JP6829081B2 - 検出プローブ - Google Patents

Description

本発明は、検出対象についての被検出量を金属非接触で検出する電極ユニットを備えた検出プローブに関するものである。

この種の電圧検出プローブとして、本願出願人は、下記の特許文献１〜３において、種々の形態の電圧検出プローブ（以下、単に「検出プローブ」ともいう）を開示している。例えば、特許文献１では、閉状態において電線を取り囲んで環状の閉磁路を形成する磁気コアが内蔵されたクランプ部を備えた検出プローブを開示している。また、特許文献２では、電圧測定用センサ基板を収容するセンサ基板収容部と、回動軸を介してセンサ基板収容部に回動可能に軸支されて、電線をセンサ基板収容部との間で挟持する押付け部とを備えた構成の検出プローブを開示している。また、特許文献３では、内部に電圧検出用の検知電極と磁石とが配置された電圧検出部を備え、電圧検出部が設けられた測定プローブの先端部を磁石の磁力によって位置決めしつつ電線に押し当てる構成の検出プローブを開示している。これらの検出プローブは、いずれも、その検出用の電極を電線の導電部位に直接接触させることなく互いに容量結合させるだけで、この導電部位の電圧を検出し得る検出プローブ（金属非接触型電圧検出プローブ）として構成されている。

一方、上記の各検出プローブでは、電圧検出用の電極の近傍に、磁気コアが配置されていたり、クランプや挟持のための機構が配置されていたり、磁石が配置されていたりする構成のため、電線をクランプしたり挟持したりする先端側部分が大型となっている。このため、上記の各検出プローブでは、例えば、複数の電線が近接して配線されている場合において、それらの電線の１本をクランプしたり挟持したりするのが困難なことがある。

このような課題を改善可能な構成として、発明者は、図１５に示す検出プローブ２０１を既に開発している。この検出プローブ２０１は、棒状の検出電極２０２と、検出電極２０２の外側に配設されて検出電極２０２に対して軸線方向にスライド可能な筒状のシールド２０３とを備えて構成されている。また、シールド２０３の先端部には、切り欠き２０３ａが形成され、この切り欠き２０３ａに電線を挿入した状態でシールド２０３を検出電極２０２の端部側にスライドさせることによって検出電極２０２の先端部を電線に当接させてシールド２０３と検出電極２０２とで電線が挟持される。この際に、検出電極２０２と電線の芯線とが電線の絶縁層を介して容量結合され、検出電極２０２が電線の電圧を検出する。この検出プローブ２０１では、同図に示すように、先端側部分が小型に構成されているため、複数の電線が近接して配線されている場合においても、それらの電線のうちの１本を容易に挟持することが可能となっている。

特開２０１２−１３７４９６号公報（第５頁、第１図） 特開２０１４−５２３２９号公報（第５−８頁、第１−３図） 特開２０１４−１６３６７０号公報（第５−８頁、第１−３図）

ところが、発明者が既に開発している上記の検出プローブ２０１にも、改善すべき以下の課題が存在する。具体的には、上記の検出プローブ２０１では、図１５に示すように、ケース２０４内に基板２０５が配設され、基板２０５に半田付けされた導線を介して検出電極２０２が基板２０５に接続されている。また、シールド２０３は、基板２０５に半田付けされた導線、およびその導線が接続された導電性部材を介して基板２０５に接続されている。また、検出電極２０２によって検出された電圧についての検出信号を外部装置に出力するためのシールドケーブル３００の芯線３００ａおよび編組シールド３００ｂが基板２０５に半田付けによって接続されている。つまり、この検出プローブ２０１では、検出電極２０２とシールドケーブル３００とが基板２０５を介して接続されている。このため、この検出プローブ２０１では、基板２０５を配設するスペースが必要な分、小型化が困難となっている。また、この検出プローブ２０１では、検出電極２０２、シールド２０３、芯線３００ａおよび編組シールド３００ｂを導線や導電性部材を介して半田付けによって基板２０５に接続する必要があるため、組立て効率の向上が困難となっている。この場合、基板２０５に代えて、検出電極２０２およびシールド２０３に接続したコネクタ（例えばＢＮＣレセプタクル）を検出プローブ２０１に設けると共に、シールドケーブル３００にコネクタ（例えばＢＮＣプラグ）を接続し、両コネクタを連結する構成が考えられる。しかしながら、この種のコネクタは比較的大型なため、この構成においても十分な小型化は困難である。

本発明は、かかる課題を解決すべくなされたものであり、小型化および組立て効率の向上を実現し得る検出プローブ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記載の検出プローブは、検出対象に先端部が近接した状態において当該検出対象についての被検出量を金属非接触で検出すると共にシールドケーブルの芯線を介して外部装置に接続される棒状の検出電極と、前記検出電極に対して絶縁された状態で当該検出電極を覆う筒状の第１シールドと、前記検出電極および前記第１シールドの各基端部を支持する導電性を有する支持部とを備え、前記支持部は、中心部に貫通孔が形成されると共に前記シールドケーブルのシールド導体が外周面に接続される柱状部と、当該柱状部の先端部に設けられて前記貫通孔に連通する中心孔が形成されたフランジとを備え、前記検出電極は、前記支持部に対して絶縁された状態で前記基端部が前記中心孔および前記貫通孔に挿入されて当該支持部によって支持され、前記第１シールドは、前記基端部が前記フランジに接続された状態で前記支持部によって支持されている電極ユニットと、前記電極ユニットの前記第１シールドに対してスライド可能に当該第１シールドの外側に配設されて当該第１シールドに接続されると共に前記検出対象を挿入させる切り欠きが先端部に形成された第２シールドとを備え、前記切り欠きに前記検出対象が挿入された状態で前記第１シールドの前記基端部側に向かう第１の向きに第２シールドがスライドしたときに当該検出電極の前記先端部が当該検出対象に近接可能に構成されている。

請求項２記載の検出プローブは、請求項１記載の検出プローブにおいて、前記電極ユニットの前記柱状部の前記外周面には、滑り止め加工が施されている。

請求項３記載の検出プローブは、請求項１または２記載の検出プローブにおいて、前記電極ユニットが、前記シールドケーブルと、当該シールドケーブルの前記芯線および前記検出電極を接続すると共に当該シールドケーブルの前記シールド導体および前記柱状部を接続する接続部とを備え、前記接続部は、導電性を有するソケット、および接続チューブを備え、前記ソケットは、当該ソケットの各端部側からそれぞれ挿入された前記芯線の先端部と前記検出電極の前記基端部とを接続し、前記接続チューブは、前記柱状部の前記外周面に前記シールド導体が配置されて当該接続チューブに挿入された状態で圧着されることで当該柱状部と当該シールド導体とを接続する。

請求項４記載の検出プローブは、請求項３記載の検出プローブにおいて、前記電極ユニットの前記ソケットには、内側に突出して前記検出電極の抜けを防止する爪部が形成されている。

請求項５記載の検出プローブは、請求項１から４のいずれかに記載の検出プローブにおいて、前記第１シールドの前記基端部側および前記第２シールドの基端部側を覆う筒状の第３シールドと、当該第３シールド内に収容されて前記第１の向きに前記第２シールドを付勢する付勢部とを備え、前記第３シールドは、基端部に前記フランジが嵌め込まれた状態で当該フランジに接続されている。

請求項１記載の検出プローブでは、電極ユニットが、検出電極と、第１シールドと、検出電極および第１シールドの各基端部を支持する支持部とを備え、貫通孔が形成された柱状部と中心孔が形成されたフランジとを備えて支持部が構成され、基端部が支持部に対して絶縁された状態で中心孔および貫通孔に挿入されて検出電極が支持部によって支持され、基端部がフランジに接続された状態で第１シールドが支持部によって支持されている。このように電極ユニットを構成したことにより、例えば、シールドケーブルの芯線を貫通孔に挿入することで、検出電極と芯線とを接続用の基板等を用いることなく接続することができると共に、シールドケーブルのシールド導体で柱状部を覆って（巻き付けて）固定することで柱状部（支持部）に接続されている第１シールドとシールド導体とを接続用の基板等を用いることなく柱状部を介して接続することができる。このため、この電極ユニットを備えた検出プローブによれば、これらを接続するための基板を設ける構成や、コネクタを用いてこれらを接続する構成と比較して、電極ユニットを十分に小型化することができる。また、この電極ユニットを備えた検出プローブによれば、検出電極、第１シールド、シールドケーブルの芯線、およびシールドケーブルのシールド導体を導線や導電性部材を介して基板に半田付けする煩雑な作業を省略することができるため、組立て効率を十分に向上させることができる。また、第１シールドに対してスライド可能に第１シールドの外側に配設されると共に検出対象を挿入させる切り欠きが先端部に形成された第２シールドを備えたことにより、切り欠きに検出対象を挿入させた状態で第１シールドの基端部側に向かう第１の向きに第２シールドをスライドさせることで、検出電極と切り欠きの縁部とで検出対象を挟持し、検出電極の先端部を検出対象に近接させて被検出量を検出することができる。このため、この検出プローブによれば、例えば、複数の電線が近接して配線されている場合においても、それらの電線の隙間に検出プローブの先端部（検出電極、第１シールドおよび第２シールド等）を挿入して各検出対象としての１本の電線だけを容易に挟持することができるため、このような場合においても、検出対象についての被検出量を確実に検出することができる。また、この検出プローブによれば、第２シールドで第１シールドを覆うことで、第１シールドおよび第２シールドの２つで検出電極をシールドすることができるため、検出電極に対する外乱の影響をより低く抑えることができる。

また、請求項２記載の検出プローブによれば、電極ユニットの支持部における柱状部の外周面に滑り止め加工を施したことにより、例えば、外周面を覆うように配置したシールドケーブルのシールド導体を外周面に接続して固定する際に、シールド導体の滑りを規制することができるため、作業効率を十分に高めることができると共に、シールド導体を外周面に確実に固定することができる。

また、請求項３記載の検出プローブでは、導電性を有するソケット、および接続チューブを備えて電極ユニットの接続部が構成されている。このため、この電極ユニットを備えた検出プローブによれば、シールドケーブルの芯線を一方の端部に挿入したソケットの他方の端部に検出電極の基端部を挿入するだけで、検出電極と芯線とを容易に接続することができる。また、シールドケーブルのシールド導体で外周面を覆った柱状部およびシールド導体の周囲に接続チューブを装着し、接続チューブを押し潰して圧着することで、柱状部に接続された第１シールドとシールド導体とを容易に接続することができる。このため、この電極ユニットを備えた検出プローブによれば、これらを接続する作業の作業効率を十分に高めることができる。

また、請求項４記載の検出プローブによれば、内側に突出する爪部を電極ユニットのソケットに形成したことにより、ソケットに検出電極の基端部を挿入するだけで、ソケットからの検出電極の抜けを確実に防止することができる。

また、請求項５記載の検出プローブによれば、第１シールドの基端部側および第２シールドの基端部側を覆う第３シールドを備えたことにより、第１シールド、第２シールドおよび第３シールドの３つで検出電極をシールドすることができるため、検出電極に対する外乱の影響をさらに低く抑えることができる。また、この検出プローブによれば、第１シールドの基端部側に向かう第１の向きに第２シールドを付勢する付勢部を備えたことにより、検出電極と切り欠きの縁部とで検出対象を挟持した状態を付勢部の付勢力によって維持することができるため、作業性を十分に向上させることができる。

検出プローブ１の構成を示す斜視図である。 検出プローブ１の正面図である。 検出プローブ１の分解斜視図である。 電極ユニット２およびシールドユニット３の構成を示す斜視図である。 電極ユニット２の斜視図である。 電極ユニット２の正面図である。 電極側パーツ２ａの構成を示す斜視図である。 電極側パーツ２ａの構成を示す断面図である。 電極側パーツ２ａの分解斜視図である。 ケーブル側パーツ２ｂの分解斜視図である。 電極ユニット２の断面図である。 ソケット２７の断面図である。 検出プローブ１の使用方法を説明する第１の説明図である。 検出プローブ１の使用方法を説明する第２の説明図である。 従来の検出プローブ２０１の構成を示す正面図である（ケース２０４の一部を取り外している）。

以下、検出プローブ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、検出プローブの一例としての図１に示す検出プローブ１の構成について説明する。検出プローブ１は、検出対象についての被検出量を金属非接触で（検出対象の金属部分に接触しない状態で）検出可能に構成されている。具体的には、検出プローブ１は、図１〜図３に示すように、電極ユニット２、シールドユニット３およびグリップ部４を備えて構成されている。

電極ユニット２は、図４〜図６に示すように、電極側パーツ２ａおよびケーブル側パーツ２ｂで構成され、後述する組立て方法において説明する接続方法で電極側パーツ２ａとケーブル側パーツ２ｂとが接続されている。なお、以下の説明において、単に「接続」というときには、「電気的な接続」を意味するものとする。

電極側パーツ２ａは、図７〜図９に示すように、支持部２１、検出電極２２、第１シールド２３、絶縁チューブ２４および絶縁ブッシュ２５を備えて構成されている。

支持部２１は、図７，８に示すように、金属等の導電性を有する材料によって一体に形成された柱状部２１ａおよびフランジ２１ｂを備えて構成され、検出電極２２および第１シールド２３を支持する。この場合、柱状部２１ａは、図７に示すように、円柱状に形成されると共に、図８に示すように、検出電極２２の基端部２２ｒおよび絶縁ブッシュ２５を挿入可能な貫通孔Ｈａが中心部に形成されている。また、図７に示すように、柱状部２１ａの外周面Ｃには、ローレット加工等の滑り止め加工が施されており、この外周面Ｃに、シールドケーブル２６の編組シールド（シールド導体）２６ｃが後述する組立て方法において説明する接続方法で接続される（図１１参照）。また、フランジ２１ｂは、図８に示すように、円板状（円柱状）に形成されて、柱状部２１ａの先端部２１ｔに設けられている。また、同図に示すように、フランジ２１ｂには、柱状部２１ａの貫通孔Ｈａに連通して、検出電極２２の基端部２２ｒおよび絶縁ブッシュ２５を挿入可能な中心孔Ｈｂが形成されている。

検出電極２２は、図８，９に示すように、棒状に形成され、検出対象に先端部２２ｔが近接した状態において検出対象についての被検出量を金属非接触で検出する。また、検出電極２２は、基端部２２ｒが後述するシールドケーブル２６の芯線２６ａに接続され、芯線２６ａを介して外部装置に接続される。また、検出電極２２は、支持部２１に対して絶縁されると共に中心孔Ｈｂおよび貫通孔Ｈａに基端部２２ｒが挿入された状態で支持部２１によって支持されている。

第１シールド２３は、図８，９に示すように、金属等の導電性を有する材料によって円筒状（筒状の一例）に形成されて、検出電極２２に対して絶縁された状態で検出電極２２を覆っている。この場合、第１シールド２３は、支持部２１に接続される後述するシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃを介して基準電位に接続され、検出電極２２に対する外乱の影響を低減するシールドとして機能する。また、第１シールド２３は、図８に示すように、支持部２１のフランジ２１ｂに基端部２３ｒが接続された状態で支持部２１によって支持されている。

絶縁チューブ２４は、一例として、加熱によって収縮する熱収縮チューブであって、図８，９に示すように、非導電性材料によって筒状に形成されている。この絶縁チューブ２４は、図８に示すように、検出電極２２と第１シールド２３との間に配設されて検出電極２２と第１シールド２３とを絶縁する。

絶縁ブッシュ２５は、図８，９に示すように、樹脂等の非導電性材料によって筒状に形成されている。この絶縁ブッシュ２５は、図８に示すように、支持部２１における柱状部２１ａの貫通孔Ｈａおよびフランジ２１ｂの中心孔Ｈｂの各内周面と検出電極２２の基端部２２ｒとの間に挿入されて、検出電極２２と支持部２１とを絶縁した状態で検出電極２２の移動を規制する。

ケーブル側パーツ２ｂは、図１０に示すように、シールドケーブル２６、ソケット２７、絶縁チューブ２８，２９および接続チューブ３０を備えて構成されている。この場合、ソケット２７および接続チューブ３０によって接続部が構成される。

シールドケーブル２６は、同軸ケーブルであって、図１１に示すように、芯線２６ａ、絶縁層２６ｂ、編組シールド（シールド導体）２６ｃおよび被覆２６ｄを備え、これらが同心円状に積層されて構成されている。

ソケット２７は、図１０に示すように、金属等の導電性を有する材料で筒状に形成されている。このソケット２７は、図１１に示すように、ソケット２７の基端部２７ｒから挿入されたシールドケーブル２６における芯線２６ａの先端部２６ａｔと、ソケット２７の先端部２７ｔから挿入された電極ユニット２における検出電極２２の基端部２２ｒとを接続する。また、図１２に示すように、ソケット２７の先端部２７ｔには、内側に突出する爪部２７ａが形成されており、ソケット２７内に挿入された検出電極２２がこの爪部２７ａに係合することにより、ソケット２７からの検出電極２２の抜けを防止することが可能となっている。

絶縁チューブ２８は、一例として、加熱によって収縮する熱収縮チューブであって、図１０に示すように、樹脂等の非導電性を有する材料で筒状に形成されている。この絶縁チューブ２８は、図１１に示すように、検出電極２２の基端部２２ｒおよび芯線２６ａの先端部２６ａｔを接続したソケット２７と、シールドケーブル２６の絶縁層２６ｂの先端部２６ｂｔとを覆うように配設されて、ソケット２７と支持部２１とを絶縁する。

絶縁チューブ２９は、一例として、加熱によって収縮する熱収縮チューブであって、図１０に示すように、樹脂等の非導電性を有する材料で筒状に形成されている。この絶縁チューブ２９は、図１１に示すように、シールドケーブル２６の先端部２６ｔを覆うように配設されて、接続チューブ３０とシールドケーブル２６との密着性を向上させる機能を有している。

接続チューブ３０は、図１０に示すように、金属等の導電性を有する材料で筒状に形成されている。この接続チューブ３０は、図１１に示すように、シールドケーブル２６から引き出された編組シールド２６ｃが外周面Ｃに配置された（外周面Ｃを覆った）状態で接続チューブ３０に挿入された柱状部２１ａと編組シールド２６ｃとを、接続チューブ３０の押し潰しで圧着することによって接続する機能を有している。

シールドユニット３は、図３，４に示すように、第２シールド３１、シールドキャップ３２、カラー３３、ピン３４、シールドカバー３５、スプリング３６および第３シールド３７を備えて構成されている。

第２シールド３１は、図４に示すように、金属等の導電性を有する材料で円筒状に形成されると共に、シールドキャップ３２によって先端部３１ｔが閉塞されている。また、第２シールド３１の先端部３１ｔには、検出対象を挿入させる切り欠き３１ａが形成されている。また、第２シールド３１は、第１シールド２３に対して（第１シールド２３の長さ方向に）スライド可能な状態で第１シールド２３の外側に配設されて、第１シールド２３と共に検出電極２２をシールドする機能を有している。この場合、図１４に示すように、切り欠き３１ａに検出対象（例えば、同図に示す電線１００の芯線１０１）が挿入された状態で第１シールド２３の基端部２３ｒ側に向かう第１の向き（同図に示す矢印Ａの向き）に第２シールド３１がスライドしたときに、切り欠き３１ａの縁部によって検出対象が第１の向きに移動させられて検出電極２２の先端部２２ｔが検出対象に近接し、先端部２２ｔと切り欠き３１ａの縁部とで検出対象が挟持される。

カラー３３は、図４に示すように、金属等の導電性を有する材料で円筒状に形成されて、第２シールド３１の基端部３１ｒに取り付けられている。ピン３４は、同図に示すように、カラー３３に取り付けられている。

シールドカバー３５は、樹脂等の非導電性を有する材料で形成され、第２シールド３１の周囲を覆うことで、感電を防止する機能を有している。

スプリング３６は、付勢部の一例であって、図３，４に示すように、第３シールド３７内に収容されて、第１の向き（図１４に示す矢印Ａの向き）に第２シールド３１（第２シールド３１に取り付けられているカラー３３）を付勢する。

第３シールド３７は、図４に示すように、金属等の導電性を有する材料で円筒状に形成されている。また、第３シールド３７の先端部３７ｔには、第２シールド３１を挿通させる孔（図示せず）が形成されたキャップ３７ａが取り付けられている。この第３シールド３７は、電極側パーツ２ａの基端部側（検出電極２２の基端部２２ｒ側、および第１シールド２３の基端部２３ｒ側）、並びに第２シールド３１の基端部３１ｒ側を覆い、第１シールド２３および第２シールド３１と共に検出電極２２をシールドする機能を有している。また、第３シールド３７の基端部３７ｒ側には、ピン３４を突出させるスリット３７ｂが形成されている。また、第３シールド３７は、電極ユニット２の支持部２１におけるフランジ２１ｂの先端部の外径よりも内径がやや大きく形成されており、フランジ２１ｂの先端部が第３シールド３７の基端部３７ｒに嵌め込まれた（挿入された）状態でフランジ２１ｂに接続するように構成されている。

グリップ部４は、図３に示すように、ケース４１，４２、フロントキャップ４３、リアキャップ４４、スリーブ４５およびスライダー４６を備え、電極ユニット２およびシールドユニット３を収容可能に構成されている。また、スライダー４６は、ピン３４に取り付けられると共に、ケース４１，４２に形成された開口部に沿ってスライド可能に構成されている。

次に、電極ユニット２および検出プローブ１の組立て方法を説明する。

まず、電極ユニット２を組み立てる。具体的には、図８に示すように、第１シールド２３の基端部２３ｒを支持部２１のフランジ２１ｂの中心孔Ｈｂに挿入し、半田付けによって固定する。次いで、検出電極２２の基端部２２ｒを絶縁ブッシュ２５に差し込み、続いて、検出電極２２および絶縁ブッシュ２５を絶縁チューブ２４に挿入し、次いで絶縁チューブ２４を加熱して熱収縮させて密着させる。

続いて、第１シールド２３の先端部２３ｔ側から検出電極２２、絶縁ブッシュ２５および絶縁チューブ２４を挿入する。この際に、図８に示すように、絶縁ブッシュ２５がフランジ２１ｂの中心孔Ｈｂおよび柱状部２１ａの貫通孔Ｈａの各内周面と検出電極２２の基端部２２ｒとの間の隙間に充填され、これによって検出電極２２が支持部２１に対して絶縁されると共に検出電極２２の移動が規制される。

次いで、シールドケーブル２６の先端部の被覆２６ｄを剥がして編組シールド２６ｃを露出させると共に、絶縁層２６ｂの先端部２６ｂｔを除去して芯線２６ａを露出させる（図１１参照）。

続いて、図１１に示すように、ソケット２７の基端部２７ｒに芯線２６ａの先端部２６ａｔを挿入し、次いで、ソケット２７の基端部２７ｒと芯線２６ａの先端部２６ａｔとを半田付けや圧着（かしめ）によって接続する。続いて、シールドケーブル２６における絶縁層２６ｂの先端部２６ｂｔとソケット２７の基端部２７ｒ側を覆うように絶縁チューブ２８に絶縁層２６ｂおよびソケット２７を挿入し、次いで絶縁チューブ２８を加熱して熱収縮させて密着させる。

続いて、図１１に示すように、シールドケーブル２６から編組シールド２６ｃを引き出し、次いで、シールドケーブル２６における被覆２６ｄの先端部２６ｄｔ、および先端部２６ｄｔと編組シールド２６ｃとの境界部分が絶縁チューブ２９で覆われるように、絶縁チューブ２９にシールドケーブル２６を挿入し、続いて絶縁チューブ２９を加熱して熱収縮させて密着させる。

次いで、図１１に示すように、ソケット２７の先端部２７ｔに検出電極２２の基端部２２ｒを挿入させつつ、支持部２１における柱状部２１ａの貫通孔Ｈａにソケット２７の先端部２７ｔを挿入する。この際に、ソケット２７の先端部２７ｔに形成されている爪部２７ａとソケット２７内に挿入された検出電極２２とが係合する。このため、ソケット２７からの検出電極２２の抜けが確実に防止される。この電極ユニット２では、上記したように、ソケット２７を用いた簡易な作業で、検出電極２２とシールドケーブル２６の芯線２６ａとを確実に接続することが可能となっている。

続いて、図１１に示すように、シールドケーブル２６から引き出した編組シールド２６ｃの先端部２６ｃｔで柱状部２１ａの外周面Ｃを覆う（編組シールド２６ｃを柱状部２１ａに巻き付ける）。次いで、柱状部２１ａおよび編組シールド２６ｃと、絶縁チューブ２９で覆われたシールドケーブル２６の先端部２６ｔとの周囲に接続チューブ３０を装着する。続いて、接続チューブ３０を押し潰して圧着する（かしめる）。これにより、柱状部２１ａと編組シールド２６ｃとが確実に接続される。この電極ユニット２では、上記したように、接続チューブ３０を用いた簡易な作業で、柱状部２１ａ（支持部２１）に接続された第１シールド２３とシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃとを確実に接続することが可能となっている。以上により、電極ユニット２の組み立てが完了する。

この場合、この電極ユニット２では、上記したように、検出電極２２とシールドケーブル２６の芯線２６ａとを基板を用いることなく接続すると共に、第１シールド２３とシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃとを基板を用いることなく接続する構成のため、これらを接続するための基板を設ける従来の構成と比較して、基板を省略できる分、電極ユニット２を小型化することが可能となっている。また、この電極ユニット２では、検出電極２２、第１シールド２３、シールドケーブル２６の芯線２６ａおよびシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃを導線や導電性部材を介して基板に半田付けする煩雑な作業を省略することができるため、組立て効率を向上させることが可能となっている。

次いで、電極ユニット２にシールドユニット３を組み付ける。具体的には、図４に示すように、第２シールド３１の先端部３１ｔにシールドキャップ３２を取り付けて先端部３１ｔを閉塞する。続いて、第２シールド３１の基端部３１ｒにカラー３３を取り付ける。次いで、ピン３４をカラー３３に取り付ける。続いて、第２シールド３１を覆うようにシールドカバー３５を第２シールド３１に装着する。次いで、カラー３３および第２シールド３１に電極ユニット２の電極側パーツ２ａの先端部側（検出電極２２、第１シールド２３および絶縁チューブ２４）を挿入する。続いて、第２シールド３１の基端部３１ｒ側にスプリング３６を配置する。

次いで、図４に示すように、第３シールド３７の先端部３７ｔにキャップ３７ａを取り付ける。続いて、キャップ３７ａにおける図外の孔に第２シールド３１を挿通させつつ第３シールド３７を電極ユニット２の支持部２１側に移動させて、フランジ２１ｂの先端部を第３シールド３７の基端部３７ｒに嵌め込む（挿入させる）。これにより、フランジ２１ｂと第３シールド３７とが接続される。この場合、フランジ２１ｂには第１シールド２３が接続され、第１シールド２３には第２シールド３１が接続されている。また、フランジ２１ｂは柱状部２１ａを介してシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃに接続されている。このため、第１シールド２３、第２シールド３１および第３シールド３７がいずれも編組シールド２６ｃに接続されて同電位に維持される。以上により、電極ユニット２へのシールドユニット３の組み付けが完了する。

次いで、グリップ部４を組み付ける。具体的には、図３に示すように、ケース４１，４２で電極ユニット２およびシールドユニット３の中央部分を挟み込む（取り囲む）ようにして、ケース４１，４２を嵌合させる。この際に、ケース４１，４２の上部の切り欠き（開口部）にスライダー４６を嵌め込む。続いて、フロントキャップ４３をケース４１，４２の先端部に嵌め込むと共に、リアキャップ４４およびスリーブ４５をケース４１，４２の後端部に嵌め込む。

次いで、シールドケーブル２６の他端部（検出プローブ１を用いて測定を行う測定装置に接続される端部）に図外のコネクタ（例えば、ＢＮＣコネクタ）を接続する。以上により、検出プローブ１の組み立てが完了する。

次に、検出プローブ１の使用方法を説明する。

例えば、電線１００（図１３参照）に供給されている電圧を測定する際には、検出プローブ１の電極ユニット２におけるシールドケーブル２６に接続されているコネクタを介して検出プローブ１を測定装置（図示せず）に接続する。

続いて、グリップ部４を握り、次いで、上記した第１の向きとは逆向きの第２の向き（図１３に示す矢印Ｂの向き）にスライダー４６をスライドさせる。この際に、スライダー４６が取り付けられているピン３４、ピン３４が取り付けられているカラー３３、カラー３３に取り付けられている第２シールド３１、および第２シールド３１を覆っているシールドカバー３５が第２の向きにスライドさせられて、同図に示すように、第２シールド３１の切り欠き３１ａが開放する。

続いて、図１４に示すように、電線１００を切り欠き３１ａに挿入し、次いで、スライダー４６のスライドを解除する。この際に、第２シールド３１がスプリング３６の付勢力によって第１の向き（同図に示す矢印Ａの向き）にスライドさせられる。また、第１の向きへの第２シールド３１のスライドにより、切り欠き３１ａの縁部によって電線１００が第１の向きに移動させられて、検出電極２２の先端部２２ｔが電線１００の絶縁被覆１０２に当接して先端部２２ｔと切り欠き３１ａの縁部とで電線１００が挟持され、電線１００の芯線１０１（検出対象）に先端部２２ｔが近接する。

この状態では、検出電極２２と芯線１０１とが絶縁被覆１０２を介して容量結合され、検出電極２２が電線１００の電圧を検出する。また、測定装置では、検出電極２２からの電気信号を入力して、その電気信号に基づいて電線１００の電圧を測定する。

続いて、測定が終了したときには、スライダー４６を第２の向きにスライドさせて、第２シールド３１の切り欠き３１ａを開放させ、次いで、切り欠き３１ａから電線１００を取り出す。以上により、電線１００の電圧の測定が終了する。

このように、この検出プローブ１では、電極ユニット２が、検出電極２２と、第１シールド２３と、検出電極２２および第１シールド２３の各基端部２２ｒ，２３ｒを支持する支持部２１とを備え、貫通孔Ｈａが形成された柱状部２１ａと中心孔Ｈｂが形成されたフランジ２１ｂとを備えて支持部２１が構成され、基端部２２ｒが支持部２１に対して絶縁された状態で中心孔Ｈｂおよび貫通孔Ｈａに挿入されて検出電極２２が支持部２１によって支持され、基端部２３ｒがフランジ２１ｂに接続された状態で第１シールド２３が支持部２１によって支持されている。このように電極ユニット２を構成したことにより、例えば、シールドケーブル２６の芯線２６ａを貫通孔Ｈａに挿入することで、検出電極２２と芯線２６ａとを接続用の基板等を用いることなく接続することができると共に、シールドケーブル２６の編組シールド２６ｃで柱状部２１ａを覆って（巻き付けて）固定することで柱状部２１ａ（支持部２１）に接続されている第１シールド２３と編組シールド２６ｃとを接続用の基板等を用いることなく柱状部２１ａを介して接続することができる。このため、この検出プローブ１によれば、これらを接続するための基板を設ける構成や、コネクタを用いてこれらを接続する構成と比較して、電極ユニット２および検出プローブ１を十分に小型化することができる。また、この検出プローブ１によれば、検出電極２２、第１シールド２３、シールドケーブル２６の芯線２６ａ、およびシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃを導線や導電性部材を介して基板に半田付けする煩雑な作業を省略することができるため、組立て効率を十分に向上させることができる。

また、この検出プローブ１によれば、電極ユニット２の支持部２１における柱状部２１ａの外周面Ｃに滑り止め加工を施したことにより、例えば、外周面Ｃを覆うように配置したシールドケーブル２６の編組シールド２６ｃを外周面Ｃに接続して固定する際に、編組シールド２６ｃの滑りを規制することができるため、作業効率を十分に高めることができると共に、編組シールド２６ｃを外周面Ｃに確実に固定することができる。

また、この検出プローブ１では、電極ユニット２が、導電性を有するソケット２７、および接続チューブ３０を備えている。このため、この検出プローブ１によれば、シールドケーブル２６の芯線２６ａを一方の端部（基端部２７ｒ）に挿入したソケット２７の他方の端部（先端部２７ｔ）に検出電極２２の基端部２２ｒを挿入するだけで、検出電極２２と芯線２６ａとを容易に接続することができる。また、シールドケーブル２６の編組シールド２６ｃで外周面Ｃを覆った柱状部２１ａおよび編組シールド２６ｃの周囲に接続チューブ３０を装着し、接続チューブ３０を押し潰して圧着することで、柱状部２１ａに接続された第１シールド２３と編組シールド２６ｃとを容易に接続することができる。このため、この検出プローブ１によれば、これらを接続する作業の作業効率を十分に高めることができる。

また、この検出プローブ１によれば、内側に突出する爪部２７ａを電極ユニット２のソケット２７に形成したことにより、ソケット２７に検出電極２２の基端部２２ｒを挿入するだけで、ソケット２７からの検出電極２２の抜けを確実に防止することができる。

また、この検出プローブ１によれば、第１シールド２３に対してスライド可能に第１シールド２３の外側に配設されると共に検出対象を挿入させる切り欠き３１ａが先端部３１ｔに形成された第２シールド３１を備えたことにより、切り欠き３１ａに検出対象を挿入させた状態で第１シールド２３の基端部２３ｒ側に向かう第１の向きに第２シールド３１をスライドさせることで、検出電極２２と切り欠き３１ａの縁部とで検出対象を挟持し、検出電極２２の先端部２２ｔを検出対象に近接させて被検出量を検出することができる。このため、この検出プローブ１によれば、例えば、複数の電線が近接して配線されている場合においても、それらの電線の隙間に検出プローブ１の先端部（検出電極２２、第１シールド２３および第２シールド３１等）を挿入して各検出対象としての１本の電線だけを容易に挟持することができるため、このような場合においても、検出対象についての被検出量を確実に検出することができる。また、この検出プローブ１によれば、第２シールド３１で第１シールド２３を覆うことで、第１シールド２３および第２シールド３１の２つで検出電極２２をシールドすることができるため、検出電極２２に対する外乱の影響をより低く抑えることができる。

また、この検出プローブ１によれば、第１シールド２３の基端部２３ｒ側および第２シールド３１の基端部３１ｒ側を覆う第３シールド３７を備えたことにより、第１シールド２３、第２シールド３１および第３シールド３７の３つで検出電極２２をシールドすることができるため、検出電極２２に対する外乱の影響をさらに低く抑えることができる。また、この検出プローブ１によれば、第１シールド２３の基端部２３ｒ側に向かう第１の向きに第２シールド３１を付勢するスプリング３６を備えたことにより、検出電極２２と切り欠き３１ａの縁部とで検出対象を挟持した状態をスプリング３６の付勢力によって維持することができるため、作業性を十分に向上させることができる。

なお、電極ユニット２を検出プローブ１に組み込んで用いる例について上記したが、電極ユニット２を検出プローブ１に組み込まずに用いる構成を採用することもできる。一例として、基板上に導体パターンが形成され、その導体パターンを覆うように絶縁層が形成されている場合において、絶縁層を介して導体パターンに検出電極２２の先端部２２ｔを近接させて被測定量としての電圧を検出する測定装置に電極ユニット２を用いることができる。

また、電極側パーツ２ａとケーブル側パーツ２ｂ（シールドケーブル２６および接続部）とを備えた電極ユニット２に適用した例について上記したが、電極側パーツ２ａだけで構成された（シールドケーブル２６が接続されていない）電極ユニットに適用することもできる。この場合、シールドケーブル２６以外の導体やシールドを用いて検出電極２２や第１シールド２３と測定装置とを接続することができる。

また、導電性を有する材料で形成した接続チューブ３０を用いる例について上記したが、導電性を有しない材料（非導電性材料）によって形成した接続チューブを用いることもできる。

１ 検出プローブ
２ 電極ユニット
２１ 支持部
２１ａ 柱状部
２１ｂ フランジ
２１ｔ，２２ｔ，２６ａｔ，２７ｔ 先端部
２２ 検出電極
２２ｒ，２３ｒ，２７ｒ 基端部
２３ 第１シールド
２６ シールドケーブル
２６ａ 芯線
２６ｃ 編組シールド
２７ ソケット
２７ａ 爪部
３０ 接続チューブ
３１ 第２シールド
３１ａ 切り欠き
３６ スプリング
３７ 第３シールド
１００ 電線
１０１ 芯線
Ｃ 外周面
Ｈａ 貫通孔
Ｈｂ 中心孔

Claims (5)

1. 検出対象に先端部が近接した状態において当該検出対象についての被検出量を金属非接触で検出すると共にシールドケーブルの芯線を介して外部装置に接続される棒状の検出電極と、前記検出電極に対して絶縁された状態で当該検出電極を覆う筒状の第１シールドと、前記検出電極および前記第１シールドの各基端部を支持する導電性を有する支持部とを備え、前記支持部は、中心部に貫通孔が形成されると共に前記シールドケーブルのシールド導体が外周面に接続される柱状部と、当該柱状部の先端部に設けられて前記貫通孔に連通する中心孔が形成されたフランジとを備え、前記検出電極は、前記支持部に対して絶縁された状態で前記基端部が前記中心孔および前記貫通孔に挿入されて当該支持部によって支持され、前記第１シールドは、前記基端部が前記フランジに接続された状態で前記支持部によって支持されている電極ユニットと、
   前記電極ユニットの前記第１シールドに対してスライド可能に当該第１シールドの外側に配設されて当該第１シールドに接続されると共に前記検出対象を挿入させる切り欠きが先端部に形成された第２シールドとを備え、
   前記切り欠きに前記検出対象が挿入された状態で前記第１シールドの前記基端部側に向かう第１の向きに第２シールドがスライドしたときに当該検出電極の前記先端部が当該検出対象に近接可能に構成されている検出プローブ。
2. 前記電極ユニットの前記柱状部の前記外周面には、滑り止め加工が施されている請求項１記載の検出プローブ。
3. 前記電極ユニットは、前記シールドケーブルと、当該シールドケーブルの前記芯線および前記検出電極を接続すると共に当該シールドケーブルの前記シールド導体および前記柱状部を接続する接続部とを備え、
   前記接続部は、導電性を有するソケット、および接続チューブを備え、
   前記ソケットは、当該ソケットの各端部側からそれぞれ挿入された前記芯線の先端部と前記検出電極の前記基端部とを接続し、
   前記接続チューブは、前記柱状部の前記外周面に前記シールド導体が配置されて当該接続チューブに挿入された状態で圧着されることで当該柱状部と当該シールド導体とを接続する請求項１または２記載の検出プローブ。
4. 前記電極ユニットの前記ソケットには、内側に突出して前記検出電極の抜けを防止する爪部が形成されている請求項３記載の検出プローブ。
5. 前記第１シールドの前記基端部側および前記第２シールドの基端部側を覆う筒状の第３シールドと、当該第３シールド内に収容されて前記第１の向きに前記第２シールドを付勢する付勢部とを備え、
   前記第３シールドは、基端部に前記フランジが嵌め込まれた状態で当該フランジに接続されている請求項１から４のいずれかに記載の検出プローブ。

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