JP5388420B2 - クランプ式電流計 - Google Patents

Description

本発明は、互いに開閉可能に組み合わせられる一対のクランプアームを有するクランプ式電流計に関し、さらに詳しく言えば、クランプアームの開閉機構に関するものである。

クランプ式電流計には、大別して、一方のクランプアームのみを開閉可能とした片開き式と、両方のクランプアームを同時に開閉可能とした両開き式とがあるが、特許文献１には、その両方の機能を兼ね備えたクランプ式電流計が提案されている。この兼用型のクランプ式電流計を図６より説明する。

このクランプ式電流計は、計器本体１０と、計器本体１０に開閉可能に支持された電流検出部２０とを備えている。計器本体１０内には、測定回路基板やレンジ切替ボタンなどが設けられるが、図６にはそれら内蔵部品を省略して計器本体１０の筐体１０ａのみを示す。

電流検出部２０は、左側のクランプアーム２Ｌと右側のクランプアーム２Ｒとを備えている。クランプアーム２Ｌとクランプアーム２Ｒは左右対称形である。

クランプアーム２Ｌ，２Ｒには、それぞれセンサアーム２１Ｌ，２１Ｒと、開閉操作用のノブアーム２３Ｌ，２３Ｒとが含まれている。センサアーム２１Ｌ，２１Ｒは、ともに半円弧状に形成され、図６の閉じられた状態で円環状を呈し、被測定電路Ｗの挿通空間を形成する。

図示されていないが、センサアーム２１Ｌ，２１Ｒ内には、電流検出コイルが好ましくは磁気コアに巻回された状態で設けられている。左側のセンサアーム２１Ｌの基部２２Ｌは、筐体１０ａの支軸１１Ｌに軸支され、同様に、右側のセンサアーム２１Ｒの基部２２Ｒも、筐体１０ａの支軸１１Ｒに軸支されている。

基部２２Ｌ，２２Ｒの支軸１１Ｌ，支軸１１Ｒよりも下側の下端間には、圧縮コイルばね２６が装着されており、これにより、センサアーム２１Ｌ，２１Ｒは、常時閉じる方向に付勢されている。

ノブアーム２３Ｌ，２３Ｒは、ともにその下端が筐体１０ａの支軸１２Ｌ，１２Ｒに軸支されている。左側のノブアーム２３Ｌの上端には、基部２２Ｌの側面に押し当てられる第１突起２４Ｌと、筐体１０ａに形成されているストッパ壁１３Ｌに係合可能な第２突起２５Ｌとが形成されている。

同様に、右側のノブアーム２３Ｒの上端にも、基部２２Ｒの側面に押し当てられる第１突起２４Ｒと、筐体１０ａに形成されているストッパ壁１３Ｒに係合可能な第２突起２５Ｒとが形成されている。

この構成によれば、左側のノブアーム２３Ｌと右側のノブアーム２３Ｒを同時に押し込むことにより、センサアーム２１Ｌ，２１Ｒがともに開く「両開き」となり、ノブアーム２３Ｌ，２３Ｒのいずれか一方を押し込むことにより、そのノブアームに対応するセンサアーム側のみが開く「片開き」となる。

特開平１１−２９５３５０号公報

したがって、測定現場の配線状況などに応じて、両開きと片開きとを使い分けることができる点では便利であるが、センサアームとノブアームとが分かれており部品点数が多いため、部品コストおよび組立作業コストが高くなるという問題がある。

したがって、本発明の課題は、両開き式でありながら、部品点数および組立作業工数を削減し得るクランプアーム開閉機構を備えたクランプ式電流計を提供することにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、 被測定電路の電流を検出する電流検出部と、上記電流検出部より検出された電流信号が入力される測定回路を含む計器本体とを備え、上記電流検出部として、それぞれが電流検出手段を有して上記計器本体に回動可能に支持され、互いに開閉可能に組み合わせられる一対のクランプアームが用いられるクランプ式電流計において、上記クランプアームの各々は、上記電流検出手段を有して上記被測定電路の挿通空間を形成するセンサアームと、上記計器本体に設けられている支軸に回動可能に軸支される上記センサアームの基部に対し反センサアーム側に延びるように一体的に形成された開閉操作用のノブアームとを含み、上記センサアームの基部同士が上記各クランプアームの開閉動を相互に伝達するリンク機構にて連結されているとともに、上記各センサアームを常時閉じる方向に付勢する付勢手段と、上記センサアームの各基部に跨って配置され、上記各センサアームを同一平面内で回動させるガイド手段とを備え、上記ガイド手段は、上記センサアームの基部の両面にあてがわれる一対の側板と、上記側板の底辺間に跨設された底板とを有し、上記各側板には、上記各基部に設けられている上記支軸に対する軸受け孔の部分を位置決めする位置決め手段が形成されており、上記付勢手段が、上記クランプアームのいずれか一方の上記基部の上記軸受け孔の周りに装着されたねじりコイルばねからなり、上記ねじりコイルばねの一端が上記一方の基部の上記センサアーム側に係止され、その他端が上記ガイド手段の上記底板に係止されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、上記リンク機構が、センサアームの基部の一方と他方とから、それぞれが互いに重なり合う部分をもつように突設された連結片と、上記重なり合う部分において上記各連結片に形成された長孔と、上記長孔内に挿通される連結ピンとからなることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、上記軸受け孔の周りにリブが設けられており、上記各側板には上記位置決め手段として上記リブに係合する係合溝が形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、各クランプアームに含まれる電流検出用のセンサアームとノブ開閉操作用のノブアームとが一体に形成されているため、その分、部品点数および組立作業工数を削減でき、両開き式のクランプ式電流計を低コストにて提供することができる。また、センサアームの基部同士が各クランプアームの開閉動を相互に伝達するリンク機構にて連結されているため、片側のノブアームの操作によっても両開きとすることができる。また、付勢手段をクランプアームのいずれか一方の基部の計器本体に対する軸支部分に装着されたねじりコイルばねとしたことにより、上記従来の圧縮コイルばねによる場合と比較して、その配置スペースを狭くでき省スペース化がはかれる。また、センサアームの各基部に跨って配置され、各センサアームを同一平面内で回動させるガイド手段を備え、ガイド手段のセンサアームの基部の両面にあてがわれる各側板に基部の軸支部分に対する位置決め手段を形成するようにしたことにより、ガイド手段をベースとしてクランプアームを仮組立したうえで、計器本体の筐体内に組み込むことができ、組立作業性およびメンテナンス性が改善される。

リンク機構を、センサアームの基部の一方と他方とから、それぞれが互いに重なり合う部分をもつように突設された連結片と、その重なり合う部分において各連結片に形成された長孔と、長孔内に挿通される連結ピンとから構成するようにした請求項２に記載の発明によれば、例えば２枚のセクタ歯車などによるリンク機構に比べて、その構成を簡素化することができる。

次に、図１ないし図５により、本発明の実施形態について説明する。図１は電流検出部（クランプアーム組立体）と計器本体とを分離して示す斜視図，図２は電流検出部を示す分解斜視図，図３は一方のクランプアームを示す分解斜視図，図４（ａ）（ｂ）はクランプアームの開閉状態を示す正面図，図５はガイド手段の別の例を示す斜視図である。

図１に示すように、このクランプ式電流計ＣＳは、計器本体１００と、計器本体１００に開閉可能に支持される電流検出部２００とを備えている。

計器本体１００は、通常、手のひらサイズの大きさで、その筐体１１０内には測定回路基板やレンジ切替ボタン（ともに図示省略）などが設けられている。計器本体１００の筐体は２つ割（半割）の合わせ筐体であるが、作図の都合上、図１にはそのうちの一方の筐体１１０のみが示されている。

筐体１１０内には、電流検出部２００の回動支点となる２つの支軸１１１，１１２が突設されており、また、筐体１１０の上部には、電流検出部２００の基部側をカバーする庇板１１３が形成されている。筐体１１０のその他の構成については、電流検出部２００と直接関係がないため、その説明は省略する。

電流検出部２００には、図１において左側のクランプアーム２１０と右側のクランプアーム２３０とが含まれている。左側のクランプアーム２１０と右側のクランプアーム２３０は、ほぼ左右対称形である。

図２を併せて参照して、左側のクランプアーム２１０は、電流検出用のセンサアーム２１１と開閉操作用のノブアーム２１５とを一体として備えている。同様に、右側のクランプアーム２３０も、電流検出用のセンサアーム２３１と開閉操作用のノブアーム２３５とを一体として備えている。

センサアーム２１１，２３１はともに半円状（Ｃ字状）を呈し、閉じられた状態で環状となり、被測定電路Ｗ（図６参照）の挿通空間を形成する。センサアーム２１１，２３１内には、電流検出コイルが好ましくは磁気コアに巻回された状態で収納されている。

図２では、右側のセンサアーム２３１の先端側の端部（開閉側の突き合わせ端部）２３２と基部２３３側の端部とに磁気コアの端面２３８，２３９が僅かに現れている。

センサアーム２１１，２３１の各先端側の端部２１２，２３２同士が互いに向かい合わせとして突き合わせられるが、この例では、センサアーム２１１の先端側の端部２１２が凸状に形成され、センサアーム２３１の先端側の端部２３２が凹状に形成されている。

センサアーム２１１の基部２１３には、筐体１１０に突設されている一方の支軸１１２に嵌合する軸受け孔２１４が形成されており、センサアーム２１１は軸受け孔２１４を中心として回動する。

同様に、センサアーム２３１の基部２３３にも、筐体１１０に突設されている他方の支軸１１１に嵌合する軸受け孔２３４が形成されており、センサアーム２３１は軸受け孔２３４を中心として回動する。

本発明において、センサアーム２１１の基部２１３には、ノブアーム２１５が反センサアーム２１１側に延びるように一体に形成されており、また、センサアーム２３１の基部２３３にも、ノブアーム２３５が反センサアーム２３１側に延びるように一体に形成されている。各ノブアーム２１５，２３５の長さには、少なくとも指がかけられる長さが必要である。

また、本発明において、センサアーム２１１，２３１の各基部２１３，２３３同士は、クランプアーム２１０，２３０の開閉をスムースに行わせるため、リンク機構を介して互いに連結されている。

リンク機構には、例えば２枚のセクタ歯車が採用されてもよいが、構成の簡素化の観点から、図２に示すように、各基部２１３，２３３からそれぞれが互いに重なり合う部分をもつように突設された連結片２１６，２３６と、その重なり合う部分において各連結片２１６，２３６に形成された長孔２１７，２３７と、これら長孔２１７，２３７内に挿通される連結ピン２５５とからなる構成であることが好ましい。

なお、この例では、基部２３３側には２つの連結片２３６，２３６を形成し、これに対して、基部２１３側には連結片２３６，２３６の間に入り込むように１つの連結片２１６を形成しているが、連結片２１６，２３６は少なくとも１つずつあればよい。

これに関連して、図１に示すように、筐体１１０の内面には、連結ピン２５５の端部を摺動可能に受け入れるガイド溝１１４が形成されている。

ガイド溝１１４は、支軸１１１，１１２の中間位置において、それら支軸を結ぶ線と直交する縦溝として形成されており、連結ピン２５５は、クランプアーム２１０，２３０の開閉に伴ってガイド溝１１４に沿って摺動する。

また、このクランプ式電流計ＣＳも、センサアーム２１１，２３１を常時閉じる方向に付勢する付勢手段を備えている。この付勢手段は、先の図６の従来例で採用されている圧縮コイルばねであってもよいが、コイルばねの配置箇所の省スペースの観点から、ねじりコイルばねであることが好ましい。

このねじりコイルばねは、クランプアーム２１０，２３０の少なくともいずれか一方に設けられればよいが、図３に左側のクランプアーム２１０にねじりコイルばね２２０を設けた例を示す。

図３に示すように、クランプアーム２１０のアーム筐体は、センサアーム２１１とノブアーム２１５の各部分を含めて合成樹脂製の２つ割（半割）の合わせカバー２１０ａ，２１０ａからなる。なお同様に、右側のクランプアーム２３０のアーム筐体も、２つ割（半割）の合わせカバーからなる。

この場合、一方の合わせカバー２１０ａの内面の軸受け孔２１４の周りには円筒部２１４ａが突設されており、この円筒部２１４ａにねじりコイルばね２２０が嵌装される。

ねじりコイルばね２２０の一端２２０ａは、合わせカバー２１０ａ内の所定の係止溝に係止され、他端２２０ｂは、図２に示すように基部２１３から引き出され、この例では図３においてねじりコイルばね２２０に時計方向の付勢力が生ずるように所定の係止部に係止される。

左側のクランプアーム２１０にかけられるねじりコイルばね２２０の付勢力は、上記リンク機構を介して右側のクランプアーム２３０に伝達されるため、常態において、センサアーム２１１，２３１は、図４（ａ）に示すように閉じた状態に保持される。

これに対して、図４（ｂ）に示すように、ノブアーム２１５，２３５のいずれか一方もしくはその双方を筐体１１０内に向けて押し込むことにより、センサアーム２１１，２３１が開かれ、センサアーム２１１，２３１にて囲まれる内部空間に被測定電路Ｗ（図６参照）を活線状態のまま取り込むことができる。

クランプ式電流計ＣＳにおいては、センサアーム２１１，２３１の各先端側の端部２１２，２３２同士が正確に対面合致するように突き合わせられることが重要であり、これにずれ（センサアームの回動方向に対して直交する方向のずれ）が生ずると測定精度が低下する。

そこで、本発明では、図１および図２に示すように、各センサアーム２１１，２３１を同一平面内で回動させるガイド手段２５０を備えている。

このガイド手段２５０は、センサアーム２１１，２３１の基部２１３，２３３の両面にあてがわれる一対の側板２５１，２５２と、側板２５１，２５２の底辺間に跨設された底板２５３とを有し、基部２１３，２３３に跨って取り付けられる。

ガイド手段２５０は、容易に変形しない金属板により形成されることが好ましいが、同等の頑丈さを備えていれば合成樹脂製であってもよい。

これによれば、基部２１３，２３３の両面が、ガイド手段２５０の一対の側板２５１，２５２にて挟まれるため、各センサアームの先端側の端部２１２，２３２間のずれが規制されるが、ガイド手段２５０は、組み立て時におけるセンサアーム２１１，２３１の位置決め手段としても用いられる。

これについて、図２により説明すると、各センサアーム２１１，２３１の基部２１３，２３３の両面には、それら軸受け孔２１４，２３４の周りに環状のリブ２１４ｂ，２３４ｂがそれぞれ立設されている。

これに対して、ガイド手段２５０が備える一方の側板２５１の両側辺には、上記リブ２１４ｂ，２３４ｂと緊密に係合する係合溝２５１ａ，２５１ａが形成され、同様に、他方の側板２５１の両側辺にも、上記リブ２１４ｂ，２３４ｂと緊密に係合する係合溝２５２ａ，２５２ａが形成されている。

また、側板２５１，２５２の各中央部分には、連結ピン２５５のためのガイド孔２５１ｂ，２５２ｂが穿設されている。ガイド孔２５１ｂ，２５２ｂは、筐体１１０に形成されているガイド溝１１４に対応して縦長のスリット状に形成されている。

これによれば、上記係合溝２５１ａ，２５２ａと上記リブ２１４ｂ，２３４ｂとを位置決め要素として、各センサアーム２１１，２３１の基部２１３，２３３をガイド手段２５０内に組み付けるとともに、連結ピン２５５をリンク機構の長孔２１７，２３７内に挿通し、ねじりコイルばね２２０の他端２２０ｂをガイド手段２５０の底板２５３に係止することにより、図１に示すように、電流検出部２００を計器本体１００とは別にあらかじめ組み立てることができる。

なお、上記実施形態において、ガイド手段２５０の係合溝２５１ａ，２５２ａは、各側板２５１，２５２の両側辺に横溝として形成されているが、図５に示すように、係合溝２５１ａ，２５２ａを各側板２５１，２５２の上辺に縦溝として形成してもよい。

本発明に係るクランプ式電流計に含まれる電流検出部（クランプアーム組立体）と計器本体とを分離して示す斜視図。 電流検出部を示す分解斜視図。 一方のクランプアームを示す分解斜視図。 クランプアームの開閉状態を示す正面図。 ガイド手段の別の例を示す斜視図。 従来のクランプ式電流計における開閉機構を示す正面図。

符号の説明

１００ 計器本体
１１０ 筐体
１１１，１１２ 支軸
１１４ ガイド溝
２００ 電流検出部
２１０，２３０ クランプアーム
２１１，２３１ センサアーム
２１３，２３３ 基部
２１４，２３４ 軸受け孔
２１５，２３５ ノブアーム
２１６，２３６ 連結片
２１７，２３７ 長孔
２２０ ねじりコイルばね
２５０ ガイド手段
２５１，２５２ 側板
２５１ａ，２５２ａ 係合溝
２５３ 底板
２５５ 連結ピン

Claims (3)

1. 被測定電路の電流を検出する電流検出部と、上記電流検出部より検出された電流信号が入力される測定回路を含む計器本体とを備え、上記電流検出部として、それぞれが電流検出手段を有して上記計器本体に回動可能に支持され、互いに開閉可能に組み合わせられる一対のクランプアームが用いられるクランプ式電流計において、
   上記クランプアームの各々は、上記電流検出手段を有して上記被測定電路の挿通空間を形成するセンサアームと、上記計器本体に設けられている支軸に回動可能に軸支される上記センサアームの基部に対し反センサアーム側に延びるように一体的に形成された開閉操作用のノブアームとを含み、上記センサアームの基部同士が上記各クランプアームの開閉動を相互に伝達するリンク機構にて連結されているとともに、
   上記各センサアームを常時閉じる方向に付勢する付勢手段と、上記センサアームの各基部に跨って配置され、上記各センサアームを同一平面内で回動させるガイド手段とを備え、
   上記ガイド手段は、上記センサアームの基部の両面にあてがわれる一対の側板と、上記側板の底辺間に跨設された底板とを有し、上記各側板には、上記各基部に設けられている上記支軸に対する軸受け孔の部分を位置決めする位置決め手段が形成されており、
   上記付勢手段が、上記クランプアームのいずれか一方の上記基部の上記軸受け孔の周りに装着されたねじりコイルばねからなり、上記ねじりコイルばねの一端が上記一方の基部の上記センサアーム側に係止され、その他端が上記ガイド手段の上記底板に係止されていることを特徴とするクランプ式電流計。
2. 上記リンク機構が、センサアームの基部の一方と他方とから、それぞれが互いに重なり合う部分をもつように突設された連結片と、上記重なり合う部分において上記各連結片に形成された長孔と、上記長孔内に挿通される連結ピンとからなることを特徴とする請求項１に記載のクランプ式電流計。
3. 上記軸受け孔の周りにリブが設けられており、上記各側板には上記位置決め手段として上記リブに係合する係合溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のクランプ式電流計。

Images