JP5431503B2 - 径寸法測定器 - Google Patents
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Description
しかし、発電所や変電所等の地表面に一時的に布設する電力ケーブルの場合、保護管やピット等を利用することができないため、許容曲げ半径を満たしているか否かを厳格に管理することが困難であるという問題がある。例えば、長年の経験と勘から目視により許容曲げ半径を満たしているか否かを判断したり、或いは湾曲部分の中心と思われる箇所を通過するように物差しを当てて曲げ半径を測定し、許容曲げ半径を満たしているか否かを判断したりするというのが実情である。
上記問題を解決する発明として特許文献1には、平板の一方の面に光ファイバケーブルの許容曲げ半径よりなる円弧部を有する型材を突設させた光ファイバケーブルの曲げ半径測定用ゲージが記載されている。
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、任意の径寸法(曲率半径や直径)を測定可能であり、且つ運搬容易な径寸法測定器を提供すること目的とする。
請求項1に記載の発明では、光源から出射した光がリフレクタにより反射して、環状成形手段から環状に出射する。環状成形手段から出射した光は、環状成形手段の先端部から所定の距離にある照射対象に環状光となって現れるが、光源をリフレクタに対して進退移動させることによって環状光の径寸法を自在に変更することができる。
請求項2に記載の発明では、指針と、指針が指し示す目盛を利用して、環状光を所望の径寸法に設定することができる。
請求項3に記載の発明は、先端面に出射部を備えたハウジングと、該ハウジング内に固定的に支持されて前記出射部から環状且つ放射状に光を出射する光源と、前記ハウジングに取り付けられて環状の出射光の照射対象と前記出射部との間の距離を任意に設定するための距離設定手段と、前記照射対象と前記出射部との距離、及び前記ハウジングの軸方向に対する前記光源の角度に基づいて、前記照射対象上に形成される環状の光の径寸法を設定する環状光調整手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の発明では、光源からの光が出射部から環状且つ放射状に出射し、出射部から所定の距離にある照射対象に環状光を形成する。距離設定手段により、照射対象と出射部との間の距離を任意に設定することによって、環状光の径寸法を自在に変更することができる。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至3の何れかにおいて、前記距離設定手段は、先端に重りを備えた線材と、前記ハウジングに取り付けられて前記線材の基端部を巻取り・巻出しするリール装置と、を備えたことを特徴とする。
請求項4と5に記載の発明では、非使用時に距離設定手段を収納し、コンパクト化することができる。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れかにおいて、前記光源を点滅させる制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明では、環状光の視認性を高めることができる。
以下、本発明の実施形態を、図1及び図2に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第一の実施形態に係る径寸法測定器の使用状態を示す斜視図である。図2は、径寸法測定器の側面図である。図1に示すように本発明に係る径寸法測定器1は、湾曲した状態にて設置された電力ケーブル100等が、許容曲げ半径を充足しているか否かを判断するために好適な治具であり、電力ケーブル100等が設置される地表面101や壁面等に、環状の光(環状光L)を所定の径寸法に設定して照射する点に特徴がある。
なお、以下の説明においては、径寸法測定器1の光の出射側(照射対象側)を先端側とし、その反対側を後端側として説明する。
図3は、径寸法測定器先端側の概略を示す図であり、(a)は図2のA−A断面図であり、(b)は正面図である。ハウジング10の先端側の中空部13a内には、光源21とリフレクタ23が収容されている。
リフレクタ23は、後端側から先端側に向けて径が漸増する略円錐形状であり、内面に光源21から出射された光を出射部11に向けて反射する反射面23aを有している。リフレクタ23の後端側には光源21を受け入れる開口部23bを有している。光源21は開口部23bに遊挿されており、リフレクタ23内を軸方向に進退自在に移動する。図3(a)に示すリフレクタ23の軸方向断面形状は直線的であるが、光源21のリフレクタ23に対する軸方向位置に応じて、出射部11から出射する光の軸方向に対する放射角度を変更して出射することができれば、曲線的形状としてもよい。
なお、光はレンズ25から照射対象に向けて放射状に出射する。つまり、軸方向に対して所定の傾斜を有した状態にて出射する。
ハウジング10の中空部13bの内側面には、雌ネジが切られている。またハウジング10の側面には、軸方向に伸びる2つの長孔15が貫通形成されている。一方の長孔は、後述する表示部60の指針61をハウジング10外部に突出させる指針用長孔15aであり、他方の長孔は、光源21をオン/オフするスイッチ57をハウジング10外部に突出させるスイッチ用長孔15bである。
挿通部41の外側面には、ハウジング10の雌ネジと螺合する雄ネジが切られている。操作部材40は、ハウジング10の中空部13b内にて矢印C(C1、C2)方向に正逆自在に回転する。また、ハウジング10の中空部13b内側面に形成された雌ネジと、挿通部41の外側面に形成された雄ネジのネジ山とネジ溝との関係から、操作部材40を正逆回転させることにより操作部材40を中空部13b内にて軸方向に進退移動させることができる。
操作部材40の内部には、操作部材40の先端側において軸方向に伸びる中空筒部45と、中空筒部45の後端側に連設されて中空筒部45よりも大径の大径中空部47が形成されている。なお、中空筒部45の先端側は開口し、大径中空部47後端側は閉止している。
支持部51には、光源21の電源、及び光源21の点灯状態を制御する点灯制御回路等(いずれも不図示)が内蔵されている。また、支持部51の側面適所には、光源21をオン/オフするスイッチ57が突出形成されている。スイッチ57は、スイッチ用長孔15bからハウジング10外部に突出している。また、支持部51の側面適所には、照射対象上に形成される環状光Lの径寸法を示す表示部60を構成する指針61が固定されている。指針61は、指針用長孔15aからハウジング10外部に突出している。支持部51は操作部材40よりも先端側に位置している。
軸部53は、操作部材40の中空筒部45内に遊挿されている。また、大径部55は、操作部材40の大径中空部47内に遊嵌されている。大径部55は、中空筒部45よりも大径であり、光源支持部材50が操作部材40から脱落することを防止する。操作部材40は、光源支持部材50に対して相対回転可能となっている。
操作部43を矢印C1方向に回転させると、操作部材40が先端部側に進出移動する。このとき、操作部材40の先端面が支持部51の後端面を押圧するので、操作部材40の進出移動に伴って、光源支持部材50が進出移動する。従って、光源21がリフレクタ23内にて進出移動する。また、光源支持部材50の軸部53と大径部55は、操作部43の中空筒部45、大径中空部47内に夫々遊びを有した状態であるので、光源支持部材50は、操作部材40に対して相対回転し、ハウジング10に対しては相対回転せず、スイッチ57及び指針61が夫々スイッチ用長孔15bと指針用長孔15aに沿って進退移動する。
同様に、操作部43を矢印C2方向に回転させると、操作部材40が後退するが、大径部55は中空筒部45よりも径が大きく、大径部55が中空筒部45から抜け出ないため、操作部材40の後退に伴って光源支持部材50も後退する。また、光源支持部材50の後退に伴ってスイッチ57及び指針61も後退する。
(a)に示すように、光源21がリフレクタ23の最も先端側にあるときは、光源21からの光はリフレクタ23の反射面23aにて反射するが、レンズ25からは出射しない。
(a)に示す状態から操作部43をC2方向に回転させて(図4参照)、光源21を(b)に示す位置まで後退させると、光源21からの光はリフレクタ23の反射面23aにて反射して、レンズ25から環状に出射し、ロッド27の先端部(ロッド先端部27a)の位置において半径R1の円を描く。なお、ロッド先端部27aを地表面101に接触させることで、地表面101に半径R1の環状光Lを形成することができる。
(b)に示す状態から操作部43をC2方向に回転させて(図4参照)、光源21をさらに(c)に示す位置まで後退させると、リフレクタ23の反射面23aにて反射した光源21からの光は、ロッド先端部27aの位置において半径R2の円を描く。なお、ロッド先端部27aを地表面101に接触させることで、地表面101に半径R2の環状光Lを形成することができる。
このように、光源21をリフレクタ23内で軸方向に進退移動させることによって、反射面23a上における光の反射位置が変化する。その結果、反射面23aにおける光の反射角度、及びレンズ25から出射する光の軸方向に対する出射角度が変化するので、環状光Lの径寸法を自在に変更することができる。図示するように、半径R1<半径R2であり、環状光Lの径寸法は光源21を後退させるに従って拡大する。なお、本実施形態においては、レンズ25の先端部と地表面101との距離をロッド27により一定に保持すると共に、レンズ25から出射する光の、軸方向に対する出射角度を変更することによって、環状光Lの径寸法を変更している。
表示部60は、ハウジング10の側面に刻印された目盛63と、支持部51(図4参照)の側面に突出形成されて目盛63の所定位置を指し示す指針61と、指針61をハウジング10外に突出させると共に軸方向に進退移動させる案内部となる指針用長孔15aと、を備えている。なお、本発明における「目盛」は、指針61によって指し示される目印(線や点等)と、目印の意味を記した文字や記号等の少なくとも一方を含んで構成される。
電力ケーブルの許容曲げ半径は、ケーブル種(単芯、又は複芯)、電力ケーブルの許容電圧(6kV、22kV等)、及び電力ケーブルの外径(φ)、に応じて予め定められている。例えば、ケーブルが単芯の場合は、ケーブル外径の10倍の長さ(10D)が許容曲げ半径の最小値となる。本実施形態に係る径寸法測定器1の表示部60には、電力ケーブルの種類と許容曲げ半径との関係が一目で確認できるように目盛63が刻印されている。
目盛63の場合、図中、指針用長孔15aの上部に、許容曲げ半径の最小値がケーブル外径の10倍の長さ(10D)に設定されているケーブルに対応した目盛が形成されている。また、指針用長孔15aの下部に、許容曲げ半径の最小値がケーブル外径の25倍の長さ(25D)に設定されているケーブルに対応した目盛が形成されている。10D、25Dに対応する目盛には、さらに許容電圧が6kVと22kVの場合に分けて、対応するケーブルの外径(50φ、70φ等)がそれぞれ記載されている。
すなわち、図4に示す操作部43を回転させて、指針61を、電力ケーブルの外径に対する許容曲げ半径の倍率(10D又は25D)、電力ケーブルの許容電圧、及び電力ケーブルの外径に対応する目盛63の位置まで移動させることによって、光源21がリフレクタ23内における所要の軸方向位置に移動し、完全に伸張させたロッド先端部27aの位置にある照射対象に、対応するケーブルの許容曲げ半径(の最小値)と同一の半径を有する環状光Lが形成されるようになっている。
このように、表示部60には、ロッド27により設定される照射対象(地表面101)とレンズ25の先端部との距離、及びリフレクタ23に対する光源21の軸方向位置に応じて変化する環状光Lの径寸法と、電力ケーブルとの関係が予め印されている。従って、指針61を目盛63の所望の位置に重ね合わせることで、地表面101に形成される環状光Lの径寸法を任意に設定することができる。もちろん、目盛63に環状光Lの径寸法が直接的に表示されていてもよい。
まず、操作部43を回転させて、所望の電力ケーブル外径、許容電圧等を示す目盛63の位置に指針61を重ねる。ロッド27を最大限伸張させて、スイッチ57(図4参照)をオンして光源21を光らせる。ロッド先端部27aを地表面101に接触させ、地表面101に対してロッド27を略垂直に起立させる。
光源21からの光はレンズ25から放射状に射出され、地表面101に電力ケーブル100の許容曲げ半径の最小値と同一の半径を有する環状光Lを形成する。電力ケーブル100の湾曲が環状光Lの湾曲と略同一か、環状光Lの湾曲よりも大きい場合には、電力ケーブル100が許容曲げ半径の条件を満たしていると判定できる。他方、電力ケーブル100の湾曲が環状光Lの湾曲よりも小さい場合は、電力ケーブル100が許容曲げ半径の条件を満たしていないと判定できる。後者の場合は、電力ケーブル100の湾曲が環状光Lの湾曲よりも大きくなるように電力ケーブル100を布設し直せばよい。
例えば、表示部の目盛に他の形式の表示を採用してもよい。例えば、照射対象に形成される環状光の半径又は直径を直接的に記してもよい。このようにすることで、照射対象(地表面や壁面等)に設置された測定対象物(電力ケーブル等)の湾曲形状と、地表面に形成される環状光の径寸法が合致するように操作部を操作して、合致したときの目盛を読み取れば、測定対象物の現在の曲げ半径がいくらであるかを測定することができる。
また、本実施形態においては、操作部を回転させるので光源を微量ずつ進退移動させることができ、光源のリフレクタに対する軸方向位置の微調整が可能である。もちろん、このようなネジ機構を用いずに、光源を直接的に進退移動させるような構成を採用しても構わない。
また、照射対象に形成される環状光の径寸法を拡大又は縮小するにあたり、光源がリフレクタに対して相対的に進退移動可能であればよい。従って、光源をハウジングに対して固定し、リフレクタをハウジングに対して進退移動させる構成としてもよい。
もちろん、環状光の照射対象は壁面や天井等であってもよい。
本発明の第二の実施形態に係る径寸法測定器について図7に基づいて説明する。図7は、本発明の第二の実施形態に係る径寸法測定器の使用状態を示す斜視図である。本実施形態に係る径寸法測定器は、環状光の照射対象とレンズの先端部との距離を所定に設定する手段として、巻き取り巻き出し自在な線材を利用した点に特徴がある。以下、第一の実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
径寸法測定器2は、地表面101とレンズ25の先端部との間の距離を所定に設定する距離設定手段70として、巻き取り巻き出し自在な線材71と、線材71の先端に取り付けられた重り73と、線材71を巻き取って収容するリール装置75とを備えている。
第一の実施形態に係るロッド27(図1参照)とは異なり、距離設定手段70は、ハウジング10の先端面ではなく、ハウジング10の側面適所に固定されている。また、第一の実施形態に係るロッド27と同様に、線材71はリール装置75から全長を巻き出された状態にて使用する。
線材71は、巻き取り巻き出し可能であれば、糸状であっても帯状であっても構わない。重り73は、環状光Lの照射対象が地表面101である場合に、線材71を地表面101に向けて垂下させる役割を果たす。また、径寸法を測定する際には、重り73を地表面101に軽く接触させて使用する。なお、環状光Lの照射対象は、本実施形態においても地表面101に限定されるわけではない。リール装置75は、距離設定手段70の非使用時に線材71を巻き取って収容する。なお、リール装置75による線材71の巻き取り方式は手動であってもよいし、ゼンマイバネ等を用いて自動で巻き取るように構成してもよい。
以上のように、本実施形態によれば、距離設定手段として巻き取り巻き出し自在な線材を用いたので、径寸法測定器の非使用時には線材を巻き取って収納することができ、非常にコンパクト化できる。
本発明の第三の実施形態に係る径寸法測定器について図8乃至図10に基づいて説明する。図8は、本発明の第三の実施形態に係る径寸法測定器の使用状態を示す斜視図である。図9は、本発明の第三の実施形態に係る径寸法測定器先端側の概略を示す図であり、(a)は図2のA−A断面に相当する図であり、(b)は正面図である。図10は、表示部の拡大図である。
本実施形態に係る径寸法測定器は、ハウジング内に光源を固定して出射部からの光の出射角度を変更不能にすると共に、環状光の照射対象とハウジング先端面に位置する出射部との距離を変更することにより、照射対象に形成される環状光の径寸法を任意に設定する点に特徴がある。以下、第一、及び第二の実施形態と同一の部材には同一の符号を付してその説明を省略する。
また、図9に示すように、ハウジング10の先端には、環状に配置された複数の光源21を備え、ハウジング10の先端面に位置する出射部11から環状且つ放射状に光を出射することができる。なお、本実施形態における光源21には、特に直進性の高い光を出射する光源を用いることができる。また、本実施形態において各光源21を支持すると共に、電源や光源21を点滅等させる点灯制御回路等を収容する光源支持部87は、ハウジング10に対して固定的である。
ハウジング10の先端面には、メジャーポール81の一端部81aが、ポール取付部85を介して取り付けられている。
本実施形態においては、光源21の光軸と径寸法測定器3の軸方向との成す角度θが一定であるため、環状光Lの半径Rは、メジャーポール81の長さ、すなわち出射部11と地表面101との距離Hに応じて変化する。従って表示部83には、メジャーポール81の伸縮に応じて変化する出射部11と地表面101との距離Hと、ハウジング10の軸方向に対する光源21の角度θと、に基づいて予め算出された環状光Lの径寸法と電力ケーブル100との関係が表示されるようになっている。もちろん、環状光Lの径寸法が直接的に表示されていてもよい。なお、径寸法測定器3の軸方向は、ハウジング10及びメジャーポール81の軸方向と同じである。
径寸法測定器3においては、環状光Lの径寸法を設定するためにメジャーポール81の長さを調節する点で、第一及び第二の実施形態に係る径寸法測定器と操作方法に違いがあるものの、それ以外については基本的に同様であるため、使用方法に関する説明は省略する。
なお、メジャーポール81の代わりに、第一の実施形態に示したロッド27の側面に、その伸張長さに応じた目盛を備えたものや、第二の実施形態に示した線材71に、その巻き出し長さに応じた目盛を備えたものを用いてもよい。
Claims (6)
- 先端面に出射部を備えたハウジングと、該ハウジング内に収容されて軸方向へ進退自在に支持された光源と、前記ハウジング内に収容されて前記光源からの光を前記出射部に向けて反射させるリフレクタと、前記ハウジング内に収容されて前記リフレクタからの反射光を環状に成形して前記出射部から出射させる環状成形手段と、前記ハウジングに取り付けられて環状の出射光の照射対象と前記環状成形手段の先端部との間の距離を所定に設定するための距離設定手段と、
前記照射対象と前記出射部との距離、及び前記リフレクタに対する光源の軸方向位置関係に基づいて、前記照射対象上に形成される環状の光の径寸法を設定する環状光調整手段と、を備えたことを特徴とする径寸法測定器。 - 前記環状光調整手段は、前記光源の進退移動に伴って進退移動する指針と、前記照射対象上に形成される環状の光の径寸法を表示するとともに前記指針によって指示される目盛と、を備えたことを特徴とする請求項1記載の径寸法測定器。
- 先端面に出射部を備えたハウジングと、
該ハウジング内に固定的に支持されて前記出射部から環状且つ放射状に光を出射する光源と、
前記ハウジングに取り付けられて環状の出射光の照射対象と前記出射部との間の距離を任意に設定するための距離設定手段と、
前記照射対象と前記出射部との距離、及び前記ハウジングの軸方向に対する前記光源の角度に基づいて、前記照射対象上に形成される環状の光の径寸法を設定する環状光調整手段と、を備えたことを特徴とする径寸法測定器。 - 前記距離設定手段は、軸方向に伸縮自在な多段構造を有していることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の径寸法測定器。
- 前記距離設定手段は、先端に重りを備えた線材と、前記ハウジングに取り付けられて前記線材の基端部を巻取り・巻出しするリール装置と、を備えたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項記載の径寸法測定器。
- 前記光源を点滅させる制御手段を備えたことを特徴とする請求項1乃至5の何れか一項記載の径寸法測定器。
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