(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋又は扉の開閉に応じて移動する可動部材と、この可動部材が貫通する支持固定部材と、可動部材移動方向に対して配置された光ファイバとからなり、前記可動部材には圧縮バネが貫挿されており、蓋又は扉が閉じているときには蓋又は扉によって前記圧縮バネを圧縮して前記可動部材を移動させることにより前記光ファイバを曲げから開放し、蓋又は扉が開いているときには前記圧縮されている圧縮バネに付勢されて前記可動部材を前記と反対方向に移動させることにより前記光ファイバに曲げを与えて発生する光ファイバの透過損失又は反射損失の変化を検出する装置であって、
前記光ファイバはコイルばね又は硬質ゴムチューブ内に挿入され、前記可動部材先端に第１のローラを装着し、この第１のローラの両側に第１のローラの回転軸と平行な回転軸を持つ複数の第２のローラを前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブを挟むようにして配置されて構成され、前記可動部材が前記圧縮バネに付勢されて移動することにより前記第１のローラの曲率の曲げを前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブに与え、
前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブの片端を固定し、他端を摺動自在としたことを特徴とする蓋又は扉開閉検出装置。
【請求項２】
蓋又は扉の開閉に応じて移動する可動部材と、この可動部材が貫通する支持固定部材と、可動部材移動方向に対して配置された光ファイバとからなり、前記可動部材には圧縮バネが貫挿されており、蓋又は扉が閉じているときには蓋又は扉によって前記圧縮バネを圧縮して前記可動部材を移動させることにより前記光ファイバを拘束から開放し、蓋又は扉が開いているときには前記圧縮されている圧縮バネに付勢されて前記可動部材を前記と反対方向に移動させることにより前記光ファイバに曲げを与えて発生する光ファイバの透過損失又は反射損失の変化を検出する装置であって、
前記光ファイバをコイルばね又は硬質ゴムチューブ内に収納され、前記可動部材先端にローラが装着され、前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブが前記ローラに懸架されて逆Ｕ字状となるようにして両端を固定されて成り、前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブは、前記可動部材が前記圧縮バネを圧縮する方向に移動したとき前記ローラによる拘束から開放され、前記可動部材が前記圧縮バネに付勢されて移動したとき前記ローラの曲率の曲げを与えられるようにしたことを特徴とする蓋又は扉開閉検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ線路におけるハンドホールや電線共同溝の地下施設入口等に設置される蓋や扉の開閉を監視する目的として用いられる蓋又は扉開閉検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来光ファイバ線路内のハンドホール蓋等の開閉監視には、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflectmeter）法が広く知られている。このＯＴＤＲ法は図５に示すように、４個のハンドホールａ，ｂ，ｃ，ｄを監視する場合を考えると、ｂ，ｄの蓋を開放した時にはＯＴＤＲで受ける反射光は、ｂ，ｄに至る距離に相当する個所で急激に変化する。従って、このような反射光パワーの急変点を見つけることによりハンドホール蓋の開閉を監視することができる。
【０００３】
このＯＴＤＲ法には図６〜図８に示すような光ファイバ曲げ損失を応用した開閉センサが提案されている。即ち、図８に示す開閉センサにおいては、ハンドホールの蓋８１を用いて取り除いた時、駆動棒８２がスプリング８３の収縮によって上方に移動し、駆動棒８２の下部の貫通孔８４に通した光ファイバ８５に図８（ｂ）のような急激な曲げを生ぜしめ、その光ファイバの反射損失の変化を検知してハンドホール蓋の開閉を検知するものである。
【０００４】
また、図７に示す開閉センサにおいては、ハンドホールの蓋７１を開いた時  （図７（ａ）→図７（ｂ））、枠７２がバネ７３によって上方に移動し、枠７２に取付けたマンドレル７４によって光ファイバ７０に曲げを生ぜしめるものである。
【０００５】
さらにまた、図６に示す開閉センサにおいては、光ファイバ心線６０を弾性変形可能なファイバドラム６２に巻き付けたものをセンサ用ファイバとして用い、マンホール等の蓋６１の開閉によってバネ６３の付勢によりファイバドラム６２に弾性変形を与え、その変形によって生じた光ファイバ心線の反射損失の変化を検出するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の蓋開閉センサでは、光ファイバへ曲げを加えた後に曲げを開放した場合でも、光ファイバが元の状態（損失が無くなる状態）にもどらず、開閉の認識が行なわれない可能性を生じる欠点がある。
【０００７】
また、この問題を解決した上記図６に示した開閉センサでは構造が複雑で、センサ自体が大きくなる欠点がある。更に上記のいずれの開閉センサも、光ファイバに直接外力を加えているため、適当な被覆材で被覆されてはいるものの、長い期間の使用では破断等機械的損傷の発生は否定できない。
【０００８】
本発明はかかる従来の問題点を解決した耐久性、信頼性を向上させ、更に構造を簡素化した蓋又は扉開閉検出装置の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の蓋又は扉開閉検出装置は、蓋又は扉の開閉に応じて移動する可動部材と、この可動部材が貫通する支持固定部材と、可動部材移動方向に対して配置された光ファイバとからなり、前記可動部材には圧縮バネが貫挿されており、蓋又は扉が閉じているときには蓋又は扉によって前記圧縮バネを圧縮して前記可動部材を移動させることにより前記光ファイバを曲げから開放し、蓋又は扉が開いているときには前記圧縮されている圧縮バネに付勢されて前記可動部材を前記と反対方向に移動させることにより前記光ファイバに曲げを与えて発生する光ファイバの透過損失又は反射損失の変化を検出する装置であって、前記光ファイバはコイルばね又は硬質ゴムチューブ内に挿入され、前記可動部材先端に第１のローラを装着し、この第１のローラの両側に第１のローラの回転軸と平行な回転軸を持つ複数の第２のローラを前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブを挟むようにして配置されて構成され、前記可動部材が前記圧縮バネに付勢されて移動することにより前記第１のローラの曲率の曲げを前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブに与え、前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブの片端を固定し、他端を摺動自在としたことを特徴とする。
【００１１】
もう一つの本発明においては、曲げ損失をあたえる光ファイバはコイルばね又は硬質ゴムチューブ内に挿入され、前記可動部材先端にローラが装着され、前記のコイルばね又は硬質ゴムチューブが前記ローラに懸架されて逆Ｕ字状となるようにして両端を固定されて成り、前記光ファイバを収納したコイルばね又は硬質ゴムチューブは、前記可動部材が前記圧縮バネを圧縮する方向に移動したとき前記ローラによる拘束から開放され、前記可動部材が前記圧縮バネに付勢されて移動したとき前記ローラの曲率の曲げを前記コイルばね又は硬質ゴムチューブに与えるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１（ａ），（ｂ）及び図２は、本発明の一つの実施例で、図１はハンドホール蓋が閉じられた時の状態を示す図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ矢視図である。また、図２は同蓋が開いた時の状態を示す。
【００１３】
曲げ損失をあたえる光ファイバ１はコイルばね２の中にあり、第１のローラであるローラ３で曲げを与えるようになっている。なお、光ファイバ１を収納しているコイルばね２は片端を固定部１２で固定し、他端はケース１０の貫通孔１１を通りケース外へ突出して自由端となっている。光ファイバ１はケース１０の貫通孔１１及び１３を通してケース１０の外側へ導かれ、図示しない光ファイバケーブルと接続され他のハンドホールに設置した同様の装置或は監視センタに接続されている。
【００１４】
次に図１及び図２に基づいて具体的な装置の実施例について説明する。ハンドホール蓋の開閉に応じて上下移動する可動部材４は、この可動部材４が貫通する支持固定部材５によって移動自在に支持され、可動部材４には圧縮バネ６が貫挿されており、上下移動する際の案内棒７を備えており、可動部材４の下端に曲げを与えるためのローラ３が取付けられて構成している。なお、可動部材４の上端には上下移動の力をスムーズに伝達するためのローラ８が取付けられているが、これは必須の構成要件ではない。
【００１５】
また、内部に光ファイバ挿入したコイルばね２を挟むようにローラ３の両側に２組のローラ９を配置されている。
【００１６】
次に装置の動作を説明すると、例えばハンドホール蓋が閉っている状態では、本装置は図１の状態にあり、光ファイバに曲げを与えない。蓋が開いた状態では、本装置は図２の状態になり、光ファイバに曲げを与え、損失を発生させる。次に再び閉った場合の図１の状態になるが、曲がっていた光ファイバはコイルばねの復元力により直線状態となり、損失は完全に無くなる。
【００１７】
この様に、本装置においてはコイルばねを介して曲げを与えるため、光ファイバに機械的なダメージを与えない。また、ローラによりコイルばねに曲げを与えるためコイルばねに対してもダメージを与えない。またローラの案内によりコイルばねはスムーズに曲げることができる。さらに、構造的にも簡単である。
【００１８】
図３及び図４は、本発明のもう一つの実施例で、図３はハンドホール蓋が閉じられた時の状態を示す図であり、図４はハンドホール蓋が開いた時の状態を示す。
【００１９】
曲げ損失を与える光ファイバ３１はコイルばね３２の中を通されて、コイルばね３２の両端はコイルばね３２が略逆Ｕ字状となるようにしてケース３０に固定部３９によって固定されている。
【００２０】
ハンドホール蓋の開閉に応じて上下移動する可動部材３４には、圧縮バネ３６が貫挿されており、上下移動する際の案内棒３７を備えており、ケース３０の支持固定部材３５に設けた貫通孔４０を通して移動自在に支持されていて、可動部材３４の下端に曲げ損失を与えるためのローラ３３が取付けられている。なお、可動部材３４の上端には上下移動の運動をスムーズに伝達するためのローラ３８が取付けられている。なお、このローラ３８は必須の構成要件ではない。
【００２１】
次に装置の動作を説明すると、例えばハンドホール蓋が閉っている状態では、本装置は図３の状態にあり、この状態での光ファイバ（コイルばね３２）の曲がりは曲げ損失を与えない程度となっている。
【００２２】
蓋が開いた状態では、本装置は図４に示すように、可動部材３４が圧縮バネ３６に付勢されて上方に移動することによりローラ３３によって光ファイバ３１に曲げ損失が発生するまで曲げを与え、損失を発生させる。
【００２３】
次に再び蓋が閉った場合、図３に示す状態になるが、損失を発生するまで曲がっていた光ファイバ３１は、コイルばね３２の復元力により、損失を発生しない初期の曲がりの状態になり、損失は完全に無くなる。
【００２４】
この様に、コイルばね３２を介して曲げを与えるため光ファイバに機械的なダメージを与えない。またローラ３３によりコイルばね３２に曲げを与えるためコイルばね３２に対してもダメージを与えない。構造的には、前述の図１の開閉検出装置よりも更に簡単になる。
【００２５】
図１，図３のいずれも、与える損失の強弱はコイルばね及びローラの外径寸法や、ローラの可動範囲の調整で可能となる。なお、コイルばね及びローラの材質は特に限定されるものではない。
【００２６】
本発明のもう一つの実施態様は図１及び図３において、コイルばね２及びコイルばね３２を硬質ゴムチューブとするものである。この場合も上記で説明した本発明の作用効果は変らない。
【００２７】
上述した実施例では、可動部材が上下移動する場合について説明したが、可動部材を左右に移動するようにする場合も全く同じ構成で本発明が実施できることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明においては、次のような効果を奏する。
【００２９】
１）光ファイバがコイルばね又は硬質ゴムチューブの中に入っているため、一旦曲げを与えられてもコイルばね又は硬質ゴムチューブの復元力で直線状態若しくは元の状態になり、曲げ損失が完全に無くなる。よって、検出精度が向上する。
【００３０】
２）コイルばね又は硬質ゴムチューブにローラにより外力を与えて光ファイバを曲げるため、光ファイバにダメージを与えないとともに、コイルばね又は硬質ゴムチューブにもダメージを与えない。よって耐久性に優れている。
【００３１】
３）コイルばね又は硬質ゴムチューブ及びローラの外径寸法により損失の強弱の調整が可能であるので、複数の被監視物体がある場合には、感度の調整が容易である。
【００３２】
４）コイルばね又は硬質ゴムチューブの中に光ファイバを収納してローラにより損失曲げを与えているので複雑な構造にならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施例で、ハンドホール蓋が閉じられた時の状態を示す正面図である。
【図２】図１の状態からハンドホール蓋が開いた時の状態に変化したことを示す正面図である。
【図３】本発明のもう一つの実施例で、ハンドホール蓋が閉じれた時の状態を示す正面図である。
【図４】図３の状態からハンドホール蓋が開いた時の状態に変化したことを示す正面図である。
【図５】本発明に係るＯＴＤＲ法の説明図である。
【図６】従来技術でのマンホール等の蓋開閉センサ例を示す。
【図７】従来技術での他のマンホール等の蓋開閉センサ例を示す。
【図８】従来技術でのさらに他のマンホール等の蓋開閉センサ例を示す。
【符号の説明】
１，３１  光ファイバ
２，３２  コイルばね
３，３３  ローラ
４，３４  可動部材
６，３６  圧縮バネ
７，３７  案内棒
１０，３０  ケース
【図１】
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【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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