JP6889333B2 - 光コネクタ用清掃具 - Google Patents
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Description
また、清掃媒体の折り返し点は1箇所だけなので、清掃媒体の引き出しを軽い力で行うことができる。
<本発明の基本的な構成の説明>
清掃媒体を一定の長さだけ送る一定長送りを実現するためには、一定長で清掃媒体を引き出す送り機構と、引き出した清掃媒体だけを巻き取る巻取機構が必要である。本発明では、前者の一定長で清掃媒体を引き出す送り機構については、前述の通り1回の折り返しで済む機構とし、軽い力で清掃を可能とした。清掃媒体を引き出す際の長さは、光コネクタの予め規定した清掃に必要な長さ以上となるように設定した。
また、後者の引き出した清掃媒体だけを巻き取る巻取機構についても、前述の通り巻取側ボビンを回転させる機構そのものを「スリップする」構造とすることで、新たな部品を付加することなく、簡単な構造で一定送り機構を実現した。
これらの一定長で清掃媒体を引き出す送り機構と、引き出した清掃媒体だけを巻き取る機構について、図を用いて詳細に説明する。
清掃具本体3は、作業者(図示せず)が把持する箱状の把持部7と、図示してはいないが、後述する各部品を取付けるための取付座や支持構造などを有している。以下において、光コネクタ用清掃具1の各部を説明するにあたって方向を示す場合は、突出部4が清掃具本体3から突出する方向(図1においては左方向)を前方とし、この方向とは反対の方向を後方として行う。
突出部4の先端部分は筒状に形成されている。この突出部4の先端部分には、光コネクタ11に押し当てる清掃ヘッド12が設けられている。この実施の形態においては、清掃ヘッド12が本発明でいう「清掃部」に相当する。清掃ヘッド12は、先端面に清掃媒体6が通り、光コネクタ11に押し当てられた状態で光コネクタ11の被清掃面である接続端面11aに清掃媒体6が当たるように構成されている。清掃ヘッド12は、突出部4の中に前後方向へ移動自在に組み込まれており、図示していないヘッド用ばねによって前方に向けて付勢されている。
移動体5には、巻取側ボビン14を巻取方向に回転させるための巻取機構の一部を構成するギヤ15も設けられている。巻取機構の説明は後述する。また、移動体5は、巻取側ボビン14の中心より突出部4とは反対側で清掃媒体6に接触する可動棒16を含み、上述した突出部4と結合されている。この実施の形態においては、可動棒16が請求項2記載の発明でいう「転回子」に相当する。
この清掃媒体6が引かれる長さを、図2Aおよび図2Bを使って説明する。図2Aは固定棒17が本体3側に固定されている場合の、清掃動作が行われていない通常状態と、清掃動作が行われて突出部4が清掃具本体3内に押し込まれた状態とを重ね書きしたものである。二点鎖線が通常状態の清掃媒体6を示し、実線が押し込み状態の清掃媒体6を示している。この図2Aから分かるように、通常状態と押し込み状態の違いは先端部と可動棒16辺りに現れ、他は同じになる。また、図2Bは固定棒17が移動体5側に固定されている場合の、清掃動作が行われていない通常状態と、清掃動作が行われて突出部4が清掃具本体3内に押し込まれた状態とを重ね書きしたものである。図2Aと異なり図2Bでは状態の違いにより経路の形状が異なっているが、清掃ヘッド12の先端面から可動棒16の経路長さ自体は変わりないことが分かる。そのため図2Bにおいても、通常状態と押し込み状態の違いは先端部と可動棒16辺りに現れ、他は経路の長さについて同じになる。先端部での違いは、清掃ヘッド12の後退により、通常状態の清掃媒体6の方が、清掃ヘッド12の後退量Aの2倍分だけ長くなることである。
清掃ヘッド12の先端面に露出している清掃媒体6を更新(清掃媒体6を送ることで新しい部分とすること)するために必要な条件は、
(清掃ヘッド12の後退量A) < (移動体5の後退量B)+(離間距離の差D−C)…(1)
である。後述するが、この離間距離の差は可動棒16の位置に大きく依存する。本発明に係る光コネクタ用清掃具1は、上述した式(1)が成り立つように、可動棒16の位置が定められている。
次に、引き出した清掃媒体6だけを巻き取る巻取機構21について、図4A〜図4Dを用いて詳細に説明する。
図4A〜図4Dは本発明の引き出した清掃媒体6だけを巻き取る巻取機構21の構成を示す模式図である。図4A〜図4Dにおいては、図1から説明に必要のない先端部辺りを除き、この巻取機構21に必要な構成部品を追加したり、構成をより詳細に描き加えて示している。
送り側ボビン13には、清掃媒体6に張力を発生させるために、後述する送り側負荷構造23によってこの送り側ボビン13の回転に適度な負荷が付与されている。すなわち、送り側ボビン13は、ある程度の負荷をかけなければ清掃媒体6を送り出さないようになっている。送り側負荷構造23の具体的な構造については後述する。
巻取側ボビン14には回転体25が一体に回転するように設けられている。回転体25は、多数の係合突起26が設けられた外周面を有している。この実施の形態による回転体25は歯車によって構成されている。
支持ばね27は、図示するように移動体5に一体成型により形成された板ばね状のばねでも良いし、移動体5とは別体に形成されたばね部材と組み合わせて構成することもできる。
このため、可動棒16で引き出された清掃媒体6が巻取側ボビン14に巻き取られた後に巻取側ボビン14が巻取り方向に更に付勢されるような場合は、駆動片28で歯飛びが起きる。すなわち、駆動片28の係合突起29が回転体25の係合突起26に対して滑ることにより支持ばね27が弾性変形し、駆動片28が回転体25から離間する方向に変位する。そして、駆動片28が回転体25に対して“スリップ”(実際は歯飛び)するようになる。このため、この実施の形態によれば、引き出された清掃媒体6のみを巻取る巻取機構21を実現することができる。
ここで、巻取側ボビン14に対する可動棒16の位置を図5、図6、図7A、図7B、図8A、図8B、図9A、図9Bを用いて説明する。
図5は、送り機構2の効果を解析するためのモデルを示した模式図である。図5に図示されている二つの円31,32のうち、大きな円31(以下、単に大円31という)が巻取側ボビン14に巻き取られた清掃媒体6を表し、小さな円32(以下、単に小円32という)が可動棒16を表している。ここでは、解析を容易にするために、大円31の中心を原点とする座標を用いて可動棒16の位置を説明する。突出部4が清掃具本体3内に押し込まれる方向を+X方向としている。
突出部4を押し込むことで引き出された清掃媒体6の長さは、上述した座標系を用いて図6に示すようになる。
本発明の一定長送りの送り機構2について、シミュレーションモデルを用いて引き出された清掃媒体6の長さを調べた結果を図7A、図7B、図8A、図8B、図9A、図9Bを用いて説明する。このモデルにおいては、巻き取られた清掃媒体6の半径r0を2.5〜6mm (巻取により半径も変わるため幅を持たせた)とし、可動棒16の半径rsを1mmとした。
図7A、図7Bは、このシミュレーションモデルを使って、x方向について可動棒16の位置と引き出された清掃媒体6の長さの関係を求めた結果である。図7Aに示すシミュレーションモデルにおいて、可動棒16のy方向の位置は、巻取側ボビン14の半径を7mmとし、小円32をx方向に動かしても重ならない範囲で一番近いy=8mmに設定した。また、巻き取られた清掃媒体6の半径r0を2.5mmとし、可動棒16の移動量=突出部4の押し込み長さを10mmとした。
図8A、図8Bは、上述したシミュレーションモデルを使って、y方向について可動棒16の位置と引き出された清掃媒体6の長さの関係を求めた結果である。図8Aに示すシミュレーションモデルにおいて、可動棒16のx方向の位置は、巻取側ボビン14の半径を7mmとし、小円32をy方向に動かしても重ならない範囲で一番近いx=8mmに設定した。その他の設定は図7(A)に示すシミュレーションモデルと同一である。
突出部4を押し込んだ長さ(10mm)と清掃媒体6が引き出される長さが一致するのは、可動棒16がy=−3.5mmの位置である。
このため、可動棒16は、巻取側ボビン14の中心より、移動体5の移動方向(図8Aにおいては左右方向)および巻取側ボビン14の軸線方向(図8Aの紙面と直交する方向)と直交する方向の一方側(図8Aにおいては下側)であって、この方向に関して巻取側ボビン14と可動棒16との接線が水平となる可動棒16の位置を限界位置とし、巻取側ボビン14の中心位置と限界位置との間に配置されていることが望ましい。
図10および図11に本発明による一定長で清掃媒体6を引き出す送り機構2と、引き出した清掃媒体6だけを巻き取る巻取機構21とを組み込んだ光コネクタ用清掃具1の一例を示す。図10および図11において、図1〜図9A、図9Bによって説明した部材と同等の部材については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。図10は通常状態の断面図であり、図10Aは固定棒17を本体3側に設けた構造を、図10Bは固定棒17を移動体5側に設けた構造を示している。図11は、清掃を行うためにアダプタ19に突出部4を押し込んだ状態を示す断面図である。図10に対応して、図11Aは固定棒17を本体3側に設けた場合の状態を、図11Bは固定棒17を移動体5側に設けた場合の状態を示している。図10A、図10Bおよび図11A、図11Bに示す光コネクタ用清掃具1の突出部4は、清掃ヘッド12をアダプタ19(図11A、図11B参照)のスリーブ19bに導くためのガイド41と、このガイド41を支持するためのガイドホルダ42とを備えている。
ガイドホルダ42は、突出部4に一体に移動するように固定されており、清掃具本体3の筒状部3aに前後方向に移動自在に支持されている。
この送り側負荷構造23は、本発明の引き出した清掃媒体6のみを巻き取る巻取機構21に必要なだけでなく、急激に操作された時に勢いで必要以上に清掃媒体6が送り側ボビン13から供給されないようにするブレーキとしても機能している。
移動体5は、小型の光コネクタ用清掃具1を実現するために、清掃具本体3の内面が実質的に移動時のガイド面となるように清掃具本体3の中に移動自在に嵌合する形状に形成され、省スペース化が図られている。詳述すると、移動体5は、前後方向および巻取側ボビン14の軸線方向とは直交する方向(図10A、図10Bにおいては上下方向)に延びる板状に形成された連結部71と、この連結部71の一端(図10A、図10Bにおいては下端)から後方に延びる下端ガイド部72と、連結部71の他端(図10A、図10Bにおいては上端)から後方に延びる上端ガイド部73などを備えている。
これらの連結部71と、下端ガイド部72および上端ガイド部73とは、プラスチック材料によって一体成型により一体に形成されている。連結部71は、棒状の突出部4を取り付けるための切り欠き71a(図17参照)を有している。
下端ガイド部72は、図14および図16に示すように、上端ガイド部73より前後方向に長く形成されている。下端ガイド部72の後端部には可動棒16が設けられているとともに、支持ばね27の一部が設けられている。可動棒16は、巻取側ボビン14の軸線方向において、下端ガイド部72の一端から他端まで延びる円柱状(図17参照)に形成されている。
この実施の形態による支持ばね27は、駆動片28を前後方向の両側から支持する構成が採られている。詳述すると、この支持ばね27は、板状部74の後端と駆動片28の前端との間に設けられた前側板ばね27aと、駆動片28の後端と下端ガイド部72の後端部との間に設けられた後側板ばね27bとによって構成されている。
このように構成された光コネクタ用清掃具1においては、清掃時に移動体5が清掃具本体3内に押し込まれることにより駆動片28が巻取側ボビン14に対して後方に移動する。このとき、駆動片28の係合突起29が回転体25の係合突起26を押すが、巻取側ボビン14は、一方向ラッチによって回転が規制されているために停止している。この結果、駆動片28の係合突起29が回転体25の係合突起26に対して滑るとともに支持ばね27が撓み、駆動片28が回転体25から離れる方向に変位して回転体25に対してスリップする。このように移動体5が後方に移動することにより、可動棒16が清掃媒体6を一定の長さだけ引く。
したがって、この実施の形態によれば、部品数が少ない簡単な構造で清掃媒体6を一定の長さで巻取ることが可能となる。
このため、送り機構2で清掃媒体6を軽く引くことができるから、軽い力で操作できる、操作性が高い光コネクタ用清掃具を提供することができる。
このため、清掃部が光コネクタ11に押し付けられる状態で清掃具本体3を光コネクタ11に向けて押すことにより、送り機構2によって清掃媒体6が清掃に必要な長さ以上に送られ、光コネクタ11が未使用の清掃媒体6で清掃される。
したがって、清掃操作が簡単でしかも清掃が十分に行われる光コネクタ用清掃具を提供することができる。
このため、巻取側ボビン14に巻き付けられた清掃媒体6の径が変化するにもかかわらず、送り機構2によって引き出される清掃媒体6の引き出し長さの変化が小さくなる。したがって、清掃媒体6の送り量が略一定になる光コネクタ用清掃具を提供できる。
回転体25は、巻取側ボビン14の軸端部に一体に形成することができる。駆動片28と支持ばね27は、移動体5に一体に形成することができる。このため、巻取機構21を構成する部品をプラスチック材料で成型により形成することができるから、部品数がより一層少なくなって組み立てが容易な光コネクタ用清掃具を提供することができる。
このため、送り機構2によって引き出された清掃媒体6が巻取側ボビン14によって巻き取られた後に送り側負荷構造23の負荷が清掃媒体6に作用し、清掃媒体6の張力が増大する。したがって、巻き取りが終了したときに速やかに駆動片28が回転体25に対してスリップするようになるから、清掃媒体6が無駄に消費されることをより一層確実に防ぐことができる。
このため、巻取側負荷構造24よりも清掃媒体6の移動方向の上流側に位置する清掃媒体6が巻取側ボビン14によって引っ張られ難くなるから、清掃ヘッド12に送られている清掃媒体6が引かれることなく巻取側ボビン14で清掃媒体6を巻き取ることができる。
Claims (6)
- 把持部を有する清掃具本体と、
ロール状に巻かれた使用前の清掃媒体を保持しかつ前記清掃具本体に回転可能に設けられた送り側ボビンと、
前記送り側ボビンから引き出された清掃媒体が露出する清掃部と、
前記清掃部を通過した使用済みの清掃媒体が巻き付けられ、前記清掃具本体に清掃媒体が巻取られる巻取方向にのみ回転可能に設けられた巻取側ボビンと、
清掃操作と連動して前記清掃具本体に対して往復移動する移動体と、
前記移動体と連動するように構成され、使用済みの清掃媒体を引いて前記清掃部に使用前の清掃媒体を送る送り機構と、
前記移動体と連動するように構成され、前記巻取側ボビンを巻取り方向に駆動する巻取機構とを備え、
前記送り機構は、
前記清掃部と前記巻取側ボビンとの間で清掃媒体が折り返される1箇所の折り返し部を含み、前記折り返し部を前記巻取側ボビンから離間する方向に移動させるように構成され、
前記巻取機構は、
多数の係合突起が設けられた外周面を有し、前記巻取側ボビンと一体に回転する回転体と、
前記回転体の接線方向に延びるとともに前記係合突起に係合するように形成され、前記移動体に弾性支持された駆動片とを有し、
前記駆動片は、前記移動体の移動に伴って前記係合突起を押し、前記係合突起を押す荷重が予め定めた荷重に達することにより前記回転体に対してスリップするように構成され、
前記予め定めた荷重とは、前記送り機構によって引き出された清掃媒体を前記巻取側ボビンが巻き取る際の荷重より高い荷重であって、前記送り側ボビンから清掃媒体が引き出されるように前記巻取側ボビンが巻取り方向に回る際の荷重より低い荷重であることを特徴とする光コネクタ用清掃具。 - 請求項1記載の光コネクタ用清掃具において、
前記巻取側ボビンは、前記移動体の移動方向とは直交する方向の軸線を中心にして回転するように構成され、
前記移動体は、前記清掃具本体から前記移動方向と平行な方向に突出する突出部を有し、
前記清掃部は、前記突出部の先端部分に設けられ、
前記送り機構は、前記移動体に設けられて前記巻取側ボビンの中心より前記突出部とは反対側で前記折り返し部となる転回子を含み、
前記転回子が前記突出部とは反対側に移動することにより引かれた清掃媒体の長さが、予め規定した清掃に必要な長さ以上になるように構成されていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。 - 請求項2記載の光コネクタ用清掃具において、
前記清掃媒体は、前記移動体の移動方向および前記巻取側ボビンの軸線方向と直交する方向の一方側から前記巻取側ボビンに巻き付けられ、
前記転回子は、前記巻取側ボビンの中心より前記一方側であって、この方向に関して前記巻取側ボビンと前記転回子との接線が水平となる前記転回子の位置を限界位置とし、前記巻取側ボビンの中心位置と前記限界位置との間に配置されていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一つに記載の光コネクタ用清掃具において、
前記移動体は、前記回転体とともに前記巻取機構を構成する前記駆動片を有し、
前記回転体は、前記巻取側ボビンと同一軸線上に位置するピニオンによって構成され、
前記駆動片は、前記ピニオンに噛み合うラックによって構成されているとともに、前記移動体の移動方向に延びてばねを構成する支持片を介して前記移動体に弾性支持されていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一つに記載の光コネクタ用清掃具において、
前記送り機構により引き出された清掃媒体を前記巻取機構が巻き取る際の清掃媒体の張力と、前記巻取機構が前記送り側ボビンから清掃媒体を引き出す際の張力との間に差を付けるために、前記送り側ボビンに対して回転し難くなるための負荷を与える送り側負荷構造を備えていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。 - 請求項1ないし請求項5のいずれか一つに記載の光コネクタ用清掃具において、
前記送り機構により引き出された清掃媒体を前記巻取機構が巻き取る際の清掃媒体の張力と、前記巻取機構が前記送り側ボビンから清掃媒体を引き出す際の張力との間に差を付けるために、前記清掃部を通った清掃後の清掃媒体に移動し難くなるための抵抗を与える巻取側負荷構造を備えていることを特徴とする光コネクタ用清掃具。
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