JP2593547B2 - 光スイッチ装置のコネクタ着脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は光スイッチ装置において光経路の切替時に使
用するコネクタ着脱装置に関する。

（従来の技術） 多数の光ファイバからなる光線路を、現用の光通信に
影響を与えることなく監視する監視システム等に使用す
る光スイッチ装置として、例えば、嵌合用のピン孔を有
する複数個の多心コネクタを、コネクタホルダ上にマト
リクス状に配列・固定し、このコネクタホルダ上の所要
の多心コネクタに、前記ピン孔に嵌合する嵌合ピンを有
し、ｎ本の光ファイバ端末が接続されたマスタコネクタ
を、制御装置によって制御しながら、切替・接続して光
線路を切替える光スイッチ装置が本出願人により提案さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） 光スイッチ装置においては、コネクタ同士を突き合わ
せて光接続することから、両コネクタの突合わせ面にお
ける光損失を最小限に留めることが重要な課題となって
いる。

かかる光スイッチ装置のコネクタには、光接続が確実
に行われるように、コネクタ同士を嵌合ピンとこの嵌合
ピンが嵌合するピン孔とにより嵌合接続しているものが
あり、多心コネクタのピン孔の内径と、マスタコネクタ
の嵌合ピンのピン径とは、光損失を最小限に留めるべ
く、寸法誤差が小さく設定されている。ところが、コネ
クタホルダに配列される多心コネクタの数が多いうえ、
コネクタホルダの製造誤差や多心コネクタを取付ける際
の取付誤差等により、両コネクタ間には組付け誤差が生
じ、両コネクタの嵌合操作において、嵌合ピンによって
ピン孔を損傷し、損傷片等を生ずることがある。このた
め、損傷片等によってコネクタ相互の突合わせ面を当接
させて嵌合することができなくなり、両コネクタの突合
わせ面における光損失が増加するという問題があった。

また、多心コネクタのピン孔やマスタコネクタの嵌合
ピンは、両コネクタの突合わせ面に対して垂直に配置さ
れなければならないが、かかる配置が僅かに偏倚してい
る場合にも、コネクタ相互の当接嵌合ができなくなり、
両コネクタの突合わせ面で光損失が増加するという、前
記と同様の問題がある。

かかる問題を解決するうえで、マスタコネクタを各多
心コネクタに対し、個々に嵌合位置の調整を行い、かか
る調整と並行して、例えば光スイッチ装置の制御装置に
教示処理を施すことも考えられるが、相当の時間を必要
とし、作業が煩雑となる。一方、コネクタホルダや両コ
ネクタの機械的な加工精度を高めることによって解決し
ようとすると、光スイッチ装置が高価になってしまうと
いう問題がある。

本発明は、構造が簡単で、高価な位置決め機構等を使
用することなく、安定した嵌合作動を実現しうる光スイ
ッチ装置のコネクタ着脱装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明においては上記目的を達成するため、複数の第
１のコネクタを配列・固定したコネクタホルダと、第２
のコネクタを装着して、前記複数の第１のコネクタ内の
所要のコネクタに着脱させる着脱装置と、該着脱装置に
装着された第２のコネクタを前記所要の第１のコネクタ
位置まで移動させる移動装置とを備え、前記第２のコネ
クタを前記複数の第１のコネクタに順次突合わせ・嵌合
して光学的に切替・接続する光スイッチ装置において、
前記着脱装置は、前記第２のコネクタを保持する保持手
段と、該保持手段を、昇降、且つ、揺動自在に支持し、
第２のコネクタの第１のコネクタに対する嵌合位置を自
動調心する調心手段と、該調心手段を、前記第２のコネ
クタが前記所要の第１のコネクタに対して接離する方向
に昇降させ、前記第２のコネクタを前記所要の第１のコ
ネクタに着脱させる昇降手段とを備えた構成としたもの
である。

（作用） 第２のコネクタを第１のコネクタに嵌合すべく昇降手
段を作動させると、第２のコネクタを保持した保持手段
が調心と共に降下する。第２のコネクタが、第１のコネ
クタに当接すると、保持手段が持上がると共に揺動し、
第２のコネクタの第１のコネクタに対する嵌合位置が自
動調心されながら、第２のコネクタが、第１のコネクタ
に両コネクタの突合わせ面を当接させた状態で嵌合され
る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第５図に基づい
て詳細に説明する。

光スイッチ装置は、第２図及び第３図に示すように、
台座10上に配置され、ｐ×ｑ個の多心コネクタ21をマト
リクス状に配列・固定したコネクタホルダ20と、コネク
タホルダ20上の所要の多心コネクタ21に切換・接続さ
れ、ｎ本の光ファイバ端末が接続されるマスタコネクタ
32（第１図）と、マスタコネクタ32を保持して、コネク
タホルダ20上の所要の多心コネクタ21に着脱させるコネ
クタ着脱装置40と、前記着脱装置40をコネクタホルダ20
上を２次元方向に移動させる移動装置50と、マスタコネ
クタ32の移動、着脱操作を制御する制御装置60及び前記
複数の多心コネクタ21から所定の多心コネクタ21を選択
する選択信号を出力する選択手段70とを備えている。

多心コネクタ21は、第４図に示すように、テープファ
イバ80の端部を埋込んで保持する直方体形状の本体21a
の幅方向両側に、コネクタホルダ20に嵌合する際のスト
ッパ用の段部21b,21bが形成され、本体21a前部の接続端
面21cには、テープファイバ80の端面研磨された各心線
端面80aが露出し、これら心線端面80aを挟んで、接続端
面21cの長手方向両側には、ピン孔21d,21dが穿設されて
いる。尚、21eは、本体21aの後部に設けてテープファイ
バ80を折曲げから保護するゴムブーツである。

マスタコネクタ32は、第５図に示すように、多心コネ
クタ21と略同様に構成され、本体32aにはストッパ用の
段部32b,32bが形成され、共にテープファイバ30の端面
研磨された各心線端面30aが本体32a前部の接続端面32c
に露出し、接続端面32cの、ピン孔21d,21dに対応する位
置に、先端をテーパ状とした嵌合ピン32d,32dが植設さ
れ、テープファイバを折曲げから保護するゴムブーツ32
eが本体32aの後部に設けられている。

移動装置50は、着脱装置40をコネクタホルダ20上を２
次元方向に移動させるもので、第２図及び第３図に示し
たように、着脱装置40を取付ける可動台51、ボールネジ
52aによりこの可動台51を、第２図において矢印Ｘ−Ｘ
で示す横方向に移動自在に載置する可動ステージ52、可
動ステージ52上に設置され、可動台51を移動させる第一
駆動モータ53、台座10の左右に配置して可動ステージ52
を、第２図の矢印Ｙ−Ｙで示す縦方向に移動自在に横架
するレール54a,55aを敷設したレール台54,55、可動ステ
ージ52の第一駆動モータ53側下面に垂設する駆動ブラケ
ット52bに螺着して、この可動ステージ52を縦方向（Ｙ
−Ｙ方向）に移動させるボールネジ56、このボールネジ
56を回転駆動させる第二駆動モータ57とを有している。

制御装置60は、着脱装置40及び移動装置50と台座10か
ら延出する接続線61により夫々接続され、以上に述べた
マスタコネクタ32の移動、着脱操作を制御するもので、
例えばコンピュータ装置ECUが使用される。このコンピ
ュータ装置ECUには、コネクタホルダ20上に配列される
多心コネクタ21にマスタコネクタを着脱させる順序、こ
れに伴う着脱装置40及び移動装置50の作動手順等が予め
プログラムとして記憶させられている。

選択手段70は、制御装置60に隣接して設けられ、所定
の多心コネクタ21を選択する選択スイッチを備えた制御
装置60の操作盤を使用するが、台座10に同様の選択スイ
ッチを有する選択装置を設けたり、あるいは適宜の選択
装置を別途コンピュータ装置ECUに設けてもよい。

上記した光スイッチ装置に使用される本発明のコネク
タ着脱装置40は、移動装置50の可動台51に取付けられて
おり、第１図に示すように、この着脱装置40を支持する
支持部材41、マスタコネクタ32を保持する保持手段42、
この保持手段42を、昇降、且つ、揺動自在に支持し、マ
スタコネクタ32の多心コネクタ21に対する嵌合位置を自
動調心する調心手段43及びこれら保持手段42と調心手段
43とを昇降作動させて、選択した所定の多心コネクタ21
にマスタコネクタ32を端面結合させる昇降手段44を有し
ている。

支持部材41は、可動台51の一側に垂設された板状の部
材で、その下部に設けた垂直支持部材41aにスイッチブ
ラケット41bが取付けられ、このブラケット41bにマスタ
コネクタ32と多心コネクタ21との嵌合を検出する近接セ
ンサを用いた嵌合検出スイッチ41cが配設されている。
また、垂直支持部材41aの裏面には、昇降手段44の昇降
作動を案内するガイドレール41dが取付けられている。
また、垂直支持部材41aの斜め上方には、昇降手段44の
シリンダ44cを取付けるシリンダブラケット41eが配設さ
れている。

保持手段42は、上部ブロック42aと下部ブロック42bと
を有する、側面視略Ｃ字状の部材で、上部ブロック42a
には後述する位置調整部材42aの下端が取付けられてい
る。一方、下部ブロック42bにはマスタコネクタ32を装
着する装着溝42cが形成され、この装着溝42cに装着され
るマスタコネクタ32は、固定板42dにより下部ブロック4
2bに固定されている。また、この保持手段42のスイッチ
ブラケット41bに対向する側面には、前記嵌合検出スイ
ッチ41cによってマスタコネクタ32と多心コネクタ21と
の嵌合位置として検出される被検出部材42eが突設され
ている。

調心手段43は、位置調整部材43aと該位置調整部材43a
を支持する支持ブロック43bとを有している。位置調整
部材43aは、支持ブロック43bに取付けられ、上方に向け
て拡開する逆四角錐状の部材で、その上部中央には上方
に突出する突起部43cが形成され、下端に突設した棒状
部43dにより保持手段42の上部ブロック42aに連結されて
いる。また、支持ブロック43bは、直方体形状の部材
で、その略中央には、位置調整部材43aを、収容する逆
四角錐状の収納溝43eが形成され、この収納溝43e内に位
置調整部材43aが収容されている。これにより、保持手
段42は、当該調心手段43に、昇降、且つ、揺動自在に支
持されることになる。

昇降手段44は、プランジャブロック44a、このブロッ
ク44aと支持ブロック43bとを取付けて、その昇降作動を
案内するスライドガイド44b及びブロック44aを昇降作動
させるシリンダ44cとを備えている。

プランジャブロック44aには、上方に開口する円筒状
の凹部44dが形成され、その底部には調心手段43側に向
けて穿設された小径の貫通孔44eが形成されている。こ
の凹部44dには、その先端が貫通孔44eから下方に突出す
るプランジャ44fが上下方向に摺動自在に嵌装され、こ
のプランジャ44fを下方へ付勢するスプリング44gが、凹
部44dの開放端となる上部に設置される蓋板44hとの間に
縮設されている。そして、スプリング44gの付勢力によ
って、貫通孔44eから下方に突出するプランジャ44fの先
端面と位置調整部材43aの突起部43cの先端との間は、僅
かな隙間を存して離間している。

また、プランジャブロック44aと位置調整部材43aとの
間には、位置調整部材43aを介して保持手段42を下方へ
付勢する付勢スプリング44iが縮設されている。したが
って、マスタコネクタ32は、この付勢スプリング44iに
よる付勢力及び保持手段42の自重とにより、下部ブロッ
ク43bに対してマスタコネクタ32の位置が所定位置に位
置決めされている。尚、スプリング44iは、保持手段42
に保持されるマスタコネクタ32に付与する付勢力が1kg
重程度で、かつ付勢力の変化量が小さいように、弾性定
数が小さいものを使用することが望ましい。このような
スプリングを用いると、多心コネクタ21とマスタコネク
タ32との嵌合に際し、両コネクタ21,32を損傷すること
のない、略一定の付勢力を付与することができる。

スライドガイド44bは、支持部材41のガイドレール41d
に上下動自在に取付けられ、これによりプランジャブロ
ック44aと保持手段42を支持した調心手段43とを、ガイ
ドレール41dに沿って昇降させる。

シリンダ44cは、シリンダブラケット41eに垂設されて
おり、そのピストンの先端は昇降手段44の蓋板44hに連
結されている。

以上のように構成されるコネクタ着脱装置は以下のよ
うに使用する。

先ず、選択手段70を操作してマスタコネクタ32を嵌合
させる多心コネクタ21を選択し、制御装置60により、選
択した所定の多心コネクタ21まで移動装置50を移動させ
た後、着脱装置40の昇降手段44を作動させる。すると、
シリンダ44cが作動を開始し、シリンダ44cのピストンが
下方へ繰り出される。これにより、ガイドレール41dに
沿って上下に移動自在なスライドガイド44bに案内され
て、昇降手段44が降下作動を開始する。

昇降手段44の降下に伴って、マスタコネクタ32を保持
している保持手段42が降下する。このとき、マスタコネ
クタ32の嵌合ピン32dが多心コネクタ21のピン孔21dに嵌
合することにより、嵌合ピン32dがマスタコネクタ32を
多心コネクタ21の結合位置に案内することになる。

このとき、嵌合ピン32dの軸線とピン孔21dの軸線とが
多少ズレていても、嵌合ピン32d先端のテーパ面によっ
てマスタコネクタ32がコネクタ21のピン孔21dに案内さ
れて、両コネクタ21,32は円滑に嵌合される。一方、両
軸線のズレが大きいときには、マスタコネクタ32の嵌合
ピン32dが多心コネクタ21に当接すると、調心手段43の
位置調整部材43aが支持ブロック43bから持上がって、位
置調整部材43aと支持ブロック43bの収納溝43eとの間に
隙間ができる。この隙間によって、位置調整部材43aが
支持ブロック43bに対して僅かに揺動可能となり、これ
により保持手段42に保持されたマスタコネクタ32の多心
コネクタ21に対する嵌合位置が自動調心され、マスタコ
ネクタ32と多心コネクタ21との嵌合が円滑に行われる。

そして、マスタコネクタ32の嵌合ピン32dが、多心コ
ネクタ21のピン孔21dに所定量挿通されると、多心コネ
クタ21からの反力により保持手段42が持上げられる。す
ると、位置調整部材43aが、支持ブロック43bの収納溝43
eから離脱し、その上部の突起部43cが昇降手段44のプラ
ンジャ44fを持上げる。これにより、マスタコネクタ32
にはプランジャ44f、調心手段43及び保持手段42を介し
てスプリング44gから1kg重程度の一定の付勢力が付与さ
れ、この付勢力によって両コネクタ21,32の最終的な嵌
合が行なわれる。かかる嵌合が終了すると、被検出部材
42eが嵌合検出スイッチ41cを作動させ、制御装置60に嵌
合操作が終了した旨の信号を出力して着脱装置40を停止
させる。このようにしてマスタコネクタ32は、所定の多
心コネクタ21に嵌合される。

ついで、マスタコネクタ32と多心コネクタ21との嵌合
を外すときには、上記と逆の手順により着脱装置40の保
持手段42を上方へ引上げ、マスタコネクタ32を多心コネ
クタ21から外す。上記着脱操作は、制御装置60によって
制御されており、着脱装置40は制御装置60に予めプログ
ラムして記憶された作動手順に従って、上記操作を繰り
返し、マスタコネクタ32を順次各多心コネクタ21に着脱
させて、光経路の切替を行うのである。

また、第６図乃至第９図は、上記コネクタ着脱装置40
において、調心手段を変形した、本発明の他の実施例を
示すもので、前記実施例と同一構成要素には同一の符号
を付してその詳細な説明を省略する。

調心手段45は、位置調整部材となるセンターシャフト
46と、このセンターシャフト46を昇降、且つ、揺動自在
に支持する支持ブロック47とを有している。

センターシャフト46は、その上下方向略中央に、半径
方向外方に放射状に突出する４本のガイドピン46aが夫
々ボルト46bにより取付けられ（第８図，第９図）、当
該シャフト46の下端は保持手段42の上部ブロック42aに
連結されている。また、センターシャフト46の上部に
は、昇降手段44のプランジャ44fを上方へ押圧する押圧
シャフト48が螺着されている。この押圧シャフト48は、
その下部の取付軸48aによってセンターシャフト46の軸
心に穿設したネジ孔46cに螺着され、押圧シャフト48の
上部には前記実施例の位置調節部材43aの突起部43cと同
様の突起部48bが設けられている。

支持ブロック47は、略直方体形状の部材で、中央に前
記センターシャフト46を上下方向に貫通して遊嵌する開
口47aが形成され（第８図）、各側面には前記ガイドピ
ン46aを収容するＶ溝47bが形成されている。これにより
センターシャフト46、したがって保持手段42を支持ブロ
ック47に対して所定位置に案内して支持している。

本実施例においては、コネクタ着脱装置40の調心手段
45を上記のように構成したので、前記実施例と同様に、
プランジャブロック44aと押圧シャフト48との間に縮設
した付勢スプリング44iの付勢力及び保持手段42の自重
とにより、支持ブロック47に対してマスタコネクタ32の
位置が所定位置に位置決めされる。そして、マスタコネ
クタ32の多心コネクタ21への切替操作においては、セン
ターシャフト46が支持ブロック47に対して僅かに持上が
り、揺動することができるので、マスタコネクタ32が嵌
合相手の多心コネクタ21に対して自動的に調心され、マ
スタコネクタ32と多心コネクタ21との嵌合が円滑に行わ
れる。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明に依れば、複数の第１の
コネクタを配列・固定したコネクタホルダと、第２のコ
ネクタを装着して、前記複数の第１のコネクタ内の所要
のコネクタに着脱させる着脱装置と、該着脱装置に装着
された第２のコネクタを前記所要の第１のコネクタ位置
まで移動させる移動装置とを備え、前記第２のコネクタ
を前記複数の第１のコネクタに順次突合わせ・嵌合して
光学的に切替・接続する光スイッチ装置において、前記
着脱装置は、前記第２のコネクタを保持する保持手段
と、該保持手段を、昇降、且つ、揺動自在に支持し、第
２のコネクタの第１のコネクタに対する嵌合位置を自動
調心する調心手段と、該調心手段を、前記第２のコネク
タが前記所要の第１のコネクタに対して接離する方向に
昇降させ、前記第２のコネクタを前記所要の第１のコネ
クタに着脱させる昇降手段とを備えた構成としたので、
構造が簡単で、高価な位置決め機構等を使用することな
く、安定した嵌合作動を実現しうる光スイッチ装置のコ
ネクタ着脱装置を安価に提供することができる。しか
も、コネクタ着脱装置は、第２のコネクタの第１のコネ
クタに対する嵌合位置を自動的に調節可能なので、光ス
イッチ装置を自動化することも可能であり、光線路の切
替操作における省力化に大きく寄与しうる等の優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は光スイッチ装置のコネクタ着脱装置を示す正面
図、第２図は光スイッチ装置の平面図、第３図は同光ス
イッチ装置の正面図、第４図は多心コネクタを示す拡大
斜視図、第５図はマスタコネクタを示す拡大斜視図、第
６図乃至第９図は本発明の光スイッチ装置のコネクタ着
脱装置の他の実施例を示し、第６図はコネクタ着脱装置
の要部を示す正面図、第７図は第６図に示すコネクタ着
脱装置の調心手段を示す平面図、第８図は第７図のVIII
−VIII断面図、第９図は第７図に示すコネクタ着脱装置
から押圧シャフトを取外した平面図である。 20…コネクタホルダ、21…多心コネクタ（第１のコネク
タ）、32…マスタコネクタ（第２のコネクタ）、40…コ
ネクタ着脱装置、41…支持部材、42…保持手段、43…調
心手段、43a…位置調整部材、43b…支持ブロック、44…
昇降手段、45…調心手段、46…センターシャフト（位置
調整部材）、47…支持ブロック、50…移動装置、60…制
御装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の第１のコネクタを配列・固定したコ
   ネクタホルダと、第２のコネクタを装着して、前記複数
   の第１のコネクタ内の所要のコネクタに着脱させる着脱
   装置と、該着脱装置に装着された第２のコネクタを前記
   所要の第１のコネクタ位置まで移動させる移動装置とを
   備え、前記第２のコネクタを前記複数の第１のコネクタ
   に順次突合わせ・嵌合して光学的に切替・接続する光ス
   イッチ装置において、前記着脱装置は、前記第２のコネ
   クタを保持する保持手段と、該保持手段を、昇降、且
   つ、揺動自在に支持し、第２のコネクタの第１のコネク
   タに対する嵌合位置を自動調心する調心手段と、該調心
   手段を、前記第２のコネクタが前記所要の第１のコネク
   タに対して接離する方向に昇降させ、前記第２のコネク
   タを前記所要の第１のコネクタに着脱させる昇降手段と
   を備えていることを特徴とする光スイッチ装置のコネク
   タ着脱装置。