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公開番号2024050406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-10
出願番号2023098906
出願日2023-06-16
発明の名称クランプ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 1/22 20060101AFI20240403BHJP(測定;試験)
要約【課題】小形化を図りつつ、両コア部材を十分な磁気的結合力で結合させた状態とする。
【解決手段】環状配置される磁気コア20の周方向の一部を構成する第1のコア部材21、および他の一部を構成する第2のコア部材22を備え、周方向に沿って突出する第1の凸部が部材21の周方向の先端P21a,P21bに設けられ、かつ周方向に沿って突出する第2の凸部が部材22の周方向の先端P22a,P22bに設けられると共に、閉状態において、先端P21a側の第1の凸部と先端P22a側の第2の凸部とが挿通方向で重なり、かつ先端P21b側の第1の凸部と先端P22b側の第2の凸部とが挿通方向で重なるように構成されている。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
閉状態において環状に配置される磁気コアの周方向における一部を構成する第１のコア部材、および当該第１のコア部材とは別体に形成されて当該磁気コアの当該周方向における他の一部を構成する第２のコア部材と、
前記第１のコア部材を収容する第１のケース、および当該第１のケースに対する相対的なスライドが可能に構成されると共に前記第２のコア部材を収容する第２のケースとを備えたクランプセンサであって、
前記閉状態に移行させられて環状に配置された状態の前記磁気コアを当該磁気コアに対する検出対象導体の挿通方向に沿って見たときに前記第１のコア部材における前記周方向の両端部のうちのいずれかにおいて当該磁気コアの内周側縁部に対して交差する仮想直線に沿って前記第２のケースが前記第１のケースに対して相対的にスライド可能に構成され、
前記周方向に沿って突出する第１の凸部が前記第１のコア部材における当該周方向の前記両端部のうちの少なくとも一方の端部に設けられ、かつ当該周方向に沿って突出する第２の凸部が前記第２のコア部材における当該周方向の両端部のうちの少なくとも一方の端部に設けられ、
前記閉状態に移行させられて前記磁気コアが環状に配置された状態において、前記第１の凸部と前記第２の凸部とが前記挿通方向で重なるように構成されているクランプセンサ。
続きを表示（約 2,300 文字）【請求項２】
前記第１の凸部が前記第１のコア部材における前記周方向の前記両端部にそれぞれ設けられ、かつ前記第２の凸部が前記第２のコア部材における前記周方向の両端部にそれぞれ設けられると共に、前記閉状態に移行させられて前記磁気コアが環状に配置された状態において、前記第１のコア部材における一端側の前記第１の凸部と前記第２のコア部材における一端側の前記第２の凸部とが前記挿通方向で重なり、かつ当該第１のコア部材における他端側の前記第１の凸部と当該第２のコア部材における他端側の前記第２の凸部とが当該挿通方向で重なるように構成されている請求項１記載のクランプセンサ。
【請求項３】
前記第１の凸部および前記第２の凸部のうちの少なくとも一方の凸部が前記挿通方向において並ぶように複数設けられると共に、複数の当該少なくとも一方の凸部の間に当該第１の凸部および当該第２の凸部のうちの他方の凸部が挟み込まれた状態となるように構成されている請求項１記載のクランプセンサ。
【請求項４】
前記第１のケースに対する前記第２のケースの相対的なスライドによって前記閉状態から開状態に移行させられたときに、前記一端側の第２の凸部が前記他端側の第１の凸部に対して前記挿通方向で重なるように構成されている請求項２記載のクランプセンサ。
【請求項５】
前記第１のケースに対する前記第２のケースの相対的なスライドによって前記閉状態から開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに、前記一端側の第２の凸部が前記他端側の第１の凸部に対して前記挿通方向で重なる位置を通過可能に構成されている請求項２記載のクランプセンサ。
【請求項６】
前記第１のコア部材における外周部に配設されて当該第１のコア部材と共に前記第１のケースに収容された第１のシールド部材、および前記第２のコア部材における外周部に配設されて当該第２のコア部材と共に前記第２のケースに収容された第２のシールド部材を備え、
前記第１のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに前記第２のコア部材に当接しないように前記第１のケース内に収容され、
前記第２のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに前記第１のコア部材に当接しないように前記第２のケース内に収容されている請求項１記載のクランプセンサ。
【請求項７】
前記第１のコア部材における外周部に配設されて当該第１のコア部材と共に前記第１のケースに収容された第１のシールド部材、および前記第２のコア部材における外周部に配設されて当該第２のコア部材と共に前記第２のケースに収容された第２のシールド部材を備え、
前記第１のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに、前記周方向における当該第１のシールド部材の両端部のうちの前記他端側の第１の凸部の近傍に位置する第１の端部が前記他端側の第２の凸部に当接しないように前記第１のケース内に収容され、
前記第２のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに、前記周方向における当該第２のシールド部材の両端部のうちの前記一端側の第２の凸部の近傍に位置する第２の端部が前記一端側の第１の凸部に当接しないように前記第２のケース内に収容されている請求項２記載のクランプセンサ。
【請求項８】
前記第１のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに、前記第１の端部が前記一端側の第２の凸部に当接しないように前記第１のケース内に収容され、
前記第２のシールド部材は、当該クランプセンサが前記閉状態から前記開状態に移行させられるとき、および当該開状態から当該閉状態に移行させられるときに、前記第２の端部が前記他端側の第１の凸部に当接しないように前記第２のケース内に収容されている請求項７記載のクランプセンサ。
【請求項９】
前記磁気コアは、少なくとも一方の前記第１の凸部において当該クランプセンサを前記閉状態から前記開状態に移行させるときの前記第１のケースに対する前記第２のケースの前記仮想直線に沿った相対的なスライドの方向である第１の方向側に位置する端部Ａと、少なくとも一方の前記第２の凸部において前記第１の方向側に位置する端部Ｂとの２箇所の端部のうちの少なくとも１箇所において、前記挿通方向に沿った厚みが当該第１の方向側ほど徐々に薄くなるように形成されている請求項１記載のクランプセンサ。
【請求項１０】
前記磁気コアは、少なくとも一方の前記第１の凸部において当該クランプセンサを前記開状態から前記閉状態に移行させるときの前記第１のケースに対する前記第２のケースの前記仮想直線に沿った相対的なスライドの方向である第２の方向側に位置する端部Ｃと、少なくとも一方の前記第２の凸部において前記第２の方向側に位置する端部Ｄとの２箇所の端部のうちの少なくとも１箇所において、前記挿通方向に沿った厚みが当該第２の方向側ほど徐々に薄くなるように形成されている請求項１記載のクランプセンサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのコア部材を備えて閉状態において環状に配置される磁気コアを有するクランプセンサ、およびそのようなクランプ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 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
この種のクランプセンサとして、出願人は、本体ケースの一端側に設けられたクランプ部に第１コアユニットが配設された本体部と、本体部の長さ方向に沿ってスライド可能に配設されたスライドケースの一端側（先端部）に第２コアユニットが配設されたスライド部とを備えたクランプセンサを下記の特許文献に開示している。
【０００３】
このクランプセンサでは、本体ケースに形成された長孔状の窓部からスライドケースのスライドノブが突出させられており、このスライドノブを本体部の長さ方向に沿って移動させることで、本体ケースに対してスライドケースを開位置または閉位置にスライドさせることができるように構成されている。この場合、第１コアユニットは、磁気回路の一部を形成するＵ字状の第１コアと、第１コアを囲むように配設されたシールド体とを有する第１センサ部を備えている。また、第２コアユニットは、磁気回路の他の一部を形成する直方体状の第２コアと、第２コアを囲むように配設されたシールド体とを有する第２センサ部を備えている。
【０００４】
また、このクランプセンサでは、第１コアにおける両脚部の端面が、第２コアの側面を面的に接触させることができるように平面状に形成されている。さらに、このクランプセンサでは、スライドケースが閉位置にスライドさせられたときに、スライドケースに配設されている第２コアユニットが、本体ケースに配設されている第１コアユニットに向けて付勢される構成が採用されている。
【０００５】
このクランプセンサによって検出対象（例えば電線）を流れる電流等の被検出量を検出するときには、スライドケースを開位置にスライドさせた状態で本体部のクランプ部（スリット）に検出対象の電線などを挿通させる。次いで、スライドケースを閉位置にスライドさせて検出対象をクランプする。この際には、第２コアユニットが第１コアユニットに向けて付勢されることにより、第１コアにおける両脚部の端面に第２コアの側面が面的に接して密着した状態となる。これにより、第１コアおよび第２コアによって検出対象の周囲に環状の閉磁路が形成され、検出対象を電流が流れることによって発生する磁界を検出することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－０４５１８７号公報（第８－２０頁、第１－３７図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、出願人が開示しているクランプセンサには、以下のような改善すべき課題が存在する。具体的には、出願人が開示しているクランプセンサでは、スライドケースを閉位置にスライドさせたときに第２コアユニットが第１コアユニットに向けて付勢され、これにより、第１コアにおける両脚部の端面に第２コアの側面が面的に密着して第１コアおよび第２コアによって環状の閉磁路が検出対象の周囲に形成される構成が採用されている。
【０００８】
この場合、出願人が開示しているクランプセンサは、スライド構造を採用している。これにより、回動軸を中心としてクランプアームを回動させて開閉する構造のクランプセンサよりも、開状態とするのに必要なスペースが狭いため、狭所において検出対象を容易にクランプすることが可能となっている。しかしながら、狭所における検出対象のクランプを確実かつ一層容易に行うには、クランプセンサを一層小形化する必要がある。このため、この種のクランプセンサでは、検出対象の周囲に環状の閉磁路を形成するための磁気コアの断面積（環状の閉磁路と交差する向きの断面積）も小さくする必要が生じている。この結果、磁気コアを構成する第１コアおよび第２コア（一対のコア部材）を十分な磁気的結合力で結合させるのが困難となる傾向がある。したがって、この点を改良するのが好ましい。
【０００９】
また、このクランプセンサでは、検出対象をクランプした状態において本体ケースやスライドケースに意図しない外力が加わったときに、両ケースに小さな歪みが生じた状態となることがある。かかる場合には、ケース内に収容されている第１コアや第２コアに傾きが生じて、第１コアと第２コアとが面的に接触した状態を維持するのが困難となるおそれがある。また、出願人が開示しているクランプセンサを使用して被検出量を検出するときには、第１コアにおける両脚部の端面と、第２コアの側面との間に小さな異物が挟み込まれた状態となることがある。かかる場合には、第１コアと第２コアとの間に異物の大きさに応じた小さな隙間が生じることとなる。
【００１０】
このように、出願人が開示しているクランプセンサには、両コアを収容するケースに歪みが生じたり、両コアの端面間に異物が挟み込まれたりしたときに、第１コアと第２コアとの接触面積が小さくなったり、被検出量を検出するための環状の閉磁路に想定外の小さな隙間が生じた状態となったりして、第１コアと第２コアとの磁気的結合力が低下するおそれがある。また、閉磁路に生じる隙間の大きさが、ケースに生じる歪みの程度や、挟み込まれる異物の大きさによって変化するおそれもある。このため、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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