JP7101764B2

JP7101764B2 - 乾式はめ合わせ回転コネクタ

Info

Publication number: JP7101764B2
Application number: JP2020516377A
Authority: JP
Inventors: エイヨハネスリチャード; ミリガンロバート
Original assignee: Smiths Interconnect Americas Inc
Current assignee: Smiths Interconnect Americas Inc
Priority date: 2017-05-22
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2038-05-11
Also published as: EP3631908A1; EP3631908B1; JP2020521311A; US11101598B2; US20200076119A1; CN110945723B; CN110945723A; EP3631908A4; WO2018217480A1

Description

関連出願のクロスリファレンス
本願は、米国特許仮出願題６２／５０９６５８号、発明の名称”DRY MATE ROTATABLE CONNECTOR”、２０１７年５月２２日出願により優先権を主張する。

１．発明の分野
本明細書は電気コネクタ・アセンブリに関するものである。

２．関連技術の説明
電気コネクタ・アセンブリは高温高圧環境で使用される。こうした環境で使用される現在の電気コネクタ・アセンブリは、高温耐熱性及び耐圧性を提供するために、通常、Ｏリング及び中心カートリッジを使用することを必要とする。こうした構成は欠点をもたらす、というのは、電気コネクタの機能停止及び故障の可能性を低減するために、Ｏリングは頻繁な検査及び保守を必要とするからである。中心カートリッジも、連続した信頼性を保証するための追加的な検査及び保守を必要とする他の構成部品を含む。

従って、より大きな信頼性及び高温高圧インタフェースを提供する、より少数の構成部品で構成される回転式の電気コネクタ・アセンブリの必要性が存在する。

電気コネクタ用のカプラ（結合器）を開示する。このカプラは、第１端、及び第１端と反対側の第２端を有する本体を含む。このカプラは、本体の第１端に配置された第１接続インタフェースをさらに含み、この第１接続インタフェースは第１組の導電性リングを有する。このカプラは、本体の第２端に配置された第２接続インタフェースをさらに含み、第２接続インタフェースは、第１組の導電性リングに電気接続された第２組の導電性リングを有する。

電気コネクタを開示する。この電気コネクタは、電気コネクタ用のカプラと結合されるように構成された接続インタフェースを含む。この電気コネクタは、接続インタフェース上に配置された１つ以上の直線状接点部材をさらに含み、各直線状接点部材はカプラ上の導電性リングと接触するように構成されている。

電気コネクタシステムを開示する。この電気コネクタシステムは電気コネクタ用のカプラを含み、このカプラは、第１端及び第１端と反対側の第２端、及び第１端に配置され、１つ以上の導電性リングを具えた接続インタフェースを有する。この電気コネクタシステムは、カプラの接続インタフェースとインタフェース接続されるように構成された接続インタフェースを有する電気コネクタ、及びこの接続インタフェース上に配置された少なくとも１つの直線状接点部材をさらに含み、少なくとも１つの直線状接点部材は、接続インタフェースの導電性リングに接触するように構成されている。

本発明の好適例の特徴及び利点は、以下に記載する詳細な説明を図面と共に理解すると、この詳細な説明より一層明らかになる。図面、及びそれに関連する説明は、特許請求の範囲内の構成を例示し、特許請求の範囲を限定しない。図面全体を通して参照番号を再利用して、参照される要素間の対応を示す。

本発明の種々の態様による電気コネクタシステムの分解透視図である。本発明の種々の態様による図１の電気コネクタシステムの透視図である。本発明の種々の態様による電気コネクタの透視図である。本発明の種々の態様による電気コネクタ用カプラの透視図である。本発明の種々の態様による導電性リングの透視図である。本発明の種々の態様による電気コネクタシステムの分解透視図である。

以下の詳細な説明では、本発明の理解をもたらすために多数の具体的細部を記載する。しかし、これらの具体的細部の一部なしに本発明の要素を実施することができることは、当業者にとって明らかである。他の例では、本発明を無用に曖昧にすることを避けるために、周知の構造及び技術は詳細に示していない。

図１は、本発明の種々の態様による電気コネクタシステム１００の分解透視図であり、電気コネクタシステム１００は、電気コネクタ（カプラ）用カプラ（結合器）１０１、第１電気コネクタ１１１、及び第２電気コネクタ１２１を有する。

カプラ１０１は、第１端１０３、第１端１０３と反対側の第２端１０５、第１端１０３に配置された第１接続インタフェース１０７、及び第２端１０５に配置された第２接続インタフェース１０９を有する。第１接続インタフェース１０７は、当該第１接続インタフェース１０７上に配置された第１組の導電性リング１１６を含む。第２接続インタフェース１０９は、当該第２接続インタフェース１０９上に配置された第２組の導電性リング１１８を含む。第１組の導電性リング１１６及び第２組の導電性リング１１８の各々は、１つ以上の導電性リングをそれぞれの組内に含むことができる。

第１接続インタフェース１０７上の第１組の導電性リング１１６は、第２接続インタフェース１０９上の第２組の導電性リング１１８に電気接続することができる。第１組の導電性リング１１６内の各リングを、第２組の導電性リング１１８内の対応するリングと個別に接続して、第１組の導電性リング１１６が第２組の導電性リング１１８と同数の導電性リングを有するようにすることができる。

第１電気コネクタ１１１は接続インタフェース１１３を有し、１つ以上の直線状接点部材１１５が接続インタフェース１１３上に配置されている。第１電気コネクタ１１１は１つ以上の導体素子１１７を有することもでき、導体素子１１７は１つ以上の直線状接点部材１１５と通電する。

第２電気コネクタ１２１は、同様に接続インタフェース１２３を有することができ、１つ以上の直線状接点部材１２５が接続インタフェース１２３上に配置されている。第２電気コネクタ１２１は１つ以上の導体素子１２７を有することもでき、導体素子１２７は１つ以上の直線状接点部材１２５と通電する。一部の実施形態では、直線状接点部材１１５及び１２５が１つ以上のバネプローブを含むことができる。他の実施形態では、直線状接点部材１１５及び１２５が１つ以上の固定ピンを含むことができる。

第１電気コネクタ１１１及び第２電気コネクタ１２１は、合わせ面を介してカプラ１０１に着脱可能な様式で結合することができる。この合わせ面はネジ切りの形態にすることができるが、他の結合形態を互換的に用いることができる。一部の実施形態では、この合わせ面が１つ以上のＯリングを具えて、封止の改善を促進することができる。他の実施形態では、電気コネクタシステム１００内で合わせ面を利用しないことができる。

図２に示すように、第１電気コネクタ１１１がカプラ１０１に結合されると、直線状接点部材１１５が第１接続インタフェース１０７上の第１組の導電性リング１１６に電気接触する。同様に、これも図２に示すように、第２電気コネクタ１２１がカプラ１０１に結合されると、直線状接点部材１２５が第２接続インタフェース１０９上の第２組の導電性リング１１８に電気接触する。

システム１００の第１電気コネクタ１１１と、カプラ１０１と、第２電気コネクタ１２１とを一緒に結合すると、電気信号が第１電気コネクタ１１１上の導体素子１１７を通って進むことができ、そして直線状接点部材１１５によって受信されることができる。直線状接点部材１１５からは、電気信号は、第１接続インタフェース１０７にある第１組の導電性リング１１６を通り、第２接続インタフェース１０９にある第２組の導電性リング１１８を通り、接続インタフェース１２３上に配置された直線状接点部材１２５を通って進んで、最終的に第２電気コネクタ１２１上の導体素子１２７によって受信される。

システム１００が一緒に結合されると、第１電気コネクタ１１１及び第２電気コネクタ１２１はカプラ１０１に対して自由に回転可能にすることができる。一部の実施形態では、システム１００が一緒に結合された際に、第１電気コネクタ１１１のみをカプラ１０１に対して自由に回転可能にすることができる。他の実施形態では、システム１００が一緒に結合された際に、第１電気コネクタ１１１も第２電気コネクタ１２１もカプラ１０１に対して自由に回転可能にしないことができる。

一部の実施形態では、第１電気コネクタ１１１及び第２電気コネクタ１２１の一方または両方をツールのような装置に接続して、密閉筐体内に収容することができる。一部の実施形態では、カプラ１０１がバルクヘッド（隔壁）に接続されることによってバルクヘッド封止キャップを形成することができる。カプラ１０１は、ろう付け、あるいは密封シールを作製するために用いられる他の何らかの取り付けプロセスによりバルクヘッドの合わせ面に接続することができる。

電気コネクタシステム１００は、種々の断面形状、例えば、円柱形、長方形、正方形、または他の回転対称形状を有することができる。回転対称であることによって、直線状接点部材１１５と１２５とは、それぞれのインタフェース１０７及び１０９において、第１組及び第２組の導電性リング１１６及び１１８と電気接触または電気的に係合するために回転位置を合わせる必要がない。直線状接点部材１１５及び１２５は、第１組及び第２組の導電性リング１１６及び１１８と電気接触または電気的に係合するために軸方向に位置合わせするだけでよい。

ユーザは、まず第１電気コネクタ１１１を移動させてカプラ１０１と軸方向に位置合わせし、次に、第１電気コネクタ１１１をカプラ１０１に向けて、直線状接点部材１１５が第１組の導電性リング１１６と係合するまで移動させることによって、回転位置を合わせることなしに第１電気コネクタ１１１をカプラ１０１に接続することができる。ユーザは、同様に、まず第２電気コネクタ１２１を移動させてカプラ１０１と軸方向に位置合わせし、次に、第２電気コネクタ１２１をカプラ１０１に向けて、直線状接点部材１２５が第２組の導電性リング１１８と係合するまで移動させることによって、回転位置を合わせることなしに第２電気コネクタ１２１をカプラ１０１に接続することができる。

直線状接点部材１１５は、カプラ１０１上の第１組の導電性リング１１６と係合されると、第１組の導電性リング１１６と物理的に接触することができる。同様に、直線状接点部材１２５は、カプラ１０１上の第２組の導電性リング１１８と係合されると、第２組の導電性リング１１８と物理的に接触することができる。他の実施形態では、直線状接点部材１１５及び１２５が第１組及び第２組の導電性リング１１６及び１１８と係合はしているが物理的に接触していない際に、直線状接点部材１１５及び１２５は第１組及び第２組の導電性リング１１６及び１１８と通電することができるに過ぎない。

一部の実施形態では、カプラ１０１と第２電気コネクタ１２１とを統合して単一の複合構成部品にすることができる。この複合構成部品は、第１端１０３、第１端１０３と反対側の第２端１０５、第１端１０３に配置された第１接続インタフェース１０７、及び第２端１０５に配置された１つ以上の導体素子１２７を有することができる。第１接続インタフェース１０７は、１つ以上の導体素子１２７と通電する第１組の導電性リングを含むことができる。

第１電気コネクタ１１１と上述した複合構成部品とを一緒に結合すると、電気信号が第１電気コネクタ１１１上の導体素子１１７を通って進むことができ、そして直線状接点部材１１５によって受信されることができる。直線状接点部材１１５からは、電気信号は、第１接続インタフェース１０７にある第１組の導電性リング１１６を通り、最終的に第２端１０３に配置された導体素子１２７によって受信される。

図１に示すように、第１及び第２接続インタフェース１０７及び１０９は階段状の逆円錐形状に形成されている。しかし、システム１００では、第１接続インタフェース１０７及び第２接続インタフェース１０９を任意の形状またはサイズに形成することができる。第１及び第２接続インタフェース１０７及び１０９は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）を有することができる。

上述したように、第１電気コネクタ１１１用の接続インタフェース１１３、及び第２電気コネクタ１２１用の接続インタフェース１２３は共に、第１及び第２接続インタフェース１０７及び１０９の形状またはサイズと相補的であるように形成することができる。例えば、第１及び第２接続インタフェース１０７及び１０９が逆円錐形状に形成されている場合、接続インタフェース１１３及び１２３は円錐形状に形成される。図１に示すように、第１及び第２電気コネクタ１１１及び１２１用の接続インタフェース１１３及び１２３は階段状の円錐形状に形成されている。一部の実施形態では、接続インタフェース１０７と１０９とを異ならせることができる。

図２は、本発明の種々の態様による、図１の電気コネクタシステムの透視図である。図には、第１電気コネクタ１１１及び第２電気コネクタ１２１がカプラ１０１に結合されている様子を示す。

カプラ１０１は第１リップ（縁部）１３１及び第２リップ１４１を含むことができる。第１リップ１３１は、カプラ１０１と第１電気コネクタ１１１との第１接合部を覆うように広がることができる。第１接合部は、第１電気コネクタ１１１上の接続インタフェース１１３とカプラ１０１上の第１接続インタフェース１０７とが接触する箇所である。第１リップ１３１を用いて、第１電気コネクタ１１１とカプラ１０１との間の封止の改善を促進することができる。同様に、第２リップ１４１は、カプラ１０１と第２電気コネクタ１２１との第２接合部を覆うように広がることができる。第２接合部は、第２電気コネクタ１２１上の接続インタフェース１２３とカプラ１０１上の第２接続インタフェース１０９とが接触する箇所である。第２リップ１４１を同様に用いて、第２電気コネクタ１２１とカプラ１０１との間の封止の改善を促進することができる。

図３は、本発明の種々の態様による電気コネクタ３１１の透視図である。電気コネクタ３１１は第１電気コネクタ１１１と同様であり、同様の部分には同様の番号を付ける。

電気コネクタ３１１は本体３２０及び接続インタフェース３１３を有することができ、１つ以上の直線状接点部材３１５が接続インタフェース３１３上に配置されている。電気コネクタ３１１は、直線状接点部材３１５と通電する１つ以上の導体素子３１７を有することができる。図３では、１つ以上の導体素子３１７をワイヤとして示しているが、導体素子の他の形状を互換的に用いることができる。

直線状接点部材３１５は、図１に示すカプラ１０１と同様のカプラ上の１つ以上の導電性リングと係合するように構成することができる。一部の実施形態では、直線状接点部材３１５をバネプローブとすることができる。他の実施形態では、１つ以上の直線状接点部材３１５を固定ピンとすることができる。

接続インタフェース３１３は任意の形状またはサイズに形成することができる。接続インタフェース３１３は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）を有することができる。図３に示すように、接続インタフェース３１３は階段状の円錐形状に形成されている。

電気コネクタ３１１は、種々の断面形状、例えば円柱形、長方形、正方形、または他の回転対称形状を有することができる。回転対称であることによって、直線状接点部材３１５は、電気接触または電気的に係合するために、図１のカプラ１０１と同様のカプラ上の導電性リングと回転位置を合わせる必要がない。図３に示すように、電気コネクタ３１１は円柱形の断面形状を有する。

一部の実施形態では、本体３２０が筐体を含むことができ、この筐体は、当該筐体と直線状接点部材３１５との間にキャビティを規定する。この筐体は、高温耐熱材料及び／または電気抵抗材料で作製することができる。このキャビティは、真空のような空の空間とすることができ、あるいはこの空間内に配置された絶縁体を含むことができる。この絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

絶縁体を直線状接点部材３１５どうしの間に配置して接続インタフェース３１３を形成することができる。図３では、絶縁体が、接続インタフェース３１３内に形成された階段状の円錐形状のリングを形成することができる。一部の実施形態では、絶縁体は接続インタフェース３１３を形成することができ、そして上記キャビティ内に配置することができる。他の実施形態では、絶縁体が電気コネクタ３１１の本体３２０を形成することができる。即ち、絶縁体は、直線状接点部材３１５どうしの間に配置することができ、接続インタフェース３１３を形成することができ、キャビティ内に配置することができ、そして電気コネクタ３１１の筐体を形成することができる。絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

図３に示すように、直線状接点部材３１５は、接続インタフェース３１３内に形成されたリングに沿って間隔をおくことができる。一部の実施形態では、直線状接点部材３１５が、異なる形状に形成された接続インタフェース３１３の周囲に沿って同様に間隔をおくことができる。直線状接点部材３１５の間隔を最適化して、電気信号中のノイズを低減することができ、あるいは、短絡が発生する機会を低減することができる。他の実施形態では、直線状接点部材３１５を電気コネクタ３１１の中心軸に沿って放射状に整列させることができる。

図４は、本発明の種々の態様による、電気コネクタ（カプラ）４０１用のカプラの透視図である。カプラ４０１はカプラ１０１と同様であり、同様の部分には同様の番号を付ける。

カプラ４０１は、第１端４０３、第１端と反対側の第２端４０５、第１端４０３に配置された第１接続インタフェース４０７、第２端４０５に配置された第２接続インタフェース４０９、及び本体４２２を有する。第１接続インタフェース４０７及び第２接続インタフェース４０９の各々は、導電性リングの組（複数の導電性リング）４１６及び４１８を含み、導電性リングの組４１６及び４１８は、それぞれの接続インタフェース４０７及び４０９上に配置されている。

第１接続インタフェース４０７上の導電性リングの組４１６は、第２接続インタフェース４０９上の導電性リングの組４１８に電気接続することができる。導電性リングの組４１６内の各リングを、導電性リングの組４１８内の対応するリングに個別に接続し、これにより導電性リングの組４１６と４１８との間に同数の導電性リングが存在することができる。

導電性リングの組４１６内の各リングは、導電性リングの組４１８内の対応するコンパニオン（相、相手）リングに電気接続されている。一部の実施形態では、導電性リングの組４１６を、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ：vertical interconnect access）によって導電性リングの組４１８に電気接続することができる。他の実施形態では、導電性リングの組４１６を、電気接続の他の何らかの形態によって導電性リングの組４１８に電気接続することができる。

導電性リングの組４１６及び４１８内の各リングは、それ自体の個別の直径を有する。一部の実施形態では、導電性リングの組４１６のうちの１つのリングと、導電性リングの組４１８のうちの当該リングに対応するリングとが同じ直径を有する。他の実施形態では、導電性リングの組４１６のうちの１つのリングと、導電性リングの組４１８のうちの当該リングに対応するリングとが異なる直径を有する。これらの異なる直径は、サイズまたは形状が同じでない接続インタフェースを有する電気コネクタに対応することができる。

図４に示すように、導電性リング４１６と４１８とは、共通の中心の周囲の同心円で構成されている。一部の実施形態では、導電性リング４１６及び４１８のうちの１つ以上が他のリングと共通の中心を共有しないことができる。他の実施形態では、導電性リング４１６及び４１８のうちの１つ以上が円または楕円の一部分のみを形成することができる。

接続インタフェース４０７及び４０９は任意の形状またはサイズに形成することができる。接続インタフェース４０７及び４０９は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）を有することができる。図４に示すように、接続インタフェース４０７は階段状の逆円錐形状に形成されている。一部の実施形態では、接続インタフェース４０７と４０９とを同じにすることができる。他の実施形態では、接続インタフェース４０７と４０９とを異ならせることができる。

一部の実施形態では、本体４２２が筐体を含むことができ、この筐体は、当該筐体と導電性リング４１６及び４１８との間にキャビティを規定する。この筐体は、高温耐熱材料及び／または電気抵抗材料で作製することができる。このキャビティは、真空のような空の空間とすることができ、あるいはこの空間内に配置された絶縁体を含むことができる。この絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

導電性リングの組４１６及び４１８内の各リング間に絶縁体を配置することができる。一部の実施形態では、導電性リングの組４１６を導電性リングの組４１８に接続する１つ以上のＶＩＡ間に絶縁体を追加的に配置することができる。他の実施形態では、絶縁体がカプラ４０１の本体４２２を形成することができる。即ち、絶縁体は、導電性リングの組４１６及び４１８の各リング間に配置することができ、１つ以上のＶＩＡ間に配置することができ、キャビティ内に配置することができ、そしてカプラ４０１の筐体を形成することができる。絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

カプラ４０１は第１リップ４３１及び第２リップ４４１を含むことができる。第１リップ４３１は、カプラ４０１と、図１の第１電気コネクタ１１１のような第１電気コネクタとの第１接合部を覆うように広がることができる。第１接合部は、第１電気コネクタ１１１上の接続インタフェースとカプラ４０１上の第１接続インタフェース４０７とが接触する箇所である。第１リップ４３１を用いて、第１電気コネクタ１１１とカプラ４０１との間の封止の改善を促進することができる。同様に、第２リップ４４１は、カプラ４０１と、図１の第２電気コネクタ１２１のような第２電気コネクタとの第２接合部を覆うように広がることができる。第２接合部は、第２電気コネクタ１２１上の接続インタフェースとカプラ上の第２接続インタフェース４０９とが接触する箇所である。第２リップ４４１を同様に用いて、第２電気コネクタ１２１とカプラ４０１との間の封止の改善を促進することができる。

第１リップ４３１及び第２リップ４４１は、カプラ４０１を第１及び第２電気コネクタに着脱可能な様式で結合するための合わせ面をさらに含むことができる。図４に示すように、この合わせ面は第１リップ４３１の内面に沿って配置されている。他の実施形態では、合わせ面を第１リップ４３１及び第２リップ４４１の外面に沿って配置することができる。合わせ面はネジ切りの形態にすることができるが、他の結合形態を互換的に用いることができる。一部の実施形態では、合わせ面が１つ以上のＯリングを具えて、封止の改善を促進することができる。他の実施形態では、合わせ面をカプラ４０１で利用しないことができる。

図５は、本発明の種々の態様による導電性リングの組５１６及び５１８の透視図である。導電性リングの組５１６及び５１８は導電性リングの組１１６及び１１８と同様であり、同様の部分には同様の番号を付ける。

導電性リングの組５１６内のリングは、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ）によって導電性リングの組５１８に電気接続することができる。図５に示すように、各リングは３つのＶＩＡ５１９によって対応するリングに接続される。他の実施形態では、任意数のＶＩＡ５１９を用いて、導電性リングの組５１６と５１８との間で対応するリングを接続することができる。

導電性リングの組５１６及び５１８内の導電性リングは、共通の中心の周囲の同心円を含む。一部の実施形態では、導電性リングのうちの１つ以上が他のリングと共通の中心を共有しないことができる。他の実施形態では、導電性リングのうちの１つ以上が円または楕円の一部分のみを形成することができる。

導電性リングの組５１６及び５１８内の導電性リングは、図１のカプラ１０１と同様のカプラ上の対応するインタフェース内に配置されるように配列されている。導電性リングの組５１６及び５１８内の導電性リングの配列は、任意の形状及びサイズに形成することができる。導電性リングの組５１６及び５１８内の導電性リングの配列は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）内に収まるように形成することができる。図５に示すように、導電性リングの組５１６及び５１８内のリングは、階段状の逆円錐形状内に収まるように配列することができる。

図６は、本発明の種々の態様による電気コネクタシステム６００の分解透視図であり、電気コネクタシステム６００は、電気コネクタ（カプラ）用カプラ６０１、第１電気コネクタ６１１、及び第２電気コネクタ６２１を有する。

カプラ６０１は、本体６２２、第１接続インタフェース６０７、及び第２接続インタフェース６０９を有する。１つ以上の直線状接点部材６１６が、第１接続インタフェース６０７上及び第２接続インタフェース６０９上に共に配置されている。直線状接点部材６１６は、第１接続インタフェース６０７と第２接続インタフェース６０９との間の通電を行う。一部の実施形態では、１つ以上の直線状接点部材６１６をバネプローブとすることができる。他の実施形態では、１つ以上の直線状接点部材６１６を固定ピンとすることができる。

第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９は任意の形状またはサイズに形成することができる。第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）を有することができる。図６に示すように、第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９は階段状の円錐形状に形成されている。

一部の実施形態では、本体６２２が筐体を含むことができ、この筐体は、当該筐体と直線状接点部材６１６との間にキャビティを規定する。この筐体は、高温耐熱材料及び／または電気抵抗材料で作製することができる。このキャビティは、真空のような空の空間とすることができ、あるいはこの空間内に配置された絶縁体を含むことができる。この絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

絶縁体を直線状接点部材６１６どうしの間に配置して、第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９を形成することができる。図６では、絶縁体が、第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９内に形成された階段状の円錐形状のリングを形成することができる。一部の実施形態では、絶縁体は第１接続インタフェース６０７、第２接続インタフェース６０９を形成することができ、そして上記キャビティ内に配置することができる。他の実施形態では、絶縁体がカプラ６０１の本体６２２を形成することができる。絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

第１電気コネクタ６１１は本体６１８及び接続インタフェース６１３を有し、接続インタフェース６１３は、当該接続インタフェース６１３上に配置された導電性リングの組６１５を含む。導電性リングの組６１５は１つ以上の導電性リングを組内に含むことができる。一部の実施形態では、導電性リングの組６１５が１つ以上の直線状接点部材６１６と係合するように構成されている。導電性リングの組６１５内の各リングは１つ以上の導体素子に電気接続されている。一部の実施形態では、導電性リングの組６１５を、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ）によって１つ以上の導体素子に電気接続することができる。他の実施形態では、導電性リングの組６１５を、電気接続の他の何らかの形態よって１つ以上の導体素子に電気接続することができる。

一部の実施形態では、本体６１８が筐体を含むことができ、この筐体は、当該筐体６１８と直線状接点部材６１５との間にキャビティを規定する。この筐体は、高温耐熱材料及び／または電気抵抗材料で作製することができる。このキャビティは、真空のような空の空間とすることができ、あるいはこの空間内に配置された絶縁体を含むことができる。この絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

絶縁体を、導電性リングの組６１５内の各リング間に配置することができる。一部の実施形態では、導電性リングの組６１５を１つ以上の導体素子に接続する１つ以上のＶＩＡ間に絶縁体を追加的に配置することができる。他の実施形態では、絶縁体が第１電気コネクタ６１１の本体６１８を形成することができる。即ち、絶縁体は、導電性リングの組６１５内の各リング間に配置することができ、１つ以上のＶＩＡ間に配置することができ、キャビティ内に配置することができ、そして第１電気コネクタ６１１の筐体を形成することができる。絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

同様に、第２電気コネクタ６２１は本体６２８及び接続インタフェース６２３を有し、接続インタフェース６２３は、当該接続インタフェース６２３上に配置された導電性リングの組６２５を含む。導電性リングの組６２５は１つ以上の導電性リングを当該組内に含むことができる。一部の実施形態では、導電性リングの組６２５が１つ以上の直線状接点部材６１６と係合するように構成されている。導電性リングの組６２５内の各リングは１つ以上の導体素子に電気接続されている。一部の実施形態では、導電性リングの組６２５を、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ）によって１つ以上の導体素子に電気接続することができる。他の実施形態では、導電性リングの組６２５を、電気接続の他の何らかの形態によって１つ以上の導体素子に電気接続することができる。

一部の実施形態では、本体６２８が筐体を含むことができ、この筐体は、当該筐体６２８と導電性リングの組６２５との間にキャビティを規定する。この筐体は、高温耐熱材料及び／または電気抵抗材料で作製することができる。このキャビティは、真空のような空の空間とすることができ、あるいはこの空間内に配置された絶縁体を含むことができる。この絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

絶縁体を、導電性リングの組６２５内の各リング間に配置することができる。一部の実施形態では、導電性リングの組６２５を１つ以上の導体素子に接続する１つ以上のＶＩＡ間に絶縁体を追加的に配置することができる。他の実施形態では、絶縁体が第１電気コネクタ６２１の本体６２８を形成することができる。即ち、絶縁体は、導電性リングの組６２５内の各リング間に配置することができ、１つ以上のＶＩＡ間に配置することができ、キャビティ内に配置することができ、そして第１電気コネクタ６２１の筐体を形成することができる。絶縁体は、アルミナ－セラミックまたは他の等価な材料から形成されたもののような同時焼成セラミック絶縁体とすることができる。

第１電気コネクタ６１１及び第２電気コネクタ６２１は、合わせ面を介してカプラ６０１に着脱可能な様式で結合することができる。この合わせ面はネジ切りの形態にすることができるが、他の結合形態を互換的に用いることができる。一部の実施形態では、この合わせ面が１つ以上のＯリングを具えて、封止の改善を促進することができる。他の実施形態では、電気コネクタシステム６００内で合わせ面を利用しないことができる。

第１電気コネクタ６１１をカプラ６０１に結合すると、直線状接点部材６１６が導電性リングの組６１５に電気接触する。同様に、第２電気コネクタ６２１をカプラ６０１に結合すると、直線状接点部材６１６が導電性リングの組６２５に電気接触する。

システム６００の第１電気コネクタ６１１と、カプラ６０１と、第２電気コネクタ６２１とを一緒に結合すると、電気信号が第１電気コネクタ６１１上の導体素子を通って進んで、導電性リングの組６１５によって受信される。導電性リングの組６１５からは、電気信号は、直線状接点部材６１６を通り、導電性リングの組６２５を通って、最終的に第２電気コネクタ６２１上の導体素子によって受信される。

システム６００が一緒に結合されると、第１電気コネクタ６１１及び第２電気コネクタ６２１はカプラ６０１に対して自由に回転可能にすることができる。一部の実施形態では、システム６００が一緒に結合された際に、第１電気コネクタ６１１のみをカプラ１０１に対して自由に回転可能にすることができる。他の実施形態では、システム６００が一緒に結合された際に、第１電気コネクタ６１１も第２電気コネクタ６２１もカプラ６０１に対して自由に回転可能にしないことができる。

一部の実施形態では、第１電気コネクタ６１１及び第２電気コネクタ６２１の一方または両方を密封してツールのような装置に接続することができる。第１電気コネクタ６１１及び第２電気コネクタ６２１の一方または両方を、ろう付け、あるいは密封シールを作製するために用いられる他の何らかの取り付けプロセスにより上記装置に接続することができる。他の実施形態では、第１電気コネクタ６１１及びカプラ６０１の両方を、同様に、ろう付け、あるいは密封シールを作製するために用いられる他の何らかの取り付けプロセスにより上記装置に接続することができる。

電気コネクタシステム６００は、種々の断面形状、例えば、円柱形、長方形、正方形、または他の回転対称形状を有することができる。回転対称であることによって、直線状接点部材６１６は、それぞれのインタフェース６１３及び６２３において、導電性リングの組６１５及び６２５と電気接触または電気的に係合するために回転位置を合わせる必要がない。直線状接点部材６１６は、導電性リングの組６１５及び６２５と電気接触または電気的に係合するために軸方向に位置合わせするだけでよい。

ユーザは、まず第１電気コネクタ６１１を移動させてカプラ６０１と軸方向に位置合わせし、次に、第１電気コネクタ６１１をカプラ６０１に向けて、直線状接点部材６１６が導電性リングの組６１５と係合するまで移動させることによって、回転位置を合わせることなしに第１電気コネクタ６１１をカプラ６０１に接続することができる。ユーザは、同様に、まず第２電気コネクタ６２１を移動させてカプラ６０１と軸方向に位置合わせし、次に、第２電気コネクタ６２１をカプラ６０１に向けて、直線状接点部材６１６が導電性リングの組６２５と係合するまで移動させることによって、回転位置を合わせることなしに第２電気コネクタ６２１をカプラ６０１に接続することができる。

直線状接点部材６１６は導電性リングの組６１５と物理的に接触することができる。同様に、直線状接点部材６１６は、導電性リングの組６２５と係合されると、導電性リングの組６２５と物理的に接触することができる。他の実施形態では、直線状接点部材６１６が導電性リングの組６１５及び６２５と係合はしているが物理的に接触していない際に、直線状接点部材６１６は導電性リングの組６１５及び６２５と通電することができるに過ぎない。

図６に示すように、第１及び第２接続インタフェース６０７／６０９は階段状の円錐形状に形成されている。しかし、システム６００では、第１接続インタフェース６０７及び第２接続インタフェース６０９を任意の形状またはサイズに形成することができる。第１及び第２接続インタフェース６０７及び６０９は、略平面形状、円錐形状、逆円錐形状、階段状の円錐形状、階段状の逆円錐形状、凸型（外向きの曲面状）、凹形（内向きの曲面状）を有することができる。

上述したように、第１電気コネクタ６１１用の接続インタフェース６１３及び第２電気コネクタ６２１用の接続インタフェース６２３は、第１及び第２接続インタフェース６０７及び６０９の形状またはサイズと相補的であるように形成することができる。例えば、第１及び第２接続インタフェース６０７及び６０９が円錐形状に形成されている場合、接続インタフェース６１３及び６２３は逆円錐形状に形成される。図６に示すように、第１及び第２電気コネクタ６１１及び６２１用の接続インタフェース６１３及び６２３は階段状の逆円錐形状に形成されている。一部の実施形態では、接続インタフェース６１１及び６２１が階段状の逆円錐形状に形成されている。他の実施形態では、接続インタフェース６０７と６０９とを異ならせることができる。

開示した実施形態の以上の説明は、あらゆる通常の当業者が本発明を作製または使用することを可能にするために提供する。これらの例に加える種々の変更は通常の当業者にとって直ちに明らかであり、本明細書中に開示する原理は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに他の例に適用することができる。説明する実施形態はあらゆる点で例示的であり限定的ではなく、従って、本発明の範囲は、以上の説明よりもむしろ以下の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価物の意味及び範囲内に入るすべての変更が特許請求の範囲内に包含される。

Claims

電気コネクタ用のカプラであって、
第１端、及び該第１端と反対側の第２端を有する本体と、
前記本体の前記第１端に配置された第１接続インタフェースであって、第１組の導電性リングを有する第１接続インタフェースと、
前記本体の前記第２端に配置された第２接続インタフェースであって、前記第１組の導電性リングに電気接続された第２組の導電性リングを有する第２接続インタフェースと
を具え、
前記第１組の導電性リングは、階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に配列され、
前記第２組の導電性リングは、階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に配列され、
前記第１組の導電性リングと前記第２組の導電性リングとが、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ）によって接続されているカプラ。
前記１つ以上のＶＩＡの一部分、前記第１組の導電性リング、または前記第２組の導電性リングの相互間に絶縁体をさらに具えている、請求項１に記載のカプラ。
前記本体が、前記カプラに接続される前記電気コネクタの接続面に、密封シールによって接続される、請求項１に記載のカプラ。
前記第１組の導電性リングの外側リングの直径及び前記第２組の導電性リングの外側リングの直径が、前記第１組の導電性リングの内側リングの直径及び前記第２組の導電性リングの内側リングの直径よりも大きい、請求項１に記載のカプラ。
電気コネクタ用のカプラとのインタフェースとなるように構成された接続インタフェースと、
前記接続インタフェース上に配置された１つ以上の直線状接点部材とを具えた電気コネクタであって、
前記直線状接点部材の各々が前記カプラ上の導電性リングに接触するように構成され、
前記接続インタフェースが階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に形成されている電気コネクタ。
前記１つ以上の直線状接点部材がバネプローブまたは固定ピンを含む、請求項５に記載の電気コネクタ。
前記１つ以上の直線状接点部材間に絶縁体をさらに具えている、請求項５に記載の電気コネクタ。
電気コネクタ用のカプラと、
電気コネクタとを有する電気コネクタシステムであって、
前記カプラは、
第１端、及び該第１端と反対側の第２端と、
前記第１端に配置され、第１組の導電性リングを具えた第１接続インタフェースと、
前記第２端に配置され、第２組の導電性リングを具えた第２接続インタフェースとを有し、
前記第１組の導電性リングは、階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に配列され、
前記第２組の導電性リングは、階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に配列され、
前記第１組の導電性リングと前記第２組の導電性リングとが、１つ以上の垂直相互接続アクセス体（ＶＩＡ）によって接続され、
前記電気コネクタは、
前記カプラの前記第１接続インタフェースとインタフェース接続されるように構成された接続インタフェースと、
該接続インタフェース上に配置された少なくとも１つの直線状接点部材とを有し、
前記電気コネクタの前記接続インタフェースは、階段状の円錐形状または階段状の逆円錐形状に形成され、
前記少なくとも１つの直線状接点部材は、前記第１接続インタフェースの前記第１組の導電性リングに接触するように構成されている電気コネクタシステム。
第２電気コネクタをさらに具え、該第２電気コネクタは、
前記カプラの前記第２接続インタフェースとインタフェース接続されるように構成された接続インタフェースと、
該接続インタフェース上に配置された少なくとも１つの直線状接点部材とを有し、
該少なくとも１つの直線状接点部材は、前記第２接続インタフェースの導電性リングと接触するように構成されている、請求項８に記載の電気コネクタシステム。
前記少なくとも１つの直線状接点部材がバネプローブまたは固定ピンを含む、請求項８に記載の電気コネクタシステム。
前記１つ以上のＶＩＡの一部分、前記第１接続インタフェースの前記第１組の導電性リング、または前記少なくとも１つの直線状接点部材の相互間に絶縁体をさらに具えている、請求項８に記載の電気コネクタシステム。