钳式传感器

技术领域

本发明涉及一种钳式传感器，其检测有关测量对象的物理量。

背景技术

专利文献1公开了一种钳式传感器，其检测作为测量对象的电线中流动的电流值(例如参考专利文献1)。

钳式传感器包括一对传感器、设置有一个传感器的主体部、以及设置有另一个传感器的滑动部。钳式传感器可以通过使各传感器隔着测量对象对置，从而检测电线中流动的电流值。

滑动部可以通过滑动机构相对于主体部进行滑动。此外，滑动部通过锁定机构可以切换限制滑动部滑动的锁定状态以及解除滑动部的滑动限制的解锁状态。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：JP特开2018-9985号公报。

发明内容

(发明所要解决的问题)

但是，在专利文献1所记载的钳式传感器中，通过滑动机构的滑动部的滑动操作、以及通过锁定机构的滑动部的锁定操作必须分开进行，因此需要提高其操作性。

因此，本发明是鉴于上述问题研究而成的，其提供一种能够提高操作性的钳式传感器(clamp sensor)。

(用于解决问题的技术方案)

为了解决上述问题，在本发明的一实施形态中，包括可彼此对置的一对传感器并在夹住测量对象的状态下使所述传感器对置以检测所述测量对象的物理量的钳式传感器包括：第1壳体，其容纳一个传感器；第2壳体，其容纳另一个传感器，且相对于所述第1壳体可移动；锁定部，其限制所述第2壳体相对于所述第1壳体的移动；以及操作部，其通过沿着第1方向的操作，使所述第2壳体相对于所述第1壳体在所述另一个传感器对置于所述一个传感器的位置与从对置于所述一个传感器的位置远离的位置之间移动，并通过沿着第2方向的操作，使所述锁定部在限制所述第2壳体相对于所述第1壳体的移动的位置与解除限制的位置之间移动。

此外，优选为，所述操作部设置在所述第2壳体。

此外，优选为，所述锁定部设置在所述操作部，通过使所述操作部沿着所述第2方向操作，所述锁定部在被卡止于所述第1壳体的位置与解除卡止的位置之间移动。

此外，优选为，所述第1壳体具有多个孔，所述锁定部包括嵌入所述孔的凸起部、以及形成得比所述孔大的止挡部。

此外，优选为，所述多个孔沿着所述第1方向排列形成。

此外，优选为，包括第1施力部，其朝着所述另一个传感器对置于所述一个传感器的位置对所述第2壳体施力。

此外，优选为，包括第2施力部，其朝着限制所述第2壳体相对于所述第1壳体的移动的位置对所述锁定部施力。

此外，优选为，包括第3壳体，其与所述第1壳体一起支撑所述第2壳体，所述第3壳体具有引导所述操作部沿所述第1方向移动的槽。

(发明效果)

根据本发明的形态，能够提高钳式传感器的操作性。

附图说明

图1是表示滑块被移动到一端部侧的状态的钳式传感器的立体图。

图2是沿着图1的长度方向切割的钳式传感器的立体剖视图。

图3是图1的操作部及锁定部周围的放大剖视图。

图4是表示向下按压操作部的状态的钳式传感器的立体图。

图5是沿着图4的长度方向切割的钳式传感器的立体剖视图。

图6是表示通过操作部将滑块移动到另一端侧的状态的、沿着长度方向切割的钳式传感器的立体剖视图。

图7是图6的操作部及锁定部周围的放大剖视图。

图8是表示滑块被移动到另一端侧的状态的、沿着长度方向切割的钳式传感器的立体剖视图。

图9是表示滑块移动到另一端侧后被锁定的状态的、沿着长度方向切割的钳式传感器的立体剖视图。

图10是图9的操作部及锁定部周围的放大剖视图。

具体实施方式

参考附图对本发明的优选实施方式进行说明。另外，以下所示的实施方式是例示性的，可在本发明的范围采取各种形态。

如图1～图3所示，钳式传感器100是一种夹钳型传感器，包括可彼此对置的一对传感器2、4，并在夹住作为测量对象的电线的状态(夹持状态)下检测电线周围产生的电磁，并测量电线中流动的电流值。

钳式传感器100包括支架1、第1传感器2、滑块3、第2传感器4、操作部5、锁定部6、第1弹簧7、第2弹簧8、外壳9、以及盖子10。另外，在以下说明中，为了方便解释，将钳式传感器100中设有滑块3的一侧设为上侧，将设有支架1的一侧设为下侧，但并非指重力方向的上侧和下侧。此外，将钳式传感器100中设有第1传感器2及第2传感器4的一侧设为一端侧，将该一端侧的相反侧设为另一端侧。

支架1构成钳式传感器100的壳体的一部分，作为第1壳体发挥作用。支架1以一个方向上的长度较长的方式形成，并具有多个壁部。在支架1内，形成有由多个壁部围成的空间，该空间内设置第1传感器2、基板、以及用于连结其他构成的螺孔等。

在支架1的长度方向X上的一端部附近，在对置的壁部上分别形成有凹部11，供作为测量对象的电线嵌入。在支架1中，由多个壁部围成的凹部11附近的空间内容纳有第1传感器2。

支架1具有沿着支架1的长度方向X延伸的导向片12。导向片12形成为板状，沿着其长度方向X(延伸方向)形成有贯穿厚度方向的两个孔13。两个孔13以连接各孔13的中心的直线沿着支架1的长度方向X的方式形成在导向片12。即，两个孔13沿着支架1的长度方向X排列形成。

各孔13以分别供构成锁定部6的凸起部61与止挡部62嵌入的方式形成。具体而言，各孔13形成为与锁定部6互补的形状。各孔13具有小孔13a及大孔13b，所述小孔13a供凸起部61嵌入而止挡部62无法通过，所述大孔13b供止挡部62嵌入并且凸起部61可通过。小孔13a与大孔13b均形成为圆形。小孔13a与大孔13b形成为在导向片12的厚度方向上相互连通。即，各孔13呈阶梯状形成。

各孔13通过槽14而相互连通，并允许操作部5的轴部52的移动。槽14是沿着连结孔13的中心的直线而形成。槽14的宽度小于小孔13a的宽度(直径)。

在支架1的长度方向X上的另一端部附近，设置有沿着支架1的长度方向X突出的突出部15。突出部15支撑第1弹簧7的一端部。

第1传感器2容纳在支架1内形成的凹部11附近的空间。第1传感器2例如是磁芯，通过和第2传感器4相互对置并夹住电线，从而检测电线周围产生的电磁。

滑块3构成钳式传感器100的壳体的一部分，作为第2壳体发挥作用。滑块3以一个方向上的长度较长的方式形成，并具有多个壁部。在滑块3内，形成有由多个壁部围成的空间，该空间内设置第2传感器4、基板等。滑块3设置成能沿着长度方向X相对于支架1可滑动。即，滑块3与支架1的长度方向X是一致的。

在滑块3的长度方向X上的一端部附近，在和支架1一起夹住电线时与支架1的凹部11对置的由多个壁部围成的空间内容纳有第2传感器4。

滑块3具有容纳操作部5的容纳部31。容纳部31在滑块3的厚度方向(与长度方向X正交的上下方向Z)上形成得较厚。容纳部31具有用于插入操作部5的一部分的孔32、以及用于插入第2弹簧8的凹部33。

孔32是在滑块3的厚度方向上贯穿的通孔，并沿着轴线方向可往返移动地插入有操作部5的轴部52。孔32被形成为俯视呈圆形，并且直径略大于轴部52。

凹部33是以围绕孔32的外侧周围的方式形成的俯视呈环状的槽。在凹部33内，容纳有螺旋状的第2弹簧8。凹部33由外壁部33a与内壁部33b形成。为了使操作部5的按钮部51能够移动到容纳部31内，内壁部33b形成得比外壁部33a低，并且在内壁部33b的上方，孔32与凹部33连通而形成一个空间。因此，第2弹簧8的一端部配置在凹部33的底部，并由外壁部33a与内壁部33b实现定位。

在滑块3的长度方向X上的另一端部附近，设置有沿着滑块3的长度方向X突出的突出部34。突出部34以在滑块3的移动方向(长度方向X)上与支架1的突出部15对置的方式形成，并支撑第1弹簧7的另一端部。

第2传感器4容纳在滑块3的长度方向X上的一端部附近的空间。第2传感器4例如是磁芯，通过与第1传感器2相互对置并夹住电线，从而检测电线周围产生的电磁。

操作部5设置在滑块3。操作部5可以通过施加外力使滑块3沿着长度方向X移动。操作部5通过在与移动滑块3时不同的方向上施加外力，从而能够使自身沿着上下方向Z移动，并且也使锁定部6在相同方向上移动。

操作部5包括按钮部51及轴部52。按钮部51是用户施加外力时触摸和操作的部分，俯视呈圆形。在按钮部51的上表面设置有防滑橡胶51a，以防止用户操作时手指打滑。

轴部52设置在按钮部51的下表面侧，截面呈圆形。轴部52以轴线沿着上下方向Z的方式设置，并且与按钮部51的轴线一致。轴部52包括大直径部52a和小直径部52b，各自的轴线是一致的。大直径部52a与按钮部51一体形成。大直径部52a的直径大于滑块3的孔32的直径，小于凹部33的外壁部33a的内径。小直径部52b的一端部通过螺钉等紧固件52c连结于大直径部52a。小直径部52b的直径小于滑块3的孔32的直径。因此，在轴部52中，大直径部52a虽然能进入与内壁部33b的上方形成的孔32连通的凹部33的空间内但无法进入孔32，孔32内只能插入小直径部52b。

第2弹簧8的上端部抵接在大直径部52a，大直径部52a利用第2弹簧8的弹力被压向上方。小直径部52b插入到孔32内的小直径部52b的另一端部从孔32的下端侧的开口向下侧突出。在小直径部52b的另一端部设置有锁定部6。

另外，大直径部52a与小直径部52b也可以一体形成。

操作部5可以通过沿着滑块3的长度方向X(第1方向)的操作，使滑块3相对于支架1在第2传感器4对置于第1传感器2的位置与从对置于第1传感器2的位置远离的位置之间移动。

操作部5可以通过沿着钳式传感器100的上下方向Z(第2方向)的操作，使锁定部6在限制滑块3相对于支架1的移动的位置与解除限制的位置之间移动。

锁定部6限制滑块3相对于支架1的移动。锁定部6通过操作部5的沿着上下方向的操作，在卡止于支架1的位置与解除卡止的位置之间移动。锁定部6形成为具有相互不同直径的阶梯轴，并与操作部5的轴部52一体形成。锁定部6包括凸起部61及止挡部62。

凸起部61连续形成于轴部52的小直径部52b，并形成为嵌入支架1的导向片12上形成的小孔13a的圆形。因此，凸起部61可以通过支架1的导向片12的小孔13a及大孔13b。凸起部61的直径大于滑块3的容纳部31的孔32的直径，因此凸起部61无法插入到孔32内。此外，操作部5被第2弹簧8向上方施力，因此设置在操作部5上的锁定部6的凸起部61嵌入小孔13a、或者抵接在导向片12的下表面。

止挡部62设置在凸起部61的下侧，并与凸起部61一体形成。止挡部62以嵌入支架1的导向片12上形成的大孔13b的方式形成。因此，止挡部62不能通过支架1的导向片12的小孔13a，只能通过大孔13b。即，通过将止挡部62嵌入支架1的导向片12的大孔13b，操作部5限制滑块3的在长度方向X上的移动，并限制从容纳部31脱离。

此外，操作部5被第2弹簧8向上方施力，因此设置在操作部5上的锁定部6的止挡部62处于嵌入大孔13b、或离开导向片12的下表面的状态。止挡部62的一部分有缺口，该缺口面是沿着支架1的部分壁部的壁面的平面。

第1弹簧7例如是螺旋弹簧，作为第1施力部发挥作用。第1弹簧7的一端部安装在支架1的突出部15，另一端部安装在滑块3的突出部34。第1弹簧7的长度方向(轴线方向)与滑块3的移动方向一致。第1弹簧7始终朝着第2传感器4对置于第1传感器2的位置对滑块3施力。

即，在滑块3及操作部5移动到可动范围内最末端侧(钳式传感器100的前端侧)的状态下，滑块3被第1弹簧7施力。另外，第1弹簧7没有必要总是让滑块3处于受力状态。即，也可以是第1弹簧7为自然长度的状态下，处于滑块3移动到可动范围内最末端侧(钳式传感器100的前端侧)的状态(第1传感器2与第2传感器4对置的状态)。

第2弹簧8例如是螺旋弹簧，作为第2施力部发挥作用。第2弹簧8容纳在滑块3的容纳部31的凹部33内，一端部对置于凹部33的底面，另一端部对置于操作部5的轴部52的大直径部52a的下表面。第2弹簧8的长度方向(轴线方向)与操作部5的轴部52的轴线方向一致。第2弹簧8始终朝着限制滑块3相对于支架1的移动的位置对锁定部6施力。

即，第2弹簧8经由操作部5对锁定部6施力，从而使锁定部6的凸起部61在受力状态下嵌入导向片12的小孔13a，换言之，使锁定部6的止挡部62在受力状态下抵接于导向片12的大孔13b的底部。另外，第2弹簧8没有必要总是使锁定部6处于受力状态。即，也可以在第2弹簧8为自然长度的状态下，处于使锁定部6的止挡部62处于抵接导向片12的大孔13b的底部的状态。

外壳9构成钳式传感器100的壳体的一部分，作为第3壳体发挥作用。外壳9配置在滑块3的上侧，通过螺钉等紧固件9a安装在支架1。外壳9与支架1一起夹住滑块3并进行支撑，使其在长度方向X上可移动。即，沿着钳式传感器100的上下方向，外壳9、滑块3、支架1从上侧开始依次排列。

外壳9具有引导操作部5沿着滑块3的移动方向进行移动的槽91。槽91从外壳9的表面贯穿到背面，形成为沿着滑块3的移动方向延伸的长孔状。在将外壳9安装到支架1的状态下，操作部5的轴部52穿过槽91，轴部52在槽91内可往返移动。滑块3被第1弹簧7施力，因此轴部52抵接于槽91的位于钳式传感器100的一端侧的边缘部。另一方面，当抵抗第1弹簧7的施压力而将操作部5移动到钳式传感器100的另一端侧时，轴部52便抵接于槽91的位于钳式传感器100的另一端侧的边缘部。

槽91形成为宽度略大于轴部52的外径，且长度能够使操作部5在锁定部6嵌入两个孔13的范围内移动。

盖子10构成钳式传感器100的壳体的一部分，设置在支架1的下侧。盖子10通过底座101并经由螺钉等紧固件10a而安装在支架1。此外，支架1与盖子10夹住用于保护配线的套筒102并进行支撑。

＜钳式传感器的动作＞

接下来，对钳式传感器100的动作进行说明。

如图1～图3所示，未操作操作部5时，钳式传感器100的状态为，第1传感器2与第2传感器4对置，且支架1的一端部与滑块3的一端部大体对齐。此时，滑块3处于被第1弹簧7施力，并移动到钳式传感器100的最末端侧的状态。设置在滑块3的操作部5也处于移动到钳式传感器100的最末端侧的状态，轴部52抵接于外壳9的槽91的位于钳式传感器100的一端侧的边缘部。此外，如图2及图3所示，通过凸起部61嵌入小孔13a、止挡部62嵌入大孔13b，从而锁定部6卡止于支架1的导向片12，限制滑块3向长度方向X的移动。此外，由于操作部5未被施加外力，因此，如图1～图3所示，操作部5移动到钳式传感器100的上下方向的最上侧的位置。

接下来，在检测电线中流动的电流值时，为了将电线嵌入支架1的凹部11，而需要使滑块3沿着长度方向X移动到钳式传感器100的另一端侧并打开凹部11。在使滑块3沿着长度方向X移动时，为了解除支架1与锁定部6的卡止，如图4及图5所示，用户向下按压操作部5的按钮部51，抵抗第2弹簧8的施压力而使操作部5朝下方移动。通过操作部5朝下方移动，从而支架1与锁定部6的卡止解除，滑块3处于能够在长度方向X上移动的状态。

然后，如图6及图7所示，用户维持向下按压操作部5的状态，同时使操作部5沿着槽91向钳式传感器100的另一端侧移动。由于操作部5设置在滑块3上，因此当操作部5移动时，滑块3也向钳式传感器100的另一端侧移动。此时，用户即使收回对操作部5的向下按压力，锁定部6的凸起部61也会抵接在导向片12的下表面上，限制滑块3在移动过程中向操作部5的上方移动。

之后，如图8所示，操作部5抵接于槽91的位于钳式传感器100的另一端侧的边缘部，限制其过渡移动。此时，用户在保持槽91的操作部5的位置的同时，收回对操作部5的向下按压力。

因此，如图9及图10所示，操作部5由于第2弹簧8的施压力而向上方移动，锁定部6嵌入另一孔13并卡止于支架1。具体而言，通过锁定部6的凸起部61嵌入小孔13a、止挡部62嵌入大孔13b，从而锁定部6卡止于支架1的导向片12，限制滑块3向长度方向X的移动。由此，滑块3抵抗第1弹簧7的施压力，而移动到钳式传感器100的另一最末端侧并在此状态下被锁定。此时，支架1的凹部11变成打开状态，能够将电线嵌入到凹部11。

在将电线嵌入到凹部11之后，测量电线的电流值时，需要移动滑块3，使第1传感器2与第2传感器4在上下方向对置。此时，若用户按压操作部5，则滑块3因第1弹簧7的施压力而移动到钳式传感器100的一端侧。若滑块3开始在长度方向X上移动，即使用户收回对操作部5的向下按压力，锁定部6的凸起部61也依然抵接于导向片12的下表面，之后滑块3由于第1弹簧7的施压力而向一端侧移动。

由此，通过锁定部6的凸起部61嵌入孔13的小孔13a，从而锁定部6卡止于支架1，限制滑块3的移动。此时，滑块3返回到图1～图3所示的位置，因此可以使第1传感器2与第2传感器4在上下方向对置。

在测量电线的电流值之后，可按照与上述相同的顺序对操作部5进行操作，再次移动滑块3即可。

如上所述，根据钳式传感器100，操作部5构成为可在滑块3的长度方向X及上下方向进行操作，通过在长度方向X的操作，能够使滑块3沿着长度方向X移动并打开支架1的凹部11，并且通过在上下方向的操作，能够锁定滑块3相对于支架1的移动以及解除锁定。由此，通过一个操作部5就能方便地进行两个不同操作，从而可以提高钳式传感器100的操作性。

此外，滑块3的移动机构及锁定机构是简单的结构，因此可实现钳式传感器100的小型化。

此外，由于操作部5设置在滑块3上，因此操作部5的操作方向可与滑块3的操作方向一致，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，操作部5通过上下方向的操作就能解除支架1对锁定部6的卡止，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，由于锁定部6包括凸起部61及止挡部62，因此只要将凸起部61嵌入支架1的小孔13a就能轻松限制滑块3的移动，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，即使不再保持操作部5，也能维持滑块3的打开和关闭状态。

此外，通过将凸起部61形成为圆形，即使操作部5绕轴线旋转也能将凸起部61嵌入小孔13a，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，由于支架1的孔13是沿着滑块3的长度方向X排列形成的，因此只要在长度方向X上移动滑块3即可，无需为了锁定及解除锁定而向不同于移动方向的方向移动滑块3，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，由于设置了第1弹簧7，可以朝着钳式传感器100的前端侧对滑块3施力，因此即使用户不对操作部5施加外力使其向钳式传感器100的一端侧移动，也能利用第1弹簧7的施压力轻松地通过滑块3闭合支架1的凹部11，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，由于设置了第2弹簧8，可以朝着钳式传感器100的上侧对操作部5施力，即使用户不进行锁定操作，也能利用第2弹簧8的施压力轻松地将锁定部6卡止于支架1，从而可提高钳式传感器100的操作性。

此外，由于外壳9具有槽91，因此可沿着滑块3的长度方向X顺畅地引导操作部5，从而可提高钳式传感器100的操作性。

＜其他＞

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，而是包含本发明的概念及权利要求所含的所有形态。此外，也可以适当地选择各构成进行组合，以实现上述课题及效果的至少一部分。此外，还可以根据本发明的具体使用形态，适当地变更上述实施方式中的各构成要素的形状、材料、配置、尺寸等。

例如，操作部5的构成可变更，只要能进行滑块3的移动、锁定部6对支架1的卡止及解除即可。

此外，锁定部6不限于阶梯轴的构成，只要能卡止于支架1，其构成可变更。

此外，导向片12上形成的孔13不限于两个，也可以是三个以上。

此外，滑块3也可以未被第1弹簧7施力。在此情况下，在使滑块3移动到钳式传感器100的一端侧时，并非利用第1弹簧7的施压力进行，而是由用户移动操作部5来实现。

此外，操作部5也可以未被第2弹簧8施力。在此情况下，锁定部6优选利用重力卡止于支架1，因此操作部5优选设置成朝向支架1的下侧延伸。

附图标记说明

1支架(holder)；11凹部；12导向片；13孔；13a小孔；13b大孔；14槽；15突出部；2第1传感器；3滑块；31容纳部；32孔；33凹部；33a外壁部；33b内壁部；34突出部；4第2传感器；5操作部；51按钮部；52轴部；52a大直径部；52b小直径部；6锁定部；61凸起部；62止挡部；7第1弹簧；8第2弹簧；9外壳；91槽；10盖子；100钳式传感器。