プッシュボタンスイッチ101

プッシュボタンスイッチは、多くの電子システムおよび機械システムの一般的なものですが、重要な部分です。ライトをオンにしたり、制御する機械をオンにしたり、日常のデバイスを使用したりする場合でも、これらのスイッチは、電気回路を管理するためのシンプルで効果的な方法を提供します。それらの汎用性と信頼性により、それらはホームガジェットと産業機械の両方で広く使用されています。この記事では、プッシュボタンスイッチの基本を調査し、さまざまな種類と仕様を調べ、ニーズに合った適切なスイッチを選択する際に何を考慮すべきかを説明します。

カタログ

図1：プッシュボタンスイッチ

プッシュボタンスイッチの理解

プッシュボタンスイッチとは何ですか？

プッシュボタンスイッチは、電気回路を制御するために使用される機械装置です。ボタンを押すと、電気の流れを許可または停止する内部メカニズムがアクティブになります。これらのスイッチは、多くの電子デバイスとシステムの基本部品です。

プッシュボタンスイッチには、さまざまなニーズに合わせて多くの形状、サイズ、デザインがあります。たとえば、それらは瞬間的またはラッチすることができます。瞬間的なプッシュボタンスイッチは、押している間にのみ機能します。手放すと、元の位置に戻ります。このタイプは、多くの場合、キーボードまたはドアベルで見つかります。一方、ラッチングプッシュボタンスイッチは、押された後、新しい位置にとどまります。元の位置に戻すには、もう一度押す必要があります。多くの場合、ライトスイッチはこのラッチングタイプを使用します。

プッシュボタンスイッチの内部には、ボタン、ケーシング、可動部分、および連絡先のいくつかの主要な部分があります。ボタンを押すと、移動部品がシフトし、接点が触れ（回路を閉じる）またはバラバラに移動します（回路を開く）。このシンプルなシステムにより、スイッチが確実に動作し、電気信号を制御します。

プッシュボタンスイッチは、さまざまな電気荷重を処理し、さまざまな条件で動作するように設計されています。それらは、どのくらいの電圧と電流を処理できるか、ほこり、水分、温度などに対する抵抗の点で変化する可能性があります。これにより、コンシューマーエレクトロニクスから産業機械まで、幅広い用途に適しています。

プッシュボタンスイッチはどのように動作しますか？

プッシュボタンスイッチは、電気回路を接続または切断することにより、簡単な方法で機能します。ボタンを押すと、回路の状態が変更されます。このスイッチは、ユーザーインターフェイスの入力として、またはデバイスを起動および停止するための入力として使用できます。

プッシュボタンスイッチには、瞬間的で維持されている2つの主要なタイプがあります。

図2：瞬間的なスイッチ

瞬間的なスイッチは、ボタンを押しているときにのみ動作します。ボタンをリリースすると、元の状態に戻り、回路が短時間接続または切断されます。これらのスイッチは、キーボードやドアベルなど、短期入力が必要なデバイスで使用されます。

図3：維持されたスイッチ

ボタンを押した後、維持されたスイッチは新しい状態にとどまります。ボタンを押すと、ボタンを再度押して戻すまで、回路が開いたままになります。これらのスイッチは、電子デバイス上のライトスイッチまたは電源ボタンでよく使用されます。ここでは、回路を手動で変更するまで変更する必要があります。

プッシュボタンスイッチの内部には、通常、ボタンがMomentaryスイッチで元の位置に戻ることを確認するスプリングがあります。維持されたスイッチには、再び押すまでボタンを新しい位置に保持するラッチングメカニズムがあります。これらの内部部品は、スイッチが確実に機能することを確認し、使用するスイッチのタイプに基づいて回路の短期的ま​​たは長期的な変更を与えます。

プッシュボタンスイッチの種類

プッシュボタンスイッチは、多くの電子システムおよび機械システムの基本コンポーネントです。それらは単純な制御デバイスとして動作し、ユーザーがボタンを押してシステムを操作できるようにします。これらのスイッチには、通常は開いている（no）と通常閉じた（NC）の2つの主要なタイプがあります。これら2つのタイプの違いを理解することは、回路の設計と修正に役立ちます。

通常、プッシュボタンスイッチを開いています

図4：通常開く（ノー）プッシュボタンスイッチ図

ボタンが押されたときにのみ、通常開いている（no）プッシュボタンスイッチは電気回路を完成させます。通常の状態では、スイッチの内側部分が分離されており、回路を流れるのを防ぎます。ボタンが押されると、これらの部品が一緒になり、電気を通過させて接続されたデバイスをオンにします。このタイプのスイッチは、ドアベルやキーボードキーなど、デフォルトでデバイスをオフにする必要がある状況でよく使用されます。ボタンが解放されると、部品は分離された位置に戻り、電気の流れを止めてデバイスをオフにします。

一方、ボタンを押すと、通常閉じた（NC）プッシュボタンスイッチが回路を中断します。通常の状態では、スイッチの内部部分が接続されており、回路を通る電気が流れます。ボタンを押すと、これらの部品が分離され、電気の流れが停止し、接続されたデバイスをオフにします。このタイプのスイッチは、通常、安全または緊急停止システムで使用されます。ここでは、誰かがボタンを押して停止するまでデバイスを維持する必要があります。ボタンがリリースされると、部品が再び接続され、電気が流れ、デバイスが再び正常に機能するようになります。

通常閉じた（NC）プッシュボタンスイッチ

図5：通常閉じた（NC）プッシュボタンスイッチ図

通常閉じた（NC）プッシュボタンスイッチは、ボタンが押されたときに電気回路を破壊するように設計されています。通常の状態では、スイッチの内部接点が接続されているため、電流が回路を通過できます。ボタンが押されると、これらの接点は物理的に分離されており、電流の流れを停止し、接続されたデバイスの電源を切ります。このアクションにより、デバイスが動作を停止します。

NCプッシュボタンスイッチは、安全または緊急停止システムでよく使用されます。これらの状況では、システムの実行を維持するために、回路が通常の条件下でアクティブな状態を維持することが非常に重要です。スイッチは、緊急時または操作を停止する必要がある場合にシステムを停止するために押している必要があります。この設計により、誰かがボタンを押すまでシステムが動作し続けることを確認します。これにより、電源がすばやく削減され、操作が停止します。

簡単に言えば、NCプッシュボタンが通常の無効な状態にある場合、スイッチの接点は閉じられ、閉回路が作成されます。電源から中断することなく電流が流れ、スイッチを介して、デバイスに流れます。ボタンが押されると、接点が開き、開回路が作成されます。これにより、電流がデバイスに到達するのを止め、オフにします。このスイッチの迅速かつ信頼性の高いアクションにより、安全アプリケーションに非常に役立ちます。このアプリケーションでは、事故や損害を防ぐために操作をすぐに停止する必要があります。

どちらのタイプのスイッチもさまざまな状況で役立ち、適切なタイプを選択することは、回路に何をしたいかによって異なります。たとえば、安全システムでは、ボタンが押されたときにすぐに機械が停止することを確認するために、NCスイッチがより良い場合があります。ドアベルのようなシグナルシステムでは、ボタンが押されたときにのみ回路が完了する必要があるため、NOスイッチの方が適しています。

スイッチのさらなる分類は、スイッチング回路に基づいており、電気回路の接続と制御方法を決定します。

シングルポール、シングルスロー（SPST）スイッチ

図6：シングルポール、シングルスロー（SPST）スイッチ図

シングルポール、シングルスロー（SPST）スイッチは、2つの端子しかない最も単純な電気スイッチです。その主な仕事は、家の基本的なオン/オフスイッチのように、1つの電気回路を開閉するか閉じることです。ライトスイッチがどのように機能するかを考えてください。それを裏返すと、回路が完成し、ライトをオンにします。それをひっくり返すと、それは回路を破壊し、ライトをオフにします。

これを明確にするために、ホームライトスイッチを見てみましょう。スイッチを押すと、回路を閉じます。これにより、電気が流れるようになり、電球が点灯します。スイッチを押し下げると、回路が開きます。これにより、電気が流れなくなり、光が消えます。

人々はこのタイプのスイッチを非常に使用しています。なぜなら、それはシンプルでうまく機能するからです。基本的なオン/オフ制御のみが必要な状況でよく使用されます。SPSTスイッチの単純な設計により、インストールと操作が簡単になり、電気回路を制御する信頼できる方法が提供されます。

シングルポール、ダブルスロー（SPDT）スイッチ

図7：シングルポール、ダブルスロー（SPDT）スイッチ図

単一のポール、ダブルスロー（SPDT）スイッチは、3つの接続ポイントを持つ電気部品です。このタイプのスイッチは、電気の流れを2つの異なる回路のいずれかに向けることができます。列車を2つの異なるトラックのいずれかに導くことができる鉄道スイッチのように考えてください。

SPDTスイッチには、1つのメイン接続ポイント（C）と2つの出力ポイント（AとB）があります。スイッチが1つの位置にある場合、メインポイントをポイントAに接続し、最初の回路を通る電気が流れます。スイッチを他の位置にひっくり返すと、メインポイントをポイントBに接続し、電気を第2回回路に向けます。

速度を制御するSPDTスイッチを備えたファンを考えてみましょう。スイッチがメインポイントを高速回路に接続すると、ファンは速く実行されます。スイッチを低速回路にひっくり返すと、ファンはゆっくりと実行されます。

SPDTスイッチは、電源の選択、オーディオ入力の切り替え、電子デバイスのさまざまなモードの制御など、多くの状況で非常に役立ちます。単純なトグルで2つの回路を切り替える機能により、シンプルな電気システムと複雑な電気システムの両方で非常に便利になります。

ダブルポール、シングルスロー（DPST）スイッチ

図8：ダブルポール、シングルスロー（DPST）スイッチ図

ダブルポール、シングルスロー（DPST）スイッチは、1つのアクションで2つの別々の回路を同時に制御できる電気スイッチの一種です。これは、スイッチをひっくり返すと、両方の回路を開閉する（切断）または閉じる（接続）することを意味します。「ダブルポール」という用語は、スイッチが2つの個別の回路を管理できることを意味し、「シングルスロー」は、スイッチにON（閉じた）1つの位置しかなく、OFF（オープン）の1つの位置しかないことを意味します。

DPSTスイッチがどのように機能するかを理解するには、ライトとファンなどの2つの電気デバイスがあると同時にオンまたはオフにしたいと思います。DPSTスイッチを使用することにより、ライトとファンの両方が一緒にオンまたはオフになっていることを確認できます。これは、DPSTスイッチに2つの入力ポイントと2つの出力ポイントの4つの接続ポイントがあるために発生します。スイッチが「オン」位置にある場合、入力ポイントを両方の回路の出力ポイントに接続し、両方のデバイスを通る電気を流します。スイッチが「オフ」位置にある場合、それらはそれらを切断し、電気を停止し、両方のデバイスをオフにします。

DPSTスイッチの利点は、1つのスイッチを使用して2つの個別の回路を制御できることです。これは、複数の回路を一度に制御する必要がある状況で特に役立ち、物事をよりシンプルにし、両方の回路が常に同じ状態（両方のオンまたは両方）にあることを確認します。DPSTスイッチは、産業制御パネルやホームオートメーションシステムなど、安全性と効率が非常に重要な場所でよく使用されます。DPSTスイッチを使用すると、セットアップを簡素化し、電気システムをより信頼性を高めることができます。

ダブルポール、ダブルスロー（DPDT）スイッチ

図9：ダブルポール、ダブルスロー（DPDT）スイッチ図

ダブルポール、ダブルスロー（DPDT）スイッチは、電気回路の非常に有用なコンポーネントです。6つの端子があり、2つの別々の回路を同時に制御できます。このタイプのスイッチは、2つのシングルポール、ダブルスロー（SPDT）スイッチのように動作します。これにより、デバイス内の異なる経路を介して電流を誘導できます。

DPDTスイッチを使用する場合、電気の流れを変更してさまざまなことを発生させることができます。たとえば、電気モーターでは、DPDTスイッチは、電流の経路を変更することにより、モーターを反対方向に回転させることができます。これは、端子に接続を切り替えることで行われ、モーターに適用される電圧の方向を逆転させます。

DPDTスイッチは、回路パスと機能を簡単に変更できるため、非常に柔軟です。接続を再構成することにより、複雑なデバイス内の異なる操作を制御できます。これにより、電気システムを正確かつ適応可能な制御が可能になり、回路設計の詳細な制御と柔軟性が必要な状況でDPDTスイッチが非常に価値があります。

キープッシュボタンスイッチの仕様

データシートを介してプッシュボタンスイッチモデルを比較することは非常に便利です。電流と電圧の評価は、設計のニーズと一致することを確認します。それらを取り付ける一般的な方法には、表面マウント、スルーホール、およびパネルマウントが含まれます。考慮すべき主な仕様は次のとおりです。

仕様	典型的な 提供	説明
終了スタイル	カモメの翼、PCピン、ワイヤーリード、ネジターミナル	さまざまな取り付けオプション
電圧定格	最大24 VDC	デバイス全体の最大電圧
現在の評価	最大14 mA	デバイスを介して最大電流
アクチュエータの高さ	フラッシュ、3.3 mm、5.4 mm、およびそれ以上	垂直空間の考慮事項と 偶発的な活性化
ピッチ	2.54 mmまたは5.08 mm	ピンセンター間の距離
アクチュエータキャップ	さまざまな色/仕上げ	アプリケーションのニーズまたはユーザーに基づいています 好み
IP評価	定格または非定格	水分とほこりに対する抵抗

メンテナンスされたスイッチの場合、LEDライトはユーザーがスイッチがオンになっているかどうかをすばやく確認するのに役立ちますが、瞬間的なスイッチには必要ありません。スイッチで使用される材料は、使用方法に応じて長持ちするように選択できます。

プッシュボタンスイッチのアプリケーションと考慮事項

図10：プッシュボタンスイッチのアプリケーションと考慮事項表示

プッシュボタンスイッチは、クラシックアーケードマシンに不可欠であり、さまざまなセクターでユーティリティを拡大しました。コンシューマーエレクトロニクスでは、リモートコントロール、計算機、コーヒーメーカーなどのデバイスで遍在しています。自動車業界では、エンジンの起動や操作ウィンドウなどのタスクに採用されています。さらに、これらのスイッチは、自動販売機、ポータブル機器、家電製品、電動工具で顕著であり、家電と産業の両方の制御において汎用性を強調しています。

プッシュボタンスイッチを選択するときは、意図したアプリケーションで最適なパフォーマンスを確保するために、いくつかの技術的要因を考慮する必要があります。瞬間的または維持できる作動方法は、スイッチが押された後に元の位置に戻るか、再び押されるまで新しい位置にとどまるかどうかを決定します。取り付けスタイルはもう1つの重要な要因であり、パネルマウント、表面マウント、スルーホールなどのオプションがあり、それぞれが設計要件に基づいて異なる利点を提供します。

電流と電圧の評価は、スイッチが故障せずに電気荷重を処理できるようにするのに役立ちます。これらの評価を超えると、過熱または電気ショーツが発生し、安全性と機能性が損なわれます。さらに、LEDインジケーターなどの機能は視覚的なフィードバックを提供し、使いやすさを向上させることができますが、堅牢な材料は耐久性を高めることができ、スイッチは過酷な環境や高周波使用に適しています。

これらの側面を完全に理解すると、作動方法、マウントスタイル、電流と電圧の評価、および追加機能が特定のアプリケーション用の適切なプッシュボタンスイッチの選択を強化し、運用の信頼性と効率を確保します。

結論

プッシュボタンスイッチは、ホームエレクトロニクスから産業機械まで、多くのアプリケーションで大きな役割を果たします。押されたままのスイッチ、または再びプレスされるまでオンのままであるスイッチ、通常開いている、または通常閉じたタイプ、または特定の電圧と電流の評価が必要な場合、これらの要因を慎重に検討すると、スイッチがうまく機能し、長持ちします。テクノロジーが改善し続けるにつれて、プッシュボタンスイッチは電子システムと機械システムのスムーズな動作の基本的な部分のままであり、最新のエンジニアリングと設計における継続的な価値を示します。

よくある質問[FAQ]

1.プッシュボタンスイッチの利点は何ですか？

プッシュボタンスイッチの利点には、使いやすさ、信頼性、迅速な動作が含まれます。インストールが簡単で、さまざまな電気荷重を処理できるため、多くのアプリケーションに役立ちます。

2.プッシュボタンの欠点は何ですか？

プッシュボタンの欠点は、繰り返し使用して時間の経過とともに摩耗することができ、追加のコンポーネントなしで高電流アプリケーションをうまく処理できず、誤って押し付けられ、意図しないアクションを引き起こす可能性があることです。

3.プッシュボタンが使用されるのはなぜですか？

プッシュボタンは、電子デバイスを制御するためのシンプルで効果的な方法を提供するため、使用されます。ボタンを押して特定のタスクを実行することにより、ユーザーがデバイスと簡単に対話して操作できます。

4.プッシュボタンと押すボタンの違いは何ですか？

プッシュボタンと押すボタンに違いはありません。両方の用語は、押されて電気回路を制御するのと同じタイプのデバイスを指します。それらは、あなたが押して回路を開閉するために押しているボタンを説明するために互換性があり、デバイスまたはデバイス内のデバイスまたは機能をオンまたはオフにすることを説明します。

5.プッシュボタンのアクションは何ですか？

プッシュボタンのアクションは、押されたときに電気回路を接続または切断することです。ボタンを押すと、回路の状態が変更され、電気が流れ（デバイスをオンにする）か、電気の流れを停止します（デバイスをオフにします）。ボタンは通常、リリース時に元の位置に戻ります。