JP2008159325A - Contact switching device - Google Patents

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JP2008159325A
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conductive fluid
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Withdrawn
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JP2006344862A
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Japanese (ja)
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Koji Yokoyama
浩司 横山
Riichi Uotome
利一 魚留
Shoichi Kobayashi
昌一 小林
Katsumi Kakimoto
勝己 垣本
Hideki Ueda
英喜 上田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a contact switching device capable of preventing flowing out of a conductive fluid from an injection port. <P>SOLUTION: The contact switching device has the body part 1 which has a housing chamber 1d in which a conductive fluid L is stored and a pair of contacts 5a, 6a are installed and an injection port 2f for injecting the conductive fluid L into the housing chamber 1d. The housing chamber 1d has a hollow part 1a having a larger volume than other portions and a passage of which one end side is connected to the hollow part 1a and the other end side is connected to the injection port 2f. The injection port 2f consists of a first injection port 20a, which is installed at far side from the hollow part 1a and a second injection port 20b, which is installed at near side from the hollow part 1a and has an aperture area larger than that of the first injection port 20a. A lid part 9 which covers the second injection port 20b in the passage is installed freely movable in between the first injection port 20a and the second injection port 20b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、接点開閉装置に関する。   The present invention relates to a contact switching device.

従来から、圧電素子の駆動によって液体金属を動かすことで接点を開閉する接点開閉装置(液体金属スイッチ)が提供されており、例えば特許文献1に開示されているようなものがある。この接点開閉装置は、複数のコンタクトを外部に露出した状態で有する圧電基板層と、前記コンタクトと接続される複数の圧電素子及び各圧電素子間を分離する不活性の駆動流体を有する駆動装置流体槽層と、圧電素子によって押圧される薄膜層と、回路基板に接続される複数のスイッチ・コンタクト及び各スイッチ・コンタクト間を接続する液体金属及びスイッチング流体を有する液体金属チャネル層と、スイッチ・コンタクトと接続される回路を有する回路基板層とから成る。該接点開閉装置の動作を以下に説明する。圧電基板層の一対のコンタクト間に電圧を印加すると、該一対のコンタクトに接続された圧電素子が伸長し、該圧電素子の伸長に伴って薄膜層が押圧される。薄膜層が押圧されることによって液体金属チャネル層のスイッチング流体の圧力が上昇し、スイッチング流体の圧力の上昇によって液体金属によるスイッチ・コンタクト間の接続が切断され、而して回路基板層の回路上の接点を開放するようになっている。この接点開閉装置では、接点開閉装置の組立時に駆動流体を注入口から駆動装置流体槽層に注入し、その後注入口を封止することで駆動流体を駆動装置流体槽層に充填している。
特開2004−319477号公報
Conventionally, a contact opening / closing device (liquid metal switch) that opens and closes a contact by moving a liquid metal by driving a piezoelectric element has been provided, for example, as disclosed in Patent Document 1. This contact switching device includes a piezoelectric substrate layer having a plurality of contacts exposed to the outside, a plurality of piezoelectric elements connected to the contacts, and a driving device fluid having an inert driving fluid separating each piezoelectric element A tank layer, a thin film layer pressed by a piezoelectric element, a plurality of switch contacts connected to a circuit board, a liquid metal channel layer having a liquid metal and a switching fluid connecting each switch contact, and a switch contact And a circuit board layer having a circuit connected thereto. The operation of the contact switching device will be described below. When a voltage is applied between the pair of contacts of the piezoelectric substrate layer, the piezoelectric element connected to the pair of contacts expands, and the thin film layer is pressed as the piezoelectric element expands. When the thin film layer is pressed, the pressure of the switching fluid in the liquid metal channel layer rises, and the increase in the pressure of the switching fluid breaks the connection between the switch contacts by the liquid metal, and thus on the circuit board layer circuit. The contact of is open. In this contact switching device, when the contact switching device is assembled, the driving fluid is injected into the driving device fluid tank layer from the inlet, and then the driving fluid is filled in the driving device fluid tank layer by sealing the inlet.
JP 2004-319477 A

ところで、上記のような接点開閉装置の他に、導電性流体が収納されるとともに一対の接点が露設される収納室を有する本体部と、本体部を部分的に変形させることで導電性流体を移動させ、一対の接点間の導通状態を切り換えるアクチュエータとを備えた接点開閉装置が知られている。しかしながら、このような接点開閉装置において、上記従来例の駆動流体の注入と同様に、導電性流体を注入口から収納室に注入した後に注入口を封止すると、導電性流体を注入してから注入口を封止するまでの間は注入口が開放されているので、収納室内の導電性流体が逆流して注入口から流出してしまう虞があった。   By the way, in addition to the contact switching device as described above, a conductive fluid is stored, and a main body having a storage chamber in which a pair of contacts are exposed, and a conductive fluid by partially deforming the main body. There is known a contact opening / closing device provided with an actuator that moves the switch and switches the conduction state between the pair of contacts. However, in such a contact switching device, as in the case of injecting the driving fluid in the conventional example, when the conductive fluid is injected from the inlet into the storage chamber and the inlet is sealed, the conductive fluid is injected. Since the injection port is open until the injection port is sealed, there is a possibility that the conductive fluid in the storage chamber flows backward and flows out of the injection port.

本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、注入口から導電性流体が流出するのを防止することができる接点開閉装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a contact switching apparatus capable of preventing a conductive fluid from flowing out from an inlet.

請求項1の発明は、上記目的を達成するために、導電性流体が収納される収納室及び導電性流体を収納室内に注入するための注入口を有する本体部と、少なくとも一部を収納室内に臨ませた状態で設けられる一乃至複数の接点と、本体部の厚み方向における収納室の壁部を変形させて導電性流体を移動させることによって接点の間を導電性流体を介して導通又は開放させる駆動手段とを備え、前記収納室は、他の部分よりも容積の大きい空洞部と、一端側が空洞部と連結し他端側が注入口と連結する導電性流体の流路とを有し、前記注入口は、空洞部から遠い側に設けられた第一の注入口と、空洞部から近い側に設けられて第一の注入口よりも開口面積の大きい第二の注入口とから成り、前記流路において第二の注入口を覆う蓋部を第一の注入口と第二の注入口との間に移動自在に設けたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a main body having a storage chamber for storing a conductive fluid and an inlet for injecting the conductive fluid into the storage chamber, and at least a part of the storage chamber. One or a plurality of contacts provided in a state of being exposed to each other, and the conductive fluid is moved by deforming the wall portion of the storage chamber in the thickness direction of the main body portion to move between the contacts through the conductive fluid. The storage chamber includes a hollow portion having a larger volume than the other portion, and a conductive fluid flow path having one end connected to the hollow portion and the other end connected to the injection port. The inlet comprises a first inlet provided on the side far from the cavity, and a second inlet provided on the side closer to the cavity and having a larger opening area than the first inlet. , A lid covering the second inlet in the flow path is a first note. It characterized by providing movably between the mouth and the second inlet.

請求項2の発明は、請求項1の発明において、流路において蓋部の導電性流体の移動方向における移動を規制する規制部を第二の注入口よりも空洞部に近い側に設けたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the restricting portion for restricting the movement of the lid portion in the moving direction of the cover in the flow path is provided closer to the cavity than the second inlet. It is characterized by.

請求項3の発明は、請求項1又は2の発明において、蓋部は、第二の注入口に嵌合する嵌合突起が一体に形成されたことを特徴とする。   The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 1 or 2, the lid portion is integrally formed with a fitting projection to be fitted to the second inlet.

請求項1の発明によれば、注入口を空洞部から遠い側に設けられた第一の注入口と、空洞部から近い側に設けられて第一の注入口よりも開口面積の大きい第二の注入口とから構成し、流路において第二の注入口を覆う蓋部を第一の注入口と第二の注入口との間に移動自在に設けたので、略真空状態に保たれた真空チャンバ内に設けられて導電性流体が溜められた流体槽に本体部を浸し、真空チャンバの圧力を上昇させることで導電性流体を収納室内に注入する工程において、第二の注入口よりも開口面積の小さい第一の注入口から導電性流体が注入されることで蓋部を押圧し、該蓋部が第二の注入口を覆うことで導電性流体を本体部の収納室に注入してから注入口を閉塞するまでの間に導電性流体が逆流して注入口から流出するのを防ぐことができる。   According to the first aspect of the present invention, the first inlet provided on the side farther from the cavity and the second inlet having a larger opening area than the first inlet provided on the side closer to the cavity. Since the lid portion that covers the second inlet in the flow path is provided between the first inlet and the second inlet so as to be movable, it was kept in a substantially vacuum state. In the step of injecting the conductive fluid into the storage chamber by immersing the main body in a fluid tank provided in the vacuum chamber and storing the conductive fluid, and increasing the pressure of the vacuum chamber, than in the second inlet The conductive fluid is injected from the first inlet with a small opening area to press the lid, and the lid covers the second inlet to inject the conductive fluid into the storage chamber of the main body. Prevent the conductive fluid from flowing back and flowing out from the inlet until the inlet is closed It can be.

請求項2の発明によれば、規制部を第二の注入口よりも空洞部に近い側に設けたので、蓋部の第二の注入口よりも空洞部側への移動を規制することができ、したがって蓋部を第二の注入口を閉塞する位置に位置決めすることができる。   According to the invention of claim 2, since the restricting portion is provided closer to the cavity than the second inlet, the movement of the lid portion toward the cavity from the second inlet can be restricted. Therefore, the lid portion can be positioned at a position where the second inlet is closed.

請求項3の発明によれば、蓋部に第二の注入口に嵌合する嵌合突起を一体に形成したので、蓋部が導電性流体に押圧されて第二の注入口の位置に来た際に、嵌合突起が第二の注入口に嵌合することで第二の注入口を確実に閉塞することができる。   According to the invention of claim 3, since the fitting protrusion is formed integrally with the second inlet on the lid, the lid is pressed by the conductive fluid and comes to the position of the second inlet. In this case, the fitting protrusion is fitted to the second inlet, so that the second inlet can be reliably closed.

以下、本発明の接点開閉装置の各実施形態について図面を用いて説明する。但し、以下の説明では図1(c)における上下を上下方向と定める。   Hereinafter, each embodiment of the contact switching apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the following description, the vertical direction in FIG.

(実施形態1)
本実施形態は、図1(a),(b)に示すように、導電性流体Lが収納されるとともに一対の接点5a,6aが露設される収納室1d及び該収納室1dに導電性流体Lを注入するための注入口20を有する本体部1と、注入口20を閉塞する閉塞板4と、収納室1d内に収納された導電性流体Lを移動させ、一対の接点5a,6a間の導通状態を切り換える駆動手段であるアクチュエータ7とを備える。尚、本実施形態では、導電性流体Lとして常温常圧(25℃、1気圧)で液体の金属(例えば、水銀)を用いている。
(Embodiment 1)
In the present embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, the storage chamber 1d in which the conductive fluid L is stored and the pair of contacts 5a and 6a are exposed, and the storage chamber 1d are electrically conductive. The main body 1 having an injection port 20 for injecting the fluid L, the closing plate 4 for closing the injection port 20, and the conductive fluid L stored in the storage chamber 1d are moved to move the pair of contacts 5a, 6a. And an actuator 7 which is a driving means for switching between the conductive states. In the present embodiment, a liquid metal (for example, mercury) at normal temperature and normal pressure (25 ° C., 1 atm) is used as the conductive fluid L.

本体部1は、図1(c)〜(e)に示すように、基板2と絶縁基板3とを用いて構成される。基板2は、例えば単結晶のシリコン基板から成り、図1(c)に示すように、その前面には略矩形状の凹部2aが設けられている。この基板2の後面において凹部2aに対応する部位には、導電性流体Lを収納する空洞部1a用の凹所2bが設けられており、図1(b)に示すように、この凹所2bは略菱形に形成されている。また、基板2において凹部2aの底壁部は薄膜状のダイアフラム部2cとなっており、該ダイアフラム部2cの略中央部には、前方へ突出する角錘台形の突部2dが一体に突設されている(図1(c)参照)。   As shown in FIGS. 1C to 1E, the main body 1 is configured using a substrate 2 and an insulating substrate 3. The substrate 2 is made of, for example, a single crystal silicon substrate, and as shown in FIG. 1 (c), a substantially rectangular recess 2a is provided on the front surface thereof. A recess 2b for the cavity 1a for storing the conductive fluid L is provided on the rear surface of the substrate 2 corresponding to the recess 2a. As shown in FIG. Is formed in a substantially diamond shape. Further, in the substrate 2, the bottom wall portion of the recess 2a is a thin-film diaphragm portion 2c, and a truncated pyramid-shaped projection 2d protruding forward is integrally formed at a substantially central portion of the diaphragm portion 2c. (See FIG. 1C).

基板2の後面において凹所2bの一端側(図1(b)における右端側)には、空洞部1a内に導電性流体Lを注入するための流路となる第1チャンネル1b用の第1溝部2eが形成されている。第1溝部2eは、略矩形状に形成されるとともに、注入口20によって基板2の前面側と連通している(図1(c)参照)。注入口20は、第1チャンネル1b内に導電性流体Lを注入するために設けられており、空洞部1aから遠い側(図1(c)における右側)に設けられた略正方形状の第一の注入口20aと、空洞部1aから近い側に設けられた略正方形状の第二の注入口20bとから成る。第二の注入口20bは、その開口が第一の注入口の開口よりも大きくなるように形成され、これらの注入口20a,20bは、導電性流体Lを注入した後に略矩形状のガラス板から成る閉塞板4によって閉塞される(図1(a)参照)。   On the rear surface of the substrate 2, on the one end side of the recess 2b (the right end side in FIG. 1B), the first channel 1b for the first channel 1b serving as a flow path for injecting the conductive fluid L into the cavity 1a. A groove 2e is formed. The first groove 2e is formed in a substantially rectangular shape and communicates with the front side of the substrate 2 through the injection port 20 (see FIG. 1C). The injection port 20 is provided for injecting the conductive fluid L into the first channel 1b, and is a first of a substantially square shape provided on the side far from the cavity 1a (the right side in FIG. 1C). And a second injection port 20b having a substantially square shape provided on the side closer to the cavity 1a. The second inlet 20b is formed so that its opening is larger than the opening of the first inlet, and these inlets 20a and 20b are substantially rectangular glass plates after injecting the conductive fluid L. It closes by the obstruction board 4 which consists of (refer Fig.1 (a)).

第1チャンネル1bには、図1(c)に示すように、第一の注入口20aと第二の注入口20bとの間に略直方体状の蓋部9が設けられている。蓋部9は、導電性流体Lの移動方向における断面の大きさが第二の注入口20bの開口よりも大きくなるように形成されている。而して、蓋部9の上面が第二の注入口20bの周縁に当接することで第二の注入口20bを塞ぐようになっている。また、第二の注入口20bの図1(c)における左側には、略矩形状の一対(図示では1つ)の規制部10が第1溝部2eの幅方向(図1(b)における上下方向)において対向する両壁から各々互いに向き合うように突設されている。   As shown in FIG. 1C, the first channel 1b is provided with a substantially rectangular parallelepiped lid portion 9 between the first inlet 20a and the second inlet 20b. The lid portion 9 is formed so that the cross-sectional size in the moving direction of the conductive fluid L is larger than the opening of the second inlet 20b. Thus, the upper surface of the lid 9 is in contact with the peripheral edge of the second inlet 20b so as to close the second inlet 20b. Further, on the left side of the second inlet 20b in FIG. 1 (c), a pair of substantially rectangular (one in the figure) regulating portions 10 are arranged in the width direction of the first groove 2e (up and down in FIG. 1 (b)). In the direction) so as to face each other from both opposing walls.

規制部10は、図1(c)に示すように、その上端部が第1溝部2eの上壁とも一体に形成されており、下端部と第1溝部2eの底壁との間には導電性流体Lを通過させるための隙間が設けられている。また、規制部10の前記幅方向において互いに対向する部位にも導電性流体Lを通過させるための隙間が設けられており、これらの隙間は蓋部9が通過できない程度の大きさに形成されている。而して、蓋部9は規制部10によって第二の注入口20bよりも空洞部1a側への移動が規制されるので、規制部10よりも前記右側において第一の注入口20aと第二の注入口20bとの間で移動自在となっている。   As shown in FIG. 1 (c), the upper end portion of the restricting portion 10 is formed integrally with the upper wall of the first groove portion 2e, and there is no electrical conductivity between the lower end portion and the bottom wall of the first groove portion 2e. A gap for allowing the sexual fluid L to pass therethrough is provided. In addition, gaps for allowing the conductive fluid L to pass therethrough are also provided in portions of the restricting portion 10 that are opposed to each other in the width direction, and these gaps are formed to a size that the lid portion 9 cannot pass. Yes. Thus, the movement of the lid portion 9 toward the cavity 1a side relative to the second inlet 20b is restricted by the restricting portion 10, so that the first inlet 20a and the second inlet 9a are located on the right side of the restricting portion 10. It is movable between the inlet 20b.

一方、基板2の後面において凹所2bの他端側(図1(b)における左端側)には、導電性流体Lが移動する流路となる第2チャンネル1c用の略コ字状の第2溝部2gが形成されている。   On the other hand, on the other end side of the recess 2b on the rear surface of the substrate 2 (the left end side in FIG. 1B), a substantially U-shaped first channel for the second channel 1c serving as a flow path through which the conductive fluid L moves. Two groove portions 2g are formed.

尚、上記の凹部2a、凹所2b、突部2d、各溝部2e,2g、注入口20a,20b及び規制部10は、ICP(Inductively Coupled Plasma)エッチング等の半導体製造プロセスを利用して基板2に形成してあるが、上記のような半導体製造プロセスは周知であるので、ここでは詳細な説明を省略する。また、基板2の代わりに、基板2と同様の形状に形成された絶縁性を有する樹脂基板等を用いるようにしても構わない。   The concave portion 2a, the concave portion 2b, the projecting portion 2d, the groove portions 2e and 2g, the injection ports 20a and 20b, and the regulating portion 10 are formed on the substrate 2 using a semiconductor manufacturing process such as ICP (Inductively Coupled Plasma) etching. However, since the semiconductor manufacturing process as described above is well known, detailed description thereof is omitted here. Further, instead of the substrate 2, an insulating resin substrate formed in the same shape as the substrate 2 may be used.

絶縁基板3は、例えば基板2と略同一の外形寸法を有する透明なガラス基板から成り、基板2の後面に陽極接合等によって接合される。尚、絶縁基板3として、ガラス基板のほかに絶縁性を有する樹脂基板を用いるようにしても構わない。   The insulating substrate 3 is made of, for example, a transparent glass substrate having substantially the same outer dimensions as the substrate 2 and is bonded to the rear surface of the substrate 2 by anodic bonding or the like. In addition to the glass substrate, an insulating resin substrate may be used as the insulating substrate 3.

このように絶縁基板3を基板2の後面に接合することにより、凹所2b及び第1溝部2e並びに第2溝部2gの後面開口がそれぞれ閉塞される。そして、絶縁基板3により後面開口が閉塞された凹所2bが、導電性流体Lを収納する空洞部1aとして、絶縁基板3により後面開口が閉塞された第1溝部2eが、導電性流体Lを空洞部1aに注入するための第1チャンネル1bとして、絶縁基板3により後面開口が閉塞された第2溝部2gが、導電性流体Lの流路となる第2チャンネル1cとしてそれぞれ用いられ、これら空洞部1aと第1チャンネル1b及び第2チャンネル1cとによって導電性流体Lが移動自在に収納される収納室1dが構成される。   By thus bonding the insulating substrate 3 to the rear surface of the substrate 2, the rear surface openings of the recess 2b, the first groove portion 2e, and the second groove portion 2g are respectively closed. Then, the recess 2b whose rear opening is closed by the insulating substrate 3 serves as a cavity 1a for accommodating the conductive fluid L, and the first groove 2e whose rear opening is closed by the insulating substrate 3 serves as the conductive fluid L. As the first channel 1b for injecting into the cavity 1a, the second groove 2g whose rear opening is closed by the insulating substrate 3 is used as the second channel 1c serving as the flow path of the conductive fluid L, respectively. A storage chamber 1d in which the conductive fluid L is movably stored is constituted by the portion 1a, the first channel 1b, and the second channel 1c.

一方、絶縁基板3において、基板2の第2溝部2gに対向する部位、即ち、第2チャンネル1cの底面部となる部位には、貫設孔(スルーホール)3aが4つ貫設されている(図1(b),(d)参照)。これら4つの貫設孔3aのそれぞれの内周面及び前面開口には、ともに導電性金属材料を用いためっき層から成る接点5a,6aが交互に形成されており、これにより絶縁基板3を基板2に接合した際には、各一対の接点5a,6aが第2チャンネル1c内に露設されることになる。尚、各接点5a,6a用の導電性金属材料としては、導電性流体Lに対する濡れ性が良いもの(例えば、半田)を用いることが好ましい。   On the other hand, in the insulating substrate 3, four through holes 3 a are formed through a portion of the substrate 2 that faces the second groove 2 g, that is, a portion that becomes the bottom surface of the second channel 1 c. (See FIGS. 1B and 1D). Contact points 5a and 6a made of a plating layer using a conductive metal material are alternately formed on the inner peripheral surface and the front opening of each of the four through holes 3a. When joined to 2, each pair of contacts 5a, 6a is exposed in the second channel 1c. As the conductive metal material for each contact 5a, 6a, it is preferable to use a material (for example, solder) that has good wettability with respect to the conductive fluid L.

また、絶縁基板3の後面には、銅等の導電性金属材料を用いた一対の電極パッド5b,6bがそれぞれ形成されており、電極パッド5bは配線パターン5cによって一対の接点5aに、電極パッド6bは配線パターン6cによって一対の接点6aにそれぞれ接続されている。   A pair of electrode pads 5b and 6b using a conductive metal material such as copper are formed on the rear surface of the insulating substrate 3, and the electrode pad 5b is connected to the pair of contacts 5a by the wiring pattern 5c. 6b is connected to a pair of contacts 6a by a wiring pattern 6c.

ところで、接点5aは上述したように2つ設けられているが、導電性流体Lが収納室1dに注入された後には、何れか1つのみが残されて他方の接点5aが電極パッド5bから電気的に切断される。この点は接点6aにおいても同様であり、これにより導電性流体Lの注入量のばらつきに対応できるようにしている。例えば、導電性流体Lの注入量が少なく導電性流体Lが何れの接点5a,6aとも接触していない場合と、導電性流体Lの注入量が多く導電性流体Lが接点5aとのみ接触している場合とでは、接点開閉の動作が異なってしまうため、前者の場合には、第2チャンネル1cの奥側となる他端側(図1(b)における右側)の接点5a,6aがそれぞれ電極パッド5b,6bから切断され、後者の場合には、第2チャンネル1cの手前側となる一端側(図1(b)における左側)の接点5aが電極パッド5bから切断されるとともに、第2チャンネル1cの奥側の接点6aが電極パッド6bから切断される。このようにすることで、導電性流体Lの注入量のばらつきに依らず安定した開閉性能を発揮することができる。   By the way, although the two contacts 5a are provided as described above, after the conductive fluid L is injected into the storage chamber 1d, only one of them is left and the other contact 5a is connected to the electrode pad 5b. Electrically disconnected. This also applies to the contact point 6a, and this makes it possible to cope with variations in the injection amount of the conductive fluid L. For example, when the amount of the conductive fluid L injected is small and the conductive fluid L is not in contact with any of the contacts 5a and 6a, the amount of the conductive fluid L injected is large and the conductive fluid L contacts only the contact 5a. In the former case, the contacts 5a, 6a on the other end side (the right side in FIG. 1 (b)), which is the back side of the second channel 1c, are different from each other. The electrode 5b is cut from the electrode pads 5b and 6b. In the latter case, the contact 5a on one end side (the left side in FIG. 1B) on the front side of the second channel 1c is cut from the electrode pad 5b and the second The contact 6a on the back side of the channel 1c is cut from the electrode pad 6b. By doing in this way, the stable opening / closing performance can be exhibited irrespective of the variation in the injection amount of the conductive fluid L.

アクチュエータ7は、例えば扁平な棒状に形成された圧電振動子から成り、先端部を凹部2aと対向させると同時に突部2dの先端に当接させる形で基板2の前面に接合された片持ち梁構造を有している。而して、アクチュエータ7の厚み方向に電圧を印加すれば、固定されていないアクチュエータ7の先端部がダイアフラム部2cに近づく方向に撓んで突部2dを押圧し、これにより基板2のダイアフラム部2cが凹所2b側へ変形する(撓む)ことになる。そして、電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ7が突部2を押圧しなくなり、これによりダイアフラム部2cが元の状態に復帰することになる。   The actuator 7 is made of, for example, a piezoelectric vibrator formed in a flat rod shape, and is a cantilever joined to the front surface of the substrate 2 in such a manner that the tip portion is opposed to the recess 2a and at the same time is brought into contact with the tip of the projection 2d. It has a structure. Thus, when a voltage is applied in the thickness direction of the actuator 7, the tip of the unfixed actuator 7 bends in a direction approaching the diaphragm portion 2 c and presses the protrusion 2 d, thereby the diaphragm portion 2 c of the substrate 2. Will be deformed (flexed) toward the recess 2b. When the application of the voltage is stopped, the actuator 7 does not press the protrusion 2 and the diaphragm portion 2c is restored to the original state.

次に、本実施形態の動作について説明する。まず、電圧が印加されていない状態では、アクチュエータ7が動作しないためにダイアフラム部2cが変形していない。この時、収納室1dに収納されている導電性流体Lは何れの接点5a,6aとも接触しておらず、接点5a,6a間は絶縁(開成)されている(オフ状態)。   Next, the operation of this embodiment will be described. First, in a state where no voltage is applied, the actuator 7 does not operate, so that the diaphragm portion 2c is not deformed. At this time, the conductive fluid L stored in the storage chamber 1d is not in contact with any of the contacts 5a and 6a, and the contacts 5a and 6a are insulated (opened) (off state).

このオフ状態から電圧を印加してアクチュエータ7を駆動すると、アクチュエータ7の先端部が突部2dを押圧し、これによりダイアフラム部2cが後方に押し下げられる。ダイアフラム部2cが押し下げられると、空洞部1aの容積が減少し、これにより空洞部1a内に収納されている導電性流体Lが第2チャンネル1c側へ移動させられ、一対の接点5a,6aが導電性流体Lによって短絡(閉成)される(オン状態)。   When a voltage is applied from this OFF state to drive the actuator 7, the tip of the actuator 7 presses the protrusion 2d, and thereby the diaphragm 2c is pushed backward. When the diaphragm portion 2c is pushed down, the volume of the cavity portion 1a is reduced, whereby the conductive fluid L accommodated in the cavity portion 1a is moved to the second channel 1c side, and the pair of contacts 5a and 6a are moved. Short-circuited (closed) by the conductive fluid L (ON state).

そして、このオン状態から電圧の印加を停止すれば、アクチュエータ7によって変形させられていたダイアフラム部2cが元の状態に復帰する。これに伴って空洞部1aの容積が元に戻るため、第2チャンネル1c側に移動していた導電性流体Lが空洞部1a側に戻り、一対の接点5a,6aが開成される(オフ状態)。   When the application of voltage is stopped from this on state, the diaphragm portion 2c deformed by the actuator 7 returns to the original state. Along with this, the volume of the cavity 1a returns to the original, so that the conductive fluid L that has moved to the second channel 1c side returns to the cavity 1a side, and the pair of contacts 5a and 6a are opened (OFF state). ).

以下、導電性流体Lを収納室1dに注入する方法について説明する。まず、図2(a)に示すように、導電性流体Lが蓄えられた流体槽8aを有する真空チャンバ8内に本体部1を配置し、真空チャンバ8内を真空ポンプ(図示せず)を用いて真空引きすることで、真空チャンバ8内及び本体部1の収納室1d内を所定の真空度まで減圧する。次に、本体部1を流体槽8aに浸し、真空チャンバ8内の圧力を上昇させると、流体槽8aに蓄えられた導電性流体Lが第二の注入口20bから収納室1d内に浸入する。この時点では、第一の注入口20aからは導電性流体Lが収納室1d内に浸入しない。更に真空チャンバ8内の圧力を上昇させると、第一の注入口20aからも導電性流体Lが収納室1d内に浸入し始める。そして、収納室1dに所定の導電性流体Lが注入されるまで真空チャンバ8内の圧力を上昇させた後に、本体部1を流体槽8aから取り出し、閉塞板4を基板2の前面に接合して注入口20a,20bを閉塞することで、導電性流体Lの収納室1dへの注入工程が終了する。   Hereinafter, a method for injecting the conductive fluid L into the storage chamber 1d will be described. First, as shown in FIG. 2A, the main body 1 is placed in a vacuum chamber 8 having a fluid tank 8a in which a conductive fluid L is stored, and a vacuum pump (not shown) is placed inside the vacuum chamber 8. By using the vacuum, the inside of the vacuum chamber 8 and the storage chamber 1d of the main body 1 are depressurized to a predetermined degree of vacuum. Next, when the main body 1 is immersed in the fluid tank 8a and the pressure in the vacuum chamber 8 is increased, the conductive fluid L stored in the fluid tank 8a enters the storage chamber 1d from the second inlet 20b. . At this time, the conductive fluid L does not enter the storage chamber 1d from the first inlet 20a. When the pressure in the vacuum chamber 8 is further increased, the conductive fluid L starts to enter the storage chamber 1d also from the first inlet 20a. Then, after raising the pressure in the vacuum chamber 8 until a predetermined conductive fluid L is injected into the storage chamber 1d, the main body 1 is taken out from the fluid tank 8a, and the closing plate 4 is joined to the front surface of the substrate 2. By closing the injection ports 20a and 20b, the injection process of the conductive fluid L into the storage chamber 1d is completed.

ここで、上記の導電性流体Lの注入時における蓋部9の挙動を説明する。まず、本体部1を流体槽8aに浸してから第一の注入口20aから導電性流体Lが注入されるまでの間では、図2(b)に示すように、蓋部9は第1チャンネル1bにおいて第一の注入口20aと第二の注入口20bとの間に位置し、導電性流体Lは第二の注入口20bから収納室1dに向かって流れる。したがって、蓋部9は導電性流体Lに押圧されることがなく動かない。次に、第一の注入口20aから導電性流体Lが注入されるようになると、蓋部9は導電性流体Lに押圧されて図2(b)における左側に移動する。そして、蓋部9は規制部10によって移動を規制されることでその下面が第二の注入口20bの周縁に当接する。   Here, the behavior of the lid 9 when the conductive fluid L is injected will be described. First, as shown in FIG. 2 (b), the lid 9 is in the first channel after the main body 1 is immersed in the fluid tank 8a until the conductive fluid L is injected from the first inlet 20a. 1b, it is located between the first inlet 20a and the second inlet 20b, and the conductive fluid L flows from the second inlet 20b toward the storage chamber 1d. Therefore, the lid portion 9 is not pressed by the conductive fluid L and does not move. Next, when the conductive fluid L is injected from the first inlet 20a, the lid portion 9 is pressed by the conductive fluid L and moves to the left in FIG. Then, the movement of the lid portion 9 is restricted by the restriction portion 10, so that the lower surface thereof abuts on the peripheral edge of the second inlet 20 b.

而して、導電性流体Lを収納室1dに注入してから注入口20a,20bを閉塞板4で閉塞するまでの間に、蓋部9で第二の注入口20bを閉塞することができるので、導電性流体Lが空洞部1a側から第1チャンネル1bを通って注入口20a,20bに移動するのを抑制し、導電性流体Lが注入口20a,20bから本体部1の外部に流出するのを防ぐことができる。   Thus, the second injection port 20b can be closed by the lid portion 9 after the conductive fluid L is injected into the storage chamber 1d and before the injection ports 20a and 20b are closed by the closing plate 4. Therefore, the conductive fluid L is prevented from moving from the cavity 1a side through the first channel 1b to the inlets 20a and 20b, and the conductive fluid L flows out of the main body 1 from the inlets 20a and 20b. Can be prevented.

(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2について図面を用いて説明する。但し、本実施形態は基本的な構成が実施形態1と共通であるので、共通の部位には同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態は蓋部9に特徴があり、図3(a)に示すように、蓋部9の下面から下方に突出する嵌合突起9aを蓋部9と一体に形成している。尚、本実施形態では規制部10は設けられていないが、規制部10を設けても構わない。
(Embodiment 2)
Embodiment 2 of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The present embodiment is characterized by the lid portion 9. As shown in FIG. 3A, a fitting projection 9 a that projects downward from the lower surface of the lid portion 9 is formed integrally with the lid portion 9. In the present embodiment, the restriction unit 10 is not provided, but the restriction unit 10 may be provided.

嵌合突起9aは略角錐台形状に形成され、図3(a)に示すように、その下面が第二の注入口20bよりも僅かに小さくなるように形成されている。このように構成することで、実施形態1と同様に導電性流体Lを収納室1dに注入する場合、蓋部9は第一の注入口20aから浸入する導電性流体Lによって押圧されることで図3(a)における左側に移動し、第二の注入口20bの上方まで移動すると導電性流体Lに押圧されて蓋部9の嵌合突起9aが第二の注入口20bに嵌合する。   The fitting protrusion 9a is formed in a substantially truncated pyramid shape, and its lower surface is formed to be slightly smaller than the second inlet 20b as shown in FIG. With this configuration, when the conductive fluid L is injected into the storage chamber 1d as in the first embodiment, the lid portion 9 is pressed by the conductive fluid L entering from the first injection port 20a. When moved to the left side in FIG. 3A and moved above the second inlet 20b, the conductive fluid L is pressed to fit the fitting protrusion 9a of the lid 9 into the second inlet 20b.

而して、導電性流体Lを注入した後には、図3(b)に示すように、蓋部9の嵌合突起9aが第二の注入口20bに嵌合することで第二の注入口20bを確実に閉塞するので、導電性流体Lが空洞部1a側から第1チャンネル1bを通って注入口20a,20bに移動するのを抑制することができ、したがって導電性流体Lが注入口20a,20bから本体部1の外部に流出するのを防ぐことができる。   Thus, after injecting the conductive fluid L, as shown in FIG. 3B, the fitting protrusion 9a of the lid portion 9 is fitted into the second inlet 20b, whereby the second inlet 20b is reliably closed, so that the conductive fluid L can be prevented from moving from the cavity 1a side through the first channel 1b to the inlets 20a and 20b, and therefore the conductive fluid L can be prevented from flowing into the inlet 20a. 20b can be prevented from flowing out of the main body 1.

本発明の実施形態1の接点開閉装置を示す図で、(a)は概略前面図で、(b)は概略後面図で、(c)はA−A’線断面矢視図で、(d)はB−B’線断面矢視図で、(e)はC−C’線断面矢視図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the contact switching device of Embodiment 1 of this invention, (a) is a schematic front view, (b) is a schematic rear view, (c) is a sectional view on the AA 'line, (d ) Is a cross-sectional view taken along line BB ′, and (e) is a cross-sectional view taken along line CC ′. 同上の導電性流体の注入方法を示す図で、(a)は導電性流体注入前の概略図で、(b)は導電性流体注入後の本体部断面の一部拡大図である。It is a figure which shows the injection method of the electroconductive fluid same as the above, (a) is the schematic before electroconductive fluid injection | pouring, (b) is the partially expanded view of the main-body part cross section after electroconductive fluid injection | pouring. 本発明の実施形態2の接点開閉装置を示す本体部断面の一部拡大図で、(a)は注入口を開放している状態を示す図で、(b)は注入口を閉塞している状態を示す図である。It is the elements on larger scale of the cross section of the main-body part which shows the contact switching apparatus of Embodiment 2 of this invention, (a) is a figure which shows the state which has open | released the injection port, (b) has block | closed the injection port. It is a figure which shows a state.

符号の説明Explanation of symbols

1 本体部
1a 空洞部
1b 第1チャンネル(流路)
1d 収納室
2c ダイアフラム部(壁部)
20 注入口
20a 第一の注入口
20b 第二の注入口
5a,6a 接点
7 アクチュエータ
9 蓋部
L 導電性流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main-body part 1a Cavity part 1b 1st channel (flow path)
1d Storage room 2c Diaphragm part (wall part)
20 Inlet 20a First inlet 20b Second inlet 5a, 6a Contact 7 Actuator 9 Lid L Conductive fluid

Claims (3)

導電性流体が収納される収納室及び導電性流体を収納室内に注入するための注入口を有する本体部と、少なくとも一部を収納室内に臨ませた状態で設けられる一乃至複数の接点と、本体部の厚み方向における収納室の壁部を変形させて導電性流体を移動させることによって接点の間を導電性流体を介して導通又は開放させる駆動手段とを備え、前記収納室は、他の部分よりも容積の大きい空洞部と、一端側が空洞部と連結し他端側が注入口と連結する導電性流体の流路とを有し、前記注入口は、空洞部から遠い側に設けられた第一の注入口と、空洞部から近い側に設けられて第一の注入口よりも開口面積の大きい第二の注入口とから成り、前記流路において第二の注入口を覆う蓋部を第一の注入口と第二の注入口との間に移動自在に設けたことを特徴とする接点開閉装置。   A storage chamber in which the conductive fluid is stored, a main body having an inlet for injecting the conductive fluid into the storage chamber, and one or more contacts provided in a state where at least a part thereof faces the storage chamber; Drive means for conducting or opening between the contacts via the conductive fluid by moving the conductive fluid by deforming the wall of the storage chamber in the thickness direction of the main body, and A cavity having a volume larger than that of the portion, and a conductive fluid channel having one end connected to the cavity and the other end connected to the inlet, and the inlet is provided on a side far from the cavity. A first inlet and a second inlet provided on a side closer to the cavity and having a larger opening area than the first inlet; and a lid that covers the second inlet in the flow path. A movably provided between the first inlet and the second inlet. Contact switching device comprising a. 前記流路において蓋部の導電性流体の移動方向における移動を規制する規制部を第二の注入口よりも空洞部に近い側に設けたことを特徴とする請求項1記載の接点開閉装置。   2. The contact switching apparatus according to claim 1, wherein a regulating portion for regulating movement of the lid in the direction of movement of the conductive fluid in the flow path is provided closer to the cavity than the second inlet. 前記蓋部は、第二の注入口に嵌合する嵌合突起が一体に形成されたことを特徴とする請求項1又は2記載の接点開閉装置。   3. The contact switching device according to claim 1, wherein the lid is integrally formed with a fitting projection that fits into the second inlet.
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