(57)【要約】  オスコネクタ１００は、接点パッド基板１０１及びコネクタシェル１０２を含む。接点パッド基板１０１は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に適合する対応するメスコネクタ１００'の接点ベアリング舌部１０４'の対応する接点１０３'Ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄと整列するように適合された接点パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの線形アレイを含む。線形アレイの２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄは、一緒に電気的に接続される。コネクタシェル１０２は、絶縁材料から形成され、対応するメスコネクタ１００'に対する挿入のための管状部分１０２ａと、挿入中に操作するための操作部分１０２ｂとを有する。
2021526304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入軸に沿って圧力を加えることによって対応するメスコネクタと嵌合するオスコネクタにおいて、前記オスコネクタが、
接点パッド基板と、
コネクタシェルと、
を有し、
前記接点パッド基板は、２つの最外側の接点パッド及び２つの最内側の接点パッドを含む接点パッドの線形アレイを有し、前記２つの最外側の接点パッドは、一緒に電気的に接続され、
前記２つの最内側の接点パッドは、２．０ミリメートルのピッチを有し、各最内側の接点パッドとそれに最も近い最外側の接点パッドとの間のピッチは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に準拠する前記対応するメスコネクタの接点ベアリング舌部の対応する接点と整列するために２．５ミリメートルであり、
前記コネクタシェルは、絶縁材料から形成され、前記対応するメスコネクタに挿入するための管状部分と、挿入中に操作するための操作部分とを含み、
前記管状部分は、空洞への入口を規定する開口部を有する端面を含み、前記空洞は、前記対応するメスコネクタの前記接点ベアリング舌部を前記管状部分内に受け入れるために、前記挿入軸に沿って延在し、
前記接点パッド基板は、前記線形アレイの前記接点パッドが、前記端面に対して横方向に分布し、前記オスコネクタが前記メスコネクタと嵌合する場合に、前記メスコネクタの前記接点ベアリング舌部の前記対応する接点と電気的に接触するように、前記接点パッドが、前記空洞内で露出されるように、前記空洞内に配置される、
オスコネクタ。
【請求項２】
前記管状部分が、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルへの前記管状部分の挿入を防止するために、前記挿入軸に沿って前記空洞に対して外向きに延在する挿入キーを有する、請求項１に記載のオスコネクタ。
【請求項３】
前記接点パッド基板は、基板平面内に存在し、前記挿入キーは、前記基板平面に対して法線方向に外向きに延在する、請求項１乃至２のいずれか一項に記載のオスコネクタ。
【請求項４】
前記接点パッド基板は、第１の表面と第２の表面とを更に有し、前記接点パッドは、前記第１の表面上に配置され、前記挿入キーは、前記第１の表面に対して垂直に外向きに延在する、請求項３に記載のオスコネクタ。
【請求項５】
前記線形アレイに平行な前記管状部分の前記端面の最大幅が、１２．１ミリメートルよりも大きく、及び／又は前記線形アレイに垂直な前記管状部分の前記端面の最大高さが、４．６ミリメートルよりも大きく、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルへの前記管状部分の挿入を防止する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のオスコネクタ。
【請求項６】
前記挿入軸に垂直である平面における前記管状部分の外側断面は、湾曲した又は面取りされた角を有する、請求項１に記載のオスコネクタ。
【請求項７】
前記操作部分は、前記線形アレイに垂直なテーパ厚さを有するテーパ領域を更に有し、前記テーパ厚さは、前記管状部分に向かって増加し、前記対応するメスコネクタと前記オスコネクタの嵌合中に、ユーザの指が前記管状部分に向かって滑ることを防止する、請求項１に記載のオスコネクタ。
【請求項８】
前記オスコネクタが、センサ及び電気ケーブルを更に有し、
前記センサは、第１の電気接点及び第２の電気接点を有し、
電気ケーブルは、第１の信号導体と、第２の信号導体と、前記第１の信号導体及び前記第２の信号導体を電気的にシールドするように構成された電気シールドとを有し、
前記センサの前記第１の電気接点は、前記第１の信号導体によって、前記オスコネクタの前記２つの最内側の接点パッドのうちの１つに電気的に接続され、前記センサの前記第２の電気接点は、前記第２の信号導体によって、前記オスコネクタの前記２つの最内側の接点パッドのうちの他方に電気的に接続され、前記電気シールドは、前記接点パッド基板の前記２つの最外側の接点パッドの両方に電気的に接続される、
請求項１に記載のオスコネクタ。
【請求項９】
請求項８に記載のオスコネクタを有する医療装置において、前記センサが、前記医療装置に取り付けられる、医療装置。
【請求項１０】
請求項２に記載のオスコネクタと、メスコネクタとを有するアセンブリにおいて、前記メスコネクタが、
前記オスコネクタの前記コネクタシェルの前記管状部分を受け入れるためのハウジング開口部を有するハウジングであって、前記ハウジング開口部が、前記挿入キーを受け入れるように構成されたノッチを含む、前記ハウジングと、
前記オスコネクタの前記空洞内への挿入のための接点ベアリング舌部と、
を有し、
前記接点ベアリング舌部は、前記オスコネクタの前記２つの最内側の接点パッド及び前記２つの最外側の接点パッドと電気的に接触するためにそれぞれ配置された２つの内側バネ接点及び２つの外側バネ接点を含む接点の線形アレイを有する、
アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気コネクタに関する。電気コネクタは、患者への危害又はそれに接続された電気機器への損傷のリスクを低減するための特徴を含む。本発明は、様々な分野で使用されうる。医療分野における１つの例示的な用途において、コネクタが、医療装置上に配置されるセンサに接続されてもよい。
【背景技術】
【０００２】
２００５年３月２３日にＵＳＢ実装者フォーラム（ＵＳＢ−ＩＦ）によって発行された文献"Universal Serial Bus Specification" 改訂２．０、２０００年４月２７日［１］は、特に、この一般的に使用されるコネクタタイプの機械的フォームファクタを管理する。この文献は、９９頁、図６−９において、１１．７５ミリメートルを超える長さ、１２．００±０．１ミリメートルの幅、及び４．５±０．１ミリメートルの高さを有する挿入可能な本体を有するプラグを明記している。４つの接点パッドの線形アレイが２つの最外側の接点パッドと２つの最内側の接点パッドとを含む、接点パッド基板も、この文献の９９頁、図６−９に指定されている。２つの最内側の接点パッドは、２．００±０．０５ミリメートルのピッチを有し、各最内側の接点パッドとそれに最も近い最外側の接点パッドとの間のピッチは、２．５±０．０５ミリメートルである。ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に準拠した対応するメスコネクタの接点ベアリング舌部も、この文献の１１５頁、図６−１２において指定されており、これは、プラグと同じピッチ仕様を有する。プラグの挿入可能な本体は、接点パッド基板を囲み、電磁干渉、すなわちＥＭＩから接点を電気的にシールドし、このシールドとレセプタクルのシールドとの間に電気的接続を提供するために、従来は導体から形成される。前述の文献は、また、挿入可能な本体が、１６．０ミリメートルの最大幅及び８．０ミリメートルの最大高さを有するオーバーモールドされたブート（overmolded boot）を含むことを明記している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のＵＳＢシリーズＡプラグの多くの利点にもかかわらず、改善された電気コネクタを提供する余地が残っている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、改善された電気コネクタを提供しようとするものである。電気コネクタは、基板コストを低減するためにＵＳＢシリーズＡプラグ接点パッドピッチ仕様に適合する接点パッド基板を含み、他の態様で変更される。
【０００５】
この発明は、請求項によって規定される。
【０００６】
これに対して、挿入軸に沿って圧力を加えることにより対応するメスコネクタと嵌合するオスコネクタが、設けられている。オスコネクタは、接点パッド基板及びコネクタシェルを含む。接点パッド基板は、２つの最外側の接点パッド及び２つの最内側の接点パッドを含む接点パッドの線形アレイを含む。２つの最外側の接点パッドは、一緒に電気的に接続されている。２つの最内側の接点パッドは、２．０ミリメートルのピッチを持ち、各最内側の接点パッドとそれに最も近い最外側の接点パッドとの間のピッチは、２．５ミリメートルであり、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様、具体的にはＵＳＢ２のものに適合する対応するメスコネクタの接点ベアリング舌部の対応する接点と整列する。コネクタシェルは、絶縁材料から形成され、対応するメスコネクタに挿入するための管状部分と、挿入中に操作するための操作部分とを有する。管状部分は、空洞への入口を規定する開口を有する端面を含み、この空洞は、対応するメスコネクタの接点ベアリング舌部を管状部分内に受け入れるために挿入軸に沿って延在する。接点パッド基板は、線形アレイの接点パッドが、端面に対して横方向に分布されるように、また、オスコネクタがメスコネクタと嵌合している場合にメスコネクタの接点ベアリング舌部の対応する接点と電気的に接触するために、接点パッドが空洞内で露出するように、空洞内に配置される。
【０００７】
オスコネクタは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルのような電気コネクタ、特にＵＳＢ２のもの、及び接点パッドピッチ互換ＵＳＢ３のものも利用可能である、コンピュータ又はタブレットのような電気機器の近傍で使用することが考えられる。しかしながら、オスコネクタは、従来のＵＳＢ２コネクタの電源、及び同様にピッチ互換ＵＳＢ３コネクタの電源、すなわち、２つの最外側の接点パッドの両端に慣例的に印加されている公称＋５ボルト及び０ボルトが必要とされない用途に使用することが考えられる。したがって、オスコネクタでは、２つの最外側の接点パッドが、一緒に電気的に接続される。これは、オスコネクタの接点パッドピッチ仕様がＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様、また、ピッチ互換ＵＳＢ３のものに準拠しているにもかかわらず、接点パッド基板がこのようなレセプタクルに挿入されたとしても、これらの接点パッド間に電位差が印加されることができないことを保証する。オスコネクタが使用されうる、考えられる医療用途では、このような適度な外部電位差を、例えば患者の神経系の一部に加えることでさえ、有害な影響を及ぼす可能性がある。
【０００８】
更に、対応するメスコネクタに挿入するように適合されたコネクタシェルの管状部分は、絶縁材料から形成される。従来、ＵＳＢ２シリーズＡプラグの対応する挿入可能な本体は、そこに配置された接点をＥＭＩから電気的にシールドするために、導体から形成される。この導体は、ＵＳＢ２ シリーズＡレセプタクルの対応する電気シールドと電気的接触する役割も果たす。上述のように、オスコネクタは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルなどの他の電気コネクタが利用可能であるコンピュータ又はタブレットなどの電気機器の近傍で使用することが考えられる。しかしながら、特に、このような電気機器が接地されていない場合、このレセプタクルの電気シールドは、接地電位より数十ボルト以上高い高電圧まで浮上することができる。したがって、対応するメスコネクタに挿入するように適合されたコネクタシェルの管状部分を絶縁材料から形成することによって、管状部分の端面が、ＵＳＢ２シリーズＡレセプタクル、及び同様にピッチ互換ＵＳＢ３シリーズＡレセプタクルの電気シールドに一時的に接触された場合でさえも、電気機器の浮遊電位が、患者に印加されることができないことが保証される。したがって、２つの最外側の接点パッドを一緒に電気的に短絡させる特徴と組み合わせて、この特徴は、同様の外観を有し得るＵＳＢシリーズＡレセプタクルなどの既知のメスコネクタに対するオスコネクタの誤挿入によって、患者に有害な電位を印加するリスクを更に低減する。
【０００９】
一態様によれば、オスコネクタの管状部分は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルに対する管状部分の挿入を防止するために、挿入軸に沿って空洞に対して外向きに延在する挿入キーを含む。対応するメスコネクタに挿入するように適合されたコネクタシェルの管状部分を絶縁材料から形成することは、管状部分を不正確なメスコネクタに接触させることによってさえ患者に有害な電位を加えるリスクを低減するが、挿入キーは、オスコネクタをＵＳＢシリーズＡレセプタクルに実際に挿入することを防止することによって、このリスクを更に低減する。更に、２つの最外側の接点パッドを一緒に電気的に短絡させる特徴と組み合わせて、挿入キーは、さもなければＵＳＢシリーズＡレセプタクルに対するオスコネクタの誤挿入に起因し得る電気機器に対する損傷を防止するという相乗効果を有する。
【００１０】
一態様によれば、ｉ）線形アレイに平行な管状部分の端面の最大幅は、１２．１ミリメートルよりも大きく、及び／又はｉｉ）線形アレイに垂直な管状部分の端面の最大高さは、４．６ミリメートルよりも大きい。これらの特徴は、両方とも、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルへの管状部分の挿入を防止するように作用し、その結果、患者に潜在的に有害な電圧を印加するリスクを更に低減する。指定された寸法は、１２．００±０．１ミリメートルの最大幅及び４．５±０．１ミリメートルの最大高さを有する挿入可能な本体を規定するＵＳＢシリーズＡプラグの寸法の外側にある、。
【００１１】
一態様によれば、コネクタシェルの操作部分は、線形アレイに垂直なテーパ厚さを有するテーパ領域を含む。テーパの厚さは、オスコネクタ及び対応するメスコネクタの嵌合中に、ユーザの指が管状部分に向かって滑るのを防止するために、管状部分に向かって増大する。オスコネクタが使用されうる考えられる医療用途では、無菌性が、重要な要件である。オスコネクタは、それに接続された任意の医療装置と一緒に、典型的には、その無菌性を維持するために、使用前に滅菌され、パッケージ化されるが、オスコネクタが対応するメスコネクタを介して接続されるコンソールは、頻繁には滅菌されないかもしれない。テーパ領域は、オスコネクタを操作するユーザの滅菌指が滑り、滅菌度の低いコンソールに接触し、その後、その上の有害物質をユーザの指を介して患者に移動させるリスクを低減する。
【００１２】
一態様によれば、オスコネクタは、センサ及び電気ケーブルを設けられる。センサは、第１の電気接点と第２の電気接点とを含む。電気ケーブルは、第１の信号導体と、第２の信号導体と、第１の信号導体及び第２の信号導体を電気的にシールドするように構成された電気シールドとを含む。センサの第１の電気接点は、第１の信号導体によってオスコネクタの２つの最内側の接点パッドの１つに電気的に接続され、センサの第２の電気接点は、第２の信号導体によってオスコネクタの２つの最内側の接点パッドの他方に電気的に接続される。更に、電気シールドは、接点パッド基板の２つの最外側の接点パッドの両方に電気的に接続される。そうすることにより、単一の電気シールドが、両方の信号導体をシールドしうる。電気ケーブルにおける、シールドを含む３つの電気導体のみの使用は、その柔軟性を改善し、これによりセンサを配置することを容易にする。既知のＵＳＢオスコネクタでは、シールドを含む５本に及ぶ電気導体、すなわち、電気信号用の２本、公称＋５ボルト及び０ボルトの電源用の２本、及び電気シールド用の１本が、このような電気ケーブルにおいて使用される。
【００１３】
更なる態様は、添付の特許請求の範囲を参照して説明される。記載された本発明からの更なる利点も、当業者に明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】改訂２．０による従来技術のＵＳＢシリーズＡプラグを示す。
【図２】改訂２．０による従来技術のＵＳＢシリーズＡレセプタクルを示す。
【図３】接点パッド基板１０１及びコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。
【図４】２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄ及び２つの最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃを含む接点パッドの線形アレイを含む接点パッド基板１０１を示す。
【図５】接点１０３'ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄを含むメスコネクタ１００'の接点ベアリング舌部１０４'を示す。
【図６】図１に示されているオスコネクタのＡ−Ａ'を通る断面を示す。
【図７】挿入キー１０７の第１の実施形態を含む管状部分１０２ａを有するコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。
【図８】挿入キー１０７の第２の実施形態を含む管状部分１０２ａを有するコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。
【図９】図８に示されているオスコネクタの逆バージョンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の原理を説明するために、センサがコネクタに電気的に接続される医療用途を特に参照して、オスコネクタが、説明される。しかしながら、オスコネクタは、医療分野を超えた用途も見出され、一般に、電気装置分野において使用され得ることが理解されるべきである。
【００１６】
図１は、改訂２．０による従来技術のＵＳＢシリーズＡプラグを示す。文献［１］からの完全なＵＳＢ２．０仕様のこのセクションは、この仕様に準拠するコネクタの機械的特性を記載する。特に、セクションＡ−Ａ'に沿った図１の接点パッド基板は、２つの最外側の接点パッド及び２つの最内側の接点パッドを有する４つの接点パッドの線形アレイを含むことに留意されたい。２つの最内側の接点パッドは、２．００±０．０５ミリメートルのピッチを有し、各最内側の接点パッドとそれに最も近い最外側の接点パッドとの間のピッチは、２．５±０．０５ミリメートルである。
【００１７】
図２は、改訂２．０による従来技術のＵＳＢシリーズＡレセプタクルを示す。図２のレセプタクルは、文献［１］により詳細に記載されており、図１のプラグと嵌合するように適合されている。特に、図２のレセプタクルの接点ベアリング舌部は、中央部分に示されているが、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルの接点パッドピッチ仕様を定義しており、これらの接点パッドは、図１に関して上述したものと同じピッチを有する。
【００１８】
本発明では、部品コストを低減するために、図２及び図１のＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に準拠した接点パッド基板が、使用される。
【００１９】
このため、図３は、接点パッド基板１０１及びコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。オスコネクタ１００は、挿入軸Ａ−Ａ'に沿って圧力を加えることによって、図３の例示的な対応するメスコネクタ１００'との嵌合するのに適している。接点パッド基板１０１は、図４においてより詳細に示され、この図は、２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄ及び２つの最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃを含む接点パッドの線形アレイを含む接点パッド基板１０１を示す。接点パッド基板１０１は、ポリマなどの絶縁体、ＦＲ４などのガラス繊維、又はセラミックを含むんでもよく、いくつかの例示的な実装形態では、プリント回路基板、ＰＣＢであってもよい。接点パッドは、任意の適切な導体から形成されてもよく、例えば、金、銀、アルミニウムなどの金属であってもよい。更に、図３及び図４の２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄは、一緒に電気的に接続されている。これは、電気導体（図示せず）を使用して達成されてもよい。いくつかの例示的な実施において、この電気導体は、ＰＣＢ基板内の電気トレースによって提供されてもよい。図３及び図４を参照すると、部品コストを低減するために、２つの最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃは、２．０ミリメートルのピッチを有し、各最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃとそれに最も近い最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄとの間のピッチは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に準拠する対応するメスコネクタ１００'の接点ベアリング舌部１０４'の対応する接点１０３'Ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄと整列するために２．５ミリメートルである。図５は、接点１０３'Ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄを含むメスコネクタ１００'の接点ベアリング舌部１０４'を示し、図６は、図１に示されるオスコネクタのＡ−Ａ'を通る断面を示す。図４の接点ベアリング舌部１０４'は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に適合し、オスコネクタ１００の空洞１０６内にフィットするために寸法決めされる。完全なＵＳＢシリーズＡレセプタクルが、例示的な対応するメスコネクタ１００'として図３及び図５に示されているが、この完全なＵＳＢシリーズＡレセプタクルから図５及び図６に示されている接点ベアリング舌部１０４'のみが、接点パッド基板１０１と接触するために、対応するメスコネクタ１００'に必要とされることに留意されたい。したがって、オスコネクタ１００は、少なくとも適切な接点ベアリング舌部１０４'を有するメスコネクタ１００'の他の幾何構成に接続されてもよい。
【００２０】
図３及び図４を更に参照すると、コネクタシェル１０２は、絶縁材料から形成され、対応するメスコネクタ１００'に挿入するための管状部分１０２ａと、挿入中に操作するための操作部分１０２ｂとを有する。ポリエチレンテレフタレート、ＰＥＴ、高密度ポリエチレン、ＨＤＰＥ、低密度ポリエチレン、ＬＤＰＥ、ポリプロピレン、ＰＰ、又はポリカーボネートなどのポリマ、又はガラス繊維を含むが、これらに限定されない、様々な絶縁体が、コネクタシェル１０２として使用するために考えられる。コネクタシェル１０２は、例えば、接点パッド基板１０１の組み込みを容易にするために、単一の本体として形成されてもよいし、別々の部品によって提供されてもよい。
【００２１】
管状部分１０２ａは、空洞１０６への入口を規定する開口部を有する端面１０５を含む。空洞１０６は、対応するメスコネクタ１００'の接点ベアリング舌状部１０４'を管状部分１０２ａ内に受け入れるために、挿入軸Ａ−Ａ'に沿って延在する。したがって、空洞１０６は、接点ベアリング舌部１０４'を受け入れるために、十分に広く、高く、及び／又は深くてもよい。いくつかの用途では、８乃至１５ミリメートルの範囲内の空洞幅が、考えられる。別の例示的な用途では、１１．１±０．１ミリメートルの空洞幅が、図２に示されるシリーズＡレセプタクルの既存の舌部分の受け入れを可能にするために考えられる。別の例示的な用途では、１１．９±０．１ミリメートルの空洞幅が、同様に行う、いくらかの追加の挿入空間を可能にするために考えられる。既存の舌部分の使用は、既存の接点基板１０１の使用と同様に、更なるコスト低減を提供しうる。いくつかの用途では、１乃至５ミリメートルの範囲内の空洞高さが、考えられる。１つの例示的な用途では、２．８５±０．１ミリメートルの空洞高さが、考えられる。いくつかの用途では、１０乃至２０ミリメートルの範囲内の空洞長が、考えられる。１つの例示的な用途では、１４．６５±０．１ミリメートルの空洞長が、考えられる。
【００２２】
図３にも図示されるように、接点パッド基板１０１は、線形アレイの接点パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが、端面１０５に対して横方向に分布され、オスコネクタ１００がメスコネクタ１００'と嵌合される場合に、メスコネクタ１００'の接点ベアリング舌部の対応するコンタクト１０３'ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄ'と電気的に接触するために、接点パッドが、空洞１０６内で露出するように、空洞１０６内に配置される。
【００２３】
上述のように、オスコネクタ１００は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルなどの電気コネクタが利用可能であるコンピュータ又はタブレットなどの電気機器の近傍で使用することが考えられる。しかしながら、オスコネクタ１００は、従来のＵＳＢ２コネクタ又はピッチ互換ＵＳＢ３コネクタの電源、すなわち、２つの最外側の接点パッド１０３ａ、 １０３ｄの両端に慣例的に印加されている公称＋５ボルト及び０ボルトが必要とされない用途に使用することが考えられる。したがって、オスコネクタでは、２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄが、一緒に電気的に接続される。これは、オスコネクタ１００の接点パッドピッチ仕様が、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に準拠するにもかかわらず、接点パッド基板１０１が、このようなレセプタクルに挿入される場合でさえも、接点パッド１００ａ、１００ｄ間に電位差が印可されないことを保証する。オスコネクタが使用されうる考えられる医療用途では、このような適度な外部電位差を、例えば患者の神経系の一部に印可することでさえ、有害な影響を及ぼす可能性がある。
【００２４】
更に、対応するメスコネクタ１００'への挿入に適合されたコネクタシェル１０２の管状部分１０２ａは、絶縁材料から形成される。従来、ＵＳＢ２シリーズＡプラグの対応する挿入可能な本体は、そこに配置された接点をＥＭＩから電気的にシールドするために、導体から形成される。この導体は、対応するＵＳＢ２ シリーズＡ レセプタクルの対応する電気シールドと電気的に接触する役割も果たす。しかしながら、上述したように、オスコネクタ１００は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルのような他の電気コネクタが利用可能であるコンピュータ又はタブレットのような電気機器の近傍で使用することが考えられる。しかしながら、特に、このような電気機器が接地されていない場合、このレセプタクルの電気シールドは、接地電位より数十ボルト以上高い高電圧まで浮上することができる。したがって、管状部分１０２ａを絶縁材料から形成することによって、端面１０５が、ＵＳＢ２シリーズＡレセプタクルの電気シールドに一時的に接触した場合でさえ、電気機器の浮遊電位は、患者に印加されることができないことが、保証される。したがって、２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄを一緒に電気的に短絡する特徴と組み合わせて、この特徴は、同様の外観を有し得るＵＳＢシリーズＡレセプタクルなどの既知のメスコネクタへのオスコネクタの誤挿入によって、患者に有害な電位を印加するリスクを更に低減する。
【００２５】
一実施形態では、オスコネクタ１００が、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル内への管状部分１０２ａの挿入を防止するために挿入キーを含んでもよい。一般に、図３のオスコネクタ１００の管状部分１０２ａは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルへの管状部分１０２ａの挿入を防止するために、挿入軸Ａ−Ａ'に沿って空洞１０６に対して外向きに延在する挿入キー１０７を含むために適合されてもよい。この点に関し、図３、図４及び図７を参照すると、接点パッド基板１０１は、基板平面１０８ａ内に存在してもよい。  端面１０５は、挿入キー１０７の最外面と管状部分１０２ａの反対側の外面との間で、基板平面１０８ａに対して垂直方向に４．６ミリメートルを超える高さを有してもよい。同様に、端面１０５は、挿入キー１０７の最外面と管状部分１０２ａの反対側の外面との間に、基板平面１０８ａに平行な方向において１２．１ミリメートルを超える幅を有してもよい。指定された寸法は、ＵＳＢシリーズＡプラグの寸法の外側にあり、ＵＳＢ系列Ａプラグは、１２．００±０．１ミリメートルの最大幅及び４．５±０．１ミリメートルの最大高さを有する挿入可能な本体を規定する。同様に、別の実施態様では、前述の高さは、５ミリメートルを超えてもよく、前述の幅は、１３ミリメートルを超えてもよい。
【００２６】
その結果、コネクタシェル１０２の管状部分１０２ａを絶縁材料から形成することは、正しくないメスコネクタ上に触れる端面１０５でさえ、患者に有害な電位を加えるリスクを低減するが、挿入キー１０７は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル内へのオスコネクタ１００の実際の挿入を防止することによって、このリスクを更に低減する。更に、２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄを一緒に電気的に短絡させる特徴と組み合わせて、挿入キー１０７は、さもなければ、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルへのオスコネクタ１００の誤挿入に起因し得る電気機器への損傷を防止する相乗効果を有する。
【００２７】
それに対して、図７は、挿入キー１０７の第１の実施形態を含む管状部分１０２ａを有するコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。図７のオスコネクタ１００では、接点パッド基板１０１は、空洞１０６内に配置されないが、図７は、図７に示されているように、図３の管状部分１０２ａを＋ｚ方向に延在させることによって、図３の管状部分１０２ａに組み込まれうる挿入キー１０７を示すために提供される。図３に適用される場合、図７の挿入キー１０７は、したがって、図７に図示されるように、ｚ方向に延在し、管状部分１０２ａの挿入長さ全体の一部を占めてもよい。代わりに、図７の挿入キー１０７が、＋ｚ方向に延在し、管状部分１０２ａの挿入長さ全体を占めてもよい。挿入キー１０７は、代替的に、図３の管状部分１０２ａの端面１０５を越えて延在してもよい。
【００２８】
図８は、挿入キー１０７の第２の実施形態を含む管状部分１０２ａを有するコネクタシェル１０２を含むオスコネクタ１００を示す。図７と同様に、図８のオスコネクタ１００では、接点パッド基板１０１は、空洞１０６内に配置されないが、図８は、図３の管状部分１０２ａを延在させることによって、図３の管状部分１０２ａ内に組み込まれ得る別の挿入キー１０７を示すために提供される。図７とは対照的に、図８の挿入キー１０７は、−ｚ方向に延在し、管状部分１０２ａの挿入長さ全体を占める。図３に適用される場合、図８の挿入キー１０７は、したがって、図８に示されるように、−ｚ方向に延在し、管状部分１０２ａの挿入長さ全体を占めてもよい。代わりに、図８の挿入キー１０７は、＋ｚ方向に延在してもよく、及び／又は管状部分１０２ａの挿入長さ全体の一部を占めていてもよい。挿入キー１０７は、代替的に、図３の管状部分１０２ａの端面１０５を越えて延在してもよい。図９は、図８に示されているオスコネクタの逆バージョンを示す。
【００２９】
したがって、接点パッド基板１０１が基板平面１０８内に存在する、図３及び図４を参照すると、挿入キー１０７は、オプションとして、基板平面１０８に対して法線方向に外側に延在してもよい。
【００３０】
接点パッド基板１０１が第１の表面１０９及び第２の表面１１０を含み、接点パッド１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄが第１の表面１０９上に配置されている、図３及び図４を参照し続けると、挿入キー１０７は、オプションとして、第１の表面１０９に対して法線方向に外側に延在してもよい。
【００３１】
いくつかの例示的な実装形態では、オスコネクタ１００の管状部分１０２ａの端面１０５の最大幅又は最大高さは、オプションとして、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルに対する管状部分１０２ａの挿入を防止するために、サイズ設定されてもよい。これは、オスコネクタの誤挿入のリスク、及びその結果として、患者に害を及ぼす又はそれに接続された電気機器に損傷を及ぼすリスクを更に低減する。したがって、図３及び図７を参照すると、オプションとして、ｉ）線形アレイに平行な管状部分１０２ａの端面１０５の最大幅Ｗｍは、１２．１ミリメートルよりも大きく、及び／又はｉｉ）線形アレイに垂直な管状部分１０２ａの端面１０５の最大高さＨｍは、ＵＳＢシリーズＡレセプタクルに対する管状部分１０２ａの挿入を防止するために、４．６ミリメートルよりも大きい。挿入キー１０７を含む実施形態では、これらの寸法が、挿入キー１０７を含んでもよい。指定された寸法は、ＵＳＢシリーズＡプラグの寸法の外側にあり、ＵＳＢシリーズＡプラグの寸法は、１２．００±０．１ミリメートルの最大幅及び４．５±０．１ミリメートルの最大高さを有する挿入可能な本体を規定する。同様に、好ましい実施態様では、ｉ）線形アレイに平行な管状部分１０２ａの最大幅Ｗｍが、１３ミリメートルよりも大きくてもよく、及び／又はｉｉ）線形アレイに垂直な管状部分１０２ａの最大高さＨｍは、５ミリメートルよりも大きくてもよい。１つの例示的な用途において、ｉ）線形アレイに平行な管状部分１０２ａの幅Ｗｍは、１３．５ミリメートル±０．１ミリメートルであってもよく、及び／又はｉｉ）線形アレイに垂直な管状部分１０２ａの高さＨｍは、７．５ミリメートル±０．１ミリメートルであってもよい。管状部分１０２ａの例示的な長さは、１４．６５ミリメートル±０．１ミリメートルであってもよい。  
【００３２】
いくつかの例示的な実施形態では、挿入軸Ａ−Ａ'に垂直な平面内の管状部分１０２ａの外側断面が、湾曲した又は面取りされた角を有してもよい。これは、オスコネクタ１００のより容易な挿入を促進しうる。
【００３３】
幾つかの例示的な実装形態では、コネクタ１００の操作部分１０２ｂが、線形アレイに垂直なテーパ厚さＴｔを有するテーパ領域１１１をオプションとして含んでもよく、ここで、テーパ厚さＴｔは、対応するメスコネクタ１００'とのオスコネクタ１００の嵌合中にユーザの指が管状部分１０２ａに向かって滑るのを防止するために、管状部分１０２ａに向かって増加する。このようなテーパー領域１１１は、図３及び図６に示されており、図７、図８及び図９に示されているテーパ領域１１１は、同様に、図３のオスコネクタ１００に組み込まれてもよい。テーパ領域１１１は、基板平面１０８の片側又は両側に配置されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、最大テーパ厚さＴｔは、９ミリメートルを超えてもよい。一実施態様では、最大テーパ厚さは、１０ミリメートルである。
【００３４】
上述のように、オスコネクタが使用されうる考えられる医療用途では、無菌性が、重要な要件である。オスコネクタ１００は、それに接続された任意の医療装置と共に、典型的には、その無菌性を維持するために、使用前に滅菌され、パッケージ化されるが、オスコネクタが対応するメスコネクタ１００'を介して接続されるコンソールは、頻繁には滅菌されないかもしれない。テーパ領域１１１は、オスコネクタを操作するユーザの無菌指が滑り、無菌でないコンソールに接触し、その後、その上の有害物質をユーザの指を介して患者に移動させるリスクを低減する。
【００３５】
一実施形態では、図３に示されているオスコネクタ１００は、図示されていないセンサ及び電気ケーブルを更に含んでもよい。センサは、超音波センサ、温度センサ、光学センサ、一対の電極、放射線センサ、又はオーディオセンサを含むが、これらに限定されない、物理的パラメータを電気信号に変換する任意のタイプのセンサであってもよい。この実施において、センサは、第１の電気接点と第２の電気接点とを有する。電気ケーブルは、第１信号導体と、第２信号導体と、第１信号導体及び第２信号導体を電気的にシールドするように構成された電気シールドとを有する。センサの第１の電気接点は、第１の信号導体によってオスコネクタ１００の２つの最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃのうちの１つに電気的に接続され、センサの第２の電気接点は、第２の信号導体によってオスコネクタ１００の２つの最内側の接点パッド１０３ｂ、１０３ｃのうちの他方に電気的に接続される。電気シールドは、接点パッド基板の２つの最外側の接点パッド１０３ａ、１０３ｄの両方に電気的に接続される。センサは、オプションとして、限定はしないが、一般に、針、カテーテル、ガイドワイヤ、生検装置、ガイドワイヤ、ペースメーカリード、静脈内ライン、又は外科用ツールなどの医療装置に取り付けられてもよい。
【００３６】
上述のように、そうすることにより、単一の電気シールドが、両方の信号導体をシールドしてもよい。電気ケーブルにおける、シールドを含む３つの電気導体のみの使用は、その可撓性を向上し、これによりセンサを配置することをより容易にする。既知のＵＳＢオスコネクタでは、シールドを含む５本に及ぶ電気導体、すなわち、電気信号用の２本、公称＋５ボルト及び０ボルトの電源用の２本、及び電気シールド用の１本が、このような電気ケーブルにおいて使用される。
【００３７】
オスコネクタ１００と嵌合するためのメスコネクタ１００'も、提供されてもよい。オプションとして、オスコネクタ１００及びメスコネクタ１００'が、アセンブリとして一緒に接続されてもよい。図３、図５及び図７を参照すると、メスコネクタ１００'は、オスコネクタ１００のコネクタシェル１０２の管状部分１０２ａを受け入れるためのハウジング開口部１１３'を有するハウジング１１２'を含む。ハウジング開口１１３'は、挿入キー１０７を受け入れるように構成されたノッチ１１４'を含む。メスコネクタ１００´は、オスコネクタ１００の空洞１０６への挿入のための接点ベアリング舌部１０４´をも含む。したがって、接点ベアリング舌部は、空洞１０６内にフィットするように構成された幅、高さ、及び／又は長さを有してもよい。接点ベアリング舌部１０４'は、オスコネクタ１００の２つの内側接点パッド１０３ｂ、１０３ｃ及び２つの最外側接点パッド１０３ａ、１０３ｄと電気的に接触するようにそれぞれ配置された２つの内側バネ接点１０３'ｂ、１０３'ｃ及び２つの外側バネ接点１０３'ａ、１０３'ｄを含む接点１０３'ａ、１０３'ｂ、１０３'ｃ、１０３'ｄの線形アレイを有する。
【００３８】
接点ベアリング舌部１０４'は、例えば、接点パッド基板１０１又はコネクタシェル１０２に関連して記載される材料のうちの１つから形成されてもよい。種々のタイプの公知のバネ接点が、使用されてもよく、そのバネは、接点パッド基板１０１上の対応する接点パッドとの電気的接触を改善するように作用する。
【００３９】
要約すると、接点パッド基板及びコネクタシェルを含むオスコネクタが、記載されている。接点パッド基板は、ＵＳＢシリーズＡレセプタクル接点パッドピッチ仕様に適合する対応するメスコネクタの接点ベアリング舌部の対応する接点と整列するように適合された接点パッドの線形アレイを含む。線形アレイの２つの最外側の接点パッドは、一緒に電気的に接続される。コネクタシェルは、絶縁材料から形成され、対応するメスコネクタに挿入するための管状部分と、挿入中に操作するための操作部分とを有する。
【００４０】
様々な実施形態、実装、及びオプションが、オスコネクタに関して説明されてきたが、これらは、更なる有利な効果を達成するために組み合わされてもよいことに留意されたい。
【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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【国際調査報告】
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