(57)【要約】【課題】  応答性が良い接点開閉装置を提供する。【解決手段】  液体金属５に接離可能に設けられた可動電極７の液体金属５に接触する部位に、導電性を有するフッ素系コーティング加工、あるいは面粗し加工等を施して液体金属５に濡れにくい表面部９を設けた。このため、オンからオフに切り換える際には、液体金属５の粘性により可動電極７の移動方向に液体金属５が引き上げられることを抑制して、可動電極７と液体金属５とが速やかに離間されるので、オン／オフを切り換える際の応答性（スイッチング特性）を良くすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体金属が充填された液体収容部、および該液体収容部とケース外部とを連通する開口部を有するケース体と、
前記液体金属に接触する固定電極と、
前記開口部を介して前記液体金属に接離可能に設けられるとともに、少なくとも前記液体金属と接触する部位の一部に前記液体金属に濡れにくい表面部を有する可動電極とを備え、
前記開口部を介して前記可動電極を前記液体金属と接触する位置に移動させ、前記固定電極と前記可動電極とを前記液体金属を介して電気的に接続すること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項２】
請求項１に記載の接点開閉装置において、
前記液体収容部，前記開口部および前記固定電極をそれぞれ複数備え、
前記可動電極は棒状部材の両端部を屈曲させてコ字状に形成されており、
前記開口部を介して前記可動電極を前記各液体金属と接触する位置に移動させ、前記液体金属および前記可動電極を介して前記固定電極間を電気的に接続すること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の接点開閉装置において、
前記表面部が前記可動電極の表面に対し、導電性を有するフッ素系コーティング加工を施すことによって形成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の接点開閉装置において、
前記表面部が前記可動電極の表面に対し、面粗し加工を施すことによって形成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の端部に該端部を前記液体金属の液面に対して平行に屈曲させた接触部が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の端部に該端部を前記液体金属の液面に対して鋭角に屈曲させた接触部が設けられており、
前記液体金属の液面上近傍に前記接触部に水平方向で直交する方向の外部磁場を発生させる外部磁場発生手段を備えること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の端部が前記液体金属の液面に向けて先細りに形成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の少なくとも前記液体金属と接触する部位の一部に前記液体金属に濡れやすい第２表面部が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項９】
請求項８に記載の接点開閉装置において、
前記第２表面部が前記可動電極の表面に対し、導電性を有するシリコーン系コーティング加工を施すことによって形成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の先端部に前記液体金属の液面に対向する平面部が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極の前記液体金属に接触する部位に前記液体金属が流入可能な凹部が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極に一端が外部に開口し、且つ、他端が前記凹部に開口する連通路が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のうち、いずれか１項に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極に前記開口部を閉塞する蓋部が設けられていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の接点開閉装置において、
前記蓋部が前記可動電極の一部で構成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の接点開閉装置において、
前記可動電極が絶縁部材を介して支持されており、
前記蓋部が前記絶縁部材の一部で構成されていること
を特徴とする接点開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体金属を介して接点を開閉する接点開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の接点開閉装置として、水銀が充填された２つの収容部を有する容器と、収容部内において一端が水銀に接触する一対の固定電極と、各水銀に接離可能に設けられた可動電極とを備えた接点開閉装置が知られている（特許文献１〜３参照）。このような接点開閉装置では、水銀に対して可動電極を接触（オン）および離間（オフ）させることで、水銀および可動電極を介して固定電極間の電気接続をオン／オフするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭４１−６１３３号公報
【特許文献２】実開昭５０−７１７４号公報
【特許文献３】実開昭４８−７２４６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の接点開閉装置では、オフする際に液体金属の粘性のため可動電極と液体金属とが速やかに離間せず、オン状態が維持されるので、オンからオフに切り換える際の応答性が悪い。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、応答性が良い接点開閉装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明にあっては、液体金属が充填された液体収容部、および該液体収容部とケース外部とを連通する開口部を有するケース体と、前記液体金属に接触する固定電極と、前記開口部を介して前記液体金属に接離可能に設けられるとともに、少なくとも前記液体金属と接触する部位の一部に前記液体金属に濡れにくい表面部を有する可動電極とを備え、前記開口部を介して前記可動電極を前記液体金属と接触する位置に移動させ、前記固定電極と前記可動電極とを前記液体金属を介して電気的に接続することを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、前記液体収容部，前記開口部および前記固定電極をそれぞれ複数備え、前記可動電極は棒状部材の両端部を屈曲させてコ字状に形成されており、前記開口部を介して前記可動電極を前記各液体金属と接触する位置に移動させ、前記液体金属および前記可動電極を介して前記固定電極間を電気的に接続することを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明にあっては、前記表面部が前記可動電極の表面に対し、導電性を有するフッ素系コーティング加工を施すことによって形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４の発明にあっては、前記表面部が前記可動電極の表面に対し、面粗し加工を施すことによって形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５の発明にあっては、前記可動電極の端部に該端部を前記液体金属の液面に対して平行に屈曲させた接触部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６の発明にあっては、前記可動電極の端部に該端部を前記液体金属の液面に対して鋭角に屈曲させた接触部が設けられており、前記液体金属の液面上近傍に前記接触部に水平方向で直交する方向の外部磁場を発生させる外部磁場発生手段を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項７の発明にあっては、前記可動電極の端部が前記液体金属の液面に向けて先細りに形成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項８の発明にあっては、前記可動電極の少なくとも前記液体金属と接触する部位の一部に前記液体金属に濡れやすい第２表面部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項９の発明にあっては、前記第２表面部が前記可動電極の表面に対し、導電性を有するシリコーン系コーティング加工を施すことによって形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０の発明にあっては、前記可動電極の先端部に前記液体金属の液面に対向する平面部が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１１の発明にあっては、前記可動電極の前記液体金属に接触する部位に前記液体金属が流入可能な凹部が設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１２の発明にあっては、前記可動電極に一端が外部に開口し、且つ、他端が前記凹部に開口する連通路が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１３の発明にあっては、前記可動電極に前記開口部を閉塞する蓋部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項１４の発明にあっては、前記蓋部が前記可動電極の一部で構成されていることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５の発明にあっては、前記可動電極が絶縁部材を介して支持されており、前記蓋部が前記絶縁部材の一部で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１の発明によれば、可動電極の少なくとも液体金属と接触する部位の一部に液体金属に濡れにくい表面部を設けたため、可動電極と液体金属とが速やかに離間されるので、オン／オフを切り換える際の応答性を良くすることができる。
【００２２】
請求項２の発明によれば、可動電極と複数の固定電極間を液体金属を介して電気的に接続したり、切断したりすることで、オン／オフするようにしたため、接点開閉装置の設計自由度を増大できる。
【００２３】
請求項３の発明によれば、可動電極の表面に対し、導電性を有するフッ素系コーティング加工を施すことによって液体金属に濡れにくい表面部が形成されているため、可動電極の液体金属に接触する部位を比較的容易に液体金属に濡れにくくすることができる。
【００２４】
請求項４の発明によれば、可動電極の表面に対し、面粗し加工を施すことによって液体金属に濡れにくい表面部が形成されているため、可動電極の液体金属に接触する部位を比較的容易に液体金属に濡れにくくすることができる。
【００２５】
請求項５の発明によれば、可動電極の端部に、該端部を液体金属の液面に対して平行に屈曲させた接触部を設けたため、可動電極の端部を屈曲させていない構造と比べて、可動電極の挿入方向の移動量を増やすことなく可動電極の液体金属に接触する面積を大きくできるので、可動電極の接触抵抗を安定させることができる。
【００２６】
請求項６の発明によれば、可動電極の端部に、該端部を液体金属の液面に対して鋭角に屈曲させた接触部を設け、液面上近傍に接触部に水平方向で直交する方向の外部磁場を発生させるようにした。このため、可動電極と液体金属とを離間させる際に可動電極と液体金属の液面との間にアークが発生した場合、アークを可動電極と液面との間隙（ギャップ）が大きくなる可動電極の先端側に向けて導いて、通電を切ることができるので、オン／オフを切り換える際の応答性を良くすることができる。
【００２７】
請求項７の発明によれば、可動電極の端部を液面に向けて先細りに形成したため、可動電極を液体金属に接触させる際に液体金属の液面に酸化被膜等が形成されていても容易に挿入することができる。一方、可動電極と液体金属とを離間させる際に可動電極の液体金属に接触する面積を漸減させることができ、可動電極と液体金属とが速やかに離間されるので、オン／オフを切り換える際の応答性を良くすることができる。
【００２８】
請求項８の発明によれば、可動電極の少なくとも液体金属と接触する部位の一部に、液体金属に濡れやすい第２表面部を設けたため、可動電極が液体金属に濡れやすくなり可動電極の接触抵抗を安定させることができる。
【００２９】
請求項９の発明によれば、可動電極の表面に対し、導電性を有するシリコーン系コーティング加工を施すことによって液体金属に濡れやすい第２表面部が形成されているため、可動電極の液体金属に接触する部位を比較的容易に液体金属に濡れやすくすることができる。
【００３０】
請求項１０の発明によれば、先細りに形成された可動電極の先端部に、液面に対向する平面部を設けたため、可動電極の液体金属に接触する面積が大きくなり、可動電極の接触抵抗を安定させることができる。
【００３１】
請求項１１の発明によれば、可動電極の液体金属に接触する部位に凹部を設けたため、可動電極を液体金属に挿入した際に液体金属が凹部内に流入して凹部の内壁に接触することで、可動電極の液体金属に接触する面積が大きくなり、可動電極の接触抵抗を安定させることができる。また、凹部は可動電極の液体金属に接触する部位の体積を減らすので、可動電極を液体金属に挿入した際の液面の上昇が抑えられ、液体収容部から開口部を介して液体金属が流出することを抑制できる。
【００３２】
請求項１２の発明によれば、凹部と外部とを連通する連通路を可動電極に設けたため、液体金属が凹部内に流入する際に凹部内にある空気を連通路を介して外部に逃がすことができるので、液体金属が凹部内に流入しやすくなる。
【００３３】
請求項１３の発明によれば、可動電極に開口部を閉塞する蓋部を設けたため、液体収容部から開口部を介して液体金属が流出することを抑制できる。
【００３４】
請求項１４の発明によれば、蓋部を可動電極の一部で構成したため、可動電極の液体金属に接触する面積が大きくなり、可動電極の接触抵抗を安定させることができる。
【００３５】
請求項１５の発明によれば、蓋部を絶縁部材の一部で構成したため、装置構成を簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施例１にかかる接点開閉装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施例１にかかる接点開閉装置の動作を説明するための部分断面図である。
【図３】本発明の実施例２にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施例３にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図である。
【図５】本発明の実施例３にかかる接点開閉装置のケース体を示す平面図である。
【図６】本発明の実施例４にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施例５にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図８】本発明の実施例５にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す図である。
【図９】本発明の実施例６にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【図１０】本発明の実施例６にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す図である。
【図１１】本発明の実施例７にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施例８にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例９にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図である。
【図１４】本発明の実施例１０にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に詳述する。なお、以下の複数の実施例には、同様の構成要素が含まれている。よって、それら同様の構成要素については共通の符号を付与し、重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００３８】
図１は、本発明の実施例１にかかる接点開閉装置の概略構成を示す斜視図、図２は、本発明の実施例１にかかる接点開閉装置の動作を説明するための部分断面図である。
【００３９】
先ず、図１を参照して、本発明の実施例１にかかる接点開閉装置１の構成を説明する。
【００４０】
本実施例にかかる接点開閉装置１は、ガラスやプラスチック等の絶縁性を有する材料で形成されたケース体２と、ケース体２内に設けられた複数（本実施例では２つ）の液体収容部３，３と、液体収容部３，３とケース体２の外部とを連通する開口部４，４と、液体収容部３，３に充填された液体金属５，５と、液体金属５，５に接触する複数（本実施例では２つ）の固定電極６，６と、開口部４，４を介して液体金属５，５に接離可能に設けられた可動電極７と、を備えている。
【００４１】
ケース体２は、略長方形の箱状に形成されており、その内部にはケース体２の長手方向（以下、長手方向と称す）に離間して２つの液体収容部３が設けられている。
【００４２】
液体収容部３は、長手方向に沿う略円筒状に形成されており、その上部３ａには、液体収容部３とケース体２の外部とを連通する開口部４が設けられている。開口部４は、ケース体２の表面部２ａに上方視線で長手方向に沿う略長方形に開口している。液体収容部３には、開口部４を介して常温・常圧（２５℃・１気圧）で液化状態にある液体金属５が充填されている。液体金属５としては、例えば、ガリウム（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ）およびスズ（Ｓｎ）からなる共融合金等を用いることができる。
【００４３】
液体収容部３の下部３ｂには、固定電極６が設けられている。固定電極６は、銅（Ｃｕ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ）等の導電性を有する金属材料により形成された丸棒部材によって構成されている。固定電極６の一端部６ａ（図２参照）は液体金属５に接触させて液体収容部３側に固定され、固定電極６の他端部６ｂはケース体２の外部に延出され、図示しない各種電気部品に接続される。
【００４４】
可動電極７は、固定電極６と同種類の金属材料により形成された丸棒部材によって構成されている。可動電極７は、丸棒部材の両端部を直角に屈曲させたコ字状に形成されている。可動電極７の両端部７１，７１は、開口部４，４に対向して配置され、可動電極７の上下移動により両端部７１，７１が開口部４，４に挿入される。可動電極７の略中央部は、プラスチック等の絶縁性を有する材料で形成された絶縁部材８を介して図示しないアクチュエータに連結される。なお、駆動力を発生するアクチュエータとしては、電磁力，油圧等を用いた様々なものを採用することができる。
【００４５】
次に、図２を参照して、上記接点開閉装置１の動作を説明する。
【００４６】
本実施例にかかる接点開閉装置１では、オフのときは、図２（ａ）に示すように、可動電極７と液体金属５とは離間した位置にあり固定電極６，６間は電気的に切断されている。そして、オフからオンに切り換える際には、図２（ｂ）に示すように、アクチュエータによって可動電極７を下方に向けて移動させ、可動電極７の両端部７１，７１が各液体収容部３，３の液体金属５，５に接触することで、固定電極６，６間は液体金属５，５および可動電極７を介して電気的に接続し、通電される。また、オンからオフに切り換える際には、上記とは逆の動作が行われる。
【００４７】
本実施例では、可動電極７の少なくとも液体金属５と接触する部位の一部（本実施例では端部７１）に液体金属５に濡れにくい表面部９が設けられている。
【００４８】
表面部９は、可動電極７の表面に対し、導電性を有するフッ素系コーティング加工、あるいはサンドブラスト処理等の面粗し加工を施すことによって液体金属５に濡れにくくなっている。すなわち、表面部９では、液体金属５に対する濡れ性が低くなっている。なお、表面部９は、他のコーティング加工等の様々な方法で液体金属５に濡れにくくできる。
【００４９】
以上説明したように、本実施例にかかる接点開閉装置１では、液体金属５に接離可能に設けられた可動電極７の端部７１に、液体金属５に濡れにくい表面部９を設けた。このため、オンからオフに切り換える際には、液体金属５の粘性により可動電極７の移動方向に液体金属５が引き上げられることを抑制して、可動電極７と液体金属５とが速やかに離間されるので、オン／オフを切り換える際の応答性（スイッチング特性）を良くすることができる。
【００５０】
また、本実施例にかかる接点開閉装置１では、可動電極７によって一対の固定電極６，６間の電気接続をオン／オフするようにしたため、アクチュエータ等の可動機構に連結される可動電極７と各種電気部品に接続される固定電極６，６とを分離して設けることができるので、接点開閉装置１の設計自由度を増大できる。
【００５１】
また、導電性を有するフッ素系コーティング加工、あるいはサンドブラスト等の面粗し加工によって可動電極７の端部７１に液体金属５に濡れにくい表面部９を形成したため、可動電極７の液体金属５に接触する部位を比較的容易に液体金属５に濡れにくくすることができる。
【実施例２】
【００５２】
図３は、本発明の実施例２にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【００５３】
本発明の本実施例にかかる接点開閉装置１Ａでは、可動電極７Ａの端部７１Ａに該端部７１Ａを液体金属５の液面５ａに対して平行に屈曲させた接触部７２Ａが設けられている。接触部７２Ａは、長手方向外側に向けて屈曲形成されている。接触部７２Ａの下部側（液面５ａに対向する側）には、液体金属５に濡れにくい表面部９Ａが設けられている。
【００５４】
以上本実施例によっても、可動電極７Ａの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ａを有するので、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ａでは、可動電極７Ａの端部７１Ａに、該端部７１Ａを液体金属５の液面５ａに平行に屈曲させた接触部７２Ａを設けたため、可動電極７Ａの端部７１Ａを屈曲させていない構造と比べて、可動電極７Ａの挿入方向の移動量を増やすことなく可動電極７Ａの液体金属５に接触する面積を大きくできるので、可動電極７Ａの接触抵抗を安定させることができる。また、可動電極７Ａの端部７１Ａを屈曲させていない構造と比べて、可動電極７Ａの液体金属５に接触する面積が同じ場合には、可動電極７Ａの挿入方向の移動量が少なくなるため、接点開閉装置１Ａを可動電極７Ａの挿入方向で小型化することができる。
【実施例３】
【００５５】
図４は、本発明の実施例３にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図、図５は、実施例３にかかる接点開閉装置のケース体を示す平面図である。
【００５６】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｂでは、図４に示すように、可動電極７Ｂの端部７１Ｂに該端部７１Ｂを液面５ａに対して鋭角（すなわちレ字状）に屈曲させた接触部７２Ｂが設けられている。接触部７２Ｂは、長手方向外側に向けて屈曲形成されている。接触部７２Ｂには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｂが設けられている。
【００５７】
図５に示すように、外部磁場発生手段１０は、ケース体２の短手方向（図５では上下方向、以下、短手方向と称す）に開口部４を挟むように配置されている。外部磁場発生手段１０は、液面５ａ上近傍に短手方向の外部磁場１１を発生させる。外部磁場発生手段１０としては、例えば、電磁石や永久磁石等を採用することができる。
【００５８】
以上の構成によれば、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｂでは、オンのときは、図４（ａ）に示すように、接触部７２Ｂ，７２Ｂが各液体収容部３，３の液体金属５，５に接触することで、固定電極６，６間を液体金属５，５および可動電極７Ｂを介して電気的に接続し、図４中矢印Ａ方向に電流が流れて通電する。そして、オンからオフに切り換える際には、図４（ｂ）に示すように、アクチュエータによって可動電極７Ｂを上方に向けて移動させ、可動電極７Ｂと液体金属５とを離間させる。このとき、可動電極７Ｂの屈曲部７１Ｂｂと液面５ａとの間にアーク１２が発生した場合、アーク１２は、外部磁場発生手段１０により発生させた外部磁場１１によって、発生地点である屈曲部７１Ｂｂから先端部７１Ｂａに向けて導かれる（図４（ｂ）中矢印Ｂ）。そして、可動電極７Ｂと液面５ａとの間隙（ギャップ）が大きくなる先端部７１Ｂａにアーク１２が導かれることで通電が切られる。
【００５９】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｂの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｂを有し、可動電極７Ｂの端部７１Ｂに接触部７２Ｂが設けられているので、上記実施例１および２と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｂでは、接触部７２Ｂを液面５ａに対して鋭角に屈曲させ、液面５ａ上近傍に接触部７２Ｂに水平方向で直交する方向の外部磁場１１を発生させるようにした。このため、可動電極７Ｂと液体金属５とを離間させる際に屈曲部７１Ｂｂと液面５ａとの間にアーク１２が発生した場合、アーク１２を可動電極７Ｂと液面５ａとの間隙が大きくなる先端部７１Ｂａに向けて導いてアーク１２を速やかに切断できるので、オン／オフを切り換える際の応答性（スイッチング特性）を良くすることができる。
【実施例４】
【００６０】
図６は、本発明の実施例４にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図である。
【００６１】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｃでは、可動電極７Ｃの端部７１Ｃは液面５ａに向けて円錐状（先細り）に形成されている。端部７１Ｃには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｃが設けられている。
【００６２】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｃの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｃを有するので、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｃでは、可動電極７Ｃの端部７１Ｃを液面５ａに向けて先細りに形成した。このため、可動電極７Ｃを液体金属５に接触させる際に液面５ａに酸化被膜等が形成されていても可動電極７Ｃを液体金属５に容易に挿入することができる。また、可動電極７Ｃの端部７１Ｃは、粘性の強い液体金属５にも容易に挿入することができる。一方、可動電極７Ｃと液体金属５とを離間させる際に可動電極７Ｃの液体金属５に接触する面積を漸減させることができ、可動電極７Ｃと液体金属５とが速やかに離間されるので、オン／オフを切り換える際の応答性（スイッチング特性）を良くすることができる。
【実施例５】
【００６３】
図７は、本発明の実施例５にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図、図８は、本発明の実施例５にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す図である。
【００６４】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｄでは、図８に示すように、可動電極７Ｄの端部７１Ｄは、液面５ａに向けて円錐状に形成されている。可動電極７Ｄの端部７１Ｄには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｄが設けられている。さらに、可動電極７Ｄの先端部７１Ｄａには、液体金属５に濡れやすい第２表面部１３が設けられている。
【００６５】
第２表面部１３は、可動電極７の表面に対し、導電性を有するシリコーン系コーティング加工を施すことによって液体金属５に濡れやすくなっている。すなわち、第２表面部１３では、液体金属５に対する濡れ性が高くなっている。なお、第２表面部は、他のコーティング加工，あるいは鏡面加工等の様々な方法で液体金属５に濡れやすくすることができる。
【００６６】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｄの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｄを有し、可動電極７Ｄの端部７１Ｄを液面５ａに向けて先細りに形成しているので、上記実施例１および４と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｄでは、可動電極７Ｄの先端部７１Ｄａに液体金属５に濡れやすい第２表面部１３を設けたため、可動電極７Ｄが液体金属５に濡れやすくなり可動電極７Ｄの接触抵抗を安定させることができる。
【実施例６】
【００６７】
図９は、本発明の実施例６にかかる接点開閉装置の概略構成を示す部分断面図、図１０は、本発明の実施例６にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す図である。
【００６８】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｅでは、図９に示すように、可動電極７Ｅの端部７１Ｅは、液面５ａに向けて先細りの円錐台状に形成されている。可動電極７Ｅの先端部７１Ｅａには、液面５ａに対向する平面部１４が設けられている。平面部１４を含む端部７１Ｅには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｅが設けられている。なお、平面部１４を設けた端部７１Ｅの表面積は、図１０中破線で示す円錐状の仮想先端部７１Ｅｂを有する場合の表面積と比べて大きくなるように設定されている。
【００６９】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｅの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｅを有し、可動電極７Ｅの端部７１Ｅを液面５ａに向けて先細りに形成しているので、上記実施例１および４と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｅでは、先細りに形成した可動電極７Ｅの先端部７１Ｅａに液面５ａに対向する平面部１４を設けたため、可動電極７Ｅの液体金属５に接触する面積が大きくなり、可動電極７Ｅの接触抵抗を安定させることができる。
【実施例７】
【００７０】
図１１は、本発明の実施例７にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す断面図である。
【００７１】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｆでは、可動電極７Ｆの液体金属５に接触する部位（本実施例では端部７１Ｆ）に凹部１５Ｆが設けられている。凹部１５Ｆは、可動電極７Ｆの先端部７１Ｆａに液面５ａに対向して略円筒状に凹設されている。凹部１５Ｆを含む可動電極７Ｆの端部７１Ｆには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｆが設けられている。
【００７２】
以上の構成によれば、可動電極７Ｆを液体金属５に挿入した際に液体金属５が凹部１５Ｆ内に流入して内壁１５Ｆａに接触する。
【００７３】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｆの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｆを有するので、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｆでは、可動電極７Ｆの端部７１Ｆに凹部１５Ｆを設けたため、可動電極７Ｆを液体金属５に挿入した際に液体金属５が凹部１５Ｆ内に流入して内壁１５Ｆａに接触することで、可動電極７Ｆの液体金属５に接触する面積が大きくなり、可動電極７Ｆの接触抵抗を安定させることがきる。また、凹部１５Ｆは可動電極７Ｆの端部７１Ｆ（液体金属５に接触する部位）の体積を減らすので、可動電極７Ｆを液体金属５に挿入した際の液面５ａの上昇が抑えられ、液体収容部３から開口部４を介して液体金属５が流出することを抑制できる。
【実施例８】
【００７４】
図１２は、本発明の実施例８にかかる接点開閉装置の可動電極の端部を示す断面図である。
【００７５】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｇでは、一端が外部に開口し、且つ、他端が凹部１５Ｇに開口する連通路１６が可動電極７Ｇの端部７１Ｇに設けられている。連通路１６は、凹部１５Ｇ内と外部とを連通する貫通穴として形成されている。凹部１５Ｇを含む可動電極７Ｇの端部７１Ｇには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｇが設けられている。
【００７６】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｇの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｇおよび凹部１５Ｇを有するので、上記実施例１および７と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｇでは、凹部１５Ｇと外部とを連通する連通路１６を可動電極７Ｇの端部７１Ｇに設けたため、液体金属５が凹部１５Ｇ内に流入する際に凹部１５Ｇ内にある空気を連通路１６を介して外部に逃がすことができるので、液体金属５が凹部１５Ｇ内に流入しやすくなる。
【実施例９】
【００７７】
図１３は、本発明の実施例９にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図である。
【００７８】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｈでは、図１３に示すように、可動電極７Ｈの端部７１Ｈには、開口部４に嵌合するように上方視線で略長方形の板状に形成された蓋部１７Ｈが一体に設けられている。可動電極７Ｈの先端部７１Ｈａは、液面５ａに向けて円錐状に形成されており、この先端部７１Ｈａに液体金属５に濡れにくい表面部９Ｈが設けられている。
【００７９】
以上の構成によれば、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｈでは、オフのときは、図１３（ａ）に示すように、可動電極７Ｈと液体金属５とは離間した位置にあり固定電極６，６間は電気的に切断されている。そして、オフからオンに切り換える際には、図１３（ｂ）に示すように、アクチュエータによって可動電極７Ｈを下方に向けて移動させ、可動電極７Ｈの先端部７１Ｈａが各液体収容部３，３の液体金属５，５に接触することで、固定電極６，６間は液体金属５，５および可動電極７Ｈを介して電気的に接続し、通電される。このとき、蓋部１７Ｈによって開口部４は閉塞され、蓋部１７Ｈの下面部１７Ｈａは液体金属５に接触する。
【００８０】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｈの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｈを有するので、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｈでは、可動電極７Ｈに開口部４を閉塞する蓋部１７Ｈを設けたため、オンするときには、蓋部１７Ｈにより開口部４が閉塞され、液体収容部３から開口部４を介して液体金属５が流出することを抑制できる。
【００８１】
また、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｈによれば、蓋部１７Ｈを可動電極７Ｈの一部として構成したため、蓋部１７Ｈの下面部１７Ｈａが液体金属５に接触することで、可動電極７Ｈの液体金属５に接触する面積が大きくなり、可動電極７Ｈの接触抵抗を安定させることができる。
【実施例１０】
【００８２】
図１４は、本発明の実施例１０にかかる接点開閉装置の概略構成および動作を説明するための部分断面図である。
【００８３】
本実施例にかかる接点開閉装置１Ｉでは、可動電極７Ｉは、両先端部７１Ｉａ，７１Ｉａを露出させて絶縁部材８Ｉに覆われている。本実施例では、絶縁部材８Ｉの下端部８Ｉａが蓋部１７Ｉとして構成されている。絶縁部材８Ｉの下端部８Ｉａは、開口部４に嵌合するように断面長方形状に形成されている。絶縁部材８Ｉの下端部８Ｉａから露出された可動電極７Ｉの先端部７１Ｉａには、液体金属５に濡れにくい表面部９Ｉが設けられている。
【００８４】
以上の構成によれば、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｉでは、オフのときは、図１４（ａ）に示すように、可動電極７Ｉと液体金属５とは離間した位置にあり固定電極６，６間は電気的に切断されている。そして、オフからオンに切り換える際には、図１４（ｂ）に示すように、アクチュエータによって可動電極７Ｉを下方に向けて移動させ、可動電極７Ｉの先端部７１Ｉａが各液体収容部３，３の液体金属５，５に接触することで、固定電極６，６間は液体金属５，５および可動電極７Ｉを介して電気的に接続し、通電される。このとき、蓋部１７Ｉによって開口部４は閉塞される。
【００８５】
以上本実施例によっても、可動電極７Ｉの液体金属５と接触する部位に液体金属５に濡れにくい表面部９Ｉを有するので、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｉでは、可動電極７Ｉを覆う絶縁部材８Ｉの下端部８Ｉａを蓋部１７Ｉとして構成したため、オンするときには蓋部１７Ｉにより開口部４が閉塞され、液体収容部３から開口部４を介して液体金属５が流出することを抑制できる。また、本実施例にかかる接点開閉装置１Ｉでは、蓋部１７Ｉが絶縁部材８Ｉの一部として構成されているので、絶縁部材８Ｉと蓋部１７Ｉとを別個に設ける場合に比べて、装置構成を簡素化できる。
【００８６】
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例には限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ケース体，液体収容部，開口部，固定電極，可動電極の形状等は種々のものを採用できる。また、上記実施例では、単一のケース体に複数の液体収容部を設けているが、複数のケース体にそれぞれ液体収容部を設けるようにしてもよい。また、上記実施例では、アクチュエータを可動電極に連結し、可動電極を移動させるようにしているが、アクチュエータをケース体に連結し、ケース体を移動させるようにしてもよい。このように、上記実施例に基づいて当業者によりなされる他の実施例、実施の形態および運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
【符号の説明】
【００８７】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ，１Ｈ，１Ｉ  接点開閉装置
２    ケース体
３    液体収容部
４    開口部
５    液体金属
５ａ  液面
６    固定電極
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ，７Ｆ，７Ｇ，７Ｈ，７Ｉ  可動電極
７２Ａ，７２Ｂ  接触部
８，８Ｉ  絶縁部材
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ，９Ｅ，９Ｆ，９Ｇ，９Ｈ，９Ｉ  表面部
１０  外部磁場発生手段
１１  外部磁場
１２  アーク
１３  第２表面部
１４  平面部
１５  凹部
１６  連通路
１７Ｈ，１７Ｉ  蓋部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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