JP2012042252A - 同軸プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】外側導体の両端部に設けられた接触部で発生する接触力を均等にできる同軸プローブを提供する。
【解決手段】同軸プローブ１は筒状の外側導体１０と外側導体の内側に配置される中心導体２０とを備える。外側導体は、筒状本体１１と、筒状本体の両端部の内側に位置し、筒状本体の軸線方向に動くことのできる２つの外側接触部１２Ａ，１２Ｂとを有している。また、同軸プローブは、２つの外側接触部の間に配置される絶縁性のホルダ３０Ａ，３０Ｂと、ホルダとともに２つの外側接触部の間に配置されるバネ４０とを備えている。ホルダとバネ４０は、筒状本体に対して軸線方向に移動可能となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、筒状の外側導体と、その内側に配置される中心導体とを有し、外側導体の両端部が外側導体の軸線方向に動くことのできる同軸プローブに関する。

下記特許文献１は、互いに向き合う２つの回路基板を電気的に接続する同軸プローブを開示している。この同軸プローブは、筒状の外側導体と、外側導体の内側に配置された細長い中心導体とを有している。また、この同軸プローブは、外側導体の内側に、筒状に形成された絶縁性のホルダを有している。中心導体はこのホルダに挿入され、外側導体内で保持されている。

特許文献１では、外側導体は、その両端部が外側導体の軸線方向に動くように構成されている。すなわち、外側導体は、筒状本体と、筒状本体の両端の内側に配置され、筒状本体の軸線方向に動くことのできる２つの接触部とを有している。２つの接触部の間にはコイルバネが配置されており、２つの接触部はコイルバネによって軸線方向の外方に押されている。これにより、プローブが回路基板に押し付けられたときに、接触部にコイルバネによる接触力が発生する。

特開平９−１５２４４７号公報

このような構造では、一方の接触部にのみ大きな負荷が掛ることを抑えるために、２つの接触部で発生する接触力が均等になることが望ましい。しかしながら、特許文献１の同軸プローブでは、２つの接触部のそれぞれにバネが設けられ、一方のバネの弾性力は一方の接触部にのみ作用し、他方のバネの弾性力は他方の接触部にのみ作用している。そのため、２つの接触部の変位量が異なる場合に、一方の接触部で発生する接触力と他方の接触部で発生する接触力とが均等にならないという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、２つの接触部で発生する接触力を均等にできる同軸プローブを提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る同軸プローブは外側導体を備え、当該外側導体は、筒状本体と、前記筒状本体の両端部の内側に位置し、前記筒状本体の軸線方向に動くことのできる２つの外側接触部と、を有している。また、前記同軸プローブは、前記外側導体の内側に配置される細長い中心導体と、前記２つの外側接触部の間に配置され前記中心導体が挿入される絶縁性のホルダと、前記ホルダとともに前記２つの外側接触部の間に配置され、前記２つの外側接触部を前記軸線方向の外方に押す力を発揮し、前記ホルダに対して前記軸線方向で当るバネと、を備えている。そして、前記ホルダと前記バネは、前記筒状本体に対して前記軸線方向に移動可能となっている。

本発明によれば、２つの外側接触部の変位量が異なる場合であっても、ホルダとバネが軸線方向に動くため、２つの外側接触部に対して働くバネの弾性力は等しくなる。その結果、２つの外側接触部で生じる接触力は均等になる。

また、本発明の一態様では、前記中心導体は、当該中心導体の両端部に配置され前記軸線方向に移動可能な２つの中心接触部と、前記２つの中心接触部の間に配置され、それらを前記軸線方向の外方に押す中心バネと、有してもよい。そして、前記ホルダは、前記軸線方向に並んだ互いに別体の第１ホルダと第２ホルダとを含み、前記第１ホルダには前記２つの中心接触部のうち一方が挿入され、前記第２ホルダには他方が挿入されてもよい。この態様によれば、１つのホルダに、２つの中心接触部と中心バネとが挿入された構造に比べて、同軸プローブの組み立て作業が簡単になる。

また、この態様においては、さらに前記第１ホルダと前記第２ホルダは前記軸線方向において互いに離れて配置され、前記２つの外側接触部を押す力を発揮する前記バネは、前記第１ホルダと前記第２ホルダとによって挟まれてもよい。こうすることによって、バネが外側導体に触れることを抑えることができ、外側導体からバネを電気的に独立させることができる。その結果、同軸プローブの高周波の伝送特性を向上できる。

また、この態様においては、さらに、前記２つの外側接触部は前記２つの中心接触部をそれぞれ囲む筒状に形成され、前記第１ホルダと前記第２ホルダのそれぞれは、前記外側接触部の内側に位置するとともに前記中心接触部が挿入された先端部を含んでもよい。そして、前記第１ホルダは、前記外側接触部の一方と前記中心接触部の一方とが前記軸線方向の中心に向かって押されたときに、前記外側接触部の前記一方と前記中心接触部の前記一方とともに移動するよう構成され、前記第２ホルダは、前記外側接触部の他方と前記中心接触部の他方とが前記軸線方向の中心に向かって押されたときに、前記外側接触部の前記他方と前記中心接触部の前記他方とともに移動するよう構成されてもよい。こうすることによって、外側接触部と中心接触部とが押されて移動した場合であっても、それらの間に樹脂の第１ホルダ或いは第２ホルダが介在し続けるので、インピーダンスの変化が抑えられる。

また、本発明の他の態様では、前記バネは前記軸線方向で離れて配置される２つのバネを含み、前記第１ホルダと前記第２ホルダは前記２つのバネの間に配置されてもよい。この態様によれば、第１ホルダと第２ホルダとの間に空気層ができることに起因してインピーダンスの変化が生じることを抑えることができる。

また、本発明の他の態様では、前記第１ホルダと前記第２ホルダとには前記軸線方向で互いに嵌合可能な凹凸が形成されてもよい。この態様によれば、第１ホルダと第２ホルダとの間に空気層ができることに起因してインピーダンスの変化が生じることを抑えることができる。

また、本発明のさらに他の態様では、前記ホルダの外周面には前記軸線方向に伸びる溝が形成されてもよい。この態様によれば、溝の幅を調整することで、ホルダの断面積を増減でき、インピーダンス整合が図りやすくなる。

本発明の第１実施形態に係る同軸プローブを示す図である。同図（ａ）は同軸プローブの側面図であり、同図（ｂ）は同軸プローブの平面図である。 図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線での同軸プローブの断面を示す図である。同図には同軸プローブを保持するハウジングも示されている。 上記同軸プローブが有する第１ホルダと第２ホルダの斜視図である。 上記同軸プローブの組み立て工程を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る同軸プローブを示す図である。同図（ａ）は同軸プローブの側面図であり、同図（ｂ）は同軸プローブの平面図である。 図５（ｂ）に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。 図５に示す同軸プローブが有する第１ホルダと第２ホルダの斜視図である。同図では第１ホルダと第２ホルダは軸線方向に僅かに離れて示されている。 図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。 図５に示す同軸プローブの組み立て工程を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る同軸プローブ１を示す図である。同図（ａ）は同軸プローブ１の側面図であり、同図（ｂ）は同軸プローブ１の平面図である。図２は図１（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線での同軸プローブ１の断面を示す図であり、図２には同軸プローブ１を保持するハウジング５０Ａ，５０Ｂも示されている。図３は同軸プローブ１が有する第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂの斜視図である。

同軸プローブ１は、その使用時には、例えば、互いに向き合う２つの回路基板９０Ａ，９０Ｂ（図２参照）との間に配置される。同軸プローブ１は回路基板９０Ａと回路基板９０Ｂとの間のコネクタとして機能し、一方の回路基板９０Ａが有するグランド用の導体及び信号用の導体を、他方の回路基板９０Ｂが有するグランド用の導体及び信号用の導体にそれぞれ接続する。なお、同軸プローブ１の使用形態はこれに限られない。例えば、同軸プローブ１は、回路基板と、同軸ケーブルの端子との間に配置され、それらを電気的に接続してもよい。

図２に示す同軸プローブ１は、樹脂によって形成されたハウジング５０Ａ，５０Ｂによって保持されている。図２の例では、ハウジング５０Ａ，５０Ｂは複数の同軸プローブ１を保持している。なお、ハウジング５０Ａとハウジング５０Ｂは、後述する筒状本体１１の軸線方向（筒状本体１１の中心線に沿った方向、図においてＹ１−Ｙ２の示す方向）で組み合わされ、複数の同軸プローブ１を挟んでいる。

図１及び図２に示すように、同軸プローブ１は、筒状の外側導体１０と、外側導体１０の内側に配置される細長い中心導体２０とを有している。また、同軸プローブ１は、外側導体１０の内側に配置されるとともに中心導体２０が挿入される、樹脂などの絶縁体によって形成されたホルダを有している。この例のホルダは互いに別体に構成された第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとを含んでいる。第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂは概ね同じ形状を有し、互いに反対方向を向いている。

外側導体１０は、その両端部が動くことができるように構成されている。すなわち、外側導体１０は、両端部が開いた細長い筒状本体１１と、筒状本体１１の両端部の内側に位置する第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとを有している。第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂは、筒状本体１１の軸線方向（図においてＹ１−Ｙ２の示す方向）において筒状本体１１に対して相対的に動くことができる。

第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂは筒状本体１１よりも小さな径を有する筒状であり、後述する中心接触部材２２Ａ，２２Ｂを囲んでいる。第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂは、筒状本体１１の端部の開口の内側に配置されている。筒状本体１１の内側には軸線方向に伸縮可能なコイルバネ４０が配置されている。コイルバネ４０は第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとの間に位置し、第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとを軸線方向の外方（図においてＹ１の示す方句、及びＹ２の示す方向）に押す力を発揮している。

図２に示すように、第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂのそれぞれは、端筒部１２ｂと、端筒部１２ｂの基部（軸線方向の中心側の部分）に位置する環状のフランジ部１２ａとを有している。フランジ部１２ａは端筒部１２ｂよりも大きな外径を有している。フランジ部１２ａは筒状本体１１内に位置し、すなわち、筒状本体１１の端部よりも軸線方向の中心寄りに位置している。筒状本体１１の端部は狭くなっている。すなわち、筒状本体１１は、その端部に、半径方向の中心に向かって張り出し、且つ、環状に形成された端ストッパ部１１ａを有している。フランジ部１２ａが端ストッパ部１１ａに当ることによって、第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂは筒状本体１１からの抜けが規制されている。端筒部１２ｂは、フランジ部１２ａから軸線方向の外方に伸び、端ストッパ部１１ａを越えて外方に突出している。

フランジ部１２ａの外周面は筒状本体１１の内面に接触し、端筒部１２ｂの外周面は筒状本体１１の開口の縁に接触している。これによって、第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂは筒状本体１１に電気的に繋がっている。この例では、フランジ部１２ａの厚さは、半径方向での端筒部１２ｂの厚さよりも大きくなっている。これによって、フランジ部１２ａと筒状本体１１の内面との間に、十分な接触面積が確保され易くなっている。

上述したように、同軸プローブ１は中心導体２０を有している。中心導体２０はコイルバネ４０の内側に通されている。図２に示すように、中心導体２０は、当該中心導体２０の両端側に位置する細長い第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂを有している。第１中心接触部材２２Ａと第２中心接触部材２２Ｂは軸線方向に離れて位置している。また、中心導体２０は、第１中心接触部材２２Ａと第２中心接触部材２２Ｂとの間に配置されるコイルバネ２３を有している。コイルバネ２３は第１中心接触部材２２Ａと第２中心接触部材２２Ｂとを軸線方向の外方に押している。第１中心接触部材２２Ａと第２中心接触部材２２Ｂは軸線方向に動くことができるよう設けられており、コイルバネ２３の弾性力に抗して軸線方向の中心に向かって動くことができる。

また、図２に示すように、中心導体２０は、その軸線方向の中心部に、コイルバネ２３を収容する筒状の中心筒体２１を有している。中心筒体２１には、第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂの基部２２ａが嵌められている。第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂは、この中心筒体２１や筒状本体１１に対して軸線方向に動くことができる。第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２ｂのそれぞれは、その基部２２ａから軸線方向の外方に伸び第１又は第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂの内側に位置するピン部２２ｂを有している。この例のピン部２２ｂは基部２２ａよりも細くなっている。ピン部２２ｂの先端は、第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂの端縁よりも僅かに軸線方向の外方に位置している。

同軸プローブ１のインピーダンスは、半径方向における中心導体２０と外側導体１０との距離に依存している。この例では、中心導体２０には中心筒体２１が設けられているため、中心筒体２１の外周面と筒状本体１１との距離（筒状本体１１の内径と中心筒体２１の外径との差）に依存している。そのため、中心筒体２１が設けられていない場合、すなわち、コイルバネ２３のみを介して第１中心接触部材２２Ａと第２中心接触部材２２Ｂとが繋がっている場合に比べて、インピーダンス整合を図りやすくなっている。

上述したように、同軸プローブ１は第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとの間に配置される、絶縁体で形成された第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂを有している。第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂは中心導体２０と外側導体１０の間を絶縁するとともに誘電体としても作用する。図２及び図３に示すように、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂのそれぞれは、ホルダ３０Ａ，３０Ｂの他の部分よりも大きな径を有する環状のフランジ部３１を有している。また、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂのそれぞれは、フランジ部３１から軸線方向の外方に伸び第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂの内側に嵌められた先端小径部３２を有している。先端小径部３２の先端は概ね第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂの先端縁に達している。また、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂのそれぞれは、フランジ部３１から軸線方向の中心に向かって伸びコイルバネ４０の内側に嵌められた内小径部３３を有している。

フランジ部３１の外径は筒状本体１１の内径に対応しており、フランジ部３１の外周面は筒状本体１１の内面に接している。また、先端小径部３２の外径は第１及び第２外側接触部材１２Ａ，１２Ｂの内径に対応している。これにより、半径方向における第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂの位置が規定されている。

第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂには、これらを軸線方向に貫通する孔が形成されている。中心導体２０はこれらの孔に挿入され、外側導体１０内で支持されている。詳細には、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂの基部側には、第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂの基部２２ａの太さに対応した内径を有し、軸線方向の中心に向かって開いた大径孔３０ａが形成されている。また、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂの先端側には、大径孔３０ａから軸線方向の外方に伸び、第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂのピン部２２ｂの太さに対応した内径を有する小径孔３０ｂが形成されている。第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂは孔３０ａ，３０ｂに軸線方向の外方に向かって挿入されている。

大径孔３０ａと小径孔３０ｂとの境に形成された段差は、第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂの軸線方向の外方への移動を規制するストッパとして機能している。すなわち、大径孔３０ａに嵌められた基部２２ａが軸線方向で段差に当ることで、第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂの第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂからの抜けが規制されている。

なお、この例では、中心導体２０の中心筒体２１も大径孔３０ａに嵌っており、大径孔３０ａの内径は中心筒体２１の外径に相応している。中心筒体２１の長さは、第１ホルダ３０Ａの大径孔３０ａの端部から第２ホルダ３０Ｂの大径孔３０ａの端部までの距離より短い。そのため、後述するように、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂの軸線方向における移動が許容されている。

上述したように、第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとの間には、軸線方向で第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとに当るコイルバネ４０が配置されている。コイルバネ４０の弾性力は第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとを介して第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとに作用する。すなわち、コイルバネ４０は第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとを押し広げる力を発揮している。

この例では、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂは軸線方向に離れて配置され、コイルバネ４０は第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとによって挟まれている。詳細には、コイルバネ４０はそれらのフランジ部３１によって挟まれている。フランジ部３１は絶縁体であるため、コイルバネ４０は外側導体１０から電気的に独立している。また、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂの内小径部３３はコイルバネ４０の内側に嵌められている。これにより、コイルバネ４０は中心導体２０に接触しておらず、中心導体２０からも電気的に独立している。

第１外側接触部材１２Ａのフランジ部１２ａと第２外側接触部材１２Ｂのフランジ部１２ａとの間に、第１ホルダ３０Ａのフランジ部３１と第２ホルダ３０Ｂのフランジ部３１とが位置している。第１ホルダ３０Ａのフランジ部３１と第２ホルダ３０Ｂのフランジ部３１は、第１外側接触部材１２Ａのフランジ部１２ａと第２外側接触部材１２Ｂのフランジ部１２ａとに、それぞれ押し当てられている。このようにして、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂはフランジ部１２ａによって筒状本体１１からの抜けが規制されている。

第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂとコイルバネ４０は軸線方向に移動可能に設けられている。すなわち、第１及び第２ホルダ３０Ａ，３０Ｂは、筒状本体１１の内面に固定されていないため、筒状本体１１に対して相対的に動くことができる。また、コイルバネ４０の径は筒状本体１１の内径よりも小さく、コイルバネ４０も筒状本体１１に対して固定されていない。そのため、コイルバネ４０の全体も筒状本体１１に対して相対的に動くことができる。

そのため、第１外側接触部材１２Ａと第１中心接触部材２２Ａに回路基板９０Ａが押し付けられた時には、フランジ部３１がフランジ部１２ａに押され、第１ホルダ３０Ａは、第１外側接触部材１２Ａと第１中心接触部材２２Ａとともに、コイルバネ４０の弾性力に抗して軸線方向の中心に向かって移動する。そのため、第１外側接触部材１２Ａと第１中心接触部材２２Ａの変位量に関わらず、第１外側接触部材１２Ａと第１中心接触部材２２Ａとに対する第１ホルダ３０Ａの先端小径部３２の相対位置は変化せず、インピーダンスの変化が抑えられる。なお、この例では、中心筒体２１は第１ホルダ３０Ａの大径孔３０ａに圧入され、第２ホルダ３０Ｂに対しては軸線方向に相対移動可能となっている。そのため、中心筒体２１は、第１ホルダ３０Ａとともに軸線方向に移動する。

また、第２外側接触部材１２Ｂと第２中心接触部材２２Ｂに回路基板９０Ｂが押し付けられた時には、第２ホルダ３０Ｂは、第２外側接触部材１２Ｂと第２中心接触部材２２Ｂとともに、コイルバネ４０の弾性力に抗して軸線方向の中心に向かって移動する。そのため、この場合においても、インピーダンスの変化が抑えられる。

また、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂの双方が軸線方向に移動可能であるため、筒状本体１１に対する第１外側接触部材１２Ａの変位量と第２外側接触部材１２Ｂの変位量とが異なる場合であっても、コイルバネ４０の弾性力は、第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとに均等に作用する。その結果、第１外側接触部材１２Ａと回路基板９０Ａとの間の接触力と第２外側接触部材１２Ｂと回路基板９０Ｂとの間の接触力とが均等になる。

図３に示すように、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂは、軸線方向で互いに嵌合可能な凹凸を有している。この例では、第２ホルダ３０Ｂには第１ホルダ３０Ａに向かって突出する凸部３３ａが形成されている。この例の凸部３３ａは中心導体２０を囲む環状に形成されている。一方、第１ホルダ３０Ａの大径孔３０ａの内面には凸部３３ａが嵌ることのできる環状の凹部３３ｂが形成されている。回路基板９０Ａ，９０Ｂによって第１及び外側接触部材１２Ａ，１２Ｂが軸線方向の中心に向かって押された時には、凸部３３ａが凹部３３ｂに嵌り、第１ホルダ３０Ａの端部と第２ホルダ３０Ｂの凸部３３ａとが重なる。その結果、中心導体２０の軸線方向における中央部は、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂの凸部３３ａとによって囲まれることとなる。同軸プローブ１のインピーダンスは中心導体２０と外側導体１０との間に介在する誘電体や空気に依存する。この例では、凸部３３ａが凹部３３ｂに嵌っているので、回路基板９０Ａと回路基板９０Ｂの間隔のばらつきに起因して第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂの移動量がばらついたときであっても、中心導体２０の中央部と外側導体１０の中央部との間に常に、誘電体である第１ホルダ３０Ａ若しくは第２ホルダ３０Ｂ、又はその両方が介在することとなる。つまり、中心導体２０の中央部と外側導体１０の中央部との間に空気のみが介在することを防ぐことができる。その結果、中心導体２０の中央部でインピーダンスの乱れが生じることを抑えることができる。

同軸プローブ１の組み立て工程について説明する。図４は同軸プローブ１の組み立て工程を説明するための図である。

図４（ａ）に示すように、第１外側接触部材１２Ａの内側に第１ホルダ３０Ａの先端小径部３２を挿入する。そして、図４（ｂ）に示すように、第１ホルダ３０Ａの大径孔３０ａに中心筒体２１の端部を嵌める。ここでは、中心筒体２１は大径孔３０ａに圧入される。その後、図４（ｃ）に示すように、第１中心接触部材２２Ａと、コイルバネ２３と、第２中心接触部材２２Ｂとを中心筒体２１にこの順序で挿入する。その後、図４（ｄ）に示すように、第１ホルダ３０Ａの内小径部３３の外側にコイルバネ４０を嵌める。また、第２中心接触部材２２Ｂと中心筒体２１の端部とを、第２外側接触部材１２Ｂが組み付けられた第２ホルダ３０Ｂに嵌める。これにより、コイルバネ４０は２つのフランジ部３１に挟まれる。その後、図４（ｅ）に示すように、これまでの工程によって組み合わされた第１外側接触部材１２Ａ等を筒状本体１１の内側に嵌める。そして、図４（ｆ）に示すように、筒状本体１１の両端部を半径方向の中心に向かってかしめ、筒状本体１１の両端部に上述した端ストッパ部１１ａを形成する。これにより、同軸プローブ１が得られる。

以上説明したように、同軸プローブ１では、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとコイルバネ４０は、筒状本体１１に対して相対的に軸線方向に移動可能となっている。そのため、コイルバネ４０の弾性力が第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂと等しく作用し、第１外側接触部材１２Ａで生じる接触力と第２外側接触部材１２Ｂで生じる接触力とが均等になる。

また、筒状本体１１に第１ホルダ３０Ａや第２ホルダ３０Ｂを固定する構造を設けないので、インピーダンス整合が図りやすくなる。つまり、第１ホルダ３０Ａや第２ホルダ３０Ｂを、接着剤を用いて筒状本体１１に固定する構造では、その接着剤の存在によってインピーダンスが変わってしまう。また、筒状本体１１の外周面の一部を凹ますことで、筒状本体１１によって第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとを保持する構造では、筒状本体１１のその凹みによって筒状本体１１と中心導体２０との距離が部分的に小さくなってしまうので、インピーダンスが変わってしまう。同軸プローブ１ではそのような固定構造を用いないので、インピーダンス整合が図りやすくなる。

また、第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂは軸線方向に互いに離れて配置され、コイルバネ４０は第１ホルダ３０Ａと第２ホルダ３０Ｂとによって挟まれている。その結果、コイルバネ４０は外側導体から電気的に独立するので、インピーダンス整合が図りやすくなる。

以下、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５は本発明の第２の実施形態に係る同軸プローブ１００を示す図である。図５（ａ）は同軸プローブ１００の側面図であり、図５（ｂ）は同軸プローブ１００の平面図である。図６は図５（ｂ）に示すＶＩ−ＶＩ線での断面図である。図７は同軸プローブ１００が有する第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂの斜視図である。図７では第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂは軸線方向に僅かに離れて示されている。図８は図６に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。以下の説明において、以上説明した同軸プローブ１と同一箇所には同一符号を付し、その説明を省略する。

図５及び図６に示すように、同軸プローブ１００は、同軸プローブ１と同様に、筒状の外側導体１１０と、外側導体１１０の内側に配置される上述した中心導体２０とを有している。また、同軸プローブ１００は、外側導体１１０の内側に配置されるとともに中心導体２０が挿入される、樹脂などの絶縁体によって形成されたホルダを有している。

この例のホルダは軸線方向において互いに当接した第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとを含んでいる。第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂのそれぞれは大径部１３１と小径部１３２とを有している。大径部１３１は筒状本体１１１の内径に対応した外径を有し、小径部１３２は大径部１３１から軸線方向の外方に伸びるとともに、大径部１３１よりも小さな外径を有している。

第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂには、これらを軸線方向に貫通する孔が形成されている。詳細には、第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂには、中心筒体２１の外径に対応した内径を有し軸線方向の中心に向かって開いた大径孔１３０ａと、大径孔１３０ａから軸線方向に伸びピン部２２ｂの太さに対応した内径を有する小径孔１３０ｂとが形成されている。

第１中心接触部材２２Ａは第１ホルダ１３０Ａの孔１３０ａ，１３０ｂに軸線方向の外方に向かって挿入されている。同様に、第２中心接触部材２２Ｂは第２ホルダ１３０Ｂの孔１３０ａ，１３０ｂに軸線方向の外方に向かって挿入されている。第１及び第２中心接触部材２２Ａ，２２Ｂのそれぞれは、それらの基部２２ａが大径孔１３０ａと小径孔１３０ｂとの間の段差に引っ掛かることで、軸線方向の外方への移動が規制されている。

図７に示すように、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂは、軸線方向で互いに嵌合する凹凸を有している。この例では、第１ホルダ１３０Ａの大径部１３１には第２ホルダ１３０Ｂに向かって軸線方向に突出する２つの凸部１３１ｂが形成されている。２つの凸部１３１ｂは対をなし、それらに間に後述する溝１３１ａが形成されている。一方、第２ホルダ１３０Ｂの大径部１３１の外周部には凸部１３１ｂが嵌る凹部１３１ｃが形成されている。また、図８に示すように、第２ホルダ１３０Ｂには第１ホルダ１３０Ａに向かって軸線方向に突出する３つの凸部１３１ｄが形成されている。一方、第１ホルダ１３０Ａにはこれら凸部１３１ｄが軸線方向に嵌る凹部が形成されている。第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとが組み合わされたとき、中心導体２０の軸線方向の中央部は、第１ホルダ１３０Ａの凸部１３１ｂと第２ホルダ１３０Ｂの大径部１３１とによって、及び、第２ホルダ１３０Ｂの凸部１３１ｄと第１ホルダ１３０Ａの大径部１３１とによって囲まれる。これにより、インピーダンスの乱れが生じることを抑えることができている。つまり、第１ホルダ１３０Ａの端面と第２ホルダ１３０Ｂの端面が軸線方向に対して垂直な平面である場合には、第１ホルダ１３０Ａ又は第２ホルダ１３０Ｂが僅かに傾いた時に、それらの端面の間に隙間が生じ、その隙間によって誘電率が変わるため、インピーダンスの乱れが生じる。この例の同軸プローブ１では、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂは軸線方向で互いに嵌合する凹凸を有しているので、第１ホルダ１３０Ａ又は第２ホルダ１３０Ｂが僅かに傾いた場合であっても、中心導体２０の半径方向の外方には、絶縁体（誘電体）である第１ホルダ１３０Ａ及び第２ホルダ１３０Ｂが存在するので、インピーダンスの乱れの発生を抑えることができる。

図７又は図８に示すように、第１ホルダ１３０Ａの大径部１３１の外周面と第２ホルダ１３０Ｂの大径部１３１の外周面には、軸線方向に伸びる３つの溝１３１ａが形成されている。この例では３つの溝１３１ａは周方向に概ね等間隔で形成されている。溝１３１ａは２つの大径部１３１の一方の端面から反対側の端面まで伸びている。溝１３１ａの幅を調整することによって、換言すると大径部１３１の断面積（軸線方向に対して垂直な面を切断面とする断面の面積）を調整することによって、大径部１３１でのインピーダンスと、小径部１３２でのインピーダンスとの差を低減できる。

図６に示すように、外側導体１０と同様に、外側導体１１０は、筒状本体１１１と、筒状本体１１１の両端部の内側に位置する第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂとを有している。第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂも、筒状本体１１１の軸線方向において筒状本体１１１に対して相対的に動くことができる。

第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂのそれぞれは、端筒部１１２ｂと、端筒部１１２ｂの基部に位置する環状のフランジ部１１２ａとを有している。筒状本体１１１の端縁には、半径方向の内方に折り曲げられた複数の端ストッパ部１１１ａが形成されている（図５参照）。フランジ部１１２ａが端ストッパ部１１１ａに当ることによって、第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂは筒状本体１１１からの抜けが規制されている。端筒部１１２ｂは、フランジ部１１２ａから軸線方向の外方に伸び、端ストッパ部１１１ａを越えて外方に突出している。

図６に示すように、筒状本体１１１の端ストッパ部１１１ａの端部は、端筒部１１２ｂの外周面に接触している。また、フランジ部１１２ａは端ストッパ部１１１ａの基部に接触している。このようにして、第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂは筒状本体１１１に電気的に繋がっている。

図５（ａ）及び図６に示すように、端筒部１１２ｂの先端縁には軸線方向の外方に突出する複数の凸部１１２ｃが形成されている。換言すると、端筒部１１２ｂの先端縁は、凸部１１２ｃが当該先端縁に形成されるように、部分的に切り欠かれている。これにより、第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂと、回路基板９０Ａ，９０Ｂとに形成された導体との接触安定性を向上できる。

図６に示すように、外側導体１１０の内側、且つ、第１外側接触部材１１２Ａと第２外側接触部材１１２Ｂとの間には、第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂに加えて、２つのコイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂが配置されている。コイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂは、第１外側接触部材１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂとを軸線方向の外方に押す力を発揮する。この例では、コイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂは軸線方向に互いに離れて位置している。第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂの大径部１３１はコイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂの間に配置され、コイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂの弾性力によって互いに押し付けられている。換言すると、コイルバネ１４０Ａは第１外側接触部材１１２Ａ（具体的にはフランジ部１１２ａ）と第１ホルダ１３０Ａの大径部１３１とに挟まれ、それらに軸線方向で当っている。また、コイルバネ１４０Ｂは第２外側接触部材１１２Ｂと第２ホルダ１３０Ｂの大径部１３１とに挟まれ、それらに軸線方向で当っている。大径部１３１から軸線方向の外方に伸びる小径部１３２は、コイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂの内側に配置されている。小径部１３２の先端は第１及び第２外側接触部材１１２Ａ，１１２Ｂの内側に嵌っている。

同軸プローブ１と同様に、第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂの外周面は、筒状本体１１１の内面に固定されていない。そのため、第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂは、筒状本体１１１に対して軸線方向に移動可能となっている。また、コイルバネ１４０Ａ、１４０Ｂの径は筒状本体１１１の内径よりも小さく、コイルバネ１４０Ａ、１４０Ｂも筒状本体１１１に対して固定されていない。そのため、コイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂの全体も筒状本体１１１に対して軸線方向に移動可能となっている。

その結果、第１外側接触部材１１２Ａと第２外側接触部材１１２Ｂのそれぞれに、２つのコイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂの弾性力が作用する。すなわち、コイルバネ１４０Ａの弾性力は、第１外側接触部材１１２Ａだけでなく、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとを介して第２外側接触部材１１２Ｂに作用する。同様に、コイルバネ１４０Ｂの弾性力は、第２外側接触部材１１２Ｂだけでなく、第２ホルダ１３０Ｂと第１ホルダ１３０Ａとを介して第１外側接触部材１１２Ａに作用する。そのため、第１外側接触部材１１２Ａが受ける力と第２外側接触部材１１２Ｂが受ける力は均等になる。その結果、同軸プローブ１００が上述した回路基板９０Ａと回路基板９０Ｂとの間に配置された時には、第１外側接触部材１１２Ａと回路基板９０Ａとの間に生じる接触力と、第２外側接触部材１１２Ｂと回路基板９０Ｂとの間に生じる接触力とが均等になる。

ここで、同軸プローブ１００の組み立て工程について説明する。図９は同軸プローブ１００の組み立て工程を示す図である。

図９（ａ）に示すように、第１ホルダ１３０Ａの大径孔１３０ａに中心筒体２１を挿入する。ここでは、大径孔１３０ａに中心筒体２１を圧入する。そして、第１中心接触部材２２Ａとコイルバネ２３とを中心筒体２１に挿入する。また、図９（ｂ）に示すように、第２中心接触部材２２Ｂを第２ホルダ１３０Ｂの大径孔１３０ａ及び小径孔１３０ｂに挿入する。そして、図９（ｃ）に示すように、第２ホルダ１３０Ｂの大径孔１３０ａに、第１ホルダ１３０Ａに挿入された中心筒体２１の残部を挿入する。この時、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとに形成された凹凸が互いに嵌り合うようにして、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとを組み合わせる。

その後、図９（ｄ）に示すように、第１ホルダ１３０Ａの小径部１３２の外側にコイルバネ１４０Ａと第１外側接触部材１１２Ａを嵌める。また、このようにして組み合わされた第１ホルダ１３０Ａ等を筒状本体１１１の内側に嵌め、さらに第２ホルダ１３０Ｂの小径部１３２の外側にコイルバネ１４０Ｂと第２外側接触部材１１２Ｂとを嵌める。その後、図９（ｅ）に示すように、筒状本体１１１の端縁に形成された複数の端ストッパ部１１１ａを半径方向の中心に向けて折り曲げる。これにより、同軸プローブ１００が得られる。

以上説明したように、同軸プローブ１００においても、第１及び第２ホルダ１３０Ａ，１３０Ｂとコイルバネ１４０Ａ，１４０Ｂは軸線方向において移動可能となっている。そのため、第１外側接触部材１１２Ａで生じる接触力と第２外側接触部材１１２Ｂで生じる接触力とが均等になる。

なお、本発明は以上説明した２つの形態に限られず、種々の変更が可能である。

例えば、以上の説明では、第１外側接触部材１２Ａ，１１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂ，１１２Ｂとには、軸線方向で互いに嵌合する凹凸が形成されていた。しかしながら、第１外側接触部材１２Ａ，１１２Ａと第２外側接触部材１２Ｂ，１１２Ｂとには、必ずしもこのような凹凸は形成されていなくてもよい。

また、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとには、溝１３１ａが形成されていた。しかしながら、第１ホルダ１３０Ａと第２ホルダ１３０Ｂとには必ずしもこのような溝１３１ａは形成されていなくてもよい。

また、以上の説明では、溝１３１ａは２つの大径部１３１の一方の端部から反対側の端部にまで伸びていた。しかしながら、溝１３１ａは２つの大径部１３１よりも短くてもよい。

１，１００ 同軸プローブ、１０，１１０ 外側導体、１１，１１１ 筒状本体、１１ａ，１１１ａ 端ストッパ部、１２Ａ，１１２Ａ 第１外側接触部材、１２Ｂ，１１２Ｂ 第２外側接触部材、１２ａ，１１２ａ フランジ部、１２ｂ，１１２ｂ 端筒部、２０ 中心導体、２１ 中心筒体、２２Ａ 第１中心接触部材、２２Ｂ 第２中心接触部材、２２ａ 基部、２２ｂ ピン部、２３ コイルバネ（中心バネ）、３０Ａ，１３０Ａ 第１ホルダ、３０Ｂ，１３０Ｂ 第２ホルダ、３０ａ，１３０ａ 大径孔、３０ｂ，１３０ｂ 小径孔、３１ フランジ部、３２ 先端小径部、３３ 内小径部、３３ａ，１３１ｂ，１３１ｄ 凸部、３３ｂ，１３１ｃ 凹部、４０，１４０Ａ，１４０Ｂ コイルバネ、５０Ａ ハウジング、５０Ｂ ハウジング、９０Ａ，９０Ｂ 回路基板、１１２ｃ 凸部、１３１ 大径部、１３１ａ 溝、１３２ 小径部。

Claims (7)

1. 筒状本体と、前記筒状本体の両端部の内側に位置し、前記筒状本体の軸線方向に動くことのできる２つの外側接触部と、を有する外側導体と、
   前記外側導体の内側に配置される細長い中心導体と、
   前記２つの外側接触部の間に配置され、前記中心導体が挿入される絶縁性のホルダと、
   前記ホルダとともに前記２つの外側接触部の間に配置され、前記２つの外側接触部を前記軸線方向の外方に押す力を発揮し、前記ホルダに対して前記軸線方向で当るバネと、を備え、
   前記ホルダと前記バネは、前記筒状本体に対して前記軸線方向に移動可能となっている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
2. 請求項１に記載の同軸プローブにおいて、
   前記中心導体は、当該中心導体の両端部に配置され前記軸線方向に移動可能な２つの中心接触部と、前記２つの中心接触部の間に配置され、それらを前記軸線方向の外方に押す中心バネと、有し、
   前記ホルダは、前記軸線方向に並んだ互いに別体の第１ホルダと第２ホルダとを含み、
   前記第１ホルダには前記２つの中心接触部のうち一方が挿入され、前記第２ホルダには他方が挿入されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
3. 請求項２に記載の同軸プローブにおいて、
   前記第１ホルダと前記第２ホルダは前記軸線方向において互いに離れて配置され、
   前記２つの外側接触部を押す力を発揮する前記バネは、前記第１ホルダと前記第２ホルダとによって挟まれている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
4. 請求項３に記載の同軸プローブにおいて、
   前記２つの外側接触部は前記２つの中心接触部をそれぞれ囲む筒状であり、
   前記第１ホルダと前記第２ホルダのそれぞれは、前記外側接触部の内側に嵌められるとともに前記中心接触部が挿入された先端部を含み、
   前記第１ホルダは、前記外側接触部の一方と前記中心接触部の一方とが前記軸線方向の中心に向かって押されたときに、前記外側接触部の前記一方と前記中心接触部の前記一方とともに移動するよう構成され、
   前記第２ホルダは、前記外側接触部の他方と前記中心接触部の他方とが前記軸線方向の中心に向かって押されたときに、前記外側接触部の前記他方と前記中心接触部の前記他方とともに移動するよう構成されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
5. 請求項２に記載の同軸プローブにおいて、
   前記バネは前記軸線方向で離れて配置される２つのバネを含み、
   前記第１ホルダと前記第２ホルダは前記２つのバネの間に配置されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
6. 請求項２に記載の同軸プローブにおいて、
   前記第１ホルダと前記第２ホルダとには前記軸線方向で互いに嵌合可能な凹凸が形成されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
7. 請求項１に記載の同軸プローブにおいて、
   前記ホルダの外周面には前記軸線方向に伸びる溝が形成されている、
   ことを特徴とする同軸プローブ。
   

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