(57)【要約】  システムを電気的過渡現象から保護するための貫通接続デバイスは、第１の端部と、長手方向において第１の端部から間をおいて隔置される第２の端部とを有する筐体を含み得る。導電線が、筐体の第１の端部から第２の端部に、筐体を通って延び得る。導電線は、貫通接続デバイスを、保護されることになるシステムと接続するために、筐体の第１の端部に近接する入力端部、および、筐体の第２の端部に近接する出力端部を画定し得る。フィルタが、筐体の中に配され、第１の位置において導電線と結合され得る。ガス放電管が、筐体の中に配され、フィルタに近接する、および、導電線の入力端部と第１の位置との間である、導電線上の第２の位置において導電線と結合され得る。【選択図】図３Ａ
2021530867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
システムを電気的過渡現象から保護するための貫通接続デバイスであって、
第１の端部と、長手方向において前記第１の端部から間をおいて隔置される第２の端部とを有する筐体と、
前記筐体の前記第１の端部から前記第２の端部に、前記筐体を通って延びる導電線であって、前記貫通接続デバイスを、前記システムと接続するために、前記筐体の前記第１の端部に近接する入力端部、および、前記筐体の前記第２の端部に近接する出力端部を画定する、導電線と、
前記筐体の中に配され、第１の位置において前記導電線と結合されるフィルタと、
前記筐体の中に配され、前記フィルタに近接する、および、前記導電線の前記入力端部と前記第１の位置との間である、前記導電線上の第２の位置において前記導電線と結合されるガス放電管と
を含む、貫通接続デバイス。
【請求項２】
前記筐体は、前記長手方向と直角をなす横方向においての幅を有し、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離に対する前記筐体の前記幅の比率は、約５より大である、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項３】
前記筐体は、前記長手方向においての長さを有し、前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離に対する前記筐体の前記長さの比率は、約５より大である、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項４】
前記第１の位置と前記第２の位置との間の距離は、５ｃｍ未満である、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項５】
前記フィルタは、前記導電線と結合される第１の複数の層と、前記筐体と結合される第２の複数の層とを含む積層セラミックコンデンサを含む、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項６】
前記フィルタは、円盤状積層セラミックコンデンサを含む、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項７】
前記導電線は、前記長手方向において前記円盤状積層セラミックコンデンサを通って延びる、請求項６に記載の貫通接続デバイス。
【請求項８】
前記フィルタは、バリスタ、ダイオード、またはインダクタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項９】
前記ガス放電管は、封管と、前記管の中に収容されるガスとを含む、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１０】
前記ガス放電管は、前記導電線から前記筐体に、外向きに放射状に延びる、請求項９に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１１】
前記筐体は、空洞を画定し、
前記導電線の部分が、前記空洞を通って延び、
前記ガス放電管は、前記筐体、および、前記空洞を通って延びる前記導電線の前記部分の各々と電気的に結合される、前記空洞の中に収容されるガスを含む、
請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１２】
前記ガス放電管は、前記ガス放電管をまたぐ電圧がブレークダウン電圧を超過するとき、前記導電線から、前記筐体、または、別個の接地のうちの少なくとも１つへの電気の流れを選択的に伝導するように構成される、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１３】
プリント回路板をさらに含み、積層セラミックコンデンサまたは前記ガス放電管のうちの少なくとも１つが、前記プリント回路板上に実装される、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１４】
前記積層セラミックコンデンサおよび前記ガス放電管は、各々、前記プリント回路板に実装され、前記導電線に沿った実質的に同じ位置において前記導電線と電気的に接続される、請求項１３に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１５】
前記フィルタと、前記導電線の前記出力端部との間で前記導電線と結合される受動過渡現象抑制デバイスをさらに含む、請求項１に記載の貫通接続デバイス。
【請求項１６】
前記受動過渡現象抑制デバイスは、前記導電線と結合される、バリスタ、ダイオード、またはインダクタのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の貫通接続デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれている、２０１８年７月１０日に出願された、米国仮特許出願第６２／６９６，０２７号の優先権および利益を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
電流サージおよび電圧スパイクなどの電気的過渡現象は、電気的デバイスおよびシステムを損傷するおそれがある。多くの用途において、電気的デバイスは、構造を通って走る配線によって相互接続される。例えば、飛行機およびヘリコプタなどの乗物の配線は、しばしば、様々なデバイスを接続するために、リブまたは隔壁などの構造構成要素を通って走る。電気的デバイスを、そのような配線を通って進む電気的過渡現象から保護するために、貫通接続（ｆｅｅｄｔｈｒｏｕｇｈ）デバイスが、様々な構成要素の相互接続を容易にするために使用され得る。貫通接続デバイスは、電気的過渡現象を、デバイスが装着される構造構成要素など、接地にそらすように構成され得る。
【０００３】
しかしながら、既存の貫通接続デバイスは、電気的過渡現象を、貫通接続デバイスそれ自体を損傷から保護する様式でそらすように構成されないことがある。結果として、貫通接続デバイスは、電気的過渡現象をわずかな回数経験した後に、動作不能になり得るものであり、デバイスまたはシステムを保護されないままにする。例として、電磁パルス（ＥＭＰ）が、乗物内の電子機器を損傷する攻撃要素にされ得る。少数の電気的過渡現象の後に故障する貫通接続デバイスは、乗物を、後続のＥＭＰに対して、保護されない、および、影響を受けやすいままにすることがある。よって、上の方で明らかにされた問題点のうちの１つまたは複数に対処する、改善された貫通接続デバイスが、当技術において歓迎されることになる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の１つの実施形態によれば、システムを電気的過渡現象から保護するための貫通接続デバイスは、筐体（ｈｏｕｓｉｎｇ）を含み得る。筐体は、第１の端部と、長手方向において第１の端部から間をおいて隔置される第２の端部とを有し得る。導電線が、筐体の第１の端部から第２の端部に、筐体を通って延び得る。導電線は、貫通接続デバイスを、保護されることになるシステムと接続するために、筐体の第１の端部に近接する入力端部、および、筐体の第２の端部に近接する出力端部を画定し得る。フィルタが、筐体の中に配され、第１の位置において導電線と結合され得る。ガス放電管が、筐体の中に配され、フィルタに近接する、および、導電線の入力端部と第１の位置との間である、導電線上の第２の位置において導電線と結合され得る。
【０００５】
当業者に向けられる、本発明の最良の形態を含む、本発明の完全な、および実施可能な開示が、添付される図への参照を行う、本明細書の残り部分において、より詳しく論述される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】本開示の態様による、隔壁内のタップ穴内へと突き通され得る貫通接続デバイスの１つの実施形態を例解する図である。
【図１Ｂ】本開示の態様による、隔壁内の穴内に、はんだ付けされる、圧入される、または、他の形で固着させられるように構成される別の貫通接続デバイスを例解する図である。
【図２Ａ】本開示の態様による、保護されるシステムを入力と接続する貫通接続デバイスの実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図２Ｂ】図２Ａまたは図２Ｃの貫通接続デバイスのフィルタに対する例構成を例解する図である。
【図２Ｃ】本開示の態様による、保護されるシステムを入力と接続する貫通接続デバイスの別の実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図２Ｄ】図２Ａまたは図２Ｃの貫通接続デバイスのフィルタに対する追加的な例構成を例解する図である。
【図３Ａ】本開示の態様による、貫通接続デバイスの実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図３Ｂ】断面Ａ−Ａに沿った図３Ａの貫通接続デバイスの断面図を例解する図である。
【図４Ａ】本開示の態様による、貫通接続デバイスの別の実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図４Ｂ】断面Ａ−Ａに沿った図４Ａの貫通接続デバイスの断面図を例解する図である。
【図５Ａ】本開示の態様による、貫通接続デバイスの別の実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図５Ｂ】断面Ａ−Ａに沿った図５Ａの貫通接続デバイスの断面図を例解する図である。
【図５Ｃ】断面Ｂ−Ｂに沿った図５Ａの貫通接続デバイスの断面図を例解する図である。
【図６Ａ】本開示の態様による、貫通接続デバイスの別の実施形態の単純化された概略線図を例解する図である。
【図６Ｂ】断面Ａ−Ａに沿った図６Ａの貫通接続デバイスの断面図を例解する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書および図面においての参照符号の繰り返しの使用は、本発明の同じまたは類似する、特徴または要素を表すことを意図される。
本論考は、単に例示的な実施形態の説明であり、本発明の、より広範な態様を制限するように意図されず、それらのより広範な態様は、例示的な構築において実施されるということが、当業者により理解されることになる。
【０００８】
一般的に言えば、本開示は、システムを電気的過渡現象から保護するための貫通接続デバイスに向けられる。貫通接続デバイスは、第１の端部と、長手方向において第１の端部から間をおいて隔置される第２の端部とを有する筐体を含み得る。導電線が、筐体の第１の端部から第２の端部に、筐体を通って延び得る。導電線は、貫通接続デバイスを、保護されることになるシステムと接続するために、筐体の第１の端部に近接する入力端部、および、筐体の第２の端部に近接する出力端部を画定し得る。フィルタが、筐体の中に配され、第１の位置において導電線と結合され得る。ガス放電管が、筐体の中に配され、フィルタに近接する、および、導電線の入力端部と第１の位置との間である、導電線上の第２の位置において導電線と結合され得る。
【０００９】
ガス放電管は、イオン化される能力がある任意の適したガスまたはガス混合物を含み得る。例えば、ガス放電管は、少なくとも１つの貴ガス（例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、または、それらの混合物）を含み得る。一部の実施形態において、ガス放電管は、単独で、または、貴ガスなどのガスとの組み合わせでのいずれかで、水銀、ナトリウム、硫黄、または、任意の他の適した金属の蒸気などの金属蒸気を含み得る。ガスまたはガス混合物は、ガス放電管の、様々な所望される特質、設計考慮事項、および／または物理的特性に基づいて選択され得る。例えば、特質は、所望されるブレークダウン電圧、電流処理能、繰り返しサージ処理能力、その他を含み得る。物理的特性は、ガスまたはガス混合物の体積、ガス放電管の物理的寸法（例えば、ガスまたはガス混合物が配される容器の寸法）、ガス放電管の材料（例えば、ガスまたはガス混合物が中に配される容器の材料）、その他を含み得る。
【００１０】
一部の実施形態において、フィルタは、積層セラミックコンデンサを含み得る。積層セラミックコンデンサは、誘電材料を含み得る。例えば、誘電材料は、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化亜鉛、低燃焼ガラスを伴うアルミナ、または、他の適したセラミックもしくはガラス接合された材料などの、ただしそれらに制限されない、セラミック、半導電、または絶縁材料を含み得る。代替的には、誘電材料は、回路板材料として普及しているエポキシ（内に混合されるセラミックを伴う、または伴わない、繊維ガラスを伴う、または伴わない）、または、誘電体としてよく目にする他のプラスチックなどの、有機化合物であり得る。これらの事例において、導体は、普通、パターンをもたらすように化学的にエッチングされる銅箔である。その上さらなる実施形態において、誘電材料は、ＮＰＯ（ＣＯＧ）、Ｘ７Ｒ、Ｘ５Ｒ  Ｘ７Ｓ、Ｚ５Ｕ、Ｙ５Ｖ、およびチタン酸ストロンチウムのうちの１つなどの、相対的に高い誘電率（Ｋ）を有する材料を含み得る。誘電材料の誘電率は、約−５５℃から約１５０℃の範囲に及ぶ動作温度（例えば、２５℃）、および、約１００Ｈｚから約１ＧＨｚの範囲に及ぶ周波数（例えば、１ｋＨｚ）において、ＡＳＴＭ  Ｄ２１４９−１３によって決定されるような、約１００から約２５，０００の、一部の実施形態において約２００から約１０，０００の、および、一部の実施形態において約５００から約９，０００の範囲に及び得る。
【００１１】
積層セラミックコンデンサは、さらには、複数の電極を含み得る。電極は、種々の適した導電材料から形成され得る。例えば、電極は、貴金属（例えば、銀、金、パラジウム、白金、その他）、卑金属（例えば、銅、スズ、ニッケル、その他）等々、および、それらの様々な組み合わせなどの、当技術分野において知られているような異なる金属から形成され得る。しかしながら、電極は、任意の適した導電材料を含み得る。
【００１２】
個別の構成に関わらず、本発明者らは、導電線に関するガス放電管およびフィルタの、構成および相対的電気的接続に対する選択的制御によって、例えば電磁妨害により引き起こされるような電気的過渡現象からシステムまたはサブシステムを保護することに特に適する、小型および堅牢な貫通接続デバイスが達成され得るということを発見した。
【００１３】
ＥＭＰは、飛行機、ヘリコプタ、または戦車などの乗物を、害する、または、無能力にする攻撃要素にされ得る。そのようなＥＭＰは、一般的には、導電材料において電流サージまたは電圧スパイクなどの電気的過渡現象を誘導するおそれがある、電磁放射（例えば、電波および／または磁波）の突然のパルスを含む。乗物などの多くのシステムは、ファラデー箱に類する、コロンビウム遮蔽として働くことができる導電外部構造を有する。コロンビウム遮蔽は、敏感な内部回路をＥＭＰから保護する助けとなることができる。
【００１４】
本明細書において開示される貫通接続デバイスは、電流を、それが、保護されるシステムを損傷するおそれがある前に、そらす位置にガス放電管を設けることにより、ＥＭＰなどの電磁妨害からシステムを保護することに特に適し得る。加えて、放電管は、フィルタなどの、貫通接続デバイスそれ自体の敏感な構成要素を保護するように構成および／または接続され得る。結果として、貫通接続デバイスは、より大である大きさおよび／または数の、ＥＭＰなどの電気的過渡現象に耐える能力があり得る。
【００１５】
貫通接続デバイスは、ガス放電管およびフィルタであって、上記フィルタを電気的過渡現象から保護する様式で配置構成される、ガス放電管およびフィルタを含み得る。例えば、導電線が、貫通接続デバイスを通って延び得るものであり、ガス放電管およびフィルタの各々は、導電線と結合され得る。ガス放電管は、導電線の入力端部に、フィルタより近い位置において、導電線と結合され得る。このことは、ガス放電管が、電気的過渡現象を、それらの電気的過渡現象がフィルタに達し、そのフィルタを損傷する前にそらすことを可能とし得る。
【００１６】
さらにまた、ガス放電管は、さらには、フィルタが導電線と結合される場所に近い位置において、導電線と結合され得る。結果として、ガス放電管をフィルタと接続する導電線の部分は、相対的に短くあり得るものであり、そのことは、ＥＭＰまたは他の電磁妨害が、相当量の電流を導電線のこの部分において誘導することを防止または抑止し得るものであり、その電流は、さもなければ、フィルタまたは保護されるシステムを損傷するおそれがあるものである。
【００１７】
例えば、一部の実施形態において、距離が、ガス放電が導電線と結合される第１の位置と、フィルタが導電線と結合される第２の位置との間で定義され得る。この距離は、貫通接続デバイスの筐体の幅に相対的に短くあり得る。上記幅は、導電線が延びる長手方向と直角をなす横方向においての筐体の最も大きい寸法と定義され得る。第１の位置と第２の位置との間の距離に対する筐体の幅の比率は、約５より大であり、一部の実施形態において約１０より大であり、一部の実施形態において約２０より大であり、一部の実施形態において約３０より大であり、一部の実施形態において約５０より大であり、一部の実施形態において約１００より大であり得る。
【００１８】
一部の実施形態において、導電線上の第１の位置と第２の位置との間の距離は、貫通接続デバイスの筐体の長さに相対的に短くあり得る。筐体の長さは、長手方向においての筐体の最も長い寸法と定義され得る。第１の位置と第２の位置との間の距離に対する筐体の長さの比率は、約５より大であり、一部の実施形態において約１０より大であり、一部の実施形態において約２０より大であり、一部の実施形態において約３０より大であり、一部の実施形態において約５０より大であり、一部の実施形態において約１００より大であり得る。
【００１９】
一部の実施形態において、導電線上の第１の位置と第２の位置との間の距離は、５ｃｍ未満であり、一部の実施形態において２．５ｃｍ未満であり、一部の実施形態において約１ｃｍ未満であり、一部の実施形態において約０．５ｃｍ未満であり、一部の実施形態において約０．１ｃｍ未満であり得る。
【００２０】
貫通接続デバイスは、さらには、電気的過渡現象がガス放電管の「後」に誘導されることを防止するように構成され得る。本明細書において使用される際、「前」、「後」、および「間」などの相対的用語は、一般的には、導電線の入力端部から出力端部への、導電線により形成される導電経路に沿った、構成要素の相対的電気的接続性を指す。導電線の出力端部は、保護されるシステムと接続され得る。より具体的には、貫通接続デバイスは、ＥＭＰなどの電磁妨害が、相当量の電流パルスを、そのような電流パルスが、保護されるシステムに達するおそれがある位置において誘導することを防止するように構成され得る。例えば、フィルタの後の導電線の部分は、貫通接続デバイスが通って渡る構造（例えば、隔壁）により形成される、および／または、筐体それ自体により形成される、コロンビウム遮蔽効果により効果的に遮蔽され得る。
【００２１】
ガス放電は、種々の適した物理的構成を有し得る。例えば、一部の実施形態において、ガス放電管は、封管を含み得るものであり、ガスまたはガス混合物は、管の中に封じ込められ得る。封管は、筐体の内側に、例えば、筐体の凹部または空洞内に配置され得る。
【００２２】
他の実施形態において、ガスまたはガス混合物は、筐体の空洞の中に封じ込められ得る。そのような実施形態において、ガス放電管は、ガスを収容するための別個の封管または容器を有さないことがある。代わりに、筐体の空洞が、ガスまたはガス混合物に対する容器を画定し得る。このことは、ガス放電管が、ガス放電管とフィルタとの間の導電線に沿った距離が最小化され得るように、フィルタのすぐ近くの近辺に形成されることを可能とし得る。加えて、このことは、筐体の中の空間の、より効率的な使用をもたらし得るものであり、そのことは、相当量の電流処理能の能力がある小型の貫通接続を考えに入れたものであり得る。
Ｉ．例実施形態
図１Ａおよび１Ｂは、乗物（例えば、航空機、陸上車両、および／または、それらのシステムもしくはサブシステム）の隔壁などの支持構造内に装着されるように構成される貫通接続デバイスの実施形態の斜視図を例解する。図１Ａは、そのような支持構造内のタップ穴内へと突き通され得る貫通接続デバイス１０を例解する。貫通接続デバイス１０は、筐体１２を含むことができ、その筐体１２は、筐体１２が貫通接続デバイス１０に対する接地として働くことができるように、隔壁と電気的に接続され得る。例えば、貫通接続デバイス１０は、隔壁内のタップ穴内の係合する相補的なねじ山に対するねじ山１３を含む装着部分１１を含み得る。貫通接続デバイス１０は、さらには、筐体を通って延びる導電線１４またはピンを含み得る。貫通接続デバイス１０は、導電線１４を通って流れる電気的信号または電力伝送を、フィルタリングする、または、他の形で調整するように構成され得る。貫通接続デバイス１０は、さらには、電流サージまたは電圧スパイクなどの電気的過渡現象をそらすように構成され得る。
【００２３】
図１Ｂは、隔壁内の穴内に、はんだ付けされる、圧入される、または、他の形で固着させられるように構成される別の貫通接続デバイス１６を例解する。筐体１２は、隔壁内の穴内に固着させられるために、先細にされる、または、他の形で形状設定される、装着部分１１を含み得る。貫通接続デバイス１６は、全体的には、上の方で論考された貫通接続デバイス１０のように構成され得るものであり、筐体１２と、導電線１４とを含み得る。
【００２４】
図２Ａは、本開示の態様による、保護されるシステム２２を入力２４と接続する貫通接続デバイス２０の実施形態の単純化された概略線図を例解する。貫通接続デバイス２０は、ガス放電管２６と、フィルタ２７とを含み得る。フィルタ２７は、種々の適した構成を有し得る。例えば、一部の実施形態において、フィルタ２７は、図２Ｂにおいて示されるように、接地３０と接続されるコンデンサ２８を含み得る。一部の実施形態において、コンデンサ２８は、積層セラミックコンデンサ２８として構成され得る。ガス放電管２６およびコンデンサ２８の各々は、導電線１４と、および、接地３０と結合され得る。例えば、ガス放電管２６およびコンデンサ２８は、接地として働き得る、貫通接続デバイス２０の筐体と結合され得る。他の実施形態において、貫通接続デバイスの筐体とは電気的に別個である、別個の接地接続が設けられ得る。導電線１４は、保護されるシステム２２を入力２４と接続し得る。ガス放電管２６は、フィルタ２７と入力２４との間の位置において導電線１４と結合され得る。
【００２５】
図２Ｃは、本開示の態様による、保護されるシステム２２を入力２４と接続する、別の実施形態、貫通接続デバイス２０の単純化された概略線図を例解する。この実施形態において、過渡現象抑制デバイス３２が、フィルタ２７と保護されるシステム２２との間である、導電線上の位置において導電線１４と結合され得る。例として、過渡現象抑制デバイス３２は、ダイオード（例えば、過渡電圧抑制ダイオード）またはバリスタ（例えば、金属酸化物バリスタ）のうちの少なくとも１つを含み得る。他の実施形態において、過渡現象抑制デバイス３２は、第２のガス放電管を含み得る。過渡現象抑制デバイス３２は、保護されるシステム２７を保護するために、フィルタ１１１を通って伝送された、いかなる残存する電流サージまたは電圧スパイクも、さらにそらす、または、抑制するように構成され得る。
【００２６】
図２Ｄは、貫通接続デバイスのフィルタ２６に対する追加的な例構成を例解する。いくつかの構成において、コンデンサ２８は、導電線１４と接地３０との間に結合される。抵抗器および／またはインダクタが、フィルタ２７の所望される特性をもたらすために、例えば図２Ｄにおいて例解されるように用いられ得る。これらの構成は、例にすぎないということ、および、フィルタ２６は、フィルタ２７の所望される特性に応じて、任意の適した構成を有し得るということが理解されるべきである。
【００２７】
図３Ａは、本開示の態様による、貫通接続デバイス１００の単純化された概略線図を例解する。図３Ｂは、図３Ａの断面Ａ−Ａに沿った断面図を例解する。貫通接続デバイス１００は、全体的には、図１Ａを参照して上の方で説明された貫通接続デバイス１０に対応し得る。一部の実施形態において、貫通接続デバイス１００は、全体的には、図２Ａおよび２Ｂにおいて、説明および例解されるように構成され得る。図３Ａを参照すると、貫通接続デバイス１００は、第１の端部１０４と、長手方向１０８において第１の端部１０４から間をおいて隔置される第２の端部１０６とを有する筐体１０２を含み得る。貫通接続デバイス１００は、筐体１０２の第１の端部１０４から第２の端部１０６に、筐体１０２を通って延びる導電線１１０を含み得る。
【００２８】
貫通接続デバイス１００は、筐体１０２の中に配され、第１の位置（点線１１２により表される）において導電線１１０と結合されるフィルタ１１１を含み得る。フィルタ１１１は、さらには、接地として働き得る筐体１０２と結合され得る。一部の実施形態において、フィルタ１１１は、導電線１１０と結合される第１の複数の層１１４と、筐体１０２と結合される第２の複数の層１１６とを含む積層セラミックコンデンサを含み得る。
【００２９】
一部の実施形態において、積層セラミックコンデンサ１１２は、円盤状構成を有し得る。例えば、積層セラミックコンデンサ１１２は、全体的に環状の形状を有し得る。積層セラミックコンデンサ１１２は、中心通し穴または開口部１１３を画定し得るものであり、導電線１１０は、長手方向１０８において開口部１１３を通って延び得る。
【００３０】
貫通接続デバイス１００は、筐体１０２の中に配されるガス放電管１１８を含み得る。ガス放電管１１８は、ガス放電管１１８をまたぐ電圧がブレークダウン電圧を超過するとき、導電線１１０から筐体１０２への電気の流れを選択的に伝導するように構成され得る。一部の実施形態において、ガス放電管１１８は、フィルタ１１１と並列に電気的に接続され得る。
【００３１】
一部の実施形態において、ガス放電管１１８は、第２の位置（点線１１９により表される）において導電線１１０と結合され得る。第２の位置１１９は、導電線１１０の入力端部と第１の位置１１２との間に配置され得る。したがって、ガス放電管１１８は、導電線１１０の出力端部と接続されるシステムを保護することに良好に適する位置において、電気的過渡現象（例えば、電流サージ）からの保護をもたらし得る。加えて、ガス放電管１１８は、電気的過渡現象がフィルタ１１１に達するおそれがある前に、電気的過渡現象を接地に（例えば、筐体１０２を通して）そらすことにより、フィルタ１１１を電気的過渡現象から保護し得る。
【００３２】
距離１２０が、第１の位置１１２と第２の位置１１９との間で定義され得る。この距離１２０は、相対的に短くあり得る。換言すれば、ガス放電管１１８をフィルタ１１１と接続する導電線１１０の部分は、相対的に短くあり得る。ＥＭＰなどの電磁妨害は、相当量の電流を導電線１１０のこの部分において誘導することを防止され得るものであり、その電流は、さもなければ、フィルタ１１１を損傷する、または、貫通接続デバイス１００を通って進み、保護されるシステムを損傷するおそれがあるものである。
【００３３】
例えば、一部の実施形態において、距離１２０は、貫通接続デバイス１００の筐体１０２の幅１２３に相対的に短くあり得る。幅１００は、長手方向１０８と直角をなす横方向１２５においての筐体の最も大きい寸法と定義され得る。一部の実施形態において、筐体１０２は、円形の断面を有し得るものであり、そのことによって、幅１２３は、筐体１０２の直径に対応する。第１の位置１１２と第２の位置１１９との間の距離１２０に対する筐体１０２の幅１２３の比率は、約５より大であり得る。
【００３４】
一部の実施形態において、導電線１１０上の第１の位置１１２と第２の位置１１９との間の距離１２０は、筐体１０２の長さ１２９に相対的に短くあり得る。長さ１２９は、長手方向１０８においての筐体１０２の最も長い寸法と定義され得る。距離１２０、および、筐体１０２の長さ１２９の比率は、約５より大であり得る。加えて、一部の実施形態において、距離１２０は、５ｃｍ未満であり得る。
【００３５】
一部の実施形態において、第１の位置１１２と第２の位置１１９との間の導電線１１０の部分は、湾曲させられる、または、１つもしくは複数の、湾曲もしくは屈曲させられた区間を内包することがあるということが理解されるべきである。そのような実施形態において、第１の位置１１２と第２の位置１１９との間の距離１２０は、電流が第１の位置１１２から第２の位置１１９に動くことになる、導電線１１０に沿った距離と定義され得る。
【００３６】
一部の実施形態において、ガス放電管１１８は、導電線１１０から筐体１０２に、外向きに放射状に延び得る。ガス放電管１１８は、封管１２１と、管２１０の中に収容されるガスまたはガス混合物１２２とを含み得る。ガス放電管１１８は、さらには、端子１２４または電極の対を含み得る。ガス混合物１２２は、ガス放電管１１８をまたぐ（例えば、ガス放電管１１８の端子１２４をまたぐ）電圧が十分に大になるときに、イオン化するように構成され得る。イオン化されたガス混合物１２２は、次いで、電流が、導電線１１０から筐体１０２に、端子１２４の対の間を流れることを可能にし得る。
【００３７】
図４Ａは、本開示の態様による、貫通接続デバイス１００の別の実施形態の単純化された概略線図を例解する。図４Ｂは、図４Ａの断面Ａ−Ａに沿った断面図を例解する。一部の実施形態において、ガス放電管１１８は、筐体１０２により形成される空洞の中に収容されるガスと定義され得る。例えば、図３Ａおよび３Ｂを参照して上の方で説明されたようにガスを収容する封管の代わりに、ガス放電管は、筐体１０２、および／または、フィルタ１１１の表面により形成される空洞１２６を含み得る。ガス混合物１２２は、この空洞１２６の中に収容され得る。例えば、筐体１０２は、空洞１２６の内側にガス混合物１２２を封じ込めるように構成される、１つまたは複数の封止部１２８を含み得る。導電線１１０の部分が、空洞１２６を通って延び得る。一部の実施形態において、導電線１１０の上記部分は、空洞１２６内のガス混合物１２２に直接的に電気的に接触し得る。他の実施形態において、導電材料の導電層（例えば、被覆物）が、導電線１１０の外面の周囲に形成され得る。例えば、導電層は、貴金属（例えば、銀、金、パラジウム、白金、その他）、卑金属（例えば、銅、スズ、ニッケル、その他）等々、および、それらの様々な組み合わせを含む、種々の適した材料から形成され得る。
【００３８】
そのような実施形態において、距離（図３Ａにおいて１２０により表される）は、無視できるほどに小さくあり得る。換言すれば、空洞１２６は、フィルタ１１１の直接的に近辺に配置され得る。例えば、空洞１２６の壁が、フィルタ１１１の外部層１３１（例えば、誘電層または外被）により画定され得る。このことは、ＥＭＰなどの電磁妨害が、導電線１１０内で、フィルタ１１１を害する、または、貫通接続デバイス１００を通って進むおそれがある位置において、電流を誘導することを防止し得る、または、妨げ得る。上の方で指摘されたように、一部の実施形態において、フィルタ１１１は、筐体１０２により、および／または、貫通接続デバイス１００が固着させられる隔壁もしくは他の構造により生み出されるコロンビウム遮蔽効果により、十分に保護され得る。
【００３９】
図５Ａは、本開示の態様による、貫通接続デバイス１００の別の実施形態の単純化された概略線図である。図５Ｂは、図５Ａの断面Ａ−Ａに沿った断面図である。図５Ｃは、図５Ａの断面Ｂ−Ｂに沿った断面図である。一部の実施形態において、受動過渡現象抑制デバイス１３２が、フィルタ１１１と、導電線１１０の出力端部との間である、導電線上の位置において導電線１１０と結合され得る。例として、受動過渡現象抑制デバイス１３２は、ダイオード（例えば、過渡電圧抑制ダイオード）またはバリスタ（例えば、金属酸化物バリスタ）のうちの少なくとも１つを含み得る。他の実施形態において、受動過渡現象抑制デバイス１３２は、例えば、上の方で説明されたガス放電管１１８と同様の様式で、封管１３４と、その封管内のガス１３６とを含む、第２のガス放電管を含み得る。第２のガス放電管は、端子１３８の対を含み得るものであり、導電線１１０および筐体１０２の各々と結合され得る。例えば、そのような構成が、図２Ｃにより概略的に表され得る。
【００４０】
図６Ａは、本開示の態様による、貫通接続デバイス１００の別の実施形態の単純化された概略線図である。図６Ｂは、図６Ａの断面Ａ−Ａに沿った断面図である。一部の実施形態において、貫通接続デバイス１００は、１つまたは複数の構成要素を表面実装するための、プリント回路板１４０、または、他の適した基板を含み得る。プリント回路板１４０は、筐体１０２の中に配され得るものであり、そのことによって、プリント回路１４０は、１つまたは複数の表面実装される構成要素を、筐体１０２および／または導電線１１０に電気的に結合し得る。例えば、貫通接続デバイス１００は、表面実装積層セラミックコンデンサ１４２を含み得る。表面実装積層コンデンサ１４２は、モノリシック基板と、複数の相互嵌合された層とを含み得る。表面実装積層セラミックコンデンサ１４２は、プリント回路板１４０に実装され得るものであり、プリント回路板１４０は、表面実装積層セラミックコンデンサ１４２を、導電線１１０および筐体１０２と結合し得る。貫通接続デバイス１００は、さらには、プリント回路板１４０に実装され得る表面実装ガス放電管１４４を含み得る。プリント回路板１４０は、表面実装ガス放電管１４４を、導電線１１０および筐体１０２と結合し得る。例えば、そのような構成が、図２Ａにより概略的に表され得るものであり、フィルタ２７が、図２Ｂにおいて例解されるように構成される。
【００４１】
そのような実施形態において、プリント回路板は、導電線１１０に沿った事実上同じ位置においての、表面実装積層セラミックコンデンサ１４２および表面実装ガス放電管１４４の電気的接続を容易にし得る。換言すれば、距離（図３Ａにおいて１２０により表される）は、無視できるほどに小さく、または、事実上ゼロであり得る。
【００４２】
開示される主題の様々な組み合わせおよび／または変形が、本開示の範囲の中で可能であるということが理解されるべきである。例えば、一部の実施形態において、貫通接続デバイス１００は、円盤状積層コンデンサ、または、貫通接続デバイス１００の筐体１０２の空洞の中に形成されるガス放電管のうちの少なくとも１つとの組み合わせでの、上に実装される少なくとも１つの表面実装構成要素を有するプリント回路板を含み得る。他の実施形態において、貫通接続デバイス１００は、ホース散水の空洞の中に形成される第２のガス放電管との組み合わせでの、例えば図３Ａおよび３Ｂを参照して上の方で説明されたような、封管を含むガス放電管を含み得る。例えば、図３Ａに戻って参照すると、一部の実施形態において、第２の空洞１３０が、フィルタ１１１と、導電線１１０の出力端部との間の、筐体１０２の中に形成され得る。空洞１３０は、第２のガス放電管１４６を形成するために、ガスまたはガス混合物によって満たされ得る。例えば、そのような構成が、図２Ｃにより概略的に表され得るものであり、第２のガス放電管１４６は、過渡現象抑制デバイス３２により表される。当業者は、なおも他の組み合わせおよび／または変形が、本開示の範囲の中で可能であるということを理解するはずである。
ＩＩ．用途
貫通接続組立体は、任意のシステムまたはサブシステムを電気的過渡現象から保護するために使用され得る。貫通接続組立体は、さらには、システムまたはサブシステムを、通信線または電力線と結合するために使用され得る。
【００４３】
貫通接続組立体は、電磁パルス（ＥＭＰ）などの大きい電気的過渡現象からの乗物の保護においての個別の用途を見出だし得る。そのようなパルスは、電気的システムを損傷する、または、一時的に無能力にするおそれがある。開示される貫通接続組立体は、そのようなパルスを敏感な電子機器から離れるようにそらす位置において用いられ得る。例えば、多くの乗物は、内に収容される敏感な電気的構成要素を電気的に保護する、ファラデー箱として働くことができる導電外部構造を有する。開示される貫通接続組立体は、電気的過渡現象が外部構造にそらされるような位置において、乗物と接続され得るものであり、そのことにより、外部構造のコロンビウム遮蔽特質を保存する。
【００４４】
例としての乗物は、空の乗物（例えば、飛行機、ヘリコプタ、その他）、陸上車両（例えば、トラック、戦車、その他）、および、水に関する乗物（例えば、船、潜水艦、水陸両用車、その他）を含む。一部の実現形態において、貫通接続組立体は、乗物の外部構造の中に、または、部分的に中に収容される構造のファラデー特質を保存するために使用され得る。例えば、貫通接続組立体は、隔壁または他の構造構成要素に装着され得るものであり、そのことによって、電気的信号または電力供給が、（例えば、１つの区画から、別の区画に、および／または、乗物のシステムもしくはサブシステム内へと）貫通接続デバイスを通して接続または供給され得る。実例として、貫通接続組立体は、乗物の２つのシステムまたはサブシステム（例えば、無線システム、航法システム、制御システム、および／または、それらの任意のサブシステム）の間の電気的接続をもたらすために使用され得る。
【００４５】
貫通接続デバイスは、さらには、埋め込み可能デバイスを含む、医療デバイスに関する用途を見出だし得る。例えば、心臓ペースメーカ、除細動器、および類するものが、患者に埋め込まれ、患者の心臓に対する治療的ショック療法を果たすように構成され得る。そのようなデバイスは、一般的には、蓄電池またはコンデンサなどの、１つまたは複数の電力源を用いる。電力源は、デバイスの筐体の中に収容され、１つまたは複数の電極が、心臓に対する治療的ショック療法を果たすために、患者の心臓の付近に配される。そのようなデバイスは、電極を電力源と結合するために、本開示の態様による貫通接続デバイスを含み得る。本明細書において開示される貫通接続デバイスは、埋め込み可能デバイスの内部回路構成を、デバイスの電極または関連付けられる導線において誘導され得る電気的過渡現象（例えば、干渉、電流サージ、その他）から保護することに対して有用であり得る。
【００４６】
本発明のこれらおよび他の、修正および変形が、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、当業者により実践され得る。加えて、様々な実施形態の態様は、全体において、または、部分においての両方で相互交換され得るということが理解されるべきである。さらにまた、当業者は、前述の説明は、単に例としてのものであり、そのような添付される特許請求の範囲において、まさにさらに説明される本発明を制限することを意図されないということを理解することになる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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