JP2011191096A

JP2011191096A - センサ

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Publication number: JP2011191096A
Application number: JP2010055506A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Ashida; 豊芦田
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-29
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: JP5615007B2

Abstract

【課題】検出精度を向上し得るフレキシブルセンサを提供する。
【解決手段】検出対象体についての物理量を非接触で検出するコイル部２と、コイル部２の一端部２ａが接続された第１嵌合部１１、コイル部２の他端部２ｂが接続されると共に第１嵌合部１１に嵌合可能な第２嵌合部１２、および嵌合状態における両嵌合部１１，１２の離反の規制および離反の規制解除を行う離反規制部１３を有してコイル部２の両端部２ａ，２ｂを連結する連結機構３とを備え、第２嵌合部１２には、第２嵌合部１２を第１嵌合部１１に嵌合させるＸ方向に対して直交する向きに凹む環状溝部１２ｂが形成され、離反規制部１３は、環状溝部１２ｂに係合可能な係合凸部３５をＸ方向に対して直交する平面Ｐ１に沿って移動させて環状溝部１２ｂと係合凸部３５との係合および係合解除を行うことによって両嵌合部１１，１２の離反の規制および規制解除を行う。
【選択図】図９

Description

本発明は、検出対象体を取り囲んで環状をなした状態においてその検出対象体についての物理量を非接触で検出するセンサに関するものである。

この種のセンサとして、特開２００２−３３３４５５号公報において出願人が開示したフレキシブルセンサ（例えば、同公報の段落（０００２）および段落（０００３）に開示したフレキシブルセンサ）が知られている。このフレキシブルセンサは、図１１に示すように、検出対象体としての測定対象導体に流れる電流を検出するセンサケーブル１０３と、センサケーブル１０３の端部１０３ａ，１０３ｂを連結する連結機構１３４とを備えて構成されている。この場合、連結機構１３４は、端部１０３ａに固定された筒状のベース部１４１と、端部１０３ｂに固定されてベース部１４１によって取り外し可能に保持されるキャップ１４２とを備えている。

このフレキシブルセンサにおいて、センサケーブル１０３における端部１０３ａ，１０３ｂの連結を解除するときには、図１２に示すように、ベース部１４１の着脱用アーム１４１ａを摘んで変形させる。この際に、係合用爪部１４１ｂの先端部側がベース部１４１との接合部１４１ｃを中心として回動して、係合用爪部１４１ｂがキャップ１４２から離反して、キャップ１４２の係合用凸状部１４２ａに対する係合用爪部１４１ｂの係合が解除されて、ベース部１４１に対するキャップ１４２の装着状態が解除される。

また、このフレキシブルセンサにおいて、センサケーブル１０３の端部１０３ａ，１０３ｂを連結させるときには、キャップ１４２をベース部１４１に挿入する。この際に、図１３に示すように、係合用凸状部１４２ａが係合用爪部１４１ｂの先端部に当接して、係合用爪部１４１ｂを押し広げ、これに伴って着脱用アーム１４１ａの先端部側が接合部１４１ｃを中心として回動する。また、図１１に示すように、ベース部１４１の縁部に係合用凸状部１４２ａが当接するまでキャップ１４２を押し込んだときには、着脱用アーム１４１ａがその弾性によって非変形状態に復帰し、同図に示すように、係合用爪部１４１ｂが係合用凸状部１４２ａに係合する。これにより、キャップ１４２がベース部１４１に装着されて端部１０３ａ，１０３ｂが連結される。

特開２００２−３３３４５５号公報（第２−３頁、第１２−１４図）

ところが、上記したフレキシブルセンサには、解決すべき以下の課題がある。すなわち、上記したフレキシブルセンサでは、着脱用アーム１４１ａの先端部側が、接合部１４１ｃを中心として回動するように構成され、これによって係合用凸状部１４２ａに対する係合用爪部１４１ｂの係合および係合解除を行っている。ここで、この構成では、図１１に示すように、ベース部１４１の中心軸Ａ３に対して平行な（中心軸Ａ３を含む）平面Ｐ２に沿って着脱用アーム１４１ａの先端部側が回動する。このため、この構成では、係合用爪部１４１ｂが係合用凸状部１４２ａに係合している状態（同図に示す状態であって、以下、「第１状態」ともいう）における係合用爪部１４１ｂの中心軸Ａ３に沿った位置と、着脱用アーム１４１ａが押し広げられている状態（図１３に示すように、係合用爪部１４１ｂが係合用凸状部１４２ａの外周面に接触している状態であって、以下「第２状態」ともいう）における係合用爪部１４１ｂの中心軸Ａ３に沿った位置とが異なることとなる。このため、このフレキシブルセンサでは、図１１に示すように、第１状態において、係合用爪部１４１ｂと係合用凸状部１４２ａとの間に上記した異なる２つの位置の間の距離Ｃに相当する比較的大きな隙間が生じることとなる。言い換えると、このフレキシブルセンサでは、このような比較的大きな隙間が生じるように連結機構１３４を構成する必要がある。

また、ベース部１４１に対するキャップ１４２の挿入の際に係合用爪部１４１ｂに対して挿入方向に力が加わり、図１４に示すように、係合用爪部１４１ｂが挿入方向に変形することがある。また、ベース部１４１からキャップ１４２を引き抜く際にも、係合用爪部１４１ｂに対して引き抜き方向に力が加わり、係合用爪部１４１ｂが引き抜き方向に変形することがある。この場合、変形した係合用爪部１４１ｂは、その弾性によって元の状態に復帰しようとするが、係合用凸状部１４２ａの表面との摩擦により、完全には元の状態に復帰できずに残留ひずみが生じることがある。このため、上記のフレキシブルセンサでは、第２状態の係合用爪部１４１ｂを第１状態に移行させるためには、上記した隙間を残留ひずみの分だけさらに広げる必要がある。一方、検出対象体に流れる電流を正確に検出するには、連結状態におけるセンサケーブル１０３の端部１０３ａ，１０３ｂ間の距離が変化しないことが好ましい。しかしながら、上記のフレキシブルセンサでは、係合用凸状部１４２ａと係合用爪部１４１ｂとの間に隙間が生じるため、センサケーブル１０３の端部１０３ａ，１０３ｂ間の距離がその隙間分だけ変化することがある。具体的には、例えば、２本または３本の測定対象導体を流れる電流を測定するために各測定対象導体の周囲を一括してセンサケーブル１０３で取り囲んで端部１０３ａ，１０３ｂを連結させた場合において、各測定対象導体の間隔が広かったり、各測定対象導体が大径であったりしたときには、センサケーブル１０３を外側に広げようとする力が測定対象導体からセンサケーブル１０３に加わるため、上記した隙間の分だけ端部１０３ａ，１０３ｂ間の距離が変化する。したがって、上記のフレキシブルセンサには、このような使用形態において、端部１０３ａ，１０３ｂの連結部分の近傍における感度が低下する。このため、検出精度が低下し、これに起因して測定誤差が生じるおそれがあり、この点の改善が望まれている。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、検出精度を向上し得るフレキシブルセンサを提供することを主目的とする。

上記目的を達成すべく請求項１記載のセンサは、検出対象体を取り囲んで環状をなした状態において当該検出対象体についての物理量を非接触で検出するコイル部と、前記コイル部の一端部が接続された第１嵌合部、前記コイル部の他端部が接続されると共に前記第１嵌合部に嵌合可能な第２嵌合部、および前記第１嵌合部に配設されて嵌合状態における当該両嵌合部の離反の規制および離反の規制解除を行う離反規制部を有して前記コイル部の両端部を連結する連結機構とを備えたセンサであって、前記第２嵌合部には、当該第２嵌合部を前記第１嵌合部に嵌合させる嵌合方向に対して直交する向きに凹む係合凹部が形成され、前記離反規制部は、前記係合凹部に係合可能な係合凸部を前記嵌合方向に対して直交する平面に沿って移動させて当該係合凹部と当該係合凸部との係合および係合解除を行うことによって前記両嵌合部の離反の前記規制および前記規制解除を行う。

また、請求項２記載のセンサは、請求項１記載のセンサにおいて、前記第１嵌合部は、中心軸が前記嵌合方向と一致するように配設された筒状体を備えて構成され、前記第２嵌合部は、中心軸が前記筒状体の中心軸と同軸の状態で当該筒状体に挿入可能な筒状または柱状に形成されると共に、外周面に沿って環状をなすように形成された前記係合凹部としての環状溝部を備え、前記離反規制部は、長さ方向が前記嵌合方向に対して直交する方向に沿うように前記第１嵌合部に取り付けられた支持部と、当該支持部における前記長さ方向の端部に基端部が接続されて前記筒状体に近接する向きへの押圧によって当該基端部を支点として回動可能な操作片と、先端部に前記係合凸部が配設されると共に基端部が前記操作片の基端部側に位置するように当該操作片に対向配置されかつ長さ方向の中間部が前記支持部に接続されて当該中間部を支点として回動可能な腕部と、前記操作片における長さ方向の中間部と前記腕部の基端部とに接続されて前記腕部の先端部が前記筒状体に近接する向きに当該腕部を付勢すると共に当該操作片に対する押圧状態において当該腕部の先端部が当該筒状体から離反する向きに当該腕部を回動させる付勢部とを備えて構成されている。

また、請求項３記載のセンサは、請求項２記載のセンサにおいて、前記支持部、前記操作片、前記腕部、前記付勢部および前記係合凸部が樹脂によって一体形成されている。

請求項１記載のセンサによれば、第２嵌合部に形成されている係合凹部に対して係合凸部を接離させて係合凹部に対する係合凸部の係合および係合解除を行い、これによって両嵌合部の離反の規制および離反の規制解除を行う際に、第２嵌合部を第１嵌合部に嵌合させる嵌合方向に対して直交する平面に沿って係合凸部を接離させることにより、その平面に沿った移動範囲内における係合凸部の位置に拘わらず嵌合方向に沿った係合凸部の位置を一定に維持することができる。このため、このセンサでは、ベース部の中心軸に対して平行な平面に沿って着脱用アームが回動する従来の構成とは異なり、係合凸部を係合凹部に係合させるために必要以上の大きな隙間を設ける必要がなく、係合凹部に対して係合凸部がスムーズに係合可能な僅かな隙間だけ両者の間に生じるように連結機構を構成することができる。このため、このセンサによれば、検出対象体の周囲をコイル部で取り囲んで両端部を連結させた場合において、コイル部を外側に広げようとする力が検出対象体からコイル部に加わったとしても、係合凹部と係合凸部との間の嵌合方向に沿った隙間が僅かな量に抑えられているため、その隙間に起因するコイル部における両端部間の距離の変化を十分に低く抑えることができる。したがって、このセンサによれば、連結状態のコイル部の両端部近傍における感度低下が低く抑えられて、検出精度を十分に向上させることができる結果、測定誤差を十分に低減することができる。

また、請求項２記載のセンサによれば、第１嵌合部に取り付けた支持部の端部に接続された基端部を支点として回動可能な操作片と、先端部に係合凸部が配設されると共に基端部が操作片に対向配置されて支持部に接続された中間部を支点として回動可能な腕部と、操作片の中間部と腕部の基端部とに接続されて先端部が第１嵌合部の筒状体に近接する向きに腕部を付勢すると共に操作片に対する押圧状態において先端部が筒状体から離反する向きに腕部を回動させる付勢部とを備えて離反規制部を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第１嵌合部の筒状体に第２嵌合部を挿入して両者を嵌合させるだけで係合凹部に対して係合凸部を確実に係合させることができると共に、操作片を押圧するだけで係合凹部に対する係合凸部の係合を確実に解除することができる。

さらに、請求項３記載のセンサによれば、離反規制部における支持部、操作片、腕部、付勢部および係合凸部を樹脂によって一体形成したことにより、離反規制部を射出成形によって安価に製作することができるため、センサの製造コストを十分に低減させることができる。

フレキシブルセンサ１の斜視図である。連結機構３の斜視図である。第１嵌合部１１と第２嵌合部１２とが離反している状態における連結機構３の斜視図である。第１嵌合部１１の本体部２１および離反規制部１３の構成を示す斜視図である。離反規制部１３の動作を説明する第１の説明図である。離反規制部１３の動作を説明する第２の説明図である。離反規制部１３の動作を説明する第３の説明図である。離反規制部１３の動作を説明する第４の説明図である。離反規制部１３の動作を説明する第５の説明図である。離反規制部１３の動作を説明する第６の説明図である。従来のフレキシブルセンサの構成を説明する第１の説明図である。従来のフレキシブルセンサの構成を説明する第２の説明図である。従来のフレキシブルセンサの構成を説明する第３の説明図である。従来のフレキシブルセンサの構成を説明する第４の説明図である。

以下、本発明に係るセンサの実施の形態について、添付図面を参照して、説明する。

最初に、フレキシブルセンサ１の構成について説明する。図１に示すフレキシブルセンサ１は、検出対象体についての物理量を非接触で検出するセンサの一例であって、コイル部２および連結機構３を備えて構成されている。コイル部２は、一例として、支持体の外周面に導線を巻回して形成した柔軟性を有するロゴスキーコイルであって、検出対象体２００を取り囲んで、一端部２ａおよび他端部２ｂを互いに近接させて環状をなした状態において、検出対象体２００についての物理量（例えば、検出対象体２００に流れる電流）を検出可能に構成されている。また、コイル部２は、接続ケーブルを介して測定装置（いずれも図示せず）に接続される。

連結機構３は、図２，３に示すように、第１嵌合部１１、第２嵌合部１２および離反規制部１３を備えて構成されている。第１嵌合部１１は、本体部２１および蓋部２２を備えて構成されている。本体部２１には、コイル部２の一端部２ａが接続されている。また、本体部２１は、第２嵌合部１２が嵌合（挿入）可能な円筒状に形成された筒状体２１ａを備えて構成されている。この場合、筒状体２１ａは、第２嵌合部１２が嵌合される嵌合方向（図３に示す矢印Ｘの方向であって、以下「Ｘ方向」ともいう）とその中心軸Ａ１とが一致するように本体部２１に配設されている。また、本体部２１には、図４に示すように、離反規制部１３の後述する支持部３１を取り付けるための取り付け部２１ｂが形成されている。また、本体部２１には、開口部２１ｃが形成され、この開口部２１ｃを開放した状態で、コイル部２を構成する導線と図外の接続ケーブルとの接続が行われる。蓋部２２は、本体部２１の開口部２１ｃを閉塞可能に構成されている。この場合、蓋部２２は、図３に示すように、固定用ねじ１４によって離反規制部１３と共に本体部２１に固定される。

第２嵌合部１２は、図３に示すように、その中心軸Ａ２と第１嵌合部１１における筒状体２１ａの中心軸Ａ１とを同軸とした状態でＸ方向に沿って押し込むことで、筒状体２１ａに嵌合可能な円筒状（筒状または柱状の一例）に形成されている。また、第２嵌合部１２には、コイル部２の他端部２ｂが接続されている。また、第２嵌合部１２には、中心軸Ａ２に向かって（Ｘ方向に対して直交する向きに）凹む環状溝部１２ｂが外周面１２ａに沿って環状をなすように形成されている。この場合、環状溝部１２ｂは、離反規制部１３における後述する係合凸部３５と係合する係合凹部として機能する。

離反規制部１３は、嵌合した状態の第１嵌合部１１および第２嵌合部１２の離反を規制すると共に（図５参照）、離反の規制解除を行う（図６参照）。具体的には、離反規制部１３は、図４〜図７に示すように、支持部３１、操作片３２，３２、腕部３３，３３、付勢部３４，３４および係合凸部３５，３５備えて構成されている。この場合、支持部３１、操作片３２，３２、腕部３３，３３、付勢部３４，３４および係合凸部３５，３５は、樹脂（一例として、ポリアセタール、ポリアミド、ポリカーボネートなど）によって一体に形成されている。

支持部３１は、図７に示すように、長板状の本体部４１と、本体部４１に突出形成された突起部４２，４２とを備えて構成されている。また、本体部４１の中央部４１ｃには、固定用ねじ１４（図３参照）を挿通させる挿通孔４１ｄが形成されている。また、本体部４１における端部４１ａと中央部４１ｃとの間および、端部４１ｂと中央部４１ｃとの間には、凹部４１ｅが形成されている。この場合、支持部３１は、図４に示すように、長さ方向が中心軸Ａ１に対して直交する平面Ｐ１に沿うようにして第１嵌合部１１の取り付け部２１ｂに配置され、図３に示すように、固定用ねじ１４によって第１嵌合部１１の本体部２１に蓋部２２と共に取り付けられる。

操作片３２，３２は、図７に示すように、長板状にそれぞれ形成されて、基端部３２ａが支持部３１の本体部４１における長さ方向の端部４１ａ，４１ｂにそれぞれ接続されている。また、操作片３２，３２は、図８に示すように、第１嵌合部１１の筒状体２１ａに近接する向き（同図に示すＹ１の向き）に先端部３２ｂ側が押圧されたときに、基端部３２ａを支点として、中心軸Ａ１に対して直交する平面Ｐ１に沿って回動させられる。また、本体部４１に凹部４１ｅが形成されてこの部分が肉薄となっているため、凹部４１ｅの形成部位が弾性変形して本体部４１の端部４１ａ，４１ｂ側が回動するように弾性変形する。

腕部３３，３３は、図７に示すように、長板状にそれぞれ形成されると共に、基端部３３ａが長さ方向の中間部３３ｃを基準として操作片３２の基端部３２ａ側に位置するようにして操作片３２，３２に対してそれぞれ対向するように配置されている。また、腕部３３，３３は、中間部３３ｃが支持部３１の突起部４２，４２にそれぞれ接続されて、中間部３３ｃを支点として、平面Ｐ１に沿って回動可能に構成されている。また、腕部３３の先端部３３ｂの内面は、同図に示すように、第２嵌合部１２の外周面１２ａに対して面的に当接可能な曲面に形成されている。

付勢部３４，３４は、図７に示すように、略Ｕ字状に形成されて弾性変形可能に構成されている。また、付勢部３４は、両端部が操作片３２における長さ方向の中間部３２ｃと腕部３３の基端部３３ａとにそれぞれ接続されている。この付勢部３４は、腕部３３の先端部３３ｂが筒状体２１ａに近接する向き（同図に示すＹ１の向き）に腕部３３を付勢すると共に、図８に示すように、操作片３２の先端部３２ｂがＹ１の向きに押圧されたときに、腕部３３の先端部３３ｂが筒状体２１ａから離反する向き（同図に示すＹ２の向き）に基端部３３ａを牽引して、平面Ｐ１に沿って腕部３３を回動させる機能を有している。

係合凸部３５は、図６に示すように、第２嵌合部１２の環状溝部１２ｂに係合可能な円弧状に形成されている。また、係合凸部３５は、図７，８に示すように、腕部３３における先端部３３ｂの内面に配設され、腕部３３の回動に伴い、平面Ｐ１に沿って第２嵌合部１２に対して接離させられることにより、環状溝部１２ｂに係合し、またその係合が解除される。具体的には、係合凸部３５は、図７に示すように、付勢部３４による付勢によって腕部３３の先端部３３ｂが筒状体２１ａに近接している状態（操作片３２の先端部３２ｂに対する押圧がされていない状態）では、環状溝部１２ｂに係合して第１嵌合部１１と第２嵌合部１２との離反を規制する。また、係合凸部３５は、図８に示すように、腕部３３の先端部３３ｂが筒状体２１ａから離反している状態（操作片３２の先端部３２ｂが押圧されている状態）では、環状溝部１２ｂに対する係合が解除されて第１嵌合部１１と第２嵌合部１２との離反の規制を解除する。

この場合、図１１〜図１４に示す従来の構成では、上記したように、ベース部１４１における中心軸Ａ３に対して平行な平面Ｐ２に沿って着脱用アーム１４１ａが回動するため、着脱用アーム１４１ａに形成されている係合用爪部１４１ｂと係合用凸状部１４２ａとの間の中心軸Ａ３に沿った距離が着脱用アーム１４１ａの回動量によって異なっている。このため、従来の構成では、係合状態における係合用爪部１４１ｂと係合用凸状部１４２ａとの間に中心軸Ａ３に沿った距離の相違分に相当する比較的大きな隙間が生じる（言い換えると、比較的大きな隙間が生じるように連結機構１３４を構成する必要がある）。これに対して、このフレキシブルセンサ１では、係合凸部３５が第１嵌合部１１における筒状体２１ａの中心軸Ａ１に対して直交する平面Ｐ１に沿って第２嵌合部１２に対して接離するため、図９，１０に示すように、中心軸Ａ１（Ｘ方向）に沿った係合凸部３５の位置は、係合凸部３５が筒状体２１ａに対して近接しているか離反しているか、つまり平面Ｐ１に沿った移動範囲内におけるどの位置に位置しているかに拘わらず一定に維持される。したがって、このフレキシブルセンサ１では、係合状態における環状溝部１２ｂと係合凸部３５との間の中心軸Ａ１に沿った隙間を、環状溝部１２ｂに対して係合凸部３５がスムーズに係合可能な僅かな隙間に規定することができる。（言い換えると、必要以上に大きな隙間を設ける必要がない）。

次に、フレキシブルセンサ１の使用方法について、図面を参照して説明する。

このフレキシブルセンサ１を用いて、例えば、検出対象体２００に流れる電流を測定する際には、図１に示すように、検出対象体２００の周囲をコイル部２で取り囲む。次いで、コイル部２の一端部２ａが接続されている連結機構３の第１嵌合部１１における本体部２１の筒状体２１ａに対して、コイル部２の他端部２ｂが接続されている連結機構３の第２嵌合部１２を挿入する。この際に、図８，９に示すように、第２嵌合部１２の先端部が連結機構３における離反規制部１３の腕部３３に配設されている係合凸部３５に当接し、腕部３３，３３が付勢部３４の付勢力に抗してＹ２の向きに回動させられる（押し広げられる）。

次いで、第２嵌合部１２の外周面１２ａに形成されている環状溝部１２ｂが係合凸部３５に対向する位置まで第２嵌合部１２を挿入したときには、図７，１０に示すように、付勢部３４の付勢力によって腕部３３がＹ１の向きに回動させられる。これに伴い、腕部３３の先端部３３ｂに配設されている係合凸部３５が環状溝部１２ｂに係合する。これにより、第１嵌合部１１と第２嵌合部１２とが嵌合すると共に、環状溝部１２ｂに対する係合凸部３５の係合によって両嵌合部１１，１２の離反が規制される。この場合、このフレキシブルセンサ１では、上記したように、係合状態における環状溝部１２ｂと係合凸部３５との間に中心軸Ａ１に沿った僅かな隙間だけが生じるように連結機構３が構成されている。このため、このフレキシブルセンサ１では、この隙間に起因するコイル部２の両端部２ａ，２ｂ間の距離の変化が十分に低く抑えられる結果、検出精度を十分に向上させることが可能となっている。

次いで、図外の測定器が、コイル部２に誘起した電圧をコイル部２に接続された図外の接続ケーブルを介して入力して測定する。この場合、このフレキシブルセンサ１では、連結機構３を上記のように構成したことで、検出精度が十分に向上されている。このため、このフレキシブルセンサ１を用いることにより、検出対象体２００に流れる電流を正確に測定することが可能となっている。

次いで、測定が終了して、フレキシブルセンサ１を検出対象体２００から取り外す（検出対象体２００を取り囲んだ状態を解除する）ときには、図８に示すように、連結機構３の離反規制部１３における操作片３２，３２の先端部３２ｂ側をＹ１の向きに押圧する。この際に、操作片３２，３２が、基端部３２ａを支点として平面Ｐ１に沿ってＹ１の向きに回動させられる。

また、操作片３２の回動により、操作片３２の基端部３２ａに接続されている付勢部３４の一端部がＹ１の向きに押圧され、この押圧により、付勢部３４が、湾曲部分の位置をＹ１の向きに移動させられつつ弾性変形する。さらに、この付勢部３４の弾性変形により、付勢部３４の他端部に接続されている腕部３３の基端部３３ａが、Ｙ１の向きに引っ張られる。このため、図８に示すように、腕部３３が、中間部３３ｃを支点として平面Ｐ１に沿ってＹ２の向きに回動させられる。また、Ｙ２の向きでの腕部３３の回動に伴い、腕部３３の先端部３３ｂに配設されている係合凸部３５が環状溝部１２ｂから離反し、環状溝部１２ｂに対する係合凸部３５の係合が解除される。これにより、両嵌合部１１，１２の離反の規制が解除される。次いで、第２嵌合部１２を第１嵌合部１１の筒状体２１ａから引き抜いて、第１嵌合部１１に対する第２嵌合部１２の嵌合の解除を行う。以上により、検出対象体２００に流れる電流の測定が終了する。

このように、このフレキシブルセンサ１によれば、第２嵌合部１２に形成されている環状溝部１２ｂに対して係合凸部３５を接離させて環状溝部１２ｂに対する係合凸部３５の係合および係合解除を行い、これによって両嵌合部１１，１２の離反の規制および離反の規制解除を行う際に、第２嵌合部１２を第１嵌合部１１に嵌合させる嵌合方向に対して直交する平面Ｐ１に沿って係合凸部３５を接離させることにより、平面Ｐ１に沿った移動範囲内における係合凸部３５の位置に拘わらず中心軸Ａ１（Ｘ方向）に沿った係合凸部３５の位置を一定に維持することができる。このため、このフレキシブルセンサ１では、ベース部１４１の中心軸Ａ３に対して平行な平面Ｐ２に沿って着脱用アーム１４１ａが回動する従来の構成とは異なり、係合凸部３５を環状溝部１２ｂに係合させるために必要以上の大きな隙間を設ける必要がなく、環状溝部１２ｂに対して係合凸部３５がスムーズに係合可能な僅かな隙間だけ両者の間に生じるように連結機構３を構成することができる。したがって、このフレキシブルセンサ１によれば、環状溝部１２ｂと係合凸部３５との間の中心軸Ａ１に沿った隙間に起因するコイル部２における両端部２ａ，２ｂ間の距離の変化を十分に低く抑えることができる結果、検出精度を十分に向上させることができる。

また、このフレキシブルセンサ１によれば、第１嵌合部１１に取り付けた支持部３１の端部４１ａ，４１ｂに接続された基端部３２ａを支点として回動可能な操作片３２と、先端部３３ｂに係合凸部３５が配設されると共に基端部３３ａが操作片３２に対向配置されて支持部３１に接続された中間部３３ｃを支点として回動可能な腕部３３と、操作片３２の中間部３２ｃと腕部３３の基端部３３ａとに接続されて先端部３３ｂが筒状体２１ａに近接する向きに腕部３３を付勢すると共に操作片３２に対する押圧状態において先端部３３ｂが筒状体２１ａから離反する向きに腕部３３を回動させる付勢部３４とを備えて離反規制部１３を構成したことにより、簡易な構成でありながら、第１嵌合部１１の筒状体２１ａに第２嵌合部１２を挿入して両者を嵌合させるだけで環状溝部１２ｂに対して係合凸部３５を確実に係合させることができると共に、操作片３２を押圧するだけで環状溝部１２ｂに対する係合凸部３５の係合を確実に解除することができる。

また、このフレキシブルセンサ１によれば、離反規制部１３における支持部３１、操作片３２、腕部３３、付勢部３４および係合凸部３５を樹脂によって一体形成したことにより、離反規制部１３を射出成形によって安価に製作することができるため、フレキシブルセンサ１の製造コストを十分に低減させることができる。

なお、腕部３３を回動させることによって腕部３３に配設した係合凸部３５を筒状体２１ａに対して弧を描くようにして接離させる構成例について上記したが、例えば、平行に配置した板状の支持部の間で第１嵌合部１１の筒状体２１ａに対して接離する方向に沿って平行にスライドするスライド部を設けて、スライド部に係合凸部３５を配設し、係合凸部３５を筒状体２１ａに対して接離させる構成を採用することもできる。また、支持部３１、操作片３２、腕部３３、付勢部３４および係合凸部３５を樹脂によって一体形成した例について上記したが、これらの一部または全てを別体に形成して、ヒンジ等によって互いに接続する構成を採用することもできる。

また、コイル部２としてロゴスキーコイルを採用した例について説明したが、コイル部２として有芯のコイルを採用することもできる。また、筒状体２１ａおよび第２嵌合部１２をそれぞれ円筒状に形成した例について上記したが、この構成に限定されず、筒状体２１ａを平面視が楕円形や多角形の筒状に形成したり、第２嵌合部１２を平面視が楕円形や多角形の筒状または柱状に形成したりすることができる。また、第２嵌合部１２の外周面１２ａに沿って環状をなすように形成した環状溝部１２ｂを係合凹部として採用した例について上記したが、これには限定されず、例えば、外周面１２ａにおける中心軸Ａ２を挟んで対向する２つの位置に形成した２つの円弧状の溝部で構成した係合凹部を採用することもできる。また、操作片３２、腕部３３、付勢部３４および係合凸部３５をそれぞれ２つ備えて離反規制部１３を構成した例について上記したが、これらをそれぞれ１つだけ備えた構成を採用することもできる。

１フレキシブルセンサ
２コイル部
２ａ一端部
２ｂ他端部
３連結機構
１１第１嵌合部
１２第２嵌合部
１２ａ外周面
１２ｂ環状溝部
１３離反規制部
２１ａ筒状体
３１支持部
３２操作片
３２ａ，３３ａ基端部
３２ｂ，３３ｂ先端部
３２ｃ，３３ｃ中間部
３３腕部
３４付勢部
３５係合凸部
４１本体部
４１ａ，４１ｂ端部
４２突起部
２００検出対象体
Ｐ１平面
Ａ１，Ａ２中心軸

Claims

検出対象体を取り囲んで環状をなした状態において当該検出対象体についての物理量を非接触で検出するコイル部と、
前記コイル部の一端部が接続された第１嵌合部、前記コイル部の他端部が接続されると共に前記第１嵌合部に嵌合可能な第２嵌合部、および前記第１嵌合部に配設されて嵌合状態における当該両嵌合部の離反の規制および離反の規制解除を行う離反規制部を有して前記コイル部の両端部を連結する連結機構とを備えたセンサであって、
前記第２嵌合部には、当該第２嵌合部を前記第１嵌合部に嵌合させる嵌合方向に対して直交する向きに凹む係合凹部が形成され、
前記離反規制部は、前記係合凹部に係合可能な係合凸部を前記嵌合方向に対して直交する平面に沿って移動させて当該係合凹部と当該係合凸部との係合および係合解除を行うことによって前記両嵌合部の離反の前記規制および前記規制解除を行うセンサ。
前記第１嵌合部は、中心軸が前記嵌合方向と一致するように配設された筒状体を備えて構成され、
前記第２嵌合部は、中心軸が前記筒状体の中心軸と同軸の状態で当該筒状体に挿入可能な筒状または柱状に形成されると共に、外周面に沿って環状をなすように形成された前記係合凹部としての環状溝部を備え、
前記離反規制部は、長さ方向が前記嵌合方向に対して直交する方向に沿うように前記第１嵌合部に取り付けられた支持部と、当該支持部における前記長さ方向の端部に基端部が接続されて前記筒状体に近接する向きへの押圧によって当該基端部を支点として回動可能な操作片と、先端部に前記係合凸部が配設されると共に基端部が前記操作片の基端部側に位置するように当該操作片に対向配置されかつ長さ方向の中間部が前記支持部に接続されて当該中間部を支点として回動可能な腕部と、前記操作片における長さ方向の中間部と前記腕部の基端部とに接続されて前記腕部の先端部が前記筒状体に近接する向きに当該腕部を付勢すると共に当該操作片に対する押圧状態において当該腕部の先端部が当該筒状体から離反する向きに当該腕部を回動させる付勢部とを備えて構成されている請求項１記載のセンサ。
前記支持部、前記操作片、前記腕部、前記付勢部および前記係合凸部が樹脂によって一体形成されている請求項２記載のセンサ。