JP2022064049A - センサ - Google Patents

Abstract

【課題】検出対象となる電線の予期せぬ離脱を抑制することが可能なセンサを提供する。
【解決手段】センサ１０は、電線５２の信号を検出する検出部２８を有したセンサ本体１２を備える。センサ１０は、センサ本体１２に直線移動可能に支持され、検出部２８で信号を検出可能とした状態で電線５２を拘束する拘束状態及び拘束状態を解除する解除状態１００を選択的に形成可能とする拘束体３０を備える。センサ１０は、拘束状態を形成する拘束方向８６へ拘束体３０を付勢する付勢部材３６と、センサ本体１２から延出し、信号を伝達するケーブル４２とを備える。ケーブル４２は、拘束体３０が移動する移動直線６０から外れた位置より延出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電線から信号を検出するセンサに関する。

特許文献１には、センサが示されており、センサは、外側スリーブと、外側スリーブ内に配置された内側スリーブと、内側スリーブ内に配置されたプローブとを備えている。

このセンサで、電線の信号を検出する際には、指パッドでプローブを後退して内側スリーブの先端側の挿入部を開口し、この挿入部に電線を挿入する。そして、指パッドを離すことで、プローブの先端を電線に突き刺し、プローブに接続されたケーブルから信号を検出する。

米国特許第６７５６７９９号明細書

しかしながら、このセンサにあっては、プローブの後端から延出したケーブルがプローブの移動軸上に延在する。

このため、ケーブルが引っ張られると、電線からプローブが外れ、電線が挿入部から離脱する虞があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、検出対象となる電線の予期せぬ離脱を抑制することが可能なセンサを提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、電線の信号を検出する検出部を有したセンサ本体と、前記センサ本体に直線移動可能に支持され、前記検出部で前記信号を検出可能とした状態で前記電線を拘束する拘束状態及び前記拘束状態を解除する解除状態を選択的に形成可能とする拘束体と、前記拘束状態を形成する拘束方向へ前記拘束体を付勢する付勢部材と、前記センサ本体から延出し、前記信号を伝達するケーブルと、を備え、前記ケーブルは、前記拘束体が移動する移動直線から外れた位置より延出する。

この態様において、検出部を有したセンサ本体より延出するケーブルは、拘束体が移動する移動直線から外れた位置より延出しており、ケーブルが引っ張られた際にセンサ本体に生ずる力を、拘束体の移動方向と異なる方向に生じさせることができる。

このため、プローブの移動直線上にケーブルが延出する構造上、ケーブルが引っ張られるとプローブが電線から外れて拘束状態が解除される場合と比較して、電線の予期せぬ離脱を抑制することが可能となる。

図１は、第一実施形態に係るセンサを示す斜視図である。 図２は、第一実施形態に係るセンサの分解斜視図である。 図３は、第一実施形態に係るセンサの断面図である。 図４は、第一実施形態に係るセンサが解除状態とされた様子を示す断面図である。 図５は、第一実施形態に係るセンサの要部を示す分解斜視図である。 図６は、第一実施形態に係るセンサのケーブルガイドを示す斜視図である。 図７は、第二実施形態に係るセンサを示す斜視図である。 図８は、第二実施形態に係るセンサを示す側面図である。 図９は、第二実施形態に係るセンサの主要部を示す分解斜視図である。 図１０は、第二実施形態に係るセンサの断面図である。 図１１は、第二実施形態に係るセンサが解除状態とされた様子を示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の各実施形態について説明する。

＜第一実施形態＞
図１は、第一実施形態に係るセンサ１０を示す斜視図であり、図２は、第一実施形態に係るセンサ１０の分解斜視図である。また、図３は、第一実施形態に係るセンサ１０の断面図であり、図４は、第一実施形態に係るセンサ１０が解除状態とされた様子を示す断面図である。

このセンサ１０は、電線の信号を検出する為のプローブを構成し、電線の電圧を検出する。センサ１０は、検出した信号を図示しない測定装置に伝達し、検出した電圧を測定装置で測定する。

（全体説明）
センサ１０は、図１に示すように、センサ本体１２を備えている。センサ本体１２のケーシング１４は、図２に示すように、容器状の左ケース１６及び右ケース１８で構成されており、ケーシング１４の内部には、ケーブルガイド２０が設けられている。

ケーブルガイド２０の先端部には、円筒部２２が形成されており、円筒部２２は、ケーシング１４の先端部に形成された筒部２４より延出するように構成されている。ケーブルガイド２０の円筒部２２には、円筒ガイド２６の後端部が内嵌するように構成されており、円筒ガイド２６内には、図３に示すように、電線からの信号を検出する検出部２８が収容されている。

これにより、センサ１０は、電気的機能を先端部に有する。電気的機能としては、例えば、検出機能又は導通機能が挙げられる。

ケーブルガイド２０の先端部には、筒状の拘束体３０の大径部３２が摺動可能に外嵌しており、円筒ガイド２６は、拘束体３０によって包囲されている。ケーシング１４の筒部２４には、拘束体３０を挿通するキャップ３４が装着されており、キャップ３４は、ケーシング１４を構成する左ケース１６及び右ケース１８を固定する（図１参照）。

ケーブルガイド２０の後方には、図２に示したように、付勢部材３６を介して作動軸３８が設けられており、作動軸３８の先端部には、拘束体３０に接続される。作動軸３８の後端部には、操作部４０が設けられており、操作部４０は、作動軸３８を介して拘束体３０を移動操作する。

ケーブルガイド２０には、図３に示したように、ケーブル４２の先端部が挿通されており、ケーブル４２は、検出部２８に接続されている。ケーブル４２は、自在ブッシュ４４を介してケーシング１４から延出し、ケーブル４２の端部には、図２に示したように、コネクタ４６が設けられている。

コネクタ４６は、図示しない測定装置に接続され、測定装置は、検出した信号に追従する電圧をフィードバック回路で形成し、このフィードバック回路により形成された電圧から電線を流れる信号を取得する（例えば、特開２０１７－００９５７６号公報）。

センサ１０は、図３に示したように、拘束体３０と検出部２８と付勢部材３６と操作部４０とが一直線上に配置されている。

（詳細説明）
［円筒ガイド］
円筒ガイド２６は、絶縁体で形成されている。円筒ガイド２６は、検出部２８とケーブルガイド２０の円筒部２２との電気的な接続を遮断するとともに、検出部２８と検出部２８を包囲する拘束体３０との電気的な接続を遮断する。

［検出部］
検出部２８は、金属製の円柱体で構成されており、検出部２８の先端には、大径部５０が形成されている。大径部５０の先端は、図４に示すように、電線５２の絶縁被覆５４の外周面に接して芯線５６の信号を検出する電極面を構成し、検出部２８は、検出電極を構成する。

具体的に説明すると、検出部２８は、拘束状態で電線５２の絶縁被覆５４に当接され、絶縁被覆５４を介して芯線５６と容量結合することで、芯線５６で伝達される信号を検出する。なお、芯線５６が絶縁被覆５４で被覆された電線５２を被覆電線ともいう。

なお、本実施形態では、絶縁被覆５４を介して芯線５６と検出部２８の電極面とを容量結合して電線５２の信号を検出する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではなく他の非接触方式でもよい。また、例えば、芯線５６が絶縁被覆５４で被覆されていない電線５２において、検出部２８の電極面を芯線５６に電気的に接続して信号を検出してもよい。

［拘束体］
拘束体３０は、先端が閉塞された金属製の筒体で構成されており、拘束体３０は、円筒ガイド２６を介して検出部２８を包囲する。拘束体３０は、図３及び図４に示したように、ケーシング１４に固定されたケーブルガイド２０の円筒部２２に沿って移動自在に支持される。これにより、拘束体３０は、センサ本体１２に直線移動可能に支持されており、拘束体３０は、移動直線６０に沿って移動可能である。

拘束体３０の先端部には、図３中上方へ向けて開口した切欠きが形成されており、この切欠きによって電線５２を挿入する挿入部６２が形成されている。

拘束体３０の後端部には、図２に示したように、側方へ突出する円柱状の係合凸部６６が形成されており、拘束体３０の後端部に作動軸３８が連結される。

［作動軸］
図５は、第一実施形態に係るセンサ１０の要部を示す分解斜視図である。図５に示すように、作動軸３８は、先端部が二股に形成されており、作動軸３８の先端部には、ケーブルガイド２０の左側面に沿って配置される左片７０と、ケーブルガイド２０の右側面に沿って配置される右片７２とが形成されている。

左片７０及び右片７２は、湾曲面で構成されており、各片７０、７２の先端部には、拘束体３０の係合凸部６６（図２参照）と係合する係合凹部７４が形成されている。これにより、作動軸３８は、拘束体３０と連結される。

作動軸３８の後端部には、平坦部７６が形成されており、作動軸３８の後端部は、左側部及び右側部が平坦に形成されている。平坦部７６には、作動軸３８の長さ方向に延在する長穴７８が形成されている。

また、図３及び図４に示したように、左片７０及び右片７２が延出するとともに平坦部７６の先端を構成する端面には、円柱状の先端突起８２が形成されている。

［付勢部材］
付勢部材３６は、一例としてコイルスプリングで構成されている。付勢部材３６は、作動軸３８の平坦部７６の端面とケーブルガイド２０の後端面との間に圧縮された状態で配置されており、付勢部材３６は、ケーブルガイド２０の後端面に形成された後端突起８４と作動軸３８に形成された先端突起８２とで位置決めされている。

この付勢部材３６によって作動軸３８及び作動軸３８に連結された拘束体３０は、基端側に付勢される。

これにより、拘束体３０は、付勢部材３６で基端側である拘束方向８６へ付勢された状態において、拘束体３０の挿入部６２に挿入された電線５２を挿入部６２の縁で検出部２８の先端の電極面に押し当て、検出部２８で信号を検出可能とする。信号を検出可能とした状態において、拘束体３０は電線５２を拘束した拘束状態を形成する。

［操作部］
操作部４０は、図５に示したように、作動軸３８の平坦部７６に嵌合する嵌合部９０を備えており、嵌合部９０には、平坦部７６の長穴７８と合致する外長穴９２が形成されている。

操作部４０の外長穴９２及び作動軸３８の長穴７８には、図２に示したように、ケーシング１４の右ケース１８の内面に突出した円筒状のナット部９４が挿通される。外長穴９２及び長穴７８を挿通したナット部９４には、左ケース１６を挿通したネジ９６が螺入される。

これにより、図２に示したように、ケーシング１４の両ケース１６、１８は固定されるとともに、操作部４０及び作動軸３８は、外長穴９２に沿った移動が許容される。なお、左ケース１６に露出したネジ９６は、カバー９７で覆われる。

操作部４０の後端は、図３及び図４に示したように、凹凸の滑り止めを有した操作面９８を構成する。この操作面９８を、一例として親指の腹で押すことで、付勢部材３６の付勢力に抗して、操作部４０と作動軸３８と拘束体３０とを先端側である解除方向１０２へ移動可能とする。

これにより、操作部４０は、図４に示したように、拘束体３０が電線５２を拘束した拘束状態を解除して解除状態１００を形成する。

操作部４０の上部には、上方へ向けて突出したレバー部１１０が形成されている。レバー部１１０の後方側の後面１１２は、上方へ向かうに従って先端側へ傾斜した斜面で構成されている。

この操作部４０の後面１１２を、一例として親指の腹で押すことで、付勢部材３６の付勢力に抗して、操作部４０と作動軸３８と拘束体３０とを解除方向１０２へ向けて移動可能とする。

［ケーブルガイド］
図６は、第一実施形態に係るセンサ１０のケーブルガイド２０を示す斜視図である。ケーブルガイド２０は、導電性を有する材料で形成されている。ケーブルガイド２０は、３Ｄプリンタ又はメタルインジェクションで成形することができ、本実施形態では、一例としてメタルインジェクションで成形する。

ケーブルガイド２０は、Ｌ字状のガイド本体１２０と、ガイド本体１２０の開口部を閉鎖するカバー１２２と、ガイド本体１２０の先端部に設けられた円筒部２２とを備えている。なお、ケーブルガイド２０を、３Ｄプリンタ又はメタルインジェクションで形成することで、ガイド本体１２０とカバー１２２と円筒部２２とを一体とすることができるが、それぞれ別体で構成してもよい。

ガイド本体１２０には、図３及び図４に示したように、円筒部２２に連通する連通穴１２４が形成されている。ガイド本体１２０からは、円筒状の接続部１２６が延出しており、接続部１２６には、接続パイプ１２８が外嵌している。

このケーブルガイド２０には、ケーブル４２が挿通しており、ケーブル４２は、一例として同軸ケーブルが用いられている。

ケーブル４２の外部導体を形成する編組線は、一例としてケーブルガイド２０の接続部１２６と接続パイプ１２８とで挟まれた状態で、ケーブルガイド２０に電気的に接続されている。ケーブル４２の内部導線１３０及び内部導線１３０を被覆する絶縁体１３２は、連通穴１２４を介して、円筒部２２の先端部へ延びており、絶縁体１３２内の内部導線１３０は、円筒部２２に挿入された検出部２８に電気的に接続されている。

ケーブルガイド２０は、円筒部２２と接する拘束体３０と電気的に接続されており、拘束体３０及びケーブルガイド２０は、ケーブル４２の外部導体と同電位となる。また、編組線が剥がされた絶縁体１３２内の内部導線１３０及び内部導線１３０が接続された検出部２８は、ケーブルガイド２０及び拘束体３０で包囲されシールドされる。

また、本実施形態では、編組線が剥がされた絶縁体１３２がセンサ１０の先端側まで延ばされている。このため、編組線及びその被覆を含んだケーブル４２全体を先端側まで延ばす場合と比較して、センサ１０の先端部が小径化されている。

ガイド本体１２０の連通穴１２４は、Ｓ字状に形成されており、連通穴１２４には、円筒部２２側に形成された第一湾曲部１４０と、接続部１２６側に形成された第二湾曲部１４２とを有している。この連通穴１２４を挿通する内部導線１３０の絶縁体１３２は、第一湾曲部１４０及び第二湾曲部１４２で曲げられた後、接続部１２６を介してセンサ本体１２から延出する。これにより、センサ本体１２は、ケーブル４２を検出部２８に案内するとともにケーブル４２を屈曲する。

［センサ本体］
センサ本体１２には、ケーシング１４の周面より突出するとともに、操作部４０より解除方向１０２に配置された突出部（１５０、１５２）が形成されている。突出部（１５０、１５２）は、ケーシング１４の周面の上部から突出する第一突出部１５０と、第一突出部１５０と逆側の下部から突出する第二突出部１５２とで構成されている。

第一突出部１５０及び第二突出部１５２は、先端側の面１５４、１５６がセンサ本体１２から外側へ向かうに従って後端側へ向けて傾斜している。第一突出部１５０及び第二突出部１５２は、一例として操作部４０を親指で押す際に人差し指と中指とを引っ掛ける指掛け部を構成する。

なお、本実施形態では、ケーシング１４の周面の上部から第一突出部１５０が突出するとともに、下部から第二突出部１５２が突出する場合を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、単一の突出部がケーシング１４の周面の一部から突出する構造、又はリング状の突出部がケーシング１４の周面に沿って延在する構造であってもよい。

第二突出部１５２の内側には、ケーブルガイド２０のガイド本体１２０が配置されており、第二突出部１５２の後端には、ケーブル４２を挿通する挿通穴１６０が形成されている。挿通穴１６０には、円筒状の自在ブッシュ４４が固定されており、ケーブル４２は、自在ブッシュ４４を通って外部に延出する。

これにより、ケーブル４２は、拘束体３０が移動する移動直線６０から外れた位置より延出するとともに、拘束体３０の移動軌跡の延長領域１６２から外れた位置より延出する。

自在ブッシュ４４は、その中心軸が移動直線６０と交差した交差方向１６４に延出するように配置されている。これにより、自在ブッシュ４４を挿通するケーブル４２は、移動直線６０の延在方向と異なる方向の一例である交差方向１６４に延出する。

（作用及び効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。

本実施形態におけるセンサ１０は、電線５２の信号を検出する検出部２８を有したセンサ本体１２を備える。また、センサ１０は、センサ本体１２に直線移動可能に支持され、検出部２８で信号を検出可能とした状態で電線５２を拘束する拘束状態及び拘束状態を解除する解除状態１００を選択的に形成可能とする拘束体３０を備える。また、センサ１０は、拘束状態を形成する拘束方向８６へ拘束体３０を付勢する付勢部材３６と、センサ本体１２から延出し、信号を伝達するケーブル４２とを備える。ケーブル４２は、拘束体３０が移動する移動直線６０から外れた位置より延出する。

この構成において、検出部２８を有したセンサ本体１２より延出するケーブル４２は、拘束体３０が移動する移動直線６０から外れた位置より延出する。これにより、ケーブル４２が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１２に生ずる力を、拘束体３０の移動方向と異なる方向に生じさせることができる。

このため、プローブの移動直線上にケーブルが延出する構造上、ケーブルが引っ張られるとプローブが電線から外れて拘束状態が解除される場合と比較して、電線５２の予期せぬ離脱を抑制することが可能となる。

これにより、電線５２と検出部２８との容量結合を維持できるので、検出結果に与える影響を抑制することが可能となる。

また、本実施形態において、ケーブル４２は、拘束体３０の移動軌跡の延長領域１６２から外れた位置より延出する。

この構成によれば、ケーブル４２が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１２に生ずる力をさらに小さくすることができるので、保持した電線５２の離脱抑制効果を高めることが可能となる。

さらに、本実施形態において、ケーブル４２は、移動直線６０の延在方向と異なる方向の一例である交差方向１６４に延出する。

この構成によれば、ケーブル４２が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１２に生ずる力を異なる方向の一例である交差方向１６４へ分散することができる。

これにより、保持した電線５２の離脱抑制効果をさらに高めることが可能となるとともに、検出結果に与える影響をさらに抑制することが可能となる。

また、本実施形態において、解除状態１００を形成する解除方向１０２へ拘束体３０を移動操作する操作部４０が移動直線６０上に配置されている。

この構成によれば、側部に設けられた操作部で操作する構造上、移動軸に対して傾きが生じ得る場合と比較して、例えば拘束体３０とセンサ本体１２との摺接抵抗を抑えることができるとともに、操作部４０に生ずる偏荷重を抑制することができる。これにより、操作部４０のスムーズな動作を可能とする。

また、センサ本体１２の後方より操作部４０を操作できるので、電線５２を挿入する挿入部６２の開口方向に関わらず、解除状態１００を形成することができる。このため、側面のレバーを操作する構造上、センサの側部に操作空間を確保しなければならない場合と比較して、狭い場所での信号検出が可能となる。

さらに、操作部４０が側面に形成された場合、操作性を良くするために、センサ本体１２を長くする必要がある。しかし、本実施形態では、操作性を犠牲にすることなく、センサ本体１２を短くすることができるので、狭い場所での検出に適する。

また、本実施形態では、センサ本体１２の周面より突出するとともに操作部４０より解除方向１０２に配置された突出部（１５０、１５２）を備える。

この構成によれば、操作部（１５０、１５２）を操作する際に指を引っ掛ける指掛け部として突出部（１５０、１５２）を利用することができる。これにより、操作性が向上する。

さらに、本実施形態では、突出部（１５０、１５２）は、周面の一部から突出する第一突出部１５０と、第一突出部１５０と逆側の部位から突出する第二突出部１５２とを含む。

この構成によれば、一例として操作部４０を親指で押す際に人差し指と中指を引っ掛ける指掛け部として第一突出部１５０及び第二突出部１５２を利用することができる。これにより、操作性のさらなる向上を図ることができる。

さらに、本実施形態では、検出部２８は、電線５２の絶縁被覆５４で覆われた芯線５６の信号を検出する。

この構成によれば、絶縁被覆５４で覆われた芯線５６の信号を非接触で検出することができる。

また、本実施形態において、検出部２８は、拘束状態で電線５２の絶縁被覆５４に当接され、芯線５６と容量結合される。

この構成によれば、検出部２８が絶縁被覆５４で覆われた芯線５６と容量結合することで、絶縁被覆５４で覆われた芯線５６の信号を検出することができる。

また、本実施形態において、センサ本体１２は、ケーブル４２を検出部２８に案内するとともにケーブル４２を屈曲するケーブルガイド２０を有する。

この構成によれば、ケーブル４２が引っ張られた際にケーブル４２と検出部２８との接合部に入力される引っ張り力を抑制することが可能となる。

また、本実施形態において、拘束体３０は、検出部２８を包囲するとともに電線５２を挿入する挿入部６２が側面に開口した筒体を有する。ケーブルガイド２０は、導電性を有し、ケーブル４２の外部導体を筒体に電気的に接続して筒体及びケーブルガイドを外部導体と同電位にする。

この構成によれば、検出部２８からケーブル４２の端部までをシールドで覆うことができ、外乱が検出結果に与える影響を抑制することが可能となる。

＜第二実施形態＞
次に、図面を参照しながら第二実施形態に係るセンサ１０１０について説明する。

図７は、第二実施形態に係るセンサ１０１０を示す斜視図であり、図８は、第二実施形態に係るセンサ１０１０を示す側面図である。図９は、第二実施形態に係るセンサ１０１０の主要部を示す分解斜視図であり、図１０は、第二実施形態に係るセンサ１０１０の断面図である。図１１は、第二実施形態に係るセンサ１０１０が解除状態とされた様子を示す断面図である。

このセンサ１０１０は、電線の信号を検出する為のプローブを構成し、電線の電流を検出する。センサ１０１０は、検出した信号を図示しない測定装置に伝達し、検出した電流を測定装置で測定する。

（全体構成）
センサ１０１０は、図７及び図８に示すように、センサ本体１０１２を備えている。センサ本体１０１２のケーシング１０１４は、図９に示すように、容器状の前ケース１０１６及び後ケース１０１８で構成されている。

センサ本体１０１２には、第一センサヘッド１０２０が設けられており、第一センサヘッド１０２０は、電線の信号を検出する検出部を構成する。

これにより、センサ１０１０は、先端部に電気的機能を有する。電気的機能としては、例えば、検出機能又は導通機能が挙げられる。

センサ本体１０１２には、拘束体１０２２が直線移動可能に支持されており、拘束体１０２２は、図８に示したように、移動直線１０２４に沿って移動する。

拘束体１０２２は、図８及び図１０に示すように、センサ本体１０１２の第一センサヘッド１０２０と共に電線１０２５を拘束する第二センサヘッド１０２７を有する。拘束体１０２２は、第一センサヘッド１０２０で電線１０２５の信号を検出可能とした状態で電線１０２５を拘束した拘束状態１０２８を形成する。

また、拘束体１０２２は、図１１に示すように、拘束状態１０２８を解除した解除状態１０３０を形成し、拘束体１０２２は、拘束状態１０２８と解除状態１０３０とを選択的に形成可能である。

センサ本体１０１２は、拘束状態１０２８を形成する拘束方向１０３２へ拘束体１０２２を付勢する付勢部材１０３４を備えている。また、拘束体１０２２には、操作部１０３６が設けられており、操作部１０３６は、解除状態１０３０を形成する解除方向１０３８へ拘束体１０２２を移動操作可能とする。

この操作部１０３６と付勢部材１０３４と拘束体１０２２の第二センサヘッド１０２７と検出部を構成する第一センサヘッド１０２０とは、移動直線１０２４上に配置されている。

センサ本体１０１２内には、第一センサヘッド１０２０で検出した信号を伝達するケーブル１０４０（図８参照）が配策されている。ケーブル１０４０は、図８に示したように、拘束体１０２２が移動する移動直線１０２４から外れた位置よりセンサ本体１０１２から外部へ延出する。

（詳細説明）
［第一センサヘッド］
第一センサヘッド１０２０には、図９に示したように、下部カバー１０５０が図示しないネジで固定される。下部カバー１０５０より延出する舌片１０５２には、挿通穴１０５４が形成されており、挿通穴１０５４には、図示しないネジが挿通される。

挿通穴１０５４を挿通したネジは、後ケース１０１８に突出した円筒状のナット部１０５６に螺入され、下部カバー１０５０を有した第一センサヘッド１０２０は、センサ本体１０１２に固定される。

第一センサヘッド１０２０の上端には、円弧状の下部後退部１０６０が形成されており、第一センサヘッド１０２０の上端部は、二股に形成されている。第一センサヘッド１０２０内には、図１０に示すように、上方へ向けて開口した下部コア１０６２が収容されており、下部コア１０６２の上端には、図１１に示すように、係合凹部１０６４が形成されている。

下部コア１０６２は、複数積層された金属板で構成されており、下部コア１０６２は、検出対象の電線１０２５を流れる電流の大きさに応じて発生する磁束が誘導される。

下部コア１０６２の下部には、巻き線が巻かれる巻付部１０６６が形成されており、下部コア１０６２に誘導された磁束によって巻付部１０６６に巻かれた巻き線に電流が生ずる。

巻き線には、一例としてシャント抵抗が並列接続され、シャント抵抗には、巻き線の電流に応じた電圧が生ずる。この巻き線には、ケーブル１０４０（図８参照）が接続される。

ここで、本実施形態では、巻き線にケーブル１０４０を接続する場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば巻き線に電子回路を接続し、電子回路の出力をケーブル１０４０で出力してもよい。

そして、ケーブル１０４０からの信号を測定することで、電線１０２５に流れる電流を測定することができる。これにより、検出部を構成する第一センサヘッド１０２０は、電線１０２５の絶縁被覆１０７０で覆われた芯線１０７２の信号を検出する。

［拘束体］
拘束体１０２２は、図１０に示すように、第一センサヘッド１０２０の下面に沿って配置されたベース板１０８０と、ベース板１０８０の一側部より上方へ向けて延出した支柱１０８２とを備える。また、拘束体１０２２は、支柱１０８２の上端部より第一センサヘッド１０２０の上部空間へ延出する第二センサヘッド１０２７を備え、第二センサヘッド１０２７の上部には、上部カバー１０８４が装着される。

拘束体１０２２の支柱１０８２は、図９に示したように、前ケース１０１６の前ケース側面１０９０及び後ケース１０１８の後ケース側面１０９２に沿って移動可能に支持されている。これにより、拘束体１０２２は、センサ本体１０１２に直線移動可能に支持されており、拘束体１０２２の第二センサヘッド１０２７は、図８に示したように、センサ１０１０の中心線が構成する前述した移動直線１０２４に沿って移動可能である。

第二センサヘッド１０２７の下面には、図７及び図８に示したように、矩形状の上部後退部１０９４が形成されており、第二センサヘッド１０２７の下端部は、二股に形成されている。

拘束体１０２２は、図８に示したように、第二センサヘッド１０２７を第一センサヘッド１０２０側へ移動した状態で、第二センサヘッド１０２７の上部後退部１０９４と第一センサヘッド１０２０の下部後退部１０６０とで電線１０２５を包囲する。拘束体１０２２は、電線１０２５を両後退部１０６０、１０９４で包囲した状態で、電線１０２５を両後退部１０６０、１０９４内に拘束した拘束状態１０２８を形成する。

第二センサヘッド１０２７内には、図１０に示すように、横方向へ延在するＩ字状の上部コア１１００が収容されており、上部コア１１００は、複数積層された金属板で構成されている。

上部コア１１００の両端部からは、図１１に示したように、下部コア１０６２へ向けて延出する係合片１１０２が設けられている。係合片１１０２は、拘束状態１０２８において（図１０参照）、上部コア１１００に形成された係合凹部１０６４に挿入される。

この拘束状態１０２８において、下部コア１０６２と上部コア１１００とは磁気的に接続され、第一センサヘッド１０２０の下部コア１０６２と第二センサヘッド１０２７の上部コア１１００とによって電線１０２５を包囲する磁気コア１１０６が形成される。

これにより、両コア１０６２、１１００で包囲された電線１０２５（図８参照）からの磁束が磁気コア１１０６に誘導されて磁気コア１１０６内を流れる。すると、検出部を構成する第一センサヘッド１０２０の下部コア１０６２の巻き線には、磁気コア１１０６内を流れる磁束に応じた電流が流れ、この電流から電線１０２５に流れる信号を検出することができる。

拘束体１０２２のベース板１０８０には、保持部材１１１０が設けられている。保持部材１１１０には、大径円筒部１１１２と、大径円筒部１１１２の内側に配置された小径円筒部１１１４とが形成されている。

［付勢部材］
付勢部材１０３４は、一例としてコイルスプリングで構成されている。付勢部材１０３４の基端部は、拘束体１０２２に設けられた保持部材１１１０の大径円筒部１１１２と小径円筒部１１１４との間に保持されている。付勢部材１０３４の先端は、センサ本体１０１２に固定された第一センサヘッド１０２０の下部カバー１０５０に当接する。付勢部材１０３４は、軸方向に圧縮された状態で第一センサヘッド１０２０と拘束体１０２２のベース板１０８０との間に保持されている。

これにより、付勢部材１０３４は、第一センサヘッド１０２０が固定されたセンサ本体１０１２に対して拘束体１０２２を下方である拘束方向１０３２へ向けて付勢する。

［操作部］
操作部１０３６は、図１０及び図１１に示したように、拘束体１０２２のベース板１０８０に固定された板状の固定面１１３０と、固定面１１３０より下方へ延出する首部１１３２と、首部１１３２に設けられた板状の操作面１１３４とを備えている。固定面１１３０は、保持部材１１１０と共に拘束体１０２２のベース板１０８０を挟んだ状態においてネジ１１３６で共締めされており、操作部１０３６は、拘束体１０２２に固定されている。

操作部１０３６の操作面１１３４には、凹凸からなる滑り止めが形成されており、一例として操作面１１３４を親指の腹で押すことで、付勢部材１０３４の付勢力に抗して、操作部１０３６を拘束体１０２２と共に上方へ向けて移動可能とする。

操作部１０３６は、図８に示したように、拘束体１０２２における第二センサヘッド１０２７が移動する移動直線１０２４上に配置されている。解除状態１０３０を形成する解除方向１０３８へ拘束体１０２２を移動操作する操作部１０３６の操作面１１３４は、移動直線１０２４上に配置されている。

このように、センサ本体１０１２に対して拘束体１０２２を移動直線１０２４に沿って直線移動させる際に操作部１０３６は移動操作される。これにより、拘束体１０２２は、図１１に示すように、操作部１０３６で上方である解除方向１０３８へ移動されることによって、拘束状態１０２８を解除した解除状態１０３０を形成する。

［センサ本体］
センサ本体１０１２には、図７及び図８に示したように、ケーシング１０１４の周面より突出するとともに操作部１０３６より解除方向１０３８に配置された突出部（１１４０、１１４２）が形成されている。突出部（１１４０、１１４２）は、ケーシング１０１４の周面の一方から突出する第一突出部１１４０と、第一突出部１１４０と逆側の他方から突出する第二突出部１１４２とで構成されている。

第一突出部１１４０及び第二突出部１１４２は、上側の面１１４４、１１４６がセンサ本体１０１２から外側へ向かうに従って下方へ向けて傾斜した傾斜面で構成されており、この面には、凹凸からなる滑り止めが形成されている。第一突出部１１４０及び第二突出部１１４２は、一例として操作部１０３６を親指の腹で押す際に人差し指と中指とを引っ掛ける指掛け部を構成する。

センサ本体１０１２の第一突出部１１４０の下部には、下方へ向かうに従って移動直線１０２４側へ向けて傾斜した下部傾斜面１１５０が形成されている。下部傾斜面１１５０には、図１０及び図１１に示したように、ケーブル１０４０を挿通する挿通穴１１５２が形成されている。挿通穴１１５２には、円筒状の自在ブッシュ１１５４が固定されており、ケーブル１０４０は、自在ブッシュ１１５４を通って外部に延出する。

これにより、ケーブル１０４０は、図８に示したように、拘束体１０２２が移動する移動直線１０２４から外れた位置より延出するとともに、拘束体１０２２の移動軌跡の延長領域１１５６から外れた位置より延出する。

自在ブッシュ１１５４は、その中心軸が移動直線１０２４と交差した交差方向１１６０に延在するように配置されている。これにより自在ブッシュ１１５４を挿通するケーブル１０４０は、移動直線１０２４の延在方向と異なる方向の一例である交差方向１１６０に延出する。

（作用及び効果）
次に、本実施形態による作用効果について説明する。

本実施形態におけるセンサ１０１０は、電線１０２５の信号を検出する検出部である第一センサヘッド１０２０を有したセンサ本体１０１２を備える。センサ１０１０は、センサ本体１０１２に直線移動可能に支持されている。センサ１０１０は、第一センサヘッド１０２０で信号を検出可能とした状態で電線１０２５を拘束する拘束状態１０２８及び拘束状態１０２８を解除する解除状態１０３０を選択的に形成可能とする拘束体１０２２を備える。

センサ１０１０は、拘束状態１０２８を形成する拘束方向１０３２へ拘束体１０２２を付勢する付勢部材１０３４と、センサ本体１０１２から延出し、信号を伝達するケーブル１０４０とを備える。ケーブル１０４０は、拘束体１０２２が移動する移動直線１０２４から外れた位置より延出する。

この構成において、検出部である第一センサヘッド１０２０を有したセンサ本体１０１２より延出するケーブル１０４０は、拘束体１０２２が移動する移動直線１０２４から外れた位置より延出する。これにより、ケーブル１０４０が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１０１２に生ずる力を拘束体１０２２の移動方向と異なる方向に生じさせることができる。

このため、プローブの移動直線上にケーブルが延出する構造上、ケーブルが引っ張られるとプローブが電線から外れて拘束状態が解除される場合と比較して、電線１０２５の予期せぬ離脱を抑制することが可能となる。

また、各センサヘッド１０２６、１０２７の各コア１０６２、１１００が構成する磁気コア１１０６と電線１０２５との磁気的結合を維持できるので、検出結果に与える影響を抑制することが可能となる。

また、本実施形態において、ケーブル１０４０は、拘束体１０２２の移動軌跡の延長領域１１５６から外れた位置より延出する。

この構成によれば、ケーブル１０４０が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１０１２に生ずる力をさらに小さくすることができるので、保持した電線１０２５の離脱抑制効果を高めることが可能となる。

さらに、本実施形態において、ケーブル１０４０は、移動直線１０２４の延在方向と異なる方向の一例である交差方向１１６０に延出する。

この構成によれば、ケーブル１０４０が延出方向へ引っ張られた際にセンサ本体１０１２に生ずる力を異なる方向の一例である交差方向１１６０へ分散することができる。

これにより、保持した電線１０２５の離脱抑制効果をさらに高めることが可能となるとともに、検出結果に与える影響をさらに抑制することが可能となる。

また、本実施形態において、解除状態１０３０を形成する解除方向１０３８へ拘束体１０２２を移動操作する操作部１０３６が移動直線１０２４上に配置されている。

この構成によれば、側部に設けられた操作部で操作する構造上、移動軸に対して傾きが生じ得る場合と比較して、例えば拘束体１０２２とセンサ本体１０１２との摺接抵抗を抑えることができるとともに、操作部１０３６に生ずる偏荷重を抑制することができる。これにより、操作部１０３６のスムーズな動作を可能とする。

また、側面のレバーを操作する構造上、センサの側部に操作空間を確保しなければならない場合と比較して、狭い場所での信号検出が可能となる。

さらに、操作部が側面に形成された場合、操作性を良くするために、センサ本体１０１２を長くする必要がある。しかし、本実施形態では、操作性を犠牲にすることなく、センサ本体１０１２を短くすることができるので、狭い場所での検出に適する。

さらに、本実施形態では、センサ本体１０１２の周面より突出するとともに操作部１０３６より解除方向１０３８に配置された突出部（１１４０、１１４２）を備える。

この構成によれば、操作部１０３６を操作する際に指を引っ掛ける指掛け部として操作部（１１４０、１１４２）を利用することができる。これにより、操作性が向上する。

さらに、本実施形態では、突出部（１１４０、１１４２）は、周面の一部から突出する第一突出部１１４０と、第一突出部１１４０と逆側の部位から突出する第二突出部１１４２とを含む。

この構成によれば、一例として操作部１０３６を親指で押す際に人差し指と中指を引っ掛ける指掛け部として、第一突出部１１４０及び第二突出部１１４２を利用することができる。これにより、操作性のさらなる向上を図ることができる。

さらに、本実施形態では、検出部を構成する第一センサヘッド１０２０は、電線１０２５の絶縁被覆１０７０で覆われた芯線１０７２の信号を検出する。

この構成によれば、絶縁被覆１０７０で覆われた芯線１０７２の信号を非接触で検出することができる。

また、本実施形態において、検出部を構成する第一センサヘッド１０２０は、電線１０２５の周りに生ずる磁束から信号を検出する。

この構成によれば、検出部構成する第一センサヘッド１０２０が絶縁被覆１０７０で覆われた芯線１０７２と磁気的に結合することで、絶縁被覆１０７０で覆われた電線１０２５の信号を検出することができる。

また、本実施形態において、検出部は、第一センサヘッド１０２０を含み、拘束体１０２２は、拘束状態１０２８で第一センサヘッド１０２０と共に電線１０２５を包囲する磁気コア１１０６を形成する第二センサヘッド１０２７を含む。

この構成によれば、電線１０２５からの磁束を電線１０２５に沿って配置したコアに誘導する場合と比較して、信号の検出精度の向上が可能となる。

１０ センサ
１２ センサ本体
２０ ケーブルガイド
２８ 検出部
３０ 拘束体
３６ 付勢部材
４０ 操作部
４２ ケーブル
５２ 電線
５４ 絶縁被覆
５６ 芯線
６０ 移動直線
６２ 挿入部
８６ 拘束方向
１００ 解除状態
１０２ 解除方向
１５０ 第一突出部
１５２ 第二突出部
１６２ 延長領域
１６４ 交差方向
１０１０ センサ
１０１２ センサ本体
１０２０ 第一センサヘッド
１０２２ 拘束体
１０２４ 移動直線
１０２５ 電線
１０２７ 第二センサヘッド
１０２８ 拘束状態
１０３０ 解除状態
１０３２ 拘束方向
１０３４ 付勢部材
１０３６ 操作部
１０３８ 解除方向
１０４０ ケーブル
１０７０ 絶縁被覆
１０７２ 芯線
１１０６ 磁気コア
１１４０ 第一突出部
１１４２ 第二突出部
１１５６ 延長領域
１１６０ 交差方向

Claims (12)

1. 電線の信号を検出する検出部を有したセンサ本体と、
   前記センサ本体に直線移動可能に支持され、前記検出部で前記信号を検出可能とした状態で前記電線を拘束する拘束状態及び前記拘束状態を解除する解除状態を選択的に形成可能とする拘束体と、
   前記拘束状態を形成する拘束方向へ前記拘束体を付勢する付勢部材と、
   前記センサ本体から延出し、前記信号を伝達するケーブルと、
   を備え、
   前記ケーブルは、前記拘束体が移動する移動直線から外れた位置より延出する、
   センサ。
2. 請求項１に記載のセンサであって、
   前記ケーブルは、前記拘束体の移動軌跡の延長領域から外れた位置より延出する、
   センサ。
3. 請求項１又は請求項２に記載のセンサであって、
   前記ケーブルは、前記移動直線の延在方向と異なる方向に延出する、
   センサ。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセンサであって、
   前記解除状態を形成する解除方向へ前記拘束体を移動操作する操作部が前記移動直線上に配置されている、
   センサ。
5. 請求項４に記載のセンサであって、
   前記センサ本体の周面より突出するとともに前記操作部より前記解除方向側に配置された突出部を備えるセンサ。
6. 請求項５に記載のセンサであって、
   前記突出部は、前記周面の一方から突出する第一突出部と、前記第一突出部と逆側の他方から突出する第二突出部とを含む、
   センサ。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のセンサであって、
   前記検出部は、前記電線の絶縁被覆で覆われた芯線の信号を非接触で検出する、
   センサ。
8. 請求項７に記載のセンサであって、
   前記検出部は、前記拘束状態で前記電線の前記絶縁被覆に当接され、前記芯線と容量結合される、
   センサ。
9. 請求項８に記載のセンサであって、
   前記センサ本体は、前記ケーブルを前記検出部に案内するとともに当該ケーブルを屈曲するケーブルガイドを有する、
   センサ。
10. 請求項９に記載のセンサであって、
    前記拘束体は、前記検出部を包囲するとともに前記電線を挿入する挿入部が側面に開口した筒体を有し、
    前記ケーブルガイドは、導電性を有し、前記ケーブルの外部導体を前記筒体に電気的に接続して前記筒体及び当該ケーブルガイドを前記外部導体と同電位にする、
    センサ。
11. 請求項７に記載のセンサであって、
    前記検出部は、前記電線の周りに生ずる磁束から前記信号を検出する、
    センサ。
12. 請求項１１に記載のセンサであって、
    前記検出部は、第一センサヘッドを含み、
    前記拘束体は、前記拘束状態で前記第一センサヘッドと共に前記電線を包囲する磁気コアを形成する第二センサヘッドを含む、
    センサ。

Images