JP2005123005A - Ball contact type miniature switch - Google Patents
Ball contact type miniature switch Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005123005A JP2005123005A JP2003355988A JP2003355988A JP2005123005A JP 2005123005 A JP2005123005 A JP 2005123005A JP 2003355988 A JP2003355988 A JP 2003355988A JP 2003355988 A JP2003355988 A JP 2003355988A JP 2005123005 A JP2005123005 A JP 2005123005A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball
- contact
- metal
- contact type
- type small
- 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.)
- Abandoned
Links
Images
Landscapes
- Contacts (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子機器等に用いられる小型の接点型スイッチに関する。 The present invention relates to a small contact type switch used in electronic equipment and the like.
従来の小型の接点型スイッチとしては、マイクロスイッチ、小型スイッチ及びリレーなどがある。微小接点間隔とスナップアクション機構を有したマイクロスイッチは、開閉動作する接点機構がケースにて覆われ、その外部にアクチュエータを備えたものが一般的である(例えば、特許文献1参照)。
また、スイッチは、スライド式やロータリ式のディップ型のスイッチが一般的である。また、リレーはコイルと接点機構を有したものが一般的である。
Conventional small contact type switches include micro switches, small switches, and relays. In general, a micro switch having a minute contact interval and a snap action mechanism is such that a contact mechanism that opens and closes is covered with a case, and an actuator is provided outside the contact mechanism (see, for example, Patent Document 1).
The switch is generally a slide-type or rotary-type dip-type switch. In general, the relay has a coil and a contact mechanism.
図8は特開平7−153347号公報に記載された小型スイッチである。
図において、マイクロスイッチ60は、ケース61の一側壁に間隔を置いて固定端子62、63が各々固定されていて、その端部に固定接点62a、63aを各々有している。ケース61の下部壁には共通端子64が固定され、
この共通端子64に可動板65が回動可能に結合され、その先端には固定端子62,63と電気的に接触する可動接点65a、65bを有している。
また、ボタン66がケース61の上部壁に形成されたガイド壁に沿って昇降可能に結合している。
そして、弾性部材67がその一側端部がケース61に固定され、他側端部が可動板65に連結固定されており、ボタン66の昇降作動によって可動板65を固定端子62と63のうちのどちらかの一つと選択的に接触させている。
FIG. 8 shows a small switch described in JP-A-7-153347.
In the drawing, a
A
A
The
このマイクロスイッチの作動状態は次のようになる。
ボタン66に外力が加わらない状態においては、弾性部材67の弾発力によって可動板65が上方向に力を受けることになる。従って、可動板65の上面に形成された接点65bが上部固定端子62に接触することによって上部固定端子62と可動板65、そして共通端子64が電気的な接触を形成することになる。
The operating state of this microswitch is as follows.
In a state where no external force is applied to the
一方、このような状態において、ボタン66が押圧されると、ボタン66の下端部が弾性部材67の中心部を押圧することになるので、弾性部材67の軸方向の中心が可動板65の軸方向の中心と一致する死点を通るようになると、弾性部材67の弾発力が下側に作用して可動板65を下方向に回動させることになる。従って、可動板65の下面に形成された接点65bが下部固定端子63に接触することによって下部固定端子63と可動板65、そして共通端子64が電気的に接触するようになる。
On the other hand, when the
このような状態において、ボタン66に加わる外力が除去されると、弾性部材67は弾発力によって元の形状に戻って、可動板65を更に上方向に回動させ、可動板65が上部固定端子62に電気的に接触する基準状態に戻る。
このように、従来のマイクロスイッチやスイッチ等は、弾性部材やコイルや外力を利用して可動板を移動させるものであった。
In this state, when the external force applied to the
As described above, the conventional microswitch, switch, and the like move the movable plate using an elastic member, a coil, or an external force.
しかしながら、従来のマイクロスイッチ、スイッチ及びリレーは、それ自身独立して使用することを前提としているため、ケースにて覆われる構成となっており、超小型化を要求される分野での接点開閉のみの用途ではサイズ的に大きいという問題があった。
また、特にスイッチ及びリレーについては、プリント配線板上に実装して使用する場合があるが、それらもケースにて覆われており、特に超小型化を要求される分野での接点開閉のみの用途ではサイズ的に大きいという問題があった。
また、これらは、可動板に板状の金属を用いているため、接点開閉のために、可動板を移動させる際の機構にストロークが必要なことや機構が複雑になりやすいため、小型化できないという問題があった。
そこで、本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、機構が簡単で小型化を達成できるとともに、プリント配線板に組み込むことができる超小型スイッチを提供することを目的とする。
However, since conventional microswitches, switches and relays are assumed to be used independently of each other, they are covered with a case and can only be opened and closed in fields that require ultra-miniaturization. However, there was a problem that the size was large in use.
In particular, switches and relays may be used mounted on a printed wiring board, but they are also covered with a case, and are used only for opening and closing contacts, especially in fields where ultra-miniaturization is required. Then there was a problem that it was large in size.
In addition, since a plate-shaped metal is used for the movable plate, the mechanism for moving the movable plate requires a stroke for opening and closing the contact, and the mechanism is likely to be complicated, so the size cannot be reduced. There was a problem.
Accordingly, the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a micro switch that has a simple mechanism and can achieve downsizing and can be incorporated into a printed wiring board.
上記問題を解決するため、請求項1記載のボール接点型小型スイッチの発明は、間隔を開けて配設された複数の金属配線と、該配線近傍で前記金属配線どうしの内側に配設された接点部と、前記複数の金属配線の間で転動可能に設けられ、前記金属配線の通電により前記通電された方への吸引力で転動運動する金属表面ボールとを備えた小型スイッチであって、前記ボールの移動により前記接点部間にボールが介在することで接点機構を閉じることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のボール接点型小型スイッチにおいて、前記ボールが磁性及び導電性を有することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載のボール接点型小型スイッチにおいて、前記ボールが樹脂からなり、その外表面に磁性及び導電性を有する金属をコーティングすることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載のボール接点型小型スイッチにおいて、前記ボールが金属配線に流れる電流の大きさによりその移動速度や移動方向を任意に制御できることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1記載のボール接点型小型スイッチにおいて、前記金属配線がコイルであることを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項1記載のボール接点型小型スイッチにおいて、前記接点機構をプリント配線板に構成することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the ball contact type small switch according to
According to a second aspect of the present invention, in the ball contact type small switch according to the first aspect, the ball has magnetism and conductivity.
According to a third aspect of the present invention, in the ball contact type small switch according to the first aspect, the ball is made of resin, and the outer surface thereof is coated with a metal having magnetism and conductivity.
According to a fourth aspect of the present invention, in the ball contact type small switch according to the first aspect, the moving speed and moving direction of the ball can be arbitrarily controlled by the magnitude of the current flowing through the metal wiring.
According to a fifth aspect of the present invention, in the ball contact type small switch according to the first aspect, the metal wiring is a coil.
According to a sixth aspect of the present invention, in the ball contact type small switch according to the first aspect, the contact mechanism is formed on a printed wiring board.
以上の構成により、ボールにより接点機構を構成し、金属配線に流れる電流にてボールを移動させることで接点開閉とするようになっているため、接点をボールにすることで、接点開閉に必要なストロークを無くすことができ、小型化できる。
また、ボールを磁性及び導電性にしたり、樹脂製ボールの外表面に磁性及び導電性を有する金属をコーティングすることで、ボールによる接点開閉が可能となり、電流によって開閉速度を制御できるようになる。
また、このボール接点型小型スイッチの接点機構をプリント配線板に構成することで、接点機構の超小型化が可能となる。
With the above configuration, the contact mechanism is configured by the ball, and the contact is opened and closed by moving the ball with the current flowing through the metal wiring. Stroke can be eliminated and miniaturization can be achieved.
Also, by making the ball magnetic and conductive, or coating the outer surface of the resin ball with a metal having magnetism and conductivity, it is possible to open and close the contact with the ball and to control the opening and closing speed by the current.
Further, by configuring the contact mechanism of this ball contact type small switch on a printed wiring board, the contact mechanism can be miniaturized.
以下、本発明を実施ずるための最良の形態を図に基づいて詳しく説明する。
(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例に係るボール接点型小型スイッチの上面図(a)、およびA−A断面図(b)である。
図において、1はガイド、2はガイド1,1間の両端に設けられた金属配線でコイル状をしている。3はガイド1,1間の金属配線2a、2bの間に設けられたボール、4は金属配線2a、2bの近傍に設けられた接点部である。
ここでは、ガイド1は樹脂製、金属配線はコイル、ボールは磁性と導電性を有するFe(他にNi、Coなども考えられる)とし、その径は5〜100μmである。前記ボール3は樹脂製でその外表面、磁性及び導電性を有する金属をコーティングしたものや、永久磁石を使用しても良い。
本発明に係るボール接点型小型スイッチは最大寸法が300μm程度となる。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1A is a top view of a ball contact type small switch according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
In the figure, 1 is a guide, 2 is a coil with metal wiring provided at both ends between the
Here, the
The ball contact type small switch according to the present invention has a maximum dimension of about 300 μm.
図2は図1のボール接点型小型スイッチのスイッチ動作を示す上面図である。
図2において、5は電流の向き、6は磁界の向きとなっている。
そして、その動作は図2に示すように、金属配線2a(コイル)に図の向きに電流5を流すとそれに伴って発生する磁界6により磁性材であるボール3が磁化し、吸引力が働くため、ガイドに沿って接点部4aまで移動する。ガイド1両端には接点部4a及び4bが設けられており、前記接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。接点部4aから接点部4bへボールを移動させるときは金属配線2b(コイル)へ電流を流す。特に、接点部4へボールを固定するには、金属配線2へ一定電流を流しつづけることで可能となる。
ボールの移動速度は金属配線(コイル)に流す電流値により制御できる。また、ボールに永久磁石を用いた場合は、金属配線(コイル)は1本で良いことは言うまでもない。(第2実施例)
FIG. 2 is a top view showing the switch operation of the ball contact type small switch of FIG.
In FIG. 2, 5 is the direction of current and 6 is the direction of magnetic field.
Then, as shown in FIG. 2, when a current 5 is passed through the
The moving speed of the ball can be controlled by the value of current flowing through the metal wiring (coil). Needless to say, when a permanent magnet is used for the ball, only one metal wiring (coil) is required. (Second embodiment)
図3は本発明の第2実施例に係るボール接点型小型スイッチの上面図(a)、およびA−A断面図(b)である。
図において、1、1は層間樹脂からなるガイド、2a、2bはガイド1,1間の両端に設けられた金属配線で、コイル状をしている。3はガイド1,1間と金属配線2a、2bの間に設けられたボール、4、4は金属配線2a、2bの近傍に設けられた接点部である。そして7はプリント配線板基材となっている。
第1実施例に示した構成をそのままプリント配線板内へ、プリント配線板の製造方法を用いて製作して成るものである。例えば、ガイド1はプリント配線板の層間樹脂を、金属配線2はチップ型コイルを、接点部4はプリント配線板の銅箔を利用することで、容易にプリント配線板に組み込むことが可能となる。
第2実施例に係るボール接点型小型スイッチのスイッチ動作は、図2で示した原理と同じであるので、重複説明は省略する。
(第3実施例)
FIG. 3A is a top view of a ball contact type small switch according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
In the figure,
The structure shown in the first embodiment is manufactured as it is in a printed wiring board by using a method for manufacturing a printed wiring board. For example, the
The switch operation of the ball contact type small switch according to the second embodiment is the same as the principle shown in FIG.
(Third embodiment)
図4は本発明の第3実施例に係るボール接点型小型スイッチの上面図(a)、およびA−A断面図(b)である。
図において、1、1は層間樹脂からなるガイド、2a、2bはガイド1,1間の両端に設けられた金属配線で、直線の導体である。3はガイド1,1間と金属配線2a、2bの間に設けられたボール、4、4は金属配線2a、2bの近傍に設けられた接点部である。
第3実施例は、第1および第2実施例のような金属配線2をコイルとせず、直線の導体とし、ここに電流を流して、電流により生じる磁界を変化させることで、ボールが移動するガイド付近の磁界に勾配を作り、ボールを移動させるものである。この場合、磁界の勾配を大きくすれば、ボール3の移動をスムーズに行うことができる。
FIG. 4A is a top view of a ball contact type small switch according to a third embodiment of the present invention, and FIG.
In the figure, 1 and 1 are guides made of an interlayer resin, 2a and 2b are metal wirings provided at both ends between the
In the third embodiment, the metal wiring 2 as in the first and second embodiments is not a coil but a straight conductor, and a current is passed therethrough to change the magnetic field generated by the current, thereby moving the ball. A gradient is created in the magnetic field near the guide to move the ball. In this case, if the gradient of the magnetic field is increased, the
図5は図4のボール接点型小型スイッチのスイッチ動作を示す図で、(a)は上面図、(b)は電流の時間的変化を表す図、(c)は磁場の向きを示す図である。
図5において、5は電流の向き、5’は電流5の時間的変化、6はその時の磁界の向きとなっている。
例えば、金属配線2a及び2b(図4)へ図の向き5にパルス状の電流を流し、接点4bから4aへ磁界の勾配をつくると、ガイドに沿って接点部4aまでボール3が移動する。電流を時間的に段階的に増加させるとボール3に対する磁場が変化し、図のF方向に移動することができる。
この場合も、ボールが磁石であってもよい。
(第4実施例)
5A and 5B are diagrams showing the switch operation of the ball contact type small switch of FIG. 4, where FIG. 5A is a top view, FIG. 5B is a diagram showing a temporal change in current, and FIG. is there.
In FIG. 5, 5 is the direction of the current, 5 ′ is the temporal change of the current 5, and 6 is the direction of the magnetic field at that time.
For example, when a pulsed current is applied to the
In this case, the ball may be a magnet.
(Fourth embodiment)
図6は本発明の第4実施例に係る3接点小型スイッチの上面図である。
図において、スター状のガイド溝1の各端部外側に金属配線2a、2b、2cを設け、ガイド溝1の内部に金属ボール3を設けている。スター状のガイド溝1の各端部近傍に接点部(図示せず)が配設されていることは実施例1,2と同様である。
そこで、金属配線2aに通電し、他の金属配線2b、2cを非通電とするか又は逆方向通電することにより、金属ボール3は実線で示すように金属配線2a側に吸引され、そこに位置する接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。
また、金属配線2bに通電し、他の金属配線2c、2aを非通電とするか又は逆方向通電することにより、金属ボール3は点線で示すように金属配線2b側に吸引され、そこに位置する接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。
同様に、金属配線2cに通電し、他の金属配線2a、2cを非通電とするか又は逆方向通電することにより、金属ボール3は点線で示すように金属配線2c側に吸引され、そこに位置する接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。
このように、第4実施例によれば、ボールによる3接点型小型スイッチが得られる。
(第5実施例)
FIG. 6 is a top view of a three-contact small switch according to a fourth embodiment of the present invention.
In the figure,
Therefore, when the
Further, when the
Similarly, when the
Thus, according to the fourth embodiment, a three-contact type small switch using a ball can be obtained.
(5th Example)
図7は本発明の第5実施例に係る4接点小型スイッチの上面図である。
図において、プラス状のガイド溝1の各端部外側に金属配線2a、2b、2c、2dを設け、ガイド溝1の内部に金属ボール3を設けている。プラス状のガイド溝1の各端部近傍に接点部(図示せず)が配設されていることは実施例1,2と同様である。
そこで、金属配線2aに通電し、他の金属配線2b、2cを非通電とするか又は逆方向通電することにより、金属ボール3は実線で示すように金属配線2a側に吸引され、そこに位置する接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。
また、金属配線2bに通電し、他の金属配線2c、2aを非通電とするか又は逆方向通電することにより、金属ボール3は点線で示すように金属配線2b側に吸引され、そこに位置する接点部にボール3が接触することにより、接点機構ができる。
金属配線2c、2dにそれぞれ通電する場合も同様である。
FIG. 7 is a top view of a 4-contact small switch according to a fifth embodiment of the present invention.
In the figure,
Therefore, when the
Further, when the
The same applies when the
以上述べたように、本発明のボール接点型小型スイッチによれば、ボールを備え、前記ボールにより接点機構を構成し、前記金属配線に流れる電流にてボールを移動させることによって、接点開閉に必要なストロークを無くすことができ、接点機構が簡単に構成できるため、小型化できるという効果がある。
また、ボールは磁性及び導電性を有したり、樹脂製でその外表面に磁性及び導電性を有する金属をコーティングすることで、ボールは金属配線に流れる電流によりその移動速度や移動方向を任意に制御できるようになり、ボールによる接点開閉が可能となる。
また、接点機構をプリント配線板に構成することによって、接点機構を超小型化することができるという効果もある。
As described above, according to the ball contact type small switch of the present invention, it is necessary to open and close the contact by providing a ball, forming a contact mechanism by the ball, and moving the ball by the current flowing through the metal wiring. Since the stroke can be eliminated and the contact mechanism can be easily configured, there is an effect that the size can be reduced.
In addition, the ball has magnetism and conductivity, or is made of resin and the outer surface is coated with a metal having magnetism and conductivity, so that the ball can move at any speed and direction depending on the current flowing in the metal wiring. It becomes possible to control and contact opening / closing by a ball becomes possible.
Further, by configuring the contact mechanism on the printed wiring board, there is an effect that the contact mechanism can be miniaturized.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003355988A JP2005123005A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Ball contact type miniature switch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003355988A JP2005123005A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Ball contact type miniature switch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005123005A true JP2005123005A (en) | 2005-05-12 |
Family
ID=34613369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003355988A Abandoned JP2005123005A (en) | 2003-10-16 | 2003-10-16 | Ball contact type miniature switch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005123005A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009507343A (en) * | 2005-09-01 | 2009-02-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Microcavity MEMS device and manufacturing method thereof |
-
2003
- 2003-10-16 JP JP2003355988A patent/JP2005123005A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009507343A (en) * | 2005-09-01 | 2009-02-19 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Microcavity MEMS device and manufacturing method thereof |
JP4717118B2 (en) * | 2005-09-01 | 2011-07-06 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Microcavity MEMS device and manufacturing method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7642885B2 (en) | Electromechanical latching relay and method of operating same | |
JP6062869B2 (en) | Induction generator and manufacturing method thereof | |
JP2001176369A (en) | Drive mechanism for device with movable electrode and fixed electrode | |
US20170301493A1 (en) | Micro electromagnetically actuated latched switches | |
US6133812A (en) | Switching relay with magnetically resettable actuator mechanism | |
US20100214044A1 (en) | Electromechanical relay and method of operating same | |
KR101023581B1 (en) | Microsystem with electromagnetic control | |
US8174343B2 (en) | Electromechanical relay and method of making same | |
US8068002B2 (en) | Coupled electromechanical relay and method of operating same | |
JPS63501043A (en) | Moving coil electromagnetic actuator and shutter using the same | |
JP2005123005A (en) | Ball contact type miniature switch | |
US20110290630A1 (en) | Sliding button with rotating shaft | |
KR20070083454A (en) | Bistable miniature valve | |
US8093970B2 (en) | Braided electrical contact element based relay | |
WO2016175227A1 (en) | Compact switch-type power generation device | |
US9892837B2 (en) | Energy efficient actuator | |
US20210313130A1 (en) | Magnetically actuated mems switch | |
KR20100038289A (en) | Magnetically actuated electric switch | |
US20170309430A1 (en) | Relay | |
US6963038B1 (en) | Liquid metal contact microrelay | |
JP3591881B2 (en) | Small relay | |
DE19823987A1 (en) | Electrodynamic microrelay with a permanent magnetic actuator | |
CN115419739A (en) | Valve with energy-saving electric actuator | |
JPH04169026A (en) | Piezoelectric relay | |
JPH04206324A (en) | Electricity/temperature switching device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20060325 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060906 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20071127 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20090312 |