(57)【要約】【課題】電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくとも容易に且つ機械精度の範囲内で動作可能な切替スイッチの切替機構を提供する。【解決手段】切替スイッチ９０の接続ポート１２７，１２９の接続状態を切り替えるための切替機構１０が、バネ１７０Ａ，１７０Ｂの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面１３０とバネ１７０Ｃ〜１７０Ｅの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面１３４に当接するように配置され、側面２０ｒが被当接面１３０に当接するように回転可能に配置され、側面２０ｒに回転中心からの距離が互いに等しい当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有する柱体２０と、側面４０ｒが被当接面１３４に当接するように回転可能に配置され、側面４０ｒに回転中心からの距離が互いに異なる複数の当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを有する柱体４０と、柱体２０の回転開始から遅れて柱体４０を回転させる連結部６０とを備える。【選択図】図１
2018205723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続ポートの接続状態を切り替える切替スイッチの切替機構であって、
前記切替スイッチは、
固定された第一の部材と、平面内で移動可能な第二の部材と、前記第二の部材を前記第一の部材の方向に付勢する第一の付勢手段と、前記第二の部材を前記切替機構の方向に付勢する第二の付勢手段と、を備え、
前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに接続可能な接続ポートを有し、当該対向する面同士を接触させて前記接続ポート同士を接続し、前記第一の部材および前記第二の部材の少なくともいずれか一方は複数の接続ポートを有し、
前記第二の部材は、前記第一の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第一の被当接面と、前記第二の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第二の被当接面を有し、
前記切替機構は、
側面が前記第一の被当接面と当接するように回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに等しい複数の第一の当接平面を有する第一の柱体と、
側面が前記第二の被当接面と当接するように前記第一の柱体の回転に応じて回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに異なる複数の第二の当接平面を有する第二の柱体と、
前記第一の柱体の回転開始から遅れて前記第二の柱体を回転させる連結部と、を備えること
を特徴とする切替スイッチの切替機構。
【請求項２】
前記連結部は、
前記第一の柱体および前記第二の柱体のいずれか一方に固定された連結部材と、
他方に形成され、内部で前記連結部材が移動可能な凹部と、
前記連結部材と前記凹部を接続する弾性体と、を有すること
を特徴とする請求項１に記載の切替スイッチの切替機構。
【請求項３】
前記第二の被当接面と前記第二の当接平面とが当接しているときに、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面との間に隙間が存在することを特徴とする請求項１又は２に記載の切替スイッチの切替機構。
【請求項４】
前記第一の柱体は、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面とが当接するときの位置決め部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の切替スイッチの切替機構。
【請求項５】
前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに嵌合可能な嵌合部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の切替スイッチの切替機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切替スイッチの切替機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ファイバ等の光導波路を通ってきた光を複数用意された別光路に切り替えることが可能な切替スイッチは、特許文献１に示されるように集光レンズやミラー等を用いた空間光学部品を基本として構成されている。これらの切替スイッチの挿入損失の低減化も進められ、１ｄＢ未満と比較的低い挿入損失の切替スイッチが実現されている。
【０００３】
しかしながら、上述の切替スイッチを、空間光学部品を用いた光路切替用の測定器と組み合わせて使用する場合、切替部分でのフレネル反射によってデッドゾーンが作られ、測定できない箇所が発生してしまう場合があった。光路切替用の測定器としては、例えば、ＯＴＤＲ（Optical Time Domain Reflecto-meter）をベースにした光ファイバのレイリー散乱光を受光して測定を行う測定器がある。前述のような事態に対処し、フレネル反射を抑制した切替スイッチを実現するためには、光ファイバ等を物理的に接続して切替を行う方法が有効である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、上述したようにフレネル反射を抑制した切替スイッチの他に、例えば、特許文献２，３に示されるように光導波路を用いた切替方法が提案されている。特許文献２に記載されている光路切替スイッチ及び特許文献３に記載されている光ファイバ心線切替装置では、光導波路の軸合わせ方法を工夫することによって切替が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−６７００４号公報
【特許文献２】特開平６−３００９７９号公報
【特許文献３】特開２０１４−７７９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的な単一モードファイバのコア直径はおよそ１０μｍであり、光ファイバ等の光導波路を物理的に接続する場合には、そのコア直径に合わせて調芯を行う必要がある。しかしながら、現在の機械的な制御の精度により、手動で１０μｍ以内の精度の調芯機構を実現することは困難であり、接続損失が増加する場合あるいは、切替が正常に行われない場合があった。これに対し、コア直径を広げた光ファイバを用いて上述の機械精度の範囲内に抑えるという解決策も考えられるが、導波光の伝搬モードがマルチモードになり、挿入損失が増大してしまう場合があった。
【０００７】
そこで、機械的な制御機構の誤差を許容する切替スイッチとして、入力ポートと、複数の出力ポートと、入力ポートの軸線と複数の出力ポートのうちのーつの出力ポートの軸線とを合わせる調芯機構と、を備えた切替スイッチが検討されている。このような切替スイッチでは、複数の出力ポートは、軸線方向に直交する方向に互いに所定の間隔をあけて軸線方向に平行するように配列されている。また、調芯機構は、入力ポートに対向する入力面に設けられた嵌合部と、出力ポートに対向する出力面に設けられると共に嵌合部に嵌合可能な被嵌合部で構成されている。
【０００８】
上述の切替スイッチでは、光ファイバの特性を活かし、特にＳＭＦ（Single Mode Fiber）において単一モードを保持し、入力ポートに接続する出力ポートを機械的な精度の誤差を許容する範囲内で低損失に切り替え可能となり、かつフレネル反射を抑えることができる。しかしながら、上述の切替スイッチを実際に用いる際には、入力ポートに接続する出力ポートを所望の出力ポートに切り替える切替機構が必要となる。特に、上述の切替スイッチを緊急時に、ユーザの緊急信号発信源としても使用することができるようにする目的から、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくても容易に且つ機械精度の範囲内で動作可能な切替機構（切替スイッチの切替機構）が望まれていた。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくとも容易に且つ機械精度の範囲内で動作可能な切替スイッチの切替機構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】
【００１０】
本発明に係る切替スイッチの切替機構は、接続ポートの接続状態を切り替える切替スイッチの切替機構であって、前記切替スイッチは、固定された第一の部材と、平面内で移動可能な第二の部材と、前記第二の部材を前記第一の部材の方向に付勢する第一の付勢手段と、前記第二の部材を前記切替機構の方向に付勢する第二の付勢手段と、を備え、前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに接続可能な接続ポートを有し、当該対向する面同士を接触させて前記接続ポート同士を接続し、前記第一の部材および前記第二の部材の少なくともいずれか一方は複数の接続ポートを有し、前記第二の部材は、前記第一の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第一の被当接面と、前記第二の付勢手段が付勢する力を押し返す力を加えるための第二の被当接面を有し、前記切替機構は、側面が前記第一の被当接面と当接するように回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに等しい複数の第一の当接平面を有する第一の柱体と、側面が前記第二の被当接面と当接するように前記第一の柱体の回転に応じて回転可能に配置され、側面に回転中心からの距離が互いに異なる複数の第二の当接平面を有する第二の柱体と、前記第一の柱体の回転開始から遅れて前記第二の柱体を回転させる連結部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
上記切替スイッチの切替機構において、前記連結部は、前記第一の柱体および前記第二の柱体のいずれか一方に固定された連結部材と、他方に形成され、内部で前記連結部材が移動可能な凹部と、前記連結部材と前記凹部を接続する弾性体と、を有することを特徴とする。
【００１２】
上記切替スイッチの切替機構において、前記第二の被当接面と前記第二の当接平面とが当接しているときに、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面との間に隙間が存在することを特徴とする。
【００１３】
上記切替スイッチの切替機構において、前記第一の柱体は、前記第一の被当接面と前記第一の当接平面とが当接するときの位置決め部を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記切替スイッチの切替機構において、前記第一の部材および前記第二の部材のそれぞれは対向する面に互いに嵌合可能な嵌合部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る切替スイッチの切替機構によれば、電源を必要とせず、複雑な手順やユーザの熟練度がなくとも、容易に、かつ必要とされる精度をもって動作し、切替スイッチの接続ポートの接続状態を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施の形態における切替機構を備えた切替スイッチの平面図である。
【図２】入力部の接続ポートと出力部の接続ポートの接続状態を示す拡大平面図である。
【図３】切替スイッチを図１のＩＩ−ＩＩ線で矢視した場合の断面図である。
【図４】切替スイッチを図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線で矢視した場合の断面図である。
【図５】切替機構を図４のＩＶ−ＩＶ線で矢視した場合の断面図である。
【図６】切替機構を図４のＶ−Ｖ線で矢視した場合の断面図である。
【図７】ハンドルを回し始めたときの切替機構をＩＶ−ＩＶ線で矢視した場合の断面図である。
【図８】図７のときの切替機構をＶ−Ｖ線で矢視した場合の断面図である。
【図９】図７，８の状態での入力部と出力部の近接状態を示す拡大平面図である。
【図１０】図７の状態よりハンドルをさらに回したときの切替機構をＩＶ−ＩＶ線で矢視した場合の断面図である。
【図１１】図１０のときの切替機構をＶ−Ｖ線で矢視した場合の断面図である。
【図１２】図１０の状態よりハンドルをさらに回したときの切替機構をＩＶ−ＩＶ線で矢視した場合の断面図である。
【図１３】図１２のときの切替機構をＶ−Ｖ線で矢視した場合の断面図である。
【図１４】図１２，１３の状態での入力部と出力部の近接状態を示す拡大平面図である。
【図１５】ハンドルを回し終えたときの切替機構をＩＶ−ＩＶ線で矢視した場合の断面図である。
【図１６】図１５のときの切替機構をＶ−Ｖ線で矢視した場合の断面図である。
【図１７】図１５，１６の状態での入力部の接続ポートと出力部の接続ポートの接続状態を示す拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅、及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができると共に、本発明の作用効果がわかりやすく示されるように適宜変更されている。
【００１８】
［切替スイッチ］
本実施形態の切替機構１０を備えた切替スイッチ９０について説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態における切替機構１０を備えた切替スイッチ９０の平面図である。同図に示す切替スイッチ９０は、入力部１１４の接続ポート１２９と出力部１１２の接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ（以下、「接続ポート１２７」とする場合もある）の接続状態を切り替えるスイッチである。切替スイッチ９０により、接続ポート１２９が接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのいずれかと接続されるように切り替えられる。切替スイッチ９０の大きさは、約７０ｍｍ×７０ｍｍ程度である。この大きさは一例であり、この大きさに限定するものではない。
【００２０】
まず、入力部１１４と出力部１１２について説明する。
【００２１】
入力部１１４および出力部１１２は平面光波回路（Planar Lightwave Circuit:ＰＬＣ）で構成される。接続ポート１２７，１２９はＰＬＣのコア部をなす単一モードの光導波路で構成される。このような光導波路の形状は平面視および側面視において矩形であるため、光導波路の高さと幅のそれぞれの変更や調整が容易であり、光導波路の高さを低くして幅のみを広げることもできる。本実施形態では、矩形の光導波路の比屈折率差、高さ、幅の各寸法は適宜調整されており、機械的な精度の誤差を許容する導波路の大きさに設定されている。
【００２２】
入力部１１４の図上の左側に光ファイバ１０４が接続され、光ファイバ１０４の光導波路１０５は入力部１１４の光導波路に接続される。入力部１１４の光導波路の図上の右側が接続ポート１２９となる。接続ポート１２９の端面は、出力部１１２に対向する被接続面１１４ａで露出する。
【００２３】
出力部１１２は図上のＫ方向に沿って互いに所定の間隔Λをあけて配列された３つの接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃを備える。出力部１１２の光導波路の図上の左側が接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃとなる。所定の間隔Λは、例えば２５０μｍであり、通常の単一モードの光ファイバの外径である１２５μｍの２倍に相当する。接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのそれぞれの端面は、入力部１１４に対向する被接続面１１２ａで露出する。出力部１１２の図上の右側に光ファイバ１０７が接続され、光ファイバ１０７の光導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃのそれぞれは、出力部１１２の光導波路のそれぞれに接続される。
【００２４】
入力部１１４と出力部１１２の対向する被接続面１１２ａ，１１４ａ同士を接触させて接続ポート１２９を接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのいずれかに接続する。入力部１１４のＫ方向の位置を変えて入力部１１４と出力部１１２とを接触させることで、接続ポート１２９と接続する接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃを切り替えることができる。なお、入力部１１４が複数の接続ポートを備え、出力部１１２が１つの接続ポートを備えてもよい。あるいは、入力部１１４と出力部１１２のそれぞれが複数の接続ポートを備えてもよい。
【００２５】
光ファイバ１０４，１０７は、例えばＩＴＵ−Ｔ  Ｇ．６５２Ｄ等に示される標準的なシングルモードファイバである。入力部１１４の光導波路のコア中心と光ファイバ１０４の光導波路１０５のコア中心とは調芯され、互いに接続されている。光ファイバ１０７の３つの光導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃは、Ｋ方向に沿って互いに所定の間隔Λをあけて配列されている。出力部１１２の光導波路のそれぞれのコア中心と光導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃのそれぞれのコア中心とは調芯され、互いに接続されている。
【００２６】
接続ポート１２９の被接続面１１４ａでの幅寸法（即ち、Ｋ方向における寸法）は、入力部１１４の光導波路の幅寸法より大とされている。接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃそれぞれの被接続面１１２ａでの幅寸法は、接続ポート１２９の被接続面１１４ａでの幅寸法に等しく、出力部１１２の光導波路の幅寸法より大とされている。すなわち、接続ポート１２９の出力側端部１２９ｅおよび接続ポート１２７の入力側端部１２７ｆは、平面視で所謂テーパー形状を有している。接続ポート１２７の平面視形状は、接続ポート１２９の入力側と出力側とを入れ替えた平面視形状と同一とされている。具体的には、接続ポート１２９の幅寸法は、入力側では略一定とされ、接続ポート１２９の出力側に向って幅寸法が漸次大きくなるように形成されている。一方、接続ポート１２７の幅寸法は、入力側では出力側に向って幅寸法が漸次小さくなるように形成され、出力側では略一定とされている。
【００２７】
図２に示すように、接続ポート１２９の軸線といずれかの接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃの軸線とを合わせる調芯機構として、被接続面１１２ａに嵌合部１２０が設けられ、被接続面１１４ａには、嵌合部１２０に嵌合可能な被嵌合部１２２が設けられている。
【００２８】
嵌合部１２０は、平面視において被接続面１１２ａから突出するＶ字状の突起である。嵌合部１２０のＫ方向に沿った幅寸法は、Ｊ方向に沿って入力部１１４に近づくに従って縮小する。被嵌合部１２２は平面視において被接続面１１４ａから内方に向かって凹むＶ字状の溝である。被嵌合部１２２のＫ方向に沿った幅寸法はＪ方向に沿って出力部１１２から離間するに従って縮小する。Ｋ方向において隣り合う嵌合部１２０同士及び被嵌合部１２２同士の間隔は、所定の間隔Λと同様に、２５０μｍである。
【００２９】
嵌合部１２０と被嵌合部１２２からなる調芯機構を備えることで、一般にいう機械的な精度の誤差を充分に許容可能となる。
【００３０】
本実施形態では、接続ポート１２７，１２９の近くに嵌合部１２０および被嵌合部１２２を設けたが、嵌合部１２０および被嵌合部１２２は、被接続面１１２ａ，１１４ａのどこに設けてもよい。被接続面１１４ａに嵌合部１２０を設け、被接続面１１２ａに被嵌合部１２２を設けてもよい。あるいは、嵌合部１２０および被嵌合部１２２を設けなくてもよい。
【００３１】
続いて、出力部１１２および入力部１１４の配置について説明する。
【００３２】
出力部１１２は、基台１６５の上に固定され、基台１６５は、支持部材１５５を介して土台１００に固定される。つまり、出力部１１２は固定されて動かないように切替スイッチ９０内に配置される。
【００３３】
入力部１１４は、基台１６６の上に固定され、基台１６６の左側（光ファイバ１０４を接続する側）にはＫ方向に延びる延設部１１０が連結される。基台１６６は、土台１００に固定した支持部材１５６の上に移動可能に配置される。つまり、入力部１１４、基台１６６、及び延設部１１０は一体となって移動可能に配置される。基台１６６と延設部１１０を一体で構成してもよい。
【００３４】
本実施形態では、入力部１１４の接続ポート１２９と出力部１１２の図上の一番下に形成された接続ポート１２７Ｃとを接続する状態で、入力部１１４を固定する基台１６６の下側の面（被当接面１３４）と出力部１１２を固定する基台１６５の下側の面とが同一平面となる。この状態では、基台１６６がさらに図上の下側に移動しないように、基台１６６の被当接面１３４は支持部材１５５，１５６のＫ方向に垂直な面に当接して支えられる。
【００３５】
バネ１７０Ａ，１７０Ｂが延設部１１０の左側に配置され、入力部１１４、基台１６６、及び延設部１１０をＪ方向に沿っての出力部１１２側に付勢する。バネ１７０Ａ，１７０Ｂにより、被接続面１１２ａ，１１４ａ同士が密着されて、接続ポート１２９と接続ポート１２７との接続が良好に保たれる。
【００３６】
バネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅが基台１６６の上側に配置され、基台１６６をＫ方向に沿っての切替機構１０側に付勢する。バネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅにより、基台１６６が切替機構１０に押し当てられる。詳しくは後述するが、切替機構１０により入力部１１４のＫ方向の位置が定められて、接続ポート１２７，１２９の接続状態が切り替えられる。
【００３７】
バネ１７０Ｆ，１７０Ｇが入力部１１４の図１上の手前側に配置され、入力部１１４が浮き上がることを抑制し、入力部１１４、基台１６６、及び延設部１１０の移動を平面に制限する。
【００３８】
バネ１７０Ａ〜１７０Ｇには、例えば、切替スイッチ９０の土台１００に開けた穴に挿入したコイルバネを用いる。切替スイッチ９０の外側からボルトあるいはピンなどを挿入してコイルバネの一端を押さえる。コイルバネの他端は、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４に接触させる。コイルバネの他端は、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４に接着してもよいし、接着しなくてもよい。
【００３９】
バネ１７０Ａ〜１７０Ｇは、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４を付勢するものであれば、板バネなどを用いてもよい。本実施形態では、バネ１７０Ａ〜１７０Ｇで延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４を押さえて付勢しているが、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４を引っ張って所望の方向に付勢してもよい。
【００４０】
［切替機構］
次に、本実施形態の切替機構１０について説明する。
【００４１】
切替機構１０は、図１において、延設部１１０の右側であって、基台１６６の下側に、延設部１１０の被当接面１３０および基台１６６の被当接面１３４に当たり接触するように配置される。
【００４２】
図１，３，４に示すように、切替機構１０は、Ｊ方向及びＫ方向を含む平面内において回転可能に配置された柱体２０と、柱体２０と同軸で回転可能に配置された柱体４０と、柱体２０の回転開始から遅れて柱体４０を回転させる連結部６０を備えている。柱体２０と柱体４０は互いに独立しており、柱体２０と柱体４０は回転中心を合わせて重ねられ、上端および下端に係止部８２，８４が設けられた回転軸が挿通されている。柱体２０と柱体４０は、連結部６０において、柱体２０の底部に固定されたピン６２が柱体４０の上部に形成された凹部６８に挿入されて連結されている。
【００４３】
図３に示すように、柱体２０の側面２０ｒは、延設部１１０の被当接面１３０と接触可能となるように配置される。柱体２０が被当接面１３０に力を加えることで、バネ１７０Ａ，１７０Ｂが付勢する力を押し返す力を延設部１１０に加えることができる。柱体２０は、基台１６６の被当接面１３４とは接触しない。
【００４４】
図４に示すように、柱体４０の側面４０ｒは基台１６６の被当接面１３４と接触するように配置される。柱体４０が被当接面１３４に力を加えることで、バネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅが付勢する力を押し返す力を基台１６６に加えることができる。柱体４０は、延設部１１０の被当接面１３０とは接触しない。
【００４５】
柱体２０の上端には、側面２０ｒから径方向に突出するハンドル３０が設けられている。使用者がハンドル３０を回転させると、ハンドル３０とともに柱体２０が回転し、柱体２０の回転開始から遅れて柱体４０が回転し始める。切替機構１０の動作の詳細については後述する。
【００４６】
図５に示すように、柱体２０は半径ｒ２０の円柱であり、側面２０ｒには、延設部１１０の被当接面１３０に当接可能な当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが形成されている。当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、平面視において半径ｒ２０の仮想円周Ｅ２０の弦をなしている。柱体２０の回転中心と当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃのそれぞれとの距離ｈ２２は互いに等しい。当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの間には、被当接面１３０に当接可能な当接円弧面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが形成されている。当接円弧面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃは、仮想円周Ｅ２０と重なっている。
【００４７】
柱体２０が回転すると、当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの端または当接円弧面２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃが被当接面１３０をＪ方向に沿っての左側へ押すので、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４が左側へ移動し、出力部１１２と入力部１１４の被接続面１１２ａ，１１４ａが離間する。
【００４８】
被接続面１１２ａ，１１４ａが離間される距離は、少なくとも嵌合部１２０のＪ方向に沿って被接続面１１２ａから突出している突出寸法より大きく、突出寸法の１０％以上であることが好ましく、突出寸法の３０％以上であることがより好ましい。被接続面１１２ａ，１１４ａが離間される距離は、柱体２０の中心から当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃまでの距離ｈ２２と仮想円周Ｅ２０の半径ｒ２０との差で決まる。距離ｈ２２と半径ｒ２０との差が被接続面１１２ａ，１１４ａが離間される距離となる。距離ｈ２２と半径ｒ２０との差が前述の条件を満たすことで、入力部１１４と出力部１１２の接続状態を切り替える際に、嵌合部１２０が入力部１１４に接触する虞がなく、嵌合部１２０の傷付きや破損を防止することができる。なお、嵌合部１２０および被嵌合部１２２を設けない場合であっても、被接続面１１２ａ，１１４ａを密着させたまま入力部１１４をＫ方向に移動すると、接続ポート１２７，１２９の端面が傷つく虞がある。したがって、接続状態を切り替えるときは被接続面１１２ａ，１１４ａを離間させる必要がある。
【００４９】
柱体２０は、接続状態を切り替える際に被当接面１３０を押すことができればよい。したがって、被接続面１１２ａ，１１４ａが密着された状態、つまり接続ポート１２９が接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのいずれかと接続している状態では、被当接面１３０と当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間に隙間が存在してもよい。むしろ、被接続面１１２ａ，１１４ａの密着状態を良好するためには、被当接面１３０と当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとの間に隙間が存在するとよい。
【００５０】
被当接面１３０は被当接面１３４に対して垂直に配置されているが、これに限定するものではない。柱体２０が被当接面１３０を押すことで入力部１１４を出力部１１２から離間する方向に移動できればよい。
【００５１】
図６に示すように、柱体４０は、半径ｒ４０の円柱であり、側面４０ｒには、基台１６６の被当接面１３４に当接可能な当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃが形成されている。柱体４０の回転中心と当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃのそれぞれとの距離ｈ４２Ａ，ｈ４２Ｂ，ｈ４２Ｃは互いに異なる。すなわち、被当接面１３４が当接平面４２Ａに当接している状態、当接平面４２Ｂに当接している状態、及び当接平面４２Ｃに当接している状態では、入力部１１４のＫ方向の位置が異なり、接続ポート１２９と接続する接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃが異なる。中心からの距離が最も短い当接平面４２Ａが被当接面１３４に当接している状態で、接続ポート１２９は、出力部１１２の図上の一番下に形成された接続ポート１２７Ｃと接続する。距離ｈ４２Ａ，ｈ４２Ｂ，ｈ４２Ｃは、所定の間隔Λ（本実施形態では２５０μｍ）ずつ大きくなっている。当接平面４２Ｂが被当接面１３４に当接している状態で、接続ポート１２９は接続ポート１２７Ｂと接続し、当接平面４２Ｃが被当接面１３４に当接している状態で、接続ポート１２９は接続ポート１２７Ｃと接続する。
【００５２】
接続ポート１２９が接続ポート１２７Ｃと接続する場合、被当接面１３４は支持部材１５５，１５６によって支えられるので、当接平面４２Ａと被当接面１３４との間に隙間があってもよい。つまり、接続ポート１２９が接続ポート１２７Ｃと接続する状態では、柱体４０が基台１６６を支えないで、支持部材１５５，１５６が基台１６６を支える。これにより、接続ポート１２９が接続ポート１２７Ｃと接続する状態では、切替機構１０に負荷がかからない。
【００５３】
当接平面４２Ｂ，４２Ｃの間には、当接円弧面４３Ａが形成されており、当接円弧面４３Ａは、平面視において半径ｒ４０の仮想円周Ｅ４０と重なっている。当接平面４２Ａ，４２Ｂの間には当接円弧面が形成されていない。当接円弧面の有無は、当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃまでの距離ｈ４２Ａ，ｈ４２Ｂ，ｈ４２Ｃと仮想円周Ｅ４０の半径ｒ４０との関係による設計的な事項であり、柱体４０の作用に関係するものではない。
【００５４】
連結部６０は、柱体２０の底部に固定されたピン６２と、柱体４０の上部に形成された凹部６８で構成される。ピン６２を凹部６８に挿入して柱体２０と柱体４０を連結する。ピン６２は、下部６２ｚが上部６２ｘより小径である。凹部６８は、内部でピン６２の上部６２ｘが移動可能な凹部上部６９と、内部でピン６２の下部６２ｚが移動可能な凹部下部７０で構成される。
【００５５】
連結部６０は、柱体２０を回転させたときに、柱体２０の回転開始から遅れて柱体４０を回転させる役目を持つ。ハンドル３０を回して柱体２０を回転させると、ピン６２が凹部６８内で移動する。柱体２０をさらに回転させると、ピン６２の下部６２ｚが凹部下部７０の内壁を押し、柱体４０が回転し始める。
【００５６】
ピン６２の上部６２ｘは、凹部上部６９の内壁にバネ６４，６６で接続される。凹部上部６９はバネ６４，６６を配置するために凹部下部７０よりも広くなっている。バネ６４，６６は、柱体２０，４０の回転後に、柱体２０，４０の位置を正しく調整する役目を持つ。
【００５７】
なお、連結部６０として、柱体２０に凹部を形成し、柱体４０にピンを固定してもよい。この場合、柱体２０の凹部の内壁がピンを押し始めてから柱体４０が回転し始める。
【００５８】
［切替機構の動作］
次に、切替機構１０の動作について説明する。
【００５９】
初期状態は、図５，６に示すように、接続ポート１２９に対して接続ポート１２７Ｃが接続されているとする。このとき、延設部１１０の被当接面１３０には柱体２０の当接平面２２Ａが当接し、基台１６６の被当接面１３４には柱体４０の当接平面４２Ａが当接している。なお、初期状態は一例であって、接続ポート１２９に接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのうちのいずれが接続されている状態を初期状態としてもよい。
【００６０】
使用者がハンドル３０をＲ方向に回転させると、ハンドル３０とともに柱体２０が回転する。図７に示すように、柱体２０が回転すると、柱体２０の当接平面２２Ａの下端あるいは当接円弧面２３Ａが被当接面１３０を押し、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４がＪ方向に沿って出力部１１２から離れる方向へ移動する。当接平面２２Ａが被当接面１３０を押しているときは、入力部１１４は出力部１１２から離れる方向へ移動し、当接円弧面２３Ａが被当接面１３０に当接している間は、入力部１１４と出力部１１２が離間した状態が維持される。
【００６１】
柱体２０が回転し始めてから連結部６０のピン６２が凹部６８の内部で移動している間、つまり柱体２０が回転し始めてからピン６２の下部６２ｚが凹部下部７０の端縁７０ｂに当接するまでの間は、柱体４０は回転しない。したがって、図８に示すように、柱体４０の当接平面４２Ａは基台１６６の被当接面１３４に当接したままであり、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４のＫ方向の位置は変化しない。
【００６２】
図９に示すように、図７，８の状態での被接続面１１２ａ，１１４ａの接触状態は、接続ポート１２９のＫ方向の位置は変化せずに、被接続面１１２ａ，１１４ａが離間した状態である。
【００６３】
ピン６２の下部６２ｚが凹部下部７０の端縁７０ｂに当接してから、図１０に示すように、さらにハンドル３０をＲ方向に回転させると、柱体２０の回転に伴ってピン６２の下部６２ｚが端縁７０ｂを押し、柱体４０がＲ方向に回転する。
【００６４】
柱体４０が回転すると、図１１に示すように、当接平面４２Ａ，４２Ｂの間の角が基台１６６の被当接面１３４を押し上げるので、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４はＫ方向に沿って上方へ移動する。Ｋ方向は、接続ポート１２９の接続先を切り替える方向である。
【００６５】
図１０，１１の状態から、使用者がさらにハンドル３０をＲ方向に回転させると、柱体２０の回転に伴って柱体４０がＲ方向に回転する。
【００６６】
柱体４０が回転し、被当接面１３４を押す当接平面４２Ａ，４２Ｂの間の角の位置が柱体４０の中心を通りＫ方向に延びるラインを超えると、バネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅによる付勢力（バネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅが基台１６６を押し、基台１６６の被当接面１３４が柱体４０を押す力）は、柱体４０をＲ方向に回転させるように働く。柱体４０は柱体２０から独立してＲ方向に自分で回転する。
【００６７】
その結果、図１２，１３に示すように、延設部１１０の被当接面１３０に柱体２０の当接平面２２Ｂが当接する前に、基台１６６の被当接面１３４に柱体４０の当接平面４２Ｂが当接する。つまり、図１４に示すように、被接続面１１２ａ，１１４ａが離間した状態で、接続ポート１２９のＫ方向の位置は接続ポート１２７Ｂに対応する位置に合わせられる。ここまでの柱体４０の回転で接続ポート１２９に接続する接続ポート１２７Ｂへの位置合わせは完了する。
【００６８】
図１２，１３の状態から、使用者がさらにハンドル３０をＲ方向に回転させると、柱体２０が回転し、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４はＪ方向に沿って出力部１１２へ近づく方向へ移動する。図１５に示すように、入力部１１４と出力部１１２が接触するとともに、延設部１１０の被当接面１３０に柱体２０の当接平面２２Ｂが当接する。柱体４０の回転は図１３の段階で既に完了しているので、図１６に示すように、柱体４０の状態は図１３と変わらない。
【００６９】
柱体２０，４０の回転が終わると、基台１６６の被当接面１３４が柱体４０の当接平面４２Ｂを押す力と、連結部６０のバネ６４，６６が元の状態に戻ろうとする力により、柱体４０の回転角度が微調整されて、接続ポート１２９と接続ポート１２７Ｂとの接続がより良好になる。
【００７０】
以上の動作により、図１７に示すように、嵌合部１２０Ｂが被嵌合部１２２に嵌合し、接続ポート１２９に対して接続ポート１２７Ｂが接続されて、接続状態の切り替えが完了する。
【００７１】
図１５，１６の状態から、使用者がハンドル３０をＲ方向に回転させると、上記と同様の動作により、接続ポート１２９に対して接続ポート１２７Ａを接続させることができる。接続ポート１２９に対して接続ポート１２７Ａを接続した状態からハンドル３０をＲ方向にさらに回転させてハンドル３０が１周すると、接続ポート１２９に対して接続ポート１２７Ｃを接続させることができる。ハンドル３０をＶ方向に回転させた場合も同様に接続状態を切り替えることができる。
【００７２】
なお、柱体２０またはハンドル３０に、被当接面１３４と当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとが接触する状態、つまり接続ポート１２９が接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃのいずれかと接続している状態を位置決めするための位置決め手段を備えてもよい。例えば、柱体２０またはハンドル３０に、３つの接続状態のそれぞれに対応させた３つの窪みを設け、各接続状態においてボールプランジャが各窪みに係合するようにボールプランジャを配置する。柱体２０またはハンドル３０を位置決めする手段を備えることで、使用者は接続状態が切り替えられたことを明確に知ることができ、さらに、接続ポート１２７，１２９が接続された状態で柱体２０をわずかに動かすことによる被接続面１１２ａ，１１４ａの接続不良を抑制できる。
【００７３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、固定された出力部１１２と、延設部１１０と基台１６６とともに一体となって移動可能な入力部１１４と、入力部１１４を出力部１１２へ向かう方向に付勢するバネ１７０Ａ，１７０Ｂと、基台１６６を切替機構１０へ向かう方向に付勢するバネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅと、を備えた切替スイッチ９０の入力部１１４の接続ポート１２９と出力部１１２の接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃとの接続状態を切り替えるための切替機構１０が、バネ１７０Ａ，１７０Ｂの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面１３０とバネ１７０Ｃ，１７０Ｄ，１７０Ｅの付勢する力を押し返す力を加えるための被当接面１３４に当接するように配置され、側面２０ｒが被当接面１３０に当接するように回転可能に配置され、側面２０ｒに回転中心からの距離が互いに等しい当接平面２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃを有する柱体２０と、側面４０ｒが被当接面１３４に当接するように回転可能に配置され、側面４０ｒに回転中心からの距離が互いに異なる複数の当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃを有する柱体４０と、柱体２０の回転開始から遅れて柱体４０を回転させる連結部６０とを備える。
【００７４】
これにより、柱体２０が回転すると延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４がＪ方向に沿って出力部１１２から離間する方向に移動し、その後、柱体４０が回転し始めて、延設部１１０、基台１６６、及び入力部１１４をＫ方向に沿って接続ポート１２９と接続ポート１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃとの接続状態を切り替える方向に移動するので、電源を必要とせず、柱体２０に設けられたハンドル３０を回転させるだけで、容易に切替スイッチ９０の接続ポート１２７，１２９の接続状態を切り替えることができる。接続ポート１２９の位置合わせは、柱体４０の当接平面４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃによって決められるので、機械精度の範囲内で接続ポート１２７，１２９の接続状態を切り替えることができる。また、入力部１１４の被接続面１１４ａと出力部１１２の被接続面１１２ａを離間させた後に、接続ポート１２７，１２９の位置合わせを行うので、接続ポート１２７，１２９の端面を傷つけることがない。
【００７５】
本実施形態の適用例について説明する。本実施形態の切替機構１０を備えた切替スイッチ９０をユーザ宅内のＯＮＵ（光回線終端装置）内に配置し、光ファイバ１０４を設備ビルに接続し、光ファイバ１０７の光導波路１０８Ａ，１０８Ｂ，１０８Ｃのそれぞれを異なる波長試験光を反射するフィルタに接続する。通常時は、例えば、光ファイバ１０４を光導波路１０８Ａに接続しておく。ユーザ宅が停電となった場合でも、切替機構１０により、緊急時には光ファイバ１０４の接続先を光導波路１０８Ｂ，１０８Ｃに切り替えることができる。設備ビルから試験光を発信し、応答信号光を受信することで、停電時でも切替スイッチ９０の状態を把握でき、ユーザへの適切な対応を実施できる。
【符号の説明】
【００７６】
１０…切替機構
２０，４０…柱体
３０…ハンドル
６０…連結部
９０…切替スイッチ
１１２…出力部
１１４…入力部
１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃ，１２９…接続ポート
１１０…延設部
１６５，１６６…基台
【図１】
2018205723.tif 000003
【図２】
2018205723.tif 000004
【図３】
2018205723.tif 000005
【図４】
2018205723.tif 000006
【図５】
2018205723.tif 000007
【図６】
2018205723.tif 000008
【図７】
2018205723.tif 000009
【図８】
2018205723.tif 000010
【図９】
2018205723.tif 000011
【図１０】
2018205723.tif 000012
【図１１】
2018205723.tif 000013
【図１２】
2018205723.tif 000014
【図１３】
2018205723.tif 000015
【図１４】
2018205723.tif 000016
【図１５】
2018205723.tif 000017
【図１６】
2018205723.tif 000018
【図１７】
2018205723.tif 000019