JP2015169527A - プローブピン、および、これを用いた電子デバイス - Google Patents

プローブピン、および、これを用いた電子デバイス Download PDF

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Abstract

【課題】小型のプローブピンを提供する。
【解決手段】コイルバネ３０と、第１，第２プランジャ１０，２０を備えるプローブピン１において、コイルバネ３０の両端から内部に向かって各々挿入されたときに、摺接面１７，２７が相互に摺接しながら、軸心に沿って往復可能に配置されると共に、第１プランジャ１０の本体部１１と第２プランジャ２０の本体部２１との間でコイルバネ３０を保持できるように、第１，第２プランジャ１０，２０が形成されている。また、第１，第２プランジャ１０，２０が相互に近接し、第１プランジャ１０の摺接面１７と第２プランジャ２０の摺接面２７とが接触している接触箇所が、軸心に対して傾斜するように、第１，第２プランジャ１０，２が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、プローブピン、例えばＩＣ用テストソケットに組み込まれるプローブピンに関する。
従来、プローブピンとしては、例えば、特許文献１の図６に記載されたものがある。このプローブピンは、同一形状の上側コンタクトピンおよび下側コンタクトピンと、コイルバネとを備えている。そして、上側コンタクトピンおよび下側コンタクトピンは、互いに直交するようにコイルバネの内部で結合されており、上側コンタクトピンの一対のフックが下側コンタクトピンの溝に、下側コンタクトピンの一対のフックが上側コンタクトピンの溝に収容されている。
特表２００８−５１６３９８号公報
しかしながら、前述のプローブピンでは、動作位置のプローブピンを元の位置にコイルバネのバネ力だけで復帰させているので、コイルバネを小さくすると、十分なバネ力が得られない。このため、プローブピンを元の位置に復帰させることができず、動作不良を起こすおそれがあるので、プローブピン全体を小型化できないという問題があった。
本発明は、前述の問題に鑑み、信頼性が高い小型のプローブピンを提供することを課題とする。
本発明に係るプローブピンは、コイルバネと、本体部および前記本体部から延在する摺動片を備え、前記摺動片に摺接面をそれぞれ有している第１，第２プランジャと、を有するプローブピンであって、前記第１，第２プランジャは、前記コイルバネの両端から内部に向かって各々挿入されたときに、前記摺接面が相互に摺接しながら、前記コイルバネの軸心に沿って往復移動可能に配置されると共に、前記第１プランジャの前記本体部と前記第２プランジャの前記本体部との間で前記コイルバネを保持できるように形成され、前記第１，第２プランジャが相互に近接し、前記第１プランジャの前記摺接面と前記第２プランジャの前記摺接面とが接触したときの接触箇所が、前記軸心に対して傾斜しており、外力で前記コイルバネを圧縮させて、前記第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したときに、前記第１，第２プランジャのバネ力によって前記摺接面間に発生する前記押圧力の前記軸心の方向の分力と、前記コイルバネのバネ力との合力が、前記第１，第２プランジャを、前記コイルバネを圧縮させる前の元の位置に復帰させる方向に働くことを特徴としている。
本発明によれば、第１プランジャおよび第２プランジャが相互に摺接する摺接面を有する摺動片を各々備えており、外力で前記コイルバネを圧縮させて、前記第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したときに、摺動片の摺接面の接触箇所が、前記軸心に対して傾斜するよう形成されている。このため、第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したとき、第１プランジャおよび第２プランジャの摺動片が共に弾性変形し、弾性変形した摺動片のバネ力によって発生する押圧力の前記軸心の方向の分力が、コイルバネを圧縮させる前の元の位置に復帰させる方向に働く。この結果、摺動片のバネ力の軸心方向の分力の分だけバネ力の小さいコイルバネを用いることができるので、コイルバネを小型化でき、プローブピン全体を小型化できる。
以下、外力により第１，第２プランジャにコイルバネの軸心の方向の押圧力を負荷してコイルバネを圧縮させる前の第１，第２プランジャの位置を「元の位置」といい、外力により第１，第２プランジャにコイルバネの軸心の方向の押圧力を負荷してコイルバネを圧縮させた後の第１，第２プランジャの位置を「動作位置」という。
また、本発明の実施形態によれば、前記第１，第２プランジャの前記摺動片が、相互に異なる方向から前記軸心に交差するように、前記本体部から前記摺動片の自由端部に向かって湾曲している構成としてもよい。
本実施形態によれば、第１，第２プランジャの摺動片が、相互に異なる方向からコイルバネの軸心に交差するように、前記本体部から前記摺動片の自由端部に向かって湾曲しているので、第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したとき、第１プランジャおよび第２プランジャの摺動片が共に弾性変形し、弾性変形した摺動片のバネ力によって発生する押圧力の前記軸心の方向の分力が、第１，第２プランジャを元の位置に復帰させる方向に働く。この結果、摺動片のバネ力の前記軸心の方向の分力の分だけバネ力の小さいコイルバネを用いることができるので、コイルバネを小型化でき、プローブピン全体を小型化できる。
また、本発明の実施形態によれば、前記第１プランジャの前記摺動片の自由端部が、断面Ｙ字形である一方、前記第２プランジャの前記摺動片が、前記第１プランジャの自由端部の内側面に摺動可能な断面形状である構成としてもよい。
本実施形態によれば、第１プランジャの断面Ｙ字形の摺動片の自由端部の内側面に、第２プランジャの摺動片が摺動するので、第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したとき、第１プランジャの摺動片が第２プランジャに押圧されることにより弾性変形し、弾性変形した摺動片のバネ力によって発生する押圧力の前記軸心の方向の分力が、第１，第２プランジャを元の位置に復帰させる方向に働く。この結果、摺動片のバネ力の前記軸心の方向の分力の分だけバネ力の小さいコイルバネを用いることができるので、コイルバネを小型化でき、プローブピン全体を小型化できる。
本発明の実施形態によれば、前記第１プランジャの本体部に突設した第１支持突出部と、前記第１支持突出部から一定距離離れた位置で前記第１プランジャに突設した第１脱落防止用凸部とを有する一方、前記第２プランジャの本体部に突設した第２支持突出部と、前記第２支持突出部から一定距離離れた位置で前記第２プランジャに突設した第２脱落防止用凸部とを有し、前記コイルバネの一端が、前記第１支持突出部と前記第１脱落防止用凸部との間に保持される一方、前記コイルバネの他端が、前記第１支持突出部と前記第１脱落防止用凸部との間に保持される構成としてもよい。
本実施形態によれば、第１，第２支持突出部と第１，第２脱落防止用凸部との間にコイルバネの両端部を保持しているので、コイルバネのガタツキを防止できると共に、コイルバネの脱落を防止する。
また、本発明の電子デバイスは、前記プローブピンを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、小型のプローブピンを提供できる。
本発明の第１実施形態のプローブピンの元の位置を示す斜視図である。 図１のプローブピンの正面図である。 図３（Ａ）は、図１のプローブピンの側面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線から見た断面図である。 図４（Ａ）は、図１のプローブピンをハウジングに収納した状態を示す上面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示すＩＶ−ＩＶ線から見た断面図である。 本発明の第１実施形態のプローブピンの動作位置を示す斜視図である。 図５のプローブピンの正面図である。 図７（Ａ）は、図５のプローブピンの側面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線から見た断面図である。 本発明の第２実施形態のプローブピンの元の位置を示す斜視図である。 図８のプローブピンの正面図である。 図１０（Ａ）は、図８のプローブピンの側面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示すＸ−Ｘ線から見た断面図である。 図１１（Ａ）は、図１のプローブピンをハウジングに収納した状態を示す上面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示すＸＩ−ＸＩ線から見た断面図である。 本発明の第２実施形態のプローブピンの動作位置を示す斜視図である。 図１２のプローブピンの正面図である。 図１４（Ａ）は、図１２のプローブピンの側面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示すＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た断面図である。
以下、本発明のプローブピンを、図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のプローブピン１は、図１ないし図３に示すように、第１プランジャ１０と第２プランジャ２０とコイルバネ３０とを備えている。第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、各々導電性を有しており、例えば電鋳法で形成されている。なお、図１，図２では、説明の便宜上、コイルバネ３０を図示していない。
第１プランジャ１０は、図１，図２に示すように、本体部１１と弾性摺動片１２とを備え、同一幅を有している。
本体部１１は、平面略矩形状を有し、その長手方向の一端１１ａに平面三角形状の先端部１４が設けられている。また、本体部１１の長手方向の他端１１ｂには、この他端１１ｂからコイルバネ３０の軸心Ｃに沿って延在する弾性摺動片１２が設けられていると共に、短手方向に支持突出部１５，１５が突設されている。
弾性摺動片１２は、厚肉部１２ａと薄肉部１２ｂとからなり、厚肉部１２ａ側の端部が本体部１１に連結されている。また、前記厚肉部１２ａの両側面には脱落防止用凸部１６，１６が突設されている。そして、本体部１１の支持突出部１５，１５と脱落防止用凸部１６，１６との間には、一定の間隔が設けられている。また、厚肉部１２ａを厚さ方向に２分割した一方に、薄肉部１２ｂが連結されている。弾性摺動片１２の薄肉部１２ｂは、図２に示すコイルバネ３０の軸心Ｃと交差するように、底面１２ｄ側から上面１２ｅ側に向かって湾曲しており、先端に自由端部１２ｃが形成されている。自由端部１２ｃは、薄肉部１２ｂの上面１２ｅ側から底面１２ｄ側に向かって湾曲している。
第２プランジャ２０は、図１，図２に示すように、第１プランジャ１０と同一の構成および形状を有している。すなわち、本体部２１と、弾性摺動片２２とを備え、同一幅を有している。本体部２１の長手方向の一端２１ａには、先端部２４が設けられると共に、本体部２１の長手方向の他端２１ｂには、この他端２１ｂから長手方向に延在する弾性摺動片２２が設けられ、短手方向に支持突出部２５，２５が突設されている。
弾性摺動片２２は、厚肉部２２ａと薄肉部２２ｂとからなり、厚肉部２２ａ側の端部が本体部２１に連結されている。また、厚肉部２２ａの両側面には脱落防止用凸部２６，２６が突設されている。そして、本体部２１の支持突出部２５，２５と脱落防止用凸部２６，２６との間には、一定の間隔が設けられている。また、厚肉部２２ａを厚さ方向に２分割した一方に、薄肉部２２ｂが連結されている。弾性摺動片２２の薄肉部２２ｂは、コイルバネ３０の軸心Ｃと交差するように、底面２２ｄ側から上面２２ｅ側に向かって湾曲しており、先端に自由端部２２ｃが形成されている。自由端部２２ｃは、薄肉部２２ｂの上面１２ｅ側から底面２２ｄ側に向かって湾曲している。
また、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０には、弾性摺動片１２，２２の薄肉部１２ｂ、２２ｂの上面１２ｅ、２２ｅ側に、互いに摺接しながら導通を確保するための摺接面１７，２７が設けられている。摺接面１７，２７は、第１プランジャ１０と第２プランジャ２０とが摺動したときに互いに接触する面であり、第１実施形態のプローブピン１では、薄肉部１２ｂ，２２ｂの自由端部１２ｃ，２２ｃから厚肉部１２ａ，２２ａまで含まれる。
なお、設計に応じて、めっき，コーティング等の表面処理を、摺接面１７，２７に対して、若しくは第１プランジャ１０および第２プランジャ２０の全部または一部に対して、行うことができる。
コイルバネ３０は、例えば炭素鋼あるいはステンレス鋼からなり、図３に示すように、第１，第２プランジャ１０，２０の厚肉部１２ａ，２２ａの幅Ｗ１よりも若干大きい内径を有している。また、前記コイルバネ３０は、第１，第２プランジャ１０，２０の本体部１１，２１と支持突出部１５，２５とを合わせた幅Ｗ２よりも若干小さい外径を有している。
なお、コイルバネ３０は、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０と共にハウジング４０（図４に示す）に収納された状態において、圧縮方向の力が加えられるように（すなわち、コイルバネ３０のバネ力が、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０を互いに引き離す方向に働くように）バネ長が予め調整されている。
第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、次のように摺動可能に組み合わされる。
まず、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０をコイルバネ３０の両端から内部に向かって各々挿入し、弾性摺動片１２，２２の自由端部１２ｃ，２２ｃを互いに突き合わせるように、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０を軸心Ｃ上に配置する。
第１プランジャ１０および第２プランジャ２０がコイルバネ３０内に両側から挿入されたとき、コイルバネ３０の第１端部３０ａは、第１プランジャ１０の支持突出部１５，１５と脱落防止用凸部１６，１６とで係合，保持され、コイルバネ３０の第２端部３０ｂは、第２プランジャ２０の支持突出部２５，２５と脱落防止用凸部２６，２６とで係合，保持される。
このとき、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の自由端部１２ｃと、第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の自由端部２２ｃとは、まだ接触していない。
次に、図４に示すように、第１プランジャ１０と第２プランジャ２０とを相互に近接させ、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の自由端部１２ｃと第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の自由端部２２ｃとが接触し、圧接するまで、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０をコイルバネ３０内部にさらに押し込む。そして、コイルバネ３０内に押し込んだ状態の第１プランジャ１０および第２プランジャ２０をハウジング４０に収納する。
このとき、第１プランジャ１０の支持突出部１５と第２プランジャ２０の支持突出部２５とは、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０をコイルバネ３０内に押し込んだ状態で、ハウジング４０の内壁に接触するように各々の形状が定められている。すなわち、第１，第２プランジャ１０，２０は、支持突出部１５，２５によって、ハウジング４０内におけるコイルバネ３０の伸縮方向と直交する方向への変位が規制されている。これにより、第１，第２プランジャ１０，２０をコイルバネ３０の軸心Ｃ方向に効率よく変位させることができる。
また、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２と第２プランジャ２０の弾性摺動片２２とが、コイルバネ３０の軸心Ｃに対して、異なる方向から交差するように湾曲しているため、第１プランジャ１０の摺接面１７と、第２プランジャ２０の摺接面２７とは、自由端部１２ｃ、２２ｃにおいて、軸心Ｃに対して傾斜した状態で接触している。
また、ハウジング４０に収納した状態の第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の自由端部１２ｃと第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の自由端部２２ｃとが常に圧接し、導通している。このため、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、圧接箇所である自由端部１２ｃ、２２ｃを介して導通すると共に、安定した電気的接触を得ることができる。
また、コイルバネ３０の伸長方向への移動は、支持突出部１５，２５により制限され、コイルバネ３０の圧縮方向への移動は、脱落防止用凸部１６，２６により制限される。これにより、コイルバネ３０のガタツキを防止すると共に、コイルバネ３０の脱落を防止して、プローブピン１の分解を防止できる。
さらに、支持突出部１５，２５を設けることにより、コイルバネ３０のバネ力を第１，第２プランジャ６０，７０に効率よく伝達できる。
なお、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０の支持突出部１５，２５は、コイルバネ３０の伸長方向への移動を制限でき、かつ第１プランジャ１０および第２プランジャ２０のハウジング４０内におけるコイルバネ３０の伸縮方向と直交する方向への移動を規制できる形状および大きさであればよく、形状、外形寸法は適宜選択可能である。また、脱落防止用凸部１６，２６は、コイルバネ３０の圧縮方向への移動を制限できる形状および大きさであればよく、適宜選択可能である。
また、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０の支持突出部１５，２５と脱落防止用凸部１６，２６との間の間隔は、コイルバネ３０の端部を保持できる大きさであればよい。
次に、第１実施形態のプローブピン１の動作について、図５ないし図７を用いて説明する。なお、説明の便宜上、図５，図６では、コイルバネ３０およびハウジング４０を図示しておらず、図７では、ハウジング４０を図示していない。
前記プローブピン１を動作させるとき、まず、元の位置にあるプローブピン１の第１プランジャ１０および第２プランジャ２０を先端部１４，２４側から押圧して、コイルバネ３０の内部に押し込む。なお、第１，第２プランジャ１０，２０は、コイルバネ３０の軸心Ｃに沿って往復移動すると共に、摺接面１７，２７を介して導通する。
第１プランジャ１０および第２プランジャ２０がコイルバネ３０の内部に押し込まれると、弾性摺動片１２，２２の薄肉部１２ｂ，２２ｂが、自由端部１２ｃ，２２ｃの湾曲形状により、次第に外側（図６において、第１プランジャ１０は下側、第２プランジャ２０は上側）に弾性変形する。
そして、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０をさらに押し込んでいくと、図５，図６に示すように、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の自由端部１２ｃが押し広げられた空間に第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の薄肉部２２ｂが、第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の自由端部２２ｃが押し広げられた空間に第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の薄肉部１２ｂが、それぞれ摺動状態で圧入される。すなわち、第１プランジャ１０の摺接面１７と第２プランジャ２０の摺接面２７とが互いに摺接しながら導通する状態が確保される。
このとき、薄肉部１２ｂ，２２ｂは、互いに平行に位置していると共に、対向する上面１２ｅ，２２ｅが互いに圧接している。つまり、第１プランジャ１０は、第２プランジャ２０の弾性摺動片２２のバネ力により常に押圧され、また、第２プランジャ２０は、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２のバネ力により常に押圧されている。
このため、動作位置のプローブピン１では、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０が、弾性摺動片１２，２２のバネ力により、薄肉部１２ｂ，２２ｂの摺接面１７，２７を介して互いに押圧し合うので、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０が常に圧接し、導通している。このため、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、圧接箇所である薄肉部１２ｂ，２２ｂの摺接面１７，２７を介して導通すると共に、安定した電気的接触を得ることができる。
ところで、第１，第２プランジャ１０，２０の弾性摺動片１２，２２のバネ力の合力Ｆ１，Ｆ２は、図７に示すように、それぞれ、弾性摺動片１２，２２の自由端部１２ｃ，２２ｃ方向かつ第１プランジャ１０および第２プランジャ２０の軸心Ｃ方向（第１プランジャ１０のバネ力の合力Ｆ１は、右斜め上方向、第２プランジャ２０のバネ力の合力Ｆ２は、左斜め下方向）に働いている。つまり、第１，第２プランジャ１０，２０の摺接面１７，２７には、コイルバネ３０の軸心Ｃに対して斜方向の力である第１，第２プランジャ１０，２０の弾性摺動片１２，２２のバネ力の合力Ｆ１，Ｆ２が加えられる。その結果、第１，第２プランジャ１０，２０のバネ力によって摺接面１７，２７間に発生する押圧力の軸心Ｃの方向の分力（すなわち、第１，第２プランジャ１０，２０の弾性摺動片１２，２２のバネ力の合力Ｆ１，Ｆ２の軸心Ｃ方向の分力と、弾性摺動片１２，２２のバネ力の合力Ｆ１，Ｆ２に対する反力ｆ１，ｆ２の軸心Ｃ方向の分力と）が、第１，第２プランジャ１０，２０に対して、元の位置に復帰させる方向に働く。
従って、プローブピン１を動作位置から元の位置に復帰させるとき、第１，第２プランジャ１０，２０には、コイルバネ３０のバネ力に基づく荷重だけでなく、弾性摺動片１２，２２のバネ力の合力Ｆ１，Ｆ２と、その反力ｆ１，ｆ２に基づく荷重も加わる。このため、第１，第２プランジャ１０，２０を元の位置に復帰させるのに必要なバネ力よりも小さいバネ力のコイルバネ３０を用いることができ、プローブピン１を小型化できる。
なお、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０の弾性摺動片１２，２２の自由端部１２ｃ，２２ｃは、互いに押圧されながら外側に押し広げられ、摺動状態で往復移動するので、摺接面１７，２７の表面上に生成された不純物等が擦り取られ、ワイピング効果が得られる。
また、第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、第１プランジャ１０（第２プランジャ２０）の弾性摺動片１２の自由端部１２ｃが、第２プランジャ２０（第１プランジャ１０）の弾性摺動片２２の厚肉部２２ａに接触するまで、そして、第２プランジャ２０の弾性摺動片２２の自由端部２２ｃが、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２の厚肉部１２ａに接触するまで、スライド移動が可能である。
第１実施形態のプローブピン１では、第１プランジャ１０の本体部１１および弾性摺動片１２の厚さと、第２プランジャ２０の本体部２１および弾性摺動片２２の厚さを同一としたが、これに限らない。第１プランジャ１０の本体部１１および弾性摺動片１２の厚さと、第２プランジャ２０の本体部２１および弾性摺動片２２の厚さとが、異なるようにしてもよい。
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のプローブピン５１は、図８ないし図１０に示すように、第１プランジャ６０と第２プランジャ７０とコイルバネ３０とを備えている。第１プランジャ６０および第２プランジャ７０は、各々導電性を有しており、例えば電鋳法で形成されている。なお、第１実施形態と同一部分については、同一参照番号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる点について説明する。
第１プランジャ６０は、図８，図９に示すように、本体部１１と、断面Ｙ字形の弾性摺動片６２とを備えている。また、第１プランジャ６０は、同一幅を有し、図９に示すコイルバネ３０の軸心Ｃに対して線対称に形成されている。なお、図８，図９では、説明の便宜上、コイルバネ３０を図示していない。
弾性摺動片６２は、基部６３と弾性摺動部６４とからなり、断面Ｙ字形状を有し、基部６３側の端部が本体部１１の長手方向の他端１１ｂに連結されていると共に、コイル３０の軸心Ｃに沿って延在している。基部６３の両側面には、脱落防止用凸部１６，１６が突設されている。そして、本体部１１の支持突出部１５，１５と脱落防止用凸部１６，１６との間には、一定の間隔が設けられている。また、弾性摺動部６４は、基部６３に連なる板状部６４ａと、板状部６４ａから長手方向に延在している一対の弾性片６４ｂ，６４ｂとからなっている。一対の弾性片６４ｂ，６４ｂは、先端に自由端部６５，６５を有している。自由端部６５，６５は、軸心Ｃから離れる方向に各々湾曲している。
第２プランジャ７０は、図８，図９に示すように、本体部２１と、摺動片７２とを備えている。また、第２プランジャ７０は、同一幅を有し、軸心Ｃに対して線対称に形成されている。
摺動片７２は、基部７３と摺動片本体７４とからなり、基部７３側の端部が本体部２１の長手方向の他端２１ｂに連結されていると共に、コイルバネ３０の軸心Ｃに沿って延在している。基部７３の両側面には、脱落防止用凸部２６，２６が突設されている。そして、本体部２１の支持突出部２５，２５と脱落防止用凸部２６，２６との間には、一定の間隔が設けられている。また、摺動片本体７４は、基部７３に連なると共に一定厚さを有している板状部７４ａと、この板状部７４ａから長手方向に延在しているテーパー部７４ｂとからなっている。テーパー部７４ｂは、先端に湾曲形状の自由端部７５を有し、この自由端部７５に向かって次第に先細になるよう形成されている。
なお、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５の厚さは、自然状態の第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂの自由端部６５，６５間の隙間と略同じ寸法を有するよう形成されている。
また、第２実施形態の第１プランジャ６０および第２プランジャ７０にも、第１実施形態と同様に、互いに摺接しながら導通を確保するための摺接面６７，７７が設けられている。第１プランジャ６０の摺接面６７は、弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の一対の弾性片６４ｂ，６４ｂの内側の対向する側面に設けられており、第２プランジャ７０の摺接面７７は、摺動片７２のテーパー部７４ｂの傾斜している側面に設けられている。摺接面６７，７７は、第１プランジャ６０と第２プランジャ７０とが摺動したときに互いに接触する面である。第２実施形態のプローブピン５１では、第１プランジャ６０と第２プランジャ７０とが２カ所で接触している。そのため、第１，第２プランジャ６０，７０には、それぞれ２つの摺接面６７，７７が設けられている。
なお、設計に応じて、めっき，コーティング等の表面処理を、摺接面６７，７７に対して、若しくは第１プランジャ６０および第２プランジャ７０の全部または一部に対して、行うことができる。
第１プランジャ１０および第２プランジャ２０は、次のように摺動可能に組み合わされる。
まず、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０をコイルバネ３０の両端から内部に各々挿入し、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の自由端部６５，６５と第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５とを互いに突き合わせるように、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０を配置する。
第１プランジャ６０および第２プランジャ７０がコイルバネ３０内に挿入されたとき、コイルバネ３０の第１端部３０ａは、第１プランジャ６０の支持突出部１５，１５と脱落防止用凸部１６，１６とで係合，保持され、コイルバネ３０の第２端部３０ｂは、第２プランジャ７０の支持突出部２５，２５と脱落防止用凸部２６，２６とで係合，保持される。
次に、図１１に示すように、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の自由端部６５，６５と第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５とが接触する（すなわち、図８ないし図１０に示す状態になる）まで、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０をコイルバネ３０内部にさらに押し込む。そして、コイルバネ３０内に押し込んだ状態の第１プランジャ６０および第２プランジャ７０をハウジング４０に収納する。
このとき、第１プランジャ６０の支持突出部１５と第２プランジャ７０の支持突出部２５とは、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０をコイルバネ３０内に押し込んだ状態で、ハウジング４０の内壁に接触するように各々の形状が定められている。すなわち、第１，第２プランジャ６０，７０は、支持突出部１５，２５によって、ハウジング４０内におけるコイルバネ３０の伸縮方向と直交する方向への変位が規制されている。これにより、第１，第２プランジャ６０，７０をコイルバネ３０の軸心Ｃ方向に効率よく変位させることができる。
また、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂが、第２プランジャ７０の摺動片７２の摺動片本体７４のテーパー部７４ｂを挟持した状態になる。つまり、第１プランジャ６０の摺接面６７と第２プランジャ７０の摺接面７７とは、常に圧接し、導通していると共に、コイルバネ３０の軸心Ｃに対して各々傾斜している。このため、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０は、圧接箇所である弾性摺動片６２の自由端部６５，６５の内側面および摺動片７２の自由端部７５を介して導通すると共に、安定した電気的接触を得ることができる。
また、コイルバネ３０の伸長方向への移動は、支持突出部１５，２５により制限され、コイルバネ３０の圧縮方向への移動は、脱落防止用凸部１６，２６により制限される。これにより、コイルバネ３０のガタツキを防止すると共に、コイルバネ３０の脱落を防止して、プローブピン５１の分解を防止できる。
さらに、支持突出部１５，２５を設けることにより、コイルバネ３０のバネ力を第１，第２プランジャ６０，７０に効率よく伝達できる。
次に、第２実施形態のプローブピン５１の動作について、図１２ないし図１４を用いて説明する。なお、説明の便宜上、図１２，図１３では、コイルバネ３０およびハウジング４０を図示しておらず、図１４では、ハウジング４０を図示していない。
前記プローブピン５１を動作させるとき、まず、元の位置のプローブピン５１の第１プランジャ６０および第２プランジャ７０を先端部１４，２４側から押圧して、コイルバネ３０の内部に押し込む。なお、第１，第２プランジャ６０，７０は、コイルバネ３０の軸心Ｃに沿って往復移動すると共に、摺接面６７，７７を介して摺接しながら導通する。
第１プランジャ６０および第２プランジャ７０をコイルバネ３０の内部に押し込んでいくと、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂの間に、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５が、弾性片６４ｂ，６４ｂの内側面に摺動した状態で圧入される。そのため、第１プランジャ６０の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂ間の隙間が、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５により次第に押し広げられ、第１プランジャ６０の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂが外側（図１２における上下方向）に弾性変形する。
このとき、第２プランジャ７０の摺動片７２が、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力により、弾性片６４ｂ，６４ｂの内側面を介して常に押圧されるので、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０は、摺接面６７，７７を介して常に圧接し、導通している。このため、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０は、圧接箇所である弾性片６４ｂ，６４ｂの内側面を介して導通すると共に、安定した電気的接触を得ることができる。
ところで、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力の合力Ｆ３，Ｆ４は、図１４に示すように、それぞれ、弾性摺動片６２の自由端部６５方向かつ軸心Ｃ方向（図１４における上側の弾性片６４ｂのバネ力の合力Ｆ３は、右斜め下方向、下側の弾性片６４ｂのバネ力の合力Ｆ４は、右斜め上方向）に働いている。つまり、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０の摺接面６７，７７には、コイルバネ３０の軸心Ｃに対して斜方向の力である弾性摺動片６２の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力の合力Ｆ３，Ｆ４が加えられる。その結果、第１，第２プランジャ６０，７０のバネ力によって摺接面６７，７７間に発生する押圧力の軸心Ｃ方向の分力（すなわち、第１プランジャ６０の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力のうちの軸心Ｃ方向の分力と、弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力の合力Ｆ３，Ｆ４に対する反力のうちの軸心Ｃ方向の分力）が、第１，第２プランジャ６０，７０に対して、元の位置に復帰させる方向に働く。
従って、プローブピン５１を動作位置から元の位置に復帰させるとき、第１，第２プランジャ６０，７０には、コイルバネ３０のバネ力による荷重だけでなく、第１プランジャ６０の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力のうちの軸心方向の分力と、その反力ｆ３，ｆ４のうちの軸心方向の分力とが作用する。このため、第１，第２プランジャ６０，７０を元の位置に復帰させるために必要なバネ力よりも小さいコイルバネ３０を用いることができ、プローブピン５１を小型化できる。
なお、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５は、第１プランジャ６０の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力により押圧されながら、摺動状態で往復移動するので、第１プランジャ６０の摺接面６７と、第２プランジャ７０の摺接面７７との表面上に生成された不純物等を擦り取ることができ、ワイピング効果が得られる。
また、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０のスライド移動可能範囲は、第１プランジャ６０の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂの長さと、第２プランジャ７０の摺動片７２の長さとを調節することで、適宜変更可能である。なお、第２プランジャ７０の摺動片７２の摺動片本体７４のテーパー部７４ｂのテーパー角を調節することで、第１プランジャ６０および第２プランジャ７０のスライド移動可能範囲を変更することもできる。
第２実施形態のプローブピン５１では、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の自由端部６５，６５と、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５とを湾曲させているが、これに限られない。例えば、これらの自由端部を三角形状、あるいは、四角形状等の多角形状にしてもよい。
第２実施形態のプローブピン５１では、第１プランジャ６０の本体部１１および弾性摺動片６２の厚さと、第２プランジャ７０の本体部２１および摺動片７２の厚さを同一としたが、これに限らない。第１プランジャ６０の本体部１１および弾性摺動片６２の厚さと、第２プランジャ７０の本体部２１および摺動片７２の厚さとが、異なるようにしてもよい。
また、第２実施形態のプローブピン５１では、自然状態の第１プランジャ６０の自由端部６５，６５間の隙間を、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５の厚さと同じ寸法で形成しているが、これに限らない。例えば、第１プランジャ６０の自由端部６５，６５間の隙間が、第２プランジャ７０の摺動片７２の自由端部７５の厚さよりも小さくすることにより、第１プランジャ６０の弾性片６４ｂ，６４ｂによる第２プランジャ７０の摺動片７２に対する圧接を高めることができる。
第１，第２実施形態のプローブピン１，５１では、第１プランジャ１０，６０および第２プランジャ２０，７０を電鋳法で形成したが、これに限られない。第１，第２実施形態の第１プランジャ１０，６０および第２プランジャ２０，７０を形成できる方法であれば、任意に選択できる。
第１，第２実施形態のプローブピン１，５１では、コイルバネ３０を設けているが、これに限られない。第１実施形態では、第１プランジャ１０の弾性摺動片１２のバネ力および第２プランジャ２０の弾性摺動片２２のバネ力のみで、プローブピン１を動作位置から元の位置に復帰させてもよい。また、第２実施形態では、第１プランジャ６０の弾性摺動片６２の弾性摺動部６４の弾性片６４ｂ，６４ｂのバネ力のみで、プローブピン５１を動作位置から元の位置に復帰させることができる。なお、この場合、コイルバネ３０の代わりにハウジング等で第１プランジャ１０，６０および第２プランジャ２０，７０を覆って、プローブピン１，５１が分解しないようにする必要がある。
また、第１，第２実施形態のプローブピン１，５１では、コイルバネ３０は、第１プランジャ１０，６０および第２プランジャ２０，７０と共にハウジング４０内に収納された状態において、圧縮方向の力が加えられるようにバネ長が予め調整されているが、この限りではない。例えば、ハウジング４０に収納する前の第１プランジャ１０，６０および第２プランジャ２０，７０が接触するようにして、ハウジング４０内に収納された状態では力が加えられないようにコイルバネ３０のバネ長を調整してもよい。
前記第１，第２実施形態のプローブピン１，５１の各々の構成要素は、可能ならば、お互いに入れ換え、あるいは追加してもよいことは勿論である。
第１，第２実施形態のプローブピン１，５１は、ＩＣ用テストソケットなどの電子デバイスに適用できる。
本発明に係るプローブピンは、第１，第２実施形態に限らず、コイルバネの軸心に対して傾斜する摺接面を有し、プローブピンを小型化できるものであれば、特に限定するものではない。
１，５１：プローブピン
１０，６０：第１プランジャ
２０，７０：第２プランジャ
３０：コイルバネ
４０：ハウジング
１１，２１：本体部
１２，２２，６２：弾性摺動片
１２ａ，２２ａ：厚肉部
１２ｂ，２２ｂ：薄肉部
１２ｃ，２２ｃ：自由端部
１２ｄ，２２ｄ：底面
１２ｅ，２２ｅ：上面
１４，２４：先端部
１５，２５：支持突出部
１６，２６：脱落防止用凸部
１７，２７，６７，７７：摺接面
６３，７３：基部
６４：弾性摺動部
６４ａ：板状部
６４ｂ：弾性片
６５，７５：自由端部
７２：摺動片
７４：摺動片本体
７４ａ：板状部
７４ｂ：テーパー部

Claims (5)

  1. コイルバネと、
    本体部および前記本体部から延在する摺動片を備え、前記摺動片に摺接面をそれぞれ有している第１，第２プランジャと、
    を有するプローブピンであって、
    前記第１，第２プランジャは、前記コイルバネの両端から内部に向かって各々挿入されたときに、前記摺接面が相互に摺接しながら、前記コイルバネの軸心に沿って往復移動可能に配置されると共に、前記第１プランジャの前記本体部と前記第２プランジャの前記本体部との間で前記コイルバネを保持できるように形成され、
    前記第１，第２プランジャが相互に近接し、前記第１プランジャの前記摺接面と前記第２プランジャの前記摺接面とが接触したときの接触箇所が、前記軸心に対して傾斜しており、
    外力で前記コイルバネを圧縮させて、前記第１，第２プランジャに前記軸心の方向の押圧力を負荷したときに、前記第１，第２プランジャのバネ力によって前記摺接面間に発生する前記押圧力の前記軸心の方向の分力と、前記コイルバネのバネ力との合力が、前記第１，第２プランジャを、前記コイルバネを圧縮させる前の元の位置に復帰させる方向に働くことを特徴とする、プローブピン。
  2. 前記第１，第２プランジャの前記摺動片が、相互に異なる方向から前記軸心に交差するように、前記本体部から前記摺動片の自由端部に向かって湾曲していることを特徴とする、請求項１に記載のプローブピン。
  3. 前記第１プランジャの前記摺動片の自由端部が、断面Ｙ字形である一方、
    前記第２プランジャの前記摺動片が、前記第１プランジャの自由端部の内側面に摺接可能な断面形状であることを特徴とする、請求項１に記載のプローブピン。
  4. 前記第１プランジャの前記本体部に突設した第１支持突出部と、前記第１支持突出部から一定距離離れた位置で前記第１プランジャに突設した第１脱落防止用凸部とを有する一方、前記第２プランジャの前記本体部に突設した第２支持突出部と、前記第２支持突出部から一定距離離れた位置で前記第２プランジャに突設した第２脱落防止用凸部とを有し、
    前記コイルバネの一端が、前記第１支持突出部と前記第１脱落防止用凸部との間に保持される一方、前記コイルバネの他端が、前記第１支持突出部と前記第１脱落防止用凸部との間に保持されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のプローブピン。
  5. 請求項１から４のいずれか１項に記載プローブピンを用いた電子デバイス。
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