エレクトロニック Products は、EDN と提携して、電気機械スイッチを紹介する、基本に戻る電子コンポーネント シリーズを発売します。 C&K の医療セグメント製品ポートフォリオのグローバルセグメントリーダーである Roger Bohannan とのディスカッションをお見逃しなく。
アプリケーションに適した電気機械式スイッチを選択するのは難しい場合があります。 衝撃/振動やサイズの要件から、触感やパフォーマンスの要求まで、適切なスイッチを製品に統合すると、設計が成功または失敗する可能性があります。 以下は、電気機械式スイッチの概要であり、一般的なスイッチタイプ、一般的なアプリケーション、およびスイッチに関連してよく使用される用語を理解するために必要なコア情報を提供します。
多くの場合、電子スイッチまたは電気スイッチと呼ばれる電気機械スイッチは、さまざまなタイプ（スライド、トグル、押しボタンなど）、さまざまな電流スイッチング機能、およびさまざまな機能をサポートする物理サイズで利用できます。 単純なタスクと複雑なタスクに信頼性と耐久性のある操作を提供する電気機械式スイッチは、機械的動作を使用して、さまざまな場所を通る電気の流れを変更することにより、電気デバイスの状態を変更します 回路 伝送経路。
ヒューマンツーマシンインターフェース（HMI）で一般的に使用される電気機械式スイッチは、他の形式のHMIと比較した場合、比較的低コストでシンプルなソリューションであるため、多くの設計者に好まれています。 アプリケーションに電気機械式スイッチを選択するのは簡単ですが、スイッチの選択を最適化して設計機能と製品の顧客体験を最大化することが、スイッチメーカーの専門知識に役立ちます。
C＆Kの電気機械式スイッチファミリ。 （出典：C＆K）
これは、電気機械式スイッチの一般的なタイプのリストです。 これらのスイッチは通常、アクチュエータのタイプ、極とスローの数、シーリングのレベル、作動力、触覚フィードバック、および必要な電力定格など、いくつかのパラメータによって指定されます。
触覚スイッチ
「タクト」スイッチは電気機械装置ですが、本質的には機械のインターフェースです。 瞬間的な動作で、スイッチは押されている間だけオンになり、離すとすぐにオフになります。 デバイスが作動すると、可動接点として機能する金属ドームがXNUMXつの固定接点間で崩壊し、電気スイッチングを生成して、回路から機器の電子制御ユニット（ECU）またはマイクロコントローラー（MCU）に信号を提供します。
C＆KのKSCタクタイルスイッチファミリー。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：C＆K）
その名前が示すように、「タクト」スイッチはさまざまな触覚を提供します。 ユーザーは、触覚、作動移動、作動力、作動音のXNUMXつの主要な基準を認識します。 これらのパラメータの組み合わせと制御により、スイッチを使用できる理想的なアプリケーションが決まります。 カスタムハプティックを実現するために、アクチュエータ、ドーム、およびハウジングを組み合わせて、適切な外観、感触、およびパフォーマンスを得ることができます。
これらのスイッチは、プリント回路基板（PCB）の取り付け用にさまざまなサイズで提供されています。 タクトスイッチは、照明付き、側面または上部作動、密閉または非密閉、銀または金の接触材料、SMTおよびスルーホールバージョンで利用でき、あらゆるアプリケーション要件に合わせて調整できます。
最新のタクトスイッチは最低10万サイクルに耐えることができるため、ゲームコントローラーやエレベータインターフェイスコントロールなどの使用頻度の高いアプリケーションに最適です。 この性能は、ソフトアクチュエータと、スイッチの心臓部であるハウジングとドームで作られた改良された内部構造の適切な組み合わせの結果です。 製品設計はまた、高いシーリングレベルを保証します。 IP67定格は、ほこりや水の侵入に対する強力な保護を提供します。
ミニチュアバージョンは、補聴器などの消費者向けおよびウェアラブル製品で利用できるようになりました。 フットプリントが小さいため、頑丈なナノタクトスイッチは簡単に統合でき、設計者は機能を追加したり、最終製品のサイズを縮小したりすることができます。
C＆Kの医療セグメント製品ポートフォリオのグローバルセグメントリーダーであるRoger Bohannanが、ポータブルおよびコネクテッド医療機器市場の主要なトレンドと、それらが電気機械スイッチの設計にどのように影響するかについて説明します– Gina Roos、編集長、ElectronicProducts。
https://www.electronicproducts.com/wp-content/uploads/CK-Audio-1.mp3https://www.electronicproducts.com/wp-content/uploads/CK-Audio-1.mp3?_=1
キースイッチ
キースイッチは、スプリングとカムを利用して、ユーザーエクスペリエンスに合わせてスイッチの触覚フィードバックを最適化する電気機械デバイスです。 触覚または押しボタンスイッチの代わりに、キースイッチは通常、低電流または信号アプリケーションにのみ使用されます。
キースイッチは、機械式ジョイスティック、コントロールグリップ、電気外科器具、またはキーボードの各キーの下にあります。 これらのスイッチは、幅広い作動力、電気回路、トラベル、および照明を備えているため、自動車、医療、産業、およびオフロードの設計者にとって魅力的です。
キースイッチが優れた触覚を示すことが重要です。 キースイッチの配列を含むアプリケーションでは、一貫した作動力と感触が最終製品の品質を決定するのに役立ちます。 キースイッチは、独自の、多くの場合組み込みのボタンまたはキャップを使用して、またはゴム膜やカバーなどの顧客独自のインターフェースを介して直接作動させることができます。
最新のアプリケーション用のキースイッチは、標準的で環境に要求の厳しいアプリケーションでの長期にわたる高性能な動作のために設計する必要があります。
過酷な環境向けに設計された多くのキースイッチは、防水シールを提供します。 電気的機能と機械的機能を分離する独自の設計のキースイッチは、正確な切り替え位置を保証し、最大100Nの過負荷と1Mの作動に耐えることができます。 キースイッチは、特定の顧客アプリケーションの要件に対応するために、さまざまなカラー照明オプションで利用できます。
DIPスイッチ
ディップスイッチには、標準のデュアルインラインパッケージで構成された端子が付属しています。 単純なDIPは、XNUMX列の電気接続ピンが平行に並んだ長方形のハウジングに入っています。 パッケージは、PCBにスルーホール実装または表面実装のいずれかです。
ディップスイッチにはさまざまな種類があります。 最も一般的なのは、スライド、ピアノ、ロータリータイプです。 スライドとピアノのタイプは、通常、単極/単投（SPST）接点に配置され、オンまたはオフのいずれかになります。 回転式には複数の電気接点があり、そのうちのXNUMXつは、スイッチを回転させてパッケージに印刷されている番号に合わせると選択されます。
一部のリモコンでは、干渉を防ぐためにDIPスイッチが引き続き使用されています。 たとえば、単一回路のジャンクションボックスに後付けされた天井ファン（およびそのランプ）を制御します。 DIPスイッチは、送信機と受信機のペアごとに異なる無線周波数またはアドレスを設定するため、意図せずに相互に制御することなく、複数のユニットを設置できます。
スナップアクションスイッチ
スナップアクションスイッチは、物体が物理的に接触したときにプランジャーを作動させることにより、物体の有無とその位置を検出（または感知）します。 スナップアクション機構により、接点は速度に関係なく特定の操作位置で瞬時に切り替わります。 このメカニズムにより、スナップスイッチは指定された動きと力を使用して動作できます。
今日、モノのインターネット（IoT）の出現により、スナップアクションスイッチは、家電製品、機械、機械電気機器などの位置検出アプリケーションに広く採用されています。 スナップスイッチから出力される電気信号は、位置を検出する際の正常な状態と異常な状態を示し、インターネットを介して送信し、予防保守や遠隔監視として使用できます。
スナップはしっかりした製品です。 それらは低電流から高電流までの範囲であり、IP67定格までのあらゆる水しぶきに耐えることができる可能性があります。 それらは、産業、自動車、消費者、および医療を含む幅広いアプリケーションで使用できます。
最新のスナップアクションスイッチは、自動車市場にとって特に重要な重要なカスタマイズオプションを提供します。 IP67に準拠した自動車用スナップアクションスイッチは、さまざまなアクチュエータと終端オプション、短距離または長距離移動、サイレント操作またはクリック操作などで利用できます。
スイッチの検出
C＆Kの超小型検出スイッチのHDTシリーズ。 クリックすると大きな画像が表示されます。 （出典：C＆K）
検出スイッチはスナップアクション スイッチと同じように機能します。 スイッチの進化により、検出サイズはスナップアクションスイッチよりもはるかに小さくなりました テクノロジーであり、通常は低電流または信号アプリケーションにのみ使用されます。 検出スイッチは、サイズが小さいため、タバコ加熱システムやドラッグデリバリーデバイスから煙警報器、Bluetooth オーディオデバイス、4K カメラに至るまで、設置面積の小さい IoT デバイスで使用される傾向があります。
検出スイッチは通常、PCBに表面実装されています。 本体が小さいため、スナップアクションスイッチよりも移動距離が短くなります。 ただし、スナップアクションスイッチがアプリケーションに適合できない非常に小さく、制約のあるスペースに適しています。
EDNで推奨
基本に戻る：検出スイッチは、スマートアプリケーションに小型で長寿命を提供します
押しボタンスイッチ
押しボタンスイッチは、スイッチを開閉するボタンアクチュエータを備えており、機械またはプロセスのある側面を制御するために使用されます。 押しボタンは通常、プラスチックまたは金属で構成されています。 キャップまたはアクチュエータの表面は通常、平らであるか、人間の指または手を収容できるように形作られているため、簡単に押し下げたり押したりすることができます。
押しボタンスイッチは、ボタンが開いた状態に戻るために内部構造にバネを必要とするため、HMIアプリケーションで最長の移動を提供します。 内蔵のオーバートラベルにより、これらのスイッチは機械的インターフェースとともに使用でき、スイッチが過剰に作動して損傷する可能性を防ぎます。
同じサイズのハウジング内の電源とロジックレベルの両方のアプリケーション向けに設計された押しボタンスイッチは、「XNUMXつのサイズですべてに対応」というエンジニアの概念を満たしています。 また、押しボタンスイッチは、複数の複数の極とスローをXNUMXつのボディに持つ複数の回路に対応できるため、デバイスや機器の機能が向上します。 プッシュボタンは、LEDの有無にかかわらず、点灯インジケータとして利用でき、垂直または直角構成のパネルまたはPCB取り付けなどのさまざまな終端スタイルを利用できます。 過酷な条件や危険な環境での厳しい要件を満たすために、製品は多くの場合、業界標準の侵入保護（IP）および衝撃保護（IK）を提供します。
押しボタンスイッチは、改ざん防止設計のために一般的に選択されています。 IP67定格の設計により、ほこりや濡れた状態での生存が保証され、ステンレス鋼またはアルミニウム合金のハウジングを備えたIK10定格のアクチュエータにより、破壊行為に対する高い耐性が保証されます。 プッシュボタンは、モーメンタリバージョンまたはロックバージョン、さまざまな色のLEDインジケータ、およびいくつかのアクチュエータの選択肢など、さまざまなオプションを備えた汎用性を提供します。
ロッカースイッチ
ロッカースイッチは、電気回路を接続または切断してスイッチの状態を変更するために押すと、一方の側からもう一方の側に揺れる電気のオン/オフスイッチです。 ロッカースイッチには、サブミニチュア、ミニチュア、電源などのさまざまな種類があり、PCBスルーホール、表面実装、およびパネル実装のアプリケーションに幅広い範囲を提供します。 モデルは、SPST、SPDT、DPST、DPDT、3PDT、および4DPT機能を備えた、照明付き（LEDおよび白熱灯）および密閉/防水バージョンで利用できます。
PCBマウントオプションには、垂直、直角、および表面マウントが含まれ、パネルマウントオプションには、フロントマウント、リアマウント、およびスナップインバージョンが含まれます。 マルチポール、マルチポジション機能を備えたロッカースイッチは、さまざまなアプリケーションで使用できます。
ロッカースイッチには、瞬間的で維持された機能、偶発的な作動を防ぐためのオプションのガード、およびIP54防滴ラバーブーツオプションが付属しています。
トグルスイッチ
トグルスイッチは、レバーを前後に動かすことで電気回路を開閉する電気スイッチです。 トグルスイッチは、単極から最大20極まで利用可能で、低電圧ミニチュア、サブミニチュア、超ミニチュアモデル、および最大高出力XNUMX-Aデバイスを含む幅広いバージョンで提供されます。 PCB、SMT、およびブッシングオプションを備えたトグルスイッチは、垂直、直角、および垂直直角の取り付けブラケットバージョンを備えています。
トグルスイッチは、幅広い作動力、電気回路、および移動を提供するため、コントロールパネル、電気通信機器、医療機器、重機、産業機器、リフトおよびエスカレーター、セキュリティシステム、LEDライト、および検出アプリケーションに魅力的です。 また、一般的なIP68定格のシーリングを使用して、過酷な環境のアプリケーション向けに設計することもできます。
ナビゲーション
ナビゲーションスイッチは通常、サムスティック、XNUMX方向スイッチ、およびその他の同様の製品などの製品に、長いレバーアームを備えた複数の移動軸を組み込んでいます。 これらのデバイスは、自動車、白物家電、家電製品、エンターテインメントシステム、リモートコントロールのミラー制御など、幅広いアプリケーションに適合するように小型化できます。
一例として、サムスティックは、XNUMX軸レバーコントロールと統合された中央選択スイッチングを組み合わせることができます。 この独自の設計は、ハイエンドの商用ドローン、ゲーム用周辺機器、産業用コントローラーなどのプレミアムコントローラー製品が要求する信頼性要件を満たしています。
スライド
スライドスイッチは、スイッチを開閉する水平方向にスライドするアクチュエータによって識別されます。 これらのタイプのスイッチは、超小型モデルから大型の高出力モデルまで、あらゆる形状とサイズで提供されます。 また、基本的なシングルプル/シングルスロー（SPST）からSPDT、SP3T、DPST、DPDT、3PDT、4PDT、および4P3T機能までの複数のスイッチ機能を組み込むことができます。
また、表面実装、パネルマウント、PCBスルーホール、直角のバリエーションなど、さまざまな設置方法に合わせて構築することもできます。 アプリケーションに応じて、その他のカスタマイズオプションには、確実な戻り止め、シーリング、および短絡または非短絡接点が含まれます。
スライドスイッチは設計に簡単に統合でき、エンジニアにサイズ、取り付けスタイル、作動タイプ、定格、およびパッケージに関する設計の柔軟性とオプションを提供します。 多くのミニチュアスライドスイッチは、最新のUL61058-1規格に準拠しています。 これらのデバイスは、家庭用電化製品、HVAC制御、オーディオ機器、セキュリティシステムなどのさまざまなアプリケーションで使用できます。
ロータリー
回転スイッチは回転作動を提供し、多くの場合、円形ハウジングの周囲に4、8、12、または16の位置が等間隔に配置されます。 それらは、小さなアプリケーションに適合するために非常に小さい場合もあれば、より高い電力負荷に対応するために少し大きくする場合もあります。 ロータリースイッチが提供する位置の数に基づいて、短絡接点と非短絡接点の両方を含む複数の極を組み込むことができます。 ロータリースイッチは、自動車用途、電化製品、産業機器、医療機器、家庭用電化製品、および機能を制御するために回転ダイヤルが必要な場所に最適です。
スイッチロック
スイッチロックは、安全なスイッチングが重要なアプリケーションで、電気スイッチング接点とキー付きセキュリティロックメカニズムを組み合わせたものです。 スイッチロックは、マルチポールおよびマルチポジションオプション、ポジティブデテントで提供され、低電力レベルで動作できます。
これらのスイッチは、プラスチック製または金属製のハウジングで構成されており、XNUMX〜XNUMX個のタンブラーを使用してさまざまなセキュリティニーズをサポートします。 POS端末、レジ、コンピューター、ネットワーク機器、自動販売機、エレベーター、医療機器、およびセキュリティシステム。
まとめ
スイッチは最終的にエンドユーザーエクスペリエンスを形作ります。 電気機械式スイッチには、アプリケーションの要求を満たすために、さまざまな形状、サイズ、アクチュエータ、材料、および終端オプションがあり、これらの選択肢はそれぞれ、製品が作動するときの感触、音、およびユーザーへの応答に影響を与えます。 適切な電気機械式スイッチを選択することにより、製品設計を向上させ、エンドユーザーのエクスペリエンスを向上させるために使用できます。 標準の照明付きスイッチから、表面に取り付けられる密閉型スイッチやスイッチ、または幅広い操作力とレバースタイルを備えたカスタムミニチュアスイッチまで、スイッチは製品の成功を左右する可能性があります。
| 共通用語
作動力： スイッチアクチュエータをある位置から別の位置に変更するために必要な力。 スイッチの状態が変化したときに正確に測定されます。 機械的移動： 初期位置から機械的停止までのストローク（アクチュエータの動き）。 電気旅行： 初期位置から電気接点までストロークします。 触覚効果： 作動力と機械的停止位置での力の差。 触覚： 作動力、音、移動、および触覚効果の組み合わせ。 過負荷： 損傷することなくスイッチに適用できる最大の力。 平均余命： スイッチが実行する操作のサイクル数。 UL / ENEC： 安全のための世界基準。 アクチュエータ： スイッチの電気的構成の変化を引き起こすスイッチの可動部分。 作動： アクチュエータを押したり離したり、シャフトを回転させたりして、スイッチを操作または解放します。 代替アクション： プランジャーの作動間でスイッチの電気的状態が維持される押しボタンスイッチスタイル。 接触抵抗： XNUMXつの接点間の接合抵抗。通常は接点端子で測定されます。 これは、構造とフィルムの抵抗に基づく総抵抗です。 メイク： スイッチが電気回路を閉じたことを示します。 連絡先の作成と解除： 電流を流す/遮断する接点。 これらは、主にスライディングモードで動作するものとは異なります。 休憩前のメイク： 可動接点は、以前に確立された回路を中断する前に新しい回路を確立し、別の位置に移動します。 非短絡接点： ブレイクビフォアメイク。 接点の短絡： 休憩前に作る。 ロータリーおよびスライドスイッチを指します。 通常は閉じています： 互いに接触し、通常の位置にあるときに回路を確立する接点。 通常開： 通常の位置にあるときに回路に触れたり、回路を遮断したりしない接点。 |
C＆Kコンポーネントについて