(57)【要約】      （修正有）【課題】オシロスコープ等測定器の測定プローブを測定対象となるプリント基板上の測定点に接触させた状態を維持する装置に関して、簡単な構造で安定した接触圧を得ることができ、又これを安定して維持することを可能とし、操作性も改善するプローブ接触維持装置を提供する。【解決手段】プローブ取り付け機構を使用し、取り付け機構にバランス用の錘１４を設け、錘１４の重量をプローブの接触圧として利用する。【選択図】  図１
2007278822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オシロスコープ等測定器の測定プローブを測定対象となるプリント基板上の測定点に接触させた状態を維持するプローブ接触維持装置であって、前記測定プローブを取り付ける測定プローブ取付け機構と、前記測定プローブ取付け機構に取り付けられた錘と、前記錘の重量の全部もしくは一部が前記測定プローブ取付け機構を介して測定プローブの先端測定部に加わるように設けられた測定プローブＺ軸方向可動機構と測定時に前記測定プローブが倒れないように前記プローブ取付け機構を支持する測定プローブ転倒防止機構とを備えたことで測定プローブが測定点に適切な接触圧で接触した状態を支持し、これを維持することを特徴とするプローブ接触維持装置。
【請求項２】
前記プローブ取付け機構が前記プリント基板の任意の位置上に移動することが可能となるよう測定プローブＸＹ方向移動機構が設けられていることを特徴とする請求項１記載のプローブ接触維持装置。
【請求項３】
複数の回動可能な連結部を持つアームによって測定プローブＺ軸方向可動機構と前記測定プローブＸＹ方向移動機構及び前記測定プローブ転倒防止機構が構成されたことを特徴とする請求項２記載のプローブ接触維持装置。
【請求項４】
前記測定プローブ保持機構に前記測定プローブを取り付けた状態において前記測定プローブと導通させることが可能な小型代替プローブを備え、前記測定プローブに代わり前記小型代替プローブの先端測定部が前記測定点に接触することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のプローブ接触維持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオシロスコープ等測定器の測定プローブを測定対象となるプリント基板上の測定点に接触させた状態を維持する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、オシロスコープやマルチメータ等の測定器を用いてプリント基板上の電気回路の信号を測定する際には測定者が直接手でプローブを保持して基板上に実装された電子部品の半田ランド等の測定点に押し当てたり,オシロスコープのプローブに付属するクリップやこれに類するものを用いて基板上の部品のリードを挟むなどの他、部品がリードを持たない場合やリードの間隔が狭くてクリップが使用できない場合には半田ランドに導線を半田付けしてこれを前記のクリップで挟むなどの方法が用いられる。
又、例えば図４に示すような固定スタンドを流用してプローブを保持する装置として用いる場合がある。
【０００３】
この固定スタンドは例えばスタンドを支えるベース３１、ポール３２、アーム３３、アーム３４ ,とネジ式のノブ３５  により可動部の動きを固定する手段を持つ可動部３６及び可動部３８からなり、前記スタンドの先にオシロスコープ等のプローブを固定することが可能なクランプ３９を備えプローブ４０を保持する。
この例では可動部３６はネジ式のノブ３５を緩めることで矢印３６a、３６b、３６cの方向に回動可能となる。またノブ３５を締めることにより上記の可動部は同時に全て固定される。
同様に可動部３８についてもノブ３７を緩めることで矢印３８a、３８b、３８cの方向に回動可能となり、締めることで同時に全て固定される。
【０００４】
測定時には可動部の固定手段であるネジ式のノブ３５、３７を緩めて、スタンド先端に取り付けたプローブ４０の先端をプリント基板４１上の測定点に接触させる。又、同時に測定点にプローブ先端から適度な接触圧が発生するようにプローブ先端位置を調整した後、ネジ式のノブ３５、３７を締めつける。
この時、可動部を固定する理由としては下記の通りである。
１．可動部が動いてしまうことでプローブが倒れることを防止するため。
２．プローブと測定点の間の接触圧をアーム３、アーム４、ポール２、ベース１で支持し、これを維持する構造となっている。その為にアーム３、アーム４、ポール２、ベース１  間の可動部部分が固定され一体となる必要がある。
尚、図の従来例の他に可動部がボールジョイントで構成される物や多可動部のフレキシブルアームにより構成されるものもある。いずれもノブ等の固定手段を緩めるとＸ，Ｙ,Ｚの３方向と軸周りの回転等が行え、固定手段を締めると全ての方向の回動が固定されることで様々な方向に対する位置あわせとその状態の固定が行えるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら上記従来技術は以下のような問題がある。
１．アームや可動部はプローブの接触圧を、スタンドのベースまで伝播する必要がある為、可動部の固定手段、相応の強度、を必要とする。これにより装置の構造が複雑化する。又、ベースは重量やマグネットを利用して床面に吸着する等の安定化の手段を必要とする。
２．外的要因等により接触圧が変化しやすい。例えば対象となるプリント基板は一般的に測定箇所となる半田付けランド内でも位置により半田の盛り上がり方が多少異なることがある。そのため周囲の振動など外的な要因によるプリント基板の僅かな位置ずれにより測定点の高さの変化が生じ、これによりプローブの接触圧を維持できない恐れがある。尚、プローブと測定点間の接触圧は弱すぎると測定箇所との安定的な電気的導通が保てなくなり又、強すぎると基板や基板上の電子部品を損傷する恐れがある為に適切な力に調節される必要がある。
３．ノブを締める等の可動部固定作業により、調整されたアーム間の位置関係が微妙にずれ、調整されたプローブ位置がずれる恐れがあり測定点が微小である場合や接近した複数の測定点を複数のプローブにて同時に測定する場合などの微妙な作業が困難である。
４．測定点を変更する度に可動部の固定手段の解除、固定を繰り返す必要があり作業性が悪い。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記第１〜第３の課題を解決するため、本願の第１の発明はオシロスコープ等測定器の測定プローブを測定対象となるプリント基板上の測定点に接触させた状態を維持するプローブ接触維持装置であって、前記測定プローブを取り付ける測定プローブ取付け機構と、前記測定プローブ取付け機構に取り付けられた錘と、前記錘の重量の全部もしくは一部が前記測定プローブ取付け機構を介して測定プローブの先端測定部に加わるように設けられた測定プローブＺ軸方向可動機構と測定時に前記測定プローブが倒れないように前記プローブ取付け機構を支持する測定プローブ転倒防止機構とを備えたことで測定プローブが測定点に適切な接触圧で接触した状態を支持し、これを維持することを特徴とするプローブ接触維持装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば測定プローブの接触圧は測定プローブ取付け機構に設けられた錘の重量により発生する。従来例と根本的に異なるのは従来例の場合には測定点への位置及び接触圧の調整を終えた後、装置の各可動部を固定して装置を一体の構造とし測定プローブ先端で発生した接触圧を最終的に装置のベースの重量や構造（以下装置本体）による安定性により支持している構造となっていることである。
【０００８】
それに対して本発明では接触圧は測定プローブ周囲の構造における錘の重量のみにより発生しており装置本体は測定点に接触した測定プローブが倒れないように支持するのみであり接触圧そのものは装置本体には伝播しないフローティング構造となる。これにより、装置の構造は接触圧を支持する必要がないために可動部の固定機構を必要とせず、軽薄化することが可能であり、前記第１の課題を解決できる。又、測定点の高さによらず測定プローブには常に錘の重量による接触圧が生じている為、前記第２の問題点も解決することができる。又、可動部の固定機構がないことから可動部の固定作業そのものが発生しなくなり、前記第３の問題点も解決することができる。
【０００９】
さらに前記第４の課題を解決するため、本願の第２の発明は上記本願第１の発明に加えて前記プローブ取付け機構が前記プリント基板の任意の位置上に移動することが可能となるよう測定プローブＸＹ方向移動機構が設けられていることを特徴とするプローブ接触維持装置を提供する。本発明によれば上記第１の発明により装置本体でプローブの接触圧を支持する必要がない為、本発明の測定プローブＸＹ方向移動機構についても固定手段を必要としない。この為、測定点を変更した際の固定手段を操作する作業そのものが発生しないために第４の課題を解決できる。
【００１０】
さらに、本願の第３の発明は前記第２の発明において複数の回動可能な連結部を持つアームによって測定プローブＺ軸方向可動機構と前記測定プローブＸＹ方向移動機構及び前記測定プローブ転倒防止機構が構成されたことを特徴とするプローブ接触維持装置を提供する。連結部を持つアームにより構成されることでそれぞれの機構を簡単且つ効果的に実現することが可能となる。
【００１１】
さらに、本願の第４の発明は前記第１〜３いずれかの発明において前記測定プローブ保持機構に前記測定プローブを取り付けた状態において前記測定プローブと導通させることが可能な小型代替プローブを備え、前記測定プローブに代えて前記小型代替プローブの先端測定部が前記測定点に接触することにより特に測定点が微小である場合や接近した複数の測定点を複数のプローブにて同時に測定する場合などの作業性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上に説明したように本発明に係るプローブ接触維持装置は従来技術とは根本的に異なる仕組みを用いることにより、簡単な構造で安定した接触圧を得ることができ、又これを安定して維持することを可能とした上にその操作性も大きく改善したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施例を図面にて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１４】
以下本発明の実施例１を図１にて詳細に説明する。
ベース１に垂直に設置されたポール２に回動可能な連結部６にてＸ−Ｙ方向に水平にアーム３が接続されている。連結部６の可動方向はＸ−Ｙ方向に水平な方向のみであり３６０°回動可能である。（矢印３Ｍ）アーム３の先端には連結部７がありアーム４がＺ軸方向に接続されている。連結部７によりアーム４はＸ−Ｙ方向（アーム４の軸方向）にのみ３６０°回動可能である。（矢印４Ｍ）次にアーム４の先にはＺ方向にのみ回動可能な連結部８がありアーム５が接続されている。アーム５は回動可能な方向がＺ方向のみである。（矢印５Ｍ）又、軸を回転する方向には動作しない。アーム５の先端には錘９が固定されその先にある測定プローブ取付け機構１０に測定プローブ１１が固定されていてる。又、連結部６にはアーム３から先の重量とバランスを取るためのバランス用錘１４が取り付けられている。このバランス用錘１４を適切に用いることで装置全体の安定性をより高めることができる。次に、測定プローブ１１はプリント基板１２上の測定点１３に接触している。この時、測定プローブ１１の先端と測定点１３との間に生じている接触圧は錘９の重量により安定して生じている。尚、連結部８は測定プローブ１１がプリント基板１２に当たるのに十分な可動範囲となっている。
【００１５】
図２は図１の状態から測定者の手１５により測定点が変更される過程を記したものである。、Ｄ１は測定者の手１５が測定プローブ１１を持ち上げた時の測定プローブ１１の先端の動き、Ｄ２は持ち上げた測定プローブ１１を新たな測定点１６に向けて移動させている時の測定プローブ１１の先端およびアーム５及びアーム３の回転の動きを表したものである。又、Ｄ２は新たな測定点１６にプローブを降ろして接触させる際の測定プローブ１１の先端およびアーム５の動きである。このように各可動部の動きにより、測定点を変更する場合にも片手で迅速に行うことが可能である。
【００１６】
尚、本実施例１においてはＸーＹ方向にのみ回動可能な連結部６と連結部７及びこれにより連結されるアーム３、アーム４、アーム５の構成により測定プローブＸＹ方向移動機構が構成されている。又、Ｚ方向に回動可能なアーム５の先端に測定プローブ１１が設置されていることで測定プローブＺ軸方向可動機構として機能している。更にアーム５が軸方向に回転しないこと、連結部６や７がＺ軸方向に可動ではないこと等の構成により測定プローブ転倒防止機構として機能している。因みに、アーム５が軸方向に回転する場合には測定プローブ１１は転倒する。アーム３が軸方向に回転する場合にも同様に測定プローブ１１は転倒する。又、例えば連結部６がＺ軸方向に可倒であった場合にはアーム３は例えば先端部の重みにより連結部６にてＺ軸方向に折れる形となり測定プローブ１１はやはり転倒する。
このことからわかるように本実施例１では各可動部の可動方向や位置が効果的に設計されることで測定プローブＺ軸方向可動機構と前記測定プローブＸＹ方向移動機構及び前記測定プローブ転倒防止機構が構成されている。
【実施例２】
【００１７】
次に小型代替プローブを使用した場合の実施例２を図３に示す。錘の先に小型代替プローブ１７が電気的に錘と絶縁されて設置されている。小型代替プローブ１７にはプローブと導通する端子１７Ｔがつながっている。測定プローブ１１は一般的に測定用プローブに付属するクリップ１１Ｆを介して１７Ｔに接続され安定させるために固定用バンド１８にてアーム５に固定されている。
【００１８】
尚、上記実施例１及び２は更に微小な測定点への測定の作業性を上げるためプローブ先端を拡大して視認できるように拡大鏡やカメラを備えることも可能である。又、錘９の位置をアーム５の上を移動させることにより測定プローブ１１にかかる重量を調整することができる。又、錘９を交換可能とすることでも同様の効果が得られる。これにより例えばより接触の確実性を上げたい場合やプリント基板へ与える接触痕を最小に留めたい場合など様々な要望に対応することが可能となる。尚、プローブの接触圧は測定対象により３０ｇｆ〜５００ｇｆ程度である。
【実施例３】
【００１９】
実施例３として例えば測定者の作業机の上に位置する天井にワイヤーが接続されその先に錘９が接続され、測定プローブ１１等がぶら下がる構成も考えることができる。この場合ワイヤーの長さについてはプローブ先端が基板に届くこと及びプローブが転倒しないことの条件を同時に満たす必要がありこれが満たされれば測定プローブ１１はある程度傾きは生じるものの安定して測定点に接触する。ちなみにこの実施例においては前者の条件により測定プローブＺ軸方向可動機構を構成し後者の条件により測定プローブ転倒防止機構を構成することになる。また、天井のワイヤー接続箇所が例えばＸＹ方向にスライド可能であった場合にはこれが測定プローブＸＹ方向移動機構となる。
尚、本発明は上記の第１〜第３の実施形態で例示した構成に何ら限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に包含される限りにおいて、種々の変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係わるプローブ接触維持装置の図である。
【図２】本発明に係わるプローブ接触維持装置の動作を示した図である。
【図３】本発明に係わるプローブ接触維持装置のうち小型代替プローブを使用した場合の図である。
【図４】従来の固定スタンドの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      ベース
２      ポール
３      アーム３
４      アーム４
５      アーム５
６      連結部６
７      連結部７
８      連結部８
９      錘  
１０    測定プローブ取付け機構
１１    測定プローブ
１２    プリント基板
１３    測定点
１４    バランス用錘
１５    測定者の手
１６    新たな測定点
１７    小型代替プローブ
１８    固定用バンド
３Ｍ    アーム３の可動方向
４Ｍ    アーム４の可動方向
５Ｍ    アーム５の可動方向
１１Ｆ  プローブ先端のクリップ
１７Ｔ  小型代替プローブの端子  
Ｄ１    プローブを持ち上げた時の各部の動き
Ｄ２    プローブをＸＹ方向に移動させた時の各部の動き
Ｄ３    プローブを降ろした時の各部の動き
【図１】
2007278822.tif 000003
【図２】
2007278822.tif 000004
【図３】
2007278822.tif 000005
【図４】
2007278822.tif 000006