特許 6840285 低パッシブ相互変調接続用回転スイッチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6840285

(24)【登録日】2021年2月18日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】低パッシブ相互変調接続用回転スイッチ

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/12 20060101AFI20210301BHJP

【ＦＩ】

   H01P1/12

【請求項の数】17

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2020-502560(P2020-502560)

(86)(22)【出願日】2018年6月29日

(65)【公表番号】特表2020-527313(P2020-527313A)

(43)【公表日】2020年9月3日

(86)【国際出願番号】EP2018067531

(87)【国際公開番号】WO2019015933

(87)【国際公開日】20190124

【審査請求日】2020年1月20日

(31)【優先権主張番号】17182543.3

(32)【優先日】2017年7月21日

(33)【優先権主張国】EP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514298472

【氏名又は名称】シュピナー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＳＰＩＮＮＥＲ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100135633

【弁理士】

【氏名又は名称】二宮 浩康

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】マーティン グラースル

(72)【発明者】

【氏名】ゲオアク フプファウアー

【審査官】 岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】 欧州特許出願公開第０３０４８６６４（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 実公昭５６−０２６３２１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】 英国特許出願公開第０２１８７５９９（ＧＢ，Ａ）

【文献】 西独国特許出願公開第０１９１６１０２（ＤＥ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／００−１１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチであって、
少なくとも１つの第１の固定パッド（１５１，１６１）に接続された第１の中心導体（１４１）と、
少なくとも１つの第２の固定パッド（１５２，１６２）に接続された第２の中心導体（１４２）と、
第１の可動パッドブリッジ（２２５）によって互いに電気的かつ機械的に接続された少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）であって、前記第１の可動パッドブリッジ（２２５）が、中心軸線（２１９）周りに動く駆動手段（２１１）に機械的にさらに接続されている、前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）と、を備え、
第１の結合状態では、前記少なくとも１つの第１の固定パッド（１５１，１６１）が前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）に近接しかつ前記少なくとも１つの第２の固定パッド（１５２，１６２）が前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）に近接することで、前記少なくとも１つの第１の固定パッドと前記少なくとも１つの第１の可動パッドとの間にかつ前記少なくとも１つの第２の固定パッドと前記少なくとも１つの第２の可動パッドとの間に容量結合が達成され、これにより前記第１の中心導体と前記第２の中心導体との間に前記固定パッドおよび前記可動パッドを介してＲＦ信号接続が生成され、
前記可動パッドと前記固定パッドとの間のガルバニック接触を回避するために、前記可動パッドと前記固定パッドはエポキシ材料の特定の非接触塗料でコーティングされているか、前記可動パッドと前記固定パッドは陽極酸化された絶縁層を有するか、または前記可動パッドと前記固定パッドの間に任意のプラスチック材料、例えばＰＴＦＥのシートがあり、
少なくとも１つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）は、前記固定パッドによって規定される平面に平行に変位可能である、低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチにおいて、
少なくとも１つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）は、前記固定パッドによって規定される平面から傾斜可能であることを特徴とする、低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項2】

少なくとも１つの第３の固定パッド（１５３，１６３）に接続された少なくとも第３の中心導体（１４３）と、
少なくとも１つの第４の固定パッド（１５４，１６４）に接続された第４の中心導体（１４４）と、
第２の可動パッドブリッジ（２２６）によって互いに電気的かつ機械的に接続された少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）および少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）であって、前記第２の可動パッドブリッジ（２２６）が、中心軸線（２１９）周りに動く駆動手段（２１１）に機械的にさらに接続されている、前記少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）および前記少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）と、を備え、
前記少なくとも１つの第３の固定パッド（１５３，１６３）が前記少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）に近接しかつ前記少なくとも１つの第４の固定パッド（１５４，１６４）が前記少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）に近接することで、前記少なくとも１つの第３の固定パッドと前記少なくとも１つの第３の可動パッドとの間にかつ前記少なくとも１つの第４の固定パッドと前記少なくとも１つの第４の可動パッドとの間に容量結合が達成され、これにより前記第３の中心導体と前記第４の中心導体との間に前記固定パッドおよび前記可動パッドを介してＲＦ信号接続が生成され、
前記可動パッドと前記固定パッドとの間のガルバニック接触を回避するために、前記可動パッドと前記固定パッドはエポキシ材料の特定の非接触塗料でコーティングされているか、前記可動パッドと前記固定パッドは陽極酸化された絶縁層を有するか、または前記可動パッドと前記固定パッドの間に任意のプラスチック材料、例えばＰＴＦＥのシートがある、請求項１記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項3】

第２の結合状態において、前記少なくとも１つの第２の固定パッド（１５２，１６２）は前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）に近接しかつ前記少なくとも１つの第３の固定パッド（１５３，１６３）は前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）に近接することで、前記少なくとも１つの第２の固定パッドと前記少なくとも１つの第１の可動パッドとの間にかつ前記少なくとも１つの第３の固定パッドと前記少なくとも１つの第２の可動パッドとの間に容量結合が達成され、これにより前記第２の中心導体と前記第３の中心導体との間に前記固定パッドおよび前記可動パッドを介してＲＦ信号接続が生成され、
前記少なくとも１つの第４の固定パッド（１５４，１６４）は前記少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）に近接しかつ前記少なくとも１つの第１の固定パッド（１５１，１６１）は前記少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）に近接することで、前記少なくとも１つの第４の固定パッドと前記少なくとも１つの第３の可動パッドとの間にかつ前記少なくとも１つの第１の固定パッドと前記少なくとも１つの第４の可動パッドとの間に容量結合が達成され、これにより前記第４の中心導体と前記第１の中心導体との間に前記固定パッドおよび前記可動パッドを介してＲＦ信号接続が生成されることを特徴とする、請求項２記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項4】

前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）は回転可能パッドであることを特徴とする、請求項１記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項5】

前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）、前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）、前記少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）および前記少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）は回転可能パッドであることを特徴とする、請求項２または３記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項6】

各もしくは少なくとも１つの前記第２の可動パッドまたは第４の可動パッドまたは各もしくは少なくとも１つの前記第２の可動パッドまたは第４の可動パッド部は、回転軸線に直交する平面内にあることを特徴とする、請求項４または５記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項7】

前記第１の可動パッドブリッジ（２２５）は、前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）よりも狭いことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項8】

前記第２の可動パッドブリッジ（２２６）は、前記少なくとも１つの第３の可動パッド（２２３）および前記少なくとも１つの第４の可動パッド（２２４）よりも狭いことを特徴とする、請求項２，３，５または６のいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項9】

少なくとも１つの一次固定パッド部（１５１，１５２，１５３，１５４）および少なくとも１つの二次固定パッド部（１６１，１６２，１６３，１６４）が少なくとも１つの中心導体（１４１，１４２，１４３，１４４）に接続されて、少なくとも１つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）のためのギャップが形成されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項10】

少なくとも２つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）は、少なくとも１つの固定パッド（１５１，１５２，１５３，１５４，１６１，１６２，１６３，１６４）のためのギャップを形成することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項11】

前記可動パッドは、前記固定パッドの内側輪郭に適合する弧状の外側輪郭を有することを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項12】

少なくとも１つの隆起が２つの固定パッド間でハウジングに設けられていることを特徴とする、請求項１記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項13】

前記駆動手段（２１１）を回転駆動するために駆動ユニット（３００）が設けられていることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項14】

前記駆動ユニット（３００）は、モータ、ステッピングモータまたはソレノイドのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１３記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項15】

前記駆動ユニット（３００）は、特定の分離した結合位置の領域を示すためにかつ／またはどの結合位置に到達したかを示すために位置センサを含むことを特徴とする、請求項１３または１４記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項16】

前記駆動ユニット（３００）は、前記スイッチの個々の位置および／または前記スイッチのスイッチング状態のいずれかを示す位置インジケータ（３１１）を含むことを特徴とする、請求項１３，１４または１５記載の低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【請求項17】

低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチであって、
少なくとも１つの第１の固定パッド（１５１，１６１）に接続された第１の中心導体（１４１）と、
少なくとも１つの第２の固定パッド（１５２，１６２）に接続された第２の中心導体（１４２）と、
第１の可動パッドブリッジ（２２５）によって互いに電気的かつ機械的に接続された少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）であって、前記第１の可動パッドブリッジ（２２５）が、中心軸線（２１９）周りに動く駆動手段（２１１）に機械的にさらに接続されている、前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）と、を備え、
第１の結合状態では、前記少なくとも１つの第１の固定パッド（１５１，１６１）が前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）に近接しかつ前記少なくとも１つの第２の固定パッド（１５２，１６２）が前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）に近接することで、前記少なくとも１つの第１の固定パッドと前記少なくとも１つの第１の可動パッドとの間にかつ前記少なくとも１つの第２の固定パッドと前記少なくとも１つの第２の可動パッドとの間に容量結合が達成され、これにより前記第１の中心導体と前記第２の中心導体との間に前記固定パッドおよび前記可動パッドを介してＲＦ信号接続が生成され、
前記可動パッドと前記固定パッドとの間のガルバニック接触を回避するために、前記可動パッドと前記固定パッドはエポキシ材料の特定の非接触塗料でコーティングされているか、前記可動パッドと前記固定パッドは陽極酸化された絶縁層を有するか、または前記可動パッドと前記固定パッドの間に任意のプラスチック材料、例えばＰＴＦＥのシートがあり、
少なくとも１つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）は、前記固定パッドによって規定される平面に平行に変位可能である、低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチにおいて、
少なくとも１つの可動パッド（２２１，２２２，２２３，２２４）は、前記固定パッドによって規定される平面から傾斜可能であり、
前記第１の可動パッドブリッジ（２２５）は、前記少なくとも１つの第１の可動パッド（２２１）および前記少なくとも１つの第２の可動パッド（２２２）よりも狭いことを特徴とする、低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）ＲＦスイッチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、同軸ラインをスイッチングするための低パッシブ相互変調無線周波数回転スイッチに関する。このようなスイッチは、テスト機器で、好ましくは相互変調測定のために使用されるテスト機器で使用されることがある。

【0002】

関連技術の説明
ＲＦ（無線周波数）機器においてテストおよび測定を実行するには、多くの場合、個々の同軸ラインをスイッチングする必要がある。

【0003】

米国特許第４９６７１７４号明細書は、回転同軸スイッチを開示している。このスイッチは、回転する前にスイッチング回路を持ち上げる。これにより、スイッチングが実行された後、接触力を増加させることができる。そのようなスイッチでは、接触力の増加とともにパッシブ相互変調が減少する。残念なことに、接触力には機械的な限界があるため、パッシブ相互変調の低減には制限がある。さらには、接点の摩耗によって相互変調が増加する。したがって、このスイッチの寿命は限られている。

【0004】

欧州特許出願公開第３０４８６６４号明細書は、低パッシブ相互変調接続のための容量結合接点を有する同軸回転スイッチを開示している。

【0005】

発明の概要
本発明によって解決すべき問題は、非常に低いパッシブ相互変調（ＰＩＭ）を提供する、同軸スイッチング用のＲＦスイッチを提供することである。さらに、スイッチは少ないメンテナンスしか必要とせず、また寿命が長い必要がある。

【0006】

問題の解決策は独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明のさらなる改善に関する。

【0007】

第１の実施形態では、低パッシブ相互変調（ＰＩＭ）スイッチは、スイッチング要素によって所定の方法で接続されてよい４つのポートを備える。該スイッチング要素は回転軸線周りに回転させられるとともに固定結合要素と相互作用して、容量結合スイッチを形成する。容量結合スイッチにはいかなる機械的接触またはガルバニック接触もないため、いかなるＲＦ信号のパッシブ相互変調も発生しない。代替実施形態では、スイッチング要素は、好ましくは直線運動によって、交互の位置間で移動させられてよい。基本的なスイッチング機能は特定の運動に依存しない。したがって、スイッチは、パッドの直線変位または他の任意の種類の変位に基づいていてよい。そのような実施形態では、回転または回転可能な、に関連するすべての用語は、運動または可動を意味するべきである。

【0008】

好ましい実施形態では、スイッチは、４つのポートを交互に接続するための回転可能なスイッチである。ポートは、ネットワークアナライザ、負荷、または他の任意のデバイスなど、あらゆる種類のテスト機器に接続されるのが好ましいＲＦコネクタを有する。同軸コネクタも低ＰＩＭコネクタであるとさらに好ましい。同軸コネクタは、同軸中心導体を介して、ＲＦ信号を容量結合するための少なくとも１つの固定パッドに接続されている。好ましくは、中心導体は、中実または中空の金属管またはロッドを備えていてよい。別の実施形態では、中心導体は、プリント回路基板のような誘電体キャリア上のストリップラインのような構造であってもよい。好ましくは、各中心導体に接続された２つのパッドがある。回転可能なパーツには、少なくとも１つの固定パッドと相互作用する少なくとも１つの回転可能パッドがある。２つの固定パッド、最も好ましくは、回転可能パッドの上方の１つの固定パッドと、回転可能パッドの下方の第２の固定パッドとを有することがさらに好ましい。２つの回転可能パッドがブリッジによって接続されているとより好ましい。ブリッジは、好ましくは、パッド間に電気的かつ機械的接続を提供し、最も好ましくは、ブリッジは、パッドと一緒にブリッジを導きまたは回転させるためのシャフトに機械的に接続される。第１の同軸コネクタから来るＲＦ信号は、第１の中心導体を介して少なくとも１つの第１の固定パッドに結合される。該固定パッドからその信号は、回転可能パッドに結合され、該信号は、該回転可能パッドからブリッジによって第２の回転可能パッドに導かれて少なくとも１つの第２の固定パッドに結合され、そして該信号は、第２の中心導体を介して第２の同軸コネクタに結合される。第１の実施形態では、４つのポートがあり、各ポートは、同軸コネクタ、中心導体、および少なくとも１つ、好ましくは２つの固定パッドを有する。ロータは２組の回転可能パッドを有し、第１の回転可能パッドは第１のブリッジを介して第２の回転可能パッドに結合され、第３の回転可能パッドは第２のブリッジを介して第４の回転可能パッドに結合されている。

【0009】

回転可能パッドは連続的に回転してもよいが、少なくとも１つの回転可能パッドが少なくとも１つの固定パッドと重なる特定の位置があり、好ましくは、少なくとも１つの回転可能パッドが少なくとも１つの固定パッドと、その重なり表面が最大になるようにセンタリングされて重なる特定の位置がある。最大の重なりでは、最大の結合容量が得られるため、固定パッドと回転可能パッドとの間の最良な結合が得られる。４つの固定パッドおよび４つの回転可能パッドをもつ４つのポートを有する上記の実施形態では、パッドの重なりが最大となる４つの分離した位置がある。好ましい実施形態では、固定パッドおよび回転可能パッドは、ロータの回転軸線を中心とする９０°の角度下に配置されている。したがって、最大結合のための４つの分離した位置は、互いに９０°離れている。

【0010】

さらに好ましい実施形態では、少なくとも１つの可動パッドおよび／または少なくとも１つのパッドブリッジは、可動かつ／または変位可能である。最も好ましくは、少なくとも１つの可動パッドおよび／または少なくとも１つのパッドブリッジは、パッドによって規定される平面に平行に変位可能であるか、またはパッドによって規定される平面から傾斜可能である。好ましくは、パッドブリッジは２つの端を有し、各端は可動パッドを保持している。

【0011】

変位および／または傾斜によって固定パッドの機械的公差が補償されてよい。これにより、固定パッドは、パッド部を形成する剛性（弾性またはばね材料ではない）材料から構築することができる。所定の距離離れた固定パッド部を有する剛性材料は、回転可能パッドと固定パッドとの間に正確に規定された結合容量をもたらし、さらには、より再現性が高く改善された結合特性をもたらす。その上、固定パッド部間のギャップ（距離）を、その間に可動パーツが正確に収まるように最小化でき、その結果、結合容量が大幅に改善される。２つの固定パッド部とその間の可動パッドとの間の残存ギャップは、０．５ｍｍ〜０．００５の範囲、最も好ましくは０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍの範囲であってよい。

【0012】

対称配置された固定パッドを有するとともに対称配置された２組の回転可能パッドを有することがさらに好ましく、なぜならば各組がブリッジによって接続された２つのパッドを有するからである。この実施形態のスイッチは、以下の状態を有する：

【表1】

【0013】

文字Ｘは、第１の組の回転可能パッドによるポートの接続を示し、文字Ｙは、第２の組の回転可能パッドによるポートの接続を示している。

【0014】

好ましい実施形態では、隣接する固定パッド間に導電性材料の少なくとも１つの隆起がある。このような隆起は、ハウジングの底部および／または頂部にあってよい。隆起は、固定パッド間、ひいてはポート間の絶縁性を増大させる。

【0015】

好ましくは、可動パッドは、すべての可動パッドに共通する円によって制限されてよい弧状の外側輪郭を有する。この方法により、可動パッドは、固定パッドの内側輪郭（直線状または弧状であってよい）に近接して回転する可能性があり、これにより結合容量がさらに増加する。

【0016】

さらなる実施形態では、第１および／または第２のパッドブリッジであってよい少なくとも１つの可動パッドブリッジは、少なくとも１つの可動パッドよりも狭い。これにより、隆起が側壁よりもブリッジに近くなるため、グランドへの静電容量が低くなる可能性がある。

【0017】

上記の実施形態が好ましいが、他の任意の数のポートおよび／または回転可能なパーツにおける他の任意の数のパッドがあってもよいことは明らかである。

【0018】

モータであってよい、好ましくはステッピングモータまたはソレノイドであってよい駆動手段を有することがさらに好ましく、該駆動手段はギアによって回転可能パーツにさらに結合されてよい。特定の分離した結合位置の領域を示すためにかつ／またはどの結合位置に到達したかを示すために位置センサを有することがさらに好ましい。スイッチの個々の位置および／またはスイッチのスイッチング状態のいずれかを示す位置インジケータもあってよい。基本的に、４つのポートを有する上述のスイッチは、上記表に示すように状態１と３、および状態２と４が同じポートを接続するので、２つのスイッチング状態を有する。

【0019】

さらに好ましい実施形態では、シャフトはプラスチック材料で作られているが、他の任意の非導電性材料、例えばセラミックで作られていてもよい。最大の結合容量を得るために複数の固定パッド間に回転可能パッドが非常に小さいエアギャップを有して収まるように、該複数の固定パッドがギャップを形成するとさらに好ましい。代替実施形態では、複数の回転可能パッドが、その間に固定パッドが収まるようにギャップを形成する。別の実施形態では、互いに噛み合う任意の数の回転可能パッドまたは固定パッドがあってもよい。回転可能パッドと固定パッドとの間のガルバニック接触を回避するために、パッドは、たとえばエポキシ材料などの特定の非接触塗料でコーティングされているのが好ましい。さらに、パッドは陽極酸化された絶縁層を有するか、またはパッドの間に任意のプラスチック材料、例えばＰＴＦＥのシートがあってもよい。

【0020】

好ましい実施形態では、各パッドまたは少なくとも１つのパッドは、回転軸線に直交する平面内にある。異なるパッドの平面は、パッドを本明細書で説明されるように移動可能とするために互いに変位させられてもよい。別の実施形態では、各パッドは、回転軸線を中心とする円筒表面上にあってよい。

【0021】

以下では、本発明が、一般的発明概念を制限することなく、図面を参照する実施形態の例に基づき例として説明される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】好ましい実施形態の斜視図である。

【図2】上面図である。

【図3】上方から見た断面図である。

【図4】断面側面図である。

【図5】電気部品の詳細図である。

【図6】電気部品のさらなる詳細図である。

【図7】接続された回転可能パッドの詳細図である。

【図8】接続された回転可能パッドのさらなる詳細図である。

【図9】好ましい実施形態の完全なアセンブリを示す図である。

【図10】傾斜可能なパッドを有する実施形態を示す図である。

【図11】傾斜させられたパッドを有する実施形態を示す図である。

【図12】傾斜可能なパッドを有する実施形態を示す上面図である。

【図13】パッドの断面図である。

【0023】

図１には、回転スイッチの好ましい実施形態の斜視図が示されている。基本的なスイッチング機能は特定の運動に依存しない。したがって、スイッチは、パッドの直線変位または他の任意の種類の変位にも基づいていてよい。回転スイッチ１００は、電気部品を保持するとともに囲い込むためのハウジング１１０を備える。ハウジングには、第１の同軸コネクタ１２１、第２の同軸コネクタ１２２、第３の同軸コネクタ１２３、および第４の同軸コネクタ１２４がある。接触のために、同軸コネクタは中心導体を有する。第１の同軸コネクタは中心導体１３１（後に図示される）を有し、第２の同軸コネクタは中心導体１３２を有し、第３の同軸コネクタは中心導体１３３を有し、第４の同軸コネクタは中心導体１３４（後に図示される）を有する。同軸コネクタの中心導体は、スイッチのそれぞれの中心導体（１４１，１４２，１４３，１４４）に接続されている。スイッチの中心導体の端には固定パッドがあるが、常に１つの一次固定パッド部が二次固定パッド部と組み合わされて接点フォークを形成している。第１の一次固定パッド部１５１および第１の二次固定パッド部１６１は、第１の中心導体１４１に接続されている。他の固定パッド（１５２，１６２；１５３，１６３；１５４，１６４）も同様に、それぞれの中心導体１４１，１４２，１４３，１４４に接続されている。スイッチングに際して、後で詳しく図示される回転可能パッドが固定パッドの間に設けられることによって、固定パッドと回転可能パッドとの間に結合容量が形成される。ロータの詳細は、以下の図で示されるとともに説明される。

【0024】

図２には、第１の実施形態の上面図が示されている。基本的に、ここでは前の図で示された部品と同じ部品を見ることができる。異なる視野角によって、第１の支持体１１１、第２の支持体１１２、第３の支持体１１３および第４の支持体１１４が示され、第１の支持体１１１、第２の支持体１１２、第３の支持体１１３および第４の支持体１１４はすべて、回転可能パッドを駆動するためのシャフト２１１を支持する。カバーおよび駆動モータをユニットに保持および固定するための凹部１１８およびねじ穴１１９があってもよい。

【0025】

図３には、第１の実施形態の断面図が示されている。図３は、回転可能パッドによって規定される平面を通る切断面を示している。したがって、回転可能パッド２２１，２２２，２２３，２２４を明確に見ることができる。第１の回転可能パッド２２１および第２の回転可能パッド２２２は、第１の回転可能パッドブリッジ２２５によって電気的かつ機械的に接続されている。第３の回転可能パッド２２３および第４の回転可能パッド２２４は、第２の回転可能パッドブリッジ２２６によって電気的かつ機械的に接続されている。この図は、前述したスイッチの同軸コネクタおよび中心導体のさらなる詳細を示している。中心導体は、絶縁体１７１，１７２，１７３，１７４によって保持され、該絶縁体１７１，１７２，１７３，１７４は、プラスチック材料のような誘電材料、最も好ましくはＰＴＦＥまたはポリエチレンのような誘電材料を備えるのが好ましい。

【0026】

図４には、第１の中心導体および第３の中心導体の中心を通る平面での断面側面図が示されている。ここで、一次固定パッド部および二次固定パッド部のフォーク状配置は、第１の回転可能パッド２２１を囲む一次固定パッド部１５１および第１の二次固定パッド部１６１の例によって見ることができる。回転可能なパーツは、第１のブリッジホルダ２１２および第２のブリッジホルダ２１３が取り付けられている駆動シャフト２１１によって駆動される。少なくとも１つの軸受があってよく、好ましくは、駆動シャフトの底部にある第１の軸受２１５および駆動シャフトの頂部にある第２の軸受２１６があってよい。ユニットを簡単に分解できるようにするため、駆動シャフトはいくつかのパーツを備えていてよい。たとえば、駆動シャフトの下部を備える駆動シャフト受容部２１４があってよく、該駆動シャフト受容部２１４はブリッジホルダを保持しており、また駆動シャフト受容部２１４には、駆動シャフトの上部が差し込まれるかまたは接続されてよい。さらに、駆動シャフトは、駆動レバー２１７によって操作されてよい。

【0027】

図５には、電気部品の詳細が示されている。ここでは、固定パッドおよび回転可能パッドを詳細に見ることができる。回転可能パッドは、矢印２１８で示すように、駆動シャフト２１１を回転させることにより移動させられてもよい。駆動シャフト２１１は、回転可能パッドと一緒に約３６０°連続して回転させられてもよいが、回転が停止する分離した位置があることが好ましい。このような位置はこの図に示されており、この位置では回転可能パッドが固定パッドと完全にまたはほぼ完全に重なり、これは、回転可能パッドと固定パッドとの間に最大結合容量をもたらす。駆動シャフトは、回転軸線２１９を規定する。ここに図示された駆動シャフトおよび回転可能パッドの位置は、第１のスイッチング位置である。この第１のスイッチング位置では、第１の中心導体１４１は、第１の回転可能パッド２２１に結合された第１の固定パッド１５１，１６１を介して第２の中心導体１４２に接続され、該第１の中心導体１４１はさらに、第１のブリッジホルダ２１２を介して第２の回転可能パッド２２２に接続され、該第２の回転可能パッド２２２はさらに、第２の一次固定パッド部１５２および第２の二次固定パッド部１６２に容量結合されている。さらに、第３の中心導体１４３は、同様の方法で第４の中心導体１４４に接続されている。駆動シャフト２１１をたとえば時計回りに９０°回転させると、第２の中心導体１４２は第３の中心導体１４３に接続され、第４の中心導体１４４は第の１中心導体１４１に接続される。駆動シャフトおよび回転可能パッドを９０°だけさらに回転させると、再び第１の位置として、第１の中心導体１４１が第２の中心導体１４２に接続されるとともに、第３の中心導体１４３が第４の中心導体１４４に接続される。ここでは、回転可能パッドおよび対応するブリッジのみが交替させられるが、機能は基本的に同じである。駆動シャフトがさらに９０°回転した場合も同じことが適用され、これによりこの第４の位置の接続スキームがもたらされ、該第４の位置は第２の位置と同じである。駆動シャフトをさらに９０°だけ回転させると、第１の位置になる。

【0028】

図６では、電気部品のさらなる詳細を見ることができ、この図では固定パッド１５１および１５２のような固定パーツが取り外されている。

【0029】

図７では、接続された回転可能パッドの詳細が示されている。パッド同士は、第２の回転可能パッドブリッジ２２６によって接続されており、該第２の回転可能パッドブリッジ２２６は、該ブリッジ２２６を第２のブリッジホルダ２１３に固定するためのいくつかの穴を有していてよい。

【0030】

図８には、接続された回転可能パッドのさらなる詳細が示されている。

【0031】

図９には、好ましい実施形態の完全なアセンブリが示されている。先に示されたスイッチ部品に加えて、駆動ユニット３００がスイッチの頂部に取り付けられている。駆動ユニット３００はモータハウジング３１０を有し、該モータハウジング３１０は、第１の位置マーク３１２または第２の位置マーク３１３のいずれかにあるスイッチの基本位置を示す位置インジケータ３１１を有することが好ましい。スイッチハウジングにさらに取り付けられる底部シェル３１９と、駆動ユニットへのかつ駆動ユニットからの駆動制御信号および位置フィードバック信号を提供してよい駆動制御コネクタ３２０とがあってよい。

【0032】

図１０には、傾斜可能なパッドを有する実施形態が示されている。ブリッジホルダは、頂部２３２および底部２３１を備え、該頂部２３２および底部２３１は駆動シャフト受容部２１４にさらに接続されているのが好ましい。両部はパッドブリッジ２２６を保持し、該パッドブリッジ２２６は、第３のパッド２２３および第４のパッド２２４をさらに保持しかつ接続する。頂部と底部とのギャップは、パッドブリッジの厚さよりも大きいため、パッドブリッジは変位しかつ／または傾斜する可能性がある。

【0033】

図１１は、傾斜した状態（破線）の上記と同じ実施形態を示している。頂部とパッドブリッジとの間およびパッドブリッジと底部との間に弾性スペーサ２３５があってよい。好ましくは、変位および／または傾斜角は制限される。変位の好ましい範囲は、どちらの方向でも０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であり、最も好ましくは０．１５ｍｍである。好ましい傾斜角は、０．５°〜５°の範囲であり、最も好ましくは１．５°である。

【0034】

図１２には基準図が示されている。示された断面Ａ−Ａは図１０および図１１に示されている。

【0035】

図１３には、パッドの断面図が示されている。可動パッド２２１は、固定パッド１９１の内側輪郭１９１（直線状または弧状であってよい）に適合する弧状の外側輪郭２９１を有する。好ましくは、可動パッドと固定パッドとの間に小さなギャップのみがあり、その結果、結合容量が増加する。可動パッド２２１の下方にほとんど隠れているのは、固定パッド１６１である。

【符号の説明】

【0036】

１００ 回転スイッチ
１１０ ハウジング
１１１ 第１の支持体
１１２ 第２の支持体
１１３ 第３の支持体
１１４ 第４の支持体
１１８ 凹部
１１９ ねじ穴
１２１ 第１の同軸コネクタ
１２２ 第２の同軸コネクタ
１２３ 第３の同軸コネクタ
１２４ 第４の同軸コネクタ
１３１ 第１の同軸コネクタの中心導体
１３２ 第２の同軸コネクタの中心導体
１３３ 第３の同軸コネクタの中心導体
１３４ 第４の同軸コネクタの中心導体
１４１ 第１の中心導体
１４２ 第２の中心導体
１４３ 第３の中心導体
１４４ 第４の中心導体
１５１ 第１の一次固定パッド部
１５２ 第２の一次固定パッド部
１５３ 第３の一次固定パッド部
１５４ 第４の一次固定パッド部
１６１ 第１の二次固定パッド部
１６２ 第２の二次固定パッド部
１６３ 第３の二次固定パッド部
１６４ 第４の二次固定パッド部
１７１ 第１の絶縁体
１７２ 第２の絶縁体
１７３ 第３の絶縁体
１７４ 第４の絶縁体
２１１ 駆動シャフト
２１２ 第１のブリッジホルダ
２１３ 第２のブリッジホルダ
２１４ 駆動シャフト受容部
２１５ 第１の軸受
２１６ 第２の軸受
２１７ 駆動レバー
２１８ 駆動シャフトの回転
２１９ 回転、中心軸線
２２１ 第１の回転可能パッド
２２２ 第２の回転可能パッド
２２３ 第３の回転可能パッド
２２４ 第４の回転可能パッド
２２５ 第１の回転可能パッドブリッジ
２２６ 第２の回転可能パッドブリッジ
２３１ ブリッジホルダの底部
２３２ ブリッジホルダの頂部
２３５ スペーサ
３００ 駆動ユニット
３１０ モータハウジング
３１１ 位置インジケータ
３１２ 第１の位置マーク
３１３ 第２の位置マーク
３１９ 底部シェル
３２０ 駆動制御コネクタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】