JP2002509334A - 改良形リード・スイッチおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 残りのブレード材料を加工硬化しないで、一つまたはそれ以上のブレード（１０）から材料を選択的に除去することにより、柔軟性および性能を向上させた接点ブレード（１０）を使用するリード・スイッチ（２０）。接点領域（１４）、ヒンジまたは支点領域（２４）、または両方の中の一つまたはそれ以上を形成するために、予め定めたパターンにより、ブレード１０はマスクされ、酸によりエッチングされる。ブレード（１０）の接点領域（１４）は、スイッチ（２０）の整合および磁気結合を最適化し、一方、スイッチ（２０）をオフにした場合、ブレード（１０）の間のスペース内の電気的キャパシタンスを最も少なくする。ヒンジ領域または支点領域（２４）は、負荷が加えられた場合、ブレード（１０）の追従性および柔軟性を改善する。スイッチ（２０）の性能を改善し、寿命を延ばすために種々の幾何学的形状の接点領域（１４）が使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】

本発明は、例えば、リレーおよび運動センサで使用するリード・スイッチに関
し、特に上記リード・スイッチの設計の際の改良に関する。

【０００２】

【発明の背景】

リード・スイッチは、電磁タイプおよび電気機械タイプのリレー、および運動
センサおよび近接センサを含む種々の装置で使用される。リード・スイッチは、
磁気エネルギーまたは機械的エネルギーを加えた場合に、両方の電気的接点の間
を電気的に接続するために、接点の相対的運動により選択的に開閉することがで
きる両方の電気的接点の間にスペースまたはギャップを設けるために設置される
電気的接点を含む。上記電気的接点は、通常、比較的薄く、柔軟なストリップ、
または導電性の材料からなるブレードの形に形成される。

【０００３】 スイッチの応答性の一部は、スイッチ接点用の材料および接点ブレードの幾何
学的形状により決まる。通常、接点ブレードは、ニッケル／鉄合金で作られ、磁
界のような力を加えた場合に、比較的容易に運動することができるように十分柔
軟に、しかも、その元の位置に戻ることができるような十分な硬度を持つように
設計される。

【０００４】 ブレードの追従性および柔軟性を高め、ブレードの磁気結合を最適化するため
に、スイッチ接点ブレードの、選択した部分の厚さを薄くするのは周知である。
ブレードは、通常、ブレードの必要な領域を打ち抜き加工したり、プレス加工し
たりすることにより薄く加工される。しかし、プレス加工および打ち抜き加工は
、材料にバリまたはその他の望ましくない応力集中点を形成する恐れがある。さ
らに、ブレードの薄くした部分の材料は、圧縮され、変位し、そのため、「加工
硬化」または「ワーキング」と呼ばれる結晶粒組織の変化を引き起こす。それ故
、ブレードの加工硬化した領域は、プリストレスを受け、一方、ブレードの厚い
ままの部分は、結晶粒組織、および加工していないブレード材料の元の応力−歪
特性を保持し、同じ応力を受けていない。材料が加工硬化を起こすと、密度が増
し、延性が低下し、より硬くなり、よりもろくなり、そのために、負荷が掛かっ
た場合の柔軟性が低下する。その結果、加工硬化したブレードを運動させるには
、より多くの力を必要とし、加工硬化したブレードは、必要な幾何学的形状にす
るための加工硬化をまだ行っていないブレードと比較すると、応答性が弱く、破
損し易い。

【０００５】 例えば、シプストラ他の米国特許第３，２５８，５５７号、デ・ファルコ他の
米国特許第３，２８３，２７４号、およびシュレジンガー・ジュニア他の米国特
許第３，８６６，００７号、３，８９３，０５１号、および３，９４３，４７４
号は、柔軟なリード・スイッチを開示している。これらの特許は、柔軟性を高め
、接点の跳ね返りを低減するために、一つまたはそれ以上の比較的薄い領域を内
蔵するリード・スイッチ接点ブレードを開示している。ブレードは円筒形プレス
の間で圧延され、必要な領域が薄くまたは狭く加工される。

【０００６】 すでに説明したように、圧延プロセスは、材料を加工硬化させる傾向がある。
加工していない材料と比較すると、これらブレードの薄い領域の硬度が高くなり
、延性が低くなり、密度が高くなり、そのため、このような方法で製造したブレ
ードは、比較的弱く、信頼性が低い。

【０００７】 柔軟性、性能および寿命特性が改善され、打ち抜き加工またはプレス加工の望
ましくない影響を受けていないリード・スイッチ・ブレードを提供できれば、リ
ード・スイッチ業界に進歩をもたらすことになる。

【０００８】

【発明の概要】

ある観点から見た場合、本発明のリード・スイッチは、Ａ．実質的に導電性の
材料からできている複数のリード・スイッチ接点ブレードと；Ｂ．実質的に電気
的に絶縁性の材料からできていて、空洞領域を囲んでいるカプセルと；Ｃ．ブレ
ード間を電気的に接続するために、ブレードの間のギャップを選択的に閉じるた
めの手段とを備えるリード・スイッチである。この場合、ブレードは、カプセル
内に固定されていて、ブレードの一部は、空洞部分に延び、ブレードの接点領域
を形成していて、カプセル内の空洞部分内の上記ブレードの一部は相対的に運動
できるようになっていて、接点領域において、ブレード間にギャップを形成する
ために、少なくとも部分的にはその間に間隔を持ち、重畳していて、また、残り
のブレードの材料は加工しないで、少なくとも一つのブレードの一つまたはそれ
以上の部分から、予め定めた量の材料が、予め定めたパターンで選択的に除去さ
れる。

【０００９】 ブレードの接点領域は、単一点接点、多重点接点、単一線接点、多重線接点、
単一面接点、または多重面接点の形に形成することができる。

【００１０】 他の実施形態の場合には、ヒンジ領域を形成するために、予め定めた量の材料
をブレードから除去することができる。ブレードから予め定めた量の材料を除去
するために、ブレードの選択した部分を予め定めた時間の間だけエッチング媒体
に露出させることにより、ブレードのヒンジ領域および接点領域が形成される。
好適な実施形態の場合、エッチング媒体は酸である。

【００１１】 ブレード間を電気的に接続する目的で、ブレード間のギャップを選択的に閉じ
るための手段は、好適には、ブレードを少なくとも一つの他のブレードに近接さ
せる方向へ、またそこから遠ざかる方向に移動させるために、少なくとも一つの
ブレードの接点領域に十分なエネルギーを選択的に向けるための手段を備えるこ
とが好ましい。

【００１２】 好適な実施形態の場合には、リード・スイッチは、一組のリード・スイッチ接
点ブレードを含む。二つ以上の接点ブレードを使用するスイッチの場合には、一
つまたはそれ以上のブレードは、他のブレードに対してほぼ固定されている。

【００１３】 本発明は、また、リード・スイッチの製造方法を提供する。上記方法は、 ａ．実質的に導電性の材料を供給するステップと、 ｂ．残りの材料を加工しないで、一つまたはそれ以上の予め定めたパターンで
材料の一部を選択的に除去するステップと、 ｃ．材料から予め定めた寸法の複数のリード・スイッチ接点ブレードを形成す
るステップと、 ｄ．実質的に絶縁性の材料からできているカプセル内に、複数のリード・スイ
ッチ接点ブレードを固定し、ステップｂにおいて、材料が除去されたブレードの
一部が、カプセルの空洞部分内に配置され、ブレードの接点領域を形成するよう
に、その内部の空洞部分を囲むステップとを含む。空洞部分内のブレード部分は
、相対的に運動することができ、相互に分離していて、接点領域において、その
間にギャップが形成されるように、相互に部分的に重畳している。カプセルの空
洞部分内のブレードの一部は、その間を電気的に接続する目的で、ブレード間の
ギャップを選択的に閉じるために、作動することができる。

【００１４】 材料の一部を選択的に除去するステップは、好適には、下記のステップを含む
ことが好ましい。すなわち、 ｉ．表面の一部をマスクするために、石版印刷技術を使用して、材料の一部に
マスク媒体を予め定めたパターンで塗布するステップと、 ii．表面のマスクしていない部分から材料の選択した部分を除去するために、
予め定めた時間の間、マスクした表面をエッチング媒体に露出させるステップと
、 iii．表面からマスク媒体を除去するステップである。

【００１５】 好適な実施形態の場合には、一組のリード・スイッチ接点ブレードが、カプセ
ル内に装着される。スイッチ内で、二つ以上のリード・スイッチ接点ブレードが
使用される場合には、一つまたはそれ以上のブレードは、他のブレードに対して
ほぼ固定状態に設置される。

【００１６】 本発明は、また、装着端部と接点端部との間の主要な軸に沿って延びる、電気
的に導電性の材料の細長い、薄いセグメントを備えるリード・スイッチ接点ブレ
ードを提供する。セグメントの残りの材料を加工しないで、予め定めた量の材料
が、セグメントの選択した部分から予め定めたパターンで除去される。

【００１７】 本発明の上記および他の目的および利点の一部についてはすでに説明したが、
残りの目的および利点については以下に説明する。従って、本発明は、以下の詳
細な説明内に記載する構造、素子の組合せ、および部品の配置を含む装置を備え
る。特許請求の範囲にその範囲を示す。

【００１８】 ［図面の簡単な説明］ 本発明の性質および目的をさらによく理解するためには、添付の図面を参照し
ながら、以下の詳細な説明を読んでほしい。

【００１９】 本発明のリード・スイッチは、打ち抜き加工、またはプレス加工した接点ブレ
ード上に、今までのものより優れている磁気結合を持つ接点ブレードを使用する
。今までのものより優れている磁気結合は、磁気質量をそのまま保持しながら接
点面積を小さくし、ブレード間のスペースの電気的キャパシタンスを小さくし、
スイッチの応答性を改善する幾何学的形状を持つ接点領域を、ブレードの端部の
ところに形成することにより得ることができる。さらに、リード・スイッチ内の
、少なくとも一つの接点ブレードは、他の接点に対して運動することができるの
で、その中のいくつかを固定することができ、ブレードに、磁気力が加わった時
のように、負荷が掛かった状態で、ブレードの運動を容易にする、少なくとも一
つのヒンジま支点領域を形成することによって移動することができる接点ブレー
ドの柔軟性を向上させることができる。

【００２０】 本発明によれば、一つまたはそれ以上の接点領域を形成するために、そして、
ブレードの柔軟性を向上させたい場合には、一つまたはそれ以上のヒンジ領域を
形成するために、ブレードから材料を除去するために、酸エッチング手順を使用
して、リード・スイッチ・ブレードの必要な部分の厚さを薄くすることができる
。打ち抜き加工またはプレス加工により材料を除去する代わりに、酸エッチング
により、ブレードから材料を除去するプロセスの主要な利点は、厚さが薄くなっ
た領域内に残留する材料が加工硬化を受けないこと、また他の方法で応力を受け
ないことと、バリや応力集中部が形成されず、元のブレード材料の特性を維持す
ることである。他の利点としては、比較的広い範囲で、材料除去プロセスを制御
することができること等があり、これにより、設計者は、優れた性能機能を持つ
接点ブレードを製造することができる。それについては以下にさらに詳細に説明
する。

【００２１】 図１は、一組のリード・スイッチ接点ブレード１０である。上記ブレードは、
図に示すように、主要な軸Ｘに沿って延びることができるし、または任意の他の
形をとることができる。上記接点ブレードは、図１Ｂに示すように、ほぼ平にす
ることもできるし、またはほぼ円形にすることもできるし、他の多角形の断面を
持つこともできる。ブレードは、図２Ａおよび図２Ｂに示す、リード・リレー・
スイッチ２０で位置する時のように、図１に示す方向を向いている。ブレードは
１０は、装着端部１２および接点端部１４を含む。各ブレードは、通常、図３Ａ
および図３Ｂに最もハッキリ示すように、絶縁カプセル１６内に固定されるが、
その場合、接点端部１４は、カプセルの内部の空洞部分１８内に位置していて、
その装着端部１２は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、カプセルの外側を延び
る。ブレードはカプセル内に密封され、接点端部１４の中の少なくとも一つは、
他の接点端部に対して運動することができる。ブレードの端部は、図１Ａ、図１
Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、少なくとも部分的に重畳していて、重畳
している端部の間に（図１７Ｂに示す）ギャップまたはスペースＧを形成し、そ
の結果、磁界からの力のような力が加わると、ブレードの重畳している部分が電
気的に接続する。ギャップＧの幅は重要ではなく、例えば、ブレードおよびカプ
セルの大きさ、ブレード上に掛かると予想される力の大きさ、ブレードの固有の
柔軟性、および他の要因により変えることができる。

【００２２】 ブレードの接点端部１４は、好適には、ブレードの主要部分の延長部として形
成することが好ましいく、図１Ａおよび図２Ａに示すように、部分的の本体の幅
より狭くすることもできる。

【００２３】 本発明の一実施形態の場合には、例えば、図７および図８に示すように、接点
端部１４のところのブレードの一部を予め定めたパターンで除去して、一つまた
はそれ以上の接点領域２２を残し 対向するブレードの間のギャップが選択的に
閉じた場合には、そこを通して、電気的および物理的な接続が行われる。好適に
は、酸エッチング・プロセスにより、材料を除去し、図面に斜線で塗りつぶした
、エッチングされた領域２６を残すことが好ましい。エッチング・プロセスの準
備中に、以下により詳細に説明するように、ブレードの接点端部１４は、予め定
めたパターンの形にマスクされ、その結果、厚さを薄くしたい接点端部のこれら
部分だけがエッチング媒体に露出される。

【００２４】 ブレードは、その表面の任意の部分からエッチングすることができる。ある用
途の場合には、例えば、図１５Ａ−図１５Ｃに示すように、一方の表面からだけ
エッチングしたい場合がある。他の用途の場合には、例えば、図１６Ｂおよび図
１７Ｂに示すように、エッチングした接点領域を形成するために、材料を一方の
表面から除去し、エッチングしたヒンジ領域を形成するために、他方の表面から
材料を除去することができる。除去する材料の量は、エッチング媒体に対して、
ブレード材料が露出される時間の関数であり、非常に僅かな量から、ブレードの
最大の厚みまで変化させることができる。すぐに理解することができると思うが
、十分長い時間、ブレードがエッチング媒体に露出された場合には、露出された
材料のすべてがエッチングにより除去される。しかし、一般的にいえば、ブレー
ドの磁気的質量を保存し、また接点領域において、ブレードの整合および磁気結
合を改善するためには、エッチングによりブレードの全部の厚さが除去される前
に、材料除去プロセスを停止することが好ましい。

【００２５】 スイッチにおける固定側を変化させる代わりに可動側を変化させることにより
、ブレード１０は、一つまたはそれ以上のヒンジ領域または支点領域２４を持つ
ことができる。このヒンジまたは支点領域は、好適には、例えば、図２Ａおよび
図２Ｂに示すように、ブレードの周囲のカプセルの密閉部の近くに位置すること
が好ましい。ヒンジ領域２４を含むブレードは、好適には、負荷が掛かった状態
で、ヒンジ領域２４のところで曲がることが好ましい。図５、図６、図１０、図
１２、図１３、図１４、図１６Ａおよび図１６Ｂに示すように、第二のヒンジ領
域２４’は、接点端部１４の比較的近くに位置させることができる。後者のヒン
ジ領域は、負荷が掛かった場合に優れた柔軟性を持つブレードとなり、負荷が掛
かって相互に接触した場合に、ブレードの過渡の接点の跳ね返り、すなわち、チ
ャッタリングを防止し、それにより、電気的接続が断続するのを防止する。

【００２６】 他の実施形態の場合には、一つまたはそれ以上のヒンジ領域または支点領域２
４を形成するために、ブレードの一つまたはそれ以上の部分から材料を除去する
ことができる。ヒンジ領域２４は、好適には、ブレードの主軸に対して横方向に
延びる、溝または樋の形に形成するすることが好ましい。すでに説明したように
、ヒンジ領域の深さは、ブレードの全部の厚さまで深くすることができる。しか
し、好適には、磁気質量を保存しておくために、少し材料を残しておくことが好
ましい。ブレードの幅の約半分の深さを持つヒンジ領域は、多くの用途に適して
いる。ヒンジ領域のプロファイルは、好適には、ブレード内に応力集中点を作ら
ないために、丸くするか、または滑らかな輪郭にすることが好ましい。好適には
、一つのヒンジ領域を、ブレードの接点端部と装着端部との間の何処かに位置さ
せることが好ましい。好適には、ブレードのヒンジ領域の柔軟性を向上させるた
めに、追加のヒンジ領域を、接点領域のところ、またはその近くに設置すること
が好ましい。

【００２７】 図４−図１４は、本発明により、リード・スイッチ・ブレード内に形成するこ
とができるヒンジおよび接点領域の種々の幾何学的形状を示す。図４は、一つの
ヒンジ領域２４、および一つの手つかずの（エッチングされていない）接点領域
２２を含む、リード・スイッチ接点ブレードである。それ故、接点領域２２は、
ブレードの接点端部１４の全体の上を延びる。この幾何学的形状の接点およびヒ
ンジ領域を持つブレードは、図２Ａおよび図２Ｂに示すスイッチ内で使用される
。

【００２８】 図５のブレードは、二つのヒンジ領域２４および２４’を持つ。一方のヒンジ
領域は、比較的密閉部に近くところに位置し、他方のヒンジ領域は、比較的接点
に近くところに位置する。両方のヒンジ領域は、ブレードの追従性または柔軟性
を改善する働きをする。接点端部に近いヒンジ領域は、特に、接続領域の柔軟性
を改善する。

【００２９】 図６は、一つのヒンジ領域２４と、接点領域２２と一緒に延びる、エッチング
した領域２６とを含むリード・スイッチ・ブレードである。図１６は、このタイ
プのブレード構成を示し、図１６Ｂは、その側面図を示す。ブレードのエッチン
グした部分２６と、エッチングしなかった部分２７との間の境界は、接点領域に
おいてブレードの柔軟性を向上するために、接点領域の近くで第二のヒンジ領域
２４’としての働きをする。図６のようなブレードを使用するスイッチの利点は
、対向ブレードの重畳面積を大きくすることができ、それにより、対向ブレード
の整合を改善し、カプセルの比較的狭い空洞領域内での、スイッチの磁気結合を
改善することができることである。

【００３０】 図７および図８は、それぞれが、一つのヒンジ領域２４、およびエッチングし
た領域２６によりその一部が囲まれている、接点領域２２を持つブレードである
。図８のブレードのエッチングした領域 ２６は、図７のブレードのエッチング した領域より広い。それ故、比較的面積の狭い接点領域２２を提供する。もっと
小さな接点領域は、ブレード間の空間を横切る小さな電気的キャパシタンスに対
応し、そのため、ある種の用途に適している。図６のブレードの場合と同様に、
この接点領域設計の対向ブレードの重畳面積は広くすることができ、そうするこ
とにより、対向ブレードの整合を改善し、それにより、スイッチの磁気結合が増
大する。

【００３１】 図９、図１０および図１１は、それぞれが、一つのヒンジ領域２４と、二又の
接点領域２２を持つブレードである。図９および図１１に示すこのブレードの場
合、二又の接点領域２２の間の材料は、その一部が除去される。接点領域２２は
、二又になっているので、厚さの薄いブレード材料のエッチングされた領域２６
により分離している。しかし、これらブレードの接点端部は、中空でないエッチ
ングされていない構造体である。対照的に、図１０のブレードの接点端部は、ハ
ッキリと二又に分かれている。何故なら、接点領域２２の間の材料の一部が完全
に除去されているからである。通常、リード・スイッチの性能を最適なものにす
るには、接点端部の一部を完全に除去するより、接点領域の厚さを薄くするほう
が好ましい。何故なら、接点領域の厚さを薄くする場合には、磁気質量が保存さ
れ、ブレードの整合が向上し、そのためスイッチの磁気結合が向上するからであ
る。

【００３２】 図１０のブレードの場合には、エッチングされた領域２６は、二又の接点領域
２２と、ブレードの残りの部分との間に、厚さの薄い中間領域を形成する。すで
に説明したように、エッチングされた部分２６と、エッチングされていない部分
２７との間の境界は、接点領域内のブレードの柔軟性を向上させるための、接点
領域近くの第二のヒンジ領域２４’としての働きをする。

【００３３】 図１２は、一つのヒンジ領域２４と、ブレードの接点端部のところで、エッチ
ングされた領域２６により囲まれている、細長い接点領域２２を持つブレードで
ある。接点領域２２の大きさは、スイッチ要件により変り、この図に示す大きさ
よりも大きくても、小さくてもよい。同様にエッチングしたブレードと組合せた
場合、このタイプのブレードの接点領域は、細長い領域２２の交点のところで、
いわゆる交差点接点を形成するのに適している。交差点接点は、Ｘ字形でも、＋
形でもよい。交差点接点は、比較的小さな接点領域を形成し、それを正確に位置
させ、そこを通して電気的接触および物理的接触が行われる。ブレード間に比較
的広い重畳部分があるので、磁気結合が維持され、一方、接点領域が比較的狭い
ので、ブレード間の空間内の電気的キャパシタンスは最小になる。さらに、接点
の位置が正確なのも有利である。何故なら、接点抵抗、一つの接点または複数の
接点の負荷負担能力、および接点の電気的寿命のバラツキが少なくなるからであ
る。

【００３４】 図１３は、接点領域付近の柔軟性を向上させるために、二次ヒンジ領域２４’
を含む、エッチングされた両方２６で囲まれた、比較的小さな接点領域２２を持
つブレードである。図１４は、エッチングされた領域２６により囲まれた、二つ
の比較的小さな接点領域２２を持つブレードである。もちろん、必要に応じて、
一つまたはそれ以上の、形成された領域、線または点を通して接触を行うために
、接点領域２２の大きさを変えることができる。

【００３５】 図１５−図１５Ｃは、本発明の通常のブレードのヒンジ領域２４、接点領域２
２およびエッチングされた領域２６のプロファイルの詳細図である。好適な実施
形態の場合、図に示すようにヒンジ領域２４は、材料の厚さが薄い、比較的狭い
溝またはチャネルである。図１５Ｃのブレードの場合には、ヒンジ領域の深さは
、ブレードの厚さＴの約半分である。しかし、すでに説明したように、材料は、
ブレードからは、任意の深さのところまで材料を除去することができる。ブレー
ドに鋭角な孔部または割れ目、すなわち、応力点ができるのを防止するために、
材料は、ヒンジ領域から、滑らかな丸みを持つプロファイルで除去される。ハッ
キリと形成されたヒンジ領域内のブレードの厚さを薄くした場合には、ブレード
を移動させるために必要な力が少なくてすむので、ブレードの柔軟性が向上する
。

【００３６】 同様に、図１５−図１５Ｃの接点領域２２は、エッチングされた領域２６内の
材料を、ブレードの厚さＴの半分の深さまで除去することにより形成される。ヒ
ンジ領域の場合のように、接点領域を形成するために、ブレードから材料を、最
大ブレードの厚さまで、任意の深さのところまで除去することができる。エッチ
ングされた領域２６は、この実施形態の場合、隆起している接点領域２２の周囲
の一部を延びる。

【００３７】 幾何学的形状を必要な形にし、ヒンジおよび接点領域の位置を必要な場所にす
るために、ブレードから材料を除去するための方法は、石版印刷技術を使用して
、ブレードを必要なパターンにマスクするプロセスを含む。エッチング媒体は、
通常、例えば、フッ化水素酸のような酸である。必要なエッチング・パターンを
形成するために、ブレードをマスクしてから、マスク媒体は、写真の場合のよう
に露出され、その結果、酸溶液から必要な接点領域２２が保護され、エッチング
により露出されるこれらの領域だけが酸溶液に触れることになる。エッチング・
プロセスは、指定の深さまで材料を除去するために、予め定めた時間の間、マス
クしたブレードを、エッチング媒体に露出することにより行われる。エッチング
・プロセスが終了してから、マスク媒体がブレードから除去される。材料をブレ
ードの一方の表面から除去する場合には、必要に応じて、ブレードのその表面だ
けがマスクされ、写真のように露出され、上記のようにエッチング媒体に曝され
る。

【００３８】 すでに説明したように、このブレードとの物理的接触および電気的接触は、対
向ブレードの接点領域の幾何学的形状によって、一つまたはそれ以上の点、線ま
たは領域を通して行われる。さらに、リード・スイッチ内のブレードは、同じよ
うにエッチングする必要もないし、同一パターンのヒンジ領域および接点領域を
持つ必要もない。例えば、図１２に示すように構成されたギャップを間に持つ、
二つの対向ブレードは、ブレードの一方または両方に力が加わった時に、ギャッ
プが閉じると交差点接点を形成する。図４のブレードを、図１２のブレードと組
合せた場合、その結果形成される接点は、ギャップが閉ざされた場合で、図１２
のブレード上の接点領域２２が比較的小さい場合には、対角線に沿って形成され
、ギャップが閉ざされた場合で、接点領域が比較的広い場合には、対角線方向の
領域に沿って形成される。

【００３９】 好適には、ブレード１０は、銅または、例えば、銅、またはニッケル、銀、プ
ラチナ、金および／またはアルミニウムを含む合金のような導電性材料からつく
ることが好ましい。ブレード用の好適な材料としては、例えば、通常、５２重量
％のニッケルおよび４８重量％の鉄を含む、合金５２のようなニッケル／鉄合金
がある。

【００４０】 カプセルは、例えば、ガラス、セラミック、プラスチック、または接点ブレー
ドを保持し、固定することができる任意の絶縁材のような絶縁材から作られる。

【００４１】 本発明により形成されたリード・スイッチ・ブレードにより達成できる、キャ
パシタンスの低減は、上記手順により除去される材料の領域に比例する。

【００４２】 図１８Ａおよび図１８Ｂは、それぞれ、本発明のリード・リレー・スイッチ、
および電磁リード・リレー・スイッチの動作を示す。リード・スイッチ・ブレー
ド１０、またはリード線は、図面に一点鎖線Ｆで示す磁界の磁束を感知する。ブ
レードの長さが長ければ長いほど、磁界に対する感度は鋭くなる。短いブレード
は、スペースを節約する上では望ましいものであるが、短ければ短いほど感度は
鈍くなる。しかし、任意の可動ブレードに一つまたはそれ以上のヒンジ領域２４
、２４’を内蔵させると、比較的短いブレードの加えられた力に対する感度は向
上する。

【００４３】 スイッチは、図１８Ａの永久磁石２８によっても、または図１８Ｂのスイッチ
の隣に位置する電磁コイル３０によっても作動することができる。図１８Ｂに示
すように、リード・スイッチを永久磁石のそばに置くか、コイルの内部または近
くにおいて、コイルを通して電流ｉを流すと、リード・スイッチの各ブレードは
強く磁化される。スイッチの一方の端部は、Ｎ極となり、他方の端部はＳ極にな
る。ブレードは、１インチの数千分の一のギャップを置いて、カプセル１６の中
心と重畳しているので、各ブレードは、Ｎ極およびＳ極の両方を持つことになる
。永久磁石をスイッチに近づけるか、または電流がコイル内に十分大きな磁束を
発生すると、重畳しているリード・ブレードは引きつけ合ってギャップを閉じる
。永久磁石を遠ざけるか、またはコイルを流れる電流をオフにすると、リードス
イッチ・ブレードは開の状態に戻る。リード・スイッチは、いつもはオフになっ
ているタイプとすることもできるし、いつもはオンになっているタイプにするこ
ともできる。

【００４４】 上記本発明の範囲から逸脱することなしに上記装置を種々に変更することがで
きるので、上記説明および添付の図面に示すすべてのものは例示としてのもので
あって、本発明を制限するものではないと解釈されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】 リード・スイッチ内で使用される一組のリード・スイッチ接点ブレードの平面
図である。

【図１Ｂ】 図１Ａの接点ブレードの側面図である。

【図２Ａ】 リード・スイッチの一部の平面図である。

【図２Ｂ】 図２Ａのスイッチの一部の側面図である。

【図３Ａ】 リード・スイッチ内で使用する絶縁カプセルの平面図である。

【図３Ｂ】 図３Ａのカプセルの側面図である。

【図４】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図５】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図６】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図７】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図８】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図９】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１０】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１１】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１２】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１３】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１４】 ブレードの端部の接点領域が種々の形状をしているリード・スイッチ接点ブレ
ードの一部の平面図である。

【図１５】 図８のリード・スイッチ接点ブレードの拡大図である。

【図１５Ａ】 Ａ−Ａ線に沿って切断した、図１５のリード・スイッチ接点ブレードの断面図
である。

【図１５Ｂ】 Ｂ−Ｂ線に沿って切断した、図１５のリード・スイッチ接点ブレードの断面図
である。

【図１５Ｃ】 図１５のリード・スイッチ接点ブレードの側面図である。

【図１６Ａ】 図６の接点領域を持つリード・スイッチ・ブレードを使用するリード・スイッ
チ接点ブレードの平面図である。

【図１６Ｂ】 図１６Ａのリード・スイッチの側面図である。

【図１７Ａ】 図８および図１５の接点領域を持つリード・スイッチ・ブレードを使用するリ
ード・スイッチの平面図である。

【図１７Ｂ】 図１７Ａのリード・スイッチの側面図である。

【図１８Ａ】 本発明のリード・スイッチの通常の動作を示す略図である。

【図１８Ｂ】 本発明のリード・スイッチの通常の動作を示す略図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，Ｌ Ｕ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，Ｕ Ｇ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (43)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リード・スイッチであって、 Ａ．実質的に導電性の材料からできている複数のリード・スイッチ接点ブレー
   ドと、 Ｂ．実質的に電気的に絶縁性の材料からできていて、空洞領域を囲んでいるカ
   プセルであって、前記ブレードが、カプセル内に固定されていて、ブレードの一
   部が、空洞部分内に延び、前記ブレードの接点領域を形成していて、また、前記
   カプセル内の前記空洞部分内の前記ブレードの一部が、接点領域において、ブレ
   ード間にギャップを形成するために、間に間隔を持ち、少なくとも一部が重畳し
   ているカプセルと、 Ｃ．ブレード間を電気的に接続するために、ブレードの間のギャップを選択的
   に閉じるための手段とを備え、 残りのブレードの材料を加工しないで、ブレードの中の少なくとも一枚の一つ
   またはそれ以上の部分から、予め定めた量の材料が、予め定めたパターンで選択
   的に除去されるリード・スイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、材料が、ブレ
   ードの前記接点領域から予め定めたパターンで除去されるリード・スイッチ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、一つの点接点を含むリード・スイッチ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、複数の点接点を含むリード・スイッチ。
5. 【請求項５】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、一つの線接点を含むリード・スイッチ。
6. 【請求項６】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、複数の線接点を含むリード・スイッチ。
7. 【請求項７】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、一つの面接点を含むリード・スイッチ。
8. 【請求項８】 請求項２に記載のリード・スイッチにおいて、ブレードの前
   記接点領域が、複数の面接点を含むリード・スイッチ。
9. 【請求項９】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、一つまたはそ
   れ以上のヒンジ領域を形成するために、前記ブレードから材料が予め定めたパタ
   ーンで除去されるリード・スイッチ。
10. 【請求項１０】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、そこから予
    め定めた量の材料を除去するために、予め定めた時間の間、前記ブレードの選択
    した部分をエッチング媒体に露出することにより、前記ブレードから材料を除去
    するリード・スイッチ。
11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のリード・スイッチにおいて、前記エッ
    チング媒体が酸であるリード・スイッチ。
12. 【請求項１２】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、その間で電
    気的接続を行うために、前記ブレード間のギャップを選択的に閉じるための前記
    手段が、前記ブレードを少なくとも一つの他のブレードに接近させ、遠ざけるた
    めに、少なくとも一つのブレードの前記接点領域に十分なエネルギーを選択的に
    供給するための手段を備えるリード・スイッチ。
13. 【請求項１３】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、一組のリー
    ドスイッチ接点ブレードを備えるリード・スイッチ。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載のリード・スイッチにおいて、三つまたは
    それ以上のリードスイッチ接点ブレードを備え、前記ブレードの中の一つまたは
    それ以上のブレードが、他のブレードに対してほぼ固定されているリード・スイ
    ッチ。
15. 【請求項１５】 リード・スイッチの製造方法であって、 ａ．予め定めた中空でない形で、実質的に導電性の材料を供給するステップと
    、 ｂ．残りの材料を加工しないで、一つまたはそれ以上の予め定めたパターンで
    、中空でない材料の一部を選択的に除去するステップと、 ｃ．中空でない材料から、予め定めた寸法の複数のリード・スイッチ接点ブレ
    ードを形成するステップと、 ｄ．実質的に導電性の材料からできているカプセル内に複数の前記リード・ス
    イッチ接点ブレードを固定し、ステップｂにおいて、材料が除去されたブレード
    の一部が、カプセルの空洞部分内に配置され、またブレードの接点領域を形成す
    るようにその内部の空洞部分を囲むステップとを含み、前記空洞部分内の前記ブ
    レード部分が、相対的に運動することができ、相互に分離していて、接点領域に
    おいて、その間にギャップが形成されるように相互に部分的に重畳していて、 前記カプセルの前記空洞部分内の前記ブレードの一部が、その間を電気的に接
    続するために、ブレード間のギャップを選択的に閉じるために作動する方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５に記載の方法において、材料の一部を選択的に
    除去するステップが、 ｉ．表面の一部をマスクするために、石版印刷技術を使用して、材料の一部に
    マスク媒体を予め定めたパターンに塗布するステップと、 ii．表面のマスクしていない部分から、材料の選択した部分を除去するために
    、予め定めた時間の間、前記のマスクした表面をエッチング媒体に露出させるス
    テップと、 iii．表面からマスク媒体を除去するステップとを含む方法。
17. 【請求項１７】 請求項１５に記載の方法において、一組のリードスイッチ
    接点ブレードが、前記カプセル内に装着される方法。
18. 【請求項１８】 請求項１５に記載の方法において、二つ以上のリードスイ
    ッチ接点ブレードが、前記カプセルと一緒に装着され、一つまたはそれ以上の前
    記ブレードが、他のブレードに対してほぼ固定されている方法。
19. 【請求項１９】 請求項１５に記載の方法において、前記リードスイッチ接
    点ブレードは、それを通して電気的接続を行うために、一つまたはそれ以上の接
    点領域を含む方法。
20. 【請求項２０】 請求項１５に記載の方法において、前記リードスイッチ接
    点ブレードが、負荷が加わった場合、前記ブレードの柔軟性を向上させるための
    、一つまたはそれ以上のヒンジ領域を含む方法。
21. 【請求項２１】 請求項１５に記載の方法において、そこから予め定めた量
    の材料を除去するために、予め定めた時間の間、中空でない選択した部分をエッ
    チング媒体に露出させることにより、中空でない部分から材料を除去する方法。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載の方法において、前記エッチング媒体が
    酸である方法。
23. 【請求項２３】 リードスイッチ接点ブレードであって、 ａ．装着端部と接点端部との間の主軸に沿って延びる、導電性材料の細長く、
    薄いセグメントとを備え、 前記セグメントの残りの材料を加工しないで、前記セグメントの選択した部分
    から、予め定めたパターンで、予め定めた量の材料を除去するリードスイッチ接
    点ブレード。
24. 【請求項２４】 請求項２３に記載のリードスイッチ接点ブレードにおいて
    、そこを通して、電気的接続を行う目的で、一つまたはそれ以上の接点領域を形
    成するために、予め定めた量の材料を前記ブレードから除去するリードスイッチ
    接点ブレード。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの点接点を含むリード・スイッチ。
26. 【請求項２６】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の点接点を含むリード・スイッチ。
27. 【請求項２７】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの線接点を含むリード・スイッチ。
28. 【請求項２８】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の線接点を含むリード・スイッチ。
29. 【請求項２９】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの面接点を含むリード・スイッチ。
30. 【請求項３０】 請求項２４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の面接点を含むリード・スイッチ。
31. 【請求項３１】 請求項２３に記載のリードスイッチ接点ブレードにおいて
    、前記ブレードの柔軟性を向上させるために、一つまたはそれ以上のヒンジ領域
    を形成するために、予め定めた量の材料を前記ブレードから除去するリードスイ
    ッチ接点ブレード。
32. 【請求項３２】 請求項２３に記載のリードスイッチ接点ブレードにおいて
    、そこから予め定めた量の材料を除去するために、予め定めた時間の間、前記ブ
    レードの選択した部分をエッチング媒体に露出することにより、前記ブレードか
    ら材料を除去するリードスイッチ接点ブレード。
33. 【請求項３３】 請求項３２に記載のリードスイッチ接点ブレードにおいて
    、前記エッチング媒体が酸であるリードスイッチ接点ブレード。
34. 【請求項３４】 リード・スイッチであって、下記プロセス、すなわち、 ａ．予め定めた中空でない形で、実質的に導電性の材料を供給するステップと
    、 ｂ．残りの材料を加工しないで、一つまたはそれ以上の予め定めたパターンで
    、中空でない材料の一部を選択的に除去するステップと、 ｃ．中空でない材料から、予め定めた寸法の複数のリード・スイッチ接点ブレ
    ードを形成するステップと、 ｄ．実質的に絶縁性の材料からできているカプセル内に複数の前記リード・ス
    イッチ接点ブレードを固定し、ステップｂにおいて、材料が除去されたブレード
    の一部が、カプセルの空洞部分内に配置され、またブレードの接点領域を形成す
    るようにその内部の空洞部分を囲むステップとを含み、前記空洞部分内の前記ブ
    レード部分が、相対的に運動することができ、相互に分離していて、接点領域に
    おいて、その間にギャップが形成されるように、相互に部分的に重畳していて、 前記カプセルの前記空洞部分内の前記ブレードの一部が、その間を電気的に接
    続するために、ブレード間のギャップを選択的に閉じるために作動するリード・
    スイッチ。
35. 【請求項３５】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの点接点を含むリード・スイッチ。
36. 【請求項３６】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の点接点を含むリード・スイッチ。
37. 【請求項３７】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの線接点を含むリード・スイッチ。
38. 【請求項３８】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の線接点を含むリード・スイッチ。
39. 【請求項３９】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、一つの面接点を含むリード・スイッチ。
40. 【請求項４０】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、ブレード
    の前記接点領域が、複数の面接点を含むリード・スイッチ。
41. 【請求項４１】 請求項３４に記載のリードスイッチ接点ブレードにおいて
    、前記ブレードの柔軟性を向上させるために、一つまたはそれ以上のヒンジ領域
    を形成するために、予め定めた量の材料を前記の中空でない部分から除去するリ
    ードスイッチ接点ブレード。
42. 【請求項４２】 請求項３４に記載のリード・スイッチにおいて、そこから
    予め定めた量の材料を除去するために、予め定めた時間の間、前記の中空でない
    部分の選択した部分をエッチング媒体に露出することにより、前記の中空でない
    部分から材料を除去するリードスイッチ。
43. 【請求項４３】 請求項４２に記載のリード・スイッチにおいて、前記エッ
    チング媒体が酸であるリード・スイッチ。