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公開番号2025058536
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168529
出願日2023-09-28
発明の名称スイッチング素子
出願人オムロン株式会社
代理人個人
主分類H01H 29/02 20060101AFI20250402BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】液体金属の移動によるON、OFF動作を容易にコントロールできるスイッチング素子を提供する。
【解決手段】液体金属と、磁性材料の粒子と、を含有する磁性液体金属(13)と、前記磁性液体金属(13)を移動可能に配置した容器(11)と、前記容器(11)内に一端部が封入された複数の端子(12A、12B)と、を備え、前記磁性液体金属(13)の移動により複数の前記端子(12A、12B)間の導通を切り替えるように構成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
液体金属と、磁性材料の粒子と、を含有する磁性液体金属と、
前記磁性液体金属を移動可能に配置した容器と、
前記容器内に一端部が封入された複数の端子と、を備え、
前記磁性液体金属の移動により複数の前記端子間の導通を切り替える、スイッチング素子。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記液体金属は、少なくともガリウムを含有する、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項３】
前記磁性材料は、鉄、ニッケル、コバルト、ステンレス鋼、および、希土類磁石の少なくともいずれか１つの材料からなる、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項４】
前記磁性材料の含有量が、１重量部以上１５重量部以下である、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項５】
前記磁性材料の粒子径は、１μｍ以上１００μｍ以下である、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項６】
複数の前記端子は、該端子の長手方向が互いに平行となるように前記容器内に配置されているとともに、前記容器内を移動した前記磁性液体金属によって短絡可能な間隔で並列配置されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項７】
前記容器は、下方に突出する正面視Ｕ字状または正面視半円弧状に形成されたチューブを含み、
複数の前記端子は、前記チューブの両端部から前記チューブ内に挿入されて、前記チューブの下端部よりも所定高さ上方の位置にて、各端子の端部が、前記チューブ内を移動した前記磁性液体金属によって短絡可能な距離だけ離間して互いに対向配置された一対の端子を含む、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項８】
前記容器は、フッ素樹脂で形成されている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項９】
前記容器は、内側がフッ素コーティングされている、請求項１に記載のスイッチング素子。
【請求項１０】
前記容器には、前記磁性液体金属と共にフッ素系不活性液体が充填されている、請求項８または請求項９に記載のスイッチング素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
液体ガリウムまたはガリウム合金などの液体金属を導電性液体として用い、該液体金属の移動により端子間の導通を切り替える電気スイッチが提案されている。下記特許文献１に記載される電気スイッチでは、スイッチ容器内の濡れを防止するため、金属酸化物を含有しないもの、またはごく微量だけ含有する液体ガリウムまたはガリウム合金をスイッチ容器内に不活性ガスと共に封入する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特表平８－５１００８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の電気スイッチの構成では、液体金属の移動は、基本的に重力による自然移動を利用しているため、スイッチ容器を傾斜させることによってスイッチのＯＮ、ＯＦＦ動作を行う。その結果、電気スイッチのＯＮ、ＯＦＦをコントロールするのが難しいという問題がある。
【０００５】
本発明は、一側面では、このような問題点を鑑みてなされたものであり、液体金属の移動によるＯＮ、ＯＦＦ動作を容易にコントロールできるスイッチング素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【０００７】
すなわち、本発明の一側面に係るスイッチング素子は、液体金属と、磁性材料の粒子と、を含有する磁性液体金属と、前記磁性液体金属を移動可能に配置した容器と、前記容器内に一端部が封入された複数の端子と、を備え、前記磁性液体金属の移動により複数の前記端子間の導通を切り替える。
【０００８】
上記の構成によれば、磁性液体金属は磁性材料の粒子を含有するため、外部から電磁石や永久磁石などの磁力源により磁性液体金属に磁力を印加することによって、磁性液体金属を磁力源の方向へ移動させることが可能となる。その結果、電磁石や永久磁石などの磁力源による磁性液体金属への磁力の印加をコントロールすることによって、磁性液体金属を移動させて、端子間の導通を容易に切り替えることが可能となる。これにより、スイッチング素子の磁性液体金属の移動によるＯＮ、ＯＦＦ動作を容易にコントロールすることが可能となる。
【０００９】
上記一側面に係るスイッチング素子において、前記液体金属は、少なくともガリウムを含有するようにしてもよい。上記の構成によれば、水銀を用いることなく、環境に対する悪影響を与えない磁性液体金属を用いたスイッチング素子を提供することができる。
【００１０】
上記一側面に係るスイッチング素子において、前記磁性材料は、鉄、ニッケル、コバルト、ステンレス鋼、および、希土類磁石の少なくともいずれか１つの材料から構成してもよい。上記の構成によれば、比較的入手しやすい材料によって磁性材料を構成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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