JP2021135214A - 通電コンタクトユニット、及び試験システム - Google Patents

Abstract

【課題】コンタクトプローブに発生した通電不具合に対し、より低コストで対応可能な通電コンタクトユニット、及び試験システムを提供する。【解決手段】通電コンタクトユニット（１）は、導電性材料で形成され、通電ケーブル（２００）を固定するための締結体（５５ａ）を含むホルダーブロック（５０）と、ホルダーブロックに装着され、ホルダーブロックと電気的に接続される複数のコンタクトプローブ（１０）と、を備え、複数のコンタクトプローブのそれぞれは、試験体の通電部と接触する接触部（１１ａ）を先端に有するプランジャー（１１）と、プランジャーに弾性力を作用させるコイルバネ（１３）と、プランジャーの少なくとも一部、及びコイルバネを収納するバレル（１４）と、を備え、ホルダーブロックは、複数のコンタクトプローブのそれぞれが有するバレルを個別に着脱するための装着孔（５２）を複数、備える。【選択図】図２

Description

本発明は、通電コンタクトユニット、及び試験システムに関する。

従来、モーター、インバータ、或いはパワー素子などを試験体として、その動作特性等を確認する試験が行われている。その試験では、試験体の通電部と試験装置側との間の電気的接続を確立することが必要である。その電気的接続の確立に、導電体先端部を試験体の通電部に押圧して接触させる導電用のプローブが用いられることが多くなっている。近年、コイルバネによる弾性力を作用させるプランジャーをプローブとするコンタクトプローブを複数、収納した通電コンタクトユニット（例えば、特許文献１参照）が試験に用いられるケースが多くなっている。

国際公開第２０１３／０５１６７５号

通電コンタクトユニットを構成するコンタクトプローブは、試験体の通電部とのコンタクトが繰り返し行われる。このコンタクトの繰り返しにより、接触部が損傷する恐れがある。例え損傷しなくとも摩耗は進行する。接触部の損傷、及び接触部の摩耗は何れも、試験体の通電部に適切に電流を供給できなくなる通電不具合を発生させる原因となる。通電不具合が発生した場合、試験を適切に行えなくなる。

接触部の損傷は、一度に全てのコンタクトプローブに発生しないのが普通である。また、接触部の摩耗の進行も、コンタクトプローブによって異なることも多い。このようなことから、通電不具合が発生するコンタクトプローブは、全体のうちの一部であることが殆どである。

複数のコンタクトプローブのうちの少なくとも一部に発生した通電不具合への対応としては、通電コンタクトユニット自体を交換することが考えられる。しかし、通電コンタクトユニットの交換は、金銭面でのコストが大きい。通電コンタクトユニットを分解修理し、通電不具合を発生させる接触部を有するプランジャーを交換するような対応も考えられる。しかし、通電コンタクトユニットの分解修理には、長い時間が必要となる。そのため、時間的な面でのコストが大きくなる。このように、金銭的、或いは時間的な面でのコストが大きいことから、通電不具合に対し、より低コストで対応できるようにすることも重要と考えられる。

本発明は、コンタクトプローブに発生した通電不具合に対し、より低コストで対応可能な通電コンタクトユニット、及び試験システムを提供することを目的とする。

本発明に係る通電コンタクトユニットは、導電性材料で形成され、通電ケーブルを固定するための締結体を含むホルダーブロックと、ホルダーブロックに装着され、ホルダーブロックと電気的に接続される複数のコンタクトプローブと、を備え、複数のコンタクトプローブのそれぞれは、試験体の通電部と接触する接触部を先端に有するプランジャーと、プランジャーに弾性力を作用させるコイルバネと、プランジャーの少なくとも一部、及びコイルバネを収納するバレルと、を備え、ホルダーブロックは、複数のコンタクトプローブのそれぞれが有するバレルを個別に着脱するための装着孔を複数、備える。

本発明に係る試験システムは、上記通電コンタクトユニットを備えている。

本発明によれば、コンタクトプローブに発生した通電不具合に対し、より低コストで対応することができる。

本実施の形態１に係る通電コンタクトユニットの外観を示す斜視図である。 本実施の形態１に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。 ホルダーブロックに設けた装着孔へのコンタクトプローブの第１の装着方法例を示す側面断面図である。 ホルダーブロックに設けた装着孔へのコンタクトプローブの第２の装着方法例を示す側面断面図である。 本実施の形態２に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。 本実施の形態３に係る通電コンタクトユニットの各プローブの構造を説明する図である。 コンタクトプローブに採用可能な他のプランジャーの例を説明する図である。 本実施の形態４に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。 本実施の形態４の変形例に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。 本実施の形態４の変形例に係る通電コンタクトユニットに適用可能な他の締結体の例を説明する図である。 本実施の形態５に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。 プローブ保護ユニットの使用方法を説明する図である。 プローブ保護ユニットを用いて各プローブの状態を判定する仕組みの例を説明する図である。 本実施の形態６に係る試験システムの構成例を示す図である。 本実施の形態６に係る試験システムを構成する試験装置により行われる試験内容例を説明する図である。

以下、本発明に係る通電コンタクトユニット、その通電コンタクトユニットを用いた試験システムの実施の形態を、図を参照して説明する。なお、以下に示す変形例を含む実施の形態は一例であり、これらの実施の形態に本発明は限定されるものではない。また、各実施の形態において、同じ、或いは基本的に同じ構成要素については、同一の符号を付している。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る通電コンタクトユニットの外観を示す斜視図である。この通電コンタクトユニット１は、モーター、インバータ、或いはパワー素子などの試験体に設けられた通電部に接触導通するコンタクトプローブ１０が複数、導電性材料で形成されたホルダーブロック５０に装着された構成である。

ホルダーブロック５０は、コンタクトプローブ１０が装着された側の反対側に通電ケーブル２００を接続する接続部５５を備えている。この接続部５５には、通電ケーブル２００をホルダーブロック５０に固定するための締結体５５ａが含まれる。それにより、通電コンタクトユニット１は、通電ケーブル２００からの電流が締結体５５ａを介してホルダーブロック５０に供給された場合、ホルダーブロック５０を介して各コンタクトプローブ１０に電流が供給される構造となっている。つまり、ホルダーブロック５０と各コンタクトプローブ１０とは、電気的に接続される構造となっている。また、ホルダーブロック５０の側面には、コンタクトプローブ１０毎に開口部５１が設けられている。以降、コンタクトプローブ１０は、「プローブ１０」と略記する。

図２は、本実施の形態１に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。図２（ａ）は、通電コンタクトユニット１の側面断面図、図２（ｂ）は、通電コンタクトユニット１の底面図、つまり通電コンタクトユニット１をプローブ１０が装着された側からの視点による外観図である。

図１、及び図２に示すように、各プローブ１０は、ホルダーブロック５０の一端面側に配列させた状態で取り付けられている。そのために、ホルダーブロック５０には、プローブ１０毎に、装着用の装着孔５２が設けられている。締結体５５ａは、ホルダーブロック５０の一部として形成されている。

各プローブ１０は、図２（ａ）に示すように、プランジャー１１、コイルバネ１３、及びバレル１４を含む構成である。プランジャー１１は、先端に、試験体３００の通電部３１０と接触させる接触部１１ａを有する。プランジャー１１は、その接触部１１ａを含む先端部分、及びボス部１１ｂが他の部分より径が太くなっている形状である。接触部１１ａを有するプランジャー１１は、試験用に試験体３００と電気的に接続させる物であるプローブに相当する。プローブ１０と区別するために、接触部１１ａ、及びプランジャー１１は、試験体３００と電気的に接続させる物としてのプローブの意味でも用いる。

バレル１４は、全体が筒状の形状の部品である。その内部に、プランジャー１１の大部分、及びコイルバネ１３が収納される。プランジャー１１、及びコイルバネ１３は、同軸となるようにバレル１４内に収納されている。それにより、試験体３００の通電部３１０に接触部１１ａをコンタクトさせる際、コイルバネ１３が軸線方向に縮むことによって接触の衝撃が緩和されるとともに、コイルバネ１３の弾性力による付勢力がプランジャー１１に作用して、通電部３１０に接触部１１ａを押し付けられる。このため、各プローブ１０は、接触部１１ａを通電部３１０に確実に接触できるようになっている。

そのバレル１４の開口部１４ｋは筒状の部分よりも径が小さくなっている。そのため、プランジャー１１の接触部１１ａを含む先端部分はバレル１４から突出し、ボス部１１ｂは、バレル１４内から突出しないようになっている。そのボス部１１ｂは、バレル１４の内壁と接触させるようにすることで、バレル１４を介したホルダーブロック５０との間の良好な導電性を確保するようにしている。バレル１４の開口部１４ｂの反対側の端部は、対応する開口部５１から視認可能な位置に存在している。そのために、本実施の形態では、プローブ１０は、図２（ｂ）に示すように、ホルダーブロック５０の外周に沿って配置されている。

なお、プローブ１０の数、各プローブ１０の配置等は、特に限定されない。各プローブ１０の通電容量も特に限定されない。それらは、想定する試験体３００、想定する試験等に応じて決定すれば良いものである。

次に、ホルダーブロック５０に設けた装着孔５２へのプローブ１０の装着方法例について、図３、及び図４を参照して具体的に説明する。図３は、ホルダーブロックに設けた装着孔へのコンタクトプローブの第１の装着方法例を示す側面断面図である。図４は、ホルダーブロックに設けた装着孔へのコンタクトプローブの第２の装着方法例を示す側面断面図である。

図３に示す第１の装着方法例では、バレル１４の開口部１４ｋの反対側にネジ部１５を設け、装着孔５２の奥側に、ネジ部１５に対応させたネジ部５２ａを設けている。それにより、ネジ部１５をネジ部５２ａに螺合させて、装着孔５２にプローブ１０を固定させることにより、プローブ１０を装着孔５２に個別に装着できるようになっている。本実施の形態１において、ネジ部１５は第１のネジ部に相当し、ネジ部５２ａは第２のネジ部に相当する。

なお、ネジ部１５は、バレル１４の側面に設けても良い。その場合、ネジ部５２ａは、装着孔５２の奥側ではなく、側面に設ければ良い。ネジ部５２ａを装着孔５２の奥側に設ける場合、そのネジ部５２ａを装着孔５２の側面に設ける場合と比較し、プローブ１０の配置上の利点が得られる。つまり、ホルダーブロック５０のプランジャー１１の軸方向と直交する同じ面積を想定した場合、より多くのプローブ１０を配置することができる。

図４に示す第２の装着方法例では、プローブ１０の装着にソケット２０を用いている。このソケット２０は、プローブ１０のバレル１４を装着・収納させるものである。この例では、バレル１４の開口部１４ｋを除く部分、ソケット２０内に収納されるようになっている。そのため、各プローブ１０は、ソケット２０を介してホルダーブロック５０に個別に装着される。

ソケット２０は、摩擦力を利用して、装着孔５２内に装着させることを想定したものである。そのため、ソケット２０の外径は、装着孔５２にソケット２０を圧入するようにさせるために、装着孔５２の内径とほぼ同じ大きさとなっている。言い換えれば、ソケット２０は、装着孔５２内に挿入された際に外面が装着孔５２の内面に接触して圧接することにより、固定できる形状となっている。

バレル１４の開口部１４ｋの反対側にはネジ部１５が設けられており、ソケット２０の奥側には、そのネジ部１５に対応させたネジ部２１が設けられている。それにより、ソケット２０へのプローブ１０の装着は、ネジ部１５を先頭にバレル１４をソケット２０の開口部から挿入し、ネジ部２１に螺合させて、プローブ１０をソケット２０に固定させることにより行うようになっている。

ソケット２０を装着孔５２に圧入させることから、図４に示すように、ソケット２０の開口部の反対側の先端、つまりソケット２０の装着孔５２に挿入する側の端部は、開口部５１内に位置するようになっている。それにより、端部が開口部５１から視認可能となっている。そのため、作業員は、開口部５１からドライバー等の部材を挿入し、挿入した部材を用いて、ソケット２０を装着孔５２内から押し出す方向に力を加えられるようになっている。このようなことから、開口部５１は、ソケット２０のホルダーブロック５０からの取り外しを容易に行えるようにする。装着孔５２にネジ部５２ａを設ける場合、プローブ１０を押し出す方向に部材を用いて力を加える必要はないことから、開口部５１は設けなくとも良い。

このように、本実施の形態では、各プローブ１０は、ホルダーブロック５０から個別に着脱させることができる。そのため、何れかのプローブ１０に通電不具合が発生、例えば接触部１１ａの破損、変形、或いは摩耗が発生したとしても、通電不具合を発生させるプローブ１０のみを交換すれば済む。ホルダーブロック５０を分解しての修理等は、基本的に行う必要はない。このようなメンテナンス性の向上により、通電不具合が発生したとしても、金銭面、及び時間面の何れにおけるコストも最小限に抑えることができる。つまり、メンテナンス費用は、より抑制でき、メンテナンスに要する時間もより短くできる。この結果、より高い生産性も実現できる。

なお、本実施の形態では、プローブ１０を交換する理由として、通電不具合を挙げているが、その理由は、通電不具合に限定されない。例えば接触部１１ａに求められる条件、例えば接触面積、圧力等により、必要なプローブ１０を交換するようにしても良い。また、例えば開口部１４ｋの部分を着脱可能にし、プランジャー１１のみを交換可能にしても良い。プランジャー１１のみを交換可能にした場合、少なくともメンテナンス費用は更に抑制できるようになる。

実施の形態２．
図５は、本実施の形態２に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。図５（ａ）は、通電コンタクトユニット１の側面断面図、図５（ｂ）は、通電コンタクトユニット１の底面図である。ここでは、上記実施の形態１から異なる部分に着目して説明する。

上記実施の形態１でホルダーブロック５０に装着されたプローブ１０は、基本的に、電力を試験体３００に供給するためのものである。これに対し、本実施の形態では、図５に示すように、試験体３００の信号の検出用のプローブ３０を備えている。このプローブ３０は、プローブ１０と区別するために、以降「信号プローブ３０」と表記する。

信号プローブ３０は、図５（ａ）に示すように、プランジャー３１、コイルバネ３３、及びバレル３４を含む構成である。プランジャー３１は、先端に、試験体３００の通電部３１０と接触させる接触部３１ａを有する。プランジャー３１は、その接触部３１ａを含む先端部分、及びボス部３１ｂが他の部分より径が太くなっている形状である。

バレル３４は、全体が筒状の形状である。その内部に、プランジャー３１の大部分、及びコイルバネ３３が収納される。プランジャー３１、及びコイルバネ３３は、同軸となるようにバレル３４内に収納されている。それにより、試験体３００の通電部３１０に接触部３１ａをコンタクトさせる際、コイルバネ３３が軸線方向に縮むことによって接触の衝撃が緩和されるとともに、コイルバネ３３の弾性力による付勢力がプランジャー３１に作用して、通電部３１０に接触部３１ａを押し付けられる。プランジャー３１は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、プランジャー１１と比較して細い部材である。

そのバレル３４の開口部３４ｋは筒状の部分よりも径が小さくなっている。そのため、プローブ１０と同様に、プランジャー３１の接触部３１ａを含む先端部分はバレル３４から突出し、ボス部３１ｂは、バレル３４内から突出しないようになっている。そのボス部３１ｂは、バレル３４の内壁と接触させるようにすることで、バレル３４とプランジャー３１との間の良好な導電性を確保するようにしている。バレル３４の開口部３４ｂの反対側の端部には、信号ケーブル２１０が接続されている。

この信号プローブ３０を装着するために、ホルダーブロック５０には、開口部５３、及び装着孔５４が設けられている。それにより、信号プローブ３０のホルダーブロック５０への装着には、プローブ１０と同じく、上記第２の装着方法が採用されている。本実施の形態では、図５（ａ）に示すように、開口部５３は、信号プローブ３０を装着孔５４から押し出す用途の他に、信号ケーブル２１０を通す孔としても用いられる。このため、信号ケーブル２１０は、信号プローブ３０をホルダーブロック５０に装着した後、バレル３４に接続させるようになっている。

上記のように、プローブ１０には、ホルダーブロック５０を介して電力が供給される。そのため、信号プローブ３０は、ホルダーブロック５０とは電気的に絶縁されている。この絶縁は、装着孔５４とバレル３４との間に絶縁材４０を配置することで実現させている。絶縁材４０を配置することから、バレル３４を圧入できるように、バレル３４の外径は装着孔５４の内径よりも小さくさせている。絶縁材４０は、装着孔５４側に設けても良いが、バレル３４の外側に設けても良い。組立性の面から、絶縁材４０は、ホルダーブロック５０、或いは信号プローブ３０のうちの少なくとも一方に一体化させるのが望ましい。ホルダーブロック５０、及び信号プローブ３０の両方に絶縁材４０を設けても良い。

プローブ１０の近くに信号プローブ３０を配置する場合、プローブ１０により通電を行う通電部３１０の近くで、その通電により生成される信号を検出することができる。その通電部３１０の電圧、温度等を示す信号を、より近くで検出することができる。プローブ１０による通電と同期させた信号プローブ３０による信号検出のタイミング調整もより容易となる。また、信号プローブ３０として用いるプローブを別に用意する場合と比較し、通電コンタクトユニット１を含む試験用の器具に要するコストをより低減できる。また、試験の準備もより容易に行えるようになる。複数のプローブ１０、及び信号プローブ３０を１つの通電コンタクトユニット１に設けたことから、通電コンタクトユニット１の配置により、複数のプローブ１０、及び信号プローブ３０により試験システムの構成も多用途に対応できるようになる。

なお、信号プローブ３０の通電コンタクトユニット１における配置、及びプランジャー３１の形状は、特に限定されない。それらは、想定する試験体３００、試験内容等に応じて決定すれば良い。また、信号プローブ３０の数も１つに限定されない。コスト面、試験の実施面から、通電コンタクトユニット１に信号プローブ３０をプローブ１０と共に設けることが重要である。

実施の形態３．
図６は、本実施の形態３に係る通電コンタクトユニットの各プローブの構造を説明する図である。ここでは、上記実施の形態２から異なる部分に着目して説明する。

本実施の形態では、図６に示すように、プローブ１０が備えるプランジャー１１をボス部１１ｂで分割し、２つの部材１１ｄ、１２によりプランジャー１１を形成させている。部材１１ｄと、部材１２とは、軸方向と斜めに交差する傾斜面１１ｃで接するようにさせている。傾斜角度θは、その面と軸方向に直交する方向との成す角である。本実施の形態において、部材１１ｄは第１の部材に相当し、部材１２は第２の部材に相当する。

傾斜角度θの傾斜面１１ｃを互いに接触させた場合、軸方向か、ほぼ軸方向に沿ってコイルバネ１３が弾性力を作用させることから、部材１１ｄ、及び１２のボス部１１ｂを構成するそれぞれの部分にはバレル１４の内壁に向けて押し付ける力が働くことになる。そのため、プランジャー１１とバレル１４との間のより高い導電性をより強固に維持できるようになる。言い換えれば、プランジャー１１とバレル１４との間の抵抗は、より低減できると共に、その状態をより強固に維持させることができる。それにより、試験体３００の試験もより安定的、且つより適切に行えるようになる。

信号プローブ３０もプローブ１０と同様に、プランジャー３１をボス部３１ｂで分割し、２つの部材３１ｄ、３２によりプランジャー３１を形成させている。部材３１ｄと、部材２２とは、軸方向と斜めに交差する面３１ｃで接するようにさせている。そのような面３１ｃを互いに接触させることから、プローブ１０と同様に、部材３１ｄ、及び３２のボス部３１ｂを構成するそれぞれの部分にはバレル３４の内壁に向けて押し付ける力が働くことになる。そのため、プランジャー３１とバレル３４との間のより高い導電性をより強固に維持できるようになる。言い換えれば、プランジャー３１とバレル３４との間の抵抗は、より低減できると共に、その状態をより強固に維持させることができる。それにより、信号の検出はより安定的、且つより適切に行えるようになる。

本実施の形態では、プローブ１０、及び信号プローブ３０の各通電部３１０への接触をより良好に行えるように、各接触部１１ａ、３１ａの形状を凸状の曲面形状にさせている。本実施の形態では、その曲面形状として、球面形状を採用している。

各接触部１１ａ、３１ａを曲面形状とした場合、針状の接触部形状に対し接触させた際の通電部３１０の変形、傷等等の発生を抑えることができる。また、各接触部１１ａ、３１ａの通電部３１０と実際に接触する面積が小さくなり過ぎるようなこともより回避できる。これらの利点が得られることから、各接触部１１ａ、３１ａを曲面形状とするのは、試験をより適切に行うようにするうえで有効である。

なお、図７に示すように、プランジャー１１の接触部１１ａを含む先端部分１１ａｇは、他の部分とは異なる部材としても良い。その先端部分１１ａｇは、例えば銀、或いは銀を含む部材により作製しても良い。銀は、比較的に柔らかく、且つ優れた導電性を有する。そのため、先端部分１１ａｇを銀、或いは銀を含む部材とすることにより、より望ましい通電が行えるようになる。通電部３１０に破損、変形等が発生するのは更に抑えることができ、実際に接触する面積もより大きくさせることができる。このような利点から、プランジャー３１の接触部３１ａを含む先端部材を銀、或いは銀を含む部材とすることが望ましい。

実施の形態４．
図８は、本実施の形態４に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。ここでは、上記実施の形態２から異なる部分に着目して説明する。

通電ケーブル２００からの電力は、接続部５５、ホルダーブロック５０、及びプローブ１０を介して通電部３１０に供給される。電流が流れることに伴い、ジュール熱が発生し、通電コンタクトユニット１の温度が上昇する。このことから、本実施の形態では、図８に示すように、冷却媒体が流れるのを想定した通気孔６０を設けている。その通気孔６０は、締結体５５ａからホルダーブロック５０を貫くものとなっている。冷却媒体は、例えば空気であるが、冷却媒体は空気に限定されない。冷却媒体は流体であれば良い。そのため、冷却媒体は、液体であっても良い。

試験の内容によっては、ホルダーブロック５０、及び各プローブ１０の温度を維持させなければならない場合がある。その場合、状況によっては、通気孔６０に流す媒体を介して、ホルダーブロック５０に熱量を供給する必要が生じることになる。このことから、通気孔６０に流す媒体は、冷却媒体に限定されない。通気孔６０を流す媒体とホルダーブロック５０との間の熱伝達により、各プローブ１０のそのプローブ１０を含む電流経路、及び各信号プローブ３０のその信号プローブ３０を含む電流経路の各抵抗値をより適切に管理することもできる。

図８に示すような通気孔６０を、冷却媒体を流すための流路孔として設けることにより、冷却媒体と接触する面積はより大きくなる。そのため、通電コンタクトユニット１から冷却媒体に伝達される熱量もより大きくなる。このことから、通電時、言い換えれば試験時における通電コンタクトユニット１の温度上昇はより抑えることができる。これは、プローブ１０、及び信号プローブ３０の温度上昇もより抑えられることを意味する。

なお、締結体５５ａは、ホルダーブロック５０の一部として形成されているが、ホルダーブロック５０に取り付ける別部品としても良い。別部品として作製する締結体５５ａとしては、例えば図９に示すように、図８に示す締結体５５ａを単に別部品としたようなものであっても良い。その場合、ホルダーブロック５０のプローブ１０が装着された側の反対側に取付孔５６を設け、締結体５５ａの端部をその取付孔５６内に挿入した後、固定用の部材５７により締結体５５ａの端部をホルダーブロック５０に固定させるようにしても良い。締結体５５ａに設ける通気孔６１は、ホルダーブロック５０に設けた通気孔６０と連通させる必要がある。なお、部材５７は、例えば固定ボルト５７である。

また、締結体５５ａは、ホルダーブロック５０のプローブ１０が装着された側の反対側に直線状に延びる形状となっているが、その形状に限定されない。例えば図１０に示すように、締結体５５ａは、曲がった形状であっても良い。締結体５５ａをホルダーブロック５０とは別部品とする場合、通電コンタクトユニット１を用いた試験を行う試験体３００、或いはその試験体３００の設置状態等に応じて、より適切な締結体５５ａを選択できるようになる。このため、試験システムの構築者に対しては、試験体３００の試験システムの構築がより容易に行えるようになることが期待できる。

実施の形態５．
図１１は、本実施の形態５に係る通電コンタクトユニットの構造を説明する図である。ここでは、上記実施の形態４から異なる部分に着目して説明する。

本実施の形態では、プローブ１０、及び信号プローブ３０での通電不具合の発生をより抑えられるようにしたものである。そのために、本実施の形態では、図１１に示すように、プローブ１０、及び信号プローブ３０の全ての接触部１１ａ、３１ａを覆うことが可能なプローブ保護ユニット１００を通電コンタクトユニット１に設けている。このプローブ保護ユニット１００は、本実施の形態におけるプローブ保護部に相当する。

このプローブ保護ユニット１００は、支持部１０１の端部に、その端部を軸にさせて、プローブ１０、及び信号プローブ３０の全ての接触部１１ａ、３１ａを覆うことが可能な板状のカバー１０２を回転可能に取り付けた構成である。カバー１０２の接触部１１ａ、３１ａと対向する側には、接触部１１ａ、３１ａの配置に合わせ、プローブ１０、或いは信号プローブ３０の状態を判定するためのセンサとしての接触子１２０が設けられている。この接触子１２０は、例えば導体である。導体の代わりに、スイッチ、圧力センサ、等を用いることもできる。接触子１２０として導体を採用したのは、接触部１１ａ、３１ａの存在の有無に加え、通電不具合の有無も判定可能だからである。以降、プローブの種類を区別する必要のないような場合、符号は省くことにする。

このような構成のプローブ保護ユニット１００は、アクチュエータ１３０に移動可能に支持部１０１が取り付けられている。アクチュエータ１３０は、ホルダーブロック５０に取り付けられている。プローブ保護ユニット１００は、そのアクチュエータ１３０を介して、通電コンタクトユニット１に取り付けられている。

図１２は、プローブ保護ユニットの使用方法を説明する図である。図１２では、使用方法の説明のために、プローブ保護ユニット１００を動かすことで実現される状態として、状態１〜４を示している。

状態１は、プローブ保護ユニット１００のカバー１０２により、各プローブを覆うことにより、それらを保護している状態である。この状態１は、図１１に示すプローブ保護ユニット１００の状態である。プローブ保護ユニット１００は、状態１に示す支持部１０１とカバー１０２との間の位置関係を維持可能である。それにより、状態１では、各接触子１２０は、対応付けられた接触部１１ａ、或いは３１ａに接触させた状態を維持することができる。この状態１での支持部１０１とカバー１０２との間の位置関係は、「閉じた状態」とも表現する。

アクチュエータ１３０は、図１１に向かって上下方向にプローブ保護ユニット１００を移動可能なものである。状態２は、支持部１０１とカバー１０２との位置関係を閉じた状態のままで、プローブ保護ユニット１００を通電コンタクトユニット１に対して下方に移動させた状態である。この移動は、アクチュエータ１３０に行わせても良いが、作業員に手作業で行わせるようにしても良い。

状態３は、状態２の支持部１０１とカバー１０２とが閉じた状態から、図１３中でカバー１０２を右方向に９０度、或いは約９０度、回転させた状態である。この回転により、カバー１０２は、各プローブを覆う状態から覆わない状態に退避する。状態３に示す支持部１０１とカバー１０２との間の位置関係は、「開いた状態」とも表現する。

状態４は、状態３から、プローブ保護ユニット１００を通電コンタクトユニット１に対して上方に移動させた状態である。この上方への移動により、プローブ保護ユニット１００は、通電コンタクトユニット１の使用に支障をきたさないようにする退避が完了する。そのため、通電コンタクトユニット１の使用は、状態４で行われる。

このような状態１〜４は、状態１→状態２→状態３→状態４、の順序で移行させるか、或いは状態４→状態３→状態２→状態１、の順序で移行させることになる。プローブ１０では、プランジャー１１には、コイルバネ１３により、外側に向けて押し出す力が作用する。その力によってカバー１０２を含むプローブ保護ユニット１００が移動しないように、プローブ保護ユニット１００の通電コンタクトユニット１との間の位置関係を維持させる必要がある。その位置関係の維持に、アクチュエータ１３０を用いても良い。

図１３は、プローブ保護ユニットを用いて各プローブの状態を判定する仕組みの例を説明する図である。図１３では、カバー１０２に設けられた各接触子１２０は検査装置１５０に接続されている。この検査装置１５０は、通電コンタクトユニット１に設けられたプローブ１０、或いは信号プローブ３０の状態を自動的に判定するためのプローブ状態判定部１６０を搭載したものである。この検査装置１５０は、通電コンタクトユニット１の例えばホルダーブロック５０に通電可能である。それにより、プローブ状態判定部１６０は、通電コンタクトユニット１への通電時、各接触子１２０に流れる電流の値をサンプリングして参照し、接触子１２０に対応するプローブが接触しているか否か判定する。プローブが接触していると判定した場合、更に電流の値が適正な範囲か否かの判定を行う。それにより、プローブ状態判定部１６０は、通電コンタクトユニット１に存在すべきプローブの有無に加え、存在が確認されたプローブのなかで通電不具合が発生しているプローブの特定も併せて行う。

プローブ状態判定部１６０による判定結果は、検査装置１５０に設けられた表示装置上に表示させても良く、検査装置１５０に接続させた外部装置に出力させても良い。作業員は、その判定結果を確認することにより、通電コンタクトユニット１のメンテナンスの必要性を判断することができる。また、適切な状態の通電コンタクトユニット１をより確実に試験に使用できるようになることから、試験を適切に行ううえでの利点もある。

通電コンタクトユニット１に存在すべきプローブの有無は、通電コンタクトユニット１への通電を行わなくとも確認可能である。そのため、プローブの有無のみを確認する場合、接触子１２０として、スイッチ、圧力センサ等を用いても良い。

図３、及び図４に示す第１、及び第２の装着方法では、プローブ１０が脱落する恐れは、第２の装着方法のほうが大きい。これは、振動、或いは衝撃により、プローブ１０が脱落する恐れがあるからである。ことのことから、特に第２の装着方法を採用した場合、プローブ保護ユニット１００を通電コンタクトユニット１に設けるのが望ましい。

なお、本実施の形態では、カバー１０２に接触子１２０を設けているが、接触子１２０は設けなくとも良い。これは、接触子１２０を設けなくとも、通電コンタクトユニット１の少なくとも未使用時には、外れないようにする、破損、変形、或いは摩耗しないようにする、といった各プローブの保護が行えるからである。

実施の形態６．
上記実施の形態１〜５は、通電コンタクトユニット１についてのものである。本実施の形態は、通電コンタクトユニット１を用いて構築された、試験体３００を試験するための試験システムについてのものである。

図１４は、本実施の形態６に係る試験システムの構成例を示す図である。この試験システムは、試験体３００とする例えばモーター駆動用のインバータの試験を行うためのものである。試験体３００に設けられたＵ相、Ｖ相、及びＷ相の通電部３１０毎に、１つの通電コンタクトユニット１が割り当てられている。各通電コンタクトユニット１は、全て試験装置４００に接続されている。それにより、試験システムは、試験装置４００、及び３つの通電コンタクトユニット１を含む構成となっている。通電コンタクトユニット１は、全て信号プローブ３０を備えたものである。上記のように、通電コンタクトユニット１を用いることにより、試験体３００の試験はより容易に行えるようになる。

試験装置４００は、図１４に示すように、機能構成として、電力供給部４１０、信号検出部４２０、及び計測制御部４３０を備えている。電力供給部４１０は、計測制御部４３０の制御に従い、各通電コンタクトユニット１を介した電力供給を行う。信号検出部４２０は、各通電コンタクトユニット１が備える信号プローブ３０から出力された信号を処理する。計測制御部４３０は、電力供給部４１０、及び信号検出部４２０を制御して、試験体３００の試験を行う。

図１５は、本実施の形態６に係る試験システムを構成する試験装置により行われる試験内容例を説明する図である。

図１５は、試験として、試験体３００の内部抵抗の計測を行う場合のものである。ここでは、Ｕ相とＷ相との間の抵抗３２０の抵抗値Ｒｕｗを４端子測定法により計測することを想定している。図１５中の電源４１１は、電力供給部４１０が機能として備えるか、或いは電力供給部４１０によって実現されるものである。電圧検出部４２１は、信号検出部４２０が備える機能の一部である。

Ｕ相とＷ相との間の抵抗３２０の抵抗値Ｒｕｗを計測する場合、計測制御部４３０は、電力供給部４１０に、Ｕ相の通電部３１０、Ｗ相の通電部３１０の間に直流の設定電力を供給させる。計測制御部４３０は、この電力供給時に、Ｕ相の通電部３１０、Ｗ相の通電部３１０の間の電圧を信号検出部４２０に検出させる。それにより、計測制御部４３０は、得られた電圧値を用いて、抵抗３２０の抵抗値Ｒｕｗを算出する。

なお、通電コンタクトユニット１を備えた試験システムに試験させる試験体３００の種類、試験内容は、特に限定されない。試験体３００は、比較的に大きい電流を供給する必要のあるものであれば良い。試験内容は、試験体３００に応じて決定すれば良い。このこともあり、通電コンタクトユニット１としては、信号プローブ３０を備えていないものを採用しても良い。

１ 通電コンタクトユニット、５ コンタクトプローブ、１１ プランジャー、１１ａ 接触部、１１ｂ ボス部、１１ｄ 部材（第１の部材）、１２ 部材（第２の部材）、１３ コイルバネ、１４ バレル、１５ ネジ部（第１のネジ部）、２０ ソケット、２１ ネジ部、４０ 絶縁材、５０ ホルダーブロック、５１、５３ 開口部、５２ 装着孔、５２ａ ネジ部（第２のネジ部）、５５ａ 締結体、５６ 取付孔、６０ 通気孔（流路孔）、１００ プローブ保護ユニット（プローブ保護部）、１２０ 接触子、３００ 試験体、３１０ 通電部、４００ 試験装置、４１０ 電力供給部、４２０ 信号検出部、４３０ 計測制御部。

Claims (12)

1. 導電性材料で形成され、通電ケーブルを固定するための締結体を含むホルダーブロックと、
   前記ホルダーブロックに装着され、前記ホルダーブロックと電気的に接続される複数のコンタクトプローブと、を備え、
   前記複数のコンタクトプローブのそれぞれは、
   試験体の通電部と接触する接触部を先端に有するプランジャーと、
   前記プランジャーに弾性力を作用させるコイルバネと、
   前記プランジャーの少なくとも一部、及び前記コイルバネを収納するバレルと、を備え、
   前記ホルダーブロックは、
   前記複数のコンタクトプローブのそれぞれが有するバレルを個別に着脱するための装着孔を複数、備える、
   通電コンタクトユニット。
2. 前記複数のコンタクトプローブのそれぞれは、前記バレルが装着されるソケット、を更に備え、
   前記ソケットは、前記装着孔内に挿入された際に外面が前記装着孔の内面に接触して圧接して固定される形状であり、
   前記ホルダーブロックには、前記ソケットの前記装着孔に挿入する側の端部が視認可能な開口部が設けられている、
   請求項１に記載の通電コンタクトユニット。
3. 前記複数のコンタクトプローブのそれぞれは、前記バレルに第１のネジ部が形成され、
   前記装着孔には、前記第１のネジ部に対応する第２のネジ部が形成されている、
   請求項１に記載の通電コンタクトユニット。
4. 前記ホルダーブロックと電気的に絶縁された信号プローブ、
   を更に備える請求項１〜３の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
5. 前記複数のコンタクトプローブがそれぞれ有するプランジャーは、
   前記接触部を有する第１の部材と、
   前記第１の部材と傾斜面で接触し、前記コイルバネによる弾性力が作用される第２の部材と、を備える、
   請求項１〜４の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
6. 前記接触部は、凸状の曲面形状である、
   請求項１〜５の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
7. 前記接触部に銀を用いている、
   請求項１〜６の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
8. 前記ホルダーブロックに流体を通すための流路孔を設けている、
   請求項１〜７の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
9. 前記締結体は、前記ホルダーブロックの別部品であり、
   前記ホルダーブロックには、前記複数のコンタクトプローブが装着される側の反対側に、前記締結体を取り付けるための取付孔が形成されている、
   請求項１〜８の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
10. 前記複数のコンタクトプローブがそれぞれ有する接触部を覆う位置への移動、及び該位置からの退避が可能なプローブ保護部、
    を更に備える請求項１〜９の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット。
11. 前記プローブ保護部に設けられた、前記複数のコンタクトプローブがそれぞれ有する接触部を検出するためのセンサ、
    を更に備える請求項１０に記載の通電コンタクトユニット。
12. 請求項１〜１１の何れか１項に記載の通電コンタクトユニット、
    を備える試験システム。

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