スイッチは、電流をON/OFFするためのものと思いがちですが、それは間違っていません。しかし、スイッチの本来の意味は「切り替える」ということですので、ON/OFFだけでなく、3つ以上の切り替えがある場合もあります。
箱根登山鉄道などの山岳鉄道では、電車で登る坂道の勾配を減らすため、中腹に駅などを設け、分岐点「ポイント」で走る方向性を切り替えて運転する「スイッチ・バック」などの方式もあるように、回路を切り替えることを意味しています。
スイッチの選び方
スイッチを選ぶときは、まずスイッチの種類が先に決まることが多いです。そして、感電や漏電を防止するための「耐電圧」、金属接点の焼き付きや溶けてくっついてしまう溶着や発熱して火災になるのを防止すめ「許容電流」、動作不良や発熱による火災を防止する「接触抵抗」、接触不良を防止する「最小切断電流」、などで選びます。
- 耐電圧
- ON/OFFできる最大電圧接点電流
- ON/OFFできる最大電流接触抵抗
- ONの時の接触抵抗最少電流
- スイッチとして機能する最小の電流寿命
押しボタン・スイッチ
押しボタン・スイッチは、人間が押して操作するスイッチです。押せば作動したり停止したりできるため、下に紹介するトグル・スイッチやスライド・スイッチやロータリー・スイッチのように、どちらがONでどちらがOFFとかを気にせずに操作できます。
下の写真の左上の「非常停止スイッチ」のように、緊急に機械を停止させたい場合などに、どちらがOFFか考えている余裕はありませんから、押しボタン・スイッチを使うのが一般的です。
また、押しボタン・スイッチは、思い切り押しても壊れることが少なく、たとえば小型のトグル・スイッチなどは、思い切り切り替えると、操作レバーやスイッチ裏の金属カシメが取れたりして壊れます。
私は、そんなに腕力はありませんが、小型のトグル・スイッチをいくつか壊しました。さすがに上の写真の茶色のスイッチのような大型のものは壊れたことはありませんが、いざ使おうと思った際に動かないということが少ないです。
非常停止スイッチなどは、急いでいるので押すというより、叩くという感じになりますが、壊れにくく作られています。また、非常停止スイッチは、押したら押したままになるので、危険を取り除いたあとは、引っ張るか矢印方向に回して復帰されないとならないので、間違って非常停止を解除してしまうことも少ないです。
特に知識のない一般人は、非常停止スイッチを解除する方法がわからない場合が多いので、管理者が安全を確認してから非常停止を解除する場合などに適しています。
トグル・スイッチ
トグル・スイッチは、操作レバーを摘まんで切り替えるタイプのスイッチで、内部にシーソーのような可動接点がある構造から、「シーソー・スイッチ」と呼ばれることもあります。
スイッチがどちら側に切り替わっているかを目で確認しやすく、運転モードの切替などに適しています。部品を代替品に切り替える際も「スイッチする」とか「トグルする」などと呼ぶように、「切り替えている感」のあるスイッチです。
スイッチによっては、中央でも止まるタイプ(センターOFF)もあり、機械操作で「自動/停止/手動」などと3点の切り替えに使えます。3点(3投)以上の切り替えが必要な場合は、2つ下の「ロータリー・スイッチ」が使われることが多いです。
マイクロ・スイッチ
マイクロ・スイッチは、人間が操作するのではなく、機械の内部などで物体の有無や接触を検知するセンサーとして使われます。
基本的に長寿命ですが、内部に金属接点があるため、接触不良や金属疲労による故障が発生します。
しかし、安価な「タクト・スイッチ」などと比較すると、圧倒的に長寿命なため、信頼性が必要な押しボタン・スイッチに使われたり、パソコンで使うマウスの内部に使われたりします。
余談ですが、エレ○ムなどの安いマウスは、すぐにボタンをクリックしても無視されて使えなくなりますが、安いマウスには、単価が数円のタクト・スイッチが使われていて、3年保証のマイクロソフトのマウスなどは、クリック・ボタンにマイクロ・スイッチが使われていました。
マウスでクリックできないとストレスが溜まるため、数か月~半年で壊れることの多いマウスをやめ、すべてマイクロソフトの3年保証のマウスにしたところ、5年で1つ壊れた程度の信頼性の高いスイッチです。
スライド・スイッチ
スライド・スイッチは、英語の意味の通り「滑らせて」操作するスイッチです。値段が安く、切り替えた側が見やすく、安い電子機器の電源スイッチとしても多く使われています。
トグル・スイッチのそうに袖や物がレバーに引っ掛かってスイッチが壊れたり、服の袖が破れることが少ないため、お財布と女性に優しいスイッチです。
また、金属接点を滑らせてONにするため、常に金属接点の表面が磨かれ、接触不良が起きにくいのも利点ですが、逆に金属接点が摩耗するため寿命は短めです。
次のロータリースイッチのように、ON/OFFだけでなく、途中で何段階か止まって複数の切り替えを実現できるものもあり、OFF/ON/音ありONなどのように使われる場合もありますが、行き過ぎてしまって途中で止めることが難しいので、高齢者や子供などにも優しい「ユニバーサル・デザイン」の観点からは、3投(切替ポイントが3つ)以上の切り替えにはお勧めしません。
ロータリー・スイッチ
ロータリー・スイッチは、英語の意味の通り「回転」させて切り替えるスイッチで、一般的なトグル・スイッチのように切替ポイントが2点(2投)のものも存在しますが、ふつうは3点以上の切り替えができるものが多いです。
どこの接点が何かがわからないため、ふつうはスイッチのところに銘板をつけて使いますので、銘板の製作期間や手間を考えると使いにくいのですが、切替ポイントが12点とかのものもあるので、とにかくたくさんの切替ポイントが欲しい場合に便利です。