(57)【要約】      （修正有）【課題】センサヘッド部を交換可とすべく、配線部から分離可能な連結構造とした光ファイバセンサにおけるファイバユニットを提供する。【解決手段】センサヘッド部２と配線部１０の互いの連結側の端部に一方を雄ネジとし他方を該雄ネジに螺合される雌ネジとした着脱自在な螺着構造の連結部材を設け、この連結部材を螺着した状態で互いの連結側の光ファイバ端部３ｂ，１１ａを同軸心上で接続可能な連結構造とした。そして、この連結構造を配線部側に設けた袋状ナット１５でセンサヘッド部のヘッド側連結軸部６と配線側連結軸部１４を連結する構造とした。【選択図】図１
0003151292.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
単線の光ファイバの一端側の先端部が被検出物に向けられ、他端側がアンプユニットに接続される光ファイバセンサにおける光ファイバユニットであり、この光ファイバユニットの前記先端部をセンサヘッド部とし、このセンサヘッド部を除いた光ファイバユニット部分を配線部として構成したものにおいて、前記センサヘッド部を前記配線部から分離可能な連結構造とし、この連結構造を、前記センサヘッド部と前記配線部の互いの連結側の端部に一方を雄ネジとし他方を該雄ネジに螺合される雌ネジとした着脱自在な螺着構造の連結部材をそれぞれ設け、これらの連結部材を螺着した連結状態において該連結部材で同軸心位置に固定状態に支持した互いの連結側の光ファイバ端部を同軸心上で接続可能な構造としたことを特徴とする光ファイバセンサのファイバユニット。
【請求項２】
単線の光ファイバの一端側の先端部が被検出物に向けられ、他端側がアンプユニットに接続される光ファイバセンサにおける光ファイバユニットであり、この光ファイバユニットの前記先端部をセンサヘッド部とし、このセンサヘッド部を除いた光ファイバユニット部分を配線部として構成したものにおいて、前記センサヘッド部を前記配線部から分離可能な連結構造とし、この連結構造として、前記センサヘッド部を、単線の光ファイバを同軸心位置に固定状態に通した金属製の先端側軸部と固定側軸部を同軸心上で軸方向に連結固定し、前記固定側軸部の軸方向の後端側をヘッド側連結軸部とし、このヘッド側連結軸部の軸部外周に雄ネジを形成して構成し、前記配線部側の連結部を、配線部の単線の光ファイバの連結側の端部を軸心位置に固定状態に通した金属製の配線側連結軸部と、内周に前記雄ネジに螺合される雌ネジを形成すると共に前記配線側連結軸部を軸方向に遊嵌入できる筒状袋部とこの筒状袋部内に遊嵌入される前記配線側連結軸部の軸方向の移動を係止する係止壁部をもち、この係止壁部の軸心位置に前記配線側連結軸部の外径より小径な貫通孔を形成した袋状ナットとで構成し、この袋状ナットの前記貫通孔内に可撓性の被覆層で被覆された前記配線部の光ファイバを挿通して、この袋状ナットを該ナットの前記貫通孔に可撓性の被覆チューブで被覆した前記配線部の光ファイバを挿通し、この袋状ナットを前記配線側連結軸部及び前記配線部の光ファイバを軸心として回転自在で且つ前記配線部の光ファイバに対してスライド移動自在に取付け、前記ヘッド側連結軸部の雄ネジと前記袋状ナットの雌ネジを螺着した状態において前記袋状ナットの筒状袋部内に遊嵌入した前記配線側連結軸部の軸方向の端面と前記ヘッド側連結軸部の軸方向の端面を同軸心上で当接させ、この当接させた連結状態において前記配線側連結軸部と前記ヘッド側連結軸部の互いの連結側の光ファイバ端部を同軸心上で接続可能な構造としたことを特徴とする光ファイバセンサのファイバユニット。
【請求項３】
前記先端側軸部は単線の光ファイバを固定状態に被覆する金属製の一重目保護パイプと該一重目保護パイプを固定状態に被覆する金属製の二重目保護パイプによる二重保護パイプ被覆構造としたことを特徴とする請求項２記載の光ファイバセンサのファイバユニット。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、一端側の先端部が被検出物に向けられ、他端側がアンプユニットに接続される光ファイバセンサにおける光ファイバユニットに係り、特に光ファイバユニットの先端部を分離可能な連結構造としたものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばチップなどの極小の電子部品の有無を検出するため透過型の光ファイバセンサが用いられている。透過型の光ファイバセンサは、図６にその概略構成を示すように、投光側の単線の光ファイバ２０の一端側（先端部２０ａ）と受光側の単線の光ファイバ３０の一端側（先端部３０ａ）を被検出物Ｓの位置に向けて対向配置し、この投光側の単線の光ファイバの他端側と受光側の単線の光ファイバの他端側をアンプユニット４０に接続し、投光側の光ファイバから被検出物の位置に向けて投光された光を受光側の光ファイバで受光させて被検出物の有無を検出できるようにしている。
【０００３】
この透過型の光ファイバセンサにおける従来のファイバユニットは、図６に示したように、被検出物の位置に向けて固定配置される単線の光ファイバの一端側の先端部２０ａ，３０ａ（センサヘッド部と称する。）と、この先端部（センサヘッド部）を除いた単線の光ファイバの配線部分２０ｂ，３０ｂ（配線部と称する。）を連続した単線の光ファイバで一体的に構成してある。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、光ファイバセンサにおける従来のファイバユニットは、被検出物の位置に向けて固定配置される単線の光ファイバの一端側の先端部（センサヘッド部）と、この先端部（センサヘッド部）を除いた単線の光ファイバの配線部分（配線部）を連続した単線の光ファイバで一体的に構成してあるため、以下の弊害があった。
【０００５】
光ファイバの先端部（センサヘッド部）は損傷されやすく、また研磨などの保守作業を行なう必要がある。光ファイバの先端部（センサヘッド部）が損傷した場合、アンプユニットに至る光ファイバの配線部を含め連続した一体の光ファイバユニットを全て交換さなければならず、交換コストが多大となる。また、被検出物の位置に向けて固定配置されている先端部（センサヘッド部）の保守作業を行なうことは困難である。このようなことから、光ファイバの先端部（センサヘッド部）のみ保守交換できれば、交換コストを抑えることができ、保守作業も容易に行なえる。
【０００６】
また、従来のファイバユニットは、先端部（センサヘッド部）と配線部の光ファイバを連続した一体的なものとして構成してあるため、先端部（センサヘッド部）を異なる構造ものに交換できない。すなわち、ファイバ径を配線部に比して先端部（センサヘッド部）を細い構造にするなど、先端部（センサヘッド部）と配線部のファイバ径を異なる構造の組合せにできない。また、先端部（センサヘッド部）と配線部の光ファイバの材質（ガラス製ファイバ、プラスチック製ファイバ）を異なる構造の組合せにできない。また、光ファイバの先端部（センサヘッド部）を軸方向に通して固定状態に被覆する金属製軸部を異なる形状や構造のものに交換できない。
【０００７】
本考案は、このような実情に鑑み、光ファイバセンサにおけるファイバユニットの先端部（センサヘッド部）を配線部から分離可能な連結構造とし、先端部（センサヘッド部）を交換できるようにすることを主な目的とし、特に分離と連結の着脱操作が容易で、かつ連結状態において互いの連結側の光ファイバ端を確実に接続できる構造のファイバユニット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】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本考案は、単線の光ファイバの一端側の先端部が被検出物に向けられ、他端側がアンプユニットに接続される光ファイバセンサにおける光ファイバユニットであり、この光ファイバユニットの前記先端部をセンサヘッド部とし、このセンサヘッド部を除いた光ファイバユニット部分を配線部として構成したものにおいて、前記センサヘッド部を前記配線部から分離可能な連結構造とし、この連結構造を、前記センサヘッド部と前記配線部の互いの連結側の端部に一方を雄ネジとし他方を該雄ネジに螺合される雌ネジとした着脱自在な螺着構造の連結部材をそれぞれ設け、これらの連結部材を螺着した連結状態において該連結部材で同軸心位置に固定状態に支持した互いの連結側の光ファイバ端部を同軸心上で接続可能な構造としたことを特徴とする光ファイバセンサのファイバユニットを提供する。
【０００９】
また、前記の目的を達成するため、本考案は、単線の光ファイバの一端側の先端部が被検出物に向けられ、他端側がアンプユニットに接続される光ファイバセンサにおける光ファイバユニットであり、この光ファイバユニットの前記先端部をセンサヘッド部とし、このセンサヘッド部を除いた光ファイバユニット部分を配線部として構成したものにおいて、前記センサヘッド部を前記配線部から分離可能な連結構造とし、この連結構造として、前記センサヘッド部を、単線の光ファイバを同軸心位置に固定状態に通した金属製（ステンレス製）の先端側軸部と固定側軸部を同軸心上で軸方向に連結固定し、前記固定側軸部の軸方向の後端側をヘッド側連結軸部とし、このヘッド側連結軸部の軸部外周に雄ネジを形成して構成し、前記配線部側の連結部を、配線部の単線の光ファイバの連結側の端部を軸心位置に固定状態に通した金属製（ステンレス製）の配線側連結軸部と、内周に前記雄ネジに螺合される雌ネジを形成すると共に前記配線側連結軸部を軸方向に遊嵌入できる筒状袋部とこの筒状袋部内に遊嵌入される前記配線側連結軸部の軸方向の移動を係止する係止壁部をもち、この係止壁部の軸心位置に前記配線側連結軸部の外径より小径な貫通孔を形成した金属製（ステンレス製）の袋状ナットとで構成し、この袋状ナットの前記貫通孔内に可撓性の被覆層で一体的に被覆された前記配線部の光ファイバを挿通して、この袋状ナットを前記配線側連結軸部及び前記配線部の光ファイバを軸心として回転自在で且つ前記配線部の光ファイバに対してスライド移動自在に取付け、前記ヘッド側連結軸部の雄ネジと前記袋状ナットの雌ネジを螺着した状態において前記袋状ナットの筒状袋部内に遊嵌入した前記配線側連結軸部の軸方向の端面と前記ヘッド側連結軸部の軸方向の端面を同軸心上で当接させ、この当接させた連結状態において前記配線側連結軸部と前記ヘッド側連結軸部の互いの連結側の光ファイバ端部を同軸心上で接続可能な構造としたことを特徴とする光ファイバセンサのファイバユニットを提供する。
【００１０】
そして、前記先端側軸部は単線の光ファイバを固定状態に被覆する金属製（ステンレス製）の一重目保護パイプと該一重目保護パイプを固定状態に被覆する金属製（ステンレス製）の二重目保護パイプによる二重保護パイプ被覆構造としたことを特徴とする光ファイバセンサのファイバユニットを提供する。
【考案の効果】
【００１１】
本考案によれば、光ファイバユニットの先端部（センサヘッド部）を配線部から分離可能な連結構造としてあるため、光ファイバの先端部（センサヘッド部）のみ保守交換でき、交換コストを抑えることができる。また、本考案によれば、光ファイバの先端部（センサヘッド部）を異なる構造ものに交換できる。すなわち、ファイバ径を配線部に比して先端部（センサヘッド部）を細い構造にするなど、先端部（センサヘッド部）と配線部のファイバ径を異なる構造の組合せにできる。また、先端部（センサヘッド部）と配線部の光ファイバの材質（ガラス製ファイバ、プラスチック製ファイバ）を異なる構造の組合せにできる。また、光ファイバの先端部を軸方向に通して固定状態に被覆する金属製軸部を異なる形状や構造のものに交換できる。
【００１２】
また、配線部側に設けた袋状ナットでセンサヘッド部のヘッド側連結軸部と配線側連結軸部を連結する構造の本考案によれば、特に分離と連結の着脱操作が容易である。
【００１３】
また、センサヘッド部の先端側軸部を一重目保護パイプと二重目保護パイプによる二重保護パイプ被覆構造とした本考案によれば、光ファイバの先端部分を被覆する保護パイプの強度を上げることができ、極細の光ファイバの先端部分を効果的に保護できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】分離状態を示す本考案のファイバユニットの一部縦断正面図である。
【図２】連結状態を示す本考案のファイバユニットの一部縦断正面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視線による拡大縦断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ矢視線による拡大縦断面図である。
【図５】（Ａ）は図１のＣ−Ｃ矢視線による拡大縦断面図、（Ｂ）は図２のＤ−Ｄ矢視線による拡大縦断面図である。
【図６】従来の透過型の光ファイバセンサの概略を説明的に示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
本考案の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１６】
図１及び図２は、単線の光ファイバの一端側（図の左端側）の先端部が被検出物に向けられ、他端側（図の右端側）がアンプユニット（図示しない）に接続される透過型の光ファイバセンサにおける光ファイバユニット１を示し、この光ファイバユニット１の前記先端部をセンサヘッド部２とし、このセンサヘッド部２を除いた光ファイバユニット部分を配線部１０として構成してある。
【００１７】
前記センサヘッド部２を前記配線部１０から分離可能な連結構造とし、この連結構造を、前記センサヘッド部と前記配線部の互いの連結側の端部に一方を雄ネジとし他方を該雄ネジに螺合される雌ネジとした着脱自在な螺着構造の連結部材をそれぞれ設け、これらの連結部材を螺着した連結状態において該連結部材で同軸心位置に固定状態に支持した互いの連結側の光ファイバ端部を同軸心上で接続可能な構造としてある。この連結構造の好ましい実施形態を図１〜図５に基づき詳細に説明する。
【００１８】
前記センサヘッド部２は、図１及び図２に破線で示した単線の光ファイバ３を同軸心位置に固定状態に通したステンレス製の先端側軸部４と固定側軸部５を同軸心上で軸方向に連結固定し、前記固定側軸部５の軸方向の後端側をヘッド側連結軸部６とし、このヘッド側連結軸部６の軸部外周に雄ネジ７を形成してある。３ａは光ファイバ３の検出側の端部を、３ｂは光ファイバ３の連結側の端部を示している。前記先端側軸部４は、細い丸パイプ（４ａ，４ｂ）で形成し、この丸パイプで単線の光ファイバ３を固定状態に被覆している。前記先端側軸部４は、図３に示したように、光ファイバ３を固定状態に被覆するステンレス製の一重目丸型保護パイプ４ａと該一重目丸型保護パイプ４ａを固定状態に被覆して補強するステンレス製の二重目丸型保護パイプ４ｂによる二重保護パイプ被覆構造とし、この先端側軸部４の強度を向上させている。図４及び図５（Ａ）に示したように、前記固定側軸部５は太い円筒形状であり、この円筒体の先端側の軸心位置に前記先端側軸部４（４ａ，４ｂ）の基端側をステンレス製の管状スペーサ５ａを介して固定し、この円筒体の後端側（ヘッド側連結軸部６）の軸心位置に連結側の光ファイバ端部３ｂをステンレス製の管状スペーサ５ｂを介して固定してある。外周に雄ネジ７を形成したヘッド側連結軸部６の外径は他の固定側軸部５の部分の外径に比して小径とし、この径差で係止段部５ｃを形成してある。
【００１９】
前記配線部１０の単線の光ファイバ１１（図１及び図２に破線で示した）は該光ファイバ１１を保護する可撓性の被覆層１２で一体的に被覆され、一端側（図１及び図２の左端側）に前記センサヘッド部２と分離可能に連結される連結部１３を設け、他端側（図１及び図２の右端側）がアンプユニット（図示しない）に接続される構造である。この配線部１０側の連結部１３は、図５（Ｂ）に示したように、前記光ファイバ１１の連結側の端部１１ａを軸心位置に固定状態に通したステンレス製の配線側連結軸部１４と袋状ナット１５とで構成してある。この袋状ナット１５は、筒部の内周に前記雄ネジ７に螺合される雌ネジ１５ａを形成すると共に前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａを軸方向に遊嵌入できる筒状袋部（円筒状袋部）１５ｂと、この筒状袋部内（円筒状袋部１５ｂ内）に遊嵌入される前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａの軸方向の移動を係止する係止壁部１５ｃをもち、この係止壁部１５ｃの軸心位置に前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａの外径より小径な貫通孔１５ｄを形成してある。この袋状ナット１５の前記貫通孔１５ｄ内に可撓性の被覆層１２で一体的に被覆された前記配線部の光ファイバ１１を挿通して、この袋状ナット１５を前記配線側連結軸部１４及び前記配線部の光ファイバ１１を軸心として回転自在で且つ前記配線部の光ファイバ１１に対してスライド移動自在に取付けて構成してある。前記袋状ナット１５は前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａで連結方向（図１の左方向）へのスライド移動を係止される。
【００２０】
図２に示したように、前記ヘッド側連結軸部６の雄ネジ７と前記袋状ナット１５の雌ネジ１５ａを螺着した状態において前記袋状ナット１５の筒状袋部（円筒状袋部）１５ｂ内に遊嵌入した前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａの軸方向の端面１４ｂと前記ヘッド側連結軸部６の軸方向の端面６ａを同軸心上で当接させ、この当接させた連結状態において前記配線側連結軸部１４と前記ヘッド側連結軸部６の互いの連結側の光ファイバ端部（３ｂ，１１ａ）を同軸心上で接続可能な構造としてある。前記袋状ナット１５を前記固定側軸部５の前記係止段部５ｃで係止されるまで前記ヘッド側連結軸部６にねじ込んだ連結状態で、前記配線側連結軸部１４の拡径部１４ａの軸方向の端面１４ｂと前記ヘッド側連結軸部６の軸方向の端面６ａが同軸心上で当接し、この当接した連結状態において前記配線側連結軸部１４と前記ヘッド側連結軸部６の互いの連結側の光ファイバ端部（３ｂ，１１ａ）が同軸心上で接続される。図２に示すように、連結状態においては袋状ナット１５（円筒状袋部１５ｂ）の外周と固定側軸部５の外周を一致させている。
【００２１】
前記センサヘッド部２を交換する場合は、前記ヘッド側連結軸部６に螺着されている袋状ナット１５を外す方向に回せば前記センサヘッド部２を前記配線部１０の連結部１３から容易に分離でき、交換したセンサヘッド部２のヘッド側連結軸部６に袋状ナット１５を回して螺着すれば交換した前記センサヘッド部２を前記配線部１０の連結部１３に容易に連結できる。
【００２２】
なお、図面に示した連結構造は、配線部１０側に設けた袋状ナット１５でセンサヘッド部２のヘッド側連結軸部６と配線側連結軸部１４を連結する構造で、特に分離と連結の着脱操作が容易である。しかし、連結構造はこれに限定されるものではなく、例えば、配線部側の連結部材を図２に示した状態の配線側連結軸部１４と筒状袋部（円筒状袋部）１５ｂの一体構造のものとし、この筒状袋部（円筒状袋部）１５ｂの内周に形成した雌ネジをヘッド側連結軸部６の外周に形成した雄ネジに螺合させて連結する構造でも良く、例えば、雄雌ネジを逆にした構成でも良い。雄雌ネジを逆にした連結構造では、図１の配線側連結軸部１４の拡径部１４ａを軸方向に長くし、この軸部の外周に雄ネジを形成し、ヘッド側連結軸部６に軸方向に凹む凹部を形成し、この凹部の内周に雌ネジを形成し、この凹部内周の雌ネジを配線側連結軸部の外周に形成した雄ネジに螺合させて連結する構造にしても良い。要は、前記センサヘッド部２と前記配線部１０の互いの連結側の端部に一方を雄ネジとし他方を該雄ネジに螺合される雌ネジとした着脱自在な螺着構造の連結部材をそれぞれ設け、これらの連結部材を螺着した連結状態において該連結部材で同軸心位置に固定状態に支持した互いの連結側の光ファイバ端部（３ｂ，１１ａ）を同軸心上で接続可能な連結構造としてあれば良いものである。
【実施例１】
【００２３】
図１及び図２に示した実施形態において、前記先端側軸部４を構成するステンレス製の一重目丸型保護パイプ４ａの外径は約０．２ｍｍ、内径は約０．１２ｍｍ、二重目丸型保護パイプ４ｂの外径は約０．４ｍｍとしてある。この一重目丸型保護パイプ４ａの管内に極細の光ファイバ３を固定状態に通してある。前記固定側軸部５から突出した部分の前記先端側軸部４の軸長さは約４０ｍｍとしてある。また、同図において、前記固定側軸部５（前記ヘッド側連結軸部６を除いた）の外径は約３ｍｍ、軸長さは約１５ｍｍとしてある。本考案の構造はこれらの数値に限定されないことは勿論である。
【符号の説明】
【００２４】
１  光ファイバユニット
２  センサヘッド部
３  光ファイバ
４  先端側軸部
４ａ  一重目保護パイプ（一重目丸型保護パイプ）
４ｂ  二重目保護パイプ（二重目丸型保護パイプ）
５  固定側軸部
６  ヘッド側連結軸部
７  雄ネジ
１０  配線部
１１  光ファイバ
１２  被覆層
１３  連結部
１４  配線側連結軸部
１５  袋状ナット
１５ａ  雌ネジ
１５ｂ  筒状袋部（円筒状袋部）
１５ｃ  係止壁部
１５ｄ  貫通孔
【図１】
0003151292.tif 000003
【図２】
0003151292.tif 000004
【図３】
0003151292.tif 000005
【図４】
0003151292.tif 000006
【図５】
0003151292.tif 000007
【図６】
0003151292.tif 000008