特許 7063609 プローブピン及びソケット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-25

(45)【発行日】2022-05-09

(54)【発明の名称】プローブピン及びソケット

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/067 20060101AFI20220426BHJP

【ＦＩ】

G01R1/067 C

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2017249771

(22)【出願日】2017-12-26

(65)【公開番号】P2019117058

(43)【公開日】2019-07-18

【審査請求日】2020-11-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小林 峻

【審査官】永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１３－５２９７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－９８２５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０１／３７３８１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０８４７３０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ １／０６７

Ｇ０１Ｒ １／０７３

Ｇ０１Ｒ ３１／２６

Ｇ０１Ｒ ３１／２８

Ｈ０１Ｒ １３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一端側に第１接触部が設けられ、前記第１接触部よりも他端側に、第１押圧面を有する、第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられ、前記第２接触部よりも一端側に、第２押圧面を有する、第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
一端が前記第１押圧面に対向し、他端が前記第２押圧面に対向するよう配置され、前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される第２バネと、
を備え、
前記第１プランジャの他端に、前記第２バネを案内する第１案内部が設けられている、
プローブピン。

【請求項2】

前記距離が前記所定長さよりも長い場合、前記第１押圧面と前記第２バネの一端、及び、前記第２押圧面と前記第２バネの他端の少なくとも一方は、互いに接触しない、
請求項１に記載のプローブピン。

【請求項3】

前記第２プランジャの一端に、前記第２バネを案内する第２案内部が設けられている、
請求項１に記載のプローブピン。

【請求項4】

前記第２バネは、コイルバネである、
請求項１から３のいずれかに記載のプローブピン。

【請求項5】

前記第１プランジャの少なくとも他端部、前記第２プランジャの少なくとも一端部、前記第１バネ及び前記第２バネを収容するバレルを更に備える、
請求項１から４のいずれかに記載のプローブピン。

【請求項6】

前記バレルは、前記第２プランジャに固定されている、
請求項５に記載のプローブピン。

【請求項7】

一端側に第１接触部が設けられた第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられた第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される第２バネと、
前記第１プランジャの少なくとも他端部、前記第２プランジャの少なくとも一端部、前記第１バネ及び前記第２バネを収容し、前記第２プランジャに固定されたバレルと、
を備え。
前記第１プランジャは、前記第１接触部よりも他端側に、第３押圧面を有し、
前記バレルは、前記第２接触部よりも一端側に、第４押圧面を有し、
前記第１バネは、一端が前記第３押圧面に接触し、他端が前記第４押圧面に接触する、
プローブピン。

【請求項8】

前記第１バネは、コイルバネである、
請求項７に記載のプローブピン。

【請求項9】

一端側に第１接触部が設けられた第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられた第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
前記第１バネよりも長い第２バネであって、前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される、第２バネと、
を備えるプローブピン。

【請求項10】

前記第２バネは、前記第１バネに囲まれている、
請求項９に記載のプローブピン。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれかに記載のプローブピンと、
前記プローブピンを支持する支持体と、
を備える、ソケット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＩＣパッケージ等の性能試験等に使用されるプローブピン及びソケットに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に記載されているように、従来、ＩＣパッケージ等の電気部品を検査する際、ソケットが用いられている。このソケットは、電気部品と検査装置側の基板である検査用基板とを電気的に接続する複数のプローブピンと、これらのプローブピンを支持するハウジングとを備えている。

【0003】

これらのプローブピンは、電気部品の端子に接触する第１可動部材と、検査用基板の端子に接触する第２可動部材と、第１可動部材と第２可動部材の間に配置され、第１可動部材と第２可動部材とが互いに離れるように反発するコイルバネとを有する。

【0004】

このようなソケットを用いて検査を行う際、まず、ソケットが検査用基板にセットされる。このとき、第２可動部材が検査用基板の端子に押しつけられる。よって、第２可動部材が第１可動部材に相対的に近づくとともに、コイルバネが圧縮される。

【0005】

このとき、第２可動部材と検査用基板の端子との間には、コイルバネの反発力に起因する力、いわゆるプリロードが加わる。プリロードは、第２可動部材と検査用基板の端子との安定的な接触、ひいては、これらの間における接触抵抗の低減及び安定化に寄与する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１５－１０８６０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、プローブピンの数が多くなるに従って、コイルバネの反発力を受けるハウジングに加わる力が大きくなり、ハウジングが反ってしまう可能性が大きくなる。ハウジングが反ってしまうと、プローブピンの一部は、検査用基板から遠ざかってしまう。すると、検査用基板から遠ざかったプローブピンの第２可動部材は、検査用基板の端子から遠ざかってしまい、これらの間におけるプリロードが生じなくなる。すなわち、第２可動部材と検査用基板の端子との間における接触抵抗の低減及び安定化が損なわれる。

【0008】

本発明はこのような状況に鑑みなされたものであり、適切な荷重発生させることが可能なプローブピンを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係るプローブピンの一態様は、
一端側に第１接触部が設けられ、前記第１接触部よりも他端側に、第１押圧面を有する、第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられ、前記第２接触部よりも一端側に、第２押圧面を有する、第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
一端が前記第１押圧面に対向し、他端が前記第２押圧面に対向するよう配置され、前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される第２バネと、
を備え、
前記第１プランジャの他端に、前記第２バネを案内する第１案内部が設けられている。
本発明に係るプローブピンの他の態様は、
一端側に第１接触部が設けられた第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられた第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される第２バネと、
前記第１プランジャの少なくとも他端部、前記第２プランジャの少なくとも一端部、前記第１バネ及び前記第２バネを収容し、前記第２プランジャに固定されたバレルと、
を備え。
前記第１プランジャは、前記第１接触部よりも他端側に、第３押圧面を有し、
前記バレルは、前記第２接触部よりも一端側に、第４押圧面を有し、
前記第１バネは、一端が前記第３押圧面に接触し、他端が前記第４押圧面に接触する。
本発明に係るプローブピンのさらに他の態様は、
一端側に第１接触部が設けられた第１プランジャと、
前記第１プランジャよりも他端側に配置され、且つ、他端側に第２接触部が設けられた第２プランジャと、
前記第１接触部と前記第２接触部が相対的に近づくと、前記第１プランジャによって圧縮される第１バネと、
前記第１バネよりも長い第２バネであって、前記第１接触部と前記第２接触部の距離が所定長さ未満になった場合に、前記第１プランジャによって圧縮される、第２バネと、
を備える。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、適切な荷重を発生させることが可能なプローブピンを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係るプローブピンの部分断面図。

【図2】第１実施形態に係るプローブピンが取り付けられたソケットの部分断面図。

【図3】プリロードが掛かった状態のソケットの部分断面図。

【図4】被検査物を検査している状態のソケットの部分断面図。

【図5】プローブピンの荷重特性を示すグラフ。

【図6】比較例に係るプローブピンの部分断面図。

【図7】第２実施形態に係るプローブピンの部分断面図。

【図8】第３実施形態に係るプローブピンの部分断面図。

【図9】第４実施形態に係るプローブピンの部分断面図。

【図10】第５実施形態に係るプローブピンが取り付けられたソケットの部分断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本明細書では、便宜的に、プローブピンの中心軸が鉛直となり、第１プランジャが下側に配置され、第２プランジャが上側に配置されているものとして説明を行う。但し、プローブピン及びソケットの配置形態がそのような形態に限られないことは言うまでもない。

【0013】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るプローブピン１００の非使用状態における部分断面図である。プローブピン１００は、いずれも金属製の第１プランジャ１１０、第２プランジャ１２０、バレル１３０、第１バネ１４０及び第２バネ１５０を備えている。

【0014】

第１プランジャ１１０は、プローブピン１００の下端に配置される棒状部材である。水平面による第１プランジャ１１０の切断面は、円形を呈する。第１プランジャ１１０の一端すなわち下端には、第１接触部１１１が設けられている。第１接触部１１１の形状は、先端が丸められた円錐状である。

【0015】

第１プランジャ１１０の他端側すなわち上側には、有底の筒状部１１２が設けられている。筒状部１１２の上端すなわち第１プランジャ１１０の上端には、円環面１１３が設けられている。また、筒状部１１２の底には、底面１１４が設けられている。なお、必要に応じて、底面１１４及び円環面１１３を、それぞれ第１押圧面及び第３押圧面と記載する。

【0016】

第１プランジャ１１０の外面には、他端側から順に、第１段部１１５及び第２段部１１６が設けられている。第１プランジャ１１０の外径は、第１段部１１５を介して、一端側が小さく、他端側が大きい。また、第１プランジャ１１０の外形は、第２段部１１６を介して、一端側が小さく、他端側が大きい。

【0017】

第２プランジャ１２０は、プローブピン１００の上端に、第１プランジャ１１０と共通の軸線上に並ぶように配置される棒状部材である。水平面による第２プランジャ１２０の切断面は、上端付近の一部を除いて円形を呈する。第２プランジャ１２０の他端すなわち上端には、第２接触部１２１が設けられている。第２接触部１２１の形状は王冠状である。

【0018】

第２プランジャ１２０の一端すなわち下端には、棒状の支柱１２２が設けられている。支柱１２２の根元の周囲には、円錐台１２３が設けられている。なお、必要に応じて、円錐台１２３の表面（円錐面）を、第２押圧面と記載する。

【0019】

第２プランジャ１２０の外面の、第２接触部１２１と円錐台１２３との間に位置する部分には、第２プランジャ１２０を周方向に取り巻く溝１２４が設けられている。

【0020】

バレル１３０は、部位によって内径及び外径が異なる円筒状の部材である。バレル１３０の一端側すなわち下側には、大径部１３１が設けられている。大径部１３１の内径は、第１段部１１５の上側部分すなわち大径側部分が、大径部１３１の内面に接触しながら大径部１３１内を移動できるようにするために、第１段部１１５の上側部分の外径よりもわずかに大きくされている。

【0021】

バレル１３０の下端には、絞り部１３２が設けられている。絞り部１３２の内径は、第１プランジャ１１０の第１段部１１５よりも上側の部分の外径よりも小さく、第１プランジャ１１０の第１段部１１５よりも下側の部分の外径よりも大きい。

【0022】

大径部１３１内には、第１プランジャ１１０が出没自在に配置されている。大径部１３１及び絞り部１３２は上記のような寸法とされているので、第１プランジャ１１０の第１段部１１５よりも下側部分のみが、バレル１３０の下側から突出することができる。

【0023】

大径部１３１の他端側すなわち上側には、縮径部１３３を介して小径部１３４が設けられている。小径部１３４の内径は、筒状部１１２の内径と略等しい。なお、必要に応じて、縮径部１３３の下面を、第４押圧面と記載する。

【0024】

小径部１３４内には、第２プランジャ１２０の下部が挿入されている。小径部１３４には、溝１２４に対向する位置に、カシメ部１３５が設けられている。カシメ部１３５は、第２プランジャ１２０が挿入された後に、小径部１３４がかしめられることによって設けられる。カシメ部１３５が設けられることによって、第２プランジャ１２０とバレル１３０とは一体化されている。

【0025】

第１プランジャ１１０とバレル１３０の間、且つ、大径部１３１内には、コイルバネである第１バネ１４０が、所定長さ圧縮された状態で配置されている。すなわち、第１バネ１４０の長さは、第１バネ１４０の自由高さよりも小さくなっている。言い換えると、第１バネ１４０の一端すなわち下端は、常に、円環面１１３（第３押圧面）に反発力を加えて押しており、第１バネ１４０の他端すなわち上端は、常に、縮径部１３３の下面（第４押圧面）に反発力を加えて押している。

【0026】

つまり、第１バネ１４０は、第１プランジャ１１０に直接反発力を加えるとともに、バレル１３０を介して第２プランジャ１２０に反発力を加えている。なお、第１段部１１５よりも上側の部分が絞り部１３２に引っかかるため、第１プランジャ１１０はバレル１３０から抜けない。

【0027】

第１プランジャ１１０と第２プランジャ１２０の間には、コイルバネである第２バネ１５０が配置されている。第２バネ１５０は、第１バネ１４０によって囲まれるように、第１バネ１４０と同軸状に配置されている。第２バネ１５０の長さは、第２バネ１５０の自由高さとなっている。第２バネ１５０の一端すなわち下端は、筒状部１１２内に配置されるとともに底面１１４（第１押圧面）に接触している。第２バネ１５０の他端すなわち上端は、円錐台１２３の表面（第２押圧面）から所定長さである第１ストロークＳ１離れた状態で、小径部１３４内に配置されている。第２バネ１５０の上端近傍には、支柱１２２が挿入されている。

【0028】

なお、プローブピン１００を上下反転させた場合、第２バネ１５０の他端すなわち下端が円錐台１２３の表面に接触し、第２バネ１５０の一端すなわち上端が底面１１４から第１ストロークＳ１離れた状態となることは言うまでもない。

【0029】

第１バネ１４０と第２バネ１５０とは、巻方向が互いに逆となっている。よって、仮にいずれか一方が蛇行して第１バネ１４０と第２バネ１５０とが接触しても、これらは絡み合いにくい。

【0030】

なお、第１バネ１４０及び第２バネ１５０は、金属等の固体製のコイルバネである。よって、第１バネ１４０及び第２バネ１５０に持たせるべきバネ特性の設計を容易に行うことができる。よって、後に説明するような荷重特性をプローブピン１００に与えることが容易にできる。しかも、第２バネ１５０は、第１バネ１４０よりも常に長い。したがって、第１バネ１４０及び第２バネ１５０に持たせるべきバネ特性の設計を更に容易に行うことができ、ひいては、後に説明するような荷重特性をプローブピン１００に与えることが更に容易にできる。

【0031】

以上のように構成されたプローブピン１００の全長、すなわち、第１接触部１１１と第２接触部１２１の距離は、所定の第１長さＬ１となっている。また、プローブピン１００において、第１接触部１１１と第２接触部１２１との間の導電経路は、いずれも金属製の部材である第１プランジャ１１０、バレル１３０及び第２プランジャ１２０によって構成されている。

【0032】

図２は、本発明の一実施形態であるソケット１０の非使用状態における部分断面図である。ソケット１０は、下側ハウジング１１、上側ハウジング１２及び上述のプローブピン１００を備える。下側ハウジング１１及び上側ハウジング１２は支持体を構成する。

【0033】

下側ハウジング１１には、水平面による切断面が円形を呈する下側貫通孔Ｈ１が設けられている。下側貫通孔Ｈ１は、小径の下側部分、大径の上側部分、及び、これらの間の径変化部分から構成されている。下側貫通孔Ｈ１の下側部分の内径は、第１プランジャ１１０の第２段部１１６よりも下側の部分の外径よりも大きく、第２段部１１６よりも上側の部分の外径よりも小さい。下側貫通孔Ｈ１の上側部分の内径は、バレル１３０の大径部１３１の外径よりも大きい。

【0034】

上側ハウジング１２には、水平面による切断面が円形を呈する上側貫通孔Ｈ２が設けられている。上側貫通孔Ｈ２は、小径の上側部分、大径の下側部分、及び、これらの間の径変化部分から構成されている。上側貫通孔Ｈ２の上側部分の内径は、バレル１３０の小径部１３４の外径よりも大きく、大径部１３１の外径よりも小さい。上側貫通孔Ｈ２の下側部分の内径は、バレル１３０の大径部１３１の外径よりも大きい。上側貫通孔Ｈ２の下側部分の内径は、下側貫通孔Ｈ１の上側部分の内径に略等しい。

【0035】

下側ハウジング１１と上側ハウジング１２は、下側貫通孔Ｈ１と上側貫通孔Ｈ２が上下に並んで１つの貫通孔（以下、単に「貫通孔」と記載する。）を形成するように配置された状態で、互いに固定されている。

【0036】

貫通孔内には、プローブピン１００が配置されている。このとき、第２段部１１６が下側貫通孔Ｈ１の径変化部分に接し、縮径部１３３が、上側貫通孔Ｈ２の径変化部分に接する。

【0037】

また、下側貫通孔Ｈ１の下側から、第１プランジャ１１０の一端側が、所定長さである第２ストロークＳ２突出する。なお、本実施形態において、第２ストロークＳ２は、第１ストロークＳ１に等しい。

【0038】

また、上側貫通孔Ｈ２の上側から、第２プランジャ１２０の他端側が、所定長さ（後に説明する第３ストロークＳ３以上の長さ）突出する。

【0039】

なお、下側貫通孔Ｈ１及び上側貫通孔Ｈ２は、それぞれ上述した寸法を有している。よって、第１プランジャ１１０の第２段部１１６よりも上側の部分が、下側貫通孔Ｈ１の下側部分内に進入することはなく、バレル１３０の大径部１３１が、上側貫通孔Ｈ２の上側部分内に進入することはない。すなわち、下側貫通孔Ｈ１の下側からも、上側貫通孔Ｈ２の上側からも、プローブピン１００が抜け出ることはない。

【0040】

続いて、図３及び図４を参照しながら、プローブピン１００及びソケット１０の使用時の状態について説明する。

【0041】

図３は、第１プランジャ１１０の一端側に設けられた第１接触部１１１に対して、検査装置側の基板である検査用基板Ｂの端子Ｅ１が押しつけられた状態を示している。

【0042】

端子Ｅ１が押しつけられることによって、第１プランジャ１１０は、貫通孔の中に、第２ストロークＳ２（第１ストロークＳ１）押し込まれる。一方、バレル１３０は、上側貫通孔Ｈ２の径変化部によって押しとどめられ、上側に移動しない。よって、第１プランジャ１１０は、バレル１３０の中に、第２ストロークＳ２（すなわち第１ストロークＳ１）押し込まれる。したがって、プローブピン１００は、第１長さＬ１よりも第２ストロークＳ２（すなわち第１ストロークＳ１）短い第２長さＬ２（＝Ｌ１－Ｓ２＝Ｌ１－Ｓ１）となる。

【0043】

このとき、元々圧縮されていた第１バネ１４０は、第２ストロークＳ２（すなわち第１ストロークＳ１）更に圧縮される。このとき第１バネ１４０から発生する反発力が、第１プランジャ１１０と検査用基板Ｂの端子との間に作用するプリロードとなる。

【0044】

また、このとき、第２バネ１５０は、第１プランジャ１１０によって第２ストロークＳ２（すなわち第１ストロークＳ１）持ち上げられるだけで、なんら圧縮されない。つまり、第２バネ１５０から反発力は発生しない。

【0045】

よって、本実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０において、プリロードとなる反発力を発生させる部材は、第１バネ１４０のみである。

【0046】

図４は、第２プランジャ１２０の一端側に設けられた第２接触部１２１に対して、被検査品である電気機器Ｏの端子Ｅ２が押しつけられた状態、すなわち、電気機器Ｏの検査が行われる状態を示している。

【0047】

端子Ｅ２は、第２プランジャ１２０が第３ストロークＳ３移動するまで、第２プランジャ１２０に対して押しつけられる。このとき、第２プランジャ１２０及びバレル１３０は、貫通孔の中に、第３ストロークＳ３押し込まれる。したがって、プローブピン１００は、第２長さＬ２よりも第３ストロークＳ３短い第３長さＬ３（＝Ｌ２－Ｓ３）となる。

【0048】

このとき、第１バネ１４０は、第３ストロークＳ３更に圧縮される。また、第２バネ１５０は、第３ストロークＳ３圧縮される。

【0049】

なお、このとき、筒状部１１２及び支柱１２２は、第２バネ１５０が蛇行しないように、第２バネ１５０を案内する。よって、第２バネ１５０が第１バネ１４０と絡み合うことを防止することができる。

【0050】

この状態で第１バネ１４０から発生する反発力と第２バネ１５０から発生する反発力の和が、第１接触部１１１と検査用基板Ｂの端子Ｅ１との間、及び、第２接触部１２１と電気機器Ｏの端子Ｅ２との間に荷重として作用する。

【0051】

図５は、プローブピン１００の荷重特性を示すグラフである。このグラフの縦軸は、プローブピン１００が外部に与える荷重である。このグラフの横軸は、第１接触部１１１と第２接触部１２１の距離（すなわちプローブピン１００の全長）であり、右側ほど小さな値となる。

【0052】

図５中の太い実線は、本実施形態に係るプローブピン１００の荷重特性を示している。第１接触部１１１及び第２接触部１２１が何にも接触していないとき、すなわち、プローブピン１００の全長がＬ１であるとき、第１バネ１４０は所定長さ圧縮されている。よって、プローブピン１００の全長をＬ１よりも短くするとき、わずかではあるが初期荷重Ｐ０が必要となる。

【0053】

第１プランジャ１１０が貫通孔の中にＳ２押し込まれ、プローブピン１００の全長がＬ２になるまでは、圧縮されるバネは第１バネ１４０のみである。よって、プローブピン１００の全長がＬ１からＬ２になる間、荷重は緩やかに増加する。

【0054】

プローブピン１００の全長がＬ２になったとき、すなわち、第１プランジャ１１０が貫通孔内にＳ２（＝Ｓ１）押し込まれたとき、プローブピン１００は外部に荷重Ｐ１を与える。荷重Ｐ１はプローブピン１００のプリロードであり、第１接触部１１１と端子Ｅ１とを安定的に導通させるのに必要十分な荷重である。

【0055】

続いて、第２プランジャ１２０がバレル１３０の中にＳ３押し込まれ、プローブピン１００の全長がＬ３になる。この段階で圧縮されるバネは第１バネ１４０と第２バネ１５０である。よって、プローブピン１００の全長がＬ２からＬ３になる間、荷重は、プローブピン１００の全長がＬ２からＬ３になる間と比較して急激に増加する。

【0056】

プローブピン１００の全長がＬ３になったとき、すなわち、第１プランジャ１１０が貫通孔内にＳ２（＝Ｓ１）押し込まれるとともに、第２プランジャ１２０が貫通孔内にＳ３押し込まれたとき、プローブピン１００は外部に荷重Ｐ２を与える。荷重Ｐ２は、電気機器Ｏの検査を行う際に必要となる荷重として設計段階で設定された荷重（設計荷重）であり、第１プランジャ１１０、バレル１３０及び第２プランジャ１２０を介して端子Ｅ１と端子Ｅ２とを安定的に導通させるのに必要十分な荷重である。

【0057】

このように、プローブピン１００は、所定の長さＬ２となったときに、プリロードとして必要十分な荷重Ｐ１を、端子Ｅ１に加えることができる。つまり、支持体が支持するプローブピン１００の数が多くなっても、支持体に加わるプリロードの合計値は過度に大きくならず、支持体が反ってしまうことが防止される。しかも、プローブピン１００は、所定の長さＬ３となったときに、電気機器Ｏの検査を行う際に必要となる荷重Ｐ２を端子Ｅ１及び端子Ｅ２に確実に加えることができる。

【0058】

次に、図６に示される比較例に係るプローブピン２００を参照しながら、本実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０について、更に説明する。

【0059】

図６に示されるプローブピン２００は、図１に示されるプローブピン１００と比べて、第２バネ２５０の長さのみが異なる。具体的には、プローブピン２００の全長がＬ１であるとき、第２バネ２５０は所定長さ圧縮されているという点のみにおいて、プローブピン２００はプローブピン１００と異なる。

【0060】

すなわち、プローブピン２００は、いずれも金属製の第１プランジャ２１０、第２プランジャ２２０、バレル２３０、第１バネ２４０及び第２バネ２５０を備えている。第１プランジャ２１０は、第１接触部２１１、筒状部１１２、円環面２１３、底部２１４、第１段部２１５及び第２段部２１６を有している。第２プランジャ２２０は、第２接触部２２１、支柱２２２、円錐台２２３及び溝２２４を有している。バレル２３０は、大径部２３１、絞り部２３２、縮径部２３３、小径部２３４及びカシメ部２３５を有している。

【0061】

このようなプローブピン２００の荷重特性は、図５中に破線で示されている。第１接触部２１１及び第２接触部２２１が何にも接触していないとき、すなわち、プローブピン２００の全長がＬ１であるとき、第１バネ２４０及び第２バネ２５０はそれぞれ所定長さ圧縮されている。よって、プローブピン２００の全長をＬ１よりも短くするとき、初期荷重Ｐ３という大きな荷重が必要となる。

【0062】

プローブピン２００が、全長Ｌ１の状態から、全長Ｌ３であり外部に与える荷重がＰ２である状態に移行するまで、常に第１バネ２４０及び第２バネ２５０が圧縮される。よって、全長Ｌ２の状態となったとき、プローブピン２００は、プリロードとして、外部に比較的大きな荷重Ｐ４を与える。つまり、比較例に係るプローブピン２００が用いられる場合、支持体が支持するプローブピン２００の数が多くなると、支持体に加わるプリロードの合計値は過度に大きくなり、支持体が反ってしまうおそれがある。

【0063】

これに対し、本実施形態に係るプローブピン１００が用いられる場合は、上述したとおり、支持体が支持するプローブピン１００の数が多くなっても、支持体に加わるプリロードの合計値が過度に大きくなり、支持体が反ってしまうことはない。

【0064】

なお、本実施形態に係るプローブピン１００において、第２ストロークＳ２は、第１ストロークＳ１よりも長くても良い。この場合、プローブピン１００の全長がＬ２となる前に、第２バネ１５０が圧縮され始める。そのため、図５中に細い実線で示されるように、プローブピン１００は、全長がＬ２となったときに、プリロードとして荷重Ｐ５を外部に与える。荷重Ｐ５は、荷重Ｐ１よりも若干大きいものの、第１バネ１４０及び第２バネ１５０の弾性係数を適切な値とすることにより、十分に小さな値とすることができる。よって、この場合も、支持体が支持するプローブピン１００の数が多くなっても、支持体に加わるプリロードの合計値は過度に大きくならず、支持体が反ってしまうことが防止される。

【0065】

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係るプローブピン３００の非使用状態における部分断面図である。第２実施形態に係るプローブピン３００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と比較して、第１プランジャ３１０の構成のみが異なる。以下、第１実施形態に係るプローブピン１００と異なる点を中心に説明を行う。

【0066】

プローブピン３００は、いずれも金属製の第１プランジャ３１０、第２プランジャ３２０、バレル３３０、第１バネ３４０及び第２バネ３５０を備えている。第２プランジャ３２０は、第２接触部３２１、支柱３２２、円錐台３２３及び溝３２４を有している。バレル３３０は、大径部３３１、絞り部３３２、縮径部３３３、小径部３３４及びカシメ部３３５を有している。

【0067】

第１プランジャ３１０は、棒状部材である第１プランジャ構成ピン３１０Ａと、筒状部材である第１プランジャ構成スリーブ３１０Ｂとから構成されている。第１プランジャ構成ピン３１０Ａの上側部分が、第１プランジャ構成スリーブ３１０Ｂの下側部分に挿入され、接合部３１９で互いに接合されることによって、両者は一体化されている。

【0068】

第１プランジャ３１０は、プローブピン３００の下端に配置される棒状部材である。水平面による第１プランジャ３１０の切断面は円形を呈する。第１プランジャ３１０（具体的には第１プランジャ構成ピン３１０Ａ）の一端すなわち下端には、第１接触部３１１が設けられている。第１接触部３１１の形状は、先端が丸められた円錐状である。

【0069】

第１プランジャ３１０の他端側すなわち上側には、有底の筒状部３１２が設けられている。第１プランジャ３１０（具体的には第１プランジャ構成スリーブ３１０Ｂ）の上端すなわち筒状部３１２の上端には、円環面３１３が設けられている。また、筒状部３１２の内部には、第１プランジャ構成ピン３１０Ａの他端部が配置されている。第１プランジャ構成ピン３１０Ａの他端部は、第２支柱３１７、及び、第２支柱３１７の根元に配置された第２円錐台３１８から構成されている。なお、第２円錐台３１８の表面（円錐面）は、第１押圧面に相当する。

【0070】

すなわち、プローブピン３００は、その内部に、支柱３２２及び第２支柱３１７を有している。支柱３２２及び第２支柱３１７は、それぞれ、第２バネ３５０の上端部及び下端部に挿入されている。よって、第１接触部３１１又は第２接触部３２１が外部から押されて、第２バネ３５０が圧縮されるとき、支柱３２２及び第２支柱３１７は、第２バネ３５０が蛇行しないように、第２バネ３５０を案内する。したがって、本実施形態におけるプローブピン３００においては、第２バネ３５０が第１バネ３４０と絡み合うことがより確実に防止される。

【0071】

なお、本実施形態に係るプローブピン３００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と同様の荷重特性を有する。よって、本実施形態に係るプローブピン３００及びこれを備えるソケットも、第１実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０と同様の効果を奏する。

【0072】

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態に係るプローブピン４００の非使用状態における部分断面図である。第３実施形態に係るプローブピン４００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と比較して、第１プランジャ４１０の構成、第２プランジャ４２０の形状、第１バネ４４０及び第２バネ４５０が異なる。以下、第１実施形態に係るプローブピン１００と異なる点を中心に説明を行う。

【0073】

第１プランジャ４１０は、先に説明した第１プランジャ１１０と同様の部材である。但し、筒状部４１２には、円柱状の棒部材である突出部４１７が、円環面４１３から所定距離他端側に突出するように挿入されている。突出部４１７の他端には、平面からなる突出面４１８（第１押圧面に相当）が形成されている。

【0074】

第２プランジャ４２０は、一端側に円錐台及び支柱を有しておらず、代わりに、平面からなる天井面４２５（第２押圧面に相当）を有している。

【0075】

第１バネ４４０は、複数枚の皿バネによって構成されている。第１バネ４４０は、円環面４１３（第３押圧面に相当）及び縮径部４３３の下面（第４押圧面に相当）を有している。第１バネ４４０の弾性係数は、第１実施形態に係るプローブピン１００が備える第１バネ１４０の弾性係数に等しい。

【0076】

第２バネ４５０は、ゴム等の弾性体（少なくとも、第１プランジャ４１０、第２プランジャ４２０及びバレル４３０の素材よりもヤング率が小さい素材）からなる棒状部材である。第２バネ４５０の下端が突出面４１８に接した状態で、第２バネ４５０の上端は、天井面４２５から第１ストロークＳ１離れている。第２バネ４５０の弾性係数は、第１実施形態に係るプローブピン１００が備える第１バネ１５０の弾性係数に等しい。

【0077】

本実施形態に係るプローブピン４００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と同様の荷重特性を有する。よって、本実施形態に係るプローブピン４００及びこれを備えるソケットも、第１実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０と同様の効果を奏する。

【0078】

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態に係るプローブピン５００の非使用状態における部分断面図である。以下、第１実施形態に係るプローブピン１００と異なる点を中心に説明を行う。

【0079】

バレル５３０は、大径部５３１の内側に、大径部５３１と同心の内側スリーブ５３６を有している。大径部５３１の上部と内側スリーブ５３６の上部は、縮径部５３３を介して連結されている。

【0080】

第１プランジャ５１０の筒状部５１２は、第１段部５１５よりも上側（大径側）の部分が大径部５３１の内面及び内側スリーブ５３６の外面に密接するように、大径部５３１と内側スリーブ５３６の間に挿入されている。

【0081】

大径部５３１、内側スリーブ５３６、縮径部５３３及び筒状部５１２によって、密封された閉空間Ｒが形成されている。閉空間Ｒには、空気等の圧縮性流体が封入されている。

【0082】

また、バレル５３０の小径部５３４、又は、第１プランジャ５１０の筒状部５１２には、それらの内外を連通する図示しない通気口が設けられている。

【0083】

第１接触部５１１又は第２接触点５２１に荷重が加わると、第１プランジャ５１０がバレル５３０内に入り込むように、第１プランジャ５１０とバレル５３０は相対的に移動する。このとき、閉空間Ｒ内の流体が圧縮され、反発力が発生する。この反発力が、第１接触点５１１及び第２接触点５２１と、図示しない端子との間に加わる荷重となる。すなわち、大径部５３１、内側スリーブ５３６、縮径部５３３、筒状部５１２、及び、閉空間Ｒ内に封入された圧縮性流体によって、流体バネである第１バネ５４０が構成されている。

【0084】

なお、バレル５３０の小径部５３４、又は、第１プランジャ５１０の筒状部５１２には、それらの内外を連通する図示しない通気口が設けられているので、内側スリーブ５３６よりも内側に流体バネが形成されることはない。

【0085】

流体バネである第１バネ５４０の弾性係数を適切に設定することにより、本実施形態に係るプローブピン５００に、第１実施形態に係るプローブピン１００と同様の荷重特性を持たせることができる。そうすることによって、本実施形態に係るプローブピン５００及びこれを備えるソケットも、第１実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０と同様の効果を奏することができる。

【0086】

（第５実施形態）
図１０は、第５実施形態に係るプローブピン６００及びソケット２０の非使用状態における部分断面図である。第５実施形態に係るプローブピン６００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と比較して、第２プランジャ６２０の構造が異なる。また、第５実施形態に係るプローブピン６００は、バレルを備えていない点で、第１実施形態に係るプローブピン１００と異なる。以下、第１実施形態に係るプローブピン１００と異なる点を中心に説明を行う。なお、支持体の構成に相違はない。

【0087】

第２プランジャ６２０は、一端側に、支柱６２２及び円錐台６２３、並びに、これらを取り囲むスカート部６２５を備えている。スカート部６２５は、上側（他端側）の円筒部と、下側（一端側）の拡径部とから構成されている。スカート部６２５の下端の外径は、上側ハウジング２２に設けられた上側貫通孔Ｈ２の上側部分の内径よりも大きく、上側貫通孔Ｈ２の下側部分の内径よりも小さい。スカート部の下側の拡径部の下面（第４押圧面に相当）には、第１バネ６４０の上端が接している。スカート部の下側の拡径部の上面は、第１バネ６４０によって、上側貫通孔Ｈ２の径変化部分に押しつけられている。

【0088】

第１接触部６１１に、図示しない端子が押しつけられると、第１プランジャ６１０は、貫通孔の中に第２ストロークＳ２進入する。このとき、第１バネ６４０の反発力によって、図示しない端子と第１プランジャ６１０との間にプリロード（荷重Ｐ１、図５参照）がかかる。

【0089】

また、第２接触部６２１に、図示しない端子が押しつけられると、第２プランジャ６２０は、上側貫通孔Ｈ２の中に第３ストロークＳ３（図４参照）進入する。このとき、第１バネ６４０及び第２バネ６５０の反発力によって、図示しない端子と第１接触部６１１との間、及び、図示しない他の端子と第２接触部６２１との間に、予め設定されている所定の荷重（荷重Ｐ２、図５参照）が加わる。

【0090】

すなわち、本実施形態に係るプローブピン６００は、第１実施形態に係るプローブピン１００と同様の荷重特性を有する。よって、本実施形態に係るプローブピン６００及びこれを備えるソケットも、第１実施形態に係るプローブピン１００及びソケット１０と同様の効果を奏する。

【0091】

なお、本実施形態の場合、第１接触部６１１と第２接触部６２１との間の導電経路は、第１プランジャ６１０、第１バネ６４０及び第２プランジャ６２０という経路と、第１プランジャ６１０、第２バネ６５０及び第２プランジャ６２０という経路とから構成される。

【0092】

本発明が、先に説明された実施形態には限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能であることは言うまでもない。

【産業上の利用可能性】

【0093】

本発明は、プローブピン及びソケットとして好適に利用される。

【符号の説明】

【0094】

１００、２００、３００、４００、５００、６００ プローブピン
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０、６１０ 第１プランジャ
１１１、２１１、３１１、４１１、５１１、６１１ 第１接触部
１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ 筒状部
１１３、２１３、３１３、４１３、５１３ 円環面
１１４、２１４、５１４、６１４ 底面
１１５、２１５、３１５、４１５、５１５ 第１段部
１１６、２１６、３１６、４１６、５１６、６１６ 第２段部
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０ 第２プランジャ
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１ 第２接触部
１２２、２２２、３２２、５２２、６２２ 支柱
１２３、２２３、３２３、５２３、６２３ 円錐台
１２４、２２４、３２４、４２４、５２４ 溝
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０ バレル
１３１、２３１、３３１、４３１、５３１ 大径部
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２ 絞り部
１３３、２３３、３３３、４３３、５３３ 縮径部
１３４、２３４、３３４、４３４、５３４ 小径部
１３５、２３５、３３５、４３５、５３５ カシメ部
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０、６４０ 第１バネ
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０、６５０ 第２バネ
１０、２０ ソケット
１１、２１ 下側ハウジング
１２、２２ 上側ハウジング
３１０Ａ 第１プランジャ構成ピン
３１０Ｂ 第１プランジャ構成スリーブ
３１７ 第２支柱
３１８ 第２円錐台
３１９ 接合部
４１７ 突出部
４１８ 突出面
４２５ 天井面
５３６ 内側スリーブ
６２５ スカート部
Ｓ１ 第１ストローク
Ｓ２ 第２ストローク
Ｓ３ 第３ストローク
Ｌ１ 第１長さ
Ｌ２ 第２長さ
Ｌ３ 第３長さ
Ｈ１ 下側貫通孔
Ｈ２ 上側貫通孔
Ｂ 検査用基板
Ｅ１、Ｅ２ 端子
Ｏ 電気機器
Ｒ 閉空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】