JP2007139432A - 衝撃検知光ファイバセンサ - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂光ファイバを用いながらもセンサの精度が高いと共に、温度による感度変化が少ない衝撃検知光ファイバセンサを提供する。
【解決手段】衝撃により受けた変形による光損失の変化から衝撃を検知する合成樹脂光ファイバ１と、合成樹脂光ファイバ１の長手方向に沿って配置された凹凸を有する板状部材４と、合成樹脂光ファイバ１と板状部材４の外周を覆う弾性構造体３とを有し、弾性構造体３の−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）に対する７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）の比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）は０．７５〜１．３である。
【選択図】図１

Description

本発明は、衝撃検知光ファイバセンサに関する。

従来の衝撃センサにおいて、電気式のセンサでは、圧力センサ、加速度センサあるいは歪ゲージを用いて衝撃による圧力、加速度あるいは歪を検知する方法が一般的である。

光ファイバ方式のセンサは、石英またはプラスチック材質の光ファイバへ圧力、加速度、歪等の衝撃を印加して光ファイバが衝撃により受けた変形により、光ファイバ中の光を曲げ損失及び圧縮損失によって光量変化させることによって衝撃を検知させる。

光ファイバ方式のセンサで一般的に考えられるのは、軟質円筒状筒の周囲に螺旋状に光ファイバを巻き付けて、衝突の衝撃によって筒が変形した際の光ファイバの曲げ半径小径化に伴う光の伝送損失増加により、衝撃を検知する方法である。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。

特開平９−２６３７０号公報 特開平５−２４９３５２号公報 特表２００２−５３１８１２号公報

しかしながら、上記従来技術において電気式衝撃センサの場合、電気信号により衝撃を検知するためのセンサ自身が電磁ノイズに弱く、検出したい信号とノイズの識別が困難になるという問題がある。

また、検出信号を伝送するにあたり、伝送路が外部からの電磁ノイズを受け易く、このノイズによる影響も無視できないという問題がある。

電気信号は、伝送路における伝送損失が大きいという問題もある。

石英を用いた光ファイバ方式の場合には、石英ガラス光ファイバに対する曲げ及び圧縮により、石英ガラス光ファイバが機械的強度の劣化を起こして、衝撃印加時に石英ガラス光ファイバが切断する可能性があるという問題がある。

また、合成樹脂光ファイバの場合、曲げや圧縮により切断する可能性は低いが、剛性も強いため曲げや圧縮により光の伝送損失が発生しにくく、センサの精度に欠けるという問題がある。

以上の問題点に鑑み、合成樹脂光ファイバを用いながらもセンサの精度が高い衝撃検知光ファイバセンサが臨まれる。

また、センサ中の部材として弾性構造体を用いると、温度によって弾性率が変わるためにセンサの感度が変化するという問題がある。

そこで、本発明の目的は、合成樹脂光ファイバを用いながらもセンサの精度が高いと共に、温度による感度変化が少ない衝撃検知光ファイバセンサを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、光ファイバに光を通し、該光ファイバが衝撃により受けた変形による光損失の変化から衝撃を検知する衝撃検知光ファイバセンサにおいて、
上記光ファイバとしての合成樹脂光ファイバと、
上記合成樹脂光ファイバの長手方向に沿って配置された凹凸を有する板状部材と、
上記合成樹脂光ファイバと上記板状部材の外周を覆う弾性構造体とを有し、
上記弾性構造体の−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）に対する７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）の比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）は０．７５〜１．３である衝撃検知光ファイバセンサである。

請求項２の発明は、上記弾性構造体がシリコーンゴムからなる請求項１記載の衝撃検知光ファイバセンサである。

本発明によれば、合成樹脂光ファイバを用いながらもセンサの精度が高いと共に、温度による感度変化が少ない衝撃検知光ファイバセンサが得られる。

以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の好適実施である衝撃検知光ファイバセンサ１０を示す断面図である。

図示したように衝撃検知光ファイバセンサ１０は、合成樹脂によって形成された合成樹脂光ファイバ１に光を通して合成樹脂光ファイバ１が衝撃により受けた合成樹脂光ファイバ１の変形による光損失の変化を衝撃として検知するものであって、凹凸を有する板状部材４を形成し、その板状部材４の凸部分に合成樹脂光ファイバ１が接するように合成樹脂光ファイバ１を板状部材４に沿わせて配置し、これら合成樹脂光ファイバ１と板状部材４を弾性構造体３で被覆し、弾性構造体３に衝撃が加えられたときに、上記凸部分が上記合成樹脂光ファイバ１に変形を与える構造となっている。

板状部材４の凹凸は、板状部材４の長手方向に一定間隔をおいて凸状部材４ａを形成することで実現されている。すなわち、この衝撃検知光ファイバセンサ１０に衝撃が加えられたときに、衝撃に応じて凸状部材４ａが合成樹脂光ファイバ１に変形を与える。

図１に示した衝撃検知光ファイバセンサ１０のＡ−Ａ線断面図を図２に示す。

衝撃検知光ファイバセンサ１０は、弾性構造体３内に敷設された板状部材４に凸状部材４ａが長手方向に一定間隔で形成されており、合成樹脂光ファイバ１が凸状部材４ａからなる凸部に接するようにして弾性構造体３の長手方向に沿って設けられる。

合成樹脂光ファイバ１は、屈折率の高いファイバコアと、ファイバコアの周囲に設けられた屈折率の低いファイバクラッドとからなる衝撃検知用の光ファイバである。

ファイバコアは、架橋アクリル樹脂（熱硬化アクリル樹脂）、シリコーン樹脂等のコア材で形成され、ファイバクラッドは、水分を透過しないフッ素樹脂等のクラッド材で形成される。

例えば本実施の形態では、ファイバコア外径がφ１．５ｍｍであり、ファイバクラッド外径がφ２．２ｍｍであり、ファイバコアを架橋アクリル樹脂で形成した。

板状部材４は、硬質製のプラスチック、真鍮（ＢＳ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の剛体材料を用いて、細長い板状に形成される。例えば本実施の形態では、板状部材４をステンレスＳＵＳ３０４で形成した。

凸状部材４ａは、硬質製のプラスチック、真鍮（ＢＳ）、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の剛体材料を用いて、半円柱体の形状に形成され、長方形状の平面を板状部材４の上面に伏せ円柱の長手方向が板状部材４の長手方向と直交にするようにして、各々の凸状部材４ａが板状部材４の長手方向に一定間隔をおいて設けられている。

例えば本実施の形態では、凸状部材４ａをステンレスＳＵＳ３０４で形成した。この場合、凸状部材４ａのヤング率は温度２０℃において２００ＧＰａである。

この凸状部材４ａは、板状部材４と一体に形成されるとよく、例えば、直径１．８ｍｍの半円柱状の凸状部材４ａを、板状部材４の長手方向に沿って２０ｍｍ間隔で設ける。

また、凹凸を有する板状部材として、長方形の板状部材に長手方向に所定の間隔を隔てて複数の穴を形成したものである。

弾性構造体３の材料には、例えば、生ゴム、合成ゴム等が用いられる。とりわけ合成ゴムであるシリコーンゴムは、弾性率の温度変化が小さい特性を有することから、弾性構造体３の材料として望ましい。弾性構造体３の動的粘弾性を表す数量の一つである貯蔵弾性率に着目すると、弾性構造体３の−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）に対する７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）の比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が０．７５〜１．３であることが望ましい。

本出願人は、衝撃検知光ファイバセンサ１０の感度が弾性構造体３の弾性率に左右されるので、弾性率を適切に決めることが重要であることを見出した。一般に、高分子材料は温度の変化により、弾性率が大きく変化することが知られている。定温で使用する場合は弾性率が温度依存しても問題ない。しかし、自動車などの屋外で使用される機器では、温度高低差の大きい外部環境にさらされるので、その機器中に高分子材料を用いたセンサを搭載すると、そのセンサの感度が環境温度に依存して変化してしまい、問題となる。

そこで、本出願人は、弾性構造体３に用いる弾性材料を研究し、比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が０．７５〜１．３の範囲内にある材料を弾性構造体３に用いることで温度変化に伴う感度変化が少なくなることを突き止めた。比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が０．７５未満では、高温における感度が低温における感度に比べて高くなり、比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が１．３を超えると高温における感度が低温における感度に比べて低くなる。こうした感度変化を温度補正などの機能で補おうとすると、そのための余分な機能がセンサに付加されるため、コストアップに繋がる。その点、比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）を所望した値にすることは材料を適切に選択すれば実現でき、余分な機能をセンサに付加しなくてよいので、コストアップには繋がらない。

なお、貯蔵弾性率Ｅ（−３０），Ｅ（７０）は、昇温速度１０℃／分、振動数１０Ｈｚの引っ張り弾性率から求めることができる。

図１、図２に示したように、弾性構造体３は、細長い棒状に形成され、合成樹脂光ファイバ１のファイバクラッド外径よりも大きな径の穴２が長手方向に沿って設けられ、この穴２に沿って弾性構造体３内に板状部材４を埋設している。

また、この穴２には合成樹脂光ファイバ１を挿通し、合成樹脂光ファイバ１の挿通の後、穴２に水などが浸入することを防ぐために、穴２の両端を封止する。

弾性構造体３の材料は、例えば生ゴム、合成ゴム等が用いられ、合成ゴムの例としてシリコーンゴム、エチレンプロピレンゴムなどが代表的である。

図示したように衝撃検知光ファイバセンサ１０は、外径φ２．２ｍｍの合成樹脂製の合成樹脂光ファイバ１が、弾性構造体３に開けられた穴２に挿通された構造になっている。

次に、衝撃検知光ファイバセンサ１０の製造方法を説明する。

先ず、弾性構造体３に穴２を設けるための棒状の剛性体である例えば外径φ２．４ｍｍのステンレス製棒を予め用意する。また、弾性構造体３の材料である合成ゴムを成形し弾性構造体３を形成するための金型を予め用意する。この金型は中空棒状になっており、この金型によって形成される弾性構造体３の断面は、円形、矩形などの形状を有している。

他方、板状部材４と凸状部材４ａとを、例えばステンレスなどの剛性体の材料を用いて、一体に形成する。

続いて、この板状部材４に設けられた凸状部材４ａにステンレス製棒が接するようにして、板状部材４とステンレス製棒とを長手方向に平行にして互いに沿わせる。金型を用いて、この板状部材４とステンレス製棒との周りを弾性体としての合成ゴムで覆い、合成ゴムを加熱成型して弾性構造体３となるゴムモールドを形成する。

その後、このゴムモールドからステンレス製棒を引き抜いて除去すると、ゴムモールドに穴２が形成される。これにより、合成樹脂光ファイバ１挿通用の穴２が設けられ、かつ板状部材４が埋設された弾性構造体３が得られる。

最後に、この弾性構造体３の穴２に合成樹脂光ファイバ１を挿通して、弾性構造体３の穴２の両端を封止することで衝撃検知光ファイバセンサ１０が得られる。

このように、板状部材４及びステンレス製棒の周囲を合成ゴムで被覆した後、ステンレス製棒を抜き取って穴２を形成し、その後合成樹脂光ファイバ１を弾性構造体３の穴２に挿通して衝撃検知光ファイバセンサ１０を製造することにより、合成ゴムが加熱されても合成樹脂光ファイバ１は加熱されることなく弾性構造体３に装着されるため、合成樹脂光ファイバ１が合成ゴム加熱により特性変化したり、劣化したりすることを防いでいる。

ステンレス製棒を用いて弾性構造体３に予め穴２を形成しておき、その穴２にファイバ１を挿通すると、ステンレス製棒はファイバ１と比較して剛直であるため、ゴムモールドした場合、穴２の位置精度が良くなり、ファイバ１挿通後も精度の良い状態で弾性構造体３内にファイバ１と板状部材４が格納されるという利点もある。

一方、ファイバ１にゴムを直接モールドすると、モールド時のゴムの流れ、応力でファイバ１がうねってしまったり、曲がってしまったりしやすくなり、ゴムモールド内のファイバ１の位置精度が出づらい。

また、板状部材４の表面上に設けられた凸状部材４ａが合成樹脂光ファイバ１の外径表面（外周面下部）に接する構造となっていることで、衝撃を受けた場合にこの接する部分で合成樹脂光ファイバ１に変形を与え合成樹脂光ファイバ１に応力が集中して生じる構造となっている。

更には、弾性構造体３の両端を封止したことで、衝撃検知光ファイバセンサ１０の穴２に水等が浸入することを防ぐことができ、この結果誤差の少ない衝撃検知光ファイバセンサ１０となっている。

次に、この衝撃検知光ファイバセンサ１０による衝撃検知について図１〜３により説明する。

衝撃検知光ファイバセンサ１０の合成樹脂光ファイバ１の一端には、光源としての一定波長の光を発光する例えば図示しない発光ダイオードが接続され、発光した光を合成樹脂光ファイバ１に入射し、合成樹脂光ファイバ１の他端には、例えば受光素子である図示しないフォトダイオードが接続され、フォトダイオードにより合成樹脂光ファイバ１を伝送した光の光量を検知し、その光の光量変化を検出することで、衝撃検知光ファイバセンサ１０に加わった衝撃を検知できるようになっている。

発光ダイオードは、代表的なものとして波長６６０ｎｍの光を発光するものが用いられる。

図１、２は、衝撃検知光ファイバセンサ１０が衝撃を受ける前の状態を示している。

衝撃を受けない状態では、合成樹脂光ファイバ１は何ら応力を受けないため、合成樹脂光ファイバ１は歪を殆ど生じない。

この衝撃検知光ファイバセンサ１０が図中上方から衝撃を受けた場合を想定する。この衝撃を受けた衝撃検知光ファイバセンサ１０の状態を図３に示す。

この衝撃検知光ファイバセンサ１０に加わる衝撃は、合成樹脂光ファイバ１の径方向に加わる押圧力であり、これにより、合成樹脂光ファイバ１は、その下部が所定間隔で凸状部材４ａに接しているため、凸状部材４ａに接した箇所では、衝撃に応じて凸状部材４ａが合成樹脂光ファイバ１に変形を与える。これにより、合成樹脂光ファイバ１は、各凸状部材４ａによる局所的な歪による効果で、凸状部材４ａを起点として歪み、屈曲されるため、合成樹脂光ファイバ１には、曲げにより歪みが発生して合成樹脂光ファイバ１の伝送損失（光損失）が大きくなる。

すなわち、衝撃検知光ファイバセンサ１０が図中上方から下方に衝撃を受けたときに、凸状部材４ａに接した部分を支点として合成樹脂光ファイバ１に最も効果的に応力が集中し、合成樹脂光ファイバ１を形成しているファイバコア及びファイバクラッドに発生する歪により合成樹脂光ファイバ１の伝送損失（光損失）が増加する。この伝送損失の増加により合成樹脂光ファイバ１を通過する光量が減少する。

この伝送損失は、衝撃検知光ファイバセンサ１０に加わる衝撃の大きさに関係するため、伝送損失の経時的変化を計測することで、衝撃の大きさや衝撃を受ける時間等が検知できる。

図４は、従来の衝撃センサであるロードセルにより検知した衝撃の経時変化を示す。図４の横軸は時間（単位：ｍｓ）を示し、縦軸はロードセルの受けた荷重（単位：ｋＮ）を示す。

図から分かるように、衝撃が加わらないときは、ロードセルには殆ど荷重は掛かっていないが、インパルス状の衝撃が加わると、ロードセルに掛かる荷重が増加しほぼ時間１０ｍｓで受ける荷重は最大となり、その後減少して衝撃を受ける前の状態まで荷重は減少する。

次に、ロードセルと同じ衝撃を本実施の形態の衝撃検知光ファイバセンサ１０に印加したときの合成樹脂光ファイバ１の光損失変化を、図５に示す。図５の横軸は時間（単位：ｍｓ）を示し、縦軸は衝撃検知光ファイバセンサ１０の光損失（単位：ｄＢ）を示す。

図から分かるように、衝撃が加わらないときは、衝撃検知光ファイバセンサ１０の光損失は小さくなっており、インパルス状の衝撃が加わると、光損失が増加しほぼ時間１０ｍｓで衝撃検知光ファイバセンサ１０の光損失は最大となり、その後減少して衝撃を受ける前の状態まで光損失は減少する。

図４及び図５の経時変化を比較してみると、各々の経時変化は互いに同様の変化傾向を辿り、殆ど相似した経時変化になっていることが分かる。

これは、衝撃検知光ファイバセンサ１０が従来の衝撃センサ（ロードセル）と同様に衝撃を検知するためのセンサとして有効であることを意味している。

すなわち、衝撃検知光ファイバセンサ１０の光損失の経時変化は、ロードセルの経時変化出力と同様のパターンとなっており、衝撃検知光ファイバセンサ１０の光損失の程度は、測定対象物が受けた衝撃の程度に対応したものとなっている。

このように、衝撃検知光ファイバセンサ１０に衝撃による荷重が負荷され、合成樹脂光ファイバ１の伝送損失（光損失）が急激に増加して、衝撃を的確に検出できることが確認された。

以上説明した衝撃検知光ファイバセンサ１０は、合成樹脂光ファイバ１を通過する光損失変化によって受けた衝撃を検知するため、衝撃検知光ファイバセンサ１０の設置された場所で発生若しくは受けている電磁ノイズの影響を受けずに衝撃を検知することが可能である。

また、石英ガラス光ファイバを用いた衝撃センサに比べて、本発明による衝撃検知光ファイバセンサ１０は曲げ及び圧縮による合成樹脂光ファイバ１の疲労切断等が起こり難く、高信頼性の衝撃検知光ファイバセンサを構成することができる。さらに、合成樹脂光ファイバは曲げや圧縮により光の伝送損失が発生しにくく、センサの精度に欠けるという問題があったが、板状部材４に設けた凸状部材４、すなわち凸部分が合成樹脂光ファイバ１に変形を与えるようにしたことで、その問題が解決された。

また、弾性構造体３の穴２に合成樹脂光ファイバ１が挿通されていることで、穴２と合成樹脂光ファイバ１とは完全には密着していないため、衝撃以外の衝撃検知光ファイバセンサへの圧力等に対して歪が生じにくく影響を受けにくくなっており、衝撃に対してのみ感度の高い衝撃センサとなっている。

更には、合成樹脂光ファイバ１には直接熱を加えることなく衝撃検知光ファイバセンサ１０が製造されるため、合成樹脂光ファイバ１が熱によって特性変化しておらず、また劣化を防いでいるため、衝撃を受けた際に合成樹脂光ファイバ１の光損失が精度良く変化するセンサとなっている。

架橋アクリル樹脂をコア材とし、水分を透過しないフッ素樹脂をクラッド材とする合成樹脂光ファイバ１は、電磁的ノイズの影響を受けないうえ湿気等にも強く、更に弾性構造体の両端を封止することで水などの浸入を防止しており、良好な衝撃検知光ファイバセンサ１０を実現することができる。

そして、以上説明した衝撃検知光ファイバセンサ１０は、弾性構造体３の動的粘弾性のうち、比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が０．７５〜１．３の範囲内にあるので、衝撃検知の感度が温度依存しにくいという、屋外使用に好適な利点が得られる。

以下、図１の衝撃検知光ファイバセンサ１０と同じ構造を有する下記の実施例１〜６、比較例１〜３を作成し、それぞれの感度を測定すると共に評価を行った。

（実施例１）
図１の衝撃検知光ファイバセンサ１０において、弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝２．６ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝２．７ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝１．０のゴムを用いた。この衝撃検知光ファイバセンサ１０の感度（光ファイバ伝送損失／加重）は、−３０℃では１．０、７０℃では１．０であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（実施例２）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝４．３ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝４．１ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝０．９５のゴムを用いた。この実施例２の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．８０、７０℃では０．７５であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（実施例３）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝１．２ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝１．１ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝０．９２のゴムを用いた。この実施例３の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では１．５、７０℃では１．８であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（実施例４）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝２．４ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝３．０ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝１．３のゴムを用いた。この実施例４の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では１．１、７０℃では０．８５であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（実施例５）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝３．２ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝２．４ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝０．７５のゴムを用いた。この実施例５の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．９０、７０℃では１．０であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（実施例６）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝３．１ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝３．４ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝１．１のゴムを用いた。この実施例５の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．９５、７０℃では１．１であり、温度変化による感度の変化が少ないことが確認された。

（比較例１）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝１０ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝６．０ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝６．０のゴムを用いた。この比較例１の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．０７０、７０℃では０．３３であり、温度変化による感度の変化が大きく、問題である。

（比較例２）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝５．８ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝２．９ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝０．５のゴムを用いた。この比較例２の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．１５、７０℃では０．９５であり、温度変化による感度の変化が大きく、問題である。

（比較例３）
弾性構造体３に、−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）＝２．０ＭＰａ、７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）＝３．１ＭＰａ、弾性率比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）＝１．６のゴムを用いた。この比較例３の衝撃検知光ファイバセンサの感度は、−３０℃では０．３０、７０℃では０．８５であり、温度変化による感度の変化が大きく、問題である。

実施例１〜６、比較例１〜３の衝撃検知光ファイバセンサから得られた結果を表１に示す。弾性率比対感度比の相関を図６に、−３０℃における弾性率対−３０℃における感度の相関を図７に、７０℃における弾性率対７０℃における感度の相関を図８に示す。

以上の実施例１〜６、比較例１〜３の結果により、弾性構造体３を構成する弾性材料として、感度比が１に近くなる、比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）が１に近いものが好ましい。好適な比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）の範囲は、感度が０．７５〜１．２５の範囲となる、０．７５〜１．３である。

衝撃検知光ファイバセンサを示す断面図である。 図１に示した衝撃検知光ファイバセンサのＡ−Ａ線断面図である。 衝撃検知光ファイバセンサが衝撃を受けた状態を示す断面図である。 ロードセルにより取得された衝撃検知の経時変化を示す図である。 衝撃を受けたときの衝撃検知光ファイバセンサを通過する光量の光損失変化を示す経時変化図である。 弾性率比対感度比の相関グラフである。 −３０℃における弾性率対−３０℃における感度の相関グラフである。 ７０℃における弾性率対７０℃における感度の相関グラフである。

符号の説明

１０ 衝撃検知光ファイバセンサ
１ 合成樹脂光ファイバ
２ 穴
３ 弾性構造体（モールド）
４ 板状部材
４ａ 凸状部材

Claims (2)

1. 光ファイバに光を通し、該光ファイバが衝撃により受けた変形による光損失の変化から衝撃を検知する衝撃検知光ファイバセンサにおいて、
   上記光ファイバとしての合成樹脂光ファイバと、
   上記合成樹脂光ファイバの長手方向に沿って配置された凹凸を有する板状部材と、
   上記合成樹脂光ファイバと上記板状部材の外周を覆う弾性構造体とを有し、
   上記弾性構造体の−３０℃における貯蔵弾性率Ｅ（−３０）に対する７０℃における貯蔵弾性率Ｅ（７０）の比Ｅ（７０）／Ｅ（−３０）は０．７５〜１．３であることを特徴とする衝撃検知光ファイバセンサ。
2. 上記弾性構造体がシリコーンゴムからなることを特徴とする請求項１記載の衝撃検知光ファイバセンサ。

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