JP2005241665A - 光スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】 電磁石装置が組み込まれた後であっても平衡ばねの負荷調整を容易に行なうことができる光スイッチを提供することにある。
【解決手段】 アマチュア２１、平衡ばね２７、鉄芯２５、コイル２３を具備する電磁石装置２を有し、アマチュア２１は、主体部２１ｃと、主体部の両端部にそれぞれ設けられる第１の接極片２１ａ及び第２の接極片２１ｂとを有し、各平衡ばね２７が磁極片２５ａ、２５ｂを結ぶ方向において両接極片２１ａ、２１ｂの中間部で前記アマチュア２１の主体部２１ｃに結合されてなる光スイッチであって、平衡ばね２７から、アマチュア２１の移動方向に対して略直角に突設される延設片６と、互いに対向するよう器体から突設される一対の位置規制部７ａ、７ｂとを具備して、位置規制部７ａ、７ｂが延設片６に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢する前記ばね付勢手段５を有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数本の光ファイバの間で光路の組合せを切り換える光スイッチに関するものである。

器体内部のデッドスペースを小さくすることによって小型化を可能とした機械式の光スイッチとしては、図７に示すように、複数本の光ファイバ４ａ〜４ｄの端面にそれぞれ光結合されたコリメート用のレンズ３５が定位置に配置され直進可能なプリズム３１を用いてレンズ間の光路の組合せを切り換える光路切換装置３と、プリズム３１に機械的に結合されたアマチュア２１を備えてこのアマチュア２１を同図のＸＹ方向に直進移動させる電磁石装置２と、光路切換装置３及び電磁石装置２を収納した器体１とを備え、プリズム３１の移動方向に沿ってそれぞれプリズム３１の移動方向にばね性を有した板ばねからなる平衡ばね２７が配設され、平衡ばね２７の一端が器体１に対して定位置に固定され平衡ばね２７の他端がアマチュア２１に結合され、アマチュア２１の移動方向において電磁石装置２と光路切換装置３とが隣接して配置されるものが知られている。このものにあっては、プリズム３１はアマチュア２１に結合されているため、電磁石装置２のコイル２３への通電を制御することによってアマチュア２１が移動すると、プリズム３１がアマチュア２１の移動方向に移動する。このような動作により、プリズム３１をレンズ保持基台３４におけるレンズ台３４ａの間に挿入される位置にきて、光ファイバ４ａと光ファイバ４ｄとが光結合されるとともに光ファイバ４ｂと光ファイバ４ｃとが光結合される状態（セット状態）と、プリズム３１がレンズ台３４ａの間から後退して、光ファイバ４ａと光ファイバ４ｃとが光結合されるとともに光ファイバ４ｂと光ファイバ４ｄとが光結合される状態（リセット状態）の２状態を切り換えることが可能になる（特許文献１）。

しかし、かかる光スイッチにおいては、平衡ばね２７によるアマチュア２１への負荷が一定の範囲にする必要があり、平衡ばね２７が付勢するアマチュア２１へのばね負荷が小さい場合には、動作不良発生が懸念され、反対に付勢するばね負荷が大きい場合には、アマチュア２１の移動がスムーズに行なうことができず、その結果として応答性が悪くなる一方で、一旦電磁石装置２として組み立てられてしまうと、平衡ばね２７の負荷調整が不可能になるという問題点があった。
特開２００３−０１５０５９号公報

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電磁石装置が組み込まれた後であっても平衡ばねの負荷調整を容易に行なうことができる光スイッチを提供することを目的としている。

上記した課題を解決するために、本発明の請求項１に係る光スイッチは、プリズム及び当該プリズムに機械的に結合されたアマチュアを具備しこのアマチュアを移動させる電磁石装置と、前記プリズムを移動させることにより複数本の光ファイバの光結合状態を切り換えて光路を変化させる光路切換装置と、前記光路切換装置および前記電磁石装置を収納した器体とを備え、前記電磁石装置は、前記アマチュアと、ばね性を有した板ばねからなり、一部が前記器体に対して定位置に固定されるとともに他の一部が前記アマチュアに結合される平衡ばねと、両端部に磁極片を備える鉄芯と、この鉄芯を励磁するコイルとを備えるとともに、少なくともひとつの光結合状態において、前記アマチュアに対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するばね付勢手段を備える光スイッチであって、前記ばね付勢手段は、前記板ばねもしくは前記アマチュアのいずれかから、前記アマチュアの移動方向に対して略直角に延設される延設片と、前記延設片の前記アマチュアの移動方向における両面にそれぞれ対向するよう器体から突設される一対の位置規制部とを具備して、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであることを特徴とする光スイッチ。。

本発明の請求項２に係る光スイッチは、プリズム及び当該プリズムに機械的に結合されたアマチュアを具備しこのアマチュアを移動させる電磁石装置と、前記プリズムを移動させることにより複数本の光ファイバの光結合状態を切り換えて光路を変化させる光路切換装置と、前記光路切換装置および前記電磁石装置を収納した器体とを備え、前記電磁石装置は、前記アマチュアと、ばね性を有した板ばねからなり、一部が前記器体に対して定位置に固定されるとともに他の一部が前記アマチュアに結合される平衡ばねと、両端部に磁極片を備える鉄芯と、この鉄芯を励磁するコイルとを備えるとともに、少なくともひとつの光結合状態において、前記アマチュアに対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するばね付勢手段を備える光スイッチであって、前記ばね付勢手段は、前記板ばねもしくは前記アマチュアの長手方向の両側面から、前記アマチュアの移動方向に対して略直角に延設される延設片と、それぞれの延設片と対向するよう器体から突設される位置規制部とを具備し、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る光スイッチは、前記位置規制部は、器体と一体に成形されたものであることを特徴とする。

本発明の請求項４に係る光スイッチは、前記延設片は、平衡ばねと一体に形成されたものであることを特徴とする。

本発明の請求項１に係る光スイッチによると、ばね付勢手段は、板ばねもしくはアマチュアのいずれかから、前記アマチュアの移動方向に対して略直角に延設される延設片と、前記延設片の前記アマチュアの移動方向における両面にそれぞれ対向するよう器体から突設される一対の位置規制部とを具備して、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであるので、光スイッチが一旦組み立てられた後であっても、ばね付勢手段によりアマチュアにばね負荷を付勢することができる。そのため、光スイッチが組み立てられた結果、平衡ばねによりアマチュアに付勢されるばね負荷に過不足がある場合でも、ばね付勢手段によりアマチュアに所望のばね負荷を付勢して、全体としてアマチュアに付勢されるばね負荷を容易に増減して調整することができる。

本発明の請求項２に係る光スイッチによると、ばね付勢手段は、板ばねもしくはアマチュアの移動方向の両端から、前記移動方向に対して略直角に延設される延設片と、それぞれの延設片と対向するよう器体から突設される位置規制部とを具備し、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであるので、光スイッチが一旦組み立てられた後であっても、ばね付勢手段によりアマチュアにばね負荷を付勢することができる。そのため、光スイッチが組み立てられた結果、平衡ばねによりアマチュアに付勢されるばね負荷に過不足がある場合でも、ばね付勢手段によりアマチュアに所望のばね負荷を付勢して、全体としてアマチュアに付勢されるばね負荷を容易に増減して調整することができる。その上、セット状態及びリセット状態においてアマチュア２１に付勢するばね負荷を個別に調整することができるため、セット電圧、リセット電圧それぞれにおいて独立に動作電圧の調整が可能となる。

本発明の請求項３に係る光スイッチによると、上述した請求項１もしくは請求項２の効果に加えて、前記位置規制部は、器体と一体に成形されたものであるので、位置規制部のための部品を別途製造・設置する必要がなくなる。

本発明の請求項４に係る光スイッチによると、上述した請求項１もしくは請求項２の効果に加えて、前記延設片は、平衡ばねと一体に形成されたものであるので、延設片のための部品を別途製造・設置する必要がなくなる上に、容易に塑性変形することができるので、平衡ばねからの延出角度を容易に調整することができる。そのため、位置規制部から平衡ばねに付勢されるばね負荷を容易に調整することができる。

（実施形態1）
本発明の第1の実施形態を図１乃至図４に基づいて説明する。図１乃至図４において、１は器体、１ａは器体１の主収納部、１ｂは器体１の導入部、２は電磁石装置、２ａはコイルブロック、２ｂはアマチュアブロック、３は光路切換装置、４ａ〜４ｄは光ファイバ、５はばね付勢手段、６は延設片、７ａ、７ｂは位置規制部、１１はベース、１２はカバー、２１はアマチュア、２１ａ及び２１ｂはアマチュア２１の接極片、２１ｃは主体部、２２はコイル枠、２２ａは端子台、２２ｂは磁石保持片、２２ｃは鍔片、２２ｆは保持溝、２３はコイル、２５は鉄芯、２５ａ及び２５ｂは磁極片、２６は永久磁石、２７は平衡ばね、２７ａはばね片、２７ａａ、２７ａｂ、２７ａｃ、２７ａｄはばね素片、２８は固定板、２９はプリズム取付台、３１はプリズム、３４はレンズ保持基台、３４ａはレンズ台、３４ｂは連結側板、３５はレンズ、３６はピグテールである。

図１は、本実施形態における光スイッチの概略を示す分解斜視図であり、図2は、本実施形態におけるアマチュアブロック２ｂの概略を示す分解斜視図である。同図に示すように、器体１は、ベース１１とカバー１２との２部材を結合して組み立てられ、直方体状の主収納部１ａを有し、主収納部１ａの長手方向の両側面における各一端部からそれぞれ筒状の導入部１ｂが突設された形状に形成されている。主収納部１ａおよび両導入部１ｂは、いずれもベース１１とカバー１２とを突き合わせて形成されている。この主収納部１ａには以下に詳述する光路切換装置３および電磁石装置２が収納され、両導入部１ｂには光路切換装置３に結合するための４本の光ファイバ４ａ〜４ｄが（より詳細には、一方の導入部１ｂには２本の光ファイバ４ｃ、４ｄが、他方の導入部１ｂには２本の光ファイバ４ａ、４ｄが）収納される。

光路切換装置３は、４本の光ファイバ４ａ〜４ｄ間の光結合関係をプリズム３１の有無によって切り換えるものであって、光路を形成する光ファイバ４ａ〜４ｄの端末を保持するために焼結合金により形成されたレンズ保持基台３４が設けられる。レンズ保持基台３４は、各２個のレンズ（コリメートレンズ）３５を保持する角柱状の一対のレンズ台３４ａを備え、両レンズ台３４ａはレンズ３５の一端面を互いに対向させるように配置される。すなわち、レンズ台３４ａに保持された各２個のレンズ３５は互いに対向するように配置され、そのため、光ファイバ４ａ，４ｂと光ファイバ４ｃ，４ｄとの間で光を通過させることが可能になる。

光ファイバ４ａ〜４ｄの端末部は円筒状に形成されたピグテール３６に結合され、ピグテール３６の端面がレンズ３５と接着されることによって、光ファイバ４ａ〜４ｄとレンズ３５とが光結合される。なお、レンズ３５はコリメータレンズであって、レンズ台３４ａの間での光を平行光線にするために設けられている。レンズ保持基台３４に保持されたピグテール３６および光ファイバ４ａ〜４ｄは、ベース１１とカバー１２との導入部１ｂにそれぞれ収納される。

また、両レンズ台３４ａにおいて図１における手前の側面間は連結側板３４ｂにより連結され、ベース１１側は連結下板により連結される。一方、電磁石装置２を構成するコイル枠２２の端子台２２ａには幅方向の両側に開放された保持溝２２ｆが設けられる。保持溝２２ｆの内部には鉄芯２５の一部が露出しており、この露出部位にはねじ受け穴に重複する挿通孔（図示せず）が貫設される。

電磁石装置２は、合成樹脂成形品のコイル枠２２を備えるコイルブロック２ａと、アマチュア２１を備えるアマチュアブロック２ｂとにより構成される。コイル枠２２は長手方向の両端部に端子台２２ａを有するとともに、長手方向の中央部に磁石保持片２２ｂを有し、端子台２２ａには磁石保持片２２ｂと対向する鍔片２２ｃが形成される。各端子台２２ａに設けた鍔片２２ｃと磁石保持片２２ｂとの間の部位にはコイル２３の巻線が巻装される。

このコイル枠２２は断面Ｕ字状の鉄芯２５を保持しており、鉄芯２５の中央片はコイル枠２２においてコイル２３が巻装されている部位の内部を通り、鉄芯２５の両端部に設けた磁極片２５ａ、２５ｂはそれぞれ端子台２２ａからカバー１２側に突出する。磁極片２５ａ、２５ｂの先端部は鍔片２２ｃを越えてコイル２３よりも外側に突出する。また、磁石保持片２２ｂには永久磁石２６が埋設され、永久磁石２６の一方の磁極は鉄芯２５の中央片に磁気結合され、他方の磁極は磁石保持片２２ｂの外周面に露出する。ここに、鉄芯２５の磁極片２５ａ、２５ｂが突出する向きと永久磁石２６の磁極が磁石保持片２２ｂから露出する面の向きとは同じ向きになっている。

アマチュア２１は、図１に示す鉄芯２５の各磁極片２５ａ、２５ｂにそれぞれ離接可能な接極片２１ａ、２１ｂを扁平な四角形板状の主体部２１ｃの両端部に備えるとともに、主体部２１ｃの一方の側面にプリズム取付台２９が連続一体に突設されている。各接極片２１ａ、２１ｂは、主体部２１ｃの長手方向の各端面において、主体部２１ｃの幅方向の互いに異なる端部から移動方向と直交する方向に延設されているとともに、コイルブロック２ａの幅方向において、一方の接極片２１ａが磁極片２５ａの一面に対向した場合には、他方の接極片２１ｂは磁極片２５ｂの他面に対向する関係となるよう接極片２１ａ、２１ｂの中心間距離と鉄芯２５の磁極片２５ａ、２５ｂの中心間距離とがほぼ一致するよう接極片２１ａ、２１ｂの幅寸法が設定されている。

このアマチュア２１は、図１に示すように、板ばねからなる平衡ばね２７を介して一対の固定板２８に結合され、各固定板２８はコイルブロック２ａに設けた端子台２２ａに結合される。平衡ばね２７はアマチュア２１の各側面に対向するとともにアマチュア２１の長手方向に沿って延長された一対のばね片２７ａと、両ばね片２７ａの長手方向の両端部をそれぞれＬ字状に折曲して形成した取付片２７ｂと、両ばね片２７ａの長手方向の中央部間を連結する連結片２７ｃとを連続一体に備える形状に金属のばね材料により形成される。つまり、連結片２７ｃにおけるアマチュア２１の移動方向の各端部にそれぞればね片２７ａが連続一体に設けられる。さらに、平衡ばね２７には、両ばね片２７ａの長手方向の両端部において取付片２７ｂと直交する形で両ばね片２７ａ間を連結する橋絡片２７ｄが設けられ、平衡ばね２７に他部材を結合しない状態でもばね片２７ａが広がるのを防止してある。

ばね片２７ａの各端部に設けた取付片２７ｂは、それぞれ固定板２８に重ねられ固定板２８にそれぞれかしめ固定される。各固定板２８にはそれぞれ挿入片２８ａがベース１１側に突設され、各挿入片２８ａは端子台２２ａに設けた固定孔２２ｅに圧入されることにより固定板２８がコイル枠２２に固定される。つまり、各ばね片２７ａは連結片２７ｃによって独立して可撓となる２つの部分を有することになる。言い換えると、アマチュア２１は、一方の固定板２８と連結片２７ｃとの間を連結する両側一対のばね素片２７ａａ、２７ａｂで支持されるとともに、他方の固定板２８と連結片２７ｃとの間を連結する両側一対のばね素片２７ａｃ、２７ａｄで支持されることになり、合計４本のばね素片２７ａａ〜２７ａｄで支持されていることになる。また、連結片２７ｃは、アマチュア２１の移動方向（幅方向）における一端部が２つの分岐片２７ｆを有する二股状に形成されており、各分岐片２７ｆにそれぞればね素片２７ａｂ、２７ａｄが連続一体に設けられた形になっている。連結片２７ｃは全体としては三叉状に形成され、各片がそれぞれダボ２１ｅによってアマチュア２１に固着される。

このように、アマチュア２１の中央部は永久磁石２６のＮ極に近接しているからアマチュア２１がＮ極に磁化されており、コイル２３に通電して鉄芯２５の片側の磁極片２５ａをＳ極に励磁したときには、磁極片２５ａとアマチュア２１の接極片２１ａとの間に吸引力が作用するとともに、もう片側の磁極片２５ｂとアマチュア２１の接極片２１ｂとの間に反発力が作用して、アマチュア２１が図１における矢印のＸの向きに移動する。ここで、コイル２３への通電を停止しても永久磁石２６の磁力によってアマチュア２１の位置は保持される。一方、コイル２３の通電方向を切り換えて鉄芯２５の反対側の磁極片２５ｂをＳ極に励磁したときには、接極片２１ａと磁極片２５ａとが反発するとともに接極片２１ｂが磁極片２５ｂに吸引されてアマチュア２１が図１における矢印のＹの向きに移動する。この位置で通電を停止した場合も永久磁石２６の磁力によってアマチュア２１の位置は保持される。このように、コイル２３への通電を制御することによって、アマチュア２１を幅方向に平行移動させることが可能になる。

プリズム取付台２９はアマチュア２１の長手方向の中央部においてばね片２７ａと交差する形で形成され、その外表面にプリズム３１が接着等により固定される。そのため、電磁石装置２のコイル２３への通電を制御することによってアマチュア２１が移動すると、プリズム３１がアマチュア２１の移動方向に移動する。つまり、アマチュア２１の移動に伴ってプリズム３１をレンズ保持基台３４におけるレンズ台３４ａの間に挿入される位置とレンズ台３４ａの間から後退する位置との間で移動させることが可能になる。このような動作により、光ファイバ４ａと光ファイバ４ｄとが光結合されるとともに光ファイバ４ｂと光ファイバ４ｃとが光結合される状態（セット状態）と、光ファイバ４ａと光ファイバ４ｃとが光結合されるとともに光ファイバ４ｂと光ファイバ４ｄとが光結合される状態（リセット状態）との２状態を切り換えることが可能になる。

次に、本発明の要旨であるばね付勢手段５の構造について説明する。図１及び図2に示すように、ばね付勢手段５は、平衡ばね２７とアマチュア２１との結合部位から器体１のベース１１側に向かって延設される延設片６と、延設片６のアマチュア２１の移動方向における両面のそれぞれに、互いに対向するよう器体１から突設される短冊状の一対の位置規制部７ａ、７ｂとから構成される。

本実施形態においては、延設片6は、両ばね片２７ａのうち、プリズム２１が取り付けられていない側の長手方向の略中央部より、プリズム２１の移動方向に対して略直角に突設される。この延設片６は、板ばねからなる平衡ばね２７と一体に形成され、延設される角度を調整することができるようになっている。
一対の位置規制部７ａ、７ｂは、主収納部１ａの底部における長手方向の略中央部に、アマチュア２１の移動方向に並んで、互いに対向するよう突設されている。この位置規制部７ａ、７ｂは幅や長さが同一になるよう形成されており、２つの位置規制部７ａ、７ｂ間の距離は、セット・リセット間の移動距離より小さく、２つの位置規制部７ａ、７ｂ間の中間点と、セット・リセット間の移動距離の中間点が一致するように形成されている。

この位置規制部７ａ、７ｂはベース１１と一体に形成されており、位置規制部７ａ、７ｂのための部品を別途製造・設置する必要がなくなる。その結果、生産性が向上するとともに、別部材で取り付ける場合のような、取り付け時の取り付け位置精度を考慮する必要がなくなる。

このように設置したばね付勢手段５は、アマチュア２１が駆動してセット状態にある場合にはリセット方向にばね負荷が付勢され、リセット状態にある場合にはセット方向にばね負荷が付勢される。かかるばね付勢手段５の動作の詳細を、図３に基づいて以下に説明する。

図３（ａ）〜（ｃ）は、ばね付勢手段５の動作の概略を示す側面図である。同図において、アマチュア２１は左右に移動し、アマチュア２１が右側に位置する場合はリセット状態であり、左側に位置する場合はセット状態になっている。同図（ａ）は、図１に示すプリズム３１がリセット状態にある場合を示しており、この状態では、延設片６の先端部は一方の位置規制部７ａにより弾性変形されている。そのため、延設片６の一方の位置規制部７ａとの接触部には、一方の位置規制部７ａによるばね負荷が付勢される。その結果、アマチュア２１の側面には、平衡ばね２７と一方の位置規制部７ａの双方によりばね負荷が付勢されるようになっている。

このようなリセット状態からセット状態に移行すると、同図（ｂ）に示すように、アマチュア２１が移行過程の略中間地点においては、位置規制部７ａ、７ｂのいずれも延設片６とは非接触状態となり、平衡ばね２７は位置規制部７ａ、７ｂのいずれからもばね負荷を付勢されない。その後、同図（ｃ）に示すように、アマチュア２１がさらに移動してセット状態である左側に位置する場合は、延設片６の先端部は、他方の位置規制部７ｂにより弾性変形されている。そのため、延設片６の他方の位置規制部７ｂとの接触部には、他方の位置規制部７ｂによるばね負荷が付勢され、平衡ばね２７には、他方の位置規制部７ｂによるばね負荷が付勢される。その結果、アマチュア２１の側面には、平衡ばね２７と他方の位置規制部７ｂの双方よりばね負荷が付勢されるようになっている。

また、延設片６を塑性加工して変形させ、延接片６の延設する角度を調整することにより、平衡ばね２７に付勢するばね負荷を増減して、適当なばね負荷となるよう調節することができる。例えば、同図（ａ）において、リセット状態における平衡ばね２７および初期状態における一方の位置規制部７ａのアマチュア２１に付勢するばね負荷が、スムーズなセット・リセットの切換に必要な値を満たさない場合には、延設片６の延設角度を右側に所定量傾斜させて、一方の位置規制部７ａによるばね負荷を大きくする。このような調整は、同図（ｃ）に示すセット状態においても同様に行なうことができる。

このような構成にすることにより、光スイッチが一旦組み立てられた後であっても、ばね付勢手段５によりアマチュア２１にばね負荷を付勢することができる。そのため、光スイッチが組み立てられた結果、平衡ばね２７によりアマチュア２１に付勢されるばね負荷に過不足がある場合でも、ばね付勢手段５によりアマチュア２１に所望のばね負荷を付勢して、全体としてアマチュア２１に付勢されるばね負荷を容易に増減して調整することができる。特に本実施形態においては、延設片６は、平衡ばねと一体に形成されたものであるので、延設片６のための部品を別途製造・設置する必要がなくなる上に、容易に塑性変形することができるため、平衡ばね２７からの延出角度を容易に調整することができる。そのため、位置規制部７ａ、７ｂから平衡ばね２７に付勢されるばね負荷を容易に調整することができる。

なお、本実施形態においては、プリズム３１が取り付けられていない側のばね片２７ａの長手方向の略中央部より延設片６が延設されていたが、これに限定されるものではなく、例えば図4に示すように、プリズム３１が取り付けられている側の両ばね片２７ａの長手方向の略中央部より延設されるものであってもよい。

また、本実施形態においては、延設片６は平衡ばね２７から突設されるものであったが、これに限定されるものではなく、アマチュア２１から突設されるものであってもよい。延設片６の材質もばね材に限定されるものではなく、剛性の高い材質からなるものであってもよく、これらのことは、後述する第２の実施形態においても同様である。

さらに、本実施形態においては、一方のばね片２７ａの長手方向の中央部付近に１つの延設片６のみが設置されているものであったが、これに限定されるものではなく、長手方向に等間隔に複数個設置するもの、例えば２つのばね付勢手段からなり、第１のばね付勢手段が、ばね素片２７ａａの略中央部から突設される第1の延設片と、器体１の対応する位置に設けられる第1の一対の位置規制部とからなり、第２のばね付勢手段が、ばね素片２７ａｃの略中央部から突設される第２の延設片と、器体１の対応する位置に設けられる第２の一対の位置規制部とからなるものであってもよい。この場合、アマチュア２１を支持する２つのばね素片２７ａａ及び２７ａｃのばね負荷を個別に可変できるので、より精密なばね負荷の調整を行なうことが可能となる。

（実施形態２）
本発明の第２の実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。図５及び図６において、１は器体、１ａは器体１の主収納部、５はばね付勢手段、６ａ、６ｂは延設片、７ｃ、７ｄは位置規制部、１１はベース、２１はアマチュア、２７は平衡ばね、３１はプリズムである。

本実施形態においては、ばね付勢手段５が、平衡ばね２７もしくはアマチュア２１の長手方向の両側面からアマチュア２１の移動方向に対して略直角に突設される延設片６ａ、６ｂと、それぞれの延設片と対向するよう器体から突設される位置規制部７ｃ、７ｄとを具備することに特徴を有し、その他の構成については第1の実施形態と同一であるので、第1の実施形態と共通するものについては同一の付番を付して説明を省略する。

図５は、本実施形態におけるばね付勢手段５の概略を示す分解斜視図である。同図に示すように、2つの延設片６ａ、６ｂと、それぞれの延設片６ａ、６ｂに対向するようベース１１の底部から内部側に略直角に突設される短冊状の位置規制部７ｃ、７ｄとから構成される。

延設片６ａ、６ｂは、平衡ばね２７の長手方向の両側面である両ばね片２７ａの長手方向の略中央部からベース１１側に向かって略直角に延設されるとともに、板ばねからなる平衡ばね２７と一体に形成され、延設される角度を調整することができるようになっている。

位置規制部７ｃ、７ｄは、主収納部１ａの底部における長手方向の略中央部であって、幅方向（アマチュア２１の移動方向）に一定の間隔を有して互いに対向するよう形成されている。この位置規制部７ｃ、７ｄは幅や長さが同一になるよう形成されており、２つの位置規制部７ｃ、７ｄ間の距離は、２つの延設片６ａ・６ｂ間の距離Ｗ１よりも大きく、このＷ１にプリズム２１の移動距離を足したものよりも小さい範囲内の適当な間隔に設定してあり、２つの延設部６ａ、６ｂの中間点と、位置規制部７ｃ、７ｄ間の中間点とが一致するように形成されている。

本実施形態においては、位置規制部７ｃ、７ｄはベース１１と一体に形成されており、位置規制部７ｃ、７ｄのための部品を別途製造・設置する必要がなくなる。その結果、生産性が向上するとともに、別部材で取り付ける場合のような、取り付け時の取り付け位置精度を考慮する必要がなくなる。

このように設置したばね付勢手段５は、アマチュア２１が駆動してセット状態にある場合にはリセット方向にばね負荷が付勢され、リセット状態にある場合にはセット方向にばね負荷が付勢される。かかるばね付勢手段５の動作の詳細を、図６に基づいて以下に説明する。

図６は、ばね付勢手段５の動作の概略を示す側面図である。同図において、アマチュア２１は左右に移動し、アマチュア２１が右側に位置する場合はセット状態であり、左側に位置する場合はリセット状態になっている。同図（ａ）は、図５に示すプリズム３１がリセット状態にある場合を示しており、この状態では、一方の延設片６ａの先端部は一方の位置規制部７ｃにより弾性変形されている。そのため、一方の延設片６ａの一方の位置規制部７ｃとの接触部には、一方の位置規制部７ｃによるばね負荷が付勢される。その結果、アマチュア２１の一方の延設片６ａが突設している側の側面には、平衡ばね２７と一方の位置規制部７ｃの双方によりばね負荷が付勢されるようになっている。このとき、他方の延設片６ｂは、他方の位置規制部７ｄとは非接触な状態になっている。

このようなリセット状態からセット状態に移行すると、同図（ｂ）に示すように、アマチュア２１が移行過程の略中間地点においては、位置規制部７ｄ、７ｄのいずれもが延設片６ａ、６ｂとは非接触な状態となり、平衡ばね２７は位置規制部７ｃ、７ｄのいずれからもばね負荷を付勢されない。その後、同図（ｃ）に示すように、アマチュア２１がさらに移動してセット状態である左側に位置する場合は、他方の延設片６ｂの先端部は、他方の位置規制部７ｄにより弾性変形されている。そのため、他方の延設片６ｂの他方の位置規制部７ｄとの接触部には、他方の位置規制部７ｄによるばね負荷が付勢され、平衡ばね２７には、他方の位置規制部７ｄによるばね負荷が付勢される。その結果、アマチュア２１の側面には、平衡ばね２７と他方の位置規制部７ｄの双方よりばね負荷が付勢されるようになっている。このとき、一方の延設片６ａは、一方の位置規制部７ｃとは非接触な状態になっている。

また、延設片６ａ、６ｂを塑性変形させて、延設片６ａ、６ｂのそれぞれの突設する角度を調整することにより、平衡ばね２７に付勢するばね負荷を増減して、適当なばね負荷となるよう調節することができる。例えば、同図（ａ）において、リセット状態における平衡ばね２７及び初期状態における一方の位置規制部７ｃのアマチュア２１に付勢するばね負荷が、スムーズなセット・リセットの切換に必要な値を満たさない場合には、一方の延設片６ａの突設角度を右側に所定量傾斜させて、一方の位置規制部７ｃによるばね負荷を大きくする。

同様に、同図（ｃ）において、セット状態における平衡ばね２７及び他方の位置規制部７ｄのアマチュア２１に付勢するばね負荷が、スムーズなセット・リセットの切換に必要な値を満たさない場合には、他方の延設片６ｂの突設角度を左側に所定量傾斜させて、他方の位置規制部７ｄによるばね負荷を大きくする。

このような構成にすることにより、光スイッチが一旦組み立てられた後であっても、ばね付勢手段５によりアマチュア２１にばね負荷を付勢することができる。そのため、光スイッチが組み立てられた結果、平衡ばね２７によりアマチュア２１に付勢されるばね負荷に過不足がある場合でも、ばね付勢手段５によりアマチュア２１に所望のばね負荷を付勢して、全体としてアマチュア２１に付勢されるばね負荷を容易に増減して調整することができる。その上、セット状態及びリセット状態においてアマチュア２１に付勢するばね負荷を個別に調整することができるため、セット電圧、リセット電圧それぞれにおいて独立に動作電圧の調整が可能となる。

第1の実施形態における光スイッチの概略を示す分解斜視図である。 第1の実施形態におけるアマチュアブロックの概略を示す分解斜視図である。 第1の実施形態におけるばね付勢手段の動作の概略を示す側面図である。 第1の実施形態における別のアマチュアブロックの概略を示す分解斜視図である。 第２の実施形態におけるアマチュアブロックの概略を示す分解斜視図である。 第２の実施形態におけるばね付勢手段の動作の概略を示す側面図である。 従来例の概略を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 器体
２ 電磁石装置
３ 光路切換装置
４ａ〜４ｄ 光ファイバ
５ ばね付勢手段
６ 延設片
７ａ、７ｂ 位置規制部
２１ アマチュア
２１ａ、２１ｂ 接極片
２１ｃ 主体部
２３ コイル
２５ 鉄芯
２５ａ、２５ｂ 磁極片
２７ 平衡ばね
３１ プリズム

Claims (4)

1. プリズム及び当該プリズムに機械的に結合されたアマチュアを具備しこのアマチュアを移動させる電磁石装置と、前記プリズムを移動させることにより複数本の光ファイバの光結合状態を切り換えて光路を変化させる光路切換装置と、前記光路切換装置および前記電磁石装置を収納した器体とを備え、前記電磁石装置は、前記アマチュアと、ばね性を有した板ばねからなり、一部が前記器体に対して定位置に固定されるとともに他の一部が前記アマチュアに結合される平衡ばねと、両端部に磁極片を備える鉄芯と、この鉄芯を励磁するコイルとを備えるとともに、少なくともひとつの光結合状態において、前記アマチュアに対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するばね付勢手段を備える光スイッチであって、
   前記ばね付勢手段は、前記板ばねもしくは前記アマチュアのいずれかから、前記アマチュアの移動方向に対して略直角に延設される延設片と、前記延設片の前記アマチュアの移動方向における両面にそれぞれ対向するよう器体から突設される一対の位置規制部とを具備して、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであることを特徴とする光スイッチ。
2. プリズム及び当該プリズムに機械的に結合されたアマチュアを具備しこのアマチュアを移動させる電磁石装置と、前記プリズムを移動させることにより複数本の光ファイバの光結合状態を切り換えて光路を変化させる光路切換装置と、前記光路切換装置および前記電磁石装置を収納した器体とを備え、前記電磁石装置は、前記アマチュアと、ばね性を有した板ばねからなり、一部が前記器体に対して定位置に固定されるとともに他の一部が前記アマチュアに結合される平衡ばねと、両端部に磁極片を備える鉄芯と、この鉄芯を励磁するコイルとを備えるとともに、少なくともひとつの光結合状態において、前記アマチュアに対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するばね付勢手段を備える光スイッチであって、
   前記ばね付勢手段は、前記板ばねもしくは前記アマチュアの長手方向の両側面から、前記アマチュアの移動方向に対して略直角に延設される延設片と、それぞれの延設片と対向するよう器体から突設される位置規制部とを具備し、前記位置規制部が前記延設片に対して、他の光結合状態に変化する移動方向にばね負荷を付勢するものであることを特徴とする光スイッチ。
3. 前記位置規制部は、器体と一体に成形されたものであることを特徴とする請求項１もしくは請求項2のいずれかに記載の光スイッチ。
4. 前記延設片は、平衡ばねと一体に形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の光スイッチ。

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