JPS6388727A - 圧電スイッチ - Google Patents
圧電スイッチInfo
- Publication number
- JPS6388727A JPS6388727A JP62200140A JP20014087A JPS6388727A JP S6388727 A JPS6388727 A JP S6388727A JP 62200140 A JP62200140 A JP 62200140A JP 20014087 A JP20014087 A JP 20014087A JP S6388727 A JPS6388727 A JP S6388727A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fingers
- piezoelectric
- spine
- piezoelectric element
- disposed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 64
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 64
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 25
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 7
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFVLUOAHQIVABZ-UHFFFAOYSA-N Iodofenphos Chemical compound COP(=S)(OC)OC1=CC(Cl)=C(I)C=C1Cl LFVLUOAHQIVABZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920004738 ULTEM® Polymers 0.000 description 1
- 229910002113 barium titanate Inorganic materials 0.000 description 1
- JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N barium titanate Chemical compound [Ba+2].[Ba+2].[O-][Ti]([O-])([O-])[O-] JRPBQTZRNDNNOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229920006351 engineering plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N lead zirconate titanate Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Ti+4].[Zr+4].[Pb+2] HFGPZNIAWCZYJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H57/00—Electrostrictive relays; Piezoelectric relays
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
- H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
- H10N30/2041—Beam type
- H10N30/2042—Cantilevers, i.e. having one fixed end
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般にスイッチに関し、更に詳しくは、圧電
湾曲を使用して構成したスイッチに関する。
湾曲を使用して構成したスイッチに関する。
発明の背景
従来、電圧のスイッチングは、典型的には電気機械式リ
レーまたは固体素子を使用して達成されている。電気機
械式リレーは寸法が大きく、重たく、電力消費が大きく
、また信頼性に欠けるという多くの欠点を有している。
レーまたは固体素子を使用して達成されている。電気機
械式リレーは寸法が大きく、重たく、電力消費が大きく
、また信頼性に欠けるという多くの欠点を有している。
例えば電話交換装置に用いられる複雑なマトリックス・
スイッチに使用される場合には、このような装置の絶対
的な大きさおよび複雑さが前記欠点を更に一層悪化させ
ている。固体スイッチは、大きさが電気機械式スイッチ
よりも非常に小さく、必要とする電力も小さいが、多く
の実際の現場での動作条件に対して壊れやすいという欠
点がある。この壊れやすさのために固体素子で構成され
る複雑なスイッチング−システムは潜在的に高い故障率
を有し、そのため平均故障開時間(MTBF゛)が低く
、スイッチング・システムのメインテナンスが難しくか
つ高価である。
スイッチに使用される場合には、このような装置の絶対
的な大きさおよび複雑さが前記欠点を更に一層悪化させ
ている。固体スイッチは、大きさが電気機械式スイッチ
よりも非常に小さく、必要とする電力も小さいが、多く
の実際の現場での動作条件に対して壊れやすいという欠
点がある。この壊れやすさのために固体素子で構成され
る複雑なスイッチング−システムは潜在的に高い故障率
を有し、そのため平均故障開時間(MTBF゛)が低く
、スイッチング・システムのメインテナンスが難しくか
つ高価である。
スイッチを構成するために圧電湾曲体を使用することが
本技術分野で知られている。しかしながら、マトリック
ス・スイッチの技術分野において、−層小型で、簡単で
、信頼性が高く、または電力か少ないパッケージで大き
なスイッチング容量を有するものを作るにはかなりの改
良が必要である。
本技術分野で知られている。しかしながら、マトリック
ス・スイッチの技術分野において、−層小型で、簡単で
、信頼性が高く、または電力か少ないパッケージで大き
なスイッチング容量を有するものを作るにはかなりの改
良が必要である。
これは、例えば、多くの入力を多くの出力に選択的に相
互接続するように多くのスイッチ接点を別々に制御しな
ければならない電話用のマトリックス形式のスイッチン
グ−システムにおいては特にそうである。従って、1つ
の小さく、軽く、電力が少ないパッケージに個別に制御
される多くのスイッチ接点を備えている7トリツクス形
式の改良されたスイッチを提供することが要望されてい
る。
互接続するように多くのスイッチ接点を別々に制御しな
ければならない電話用のマトリックス形式のスイッチン
グ−システムにおいては特にそうである。従って、1つ
の小さく、軽く、電力が少ないパッケージに個別に制御
される多くのスイッチ接点を備えている7トリツクス形
式の改良されたスイッチを提供することが要望されてい
る。
更に、メガヘルツの周波数範囲のスイッチされる信号間
を隔離し、周知の製造技術に従って構成することができ
る上述したようなスイッチを提供することが要望されて
いる。
を隔離し、周知の製造技術に従って構成することができ
る上述したようなスイッチを提供することが要望されて
いる。
発明の目的
従って、本発明の主目的は、多くのスイッチ接点を個別
に制御する、大きさが小さく、重量が軽く、動作電力が
非常に小さい新規で改良された圧電スイッチを提供する
ことにある。
に制御する、大きさが小さく、重量が軽く、動作電力が
非常に小さい新規で改良された圧電スイッチを提供する
ことにある。
本発明の他の目的は、マトリックス拳スイッチング用途
に特に適した新規で改良されたバイモルフ圧電素子構造
体を提供することにある。
に特に適した新規で改良されたバイモルフ圧電素子構造
体を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、高い信頼性をもって動作する
圧電スイッチを提供することにある。
圧電スイッチを提供することにある。
本発明の別の目的は、最新の電話交換および通信システ
ムに使用するのに特に適した圧電スイッチを提供するこ
とにある。
ムに使用するのに特に適した圧電スイッチを提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、1メガヘルツまでの範囲の信号を
有する最新の電諧および通信システムにおけるスイッチ
される信号間に良好な隔離特性を与える圧電スイッチを
提供することにある。
有する最新の電諧および通信システムにおけるスイッチ
される信号間に良好な隔離特性を与える圧電スイッチを
提供することにある。
発明のtl!要
本発明では、バイモルフ圧電素子を使用して、多くの個
別に制御17得る密に間隔をおいて配設されているスイ
ッチ接点を設けた新規で改良されたスイッチが提供され
る。本発明によれば、バイモルフ圧電素子(以下、単に
圧電素子とも呼ぶ)は、共通の背骨部によって連結され
ている少なくとも2つのほぼ同一平面上の反対方向に延
在する指状部を有する。また、これらの指状部がケース
の内面から離隔するようにケース内に圧電素子の背骨部
を取り付ける手段が設けられる。更に、圧電素子の指状
部の各々に個別の電位を印加する手段が設けられ、これ
によって指状部の平面にほぼ直角な方向の指状部の湾曲
を個別に制御する。指状部の各々には少なくとも1つの
個別の可動電気接点が配設され、この接点は背骨部から
離隔していると共に、前記指状部に個別の電位を印加す
る手段から絶縁されている。少なくとも1つの個別の固
定接点が可動接点の各々に対向してケースの内面上に設
けられている。動作においては、個別の電位が各指状部
に印加されて、各指状部を選択的に湾曲させ、その可動
接点を対向する固定接点に電気的に接続させる。
別に制御17得る密に間隔をおいて配設されているスイ
ッチ接点を設けた新規で改良されたスイッチが提供され
る。本発明によれば、バイモルフ圧電素子(以下、単に
圧電素子とも呼ぶ)は、共通の背骨部によって連結され
ている少なくとも2つのほぼ同一平面上の反対方向に延
在する指状部を有する。また、これらの指状部がケース
の内面から離隔するようにケース内に圧電素子の背骨部
を取り付ける手段が設けられる。更に、圧電素子の指状
部の各々に個別の電位を印加する手段が設けられ、これ
によって指状部の平面にほぼ直角な方向の指状部の湾曲
を個別に制御する。指状部の各々には少なくとも1つの
個別の可動電気接点が配設され、この接点は背骨部から
離隔していると共に、前記指状部に個別の電位を印加す
る手段から絶縁されている。少なくとも1つの個別の固
定接点が可動接点の各々に対向してケースの内面上に設
けられている。動作においては、個別の電位が各指状部
に印加されて、各指状部を選択的に湾曲させ、その可動
接点を対向する固定接点に電気的に接続させる。
本発明の好適実施例においては、圧電素子は3つ以上の
反対方向に延在する同一平面上の指状部を存し、これら
の全ては中間に配設されたポーリングされていない背骨
部によって連結されている。
反対方向に延在する同一平面上の指状部を存し、これら
の全ては中間に配設されたポーリングされていない背骨
部によって連結されている。
可動接点および固定接点は異なる動作条件に合うように
形式、数量および構造を変更することができる。本発明
による圧電マトリックス・スイッチは、小さい低電力パ
ッケージに多くの別々に制御し得るスイッチ接点を必要
とする電話用マトリックス・スイッチング装置に用いる
のに特に適している。
形式、数量および構造を変更することができる。本発明
による圧電マトリックス・スイッチは、小さい低電力パ
ッケージに多くの別々に制御し得るスイッチ接点を必要
とする電話用マトリックス・スイッチング装置に用いる
のに特に適している。
本発明の新規と見なされる特徴は特許請求の範囲に記載
されているが、本発明はその別の目的とともに図面を参
照した以下の説明から更に良く理解されよう。
されているが、本発明はその別の目的とともに図面を参
照した以下の説明から更に良く理解されよう。
発明の詳細な説明
第1図、第2図および第3図を参照すると、本発明によ
るスイッチ20は、ケース24の第1の内面24a上に
取り付けられているアンカー26を介してケース24に
固定されている単一体のバイモルフ圧電素子22を有し
ている。第2のケース内面24bが内面24aに平行に
配設され、内面24aから側壁24cおよび24dによ
って離隔されている。図示の側壁24cは多層構造より
なる。ケース24およびアンカー26は例えばセラミッ
ク材料で構成される。しかしながら、環境および製造上
の制約によっては、ケース24およびアンカー26は例
えばULTEMポリエーテルイミド樹脂のようなエンジ
ニアリング・プラスチックで構成することもできる(U
LTEMはゼネラルエレクトリック社の登録商標である
)。圧電素子22は、中間に配設されている背骨部22
bによって連結され、かつほぼ同軸的に反対方向に延在
する対として配列されている複数のほぼ同一平面上の指
状部22aを有している。第2図に詳細に示すように、
各指状部22aは別々に制御することができ、それぞれ
平行に配設されている上部および下部セラミック板要素
28および30を有する。板要素28および30は上部
および下部金属層32および34間にサンドイッチ状に
挟まれていると共に、一対の電気的に接続されている金
属層36および38をサンドイッチ状に挟んでいる。こ
の一対の金属層36および38はそれぞれ中間に介在す
るエポキシ層40および41によって金属ばね層39に
固定されている。金属層36および38間の電気接続部
は第2図において41で示されている。個別の金属層3
2および34は各指状部22a上に配設されて、本技術
分野に専門知識を有する者に周知の方法で指状部を別々
にポーリング(pol ing)するために用いられる
。
るスイッチ20は、ケース24の第1の内面24a上に
取り付けられているアンカー26を介してケース24に
固定されている単一体のバイモルフ圧電素子22を有し
ている。第2のケース内面24bが内面24aに平行に
配設され、内面24aから側壁24cおよび24dによ
って離隔されている。図示の側壁24cは多層構造より
なる。ケース24およびアンカー26は例えばセラミッ
ク材料で構成される。しかしながら、環境および製造上
の制約によっては、ケース24およびアンカー26は例
えばULTEMポリエーテルイミド樹脂のようなエンジ
ニアリング・プラスチックで構成することもできる(U
LTEMはゼネラルエレクトリック社の登録商標である
)。圧電素子22は、中間に配設されている背骨部22
bによって連結され、かつほぼ同軸的に反対方向に延在
する対として配列されている複数のほぼ同一平面上の指
状部22aを有している。第2図に詳細に示すように、
各指状部22aは別々に制御することができ、それぞれ
平行に配設されている上部および下部セラミック板要素
28および30を有する。板要素28および30は上部
および下部金属層32および34間にサンドイッチ状に
挟まれていると共に、一対の電気的に接続されている金
属層36および38をサンドイッチ状に挟んでいる。こ
の一対の金属層36および38はそれぞれ中間に介在す
るエポキシ層40および41によって金属ばね層39に
固定されている。金属層36および38間の電気接続部
は第2図において41で示されている。個別の金属層3
2および34は各指状部22a上に配設されて、本技術
分野に専門知識を有する者に周知の方法で指状部を別々
にポーリング(pol ing)するために用いられる
。
、金属層36および38とばね層39は圧電素子22の
背骨部22bおよび全ての指状部22aに共通である。
背骨部22bおよび全ての指状部22aに共通である。
金属層32および34は背骨部22bの手前で終端して
、背骨部がスイッチ20の動作中ポーリングされない状
態に維持されるようにする。
、背骨部がスイッチ20の動作中ポーリングされない状
態に維持されるようにする。
圧電素子22は多層コンデンサのような製造方法によっ
て本技術分野に専門知識を有する者に周知の通常の材料
で構成されている。板28および30は例えばジルコン
チタン酸鉛、チタン酸バリウム、またはその他の公知の
圧電セラミック材料で構成される。金属層32,34.
36および38は例えばニッケル、銀または他の通常の
導電材料で構成される。本技術分野に専門知識を有する
者によって理解されるように、ばね層39をエポキシ層
40および41と共にサンドイッチ状に挟んだ電気的に
接続されている金属層36および38を使用することに
よって、かなりの力および弾力性を有する湾曲体要素を
形成する。しかしながら、本技術分野に専門知識を有す
る者によって理解されるように、この中央のサンドイッ
チ構造は単一の導電層によって置き換えることができる
。
て本技術分野に専門知識を有する者に周知の通常の材料
で構成されている。板28および30は例えばジルコン
チタン酸鉛、チタン酸バリウム、またはその他の公知の
圧電セラミック材料で構成される。金属層32,34.
36および38は例えばニッケル、銀または他の通常の
導電材料で構成される。本技術分野に専門知識を有する
者によって理解されるように、ばね層39をエポキシ層
40および41と共にサンドイッチ状に挟んだ電気的に
接続されている金属層36および38を使用することに
よって、かなりの力および弾力性を有する湾曲体要素を
形成する。しかしながら、本技術分野に専門知識を有す
る者によって理解されるように、この中央のサンドイッ
チ構造は単一の導電層によって置き換えることができる
。
図面の複雑さを低減し、本発明を更に明確に図示するた
めに、圧電索子22の詳細な断面図は第2図にのみ示し
、金属層32および34の厚さは全ての図において誇張
して示している。
めに、圧電索子22の詳細な断面図は第2図にのみ示し
、金属層32および34の厚さは全ての図において誇張
して示している。
各指状部22aは、背骨部22bとは反対側の指状部の
自由端部を貫通する個別のスタッド状の可動接点42を
支持し、この接点は金属層32゜34.36および38
ならびにばね層39から離隔している。パッド状の第1
および第2の個別の固定電気接点44が各可動接点42
と対向してケース24の内面24aおよび24b上に配
設される。更に、例えば薄い銅層から成る個別の可撓性
の導体46がケースの側壁24cを通って延在して各可
動接点42と電気的に接続されて、各可動接点42に対
する外部への電気的接続を行なう。
自由端部を貫通する個別のスタッド状の可動接点42を
支持し、この接点は金属層32゜34.36および38
ならびにばね層39から離隔している。パッド状の第1
および第2の個別の固定電気接点44が各可動接点42
と対向してケース24の内面24aおよび24b上に配
設される。更に、例えば薄い銅層から成る個別の可撓性
の導体46がケースの側壁24cを通って延在して各可
動接点42と電気的に接続されて、各可動接点42に対
する外部への電気的接続を行なう。
同様に、例えばセラミックのケース24上にメッキされ
た鋼のリード線から成る個別の導体48がケースの側壁
24cを通って延在して各固定接点44と電気的に接続
されて、各固定接点44に対する外部への電気的接続を
行なう。各指状部22aに個別の電位を印加する手段が
複数の電子回路要素50で構成され、これらの電子回路
要素50は中間に配設されている接着性金属層51を介
して背骨部22bのL面に取り付けられている。金属層
51は金属層32から絶縁されて離隔している。回路要
素50は例えば甲−千ツブ」二に低電圧論理回路および
高電圧駆動回路の両方を有する形式の高電圧集積回路素
子でもが成される。個別の金属リー ド線52が各指状
部22上の各金属層32および34と回路要素50の1
つの対応する接続部との間に延在し、−C1両者間の電
気的接続を行なう。第1図および第3図から明らかなよ
うに、回路要素50と下部金属層34との間の電気的接
続を行うために、メタライズによる複数の金属リード線
53が圧電素子22とアンカー 26との間に延在する
。リード線53と回路要素50との間の接続はリード線
52により圧電素子22の縁部の所で行なわれる。圧電
素子22、アンプy−26およびリード線53間のギャ
ップ54はエポキシによって充填、でもよい。ギャップ
54は金属層32および34の誇張した厚さのために大
きさが誇張されて示されている。バッド55がアンカー
26」二に設けられて、回路要素50と外部電気制御信
号(図示ゼず)との間の電気的接続をり・−ド線52を
介して行なう。本技術分野に専門知識を有する者に周知
である半導体製造技術を使用して、例えばバッド55と
ケー ス24の底部との間にアンカー 26を貫通して
延在する導電性金属孔(図示せず)を形成する、二とに
よって9、バッド55と外部回路(図示せず)との間に
電気的接続を行なうことができる。リード線52.53
のような信号制御路内の導体および電極は低い抵抗(1
i’iである必要はない、圧電素子22の低電流および
高インピーダンス特性のために、これらの信号、I;l
j御1?;1の導体は1#i−膜導体パターンのよ)な
非金属で構成することができる。
た鋼のリード線から成る個別の導体48がケースの側壁
24cを通って延在して各固定接点44と電気的に接続
されて、各固定接点44に対する外部への電気的接続を
行なう。各指状部22aに個別の電位を印加する手段が
複数の電子回路要素50で構成され、これらの電子回路
要素50は中間に配設されている接着性金属層51を介
して背骨部22bのL面に取り付けられている。金属層
51は金属層32から絶縁されて離隔している。回路要
素50は例えば甲−千ツブ」二に低電圧論理回路および
高電圧駆動回路の両方を有する形式の高電圧集積回路素
子でもが成される。個別の金属リー ド線52が各指状
部22上の各金属層32および34と回路要素50の1
つの対応する接続部との間に延在し、−C1両者間の電
気的接続を行なう。第1図および第3図から明らかなよ
うに、回路要素50と下部金属層34との間の電気的接
続を行うために、メタライズによる複数の金属リード線
53が圧電素子22とアンカー 26との間に延在する
。リード線53と回路要素50との間の接続はリード線
52により圧電素子22の縁部の所で行なわれる。圧電
素子22、アンプy−26およびリード線53間のギャ
ップ54はエポキシによって充填、でもよい。ギャップ
54は金属層32および34の誇張した厚さのために大
きさが誇張されて示されている。バッド55がアンカー
26」二に設けられて、回路要素50と外部電気制御信
号(図示ゼず)との間の電気的接続をり・−ド線52を
介して行なう。本技術分野に専門知識を有する者に周知
である半導体製造技術を使用して、例えばバッド55と
ケー ス24の底部との間にアンカー 26を貫通して
延在する導電性金属孔(図示せず)を形成する、二とに
よって9、バッド55と外部回路(図示せず)との間に
電気的接続を行なうことができる。リード線52.53
のような信号制御路内の導体および電極は低い抵抗(1
i’iである必要はない、圧電素子22の低電流および
高インピーダンス特性のために、これらの信号、I;l
j御1?;1の導体は1#i−膜導体パターンのよ)な
非金属で構成することができる。
動作においCは、回路要$50を使用l、て、共通の電
位を電気的に接続された金属層36および38に印加し
、個別の電位を各指状部22aの金属層32および34
に印加する。各指状部22aは本技術分野に周知のよう
にバイモルフ圧電湾曲体として独立に動作し、湾曲する
と、金属層32゜34.36および38に印加される電
圧の極性に応じて可動接点42をケースの内面24aま
たは内面24b十の対向する固定接点44と電気的に接
触させる。この結果、選択された可動接点42が選択さ
れた対向する固定接点44と電気的に接触し、電気路が
対応する導体46および48間に形成される。電圧か指
状部22の両金属層34および36から取り除かれると
、その指状部は第1図および第3図に示す中立位置に戻
る。背骨部22bはポーリングされていないので、回路
要素50またはアンカー26の近辺での圧電素子22の
たわみは最小であり、従って圧電素子とアンカーまたは
回路要素との間の分難が防止され、スイッチ20の寿命
および信頼性が増大する。電子回路要素はチップとして
示されているが、本発明はその様なものに限定されるも
のでなく、個別部品を使用することもできることを理解
されたい。
位を電気的に接続された金属層36および38に印加し
、個別の電位を各指状部22aの金属層32および34
に印加する。各指状部22aは本技術分野に周知のよう
にバイモルフ圧電湾曲体として独立に動作し、湾曲する
と、金属層32゜34.36および38に印加される電
圧の極性に応じて可動接点42をケースの内面24aま
たは内面24b十の対向する固定接点44と電気的に接
触させる。この結果、選択された可動接点42が選択さ
れた対向する固定接点44と電気的に接触し、電気路が
対応する導体46および48間に形成される。電圧か指
状部22の両金属層34および36から取り除かれると
、その指状部は第1図および第3図に示す中立位置に戻
る。背骨部22bはポーリングされていないので、回路
要素50またはアンカー26の近辺での圧電素子22の
たわみは最小であり、従って圧電素子とアンカーまたは
回路要素との間の分難が防止され、スイッチ20の寿命
および信頼性が増大する。電子回路要素はチップとして
示されているが、本発明はその様なものに限定されるも
のでなく、個別部品を使用することもできることを理解
されたい。
第4図は、可動接点442の構造および該接点へ電気的
接続を除いて、スイッチ20(第1図乃至第3図)とほ
ぼ同じ構造スイッチ420を示!、7ている。同じ構成
要素は400を加えた同じn号で示されている。本発明
のこの実施例においては、各可動接点422は対応する
指状部422aの端部をはさみ込んだほぼ円形断面の金
属クリップで構成され、金属層432および434から
離隔している。可撓性プリント回路板460がケース4
24内に配設され、これは各可動接点クリップ422と
それに対応する個別のパッド464または導体(図示せ
ず)との間の電気的接続を行なう個別の電気導体を有し
ている。パッド464に対する外部接続を行うため、各
パッド464に対して例えば第1図乃至第3図の導体4
6に類似する導体を使用して個別の接続(図示せず)が
行なわれる。
接続を除いて、スイッチ20(第1図乃至第3図)とほ
ぼ同じ構造スイッチ420を示!、7ている。同じ構成
要素は400を加えた同じn号で示されている。本発明
のこの実施例においては、各可動接点422は対応する
指状部422aの端部をはさみ込んだほぼ円形断面の金
属クリップで構成され、金属層432および434から
離隔している。可撓性プリント回路板460がケース4
24内に配設され、これは各可動接点クリップ422と
それに対応する個別のパッド464または導体(図示せ
ず)との間の電気的接続を行なう個別の電気導体を有し
ている。パッド464に対する外部接続を行うため、各
パッド464に対して例えば第1図乃至第3図の導体4
6に類似する導体を使用して個別の接続(図示せず)が
行なわれる。
スイッチ420の動作は上述したスイッf−20(第1
図乃至第3図)について説明した動作と同じである。別
の構造の可動接点442およびプリント回路板460を
使用することにより、可動接点は圧電素子422とは独
立に製作し、その後の組立工程で圧電素子に容易に組み
立てられる。
図乃至第3図)について説明した動作と同じである。別
の構造の可動接点442およびプリント回路板460を
使用することにより、可動接点は圧電素子422とは独
立に製作し、その後の組立工程で圧電素子に容易に組み
立てられる。
第5図は、可動接点組立体542の構造を除いて、スイ
ッチ20(第1図乃至第3図)とほぼ同じ構造スイッチ
520を示している。同じ構成要素は500を加えた同
じ符号で示されている。本発明のこの実施例においては
、各可動接点組立体542は一対の接点542aを有し
、この一対の接点542aは絶縁材料から成る中間の層
464によって金属層532および534からそれぞれ
離隔されている。これらの金属接点電気導体542bに
よって接続される。導体542bは指状部522aの先
端の回りに巻き付けられ、指状部522aの金属層53
6および538および導電性中心層(図示せず)から離
隔されている。可撓性電気導体546が、可動接点組立
体542に対する外部電気接続を行なうために可動接点
組立体542に接続されるように配設されている。
ッチ20(第1図乃至第3図)とほぼ同じ構造スイッチ
520を示している。同じ構成要素は500を加えた同
じ符号で示されている。本発明のこの実施例においては
、各可動接点組立体542は一対の接点542aを有し
、この一対の接点542aは絶縁材料から成る中間の層
464によって金属層532および534からそれぞれ
離隔されている。これらの金属接点電気導体542bに
よって接続される。導体542bは指状部522aの先
端の回りに巻き付けられ、指状部522aの金属層53
6および538および導電性中心層(図示せず)から離
隔されている。可撓性電気導体546が、可動接点組立
体542に対する外部電気接続を行なうために可動接点
組立体542に接続されるように配設されている。
スイッチ520の動作はマトリックス・スイッチ20(
第1図乃至第3図)の動作と実質的に同じである。金属
接点542aの内側に絶縁層468を使用することによ
って、金属層532および534を指状部522aのほ
ぼ先端まで延在させることができ、これにより指状部に
一層強い湾曲力を与えることができる。更に、金属層と
金属接点との間の絶縁層468の厚さを変えることによ
り、可動接点542aと固定接点544との間の間隔を
調節することができる。
第1図乃至第3図)の動作と実質的に同じである。金属
接点542aの内側に絶縁層468を使用することによ
って、金属層532および534を指状部522aのほ
ぼ先端まで延在させることができ、これにより指状部に
一層強い湾曲力を与えることができる。更に、金属層と
金属接点との間の絶縁層468の厚さを変えることによ
り、可動接点542aと固定接点544との間の間隔を
調節することができる。
第6図および第6A図は、電気導体646の構造を除い
て、スイッチ20(第1図乃至第3図)とほぼ同じ構造
のスイッチ620を示している。
て、スイッチ20(第1図乃至第3図)とほぼ同じ構造
のスイッチ620を示している。
同じ構成要素は600を加えた同じ符号で示されている
。本発明のこの別の実施例においては、電気導体646
は(指状部上の金属層から離隔して)指状部622a上
、アンカー626上およびケースの内面624a上にメ
ッキされている。各電気導体646はケース624の内
面624a上に配設されているそれぞれのパッド646
aに終端している。バッド646aは、外部との電気的
接続を形成するため、例えば導体648と同様な導体(
図示せず)が接続される。スイッチ620の動作はスイ
ッチ20の動作と実質的に同じである。
。本発明のこの別の実施例においては、電気導体646
は(指状部上の金属層から離隔して)指状部622a上
、アンカー626上およびケースの内面624a上にメ
ッキされている。各電気導体646はケース624の内
面624a上に配設されているそれぞれのパッド646
aに終端している。バッド646aは、外部との電気的
接続を形成するため、例えば導体648と同様な導体(
図示せず)が接続される。スイッチ620の動作はスイ
ッチ20の動作と実質的に同じである。
第7図および第7A図は、可動接点742および固定接
点744の構造を除いて、スイッチ20(第1図乃至第
3図)とほぼ同じ構成のスイッチ720を示している。
点744の構造を除いて、スイッチ20(第1図乃至第
3図)とほぼ同じ構成のスイッチ720を示している。
同じ構成要素は700を加えた同じ符号で示されている
。変更した部分を明確に示すためにマトリックス・スイ
ッチの前述した種々の詳細な部分は図面から省略されて
いる。
。変更した部分を明確に示すためにマトリックス・スイ
ッチの前述した種々の詳細な部分は図面から省略されて
いる。
本発明のこの実施例においては、各指状部722aは、
その指状部を貫通する一対の個別のスタッドの形式の一
対の個別の可動接点742aおよび742bを支持して
いる。各指状部722aには図示のように分岐切断部7
80を設けてもよい。
その指状部を貫通する一対の個別のスタッドの形式の一
対の個別の可動接点742aおよび742bを支持して
いる。各指状部722aには図示のように分岐切断部7
80を設けてもよい。
この分岐切断部780は、指状部722aの先端付近に
、可動接点対の間を指状部を通って垂直に延在する。更
に、個別の対の固定接点744aおよび744bが8対
の可動接点742aおよび742bに対向してケースの
内面724aおよび724bの各々の上にそれぞれ配設
されている。
、可動接点対の間を指状部を通って垂直に延在する。更
に、個別の対の固定接点744aおよび744bが8対
の可動接点742aおよび742bに対向してケースの
内面724aおよび724bの各々の上にそれぞれ配設
されている。
スイッチ720の動作は、各指状部722aが2つの個
別の可動接点742aおよび742bを個別の2対の固
定接点744aおよび744bと選択的に接触させるよ
うにスイッチする点を除いて、スイッチ20(第1図乃
至第3図)の動作と実質的に同じである。このようにし
て、スイッチ720は第1図乃至第3図のスイッチ20
の2倍のスイッチ動作を行なうことが可能である。分岐
切断部780は、可動接点742aおよび742bが湾
曲により移動する距離を仰かに変更して、それぞれの対
向する固体接点744a、744bとの良好な電気的接
触を行うようにすることができる。この分岐構造により
、良好な機械的および電気的接続の形成を妨害する恐れ
のある僅かな製造上の偏差、例えば種々の接点の相対的
な厚さの偏差に対して補正を行うことができる。
別の可動接点742aおよび742bを個別の2対の固
定接点744aおよび744bと選択的に接触させるよ
うにスイッチする点を除いて、スイッチ20(第1図乃
至第3図)の動作と実質的に同じである。このようにし
て、スイッチ720は第1図乃至第3図のスイッチ20
の2倍のスイッチ動作を行なうことが可能である。分岐
切断部780は、可動接点742aおよび742bが湾
曲により移動する距離を仰かに変更して、それぞれの対
向する固体接点744a、744bとの良好な電気的接
触を行うようにすることができる。この分岐構造により
、良好な機械的および電気的接続の形成を妨害する恐れ
のある僅かな製造上の偏差、例えば種々の接点の相対的
な厚さの偏差に対して補正を行うことができる。
第8図および第8A図はまたスイッチ20(第1図乃至
第3図)の別の実施例を示しており、これらの図は可動
接点842aおよび842bおよび固定接点844aお
よび844bの別の構造を明確に示すために簡略化され
ている。同じ構成要素は800を加えた同じ符号で示さ
れている。本発明のこの実施例においては、各指状部8
22aは2つの矩形状の個別の可動接点842aおよび
842bを支持しており、一方の接点842aは各指状
部の上面に配設され、他方の接点842bは(第8図お
よび第8A図に示されているように)各指状部の底面り
に配設されている。一対の固定接点844aが各可動接
点842aに対向してケースの内面824b上に配設さ
れている。同様に、一対の固定接点844bが各可動接
点842bに対向してケースの内面824a上に配設さ
れている。第7図および第8図に簡略化して示した本発
明の実施例においては、前述した実施例と同様に可動接
点が指状部」二の金属層から離隔または絶縁されている
。ことを理解されたい。
第3図)の別の実施例を示しており、これらの図は可動
接点842aおよび842bおよび固定接点844aお
よび844bの別の構造を明確に示すために簡略化され
ている。同じ構成要素は800を加えた同じ符号で示さ
れている。本発明のこの実施例においては、各指状部8
22aは2つの矩形状の個別の可動接点842aおよび
842bを支持しており、一方の接点842aは各指状
部の上面に配設され、他方の接点842bは(第8図お
よび第8A図に示されているように)各指状部の底面り
に配設されている。一対の固定接点844aが各可動接
点842aに対向してケースの内面824b上に配設さ
れている。同様に、一対の固定接点844bが各可動接
点842bに対向してケースの内面824a上に配設さ
れている。第7図および第8図に簡略化して示した本発
明の実施例においては、前述した実施例と同様に可動接
点が指状部」二の金属層から離隔または絶縁されている
。ことを理解されたい。
動作においては、可動接点842aおよび842bは対
向する対の固定接点を電気的に橋絡して短絡するように
動作し、対の接点844a間または844b間を選択的
に電気的接続する。
向する対の固定接点を電気的に橋絡して短絡するように
動作し、対の接点844a間または844b間を選択的
に電気的接続する。
第8B図は指状部822aと可動接点842aおよび8
42bの他の実施例を示す。本発明のこの実施例におい
ては、各指状部822aは垂直に伸びている分岐切断部
822dを有している。各可動接点は、分岐切断部82
2dの縁に沿って延在すると共に、指状部上の金属層(
金属層832のみが第8B図に示されている)から離隔
していて、指状部の先端の分岐切断部の両側にある2つ
のバッド842Cで終端するほぼU字形の板を有する。
42bの他の実施例を示す。本発明のこの実施例におい
ては、各指状部822aは垂直に伸びている分岐切断部
822dを有している。各可動接点は、分岐切断部82
2dの縁に沿って延在すると共に、指状部上の金属層(
金属層832のみが第8B図に示されている)から離隔
していて、指状部の先端の分岐切断部の両側にある2つ
のバッド842Cで終端するほぼU字形の板を有する。
金属層832および(第8B図には示されていない)指
状部の底面上の金属層は、分岐切断部822dの手前で
終端させて、分岐切断部に近接する指状部822aの先
端部分をポーリングしないようにしてもよい。本発明の
この実施例の動作は、前述した第8図および第8A図の
動作と実質的に同じであり、分岐切断部822dにより
前述した第7図および第7A図について説明したように
指状部822aの自由端に近接する部分に融通性をもた
せることによって僅かな製造上の偏差を補正することが
できる。
状部の底面上の金属層は、分岐切断部822dの手前で
終端させて、分岐切断部に近接する指状部822aの先
端部分をポーリングしないようにしてもよい。本発明の
この実施例の動作は、前述した第8図および第8A図の
動作と実質的に同じであり、分岐切断部822dにより
前述した第7図および第7A図について説明したように
指状部822aの自由端に近接する部分に融通性をもた
せることによって僅かな製造上の偏差を補正することが
できる。
以−1−のようにスイッチの種々の実施例が提供される
。このスイッチの各々はコンパクトで櫛状の構i当のバ
イモルフ圧電湾曲要素を使用して、多くの密に間隔をお
いて配設した電気的スイッチ接点を個別に制御する。こ
のスイッチは重量が軽く、大きさが小さく、周知の製造
技術を使用して製造することができる。精密な半導体超
小型回路製造技術を使用して、信頼性が高く、縁り返し
に適し、厳密な許容差を有する多ニのスイッチを製造す
ることができる。このスイッチはメガヘルツ領域の周波
数においてさえもスイッチされる信号間の電気的隔離が
高く、従ってクロストークが低い。更に、各実施例のス
イッチは作動電力条件が低く、堅固で信頼性の高い部品
で構成されている。多くの実施例で示したように、接点
構造したがってスイッチング動作の正確な性質は特定の
動作条件および/または製造条件に合わせて調整するこ
とができる。更に、圧電素子上およびケース内に電子回
路要素を設けることによって実質的に全て内蔵型のユニ
ットを形成し、コンパクトなパッケージとしての設置の
容易さおよびサービス性の点で有利である。
。このスイッチの各々はコンパクトで櫛状の構i当のバ
イモルフ圧電湾曲要素を使用して、多くの密に間隔をお
いて配設した電気的スイッチ接点を個別に制御する。こ
のスイッチは重量が軽く、大きさが小さく、周知の製造
技術を使用して製造することができる。精密な半導体超
小型回路製造技術を使用して、信頼性が高く、縁り返し
に適し、厳密な許容差を有する多ニのスイッチを製造す
ることができる。このスイッチはメガヘルツ領域の周波
数においてさえもスイッチされる信号間の電気的隔離が
高く、従ってクロストークが低い。更に、各実施例のス
イッチは作動電力条件が低く、堅固で信頼性の高い部品
で構成されている。多くの実施例で示したように、接点
構造したがってスイッチング動作の正確な性質は特定の
動作条件および/または製造条件に合わせて調整するこ
とができる。更に、圧電素子上およびケース内に電子回
路要素を設けることによって実質的に全て内蔵型のユニ
ットを形成し、コンパクトなパッケージとしての設置の
容易さおよびサービス性の点で有利である。
本発明の好適実施例を図示し説明したが、本発明がこれ
らに限定されるものではないことは明らかであろう。例
えば、ここに図示し説明した本発明の実施例は多数の対
になったほぼ同軸的に反対方向に延在する指状部を有し
ているが、本発明がこれに限定されるものでないことは
理解されよう。
らに限定されるものではないことは明らかであろう。例
えば、ここに図示し説明した本発明の実施例は多数の対
になったほぼ同軸的に反対方向に延在する指状部を有し
ているが、本発明がこれに限定されるものでないことは
理解されよう。
本発明によって構成されるスイッチは例えば単一の指状
部に対して2つ以」二の指状部が反対方向に延在するよ
うに構成することもできるし、またその他の任意の組合
せの反対方向に延在する指状部を有するように構成する
こともできる。更に、ここに図示し説明した実施例は各
可動接点に対向して少なくとも2つの固定接点(即ち、
1つはケースの上側の内面にあり、1つはケースの下側
の内面にある)を有しているが、1つの固定接点のみを
各可動接点に対向して設けたスイッチ(即ち、単極単投
スイッチ構造)にも本発明は同様に適用できることは本
技術分野に専門知識を有する者は理解されることであろ
う。本発明の精神および範囲から逸脱することなく本技
術分野に専門知識を有する者にとりでは種々の変更、変
化、変形、置き替えおよび等価を行なうことができるも
のである。従って、本発明は特許請求の範囲によって限
定されるものである。
部に対して2つ以」二の指状部が反対方向に延在するよ
うに構成することもできるし、またその他の任意の組合
せの反対方向に延在する指状部を有するように構成する
こともできる。更に、ここに図示し説明した実施例は各
可動接点に対向して少なくとも2つの固定接点(即ち、
1つはケースの上側の内面にあり、1つはケースの下側
の内面にある)を有しているが、1つの固定接点のみを
各可動接点に対向して設けたスイッチ(即ち、単極単投
スイッチ構造)にも本発明は同様に適用できることは本
技術分野に専門知識を有する者は理解されることであろ
う。本発明の精神および範囲から逸脱することなく本技
術分野に専門知識を有する者にとりでは種々の変更、変
化、変形、置き替えおよび等価を行なうことができるも
のである。従って、本発明は特許請求の範囲によって限
定されるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例によるマトリックス・ス
イッチの部分破断斜視図である。 第2図は第1図の線2−2に沿って見た断面図である。 第3図は第1図の線3−3に沿って見た断面図である。 第4図は本発明の第2の実施例の断面図である。 第5図は本発明の第3の実施例の断面図である。 第6図は本発明の第4の実施例の断面図である。 第6A図は第6図に示す本発明の第4の実施例の下側か
ら見た斜視図である。 第7図は本発明の第5の実施例の斜視図である。 第7A図は第7図に示す本発明の実施例の側断面図であ
る。 第8図は本発明の第6の実施例の断面図である。 第8A図は第8図に示す本発明の実施例の側断面図であ
る。 第8B図は第8図および第8A図に示す指状部および接
点構造の他の実施例の斜視図である。 [主な符号の説明] 20・・・スイッチ、22・・・バイモルフ圧電素子、
22a・・・指状部、22b・・・背骨部、24・・・
ケース、24a・・・第1の内面、24b・・・第2の
内面、26・・・アンカー、42・・・可動接点、44
・・・固定接点
イッチの部分破断斜視図である。 第2図は第1図の線2−2に沿って見た断面図である。 第3図は第1図の線3−3に沿って見た断面図である。 第4図は本発明の第2の実施例の断面図である。 第5図は本発明の第3の実施例の断面図である。 第6図は本発明の第4の実施例の断面図である。 第6A図は第6図に示す本発明の第4の実施例の下側か
ら見た斜視図である。 第7図は本発明の第5の実施例の斜視図である。 第7A図は第7図に示す本発明の実施例の側断面図であ
る。 第8図は本発明の第6の実施例の断面図である。 第8A図は第8図に示す本発明の実施例の側断面図であ
る。 第8B図は第8図および第8A図に示す指状部および接
点構造の他の実施例の斜視図である。 [主な符号の説明] 20・・・スイッチ、22・・・バイモルフ圧電素子、
22a・・・指状部、22b・・・背骨部、24・・・
ケース、24a・・・第1の内面、24b・・・第2の
内面、26・・・アンカー、42・・・可動接点、44
・・・固定接点
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1の内面を有するケースと、 共通の背骨部によって連結されている少なくとも2つの
ほぼ同一平面上の反対方向に延在する指状部を有するバ
イモルフ圧電素子と、 前記指状部を前記ケースの第1の内面から離隔するよう
に前記背骨部を前記ケースに取り付ける取付け手段と、 前記指状部の各々に個別の電位を印加して、前記指状部
の平面に対してほぼ直角な方向の指状部の湾曲を個別に
制御する電位印加手段と、 前記背骨部から離隔して前記各指状部上に配設され、か
つ前記電位印加手段から絶縁されている少なくとも1つ
の個別の可動電気接点と、 前記各可動接点にほぼ対向して前記ケースの第1の内面
上に配設されている少なくとも1つの個別の固定接点と
を備え、 前記指状部の各々が、適当な電位を印加されることによ
って湾曲して、その可動接点を対向する固定接点に電気
的に接触させるように個別に制御可能である圧電スイッ
チ。 2、特許請求の範囲第1項記載の圧電スイッチにおいて
、前記圧電素子が前記反対方向に延在する指状部を複数
対有する圧電スイッチ。 3、特許請求の範囲第1項記載の圧電スイッチにおいて
、前記電位印加手段が、前記指状部の各々の上面および
底面上に配設された個別の金属層と、前記指状部の各々
を構成する前記バイモルフ圧電素子の層間に配設された
少なくとも1つの連続した金属層とを有する圧電スイッ
チ。 4、特許請求の範囲第3項記載の圧電スイッチにおいて
、前記電位印加手段が、更に前記背骨部上に取付けられ
て、前記金属層の各々に印加される電位を制御する電子
回路手段を有する圧電スイッチ。 5、特許請求の範囲第1項記載の圧電スイッチにおいて
、前記背骨部を前記ケースに取り付ける前記取付け手段
が、前記ケースの第1の内面に取り付けられたアンカー
と、前記背骨部が前記指状部の湾曲動作に対する支点を
構成するように前記背骨部を前記アンカーに固定する手
段とを有する圧電スイッチ。 6、特許請求の範囲第1項記載の圧電スイッチにおいて
、前記ケースが前記第1の内面にほぼ対向する第2の内
面を有し、前記バイモルフ圧電素子は前記指状部が前記
第1および第2の内面の各々とほぼ平行になるように前
記第1および第2の内面の中間に配設され、前記第2の
内面上には前記可動接点の各々にほぼ対向して少なくと
も1つの個別の固定接点が配設されており、前記指状部
の各々が、適当な電位を印加されることによって湾曲し
て、その可動接点を前記第1または第2の内面上の対向
する固定接点のいづれかと電気的に接続させるように個
別に制御可能である圧電スイッチ。 7、ほぼ対向する第1および第2の内面を有するケース
と、 中間に配設された背骨部によって連結されている少なく
とも2つの反対方向に延在する指状部を有するバイモル
フ圧電素子であって、該指状部がほぼ同一平面上にあっ
て等しい長さであり、該指状部の各々が第1および第2
の面を有しているバイモルフ圧電素子と、 前記指状部の第1および第2の面が前記ケースの第1お
よび第2の内面から離隔されてこれらの内面とほぼ平行
になるように前記背骨部を前記ケースに取り付ける取付
け手段と、 前記指状部の各々に個別の電位を印加して前記指状部の
平面にほぼ直角な方向の指状部の湾曲を個別に制御する
電位印加手段と、 前記背骨部と反対側にある前記指状部の各々の端部に近
接して配設され、かつ前記電位印加手段から絶縁されて
いる少なくとも1つの個別の可動電気接点と、 前記可動接点の各々に対向して前記第1および第2の内
面上の各々に配設されている少なくとも1つの個別の固
定接点とを備え、 前記指状部の各々が、適当な電位を印加されることによ
って湾曲して、その可動接点を前記第1または第2の内
面上の対向する固定接点のいずれかに電気的に接続させ
るように個別に制御可能である圧電スイッチ。 8、特許請求の範囲第7項記載の圧電スイッチにおいて
、前記圧電素子が前記反対方向に延在する指状部を複数
対有する圧電スイッチ。 9、特許請求の範囲第7項記載の圧電スイッチにおいて
、前記圧電素子を前記ケースに取り付ける前記取付け手
段が、前記ケースの第1の内面に取り付けられているア
ンカーと、前記背骨部が前記指状部の湾曲動作に対する
支点を構成するように前記背骨部を前記アンカーに固定
する手段とを有する圧電スイッチ。 10、特許請求の範囲第9項記載の圧電スイッチにおい
て、前記電位印加手段は、前記各指状部の第1および第
2の面上に配設されている個別の金属層と、前記各指状
部を構成する前記バイモルフ圧電素子の層間に配設され
ている少なくとも1つの連続した金属層とを有し、前記
指状部の面上の前記金属層の各々が前記背骨部に近接し
た所から始まって、前記指状部の長さの少なくとも一部
分にわたって延在している圧電スイッチ。 11、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記電位印加手段が更に、前記背骨部上に取付け
られて、前記金属層の各々に印加される電位を制御する
電子回路手段を有する圧電スイッチ。 12、特許請求の範囲第11項記載の圧電スイッチにお
いて、前記電位印加手段が更に、前記圧電素子と前記ア
ンカーとの間に配設されて、前記電子回路手段と前記指
状部上の前記金属との間の電気的接続を行なう電気導体
を有する圧電スイッチ。 13、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記可動接点の各々が対応する指状部を貫通し、
かつ前記金属層から絶縁されているスタッドを有し、前
記スタッドの各々に対して電気的接続を行なうために個
別の可撓性の導体が前記スタッドの各々に接続されてい
る圧電スイッチ。 14、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記可動接点の各々が指状部の先端に配設され、
かつ前記金属層から離隔している弾力性のある金属クリ
ップを有し、前記クリップの各々に対して電気的接続を
行なうための個別の電気導体を有する少なくとも1つの
柔軟性のあるプリント回路板が前記ケース内に配設され
ている圧電スイッチ。 15、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記可動接点の各々が対応する指状部を貫通し、
かつ前記金属層から離隔したスタッドを有し、前記可動
接点に対して電気的接続を行なうための個別の電気導体
が前記金属層から離隔して前記指状部の各々の上にめっ
きされ、かつ前記スタッドと電気的に接触して配設され
ている圧電スイッチ。 16、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記金属層の各々が前記各指状部の先端まで延在
し、前記可動接点の各々が指状部の第1および第2の面
上にそれぞれ配設されている一対の接触パッドを有し、
前記接触パッドの各々が絶縁材料層によって前記金属層
から絶縁され、前記対の接触パッドが前記金属層から離
隔して配置された電気導体によって相互接続されており
、前記可動接点の各々と電気的接続を行なうための可撓
性の金属導体が前記可動接点の各々に接続されている圧
電スイッチ。 17、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記可動接点の各々が指状部を貫通する一対の個
別のスタッドを有し、前記スタッドの各対に対向して前
記ケースの第1および第2の内面の各々の上に一対の個
別の固定接点が配設されている圧電スイッチ。 18、特許請求の範囲第10項記載の圧電スイッチにお
いて、前記可動接点の各々に対向して前記ケースの第1
および第2の内面上に個別の一対の固定接点が配設され
ており、前記可動接点の各々が、指状部の湾曲により対
向する前記一対の固定接点と接触するときに該一対の固
定接点を橋絡する形状に形成されている圧電スイッチ。 19、中間に配設された背骨部によって連結されている
少なくとも2つのほぼ同一平面上の反対方向に延在する
指状部と、 前記指状部を個別にポーリングするために前記指状部の
各々の上に設けられている少なくとも1つの個別の金属
層とを備える圧電素子。 20、特許請求の範囲第19項記載の圧電素子において
、当該圧電素子が2つの圧電セラミック材料層と両層間
にサンドイッチ状にはさまれた中間の金属層とを含むバ
イモルフ圧電素子である圧電素子。 21、特許請求の範囲第20項記載の圧電素子において
、前記背骨部の表面には前記背骨部のポーリングを防止
するために金属が何ら配置されていない圧電素子。 22、特許請求の範囲第20項記載の圧電素子において
、前記背骨部上に電子回路要素を取り付けるために接着
性金属パッドが前記背骨部上に前記金属層から離隔して
配設されている圧電素子。 23、特許請求の範囲第20項記載の圧電素子において
、当該圧電素子が複数対の反対方向に延在する指状部を
有する圧電素子。 24、特許請求の範囲第20項記載の圧電素子において
、前記中間の金属層がばね材料層をサンドイッチ状には
さんだ2つの電気的に接続された金属層で構成されてい
る圧電素子。 25、特許請求の範囲第24項記載の圧電素子において
、当該圧電素子が複数対の反対方向に延在する指状部を
有する圧電素子。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US896792 | 1986-08-15 | ||
US06/896,792 US4697118A (en) | 1986-08-15 | 1986-08-15 | Piezoelectric switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6388727A true JPS6388727A (ja) | 1988-04-19 |
Family
ID=25406850
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62200140A Pending JPS6388727A (ja) | 1986-08-15 | 1987-08-12 | 圧電スイッチ |
JP62505267A Pending JPH01501186A (ja) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | 圧電スイッチ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62505267A Pending JPH01501186A (ja) | 1986-08-15 | 1987-08-14 | 圧電スイッチ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4697118A (ja) |
EP (2) | EP0277224A4 (ja) |
JP (2) | JPS6388727A (ja) |
KR (2) | KR880003362A (ja) |
AU (1) | AU594818B2 (ja) |
CA (1) | CA1269129A (ja) |
NO (1) | NO881588L (ja) |
WO (1) | WO1988001438A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008270224A (ja) * | 2008-05-30 | 2008-11-06 | Advantest Corp | バイモルフスイッチ、電子回路、及び電子回路製造方法 |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4742263A (en) * | 1986-08-15 | 1988-05-03 | Pacific Bell | Piezoelectric switch |
SE502098C2 (sv) * | 1986-09-24 | 1995-08-14 | Gen Electric | Piezoelektrisk omkopplingsmatris |
US4868448A (en) * | 1986-09-24 | 1989-09-19 | General Electric Company | Piezoelectric relay switching matrix |
US4819126A (en) * | 1988-05-19 | 1989-04-04 | Pacific Bell | Piezoelectic relay module to be utilized in an appliance or the like |
US4893048A (en) * | 1988-10-03 | 1990-01-09 | General Electric Company | Multi-gap switch |
US5149673A (en) * | 1989-02-21 | 1992-09-22 | Cornell Research Foundation, Inc. | Selective chemical vapor deposition of tungsten for microdynamic structures |
US5072288A (en) * | 1989-02-21 | 1991-12-10 | Cornell Research Foundation, Inc. | Microdynamic release structure |
SG83626A1 (en) * | 1989-07-11 | 2001-10-16 | Seiko Epson Corp | Piezoelectric/electrostrictive actuator having at least one piezoelectric/electrostrictive film |
JPH07108102B2 (ja) * | 1990-05-01 | 1995-11-15 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型アクチュエータの製造方法 |
EP0526048B1 (en) * | 1991-07-18 | 1997-11-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Piezoelectric/electrostrictive element having ceramic substrate formed essentially of stabilized zirconia |
US5479042A (en) * | 1993-02-01 | 1995-12-26 | Brooktree Corporation | Micromachined relay and method of forming the relay |
JP3432974B2 (ja) * | 1995-10-13 | 2003-08-04 | 日本碍子株式会社 | 圧電/電歪膜型素子 |
EP0907212A1 (en) * | 1996-11-29 | 1999-04-07 | Ngk Insulators, Ltd. | Ceramic element, method of manufacturing ceramic element, display, relay device, and capacitor |
US6060817A (en) * | 1998-04-06 | 2000-05-09 | Motorola, Inc. | Switching method using a frequency domain piezoelectric switch |
US6359374B1 (en) | 1999-11-23 | 2002-03-19 | Mcnc | Miniature electrical relays using a piezoelectric thin film as an actuating element |
US6836056B2 (en) | 2000-02-04 | 2004-12-28 | Viking Technologies, L.C. | Linear motor having piezo actuators |
WO2001067431A1 (en) | 2000-03-07 | 2001-09-13 | Viking Technologies, Inc. | Method and system for automatically tuning a stringed instrument |
US6548938B2 (en) | 2000-04-18 | 2003-04-15 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus having a pair of opposing surfaces driven by a piezoelectric actuator |
US6717332B2 (en) | 2000-04-18 | 2004-04-06 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus having a support structure and actuator |
US6879087B2 (en) | 2002-02-06 | 2005-04-12 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus for moving a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation |
US6759790B1 (en) | 2001-01-29 | 2004-07-06 | Viking Technologies, L.C. | Apparatus for moving folded-back arms having a pair of opposing surfaces in response to an electrical activation |
CN1663059A (zh) * | 2002-06-21 | 2005-08-31 | 瓦伊金技术有限公司 | 单体压电电动机 |
WO2004090999A1 (en) | 2003-04-04 | 2004-10-21 | Viking Technologies, L.C. | Apparratus and process for optimizing work from a smart material actuator product |
KR101092536B1 (ko) * | 2005-11-30 | 2011-12-13 | 삼성전자주식회사 | 압전형 rf 멤스 소자 및 그 제조방법 |
EP1976015B1 (en) * | 2007-03-26 | 2014-09-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Switching element, method for manufacturing the same, and display device including switching element |
US8250001B2 (en) | 2008-12-18 | 2012-08-21 | Motorola Mobility Llc | Increasing user input accuracy on a multifunctional electronic device |
FR3022690B1 (fr) | 2014-06-24 | 2016-07-22 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de connexion electrique comportant des elements de connexion a position commandable |
US20160293829A1 (en) * | 2015-04-01 | 2016-10-06 | 19th Space Electronics | Piezoelectric switch with lateral moving beams |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL51407C (ja) * | 1937-03-16 | |||
US2203332A (en) * | 1938-09-09 | 1940-06-04 | Bell Telephone Labor Inc | Piezoelectric device |
US2835761A (en) * | 1953-05-25 | 1958-05-20 | Electric Machinery Mfg Co | Electrostrictive ceramic actuator |
DE1096095B (de) * | 1957-08-22 | 1960-12-29 | Siemens Ag | Piezoelektrischer Biegeschwinger aus polykristallinem, dielektrischem Werkstoff |
GB1096824A (en) * | 1964-03-26 | 1967-12-29 | Plessey Uk Ltd | Improvements in electric relays |
US3646413A (en) * | 1970-09-25 | 1972-02-29 | Avco Corp | Piezoelectric-driven variable capacitor |
US4093883A (en) * | 1975-06-23 | 1978-06-06 | Yujiro Yamamoto | Piezoelectric multimorph switches |
JPS5239391A (en) * | 1975-09-25 | 1977-03-26 | Citizen Watch Co Ltd | Composite vibrator for watches |
JPS5260005A (en) * | 1975-11-12 | 1977-05-18 | Fujitsu Ltd | Piezoelectric type switch matrix |
US4112279A (en) * | 1977-09-02 | 1978-09-05 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Piezoelectric relay construction |
DE2811558A1 (de) * | 1978-03-16 | 1979-09-20 | Siemens Ag | Piezoelektrisches koppelfeld |
JPS5521679A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-15 | Seiko Epson Corp | Crystal oscillator of composite mode h type |
US4295172A (en) * | 1978-11-10 | 1981-10-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rotary magnetic head apparatus |
US4368402A (en) * | 1980-07-02 | 1983-01-11 | Fuji Electrochemical Co., Ltd. | H-Type ceramic resonator |
US4362407A (en) * | 1981-09-08 | 1982-12-07 | Piezo Electric Products, Inc. | Piezoelectric printer and piezoelectric multilam actuator used therein |
US4450375A (en) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Kiwi Coders Corporation | Piezoelectric fluid control device |
GB2144546B (en) * | 1983-08-04 | 1987-05-28 | Standard Telephones Cables Ltd | Surface acoustic wave accelerometer |
JPS6046636U (ja) * | 1983-09-05 | 1985-04-02 | オムロン株式会社 | 多極リレ− |
JPS6116867A (ja) * | 1984-05-29 | 1986-01-24 | Yasuhiko Ogawa | 櫛型の圧電駆動装置 |
US4538087A (en) * | 1984-06-11 | 1985-08-27 | General Electric Company | Alternating current driven piezoelectric latching relay and method of operation |
US4553061A (en) * | 1984-06-11 | 1985-11-12 | General Electric Company | Piezoelectric bimorph driven direct current latching relay |
US4714847A (en) * | 1984-12-21 | 1987-12-22 | General Electric Company | Advanced piezoeceramic power switching devices employing protective gastight enclosure and method of manufacture |
US4689517A (en) * | 1984-12-21 | 1987-08-25 | General Electric Company | Advanced piezoceramic power switching devices employing protective gastight enclosure and method of manufacture |
US4670682A (en) * | 1984-12-21 | 1987-06-02 | General Electric Company | Piezoelectric ceramic switching devices and systems and method of making the same |
US4678957A (en) * | 1986-06-24 | 1987-07-07 | General Electric Company | Piezoelectric ceramic switching devices and systems and methods of making the same |
SE502098C2 (sv) * | 1986-09-24 | 1995-08-14 | Gen Electric | Piezoelektrisk omkopplingsmatris |
-
1986
- 1986-08-15 US US06/896,792 patent/US4697118A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-08-07 KR KR1019870008666A patent/KR880003362A/ko not_active Application Discontinuation
- 1987-08-12 JP JP62200140A patent/JPS6388727A/ja active Pending
- 1987-08-14 AU AU79116/87A patent/AU594818B2/en not_active Ceased
- 1987-08-14 JP JP62505267A patent/JPH01501186A/ja active Pending
- 1987-08-14 WO PCT/US1987/002029 patent/WO1988001438A1/en not_active Application Discontinuation
- 1987-08-14 EP EP19870905842 patent/EP0277224A4/en not_active Withdrawn
- 1987-08-14 CA CA000544605A patent/CA1269129A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-14 EP EP87307181A patent/EP0257929A2/en not_active Withdrawn
- 1987-08-14 KR KR1019880700400A patent/KR950009641B1/ko active IP Right Grant
-
1988
- 1988-04-13 NO NO881588A patent/NO881588L/no unknown
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008270224A (ja) * | 2008-05-30 | 2008-11-06 | Advantest Corp | バイモルフスイッチ、電子回路、及び電子回路製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO881588D0 (no) | 1988-04-13 |
EP0257929A2 (en) | 1988-03-02 |
EP0277224A1 (en) | 1988-08-10 |
AU7911687A (en) | 1988-03-08 |
NO881588L (no) | 1988-06-15 |
KR880701976A (ko) | 1988-11-07 |
EP0277224A4 (en) | 1990-09-26 |
AU594818B2 (en) | 1990-03-15 |
WO1988001438A1 (en) | 1988-02-25 |
JPH01501186A (ja) | 1989-04-20 |
KR950009641B1 (ko) | 1995-08-25 |
KR880003362A (ko) | 1988-05-16 |
CA1269129A (en) | 1990-05-15 |
US4697118A (en) | 1987-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS6388727A (ja) | 圧電スイッチ | |
US4742263A (en) | Piezoelectric switch | |
US8810341B2 (en) | Magnetically actuated micro-electro-mechanical capacitor switches in laminate | |
US4112279A (en) | Piezoelectric relay construction | |
US4564832A (en) | Membrane keyboard having key closure retention | |
US7078849B2 (en) | Longitudinal piezoelectric optical latching relay | |
US4868448A (en) | Piezoelectric relay switching matrix | |
JP6048797B2 (ja) | サスペンション用基板、サスペンション、ヘッド付サスペンションおよびハードディスクドライブ | |
CA1293758C (en) | Piezoelectric relay | |
JP3805644B2 (ja) | 圧電アクチュエータ | |
US3989964A (en) | Piezoelectric switch activating means | |
WO1989007345A1 (en) | Improved piezoelectric relay element and method for driving the same | |
JP2010140717A (ja) | 機械的動作を伴うスイッチ | |
JP2008517777A (ja) | 変形可能なブリッジを含むマイクロシステム | |
JP5812096B2 (ja) | Memsスイッチ | |
JP2978892B1 (ja) | 編機選針用圧電アクチュエータ | |
KR100947719B1 (ko) | 마이크로 매트릭스 릴레이 스위치 | |
JP2008515213A (ja) | 固体アクチュエータ、殊に、圧電セラミックアクチュエータ | |
KR100493532B1 (ko) | 정전식 양방향 미세기전 액추에이터 | |
JPS63121226A (ja) | 圧電リレー・スイッチング・マトリックス | |
JPH0317231B2 (ja) | ||
JPS6032A (ja) | 圧電リレ− | |
JP2005184126A (ja) | スイッチ素子 | |
KR20050102072A (ko) | 멀티모프 액츄에이터 및 정전 래치 기구를 갖는 미세조립형더블-스로우 릴레이 | |
JPS62186436A (ja) | 電気−機械変換装置の製造方法 |