JP4496426B2

JP4496426B2 - 大電流電源電極プローブ若しくはコネクタ

Info

Publication number: JP4496426B2
Application number: JP2003324071A
Authority: JP
Inventors: 茂男清田
Original assignee: 有限会社清田製作所; 栗本孝子
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2023-09-17
Also published as: JP2005091126A

Description

この発明は、電極に大電流が流れる場合でも支障なく使用することができる大電流電源電極プローブ若しくはコネクタに関する。

近年自動車産業においては、車の各種機能の電子化が著しく進んできた。例えば、ハイブリッド車に搭載するエネルギーの中核電源には、５０〜８０Ａという従来にない大電流が流れる電源が搭載されている。

この一次電源に相当する電極に５Ａ程度の電流が流れる場合は、電気容量に相当する薄い金属のコネクター等をプローブとして支障なく使用することができる。

上記大電流が流れる電極の形状は板状であり、その厚さは０．６〜１．０ｍｍ等の電極が使用され、そのエネルギーは、５０〜８０Ａという大電流が流れるから、従来のプローブ若しくはコネクタでは適用困難であるので、従来にない機能を持ったプローブ若しくはコネクタの開発が強く求められている。

従来のプローブ若しくはコネクタは、一般にはクリップ方式のプローブ若しくはコネクタが使用されその外周には金メッキが施されているが、大電流が流れると、電極との接触部が擦れて剥がれる結果、測定の信頼性が減じられる問題があった。そればかりか、５０〜８０Ａという大電流が流れると、プローブ若しくはコネクタと接する電極に微小な凹凸があっても、その凹凸部分でスパーク現象が現れ、プローブ若しくはコネクタ及び相手電極が使用不能となる場合が生じる問題があった。

この発明は、このような問題点を解消しようとするものであり、５０〜８０Ａという大電流が流れるプローブ若しくはコネクタであって、電極との接触部が擦れて金メッキが剥がれても、測定の信頼性を確保し得、プローブ若しくはコネクタと接する電極に微小な凹凸があっても、その凹凸部分でスパーク現象が現れ、プローブ若しくはコネクタ及び相手電極が使用不能となる等の問題が生じない機能を付与させたプローブ若しくはコネクタを提供することを目的とする。

上記目的に沿う本発明のうち請求項１に記載のプローブは、対向して挟持部材を形成する部材を有する大電流電源電極プローブにおいて、前記対向する挟持部材の接触部に凹部を形成し、該凹部に金箔を充填し、該金箔の上面に金の薄板を溶接固定し、前記プローブの外周に金メッキを施したことを特徴とする。

また請求項２に記載のコネクタは、対向して挟持部材を形成する部材を有する大電流電源電極コネクタにおいて、前記対向する挟持部材の接触部に凹部を形成し、該凹部に金箔を充填し、該金箔の上面に金の薄板を溶接固定し、前記コネクタの外周に金メッキを施したこを特徴とする。
上記請求項１及び２のように構成することによって、接触部が擦れて金メッキが剥がれても、プローブ若しくはコネクタの金の薄板が支障なく電極に接触するので測定の信頼性が損なわれない。そればかりか、金の薄板は若干変形し得るので、若干の電極の微小な凹凸部分を吸収し接触面積を大きくすることができるので、スパーク現象を防止することができる。

本発明のプローブは、前記対向する挟持部材の間に、絶縁材を介装し、一方の挟持部材は電流を、他方の挟持部材は電圧をとらえるケルビン式プローブとするのに適している（請求項３）。

前記対向する挟持部材は、バネ性を有し導電性の低い金属板体でクリップ形に構成するのが好ましい（請求項４）。

前記対向する挟持部材を、ベリリウム銅で形成するのが特に好ましい（請求項５）。

前記金の薄板の裏面に、スリットを形成することによって、凹凸部分を吸収し接触面積を大きくすることができるので、スパーク現象を回避することができる（請求項６）。

前記対向する挟持部材に、複数の円弧状の凸部を接触部として形成することによって、凹凸部分を吸収し接触面積を大きくすることができるので、スパーク現象を回避することができる（請求項７）。

前記金の薄板の厚さは、４０μ〜３００μとするのが好ましく（請求項８）、前記大電流は、１０Ａ以上の電流が流れる電極に適用するのに適している（請求項９）。

以上述べた如く、本発明のうち請求項１及び２に記載の発明によれば、５０〜８０Ａという大電流が流れるプローブ若しくはコネクタであって、電極との接触部が擦れても、プローブ若しくはコネクタに溶接固定した金の薄板に電極が接触するので、測定の信頼性を確保することができると共に、電極に若干の凹凸があっても金の薄板の変形によってプローブ若しくはコネクタと電極との接触面積を確保でき、その凹凸部分でスパーク現象が現れる等の問題が回避されると共に、プローブ若しくはコネクタと接する電極に微小な凹凸があっても、プローブ若しくはコネクタと電極との接触面積を確保できるので、その凹凸部分でスパーク現象が現れ、プローブ若しくはコネクタ及び相手電極が使用不能となる等の問題が生じないプローブ若しくはコネクタとすることができる。

図１〜図３は、本発明の一実施例を示すものであり、ワーク電極（図示省略）との接触面が突出した曲面１,１´に形成された上側挟持部材２と下側挟持部材２´と、両挟持部材２，２´の接触部１,１´で挟持する絶縁材３とを有するように構成し、両挟持部材２，２´の接触部には、金の薄板４をスポット溶接により固定し、その挟持部材外周を金メッキした例を示す。

上側挟持部材２と下側挟持部材２´とは、バネ性があって導電性が低い金属（好ましくはベリリウム銅）に金メッキが施されている。金メッキは、金の薄板４を溶接固定した後施すのがよい。

本発明に使用する金の薄板４は、純金であっても１４Ｋ、２４Ｋ等の金の合金であっても差し支えない。本発明に使用する金の薄板の厚さは、好ましくは４０μ〜３００μ、特に好ましくは１００〜２００μである。

上記のように金の薄板４を接触部に固定することによって、電極の若干の凹凸には対応できるが、電極の凹凸の状態によっては十分対応できない。本発明のプローブには、電極の凹凸部を吸収し、点接触ではなく、面接触とするような機能性を付与させるのが好ましい。

図１〜図４に示す実施例においては、曲面１，１´にプレスで押圧して凹部５を形成し、該凹部５に金箔６を好ましくは１０〜２０枚圧着充填している。このように構成することによって、金の薄板４は、電極の凹凸に応じて変形できるので、電極の凹凸状態によらず、電極との接触面積を確保することができる。金箔としては、金箔を製造する過程で生じる完全な金箔となる直前の金箔を使用するのが好ましい。

図５及び図６は、金の薄板４の裏面のプローブ若しくはコネクタの長さ方向に、凹状溝（スリット）７を１本もしくは複数本（２本）形成した例を示す。このように凹状溝７を形成することによって、金の薄板４は変形し易くなるので、ワーク電極とプローブ若しくはコネクタとを自在に面接触とすることができる。

また、図５に示すように、プローブ若しくはコネクタ本体の接触面１，１´をそれぞれ複数形成するように、プローブ若しくはコネクタ本体の板体を複数の凸面に形成すれば、ワーク電極とプローブ若しくはコネクタとは常に複数点（２点）接触となるので、金箔を下面に設けなくとも大電流を支障なく捕らえることができる。

上記した（１）凹部を形成して金箔を充填する方法に、（２）金の薄板裏面に凹状溝を形成する方法、又は（３）プローブ若しくはコネクタ本体の接触面を複数形成するようにプローブ若しくはコネクタ本体の板体を複数の凸面に形成する方法を組み合わせることによって、本発明のプローブ若しくはコネクタに電極の凹凸部を吸収する機能性を付与させることができ、大電流を安定して捕らえることができる。

本発明のプローブ若しくはコネクタを示す斜視図である。本発明のプローブ若しくはコネクタを示す側面図である。本発明のプローブ若しくはコネクタを構成する板体の一実施例を示す断面図である。本発明のプローブ若しくはコネクタを構成する板体の他の実施例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。プローブ若しくはコネクタを構成する板体の他の例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。プローブ若しくはコネクタを構成する板体の他の例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図である。

１，１´・・………電極との接触面
２，２´・・………挟持部材
３・・………絶縁材
４・・………金の薄板
５・・………挟持部材の接触部に形成された凹部
６・・………金箔
７・・………凹条溝（スリット）

Claims

対向して挟持部材を形成する部材を有する大電流電源電極プローブにおいて、前記対向する挟持部材の接触部に凹部を形成し、該凹部に金箔を充填し、該金箔の上面に金の薄板を溶接固定し、前記プローブの外周に金メッキを施したことを特徴とする大電流電源電極プローブ。
対向して挟持部材を形成する部材を有する大電流電源電極コネクタにおいて、前記対向する挟持部材の接触部に凹部を形成し、該凹部に金箔を充填し、該金箔の上面に金の薄板を溶接固定し、前記コネクタの外周に金メッキを施したこ
とを特徴とする大電流電源電極コネクタ。
前記対向する挟持部材の間に、絶縁材を介装し、一方の挟持部材は電流を、他方の挟持部材は電圧をとらえるケルビン式プローブに形成してなる請求項１記載のプローブ。
前記対向する挟持部材を、バネ性を有し導電性の低い金属板体でクリップ形に構成してなる請求項１〜３のいずれかに記載のプローブ若しくはコネクタ。
前記対向する挟持部材を、ベリリウム銅で形成してなる請求項４記載のプローブ若しくはコネクタ。
前記金の薄板の裏面に、スリットを形成してなる請求項１〜５のいずれかに記載のプローブ若しくはコネクタ。
前記対向する挟持部材に、複数の円弧状の凸部を接触部として形成してなる請求項１〜５のいずれかに記載のプローブ若しくはコネクタ。
前記金の薄板の厚さは、４０μ〜３００μである請求項１〜７のいずれかに記載のプローブ若しくはコネクタ。
前記大電流は、１０Ａ以上である請求項１〜８のいずれかに記載のプローブ若しくはコネクタ。