(57)【要約】【課題】ファイバの固定力調節や分解及び再組付けが可能であり、簡単に着脱できて組付け性も優れるように、改善されたファイバセンサ用ファイバ支持装置を提供する。【解決手段】ファイバセンサＦの保護チューブ９を通す挿通孔１ａ、外周雄ネジ部１０、先拡がり内周面１２を備える支持本体１と、ファイバ線６を通す一対の支持孔１５、先窄まり外周面１６、小径筒部１７、環状側周面１８を備えるフッ素樹脂製のフェルール２と、雄ネジ部１０に螺合する雌ねじ部１９、環状側周面１８に当接する環状押圧周面２０、小径筒部１７を挿通するガイド内周面２１を持つユニオンナット３とを有し、先窄まり外周面１６が先拡がり内周面１２に嵌め込まれ、環状押圧周面２０が環状側周面１８に当接し、雄ねじ部１０が雌ネジ部１９に螺合された状態におけるユニオンナット３の締め込みによるフェルール２の軸心方向押圧により、支持孔１５に通されているファイバ線６を把持可能なファイバ支持装置Ａ。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部のセンサ部と、前記センサ部から引き出される一又は複数のファイバ線と、前記センサ部及び前記ファイバ線のセンサ側端部を覆う保護チューブとを有して成るファイバセンサの前記保護チューブを挿通可能な挿通孔、外周の雄ネジ部、及び前記挿通孔の開口部である先拡がり内周面を備える支持本体と、
前記ファイバ線を内嵌可能な一又は複数の支持孔、前記先拡がり内周面に嵌り込み可能な先窄まり外周面、前記支持孔の軸心方向で前記先窄まり外周面とは反対の端部に形成される小径筒部、及び前記先窄まり外周面の内奥部と前記小径筒部との境目において前記軸心に交差する面として形成される環状側周面を備えて可撓性を有する材料から成るフェルールと、
前記雄ネジ部に螺合可能な雌ねじ部、前記環状側周面に当接可能な環状押圧周面、及び前記小径筒部を挿通可能なガイド内周面を備えるユニオンナットとを有し、
前記先窄まり外周面が前記先拡がり内周面に嵌め込まれるとともに、前記環状押圧周面が前記環状側周面に当接し、かつ、前記雄ねじ部が前記雌ネジ部に螺合された状態における前記ユニオンナットの締め込みによる前記フェルールの軸心方向押圧により、前記支持孔に通されている前記一又は複数のファイバ線を把持可能に構成されているファイバセンサ用ファイバ支持装置。
【請求項２】
前記ガイド内周面が、前記ユニオンナットの前記軸心方向での端に近付くに連れて径が大きくなる先拡がり内周面に形成されている請求項１に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置。
【請求項３】
前記小径筒部の前記軸心方向の長さが、前記ガイド内周面の前記軸心方向の長さ以下に設定されている請求項１又は２に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置。
【請求項４】
前記フェルールがフッ素樹脂製である請求項１〜３の何れか一項に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ファイバー式液面センサ等のファイバセンサを、そのファイバ部分を用いて支持させる装置、即ちファイバセンサ用ファイバ支持装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術としては、特許文献１や特許文献２において開示されるものが知られている。特許文献１のものは、光ファイバのフェルールの製造方法に関するものである。即ち、中心部にファイバ挿通孔２有するフェルール筒体３を、ファイバ挿通孔２が長さ方向に分断される分断体３Ａ，３Ｂを先ず分割成形し、この分断体３Ａ，３Ｂを突き合わせることで形成するものである。分断体３Ａ，３Ｂは成形型のキャビティー壁面にファイバ挿通孔２の一部となる凹条部２Ａ，２Ｂを形成することとなる凸条部４を形成した成形型５により一体成形し、その各分断体３Ａ，３Ｂに突き合わせて各凹条部２Ａ，２Ｂが付き合うことでファイバ挿通孔２が形成されるフェルール筒体３をインサート成形により外嵌被着することで止着固定することができる。
【０００３】
また、特許文献２のものは、光ファイバに２個のフェルールを所要距離を隔てて外嵌め配置し、前記２個のフェルール間の隙間を覆うように筒体の継手を、両フェルールの対向端部に外嵌めし、２個のフェルールの間の光ファイバを加熱しながら圧縮して圧縮屈曲部を形成してなる光固定減衰器である。小形のコンポーネントにも組込み可能で、光ファイバを加熱しながら圧縮して圧縮屈曲部を形成することができる。
【０００４】
特許文献１による手段では、一対の分断体３Ａ，３Ｂを筒状の樹脂外層部１０内に挿入することにより、分断体３Ａ，３Ｂが互いに離れ移動しないように規制されてそれら両者３Ａ，３Ｂ間にて光ファイバ線６が挟持固定される構造である。しかしながらこの固定手段では、構造的に光ファイバ線６の挟持力が決まってしまうので、うまく設計しないと挟持力が強過ぎたり弱過ぎたりし易いとともに、挟持力の調節ができないものであって、現物での挟持力調節や経時による増し締め（挟持力の補償）ができない不利がある。
【０００５】
次に、特許文献２による手段では、光ファイバ５０をフェルール１の小孔７に挿入するものではあるが、結局は接着剤１０によって接着固定させるものである。従って、一旦固定したらメンテナンスその他のために分解することができないものであり、経時等による光ファイバの交換もできないものであって、整備性や実用性の点で難点がある。このように、いずれの特許文献のものでも、組付け易さ、分解や再組付け性、固定力の調節性の各点においては改善の余地が残されているものであった。
【特許文献１】特開平８−１２２５６６号公報
【特許文献２】特開平５−２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記実情に鑑みて、ファイバの固定力調節や分解及び再組付けが可能であり、しかも簡単に組付けできて組付け性にも優れるものとなるように、改善されたファイバセンサ用ファイバ支持装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、ファイバセンサ用ファイバ支持装置において、先端部のセンサ部７と、前記センサ部７から引き出される一又は複数のファイバ線６と、前記センサ部７及び前記ファイバ線６のセンサ側端部を覆う保護チューブ９とを有して成るファイバセンサＦの前記保護チューブ９を挿通可能な挿通孔１ａ、外周の雄ネジ部１０、及び前記挿通孔１ａの開口部である先拡がり内周面１２を備える支持本体１と、
前記ファイバ線６を内嵌可能な一又は複数の支持孔１５、前記先拡がり内周面１２に嵌り込み可能な先窄まり外周面１６、前記支持孔１５の軸心Ｘ方向で前記先窄まり外周面１６とは反対の端部に形成される小径筒部１７、及び前記先窄まり外周面１６の内奥部と前記小径筒部１７との境目において前記軸心Ｘに交差する面として形成される環状側周面１８を備えて可撓性を有する材料から成るフェルール２と、
前記雄ネジ部１０に螺合可能な雌ねじ部１９、前記環状側周面１８に当接可能な環状押圧周面２０、及び前記小径筒部１７を挿通可能なガイド内周面２１を備えるユニオンナット３とを有し、
前記先窄まり外周面１６が前記先拡がり内周面１２に嵌め込まれるとともに、前記環状押圧周面２０が前記環状側周面１８に当接し、かつ、前記雄ねじ部１０が前記雌ネジ部１９に螺合された状態における前記ユニオンナット３の締め込みによる前記フェルール２の軸心方向押圧により、前記支持孔１５に通されている前記一又は複数のファイバ線６を把持可能に構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置において、前記ガイド内周面２１が、前記ユニオンナット３の前記軸心Ｐ方向での端に近付くに連れて径が大きくなる先拡がり内周面に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置において、前記小径筒部１７の前記軸心Ｘ方向の長さｄが、前記ガイド内周面２１の前記軸心Ｐ方向の長さＤ以下に設定されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のファイバセンサ用ファイバ支持装置において、前記フェルール２がフッ素樹脂製であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、ユニオンナットの螺進でフェルールが軸心方向で支持本体に押圧されることにより、先拡がり内周面に食い込もうとする先窄まり外周面が押されてフェルールが径方向に収縮変形され、それによって支持孔も収縮してファイバ線を径内向きに押圧して強固に把持できるようになる。つまり、ユニオンナットの締込み操作でファイバ線を把持固定してファイバセンサの支持が可能になるとともに、ユニオンナットの緩め操作でファイバ線の把持固定を解除して取外すことが可能になる。また、ユニオンナットの締込み量如何により、フェルールの縮径量を調節してファイバの固定力の変更設定も可能になる。その結果、ファイバの固定力調節や分解及び再組付けが可能であり、しかも簡単に組付けできて組付け性にも優れるものとなるように、改善されたファイバセンサ用ファイバ支持装置を提供することができる。また、小径筒部の存在により、フェルールから出た箇所でのファイバ線の急激な折れ曲りが防止され、ファイバ線の超寿命化が期待できる利点もある。
【００１２】
請求項２の発明によれば、詳しくは実施形態の項にて説明するが、ガイド内周面が先拡がり内周面とされていて小径筒部が揺動移動可能となるような構成により、ファイバ線や小径筒部に無理な力が作用し難い好ましい状態で、フェルールから出た箇所でのファイバ線の急激な折れ曲りが防止され、ファイバ線のより一層の超寿命化効果が期待できる利点がある。
【００１３】
請求項３の発明によれば、小径筒部はガイド内周面の軸心方向幅よりも小さくユニオンナットの外端より突出しない構成であるから、他物との衝突等による小径筒部の破損おそれが無いようにしながら前述の案内ガイド作用、即ちファイバ線の超寿命化が発揮可能となる効果がある。
【００１４】
請求項４の発明によれば、フェルールをフッ素樹脂製として、耐薬品性や耐高温性に優れた特性を発揮しながら、ファイバ線をしっかりと把持固定できる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明によるファイバセンサ用ファイバ支持装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１，図２はそれぞれ装着具の側面図、断面図、図３はフェルールの断面図と背面図、図４は装着具にファイバセンサが固定支持されている状態を示す断面図、図６，図７はそれぞれ実施例２による装着具の断面図、使用状態での断面図である。
【００１６】
〔実施例１〕
実施例１によるファイバセンサ用ファイバ支持装置（以下、単に「ファイバ支持装置」と略称する）Ａは、ファイバセンサを支持する装着具Ｓにおいて構成されているものである。即ち、図１，図２に示すように、装着具Ｓは、支持本体１と、第１フェルール（フェルールの一例）２と、第１ユニオンナット３と、第２フェルール４と、第２ユニオンナット５とを有して成るストレート型（ストレートユニオン）のものに構成されている。
【００１７】
装着具Ｓによって支持固定されるファイバセンサＦは、図４，図５に示すように、先端の接触子７と、先端部のセンサ部８と、センサ部８から引き出される一対（一又は複数の一例）、即ち２本のファイバ線６，６と、センサ部８及びファイバ線６，６のセンサ側端部を覆う保護チューブ９とを有して構成されている。保護チューブ９は、例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂製であり、ファイバ線６はフッ素樹脂の被覆がされている場合もある。
【００１８】
支持本体１と、第１フェルール２と、第１ユニオンナット３とによって、ファイバセンサＦ（図５参照）の一対のファイバ線６，６を挟持固定するファイバ支持装置Ａが構成されている。そして、支持本体１と、第２フェルール４と、第２ユニオンナット５とによって、ファイバセンサＦ（図５参照）のカバーチューブを挟持固定するチューブ支持装置Ｂが構成されている。つまり、ファイバセンサＦは、図４に示すように、チューブ支持装置Ｂによってセンサ部８近くの保護チューブ９が把持固定され、ファイバ支持装置Ａによって保護チューブ９近くにおいて一対のファイバ線６，６が把持固定されることにより、装着具Ｓに固定支持させることができる。
【００１９】
支持本体１は、図１，２，４に示すように、ファイバセンサＦの保護チューブ９を挿通可能な挿通孔１ａ、外周の第１雄ネジ部１０、第２雄ネジ部１１、軸心Ｐ方向の中間に位置する四角部１４、挿通孔１ａの開口部である第１先拡がり内周面１２及び第２先拡がり内周面１３とを備えて成るフッ素樹脂製の部品である。第１及び第２先拡がり内周面１２，１３は、共に軸心Ｐを中心とする円錐における円錐面の一部であり、軸心Ｐに対して傾斜するテーパ周面である。
【００２０】
第１フェルール２は、図２〜４に示すように、ファイバ線６を内嵌可能な一対（一又は複数の一例）、即ち２個の支持孔１５，１５、第１先拡がり内周面１２に嵌り込み可能な先窄まり外周面１６、支持孔１５，１５の軸心Ｘ方向で先窄まり外周面１６とは反対の端部に形成される小径筒部１７、及び先窄まり外周面１６の内奥部と小径筒部１７との境目において軸心Ｘに直交（「交差」の一例）する面として形成される環状側周面１８を備えてフッ素樹脂（可撓性を有する材料の一例）から形成されている。支持孔１５の軸心Ｘは、組付状態（図４の状態）では支持本体１の軸心Ｐと平行である。
【００２１】
第１ユニオンナット３は、図１，２，４に示すように、支持本体１の第１雄ネジ部１０に螺合可能な雌ねじ部１９、第１フェルール２の環状側周面１８に当接可能な環状押圧周面２０、及び第１フェルール２の小径筒部１７を挿通可能なガイド内周面２１を備えるナット状の部品に形成されている。ガイド内周面２１は、内端の径が小径筒部１７の外径にほぼ等しく、かつ、外端の径がそれよりも大径となる先拡がり内周面（テーパ内周面）に形成されている。また、ガイド内周面２１の軸心Ｐ方向の長さＤが、小径筒部１７の軸心Ｐ方向の長さｄよりも若干長くなるように設定されている。
【００２２】
第２フェルール４は、図２，４に示すように、保護チューブ９を内嵌可能な単一の第２支持孔２２と、第２先拡がり内周面１３に嵌り込み可能な第２先窄まり外周面２３、軸心Ｐ方向で第２先窄まり外周面２３、とは反対の端部に形成される第２小径筒部２４、及び第２先窄まり外周面２３の内奥部と第２小径筒部２４との境目において軸心Ｐに直交する面として形成される第２環状側周面２５を備えて可撓性を有する材料（フッ素樹脂、ゴム等）から形成されている。
【００２３】
第２ユニオンナット５は、図１，２，４に示すように、支持本体１の第２雄ネジ部１１に螺合可能な第２雌ねじ部２６、第２フェルール４の第２環状側周面２５に当接可能な第２環状押圧周面２７、及び第２フェルール４の小径筒部２４を挿通可能な第２ガイド内周面２８を備えるナット状の部品に形成されている。そして、第２ガイド内周面２８の軸心Ｐ方向の長さＷが、第２小径筒部２４の軸心Ｐ方向の長さｗよりも若干長くなるように設定されている。第２ガイド内周面２８は、内端の径が第２小径筒部２４の外径にほぼ等しく、かつ、外端の径がそれよりも大径となる先拡がり内周面（テーパ内周面）に形成されている。
【００２４】
ファイバ支持装置Ａは、図２，図４に示すように、先窄まり外周面１６が先拡がり内周面１２に嵌め込まれるとともに、環状押圧周面２０が環状側周面１８に当接し、かつ、雄ねじ部１０が雌ネジ部１９に螺合された状態におけるユニオンナット３の締め込みによる第１フェルール２の軸心Ｐ方向押圧により、支持孔１５，１５に通されている計２個のファイバ線６，６を把持可能に構成されている。
【００２５】
つまり、各ファイバ線６は支持孔１５に隙間無く又は極僅かな隙間を持って挿通されているので、ユニオンナット３の螺進で第１フェルール２が軸心Ｐ方向で支持本体１に押圧されることにより、先拡がり内周面１２に食い込もうとする先窄まり外周面１６が押されて第１フェルール２が径方向に収縮変形され、それによって各支持孔１５，１５も収縮してファイバ線６を径内向きに押圧して強固に把持するようになるのである。例えば、第１フェルール２をフッ素ゴム等のゴム系材料（弾性材料）とすれば、ユニオンナット３の締め込みによる第１フェルール２の縮径変形が促進され、前述の把持作用をより一層促進させることが可能である。
【００２６】
チューブ支持装置Ｂは、図２，図４に示すように、第２先窄まり外周面２３が第２先拡がり内周面１３に嵌め込まれるとともに、第２環状押圧周面２７が第２環状側周面２５に当接し、かつ、第２雄ねじ部１１が第２雌ネジ部２に螺合された状態における第２ユニオンナット５の締め込みによる第２フェルール４の軸心Ｐ方向押圧により、第２支持孔２２に通されている保護チューブ９を把持可能に構成されている。
【００２７】
ファイバ線６を案内ガイド可能な小径筒部１７を囲繞するガイド内周面２１が、その外端に行くほど大径となるテーパー内周面に形成されているから、小径筒部１７がユニオンナット３の周エッヂ部３ｅを基点として恰も揺動移動するような動きが可能になっている。従って、外力等によってファイバ線に作用する折曲り力を緩和可能な小径筒部１７の移動可能構成により、ファイバ線６や小径筒部１７に無理な力が作用し難い好ましい状態で、第１フェルール２から出た箇所でのファイバ線６の急激な折れ曲り防止機能による超寿命化の効果を得ることができている。
【００２８】
ファイバ支持装置Ａによる各ファイバ線６，６の把持作用と、チューブ支持装置Ｂによる保護チューブ９の把持作用との２箇所の把持により、図４に示すように、ファイバセンサＦが装着具Ｓによってしっかりと支持されるとともに、保護チューブ９の中にゴミや異物が侵入するおそれも解消される利点がある。小径筒部１７は、第１ユニオンナット３による軸心Ｐ方向の押圧力を受けず、それによって径方向にも非収縮となり、その中に通されるファイバ線６の把持力も殆ど生じない。故に、支持孔１５の内周面とファイバ線６との軸心Ｘ方向での相対摺動移動が可能であり、第１フェルール２から出たファイバ線６が外力等によって急激に折れ曲ることを小径筒部１７で規制する作用が、ファイバ線６の長さ方向の伸縮変形を伴わず円滑で有効に発揮される利点もある。
【００２９】
また、第１フェルール２には、大径で軸心Ｐ方向に幅を有する大径筒部２９が先窄まり外周面１６と小径筒部１７との間に形成されており、その大径筒部２９はユニオンナット３の螺進によって軸心Ｐ方向の押圧力は受けるが、先窄まり外周面１６のように径方向の力が直接は発生しない。従って、大径筒部２９の部位における支持孔１５の縮径によるファイバ線６の把持作用は、先窄まり外周面１６の部位における把持作用より弱く、かつ、小径筒部１７の部位における把持作用よりは強くなるから、第１フェルール２によるファイバ線６，６の把持作用がその外端から内奥に行くほど強くなることとなり、ファイバ線の急激な折れ曲りを抑制する案内ガイド作用と強固な支持作用との両立が図られている。加えて、小径筒部１７はガイド内周面２１の軸心Ｐ方向幅よりも小さくユニオンナット３の外端より突出しない構成であり、他物との衝突等による小径筒部１７の破損おそれが無いようにしながら前述の案内ガイド作用を発揮できる効果もある。
【００３０】
〔実施例２〕
ファイバ支持装置Ａは、図６，図７に示すように、バルブ、ポンプ、配管といった流体機器（流体デバイス）に支持させるための取付本体３１（支持本体１の一例）を備える装着具Ｓにおいて構成されているものでも良い。即ち、実施例２による装着具Ｓは、テーパ雄ネジ部３０を一端に有する取付本体３１、第１フェルール２と、第１ユニオンナット３とを有して成る管用ネジ型（管用ネジタイプ）のものに構成されている。
【００３１】
取付本体３１は、図２等に示す実施例１の場合の支持本体１の第２雄ネジ部１２が大径テーパーネジ化されたテーパ雄ネジ部３０を持つ以外は、実施例１の場合の支持本体１とほぼ同等な部品であり、取付本体３１の第１雄ネジ部１０から端の部分及びファイバ支持装置Ａは実施例１による場合と全く同一であり、同一の箇所や機能を示す箇所には実施例１のものと同様の符号を付してその説明が為されたものとする。
【００３２】
この実施例２による装着具Ｓにおいては、ファイバセンサＦはそのファイバ線６，６が第１フェルール２で把持固定されることで支持される構成であり、保護チューブ９は取付本体３１の挿通孔３１ａ（挿通孔１ａの一例）で軸心Ｐ方向に長くガイドされるに止まっていおる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】ファイバ支持装置の側面図（実施例１）
【図２】図１のファイバ支持装置の構造を示す断面図
【図３】フェルール単品を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は正面図
【図４】図１のファイバ支持装置の使用状態を示す断面図
【図５】ファイバセンサを示す斜視図
【図６】実施例２によるファイバ支持装置を示す断面図
【図７】図６のファイバ支持装置の使用状態での断面図
【符号の説明】
【００３４】
１          支持本体
１ａ        挿通孔
２          フェルール
３          ユニオンナット
６          一又は複数のファイバ線
７          センサ部
９          保護チューブ
１０        雄ネジ部
１２        先拡がり内周面
１５        支持孔
１６        先窄まり外周面
１７        小径筒部
１８        環状側周面
１９        雌ねじ部
２０        環状押圧周面
２１        ガイド内周面
Ｄ          ガイド内周面の軸心方向の長さ
Ｆ          ファイバセンサ
Ｐ          支持本体の軸心
Ｘ          フェルールの軸心
ｄ          小径筒部の軸心方向の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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