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公開番号2023076022
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-01
出願番号2021189162
出願日2021-11-22
発明の名称電流センサおよび測定装置
出願人日置電機株式会社
代理人個人
主分類G01R 15/18 20060101AFI20230525BHJP(測定;試験)
要約【課題】背後に差し込んだ検出用コイル部の一端部の視認が困難な測定対象についても容易に装着可能とする。
【解決手段】可撓性を有する検出用コイル部10と、コイル部10の端部10a,10bを保持するコイル保持部とを備え、測定対象を取り囲むように環状に配置されて端部10a,10bが近接されられた状態でコイル保持部によって保持されたコイル部10を介して測定対象を流れる電流を検出可能に構成され、コイル部10は、端部10aがコイル保持部によって保持されず、かつコイル部10に対してコイル部10を撓ませる外力が加えられていない第1の状態において略直線状となるように部位P1が端部10aに形成されると共に、第1の状態において部位P1に対して部位P1の延在方向と直交する方向に存在する部位P2が第1の状態において略直線状となるように形成され、かつ部位P1,P2が第1の状態において略平行となるように形成されている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
可撓性を有する検出用コイル部と、
前記検出用コイル部における一端部および他端部を保持するコイル保持部とを備え、
測定対象を取り囲むように環状に配置されて前記一端部および前記他端部が近接されられた状態で前記コイル保持部によって保持された前記検出用コイル部を介して当該測定対象を流れる電流を検出可能に構成された電流センサであって、
前記検出用コイル部は、前記一端部が前記コイル保持部によって保持されず、かつ当該検出用コイル部に対して当該検出用コイル部を撓ませる外力が加えられていない第1の状態において略直線状となるように第1の部位が当該一端部に形成されると共に、前記第1の状態において前記第1の部位に対して当該第1の部位の延在方向と直交する方向に存在する第2の部位が当該第1の状態において略直線状となるように形成され、かつ前記第1の部位および前記第2の部位が前記第1の状態において略平行となるように形成されている電流センサ。
続きを表示(約 1,100 文字)【請求項2】
前記検出用コイル部は、前記第1の部位および前記第2の部位の間の第3の部位が前記第1の状態において略半円状となるように形成されている請求項1記載の電流センサ。
【請求項3】
前記検出用コイル部は、前記一端部および前記他端部が前記コイル保持部によって保持され、かつ当該検出用コイル部に対して当該検出用コイル部を撓ませる外力が加えられていない第2の状態において、前記第1の部位および前記第2の部位が略直線状となり、前記第2の部位の前記他端部側に略直線状となる第4の部位が当該第2の部位に連続して形成され、かつ略直線状となる第5の部位が前記他端部に形成されると共に、前記第2の部位の延在方向と前記第4の部位の延在方向とが一致し、前記第1の部位の延在方向と前記第5の部位の延在方向とが一致または略平行となり、かつ前記第4の部位の延在方向と前記第5の延在方向とが略平行となるように形成されている請求項1または2記載の電流センサ。
【請求項4】
前記検出用コイル部は、前記第4の部位および前記第5の部位の間の第6の部位が前記第2の状態において略半円状となるように形成されている請求項1から3のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項5】
前記コイル保持部は、前記検出用コイル部における前記一端部側の少なくとも前記第1の部位を含む部位Aを嵌入可能な嵌入部Aと、前記検出用コイル部における前記部位Aよりも前記他端部側の部位Bを嵌入可能な嵌入部Bとが形成されると共に、前記嵌入部Aに嵌入された前記部位Aの当該嵌入部Aからの取外し方向と、前記嵌入部Bに嵌入された前記部位Bの当該嵌入部Bからの取外し方向とが交差するように構成されている請求項1から4のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項6】
前記検出用コイル部は、導線が巻回されたコイル本体と、当該コイル本体を覆う被覆部とを備え、
前記コイル保持部は、前記コイル本体における前記一端部側の部位の巻軸心、および当該コイル本体における前記他端部側の部位の巻軸心がそれぞれ略直線状で互いに平行となり、かつ当該コイル本体における両端が当該両巻軸心と直交する仮想平面上に位置するように前記検出用コイル部の当該一端部および当該他端部を保持可能に構成されている請求項1から5のいずれかに記載の電流センサ。
【請求項7】
請求項1から6のいずれかに記載の電流センサを備えて当該電流センサの出力信号に基づいて前記測定対象を流れる電流の電流値を測定可能に構成されている測定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、コイル保持部によって保持される検出用コイル部を備えて測定対象を流れる電流を検出可能に構成された電流センサ、およびそのような電流センサを備えて構成された測定装置に関するものである。
続きを表示(約 2,600 文字)【背景技術】
【0002】
この種の電流センサおよび測定装置として、出願人は、測定対象(基板上に実装された電子部品の端子など)を取り囲んだ状態で測定対象を流れる交流電流を検出可能に構成された電流センサ、およびそのような電流センサを備えて構成された測定装置を下記の特許文献に開示している。この場合、出願人が開示している測定装置の電流センサは、交流電流を検出するコイル体(ロゴスキーコイル方式の電流センサ)と、コイル体の基端が固定されると共にコイル体の先端を挿入可能な挿入口が形成されて挿入口に挿入された先端を保持可能に構成された保持部とを備えている。
【0003】
また、コイル体は、測定対象に対する着脱時に撓ませることができるように可撓性を有するように構成されると共に、外力が加えられない状態において先端が基端から離間した状態に弾性復帰するように構成されている。このコイル体は、測定対象を取り囲み易くするために、保持部によって保持されている部位の近傍を除き、その全体が湾曲した形状に成形されている。具体的には、出願人が開示している電流センサのコイル体は、先端が保持部の挿入口から取り外され、かつ外力が加えられていない状態において、基端側の部位(特許文献において「基端部」と称している部位):以下、「基端側部位」ともいう)の曲率よりも、先端側の部位(特許文献において「先端部」と称している部位):以下、「先端側部位」ともいう)の曲率の方が大きくなる(先端側ほど曲率が段階的または連続して大きくなる)湾曲形状に弾性復帰するように構成されている。
【0004】
このような電流センサを用いて、基板に実装されている電子部品の端子を測定対象として交流電流を検出する際には、電子部品の端子をコイル体によって取り囲むようにして電流センサを端子に装着する。具体的には、端子に向かって保持部を移動させて電子部品の本体部と端子との間(端子の背後)にコイル体の先端を挿入する。次いで、コイル体の中途部(先端側部位よりも基端側の部位)を端子の背後の本体部に向かって押し当てるように保持部をさらに移動させる。この際には、コイル体の先端側部位が大きな曲率で湾曲させられているため、先端が端子の前面側に迫り出すようにして移動させられて保持部の挿入口に接近させられる。続いて、先端を挿入部に挿入することにより、端子の周囲にコイル体が環状に配置されて電流センサの装着が完了する。これにより、端子を取り囲んでいる電流センサ(コイル体)を介して端子を流れる交流電流を検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
特開2019-196962号公報(第3-9頁、第1-5図)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところが、出願人が開示している電流センサおよび測定装置には、以下のような改善すべき課題が存在する。
【0007】
具体的には、出願人が開示している電流センサは、コイル体の先端側部位の曲率が基端側部位の曲率よりも大きくなるようにコイル体が湾曲させられており、これにより、先端側部位の曲率が小さいコイル体を備えた電流センサと比較して、測定対象の背後に挿入したコイル体の先端側部位を測定対象の前面側に向かって容易に移動させることが可能となっている。この場合、上記特許文献において開示している使用例のように、その背後に差し込んだ先端側部位を容易に視認可能な測定対象については、差し込んだ先端側部位の位置や向き(姿勢)を目視で確認しながらその前面側に先端を迫り出させるようにコイル体を移動させることができる。しかしながら、この種の電流センサを用いて電流を検出する測定対象のなかには、その背後に差し込んだ先端側部位の視認が困難な測定対象も存在する。
【0008】
例えば、図15に示す測定対象Xのように、その前面側(同図における下側)を除いて隔壁Xa等によって囲まれている「測定対象」については、測定対象Xの背後に差し込んだコイル体100の先端側部位100aの視認が困難となる。このため、例えば同図に示すように先端側部位100aが矢印D1の向きを向いた状態で測定対象Xの背後に位置していたとしても、先端側部位100aの向きや位置を特定するのが困難となる。この結果、コイル体100をその延在方向に沿って矢印G1の向きに移動させたときに、図16に示すように、先端側部位100aが測定対象Xの背面に接した状態となり、先端側部位100aを測定対象Xの前面側に迫り出させることが困難となることがある。このような状態では、先端側部位100aが矢印D2の向きを向いていることで、コイル体100をその延在方向に沿って矢印G2の向きでさらに移動させたとしても、先端側部位100aが測定対象Xの前面側に迫り出すように移動することはない。
【0009】
しかしながら、先端側部位100aを視認できないこの状態においては、先端側部位100aが測定対象Xの背面に接した状態となっているのか隔壁Xaに接した状態となっているのかや、先端側部位100aが矢印D2の向きを向いた状態となっているのか、他の向きを向いた状態となっているのかを特定することができない。加えて、先端側ほど曲率が大きくなるようにコイル体100のほぼ全体が湾曲されているこの電流センサでは、コイル体100において測定対象Xの前面側に位置している部位を見ても、先端側部位100aの位置や姿勢を推定することも困難となっている。したがって、コイル体100の姿勢や移動量をどのように調整すれば先端側部位100aを測定対象Xの前面に迫り出させることができるか判らない。
【0010】
このため、出願人が開示している電流センサでは、その姿勢や移動量を変えてコイル体100を移動させる作業を、先端側部位100aが測定対象Xの前面側に迫り出した状態となるまで複数回に亘って行う必要があり、このような測定対象Xについては、電流センサの装着作業が非常に煩雑となっている現状がある。したがって、この点を改善するのが好ましい。
(【0011】以降は省略されています)

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