JP4457478B2 - プローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置に関し、特に、携帯電話などの移動体通信機器本体にあって信号経路を切り換える機能を有するレセプタクルに接続されるプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機等の中には、信号経路を切り換える機能を有する表面実装タイプの同軸レセプタクルを使用したものがある。そして、このような同軸レセプタクルに接続されるプローブとして、たとえば図１０に示すような構成を有するものが知られている。
【０００３】
該プローブ５０Ａは、プローブ固定部材７４によって機器本体８０に固定されている。プローブ５０Ａは、プローブ本体５１の嵌合軸６０に凸形状のスプリング保持部７０が形成される一方、プローブ固定部材７４にスプリング保持部７２が形成されており、これらスプリング保持部７０と７２との間に円錐状のコイルスプリング６８が縮装されている。プローブ固定部材７４には、プローブ本体５１の嵌合軸６０が嵌合軸補正された際に干渉しないだけの内径を有する孔７４ａが開けられており、コイルスプリング６８の大径側を孔７４ａの外側の部分で保持している。嵌合軸６０に形成されたスプリング保持部７０は、コイルスプリング６８の小径側を保持している。
【０００４】
さらに、プローブ本体５１の接続部６４側とは反対側には、コイルスプリング６８のばね力荷重でプローブ本体５１がプローブ固定部材７４の孔７４ａから抜けないように、ストッパプレート７６が配設されている。これにより、プローブ本体５１は相手レセプタクル５０Ｂに向かって付勢され、ストッパプレート７６を介してプローブ固定部材７４に保持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のプローブ５０Ａは、相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合が解除されているときのプローブ固定部材７４に対する嵌合軸６０の基準位置補正を、円錐形のコイルスプリング６８の形状保持力のみで行っている。このため、嵌合軸６０は、プローブ固定部材７４に対する位置ばらつき、さらには機器本体８０側の基準位置に対する位置ばらつきが大きくなり、相手レセプタクル５０Ｂとの実質的な嵌合軸補正量が少なくなるという問題があった。
【０００６】
また、従来のプローブ５０Ａでは、円錐形のコイルスプリング６８の形状保持力のみで軸芯方向の移動を行う構成であるため、プローブ本体５１に接続されている同軸ケーブル５３にコイルスプリング６８の形状保持力以上の張力が加わると、プローブ本体５１の頭部が同軸ケーブル５３側に引っ張られて嵌合軸６０が傾斜した状態（いわゆる、倒れ込み状態）になり、相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合不良が発生するという問題もあった。
【０００７】
さらに、円錐形のコイルスプリング６８の一端をプローブ固定部材７４に固定し、他端をプローブ本体５１に固定し、コイルスプリング６８の両端のコイル軸のずれを利用して相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合軸補正を行うので、両端のコイル軸のずれが生じるに伴い、プローブ本体５１には、コイルスプリング６８の形状を保持しようとする力が加わり、より大きなプローブ本体５１の倒れ込みを誘発する要因となっている。しかも、プローブ本体５１が相手レセプタクル５０Ｂと嵌合して、コイルスプリング６８が圧縮されるに伴い、コイルスプリング６８の形状を保持しようとする力が増加する方向にあるため、プローブ本体５１の倒れ込みがさらに助長されるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、大きな嵌合補正量を有するとともに、嵌合不良の発生が少なく、プローブ本体の倒れ込みの少ないプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構は、中心コンタクトが軸芯方向及び該軸芯方向に対して垂直な方向に移動して、相手レセプタクルの中心コンタクトに電気的に接続するプローブの嵌合軸補正機構であって、
（ａ）前記中心コンタクトを軸芯部に内蔵した胴部と、前記胴部の一端側に設けた前記相手レセプタクルとの接続部と、前記胴部の他端側に設けた頭部とを有するプローブ本体と、
（ｂ）前記プローブ本体の胴部に摺動自在に外嵌するプローブ摺動部材と、
（ｃ）前記プローブ本体の頭部と前記プローブ摺動部材との間に位置し、前記プローブ本体の胴部の外径よりも大径のガイド孔を有するプローブ固定部材と、
（ｄ）前記プローブ本体の接続部と前記プローブ摺動部材との間に圧縮状態で装填され、前記プローブ摺動部材を前記プローブ固定部材に向かって付勢するばね部材と、
を備え、
（ｅ）前記プローブ本体を前記相手レセプタクルに嵌合させる際に、前記中心コンタクトの軸芯が前記相手レセプタクルの軸芯に対してずれているときには、前記プローブ本体の接続部に形成されたテーパ面に前記相手レセプタクルが当接し、前記プローブ固定部材に対して軸芯方向に前記プローブ本体が前記ばね部材を圧縮する状態で前記プローブ本体が軸芯方向に対して垂直な方向に前記プローブ摺動部材を介して移動すること、
を特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、プローブ本体を相手レセプタクルに嵌合させる際に、中心コンタクトの軸芯が相手レセプタクルの軸芯に対してずれているときには、プローブ本体が軸芯方向に対して垂直な方向にプローブ摺動部材を介して移動する。これにより、プローブは相手レセプタクルとの嵌合軸のずれが自動補正されるとともに、嵌合軸補正時におけるプローブ本体の倒れ込みや相手レセプタクルとの嵌合不良の発生も防止される。
【００１１】
さらに、プローブ本体は、頭部から胴部に向かって径が漸減するように形成されたテーパ部と、該テーパ部の頭部側に形成されてプローブ固定部材のガイド孔の開口縁がはめあい挿入される基準位置補正溝とを有している。以上の構成により、プローブと相手レセプタクルとの嵌合が解除されると、ばね部材のばね力によってプローブ固定部材のガイド孔の開口縁がテーパ部に沿って案内され、基準位置補正溝にガイド孔の開口縁が係合してプローブ本体の中心コンタクトを常にガイド孔の軸芯に合致させる。従って、使用する機器本体側の基準位置に対して常に精度のよいプローブ本体の位置復帰が行われる。
【００１２】
さらに、プローブ固定部材のガイド孔は、プローブ本体の胴部の半径と、前記接続部に形成されたテーパ面の最大半径と最小半径の差分とを加算した値以上の半径を有していることが好ましい。これにより、プローブ本体を、少なくとも最大嵌合補正量の範囲内で、プローブ固定部材に沿って摺動させることができる。
【００１３】
また、プローブ本体の接続部に、円筒状の相手レセプタクル嵌合部とすり鉢状の相手レセプタクル誘導部とを設けるようにすれば、レセプタクル誘導部が有するガイド機能とレセプタクル嵌合部の位置決め作用により、プローブの相手レセプタクルへの嵌合が一層スムーズに行われる。
【００１４】
また、本発明に係る装置は、前述の特徴を有するプローブの嵌合軸補正機構を備えることにより、高い信頼性が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置の実施形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１実施形態、図１〜図７］
本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の一つの実施形態の構成を図１及び図２にそれぞれ示す。該プローブ１Ａは、相手レセプタクル１Ｂ（図３参照）との接続部２を有するプローブ本体３と、本プローブ１Ａを機器本体４（図４参照）側に取り付け固定するためのリング状のプローブ固定部材５と、プローブ本体３の軸芯の方向を常にプローブ固定部材５の軸芯の方向に保持して、プローブ本体３をプローブ固定部材５の径方向に沿う方向及びプローブ固定部材５の軸芯の方向に移動自在とするためのプローブ摺動部材６と、相手レセプタクル１Ｂとの接続位置のばらつきを吸収するためのコイルスプリング７とから構成されている。
【００１７】
プローブ本体３は、軸芯部に中心コンタクト８を内蔵した円筒状の胴部１１と、該胴部１１の一端側に装着された相手レセプタクル１Ｂとの接続部２と、胴部１１の他端側に設けた頭部１２を有している。頭部１２は、胴部１１の外径よりも一段大きな外径を有しており、該頭部１２からは同軸ケーブルｗが引き出されている。胴部１１の軸芯部には、ポリエチレン等の樹脂からなる誘電体１３により同軸ケーブルｗに接続される中心コンタクト８が保持されている。接続部２には、相手レセプタクル１Ｂを受け入れる円筒状の嵌合部２ａと、相手レセプタクル１Ｂの先端面の周縁部に当接して相手レセプタクル１Ｂを嵌合部２ａ内に誘導するすり鉢状の誘導部２ｂとが形成されている。
【００１８】
頭部１２と胴部１１との間には、胴部１１に向かって径が漸減するようにテーパ部１４が形成されており、該テーパ部１４の頭部１２側には、基準位置補正溝１５が形成されている。基準位置補正溝１５の内径は、後述のプローブ固定部材５のガイド孔９の径と略等しい。
【００１９】
プローブ固定部材５は、ガイド孔９を有するリング形状を有している。ガイド孔９の径は、プローブ本体３の頭部１２の径より小さい寸法に設定されている。より具体的には、ガイド孔９は、プローブ本体３の胴部１１の半径と、プローブ本体３と相手レセプタクル１Ｂとの間の最大嵌合補正量とを加算した値以上の半径を有している。プローブ固定部材５は、プローブ本体３の頭部１２とプローブ摺動部材６とで挟み込まれ、かつ、プローブ本体３はプローブ摺動部材６に対しては軸芯方向のみで摺動可能な状態となっている。これにより、プローブ本体３の頭部１２に接続されている同軸ケーブルｗの張力によるプローブ本体３の倒れ込みが抑えられる。このプローブ固定部材５は、固定される機器本体４（図４参照）側に圧入、ねじ留めもしくは溶着等で位置決めされ固定される。プローブ固定部材５に形成されたガイド孔９の開口縁９ａは、基準位置補正溝１５にはめあい挿入される。
【００２０】
プローブ摺動部材６は円筒形状を有しており、プローブ本体３の胴部１１に摺動自在に外嵌している。そして、そのプローブ固定部材５側の端部には、ガイド孔９の径より大きい外径を有するフランジ部６ａが形成されている。フランジ部６ａの上面はプローブ固定部材５の下面に接するとともに、フランジ部６ａの下面にはコイルスプリング７が係止されている。
【００２１】
コイルスプリング７は、プローブ本体３の胴部１１の外周に配置されている。コイルスプリング７の一端側はプローブ摺動部材６のフランジ部６ａに係止されるとともに、他端側はプローブ本体３の接続部２に形成されたフランジ部２ｆに係止され、これらフランジ部６ａとフランジ部２ｆとの間に縮装されている。コイルスプリング７は、そのばね力により、プローブ摺動部材６を常時、プローブ固定部材５に向かって付勢している。
【００２２】
プローブ本体３は、プローブ固定部材５のガイド孔９とコイルスプリング７のばね力により、常時は、そのテーパ部１４がプローブ固定部材５のガイド孔９に案内されてその基準位置補正溝１５（図２参照）にガイド孔９の開口縁９ａが係合し、プローブ本体３の中心コンタクト８はガイド孔９の軸芯に合致するようになっている。従って、プローブ本体３に形成されたテーパ部１４と、該テーパ部１４に形成されてプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａが嵌合する基準位置補正溝１５は、プローブ本体３の中心コンタクト８を、常時、ガイド孔９の軸芯に合致させるように作用する。
【００２３】
一方、プローブ１Ａが接続される相手レセプタクル１Ｂは、たとえば図３に示すような構成を有するものである。該レセプタクル１Ｂは、アース端子３１と、固定端子３２と、ばね端子３３と、樹脂材料からなる第１絶縁ケース部材３４及び第２絶縁ケース部材３５と、第１絶縁ケース部材３４及び第２絶縁ケース部材３５内に移動可能に収容されて固定端子３２及びばね端子３３に離接する可動接点部材３７とから構成されている。
【００２４】
可動接点部材３７は金属材料からなり、第１絶縁ケース部材３４のガイド孔３４ｂに挿通するピン状の第１接点部３７ａと、ばね端子３３の螺旋状の梁部３３ａに電気的に接続する第２接点部３７ｂと、フランジ部３７ｃとから構成されており、レセプタクル１Ｂの中心コンタクトとして機能している。ばね端子３３は、弾性を有する梁部３３ａが可動接点部材３７を押し上げ、固定端子３２にフランジ部３７ｃを電気的に接続させるとともに、ピン状の第１接点部３７ａの先端部を第１絶縁ケース部材３４の突部３４ａから突出させる向きに付勢している。
【００２５】
次に、以上の構成を有するプローブ１Ａ及び相手レセプタクル１Ｂの動作を図４〜図７を参照して説明する。
【００２６】
図４及び図５に示すように、相手レセプタクル１Ｂとの嵌合前におけるプローブ本体３は、スプリング７のばね力により、プローブ本体３の基準位置補正溝１５がプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａに嵌合した状態で保持されている。一方、相手レセプタクル１Ｂの可動接点部材（中心コンタクト）３７は、ばね端子３３の梁部３３ａのばね力に付勢されて、可動接点部材３７のフランジ部３７ｃが固定端子３２に圧接して電気的に接続されている。つまり、固定端子３２−可動接点部材３７−ばね端子３３の信号経路が形成されている。
【００２７】
いま、前記の状態にあるプローブ１Ａをレセプタクル１Ｂに嵌合させると、図６及び図７に示すように、プローブ本体３の胴部１１の接続部２の嵌合部２ａにレセプタクル１Ｂが嵌合する。このとき、コイルスプリング７のばね力に抗して、プローブ本体３は、その頭部１２が中心コンタクト８の軸芯方向でプローブ固定部材５から離れる向き（図６の矢印Ｋ１の方向）に移動し、コイルスプリング７のばね力の作用により、胴部１１の先端が相手レセプタクル１Ｂのアース端子３１に圧接するとともに、プローブ１Ａの中心コンタクト８がレセプタクル１Ｂの可動接点部材３７の第１接点部３７ａに圧接する。
【００２８】
これにより、レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７は、プローブ１Ａの中心コンタクト８から受ける力により、レセプタクル１Ｂ内に移動し、固定端子３２と可動接点部材３７のフランジ部３７ｃとの接触が絶たれるとともに、中心コンタクト８と可動接点部材３７とが電気的に接続される。つまり、プローブ１Ａの中心コンタクト８−レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７−ばね端子３３の信号経路が形成される。
【００２９】
ところで、プローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂに嵌合させる際に、図４及び図５に示すように、プローブ１Ａの中心コンタクト８の軸芯が相手レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７の軸芯に対してずれているときには、プローブ本体３は、レセプタクル１Ｂと完全に嵌合する前に、プローブ本体３の胴部１１の接続部２に形成されたテーパ面２ｂに相手レセプタクル１Ｂの先端エッジ部が当接し、プローブ固定部材５に対して軸芯方向（図６の矢印Ｋ１の方向）にプローブ本体３がスプリング７を圧縮する状態でプローブ摺動部材６を介して移動する。 その際、プローブ本体３は、プローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａによる拘束から解放され、プローブ本体３の胴部１１とプローブ固定部材５のガイド孔９の間に空間が発生する。従って、その空間分だけプローブ本体３がプローブ摺動部材６を介してプローブ本体３の胴部１１の垂直面方向（言い換えると、プローブ固定部材５のガイド孔９の径方向、図６の矢印Ｋ２の方向）に摺動可能となり、プローブ本体３の軸芯とレセプタクル１の中心軸のずれが補正される。
【００３０】
また、プローブ１Ａを相手方レセプタクル１Ｂから外すと、スプリング７のばね力により、プローブ本体３のテーパ部１４がプローブ固定部材５のガイド孔９により案内されて、基準位置補正溝１５にプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａがはめあい挿入される。この結果、プローブ本体３の基準位置補正溝１５がプローブ固定部材５に当接した状態で保持されるので、プローブ本体３の中心軸は再びガイド孔９の中心軸に合致した状態に復帰する。機器本体４側の基準位置に対して常に精度のよい位置復帰が行われ、プローブ本体３の胴部１１の軸芯の水平面方向の摺動可能量に対する嵌合軸補正量を実質的に大きくすることができる。
【００３１】
［第２実施形態、図８］
本第２実施形態は、図８に示すように、第１実施形態で説明したプローブ１Ａに配置されていた接続部２を省略し、代わりに、相手レセプタクル１Ｂに接続部材２ｃを配置したものである。接続部材２ｃは、プローブ本体３の胴部１１の先端部を受け入れる円筒状の嵌合部２ａと、胴部１１の先端部の周縁部に当接して胴部１１を嵌合部２ａ内に誘導するすり鉢状の誘導部２ｂが形成されている。
【００３２】
本第２実施形態は、前記第１実施形態とほぼ同様の作用及び効果に加えて、プローブ本体３側に接続部２を設ける必要がないので、プローブ１Ａの構成が簡単になる。なお、図８において、図１〜図７と対応するものには同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
［第３実施形態、図９］
第３実施形態は、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を用いた装置を、携帯電話の測定器に適用した例について説明する。図９は、携帯電話１２０の高周波回路部分の電気回路ブロック図である。図９において、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１２５は切換スイッチ、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用バンドパスフィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用バンドパスフィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用バンドパスフィルタである。また、１２６は、測定器の同軸ケーブルｗに接続されたプローブである。
【００３４】
ここに、携帯電話１２０の切換スイッチ１２５並びに測定器のプローブ１２６として、それぞれ前記第１実施形態もしくは第２実施形態で説明した相手レセプタクル１Ｂ及びプローブ１Ａを使用することができる。これにより、セットメーカが携帯電話１２０の製造工程において、高周波回路部の電気特性をチェックする場合、測定器に接続されたプローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂに嵌合させれば、高周波回路部からアンテナ素子１２２への信号経路を、高周波回路部から測定器への信号経路に切り換えることができる。前記プローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂから外すと、再び高周波回路からアンテナ素子１２２への信号経路に戻る。このように、測定器のプローブ１２６として、前記実施形態に係るプローブ１Ａを使用することにより、携帯電話１２０の電気特性のチェックを効率よく確実に行うことができる。
【００３５】
［他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、接続部がプローブ本体と一体成形されているものであってもよい。プローブ本体と接続部を一体成形することにより、プローブの部品点数が少なくなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、嵌合時や嵌合動作時におけるプローブ本体が、プローブ固定部材に対して嵌合軸芯方向及び嵌合軸の垂直面方向に摺動可能な状態で配設されるので、相手レセプタクルとの嵌合軸のずれを自動補正できる。また、プローブ摺動部材はプローブ固定部材のガイド孔の軸芯方向及びそれに垂直なプローブ固定部材に沿う方向にのみ摺動可能な状態となっているので、嵌合軸補正時におけるプローブ本体の倒れ込みや相手レセプタクルとの嵌合不良の発生の少ないプローブの嵌合軸補正機構を得ることができる。
【００３７】
さらに、プローブを相手レセプタクルから外したときには、プローブ本体のテーパ部がプローブ固定部材のガイド孔により案内され、基準位置補正溝にプローブ固定部材のガイド孔の開口縁が係合することにより嵌合軸補正が行われるので、使用する機器本体側の基準位置に対して常に精度のよい位置復帰が行われ、プローブ本体の中心コンタクトの軸芯の水平面方向の嵌合軸補正量を実質的に大きくすることができる。
【００３８】
また、プローブ本体の頭部とプローブ摺動部材とでプローブ固定部材を挟み込み、かつ、プローブ本体はプローブ摺動部材に対しては軸芯方向のみで摺動可能な状態で構成されているため、プローブ本体の頭部側に取着されている同軸ケーブルの張力によるプローブ本体の倒れ込みが抑えられる。
【００３９】
さらに、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を使用することにより、携帯電話等の電気機器本体の電気特性のチェックを効率よく確実に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示したプローブの一部縦断面図。
【図３】図１に示したプローブが嵌合する相手レセプタクルの一例を示す分解斜視図。
【図４】図１に示したプローブと図３に示した相手レセプタクルとが嵌合する前の状態を示す断面図。
【図５】図４の一部拡大断面図。
【図６】図１に示したプローブと図３に示した相手レセプタクルとが嵌合したときの状態を示す断面図。
【図７】図６の一部拡大断面図。
【図８】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の第２実施形態を示す縦断面図。
【図９】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を用いた装置の一例を示す電気回路ブロック図。
【図１０】従来のプローブの嵌合軸補正機構を示す縦断面図。
【符号の説明】
１Ａ…プローブ
１Ｂ…相手レセプタクル
２…接続部
２ａ…嵌合部
２ｂ…誘導部
２ｃ…接続部材
３…プローブ本体
４…機器本体
５…プローブ固定部材
６…プローブ摺動部材
７…コイルスプリング
８…プローブの中心コンタクト
９…ガイド孔
９ａ…ガイド孔の開口縁
１１…胴部
１２…頭部
１５…基準位置補正溝
１２６…プローブ
【発明の属する技術分野】
本発明は、プローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置に関し、特に、携帯電話などの移動体通信機器本体にあって信号経路を切り換える機能を有するレセプタクルに接続されるプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機等の中には、信号経路を切り換える機能を有する表面実装タイプの同軸レセプタクルを使用したものがある。そして、このような同軸レセプタクルに接続されるプローブとして、たとえば図１０に示すような構成を有するものが知られている。
【０００３】
該プローブ５０Ａは、プローブ固定部材７４によって機器本体８０に固定されている。プローブ５０Ａは、プローブ本体５１の嵌合軸６０に凸形状のスプリング保持部７０が形成される一方、プローブ固定部材７４にスプリング保持部７２が形成されており、これらスプリング保持部７０と７２との間に円錐状のコイルスプリング６８が縮装されている。プローブ固定部材７４には、プローブ本体５１の嵌合軸６０が嵌合軸補正された際に干渉しないだけの内径を有する孔７４ａが開けられており、コイルスプリング６８の大径側を孔７４ａの外側の部分で保持している。嵌合軸６０に形成されたスプリング保持部７０は、コイルスプリング６８の小径側を保持している。
【０００４】
さらに、プローブ本体５１の接続部６４側とは反対側には、コイルスプリング６８のばね力荷重でプローブ本体５１がプローブ固定部材７４の孔７４ａから抜けないように、ストッパプレート７６が配設されている。これにより、プローブ本体５１は相手レセプタクル５０Ｂに向かって付勢され、ストッパプレート７６を介してプローブ固定部材７４に保持される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のプローブ５０Ａは、相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合が解除されているときのプローブ固定部材７４に対する嵌合軸６０の基準位置補正を、円錐形のコイルスプリング６８の形状保持力のみで行っている。このため、嵌合軸６０は、プローブ固定部材７４に対する位置ばらつき、さらには機器本体８０側の基準位置に対する位置ばらつきが大きくなり、相手レセプタクル５０Ｂとの実質的な嵌合軸補正量が少なくなるという問題があった。
【０００６】
また、従来のプローブ５０Ａでは、円錐形のコイルスプリング６８の形状保持力のみで軸芯方向の移動を行う構成であるため、プローブ本体５１に接続されている同軸ケーブル５３にコイルスプリング６８の形状保持力以上の張力が加わると、プローブ本体５１の頭部が同軸ケーブル５３側に引っ張られて嵌合軸６０が傾斜した状態（いわゆる、倒れ込み状態）になり、相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合不良が発生するという問題もあった。
【０００７】
さらに、円錐形のコイルスプリング６８の一端をプローブ固定部材７４に固定し、他端をプローブ本体５１に固定し、コイルスプリング６８の両端のコイル軸のずれを利用して相手レセプタクル５０Ｂとの嵌合軸補正を行うので、両端のコイル軸のずれが生じるに伴い、プローブ本体５１には、コイルスプリング６８の形状を保持しようとする力が加わり、より大きなプローブ本体５１の倒れ込みを誘発する要因となっている。しかも、プローブ本体５１が相手レセプタクル５０Ｂと嵌合して、コイルスプリング６８が圧縮されるに伴い、コイルスプリング６８の形状を保持しようとする力が増加する方向にあるため、プローブ本体５１の倒れ込みがさらに助長されるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、大きな嵌合補正量を有するとともに、嵌合不良の発生が少なく、プローブ本体の倒れ込みの少ないプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構は、中心コンタクトが軸芯方向及び該軸芯方向に対して垂直な方向に移動して、相手レセプタクルの中心コンタクトに電気的に接続するプローブの嵌合軸補正機構であって、
（ａ）前記中心コンタクトを軸芯部に内蔵した胴部と、前記胴部の一端側に設けた前記相手レセプタクルとの接続部と、前記胴部の他端側に設けた頭部とを有するプローブ本体と、
（ｂ）前記プローブ本体の胴部に摺動自在に外嵌するプローブ摺動部材と、
（ｃ）前記プローブ本体の頭部と前記プローブ摺動部材との間に位置し、前記プローブ本体の胴部の外径よりも大径のガイド孔を有するプローブ固定部材と、
（ｄ）前記プローブ本体の接続部と前記プローブ摺動部材との間に圧縮状態で装填され、前記プローブ摺動部材を前記プローブ固定部材に向かって付勢するばね部材と、
を備え、
（ｅ）前記プローブ本体を前記相手レセプタクルに嵌合させる際に、前記中心コンタクトの軸芯が前記相手レセプタクルの軸芯に対してずれているときには、前記プローブ本体の接続部に形成されたテーパ面に前記相手レセプタクルが当接し、前記プローブ固定部材に対して軸芯方向に前記プローブ本体が前記ばね部材を圧縮する状態で前記プローブ本体が軸芯方向に対して垂直な方向に前記プローブ摺動部材を介して移動すること、
を特徴とする。
【００１０】
以上の構成により、プローブ本体を相手レセプタクルに嵌合させる際に、中心コンタクトの軸芯が相手レセプタクルの軸芯に対してずれているときには、プローブ本体が軸芯方向に対して垂直な方向にプローブ摺動部材を介して移動する。これにより、プローブは相手レセプタクルとの嵌合軸のずれが自動補正されるとともに、嵌合軸補正時におけるプローブ本体の倒れ込みや相手レセプタクルとの嵌合不良の発生も防止される。
【００１１】
さらに、プローブ本体は、頭部から胴部に向かって径が漸減するように形成されたテーパ部と、該テーパ部の頭部側に形成されてプローブ固定部材のガイド孔の開口縁がはめあい挿入される基準位置補正溝とを有している。以上の構成により、プローブと相手レセプタクルとの嵌合が解除されると、ばね部材のばね力によってプローブ固定部材のガイド孔の開口縁がテーパ部に沿って案内され、基準位置補正溝にガイド孔の開口縁が係合してプローブ本体の中心コンタクトを常にガイド孔の軸芯に合致させる。従って、使用する機器本体側の基準位置に対して常に精度のよいプローブ本体の位置復帰が行われる。
【００１２】
さらに、プローブ固定部材のガイド孔は、プローブ本体の胴部の半径と、前記接続部に形成されたテーパ面の最大半径と最小半径の差分とを加算した値以上の半径を有していることが好ましい。これにより、プローブ本体を、少なくとも最大嵌合補正量の範囲内で、プローブ固定部材に沿って摺動させることができる。
【００１３】
また、プローブ本体の接続部に、円筒状の相手レセプタクル嵌合部とすり鉢状の相手レセプタクル誘導部とを設けるようにすれば、レセプタクル誘導部が有するガイド機能とレセプタクル嵌合部の位置決め作用により、プローブの相手レセプタクルへの嵌合が一層スムーズに行われる。
【００１４】
また、本発明に係る装置は、前述の特徴を有するプローブの嵌合軸補正機構を備えることにより、高い信頼性が得られる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構及びこれを用いた装置の実施形態について添付の図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１実施形態、図１〜図７］
本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の一つの実施形態の構成を図１及び図２にそれぞれ示す。該プローブ１Ａは、相手レセプタクル１Ｂ（図３参照）との接続部２を有するプローブ本体３と、本プローブ１Ａを機器本体４（図４参照）側に取り付け固定するためのリング状のプローブ固定部材５と、プローブ本体３の軸芯の方向を常にプローブ固定部材５の軸芯の方向に保持して、プローブ本体３をプローブ固定部材５の径方向に沿う方向及びプローブ固定部材５の軸芯の方向に移動自在とするためのプローブ摺動部材６と、相手レセプタクル１Ｂとの接続位置のばらつきを吸収するためのコイルスプリング７とから構成されている。
【００１７】
プローブ本体３は、軸芯部に中心コンタクト８を内蔵した円筒状の胴部１１と、該胴部１１の一端側に装着された相手レセプタクル１Ｂとの接続部２と、胴部１１の他端側に設けた頭部１２を有している。頭部１２は、胴部１１の外径よりも一段大きな外径を有しており、該頭部１２からは同軸ケーブルｗが引き出されている。胴部１１の軸芯部には、ポリエチレン等の樹脂からなる誘電体１３により同軸ケーブルｗに接続される中心コンタクト８が保持されている。接続部２には、相手レセプタクル１Ｂを受け入れる円筒状の嵌合部２ａと、相手レセプタクル１Ｂの先端面の周縁部に当接して相手レセプタクル１Ｂを嵌合部２ａ内に誘導するすり鉢状の誘導部２ｂとが形成されている。
【００１８】
頭部１２と胴部１１との間には、胴部１１に向かって径が漸減するようにテーパ部１４が形成されており、該テーパ部１４の頭部１２側には、基準位置補正溝１５が形成されている。基準位置補正溝１５の内径は、後述のプローブ固定部材５のガイド孔９の径と略等しい。
【００１９】
プローブ固定部材５は、ガイド孔９を有するリング形状を有している。ガイド孔９の径は、プローブ本体３の頭部１２の径より小さい寸法に設定されている。より具体的には、ガイド孔９は、プローブ本体３の胴部１１の半径と、プローブ本体３と相手レセプタクル１Ｂとの間の最大嵌合補正量とを加算した値以上の半径を有している。プローブ固定部材５は、プローブ本体３の頭部１２とプローブ摺動部材６とで挟み込まれ、かつ、プローブ本体３はプローブ摺動部材６に対しては軸芯方向のみで摺動可能な状態となっている。これにより、プローブ本体３の頭部１２に接続されている同軸ケーブルｗの張力によるプローブ本体３の倒れ込みが抑えられる。このプローブ固定部材５は、固定される機器本体４（図４参照）側に圧入、ねじ留めもしくは溶着等で位置決めされ固定される。プローブ固定部材５に形成されたガイド孔９の開口縁９ａは、基準位置補正溝１５にはめあい挿入される。
【００２０】
プローブ摺動部材６は円筒形状を有しており、プローブ本体３の胴部１１に摺動自在に外嵌している。そして、そのプローブ固定部材５側の端部には、ガイド孔９の径より大きい外径を有するフランジ部６ａが形成されている。フランジ部６ａの上面はプローブ固定部材５の下面に接するとともに、フランジ部６ａの下面にはコイルスプリング７が係止されている。
【００２１】
コイルスプリング７は、プローブ本体３の胴部１１の外周に配置されている。コイルスプリング７の一端側はプローブ摺動部材６のフランジ部６ａに係止されるとともに、他端側はプローブ本体３の接続部２に形成されたフランジ部２ｆに係止され、これらフランジ部６ａとフランジ部２ｆとの間に縮装されている。コイルスプリング７は、そのばね力により、プローブ摺動部材６を常時、プローブ固定部材５に向かって付勢している。
【００２２】
プローブ本体３は、プローブ固定部材５のガイド孔９とコイルスプリング７のばね力により、常時は、そのテーパ部１４がプローブ固定部材５のガイド孔９に案内されてその基準位置補正溝１５（図２参照）にガイド孔９の開口縁９ａが係合し、プローブ本体３の中心コンタクト８はガイド孔９の軸芯に合致するようになっている。従って、プローブ本体３に形成されたテーパ部１４と、該テーパ部１４に形成されてプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａが嵌合する基準位置補正溝１５は、プローブ本体３の中心コンタクト８を、常時、ガイド孔９の軸芯に合致させるように作用する。
【００２３】
一方、プローブ１Ａが接続される相手レセプタクル１Ｂは、たとえば図３に示すような構成を有するものである。該レセプタクル１Ｂは、アース端子３１と、固定端子３２と、ばね端子３３と、樹脂材料からなる第１絶縁ケース部材３４及び第２絶縁ケース部材３５と、第１絶縁ケース部材３４及び第２絶縁ケース部材３５内に移動可能に収容されて固定端子３２及びばね端子３３に離接する可動接点部材３７とから構成されている。
【００２４】
可動接点部材３７は金属材料からなり、第１絶縁ケース部材３４のガイド孔３４ｂに挿通するピン状の第１接点部３７ａと、ばね端子３３の螺旋状の梁部３３ａに電気的に接続する第２接点部３７ｂと、フランジ部３７ｃとから構成されており、レセプタクル１Ｂの中心コンタクトとして機能している。ばね端子３３は、弾性を有する梁部３３ａが可動接点部材３７を押し上げ、固定端子３２にフランジ部３７ｃを電気的に接続させるとともに、ピン状の第１接点部３７ａの先端部を第１絶縁ケース部材３４の突部３４ａから突出させる向きに付勢している。
【００２５】
次に、以上の構成を有するプローブ１Ａ及び相手レセプタクル１Ｂの動作を図４〜図７を参照して説明する。
【００２６】
図４及び図５に示すように、相手レセプタクル１Ｂとの嵌合前におけるプローブ本体３は、スプリング７のばね力により、プローブ本体３の基準位置補正溝１５がプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａに嵌合した状態で保持されている。一方、相手レセプタクル１Ｂの可動接点部材（中心コンタクト）３７は、ばね端子３３の梁部３３ａのばね力に付勢されて、可動接点部材３７のフランジ部３７ｃが固定端子３２に圧接して電気的に接続されている。つまり、固定端子３２−可動接点部材３７−ばね端子３３の信号経路が形成されている。
【００２７】
いま、前記の状態にあるプローブ１Ａをレセプタクル１Ｂに嵌合させると、図６及び図７に示すように、プローブ本体３の胴部１１の接続部２の嵌合部２ａにレセプタクル１Ｂが嵌合する。このとき、コイルスプリング７のばね力に抗して、プローブ本体３は、その頭部１２が中心コンタクト８の軸芯方向でプローブ固定部材５から離れる向き（図６の矢印Ｋ１の方向）に移動し、コイルスプリング７のばね力の作用により、胴部１１の先端が相手レセプタクル１Ｂのアース端子３１に圧接するとともに、プローブ１Ａの中心コンタクト８がレセプタクル１Ｂの可動接点部材３７の第１接点部３７ａに圧接する。
【００２８】
これにより、レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７は、プローブ１Ａの中心コンタクト８から受ける力により、レセプタクル１Ｂ内に移動し、固定端子３２と可動接点部材３７のフランジ部３７ｃとの接触が絶たれるとともに、中心コンタクト８と可動接点部材３７とが電気的に接続される。つまり、プローブ１Ａの中心コンタクト８−レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７−ばね端子３３の信号経路が形成される。
【００２９】
ところで、プローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂに嵌合させる際に、図４及び図５に示すように、プローブ１Ａの中心コンタクト８の軸芯が相手レセプタクル１Ｂの可動接点部材３７の軸芯に対してずれているときには、プローブ本体３は、レセプタクル１Ｂと完全に嵌合する前に、プローブ本体３の胴部１１の接続部２に形成されたテーパ面２ｂに相手レセプタクル１Ｂの先端エッジ部が当接し、プローブ固定部材５に対して軸芯方向（図６の矢印Ｋ１の方向）にプローブ本体３がスプリング７を圧縮する状態でプローブ摺動部材６を介して移動する。 その際、プローブ本体３は、プローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａによる拘束から解放され、プローブ本体３の胴部１１とプローブ固定部材５のガイド孔９の間に空間が発生する。従って、その空間分だけプローブ本体３がプローブ摺動部材６を介してプローブ本体３の胴部１１の垂直面方向（言い換えると、プローブ固定部材５のガイド孔９の径方向、図６の矢印Ｋ２の方向）に摺動可能となり、プローブ本体３の軸芯とレセプタクル１の中心軸のずれが補正される。
【００３０】
また、プローブ１Ａを相手方レセプタクル１Ｂから外すと、スプリング７のばね力により、プローブ本体３のテーパ部１４がプローブ固定部材５のガイド孔９により案内されて、基準位置補正溝１５にプローブ固定部材５のガイド孔９の開口縁９ａがはめあい挿入される。この結果、プローブ本体３の基準位置補正溝１５がプローブ固定部材５に当接した状態で保持されるので、プローブ本体３の中心軸は再びガイド孔９の中心軸に合致した状態に復帰する。機器本体４側の基準位置に対して常に精度のよい位置復帰が行われ、プローブ本体３の胴部１１の軸芯の水平面方向の摺動可能量に対する嵌合軸補正量を実質的に大きくすることができる。
【００３１】
［第２実施形態、図８］
本第２実施形態は、図８に示すように、第１実施形態で説明したプローブ１Ａに配置されていた接続部２を省略し、代わりに、相手レセプタクル１Ｂに接続部材２ｃを配置したものである。接続部材２ｃは、プローブ本体３の胴部１１の先端部を受け入れる円筒状の嵌合部２ａと、胴部１１の先端部の周縁部に当接して胴部１１を嵌合部２ａ内に誘導するすり鉢状の誘導部２ｂが形成されている。
【００３２】
本第２実施形態は、前記第１実施形態とほぼ同様の作用及び効果に加えて、プローブ本体３側に接続部２を設ける必要がないので、プローブ１Ａの構成が簡単になる。なお、図８において、図１〜図７と対応するものには同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
【００３３】
［第３実施形態、図９］
第３実施形態は、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を用いた装置を、携帯電話の測定器に適用した例について説明する。図９は、携帯電話１２０の高周波回路部分の電気回路ブロック図である。図９において、１２２はアンテナ素子、１２３はデュプレクサ、１２５は切換スイッチ、１３１は送信側アイソレータ、１３２は送信側増幅器、１３３は送信側段間用バンドパスフィルタ、１３４は送信側ミキサ、１３５は受信側増幅器、１３６は受信側段間用バンドパスフィルタ、１３７は受信側ミキサ、１３８は電圧制御発振器（ＶＣＯ）、１３９はローカル用バンドパスフィルタである。また、１２６は、測定器の同軸ケーブルｗに接続されたプローブである。
【００３４】
ここに、携帯電話１２０の切換スイッチ１２５並びに測定器のプローブ１２６として、それぞれ前記第１実施形態もしくは第２実施形態で説明した相手レセプタクル１Ｂ及びプローブ１Ａを使用することができる。これにより、セットメーカが携帯電話１２０の製造工程において、高周波回路部の電気特性をチェックする場合、測定器に接続されたプローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂに嵌合させれば、高周波回路部からアンテナ素子１２２への信号経路を、高周波回路部から測定器への信号経路に切り換えることができる。前記プローブ１Ａを相手レセプタクル１Ｂから外すと、再び高周波回路からアンテナ素子１２２への信号経路に戻る。このように、測定器のプローブ１２６として、前記実施形態に係るプローブ１Ａを使用することにより、携帯電話１２０の電気特性のチェックを効率よく確実に行うことができる。
【００３５】
［他の実施形態］
なお、本発明は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、接続部がプローブ本体と一体成形されているものであってもよい。プローブ本体と接続部を一体成形することにより、プローブの部品点数が少なくなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、嵌合時や嵌合動作時におけるプローブ本体が、プローブ固定部材に対して嵌合軸芯方向及び嵌合軸の垂直面方向に摺動可能な状態で配設されるので、相手レセプタクルとの嵌合軸のずれを自動補正できる。また、プローブ摺動部材はプローブ固定部材のガイド孔の軸芯方向及びそれに垂直なプローブ固定部材に沿う方向にのみ摺動可能な状態となっているので、嵌合軸補正時におけるプローブ本体の倒れ込みや相手レセプタクルとの嵌合不良の発生の少ないプローブの嵌合軸補正機構を得ることができる。
【００３７】
さらに、プローブを相手レセプタクルから外したときには、プローブ本体のテーパ部がプローブ固定部材のガイド孔により案内され、基準位置補正溝にプローブ固定部材のガイド孔の開口縁が係合することにより嵌合軸補正が行われるので、使用する機器本体側の基準位置に対して常に精度のよい位置復帰が行われ、プローブ本体の中心コンタクトの軸芯の水平面方向の嵌合軸補正量を実質的に大きくすることができる。
【００３８】
また、プローブ本体の頭部とプローブ摺動部材とでプローブ固定部材を挟み込み、かつ、プローブ本体はプローブ摺動部材に対しては軸芯方向のみで摺動可能な状態で構成されているため、プローブ本体の頭部側に取着されている同軸ケーブルの張力によるプローブ本体の倒れ込みが抑えられる。
【００３９】
さらに、本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を使用することにより、携帯電話等の電気機器本体の電気特性のチェックを効率よく確実に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の第１実施形態を示す分解斜視図。
【図２】図１に示したプローブの一部縦断面図。
【図３】図１に示したプローブが嵌合する相手レセプタクルの一例を示す分解斜視図。
【図４】図１に示したプローブと図３に示した相手レセプタクルとが嵌合する前の状態を示す断面図。
【図５】図４の一部拡大断面図。
【図６】図１に示したプローブと図３に示した相手レセプタクルとが嵌合したときの状態を示す断面図。
【図７】図６の一部拡大断面図。
【図８】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構の第２実施形態を示す縦断面図。
【図９】本発明に係るプローブの嵌合軸補正機構を用いた装置の一例を示す電気回路ブロック図。
【図１０】従来のプローブの嵌合軸補正機構を示す縦断面図。
【符号の説明】
１Ａ…プローブ
１Ｂ…相手レセプタクル
２…接続部
２ａ…嵌合部
２ｂ…誘導部
２ｃ…接続部材
３…プローブ本体
４…機器本体
５…プローブ固定部材
６…プローブ摺動部材
７…コイルスプリング
８…プローブの中心コンタクト
９…ガイド孔
９ａ…ガイド孔の開口縁
１１…胴部
１２…頭部
１５…基準位置補正溝
１２６…プローブ
Claims (5)
- 中心コンタクトが軸芯方向及び該軸芯方向に対して垂直な方向に移動して、相手レセプタクルの中心コンタクトに電気的に接続するプローブの嵌合軸補正機構において、
前記中心コンタクトを軸芯部に内蔵した胴部と、前記胴部の一端側に設けた前記相手レセプタクルとの接続部と、前記胴部の他端側に設けた頭部とを有するプローブ本体と、
前記プローブ本体の胴部に摺動自在に外嵌するプローブ摺動部材と、
前記プローブ本体の頭部と前記プローブ摺動部材との間に位置し、前記プローブ本体の胴部の外径よりも大径のガイド孔を有するプローブ固定部材と、
前記プローブ本体の接続部と前記プローブ摺動部材との間に圧縮状態で装填され、前記プローブ摺動部材を前記プローブ固定部材に向かって付勢するばね部材と、
を備え、
前記プローブ本体を前記相手レセプタクルに嵌合させる際に、前記中心コンタクトの軸芯が前記相手レセプタクルの軸芯に対してずれているときには、前記プローブ本体の接続部に形成されたテーパ面に前記相手レセプタクルが当接し、前記プローブ固定部材に対して軸芯方向に前記プローブ本体が前記ばね部材を圧縮する状態で前記プローブ本体が軸芯方向に対して垂直な方向に前記プローブ摺動部材を介して移動すること、
を特徴とするプローブの嵌合軸補正機構。 - 前記プローブ本体が、前記頭部から前記胴部に向かって径が漸減するように形成されたテーパ部と、該テーパ部の前記頭部側に形成されて前記プローブ固定部材のガイド孔の開口縁がはめあい挿入される基準位置補正溝とを有していることを特徴とする請求項１記載のプローブの嵌合軸補正機構。
- 前記プローブ固定部材のガイド孔が、前記プローブ本体の胴部の半径と、前記接続部に形成されたテーパ面の最大半径と最小半径の差分とを加算した値以上の半径を有していることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプローブの嵌合軸補正機構。
- 前記プローブ本体の接続部が、円筒状の相手レセプタクル嵌合部とすり鉢状の相手レセプタクル誘導部とを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一つに記載のプローブの嵌合軸補正機構。
- 請求項１ないし請求項４の少なくともいずれか一つに記載のプローブの嵌合軸補正機構を備えたことを特徴とする装置。
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