JP3329345B2 - 微小型マトリクススイッチ - Google Patents
微小型マトリクススイッチInfo
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- JP3329345B2 JP3329345B2 JP17128693A JP17128693A JP3329345B2 JP 3329345 B2 JP3329345 B2 JP 3329345B2 JP 17128693 A JP17128693 A JP 17128693A JP 17128693 A JP17128693 A JP 17128693A JP 3329345 B2 JP3329345 B2 JP 3329345B2
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- Japan
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- conductive
- matrix switch
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- fixed contact
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Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/54—Contact arrangements
- H01H50/60—Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit
Landscapes
- Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＭＤＦ等の加入者系交
換設備において、加入者ケーブルと交換機接続を任意に
組み合わせ選択するのに供せられる微小型マトリクスス
イッチに関するものである。
換設備において、加入者ケーブルと交換機接続を任意に
組み合わせ選択するのに供せられる微小型マトリクスス
イッチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＭＤＦ等の通信設備においては、
多数の加入者ケーブル（入力線）と多数の交換機接続ケ
ーブル（出力線）間で任意の対を作るマトリクススイッ
チが多用されており、このマトリクススイッチでは、消
費電力を削減するため自己保持性が必要とされる。
多数の加入者ケーブル（入力線）と多数の交換機接続ケ
ーブル（出力線）間で任意の対を作るマトリクススイッ
チが多用されており、このマトリクススイッチでは、消
費電力を削減するため自己保持性が必要とされる。
【０００３】図１０は入力線数が２本，出力線数が２本
の場合について、従来のマトリクススイッチαを示した
ものであるが、プリント基板１上に４個の単体リレー２
がマトリクス状に配置され、各単体リレー２の制御端子
２ｃは制御ピン３ａ〜３ｄに、アース端子２ｄはアース
ピン４にそれぞれつながり、さらに外部の制御線Ｎ１〜
Ｎ４、アース線Ｒにつながっている。
の場合について、従来のマトリクススイッチαを示した
ものであるが、プリント基板１上に４個の単体リレー２
がマトリクス状に配置され、各単体リレー２の制御端子
２ｃは制御ピン３ａ〜３ｄに、アース端子２ｄはアース
ピン４にそれぞれつながり、さらに外部の制御線Ｎ１〜
Ｎ４、アース線Ｒにつながっている。
【０００４】また、入力線Ｌ１は入力ピン５ａを介して
図１０中、上列２個の単体リレー２の被制御端子２ａ
に、入力線Ｌ２は入力ピン５ｂを介して図１０中、下列
２個の単体リレー２の被制御端子２ａにそれぞれ接続さ
れ、出力線Ｍ１は出力ピン６ａを介して図１０中、左列
２個の単体リレー２の被制御端子２ｂに、出力線Ｍ２は
出力ピン６ｂを介して図１０中、右列２個の単体リレー
２の被制御端子２ｂにそれぞれ接続されている。
図１０中、上列２個の単体リレー２の被制御端子２ａ
に、入力線Ｌ２は入力ピン５ｂを介して図１０中、下列
２個の単体リレー２の被制御端子２ａにそれぞれ接続さ
れ、出力線Ｍ１は出力ピン６ａを介して図１０中、左列
２個の単体リレー２の被制御端子２ｂに、出力線Ｍ２は
出力ピン６ｂを介して図１０中、右列２個の単体リレー
２の被制御端子２ｂにそれぞれ接続されている。
【０００５】入力線Ｌ１，Ｌ２と出力線Ｍ１，Ｍ２とを
接続するには、交点の単体リレー２を動作させる。例え
ば入力線Ｌ１と出力線Ｍ１を接続する場合は、制御ピン
３ｂに制御電流を加えて図１０中、左上の単体リレー２
を動作させ、被制御端子２ａ，２ｂ間を短絡するように
なっている。
接続するには、交点の単体リレー２を動作させる。例え
ば入力線Ｌ１と出力線Ｍ１を接続する場合は、制御ピン
３ｂに制御電流を加えて図１０中、左上の単体リレー２
を動作させ、被制御端子２ａ，２ｂ間を短絡するように
なっている。
【０００６】この単体リレー２は図１１又は図１２に示
すようにそれぞれ構成されており、図１１に示す梃動型
単体リレー２は１個の中間永久磁石７ａと２個の両側電
磁石７ｂを１個の継鉄７ｃに連立した固定磁石７により
軟磁性材料の可動梃片８を梃動させ、弾性体の可動接点
１１を固定接点１２に押し付ける構造となっている。可
動梃片８は梃軸１０と軸受杆９により梃動自在にケース
１３に支持されている。
すようにそれぞれ構成されており、図１１に示す梃動型
単体リレー２は１個の中間永久磁石７ａと２個の両側電
磁石７ｂを１個の継鉄７ｃに連立した固定磁石７により
軟磁性材料の可動梃片８を梃動させ、弾性体の可動接点
１１を固定接点１２に押し付ける構造となっている。可
動梃片８は梃軸１０と軸受杆９により梃動自在にケース
１３に支持されている。
【０００７】また、図１２に示す直動型単体リレー２は
電磁石１４ａとコ字型継鉄１４ｂからなるＥ字型固定磁
石１４により、永久磁石１５ａ両端に２個の可動ヨーク
１５ｂを並行固着したコ字型可動磁石１５を平行移動さ
せ、弾性体の可動接点１７を固定接点１８に押し付ける
構造となっている。コ字型可動磁石１５は平行板ばね１
６で移動自在にケース１９支持されている。
電磁石１４ａとコ字型継鉄１４ｂからなるＥ字型固定磁
石１４により、永久磁石１５ａ両端に２個の可動ヨーク
１５ｂを並行固着したコ字型可動磁石１５を平行移動さ
せ、弾性体の可動接点１７を固定接点１８に押し付ける
構造となっている。コ字型可動磁石１５は平行板ばね１
６で移動自在にケース１９支持されている。
【０００８】これらの単体リレー２はいずれも制御端子
２ｃから電磁石７ｂ，１４ａに電流を流すことによって
可動接点１１，１７を移動させ被制御端子２ａ，２ｂ間
を短絡し、一旦移動した後は制御電流を遮断しても永久
磁石７ａ，１５ａの吸引力によってその状態を安定的に
保持する構成となっている。
２ｃから電磁石７ｂ，１４ａに電流を流すことによって
可動接点１１，１７を移動させ被制御端子２ａ，２ｂ間
を短絡し、一旦移動した後は制御電流を遮断しても永久
磁石７ａ，１５ａの吸引力によってその状態を安定的に
保持する構成となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単体リ
レー２がこのような構成のためマトリクススイッチαの
小型化には限界があった。即ち、従来のマトリクススイ
ッチαは単体リレー２を単に組み合わせた構造のため、
部品数は単体リレー２の部品数×単体リレー２数だけ必
要であり、また単体リレー２自体の構造も複雑なため、
マトリクススイッチαのコストが高くなるという問題点
があった。
レー２がこのような構成のためマトリクススイッチαの
小型化には限界があった。即ち、従来のマトリクススイ
ッチαは単体リレー２を単に組み合わせた構造のため、
部品数は単体リレー２の部品数×単体リレー２数だけ必
要であり、また単体リレー２自体の構造も複雑なため、
マトリクススイッチαのコストが高くなるという問題点
があった。
【００１０】また使用される部品には、その数が入力線
×出力線に比例するもの、入力線又は出力線に比例する
もの、入力線及び出力線によらないものがあるが、入出
力線数が大きくなると、入力線×出力線のものが総数の
支配項となる。例えば、図１１に示す単体リレー２を用
いた場合、電磁石７ｂ，被制御端子２ａ，２ｂは２×２
×２個、永久磁石７ａ，継鉄７ｃ，可動梃片８，軸受杆
９，梃軸１０，可動接点１１，固定接点１２，入出力ピ
ン５ａ、５ｂ，６ａ，６ｂ，制御端子２ｃ，アース端子
２ｄ，ケース１３は２×２個必要であり、これらが総部
品数の支配要因となる。
×出力線に比例するもの、入力線又は出力線に比例する
もの、入力線及び出力線によらないものがあるが、入出
力線数が大きくなると、入力線×出力線のものが総数の
支配項となる。例えば、図１１に示す単体リレー２を用
いた場合、電磁石７ｂ，被制御端子２ａ，２ｂは２×２
×２個、永久磁石７ａ，継鉄７ｃ，可動梃片８，軸受杆
９，梃軸１０，可動接点１１，固定接点１２，入出力ピ
ン５ａ、５ｂ，６ａ，６ｂ，制御端子２ｃ，アース端子
２ｄ，ケース１３は２×２個必要であり、これらが総部
品数の支配要因となる。
【００１１】また、図１２に示す平行板ばね１６により
接点を可動させる直動型単体リレー２では、寸法が小さ
くなると相対的な剛性が増加して、接点の駆動に大きな
制御電力が必要になるという問題があり、さらに寸法の
微小化は、加工組立誤差を相対的に大きくするため、平
行板ばね１６のそりや剛性変動が大きくなり、接点隙間
が変動するという問題点も有していた。ここにおいて、
本発明は前記従来技術の課題に鑑み微小化に適し、加工
組立誤差の影響も受けにくい構造の単体リレーを用い、
小型化、低価格化が可能な微小型マトリクススイッチを
提供せんとするものである。
接点を可動させる直動型単体リレー２では、寸法が小さ
くなると相対的な剛性が増加して、接点の駆動に大きな
制御電力が必要になるという問題があり、さらに寸法の
微小化は、加工組立誤差を相対的に大きくするため、平
行板ばね１６のそりや剛性変動が大きくなり、接点隙間
が変動するという問題点も有していた。ここにおいて、
本発明は前記従来技術の課題に鑑み微小化に適し、加工
組立誤差の影響も受けにくい構造の単体リレーを用い、
小型化、低価格化が可能な微小型マトリクススイッチを
提供せんとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記課題の解決は、本発
明が次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用すること
により達成される。即ち、本発明の第１の特徴は、２本
以上の入力線と２本以上の出力線とを任意に接続するマ
トリクススイッチにおいて、非導電性の基板上に導電性
の座板を介して植突する固定接点コアにソレノイドを捲
装した所要数の電磁石からなる電磁石列と、前記座板を
逸れて縦横並列するように前記基板に相対峙植貫した所
要数の導電性ピンと、当該導電性ピンの絶縁層を冠した
他端間に亙り渡架しかつ前記各固定接点コア端にそれぞ
れ対応臨む可動ばね接点が貫支形成される帯板と、当該
可動ばね接点上に搭載される永久磁石とによって組成さ
れるとともに、前記導電性ピンの各一端に外部からの各
対応するアース線と制御線をそれぞれ電気的に接続し、
所要数の前記ソレノイドの各一端が対応する前記導電性
ピンと、他端が対応する前記導電性ピンと、前記座板は
対応する出力線と、前記帯板は対応する入力線とそれぞ
れ電気的に接続してなる微小型マトリクススイッチであ
る。
明が次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用すること
により達成される。即ち、本発明の第１の特徴は、２本
以上の入力線と２本以上の出力線とを任意に接続するマ
トリクススイッチにおいて、非導電性の基板上に導電性
の座板を介して植突する固定接点コアにソレノイドを捲
装した所要数の電磁石からなる電磁石列と、前記座板を
逸れて縦横並列するように前記基板に相対峙植貫した所
要数の導電性ピンと、当該導電性ピンの絶縁層を冠した
他端間に亙り渡架しかつ前記各固定接点コア端にそれぞ
れ対応臨む可動ばね接点が貫支形成される帯板と、当該
可動ばね接点上に搭載される永久磁石とによって組成さ
れるとともに、前記導電性ピンの各一端に外部からの各
対応するアース線と制御線をそれぞれ電気的に接続し、
所要数の前記ソレノイドの各一端が対応する前記導電性
ピンと、他端が対応する前記導電性ピンと、前記座板は
対応する出力線と、前記帯板は対応する入力線とそれぞ
れ電気的に接続してなる微小型マトリクススイッチであ
る。
【００１３】本発明の第２の特徴は、２本以上の入力線
と２本以上の出力線とを任意に接続するマトリクススイ
ッチにおいて、非導電性の基板上に導電性の座板を介し
て植突する固定接点コアにソレノイドを捲装した所要数
の電磁石からなる電磁石列と、前記座板を逸れて縦横並
列するように前記基板に相対峙植貫した所要数の導電性
ピンと、当該導電線ピンの絶縁層を冠した他端間に亙り
渡架しかつ前記各固定接点コア端にそれぞれ対応臨む可
動ばね接点が貫支形成される帯板と、当該可動ばね接点
上に搭載される永久磁石とによって組成されるととも
に、前記導電性ピンの各一端に外部からの各対応する各
入力線、出力線、アース線、制御線をそれぞれ電気的に
接続し、所要数の前記ソレノイドの両端と前記座板と前
記帯板とはそれぞれ対応する前記導電性ピンとそれぞれ
電気的に接続してなる微小型マトリクススイッチであ
る。
と２本以上の出力線とを任意に接続するマトリクススイ
ッチにおいて、非導電性の基板上に導電性の座板を介し
て植突する固定接点コアにソレノイドを捲装した所要数
の電磁石からなる電磁石列と、前記座板を逸れて縦横並
列するように前記基板に相対峙植貫した所要数の導電性
ピンと、当該導電線ピンの絶縁層を冠した他端間に亙り
渡架しかつ前記各固定接点コア端にそれぞれ対応臨む可
動ばね接点が貫支形成される帯板と、当該可動ばね接点
上に搭載される永久磁石とによって組成されるととも
に、前記導電性ピンの各一端に外部からの各対応する各
入力線、出力線、アース線、制御線をそれぞれ電気的に
接続し、所要数の前記ソレノイドの両端と前記座板と前
記帯板とはそれぞれ対応する前記導電性ピンとそれぞれ
電気的に接続してなる微小型マトリクススイッチであ
る。
【００１４】本発明の第３の特徴は、前記第１又は第２
の特徴における固定接点コアが、円柱状の導電強磁性体
からなる微小型マトリクススイッチである。
の特徴における固定接点コアが、円柱状の導電強磁性体
からなる微小型マトリクススイッチである。
【００１５】本発明の第４の特徴は、前記第１，第２又
は第３の特徴における可動ばね接点が、中央接点板部と
当該中央接点板部の外周等間隔から外方に延びる３本以
上の渦巻状のばね脚とで形成されてなる微小型マトリク
ススイッチである。
は第３の特徴における可動ばね接点が、中央接点板部と
当該中央接点板部の外周等間隔から外方に延びる３本以
上の渦巻状のばね脚とで形成されてなる微小型マトリク
ススイッチである。
【００１６】本発明の第５の特徴は、前記第１，第２，
第３又は第４の特徴における座板が、複数等間隔並列実
装されてなる微小型マトリクススイッチである。
第３又は第４の特徴における座板が、複数等間隔並列実
装されてなる微小型マトリクススイッチである。
【００１７】本発明の第６の特徴は、前記第１，第２，
第３，第４又は第５の特徴における固定接点コアが、一
つの座板に複数所要間隔を開けて植設してなる微小型マ
トリクススイッチである。
第３，第４又は第５の特徴における固定接点コアが、一
つの座板に複数所要間隔を開けて植設してなる微小型マ
トリクススイッチである。
【００１８】本発明の第７の特徴は、前記第１，第２，
第３，第４，第５又は第６の特徴における帯板が、前記
座板と直交方向に相対峙する導電性ピン他端間に亙り渡
架してなる微小型マトリクススイッチである。
第３，第４，第５又は第６の特徴における帯板が、前記
座板と直交方向に相対峙する導電性ピン他端間に亙り渡
架してなる微小型マトリクススイッチである。
【００１９】
【作用】本発明は、前記のような手段を講じるに当り、
マトリクススイッチでは、単体リレーが縦横に規則的に
並んでいることに着目して、一つの部品を多数のリレー
で共通的に使用している。
マトリクススイッチでは、単体リレーが縦横に規則的に
並んでいることに着目して、一つの部品を多数のリレー
で共通的に使用している。
【００２０】即ち、可動ばね接点については、複数を１
枚の帯板上に作製するとともに、帯板を導電性とするこ
とにより、可動ばね接点と電気配線を兼用している。複
数の電磁石を導電性座板に植設することにより電磁石部
と配線を兼用している。帯板を絶縁層を介して導電性の
ピンで支持し、導電性ピンを電磁石の一端子と接続する
ことにより構造部材と制御端子を兼用している。
枚の帯板上に作製するとともに、帯板を導電性とするこ
とにより、可動ばね接点と電気配線を兼用している。複
数の電磁石を導電性座板に植設することにより電磁石部
と配線を兼用している。帯板を絶縁層を介して導電性の
ピンで支持し、導電性ピンを電磁石の一端子と接続する
ことにより構造部材と制御端子を兼用している。
【００２１】さらに、リレー単体の構造も単純化し、永
久磁石は中央接点板部上に搭載され、固定接点は棒状電
磁石とし継鉄がなくとも吸引・反発が可能な構造となっ
ている。しかも、剛性を下げ、加工組立誤差の影響を受
けにくくするため、可動ばね接点は３本以上のばね脚か
らなる渦巻ばねで支持されている。
久磁石は中央接点板部上に搭載され、固定接点は棒状電
磁石とし継鉄がなくとも吸引・反発が可能な構造となっ
ている。しかも、剛性を下げ、加工組立誤差の影響を受
けにくくするため、可動ばね接点は３本以上のばね脚か
らなる渦巻ばねで支持されている。
【００２２】従って本発明は、入出力線数に応じて使用
される部品は電磁石、永久磁石、導電性ピンのみであ
り、部品数が従来のマトリクススイッチに比べ少なくな
る。特に入出力線数が多くなればなるほどその差は大き
くなる。さらに渦巻ばねを使用しているので、従来の片
持ばねに比べ剛性が低く、また、ばね脚が３本以上のた
め加工歪があってもそりがなく、かつ、永久磁石や電磁
石の取付け位置がずれても接点の姿勢や移動方向が変動
しない。
される部品は電磁石、永久磁石、導電性ピンのみであ
り、部品数が従来のマトリクススイッチに比べ少なくな
る。特に入出力線数が多くなればなるほどその差は大き
くなる。さらに渦巻ばねを使用しているので、従来の片
持ばねに比べ剛性が低く、また、ばね脚が３本以上のた
め加工歪があってもそりがなく、かつ、永久磁石や電磁
石の取付け位置がずれても接点の姿勢や移動方向が変動
しない。
【００２３】
【実施例】本発明の実施例を図面につき詳説する。図１
は本実施例の微小型マトリクススイッチを示す側面図、
図２は同・平面図、図３は同・正面図、図４は同・底面
図、図５は本実施例の微小型マトリクススイッチの帯板
を外した状態を示す平面図、図６は図５中VI−VI線視断
面図、図７は図５中VII −VII 線視断面図、図８は本実
施例の微小型マトリクススイッチの帯板を示す要部拡大
平面図、図９は図８中IX−IX線視断面図である。
は本実施例の微小型マトリクススイッチを示す側面図、
図２は同・平面図、図３は同・正面図、図４は同・底面
図、図５は本実施例の微小型マトリクススイッチの帯板
を外した状態を示す平面図、図６は図５中VI−VI線視断
面図、図７は図５中VII −VII 線視断面図、図８は本実
施例の微小型マトリクススイッチの帯板を示す要部拡大
平面図、図９は図８中IX−IX線視断面図である。
【００２４】図中、βは本実施例の微小型マトリクスス
イッチ、Ｗ１ａ〜Ｗ４ｂは配線、２０は非導電性の基
板、２１ａ，２１ｂは導電性入力ピン、２２ａ，２２ｂ
は導電性出力ピン、２３は導電性アースピン、２４ａ〜
２４ｄは導電性制御ピン、２５は電導性の座板、２６は
電磁石、２６ａは固定接点コア、２６ｂはコイル巻ソレ
ノイド、２７は絶縁層、２８は帯板、２９は永久磁石、
３０は帯板２８を打抜き形成した可動ばね接点、３０ａ
は中央接点板部、３０ｂは渦巻き状ばね脚であって中央
接点板部３０ａの外周等間隔からインボリュート曲線や
アルキメデス渦巻線に沿って外方に延びている。
イッチ、Ｗ１ａ〜Ｗ４ｂは配線、２０は非導電性の基
板、２１ａ，２１ｂは導電性入力ピン、２２ａ，２２ｂ
は導電性出力ピン、２３は導電性アースピン、２４ａ〜
２４ｄは導電性制御ピン、２５は電導性の座板、２６は
電磁石、２６ａは固定接点コア、２６ｂはコイル巻ソレ
ノイド、２７は絶縁層、２８は帯板、２９は永久磁石、
３０は帯板２８を打抜き形成した可動ばね接点、３０ａ
は中央接点板部、３０ｂは渦巻き状ばね脚であって中央
接点板部３０ａの外周等間隔からインボリュート曲線や
アルキメデス渦巻線に沿って外方に延びている。
【００２５】本実施例の微小型マトリクススイッチβ
は、図１乃至図９に示すよう可動ばね接点３０を導電性
の帯板２８に、例えばプレス加工により打抜き形成し、
中央接点板部３０ａ上には永久磁石２９が搭載されてい
る。渦巻状ばね脚３０ｂは適度な剛性をもち、永久磁石
２９は一体的に上下に移動自在となっている。なお、永
久磁石２９は全てＮ極を上にしているが、上下逆でも、
両極が混在していても構わない。
は、図１乃至図９に示すよう可動ばね接点３０を導電性
の帯板２８に、例えばプレス加工により打抜き形成し、
中央接点板部３０ａ上には永久磁石２９が搭載されてい
る。渦巻状ばね脚３０ｂは適度な剛性をもち、永久磁石
２９は一体的に上下に移動自在となっている。なお、永
久磁石２９は全てＮ極を上にしているが、上下逆でも、
両極が混在していても構わない。
【００２６】中央接点板部３０ａの直下に頂端を臨ませ
た円柱状の固定接点コア２６ａの外周にソレノイド２６
ｂを捲装する電磁石２６が可動ばね接点３０の下に対応
配置されており、固定接点コア２６ａは帯板２８と直交
方向に基板２０上に実装された座板２５上に植立されて
いる。座板２５は電導性を有し、固定接点コア２６ａと
電気的につながっており、座板２５，２５間は絶縁され
ている。
た円柱状の固定接点コア２６ａの外周にソレノイド２６
ｂを捲装する電磁石２６が可動ばね接点３０の下に対応
配置されており、固定接点コア２６ａは帯板２８と直交
方向に基板２０上に実装された座板２５上に植立されて
いる。座板２５は電導性を有し、固定接点コア２６ａと
電気的につながっており、座板２５，２５間は絶縁され
ている。
【００２７】座板２５，２５間及び左右最外側には図４
に示すように入力ピン２１ａ，２１ｂ、出力ピン２２
ａ，２２ｂ、アースピン２３、制御ピン２４ａ〜２４ｄ
が縦横並列するよう基板２０に貫植されており、入力ピ
ン２１ａ，２１ｂの貫通端は入力線Ｌ１，Ｌ２に、出力
ピン２２ａ，２２ｂの貫通端は出力線Ｍ１，Ｍ２に、ア
ースピン２３の貫通端はアース線Ｒに、制御ピン２４ａ
〜２４ｄの貫通端は制御線Ｎ１〜Ｎ４にそれぞれ接続さ
れている。
に示すように入力ピン２１ａ，２１ｂ、出力ピン２２
ａ，２２ｂ、アースピン２３、制御ピン２４ａ〜２４ｄ
が縦横並列するよう基板２０に貫植されており、入力ピ
ン２１ａ，２１ｂの貫通端は入力線Ｌ１，Ｌ２に、出力
ピン２２ａ，２２ｂの貫通端は出力線Ｍ１，Ｍ２に、ア
ースピン２３の貫通端はアース線Ｒに、制御ピン２４ａ
〜２４ｄの貫通端は制御線Ｎ１〜Ｎ４にそれぞれ接続さ
れている。
【００２８】入力ピン２１ａ，２１ｂ、出力ピン２２
ａ，２２ｂ、アースピン２３、制御ピン２４ａ〜２４ｄ
の上端相互に亙り絶縁層２７を介して帯板２８を渡架固
定している。また、４つのソレノイド２６ｂの一端は制
御ピン２４ａ〜２４ｄに配線Ｗ１ａ〜Ｗ１ｄを介してそ
れぞれ１対１に接続され、他端はアースピン２３に配線
Ｗ２ａ〜Ｗ２ｄを介して集中接続されており、帯板２８
は配線Ｗ３ａ，Ｗ３ｂと入力ピン２１ａ，２１ｂを、座
板２５は配線Ｗ４ａ，Ｗ４ｂと出力ピン２２ａ，２２ｂ
をそれぞれ介して１対１に入力線Ｌ１，Ｌ２、出力線Ｍ
１，Ｍ２と接続されている。
ａ，２２ｂ、アースピン２３、制御ピン２４ａ〜２４ｄ
の上端相互に亙り絶縁層２７を介して帯板２８を渡架固
定している。また、４つのソレノイド２６ｂの一端は制
御ピン２４ａ〜２４ｄに配線Ｗ１ａ〜Ｗ１ｄを介してそ
れぞれ１対１に接続され、他端はアースピン２３に配線
Ｗ２ａ〜Ｗ２ｄを介して集中接続されており、帯板２８
は配線Ｗ３ａ，Ｗ３ｂと入力ピン２１ａ，２１ｂを、座
板２５は配線Ｗ４ａ，Ｗ４ｂと出力ピン２２ａ，２２ｂ
をそれぞれ介して１対１に入力線Ｌ１，Ｌ２、出力線Ｍ
１，Ｍ２と接続されている。
【００２９】本実施例の仕様は、このような具体的実施
態様を呈するので、次にその仕様動作につき図面を参照
しながら説明する。入力線Ｌ１と出力線Ｍ２を接続する
場合、まず制御ピン２４ａ〜２４ｄに電流を加えない初
期状態において図３に示すように永久磁石２９と電磁石
２６の固定接点コア２６ａは離れている。永久磁石２９
と電磁石２６間には吸引力が働くが、この吸引力よりも
弾性力が強くなるように渦巻状ばね脚３０ｂの大きさ等
が設定されており、接点の開離状態が安定的に保たれ
る。
態様を呈するので、次にその仕様動作につき図面を参照
しながら説明する。入力線Ｌ１と出力線Ｍ２を接続する
場合、まず制御ピン２４ａ〜２４ｄに電流を加えない初
期状態において図３に示すように永久磁石２９と電磁石
２６の固定接点コア２６ａは離れている。永久磁石２９
と電磁石２６間には吸引力が働くが、この吸引力よりも
弾性力が強くなるように渦巻状ばね脚３０ｂの大きさ等
が設定されており、接点の開離状態が安定的に保たれ
る。
【００３０】次に制御ピン２４ｂに電流パルスを加える
と、ソレノイド２６ｂにより磁界が発生し、永久磁石２
９は電磁石２６に強く吸引され、渦巻状ばね脚３０ｂの
弾性力より強い電磁石２６の吸引力によって固定接点コ
ア２６ａ頂端に中央接点板部３０ａが接触し接点を閉じ
る。
と、ソレノイド２６ｂにより磁界が発生し、永久磁石２
９は電磁石２６に強く吸引され、渦巻状ばね脚３０ｂの
弾性力より強い電磁石２６の吸引力によって固定接点コ
ア２６ａ頂端に中央接点板部３０ａが接触し接点を閉じ
る。
【００３１】ここで、制御ピン２４ｂの電流を遮断す
る。一度接点が閉じると永久磁石２９は距離に反比例す
る吸引力を発生するので、永久磁石２９と固定接点コア
２６ａは初期状態よりも強い力で引き合う。この吸引力
は渦巻状ばね脚３０ｂの弾性力より強くなるように設定
されており、接点は閉じた状態を安定的に自己保持す
る。
る。一度接点が閉じると永久磁石２９は距離に反比例す
る吸引力を発生するので、永久磁石２９と固定接点コア
２６ａは初期状態よりも強い力で引き合う。この吸引力
は渦巻状ばね脚３０ｂの弾性力より強くなるように設定
されており、接点は閉じた状態を安定的に自己保持す
る。
【００３２】このとき、入力線Ｌ１と出力線Ｍ２間は、
入力線Ｌ１、入力ピン２１ａ、配線Ｗ３ａ，上列帯板２
８、上列右渦巻状ばね脚３０ｂ、中央接点板部３０ａ、
右列上電磁石２６の固定接点コア２６ａ、右列座板２
５、配線Ｗ４ｂ、出力ピン２２ｂ、出力線Ｍ２の経路で
電気的に接続される。即ち、渦巻状ばね脚３０ｂや電磁
石２６の固定接点コア２６ａ等の構造部品及び制御部品
を経由して入力線Ｌ１と出力線Ｍ２間が接続される。
入力線Ｌ１、入力ピン２１ａ、配線Ｗ３ａ，上列帯板２
８、上列右渦巻状ばね脚３０ｂ、中央接点板部３０ａ、
右列上電磁石２６の固定接点コア２６ａ、右列座板２
５、配線Ｗ４ｂ、出力ピン２２ｂ、出力線Ｍ２の経路で
電気的に接続される。即ち、渦巻状ばね脚３０ｂや電磁
石２６の固定接点コア２６ａ等の構造部品及び制御部品
を経由して入力線Ｌ１と出力線Ｍ２間が接続される。
【００３３】制御ピン２４ｂに入力線Ｌ１と出力線Ｍ２
の接続時と逆符号のパルス電流を加えると、右列電磁石
２６には接続時と逆方向の磁界が発生し、対応する永久
磁石２９は電磁石２６の固定接点コア２６ａから反発引
き離される。一度永久磁石２９と電磁石２６間が離れる
と、永久磁石２９の吸引力は急激に減少し渦巻状ばね脚
３０ｂの反力が永久磁石２９の吸引力に優るようにな
り、初期状態に戻り開離状態が安定的に自己保持され
る。
の接続時と逆符号のパルス電流を加えると、右列電磁石
２６には接続時と逆方向の磁界が発生し、対応する永久
磁石２９は電磁石２６の固定接点コア２６ａから反発引
き離される。一度永久磁石２９と電磁石２６間が離れる
と、永久磁石２９の吸引力は急激に減少し渦巻状ばね脚
３０ｂの反力が永久磁石２９の吸引力に優るようにな
り、初期状態に戻り開離状態が安定的に自己保持され
る。
【００３４】本実施例において、可動ばね接点３０とし
て３本脚の渦巻状ばね脚３０ｂを用いて中央接点板部３
０ａを支持しているが、これは、図８，９に示すように
渦巻状とすることでばねの長さが長くなり、従来の片持
ち梁や平行板ばね１６に比べ、同一の設置面積での剛性
を低くできるためである。
て３本脚の渦巻状ばね脚３０ｂを用いて中央接点板部３
０ａを支持しているが、これは、図８，９に示すように
渦巻状とすることでばねの長さが長くなり、従来の片持
ち梁や平行板ばね１６に比べ、同一の設置面積での剛性
を低くできるためである。
【００３５】渦巻状ばね脚３０ｂの剛性を下げるために
は、脚の数は少ない程良いが、脚を１本とした場合は、
渦巻状ばね脚３０ｂにそりが生じ接点間隔が変動する。
これは板材を打抜き加工すると加工歪みが必然的に伴う
が、寸法が小さくなると歪みの影響が大きくなり、そり
が大きくなるからである。
は、脚の数は少ない程良いが、脚を１本とした場合は、
渦巻状ばね脚３０ｂにそりが生じ接点間隔が変動する。
これは板材を打抜き加工すると加工歪みが必然的に伴う
が、寸法が小さくなると歪みの影響が大きくなり、そり
が大きくなるからである。
【００３６】これを回避するためには、渦巻状ばね脚３
０ｂを点対称又は線対称構造とすればそりと逆方向の曲
げモーメントが部材間に働き、そりが自動的に矯正され
るが、ばね脚を２本とした場合対称構造は実現できるも
のの、脚と直角方向のねじりに対する剛性が殆ど無いの
で、脚と直角方向の力が加わると、中央接点板部３０ａ
と電磁石２６の固定接点コア２６ａ頂端の接点が大きく
傾いてしまうこととなる。
０ｂを点対称又は線対称構造とすればそりと逆方向の曲
げモーメントが部材間に働き、そりが自動的に矯正され
るが、ばね脚を２本とした場合対称構造は実現できるも
のの、脚と直角方向のねじりに対する剛性が殆ど無いの
で、脚と直角方向の力が加わると、中央接点板部３０ａ
と電磁石２６の固定接点コア２６ａ頂端の接点が大きく
傾いてしまうこととなる。
【００３７】本実施例の微小型マトリクススイッチβが
正しく組立られていれば本来渦巻状ばね脚３０ｂの脚を
２本としても脚と直角方向の力は加わらないが、微小型
マトリクススイッチβを微小化すると、永久磁石２９や
電磁石２６の取付け誤差が相対的に大きくなり、脚と直
角方向のねじり力が発生する。
正しく組立られていれば本来渦巻状ばね脚３０ｂの脚を
２本としても脚と直角方向の力は加わらないが、微小型
マトリクススイッチβを微小化すると、永久磁石２９や
電磁石２６の取付け誤差が相対的に大きくなり、脚と直
角方向のねじり力が発生する。
【００３８】渦巻状ばね脚３０ｂの脚を３本とすること
によって、いかなる方向の傾きに対しても剛性をもつの
で、部品の取付け誤差があっても接点は傾かないことと
なる。即ち加工歪みがあってもそりが生じず、永久磁石
２９や電磁石２６の取付け誤差があっても傾かない最も
剛性の低い渦巻状ばね脚３０ｂの構造となる。
によって、いかなる方向の傾きに対しても剛性をもつの
で、部品の取付け誤差があっても接点は傾かないことと
なる。即ち加工歪みがあってもそりが生じず、永久磁石
２９や電磁石２６の取付け誤差があっても傾かない最も
剛性の低い渦巻状ばね脚３０ｂの構造となる。
【００３９】なお、本実施例において入力線Ｌ１，Ｌ
２、出力線Ｍ１，Ｍ２と帯板２８及び座板２５とは入力
ピン２１ａ，２１ｂ、出力ピン２２ａ，２２ｂを介して
接続されているが、帯板２８は制御ピン２４ａ〜２４ｄ
によって基板２０に固定されているので、入力ピン２１
ａ，２１ｂ、出力ピン２２ａ，２２ｂを用いず半田づけ
等により直接配線接続してもよい。
２、出力線Ｍ１，Ｍ２と帯板２８及び座板２５とは入力
ピン２１ａ，２１ｂ、出力ピン２２ａ，２２ｂを介して
接続されているが、帯板２８は制御ピン２４ａ〜２４ｄ
によって基板２０に固定されているので、入力ピン２１
ａ，２１ｂ、出力ピン２２ａ，２２ｂを用いず半田づけ
等により直接配線接続してもよい。
【００４０】
【発明の効果】かくして本発明によれば、接点部に加工
組立誤差があっても、そりや傾きを生じることがなくか
つ剛性を低くでき、微小化に適した接点機構が得られる
とともに、部品点数を大幅に削減できるので構造が簡単
になり装置が小型化でき、しかも低価格化も可能となる
等優れた効用性、有用性を具有する。
組立誤差があっても、そりや傾きを生じることがなくか
つ剛性を低くでき、微小化に適した接点機構が得られる
とともに、部品点数を大幅に削減できるので構造が簡単
になり装置が小型化でき、しかも低価格化も可能となる
等優れた効用性、有用性を具有する。
【図１】本発明の実施例の微小型マトリクススイッチを
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】同上、平面図である。
【図３】同上、正面図である。
【図４】同上、底面図である。
【図５】本発明の実施例の微小型マトリクススイッチの
帯板を外した状態を示す平面図である。
帯板を外した状態を示す平面図である。
【図６】図５中VI−VI線視断面図である。
【図７】同上、VII −VII 線視断面図である。
【図８】本発明の実施例の微小型マトリクススイッチの
帯板を示す要部拡大平面図である。
帯板を示す要部拡大平面図である。
【図９】図８中IX−IX線視断面図である。
【図１０】従来例のマトリクススイッチを示す構成図で
ある。
ある。
【図１１】従来例のマトリクススイッチに使用した単体
リレーを示す内部構造図である。
リレーを示す内部構造図である。
【図１２】同上、他の単体リレーを示す内部構造図であ
る。
る。
α…従来のマトリクススイッチ β…微小型マトリクススイッチ Ｌ１，Ｌ２…入力線 Ｍ１，Ｍ２…出力線 Ｎ１〜Ｎ４…制御線 Ｒ…アース線 Ｗ１ａ〜Ｗ４ｂ…配線 １，２０…基板 ２…単体リレー ２ａ，２ｂ…被制御端子 ２ｃ…制御端子 ２ｄ…アース端子 ３ａ〜３ｄ，２４ａ〜２４ｄ…制御ピン ４，２３…アースピン ５ａ，５ｂ，２１ａ，２１ｂ…入力ピン ６ａ，６ｂ，２２ａ，２２ｂ…出力ピン ７…固定磁石 ７ａ，１５ａ，２９…永久磁石 ７ｂ，１４ａ，２６…電磁石 ７ｃ…継鉄 ８…可動梃片 ９…軸受杆 １０…梃軸 １１，１７…可動接点 １２，１８…固定接点 １３，１９…ケース １４…Ｅ字型固定磁石 １４ｂ…コ字型継鉄 １５…コ字型可動磁石 １５ｂ…可動ヨーク １６…平行板ばね ２５…座板 ２６ａ…固定接点コア ２６ｂ…ソレノイド ２７…絶縁層 ２８…帯板 ３０…可動ばね接点 ３０ａ…中央接点板部 ３０ｂ…渦巻状ばね脚
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−78740（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−297025（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−15825（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭52−44686（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−8606（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 45/00 - 51/36 H01H 67/24 H04Q 3/52
Claims (7)
- 【請求項１】２本以上の入力線と２本以上の出力線とを
任意に接続するマトリクススイッチにおいて、非導電性
の基板上に導電性の座板を介して植突する固定接点コア
にソレノイドを捲装した所要数の電磁石からなる電磁石
列と、前記座板を逸れて縦横並列するように前記基板に
相対峙植貫した所要数の導電性ピンと、当該導電性ピン
の絶縁層を冠した他端間に亙り渡架しかつ前記各固定接
点コア端にそれぞれ対応臨む可動ばね接点が貫支形成さ
れる帯板と、当該可動ばね接点上に搭載される永久磁石
とによって組成されるとともに、前記導電性ピンの各一
端に外部からの各対応するアース線と制御線をそれぞれ
電気的に接続し、所要数の前記ソレノイドの各一端が対
応する前記導電性ピンと、他端が対応する前記導電性ピ
ンと、前記座板は対応する出力線と、前記帯板は対応す
る入力線とそれぞれ電気的に接続することを特徴とする
微小型マトリクススイッチ。 - 【請求項２】２本以上の入力線と２本以上の出力線とを
任意に接続するマトリクススイッチにおいて、非導電性
の基板上に導電性の座板を介して植突する固定接点コア
にソレノイドを捲装した所要数の電磁石からなる電磁石
列と、前記座板を逸れて縦横並列するように前記基板に
相対峙植貫した所要数の導電性ピンと、当該導電線ピン
の絶縁層を冠した他端間に亙り渡架しかつ前記各固定接
点コア端にそれぞれ対応臨む可動ばね接点が貫支形成さ
れる帯板と、当該可動ばね接点上に搭載される永久磁石
とによって組成されるとともに、前記導電性ピンの各一
端に外部からの各対応する各入力線、出力線、アース
線、制御線をそれぞれ電気的に接続し、所要数の前記ソ
レノイドの両端と前記座板と前記帯板とはそれぞれ対応
する前記導電性ピンとそれぞれ電気的に接続することを
特徴とする微小型マトリクススイッチ。 - 【請求項３】固定接点コアは、円柱状の導電強磁性体か
らなることを特徴とする請求項１又は２記載の微小型マ
トリクススイッチ。 - 【請求項４】可動ばね接点は、中央接点板部と当該中央
接点板部の外周等間隔から外方に延びる３本以上の渦巻
状のばね脚とで形成されることを特徴とする請求項１，
２又は３記載の微小型マトリクススイッチ。 - 【請求項５】座板は、複数等間隔並列実装されることを
特徴とする請求項１，２，３又は４記載の微小型マトリ
クススイッチ。 - 【請求項６】固定接点コアは、一つの座板に複数所要間
隔を開けて植設したことを特徴とする請求項１，２，
３，４又は５記載の微小型マトリクススイッチ。 - 【請求項７】帯板は、前記座板と直交方向に相対峙する
導電性ピン他端間に亙り渡架することを特徴とする請求
項１，２，３，４，５又は６記載の微小型マトリクスス
イッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17128693A JP3329345B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 微小型マトリクススイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17128693A JP3329345B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 微小型マトリクススイッチ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729473A JPH0729473A (ja) | 1995-01-31 |
| JP3329345B2 true JP3329345B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=15920506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17128693A Expired - Lifetime JP3329345B2 (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 微小型マトリクススイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329345B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6078233A (en) * | 1995-10-20 | 2000-06-20 | Omron Corporation | Relay and matrix relay |
| WO1998009312A1 (fr) | 1996-08-27 | 1998-03-05 | Omron Corporation | Micro-relais et son procede de fabrication |
| KR100323715B1 (ko) * | 2000-04-10 | 2002-02-07 | 구자홍 | 마이크로 스위치 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP17128693A patent/JP3329345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0729473A (ja) | 1995-01-31 |
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Legal Events
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