- 発行日 2024年6月27日
- 最終変更日 2024年7月1日
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ロータリースイッチガイド
このガイドでは、ロータリースイッチに焦点を当てて、その用途や仕組み、さまざまなタイプについて説明します。
ロータリースイッチとは？
ロータリースイッチは比較的簡単に説明できます。多くの装置や回路では、異なる電気回路や装置内の状態を選択するために複数のポジションを持つスイッチが必要とされます。その名前が示すように、回転によってポジション間を移動します。従来のスイッチは通常、2つのポジション（オンまたはオフなど）にしかアクセスできないため、複雑な構成や装置では複数のスイッチが必要になることがあります。ロータリースイッチは、よりシンプルなソリューションを提供します。ロータリースイッチはオペレータが機器と対話し、制御する方法を提供するため、ヒューマン・マシン・インターフェース（HMI）コンポーネントに分類されます。さまざまな設定に対応する複数の構成が用意されており、幅広いアクセサリも利用できます。
ロータリースイッチは何に使われるのか？
ロータリースイッチは、装置内の機能回路を電源に接続するために使用されます。電荷はスイッチに入り、スイッチによって現在選択されている回路に接続されます。
ロータリースイッチは、タッチスクリーンのようなソフトウェアベースのシステムとは異なり、即時の触覚フィードバックを備えた機械的制御システムを提供します。環境によっては、ソフトウェアのエラーが危険であり、重大な問題を引き起こす可能性があるためです。
最も身近なロータリースイッチのアプリケーションには、以下のようなものがあります：
- 可変速ファン
- 回転式照明スイッチ
- 回転式ランプスイッチ
- 調光器
さらに、ロータリースイッチは次のような用途にも使用されています：
- 業務用オーディオスプリッター・コンバーター - 異なるスピーカーやチャンネル間の切り替え
- 3ウェイおよび6ポジションロータリースイッチギター - 異なるトーンやエフェクトの選択
- ハンドヘルドラジオ - 異なるチャンネルやバンドの切り替え
- 電圧計や同様の計測機器 - 異なるレンジの選択
- 自動車のダッシュボード - エアコンや調節可能なファンなど、さまざまな機能の選択
- 航空機のコントロールパネル
さらに、産業用、医療用、建設用、軍用通信機器など、多岐にわたる分野でロータリースイッチが広く使用されています。ベルトコンベアの速度調整やオシロスコープの周波数調整、診断装置の制御など、様々な複雑な構成をシームレスに操作する必要がある回路で活躍しています。
ロータリースイッチの仕組み
ロータリースイッチの仕組みを見てみましょう。さまざまな設計や構成がありますが、基本的な設計はすべて同じです。スピンドルまたはローターには突出したスポークがあります。スピンドルがシャフト内で回転すると、スポークがさまざまな位置に移動し、それぞれの電気端子に接触して、接続された回路を作動させたり、電気的状態（たとえばオンからオフなど）を変化させたりします。これらの回路は、円形の部品であるウェハを通って移動します。1つのポジションに複数の回路を取り付けることもできます。
ほとんどのロータリースイッチは、端子または接点間の中間位置での不意の切り替わりを防ぐために、滑らかな表面ではなく、切り欠きや星形のホイールデザインのローターを採用しています。同様の目的で、ディテントと呼ばれるバネ仕掛けの機構を組み込むこともあります。
端子は通常、スピンドルの周囲に30度、45度、60度、90度などの回転間隔で配置されています。これらの角度によって、利用可能なスイッチの位置の数が決まります。
ユーザーが選択可能なポジションの数を制限するために、特別に設計されたスロットにワッシャを挿入するロータリースイッチもあります。
ロータリースイッチの配線方法
以下は、基本的なロータリースイッチの配線手順です：
- 各入力端子のプライマリ1出力ポイントを特定します。ラベルが貼ってある場合もありますが、貼っていない場合は、スイッチを1の位置に回転させて、オーム計を使用して電流の流れを検出します。
- 絶縁体を約1/4インチ剥いて、はんだ付けするか適切なコネクタを取り付けます。
- コネクタをはんだ付けするか押し込んで、ロータリースイッチの入力端子に接続します。ロータリースイッチの入力端子が複数ある場合は、それぞれに同じ手順を繰り返します。
- 最後に、はんだ付けまたはコネクタを使用して、適切な出力端子に出力線を取り付けます。最初の機器または回路を1の端子に、次の機器または回路を次の端子に接続し、時計回りの方向に進んでいきます。
これにより、ロータリースイッチを正しく配線して、選択したポジションに対応する回路や装置を適切に制御できます。
ロータリースイッチの種類
ロータリースイッチには多くの種類があります。以下に、最も広く使用されているいくつかのタイプを紹介します：
- ロータリスイッチウェハ: スピンドルから出力端子に電気を分配するウェハを使用するロータリースイッチです。接点がウェハの両側に配置されています。
- ヤクスリースイッチ: 伝統的なロータリースイッチの設計ですが、現在ではあまり使用されていません。
- 小型ロータリースイッチ: スペースが限られた環境向けに設計され、通常は全開または全閉の位置を検出するために使用されます。
- 大電流ロータリースイッチ: 高電圧用に設計され、セラミックなどの材料で作られており、強化されたケーシングと接点を持っています。
- ロータリーカムスイッチ: シャフトを回転させると、接点の電気抵抗が増減するタイプのスイッチで、電流が変化する電子機器に適しています。
- ロータリーDIPスイッチ: デュアルインラインパッケージに整列されたスイッチグループで、プリント回路基板や電子部品で使用されます。
- バイナリロータリースイッチ: 小型化されており、バイナリー・オンオフ・システムを採用しています。
- モメンタリロータリスイッチ: 瞬時の状態変更機能を提供し、押されると決められた位置に戻るタイプのスイッチです。
- PCB実装ロータリスイッチ: プリント回路基板に直立型で実装され、複数の出力端子を制御します。
- ヘビーデューティ・ロータリスイッチ: 過酷な産業環境で堅牢な機械的制御を実現するために設計されています。
また、利用可能なロータリースイッチのアクセサリとアドオンには、交換用ダイヤル、キャップ、ノブ、回転オープン回路、シャフトアセンブリ、スピンドル、ロック機構などがあります。
接点構成
電気回路の接点は端子と呼ばれます。ロータリースイッチの電気的エントリーポイント、つまり入力端子は回路と呼ばれ、デザインによっては複数の回路を備え、それぞれが回転を介して接点と呼ばれる一連の出力端子に接続するものもあります。ほとんどのロータリースイッチは、3接点、4接点、6接点、12接点構成を備えていますが、それ以上の数の構成も可能です。スイッチング位置（スイッチが回路と相互作用する点）は投と呼ばれます。 ロータリースイッチのさまざまな構成では、回路、接点、投の組み合わせが異なります。最も一般的なものには、以下のものがあります：
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両極両投（DPDT）ロータリースイッチ
連動する2つのオン・オンスイッチです。
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二極四投（DP4T）ロータリースイッチ
ラジオ、テレビ、家庭用照明システム、工業用環境で広く使用されています。
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8極ロータリースイッチ
このデザインは、入力端子または極を簡単に選択できます。
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2極2ポジションロータリスイッチ
このロータリースイッチ設計では、2つの極が2つの選択可能なポジションに接続されています。
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2極6ポジションロータリースイッチ
この設計では、各極は3つの選択可能な位置に配線されます。
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多極ロータリースイッチ
標準的なロータリースイッチは1極です。多極モデルは、より高い汎用性を提供します。
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2極3投（DP3T）ロータリースイッチ
この設計では、2つの別々の回路が3つの異なるポイントで交差し、3つの選択可能なスイッチポジションを提供します。