JP2023107531A - プローブ - Google Patents

Abstract

【課題】コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供する。【解決手段】プローブ１は、コンタクト１００１，１００１を備えるコネクタ１００の検査に用いられるプローブ１であって、コンタクト１００１，１００１に対応するように設けられたプローブピン３を内包する先端部４２と、延伸方向に延びるとともにプローブピン３に電気的に接続される導電部２を内包する本体部４１と、本体部４１の外周に固定された鍔部４３と、を有するプランジャ４と、本体部４１を貫通させる穴６Ｈが設けられたフランジ６と、延伸方向における中央部８７において本体部４１を内包すると共に、延伸方向における一方の端部８４において先端部４２を内包するハウジング８と、ハウジング８と鍔部４３との間で、鍔部４３をフランジ６の方向に付勢すると共に、ハウジング８を鍔部４３から離れる方向に付勢する一つのスプリング７と、を備える。【選択図】図３

Description

本開示は、コネクタの検査に用いられるプローブに関する。

特許文献１には、検査対象のコネクタとプローブとの位置ずれを矯正するための第１弾性体と、プローブピンを移動させてコネクタの端子に接触させるための第２弾性体とを備えるプローブが開示されている。

国際公開第２０１９／０６９５７６号

特許文献１に例示されるようなプローブにおいては、プローブ全体のストローク量を第１弾性体及び第２弾性体に配分する必要がある。第１弾性体のストローク量が不十分になることにより、コネクタとプローブとの位置ずれの矯正が不十分になり得る。これにより、プローブピンがコネクタの端子と適切に接触しない場合がある。その結果、従来のプローブでは、コネクタの高精度な検査が阻害される。

そこで本開示は、コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供する。

本開示の一態様に係るプローブは、コンタクトを備えるコネクタの検査に用いられるプローブであって、コンタクトに対応するように設けられたプローブピンを内包する先端部と、延伸方向に延びるとともにプローブピンに電気的に接続される導電部を内包する本体部と、本体部の外周に固定された鍔部と、を有するプランジャと、本体部を貫通させる穴が設けられたフランジと、延伸方向における中央部において本体部を内包すると共に、延伸方向における一方の端部において先端部を内包するハウジングと、ハウジングと鍔部との間で、鍔部をフランジの方向に付勢すると共に、ハウジングを鍔部から離れる方向に付勢する一つのスプリングと、を備える。

本開示の一態様に係るプローブでは、スプリングによって、本体部に固定された鍔部がフランジの方向に付勢されると共にハウジングが鍔部から離れる方向に付勢されている。フランジのストロークによりスプリングが収縮し、フランジの方向に付勢されている鍔部、及び鍔部が固定されている本体部を介してプランジャの移動が開始される。また、一つのスプリングの場合は接触部位が少なくなるため抵抗値が安定する。これらにより、コネクタの検査精度を向上させることができる。

本開示によれば、コネクタの検査精度を向上させるプローブを提供することができる。

第一の実施形態におけるプローブの外観を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は斜視図、図１（ｃ）は側面図、図１（ｄ）は底面図である。 プローブの分解斜視図である。 図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 ピンの係合が解除された状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 ストローク状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。 第二の実施形態における図３に相当するプローブの断面を示す断面図である。

以下、実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［第一の実施形態］
図１は、第一の実施形態におけるプローブ１の外観を示す図である。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は斜視図、図１（ｃ）は側面図、図１（ｄ）は底面図である。プローブ１を平面視した形状（図１（ａ）参照）、及びプローブ１を底面視した形状（図１（ｄ）参照）はいずれも長方形に近似している。以下、当該長方形の長辺に沿う方向をＸ軸方向といい、当該長方形の短辺に沿う方向をＹ軸方向という。Ｘ軸及びＹ軸に直交する方向である高さ方向をＺ軸方向という。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は互いに直交している。プローブ１は、全体としてＺ軸方向に延伸する略柱状の形状を有する。

プローブ１は、後述するコネクタ１００（図４参照）の検査に用いられる器具である。コネクタ１００は、複数のコンタクト１００１，１００１（図４参照）を備える多芯コネクタである。複数のコンタクト１００１，１００１は、例えば複数の列に沿って配置されている。本実施形態では、コネクタ１００は、２列で配置された２つのコンタクト１００１，１００１、及びコンタクト１００１，１００１を固定する絶縁ハウジング１００３を備える。また、コネクタ１００は、絶縁ハウジング１００３の外周を囲うと共に、複数のコンタクト１００１，１００１の間を区画するシェル１００２（図４参照）を有する。シェル１００２は、グランド接続部として機能する。コネクタ１００は、プリント基板（不図示）に配置されており、コネクタ１００は、プリント基板とは電気的に接続されている。また、コネクタ１００は、検査時においては、プローブ１に電気的に接続される。プリント基板には、コネクタ１００以外にも様々な部品が配置されていてもよい。

プローブ１とコネクタ１００とは、プローブ１がＺ軸方向に動作することによって、電気的に接続される。以下、Ｚ軸方向のうち、プローブ１から見たコネクタ１００が位置する方向を「下」、コネクタ１００から見たプローブ１が位置する方向を「上」という。プローブ１は、コネクタ１００から見て上方向に配置される。プローブ１とコネクタ１００とが接続されるとき、プローブ１を下方向に押し付けた力に対する反作用として、プローブ１に対して上方向に向けて押圧する力（以下、「押圧力」という。）が加えられる。プローブ１に対し、押圧力が加えられていない状態を初期状態といい、押圧力が加えられた状態をストローク状態という。

図２は、プローブ１の分解斜視図である。プローブ１は、導電部２と、プローブピン３と、プランジャ４と、基板５と、フランジ６と、スプリング７と、ハウジング８と、キャップ９と、を備える。導電部２は、同軸ケーブル２１と、導電部材２２とを有する。プランジャ４は、本体部４１と、先端部４２と、鍔部４３とを有する。

図３を参照して、プローブ１の構成を説明する。図３は、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。

導電部２は、プローブピン３と電気的に接続される。ここでの「電気的に接続される」とは、導電部２とプローブピン３とが物理的に直接接続されることにより導電部２とプローブピン３とが電気的に接続される場合だけでなく、導電部２とプローブピン３との間に配置された導電性の部品（例えば基板５）を介して、導電部２とプローブピン３とが間接的に接続されることにより導電部２とプローブピン３とが電気的に接続される場合を含む。また、導電部２は、例えば外部の検査設備等と電気的に接続される。

例えば、導電部２は、複数（例えば２本）の同軸ケーブル２１と、複数（例えば２本）の導電部材２２とを有する。同軸ケーブル２１は、Ｚ軸方向に延伸する絶縁体で被覆された導体である。導電部材２２は、Ｚ軸方向に延伸する導電性の部品（例えば金属からなる導体又は配線等）である。同軸ケーブル２１は、導電部材２２に電気的に接続される。導電部２は、同軸ケーブル２１及び導電部材２２の少なくとも一方のみで構成されていてもよい。

プローブピン３は、針状の導電性の部品であり、例えばポゴピンである。プローブピン３は、コネクタ１００の複数のコンタクト１００１，１００１に一対一で対応するように複数（例えば２本）設けられ、Ｚ軸方向に沿って延伸する。プローブピン３の先端（下端）は、Ｚ軸方向においてコネクタ１００に対向する。本実施形態において、「対向する」とは、対向する物同士の間に他の部材等が存在する場合も含む。

基板５は、導電部２と、複数のプローブピン３とを互いに電気的に接続する略円柱状の部品である。基板５は、第１主面５１と、第１主面５１に対向する第２主面５２とを有する。基板５は、第１主面５１において導電部２の導電部材２２と電気的に接続される。基板５は、第２主面５２において複数のプローブピン３と電気的に接続される。基板５の詳細は後述する。

プランジャ４は、本体部４１と、先端部４２と、鍔部４３とを有する導電性の部品である。本体部４１は、略円柱状に形成され、導電部２の少なくとも一部を内包する。具体的には、本体部４１は、複数の同軸ケーブル２１の一部、及び、複数の導電部材２２を内包し、これらの構成に沿ってＺ軸方向に延びている。本体部４１は、円柱形状を構成する、上面４１１と、底面４１２と、上面４１１から底面４１２に亘ってＺ軸方向に設けられた側面４１３とを有する。本体部４１には、上面４１１から底面４１２に亘って、Ｚ軸方向に沿った複数の貫通孔４１Ｈが形成されている。複数の貫通孔４１Ｈには、導電部２を構成する導電部材２２等をそれぞれ内包する絶縁体Ｄが配置される。例えば、複数の貫通孔４１Ｈには、上面４１１からＺ軸方向に沿って同軸ケーブル２１が挿入され、カラーＣによって同軸ケーブル２１の挿入箇所の隙間が埋められている。底面４１２は、Ｚ軸方向において基板５に対向している。底面４１２からは、導電部２（例えば導電部材２２）の先端が露出している。

先端部４２は、柱状に形成され、本体部４１の下部４１５に配置され、本体部４１に固定される。先端部４２は、複数のプローブピン３を内包すると共に、基板５を収容し、複数のプローブピン３に沿ってＺ軸方向に延びている。基板５は、本体部４１と先端部４２との間で挟み込まれるように配置される。

先端部４２は、支持部４２１と、保持部４２２とを有する。支持部４２１は、有底円筒状に形成され、基板５を収容する。保持部４２２は、柱状に形成され、支持部４２１に連続する箇所を基端（上端）としてＺ軸方向（下方）に延伸し、複数のプローブピン３を内包する。また、先端部４２は、Ｚ軸方向の下端面である先端面４２３を有する。また、保持部４２２は、先端面４２３から複数のプローブピン３の先端（下端）がそれぞれ露出するように複数のプローブピン３を保持する。

支持部４２１は、上面４２１１と、上面４２１１が窪むようにして形成された凹部４２１２と、凹部４２１２の底面である内底面４２１３とを有する。凹部４２１２は、基板５を収容する。換言すると、凹部４２１２は、基板５の受け皿として機能する。内底面４２１３は、基板５の第２主面に対向している。内底面４２１３の中央部分には、複数のプローブピン３の基端（他方の端部）が突出し、基板５の第２主面５２と接触している。

鍔部４３は、本体部４１の外周に固定される。鍔部４３は、例えば、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及ポリテトラフルオロエチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種で形成されている。これらの樹脂は摩擦抵抗が小さい（摺動性が高い）特性を有する。鍔部４３は、上面４３１及び下面４３２を有する円環部４３０と、下面４３２に連続すると共に側面４１３に沿ってＺ軸方向の下方に延びる円筒状の筒部４３３とを有する。鍔部４３を平面視したとき、又は鍔部４３を底面視したとき、中央付近の領域は、円形にくり貫かれている。鍔部４３は、後述するフランジ６の穴６Ｈの外周に沿って、フランジ６の下面６２に配置される。また、鍔部４３は、本体部４１の上部４１４において、側面４１３を取り囲む。筒部４３３は、Ｚ軸方向において、後述するハウジング８の底面８１１に対向する。

鍔部４３には、上面４３１から下面４３２に亘って貫通孔４３Ｈが形成されている。貫通孔４３Ｈは、鍔部４３の周方向に沿って所定の間隔で複数（例えば４つ）形成されている（図２参照）。貫通孔４３Ｈには、後述するハウジング８のリブ８３が下面４３２から挿入される（図１（ｂ）参照）。

本実施形態の基板５は、ビルドアップ基板である（図３参照）。例えば、基板５は、ベース層と、Ｚ軸方向においてベース層を挟む第１主面５１及び第２主面５２を形成するビルドアップ層とにより構成されている。第１主面５１は基板５の上面を構成しており、第２主面５２は基板５の下面を構成している。

基板５は、信号導電部５３と、接地導電部５４とを更に有する。信号導電部５３は、第１主面５１から第２主面５２に亘って設けられている。信号導電部５３は、第１主面５１において複数の導電部材２２に接触すると共に、第２主面５２において複数のプローブピン３に接触することにより、導電部２と複数のプローブピン３とを電気的に接続する。

基板５は、導電部２のピッチと複数のプローブピン３のピッチとを変換する。例えば、複数の導電部材２２のピッチは、複数のプローブピン３のピッチよりも大きい。このピッチの違いに対応して、第１主面５１における信号導電部５３のピッチは、第２主面５２における信号導電部５３のピッチよりも大きい。すなわち、信号導電部５３は、第１主面５１における位置と第２主面５２における位置とに対応して、導電部２のピッチと、複数のプローブピン３のピッチとを変換する。

接地導電部５４は、第１主面５１及び第２主面５２のそれぞれに設けられた導電性の層状体である。接地導電部５４は、例えばメッキにより形成された多層構造を有する。第１主面５１における接地導電部５４は、第１主面５１における信号導電部５３を取り囲んでいる。例えば、基板５を平面視したとき、第１主面５１には複数（例えば２つ）の信号導電部５３がＸ軸方向における両端付近に設けられており、接地導電部５４が信号導電部５３の周囲を取り囲むように設けられている。また、第２主面５２における接地導電部５４は、第２主面５２における信号導電部５３を取り囲んでいる。例えば、基板５を底面視したときも同様に、第２主面５２には複数（例えば２つ）の信号導電部５３がＸ軸方向における両端付近に設けられており、接地導電部５４が信号導電部５３の周囲を取り囲むように設けられている（不図示）。

基板５の高さは支持部４２１の凹部４２１２の深さよりも大きい。より詳細には、基板５の第１主面５１と第２主面５２との間の距離は、支持部４２１の上面４２１１と内底面４２１３との間の距離よりも大きい。したがって、基板５が凹部４２１２に収容されると、基板５の第１主面５１が支持部４２１の上面４２１１よりもはみ出る。

フランジ６は、プローブ１を検査設備に固定するため板状の部品である。フランジ６を平面視した形状は略長方形である。フランジ６は、上面６１と、下面６２とを有する。フランジ６には、上面６１の中央から下面６２の中央に亘って、本体部４１を貫通させる穴６Ｈが形成されている。上面６１を平面視したとき、又は下面６２を底面視したとき、穴６Ｈが形成された領域は、円形にくり貫かれている。上面６１における穴６Ｈは、後述するキャップ９の穴９Ｈに連通する。下面６２における穴６Ｈは、鍔部４３の中央付近の領域に設けられた穴に連通する。また、フランジ６には、Ｘ軸方向に沿う両端部において、上面６１から下面６２に亘って、穴６Ｈを挟むように一対の穴６Ｗが形成されている。フランジ６は、穴６Ｗを介してネジ止めを行うことにより、プローブ１を検査設備に固定する。なお、穴６Ｗは、いわゆるネジ穴であってもよい。

フランジ６の上面６１は、フランジ６とは別体で形成された棒状のピンＰを固定する。ピンＰは、上端部Ｐ１と、上面６１に固定される下端部Ｐ２とを有する。

スプリング７は、一つのコイルスプリングである。スプリング７は、プランジャ４の鍔部４３と後述するハウジング８の基部８１との間に配置される。具体的には、スプリング７は、本体部４１の側面４１３を囲い、鍔部４３の筒部４３３と、後述する基部８１の底面８１１との間で挟み込まれるようにして配置される。スプリング７は、基部８１を鍔部４３から離れる方向に付勢することによって、ハウジング８を鍔部４３から離れる方向に付勢する。初期状態において、スプリング７は、鍔部４３の下面４３２から、下方向に向けた付勢力をハウジング８に対して加える。スプリング７によって、ハウジング８が鍔部４３から所定の間隔を空けた初期位置に保たれる。ストローク状態において、スプリング７は、Ｚ軸方向に縮んだ状態になる。

ハウジング８は、略筒状に形成され、Ｚ軸方向に沿って延伸する導電性の部材である。ハウジング８は、基部８１と、底部８２と、リブ８３とを有する（図２参照）。ハウジング８は、プランジャ４、スプリング７を収容する。具体的には、ハウジング８は、延伸方向における中央部８７において本体部４１を内包すると共に、延伸方向における一方の端部８４において先端部４２を内包する。

基部８１は、略有底円筒状に形成され、延伸方向の一方（下方）において底面８１１を有する。底面８１１は、Ｚ軸方向において筒部４３３に対向してスプリング７を挟み込む。底部８２は、ハウジング８の延伸方向の一方（下方）の端部８４（一端）において、基部８１の底面８１１の中央付近から、Ｚ軸方向に沿って下方向に延伸するように設けられた角筒状の部分である。底部８２は、下端部において板状部材８２１を有する。板状部材８２１は、コネクタ１００に対向する先端面８２２と、先端部４２の先端面４２３に対向する内底面８２３とを有する。板状部材８２１には、先端面８２２から内底面８２３に亘り、複数のプローブピン３の先端をそれぞれ外部に露出するための複数の開口８２Ｈが形成されている。先端面８２２において、複数の開口８２Ｈの間の部分は、コネクタ１００における複数のコンタクト１００１，１００１の間を区画するシェル１００２と接触する（図４参照）。この接触により、コネクタ１００とハウジング８とのグランド接触が行われる。

ハウジング８は、先端部４２を内包するように設けられ、一方（下方）の端部８４においてコネクタ１００に対する位置決めを行うガイド部８６を更に有する。ガイド部８６は、コネクタ１００と嵌合される。ガイド部８６は、板状部材８２１の先端面８２２に連続すると共に、Ｚ軸方向の下方に向けて突出するように設けられる。ガイド部８６の先端（下端）部分は、先端ほど厚みが薄く（開口形状が大きく）なるようにテーパ形状とされている。例えば、ガイド部８６は、Ｘ軸方向に一対のテーパ形状が設けられると共に、Ｙ軸方向に一対のテーパ形状が設けられる。ガイド部８６は、Ｚ軸方向においてコネクタ１００に接近した際、テーパ形状の傾斜に沿ってコネクタ１００の位置を調整する。

リブ８３は、ハウジング８の延伸方向の他方（上方）の端部８５において、基部８１に連続して設けられる。例えば、リブ８３は、基部８１を基端としてＺ軸方向に沿って上方向に延伸するように設けられる板状の突起である。リブ８３は、基部８１の周方向に沿って所定の間隔で複数（例えば４つ）設けられている（図１（ｂ）参照）。リブ８３は、鍔部４３の下面４３２から、貫通孔４３Ｈに挿入される。

キャップ９は、略直方体状の部品である。キャップ９は、ハウジング８のリブ８３の周囲を囲うように配置される。キャップ９は、上面９１と、下面９２とを有する。キャップ９には、上面９１の中央から下面９２の中央に亘って、Ｚ軸方向に沿った穴９Ｈが形成されている。上面９１を平面視又は下面９２を底面視したとき、穴９Ｈが形成された領域は、円形にくり貫かれている。上面９１における穴９Ｈの径は、下面９２における穴９Ｈの径よりも小さい。下面９２は、フランジ６の上面６１に対向する。下面９２における穴９Ｈは、フランジ６の上面６１における穴６Ｈに連通する。穴９Ｈには、下面９２からハウジング８のリブ８３が挿入され、上面９１の下端部９３と下面９２との間の位置（例えば中間位置）まで圧入されて固定される。下端部９３には、リブ８３に取り付けられた絶縁体が接することにより、間接的にリブ８３が接していてもよい。

キャップ９の下面９２には、Ｘ軸方向における両端部に複数（例えば２つ）のピン穴９２Ｈが形成されている。ピン穴９２Ｈは、下面９２から上面９１方向に（上方向に）形成されているが、上面９１にまでは達していない（貫通していない）。ピン穴９２Ｈの最深部（上端）には、穴底９４が形成されている。穴底９４は、最深部（上端）に向けて先細りになるテーパ形状を呈し、その後一定の穴径を有するように設けられている。ピン穴９２Ｈに対応するようにピンＰがフランジ６の上面６１に配置される。

ピンＰは、上端部Ｐ１が穴底９４に係合し、該係合が解除可能に構成されている。初期状態において、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４に当接する。これによりフランジ６とキャップ９とが係合される。以下、ピンＰがキャップ９に係合している状態を「第１状態」という。第１状態において、プローブピン３の先端とハウジング８におけるコネクタ１００に対向する先端面８２２との離間距離Ｌ１が定まる。すなわち、プローブ１は、Ｘ軸、Ｙ軸について、ピンＰとキャップ９の係合によって位置が固定され、Ｚ軸について、プランジャ４の鍔部４３がスプリング７によってフランジ６の方向に付勢されており、プローブ１の初期位置が定まる。ストローク状態において、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４から離間する。ピンＰの上端部Ｐ１が穴底９４のテーパ形状になる位置まで移動すると、ピンＰと穴底９４との係合が解除される。

本実施形態では、穴底９４がキャップ９に形成されているとして説明するが、穴底９４がフランジ６に形成されていてもよい。例えば、キャップ９の代わりに、フランジ６の上面６１に穴底９４が形成されていてもよい。この場合、キャップ９はピンＰの上端部Ｐ１を固定してもよい。ピンＰは、下端部Ｐ２がフランジ６に形成された穴底９４に係合し、該係合が解除可能に構成されてもよい。すなわち、ピンＰは、フランジ６及びキャップ９の他方の部材に向かって延び、該他方の部材に係合し、該係合を解除可能に構成されていてもよい。

［ストローク］
次に、図４及び図５を参照して、プローブ１のストローク状態について説明する。図４は、ピンＰの係合が解除された状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。

プランジャ４は、ハウジング８が一方の端部８４においてコネクタ１００に当接した状態で、フランジ６が鍔部４３を押す方向（Ｚ軸方向における下方）に移動することに応じて、ハウジング８に対して延伸方向（Ｚ軸方向における下方）に相対的に移動する。プランジャ４は、移動範囲として、第１状態からフランジ６の移動に伴ってピンＰが移動し、キャップ９に対するピンＰの係合が解除される第２状態までの第１移動範囲を有する。

具体的には、初期状態からフランジ６が鍔部４３を押す方向に移動すると、鍔部４３を介してプランジャ４全体がＺ軸方向における下方に移動する。また、ピンＰの上端部Ｐ１は、穴底９４から離間し、ピン穴９２Ｈの内部に空隙が生じる。プランジャ４は、初期状態からピンＰがキャップ９に係合している長さである係合長さＬ２までの間、Ｚ軸方向にのみ移動可能である。プランジャ４が係合長さＬ２だけＺ軸方向における下方に移動すると、ピンＰの係合が解除される。ピンＰの係合が解除されると、プローブ１は、Ｘ軸及びＹ軸方向において可動状態となる。このことで、プローブ１は、プローブ１とコネクタ１００との軸ずれを調整することが可能となる。

ここで、第１状態において、係合長さＬ２は、プローブピン３の先端とハウジング８におけるコネクタ１００に対向する先端面８２２との離間距離Ｌ１（図３参照）よりも短い。すなわち、プランジャ４の第１移動範囲において、プローブピン３の先端は、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈから露出しない。換言すると、キャップ９に対するピンＰの係合が外れるまでの第１移動範囲において、プランジャ４の急激な移動によってプローブピン３がハウジング８から外部に露出することが防止される。

図５は、ストローク状態において、図１（ａ）のＡ－Ａ線に沿う断面を示す断面図である。図５は、図４に示される状態から、プローブ１がコネクタ１００に押し付けられるように更に押圧力が加えられた状態を示す。

プランジャ４は、その移動範囲として、第２状態から延伸方向に更にフランジ６が移動する第２移動範囲を更に有する。ストローク状態において、プランジャ４がＺ軸方向における下方向に動く。プランジャ４の第２移動範囲において、プローブピン３の先端は、ハウジング８の底部８２における開口８２Ｈから外部に露出する。換言すると、第１移動範囲においてコネクタ１００に対する位置決めを行った後に、キャップ９に対するピンＰの係合が外れてフランジ６及びプローブピン３のスムーズな移動が可能になり、プローブピン３がハウジング８から外部に露出する。そして、プローブピン３は、コネクタ１００に接続される。

［本実施形態の効果］
本実施形態の一態様に係るプローブ１は、コンタクト１００１，１００１を備えるコネクタ１００の検査に用いられるプローブ１であって、コンタクト１００１，１００１に対応するように設けられたプローブピン３を内包する先端部４２と、延伸方向に延びるとともにプローブピン３に電気的に接続される導電部２を内包する本体部４１と、本体部４１の外周に固定された鍔部４３と、を有するプランジャ４と、本体部４１を貫通させる穴６Ｈが設けられたフランジ６と、延伸方向における中央部８７において本体部４１を内包すると共に、延伸方向における一方の端部８４において先端部４２を内包するハウジング８と、ハウジング８と鍔部４３との間で、鍔部４３をフランジ６の方向に付勢すると共に、ハウジング８を鍔部４３から離れる方向に付勢する一つのスプリング７と、を備える。

本実施形態の一態様に係るプローブ１では、スプリング７によって、本体部４１に固定された鍔部４３がフランジ６の方向に付勢されると共にハウジング８が鍔部４３から離れる方向に付勢されている。フランジ６のストロークによりスプリング７が収縮し、フランジ６の方向に付勢されている鍔部４３、及び鍔部４３が固定されている本体部４１を介してプランジャ４の移動が開始される。一つのスプリング７の収縮がプランジャ４の可動範囲を決定するため、本開示のプローブ１はスプリング７の設計が容易且つ小型化可能な構成になると共に、複数のスプリング７を備える従来のプローブに比べて多くの検査レンジ（ストローク量）を確保できる。その結果、プローブ１とコネクタ１００との位置ずれ矯正に費やすことのできるストローク量が従来のプローブに比べて長くなるので、プローブ１とコネクタ１００との位置決め精度が向上する。また、一つのスプリング７の場合は、従来のプローブに比べて部材数が減ることによって、グランドを導通するための接点数が少なくなるため、抵抗が安定する。これらにより、コネクタ１００の検査精度を向上させることができる。

比較例に係るプローブとして、複数（例えば２つ）のスプリングを有するプローブがある。このようなプローブは、例えば、コネクタに対する位置決めを行う第１のスプリングと、プローブピンの突出に係る第２のスプリングとを有する。このようなプローブでは、スプリングが複数取り付けられていることによって、各スプリングのストローク量が制限されてしまい、先端部からのプローブピンの突出量、すなわち検査レンジを十分に確保することができず、コンタクトに対するプローブピンの接触信頼性が低下してしまうおそれがある。このことは、第１のスプリングの弾性力よりも第２のスプリングの弾性力が大きい場合（第１のスプリングが先に動く場合）により顕著になる。一方で、第１のスプリングの弾性力よりも第２のスプリングの弾性力が小さくされた場合においては、位置決めが行われていない段階で第２のスプリングが動いてプローブピンが露出することになるので、プローブピンの座屈の発生、及びプローブピンがコンタクトに接触しないことによる検査精度の低下又は損傷等が問題になる。また、複数のスプリングを交互（又は同時）にストロークさせることは、技術的な難易度が高く、組立公差又は製造公差によって検査精度が低下しやすい。更に、複数のスプリングが採用されることによって、接触部位が増加し、抵抗値が増加することによる電気的特性の悪化が問題になり得る。以上のように、複数のスプリングを有するプローブでは、様々な要因によって検査精度を十分に担保することができない場合がある。この点、本実施形態に係るプローブ１では、一つのスプリングにより構成されていることにより、プローブ１とコネクタ１００との位置ずれ矯正に費やすことのできるストローク量が比較例に係るプローブ（従来のプローブ）に比べて長くなるので、プローブ１とコネクタ１００との位置決め精度が向上する。また、一つのスプリング７の場合は組立公差又は製造公差のバラつきが抑制されると共に、部品の接触部位が少なくなるため抵抗値が安定する。

上記プローブ１において、ハウジング８は、一方の端部８４においてコネクタ１００に対する位置決めを行うガイド部８６を更に有する。ガイド部８６により位置決めの精度が向上する。例えば、ガイド部８６は、ガイド部８６の先端（下端）部分がテーパ形状とされていることにより、Ｚ軸方向においてコネクタ１００に接近した際、テーパ形状の傾斜に沿ってコネクタ１００の位置を調整する。

上記プローブ１は、ハウジング８の延伸方向における他方の端部８５に取り付けられ、鍔部４３との間にフランジ６を挟むように設けられたキャップ９と、フランジ６及びキャップ９の一方の部材に設けられ、フランジ６及びキャップ９の他方の部材に向かって延び、該他方の部材に係合し、該係合を解除可能に構成されたピンＰと、を更に備える。プランジャ４は、ハウジング８が一方の端部８４においてコネクタ１００に当接した状態で、フランジ６が鍔部４３を押す方向に移動することに応じて、ハウジング８に対して延伸方向に相対的に移動し、その移動範囲として、ピンＰが他方の部材に係合している第１状態からフランジ６の移動に伴ってピンＰが移動し他方の部材に対するピンＰの係合が解除される第２状態までの第１移動範囲と、第２状態から延伸方向に更にフランジ６が移動する第２移動範囲と、を有する。このような構成によれば、ピンＰがフランジ６及びキャップ９のいずれかに係合することによって、フランジ６が急激に移動することが抑制され、該フランジ６に応じて移動するプランジャ４の移動を規制することができる。このことにより、フランジ６及びキャップ９のいずれかに対するピンＰの係合が外れるまでの第１移動範囲においては、プランジャ４の急激な移動によってプローブピン３がハウジング８から外部に露出することを防止し、適切にコネクタ１００に対する位置決めを行うことができる。そして、第１移動範囲においてコネクタ１００に対する位置決めを行った後に、フランジ６及びキャップ９のいずれかに対するピンＰの係合が外れてフランジ６及びプローブピン３のスムーズな移動が可能になるので、位置決め後において迅速且つ適切にコネクタ１００へのプローブ１の接触を実現することができる。

上記プローブ１では、第１状態において、ピンＰが他方の部材に係合している長さである係合長さＬ２は、プローブピン３の先端とハウジング８におけるコネクタ１００に対向する先端面８２２との離間距離Ｌ１よりも短い。このような構成によれば、プローブ１とコネクタ１００との位置決めの前にプローブピン３がハウジング８の外部に露出することをより確実に防止することができる。

上記プローブ１において、鍔部４３は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及ポリテトラフルオロエチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種で形成されている。鍔部４３が摩擦抵抗の小さい樹脂により形成されることにより、プランジャ４が容易に移動する。

［第二の実施形態］
図６は、第二の実施形態における図３に相当するプローブ１Ａの断面を示す断面図である。以下、第一の実施形態におけるプローブ１と異なる点を主に説明する。プローブ１Ａは、プローブ１におけるスプリング７の代わりに、スプリング７Ａを有する。

スプリング７Ａは、延伸方向の両端において異なる弾性力を有する。例えば、スプリング７Ａは、上端部である第１部分７１Ａと、第１部分７１Ａよりも高い弾性力を有する下端部である第２部分７２Ａとを有する。第１部分７１Ａと第２部分７２Ａとで形状が異なることにより、弾性力が異なっていてもよい。例えば、スプリング７Ａは、鍔部４３から離れる方向に向けて、ピッチが縮小すること、径が縮小すること、及び巻線の太さが細くなること、のうちの少なくとも一つを満たしてもよい。一例では、図６に示されるように、スプリング７Ａは、鍔部４３から離れる方向に向けて径が縮小している。換言すると、スプリング７Ａは、ハウジング８の底面８１１に近付く方向に向けて径が縮小している。スプリング７Ａの径は、徐々に縮小してもよいし、スプリング７Ａの延伸方向における所定位置（例えば延伸方向における半分の長さ）から縮小してもよい。

プローブ１Ａに対し押圧力が加えられると、第１部分７１Ａは、第２部分７２Ａよりも早く弾性変形する。換言すると、第１部分７１Ａは、第２部分７２Ａよりも早くＺ軸方向において縮む。第１部分７１Ａが弾性変形し、且つ第２部分７２Ａが弾性変形していない場合、プランジャ４は、第１移動範囲にある。このとき、第１部分７１Ａは、Ｚ軸方向に縮んだ状態において、プローブ１とコネクタ１００との軸ずれを調整する。その後、プローブ１に対しさらに押圧力が加えられると、第２部分７２ＡがＺ軸方向に縮む。このとき、プランジャ４は第２移動範囲にあり、プローブピン３の先端が外部に露出する。このような順序でスプリング７が弾性変形することにより、プローブピン３の先端が保護された状態で軸ずれの調整を行うことができる。

プローブ１Ａによれば、収縮に応じてスプリング７Ａの弾性力が増加する。これにより、プローブ１Ａとコネクタ１００との位置決めの前にプローブピン３がハウジング８の外部に露出することをより確実に防止することができる。

［変形例］
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

上記実施形態では、基板５が先端部４２に収容されるとして説明したが、基板５が本体部４１に収容されてもよい。例えば、基板５を収容する凹部４２１２は、本体部４１の下部４１５が窪むようにして設けられていてもよい。

１，１Ａ…プローブ、２…導電部、３…プローブピン、４…プランジャ、５…基板、６…フランジ、７，７Ａ…スプリング、８…ハウジング、９…キャップ、４１…本体部、４２…先端部、４３…鍔部、５１…第１主面、５２…第２主面、５３…信号導電部、５４…接地導電部、８２…底部、８４…端部、８６…ガイド部、８７…中央部、８２Ｈ…開口、１００…コネクタ、８２２…先端面、Ｐ…ピン。

Claims (6)

1. コンタクトを備えるコネクタの検査に用いられるプローブであって、
   前記コンタクトに対応するように設けられたプローブピンを内包する先端部と、延伸方向に延びるとともに前記プローブピンに電気的に接続される導電部を内包する本体部と、前記本体部の外周に固定された鍔部と、を有するプランジャと、
   前記本体部を貫通させる穴が設けられたフランジと、
   前記延伸方向における中央部において前記本体部を内包すると共に、前記延伸方向における一方の端部において前記先端部を内包するハウジングと、
   前記ハウジングと前記鍔部との間で、前記鍔部を前記フランジの方向に付勢すると共に、前記ハウジングを前記鍔部から離れる方向に付勢する一つのスプリングと、
   を備えるプローブ。
2. 前記ハウジングは、前記一方の端部において前記コネクタに対する位置決めを行うガイド部を更に有する、請求項１記載のプローブ。
3. 前記ハウジングの前記延伸方向における他方の端部に取り付けられ、前記鍔部との間に前記フランジを挟むように設けられたキャップと、
   前記フランジ及び前記キャップの一方の部材に設けられ、前記フランジ及び前記キャップの他方の部材に向かって延び、該他方の部材に係合し、該係合を解除可能に構成されたピンと、
   を更に備え、
   前記プランジャは、
   前記ハウジングが前記一方の端部において前記コネクタに当接した状態で、前記フランジが前記鍔部を押す方向に移動することに応じて、前記ハウジングに対して前記延伸方向に相対的に移動し、
   その移動範囲として、前記ピンが前記他方の部材に係合している第１状態から前記フランジの移動に伴って前記ピンが移動し前記他方の部材に対する前記ピンの係合が解除される第２状態までの第１移動範囲と、前記第２状態から前記延伸方向に更に前記フランジが移動する第２移動範囲と、を有する、
   請求項１又は２記載のプローブ。
4. 前記第１状態において、前記ピンが前記他方の部材に係合している長さである係合長さは、前記プローブピンの先端と前記ハウジングにおける前記コネクタに対向する先端面との離間距離よりも短い、請求項３記載のプローブ。
5. 前記スプリングは、前記鍔部から離れる方向に向けて、ピッチが縮小すること、径が縮小すること、及び巻線の太さが細くなること、のうちの少なくとも一つを満たす、請求項１～４のいずれか一項記載のプローブ。
6. 前記鍔部は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、及ポリテトラフルオロエチレン樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種で形成されている、請求項１～５のいずれか一項記載のプローブ。
   
   

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