JP6591222B2 - クランプセンサおよび測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、磁性コアおよび磁束検出素子などが絶縁ケース内に収容されたクランプ部を有するクランプセンサ、およびそのようなクランプセンサを備えて構成された測定装置に関するものである。

この種のクランプセンサおよび測定装置として、出願人は、それぞれ半環状に形成された一対のセンサ部によって測定対象をクランプ可能なクランプセンサと、クランプセンサに接続された測定回路等が収容された計器本体とを備えたクランプ式電流計（以下、単に「電流計」ともいう）を下記の特許文献に開示している。この場合、出願人が開示している電流計のクランプセンサは、一方のセンサ部が計器本体と一体的に形成されると共に、他方のセンサ部が計器本体に対して回動可能に軸支されている。

また、両センサ部は、樹脂製のコアカバー内に磁気コアがそれぞれ収容されている。さらに、両センサ部の一方におけるコアカバー内には、磁電変換素子と、計器本体内の測定回路に磁電変換素子を接続するための配線パターン（信号線）を有するフレキシブル基板とが収容されている。この場合、この電流計（クランプセンサ）では、両センサ部における突合せ端部において磁気コアの先端面がコアカバーによって覆われている。また、上記の磁電変換素子およびフレキシブル基板は、一方のセンサ部におけるコアカバーと磁気コアとの間に配設されている。

したがって、この電流計（クランプセンサ）では、磁電変換素子、フレキシブル基板および磁気コアなどをコアカバーの外から視認することができない状態となっている。これにより、この電流計（クランプセンサ）では、両センサ部によって測定対象をクランプするときなどに、測定対象（活電部）に対して両センサ部の端部が接したとしても、測定対象から、磁電変換素子の接続端子、フレキシブル基板の配線パターンおよび磁気コアなどを介して測定回路まで、意図しない電流が流れ込むのを阻止することが可能となっている。

特開２０００−１８０４７５号公報（第２−３頁、第１−７図）

ところが、出願人が開示している電流計には、以下の改善すべき課題が存在する。すなわち、出願人が開示している電流計のクランプセンサでは、磁電変換素子、フレキシブル基板および磁気コアなどをコアカバー内に収容する（コアカバーによって覆う）ことにより、測定対象（活電部）から測定回路に大きな電流が流れ込むのを阻止する構成が採用されている。

この場合、この種の電流計では、誤って落下させてしまったときに、重量が大きい磁気コアが収容されているクランプセンサの側が下向きとなった状態で地面や床面に電流計が当接する。このため、例えば高所から落下させてしまったときには、コアカバーに大きなストレスが加わって割れが生じるおそれがある。また、壁面や床面などにセンサ部を強く打ち付けてしまったり、センサ部の上に工具などを落下させてしまったりしたときにも、コアカバーに大きなストレスが加わって割れが生じるおそれがある。

この際に、出願人が開示しているクランプセンサでは、それぞれ浅皿状に形成された断面コ字状の２つの部材を溶着することで磁気コア等を収容可能な断面ロ字状のコアカバーが形成される構成が採用されている。したがって、上記のような大きなストレスが加わったときに、溶着部位においてコアカバーに割れが生じ易くなっているという現状がある。

一方、コアカバーに割れが生じた状態では、例えば、測定処理に際して高電圧が印加されれいる測定対象（活電部）をクランプしようとしたときに、測定対象からコアカバーの割れおよび磁気コアを介して磁電変換素子やフレキシブル基板に電流が流れ込むおそれがある。このため、この点を改善するのが好ましい。

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、測定対象等から絶縁ケース内の磁性コア、磁束検出素子および信号線などに電流が流れ込む事態を好適に阻止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。

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、絶縁ケース内に磁性コアが収容されてそれぞれ弧状に形成された一対のクランプ部を備え、少なくとも一方の当該クランプ部が基端部側を中心として握持部に対して回動可能に軸支され、かつ当該両クランプ部の各々の先端部側を閉じた閉状態においてクランプ対象を取り囲むようにして前記各磁性コアによって環状の磁路が形成されると共に、前記クランプ対象の周囲に生じる磁界によって当該磁路に誘起される磁束を磁束検出素子によって検出可能に構成されたクランプセンサであって、前記両クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部を覆うように前記絶縁ケースがそれぞれ形成されて前記閉状態において当該両クランプ部の当該先端部側に前記磁路のギャップが生じるように構成されると共に、いずれかの当該クランプ部における前記絶縁ケース内に前記磁束検出素子としての第１の素子が収容されて前記先端部側の前記ギャップ内に当該第１の素子が位置させられ、前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容された前記クランプ部は、当該第１の素子に接続されて前記握持部まで延設された第１の信号線が前記磁性コアと共に当該絶縁ケース内に収容されると共に、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部が前記絶縁ケース内において第１の絶縁キャップによって覆われ、かつ前記第１の信号線における前記先端部側の端部および前記第１の素子が前記第１の絶縁キャップの外側に位置させられている。

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、前記両クランプ部は、前記閉状態において当該両クランプ部の前記基端部に前記磁路のギャップが生じるように構成されると共に、いずれかの当該クランプ部における前記絶縁ケース内に前記磁束検出素子としての第２の素子が収容されて当該第２の素子が前記基端部側の前記ギャップ内に位置させられ、前記絶縁ケース内に前記第２の素子が収容された前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記基端部側の端部が前記絶縁ケース内において第２の絶縁キャップによって覆われ、かつ前記第２の素子に接続された第２の信号線における前記基端部側の端部および当該第２の素子が当該第２の絶縁キャップの外側に位置させられている。

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、前記絶縁ケース内に前記第２の素子が収容された前記クランプ部は、前記第２の信号線が前記磁性コアと共に当該絶縁ケース内に収容されると共に、前記磁性コアにおける前記基端部側の端部、前記第２の信号線における前記基端部側の端部および前記第２の素子が前記絶縁ケース内において第３の絶縁キャップによって覆われている。

請求項４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、前記両クランプ部は、一方の当該クランプ部における前記磁性コアと他方の当該クランプ部における前記磁性コアとが前記閉状態において前記基端部で互いに接して当該基端部において前記磁路が連続するように構成され、前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容されていない前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部が当該絶縁ケース内において第４の絶縁キャップによって覆われている。

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、前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容された前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部、前記第１の絶縁キャップ、前記第１の信号線における前記先端部側の端部および前記第１の素子が前記絶縁ケース内において第５の絶縁キャップによって覆われている。

請求項６記載の測定装置は、請求項１から５のいずれかに記載のクランプセンサを備え、当該クランプセンサによる磁束の検出結果に基づいて前記クランプ対象についての予め規定された被測定量を測定可能に構成されている。

請求項１記載のクランプセンサでは、磁性コアにおける先端部側の端部が絶縁ケース内において第１の絶縁キャップによって覆われ、かつ第１の信号線における先端部側の端部および第１の素子が第１の絶縁キャップの外側に位置させられている。また、請求項６記載の測定装置は、上記のクランプセンサを備え、クランプセンサによる磁束の検出結果に基づいてクランプ対象についての予め規定された被測定量を測定可能に構成されている。

したがって、請求項１記載のクランプセンサ、および請求項６記載の測定装置によれば、磁性コアから磁束検出素子や第１の信号線への電流の流れ込みを第１の絶縁キャップによって好適に阻止することができるため、絶縁ケースに割れが生じたとしても、クランプ対象などから磁性コアを介して磁束検出素子や第１の信号線に電流が流れ込む事態を好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

請求項２記載のクランプセンサ、およびそのクランプセンサを備えた測定装置によれば、先端部側のギャップ内に位置させた第１の素子に加え、基端部側のギャップ内に位置させるようにして絶縁ケース内に第２の素子を収容すると共に、磁性コアにおける基端部側の端部を絶縁ケース内において第２の絶縁キャップによって覆い、かつ第２の信号線における基端部側の端部および第２の素子を第２の絶縁キャップの外側に位置させたことにより、磁性コアから磁束検出素子や第２の信号線への電流の流れ込みを第２の絶縁キャップによって好適に阻止することができるため、絶縁ケースに割れが生じたとしても、クランプ対象などから磁性コアを介して磁束検出素子や第２の信号線に電流が流れ込む事態を好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

請求項３記載のクランプセンサ、およびそのクランプセンサを備えた測定装置によれば、磁性コアにおける基端部側の端部、第２の信号線における基端部側の端部および第２の素子を絶縁ケース内において第３の絶縁キャップによって覆ったことにより、絶縁ケースにおける基端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象などから磁束検出素子、第２の信号線および磁性コアに電流が流れ込む事態を第３の絶縁キャップによって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

請求項４記載のクランプセンサ、およびそのクランプセンサを備えた測定装置によれば、両クランプ部の各々の基端部において磁路が連続するように構成すると共に、磁性コアにおける先端部側の端部を絶縁ケース内において第４の絶縁キャップによって覆ったことにより、絶縁ケースにおける先端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象などから磁束検出素子、第１の信号線および磁性コアに電流が流れ込む事態を第４の絶縁キャップによって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

請求項５記載のクランプセンサ、およびそのクランプセンサを備えた測定装置によれば、磁性コアにおける先端部側の端部、第１の絶縁キャップ、第１の信号線における先端部側の端部および第１の素子を絶縁ケース内において第５の絶縁キャップによって覆ったことにより、絶縁ケースにおける先端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象などから磁性コアに電流が流れ込む事態を第５の絶縁キャップによって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

測定装置１の構成図である。 クランプセンサ１１の外観斜視図である。 クランプセンサ１１の分解斜視図である。 クランプ部２２ａの絶縁ケース３１を除く構成要素の分解斜視図である。 クランプ部２２ｂの絶縁ケース４１を除く構成要素の分解斜視図である。 クランプセンサ１１におけるクランプ部２２ａ，２２ｂの先端部および基端部の断面図である。 クランプ部２２ａの組立て手順について説明するための説明図である。 クランプ部２２ａの組立て手順について説明するための他の説明図である。 クランプ部２２ａの組立て手順について説明するためのさらに他の説明図である。 クランプ部２２ａの組立て手順について説明するためのさらに他の説明図である。 クランプ部２２ｂの組立て手順について説明するための説明図である。 クランプ部２２ｂの組立て手順について説明するための他の説明図である。 クランプ部２２ａ，２２ｂの絶縁キャップ３３を除く各構成要素の位置関係について説明するための説明図である。 クランプ部２２ａ，２２ｂの絶縁キャップ３６，４３を除く各構成要素の位置関係について説明するための他の説明図である。 クランプセンサ１１Ａにおけるクランプ部２５ａ，２５ｂの絶縁キャップ３３，３３ａを除く各構成要素の位置関係について説明するための説明図である。 クランプセンサ１１Ａにおけるクランプ部２５ａ，２５ｂの絶縁キャップ３６，３６ａを除く各構成要素の位置関係について説明するための他の説明図である。

以下、本発明に係る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。

図１に示す測定装置１は、「測定装置」の一例であって、装置本体１０、クランプセンサ１１およびケーブル１２を備えて構成されている。装置本体１０は、クランプセンサ１１とは別体に形成されると共に、クランプ対象Ｘ（電力ケーブルなどの導線）を流れる電流の電流値（「予め規定された被測定量」の一例）をケーブル１２によって接続されたクランプセンサ１１を介して測定可能に構成されている。

クランプセンサ１１は、「クランプセンサ」の一例であって、図２に示すように、握持部２１およびクランプ部２２ａ，２２ｂを備えている。握持部２１は、クランプセンサ１１によってクランプ対象Ｘをクランプする際に利用者が握持する部位であって、浅皿状のシェル２１ａ，２１ｂを備え、その上端部側にクランプ部２２ａ，２２ｂが取り付けられると共に、その下端部からケーブル１２が引き出されている。クランプ部２２ａ，２２ｂは、「一対のクランプ部」の一例であって、それぞれ弧状に形成されている。

また、図３，４に示すように、クランプ部２２ａは、ケース用ハーフ３１ａ，３１ｂからなる絶縁ケース３１内に、磁性コア３２、絶縁キャップ３３、フレキシブル基板３４、ホール素子３５および絶縁キャップ３６が収容されると共に、図２に示すように、その基端部側がシェル２１ａ，２１ｂに挟み込まれるようにして握持部２１に対して固定的に取り付けられている。なお、図４では、絶縁ケース３１（ケース用ハーフ３１ａ，３１ｂ）の図示を省略している。

また、図３，５に示すように、クランプ部２２ｂは、ケース用ハーフ４１ａ，４１ｂからなる絶縁ケース４１内に、磁性コア４２および絶縁キャップ４３が収容されると共に、図２に示すように、その基端部側がシェル２１ａ，２１ｂに挟み込まれるようにして握持部２１に対して回動可能に軸支されている。この場合、本例のクランプセンサ１１では、握持部２１に対してクランプ部２２ｂを回動させるためのレバー部２３がクランプ部２２ｂと一体的に形成されている。なお、図５では、絶縁ケース４１（ケース用ハーフ４１ａ，４１ｂ）の図示を省略している。

また、本例のクランプセンサ１１では、図４，５に示すように、複数枚の板状磁性体３２ａを積層することで磁性コア３２が構成されると共に、複数枚の板状磁性体４２ａを積層することで磁性コア４２が構成されている。さらに、本例のクランプセンサ１１では、図２に示すように両クランプ部２２ａ，２２ｂの各々の先端部側を閉じた「閉状態」において、絶縁ケース３１，４１内の各磁性コア３２，４２によってクランプ対象Ｘを取り囲むようにして環状の磁路が形成されるように両クランプ部２２ａ，２２ｂが構成されている。

また、本例のクランプセンサ１１では、図６に示すように、磁性コア３２における先端部側の端部を覆うように絶縁ケース３１が形成され、かつ磁性コア４２における先端部側の端部を覆うように絶縁ケース４１が形成されて、「閉状態」において両クランプ部２２ａ，２２ｂの先端部側に磁路のギャップＧｔが生じるように構成されている。

この場合、図７に示すように、磁性コア３２は、長さが異なる板状磁性体３２ａが交互に積層されることでその基端部が櫛刃状となっている。また、図１１に示すように、磁性コア４２は、長さが異なる板状磁性体４２ａが交互に積層することでその基端部が櫛刃状となっている。これにより、本例のクランプセンサ１１は、「閉状態」、および両クランプ部２２ａ，２２ｂの各々の先端部側を開いた「開状態」の双方において、クランプ部２２ａの磁性コア３２とクランプ部２２ｂの磁性コア４２とが基端部において互いに接した状態となって、基端部において磁路が連続するように構成されている。

また、本例のクランプセンサ１１では、両クランプ部２２ａ，２２ｂによってクランプ対象Ｘをクランプした状態において、クランプ対象Ｘの周囲に生じる磁界によって磁性コア３２，４２（磁路）に誘起される磁束をホール素子３５によって検出する構成が採用されている。この場合、ホール素子３５は、「磁束検出素子」としての「第１の素子」の一例であって、「閉状態」においてギャップＧｔ内に位置するようにクランプ部２２ａの絶縁ケース３１内に磁性コア３２と共に収容されている（「絶縁ケース内に第１の素子が収容されたクランプ部」がクランプ部２２ａである構成の例）。

また、本例のクランプセンサ１１では、図１３，１４に示すように、「第１の信号線」に相当する配線パターン（図示せず）が形成されたフレキシブル基板３４が、絶縁ケース３１内において磁性コア３２に沿ってクランプ部２２ａの基端部（クランプ部２２ａの基端部が固定された握持部２１）まで延設され、握持部２１内においてフレキシブル基板３４の配線パターンがケーブル１２に接続されている。

この場合、本例のクランプセンサ１１におけるフレキシブル基板３４は、図３，４に示すように、その横幅が磁性コア３２の厚みと同程度の帯状に形成されると共に、上記の配線パターン（第１の信号線）が絶縁フィルム（フレキシブル基板３４の支持体）の間に挟み込まれるようにして形成されており、これにより、ホール素子３５の接続部位を除いて配線パターンが絶縁フィルムによって被覆された状態となっている。また、このフレキシブル基板３４は、絶縁性の向上を目的として、その幅方向における端部から０．６５ｍｍの範囲内に配線パターンが存在しないように形成されている。

さらに、本例のクランプセンサ１１では、図６に示すように、クランプ部２２ａの磁性コア３２における先端部側の端部が絶縁ケース３１内において「第１の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３３によって覆われると共に、フレキシブル基板３４における先端部側の端部およびホール素子３５が絶縁キャップ３３の外側に位置させられた状態となっている。

また、本例のクランプセンサ１１では、クランプ部２２ａの磁性コア３２における先端部側の端部、絶縁キャップ３３、フレキシブル基板３４における先端部側の端部、およびホール素子３５が絶縁ケース３１内において「第５の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３６によって覆われた状態となっている。

さらに、本例のクランプセンサ１１では、ホール素子３５が配設されていないクランプ部２２ｂの磁性コア４２における先端部側の端部が絶縁ケース４１内において「第４の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ４３によって覆われた状態となっている（「絶縁ケース内に第１の素子が収容されていないクランプ部」がクランプ部２２ｂである構成の例）。

このクランプセンサ１１の製造に際しては、まず、クランプ部２２ａ，２２ｂを組み立てる。具体的には、クランプ部２２ａの組み立てに際しては、図７に示すように、長さが異なる板状磁性体３２ａを交互に積層して磁性コア３２を形成する。次いで、図８に示すように、磁性コア３２における先端部（後の工程でホール素子３５を配設する側の端部）に絶縁キャップ３３を装着する。これにより、磁性コア３２における先端部側の端部が絶縁キャップ３３によって覆われた状態となる。

続いて、図９に示すように、磁性コア３２の外周にフレキシブル基板３４を取り付ける。なお、フレキシブル基板３４における先端部側の端部には、既にホール素子３５が接続されている（半田付けされている）。また、本例のクランプセンサ１１では、一例として、フレキシブル基板３４の一面に粘着テープが貼付されている。したがって、フレキシブル基板３４の粘着テープにおける台紙を剥がし、ホール素子３５が接続されている部位を絶縁キャップ３３の外側に位置させるようにしてフレキシブル基板３４を磁性コア３２に貼り付けることで磁性コア３２に対するフレキシブル基板３４およびホール素子３５の取り付けが完了する。

これにより、ホール素子３５が接続された配線パターン（フレキシブル基板３４）が磁性コア３２に沿ってその基端部（後に握持部２１に固定される部位）まで延設された状態になると共に、フレキシブル基板３４の配線パターンにおける先端部側の端部（ホール素子３５が接続されている部位）、およびホール素子３５が絶縁キャップ３３の外側に位置させられた状態となる。

次いで、図１０に示すように、磁性コア３２における先端部側の端部、絶縁キャップ３３、フレキシブル基板３４の配線パターンにおける先端部側の端部、およびフレキシブル基板３４（配線パターン）に接続されたホール素子３５を覆うようにして、絶縁キャップ３６を装着する。続いて、絶縁キャップ３６の装着が完了した磁性コア３２を収容するようにしてケース用ハーフ３１ａ，３１ｂを嵌め合わせる。この後、ケース用ハーフ３１ａ，３１ｂの当接部位を接着する（一例として、超音波溶着する）ことにより、ケース用ハーフ３１ａ，３１ｂからなる絶縁ケース３１が形成されてクランプ部２２ａが完成する。

また、クランプ部２２ｂの組み立てに際しては、図１１に示すように、長さが異なる板状磁性体４２ａを交互に積層して磁性コア４２を形成する。次いで、図１２に示すように、磁性コア４２における先端部に絶縁キャップ４３を装着する。これにより、磁性コア４２における先端部側の端部が絶縁キャップ４３によって覆われた状態となる。

続いて、絶縁キャップ４３の装着が完了した磁性コア４２を収容するようにしてケース用ハーフ４１ａ，４１ｂを嵌め合わせる。この後、ケース用ハーフ４１ａ，４１ｂの当接部位を接着する（一例として、超音波溶着する）ことにより、ケース用ハーフ４１ａ，４１ｂからなる絶縁ケース４１が形成されてクランプ部２２ｂが完成する。

次いで、クランプ部２２ａのフレキシブル基板３４における基端部側の端部（配線パターンにおける基端部側の端部）をケーブル１２に接続する。続いて、クランプ部２２ａにおける基端部、ケーブル１２におけるクランプ部２２ａ側（フレキシブル基板３４側）の端部、およびクランプ部２２ｂにおける基端部を挟み込むようにしてシェル２１ａ，２１ｂを嵌め合わせる。なお、実際には、クランプ部２２ｂの先端部をクランプ部２２ａの先端部に向けて付勢するためのスプリング等を装着するが、これらについての図示および説明を省略する。この後、シェル２１ａ，２１ｂをネジ止めすることにより、図２に示すようにクランプセンサ１１が完成する。

このクランプセンサ１１を用いてクランプ対象Ｘを流れる電流の電流値を測定する際には、図１に示すように、ケーブル１２を介して装置本体１０にクランプセンサ１１を接続すると共に、クランプセンサ１１によってクランプ対象Ｘをクランプする。これにより、クランプ対象Ｘを取り囲むようにして、クランプセンサ１１の両クランプ部２２ａ，２２ｂにおける各磁性コア３２，４２によって環状の磁路が形成された状態となる。

この状態において、クランプ対象Ｘを電流が流れているときには、その電流の大きさに応じた強さの磁界がクランプ対象Ｘの周囲に発生し、この磁界によってクランプセンサ１１の磁路に誘起される磁束がホール素子３５によって検出される。したがって、ホール素子３５から出力されてフレキシブル基板３４およびケーブル１２を介して装置本体１０に入力される検出信号に基づき、クランプ対象Ｘを流れている電流の電流値が測定される。

この場合、本例のクランプセンサ１１では、図６に示すように、クランプ部２２ａの磁性コア３２における先端部側の端部とクランプ部２２ｂの磁性コア４２における先端部側の端部との間のギャップＧｔを十分に狭くするために、絶縁ケース３１において磁性コア３２における先端部側の端部を覆っている部位、および絶縁ケース４１において磁性コア４２における先端部側の端部を覆っている部位が非常に薄厚となっている。

したがって、前述したような測定作業（クランプ作業）に際して、例えば、クランプセンサ１１（測定装置１）の使用に不慣れな利用者が、クランプ部２２ａ，２２ｂの各々の先端部の間にクランプ対象Ｘなどを挟み込んだ状態において両クランプ部２２ａ，２２ｂを無理矢理閉じようとしたときに絶縁ケース３１，４１における薄厚の部位に割れが生じるおそれがある。また、クランプセンサ１１を誤って落下させたときには、重量が大きい磁性コア３２，４２が収容されているクランプ部２２ａ，２２ｂの側が下向きとなった状態で地面や床面にクランプセンサ１１が当接するため、クランプ部２２ａ，２２ｂにおける先端部において絶縁ケース３１，４１に割れが生じるおそれもある。

この際に、出願人が前述した特許文献に開示している「クランプセンサ」と同様の構成を採用した「クランプセンサ」では、両クランプ部の先端部において絶縁ケース（コアカバー）に割れが生じている状態において、例えば、大きな電圧が印加されているクランプ対象Ｘをクランプしようとしてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときに、絶縁ケースに生じている割れを通過してクランプ対象Ｘからホール素子（磁電変換素子）の接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板における配線パターン（配線パターンにおけるホール素子の接続部）などに電流が流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

また、出願人が前述した特許文献に開示している「クランプセンサ」と同様の構成を採用した「クランプセンサ」では、ホール素子等が配設されていないクランプ部における絶縁ケース（コアカバー）の先端部に割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときに、絶縁ケースに生じている割れを通過してクランプ対象Ｘから磁性コア（磁気コア）に電流が流れ込み、この電流が、他方のクランプ部（ホール素子等が配設されているクランプ部）の磁性コアを介してホール素子の接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板における配線パターンなどに電流が流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

これに対して、本例のクランプセンサ１１では、前述したように、ホール素子３５、フレキシブル基板３４における配線パターン（配線パターンにおけるホール素子３５の接続部）、および磁性コア３２における先端部側の端部が絶縁ケース３１内において絶縁キャップ３６によって覆われている。したがって、仮に絶縁ケース３１における先端部側の端部に割れが生じたとしても、ホール素子３５、フレキシブル基板３４（配線パターン）および磁性コア３２が絶縁キャップ３６によって好適に絶縁された状態が維持されるため、クランプ対象Ｘからこれらへの電流の流れ込みが好適に阻止される。

また、本例のクランプセンサ１１では、前述したように、磁性コア４２における先端部側の端部が絶縁ケース４１内において絶縁キャップ４３によって覆われている。したがって、仮に絶縁ケース４１における先端部側の端部に割れが生じたとしても、磁性コア４２が絶縁キャップ４３によって好適に絶縁された状態が維持されるため、クランプ対象Ｘから磁性コア４２への電流の流れ込みも好適に阻止される。

一方、この種の「クランプセンサ」では、例えば、壁や床などに「クランプ部」を強く打ち付けてしまったり、「クランプ部」の上に工具などを落下させてしまったりしたときに、「クランプ部」における先端部側の端部以外の位置において絶縁ケース（コアカバー）に割れが生じるおそれもある。

この際に、出願人が開示している「クランプセンサ」と同様の構成を採用した「クランプセンサ」では、例えば、ホール素子等が収容されている側の「クランプ部」における先端部側の端部と基端部側の端部との中間部位において絶縁ケースに割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときに、絶縁ケースに生じている割れを通過してクランプ対象Ｘから磁性コアに電流が流れ込み、この電流が、先端部側の端部においてホール素子の接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板における配線パターンなどに流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

また、ホール素子等が収容されていない側の「クランプ部」における先端部側の端部、および基端部側の端部の中間部位において絶縁ケースに割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときには、絶縁ケースに生じている割れを通過してクランプ対象Ｘから磁性コアに電流が流れ込み、この電流が、他方の磁性コアを介して他方のクランプ部における先端部側の端部においてホール素子の接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板における配線パターンなどに電流が流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

これに対して、本例のクランプセンサ１１では、前述したように、ホール素子３５等が収容されているクランプ部２２ａにおける磁性コア３２の先端部側の端部が絶縁キャップ３３によって覆われると共に、ホール素子３５やフレキシブル基板３４がこの絶縁キャップ３３の外側に配置された状態で絶縁ケース３１内に収容されている。したがって、絶縁ケース３１内において磁性コア３２と、ホール素子３５およびフレキシブル基板３４（配線パターン）とが絶縁キャップ３３によって好適に絶縁されて磁性コア３２からフレキシブル基板３４（配線パターン）への電流の流れ込みが好適に阻止されているため、絶縁ケース３１に生じた割れおよび磁性コア３２を介してクランプ対象Ｘからホール素子３５やフレキシブル基板３４（配線パターン）に電流が流れ込んだり、絶縁ケース４１に生じた割れおよび磁性コア４２，３２を介してクランプ対象Ｘからホール素子３５やフレキシブル基板３４（配線パターン）に電流が流れ込んだりする事態が好適に阻止される。

このように、このクランプセンサ１１では、磁性コア３２における先端部側の端部が絶縁ケース３１において絶縁キャップ３３によって覆われ、かつフレキシブル基板３４（配線パターン）における先端部側の端部およびホール素子３５が絶縁キャップ３３の外側に位置させられている。また、この測定装置１は、上記のクランプセンサ１１を備え、クランプセンサ１１による磁束の検出結果に基づいてクランプ対象Ｘについての予め規定された被測定量（本例では、電流値）を測定可能に構成されている。

したがって、このクランプセンサ１１および測定装置１によれば、磁性コア３２からホール素子３５やフレキシブル基板３４（配線パターン）への電流の流れ込みを絶縁キャップ３３によって好適に阻止することができるため、絶縁ケース３１に割れが生じたとしても、クランプ対象Ｘなどから磁性コア３２を介してホール素子３５やフレキシブル基板３４に電流が流れ込む事態を好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

また、このクランプセンサ１１および測定装置１によれば、両クランプ部２２ａ，２２ｂの各々の基端部において磁路が連続するように構成すると共に、磁性コア４２における先端部側の端部を絶縁ケース４１内において絶縁キャップ４３によって覆ったことにより、絶縁ケース４１における先端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象Ｘなどから磁性コア４２に電流が流れ込む事態を絶縁キャップ４３によって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

さらに、このクランプセンサ１１および測定装置１によれば、磁性コア３２における先端部側の端部、絶縁キャップ３３、フレキシブル基板３４（配線パターン）における先端部側の端部およびホール素子３５を絶縁ケース３１内において絶縁キャップ３６によって覆ったことにより、絶縁ケース３１における先端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象Ｘなどからホール素子３５、フレキシブル基板３４（配線パターン）および磁性コア３２に電流が流れ込む事態を絶縁キャップ３６によって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

なお、「クランプセンサ」および「測定装置」の構成は、上記のクランプセンサ１１および測定装置１の構成の例に限定されない。例えば、クランプ部２２ａの磁性コア３２、およびクランプ部２２ｂの磁性コア４２が互いに接して両クランプ部２２ａ，２２ｂの基端部において磁路が連続するように構成したクランプセンサ１１の構成を例に挙げて説明したが、両「クランプ部」の基端部にも磁路のギャップを設けて「磁束検出素子」を配設することができる。具体的には、図１５，１６に示すクランプセンサ１１Ａは、「クランプセンサ」の他の一例であって、両クランプ部２５ａ，２５ｂ（「一対のクランプ部」の他の一例）の先端部に設けた磁路のギャップＧｔ内に配設したホール素子３５に加え、両クランプ部２５ａ，２５ｂの基端部にも磁路のギャップＧｂを設け、このギャップＧｂ内に「磁束検出素子」としての「第２の素子」の一例であるホール素子３５ａが配設されている。

なお、このクランプセンサ１１Ａは、ギャップＧｂを設けてホール素子３５ａを配設したことで、その「磁性コア」や「絶縁ケース」の形状が、クランプセンサ１１の磁性コア３２，４２や絶縁ケース３１，４１とは相違しているが、このクランプセンサ１１Ａにおいて前述したクランプセンサ１１と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、図１５，１６では、握持部２１やレバー部２３の図示を省略している。さらに、このクランプセンサ１１Ａを備えて構成された「測定装置」は、「クランプセンサ」の構成を除き、前述した測定装置１と同様のため、説明を省略する。

クランプ部２５ａは、ケース用ハーフ３１ａ，３１ｂからなる絶縁ケース３１内に、磁性コア３２、絶縁キャップ３３，３３ａ、フレキシブル基板３４ａ、ホール素子３５，３５ａおよび絶縁キャップ３６，３６ａが収容されると共に、その基端部側がシェル２１ａ，２１ｂに挟み込まれるようにして握持部２１に対して固定的に取り付けられている。この場合、このクランプセンサ１１Ａのクランプ部２５ａにおける磁性コア３２は、一例として、長さおよび形状が等しい板状磁性体３２ａが積層されて構成されている。

また、フレキシブル基板３４ａは、ホール素子３５をケーブル１２に接続するための配線パターン（「第１の信号線」の他の一例：以下、「第１の配線パターン」ともいう）、およびホール素子３５ａをケーブル１２に接続するための配線パターン（「第２の信号線」の一例：以下、「第２の配線パターン」ともいう）がそれぞれ形成され、各配線パターン（図示せず）が握持部２１内においてケーブル１２にそれぞれ接続されている。なお、このフレキシブル基板３４ａも、前述したクランプセンサ１１におけるフレキシブル基板３４と同様にして、その横幅が磁性コア３２の厚みと同程度の帯状に形成されると共に、その幅方向における端部から０．６５ｍｍの範囲内に配線パターンが存在しないように形成されている。

さらに、図１６に示すように、このクランプセンサ１１Ａ（クランプ部２５ａ）では、磁性コア３２における先端部側の端部が絶縁ケース３１内において「第１の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３３によって覆われ、かつ磁性コア３２における基端部側の端部が絶縁ケース３１内において「第２の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３３ａによって覆われている。また、このクランプセンサ１１Ａ（クランプ部２５ａ）では、フレキシブル基板３４ａにおける第１の配線パターンの先端部側の端部、およびホール素子３５が絶縁キャップ３３の外側に位置させられ、かつフレキシブル基板３４ａにおける第２の配線パターンの基端部側の端部、およびホール素子３５ａが絶縁キャップ３３ａの外側に位置させられた状態で絶縁ケース３１内に収容されている。

さらに、このクランプセンサ１１Ａ（クランプ部２５ａ）では、図１５に示すように、磁性コア３２における先端部側の端部、絶縁キャップ３３、フレキシブル基板３４ａにおける第１の配線パターンの先端部側の端部、およびホール素子３５が絶縁ケース３１内において「第５の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３６によって覆われると共に、磁性コア３２における基端部側の端部、絶縁キャップ３３ａ、フレキシブル基板３４ａにおける第２の配線パターンの基端部側の端部、およびホール素子３５ａが絶縁ケース３１内において「第３の絶縁キャップ」の一例である絶縁キャップ３６ａによって覆われた状態となっている。

一方、クランプ部２５ｂは、ケース用ハーフ４１ａ，４１ｂからなる絶縁ケース４１内に、磁性コア４２が収容されて構成され、その基端部側がシェル２１ａ，２１ｂに挟み込まれるようにして握持部２１に対して回動可能に軸支されている。この場合、このクランプセンサ１１Ａでは、クランプ部２５ａ，２５ｂにおける基端部にギャップＧｂを設けたことにより、クランプ部２５ａの磁性コア３２とクランプ部２５ｂの磁性コア４２とが非接触の状態となっている。したがって、このクランプ部２５ｂは、前述したクランプセンサ１１におけるクランプ部２２ｂとは異なり、磁性コア４２に絶縁キャップ４３等が装着されていない。また、このクランプセンサ１１Ａ（クランプ部２５ｂ）における磁性コア４２は、一例として、長さおよび形状が等しい板状磁性体４２ａが積層されて構成されている。

このクランプセンサ１１Ａでは、ギャップＧｔを十分に狭くするために、絶縁ケース３１において磁性コア３２における先端部側の端部を覆っている部位、および絶縁ケース４１において磁性コア４２における先端部側の端部を覆っている部位が非常に薄厚となっている。このため、前述したクランプセンサ１１と同様にして、クランプセンサ１１Ａを誤って落下させたときなどに、両クランプ部２５ａ，２５ｂの先端部側において絶縁ケース３１，４１に割れが生じるおそれがある。

なお、クランプ部２５ａ，２５ｂの先端部において絶縁ケース３１，４１に割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘから磁性コア３２やフレキシブル基板３４ａ（第１の配線パターン）への電流の流れ込みが絶縁キャップ３３，３６によって阻止される原理については、クランプセンサ１１におけるクランプ部２２ａ，２２ｂの先端部において絶縁ケース３１，４１に割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘから磁性コア３２やフレキシブル基板３４（配線パターン）への電流の流れ込みが絶縁キャップ３３，３６によって阻止される原理と同様のため、詳細な説明を省略する。

一方、この種の「クランプセンサ」では、前述したように、「クランプ部」における先端部側の端部以外の位置において絶縁ケース（コアカバー）に割れが生じるおそれもある。この場合、例えば、ホール素子３５ａが収容されている側の「クランプ部」における先端部側の端部と基端部側の端部との中間部位において絶縁ケース３１に割れが生じている状態においてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときに、磁性コア３２における基端部側の端部が絶縁キャップ３３ａによって覆われていない「クランプ部」を備えた「クランプセンサ」では、絶縁ケース３１に生じている割れを通過してクランプ対象Ｘから磁性コア３２に電流が流れ込み、この電流が、先端部側の端部においてホール素子３５ａの接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

これに対して、本例のクランプセンサ１１Ａでは、前述したように、ホール素子３５ａが収容されているクランプ部２５ａにおける磁性コア３２の基端部側の端部が絶縁キャップ３３ａによって覆われると共に、ホール素子３５ａやフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）がこの絶縁キャップ３３ａの外側に配置された状態で絶縁ケース３１内に収容されている。したがって、絶縁ケース３１内において磁性コア３２と、ホール素子３５ａおよびフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）とが絶縁キャップ３３ａによって好適に絶縁されて磁性コア３２からフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）への電流の流れ込みが好適に阻止されているため、絶縁ケース３１に生じた割れおよび磁性コア３２を介してクランプ対象Ｘからホール素子３５ａやフレキシブル基板３４ａ（配線パターン）に電流が流れ込む事態が好適に阻止される。

また、両クランプ部２５ａ，２５ｂの基端部側にギャップＧｂを設けてホール素子３５ａを配設したクランプセンサ１１Ａでは、絶縁ケース３１において磁性コア３２における基端部側の端部を覆っている部位、および絶縁ケース４１において磁性コア４２における基端部側の端部を覆っている部位も非常に薄厚となっている。このため、クランプセンサ１１Ａを誤って落下させ、両クランプ部２２ａ，２２ｂのいずれかに強い衝撃が加わったときなどには、クランプ部２５ａ，２５ｂの基端部側において絶縁ケース３１，４１に割れが生じるおそれがある。

この際に、クランプ部２５ａの基端部側においてホール素子３５ａやフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）が絶縁キャップ３６ａによって覆われていない「クランプセンサ」では、クランプ部２５ａの先端部において絶縁ケース３１に割れが生じている状態において、例えば、大きな電圧が印加されているクランプ対象Ｘをクランプしようとしてクランプ対象Ｘに「クランプセンサ」を近付けたときに、絶縁ケース３１に生じている割れを通過してクランプ対象Ｘからホール素子３５ａの接続端子（または、電極）およびフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）に電流が流れ込み、測定回路が破損するおそれがある。

これに対して、本例のクランプセンサ１１Ａでは、前述したように、ホール素子３５ａ、フレキシブル基板３４ａにおける第２の配線パターン（第２の配線パターンにおけるホール素子３５ａの接続部）、および磁性コア３２における基端部側の端部が絶縁ケース３１内において絶縁キャップ３６ａによって覆われている。したがって、仮に絶縁ケース３１における基端部側の端部に割れが生じたとしても、ホール素子３５ａ、フレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）および磁性コア３２が絶縁キャップ３６ａによって好適に絶縁された状態が維持されるため、クランプ対象Ｘからこれらへの電流の流れ込みが好適に阻止される。

このような構成のクランプセンサ１１Ａ、およびそのクランプセンサ１１Ａを備えた「測定装置」によれば、先端部側のギャップＧｔ内に位置させたホール素子３５に加え、基端部側のギャップＧｂ内に位置させるようにして絶縁ケース３１内にホール素子３５ａを収容すると共に、磁性コア３２における基端部側の端部を絶縁ケース３１内において絶縁キャップ３３ａによって覆い、かつフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）における基端部側の端部およびホール素子３５ａを絶縁キャップ３３ａの外側に位置させたことにより、磁性コア３２からホール素子３５ａやフレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）への電流の流れ込みを絶縁キャップ３３ａによって好適に阻止することができるため、絶縁ケース３１に割れが生じたとしても、クランプ対象Ｘなどから磁性コア３２を介してホール素子３５ａやフレキシブル基板３４ａに電流が流れ込む事態を好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

また、このクランプセンサ１１Ａ、およびそのクランプセンサ１１Ａを備えた「測定装置」によれば、磁性コア３２における基端部側の端部、フレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）における基端部側の端部およびホール素子３５ａを絶縁ケース３１内において絶縁キャップ３６ａによって覆ったことにより、絶縁ケース３１における基端部側の端部に割れが生じたとしても、クランプ対象Ｘなどからホール素子３５ａ、フレキシブル基板３４ａ（第２の配線パターン）および磁性コア３２に電流が流れ込む事態を絶縁キャップ３６ａによって好適に阻止することができる。これにより、意図しない電流の流れ込みに起因する測定回路の破損を好適に回避することができる。

また、板状磁性体３２ａを積層した磁性コア３２を絶縁ケース３１内に収容したクランプ部２２ａ，２５ａ、および板状磁性体４２ａを積層した磁性コア４２を絶縁ケース４１内に収容したクランプ部２２ｂ，２５ｂを備えたクランプセンサ１１，１１Ａを例に挙げて説明したが、例えば、粉状磁性体を圧縮した「磁性コア」を「絶縁ケース」内に収容して「クランプセンサ」を構成することもできる。

さらに、「両クランプ部の一方（上記の例では、クランプ部２２ａ，２５ａ）」を握持部２１に対して固定的に取り付け、「両クランプ部の他方（上記の例では、クランプ部２２ｂ，２５ｂ）」を握持部２１に対して回動可能に取り付けたクランプセンサ１１，１１Ａを例に挙げて説明したが、「両クランプ部」の双方を「握持部」に対して回動可能に取り付けて「クランプセンサ」を構成することもできる。

また、装置本体１０とクランプセンサ１１（１１Ａ）とを別体に構成した測定装置１を例に挙げて説明したが、「測定装置」の構成はこれに限定されず、例えば、出願人が特許文献に開示した「電流計」のように、「握持部」内に測定回路等を収容して「クランプセンサ」と一体化することもできる。

１ 測定装置
１０ 装置本体
１１，１１Ａ クランプセンサ
２１ 握持部
２１ａ，２１ｂ シェル
２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂ クランプ部
３１，４１ 絶縁ケース
３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ ケース用ハーフ
３２，４２ 磁性コア
３３，３３ａ，３６，３６ａ，４３ 絶縁キャップ
３４，３４ａ フレキシブル基板
３５，３５ａ ホール素子
Ｇｂ，Ｇｔ ギャップ
Ｘ クランプ対象

Claims (6)

1. 絶縁ケース内に磁性コアが収容されてそれぞれ弧状に形成された一対のクランプ部を備え、少なくとも一方の当該クランプ部が基端部側を中心として握持部に対して回動可能に軸支され、かつ当該両クランプ部の各々の先端部側を閉じた閉状態においてクランプ対象を取り囲むようにして前記各磁性コアによって環状の磁路が形成されると共に、前記クランプ対象の周囲に生じる磁界によって当該磁路に誘起される磁束を磁束検出素子によって検出可能に構成されたクランプセンサであって、
   前記両クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部を覆うように前記絶縁ケースがそれぞれ形成されて前記閉状態において当該両クランプ部の当該先端部側に前記磁路のギャップが生じるように構成されると共に、いずれかの当該クランプ部における前記絶縁ケース内に前記磁束検出素子としての第１の素子が収容されて前記先端部側の前記ギャップ内に当該第１の素子が位置させられ、
   前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容された前記クランプ部は、当該第１の素子に接続されて前記握持部まで延設された第１の信号線が前記磁性コアと共に当該絶縁ケース内に収容されると共に、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部が前記絶縁ケース内において第１の絶縁キャップによって覆われ、かつ前記第１の信号線における前記先端部側の端部および前記第１の素子が前記第１の絶縁キャップの外側に位置させられているクランプセンサ。
2. 前記両クランプ部は、前記閉状態において当該両クランプ部の前記基端部に前記磁路のギャップが生じるように構成されると共に、いずれかの当該クランプ部における前記絶縁ケース内に前記磁束検出素子としての第２の素子が収容されて当該第２の素子が前記基端部側の前記ギャップ内に位置させられ、
   前記絶縁ケース内に前記第２の素子が収容された前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記基端部側の端部が前記絶縁ケース内において第２の絶縁キャップによって覆われ、かつ前記第２の素子に接続された第２の信号線における前記基端部側の端部および当該第２の素子が当該第２の絶縁キャップの外側に位置させられている請求項１記載のクランプセンサ。
3. 前記絶縁ケース内に前記第２の素子が収容された前記クランプ部は、前記第２の信号線が前記磁性コアと共に当該絶縁ケース内に収容されると共に、前記磁性コアにおける前記基端部側の端部、前記第２の信号線における前記基端部側の端部および前記第２の素子が前記絶縁ケース内において第３の絶縁キャップによって覆われている請求項２記載のクランプセンサ。
4. 前記両クランプ部は、一方の当該クランプ部における前記磁性コアと他方の当該クランプ部における前記磁性コアとが前記閉状態において前記基端部で互いに接して当該基端部において前記磁路が連続するように構成され、
   前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容されていない前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部が当該絶縁ケース内において第４の絶縁キャップによって覆われている請求項１記載のクランプセンサ。
5. 前記絶縁ケース内に前記第１の素子が収容された前記クランプ部は、前記磁性コアにおける前記先端部側の端部、前記第１の絶縁キャップ、前記第１の信号線における前記先端部側の端部および前記第１の素子が前記絶縁ケース内において第５の絶縁キャップによって覆われている請求項１から４のいずれかに記載のクランプセンサ。
6. 請求項１から５のいずれかに記載のクランプセンサを備え、当該クランプセンサによる磁束の検出結果に基づいて前記クランプ対象についての予め規定された被測定量を測定可能に構成されている測定装置。

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