レセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法及びこの方法に使用されるコンタクトプローブ
【課題】従来と同等の呼び込み量を、より小型化したコンタクトプローブで可能にするとともに、コンタクトプローブとレセプタクルの接触特性の安定化を図ることにある。
【解決手段】コンタクトプローブを、レセプタクルとの軸心のずれ状態で押し下げたとき、中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周の筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と からなる。
【解決手段】コンタクトプローブを、レセプタクルとの軸心のずれ状態で押し下げたとき、中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周の筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と からなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ付き同軸コネクタなどのレセプタクルに、コンタクトプローブを嵌合し、自動検査機械を用いて検査する場合におけるレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法及びこの方法に使用されるコンタクトプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、コンタクトプローブ７２を用いてレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ８０を自動検査するときにコンタクトプローブ７２に対するスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心合わせをする従来の方法が知られている（特許文献１）。
前記スイッチ付き同軸コネクタ８０は、直径が２ｍｍ程度と極めて小さなもので、絶縁材からなる第１ハウジング８１と、ピン差し込み孔８２と、導電性金属からなるシェル８９と、固定端子８３と、可動端子８５とで構成され、プリント基板７８のパターン電極７９に搭載されている。
【０００３】
以上のようなスイッチ付き同軸コネクタ８０のピン差し込み孔８２に、コンタクトプローブ７２の中心導体７４を嵌合して中心導体７４の先端面７５で可動端子８５の接触部８７を押し下げ、固定端子８３から可動端子８５への信号経路を可動端子８５から中心導体７４への信号経路に切り替えて検査される。
このような検査は、コンタクトプローブ７２を機械に据え付けてスイッチ付き同軸コネクタ８０に自動嵌合して行われる。この嵌合時に、スイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心がコンタクトプローブ７２の軸心とずれていた場合、コンタクトプローブ７２の軸心にスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心に一致するように呼び込むことが行われる。この呼び込みのために、従来のコンタクトプローブ７２では、外部導体７３の先端に、内方へのテーパー状のガイド面７６が形成されている。
【０００４】
このような構成において、コンタクトプローブ７２を押し下げて、外部導体７３のガイド面７６にスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９の外周縁部が接触すると、スイッチ付き同軸コネクタ８０は、コンタクトプローブ７２の軸心に一致する方向に摺動して呼び込まれる。この呼び込みで完全に一致しなくても、さらに、中心導体７４を押し下げると、先端面７５が第１ハウジング８１のすり鉢状凹部９０に案内されて互いの軸心が近づく。中心導体７４の直径Ｄ１＜ピン差し込み孔８２の直径Ｄ２に設定されているので、中心導体７４は、ピン差し込み孔８２に嵌合し、可動端子８５の接触部８７を押し下げ、可動接触部８８が可動端子８５の固定接触部８４から離れ、スイッチオフとなる。すると、固定端子８３から可動端子８５への信号経路が可動端子８５から中心導体７４への信号経路に切り替わって検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のコンタクトプローブ１１には、次のような問題があった。
（１）外部導体７３のガイド面７６にてスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９に接触しつつ押し込んで呼び込む構造となっているため、例えば、スイッチ付き同軸コネクタ８０の直径が２．０ｍｍである場合において、コンタクトプローブ７２とスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心のずれが０．６ｍｍあったときの外部導体７３の直径は３．２ｍｍ以上を必要とし、外部導体７３の形状が大きくなるという問題があった。
（２）コンタクトプローブ７２の外部導体７３が大きくなると、スイッチ付き同軸コネクタ８０との嵌合部分の面積がスイッチ付き同軸コネクタ８０の数倍となり、スイッチ付き同軸コネクタ８０を小型化してもコンタクトプローブ７２による占有領域が増えてしまっていた。
（３）呼び込みを行うためのスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９とコンタクトプローブ７２の外部導体７３がともに金属で構成されており、この金属同士の接触だけで摺動しつつ移動させるので、摩耗したり、金属粉が発生したりする問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、レセプタクルに嵌合するコンタクトプローブの先端部に改良を加え、従来と同等の呼び込み量を、より小型化したコンタクトプローブで可能にするとともに、コンタクトプローブとレセプタクルの接触特性の安定化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による請求項１記載のレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法は、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明による請求項２記載のコンタクトプローブは、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明による請求項３記載のコンタクトプローブは、請求項２記載のコンタクトプローブにおいて、
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したことを特徴とする。
【００１１】
本発明による請求項４記載のコンタクトプローブは、請求項３記載のコンタクトプローブにおいて、
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明による請求項５記載のコンタクトプローブは、請求項３記載のコンタクトプローブにおいて、
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなるので、次のような効果を有する。
【００１４】
（１）従来は、外部導体７３のガイド面７６だけでスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９に接触しつつ押し込んで呼び込む構造となっていたのを、筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部で第１段の呼び込みを行い、次いで、シェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部で第２段のガイドをするため、第１段の呼び込み分だけシェルの外径を小さくすることができる。ちなみに、従来のシェルの外径に比較して本発明のシェルは、面積比で４０〜５０％に小型化ができる。
（２）レセプタクルを小型化すれば、それに応じてコンタクトプローブによる占有領域を減らすことができる。
（３）レセプタクルのシェルとコンタクトプローブの筒状シェルがともに金属で構成されていても、この金属同士の接触による摺動が極めて少ないので、摩耗がほとんどなく、金属粉が発生することもない。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成したので、コンタクトプローブの外径を大幅に小さくできる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したので、コンタクトプローブの外径をｄ６−ｄ４だけ小型化できる。また、すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径の中央の平坦底部とからなるので、斜面壁部で第１段の呼び込みを行い、平坦底部でガイドすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したので、中心導体の先端接触部が必要以上に押し込まれるのを防止できる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したので、呼び込み作用を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなる。
【００２０】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
本発明によるコンタクトプローブは、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とするコンタクトプローブ。
【００２１】
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定する。
【００２２】
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成する。
【００２３】
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１を図１ないし図４に基づき説明する。
図２は、本発明によるコンタクトプローブ１１の実施例１の断面図である。この図２において、前記コンタクトプローブ１１は、上部が検査機のケーブルに接続された検査機連結部１３と、この検査機連結部１３の下側に設けられたコネクタ接続部１４とからなる。
前記検査機連結部１３は、外部導体１５の内部に絶縁筒部１６を介して中心導体１７が設けられている。
前記コネクタ接続部１４は、前記外部導体１５の鍔の下面に、外部導体ハウジング２３が設けられ、この外部導体ハウジング２３の内側にフローティング用コイルばね２４を介在して内部筒体３５が設けられている。前記絶縁筒部１６の下側に上部インシュレータ１８とワッシャ１９が設けられ、前記上部インシュレータ１８と前記内部筒体３５の間にシェル２６が嵌合され、このシェル２６と前記ワッシャ１９との間にシェル用コイルばね２１が介在されている。前記シェル２６の内部には、筒体２７が嵌合し、この筒体２７と前記上部インシュレータ１８との間にインシュレータ可動用ばね２５が介在されている。前記筒体２７の内部の進退孔２８に下部インシュレータ２９が設けられ、さらに、この下部インシュレータ２９の内部に中心導体２２が進退自在に設けられ、この中心導体２２と前記中心導体１７との間に中心導体用コイルばね２０が介在されている。
【００２５】
本発明の特徴的な構成は、図２（ｂ）に示した拡大図に示されている。この特徴的な部分は、下部インシュレータ２９の中心の中心導体進退孔３４に中心導体２２が進退自在に嵌合し、この下部インシュレータ２９は、先端が尖った逆円錐台状の傾斜部３２を形成し、この傾斜部３２の先端の中心導体進退孔３４の外周縁部が呼び込み突部３３を構成している。この下部インシュレータ２９の外周に嵌合した前記シェル２６の下面は、内方にすり鉢状に傾斜した凹部からなるガイド部３１を形成している。前記傾斜部３２は、呼び込み突部３３を構成するためのものであり、その傾斜角度は、後述するスイッチ付き同軸コネクタ９のすり鉢状凹部６９の傾斜角度より大きな角度を有していればよく、直線、曲線などどのような形状でもよい。
【００２６】
図１において、１１は、前述の本発明によるコンタクトプローブを示しており、９は、レセプタクルとしての被測定機器のスイッチ付き同軸コネクタ９である。なお、７２は、比較のための図５に示した従来のコンタクトプローブである。
前記レセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９の詳細は、図４に示されている。この図４において、このスイッチ付き同軸コネクタ９は、上半分が扁平な円筒形で、上面をすり鉢状となし、下半分が扁平な４角形をなし、全体で可能な限り背が低くなるように構成したプラスチック材料などの絶縁材料からなるハウジング４０と、導電性金属板の絞り加工等によるシェル４１と、さらに、導電性金属板のプレス加工等による少なくとも２個の端子、具体的には、固定端子４２と可動端子４３とから構成されている。
【００２７】
前記ハウジング４０は、上半分が背の低い円筒部４４で、上面がすり鉢状凹部６９をなし、下半分が左右にやや突出した端子支持突部４６ａ，４６ｂと前後にやや突出した回り止め突部４７ａ，４７ｂとで背の低い４角形をなしている。前記すり鉢状凹部６９は、中央に向かって傾斜した斜面壁部６９ａと中央の平坦底部６９ｂからなり、この平坦底部６９ｂの中央部を貫通してピン差し込み孔４５が穿設されている。前述の通り、前記コンタクトプローブ１１の傾斜部３２の傾斜角度は、前記斜面壁部６９ａの傾斜角度よりも大きく形成して前記呼び込み突部３３が斜面壁部６９ａに点又は線接触しつつ摺動するように構成している。
【００２８】
このピン差し込み孔４５の下部に連通してピン差し込み孔４５より十分大きな可動空隙部６７が形成され、この可動空隙部６７から側部に貫通して接触片挿入溝５０が形成されている。
前記一方の端子支持突部４６ａには、固定端子４２を圧入する垂直な端子圧入溝４８が前記稼働空隙部６７まで連通して形成されている。また、前記他方の端子支持突部４６ｂには、可動端子４３を圧入する垂直な端子圧入溝４９が前記可動空隙部６７に連通して形成され、この端子圧入溝４９の図４の右側には、前記接触片挿入溝５０が連通し、図４の左側の途中まで突部挿入溝４９ａが形成されている。
【００２９】
前記シェル４１は、上半分が前記ハウジング４０の円筒部４４に上から被さるようにハウジング嵌合孔５１が穿設された円筒形をなし、外側全周囲に係止溝５５が形成されている。このシェル４１の下半部には、両側部に外向きにＬ字形に折曲して側壁部７１とグランド端子部５６が形成され、これら側壁部７１には、ハウジング４０の係止部５２に係止する回り止め溝５３が形成されている。前記グランド端子部５６は、前記ハウジング４０に組み立てられた後は、図４の鎖線で示すようにハウジング４０の下面切欠き部７０側に折曲されて固定とグランド端子として作用する。
【００３０】
前記固定端子４２は、図４に示すように、前記端子圧入溝４８に圧入される垂直な圧入部５９を有し、この圧入部５９からクランク状に立ち上がった先端の下面が可動端子４３と接離する接触片５７を構成し、また、圧入部５９の基端下面部が接続端子部５８を構成している。５９ａは、図示しない突部挿入溝に圧入固定される圧入突部である。
前記可動端子４３は、図４に示すように、前記端子圧入溝４９に圧入される垂直な圧入部６０を有し、この圧入部６０の途中から立ち上げて湾曲してばね部６１を構成し、このばね部６１の先端部の水平部分を押圧部６８とし、この押圧部６８の先端の一部を接触片６２とし、また、圧入部６０の基端部が接続端子部６３を構成している。６０ａは、突部挿入溝４９ａに圧入固定される圧入突部である。
【００３１】
以上のように構成されたスイッチ付き同軸コネクタ９の各部品の組み立てを説明する。
図４に示すように、ハウジング４０の端子圧入溝４８に一方の固定端子４２の圧入部５９を圧入すると、固定端子４２の接触片５７が可動空隙部６７内に進入し、かつ、接続端子部５８がハウジング４０の下面に臨ませられ、圧入突部５９ａが突部挿入溝に圧入されて固定的に取り付けられる。
ハウジング４０の端子圧入溝４９に他方の可動端子４３の圧入部６０を圧入すると、図３に示すように、可動端子４３のばね部６１と押圧部６８と接触片６２が接触片挿入溝５０を通り、可動空隙部６７まで進入し、かつ、押圧部６８がピン差し込み孔４５の下に臨ませられるとともに、接触片６２が固定端子４２の接触片５７に下面から接触し、さらに、接続端子部６３がハウジング４０の下面に臨ませられ、圧入突部６０ａが突部挿入溝４９ａに圧入されて固定的に取り付けられる。
【００３２】
ついでシェル４１のハウジング嵌合孔５１にハウジング４０の円筒部４４を上から嵌合し、シェル４１の回り止め溝５３の側壁にハウジング４０の回り止め突部４７を嵌合する。嵌合後、両側の側壁部７１、７１から突出したグランド端子部５６、５６を内側に折り込むと、グランド端子部５６、５６が端子支持突部４６ａ，４６ｂの下面にそれぞれ折込み係止して固着される。
【００３３】
組み立てられたスイッチ付き同軸コネクタ９は、図３に示すように、接続端子部５８、接続端子部６３、グランド端子部５６をプリント基板のプリント配線パターン部分に載せて半田等で電気的に接続すると共に、機械的に固着する。
【００３４】
ここで、コンタクトプローブ１１とスイッチ付き同軸コネクタ９が嵌合する各部の大きさ（内径と外径）は、次のように設定される。
中心導体２２の先端の先端接触部３０の直径ｄ１＜ピン差し込み孔４５の直径ｄ２＜中心導体２２の先端接触部３０のやや上部の段部３０ａの外径（中心導体進退孔３４の内径）ｄ３＜平坦底部６９ｂの外径ｄ４＜下部インシュレータ２９の外径ｄ５＜ハウジング４０の外径ｄ６＜シェル４１の外径ｄ７＜シェル２６の外径ｄ８の関係をもって形成する。
【００３５】
つぎに、コンタクトプローブ１１とスイッチ付き同軸コネクタ９を、呼び込みとガイドにより位置（軸心）を修正して嵌合する方法を図３に基づき説明する。
（１）図３（ａ）：コンタクトプローブ１１の軸心Ｌ１とスイッチ付き同軸コネクタ９の軸心Ｌ２とに距離ｘ０すなわち｛（ｄ４−ｄ３）／２≦ｘ０≦（ｄ６−ｄ３）／２｝だけ位置ずれが生じていたものとする。当初の位置ずれの最大値は、ｘ０＝（ｄ６−ｄ３）／２で表わされる。この状態でコンタクトプローブ１１を押し下げると、下部インシュレータ２９の呼び込み突部３３が斜面壁部６９ａに接触し、呼び込み突部３３でスイッチ付き同軸コネクタ９を呼び込む（図中左側に移動させる）。
（２）図３（ｂ）：呼び込み突部３３が平坦底部６９ｂまで達すると、スイッチ付き同軸コネクタ９の呼び込みを終了する。このとき、軸心Ｌ１とＬ２の位置ずれ距離ｘ１＝（ｄ４−ｄ３）／２となる。
（３）図３（ｃ）：スイッチ付き同軸コネクタ９の呼び込みの終了後、コンタクトプローブ１１のシェル２６を押し下げると、Ｌ２から最も近いガイド部３１がシェル４１の外周縁部に接触する。なお、シェル４１の上部外周縁には、ガイド部３１と略同一の傾斜角の傾斜面を形成しておくことにより両者の摺動が円滑になる。
（４）図３（ｄ）：ガイド部３１がシェル４１に接触したままさらにシェル２６を押し込むと、呼び込み突部３３が平坦底部６９ｂの上をガイドされつつスイッチ付き同軸コネクタ９は図中左側に移動し、シェル４１の全外周面にガイド部３１が接触したところでスイッチ付き同軸コネクタ９の移動が停止する。このとき、軸心Ｌ１とＬ２が一致する。
（５）図３（ｅ）：軸心Ｌ１とＬ２が一致した状態で中心導体２２を押し出すと、先端接触部３０がピン差し込み孔４５を通って下降し、可動端子４３の押圧部６８を押し下げ、固定端子４２の接触片５７と可動端子４３の接触片６２が開放し、固定端子４２から可動端子４３への信号経路が可動端子４３から中心導体２２への信号経路に切り替わって検査される。このとき、中心導体２２の段部３０ａが平坦底部６９ｂに当接して先端接触部３０が必要以上に下降するのを防止している。
【００３６】
図１は、本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２の大きさを比較したもので、本発明によるシェル２６の外径ｄ８は、ｄ８≧｛（ｄ４−ｄ３）／２＋ｄ７／２｝×２、すなわち、呼び込み後の位置ずれ距離ｘ１＝（ｄ４−ｄ３）／２の分だけシェル４１の外径ｄ７より大きければよいので、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７であればよい。
これに対し、従来のコンタクトプローブ７２の外部導体７３の外径ｄ９は、呼び込み作用を有しないので、ｄ９≧｛（ｄ６−ｄ３）／２＋ｄ７／２｝×２、すなわち、当初の位置ずれの最大値ｘ＝（ｄ６−ｄ３）／２がそのまま効いてくるので、ｄ９≧ｄ６−ｄ３＋ｄ７でなければならない。
このことは、本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２の大きさは、ｄ４とｄ６の違いとしてあらわされ、小型化される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２がレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９と嵌合する作用を説明する断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明によるコンタクトプローブ１１の全体の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）におけるコンタクトプローブ１１の先端の要部の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、本発明のコンタクトプローブ１１によるレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９との嵌合作用を説明する縦断面図である。
【図４】スイッチ付き同軸コネクタ９の分解斜視図である。
【図５】従来のコンタクトプローブ７２によるスイッチ付き同軸コネクタ８０との嵌合作用を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
９…レセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ、１１…コンタクトプローブ、１２…プリント基板、１３…検査機連結部、１４…コネクタ接続部、１５…外部導体、１６…可動端子、１７…中心導体、１８…上部インシュレータ、１９…ワッシャ、２０…中心導体用コイルばね、２１…シェル用コイルばね、２２…中心導体、２３…外部導体ハウジング、２４…フローティング用コイルばね、２５…インシュレータ可動用ばね、２６…シェル、２７…筒体、２８…進退孔、２９…下部インシュレータ、３０…先端接触部、３０ａ…段部、３１…ガイド部、３２…傾斜部、３３…呼び込み突部、３４…中心導体進退孔、３５…内部筒体、４０…ハウジング、４１…シェル、４２…固定端子、４３…可動端子、４４…円筒部、４５…ピン差し込み孔、４６ａ，４６ｂ…端子支持突部、４７ａ，４７ｂ…回り止め突部、４８…端子圧入溝、４９…端子圧入溝、４９ａ…突部挿入溝、５０…接触片挿入溝、５１…ハウジング嵌合孔、５２…係止部、５３…回り止め溝、５５…係止溝、５６…グランド端子部、５７…接触片、５８…接続端子部、５９…圧入部、５９ａ…圧入突部、６０…圧入部、６０ａ…圧入突部、６１…ばね部、６２…接触片、６３…接続端子部、６７…可動空隙部、６８…押圧部、６９…すり鉢状凹部、６９ａ…斜面壁部、６９ｂ…平坦底部、７０…下面切欠き部、７１…側壁部、７２…コンタクトプローブ、７３…外部導体、７４…中心導体、７５…先端面、７６…ガイド面、７７…接触面、７８…プリント基板、７９…パターン電極、８０…スイッチ付き同軸コネクタ、８１…第１ハウジング、８２…ピン差し込み孔、８３…固定端子、８４…固定接触部、８５…可動端子、８６…第２ハウジング、８７…接触部、８８…可動接触部、８９…シェル、９０…すり鉢状凹部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ付き同軸コネクタなどのレセプタクルに、コンタクトプローブを嵌合し、自動検査機械を用いて検査する場合におけるレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法及びこの方法に使用されるコンタクトプローブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に示すように、コンタクトプローブ７２を用いてレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ８０を自動検査するときにコンタクトプローブ７２に対するスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心合わせをする従来の方法が知られている（特許文献１）。
前記スイッチ付き同軸コネクタ８０は、直径が２ｍｍ程度と極めて小さなもので、絶縁材からなる第１ハウジング８１と、ピン差し込み孔８２と、導電性金属からなるシェル８９と、固定端子８３と、可動端子８５とで構成され、プリント基板７８のパターン電極７９に搭載されている。
【０００３】
以上のようなスイッチ付き同軸コネクタ８０のピン差し込み孔８２に、コンタクトプローブ７２の中心導体７４を嵌合して中心導体７４の先端面７５で可動端子８５の接触部８７を押し下げ、固定端子８３から可動端子８５への信号経路を可動端子８５から中心導体７４への信号経路に切り替えて検査される。
このような検査は、コンタクトプローブ７２を機械に据え付けてスイッチ付き同軸コネクタ８０に自動嵌合して行われる。この嵌合時に、スイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心がコンタクトプローブ７２の軸心とずれていた場合、コンタクトプローブ７２の軸心にスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心に一致するように呼び込むことが行われる。この呼び込みのために、従来のコンタクトプローブ７２では、外部導体７３の先端に、内方へのテーパー状のガイド面７６が形成されている。
【０００４】
このような構成において、コンタクトプローブ７２を押し下げて、外部導体７３のガイド面７６にスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９の外周縁部が接触すると、スイッチ付き同軸コネクタ８０は、コンタクトプローブ７２の軸心に一致する方向に摺動して呼び込まれる。この呼び込みで完全に一致しなくても、さらに、中心導体７４を押し下げると、先端面７５が第１ハウジング８１のすり鉢状凹部９０に案内されて互いの軸心が近づく。中心導体７４の直径Ｄ１＜ピン差し込み孔８２の直径Ｄ２に設定されているので、中心導体７４は、ピン差し込み孔８２に嵌合し、可動端子８５の接触部８７を押し下げ、可動接触部８８が可動端子８５の固定接触部８４から離れ、スイッチオフとなる。すると、固定端子８３から可動端子８５への信号経路が可動端子８５から中心導体７４への信号経路に切り替わって検査される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２３９１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のコンタクトプローブ１１には、次のような問題があった。
（１）外部導体７３のガイド面７６にてスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９に接触しつつ押し込んで呼び込む構造となっているため、例えば、スイッチ付き同軸コネクタ８０の直径が２．０ｍｍである場合において、コンタクトプローブ７２とスイッチ付き同軸コネクタ８０の軸心のずれが０．６ｍｍあったときの外部導体７３の直径は３．２ｍｍ以上を必要とし、外部導体７３の形状が大きくなるという問題があった。
（２）コンタクトプローブ７２の外部導体７３が大きくなると、スイッチ付き同軸コネクタ８０との嵌合部分の面積がスイッチ付き同軸コネクタ８０の数倍となり、スイッチ付き同軸コネクタ８０を小型化してもコンタクトプローブ７２による占有領域が増えてしまっていた。
（３）呼び込みを行うためのスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９とコンタクトプローブ７２の外部導体７３がともに金属で構成されており、この金属同士の接触だけで摺動しつつ移動させるので、摩耗したり、金属粉が発生したりする問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、レセプタクルに嵌合するコンタクトプローブの先端部に改良を加え、従来と同等の呼び込み量を、より小型化したコンタクトプローブで可能にするとともに、コンタクトプローブとレセプタクルの接触特性の安定化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による請求項１記載のレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法は、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなることを特徴とする。
【０００９】
本発明による請求項２記載のコンタクトプローブは、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明による請求項３記載のコンタクトプローブは、請求項２記載のコンタクトプローブにおいて、
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したことを特徴とする。
【００１１】
本発明による請求項４記載のコンタクトプローブは、請求項３記載のコンタクトプローブにおいて、
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したことを特徴とする。
【００１２】
本発明による請求項５記載のコンタクトプローブは、請求項３記載のコンタクトプローブにおいて、
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなるので、次のような効果を有する。
【００１４】
（１）従来は、外部導体７３のガイド面７６だけでスイッチ付き同軸コネクタ８０のシェル８９に接触しつつ押し込んで呼び込む構造となっていたのを、筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部で第１段の呼び込みを行い、次いで、シェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部で第２段のガイドをするため、第１段の呼び込み分だけシェルの外径を小さくすることができる。ちなみに、従来のシェルの外径に比較して本発明のシェルは、面積比で４０〜５０％に小型化ができる。
（２）レセプタクルを小型化すれば、それに応じてコンタクトプローブによる占有領域を減らすことができる。
（３）レセプタクルのシェルとコンタクトプローブの筒状シェルがともに金属で構成されていても、この金属同士の接触による摺動が極めて少ないので、摩耗がほとんどなく、金属粉が発生することもない。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成したので、コンタクトプローブの外径を大幅に小さくできる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したので、コンタクトプローブの外径をｄ６−ｄ４だけ小型化できる。また、すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径の中央の平坦底部とからなるので、斜面壁部で第１段の呼び込みを行い、平坦底部でガイドすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したので、中心導体の先端接触部が必要以上に押し込まれるのを防止できる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したので、呼び込み作用を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなる。
【００２０】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
本発明によるコンタクトプローブは、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とするコンタクトプローブ。
【００２１】
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定する。
【００２２】
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成する。
【００２３】
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成する。
【実施例１】
【００２４】
本発明の実施例１を図１ないし図４に基づき説明する。
図２は、本発明によるコンタクトプローブ１１の実施例１の断面図である。この図２において、前記コンタクトプローブ１１は、上部が検査機のケーブルに接続された検査機連結部１３と、この検査機連結部１３の下側に設けられたコネクタ接続部１４とからなる。
前記検査機連結部１３は、外部導体１５の内部に絶縁筒部１６を介して中心導体１７が設けられている。
前記コネクタ接続部１４は、前記外部導体１５の鍔の下面に、外部導体ハウジング２３が設けられ、この外部導体ハウジング２３の内側にフローティング用コイルばね２４を介在して内部筒体３５が設けられている。前記絶縁筒部１６の下側に上部インシュレータ１８とワッシャ１９が設けられ、前記上部インシュレータ１８と前記内部筒体３５の間にシェル２６が嵌合され、このシェル２６と前記ワッシャ１９との間にシェル用コイルばね２１が介在されている。前記シェル２６の内部には、筒体２７が嵌合し、この筒体２７と前記上部インシュレータ１８との間にインシュレータ可動用ばね２５が介在されている。前記筒体２７の内部の進退孔２８に下部インシュレータ２９が設けられ、さらに、この下部インシュレータ２９の内部に中心導体２２が進退自在に設けられ、この中心導体２２と前記中心導体１７との間に中心導体用コイルばね２０が介在されている。
【００２５】
本発明の特徴的な構成は、図２（ｂ）に示した拡大図に示されている。この特徴的な部分は、下部インシュレータ２９の中心の中心導体進退孔３４に中心導体２２が進退自在に嵌合し、この下部インシュレータ２９は、先端が尖った逆円錐台状の傾斜部３２を形成し、この傾斜部３２の先端の中心導体進退孔３４の外周縁部が呼び込み突部３３を構成している。この下部インシュレータ２９の外周に嵌合した前記シェル２６の下面は、内方にすり鉢状に傾斜した凹部からなるガイド部３１を形成している。前記傾斜部３２は、呼び込み突部３３を構成するためのものであり、その傾斜角度は、後述するスイッチ付き同軸コネクタ９のすり鉢状凹部６９の傾斜角度より大きな角度を有していればよく、直線、曲線などどのような形状でもよい。
【００２６】
図１において、１１は、前述の本発明によるコンタクトプローブを示しており、９は、レセプタクルとしての被測定機器のスイッチ付き同軸コネクタ９である。なお、７２は、比較のための図５に示した従来のコンタクトプローブである。
前記レセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９の詳細は、図４に示されている。この図４において、このスイッチ付き同軸コネクタ９は、上半分が扁平な円筒形で、上面をすり鉢状となし、下半分が扁平な４角形をなし、全体で可能な限り背が低くなるように構成したプラスチック材料などの絶縁材料からなるハウジング４０と、導電性金属板の絞り加工等によるシェル４１と、さらに、導電性金属板のプレス加工等による少なくとも２個の端子、具体的には、固定端子４２と可動端子４３とから構成されている。
【００２７】
前記ハウジング４０は、上半分が背の低い円筒部４４で、上面がすり鉢状凹部６９をなし、下半分が左右にやや突出した端子支持突部４６ａ，４６ｂと前後にやや突出した回り止め突部４７ａ，４７ｂとで背の低い４角形をなしている。前記すり鉢状凹部６９は、中央に向かって傾斜した斜面壁部６９ａと中央の平坦底部６９ｂからなり、この平坦底部６９ｂの中央部を貫通してピン差し込み孔４５が穿設されている。前述の通り、前記コンタクトプローブ１１の傾斜部３２の傾斜角度は、前記斜面壁部６９ａの傾斜角度よりも大きく形成して前記呼び込み突部３３が斜面壁部６９ａに点又は線接触しつつ摺動するように構成している。
【００２８】
このピン差し込み孔４５の下部に連通してピン差し込み孔４５より十分大きな可動空隙部６７が形成され、この可動空隙部６７から側部に貫通して接触片挿入溝５０が形成されている。
前記一方の端子支持突部４６ａには、固定端子４２を圧入する垂直な端子圧入溝４８が前記稼働空隙部６７まで連通して形成されている。また、前記他方の端子支持突部４６ｂには、可動端子４３を圧入する垂直な端子圧入溝４９が前記可動空隙部６７に連通して形成され、この端子圧入溝４９の図４の右側には、前記接触片挿入溝５０が連通し、図４の左側の途中まで突部挿入溝４９ａが形成されている。
【００２９】
前記シェル４１は、上半分が前記ハウジング４０の円筒部４４に上から被さるようにハウジング嵌合孔５１が穿設された円筒形をなし、外側全周囲に係止溝５５が形成されている。このシェル４１の下半部には、両側部に外向きにＬ字形に折曲して側壁部７１とグランド端子部５６が形成され、これら側壁部７１には、ハウジング４０の係止部５２に係止する回り止め溝５３が形成されている。前記グランド端子部５６は、前記ハウジング４０に組み立てられた後は、図４の鎖線で示すようにハウジング４０の下面切欠き部７０側に折曲されて固定とグランド端子として作用する。
【００３０】
前記固定端子４２は、図４に示すように、前記端子圧入溝４８に圧入される垂直な圧入部５９を有し、この圧入部５９からクランク状に立ち上がった先端の下面が可動端子４３と接離する接触片５７を構成し、また、圧入部５９の基端下面部が接続端子部５８を構成している。５９ａは、図示しない突部挿入溝に圧入固定される圧入突部である。
前記可動端子４３は、図４に示すように、前記端子圧入溝４９に圧入される垂直な圧入部６０を有し、この圧入部６０の途中から立ち上げて湾曲してばね部６１を構成し、このばね部６１の先端部の水平部分を押圧部６８とし、この押圧部６８の先端の一部を接触片６２とし、また、圧入部６０の基端部が接続端子部６３を構成している。６０ａは、突部挿入溝４９ａに圧入固定される圧入突部である。
【００３１】
以上のように構成されたスイッチ付き同軸コネクタ９の各部品の組み立てを説明する。
図４に示すように、ハウジング４０の端子圧入溝４８に一方の固定端子４２の圧入部５９を圧入すると、固定端子４２の接触片５７が可動空隙部６７内に進入し、かつ、接続端子部５８がハウジング４０の下面に臨ませられ、圧入突部５９ａが突部挿入溝に圧入されて固定的に取り付けられる。
ハウジング４０の端子圧入溝４９に他方の可動端子４３の圧入部６０を圧入すると、図３に示すように、可動端子４３のばね部６１と押圧部６８と接触片６２が接触片挿入溝５０を通り、可動空隙部６７まで進入し、かつ、押圧部６８がピン差し込み孔４５の下に臨ませられるとともに、接触片６２が固定端子４２の接触片５７に下面から接触し、さらに、接続端子部６３がハウジング４０の下面に臨ませられ、圧入突部６０ａが突部挿入溝４９ａに圧入されて固定的に取り付けられる。
【００３２】
ついでシェル４１のハウジング嵌合孔５１にハウジング４０の円筒部４４を上から嵌合し、シェル４１の回り止め溝５３の側壁にハウジング４０の回り止め突部４７を嵌合する。嵌合後、両側の側壁部７１、７１から突出したグランド端子部５６、５６を内側に折り込むと、グランド端子部５６、５６が端子支持突部４６ａ，４６ｂの下面にそれぞれ折込み係止して固着される。
【００３３】
組み立てられたスイッチ付き同軸コネクタ９は、図３に示すように、接続端子部５８、接続端子部６３、グランド端子部５６をプリント基板のプリント配線パターン部分に載せて半田等で電気的に接続すると共に、機械的に固着する。
【００３４】
ここで、コンタクトプローブ１１とスイッチ付き同軸コネクタ９が嵌合する各部の大きさ（内径と外径）は、次のように設定される。
中心導体２２の先端の先端接触部３０の直径ｄ１＜ピン差し込み孔４５の直径ｄ２＜中心導体２２の先端接触部３０のやや上部の段部３０ａの外径（中心導体進退孔３４の内径）ｄ３＜平坦底部６９ｂの外径ｄ４＜下部インシュレータ２９の外径ｄ５＜ハウジング４０の外径ｄ６＜シェル４１の外径ｄ７＜シェル２６の外径ｄ８の関係をもって形成する。
【００３５】
つぎに、コンタクトプローブ１１とスイッチ付き同軸コネクタ９を、呼び込みとガイドにより位置（軸心）を修正して嵌合する方法を図３に基づき説明する。
（１）図３（ａ）：コンタクトプローブ１１の軸心Ｌ１とスイッチ付き同軸コネクタ９の軸心Ｌ２とに距離ｘ０すなわち｛（ｄ４−ｄ３）／２≦ｘ０≦（ｄ６−ｄ３）／２｝だけ位置ずれが生じていたものとする。当初の位置ずれの最大値は、ｘ０＝（ｄ６−ｄ３）／２で表わされる。この状態でコンタクトプローブ１１を押し下げると、下部インシュレータ２９の呼び込み突部３３が斜面壁部６９ａに接触し、呼び込み突部３３でスイッチ付き同軸コネクタ９を呼び込む（図中左側に移動させる）。
（２）図３（ｂ）：呼び込み突部３３が平坦底部６９ｂまで達すると、スイッチ付き同軸コネクタ９の呼び込みを終了する。このとき、軸心Ｌ１とＬ２の位置ずれ距離ｘ１＝（ｄ４−ｄ３）／２となる。
（３）図３（ｃ）：スイッチ付き同軸コネクタ９の呼び込みの終了後、コンタクトプローブ１１のシェル２６を押し下げると、Ｌ２から最も近いガイド部３１がシェル４１の外周縁部に接触する。なお、シェル４１の上部外周縁には、ガイド部３１と略同一の傾斜角の傾斜面を形成しておくことにより両者の摺動が円滑になる。
（４）図３（ｄ）：ガイド部３１がシェル４１に接触したままさらにシェル２６を押し込むと、呼び込み突部３３が平坦底部６９ｂの上をガイドされつつスイッチ付き同軸コネクタ９は図中左側に移動し、シェル４１の全外周面にガイド部３１が接触したところでスイッチ付き同軸コネクタ９の移動が停止する。このとき、軸心Ｌ１とＬ２が一致する。
（５）図３（ｅ）：軸心Ｌ１とＬ２が一致した状態で中心導体２２を押し出すと、先端接触部３０がピン差し込み孔４５を通って下降し、可動端子４３の押圧部６８を押し下げ、固定端子４２の接触片５７と可動端子４３の接触片６２が開放し、固定端子４２から可動端子４３への信号経路が可動端子４３から中心導体２２への信号経路に切り替わって検査される。このとき、中心導体２２の段部３０ａが平坦底部６９ｂに当接して先端接触部３０が必要以上に下降するのを防止している。
【００３６】
図１は、本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２の大きさを比較したもので、本発明によるシェル２６の外径ｄ８は、ｄ８≧｛（ｄ４−ｄ３）／２＋ｄ７／２｝×２、すなわち、呼び込み後の位置ずれ距離ｘ１＝（ｄ４−ｄ３）／２の分だけシェル４１の外径ｄ７より大きければよいので、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７であればよい。
これに対し、従来のコンタクトプローブ７２の外部導体７３の外径ｄ９は、呼び込み作用を有しないので、ｄ９≧｛（ｄ６−ｄ３）／２＋ｄ７／２｝×２、すなわち、当初の位置ずれの最大値ｘ＝（ｄ６−ｄ３）／２がそのまま効いてくるので、ｄ９≧ｄ６−ｄ３＋ｄ７でなければならない。
このことは、本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２の大きさは、ｄ４とｄ６の違いとしてあらわされ、小型化される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるコンタクトプローブ１１と従来のコンタクトプローブ７２がレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９と嵌合する作用を説明する断面図である。
【図２】（ａ）は、本発明によるコンタクトプローブ１１の全体の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）におけるコンタクトプローブ１１の先端の要部の断面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）は、本発明のコンタクトプローブ１１によるレセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ９との嵌合作用を説明する縦断面図である。
【図４】スイッチ付き同軸コネクタ９の分解斜視図である。
【図５】従来のコンタクトプローブ７２によるスイッチ付き同軸コネクタ８０との嵌合作用を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
９…レセプタクルとしてのスイッチ付き同軸コネクタ、１１…コンタクトプローブ、１２…プリント基板、１３…検査機連結部、１４…コネクタ接続部、１５…外部導体、１６…可動端子、１７…中心導体、１８…上部インシュレータ、１９…ワッシャ、２０…中心導体用コイルばね、２１…シェル用コイルばね、２２…中心導体、２３…外部導体ハウジング、２４…フローティング用コイルばね、２５…インシュレータ可動用ばね、２６…シェル、２７…筒体、２８…進退孔、２９…下部インシュレータ、３０…先端接触部、３０ａ…段部、３１…ガイド部、３２…傾斜部、３３…呼び込み突部、３４…中心導体進退孔、３５…内部筒体、４０…ハウジング、４１…シェル、４２…固定端子、４３…可動端子、４４…円筒部、４５…ピン差し込み孔、４６ａ，４６ｂ…端子支持突部、４７ａ，４７ｂ…回り止め突部、４８…端子圧入溝、４９…端子圧入溝、４９ａ…突部挿入溝、５０…接触片挿入溝、５１…ハウジング嵌合孔、５２…係止部、５３…回り止め溝、５５…係止溝、５６…グランド端子部、５７…接触片、５８…接続端子部、５９…圧入部、５９ａ…圧入突部、６０…圧入部、６０ａ…圧入突部、６１…ばね部、６２…接触片、６３…接続端子部、６７…可動空隙部、６８…押圧部、６９…すり鉢状凹部、６９ａ…斜面壁部、６９ｂ…平坦底部、７０…下面切欠き部、７１…側壁部、７２…コンタクトプローブ、７３…外部導体、７４…中心導体、７５…先端面、７６…ガイド面、７７…接触面、７８…プリント基板、７９…パターン電極、８０…スイッチ付き同軸コネクタ、８１…第１ハウジング、８２…ピン差し込み孔、８３…固定端子、８４…固定接触部、８５…可動端子、８６…第２ハウジング、８７…接触部、８８…可動接触部、８９…シェル、９０…すり鉢状凹部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなることを特徴とするレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法。
【請求項２】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項３】
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したことを特徴とする請求項２記載のコンタクトプローブ。
【請求項４】
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したことを特徴とする請求項３記載のコンタクトプローブ。
【請求項５】
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したことを特徴とする請求項３記載のコンタクトプローブ。
【請求項１】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにした方法において、
前記レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置ずれ状態でコンタクトプローブを押し下げたとき、前記中心導体の外周に進退自在に設けた筒状インシュレータの先端の逆円錐台状の呼び込み突部を、前記レセプタクルのすり鉢状凹部の斜面壁部に接触しつつ摺動して、前記レセプタクルとコンタクトプローブの少なくともいずれか一方を前記コンタクトプローブの押し下げ方向に対して略直交する方向に、前記呼び込み突部が前記すり鉢状凹部の底部に達するまで呼び込む工程と、
呼び込みの終了後、前記レセプタクルの外周に進退自在に設けた筒状シェルを押し下げ、このシェルの先端に設けられ外周縁側に広がったガイド部を前記レセプタクルのシェルの外周縁部に接触しつつ摺動してこのレセプタクルのシェルの全外周面に前記ガイド部を接触して両者の軸心を一致せしめる工程と、
軸心が一致した状態で前記中心導体を押し出してこの中心導体の先端接触部が前記レセプタクルの中心のピン差し込み孔を通って下降し、可動端子を押し下げ、固定端子との接触を開放し、可動端子から中心導体へ信号経路を切り替える工程と
からなることを特徴とするレセプタクルとコンタクトプローブの嵌合方法。
【請求項２】
レセプタクルとコンタクトプローブの軸心の位置合わせをして前記レセプタクルのピン差し込み孔に前記コンタクトプローブの中心導体の先端接触部を嵌合するようにしたコンタクトプローブにおいて、
前記中心導体を中心の中心導体進退孔内で進退自在に被覆した筒状のインシュレータと、このインシュレータを進退自在に被覆した筒状のシェルとを具備し、
前記インシュレータの先端に、前記レセプタクルの上面に形成したすり鉢状凹部の斜面壁部を押し込みながら摺動して前記コンタクトプローブとレセプタクルの軸心を一致させるために両者の相対的な位置を移動させるための逆円錐形の呼び込み突部を形成し、
前記シェルの先端部に、前記レセプタクルの外周に接触案内してさらに両者の軸心を一致させるための外周縁側に広がったガイド部を形成した
ことを特徴とするコンタクトプローブ。
【請求項３】
レセプタクルは、円形のハウジングとこのハウジングの外周のシェルとを有し、前記ハウジングは、直径ｄ６で、上面にすり鉢状凹部を有し、中央に直径ｄ２のピン差し込み孔が穿設され、前記すり鉢状凹部は、斜面壁部とピン差し込み孔よりやや大きな直径ｄ４の中央の平坦底部とからなり、コンタクトプローブの呼び込み突部は、内径が前記ｄ２より大きく前記ｄ４より小さな中心導体進退孔と略同一の直径ｄ３で、外径が前記ｄ６より小さな外径ｄ５をもって形成し、前記コンタクトプローブのシェルの外径ｄ８は、前記レセプタクルのハウジングのシェルの直径をｄ７としたとき、ｄ８≧ｄ４−ｄ３＋ｄ７に設定したことを特徴とする請求項２記載のコンタクトプローブ。
【請求項４】
中心導体は、下端部にピン差し込み孔の直径ｄ３より小さな直径ｄ１の先端接触部を有し、この先端接触部の上部にｄ２より大きくｄ３以下の段部を形成したことを特徴とする請求項３記載のコンタクトプローブ。
【請求項５】
逆円錐形の呼び込み突部の角度は、すり鉢状凹部の斜面壁部より尖鋭に形成したことを特徴とする請求項３記載のコンタクトプローブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１３８６３７（Ｐ２０１１−１３８６３７Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９６３９１（Ｐ２００９−２９６３９１）
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００１０２５００）ＳＭＫ株式会社 (528)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２５日（２００９．１２．２５）
【出願人】（０００１０２５００）ＳＭＫ株式会社 (528)
【Ｆターム（参考）】
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