JPH09113828A - 光開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動手段と可動光ファイバーの係合構造を簡
単にし、取り付けを容易にし、振動や衝撃に対する光フ
ァイバーの折損を防止する。 【解決手段】 駆動手段１００の駆動片１５４は可動光
ファイバー３を軸芯に直角方向に駆動し、該可動光ファ
イバー３と対向する固定光ファイバー２との間で光路を
切り替える。駆動片１５４の先端に、可動光ファイバー
３の両側から挾持する一対の指部１５７を設け、該一対
の指部１５７の内側縁部の間隔を可動光ファイバー３の
外径に本数を乗じた寸法より大きくなるようにした。ま
た、駆動片１５４の一対の指部１５７をベース４０の貫
通穴４６に嵌入し、可動片１５４がオーバートラベルし
てその指部１５７が貫通穴４６の縁に当接したときに、
可動光ファイバー３に生じる曲げ応力が許容応力を越え
ないようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光開閉器、特にその
可動光ファイバーの駆動部の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、固定光ファイバーの先端面と可動
光ファイバーの先端面とを対向させ、可動光ファイバー
をその軸芯に直角方向に駆動することにより、光ファイ
バーの光路を切り替えたり、光路を断続する光リレーや
光スイッチ等の光開閉器が種々提案されている。例え
ば、特開昭５９−２２００４、特開昭５９−２２００５
号公報に示すように、Ｖ字形のブロックに光ファイバー
を沿わせて配置し、このブロックを駆動装置で駆動する
構造の光開閉器が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造では、Ｖ字形のブロックに駆動手段を係合させて可
動光ファイバーを駆動しているため、Ｖ字形のブロック
と駆動手段の係合部の構造が複雑で、取り付けが困難で
あった。また、質量の大きいブロックを介して可動光フ
ァイバーを駆動するため、外部より振動や衝撃を受ける
と、可動光ファイバーがオーバートラベルし、ファイバ
ーが折損することがあった。本発明はかかる問題点に鑑
みてなされたもので、駆動手段と可動光ファイバーの係
合構造が簡単で、取り付けが容易であるうえ、振動や衝
撃に対して光ファイバーが折損することのない光開閉器
を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の光開閉器は、略Ｖ字形に折曲されたベース
と、該ベースの一端に固着され、その先端がベースの摺
動面上に密着するとともに、隣接する光ファイバーの先
端の外周面が互いに密着する複数の固定光ファイバー
と、前記ベースの他端に固着され、その先端がベースの
摺動面上に密着するとともに、その先端面が前記固定光
ファイバーの先端面と所定の間隔をもって対向する前記
固定光ファイバーよりも数の少ない可動光ファイバー
と、前記固定光ファイバーの両側に配置されるストッパ
ーと、前記可動光ファイバーを前記ストッパー間でその
軸芯に直角方向に駆動することにより、当該可動光ファ
イバーと固定光ファイバーとの間の光路を切り替える駆
動手段とからなり、前記駆動手段は駆動片を有し、該駆
動片は先端に前記可動光ファイバーを両側から挾持する
一対の指部を有し、該一対の指部の内側縁部の間隔は可
動光ファイバーの外径に本数を乗じた寸法より大きくな
るようにした。

【０００５】前記発明によれば、駆動片の先端の一対の
指部で可動光ファイバーを挾持するようにしたので、構
造が簡単であり、組み立てが容易である。また、一対の
指部の内側縁部の間隔は可動光ファイバーの外径に本数
を乗じた寸法より大きいため、組立中に可動光ファイバ
ーが互いに密着していなくて多少ばらけていたとして
も、簡単に駆動片の指部を可動光ファイバーに係合させ
ることができる。

【０００６】前記発明において、前記ベースは前記駆動
ブロックの駆動片の一対の指部が嵌入する貫通穴を有
し、該貫通穴は、前記可動片が駆動した位置において、
当該可動片の前記一対の指部の外側縁部との間に隙間を
有し、該隙間は、前記駆動片をさらに駆動して指部の外
側縁部を貫通穴に密着させたときに、可動光ファイバー
に生じる曲げ応力が許容応力を越えないような寸法であ
ることが好ましい。これにより、外部からの振動や衝撃
により可動片がオーバートラベルしても、指部がベース
の貫通穴の縁に当接して停止するので、可動光ファイバ
ーの折損が防止される。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。図１〜図３は、本発明にかかる
光リレーを示す。この光リレーは、光ファイバーユニッ
ト１と、該光ファイバーユニット１を駆動する電磁石ユ
ニット１００と、これらを保持し保護するケース２００
とから構成されている。

【０００８】（光ファイバーユニット）まず、光ファイ
バーユニット１について説明する。この光ファイバーユ
ニット１は、固定光ファイバー２を保持する固定光ファ
イバーブロック１０と、可動光ファイバー３を保持する
可動光ファイバーブロック３０と、前記固定光ファイバ
ーブロック１０及び可動光ファイバーブロック３０を固
定するベース４０とからなっている。

【０００９】固定光ファイバーブロック１０は、固定光
ファイバー２をベース４０に配設する前に、ファイバー
ホルダ１１とホルダ金具１２によって固定光ファイバー
２を挾持するためのものである。ファイバーホルダ１１
は、図４に示すように、合成樹脂材料、例えばポリエー
テルサルフォン（ＰＥＳ），ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ），ナイロン（ＰＡ），ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）等で形成された矩形の板からなり、その上面
には光ファイバー２の被覆部４が配設される複数（４
本）の溝１３と、当該被覆部４から突出する光ファイバ
ー２が配設される平面部１４が形成されている。前記溝
１３は、互いに近接し、光ファイバー２の先端側（以
下、この反対側を後端側という。）に向かって間隔が狭
くなるように傾斜している。前記平面部１４は前記溝１
３の底から光ファイバー２の被覆部４の厚さに略等しい
高さに設けられている。前記複数の溝１３のうち最も外
側に位置する溝１３に隣接して、該溝１３の底から光フ
ァイバー２の被覆部４の径よりもやや小さい高さの壁１
５が設けられている。そしてこれらの壁１５の間には、
溝１３と直交する方向に細長い穴１６が形成されてい
る。また、前記壁１５の外側面には、ホルダ金具１２が
係合する逆Ｔ字形の係合部１７が形成されている。さら
に、このファイバーホルダ１１の下面には、図３に示す
ように、前記穴１６と連通し、光ファイバー２の先端側
に向かって延びるベース嵌合用の凹部１８が形成されて
いる。この凹部１８の底は、光ファイバー２の先端側に
向かって深くなるように、すなわち光ファイバー２の軸
芯に対して傾斜している。

【００１０】ホルダ金具１２は、図４に示すように、弾
性を有する合成樹脂（ナイロン等）や金属材料（４２ア
ロイ，コバール等）で形成され、前記ファイバーホルダ
１１の係合部１７に係合する両脚部１９と、該両脚部１
９の上端を互いに連結する２つの中央連結部２０とから
なっている。一方の中央連結部２０には、その両端から
連結部２１を介してファイバー規制部２３が延設され、
さらに当該ファイバー規制部２３の両端から連結部２４
を介してファイバー押さえ部２５が延設されている。ま
た、ファイバー押さえ部２５の両連結部２４には、その
略中央部から内側に分岐してファイバー規制部２３に向
かって延びる舌部２６が形成されている。前記ファイバ
ー規制部２３は、図６に示すように、ホルダ金具１２が
ファイバーホルダ１１に装着された時に、ファイバーホ
ルダ１１の平面部１４の上方に位置し、その平面部１４
に配設された光ファイバー２と当該光ファイバー２の直
径以下の間隔Ｓを隔てて対向するかあるいは密着するよ
うになっている。このために、図４に示すように、ファ
イバー規制部２３と中央連結部２０との間には段差２７
が形成されている。

【００１１】前記構成の固定光ファイバーブロック１０
の組立について説明する。まず、図４（Ａ）に示すよう
に、光ファイバー２の先端の被覆部４を除去しておき、
その光ファイバー２の除去されていない被覆部４をファ
イバーホルダ１１の溝１３に配置し、光ファイバー２を
平面部１４に配置する。そして、光ファイバー２の上方
からホルダ金具１２を被せ、その両脚部１９をファイバ
ーホルダ１１の係合部１７に係合する。これにより、ホ
ルダ金具１２の中央連結部２０の撓みにより、図５に示
すように、光ファイバー２の被覆部４がホルダ金具１２
の中央連結部２０とファイバーホルダ１１の溝１３との
間に挾持される。次に、図７に示す用に、２つの中央連
結部２０の間（図７中で示す。）から望まれる光ファ
イバー２の被覆部４に接着剤を塗布し硬化させる。ここ
で用いる接着剤としては、生産性の面からＵＶ硬化型接
着剤（例えば、エポキシ系，アクリル系等）が好まし
い。

【００１２】次に、ファイバー押さえ部２５の連結部２
４と一対の舌部２６との間に工具を差し込んで、一対の
舌部２６を光ファイバー２に向かって曲げることによ
り、一対の舌部２６の先端で４本の光ファイバー２のう
ち両側の光ファイバー２を押圧して撓ませ、さらにこの
両側の光ファイバー２で内側の２本の光ファイバー２を
撓ませ、これにより全ての隣接する光ファイバー２の先
端の外周面同士を互いに密着させる。このとき、ファイ
バーホルダ１１の平面部１４上にある光ファイバー２
は、図６により前述したように、ファイバー規制部２３
との間隔Ｓが光ファイバー２の直径以下であるので、こ
の部分で隣接する光ファイバー２同士が交差することは
ない。しかし、光ファイバー２の先端では、ファイバー
ホルダ１１の平面部１４から離れているので、光ファイ
バー２同士の交差の問題が生じる。この問題は、ファイ
バーホルダ１１の平面部１４と面一となる治具を設け、
この治具上に光ファイバー２の先端を配置することで解
決される。

【００１３】続いて、ホルダ金具１２のファイバー規制
部２３と中央連結部２０との間（図７中で示す。）か
ら望まれる光ファイバー２、ファイバー規制部２３と一
対の舌部２６の間（図７中で示す。）から望まれる光
ファイバー２、ファイバー押さえ部２５に対して光ファ
イバー２の後端側（図中で示す。）で互いに密着する
光ファイバー２に、、、の順でそれぞれ接着剤を
塗布し硬化させる。ここで用いる接着剤はで用いたも
のと同一でよい。また、での接着剤の塗布にあたって
は、前述の治具を用いて光ファイバー２同士が交差しな
いようにするのが好ましい。

【００１４】前記４つの接着部のうち、接着部は、光
ファイバー２の被覆部４を固定することによって被覆部
４の後端側（固定光ファイバーブロック１０から離れた
部分）で受ける外力（組立中の外力、完成後の外力、被
覆部４と光ファイバー２の間の熱膨張係数の差による外
力等）により、光ファイバー２の先端が移動するのを防
止する。接着部は、光ファイバー２の撓み曲線を維持
するとともに、外力（被覆部４と光ファイバー２の間の
熱膨張係数の差による外力）による光ファイバー２の先
端部の移動を防止する。接着部は、一対の舌部２６に
よって得られた撓み曲線を維持する。接着部は、光フ
ァイバー２の先端部の相互の密着状態を維持する。

【００１５】接着部と接着部が接近している場合
は、いずれかを省略できる。また、接着部を接着固定
後に舌部２６を曲げ戻すことにより、応力の集中を無く
すことができる。接着順序は、前述のように、光ファイ
バー２の被覆部４から先端側に向かって順次行うことが
好ましい。これは、接着剤の硬化時における収縮により
光ファイバー２に残留応力が蓄積されてゆくのを防止す
るためであるが、これに限定するものではない。接着強
度を高めたい場合には、前記ＵＶ硬化型接着剤に代えて
エポキシ系接着剤を用いるのが好ましいが、生産性を高
めるためには熱硬化性接着剤が適しており、これを接着
部又はのいずれかに用いるのが好ましい。

【００１６】光ファイバー２の接着が終了すると、ホル
ダ金具１２のファイバー押さえ部２５より突出する光フ
ァイバー２の先端の外周面にダイヤモンドや超鋼のナイ
フエッジＷを用いて傷をつけ、劈開により切断する。こ
のとき、前述の治具を用いれば切断が容易になる。な
お、プラスチックファイバーの場合は直接切断すること
ができる。このように、固定光ファイバーブロック１０
を組み立てた後に、光ファイバー２の先端を一括して切
断して揃えることができるので、ファイバーホルダ１１
に配設する際に各光ファイバー２の先端を揃えるための
位置決めをする必要がなく、組立が簡単に行える。

【００１７】以上のように、複数の光ファイバー２をフ
ァイバーホルダ１１とホルダ金具１２で挾持した後に、
光ファイバー２の撓みの付与や接着を順次行なうので、
光ファイバー２はファイバーホルダ１１やホルダ金具１
２で保護され、折損が生じる虞れがない。また、組立後
に光ファイバー２の先端を一括して切断するので、端面
を簡単に整列させることができ、かつ端面の汚れを防止
できる。

【００１８】一方、可動光ファイバーブロック３０は、
図１に示すように、可動光ファイバー３をベース４０に
配設する前に挾持するものであるが、その構造及び組立
は、前述の固定光ファイバーブロック１０と同一である
ので対応する部分には同一符号を付して説明を省略す
る。ただし、可動光ファイバー３は、図４（Ｂ）に示す
ように、固定光ファイバー２よりも本数が１本少ない
（実施例では３本）ので、ファイバーホルダ１１の溝１
３は固定光ファイバーブロック１０のファイバーホルダ
１１よりも１つ少ない。

【００１９】また、可動光ファイバーブロック３０で
は、可動光ファイバー３の先端を可動にするために当該
可動光ファイバー３をホルダ金具１２の先端から長く延
ばす必要があるので、図２に示すように、一対の舌部２
６の曲げ加工は不要である。ファイバーホルダ１１の傾
斜した溝１３に配設されることによって可動光ファイバ
ー３の先端が互いに接触して密着するだけで十分だから
である。また、可動光ファイバー３の先端近傍は、図２
に示すように、駆動部５の両側の接着部及びにおい
て互いに一体に接着され、駆動時に可動光ファイバー３
がばらけるのを防止している。

【００２０】なお、可動光ファイバー３の捲癖等によっ
て可動光ファイバー３の被覆部４が溝１３からずれるよ
うな場合には、固定光ファイバーブロック１０と同様の
手順で組み立てればよい。逆に、固定光ファイバーブロ
ック１０においても、一対の舌部２６の曲げ加工なしに
溝１３の傾斜だけで先端を密着させることも可能である
が、この場合には固定光ファイバー２の先端がホルダ金
具１２の内側で交差することがあり、このためにベース
４０に載置するにあたってその交差を解除するための作
業が必要となる。

【００２１】次に、ベース４０は、金属（４２アロイ，
コバール，スーパーインバー等）やその他プラスチッ
ク，ガラス，Ｓｉ，セラミック等の比較的剛性の高い材
料から形成された短冊形状の板からなっている。このベ
ース４０は、図１に示すように、ほぼ中央を中心にＶ字
形に折曲され、この折曲部４１の両端側にはそれぞれ前
記固定光ファイバーブロック１０、可動光ファイバーブ
ロック３０が取り付けられる幅狭部４２が形成されてい
る。折曲部４１から固定光ファイバーブロック１０が取
り付けられる幅狭部４２の先端（以下、固定側とい
う。）までの長さは、可動光ファイバーブロック３０が
取り付けられる幅狭部４２の先端（以下、可動側とい
う。）までの長さよりも長くなっている。このベース４
０の片側の縁の両端には、後述するケース２００の位置
決め突片２０５と係合する突起４３が設けられている。

【００２２】前記ベース４０の固定側には、固定光ファ
イバー２の先端面と可動光ファイバー３の先端面の対向
部に対向する位置に矩形の貫通穴４４が形成されてい
る。この貫通穴４４は、透過光による固定光ファイバー
２と可動光ファイバー３の先端面の間隔を測定を可能に
するとともに、光ファイバー２，３の端面にエッジによ
るベース４０の摩耗と摩耗粉の付着を防止するためのも
のである。この貫通穴４４の周辺は可動光ファイバー３
が摺動する摺動面４５となっている。さらに、ベース４
０の固定側には、可動光ファイバー３の駆動部５に対向
する位置にも貫通穴４６が形成されている。この貫通穴
４６は後述する電磁石ユニット１００の可動片１５４の
先端の指部１５７を逃がすためのものである。この貫通
穴４６の幅は、図９に示すように、当該貫通穴４６に挿
入される可動片１５４の一対の指部１５７の可動範囲Ａ
よりもやや幅広で、両側に隙間ΔＡが設けられており、
可動片１５４がオーバートラベルしたときには、可動光
ファイバー３の弾性範囲内で可動片１５４が前記隙間Δ
Ａだけ移動して貫通穴４４の縁に当接することにより、
過大な力が可動光ファイバー３に加わって折損するのを
防止している。さらに、ベース４０の折曲部４１から両
側にかけて、折曲げを容易にするとともに必要により可
動光ファイバー３の状態を透過光でモニタするための長
穴４８が形成されている。

【００２３】前記ベース４０の固定側の上面には、固定
光ファイバー２及び可動光ファイバー３の位置を規制す
るための略Ｕ字形に連結された一対のストッパー５０が
溶接により固着されている。このストッパー５０は、図
１０に示すように、そのＵ字形の両端が可動光ファイバ
ー３側に向けられ、かつ、その両端間に前記貫通穴４４
が位置するように配設されている。ストッパー５０の両
端間の間隔は、互いに密着する４本の固定光ファイバー
２の両側の光ファイバー２に密着するように、固定光フ
ァイバー２の直径にその本数を乗じた寸法になってい
る。また、このストッパー５０の固定光ファイバー２に
密着する部分のエッジの平面形状は円弧状に形成され、
組立時のばらつきや可動光ファイバー３の撓みによる若
干の角度変化に対して光軸がずれるのを最小にしてい
る。さらに、このストッパー５０の両端には外方に向か
って突片５１が延設されている。この突片５１は、ベー
ス４０の両側縁より突き出し、治具により容易に位置決
め可能になっている。

【００２４】ストッパー５０の厚さは、図１１に示すよ
うに、光ファイバー２，３の直径以下になっており、こ
れにより光ファイバー２，３がストッパー５０から外れ
るのを防止している。また、ストッパー５０の光ファイ
バー２，３と密着する端面の上方エッジ５２は、ベース
４０と接触する下方エッジ５３よりも光ファイバー２に
向かって突出し、光ファイバー２の外周面に沿う形状に
なっている。これにより、光ファイバー２がストッパー
５０より飛び出すのがさらに防止される。前記ストッパ
ー５０の上方エッジ５２の形状は、次のようにして形成
される。すなわち、図１２に示すように、ストッパー素
材５４の片面をストッパー形状に合わせてマスキング
し、他の面を全面マスキングした後、片面側からエッチ
ング加工する。これにより、全面マスキング側が部分マ
スキング側よりも大きくエッチングされる結果、一方の
エッジが突出した形状に加工される。なお、このような
ストッパー５０は表面と裏面で方向性が生じ、誤組が生
じるおそれがあるため、図１０に示すように、一端側に
小孔５５を設けて方向を判別できるようにするのが好ま
しい。

【００２５】前記構成の光ファイバーユニット１の組付
について説明する。予め、図１に示すように、ベース４
０には前述したように所定の位置にストッパー５０の一
端側を固着しておく。そして、このベース４０の固定側
及び可動側の幅狭部４２に、それぞれ前述のように組み
立てられた固定光ファイバーブロック１０、可動光ファ
イバーブロック３０を取り付ける。これには、図３に示
すように、まず固定ファイバーブロック１０のファイバ
ーホルダ１１の底面に形成された凹部１８にベース４０
の可動側の幅狭部４２を嵌合し、固定光ファイバー２の
先端部がストッパー５０に両側を挟まれ、かつ、その先
端面がベース４０の貫通穴４４の位置にくるように位置
決めする。

【００２６】ファイバーホルダ１１の凹部１８の底面は
固定光ファイバー２の軸芯に対して傾斜しているので、
前述のようにして固定光ファイバーブロック１０をベー
ス４０に位置決めすると、固定光ファイバー２の先端部
がベース４０に当接して固定光ファイバー２に撓みが生
じる。また、ホルダ金具１２の先端のファイバー押さえ
部２５が固定光ファイバー２を介してベース４０を押圧
し、ホルダ金具１２のファイバー規制部２３からファイ
バー押さえ部２５までの連結部２４に撓みが生じる。

【００２７】この状態で、ホルダ金具１２のファイバー
押さえ部２５の連結部２４（図２中ａで示す。）におい
てホルダ金具１２をベース４０に溶接することによっ
て、固定光ファイバーブロック１０をベース４０に固定
する。これにより、溶接部ａからファイバー押さえ部２
５までの連結部２４に撓みが発生し、この撓みによりフ
ァイバー押さえ部２５が固定光ファイバー２の先端部を
押圧する。また、溶接部ａからファイバー規制部２３ま
での連結部２４にも撓みが発生し、この撓みによりファ
イバー金具１２が固定ファイバーブロック１０をベース
４０に押圧する。

【００２８】同様にして、可動光ファイバーブロック３
０のファイバーホルダ１１の底面に形成された凹部１８
にベース４０の固定側の幅狭部４２を嵌合し、可動光フ
ァイバー３の先端部がストッパー５０に両側を挟まれ、
かつ、その先端面が固定光ファイバーブロック１０の固
定光ファイバー２の先端面と所定の間隔をもって対向す
るように位置決めし、その状態でホルダ金具１２のファ
イバー押さえ部２５の連結部２４（図２中ｂで示す。）
においてベース４０とホルダ金具１２を溶接固定する。

【００２９】次に、ストッパー５０の間隔が固定光ファ
イバー２の幅よりも狭く設定されている場合には、固定
光ファイバー２を挟む固定されていない側（例えば図１
０において下側）のストッパー５０の端部を間隔が広く
なる方向に動かす。これにより、固定光ファイバー２が
ブロック組立の段階で互いに乗り上げた状態になってい
た場合には、ホルダ金具１２の溶接部ａから先の撓みに
よる付勢力で全ての固定光ファイバー２はベース４０の
面上に押圧されて密着され、乗り上げ状態が解消され
る。この後、ストッパー５０の端部を元に戻すと、その
ばね力によりストッパー５０は固定光ファイバー２の両
側に密着し、所定の間隔（固定光ファイバーの本数×外
径）で保持される。また、固定光ファイバー２と可動光
ファイバー３の先端面の間隔が規定値を外れている場合
には、ベース４０の折曲部４１の角度を微調整すればよ
い。

【００３０】なお、以上説明したベース４０への光ファ
イバーブロック１０，３０の組付手順はこれに限定され
るものではなく、可動光ファイバーブロック３００を固
定光ファイバーブロック１０より先に配設したり、スト
ッパー５０をベース４０に溶接固定しないで接着した
り、ベース４０の折曲加工を光ファイバーブロック１
０，３０の組付後に行ってもよい。

【００３１】（電磁石ユニット）次に、電磁石ユニット
１００を図１３により説明する。この電磁石ユニット１
００は、コイル１１０を貫通する鉄心１２０、１対の永
久磁石１３０、ヨーク１４０、及び鉄片１５０からなっ
ている。

【００３２】コイル１１０を貫通する鉄心１２０は、そ
の両端がコイル１１０の軸心に対して略直角に折り曲げ
られた第１折曲部１２１と、該第１折曲部１２１の先端
がさらにコイル１１０の軸心方向に略直角に折り曲げら
れた第２折曲部１２２とを有している。第２折曲部１２
２のコイル１１０の軸線に平行な面には、鉄心磁極１２
３が形成されている。第２折曲部１２２は、その鉄心磁
極１２３の磁極面積を拡大して、ワーキングギャップの
磁気抵抗を低減するために設けられている。

【００３３】１対の永久磁石１３０は、それぞれ直方体
の同一形状を有している。各永久磁石１３０は、前記鉄
心１２０の両端に前記第１折曲部１２１と所定の間隔を
有するように配置されている。なお、各永久磁石１３０
は、鉄心１２０と対向する側が共に同じＮ極でその反対
側がＳ極、あるいはその逆になるように、かつ、そのＮ
とＳの磁極間を結ぶ方向（磁極の方向）がコイル１１０
の軸線と直交するように着磁される。

【００３４】前記鉄心１２０及び１対の永久磁石１３０
は、図１３（Ａ）に示すように、スプール１６０と一体
にインサート成形されている。スプール１６０には、鉄
心１２０の両端近傍に鍔部１６１が設けられ、この鍔部
１６１の間にコイル１１０が巻回されている。また、鉄
心１２０の鉄心磁極１２３及び永久磁石１３０のＳ極
は、スプール１６０から露出している。鉄心１２０の第
１折曲部１２１と永久磁石１３０の間には、鉄心磁極１
２３の面より僅かに突出するレシジュアル部１６２が、
スプール１６０と一体に設けられている。前記永久磁石
１３０は、Ｎ極とＳ極の面を除く他の４面がスプール１
６０と一体になっているので位置が安定する。

【００３５】ヨーク１４０は、矩形の板からなり、その
両端部が前記１対の永久磁石１３０のＳ極に対向し、か
つ、各永久磁石１３０のＳ極間を連結するように設けら
れている。ヨーク１４０の中央部は幅方向の両側に突出
する突片１４１を有し、両端に比べてやや幅広になって
いる。そして、この幅広の中央部の面のうち、永久磁石
１３０のＳ極と対向する面と反対側の面には、球状に突
出する２つの回動支点部１４２が、コイル１０の軸心と
直交する方向に配設されている。

【００３６】鉄片１５０は、前記ヨーク１４０よりやや
長いがほぼ同一形状の板からなり、中央部には両側に突
出する突片１５１を有している。鉄片１５０の中央部の
前記ヨーク１４０と対向する面には、前記ヨーク１４０
の２つの回動支点部１４２に嵌合する２つの凹部１５２
が形成されている。また、鉄片１５０の両端は鉄片磁極
１５３となっている。そして、この鉄片１５０は、その
凹部１５２がヨーク１４０の回動支点部１４２に嵌合し
て、当該回動支点１４２を中心に回動自在に保持されて
いる。回動支点１４２が２つ有るため、鉄片１５０の安
定した回動動作が確保される。鉄片１５０の両端の鉄片
磁極１５３はそれぞれ前記鉄心磁極１２３に可動距離に
相当する間隔をもって対向している。

【００３７】前記鉄片１５０の回動支点部１４２から図
１３おいて左側（以下、動作側という。）の先端までの
長さは、右側（以下、復帰側という。）の先端までの長
さより短くなっている。このため、鉄片１５０は、その
鉄片磁極１５３と鉄心磁極１２３との対向面積が動作側
と復帰側で相違し、磁気的なアンバランスが生じて、励
磁時に動作し無励磁時に復帰するシングル動作が可能に
なっている。

【００３８】前記鉄片１５０の一端には、前記可動光フ
ァイバー３に係合する可動片１５４が取り付けられてい
る。この可動片１５４は、鉄片１５０に溶接等により固
定される固定部１５５を有し、この固定部１５５から鉄
片１５０の先端に向かって鉄片１５０との間隔が広くな
るように鉄片１５０と若干の角度をもって延び、鉄片１
５０にほぼ直角な方向に折曲されている。さらに、この
可動片１５５の先端部は、図８，図９に示すように、下
向きに延び、その下端に切欠き１５６が設けられて２本
の指部１５７が形成されている。この２本の指部１５７
の間隔Ｂは、可動光ファイバー３の直径に本数を乗じた
寸法に等しいか、それよりもやや広くなっている。２本
の指部１５７とベース４０の貫通穴４６の関係は前述し
た通りである。

【００３９】前記鉄片１５０の回動支点部１４２には、
図１に示すように、ヒンジばね１７０が圧接されてい
る。このヒンジばね１７０は、矩形枠の内縁からスリッ
ト１７１を有する舌片１７２を延設し、該舌片１７２の
先端を９０°に折曲し、さらにその先端縁を円弧で形成
したものである。

【００４０】（ケース）次に、ケース２００について説
明する。このケース２００は、図１に示すように、略矩
形の箱状で、図示しないカバーによって蓋されるように
なっている。ケース２００の内部は、光ファイバーユニ
ット１が収容される光ファイバーユニット収容部２０１
と、該光ファイバーユニット収容部２０１の側方に電磁
石ユニット１００が収容される電磁石ユニット収容部２
０２とが設けられている。光ファイバーユニット収容部
２０１の底には、２本の爪部２０３によってベース４０
を挾持する一対のＵ字形のリブ２０４が突設されてい
る。一方のＵ字形リブ２０４と他方のＵ字形リブ２０４
との間隔は、ベース４０の一対の突起４３の間の間隔と
同一になっている。電磁石ユニット収容部２０２の底に
は、電磁石ユニット１００のスプール１６０の両端の角
部を位置決めするための位置決め突起２０５と、ヒンジ
ばね１７０を固定するための一対の突片２０６が突設さ
れている。この一対の突片２０６の対向面にはヒンジば
ね１７０が挿入されるスリット２０７が形成されてい
る。ケース２００の両端の縁には、それぞれ固定光ファ
イバー２、可動光ファイバー３を引き出すための切欠き
２０８が形成されている。

【００４１】前記構成のケース２００への光ファイバー
ユニット１及び電磁石ユニット１００の組込について説
明する。まず、前述のようにベース４０に固定光ファイ
バーブロック１０及び可動光ファイバーブロック３０を
組み付けた光ファイバーユニット１を、そのベース４０
の折曲部４１が下向きになるようにして、光ファイバー
ユニット収容部２０１の上方から一対のＵ字形リブ２０
４の爪部２０３間に挿入し、ベース４０の一対の突起４
３をＵ字形リブ２０４間に位置させる。このとき、ベー
ス４０の折曲部４１を中心に両端が傾斜するように配置
する。これにより、図３に示すように、ケース２００の
底からベース４０の固定側の端部までの高さｈ₁と、ケ
ース２００の底からベース４０の可動側の端部までの高
さｈ₂がほぼ同一になり、換言すれば、光ファイバーユ
ニット１の両側から引き出される固定光ファイバー２と
可動光ファイバー３がケース２００の縁で同じ高さにな
るので、ケース２００の高さが低くてすみ、薄型にな
る。なお、各光ファイバーブロック１０，３０の光ファ
イバー２，３はケース２００の切欠き２０８から外側に
引き出しておく。

【００４２】次に、鉄片１５０を組み付ける前の状態の
電磁石ユニット１００を、そのヨーク１４０がベース４
０の側縁に対向するように、電磁石ユニット収容部２０
２に収容する。この後、可動片１５４が取り付けられた
鉄片１５０をヨーク１４０に沿わせて挿入し、可動片１
５４の一対の指部１５７が可動光ファイバー３の駆動部
５を挟むように、可動片２５４の位置を調整する。この
後、ヒンジばね１７０を一対の突片２０６のスリット２
０７に差し込む。これにより、鉄片１５０はヒンジばね
１７０の舌片１７２の先端でヨーク１４０に向かって付
勢される結果、鉄片１５０はその回動支点部１４２を中
心に回動可能となる。

【００４３】以上のようにケース２００に光ファイバー
ユニット１と電磁石ユニット１００を組み込んだ後、可
動光ファイバー３の動作，復帰位置での可動光ファイバ
ー３の撓み量を検査し、可動光ファイバー３が動作，復
帰位置で若干の撓みが与えられてストッパー５０に確実
に当接するように調整する。最後に、ケース２００の上
方から図示しないカバーを被せて密封する。

【００４４】次に、光リレーの動作を図２により説明す
る。電磁石ユニット１００の鉄片１５０は、前述したよ
うに磁路の非対称性により可動片１５４が取り付けられ
た側の磁極１５３が鉄心磁極１２３から開離し、反対側
の磁極１５３が鉄心磁極１２３に吸着されている。この
とき、可動光ファイバー３は可動片１５４により図２に
おいてＲ方向に押され、その先端部がストッパー５０の
一方の側に当接している。これにより、図２において下
から３本の固定光ファイバー２がそれぞれ可動光ファイ
バー３と対向して、第１の光路を構成している。

【００４５】電磁石ユニット１００のコイル１１０を励
磁すると、鉄片１５０は回動支点部１４２を中心に図２
において時計回り方向に回動し、可動片１５４を有する
側の鉄片磁極１５３が鉄心磁極１２３に吸着する。これ
により、可動光ファイバー３は図２においてＯ方向に引
き寄せられ、その先端部がストッパー５０の他方の側に
当接する。これにより、図２において上から３本の固定
光ファイバー２がそれぞれ可動光ファイバー３と対向
し、第２の光路を構成する。そして、コイル１１０の励
磁を解除すると、磁路の非対称性により鉄片１５０は図
２において反時計回りに回動し、可動光ファイバー３が
Ｒ方向に押されて元の状態に復帰する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光リレーの分解斜視図。

【図２】 図１の光リレーの平面図。

【図３】 図２の光リレーの長手方向垂直断面図。

【図４】 （Ａ）は固定光ファイバーブロックの分解斜
視図、（Ｂ）は可動光ファイバーブロックの分解斜視
図。

【図５】 図４（Ａ）のＩ−Ｉ線断面図。

【図６】 図４（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図。

【図７】 固定光ファイバーブロックのファイバーの接
着及び切断状況を示す斜視図。

【図８】 電磁石ユニットの可動片と可動側光ファイバ
ーの係合状態を示す斜視図。

【図９】 電磁石ユニットの可動片とベースの貫通穴の
係合状態を示す断面図。

【図１０】 ストッパー間に配設された光ファイバーの
状態を示す拡大平面図。

【図１１】 図１０のＩＩＩ−ＩＩＩ線拡大断面図。

【図１２】 ストッパーの製造方法を示す説明図。

【図１３】 （Ａ）電磁石ユニットの分解斜視図、
（Ｂ）はスプールを省略した電磁石ユニットの分解斜視
図。

【符号の説明】

２…固定光ファイバー、３…可動光ファイバー、４０…
ベース、４６…貫通穴、５０…ストッパー、１００…駆
動手段、１５４…駆動片、１５７…指部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略Ｖ字形に折曲されたベースと、 該ベースの一端に固着され、その先端がベースの摺動面
   上に密着するとともに、隣接する光ファイバーの先端の
   外周面が互いに密着する複数の固定光ファイバーと、 前記ベースの他端に固着され、その先端がベースの摺動
   面上に密着するとともに、その先端面が前記固定光ファ
   イバーの先端面と所定の間隔をもって対向する前記固定
   光ファイバーよりも数の少ない可動光ファイバーと、 前記固定光ファイバーの両側に配置されるストッパー
   と、 前記可動光ファイバーを前記ストッパー間でその軸芯に
   直角方向に駆動することにより、当該可動光ファイバー
   と固定光ファイバーとの間の光路を切り替える駆動手段
   とからなり、 前記駆動手段は駆動片を有し、該駆動片は先端に前記可
   動光ファイバーを両側から挾持する一対の指部を有し、 該一対の指部の内側縁部の間隔は可動光ファイバーの外
   径に本数を乗じた寸法より大きくなっていることを特徴
   とする光開閉器。
2. 【請求項２】 前記ベースは前記駆動ブロックの駆動片
   の一対の指部が嵌入する貫通穴を有し、 該貫通穴は、前記可動片が駆動した位置において、当該
   可動片の前記一対の指部の外側縁部との間に隙間を有
   し、 該隙間は、前記駆動片をさらに駆動して指部の外側縁部
   を貫通穴に密着させたときに、可動光ファイバーに生じ
   る曲げ応力が許容応力を越えないような寸法であること
   を特徴とする請求項１に記載の光開閉器。