押ボタンスイッチとは
押ボタンスイッチとは、人の操作により電気接点を開閉するスイッチです。
人が指で押し込むことで、接点の開閉が変化する部品を指します。
押ボタンスイッチの使用用途
押ボタンスイッチは、日用品から産業機械まで幅広く用いられているため、日常生活でも多く目にする機会があります。具体的な使用用途は、以下の通りです。
- ゲーム機のコントローラ
- 排水用ポンプの運転スイッチ
- 給湯器の運転・停止スイッチ
- テレビ用リモコンの各種ボタン
押ボタンスイッチの原理
押ボタンスイッチは、ボタン、ケース、接点などで構成されます。
1. ボタン
ボタンは、人が押し込む部分です。一般的には着色した樹脂材料などが用いられ、電気回路と絶縁すると同時に機能を色別しています。JIS基準では赤色のボタンは停止指令、緑色のボタンは運転指令に使用することが推奨されています。
2. ケース
ケースは、押ボタンや電気回路を保持するための外装部分です。内部機構を外から保護しつつ支持し、人が電気回路を容易に触れないようにしています。したがって、樹脂やゴムなどの絶縁材料で構成されます。
3. 接点
接点は、押ボタンでの操作を電気接点へ変換する部分です。ばねや金属片で構成されます。ばねはボタン部分が押された後、元に戻るように抑えています。金属片は固定接点と可動接点などで構成され、電気信号を導通・遮断しています。
押ボタンスイッチの種類
押しボタンスイッチは機能的分類として、オルタネイト型とモーメンタリ型の2種類があります。前者はボタンを押し込んでいる間のみスイッチが作動し、指を離した瞬間に同時にスイッチが解除されるスイッチです。後者はボタンを押すと作動し、以降もう一度ボタンを押すまで作動し続けるスイッチです。
1. オルタネイト型
英語でalternateは、「交替の」という意味です。押ボタンスイッチでは、押すごとに状態が交替するスイッチを指します。機能選択などのボタンは状態を保持させるため、オルタネイト型を使用します。モニタの主電源や懐中電灯の電源などがその一例です。
2. モーメンタリ型
英語でmomentaryは、「瞬間的な」という意味です。押ボタンスイッチでは、押している間のみ作動するスイッチを指します。繊細な動作をさせたい場合や、1回の動作に対して一度のみ押す場合に用いられます。テレビゲームのコントローラがその一例です。
その他にも、さまざまな種類があるため、設備の仕様に合わせて選択します。人が頻繁に通る場所などでは、誤操作防止のためにカバー付きやガード付きが多く使用されます。ランプ付きの押しボタンスイッチも販売されており、電源を供給することでランプを点灯させることが可能です。照光式押ボタンスイッチと呼ばれます。「ON」「OFF」の状態がランプの点灯で分かるようになっています。
押ボタンスイッチのその他情報
1. 押しボタンスイッチの配線方法
押しボタンスイッチの配線方法は、各メーカーさまざまな種類が販売されていますが、代表的なものにはんだ付け、ねじ端子、バネ端子があります。
- はんだ付けタイプ
端子にはんだで配線を接続するタイプです。一般的に接続部とボタン部が分割でき、ボタン部のみの交換が可能です。 - ねじ端子タイプ
配線にY端子や丸端子などの圧着端子を圧着し、押しボタンスイッチの接続部にねじで固定するタイプです。 - バネ端子タイプ
配線をバネで挟み込んで固定するタイプです。圧着端子が不要で配線作業が容易に行えます。ただし、端子部に棒端子をする場合もあります。
2. 押ボタンスイッチの接点
押ボタンの接点には、a、b、c接点という3種類が存在します。
ボタンを押し込んだ際に導通する接点です。通常時はスイッチが開放状態となり、回路上に電流が流れません。通常時は解放という意味で、ノーマルオープン (NO) 接点とも呼ばれます。
ボタンを押し込んだ際に開放する接点です。通常時はスイッチが導通状態で、開路に電流が流れます。通常時は導通という意味で、ノーマルクローズ (NC) 接点とも呼ばれます。
a接点とb接点を組み合わせた3端子接点です。a端子、b端子、コモン端子の3つの端子があります。通常時はa端子は開放し、b端子とコモン端子が導通しています。スイッチを押し込んだ際はa端子とコモン端子が導通し、b端子は開放します。
参考文献
https://e-sysnet.com/bs/
https://ac-blog.panasonic.co.jp