JPH09120746A - スイッチングフィールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 経済的でコンパクトに製造することができる
丈夫な、信号−独立型のスイッチングフィールドを提供
する。 【解決手段】 特に通信・データ技術における電気信号
ライン用のスイッチングフィールドが、マトリックス形
に配列した多数のクロスポイント１を含み、１つの接触
面６に永久磁石５が割り当てられ、対向する接触面９に
はコイル１３を有する強磁性体１０が割り当てられる。
この信号−独立型の丈夫なスイッチングフィールドはコ
ンパクトでコスト効率良く製造でき、膜技術を使用すれ
ば、特に高い密集性で得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気信号ラインをス
イッチングするためのフィールドフィールドに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】スイッチングフィールドは好適には、通
信・データ技術において多数のラインをスイッチングす
るときに使用される。

【０００３】一般に、集積回路としてスぺース節約型に
設計される電子スイッチングフィールドが使用される。
しかしこれらのスイッチングフィールドには特別の型式
の信号しかスイッチングできないという欠点がある。更
に、電子スイッチングフィールドは電磁気的干渉（ＥＭ
Ｃ）及び大きな温度変動に敏感である。特別の型式の信
号に拘束されないスイッチングフィールドは電気力学
的、熱的又は静電気特性をベースとしている。これらは
極めて複雑な配列構造をもち、製造コストが高くなる。
同様なことは微細機械式スイッチングフィールドにも当
てはまる。

【０００４】他の種類の信号−拘束型(signal-bound)ス
イッチングフィールドは周知の電気機械的スイッチング
フィールドである。これらはスイッチングフィールドを
形成するようにワイヤ又は印刷−回路板によって相応の
配線をすることによって接続される個別のリレーからな
る。スイッチングフィールドのこの型式の配列構造は特
にクロスポイントが多数であるために問題が生じる。と
いうのは、これらクロスポイントは異なった平面内に配
置しなければならないからである。そのように配置する
ためには、多数の接続ケーブルや色々な制御モジュール
を使用しなければならない。更に、接点を閉じ状態に保
つためには、電流は、非セルフ−ホールド型リレーを用
いて、リレーコイルを通して連続的に流さなければなら
ない。この結果、電力消費が高くなって好ましくない。
というのは、特に、多くの用途では個々のクロスポイン
トは稀にしかスイッチングされないからである。

【０００５】ボール形接続手段が３つの位置決め軸線上
を動くようになっている三次元ガルバァニック(galvani
c)スイッチはＷＯ９２／２２９１９から当業者には既知
である。ボール形接続手段は夫々、導電性又は絶縁性の
如く交互に設計されていて、夫々のクロスポイントは閉
じるか又は開くようになっている。この従来技術のスイ
ッチングフィールドはコンパクトな、セルフ−ホールド
型構造のスイッチングフィールドを構成する。しかしこ
の設計には複雑で、コストの高い機械的部分を含むとい
う欠点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、経済
的でコンパクトに製造することができる丈夫な、信号−
独立型のスイッチングフィールドを提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によ
り、請求項１と２の特徴部分に記載した構成によって達
成され、更に、本発明の好適実施例は他の従属項に記載
されている。

【０００８】１つの接触面を永久磁石に割り当て、そし
て強磁性体をもつコイルを各クロスポイントの対向する
接触面に割り当てることによって、スイッチングフィー
ルドの特に簡単なかつ丈夫な設計が得られる。クロスポ
イントのコイルを選択的に励磁させることによって前記
割り当てられた強磁性体は磁化される。励磁の適切な極
性によって、永久磁石と強磁性体間に、従って対向する
接触面間に磁気吸引力が生じる。それによって、クロス
ポイントは閉ざされる。この状態はコイルの励磁をオフ
にスイッチングした後でさえ、維持される。励磁の極性
を変えるクロスポイントは再び開くことができる。本発
明の他の好適実施例は、従属項に記載されている。特
に、スイッチングフィールドを膜によって設計すること
によって、スイッチングフィールドを特別にコンパクト
な構造となすことができる。更に、膜による設計によっ
て、スイッチングフィールドはコスト効率良く製造する
ことができる。というのは、それ相応に準備された膜は
更にそれ以上の処理をすることができて、高い処理量を
達成することができるからである。

【０００９】以下、本発明を図示の好適実施例につき詳
述する。

【００１０】

【発明の実施の形態】スイッチングフィールドは好適に
はマトリックス形の配列構造をなして配置される多数の
クロスポイント１からなる。機械的に可撓性の膜２はス
イッチングフィールドのベースとして働く。機械的に可
撓性の膜２上に機械的に安定な膜３が付着される。２つ
の膜２、３は互いに接着するか、又は後で他の膜と積層
させることができる。前記機械的に安定な膜３はクロス
ポイント１の領域で開口している。このことは例えば押
し抜き又は膜技術で既知の他の方法によって行うことが
できる。機械的に安定な膜３上には機械的に可撓性の膜
４が付着され、その可撓性の膜の下側には永久磁石５が
クロスポイント１の領域で取付けられ、その可撓性の膜
の上側には接触面６が設けられる。永久磁石５と接触面
６の取付けは好適には機械的に可撓性の膜４に接着する
ことによって行う。永久磁石５の寸法は機械的に安定な
膜３の開口によって生じた空きスぺースより僅かに小さ
い。機械的に可撓性の膜４の上には、クロスポイント１
の領域で開口している機械的に安定な膜７が付着され
る。機械的に安定な膜７は機械的に安定な膜３と基本的
に同じ仕方で構成される。機械的に安定な膜７の上には
機械的に可撓性の膜８が付着される。この可撓性の膜の
下側には接触面９がクロスポイント１の領域で取付けら
れ、その上側には強磁性体１０が設けられる。接触面９
と強磁性体の取付けは好適には接着によって行う。接触
面６、９は同じ形状をなし、唯１つ設ける代わりに数個
の接触面６、９を設けることができる。機械的に可撓性
の膜８の上には、クロスポイント１の領域で開口してい
る機械的に安定な膜１１を付着する。機械的に安定な膜
１１は上述の如く、機械的に安定な膜３、７と基本的に
同じ構成とする。強磁性体の高さ寸法は機械的に安定な
膜１１の高さ寸法より小さいか又はその寸法と同じであ
る。機械的に安定な膜１１の上には好適には機械的に安
定な膜１２が付着される。前記膜１２にはクロスポイン
ト１の領域でコイル１３が埋め込まれるか又はエッチン
グされる。コイル１３の電気リード線１４が、好適には
スイッチングフィールドの端縁に向かってマトリックス
形状をなして膜１２上に配列される。

【００１１】以下、スイッチングフィールドの機能につ
き説明する。

【００１２】クロスポイント１のコイル１３が適当な極
性で励磁されると強磁性体１０を磁化する磁界が発生す
る。それによって、永久磁石と強磁性体１０間に磁気吸
引力が生じる。この力によって機械的に可撓性の膜３、
７が、接触面６、９が互いに接触してクロスポイントを
オンに切り換えるまで曲がる。コイル１３の励磁が中断
すると、強磁性体１０はその磁化状態に留まり、クロス
ポイント１はオン切り換え状態のままに留まる。もし前
記接触を中断すべきであれば、コイル１３は逆の極性に
励磁される。接触面６、９によって夫々接続又は遮断さ
れる電気信号ラインは好適には、スイッチングフィール
ドの端縁に向かって機械的に可撓性の膜４、８上の回路
トラック(track) として形作られる。個々のクロスポイ
ント１間の距離は十分に大きくして、一方では磁気的影
響を防止し、他方ではクロスポイント１の膜４、８の湾
曲によって周囲のクロスポイント１が影響されないよう
機械的可撓性膜４、８がクロスポイント１の領域で十分
にクランプされるようになす。原則として、永久磁石５
を接触面６として使用するか、又は接触面６の直下に永
久磁石５を配置することもできる。それによって、スイ
ッチングフィールドの密集性を更に増大させることがで
きる。例えばロールから処理される膜によって組み立て
ることによって、特に高い処理量をもつ経済的な製造が
可能となる。スイッチングフィールドの好適な応用分野
は通信・データ技術における信号−独立式、遠隔−制御
式の配電器としての使用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】スイッチングフィールドのクロスポイントの横
断面図である。

【符号の説明】

１ クロスポイント ２ 機械的に可撓性の膜 ３ 機械的に安定な膜 ４ 機械的に可撓性の膜 ５ 永久磁石 ６ 接触面 ７ 機械的に安定な膜 ８ 機械的に可撓性の膜 ９ 接触面 １０ 強磁性体 １１ 機械的に安定な膜 １２ 機械的に可撓性の膜 １３ コイル １４ 電気リード線

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クロスポイントをもつ電気信号ラインを
   電気機械的にスイッチングするためのスイッチングフィ
   ールドにおいて、クロスポイント（１）を構成する部品
   が膜を含み、前記膜に又は膜の間に回路の別の部品が配
   置されていることを特徴とするスイッチングフィール
   ド。
2. 【請求項２】 特に通信・データ技術における電気信号
   ライン用のスイッチングフィールドにおいて、マトリッ
   クス形状に配列されたクロスポイントと、個々のクロス
   ポイントに割り当てられた信号ラインを含み、クロスポ
   イント（１）が互いに相対的に可動の少なくとも２つの
   接触面（６、９）からなり、一方の接触面（６）には永
   久磁石（５）が、そして他方の接触面（９）にはコイル
   （１３）をもつ強磁性体（１０）が割り当てられている
   ことを特徴とするスイッチングフィールド。
3. 【請求項３】 ａ）ベースとして役立つ機械的に可撓性
   の膜（２）上にクロスポイント（１）の領域で開口して
   いる機械的に安定な膜（３）が付着され、 ｂ）その下側に永久磁石（５）が取付けられ、その上側
   には接触面（６）がクロスポイント（１）の領域で設け
   られ、 ｃ）機械的に可撓性の膜（４）の上にクロスポイント
   （１）の領域で開口している機械的に安定な膜（７）が
   付着され、 ｄ）その上に機械的に可撓性の膜（８）が付着され、そ
   の下側に対向する接触面（９）が付着され、その上側に
   強磁性体（１０）がクロスポイント（１）の領域で設け
   られ、 ｅ）その上に機械的に可撓性の膜（８）が付着され、そ
   の下側に対向する接触面（９）が取付けられ、その上側
   に強磁性体がクロスポイント（１）の領域で設けられ、 ｆ）機械的に可撓性の膜（８）の上にクロスポイント
   （１）の領域で開口している機械的に安定な膜（１１）
   が付着され、その上にクロスポイント（１）の領域に配
   列されたコイル（１３）を担持する膜（１２）が付着さ
   れていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスイ
   ッチングフィールド。
4. 【請求項４】 ａ）ベースとして役立つ機械的に可撓性
   の膜（２）の上に永久磁石（５）が、クロスポイント
   （１）の領域で上側に接触面（６）として取付けられ、 ｂ）機械的に可撓性の膜（２）の上にクロスポイント
   （１）の領域で開口している機械的に安定な膜（７）が
   付着され、 ｃ）その上に機械的に可撓性の膜（８）が付着され、そ
   の下側に対向する接触面（９）が取付けられ、その上側
   に強磁性体（１０）がクロスポイント（１）の領域で設
   けられ、 ｄ）機械的に可撓性の膜（８）の上にクロスポイント
   （１）の領域で開口している機械的に安定な膜（１１）
   が付着され、 ｆ）その上にクロスポイント（１）の領域に配列された
   コイル（１３）を担持する膜（１２）が付着されてい
   る、ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記
   載のスイッチングフィールド。
5. 【請求項５】 個々の膜が互いに接着されていることを
   特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のスイッ
   チングフィールド。
6. 【請求項６】 個々の膜が積層されていることを特徴と
   する請求項１から５の何れか１項に記載のスイッチング
   フィールド。
7. 【請求項７】 コイル（１３）が膜（１２）内に埋め込
   まれていることを特徴とする請求項１から６の何れか１
   項に記載のスイッチングフィールド。
8. 【請求項８】 コイル（１３）が膜（１２）にエッチン
   グされていることを特徴とする請求項１から７の何れか
   １項に記載のスイッチングフィールド。
9. 【請求項９】 接触面（６、９）の電気信号ラインがス
   イッチングフィールドの端縁に向かう膜（４、８）上の
   回路トラックとしで形作られていることを特徴とする請
   求項１から８の何れか１項に記載のスイッチングフィー
   ルド。
10. 【請求項１０】 コイル（１３）に行くリード線（１
    ４）はスイッチングフィールドの端縁に向かうマトリッ
    クス形状に形作られていることを特徴とする請求項１か
    ら９の何れか１項に記載のスイッチングフィールド。
11. 【請求項１１】 スイッチングフィールドは通信・デー
    タ技術における信号−独立式、遠隔−制御式配電器とし
    て適用されることを特徴とする請求項１から１０の何れ
    か１項に記載のスイッチングフィールド。