(57)【要約】      （修正有）【課題】プローブヘッドを交換する際の複雑な工程および困難な動作の問題を解決する電気プローブおよび治具を提供する。【解決手段】電気プローブ１は、ベース体１１とプローブヘッド１２とを含む。ベース体は、本体部１１１と少なくとも１つの位置決定部１１２とを有し、位置決定部は本体部から突出している。プローブヘッドは、ベース体の本体部に着脱可能に設けられている。プローブヘッドは、本体部の中心軸の側方から離れた外縁を有し、位置決定部は、外縁から突出している。【選択図】図１Ａ
2017227630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース体と、プローブヘッドとを含み、
前記ベース体は、本体部と少なくとも１つの位置決定部とを含み、前記少なくとも１つの位置決定部は本体部から突出しており、
前記プローブヘッドは、前記ベース体の前記本体部に着脱自在に設けられ、前記プローブヘッドの前記本体部の中心軸から離れた側に位置する外縁部を有し、
前記少なくとも１つの位置決定部は前記外縁部から突出している
電気プローブ。
【請求項２】
前記本体部が、前記本体部の中心軸から離れた前記本体部の側方に位置する側面を有し、
前記少なくとも１つの位置決定部は、前記本体部の前記側面を囲む、
請求項１に記載の電気プローブ。
【請求項３】
前記少なくとも１つの位置決定部が、前記本体部の半径方向に沿って延在する
請求項１に記載の電気プローブ。
【請求項４】
前記少なくとも１つの位置決定部の数が２個であり、
前記２個の位置決定部は前記本体部の端部に位置し、
前記２個の位置決定部は互いに離れるように反対方向に延在しており、
前記２個の位置決定部はプローブヘッドの外縁部から突出している
請求項１に記載の電気プローブ。
【請求項５】
前記少なくとも１つの位置決定部は、前記プローブヘッドに対向するストッパ面を有し、
前記ストッパ面への前記プローブヘッドの突出部は、前記ストッパ面によって取り囲まれている、
請求項１に記載の電気プローブ。
【請求項６】
前記ストッパ面は、互いに接続された、２つの円形部分と２つの直線部とを有し、前記２つの直線部は互いに対向しており、前記２つの直線部は前記２つの円形部分の間に位置することを特徴とする
請求項５に記載の電気プローブ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの位置決定部は、前記プローブヘッドに対向するストッパ面を有し、
前記プローブヘッドの前記ストッパ面への突出部の少なくとも一部は、前記ストッパ面の少なくとも１つの端部から突出している、
請求項１に記載の電気プローブ。
【請求項８】
請求項１に記載の電気プローブのプローブヘッドの交換に用いる治具であって、
収容空間を有し、前記少なくとも１つの位置決定部に固定可能な位置決定部材と
前記収容空間内に移動可能に配置され、前記プローブヘッドの交換に用いられる可動部材と、
を有し、
前記プローブヘッドを前記治具で置き換えるときに、前記可動部材が前記位置決定部材の軸方向に沿って前記プローブヘッドに固定され、前記位置決定部に押圧される
治具。
【請求項９】
前記可動部材は、
その中心軸を中心に回転可能であり、
前記プローブヘッドを交換するために前記少なくとも１つの位置決定部に対して回転可能である、
請求項８に記載の治具。
【請求項１０】
前記位置決定部材は、
さらに前記収容空間に接続された開口部を有し、前記プローブヘッドの交換時において、前記開口部を介して前記電気プローブの前記位置決定部上に挿入され、
前記位置決定部材の径方向の収容空間が、前記開口部より大きく、
前記可動部材が凹部を有し、
前記プローブヘッドの交換時に前記プローブヘッドが前記凹部内に位置する
請求項８に記載の治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電気プローブと治具、より詳細には、抵抗値または電圧値を測定するための電気的プローブ、および電気的なプローブのプローブヘッドを交換するための治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の産業上、プローブは抵抗値または電圧値を測定するために利用されており、特に数十アンペアから数百アンペアまでの大電流用プローブが用いられる。製品を出荷する前に、製造業者はプローブを使用して、電気特性テストを行い、製品の歩留まり率および信頼性を確認するのである。発熱が少なく接触面積が大きいという要求にこたえるべく、電気的特性試験においてプローブは、抵抗値または電圧値を正確に測定するよう製品の表面に直接接触することになる。
【０００３】
一般に、プローブヘッドは、電流の流れが大きいため、電気的特性試験の過程でダメージを受けるので、プローブヘッドを定期的に交換する必要がある。従来のプローブは、本体に着脱可能なプローブヘッドを備えており、使用者はプローブヘッドを簡易迅速に交換可能である。しかしながら、プローブヘッドの交換時には、構成上、プローブヘッドとプローブ本体の両方が適切に固定されていないことから、本体とプローブヘッドとが同時に移動してしまい、プローブヘッドがプローブ本体に対して十分に相対移動できず、プローブヘッドを本体からゆるめにくいとの問題がある。一部製造者は、本体の位置を保持するために工具（レンチ等）を使用し、プローブヘッドを交換するために他の工具（先のレンチとは異なる他のレンチ等）を使用する。しかし、交換の手順がより複雑になってしまい、また、工具等の操作がより困難になってしまうことから、プローブヘッドの交換効率を向上させるものではない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、プローブヘッドを交換する際の複雑な工程および困難な動作の問題を解決するために、電気プローブおよび治具を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一実施形態において、電気プローブは、ベース体（ｂａｓｅ  ｂｏｄｙ）とプローブヘッドとを含む。ベース体は、本体部（ｍａｉｎ  ｂｏｄｙ）と、少なくとも１つの位置決定部（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｐｏｒｔｉｏｎ）と、を含み、位置決定部は本体部から突出している。プローブヘッドは、ベース体の本体部に着脱自在に設けられている。プローブヘッドは、本体部の中心軸から離れたプローブヘッド側に位置する外縁部を有し、位置決定部は、外縁から突出している。
【０００６】
本開示の別の実施形態において、上記のプローブヘッドを交換するための治具アダプタは、位置決定部材（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）および可動部材（ｍｏｖａｂｌｅ  ｍｅｍｂｅｒ）を含む。位置決定部材は、互いに接続された収容空間と開口部とを有する。プローブヘッドの交換時に、位置決定部材を、開口部を介して電気プローブの位置決定部上に挿入する。可動部材は収容空間内に移動可能に配置され、可動部材はプローブヘッドの交換に用いられる。可動部材は凹部を有し、プローブヘッドは凹部内に位置していてもよい。プローブヘッドの交換時には、可動部材が位置決定部材の軸方向に沿ってプローブヘッドに掛けられ、可動部材が位置決定部に押し付けられる。
【０００７】
本開示によれば、電気プローブのベース体の位置決定部部分は、プローブヘッドの外縁から突出することになる。そのため、本開示によれば、治具における位置決定部材と位置決定部との間が良好に干渉することとなり、強固に位置決定部材を保持することが可能となる。また、プローブヘッドの交換時には、ベース体が治具の位置決定部材に固定されていることから、ベース体がプローブヘッドと共に移動してしまうことが防止でき、交換効率が向上する。したがって、使用者は、本開示に係る治具によってプローブヘッドを簡易かつ効率的に交換することができるようになる。
【０００８】
さらに、可動部材がプローブヘッドに挿入するように設けられる場合には、収容空間における可動部材の位置を案内する位置決定部が設けられる。したがって、可動部材がプローブヘッド上に完全に収まっているか否かを確認することできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】図１Ａは、第１の実施形態に係る電気プローブの斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａにおける電気プローブの分解図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａにおける電気プローブの底面図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、第１の実施形態に係る治具の分解図である。
【図１Ｅ】図１Ｅは、図１Ａの電気プローブに固定された図１Ｄの治具、の断面図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第２の実施形態に係る電気プローブの分解図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに係る電気プローブの底面図である。
【図３】図３は、第３の実施形態に係る電気プローブの底面図である。
【図４】図４は、第４の実施形態に係る電気プローブの底面図である。
【図５】図５は、第５の実施形態に係る電気プローブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な説明では、開示された実施形態について完全に理解することができるように、説明の目的で、多数の具体的かつ詳細な実施形態が開示される。しかし、これら具体的な記述がなくとも、本明細書の開示に基づいて１つ又は複数の実施形態を実施することができることは明らかである。また、ある例示においては図面を簡略化する目的で、当業者に周知となっている構造や装置を概略的に示すことがある。
【００１１】
本開示は、添付の図面からよりよく理解されるであろう。添付の図面は、以下に与えられる詳細な説明および説明のためだけに与えられ、したがって本開示を限定するものではない。
【００１２】
［第１の実施形態］
図１Ａから図１Ｃを参照する。図１は、第１の実施形態に係る電気プローブの斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに係る電気プローブの分解図である。図１Ｃは、図１Ａに係る電気プローブの底面図である。
【００１３】
本実施形態では、電気プローブ１は、ベース体１１と、プローブヘッド１２と、ピン１３とを含む。例えば、ベース体１１と、プローブヘッド１２と、ピン１３とは、すべて導電性材料から製造される。電気プローブ１は、試験対象物（図示せず）に電圧を印加して試験対象物の電気抵抗を測定するために利用される。詳細には、検査対象にプローブヘッド１２から電流が流れ、被測定物から抵抗測定用のピン１３へと電流が流れる。
【００１４】
ベース体１１は、互いに接続された本体部１１１と位置決定部１１２を有し、位置決定部１１２は、本体部１１１から突出している。詳細には、本体部１１１の中心軸Ａ１から遠い側に位置する側面１１１１を有する。位置決定部１１２は、側面１１１１を囲み、本体の半径方向Ａ２に沿って延びている。位置決定部１１２の縁部は、２つの円形部分１１２１と２つの直線部分１１２２とを有している。二つの円形部分１１２１は互いに対抗しており、２つの直線部１１２１は２つの円形部分１１２１の間に位置する。図１Ｃに示すように、各円形部分１１２１はこの実施形では凸形状である、位置決定部１１２の縁は円形部分１１２１と直線部分１１２２とによって形成され、その形状は円形部分１１２１と直線部分１１２２とに依存する。位置決定部１１２は、さらに２つの円形部分１１２１及び２つの直線部分１１２２によって囲まれるストッパ面（ｓｔｏｐｐｅｒ  ｓｕｒｆａｃｅ）１１２３を有する。なお、位置決定部１１２の形状や延在方向はこれに限定されるものではない。他の実施形態では、位置決定部１１２の形状は矩形または円形であってもよいし、位置決定部１１２の延在方向と本体部１１１の半径方向Ａ２とは、鋭角をなしてもよい。また、本体部１１１は、本実施形態では位置決定部１１２と一体となっている。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。また他の実施形態では、本体部１１１と位置決定部１１２とは２つの別個の部材であり、位置決定部１１２は本体部１１１に係止される。
【００１５】
プローブヘッド１２は、ベース体１１の本体部１１１に着脱自在に設けられる。プローブヘッド１２は、プローブヘッド１２の本体部１１１の中心軸Ａ１から離れた側に位置する外縁部１２１と、外縁部１２１から突出した位置決定部１１２とを有する。本実施形態では、プローブヘッド１２が本体部１１１にネジ止めされており、その形状は正六角形であるが、これに限定されるものではない。他の実施形態では、プローブヘッド１２は、本体部１１１に接続されているか、または固定されており、プローブヘッド１２の形状は長方形または円形である。プローブヘッド１２の突起Ｐがストッパ面１１２３上にあり、突起Ｐは２つの円形部分１１２１と２つの直線部分１１２２とに囲まれている。より詳細には、本実施形態では、ストッパ面１１２３の面積はプローブヘッド１２の突出部Ｐの面積よりも大きい。そのため、２つの円形部分１１２１と２つの直線部分１１２２とは、プローブヘッド１２の外縁部１２１よりも本体部１１１の中心軸Ａ１から遠い。ピン１３は、ベース体１１の本体部１１１及びプローブヘッド１２を貫通している。
【００１６】
図１Ｄ及び図１Ｅを参照する。図１Ｄは、第１の実施形態に係る治具の分解図である。図１Ｅは、図１Ａの電気プローブに固定された図１Ｄの治具の断面図である。第１の実施の形態で、電気プローブ１のプローブヘッド１２の交換に用いる治具２を開示する。治具２は、位置決定部材２１と可動部材２２とを有する。位置決定部材２１は、ベース体１１の位置決定部１１２に固定される。詳細には、本実施形態では、位置決定部材２１は、互いに接続された収容空間２１１と開口部２１２とを有する。開口部２１２の断面寸法Ｄ２が位置決定部１１２と一致することにより、位置決定部１１２は開口部２１２に嵌め込まれる。電気プローブ１の位置決定部１１２は、位置決定部材２１に保持される。しかし、本発明はこれらに限定されるものではない。他の実施形態では、位置決定部材２１は、孔に固定されたブロックによって位置決定部１１２に固定することができる。この実施形態では、収容空間２１１の位置決定部材２１の径方向の断面寸法Ｄ１は、開口部２１２の断面寸法Ｄ２よりも大きいものとしたが、これに限定されるものではない。他の実施形態では、収容空間２１１の横断寸法Ｄ１は、開口部２１２の横断寸法Ｄ２に等しい。
【００１７】
可動部材２２は、収容空間２１１に移動可能に配置される。詳細には、可動部材は凹部２２１を有し、プローブヘッドは凹部２２１内に位置するように用いられる。凹部２２１の大きさはプローブヘッド１２の径方向の断面サイズと一致する。可動部材２２は、図示しないモータ及び使用者等の動力源によって、位置決定部材２１に対してその中心軸Ａ３をその中心として回動可能に構成されている。本実施形態では、プローブヘッド１２を凹部２２１に嵌め込むことによって可動部材２２をプローブヘッド１２に固定される。しかし、これに限定されるわけではない。他の実施形態では、可動部材２２は、スロットと固定されたブロックによってプローブヘッド１２に固定される。
【００１８】
以下、治具２を用いてプローブヘッド１２を交換する方法を説明する。図１Ｅにて示すとおり、まず、治具２の位置決定部材２１を電気プローブ１の位置決定部１１２に嵌め込む。そして、可動部材２２が位置決定部材２１の軸方向に沿って移動する（図１Ｅ中の矢印方向）。これにより、位置決定部１１２のストッパが押され、プローブヘッド１２は、可動部材２２が位置決定部１１２のストッパ面１１２３に押し付けられて、凹部２２１に嵌め込まれる。最後に、プローブヘッド１２を緩めるために可動部材２２を回転させて、プローブヘッド１２をベース体１１から取り外す。上記の取外しが終了した後で、新しいプローブヘッドをベース体１１上に取り付ける。
【００１９】
本開示によれば、プローブヘッド１２を交換する際に、治具２の位置決定部材２１をプローブヘッド１２の外縁部１２１から突出したベース体１１の位置決定部１１２に固定する。そのため、位置決定部材２１と位置決定部１１２との干渉が、位置決定部１１２をしっかりと所定の位置に保持する上で好ましい。治具２の可動部材２２は、プローブヘッド１２をベース体１１に対して回転することが可能である。交換作業では、ベース体１１は、治具２の位置決定部材２１に固定されているために、ベース体１１がプローブヘッドと共に動いてしまうことを防止することができ、交換効率を向上させることができる。以上により、使用者は、治具２によって、プローブヘッド１２を容易かつ効果的に交換することができる。また、プローブヘッド１２に可動部材を挿入して装着する場合には、位置決定部１１２は、収容空間２１１の可動部材２２に設けられる。例えば、可動部材２２が位置決定部１１２に押しつけられた場合、使用者はプローブヘッド１２が凹部２２１に完全に嵌め合う位置に可動部材２２が位置していることを確認できる。したがって、可動部材２２が完全にプローブヘッド１２に挿入されているかどうかを確認することに好適である。
【００２０】
本実施形態では、プローブヘッド１２と本体部１１１とが互いに螺合している（ｓｃｒｅｗｅｄ  ｔｏ  ｅａｃｈ  ｏｔｈｅｒ）ことから、治具２は、可動部材２２を回転させ、プローブヘッド１２を取り外すことができる。しかし、本開示はこれに限定されるものではない。他の実施形態では、プローブヘッド１２を本体部１１１に密着させ、引き出す手段によって治具２の可動部材２２からプローブヘッド１２を取り外すことができる。また、プローブヘッド１２を交換する際には、治具２によって古いプローブヘッドを取り外して新しいプローブヘッド１２を取り付けることができる。この実施形態では、プローブヘッド１２は治具２に置き換えられているが、本開示は治具２の置換えに限定されない。他の実施形態では、使用者は、プローブヘッド１２を交換するレンチまたは他の従来の道具を使用する。
【００２１】
本実施形態では、図１Ａに示すとおり、電気プローブ１のベース体１１の位置決定部１１２は、本体部１１１の側面１１１１を取り囲んでいる。電気プローブ１のベース体１１の位置決定部１１２は、本体部１１１の側面１１１１を取り囲んでいる。このため、治具２を電気プローブ１に固定する際に、治具２とベース体１１とが安定して接続されるようにするために、治具２の位置決定部材２１に接触する位置決定部１１２は十分な面積を確保することが好ましい。
【００２２】
また、収容空間２１１の断面寸法Ｄ１は、図１Ｅにて示す通り、開口部２１２の断面寸法Ｄ２よりも大きい。このため、交換時に位置決定部材２１と可動部材２２との干渉を防止するため、可動部材２２の回転に十分な空間を確保する。他の実施形態では、収容空間２１１の断面寸法Ｄ１と開口部２１２の断面寸法Ｄ２とが等しい場合には、好ましくない干渉を防止するために、プローブヘッド１２の突起Ｐを位置決定部１１２の縁側に囲まれたストッパ面１１２３上に形成する（図１Ｂ参照）。すなわち、位置決定部１１２の端部がプローブヘッド１２の突起Ｐをストッパ面１１２３に取り囲んでいれさえすれば、位置決定部材２１と可動部材２２との干渉が防止される。
【００２３】
［第２の実施形態］
第１の実施形態では、位置決定部１１２の数は一つである。しかしながら、本開示はこれに限定されるものではない。図２を参照する。図２Ａは、第２の実施形態による電気プローブの分解図である。図２Ｂは、図２Ａの電気プローブの底面図である。第２の実施形態と第１の実施形態とは類似するため、異なる点のみ説明する。
【００２４】
この実施形態では、電気プローブ１のベース体１１は、２つの位置決定部１１２を含む。２つの位置決定部１１２は、プローブヘッド１２に近接する本体部１１１の端部に位置し、２つの位置決定部１１２はたがいに離隔するように反対方向に延び、２つの位置決定部１１２は、プローブヘッド１２の外縁部１２１から突出する。詳細には、図２Ａの視点から見た場合、２つの位置決定部は、本体部１１１の側面１１１１に位置し、また、本体部１１１の方向Ａ２に沿って、外縁部１２１の左側及び右側からそれぞれ突出する。また、ストッパ面１１２３のプローブヘッド１２の突起Ｐの少なくとも一部がストッパ面１１２３の端部から突出しており、すなわち、位置決定部１１２の２つの部分がプローブヘッド１２によって覆われる。本実施形態では、電気プローブ１のプローブヘッド１２を交換する際に、位置決定部材の径方向の収容空間の断面が開口よりも大きいと、位置決定部材と可動部材との干渉を回避する上で好ましい。
【００２５】
［第３の実施形態］
第３の実施形態による電気プローブの底面図である図３を参照する。第３の実施形態と第１の実施形態とはほぼ同じなので、第３の実施形態と第１の実施形態との相違点のみを説明する。本実施形態では、位置決定部１１２及びプローブヘッド１２の形状は正六角形である。本体部１１１の中心軸Ａ１とプローブヘッド１２の一頂点とを通る延長線Ｌ１があり、中心軸Ａ１と位置決定部１１２の他の頂点を通る延長線Ｌ２がある。延長線Ｌ１とＬ２の間の角度は３０度である。
【００２６】
［第４の実施形態］
第４の実施形態による電気プローブの底面図である図４を参照する。第４の実施形態と第１の実施形態とはほぼ同じなので、第４の実施形態と第１の実施形態との相違点のみ説明する。本実施形態では、位置決定部１１２の端部の一部がプローブヘッド１２の外縁部１２１と重なっている。位置決定部１１２の縁の他の部分は、外縁部１２１よりもプローブヘッド１２の中心軸から遠い。
【００２７】
［第５の実施形態］
第５の実施形態による電気プローブの断面図である図５を参照する。第５の実施形態と第１の実施形態とはほぼ同じなので、第５の実施形態と第１の実施形態との相違点のみを説明する。本実施形態では、位置決定部１１２は、延在方向に沿って延在し、この延在方向と本体部１１１の径方向Ａ２とが成す角は鋭角である。位置決定部１１２のストッパ面は、円形の傾斜部１１２３ａと平坦部１１２３ｂとを有し、プローブヘッド１２は円錐形である。プローブヘッド１２の外縁部１２１は、円錐形プローブヘッド１２の底面に位置する。すなわち、プローブヘッド１２は、複数のエッジを有し、本体部１１１の中心軸Ａ１から最も遠いエッジの１つをプローブヘッド１２の外縁部１２１とする。
【００２８】
以上のとおり、本開示によれば、電気プローブの基体の位置決定部は、プローブヘッドの外縁から突出する。そのため、治具の位置決定部材と位置決定部との干渉は、位置決定部材を所定の位置にしっかりと保持する上で好適である。プローブヘッドの交換時には、基体が治具の位置決定部材に固定されているので、基体がプローブヘッドと共に移動することが防止され、交換効率が向上する。したがって、ユーザは、治具によってプローブヘッドを簡単かつ効果的に交換することができる。
【００２９】
また、可動部材がプローブヘッドに挿入するように設けられる場合には、収容空間における可動部材の位置を案内するための位置決定部が設けられている。したがって、可動部材がプローブヘッド上に完全に収まっているか否かを確認することに好適である。
【図１Ａ】
2017227630.tif 000003
【図１Ｂ】
2017227630.tif 000004
【図１Ｃ】
2017227630.tif 000005
【図１Ｄ】
2017227630.tif 000006
【図１Ｅ】
2017227630.tif 000007
【図２Ａ】
2017227630.tif 000008
【図２Ｂ】
2017227630.tif 000009
【図３】
2017227630.tif 000010
【図４】
2017227630.tif 000011
【図５】
2017227630.tif 000012