JP4519921B2 - 電磁制御マイクロシステム - Google Patents
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Description
基板に組み込まれた平面コイルを使用することにより、各マイクロアクチュエータに対して必要な基板の平均的面積が大きくなり、各マイクロアクチュエータに対してコストがかかること、
コイルを基板に組み込むことは、プレーナ技術による製法における工程を増やすことになり、それによって生産高が低下し、各マイクロアクチュエータのコスト増につながること、
基板に組み込まれたコイルの電気抵抗は、ジュール効果により、マイクロアクチュエータの動作エネルギーの一部を基板と電極において熱として放出させてしまうこと。この熱放出の結果、切替器、接触器または継電器として使用されるマイクロアクチュエータの電気的性能が悪化してしまう。したがって、本発明の目的は、上記課題を解決し、設計が単純であり、安価で、必要に応じて多数のマイクロアクチュエータを有することができるマイクロシステムを提供することにある。
少なくとも一つの電気回路をスイッチングするために、第一位置と第二位置の間で磁気効果によって制御され、基板で支持された可動部材を備えた磁気マイクロアクチュエータ、
可動部材を第一位置に維持するために、可動部材に第一磁界をかける永久磁石または電磁石、
基板に対して外部励起コイルを備え、該励起コイルが通電する時に可動部材に第二磁界をかけることで、可動部材を第一位置から第二位置へ移動させることができるマイクロシステムにおいて、
前記励起コイルは、可動部材を支持する基板を取り囲むソレノイド型であることを特徴とするマイクロシステムによって達成される。
Claims (12)
- マイクロシステムであって、
少なくとも一つの電気回路をスイッチングするために、磁気効果によって第一位置と第二位置の間で制御される、基板3によって支持された可動部材を備えた磁気マイクロアクチュエータ2、2’と、
前記可動部材を前記第一位置に維持するために前記可動部材に第一磁界B0をかける永久磁石または電磁石と、
前記基板3の外部に励起コイル4、6とを備え、前記励起コイル4、6は通電時に前記可動部材に第二磁界BS1をかけて前記可動部材を前記第一位置から前記第二位置へ移動させることができるマイクロシステムにおいて、
前記励起コイルはソレノイド型であって、前記可動部材を支持する前記基板を取り囲むことを特徴とするマイクロシステム。 - 前記可動部材は、前記基板3に設置された長手軸A、A’を有するメンブレン20、20’を備え、前記長手軸A、A’に対して垂直である軸P、P’に従って、前記二つの位置間で旋回でき、また、前記メンブレン20、20’は磁気性材料からなる少なくとも一つの層を有することを特徴とする請求項1に記載のマイクロシステム。
- 前記第一磁界B0は均一であって、前記可動部材が設置された前記基板3の表面30に対して垂直に方向づけられることを特徴とする請求項1または2に記載のマイクロシステム。
- 前記磁気マイクロアクチュエータ2、2’を支持する前記基板3は磁気回路内に配置され、前記磁気回路は空隙50、51および前記第一磁界B0を発生させる磁気源を有することを特徴とする請求項1〜3のマイクロシステム。
- 前記磁気源は永久磁石5であることを特徴とする請求項4に記載のマイクロシステム。
- 前記磁気源は電磁コイル5’であることを特徴とする請求項4に記載のマイクロシステム。
- 前記励起コイル4は、長手方向に異なる巻き40の密度を有することを特徴とする請求項1〜6に記載のマイクロシステム。
- 前記励起コイル4は、両端において巻き40の数が大きくなることを特徴とする請求項7に記載のマイクロシステム。
- 均一の前記第一磁界B0の磁力線の方向は、前記磁気マイクロアクチュエータ2、2’を支持する前記基板3の表面30の平面に対して垂直ではないことを特徴とする請求項1〜8に記載のマイクロシステム。
- 二つの電気回路の開路・閉路を制御することを特徴とする請求項1〜9に記載のマイクロシステム。
- MEMS技術で製作されることを特徴とする請求項1〜10に記載のマイクロシステム。
- 前記基板3は前記励起コイル4によって同時に制御できる、複数の同型の前記磁気マイクロアクチュエータ2、2’を支持することを特徴とする請求項1〜11に記載のマイクロシステム。
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