(57)【要約】【課題】ボルトの締結による力を検知するための機能を持たせる施工を容易にする。【解決手段】器具の取付構造１００は、取付部５と、力センサ４とを備える。力センサ４は、検知部４１と、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５と、弾性体４６とを備える。検知部４１は、検知方向に沿う向きに第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５から掛かる荷重を受けるように構成される。力センサ４は、取付部５から検知方向に沿う向きで、ボルトＢ１の締結による力が第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５に掛かるように配置される。第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５のいずれか一方は、固定部材として取付部５に固定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボルトの締結により器具を構造物に取り付けるための取付部と、
力センサとを備え、
前記力センサは、
荷重を検知する検知部と、
前記検知部を所定の検知方向の両側から挟むように配置される第１挟み込み部材及び第２挟み込み部材と、
前記コアよりも弾性率の低い材料で形成され、前記第１挟み込み部材の外周縁と前記第２挟み込み部材の外周縁との間に設けられて両者に接合される弾性体とを備え、
前記検知部は、前記検知方向に沿う向きに前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材から掛かる荷重を受けるように構成され、
前記力センサは、前記取付部から前記検知方向に沿う向きで、前記ボルトの締結による力が前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材に掛かるように配置され、
前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材のいずれか一方は、固定部材として前記取付部に固定されていることを特徴とする器具の取付構造。
【請求項２】
前記検知部は、
磁性体で形成されるコアと、
前記コアと磁気的に結合するコイルとを有することを特徴とする請求項１記載の器具の取付構造。
【請求項３】
前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材は、それぞれ前記ボルトが貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項１又は２記載の器具の取付構造。
【請求項４】
前記固定部材は、前記取付部の一部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の器具の取付構造。
【請求項５】
前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材は、それぞれ前記ボルトの周方向において互いに移動を規制する規制構造を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の器具の取付構造。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の器具の取付構造を有し、器具本体をさらに備えていることを特徴とする器具。
【請求項７】
前記力センサに動作電力を供給する電源回路をさらに備え、
前記電源回路は、前記器具本体の内部に収納されていることを特徴とする請求項６記載の器具。
【請求項８】
前記力センサと外部装置との間で通信を行う通信回路をさらに備えていることを特徴とする請求項６又は７記載の器具。
【請求項９】
前記通信回路は、無線通信回路であることを特徴とする請求項８記載の器具。
【請求項１０】
前記通信回路は、電力線搬送通信回路であることを特徴とする請求項８記載の器具。
【請求項１１】
前記力センサにおいて前記ボルトの締結による力が閾値を下回ると、異常を報知する報知部をさらに備えていることを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に器具の取付構造、及びそれを有する器具に関し、より詳細には、ボルトの締結による力を検知するための機能を持たせた器具の取付構造、及びそれを有する器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボルト等の固着部材の緩みを検知する方法が知られており、たとえば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の方法では、ボルトを被締結部材に固着する際に、ボルトの緩みを検出しうる機能を有した座金部材を、ボルトと被締結部材との間に設けている。そして、この方法では、ボルトが緩んだ場合には、ボルトの緩みを電気的情報として外部へ取り出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６０−３９５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、ボルトの締結による力を検知するためには、座金部材にボルトを通した状態でボルトを被締結部材（構造物）に締結しなければならず、施工者にとって施工が容易ではない。つまり、上記従来例では、ボルトの締結による力を検知するための機能を持たせる施工が容易ではないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みて為されており、ボルトの締結による力を検知するための機能を持たせる施工を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の形態の器具の取付構造は、ボルトの締結により器具を構造物に取り付けるための取付部と、力センサとを備え、前記力センサは、荷重を検知する検知部と、前記検知部を所定の検知方向の両側から挟むように配置される第１挟み込み部材及び第２挟み込み部材と、前記コアよりも弾性率の低い材料で形成され、前記第１挟み込み部材の外周縁と前記第２挟み込み部材の外周縁との間に設けられて両者に接合される弾性体とを備え、前記検知部は、前記検知方向に沿う向きに前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材から掛かる荷重を受けるように構成され、前記力センサは、前記取付部から前記検知方向に沿う向きで、前記ボルトの締結による力が前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材に掛かるように配置され、前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材のいずれか一方は、固定部材として前記取付部に固定されていることを特徴とする。
【０００７】
第２の形態の器具の取付構造は、第１の形態において、前記検知部は、磁性体で形成されるコアと、前記コアと磁気的に結合するコイルとを有することが好ましい。
【０００８】
第３の形態の器具の取付構造は、第１又は第２の形態において、前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材は、それぞれ前記ボルトが貫通する貫通孔を有することが好ましい。
【０００９】
第４の形態の器具の取付構造は、第１乃至第３のいずれかの形態において、前記固定部材は、前記取付部の一部であることが好ましい。
【００１０】
第５の形態の器具の取付構造は、第１乃至第４のいずれかの形態において、前記第１挟み込み部材及び前記第２挟み込み部材は、それぞれ前記ボルトの周方向において互いに移動を規制する規制構造を有していることが好ましい。
【００１１】
第６の形態の器具は、第１乃至第５のいずれかの形態の器具の取付構造を有し、器具本体をさらに備えていることを特徴とする。
【００１２】
第７の形態の器具は、第６の形態において、前記力センサに動作電力を供給する電源回路をさらに備え、前記電源回路は、前記器具本体の内部に収納されていることが好ましい。
【００１３】
第８の形態の器具は、第６又は第７の形態において、前記力センサと外部装置との間で通信を行う通信回路をさらに備えていることが好ましい。
【００１４】
第９の形態の器具は、第８の形態において、前記通信回路は、無線通信回路であることが好ましい。
【００１５】
第１０の形態の器具は、第８の形態において、前記通信回路は、電力線搬送通信回路であることが好ましい。
【００１６】
第１１の形態の器具は、第６乃至第１０のいずれかの形態において、前記力センサにおいて前記ボルトの締結による力が閾値を下回ると、異常を報知する報知部をさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、力センサの第１挟み込み部材及び第２挟み込み部材のいずれか一方が取付部に固定されている。このため、本発明では、力センサの存在を気にすることなく構造物に取付部を取り付けることができる。したがって、本発明では、施工者は、ボルトの締結による力を検知する機能を持たせるための施工を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１Ａは、本発明の実施形態１に係る器具を示す概略図である。図１Ｂは、本発明の実施形態１に係る器具の取付構造を示す断面図である。
【図２】図２は、同上の器具及び力センサを示すブロック図である。
【図３】図３は、同上の器具の取付構造を示す分解斜視図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、それぞれ同上の器具の取付構造において、力センサを取付部に固定する方法の説明図である。
【図５】図５は、同上の器具の器具本体を構造物に直接取り付けた状態を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態１の変形例１に係る器具の取付構造を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態１の変形例２に係る器具の取付構造を示す分解斜視図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態１の変形例３に係る器具の取付構造を示す分解斜視図である。
【図９】図９は、本発明の実施形態２に係る器具の取付構造を示す分解斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、本発明の実施形態３に係る器具を構造物に取り付ける前の状態を示す概略図である。図１０Ｂは、本発明の実施形態３に係る器具を構造物に取り付けた状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１に係る器具の取付構造１００（以下、単に「取付構造１００」という）は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、取付部５と、力センサ４とを備えている。
【００２０】
取付部５は、ボルトＢ１の締結により器具１を構造物Ａ１（たとえば壁や天井など）に取り付けるために用いられる。
【００２１】
力センサ４は、検知部４１と、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５と、弾性体４６とを備えている。検知部４１は、荷重を検知する。第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、検知部４１を所定の検知方向の両側から挟むように配置されている。弾性体４６は、コア４２よりも弾性率の低い材料で形成されており、第１挟み込み部材４４の外周縁と第２挟み込み部材４５の外周縁との間に設けられて両者に接合されている。
【００２２】
検知部４１は、検知方向に沿う向きに第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５から掛かる荷重を受けるように構成されている。
【００２３】
力センサ４は、取付部５から検知方向に沿う向きで、ボルトＢ１の締結による力が第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５に掛かるように配置されている。そして、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５のいずれか一方は、固定部材として取付部５に固定されている。
【００２４】
また、本発明の実施形態１に係る器具１は、取付構造１００を有しており、器具本体２をさらに備えている。
【００２５】
以下、本発明の実施形態１、実施形態１の変形例１〜３、実施形態２，３の取付構造１００及び器具１について詳細に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態１、実施形態１の変形例１〜３、実施形態２，３に限定されることはない。また、本発明は、これらの実施形態及び変形例以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。
【００２６】
本実施形態の器具１は、たとえば表示灯である。本実施形態の器具１は、図１Ａに示すように、複数（ここでは、４つ）の取付構造１００と、器具本体２と、取付具３とを備えている。複数の取付構造１００は、それぞれ取付部５と、力センサ４とを備えている。取付部５は、ボルトＢ１の軸部Ｂ１１が挿し通される取付孔５１を有している。
【００２７】
複数の力センサ４は、それぞれケーブルＣ１により、後述する器具本体２内の電源回路２２及び処理回路２３に電気的に接続されている。各ケーブルＣ１が器具本体２内に挿し通される部位には、器具本体２内への水の浸入を防ぐために、防水コネクタＣ１１が取り付けられている。本実施形態の器具１は、複数（ここでは、４つ）のボルトＢ１の締結により、器具本体２が取り付けられた取付具３を構造物Ａ１に取り付けることで、構造物Ａ１に取り付けられている。
【００２８】
器具本体２は、たとえばステンレス鋼により矩形箱状に形成されている。器具本体２を形成する材料は、たとえば樹脂材料であってもよい。器具本体２は、器具本体２を取付具３に取り付けるための一対の取付片２１を備えている。つまり、取付片２１は、取付部５に相当する。一対の取付片２１のうち一方の取付片２１は、図１Ａにおける上方へと延びており、他方の取付片２１は、図１Ａにおける下方へと延びている。一対の取付片２１は、それぞれ厚さ方向（図１Ａにおける左右方向）に貫通する取付孔２１１を有している。取付孔２１１は、取付部５の取付孔５１に相当する。
【００２９】
器具本体２は、一対の取付孔２１１と、後述する取付具３の第２取付板３２の一対の取付孔３２１とにそれぞれボルトＢ１の軸部Ｂ１１を挿し通し、軸部Ｂ１１にナットＮ１を締め付けることで取付具３に取り付けられている。言い換えれば、器具本体２は、ボルトＢ１の締結により取付具３に取り付けられている。
【００３０】
取付具３は、たとえばステンレス鋼により形成されている。取付具３は、第１取付板３１と、第２取付板３２と、連結部３３とを備えている。取付具３は、器具本体２が取り付けられた状態で構造物Ａ１に取り付けられても、器具本体２の姿勢が崩れない程度の強度を有している。
【００３１】
第１取付板３１は、厚さ方向（図１Ａにおける左右方向）に貫通する一対の取付孔３１１を有している。取付具３は、第１取付板３１の一対の取付孔３１１にそれぞれ構造物Ａ１から突出するボルト（ここでは、アンカーボルト）Ｂ１の軸部Ｂ１１を挿し通し、軸部Ｂ１１にナットＮ１を締め付けることで構造物Ａ１に取り付けられている。言い換えれば、取付具３は、ボルトＢ１の締結により構造物Ａ１に取り付けられている。そして、第１取付板３１は、ボルトＢ１の締結により器具本体２を間接的に構造物Ａ１に取り付ける取付部５に相当する。また、取付孔３１１は、取付部５の取付孔５１に相当する。
【００３２】
第２取付板３２は、器具本体を取付可能な寸法で形成されている。第２取付板３２は、厚さ方向（図１Ａにおける左右方向）に貫通する一対の取付孔３２１を有している。一対の取付孔３２１は、それぞれ器具本体２の一対の取付孔２１１に重ね合わせることができるように設けられている。
【００３３】
連結部３３は、第１取付板３１の一端（図１Ａにおける下端）と第２取付板３２の一端（図１Ａにおける下端）とを連結している。連結部３３は、その中間部を折り曲げることで塑性変形するように構成されている。したがって、施工者は、連結部３３を折り曲げることにより、器具本体２の構造物Ａ１に対する傾斜角度を調整することが可能である。なお、第１取付板３１と、第２取付板３２と、連結部３３とは、別々に形成されていてもよい。
【００３４】
力センサ４は、図１Ｂに示すように、荷重を検知する検知部４１と、第１挟み込み部材４４と、第２挟み込み部材４５と、弾性体４６とを備えている。検知部４１は、磁性体で形成されるコア４２と、コア４２と磁気的に結合するコイル４３とを備えている。検知部４１は、検知方向（図１Ｂにおける上下方向）に沿う向きに、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５から掛かる荷重を受けるように構成されている。
【００３５】
コア４２は、たとえばＮｉ（ニッケル）−Ｚｎ（亜鉛）フェライト等の磁性体により形成されている。また、コア４２は平面視で円環状に形成されており、中空部４２１を有している。なお、コア４２は、コア４２に荷重が加わると逆磁歪効果を奏する磁性体で形成されていればよい。逆磁歪効果とは、磁化されたコア４２が荷重を加えられることで歪んだ場合に、コア４２の透磁率が変化する効果をいう。
【００３６】
コイル４３は、コア４２の中空部４２１と外側とを交互に通るように、導線をコア４２の一部に巻き付けることで構成されている。なお、導線としては、絶縁材料で被覆した銅線（たとえば、エナメル線など）を用いるのが好ましい。ここで、コア４２において導線が巻き付けられる部位は、検知方向において、コイル４３の一部がコア４２よりも突出しないような寸法で設計されている。このため、コア４２に荷重が加わってもコイル４３に荷重が加わらず、コイル４３の断線を防止することができる。なお、コイル４３が巻き付けられる部位を上記のように設計するか否かは任意である。
【００３７】
コア４２の内部には、コイル４３の通電時に生じる磁束が通る。このため、コア４２には、中空部４２１の周方向に沿った磁路（磁気回路）が形成される。この磁路は、閉磁路である。したがって、力センサ４では、コア４２から外部への磁束の漏れが生じ難いので、磁束の漏れを防ぐために強磁性体のケースを設ける必要がない。なお、コイル４３は、導線をコア４２の外周に沿って巻き付けることで構成されていてもよい。この構成では、コイル４３の通電時に生じる磁束は、コア４２の内側のみならずコア４２の外側も通る磁路を形成する。つまり、この構成では、磁路は開磁路となる。
【００３８】
第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、いずれもたとえば金属材料で形成される板状の部材である。第１挟み込み部材４４は、平面視で矩形状に形成されている（図３参照）。また、第２挟み込み部材４５は、平面視で円形状に形成されている（図３参照）。第１挟み込み部材４４は、コア４２の検知方向における第１面（図１Ｂにおける下面）に接するように配置されている。また、第２挟み込み部材４５は、コア４２の検知方向における第２面（図１Ｂにおける上面）に接するように配置されている。つまり、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、検知方向の両側からコア４２を挟むように配置されている。なお、第１挟み込み部材４４とコア４２との間、及び第２挟み込み部材４５とコア４２との間のそれぞれに隙間があってもよい。
【００３９】
また、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、それぞれコア４２の中空部４２１と連続して検知方向に貫通する平面視で円形状の貫通孔４４１，４５１を有している。貫通孔４４１，４５１は、ボルトＢ１の軸部Ｂ１１をコア４２の中空部４２１に通すために用いられる。言い換えれば、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、それぞれボルトＢ１（軸部Ｂ１１）が貫通する貫通孔４４１，４５１を有している。なお、貫通孔４４１，４５１の形状は、平面視で円形状に限定されず、ボルトＢ１の軸部Ｂ１１を通すことが可能な形状であればよい。
【００４０】
なお、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５の形状は、平面視で円形状や矩形状に限定されない。また、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、想定される荷重に耐え得る強度を有していればよい。さらに、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は金属材料で形成されていなくてもよく、たとえばＣＦＲＰ（Carbon-Fiber-Reinforced Plastic：炭素繊維強化プラスチック）等の樹脂材料で形成されていてもよい。
【００４１】
弾性体４６は、たとえばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂を主成分とする接着剤である。弾性体４６は、第１挟み込み部材４４の一面（図１Ｂにおける上面）の外周縁と、第２挟み込み部材４５の一面（図１Ｂにおける下面）の外周縁とに接着することで、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５を互いに結合する。また、弾性体４６は、第１挟み込み部材４４における貫通孔４４１の周縁と、第２挟み込み部材４５における貫通孔４５１の周縁との間にも設けられている。弾性体４６は、接着剤に限定されず、コア４２を形成する材料よりも弾性率の低い材料で形成されていればよい。
【００４２】
また、弾性体４６は、第１挟み込み部材４４の外周縁と第２挟み込み部材４５の外周縁との間に設けられて両者に接合される構成であればよい。また、本実施形態の力センサ４では、弾性体４６自体が接着剤であるが、たとえば弾性体４６に両面テープなどの他の接着剤を設けることで、弾性体４６が第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５の両者に接合される構成であってもよい。さらに、弾性体４６は、第１挟み込み部材４４の外周縁及び第２挟み込み部材４５の外周縁の全周にわたって設けられている構成に限定されない。つまり、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５の傾きが抑えられる程度に、弾性体４６が第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５の両者に接合されていればよい。
【００４３】
以下、力センサ４の動作について簡単に説明する。まず、外部の電源からコイル４３に交流電流を供給することで、コア４２が励磁され、磁路が形成される。ここでは、後述する電源回路２２がコイル４３に交流電流を供給する。
【００４４】
次に、第１挟み込み部材４４に荷重（図１Ｂに示す上向きの矢印参照）が加わると、弾性体４６が撓むことにより第１挟み込み部材４４が押し上げられ、検知部４１（コア４２）に荷重が加わる。すると、逆磁歪効果により、荷重の大きさに応じてコア４２の透磁率が変化するため、コイル４３のインダクタンスが変化する。同様に、第２挟み込み部材４５に荷重（図１Ｂに示す下向きの矢印参照）が加わると、弾性体４６が撓むことにより第２挟み込み部材４５が押し下げられ、検知部４１（コア４２）に荷重が加わる。この場合も、荷重の大きさに応じてコイル４３のインダクタンスが変化する。
【００４５】
そして、力センサ４は、コイル４３のインダクタンスに応じて電圧が変化するアナログ電圧信号（たとえば０．５Ｖ〜４．５Ｖ）を後述する処理回路２３（図２参照）に出力する。つまり、力センサ４は、検知部４１に加わる荷重に応じて電圧が変化するアナログ電圧信号を処理回路２３に出力する。
【００４６】
本実施形態では、ナットＮ１を軸部Ｂ１１に対して締め付けることで、ボルトＢ１の締付軸力（つまり、ボルトＢ１の締結による力）が検知部４１に加わる。なお、締付軸力とは、ボルトＢ１に対してナットＮ１を締め付ける際に、取付部５に加わるボルトＢ１の軸方向に沿った荷重をいう。したがって、力センサ４は、ボルトＢ１の締付軸力に応じて電圧が変化するアナログ電圧信号を処理回路２３に出力する。
【００４７】
器具本体２の内部には、図２に示すように、電源回路２２と、処理回路２３と、通信回路２４と、報知部２５と、点灯回路２６と、光源２７とが収納されている。なお、図２において破線の矢印は、信号の流れを表している。
【００４８】
電源回路２２は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータを備えている。電源回路２２は、外部電源（ここでは、商用電源）から供給される交流電圧（たとえば、２００Ｖ）を直流電圧（たとえば、５Ｖ）に変換する。電源回路２２は、複数の力センサ４の各々とケーブルＣ１により電気的に接続されている。そして、電源回路２２は、ケーブルＣ１に含まれる電力線により、動作電力を複数の力センサ４の各々に供給する。ここでは、電源回路２２は、直流電圧を交流電圧に変換し、複数の力センサ４の各々に印加する。また、電源回路２２は、処理回路２３、通信回路２４、報知部２５の各々に動作電力を供給する。
【００４９】
処理回路２３は、たとえばマイクロコンピュータで構成される。処理回路２３には、ケーブルＣ１に含まれる信号線により、複数の力センサ４の各々からの出力信号（アナログ電圧信号）が入力される。処理回路２３は、力センサ４の出力信号を取り込んで、対応するボルトＢ１の締結による力を表す検知データを生成する。検知データは、対応する力センサ４のＩＤ（Identification）に紐付けられる。つまり、処理回路２３は、複数の力センサ４の各々の出力信号を取り込んで検知データを生成することにより、複数の力センサ４から検知データを収集する。
【００５０】
検知データは、通信回路２４により、たとえば管理者の保有する受信端末２００（外部装置）に送信される。受信端末２００は、たとえば基地局が備える通信機器である。
【００５１】
その他、処理回路２３は、検知データを生成する機能を有していなくてもよい。この場合、処理回路２３は、たとえばＡ／Ｄ変換器により、所定の間隔で複数の力センサ４の各々からの出力信号をサンプリングすることで、ディジタルデータに変換する。ディジタルデータは、対応する力センサ４のＩＤに紐付けられる。ディジタルデータは、通信回路２４により、受信端末２００に送信される。管理者は、ディジタルデータを処理することで、検知データを生成して収集する。
【００５２】
通信回路２４は、ＰＬＣ（Power Line Communication：電力線搬送通信）モジュールで構成されている。言い換えれば、通信回路２４は、電力線搬送通信回路である。通信回路２４は、器具本体２に接続されている電力線を利用して、受信端末２００との間で電力線搬送通信を行う。つまり、通信回路２４は、処理回路２３を中継して、力センサ４と受信端末２００（外部装置）との間で通信を行う。
【００５３】
その他、通信回路２４は、たとえば無線通信回路で構成されていてもよい。この場合、通信回路２４は、たとえば無線ＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークを介して受信端末２００と無線により通信する。また、この場合、受信端末２００は、たとえばスマートホンやタブレットなどの携帯端末であってもよい。
【００５４】
報知部２５は、たとえば発光ダイオードなどの発光素子を備えている。報知部２５は、処理回路２３からの異常信号を受けて、発光素子を特定の色で発光させたり、発光素子を点滅させたりすることで、異常を報知する。処理回路２３は、力センサ４の検知データに含まれるボルトＢ１の締結による力のデータ値と、予め設定されている閾値とを比較することで、ボルトＢ１に緩みが生じているか否かを検知する。そして、処理回路２３は、データ値が閾値を下回ると、異常信号を報知部２５に送信する。
【００５５】
つまり、報知部２５は、力センサ４においてボルトＢ１の締結による力が閾値を下回ると、異常を報知するように構成されている。なお、報知部２５は、発光素子を備えていなくてもよい。この場合、報知部２５は、光源２７を点滅させたりすることで、異常を報知する。また、報知部は、発光素子の代わりに、又は発光素子と共にブザーを備えていてもよい。この場合、報知部２５は、ブザーを鳴動させることで異常を報知する。
【００５６】
点灯回路２６は、外部の電源（ここでは、商用電源）から供給される交流電圧を、光源２７の点灯に必要な電圧に変換して光源２７に出力するように構成されている。ここで、光源２７は、たとえば発光ダイオードで構成されていてもよいし、蛍光ランプで構成されていてもよい。つまり、光源２７は、表示灯としての用途に応じて適宜定められる。したがって、点灯回路２６は、光源２７の種類に応じて、光源２７を点灯可能に構成されていればよい。
【００５７】
本実施形態の取付構造１００では、図１Ａに示すように、複数の力センサ４のうち２つの力センサ４は、それぞれ取付片２１の一対の取付孔２１１に挿し通される一対のボルトＢ１の締付軸力を検知するように配置されている。また、残りの２つの力センサ４は、図１Ａに示すように、それぞれ第１取付板３１の一対の取付孔３１１に挿し通される一対のボルトＢ１の締付軸力を検知するように配置されている。言い換えれば、力センサ４は、取付部５から検知方向に沿う向きで、ボルトＢ１の締結による力が第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５に掛かるように配置されている。
【００５８】
そして、本実施形態の取付構造１００では、複数の力センサ４の各々の第１挟み込み部材４４は、固定部材として取付部５に固定されている。言い換えれば、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５のいずれか一方は、固定部材として取付部５に固定されている。
【００５９】
本実施形態の取付構造１００では、図３に示すように、固定部材（ここでは、第１挟み込み部材４４）は、複数（ここでは、４つ）のボルトＢ２を締結することにより、取付部５に固定されている。具体的には、第１挟み込み部材４４の四隅には、それぞれ検知方向に貫通する孔４４２が設けられている。また、取付部５における複数の孔４４２と対向する部位には、それぞれねじ穴５２が設けられている。そして、第１挟み込み部材４４の複数の孔４４２にそれぞれボルトＢ２の軸部を挿し通し、各ねじ穴５２に各ボルトＢ２を締め付けることで、第１挟み込み部材４４が取付部５に固定されている。なお、図３では、弾性体４６の図示を省略している。また、図１Ａ、図１Ｂでは、ボルトＢ２の図示を省略している。
【００６０】
ここで、固定部材を取付部５に固定する方法は、上記の方法に限定されない。たとえば図４Ａに示すように、固定部材（ここでは、第１挟み込み部材４４）は、接着剤６を用いて取付部５に固定されていてもよい。その他、固定部材は、溶接により取付部５に固定されていてもよい。
【００６１】
また、固定部材は、たとえば図４Ｂに示す構成により、取付部５に固定されていてもよい。図４Ｂに示す構成では、固定部材（ここでは、第１挟み込み部材４４）は、検知方向において取付部５に向かって突出する一対の引掛片４４３を備えている。一対の引掛片４４３の各々の先端には、突起４４４が設けられている。また、取付部５は、取付孔５１と連続する凹部５３を備えている。凹部５３は、一対の引掛片４４３の突起４４４を収納可能な空間を形成している。そして、取付孔５１に一対の引掛片４４３を挿入し、一対の突起４４４を取付孔５１の周縁に引掛けることで、固定部材が取付部５に固定されている。
【００６２】
また、固定部材は、たとえば図４Ｃに示す構成により、取付部５に固定されていてもよい。図４Ｃに示す構成では、固定部材（ここでは、第２挟み込み部材４５）は、検知方向において取付部５に向かって突出する筒部４５２を備えている。筒部４５２は、その中空部にボルトＢ１の軸部Ｂ１１が挿し通されるように形成されている。また、取付部５は、取付孔５１と連続する凹部５３を備えている。凹部５３は、筒部４５２を収納可能な空間を形成している。そして、凹部５３に筒部４５２を押し込む（圧入する）ことで、固定部材が取付部５に固定されている。その他、固定部材は、いわゆる焼き嵌めにより取付部５に固定されていてもよい。この場合、取付部５を加熱した状態で取付孔５１に筒部４５２を挿入し、その後、取付部５を冷却することで、固定部材が取付部５に固定される。なお、図４Ｃに示す構成では、力センサ４が座金として機能しないので、ナットＮ１と第２挟み込み部材４５との間に座金Ｗ１が設けられている。
【００６３】
上述のように、本実施形態の取付構造１００では、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５のいずれか一方が、固定部材として取付部５に固定されている。つまり、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４は、取付部５に一体になっている。このため、本実施形態の取付構造１００では、目視によるボルトＢ１の検査や、打音試験によるボルトＢ１の検査をし難い場所にボルトＢ１が締結されていても、ボルトＢ１の締結による力を検知することができる。このため、本実施形態の取付構造１００では、ボルトＢ１が緩んでいるか否かの検査や、ボルトＢ１が腐食しているか否かの検査を容易に行うことが可能である。
【００６４】
また、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４が取付部５と別体である場合と比較して、力センサ４の存在を気にすることなく構造物Ａ１に取付部５を取り付けることができる。したがって、本実施形態の取付構造１００では、施工者は、ボルトＢ１の締結による力を検知する機能を持たせるための施工を容易にすることができる。
【００６５】
ここで、力センサ４が取付部５と別体である場合、力センサ４を取付部５に取り付ける際に、力センサ４と取付部５との間に異物が侵入する可能性がある。異物が侵入した場合、力センサ４に適切に荷重が掛かり難くなり、ボルトＢ１の締結による力を精度良く検知し難くなる可能性がある。一方、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４が取付部５に一体に組み込まれているので、力センサ４と取付部５との間に異物が侵入し難い。したがって、本実施形態の取付構造１００では、異物の侵入による検知精度の低下が起こり難い。
【００６６】
さらに、力センサ４が取付部５と別体である場合は、施工者が力センサ４を取付部５に取り付けるのを忘れる可能性がある。これに対して、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４が取付部５に一体に組み込まれているため、施工者が力センサ４を取付部５に取り付けるのを忘れるという事態が起こらない。
【００６７】
また、本実施形態の取付構造１００では、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、それぞれボルトＢ１（軸部Ｂ１１）が貫通する貫通孔４４１，４５１を有している。この構成では、力センサ４を用いてボルトＢ１の締付軸力を直接的に検知することが可能であり、ボルトＢ１が緩んでいるか否かを検知し易い。また、この構成では、力センサ４を座金として用いることもできるので、ボルトＢ１を締結する際に座金を別途用意する必要がなく、施工が容易になる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００６８】
ところで、力センサ４の動作用の電源は、一般的に低電圧（たとえば、５Ｖ）を出力する直流電源である。一方、点灯回路２６の動作用の電源は、たとえば商用電源といった高電圧（たとえば、２００Ｖ）を出力する交流電源であるのが一般的である。したがって、力センサ４の動作用の電源を別途用意する必要があるが、力センサ４の動作用の電源が器具本体２の外部にある場合、電力線を器具本体２の外部から力センサ４に配線することは、施工者にとって負担になる。
【００６９】
そこで、本実施形態の器具１は、力センサ４に動作電力を供給する電源回路２２をさらに備えている。そして、電源回路２２は、器具本体２の内部に収納されている。このため、本実施形態の器具１では、電力線を器具本体２の外部から力センサ４に配線することが不要であり、施工者の負担を低減することができる。また、複数の力センサ４が存在する場合には、１つの電源回路２２で全ての力センサ４に動作電力を供給することが可能であり、合理的である。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００７０】
また、本実施形態の器具１は、力センサ４と外部装置（受信端末２００）との間で通信を行う通信回路２４をさらに備えている。このため、遠隔地の受信端末２００に力センサ４の検知結果を伝える際に、力センサ４の出力信号を直接伝える場合と比較して、信号が劣化し難い。また、複数の力センサ４が存在する場合には、１つの通信回路２４を用いて全ての力センサ４の検知結果を遠隔地の管理者に伝えることが可能であり、合理的である。
【００７１】
さらに、本実施形態の器具１では、通信回路２４は、電力線搬送通信回路である。この構成では、器具１に電力線が配線されている場合、この電力線を利用して通信を行うことが可能である。したがって、この構成では、遠隔地の受信端末２００と器具１との間に通信線を配線する必要がないので、施工者による施工が容易になる。さらに、器具１が照明器具であり、照明器具用の電力線搬送通信回路を既に備えている場合、この電力線搬送通信回路を通信回路２４として共用することが可能である。
【００７２】
また、本実施形態の器具１において、通信回路２４は、無線通信回路であってもよい。この構成では、遠隔地の受信端末２００と器具１との間に通信線を配線する必要がないので、施工者による施工が容易になる。なお、通信回路２４を無線通信回路や電力線搬送通信回路で構成するか否かは任意である。また、器具１が通信回路２４を備える否かも任意である。
【００７３】
また、本実施形態の器具１は、力センサ４においてボルトＢ１の締結による力が閾値を下回ると、異常を報知する報知部２５をさらに備えている。この構成では、ボルトＢ１の緩みや腐食などの異常が発生している場合に、管理者が異常を発見し易くなる。なお、当該構成を採用するか否かは任意である。
【００７４】
ところで、本実施形態の器具１は表示灯であるが、ボルトＢ１を用いて構造物Ａ１に取り付けられる構造を有していればよい。つまり、器具１は、たとえば誘導灯、広告灯（看板）、情報板などであってもよい。また、器具１は、たとえばトンネル照明のような照明器具であってもよい。また、器具１は、たとえば照明用途以外であれば、点灯回路２６及び光源２７を備えていなくてもよい。
【００７５】
また、本実施形態の器具１では、第１取付板３１は、一対の取付孔３１１を有しているが、さらに多数の取付孔３１１を有していてもよい。この場合、複数の取付孔３１１の各々に対応して力センサ４を配置するのが好ましい。また、本実施形態の器具１では、第２取付板３２の取付孔３２１と、器具本体２の取付孔２１１とを１組として２組の取付孔が設けられているが、さらに多数の組の取付孔が設けられていてもよい。この場合、複数の組の取付孔の各々に対応して力センサ４を配置するのが好ましい。
【００７６】
また、本実施形態の器具１では、処理回路２３が検知データを生成する機能を有しているが、他の構成であってもよい。たとえば、力センサ４が、検知データを生成する機能を有する回路を内蔵していてもよい。この場合、処理回路２３は、複数の力センサ４の各々から検知データを含む出力信号を取り込むことで、検知データを収集する。
【００７７】
また、本実施形態では、器具１は、器具本体２と、取付具３と、取付構造１００とを含む構成であるが、他の構成であってもよい。たとえば図５に示すように、器具１は、取付具３を含まずに、器具本体２と、取付構造１００とを含む構成であってもよい。
【００７８】
図５に示す構成では、器具本体２は、構造物Ａ１に直接取り付けられている。具体的には、器具本体２は、一対の取付孔２１１にそれぞれ構造物Ａ１から突出するボルト（ここでは、アンカーボルト）Ｂ１の軸部Ｂ１１を挿し通し、軸部Ｂ１１にナットＮ１を締め付けることで構造物Ａ１に取り付けられている。この構成では、取付片２１が取付部５に相当する。また、この構成では、取付孔２１１が取付部５の取付孔５１に相当する。
【００７９】
以下、実施形態１の変形例１〜３の取付構造１００についてそれぞれ図５〜図７を用いて説明する。なお、各変形例の取付構造１００において、実施形態１と共通する構成要素については適宜説明を省略する。また、各変形例の取付構造１００において、取付部５は、器具本体２の一部（たとえば取付片２１）であってもよいし、取付具３の一部（たとえば第１取付板３１や第２取付板３２）であってもよい。また、図７、図８では、弾性体４６の図示を省略している。
【００８０】
また、変形例１〜３の取付構造１００では、それぞれ図６〜図８に示すように、第１挟み込み部材４４が取付部５と一体に形成されている。つまり、変形例１〜３の取付構造１００では、固定部材（ここでは、第１挟み込み部材４４）は、取付部５の一部である。このため、第１挟み込み部材４４の貫通孔４４１は、取付孔５１でもある。
【００８１】
したがって、変形例１〜３の取付構造１００では、部品点数を削減することができ、結果としてコストの低減を図ることができる。また、変形例１〜３の取付構造１００では、固定部材（ここでは、第１挟み込み部材４４）を取付部５に固定する工程が省略されるので、力センサ４を取付部５に固定する施工が容易になる。さらに、変形例１〜３の取付構造１００では、力センサ４の厚さ寸法を小さくすることができるので、薄型化を図ることができる。
【００８２】
（変形例１）
本変形例の取付構造１００では、図６に示すように、第２挟み込み部材４５は、縁部４５３を一体に備えている。縁部４５３は、第２挟み込み部材４５の外周縁から第１挟み込み部材４４に向かって突出している。したがって、第２挟み込み部材４５の縁部４５３を含めた全体の形状は、図６における下面を開口した箱状となっている。弾性体４６は、縁部４５３の先端面と第１挟み込み部材４４との間に設けられて両者に接合されている。
【００８３】
本変形例の取付構造１００では、縁部４５３を備えない場合と比較して、弾性体４６の厚さ寸法（図６における上下方向の寸法）を小さくすることができる。つまり、本変形例の取付構造１００では、コア４２の径方向に沿って外力が加わる部位において、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５よりも強度の低い弾性体４６が占める割合が小さくなる。このため、本変形例の取付構造１００では、縁部４５３を備えない場合と比較して、コア４２の径方向に沿って加わる外力に対する強度を高めることができる。
【００８４】
また、本変形例の取付構造１００では、縁部４５３を備えない場合と比較して、弾性体４６の使用量を抑えることができるので、耐用年数を長くすることができる。
【００８５】
（変形例２）
本変形例の取付構造１００では、図７に示すように、第２挟み込み部材４５は、縁部４５３に加えて、複数（ここでは、３つ）の爪４５４をさらに備えている。複数の爪４５４は、縁部４５３の先端面から第１挟み込み部材４４に向かって突出している。また、複数の爪４５４は、縁部４５３の周方向に沿って等間隔に設けられている。また、第１挟み込み部材４４には、複数の爪４５４が挿入される複数（ここでは、３つ）の穴４４５が設けられている。複数の穴４４５は、それぞれ対応する爪４５４が挿入可能な位置に設けられている。
【００８６】
本変形例の取付構造１００では、複数の爪４５４がそれぞれ複数の穴４４５に挿入される。このため、ボルトＢ１を締結する際に、第１挟み込み部材４４（又は第２挟み込み部材４５）に時計回り（又は反時計回り）のモーメントが加わったとしても、第１挟み込み部材４４（又は第２挟み込み部材４５）の回転が妨げられる。
【００８７】
つまり、本変形例の取付構造１００では、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、それぞれボルトＢ１の周方向において互いに移動を規制する規制構造Ｓ１を有している。ここでは、規制構造Ｓ１は、第１挟み込み部材４４の穴４４５と、第２挟み込み部材４５の爪４５４とで構成されている。このため、本変形例の取付構造１００では、弾性体４６にモーメントが加わり難いので、弾性体４６の一部が破断したり剥がれたりなどし難く、結果として力センサ４による荷重の検知精度が低下し難い。
【００８８】
（変形例３）
本変形例の取付構造１００では、図８に示すように、第２挟み込み部材４５は、平面視で矩形状に形成されている。また、第２挟み込み部材４５は、変形例１，２と同様に、縁部４５３を一体に備えている。第１挟み込み部材４４は、突壁４４６を一体に備えている。突壁４４６は、平面視で矩形枠状に形成されており、第２挟み込み部材４５に向かって突出している。また、突壁４４６は、貫通孔４４１（取付孔５１）を囲むように設けられている。
【００８９】
本変形例の取付構造１００では、突壁４４６は、縁部４５３の開口に嵌まり込む。このため、ボルトＢ１を締結する際に、第１挟み込み部材４４（又は第２挟み込み部材４５）に時計回り（又は反時計回り）のモーメントが加わったとしても、第１挟み込み部材４４（又は第２挟み込み部材４５）の回転が妨げられる。突壁４４６が縁部４５３に引っ掛かるからである。
【００９０】
つまり、本変形例の取付構造１００では、第１挟み込み部材４４の突壁４４６と、第２挟み込み部材４５の縁部４５３とで規制構造Ｓ１が構成されている。このため、本変形例の取付構造１００では、弾性体４６にモーメントが加わり難いので、弾性体４６の一部が破断したり剥がれたりなどし難く、結果として力センサ４による荷重の検知精度が低下し難い。
【００９１】
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２の取付構造１００について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の取付構造１００において、実施形態１と共通する構成要素については適宜説明を省略する。
【００９２】
本実施形態の取付構造１００では、図９に示すように、力センサ４は、複数（ここでは、４つ）の検知部４１を備えている。また、複数の検知部４１は、検知方向と交差する平面に沿って、第１挟み込み部材４４の貫通孔４４１の周囲に配置されている。また、本実施形態の取付構造１００では、第１挟み込み部材４４が取付部５と一体に形成されている。また、本実施形態の取付構造１００では、第２挟み込み部材４５は、平面視で矩形状に形成されている。そして、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、検知方向の両側から複数の検知部４１を挟むように配置されている。
【００９３】
弾性体４６は、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５の両者に接合されている。本実施形態の取付構造１００では、弾性体４６は、第１挟み込み部材４４と第２挟み込み部材４５とで挟まれる空間を充填している。なお、図９では、弾性体４６の図示を省略している。
【００９４】
上述のように、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４は、１つの検知部４１ではなく複数の検知部４１を備えている。したがって、本実施形態の取付構造１００では、１つの検知部４１のみを備える場合と比較して、各検知部４１のコア４２の径寸法を小さくすることができ、結果としてコア４２の厚さ方向の寸法も小さくすることができるので、薄型化を図ることができる。
【００９５】
また、本実施形態の取付構造１００は、コア４２の中空部４２１にボルトＢ１の軸部Ｂ１１が挿し通される構成ではない。したがって、コア４２は、中空部４２１を有していなくてもよい。
【００９６】
（実施形態３）
以下、本発明の実施形態３の器具１及び取付構造１００について図面を用いて説明する。なお、本実施形態の器具１及び取付構造１００において、実施形態１と共通する構成要素については適宜説明を省略する。本実施形態の器具１は、図１０Ａ、図１０Ｂに示すように、取付構造１００と、器具本体２とを備えているが、取付具３は備えていない。そして、本実施形態の取付構造１００では、力センサ４は、ボルトＢ１が締結される位置とは異なる位置に配置されている。また、本実施形態の器具１は、表面に凹凸のある構造物Ａ１に取り付けられている。
【００９７】
器具本体２における構造物Ａ１と対向する底部２８には、一対の取付片２１が一体に形成されている。一対の取付片２１のうちの第１取付片２１Ａは、図１０Ａにおける下方へと延びている。一対の取付片２１のうちの第２取付片２１Ｂは、図１０Ａにおける上方へと延びている。また、第２取付片２１Ｂは、厚さ方向（図１０Ａにおける左右方向）に貫通する取付孔２１１を有している。
【００９８】
底部２８には、力センサ４と、ばね７とが取り付けられている。力センサ４は、第２挟み込み部材４５が底部２８に固定されることにより、底部２８に取り付けられている。ばね７は、たとえば板ばねであり、両端のうちの第１端（固定端７１）が底部２８に固定されている。また、ばね７の両端のうちの第２端（自由端７２）は、構造物Ａ１に向かって折れ曲がっている。ばね７の中間部は、力センサ４の第１挟み込み部材４４に接している。したがって、力センサ４は、底部２８とばね７とで挟まれている。
【００９９】
器具本体２は、支持台２９をさらに備えている。支持台２９の両端のうち第１端（図１０Ａにおける右端）は、構造物Ａ１に固定されている。また、支持台２９の両端のうち第２端（図１０Ａにおける左端）は、ヒンジ２９１により、第１取付片２１Ａに連結されている。したがって、器具本体２は、支持台２９の第２端を支点として、回転可能となっている。
【０１００】
以下、本実施形態の器具１を構造物Ａ１に取り付ける方法について説明する。まず、施工者は、支持台２９を構造物Ａ１に取り付ける。次に、施工者は、支持台２９の第２端を支点として器具本体２を回転させる。これにより、構造物Ａ１から突出するボルト（ここでは、アンカーボルト）Ｂ１の軸部Ｂ１１を、取付孔２１１に挿し通す。そして、施工者は、軸部Ｂ１１にナットＮ１を締め付けることで、器具１を構造物Ａ１に取り付ける（図１０Ｂ参照）。つまり、底部２８は、取付部５に相当する。また、第２取付片２１Ｂの取付孔２１１は、取付部５の取付孔５１に相当する。
【０１０１】
ここで、器具１が構造物Ａ１に取り付けられた状態において、ばね７の自由端７２は、図１０Ｂに示すように、構造物Ａ１に押し当てられることで撓んでいる。このため、力センサ４には、ばね７の自由端７２が撓むことで、ボルトＢ１の締結による力が間接的に加わっている。したがって、本実施形態の取付構造１００は、ボルトＢ１が締結される位置とは異なる位置に力センサ４が配置されていても、ボルトＢ１の締結による力を検知することができる。
【０１０２】
ところで、本実施形態の器具１では、力センサ４は、ばね７を挟んで構造物Ａ１に接する構成であるが、構造物Ａ１に直接に接する構成であってもよい。
【０１０３】
また、本実施形態の取付構造１００は、力センサ４にボルトＢ１の軸部Ｂ１１が挿し通される構成ではない。したがって、コア４２は、中空部４２１を有していなくてもよい。また、第１挟み込み部材４４及び第２挟み込み部材４５は、それぞれ貫通孔４４１，４５１を有していなくてもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
１  器具
２  器具本体
２２  電源回路
２４  通信回路
２５  報知部
３  取付具
４  力センサ
４１  検知部
４２  コア
４３  コイル
４４  第１挟み込み部材（固定部材）
４５  第２挟み込み部材（固定部材）
４６  弾性体
５  取付部
１００  器具の取付構造
２００  受信端末（外部装置）
Ａ１  構造物
Ｂ１  ボルト
Ｓ１  規制構造
【図１】
2017111038.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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