JP2003281988A - スイッチ及びアクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消費電力が小さいスイッチを提供する。 【解決手段】 第１接点部と第２接点部とを電気的に接
続するスイッチであって、第２接点部を第１接点部の方
向に駆動する第１駆動部と、第１駆動部の一端に設けら
れ、第１駆動部を第１接点部の方向に駆動する第２駆動
部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチ及びアク
チュエータに関する。特に本発明は、消費電力が小さい
スイッチ及びアクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロマシン技術を利用したスイッチ
に、熱膨張率が異なる複数の金属を張り合わせたバイメ
タルが用いられる。バイメタルを用いたスイッチは、ヒ
ータでバイメタルを加熱することによりバイメタルを変
形させることにより、オン状態又はオフ状態を維持す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、マイクロマシン
技術を用いたスイッチを実用化すべく、低消費電力で動
作するスイッチが望まれている。しかしながら、バイメ
タル構造を有するスイッチは、オン状態又はオフ状態の
間、バイメタルを加熱するためにヒータに電流を供給し
続ける必要がある。そのため、スイッチの消費電力が大
きくなってしまい、マイクロマシン技術を用いたスイッ
チの実用化に向け大きな問題となっていた。

【０００４】そこで本発明は、上記の課題を解決するこ
とのできるスイッチ及びアクチュエータを提供すること
を目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立
項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従
属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の第１の形
態によると、第１接点部と第２接点部とを電気的に接続
するスイッチであって、第２接点部を第１接点部の方向
に駆動する第１駆動部と、第１駆動部の一端に設けら
れ、第１駆動部を第１接点部の方向に駆動する第２駆動
部とを備える。第１駆動部は、第２駆動部の一端から延
伸して設けられてもよい。

【０００６】第１駆動部は、熱膨張率が異なる複数の部
材を含む第１バイメタル部と、第１バイメタル部を加熱
する第１ヒータ部とを有し、第２駆動部は、熱膨張率が
異なる複数の部材を含む第２バイメタル部と、第２バイ
メタル部を加熱する第２ヒータ部とを有してもよい。第
１バイメタル部及び第２バイメタル部は、加熱されてい
ない状態で、湾曲していてもよい。

【０００７】第２バイメタル部を加熱した後、第１バイ
メタル部を加熱した状態で第２バイメタル部の加熱を停
止した場合と、第２バイメタル部を加熱した後、第１バ
イメタル部を加熱しない状態で第２バイメタル部の加熱
を停止した場合とで、第１接点部と第２接点部との接触
状態が異なってもよい。

【０００８】第２バイメタル部を加熱した後、第１バイ
メタル部を加熱した状態で第２バイメタル部の加熱を停
止することにより、第１接点部と第２接点部が電気的に
接続されてもよい。

【０００９】第１バイメタル部が加熱され、第２バイメ
タル部の加熱が停止された状態で、第１接点部と第２接
点部が電気的に接続されているとき、第１バイメタルの
加熱を停止した場合においても、第１接点部と第２接点
部とが電気的に接続された状態を維持してもよい。

【００１０】第１バイメタル部及び第２バイメタル部の
加熱が停止された状態で、１接点部と第２接点部が電気
的に接続されているとき、第１バイメタル部を加熱する
ことにより、第１接点部と第２接点部とが電気的に切断
されてもよい。

【００１１】第１ヒータ部に電力を供給するためのヒー
タ端子と、ヒータ端子を介して、第１ヒータ部に電力を
供給する電力供給部とをさらに備え、第２バイメタル部
が加熱された場合に、ヒータ端子と電力供給部とが電気
的に接続されてもよい。

【００１２】第１接点部と第２接点部とを電気的に接続
するスイッチであって、第２接点部を、第１接点部の上
方から下方に駆動し、第１接点部の下方から第１接点部
の方向に駆動することにより、第１接点部と第２接点部
とを接触させる駆動部を備えてもよい。

【００１３】本発明の第２の形態によると、第１接点部
と第２接点部とを電気的に接続するスイッチであって、
第１接点部と、第１接点部に対向して設けられた第２接
点部と、第１接点部を駆動する第１駆動部と、第２接点
部を駆動する第２駆動部とを備え、第１駆動部が第１接
点部を駆動し、第２駆動部が第２接点部を駆動すること
により、第１接点部と第２接点部とを接続するか否かを
制御してもよい。

【００１４】第１駆動部及び第２駆動部を挟んで設けら
れ、第１駆動部及び第２駆動部をそれぞれ支持する第１
基板及び第２基板と、第１基板と第２基板と接合する接
合部とを備え、第１駆動部及び第２駆動部は、第１基板
と第２基板と接合部とにより形成される空間内に設けら
れてもよい。

【００１５】第１駆動部は、第１接点部を第２接点部の
方向に駆動し、第２駆動部は、第２接点部を第１接点部
の方向に駆動してもよい。第１駆動部は、第１接点部を
第２接点部から離れる方向に駆動し、第２駆動部は、第
２接点部を第１接点部から離れる方向に駆動してもよ
い。 第１駆動部は、第１接点部を第２接点部の方向に
駆動し、第２駆動部は、第２接点部を第１接点部から離
れる方向に駆動してもよい。

【００１６】第１駆動部は、熱膨張率が異なる複数の部
材を含む第１バイメタル部と、第１バイメタル部を加熱
する第１ヒータ部とを有してもよい。第２駆動部は、熱
膨張率が異なる複数の部材を含む第２バイメタル部と、
第２バイメタル部を加熱する第２ヒータ部とを有しても
よい。

【００１７】第１接点部に接続された第１信号線と、第
２接点部に接続された第２信号線とをさらに備え、第１
駆動部及び第２駆動部が第１接点部と第２接点部とを電
気的に接続することにより、第１信号線と第２信号線と
を電気的に接続してもよい。

【００１８】第１接点部に対向して設けられた第３接点
部をさらに有し、第１駆動部が第１接点部を駆動し、第
２駆動部が第２接点部及び第３接点部を駆動することに
より、第１接点部と第２接点部、及び第１接点部と第３
接点部とを接続するか否かを制御してもよい。

【００１９】第２接点部に接続された第２信号線と、第
３接点部に接続された第３信号線とをさらに備え、第１
駆動部及び第２駆動部が第１接点部と第２接点部、及び
第１接点部と第３接点部とを電気的に接続することによ
り、第２信号線と第３信号線とを電気的に接続してもよ
い。

【００２０】第１接点部に対向して設けられた第３接点
部と、第３接点部を駆動する第３駆動部とをさらに備
え、第１駆動部が第１接点部を駆動し、第２駆動部が第
２接点部を駆動し、第３駆動部が第３接点部を駆動する
ことにより、第１接点部と第３接点部、及び第２接点部
と第３接点部とを接続するか否かを制御してもよい。

【００２１】第３駆動部は、熱膨張率が異なる複数の部
材を含む第３バイメタル部と、第３バイメタル部を加熱
する第３ヒータ部とを有してもよい。

【００２２】第２接点部に接続された第２信号線と、第
３接点部に接続された第３信号線とをさらに備え、第１
駆動部、第２駆動部、及び第３駆動部が第１接点部と第
２接点部、及び第１接点部と第３接点部とを電気的に接
続することにより、第２信号線と第３信号線とを電気的
に接続してもよい。

【００２３】本発明の第３の形態によると、温度に応じ
て変形する片持ちばりのカンチレバー部と、カンチレバ
ー部を加熱する電熱線を有するヒータ部とを備えるアク
チュエータであって、電熱線は、カンチレバー部の固定
端近傍において折り返されず、自由端近傍において複数
回折り返される。

【００２４】電熱線は、固定端から自由端に向かう方向
である第１方向における総延長より、第１方向に略垂直
の方向である第２方向における総延長が長くてもよい。

【００２５】本発明の第４の形態によると、温度に応じ
て変形する片持ちばりのカンチレバー部と、カンチレバ
ー部を加熱する電熱線を有するヒータ部とを備えるアク
チュエータであって、カンチレバー部の固定端近傍にお
いて、電熱線の単位長さ当りが発生する熱量は、カンチ
レバー部の自由端近傍において、電熱線の単位長さ当り
が発生する熱量より小さい。

【００２６】カンチレバー部の固定端近傍における電熱
線の単位長さ当りの抵抗は、カンチレバー部の自由端近
傍における電熱線の単位長さ当りの抵抗より小さくても
よい。

【００２７】本発明の第５の形態によると、温度に応じ
て変形する両持ちばりのカンチレバー部と、カンチレバ
ー部を加熱する電熱線を有するヒータ部とを備えるアク
チュエータであって、電熱線は、カンチレバー部の固定
端近傍において折り返されず、中心部近傍において複数
回折り返される。

【００２８】本発明の第６の形態によると、温度に応じ
て変形する両持ちばりのカンチレバー部と、カンチレバ
ー部を加熱する電熱線を有するヒータ部とを備えるアク
チュエータであって、カンチレバー部の固定端近傍にお
いて、電熱線の単位長さ当りが発生する熱量は、カンチ
レバー部の中心部近傍において、電熱線の単位長さ当り
が発生する熱量より小さい。

【００２９】なお上記の発明の概要は、本発明の必要な
特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群の
サブコンビネーションも又発明となりうる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を通じて
本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかか
る発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明
されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に
必須であるとは限らない。

【００３１】（第１実施形態）図１、図２、及び図３
は、本発明の第１実施形態に係るスイッチ１０の構成の
第１実施例を示す。図１は、スイッチ１０のオン状態を
示す。図２は、スイッチ１０のオフ状態を示す。図３
は、第１駆動部１００及び第２駆動部１５０の構成を示
す。

【００３２】スイッチ１０は、第１接点部１２０と、第
２接点部１２２と、第２接点部１２２を第１接点部の方
向に駆動する第１駆動部１００と、第１駆動部１００の
一端に設けられ、第１駆動部１００を第１接点部１２２
の方向に駆動する第２駆動部１１０と、第１接点部及び
第２駆動部１１０が設けられた第１基板１２６と、第１
基板１２６を支持する支持部１２８と、支持部１２８が
設けられた第２基板１３０とを備える。

【００３３】第１駆動部１１０は、熱膨張率が異なる複
数の部材を含む第１バイメタル部１０２と、第１バイメ
タル部１０２を加熱する第１ヒータ部１０４と、第１ヒ
ータ部１０４に電力を供給するための第１ヒータ端子１
０６とを有する。第２駆動部１１０は、熱膨張率が異な
る複数の部材を含む第２バイメタル部１１２と、第２バ
イメタル部１１２を加熱する第２ヒータ部１１４と、第
２ヒータ部１１４に電力を供給するための第２ヒータ端
子１１６とを有する。第１バイメタル部１０２と第２バ
イメタル部１１２とは、異なる材料により形成されても
よいし、同一の材料により形成されてもよい。また、第
１バイメタル部１０２と第２バイメタル部１１２とは、
一体に設けられてもよい。第１バイメタル部１０２及び
第２バイメタル部１１２は、アルミニウム及び酸化シリ
コン（ＳｉＯ）で形成されることが好ましい。

【００３４】さらに、スイッチ１０は、第１ヒータ端子
１０６を介して第１ヒータ部１０４に電力を供給する第
１電力供給部１３２と、第２ヒータ端子１１６を介して
第２ヒータ部１１４に電力を供給する第２電力供給部１
３４と、第２基板に設けられ、第１ヒータ端子１０６と
第１電力供給部１３２とを電気的に接続するヒータ給電
部１２４をさらに備える。ヒータ給電部１２４は、第２
バイメタル部１１２が加熱された場合に、第１ヒータ端
子１０６と接触することが望ましい。第１ヒータ端子１
０６とヒータ給電部１２４とが接触することにより、第
１ヒータ端子１０６と第１電力供給部１３２とが電気的
に接続する。

【００３５】第１駆動部１００は、第２駆動部１１０の
一端から延伸して設けられることが好ましい。また、第
１駆動部１００は、第１ヒータ部１０４に電力が供給さ
れていない状態で湾曲していることが好ましい。即ち、
第１バイメタル部１０２は、加熱されていない状態で湾
曲していることが好ましい。また、第２駆動部１１０
は、第２ヒータ部１１４に電力が供給されていない状態
で湾曲していることが好ましい。即ち、第２バイメタル
部１１２は、加熱されていない状態で湾曲していること
が好ましい。

【００３６】第２接点部１２２は、第１駆動部１００の
一端に設けられ、第１ヒータ端子１０６は、第１駆動部
１００の他端に設けられることが好ましい。また、第２
接点部１２２は、第１駆動部１００において、第１ヒー
タ端子１０６が設けられた面と反対の面に設けられるこ
とが好ましい。

【００３７】図１に示すように、スイッチ１０がオン状
態にある場合、第２接点部１２２は、第１接点部１２０
の下方から第１接点部１２０に接触することが好まし
い。また、図２に示すように、スイッチ１０がオフ状態
にある場合、第１駆動部１００及び第２駆動部１１０が
湾曲することにより、第２接点部１２２は、第１接点部
１２０の上方にあることが好ましい。

【００３８】図２に示すスイッチ１０において、第２電
力供給部１３４が第２ヒータ部１１４に電力を供給する
ことにより、第２バイメタル部１１２を加熱する。その
後、第１電力供給部１３２が第１ヒータ部１０４に電力
を供給することにより、第１バイメタル部１０２を加熱
した状態で、第２電力供給部１３４が第２ヒータ部１１
４に供給する電力を停止することにより、第２バイメタ
ル部１１２を冷却する。これにより、第１接点部１２０
と第２接点部１２２とが接触し、スイッチ１０は、図１
に示すようなオン状態になる。

【００３９】また、図２に示すスイッチ１０において、
第２電力供給部１３４が第２ヒータ部１１４に電力を供
給することにより、第２バイメタル部１１２を加熱す
る。その後、第１電力供給部１３２が第１ヒータ部１０
４に電力を供給することなく、第１バイメタル部１０２
を加熱しない状態で、第２電力供給部１３４が第２ヒー
タ部１１４に供給する電力を停止することにより、第２
バイメタル部１１２を冷却する。これにより、第１接点
部１２０と第２接点部１２２とが接触せず、スイッチ１
０は、図２に示すようなオフ状態に戻る。

【００４０】即ち、スイッチ１０は、第２バイメタル部
１１２を加熱した後、第１バイメタル部１０２を加熱し
た状態で第２バイメタル部１１２の加熱を停止した場合
と、第２バイメタル部１１２を加熱した後、第１バイメ
タル部１０２を加熱しない状態で第２バイメタル部１１
２の加熱を停止した場合とで、第１接点部１２０と第２
接点部１２２との接触状態が異なる。

【００４１】図４は、第１実施形態に係るスイッチ１０
のオン動作の一例を示す。図４（ａ）は、スイッチ１０
のオフ状態を示す。図４（ａ）に示す状態のスイッチ１
０において、第１バイメタル部１０２及び第２バイメタ
ル部１１２は、加熱されていないので湾曲している。

【００４２】次に、第２電力供給部１３４は、第２ヒー
タ部１１４に電力を供給する。第２ヒータ部１１４に電
力が供給されることにより、第２バイメタル部１１４は
加熱される。そして、第２バイメタル部１１２は、図４
（ｂ）に示すように延伸する。第２バイメタル部１１２
が延伸することにより、第２接点部１２２は、第１接点
部１２０の上方から下方に、即ち第１接点部１２０に対
して第１基板１２６側から第２基板１３０側に移動す
る。また、第２バイメタル部１１２が延伸することによ
り、第１ヒータ端子１０６がヒータ給電部１２４に接触
し、第１ヒータ部１０４と第１電力供給部１３２とが電
気的に接続される。

【００４３】次に、第１電力供給部１３２は、第１ヒー
タ部１０４に電力を供給する。第１ヒータ部１０４に電
力が供給されることにより、第１バイメタル部１０４は
加熱され、図４（ｃ）に示すように第１バイメタル部１
０２は延伸する。第１バイメタル部１０２が延伸するこ
とにより、第２接点部１２２は、第１接点部１２０の右
方から左方に、即ち第１接点部１２０に対して第１駆動
部１００側から第１駆動部１００の反対側に移動する。

【００４４】次に、第２電力供給部１３４は、第２ヒー
タ部１１４への電力の供給を停止する。第２ヒータ部１
１４への電力の供給が停止されることにより、第２バイ
メタル部１１２は冷却される。そして、第２バイメタル
部１１２は、図４（ｄ）に示すように湾曲する。第２バ
イメタル部１１２は、湾曲することにより、第２接点部
１２２を第１接点部１２０の方向に駆動する。そして、
第１接点部１２０と第２接点部１２２とは、接触して電
気的に接続される。

【００４５】また、第２バイメタル部１１２が湾曲する
ことにより、第１ヒータ端子１０６とヒータ給電部１２
４とが離間される。そのため、第１ヒータ部１０４への
電力が停止され、第１バイメタル部１０２が冷却され
る。そして、第１バイメタル部１０２は、図４（ｄ）に
示すように湾曲する。第１バイメタル部１０２は、湾曲
することにより、第２接点部１２２を第１接点部１２０
に押圧し、第１接点部１２０と第２接点部１２２とが電
気的に接続された状態を維持する。そして、スイッチ１
０は、図４（ｄ）に示すようなオン状態に戻る。

【００４６】図５は、第１実施形態に係るスイッチ１０
のオフ動作の一例を示す。図５（ａ）は、スイッチ１０
のオン状態を示す。図５（ａ）に示す状態のスイッチ１
０において、第１バイメタル部１０２及び第２バイメタ
ル部１１２は、加熱されていないので湾曲し、第２接点
部１２２を第１接点部１２０に押圧している。

【００４７】次に、第２電力供給部１３４は、第２ヒー
タ部１１４に電力を供給する。第２ヒータ部１１４に電
力が供給されることにより、第２バイメタル部１１４は
加熱される。そして、第２バイメタル部１１２は、図５
（ｂ）に示すように延伸する。第２バイメタル部１１２
が延伸することにより、第２接点部１２２は、第１接点
部１２０から離間され、第１接点部１２０と第２接点部
１２２とが電気的に切断される。そして、スイッチ１０
は、図５（ｃ）に示すようなオフ状態になる。

【００４８】即ち、スイッチ１０は、第２接点部１２２
を、第１接点部１２０の上方から下方に駆動し、第１接
点部１２０の下方から第１接点部１２０の方向に駆動す
ることにより、第１接点部１２０と第２接点部１２２と
を接触させる駆動部を有する。当該駆動部は、自由端か
ら固定端への方向において所定の長さより短い状態で、
第２接点部１２２を第１接点部１２０の上方から下方に
駆動し、所定の長さより長い状態で、第２接点部１２２
を第１接点部１２０の下方から第１接点部１２０の方向
に駆動することが好ましい。

【００４９】図６、図７、及び図８は、第１実施形態に
係るスイッチ１０の構成の第２実施例を示す。第１実施
例と同様の構成要素には、図１から図５の同様の符号を
付す。また、第２実施例においては、第１実施例と同様
の構成及び動作についての説明は一部省略し、特に第１
実施例と異なる構成及び動作について説明する。

【００５０】第１駆動部１１０は、熱膨張率が異なる複
数の部材を含む第１バイメタル部１０２と、第１バイメ
タル部１０２を加熱する第１ヒータ部１０４と、第１ヒ
ータ部１０４に電力を供給するための第１ヒータ端子１
０６とを有する。第２駆動部１１０は、熱膨張率が異な
る複数の部材を含む第２バイメタル部１１２と、第２バ
イメタル部１１２を加熱する第２ヒータ部１１４と、第
２ヒータ部１１４に電力を供給するための第２ヒータ端
子１１６とを有する。

【００５１】第１ヒータ部１０６及び第２ヒータ部１１
６は、第２バイメタル部１１２の一端に設けられる。ま
た、第１ヒータ部１０４と第１ヒータ端子１０６とは、
第２バイメタル部１１２に設けられた配線によって電気
的に接続される。そして、第１電力供給部１３２は、第
１ヒータ端子１０６から第２バイメタル部１１２に設け
られた配線を介して、第１ヒータ部１０４に電力を供給
する。

【００５２】第１実施形態に係るスイッチ１０によれ
ば、上述のスイッチング動作により、第１ヒータ部１０
４及び第２ヒータ部１１４への電力の供給を停止して
も、第１接点部１２０と第２接点部１２２との接触を維
持することができる。そのため、極めて短い時間だけ第
１ヒータ部１０４及び第２ヒータ部１１４に電力を供給
するだけで、第１接点部１２０と第２接点部１２２とを
電気的に接続することができる。したがって、スイッチ
１０の消費電力を大幅に低減させることができる。

【００５３】なお、第１実施形態において、第１駆動部
１００及び第２駆動部１１０が、熱膨張率が異なる複数
の部材を含むバイメタルにより接点部を駆動する形態に
ついて説明したが、第１駆動部１００及び第２駆動部１
１０のそれぞれは、電圧を印加することによって変形す
るピエゾ素子により接点部を駆動してもよいし、温度に
応じて変形する形状記憶合金により接点部を駆動しても
よいし、静電力により接点部を誘引する静電結合部によ
り接点部を駆動してもよい。

【００５４】（第２実施形態）図９及び図１０は、本発
明の第２実施形態に係るスイッチ２０の構成の第１実施
例を示す。図９は、スイッチ２０の上面図である。図１
０は、図９におけるスイッチ２０のＡＡ’断面の断面図
である。本実施例に係るスイッチ２０は、２つの駆動部
を有し、一方の駆動部に設けられた接点部と、他方の駆
動部に設けられた接点部とを導通させる形態である。

【００５５】スイッチ２０は、第１接点部２００と、第
１接点部２００に対向して設けられた第２接点部２０２
と、第１接点部２００を駆動する第１駆動部２１０と、
第２接点部２０２を駆動する第２駆動部２２０と、第１
駆動部２１０を保持する第１基板２３０と、第２駆動部
２２０を保持する第２基板２４０と、第１基板２３０と
第２基板２４０とを接合する接合部２５０とを備える。
第１接点部２００と第２接点部２０２とは、接触する際
に交差するように設けられることが好ましい。

【００５６】第１基板２３０と第２基板２４０とは、第
１駆動部２１０及び第２駆動部２２０を挟んで設けられ
ることが好ましい。さらに、第１駆動部２１０及び第２
駆動部２２０は、第１基板２３０と第２基板２４０と接
合部２５０とにより形成される空間内に設けられること
が好ましい。

【００５７】第１駆動部２１０は、熱膨張率が異なる複
数の部材を含む第１バイメタル部２１２と、第１バイメ
タル部２１２を加熱する第１ヒータ部２１４とを有す
る。第２駆動部２２０は、熱膨張率が異なる複数の部材
を含む第２バイメタル部２２２と、第２バイメタル部２
２２を加熱する第２ヒータ部２２４とを有する。第１バ
イメタル部２１２及び第２バイメタル部２２２は、アル
ミニウム及び酸化シリコン（ＳｉＯ）で形成されること
が好ましい。第１基板２３０は、Ｓｉ層２３２と、Ｓｉ
Ｏ層２３４と、Ｓｉ層２３６とを有するＳＯＩ（Ｓｉｌ
ｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であることが
好ましい。第２基板２４０は、Ｓｉ層２４２と、ＳｉＯ
層２４４と、Ｓｉ層２４６とを有するＳＯＩ基板である
ことが好ましい。

【００５８】さらに、スイッチ２０は、第１ヒータ部２
１４に電力を供給する第１ヒータ電極２５２ａ及び２５
２ｂと、第２ヒータ部２２４に電力を供給する第２ヒー
タ電極２５４ａ及び２５４ｂと、第１接点部２００に接
続された第１信号線２５６と、第２接点部２０２に接続
された第２信号線２５８と、第１信号線２５６を介して
第１接点部２００に接続される第１信号電極２６０と、
第２信号線２５８を介して第２接点部２０２に接続され
る第２信号電極２６２とを備える。

【００５９】第１駆動部２１０は、第１ヒータ部２１２
に電力が供給されて第１バイメタル部２１４が加熱され
ることによって変形し、第１接点部２００を駆動する。
また、第２駆動部２２０は、第２ヒータ部２２２に電力
が供給されて第２バイメタル部２２４が加熱されること
によって変形し、第２接点部２０２を駆動する。このよ
うに、第１駆動部２１０が第１接点部２００を駆動し、
第２駆動部２２０が第２接点部２０２を駆動することに
より、第１接点部２００と第２接点部２０２とを電気的
に接続するか否かを制御し、スイッチ２０のオンオフ制
御を行う。第１駆動部２１０及び第２駆動部２２０が、
第１接点部２００と第２接点部２０２とを電気的に接続
することにより、第１信号線２５６と第２信号線２５８
とが電気的に接続され、第１信号電極２６０に供給され
た信号は、第２信号電極２６２に供給される。

【００６０】スイッチ２０は、ノーマリーオフ型スイッ
チであってもよく、ノーマリーオン型スイッチであって
もよい。スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチであ
る場合の動作を説明する。第１駆動部２１０は、第１バ
イメタル部２１２が加熱されることにより、第１接点部
２００を第２接点部２０２の方向に駆動する。また、第
２駆動部２２０は、第２バイメタル部２２２が加熱され
ることにより、第２接点部２０２を第１接点部２００の
方向に駆動する。以上の動作により、第１接点部２００
と第２接点部２０２とが電気的に接続される。

【００６１】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２から離れる方向に駆動する。また、
第２駆動部２２０は、第２バイメタル部２２２が冷却さ
れることにより、第２接点部２０２を第１接点部２００
から離れる方向に駆動する。以上の動作により、第１接
点部２００と第２接点部２０２とが電気的に切断され
る。

【００６２】スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチ
である場合の動作の他の例を説明する。第１駆動部２１
０は、第１バイメタル部２１２が加熱されることによ
り、第１接点部２００を第２接点部２０２の方向に駆動
する。これにより、第１接点部２００と第２接点部２０
２とが電気的に接続される。

【００６３】また、第２駆動部２２０は、第２バイメタ
ル部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２
を第１接点部２００から離れる方向に駆動する。また、
第１駆動部２１０は、第１バイメタル部２１２が冷却さ
れることにより、第１接点部２００を第２接点部２０２
から離れる方向に駆動する。以上の動作により、第１接
点部２００と第２接点部２０２とが電気的に切断され
る。

【００６４】次に、スイッチ２０がノーマリーオン型ス
イッチである場合の動作を説明する。第１駆動部２１０
は、第１バイメタル部２１２が加熱されることにより、
第１接点部２００を第２接点部２０２から離れる方向に
駆動する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメタル
部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２を
第１接点部２００から離れる方向に駆動する。以上の動
作により、第１接点部２００と第２接点部２０２とが電
気的に切断される。

【００６５】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２の方向に駆動する。また、第２駆動
部２２０は、第２バイメタル部２２２が冷却されること
により、第２接点部２２０を第１接点部２００の方向に
駆動する。以上の動作により、第１接点部２００と第２
接点部２０２とが電気的に接続される。

【００６６】図１１及び図１２は、本発明の第２実施形
態に係るスイッチ２０の構成の第２実施例を示す。図１
１は、スイッチ２０の上面図である。図１２は、図１１
におけるスイッチ２０のＢＢ’断面の断面図である。第
１実施例と同様の構成要素には、図９から図１０の同様
の符号を付す。本実施例に係るスイッチ２０は、２つの
駆動部を有し、一方の駆動部に設けられた接点部が、他
方の駆動部に設けられた２つの接点部の間を導通させる
形態である。

【００６７】スイッチ２０は、第１接点部２００と、第
１接点部２００に対向して設けられた第２接点部２０２
と、第１接点部２００に対向して設けられた第３接点部
２０３と、第１接点部２００を駆動する第１駆動部２１
０と、第２接点部２０２及び第３接点部２０３を駆動す
る第２駆動部２２０と、第１駆動部２１０を保持する第
１基板２３０と、第２駆動部２２０を保持する第２基板
２４０と、第１基板２３０と第２基板２４０とを接合す
る接合部２５０とを備える。第１接点部２００と第２接
点部２０２とは、接触する際に交差するように設けられ
ることが好ましい。また、第１接点部２００と第３接点
部２０３とは、接触する際に交差するように設けられる
ことが好ましい。

【００６８】第１基板２３０と第２基板２４０とは、第
１駆動部２１０及び第２駆動部２２０を挟んで設けられ
ることが好ましい。さらに、第１駆動部２１０及び第２
駆動部２２０は、第１基板２３０と第２基板２４０と接
合部２５０とにより形成される空間内に設けられること
が好ましい。

【００６９】第１駆動部２１０は、熱膨張率が異なる複
数の部材を含む第１バイメタル部２１２と、第１バイメ
タル部２１２を加熱する第１ヒータ部２１４とを有す
る。第２駆動部２２０は、熱膨張率が異なる複数の部材
を含む第２バイメタル部２２２と、第２バイメタル部２
２２を加熱する第２ヒータ部２２４とを有する。第１バ
イメタル部２１２及び第２バイメタル部２２２は、アル
ミニウム及び酸化シリコン（ＳｉＯ）で形成されること
が好ましい。第１基板２３０は、Ｓｉ層２３２と、Ｓｉ
Ｏ層２３４と、Ｓｉ層２３６とを有するＳＯＩ（Ｓｉｌ
ｉｃｏｎ ＯｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であることが
好ましい。第２基板２４０は、Ｓｉ層２４２と、ＳｉＯ
層２４４と、Ｓｉ層２４６とを有するＳＯＩ基板である
ことが好ましい。

【００７０】さらに、スイッチ２０は、第１ヒータ部２
１４に電力を供給する第１ヒータ電極２５２ａ及び２５
２ｂと、第２ヒータ部２２４に電力を供給する第２ヒー
タ電極２５４ａ及び２５４ｂと、第２接点部２０２に接
続された第２信号線２５８と、第３接点部２０３に接続
された第３信号線２５９と、第２信号線２５８を介して
第２接点部２０２に接続される第２信号電極２６２と、
第３信号線２５９を介して第３接点部２０３に接続され
る第３信号電極２６３とを備える。

【００７１】第１駆動部２１０は、第１ヒータ部２１２
に電力が供給されて第１バイメタル部２１４が加熱され
ることによって変形し、第１接点部２００を駆動する。
また、第２駆動部２２０は、第２ヒータ部２２２に電力
が供給されて第２バイメタル部２２４が加熱されること
によって変形し、第２接点部２０２及び第３接点部２０
３を駆動する。このように、第１駆動部２１０が第１接
点部２００を駆動し、第２駆動部２２０が第２接点部２
０２及び第３接点部２０３を駆動することにより、第１
接点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２０
０と第３接点部を電気的に接続するか否かを制御し、ス
イッチ２０のオンオフ制御を行う。第１駆動部２１０及
び第２駆動部２２０が、第１接点部２００と第２接点部
２０２、及び第１接点部２００と第３接点部２０３を電
気的に接続することにより、第２信号線２５８と第３信
号線２５９とが電気的に接続され、第２信号電極２６２
に供給された信号は、第３信号電極２６３に供給され
る。

【００７２】スイッチ２０は、ノーマリーオフ型スイッ
チであってもよく、ノーマリーオン型スイッチであって
もよい。スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチであ
る場合の動作を説明する。第１駆動部２１０は、第１バ
イメタル部２１２が加熱されることにより、第１接点部
２００を第２接点部２０２及び第３接点部２０３の方向
に駆動する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメタ
ル部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２
及び第３接点部２０３を第１接点部２００の方向に駆動
する。以上の動作により、第１接点部２００と第２接点
部２０２、及び第１接点部２００と第３接点部２０３が
電気的に接続される。

【００７３】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２及び第３接点部２０３から離れる方
向に駆動する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメ
タル部２２２が冷却されることにより、第２接点部２０
２及び第３接点部２０３を第１接点部２００から離れる
方向に駆動する。以上の動作により、第１接点部２００
と第２接点部２０２、及び第１接点部２００と第３接点
部２０３が電気的に切断される。

【００７４】スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチ
である場合の動作の他の例を説明する。第１駆動部２１
０は、第１バイメタル部２１２が加熱されることによ
り、第１接点部２００を第２接点部２０２及び第３接点
部２０３の方向に駆動する。以上の動作により、第１接
点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２００
と第３接点部２０３が電気的に接続される。

【００７５】また、第２駆動部２２０は、第２バイメタ
ル部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２
及び第３接点部２０３を第１接点部２００から離れる方
向に駆動する。また、第１駆動部２１０は、第１バイメ
タル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２０
０を第２接点部２０２及び第３接点部２０３から離れる
方向に駆動する。以上の動作により、第１接点部２００
と第２接点部２０２、及び第１接点部２００と第３接点
部２０３が電気的に切断される。

【００７６】次に、スイッチ２０がノーマリーオン型ス
イッチである場合の動作を説明する。第１駆動部２１０
は、第１バイメタル部２１２が加熱されることにより、
第１接点部２００を第２接点部２０２及び第３接点部２
０３から離れる方向に駆動する。また、第２駆動部２２
０は、第２バイメタル部２２２が加熱されることによ
り、第２接点部２０２及び第３接点部２０３を第１接点
部２００から離れる方向に駆動する。以上の動作によ
り、第１接点部２００と第２接点部２０２、及び第１接
点部２００と第３接点部２０３が電気的に切断される。

【００７７】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２及び第３接点部２０３の方向に駆動
する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメタル部２
２２が冷却されることにより、第２接点部２２０及び第
３接点部２０３を第１接点部２００の方向に駆動する。
以上の動作により、第１接点部２００と第２接点部２０
２、及び第１接点部２００と第３接点部２０３が電気的
に接続される。

【００７８】図１３及び図１４は、本発明の第２実施形
態に係るスイッチ２０の構成の第３実施例を示す。図１
３は、スイッチ２０の上面図である。図１４は、図１３
におけるスイッチ２０のＣＣ’断面の断面図である。第
１実施例又は第２実施例と同様の構成要素には、図９か
ら図１２の同様の符号を付す。本実施例に係るスイッチ
２０は、３つの駆動部を有し、第１の駆動部に設けられ
た接点部が、第２の駆動部に設けられた接点部と、第３
の駆動部に設けられた接点部との間を導通させる形態で
ある。

【００７９】スイッチ２０は、第１接点部２００と、第
１接点部２００に対向して設けられた第２接点部２０２
と、第１接点部２００に対向して設けられた第３接点部
２０３と、第１接点部２００を駆動する第１駆動部２１
０と、第２接点部２０２を駆動する第２駆動部２２０
と、第３接点部２０３を駆動する第３駆動部２７０と、
第１駆動部２１０を保持する第１基板２３０と、第２駆
動部２２０及び第３駆動部を保持する第２基板２４０
と、第１基板２３０と第２基板２４０とを接合する接合
部２５０とを備える。第１接点部２００と第２接点部２
０２とは、接触する際に交差するように設けられること
が好ましい。また、第１接点部２００と第３接点部２０
３とは、接触する際に交差するように設けられることが
好ましい。

【００８０】第１基板２３０と第２基板２４０とは、第
１駆動部２１０、第２駆動部２２０、及び第３駆動部２
７０を挟んで設けられることが好ましい。さらに、第１
駆動部２１０、第２駆動部２２０、及び第３駆動部２７
０は、第１基板２３０と第２基板２４０と接合部２５０
とにより形成される空間内に設けられることが好まし
い。

【００８１】第１駆動部２１０は、熱膨張率が異なる複
数の部材を含む第１バイメタル部２１２と、第１バイメ
タル部２１２を加熱する第１ヒータ部２１４とを有す
る。第２駆動部２２０は、熱膨張率が異なる複数の部材
を含む第２バイメタル部２２２と、第２バイメタル部２
２２を加熱する第２ヒータ部２２４とを有する。第３駆
動部２７０は、熱膨張率が異なる複数の部材を含む第３
バイメタル部２７２と、第３バイメタル部２７２を加熱
する第３ヒータ部２７４とを有する。

【００８２】第１バイメタル部２１２、第２バイメタル
部２２２、及び第３バイメタル部２７２は、アルミニウ
ム及び酸化シリコン（ＳｉＯ）で形成されることが好ま
しい。第１基板２３０は、Ｓｉ層２３２と、ＳｉＯ層２
３４と、Ｓｉ層２３６とを有するＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏ
ｎ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であることが好ま
しい。第２基板２４０は、Ｓｉ層２４２と、ＳｉＯ層２
４４と、Ｓｉ層２４６とを有するＳＯＩ基板であること
が好ましい。

【００８３】さらに、スイッチ２０は、第１ヒータ部２
１４に電力を供給する第１ヒータ電極２５２ａ及び２５
２ｂと、第２ヒータ部２２４に電力を供給する第２ヒー
タ電極２５４ａ及び２５４ｂと、第３ヒータ部２７２に
電力を供給する第３ヒータ電極２５５ａ及び２５５ｂ
と、第１接点部２００に接続された第１信号線２５６
と、第２接点部２０２に接続された第２信号線２５８
と、第３接点部２０３に接続された第３信号線２５９
と、第１信号線２５６を介して第１接点部２００に接続
される第１信号電極２６０と、第２信号線２５８を介し
て第２接点部２０２に接続される第２信号電極２６２
と、第３信号線２５９を介して第３接点部２０３に接続
される第３信号電極２６３とを備える。

【００８４】第１駆動部２１０は、第１ヒータ部２１２
に電力が供給されて第１バイメタル部２１４が加熱され
ることによって変形し、第１接点部２００を駆動する。
また、第２駆動部２２０は、第２ヒータ部２２２に電力
が供給されて第２バイメタル部２２４が加熱されること
によって変形し、第２接点部２０２を駆動する。また、
第３駆動部２７０は、第３ヒータ部２７２に電力が供給
されて第３バイメタル部２７４が加熱されることによっ
て変形し、第３接点部２０３を駆動する。このように、
第１駆動部２１０が第１接点部２００を駆動し、第２駆
動部２２０が第２接点部２０２を駆動し、第３駆動部２
７０が第３接点部２０３を駆動することにより、第１接
点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２００
と第３接点部２０３を電気的に接続するか否かを制御
し、スイッチ２０のオンオフ制御を行う。第１駆動部２
１０、第２駆動部２２０、及び第３駆動部２７０が、第
１接点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２
００と第３接点部２０３を電気的に接続することによ
り、第２信号線２５８と第３信号線２５９とが電気的に
接続され、第２信号電極２６２に供給された信号は、第
３信号電極２６３に供給される。

【００８５】スイッチ２０は、ノーマリーオフ型スイッ
チであってもよく、ノーマリーオン型スイッチであって
もよい。スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチであ
る場合の動作を説明する。第１駆動部２１０は、第１バ
イメタル部２１２が加熱されることにより、第１接点部
２００を第２接点部２０２及び第３接点部２０３の方向
に駆動する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメタ
ル部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２
を第１接点部２００の方向に駆動する。また、第３駆動
部２７０は、第３バイメタル部２７２が加熱されること
により、第３接点部２０３を第１接点部２００の方向に
駆動する。以上の動作により、第１接点部２００と第２
接点部２０２、及び第１接点部２００と第３接点部２０
３が電気的に接続される。

【００８６】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２及び第３接点部２０３から離れる方
向に駆動する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメ
タル部２２２が冷却されることにより、第２接点部２０
２を第１接点部２００から離れる方向に駆動する。ま
た、第３駆動部２７０は、第３バイメタル部２７２が冷
却されることにより、第３接点部２０３を第１接点部２
００から離れる方向に駆動する。以上の動作により、第
１接点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２
００と第３接点部が電気的に切断される。

【００８７】スイッチ２０がノーマリーオフ型スイッチ
である場合の動作の他の例を説明する。第１駆動部２１
０は、第１バイメタル部２１２が加熱されることによ
り、第１接点部２００を第２接点部２０２及び第３接点
部２０３の方向に駆動する。以上の動作により、第１接
点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２００
と第３接点部２０３が電気的に接続される。

【００８８】また、第２駆動部２２０は、第２バイメタ
ル部２２２が加熱されることにより、第２接点部２０２
を第１接点部２００から離れる方向に駆動する。また、
第３駆動部２７０は、第３バイメタル部２７２が加熱さ
れることにより、第３接点部２０３を第１接点部２００
から離れる方向に駆動する。また、第１駆動部２１０
は、第１バイメタル部２１２が冷却されることにより、
第１接点部２００を第２接点部２０２及び第３接点部２
０３から離れる方向に駆動する。以上の動作により、第
１接点部２００と第２接点部２０２、及び第１接点部２
００と第３接点部２０３が電気的に切断される。

【００８９】次に、スイッチ２０がノーマリーオン型ス
イッチである場合の動作を説明する。第１駆動部２１０
は、第１バイメタル部２１２が加熱されることにより、
第１接点部２００を第２接点部２０２及び第３接点部２
０３から離れる方向に駆動する。また、第２駆動部２２
０は、第２バイメタル部２２２が加熱されることによ
り、第２接点部２０２を第１接点部２００から離れる方
向に駆動する。また、第３駆動部２７０は、第３バイメ
タル部２７２が加熱されることにより、第３接点部２０
３を第１接点部２００から離れる方向に駆動する。以上
の動作により、第１接点部２００と第２接点部２０２、
及び第１接点部２００と第３接点部２０３が電気的に切
断される。

【００９０】また、第１駆動部２１０は、第１バイメタ
ル部２１２が冷却されることにより、第１接点部２００
を第２接点部２０２及び第３接点部２０３の方向に駆動
する。また、第２駆動部２２０は、第２バイメタル部２
２２が冷却されることにより、第２接点部２２０を第１
接点部２００の方向に駆動する。また、第３駆動部２７
０は、第３バイメタル部２７２が冷却されることによ
り、第３接点部２７０を第１接点部２００の方向に駆動
する。以上の動作により、第１接点部２００と第２接点
部２０２、及び第１接点部２００と第２接点部２０２が
電気的に接続される。

【００９１】第２実施形態に係るスイッチ２０によれ
ば、第１接点部２００、第２接点部２０２、及び第３接
点部２０３のそれぞれが、第１駆動部２１０、第２駆動
部２２０、及び第３駆動部２７０のそれぞれによって駆
動されるので、スイッチング動作を早くすることができ
る。また、第１接点部２００と第２接点部２０２、及び
第１接点部２００と第３接点部２０３の接触抵抗を小さ
くすることができる。

【００９２】なお、第２実施形態において、第１駆動部
２１０、第２駆動部２２０、及び第３駆動部２７０が、
熱膨張率が異なる複数の部材を含むバイメタルにより接
点部を駆動する形態について説明したが、第１駆動部２
１０、第２駆動部２２０、及び第３駆動部２７０のそれ
ぞれは、電圧を印加することによって変形するピエゾ素
子により接点部を駆動してもよいし、温度に応じて変形
する形状記憶合金により接点部を駆動してもよいし、静
電力により接点部を誘引する静電結合部により接点部を
駆動してもよい。

【００９３】（第３実施形態）図１５及び図１６は、本
発明の第３実施形態に係るアクチュエータ３０の構成の
第１実施例を示す。アクチュエータ３０は、温度に応じ
て変形する片持ちばりのカンチレバー部３００と、カン
チレバー部３００を加熱する電熱線を有するヒータ部３
１０と、カンチレバー部３００を支持する支持部３２０
とを備える。アクチュエータ３０は、例えばマイクロス
イッチであり、カンチレバー部３００は、熱膨張率が異
なる複数の部材を含むバイメタルにより構成されてもよ
いし、形状記憶合金により構成されてもよい。

【００９４】図１５及び図１６に示すように、ヒータ部
３１０の電熱線は、カンチレバー部３００の固定端３０
４近傍において折り返されず、自由端３０２方向に延伸
し、自由端３０２近傍において複数回折り返される。ま
た、カンチレバー部３００の固定端３０４近傍におい
て、ヒータ部３１０の電熱線の単位長さ当りが発生する
熱量は、カンチレバー部３００の自由端３０２近傍にお
いて、ヒータ部３１０の電熱線の単位長さ当りが発生す
る熱量より小さいことが好ましい。また、カンチレバー
部３００の固定端３０４近傍におけるヒータ部３１０の
電熱線の単位長さ当りの抵抗は、カンチレバー部３００
の自由端３０２近傍におけるヒータ部３１０の電熱線の
単位長さ当りの抵抗より小さいことが好ましい。

【００９５】図１６に示すように、ヒータ部３１０の電
熱線は、固定端３０４から自由端３０２に向かう方向で
ある第１方向３０６における総延長より、第１方向３０
６に略垂直な方向である第２方向３０８における総延長
が長いことが好ましい。なお、固定端３０４近傍は、自
由端３０２より固定端３０４に近い位置であってもよ
く、自由端３０２近傍は、固定端３０４より自由端３０
２に近い位置であってもよい。

【００９６】図１７は、従来技術によるアクチュエー
タ、及び本実施例のアクチュエータ３０の構成を示す。
図１７（ａ）は、従来技術によるアクチュエータの構成
を示す。図１７（ｂ）及び図１７（ｃ）は、本実施例の
アクチュエータ３０の構成を示す。カンチレバー部３０
０は、アルミニウムと酸化シリコン（ＳｉＯ）を含むバ
イメタルである。また、ヒータ部３１０は、白金であ
り、支持部３２０は、シリコン基板である。図１７
（ａ）、図１７（ｂ）、及び図１７（ｃ）に示したアク
チュエータの比較結果を図１８から図２１に示す。

【００９７】図１８は、消費電力とカンチレバー部３０
０の最高温度との関係を示す。横軸は消費電力を示し、
縦軸は最高温度を示す。図１８に示すように、本実施例
のアクチュエータ３０（ｂ）及び（ｃ）は、従来技術に
よるアクチュエータ（ａ）と比較して、小さい消費電力
で最高温度を高くすることができる。

【００９８】図１９は、消費電力とカンチレバー部３０
０の平均温度との関係を示す。横軸は消費電力を示し、
縦軸は最高温度を示す。図１９に示すように、本実施例
のアクチュエータ３０（ｂ）及び（ｃ）は、従来技術に
よるアクチュエータ（ａ）と比較して、小さい消費電力
で平均温度を高くすることができる。

【００９９】図２０は、消費電力とカンチレバー部３０
０の最大変位との関係を示す。横軸は消費電力を示し、
縦軸は最大変位を示す。図２０に示すように、本実施例
のアクチュエータ３０（ｂ）及び（ｃ）は、従来技術に
よるアクチュエータ（ａ）と比較して、小さい消費電力
で大きく変位することができる。

【０１００】図２１は、カンチレバー部３００の平均温
度とカンチレバー部３００の最大変位との関係を示す。
横軸は平均温度を示し、縦軸は最大温度を示す。図２１
に示すように、本実施例のアクチュエータ３０（ｃ）
は、従来技術によるアクチュエータ（ａ）と比較して、
最高温度を高めずに平均温度を高くすることができる。

【０１０１】図２２及び図２３は、本発明の第３実施形
態に係るアクチュエータ３０の構成の第２実施例を示
す。アクチュエータ３０は、温度に応じて変形する両持
ちばりのカンチレバー部３００と、カンチレバー部３０
０を加熱する電熱線を有するヒータ部３１０ａ及び３１
０ｂと、カンチレバー部３００を支持する支持部３２０
ａ及び３２０ｂとを備える。アクチュエータ３０は、例
えばマイクロスイッチであり、カンチレバー部３００
は、熱膨張率が異なる複数の部材を含むバイメタルであ
ってもよいし、形状記憶合金であってもよい。

【０１０２】図２２及び図２３に示すように、ヒータ部
３１０ａ及び３１０ｂの電熱線は、カンチレバー部３０
０の固定端３０４近傍において折り返されず、中央部３
０３方向に延伸し、中央部３０３近傍において複数回折
り返される。また、カンチレバー部３００の固定端３０
４近傍において、ヒータ部３１０ａ及び３１０ｂの電熱
線の単位長さ当りが発生する熱量は、カンチレバー部３
００の中央部３０３近傍において、ヒータ部３１０ａ及
び３１０ｂの電熱線の単位長さ当りが発生する熱量より
小さいことが好ましい。また、カンチレバー部３００の
固定端３０４近傍におけるヒータ部３１０ａ及び３１０
ｂの電熱線の単位長さ当りの抵抗は、カンチレバー部３
００の中央部３０３近傍におけるヒータ部３１０ａ及び
３１０ｂの電熱線の単位長さ当りの抵抗より小さいこと
が好ましい。

【０１０３】図２３に示すように、ヒータ部３１０ａ及
び３１０ｂの電熱線は、固定端３０４から中央部３０３
の方向である第１方向３０６における総延長より、第１
方向３０６に略垂直な方向である第２方向３０８におけ
る総延長が長いことが好ましい。なお、固定端３０４近
傍は、中央部３０３より固定端３０４に近い位置であっ
てもよく、中央部３０３近傍は、固定端３０４より中央
部３０２に近い位置であってもよい。

【０１０４】第３実施形態に係るアクチュエータ３０に
よれば、ヒータ部３１０に供給する消費電力が小さい場
合でも、カンチレバー部３００の平均温度及び最高温度
を十分に高めることができるため、大きく変位すること
ができる。例えば、アクチュエータ３０がスイッチの可
動接点を駆動する駆動手段である場合、可動接点を固定
接点に強く押圧することができるので、接点における接
触抵抗を小さくすることができる。また、第３実施形態
に係るアクチュエータ３０によれば、最高温度を高めず
に平均温度を高くすることができるので、発熱による破
損を防止することができる。

【０１０５】以上、本発明を実施の形態を用いて説明し
たが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲
には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改
良を加えることができる。そのような変更又は改良を加
えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特
許請求の範囲の記載から明らかである。

【０１０６】

【発明の効果】上記説明から明らかなように、本発明に
よれば、本発明によれば消費電力が小さいスイッチを提
供ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１０
のオン状態を示す図である。

【図２】第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１０
のオフ状態を示す図である。

【図３】第１実施形態の第１実施例に係る第１駆動部１
００及び第２駆動部１５０の構成を示す図である。

【図４】（ａ）は、第１実施形態の第１実施例に係るス
イッチ１０のオン動作を説明する図である。 （ｂ）は、第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１
０のオン動作を説明する図である。 （ｃ）は、第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１
０のオン動作を説明する図である。 （ｄ）は、第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１
０のオン動作を説明する図である。

【図５】（ａ）は、第１実施形態の第１実施例に係るス
イッチ１０のオフ動作を説明する図である。 （ｂ）は、第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１
０のオフ動作を説明する図である。 （ｃ）は、第１実施形態の第１実施例に係るスイッチ１
０のオフ動作を説明する図である。

【図６】第１実施形態の第２実施例に係るスイッチ１０
のオン状態を示す図である。

【図７】第１実施形態の第２実施例に係るスイッチ１０
のオフ状態を示す図である。

【図８】第１実施形態の第２実施例に係る第１駆動部１
００及び第２駆動部１５０の構成を示す図である。

【図９】第２実施形態の第１実施例に係るスイッチ２０
の上面図である。

【図１０】第２実施形態の第１実施例に係るスイッチ２
０の断面図である。

【図１１】第２実施形態の第２実施例に係るスイッチ２
０の上面図である。

【図１２】第２実施形態の第２実施例に係るスイッチ２
０の断面図である。

【図１３】第２実施形態の第３実施例に係るスイッチ２
０の上面図である。

【図１４】第２実施形態の第３実施例に係るスイッチ２
０の断面図である。

【図１５】第３実施形態の第１実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す図である。

【図１６】第３実施形態の第１実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す図である。

【図１７】（ａ）は、従来技術によるアクチュエータの
構成を示す。 （ｂ）は、第３実施形態の第１実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す。 （ｃ）は、第３実施形態の第１実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す。

【図１８】消費電力とカンチレバー部３００の最高温度
との関係を示す図である。

【図１９】消費電力とカンチレバー部３００の平均温度
との関係を示す図である。

【図２０】消費電力とカンチレバー部３００の最大変位
との関係を示す図である。

【図２１】カンチレバー部３００の平均温度とカンチレ
バー部３００の最大変位との関係を示す図である。

【図２２】第３実施形態の第２実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す図である。

【図２３】第３実施形態の第２実施例に係るアクチュエ
ータ３０の構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ スイッチ ２０ スイ
ッチ ３０ アクチュエータ １００ 第１
駆動部 １０２ 第１バイメタル部 １０４ 第１
ヒータ部 １０６ 第１ヒータ端子 １１０ 第２
駆動部 １１２ 第２バイメタル部 １１４ 第２
ヒータ部 １１６ 第２ヒータ端子 １２０ 第１
接点部 １２２ 第２接点部 １２４ ヒー
タ給電部 １２６ 第１基板 １２８ 支持
部 １３０ 第２基板 １３２ 第１
電力供給部 １３４ 第２電力供給部 ２００ 第１
接点部 ２０２ 第２接点部 ２０３ 第３
接点部 ２１０ 第１駆動部 ２１２ 第１
バイメタル部 ２１４ 第１ヒータ部 ２２０ 第２
駆動部 ２２２ 第２バイメタル部 ２２４ 第２
ヒータ部 ２３０ 第１基板 ２４０ 第２
基板 ２５０ 接合部 ２５２ａ 第１
ヒータ電極 ２５２ｂ 第１ヒータ電極 ２５４ａ 第２
ヒータ電極 ２５４ｂ 第２ヒータ電極 ２５５ａ 第３
ヒータ電極 ２５５ｂ 第３ヒータ電極 ２５６ 第１
信号線 ２５８ 第２信号線 ２５９ 第３
信号線 ２６０ 第１信号電極 ２６２ 第２
信号電極 ２６３ 第３信号電極 ２７０ 第３
駆動部 ２７２ 第３バイメタル部 ２７４ 第３
ヒータ部 ３００ カンチレバー部 ３０２ 自由
端 ３０３ 中央部 ３０４ 固定
端 ３１０ ヒータ部 ３２０ 支持
部

フロントページの続き (72)発明者 水野 潤 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 高柳 史一 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 宮崎 勝 東京都練馬区旭町１丁目32番１号 株式会 社アドバンテスト内

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１接点部と第２接点部とを電気的に接
   続するスイッチであって、 前記第２接点部を前記第１接点部の方向に駆動する第１
   駆動部と、 前記第１駆動部の一端に設けられ、前記第１駆動部を前
   記第１接点部の方向に駆動する第２駆動部とを備えるこ
   とを特徴とするスイッチ。
2. 【請求項２】 前記第１駆動部は、前記第２駆動部の一
   端から延伸して設けられることを特徴とする請求項１に
   記載のスイッチ。
3. 【請求項３】 前記第１駆動部は、 熱膨張率が異なる複数の部材を含む第１バイメタル部
   と、 前記第１バイメタル部を加熱する第１ヒータ部とを有
   し、 前記第２駆動部は、 熱膨張率が異なる複数の部材を含む第２バイメタル部
   と、 前記第２バイメタル部を加熱する第２ヒータ部とを有す
   ることを特徴とする請求項１に記載のスイッチ。
4. 【請求項４】 前記第１バイメタル部及び前記第２バイ
   メタル部は、加熱されていない状態で、湾曲しているこ
   とを特徴とする請求項３に記載のスイッチ。
5. 【請求項５】 前記第２バイメタル部を加熱した後、前
   記第１バイメタル部を加熱した状態で前記第２バイメタ
   ル部の加熱を停止した場合と、前記第２バイメタル部を
   加熱した後、前記第１バイメタル部を加熱しない状態で
   前記第２バイメタル部の加熱を停止した場合とで、前記
   第１接点部と前記第２接点部との接触状態が異なること
   を特徴とする請求項３に記載のスイッチ。
6. 【請求項６】 前記第２バイメタル部を加熱した後、前
   記第１バイメタル部を加熱した状態で前記第２バイメタ
   ル部の加熱を停止することにより、前記第１接点部と前
   記第２接点部が電気的に接続されることを特徴とする請
   求項３に記載のスイッチ。
7. 【請求項７】 前記第１バイメタル部が加熱され、前記
   第２バイメタル部の加熱が停止された状態で、前記第１
   接点部と前記第２接点部が電気的に接続されていると
   き、前記第１バイメタルの加熱を停止した場合において
   も、前記第１接点部と前記第２接点部とが電気的に接続
   された状態を維持することを特徴とする請求項３に記載
   のスイッチ。
8. 【請求項８】 前記第１バイメタル部及び前記第２バイ
   メタル部の加熱が停止された状態で、前記１接点部と前
   記第２接点部が電気的に接続されているとき、前記第１
   バイメタル部を加熱することにより、前記第１接点部と
   前記第２接点部とが電気的に切断されることを特徴とす
   る請求項３に記載のスイッチ。
9. 【請求項９】 前記第１ヒータ部に電力を供給するため
   のヒータ端子と、前記ヒータ端子を介して、前記第１ヒ
   ータ部に電力を供給する電力供給部とをさらに備え、 前記第２バイメタル部が加熱された場合に、前記ヒータ
   端子と前記電力供給部とが電気的に接続されることを特
   徴とする請求項３に記載のスイッチ。
10. 【請求項１０】 第１接点部と第２接点部とを電気的に
    接続するスイッチであって、 前記第２接点部を、前記第１接点部の上方から下方に駆
    動し、前記第１接点部の下方から前記第１接点部の方向
    に駆動することにより、前記第１接点部と前記第２接点
    部とを接触させる駆動部を備えることを特徴とするスイ
    ッチ。
11. 【請求項１１】 第１接点部と第２接点部とを電気的に
    接続するスイッチであって、 前記第１接点部と、 前記第１接点部に対向して設けられた前記第２接点部
    と、 前記第１接点部を駆動する第１駆動部と、 前記第２接点部を駆動する第２駆動部とを備え、 前記第１駆動部が前記第１接点部を駆動し、前記第２駆
    動部が前記第２接点部を駆動することにより、前記第１
    接点部と前記第２接点部とを接続するか否かを制御する
    ことを特徴とするスイッチ。
12. 【請求項１２】 前記第１駆動部及び前記第２駆動部を
    挟んで設けられ、前記第１駆動部及び前記第２駆動部を
    それぞれ支持する第１基板及び第２基板と、前記第１基
    板と前記第２基板と接合する接合部とを備え、 前記第１駆動部及び前記第２駆動部は、前記第１基板と
    前記第２基板と前記接合部とにより形成される空間内に
    設けられることを特徴とする請求項１１に記載のスイッ
    チ。
13. 【請求項１３】 前記第１駆動部は、前記第１接点部を
    前記第２接点部の方向に駆動し、 前記第２駆動部は、前記第２接点部を前記第１接点部の
    方向に駆動することを特徴とする請求項１１に記載のス
    イッチ。
14. 【請求項１４】 前記第１駆動部は、前記第１接点部を
    前記第２接点部から離れる方向に駆動し、 前記第２駆動部は、前記第２接点部を前記第１接点部か
    ら離れる方向に駆動することを特徴とする請求項１１に
    記載のスイッチ。
15. 【請求項１５】 前記第１駆動部は、前記第１接点部を
    前記第２接点部の方向に駆動し、 前記第２駆動部は、前記第２接点部を前記第１接点部か
    ら離れる方向に駆動することを特徴とする請求項１１に
    記載のスイッチ。
16. 【請求項１６】 前記第１駆動部は、 熱膨張率が異なる複数の部材を含む第１バイメタル部
    と、 前記第１バイメタル部を加熱する第１ヒータ部とを有す
    ることを特徴とする請求項１１に記載のスイッチ。
17. 【請求項１７】 前記第２駆動部は、 熱膨張率が異なる複数の部材を含む第２バイメタル部
    と、 前記第２バイメタル部を加熱する第２ヒータ部とを有す
    ることを特徴とする請求項１１に記載のスイッチ。
18. 【請求項１８】 前記第１接点部に接続された第１信号
    線と、 前記第２接点部に接続された第２信号線とをさらに備
    え、 前記第１駆動部及び前記第２駆動部が前記第１接点部と
    前記第２接点部とを電気的に接続することにより、前記
    第１信号線と前記第２信号線とを電気的に接続すること
    を特徴とする請求項１１に記載のスイッチ。
19. 【請求項１９】 前記第１接点部に対向して設けられた
    第３接点部をさらに有し、 前記第１駆動部が前記第１接点部を駆動し、前記第２駆
    動部が前記第２接点部及び第３接点部を駆動することに
    より、前記第１接点部と前記第２接点部、及び前記第１
    接点部と第３接点部とを接続するか否かを制御すること
    を特徴とする請求項１１に記載のスイッチ。
20. 【請求項２０】 前記第２接点部に接続された第２信号
    線と、 前記第３接点部に接続された第３信号線とをさらに備
    え、 前記第１駆動部及び前記第２駆動部が前記第１接点部と
    前記第２接点部、及び前記第１接点部と前記第３接点部
    とを電気的に接続することにより、前記第２信号線と前
    記第３信号線とを電気的に接続することを特徴とする請
    求項１９に記載のスイッチ。
21. 【請求項２１】 前記第１接点部に対向して設けられた
    第３接点部と、 前記第３接点部を駆動する第３駆動部とをさらに備え、 前記第１駆動部が前記第１接点部を駆動し、前記第２駆
    動部が前記第２接点部を駆動し、前記第３駆動部が第３
    接点部を駆動することにより、前記第１接点部と前記第
    ３接点部、及び前記第２接点部と第３接点部とを接続す
    るか否かを制御することを特徴とする請求項１１に記載
    のスイッチ。
22. 【請求項２２】 前記第３駆動部は、 熱膨張率が異なる複数の部材を含む第３バイメタル部
    と、 前記第３バイメタル部を加熱する第３ヒータ部とを有す
    ることを特徴とする請求項２１に記載のスイッチ。
23. 【請求項２３】 前記第２接点部に接続された第２信号
    線と、 前記第３接点部に接続された第３信号線とをさらに備
    え、 前記第１駆動部、前記第２駆動部、及び第３駆動部が前
    記第１接点部と前記第２接点部、及び前記第１接点部と
    前記第３接点部とを電気的に接続することにより、前記
    第２信号線と前記第３信号線とを電気的に接続すること
    を特徴とする請求項２１に記載のスイッチ。
24. 【請求項２４】 温度に応じて変形する片持ちばりのカ
    ンチレバー部と、前記カンチレバー部を加熱する電熱線
    を有するヒータ部とを備えるアクチュエータであって、 前記電熱線は、前記カンチレバー部の固定端近傍におい
    て折り返されず、前記自由端近傍において複数回折り返
    されることを特徴とするアクチュエータ。
25. 【請求項２５】 前記電熱線は、前記固定端から前記自
    由端に向かう方向である第１方向における総延長より、
    前記第１方向に略垂直の方向である第２方向における総
    延長が長いことを特徴とする請求項２４に記載のアクチ
    ュエータ。
26. 【請求項２６】 温度に応じて変形する片持ちばりのカ
    ンチレバー部と、前記カンチレバー部を加熱する電熱線
    を有するヒータ部とを備えるアクチュエータであって、 前記カンチレバー部の固定端近傍において、前記電熱線
    の単位長さ当りが発生する熱量は、前記カンチレバー部
    の自由端近傍において、前記電熱線の単位長さ当りが発
    生する熱量より小さいことを特徴とするアクチュエー
    タ。
27. 【請求項２７】 前記カンチレバー部の固定端近傍にお
    ける前記電熱線の単位長さ当りの抵抗は、前記カンチレ
    バー部の自由端近傍における前記電熱線の単位長さ当り
    の抵抗より小さいことを特徴とする請求項２６に記載の
    アクチュエータ。
28. 【請求項２８】 温度に応じて変形する両持ちばりのカ
    ンチレバー部と、前記カンチレバー部を加熱する電熱線
    を有するヒータ部とを備えるアクチュエータであって、 前記電熱線は、前記カンチレバー部の固定端近傍におい
    て折り返されず、前記中心部近傍において複数回折り返
    されることを特徴とするアクチュエータ。
29. 【請求項２９】 温度に応じて変形する両持ちばりのカ
    ンチレバー部と、前記カンチレバー部を加熱する電熱線
    を有するヒータ部とを備えるアクチュエータであって、 前記カンチレバー部の固定端近傍において、前記電熱線
    の単位長さ当りが発生する熱量は、前記カンチレバー部
    の中心部近傍において、前記電熱線の単位長さ当りが発
    生する熱量より小さいことを特徴とするアクチュエー
    タ。