特開 2024-88370 センサユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024088370

(43)【公開日】2024-07-02

(54)【発明の名称】センサユニット

(51)【国際特許分類】

   G01R 1/22 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

G01R1/22 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022203505

(22)【出願日】2022-12-20

(71)【出願人】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100115749

【弁理士】

【氏名又は名称】谷川 英和

(74)【代理人】

【識別番号】100166811

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 剛

(72)【発明者】

【氏名】大瀧 泰生

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 寿文

(72)【発明者】

【氏名】神谷 敦

(72)【発明者】

【氏名】鳴川 雄太

(72)【発明者】

【氏名】三田 慎一

(57)【要約】

【課題】長期間にわたりセンサユニットを電線に設置している状況下において、センサユニットの部材や電線の被覆材等の経年劣化等の影響により、検知部と電線との相対位置を維持できなくなる可能性がある。
【解決手段】センサユニット１は、第一筐体１０と第二筐体２０との間に電線９０を挟み込むようにして電線９０に設置されるように構成されている筐体２と、第一筐体１０に配置されており電線９０に接触するケーブル接触部６０と、第二筐体２０に配置されており計測を行うための検知部５１と、ケーブル接触部６０と検知部５１との少なくとも１つを他方に向けて付勢するように、ケーブル接触部６０と検知部５１との少なくとも１つと筐体２との間に配置されている付勢部材６９とを備える。比較的長期間にわたり、電線９０と検知部５１との相対位置を適切に維持することができ、高精度の計測結果が得られる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電線に常時設置されて当該電線の通電状態に関する計測を行うセンサユニットであって、
第一筐体と第二筐体との２つに分割可能であって、前記第一筐体と前記第二筐体との間に電線を挟み込むようにして前記電線に設置されるように構成されている筐体と、
前記第一筐体に配置されており前記電線に接触するケーブル接触部と、
前記第二筐体に配置されており前記計測を行うための検知部と、
前記ケーブル接触部と前記検知部との少なくとも１つを他方に向けて付勢するように、前記ケーブル接触部と前記検知部との少なくとも１つと前記筐体との間に配置されている付勢部材とを備える、センサユニット。

【請求項2】

前記ケーブル接触部は、電線が所定の配置位置に位置するようにガイドするガイド面を有し、
前記ガイド面は、前記検知部から離れるにつれて互いの距離が近づくように形成されている２つの面を含む、請求項１に記載のセンサユニット。

【請求項3】

前記ケーブル接触部は、
前記電線に接触する接触ユニットと、
前記接触ユニットを保持する保持ユニットと、
前記保持ユニットに対する前記接触ユニットの前記検知部から離れる方向への変位を規制する変位規制手段とを備える、請求項１又は２に記載のセンサユニット。

【請求項4】

前記保持ユニットは、前記接触ユニットに係合して前記接触ユニットが前記保持ユニットから脱落しないように保持した状態を維持する係合保持部を有する、請求項３に記載のセンサユニット。

【請求項5】

前記ケーブル接触部の前記電線に接触する部位の弾性率は、前記検知部の前記電線に接触する部位の弾性率よりも大きい、請求項１又は２に記載のセンサユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、センサユニットに関し、特に、計測対象の電線に設置して当該電線の通電状態に関する計測を行うために用いられるセンサユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電線を挟み込むように配置されて、電気的に非接触である状態において当該電線の通電状態を計測するための様々な機器が用いられている

【0003】

例えば、下記特許文献１には、本体ケースに対してスライド可能なケースをスライドさせて、電線を測定するための磁気回路を構成可能にしたクランプセンサの構造が記載されている。また、下記特許文献２には、サービス運用状態においてケーブルを伝わる伝導性妨害波に関する測定を行うための非接触電圧プローブ装置の構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平７－３２５１０９号公報

【特許文献2】特開平８－１４６０４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、例えば電線の電圧等の通電状態に関する計測を電気的に非接触である状態で行う場合において、高精度の計測結果が得られるようにするには、電圧検知用の電極等で構成される検知部と電線との相対位置がずれないように配慮する必要がある。

【0006】

しかしながら、長期間にわたりセンサユニットを電線に設置している状況下においては、センサユニットの部材や電線の被覆材等の経年劣化等の影響により、検知部と電線との相対位置を維持できなくなる可能性がある。

【0007】

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、比較的長期間にわたり、電線と検知部との相対位置を適切に維持することができ、高精度の計測結果が得られるセンサユニットを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本第一の発明のセンサユニットは、電線に常時設置されて電線の通電状態に関する計測を行うセンサユニットであって、第一筐体と第二筐体との２つに分割可能であって、第一筐体と第二筐体との間に電線を挟み込むようにして電線に設置されるように構成されている筐体と、第一筐体に配置されており電線に接触するケーブル接触部と、第二筐体に配置されており計測を行うための検知部と、ケーブル接触部と検知部との少なくとも１つを他方に向けて付勢するように、ケーブル接触部と検知部との少なくとも１つと筐体との間に配置されている付勢部材とを備える、センサユニットである。

【0009】

かかる構成により、比較的長期間にわたり、電線と検知部との相対位置を適切に維持することができ、高精度の計測結果を得ることができる。

【0010】

また、本第二の発明のセンサユニットは、第一の発明に対して、ケーブル接触部は、電線が所定の配置位置に位置するようにガイドするガイド面を有し、ガイド面は、検知部から離れるにつれて互いの距離が近づくように形成されている２つの面を含む、センサユニットである。

【0011】

かかる構成により、電線と検知部との相対位置をより適切に維持することができる。

【0012】

また、本第三の発明のセンサユニットは、第一又は二の発明に対して、ケーブル接触部は、電線に接触する接触ユニットと、接触ユニットを保持する保持ユニットと、保持ユニットに対する接触ユニットの検知部から離れる方向への変位を規制する変位規制手段とを備える、センサユニットである。

【0013】

かかる構成により、様々な太さの電線について電線と検知部との相対位置を適切に維持することができる。

【0014】

また、本第四の発明のセンサユニットは、第三の発明に対して、保持ユニットは、接触ユニットに係合して接触ユニットが保持ユニットから脱落しないように保持した状態を維持する係合保持部を有する、センサユニットである。

【0015】

かかる構成により、電線を挟み込んでいない状態において、接触ユニットが保持ユニットから脱落しないように保持した状態を維持することができる。

【0016】

また、本第五の発明のセンサユニットは、第一から四のいずれかの発明に対して、ケーブル接触部の電線に接触する部位の弾性率は、検知部の電線に接触する部位の弾性率よりも大きい、センサユニットである。

【0017】

かかる構成により、検知部に対する電線の位置が安定して保持される。

【発明の効果】

【0018】

本発明によるセンサユニットによれば、比較的長期間にわたり、電線と検知部との相対位置を適切に維持することができ、高精度の計測結果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施の形態に係るセンサユニットの閉状態を説明する図

【図2】同センサユニットの開状態を説明する図

【図3】同センサユニットの分解斜視図

【図4】同センサユニットを異なる方向から見た分解斜視図

【図5】同センサユニットのケーブル接触部の分解斜視図

【図6】同センサユニットの側断面図

【図7】同センサユニットの利用状態の一例を示す側断面図

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、センサユニット等の実施形態について図面を参照して説明する。

【0021】

なお、以下の説明において、図面において示される座標は、各図同士で共通している。座標の上、下を上下方向ということがあり、右、左を左右方向ということがあり、手前、奥を前後方向ということがある。上下方向は、説明のために観念する水平面に対して、垂直な方向である。上下方向、左右方向、前後方向は、互いに垂直な方向である。左右方向は、第一方向と言ってもよく、前後方向は、第二方向と言ってもよい。以下において、このように各方向を示して各部の形状や位置関係を説明することがあるが、これらは、特定の利点に関して明示するものを除いて、あくまで説明の便宜のために定義したものであって本発明に係るセンサユニット等の使用時における向きや姿勢などを限定するものではない。

【0022】

（実施の形態）

【0023】

本実施の形態の概要は、次の通りである。すなわち、センサユニットは、第一筐体と第二筐体との２つに分割可能な筐体を有し、第一筐体と第二筐体との間に電線を挟み込むようにして、電線に配置可能に構成されている。センサユニットは、電線に常時設置されて、電線の通電状態に関する計測を行う。

【0024】

本実施の形態において、センサユニットは、筐体の劣化によるひずみや、ゴムのへたり、電線被覆のへたりを吸収させるため、例えば金属製のばねである付勢部材を用いて電線を挟持する構造と電線との間に隙間が生まれないように構成されている。例えば、電線を挟持するケーブル接触部と検知部（計測を行うセンサを内蔵する部位）とのうち、少なくとも一方が、筐体との間に配置されている付勢部材によって、他方に向けて付勢されるように構成されている。なお、ケーブル接触部には、電線に当接する例えばＶ字状の溝部を有することが好ましい。また、電線の径に合わせて、ケーブル接触部の溝部と検知部との距離を調整可能に構成されていることが好ましく、この場合、ケーブル接触部の溝部が設けられている部位とそれを保持する部位とが互いに係合し、一方が他方に対して脱落しにくいように構成されていることが好ましい。ケーブル接触部の溝部が設けられている部位は、検知部の表面と比較して、固く、すなわち弾性率が比較的高くなっていることが好ましい。以下、このようなセンサユニット１の構成について説明する。

【0025】

本実施の形態において、センサユニット１は、例えば、三相交流の高圧電力の配電系統において用いられる地絡事故判定システム等に用いられる。配電系統は、電線（配電線）を通じて、変電所から各需要家に配電する。センサユニット１は、配電系統において、任意の箇所の電線に配置可能に構成されている。例えば、センサユニット１は、配電系統において、変電所や開閉器同士の間の線路毎に配置されたり、幹線からの分岐点同士の間の区間毎に配置されたりするが、これらに限られない。センサユニット１は、電線に対して常時設置されて電線の通電状態に関する計測を行うために用いられるが、これに限られない。

【0026】

電線に配置されているセンサユニット１は、当該電線の通電状態に関する計測を行うことができるように構成されている。通電状態に関する計測を行うとは、電線を流れる電流に関する計測を行うこと、電線の電圧に関する計測を行うこと又はこれらの両方を行うことをいう。すなわち、本実施の形態においては、センサユニット１は、取り付け対象となっている電線の電流及び電圧を計測可能に構成されている。なお、いずれか一方のみを計測可能であってもよい。

【0027】

センサユニット１は、例えば、センサユニット１の外部の処理装置（図示せず）に、信号線を介して計測結果を出力することができる。これにより、処理装置において、センサユニット１の計測結果を利用することができる。計測結果の利用とは、例えば、計測結果又はそれを用いて取得した種々の情報を蓄積したりすることや、外部の装置に出力したりすることであるが、これらに限られない。なお、処理装置がセンサユニット１の内部に収納されていてもよい。センサユニット１は、かかる処理装置を含む装置であってもよいし、かかる処理装置を含まない装置であってもよい。センサユニット１は、センサヘッドと呼ばれたりプローブと呼ばれたりしてもよい。

【0028】

まず、本実施の形態に係るセンサユニット１の大まかな構成について説明する。

【0029】

図１は、本実施の形態に係るセンサユニット１の閉状態を説明する図である。図２は、同センサユニット１の開状態を説明する図である。図３は、同センサユニット１の分解斜視図である。図４は、同センサユニット１を異なる方向から見た分解斜視図である。

【0030】

図１において、上段には左上方手前側から見た斜視図が示されており、下段には左側面図が示されている。図２において、上段には左下方手前側から見た斜視図が示されており、下段には左側面図が示されている。なお、以下の図やその説明において、主要な構成要素についてのみ言及したり図示したりしているが、言及や図示のない構成要素を含んでセンサユニット１が構成されていてもよい。

【0031】

図に示されるように、センサユニット１は、大まかに、筐体２の内部に、種々の構成要素が収納された構成を有している。筐体２の内部には、例えば、計測手段５やシールド部材７などが収容されている。筐体２は、計測手段５等を内部に収容するように構成されており、後述するようにして、配置位置Ｐに位置させた電線９０を囲むようにして、当該電線９０に配置される。

【0032】

本実施の形態において、筐体２は、側面視で、全体として楕円柱形状を有している。すなわち、センサユニット１は、左右方向が高さ方向となる楕円柱形状を有している。なお、筐体２の形状はこれに限られない。

【0033】

筐体２は、第一筐体１０と、第二筐体２０とを有している。筐体２は、第一筐体１０と第二筐体２０との２つに分割可能に構成されている。筐体２は、第一筐体１０と第二筐体２０との間に電線９０を挟み込むようにして、電線９０に設置されるように構成されている。

【0034】

本実施の形態において、第一筐体１０は、第一ヒンジ部１１、上ユニット配置部１３、収容部１４、上コイル配置部１５及び工具取付部１８を備える。第一筐体１０は、例えば樹脂製である。第一筐体１０は、例えば、樹脂を用いて一体成型されて構成されている。一部に樹脂以外の素材が設けられていてもよい。また、一部の構成要素又は２以上の部材が接着や機械的な方法（例えば、ネジ止めなど）により結合されて構成されていてもよい。

【0035】

第二筐体２０は、第二ヒンジ部２１、下ユニット配置部２３及び下コイル配置部２５を備える。第二筐体２０は、例えば樹脂製である。第二筐体２０は、例えば、樹脂を用いて一体成型されて構成されている。一部に樹脂以外の素材が設けられていてもよい。また、一部の構成要素又は２以上の部材が接着や機械的な方法（例えば、ネジ止めなど）により結合されて構成されていてもよい。

【0036】

本実施の形態において、第一筐体１０と第二筐体２０とは、ヒンジ部３を介して互いに回転可能に組み合わされている。ヒンジ部３は、第一筐体１０の奥に設けられた第一ヒンジ部１１と、第二筐体２０の奥に設けられた第二ヒンジ部２１とで構成されている。第一ヒンジ部１１と第二ヒンジ部２１とが係合しており、回転軸を中心に第一筐体１０と第二筐体２０とが互いに回転可能になっている。ヒンジ部３の回転軸は、例えば、左右方向に平行である。ヒンジ部３は、筐体２の奥側に配置されている。すなわち、第二筐体２０は、第一筐体１０に対して、その手前側が下方に変位する方向に回転可能である。

【0037】

筐体２は、図２に示されるようなヒンジ部３を中心に第一筐体１０と第二筐体２０との間が開く開状態と、図１に示されるような第一筐体１０と第二筐体２０との間が閉まる閉状態とに可逆的に状態を変化させることができるようになっている。

【0038】

本実施の形態において、センサユニット１は、通常、第一筐体１０が上側、第二筐体２０が下側に位置するような姿勢で、電線９０に取り付けられて用いられる。このような通常の姿勢を、説明の便宜上、通常姿勢という。通常姿勢において、第一筐体１０の姿勢が開状態と閉状態とで同一となる場合、閉状態における第二筐体２０の位置は、開状態における第二筐体２０の位置よりも、上方にあるといえる。なお、第一筐体１０を上側筐体と言い、第二筐体２０を下側筐体と言ってもよい。

【0039】

本実施の形態において、閉状態における第一筐体１０と第二筐体２０との間の角度と、開状態における第一筐体１０と第二筐体２０との間の角度との差の最大値は、９０度以下になるように構成されている。このような角度制限を設けることは、例えばヒンジ部３の構造を設定することにより実現可能であるが、制限方法はこれに限られない。なお、これに限れず、開状態においてより広い角度になるまで第一筐体１０に対して第二筐体２０を回転させることができるように構成されていてもよい。ヒンジ部が奥側にあり、筐体２の開閉可能な角度範囲が９０度以下になるように構成されているので、筐体２が開閉される場合に重心の位置が変化しにくく、第一筐体１０が上側にある姿勢のままでセンサユニット１が安定しやすくなっている。

【0040】

筐体２は、開状態から、第一筐体１０と第二筐体２０との間の配置位置Ｐに電線９０が配置されるようにして閉状態にすることができるように構成されている。すなわち、センサユニット１が電線９０に適切に取り付けられている状態で、電線９０は、センサユニット１に対して所定の配置位置Ｐに位置する。配置位置Ｐは、閉状態においてセンサユニット１を用いて適切に測定を行うことができる、センサユニット１に対する電線９０の位置であるといえる。本実施の形態において、後述するように、収容部１４に配置された電線９０の位置が、配置位置Ｐであるといえる。

【0041】

工具取付部１８は、いわゆるホットスティック等の間接活線工具を着脱可能に構成されている。作業者は、間接活線工具の一部を工具取付部１８に取付け及び取外し可能である。本実施の形態において、工具取付部１８は、間接活線工具の先端工具を取り付けるための着脱部が挿入可能な筒形状を有している。工具取付部１８は、ツイストロック式の着脱部に対応するように構成されている。ツイストロック式であるとは、例えば、着脱部を被装着体に押し込んだ状態で着脱部を軸周りに回転させることにより着脱部に被装着体を装着することができるように構成されていることをいう。すなわち、工具取付部１８は、着脱部の係合部が係合可能なガイド溝１８１を有している。なお、工具取付部１８の形態はこれに限られず、他の工具を取り付け可能であってもよい。ツイストロック式とは異なる方式により間接活線工具を取り付け可能であってもよい。

【0042】

本実施の形態において、工具取付部１８は、第一筐体１０の左側面に設けられている。なお、工具取付部１８は、第一筐体１０のうち異なる部位に設けられていてもよいし、第二筐体２０に設けられていてもよい。

【0043】

本実施の形態において、センサユニット１は、例えば、工具取付部１８に間接活線工具が取り付けられている状態において、開状態から閉状態に変化可能に構成されている。すなわち、間接活線工具にセンサユニット１を取り付けた状態で、センサユニット１を電線９０に配置する作業を行うことができる。

【0044】

なお、センサユニット１を、作業者が直接持ち上げて電線９０に取り付ける作業を行うことも可能である。また、センサユニット１は、工具取付部１８を有していなくてもよい。

【0045】

図１において、配置位置Ｐに配置されている電線９０が、二点鎖線で示されている。配置位置Ｐにある電線９０は、センサユニット１の略中央部を通過する。センサユニット１に対して配置位置Ｐにある電線９０の長手方向は、センサユニット１の左右方向に略一致する。電線９０に垂直などの方向においても、電線９０から筐体２の外表面までの距離がある程度確保されるようになっている。

【0046】

収容部１４は、配置位置Ｐに配置されている電線９０を収容可能に構成された部位である。収容部１４に電線９０が配置されていることにより、筐体２の内側に電線９０が収容されている状態で、筐体２が閉状態となりうる。本実施の形態において、収容部１４は、第一筐体１０に形成されている。なお、収容部１４は、第二筐体２０に形成されていたり、第一筐体１０と第二筐体２０との両方に設けられていたりしてもよい。

【0047】

収容部１４は、側面視で、第二筐体２０に対向する第一筐体１０の面から、第二筐体２０から離れる方向に向けて凹むように形成された凹部である。換言すると、収容部１４は下方に向けて開放された凹部である。収容部１４は、左右方向に沿うような溝状の凹部を構成している。すなわち、収容部１４は、左右方向において互いに凹部部分が重なるように第一筐体１０に形成されており、これにより左右方向が長手方向となるようにして電線９０を収容可能である。本実施の形態において、第一筐体１０には、左右の両側面の近傍部位において、左右方向に対して略垂直な板状部が複数設けられている。収容部１４は、それぞれの板状部の一部を欠くように形成されており、第一筐体１０の全体として、左右方向が長手方向となるように電線９０が収容部１４に収容可能となっている。

【0048】

閉状態であって通常姿勢である場合において、第一筐体１０は、筐体２のうち上側半分を占める部位であるといえ、第二筐体２０は、筐体２のうち下半分を占める部位であるといえる。通常姿勢である閉状態の筐体２は、筐体２の中央部を通る水平面を境にして上下２つの部位（第一筐体１０、第二筐体２０）に分割されていると言ってもよい。

【0049】

なお、筐体２は、３つ以上の部位に分かれていてもよい。また、第一筐体１０と第二筐体２０とが、より複雑な境界で分かれていてもよい。

【0050】

第一筐体１０において、上ユニット配置部１３は、第一筐体１０の底面（第二筐体２０に対向する面）から上方に窪むように形成されている。上ユニット配置部１３には、後述するように、ケーブル接触部６０が配置される。

【0051】

上コイル配置部１５は、第一筐体１０の右側面の近傍部位に設けられている。上コイル配置部１５は、上ユニット配置部１３の右側に設けられていると言ってもよい。上コイル配置部１５は、第一筐体１０の底面から上方に窪むように形成されている。上コイル配置部１５と上ユニット配置部１３とは、例えば、第一筐体１０に形成されているリブ状の隔壁により区画されている。上コイル配置部１５には、後述するように、電流センサ部４０の構成部材が配置される。

【0052】

上コイル配置部１５のうち手前側には、キャップ配置部１６が設けられている。キャップ配置部１６には、電流センサ部４０の第一キャップ４１が取り付けられる。

【0053】

第二筐体２０において、下ユニット配置部２３は、第二筐体２０の上面（第一筐体１０に対向する面）から下方に窪むように形成されている。下ユニット配置部２３には、後述するように、検知部５１が配置される。

【0054】

下コイル配置部２５は、第二筐体２０の右側面の近傍部位に設けられている。下コイル配置部２５は、下ユニット配置部２３の右側に設けられていると言ってもよい。下コイル配置部２５は、第二筐体２０の上面から下方に窪むように形成されている。下コイル配置部２５と下ユニット配置部２３とは、例えば、第二筐体２０に形成されているリブ状の隔壁により区画されている。下コイル配置部２５には、後述するように、電流センサ部４０の構成部材が配置される。

【0055】

下コイル配置部２５のうち手前側には、キャップ配置部２６が設けられている。キャップ配置部２６には、電流センサ部４０の第２キャップ４２が取り付けられる。

【0056】

なお、筐体２は、閉状態において、第一筐体１０と第二筐体２０とが締結部材８８により締結されて用いられる。これにより、外力、外乱等により意図せず開状態になってしまうことを防止することができる。締結部材８８は、例えば、第一筐体１０側に形成された雌ねじに係合するボルトであり、筐体２の手前側と奥側とにそれぞれ設けられている。締結部材８８は、第二筐体２０の表面に形成された窪部２０３が座面となるように配置される。締結部材８８は、センサユニット１の下側から工具を用いて締め付けを行うことができるようになっている。したがって、間接活線工具等を用いて容易にセンサユニット１の設置作業を行うことができる。

【0057】

また、筐体２の底部には、センサユニット１が高所から脱落してしまうことを予備的に防止するためのテザー部材（図示せず）を接続することができるテザー取付部２０５が設けられている。テザー取付部２０５は、第二筐体２０に一体に形成された環状部であるが、これに限られず、例えば第二筐体２０に取り付けられるアイボルト等であってもよい。

【0058】

本実施の形態において、筐体２の底部には、信号線９３を接続するためのコネクタ８１が配置されている。通常姿勢において底面となる位置にコネクタ８１が設けられているので、センサユニット１と信号線９３との接続について、耐候性を高めることができる。

【0059】

計測手段５は、計測部５と言ってもよい。計測手段５は、電流センサ部４０及び電圧センサ部５０を含む。計測手段５は、本実施の形態において、電線９０の電流と電圧とを計測可能に構成されている。

【0060】

電流センサ部４０は、ロゴスキーコイル４５と、第一キャップ４１と、第二キャップ４２とを含んでいる。後述するように、電流センサ部４０は、筐体２が閉状態である場合において電線９０を囲む環状部を有するように構成されている。電流センサ部４０は、ロゴスキーコイル４５によって、電線９０の電流を検知可能に構成されている。なお、電流センサ部４０は、ロゴスキーコイル４５を用いるものに限られず、電線９０を囲む磁気コア（環状部の一例）と当該磁気コアに巻回されたコイルとを有するカレントトランス（ＣＴ）型の方式により電線９０の電流を検知可能に構成されているものであってもよい。

【0061】

第一キャップ４１は、第一筐体１０のキャップ配置部１６に取り付けられる。

【0062】

第二キャップ４２は、第二筐体２０のキャップ配置部２６に取り付けられる。

【0063】

ロゴスキーコイル４５は、閉状態において配置位置Ｐにある電線９０の周囲を囲むように、筐体２の右側に収容されている。ロゴスキーコイル４５は、閉状態において上コイル配置部１５と下コイル配置部２５とで構成される空間に収容される。ロゴスキーコイル４５の各端部は、第一キャップ４１と第二キャップ４２とにはまり込んでいる。閉状態において、第一キャップ４１の底面と、第二キャップ４２の上面とが互いに近接して対向する。この状態において、ロゴスキーコイル４５の２つの端部同士が近接するため、電線９０をロゴスキーコイル４５が環状に囲む状態が作られる。すなわち、筐体２が閉状態である場合において、ロゴスキーコイル４５が電線９０を囲む環状部を構成するようになっている。そのため、電線９０の電流をロゴスキーコイル４５により精度良く検知することができる。

【0064】

本実施の形態において、第二キャップ４２の内部において、ロゴスキーコイル４５から、計測手段５において電流を計測するための回路が設けられている基板（図示せず）に接続するための接続線４５ｂが引き出される。

【0065】

ロゴスキーコイル４５は、両端部が第一筐体１０に固定された第一キャップ４１と、第二筐体２０に固定された第二キャップ４２とにそれぞれ固定されて配置されている。そのため、開状態において、第一キャップ４１に対する第二キャップ４２の位置が変化するのに伴って、ロゴスキーコイル４５が撓むようになっている。この場合においても、ロゴスキーコイル４５は、上コイル配置部１５や下コイル配置部２５にはまり込んだ状態が維持されるため、配置しようとする電線９０にロゴスキーコイル４５が干渉したり、ロゴスキーコイル４５の配線状況が意図しないものとなったりすることが防止される。

【0066】

電圧センサ部５０は、おおまかに、検知部５１と、ケーブル接触部６０と、付勢部材６９とを含んでいる。電圧センサ部５０は、検知部５１によって、配置位置Ｐにある電線９０の電圧を検知可能に構成されている。すなわち、検知部５１は、電線９０の通電状態に関する計測を行うように構成されている。

【0067】

検知部５１は、検知部筐体５２と、絶縁性パッド５４と、カバー５６とを含んでいる。検知部５１は、全体として箱形に形成されている。検知部５１は、下ユニット配置部２３に収容される。すなわち、検知部５１は、第二筐体２０に取り付けられている。

【0068】

絶縁性パッド５４は、検知部筐体５２の上面に配置されている。検知部筐体５２の内部において、絶縁性パッド５４の下方には、電線９０の周囲の電界を検知するための電極（図示せず）が配置されている。電極は、計測手段５において電圧を計測するための回路が設けられている基板（図示せず）に接続されている。絶縁性パッド５４は、検知部５１において、電線９０に接触する部位である。

【0069】

カバー５６は、検知部筐体５２の下側を覆うように構成されている。検知部筐体５２とカバー５６とで覆われている内部には、計測手段５を構成する電極や回路基板等が配置されている。検知部筐体５２とカバー５６とで覆われることにより、内部の部材について一定程度の防水性能が確保されている。

【0070】

ケーブル接触部６０は、閉状態において、検知部５１の上方に位置する。ケーブル接触部６０は、第一筐体１０に配置されており、配置位置Ｐにある電線９０に接触可能に構成されている。ケーブル接触部６０は、全体として箱形の外径形状を有している。ケーブル接触部６０は、第一筐体１０の上ユニット配置部１３に収容される。ケーブル接触部６０のより具体的な構成については、後述する。

【0071】

本実施の形態において、付勢部材６９は、例えば金属製のコイルばねである。付勢部材６９は、その他のばねであったり、ゴムやスポンジ等の、圧縮された状態で反発力を発生させる部材であったりしてもよい。付勢部材６９は、自然状態から圧縮された状態で配置されている。付勢部材６９は、ケーブル接触部６０の上面と、第一筐体１０の内面との間に配置されている。付勢部材６９は、ケーブル接触部６０を下に付勢することができる。

【0072】

なお、付勢部材６９は、検知部５１と第二筐体２０との間に配置されて、第二筐体２０を上方に付勢するように設けられていてもよい。また、付勢部材６９は、第一筐体１０側と第二筐体２０側との両方に設けられていてもよい。すなわち、付勢部材６９は、ケーブル接触部６０と検知部５１との少なくとも１つを他方に向けて付勢するように、ケーブル接触部６０と検知部５１との少なくとも１つと筐体２との間に配置されていればよい。

【0073】

閉状態において、電線９０は、ケーブル接触部６０と検知部５１との間の配置位置Ｐに位置する。配置位置Ｐにある電線９０は、ケーブル接触部６０と検知部５１との間に挟持される。すなわち、収容部１４に収容されている電線９０は、ケーブル接触部６０と検知部５１とで挟持された状態となる。

【0074】

シールド部材７は、例えば、銅箔等、金属製のシートである。シールド部材７は、閉状態において、配置位置Ｐにある電線９０と、当該電線９０に沿って配置される計測手段５の部材とを囲むように配置されている。

【0075】

より具体的には、本実施の形態において、シールド部材７は、電圧センサ部５０の周囲を、側面視で一周囲むことができるように配置されている。例えば、ケーブル接触部６０及び付勢部材６９と、第一筐体１０の内面との間に、シールド部材７が配置されている。また、検知部５１と第二筐体２０の内面との間にシールド部材７が配置されている。このような上側と下側とのシールド部材７は、ヒンジ部３に近い奥側において電気的に繋がっている。閉状態において、電圧センサ部５０と電線９０とが導体であるシールド部材７により囲まれていることにより、電線９０の周囲の電界が、周囲の状況の影響を受けることを防止することができ、検知部５１によって適切に電線９０の電圧を測定することができる。

【0076】

次に、ケーブル接触部６０の構成について、より詳細に説明する。

【0077】

図５は、同センサユニット１のケーブル接触部６０の分解斜視図である。図６は、同センサユニット１の側断面図である。

【0078】

図６において示される断面は、左右方向に対して垂直な平面における断面であり、後述する係合保持部６１１や、変位規制手段６５が配置されている部位を通る平面における断面が示されている。なお、検知部５１の内部構造の図示は省略されている。

【0079】

ケーブル接触部６０は、保持ユニット６１と、接触ユニット６３と、変位規制手段６５とを有している。

【0080】

接触ユニット６３は、電線９０に接触する部位となる。接触ユニット６３は、大まかに、略直方体形状の外形を有している。接触ユニット６３の本体（接触パッド６４以外の部分）は、例えば、樹脂を用いて成型されている。

【0081】

接触ユニット６３の下部には、接触パッド６４が取り付けられている。接触パッド６４は、配置位置Ｐにある電線９０に接触し、電線９０を検知部５１に向けて押し付けるように構成されている。接触パッド６４は、ケーブル接触部６０において電線９０に接触する部位である。

【0082】

本実施の形態において、接触パッド６４には、左右方向に沿って上方に窪むように構成されたガイド面６４１が設けられている。ガイド面６４１は、検知部５１から離れるにつれて（上方に行くにつれて）互いの距離が近づくように形成されている２つの面を含む。ガイド面６４１は、左右方向から見てＶ字状をなす部位を有すると言ってもよい。電線９０は、ガイド面６４１に当接して、前後方向における位置が適切な配置位置Ｐとなるように位置決めがされた状態で検知部５１に向けて押し付けられる。すなわち、ガイド面６４１は、電線９０が所定の配置位置Ｐに位置するようにガイドする。

【0083】

本実施の形態において、接触パッド６４は、例えば樹脂製であるが、これに限られない。

【0084】

ここで、接触ユニット６３は、後述のように保持ユニット６１に係合する係合部６３１を有している。係合部６３１は、接触ユニット６３のうち、手前側の側面と奥側の側面とのそれぞれに形成されている。係合部６３１は、後述のように係合保持部６１１に対応する４箇所に形成されている。各係合部６３１は、前後方向において可撓性を有するように形成された梁状の部位の先端近傍部位に形成されている。すなわち、各係合部６３１は、梁状の部位が撓むことにより、係合保持部６１１に対して近づいたり遠ざかったりするように変位可能である。

【0085】

係合部６３１は、例えば、接触ユニット６３の側面から前後方向において突出する部位である。係合部６３１は、下方に行くにつれて接触ユニット６３の側面からの突出量が大きくなるような面を有するテーパ状の突起である。

【0086】

保持ユニット６１は、接触ユニット６３を保持する。すなわち、保持ユニット６１は、上方に向けて凹む凹部６１５を有しており、凹部６１５内に接触ユニット６３を収容可能に構成されている。保持ユニット６１は、接触ユニット６３の上面及び側面を覆うように構成されている。なお、保持ユニット６１は、接触ユニット６３の側面のうちいずれか１以上の面の一部又は全部を覆わないように構成されていてもよい。付勢部材６９は、保持ユニット６１の上部と、第一筐体１０の内側の面すなわち上ユニット配置部１３の表面との間に配置されている。

【0087】

ここで、本実施の形態において、保持ユニット６１は、接触ユニット６３に係合する係合保持部６１１を有している。係合保持部６１１は、後述のように、接触ユニット６３に係合していることにより接触ユニット６３が保持ユニット６１から脱落しないように保持した状態を維持するように構成されている。

【0088】

より具体的には、係合保持部６１１は、凹部６１５に収容される接触ユニット６３の側面に対向するように、凹部６１５の表面に形成されている。係合保持部６１１は、凹部６１５のうち、手前側の面と、奥側の面とに形成されている。また、係合保持部６１１は、手前側の面と奥側の面とのそれぞれにおいて、左右方向において互いに異なる２箇所に形成されている。すなわち、係合保持部６１１は、４箇所に形成されている。

【0089】

各係合保持部６１１は、上下方向において、接触ユニット６３の側面に向けて突出する部位とそうでない部位とが交互に連続する、刻み目が形成された部位である。本実施の形態において、各係合保持部６１１は、上下方向において並ぶ複数の歯を有していると言ってもよい。各歯は、上方に行くにつれて凹部６１５からの突出量が大きくなるようなテーパ状の面を有しているといえる。

【0090】

このように係合保持部６１１と係合部６３１とが形成されていることにより、接触ユニット６３が保持ユニット６１の凹部６１５に収容されている状態で、互いに対向する係合保持部６１１と係合部６３１とが係合する。すなわち、係合部６３１は、係合保持部６１１のいずれかの歯（接触ユニット６３の側面に向けた突出部分）に引っかかった状態となり、接触ユニット６３が保持ユニット６１に対して下方向に変位することが防止される。これにより、開状態においても、接触ユニット６３が保持ユニット６１から脱落しないように保持した状態が維持される。

【0091】

ここで、係合保持部６１１は、上下方向において複数の歯が並ぶように構成されているので、上下方向における保持ユニット６１に対する接触ユニット６３の位置によらず、接触ユニット６３が保持ユニット６１により保持されるようになっている。係合保持部６１１の各歯と係合部６３１とは、それぞれ、上述のようなテーパ状の面を有するように構成されており、係合部６３１は上述のように変位可能であるため、接触ユニット６３を保持ユニット６１に対して上方に変位させる場合には、容易に接触ユニット６３を変位させることができる。なお、接触ユニット６３を保持ユニット６１に対して下方に変位させようとする場合には、係合部６３１を係合保持部６１１から離れる方向に変位させて係合部６３１と係合保持部６１１との係合を解除すればよい。

【0092】

変位規制手段６５は、保持ユニット６１に対して検知部５１から離れる方向すなわち上方への接触ユニット６３の変位を規制する。すなわち、変位規制手段６５は、例えば、保持ユニット６１の凹部６１５の天面と接触ユニット６３の上面との間に配置されて、保持ユニット６１と接触ユニット６３との間に挟まれていることにより、上下方向における保持ユニット６１と接触ユニット６３との間隔を維持することができるようになっている。これにより、電線９０を接触ユニット６３により押さえつける場合に、接触ユニット６３が保持ユニット６１に対して上方に変位することを防止することができ、よりしっかりと電線９０を挟持することが可能となる。

【0093】

なお、変位規制手段６５は複数用いられる。本実施の形態において、変位規制手段６５は、例えば、カラー部材（スペーサ）であり、リング形状を有している。変位規制手段６５は、凹部６１５の天面に、例えば下方に向けて突出するように形成された部材保持部６１３にはめ込まれるように配置されて、水平方向に変位しないようにされた状態で用いられる。これにより、配置位置Ｐにおける検知部５１と接触ユニット６３との間隔が、変位規制手段６５の上下方向の長さ（以下、単に高さという）に応じて規制される。

【0094】

なお、変位規制手段６５は、このようなカラー部材に限られない。例えば、保持ユニット６１と接触ユニット６３とが互いに係合することにより接触ユニット６３が保持ユニット６１に対して上方に変位することが防止されるようにした構造を変位規制手段６５として呼んでもよい。

【0095】

センサユニット１は、このように構成されたケーブル接触部６０を付勢部材６９により検知部５１に向けて付勢することにより、電線９０をケーブル接触部６０と検知部５１との間で挟み込む構造を有している。ケーブル接触部６０において、保持ユニット６１に対する接触ユニット６３の上下方向における位置が調整可能であるため、様々な太さの電線９０にセンサユニット１を用いることができる。

【0096】

ここで、変位規制手段６５の高さは、設置対象とする電線９０の線径等に応じて設定すればよい。換言すると、設置対象とする電線９０の線径等にあわせた高さを有する変位規制手段６５を用いるようにすることにより、当該電線９０を確実に保持ユニット６１と接触ユニット６３とによって挟持することができる。したがって、様々な線径の電線９０に対して、略同一の構成のセンサユニット１をより適切に取り付けることができ、センサユニット１の利便性が高くなる。

【0097】

図７は、同センサユニット１の利用状態の一例を示す側断面図である。

【0098】

図７においては、図６において示されるよりも線径が小さい電線９０にセンサユニット１を取り付けた場合の一例が示されている。図に示されるように、このように線径が小さい電線９０にセンサユニット１を取り付ける場合には、変位規制手段６５として、より高さの寸法が大きいものを用いることにより、電線９０に合った位置よりも上方に変位しないように、接触ユニット６３の位置を規制することができる。したがって、このように細い電線９０に対しても、センサユニット１を適切に取り付けることが可能となる。

【0099】

なお、このように接触ユニット６３の位置が比較的下方にある場合においても、係合部６３１が係合保持部６１１に係合することにより、接触ユニット６３が保持ユニット６１により保持される。したがって、開状態においても、接触ユニット６３が脱落することがないようになっている。

【0100】

なお、本実施の形態において、電線９０を絶縁性パッド５４に向けて押し付ける接触パッド６４の弾性率は、電線９０が押さえつけられる検知部５１側の絶縁性パッド５４の弾性率よりも大きくなっている。すなわち、ケーブル接触部６０の電線９０に接触する部位の弾性率は、検知部５１の電線９０に接触する部位の弾性率よりも大きい。絶縁性パッド５４は、接触パッド６４よりも柔らかい素材で構成されていると言ってもよい。したがって、配置位置Ｐにある電線９０は、絶縁性パッド５４を比較的大きく変形させながら、検知部筐体５２の表面に近づいた状態で保持される。このように構成されていることにより、検知部５１に対する電線９０の位置が安定して保持され、安定して高精度の電圧の検知結果が得られるようになっている。

【0101】

以上説明したように、本実施の形態においては、付勢部材６９によってケーブル接触部６０が検知部５１に向けて付勢する構造が採用されている。したがって、電線９０を検知部５１に対して押し付けた状態を確実に保持することができ、高精度の計測結果を得ることができる。例えば比較的長期間にわたりセンサユニット１を電線９０に設置している状況下において、センサユニット１の部材や電線９０の被覆材等の経年劣化等が生じても、付勢部材６９によって検知部５１に対して電線９０が押し付けられている状態が維持される。検知部５１と電線９０との相対位置を適切に維持することができるので、長期間にわたり、高精度の計測結果が得られるようになる。

【0102】

また、ケーブル接触部６０側のガイド面６４１は、左右方向から見てＶ字状をなす部位を有するので、様々な線径の電線９０が、検知部５１に対する前後方向における電線９０の位置が適切な位置となるようにガイドされる。検知部５１と電線９０との相対位置を適切に維持することができるので、高精度の計測結果が得られるようになる。

【0103】

ケーブル接触部６０は、上述のように接触ユニット６３の保持ユニット６１に対する位置を変更可能に構成されているので、センサユニット１を様々な太さの電線９０のそれぞれに適切に取り付けることが可能である。開状態においても接触ユニット６３が保持ユニット６１から脱落することがないので、容易に、センサユニット１を電線９０に設置する作業を行うことができる。

【0104】

（その他）

【0105】

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである。

【0106】

上述の実施の形態のうち、一部の構成要素や機能が省略されていてもよい。また、他の構成要素が追加されていてもよい。

【0107】

例えば、上述のような複数の歯が並ぶように構成された係合保持部と係合部との係合によらず、接触ユニットが保持ユニットの凹部に収容された状態で保持されるようにしてもよい。具体的には、例えば、接触ユニットが保持ユニットに嵌め合いにより保持されるようにしてもよい。換言すると、接触ユニットと保持ユニットとの間の摩擦力により接触ユニットが保持ユニットに保持された状態が保たれるようにしてもよい。この場合、保持ユニットが、接触ユニットの一部にスライド可能に接触する係合保持部を有していると解釈してもよい。

【0108】

また、シールド部材は、筐体の内部に収容されていなくてもよい。また、例えばセンサユニットに電圧センサ部が設けられていない場合に、シールド部材も設けられていなくてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0109】

以上のように、本発明にかかるセンサユニットは、比較的長期間にわたり、電線と検知部との相対位置を適切に維持することができ、高精度の計測結果が得られるという効果を有し、センサユニット等として有用である。

【符号の説明】

【0110】

１ センサユニット、２ 筐体、３ ヒンジ部、５ 計測手段、１０ 第一筐体、２０ 第二筐体、４０ 電流センサ部、４５ ロゴスキーコイル、５０ 電圧センサ部、５１ 検知部、５４ 絶縁性パッド、６０ ケーブル接触部、６１ 保持ユニット、６３ 接触ユニット、６４ 接触パッド、６５ 変位規制手段、６９ 付勢部材、９０ 電線、６１１ 係合保持部、６３１ 係合部、６４１ ガイド面、Ｐ 配置位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】