれが生じるリスクがある。このずれは、接触ピンが、接触パッドに形成される穴（すなわち、ピン・レセプタクル）に向かって誘導されるように、接触ピン及び／又はピン・レセプタクルを備えるパッドに設けられ得る、傾斜した挿入面によって部分的に補償することができる。かかる位置の誤差をさらに最小限に抑えるために、１つ又は複数の案内要素は、リフロー工程の際（すなわち、はんだが流体である間）の好ましからざる変位を回避することによって軸方向に確実に位置合わせするように、第１の接触要素及び／又は接触パッドに配置することができる。
【００１９】
一実施例では、コネクタ装置は接続状態にあり、接触ピンはピン・レセプタクルに実質的に結合されている。たとえば、材料結合は、溶接接合、はんだ接合、又はろう付け接合などの冶金結合であり得る。たとえば、溶接スポット又ははんだ付けスポットによって、接触ピンをピン・レセプタクルに（たとえば、ピン・レセプタクルを形成する接触パッドに）固定することにより、医療用植込物に必要となる、並外れた接点の信頼性を確保することができる。さらに、たとえば溶接接合又ははんだ接合によって接触ピンをピン・レセプタクルへ固定することにより、第１の接触要素も第２の接触要素と接触状態に保持され得る。たとえば、第１の接触要素と第２の接触要素との間に、ばね接続部又はラッチ接続部（スナップ留め接続部とも呼ばれる）を設けることができ、はんだ付け又は溶接による接続ピン及びピン・レセプタクルの固定により、第１の接触要素及び第２の接触要素の前記ばね接続部又はラッチ接続部をしっかり留めることができる。したがって、溶接接合又ははんだ接合により、両方の電極（プラス及びマイナス）の接続を、同時にしっかり留めることができる。さらに、第１の接触要素と第２の接触要素との間のピン接触及び／又は機械的接触（たとえば、ばね接触及び／又はラッチ接触）は、専用の外部ツールを必要とせずに（いわゆる、組立の際の「人手不要の（ｈａｎｄｓ−ｏｆｆ）」原則にしたがって）溶接又ははんだ付け母材の互いに対する位置を定めることにより、溶接及び／又ははんだ付け工程を円滑にすることもできる。
【００２０】
加えて、このコネクタ組立体では、単軸の組立により、植込型医療デバイスの構成要素の自動配置ばかりでなく自動接触も可能となり得る。
【００２１】
上記の溶接スポット及び／又ははんだ付けスポットではなく、圧着接触、圧接（ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ  ｃｏｎｔａｃｔ）、及び／又はばね接触など、さらに信頼できる接触が考えられる。より一般的には、上記の材料結合に加えて、又はその代わりに、接触ピンは、コネクタ装置が接続状態で、ピン・レセプタクルに形状嵌合及び／又は圧力嵌合して（ｆｏｒｃｅ−ｆｉｔｔｉｎｇｌｙ）接続することができる。好ましい実施例では、第１のコネクタ部は、コネクタ装置が接続状態で、ピン・レセプタクルと接触ピンとの間に形状嵌合及び／又は圧力嵌合して接続を確立するよう構成される、第１のばね要素を有する。
【００２２】
一実施例では、第１の接触要素及び第２の接触要素は、コネクタ装置が接続状態で、ばね接続によって、且つ／又はスナップ留め接続（すなわち、ラッチ接続）によって互いに接続されるよう構成される。たとえば、第１の接触要素及び第２の接触要素の一方は、少なくとも１つの第２のばね要素を有することができ、第１の接触要素及び第２の接触要素の他方は、少なくとも１つの溝を有することができ、少なくとも１つの第２のばね要素は、コネクタ装置が接続状態で、少なくとも１つの溝と係合する。
【００２３】
一実施例では、第１の接触要素及び／又は第２の接触要素は、環状の基本形状を有する。たとえば、第１の接触要素は、環状の基本形状を有する１個の部品に形成されてもよい。別法として、第１の接触要素は、２つの基本的に半円形の要素などの、いくつかの部品で構成されてもよい。
【００２４】
接続状態では、第１の接触要素、第２の接触要素、接触ピン、及びピン・レセプタクルは、同軸に配置され得る。具体的には、第１の接触要素、第２の接触要素、接触ピン、及びピン・レセプタクルのそれぞれは、共通の対称軸に対して同軸に配置され得る。たとえば、前記共通の対称軸は、接触ピンの主延長軸、並びに第１の接触要素及び第２の接触要素のそれぞれの環状基本形状の（仮想）軸の、それぞれによって画定することができる。コネクタ装置は、かかる同軸構成のために、非常に容積面で効率的（すなわち、スペースの節約）であり得る。したがって、特に、互いに隣接して配置される接点を備える必要はないかもしれない。溶接する必要のある接点がより少なくなるので、これもやはり生産コストにプラスの影響を与える可能性がある。
【００２５】
さらに、簡単な単軸の組立は、たとえば、第１の接触要素と第２の接触要素との間のばね接続、及び／又は接触ピンとピン・レセプタクルとの間のばね接続によって実現可能な、自己クランプ機能と組み合わせて実現することができる。第１の接触要素と第２の接触要素との間、及び／又は接続ピンとピン・レセプタクルとの間の形状嵌合及び／又は圧力嵌合した接続により、ピン・レセプタクル及び接触ピンを間違いなく接続するウエディング又ははんだ付け工程のための、統合された保持及び位置合せ機能も実現することができる。この自己クランプ機能の結果として、この目的を達成するために、構成要素を手動で保持するか、又は専用の外部ツールを準備する必要はない。したがって、人手不要の工程が可能となり得る。
【００２６】
一実施例では、第１のコネクタ部及び／又は第２のコネクタ部は、たとえば、絶縁成形材料などのプラスチック材料を有し得る、又はプラスチック材料で構成され得る、絶縁要素を有する。たとえば、第１の接続要素は、絶縁要素上に実装することができる。
【００２７】
本発明を使用して、たとえば、ヘッダに接続された心臓リードから電気信号を送受信するか、又はヘッダ内に配置されるアンテナからＲＦ信号を送受信するために、回路基板をデバイス・ヘッダの１つ又は複数のフィードスルーに接続することもできる。
【００２８】
上記及び以下で説明する実施例のすべての態様及び特徴は、特に明記しない限り、互いに組み合わせることができる。
【００２９】
本発明の様々な特徴及び利点は、以下の詳細な説明及び図面に示す実施例を参照して、より容易に理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コネクタ装置の斜視図である。
【図２】図１のコネクタ装置の断面図である。
【図３】図１のコネクタ装置の、接続状態での断面図である。
【図４】ＰＣＢと組み合わせた、図１のコネクタ装置の第１のコネクタ部の分解図である。
【図５】図４の第１のコネクタ部の、組み立てられた状態の断面図である。
【図６】絶縁要素上に配置された第１の接触要素の斜視図である。
【図７】図６の第１の接触要素の斜視図を示す。
【図８】第１の接触要素の別の変形例の斜視図である。
【図９】第２のコネクタ部を備えるフィードスルー組立体の断面図である。
【図１０】第１のコネクタ部と接続された、図９の第２のコネクタ部の断面図である。
【図１１】第２のコネクタ部の別の変形例の断面図である。
【図１２】第２のコネクタ部のさらに別の変形例の断面図である。
【図１３】ＰＣＢ、及びピン・レセプタクルを形成する接触パッドの斜視図である。
【図１４】図１３のＰＣＢのもう一方の面、及び絶縁要素上に配置された第１の接触要素を示す図である。
【図１５】図１４の絶縁要素及び第１の接触要素の拡大斜視図である。
【図１６】組み立てられた状態の、ＰＣＢ、接触パッド、及び第１の接触要素を伴う絶縁要素の断面図である。
【図１７】バッテリの第２のコネクタ部に接続される、図１６の第１のコネクタ部の断面図である。
【図１８】ＰＣＢ、及びピン・レセプタクルを形成しプラスチック製の辺縁を備える接触パッドを示す図である。
【図１９】図１８の構成要素、及び絶縁要素上に配置された第１の接触要素を示す図である。
【図２０】組み立てられた状態の、図１９の構成要素を示す図である。
【図２１】図２０の第１のコネクタ部、及び第２のコネクタ部を備えるバッテリの斜視図である。
【図２２】図２１のコネクタ装置の、接続状態での断面図である。
【図２３】ＰＣＢ、及び接触パッドのそれぞれが、それぞれのピン・レセプタクルを形成し、共通のプラスチック製の辺縁を備える、２つの接触パッドのアレイの斜視図である。
【図２４】図２３のＰＣＢ及び接触パッド・アレイ、並びにそれぞれの絶縁要素上に配置された２つの第１の接触要素を示す図である。
【図２５】バッテリの第２のコネクタ部に接続される、図２４の第１のコネクタ部の断面図である。
【図２６】コネクタ装置の、接続状態での斜視図である。
【図２７】接触ピンがピン・レセプタクルにはんだ付けされている、図２６のコネクタ装置を示す図である。
【図２８】図２７のコネクタ装置の断面図である。
【図２９】ピン・レセプタクルが第１のばね要素で形成される、第１のコネクタ部の別の変形例を示す図である。
【図３０】第２のコネクタ部と接続された、図２９の第１のコネクタ部の断面図である。
【図３１】接続位置に接触ピンをしっかり留めるためのばね接続部を備える、コネクタ組立体のさらに別の変形例を示す図である。
【図３２】図３１のコネクタ組立体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１は、１つ又は複数の実施例による、コネクタ装置３の斜視図を示す。この例示的な実施例において、コネクタ装置３を、植込型医療デバイスのバッテリ４２と植込型医療デバイスの電子モジュールなどの別の構成要素との間に、２極の電気接触を確立するために提供する。たとえば、植込型医療デバイスは、ペースメーカ、ＩＣＤ（植込型除細動器、ＩＣＤ：ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ  ｃａｒｄｉｏｖｅｒｔｅｒ−ｄｅｆｉｂｒｉｌｌａｔｏｒ）、たとえば脊髄刺激用などの神経刺激装置、ループ・レコーダ、圧力センサなどのセンサ、又はリードのないペースメーカであってもよい。
【００３２】
コネクタ装置３は、第１のコネクタ部１及び第２のコネクタ部２を有する。
【００３３】
第１のコネクタ部１は、第１の接触要素１１及びピン・レセプタクル１２を備える。第１の接触要素１１は、環状の基本形状（円形リング形状など）を有する金属要素である。第１の接触要素１１の形状については、たとえば図７及び図８を参照しながら、以下でさらに詳細に説明することにする。ピン・レセプタクル１２は、第１のコネクタ部１の金属接触パッド１５を貫いて延在する穴として形成される。
【００３４】
第１のコネクタ部１は、プリント回路基板（ＰＣＢ）４１に実装されている。具体的には、ピン・レセプタクル１２を有する接触パッド１５は、ＰＣＢ４１の第１の面（上面）４１−１に実装されてもよく、第１の接触要素１１は、ＰＣＢ４１の第２の面（下面）４１−２に実装されてもよく、ＰＣＢ４１の第２の面４１−２は、ＰＣＢ４１の第１の場所４１−１の反対側にある。
【００３５】
ＰＣＢ４１は、植込型医療デバイスの電子モジュールの一部を形成することができる。言い換えれば、図１は、植込型医療デバイスの電子モジュールの、より大きなＰＣＢ４１の一部しか示していない。本実施例では、電子モジュールのＰＣＢ４１の前記部分は、円形部分を有するＰＣＢ４１の延長部であり、その上に第１の接触要素１１、及びピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５がそれぞれ実装されている。
【００３６】
ピン・レセプタクル１２を備える接触パッド１５は、ＰＣＢ４１の第１の面４１−１に実装される表面実装デバイス（ＳＭＤ）の形で提供される。第１の接触要素１１は、ＰＣＢ４１の第２の面４１−２に実装されたＳＭＤの一部でもある。これについては、たとえば図２〜図４を参照して、以下でさらに詳細に説明することにする。
【００３７】
第２のコネクタ部２は、バッテリ４２上に配置された第２の接触要素２１及び接触ピン２２を有する。接触ピン２２は、バッテリ４２の筐体から軸方向に突出し、正の電位（＋）を有する。言い換えれば、接触ピン２２は、バッテリ４２の第１の極（＋）を形成する。たとえば、接触ピン２２は、たとえば図２の断面図から明らかになるように、バッテリ４２の内部にも延出することができる。第２の接触要素２１は、バッテリの筐体内に形成された凹部の内側で接触ピン２２の周りに延在する、円形の金属要素の形で提供される。第２の接触要素２１は負の電位を有し、すなわち、バッテリ２４の第２の極（−）を形成する。
【００３８】
図１では、コネクタ装置３を、接続を解除された状態で示しているが、第１の極（＋）を接続するために、第１の接触要素１１が第２の接触要素２１と接触する接続状態をとるよう構成され、接触ピン２２は、第２の極（−）を接続するために、ピン・レセプタクル１２に受容される（且つ、ピン・レセプタクルと接触する）。
【００３９】
図２は、図１のコネクタ装置３の断面図を示す。図２では、コネクタ装置３は、まだ接続を解除された状態である。この断面図では、たとえば第１のコネクタ部１に関するさらなる構造上の詳細が明らかになる。たとえば、図２に示すように、第１の接続要素１１は、絶縁要素１７上に実装することができる。たとえば、絶縁要素１７は、絶縁成形材料などのプラスチック材料で構成され得る。したがって、絶縁要素１７及び第１の接続要素１１は一体にＳＭＤを形成することができ、ＰＣＢ４１の第２の面４１−２に実装される。ＰＣＢ４１との電気接続を確立するために、ＳＭＤは、第１の接触要素１１と電気的に接続された結合脚（ｂｏｎｄ  ｆｅｅｔ）１１１をさらに有する。たとえば、結合脚１１１は、第１の接触要素を備えた１つの（金属）部品で形成され得る。
【００４０】
図２の断面図は、コネクタ装置３が接続状態で、接触ピン２２がボアを通ってピン・レセプタクル内に延出するのを可能にするために、ＰＣＢ４１が接触パッド１５のピン・レセプタクル１２と軸方向に整列するボアを備えることをさらに提示している。
【００４１】
第１の接触要素１１のさらなる構造上の特性に関して、図２は、リング状の第１の接触要素１１から横方向に突出する、いくつかの第２のばね要素１４を示す。第２の接触要素２１は、周方向の溝２４を示す。コネクタ装置３の接続状態において、第１の接触要素１１と第２の接触要素２１との間の機械的接続を確保するために、第２のばね要素１４は、溝２４と形状嵌合及び圧力嵌合して係合する。したがって、第１の接触要素１１及び第２の接触要素及び２１は、接続状態で、ばね接続又はスナップ留め接続によって互いに接続されるよう構成される。
【００４２】
図３は、図１及び図２のコネクタ装置３の、その接続状態（嵌合状態とも呼ばれる）での断面図を示す。図示するように、接続状態では、接触ピン１２は、絶縁要素１７及びＰＣＢ４１に設けられたそれぞれのボアを通って、ピン・レセプタクル１２内に延出する。したがって、ピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５と、接触ピン２２との間の接触が確立される。絶縁要素１７及び接触パッド１５は、接触ピン２２を絶縁要素１７及びピン・レセプタクル１２のボア内に誘導するよう構成された、傾斜した挿入面１７７、１５５を有することに留意されたい。このようにして、絶縁要素１７、ＰＣＢ４１、及び／又は接触パッド１５間で生じる可能性がある軸方向の変位は、ある程度補償され得る。
【００４３】
さらに、接続状態では、第１の接触要素１１は、電気接触を確立するために第２の接触要素２１と係合する。具体的には、第２のばね要素１４は溝２４と係合し、第１の接触要素１１と第２の接触要素１２との間の機械的接続だけでなく、第１のコネクタ部１と第２のコネクタ部２との間の接続を全体として確保する。
【００４４】
加えて、接触ピン２２は、接続状態で、ピン・レセプタクル１２と実質的に結合され得る。具体的には、たとえば、溶接接合、はんだ接合、又はろう付け接合によって、冶金接合部を提供することができる。たとえば、図３に模式的に示すように、材料接合部は、レーザ溶接工程Ｗによって生成することができる。たとえば、溶接スポット又ははんだ付けスポットによって、接触ピン２２をピン・レセプタクル１２に（すなわち、ピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５に）固定することにより、概して医療用植込物に必要となる、並外れた接点の信頼性が確保され得る。さらに、たとえば溶接接合又ははんだ接合によって接触ピン２２をピン・レセプタクル１２へ前記固定することにより、第１の接触要素１１も第２の接触要素２１と接触状態に保持され得る。言い換えれば、第２のばね要素１４及び溝２４で形成されるばね接続に加えて、接触ピン２２とピン・レセプタクル１２との間の材料結合によっても、第１の接触要素１１と第２の接触要素２１との間の接続を確保することができる。
【００４５】
図１〜図３のコネクタ組立体３（及び、以下で説明するすべてのさらなる実施例）によれば、第１のコネクタ部１は、追加のアダプタを使用するのではなく、ＰＣＢ４１に直接接続される。この解決策を使用すると、接点が遷移する数を、極ごとに２つの接点遷移まで減らすことができる。具体的には、接続状態では、第１の極（−）を接続するために、第１の接触要素１１が第２の接触要素２１と接触し、第２の極（＋）を接続するために、接触ピン２２がピン・レセプタクル１２内に受容される。その場合、各極での相互接続の遷移は、２つだけで十分である。つまり第１の極（−）については、バッテリ筐体に配置された第２の接触要素２１から、第１の接触要素１１への遷移、及び第１の接触要素１１から、植込型医療デバイスの機能上の回路に接続されるＰＣＢ４１上のパッドへの遷移であり、第２の極（＋）については、接触ピン２２から第１のコネクタ部１の接触パッド１５への遷移、及び接触パッド１５から回路への（たとえば、ＰＣＢ４１上の対応するパッドを介した）遷移である。要するに、植込型医療デバイスにエネルギーを供給する、閉じた電気回路に必要な接点遷移は４つだけである。
【００４６】
さらに、図３に例示的に示す接続状態では、第１の接触要素１１、第２の接触要素２１、接触ピン２２、及びピン・レセプタクル１２が同軸に配置され得ることに留意されたい。これはすなわち、第１の接触要素１１、第２の接触要素２１、接触ピン２２、及びピン・レセプタクル１２のそれぞれが、共通の対称軸に対して同軸に配置できることを意味する。たとえば、前記共通の対称軸は、接触ピン２２の主延長軸（図３の垂直方向を指す）によっても、また第１の接触要素１１及び／又は第２の接触要素２１の環状基本形状の（仮想）軸によっても、画定することができる。コネクタ装置３は、その構成要素のかかる同軸構成のために、非常に容積面で効率的（すなわち、スペースの節約）であり得る。
【００４７】
図４は、ＰＣＢ４１と組み合わせた、コネクタ装置３の第１のコネクタ部１の分解図を示す。この図は、接続状態で接触ピン１２を通過させるために、ＰＣＢ４１に設けられたボアを明確に示している。さらに、図４は、結合脚１１１を備える絶縁要素１７の上面を示している。
【００４８】
図５は、組み立てられた状態、すなわち、両方の表面実装デバイスが（接触パッド１５、及び絶縁要素１７が第１の接触要素１１と共に）、ＰＣＢ４１のそれぞれの面上に同軸に実装された状態での、図４の第１のコネクタ部１の断面図を示す。たとえば、ＳＭＤの組立は、対応するリフローはんだ付けステップを有することができ、このステップで、ＳＭＤがＰＣＢ４に取り付けられる。図５の断面図は、上述の傾斜した挿入面１５５、１７７も示している。
【００４９】
図６は、絶縁要素１７上に配置された第１の接触要素１１の斜視図を示す。第２のばね要素１４を備える金属製の第１の接触要素１１は、たとえば、リン青銅、ニッケル、及び金のうちの少なくとも１種の材料を有するめっきを有することができる。たとえば、好ましい実施例では、第１の接触要素１１には、無電解ニッケル／浸漬金（ＥＮＩＧ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｅｓｓ  ｎｉｃｋｅｌ  ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｇｏｌｄ）めっきが施される。
【００５０】
絶縁要素１７は、たとえば、１種又は複数種類の液晶ポリマー（ＬＣＰ：ｌｉｑｕｉｄ−ｃｒｙｓｔａｌ  ｐｏｌｙｍｅｒ）を有してもよい、又はＬＣＰで構成されてもよい成形可塑体を有することができる。たとえば、第１の接触要素１１は、絶縁要素１７内に部分的に成形することができる。
【００５１】
図７は、図６の第１の接触要素１１の斜視図を示す。この例示的な実施例では、第１の接触要素１１は、２つの別個の基本的に半円形の要素で構成され、これらの要素のそれぞれは、それぞれの結合脚１１１と一体に形成される。
【００５２】
図８は、第１の（雌の）接触要素１１の別の例示的な変形例の斜視図を示す。この場合、第２のばね要素１４を備える第１の接触要素１１は、一体に形成され、２つのはんだ付け可能な結合脚１１１も備える。結合フィード１１１は、第１の接触要素１１をＰＣＢ４１にはんだ付けするために設けられる。
【００５３】
図９に示す別の例示的な実施例では、第２のコネクタ部２が、（図１〜図３のバッテリ４２の代わりに）フィードスルー組立体４３に設けられる。「フィードスルー」という用語は、外部（その場合はデバイスの電子回路）から、バッテリの内部組立体から出てくる導電ピンを密閉して封止する構成要素を指す。導電性のピンは、電気エネルギーをデバイスの電子回路に伝達する。たとえば、第２の接触要素２１は、金又は別のめっき材料でめっきされ得る。図９に示す例示的な実施例では、第２の接触要素２１は、図１及び図２に関して上述してきたものと同様に、フィードスルー組立体４３の筐体に形成された凹部の内側に設けられる。その結果、第２の接触要素２１は、フィードスルー組立体４２の筐体の外形を越えて延出することはない。これは非常に容積的に効率のよい（すなわち、スペースを節約する）設計である。
【００５４】
図１０は、図９の第２の（雄の）コネクタ部２の断面図を示し、第２のコネクタ部は、第１コネクタ部１の一部と同軸に接続される。第１のコネクタ部１に関して上述してきたことは、本実施例の第１のコネクタ部１にも当てはまる。具体的には図１０において、上述のように、第１の接触要素１１は、ばね接続又はスナップ留め接続によって、第２の接触要素２１と圧力嵌合及び形状嵌合して接続される。さらに、接触ピン２２は、絶縁要素１７及びＰＣＢ４１にそれぞれ設けられたボアを通って延出する。ピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５は、図１０には示していない。
【００５５】
図１１は、第２のコネクタ部２の別の変形例の断面図を示す。この例示的な変形例では、第２の接触要素２１は、フィードスルー組立体４３の筐体と一体化されている。さらに、第２の接触要素２１は、フィードスルー組立体４３の筐体の前端部のサーバの表面から軸方向に突出している。言い換えれば、第２の導電体２１は、フィードスルー組立体４３の筐体の外形の一部を画定する。
【００５６】
図１２は、第２のコネクタ部２のさらに別の変形例の断面図を示す。この場合、第２のコネクタ部２は、バッテリ４２上に配置される。それ以外の構成は、図１１を参照して上記で説明したものと非常に類似している。具体的には、第２の接触要素２１は、バッテリ４２の筐体に一体化され、前記筐体の前面から軸方向に突出している。
【００５７】
図１３は、ＰＣＢ４１、及びピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５の斜視図を示し、接触パッド１５は、ＰＣＢ４１の前面４１−１に（まだ）実装されていない。この例示的な実施例では、ＰＣＢ４１は、コネクタ装置３が接続状態で、第２のコネクタ部２の接続ピン２２を通過させるように設けられた、中央ボアの周りに配置された４つの位置合せボアを有する。
【００５８】
図１４は、図１３のＰＣＢ４１の裏面４１−２、及び絶縁要素１７上に配置された第１の接触要素１１で形成されたＳＭＤを示す。絶縁要素１７は、絶縁要素１７の四隅から突出する４つの案内要素１６を有する。図１５は、第１の接触要素１１、及び案内要素１６を備える絶縁要素１７の拡大斜視図を示す。
【００５９】
図１６は、組み立てられた状態の、図１３〜図１５のＰＣＢ４１、接触パッド１５、及び絶縁要素１７の断面図を示す。組み立てられた状態では、絶縁要素１７及び接触パッド１５のそれぞれは、ＰＣＢ４１のそれぞれの面にはんだ付けされている。図示のように、組み立てられた状態では、案内要素１６は、ＰＣＢ４１に設けられた位置合せボアを通って延出する。したがって、案内要素１６は（ＰＣＢ４１に設けられた位置合せボアと共に）、たとえば絶縁要素１７及び接触パッド１５をＰＣＢ４１に取り付けるリフローはんだ付け工程の際に、接触要素１１、ＰＣＢ４１、及びピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５を軸方向に整列させるよう構成される。
【００６０】
たとえば、リフローはんだ付け工程の際に、はんだが次に冷却期間で固化する前に、接触パッド１５及び絶縁要素１７のそれぞれがはんだの中で短時間「泳ぐ」と、これらの接触構成要素間に軸方向のずれが生じるリスクがある。このずれは、接触ピンを、接触パッド１５に形成された穴（すなわち、ピン・レセプタクル１２）に向かって誘導することができる傾斜した挿入面１５５、１７７によって、部分的に補償することができる。かかる位置の誤差をさらに最小限に抑えるために、案内要素１６は、確実に軸方向に位置合わせし、リフロー工程の際（すなわち、はんだが流体である間）の好ましからざる変位を回避するように、絶縁要素１７に配置される。
【００６１】
たとえば、案内要素１６は、図１６に示すように、前記軸方向の位置合せを確立するために、接触パッド１５の周縁と横方向に係合してもよい。図示された例示的な実施例では、案内要素１６は、ＰＣＢ４１に設けられた位置合せボアを通って延出する。図示していない代替の実施例では、ＰＣＢ４１の一部は絶縁要素１７よりも小さくてもよく、それによって、案内要素１６は、ＰＣＢ４１に設けられた専用の位置合せボアを通って延出するのではなく、ＰＣＢ４１の前記部分の周縁と横方向に係合してもよい。さらに、代替の実施例（やはり図示せず）では、接触パッド１５は、第１のコネクタ部１の組立時に、案内要素１６がそれを通って延出することができる専用の位置合せボアを有してもよい。
【００６２】
図１７は、図１６の第１のコネクタ部１の断面図を示し、第１のコネクタ部は、バッテリ４２の第２コネクタ部２に接続される。図３を参照して既に上述したように、嵌合状態では、接触ピン２２は、たとえばレーザ溶接工程Ｗによって、ピン・レセプタクル１２と実質的に結合することができる。
【００６３】
図１８は、ＰＣＢ４１、及びピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５の、別の例示的な実施例を示す。この実施例では、接触パッド１５は、リング状のプラスチック製の辺縁１８で囲繞され、プラスチック製の辺縁１８は、ＰＣＢ４１の位置合せボアと一致する４つの位置合せボアを有する。図１９は、図１８に既に示している構成要素に加えて、絶縁要素１７上に配置された第１の接触要素１１を示す。絶縁要素１７は、たとえば図１４〜図１７を参照して上述したように、４つの案内要素１６を備える。図１９では、絶縁要素１７及び第１の接触要素１１を有するＳＭＤが、ＰＣＢ４１の第２の面４１−２に取り付けられたとき、結合脚１１１との電気接続を確立するよう構成された結合パッド１１を示す。
【００６４】
図２０は、組み立てられた状態にある図１９の構成要素を示し、案内ボア及び案内要素１６は、プラスチック製の辺縁１８の位置合せボア内に延出する。したがって、絶縁要素１７及び接触パッド１５の中央ボアの、正確な同心での位置合せを実現することができる。図示していない代替の実施例では、（絶縁要素１７ではなく）接触パッド１５のプラスチック製の辺縁１８に、突出した案内要素が設けられてもよく、一方（プラスチック製の辺縁１８ではなく）絶縁体１７が、対応する位置合せボアを備えてもよいことに留意されたい。
【００６５】
図２１は、図２０の第１のコネクタ部１、及びたとえば図１２と共に上述した第２の接触部２を備える、バッテリ４２の斜視図を示す。図２１に示す状況では、コネクタ組立体３は、接続を解除された状態である。図２２は、接続状態の図２１のコネクタ装置３の断面図を示し、コネクタ・ピンは、ピン・レセプタクル１２を形成する接触パッド１５と冶金結合される。冶金結合は、たとえば、レーザ溶接工程Ｗによって生成される。
【００６６】
図２３は、ＰＣＢ４１、及び２つの接触パッド１５のアレイの斜視図を示し、接触パッドのそれぞれが、それぞれのピン・レセプタクル１２を形成する。この例示的な実施例では、２つの接触パッド１５は、共通のプラスチック製の辺縁１８によって囲繞されている（且つ、互いに連結されている）。ＰＣＢ４１は、合計８つの位置合せボアを有する。それに対応して、プラスチック製の辺縁１８にも８つの位置合せボアが設けられる。図２４は、図２３のＰＣＢ４１及び接触パッド・アレイ１５、並びにそれぞれの絶縁要素１７上に配置された２つの第１の接触要素１１を示す。図２５は、図２４の第１のコネクタ部１の断面図を示し、第１のコネクタ部は、バッテリ４２の第２コネクタ部２に接続される。上述してきたものと同様に、２つのピン・レセプタクル１２のアレイ及び２つの対応する接触ピン２２を使用するこの実施例でも、コネクタ装置３が嵌合された状態で、各接触ピン２２をそれぞれの接触パッド１５に溶接することができる。たとえば、対応する溶接スポットは、レーザ溶接工程Ｗによって生成することができる。
【００６７】
図２６は、接続状態のコネクタ装置３のさらに別の実施例の斜視図を示す。この実施例では、接触パッド１５は、ＰＣＢ４１上に直接配置され、ピン・レセプタクル１２を囲繞するリング状のはんだ付け可能な表面を有する。接続状態では、接触ピン２２の遠位端はピン・レセプタクル１２を通って延出し、ＰＣＢ４１及び接触パッド１５のはんだ付け可能な表面より上に、軸方向に突出する。たとえば、接触ピン２２は、はんだ付けを可能にするために、たとえば、金、パラジウム、又はＥＮＩＧでめっきすることができる。図２７は、図２６のコネクタ装置を示しており、接触ピン２２はピン・レセプタクル１２にはんだ付けされている（軟質はんだ３１参照）。言い換えれば、この例示的な実施例では、コネクタ・ピン２２とピン・レセプタクル１２との間の材料結合は、軟質はんだ工程によって生成される。これについて、図２７のコネクタ装置３の断面図を示す図２８でさらに示す。
【００６８】
図２９は、第１のコネクタ部１の別の変形例を示し、ピン・レセプタクル１２は、第１のばね要素１３で形成される。この実施例では、第１のばね要素１３は、接続状態で接触ピン２２の遠位端をクランプするよう構成され、それにより、ピン・レセプタクル１２と接触ピン２２との間に形状嵌合及び圧力嵌合する接続を確立する。たとえば、第１のばね要素１３は、１つ又は複数のはんだ付け可能な結合脚１１１−１と接続されている。図２９に示す第１のばね要素１３及び結合脚１１１−１はまた、一体に形成されてもよい。たとえば、第１のばね要素１３及び／又は結合脚１１１−１の材料及び／又はめっきは、（たとえば、上記で説明したように、リン、青銅、ニッケル、金、又はＥＮＩＧを有するめっきを有することができる）第１の接触要素１１の材料及び／又はめっきと同じであり得る。
【００６９】
図３０は、第２のコネクタ部２と接続された、図２９の第１のコネクタ部１の断面図を示す。コネクタ組立体３のこの例示的な実施例の接続状態では、接触ピン２２は、第１のばね要素１３の内側にクランプされる。この実施例では、接続ピン２２は、接続状態では、ＰＣＢ４１を貫いて延出していないことに留意されたい。第１の接触要素１１及び第２の接触要素２１は、上述のように、ばね接続又はスナップ留め接続によって接続される。
【００７０】
図３１は、接続位置に接触ピン２２をしっかり留めるための第１のばね接続部１３を備える、コネクタ組立体３のさらに別の変形例を示す。この例示的な実施例では、第１のばね接続部１３は、接触パッド１５上、すなわちＰＣＢ４１の第１の面４１−１上に配置される。接続状態では、接触ピン２２の遠位端はＰＣＢを貫いて延出し、第１のばね要素１３によってクランプされる。任意選択で、第１のばね要素１３と接触ピン２２との間に、たとえばレーザ溶接工程Ｗによって、冶金結合を生成することができる。図３１のコネクタ組立体３の断面図を示す図３２に、この実施例をさらに示す。
【００７１】
上記の教示に照らして、説明した実例及び実施例の多数の組合せ、修正、及び変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。開示した実例及び実施例は、例示のみを目的として提示している。他の代替の実施例は、本明細書に開示する特徴の一部又はすべてを含み得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【外国語明細書】
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