JP2005251549A - マイクロスイッチ及びマイクロスイッチの駆動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ローレンツ力発生用配線パターン8に電流を流し、ローレンツ力を発生させて可動部2を固定部1に近づける。ローレンツ力により可動部2が、自身の撓み力に抗して固定部1に近づいたとき、静電力用電極5a、5b間に電圧を印加して、静電引力により可動部2を固定部1側に吸引すると共に、ローレンツ力発生用配線パターン8に流す電流を切り、ローレンツ力の発生を停止する。その後、静電力用電極5a、5bに電圧を印加し続けることにより、接点4a、4b間には十分な押圧力が働くので、低インサーションロスを実現することができる。かつ、この状態においては静電力のみが働くので、省電力化が実現できる。
【選択図】 図1
Description
F1=ε×V2×S/2d2で表される。
ここに、εは誘電率、Vは駆動電圧、Sは電極面積、dは電極間距離である。
F2=I×B×Lで表される。
ここにIは電流、Bは磁束密度、Lは電線の長さである。
第1の電極部、接点、およびローレンツ力を生ずる電流経路を生じる経路のうちローレンツ力の発生に寄与する部分は、変形しない部分に形成されていることが好ましい。よって本手段は、これらの部分を曲げ剛性の強い第1の梁構成部に配置している。そして、この第1の梁構成部と固定端の間に、ローレンツ力、静電力よりに容易に変形する曲げ剛性の弱い第2の梁構成部を形成しているので、可動部は、ローレンツ力、静電力によりこの部分で変形して、接点が固定部の接点と接離する。
このマイクロスイッチは、シリコンやガラスなどの基板1(固定部)と、可動部2が固定端3を介して結合されたものである。基板1は、シリコンやガラス等で形成され、その上に、接点4a、静電力用電極5aが設けられている。可動部2は、絶縁物である第1の薄膜6と第2の薄膜7が接合されて形成されている。これらの薄膜を構成する物質としては、互いに熱膨張係数が違うものが使用されており、製造時と使用時の温度差によって、使用時の温度では、図の上方に湾曲するようにされている。このような目的に使用される物質としては、Si3N4、SiO2、SiON、SiC、Si等がある。
Claims (8)
- 固定部と、当該固定部に対して移動し得るように設けられた可動部とを備え、前記固定部は第1の電極部を有し、前記可動部は、前記第1の電極部との間の電圧により前記第1の電極部との間に静電力を生じ得る第2の電極部と、磁界内に配置されて通電によりローレンツ力を生ずる電流経路とを有し、前記固定部と前記可動部には、それぞれ前記可動部の移動に応じて接離する接点が設けられていることを特徴とするマイクロスイッチ。
- 前記可動部が薄膜で構成されたことを特徴とする請求項1記載のマイクロスイッチ。
- 前記電流経路は、前記静電力が増大する第1の位置に前記可動部を移動させるような方向にローレンツ力を生じ得るように、配置されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のマイクロスイッチ。
- 前記可動部は、前記第1の位置と前記静電力が低下又は消失する第2の位置との間を移動し得るとともに、前記第2の位置に復帰しようとする復帰力が生ずるように、設けられたことを特徴とする請求項3に記載のマイクロスイッチ。
- 請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載のマイクロスイッチであって、前記可動部は前記固定部に対して固定端が固定された片持ち梁構造を有し、前記可動部の前記固定端と自由端との間には、複数の梁構成部が形成され、前記第1の電極部、前記接点、および前記ローレンツ力を生ずる電流経路を生じる経路のうちローレンツ力の発生に寄与する部分は、曲げ剛性の強い第1の梁構成部に配置され、前記第1の梁構成部と前記固定端の間には、前記ローレンツ力、前記静電力により容易に変形する曲げ剛性の弱い第2の梁構成部が形成されていることを特徴とするマイクロスイッチ。
- 前記第2の梁構成部は、前記可動部が力を受けない状態で、前記固定部とは反対側に湾曲していることを特徴とする請求項5に記載のマイクロスイッチ。
- 前記第2の梁構成部が、バイモルフ構造とされ、それにより、前記固定部とは反対側に湾曲していることを特徴とする請求項6に記載のマイクロスイッチ。
- 請求項1から請求項7のうちいずれか1項に記載のマイクロスイッチの駆動方法であって、前記可動部を前記固定部に近づける最初の段階では、ローレンツ力のみ又はローレンツ力と静電力により前記可動部を前記固定部に近づけ、所定時間経過後は、静電力のみにより駆動を行うことを特徴とするマイクロスイッチの駆動方法。
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