JP2023114811A - クランプセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】測定対象物の外周を囲む２つの導体の接触不良の可能性を低下可能なクランプセンサを提供する。【解決手段】クランプセンサ１０は、回動軸５１を中心として回動し、測定対象物６０を挟むクランプアーム３０，４０と、クランプアーム３０，４０に設けられて測定対象物６０の被測定量を測定する第１電極７１及び第２電極７２と、測定対象物６０の外周面６０Ａと対向するようにクランプアーム３０に設けられ、第１接触部３０Ａａを有する第１シールド導体３０Ａと、測定対象物６０の外周面６０Ａと対向するようにクランプアーム４０に設けられ、第２接触部４０Ａａを有する第２シールド導体４０Ａと、を備える。第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａは、第２接触部４０Ａａが第１接触部３０Ａａに押圧されて第２接触部４０Ａａが弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触可能である。【選択図】図４

Description

本発明は、測定対象物をクランプして当該測定対象物の被測定量を測定するクランプセンサに関する。

従来、この種のクランプセンサとして、例えば、特許文献１（特開２０１８－１３５００号公報）に記載されたものが知られている。特許文献１には、回動軸からの長さが異なる一対のクランプアーム（クリップ片ともいう）を互いに近づく方向に回動軸を中心として回動させることで、当該一対のクランプアームの間で測定対象物である電線を挟持する構造が記載されている。この構造によれば、直径が異なる複数種の電線をより確実に挟持して、当該電線の測定量、例えば、当該電線に印加された電圧や当該電線を流れる電流を測定することができる。

特開２０１８－１３５００号公報

測定中の電線の外周を、電磁波シールドや電極で囲むことが求められる場合がある。この場合、特許文献１に記載されたクランプセンサでは、各クランプアームに電磁波シールドや電極が設けられる。しかし、特許文献１に記載されたクランプセンサでは、電線の直径が大きい場合に、一対のクランプアームが互いに離れる。これにより、各クランプアームに設けられた電磁波シールドや電極の間に隙間が生じる。その結果、当該隙間を介してのノイズの影響によるシールド性能の低下や、電極を介した電線の測定精度の低下が生じるおそれがある。

そこで、例えば、電線の外周を囲むための第３のクランプアームを設けることが考えられる。第３のクランプアームは、一対のクランプアームの一方と接触することによって、クランプセンサが挟持可能な最大の電線の直径より大きな内径の筒状を構成する。これにより、第３のクランプアームに設けられたシールドや電極と、一対のクランプアームの一方に設けられたシールドや電極とで、電線の直径にかかわらず、電線の外周を囲むことができる。

しかし、第３のクランプアームは一対のクランプアームとは別部材である。そのため、第３のクランプアームに設けられたシールドや電極と、一対のクランプアームの一方に設けられたシールドや電極との間の接触不良を防止する手段が求められる。例えば、２つのシールドや電極の間を、クランプアームの外部に配置されたケーブルで接続することが考えられる。しかし、ケーブルは、クランプアームの動作を阻害するおそれがある。

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、測定対象物の外周を囲む２つの導体の接触不良の可能性を低くすることができるクランプセンサを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の一態様に係るクランプセンサは、
回動軸を中心として回動する第１クランプアームと、
前記回動軸を中心として回動し、前記第１クランプアームと協働して測定対象物を挟むことが可能な第２クランプアームと、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの少なくとも一方に設けられ、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の被測定量を測定する測定部と、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第１クランプアームに設けられ、前記第２クランプアームに対して接触すること及び離れることが可能な第１接触部を有する第１導体と、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第２クランプアームに設けられ、前記第１接触部に対して接触すること及び離れることが可能な第２接触部を有する第２導体と、を備え、
前記第１接触部及び前記第２接触部は、前記第１接触部及び前記第２接触部の一方が他方に押圧されて当該一方及び当該他方の少なくとも一方が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する。

本発明によれば、測定対象物の外周を囲む２つの導体の接触不良の可能性を低くすることができる。

本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視図。 本発明の実施形態に係るクランプセンサの分解斜視図。 図１からカバー部材を取り除いたクランプセンサの斜視図。 本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視断面図。 図４の右側面図。 第１クランプアームの斜視図。 本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視断面図。 本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視図。 本発明の実施形態に係るクランプセンサの右側面図。

本発明の一態様に係るクランプセンサは、
回動軸を中心として回動する第１クランプアームと、
前記回動軸を中心として回動し、前記第１クランプアームと協働して測定対象物を挟むことが可能な第２クランプアームと、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの少なくとも一方に設けられ、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の被測定量を測定する測定部と、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第１クランプアームに設けられ、前記第２クランプアームに対して接触すること及び離れることが可能な第１接触部を有する第１導体と、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第２クランプアームに設けられ、前記第１接触部に対して接触すること及び離れることが可能な第２接触部を有する第２導体と、を備え、
前記第１接触部及び前記第２接触部は、前記第１接触部及び前記第２接触部の一方が他方に押圧されて当該一方及び当該他方の少なくとも一方が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する。

この構成によれば、第１導体の第１接触部と第２導体の第２接触部とは、単に接触するだけでなく、一方が他方を押圧している。これにより、第１導体及び第２導体の間には、相手に対する弾性力が作用している。その結果、第１導体及び第２導体の接触強度が高まる。その結果、第１導体及び第２導体の接触不良の可能性を低くすることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１接触部は、前記第１クランプアームの先端部に位置していてもよく、
前記第２接触部は、前記第２クランプアームの先端部に位置していてもよい。

第１クランプアーム及び第２クランプアームの先端部は、基端部よりも回動軸から離れている。そのため、第１クランプアーム及び第２クランプアームの先端部同士が接触したときの弾性力を、第１クランプアーム及び第２クランプアームの基端部同士が接触したときの弾性力より大きくすることができる。つまり、この構成によれば、第１接触部及び第２接触部の間に作用する弾性力を大きくすることができる。これにより、第１接触部及び第２接触部の接触強度を高めることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１導体は、複数の前記第１接触部を有していてもよく、
前記第２導体は、複数の前記第１接触部の各々に対応して１つずつ設けられた複数の前記第２接触部を有していてもよい。

この構成によれば、複数の第１接触部及び第２接触部の一部に接触不良が生じても、残りの第１接触部及び第２接触部が接触していることにより、第１導体及び第２導体の接触不良を回避することができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１導体は、前記第１クランプアームに導電性材料が塗装されることによって形成されていてもよく、
前記第２導体は、前記第２クランプアームに導電性材料が塗装されることによって形成されていてもよい。

この構成によれば、第１クランプアーム及び第２クランプアームに導電性の部材を配置する必要がないため、第１クランプアーム及び第２クランプアームが備える部品の数を減らすことができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの少なくとも一方は、突起を備えていてもよく、
前記突起は、前記測定対象物が前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれるときの前記測定対象物の前記クランプセンサへの挿入方向において前記第１接触部及び前記第２接触部と同位置、または、前記第１接触部及び前記第２接触部よりも前記挿入方向の上流側の位置に設けられていてもよく、
前記第１クランプアームが備える前記突起は、前記回動軸と平行な幅方向から見て前記第１接触部よりも前記第２接触部側に突出していてもよく、
前記第２クランプアームが備える前記突起は、前記幅方向から見て前記第２接触部よりも前記第１接触部側に突出していてもよい。

この構成によれば、突起は、第１接触部及び第２接触部と挿入方向の同位置または第１接触部及び第２接触部よりも挿入方向の上流側に位置する。また、突起は、第１接触部や第２接触部よりも大きく突出している。そのため、第１クランプアーム及び第２クランプアームの間に測定対象物を挿入方向に沿って挿入する場合に、測定対象物が第１接触部や第２接触部と接触することを、突起によって阻害することができる。これにより、第１接触部や第２接触部が測定対象物と接触することによって摩耗や破損する可能性を低くすることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１導体及び前記第２導体は、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有していてもよい。

この構成によれば、互いに接続された第１導体及び第２導体よりなる電磁波シールドによって、測定対象物の外周面を周方向に大きく囲むことができる。そのため、測定対象物に影響を与え得る電磁波に対するシールド効果を高めることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１導体及び前記第２導体は、前記測定部として機能する電極であってもよい。

この構成によれば、互いに接続された第１導体及び第２導体よりなる電極によって、測定対象物の外周面を周方向に大きく囲むことができる。そのため、測定部による測定精度を向上させることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記第１導体は、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有する第１シールド導体と、
前記測定部として機能する第１電極と、を備えていてもよく、
前記第２導体は、
前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有する第２シールド導体と、
前記測定部として機能する第２電極と、を備えていてもよく、
前記第１シールド導体及び前記第１電極の各々は、前記第１接触部を備えていてもよく、
前記第２シールド導体及び前記第２電極の各々は、前記第２接触部を備えていてもよく、
前記第１シールド導体の前記第１接触部と前記第２シールド導体の前記第２接触部とは互いに接触すること及び離れることが可能であってもよく、
前記第１電極の前記第１接触部と前記第２電極の前記第２接触部とは互いに接触すること及び離れることが可能であってもよい。

この構成によれば、互いに接続された第１接触部及び第２接触部よりなる電磁波シールドによって、測定対象物の外周を大きく囲むことができる。そのため、測定対象物に影響を与え得る電磁波に対するシールド効果を高めることができる。

この構成によれば、互いに接続された第１接触部及び第２接触部よりなる電極によって、測定対象物の外周を大きく囲むことができる。そのため、測定部による測定精度を向上させることができる。

前記クランプセンサにおいて、
前記回動軸と平行な幅方向から見て、前記第１シールド導体の前記第１接触部及び前記第２シールド導体の前記第２接触部は、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって前記測定対象物が挟まれる挟み位置に対する前記回動軸の反対側及び前記挟み位置に対する前記回動軸側の一方に位置していてもよく、
前記幅方向から見て、前記第１電極の前記第１接触部及び前記第２電極の前記第２接触部は、前記挟み位置に対する前記回動軸の反対側及び前記挟み位置に対する前記回動軸側の他方に位置していてもよい。

この構成によれば、前記第１シールド導体の前記第１接触部及び前記第２シールド導体の前記第２接触部と、前記第１電極の前記第１接触部及び前記第２電極の前記第２接触部とは、互いに挟み位置を挟んで反対側に位置する。そのため、シールド導体の接触部の配置スペースと、電極の接触部の配置スペースとが、互いに相手の配置スペースによって縮小されることがない。

シールド導体と電極との距離が近すぎる場合、シールド性能及び測定精度が低下するおそれがある。しかし、この構成によれば、シールド導体と電極との距離を大きくすることが容易である。当該距離が大きい場合、前記のシールド性能及び測定精度が低下を回避することができる。

＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視図である。図２は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの分解斜視図である。図３は、図１からカバー部材を取り除いたクランプセンサの斜視図である。

図１～図３に示すように、本実施形態に係るクランプセンサ１０は、クランプアーム２０，３０，４０と、シャフト５０とを備える。クランプアーム３０は、第１クランプアームの一例である。クランプアーム４０は、第２クランプアームの一例である。

クランプアーム２０，４０は、互いに協働して測定対象物６０を挟持可能に構成されている。クランプアーム３０，４０は、互いに協働して測定対象物６０の外周面６０Ａを覆いつつ測定対象物６０の挟むことができるように構成されている。本実施形態において、測定対象物６０は、電線である。なお、本実施形態に係るクランプセンサ１０は、直径の異なる複数種類の電線を挟むことができる。

クランプアーム２０は、回動軸５１を中心として回動するように構成されている。本実施形態において、クランプアーム２０に設けられた貫通孔２１Ａに、シャフト５０が貫通されている。回動軸５１は、シャフト５０の中心を通る仮想線である。本実施形態において、クランプアーム２０は、ねじりコイルばね等の付勢部材（図示せず）によって、回動軸５１を中心としてクランプアーム４０に近づく方向に回動するように付勢されている。

クランプアーム２０は、本体部２１と、本体部２１から突出した一対のアーム部２２とを備える。各アーム部２２は、回動軸５１と平行な幅方向９１における本体部２１の両端部から突出している。各アーム部２２は、前述した貫通孔２１Ａと、押圧面２１Ｂとを有する。押圧面２１Ｂは、幅方向９１から見て円弧状に湾曲している。押圧面２１Ｂの曲率は、測定対象物６０の直径に合わせて（例えば、測定対象物６０の直径と同じまたはやや大きく）設定されている。

クランプアーム３０は、回動軸５１を中心として回動するように構成されている。本実施形態において、クランプアーム３０は、クランプアーム２０の一対のアーム部２２の間に設けられている。クランプアーム３０に設けられた貫通孔３１Ａに、シャフト５０が貫通されている。本実施形態において、クランプアーム３０は、ねじりコイルばね等の付勢部材（図示せず）によって、回動軸５１を中心としてクランプアーム４０に近づく方向に回動するように付勢されている。

クランプアーム３０は、一対の凸部３１を有する。各凸部３１は、前述した貫通孔３１Ａを有する。一対の凸部３１の一方は、突出部３１Ｂを有する。突出部３１Ｂは、クランプアーム２０，３０，４０の回動方向（回動軸５１の周りの周方向）においてクランプアーム２０の本体部２１と対向している。回動するクランプアーム２０の本体部２１が凸部３１を押すことによって、クランプアーム３０は回動する。

クランプアーム３０は、カバー部材３３と、一対の突起３４と、突起３５とを備える。

カバー部材３３は、突起３４に被せられている。カバー部材３３は、クランプアーム３０に対して取り付け及び取り外し可能である。図１及び図２において、カバー部材３３はクランプアーム３０に取り付けられている。図３において、カバー部材３３はクランプアーム３０から取り外されている。

突起３４，３５は、クランプアーム３０の先端部３２に設けられている。クランプアーム３０の先端部３２は、クランプアーム３０のうち、回動軸５１と直交する径方向において回動軸５１から最も離れた部分である。突起３４，３５は、回動軸５１を中心としてクランプアーム３０に近づくように突出している。一対の突起３４は、幅方向９１に間隔をあけて設けられている。突起３５は、幅方向９１における一対の突起３４の間に設けられている。なお、突起３４，３５の位置関係は前記に限らず、例えば突起３５は一対の突起３４より幅方向９１の外側に設けられていてもよい。

図４は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視断面図である。図５は、図４の右側面図である。

図４及び図５に示すように、クランプアーム３０には、第１シールド導体３０Ａと、第１電極７１とが設けられている。第１シールド導体３０Ａ及び第１電極７１は、それぞれ第１導体の一例である。

本実施形態において、第１シールド導体３０Ａは、クランプアーム３０の内面及び一対の突起３４の先端面３４Ａに亘って塗装された導電塗料（導電性材料を含む塗料）である。第１シールド導体３０Ａは、クランプアーム２０，４０によって挟持された測定対象物６０の外周面６０Ａの一部を覆うように形成されている。つまり、第１シールド導体３０Ａは、クランプアーム２０，４０によって挟持された測定対象物６０の外周面６０Ａと対向するようにクランプアーム３０に設けられている。

一対の突起３４の先端面３４Ａに塗装された導電塗料は、他の部分に塗布された導電塗料（クランプアーム３０の内面に塗装された導電塗料）と電気的に接続されている。第１シールド導体３０Ａは、第１接触部３０Ａａを有する。第１接触部３０Ａａは、一対の突起３４と、一対の突起３４の各々の先端面３４Ａに塗装された導電塗料（第１シールド導体３０Ａ）とによって構成されている。つまり、本実施形態において、第１シールド導体３０Ａは、複数の第１接触部３０Ａａを備える。

本実施形態において、第１電極７１は、クランプアーム３０の内部に配置された導電板である。第１電極７１は、円弧部７１Ａと、突出部７１Ｂとを備える。

円弧部７１Ａは、幅方向９１から見て円弧状に湾曲している。円弧部７１Ａの曲率は、測定対象物６０の直径に合わせて（例えば、測定対象物６０の直径と同じまたはやや大きく）設定されている。円弧部７１Ａは、測定対象物６０の外周面６０Ａの一部を覆う。図５に示すように、円弧部７１Ａの周方向の一端部７１Ａａは、円弧部７１Ａの周方向の端部のうち、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０（言い換えると回動軸５１）の反対側に位置する。測定対象物６０の挟み位置は、クランプアーム２０，３０とクランプアーム４０とによって測定対象物６０が挟まれる位置である。円弧部７１Ａの周方向の他端部７１Ａｂは、円弧部７１Ａの周方向の端部のうち、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０側に位置する。つまり、円弧部７１Ａの周方向の他端部７１Ａｂは、測定対象物６０の挟み位置とシャフト５０との間に位置する。突出部７１Ｂは、円弧部７１Ａの周方向の他端部７１Ａｂからシャフト５０へ向けて突出している。

なお、第１シールド導体３０Ａは導電塗料に限らず、第１電極７１は導電板に限らない。例えば、第１シールド導体３０Ａは、クランプアーム３０の内部に配置された導電板であってもよい。

図１～図３に示すように、クランプアーム４０は、回動軸５１を中心として回動するように構成されている。本実施形態において、クランプアーム４０は、クランプアーム２０，３０と、クランプアーム２０，３０，４０の回動方向に対向して設けられている。クランプアーム４０に設けられた貫通孔４１Ａに、シャフト５０が貫通されている。

クランプアーム４０は、一対の凸部４１を有する。各凸部４１は、前述した貫通孔４１Ａを有する。クランプアーム４０は、幅方向９１の両端部に受け面４０Ｂを有する。受け面４０Ｂは、幅方向９１から見て円弧状に湾曲している。受け面４０Ｂの曲率は、測定対象物６０の直径に合わせて（例えば、測定対象物６０の直径と同じまたはやや大きく）設定されている。受け面４０Ｂは、クランプアーム２０の押圧面２１Ｂと回動方向に対向しており、押圧面２１Ｂとの間に測定対象物６０を挟持することができる。

クランプアーム４０は、カバー部材４３と、一対の板ばね部４４と、凹部４５とを備える。

カバー部材４３は、板ばね部４４に被せられている。カバー部材４３は、クランプアーム４０に対して取り付け及び取り外し可能である。図１及び図２において、カバー部材４３はクランプアーム４０に取り付けられている。図３において、カバー部材４３はクランプアーム４０から取り外されている。

板ばね部４４及び凹部４５は、クランプアーム４０の先端部４２に設けられている。クランプアーム４０の先端部４２は、クランプアーム４０のうち、回動軸５１と直交する径方向において回動軸５１から最も離れた部分である。一対の板ばね部４４の各々は、一対の突起３４の各々と回動方向に対向している。一対の板ばね部４４の各々は、先端部４２から幅方向９１の外側に突出している。一対の板ばね部４４の各々は、幅方向９１の外側に向かうにしたがって突起３４に近づくように、幅方向９１に対して傾斜している。板ばね部４４は、弾性変形によって回動方向に撓むことが可能である。

凹部４５は、幅方向９１における一対の板ばね部４４の間に設けられている。凹部４５は、突起３５と回動方向に対向している。突起３５は、凹部４５に嵌ることが可能である（図１及び図３参照）。

図４及び図５に示すように、クランプアーム４０には、第２シールド導体４０Ａと、第２電極７２とが設けられている。第２シールド導体４０Ａ及び第２電極７２は、それぞれ第２導体の一例である。

本実施形態において、第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム４０の内面及び一対の板ばね部４４の対向面４４Ａに亘って塗装された導電塗料である。一対の板ばね部４４の対向面４４Ａは、一対の板ばね部４４の面のうち、突起３４の先端面３４Ａと回動方向に対向する面である。第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム３０，４０によって挟まれた測定対象物６０の外周面６０Ａの一部を覆うように形成されている。つまり、第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム３０，４０によって挟まれた測定対象物６０の外周面６０Ａと対向するようにクランプアーム４０に設けられている。

一対の板ばね部４４の対向面４４Ａに塗装された導電塗料は、他の部分に塗装された導電塗料（クランプアーム４０の内面に塗装された導電塗料）と電気的に接続されている。第２シールド導体４０Ａは、第２接触部４０Ａａを有する。第２接触部４０Ａａは、一対の板ばね部４４と、一対の板ばね部４４の各々の対向面４４Ａに塗装された導電塗料（第２シールド導体４０Ａ）とによって構成されている。つまり、本実施形態において、第２シールド導体４０Ａは、複数の第１接触部３０Ａａの各々に対応して１つずつ設けられた複数の第２接触部４０Ａａを備える。

本実施形態において、第２電極７２は、クランプアーム４０の内部に配置された導電板である。第２電極７２は、円弧部７２Ａと、突出部７２Ｂ，７２Ｃとを備える。

円弧部７２Ａは、幅方向９１から見て円弧状に湾曲している。円弧部７２Ａの曲率は、測定対象物６０の直径に合わせて（例えば、測定対象物６０の直径と同じまたはやや大きく）設定されている。円弧部７２Ａは、第１電極７１の円弧部７１Ａとは反対側から、測定対象物６０の外周面６０Ａの一部を覆う。つまり、第２電極７２は、第１電極７１との間に測定対象物６０を挟む。図５に示すように、円弧部７２Ａの周方向の一端部７２Ａａは、円弧部７２Ａの周方向の端部のうち、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０（言い換えると回動軸５１）の反対側に位置する。円弧部７２Ａの周方向の他端部は、円弧部７２Ａの周方向の端部のうち、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０側に位置する。つまり、円弧部７２Ａの周方向の他端部は、測定対象物６０の挟み位置とシャフト５０との間に位置する。突出部７２Ｂは、円弧部７２Ａの周方向の他端部からシャフト５０へ向けて突出している。

突出部７２Ｃは、幅方向９１において突出部７２Ｂに隣接して設けられている。突出部７２Ｃは、円弧部７２Ａの周方向の他端部から突出している。突出部７２Ｃは、幅方向９１から見て、クランプアーム３０から離れる方向に突出している。突出部７２Ｃは、クランプアーム４０の内部に配置されたプリント基板８０と電気的に接続されている。プリント基板８０には、測定対象物６０の被測定量を測定するための回路を構成する様々な電子部品が実装されている。本実施形態において、被測定量は、測定対象物６０（電線）に印加された電圧、または、測定対象物６０（電線）に流れる電流である。

なお、第２シールド導体４０Ａは導電塗料に限らず、第２電極７２は導電板に限らない。例えば、第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム４０の内部に配置された導電板であってもよい。

第１接触部３０Ａａと第２接触部４０Ａａとは互いに接触すること（図３参照）及び離れること（図８参照）が可能である。

クランプアーム２０，３０がクランプアーム４０に対して開かれた状態において（図８参照）、第１接触部３０Ａａと第２接触部４０Ａａとは互いに離れている。

一方、図３～図５に示すように、クランプアーム３０，４０が測定対象物６０を挟んだ状態において、第１接触部３０Ａａと第２接触部４０Ａａとは互いに接触する。このとき、第１接触部３０Ａａの一部である突起３４の先端面３４Ａは、第２接触部４０Ａａの一部である板ばね部４４の対向面４４Ａを回動方向に押圧している。これにより、板ばね部４４が弾性変形によって回動方向に撓む。その結果、第１接触部３０Ａａ（詳細には突起３４の先端面３４Ａに塗装された第１シールド導体３０Ａ）及び第２接触部４０Ａａ（詳細には板ばね部４４の対向面４４Ａに塗装された第２シールド導体４０Ａ）は、第２接触部４０Ａａが第１接触部３０Ａａに押圧されて弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する。以上により、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、互いに電気的に接続される。

本実施形態において、第２シールド導体４０Ａは、接地されている。言い換えると、第２シールド導体４０Ａは、グランドに電気的に接続されている。よって、第２シールド導体４０Ａと電気的に接続された第１シールド導体３０Ａも、接地されている。ここで、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム３０，４０によって挟まれた測定対象物６０の外周面６０Ａと対向しており且つ外周面６０Ａを囲んでいる。以上のように構成されていることにより、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、クランプアーム３０，４０によって挟まれた測定対象物６０に対する電磁波シールド機能を有する。なお、第２シールド導体４０Ａの代わりに第１シールド導体３０Ａが接地されていてもよいし、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａの双方が接地されていてもよい。

なお、本実施形態では、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、先端部３２，４２において互いに接触している一方で、測定対象物６０の挟み位置に対して先端部３２，４２の反対側において互いに接触していない。しかし、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、当該反対側において互いに接触していてもよい。

図４及び図５に示す第１電極７１と第２電極７２とは互いに接触すること及び離れることが可能である。

クランプアーム２０，３０がクランプアーム４０に対して開かれた状態において（図８参照）、第１電極７１と第２電極７２とは互いに離れている。

一方、図４及び図５に示すように、クランプアーム３０，４０が測定対象物６０を挟んだ状態において、第１電極７１と第２電極７２とは互いに接触する。詳細には、第１電極７１の円弧部７１Ａの周方向の一端部７１Ａａは、第２電極７２の円弧部７２Ａの周方向の一端部７２Ａａと接触して電気的に接続される。また、第１電極７１の突出部７１Ｂは、第２電極７２の突出部７２Ｂと接触して電気的に接続される。これにより、第１電極７１及び第２電極７２は、幅方向９１から見て、測定対象物６０を完全に囲んでいる。

本実施形態において、測定対象物６０は電線であり、電線は、導体と、導体を覆う被覆部とを備える。第１電極７１及び第２電極７２は、電線の被覆部を挟んで、電線の導体と対向している。つまり、第１電極７１及び第２電極７２は、測定対象物６０（詳細には電線の導体）に容量結合して、クランプアーム３０，４０によって挟まれた電線の導体に印加された電圧（被測定量）を非接触で測定するように構成された電圧検出素子として機能する。すなわち、第１電極７１及び第２電極７２は、測定部の一例であり、測定部として機能する電極の一例である。

図６は、第１クランプアームの斜視図である。図６に示すように、第１電極７１は、板ばね部７１Ｃを備える。板ばね部７１Ｃは、突出部７１Ｂの幅方向９１の両端部に設けられている。板ばね部７１Ｃは、突出部７１Ｂから幅方向９１の外側に延びている。板ばね部７１Ｃは、幅方向９１に外側に向かうにしたがって第２電極７２の突出部７２Ｂに近づくように、幅方向９１に対して傾斜している。板ばね部７１Ｃは、弾性変形によって回動方向に撓むことが可能である。

図７は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視断面図である。図７に示すように、第１電極７１の一対の板ばね部７１Ｃの各々と、第２電極７２の突出部７２Ｂとは、互いに接触可能である。例えば、クランプアーム３０，４０が測定対象物６０を挟んだ状態において、一対の板ばね部７１Ｃの各々と、突出部７２Ｂとは、互いに接触する。このとき、突出部７２Ｂは、一対の板ばね部７１Ｃを回動方向に押圧している。これにより、一対の板ばね部７１Ｃが弾性変形によって回動方向に撓む。その結果、突出部７２Ｂ及び一対の板ばね部７１Ｃは、一対の板ばね部７１Ｃが突出部７２Ｂに押圧されて弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する。以上により、第１電極７１及び第２電極７２は、互いに電気的に接続される。一対の板ばね部７１Ｃは第１接触部の一例であり、突出部７２Ｂは第２接触部の一例である。

第１電極７１及び第２電極７２は、測定対象物６０の挟み位置の両側において互いに接触している。これにより、前述したように、第１電極７１及び第２電極７２は、幅方向９１から見て、測定対象物６０を完全に囲んでいる。ここで、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０（回動軸５１）の反対側における接触の圧力（言い換えると、一端部７１Ａａ及び一端部７２Ａａの接触の圧力）を高めることで、一端部７１Ａａ，７２Ａａの接触の確実性が向上する。しかし、この場合、測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０側における接触の圧力（言い換えると、突出部７１Ｂ及び突出部７２Ｂの接触の圧力）が低くなり、突出部７１Ｂ，７２Ｂの接触の確実性が低下するおそれがある。しかし、本実施形態では、仮に、突出部７１Ｂ，７２Ｂの接触の確実性が低下したとしても、板ばね部７１Ｃと突出部７２Ｂとの間の接触の確実性を良好に保つことができる。

前述したように、幅方向９１から見て、第１シールド導体３０Ａの第１接触部３０Ａａ及び第２シールド導体４０Ａの第２接触部４０Ａａは、図５に示すように、測定対象物６０の挟み位置に対するシャフト５０（回動軸５１）の反対側に位置する。一方、幅方向９１から見て、第１電極７１の第１接触部に相当する一対の板ばね部７１Ｃ及び第２電極７２の第２接触部に相当する突出部７２Ｂは、図６及び図７に示すように、測定対象物６０の挟み位置に対するシャフト５０側に位置する。つまり、第１シールド導体３０Ａの第１接触部３０Ａａ及び第２シールド導体４０Ａの第２接触部４０Ａａと、第１電極７１の第１接触部及び第２電極７２の第２接触部とは、測定対象物６０の挟み位置を挟んで互いに反対側に位置する。

なお、前記とは逆に、幅方向９１から見て、第１シールド導体３０Ａの第１接触部３０Ａａ及び第２シールド導体４０Ａの第２接触部４０Ａａは、測定対象物６０の挟み位置に対するシャフト５０側に位置していてもよい。また、幅方向９１から見て、第１電極７１の一対の板ばね部７１Ｃ及び第２電極７２の突出部７２Ｂは、測定対象物６０の挟み位置に対するシャフト５０の反対側に位置していてもよい。

また、第１シールド導体３０Ａの第１接触部３０Ａａ及び第２シールド導体４０Ａの第２接触部４０Ａａと、第１電極７１の第１接触部及び第２電極７２の第２接触部とは、双方ともに測定対象物６０の挟み位置に対して同じ側（例えば、双方ともに測定対象物６０の挟み位置に対してシャフト５０の反対側）に位置していてもよい。

図８は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの斜視図である。図９は、本発明の実施形態に係るクランプセンサの右側面図である。

図９に示すように、突起３５は、測定対象物６０がクランプアーム３０，４０によって挟まれるときの測定対象物６０のクランプセンサ１０への挿入方向９２において第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａよりも挿入方向９２の上流側の位置に設けられている。

図８及び図９に示すように、クランプアーム３０が備える突起３５は、幅方向９１から見て第１接触部３０Ａａよりも第２接触部４０Ａａ側まで突出している。

なお、突起３５は、挿入方向９２において第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａと同位置に設けられていてもよい。また、突起３５は、クランプアーム４０に設けられていてもよい。この場合、突起３５は、幅方向９１から見て第２接触部４０Ａａよりも第１接触部３０Ａａ側まで突出している。

本実施形態によれば、第１接触部３０Ａａと第２接触部４０Ａａとは、単に接触するだけでなく、一方が他方を押圧している。これにより、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａの間には、相手に対する弾性力が作用している。その結果、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａの接触強度が高まる。その結果、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａの接触不良の可能性を低くすることができる。

本実施形態によれば、一対の板ばね部７１Ｃと突出部７２Ｂとは、単に接触するだけでなく、一方が他方を押圧している。これにより、第１電極７１及び第２電極７２の間には、相手に対する弾性力が作用している。その結果、第１電極７１及び第２電極７２の接触強度が高まる。その結果、第１電極７１及び第２電極７２の接触不良の可能性を低くすることができる。

クランプアーム３０の先端部３２及びクランプアーム４０の先端部４２は、基端部（回動軸５１側の端部）よりも回動軸５１から離れている。そのため、クランプアーム３０，４０の先端部３２，４２同士が接触したときの弾性力を、クランプアーム３０，４０の基端部同士が接触したときの弾性力より大きくすることができる。つまり、本実施形態によれば、第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａの間に作用する弾性力を大きくすることができる。これにより、第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａの接触強度を高めることができる。

本実施形態によれば、クランプセンサ１０が突起３４及び板ばね部４４を２組備える。２組のうちの一方の突起３４及び板ばね部４４の各々に塗装された導電塗料同士に接触不良が生じても、２組のうちの他方の突起３４及び板ばね部４４の各々に塗装された導電塗料同士が接触していることにより、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａの接触不良を回避することができる。

本実施形態によれば、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａは、導電塗料である。そのため、クランプアーム３０，４０に導電板等の導電性の部材を配置する必要がないため、クランプアーム３０，４０が備える部品の数を減らすことができる。

本実施形態によれば、突起３５は、一対の突起３４よりも挿入方向９２の上流側に位置する。また、突起３５は、一対の突起３４よりも大きく突出している。そのため、クランプアーム３０，４０の間に測定対象物６０を挿入方向９２に沿って挿入する場合に、測定対象物６０が一対の突起３４と接触することを、突起３５によって阻害することができる。例えば、図９に示すように、挿入される測定対象物６０は、突起３５とは当たるが突起３４とは当たらない。これにより、一対の突起３４が測定対象物６０と接触することによって摩耗や破損する可能性を低くすることができる。

本実施形態によれば、互いに接続された第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａよりなる電磁波シールドによって、測定対象物６０の外周面６０Ａを周方向に大きく囲むことができる。そのため、測定対象物６０に影響を与え得る電磁波に対するシールド効果を高めることができる。

本実施形態によれば、互いに接続された第１電極７１及び第２電極７２によって、測定対象物６０の外周面６０Ａを周方向に大きく囲むことができる。そのため、第１電極７１及び第２電極７２による測定精度を向上させることができる。

本実施形態において、測定部（第１電極７１及び第２電極７２）は、クランプアーム３０，４０の双方に設けられている。しかし、測定部は、クランプアーム３０，４０の一方のみに設けられていてもよい。例えば、クランプセンサ１０は、第１電極７１及び第２電極７２のうちの一方のみを備えていてもよい。

本実施形態において、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａが第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａを備えると共に、第１電極７１及び第２電極７２が第１接触部（一対の板ばね部７１Ｃ）及び第２接触部（突出部７２Ｂ）を備える。しかし、第１接触部及び第２接触部は、第１シールド導体３０Ａ及び第２シールド導体４０Ａと、第１電極７１及び第２電極７２との一方のみに設けられていてもよい。例えば、第１電極７１及び第２電極７２が第１接触部に相当する一対の板ばね部７１Ｃを備えていなくてもよい。

本実施形態とは逆に、突起３４がクランプアーム４０に設けられ、一対の板ばね部４４がクランプアーム３０に設けられていてもよい。

本実施形態において、第１電極７１が一対の板ばね部７１Ｃを備えているが、第２電極７２が一対の板ばね部７１Ｃを備えていてもよい。この場合、突出部７１Ｂが、一対の板ばね部７１Ｃを回動方向に押圧する。

第１接触部及び第２接触部の構成は、本実施形態において説明された構成に限らない。つまり、第１接触部及び第２接触部の一方が他方に押圧されて当該一方及び当該他方の少なくとも一方が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する構成である限りにおいて、様々な構成が第１接触部及び第２接触部として適用可能である。

例えば、本実施形態では、第１接触部３０Ａａ及び第２接触部４０Ａａは、第２接触部４０Ａａが第１接触部３０Ａａに押圧されて第２接触部４０Ａａが弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触する。しかし、前記とは逆に、第１接触部及び第２接触部は、第１接触部が第２接触部に押圧されて第１接触部が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触してもよい。また、第１接触部及び第２接触部は、双方が互いに押圧されて第１接触部及び第２接触部の双方が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触してもよい。

本発明は、適宜図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。

本発明に係るクランプセンサは、測定対象物の外周を囲む２つの導体の接触不良の可能性を低くすることができるので、例えば、測定対象物の電圧測定を精度よく行う必要がある電力品質監視などの用途に有用である。

１０ クランプセンサ
３０ クランプアーム（第１クランプアーム）
３０Ａ 第１シールド導体（第１導体）
３０Ａａ 第１接触部
３２ 先端部
３５ 突起
４０ クランプアーム（第２クランプアーム）
４０Ａ 第２シールド導体（第２導体）
４０Ａａ 第２接触部
４２ 先端部
５１ 回動軸
６０ 測定対象物
６０Ａ 外周面
７１ 第１電極（測定部、第１導体、電極）
７１Ｃ 板ばね部（第１接触部）
７２ 第２電極（測定部、第２導体、電極）
７２Ｂ 突出部（第２接触部）
９１ 幅方向
９２ 挿入方向

Claims (9)

1. 回動軸を中心として回動する第１クランプアームと、
   前記回動軸を中心として回動し、前記第１クランプアームと協働して測定対象物を挟むことが可能な第２クランプアームと、
   前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの少なくとも一方に設けられ、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の被測定量を測定する測定部と、
   前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第１クランプアームに設けられ、前記第２クランプアームに対して接触すること及び離れることが可能な第１接触部を有する第１導体と、
   前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物の外周面と対向するように前記第２クランプアームに設けられ、前記第１接触部に対して接触すること及び離れることが可能な第２接触部を有する第２導体と、を備え、
   前記第１接触部及び前記第２接触部は、前記第１接触部及び前記第２接触部の一方が他方に押圧されて当該一方及び当該他方の少なくとも一方が弾性変形によって撓んだ状態で互いに接触するクランプセンサ。
2. 前記第１接触部は、前記第１クランプアームの先端部に位置し、
   前記第２接触部は、前記第２クランプアームの先端部に位置する請求項１に記載のクランプセンサ。
3. 前記第１導体は、複数の前記第１接触部を有し、
   前記第２導体は、複数の前記第１接触部の各々に対応して１つずつ設けられた複数の前記第２接触部を有する請求項１または２に記載のクランプセンサ。
4. 前記第１導体は、前記第１クランプアームに導電性材料が塗装されることによって形成され、
   前記第２導体は、前記第２クランプアームに導電性材料が塗装されることによって形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載のクランプセンサ。
5. 前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームの少なくとも一方は、突起を備え、
   前記突起は、前記測定対象物が前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれるときの前記測定対象物の前記クランプセンサへの挿入方向において前記第１接触部及び前記第２接触部と同位置、または、前記第１接触部及び前記第２接触部よりも前記挿入方向の上流側の位置に設けられ、
   前記第１クランプアームが備える前記突起は、前記回動軸と平行な幅方向から見て前記第１接触部よりも前記第２接触部側に突出し、
   前記第２クランプアームが備える前記突起は、前記幅方向から見て前記第２接触部よりも前記第１接触部側に突出している請求項１から４のいずれか１項に記載のクランプセンサ。
6. 前記第１導体及び前記第２導体は、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有する請求項１から５のいずれか１項に記載のクランプセンサ。
7. 前記第１導体及び前記第２導体は、前記測定部として機能する電極である請求項１から５のいずれか１項に記載のクランプセンサ。
8. 前記第１導体は、
   前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有する第１シールド導体と、
   前記測定部として機能する第１電極と、を備え、
   前記第２導体は、
   前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって挟まれた前記測定対象物に対する電磁波シールド機能を有する第２シールド導体と、
   前記測定部として機能する第２電極と、を備え、
   前記第１シールド導体及び前記第１電極の各々は、前記第１接触部を備え、
   前記第２シールド導体及び前記第２電極の各々は、前記第２接触部を備え、
   前記第１シールド導体の前記第１接触部と前記第２シールド導体の前記第２接触部とは互いに接触すること及び離れることが可能であり、
   前記第１電極の前記第１接触部と前記第２電極の前記第２接触部とは互いに接触すること及び離れることが可能である請求項１から５のいずれか１項に記載のクランプセンサ。
9. 前記回動軸と平行な幅方向から見て、前記第１シールド導体の前記第１接触部及び前記第２シールド導体の前記第２接触部は、前記第１クランプアーム及び前記第２クランプアームによって前記測定対象物が挟まれる挟み位置に対する前記回動軸の反対側及び前記挟み位置に対する前記回動軸側の一方に位置し、
   前記幅方向から見て、前記第１電極の前記第１接触部及び前記第２電極の前記第２接触部は、前記挟み位置に対する前記回動軸の反対側及び前記挟み位置に対する前記回動軸側の他方に位置する請求項８に記載のクランプセンサ。

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