JPH07104200A - 光切替器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単純な操作で精度よく且つ低損失で光ファイ
バの結合を切替える光切替器を提供する。 【構成】 ガイドピンをガイド穴に挿入するか又はフェ
ルールを割りスリーブに挿入する構造のフェルールの複
数の組を用い、一方の群を保持している切替部材を後退
及び復帰させ、これが後退している間にフェルールの他
方の群を回転させて光ファイバを切替える。この一連の
動作は、フェルールの他方の群を保持している切替部材
に設けられた外側の切替部材の回転操作のみで実現でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は相互に対向する光ファイ
バ線路の第１のフェルール群と第２のフェルール群間で
切替接続を行う光切替器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】加入者系光ファイバ線路には複数の光フ
ァイバをテープ状に集合したテープ心線をさらに集合し
て構成した高密度光ファイバが導入されており、これら
のテープ心線の線路を保守運用するためにはテープ心線
単位で接続技術や切替えを行う技術が必要であり、コネ
クタ接続技術としてガイドピンをガイド穴に挿入するこ
とにより多心の光ファイバの軸合わせを行う構造のフェ
ルールを用いた接続が実施されている。切替技術として
はテープ単位に１×２切替、２×２切替を行うスイッチ
等の光切替器が必要になる。

【０００３】従来のテープ心線の２×２光切替器の構造
の一例を図８に示す。光テープ心線１０１の光ファイバ
１０２は固定素子１０３、移動素子１０４の複数のＶ溝
（図示省略）の中に接着固定されている。移動素子１０
４には２本のテープ心線相当の複数の光ファイバが内蔵
されており、移動素子の端部では複数のＶ溝（図示省
略）の中に光ファイバ１０２が接着固定されている。移
動素子１０４には互いに平行な光ファイバ列１０６と交
差している光ファイバ列１０７が２段に配列されてお
り、移動素子の断面を１０８に示している。ガイドピン
は固定素子１０３に固定されている。移動素子はガイド
ピン１０９を介して上下に移動し、位置決め用Ｖ溝１１
０で位置決めされる構造である。１１１は光多心フェル
ールである。移動素子１０４が上部にある時は両端の光
ファイバはストレート接続、移動素子が下部にある時は
両端の光ファイバはクロス接続となり２×２切替が行え
る。移動素子と固定素子の間には２箇所の接続箇所があ
り、この２×２光切替器は接続損失が大きくなる。

【０００４】図９は従来のテープ心線の２×２光切替器
の構造の他の例を示しており、光テープ心線１２１の光
ファイバ１２２は固定素子１２３と移動素子１２４の複
数のＶ溝（図示省略）の中に接着固定されている。移動
素子１２４と固定素子１２３にはテープ心線のファイバ
心数の３倍のファイバが配列され、２×２を構成するた
めのバイパス用のテープ心線１２６が必要である。移動
素子はガイドピン１２７を介して水平に移動し、位置決
め用Ｖ溝１２８で位置決めされる構造であり、移動素子
のＢ−Ｂ断面を１２９に示している。ガイドピンは固定
素子１２３に固定されている。１３０は光多心フェルー
ルである。切替は移動素子を移動して行う。移動素子と
固定素子が対向している時は両端の光ファイバはストレ
ート接続、移動素子が上側にある時はクロス接続となり
２×２切替が行える。移動素子と固定素子にはテープ心
線のファイバ心数の３倍のファイバ心線の高精度な配列
が必要である。テープ心線が多心になると移動素子と固
定素子の製造時のファイバの軸ずれの増加、切替移動時
の軸ずれの増大が生じ、損失が増加するとともに素子の
製造が難しくなる欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の従来
の２×２切替器の接続点の増加による接続損失の増加と
ファイバ数の増加による軸ずれ損失の増加を防ぐため
に、予め高精度に作成されているフェルールを用いて切
替器を構成し、低損失で製造の容易な切替器を実現する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するた
め、本発明は、ガイドピンをガイド穴に挿入するか又は
フェルールを割りスリーブに挿入することにより結合す
る光ファイバの端面相互の軸合わせを行う複数のフェル
ールの組よりなる一方の第１のフェルール群及びこれに
対面する第２のフェルール群、第１のフェルール群を内
部に保持する円柱形の第１の切替部材、第２のフェルー
ル群を内部に保持する円柱形の内側切替部材とこれを中
心線の周りに回転自在に内部に保持するその外側に形成
された円筒形の外側切替部材とよりなる第２の切替部
材、及び第１の切替部材を後退及び復帰自在に且つ第２
の切替部材を回転自在に第１及び第２の切替部材の端面
相互を対面させて内部に保持する円筒を具え、更に該円
筒に対して第２の切替部材の外側切替部材を回転させる
ことにより、第１及び第２の切替部材の共通の中心線に
沿って第１の切替部材を後退及び復帰させる手段、及び
第１の切替部材が後退した状態の間に第１及び第２の切
替部材の共通の中心線の周りに第２の切替部材の内側切
替部材を回転させる手段を具備したことを特徴とする光
切替器を提供するものである。

【０００７】

【作用】ガイドピンをガイド穴に挿入することにより光
ファイバの軸合わせを行う構造のフェルールはファイバ
の配列が高精度に行われていて低損失である。このフェ
ルールを用いて光切替器を作成すれば低損失な光切替器
を作成できる。例えば２×２光切替器を実現するために
は、対向接続されている第１のフェルール群と第２のフ
ェルール群の間で、接続を解除するためのフェルールの
ガイドピンの引き抜き、切替をするためのフェルール位
置の移動（フェルール位置の入れ換え移動等）、再度接
続するためのガイドピンの挿入の一連の切替動作が単純
な動作で行える必要がある。すなわち、第１のフェルー
ル群と第２のフェルール群の間で２×２切替を実現する
ためには、第１のフェルール群または第２のフェルール
群フェルールの前後への直線運動、フェルール位置の入
れ換え移動のためのフェルールの水平または垂直方向の
運動あるいはフェルールの同一断面内での回転運動が必
要である。本発明ではフェルールの前後への直線運動と
同一断面内での回転運動を組み合わせて切替える方法を
採用した。

【０００８】第１のフェルール群を保持している第１の
切替部材と第２のフェルール群を保持している第２の切
替部材を円筒ケース内で対向させ、フェルール群相互を
接続させておく。第２の切替部材の第２のフェルール群
を保持している外側切替部材を回転させ、第１のフェル
ール群を後方に直線移動させ、まずフェルールのガイド
穴からガイドピンを引き抜き、さらに外側切替部材を同
一方向に回転させることにより内側切替部材を同一方向
に回転させ第２のフェルール群を１８０°回転させると
ともに、第１のフェルール群を前方に直線移動させ元の
位置に戻させ、フェルールのガイド穴に再度ガイドピン
を挿入させ切替える方法を採用した。こうすることによ
り内側切替部材を回転させるだけでフェルールのガイド
ピンの引抜きの直線移動からフェルールの回転移動、ガ
イドピンの挿入までの直線移動の一連の切替動作が容易
に行えるようになり、切替動作の単純化、切替機構の簡
易化が可能になる。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の実施例で使用する光多心コネ
クタの構造図、図２は本発明の接続部を光多心フェルー
ルで構成する光切替器の実施例の構造図、図３は第１群
のフェルール保持部材と第２群のフェルール保持部材の
実施例の構造図、図４は第１群のフェルール保持部材２
１を後方に移動し、第２群のフェルールからガイドピン
を引き抜いた状態図である。

【００１０】図１は複数の光ファイバを集合したテープ
心線のコネクタの構造を示しており、フェルール１はガ
イドピン２をガイド穴３に挿入することにより光ファイ
バ１１の軸合わせを行う構造で、２７は光テープ心線で
ある。図２〜図４では第１の切替部材４には第１のフェ
ルール群５が保持され、第２の切替部材６には第２のフ
ェルール群７が保持されている。これらのフェルール群
は２個のフェルールで１群を構成している。第２の切替
部材６は同心の内側の円柱形の内側切替部材８とその外
側の円筒形の外側切替部材９で構成されている。内側切
替部材８の第２のフェルール保持部材２２にはフェルー
ル挿入穴１０が孔設されており、第２のフェルール群７
が挿入されている。第１の切替部材４の第１のフェルー
ル保持部材２１にはフェルール挿入穴１０が孔設されて
おり、第１のフェルール群５が挿入されている。外側切
替部材９は円筒形状で、内側切替部材は円柱形状であ
り、両者は同心であり、互いに非接触で、その中心軸上
で回転できる。外側切替部材９の円筒の端部には第１の
切替部材の外周に設けたローラ１２と係合するカム１３
が設けられている。このカム１３は外側切替部材の外周
に設けてあり、その断面内の対称な位置（断面内の回転
角で０°と１８０゜の位置）に中心を持つＶ溝１４が設
けられている。

【００１１】また切替部材の外周に設けたローラ１２も
断面内の対称な位置（断面内の回転角０°と１８０゜の
位置）に設けられている。外側切替部材の円筒にはその
断面内の対称な位置（断面内の回転角で０°と１８０゜
の位置）に中心を持つ長穴１５が設けられ、内側切替部
材の外周には半径方向にその断面内の対称な位置（断面
内の回転角で０°と１８０゜の位置）に中心を持つピン
１６が設けられており、内側切替部材のピンは外側切替
部材の長穴に挿入され、ピン１６は長穴の中で２個のコ
イルバネ１７を介して長穴（断面内の回転角で０°と１
８０゜の位置）に通常位置決めされている。第１の切替
部材の外周に設けたローラと外側切替部材の外周に設け
たカムのＶ溝と長穴及び内側切替部材の外周に設けたピ
ンはそれぞれ２個ずつ（断面内の回転角で０°と１８０
゜の位置）設けられており、組み立て時には第１の切替
部材の外周に設けたローラ１２と外側切替部材の外周に
設けたカム１３のＶ溝１４と長穴１５及び内側切替部材
の外周に設けたピン１６は同一直線上に並ぶように設計
され、組み立てられている。

【００１２】外側切替部材を回転させると外側切替部材
だけがまず回転し、コイルバネ１７を徐々に圧縮し長穴
が内側切替部材のピンに接触すると外側切替部材がピン
を押して回転するようになり、外側切替部材と内側切替
部材は一緒に回転する。外側切替部材の回転が停止する
と前記コイルバネの反力によりピンは長穴の中央に戻さ
れ、その状態で内側切替部材は停止する。また第１の切
替部材は円柱状でその外周上にカムと係合するローラと
第１の切替部材自体の直線移動をガイドする２本のキー
溝２６と、押圧を付与する押圧コイルバネ１８が設けら
れている。２本のキー溝２６は断面内で対称な位置に設
けられている。第１の切替部材と第２の切替部材は円筒
ケース１９の中で対向して配置さ、第１の切替部材の後
部の押圧コイルバネ１８で押圧されている。円筒ケース
１９の内側には第１の切替部材の外周に設けたキー溝２
６と係合する直線ガイド突起（図示省略）が設けてあ
る。

【００１３】図２の第１の切替部材４の第１群のフェル
ール保持部材２１と内側切替部材８の第２群のフェルー
ル保持部材２２の構造を図３に示している。第１群のフ
ェルール保持部材２１を後方に移動し、第２群のフェル
ールからガイドピンを引き抜いた状態を図４に示してい
る。フェルール保持部材には２個のフェルールを挿入す
るフェルール挿入穴１０が孔設されており、そこにフェ
ルールが挿入されている。フェルールはフェルール押さ
え部材２８によりフェルール挿入穴から抜けないように
支持されている。内側切替部材の第２群のフェルール保
持部材２２の中心にはキー溝を有する滑り軸２３が固定
されており、その滑り軸２３は第２群のフェルール保持
部材２２の中心に開けてある滑り軸挿入穴２４に貫通し
ている。

【００１４】以下で本切替器の切替動作を説明する。第
１の切替部材４の外周に設けたローラ１２が外側切替部
材９の外周に設けたカム１３のＶ溝１４の中心に落ち込
んでいる状態で対向配置されている第１のフェルール群
と第２のフェルール群のガイドピンがガイド穴に挿入さ
れており接続状態にある。第１のフェルール群と第２の
フェルール群を切替えるためには、まず接続状態にある
第１のフェルール群を第２のフェルール群に対して後方
に移動し、フェルールのガイドピンを引き抜く。つま
り、切替つまみ２５を回転させて外側切替部材９を回転
させると外側切替部材だけがまず回転をはじめる。と同
時に第１の切替部材は円筒ケース１９の直線ガイド突起
（図示省略）と中心にある滑り軸２３にガイドされなが
ら、ローラ１２を介してカム１３の形状に沿って移動
し、次第に後方に移動する。この第１の切替部材の移動
によりフェルールのガイドピンが引き抜かれる。さらに
外側切替部材９が回転するとコイルバネ１７を徐々に圧
縮し長穴１５が内側切替部材のピン１６に接触し、外側
切替部材がピンを押して回転するようになり外側切替部
材と内側切替部材８は一緒に回転する。

【００１５】内側切替部材の回転によりそれに内蔵され
ている第２のフェルール群７も当然回転する。この間ロ
ーラはカムの高さが一定の部分と接触しており、その位
置を保持している。外側切替部材がさらに回転し、１８
０゜近くまで回転してくるとローラは押圧コイルバネ１
８の押圧力により再びカムのＶ溝に従って移動をはじ
め、第１の切替部材は次第に前方に移動し、最初の状態
すなわちＶ溝の中心に戻る。この直前には内側切替部材
の外周上のピンは前記コイルバネの反力により長穴の中
央位置に戻され、当然内側切替部材はその状態で停止し
ている。この状態では第２のフェルール群も当然１８０
゜回転している。第１の切替部材の移動とともに第１の
フェルール群は元の位置に戻り、第２のフェルール群と
の間でガイドピンが挿入され、接続されて２×２の切替
が完了する。

【００１６】以上の説明ではフェルール切替の原理、構
成を中心に説明したが切替つまみの外周に歯車を取り付
ければ、電動モータでの駆動も可能になり、高速切替も
容易に実現できる。以上の図１〜図４はテープ心線の多
心フェルールを用いた切替器の構造について述べたが以
下では多心フェルールの代わりに単心フェルールを用い
た切替器の構造について述べる。

【００１７】図５は接続部を単心フェルールと割スリー
ブで構成する単心コネクタの構造図である。図６は単心
フェルールと割スリーブを用いた本発明の光切替器の実
施例の構造図、図７は第１群のフェルール保持部材と第
２群のフェルール保持部材の構造図である。以下では図
１〜図４の部品名と番号が異なるものについてまず、説
明する。図５は単心コネクタの構造図で光心線３３の光
ファイバ３０と単心フェルール３１は同心に形成されて
おり、単心フェルールを割スリーブ３２に挿入すること
により光ファイバの軸合わせが行われる。２個の単心フ
ェルールのうち、片側の単心フェルールは割スリーブ内
に固定されており、それを割スリーブ付き単心フェルー
ル３４と呼び、他方の単心フェルールが移動可能で割ス
リーブへの挿入、引き抜きが行える。従って、図２〜図
４において、フェルール群５に代えて単心フェルール２
個で構成する単心フェルール群３５とし、フェルール群
７に代えて割スリーブ付き単心フェルール２個で構成す
る割スリーブ付きフェルール群３６に置き換えれば多心
フェルールの代わりに単心フェルールを用いた図６に示
す光切替器が実現できる。

【００１８】第２の切替部材６は同心の内側の円柱形の
内側切替部材８とその外側の円筒形の外側切替部材９で
構成されている。内側切替部材８の割スリーブ付きフェ
ルール保持部材２２には割スリーブ挿入穴１０Ｂが孔設
され、割スリーブ付きフェルール群３６が挿入されてい
る。第１の切替部材４の単心フェルール保持部材２１に
は単心フェルール挿入孔１０Ａが孔設され、単心フェル
ール群３５が挿入されている。３７は単心フェルール押
さえ部、３８は割スリーブ付きフェルール押さえ部であ
る。

【００１９】図５〜図７で使用する上記以外の部品名と
番号は図１〜図４の部品名と番号が同じである。単心フ
ェルールを用いた本切替器の切替動作は基本的には図２
〜図４と同じである。外側切替部材９は円筒形状で、内
側切替部材は円柱形状であり、両者は同心であり、互い
に非接触で、その中心軸上で回転できる。外側切替部材
９の円筒の端部には第１の切替部材の外周に設けたロー
ラ１２と係合するカムが設けられている。このカム１３
は外側切替部材の外周に設けてあり、その断面内の対称
な位置（断面内の回転角０°と１８０°の位置）に中心
を持つＶ溝１４が設けられている。また切替部材の外周
に設けたローラ１２も断面内の対称な位置（断面内の回
転角で０°と１８０°の位置）に設けられている。外側
切替部材の円筒にはその断面内の対称な位置（断面内の
回転角で０°と１８０°の位置）に中心を持つ長穴１５
が設けられ、内側切替部材の外周には半径方向にその断
面内の対称な位置（断面内の回転角で０°と１８０°の
位置）に中心を持つピン１６が設けられており、内側切
替部材のピンは外側切替部材の長穴に挿入され、ピン１
６は長穴の中で２個のコイルバネ１７を介して長穴１５
の中央（断面内の回転角で０°と１８０°の位置）に通
常位置決めされている。第１の切替部材の外周に設けた
ローラと外側切替部材の外周に設けたカムのＶ溝と長穴
及び内側切替部材の外周に設けたピンはそれぞれ２個ず
つ（断面内の回転角０°と１８０゜の位置）設けられて
おり、組み立て時には第１の切替部材の外周に設けたロ
ーラ１２と外側切替部材の外周に設けたカム１３のＶ溝
１４と長穴１５及び内側切替部材の外周に設けたピン１
６は同一直線上に並ぶように設計され、組み立てられて
いる。

【００２０】外側切替部材を回転させると外側切替部材
だけがまず回転し、カム１３の回転によりローラ１２が
後方に移動し、第１の切替部材も当然後方に移動し、単
心フェルール群３５が割スリーブ群３６より引き抜かれ
る。さらに外側切替部材９が回転するとコイルバネ１７
を徐々に圧縮し長穴が内側切替部材のピンに接触すると
外側切替部材がピンを押して回転するようになり、外側
切替部材と内側切替部材は一緒に回転する。内側切替部
材の回転によりそれに内蔵されている割スリーブ付きフ
ェルール群３６も当然回転する。この間ローラはカムの
高さが一定の部分と接触しており、その位置を保持して
いる。外側切替部材がさらに回転子、１８０゜近くまで
回転してくるとローラは押圧コイルバネ１８の押圧力に
より再びカムのＶ溝に従って移動をはじめ、第１の切替
部材は次第に前方に移動し、最初の状態すなわちＶ溝の
中心に戻る。この直前には内側切替部材の外周上のピン
は前記コイルバネの反力により長穴の中央位置に戻さ
れ、当然内側切替部材はその状態で停止してる。この状
態では割スリーブ付きフェルール３６も当然１８０゜回
転している。第１の切替部材の移動とともに単心フェル
ール群３５は元の位置に戻り、割スリーブ付きフェルー
ル３４に挿入され、接続されて２×２の切替が行われ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように多心フェルールを用
いた切替器としてはフェルール群の切替に必要なガンド
ピンの引き抜きを行うための第１のフェルール群の後方
への移動動作、フェルール群の接続替えを行うための第
２のフェルール群の回転移動動作、ガイドピンの挿入を
行うための第１のフェルール群の前方への移動動作の一
連の切替動作を切替つまみ、すなわち外側切替部材を１
方向に回転させるだけの単純な操作で実現できる。また
単心フェルールを用いた切替器としてはフェルール群の
切替に必要な割スリーブ群からの単心フェルール群の引
き抜きを行うための単心フェルール群の後方への移動動
作、フェルール群の接続替えを行うための割スリーブ群
の回転移動動作、フェルールの挿入を行うための単心フ
ェルール群の前方への移動動作の一連の切替動作を切替
つまみ、すなわち外側切替部材を１方向に回転させるだ
けの単純な操作で実現できる。またこれら切替器はその
断面内で対称に設計されているので逆方向に回転しても
同様にフェルール群の切替が行え、切替動作に方向性が
なく操作性が良い。接続損失については多心フェルール
又は単心フェルールを用いるので低損失に切替できる。
また接続点は１点接続形式なので低損失に切替が行える
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明で使用する多心コネクタの構造
図である。

【図２】図２は、本発明の接続部を光多心フェルールで
構成する光切替器の構造図である。

【図３】図３は、第１群のフェルール保持部材と第２群
のフェルール保持部材の構造図である。

【図４】図４は、第１群のフェルール保持部材を後方に
移動し、第２群のフェルールからガイドピンを引き抜い
た状態図である。

【図５】図５は、接続部を単心フェルールと割スリーブ
で構成する単心コネクタの構造図である。

【図６】図６は、単心フェルールと割フリーブを用いた
本発明の光切替器の構造図である。

【図７】図７は、第１群のフェルール保持部材と第２群
のフェルール保持部材の構造図である。

【図８】図８は、従来例を示す図である。

【図９】図９は、他の従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ フェルール ２ ガイドピン ３ ガイド穴 ４ 第１の切替部材 ５ 第１のフェルール群 ６ 第２の切替部材 ７ 第２のフェルール群 ８ 内側切替部材 ９ 外側切替部材 １０ フェルール挿入穴 １１ 光ファイバ １２ ローラ １３ カム １４ Ｖ溝 １５ 長穴 １６ ピン １７ コンルバネ １８ 押圧コイルバネ １９ 円筒ケース ２１ 第１群のフェルール保持部材 ２２ 第２群のフェルール保持部材 ２３ 滑り軸 ２４ 滑り軸挿入穴 ２５ 切替つまみ ２６ キー溝 ２７ 光テープ線 ２８ フェルール押さえ部 ３０ 光ファイバ ３１ 単心フェルール ３２ 割スリーブ ３３ 光心線 ３４ 割スリーブ付き単心フェルール ３５ 単心フェルール群 ３６ 割スリーブ付きフェルール群 ３７ 単心フェルール押さえ部 ３８ 割スリーブ付きフェルール押さえ部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガイドピンをガイド穴に挿入するか又は
   フェルールを割りスリーブに挿入することにより結合す
   る光ファイバの端面相互の軸合わせを行う複数のフェル
   ールの組よりなる一方の第１のフェルール群及びこれに
   対面する第２のフェルール群、第１のフェルール群を内
   部に保持する円柱形の第１の切替部材、第２のフェルー
   ル群を内部に保持する円柱形の内側切替部材とこれを中
   心線の周りに回転自在に内部に保持するその外側に形成
   された円筒形の外側切替部材とよりなる第２の切替部
   材、及び第１の切替部材を後退及び復帰自在に且つ第２
   の切替部材を回転自在に第１及び第２の切替部材の端面
   相互を対面させて内部に保持する円筒を具え、更に該円
   筒に対して第２の切替部材の外側切替部材を回転させる
   ことにより、第１及び第２の切替部材の共通の中心線に
   沿って第１の切替部材を後退及び復帰させる手段、及び
   第１の切替部材が後退した状態の間に第１及び第２の切
   替部材の共通の中心線の周りに第２の切替部材の内側切
   替部材を回転させる手段を具備したことを特徴とする光
   切替器。