JPH03166509A - 光ファイバーリレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、情報伝達の手段として光ファイバー（以下フ
ァイバーと称する）を使用した光ネットワークシステム
において、その情報の流れを制御するために、ファイバ
ーの導光路を光学的に接続あるいは切断（切り換えも含
む）する光ファイバーリレーに関する。

〔従来の技術〕

この種の光ファイバーリレーとして、第５図に示す構造
のものが存在する。このものは、端面ＰＩ＋Ｐ２を有す
る固定側のファイバーＢ，Ｂを支持仮ｃの両面に接着し
て配設した固定導光路部八と、端面ｐ，，　ｐ４を有し
その端面が固定側のファイバーＢ，Ｂの端面に対面し得
る可動側のファイバーＥ．Ｅを支持板Ｃの両面に接着し
て配設した可動導光路部Ｄと、可動導光路部Ｄを駆動す
る駆動部材Ｇを備えた駆動手段Ｆと、これら固定導光路
部Ａ、可動導光路部Ｄ及び駆動手段Ｆを装着する基台Ｈ
とを有してなり、そして駆動手段Ｆの動作に対応して両
ファイバーを光学゛的に接続させたり、切断したりする
。

さらに動作状態を詳しく説明すると、駆動手段Ｆは電磁
石装置であり、コ字状をなす２個の継鉄Ｆａ，Ｆａは、
その一方の対向脚片が重合し、他方の対向脚片の先端面
が空隙Ｆｃを介して対向すると共に、コイルＦｂが、重
合した対向脚片の周囲に巻回され、接極子（駆動部材）
Ｇが、空隙Ｆｃを塞ぎ得る位置に配設される。

この接極子Ｇは、ファイバーＥを圧縮しないように可動
導光路部Ｄに取着され、コイルＦｂを励磁しない状態で
は各継鉄Ｆａ，Ｐａと所定間隙を介して対向し、コイル
Ｆｂを励磁したときは空隙Ｐｃを塞ぐように各継鉄Ｐａ
，Ｐａに吸引される。

上記した固定側のファイバーＢ，Ｂの端面Ｐ＋，Ｐｚと
、可動側のファイバーＥ．Ｅの端面Ｐ３，Ｐ４は、コイ
ルｐｂを励磁しない状態では互いに対面しており、コイ
ルＦｂを励磁して接極子Ｇが継鉄Ｆａ，Ｐａに吸引され
ると、端面Ｐ，が端面Ｐ２に対面することとなる。すな
わち、第４図（ａ′）に示すようにｐ，　−ｐ．．Ｐｇ
　　Ｐ４と接続されていたものが、第４図（ｂ゜）に示
すようにｐｔ−ｐ，に切り換わるのである。

なお、駆動手段については、次のように構戒したものを
用いることも可能である。

すなわち、継鉄を、コイルを巻回した中央磁極片とその
両側に略等距離の２個の空隙を介して対向する対向磁極
片とからなる略Ｅ字状に形戒し、接極子（駆動部材）を
、２個の対向接極片に永久磁石を挟着したコ字状に形威
し、接極子の２個の対間接極片を継鉄の２個の空隙間に
位置させる。

そして、コイルを励磁して継鉄の中央磁極片の端部に例
えばＮ極、対向磁極片にＳ極が発生するようにした時、
接極子の対向接極片には永久磁石によってＮ極またはＳ
極が発生しているので、Ｎ　一Ｎ及びＳ−Ｓの反発、Ｎ
−Ｓの吸引により、接極子は前記空隙間を移動する。こ
の状態でコイルを無励磁にしても永久磁石の磁束で閉ル
ープを形威してその状態を保持する。そして、コイルの
励磁を逆にすれば、接極子は反対方向に移動する。

かかる駆動手段を用いて、固定導光路部及び可動導光路
部を前記従来例と同様に構戒すれば、駆動手段の動作に
対応して両導光路部のファイバーを光学的に接続させた
り、切断したりすることができることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記した従来のものは、その構成上、各部材の製作寸法
を高精度に維持すれば、所期の光学的な切断動作が実現
できるのであるが、そのためには各部材の製造が面倒で
ありコスト高を招来する。

例えば、固定側及び可動側のファイバーの対向精度は、
接極子のストロークを決める継鉄の位置によって大きく
影響するが、継鉄は通常電磁軟鉄等の比較的軟質の材質
のものが使用されて変形し易く、特に、Ｅ字状継鉄を使
用した場合、その３個の磁極片は一端が自由端であるの
で各磁極片の相対位置精度を維持するのは難しく、精度
が悪くなってしまう。

さらに、従来例では、固定及び可動導光路部は、ガラ・
スあるいはプラスチックからなるファイバーそのものを
金属製の支持板に接着して配設するために、繰り返し動
作や機械的及び熱的な外力によりファイバーが剥離する
可能性があるものである。

本発明は、上記事由に鑑みてなしたもので、その目的と
するところは、可動導光路部の動作における光学的な切
断動作の安定度が高められる光ファイバーリレーを提供
するにある。

〔課題を解決するための手段〕 上記した課題を解決するために、請求項（１）記載の光
ファイバーリレーは、固定導光路部と、可動導光路部と
、駆動手段と、これらを装着する基台を有すると共に、
その駆動手段の構成部位である継鉄を、中央磁極片とそ
の両側に略等距離の２個の空隙を介して対向する対向磁
極片とからなる略Ｅ字状に形威し、前記基台に、２個の
空隙内及び対向磁極片の外側に位置する４個の脚片を設
け、継鉄の磁極片を基台の４個の脚片にて挟着した構戒
にしてある。

請求項（２）記載の光ファイバーリレーは、請求項（１
）記載の光ファイバーリレーの固定側及び可動側の光フ
ァイバーを、支持板に固着された金属環棒に挿着した構
威にしてある。

〔作用〕

本発明によれば、継鉄の各磁極片を基台の脚片で強固に
挟着しているので、その磁極片は変形しにくくなり、駆
動部材のストロークが安定したものになる。

また、各ファイバーは、支持板に固着した金属環棒に挿
着されているので、ファイバーの固着強度が格段に高め
られる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて
説明する。

光ファイバーリレー１は、端面を有する固定側のファイ
バー３，４が金属環棒５を介して支持板６の表裏に配設
された固定導光路部２と、端面を有しその端面が固定側
のファイバー３，４の端面に対面し得る可動側のファイ
バー８，９が金属環棒１０を介して支持板６の表裏に配
設された可動導光路部７と、可動導光路部７を駆動する
駆動部材１３を備えた継鉄１２とコイルエ４からなる駆
動手段１１と、固定導光路部２、可動導光路部７及び駆
動手段１１を装着する基台１５とを基本構或部材として
いる。

基台１５は、非磁性金属材料により連結部１５ａと折り
返し部１５ｂ及びそれと対向する４個の脚片１５ｃ，　
１５　ｄ　，　１５ｅ．　１５ｆによって略コ字状に形
威されている。

固定導光路部２及び可動導光路部７を構威する支持板６
は、比較的板厚の薄い非磁性体の金属仮によって形戒さ
れており、略中央部を角Ｃ字状に打ち抜いた残余部分を
可動導光路部７とする。従って、可動導光路部７は、巾
狭の連結部７ａを支点として板厚方向に変位し得る。

固定導光路部２は、ステンレス鋼板のような非磁性体の
金属環棒５，５が、かかる支持板６の表裏に、その端面
をスリット部６ａに位置させて、抵抗溶接やレーザー溶
接等により固着され、そして金属環棒５，５にファイバ
ー３，４が装着されている。

ファイバー３，４は、外径が０．数ｍｍ程度であり、先
端側の５　ｍｍ程度を除いて被覆されている。また金属
環棒５，５は、一ファイバー３，４の外径に略等しい内
径で長さを５　ｍｍ程度とする。

可動導光路部７は、金属環捧１０，　１０が、支持板６
の表裏に、その端面をスリット部６ａに位置させて、し
かも金属環棒５，５の端面に対向するように、抵抗溶接
やレーザー溶接等により固着され、そして金属環捧１０
，　１０にファイバー３．４が装着されている。この金
属環棒１０，　１０とファイバー３，４の形状寸法等は
、固定導光路部２のものと略同様である。

そして、上記の固定導光路部２と可動導光路部７は、支
持板６を基台１５のコ字状端面に固着して配設される。

なお、端面には凹部１５ｇを設けてファイバー４及び９
が基台ｌ５に当たらないようにしてある。

１６は、可動導光路部７の変位の位置規制を行うバック
ストッパーで、調整ねじ１７により支持Ｆｉ６を介して
、やはり基台１５のコ字状端面に螺着される． 駆動千段ｌ１は、電磁石装置であり、それを構或する継
鉄１２は、コイル１４が巻回された中央磁極片１２ａと
、その両側に略等距離の２個の空隙を介して対向する対
向磁極片１２ｂ，１２ｃとからなる略Ｅ字状のものであ
る。駆動部材１３となる接極子は、２個の接極片１３ａ
，　１３ｂと永久磁石１３ｃにてコ字状に形或され、各
接極片１３ａ．　１３ｂが継鉄１２の２個の空隙内に位
置するように装着される。そして、各接極片１３ａ．　
１３ｂは、その厚さが各空隙の距離より十分小さく、接
極子（駆動部材）１３は空隙内で上下に移動できるよう
になっている。

次に、駆動手段１１と基台１５の係合状態を説明する。

基台１５の４個の脚片１５ｃ．　１５　ｄ　，　１５ｅ
，　１５ｆで形威される３個の空隙Ｓ，，　Ｓ，，　Ｓ
，に、継鉄１２の磁極片１２ａ．　１２ｂ，　１２ｃの
コイル１４と接極子１３の中間部分を、抵抗溶接やレー
ザー溶接等により強固に挟着させる。ここで、後述の動
作説明によっても明らかなように、本光ファイバーリレ
ーの機能上、接極子１３のストロークは重要であり、こ
れは継鉄１２の磁極片１２ａ．　１２ｂ，　１２ｃの位
置精度によって殆ど決まる。しかるに、継鉄１２は電磁
軟鉄等の比較的軟質の金属材料でできており、しかも３
個の脚片は一端が自由端であるので変形し易い。そこで
、この精度を維持するために、空隙Ｓ，，　Ｓ，，　Ｓ
，の各寸法及びそれぞれの相対位置関係を所定通りに設
定した基台１５の４個の脚片１５ｃ，　１５　ｄ　．　
１５ｅ．　１５ｆで上記のように強固に挟着せしめるわ
けである。

なお、第２図に示すように、基台Ｉ５の他方のコ字状端
面に前記と同様の方法で、更にもう一対の固定及び可動
導光路部を固着すれば、駆動手段１１の動作に対応して
第４図の動作を交互に行う、二対の固定及び可動導光路
部を有する光ファイバーリレーを実現することができる
。

次に、動作について、一対の固定及び可動導光路部を有
するものにより説明する。

今、コイル１４を励磁せず、第３図（ａ）のように、接
極子１３の接極片１３ａ，　１３ｂが継鉄１２の磁極片
１２ａ．１２ｃに接極しているとき、第４図（ａ）のよ
うに、ファイバー３，８の端面Ｐ１Ｐｌ及びファイバー
４，９の端面Ｐ４，ＰＺがそれぞれ対面し、ファイバー
３．８及び４，９が光学的に接続されている。この状態
は、永久磁石１３ｃの磁束により保持される。

二の状態で、永久磁石１３ｃの磁束を打ち消す方向にコ
イル１４を励磁すると、接極片１３ａ．　１３ｂと磁極
片１２ａ．　１２ｂ，　１２ｃは、第３図（ａ）に示し
た極性となり、それまで接極していた箇所では反発力、
開極していた箇所では吸引力が発生して矢印方向に移動
して、第３図（ｂ）のように、各接極片１３ａ，１３ｂ
が磁極片１２ｂ，　１２ａに接極する。この移動距離が
接極子１３のストロークである。これにより第４図（ｂ
）のように、端面Ｐｇ，Ｐ３のみが対面し、ファイバー
３．９が光学的に接続される。この状態でコイル１４が
消磁されても、永久磁石１３ｃの磁束により保持される
。

逆に、第３図（ｂ）から同図（ａ）の状態に移行させる
には、コイル１４の励磁方向を前記したものと逆にすれ
ば、同様の作用で実現できる。

このように、駆動手段（電磁石装置）１１の動作に対応
して固定側及び可動側両ファイバーを光学的に接続、切
断、あるいは切り換えるのである。

なお、固定側及び可動側両ファイバーを、各２個ずつの
もので説明したが、各１個ずつ、あるいは各３個以上で
あっても実施可能である。

また、コイルを励磁後に消磁してもその状態を保持する
、いわゆる双安定型について説明したが、電磁石装置の
磁気回路のバランスを崩すか、または駆動部材に適当な
バネ負荷力を与えることにより、消磁後元の状態に復帰
する、いわゆる単安定型にすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明の光ファイバーリレーは、以下のような効果を奏
する。

請求項（１）記載のものは、継鉄の各Ｔｉｌ極片を基台
の脚片で強固に挟着しているので、その磁極片は変形し
にくく、駆動部材のストロークが安定したものなり、従
って可動導光路部の動作における光学的な切断動作の安
定度が高められる。

請求項（２）記載のものは、上記した効果に加え、各フ
ァイバーは、支持板に固着した金属環棒に挿着されてい
るので、ファイバーの固着強度が格段に高められる。

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は、本発明の実施例を示す斜視図、第２図は、同
上の分解斜視図、 第３図（ａ）　　（ｂ）は、同上の動作説明図、第４図
（ａ）（ｂ）は、同上の導光路部の拡大した動作説明図
、 第４図（ａ’）（ｂ’）は、同上及び従来例の導光路回
路の切り換え状態を示す説明図、 第５図は、従来例の分解斜視図。 １・−・光ファイバーリレー ２一固定導光路部、３．４一光ファイバーＰ３．Ｐ４・
−・一端面、 ５・一金属環棒、６−・支持板、 ７−・・可動導光路部、８，９−・一光ファイバーＰ＋
．ｈ・−・端面、 １０−・金属環棒、６・−・支持板、 １１一駆動手段（電磁石装置）、１２−・一継鉄、１２
ａ　一中央磁極片、 １２ｂ．　１２ｃ　一対向磁極片、１４〜コイル、１３
・−・一駆動部材（接極子）　、１３ａ，１３ｂ−・一
接極片、１５一基台、１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ．１５ｆ
　−・・脚片。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）端面を有する固定側の光ファイバーを支持板に配
   設した固定導光路部と、端面を有しその端面が固定側の
   光ファイバーの端面に対面し得る可動側の光ファイバー
   を支持板に配設した可動導光路部と、可動導光路部を駆
   動する駆動部材を備えた継鉄とコイルからなる駆動手段
   と、固定導光路部、可動導光路部及び駆動手段を装着す
   る基台とを有し、駆動手段の動作に対応して両光ファイ
   バーを光学的に接断させる光ファイバーリレーにおいて
   、 前記継鉄を、中央磁極片とその両側に略等距離の２個の
   空隙を介して対向する対向磁極片とからなる略Ｅ字状に
   形成し、前記基台に、２個の空隙内及び対向磁極片の外
   側に位置する４個の脚片を設け、継鉄の磁極片を基台の
   ４個の脚片にて挟着したことを特徴とする光ファイバー
   リレー。
2. （２）固定側及び可動側の光ファイバーを、支持板に固
   着された金属環棒に挿着したことを特徴とする請求項（
   １）記載の光ファイバーリレー。