JP2001305352A - 光ファイバの埋込方法及び調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、光ファイバを折ることなくカバー材
の外へ取出し、光の損失を少なく抑え、かつ光ファイバ
の引張状態を確実に保持することを課題とする。 【解決手段】治具２１上に第１のプリプレグ層２２を形
成する工程と、この第１のプリプレグ層２２の端部にシ
ール材２３を隣接して配置する工程と、前記第１のプリ
プレグ層２２上に光ファイバ２４を取出し部が前記シー
ル材２３に支持されるように配置する工程と、前記光フ
ァイバ２４を含む前記第１のプリプレグ層２１上に第２
のプリプレグ層２５を端部が前記第１のプリプレグ層２
１と揃うように形成する工程と、前記第２のプリプレグ
層２５、シール材２３及び光ファイバ２４をカバー層２
６で覆う工程と、前記カバー層２６の内側を真空引きす
る工程とを具備することを特徴とする光ファイバの埋込
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂複合材へ光フ
ァイバを埋め込むための光ファイバの埋込方法及び前記
光ファイバの調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、ＣＦＲＰやＧＦＲＰなどの
繊維強化複合材積層板は軽く、強度等の点で優れている
ので、橋梁、航空機、船舶、プラント等の構造物の分野
で広く使用されている。しかし、上記積層板は、成形中
に内部応力が発生するため、剥離やクラックの問題が従
来確認されている。そこで、こうした内部応力の発生機
構の解明や内部応力を低減する成形法の開発のために、
歪みセンサとしての光ファイバを埋め込んだ複合積層板
が知られている（特開平１１−１４２２６２）。

【０００３】この技術に係る複合材は、図１０（Ａ），
（Ｂ）に示す通りである。ここで、図１０（Ａ）は光フ
ァイバの長手方向に沿う複合材の断面図、図１０（Ｂ）
は図１０（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示す。図中の
付番１は、外側のプリプレグ層２，３及び内側のプリプ
レグ層４，５からなる積層体６を示す。この積層体６に
は、一部が筒状の金属シース７により保護された光ファ
イバ８が埋め込まれている。前記金属シース７の外側に
はつば部９が設けられている。

【０００４】ところで、こうした構成の複合材は、光フ
ァイバ８の取出し部でこの光ファイバ８を前記金属シー
ス７の穴に通すことにより光ファイバ８の折れを防止し
ようとしたものである。しかし、上記複合材を実際に成
形する際には、プリプレグ層間の空気を抜き、互いに密
着させるためにプリプレグ層を覆うバック材を使用しな
ければならない。具体的には、要部のみ示すと、図１１
に示すように、台（治具）９上に複数層のプリプレグ層
１０、１１を積層し、これらプリプレグ層からなる積層
体１２内に光ファイバ１３を埋め込み、更にこれら積層
体１２をバック材１４で覆わなければならない。

【０００５】ここで、図１１の複合積層体は、例えば次
のような工程（１）〜（４）を経てプリプレグを所定枚
数積層することにより積層している。 （１）台９の上に、繊維布に樹脂を含浸させたプリプレ
グ層１０を載せる工程、（２）台９の上にゴム状のシー
ル材であるシーラント１５を配置する工程、（３）プリ
プレグ層１０、シーラント１５を含む台９の上に、繊維
布に樹脂を含浸させたプリプレグ１１を載せる工程、
（４）バッグ材１４により周囲を覆う工程、（５）バッ
グ材１４をシーラント１５により台９に密着させる工
程、（６）バッグ材１４の内側を真空吸引してプリプレ
グ層１０、１１を密着させる工程。

【０００６】しかし、従来技術の場合、光ファイバを積
層板に埋め込むに際して、次のような問題を生じる。即
ち、光ファイバによりひずみ等を計測するためには、光
ファイバ内をなるべく損失が少ない状態で光が通過する
必要がある。しかし、周囲をバッグ材で覆い、真空吸引
するため、図１１の矢印Ｘに示すように光ファイバ１３
が折り曲げられるので、損失が大きくなる。

【０００７】なお、近年の光ファイバセンシング技術の
発展により、光ファイバを複合材料内に埋め込んで内部
ひずみを計測する技術としては、例えば特開平４−３６
１１２６が知られている。この技術は、光ファイバ干渉
計のセンサ部を繊維強化複合材料積層板の層間に埋め込
んでおき、センサ部による干渉光の強度変化を測定して
繊維強化複合材積層板の内部歪を測定するものである。
しかし、この従来技術には、光ファイバの折り曲げにつ
いて特に言及されていない。

【０００８】また、複合材が円筒の場合としては、図１
２（Ａ），（Ｂ）の例が挙げられる。ここで、図１２
（Ｂ）は図１２（Ａ）の要部Ｘの拡大図を示す。図中の
付番１４は、周面にプリプレグ層（複合材）１４ａが形
成された治具を示す。前記複合材１４ａの外周面には円
周方向に沿って光ファイバ１５が巻かれ、その光ファイ
バ１５を含む複合材１４ａの外周面はバッグ材１６ａ，
１６ｂにより挟み込まれている。なお、光ファイバ１５
の取出し部では、光ファイバ１５とバッグ材１６ａ，１
６ｂ間にシール材１７が配置されている。しかし、円筒
状の複合材の場合も、光ファイバを取出す部分で折り曲
げられるという問題があった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした事情
を考慮してなされたもので、光ファイバの取出し部分で
光ファイバが曲げられず、光ファイバ内をなるべく損失
が少ない状態で光を通過させることができる光ファイバ
の埋込方法を提供することを目的とする。

【００１０】また、本発明は、治具の一端側に配置さ
れ、光ファイバの一端を固定するとともに、上下方向へ
の移動可能な金具と、前記治具の他端側に配置され、光
ファイバの他端が固定され上下方向及び光ファイバの長
手方向への移動が可能な取付金具と、前記取付金具に取
付けられ該取付金具の高さを調整する高さ調整固定ボル
トと、前記取付金具に取付けられ該取付金具を光ファイ
バの長手方向に沿って移動させて光ファイバのテンショ
ンを調整するテンション調整ボルトとを具備した構成と
することにより、樹脂積層体に埋め込まれた光ファイバ
の引張り状態を確実に保持し得る光ファイバの調整装置
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明は、平板
状の治具上に第１のプリプレグ層を形成する工程と、こ
の第１のプリプレグ層の端部にシール材を隣接して配置
する工程と、前記第１のプリプレグ層上に光ファイバを
取出し部が前記シール材に支持されるように配置する工
程と、前記光ファイバを含む前記第１のプリプレグ層上
に第２のプリプレグ層を端部が前記第１のプリプレグ層
と揃うように形成する工程と、前記第２のプリプレグ
層、シール材及び光ファイバをカバー層で覆う工程と、
前記カバー層の内側を真空引きする工程とを具備するこ
とを特徴とする光ファイバの埋込方法である。

【００１２】本願第２の発明は、治具の面方向にプリプ
レグ層を介して光ファイバを配設し、光ファイバの両端
を取出す工程と、取出された光ファイバの取出し付根部
と基材間に補強用の第１のシール材を配置する工程と、
光ファイバが配設された基材側及びその反対側から第２
のシール材を介して２枚のカバー材により光ファイバを
挟み込む工程と、２枚のカバー材間を真空吸引する工程
とを具備することを特徴とする光ファイバの埋込方法で
ある。

【００１３】本願第３の発明は、治具上に配置された光
ファイバの引張状態を調整する光ファイバの調整装置に
おいて、前記治具の一端側に配置され、光ファイバの一
端を固定するとともに、上下方向への移動可能な金具
と、前記治具の他端側に配置され、光ファイバの他端が
固定されるとともに、上下方向及び光ファイバの長手方
向への移動が可能な取付金具と、前記取付金具に取付け
られ、該取付金具の高さを調整する高さ調整固定ボルト
と、前記取付金具に取付けられ、該取付金具を光ファイ
バの長手方向に沿って移動させて光ファイバのテンショ
ンを調整するテンション調整ボルトとを具備することを
特徴とする光ファイバの調整装置である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の歪み計測用光ファ
イバの埋込方法について詳述する。一般に、複合材層内
部に埋めた光ファイバに生じる歪みは圧縮歪みであり、
光ファイバでは圧縮歪みを直接計測するのが困難であ
る。従って、圧縮歪みを引張歪みの減少として計測し、
そのために光ファイバ敷設時に初期引張歪みを与え、保
持する必要がある。一例を挙げれば、初期引張歪みが＋
０．５％で、圧縮歪みが−０．２５％発生するとすれ
ば、光ファイバの引張歪みは＋０．２５％となる。

【００１５】本発明において、前記光ファイバを前記シ
ール材に支持させる際、光ファイバの高さ方向位置に合
わせてシール材（シーラント）に溝が形成されるように
光ファイバをシール材に押し込んでもよい。従って、シ
ール材としては、弾性、粘性に富む材料が好ましい。一
例としては、シリコンが挙げられる。

【００１６】また、前記光ファイバを前記シール材に支
持させる際、前記プリプレグ層の積層部の端部からシー
ル材を貫通する部分の光ファイバを保護管に挿入し、か
つこの保護管内壁と光ファイバ間の一部に別なシール材
を充填させてもよい。更に、前記光ファイバを前記シー
ル材に支持させる際、前記プリプレグ層の積層部の端部
からシール材を貫通する部分の光ファイバに沿って剛性
及び耐熱性を有した補強材を配置してもよい。

【００１７】本発明において、プリプレグ層とは炭素繊
維やガラス繊維等の繊維に樹脂を含浸させた半硬化状態
ものであり、前記プリプレグ層の内部に光ファイバを埋
め込みんだ後、加熱硬化させることにより光ファイバを
埋め込んだ複合材積層板が形成される。

【００１８】本発明において、カバー材（バック材）は
真空引きするために使用されるものであるので、材料は
特に限定されないが、一例としてナイロンが挙げられ
る。

【００１９】本発明において、光ファイバは１本のみな
らず、複数本の光ファイバを前記プリプレグ層の厚み方
向に沿って配置し、且つ各光ファイバを支持するように
複数のシール材をプリプレグ層の端部に隣接して配置し
てもよい。

【００２０】本発明（第２の発明）において、前記基材
としては平板状の基材あるいは円筒状の基材の両方が挙
げられる。ここで、円筒状の基材を用いる場合、第１の
シール材としては上述したように弾性、粘性に富む材料
を用いることが好ましい。また、この第１のシール材の
代わりに楔状のファイバ取出し用治具を用いてよい。こ
の治具を用いた場合、第１のシール材と異なり、円筒状
の基材に沿った精度の良い加工が可能となるので、ファ
イバ取出し部のカバー材折り返しによる段差を、シール
材を用いた場合と比較して小さくすることができる。

【００２１】第２の発明において、２枚のカバー材のう
ち、光ファイバが巻き付けられた基材側のカバー材の形
態としては、光ファイバの取出し付根部付近で折り返す
場合、あるいは光ファイバが巻き付けられた基材側のカ
バー材を、光ファイバの取出し付根部付近から折り返さ
ずに内側のプリプレグに重ね合せる場合が挙げられる。
後者の場合、カバー材を折り返さないので、段差を一層
小さくできるという効果がある。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の各実施例について図面を参照
して説明する。但し、下記実施例に述べられる各構成部
材の材料や寸法等は一例を示すもので、本発明の権利範
囲を特定するものではない。

【００２３】（実施例１）図１を参照する。まず、平板
状の基材（治具）２１上に第１のプリプレグ層２２を形
成した。ここで、前記プリプレグ層２２としては、炭素
繊維に熱硬化性樹脂を含浸させた半硬化性材を用いた。
次に、第１のプリプレグ層２２の端部にシール材２３を
隣接して配置した。ここで、シール材としては、弾性及
び粘性を有するシーラントを用いた。つづいて、前記第
１のプリプレグ層２２上に、光ファイバ２４をその取出
し部が前記シール材２３に支持されるように載せた。こ
の後、前記光ファイバ２４を含む前記第１のプリプレグ
層２２上に、第２のプリプレグ層２５をその端部が前記
第１のプリプレグ層２２の端部と揃うように形成した。
ここで、第２のプリプレグ層２５の材質は、第１のプリ
プレグ層２２と同じ材質とした。更に、前記プリプレグ
層２２，２５、シール材２３及び光ファイバ２４を例え
ばナイロンからなるカバー材２６で覆った。この後、カ
バー材２６の内側を真空引きして、プリプレグ層２２，
２５同士を密着させ、光ファイバ２４のプリプレグ層へ
の埋め込みを完了した。

【００２４】上記のように、実施例１に係る埋込方法で
は、治具２１上に第１のプリプレグ層２２を形成し、こ
の第１のプリプレグ層２２の端部にシール材２３を隣接
して配置し、第１のプリプレグ層２２上に光ファイバ２
４をその取出し部が前記シール材２３に支持されるよう
に載せ、光ファイバ２４を含む前記第１のプリプレグ層
２２上に第２の第２のプリプレグ層２５をその端部が第
１のプリプレグ層２２の端部と揃うように形成し、前記
プリプレグ層２２，２５、シール材２３及び光ファイバ
２４をカバー材２６で覆った後、真空引きを行なった。
従って、光ファイバ２４がプリプレグ層２２，２５から
なる積層体とシール材２３間で治具２１に押し付けられ
るように変形することなく、まっすぐな状態でカバー材
２６の外へ取出すことができるので、光の損失を少なく
抑えることができる。

【００２５】（実施例２）図２（Ａ），（Ｂ）を参照す
る。ここで、図２（Ａ）は本実施例２に係る歪み計測用
光ファイバの埋込方法を説明するための横断面図、図２
（Ｂ）は図２（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図を示
す。但し、図１と同部材は同符号を付して説明を省略す
る。本実施例２に係る歪み計測用光ファイバの埋込方法
は、光ファイバ２４をシール材に支持させる際、光ファ
イバ２４がシール材に埋め込まれるように支持させるこ
とを特徴とする。即ち、具体的には、次のようになる。

【００２６】まず、治具２１上に第１のプリプレグ層２
２を形成した。次に、第１のプリプレグ層２２の長手方
向に沿う端部にシール材２３を隣接して配置した。ここ
で、シール材２３の厚みは、第１のプリプレグ層２２よ
り一般的に厚い。つづいて、前記第１のプリプレグ層２
２上に、光ファイバ２４をその取出し部が前記シール材
２３に支持されるように配置した。この際、シール材２
３上の光ファイバ２４は、第１のプリプレグ層２２の厚
さに合うようにシール材２３を押し込み、その最上位置
が第１のプリプレグ層２２の高さと同じになるようにし
た上に載せた。この後、前記光ファイバ２４を含む前記
第１のプリプレグ層２２上に、第２のプリプレグ層２５
をその端部が前記第１のプリプレグ層２２の端部と揃う
ように形成した。更に、前記プリプレグ層２２，２５、
シール材２３及び光ファイバ２４をカバー材２６で覆っ
た後、真空引きを行ないプリプレグ層２２，２５同士を
密着させ、光ファイバ２４の埋め込みを完了した。な
お、図２中の付番２７は、シール材２３の表面に形成さ
れた光ファイバ装着用溝を示す。

【００２７】実施例２によれば、光ファイバ２４をシー
ル材２３に支持させる際、光ファイバ２４の位置が第１
のプリプレグ層２２の高さと合うように光ファイバ２４
をシール材２３に埋め込むため、光ファイバ２４の曲げ
変形を防止することができ、光の損失を少なく抑えるこ
とができる。

【００２８】（実施例３）図３（Ａ），（Ｂ）を参照す
る。ここで、図３（Ａ）は本実施例３に係る歪み計測用
光ファイバの埋込方法を説明するための横断面図、図３
（Ｂ）は図３（Ａ）のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図を示
す。但し、図１と同部材は同符号を付して説明を省略す
る。本実施例３に係る歪み計測用光ファイバの埋込方法
は、前記光ファイバが繊維強化複合材層の厚み方向に沿
って２個配置され、且つ各光ファイバを支持するように
２個のシール材を繊維強化複合材層の端部に夫々隣接し
て配置することを特徴とする。

【００２９】即ち、まず、治具２１上に第１のプリプレ
グ層３１を形成した。次に、第１のプリプレグ層３１の
端部に第１のシール材３２を隣接して配置した。ここ
で、第１のシール材３２の厚みは、第１のプリプレグ層
３１の厚みより若干厚くなっている。つづいて、前記第
１のプリプレグ層３１上に、第１の光ファイバ３３をそ
の取出し部が前記第１のシール材３２に支持されるよう
に配置した。この際、シール材３２上の光ファイバ３３
は、第１のプリプレグ層３１の厚さに合うようにシール
材３２を押し込み、その最上位置が第１のプリプレグ層
３１の高さと同じになるようにした上に載せた。

【００３０】次に、前記光ファイバ３３を含む前記第１
のプリプレグ層３１上に、第２のプリプレグ層３４をそ
の端部が前記第１のプリプレグ層３１の端部と揃うよう
に形成した。つづいて、第１のプリプレグ層３１の端部
に第２のシール材３５を隣接して配置した。ここで、第
２のシール材３５の厚みは、第２のプリプレグ層３４の
厚みより一般的に厚い。次いで、前記第２のプリプレグ
層３４上に、第２の光ファイバ３６をその取出し部が前
記第２のシール材３５に支持されるように配置した。こ
の際、第２のシール材３５上の光ファイバ３６は、第２
のプリプレグ層３４の厚さに合うようにシール材３５を
押し込み、その最上位置が第２のプリプレグ層３４の高
さと同じになるようにした上に載せた。

【００３１】次に、前記第２の光ファイバ３６を含む前
記第２のプリプレグ層３４上に、第３のプリプレグ層３
７をその長手方向に沿う端部が前記第２のプリプレグ層
３４の長手方向に沿う端部と揃うように形成した。つづ
いて、前記第３のプリプレグ層３７、第２のシール材３
５及び光ファイバ３６をカバー材２６で覆った。更に、
真空引きを行なってプリプレグ層３１，３４，３７同士
を密着させ、光ファイバ３６の埋め込みを完了した。な
お、図３中の付番３２ａ，３５ａは、夫々第１の光ファ
イバ３３、第２の光ファイバ３６を装着するための溝を
示す。

【００３２】実施例３によれば、第１の光ファイバ３
３、第２の光ファイバ３６を積層体の厚み方向に埋め得
込む場合でも第１のシール材３２、第２のシール材３５
を厚み方向に順次配置することにより、常に光ファイバ
３３、３６を曲げずに水平にカバー材２６の外へ引き出
すことができ、光の損失を少なく抑えることができる。

【００３３】（実施例４）図４（Ａ），（Ｂ）及び図５
（Ａ），（Ｂ）を参照する。ここで、図４（Ａ）は本実
施例４に係る歪み計測用光ファイバの調整装置の全体
図、図４（Ｂ）は同調整装置の要部Ｘの斜視図、図５
（Ａ）は同調整装置の側面図、図５（Ｂ）は同調整装置
の一構成である取付金具の斜視図を示す。

【００３４】図中の付番４１は、ベースプレートを示
す。このベースプレート４１上には、光ファイバ４２を
埋め込んだ複合材４３が配置されている。前記ベースプ
レート４１の一端側の下部には、Ｌ字型の固定具４４が
ボルト４５により固定されている（図５（Ａ）参照）。
前記ベースプレート４１の一端側には、図４（Ｂ），図
５（Ａ）に示すようなＬ字型の調整金具４６が取付けら
れている。ここで、調整金具４６には、上下方向（矢印
Ｙ方向）に沿って長穴４７が設けられている。そして、
この長穴４７及び固定具４４に設けられるボルト４８を
開閉することにより調整金具４６の上下位置を調節でき
る。また、光ファイバ４２は、調整金具４６の上部平坦
面で接着剤４９ａにより固定される。

【００３５】前記ベースプレート４１の他端側には、光
ファイバ４２の引張状態を調整するための機構が設けら
れている。具体的な構成は以下の通りである。図５中の
付番５１は、図示されていないボルトによりボルト受け
５２に固定されている。ボルト受け５２はボルト５９に
より前記ベースプレート４１に固定されている。前記ベ
ースプレート４１の他端側には、長穴５３ａを有したＬ
字型の取付金具５３が配置されている。

【００３６】この取付金具５３の上面には、光ファイバ
４２の他端が接着剤４９ｂにより固定されている。前記
取付金具５３の下部には、この取付金具５３の高さ方向
を調整するための高さ調整固定ボルト５４が前記長穴５
３ａを貫通して移動金具５５に固定された状態で固定さ
れている。ここで、高さ調整固定ボルト５４を反時計回
りに回してゆるめれば、取付金具５３が高さ調整固定ボ
ルト５４の締付けから開放され、長穴５３ａに沿って上
下に移動可能になる。

【００３７】前記高さ調整固定ボルト５４、移動金具５
５には、端部が前記支持部材５１に達するテンション調
整ボルト５６が設けられている。ここで、テンション調
整ボルト５６を矢印Ｚ方向（反時計回り）に回すと、移
動金具５５はテンション調整ボルト５６に固定されたナ
ット６０により矢印Ｘ方向（図中右方向）に押し出され
て移動し、光ファイバ４２に引張り歪みを与える。前記
移動金具５５は、ボルト５８により支持部材５１に支持
されているため、回転したり傾いたりすることなくＸ方
向に移動可能である。また、前記移動金具５５の下端部
には、この移動金具５５を固定するための固定ボルト５
７が設けられている。

【００３８】実施例４に係る歪み測定用光ファイバの調
整装置によれば、以下に述べる効果を有する。

【００３９】１）複合材４３に埋め込まれた光ファイバ
４２の一端をベースプレート４１の一端部の上下方向に
移動可能な調整金具４６に接着剤４９ａで固定するとと
もに、前記光ファイバ４２の他端を上下方向及び光ファ
イバ長手方向に移動可能な取付金具５３に接着剤４９ｂ
で固定し、この調整金具４６及び取付金具５３の上下位
置を調節する高さ調整固定ボルト４８及び５４を設けた
構成となっているため、光ファイバ４２が曲がらないよ
うに高さを合せて固定することができる。

【００４０】２）また、前記取付金具５３を横方向に移
動するテンション調整ボルト５６を設けた構成となって
いるため、光ファイバ４２の引張状態を任意に調整する
ことができる。

【００４１】３）更に、テンション調整ボルト５６と連
結する移動金具５５を固定ボルト５７により固定できる
ため、移動金具５５を介して取付金具５３を停止させる
ことができるので、光ファイバ４２に一定のテンション
を継続してかけることができる。

【００４２】（実施例５）図６及び図７を参照する。こ
こで、図６は実施例５に係る歪み計測用光ファイバの埋
込方法の概略的な説明図、図７は図６のＡ矢視図を示
す。但し、図１と同部材は同符号を付して説明を省略す
る。実施例５の埋込方法は、円筒状の複合材に光ファイ
バを埋め込む場合を示す。

【００４３】まず、円筒状の基材（治具）６１の円周方
向に沿う周面にプリプレグ層６２を形成した。つづい
て、前記治具６１の周方向にプリプレグ層６２を介して
光ファイバ２４を巻き付け、光ファイバ２４の両端を治
具６１の外へ取出した。次に、取出された光ファイバ２
４の取出し付根部６３と治具６１間に補強用の第１のシ
ール材６４を夫々配置した。更に、光ファイバ２４が巻
き付けられた治具６１側及びその反対側から第２のシー
ル材６５を介して２枚のカバー材６６，６７により光フ
ァイバ２４を覆った。この後、２枚のカバー材６６，６
７間を真空吸引し、光ファイバ２４の埋込を完了した。

【００４４】実施例５によれば、円周方向にプリプレグ
層６２を形成した治具６１から取出された光ファイバ２
４の取出し付根部６３と治具６１間に、補強用の第１の
シール材６４を夫々配置し、この取出し付根部６３の第
１のシール材６４の存在により治具６１に埋め込んだ光
ファイバ２４を折ることなく、カバー材６６，６７の外
へ取出すことができ、光の損失を少なく抑えることがで
きる。

【００４５】（実施例６）図８（Ａ），（Ｂ）を参照す
る。ここで、図８（Ａ）は実施例６に係る歪み計測用光
ファイバの埋込方法の要部の説明図、図８（Ｂ）は図８
（Ａ）に使用されているファイバ取出し用治具の斜視図
を示す。但し、図１、図７と同部材は同符号を付して説
明を省略する。なお、本実施例６では、便宜上、筒状の
治具は省略してある。

【００４６】本実施例６では、実施例５における取出し
付根部６３に第１のシール材の代わりに楔状のファイバ
取出し用治具６８を設けたことを特徴とするもので、こ
の治具６８を除いて埋込方法は実施例５と同様である。
なお、図中の付番６９は、プリプレグを示す。また、図
８（Ｂ）において、治具６８の高さＨは数ｍｍ程度とな
り、治具の幅Ｗは数ｍｍ程度である。また、治具６８の
先細り部Ｘは極力小さい（例えば数μｍ以下）段差が好
ましい。更に、治具６８の湾曲面Ｓは基材の周面形状に
極力沿った形状とする。

【００４７】実施例６によれば、実施例５と同様な効果
が得られる他、楔状のファイバ取出し用治具６８を用い
ているので、治具に沿った精度の良い加工が可能とな
り、ファイバ取出し部の段差を、シール材を用いた場合
と比較して小さくすることができる。

【００４８】（実施例７）図９を参照する。但し、図１
と同部材は同符号を付して説明を省略する。なお、本実
施例７では、便宜上、治具は省略してある。本実施例７
では、実施例５、６の場合と比べ、内側のカバー材を折
り返さず、カバー材７０を取出し付根部６３からカバー
材６６の外へ取出したことを特徴とし、その他の点は実
施例６と同様である。実施例６によれば、カバー材７０
を折り返さないので、段差を一層小さくできるという効
果がある。

【００４９】なお、実施例７において、取出し付根部６
３に位置するカバー材６６とファイバ２４間にシール材
６４を設けたが、取出し付根部６３に位置するカバー材
７０とファイバ間にもシール材を設けることも可能であ
る。

【００５０】また、上記実施例５〜７では、治具が円筒
状の場合について述べたが、これに限らず、断面形状が
楕円等の治具にも上記実施例と同様な効果が得られる。

【００５１】（実施例８）図１３を参照する。但し、図
１と同部材は同付番を付して説明を省略する。本実施例
８は、光ファイバ２４をシール材２３に支持させる際、
前記第１プリプレグ層２２，第２のプリプレグ層２５及
び第３のプリプレグ層８１の積層部の端部からシール材
２３を貫通する部分の光ファイバ２４を保護管８２に挿
入し、かつこの保護管８２内壁と光ファイバ２４間の一
部に別なシール材８３を充填させることを特徴とする。
なお、前記シール材２３は上下に２つに分割されている
が、この形状に限定されない。また、図中の付番８３
は、下側のシール材２３と保護管８２との接着部分を示
す。更に、前記シール材８３を保護管８２の一部に充填
させるのは、保護管８２の中で光ファイバ２４に自由度
を持たせ、屈曲を防ぐためである。

【００５２】実施例８によれば、光ファイバ２４の一部
を保護管８２に保護した状態でシール材２３に埋め込む
ため、実施例１と同様、光ファイバ２４の曲げ変形を防
止し、光の損失を少なく抑えることができる。

【００５３】（実施例９）図１４を参照する。但し、図
１、図１３と同部材は同付番を付して説明を省略する。
本実施例９は、光ファイバ２４を前記シール材２３に支
持させる際、プリプレグ層２２，２５，８１の積層部の
端部からシール材２３を貫通する部分の光ファイバ２４
に沿って剛性及び耐熱性（硬化温度に耐えるもの）を有
した補強棒（補強材）８５を配置することを特徴とす
る。本実施例９の場合、補強棒８５は光ファイバ２４の
下に配置したが、これに限らず、横に配置してもよい。

【００５４】実施例９によれば、光ファイバ２４の一部
を補強棒８５で保護した状態でシール材２３に埋め込む
ため、実施例１と同様、光ファイバ２４の曲げ変形を防
止し、光の損失を少なく抑えることができる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、光
ファイバの取出し部分で光ファイバが曲げられず、光フ
ァイバ内をなるべく損失が少ない状態で光を通過させる
ことができる光ファイバの埋込方法を提供できる。

【００５６】また、本発明によれば、治具の一端側に配
置され、光ファイバの一端を固定するとともに、上下方
向への移動可能な金具と、前記治具の他端側に配置さ
れ、光ファイバの他端が固定され上下方向及び光ファイ
バの長手方向への移動が可能な取付金具と、前記取付金
具に取付けられ該取付金具の高さを調整する高さ調整固
定ボルトと、前記取付金具に取付けられ該取付金具を光
ファイバの長手方向に沿って移動させて光ファイバのテ
ンションを調整するテンション調整ボルトとを具備した
構成とすることにより、樹脂積層体に埋め込まれた光フ
ァイバの引張り状態を確実に保持し得る光ファイバの調
整装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図２】本発明の実施例２に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図３】本発明の実施例３に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図４】本発明の実施例４に係る歪み規則用光ファイバ
の調整装置の説明図。

【図５】図４の調整装置の要部の説明図。

【図６】本発明の実施例５に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図７】図６のＡ矢視図。

【図８】本発明の実施例６に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図９】本発明の実施例７に係る歪み計測用光ファイバ
の埋込方法の説明図。

【図１０】光ファイバを埋め込んだ従来の複合材の説明
図。

【図１１】従来の複合材の課題を説明するための図。

【図１２】従来の円筒状複合材の説明図。

【図１３】本発明の実施例８に係る光ファイバの埋込方
法の説明図。

【図１４】本発明の実施例９に係る光ファイバの埋込方
法の説明図。

【符号の説明】

２１…治具、 ２２，２５，３１，３４，３７，６２，８１…プリプレ
グ、 ２３，３２，３５，６４，６５，８３…シール材、 ２４，３３，３６…光ファイバ、 ２６，６６，６７，７０…カバー材、 ２７，３２ａ，３５ａ…溝、 ４６…調整金具、 ５１…支持部材、 ５３…取付金具、 ５４…高さ調整固定ボルト、 ５５…移動金具、 ５６…テンション調整ボルト、 ５７…固定ボルト、 ６１…円筒状の基材、 ６３…取出し付根部、 ６８…ファイバ取出し用治具、 ８２…保護管、 ８５…補強棒（補強材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 文夫 山口県下関市彦島江の浦町六丁目16番１号 三菱重工業株式会社下関造船所内 (72)発明者 松尾 潤一 長崎県長崎市深堀町五丁目717番地１ 長 菱エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 2H038 AA05 CA52

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の治具上に第１のプリプレグ層を
   形成する工程と、この第１のプリプレグ層の端部にシー
   ル材を隣接して配置する工程と、前記第１のプリプレグ
   層上に光ファイバを取出し部が前記シール材に支持され
   るように配置する工程と、前記光ファイバを含む前記第
   １のプリプレグ層上に第２のプリプレグ層を端部が前記
   第１のプリプレグ層と揃うように形成する工程と、前記
   第２のプリプレグ層、シール材及び光ファイバをカバー
   層で覆う工程と、前記カバー層の内側を真空引きする工
   程とを具備することを特徴とする光ファイバの埋込方
   法。
2. 【請求項２】 前記光ファイバを前記シール材に支持さ
   せる際、光ファイバの高さ方向位置に合わせてシール材
   に溝を形成し、光ファイバをシール材に埋め込むことを
   特徴とする請求項１記載の光ファイバの埋込方法。
3. 【請求項３】 前記光ファイバを前記シール材に支持さ
   せる際、前記プリプレグ層の積層部の端部からシール材
   を貫通する部分の光ファイバを保護管に挿入し、かつこ
   の保護管内壁と光ファイバ間の一部に別なシール材を充
   填させることを特徴とする請求項１記載の光ファイバの
   埋込方法。
4. 【請求項４】 前記光ファイバを前記シール材に支持さ
   せる際、前記プリプレグ層の積層部の端部からシール材
   を貫通する部分の光ファイバに沿って剛性及び耐熱性を
   有した補強材を配置することを特徴とする請求項１記載
   の光ファイバの埋込方法。
5. 【請求項５】 前記光ファイバが前記プリプレグ層の厚
   み方向に沿って複数本配置され、且つ各光ファイバを支
   持するように複数のシール材をプリプレグ層の端部に隣
   接して配置することを特徴とする請求項１記載の光ファ
   イバの埋込方法。
6. 【請求項６】 治具の面方向にプリプレグ層を介して光
   ファイバを配設し、光ファイバの両端を取出す工程と、
   取出された光ファイバの取出し付根部と基材間に補強用
   の第１のシール材を配置する工程と、光ファイバが配設
   された基材側及びその反対側から第２のシール材を介し
   て２枚のカバー材により光ファイバを挟み込む工程と、
   ２枚のカバー材間を真空吸引する工程とを具備すること
   を特徴とする光ファイバの埋込方法。
7. 【請求項７】 前記第１のシール材の代わりに楔状のフ
   ァイバ取出し用治具を配置したことを特徴とする請求項
   ６記載の光ファイバの埋込方法。
8. 【請求項８】 ２枚のカバー材のうち、光ファイバが巻
   き付けられた基材側のカバー材を、光ファイバの取出し
   付根部付近で折り返すことを特徴とする請求項６記載の
   光ファイバの埋込方法。
9. 【請求項９】 ２枚のカバー材のうち、光ファイバが巻
   き付けられた基材側のカバー材を、光ファイバの取出し
   付根部付近から折り返さずに内側のプリプレグに重ね合
   せることを特徴とする請求項６記載の光ファイバの埋込
   方法。
10. 【請求項１０】 治具上に配置された光ファイバの引張
    状態を調整する光ファイバの調整装置において、 前記治具の一端側に配置され、光ファイバの一端を固定
    するとともに、上下方向への移動可能な金具と、前記治
    具の他端側に配置され、光ファイバの他端が固定される
    とともに、上下方向及び光ファイバの長手方向への移動
    が可能な取付金具と、前記取付金具に取付けられ、該取
    付金具の高さを調整する高さ調整固定ボルトと、前記取
    付金具に取付けられ、該取付金具を光ファイバの長手方
    向に沿って移動させて光ファイバのテンションを調整す
    るテンション調整ボルトとを具備することを特徴とする
    光ファイバの調整装置。
11. 【請求項１１】 前記取付金具を固定させる固定手段を
    更に有したことを特徴とする請求項１０記載の光ファイ
    バの調整装置。