JP6423727B2 - Clamp sensor and measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、一対のコアと検出素子とを備えたクランプセンサ、およびそのクランプセンサを備えた測定装置に関するものである。 The present invention relates to a clamp sensor including a pair of cores and a detection element, and a measuring apparatus including the clamp sensor.
この種の測定装置として、下記特許文献１において出願人が開示したクランプ式電流計が知られている。このクランプ式電流計は、一対の半円状のクランプコアと、各クランプコアにおける各々の基端部側（支軸側）端面の間に形成されているギャップに配置されたホール素子とを備えて、測定対象をクランプした状態で測定対象に流れる電流を測定可能に構成されている。
As this type of measuring apparatus, a clamp-type ammeter disclosed by the applicant in
ところが、上記のクランプ式電流計には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、このクランプ式電流計では、２つのクランプコアにおける各基端部側端面の間に形成されたギャップにホール素子が配置されている。この場合、このクランプ式電流計では、各クランプコアが収容されている各クランプ部に対して各クランプコアが閉じる向きにバネによる付勢力が加わっているが、経年変化したときには、各クランプコアにおける基端部側端面の間の距離が変化する。また、クランプ式電流計を使用する際のクランプ部の開閉によって各クランプ部の摺動部が摩耗することによっても、基端部側端面の間の距離が変化する。一方、基端部側端面の間に配設されたホール素子によって検出される磁界は、基端部側端面の間の距離がわずかに変化しただけで大きく変化する。このため、従来のクランプ式電流計には、基端部側端面の間の距離の変化に起因して、被測定量の正確な検出が困難となるおそれがあるという課題が存在する。 However, the clamp type ammeter has the following problems to be improved. That is, in this clamp-type ammeter, the Hall element is disposed in a gap formed between the end surfaces on the base end portions of the two clamp cores. In this case, in this clamp type ammeter, the urging force by the spring is applied in the direction in which each clamp core closes to each clamp portion in which each clamp core is accommodated. The distance between the base end side end surfaces changes. Further, the distance between the end surfaces on the base end side also changes due to wear of the sliding portions of the clamp portions due to opening and closing of the clamp portions when using the clamp type ammeter. On the other hand, the magnetic field detected by the Hall element disposed between the base end side end faces changes greatly only by a slight change in the distance between the base end side end faces. For this reason, the conventional clamp type ammeter has a problem in that it may be difficult to accurately detect the amount to be measured due to a change in the distance between the end surfaces on the base end side.
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、被検出量を正確に検出し得るクランプセンサおよび測定装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem to be improved, and a main object of the present invention is to provide a clamp sensor and a measuring apparatus that can accurately detect a detection amount.
上記目的を達成すべく請求項１記載のクランプセンサは、平面視弧状にそれぞれ形成されると共に、少なくとも一方が基端部側を中心として回動可能に構成されて各々の当該基端部にそれぞれ設けられた第１係合部同士および各々の先端部にそれぞれ設けられた第２係合部同士が互いに係合する閉状態において環状体を構成する一対のコアと、前記環状体におけるいずれかの部位に配設されて当該環状体に生じる被検出量を検出する検出素子とを備えたクランプセンサであって、前記各コアのうちのいずれか一方は、前記環状体を二等分した長さよりも長く形成され、前記検出素子は、前記いずれか一方のコアにおける前記先端部から前記基端部に向かって当該コアの長さ方向に沿って前記二等分した長さだけ離間する位置に配設され、前記いずれか一方のコアにおける前記検出素子の配設位置から前記先端部に向かって予め決められた距離だけ離間する位置には、前記各第１係合部同士の係合状態と同じ形態に形成された第３係合部が設けられている。
In order to achieve the above object, each of the clamp sensors according to
また、請求項２記載のクランプセンサは、請求項１記載のクランプセンサにおいて、前記予め決められた距離が、前記検出素子の配設位置から前記第１係合部までの距離と同じ距離に規定されている。 According to a second aspect of the present invention, in the clamp sensor according to the first aspect, the predetermined distance is defined as the same distance as the distance from the position where the detection element is disposed to the first engagement portion. Has been.
また、請求項３記載のクランプセンサは、請求項２記載のクランプセンサにおいて、前記いずれか一方のコアは、当該いずれか一方のコアにおける前記基端部から前記第３係合部までの部分を構成する一対の第１コア部材と、当該いずれか一方のコアにおける前記第３係合部から前記先端部までの部分を構成する第２コア部材とを備えて構成され、前記各第１コア部材は、互いに同じ長さに形成されると共に前記検出素子を配設する隙間を設けた状態で連結部材によって連結されている。
The clamp sensor according to claim 3 is the clamp sensor according to
また、請求項４記載のクランプセンサは、請求項３記載のクランプセンサにおいて、前記各第１コア部材は、互いに同じ形状に形成され、前記各コアのうちの他方のコアは、前記第２コア部材と同じ形状に形成されている。 The clamp sensor according to claim 4 is the clamp sensor according to claim 3, wherein the first core members are formed in the same shape, and the other core of the cores is the second core. It is formed in the same shape as the member.
また、請求項５記載のクランプセンサは、請求項１から４のいずれかに記載のクランプセンサにおいて、前記検出素子は、絶縁性を有するカバーに収容された状態で配設されている。 A clamp sensor according to a fifth aspect is the clamp sensor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the detection element is arranged in a state of being housed in an insulating cover.
また、請求項６記載のクランプセンサは、請求項１から５のいずれかに記載のクランプセンサにおいて、前記各コアは、複数の板状体を積層して構成され、前記各第１係合部および前記各第２係合部は、前記板状体の各端部同士が噛合することによって互いに係合可能に構成されている。
The clamp sensor according to claim 6 is the clamp sensor according to any one of
また、請求項７記載の測定装置は、請求項１から６のいずれかに記載のクランプセンサと、当該クランプセンサによって検出された被検出量に基づいて測定対象についての被測定量を測定する測定部とを備えている。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a measuring apparatus for measuring a measured amount of a measurement target based on the clamp sensor according to any one of the first to sixth aspects and a detected amount detected by the clamp sensor. Department.
請求項１記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、いずれか一方のコアが環状体を二等分した長さよりも長く形成され、上記いずれか一方のコアにおける先端部から基端部に向かってこのコアの長さ方向に沿って環状体を二等分した長さだけ離間する位置に検出素子が配設され、上記いずれか一方のコアにおける検出素子の配設位置から先端部に向かって予め決められた距離だけ離間する位置に、各第１係合部同士の係合状態と同じ形態に形成された第３係合部が設けられている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、上記いずれか一方のコアにおける検出素子が配設された配設部の両側部に位置する部分を固定することで、各コアの各基端部（各第１係合部）間の距離が多少変化したとしても、配設部の幅（上記いずれか一方のコアの長さ方向に沿った長さ）が変化しないようにすることができる。したがって、このクランプセンサおよび測定装置によれば、各コアの各基端部の隙間に検出素子が配設された従来の構成とは異なり、各基端部の間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止して、被検出量を正確に検出することができる。また、このクランプセンサおよび測定装置によれば、第３係合部を設けたことにより、環状体を、先端部（コアの先端部）を起点としてコアの長さ方向に沿って二等分した二つの半環状体に同じ形態の第１係合部および第３係合部を設けることで、各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部から各半環状体の基端部側に位置する検出素子までの各磁気回路をほぼ同じ形態にすることができる結果、従来の構成と比較して、環状体の先端部を起点としてコアの長さ方向に沿って環状体を二等分する直線に対して直交する方向における導体（測定対象）の位置変化の影響を低減することができる。
In the clamp sensor according to
また、このクランプセンサおよび測定装置では、いずれか一方のコアにおける先端部から基端部に向かってこのコアの長さ方向に沿って環状体を二等分した長さだけ離間する位置に検出素子が配設されている。つまり、このクランプセンサおよび測定装置では、各コアの各第２係合部同士の係合部位を環状体の頂部としたときに、環状体の最も底部に検出素子を配設することができる。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、例えば、検出素子によって検出された被検出量に基づいて被測定量を測定する測定部が収容された本体部を環状体の底部側に設けたときに、測定部と検出素子とを近づけることができるため、測定部と検出素子との電気的接続（配線）を容易に行うことができる。 Further, in the clamp sensor and the measuring device, the detection element is located at a position separated from the tip end portion of either one of the cores by a length equal to the half of the annular body along the length direction of the core. Is arranged. That is, in this clamp sensor and measuring apparatus, when the engaging part of the second engaging portions of each core is the top of the annular body, the detection element can be disposed at the bottom of the annular body. For this reason, according to the clamp sensor and the measuring apparatus, for example, the main body portion in which the measurement unit that measures the measured amount based on the detected amount detected by the detection element is accommodated is provided on the bottom side of the annular body. Sometimes, the measurement unit and the detection element can be brought close to each other, so that electrical connection (wiring) between the measurement unit and the detection element can be easily performed.
また、請求項２記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、予め決められた距離が、検出素子の配設位置から第１係合部までの距離と同じ距離に規定されている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、環状体を、先端部（コアの先端部）を起点としてコアの長さ方向に沿って二等分した二つの半環状体における同じ位置に同じ形態の第１係合部および第３係合部を設けることで、各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部から各半環状体の基端部側に位置する検出素子までの各磁気回路をさらに同じ形態に近づけることができる結果、従来の構成と比較して、上記の直線に対して直交する方向における導体（測定対象）の位置変化の影響をさらに低減することができる。
In the clamp sensor according to
また、請求項３記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、検出素子を配設する隙間を設けた状態で連結部材によって連結されていずれか一方のコアにおける基端部から第３係合部までの部分を構成する一対の第１コア部材と、いずれか一方のコアにおける第３係合部から先端部までの部分を構成する第２コア部材とを備えていずれか一方のコアが構成されている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、検出素子を配設する隙間と第３係合部とを設けたいずれか一方のコアを簡易な構成で実現することができるため、いずれか一方のコアの製造コストを十分低く抑えることができる。また、このクランプセンサおよび測定装置によれば、各第１コア部材を連結部材によって連結することにより、隙間の幅（いずれか一方のコアの長さ方向に沿った長さ）の変化を確実に防止することができるため、隙間の幅が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止することができる。 Further, in the clamp sensor according to claim 3 and the measuring apparatus according to claim 7, the clamp sensor is connected by a connecting member in a state where a gap for disposing the detection element is provided, and is third from the base end portion of one of the cores. One of the cores including a pair of first core members constituting a part up to the engaging part and a second core member constituting a part from the third engaging part to the tip part in any one of the cores Is configured. For this reason, according to this clamp sensor and measuring apparatus, since any one core which provided the clearance gap which arrange | positions a detection element, and the 3rd engaging part can be implement | achieved by simple structure, either one is provided. The core manufacturing cost can be kept sufficiently low. In addition, according to the clamp sensor and the measuring device, the first core member is connected by the connecting member, thereby reliably changing the width of the gap (the length along the length direction of one of the cores). Since it can prevent, the fall of the detection accuracy resulting from the change of the width | variety of a clearance gap can be prevented reliably.
また、請求項４記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、各第１コア部材が互いに同じ形状に形成され、各コアのうちの他方のコアが第２コア部材と同じ形状に形成されている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、環状体を、先端部（コアの先端部）を起点としてコアの長さ方向に沿って環状体を二等分する直線に対して対称の形状に構成することで、上記の各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部から各半環状体の基端部側に位置する検出素子までの各磁気回路をさらに同じ形態に近づけることができる結果、従来の構成と比較して、上記直線に対し垂直方向の導体（測定対象）の位置変化の影響を、さらに低減することができると共に、各コアを構成する構成要素を共通化することができる結果、各コアの製造コストを十分低く抑えることができる。 In the clamp sensor according to claim 4 and the measuring device according to claim 7, the first core members are formed in the same shape as each other, and the other core of the cores is formed in the same shape as the second core member. Is formed. For this reason, according to the clamp sensor and the measuring apparatus, the annular body has a symmetrical shape with respect to a straight line that bisects the annular body along the length direction of the core from the distal end portion (the distal end portion of the core). With this configuration, each magnetic circuit from the second engaging portion located on the distal end side of each semi-annular body to the detection element located on the proximal end side of each semi-annular body is further made into the same form. As a result, the influence of the position change of the conductor (measurement object) in the direction perpendicular to the straight line can be further reduced compared to the conventional configuration, and the components constituting each core are common. As a result, the manufacturing cost of each core can be kept sufficiently low.
また、請求項５記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、検出素子が、絶縁性を有するカバーに収容された状態で配設されている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、いずれか一方のコアと検出素子との絶縁性を十分に高めることができる結果、このクランプセンサおよび測定装置の安全性を十分に高めることができる。また、検出素子を収容した状態のカバーを装着するだけの簡易な作業で、いずれか一方のコアと検出素子とを絶縁した状態で、検出素子を配設することができるため、クランプセンサの製造効率を十分に向上させることができる。 In the clamp sensor according to claim 5 and the measuring device according to claim 7, the detection element is disposed in a state of being housed in an insulating cover. For this reason, according to this clamp sensor and measuring device, as a result of being able to sufficiently increase the insulation between any one of the cores and the detecting element, it is possible to sufficiently increase the safety of this clamp sensor and measuring device. . In addition, since the detection element can be disposed in a state where one of the core and the detection element is insulated with a simple operation of simply mounting the cover in a state where the detection element is accommodated, the manufacture of the clamp sensor is possible. Efficiency can be improved sufficiently.
また、請求項６記載のクランプセンサ、および請求項７記載の測定装置では、複数の板状体を積層して各コアが構成され、板状体の各端部同士が噛合することによって互いに係合可能に各第１係合部および各第２係合部が構成されている。このため、このクランプセンサおよび測定装置によれば、例えば、各第１係合部および各第２係合部が平坦面に形成されて、各平坦面同士を当接させた状態で係合させる構成と比較して、各第１係合部同士および各第２係合部同士を確実に係合させることができるため、被検出量を一層正確に検出することができる。 Further, in the clamp sensor according to claim 6 and the measuring apparatus according to claim 7, each core is configured by stacking a plurality of plate-like bodies, and the end portions of the plate-like bodies are engaged with each other. Each first engagement portion and each second engagement portion are configured to be able to be combined. For this reason, according to this clamp sensor and measuring device, for example, each 1st engaging part and each 2nd engaging part are formed in a flat surface, and it makes it engage in the state where each flat surface contacted. Compared with the configuration, the first engaging portions and the second engaging portions can be reliably engaged with each other, so that the detected amount can be detected more accurately.
以下、クランプセンサ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。 Hereinafter, embodiments of a clamp sensor and a measuring apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、測定装置の一例としての測定装置１の構成について、図面を参照して説明する。図１に示す測定装置１は、測定対象（例えば、電線）についての被測定量（例えば、電線に流れる電流）を測定可能に構成されている。具体的には、測定装置１は、同図に示すように、クランプセンサ２および本体部３を備えて構成されている。
First, the configuration of the measuring
クランプセンサ２は、クランプセンサの一例であって、図２に示すように、クランプ部２０ａ，２０ｂ（以下、区別しないときには「クランプ部２０」ともいう）を備えて被検出量（例えば、磁界）を検出可能に構成されている。
The
クランプ部２０ａは、シールド１１ａ（図３参照）、コアホルダ１２ａ（図４参照）、コア１３ａ（図５参照）、カバー１４（図３参照）、ホール素子１５（図６参照）、およびこれらの各構成要素が収容されるクランプケース３０ａ（図３〜図７参照）を備えて構成されている。また、クランプ部２０ａは、本体部３に対して回動しない状態で本体部３における本体ケース５０（図１参照）の先端部側（同図における上側）に固定されている。
The
シールド１１ａは、図３に示すように、平面視弧状に形成されて、コアホルダ１２ａおよびコア１３ａを覆っている。コアホルダ１２ａは、図４に示すように、平面視弧状に形成されて、シールド１１ａを収容する。
As shown in FIG. 3, the
コア１３ａは、図５，６に示すように、平面視弧状に形成されている。また、図６に示すように、コア１３ａの基端部１１１ａには、クランプ部２０ｂにおける後述するコア１３ｂの第１係合部１２１ｂと係合する第１係合部１２１ａが形成されている。また、コア１３ａの先端部１１２ａには、クランプ部２０ｂにおける後述するコア１３ｂの第２係合部１２２ｂと係合する第２係合部１２２ａが形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、コア１３ａは、図６に示すように、コア１３ａ，１３ｂの第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士および第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士が互いに係合した閉状態において、コア１３ｂと共に環状体Ｒを構成する。この場合、コア１３ａは、同図に示すように、環状体Ｒを二等分した長さよりも長い長さに形成されている。また、コア１３ａにおける先端部１１２ａから基端部１１１ａに向かってコア１３ａの長さ方向に沿って上記した二等分した長さだけ離間する位置には、ホール素子１５が配設される配設部Ｓが形成されている。このクランプセンサ２では、同図に示すように、配設部Ｓの形成位置は、環状体Ｒにおける第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士の係合部位（環状体Ｒの頂部）に対向する位置（環状体Ｒの底部であって、環状体Ｒの頂部および中心を通る直線Ａ上の位置）に規定されている。
Further, as shown in FIG. 6, the
また、コア１３ａにおける配設部Ｓ（ホール素子１５の配設位置）から先端部１１２ａに向かって予め決められた距離だけ離間する位置には、第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士の係合状態と同じ形態に形成された第３係合部１２３が設けられている。この場合、このクランプセンサ２では、「予め決められた距離」が、ホール素子１５の配設位置から第１係合部１２１ａ，１２１ｂまでの距離と同じ距離に規定されている。
Further, the engagement state between the
ここで、図６に示すように、環状体Ｒの頂部およびホール素子１５の配設位置（環状体Ｒの底部）を通る直線Ａで環状体Ｒを左右に分割した２つの半円状（半楕円状）の領域を想定すると、第３係合部１２３を設けていない構成では、左側の領域にのみ第１係合部１２１ａ，１２１ｂが存在することとなるため、環状体Ｒが直線Ａの左右で非対称の形状となる結果、環状体Ｒに生じる磁界も直線Ａの左右の領域で非対称となる（つまり、左右の領域における磁界のバランスが悪くなる）。これに対して第３係合部１２３を設けた構成では、環状体Ｒが直線Ａの左右において対称の形状または対称に近い形状となる結果、環状体Ｒに生じる磁界も直線Ａの左右の領域で対称となる（つまり、左右の領域における磁界のバランスが保たれる）。つまり、第３係合部１２３は、ホール素子１５の配設位置を通る直線Ａの左右の領域における磁界のバランスを保つ機能を有しており、第３係合部１２３を設けたことで、左右の領域の間に位置してるホール素子１５による磁界（被検出量）の検出精度を向上させることが可能となっている。
Here, as shown in FIG. 6, two semicircular shapes (semi-half) in which the annular body R is divided into left and right by a straight line A passing through the top of the annular body R and the arrangement position of the Hall element 15 (the bottom of the annular body R). Assuming an (elliptical) region, in the configuration in which the
また、コア１３ａは、図６に示すように、第１コア部材３１ａ，３１ｂ、第２コア部材３２および連結部材３３を備えて構成されている。
As shown in FIG. 6, the
第１コア部材３１ａ，３１ｂは、コア１３ａにおける基端部１１１ａから第３係合部１２３までの部分を構成する部材であって、図６，８，９に示すように、互いに同じ形状（同じ長さ）に形成されている。また、第１コア部材３１ａ，３１ｂは、図８，９に示すように、板材４１ａ，４１ｂを積層してそれぞれ形成されている。
The
また、図８，９に示すように、第１コア部材３１ａ，３１ｂの両端部（板材４１ａ，４１ｂの両端部）には、板材４１ａを予め決められた長さだけ板材４１ｂに対して長さ方向にスライドさせることにより、櫛歯状の部位が形成されている。この場合、第１コア部材３１ａにおける一方（図８における左側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第１係合部１２１ａとして機能する。また、第１コア部材３１ｂにおける一方（図９における右側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第３係合部１２３の半体（以下、「半体１２３ａ」ともいう）として機能する。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, at both ends of the
また、第１コア部材３１ａ，３１ｂは、上記した配設部Ｓを構成する隙間を設けた状態で、図５に示す連結部材３３によって連結されている。この場合、連結部材３３は、同図に示すように、平面視弧状の２枚の板材（同図では１枚のみを図示している）を備えて構成されて、同図における紙面奥側と紙面手前側から各板材で第１コア部材３１ａ，３１ｂを挟み込んで、各板材をねじ止めすることで第１コア部材３１ａ，３１ｂを連結する。
Further, the
第２コア部材３２は、コア１３ｂにおける第３係合部１２３から先端部１１２ａまでの部分を構成する部材であって、図１０に示すように、板材４２ａ，４２ｂを積層して形成されている。また、第２コア部材３２の両端部（板材４２ａ，４２ｂの両端部）には、板材４２ａを予め決められた長さだけ板材４２ｂに対して長さ方向にスライドさせることにより、櫛歯状の部位が形成されている。この場合、第２コア部材３２における一方（図１０における上側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第２係合部１２２ａとして機能する。また、第２コア部材３２における他方（図１０における下側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第３係合部１２３の半体（以下、「半体１２３ｂ」ともいう）として機能し、上記した第１コア部材３１ｂにおける一方（図９における右側）の端部に形成されている櫛歯状の部位（第３係合部１２３の半体１２３ａ）とこの第３係合部１２３の半体１２３ｂとが互いに噛合し、この互いに噛合した部分によって第３係合部１２３が構成される。
The
カバー１４は、絶縁性を有する材料（例えば、樹脂）で形成されて、図３に示すように、ホール素子１５を収容する収容部１４ａを備えて構成されている。また、カバー１４は、収容部１４ａにホール素子１５を収容した状態で、収容部１４ａが配設部Ｓに嵌め込まれるようにして装着されている。このカバー１４は、配設部Ｓに嵌め込まれた収容部１４ａの壁部がホール素子１５とコア１３ａ（第１コア部材３１ａ，３１ｂ）との間に介在することにより、ホール素子１５とコア１３ａとの十分な絶縁を確保する機能を有している。
The
ホール素子１５は、検出素子の一例であって、各クランプ部２０ａ，２０ｂで測定対象としての電線を取り囲んだ状態において、電線に電流が流れているときには、その電流によって各コア１３ａ，１３ｂに生じる磁界を検出して検出信号を出力する。この場合、ホール素子１５は、カバー１４の収容部に収容された状態で、コア１３ａの配設部Ｓ（第１コア部材３１ａ，３１ｂの間の隙間に）に配設されている。
The
クランプ部２０ｂは、シールド１１ｂ（図３参照）、コアホルダ１２ｂ（図４参照）、コア１３ｂ（図５参照）、およびこれらの各構成要素が収容されるクランプケース３０ｂ（図３〜図７参照）を備えて構成されている。また、クランプ部２０ｂは、基端部１１１ｂ側に設けられた支点Ｐ（図６，７参照）を中心として本体部３に対して回動可能な状態で、本体部３における本体ケース５０（図１参照）の先端部側に支持されている。また、クランプ部２０ｂは、クランプケース３０ｂの基端部と本体ケース５０との間に配設されている図外の付勢部材（例えば、コイルスプリング）によってクランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部同士（コア１３ａ，１３ｂの先端部１１２ａ，１１２ｂ同士）が閉じる向きに付勢されている。また、図６，７に示すように、クランプケース３０ｂには、レバー３０ｃが設けられており、このレバー３０ｃを操作する（押し込む）ことにより、付勢部材の付勢力に抗してクランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部同士が開く向きにクランプ部２０ｂが回動させられる。
The
シールド１１ｂは、図３に示すように、平面視弧状に形成されて、コアホルダ１２ｂおよびコア１３ｂを覆っている。コアホルダ１２ｂは、図４に示すように、平面視弧状に形成されて、シールド１１ｂを収容する。
As shown in FIG. 3, the
コア１３ｂは、図５〜図７に示すように、平面視弧状に形成されている。また、図６に示すように、コア１３ｂの基端部１１１ｂには、クランプ部２０ａにおけるコア１３ａの第１係合部１２１ａと係合する第１係合部１２１ｂが形成されている。また、コア１３ｂの先端部１１２ｂには、クランプ部２０ａにおけるコア１３ａの第２係合部１２２ａと係合する第２係合部１２２ｂが形成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the core 13 b is formed in an arc shape in plan view. As shown in FIG. 6, the
この場合、コア１３ｂは、図１１に示すように、クランプ部２０ａにおけるコア１３ａの第２コア部材３２と同じ形状（同じ長さ）に形成されている。つまり、コア１３ｂは、第２コア部材３２と同様にして、板材４２ａ，４２ｂを積層して形成されている。また、コア１３ｂの両端部（板材４２ａ，４２ｂの両端部）には、板材４２ａを予め決められた長さだけ板材４２ｂに対して長さ方向にスライドさせることにより、櫛歯状の部位が形成されている。この場合、コア１３ｂにおける一方（図１１における下側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第１係合部１２１ｂとして機能し、コア１３ｂにおける他方（図１１における上側）の端部に形成されている櫛歯状の部位が第２係合部１２２ｂとして機能する。
In this case, as shown in FIG. 11, the
このクランプセンサ２では、第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士および第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士が係合する際に、櫛歯状に形成された板材４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの各端部が互いに噛合する。また、クランプセンサ２では、第１係合部１２１ａとして機能する第１コア部材３１ａにおける一方（図８における左側）の端部の櫛歯状の部位と、第３係合部１２３の半体１２３ａとして機能する第１コア部材３１ｂにおける一方（図９における右側）の端部の櫛歯状の部位とが互いに同じ形状に形成されている。また、第１係合部１２１ｂとして機能するコア１３ｂにおける一方（図１１における下側）の端部の櫛歯状の部位と、第３係合部１２３の半体１２３ｂとして機能する第２コア部材３２における他方（図１０における下側）の端部の櫛歯状の部位とが互いに同じ形状に形成されている。つまり、このクランプセンサ２では、第３係合部１２３の半体１２３ａ，１２３ｂが噛合して構成される第３係合部１２３が、第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士の係合状態と同じ形態となるように形成されている。
In the
本体部３は、図１に示すように、表示部５１、操作部５２、処理部５３、およびこれらの各構成要素が収容または配設される本体ケース５０を備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the main body unit 3 includes a
表示部５１は、例えば液晶パネルで構成されて、図１に示すように、本体ケース５０の正面パネルに配設されている。また、表示部５１は、処理部５３の制御に従って電流（被測定量）の電流値等を表示する。操作部５２は、本体ケース５０の正面パネルに配設された各種のスイッチ５２ａやダイヤル５２ｂ等を備えて構成され、これらの操作に応じた操作信号を出力する。
The
処理部５３は、操作部５２から出力される操作信号に従って本体部３を構成する各部を制御する。また、処理部５３は、測定部として機能し、クランプセンサ２のホール素子１５から出力される検出信号に基づいて測定対象に流れる電流の電流値を測定すると共に、測定した電流値を表示部５１に表示させる。
The
次に、測定装置１の使用法、および使用の際の測定装置１の動作について、図面を参照して説明する。
Next, the usage of the measuring
この測定装置１では、非使用時（初期状態）において、図２〜図６に示すように、クランプ部２０ａ，２０ｂの先端部同士が接合している。また、この状態では、図６に示すように、コア１３ａ，１３ｂの第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士が係合し、コア１３ａ，１３ｂの第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士が係合している。
In this
次いで、例えば、測定対象としての電線に流れる被測定量としての電流を測定する際には、本体部３の操作部５２における電源用のスイッチ５２ａを操作して電源を投入し、続いて、センサ部２（各クランプ部２０ａ，２０ｂ）で電線をクランプする。具体的には、図７に示すように、クランプセンサ２におけるクランプ部２０ｂのクランプケース３０ｂに設けられているレバー３０ｃを押し込む。
Next, for example, when measuring the current as the amount to be measured flowing through the electric wire as the measurement target, the power is turned on by operating the
この際に、クランプケース３０ｂの基端部と本体ケース５０との間に配設されている図外の付勢部材の付勢力に抗してクランプ部２０ｂが支点Ｐを回動中心として回動させられて、図７に示すように、クランプ部２０ｂの先端部がクランプ部２０ａの先端部から離反する。また、クランプ部２０ｂの回動に伴い、コア１３ａ，１３ｂの第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士の係合（板材４２ａ，４２ｂ，４１ａ，４１ｂの端部同士の噛合）、およびコア１３ａ，１３ｂの第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士の係合（板材４２ａ，４２ｂの端部同士の噛合）が解除される。
At this time, the
次いで、各クランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部の間の隙間に電線を通し、続いて、レバー３０ａの押し込みを解除する。この際に、付勢部材の付勢力によってクランプ部２０ｂが回動することにより、各クランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部同士が接触する。この際に、図６に示すように、コア１３ａにおける第１コア部材３１ａの一端部（同図における左側の端部）とコア１３ｂの第１係合部１２１ｂとが係合すると共に、コア１３ａにおける第２コア部材３２の一端部（同図における上側の端部）とコア１３ｂの第２係合部１２２ｂとが係合する。この場合、第１コア部材３１ａを構成する板材４１ａ，４１ｂ（図８参照）における櫛歯状の端部（同図における左側の端部）と、コア１３ｂを構成する板材４２ａ，４２ｂ（図１１参照）における櫛歯状の端部（同図における下側の端部）とが噛合し、第２コア部材３２を構成する板材４２ａ，４２ｂ（図１０参照）における櫛歯状の端部（同図における上側の端部）と、コア１３ｂを構成する板材４２ａ，４２ｂ（図１１参照）における櫛歯状の端部（同図における上側の端部）とが噛合する。これにより、コア１３ａ，１３ｂが閉状態となって環状体Ｒを構成し、この環状体Ｒによって電線が取り囲まれる（クランプされる）。
Next, the electric wires are passed through the gaps between the tip portions of the
ここで、電線に電流が流れているときには、環状体Ｒ（コア１３ａ，１３ｂ）に磁界が生じ、この磁界をホール素子１５が検出して検出信号を出力する。また、この際には、処理部５３が、ホール素子１５から出力される検出信号に基づいて電線に流れる電流の電流値を測定する。次いで、処理部５３は、測定した電流値を表示部５１に表示させる。
Here, when a current flows through the electric wire, a magnetic field is generated in the annular body R (
この場合、この測定装置１では、コア１３ａにおける基端部１１１ａと先端部１１２ａとの間にホール素子１５が配設されている。したがって、コア１３ａにおけるホール素子１５が配設された配設部Ｓの左右に位置する第１コア部材３１ａ，３１ｂを固定することで、基端部１１１ａ，１１１ｂ間の距離が多少変化したとしても、配設部Ｓの幅（コア１３ａの長さ方向に沿った長さ）が変化しないようにすることができるため、基端部１１１ａ，１１１ｂの間の距離が変化することに起因する検出精度の低下が確実に防止され、この結果、被検出量（磁界）を正確に検出して被検出量（電流）を正確に測定することが可能となっている。また、この測定装置１では、第３係合部１２３を設けたことで、環状体Ｒが、環状体Ｒの頂部およびホール素子１５の配設位置（環状体Ｒの底部）を通る直線Ａの左右において対称の形状または対称に近い形状となるため、環状体Ｒに生じる磁界も直線Ａの左右の領域で対称となる（つまり、左右の領域における磁界のバランスが保たれる）結果、このことによっても被検出量をより正確に検出して被検出量を正確に測定することが可能となっている。
In this case, in the measuring
続いて、測定が終了したときには、レバー３０ｃを押し込むことにより、クランプ部２０ｂの先端部をクランプ部２０ａの先端部から離反させる。次いで、各クランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部の間の隙間に電線を通過させるようにしてクランプセンサ２を電線から離反させる。続いて、レバー３０ａの押し込みを解除して、各クランプ部２０ａ，２０ｂの各先端部同士を接触させる。次いで、他の電線に流れる電流を測定する際には、上記した操作を実行する。
Subsequently, when the measurement is completed, the distal end portion of the
このように、このクランプセンサ２および測定装置１では、コア１３ａ（いずれか一方のコア）が環状体Ｒを二等分した長さよりも長く形成され、コア１３ａにおける先端部１１２ａから基端部１１１ａに向かってコア１３ａの長さ方向に沿って環状体Ｒを二等分した長さだけ離間する位置にホール素子１５が配設され、コア１３ａにおけるホール素子１５の配設位置から先端部１１２ａに向かって予め決められた距離だけ離間する位置に、各第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士の係合状態と同じ形態に形成された第３係合部１２３が設けられている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、コア１３ａにおけるホール素子１５が配設された配設部Ｓの両側部に位置する部分（第１コア部材３１ａ，３１ｂ）を固定することで、基端部１１１ａ，１１１ｂ（第１係合部１２１ａ，１２１ｂ）間の距離が多少変化したとしても、配設部Ｓの幅（コア１３ａの長さ方向に沿った長さ）が変化しないようにすることができる。したがって、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、基端部１１１ａ，１１１ｂの隙間にホール素子１５が配設された従来の構成とは異なり、基端部１１１ａ，１１１ｂの間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止して、被検出量を正確に検出することができる。また、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、第３係合部１２３を設けたことにより、環状体Ｒを、先端部（コア１３ａ，１３ｂの先端部）を起点としてコア１３ａ，１３ｂの長さ方向に沿って二等分した二つの半環状体に同じ形態の第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび第３係合部１２３を設けることで、各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部１２２ａ，１２２ｂから各半環状体の基端部側に位置するホール素子１５までの各磁気回路をほぼ同じ形態にすることができる結果、従来の構成と比較して、環状体Ｒの先端部を起点としてコア１３ａ，１３ｂの長さ方向に沿って環状体を二等分する直線Ａに対して直交する方向における導体（測定対象）の位置変化の影響を低減することができる。
As described above, in the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、コア１３ａにおける先端部１１２ａから基端部１１１ａに向かってコア１３ａの長さ方向に沿って環状体Ｒを二等分した長さだけ離間する位置にホール素子１５が配設されている。つまり、このクランプセンサ２および測定装置１では、各コア１３ａ，１３ｂの第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士の係合部位を環状体Ｒの頂部としたときに、環状体Ｒの最も底部にホール素子１５を配設することができる。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、ホール素子１５によって検出された被検出量に基づいて被測定量を測定する処理部５３が収容された本体部３を環状体Ｒの底部側に設けたときに、処理部５３とホール素子１５とを近づけることができるため、処理部５３とホール素子１５との電気的接続（配線）を容易に行うことができる。
Further, in the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、第３係合部１２３が設けられる位置の配設部Ｓ（ホール素子１５の配設位置）から先端部１１２ａに向かう距離（予め決められた距離）が、配設部Ｓから第１係合部１２１ａまでの距離と同じ距離に規定されている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、環状体Ｒを、先端部（コア１３ａ，１３ｂの先端部）を起点としてコア１３ａ，１３ｂの長さ方向に沿って二等分した二つの半環状体における同じ位置に同じ形態の第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび第３係合部１２３を設けることで、各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部１２２ａ，１２２ｂから各半環状体の基端部側に位置するホール素子１５までの各磁気回路をさらに同じ形態に近づけることができる結果、従来の構成と比較して、上記の直線Ａに対して直交する方向における導体（測定対象）の位置変化の影響をさらに低減することができる。
Further, in the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、ホール素子１５を配設する隙間を設けた状態で連結部材３３によって連結されてコア１３ａにおける基端部１１１ａから第３係合部１２３までの部分を構成する第１コア部材３１ａ，３１ｂと、コア１３ａにおける第３係合部１２３から先端部１１２ａまでの部分を構成する第２コア部材３２とを備えてコア１３ａが構成されている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、ホール素子１５を配設する隙間と第３係合部１２３とを設けたコア１３ａを簡易な構成で実現することができるため、コア１３ａの製造コストを十分低く抑えることができる。また、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、第１コア部材３１ａ，３１ｂを連結部材３３によって連結することにより、隙間（配設部Ｓ）の幅（コア１３ａの長さ方向に沿った長さ）の変化を確実に防止することができるため、隙間の幅が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止することができる。
Further, in the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、第１コア部材３１ａ，３１ｂが互いに同じ形状に形成され、コア１３ｂが第２コア部材３２と同じ形状に形成されている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、環状体Ｒを、先端部（コア１３ａ，１３ｂの先端部）を起点としてコア１３ａ，１３ｂの長さ方向に沿って環状体Ｒを二等分する直線Ａに対して対称の形状に構成することで、上記の各半環状体の先端部側に位置する各第２係合部から各半環状体の基端部側に位置する検出素子までの各磁気回路をさらに同じ形態に近づけることができる結果、従来の構成と比較して、上記直線に対し垂直方向の導体（測定対象）の位置変化の影響を、さらに低減することができると共に、コア１３ａ，１３ｂを構成する構成要素を共通化することができる結果、各コア１３ａ，１３ｂの製造コストを十分低く抑えることができる。
In the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、ホール素子１５が、絶縁性を有するカバー１４に収容された状態で配設されている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、コア１３ａとホール素子１５との絶縁性を十分に高めることができる結果、このクランプセンサ２および測定装置１の安全性を十分に高めることができる。また、ホール素子１５を収容した状態のカバー１４を装着するだけの簡易な作業で、コア１３ａとホール素子１５とを絶縁した状態で、ホール素子１５を配設することができるため、クランプセンサ２の製造効率を向上させることができる。
Further, in the
また、このクランプセンサ２および測定装置１では、複数の板材４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを積層してコア１３ａ，１３ｂが構成され、板材４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂの各端部同士が噛合することによって互いに係合可能に各第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび各第２係合部１２２ａ，１２２ｂが構成されている。このため、このクランプセンサ２および測定装置１によれば、例えば、各第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび各第２係合部１２２ａ，１２２ｂが平坦面に形成されて、各平坦面同士を当接させた状態で係合させる構成と比較して、各第１係合部１２１ａ，１２１ｂ同士および各第２係合部１２２ａ，１２２ｂ同士を確実に係合させることができるため、被検出量を一層正確に検出することができる。
Further, in the
なお、クランプセンサおよび測定装置の構成は、上記の構成に限定されない。例えば、クランプ部２０ｂが回動可能で、クランプ部２０ａが回動しない状態で固定されている構成例について上記したが、クランプ部２０ａが回動可能で、クランプ部２０ｂが回動しない状態で固定されている構成や、クランプ部２０ａ，２０ｂの双方を回動可能とした構成を採用することもできる。
Note that the configurations of the clamp sensor and the measuring apparatus are not limited to the above configurations. For example, the configuration example in which the
また、コア１３ａにおける配設部Ｓから先端部１１２ａに向かう「予め決められた距離」と、配設部Ｓから第１係合部１２１ａまでの距離とを同じ距離に規定した例について上記したが、両距離を異ならせた構成を採用することもできる。この構成においても、基端部１１１ａ，１１１ｂの間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止して、被検出量を正確に検出することができるという上記した効果を実現することができる。
In addition, the example in which the “predetermined distance” from the placement portion S to the
また、第１コア部材３１ａ，３１ｂおよび第２コア部材３２を備えてコア１３ａを構成した例について上記したが、これらの各部材を一体化した１つの部材でコア１３ａを構成することもできる。また、第１コア部材３１ｂと第２コア部材３２とを一体化した部材、および第１コア部材３１ａの２つの部材でコア１３ａを構成することもできる。また、コア１３ａの第２コア部材３２とコア１３ｂとを同じ長さに形成した例について上記したが、第２コア部材３２とコア１３ｂとを異なる長さに形成する構成を採用することもできる。これらの構成においても、上記した各構成と同様にして、基端部１１１ａ，１１１ｂの間の距離が変化することに起因する検出精度の低下を確実に防止して、被検出量を正確に検出することができるという上記した効果を実現することができる。
Moreover, although it described above about the example which comprised the
また、ホール素子１５をカバー１４に収容した状態で配設する例について上記したが、第１コア部材３１ａ，３１ｂに接触しない状態で配設部Ｓにホール素子１５を配置して、接着剤等の固定用の材料で配設部Ｓにホール素子１５を固定する構成を採用することもでき、この構成においても、コア１３ａとホール素子１５との絶縁性を高めることができるため、ホール素子１５による被検出量の検出精度を十分に高めることができる。
Further, the example in which the
また、複数の板材４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂを積層することによってコア１３ａ，１３ｂの第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび第２係合部１２２ａ，１２２ｂを櫛歯状に形成して互いに噛合するように構成した例について上記したが、棒状の部材でコア１３ａ，１３ｂを作製することによって第１係合部１２１ａ，１２１ｂおよび第２係合部１２２ａ，１２２ｂを、互いに嵌合可能な形状に形成したり、互いに当接可能な平坦面に形成したりする構成を採用することもできる。
Further, by laminating a plurality of
また、検出素子としてホール素子１５を用いる構成例について上記したが、磁気抵抗効果素子、磁気インピーダンス素子、フラックスゲートセンサ等の磁気検出素子を検出素子として用いる構成を採用することもできる。
Moreover, although the configuration example using the
また、クランプセンサ２を備えた測定装置１に適用した例について上記したが、単独で用いるクランプセンサ２に適用することもできる。
Moreover, although it mentioned above about the example applied to the measuring
１ 測定装置
２ クランプセンサ
１３ａ，１３ｂ コア
１４ カバー
１５ ホール素子
３１ａ，３１ｂ 第１コア部材
３２ 第２コア部材
３３ 連結部材
４１ａ，４１ｂ 板材
４２ａ，４２ｂ 板材
５３ 処理部
１１１ａ，１１１ｂ 基端部
１１２ａ，１１２ｂ 先端部
１２１ａ，１２１ｂ 第１係合部
１２２ａ，１２２ｂ 第２係合部
１２３ 第３係合部
Ｐ 支点
Ｒ 環状体
Ｓ 配設部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各コアのうちのいずれか一方は、前記環状体を二等分した長さよりも長く形成され、
前記検出素子は、前記いずれか一方のコアにおける前記先端部から前記基端部に向かって当該コアの長さ方向に沿って前記二等分した長さだけ離間する位置に配設され、
前記いずれか一方のコアにおける前記検出素子の配設位置から前記先端部に向かって予め決められた距離だけ離間する位置には、前記各第１係合部同士の係合状態と同じ形態に形成された第３係合部が設けられているクランプセンサ。 Each is formed in an arc shape in plan view, and at least one is configured to be rotatable about the base end side, and is provided at each of the first engaging portions provided at each base end portion and at each tip end portion. A pair of cores constituting the annular body in a closed state where the second engaging portions provided to each other engage with each other, and a detected amount generated in the annular body by being disposed at any part of the annular body. A clamp sensor comprising a detecting element for detecting,
Either one of the cores is formed longer than a length obtained by dividing the annular body into two equal parts,
The detection element is disposed at a position that is separated by the bisected length along the length direction of the core from the distal end portion to the base end portion in any one of the cores,
Formed in the same form as the engagement state of the first engaging portions at a position away from the position where the detection element is disposed in the one of the cores by a predetermined distance toward the tip portion. The clamp sensor provided with the made 3rd engaging part.
前記各コアのうちの他方のコアは、前記第２コア部材と同じ形状に形成されている請求項３記載のクランプセンサ。 The first core members are formed in the same shape as each other,
4. The clamp sensor according to claim 3, wherein the other of the cores is formed in the same shape as the second core member.
前記各第１係合部および前記各第２係合部は、前記板状体の各端部同士が噛合することによって互いに係合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クランプセンサ。 Each of the cores is configured by laminating a plurality of plate-like bodies,
6. Each said 1st engaging part and each said 2nd engaging part are comprised so that it can engage mutually, when each edge part of the said plate-shaped body meshes | engages. Clamp sensor.
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