(57)【要約】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。
2007503095.tif 000002
【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。
【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。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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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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【国際調査報告】
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