(57)【要約】【課題】簡単な構造によって、固定対象物に取り付けられたセンサーヘッド部の位置調節を容易に行うことができる検出装置を提供する。【解決手段】センサーヘッド部１と管体２との間にはバンド６が巻回され、センサーヘッド部１には、ロック位置とロック解除位置との間を移動自在にロック部材５０が取り付けて構成され、ロック部材５０をロック位置へ移動すると、ロック部材５０はセンサーヘッド部と結束バンドとの間に嵌入して結束バンドをセンサーヘッド部から離遠する方向へ押圧し、ロック部材５０をロック解除位置へ移動すると、ロック部材５０は結束バンドの押圧を解除する。【選択図】  図１０
2004301707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出対象から物理量を受け取るための受信部を有する検出装置であって、前記受信部を備えたセンサーヘッド部と、当該センサーヘッド部を固定対象物に巻回して固定するためのバンドと、前記センサーヘッド部に設けられるロック部材とを有し、当該ロック部材は、前記センサーヘッド部にロック位置とロック解除位置との間を移動自在に取り付けられると共に、前記ロック位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間に嵌入して前記バンドを前記センサーヘッド部から離遠する方向へ押圧し、また、前記ロック解除位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間から離脱して前記バンドの押圧を解除することを特徴とする検出装置。
【請求項２】
前記固定対象物は管体または柱状体であることを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
固定対象物である管体に収容された液体の液面レベルに応じて物理量を検知するための送受信部を有する検出装置であって、前記送受信部を備えたセンサーヘッド部と、当該センサーヘッド部を前記管体に巻回して固定するためのバンドと、前記センサーヘッド部に設けられるロック部材とを有し、当該ロック部材は、前記センサーヘッド部にロック位置とロック解除位置との間を移動自在に取り付けられると共に、前記ロック位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間に嵌入して前記バンドを前記センサーヘッド部から離遠する方向へ押圧し、また、前記ロック解除位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間から離脱して前記バンドの押圧を解除することを特徴とする検出装置。
【請求項４】
前記ロック部材は、前記センサーヘッド部に近接した解除部と、当該解除部に続いて前記センサーヘッド部から離遠する方向へ向けて傾斜するテーパー部と、当該テーパー部に続いて前記センサーヘッド部に沿って延びる係止部とを備えた楔形状で、当該ロック部材は、前記バンドと交差して前記センサーヘッド部とバンドとの間に嵌入、離脱自在に前記センサーヘッド部にスライド可能に取り付けられ、前記ロック部材を前記ロック解除位置から前記ロック位置へスライドさせると、前記バンドとの交差部位が、前記解除部から前記テーパー部の傾斜に沿って移動しつつ前記係止部に至ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項５】
前記ロック部材を前記ロック位置へ移動させると、当該ロック部材は前記センサーヘッド部の内部へ収容され、前記ロック部材を前記ロック解除位置へ移動させると、当該ロック部材の一部は前記センサーヘッド部から突出することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項６】
前記センサーヘッド部と前記固定対象物との間には２本のバンドが巻回され、当該２本のバンド毎に対応させて前記センサーヘッド部に前記ロック部材を設けたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記送受信部は、投光側の光ファイバーと受光側の光ファイバーを備えて形成され、前記投光側の光ファイバーから輻射された光の反射光または透過光を前記受光側の光ファイバーで受光することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記投光側の光ファイバーおよび前記受光側の光ファイバーは、各々複数の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束で形成され、前記送受信部は、前記光ファイバー束を前記光ファイバー素線またはその集合に分離し、分離した端部を前記管体の軸方向へ配列して構成され、前記センサーヘッド部は、前記光ファイバー素線またはその集合の前記管体の軸方向への配列に対応させた基準目盛を備えたことを特徴とする請求項７に記載の検出装置。
【請求項９】
前記送受信部は、投光素子と受光素子を備えて形成され、前記投光素子から輻射された光の反射光または透過光を前記受光素子で検出することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、検出対象から物理量を受け取るセンサーヘッド部を位置調節可能に固定対象物に固定するようにした検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大容量タンクの液面レベルを検知するような場合は、当該タンクに連通する細いパイプを設け、当該パイプの液面レベルをセンサーで検知する手法が採られる。
例えば、特許文献１および特許文献２に開示された液面検出装置は、投光部および受光部を備えたセンサーヘッド部を、タンクに連通する透明パイプの所定位置に取り付け、センサーヘッド部によって輻射した光の反射光または透過光を検知することにより、センサーヘッド部の取付位置における連通パイプ内の液体の有無を判別して液面レベルを検知するものである。
【０００３】
【特許文献１】
実公平６−４２１８０号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平４−６６８２０号公報
【０００５】
ここで、センサーヘッド部を連通パイプに取り付ける場合、汎用の結束バンドなどが多用される。則ち、センサーヘッド部をパイプに宛った状態で両者の間に結束バンドを巻回して緊締することにより固定される。
ところが、汎用の結束バンドは締め付ける方向にだけ可動なものが多く、一旦、緊締すると緩めることができない。このため、一旦、センサーヘッド部とパイプとの間に結束バンドを巻回して緊締すると、センサーヘッド部の位置調節を行うことができず、位置調節を行おうとすると、装着した結束バンドを切断して除去し、位置調節を行った後に別の結束バンドを用いて再度取り付けなければならなかった。
【０００６】
ところで、汎用の結束バンドには、一旦、緊締した状態から緩めることができるロック解除機能を備えたものもある。このような結束バンドを用いることにより、センサーヘッド部の位置調節に際して、結束バンドを緩めて対応することは可能である。しかし、ロック解除機能を備えた結束バンドは高価であり、その上、ロック解除機能を備えた構造のために、締め付け方向にだけ可動なものに比べて締め付け強度に劣るものであった。
【０００７】
このような不具合を改善するために、結束バンドを用いてセンサーヘッド部をパイプに取り付けた後でも、位置調節を可能にした液面検出装置が提案されている。
【０００８】
【特許文献３】
特開平９−１５９５０７号公報
【０００９】
特許文献３に開示された液面検出装置は、操作レバーの操作に伴うカム作用によって可動体を離間位置と近接位置との間で移動可能にしたものである。この液面検出装置をパイプに固定する際は、操作レバーを操作して可動体を離間位置に移動させた状態で結束バンドで緊締する。この後、操作レバーを操作して可動体を近接位置に移動させると、結束バンドが緩められて位置調節ができ、再度、操作レバーを操作して可動体を離間位置に移動させれば結束バンドが緊締されて固定されるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記特許文献３に開示された液面検出装置は、操作レバーの操作に伴うカム作用によって可動体を移動させるものであり、部材の形状や組み立て構造が複雑になり、部材コストや製造コストを低減させることができず改善が望まれていた。
【００１１】
本発明は、前記事情に鑑みて提案されるもので、極めて簡単な構造によって、固定対象物に取り付けられたセンサーヘッド部の位置調節を容易に行うことができる検出装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提案される請求項１に記載の発明は、検出対象から物理量を受け取るための受信部を有する検出装置であって、前記受信部を備えたセンサーヘッド部と、当該センサーヘッド部を固定対象物に巻回して固定するためのバンドと、前記センサーヘッド部に設けられるロック部材とを有し、当該ロック部材は、前記センサーヘッド部にロック位置とロック解除位置との間を移動自在に取り付けられると共に、前記ロック位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間に嵌入して前記バンドを前記センサーヘッド部から離遠する方向へ押圧し、また、前記ロック解除位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間から離脱して前記バンドの押圧を解除する構成とされている。
【００１３】
本発明によれば、ロック部材をロック位置へ移動させた状態で、センサーヘッド部と固定対象物との間にバンドを巻回して緊締すると、ロック部材がセンサーヘッド部とバンドとの間に嵌入してバンドを押圧した状態のままセンサーヘッド部は固定対象物に強固に固定される。または、ロック部材をロック解除位置へ移動させた状態で、センサーヘッド部と固定対象物との間にバンドを巻回してセンサーヘッド部が僅かに移動可能な状態まで締め付ける。そして、ロック部材をロック位置へ移動させると、ロック部材はセンサーヘッド部とバンドとの間に嵌入してバンドをセンサーヘッドから離遠する方向へ押圧し、バンドが緊締されてセンサーヘッド部は固定対象物に強固に固定される。
【００１４】
このように、センサーヘッド部を固定対象物に強固に固定した状態で、ロック部材をロック解除位置へ移動すると、ロック部材はセンサーヘッド部とバンドとの間から離脱してバンドの押圧が解除される。再度ロック部材をロック位置に移動すると、ロック部材は再びセンサーヘッドとバンドとの間に嵌入してバンドをセンサーヘッドから離遠する方向へ押圧して、センサーヘッドは固定対象物に強固に固定される。従って、ロック部材を操作するだけでバンドを緩めたり締め付けることができ、固定対象物に対するセンサーヘッド部の位置調節を容易に行うことが可能となる。
【００１５】
ロック部材によってバンドを押圧する構造は種々の態様を採ることができる。例えば、楔形状のロック部材をセンサーヘッド部とバンドの間に嵌入あるいは離脱させることにより、バンドをセンサーヘッド部から離遠する方向へ押圧あるいは押圧解除する構造を採ることが可能である。
また、例えば、円板形の回動部で形成されるロック部材を用いることも可能である。則ち、回動方向へ向けて次第に肉厚となるテーパー部と、テーパー部に続いて肉厚が最大の係止部とを回動部に設け、当該回動部をセンサーヘッド部へ回動自在に取り付けて回動させることにより、テーパー部を次第にセンサーヘッド部と結束バンドとの間に嵌入させて結束バンドをセンサーヘッド部から離遠する方向へ押圧しつつ係止部へ到る構成を採ることも可能である。
【００１６】
本発明において、センサーヘッド部を固定対象物に固定するためのバンドとしては、汎用の結束バンドを用いることができ、なかでも、締め付け方向にだけ可動な結束バンドが好適である。締め付け方向にだけ可動な結束バンドを用いることにより、緩み方向にも可動な結束バンドに比べて強固な固定が得られ、価格も低廉である。特に、本発明によれば、ロック部材の操作によって結束バンドを緩めることが可能であり、締め付け方向にだけ可動な汎用の結束バンドを使用して強固な固定を確保しつつ位置調節を容易に行うことが可能となる。
【００１７】
本発明において、センサーヘッド部は、中空または中実の円柱体や角柱体など、種々の形状の固定対象物に固定することが可能である。
また、本発明において、受信部によって物理量を受け取る検出対象とセンサーヘッド部を固定する固定対象物が異なるものであっても良いが、固定対象物の内部に検出対象が収容されていても良く、また、検出対象と固定対象物とが同一であっても良い。
また、本発明において、センサーヘッド部によって検出対象から検出する物理量は、適宜の物が挙げられる。例えば、温度、圧力、機械的な位置変動など種々の物理量を検出することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の検出装置において、固定対象物は管体または柱状体である構成とされている。
【００１９】
センサーヘッド部は、基本的にあらゆる形状の固定対象物に固定することができるが、バンドを巻回して固定することから、固定対象物としては管体や柱状体が好適である。
管体や柱状体のなかでも円管体（円筒対）や円柱体は、中心軸の周りに対象形状を有し、外周壁全周のいずれの部位にもセンサーヘッド部を固定することができるので最適である。また、固定対象物が円管体や円柱体であれば、センサーヘッド部との間にバンドを巻回す際のバンドの曲率を低減することができ、柔軟性の低いバンドを用いる場合にも強固な緊締を得ることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、固定対象物である管体に収容された液体の液面レベルに応じて物理量を検知するための送受信部を有する検出装置であって、前記送受信部を備えたセンサーヘッド部と、当該センサーヘッド部を前記管体に巻回して固定するためのバンドと、前記センサーヘッド部に設けられるロック部材とを有し、当該ロック部材は、前記センサーヘッド部にロック位置とロック解除位置との間を移動自在に取り付けられると共に、前記ロック位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間に嵌入して前記バンドを前記センサーヘッド部から離遠する方向へ押圧し、また、前記ロック解除位置へ移動されることで前記センサーヘッド部と前記バンドとの間から離脱して前記バンドの押圧を解除する構成とされている。
【００２１】
本発明は、前記請求項１に記載の検出装置と基本構成は同一であるが、固定対象物を管体に限定すると共に、センサーヘッド部によって当該センサーヘッド部が固定される管体に収容された液体の液面レベルを検知する構成とされている。ここで、液面レベルを検出する検出装置では、センサーヘッド部を管体に対して位置ずれが生じないように強固に取り付け、しかも、位置調節が容易であるという相反する条件が要求される。
本発明によれば、前記請求項１の発明と同様に、ロック部材を操作するだけでバンドを緩めたり締め付けることができ、管体に対するセンサーヘッド部の位置調節を容易に行うことが可能となる。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検出装置において、前記ロック部材は、前記センサーヘッド部に近接した解除部と、当該解除部に続いて前記センサーヘッド部から離遠する方向へ向けて傾斜するテーパー部と、当該テーパー部に続いて前記センサーヘッド部に沿って延びる係止部とを備えた楔形状で、当該ロック部材は、前記バンドと交差して前記センサーヘッド部とバンドとの間に嵌入、離脱自在に前記センサーヘッド部にスライド可能に取り付けられ、前記ロック部材を前記ロック解除位置から前記ロック位置へスライドさせると、前記バンドとの交差部位が、前記解除部から前記テーパー部の傾斜に沿って移動しつつ前記係止部に至る構成とされている。
【００２３】
本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の検出装置において、ロック部材の構造および当該ロック部材のセンサーヘッド部への取付構造を限定したものである。
本発明によれば、楔形状のロック部材をロック解除位置からロック位置へ向けてスライドさせると、テーパー部がセンサーヘッド部とバンドとの間に次第に嵌入し、バンドとの交差部位がテーパー部の傾斜に沿って移動して、バンドはセンサーヘッド部から離遠する方向へ次第に押圧される。そして、ロック部材がロック位置へスライドすると、テーパー部に続く係止部がセンサーヘッド部とバンドとの間に嵌入し、係止部によってバンドはセンサーヘッド部から離遠する方向へ所定の力で押圧された状態を維持する。
これにより、ロック部材をスライドさせるだけで、バンドを押圧しない状態から所定の力で押圧する状態へスムーズに移行させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、ロック部材のテーパー部に続く部位に係止部を設けた構造である。従って、ロック部材をロック位置にスライドさせて係止部をバンドと交差させると、係止部がバンドから受ける反作用は係止部をセンサーヘッド部へ近接させる方向へ向かい、ロック部材をスライド方向へ移動させる分力が生じない。これにより、センサーヘッド部を固定する固定対象物が振動や衝撃を受ける環境下においても、ロック部材を一旦ロック位置へスライドさせれば、ロック部材が振動や衝撃によってロック解除位置へずれることがなく、センサーヘッド部を固定対象物へ安定して固定することが可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、テーパー部の傾斜を変えることにより、ロック部材をロック解除位置へスライドさせたときのバンドの緩み具合を容易に変化させることができる。従って、センサーヘッド部の位置調節を行う際に、バンドが緩みすぎることがなく、位置調節をスムーズに行うことが可能となる。
【００２６】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の検出装置において、前記ロック部材を前記ロック位置へ移動させると、当該ロック部材は前記センサーヘッド部の内部へ収容され、前記ロック部材を前記ロック解除位置へ移動させると、当該ロック部材の一部は前記センサーヘッド部から突出する構成とされている。
【００２７】
本発明によれば、ロック部材がロック位置に位置するのか、あるいは、ロック解除位置に位置するのかを一見して判別でき、センサーヘッド部を固定対象物に固定する際や、センサーヘッド部の位置調節を行う際に、ロック部材をロック位置に戻し忘れることがない。これにより、ロック部材をロック位置へ戻し忘れてセンサーヘッド部が固定位置からずれるような不具合を未然に防止することが可能となる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のセンサーヘッド部の取付構造において、前記センサーヘッド部と前記固定対象物との間には２本のバンドが巻回され、当該２本のバンド毎に対応させて前記センサーヘッド部に前記ロック部材を設けた構成とされている。
【００２９】
本発明によれば、１本のバンドを巻回して固定する構成に比べて、センサーヘッド部を固定対象物へ一層強固に固定することができ、振動や衝撃を伴う環境下においても、固定対象物に対するセンサーヘッド部の位置ずれを効果的に防止することができる。特に、前記請求項４に記載の構成を採用することにより、２本のバンドの各々にロック部材を設けるにも拘わらず、ロック部材の構造が極めて簡略であるので、製造性の向上および省コスト化が図れる。
【００３０】
請求項７に記載の発明は、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の検出装置において、前記送受信部は、投光側の光ファイバーと受光側の光ファイバーを備えて形成され、前記投光側の光ファイバーから輻射された光の反射光または透過光を前記受光側の光ファイバーで受光する構成とされている。
【００３１】
本発明によれば、送受信部を投光側と受光側の光ファイバーで形成するので、センサーヘッド部を小型化することができる。これにより、管体の多数の部位の液面レベルを検知する場合であっても、複数のセンサーヘッド部を近接させて管体に容易に取り付け可能となる。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の検出装置において、前記投光側の光ファイバーおよび前記受光側の光ファイバーは、各々複数の光ファイバー素線を束ねた光ファイバー束で形成され、前記送受信部は、前記光ファイバー束を前記光ファイバー素線またはその集合に分離し、分離した端部を前記管体の軸方向へ配列して構成され、前記センサーヘッド部は、前記光ファイバー素線またはその集合の前記管体の軸方向への配列に対応させた基準目盛を備えた構成とされている。
【００３３】
本発明によれば、投光側の光ファイバー束を通過する光は、光ファイバー束の端部において管体の軸方向へ広がるようにして各光ファイバー素線または光ファイバー素線の集合の端部から輻射される。そして、輻射された光の反射光または透過光は、投光側と同様に配された受光側の光ファイバー素線または光ファイバー素線の集合の端部で受光される。従って、送受信部は、管体の軸方向へ向けて所定長の検出範囲を持ち、当該検出範囲における液面レベルの変化に応じて、受光側の光ファイバー束の受光量は略比例または略反比例して変化する。これにより、受光側の光ファイバー束の受光量を参照することにより、検出範囲内における液面レベルを判別することが可能となる。
【００３４】
また、本発明によれば、センサーヘッド部に、光ファイバー素線の広がりによって形成される検出範囲に対応させた基準目盛を設けている。これにより、検出装置の初期設定時に、液面レベルを基準目盛のうちの所定目盛に一致させ、そのときの受光側の光ファイバー束の受光量を基準受光量または閾値として教示制御を行うことができ、教示設定を容易に行うことが可能となる。
【００３５】
また、本発明によれば、検出範囲が管体の軸方向に向けて所定の長さを有するので、管体内の液体が充填される部位と液体が充填されない部位の境界を受光量に基づいて判別可能である。これにより、検出範囲が狭い場合に比べて、管体に収容される液体から気泡が発生するような場合の誤判別を除去することが可能となる。
【００３６】
請求項９に記載の発明は、請求項３乃至６のいずれか１項に記載の検出装置において、前記送受信部は、投光素子と受光素子を備えて形成され、前記投光素子から輻射された光の反射光または透過光を前記受光素子で検出する構成とされている。
【００３７】
本発明によれば、送受信部へ電気信号を供給して投光素子から光を輻射させ、輻射された光の反射光または透過光を受光素子で受けて電気信号として取り出すことができる。これにより、センサーヘッド部と他の構成部位との間を電気配線で接続することができ、検出装置の敷設が容易になる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る液面検出装置（検出装置）Ａのセンサーヘッド部１の構造を示す分解斜視図である。図２は、図１に示すセンサーヘッド部１を逆の方向から見た状態で示す分解斜視図である。図３は、センサーヘッド部１に採用する送受信部ホルダーを示す斜視図である。図４は、図３に示す送受信部ホルダー３０を逆の方向から見た状態で示す斜視図である。図５は、センサーヘッド部１を図１に示す方向から見た斜視図である。図６は、センサーヘッド部１を図２に示す方向から見た斜視図である。図７は、ロック部材をロック位置およびロック解除位置へ移動させたときの結束バンド（バンド）との交差状態を示す説明図である。図８は、結束バンドを示す斜視図である。図９は、センサーヘッド部１を固定対象物である管体に取り付けた状態を示す斜視図である。図１０は、管体に取り付けたセンサーヘッド部１の位置調節を行う状態を示す斜視図である。図１１は、センサーヘッド部１を固定対象物である管体に取り付けた状態を示す側面図である。図１２は、図１１に対応させて送受信部を含む送受信部ホルダーを示す側面図である。また、図１３および図１４は、ロック部材の変形例を示す斜視図である。
尚、以下の説明では、図１に示すＣ方向から見た側をセンサーヘッド部１の前方とし、図２に示すＤ方向から見た側をセンサーヘッド部１の後方とする。
【００３９】
センサーヘッド部１は、図１，図２の様に、本体ケース１０と、送受信部２０を保持する送受信部ホルダー３０で形成され、センサーヘッド部１にスライド可能にロック部材５０，５０を取り付けた構造である。本体ケース１０は、送受信部２０を保持した送受信部ホルダー３０を収容するケースである。
【００４０】
順に説明すると、本体ケース１０は、前面１０ａ、側面１０ｂ，１０ｂおよび上面１０ｃ、底面１０ｄを有し、後方が開放された方形状の箱体で、前方から見て上下左右対称形状を有する。前面１０ａと側面１０ｂ，１０ｂの接続部は湾曲されて湾曲部１０ｅを形成している。前面１０ａの幅方向中央部には、高さ方向全長に渡って方形の開口１５が設けられている。また、両側面１０ｂ，１０ｂの上部中央および下部中央には、前後方向へ延びるスリット状の挿通孔１１が設けられ、両側面１０ｂ，１０ｂの上下方向中央部には、後縁から前方中央部へ延びるスリット状の溝１４が上下に２本設けられている。
【００４１】
また、本体ケース１０の上面１０ｃおよび底面１０ｄの中央部には、小さい方形開口で形成される係止部１２が各々設けられ、上面１０ｃおよび底面１０ｄの後縁側中央部には、切り欠き部１３，１３が設けられている。また、湾曲部１０ｅ，１０ｅには、上下方向に所定の間隔で基準目盛１６が刻まれている。
また、本体ケース１０の開口１５の上下縁の中央部には円弧状の切り欠き部１７，１７を設けており、センサーヘッド部１を管体に宛うと、上方および下方の切り欠き部１７，１７の両端部が管体の外周壁に当接する。これにより、センサーヘッド部１を管体に取り付けたときのがたつきや、センサーヘッド部１の前面１０ａが管体に傾斜して取り付けられることを防止している。
【００４２】
送受信部ホルダー３０は、送受信部２０を保持する部材であり、後述するロック部材５０も当該送受信部ホルダー３０に取り付けられる。
送受信部ホルダー３０は、図３，図４の様に、前面に送受信部２０を保持する保持部３２が形成され、保持部３２の後部には、後方へ向けて水平に延びる壁部３３が保持部３２の左右の上下両端部近傍に位置して設けられている。
【００４３】
また、送受信部ホルダー３０には枠部３１が設けられ、枠部３１の内部には嵌合溝３５が設けられている。枠部３１の後部には上下両端部から中央部に至る縦長の開口３７，３７が設けられ、この開口３７，３７は嵌合溝３５と繋がっている。また、枠部３１の上下両端部には、端部から上下方向へ僅かに突出した係合部３６が設けられ、上下の壁部３３，３３の間には、送受信部２０の光ファイバー２４を保持する光ファイバー保持部３４が設けられている。
【００４４】
送受信部２０は、図１の様に、投光部２１と受光部２２で形成され、いずれも同一構造を有する。投光部２１および受光部２２は、光ファイバー２４と光ファイバーホルダー２３で形成され、光ファイバー２４の光ファイバー素線２５またはその集合を光ファイバーホルダー２３の固定孔２６に貫通させて接着固定した構造である。投光部２１および受光部２２は、図１，図２の様に、光ファイバーホルダー２３の係合溝２３ａを送受信部ホルダー３０の保持部３２に設けられた係止溝３２ａに挿入し、光ファイバー２４を送受信部ホルダー３０の光ファイバー保持部３４に嵌め込んで装着される。
【００４５】
ここで、本実施形態では、送受信部ホルダー３０に設ける光ファイバー保持部３４の内径を１．６ｍｍに形成し、直径が２．２ｍｍの光ファイバー２４を当該光ファイバー保持部３４に圧入装着する構成としている。これにより、センサーヘッド部１から導出される光ファイバー２４に無理な力が加わった場合でも、光ファイバー２４を光ファイバー保持部３４で係止することによって、光ファイバー素線２５に無理な力が加わることを防止する構造としている。
【００４６】
ロック部材５０は、図２の様に、上下方向に延びる角柱状の小さな部材であり、一端には方形平板状の操作部５１が後方側へ向けて設けられ、他端の前方側には左右に広がる摺動部５５が設けられている。操作部５１と摺動部５５の間の柱状部位の前方側は略垂直な平面であり、摺動部５５に近い側から順に解除部５２、テーパー部５３および係止部５４が設けられている。解除部５２は略垂直な平面で肉厚は薄い。解除部５２に続くテーパー部５３は後方へ向けて傾斜した斜面を形成し肉厚は徐々に増加する。テーパー部５３に続く係止部５４は略垂直な平面を形成し肉厚が厚く、係止部５４は操作部５１に繋がっている。また、テーパー部５３および係止部５４の後方側は幅が狭められて断面が山形を有する。本実施形態のセンサーヘッド部１は、このロック部材５０を２個用いている。
【００４７】
次に、図１，図２および図５，図６を参照して、センサーヘッド部１の組み立て手順を説明する。まず、図１の様に、送受信部２０を構成する投光部２１および受光部２２を送受信部ホルダー３０に装着する。則ち、前記したように、投光部２１および受光部２２の光ファイバーホルダー２３の係合溝２３ａを送受信部ホルダー３０の保持部３２の係止溝３２ａに挿入し、光ファイバー２４を送受信部ホルダー３０の光ファイバー保持部３４に嵌め込んで装着する。
【００４８】
次いで、図１，図２の様に、ロック部材５０を、摺動部５５を前方側に向けて送受信部ホルダー３０の枠部３１に設けられた嵌合溝３５に宛って挿入する。ロック部材５０を嵌合溝３５に挿入すると、ロック部材５０の解除部５２、テーパー部５３および係止部５４が開口３７に位置し、テーパー部５３および係止部５４が開口３７から後方へ向けて突出する。以上の手順で、ロック部材５０を送受信部ホルダー３０の上下の嵌合溝３５に各々挿入する。
【００４９】
そして、図２の様に、送受信部ホルダー３０に挿入したロック部材５０を保持しつつ、送受信部ホルダー３０を保持部３２の側から本体ケース１０に嵌め込む。送受信部ホルダー３０を本体ケース１０に嵌め込むと、送受信部ホルダー３０の光ファイバー保持部３４が、本体ケース１０の溝１４に嵌入して上下方向の位置決めが行われ、送受信部ホルダー３０の係合部３６が本体ケース１０の係止部１２に嵌合して係止される。これにより、図５，図６の様に、送受信部２０およびロック部材５０を含む送受信部ホルダー３０が本体ケース１０に装着されてセンサーヘッド部１の組み立てが完了する。
【００５０】
組み立てられたセンサーヘッド部１は、本体ケース１０の開口１５に送受信部２０の投光部２１および受光部２２が位置し、投光部２１から開口１５を介して外部に光線を輻射可能であり、開口１５を介して到達する反射光を受光部２２で受光可能である。
【００５１】
また、図５，図６の様に、操作部５１に指を宛ってロック部材５０を上方または下方へスライド可能である。則ち、上部に位置するロック部材５０は、摺動部５５が本体ケース１０の上面１０ｃの内壁に当接する位置（ロック解除位置）まで上方へ向けてスライド可能であると共に、解除部５２が開口３７の下端に当接する位置（ロック位置）まで下方へ向けてスライド可能である。また、下部に位置するロック部材５０についても同様のロック位置からロック解除位置の範囲でスライド可能である。
【００５２】
また、図５，図６に二点鎖線で示すように、本体ケース１０の側面の挿通孔１１から本体ケース１０の上面１０ｃと送受信部ホルダー３０の壁部３３で挟まれる通路を経て、ロック部材５０の係止部５４に至り、更に、本体ケース１０の上面１０ｃと送受信部ホルダー３０の壁部３３で挟まれる通路を経て本体ケース１０の反対側の挿通孔１１に至る挿通路Ｂが形成される。この挿通路Ｂは、後述する結束バンドの挿通路Ｂとして機能するもので、挿通される結束バンドと略同一の上下幅を有する。
【００５３】
ここで、本実施形態のセンサーヘッド部１において、ロック部材５０のスライド位置と結束バンドの挿通路Ｂとの関係を、図６，図７を参照して説明する。
ロック部材５０をロック位置へスライドさせると、図７（ａ）の様に、ロック部材５０の係止部５４が挿通路Ｂと交差する。また、ロック部材５０を、ロック解除位置へスライドさせると、ロック部材５０の解除部５２が挿通路Ｂと交差する。則ち、ロック部材５０をロック位置からロック解除位置へスライドさせると、挿通路Ｂとの交差部位は、係止部５４からテーパー部５３を経て解除部５２に至り、逆に、ロック部材５０をロック解除位置からロック位置へスライドさせると、挿通路Ｂとの交差部位は、解除部５２からテーパー部５３を経て係止部５４に至る構造である。
【００５４】
これにより、ロック部材５０をロック位置へスライドさせると、挿通路Ｂの長さが等価的に増大し、ロック部材５０をロック解除位置へスライドさせると、挿通路Ｂの長さが等価的に減少する。従って、挿通路Ｂを通じて管体との間に巻回す結束バンドの長さを、ロック部材５０がロック位置にあるときに結束バンドが緊締されるように調節すれば、ロック解除位置にあるときに結束バンドを緩めることが可能である。或いは、挿通路Ｂを通じて管体との間に巻回す結束バンドの長さを、ロック部材５０がロック解除位置にあるときに結束バンドが緊締状態から僅かに緩むように調節すれば、ロック位置にあるときに結束バンドを緊締することが可能である。
【００５５】
また、本実施形態では、前記したように、結束バンドを挿通する挿通路Ｂの上下幅を結束バンドの幅と略同一にしており、結束バンドと交差するロック部材５０をスライドさせたときに、結束バンドがロック部材５０のスライド方向にずれることを防止する構造としている。
【００５６】
本実施形態では、センサーヘッド部１を取り付けるバンドとして、図８に示す汎用の結束バンド６を用いている。結束バンド６は、図８の様に、一面に係止刃６２を有する長尺のバンド６０の一端に、内部に係止爪６３を備えたロック部６１を設けて一体化したバンドである。この結束バンド６は、係止刃６２が内方となるようにバンド６０を湾曲させて先端部６４をロック部６１に挿通すると、バンド６０をロック部６１に挿入する方向への移動は可能であり、引き抜き方向へはロック部６１の係止爪６３が係止刃６２に係合して阻止される。則ち、バンド６０を締め付ける方向へは可動であり、緩める方向対しては移動が阻止される結束バンドである。
【００５７】
また、本実施形態に用いる結束バンド６は、バンド６０にゴム製の位置ずれ防止部材６５を挿通している。位置ずれ防止部材６５は長尺の部材であり、バンド６０を挿通するための開口を長手方向へ貫通させている。位置ずれ防止部材６５は、結束バンド６のバンド６０に係止刃６２が設けられる側、則ち、結束バンド６によって環を形成したときの内方に位置する側に摩擦力を増大させるための断面が波形の滑り止め６６を設けている。
【００５８】
次に、センサーヘッド部１を固定対象物である管体２に取り付ける手順を、図７〜図１０を参照して説明する。尚、本実施形態では、液面検出装置Ａのセンサーヘッド部１によって管体２に収容された液体の液面レベルの検知を行うものである。則ち、センサーヘッド部１に内蔵された送受信部２０から光線を輻射し、その反射光を送受信部２０で受けることによって液面レベルを検知する反射型センサーである。このため、管体２は透明または半透明のものであり、管体２に収容される液体は無色または僅かな着色を有するものである。
【００５９】
センサーヘッド部１を管体２に取り付ける際は、まず、結束バンド６（図８参照）の先端部６４を図６に示す挿通路Ｂに沿って順次挿通する。則ち、結束バンド６の先端部６４を、本体ケース１０の側面の挿通孔１１から本体ケース１０の上面１０ｃと送受信部ホルダー３０の壁部３３で挟まれる通路を経て、ロック部材５０の係止部５４の近傍に突出させ、更に、本体ケース１０の上面１０ｃと送受信部ホルダー３０の壁部３３で挟まれる通路を経て本体ケース１０の反対側の挿通孔１１から外部に引き出す。
【００６０】
続いて、センサーヘッド部１と管体２との間に結束バンド６の巻回しを行うが、次の二通りの手順に従って行うことが可能である。
第１の手順は、図９の様に、ロック部材５０をセンサーヘッド部１へ押し込んだロック位置へスライドし、本体ケース１０の前面の切り欠き部１７を管体２に当接させる。そして、位置ずれ防止部材６５が管体２を間に挟んでセンサーヘッド部１の開口１５と対峙するように結束バンド６を管体２に巻回し、結束バンド６の先端部６４をロック部６１（図８参照）に挿通して緊締する。
【００６１】
第２の手順は、図１０の様に、ロック部材５０をセンサーヘッド部１から引き出したロック解除位置へスライドし、本体ケース１０の前面の切り欠き部１７を管体２に当接させる。そして、位置ずれ防止部材６５が管体２を間に挟んでセンサーヘッド部１の開口１５と対峙するように結束バンド６を管体２に巻回し、結束バンド６の先端部６４をロック部６１（図８参照）に挿通してセンサーヘッド部１が管体２に対して僅かに移動できる状態まで締め付ける。
【００６２】
この後、ロック部材５０をロック解除位置（図７ｂ参照）からロック位置（図７ａ参照）へ向けてスライドさせると、テーパー部がセンサーヘッド部とバンドとの間に次第に嵌入し、結束バンド６との交差部位がテーパー部の傾斜に沿って移動して、結束バンド６はセンサーヘッド部から離遠する方向へ次第に押圧される。そして、ロック部材５０がロック位置へ至ると、テーパー部５３に続く係止部５４がセンサーヘッド部１と結束バンド６との間に嵌入し、係止部５４によって結束バンド６はセンサーヘッド部１から離遠する方向へ所定の力で押圧されて緊締された状態となる。
【００６３】
上記いずれかの手順によってセンサーヘッド部１を管体２に取り付けると、図７（ａ）の様に、ロック部材５０のテーパー部５３および係止部５４がセンサーヘッド部１と結束バンド６の間に嵌入し、係止部５４が結束バンド６と交差した状態となる。ここで、係止部５４はセンサーヘッド部１から離遠する方向へ突出しているので、係止部５４は結束バンド６をセンサーヘッド部１から離遠する方向へ押圧し、同時に、係止部５４も、結束バンド６から反作用を受ける。しかし、係止部５４は、テーパー部５３のように傾斜していないので、結束バンド６から係止部５４に加わる反作用によって、ロック部材５０をスライド方向へ移動させる分力は生じない。これにより、ロック部材５０は結束バンド６から強い反作用を受けつつも、ロック位置（図９に示すロック部材５０が押し込まれた状態）を安定して維持する。
【００６４】
このように、本実施形態の取付構造によれば、締め付け方向のみへ可動な汎用の結束バンド６を使用し、しかも、この結束バンド６を２本用いるので、センサーヘッド部１を管体２へ極めて強固に固定可能である。更に、結束バンド６に位置ずれ防止部材６５を装着しているので、センサーヘッド部１を管体２へ取り付ける際に結束バンド６が滑ることがなく、取付作業を容易に行うことができ、しかも、一旦センサーヘッド部１を管体２に取り付けた後は、振動や衝撃の発生に伴う位置ずれを効果的に防止することができる。
【００６５】
ところで、前記した手順でセンサーヘッド部１を管体２に取り付ける際に、取付位置に僅かにずれを生じることがある。また、取付が完了した後に、液面検出レベルの変更などに伴って、センサーヘッド部１の取付位置を変更する必要が生じることがある。ところが、センサーヘッド部１は２本の結束バンド６によって管体２に強固に固定されており、しかも、結束バンド６には位置ずれ防止部材６５が装着されているため、そのままでは、取付位置を変更することが不可能である。
【００６６】
しかし、本実施形態によれば、図１０に示すように、ロック部材５０の操作部５１に指を掛けてロック位置からロック解除位置（ロック部材５０を本体ケース１０から突出させた状態）へスライドさせるだけで、結束バンド６を緩めることができる。則ち、ロック部材５０をロック位置（図７ａ参照）からロック解除位置（図７ｂ参照）へスライドすると、テーパー部５３および係止部５４がセンサーヘッド部１と結束バンド６の間から離脱して、結束バンド６に対する交差部位が解除部５２へ移動する。これにより、結束バンド６に対する押圧力が解除されて結束バンドが緩み、センサーヘッド部１を目的とする取付位置へ容易に移動させることが可能である。
【００６７】
センサーヘッド部１の位置調節を行った後に、上下のロック部材５０，５０の操作部５１，５１に指を宛って再度ロック位置（図９参照）へ押し込むと、結束バンド６は再び緊締状態に戻る。則ち、ロック部材５０をロック解除位置（図７ｂ参照）からロック位置（図７ａ参照）へ向けてスライドさせると、テーパー部５３がセンサーヘッド部１と結束バンド６との間に次第に嵌入し、結束バンド６との交差部位がテーパー部５３の傾斜に沿って移動して、結束バンド６はセンサーヘッド部１から離遠する方向へ次第に押圧される。そして、ロック部材５０がロック位置へ至ると、テーパー部５３に続く係止部５４がセンサーヘッド部１と結束バンド６との間に嵌入し、係止部５４によって結束バンド６はセンサーヘッド部１から離遠する方向へ所定の力で押圧されて緊締状態に戻る。
【００６８】
このように、本実施形態の液面検出装置Ａによれば、楔形の極めて単純な構造のロック部材を採用することにより、管体２に強固に固定されたセンサーヘッド部１の位置調節を容易に行うことができ、センサーヘッド部１の製造性の向上、省コスト化が図れると共に、センサーヘッド部１の取付作業やメンテナンスを効率良く行うことが可能となる。
また、締め付け方向のみに可動な廉価な結束バンド６を用いるので、センサーヘッド部１を管体２に強固に固定することができ、省コスト化を図ることが可能である。
【００６９】
ところで、前記したように、本実施形態のセンサーヘッド部１に内蔵される送受信部２０は、図１の様に、光ファイバー２４の光ファイバー素線２５またはその集合を光ファイバーホルダー２３の固定孔２６に挿入して接着固定した投光部２１および受光部２２を備えたものであった。従って、センサーヘッド部１を図１１の様に管体２へ取り付けると、図１２の様に、投光部２１および受光部２２の光ファイバーホルダー２３の固定孔２６の配列が、管体２の軸方向へ広がる。則ち、本実施形態に採用する送受信部２０は、光ファイバー素線（またはその集合）２５を管体２の軸方向へ多数配列した投光部２１および受光部２２で形成される。従って、送受信部２０は管体２の軸方向へ所定長の検出範囲を有する。
【００７０】
また、本実施形態のセンサーヘッド部１は、図１１の様に、本体ケース１０に送受信部２０に対応させた基準目盛１６を設けている。従って、例えば、図１１に示す様に、管体２の液面レベルＬが基準目盛１６の中央の目盛１６ａとなるように調節し、このときの受光部２２の受光信号を液面検出装置Ａの制御部（不図示）へ伝送して教示することにより、以降は、教示された受光信号を閾値として液面レベルＬを判別可能となる。これにより、閾値の教示処理を効率良く行うことが可能となる。
【００７１】
ところで、管体２の液面レベルを検知する場合、管体２の軸方向の特定のポイントや狭い検出範囲で反射の有無を判別するものは、液体の性質によって誤判別が生じる虞がある。例えば、管体２に収容される液体が発泡性を有する場合、液面レベルが高いにも拘わらず検出範囲に気泡が位置すると、液面レベルが当該検出範囲に達していないような誤判別を生じる。
【００７２】
しかし、本実施形態のセンサーヘッド部１は、前記図１１で示したように、送受信部２０は管体２の軸方向へ所定長の検出範囲を有するので、検出範囲における液体の充填された範囲と液体が充填されていない範囲の比率に相応した受光信号が得られる。これにより、液体のなかに気泡が混入した場合でも、受光信号レベルが気泡の混入に伴って僅かに変動するだけに留まり、検出範囲が狭いものに比べて液面レベルの検出誤差を微少に抑えることが可能である。
【００７３】
また、前記したように、送受信部２０は管体２の軸方向へ所定長の検出範囲を有するので、検出範囲において液面レベルが低いときは、受光部２２における受光量が増加し、液面レベルが高いときは、受光部２２における受光量が低下する。則ち、送受信部２０の検出範囲において、液面レベルに略反比例する受光信号が得られる。従って、発泡性を有しない液体の液面レベルを検出する場合には、特定の液面レベルを検出するだけに留まらず、検出範囲内の液面レベルを連続して検出することも可能である。
【００７４】
ところで、前記実施形態では、２本の結束バンド６の各々にロック部材５０を設けた構成として述べたが、例えば図１３の様に、１つのロック部材７０を用いることも可能である。ロック部材７０は、前記ロック部材５０を２個縦に連結した形状で、２本の結束バンド６を同時に締め付けたり緩めることが可能である。ロック部材７０を採用することにより、部材点数を削減し製造性の向上を図ることができる。尚、図１３において、前記ロック部材５０と同一構成部分には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００７５】
また、前記したロック部材５０，７０とは異なり、図１４に示すような回動型のロック部材７１を採用することも可能である。ロック部材７１は、回動中心７３を中心として回動自在にセンサーヘッド部１に取り付けられた円板形の回動部７２を備え、当該回動部７２は時計方向へ向けて次第に肉厚となるテーパー部７５と、テーパー部７５に続いて厚さが最大の係止部７６を有し、テーパー部７５と係止部７６を除く部位７４は肉薄で解除部７４を形成する。
【００７６】
回動部７２は、図１４（ａ）に示すロック解除位置と、当該ロック解除位置から反時計方向へ略９０度回転した図１４（ｂ）に示すロック位置との間を回動自在である。そして、回動部７２をロック解除位置からロック位置へ向けて回動させると、テーパー部７５が次第にセンサーヘッド部１と結束バンド６の間に嵌入して結束バンド６をセンサーヘッド部１から離遠する方向（図１４の手前方向）へ押圧しつつロック位置へ至る。この構成のロック部材７１を採用することにより、前記実施形態で示したものと同様に、センサーヘッド部１の位置調節を容易に行うことが可能である。
【００７７】
尚、前記実施形態では、反射型の送受信部を内蔵したセンサーヘッド部１として述べたが、透過型の送受信部を内蔵した構成としても良い。
また、前記実施形態では、センサーヘッド部１に、光ファイバー２４で形成される投光部２１および受光部２２を備えた送受信部２０を内蔵した構成としたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、センサーヘッド部１に、投光素子および受光素子を備えた送受信部を内蔵することも可能である。また、光線を用いた検知方式に限らず、例えば、センサーヘッド部１に音叉式や静電容量式などの送受信部を内蔵することも可能である。
更に、本発明は液面レベルの検出にとどまらず、温度検知や圧力検知などの種々の検知を行う検出装置のセンサーヘッド部に適用することが可能である。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、極めて簡単な構造によって、廉価な汎用のバンドを用いてセンサーヘッド部を管体などの固定対象物に強固に取り付けることができ、しかも、ロック部材を操作するだけでバンドを緩めた状態にして位置調節、位置変更を容易に行うことが可能となる。これにより、製造性、省コスト化が図れると共に、センサーヘッド部の取り付け作業性、メンテナンス性を向上させた検出装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る検出装置のセンサーヘッド部の構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１のセンサーヘッド部を逆の方向から見た状態で示す分解斜視図である。
【図３】センサーヘッド部に採用する送受信部ホルダーを示す斜視図である。
【図４】図３の送受信部ホルダーを逆の方向から見た状態で示す斜視図である。
【図５】図１で示す各部材を組み立てた状態のセンサーヘッド部を示す斜視図である。
【図６】図５に示すセンサーヘッド部を逆の方向から見た状態で示す斜視図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、ロック部材をロック位置およびロック解除位置へ移動させたときの結束バンドとの交差状態を示す説明図である。
【図８】結束バンドを示す斜視図である。
【図９】センサーヘッド部を管体に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１０】管体に取り付けたセンサーヘッド部の位置調節を行う場合の状態を示す斜視図である。
【図１１】センサーヘッド部を管体に取り付けた状態を示す側面図である。
【図１２】送受信部を取り付けた状態の送受信部ホルダーの側面図である。
【図１３】ロック部材の変形例を示す斜視図である。
【図１４】（ａ），（ｂ）は、別の変形例のロック部材をロック解除位置およびロック位置へ移動させた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
Ａ    検出装置（液面検出装置）
１    センサーヘッド部
２    固定対象物（管体）
２    検出対象（管体）
６    結束バンド
１６  基準目盛
２０  送受信部
２４  光ファイバー（光ファイバー束）
２５  光ファイバー素線
５０，７０，７１  ロック部材
５２，７４  解除部
５３，７５  テーパー部
５４，７６  係止部
【図１】
2004301707.tif 000003
【図２】
2004301707.tif 000004
【図３】
2004301707.tif 000005
【図４】
2004301707.tif 000006
【図５】
2004301707.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004301707.tif 000009
【図８】
2004301707.tif 000010
【図９】
2004301707.tif 000011
【図１０】
2004301707.tif 000012
【図１１】
2004301707.tif 000013
【図１２】
2004301707.tif 000014
【図１３】
2004301707.tif 000015
【図１４】
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