JP2018205723A - Changeover mechanism of changeover switch - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切替スイッチの切替機構に関する。 The present invention relates to a switching mechanism of a changeover switch.
一般に、光ファイバ等の光導波路を通ってきた光を複数用意された別光路に切り替えることが可能な切替スイッチは、特許文献1に示されるように集光レンズやミラー等を用いた空間光学部品を基本として構成されている。これらの切替スイッチの挿入損失の低減化も進められ、1dB未満と比較的低い挿入損失の切替スイッチが実現されている。 In general, a changeover switch capable of switching a plurality of light beams that have passed through an optical waveguide such as an optical fiber to a plurality of prepared different optical paths is a spatial optical component using a condensing lens, a mirror, or the like as disclosed in Patent Document 1. It is configured on the basis. The reduction of insertion loss of these changeover switches has been promoted, and a changeover switch having a relatively low insertion loss of less than 1 dB has been realized.
しかしながら、上述の切替スイッチを、空間光学部品を用いた光路切替用の測定器と組み合わせて使用する場合、切替部分でのフレネル反射によってデッドゾーンが作られ、測定できない箇所が発生してしまう場合があった。光路切替用の測定器としては、例えば、OTDR(Optical Time Domain Reflecto-meter)をベースにした光ファイバのレイリー散乱光を受光して測定を行う測定器がある。前述のような事態に対処し、フレネル反射を抑制した切替スイッチを実現するためには、光ファイバ等を物理的に接続して切替を行う方法が有効である(例えば、特許文献2参照)。 However, when the above-mentioned changeover switch is used in combination with a measuring device for optical path switching using a spatial optical component, a dead zone may be created due to Fresnel reflection at the switching portion, and a portion that cannot be measured may occur. there were. As an optical path switching measuring instrument, for example, there is a measuring instrument that receives and measures Rayleigh scattered light of an optical fiber based on OTDR (Optical Time Domain Reflecto-meter). In order to cope with the situation as described above and realize a changeover switch that suppresses Fresnel reflection, a method of switching by physically connecting an optical fiber or the like is effective (for example, see Patent Document 2).
また、上述したようにフレネル反射を抑制した切替スイッチの他に、例えば、特許文献2,3に示されるように光導波路を用いた切替方法が提案されている。特許文献2に記載されている光路切替スイッチ及び特許文献3に記載されている光ファイバ心線切替装置では、光導波路の軸合わせ方法を工夫することによって切替が行われている。 In addition to the changeover switch that suppresses Fresnel reflection as described above, for example, as shown in Patent Documents 2 and 3, a changeover method using an optical waveguide has been proposed. In the optical path changeover switch described in Patent Document 2 and the optical fiber core line switching device described in Patent Document 3, switching is performed by devising an optical waveguide axis alignment method.
一般的な単一モードファイバのコア直径はおよそ10μmであり、光ファイバ等の光導波路を物理的に接続する場合には、そのコア直径に合わせて調芯を行う必要がある。しかしながら、現在の機械的な制御の精度により、手動で10μm以内の精度の調芯機構を実現することは困難であり、接続損失が増加する場合あるいは、切替が正常に行われない場合があった。これに対し、コア直径を広げた光ファイバを用いて上述の機械精度の範囲内に抑えるという解決策も考えられるが、導波光の伝搬モードがマルチモードになり、挿入損失が増大してしまう場合があった。 A common single mode fiber has a core diameter of about 10 μm. When an optical waveguide such as an optical fiber is physically connected, it is necessary to align the core in accordance with the core diameter. However, due to the current accuracy of mechanical control, it is difficult to manually realize an alignment mechanism with an accuracy of 10 μm or less, and connection loss may increase or switching may not be performed normally. . On the other hand, a solution to suppress the above-mentioned mechanical accuracy range using an optical fiber with an expanded core diameter is also conceivable, but the propagation mode of guided light becomes multi-mode and the insertion loss increases. was there.
そこで、機械的な制御機構の誤差を許容する切替スイッチとして、入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートの軸線と複数の出力ポートのうちのーつの出力ポートの軸線とを合わせる調芯機構と、を備えた切替スイッチが検討されている。このような切替スイッチでは、複数の出力ポートは、軸線方向に直交する方向に互いに所定の間隔をあけて軸線方向に平行するように配列されている。また、調芯機構は、入力ポートに対向する入力面に設けられた嵌合部と、出力ポートに対向する出力面に設けられると共に嵌合部に嵌合可能な被嵌合部で構成されている。 Therefore, as a changeover switch that allows errors in the mechanical control mechanism, an alignment mechanism that aligns the input port, the plurality of output ports, the axis of the input port and the axis of one of the plurality of output ports. And a changeover switch with the In such a change-over switch, the plurality of output ports are arranged so as to be parallel to the axial direction at predetermined intervals in a direction orthogonal to the axial direction. Further, the alignment mechanism includes a fitting portion provided on the input surface facing the input port, and a fitted portion provided on the output surface facing the output port and capable of fitting into the fitting portion. Yes.
上述の切替スイッチでは、光ファイバの特性を活かし、特にSMF(Single Mode Fiber)において単一モードを保持し、入力ポートに接続する出力ポートを機械的な精度の誤差を許容する範囲内で低損失に切り替え可能となり、かつフレネル反射を抑えることができる。しかしながら、上述の切替スイッチを実際に用いる際には、入力ポートに接続する出力ポートを所望の出力ポートに切り替える切替機構が必要となる。特に、上述の切替スイッチを緊急時に、ユーザの緊急信号発信源としても使用することができるようにする目的から、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくても容易に且つ機械精度の範囲内で動作可能な切替機構(切替スイッチの切替機構)が望まれていた。 In the above-mentioned changeover switch, taking advantage of the characteristics of optical fiber, a single mode is maintained especially in SMF (Single Mode Fiber), and the output port connected to the input port has a low loss within a range that allows an error in mechanical accuracy. And the Fresnel reflection can be suppressed. However, when the above-described changeover switch is actually used, a switching mechanism that switches the output port connected to the input port to a desired output port is required. In particular, for the purpose of enabling the above-mentioned changeover switch to be used as an emergency signal transmission source of the user in an emergency, it does not require a power source and can be easily and without complicated procedures and user skill. There has been a demand for a switching mechanism (switching mechanism of a changeover switch) that can operate within the range of machine accuracy.
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくとも容易に且つ機械精度の範囲内で動作可能な切替スイッチの切替機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and does not require a power source, and can be easily operated within a range of machine accuracy without complicated procedures and user skill. The purpose is to provide.
本発明に係る切替スイッチの切替機構は、接続ポートの接続状態を切り替える切替スイッチの切替機構であって、前記切替スイッチは、固定された第一の部材と、平面内で移動可能な第二の部材と、前記第二の部材を前記第一の部材の方向に付勢する第一の付勢手段と、前記第二の部材を前記切替機構の方向に付勢する第二の付勢手段と、を備え、前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに接続可能な接続ポートを有し、当該対向する面同士を接触させて前記接続ポート同士を接続し、前記第一の部材および前記第二の部材の少なくともいずれか一方は複数の接続ポートを有し、前記第二の部材は、前記第一の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第一の被当接面と、前記第二の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第二の被当接面を有し、前記切替機構は、側面が前記第一の被当接面と当接するように回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに等しい複数の第一の当接平面を有する第一の柱体と、側面が前記第二の被当接面と当接するように前記第一の柱体の回転に応じて回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに異なる複数の第二の当接平面を有する第二の柱体と、前記第一の柱体の回転開始から遅れて前記第二の柱体を回転させる連結部と、を備えることを特徴とする。 The changeover mechanism of the changeover switch concerning the present invention is a changeover mechanism of the changeover switch which changes the connection state of a connection port, and the changeover switch includes a fixed first member and a second movable in a plane. A member, a first urging means for urging the second member in the direction of the first member, and a second urging means for urging the second member in the direction of the switching mechanism; Each of the first member and the second member has connection ports that can be connected to each other on opposing surfaces, the opposing surfaces are brought into contact with each other, and the connection ports are connected to each other, At least one of the first member and the second member has a plurality of connection ports, and the second member applies a force to push back the force urged by the first urging means. The first abutted surface and the second urging means urge A second abutted surface for applying a force to push back, and the switching mechanism is rotatably arranged such that the side surface abuts on the first abutted surface, and the side surface is rotated from the center of rotation. A first column having a plurality of first abutting planes that are equal in distance to each other and rotatable in accordance with the rotation of the first column so that the side surface abuts on the second abutted surface. A second column having a plurality of second contact planes arranged on the side surfaces and having different distances from the rotation center, and the second column rotated after the start of rotation of the first column And a connecting portion to be provided.
上記切替スイッチの切替機構において、前記連結部は、前記第一の柱体および前記第二の柱体のいずれか一方に固定された連結部材と、他方に形成され、内部で前記連結部材が移動可能な凹部と、前記連結部材と前記凹部を接続する弾性体と、を有することを特徴とする。 In the changeover mechanism of the changeover switch, the connecting portion is formed on the connecting member fixed to one of the first pillar and the second pillar and the other, and the connecting member moves inside. It has a possible recessed part, and the elastic body which connects the said connection member and the said recessed part, It is characterized by the above-mentioned.
上記切替スイッチの切替機構において、前記第二の被当接面と前記第二の当接平面とが当接しているときに、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面との間に隙間が存在することを特徴とする。 In the switching mechanism of the changeover switch, when the second abutted surface and the second abutting plane are in contact, the first abutted surface and the first abutting plane A gap exists between the two.
上記切替スイッチの切替機構において、前記第一の柱体は、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面とが当接するときの位置決め部を備えることを特徴とする。 In the switching mechanism of the changeover switch, the first column body includes a positioning portion when the first contacted surface and the first contact flat surface are in contact with each other.
上記切替スイッチの切替機構において、前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに嵌合可能な嵌合部を有することを特徴とする。 In the changeover mechanism of the changeover switch, each of the first member and the second member has fitting portions that can be fitted to each other on opposite surfaces.
本発明に係る切替スイッチの切替機構によれば、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくとも、容易に、かつ必要とされる精度をもって動作し、切替スイッチの接続ポートの接続状態を切り替えることができる。 According to the change-over mechanism of the change-over switch according to the present invention, it is possible to operate easily and with the required accuracy without requiring a power source, without complicated procedures and user skill, and the connection port of the change-over switch. The connection state can be switched.
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができると共に、本発明の作用効果がわかりやすく示されるように適宜変更されている。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are schematic, and ratios of length, width, thickness, etc. are not necessarily the same as actual ones, and can be changed as appropriate, and the effects of the present invention Has been changed as appropriate so that it can be easily understood.
[切替スイッチ]
本実施形態の切替機構10を備えた切替スイッチ90について説明する。
[Changeover switch]
The
図1は、本実施の形態における切替機構10を備えた切替スイッチ90の平面図である。同図に示す切替スイッチ90は、入力部114の接続ポート129と出力部112の接続ポート127A,127B,127C(以下、「接続ポート127」とする場合もある)の接続状態を切り替えるスイッチである。切替スイッチ90により、接続ポート129が接続ポート127A,127B,127Cのいずれかと接続されるように切り替えられる。切替スイッチ90の大きさは、約70mm×70mm程度である。この大きさは一例であり、この大きさに限定するものではない。
FIG. 1 is a plan view of a
まず、入力部114と出力部112について説明する。
First, the
入力部114および出力部112は平面光波回路(Planar Lightwave Circuit:PLC)で構成される。接続ポート127,129はPLCのコア部をなす単一モードの光導波路で構成される。このような光導波路の形状は平面視および側面視において矩形であるため、光導波路の高さと幅のそれぞれの変更や調整が容易であり、光導波路の高さを低くして幅のみを広げることもできる。本実施形態では、矩形の光導波路の比屈折率差、高さ、幅の各寸法は適宜調整されており、機械的な精度の誤差を許容する導波路の大きさに設定されている。
The
入力部114の図上の左側に光ファイバ104が接続され、光ファイバ104の光導波路105は入力部114の光導波路に接続される。入力部114の光導波路の図上の右側が接続ポート129となる。接続ポート129の端面は、出力部112に対向する被接続面114aで露出する。
The
出力部112は図上のK方向に沿って互いに所定の間隔Λをあけて配列された3つの接続ポート127A,127B,127Cを備える。出力部112の光導波路の図上の左側が接続ポート127A,127B,127Cとなる。所定の間隔Λは、例えば250μmであり、通常の単一モードの光ファイバの外径である125μmの2倍に相当する。接続ポート127A,127B,127Cのそれぞれの端面は、入力部114に対向する被接続面112aで露出する。出力部112の図上の右側に光ファイバ107が接続され、光ファイバ107の光導波路108A,108B,108Cのそれぞれは、出力部112の光導波路のそれぞれに接続される。
The
入力部114と出力部112の対向する被接続面112a,114a同士を接触させて接続ポート129を接続ポート127A,127B,127Cのいずれかに接続する。入力部114のK方向の位置を変えて入力部114と出力部112とを接触させることで、接続ポート129と接続する接続ポート127A,127B,127Cを切り替えることができる。なお、入力部114が複数の接続ポートを備え、出力部112が1つの接続ポートを備えてもよい。あるいは、入力部114と出力部112のそれぞれが複数の接続ポートを備えてもよい。
The
光ファイバ104,107は、例えばITU−T G.652D等に示される標準的なシングルモードファイバである。入力部114の光導波路のコア中心と光ファイバ104の光導波路105のコア中心とは調芯され、互いに接続されている。光ファイバ107の3つの光導波路108A,108B,108Cは、K方向に沿って互いに所定の間隔Λをあけて配列されている。出力部112の光導波路のそれぞれのコア中心と光導波路108A,108B,108Cのそれぞれのコア中心とは調芯され、互いに接続されている。
The
接続ポート129の被接続面114aでの幅寸法(即ち、K方向における寸法)は、入力部114の光導波路の幅寸法より大とされている。接続ポート127A,127B,127Cそれぞれの被接続面112aでの幅寸法は、接続ポート129の被接続面114aでの幅寸法に等しく、出力部112の光導波路の幅寸法より大とされている。すなわち、接続ポート129の出力側端部129eおよび接続ポート127の入力側端部127fは、平面視で所謂テーパー形状を有している。接続ポート127の平面視形状は、接続ポート129の入力側と出力側とを入れ替えた平面視形状と同一とされている。具体的には、接続ポート129の幅寸法は、入力側では略一定とされ、接続ポート129の出力側に向って幅寸法が漸次大きくなるように形成されている。一方、接続ポート127の幅寸法は、入力側では出力側に向って幅寸法が漸次小さくなるように形成され、出力側では略一定とされている。
The width dimension (that is, the dimension in the K direction) of the
図2に示すように、接続ポート129の軸線といずれかの接続ポート127A,127B,127Cの軸線とを合わせる調芯機構として、被接続面112aに嵌合部120が設けられ、被接続面114aには、嵌合部120に嵌合可能な被嵌合部122が設けられている。
As shown in FIG. 2, as a centering mechanism for aligning the axis of the
嵌合部120は、平面視において被接続面112aから突出するV字状の突起である。嵌合部120のK方向に沿った幅寸法は、J方向に沿って入力部114に近づくに従って縮小する。被嵌合部122は平面視において被接続面114aから内方に向かって凹むV字状の溝である。被嵌合部122のK方向に沿った幅寸法はJ方向に沿って出力部112から離間するに従って縮小する。K方向において隣り合う嵌合部120同士及び被嵌合部122同士の間隔は、所定の間隔Λと同様に、250μmである。
The
嵌合部120と被嵌合部122からなる調芯機構を備えることで、一般にいう機械的な精度の誤差を充分に許容可能となる。
By providing the alignment mechanism composed of the
本実施形態では、接続ポート127,129の近くに嵌合部120および被嵌合部122を設けたが、嵌合部120および被嵌合部122は、被接続面112a,114aのどこに設けてもよい。被接続面114aに嵌合部120を設け、被接続面112aに被嵌合部122を設けてもよい。あるいは、嵌合部120および被嵌合部122を設けなくてもよい。
In this embodiment, the
続いて、出力部112および入力部114の配置について説明する。
Next, the arrangement of the
出力部112は、基台165の上に固定され、基台165は、支持部材155を介して土台100に固定される。つまり、出力部112は固定されて動かないように切替スイッチ90内に配置される。
The
入力部114は、基台166の上に固定され、基台166の左側(光ファイバ104を接続する側)にはK方向に延びる延設部110が連結される。基台166は、土台100に固定した支持部材156の上に移動可能に配置される。つまり、入力部114、基台166、及び延設部110は一体となって移動可能に配置される。基台166と延設部110を一体で構成してもよい。
The
本実施形態では、入力部114の接続ポート129と出力部112の図上の一番下に形成された接続ポート127Cとを接続する状態で、入力部114を固定する基台166の下側の面(被当接面134)と出力部112を固定する基台165の下側の面とが同一平面となる。この状態では、基台166がさらに図上の下側に移動しないように、基台166の被当接面134は支持部材155,156のK方向に垂直な面に当接して支えられる。
In the present embodiment, the
バネ170A,170Bが延設部110の左側に配置され、入力部114、基台166、及び延設部110をJ方向に沿っての出力部112側に付勢する。バネ170A,170Bにより、被接続面112a,114a同士が密着されて、接続ポート129と接続ポート127との接続が良好に保たれる。
The
バネ170C,170D,170Eが基台166の上側に配置され、基台166をK方向に沿っての切替機構10側に付勢する。バネ170C,170D,170Eにより、基台166が切替機構10に押し当てられる。詳しくは後述するが、切替機構10により入力部114のK方向の位置が定められて、接続ポート127,129の接続状態が切り替えられる。
The
バネ170F,170Gが入力部114の図1上の手前側に配置され、入力部114が浮き上がることを抑制し、入力部114、基台166、及び延設部110の移動を平面に制限する。
The
バネ170A〜170Gには、例えば、切替スイッチ90の土台100に開けた穴に挿入したコイルバネを用いる。切替スイッチ90の外側からボルトあるいはピンなどを挿入してコイルバネの一端を押さえる。コイルバネの他端は、延設部110、基台166、及び入力部114に接触させる。コイルバネの他端は、延設部110、基台166、及び入力部114に接着してもよいし、接着しなくてもよい。
As the
バネ170A〜170Gは、延設部110、基台166、及び入力部114を付勢するものであれば、板バネなどを用いてもよい。本実施形態では、バネ170A〜170Gで延設部110、基台166、及び入力部114を押さえて付勢しているが、延設部110、基台166、及び入力部114を引っ張って所望の方向に付勢してもよい。
As long as the springs 170 </ b> A to 170 </ b> G energize the extending
[切替機構]
次に、本実施形態の切替機構10について説明する。
[Switching mechanism]
Next, the
切替機構10は、図1において、延設部110の右側であって、基台166の下側に、延設部110の被当接面130および基台166の被当接面134に当たり接触するように配置される。
In FIG. 1, the
図1,3,4に示すように、切替機構10は、J方向及びK方向を含む平面内において回転可能に配置された柱体20と、柱体20と同軸で回転可能に配置された柱体40と、柱体20の回転開始から遅れて柱体40を回転させる連結部60を備えている。柱体20と柱体40は互いに独立しており、柱体20と柱体40は回転中心を合わせて重ねられ、上端および下端に係止部82,84が設けられた回転軸が挿通されている。柱体20と柱体40は、連結部60において、柱体20の底部に固定されたピン62が柱体40の上部に形成された凹部68に挿入されて連結されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
図3に示すように、柱体20の側面20rは、延設部110の被当接面130と接触可能となるように配置される。柱体20が被当接面130に力を加えることで、バネ170A,170Bが付勢する力を押し返す力を延設部110に加えることができる。柱体20は、基台166の被当接面134とは接触しない。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、柱体40の側面40rは基台166の被当接面134と接触するように配置される。柱体40が被当接面134に力を加えることで、バネ170C,170D,170Eが付勢する力を押し返す力を基台166に加えることができる。柱体40は、延設部110の被当接面130とは接触しない。
As shown in FIG. 4, the
柱体20の上端には、側面20rから径方向に突出するハンドル30が設けられている。使用者がハンドル30を回転させると、ハンドル30とともに柱体20が回転し、柱体20の回転開始から遅れて柱体40が回転し始める。切替機構10の動作の詳細については後述する。
A
図5に示すように、柱体20は半径r20の円柱であり、側面20rには、延設部110の被当接面130に当接可能な当接平面22A,22B,22Cが形成されている。当接平面22A,22B,22Cは、平面視において半径r20の仮想円周E20の弦をなしている。柱体20の回転中心と当接平面22A,22B,22Cのそれぞれとの距離h22は互いに等しい。当接平面22A,22B,22Cの間には、被当接面130に当接可能な当接円弧面23A,23B,23Cが形成されている。当接円弧面23A,23B,23Cは、仮想円周E20と重なっている。
As shown in FIG. 5, the
柱体20が回転すると、当接平面22A,22B,22Cの端または当接円弧面23A,23B,23Cが被当接面130をJ方向に沿っての左側へ押すので、延設部110、基台166、及び入力部114が左側へ移動し、出力部112と入力部114の被接続面112a,114aが離間する。
When the
被接続面112a,114aが離間される距離は、少なくとも嵌合部120のJ方向に沿って被接続面112aから突出している突出寸法より大きく、突出寸法の10%以上であることが好ましく、突出寸法の30%以上であることがより好ましい。被接続面112a,114aが離間される距離は、柱体20の中心から当接平面22A,22B,22Cまでの距離h22と仮想円周E20の半径r20との差で決まる。距離h22と半径r20との差が被接続面112a,114aが離間される距離となる。距離h22と半径r20との差が前述の条件を満たすことで、入力部114と出力部112の接続状態を切り替える際に、嵌合部120が入力部114に接触する虞がなく、嵌合部120の傷付きや破損を防止することができる。なお、嵌合部120および被嵌合部122を設けない場合であっても、被接続面112a,114aを密着させたまま入力部114をK方向に移動すると、接続ポート127,129の端面が傷つく虞がある。したがって、接続状態を切り替えるときは被接続面112a,114aを離間させる必要がある。
The distance between the
柱体20は、接続状態を切り替える際に被当接面130を押すことができればよい。したがって、被接続面112a,114aが密着された状態、つまり接続ポート129が接続ポート127A,127B,127Cのいずれかと接続している状態では、被当接面130と当接平面22A,22B,22Cとの間に隙間が存在してもよい。むしろ、被接続面112a,114aの密着状態を良好するためには、被当接面130と当接平面22A,22B,22Cとの間に隙間が存在するとよい。
The
被当接面130は被当接面134に対して垂直に配置されているが、これに限定するものではない。柱体20が被当接面130を押すことで入力部114を出力部112から離間する方向に移動できればよい。
The
図6に示すように、柱体40は、半径r40の円柱であり、側面40rには、基台166の被当接面134に当接可能な当接平面42A,42B,42Cが形成されている。柱体40の回転中心と当接平面42A,42B,42Cのそれぞれとの距離h42A,h42B,h42Cは互いに異なる。すなわち、被当接面134が当接平面42Aに当接している状態、当接平面42Bに当接している状態、及び当接平面42Cに当接している状態では、入力部114のK方向の位置が異なり、接続ポート129と接続する接続ポート127A,127B,127Cが異なる。中心からの距離が最も短い当接平面42Aが被当接面134に当接している状態で、接続ポート129は、出力部112の図上の一番下に形成された接続ポート127Cと接続する。距離h42A,h42B,h42Cは、所定の間隔Λ(本実施形態では250μm)ずつ大きくなっている。当接平面42Bが被当接面134に当接している状態で、接続ポート129は接続ポート127Bと接続し、当接平面42Cが被当接面134に当接している状態で、接続ポート129は接続ポート127Cと接続する。
As shown in FIG. 6, the
接続ポート129が接続ポート127Cと接続する場合、被当接面134は支持部材155,156によって支えられるので、当接平面42Aと被当接面134との間に隙間があってもよい。つまり、接続ポート129が接続ポート127Cと接続する状態では、柱体40が基台166を支えないで、支持部材155,156が基台166を支える。これにより、接続ポート129が接続ポート127Cと接続する状態では、切替機構10に負荷がかからない。
When the
当接平面42B,42Cの間には、当接円弧面43Aが形成されており、当接円弧面43Aは、平面視において半径r40の仮想円周E40と重なっている。当接平面42A,42Bの間には当接円弧面が形成されていない。当接円弧面の有無は、当接平面42A,42B,42Cまでの距離h42A,h42B,h42Cと仮想円周E40の半径r40との関係による設計的な事項であり、柱体40の作用に関係するものではない。
A
連結部60は、柱体20の底部に固定されたピン62と、柱体40の上部に形成された凹部68で構成される。ピン62を凹部68に挿入して柱体20と柱体40を連結する。ピン62は、下部62zが上部62xより小径である。凹部68は、内部でピン62の上部62xが移動可能な凹部上部69と、内部でピン62の下部62zが移動可能な凹部下部70で構成される。
The connecting
連結部60は、柱体20を回転させたときに、柱体20の回転開始から遅れて柱体40を回転させる役目を持つ。ハンドル30を回して柱体20を回転させると、ピン62が凹部68内で移動する。柱体20をさらに回転させると、ピン62の下部62zが凹部下部70の内壁を押し、柱体40が回転し始める。
When the
ピン62の上部62xは、凹部上部69の内壁にバネ64,66で接続される。凹部上部69はバネ64,66を配置するために凹部下部70よりも広くなっている。バネ64,66は、柱体20,40の回転後に、柱体20,40の位置を正しく調整する役目を持つ。
The
なお、連結部60として、柱体20に凹部を形成し、柱体40にピンを固定してもよい。この場合、柱体20の凹部の内壁がピンを押し始めてから柱体40が回転し始める。
In addition, as the
[切替機構の動作]
次に、切替機構10の動作について説明する。
[Operation of switching mechanism]
Next, the operation of the
初期状態は、図5,6に示すように、接続ポート129に対して接続ポート127Cが接続されているとする。このとき、延設部110の被当接面130には柱体20の当接平面22Aが当接し、基台166の被当接面134には柱体40の当接平面42Aが当接している。なお、初期状態は一例であって、接続ポート129に接続ポート127A,127B,127Cのうちのいずれが接続されている状態を初期状態としてもよい。
Assume that the
使用者がハンドル30をR方向に回転させると、ハンドル30とともに柱体20が回転する。図7に示すように、柱体20が回転すると、柱体20の当接平面22Aの下端あるいは当接円弧面23Aが被当接面130を押し、延設部110、基台166、及び入力部114がJ方向に沿って出力部112から離れる方向へ移動する。当接平面22Aが被当接面130を押しているときは、入力部114は出力部112から離れる方向へ移動し、当接円弧面23Aが被当接面130に当接している間は、入力部114と出力部112が離間した状態が維持される。
When the user rotates the
柱体20が回転し始めてから連結部60のピン62が凹部68の内部で移動している間、つまり柱体20が回転し始めてからピン62の下部62zが凹部下部70の端縁70bに当接するまでの間は、柱体40は回転しない。したがって、図8に示すように、柱体40の当接平面42Aは基台166の被当接面134に当接したままであり、延設部110、基台166、及び入力部114のK方向の位置は変化しない。
While the
図9に示すように、図7,8の状態での被接続面112a,114aの接触状態は、接続ポート129のK方向の位置は変化せずに、被接続面112a,114aが離間した状態である。
As shown in FIG. 9, the contact state of the
ピン62の下部62zが凹部下部70の端縁70bに当接してから、図10に示すように、さらにハンドル30をR方向に回転させると、柱体20の回転に伴ってピン62の下部62zが端縁70bを押し、柱体40がR方向に回転する。
After the
柱体40が回転すると、図11に示すように、当接平面42A,42Bの間の角が基台166の被当接面134を押し上げるので、延設部110、基台166、及び入力部114はK方向に沿って上方へ移動する。K方向は、接続ポート129の接続先を切り替える方向である。
When the
図10,11の状態から、使用者がさらにハンドル30をR方向に回転させると、柱体20の回転に伴って柱体40がR方向に回転する。
10 and 11, when the user further rotates the
柱体40が回転し、被当接面134を押す当接平面42A,42Bの間の角の位置が柱体40の中心を通りK方向に延びるラインを超えると、バネ170C,170D,170Eによる付勢力(バネ170C,170D,170Eが基台166を押し、基台166の被当接面134が柱体40を押す力)は、柱体40をR方向に回転させるように働く。柱体40は柱体20から独立してR方向に自分で回転する。
When the
その結果、図12,13に示すように、延設部110の被当接面130に柱体20の当接平面22Bが当接する前に、基台166の被当接面134に柱体40の当接平面42Bが当接する。つまり、図14に示すように、被接続面112a,114aが離間した状態で、接続ポート129のK方向の位置は接続ポート127Bに対応する位置に合わせられる。ここまでの柱体40の回転で接続ポート129に接続する接続ポート127Bへの位置合わせは完了する。
As a result, as shown in FIGS. 12 and 13, before the abutting
図12,13の状態から、使用者がさらにハンドル30をR方向に回転させると、柱体20が回転し、延設部110、基台166、及び入力部114はJ方向に沿って出力部112へ近づく方向へ移動する。図15に示すように、入力部114と出力部112が接触するとともに、延設部110の被当接面130に柱体20の当接平面22Bが当接する。柱体40の回転は図13の段階で既に完了しているので、図16に示すように、柱体40の状態は図13と変わらない。
12 and 13, when the user further rotates the
柱体20,40の回転が終わると、基台166の被当接面134が柱体40の当接平面42Bを押す力と、連結部60のバネ64,66が元の状態に戻ろうとする力により、柱体40の回転角度が微調整されて、接続ポート129と接続ポート127Bとの接続がより良好になる。
When the
以上の動作により、図17に示すように、嵌合部120Bが被嵌合部122に嵌合し、接続ポート129に対して接続ポート127Bが接続されて、接続状態の切り替えが完了する。
With the above operation, as shown in FIG. 17, the
図15,16の状態から、使用者がハンドル30をR方向に回転させると、上記と同様の動作により、接続ポート129に対して接続ポート127Aを接続させることができる。接続ポート129に対して接続ポート127Aを接続した状態からハンドル30をR方向にさらに回転させてハンドル30が1周すると、接続ポート129に対して接続ポート127Cを接続させることができる。ハンドル30をV方向に回転させた場合も同様に接続状態を切り替えることができる。
15 and 16, when the user rotates the
なお、柱体20またはハンドル30に、被当接面134と当接平面22A,22B,22Cとが接触する状態、つまり接続ポート129が接続ポート127A,127B,127Cのいずれかと接続している状態を位置決めするための位置決め手段を備えてもよい。例えば、柱体20またはハンドル30に、3つの接続状態のそれぞれに対応させた3つの窪みを設け、各接続状態においてボールプランジャが各窪みに係合するようにボールプランジャを配置する。柱体20またはハンドル30を位置決めする手段を備えることで、使用者は接続状態が切り替えられたことを明確に知ることができ、さらに、接続ポート127,129が接続された状態で柱体20をわずかに動かすことによる被接続面112a,114aの接続不良を抑制できる。
Note that the
以上説明したように、本実施の形態によれば、固定された出力部112と、延設部110と基台166とともに一体となって移動可能な入力部114と、入力部114を出力部112へ向かう方向に付勢するバネ170A,170Bと、基台166を切替機構10へ向かう方向に付勢するバネ170C,170D,170Eと、を備えた切替スイッチ90の入力部114の接続ポート129と出力部112の接続ポート127A,127B,127Cとの接続状態を切り替えるための切替機構10が、バネ170A,170Bの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面130とバネ170C,170D,170Eの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面134に当接するように配置され、側面20rが被当接面130に当接するように回転可能に配置され、側面20rに回転中心からの距離が互いに等しい当接平面22A,22B,22Cを有する柱体20と、側面40rが被当接面134に当接するように回転可能に配置され、側面40rに回転中心からの距離が互いに異なる複数の当接平面42A,42B,42Cを有する柱体40と、柱体20の回転開始から遅れて柱体40を回転させる連結部60とを備える。
As described above, according to the present embodiment, the fixed
これにより、柱体20が回転すると延設部110、基台166、及び入力部114がJ方向に沿って出力部112から離間する方向に移動し、その後、柱体40が回転し始めて、延設部110、基台166、及び入力部114をK方向に沿って接続ポート129と接続ポート127A,127B,127Cとの接続状態を切り替える方向に移動するので、電源を必要とせず、柱体20に設けられたハンドル30を回転させるだけで、容易に切替スイッチ90の接続ポート127,129の接続状態を切り替えることができる。接続ポート129の位置合わせは、柱体40の当接平面42A,42B,42Cによって決められるので、機械精度の範囲内で接続ポート127,129の接続状態を切り替えることができる。また、入力部114の被接続面114aと出力部112の被接続面112aを離間させた後に、接続ポート127,129の位置合わせを行うので、接続ポート127,129の端面を傷つけることがない。
As a result, when the
本実施形態の適用例について説明する。本実施形態の切替機構10を備えた切替スイッチ90をユーザ宅内のONU(光回線終端装置)内に配置し、光ファイバ104を設備ビルに接続し、光ファイバ107の光導波路108A,108B,108Cのそれぞれを異なる波長試験光を反射するフィルタに接続する。通常時は、例えば、光ファイバ104を光導波路108Aに接続しておく。ユーザ宅が停電となった場合でも、切替機構10により、緊急時には光ファイバ104の接続先を光導波路108B,108Cに切り替えることができる。設備ビルから試験光を発信し、応答信号光を受信することで、停電時でも切替スイッチ90の状態を把握でき、ユーザへの適切な対応を実施できる。
An application example of this embodiment will be described. A change-
10…切替機構
20,40…柱体
30…ハンドル
60…連結部
90…切替スイッチ
112…出力部
114…入力部
127A,127B,127C,129…接続ポート
110…延設部
165,166…基台
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記切替スイッチは、
固定された第一の部材と、平面内で移動可能な第二の部材と、前記第二の部材を前記第一の部材の方向に付勢する第一の付勢手段と、前記第二の部材を前記切替機構の方向に付勢する第二の付勢手段と、を備え、
前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに接続可能な接続ポートを有し、当該対向する面同士を接触させて前記接続ポート同士を接続し、前記第一の部材および前記第二の部材の少なくともいずれか一方は複数の接続ポートを有し、
前記第二の部材は、前記第一の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第一の被当接面と、前記第二の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第二の被当接面を有し、
前記切替機構は、
側面が前記第一の被当接面と当接するように回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに等しい複数の第一の当接平面を有する第一の柱体と、
側面が前記第二の被当接面と当接するように前記第一の柱体の回転に応じて回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに異なる複数の第二の当接平面を有する第二の柱体と、
前記第一の柱体の回転開始から遅れて前記第二の柱体を回転させる連結部と、を備えること
を特徴とする切替スイッチの切替機構。 A changeover mechanism for a changeover switch that changes the connection state of a connection port,
The changeover switch is
A fixed first member, a second member movable in a plane, a first biasing means for biasing the second member in the direction of the first member, and the second member Second urging means for urging the member in the direction of the switching mechanism,
Each of the first member and the second member has a connection port that can be connected to each other on the opposing surfaces, the opposing surfaces are brought into contact with each other to connect the connection ports, and the first member And at least one of the second members has a plurality of connection ports,
The second member includes a first abutting surface for applying a force for pushing back the force biased by the first biasing means, and a force for pushing back the force biased by the second biasing means. A second abutted surface for adding
The switching mechanism is
A first column having a plurality of first abutting planes, the side surfaces of which are rotatably arranged so as to abut against the first abutted surface;
A plurality of second abutting planes that are disposed so as to rotate in accordance with the rotation of the first column so that the side surface abuts on the second abutted surface, and whose distances from the rotation center are different from each other on the side surface. A second pillar having
A switching mechanism for a changeover switch, comprising: a connecting portion that rotates the second pillar body after the start of rotation of the first pillar body.
前記第一の柱体および前記第二の柱体のいずれか一方に固定された連結部材と、
他方に形成され、内部で前記連結部材が移動可能な凹部と、
前記連結部材と前記凹部を接続する弾性体と、を有すること
を特徴とする請求項1に記載の切替スイッチの切替機構。 The connecting portion is
A connecting member fixed to one of the first pillar and the second pillar;
A recess formed on the other side, in which the connecting member is movable,
The changeover switch switching mechanism according to claim 1, further comprising: an elastic body that connects the connecting member and the recess.
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