(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に向けて周状凸部を形成するように外周面に周状凹部を形成された外筒とその内部に収容されバネ体により該外筒の長手方向に沿って一端部から突出するように付勢された内部ピンとからなるコンタクトプローブを複数並べて収容するためのコンタクトプローブ用ソケットであって、
主面を付き合わせて組み合わせられた一対のブロック板体からなり、
前記ブロック板体は、
前記主面と略垂直にこれを貫通し前記コンタクトプローブを挿入せしめる複数並んだ貫通孔と、
突き合わされた前記主面にあって前記貫通孔の周囲の座ぐり部と、を与えられ、
前記コンタクトプローブの前記外筒の前記周状凹部に嵌合し得るＣリングを前記座ぐり部に収容し、前記貫通孔内にある前記コンタクトプローブを脱着自在に保持し得ることを特徴とするコンタクトプローブ用ソケット。
【請求項２】
前記コンタクトプローブは、前記バネ体による前記内部ピンの付勢方向と逆方向に脱落可能であることを特徴とする請求項１記載のコンタクトプローブ用ソケット。
【請求項３】
前記コンタクトプローブは、前記ブロック板体の主面の両側に向けて脱落可能であることを特徴とする請求項２記載のコンタクトプローブ用ソケット。
【請求項４】
前記Ｃリングは、断面略円形のワイヤ体からなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの１つに記載のコンタクトプローブ用ソケット。
【請求項５】
前記Ｃリングの内径及び外径は、それぞれ、前記外筒の外径よりも小さく、前記貫通孔の径よりも大きいことを特徴とする請求項４記載のコンタクトプローブ用ソケット。
【請求項６】
内部に向けて周状凸部を形成するように外周面に周状凹部を形成された外筒とその内部に収容されバネ体により該外筒の長手方向に沿って一端部から突出するように付勢された内部ピンとからなるコンタクトプローブを複数並べてコンタクトプローブ用ソケットに収容する収容方法であって、
主面を付き合わせて組み合わせられた一対のブロック板体からなり、前記ブロック板体は、前記主面と略垂直にこれを貫通し前記コンタクトプローブを挿入せしめる複数並んだ貫通孔と、突き合わされた前記主面にあって前記貫通孔の周囲の座ぐり部と、を与えられ、
前記コンタクトプローブの前記外筒の前記周状凹部にＣリングを嵌合し、前記座ぐり部に前記Ｃリングが位置するように、前記ブロック板体の一方の前記貫通孔に前記コンタクトプローブを収容した後に、前記ブロック板体の他方の前記貫通孔に前記コンタクトプローブを収容するように一対の前記ブロック板体の主面を付き合わせて組み合わせることを特徴とする収容方法。
【請求項７】
前記内部ピンを付勢された方向と逆方向に移動させる力よりも大なる力を与えることで、前記Ｃリングを開動させ、前記周状凹部と前記Ｃリングとの嵌合を解消させることで、前記コンタクトプローブを前記内部ピンの付勢方向と逆方向に脱落可能とさせることを特徴とする請求項６記載の収容方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板や電子部品の検査に使用されるコンタクトプローブを収容するためのコンタクトプローブ用ソケット及びこれへのコンタクトプローブの収容方法に関し、特に、複数のコンタクトプローブを個々に脱着自在に収容するコンタクトプローブ用ソケット及びこれへのコンタクトプローブの収容方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板や電子部品の検査に使用されるコンタクトプローブは、被検査対象であるプリント基板等の複数の端子若しくは接点に同時に接触させて電気的な接続を得て検査をできるよう、コンタクトプローブ用ソケットに複数並べて収容して用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１では、このようなコンタクトプローブを収容するためのコンタクトプローブ用ソケットが開示されている。金属ブロックを貫通するように設けられた挿入孔の内部にはコンタクトプローブが挿入され、金属ブロックの両面には、コンタクトプローブの内部ピン（プランジャ）を突出させる貫通孔を設けた絶縁性基板が取り付けられている。絶縁性基板はコンタクトプローブの外筒（金属パイプ）の肩部に当接し、すなわち外筒を包囲して挿入孔からコンタクトプローブが脱落することを防止している。なお、ここで開示されているコンタクトプローブはダブルタイプと称される長手方向両端部で外側に向けて内部ピンが突出するタイプであるが、長手方向の一方だけで外側に向けて突出するシングルタイプと称されるコンタクトプローブもある。かかる場合にあっても、ダブルタイプと同様に外筒を包囲して挿入孔からのコンタクトプローブの脱落を防止できる。
【０００４】
ところで、コンタクトプローブは使用とともに内部ピンの突出先端が磨滅・変形してしまったり、酸化被膜などが表面に形成してしまったりすることがある。すると正確な検査を行うことが難しくなるため、劣化したコンタクトプローブを交換することになる。かかる場合、特許文献１に開示のようなコンタクトプローブ用ソケットでは、金属ブロックから絶縁性基板を取り外して交換を行わなければならず、わずか数本のコンタクトプローブを交換するにも、再度、金属ブロックへ絶縁性基板を取り付けるには、全てのコンタクトプローブと絶縁性基板の位置とを正確に合わせるような煩雑な作業を行わなければならなかった。
【０００５】
これに対して、例えば、特許文献２では、複数のコンタクトプローブを個々に脱着自在に収容するコンタクトプローブ用ソケットが開示されている。劣化したコンタクトプローブはソケットを分解することなく、個々に引き抜いて交換できるのである。詳細には、マトリクス状に配置された複数の貫通孔を有するブロック体（ソケット）の複数の貫通孔のそれぞれに同軸スプリングコンタクトプローブが挿入されている。貫通孔の内壁には抜け止め突部が設けられており、外筒（シェル部）に設けられたストップリングが抜け止め突部に係止されることで、内部ピン（プランジャ）の付勢方向、すなわちブロック体の裏側に向けてはコンタクトプローブが移動しない。一方、コンタクトプローブの交換時には、内部ピン（プランジャ）の付勢方向、すなわちブロック体の表側に向けてコンタクトプローブを引き抜いてこれを脱落できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１７５３７１号公報
【特許文献２】特開２００９−１０３６５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
コンタクトプローブの面積当たりの数が増えると、検査対象とコンタクトプローブの位置合わせが非常に厳密になるため、コンタクトプローブ用ソケットを検査機器から取り外すことなく、劣化したコンタクトプローブだけを交換できることが好ましい。また、このような場合、狭いスペースでコンタクトプローブの交換作業をできることが求められ、容易にコンタクトプローブを脱着できることも求められる。
【０００８】
本発明は以上のような状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、複数のコンタクトプローブを個々に脱着自在に収容するコンタクトプローブ用ソケット及びこれへの収容方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるコンタクトプローブ用ソケットは、内部に向けて周状凸部を形成するように外周面に周状凹部を形成された外筒とその内部に収容されバネ体により該外筒の長手方向に沿って一端部から突出するように付勢された内部ピンとからなるコンタクトプローブを複数並べて収容するためのコンタクトプローブ用ソケットであって、主面を付き合わせて組み合わせられた一対のブロック板体からなり、前記ブロック板体は、前記主面と略垂直にこれを貫通し前記コンタクトプローブを挿入せしめる複数並んだ貫通孔と、突き合わされた前記主面にあって前記貫通孔の周囲の座ぐり部と、を与えられ、前記コンタクトプローブの前記外筒の前記周状凹部に嵌合し得るＣリングを前記座ぐり部に収容し、前記貫通孔内にある前記コンタクトプローブを脱着自在に保持し得ることを特徴とする。
【００１０】
かかる発明によれば、コンタクトプローブを貫通孔に沿って移動せしめることで、座ぐり部に位置し貫通孔に沿って移動できないＣリングがコンタクトプローブの外筒の周状凹部から相対的に移動して開動し、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できるのである。つまり、狭いスペースであっても、ソケットを治具などから取り外すことなく、コンタクトプローブの交換作業を容易にできるのである。
【００１１】
上記した発明において、前記コンタクトプローブは、前記バネ体による前記内部ピンの付勢方向と逆方向に脱落可能であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、バネ体の内部ピンへの応力負荷方向にコンタクトプローブを押し込むことでこれをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できて、狭いスペースであっても、交換作業を容易にできるのである。
【００１２】
上記した発明において、前記コンタクトプローブは、前記ブロック板体の主面の両側に向けて脱落可能であることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットの両側の必要な方向に脱落できて、狭いスペースであっても、交換作業を容易にできるのである。
【００１３】
上記した発明において、前記Ｃリングは、断面略円形のワイヤ体からなることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できて、交換作業を容易にできるのである。
【００１４】
上記した発明において、前記Ｃリングの内径及び外径は、それぞれ、前記外筒の外径よりも小さく、前記貫通孔の径よりも大きいことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、Ｃリングを座ぐり部に確実に位置させ、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できて、交換作業を容易にできるとともに、コンタクトプローブをソケットに確実に固定できるのである。
【００１５】
更に、本発明によるコンタクトプローブを複数並べてコンタクトプローブ用ソケットに収容する収容方法は、内部に向けて周状凸部を形成するように外周面に周状凹部を形成された外筒とその内部に収容されバネ体により該外筒の長手方向に沿って一端部から突出するように付勢された内部ピンとからなるコンタクトプローブを複数並べてコンタクトプローブ用ソケットに収容する収容方法であって、主面を付き合わせて組み合わせられた一対のブロック板体からなり、前記ブロック板体は、前記主面と略垂直にこれを貫通し前記コンタクトプローブを挿入せしめる複数並んだ貫通孔と、突き合わされた前記主面にあって前記貫通孔の周囲の座ぐり部と、を与えられ、前記コンタクトプローブの前記外筒の前記周状凹部にＣリングを嵌合し、前記座ぐり部に前記Ｃリングが位置するように、前記ブロック板体の一方の前記貫通孔に前記コンタクトプローブを収容した後に、前記ブロック板体の他方の前記貫通孔に前記コンタクトプローブを収容するように一対の前記ブロック板体の主面を付き合わせて組み合わせることを特徴とする。
【００１６】
かかる発明によれば、コンタクトプローブの外筒の周状凹部にＣリングを嵌合させた上で、これを座ぐり部に容易に配置できるのである。すなわち、コンタクトプローブを貫通孔に沿って移動せしめることで、座ぐり部に位置し貫通孔に沿って移動できないＣリングは、コンタクトプローブの外筒の周状凹部から相対的に移動して開動し、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できるのである。つまり、狭いスペースであっても、ソケットを治具などから取り外すことなく、コンタクトプローブの交換作業を容易にできるのである。
【００１７】
上記した発明において、前記内部ピンを付勢された方向と逆方向に移動させる力よりも大なる力を与えることで、前記Ｃリングを開動させ、前記周状凹部と前記Ｃリングとの嵌合を解消させることで、前記コンタクトプローブを前記内部ピンの付勢方向と逆方向に脱落可能とさせることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、コンタクトプローブをコンタクトプローブ用ソケットから容易に脱落できるのである。つまり、狭いスペースであっても、ソケットを治具などから取り外すことなく、コンタクトプローブの交換作業を容易にできるのである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットとこれに収容されたコンタクトプローブの斜視図である。
【図２】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットを構成する部品の（ａ）平面図、及び、（ｂ）断面図である。
【図３】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットを構成する部品の（ａ）平面図、及び、（ｂ）断面図である。
【図４】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットを構成する部品の（ａ）平面図、及び、（ｂ）断面図である。
【図５】図１のコンタクトプローブの（ａ）側面図、及び、（ｂ）断面図である。
【図６】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットにコンタクトプローブを収容させる方法を示す断面図である。
【図７】本発明によるコンタクトプローブ用ソケットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１乃至図５を用いて本発明の１つの実施例によるコンタクトプローブ用ソケットについて詳細を説明する。
【００２０】
特に図１に示すように、ソケット１は、上板２及び下板３の２つの板体の主面同士を突き合わせて組み合わせた板状ブロック体であって、コンタクトプローブ１０のピン部２３をその主面から突出させて、複数のコンタクトプローブ１０を所定の配列で並べて複数収容する。詳細は後述するが、ピン部２３は、図示しない被検査基板又は被検査物に当接させることで電気的に接続されて、検針として働く。下板３及び上板２は、対象となる検査用途に適した材料及び形状を選択され得るが、例えば、セラミックスを混入させたＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂からなる略直方体である。
【００２１】
図２及び図３を併せて参照すると、上板２及び下板３には、互いに組み合わされて、その主面に対して、垂直若しくは角度を有して貫通する貫通孔５を有する。詳細には、上板２には、内径Ｕの円筒状の内周面を有する複数の上板孔部５ａ、下板３には内径Ｕの下板孔部５ｂが形成され、互いに連通して内径Ｕの貫通孔５を形成する。下板３に対向する上板２の主面にある上板孔部５ａの開口部近傍には、内径Ｕよりも径を拡げた内径Ｕ’の座ぐり部２ａが形成されている。
【００２２】
図４を併せて参照すると、各上板孔部５ａの座ぐり部２ａには、可撓性を有するＣリング４が収容される。Ｃリング４は、座ぐり部２ａと下板３の主面に挟まれて収容され、上板孔部５ａの軸線Ｐ方向（図２及び図３を参照。）への変形は拘束され、軸線Ｐ方向と略垂直な面内においてのみ変形できる。Ｃリング４は、略円形の断面部を有する鋼製ワイヤをＣ字状に加工して熱処理を与えたバネ体である。Ｃリング４の内径４ａ及び外径４ｂは、そのＣ字状体の一端と他端を線で結んで円環体と仮定した場合において、外部より力を付加していない状態での内径及び外径である。Ｃリング４の内径４ａは、後述するコンタクトプローブ１０のバレル１１の外径Ｑよりも小さく、外径４ｂは上板孔部５ａ及び下板孔部５ｂの内径Ｕよりも大きい。
【００２３】
次に、図５に示すように、コンタクトプローブ１０は、外径Ｑの管状のバレル１１と、その内部に収容した２つのプランジャ１３と、これらをバレル１１の両端部に向けて付勢するコイルばねからなるバネ体であるスプリング１２とを含む。バレル１１は、その長手方向両端部近傍に、内径を縮小させるよう外周面を変形させた２つの絞り部２１を有する。２つの絞り部２１では、外周面から周状に沿って内部へ向けて塑性加工（周状凹部）されて、内周面を周状に沿って内部へ張り出させて成形（周状凸部）されている。すなわち、２つの絞り部２１では、バレル１１の外径Ｑよりも小さな外径Ｑ’となっている。ここで、絞り部２１の長手方向断面は、円弧の一部であることが好ましい（図５（ｂ）参照）。
【００２４】
プランジャ１３は、円柱状の本体部２２とこれよりも径の小さい長手のピン部２３とからなる段付き丸棒である。円柱状の本体部２２の外径は、バレル１１の内径よりもわずかに小さく、本体部２２はピン部２３の突出端部をバレル１１の端部に向けて、バレル１１の内部に収容される。これにより、プランジャ１３は、バレル１１の長手方向に沿って移動自在であるが、内径を絞られた絞り部２１の内径よりも円柱状の本体部２２の外径は大きいため、本体部２２が絞り部２１に当接すると、これ以上、プランジャ１３の端部方向への移動を規制される。なお、バレル１１には、２つのプランジャ１３が収容されて、これらの間にスプリング１２を与えて、２つのプランジャ１３がそれぞれバレル１１の両端部方向に向けて付勢されている。コンタクトプローブ１０を検査に使用する時以外の通常時にあっては、絞り部２１に本体部２２が当接して、２つのプランジャ１３は、ピン部２３の先端部をバレル１１の両端部から突出させている。一方、検査時などには、スプリング１２の復元力よりも大なる力がピン部２３をバレル１１の軸線に沿ってバレル１１の内部方向に押し込まれるように与えられ、ピン部２３はバレル１１の軸線に沿って内部方向に押し込み移動可能である。
【００２５】
なお、コンタクトプローブ１０は、ピン部２３をバレル１１の両端部に向けて突出させるダブルタイプと称されるコンタクトプローブであるが、シングルタイプなど他のコンタクトプローブであっても良い。また、座ぐり部２ａを上板孔部５ａに形成したが、下板孔部５ｂに形成してもよい。また、上板２及び下板３の両方に跨って形成してもよい。
【００２６】
ところで、ソケット１は、コンタクトプローブ１０を複数収容した上で図示しない治具に取り付けられて、突出させたコンタクトプローブ１０のピン部２３をプリント基板や電子部品などの被検査基板の複数の端子若しくは接点に同時に押しつけて、電気的に接続して検査を行うことができる。かかる場合、ピン部２３が衝撃を受けて破損したり、先端部が劣化したりすると検査を正確に行うことができない。そこで、コンタクトプローブ１０の交換を必要とすることがある。
【００２７】
次に、上記した実施例において、コンタクトプローブ１０をソケット１へ収容する方法及びソケット１に着脱させる方法について、図６を用いてその詳細を説明する。
【００２８】
まず、コンタクトプローブ１０をソケット１に収容させる一番最初の場合にあっては、Ｃリング４の径を拡げてコンタクトプローブ１０のバレル１１の外周面に巻き付かせるようにこれを嵌め込み、バレル１１の長手方向に沿って移動させる。これにより、Ｃリング４は、拡げられた径を元に戻すようにして２つある絞り部２１の一方に嵌め合わせられる。次に、Ｃリング４を与えられたコンタクトプローブ１０を、Ｃリング４の嵌め込まれた絞り部２１のもう一方の絞り部２１の側を先頭にして、上板２の上板孔部５ａに座ぐり部２ａを与えられた面から挿入する（図６（ａ）参照）。Ｃリング４の外径４ｂは少なくとも上板孔部５ａの内径Ｕよりも大きいから、Ｃリング４は、座ぐり部２ａの内部に収容されてコンタクトプローブ１０は上板孔部５ａの内部にはこれ以上進まない（図６（ｂ）参照）。このとき、バレル１１の上板孔部５ａへの進行端部は、上板孔部５ａの内部にある一方、ピン部２３の先端部は、上板２の表面から突出している。複数のコンタクトプローブ１０を同様に上板孔部５ａに収容し、各コンタクトプローブ１０に下板３の下板孔部５ｂを対応させつつ、所定の固定方法で上板２と下板３とを組み合わせて固定する（図６（ｃ）を参照）。以上により、ソケット１へのコンタクトプローブ１０の収容を完了し、図示しない所定の装置に治具などでソケット１を取り付ける。
【００２９】
一方、コンタクトプローブ１０をソケット１から脱落させる場合にあっては、ソケット１を図示しない所定の装置に取り付けられたまま、コンタクトプローブ１０のピン部２３を矢印方向Ｘ１、又は、矢印方向Ｘ２に向かうよう引っ張る。つまり、各プランジャ１３のスプリング１２により付勢されている矢印方向Ｘ１又は矢印方向Ｘ２に力を加えると、プランジャ１３は絞り部２１に当接して、バレル１１をソケット１の貫通孔５から引き抜く方向に移動させようとする。一方、座ぐり部２ａに配置されたＣリング４は、上記したように、結果として、ソケット１内でバレル１１の移動しようとする方向には移動できない。故に、Ｃリング４は、コンタクトプローブ１０の絞り部２１の側面に沿って移動し、Ｃ字状体の両端を開いて開環するように変形する。続けて、コンタクトプローブ１０に力を加えると、コンタクトプローブ１０はソケット１の貫通孔５から抜け出て、ソケット１から脱落する。このときソケット１内の座ぐり部２ａ内には、Ｃリング４が残存する（図７参照）。
【００３０】
同様に、バレル１１を矢印方向Ｘ１、又は、矢印方向Ｘ２に押し込む（若しくは、バレル１１を引っ張った）としても、コンタクトプローブ１０をソケット１の貫通孔５から脱落できる。つまり、各プランジャ１３のスプリング１２により付勢されている方向とは逆の方向に力を加えると、スプリング１２は収縮するが、さらに力を加え続けると、一方のプランジャ１３が他方のプランジャ１３を押し込むようになる。この押し込まれたプランジャ１３の本体部２２は、バレル１１の絞り部２１に当接し、さらに力強く押し込むと、やはりＣリング４は、Ｃ字状体の両端を開いて開環するように変形し、コンタクトプローブ１０をソケット１の貫通孔５から脱落できるのである。
【００３１】
ところで、新しいコンタクトプローブ１０は、Ｃリング４を与えず、貫通孔５に挿入する。つまり、コンタクトプローブ１０をソケット１の貫通孔５から引き抜いた方向と逆方向に、新しいコンタクトプローブ１０を貫通孔５に挿入させる。座ぐり部２ａまでコンタクトプローブ１０のバレル１１が到達すると、座ぐり部２ａに残存したＣリング４は、Ｃ字状体の両端を開いて開環するように変形し、バレル１１の外周面に巻き付く。さらに、コンタクトプローブ１０を貫通孔５に沿って押し込むと、Ｃリング４はバレル１１と相対的に移動する。Ｃリング４は、絞り部２１でＣ字状体の両端を閉じるように変形する。この変形の後、Ｃリング４のＣ字状体の両端を開いて開環変形するようにコンタクトプローブ１０を貫通孔５に沿って押し込まない限り、コンタクトプローブ１０の貫通孔５に沿った移動は停止する。これにより、ソケット１へコンタクトプローブ１０が収容される。
【００３２】
以上、本実施例によれば、コンタクトプローブ１０を上板２及び下板３の主面両側から脱着できる。また、ソケット１を上板２と下板３とに分解する必要はない。更に、ソケット１を図示しない装置から取り外す必要もない。つまり、狭いスペースにおいても効率よくコンタクトプローブ１０の交換作業をできるのである。
【００３３】
なお、コンタクトプローブ１０をソケット１に収容させる一番最初の場合にあっては、上板２の座ぐり部２ａの内部にＣリング４を収容した上で、所定の固定方法で上板２と下板３とを組み合わせて固定し、その後に、上記したようにコンタクトプローブ１０を貫通孔５に挿入しても良い。
【００３４】
以上、本発明による実施例及びこれに基づく変形例を説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の主旨又は添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、様々な代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。
【符号の説明】
【００３５】
１    ソケット
２    上板
２ａ  座ぐり部
３    下板
４    Ｃリング
５    貫通孔
５ａ  上板孔部
５ｂ  下板孔部
１０  コンタクトプローブ
１１  バレル
１２  スプリング
１３  プランジャ
２１  絞り部
【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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