JP2628771B2 - 光スイッチ装置のコネクタ着脱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多数の光ファイバからなる光線路の監視シ
ステム等に用いて、光線路を切替える光スイッチ装置の
コネクタ着脱装置に関する。

（従来の技術） 多数の光ファイバからなる光線路を、現用の光通信に
影響を与えることなく監視する監視システム等に使用す
る光スイッチ装置において、コネクタ同士を突き合わせ
て光接続することから、両コネクタが突合わされる接合
端面における光損失を最小限に留めることが重要な課題
となっている。

かかる光スイッチ装置として、例えば、嵌合用のピン
孔を有する複数個の多心コネクタをコネクタホルダ上に
マトリクス状に配列・固定し、このコネクタホルダ上の
所要の多心コネクタに、前記ピン孔に嵌合する嵌合ピン
を有し、複数本の光ファイバ端末が接続されたマスタコ
ネクタの作動を制御装置によって制御しながら、嵌合ピ
ンをピン孔に嵌合させることにより両コネクタを適正位
置に保持しつつ突合せ接続し、マスタコネクタを順次切
替・接続して光線路を切替えるものがある。

この光スイッチ装置においては、マスタコネクタをコ
ネクタホルダ上の各多心コネクタに位置決めする機構と
して、パルスモータやサーボモータ等でボールネジ等を
駆動することにより位置決めする機構が多く採用されて
いる。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記光スイッチ装置においては、多心コネ
クタのピン孔の内径と、マスタコネクタの嵌合ピンのピ
ン径とは、光損失を最小限に留めるべく、寸法誤差が小
さく設定されている。ところが、コネクタホルダに配列
される多心コネクタの数が多いうえ、コネクタホルダの
製造誤差や多心コネクタを取付ける際の取付誤差等によ
り、両コネクタ間に組付け誤差が生じ、両コネクタを突
合せ接続するときに、嵌合ピンでピン孔を損傷し、損傷
片等を生ずることがある。このため、損傷片等によって
コネクタ相互の接続端面を突合せて接続することができ
なくなり、両コネクタの接続端面における光損失が増加
するという問題があった。

また、多心コネクタのピン孔やマスタコネクタの嵌合
ピンは、両コネクタの接続端面に対して垂直に配置され
なければならないが、かかる配置が僅かに偏倚している
場合にも、コネクタ相互の突合せ接続ができなくなり、
両コネクタの接続端面で光損失が増加するという、前記
と同様の問題がある。

かかる問題を解決するうえで、マスタコネクタを各多
心コネクタに対し、個々の嵌合位置の調整を行い、かか
る調整と並行して、例えば光スイッチ装置の制御装置に
教示処理を施すことも考えられるが、相当の時間を必要
とし、作業が煩雑となる。一方、コネクタホルダや両コ
ネクタの機械的な加工精度を高めることによって解決し
ようとすると、光スイッチ装置が高価になってしまうと
いう問題があった。

また、本出願人が提案した特願平１−70553号公報に
記載の光スイッチ装置のコネクタ着脱装置においては、
調心手段を用いることにより、両コネクタの偏倚を吸収
し、接続操作が円滑に行われるようにしている。

しかしながら、上記着脱装置の調心手段においては、
両コネクタが偏倚していると、両コネクタの接続を解除
する場合に、嵌合ピンがピン孔を損傷するおそれがあ
り、必ずしも満足すべきものではなかった。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、構造が
簡単で、高価な位置決め機構等を使用することなく、計
算値入力だけで安定した着脱作動を実現しうる光スイッ
チ装置のコネクタ着脱装置を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明においては上記目的を達成するため、嵌合ピン
とピン孔とにより互いに突合せ接続される第１及び第２
のコネクタの、前記第１のコネクタを複数配列・固定し
たコネクタホルダ、前記第２のコネクタを保持し、前記
コネクタホルダ上の所要の第１のコネクタに着脱される
着脱装置、該着脱装置を設置し、前記第２のコネクタ
を、前記コネクタホルダ上の所要の第１のコネクタ位置
まで移動させる移動装置とを備え、前記第２のコネクタ
を前記複数の第１のコネクタに順次突合わせて光学的に
切替・接続する光スイッチ装置において、前記着脱装置
は、前記第２のコネクタを保持する保持手段、該保持手
段を付勢手段により前記第１のコネクタ方向へ付勢しつ
つ揺動自在に支持し、前記第１のコネクタ方向へ離接さ
れる支持テーブル、該支持テーブルを離接作動させる駆
動手段及び前記保持手段と係脱自在に係合して前記保持
手段を所定の基準点に位置決めするガイド軸とを備えた
構成としたものである。

（作用） 光スイッチ装置のコネクタ着脱装置は、初期位置にお
いては、保持手段がガイド軸と係合して所定の基準点に
位置決めされている。

第２のコネクタの第１のコネクタへの着脱の際には、
保持手段とガイド軸との係合が解除され、付勢手段によ
って第１のコネクタ側に付勢されている保持手段が、支
持テーブルから離れて揺動する。これにより、第２のコ
ネクタの第１のコネクタに対する微小偏倚が調節されて
自動的に調心され、両コネクタの突合せ接続の場合のみ
ならず、接続を解除するときにも着脱作動が円滑に実行
される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第11図に基づい
て詳細に説明する。

光スイッチ装置１は、第３図に示すように、横方向に
延びる長手状の台座10上に配置され、、複数個の多心コ
ネクタ21を配列・固定したコネクタホルダ20、マスタコ
ネクタ31を保持し、コネクタホルダ20上の所要の多心コ
ネクタ21に着脱させるコネクタ着脱装置30、着脱装置30
をコネクタホルダ20に沿って移動させる移動装置40、マ
スタコネクタ31の移動、着脱操作を制御する制御装置50
及び前記複数の多心コネクタ21から所定の多心コネクタ
21を選択する選択信号を出力する選択手段60とを備えて
いる。

コネクタホルダ20は、台座10の幅方向の一側に立設さ
れ、第２図及び第３図に示すように、コネクタ着脱装置
30に保持されたマスタコネクタ31と対向する位置に、複
数の多心コネクタ21が所定間隔を置いて水平方向に配列
・固定されている。

多心コネクタ21は、テープファイバ22の端部を埋込ん
で保持するもので、第４図に示すように、直方体形状の
本体21aの後端側外周に、コネクタホルダ20に嵌合する
際のストッパ用の段部21bが形成され、本体21a前部の接
合端面21cには、テープファイバ22の端面研磨された各
心線端面22aが露出し、これらの心線端面22aを挟んで、
接続端面21cの長手方向両側には、ピン孔21d,21dが穿設
されている。尚、21eは、本体21aの後端に設けてテープ
ファイバ22を折曲げから保護するゴムブーツである。

移動装置40は、台座10の幅方向略中央にコネクタホル
ダ20と並行に配置され、第２図及び第３図に示すよう
に、着脱装置30を設置する可動台41、ボールネジ42、ボ
ールネジ42を回動させて可動台41を、第３図においてコ
ネクタホルダ20に並行する矢印Ｘ−Ｘ方向に移動させる
駆動モータ43及び可動第41の移動を案内するガイドレー
ル44を備えている。

制御装置50は、第３図に示したように、台座10から延
出する接続線51により着脱装置30及び移動装置40と接続
されており、マスタコネクタ31の移動や多心コネクタ21
との着脱操作を制御するもので、例えばコンピュータ装
置（ECU）が使用される。このコンピュータ装置（ECU）
には、コネクタホルダ20上の多心コネクタ21にマスタコ
ネクタ31を着脱させる順序、この着脱に伴う着脱装置30
及び移動装置40の作動手順等を、予めプログラムして記
憶させておいてもよい。

選択手段60は、制御装置50に隣接して設けられ、所定
の多心コネクタ21を選択する選択スイッチを備えた制御
装置50の操作盤を使用するが、台座10に同様の選択スイ
ッチを有する選択装置を設けたり、あるいは適宜の選択
装置を別途コンピュータ装置（ECU）に設けてもよい。

上記光スイッチ装置１に用いる本発明のコネクタ着脱
装置30は、移動装置40の可動台41に設置されており、第
１図及び第２図に示したように、マスタコネクタ31を保
持する保持部材32、保持部材32を揺動自在に支持する支
持テーブル33、支持テーブル33をコネクタホルダ20側へ
前進後退作動させる駆動シリンダ34及び一対のガイド軸
35を備えており、第１図に示した位置が作動上の機械的
原点位置である マスタコネクタ31は、第５図に示すように多心コネク
タ21と略同様に構成され、本体31aの後端側外周にはス
トッパ用の段部31bが形成され、本体31a前部の接続端面
31cには、テープファイバ36の各心線端面32aが露出して
いる。また、接続端面31cには、多心コネクタ21のピン
孔21d,21dに対応する位置に、先端をテーパ状とした嵌
合ピン31d,31dが植設され、テープファイバ36を折曲げ
から保護するゴムブーツ31eが本体31aの後部に設けられ
ている。ここで、嵌合ピン31dは、第６図に示すよう
に、先端のテーパ部分における半径方向の長さをｌとす
ると、この長さｌが両コネクタ21,31の偏倚量よりも小
さいときに、このテーパによって偏倚を吸収し、マスタ
コネクタ31を多心コネクタ21に嵌合することができる。

保持部材32は、第１図に示したように、角柱状の本体
32aの幅方向中央に、マスタコネクタ31に保持されたテ
ープファイバ36を配置するファイバ溝32bが形成され、
本体32aの前部にマスタコネクタ31を装着する装着部32c
が、後部にフランジ部32dが、夫々形成され、フランジ
部32dの両側には係合孔32e,32eが形成されている。そし
て、マスタコネクタ31は、接続端面31cを対向する多心
コネクタ21側に向けて配置すると共に、本体31aを突出
させて装着部32cに装着される。

支持テーブル33は、第２図に示すように、側面視Ｌ形
の部材で、可動台41上に固定された着脱操作用の着脱レ
ール41aにスライダ37を介して載置されている。支持テ
ーブル33は、スライダ37に載置されるテーブル部33aの
前部に支持壁33bが、後部にスプリング受33cが、夫々立
設されている。また、支持壁33bの略中央には、保持部
材32の本体32aを遊嵌する装着孔33dが形成され、この装
着孔33dの両側には挿通孔33e,33eが穿設されている。

支持テーブル33は、装着孔33dに保持部材32の本体32a
を遊嵌し、フランジ部32dを支持壁33bの後面に当接させ
ることにより、保持部材32を揺動自在に支持している。
そして、保持部材32は、スプリング受33cとフランジ部3
2dとの間に介装した付勢スプリング33fにより、一定の
押圧力で支持壁33bに押圧されている。ここにおいて、
付勢スプリング33fは、嵌合ピン31dをピン孔21d内に嵌
入して両コネクタ21,31同志を突合せ接続するときの付
勢力が、1kg重程度になるものを用いる。

駆動シリンダ34は、第１図に示すように、可動台41に
支持テーブル33と隣接して配置され、本体34aから延出
するシリンダロッド34bは、先端が支持テーブル33のフ
ランジ部33bの端部に連結されている。したがって、駆
動シリンダ34は、シリンダロッド34bを伸縮させること
により、支持テーブル33を、第２図に示す矢印Z₁−Z₂方
向に移動させることができる。

一対のガイド軸35は、可動台41の後部に立設した支持
ブラケット41bに基端が軸着された軸で、略中間位置に
形成したテーパ部35aを挟んで、基端側に大径部35bが、
先端側に小径部35cが、夫々形成されている。ここで、
大径部35bの直径は、保持部材32の係合孔32eに比べて、
嵌め合い公差程度の若干小さめに設定する。これによ
り、第１図及び第２図に示すコネクタ着脱装置30の機械
的原点位置においては、テーパ部35aに隣接する大径部3
5bの先端側が保持部材32の係合孔32eと係合し、ガイド
軸35により保持部材32、したがって、マスタコネクタ31
が位置決めされている。

以上のように構成されるコネクタ着脱装置は、以下の
ようにして使用される。

先ず、選択手段60を操作してマスタコネクタ31を嵌合
させる多心コネクタ21を選択する。すると、移動装置40
の駆動モータ43が作動し、制御装置50に作動を制御され
ながら、マスタコネクタ31を、第３図に示す原点位置か
ら選択した所定の多心コネクタ21まで移動させる（第７
図）。このとき、図中一点鎖線Ａで示すマスタコネクタ
31の中心線と、一点鎖線Ｂで示す多心コネクタ21の中心
線とのズレ、即ち移動装置40により移動されたマスタコ
ネクタ31と多心コネクタ21との偏倚量をl₁（＜ｌ）と仮
定する。

次いで、駆動シリンダ34が作動し、シリンダロッド34
bが、第２図において矢印Z₁方向へ繰り出される。これ
により、支持テーブル33が、着脱レール41aにガイドさ
れながら、付勢スプリング33fで押圧されている保持部
材32と共にコネクタホルダ20側へ前進する。かかる保持
部材32の前進により、各ガイド軸35の大径部35bの先端
とフランジ部32dに形成した係合孔32eとの係合が解除さ
れ、保持部材32は、付勢スプリング33fによる押圧力の
みで支持テーブル33の支持壁33bに押圧保持される。

そして、支持テーブル33が、保持部材32と共に更に前
進すると、マスタコネクタ31が嵌合ピン31d,31dの先端
で、多心コネクタ21のピン孔21d,21dに当接する。この
とき、嵌合ピン31dと対応するピン孔21dとの間には偏倚
量l₁分のズレがあるが、保持部材32が支持テーブル33に
対して若干後退し、フランジ部32dと支持壁33dとの間に
僅かな隙間が形成される。これにより、保持部材32が揺
動し、支持壁33bに形成された装着孔33d内を、両コネク
タ21,31の偏倚量l₁分だけ僅かに動く結果、嵌合ピン31
d,31dは、その先端が対応するピン孔21d,21d内に円滑に
嵌入される（第８図）。このようにして、マスタコネク
タ31と多心コネクタ21の中心線A,Bが一致し、マスタコ
ネクタ31が多心コネクタ21に対して調心された状態にな
る。

かかる調心状態から、更に駆動シリンダ34のシリンダ
ロッド34bを繰り出して支持テーブル33を前進させる
と、保持部材32が、支持テーブル33に対して更に後退
し、これにより保持部材32とスプリング受33cとの間に
介装した付勢スプリング33fが縮んで付勢力が増加す
る。かかる付勢スプリング33fの付勢力の増加により、
マスタコネクタ31は、嵌合ピン31dが多心コネクタ21の
ピン孔21dからの抵抗に抗してピン孔21d内に嵌入され、
接続端面31cを接続端面21cに当接させた状態で突合せ接
続される（第９図）。このとき、マスタコネクタ31は、
付勢スプリング33fから作用する1kg重程度の適切な付勢
力で多心コネクタ21に突合わされている。

このようにして両コネクタ21,31を突合せ接続した状
態で各種光学的検査を行う。このとき、コネクタ21,31
は、接続端面21c,31c同士が当接しているので突合せ接
続に伴う光損失は最小限に抑えられている。

しかる後、両コネクタ21,31同士の接続を解除すると
きは、駆動シリンダ34のシリンダロッド34bを本体34a内
に引き戻し、支持テーブル33を、第２図において矢印Z₂
方向へ移動させる。

すると、この支持テーブル33の後退により、スプリン
グ受33cも一体に後退するので、付勢スプリング33fが次
第に伸びてゆく。この間、支持テーブル33が後退するだ
けであるから、マスタコネクタ31と多心コネクタ21との
接続状態は保持されている。

そして、第10図に示すように、支持壁33bの背面が保
持部材32のフランジ部32dに当接すると、保持部材32が
支持テーブル33と共に後退させられ、マスタコネクタ31
の各嵌合ピン31dが、多心コネクタ21の各ピン孔21dから
引き抜かれる（第11図）。

このとき、両コネクタ21,31は、調心状態が保たれて
いるので、保持部材32の後退に際して、嵌合ピン31dは
ピン孔21dと並行に後退する。したがって、かかる接続
の解除においても、コネクタ着脱装置30は安定した着脱
作動を行い、マスタコネクタ31は、嵌合ピン31dによっ
て多心コネクタ21のピン孔21dを損傷することはない。

上記作動により、支持テーブル33が更に後退すると、
保持部材32は、フランジ部32dに形成した係合孔32e,32e
が、ガイド軸35,35のテーパ部35a,35aに当接し、テーパ
部35a,35aに案内されながら後退する。かくして、係合
孔32e,32eを、第７図に示すように、大径部35b,35bに係
合させ、保持部材32が当初移動した両コネクタの偏倚量
l₁分だけ移動させて、支持テーブル33の後退を終了し、
両コネクタ21,31の接続解除操作を完了する。これによ
り、コネクタ着脱装置30は、原点位置に復帰する。

尚、上記実施例では、多心コネクタを用いた場合につ
いて説明したが、単心のコネクタに使用できることは言
うまでもない。また、移動装置40は、１本のボールネジ
を用いた１軸のものについて説明したが、多心コネクタ
の数が多い場合にはコネクタホルダにマトリクス状に配
置するので、２軸のものを使用することになる。更に、
ガイド軸は、その目的が達成されれば２本に限られるも
のではない。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明の光スイッチ装置のコネ
クタ着脱装置に依れば、第２のコネクタを保持する保持
手段、該保持手段を付勢手段により第１のコネクタ方向
へ付勢しつつ揺動自在に支持し、第１のコネクタ方向へ
離接される支持テーブル、該支持テーブルを離接作動さ
せる駆動手段及び保持手段と係脱自在に係合して保持手
段を所定の基準点に位置決めするガイド軸とを備えた構
成としたので、構造が簡単で、高価な位置決め機構等を
使用することなく、安定した着脱作動、特に、円滑な接
続解除作動を実現しうるコネクタ着脱装置を安価に提供
することができる。しかも、コネクタ着脱装置は、第２
のコネクタの第１のコネクタに対する接続位置を自動的
に調節可能なので、光スイッチ装置を自動化することも
可能であり、光線路の切替操作における省力化に大きく
寄与しうる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第11図は本発明の一実施例を示すもので、第
１図は光スイッチ装置のコネクタ着脱装置を示す平面
図、第２図は同上装置の側面図、第３図は光スイッチ装
置の平面図、第４図は多心コネクタを示す拡大斜視図、
第５図はマスタコネクタを示す拡大斜視図、第６図はマ
スタコネクタに用いる嵌合ピンの要部拡大図、第７図乃
至第11図はコネクタ着脱装置の作動を説明するもので、
第７図は作動開始時の平面図、第８図は嵌合ピンの先端
がピン孔に嵌入した状態の平面図、第９図はマスタコネ
クタが多心コネクタに突合せ接続された状態の平面図、
第10図は支持テーブルが後退して保持部材に当接した状
態の平面図、第11図は嵌合ピンがピン孔から引き抜かれ
た状態の平面図である。 １……光スイッチ装置、20……コネクタホルダ、21……
多心コネクタ（第１のコネクタ）、30……コネクタ着脱
装置、31……マスタコネクタ（第２のコネクタ）、32…
…保持部材（保持手段）、33……支持テーブル、33f…
…付勢スプリング（付勢手段）、34……駆動シリンダ
（駆動手段）、35……ガイド軸、40……移動装置。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】嵌合ピンとピン孔とにより互いに突合せ接
   続される第１及び第２のコネクタの、前記第１のコネク
   タを複数配列・固定したコネクタホルダ、前記第２のコ
   ネクタを保持し、前記コネクタホルダ上の所要の第１の
   コネクタに着脱される着脱装置、該着脱装置を設置し、
   前記第２のコネクタを、前記コネクタホルダ上の所要の
   第１のコネクタ位置まで移動させる移動装置とを備え、
   前記第２のコネクタを前記複数の第１のコネクタに順次
   突合わせて光学的に切替・接続する光スイッチ装置にお
   いて、前記着脱装置は、前記第２のコネクタを保持する
   保持手段、該保持手段を付勢手段により前記第１のコネ
   クタ方向へ付勢しつつ揺動自在に支持し、前記第１のコ
   ネクタ方向へ離接される支持テーブル、該支持テーブル
   を離接作動させる駆動手段及び前記保持手段と係脱自在
   に係合して前記保持手段を所定の基準点に位置決めする
   ガイド軸とを備えていることを特徴とする光スイッチ装
   置のコネクタ着脱装置。