JP2012042413A - 差動測定プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、レバーによりピンピッチを変更する機構を備えることで、アングルピンに手を触れずに容易にピンピッチを変更することが可能であり、また被測定対象にアングルピンを押し付けたときにその反動でアングルピンが不用意に回転することの少ない差動測定プローブを実現することを目的とする。
【解決手段】本発明は、一対のアングルピンの先端から被測定信号を入力する差動測定プローブにおいて、概円柱状に形成され、自身の外周面にはその軸に対して斜め方向に溝が形成され、自身の一端には前記アングルピンが挿入されるソケットと、前記ソケットの一対が鏡像関係となるように配置され、かつ前記ソケットのそれぞれがその軸を中心として回転可能となるように格納されるソケット格納部と、前記一対のソケットのそれぞれの溝に挿入される突起を有し前記ソケットの軸と平行にスライドするレバーと、を備えることを特徴とする特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、被測定対象の２点間に生ずる信号を入力する差動測定プローブに関するものである。

差動測定プローブは、被測定対象の２点間の信号を取り出しオシロスコープ等へ入力するための装置である。
従来の差動測定プローブの構成例を、図面を用いて説明する。図１３は、従来の差動測定プローブの構成例を示した図であり、(ａ)は上面図、(ｂ)は正面図である。
図１３において、差動測定プローブは、コネクタ１と、プローブベース２と、ソケット２１と、アングルピン３等から構成される。
コネクタ１は、図示しないオシロスコープ等に接続するための同軸ケーブル等で、プローブベース２の一端から引き出されている。
プローブベース２は、その筐体が樹脂等で形成され、ユーザが手に持てるように例えばペン状に形成されている。
プローブベース２の他端には、丸径の挿入孔を有するソケット２１が２つ並んで埋め込まれている。
アングルピン３は、屈曲部を有し、への字状に形成される丸径のピンで、一端がソケット２１に挿入され、他端(先端)は先細状となっている。
ソケット２１は、プローブベース２の筐体内部に格納されている図示しない基板（差動電圧を検出する素子等）に接続されている。
基板は、コネクタ１を介してオシロスコープ等に接続されている。

このような、従来の差動測定プローブの動作を詳細に説明する。
被測定対象にアングルピン３を接触させることで、被測定対象の信号がアングルピン３に入力される。アングルピン３に入力した信号はソケット２１を介して、基板に入力される。基板からの出力は、コネクタ１を介してオシロスコープ等に入力される。
図１３（ｂ）に示すように、アングルピン３はソケット２１の軸に対して回転自在となっていて、測定の際にアングルピン３をユーザが指等で回転させることで先端の間隔（ピンピッチ）を所望の距離に変更することができる。

特許文献１には、回転可能なピンにより、ピン先端間隔を変更可能な差動測定プローブの構成例が詳細に記載されている。

特開２００２−１１６２２２号公報

このような差動測定プローブにおいてはアングルピン３が回転自在でありピンピッチが自由に変更できる利点がある。
しかしながら、ピンピッチを変更する際、アングルピン３をユーザが直接触って回転させなければならないため操作性に問題があり、またアングルピン３は回転自在であるので、例えば被測定対象にアングルピン３を押し付けた場合その反動でアングルピン３が不用意に回転してしまい、ピンピッチが変わりやすいという問題があった。

そこで本発明は、レバーによりピンピッチを変更する機構を備えることで、アングルピンに手を触れずに容易にピンピッチを変更することが可能であり、また被測定対象にアングルピンを押し付けたときにその反動でアングルピンが不用意に回転することの少ない差動測定プローブを実現することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、
一対のアングルピンの先端から被測定信号を入力する差動測定プローブにおいて、
概円柱状に形成され、自身の外周面にはその軸に対して斜め方向に溝が形成され、自身の一端には前記アングルピンが挿入されるソケットと、
前記ソケットの一対が鏡像関係となるように配置され、かつ前記ソケットのそれぞれがその軸を中心として回転可能となるように格納されるソケット格納部と、
前記一対のソケットのそれぞれの溝に挿入される突起を有し前記ソケットの軸と平行にスライドするレバーと、
を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明であって、
前記ソケットの外周面には前記ソケットと同一軸のリングが取り付けられ、
前記ソケット格納部の内周壁面には、前記リングに対応する位置に前記リングと同一軸の円環状の溝が形成され、
前記ソケットは、前記円環状の溝の内周壁面と前記リングの外周とが接することによって生じる摩擦力によって保持されることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明であって、
前記リングは、弾性体により形成されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明であって、
前記弾性体は、ゴムまたはシリコンであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明であって、
前記ソケットは内部に概円柱状のピン固定部を有し、
このピン固定部の一端は、前記ソケットの他端から突出し、前記ピン固定部の他端は、挿入孔を有し、この挿入孔の開口部は切欠部によって縦に二分割され、
前記アングルピンの尾端近傍には、その軸と直交する方向に耳状に張り出した耳部を有し、
前記ピン固定部の挿入孔に前記アングルピンの尾端が挿入されるとともに、前記耳部が前記切欠部に嵌合することにより、前記アングルピンが前記ピン固定部に固定されることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明であって、
前記アングルピンにより入力された信号を検出する基板を内部に有し、
前記基板には、弾性を有する２枚の接続部材のそれぞれ一端が取り付けられ、これら接続部材の他端は湾曲して腕部を形成し、前記ソケットの他端から突出した前記ピン固定部の一端はそれぞれ前記腕部と接触し、
前記アングルピンの先端が応力を受けた場合にも、前記ソケットがその軸方向に所定距離だけ移動し、前記腕部がたわむことで前記応力を吸収することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の発明であって、
前記ソケットの軸と平行な溝状のガイドを有し、
前記レバーは突辺を有し、
前記突辺が前記ガイドに挿入され、前記レバーが前記ガイドに沿ってスライドすることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の発明であって、
前記アングルピンは、先端がその軸方向に伸縮するスプリング機能を備えることを特徴とする。

本発明によれば、一対のアングルピンの先端から被測定信号を入力する差動測定プローブにおいて、概円柱状に形成され、自身の外周面にはその軸に対して斜め方向に溝が形成され、自身の一端には前記アングルピンが挿入されるソケットと、前記ソケットの一対が鏡像関係となるように配置され、かつ前記ソケットのそれぞれがその軸を中心として回転可能となるように格納されるソケット格納部と、前記一対のソケットのそれぞれの溝に挿入される突起を有し前記ソケットの軸と平行にスライドするレバーと、を備えているので、レバーによりピンピッチを変更する機構を備え、アングルピンに手を触れずに容易にピンピッチを変更することが可能な差動測定プローブを実現することができる。
また、前記ソケットの外周面には前記ソケットと同一軸のリングが取り付けられ、前記ソケット格納部の内周壁面には、前記リングに対応する位置に前記リングと同一軸の円環状の溝が形成され、前記ソケットは、前記円環状の溝の内周壁面と前記リングの外周とが接することによって生じる摩擦力によって保持されるので、被測定対象にアングルピンを押し付けたときにその反動でアングルピンが不用意に回転することの少ない差動測定プローブを実現することができる。

本発明の一実施例を示した構成図である。 図１に示す装置の内部構造を示した図である。 図１に示す装置のプローブベースの筐体内部を説明する図である。 図１に示す装置のソケットを説明する図である。 図１に示す装置の調整レバーを説明する図である。 図１に示す装置のソケットの内部構造を説明する図である。 図１に示す装置のアングルピンの形状を説明する図である。 図１に示す装置においてアングルピンのソケットへの取り付けについて説明する図である。 図１に示す装置の操作および動作を説明する図である。 図１に示す装置の接続部材について説明する図である。 スプリング機能を備えたスプリングピンについて説明する図である。 図１に示す装置の目盛を説明する図である。 従来の差動測定プローブの構成例を示した図である。

以下本発明を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示した構成図である。ここで、図１３と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
図１において、差動測定プローブは、コネクタ１と、プローブベース５と、アングルピン６等から構成される。
プローブベース５の一端には、コネクタ１が接続されている。

図２は、差動測定プローブの内部構造を示した図である。また、図３はプローブベース５の筐体内部を説明する図であり、(ａ)は正面図、（ｂ）は(ａ)に示す「Ｂ’−Ｂ」における断面図である。
尚、差動測定プローブは便宜上、図１および図２に示す紙面表側を上側、紙面裏側を下側とする。また図２に示す一点鎖線は差動測定プローブの中心面Ａの位置を示している。差動測定プローブは中心面Ａに対し概ね鏡像関係となる構成をとる。
差動電圧検出素子等である基板７は、プローブベース５の筐体内部に設けられ、コネクタ１を介してオシロスコープ等と接続されている。
プローブベース５の他端近傍には、一端が開口した概円筒状の空間であるソケット取り付け部５１が、その軸が中心面Ａに平行となるよう設けられている。プローブベース５の他端面には、ソケット取り付け部５１の開口部が形成される。
ソケット取り付け部５１の内周壁には、ソケット取り付け部５１と同一軸の円環状の溝５２が設けられている。
樹脂等により概円柱状に形成された２つのソケット８は、ソケット取り付け部５１に、回転自在に格納される。
プローブベース５の２つのソケット取り付け部５１の間には、空間５３が設けられている。空間５３は、下側に中心面Ａに沿って溝状のガイド５３１を有している。
プローブベース５の上側面には、空間５３と連通した細長い窓５３２がその長手方向が中心面Ａに沿って設けられている。
後述する調整レバー９は、空間５３に取り付けられる。

図４はソケット８を説明する図である。
ソケット８の外周には、ソケット８と同一軸の円環状の凹部８１が形成されている。
凹部８１には、ゴムまたはシリコン等である弾性体のリング８２が取り付けられる。
ソケット８の外周には、ソケット８の軸方向に対して斜め方向に溝８３が形成されている。

図５は調整レバー９を説明する図であり、(ａ)は上面図、（ｂ）は側面図である。
調整レバー９は、概短冊状の平板部９１と、その上面に取り付けられたノブ９２と、下面に取り付けられた突辺９３と、両側面に取り付けられた突起９４等から構成される。
ノブ９２の先端には、ユーザの指が滑りにくく、操作がし易いように凹凸が設けられている。
調整レバー９は、空間５３に格納され、突起９４はソケット８の溝８３に挿入され、突辺９３は空間５３のガイド５３１に挿入され、ノブ９２は窓５３２から突出する。
ユーザはノブ９２を操作することにより、レバー９をスライド可能である。

図６はソケット８の内部構造を説明する図である。
ソケット８には、その軸上に概円柱状で導電性を有するピン固定部１０が埋め込まれている。
ピン固定部１０の一端は、ソケット８の一端から僅かに突出している。
（図２に示すとおり、突出したピン固定部１０の一端は、導電性を有する接続部材１１を介して、基板７と接続されている。）
ピン固定部１０の他端は、丸径の挿入孔１０１を有している。挿入孔１０１の開口部には、切欠部１０２が設けられることで開口部が縦に２分割された形状となっている。
ソケット８の他端はその軸上に挿入孔８４を有し、この挿入孔８４は埋め込まれたピン固定部１０の他端まで通じている。

図７はアングルピン６の形状を説明する図である。
アングルピン６は、丸径の細長い針であり、屈曲部を有するへの字状に形成され、一端の近傍には、その軸と直交する方向に耳状に張り出した耳部６１を有する。
アングルピン６の他端は先細状の先端を有する。

図８はアングルピン６のソケット８への取り付けについて説明する図である。
ソケット８の挿入孔８４にアングルピン６の一端が挿入される（図８（ａ））。そして、耳部６１がピン固定部１０の切欠部１０２と嵌合し固定される（図８（ｂ）,（ｃ））。

このような、差動測定プローブの動作を図面を用いて詳細に説明する。
被測定対象からの信号は、アングルピン６に入力される。この信号はピン固定部１０を備えたソケット８、および接続部材１１を介して、基板７に入力される。
基板７からの出力は、コネクタ１を介してオシロスコープ等に入力される。

次に、アングルピン６のピンピッチを変える際の動作を図９により説明する。
図９(ａ)はピンピッチが最小値「Ｄ０」の状態を示している。突起９４は、ソケット８の溝８３の一端に位置している。
レバー９を図９(ｂ)の点線矢印に示す方向にスライドさせると、突辺９３がガイド５３１に沿って移動するとともに、突起９４がソケット８の溝８３に沿って移動する。溝８３はソケット８の軸方向に対し斜めに形成されているので、ソケット８に回転運動が生じ、これに伴いアングルピン６が回転してピンピッチが「Ｄ１」に変化する。
図９(ｃ)のようにレバー９を点線矢印方向にスライドさせると、アングルピン６が更に回転して、突起９４が溝８３の他端に達し、アングルピン６のピンピッチが最大値「Ｄ２」となる。

ソケット８のリング８２と、ソケット取り付け部５１の円環状の溝５２とは接しており、摩擦力にて保持される。この摩擦力によりピンピッチを維持できる機能を果たす。

このように本発明によれば、一対のアングルピン６の先端から被測定信号を入力する差動測定プローブにおいて、概円柱状に形成され、自身の外周面にはその軸に対して斜め方向に溝８３が形成され、自身の一端には前記アングルピン６が挿入されるソケット８と、前記ソケット８の一対が鏡像関係となるように配置され、かつ前記ソケット８のそれぞれがその軸を中心として回転可能となるように格納されるソケット格納部５１と、前記一対のソケット８のそれぞれの溝８３に挿入される突起９４を有し前記ソケットの軸と平行にスライドするレバー９と、を備えているので、レバーによりピンピッチを変更する機構を備え、アングルピン６に手を触れずに容易にピンピッチを変更することが可能な差動測定プローブを実現することができる。
また、前記ソケット８の外周面には前記ソケット８と同一軸のリング８２が取り付けられ、前記ソケット格納部５１の内周壁面には、前記リング８２に対応する位置に前記リング８２と同一軸の円環状の溝５２が形成され、前記ソケット８は、前記円環状の溝５２の内周壁面と前記リング８２の外周とが接することによって生じる摩擦力によって保持されるので、被測定対象にアングルピン６を押し付けたときにその反動でアングルピン６が不用意に回転することの少ない差動測定プローブを実現することができる。

なお、接続部材１１は、金属プレート等であってもよく、例えば図１０のように、基板７に半田付け等によって一端が取り付けられる。金属プレートである接続部材１１は、基板７に取り付けらた部分を支点とする片持ち梁となり、この梁部分は腕状に曲げられ腕部１１１を形成する。ソケット８から僅かに突出したピン固定部１０の一端がこの腕部１１１と接触する。
測定の際には、被測定対象にアングルピン６を押し付けることがあるが、ソケット８がその軸方向に応力を受けた場合に、腕部１１１には応力に応じてたわみが生じて衝撃を吸収することができる。
また、アングルピン６の代わりに図１１に示すようなスプリングピン１２を使用してもよい。スプリングピン１２は、先端付近にその軸方向に伸縮するスプリング機能を備えるスプリング部１２１を有し、それ以外は、アングルピン６と同一の構成である。
このスプリング部１２１によって、被測定対象にアングルピン６を押し付けたときの被測定対象との衝撃を緩和することができる。

また、図１２のように、窓５３２の近傍に目盛１３を形成しても良い。被測定対象のプロービング箇所とピンピッチの目盛１３の読み値を記録しておけば、測定の再現性を改善することができる。

５１ ソケット格納部
５２ 円環状の溝
５３１ ガイド
６ アングルピン
６１耳部
７ 基板
８ ソケット
８２ リング
８３ 溝
９ レバー
９３ 突辺
９４ 突起
１０ ピン固定部
１０１ 挿入孔
１０２ 切欠部
１１ 接続部材
１１１ 腕部
１２ スプリングピン
１２１ スプリング部
１３ 目盛

Claims (8)

1. 一対のアングルピンの先端から被測定信号を入力する差動測定プローブにおいて、
   概円柱状に形成され、自身の外周面にはその軸に対して斜め方向に溝が形成され、自身の一端には前記アングルピンが挿入されるソケットと、
   前記ソケットの一対が鏡像関係となるように配置され、かつ前記ソケットのそれぞれがその軸を中心として回転可能となるように格納されるソケット格納部と、
   前記一対のソケットのそれぞれの溝に挿入される突起を有し前記ソケットの軸と平行にスライドするレバーと、
   を備えることを特徴とする特徴とする差動測定プローブ。
2. 前記ソケットの外周面には前記ソケットと同一軸のリングが取り付けられ、
   前記ソケット格納部の内周壁面には、前記リングに対応する位置に前記リングと同一軸の円環状の溝が形成され、
   前記ソケットは、前記円環状の溝の内周壁面と前記リングの外周とが接することによって生じる摩擦力によって保持されることを特徴とする請求項１に記載の差動測定プローブ。
3. 前記リングは、弾性体により形成されることを特徴とする請求項２に記載の差動測定プローブ。
4. 前記弾性体は、ゴムまたはシリコンであることを特徴とする請求項３に記載の差動測定プローブ。
5. 前記ソケットは内部に概円柱状のピン固定部を有し、
   このピン固定部の一端は、前記ソケットの他端から突出し、前記ピン固定部の他端は、挿入孔を有し、この挿入孔の開口部は切欠部によって縦に二分割され、
   前記アングルピンの尾端近傍には、その軸と直交する方向に耳状に張り出した耳部を有し、
   前記ピン固定部の挿入孔に前記アングルピンの尾端が挿入されるとともに、前記耳部が前記切欠部に嵌合することにより、前記アングルピンが前記ピン固定部に固定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の差動測定プローブ。
6. 前記アングルピンにより入力された信号を検出する基板を内部に有し、
   前記基板には、弾性を有する２枚の接続部材のそれぞれ一端が取り付けられ、これら接続部材の他端は湾曲して腕部を形成し、前記ソケットの他端から突出した前記ピン固定部の一端はそれぞれ前記腕部と接触し、
   前記アングルピンの先端が応力を受けた場合にも、前記ソケットがその軸方向に所定距離だけ移動し、前記腕部がたわむことで前記応力を吸収することを特徴とする請求項５に記載の差動測定プローブ。
7. 前記ソケットの軸と平行な溝状のガイドを有し、
   前記レバーは突辺を有し、
   前記突辺が前記ガイドに挿入され、前記レバーが前記ガイドに沿ってスライドすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の差動測定プローブ。
8. 前記アングルピンは、先端がその軸方向に伸縮するスプリング機能を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の差動測定プローブ。