(57)【要約】【課題】部品点数を抑制でき、小型化が容易な変位計を提供すること。【解決手段】変位計２は、短辺を構成する一対の第１リンク２１および長辺を構成する一対の第２リンク２２を備える長方形の平行リンク１１と、一対の第１リンク２１のうちの一方の第１リンク２１（１）に設けられて一対の第２リンク２２の間を他方の第１リンク２１（２）の側に向って延びるアーム１２と、アーム１２の変位を検出する変位検出器１５を有する。長方形の平行リンク１１とアーム１２を歪みの伝達機構１７とすることにより、伝達機構１７を支持する支持体を備えることなく被計測物Ｏで発生した歪みを増幅できる。よって、変位計２の部品点数を抑制でき、その小型化が容易となる。【選択図】図２
2016045087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一組の第１リンクおよび当該一組の第１リンクとは異なる方向で対向する一組の第２リンクを備える４節リンクと、
前記一組の第１リンクのうちの一方の第１リンクに設けられて他方の第１リンクの側に向って延びるアームと、
前記アームの変位を検出する変位検出器と、
を有することを特徴とする変位計。
【請求項２】
請求項１において、
前記４節リンクは、前記第１リンクと前記第２リンクとを連結するヒンジを備え、
前記ヒンジは、前記第１リンクと前記第２リンクとの間で撓んで当該第１リンクと当該第２リンクとを相対移動可能とすることを特徴とする変位計。
【請求項３】
請求項２において、
被計測物に取り付けられる第１入力部および第２入力部を有し、
前記第１入力部は、前記一方の第１リンクに接続され、
前記第２入力部は、前記他方の第１リンクに接続され、
前記第１入力部と前記一方の第１リンクとの第１接続部と、前記第２入力部と前記他方の第１リンクとの第２接続部とは、前記一組の第２リンクのうちの一方の第２リンクと前記一方の第１リンクとを直交させた姿勢において、前記一組の第２リンクのうちの他方の第２リンクと前記一方の第１リンクとを連結するヒンジ、および、前記一方の第２リンクと前記他方の第１リンクとを連結するヒンジを通過する仮想線上に設けられていることを特徴とする変位計。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記４節リンクは、１枚の板材を切り出して形成されていることを特徴とする変位計。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちのいずれかの項において、
前記４節リンクに取り付けられた回路基板を有し、
前記変位検出器は、前記アームに固定されたマグネットと、前記回路基板に実装され前記マグネットと対向する磁気センサと、を備えることを特徴とする変位計。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
温度検出器を有することを特徴とする変位計。     
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記変位検出器からの信号が入力される同期制御部を有し、
前記同期制御部は、外部からの同期信号に基づいて前記信号を出力することを特徴とする変位計。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちのいずれかの項において、
前記４節リンクは、前記第１リンクと前記第２リンクを直交させたときに長方形となる平行リンクであり、
前記一組の第１リンクは、前記長方形の短辺を構成し、
前記一組の第２リンクは、前記長方形の長辺を構成することを特徴とする変位計。
【請求項９】
請求項３に記載の変位計と、
前記仮想線の方向で前記第２入力部の前記他方の第１リンクとは反対側に連結可能な延長入力部材と、を有し、
前記延長入力部材が前記第２入力部に連結された場合には、前記第２入力部に替えて前記延長入力部材が被計測物に固定されることを特徴とする変位計ユニット。
【請求項１０】
同期信号を出力する同期信号出力装置と、
前記同期信号出力装置に通信可能に接続された請求項７に記載の変位計と、
を有することを特徴とする変位計測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁やダムなどの構造物やビルや住宅などの建築物に生じる歪みを計測する変位計および変位計測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる変位計は特許文献１に記載されている。同文献の変位計は構造物や建築物に生ずる歪みをテコ機構によって増幅して変位検出器により計測する。テコ機構は、被計測物で発生した歪みを変位検出器に伝達する伝達機構の一部分として構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６５５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
テコ機構にはテコの支点を固定するための支持体が必要である。従って、テコ機構を歪みの伝達機構の一部分として構成する場合には、伝達機構に支持体を備えなくてはならず、その分、部品点数の増加や装置の大型化を招く。
【０００５】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、部品点数を抑制でき、小型化が容易な変位計を提供することにある。また、かかる変位計を備える変位計ユニットおよび変位計測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の変位計は、対向する一組の第１リンクおよび当該一組の第１リンクとは異なる方向で対向する一組の第２リンクを備える４節リンクと、前記一組の第１リンクのうちの一方の第１リンクに設けられて他方の第１リンクの側に向って延びるアームと、前記アームの変位を検出する変位検出器と、を有することを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、４節リンクとアームを歪みの伝達機構とすることにより、伝達機構を支持する支持体を備えることなく被計測物で発生した歪みを増幅できる。従って、変位計の部品点数を抑制でき、その小型化が容易となる。
【０００８】
４節リンクとしては、第１リンクの端部分と第２リンクの端部分を重ね、重ねた部分にピンを貫通させてヒンジとし第１リンクと第２リンクを相対移動可能とする構成を採用することもできる。しかし、このような構成では、第１リンク、第２リンクおよびピンの間に発生する摺動抵抗が歪みの計測に影響を及ぼす可能性がある。かかる問題に対して、前記４節リンクは、前記第１リンクと前記第２リンクとを連結するヒンジを備え、前記ヒンジは、前記第１リンクと前記第２リンクとの間で撓んで当該第１リンクと当該第２リンクとを相対移動可能とすることが望ましい。このようにすれば、ヒンジにおいて摺動抵抗が発生することを回避できる。
【０００９】
本発明において、被計測物に取り付けられる第１入力部および第２入力部を有し、前記第１入力部は、前記一方の第１リンクに接続され、前記第２入力部は、前記他方の第１リンクに接続され、前記第１入力部と前記一方の第１リンクとの第１接続部と、前記第２入力部と前記他方の第１リンクとの第２接続部とは、前記一組の第２リンクのうちの一方の
第２リンクと前記一方の第１リンクとを直交させた姿勢において、前記一組の第２リンクのうちの他方の第２リンクと前記一方の第１リンクとを連結するヒンジ、および、前記一方の第２リンクと前記他方の第１リンクとを連結するヒンジを通過する仮想線上に設けられていることが望ましい。このようにすれば、第１入力部および第２入力部を介して入力される被計測物の歪みを４節リンクによって増幅させやすい。
【００１０】
本発明において、前記４節リンクは、１枚の板材を切り出して形成されていることが望ましい。このようにすれば、部品点数をより少なくすることができる。また、部品点数が少ないので、変位計の組み立てが容易となる。
【００１１】
本発明において、前記４節リンクに取り付けられた回路基板を有し、前記変位検出器は、前記アームに固定されたマグネットと、前記回路基板に実装され前記マグネットと対向する磁気センサと、を備えることが望ましい。このようにすれば、４節リンクと磁気センサを搭載する回路基板を一体とすることができるので、変位計を小型化することが容易となる。
【００１２】
本発明において、温度検出器を有することが望ましい。このようにすれば、変位検出器により検出された値を、変位計の設置場所の温度に基づいて補正することが可能となる。
【００１３】
本発明において、前記変位検出器からの信号が入力される同期制御部を有し、前記同期制御部は、外部からの同期信号に基づいて前記信号を出力することが望ましい。このようにすれば、所望のタイミングで被計測物の歪みを検出できる。
【００１４】
本発明において、前記４節リンクは、前記第１リンクと前記第２リンクを直交させたときに長方形となる平行リンクであり、前記一組の第１リンクは、前記長方形の短辺を構成し、前記一組の第２リンクは、前記長方形の長辺を構成することが望ましい。このようにすれば、被計測物で発生した歪みを、長方形の平行リンクにおける短辺の長さ寸法と長辺の長さ寸法との比率、および、アームにおける一方の第１リンクから変位検出器による検出部分までの寸法に対応する所定の倍率で増幅できる。
【００１５】
次に、本発明の変位計ユニットは、上記の変位計と、前記仮想線の方向で前記第２入力部の前記他方の第１リンクとは反対側に連結可能な延長入力部材と、を有し、前記延長入力部材が前記第２入力部に連結された場合には、前記第２入力部に替えて前記延長入力部材が被計測物に固定されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の変位計ユニットでは、延長入力部材を第２入力部に連結して、第１入力部と延長入力部材を被計測物に取り付けることができる。この場合、歪みは第１入力部および延長入力部材を介して変位計に入力されるので、延長入力部材を第２入力部に連結せずに変位計の第１入力部と第２入力部を被計測物に取り付けた場合と比較して、被計測物におけるより広い範囲で発生した歪みを検出できる。従って、被計測物で発生した歪みの計測誤差を抑制できる。また、本発明の変位計ユニットでは、第２入力部に延長入力部材を連結するだけで被計測物における歪みの検出範囲を拡大できる。従って、検出範囲を拡大させる場合でも変位計に変更を加える必要がなく、同一の変位計を用いることができる。また、長さの異なる複数種類の延長入力部材を用意しておけば、延長入力部材を選択することにより、被計測物における任意の検出範囲で歪みを検出できる。
【００１７】
また、本発明の変位計測システムは、同期信号を出力する同期信号出力装置と、前記同期信号出力装置に通信可能に接続された上記の変位計と、を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の変位計測システムによれば、被計測物に変位計を設置して、同期信号に基づく
所定のタイミングで被計測物に発生した歪みを計測できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用した変位計測システムの説明図である。
【図２】本発明を適用した変位計の平面図および側面図である。
【図３】図２の変位計の制御系のブロック図である。
【図４】変位計を被計測物に取り付けた状態の説明図である。
【図５】変位計が歪みを検出している状態の説明図である。
【図６】変形例の変位計の平面図である。
【図７】本発明を適用した変位計ユニットの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した変位計測システムを説明する。
【００２１】
（変位計測システム）
図１は本発明を適用した変位計測システムの説明図である。本例の変位計測システム１は、橋梁やダムなどの構造物、ビルや住宅などの建築物などの被計測物Ｏで発生する歪みの計測に用いる。変位計測システム１は、被計測物Ｏに予め設定された計測箇所に固定される複数台の変位計２と、計測制御装置（同期信号出力装置）３を備える。変位計２と計測制御装置３はバスライン４を介して通信可能に接続されている。計測制御装置３は各変位計２に同期信号を送信する。各変位計２は同期信号に基づいて被計測物Ｏの設置箇所における歪みを取得して、検出信号を計測制御装置３に送信する。計測制御装置３は各変位計２からの検出信号に基づいて被計測物Ｏの歪みを計測する。
【００２２】
（変位計）
図２（ａ）は変位計２の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の変位計２の側面図である。変位計２は、図２（ａ）に示すように、平行リンク（４節リンク）１１、平行リンク１１の内側に設けられたアーム１２、被計測物Ｏに固定される第１入力部１３および第２入力部１４、アーム１２の変位を検出する変位検出器１５、並びに、回路基板１６を有する。平行リンク１１、アーム１２、第１入力部１３および第２入力部１４は、被計測物Ｏに発生した歪みを増幅して伝達する伝達機構１７を構成する。
【００２３】
伝達機構１７は、一枚の金属製の板状母材（板材）を切り出して形成されている。本例では、板状母材はステンレス鋼製の板材であり、伝達機構１７は放電加工などによって板状母材から切り出されている。なお、以下の説明では、便宜上、伝達機構１７の厚み方向を変位計２の上下方向とし、伝達機構１７が位置する側を上方、回路基板１６が位置する側を下方とする。
【００２４】
平行リンク１１は、対向する一対の第１リンク２１、一対の第１リンク２１とは異なる方向で対向する一対の第２リンク２２、第１リンク２１と第２リンク２２を連結するヒンジ２３を備える。平行リンク１１は、第１リンク２１と第２リンク２２を直交させたときに長方形となる４節リンクである。一対の第１リンク２１は、長方形の短辺を構成しており、一対の第２リンク２２は長辺を構成している。一対の第１リンク２１を構成する一方の第１リンク２１（１）と他方の第１リンク２１（２）のそれぞれにおいて、互いに対向する内側面２１ａは平行に延びている。また、一対の第２リンク２２を構成する一方の第２リンク２２（１）と他方の第２リンク２２（２）のそれぞれにおいて、互いに対向する内側面２２ａは平行に延びている。他方の第２リンク２２（２）には回路基板１６を固定するための基板固定部２４が２つ設けられている。各基板固定部２４は、他方の第２リンク２２（２）から一方の第２リンク２２（１）とは反対側に突出する突部である。
【００２５】
ヒンジ２３は、第１リンク２１と第２リンク２２の間に設けられた幅の狭い連結部である。ヒンジ２３の幅寸法は第１リンク２１および第２リンク２２のそれぞれと比較して著しく狭い。本例では、ヒンジ２３の幅寸法は、ヒンジ２３の厚さ寸法（板状母材の厚さ寸法）以下である。ヒンジ２３は、第１リンク２１と第２リンク２２の間で撓んで、第１リンク２１と第２リンク２２を板状母材の面内方向で相対移動可能とする。
【００２６】
アーム１２は一方の第１リンク２１（１）に一体に設けられている。アーム１２は、一方の第１リンク２１（１）の中央部分から他方の第１リンク２１（２）に向って一定幅で延びている。ここで、図２（ａ）に示す状態は、第１リンク２１と第２リンク２２が直交する状態であり、変位計２を被計測物Ｏに設置する際の設置姿勢２Ａである。設置姿勢２Ａにおいて、アーム１２は各第２リンク２２の内側面２２ａと平行に延びている。また、設置姿勢２Ａにおいて、一方の第２リンク２２（１）の内側面２２ａとアーム１２の間隔と、他方の第２リンク２２（２）の内側面２２ａとアーム１２の間隔は等しい。アーム１２における他方の第１リンク２１（２）の側の先端は、他方の第１リンク２１（２）の内側面２１ａと僅かな隙間を開けて対向している。
【００２７】
第１入力部１３および第２入力部１４は、上方から見た場合に、長方形の平面形状を備える。また、第１入力部１３および第２入力部１４は、それぞれ変位計２を被計測物Ｏに固定するための入力部貫通孔２５を２つずつ備える。第１入力部１３は一方の第１リンク２１（１）に接続されている。第２入力部１４は、他方の第１リンク２１（２）に接続されている。第１入力部１３と一方の第１リンク２１（１）の第１接続部２６と、第２入力部１４と他方の第１リンク２１（２）の第２接続部２７とは、設置姿勢２Ａにおいて対角方向で対向する２つのヒンジ２３を通過する仮想線Ｌ上に設けられている。また、第１入力部１３および第２入力部１４は仮想線Ｌに沿って延びている。
【００２８】
第１接続部２６および第２接続部２７は、各入力部１３、１４と各第１リンク２１の間に設けられた幅の狭い連結部であり、ヒンジ２３と同様の構成を備える。各接続部２６、２７は、各入力部１３、１４と各第１リンク２１の間で撓んで、各入力部１３、１４と各第１リンク２１を板状母材の面内方向で相対移動可能とする。
【００２９】
ここで、平行リンク１１、第１入力部１３および第２入力部１４は、他方の第２リンク２２（２）に設けられた２つの基板固定部２４を除いた形状が、１８０°の回転対象となっている。
【００３０】
変位検出器１５は、アーム１２における他方の第１リンク２１（２）側の先端部１２ａの変位を検出する。変位検出器１５は、図２（ｂ）に示すように、アーム１２の先端部１２ａに固定されたマグネット３１と、回路基板１６に実装された磁気センサ３２を備える。マグネット３１は、その着磁面を回路基板１６（磁気センサ３２）の側（下方）に向けて配置されている。マグネット３１の磁極面は、図２（ａ）に示すように、平行リンク１１の短手方向でＳ極とＮ極に分極されている。
【００３１】
回路基板１６は、図２（ｂ）に示すように、他方の第２リンク２２（２）の基板固定部２４の下側にスペーサ３５を介して固定されている。回路基板１６は平行リンク１１およびアーム１２部の下方を平行リンク１１およびアーム１２部と僅かな隙間を開けて平行に延びている。回路基板１６においてアーム１２の先端部１２ａに固定されたマグネット３１と対向する位置には磁気センサ３２が実装されている。磁気センサ３２はマグネット３１と僅かな隙間を開けて対向する。
【００３２】
回路基板１６には温度センサ（温度検出器）３６が実装されている。また、回路基板１６には磁気センサ３２からの信号および温度センサ３６からの信号を処理する信号処理回
路３７が実装されている。回路基板１６からは信号処理回路３７に電気的に接続された配線３８が引き出されている。配線３８は、電力線３９、入力用の信号線４０および出力用の信号線４１を備える（図３参照）。配線３８の先端にはコネクタ４２が取り付けられている。
【００３３】
（信号処理回路）
図３は変位計２の制御系のブロック図である。信号処理回路３７は、磁気センサ３２に接続されたアンプ４５、アンプ４５に接続されたＡ／Ｄ変換器４６、Ａ／Ｄ変換器４６に接続された同期制御部４７、同期制御部４７に接続された信号伝送部４８を備える。同期制御部４７の入力側には温度センサ３６が接続されている。また、同期制御部４７には入力用の信号線４０が接続されている。信号伝送部４８には出力用の信号線４１が接続されている。
【００３４】
磁気センサ３２からの信号（アナログ信号）は、アンプ４５により増幅されてＡ／Ｄ変換器４６に入力され、ディジタル信号に変換されて同期制御部４７に入力される。また、温度センサ３６からの信号も同期制御部４７に入力される。同期制御部４７には、コネクタ４２および入力用の信号線４０を介して計測制御装置３から同期信号が入力される。同期制御部４７は、アンプ４５およびＡ／Ｄ変換器４６を介して入力される磁気センサ３２からの信号を、同期信号に基づいて信号伝送部４８に出力する。また、同期制御部４７は、温度センサ３６からの信号を、同期信号に基づいて信号伝送部４８に出力する。信号伝送部４８は同期制御部４７から入力された信号（磁気センサ３２からの信号および温度センサ３６からの信号）を、検出信号として、出力用の信号線４１およびコネクタ４２を介して計測制御装置３に送信する。
【００３５】
（歪みの計測方法）
図１および図４を参照して歪みの計測方法を説明する。図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ被計測物Ｏの計測箇所に固定した変位計２の平面図と側面図である。図４（ｃ）は取付台の斜視図である。図１に示すように、被計測物Ｏの歪みを計測する際には、被計測物Ｏに予め設定された複数の計測箇所のそれぞれに変位計２を設置する。また、各計測箇所を経由するようにバスライン４を敷設しておき、各計測箇所に固定した変位計２を、コネクタ４２を介して、バスライン４に接続する。さらに、計測制御装置３をバスライン４に接続する。
【００３６】
変位計２を計測箇所に設置する際に、本例では、２つの固定台５１を用いる。固定台５１は、図４（ｃ）に示すように、全体として直方体形状をしている。固定台５１の底面は被計測物Ｏに密着する平坦な固定面５２である。固定台５１の上面には各入力部１３、１４が部分的に嵌合可能な凹部５３が形成されている。凹部５３の底面にはネジ孔５４が２つ設けられている。また、固定台５１は、凹部５３の外周側に、上下方向に貫通する複数の固定台貫通孔５５を備える。変位計２は、各入力部１３、１４が各固定台５１の凹部５３に嵌め込まれた状態とされ、入力部貫通孔２５を貫通してネジ孔５４に捩じ込まれる複数の固定ネジ５６により固定台５１に固定される。各固定台５１は固定台貫通孔５５を貫通する複数の固定ネジ５７により被計測物Ｏに固定される。これにより、変位計２は、固定台５１を介して、被計測物Ｏの計測箇所に固定される。
【００３７】
変位計２は設置姿勢２Ａで被計測物Ｏに固定される。従って、変位計２の設置時点では、第１リンク２１と第２リンク２２は直交している。第１入力部１３および第２入力部１４は、対角方向で対向する２つのヒンジ２３を通過する仮想線Ｌ上で、当該仮想線Ｌに沿って延びている。また、変位計２が固定台５１を介して被計測物Ｏに固定されることにより、変位計２と被計測物Ｏとの間には隙間が形成されている。
【００３８】
各変位計２と計測制御装置３が通信可能となると、計測制御装置３は同期信号をブロードキャストする。この同期信号はバスライン４を介して各変位計２に入力される。各変位計２からは、同期信号に基づいて検出信号（磁気センサ３２からの信号および温度センサ３６からの信号）が計測制御装置３に送信される。計測制御装置３は、各変位計２からの検出信号をバスライン４を介して受信し、検出信号に基づいて被計測物Ｏの歪みを計測する。
【００３９】
ここで、計測箇所で発生した歪みは、長方形の平行リンク１１とアーム１２により増幅されて、変位検出器１５により検出される。
【００４０】
図５は歪みを検出している状態の変位計２の平面図である。なお、図５では固定台５１を省略して示す。図５（ａ）では、被計測物Ｏに発生した歪みによって第１入力部１３と第２入力部１４とが仮想線Ｌ上で離間する方向に移動している。また、第１入力部１３と第２入力部１４の離間に伴って、一対の第２リンク２２が仮想線Ｌの方向に相対移動し、一対の第１リンク２１が設置姿勢２Ａから変位（傾斜）している。この結果、一方の第１リンク２１（１）から延びるアーム１２の先端部１２ａが、平行リンク１１の短手方向を他方の第２リンク２２（２）の側に移動している。変位検出器１５は、アーム１２の先端部１２ａの他方の第２リンク２２（２）の側への移動量を検出する。
【００４１】
図５（ｂ）では、被計測物Ｏに発生した歪みによって第１入力部１３と第２入力部１４とが接近する方向に移動している。また、第１入力部１３と第２入力部１４の接近に伴って、一対の第２リンク２２が図５（ａ）に示す場合とは反対方向に相対移動し、一対の第１リンク２１が変位（傾斜）している。この結果、一方の第１リンク２１（１）から延びるアーム１２の先端部１２ａが、平行リンク１１の短手方向を一方の第２リンク２２（１）の側に移動している。変位検出器１５は、アーム１２の先端部１２ａの一方の第２リンク２２（１）の側への移動量を検出する。
【００４２】
ここで、被計測物Ｏの計測箇所で発生した歪みは、平行リンク１１における短辺の長さ寸法（設置姿勢２Ａにおける短手方向で対向するヒンジ２３の間の寸法）と長辺の長さ寸法（第２リンク２２の両側に位置するヒンジ２３の間の寸法）の比率、および、アーム１２における一方の第１リンク２１からマグネット３１の固定位置までの寸法に対応する所定の倍率で増幅される。従って、変位検出器１５により、被計測物Ｏで発生した歪みを精度よく検出できる。
【００４３】
また、各変位計２からは同期信号に同期して検出信号が出力されるので、所望のタイミングで複数の計測箇所の歪みを同時に計測できる。よって、被計測物Ｏの全体の歪みを精度よく計測できる。
【００４４】
（作用効果）
本例によれば、長方形の平行リンク１１とアーム１２により歪みを増幅して伝達するので、変位計２の部品点数を抑制でき、変位計２を小型化できる。また、伝達機構１７が１枚の金属製の板状母材を切り出して形成されているので、伝達機構１７を組み立てる必要がない。従って、変位計２の製造が容易である。
【００４５】
さらに、本例では、ヒンジ２３において摺動抵抗が発生しないので、被計測物Ｏで発生した歪みを精度よく検出できる。
【００４６】
また、本例では、変位計２の回路基板１６に温度センサ３６を実装しているので、変位検出器１５により検出された値を、計測箇所の温度に基づいて補正できる。
【００４７】
なお、アーム１２は、先端部１２ａの側に向って先細りとなる形状を備えるものとしてもよい。このようにすれば、アーム１２の先端部１２ａの大きな変位が許容される。従って、変位計２によって大きな歪みを検出できる。
【００４８】
また、平行リンク１１が変位可能な状態で変位計２を被計測物Ｏに設置することができれば、固定台５１を用いずに、第１入力部１３および第２入力部１４を被計測物Ｏに直接固定してもよい。
【００４９】
（変形例）
図６は変形例の変位計の平面図である。本例の変位計２´は、各リンク２１（１）、２１（２）、２２（１）、２２（２）の長さ寸法（隣り合うヒンジ２３の間隔）が互いに異なる点で上記の変位計２と相違する。なお、本例の本例の変位計２´は上記の変位計２と対応する構成を備えるので、対応する部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
変位計２´は、長方形の平行リンク１１の替わりに、各辺の長さ寸法が相違する四角形の４節リンク１１´を有する。４節リンク１１´は、対向する一組の第１リンク２１、当該一組の第１リンク２１とは異なる方向で対向する一組の第２リンク２２、第１リンク２１と第２リンク２２を連結するヒンジ２３を備える。
【００５１】
一組の第１リンク２１を構成する一方の第１リンク２１（１）および他方の第２リンク２１（２）のそれぞれの長さ寸法は、一組の第２リンク２２を構成する一方の第２リンク２２（１）および他方の第２リンク２２（２）のそれぞれの長さ寸法よりも短い。従って、４節リンク１１´の平面形状は、一組の第１リンク２１の対向方向が長く、一組の第２リンク２２の対向方向が短い四角形となっている。また、一組の第１リンク２１のうちの一方の第１リンク２１（１）の長さ寸法は、他方の第１リンク２１（２）の長さ寸法よりも短い。一組の第２リンク２２のうちの一方の第２リンク２２（１）の長さ寸法は、他方の第２リンク２２（２）の長さ寸法よりも短い。これにより、一方の第２リンク２２（１）と他方の第２リンク２２（２）とは、一方の第１リンク２２（１）から他方の第１リンク２２（２）の側に向って、互いに離間する方向に延びている。
【００５２】
アーム１２は一方の第１リンク２１（１）に一体に設けられている。アーム１２は、一方の第１リンク２１（１）の中央部分から一組の第２リンク２２の間を他方の第１リンク２１（２）に向って一定幅で延びている。第１入力部１３は一方の第１リンク２１（１）に接続され、第２入力部１４は他方の第１リンク２１（２）に接続されている。４節リンク１１´、アーム１２、第１入力部１３および第２入力部１４は、被計測物Ｏに発生した歪みを増幅して伝達する伝達機構１７を構成する。伝達機構１７は１枚の金属製の板状母材を切り出して形成されている。
【００５３】
ここで、変位計２´の設置姿勢２´Ａは、図６に示すように、一方の第１リンク２１（１）と、一方の第２リンク２２（１）を直交させた姿勢である。変位計２´を設置姿勢２´Ａとした場合には、第１入力部１３と一方の第１リンク２１（１）の第１接続部２６と、第２入力部１４と他方の第１リンク２１（２）の第２接続部２７とは、一方の第１リンク２１（１）と他方の第２リンク２２（２）とを連結するヒンジ２３および一方の第２リンク２２（１）と他方の第１リンク２１（２）とを連結するヒンジ２３を通過する仮想線Ｌ´上に設けられている。また、変位計２´を設置姿勢２´Ａとした場合には、第１入力部１３および第２入力部１４は仮想線Ｌ´に沿って延びている。さらに、アーム１２は、一方の第１リンク２１（１）から他方の第１リンク２１（２）の中央部分に向って延びており、アーム１２と一組の第２リンク２２の内側面２２ａの間隔は、他方の第１リンク２１（２）に接近するのに伴って広がっている。
【００５４】
本例の変位計２´においても、変位計２と同様の作用効果を得ることができる。
【００５５】
また、本例の変位計２´では、アーム１２と一組の第２リンク２２の内側面２２ａとの間隔が先端部１２ａに向って広くなっているので、アーム１２の先端部１２ａの大きな変位が許容される。従って、変位計２´により大きな歪みを検出できる。
【００５６】
(変位計ユニット）
図７（ａ）は本発明を適用した変位計ユニットの平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の変位計ユニットの仮想線Ｌにおける断面図である。図７（ａ）に示すように、本例の変位計ユニット６０は、上記の変位計２と、延長入力部材６１と、変位計２と延長入力部材６１を連結する連結部材６２を有する。延長入力部材６１および連結部材６２は、変位計２の伝達機構１７と同様に板状母材を切り出して形成されている。板状母材はステンレス鋼製である。変位計ユニット６０では、変位計２の第１入力部１３および延長入力部材６１が固定台５１を介して被計測物Ｏに固定される。
【００５７】
延長入力部材６１は細長い板状の部材である。延長入力部材６１は、変位計２を設置姿勢２Ａとした場合に対角方向で対向する２つのヒンジ２３を通過する仮想線Ｌの方向で、第２入力部１４の第１リンク２１（２）とは反対側に連結されている。延長入力部材６１は連結部材６２を介して第２入力部１４に連結されている。延長入力部材６１が第２入力部１４に連結された状態では、延長入力部材６１は、仮想線Ｌに沿って延びる。
【００５８】
延長入力部材６１は、仮想線Ｌの方向における一方の端部分が変位計２（第２入力部１４）との連結部６５となっており、他方の端部分が被計測物Ｏに固定される延長入力部６６となっている。図７（ｂ）に示すように、連結部６５には連結部貫通孔６７が２つ設けられており、延長入力部６６には入力部貫通孔６８が２つ設けられている。延長入力部６６は、入力部貫通孔６８を貫通してネジ孔５４に捩じ込まれる複数の固定ネジ５６により固定台５１に固定される。また、延長入力部材６１は、固定台５１が固定台貫通孔５５を貫通する複数の固定ネジ５７により被計測物Ｏに固定されることにより、固定台５１を介して被計測物Ｏに固定される。
【００５９】
連結部材６２は、上下方向で変位計２の第２入力部１４および延長入力部材６１の連結部６５に重ね合わされる長方形の締結部７１を備える。また、連結部材６２は、被計測物Ｏに固定される長方形の固定部７２と、締結部７１と固定部７２を連結する中間部７３を備える。締結部７１と中間部７３の間には第１ヒンジ７４が設けられている。中間部７３と固定部７２の間には第２ヒンジ７５が設けられている。第１ヒンジ７４および第２ヒンジ７５の幅寸法は、締結部７１、中間部７３、および、固定部７２と比較して、著しく狭い。第１ヒンジ７４は、締結部７１と中間部７３を板状母材の面内方向で相対移動可能とする。第２ヒンジ７５は、中間部７３と固定部７２を板状母材の面内方向で相対移動可能とする。図７（ｃ）に示すように、締結部７１には、第２入力部１４の入力部貫通孔２５に対応する２つの第１締結部貫通孔７６と、延長入力部材６１の連結部６５の連結部貫通孔６７に対応する２つの第２締結部貫通孔７７が設けられている。固定部７２には固定部貫通孔７８が設けられている。
【００６０】
連結部材６２は、変位計２の第２入力部１４および延長入力部材６１の連結部６５に締結部７１を重ね合わせて、これらを連結する。より具体的には、連結部材６２は、第２入力部１４の入力部貫通孔２５および第１締結部貫通孔７６に締結ピン８０を貫通させ、延長入力部材６１の連結部貫通孔６７および第２締結部貫通孔７７に締結ピン８０を貫通させて、第２入力部１４と延長入力部材６１を連結する。また、連結部材６２は、固定部７２の固定部貫通孔７８を貫通する固定ピン８１により被計測物Ｏに固定される。本例では、固定部７２と被計測物Ｏの間には、被計測物Ｏからの連結部材６２の高さ位置を調整す
るスペーサ８３が配置されている。スペーサ８３の配置により、連結部材６２は、変位計ユニット６０（変位計２および延長入力部材６１）を２つの固定台５１の間で撓まない状態で支持する。
【００６１】
変位計ユニット６０は、変位計２が設置姿勢２Ａとされて、被計測物Ｏの計測箇所に固定される。従って、変位計ユニット６０の設置時点では、第１リンク２１と第２リンク２２は直交している。第１入力部１３、第２入力部１４および延長入力部材６１は対角方向で対向する２つのヒンジ２３を通過する仮想線Ｌ上で、当該仮想線Ｌに沿って延びている。また、変位計ユニット６０が固定台５１に載置された状態で被計測物Ｏに固定されることにより、変位計ユニット６０と被計測物Ｏとの間には隙間が形成されている。さらに、延長入力部材６１は、その延長入力部６６が仮想線Ｌ上に位置するようにして被計測物Ｏに固定されている。連結部材６２は、第２入力部１４と延長入力部材６１の連結部６５を、第１入力部１３および延長入力部材６１の延長入力部６６と同じ高さ位置に支持している。
【００６２】
（作用効果）
変位計ユニット６０では、延長入力部材６１を第２入力部１４に連結して、第１入力部１３と延長入力部材６１を被計測物Ｏに取り付けることができる。この場合には、歪みは第１入力部および延長入力部材６１を介して変位計２に入力される。従って、変位計２を単独で用いて第１入力部１３と第２入力部１４を被計測物Ｏに取り付けた場合と比較して、被計測物Ｏにおけるより広い範囲で発生した歪みを検出できる。従って、被計測物Ｏで発生した歪みの計測誤差を抑制できる。
【００６３】
また、変位計ユニット６０では、第２入力部１４に延長入力部材６１を連結するだけで被計測物Ｏにおける歪みの検出範囲を拡大できる。従って、歪みの検出範囲を拡大させる場合でも、変位計２に変更を加える必要がなく、同一の変位計２を用いることができる。また、長さの異なる複数種類の延長入力部材６１を用意しておけば、延長入力部材６１を選択することにより、任意の検出範囲で歪みを検出できる。
【００６４】
なお、連結部材６２を用いずに、変位計２と延長入力部材６１を直接連結してもよい。この場合には、変位計２の第２入力部１４と延長入力部材６１の連結部６６を重ね合わせ、入力部貫通孔２５および連結部貫通孔６７に締結ピン８０を貫通させることにより、第２入力部１４と延長入力部材６１を連結する。また、変位計２の替わりに変位計２´を用いて変位計ユニット６０を構成することもできる。
【００６５】
（その他の実施の形態）
上記の変位計測システム１は複数台の変位計２を備えているが、変位計２は１台でもよい。また、上記の変位計２において、回路基板１６、磁気センサ３２および信号処理回路３７をモールド成型により樹脂封止してもよい。このようにすれば、変位計２の耐水性が向上するので、被計測物Ｏにおける屋外の計測箇所に変位計２を長期間に渡って設置できる。
【００６６】
さらに、伝達機構１７をステンレス鋼とは異なる金属製の板状母材から切り出してもよい。この場合、板状母材としてステンレス鋼よりも熱膨張率が低いものを用いれば、計測誤差を抑制できる。また、伝達機構１７はプレス加工によって板状母材から切り出すこともできる。
【００６７】
なお、平行リンク１１としては、第１リンク２１の端部分と第２リンク２２の端部分を重ね、重ねた部分にピンを貫通させて第１リンクと第２リンクを相対移動可能とする構成のものを採用することもできる。
【００６８】
次に、信号処理回路３７に、ＲＴＣ（リアルタイムクロック）、検出信号記録用のフラッシュメモリーおよび電池を備えるとともに、配線を省略して、変位計２を単独で設置可能なものとしてもよい。この場合には、電池から磁気センサ３２、温度センサ３６および信号処理回路３７に電力を供給する。また、信号伝送部４８に替えてフラッシュメモリーを実装する。そして、ＲＴＣから同期制御部４７に時刻信号を入力する。同期制御部４７は、時刻信号に基づいて磁気センサ３２および温度センサ３６からの信号を検出信号としてフラッシュメモリーに記憶保持する。例えば、同期制御部４７は、時刻信号に基づく一定間隔で検出信号をフラッシュメモリーに記憶保持する。また、同期制御部４７は検出信号をフラッシュメモリーに記憶保持する際に、検出信号と時刻信号を対応付けて記録保持する。
【００６９】
このような構成の変位計２を用いて被計測物Ｏに発生した歪みを計測する際には、複数の変位計２を予め設定した計測箇所にそれぞれ独立して設置する。その後、所定の計測期間が経過した後に各変位計２を回収し、各変位計２のフラッシュメモリーに蓄積された検出信号に基づいて、被計測物Ｏの歪みを計測する。
【符号の説明】
【００７０】
１・・・変位計測システム
２・２´・・・変位計
２Ａ・・・変位計の設置姿勢
３・・・計測制御装置（同期信号出力装置）
１１・・・平行リンク（４節リンク）
１１´・・・４節リンク
１２・・・アーム
１３・・・第１入力部
１４・・・第２入力部
１５・・・変位検出器
１６・・・回路基板
２１・２１（１）・２１（２）・・・第１リンク
２２・２２（１）・２２（２）・・・第２リンク
２３・・・ヒンジ
２６・・・第１接続部
２７・・・第２接続部
３１・・・マグネット
３２・・・磁気センサ
３６・・・温度センサ（温度検出器）
４７・・・同期制御部
６０・・・変位計ユニット
６１・・・延長入力部材
Ｌ・・・仮想線
Ｏ・・・被計測物
【図１】
2016045087.tif 000003
【図２】
2016045087.tif 000004
【図３】
2016045087.tif 000005
【図４】
2016045087.tif 000006
【図５】
2016045087.tif 000007
【図６】
2016045087.tif 000008
【図７】
2016045087.tif 000009