(57)【要約】【課題】視認性の高い光を発する発光ユニットを提供する。【解決手段】発光ユニットは、光源と、前記光源からの光が入射する入射面及び該入射面から入射した光が出射する発光面を有する導光体と、前記導光体に接触して前記光源及び前記導光体を覆う柔軟な光透過膜とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と
前記光源からの光が入射する入射面及び該入射面から入射した光が出射する発光面を有する導光体と、
前記導光体に接触して前記光源及び前記導光体を覆う柔軟な光透過膜とを備える発光ユニット。
【請求項２】
前記導光体は可撓性を有する請求項１に記載の発光ユニット。
【請求項３】
前記光透過膜は前記光源及び前記導光体を密封している請求項１又は２に記載の発光ユニット。
【請求項４】
前記光源及び前記導光体は、前記光透過膜のみにより一体に保持されている請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光ユニット。
【請求項５】
前記導光体は長尺部材であり、
前記光源は前記導光体の長手方向の両端部に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光ユニット。
【請求項６】
前記導光体は、前記入射面を含む導光板、並びに反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つを有する積層体である請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光ユニット。
【請求項７】
前記導光体は長尺部材であり、
前記光源は前記導光体の長手方向の両端部に設けられており、
前記導光体は、前記入射面を含む導光板、並びに反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つを有する積層体であり、
前記反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つは、長手方向に分割されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の発光ユニット。
【請求項８】
前記光透過膜が光拡散膜である請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光ユニット。
【請求項９】
ボルトが挿入される貫通孔を有し且つ前記ボルトの締結状態を検知するボルトセンサであって、
前記貫通孔を有するセンサ本体部と、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の発光ユニットとを備え、
前記発光ユニットの導光体が、前記貫通孔の周方向に沿って前記センサ本体部に取り付けられているボルトセンサ。
【請求項１０】
導光板と、反射フィルム、拡散シート及びプリズムシートの少なくとも１つとを重ね合わせた導光体を得ることと、
前記導光体を熱収縮チューブに挿入することと、
前記導光板に光を送る光源を前記熱収縮チューブに挿入することと、
前記熱収縮チューブを加熱することとを含む発光ユニットの製造方法。
【請求項１１】
前記熱収縮チューブとして、端部近傍の内径が中央部近傍の内径よりも大きい熱収縮チューブを用いる請求項１０に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と導光部とを含む発光ユニット、該発光ユニットを備えるボルトセンサ、及び該発光ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁やトンネルなどの土木構造物は、多数のボルト接合部を有している。そのようなボルト接合部におけるボルト緩みの有無が定期的に検査されているが、この種の検査の多くは検査員による目視や打診により行われていた。
【０００３】
特許文献１は、ナットと被締結体との間に装着されるスペーサにひずみセンサを含むトランスポンダと表示発信回路部を設け、ボルトに軸方向のひずみが発生した場合に表示発信回路部のＬＥＤが点灯する検知システムを開示している。また特許文献２は、ボルトの内部にセンサを埋め込むと共にボルトの頭部にＬＥＤ等の表示器を配置し、ボルトの緩みが発生した場合にＬＥＤを点灯させるセンサーボルトを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４７９８号
【特許文献２】特開平１１−１１８６３７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ボルト接合部の点検は容易に且つ確実に行えることが望ましいが、特許文献１、２に記載の検知システムでは、ボルト接合の位置によっては表示器が隠れてしまい、ボルトに緩みが発生しても適切に検知できない恐れがある。
【０００６】
そこで本発明は上記の課題を解決し、ボルトセンサと共に用いてボルトの締結状態を適切に報知する発光ユニット、当該発光ユニットを備えるボルトセンサ、及び当該発光ユニットの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、
光源と
前記光源からの光が入射する入射面及び該入射面から入射した光が出射する発光面を有する導光体と、
前記導光体に接触して前記光源及び前記導光体を覆う柔軟な光透過膜とを備える発光ユニットが提供される。
【０００８】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記導光体は可撓性を有してもよい。
【０００９】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記光透過膜は前記光源及び前記導光体を密封していてもよい。
【００１０】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記光源及び前記導光体は前記光透過膜のみにより一体に保持されていてもよい。
【００１１】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記導光体は長尺部材であってもよく、前記光源は前記導光体の長手方向の両端部に設けられていてもよい。
【００１２】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記導光体は、前記入射面を含む導光板、並びに反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つを有する積層体であってもよい。
【００１３】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記導光体は長尺部材であってもよく、前記光源は前記導光体の長手方向の両端部に設けられていてもよく、前記導光体は、前記入射面を含む導光板、並びに反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つを有する積層体であってもよく、前記反射フィルム、拡散シート、及びプリズムシートの少なくとも１つは、長手方向に分割されていてもよい。
【００１４】
第１の態様の発光ユニットにおいて、前記光透過膜が光拡散膜であってもよい。
【００１５】
本発明の第２の態様に従えば、
ボルトが挿入される貫通孔を有し且つ前記ボルトの締結状態を検知するボルトセンサであって、
前記貫通孔を有するセンサ本体部と、
第１の態様の発光ユニットとを備え、
前記発光ユニットの導光体が、前記貫通孔の周方向に沿って前記センサ本体部に取り付けられているボルトセンサが提供される。
【００１６】
本発明の第３の態様に従えば、
導光板と、反射フィルム、拡散シート及びプリズムシートの少なくとも１つとを重ね合わせた導光体を得ることと、
前記導光体を熱収縮チューブに挿入することと、
前記導光板に光を送る光源を前記熱収縮チューブに挿入することと、
前記熱収縮チューブを加熱することとを含む発光ユニットの製造方法が提供される。
【００１７】
第３の態様の発光ユニットの製造方法において、前記熱収縮チューブとして、端部近傍の内径が中央部近傍の内径よりも大きい熱収縮チューブを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の発光ユニット、及び当該発光ユニットを備えるボルトセンサによれば、ボルトの締結状態を適切に報知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態のボルトセンサの斜視図である。
【図２】図２は、ボルトセンサのセンサ部の分解斜視図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態の発光部（発光ユニット）の斜視図である。
【図４】図４（ａ）は発光部に含まれる導光体を幅方向から見た、厚さ方向に拡大した側面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示された導光体に含まれる導光板を厚さ方向から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜実施形態＞
図１〜図４を参照して本発明の実施形態の発光部（発光ユニット）２０及び発光部２０を備えるボルトセンサ１について説明する。
【００２１】
図１に示す通り、ボルトセンサ１は、略円盤状のセンサ部１０と、センサ部１０の外周を覆ってセンサ部１０に取り付けられた発光部２０とを有する。以下の説明においては、センサ部１０の中心軸を軸Ｘ１とし、軸Ｘ１の延びる方向をボルトセンサ１の軸方向、軸Ｘ１を中心とする周方向及び放射方向をボルトセンサ１の周方向及び径方向と呼ぶ。
【００２２】
図２に示す通り、センサ部１０は、ボルトの締結状態を検知する検知部１１と、検知部１１を収容または取り囲んで保持する保持部１２とを有する。
【００２３】
検知部１１は、軸Ｘ１を中心軸とする円筒部１１０と、円筒部１１０の一端に円筒部１１０と同軸に取り付けられた円環状の第１フランジ部１１１と、円筒部１１０の他端に円筒部１１０と同軸に取り付けられた円環状の第２フランジ部１１２とを含む。円筒部１１０の内周面の径と第１、第２フランジ部１１１、１１２の内周面の径とは同一であるので、これらの内周面が連続して検知部１１の貫通孔Ｔｈを画成している。なお、図２においては、説明の便宜上、第１、第２フランジ部１１１、１１２を破線で示し、これらを透視した様子を描いている。
【００２４】
円筒部１１０の外周面には、４組のひずみゲージ対ＧＰが、周方向に等間隔で設けられている。各ひずみゲージ対ＧＰは、円筒部１１０に生じる軸方向の圧縮ひずみを検知する圧縮ひずみゲージＣＧと、円筒部１１０に生じる周方向の伸びひずみを検知する伸びひずみゲージＥＧとを含む。したがって、円筒部１１０の外周面には、４つの圧縮ひずみゲージＣＧが周方向に互いに９０°離間して貼り付けられており、４つの伸びひずみゲージＥＧが周方向に互いに９０°離間して貼り付けられている。
【００２５】
保持部１２は、軸Ｘ１を中心軸とする円筒部１２１と、円筒部１２１の周方向の一部から径方向に突出する突出部１２２とを含む。この実施形態では、突出部１２２は円筒部１２１と一体に形成されている。円筒部１２１の内周面１２１iの内径は、検出部１１の第１フランジ部１１１及び第２フランジ部１１２の外径よりわずかに小さい。
【００２６】
突出部１２２は、平面視が略台形であり（図１）、内部に通路Ｃｈが画成されている（図２）。通路Ｃｈは径方向に延び、径方向内側において円筒部１２１の内周面１２１ｉに開口しており、径方向外側において突出部１２２の、径方向に直交する第１側面ＳＳ１に開口している。
【００２７】
円筒部１２１の外周面１２１ｏに連続する突出部１２２の第２側面ＳＳ２、第３側面ＳＳ３には、それぞれ、開口ｈが設けられている。開口ｈはそれぞれ、第２側面ＳＳ２、第３側面ＳＳ３を貫通して、通路Ｃｈと外部とを繋いでいる。
【００２８】
検知部１１は、保持部１２の円筒部１２１内に同軸状に嵌合されている。即ち、第１、第２フランジ部１１１、１１２の外周面が、円筒部１２１の内周面１２１ｉに接合している。
【００２９】
図３に示す通り、発光部（発光ユニット）２０は、主に、長尺状の導光体２１と、導光体２１の長さ方向（図３の左右方向）の両端部に設けられた光源２２と、導光体２１と光源２２とを覆う柔軟な光透過膜２３とを有する。なお、図３は光透過膜２３を破線で描き、これを透視した様子を示している。
【００３０】
導光体２１は、導光体２１を幅方向（図３の上下方向）から見た側面図である図４（ａ）に示される通り、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４がこの順番で積層された積層構造を有する。
【００３１】
導光板２１２は、光源２２からの光を導く部材であり、本実施形態ではポリカーボネート樹脂により形成された可撓性の長尺板である。導光板２１２の長さ方向の両端面は光源２２からの光が入射する入射面ＩＳである。導光板２１２の厚さ方向（図３の奥行方向、図４（ａ）の上下方向）の一面は導光板２１２内を導かれる光が反射する反射面２１２ｒであり、他面は導光板２１２内を導かれた光が出射する出射面２１２ｅである。
【００３２】
導光板２１２の反射面２１２ｒには複数の凹部ｃが形成されている。凹部ｃはそれぞれ、開口部が反射面２１２ｒに含まれ、底部が出射面２１２ｅ側に位置する略半球形のくぼみであり、長さ方向及び幅方向に沿って等間隔で多数配置されている（図４（ｂ））。
【００３３】
反射フィルム２１１は、導光板２１２の反射面２１２ｒの裏側の面に、当該面の略全域を覆って配置（積層）されている。反射フィルム２１１は、導光板２１２内を導かれる光のうち反射面２１２ｒで反射せずにこれを透過した光を反射し、導光板２１２の内部に戻す。反射フィルム２１１は、ポリエステル系樹脂等の任意の材料から構成し得る。
【００３４】
プリズムシート２１３は、導光板２１２の出射面２１２ｅに、出射面２１２ｅの略全域を覆って配置（積層）されている。プリズムシート２１３には、幅方向に延びる線状プリズムｐが長さ方向に多数並置されている。線状プリズムｐは、導光板２１２内を導かれ出射面２１２ｅから出射した光を偏向し、厚さ方向に向ける。プリズムシート２１３は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の任意の材料から構成し得る。
【００３５】
拡散シート２１４は、プリズムシート２１３の導光板２１２とは反対側に、プリズムシート２１３の略全域を覆って配置（積層）されている。拡散シート２１４の内部には多数の微小なビーズが含まれている。拡散シート２１４は、プリズムシート２１３から入射する光を拡散する。拡散シート２１４は、アクリル樹脂等の任意の材料から構成し得る。拡散シート２１４のプリズムシート２１３とは反対側の面が、本実施形態の導光体２１の発光面ＥＳとなる。
【００３６】
図４（ａ）に示す通り、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の長さ方向の両端面は、それぞれ面一とされている。これにより、光源２２からの光を効率よく導光体２１の内部に入射させることができる。
【００３７】
また、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４はそれぞれ、長さ方向において２つの部分に分割されており、両部分の間に隙間ｇが画成されている。これにより、導光体２１が湾曲した場合でも、導光体２１の長さ方向の両端面において、反射フィルム２１１、導光体２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の各端面が面一に維持される。また、湾曲時に内径側となった反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４のいずれかにしわが生じることが防止される。
【００３８】
光源２２は、導光体２１の長さ方向の両端部に１つずつ備えられている。本実施形態においては、光源２２は表面実装型のＬＥＤであり、光軸を導光体２１の長さ方向に一致させた状態で、導光板２１２の入射面ＩＳに当接されている。光源２２からは、光源２２を電源等に接続するためのリード線Ｗが伸びている。
【００３９】
光透過膜２３は、導光体２１と一対の光源２２とを覆ってこれらを一体に保持するとともに、導光体２１に接触して導光体２１の反射フィルム２１１、導光体２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の間に長さ方向及び幅方向のずれが生じないよう、これらの各層を一体に保持している。本実施形態においては、導光体２１と一対の光源２２とは、接着剤等を用いることなく、光透過膜２３のみにより一体に保持されているが、導光体２１と一対の光源２２とを、接着剤等により更に固定してもよい。
【００４０】
また、光透過膜２３は、導光体２１と光源２２とを覆って密封することにより、導光体２１及び光源２２が周囲の水や埃により汚染されることを防いでいる。換言すれば、光透過膜２３は、導光体２１と光源２２とを実質的に隙間なく覆い、これにより、周囲の水や埃が光透過膜２３と導光体２１及び光源２２との間に侵入して導光体２１及び光源２２に接触することがないよう導光体２１及び光源２２を封止して保護している。
【００４１】
光透過膜２３は、任意の柔軟な光透過性材料で構成することができ、本実施形態ではポリオレフィンにより構成されている。
【００４２】
発光部２０は、導光体２１の反射フィルム２１１がボルトセンサ１の径方向の内側に、拡散シート２１４がボルトセンサ１の径方向の外側にそれぞれ位置するように、センサ部１０を囲んでセンサ部１０に取り付けられる（図１）。接着剤や両面テープにより、光透過膜２３を保持部１２の円筒部１２１の外周面１２１ｏに固定してもよい。
【００４３】
センサ部１０に発光部２０が取り付けられたボルトセンサ１において、ひずみゲージ対ＧＰからの配線（不図示）は、保持部１２の通路Ｃｈを通って外部に延ばされ、接続ケーブルＣＢ（図１）内にまとめられる。発光部２０の光源２２から延びるリード線Ｗは、開口ｈを通って通路Ｃｈ内に至り（図１）、接続ケーブルＣＢ内の配線に繋がれる。
【００４４】
次に、本実施形態のボルトセンサ１の使用方法を説明する。
【００４５】
ボルトセンサ１を用いて、ボルトの締結状態を検知する際には、まずボルトセンサ１の接続ケーブルＣＢを、制御部（不図示）や電源（不図示）を含む外部装置（不図示）に接続する。制御部は、ひずみゲージ対ＧＰの出力に基づいて光源２２の点灯、消灯を制御する。
【００４６】
本実施形態では、制御部は、ひずみゲージ対ＧＰの出力に基づき、円筒部１１０に生じたひずみが予め定められた閾値以下の場合には光源２２を点灯させ、円筒部１０に生じたひずみがこの閾値を超えた場合に光源２２を消灯する。したがって、ボルト接合部に適用される前のボルトセンサ１を外部装置に接続したときには、円筒部１１０にひずみは生じていないため、光源２２は点灯する。
【００４７】
光源２２が点灯されると、光源２２から出射された光は、導光体２１、光透過膜２３を経て、径方向の外側に放射される。具体的には、導光板２１２の入射面ＩＳに入射した光は、導光板２１２の内部を内部反射しながら進行し、その一部が出射面２１２ｅから出射する。出射した光は、プリズムシート２１３のプリズムｐにより径方向に近づくように偏向され、拡散シート２１４により拡散された後、拡散シート２１４の発光面ＥＳより出射する。
【００４８】
発光部２０がセンサ部１０に取り付けられた状態においては、導光板２１２の出射面２１２ｅは、軸Ｘ１を周回するように湾曲して曲面を構成している。このため、導光板２１２の内部において出射面２１２ｅの内側面に向かう光の出射面２１２ｅに対する入射角は、出射面２１２ｅが平面である場合（導光体２１２が平板状である場合）に比べて小さくなる。それ故、出射面２１２ｅが平面である場合よりも光が全反射されにくく、出射面２１２ｅから出射され易くなる。光源２２から導光板２１２の長さ方向（周方向）に出射した光も、導光板２１２の反射面２１２ｒや出射面２１２ｅで反射されながら徐々に出射面２１２ｅへの入射角が小さくなり出射面２１２ｅから出射する。また、反射面２１２ｒに設けられた凹部ｃにより反射された光は、反射面２１２ｒで反射された光や反射フィルム２１１で反射された光に比べて、小さい入射角で出射面２１２ｅの内側面に入射する。したがって、導光体２１２の内部を進む光の出射面２１２ｅからの出射は、凹部ｃにより促進される。
【００４９】
このように、本実施形態のひずみゲージ１において、発光部２０は、センサ部１０の周方向の広い範囲において、光源２２からの光を、ボルトセンサ１の径方向に向けて出射する。
【００５０】
作業者は、光源２２が点灯し、導光体２１が発光している状態で、ボルトセンサ１のセンサ部１０の貫通孔Ｔｈにボルト（不図示）を挿入し、ボルト締めを行う。このボルト締めは、ボルト締めによりセンサ部１０の円筒部１１０に軸方向の圧縮力が加えられ、円筒部１１０に軸方向の圧縮ひずみ及び周方向の伸びひずみが生じるような態様で行う。
【００５１】
具体的には例えば、ボルトセンサ１の軸方向一方側にボルトの頭部が位置し、他方側にボルトにより締結しようとする２つの締結対象が位置した状態でボルト締めを行う。他の一例として、ボルトセンサ１の軸方向の一方側に締結対象の一方が位置し、他方側に締結対象の他方が位置した状態でボルト締めを行う。
【００５２】
作業者がボルト締めを行っている際、締結力が十分な大きさとなり円筒部１１０に所定の閾値を超えるひずみが生じるまでは光源２２は点灯されており、導光体２１は発光している。したがって作業者は、発光する導光体２１を目視して、締結力（トルク値）が十分ではないと容易に判断することができる。
【００５３】
次いで、ボルトの締結力が十分な大きさとなれば、制御部は、センサ部１０の円筒部１１０に生じたひずみの大きさが所定の閾値を越えたことをひずみゲージ対ＧＰを介して検出し、この検出に基づき光源２２を消灯する。したがって作業者は、光源２２が消灯し、導光体２１の発光が停止したことを目視して、締結力が十分な大きさに至ったと容易に判断することができ、適切なタイミングで締結を終了することができる。
【００５４】
ボルト締結部の保守、管理を行う際には、作業者は、ボルト締結部を遠方から観察するだけで、ボルトの締結状態を把握することができる。ボルト締結部が十分な締結力を有している場合には、ボルトセンサ１のセンサ部１０の円筒部１１０には引き続き閾値を超えるひずみが生じているため、光源２２は消灯しており、導光体２１も発光していない。反対に、ボルト締結部の締結力が弱まっている場合には、円筒部１１０のひずみは閾値以下にまで小さくなっており、光源２２が点灯して導光体２１が発光している。したがって作業者は、遠方からボルトセンサ１を視認して、導光体２１が発光しているか否かを確認するだけで、ボルト締結部が十分な締結力を有しているか否かを容易に判断することができる。
【００５５】
なお、制御部による光源２２の点灯、消灯の制御方法は任意であり、例えば円筒部１１０に生じたひずみの大きさが、第１の閾値以下であるときに光源２２を点灯し、第１の閾値より大きく、第２の閾値以下であるときに光源２２を消灯し、第２の閾値を越えたときに光源２２を再度点灯するように制御を行ってもよい。これにより、ボルト締めを行う作業者は、導光体２１が消灯後に再度発光したときは、ボルト締結力が過剰であると判断することができる。他の一例として、制御部は、円筒部１１０に生じたひずみの大きさが第１の閾値以下である時に光源２２を消灯し、第１の閾値を越えた時に光源２２を点灯してもよい。
【００５６】
本実施形態の発光部２０及びボルトセンサ１の効果は以下の通りである。
【００５７】
本実施形態の発光部２０は、光源２２からの光を導光体２１を用いて導き、拡散シート２１４の外表面（発光面ＥＳ）から出射させて導光体２１を面発光させている。したがって、本実施形態の発光部２０をボルトセンサ１のセンサ部１０を囲んで配置することで、ボルトセンサ１の周方向の広い範囲において導光体２１を面発光させることができる。このような発光部２０を含むボルトセンサ１を用いれば、ボルト締結部の周辺に他の部材等が多数配置されていても、使用者は発光部２０からの光の少なくとも一部を視認することができ、ボルトの締結状態を確認することができる。
【００５８】
本実施形態の発光部２０は、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４を含む積層体である導光体２１を含むため、広範囲に渡って輝度の均一な面発光を行うことができる。
【００５９】
本実施形態の発光部２０は、導光体２１と光源２２とが光透過膜２３により密封されているため、耐候性、耐久性、防水性が高い。また、本実施形態のボルトセンサ１も、共に密封構造であるセンサ部１０と発光部２０とを組み合わせた簡素な構造であるため、同様に耐候性、耐久性、防水性が高い。
【００６０】
本実施形態の発光部２０は、可撓性を有する導光体２１を光透過膜２３で覆った構造を備えており、任意の径を有する円弧形状に自在に湾曲させることができる。したがって、様々な外径のセンサ部１０に本実施形態の発光部２０を取り付けることができる。なお、導光体２１において、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４がそれぞれ長さ方向において２つの部分に分割されているため、導光体２１を湾曲させた際も、導光体２１の長さ方向の両端部において、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の端面のズレが防止されている。これにより、導光体２１を湾曲させた際も、光源２２からの光を効率良く導光体２１内に入射させることができる。
【００６１】
本実施形態のボルトセンサ１は、センサ部１０と発光部２０が、それぞれ独立した別個のユニットとして構成されている。したがって、製造時には、発光部２０の取付けを予定したボルトセンサ１用のセンサ部１０と、発光部２０の取付けを予定しないその他のボルトセンサ用のセンサ部とを同一構造のセンサ部として一括して製造し、次いで、製造された全センサ部のうちの所定数に発光部２０を取り付けてボルトセンサ１とすることができる。このように、本実施形態の発光部２０及びボルトセンサ１によれば、発光部２０を有するボルトセンサ１と発光部２０を有さないその他のボルトセンサとの間の生産数の調整を、需要の変動に応じて柔軟に行うことができる。また、ボルトセンサにおいてセンサ部１０と発光部２０の一方に不具合が生じた場合には、不具合の生じた一方のみを取り換えてボルトセンサを修復できるため、メンテナンスが容易である。
【００６２】
本実施形態の発光部２０は、次のようにして製造することができる。
【００６３】
まず、導光板２１２の長さ方向における約半分の領域に、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の当該領域に対応する部分を積層し、長さ方向の一方側の端部を揃えた状態で接着剤等で仮留めする。導光板２１２の長さ方向の反対側の約半分の領域についても同様に行う。
【００６４】
次いで、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の積層体、即ち導光体２１を、熱収縮性チューブの内部に挿入し、導光体２１の長さ方向の両端部にそれぞれ光源２２を挿入する。光源２２の各々は、光軸を導光体２１の長さ方向に一致させた状態で、導光体２１に当接するまで挿入する。
【００６５】
その後、熱収縮性チューブを加熱して収縮させる。収縮した熱収縮性チューブが、導光体２１と光源２２とを密封してこれらを一体に保持する光透過膜２３を構成する。
【００６６】
なお、熱収縮性チューブの両端部におけるチューブの内径は、中央部における内径よりも大きくてもよい。これにより、例えば基板上に形成された表面実装ＬＥＤである光源２２を、容易に熱収縮性チューブに挿入することができる。また、この場合は、熱収縮性チューブの内径の変化により熱収縮性チューブの内周面に画成される段部に表面実装ＬＥＤの基板を当接させ、これにより導光体２１に対する光源２２の位置決めを行ってもよい。
【００６７】
なお、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４が仮留めされた積層体の長さ方向の両端部にそれぞれ光源２２を配置し、これらを透明樹脂シートで挟み、ラミネート加工により発光部２０を形成してもよい。この場合は、透明樹脂シートが光透過膜２３を構成する。
【００６８】
また、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４が仮留めされた積層体の長さ方向の両端部にそれぞれ光源２２を配置し、これを光透過性の樹脂フィルムで包んで発光部２０を形成してもよい。この場合は、光透過性の樹脂フィルムが光透過膜２３を構成する。
【００６９】
上記実施形態の発光部２０において、次の変形態様を用いることもできる。
【００７０】
上記実施形態の発光部２０においては、導光体２１は、反射フィルム２１１、導光体２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４を含む積層体であったがこれには限られず、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の少なくとも１つ以上を省略してもよい。この場合は、導光板２１２の出射面２１２ｅや、プリズムシート２１３の導光板２１２とは反対側の面が導光体２１の発光面ＥＳとなる。
【００７１】
また、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４はそれぞれ、長さ方向において一体であり、隙間ｇが画成されていなくてもよい。この場合は、導光体２１を所定の曲率に湾曲した時に反射フィルム２１１、導光体２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の長さ方向の両端面がそれぞれ面一となるよう、反射フィルム２１１、導光体２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の長さを異ならせてもよい。
【００７２】
上記実施形態の発光部２０においては、導光体２１の導光板２１２は、可撓性を有する長尺板であったがこれには限られず、導光板２１２は、可撓性を有さない平板、曲板、直線状又は円弧状の棒材などであってもよい。
【００７３】
上記実施形態の発光部２０においては、導光板２１２の反射面２１２ｒには多数の凹部ｃが長さ方向及び幅方向に等間隔で設けられていたが、これには限られない。凹部ｃは、反射面２１２ｒの一部の領域において他の領域よりも高密度に設けられていてもよい。凹部ｃが高密度で設けられた領域においては、より多くの光が出射面２１２ｅに向けて反射されるため、当該領域に対応する発光面ＥＳの一部分においては、導光体２１の面発光の輝度は高くなる。なお、反射面２１２ｒに凹部ｃに代えて溝等を設け、これにより光を出射面２１２ｅに反射してもよい。また反射面２１２ｒには凹部ｃが設けられていなくてもよい。
【００７４】
上記実施形態の発光部２０においては、導光体２１の長さ方向の両端部に光源２２が設けられていたが、光源２２は導光体２１の長さ方向の一端部に設けられているのみでもよい。この場合は、光源２２が設けられていない導光体２１の他端部においては、反射フィルム２１１、導光板２１２、プリズムシート２１３、拡散シート２１４の各端面の間にずれが生じてもよいため、反射フィルム２１１、プリズムシート２１３、拡散シート２１４を長さ方向に分割しなくてもよい。
【００７５】
光源２２はＬＥＤには限られず、レーザダイオード等を用いることもできる。また光源２２は可変色ＬＥＤであってもよい。光源２２として可変色ＬＥＤを用いることで、締結状態の変化をＬＥＤの変色により報知することができる。
【００７６】
上記実施形態の発光部２０において、光透過膜２３は、導光体２１から出射する光を拡散する拡散膜であってもよい。この場合、導光体２１の拡散シート２１４を省略してもよい。
【００７７】
上記実施形態の発光部２０は、センサ部１０に取り付けてボルトセンサ１の一部として用いる他にも様々な用途に用いることができる。一例として、センサ部１０とは離間した位置に発光部２０を設けてボルトの緩み等を遠隔地で報知してもよい。センサ部１０の計測に基づく発光指示は、有線、無線等の任意の接続により発光部２０に送ることができる。また、発光部２０を、地震の発生を発光により報せる地震警報装置の発光部や、計測処理の完了を発光により報せる各種計測装置の発光部として用いることもできる。また発光部２０を服飾用に用いることもでき、一例として服や靴に取り付けることができる。発光部２０は可撓性及び耐候性を有するため、屋外において外力により変形されるような態様でも好適に使用することができ、視認性の高い面発光を提供することができる。
【００７８】
上記実施形態のボルトセンサ１においては、制御部は、ひずみゲージ対ＧＰの出力に基づき光源２２を点灯／消灯させているが、当該制御部は更に通信部を含んでも良く、通信部により、インターネット等の通信網を介して、ひずみゲージ対ＧＰの出力値や光源２２の点灯／消灯に関する情報を制御基地に送信してもよい。このようにボルトセンサ１をインターネットに接続することにより、ボルトセンサ１が取り付けられたボルトの締結状態を、現場で目視にて把握できると同時に遠隔地においても即時に把握することが可能となる。
【００７９】
本発明の特徴を維持する限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明の発光ユニット及びボルトセンサによれば、簡易な構造でありながらボルト締結部の締結状態を光により適切に報知できるため、作業者は、遠方からボルト締結部を目視するのみで、ボルト締結部の締結状態を検査することができる。したがって本発明は、多数のボルト締結部を有するトンネルや橋梁などの安全性の低コストでの維持に貢献することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１  ボルトセンサ
１０  センサ部
１１  検知部
１２  保持部
２０  発光部
２１  導光体
２１１  反射フィルム
２１２  導光板
２１３  プリズムシート
２１４  拡散シート
２２  光源
２３  光透過膜
ＣＧ  圧縮ひずみゲージ
ＥＧ  伸びひずみゲージ
ＧＰ  ひずみゲージ対
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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