JPH05100173A - 光線路切替用メカニカルスイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】光ケーブルのルート移転工事用のＦＩＴＡＳ(F
iber Transfer and Test System)に使用するコンパクト
な光線路切替用メカニカルスイッチを提供する。 【構成】現用心線を予備心線に２心単位で同期をとりつ
つ瞬時に切替える光線路切替用メカニカルスイッチに於
いて、一方の当該光線路１１端に取付けられ、マッチン
グオイル入り密封ケース９内の上位置決め板３と下位置
決め板兼軸受４間端に臨んだ固定プラグ２と、他方の前
記光線路１２端に取り付けられかつ撥条弾性により前記
固定プラグ２に常時押付けられた切替移動プラグ１と、
前記下位置決め板兼軸受４に摺動自在に貫通した作用軸
１０、前記作用軸１０他端を結合するスナップ駆動バネ
５と当該スナップ駆動バネ５を先端に取付けかつ外部双
安定圧電素子駆動源７により駆動される圧電素子部６と
からなり前記密封ケース９内に一括封入された双安定圧
電素子αとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路工事等のため光ケ
ーブルのルートを移転する工事の迅速化を目的としたＦ
ＩＴＡＳ（Fiber Transfer and Test System）のキーテ
クノロジーである光線路切替用メカニカルスイッチに関
する。

【０００２】

【従来の技術】中継市外系光線路の線路切替システムと
してＦＩＴＡＳというシステムがある。このシステムで
は局に予め設置した異なる二箇所の光線路切替用コネク
タ（以下、切替コネクタと呼称する。）間を適用区間と
し、現用心線を予備心線に２心単位（伝送システム単
位）で同期をとりつつ瞬時に切り替える。切替コネクタ
としてＭＴコネクタを応用発展した自己駆動方式の２×
２型メカニカルスイッチを用いることで、切替対称の心
線は限定されるが、高速かつ遠隔自動の切替を可能とし
ている。

【０００３】従来の切替コネクタＡの基本切替機構を図
３および図４に付き説明する。図３は現用心線同士を接
続した状態の説明図であって（ａ）は中央縦断正面図、
（ｂ）は左側面図、図４は現用心線と予備心線を接続し
た状態の説明図であって（ａ）は中央縦断正面図、
（ｂ）は左側面図である。図中、Ａは切替コネクタ、
（ア）は切替移動プラグ、（イ）は固定プラグ、（ウ）
は円形孔、（エ）は矩形孔、（オ）はガイドピン、
（カ），（キ）は現用心線、（ク）は予備心線、（ケ）
は試験心線、（コ）は接続部である。

【０００４】本切替コネクタＡの主要部品は、ガイドピ
ン（オ），（オ）固定用の円形孔（ウ），（ウ）を貫設
形成した切替移動プラグ（ア）、前記ガイドピン
（オ），（オ）移動用の矩形孔（エ），（エ）を貫設形
成した固定プラグ（イ）及び二本のガイドピン（オ），
（オ）である。前記各プラグ（ア），（イ）には、２心
線の２×２型光スイッチの機能を実現するため、６心の
光ファイバが位置決めされ固定されている。前記プラグ
（ア），（イ）同士間の位置決めは、太矢印で示す切替
移動プラグ（ア）の上方或いは下方の押圧によりガイド
ピン（オ），（オ）を前記固定プラグ（イ）の矩形孔
（エ），（エ）内で上下に摺動移動させて行う。

【０００５】図３に示すように、前記ガイドピン
（オ），（オ）を上方に押圧した場合、現用心線
（カ），（キ）が接続されて２心の現用線路が接続，構
成されると共に、同時に予備心線（ク），試験心線
（ケ），接続部（コ）からなる予備線路を試験するため
の回線が接続、構成される。

【０００６】一方、図４に示すように、前記ガイドピン
（オ），（オ）を下方に押圧した場合、前記現用心線
（カ），（キ）が接続されていた２心の現用線路から前
記現用心線（カ），予備心線（ク）を接続した予備線路
に切り替えられると共に、同時に２心の元の現用心線
（キ），試験心線（ケ）が接続され、当該現用心線
（キ）回路を試験するための回線が構成される。従っ
て、切替移動プラグ（ア）の押圧方向を上下に切り替え
ることで、現用２心線を予備２心線に切替／切戻し出
来、かつ切替先の２心線を予め試験しておくことも出来
る。

【０００７】従来の切替コネクタＡの天井部を破断した
構造図を図５に示す。図中、（サ）はスプリング付押圧
ロッド、（シ）はスプリング、（ス）はマッチングオイ
ル入りの密封ケース、（セ）は双安定ソレノイド、
（ソ）は駆動軸である。前記図３および図４の基本切替
機構と同一部材には同一符号を付した。

【０００８】従来の切替コネクタＡは、切替移動プラグ
（ア）と固定プラグ（イ）を二本のガイドピン（オ），
（オ）を介して突き合わせたプラグ接続部、及び双安定
ソレノイド（セ）から構成される。当該双安定ソレノイ
ド（セ）の駆動軸（ソ）の両端にはそれぞれスプリング
付押圧ロッド（サ），（サ）が固定されており、当該ス
プリング付押圧ロッド（サ），（サ）は、移動用プラグ
（ア）を切替えるために移動方向に押圧すると共に、切
替後には二本のスプリング（シ），（シ）によって前記
移動プラグ（ア）に一定の押圧力を加え、プラグ接続状
態を保持する。

【０００９】前記のように、従来の切替コネクタＡで
は、押圧機構として双方向ソレノイド（セ）と二本のス
プリング（シ），（シ）を用いることで正／逆方向の電
流パルスの印加により、移動プラグ（ア）を移動方向に
押圧して、プラグ接続状態を切替え、切替後はエネルギ
の供給なしに、プラグの接続状態を保持することが出来
る。亦、プラグ接続部は、フレネル反射を低減するため
マッチングオイル入りの密封ケース（ス）中に収納され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記のよ
うな構成では、双安定ソレノイド（セ）が質量，体積と
も大きいために、切替コネクタＡ全体のコンパクト化が
難しい。亦、当該双安定ソレノイド（セ）は磁石を用い
ているため、磁石の耐久性に問題があり、さらにはスイ
ッチングのための構成部品が多く、バネ，駆動部等が多
く含まれているため、それらの耐久性にも問題があっ
た。こゝに於いて、本発明は、前記従来の課題に鑑み、
コンパクトでかつ構成部品も少なく耐久性に富む光線路
切替用メカニカルスイッチを提供せんとするものであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題の解決は、本発
明が次の新規な特徴的構成手段を採用することにより達
成される。即ち、本発明の特徴は、現用心線を予備心線
に２心単位で同期をとりつつ瞬時に切替える光線路切替
用メカニカルスイッチに於いて、一方の当該光線路端に
取付けられかつマッチングオイル入り密封ケース内に所
定間隔を開けて並行に相対峙配置した位置決め板と位置
決め板兼軸受間端に臨んだ固定プラグと、他方の前記光
線路端に取り付けられかつ撥条弾性により前記固定プラ
グに常時押付け習性を付勢されるとともに前記位置決め
板兼軸受に摺動自在に貫通した作用軸の一端を固着して
前記位置決め板と前記位置決め板兼軸受間を当該作用軸
にて摺動変位自在とした切替移動プラグと、前記作用軸
他端を結合するスナップ駆動撥条と当該スナップ駆動撥
条を先端に取付けかつ外部双安定圧電素子駆動源により
駆動される圧電素子部とからなり前記密封ケース内に一
括封入された双安定圧電素子とを備えてなる光線路切替
用メカニカルスイッチである。

【００１２】

【作用】本発明は、前記のような手段を講じたので、切
替移動プラグの押圧スイッチとして、従来のソレノイド
の代わりにコンパクトな双安定圧電素子を用いる。亦、
マッチングオイル入り密封ケース内に前記切替移動プラ
グ駆動用のアクチュエータも一括封入する。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を図面に付き詳説する。図１
は、本発明の光線路切替用メカニカルスイッチの基本構
成を示す説明図である。図中、Ｂは光線路切替用メカニ
カルスイッチ、１は切替移動プラグ、２は固定プラグ、
３は上位置決め板、４は下位置決め板兼軸受、αはスナ
ップ駆動バネ５と圧電素子部６からなる双安定圧電素
子、７は当該双安定圧電素子αの駆動装置、８はバック
アップスプリング、９はマッチングオイル入りの密封ケ
ース、１０は作用軸、１１，１２は光線路、１３はスプ
リング受けである。

【００１４】本実施例の光線路切替用メカニカルスイッ
チＢに於いて、固定プラグ２は密封ケース８内に固定さ
れている。切替移動プラグ１には、作用軸１０が取り付
けられており、当該作用軸１０は下位置決め板兼軸受４
によって支持されており、亦、当該作用軸１０の端部は
双安定圧電素子αのスナップ駆動バネ５に結合されてい
る。バックアップスプリング８，８は、前記作用軸１０
と直角方向で前記切替移動プラグ１に当接されて設置さ
れるもので、前記切替移動プラグ１に前記作用軸１０と
直角方向に一定の押圧力を付加し、切替移動プラグ１と
固定プラグ２相互間の突き合わせ状態を保持する。亦、
前記下位置決め兼軸受４は切替移動プラグ１の下方位置
決めにも使用される。

【００１５】前記双安定圧電素子αにはバイモルフ圧電
素子或いはユニモルフ圧電素子からなる圧電素子部６先
端に双安定動作を行わせるためのスナップ駆動バネ５取
り付けたものを使用し、前記圧電素子部６には装置全体
を密封する密封ケース９に充填されたマッチングオイル
からの影響を緩和するため図示しないシリコンゴム被膜
を施す。

【００１６】本実施例にかかる光線路切替用メカニカル
スイッチＢの仕様は、このような具体的実施態様である
から、次に切替状態を図２（ａ），（ｂ）に付き説明す
る。本実施例では、プラグ１，２接続状態の切替を正／
負の電圧パルスの印加により行い、亦、切替後はエネル
ギの供給なしに、プラグ１，２の接続状態を保持するこ
とが出来る。図２（ａ）は通常状態を示し、この状態で
双安定圧電素子αに駆動装置７によって正の電圧パルス
を印加すると、圧電素子部６は下側を凸にして上方に撓
み、当該圧電素子部６に結合されたスナップ駆動バネ５
も同時に上方へ移動する。この結果、前記スナップ駆動
バネ５に結合された作用軸１０が同時に上方に押され、
結果切替移動プラグ１が上方へ移動し、上位置決め板３
に当接して図２（ｂ）のように位置決めされる。

【００１７】この状態で双安定圧電素子αに負の電圧を
駆動装置７によって印加すると、前記圧電素子部６は上
側を凸にして下方に撓み、当該圧電素子部６に結合され
たスナップ駆動バネ５も同時に下方へ移動され、結果、
前記スナップ駆動バネ５に結合された作用軸１０が同時
に下方に押され、切替移動プラグ１が下方へ移動し、下
位置決め板兼軸受４に当接して、元の図２（ａ）の通常
状態に位置決めされる。

【００１８】前記切替移動プラグ１を上下摺動させる圧
電素子部６の上下の撓みの安定点は、前記切替移動プラ
グ１がそれぞれ上位置決め板３，下位置決め板兼軸受４
を越える位置β，γに設定してあるので、前記切替移動
プラグ１は図２（ａ），（ｂ）の状態で常に上位置決め
板３若しくは下位置決め板兼軸受４にある程度の力で押
しつけられているため、多少の外部振動でも安定した状
態を保つことが出来る。以上の切替を行うことで、従来
と同様の光線路１１，１２の切替を行うことが出来る。

【００１９】

【発明の効果】かくして、本発明によれば、切替押圧機
構として従来の双安定ソレノイドの代わりにコンパクト
な双安定圧電素子を用いているため、スイッチ全体がコ
ンパクトに出来、亦、構成部品も従来のものと比して少
なく出来る。亦、摺動部が少ないために耐久性の面で優
れ、さらにはマッチングオイル入り密封ケース内に移動
プラグ用のアクチュエータが組み込まれているため、従
来装置のようなスプリング付押圧ロッドの軸受部のシー
リングが不要である等、様々な利点を具有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光線路切替用メカニカルスイッチの実
施例の基本構成を示す説明図である。

【図２】同上、切替動作説明図であって、（ａ）は現用
心線同志を接続した通常状態の中央縦断正面図、（ｂ）
は現用心線と予備心線を接続した切替状態の中央縦断正
面図である。

【図３】従来の切替コネクタの主要部基本切替機構の説
明図であって、現用心線同志を接続した（ａ）は中央縦
断正面図、（ｂ）は左側面図である。

【図４】同上、現用心線と予備心線を接続した（ａ）は
中央縦断面図、（ｂ）は左側面図である。

【図５】同上、切替コネクタの天井部を破断した全体構
造図である。

【符号の説明】

Ａ…切替コネクタ （ア）…切替移動プラグ （イ）…固定プラグ （ウ）…円形孔 （エ）…矩形孔 （オ）…ガイドピン （カ），（キ）…現用心線 （ク）…予備心線 （ケ）…試験心線 （コ）…接続部 Ｂ…光線路切替用メカニカルスイッチ １…切替移動プラグ ２…固定プラグ ３…上位置決め板 ４…下位置決め板兼軸受 ５…スナップ駆動バネ ６…圧電素子部 ７…駆動装置 ８…バックアップスプリング ９…密封ケース １０…作用軸 １１，１２…光線路 １３…スプリング受け α…双安定圧電素子 β，γ…安定点

フロントページの続き (72)発明者 藪田 哲郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】現用心線を予備心線に２心単位で同期をと
   りつつ瞬時に切替える光線路切替用メカニカルスイッチ
   に於いて、一方の当該光線路端に取付けられかつマッチ
   ングオイル入り密封ケース内に所定間隔を開けて並行に
   相対峙配置した位置決め板と位置決め板兼軸受間端に臨
   んだ固定プラグと、他方の前記光線路端に取り付けられ
   かつ撥条弾性により前記固定プラグに常時押付け習性を
   付勢されるとともに前記位置決め板兼軸受に摺動自在に
   貫通した作用軸の一端を固着して前記位置決め板と前記
   位置決め板兼軸受間を当該作用軸にて摺動変位自在とし
   た切替移動プラグと、前記作用軸他端を結合するスナッ
   プ駆動撥条と当該スナップ駆動撥条を先端に取付けかつ
   外部双安定圧電素子駆動源により駆動される圧電素子部
   とからなり前記密封ケース内に一括封入された双安定圧
   電素子とを備えたことを特徴とする光線路切替用メカニ
   カルスイッチ