JPH0240822A - スイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線周波（ＲＦ）信号を非常に短い時間で切換
えるリレーの改良に関する。得られるスイッチまたはリ
レーはＲＦ信号発生器の逆電力保護機構のような回路中
に使用することができる。

〔従来技術とその問題点〕

上述の例では、出力信号径路の最後の構成要素は、ユー
ザが高電力エネルギ源を器械の出力に不注意に加えたと
き、信号径路を非常に迅速に開くこと（オープンする）
ができるスイッチまたはリレーでなければならない。こ
のようにしなければ内部の回路が損傷することになる。

このような保護スイッチの別の必要条件は、正常動作の
下では器械の出力信号はスイッチを通過しなければなら
ないから、スイッチまたはリレーは閉じたとき非常に良
好なＲＦ性能を備えていなければならないということで
ある。

ＲＦ信号を非常に短い時間で開閉しなければならない用
途に小形リードスイッチが使用されている。このスイッ
チは典型的にはガラス封入体中に密封され且つ封入体の
周りに巻かれたコイル内を流れる電流から生ずる磁界に
より選択的に作動される強磁性接点から構成されている
。リードスイッチの従来の用途を第１図に示すが、この
図は従来のプリント回路板に取付けられたスイッチ・ア
センブリの断面図である。リードスイ・ノチ１０はスイ
ッチのガラス封入体または外周体１１を導電性非磁性管
１４で囲むことにより同軸構造に作り込むことができる
。この管１４はスイッチ１０を含む同軸伝送線の外側導
体として動作する。その小形の故に、およびこのような
リードスイッチ１０の内部に設けられた二つの接点間の
空間のスペースが非常に小さい故に、これらスイッチを
非常に迅速に開閉するように作ることができる。第１図
に示す例では、リードスイッチ１０その周りに巻かれた
作動コイル１３を備えている非磁性ボビン１２により取
囲まれている。スイッチ１０は印刷回路板１５の平面に
平行に配置され、またスイッチおよびボビンは印刷回路
板を一部切り取った穴の内部に設置されている。

リードスイッチ１０のリード２０および２１は印刷回路
短い導体１７により接地面２２に電気的に接続すること
ができる。

第１図に示す方法によるリードリレーの従来の用途に関
して遭遇する主な制限は、印刷回路板の信号径路に取付
けたときリードスイッチ１０の端で発生するインピーダ
ンス不整合である。製造公差のため、ガラス封入体また
は外周体１１の端でその同軸構造と印刷回路板１５の伝
送線路１６との間に常に間隙（第１図の間隙１８）が存
在する。これらの間隙によりその性格が不規則で補正す
ることが困難なインピーダンス不整合が生ずる。その他
に、ガラス外周体１１の直径は一般にリードスイッチ１
０の端部で減少しくスイッチ・アセンブリの製造中にガ
ラスが溶融されるため）、および包囲導電管１４はこの
不規則な幾分予測不能な外周体形状にたやすくは適合す
ることができないため、これらの間隙（第１図の間隙１
９）により導入される別のインピーダンス不整合が存在
する。この問題は周波数が高くなれば一層著るしくなり
、第１図に示す方法が２ＧＨ２より実質上高い信号につ
いては非実用的になる。

〔発明の目的〕

本発明はリードリレーを印刷回路板に適用する従来の用
途に特有のインピーダンス不整合の前述の二つの原因を
両方とも実質上排除し、高速切替用途に対するリードリ
レー技術をはかるに高いＲＦ周波数で利用することがで
きるようにすることである。本発明はまたリードスイッ
チ技術により作られるリレーを、その性能仕様について
、印刷回路板または特定の取付は細部の特性に関係せず
に、”完全な、孤立の構成要素として製造できるように
する。

〔発明の概要〕

スイッチ・アセンブリは、−軸に沿って中心がある電気
絶縁性管状外周体を備え、外周体の両端から外向きに突
出している所定長の一対のリードを備えたスイッチから
構成される。一対のＲＦコネクタは各々が導電材料の外
側本体内部に取付けられた中心接点を備えており、各中
心接点はスイッチのケーシングから軸方向に隔てられた
位置でリードの外端に接合されている。所定長の管状誘
電体手段はスイッチ外周体のそれぞれの端に接触し、外
周体とそれに接合している中心接点との間に延在する各
リードの長さを実質上覆っている。

電気絶縁性の外殻がスイッチの周りに配置されている。

外殻にはこれを貫して形成され、スイッチおよび誘電体
手段を同軸的に取囲むと共にそれから半径方向に隔てら
れている穴がある。アセンブリは、穴の内部の残りの空
間を満たし、そしてＲＦコネクタの外側本体を互いに結
合する連続同軸導電体を形成する導電体により完成され
る。

電子回路のＲＦ信号径路中に挿入して使用する輪状リー
ドスイッチを作製する前述の方法は、軸に沿って中心を
有する封入体内部に設置された一対の可動磁性接点およ
び外向きに突出しているリードを支える対向封止軸端を
備えたリードスイッチに一般的に適用できる。この方法
には下記のステップがある。各リードをある長さの誘電
体管状材料で部分的に覆うこと、同軸ＲＦコネクタを該
コネクタの中心接点をリードの外端に接合することによ
り各リードに取付けること、外殻を貫通して形成された
穴に内部にスイッチを設置することにより電気絶縁性外
殻をスイッチの周りに設置すること（この穴はスイッチ
を囲み且つスイッチおよび隣接する誘電体材料から外向
きに半径方向に空間を持つように形成され→、大量の硬
化可能な導電性液体を外殻の穴に残っている空間に注入
すること、およびその多量の液体を固体に固化し、二つ
のＲＦコネクタ外導体を連結する同軸導電体を形成する
ことにより、スイッチ、誘電体材料、外殻、およびＲＦ
コネクタを物理的に一体にすること。磁気コイルは続い
て外殻の円筒面の周りに巻かれてリードスイッチの使用
中の制御部材として働く。

（実施例） 本発明にしたがって構成した改良型スイッチまたはリレ
ー・アセンブリは第３図〜第５図に示すその構成ステッ
プを詳述することにより最も良く理解することができる
。このスイッチは第１図の従来技術の図に関連して述べ
た形式のリードスイッチ１０を組入れている。この用途
では、リード２０および２Ｉは所定の長さに切り取られ
、そして部分的にある長さの誘電体管状材料２３で覆わ
れている。

誘電体管状材料２３の各長さも所定の長さであり、リー
ドを表面対表面係合により取囲んでいる。

誘電体管状材料２３の各長さの内端はスイッチ外周体１
１の端に物理的に接触している。この外周体１１からは
その内部にあるリードが突出している。

誘電体管状材料２３は例えば半剛性同軸ケーブルに利用
されている代表的なテフロン（ＴＭ）誘電体であり、こ
れはこのアセンブリに使用するためこのようなケーブル
の中心導体および外管から分離することができる。誘電
体管状材料２３もこれを本発明のスイッチ・アセンブリ
内部に利用するという特定の目的のため他の用途とは無
関係に製作することができる。

最初に第３図を参照すると、同軸ＲＦコネクタ２４およ
び２５はリード２０および２１のそれぞれの外端に取付
けられている。コネクタ２４および２５は相補的オス、
メス構造のものであることが望ましいが、必要ならば同
一構造のものとすることができる。

適切の大きさの伝統的のどんなＲＦコネクタをも使用す
ることができる。

典型的なオス形ＲＦコネクタ２４には中心接点２６、お
よび中心接点２６を介挿絶縁体２８により支持する同軸
外側導体２７がある（第５図）。外側導体２７は外側導
体の残りの部分に対して自由に回転してＲＦコネクタ２
４を相手のメス形ＲＦコネクタ２５に堅く接合する内ね
しカバー２９を備えている。

典型的なメス形ＲＦコネクタ２５は外側導体３１の内部
に装着された穴付き中心接点３０を備えている。

外側導体３１は中心接点３０を介挿絶縁体３２により同
軸に支持する。外側導体３１はオス形ＲＦコネクタ２４
の外側導体２７と比較して長くなっている。というのは
ＲＦコネクタ２５を相手のオス形ＲＦコネクタ２４にね
じ込みやすくするのに使用される六角形の外側部分の他
に外ねし部分があるからである。

この種のＲＦコネクタの物理的詳細は周知であり、本発
明へのその適用を理解しやすくするためにここにこれ以
上詳述する必要はない。

本発明のスイッチ・アセンブリの最初の構成は、第３図
に示すように、取外した中心接点２６および３０をそれ
ぞれスイッチ・リード２０および２１の外端にはんだ付
けすることにより完成する。リード２０および２１は、
誘電体管状材料２３の長さがそうであるように、既知の
所定の長さになっているのと、各中心接点２６．３０と
誘電体管状材料２３の各長さの隣接端との間に必要とさ
れるような既知の長さの所定の間隙があるようにアセン
ブリを設計することができる。これら間隙から生ずるイ
ンピーダンスは一様で且つ予測可能である。

第４図に示すように、それぞれのＲＦコネクタ２４およ
び２５の外側導体２７および３１は、誘電体管状材料２
３の外側部分を囲む管状導電材料３３の短い長さにはん
だ付けされる。導電管３３は半剛性同軸ケーブルの外側
導体を構成する堅い鋼管から作ることができ、あるいは
本発明のスイッチ・アセンブリ内に組込むため特別に製
作された導電管とすることができる。管３３の各長さは
これを取囲んでいるＲＦコネクタ２４または２５から内
向きに延長するのが望ましい。

第４図に示すサブアセンブリは、外周体１１の各端とこ
れに隣接している誘電体管状材料２３の長さとの間に形
成された接合部を封止することにより完成する。図示の
ように、封止材料は割れ目または凹凸を埋めて外周体１
１と誘電体材料の隣接端との間に間隙が確実に存在しな
いようにする単なる非導電性接着剤（エルマーの（ＴＭ
）のり）である。接着剤３４は誘電体材料２３を外周体
１１の対向端に対して隣接する位置に一時的に保持し、
また続いて同軸外側導体をスイッチ・アセンブリに沿っ
て形成する間にスイッチ・アセンブリが短絡しないよう
にもする。外周体１１の各端で周囲部分を封止すること
ができる非導電性流動可能材料であればどんなものでも
この目的に利用することができる。

また第４図に、オス形ＲＦコネクタ２４に隣接する管３
３の周囲の周りに巻かれたワイヤ３５が示されている。

これは管３３の周りの表面を単に「粗く」して外側導体
材料を短いＲＦコネクタ構造で確実に結合できるように
するものである。ワッシャ４２をカバー２９の内端に対
して設け、続いてアセンブリに使用する注入流動性材料
がカバー２９の回転可能取付けの邪魔をしないようにす
る。

完成したスイッチ・アセンブリは第２図および第５図を
参照すれば最も良く理解することができる。電気絶縁性
樹脂または他の材料の２片剛性外殻３６が、リードスイ
ッチ１０を外殻３６を貫通して形成された穴３７の内部
に設置することにより第４図に示すサブアセンブリの周
りに設置される。穴３７はリードスイッチ１０を取囲み
、そしてスイッチ１０およびそれに隣接している誘電体
管状材料２３から外向きに半径方向にスペースをもって
配置されている。図示のとおり、外殻３６の軸方向の長
さはＲＦコネクタ２４の外側導体２７の一部およびＲＦ
コネクタ２５の外側導体の一部と重なっている。

第５図でわかるとおり、外殻３６は垂直穴３８を備えて
おり、これを通して導電性樹脂３９を穴３７内に残って
いる空間に注入することができる。−例として、樹脂３
９は導電性エポキシ樹脂とすることができるが、これは
、硬化すると、スイッチ１０．誘電体管状材料２３、外
殻３６、およびＲＦコネクタ２４．２５を一体化して機
械的剛性を作り出し、またスイッチ・アセンブリを取囲
む外側導体と完全に適合させる。

（発明の効果） 以上の説明のように、同軸状の一体化構成が実現され、
第１図の間隙１９で示した第２のインピーダンス不整合
が除かれる。第１図に示す間隙１８から生ずる第１の不
整合は、相補式コネクタ（図示せず）゛と関連して使用
されることができ、スイッチ・アセンブリを所望の回路
構造内に挿入することができるＲＦコネクタ２４および
２５を使用することにより除かれる。

外殻３６はスイッチ・アセンブリの製作の最後のステッ
プとして、外殻３６の周りに巻かれるリレー・コイル４
０（第５図）のボビンとしても役立つ。

コイル４０は外殻３６上に同軸に形成された円筒面の周
りに巻かれ、スイッチを電気回路内で使用するときリー
ドスイッチ１０を選択的に作動させる制御部材として働
く。

以上本発明の詳細な説明したが、本発明は図示した特定
の実施例に限定されるものではないことを理解すべきで
ある。というのはここに開示した手段および構造は本発
明を実行する好ましい形態から構成されているからであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリント回路板に装着された従来のリードリレ
ーの断面図、第２図は本発明によるスイッチの斜視図、
第３図は本発明によるスイッチの部分構成図、第４図は
本発明によるスイッチの部分構成図と、第３図よりもさ
らに構成した部分構成図、第５図は第２図の線５−５に
沿った断面図である。 １０：リードスイッチ、１２：ボビン、１３：作動コイ
ル、　　１４：導電性、非磁性管、１５ニブリント回路
板、１６：導電伝送線路、１７：導体、　　　　　１８
．１９：間隙、２０．２１：リード、　　２２：接地面
、２３：誘電体管状材料、２６．３０：中心接点、２４
．２５：ＲＦコネクタ、２７：外側導体、２８．３２：
絶縁体、　　３７：穴、３９：導電性樹脂、３５：ワイ
ヤ、　３４：接着剤、　３３：導電管、３６：外殻、 ３８：垂直穴、 ４０：作動コイル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁管状体中に配置された一対の電気接点を有す
   るスイッチと、それぞれ導電性外側導体の内部に配置さ
   れた中心接点を有し、前記中心接点は、前記電気接点の
   一方の端部に結合されている一対のＲＦコネクタと、前
   記絶縁管状体の対応端部に接触し、前記絶縁管状体と前
   記中心接点との間の電気接点を覆う誘電管状体と、貫通
   穴を有し、その穴部に前記絶縁管状体および前記誘電管
   状体とを収容する外殻と、前記貫通孔中に導入され前記
   一対のＲＦコネクタの各導電性外側導体を電気的に接続
   する導電部材とを有するスイッチ。
2. （２）ガラス封入体の内部に配置された一対の可動接点
   を有し、前記ガラス封入体はそれぞれ突出リードを支持
   する一対の密封両端部を有するリードスイッチと、それ
   ぞれ導電性外側導体の内部に配置された中心接点を有し
   、前記中心接点は前記突出リードの一方の端部に結合さ
   れている一対のＲＦコネクタと、前記リードスイッチと
   前記中心接点との間の前記突出リードを覆う誘電管状体
   と、貫通穴を有し、その穴部に前記ガラス封入体と誘電
   管状体とを収容する外殼と、前記貫通孔中に導入されて
   前記リードスイッチ、誘電管状体、外殻、およびＲＦコ
   ネクタを物理的に同軸状に固定し、前記ＲＦコネクタの
   導電性外側導体間に電気的通路を形成する導電部材と、
   前記外殻の外周面に装着された作動コイルとを有する同
   軸スイッチ。