KR20070048123A - 센서 위치를 갖는 전자 온도계 - Google Patents

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KR20070048123A
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조셉 티. 지이러
제임스 하르
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Abstract

전자 온도계는 환자의 체온을 측정하기 위해 환자와 같은 물체으로부터 열을 수용하도록 사용되는 프로브를 갖는다. 특히, 상기 프로브는 그의 다양한 부품 부분을 간단하고, 정확하며, 반복가능한 조립체로 구성된다.
전자 온도계, 조립체, 프로브, 프로브 팁, 가요성 회로, 전자 부품

Description

센서 위치를 갖는 전자 온도계 {ELECTRONIC THERMOMETER WITH SENSOR LOCATION}
도1은 전자 온도계의 사시도.
도2는 전자 온도계의 프로브의 사시도.
도3은 내부 구조를 도시하기 위해 부분 절결된 프로브의 프로브 샤프트의 부분 전개 사시도.
도4는 프로브 샤프트, 가요성 회로, 분리기 및 프로브 팁으로 이루어지는 프로브 샤프트 소자의 전개 사시도.
도5는 가요성 회로의 변형 전에 가요성 회로를 수용하는 프로브 샤프트 소자의 사시도.
도6은 도5와 유사하지만, 프로브 샤프트 소자로 가요성 회로의 연결을 도시하기 위해 역전된 사시도.
도7은 내부 구조를 도시하기 위해 부분 절결된 프로브의 말단부의 확대 부분 정면도.
도8은 도7과 유사하지만, 대향측으로부터의 프로브 말단부를 도시하는 정면도.
도9는 내부 구조를 도시하기 위해 부분 절결된 제2 실시예의 프로브의 프로 브 샤프트, 가요성 회로, 분리기 및 프로브 팁으로 이루어진 프로브 소자의 사시도.
도10은 도9의 프로브 샤프트 소자의 사시도.
도11은 도9의 프로브 말단부의 확대 부분 정면도.
도12는 도9의 프로브 샤프트 소자의 확대 부분 정면도.
도13은 도12와 유사하지만, 분리기 및 프로브 샤프트 소자 사이에서 센서의 위치 결정을 도시하는 추가 확대 부분 단면도.
도14는 제3 실시예의 프로브의 확대 부분 단면도.
도15는 도14와 유사하지만, 팁이 제거되고 분리기가 프로브 샤프트 소자 상에서 부분적으로 하방 가압되어진 단면도.
도16은 도14와 유사하지만, 다른 버전의 프로브를 도시하는 단면도.
도17은 도14와 유사하지만, 또 다른 버전의 프로브를 도시하는 단면도.
도18은 도14와 유사하지만, 또 다른 버전의 프로브를 도시하는 단면도.
도19는 분리기의 사시도.
도20은 도14와 유사하지만, 또 다른 버전의 프로브를 도시하는 단면도.
도20a는 도20의 프로브의 분리기의 사시도.
도21은 제4 실시예의 프로브의 말단부의 확대 부분 사시도.
도22는 도4 실시예의 팁의 사시도.
도23은 점선으로 도시된 센서를 구비한 팁의 배면도.
도24는 제5 실시예의 프로브의 부분 단면도.
도25는 제5 실시예의 분리기의 사시도.
도26은 분리기의 평면도 및 센서의 위치를 도시하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 전자 온도계
3: 온도 연산 유닛
5: 나선형 코드
7: 프로브
9: 하우징
11: LCD 디스플레이
13: 리셉터클
19 : 프로브 샤프트
본 발명은 전자 온도계 분야에 관한 것이며, 특히 센서 프로브를 채택하는 고속 응답 전자 온도계 분야에 관한 것이다.
전자 온도계는 환자의 체온을 측정하기 위한 건강 관리 분야에서 광범위하게 사용된다. 전형적으로 전자 온도계는 긴 샤프트를 구비한 프로브의 형태를 갖는다. 써미스터(thermistor) 또는 다른 온도 감지 소자와 같은 전자 온도 센서가 샤프트부 내에 포함된다. 일 버전에서, 프로브는 그 자유단에서 컵 형상의 자유단을 포함한다. 써미스터는 프로브 내측에 알루미늄 팁과 열 접촉한 상태로 배치된다. 자유단 부분이 예컨대 환자의 입 안에 배치될 때, 팁은 환자의 몸에 의해 가열되고 써미스터는 팁의 온도를 측정한다. 전자 센서에 연결된 추가적인 전자 장치들은 와이어에 의해 샤프트부에 연결된 기부 유닛 내에 포함될 수 있고, 또는 예컨대 샤프트부의 핸들 내에 포함될 수 있다. 전자 구성소자는 환자의 온도를 계산하기 위해 센서 구성소자로부터의 입력을 수신한다. 그 후 온도는 7개 세그먼트 수치 디스플레이 자치와 같이 시각적 출력 장치(visual output device)에 전형적으로 표시된다. 공지된 전자 온도계의 추가적인 특징부는 비프음(beep) 또는 음색 경보 신호(tone alert signal)와 같은 가청의 온도 레벨 알림을 포함한다. 일회용 커버 또는 덮개(sheath)는 전형적으로 샤프트부 위로 끼워맞춤되고 위생적인 이유로 각각의 온도계 사용 후에 폐기된다.
전자 온도계는 종래의 온도계를 뛰어 넘는 많은 장점들을 가지고, 본질적으로 건강 관리 분야에서 종래의 유리 온도계의 사용을 대체해 왔다. 이들 종래의 유리 온도계를 뛰어 넘는 전자 온도계의 하나의 장점은 온도 판독이 취해질 수 있는 속도에 있다. 몇몇 과정들이 물체의 온도의 빠른 측정을 촉진하도록 사용된다. 채택된 하나의 기술은 체온과 팁이 평형 상태에 도달하기에 앞서서 판독하는 온도에 도달하도록 팁과 접촉하는 온도계로부터 온도 측정치를 외삽하기 위해 온도 논리의 일부로서의 예측 알고리듬을 사용하는 것이다. 예측 알고리듬과 동시에 채택될 수 있는 다른 기술은 팁이 체온에 근접한 온도에 더욱 빨리 도달하는 것을 허용하면서 팁에서 멀리 떨어진 프로브의 부분이 열싱크(heat sink)로서 작용하지 않도 록 프로브를 체온 근처까지 가열하는 것이다. 가열은 프로브와 접촉한 상태로 배치된 저항기에 의해 달성될 수 있다. 다른 온도계는 가열을 제어하기 위해 사용된 저항기가 프로브를 가열하는 양을 측정하기 위해 프로브와 접촉하여 배치될 수 있다. 또한 프로브의 팁으로부터 다른 부분으로 열 손실을 감소하기 위해 절연체를 사용하는 것이 공지된다. 공동 양도된 미국특허 제6,839,651호는 이러한 절연체의 사용을 개시하고 본 명세서에 참조로 포함된다.
프로브를 조립하기 위해, 회로 소자(예컨대, 써미스터 및 저항기)는 구성소자를 위해 지지하고 전기적 연결을 제공하는 가요성 기판 상에 장착된다. 구성소자 및 가요성 기판의 조합은 대체로 "가요성 회로(flex circuit)"로 불린다. 기판은 구성소자의 각각의 장착을 용이하게 하도록 처음에는 평평할 수 있지만, 프로브 내로 조립시의 위치로 굽혀질 수 있다. 특히, 가요성 기판은 프로브 팁을 접촉시키기 위한 위치로 하나의 써미스터를 배치시키고, 프로브 팁에 인접한 분리기와 접촉한 상태로 저항기 및 다른 써미스터를 배치시키도록 굽혀진다. 이들 구성소자들은 최종 조립체 내에서 열 전도성 접착제에 의해 적소에 접착될 수 있다. 그러나 접착제가 구성소자들과 접촉하기 전에 그리고/또는 접착제가 경화되기 전에, 구성소자들이 바람직하지 못하게 이동할 수 있다. 이동의 결과는 가열하거나 최종 조립체 내의 온도를 감지하기 위한 팁 및/또는 분리기와 구성소자의 불충분한 접촉이 될 수 있다. 양호하게는, 이러한 조립 불량이 최소화되거나 방지되어야 한다.
본 발명의 일 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는 데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁을 포함한다. 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 전기 전도체와, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위한 변형가능한 전기 전도체에 연결된 적어도 하나의 온도 센서를 포함한다. 프로브 샤프트는 변형된 위치에서 변형가능한 회로 소자를 수용하고, 소정의 위치에서 변형가능한 회로 소자를 정렬시키도록 형상화된 단부를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 프로브는 이전 단락에서 진술한 구성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계용 프로브를 제조하기 위한 방법은 대체로 프로브 샤프트 및 변형가능한 회로 소자를 함께 서로에 대해 선택된 위치로 접합시키는 단계를 포함한다. 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 회로 소자의 부분들이 프로브 샤프트 내에 형성된 위치 결정 구조물과 결합한 상태가 되도록 굽혀진다. 만곡된 변형가능한 회로 소자의 이동은 변형가능한 회로 소자 및 프로브 샤프트의 선택된 상대 위치를 유지하도록 위치 결정 구조물에 의해 제한된다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁과, 변형가능한 전기 전도체를 포함하는 변형가능한 회로 소자를 포함한다. 변형가능한 전기 전도체에 연결된 적어도 하나의 온도 센서는 프로브 팁의 온도를 검출하고, 기판 상에 적어도 하나의 전기 장기가 있다. 프로브 샤프트는 프로브 팁 및 변형가능한 회로 소자를 지지한다. 프로브 샤프트의 일 단부에 수용된 튜브형 분리기는 분리기가 프로브 샤프트의 상기 단부에 수용될 때 상기 다른 전기 장치를 결합시키고 대체로 평판에 놓여 있는 수용면(receiving surface)을 갖는다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 전자 온도계용 프로브는 이전 단락에서 진술한 구성을 갖는다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법은 프로브 샤프트의 일 단부에 형성된 대체로 평평한 표면에서 전기 장치를 위치 결정하는 단계를 포함한다. 접착제는 전기 장치에 도포된다. 분리기는 분리기의 대체로 평평한 표면이 전기 장치에 도포된 접착제와 결합하도록 프로브 샤프트의 단부 상으로 이동된다. 전기 장치는 프로브 샤프트 및 분리기의 대체로 평평한 표면들 사이에 위치된다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 프로브 샤프트와, 프로브 샤프트에 의해 지지되고 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁을 포함한다. 프로브 샤프트에 의해 지지되는 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 전기 전도체 및 적어도 하나의 전기 장치를 포함한다. 프로브 샤프트 상의 대체로 튜브형인 분리기는 제1 및 제2 대향 단부를 갖는다. 프로브 샤프트가 대체로 프로브 샤프트의 말단부에서 견부에 의해 형성되고, 분리기의 제1 단부는 견부와 결합하고 이로써 프로브 샤프트 및 프로브 팁에 대하여 위치된다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁을 포함한다. 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 전기 전도체와, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 변형가능한 전기 전도체에 연결된 적어도 하나의 온도 센서와, 적어도 하나의 다른 전기 장치를 포함한다. 프로브 샤프트는 종방향 축을 가지고, 프로브 팁과 변형가능한 회로 소자를 지지한다. 프로브 샤프트는 상기 다른 전기 장치와 결합하는 수용면을 갖는다. 프로브 샤프트의 일 단부에 수용된 튜브형 분리기는 수용면을 가지며, 분리기가 프로브 샤프트의 단부에 수용될 때 상기 다른 전기 장치와 결합한다. 프로브 샤프트의 수용면 및 튜브형 분리기는 종방향 축에 대해 약 5도 이상의 예각을 형성한다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁을 포함한다. 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 전기 전도체와, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위한 변형가능한 전기 전도체 상의 적어도 하나의 온도 센서와, 적어도 하나의 다른 전기 장치를 포함한다. 종방향 축을 가지고 프로브 팁 및 변형가능한 회로 소자를 지지하는 프로브 샤프트는 상기 다른 전기 장치와 결합하는 수용면을 갖는다. 프로브 샤프트의 일단부에 수용된 튜브형 분리기는 수용면을 가지고, 분리기가 프로브 샤프트의 단부에 수용될 때 상기 다는 전기 장치와 결합한다. 튜브형 분리기 및 프로브 샤프트는 스냅 연결하도록 구성된다.
본 발명의 또 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 프로브 샤프트와, 샤프트에 의해 지지된 전자 온도 센서를 포함한다. 말단부에서 샤프트에 의해 지지된 프로브 팁은 센서와 열 접촉한 상태의 수용면을 포함하고, 물체의 온도를 측정하기 위해 센서로 검출하기 위한 물체에 의해 가열되도록 구성된다. 프로브 팁 수용면은 팁에 대해 온도 센서의 위치를 지시하도록 형상화된다.
본 발명의 다른 태양에 있어서, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성되는 프로브 팁을 포함한다. 프로브 샤프트에 의해 지지된 회로 소자는 전기 전도체와, 프로브 팁과 열 접촉한 상태에 있는 적어도 하나의 전기 온도 센서를 포함한다. 프로브 팁 및 회로 소자를 지지하는 프로브 샤프트는 프로브 팁을 향하는 방향으로 온도 센서를 편향시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 특징부들은 이하에서 일부는 명백하고 일부는 지적될 것이다.
대응하는 도면 부호는 도면 중에서 일부 도면 전반에 대응하는 부분을 지시한다.
도면 특히 도1 및 도2를 참조하면, 본 발명의 원리에 따라 구성된 전자 온도계는 대체로 1로 지시된다. 전자 온도계는 손(H)으로 편안하게 파지하도록 크기가 되고 형상화되고, 대체로 3으로 지시된 온도 연산 유닛을 포함한다. 연산 유닛(3, 광범하게는 "기부 유닛")은 나선형 코드(5)에 의해 프로브(5)에 연결된다(도면 부호는 대체로 그 물체을 지시한다). 프로브(7)는 물체(예컨대, 환자, 도시되지 않음)과 접촉하고 온도를 표시하는 연산 유닛(3)으로 신호를 보내도록 구성된다. 연산 유닛(3)은 프로브(7)로부터 신호를 수신하고, 온도를 연산하는데 신호들을 사용한다. 이들 연산을 수행하기 위한 적절한 회로 소자는 연산 유닛(3)의 하우징(9) 내에 포함된다. 회로 소자의 논리는 환자의 최종 온도를 신속하게 확정하기 위한 예측 알고리듬을 포함할 수 있다. 회로 소자는 연산된 온도가 하우징(9) 전방의 LCD 디스플레이(11) 상에 나타나게 한다. 이 기술분야의 숙련자에 의해 인식되는 바와 같이, 다른 정보도 바람직하게 디스플레이(11)에 나타날 수 있다. 온도계(1)를 조작하기 위한 버튼의 패널(11A)은 디스플레이(11) 바로 위에 위치된다.
하우징(9)은 사용하지 않을 때 프로브를 유지시키고 주변 환경으로부터 말단부를 격리시키도록 프로브(7)를 말단부를 하우징(9) 내로 수용할 수 있는 하우징의 후방부에 대체로 격실(도시되지 않음)을 포함한다. 도1으 사용하기 위해 준비된 상태의 격실로부터 다른 손(H1)에 의해 당겨진 프로브(7)를 도시한다. 하우징(9)은 또한 프로브 커버(도시되지 않음)의 상자(C)와 같이 적절한 용기를 수용하기 위한 리셉터클(13)을 갖는다. 사용할 때, 카튼(C)의 상부는 제거되고, 프로브 커버의 개방 단부는 노출된다. 프로브(7)의 말단부는 카튼(C)의 개방 단부로 삽입될 수 있고 프로브 커버 중 하나는 포획, [예를 들어 환형 리세스(14)로 스냅 끼움] 될 수 있다. 푸셔(15)는 프로브 샤프트(19)를 가지는 프로브(7)의 핸들(17)의 교차점에 위치된다. 프로브 샤프트는 프로브 샤프트(19)의 말단부가 예를 들어, 환자의 입으로 삽입될 때 커버에 의한 오염으로부터 보호된다. 프로브 핸들(17) 상의 버튼(21)은 푸셔(15)가 프로브 샤프트(19)로부터 프로브 커버를 해제시키기 위해 이동하도록 가압될 수 있다. 후속 사용에서 프로브 커버는 폐기될 수 있다. 프로브 커버를 포획 및 해제하는 다른 방식이 본 발명의 범주내에서 사용될 수 있다.
이후에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 프로브 샤프트(19)의 말단부에서 알루미늄 팁(25)은 환자에 의해 가열되고, 상기 팁의 온도가 검출된다. 적어도 팁(25)을 커버하는 그 부분에서, 팁이 환자에 의해 빠르게 가열될 수 있도록 프로브 커버는 고 열전도 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 도3 및 도4를 참조하면, 팁(25) 및 프로브 샤프트(19)의 말단부는 팁의 온도를 측정하는데 사용되는 부품을 나타내기 위해 부분적으로 절결(또는 분해)된다. 프로브 샤프트(19)는 튜브의 말단부에 플러그를 꽂는 일반적으로 27로 표시되는 말단 프로브 샤프트 소자와 튜브(26)를 포함한다(도3). 튜브(26)는 프로브 샤프트 소자(27)의 분할 하부 원통부(27')를 수용하는 중심 통로(26')를 가진다. 원통부(27')는 프로브 샤프트 소자(27)를 튜브에 연결하도록 조립체 상의 튜브(26)의 환형 리세스(26″)로 스냅 끼움되는 그 하단부 근처의 돌기부(27″)와 같은 O-링을 가진다(도7 참조). 하부 원통부(27')와 같은 돌기부(27″)는 두 개로 분할되는 것을 알 수 있다. 프로브 샤프트 소자가 튜브와 조립될 때 프로브 샤프트 소자(27)의 더 큰 직경 원통부(27')는 튜브(26)의 단부와 맞물린다.
일반적으로 29로 표시되는 일반적인 관형 분리기는 프로브 샤프트 소자(27)의 말단부 상에 장착되고, 일반적으로 팁(25)의 개방 하부로 연장한다. 프로브 샤프트(19), 팁(25) 및 분리기(29)는 에폭시(도시되지 않음)로 접착되는 것과 같은 적당한 방식으로 함께 작동식으로 연결될 수 있다. 일반적으로 31로 표시되는 가요성 회로는 팁 써미스터(35), 분리기 써미스터(37) 및 가열 저항기(39)를 장착하는 변형가능한 기판(33, 폭넓게, "전기 전도체")을 포함한다(도4 참조). 팁 써미 스터(35)는 팁(25)과 열 접촉하고, 분리기 써미스터(37) 및 가열 저항기(39)는 분리기(29)와 열 접촉한다. 다른 전기 부품 및 다른 배열체 및 다수의 부품들(도시되지 않음)이 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있음을 이해할 수 있다.
팁 써미스터(35), 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)는 온도계(1)의 하우징(9)에 위치되는 배터리(도시되지 않음)에 의해 전력을 공급받는다. 다른 적당한 전력 공급원이 사용될 수 있음을 이해할 수 있다. 전력 공급원은 연산 유닛 하우징(9)에 위치될 필요가 없고, 연산 유닛(3)은 본 발명의 범주 내에서 생략될 수 있음을 알 수 있다. 팁 써미스터(35)는 팁(25)의 온도를 나타내는 신호를 생성한다. 신호는 가요성 회로 기판(33)의 전도체에 의해 코드(5)를 통해 하우징(9)의 회로 조합체로 전송된다. 그러한 기판(33)을 구성하는 하나의 방법은 전기 절연재로 커버되지만 변형 가능하지 않은 재료인 구리를 구비하는 것이다. 구리에 엑세스하기 위해 절연 커버를 관통함으로써 요구되는 곳에 전기 접촉이 만들어진다. 와이어와 같은 다른 종류의 전기 전도체가 본 발명의 범주 내에서 사용될 수 있음이 이해될 수 있다. 분리기 써미스터(37)는 분리기(29)의 온도를 나타내는 신호를 생성한다. 저항기(39)는 배터리에 의해 전력 공급되고 알루미늄 팁(25)이 더 빠르게 환자의 온도에 도달할 수 있도록 분리기(29)를 가열한다. 분리기 써미스터(37)를 가지는 분리기(29)의 온도를 모니터링 하는 것은 저항기(39)의 가열이 최상의 효과로 제어되도록 한다. 예를 들어, 분리기(29)는 초기에 빠르게 가열될 수 있지만, 그 후 분리기가 선택된 온도에 도달하거나 근접함에 따라 간헐적으로 가열된다. 이러한 부품의 기능 및 작동은 본 기술 분야의 당업자들에게 공지된다.
도4를 참조하면, 가요성 회로(31, 폭넓게, "변형가능한 회로 소자") 및 분리기(29)가 조립되기 전이 개략적으로 도시된다. 가요성 회로 기판(33)은 평평한 십자가 형상을 가진다. 기판(33)의 긴 기부(41)는 프로브 샤프트 소자를 통해 도5에 도시된 위치로 프로브 샤프트 소자(27)의 원통부(27''') 상부 근처 개구(42)로 삽입될 수 있다. 가요성 회로(31)의 아암(43)은 프로브 샤프트 소자(27)의 형성 섹션(일반적으로 45로 나타냄)의 측부 근처를 감도록 도5의 화살표(A1)로 나타낸 일 방향으로 만곡된다. 형성 섹션(45)은 형성 섹션의 대향 측 상의 원통 표면 및 리세스(47)를 포함한다. 형성 섹션(45) 근처를 만곡함으로써, 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)를 장착하는 아암(43)의 부분은 리세스 각각 위에 놓인다. 아암(43)의 하부 에지 상의 위치 탭(49)은 형성 섹션(45) 주위의 그 변형된 구성에 아암을 보유하고 포획하도록 프로브 샤프트 소자(27)의 보유 부재(53)에 형성된 각각의 슬롯(51)에 수용될 수 있다.
가요성 회로 기판(33)의 긴 헤드(57)는 형성 섹션(45)으로부터 축방향으로 외향 돌출하는 포스트(59a, 59b, 59c, 59d)의 인접 쌍들 사이에 형성 섹션(45)의 상부를 일반적으로 가로지르는 도5에 도시된 위치로부터 만곡된다. 가요성 회로(31)의 헤드(57)는 절결부(63)에 의해 나누어져 형성되는 한 쌍의 이어(61)와 형성된다. 팁 써미스터(35)는 이어(61)의 사이에 놓여진다. 헤드(57)가 형성 섹션(45)의 상부를 가로 질러 만곡될 때, 절결부(63)는 포스트(59a 내지 59d)의 각각을 수용한다. 이어(61)는 포스트(59a, 59b, 59c, 59d)의 인접한 각 쌍들 사이에 돌출한다. 헤드(57)는 포스트(59a, 59b, 59c, 59d)의 쌍들 사이에 형성 섹션(45) 의 상부를 가로질러 연장한다. 헤드(57)의 말단부는 포스트(59a 내지 59d)로부터 연장해 나가고, 형성 섹션(45)의 대향측 상에서 만곡된다. 헤드(57)의 말단부의 구멍(65)은 프로브 샤프트 소자(27)의 형성 섹션(45)의 일부분으로서 형성되는 돌출부(67)로 가압된다. 구멍(65)의 에지에서의 가요성 회로 기판(33)과 돌출부(67) 사이의 마찰 끼움은 도6에 도시된 만곡 위치의 헤드(57)의 말단부를 보유한다. 이러한 부품의 임의의 최종 고정 이전에 실질적으로 그 최종 위치에 위치되는 팁 써미스터(35), 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)를 가지는 프로브 샤프트 소자(27) 상의 다양한 구성은 가요성 회로(31)를 제 위치에 일시적으로 보유하도록 작동한다. 또한, 이러한 구성(즉, 에폭시를 사용하지 않는)은 본 발명의 범주내의 팁 써미스터(35), 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)를 최종 위치로 작동시킬 수 있다.
에폭시(도시되지 않음)와 같은 적당한 접착제는 분리기 써미스터(37)에 대향하는 기판(33)의 부분과 저항기(39)에 대향하는 기판의 부분에 도포된다. 분리기(29)는 프로브 샤프트 소자(27) 및 가요성 회로(31) 상에 가압된다. 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)가 반경방향 외향으로 편향되도록 가요성 회로 기판(33)의 고유한 탄성은 회로 기판(31)의 아암(43)이 측면에서 만곡하게 한다. 분리기(29)의 네크(34)는 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)에 대향하는 기판(33)의 아암(43)의 각 부분에 결합하고, 그것들을 내향으로 가압한다. 형성 섹션(45)의 리세스(47)는 가요성 회로 기판(33)이 리세스로 약간 변형하게 한다. 분리기(29)의 내벽(71)에 대해 편향되는 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39) 각각에 대향하는 기판 부분을 야기하는 가요성 회로 기판(33)의 스프링 작용은 이러한 변형에 저항 한다. 프로브(7)의 조립을 완료한 이후에, 에폭시가 오븐(도시되지 않음)에서 가열될 때까지 발생하지 않을 수 있는 그것은 에폭시가 설정될 때까지 분리기(29)에 대해 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)에 대향하는 기판(33)의 아암(43)의 부분을 보유하기 때문에 바람직하다. 에폭시는 프로브 샤프트 소자(27)에 분리기(29)를 고정하는데 또한 사용될 수 있다. 분리기(29)를 프로브 샤프트(19)에 고정하는 다른 방법은 본 발명의 범주 내에 있다.
가요성 회로(31), 프로브 샤프트 소자(27) 및 분리기(29)의 하부 조립체는 프로브 샤프트(19)의 튜브와 조립될 수 있다. 프로브 팁(25)은 분리기(29) 및 가요성 회로(31) 상에 가압될 수 있다. 프로브 팁(25)의 중심 구역(79)은 팁 써미스터(35)에 대향하는 헤드(57)의 부분에 결합한다. 가요성 회로 헤드(57)의 말단부를 돌출부(57)에서 프로브 샤프트 소자(27)에 부착하는 것은 탄성 가요성 회로 기판(33)이 프로브 팁(25)에 대해 팁 써미스터(35)에 대향하는 헤드(57)의 부분을 편향시키는 스프링과 같이 작용하게 한다. 이것은 팁 써미스터(35)가 [기판(25)을 통해] 팁(25)과 잘 접촉하도록 한다. 프로브(7)는 에폭시를 경화하고 분리기 써미스터(37) 및 저항기(39)를 제 자리에 최종 고정하도록 오븐에 배치될 수 있다.
도9 내지 도13을 참조하면, 프로브 팁(125), 프로브 샤프트 소자(127), 분리기(129) 및 가요성 회로(131), 프로브의 제2 실시예가 도시된다. 프로브(7) 부품의 제1 실시예에 대응하는 프로브 부품의 제2 실시예는 동일한 도면 부호에 "100"을 더해서 주어진다. 도면에 도시되지 않은 프로브 부품은 제1 실시예의 프로브(7) 부품과 실질적으로 동일할 수 있다. 프로브 샤프트 소자(127)는 프로브 샤 프트(119)의 튜브(126)를 결합하는 원통부(127''')를 포함한다. 가요성 회로(131)의 기부(141)는 프로브 샤프트 소자의 중심 통로로 프로브 샤프트 소자(127)의 형성 섹션(145)의 하부에서 개구(142)를 통해 나사 형성될 수 있다. 형성 섹션(145)은 일반적으로 원뿔형이지만(또는 원추 또는 원뿔체), 개구(142)로의 엑세스를 제공하는 대향 축 방향 평면에 절단될 수 있다. 형성 섹션(145)의 내부는 공동(146)를 가진다(도12). 원뿔형의 두 평평한 표면 중 하나는 프로브 샤프트 소자(127)의 중심 통로의 외부로 연장하는 가요성 회로 기판(133)을 결합할 수 있다. 가요성 회로(131)의 아암(143)은 제1 실시예의 가요성 회로(31)를 위한 것과 실질적으로 동일한 방식으로 형성 섹션(145)의 만곡면(150) 주위에서 만곡될 수 있고, 프로브 샤프트 소자(127)의 보유 부재(153)에 형성되는 슬롯(151)에 고정될 수 있다. 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)를 장착하는 아암(143)의 부품은 형성 섹션(145)의 만곡면(150)에 놓여 있고, 그러한 표면 형상(원뿔형)에 일반적으로 부합한다(도11). 결과적으로, 아암 상의 아암(143), 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)는 프로브 샤프트 소자(127)의 축에 대해 각도(θ)로 놓여 있다. 일 실시예에서, 만곡면(150)이 축과 이루는 각도(θ)는 5도보다 더 크다. 다른 실시예에서, 만곡면(150)이 축과 이루는 각도는 20도보다 작지 않고, 5도보다 크다. 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)가 형성 섹션(145)의 만곡면(150)에 의해 위치되는 각도(θ)는 분리기(129)와의 조립을 용이하게 한다.
에폭시 또는 다른 적당한 접착제가 분리기 써미스터(137)에 대향하는 아암(143)의 부분과 분리기(129)와 조립되기 이전에 저항기(139)에 대향하는 아 암(143)의 부분에 도포될 수 있다. 도11을 참조하면, 분리기(129)가 프로브 샤프트 소자(127) 및 가요성 회로(131)의 단부 상에 가압될 때, 분리기의 더 큰 직경부(132)는 일반적으로 가요성 회로(131)를 결합하지 않고 형성 섹션(145)을 통과한다. 더 큰 직경부(132)보다 더 작은 직경을 가지는 분리기(129)의 네크(134)는 형성 섹션(145) 위로 이동한다. 네크(134)의 내벽(171)은 형성 섹션(145)의 만곡면(150)의 각도에 실질적으로 평행하도록 경사지어진다. 만곡면(150) 및 내벽(171)의 각도(θ)는 분리기가 가요성 회로(131) 및 형성 섹션(145)의 위로 이동함에 따라, 분리기 써미스터(137)에 대향하는 아암(143)의 부분에 미리 도포되는 에폭시를 잘라내는 분리기(129)의 빈도를 감소시킨다. 따라서, 이러한 전기 부품이 그것과 함께 열 접촉이 잘 된 분리기(129)에 고정 접촉될 수 있도록 에폭시는 실질적으로 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)에 대향하는 아암(143)의 부분 상에 남겨진다.
제1 실시예의 프로브 샤프트(19)를 구비함으로써, 튜브(126)의 말단부에 수용되는 프로브 샤프트 소자(127)는 분리기(129) 및 가요성 회로(131)와 조립된다. 팁(125)은 프로브 샤프트 소자(127), 튜브(126), 분리기(129) 및 가요성 회로(131) 상으로 가압된다.
형성 섹션(145)의 내부 상의 공동(146)은 형성 섹션의 단부면(152)을 전략적으로 약화시킨다. 팁(125)은 헤드(157) 및 팁 써미스터(135)를 하향으로 가압하고 형성 섹션(145)의 단부면(152)을 변형하도록 크기 및 형상지어진다(도12). 프로브 샤프트 소자(127)의 재료는 이 변형이 탄성 저항되도록 선택된다. 따라서, 좋은 열 접촉을 제공하는 단부면(152)은 팁(125)의 중심 구역(179)에 대해 팁 써미스터(135)에 대향하는 헤드(157)의 부분을 가압하기 위한 스프링으로서 작용한다. 또한, 공동(146)은 형성 섹션(145)의 만곡면(150)을 약화시킨다. 따라서, 분리기(129)가 프로브 샤프트 소자(127) 및 가요성 회로(131)에 인가될 때, 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)에 대향하는 아암(143)의 부분을 갖는 네크(134)의 분리기의 내벽(171)의 결합은 만곡면(150)을 반경방향 내향으로 변형한다. 변형된 만곡면(150)은 좋은 접촉을 더 용이하게 하도록 네크(134)의 내벽(171)에 대해 분리기 써미스터(137) 및 저항기(139)에 대향하는 아암(143)의 부분을 편향시키는 스프링으로서 작용한다.
도14 및 도15는 분리기(229)의 프로브 샤프트 소자(227)로의 부착을 보증하기 위해 형성된 프로브 샤프트 소자(227)를 가지는 프로브(207) 부분의 제3 실시예가 도시된다. 프로브 부품의 제2 실시예에 대응하는 프로브 부품의 제3 실시예는 동일한 도면 부호에 "100"을 더해서 주어진다. 프로브 샤프트 소자(227)는 프로브 샤프트의 나머지 부분으로부터 분리식으로 탄성 재료를 성형함으로써 형성될 수 있고 또는 프로브 샤프트의 일 부분으로써 형성될 수 있다. 프로브 샤프트 소자(227)는 접착제 없이 프로브 샤프트에 분리기(229)를 초기 고정하도록 부분적으로 형성된다.
프로브 샤프트 소자의 형성 섹션(245)의 말단부는 반경방향으로 돌출하는 환형 플랜지(254)를 가진다. 플랜지는 그 축방향 외향측 상에 경사면(256)과 프로브 샤프트(219)의 축에 일반적으로 직교하여 연장하는 대향측 상의 보유면(258)을 포 함한다. 형성 섹션(245)은 플랜지(254)의 보유면(258)과 프로브 샤프트 소자(227) 상에 형성된 견부(256) 사이에 리세스(260)를 가진다. 분리기(229)의 네크(234)는 조립된 프로브의 플랜지(254)와 견부(256) 사이의 리세스(260)에 보유된다.
수정된 프로브 샤프트(219)를 가지는 프로브는 본 명세서에 상술된 바와 실질적으로 유사한 방식으로 조립될 수 있다. 가요성 회로(231)는 가요성 회로의 아암(243)이 형성 섹션(245)의 리세스(260)와 일반적으로 정렬되도록 프로브 샤프트 소자(227)의 개구(도시되지 않음)를 통해 프로브 샤프트(219)로 삽입될 수 있다. 아암(243)은 형성 섹션(245) 주위에서 만곡될 수 있다. 프로브 샤프트 소자(227)는 아암을 보유하기 위한 구조를 포함할 수 있지만(예를 들어, 제1 및 제2 실시예의 보유 부재(53)와 유사함), 그러한 구조는 프로브 샤프트 소자의 도시된 실시예에 제공되지 않는다. 가요성 회로(231)의 헤드(257)는 상술된 바와 같이, 팁 써미스터(235)를 위치시키도록 형성 섹션(245)의 말단부 위로 만곡될 수 있다. 형성 섹션(245)은 팁 써미스터(235)가 프로브의 팁(225)에 대해 팁 써미스터를 보유하는데 사용하기 위해 위치되는 위치에 놓여지는 지지 기둥(264)을 포함한다. 에폭시는 상술된 바와 같이, 분리기 써미스터(237) 및 저항기(239) 각각에 대향하는 기판(233)의 아암(243)의 부분에 도포될 수 있다.
프로브 샤프트 소자(227) 및 가요성 회로(231) 부조립체 상으로 분리기(separator)(229)의 이동은 프로브 샤프트 소자의 형성 섹션(forming section)(245)을 수용하는 분리기(229)의 대직경 부분(232)부터 시작한다. 대직경 부분(232)의 직경은, 대직경 부분이 형성 섹션을 지날 때 상기 형성 섹션(245) 또 는 가요성 회로(231)와 많이 접촉하지 않도록 이루어진다. 도15에 도시된 바와 같이, 분리기(229)의 소직경 네크(neck)(234)가 플랜지(254)에 도달하면, 플랜지의 경사면(256)과 결합한다. 분리기(229)가 프로브 샤프트 소자(227)에 대해서 축방향 내측으로 계속해서 이동될 때, 경사면(256)은 반경방향 내측으로 플랜지(254)의 변형을 돕는 웨지(wedge)로서 작용한다. 지지 기둥(264)과 형성 섹션의 외벽 사이의 환형 갭(266)은 변형을 돕는다. 이러한 변형은 네크(234)가 플랜지(254) 위를 지나서 통과하도록 한다. 분리기의 네크(234)가 도14에 도시된 위치에 도달하면, 플랜지(254)의 경사면(258)은 해제되고(cleared), 프로브 샤프트 소자 재료의 탄성은 형성 섹션(245) 및 플랜지(254)가 그들의 본래 구조로 실질적으로 복원되도록 한다. 플랜지(254) 및 형성 섹션(245)의 탄성은 플랜지의 유지면(258)을 분리기(229)의 말단부와 축방향으로 대향 관계로 위치시킨다. 따라서, 네크(234)는 플랜지(254)의 유지면(258)과 프로브 샤프트 소자(227)의 견부(shoulder)(262) 사이의 리세스(260)에 포획되어, 분리기(229)를 프로브 샤프트(219)에 대해서 축방향 위치에 유지시킴을 알 수 있다. 플랜지(254)와 견부(262)에 의해 달성되는 기계적인 고정 외에 분리기(229)를 프로브 샤프트 소자(227)에 고정시키기 위해서 에폭시(도시되지 않음)가 사용될 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 플랜지(254)와 견부(262)에 의해 달성되는 스냅 연결(snap connection)은 에폭시가 경화되었을 때 달성되는 최종적인 고정에 앞서 분리기(229)를 제 위치에 유지시킨다.
팁(tip)(225)은 앞서 설명한 바와 같이 프로브 샤프트 소자(227), 분리기(229) 및 가요성 회로(231)의 부조립체 상에 실질적으로 위치될 수 있다. 지지 기둥(264)은 팁 써미스터(tip thermistor)(235)와 마주하는 헤드(257) 부분을 팁(225)의 중심 영역(279)에 대해서 강제하는 반응 표면(reaction surface)으로서 작용한다.
도16은 변형된 프로브 샤프트(219A)를 갖는 프로브(207A)를 도시하며, 도14 및 도15에 도시된 프로브 샤프트(219)와 유사한 상기 변형된 프로브 샤프트는 분리기를 프로브 샤프트에 스냅 연결하도록 구성된다. 도16에 도시된 프로브 샤프트의 변형예(modified version)의 부분들은 도14 및 도15에 도시된 제3 실시예와 동일한 참조번호를 가지지만, 접미사 "A"가 붙는다. 도16의 프로브 샤프트(219A)는 도14 및 도15의 프로브 샤프트(219)와 실질적으로 동일한 구조를 갖는다. 프로브 샤프트 소자(227A)의 형성 섹션(245A)에 형성된 플랜지(254A) 및 견부(262A)는 분리기(229A)의 네크(234A)를 기계적으로 포획하고 유지한다.
프로브 샤프트 소자(227A)의 외벽(270A)은 견부(262A)로부터 플랜지(254A)쪽으로 내측으로 경사진다. 외벽(270A)의 각상(角狀: angulation)은 도9 내지 도13에 도시된 제2 실시예의 형성 섹션(145)의 곡면(150)에서 이미 설명한 것과 동일한 장점을 갖는다. 이러한 구조는, 분리기가 프로브 샤프트 소자(227A)와 가요성 회로(231A)의 부조립체상에 위치될 때, 상기 분리기(229A)가 분리기 써미스터(237A) 및 저항기(239A)와 마주하는 아암(243A) 부분에서 에폭시를 닦아내는 것을 방지하도록 한다.
또한, 도16의 변형예는, 지지 기둥(264A)이 팁 써미스터와 대향하는 기판(233A)의 헤드(257A)의 일부를 프로브의 팁(225A)의 중심 영역(279A)에 대해서 가압하기 위해 가요성 회로(231A)의 헤드(257A) 및 팁 써미스터(235A)에 대해 스프링 바이어스(spring bias)를 제공하도록 구성되는 점에서, 도14 및 도15의 실시예와는 상이하다. 그와 관련해, 기둥(264A)은 상기 기둥의 지지면(272A)까지 연장하는 내부 공동(internal cavity)을 갖는다. 공동(246A)은 계획적으로 지지 기둥(264A)을 취약하게 하여, 팁(225A)이 프로브 샤프트 소자(227A)에 적용될 때 지지면(272A)이 약간 변형될 수 있다. 상기 변형은 지지 기둥(264A)의 재료에 의해서 탄성적으로 저항되어, 가요성 회로 헤드(257A) 및 그 상에 장착된 팁 써미스터(235A)를 팁(225A)의 중심 영역(279A)에 대해서 상방으로 편향시키는 스프링처럼 작용하도록 한다.
도17은 프로브(207B)의 프로브 샤프트(219B)의 다른 변형예를 도시한다. 도17의 프로브의 변형예의 부분들은 도14 및 도15에 도시된 프로브의 대응 부분들과 동일한 참조번호가 주어지며, 접미사 "B"가 붙는다. 도9 내지 도13에 도시된 프로브 샤프트 소자와 마찬가지로, 도17의 프로브 샤프트 소자(227B)는 대체로 원추형으로 형성된 형성 섹션(245B)을 포함한다. 형성 섹션(245B)의 곡면(250B) 및 분리기 네크(234B)의 내벽(271B)이 프로브 샤프트(219B)의 축에 대해서 가지는 각도는 전술한 것과 동일한 장점을 제공한다.
형성 섹션(245B)의 내부는 공동(246B)을 포함한다. 형성 섹션(245B)의 단부 표면(272B)은 오목하게 된다(cupped). 상기 단부 표면(272B)은 가요성 회로(231B)의 헤드(257B) 및 상기 헤드 상의 팁 써미스터(235B) 아래에 있다. 팁(225B)이 프로브 샤프트 소자(227B)에 적용될 때, 단부 표면(272B)은 하방으로 구부러질 수 있 다. 상기 변형은 형성 섹션(245B)이 팁(225B)의 중심 영역(279B)에 대해서 가요성 회로 헤드(257B) 및 팁 써미스터(235B)를 탄성적으로 편향시키도록 한다.
프로브 샤프트(219C)의 또 다른 변형예가 도18 및 도19에 도시되어 있다. 도18 및 도19의 프로브의 변형예의 부분들은 도14 및 도15에 도시된 프로브의 대응 부분들과 동일한 참조번호가 주어지고, 접미사 "C"가 붙는다. 프로브 샤프트 소자(227C)의 형성 섹션(245C)은 형성 섹션의 측면(250C)이 만곡지기보다는 평평한 것을 제외하고는 도17의 프로브 샤프트 소자(227C)와 어느 정도 유사하다. 상기 평평한 측면(250C)에는 분리기 써미스터 및 저항기가 위치된다. 결합식 평평한 내측 벽 세그먼트(276C)가 분리기의 네크(234C)에 존재하도록 분리기(229C)가 형성된다. 따라서, 분리기(229C)가 프로브 샤프트 소자(227C) 상에 위치되는 경우, 형성 섹션(245C)의 평평한 측면(250C)과 분리기 네크(234C)의 평평한 내측 벽 세그먼트(276C)는 대향 관계로 놓인다. 평평한 측벽(250C)과 평평한 내측 벽 세그먼트(276C)는 그들 사이에서 분리기 써미스터 및 저항기(도시되지 않음)를 장착하는 가요성 회로 아암의 부분들을 협지한다.
프로브 샤프트(219D)의 또 다른 변형예는 도20 및 도20a에 도시되어 있다. 도20 및 도20a의 프로브의 변형예의 부분들은 도14 및 도15에 도시된 프로브의 대응 부분들과 동일한 참조번호가 주어지고, 접미사 "D"가 붙는다. 도20의 프로브 샤프트 소자(219D)는 프로브 샤프트의 형성 섹션(245D)이 평평한 측면(250D)을 포함한다는 점에서 도18 및 도19의 프로브 샤프트 소자(219C)와 유사하다. 분리기(229D)는 평평한 측면과 대향해 대면하게 놓이는 대응하는 평평한 내측 벽 세그 먼트(276D)를 갖는다. 도18 및 도19에 도시된 예에서와 같이, 분리기 써미스터(237D)(도시하지 않음) 및 저항기(239D)[저항기(239D)의 일부만이 도시됨]는 각각의 평평한 측면(250D)과 평평한 내측 벽 세그먼트(276D) 사이에서 협지된다. 분리기(229D)의 네크(234D)는 대체로 평평한 내측 벽 세그먼트들 사이의 각 측면 상에 한 쌍의 구멍(280D)을 갖는다.
프로브 샤프트 소자(227D)에는 분리기(229D)의 대직경 부분(232D)의 내측 벽(271D)과 결합하는 정렬 부재(aligning members)(284D)가 형성된다. 이러한 정렬 부재(284D)는 프로브 샤프트(219D)의 축 상에 분리기(229D)를 중심 설정하도록 기능한다. 이는, 네크(234D)의 내측 벽 세그먼트(276D)에 의해 분리기 써미스터, 저항기 및 아암이 결합될 때, 분리기 써미스터(237D) 및 저항기(239D)와 대향하는 아암(243D) 부분에 보다 균일하고 완만한 힘의 적용을 제공한다. 프로브 샤프트 소자(227D)에는 분리기(229D)의 대직경 부분(232D)의 단부와 결합하도록 위치된 견부(262D)가 형성된다. 분리기와의 양호한 열 접촉을 달성하기 위해, 견부(262D)는 분리기(229D)가 프로브 샤프트 소자(227D) 상으로 밀어 내려질 수 있도록 허용하여 네크(234D)의 각진(angled) 내측 벽 세그먼트(276D)가 분리기 써미스터(237D) 및 저항기(239D)와 대향하는 아암(243D)의 부분과 (각각) 결합한다. 또한, 견부(262D)는 분리기(229D)가 분리기 써미스터(237D) 및 저항기(239D)와 대향하는 아암(243D)의 부분에 대해서 너무 심하게 밀려지는 것을 방지한다.
도20에 도시된 프로브 샤프트 소자(227D)는 분리기(229D)가 상기 프로브 샤프트 소자(227D)와 스냅-온 연결하도록 형성된다. 이를 위해, 정렬 부재(284D)(단 지 2개만 도시됨)에는 반경방향 외측으로 돌출하는 형성부(286D)가 형성된다. [가요성 회로(231D)와 조립될 때] 분리기(229D)가 프로브 샤프트 소자(227D) 상으로 축방향으로 밀려지는 경우, 네크(234D)의 내측 벽(271D)은 정렬 부재(284D)의 돌출 형성부(286D)와 결합하고 이들을 변형시킨다. 분리기(229D)상의 구멍(280D)이 정렬 부재(284D)상의 돌출 형성부(286D) 각각과 정렬되는 경우, 이들은 그들의 변형되지 않은 구조로 다시 스냅된다. 변형되지 않으므로, 돌출 형성부는 구멍(280D)을 통해서 연장되어, 분리기(229D)를 프로브 샤프트 소자(227D)에 부착시키는 한편 프로브 샤프트 소자에 대해서 상기 분리기를 위치시킨다. 이러한 과정에서, 형성 섹션(245D)은 접착제에 의해 고정되기 전에 분리기(229D)를 포획한다.
도21 내지 도23을 참조하면, 제4 실시예의 프로브(307)는 프로브 샤프트(319) 및 상기 프로브 샤프트 상에 장착된 분리기(329)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 제1 실시예의 프로브(7)의 것에 대응하는 프로브(307)의 부분들은 동일한 참조번호가 주어지고, "300"이 더해진다. 단열 재료인 환형 절연체(302)가 분리기(329)의 네크(334)상에 장착되고, 분리기 및 프로브(307)의 프로브 팁(325) 사이에 개재된다. 절연체(302)는 분리기(329)와 팁(325) 사이의 열 소통을 억제한다. 절연체(302)는 열적으로 단열하지 않을 수 있고, 본 발명의 범위 내에서 "위치 부재"로 넓게 고려될 수 있음을 알 수 있다. 프로브 샤프트(319)는 이전 실시예에서와 같이 형성 섹션(예를 들면, 45, 145, 245)을 포함하지 않지만, 그러한 구조는 본 발명의 범위 내에 존재할 수 있다. 가요성 회로(331)는 변형되어 아암(343)(단지 1개만 도시됨)이 분리기(329)의 내측 벽(371)의 대향 세그먼트에 대 해서 놓인다. 가요성 회로(331)의 헤드(357)는 팁 써미스터(335)와 대향된 헤드 부분을 팁(325)의 중심 영역(379)에 대해서 위치 설정하도록 절곡될 수 있다. 헤드(357)의 말단부 가까이의 개구(365)는 절곡된 위치에서 헤드를 유지하기 위해 절연체(302)상에 형성된 돌출부(304)를 수용한다. 가요성 회로(331)는 팁 써미스터(335)와 대향된 헤드(357) 부분을 팁(325)에 대해서 편향시키는 스프링과 같이 작용한다.
팁(325)의 중심 영역(379)은 팁 써미스터(335)가 팁에 대해서 어디에 위치되었는가를 나타내도록 형성된다. 보다 구체적으로, 중심 영역(379)은 프로브 샤프트(319)의 축에 대체로 수직한 평면 내에 놓이도록 형성된다(도22 및 도23 참조). 그러나, 팁 상의 임의 영역은 팁에 대해 전기적 구성소자의 적절한 위치를 나타내기 위해 상기 영역을 그의 주변과 구별하는 방식으로 형성될 수 있다. 따라서, 중심 영역(379)은 팁 써미스터(335)와 대향된 헤드(357) 부분이 지지되는 평평한 표면(넓게는, "수용면")을 제공한다. 종래의 둥글게 된 칩(rounded tips)은 팁 써미스터와 대향된 기판의 헤드 부분과 팁 사이에 점 접촉만을 제공한다. 팁 써미스터(335)와 대향된 헤드(357) 부분의 보다 넓은 면적이 팁(325)과 결합하는 경우, 열전달은 보다 신속하게 발생한다. 팁(도시되지 않음)은 본 발명의 범위 내에서 추가적인 전기적 구성소자를 수용하는 다른 평평한 표면을 가질 수 있음을 알 수 있다.
제5 실시예의 프로브(407)는 도24 내지 도26에 도시되어 있으며, 프로브 샤프트(419) 및 상기 프로브 샤프트의 말단부에 장착된 분리기(429)를 포함한다. 제 1 실시예의 프로브(7)의 것과 대응하는 프로브(407)의 부분들은 동일한 참조번호가 주어지고, "300"이 더해진다. 분리기(429)의 네크(434)의 말단부에 장착된 절연체(402)는 분리기와 프로브 팁(425) 사이에 개재되어 이들 2개 구성소자를 실질적으로 열적으로 절연시킨다. 제4 실시예의 프로브(307)에서와 같이, 제5 실시예의 프로브 샤프트(419)는 형성 섹션(예를 들면, 45, 145, 245)을 포함하지 않으나, 이러한 구조는 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 사용될 수 있다. 절연체(402)는 가요성 회로(431)의 절곡 헤드(457)와 결합하지만, 가요성 회로를 절연체에 확실히 연결하지 않는다. 마찰적인 상호 작용은 헤드(457)를 절곡 구조로 유지시킨다. 그러나, 헤드(457)를 보다 확실하게 위치시키기 위하여 [예를 들면, 제4 실시예의 돌출부(304)와 유사한] 돌출부 또는 다른 구조가 사용될 수 있다.
도25 및 도26에 도시된 바와 같이, 분리기의 네크(434)는 [분리기의 대직경 부분(432)과 대향되는] 그의 말단부쪽으로 테이퍼진다. 네크(434)는 대향된 만곡 측면(406)과 대향된 평평한 측면(408)을 포함한다. 평평한 측면(408)은 가요성 회로 아암(443)이 만곡되었을 때 분리기 써미스터(437) 및 저항기(439)와 대향하는 암 부분이 평평한 측면(408) 각각에 인접하도록 배열된다. 가요성 회로 아암(443), 분리기 써미스터(437) 및 저항기(439)는 도26에 은선(phantom)으로 도시되어 있다. 평평한 측면(408)은 분리기(429)와 상기 구성소자 사이에 최상의 열전달하도록 상기 구성소자와 양호 접촉을 달성하면서 분리기 써미스터(437) 및/또는 저항기(439)의 위치에서 일부 변화를 허용한다. 또한, 일반적으로 분리기 써미스터(437) 및 저항기(439)는 평평한 납땜 패드[도시되지 않았지만, 분리기 써미스터 및 가열 저항기와 함께 개략적으로 나타남]를 사용해 가요성 회로 기판(433)상에 장착된다. 조립된 프로브(407)에 있어서, 가요성 회로 기판(433)의 가요성 탄성은 변형된 아암(443)이 분리기(429)의 내측 벽(471)에 대해서 반경방향 외측으로 지지하도록 한다. 또한, 아암(443)은 내측 벽(471)의 형상에 순응하도록 한다. 그러나, 평평한 납땜 패드로 인해, 분리기 써미스터 및 저항기와 대향된 아암 부분과 종래의 원통형 분리기의 원형 내측 벽 사이에 갭이 형성될 수 있다. 에폭시는 이러한 갭을 채울 수 있지만, 상기 거리는 분리기 써미스터 또는 저항기와 분리기 사이의 기판(433)을 통해서 열전달하고자 하는 시간을 증가시킨다. 도24 내지 도26의 분리기(429)의 평평한 내측 벽 세그먼트(408)는 납땜 패드와 대향된 기판(433)의 아암(443) 부분, 및 납땜 패드에 장착된 분리기 써미스터(437) 또는 저항기(439)가 실질적인 간극없이 분리기를 연결하도록 한다. 따라서, 분리기(429)로부터 써미스터(437)로 또는 저항기(439)로부터 분리기로의 열전달 시간은 최소로 유지된다.
본 발명의 소자 또는 그의 바람직한 실시예를 소개할 때, 정관사 및 부정관사는 하나 또는 그 이상의 소자가 있음을 의미하는 것이다. "포함하다", "구비하다" 및 "갖는다"는 용어는 총괄적인 것이며, 열거된 소자 이외의 추가적인 소자가 있을 수 있음을 의미한다. 또한, "위", "아래", "상측" 및 "바닥" 그리고 이들 용어의 변종의 사용은 편의를 위한 것이지만, 구성소자의 특정한 방향을 요구하지 않는다.
본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정이 이루어질 수 있으므로, 위의 설명에 포함되고 첨부 도면에 도시된 모든 주제는 예시적인 것으로 이해되어야 하고 관념을 한정하지는 않는다.
본 발명에 의하면, 전자 온도계는 대체로 물체의 온도를 측정하는데 사용하기 위해 물체에 의해 일정 온도까지 가열되도록 구성된 프로브 팁을 포함하고, 변형가능한 회로 소자는 변형가능한 전기 전도체와, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위한 변형가능한 전기 전도체에 연결된 적어도 하나의 온도 센서를 포함하고, 프로브 샤프트는 변형된 위치에서 변형가능한 회로 소자를 수용하고, 소정의 위치에서 변형가능한 회로 소자를 정렬시키도록 형상화된 단부를 포함함으로써, 프로브 조립시의 조립 불량이 방지되거나 최소화되는 효과를 제공한다.

Claims (38)

  1. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 전기 전도체에 전기적으로 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 변형가능한 전기 전도체를 포함하는 변형가능한 회로 소자와,
    변형된 위치에 변형가능한 회로 소자를 수용하고 소정의 위치에 변형가능한 회로 소자를 정렬하도록 형상을 갖춘 단부를 구비한 프로브 샤프트를 포함하는 전자 온도계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프로브 샤프트의 단부는 변형가능한 회로 소자를 위치시키도록 변형가능한 회로 소자를 결합하는 위치 구조물을 구비한 전자 온도계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 프로브 샤프트의 위치 구조물은 변형가능한 회로 소자를 위치시키도록 배열된 네 개의 너브를 포함하는 전자 온도계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 변형가능한 회로 소자는 신장형 헤드 및 신장형 헤드로부터 측방향 외향으로 연장된 한 쌍의 아암을 구비하고, 상기 신장형 헤드는 각각의 너브의 쌍 사이에 연장되는 전자 온도계.
  5. 제1항에 있어서, 상기 변형가능한 전기 전도체는 변형가능한 기판을 포함하는 전자 온도계.
  6. 제5항에 있어서, 변형가능한 기판과 프로브 샤프트 중 하나는 돌출부를 구비하고 변형가능한 회로 소자와 프로브 샤프트 중 다른 하나는 돌출부를 수용하는 구멍을 구비하여 프로브 샤프트에 대해 변형가능한 회로 소자를 제위치에 유지시키는 억지 끼움부를 형성하는 전자 온도계.
  7. 제6항에 있어서, 상기 구멍은 변형가능한 기판에 있고 상기 돌출부는 프로브 샤프트의 일부로서 일체로 형성되는 전자 온도계.
  8. 제1항에 있어서, 기부 유닛과 프로브 샤프트를 기부 유닛에 연결하는 코드를 더 포함하는 전자 온도계.
  9. 전자 온도계용 프로브이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 외측 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 전기 전도체에 전기적으로 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 변형가능한 전기 전도체를 포함하는 변형가능한 회로 소자와,
    변형된 위치에 변형가능한 회로 소자를 수용하고 소정의 위치에 변형가능한 회로 소자를 정렬하도록 형상을 갖춘 단부를 구비한 프로브 샤프트를 포함하는 전자 온도계용 프로브.
  10. 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법이며,
    프로브 샤프트와 변형가능한 회로 소자를 서로에 대해 선택된 위치 안으로 함께 운반되는 단계와,
    변형가능한 회로 소자의 일부를 프로브 샤프트에 형성된 위치 구조물과 결합시키도록 변형가능한 회로 소자를 만곡시키는 단계와,
    프로브 샤프트와 변형가능한 회로 소자의 선택된 상대적 위치를 보유하기 위해 위치 구조물로 만곡된 변형가능한 회로 소자의 이동을 억제하는 단계를 포함하는 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 만곡시키는 단계는 변형가능한 회로 소자의 일부가 위치 구조물에 의해 수용되도록 변형가능한 회로 소자를 만곡시키는 단계를 포함하는 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 위치 구조물은 한 쌍의 너브를 구비하고, 변형가능한 회로 소자 일부는 상기 만곡시키는 단계에서 너브들 사이에 수용되는 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 변형가능한 회로 소자는 내부에 구멍을 구비하고 위치 구조물은 상기 만곡시키는 단계에서 구멍에 수용되는 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법.
  14. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    변형가능한 전기 전도체, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 변형가능한 전기 전도체에 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 상기 전기 전도체에 연결된 하나 이상의 다른 전기 장치를 구비한 변형가능한 회로 소자와,
    프로브 팁과 변형가능한 회로 소자를 지지하는 프로브 샤프트와,
    프로브 샤프트의 단부 상에 수용부는 관형 분리기를 포함하고,
    상기 분리기는 일반적으로 평면으로 놓인 수용면을 구비하고 분리기가 프로브 샤프트의 단부 상에 수용될 때 상기 다른 전기 장치를 결합하는 전자 온도계.
  15. 제14항에 있어서, 상기 다른 전기 장치는 분리기의 평면 수용면에 접착제에 의해 부착되는 전자 온도계.
  16. 제14항에 있어서, 상기 분리기는 수용면을 구비한 제1 부분과, 제1 부분보다 큰 횡방향 치수를 가진 제2 부분을 구비한 전자 온도계.
  17. 제14항에 있어서, 상기 다른 전기 장치는 제1 전기 장치를 포함하고, 상기 변형가능한 회로 소자는 제2 전기 장치를 더 포함하고, 상기 수용면은 제1 수용면을 포함하고, 상기 분리기는 일반적으로 평면으로 놓인 제2 수용면을 더 포함하고, 상기 제2 전기 장치는 제2 수용면을 결합하는 전자 온도계.
  18. 제14항에 있어서, 상기 프로브 샤프트는 일반적으로 분리기의 수용면과 반대로 배열된 일반적으로 평면형 수용면으로 형성되고, 상기 다른 전기 장치는 상기 프로브 샤프트의 일반적으로 평면형 수용면과 분리기 사이에 개재되는 전자 온도계.
  19. 제18항에 있어서, 상기 프로브 샤프트는 종방향 축을 갖고, 분리기의 수용면과 프로브 샤프트는 종방향 축에 일반적으로 일정 각도로 놓인 전자 온도계.
  20. 제19항에 있어서, 상기 분리기의 수용면과 프로브 샤프트는 프로브 샤프트의 말단부에 인접한 종방향 축에 더 근접한 전자 온도계.
  21. 제19항에 있어서, 상기 분리기는 분기의 타단부보다 분리기의 일단부에서 더 큰 횡방향 치수를 갖는 전자 온도계.
  22. 제14항에 있어서, 상기 프로브 샤프트는 프로브 샤프트에 대해 분리기를 위치시키기 위해 분리기의 단부를 결합시키는 견부를 포함하는 전자 온도계.
  23. 제14항에 있어서, 기부 유닛 및 프로브 샤프트를 기부 유닛에 연결하는 코드를 더 포함하는 전자 온도계.
  24. 전자 온도계용 프로브이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    변형가능한 전기 전도체, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 변형가능한 전기 전도체에 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 하나 이상의 다른 전기 장치를 구비한 변형가능한 회로 소자와,
    프로브 팁과 변형가능한 회로 소자를 지지하는 프로브 샤프트와,
    프로브 샤프트의 단부 상에 수용부는 관형 분리기를 포함하고,
    상기 분리기는 일반적으로 평면으로 놓인 수용면을 구비하고 분리기가 프로브 샤프트의 단부 상에 수용될 때 상기 다른 전기 장치를 결합하는 전자 온도계용 프로브.
  25. 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법이며,
    프로브 샤프트의 단부에 형성된 일반적으로 편평면에 전기 장치를 위치시키는 단계와,
    전기 장치에 접착제를 도포하는 단계와,
    분리기 상의 일반적으로 편평면이 전기 장치에 도포된 접착제와 결합하고 전기 장치가 프로브 샤프트의 일반적인 편평면과 분리기 사이에 위치되도록 프로브 샤프트의 단부 위로 분리기를 이동시키는 단계를 포함하는 전자 온도계용 프로브를 제조하는 방법.
  26. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성되고 프로브 샤프트에 의해 지지되는 프로브 팁과,
    상기 프로브 샤프트에 의해 지지되고 변형가능한 전기 전도체 및 하나 이상의 전기 장치를 구비하는 변형가능한 회로 소자와,
    제1 및 제2 대향 단부를 가진 프로브 샤프트 상에 일반적으로 관형 분리기를 포함하고,
    상기 프로브 샤프트는 프로브 샤프트의 일반적으로 말단부에 견부로 형성되고, 분리기의 제1 단부는 견부와 결합되어 프로브 샤프트와 프로브 팁에 대해 위치되는 전자 온도계.
  27. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    변형가능한 전기 전도체, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 변형가능한 전기 전도체에 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 하나 이상의 다른 전기 장치를 구비한 변형가능한 회로 소자와,
    종방향 축을 갖고 프로브 팁과 변형가능한 회로 소자를 지지하고 상기 다른 전기 장치와 결합하는 수용면을 가진 프로브 샤프트와,
    프로브 샤프트의 단부 상에 수용되는 관형 분리기를 포함하고,
    상기 분리기는 수용면을 갖고 분리기가 프로브 샤프트의 단부 상에 수용될 때 상기 다른 전기 장치에 결합하고,
    프로브 샤프트의 수용면과 관형 분리기는 종방향 축에 대해 약 5도보다 큰 예각을 한정하는 전자 온도계.
  28. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    변형가능한 전기 전도체, 프로브 팁의 온도를 검출하기 위해 변형가능한 전기 전도체에 연결된 하나 이상의 온도 센서 및 하나 이상의 다른 전기 장치를 구비한 변형가능한 회로 소자와,
    종방향 축을 갖고 프로브 팁과 변형가능한 회로 소자를 지지하고 상기 다른 전기 장치와 결합하는 수용면을 가진 프로브 샤프트와,
    프로브 샤프트의 단부 상에 수용되는 관형 분리기를 포함하고,
    상기 분리기는 수용면을 갖고 분리기가 프로브 샤프트의 단부 상에 수용될 때 상기 다른 전기 장치에 결합하고,
    관형 분리기와 프로브 샤프트는 스냅 연결식으로 구성된 전자 온도계.
  29. 제27항에 있어서, 프로브 샤프트는 프로브 샤프트를 벗어나서 분리기의 이동을 방지하기 위해 분리기와 결합하도록 위치된 로킹면을 가진 ??지 형상의 돌출부를 포함하는 전자 온도계.
  30. 전자 온도계이며,
    프로브 샤프트와,
    상기 샤프트에 이해 지지되는 전자 온도 센서와,
    그 말단부에 샤프트에 의해 지지되는 프로브 팁을 포함하고,
    상기 프로브 팁은 센서와 열접촉하는 수용면을 포함하고, 상기 프로브 팁은 돌출부의 온도를 측정하기 위해 센서에 의한 검출용으로 물체에 의해 가열되도록 형성되고, 프로브 팁 수용면은 팁에 대해 온도 센서의 위치를 지시하도록 형성된 전자 온도계.
  31. 제30항에 있어서, 상기 수용면은 일반적으로 평면인 전자 온도계.
  32. 제31항에 있어서, 상기 프로브 팁은 외부 환형부 및 중심부를 포함하고, 중심부는 일반적으로 편평한 수용면을 포함하는 전자 온도계.
  33. 제32항에 있어서, 상기 프로브 팁의 중심부는 인접한 환형부로부터 리세스된 전자 온도계.
  34. 제31항에 있어서, 상기 중심부는 다른 부분에 대해 리세스된 전자 온도계.
  35. 제33항에 있어서, 중심부는 수용면에 일반적으로 대향인 외부면을 포함하고, 상기 외부면은 일반적으로 편평한 전자 온도계.
  36. 전자 온도계이며,
    물체의 온도를 측정할 때 사용하기 위해 물체에 의한 온도로 가열되도록 형성된 프로브 팁과,
    프로브 샤프트에 의해 지지되고 프로브 팁과 열접촉하는 하나 이상의 전기 온도 센서와 전기 전도체를 포함하는 회로 소자와,
    프로브 팁과 회로 소자를 지지하는 프로브 샤프트를 포함하고,
    상기 프로브 샤프트는 프로브 팁을 향하는 방향으로 온도 센서를 편향시키도록 형성되는 전자 온도계.
  37. 제36항에 있어서, 상기 프로브 샤프트는 탄성 재료로 형성되는 전자 온도계.
  38. 제37항에 있어서, 프로브 샤프트는 온도 센서를 작동식으로 결합하는 플랫폼을 포함하고, 일반적으로 플랫폼 뒤의 공동은 프로브 팁을 향해 온도 센서를 편향시키도록 플랫폼의 가요성을 허용하는 전자 온도계.
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