(57)【要約】【課題】電気スイッチング・デバイスのスイッチング要素用の横断移動駆動部を改善することを目的とする。【解決手段】相互にある横断距離で配置された２つの固定接触要素（７ａ、７ｂ）の間に１つの接触端部（６）で配置され、随意に一方又は他方の固定接触要素（７ａ、７ｂ）の方にその長手方向に対して横断的に、横断移動駆動部（２３）を形成する２つの調節要素によって移動することができる少なくとも１つの長方形の電気スイッチング要素（４）をもつ電気スイッチング・デバイス（１）、特に高周波スイッチング・デバイスに関する。調節要素がスイッチング要素（４）の傍らに横に配置され、後者に対して横断的に往復して移動することができる。スイッチング要素（４）用の横断移動駆動部（２３）を改善するために、スイッチング要素（４）は少なくとも部分的に磁性材料からなり、調節要素は磁石（１２、１３）によって形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの長方形の電気スイッチング要素（４）をもつ電気スイッチング・デバイス（１）、特に高周波スイッチング・デバイスであって、前記電気スイッチング要素（４）が相互にある横断距離で配置された２つの固定接触要素（７ａ、７ｂ）の間に１つの接触端部（６）で配置され、随意に一方又は他方の固定接触要素（７ａ、７ｂ）の方にその長手方向に対して横断的に２つの調節要素によって移動することができ、
前記調節要素が前記スイッチング要素（４）の傍らに横に配置され、後者に対して横断的に往復して移動することができ、
前記スイッチング要素（４）が少なくとも部分的に磁性材料からなり、前記調節要素が磁石（１２、１３）によって形成されることを特徴とする電気スイッチング・デバイス。
【請求項２】
前記磁石（１２、１３）が永久磁石であることを特徴とする請求項１に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項３】
前記スイッチング要素（４）が横断方向に弾力的に曲がることができ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・デバイス。
【請求項４】
前記スイッチング要素（４）が弾力的な舌状部によって形成され、その幅の広い側が前記固定接触要素（７ａ、７ｂ）の方に面することを特徴とする請求項３に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項５】
前記磁石（１２、１３）が前記スイッチング要素（４）から離れて面する前記固定接触要素（７ａ、７ｂ）の側に配置されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項６】
前記磁石（１２、１３）が前記スイッチング要素（４）の基部（１１）の方に前記固定接触要素（７ａ、７ｂ）を越えて突き出ることを特徴とする請求項５に記載のスイッチング要素。
【請求項７】
２つのスイッチング要素が（４）が横断面（８）に対して互いに反対側に配置され、両側に配置された固定接触要素（７ａ、７ｂ）の方に横断的にそれらの相互に面する接触端部（６）で移動することができ、互いに反対側に横に配置された前記磁石（１２、１３）が両方のスイッチング要素（４）に割り当てられることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング要素。
【請求項８】
前記スイッチング要素（４）の相互に面する端部に重なる１つの磁石（１２、１３）が各側に配置されることを特徴とする請求項７に記載のスイッチング要素。
【請求項９】
前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）に沿って向けられる前記磁石（１２、１３、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ）の長手方向寸法がそれらの横断寸法よりも大きいことを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１０】
前記磁石（１２、１３）がそれぞれ同じ横断方向に同時に移動することができることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１１】
前記磁石（１２、１３）が連結要素によって互いに接続されることを特徴とする請求項１０に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１２】
前記磁石（１２と１３）が横断スライダ（１５）上に保持されることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１３】
互いに反対側に配置された同じ極（Ｓ）をもつ相互の距離（ｂ）の前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）の移動の面（１６）を基準にして配置される２つの磁石（１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ）が、前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）の各側に配置されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１４】
前記距離（ｂ）が前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）の幅（ｃ）にほぼ等しいか又はそれよりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１５】
前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）の前記移動の面（１６）の両側に配置された前記磁石（１２ａ、１３ａ及び１２ｂ、１３ｂ）が、それぞれ２つのスライダ構成要素（１５ａ、１５ｂ）の前記移動の面の方に面する側に、好ましくはそれぞれの窪み（１７）に配置され、前記スライダ構成要素（１５ａ、１５ｂ）が移動ユニット（１０）を形成するように互いに接続され、それの移動の長さが好ましくはストップによって制限されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１６】
前記スライダ構成要素（１５ａ、１５ｂ）が各々第１の基部（１１）の互いに離れて面する窪み（１９ａ、１９ｂ）に配置され、横断方向に移動できるように取り付けられることを特徴とする請求項１５に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１７】
前記スライダ構成要素（１５ａ、１５ｂ）が前記基部（１１）を囲むフレーム（２１）によって互いに接続されることを特徴とする請求項１６に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１８】
前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）の両側に配置された前記磁石（１２、１３）又は前記磁石対（１２ａ、１３ａ及び１２ｂ、１３ｂ）が各々駆動モータ（２４）によって横断的に往復して移動することができることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項１９】
前記１つ又は複数の駆動モータ（２４）がそれぞれ電磁石（２４ａ）によって形成されることを特徴とする請求項１８に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項２０】
１つ又は２つの電磁石（２４ａ）が前記１つ又は複数のスイッチング要素（４）に対して横オフセットで配置されることを特徴とする請求項１９に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項２１】
前記１つ又は複数の電磁石（２４ａ）が極可逆性であることを特徴とする請求項２０に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項２２】
前記駆動モータ（２４）が前記フレーム（２１）の環状形状のフレーム部分（２１ｂ）を通して通路（２１ｃ）に係合することを特徴とする請求項１７から２０のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【請求項２３】
長手方向に連続して配置された１つもしくは複数のスイッチ・デバイス（１）又はスイッチ・デバイス対がハウジング（３２）の保護チャンバ（３１）に配置されることを特徴とする前記請求項のいずれか一項に記載のスイッチング・デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１のプリアンブルによる電気スイッチング・デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスイッチング・デバイスが特許文献１に説明されている。このスイッチング・デバイスは、特に、様々な減衰要素を通る高周波較正ライン用の電流伝導を切り替えるために使用される。この目的のために、スイッチング・デバイスは長方形及び好ましくは平坦なスイッチング要素を備え、それは調節要素によってその長手方向に対して横断的に移動することができる。この状況において、その一端の接触面が随意に固定接触面と接触又は非接触の状態にされる。接触位置では、接触面への電流の伝導は、他の要因の中で、接触面と固定接触面の相互配置に依存する。特に汚染及び／又は粒子が非導電性材料からなる場合、汚染又は粒子が実質的に電流伝導を損なうことがある。
【０００３】
障害のない電流伝導は、例えば信号発生器又はネットワーク・アナライザの減衰調整用の基準として使用される較正ラインの場合に特に重要である。較正ラインは、例えば、入力端及び出力端において等しく一定のサージ・インピーダンスで直列に配置され、どの場合にも調整可能な較正された減衰をもち、したがって正確なレベルももついくつかの４極スイッチング・デバイスを備える。
【０００４】
既知の高周波電気スイッチング・デバイスの場合、それらが、例えば、高周波較正ラインで一般に使用されるとき、外部の機械的力の印加によるスイッチング要素の横方向切替え移動は、スイッチング要素に横方向に押し付け、それによって後者を移動させるプランジャによって達成される。スイッチング要素及びスイッチング要素の両側に備えられたプランジャの直線押込み移動によって行われる横方向の回転移動の結果、摺動移動がプランジャ及びスイッチング要素の接触領域で生じる。これらの移動は関連する摩擦の結果として摩耗を引き起こす。特に、スイッチング・デバイスが密閉スイッチング・チャンバを備える場合、摩耗した粒子がスイッチング・チャンバ内に残るので、摩擦によって引き起こされた摩耗に起因する接触障害の危険が特に大きい。しかし、オープン・スイッチング・チャンバの場合でさえ、摩耗粒子が接触面間に入り、電気接触を損なうことがあるという危険もある。更に、プランジャは高周波の挙動に悪影響を有することがある。
【０００５】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１０３８１４Ａ１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、前述のタイプの電気スイッチング・デバイスのスイッチング要素用の横断移動駆動部を改善する目的に基づく。更に、摩擦プロセスと、摩耗粒子による電気接触の損傷の結果として生じる危険とが除去されるか又は少なくとも低減されるべきである。特に、接触面の環境における摩耗の発生は避けられるか又は少なくとも低減されるべきである。更に、スイッチング要素の非接触横断移動が、好ましくは密閉された、特にハーメチック密閉又は密封されたハウジング内で可能であるべきである。簡単な設計も実現されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は請求項１の特徴によって達成される。本発明の有利なさらなる成果が従属クレームで説明される。
【０００８】
本発明は、磁力に基づくスイッチング要素の切替え移動駆動部で、移動駆動部の機械的接触がスイッチング要素と調節要素との間で必要とされないという知見に基づき、したがって、磁力によって達成されたスイッチング要素の切替え移動の場合、機械的接触が存在せず、したがって、摺動摩擦が後者の間に発生せず、関連する摩耗粒子が生じない。
【０００９】
更に、本発明は、磁石の磁力の効果が磁石と磁力の影響下にある要素との間の距離の大きさに依存して可変であり、距離が増加するにつれて減少し、距離が減少するにつれて増加するという知見に基づく。
【００１０】
本発明によるスイッチング・デバイスで、スイッチング要素は少なくとも部分的に磁性材料からなり、調節要素はそれぞれ少なくとも１つの磁石によって形成される。その結果、スイッチング要素に作用する各磁石の磁力は、それがスイッチング要素に作用する反対側に配置された他の磁石の磁力を超えるところまで磁石をスイッチング要素の方に前進させることによって増加することができ、スイッチング要素を反対側に配置された磁石の磁気引力の範囲から前進させられた磁石の方に引き寄せ、それに応じてスイッチング要素を関連する固定接触要素の方に移動させる。
【００１１】
反対側に配置された他の磁石がスイッチング要素の方に前進させられる場合、対応するスイッチング機能が達成される。
【００１２】
切替えの前述の両方の場合において、前進させられない磁石のスイッチング要素に作用する磁力は、後者とスイッチング要素との間の距離を増加させることによって低減することができる。その結果、前進させられた磁石の磁力の効果が増加し、関連する固定接触要素へのスイッチング要素の切替えが強化される。
【００１３】
その結果、前進させられない磁石が同時にスイッチング要素から横断的に遠ざけられるか又は後退させられ、スイッチング要素に作用するその磁力が低減し、それによって前進させられた磁石の磁力の効果が増加する場合、スイッチング機能を更に改善及び／又は簡単化することができる。したがって、同じ横断方向で相互に反対側の磁石の両方を同時に移動させることは有利であり、それによりスイッチング要素の方に移動する調節磁石の磁力の効果は増加し、スイッチング要素から遠ざかる磁石の効果は減少する。したがって、磁石用のこの種の移動駆動部は、連結要素により又は横断的に移動できる共通スライダに磁石を配置することにより互いに磁石を接続することによって簡単に設計することができる。
【００１４】
したがって、切替えプロセスの場合には、２つの磁石の一方が、前進すなわちそれぞれの固定接触要素の方へのスイッチング要素の移動によるスイッチング機能及び固定接触要素への接触保持機能を行い、接触用固定接触要素の反対側に配置される磁石の効果は、それぞれ遠ざかるか又は後退することによって低減されるか又は取り消される。
【００１５】
本発明によるスイッチング・デバイスは非接触切替えを実現する。したがって、固定接触要素の方へのスイッチング要素の移動において、機械的摺動摩擦がなく、また、これにより関連する摩耗粒子が発生せず、その結果、電気接触はこの点で損なわれないままである。
【００１６】
本発明はそれぞれ簡単な設計によって特徴づけられ、それはスイッチング要素と磁石との間の機械的接続を必要としないので小規模を実現することができる。機械的接続のないことを考慮して、本発明による実施形態はスイッチング要素と調節要素との間の距離に関して可変で適応可能であり、その結果、それは簡単で有利な方法で既存の設計に統合することができる。
【００１７】
それぞれの磁石が永久磁石によって形成される場合、それはスイッチング・デバイスの実質的な簡易化に寄与する。
【００１８】
更に、本発明による実施形態は、幅の広い側がそれぞれ関連する磁石の方に面する板ばねの形態のスイッチング要素との組合せにおいて非常に有利に適切なものにもなる。この状況において、スイッチング要素は薄膜の寸法を有することができ、その結果、スイッチング要素はそれぞれの反対側の固定接触要素の方向に移動され、小さい原動力で接触位置に保持することができる。
【００１９】
この状況において、スイッチング要素はそれぞれ関連する磁石の方に直接移動される必要はない。スイッチング要素と接触位置の磁石との間に十分な距離がある場合、接触保持機能も磁石の必要十分な磁力で保証される。
【００２０】
本発明による実施形態は、好ましくは、スイッチング要素がハウジングの好ましくは密封された保護チャンバ内に配置され、機械的調節要素用の通路を必要としないスイッチング・デバイスにも適する。
【００２１】
更に、２つのスイッチング要素が横断面に関して相互に反対側のある長手方向距離でそれらの相互に面する接触端部で配置され、固定接触要素、例えば共通の固定接触要素の方に横断的に移動することができる場合、それは簡単で、小型で、コストに有利な設計に寄与する。
【００２２】
この状況において、２つのスイッチング要素の相互に隣接する接触端部に重なる共通磁石を両方のスイッチング要素の移動のために各側に配置することができ、横断的に往復して移動できるように取り付けることができる。その結果、４極スイッチング・デバイスは２つの磁石だけの簡単な方法で実現することができる。
【００２３】
本発明による調節機能及び／又はスイッチング機能については、２つの磁石がスイッチング要素の両側に互いに反対側に配置されれば十分である。スイッチング要素に作用する磁力を増加させるために、スイッチング要素の両側にいくつかの磁石を、特に、どの場合にも調節磁石対を配置することは有利であり、ここで各対の互いに対向する磁石は同じ極性でなければならない。この状況において、各対の２つの磁石は、スイッチング要素の移動の中央面に関して、好ましくは平坦な舌形状スイッチング要素の幅にほとんど等しいか又はそれよりも大きい相互の距離を設けることができる。
【００２４】
スイッチング要素の各側にいくつかの磁石をもつ本発明のさらなる一成果において、設計の簡単化の目的で、磁石が移動ユニットを形成するように磁石のすべてを互いに連結要素によって接続すること又はそれらを共通スライダ上に配置することは有利である。
【００２５】
更に、好ましくは共通の移動駆動部を１つの磁石、複数の磁石、又は磁石対に、好ましくは、どの場合にも電気駆動モータで割り当てることは有利である。したがって、スイッチング機能は関連する制御デバイスによって機械化することができる。それぞれの少なくとも１つの磁石又はいくつかの磁石を含む移動ユニットの必要とされる移動を磁力によって生じさせる電磁石は、特に電気駆動モータとして有利である。この種の磁気駆動部では、磁気引力及び磁気斥力を対応する極配置又は極切替えを使用して生成することもでき、２つの電磁石が駆動力の増幅又はそれぞれ倍増を伴って同時にそれぞれの駆動部の移動を生じさせることができる。
【００２６】
本発明のさらなる成果は簡単な設計及び取付け形体を提供し、それにより安全で障害のない機能及び電気接触をもつ小型で耐久性のある設計が保証される。
【００２７】
本発明の有利な実施形態がいくつかの例示的実施形態及び図に基づいて以下に更に詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図は参照番号１によってまとめて示されたいくつかスイッチング・デバイスを示し、電気的に互いに接続することができる導体の部分は電気ライン２の複数の長手部分を形成し、それぞれスイッチ３にスイッチング要素４を与えることができ、スイッチング要素４は電気ライン２に対して横断的に往復して移動することができ、ライン２を接続及び切断するのに使用される。スイッチング要素４は長方形の要素であり、それは基部端部５でライン２に恒久的に接続され、他の端部に接触端部６を備え、接触位置への横断移動の後、相互に固定の横断距離で配置された２つの固定接触要素７ａ、７ｂのうちの１つに接触する。接触端部６が固定接触要素７ａ、７ｂからの横方向距離を与える開位置は略図線によって示される中央位置に設けることができる。
【００２９】
固定接触要素７ａ、７ｂは、例えば、図２にだけ示される基部１１上に強固な方法で保持され、例えば、端部に配置された平坦な細片によって形成されるライン部分の端部によって形成することができる。
【００３０】
例示的実施形態では、少なくとも１つのスイッチング・デバイス１は、固定接触要素７ａ、７ｂに接続され、必要に応じて切り替えることができる並列に配置された切替え可能な較正部分２ａ、２ｂをもついわゆる較正ラインの一部であり、少なくとも１つの較正ライン部分が減衰させられ、減衰ラインを形成する。
【００３１】
図１は、左右に、２つの較正ライン部分２ａ、２ｂ及び２つの好ましくは全く同一に形成されたスイッチング要素４をもつ４つのスイッチ３によってそれぞれ形成されたそれぞれ４極較正ラインを示し、それらは２つの横方向に離間した固定接触要素７ａ、７ｂ間にどの場合にも配置され、一方又は他方の固定接触要素７ａ、７ｂの方に随意に移動することができる接触端部６が互いの方に面するように、電気ライン２に対して横断的に、及び固定接触要素７ａ、７ｂ間のほぼ中央を延びる横断面８の両側で互いに鏡像に配置される。横断面８の両側で鏡像に配置されたスイッチング・デバイス１は実質的に同一であるので、横断面８の左に配置された２つのスイッチング・デバイス１の１つだけが以下に説明される。
【００３２】
スイッチング要素４は、好ましくは、弾力的に横方向に曲がることができ、基部端部５は図２に示された第１の基部１１に取り付けられる保持部９に保持される。狭い側が見え、２つの相互に反対側の幅の広い側が固定接触要素７ａ、７ｂの方に面するように図１の平面図に示される平坦な細片の形体の弾力的な舌状部は弾力的なスイッチング要素４として特に適切である。平坦な細片は薄いフォイルによって形成することもでき、その厚さは例えば約１／１０ｍｍ未満及びわずか数μｍとすることもできる。
【００３３】
本発明の第１の例示的実施形態によれば、スイッチング要素４が一方又は他方の固定接触要素７ａ、７ｂの方へ横方向に移動される切替えプロセスを実行するために、横断的に延びるそれぞれ関連するガイド１４に横断的に移動可能な方法で取り付けられ、したがって、スイッチング要素４の方及び再び元の方向に移動することができる第１の調節磁石又はスイッチング磁石１２、１３がスイッチング要素４の各側に配置される。図２に示されるように、磁石１２、１３は１つ又は複数のスイッチング要素４の中央回転面１６に対して両側で中央に配置され、その結果、磁石１２及び１３の極軸と交差する中央軸は中央回転面１６に配置される。
【００３４】
磁石１２及び１３は、好ましくは、固定接触要素７ａ、７ｂの後に配置され、後者から横断距離ａを設けることができる。１つ又は複数のスイッチング要素４の回転面１６に対して横断的に延びる磁石１２及び１３の高さｈは、１つ又は複数のスイッチング要素４の幅ｂよりも大きく、その結果、好ましい中央高さの配置で、磁石１２及び１３は１つ又は複数の調節要素４の両方の狭い側を越えて突き出る（図２参照）。
【００３５】
磁石１２及び１３は移動ユニット１０として一緒に調節できることが好ましい。この目的のために、それらを連結要素によって接続することができる。図１及び２に示された例示的実施形態に明白に示されるように、磁石１２及び１３はガイド１４に横断的に移動可能な方法で取り付けられ、磁石１２及び１３をもつ移動ユニットを形成する横断的に延びるスライダ１５上に配置される。ガイド１４は、第１の基部１１上に又はその上方に配置することができる。
【００３６】
磁石１２及び１３は横断面８に対して実質的に中央に配置され、ライン２の長手方向に延びる長さＬ１は十分に大きく、相互に面するスイッチング要素４の十分に長い端部部分に重なる。この状況において、例示的実施形態に示されるように、磁石１２及び１３が固定接触要素７ａ、７ｂを越えて突き出ることも有利である。固定接触要素７ａ、７ｂの長さは参照番号Ｌ２によって示される。
【００３７】
図１では、図の右側に配置されたスイッチ・デバイス１はスイッチング要素４の方に移動した最も前方位置の共通磁石１２を示し、磁石１２は固定接触要素７ａに接触して配置されるか又は後者からある横断距離を設けることができる。それぞれ反対側に配置された磁石１３は固定接触要素７ｂから最も遠方位置に配置される。
【００３８】
例示的実施形態では、実質的に等しい大きさである磁石１２、１３の磁力はそれぞれ十分に大きく、それぞれの磁石１２、１３の横方向距離を考慮すると、少なくともスイッチング要素４に最も近い位置（前に押された）では、スイッチング要素４は最も近い磁石１２、１３の磁力Ｍ１によって引きつけられ、固定接触要素７ａの方に引かれ、この接触位置に保持される。
【００３９】
この状況において、切替えプロセスを生じさせると想定される一方の磁石１２、１３のそれぞれの前進で、スイッチング要素４に作用する他方の磁石の磁力Ｍ１がこの磁石の方に１つ又は複数のスイッチング要素を引きつけ、それを関連する固定接触要素に保持することが考慮されなければならない。この状況において、一方の磁石１２、１３の前進の間、他方の磁石１２、１３は少なくとも１つスイッチング要素４から遠ざけられるが、その理由は、スイッチング要素が固定接触要素７ａ、７ｂの接触位置のために他方の磁石に追従できず、したがってスイッチング要素４に作用する他方の磁石の磁力Ｍ１は遠ざかるとともに減少し、それにより一方の磁石１２、１３の有効な磁力Ｍ１が増加するからであることも考慮に入れられなければならない。
【００４０】
磁石１２、１３間の距離ｗ、固定接触要素７ａ、７ｂ間の距離ｘ、及び磁石１２、１３又はそれぞれ移動ユニット１０の横断移動長又はストローク長Ｌ３は非常に大きくなるように選択されるので、前進させられた磁石１２、１３のストローク端の位置で、後者からより離して配置された固定接触要素７ａ、７ｂの接面に対する距離ｙは、後者から離れて面するこの固定接触要素７ａ、７ｂの面からの後寄りの磁石１２、１３の距離ｚよりも小さい。したがって、比較的長い距離ｚと比較してそれぞれ短い距離ｙにより、前進させられた磁石１２、１３の接触要素４に作用する磁力Ｍ１は後退させられた磁石１２、１３の１つ又は複数のスイッチング要素４に作用する磁力Ｍ１よりも大きく、したがって、１つ又は複数のスイッチング要素４の切替えが前進させられた磁石１２、１３の方及び関連する固定接触要素７ｂの方に行われることが保証される。スイッチング要素４が復原力を備えている場合、復原力と前進させられた磁石の磁力Ｍ１の和が後退させられた磁石の磁力Ｍ１よりも大きければ、距離ｙが距離ｚよりも大きくなるように選択することもできる。
【００４１】
スイッチング要素４を図１の右側に示されるような切替え位置に固定接触要素７ｂの方に切り替えるために、図１の左側に示されるように磁石１３がスイッチング要素４の方向に前進させられ、磁石１２が同時に後退させられ、この状況で、スイッチング要素４に作用する磁石１３の磁力Ｍ１はスイッチング要素４を磁石１３の方及び固定接触要素７ｂの方に引きつけるのに十分な大きさに達する。
【００４２】
スイッチング要素４に作用する磁力を増加させるために、いくつかの、例えば２つの調節磁石１２ａ、１２ｂ又はそれぞれ１３ａ、１３ｂをスイッチング要素４の各側に配置することができる。同一又は同等な構成要素が同じ参照番号で表される図３及びそれに続く図で示される例示的実施形態の場合、２つの調節磁石１２ａ、１２ｂ又はそれぞれ１３ａ、１３ｂはスイッチング要素４の中央回転面１６の両側に、例えば後者に対して対称的に配置され、１つの側にそれぞれ配置された調節磁石１２ａ、１２ｂ及び１３ａ、１３ｂは互いに同じ極で、例えば例示的実施形態に示されるように南極Ｓで面する。磁石対の一方の側にそれぞれ配置された調節磁石間の距離ｂは、相互に同じように設計されることが好ましいスイッチング要素４の幅ｃにほぼ等しいか又はそれよりも大きい。磁石対の配置で、共通磁力Ｍ２がスイッチング要素４の回転範囲内に発生し、それは２つの調節磁石１２ａ、１２ｂ及びそれぞれ１３ａ、１３ｂの結果として生じる磁力であり、図示されていないその磁界ラインは距離ｂの範囲内に束ねられる。
【００４３】
どの場合にも、磁石対１２ａ、１２ｂは固定接触要素７ａ、７ｂの背後の横断軸８を基準として配置されるが、磁力線の良好な特性を保証するために、この磁石対の磁石１２ａ、１２ｂを１つ又は複数のスイッチング要素４の幅ｃに等しいか又はそれよりも大きい距離ｂで配置するのは有利である。これにより、磁石の相互に面する側と１つ又は複数のスイッチング要素４の狭い側を含む面との間の距離ｄが与えられる。
【００４４】
調節磁石対ももつ例示的実施形態で、調節磁石１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂは互いに接続されて共通移動要素を形成する。これは、調節磁石１２ｂ及び１３ｂに関して図３及び４に示されない。
【００４５】
図５及び６に示される例示的実施形態では、調節磁石１２ａ、１２ｂ及びそれぞれ１３ａ、１３ｂは上下に配置されたスライダ構成要素１５ａ、１５ｂに配置され、それらはスライダ構成要素１５ａ、１５ｂの窪み１７ａ、１７ｂ内に少なくとも部分的に埋めることができる。スライダ構成要素１５ａ、１５ｂ間に機械的接続が存在するが、図５及び６に示されていない。この実施形態で、２つのスイッチ・デバイス３の接触要素はスライダ構成要素１５ａ、１５ｂによって形成された箱の内部チャンバで保護される。内部チャンバは連続的な長手方向溝２２によって形成することができ、それはそれぞれ端部で、例えば保持部９によって密閉することができる。
【００４６】
この例示的実施形態で、第１の基部１１は下方の基部構成要素１１ａ及び上方の基部構成要素１１ｂを備え、それらは図示されていないボアホール１８に挿入されたねじによって互いにねじ止めされる上下に配置された板によって形成することができる。どの場合にも、相互に合致する中央領域で、下方の基部構成要素１１ａ及び上方の基部構成要素１１ｂは各々スライダ構成要素１５ａ、１５ｂが収容される下側窪み１９ａ及び上側窪み１９ｂを備える。この状況において、電気ライン２に対して横断的に延びる窪み１９ａ、１９ｂの壁面の少なくとも２つがガイドを形成することができ、更に横断的に延びる窪み１９ａ、１９ｂの寸法はスライダ構成要素１５ａ、１５ｂの関連する横断寸法よりも少なくとも横断移動で必要とされる長さＬ３だけ大きく、その結果、前述の磁力作用を達成するために調節磁石１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ及びそれぞれ磁石対は十分に大きな横断移動を行うことができる。長手方向の中央面１４に対して横断的にオフセットされた窪み１９ａ、１９ｂの制限面は、それらが磁石１２、１３又はスライダ構成要素１５ａ、１５ｂの横断移動を制限するストップを形成するような相互の距離で配置することができる。
【００４７】
スイッチング要素４をもつ電気ライン２は基部構成要素１１ａ、１１ｂ間に延びる長手方向の溝２２、又は基部構成要素１５ａ（図５）もしくは１５ｂ（図６）の１つに配置することができ、それの垂直寸法ｇは後者のために十分な移動遊隙を保証するためにスイッチング要素４の直立幅ｄよりも多少大きい。保持部９は長手方向の溝２２の端部領域に配置され、長手方向の溝自体は上方及び／又は下方の基部構成要素１１ａ、１１ｂに配置することができる。
【００４８】
図７による例示的実施形態はスライダ構成要素１５ａ、１５ｂ間の機械的接続の有利な設計を示す。この設計は、スライダ構成要素１５ａ、１５ｂ及び第１の基部１１上に係合し、一緒にねじ止めすることができる２つの水平及び２つの垂直フレーム構成要素からなることができる好ましくは長方形のフレーム２１を備える。これは略図線によって示される。スライダ構成要素１５ａ、１５ｂは、例えば、水平フレーム部分２１ａの相互に面する側に直接取り付けることができる。垂直フレーム部分２１ｂ間の横断距離ｆは基部１１の関連する横断寸法よりも少なくとも横断移動の長さＬ３だけ大きく、それによって移動ユニット１０の対応する横断移動Ｌ３が保証される。
【００４９】
調節磁石１２、１３及び／又は磁石対１２ａ、１２ｂ及び１３ａ、１３ｂ、又は後者で形成された移動ユニット１０の横断移動を機械化するために、例えば強磁性コア及び後者を取り巻く電気コイルからなる電磁石２４ａとすることができる好ましい電気駆動モータ２４をもつそれぞれの横断移動駆動部２３を備えることは有利である。１つ又は複数の駆動モータ２４は、例えば、基部１１上で支持することができる。調節磁石１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ及びスライダ構成要素１５ａ、１５ｂが移動ユニット１０を形成する図８から１１による例示的実施形態では、移動ユニット１０の往復の移動を達成するために１つの駆動モータ２４で十分である。電磁石２４ａでは、これは、磁力を介して第１の移動方向に、及び図示されていない復元バネによってもしくは電磁石２４ａの電気的極反転の後の磁力によっても移動の他の横断方向に実行することができる。磁気横断移動駆動部２３の場合、駆動部２４のコアは強磁性材料で製作され、磁石１２、１３、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂを引きつけることによって移動ユニット１０を保持するのに使用される。
【００５０】
図８から１１は移動ユニット１０の各側に配置された２つの電磁石２４ａを示し、それらは電気的に極反転可能であり、一方の電磁石が磁気吸引によって作動し、他方の電磁石が磁気反発によって作動するように形成される。移動の一方向又は他方向に向けられた横断移動について、電磁石に電気エネルギーを供給し、それぞれの横断移動を実行するために短時間の電流インパルスしか必要とされない。図８及び９では、移動ユニット１０は右の方に移動される端部位置に配置され、右の電磁石２４ａによって磁気引力により、及び左の電磁石２４ａによって磁気反発により右に移動された。この状況において、スイッチング要素４は左側の磁石対１２ａ、１２ｂの磁力によって左の方に固定接触要素７ａに移動された後、磁力によって固定接触要素７ａに持続的接触で保持される。図１０及び１１に示された切替え位置への移動ユニット１０の切替えはそれに対応して逆に達成される。
【００５１】
図１２に示される例示的実施形態は図８から１１に示された基本的な実施形態を含む設計の斜視図を示し、再度、同じ構成要素は同じ参照番号で示される。図７によるスイッチング・デバイス１の実施形態及び構成は図１２による例示的実施形態に統合されるが、しかし、一方又は両方の横フレーム部分２１ｂは形状が環状になるように設計されるという違いがあり、環状の形状によって設けられた通路２１ｃは、移動遊隙を考慮して、駆動モータ２４又は関連する電磁石２４ａの断面サイズよりも大きい。結果として、駆動モータ２４又はそれぞれ電磁石２４ａは基部又は基部構成要素１１ａ、１１ｂまで延びることができ、その結果、磁力をより良く利用することができる。１つ又は複数のフレーム部分２１ｂの環状形状は関連する電磁石２４ａの磁力の利用の改善にも寄与する。
【００５２】
更に、第１の基部１１を支え、好ましくは、特に長方形のフレーム２６によって形成される第２の基部２５が設けられ、フレーム２６の横断的に延びるフレーム部分２６ａは第１の基部１１の長手方向端部に接続され、フレーム２６の長手方向に延びるフレーム部分２６は、関連する１つ又は複数の駆動モータ２４を運ぶウェブ構成要素２７を支える。例示的実施形態では、第１の基部１１は横断的に延びるフレーム部分２６ａ上の長手方向端部で取り付けられ、駆動モータ２４はウェブ構成要素２７の内側からほぼ水平に延びる。１つ又は複数の駆動モータ２４及び／又は電磁石２４ａのパワー接続用の接続要素２８は、長手方向に延びるフレーム部分２６に直接又は間接に取り付けることができる。
【００５３】
電磁気効果を調節する目的で、どの場合にも調節デバイス３２によって長手方向の中央面１４に対して横断的に往復して移動できるように電磁石２４ａを配置することは有利である。例示的実施形態の場合、調節ねじ３３がこの目的のために設けられ、それはフレーム２６から突き出る外部ウェブ３４のねじボアホールを通して係合し、関連する電磁バルブ２４ａ又は内部ウェブ構成要素２７のねじボアホールの内側端部領域でも係合する。
【００５４】
図１３は前述の例示的実施形態と同様の例示的実施形態の斜視図を示す。この例示的実施形態で、駆動モータ２４又はそれぞれ電磁石２４ａは横断ガイド１４を形成し、環状フレーム部分２１ｂが横断的に移動可能な方法で駆動モータ２４又はそれぞれ電磁石２４ａに取り付けられる。この状況において、このように設計されたスイッチング・デバイス・ユニットは制御デバイス２９、例えばプリント回路基板上に配置することができ、制御基板２９から電磁石２４ａ又はそれぞれ電磁石２４ａに延びるリボン導体３５によって保持することができる。本実施形態で、制御基板２９の方に面するフレーム部分２１ａは、構造の高さを低減するために制御デバイス２９の窪み３６に少なくとも部分的に埋めることができる。
【００５５】
スライダ構成要素１５ａ、１５ｂのピン窪みに係合する中央ピン、例えば丸ピン２１ｆを、スライダ構成要素１５ａ、１５ｂをフレーム部分２１ａに接続するために設けることができる。
【００５６】
図１４に示される例示的実施形態は、電磁石２４ａの形態の１つの駆動モータ２４だけが設けられ、そのコア２４ｂがｃの形状に設計されている点で図１３による例示的実施形態と異なり、ｃの形状の端部部分２４ｄは、調節磁石１２、１３又はそれぞれ調節磁石対１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、スライダ構成要素１５ａ、１５ｂ、及びフレーム２１によって形成された移動ユニット１０の方向に同軸状に延び、この状況において上方で係合し、前述の意味で、後者上で移動できるフレーム２１のフレーム部分２１ｂ用の横断ガイド１４を形成する。ｃの形状のコア２４ｂのウェブ部分、好ましくは、スイッチング要素４の回転面１６に対して横断的にオフセットされ、例えばスイッチング・デバイス１の上方又は下方に配置することができるウェブ部分を取り囲む１つのコイル２４ｃだけが設けられる。この実施形態で、制御デバイス２１は、コイル４６ｃが例えば関連する電気ラインを含むリボン導体上に立つか、つり下げられるか、又は突き出して取り付けられるさらなる基部構成要素を形成することができる。
【００５７】
特に、較正ラインの場合、横断面８に対して鏡像にそれぞれ配置された、いくつかの対のスイッチング・デバイス１を、２対のスイッチング・デバイスを備える図１及び１対のスイッチング・デバイスを備える図４に例として示されたように、次々と配置される較正ラインに沿って配置することができる。
【００５８】
この状況において、それぞれのスイッチング要素４は１つ又は複数の保持部９を越えて好ましくは継ぎ目なしに延びる二重スイッチング要素とすることができ、保持部９から両方の長手方向に突き出し、互いに離れて面するスイッチング要素４ａはさらなる移動駆動部及びさらなる較正ライン部分の固定接触要素７ａ、７ｂと協働する。
【００５９】
相互に協働する接触面を外部汚染から保護するために、例えば、図１に示されるように、長手方向に連続して配置された、いくつかのスイッチング・デバイス１を収容するために、長手方向式に設計することができる好ましくは密封したハウジングの保護チャンバ３１に少なくとも１つのスイッチング・デバイス１を配置することは有利である。
【００６０】
本発明は提示された例示的実施形態に制限されない。説明及び図示された要素のすべては必要に応じて互いに結合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】どの場合にも切替え位置における直列に配置された本発明によるいくつかの電気スイッチング・デバイスの概略図である。
【図２】図１からの断面ＩＩ−ＩＩのスイッチング・デバイスを示す図である。
【図３】図１からの断面ＩＩ−ＩＩの本発明によるスイッチング・デバイスの変更された実施形態を示す図である。
【図４】図３によるスイッチング・デバイスの平面図である。
【図５】更に変更された実施形態の本発明によるスイッチング・デバイスの斜視図である。
【図６】図５からの断面ＶＩ−ＶＩを示す図である。
【図７】本発明によるスイッチング・デバイスの別の変更された実施形態の斜視平面図である。
【図８】２つ切替え位置における本発明によるスイッチング・デバイスの変更された実施形態の垂直断面図である。
【図９】図８によるスイッチング・デバイスを平面図で示す図である。
【図１０】他の切替え位置における図８によるスイッチング・デバイスを示す図である。
【図１１】図１０によるスイッチング・デバイスの平面図である。
【図１２】本発明によるスイッチング・デバイスの別の変更された実施形態を斜視図で示す図である。
【図１３】本発明によるスイッチング・デバイスの別の変更された実施形態を斜視図で示す図である。
【図１４】本発明によるスイッチング・デバイスの別の変更された実施形態を斜視図で示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  スイッチング・デバイス
２  電気ライン
２ａ  較正部分
２ｂ  較正部分
３  スイッチ
４  スイッチング要素
５  基部端部
６  接触端部
７ａ  固定接触要素
７ｂ  固定接触要素
８  横断面
９  保持部
１０  移動ユニット
１１  基部
１１ａ  基部構成要素
１１ｂ  基部構成要素
１２  調節磁石
１２ａ  調節磁石
１２ｂ  調節磁石
１３  調節磁石
１３ａ  調節磁石
１３ｂ  調節磁石
１４  ガイド  （長手方向の中央面）
１５  スライダ
１５ａ  スライダ構成要素
１５ｂ  スライダ構成要素
１６  中央回転面
１７ａ  窪み
１７ｂ  窪み
１８  ボアホール
１９ａ  下側窪み
１９ｂ  上側窪み
２１  フレーム
２１ａ  水平フレーム部分
２１ｂ  垂直フレーム部分（横フレーム部分、環状フレーム部分）
２１ｃ  通路
２１ｆ  中央ピン
２２  長手方向溝
２３  横断移動駆動部
２４  電気駆動モータ
２４ａ  電磁石
２４ｂ  コア
２４ｃ  コイル
２４ｄ  端部部分
２５  基部
２６  フレーム
２６ａ  フレーム部分
２７  ウェブ構成要素
２８  接続要素
２９  制御デバイス（制御基板）
３１  保護チャンバ
３２  調節デバイス
３３  調節ねじ
３４  外部ウェブ
３５  リボン導体
３６  窪み
【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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【国際調査報告】
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