(57)【要約】【課題】  接点の片当りを抑制しながらも機械的強度が確保されたマイクロリレーを提供する。【解決手段】  一対の固定接点間の電気的接続を入切する可動接点が設けられた可動接点基台部３４は、駆動手段によって駆動されるアーマチュアに対し、２本の接圧ばね部３５を介して連結されている。可動接点基台部３４は、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とに直交する方向の端部において各接圧ばね部３５にそれぞれ連結されている。一対の固定接点間に段差が存在した場合であっても、各接圧ばね部３５がそれぞれねじれるように変形することで可動接点を両方の固定接点に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。また、接圧ばね部３５を２本設けているので、接圧ばね部３５を１本とする場合に比べて機械的強度が向上している。【選択図】図１
2008218024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動基台と、
可動基台を所定範囲内で相対的に変位可能に保持したケースと、
外部から入力された電気信号に応じてケースに対して可動基台を変位させる駆動手段と、
可動基台に連結され可動基台との連結部から離れた部位を可動基台との連結部に対して駆動手段による可動基台の動作方向に変位させるように弾性変形可能な接圧ばねと、
接圧ばねにより可動基台に対して弾性的に変位可能に支持された可動接点基台と、
駆動手段による可動基台の動作方向に交差する方向に並べてケースに設けられた一対の固定接点と、
可動接点基台に設けられ駆動手段による可動基台の動作に伴って両固定接点に離接することにより固定接点間の電気的接続を入切する可動接点とを備え、
可動基台と接圧ばねと可動接点基台とは互いに共通の半導体基板から半導体プロセスにより一体に形成されたものであって、
接圧ばねにおいて少なくとも可動接点基台に連結された端部は、可動接点基台における接圧ばねに連結された面に沿った方向にねじれるように弾性変形可能であって、
可動接点基台は、固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の端部の複数個所において接圧ばねに連結されていることを特徴とするマイクロリレー。
【請求項２】
可動基台と、
可動基台を所定範囲内で変位可能に保持したケースと、
外部から入力された電気信号に応じてケースに対して可動基台を変位させる駆動手段と、
可動基台に連結され可動基台との連結部から離れた部位を可動基台との連結部に対して駆動手段による可動基台の動作方向に変位させるように弾性変形可能な接圧ばねと、
接圧ばねを介して可動基台に支持された可動接点基台と、
駆動手段による可動基台の動作方向に交差する方向に並べてケースに設けられた一対の固定接点と、
可動接点基台に設けられ駆動手段による可動基台の動作に伴って両固定接点に離接することにより固定接点間の電気的接続を入切する可動接点とを備え、
可動基台と接圧ばねと可動接点基台とは互いに共通の半導体基板から半導体プロセスにより一体に形成されたものであって、
接圧ばねは、一対の固定接点が並ぶ方向に延長されて両端がそれぞれ可動基台に連結されたアーマチュア側連結部と、一端がアーマチュア側連結部の中央部に連結されて他端が可動接点基台に連結された接点側連結部とからなり、
接圧ばねの接点側連結部は、可動接点基台における接圧ばねに連結された面に沿った方向にねじれるように弾性変形可能であって可動接点基台において一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の端部に連結されていることを特徴とするマイクロリレー。
【請求項３】
可動接点基台は、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の両端部において、それぞれ一対の固定接点が並ぶ方向における中央部が接圧ばねに連結されていることを特徴とする請求項１記載のマイクロリレー。
【請求項４】
接圧ばねは、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て可動接点基台を囲む可動枠部と、可動接点基台において駆動手段による動作方向と一対の固定接点が並ぶ方向とに交差する方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動枠部において該面に対向する面に他端が連結された２個の接点側連結部と、可動枠部において一対の固定接点が並ぶ方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動基台に他端が連結された２個のアーマチュア側連結部とを有し、
接圧ばねの接点側連結部及びアーマチュア側連結部は、それぞれ、ねじれるように弾性変形可能であることを特徴とする請求項３記載のマイクロリレー。
【請求項５】
各アーマチュア側連結部は、それぞれ、可動枠部における駆動手段による動作方向と固定接点が並ぶ方向とに直交する方向の中央部に連結されていることを特徴とする請求項３記載のマイクロリレー。
【請求項６】
接圧ばねは２個であって、
各接圧ばねは、それぞれ、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て、可動接点基台側の端から可動基台側の端に向かって接圧ばね間で共通の方向に可動接点基台を４分の３周以上周回する渦巻き形状であることを特徴とする請求項３記載のマイクロリレー。
【請求項７】
可動基台は駆動手段による動作方向から見て可動接点基台を囲む形状であって、可動接点基台に対して駆動手段による動作方向と一対の固定接点が並ぶ方向とに直交する方向の両側にそれぞれ接圧ばねが設けられていることを特徴とする請求項３記載のマイクロリレー。
【請求項８】
一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による可動基台の動作方向とにそれぞれ直交する方向での寸法に関して可動接点は固定接点よりも小さく、
駆動手段による動作方向から見た可動接点の形状が円形状又は楕円形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロリレー。
【請求項９】
一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による可動基台の動作方向とにそれぞれ直交する方向での寸法に関して固定接点は可動接点よりも小さく、
各固定接点において、少なくとも駆動手段による動作方向から見て可動接点に重なる範囲では、駆動手段による動作方向から見た輪郭の形状が他方の固定接点に向かって凸の円弧形状であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のマイクロリレー。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロリレーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体プロセスによって製造されて外部から入力される電気信号により接点を開閉するマイクロリレーが提供されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種のマイクロリレーとして、図１２に示すようなものがある。以下、上下方向は図１２を基準とし、図１２の左上−右下方向を前後方向と呼び、図１２の左下−右上方向を左右方向と呼ぶ。ただし、上記方向はあくまで説明の便宜上のものであり、実際の使用時の方向とは無関係である。
【０００４】
このマイクロリレーは、ヨーク２０に巻回されたコイル２２，２２への励磁電流に応じて駆動のための磁束を発生する駆動手段としての電磁石装置２と、厚さ方向を上下方向に向けて長手方向を前後方向に向けた扁平な直方体形状のガラス基板からなり上面の前後の端部それぞれに各一対の固定接点１４が設けられたベース基板１と、厚さ方向を上下方向に向けて長手方向を前後方向に向けた長方形枠状であってベース基板１の上面に固着されるのフレーム部３１およびフレーム部３１の内側に配置されて４本の支持ばね部３２を介してフレーム部３１に揺動自在に支持され電磁石装置２により駆動されるアーマチュア３０およびアーマチュア３０にそれぞれ２本の接圧ばね部３５を介して支持されそれぞれ可動接点３９が設けられた２つの可動接点基台部３４を有するアーマチュアブロック３と、厚さ方向を上下方向に向けて長手方向を前後方向に向けた扁平な直方体形状のガラス基板からなりアーマチュアブロック３の上側で周部がフレーム部３１に固着されたカバー４とを備えている。
【０００５】
電磁石装置２におけるヨーク２０は、長手方向を前後方向に向けた上下に扁平な直方体形状であって２つのコイル２２，２２が直接巻回されるコイル巻回部２０ａと、コイル巻回部２０ａの前後両端部それぞれから上向きに突設されコイル２２，２２への励磁電流に応じて互いの先端面が異極に励磁される一対の脚片２０ｂ，２０ｂと、ヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの間でコイル巻回部２０ａの前後方向の中央部に重ねて配置された上下に扁平な直方体形状の永久磁石２１とを備えている。なお、ヨーク２０は、電磁軟鉄などの鉄板を曲げ加工、鋳造加工、プレス加工などにより加工することによって形成されており、両脚片２０ｂ，２０ｂの断面が矩形状に形成されている。
【０００６】
永久磁石２１は、コイル巻回部２０ａとの重ね方向である上下方向の両面が互いに異極の磁極面となるように着磁されており、上面がヨーク２０のコイル巻回部２０ａに当接し、下面がヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面（上端面）と同一平面上に位置するように上下の寸法（厚さ寸法）を設定してある。
【０００７】
また、各コイル２２，２２はそれぞれ、永久磁石２１とヨーク２０の脚片２０ｂ，２０ｂとによって軸方向（前後方向）への移動が制限される。コイル２２，２２は、図示しない外部接続用電極間に電源を接続してコイル２２，２２へ励磁電流を流したときにヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの先端面が互いに異なる磁極となるように互いに接続されている。
【０００８】
ベース基板１は、パイレックス（登録商標）のような耐熱ガラスにより形成されており、長手方向を前後方向に向けて厚さ方向を上下方向に向けた扁平な直方体形状であって、中央部には電磁石装置２を収納する収納穴（図示せず）が上下に貫設され、前後両端部にはそれぞれ厚み方向に貫通するスルーホール（図示せず）が３個ずつ左右方向に並べて貫設されている。
【０００９】
また、上述の各一対の固定接点１４は、ベース基板１の前後両端部において左右に離間して形成された２つのスルーホール１０の間で左右に並設された導電パターンからなる。また、ベース基板１の下面であって各スルーホール１０のそれぞれの周縁にはランド（図示せず）が形成されている。ここに、各固定接点１４とその下側のランドとはスルーホール１０の内周面に被着された導電性材料（例えば、Ｃｕ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ａｕ，あるいはこれらの合金など）からなる導体層（図示せず）を介して互いに電気的に接続されている。また、各ランドには実装用のバンプ（図示せず）が適宜固着されている。固定接点１４およびランドの材料としては、例えば、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｐｔ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｕ，あるいはこれらの合金などの導電性材料を採用すればよく、バンプの材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，半田などの導電性材料を採用すればよい。なお、上述のスルーホール１０および収納穴は、例えば、サンドブラスト法やエッチング法などによって形成すればよく、上述の導体層は、例えば、めっき法、蒸着法、スパッタ法などによって形成すればよい。
【００１０】
また、収納穴の開口面は十字状であって、ベース基板１の上記一表面側には、収納穴を閉塞するシリコン薄膜からなる蓋体１７が固着されている。すなわち、電磁石装置２は、ヨーク２０の両脚片２０ｂ，２０ｂの各先端面が蓋体１７と対向する形で収納穴に挿入される。つまり、収納穴の内周面と蓋体１７とで囲まれる空間が電磁石装置２を収納する収納部を構成している。ここにおいて、電磁石装置２の永久磁石２１及びヨーク２０はアーマチュア３０とともに磁路を形成している。なお、蓋体１７は、シリコン基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したシリコン薄膜により構成されており、厚み寸法を２０μｍに設定してある。ここに、蓋体１７の厚み寸法は２０μｍに限定するものではなく、例えば、５μｍ〜５０μｍ程度の範囲内で適宜設定すればよい。また、蓋体１７は、シリコン薄膜に限らず、ガラス基板をエッチングや研磨などで薄膜化することにより形成したガラス薄膜により構成してもよい。
【００１１】
収納穴の内周面は、下方に向かって徐々に開口面積を大きくするように傾斜しており、ベース基板１の下側から電磁石装置２を挿入しやすく、且つ、ベース基板１の上面における収納穴の開口面積を比較的小さくすることができる。
【００１２】
アーマチュアブロック３は、シリコン基板からなる半導体基板を半導体プロセスで加工することによって、上述の矩形枠状のフレーム部３１と、上述の４本の支持ばね３２と、フレーム部３１の内側に配置されアーマチュア３０の一部を構成する矩形板状の可動基台部３０ａと、上述の４本の接圧ばね部３５と、上述の２つの可動接点基台部３４とを一体に形成してあり、可動基台部３０ａと、可動基台部３０ａにおけるベース基板１との対向面である下面に固着された磁性体（例えば、軟鉄、電磁ステンレス、パーマロイなど）からなる矩形板状の磁性体部３０ｂとでアーマチュア３０を構成している。したがって、アーマチュア３０が４本の支持ばね部３２を介してフレーム部３１に揺動自在に支持されている。なお、可動基台部３０ａはフレーム部３１よりも薄肉であり、アーマチュア３０の厚さ寸法は、アーマチュアブロック３とベース基板１とを固着した状態においてアーマチュア３０の磁性体部３０ｂと蓋体１７との間にはアーマチュア３０が動作するための隙間が形成されている。
【００１３】
上述の支持ばね部３２は、可動基台部３０ａの短手方向の両側面側で可動基台部３０ａの長手方向に離間して２箇所に形成されている。各支持ばね部３２は、一端部がフレーム部３１に連続一体に連結され他端部が可動基台部３０ａに連続一体に連結されている。なお、各支持ばね部３２は、平面形状において上記一端部と上記他端部との間の部位を同一面内で蛇行した形状に形成することにより長さ寸法を長くしてあり、アーマチュア３０が揺動する際に各支持ばね部３２にかかる応力を分散させて各支持ばね部３２の破損を抑制するようになっている。
【００１４】
また、可動基台部３０ａの左右両側縁には、それぞれ前後方向の中央部から矩形状の突片３６が左右方向の外向きに突設されている。さらに、フレーム部３１の内周面において突片３６に対応する部位からも矩形状の突片３７が左右方向の内向きに突設されている。すなわち、可動基台部３０ａから突設された突片３６とフレーム部３１から突設された突片３７とは互いの先端面同士が対向している。ここに、可動基台部３０ａから突設された各突片３６の先端面には凸部３６ａが形成されており、フレーム部３１から突設された各突片３７の先端面には、凸部３６ａが入り込む凹部３７ａが形成されている。したがって、凸部３６ａが凹部３７ａの内面に当接することでフレーム部３１の厚み方向に直交する面内（つまり、上下方向から見た面内）におけるアーマチュア３０の移動が制限される。可動基台部３０ａの同一の側縁側に配設される２つの支持ばね部３２と可動基台部３０ａとの連結部は、突片３６を挟む前後両側に位置している。また、各凸部３６ａの下面にはそれぞれ支点突起（図示せず）が下方へ突設されており、支点突起がベース基板１の上面に当接することにより、アーマチュア３０は前後方向の中央部に対して前後両端部を上下に変位させるようにシーソ動可能となっている。
【００１５】
さらに、アーマチュアブロック３は、アーマチュア３０の長手方向においてアーマチュア３０の両端部とフレーム部３１との間にそれぞれ可動接点基台部３４が配置されており、各可動接点基台部３４におけるベース基板１との対向面に導電材料からなる可動接点３９が固着されている。ここに、各可動接点基台部３４はそれぞれ２本の接圧ばね部３５を介して可動基台部３０ａに支持されている。また、可動基台部３０ａの４隅それぞれには、下面が磁性体部３０ｂよりも下方に突出してベース基板１の上面に当接することによりアーマチュア３０の変位量を制限するストッパ部３３が連続一体に設けられている。各ストッパ部３３はそれぞれ可動基台部３０ａよりも左右方向の外側に突出しており、可動基台部３０ａにおいて各ストッパ部３３の前後方向の内側となる４箇所には、それぞれ左右方向の外側に突出して前後方向の外向きに曲がったＬ字形状であって先端部がストッパ部３３よりも前後方向の外側に位置する連結部３８が連続一体に設けられている。各接圧ばね部３５の平面形状は、それぞれ支持ばね部３２と同様に上下方向から見て蛇行した形状となっており、左右方向の内側の端において可動接点基台部３４に連続し、左右方向の外側の端において連結部３８に連結されている。つまり、各接圧ばね部３５は、それぞれ、連結部３８を介して可動基台部３０ａに連結されることによりストッパ部３３を避けている。
【００１６】
なお、アーマチュアブロック３を構成する半導体基板としては、例えば厚み寸法が２００μｍ程度のシリコン基板を用いればよいが、当該厚み寸法は特に限定するものではなく、例えば、５０μｍ〜３００μｍ程度の範囲で適宜設定すればよい。
【００１７】
また、可動接点基台部３４の厚み寸法と可動接点３９の厚み寸法との合計寸法についても、接点開成状態において可動接点３９と固定接点１４との間に絶縁に十分な距離が確保されるように設定されている。
【００１８】
カバー４は、パイレックス（登録商標）のような耐熱ガラスにより構成されており、アーマチュアブロック３と対向する下面にアーマチュア３０の揺動空間を確保する凹所（図示せず）が形成されている。
【００１９】
アーマチュアブロック３とベース基板１およびカバー４とは、それぞれ前後左右の全周にわたって例えば圧接や陽極接合により互いに気密的に接合されており、ベース基板１とカバー４とフレーム部３１とで囲まれる空間は密封されている。
【００２０】
その結果、本実施形態のマイクロリレーは、ベース基板１と、カバー４と、ベース基板１とカバー４との間に介在するフレーム部３１とで囲まれる気密空間（密閉空間）内に、アーマチュア３０、可動接点３３、固定接点１４が収納される。つまり、ベース基板１と、カバー４と、フレーム部３１とが請求項におけるケースを構成している。なお、上記接合のために接合面に設ける金属薄膜の材料としては、例えば、Ａｕ，Ａｌ−Ｓｉなどを用いることができる。
【００２１】
次に、上記のマイクロリレーの動作について説明する。
【００２２】
上記のマイクロリレーでは、コイル２２，２２への通電が行われると、磁化の向きに応じて磁性体部３０ｂの長手方向の一端部がヨーク２０の一方の脚片２０ｂに吸引されてアーマチュア３０が揺動しアーマチュア３０の一端側の可動接点基台部３４に固着された可動接点３９が対向する一対の固定接点１４，１４に所定の接点圧で接触する（つまり、一対の固定接点１４，１４間が可動接点３９を介して短絡される）。この状態で通電を停止しても、永久磁石２１の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。
【００２３】
また、コイル２２，２２への通電方向を逆向きにすると、アーマチュア３０の磁性体部３０ｂがヨーク２０の他方の脚片２０ｂに吸引されてアーマチュア３０が揺動しアーマチュア３０の他端側の可動接点基台部３４に保持された可動接点３９が対向する一対の固定接点１４，１４に所定の接点圧で接触する。この状態で通電を停止しても、永久磁石２１の発生する磁束により、吸引力が維持され、そのままの状態が保持される。
【００２４】
なお、上記のマイクロリレーは、永久磁石２１による磁性体部３０ｂの吸引力が支持ばね３２による復帰力よりも強くなるように支持ばね３２のばね定数が設定されていることにより上記のようなラッチング動作を行うが、永久磁石２１による磁性体部３０ｂの吸引力が支持ばね３２による復帰力よりも弱くなるように支持ばね３２のばね定数を設定し、コイル２２，２２への通電が停止されたときに各可動接点３９がそれぞれ固定接点１４から離れて両方の接点がそれぞれオフされるようにしてもよい。
【特許文献１】特開２００６−２１００８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
ここで、一対の固定接点１４間で厚さ寸法が互いに異なる場合など、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合には、コイル２２，２２に通電されても可動接点３９が上側の固定接点１４に接触したところで止まって下側の固定接点１４に接触せず（片当り）、これによって接点が閉じない可能性がある。
【００２６】
上記のような片当りを防止するために、接圧ばね部３５を１本として一端を可動接点基台部３４の前後方向の内側（アーマチュア３０側）の面の中央部に連結するとともに、他端をアーマチュア３０に連結した構造とすることが提案されている。この構造を採用すれば、接圧ばね部３５がねじれるように弾性変形して可動接点３９が傾くことにより、上記のように一対の固定接点１４の上面の位置が互いに異なっていても両方の固定接点１４に可動接点３９を接触させて接点を閉じることができる。
【００２７】
しかし、上記構造では、接圧ばね部３５を１本としたことで機械的強度が不足する可能性があった。
【００２８】
本発明は、上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、接点の片当りを抑制しながらも機械的強度が確保されたマイクロリレーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
請求項１の発明は、可動基台と、可動基台を所定範囲内で相対的に変位可能に保持したケースと、外部から入力された電気信号に応じてケースに対して可動基台を変位させる駆動手段と、可動基台に連結され可動基台との連結部から離れた部位を可動基台との連結部に対して駆動手段による可動基台の動作方向に変位させるように弾性変形可能な接圧ばねと、接圧ばねにより可動基台に対して弾性的に変位可能に支持された可動接点基台と、駆動手段による可動基台の動作方向に交差する方向に並べてケースに設けられた一対の固定接点と、可動接点基台に設けられ駆動手段による可動基台の動作に伴って両固定接点に離接することにより固定接点間の電気的接続を入切する可動接点とを備え、可動基台と接圧ばねと可動接点基台とは互いに共通の半導体基板から半導体プロセスにより一体に形成されたものであって、接圧ばねにおいて少なくとも可動接点基台に連結された端部は、可動接点基台における接圧ばねに連結された面に沿った方向にねじれるように弾性変形可能であって、可動接点基台は、固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の端部の複数個所において接圧ばねに連結されていることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、一対の固定接点間に段差が存在した場合にも、該段差に合わせて、接圧ばねにおいて可動接点基台に連結された端部がねじれるように弾性変形して可動接点基台が回動することにより、可動接点を両方の固定接点に接触させて片当りを抑制することができる。また、可動接点基台が複数個所において接圧ばねに連結されていることにより、可動接点基台が１箇所のみで接圧ばねに連結されている場合に比べて機械的強度が向上する。
【００３１】
請求項２の発明は、可動基台と、可動基台を所定範囲内で変位可能に保持したケースと、外部から入力された電気信号に応じてケースに対して可動基台を変位させる駆動手段と、可動基台に連結され可動基台との連結部から離れた部位を可動基台との連結部に対して駆動手段による可動基台の動作方向に変位させるように弾性変形可能な接圧ばねと、接圧ばねを介して可動基台に支持された可動接点基台と、駆動手段による可動基台の動作方向に交差する方向に並べてケースに設けられた一対の固定接点と、可動接点基台に設けられ駆動手段による可動基台の動作に伴って両固定接点に離接することにより固定接点間の電気的接続を入切する可動接点とを備え、可動基台と接圧ばねと可動接点基台とは互いに共通の半導体基板から半導体プロセスにより一体に形成されたものであって、接圧ばねは、一対の固定接点が並ぶ方向に延長されて両端がそれぞれ可動基台に連結されたアーマチュア側連結部と、一端がアーマチュア側連結部の中央部に連結されて他端が可動接点基台に連結された接点側連結部とからなり、接圧ばねの接点側連結部は、可動接点基台における接圧ばねに連結された面に沿った方向にねじれるように弾性変形可能であって可動接点基台において一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の端部に連結されていることを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、一対の固定接点間に段差が存在した場合にも、該段差に合わせて、接圧ばねの接点側連結部がねじれるように弾性変形して可動接点基台が回動することにより、可動接点を両方の固定接点に接触させて片当りを抑制することができる。また、アーマチュア側連結部の両端の２箇所において接圧ばねが可動基台に連結されているので、接圧ばねと可動基台とが１箇所のみで連結されている場合に比べて機械的強度が向上する。
【００３３】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、可動接点基台は、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の両端部において、それぞれ一対の固定接点が並ぶ方向における中央部が接圧ばねに連結されていることを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、可動接点基台において一対の固定接点が並ぶ方向における中央部以外が接圧ばねに連結される場合や、可動接点基台の一端部のみが２箇所で接圧ばねに連結される場合に比べ、可動接点基台が回動しやすくなる。
【００３５】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、接圧ばねは、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て可動接点基台を囲む可動枠部と、可動接点基台において駆動手段による動作方向と一対の固定接点が並ぶ方向とに交差する方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動枠部において該面に対向する面に他端が連結された２個の接点側連結部と、可動枠部において一対の固定接点が並ぶ方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動基台に他端が連結された２個のアーマチュア側連結部とを有し、接圧ばねの接点側連結部及びアーマチュア側連結部は、それぞれ、ねじれるように弾性変形可能であることを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、接圧ばねの弾性変形が、駆動手段による動作方向から見た面内での可動接点基台の可動基台に対する回動を比較的に招きにくいから、接圧ばねの変形量のばらつきによらず可動接点と固定接点との間の接触抵抗が安定する。また、各アーマチュア側連結部がそれぞれねじれるように弾性変形することにより、固定接点の傾きに可動接点を追従させることができる。
【００３７】
請求項５の発明は、請求項３の発明において、各アーマチュア側連結部は、それぞれ、可動枠部における駆動手段による動作方向と固定接点が並ぶ方向とに直交する方向の中央部に連結されていることを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、各アーマチュア側連結部をそれぞれ中央部以外に連結する場合に比べ、駆動手段による動作方向と固定接点が並ぶ方向とに直交する方向に可動接点の位置がずれにくい。
【００３９】
請求項６の発明は、請求項３の発明において、接圧ばねは２個であって、各接圧ばねは、それぞれ、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て、可動接点基台側の端から可動基台側の端に向かって接圧ばね間で共通の方向に可動接点基台を４分の３周以上周回する渦巻き形状であることを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、各接圧ばねをそれぞれ直線状とする場合に比べ、可動基台が固定接点の傾きに追従しやすい。
【００４１】
請求項７の発明は、請求項３の発明において、可動基台は駆動手段による動作方向から見て可動接点基台を囲む形状であって、可動接点基台に対して駆動手段による動作方向と一対の固定接点が並ぶ方向とに直交する方向の両側にそれぞれ接圧ばねが設けられていることを特徴とする。
【００４２】
この発明によれば、可動接点基台及び接圧ばねがそれぞれ可動基台によって保護されるから、接圧ばねが破損しにくい。
【００４３】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による可動基台の動作方向とにそれぞれ直交する方向での寸法に関して可動接点は固定接点よりも小さく、駆動手段による動作方向から見た可動接点の形状が円形状又は楕円形状であることを特徴とする。
【００４４】
この発明によれば、可動接点を多角形状とする場合に比べ、可動接点の角が固定接点に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【００４５】
請求項９の発明は、請求項１〜７のいずれかの発明において、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による可動基台の動作方向とにそれぞれ直交する方向での寸法に関して固定接点は可動接点よりも小さく、各固定接点において、少なくとも駆動手段による動作方向から見て可動接点に重なる範囲では、駆動手段による動作方向から見た輪郭の形状が他方の固定接点に向かって凸の円弧形状であることを特徴とする。
【００４６】
この発明によれば、固定接点を多角形状とする場合に比べ、固定接点の角が可動接点に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【発明の効果】
【００４７】
請求項１の発明によれば、一対の固定接点間に段差が存在した場合にも、該段差に合わせて、接圧ばねにおいて可動接点基台に連結された端部がねじれるように弾性変形して可動接点基台が回動することにより、可動接点を両方の固定接点に接触させて片当りを抑制することができる。また、可動接点基台が複数個所において接圧ばねに連結されていることにより、可動接点基台が１箇所のみで接圧ばねに連結されている場合に比べて機械的強度が向上する。
【００４８】
請求項２の発明によれば、一対の固定接点間に段差が存在した場合にも、該段差に合わせて、接点側連結部がねじれるように弾性変形して可動接点基台が回動することにより、可動接点を両方の固定接点に接触させて片当りを抑制することができる。また、アーマチュア側連結部の両端の２箇所において接圧ばねが可動基台に連結されていることにより、接圧ばねと可動基台とが１箇所のみで連結されている場合に比べて機械的強度が向上する。
【００４９】
請求項３の発明は、可動接点基台が、一対の固定接点が並ぶ方向と駆動手段による動作方向とにそれぞれ直交する方向の両端部において、それぞれ一対の固定接点が並ぶ方向における中央部が接圧ばねに連結されているので、可動接点基台において一対の固定接点が並ぶ方向における中央部以外が接圧ばねに連結される場合や、可動接点基台の一端部のみが２箇所で接圧ばねに連結される場合に比べ、可動接点基台が回動しやすくなる。
【００５０】
請求項４の発明は、接圧ばねが、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て可動接点基台を囲む可動枠部と、可動接点基台において駆動手段による動作方向と一対の固定接点が並ぶ方向とに交差する方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動枠部において該面に対向する面に他端が連結された２個の接点側連結部と、可動枠部において一対の固定接点が並ぶ方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動基台に他端が連結された２個のアーマチュア側連結部とを有し、接圧ばねの接点側連結部及びアーマチュア側連結部は、それぞれ、ねじれるように弾性変形可能であるので、接圧ばねの弾性変形が、駆動手段による動作方向から見た面内での可動接点基台の可動基台に対する回動を比較的に招きにくいから、接圧ばねの変形量のばらつきによらず可動接点と固定接点との間の接触抵抗が安定する。また、可動枠部において一対の固定接点が並ぶ方向の両端面の一方ずつにそれぞれ一端が連結されるとともにそれぞれ可動基台に他端が連結された２個のアーマチュア側連結部がそれぞれねじれるように弾性変形することにより、固定接点の傾きに可動接点を追従させることができる。
【００５１】
請求項５の発明は、各アーマチュア側連結部は、それぞれ、可動枠部における駆動手段による動作方向と固定接点が並ぶ方向とに直交する方向の中央部に連結されているので、各アーマチュア側連結部をそれぞれ中央部以外に連結する場合に比べ、駆動手段による動作方向と固定接点が並ぶ方向とに直交する方向に可動接点の位置がずれにくい。
【００５２】
請求項６の発明は、接圧ばねは２個であって、各接圧ばねは、それぞれ、駆動手段による可動接点基台の動作方向から見て、可動接点基台側の端から可動基台側の端に向かって接圧ばね間で共通の方向に可動接点基台を４分の３周以上周回する渦巻き形状であるから、各接圧ばねをそれぞれ直線状とする場合に比べ、可動基台が固定接点の傾きに追従しやすい。
【００５３】
請求項７の発明は、可動基台は駆動手段による動作方向から見て可動接点基台を囲む形状であることにより、可動接点基台及び接圧ばねがそれぞれ可動基台によって保護されるから、接圧ばねが破損しにくい。
【００５４】
請求項８の発明は、駆動手段による動作方向から見た可動接点の形状が円形状又は楕円形状であるので、可動接点を多角形状とする場合に比べ、可動接点の角が固定接点に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【００５５】
請求項９の発明は、各固定接点において、少なくとも駆動手段による動作方向から見て可動接点に重なる範囲では、駆動手段による動作方向から見た輪郭の形状が他方の固定接点に向かって凸の円弧形状であるので、固定接点を多角形状とする場合に比べ、固定接点の角が可動接点に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施形態の基本構成は従来例と共通であるので、共通する部分については同じ符号を付して図示並びに説明を省略する。また、従来例における説明と同様に、駆動手段たる電磁石装置２によるアーマチュア３０の動作方向を上下方向と呼び、対をなす固定接点１４が並ぶ方向（すなわち、アーマチュア３０の短手方向）を左右方向と呼ぶ。さらに、以下の各実施形態の図では、それぞれ接圧ばね部３５の形状を分かり易くするために接圧ばね部３５を線で示しているが、実際には従来例と同様に接圧ばね部３５はある程度の幅を有する。また、以下の各実施形態において、接圧ばね部３５の各部は、それぞれ、延長方向に直交する断面での断面積が比較的に小さくなっていることにより、曲がる弾性変形のほか、ねじれる弾性変形も可能となっている。さらに、特に断りがない実施形態においては、アーマチュア３０において接圧ばね部３５が連結された部位は従来例と同様に連結部３８である。
【００５７】
（実施形態１）
本実施形態は、各接圧ばね部３５が、従来例のようにそれぞれ可動接点基台部３４の左右両端に連結される代わりに、図１に示すようにそれぞれ可動接点基台部３４において前後（図１における上下）の一方の端面に連結されていることを特徴とする。
【００５８】
上記構成によれば、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合であっても、各接圧ばね部３５において可動接点基台部３４側の端部がそれぞれねじれるように変形することで可動接点基台部３４が左右の端部の上下位置を異ならせるように傾き、これによって可動接点３９を両方の固定接点１４に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。
【００５９】
なお、図２に示すように可動接点基台部３４において接圧ばね部３５との連結部を左右方向の中央部により近くすれば、上記のような傾きに必要な力がより小さくなることにより、片当りをより抑制することができる。図１及び図２の例では、それぞれ接圧ばね部３５が全体として左右対称、すなわち固定接点１４が並ぶ方向に直交する平面であって可動接点基台部３４の左右方向の中央部を通る平面に関して面対称となっている。
【００６０】
また、接圧ばね部３５を１個の可動接点基台部３４に対して２本設けているので、接圧ばね部３５を１本とする場合に比べ、応力が２本の接圧ばね部３５に分散されるから機械的強度が向上している。
【００６１】
（実施形態２）
本実施形態の接圧ばね部３５は、図３に示すように可動接点基台部３４毎に２本ずつ設けられている点では従来例と共通しているが、各接圧ばね部３５が可動接点基台部３４の前後の互いに異なる端面のそれぞれ左右方向の中央部において連結されている点が従来例と異なる。
【００６２】
上記構成によれば、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合であっても、各接圧ばね部３５において可動接点基台部３４側の端部がそれぞれねじれるように変形することで可動接点基台部３４が左右の端部の上下位置を異ならせるように傾き、これによって可動接点３９を両方の固定接点１４に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。
【００６３】
また、接圧ばね部３５を各可動接点基台部３４に対して２本ずつ設けているので、接圧ばね部３５を１本とする場合に比べ、応力が２本の接圧ばね部３５に分散されるから機械的強度が向上している。
【００６４】
また、図４に示すように各接圧ばね部３５においてそれぞれ可動接点基台部３４側の一部を可動接点基台部３４からアーマチュア３０に向かって上方から見て可動接点基台部３４を互いに同じ方向に周回するような螺旋形状とすれば、接圧ばね部３５を延長して長さ当りにかかる応力を小さくして破損を抑制するとともに、可動接点基台部３４をあらゆる方向に傾きやすくすることができる。なお、図４では各接圧ばね部３５のそれぞれ一部を、可動接点基台部３４を４分の３周する螺旋形状としているが、接圧ばね部３５の全体を螺旋形状としてもよいし、可動接点基台部３４を４分の３周以上する形状としてもよい。
【００６５】
（実施形態３）
本実施形態の接圧ばね部３５は、図５に示すように、上下方向から見て可動接点基台部３４を囲む長方形枠状の可動枠部３５ａと、それぞれ一端が可動接点基台３４の前後（図５における上下）の一方ずつの端面の左右方向の中央部に連結されるとともに前後方向の外向きに延長されて他端が可動枠部３５ａの内周面に連結された２個の接点側連結部３５ｂと、それぞれ一端が可動枠部３５ａの左右の一方ずつの端面の前後方向の中央部に連結されるとともに前後に蛇行しつつ左右方向の外向きに延長されて他端がアーマチュア３０に連結されたアーマチュア側連結部３５ｃとを有する。さらに、接圧ばね部３５は、上下方向から見て可動枠部３５ａを囲み左右両端部がそれぞれ前後方向の中央部において互いに異なるアーマチュア側連結部３５ｃに連結された囲み部３５ｄを有する。
【００６６】
上記構成によれば、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合であっても、接圧ばね部３５の接点側連結部３５ｂがねじれるように変形することで可動接点基台部３４が左右の端部の上下位置を異ならせるように傾き、これによって可動接点３９を両方の固定接点１４に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。
【００６７】
また、各固定接点１４の上面がそれぞれ前後方向のいずれかに傾いていた場合にも、各固定接点１４で傾斜の程度が同じであれば、各アーマチュア側連結部３５ｃがそれぞれ可動枠部３５ａとの連結部付近においてねじれるように弾性変形することにより、可動接点３９と各固定接点１４との面接触を確保することができる。
【００６８】
さらに、アーマチュア側連結部３５ｃが可動枠部３５ａの前後方向の中央部に連結されているから、図６に示すように各アーマチュア側連結部３５ｃがそれぞれ可動枠部３５ａの前後方向の一端に連結される場合に比べ、上記変形時の可動接点３９の前後方向への変位が抑制されるから、可動接点３９と各固定接点１４との接触面積が安定する。
【００６９】
ここで、図５及び図６の例では、それぞれ接圧ばね部３５が全体として左右対称、すなわち固定接点１４が並ぶ方向に直交する平面であって可動接点基台部３４の左右方向の中央部を通る平面に関して面対称となっている。
【００７０】
（実施形態４）
本実施形態のアーマチュア３０（可動基台部３０ａ）には図７に示すように内周面が上下方向から見て可動接点基台部３４を囲む接点基台挿通穴３０ｃが上下に貫設されている。
【００７１】
また、接圧ばね部３５は可動接点基台部３４の前後（図７における上下）両側にそれぞれ１本ずつ設けられ、それぞれ可動接点基台部３４の前後の一方ずつの端面の左右方向の中央部に一端が連結されて左右に蛇行しつつ前後方向の外向きに延長されて他端が接点基台挿通穴３０ｃの内面に連結されている。
【００７２】
上記構成によれば、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合であっても、各接圧ばね部３５がそれぞれねじれるように変形することで可動接点基台部３４が左右の端部の上下位置を異ならせるように傾き、これによって可動接点３９を両方の固定接点１４に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。
【００７３】
また、接圧ばね部３５を１個の可動接点基台部３４に対して２本設けているので、接圧ばね部３５を１本とする場合に比べ、応力が２本の接圧ばね部３５に分散されるから機械的強度が向上している。
【００７４】
さらに、可動接点基台部３４や接圧ばね部３５がアーマチュア３０によって保護されるから、従来例や実施形態１〜３に比べて可動接点基台部３４や接圧ばね部３５が破損しにくい。
【００７５】
（実施形態５）
本実施形態の接圧ばね部３５は、図８に示すように、左右方向に延長されて左右両端がそれぞれアーマチュアに連結されたアーマチュア側連結部３５ｃと、一端がアーマチュア側連結部３５ｃの中央部に連結されて他端が可動接点基台部３４に連結された接点側連結部３５ｂとからなる。アーマチュア側連結部３５ｃにおいて可動接点基台部３４よりも左右方向の外側に突出する部位は、従来例の各接圧ばね部３５と同様に前後（図８における上下）に蛇行しており、これによって長さが確保されている。
【００７６】
また、接点側連結部３５ｂは、長さ方向を上下方向としていることにより可動接点基台部３４における接圧ばね部３５ｂに連結された面に沿った方向にねじれるように弾性変形可能であって、可動接点基台部３４の前後の一方の端面において左右方向の中央部に連結されている。
【００７７】
さらに、接圧ばね部３５は全体として左右対称、すなわち固定接点１４が並ぶ方向に直交する平面であって可動接点基台部３４の左右方向の中央部を通る平面に関して面対称となっている。
【００７８】
上記構成によれば、一対の固定接点１４の上面の位置が上下にずれていた場合であっても、接圧ばね部３５の接点側連結部３５ｂがねじれるように変形することで可動接点基台部３４が左右の端部の上下位置を異ならせるように傾き、これによって可動接点３９を両方の固定接点１４に接触させることができるから、片当りを抑制することができる。
【００７９】
また、接圧ばね部３５がアーマチュア３０に対して２箇所で連結されているので、接圧ばね部３５がアーマチュア３０に対して一箇所のみで連結される場合に比べて機械的強度が向上している。
【００８０】
ここで、実施形態２や実施形態４のように接圧ばね部３５が全体として左右非対称の場合、接点が閉じて可動接点基台部３４がアーマチュア３０に対して上方に変位する際の接圧ばね部３５の弾性変形が、上下方向から見た面内での可動接点基台部３４のアーマチュア３０に対する回動を招く可能性があり、この回動の量が接圧ばね部３５の上記弾性変形の量に依存する。接圧ばね部３５の上記弾性変形の量には固定接点１４の厚さ寸法や可動接点３９の厚さ寸法などのばらつきに応じたばらつきが存在するから、このばらつきに応じて上記回動の量がばらつくことにより接点が閉じたときの固定接点１４と可動接点３９との接触面積がばらつき、従って固定接点１４と可動接点３９との間の接触抵抗がばらつく可能性があった。これに対し、実施形態１，３及び本実施形態では、それぞれ接圧ばね部３５が全体として左右対称となっているので、接点が閉じて可動接点基台部３４がアーマチュア３０に対して上方に変位する際の接圧ばね部３５の弾性変形が、上下方向から見た面内での可動接点基台部３４のアーマチュア３０に対する回動を招きにくいから、上記のばらつきによらず可動接点３９と固定接点１４との間の接触抵抗が安定する。なお、実施形態３の接圧ばね部３５においては、左右対称から多少ずれていたとしても実施形態２に比べて上記回動が発生しにくいが、上記のように左右対称、すなわち、固定接点１４が並ぶ方向に直交する平面であって可動接点基台部３４の左右方向の中央部を通る平面に関して面対称とすることが望ましい。
【００８１】
なお、実施形態１乃至本実施形態において、可動接点３９の前後の寸法が固定接点１４の前後の寸法よりも小さい場合には、可動接点基台部３４及び可動接点３９をそれぞれ上下方向から見て図９に示すような円形状又は図１０に示すような楕円形状としてもよい。この構成を採用すれば、可動接点３９を多角形状とする場合に比べ、可動接点３９の角が固定接点１４に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【００８２】
また、実施形態１乃至本実施形態において、図１１に示すように、可動接点３９の前後の寸法が固定接点１４の前後の寸法よりも大きい場合には、各固定接点１４において、それぞれ対の他方の固定接点１４に近い側の端部を、上方から見て他方の固定接点１４に向かって凸の円弧形状としてもよい。この構成を採用すれば、固定接点１４を多角形状とする場合に比べ、固定接点１４の角が可動接点３９に当ることがないから、接点粉が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態１の要部を示す平面図である。
【図２】同上の別の形態の要部を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態２の要部を示す平面図である。
【図４】同上の別の形態を示す平面図である。
【図５】本発明の実施形態３の要部を示す平面図である。
【図６】同上の別の形態の要部を示す平面図である。
【図７】本発明の実施形態４の要部を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態５の要部を示す平面図である。
【図９】実施形態２の別の形態の要部を示す平面図である。
【図１０】実施形態５の別の形態の要部を示す平面図である。
【図１１】同上の更に別の形態の要部を示す平面図である。
【図１２】マイクロリレーの一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８４】
２  電磁石装置
１４  固定接点
３０  アーマチュア
３０ａ  可動基台部
３１  フレーム部
３４  可動接点基台部
３５  接圧ばね部
３５ａ  可動枠部
３５ｂ  接点側連結部
３５ｃ  アーマチュア側連結部
３９  可動接点
【図１】
2008218024.tif 000003
【図２】
2008218024.tif 000004
【図３】
2008218024.tif 000005
【図４】
2008218024.tif 000006
【図５】
2008218024.tif 000007
【図６】
2008218024.tif 000008
【図７】
2008218024.tif 000009
【図８】
2008218024.tif 000010
【図９】
2008218024.tif 000011
【図１０】
2008218024.tif 000012
【図１１】
2008218024.tif 000013
【図１２】
2008218024.tif 000014