JPH03141533A

JPH03141533A - 静電リレー

Info

Publication number: JPH03141533A
Application number: JP28066889A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Okada; 好信岡田; Hiromi Nishimura; 西村　広海; Koichi Aizawa; 浩一相澤
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野］本発明は、静電リレーに関する。

〔従来の技術〕

従来この種の静電リレーは、第５図〜第７図に示すよう
に１、可動電極ブロックＡと、固定電極ブロックＢとから構
成されている。

前記可動電極ブロックＡは、略口形のシリコン薄膜から
なる枠部１０と、一対の薄い平板状の可動電極板１１．
１２と、基部が前記可動電極板１１１２に一体に取着さ
れた接点板１３．１３．１４．１４とよりなる。

前記可動電極板１１．１２は、枠部１０の開口面内部に
自由端がそれぞれ逆を向くように設けられ、材質は前記
枠部１ａと同じシリコンウェハよりなり、該シリコンウ
ェハの表面には酸化シリコン膜が形成されている。

可動電極板１１．１２の基部は中間部の幅より細く形成
されて、該基部は可動電極板の延出方向と交差する方向
に延びる両腕片を有した支持ばね１５と一体に形成され
ている。

前記接点板１３．１４は、可動電極板１１．１２の中間
を略口形に切り欠き、該可動電極板１１．１２の両側方
に沿って延出されている。また、接点板１３．１４上に
は、第７図に示されるように、略口形の可動接点層１３
ａ、１４ａがそれぞれ形成されている。

前記固定電極ブロックＢは、平板状のガラスよりなる母
材上に固定電極部１７．１８と、一対二組の固定接点層
１９．１９．２０，２０とを形成している。

固定電極部１７．１８は導電金属層よりなり、その表面
には、酸化シリコン膜が設けられている。また、この固
定電極部１７．１８は、前記可動電極板１１１２に対向
して設けられ、両電極間に印加した電圧によって前記可
動電極板１１．１２を吸着し、その可動電極板１１．１
２の動きに伴って、可動接点層１３ａ、１４ａがそれぞ
れ固定接点層１９．１９問および固定接点層２０．２０
間を閉成する、いわゆる２ａ接点構成の静電リレーであ
る。

ｒｓ〔１赫が解決しようとする課題〕従来例で説明した静電リレーは、コイルレスであり、リ
レー自体の発熱が電磁リレーに比べて非常に低く、かつ
コイル断線の心配がないので長期間安定した開閉を行う
ことができる利点を有するが、安定した接触信顛性を得
るには、接点部が高い接点圧力を有する必要があり、そ
のためには、電極面積を大きく取り、静電引力を大きく
することが行われるが、大形化して実装取付面積が大き
くなってしまうという問題があった。

本発明は前記問題に着目し改善を図ったものでありその
目的とするところは、大きな静電引力を有し、かつ実装
取付面積の小さい小形の静電リレーを得るにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記問題点を解決するため、本発明静電リレーは、静電
部材を複数個積み重ねて設けるとともに各々の可動電極
板を一体に連結し、かつ少なくとも前記複数静電部材の
一つに静電引力により開閉される接点部を設けている。

〔作　用〕

本発明静電リレーは、静電部材を複数個積み重ねて設け
るとともに各々の可動電極板を一体に連結し、かつ少な
くとも前記複数静電部材の一つに静電引力により開閉さ
れる接点部を設けることにより、複数の可動電極板を連
動させることができ、得られる静電引力を加算して利用
することができるので、実装取付面積が小形でありなが
ら高い接点圧力を有することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図〜第４図に基づき説明す
る。

本発明の静電リレーは、第１図に示すように、静電部材
Ｓ１、Ｓ２とよりなる。

前記静電部材Ｓ１は静電部材Ｓ２上に積み重ねて設けら
れており、各静電部材Ｓ１、Ｓ２の構成部材はほぼ同一
であるので、以下は接点部が設けられている静電部材Ｓ
２をもとに説明する。

静電部材Ｓ２は、可動電極ブロック３と固定電極ブロッ
ク４とから構成されている。

前記可動電極ブロック３は、略口形の枠部３ａと、薄い
平板状の可動電極Ｆｉ３ｂと、基部が前記可動電極板３
ｂに一体に取着された接点板３ｆ、３ｒとよりなる。

前記枠部３ａは、略口形のシリコンウェハ等の誘電体薄
板からなる。

前記可動電極板３ｂは、枠部３ａの開口面内部に設けら
れ、第４図（ｂ）のように前記枠部３ａと同じシリコン
ウェハよりなり、該シリコンウェハの表面には酸化シリ
コン膜等の絶縁薄膜層３ｇが形成されている。

可動電極板３ｂの基部３ｄは中間部の幅より細く形成さ
れて、吸着反転時の可撓性が大きくなるようにしてあり
、またその基部３ｄは可動電極板３ｂの延出方向と交差
する方向に延びる両腕片を有した支持ばね部３ｃと一体
に形成されていて、ヒンジばね部分の全体のばね実効長
を大きくしている。

前記接点板３ｆ、３ｆは、可動電極板３ｂの中間を略口
形に切り欠き、該可動電極板３ｂの両側方に沿って延出
されている。また、接点板３ｆ１３ｒは、第４図（ａ）
に示すように、可動電極板３ｂと同じくシリコンウェハ
の表面に酸化シリコン膜等の絶縁薄膜層３ｇを形成し、
その上に可動接点層６を形成している。

前記固定電極ブロック４は、平板状のガラス等の非誘電
体よりなる固定電極板４ａ上に固定電極部７と、一対の
固定接点層８．８とを形成している。

固定電極部７は第４図（ｄ）に示すように、固定電極板
４ａ上に設けられた、金や銀等の導電金属層よりなり、
その表面には、酸化シリコン膜等の絶縁薄膜層４ｂが設
けられている。また、この固定電極部７は、前記可動電
極板３ｂに対向して設けられ、その一端７ａが前記固定
電極板４ａの一辺に接している。

前記固定接点Ｎ８．８は、固定電極板４ａの一辺と隣あ
う２辺の端に設けられ、前記可動接点層６の両端と開閉
されるように対向して設けられている。

つぎに、静電部材Ｓ１について、簡単に説明する。

静電部材Ｓ１は、静電部材Ｓ２とほぼ同一材料からなる
可動電極ブロック１および固定電極ブロック２とよりな
る。

前記可動電極ブロック１は、枠部１ａに支持ばね部１ｃ
を介し、基部１ｄが片持ち支持された可動電極板１ｂよ
りなる。

可動電極板１ｂの先方中間には、孔１ｅが設けられてい
る。

前記固定電極ブロック２は、表面に固定電極部５が形成
され、中間に孔２ｂを設けた固定電極板２ａからなる。

前記固定電極板２ａの孔２ｂには、第２図のように、合
成樹脂等の非誘電体よりなる棒状の連結軸９が遊嵌され
ており、その連結軸９の両端に設けられた突起９ａ、９
ｂは、それぞれ前記可動電極板１ｂ、３ｂの孔１　ｅ　
ｓ　３　ｅに嵌着されており、前記可動電極板１ｂ、３
ｂを一体に連結している。

なお、前記連結軸９は、電極板内に設けられているので
、静電リレー全体が大きくならないものである。

いま、前記可動電極ブロックｌ、３の枠部１ａ、３ａの
一端と固定電極ブロック２．４の固定電極部５．７の５
ａ、７ａとの間に直流高電圧（たとえば、ＤＣｌｏｏＶ
）を加えると、可動電極板ｌ、３の絶縁薄膜層と固定電
極部５．７上の絶縁薄膜層間に、それぞれ正負の電荷が
チャージされ、両者間に静電引力が働き、この静電引力
によって、前記連結軸９によって連結された両回動電極
板１．３が支持ばね部１ｃ、３ｃを中心に一体に揺動し
、先方が固定電極部５．７に吸着される。

この時、可動電極板１ｂ、３ｂは前記連結軸９によって
連結され、両者が一体に連動するものである。

また、前記可動電極板３ｂの動きに伴って、両側の接点
板３ｆ、３ｆが変位して、可動接点層４が固定接点層７
．７間を導通するのであるが、可動電極板３ｂは前述し
たように、連結軸９によって、もう一つの可動電極板１
ｂと連動しているため、静電引力が倍増し、接点部の高
い接点圧力を得ることができる。

なお、前記接点板３ｒ、３ｆが下方の可動電極板に形成
されているときは、第３図に示すような両端が孔なし可
動電極板１ｂ’、３ｂ’に係合した連結軸９°でもよく
、この場合、可動電極板ｌｂ’、３ｂ’に孔を設ける必
要がなく、可動電極板を簡単な構成にできる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明静電リレーは、静電部材を
複数個積み重ねて設けるとともに各々の可動電極板を一
体に連結し、かつ少なくとも前記複数静電部材の内の一
つに静電引力により開閉される接点部を設けたことによ
り、複数の可動電極板を連動させることができ、従来の
ように電極面積を大きくすることなく、高い静電引力を
得ることができるので、実装取付面積の小さく、小形で
ありながら高い接点圧力を有する静電リレーを得ること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す分解斜視図、第２図
は、同上の要部断面図、第３図は、連結軸の他の実施例を示した要部断面図、第４図（ａ）は、本発明の接点板の断面図、第４図（ｂ
）は、同上の可動電極板の断面図、第４図（Ｃ）は、同
上の固定接点部の断面図、第４図（ｄ）は、同上の固定
電極部の断面図、第５図は、従来例を示す分解斜視図、第６図は、同上の可動電極板の平面図、第７図は、同上
の固定電極板の平面図である。可動電極ブロック、固定電極ブロック、可動電極板、３ａ・・・接点板、可動接点層、固定電極部、固定接点層、２・・・静電部材。１！Ｉ２図＠３図（ａ）第４図（ｂ）ａ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）片面に絶縁薄膜層を形成した誘電体よりなる可動
電極板を有する可動電極ブロックと、前記可動電極板に対向し、表面に絶縁薄膜層を設けた固
定電極板を有する固定電極ブロックとよりなる静電部材
の、対向した前記両電極間の印加電圧によって発生する静電
引力により、可動電極ブロックが駆動される静電リレー
において、前記静電部材を複数個積み重ねて設けるとともに各々の
可動電極板を一体に連結し、かつ少なくとも前記複数静
電部材の一つに静電引力により開閉される接点部を設け
てなることを特徴とする静電リレー。