ところが、上記のテストプローブには、改善すべき以下の課題がある。すなわち、このテストプローブでは、測定棒の基端部側をプローブ本体の内部に設けられている収容空間に押し込むことで、コンパクトな収納を可能としている。しかしながら、プローブ本体に収容空間を設けることができないときには、コンパクトな収納を実現することができないという課題が存在する。また、収納の際にホルダー部に対するチャックスリーブの弛めや締め付けを行う必要があるため煩雑であるという課題も存在する。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、本体部の構造に拘わらず簡単な操作でコンパクトな収納を実現し得るプローブ装置および測定装置を提供することを主目的とする。
上記目的を達成すべく請求項1記載のプローブ装置は、プロービング対象体に接触させた状態において当該プロービング対象体との間における電気信号の入出力に用いるコンタクトプローブと、グリップとして機能すると共に外部機器に電気的に接続するための接続部が配設された本体部とを備えたプローブ装置であって、前記コンタクトプローブは、導電性を有すると共に前記接続部に電気的に接続されて前記プロービング対象体に接触させられる先端部と、密着コイルばねで構成されて前記本体部と前記先端部とを連結する連結部とを備えている。
また、請求項2記載のプローブ装置は、請求項1記載のプローブ装置において、前記先端部および連結部が別体に形成されている。
また、請求項3記載のプローブ装置は、請求項2記載のプローブ装置において、前記連結部は、導電性を有する密着コイルばねで構成され、前記先端部は、前記連結部によって前記接続部に電気的に接続されている。
また、請求項4記載のプローブ装置は、請求項2記載のプローブ装置において、前記連結部は、非導電性の密着コイルばねで構成され、前記先端部は、弾性変形可能な導電性部材によって前記接続部に電気的に接続されている。
また、請求項5記載のプローブ装置は、請求項1記載のプローブ装置において、導電性を有する密着コイルばねで構成した前記連結部の一部で前記先端部を形成して当該先端部と当該連結部とが一体に構成されている。
また、請求項6記載のプローブ装置は、請求項1から5のいずれかに記載のプローブ装置において、前記連結部を被覆すると共に当該連結部の弾性変形に伴って変形可能なチューブを備えている。
また、請求項7記載のプローブ装置は、請求項6記載のプローブ装置において、前記チューブが絶縁性を有している。
また、請求項8記載のプローブ装置は、請求項1から7のいずれかに記載のプローブ装置において、前記本体部には、湾曲させた状態の前記コンタクトプローブにおける前記先端部側の引っ掛けが可能に構成されると共に引っ掛けられたときに当該コンタクトプローブの当該湾曲させた状態を維持するフックが配設されている。
また、請求項9記載の測定装置は、請求項1から8のいずれかに記載のプローブ装置と、当該プローブ装置の前記コンタクトプローブを介して入出力する前記電気信号に基づいて前記プロービング対象体についての電気的パラメータを測定する測定部とを備えている。
請求項1記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、導電性を有すると共に本体部に配設された接続部に電気的に接続されてプロービング対象体に接触させられる先端部と、密着コイルばねで構成されて本体部と先端部とを連結する連結部とを備えてコンタクトプローブを構成したことにより、コンタクトプローブを折り曲げることで、コンタクトプローブをコンパクトにまとめることができる。このため、このプローブ装置および測定装置によれば、本体部にコンタクトプローブを収容する空間を設けることができない場合においても、つまり本体部の構造に拘わらず、コンタクトプローブを本体部から取り外すような煩雑な操作を行うことなく、コンタクトプローブを折り曲げるだけの簡単な操作でプローブ装置をコンパクトに収納することができる。
また、請求項2記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、コンタクトプローブの先端部および連結部を別体に形成したことにより、先端部と連結部とを異なる材料で形成することができる。このため、例えば、十分な弾性変形が可能な材料で連結部を形成し、連結部を形成する材料よりも軟らかい材料で先端部を形成することで、先端部との接触によるプロービング対象体の摩耗を防止することができる。また、連結部を形成する材料よりも硬い材料で先端部を形成することで、プロービング対象体との接触による先端部の摩耗を防止することができる。また、先端部と連結部とを別体に形成したことにより、先端部をプロービング対象体に接触し易い形状に加工する加工作業を容易に行うことができる。
また、請求項3記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、導電性を有する密着コイルばねで構成した連結部によって先端部を接続部に電気的に接続したことにより、先端部と接続部とを電気的に接続するための専用の部材(連結部とは別の部材)を設ける必要がないため、構造を単純化することができる。
また、請求項4記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、非導電性の密着コイルばねで連結部を構成し、弾性変形可能な導電性部材によって先端部を接続部に電気的に接続したことにより、絶縁性を有するチューブを用いることなく、コンタクトプローブに絶縁の機能を付加することができる。
また、請求項5記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、導電性を有する密着コイルばねで構成した連結部の一部で先端部を形成して先端部と連結部とを一体に構成したことにより、先端部と連結部とを固定する工程が不要な分、コンタクトプローブの製造工程を簡略化することができる。
また、請求項6記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、連結部を被覆すると共に連結部の弾性変形に伴って変形可能なチューブを備えたことにより、コンタクトプローブを湾曲させたときに生じる連結部を構成する密着コイルばねの各線材同士の隙間に異物が挟まる事態を確実に防止することができる。また、連結部をチューブで被覆することで、コンタクトプローブの外観を向上させることができる。
また、請求項7記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、絶縁性を有するチューブを用いることにより、例えば、導電性を有する密着コイルばねで連結部を構成したときに、折り曲げ可能なコンタクトプローブの機能を維持しつつコンタクトプローブに絶縁の機能を付加することができるため、例えば、漏電ブレーカの絶縁抵抗測定のように、安全確保の観点からコンタクトプローブの絶縁性を要求される測定にこのコンタクトプローブを用いることができる。
また、請求項8記載のプローブ装置、および請求項9記載の測定装置によれば、湾曲させた状態のコンタクトプローブにおける先端部側の引っ掛けが可能に構成されると共に引っ掛けられたときにコンタクトプローブの湾曲させた状態を維持するフックを本体部に配設したことにより、先端部側をフックに引っ掛けるだけでコンタクトプローブをコンパクトにまとめた状態に維持することができるため、プローブ装置をさらに簡単にコンパクトに収納することができる。
以下、プローブ装置および測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
最初に、測定装置の一例としての絶縁抵抗測定装置1の構成について、図面を参照して説明する。図1に示す絶縁抵抗測定装置1は、装置本体2、プローブ装置3およびクリップ型プローブ4を備えて絶縁抵抗(電気的パラメータの一例)を測定可能に構成されている。
装置本体2は、図1に示すように、測定部11、制御部12、操作部13および表示部14を備えて構成されている。
測定部11は、制御部12の制御に従い、絶縁抵抗を測定する測定処理を実行する。この場合、測定部11は、電源回路、電圧測定回路、電流測定回路(いずれも図示せず)を備え、電源回路から出力された測定用の電圧信号(電気信号の一例)の値を電圧測定回路によって測定すると共に電圧信号の供給に伴って流れる電流信号(電気信号の他の一例)の値を電流測定回路によって測定し、測定した電圧信号および電流信号の両値に基づいて絶縁抵抗を測定する。
制御部12は、操作部13から出力される操作信号(操作部13に対する操作)に従って各部を制御する。具体的には、制御部12は、測定部11を制御して測定処理を実行させて絶縁抵抗を測定させる。また、制御部12は、表示部14を制御して、測定部11によって測定された絶縁抵抗の値を表示させる。
操作部13は、各種のスイッチを備えて構成され、各スイッチが操作されたときに操作信号を出力する。表示部14は、一例として、液晶ディスプレイで構成され、制御部12の制御に従って測定値等を表示する。
プローブ装置3は、図2〜図4に示すように、コンタクトプローブ21および本体部22を備えて構成されている。
コンタクトプローブ21は、プロービング対象体に接触(プロービング)させられた状態において、そのプロービング対象体との間における電気信号(例えば、上記した電圧信号および電流信号)の入出力に用いるコンタクトプローブの一例であって、図2〜図4に示すように、先端部31、連結部32およびチューブ33を備えて、棒状に構成されている。
先端部31は、プロービング対象体に接触させられる部位であって、図4に示すように、一例として、円柱状に形成されている。また、先端部31の先端(同図における上側先端)は、円錐型に形成されている。また、先端部31は、導電性を有する材料(例えば、銅などの金属等)で形成されると共に、後述する本体部22の端子43に電気的に接続されている。
連結部32は、本体部22と先端部31とを連結する部材であって、図4に示すように、弾性変形可能な棒状の密着コイルばね(隣接する螺旋状の線材同士が接触しているコイルばね)で構成されている。また、連結部32は、一例として、導電性を有する材料(例えば、鉄などの金属等)で形成されている。また、同図に示すように、連結部32における一方の端部(同図における上側の端部)には先端部31が取り付けられ(固定され)、連結部32における他方の端部(同図における下側の端部)には本体部22の端子43が取り付けられ(固定され)ている。また、端子43が本体部22の取付部41に取り付けられることにより、連結部32における他方の端部が本体部22に取り付けられている。この場合、このコンタクトプローブ21では、連結部32が導電性を有しているため、先端部31が連結部32を介して本体部22の端子43に電気的に接続されている。
チューブ33は、図2に示すように、筒状(一例として円筒状)に形成されて、連結部32を被覆する。また、チューブ33は、絶縁性および柔軟性を有する材料(一例として、ポリエチレンやポリプロピレンなどの樹脂)によって形成され、連結部32の弾性変形に伴っての変形が可能に構成されている。なお、円筒状のチューブ33に代えて、蛇腹状のチューブ33を採用することもできる。
このコンタクトプローブ21では、上記したように、先端部31と本体部22とを弾性変形可能な密着コイルばねで構成された連結部32で連結し、さらに柔軟性を有するチューブ33で連結部32を被覆した構成としたことで、連結部32およびチューブ33を湾曲させるようにしてコンタクトプローブ21を折り曲げることが可能となっている。
本体部22は、コンタクトプローブ21を保持可能に構成されると共に、プロービング対象体にコンタクトプローブ21を接触させる際のグリップ(握り)として機能する。具体的には、本体部22の先端部(図2における左側端部、図3,4における上側端部)には、コンタクトプローブ21における連結部32の端部が取り付けられる(固定される)取付部41が形成されている。また、本体部22には、コンタクトプローブ21の連結部32を介してコンタクトプローブ21の先端部31に電気的に接続される端子43が配設されている。また、本体部22には、測定部11に接続されているケーブル44と端子43との接断(接続および接続解除)を、本体部22を握った状態で操作することを可能とするスイッチ42が配設されている。なお、スイッチ42、端子43およびケーブル44により、外部機器としての装置本体2とプローブ装置3とを電気的に接続するための接続部が構成される。
また、図2,3に示すように、本体部22の先端部には、フック45が配設されている。このフック45は、湾曲させた状態のコンタクトプローブ21の先端部31側を引っ掛けて、湾曲させた状態を維持する際に用いられる(図7参照)。
クリップ型プローブ4は、絶縁抵抗を測定する際に基準電極(接地電極)に接続するためのクリップ型に形成されたプローブであって、図外のケーブルによって測定部11に接続されている。
次に、絶縁抵抗測定装置1の使用方法について、図面を参照して説明する。なお、図5に示す漏電ブレーカ200における端子201(プロービング対象体の一例)と基準電極(接地電極)との間の絶縁抵抗を測定する例について説明する。この場合、同図および図6に示すように、漏電ブレーカ200は、各端子201を覆うカバー202を備えて構成され、そのカバー202には、コンタクトプローブ21が挿通可能な挿通孔203が形成されている。また、測定時には、漏電ブレーカ200に通電されていない状態であるものとする。
まず、装置本体2の操作部13を操作して、電源を投入した後に、測定レンジの設定を行う。次いで、クリップ型プローブ4を基準電極(接地電極)に接続し、続いて、操作部13を操作して測定開始を指示する。この際に、操作部13が操作信号を出力し、制御部12が操作信号に従って測定部11を制御して、測定用の電圧信号(電気信号の一例)を出力させる。
次いで、プローブ装置3の本体部22を掴んで、図6に示すように、漏電ブレーカ200のカバー202に形成されている挿通孔203にコンタクトプローブ21の先端部(先端部31)を挿入させる。続いて、プローブ装置3を漏電ブレーカ200の奥側に押し込んで、コンタクトプローブ21の先端部31を漏電ブレーカ200の端子201(プロービング対象体)に接触させる。この場合、コンタクトプローブ21の連結部32が密着コイルばねで構成されている(隣接する線材同士が接触している)ため、曲げ方向に力が加わっていないときには、コンタクトプローブ21が真っ直ぐな状態に維持される。また、曲げ方向に力が加わったとしても、反発による飛び跳ねやぐらつきが少なく抑えられる。このため、端子201に対して先端部31を確実かつ容易に接触させることができる。
次いで、プローブ装置3の本体部22に配設されているスイッチ42をオン操作する。この際に、装置本体2の測定部11に接続されているケーブル44と端子43とが接続され、これによって測定部11から出力されている電圧信号がケーブル44、端子43並びにコンタクトプローブ21の連結部32および先端部31を介して漏電ブレーカ200の端子201に供給される。
続いて、制御部12は、測定部11を制御して、測定処理を実行させる。この測定処理では、測定部11の電圧測定回路が漏電ブレーカ200の端子201に対する電圧信号の電圧値を測定すると共に電流測定回路がその電圧信号の供給に伴って端子201と基準電極との間に流れる電流信号(電気信号の一例)の値を測定する。次いで、測定部11は、測定した電圧値および電流値に基づいて端子201と基準電極との間の絶縁抵抗を測定する。続いて、制御部12が、表示部14を制御して、測定部11によって測定された絶縁抵抗の値を表示させる。以上により、絶縁抵抗の測定が完了する。
一方、測定が完了して、絶縁抵抗測定装置1を持ち運ぶ際には、例えば、次の手順でプローブ装置3を収納する。まず、ケーブル44の先端部に配設されているコネクタ(プラグ)を測定部11に配設されているコネクタ(ジャック)から取り外し、続いて、ケーブル44を折りたたむ。ここで、このプローブ装置3のコンタクトプローブ21は、先端部31と本体部22とが弾性変形可能な連結部32によって連結され、さらにその連結部32が柔軟性を有するチューブ33によって被覆されて構成されている。このため、このプローブ装置3では、コンタクトプローブ21を本体部22から取り外すことなく折り曲げることで、プローブ装置3をコンパクトに収納することが可能となっている。
具体的には、図7に示すように、コンタクトプローブ21の長さ方向の中間部位、(例えば、連結部32の長さ方向の中央部分)を湾曲させるようにして、コンタクトプローブ21を折り曲げる。次いで、同図に示すように、コンタクトプローブ21の先端部31側を本体部22に配設されたフック45に引っ掛ける。これにより、コンタクトプローブ21が湾曲させた(折り曲げた)状態に維持され、コンタクトプローブ21がコンパクトにまとまった状態となる。このため、プローブ装置3をコンパクトに収納することができる結果、携帯性を向上させることが可能となっている。
この場合、このプローブ装置3では、上記したように、コンタクトプローブ21を折り曲げることで、コンタクトプローブ21をコンパクトにまとめている。このため、このプローブ装置3では、本体部22にコンタクトプローブ21を収容する空間を設けることができない場合においても、コンパクトに収納することが可能となっている。また、このプローブ装置3では、コンタクトプローブ21を本体部22から取り外すような煩雑な操作を行うことなく、コンタクトプローブ21を折り曲げるだけの簡単な操作でプローブ装置3をコンパクトに収納することが可能となっている。
また、図8に示すように、プローブ装置3用の収納ケース100が用意されているときには、折り曲げた状態のコンタクトプローブ21をフック45に引っ掛けることなく、そのままの状態で収納ケース100に収納することもできる。
このように、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、導電性を有すると共に本体部22の端子43に電気的に接続されてプロービング対象体に接触させられる先端部31と、密着コイルばねで構成されて本体部22と先端部31とを連結する連結部32とを備えてコンタクトプローブ21を構成したことにより、コンタクトプローブ21を折り曲げることで、コンタクトプローブ21をコンパクトにまとめることができる。このため、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、本体部22にコンタクトプローブ21を収容する空間を設けることができない場合においても、つまり本体部22の構造に拘わらず、コンタクトプローブ21を本体部22から取り外すような煩雑な操作を行うことなく、コンタクトプローブ21を折り曲げるだけの簡単な操作でプローブ装置3をコンパクトに収納することができる。
また、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、コンタクトプローブ21の先端部31および連結部32を別体に形成したことにより、先端部31と連結部32とを異なる材料で形成することができる。このため、例えば、十分な弾性変形が可能な材料(一例として、ばね用鋼材)で連結部32を形成し、連結部32を形成する材料よりも軟らかい材料(一例として、銅)で先端部31を形成することで、先端部31との接触によるプロービング対象体の摩耗を防止することができる。また、連結部32を形成する材料よりも硬い材料(一例として、チタンやチタン合金)で先端部31を形成することで、プロービング対象体との接触による先端部31の摩耗を防止することができる。また、先端部31と連結部32とを別体に形成したことにより、先端部31をプロービング対象体に接触し易い形状に加工する加工作業を容易に行うことができる。
また、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、導電性を有する密着コイルばねで構成した連結部32によって先端部31を本体部22の端子43に電気的に接続したことにより、先端部31と端子43とを電気的に接続するための専用の部材(連結部32とは別の部材)を設ける必要がないため、構造を単純化することができる。
また、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、連結部32を被覆すると共に連結部32の弾性変形に伴って変形可能なチューブ33を備えたことにより、コンタクトプローブ21を湾曲させたときに生じる連結部32を構成する密着コイルばねの各線材同士の隙間に異物が挟まる事態を確実に防止することができる。また、連結部32をチューブ33で被覆することで、コンタクトプローブ21の外観を向上させることができる。
また、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、絶縁性を有するチューブ33を用いることにより、例えば、導電性を有する密着コイルばねで連結部32を構成したときに、折り曲げ可能なコンタクトプローブ21の機能を維持しつつコンタクトプローブ21に絶縁の機能を付加することができるため、漏電ブレーカ200の絶縁抵抗測定のように、安全確保の観点からコンタクトプローブ21の絶縁性を要求される測定にこのコンタクトプローブ21を用いることができる。
また、このプローブ装置3および絶縁抵抗測定装置1によれば、湾曲させた状態のコンタクトプローブ21における先端部31側の引っ掛けが可能に構成されると共に引っ掛けられたときにコンタクトプローブ21の湾曲させた状態を維持するフック45を本体部22に配設したことにより、先端部31側をフック45に引っ掛けるだけでコンタクトプローブ21をコンパクトにまとめた状態に維持することができるため、プローブ装置3をさらに簡単にコンパクトに収納することができる。
なお、プローブ装置および測定装置の構成は、上記した構成に限定されない。例えば、絶縁性を有するチューブ33を用いる例について上記したが、絶縁性を有していないチューブ33を用いる構成を採用することもできる。また、チューブ33を備えていない構成を採用することもできる。
また、図9に示すプローブ装置303、図10に示すプローブ装置403、図11に示すプローブ装置503、および図12に示すプローブ装置603を採用することもできる。なお、以下の説明において、上記したプローブ装置3と同じ構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略する。
プローブ装置303は、図9に示すように、上記したチューブ33を有していないコンタクトプローブ321、および本体部22を備えて構成されている。
プローブ装置403は、図10に示すように、コンタクトプローブ421および本体部22を備えて構成されている。コンタクトプローブ421は、先端部31、連結部432およびピン434を備えて、棒状に構成されている。連結部432は、非導電性材料(例えば、ポリカーボネートやポリアセタールなどの樹脂)で形成された密着コイルばね(非導電性の密着コイルばね)で構成されている。ピン434は、導電性部材の一例であって、導電性および弾性を有する材料(例えば、ばね用鋼材)によってピン状(棒状)に形成されている。また、ピン434は、同図に示すように、連結部432の中心を挿通するように配設されて、一端部が先端部31に接続されると共に、他端部が本体部22の端子43に接続されている。この構成により、ピン434を介して先端部31が端子43に電気的に接続されている。また、ピン434は、弾性を有しているため、連結部432の弾性変形に伴って弾性変形する。この構成によれば、上記した絶縁性を有するチューブ33を用いることなく、コンタクトプローブ421に絶縁の機能を付加することができる。なお、チューブ33で連結部432を被覆する構成を採用することもできるが、この場合、そのチューブ33は、導電性を有していてもよいし、絶縁性を有していてもよい。
プローブ装置503は、図11に示すように、コンタクトプローブ521および本体部22を備えて構成されている。コンタクトプローブ521は、先端部31、連結部532およびリード線534を備えて構成されている。連結部532は、上記した連結部432と同様に非導電性材料で形成された密着コイルばね(非導電性の密着コイルばね)で構成されている。リード線534は、柔軟性を有しており、同図に示すように、一端部が先端部31に接続されると共に、他端部が本体部22の端子43に接続されている。この構成により、リード線534を介して先端部31が端子43に電気的に接続されている。また、リード線534は、柔軟性を有しているため、連結部532の弾性変形に伴って変形する。この構成においても、上記した絶縁性を有するチューブ33を用いることなく、コンタクトプローブ521に絶縁の機能を付加することができる。なお、チューブ33で連結部532を被覆する構成を採用することもできるが、この場合、そのチューブ33は、導電性を有していてもよいし、絶縁性を有していてもよい。
プローブ装置603は、図12に示すように、コンタクトプローブ621および本体部22を備えて構成されている。コンタクトプローブ621は、先端部631および連結部632を備えて構成されている。このコンタクトプローブ621では、連結部632が、導電性を有する材料で形成された密着コイルばねで構成され、先端部631が、連結部632における棒状の先端部(一部)で形成されている。つまり、このコンタクトプローブ621では、導電性を有する密着コイルばねで構成した連結部632の一部で先端部631が形成され、先端部631と連結部632とが一体に構成されている。この構成によれば、先端部31および連結部32を別体に構成した上記のコンタクトプローブ21とは異なり、先端部31と連結部32とを固定する工程が不要な分、コンタクトプローブ621の製造工程を簡略化することができる。なお、チューブ33で連結部632を被覆する構成を採用することもできるが、この場合、そのチューブ33は、導電性を有していてもよいし、絶縁性を有していてもよい。
さらに、本体部22にフック45が配設されていない構成を採用することもできる。また、絶縁抵抗測定装置1にプローブ装置3を用いる例について上記したが、プロービング対象体との間で電気信号の入出力を行う各種の測定装置にプローブ装置3を用いることができる。