電子部品:コネクタ どのような役割、構造なのか?

この記事で分かること

  • コネクタとは:電気信号や電力を伝達するために電子機器や回路を接続する部品です。電子部品の一種で、信号を増幅したり処理したりする機能を持たず、接続・切断や信号伝達の役割を担います。
  • 回路の接続と切断の方法:、ピンとソケットを物理的に結合させることで接続します。ピン(オス)をソケット(メス)に差し込むと、内部の金属接点が密着し電気的な回路ができ、引き抜くことで切断します。
  • コネクタの構造:主にハウジングとコンタクトから構成されます。ハウジングはプラスチック製で、コンタクトを固定・絶縁し保護します。コンタクトは金属製の導体部分で、オス側のピンとメス側のソケットで一対となり、この結合により電気的な接続が確立します。

コネクタ

 日本の電子部品メーカーは、半導体製造分野では後れを取っているものの、コンデンサやセンサーなどの部品分野では、長年にわたり世界市場で強い競争力を保ち続けており、台湾企業による買収も報じられています。

 https://news.yahoo.co.jp/articles/7c65f370b3f25f662f603f1b6f59d590fba4cd46

 日本の電子部品メーカーは、長年にわたって培ってきた高い技術力、品質へのこだわり、そして特定のニッチ分野での圧倒的な強みにより、世界市場でその地位を確固たるものにしています。

 今回は受動部品であるコネクタについての記事となります。

コネクタとは何か

 受動部品のコネクタは、電気信号や電力を伝達するために電子機器や回路を接続する部品です。 これらは能動的に信号を増幅したり処理したりする機能を持たないため、受動部品に分類されます。

主な機能と役割

 コネクタの主な役割は、以下の通りです。

  • 接続と切断: 簡単に回路や機器を接続・切断できるようにします。これにより、機器の組み立て、分解、修理、交換が容易になります。
  • 信号伝達: 安定した電気信号や電力を伝達します。高品質なコネクタは、信号の減衰やノイズを最小限に抑え、信頼性の高い通信を保証します。
  • 保護: 接続部を物理的な損傷や環境的要因(湿気、埃、振動など)から保護します。特定の用途向けに防水、防塵、耐熱などの機能を持つものもあります。

種類と例

コネクタにはさまざまな種類があり、用途や形状によって分類されます。

  • 基板対基板 (Board-to-Board): 2枚のプリント基板を直接接続するためのコネクタです。
  • ケーブル対基板 (Cable-to-Board): ケーブルとプリント基板を接続するためのコネクタです。USBやHDMIコネクタなどがこの一例です。
  • I/O (Input/Output): 外部機器との接続に使用されるコネクタです。PCのUSBポート、LANポート、音声ジャックなどがこれにあたります。
  • 電源コネクタ: 機器への電力供給に使用されます。ACアダプターのプラグなどが該当します。

 これらのコネクタは、スマートフォン、パソコン、自動車、産業機器など、私たちの身の回りにある多くの電子機器で不可欠な役割を担っています。

受動部品のコネクタは、電気信号や電力を伝達するために電子機器や回路を接続する部品です。電子部品の一種で、信号を増幅したり処理したりする機能を持たず、接続・切断信号伝達の役割を担います。これにより、機器の組み立てや修理が容易になります。

どのように回路や機器を接続・切断するのか

 コネクタは、主にピンソケットという2つの主要な部品で構成されており、これらを物理的に結合させることで回路を接続・切断します。


接続の仕組み

  1. 物理的結合: コネクタは、ピン(オス)とソケット(メス)の組み合わせで構成されています。ピンは細い金属の棒状で、ソケットはピンがぴったりと収まるように設計された受け口です。
  2. 接触: ピンがソケットに差し込まれると、ソケットの内部にある弾力性のある金属接点がピンに密着し、電気的な接続が確立されます。この接触によって、信号や電力が流れる道ができます。
  3. ロック機構: 多くのコネクタには、接続を確実に保つためのロック機構が備わっています。例えば、USBコネクタのような摩擦によって固定されるタイプや、LANケーブルのようなツメでカチッと固定されるタイプがあります。これにより、振動や衝撃で接続が外れるのを防ぎます。

切断の仕組み

 接続時とは逆に、ロック機構を解除してピンをソケットから引き抜くことで、物理的な接触が断たれ、回路が切断されます。これにより、電源供給や信号伝達が停止します。

 この着脱可能な仕組みによって、機器の組み立て、修理、交換が容易になり、はんだ付けなどの恒久的な接続に比べて、利便性が格段に向上します。

コネクタは、ピンソケットを物理的に結合させることで接続します。ピン(オス)をソケット(メス)に差し込むと、内部の金属接点が密着し電気的な回路ができます。引き抜くことで切断します。多くのコネクタには、接続を確実に保つためのロック機構があります。

どのような構造をしているのか

 コネクタは主に「ハウジング」と「コンタクト」の2つの基本部品で構成されています。これに加えて、用途に応じて様々な機能部品が加わります。


ハウジング(Housing)

 ハウジングは、コネクタの外殻部分です。多くの場合、プラスチックや絶縁性の樹脂で作られています。主な役割は以下の通りです。

  • コンタクトの保持: 複数のコンタクトを所定の位置にしっかりと固定し、正しい配列を保ちます。
  • 絶縁: コンタクト同士が接触してショートしないように絶縁します。
  • 保護: 外部の物理的衝撃や湿気、埃などから内部のコンタクトを保護します。

コンタクト(Contact)

 コンタクトは、実際に電気信号や電力を伝えるための金属製の導体部分です。

通常、オス側のピン(Pin)と、メス側のソケット(Socket)で一対となります。

  • ピン(Pin): 棒状の形状をしており、ソケットに挿入される側です。
  • ソケット(Socket): ピンを受け入れるための受け口で、内部に弾力性のある接点を持っています。

 コンタクトは、耐久性や導電性を高めるために、金や銀、スズなどで表面処理されることが一般的です。

結合の仕組み

 コネクタは、ハウジングに組み込まれたピンとソケットが物理的に結合することで、電気的な接続を確立します。ソケットの内部にある弾力性のある接点がピンに密着し、安定した接触抵抗を確保します。多くのコネクタには、接続が外れないようにするためのロック機構が備わっています。

コネクタは、主にハウジングコンタクトから構成されます。ハウジングはプラスチック製で、コンタクトを固定・絶縁し保護します。コンタクトは金属製の導体部分で、オス側のピンとメス側のソケットで一対となり、この結合により電気的な接続が確立します。

コネクタの有力メーカーはどこか

 コネクタ業界には多数のメーカーが存在し、それぞれが特定の用途や市場に強みを持っています。

世界の有力メーカー

  • TE Connectivity (TEコネクティビティ):スイスに本社を置く世界最大手のコネクタメーカーです。自動車、産業機器、通信、航空宇宙など、幅広い分野で高性能なコネクタを提供しており、業界トップのシェアを誇ります。
  • Amphenol (アンフェノール):米国に本社を置く大手メーカーです。軍事・航空宇宙分野で強みを持つほか、通信、自動車、産業用など多様な市場で高い技術力を誇ります。
  • Molex (モレックス):米国に本社を置くメーカーで、小型・高密度コネクタに強みがあります。特に民生機器やコンピューティング分野で広く採用されています。
  • Aptive (アプティブ):アイルランドに本社を置く企業で、主に自動車用コネクタや配線システムに強みがあります。
  • Yazaki (矢崎総業):日本のメーカーですが、自動車用ワイヤーハーネスとコネクタの世界的なサプライヤーとして非常に大きな存在感を持っています。

日本の有力メーカー

 日本には、世界的に見ても高い技術力を持つ有力なコネクタメーカーが多数存在します。

  • 日本航空電子工業 (JAE):航空宇宙分野で培った高い信頼性を持つコネクタが強みです。スマートフォン、車載、産業用機器など幅広い製品を手掛けています。
  • ヒロセ電機 (HRS):小型・精密コネクタに非常に強く、スマートフォンやモバイル機器、医療機器など小型化が求められる分野で高いシェアを持っています。
  • 日本圧着端子製造 (JST):端子やコネクタの専門メーカーとして、特に民生機器や産業機器向けのコネクタで広く知られています。
  • 京セラ:電子部品事業の一環として、多岐にわたるコネクタ製品を提供しています。
  • イリソ電子工業 (Iriso):車載用コネクタに強みを持つメーカーです。特に、自動車の電子制御化に伴う高機能コネクタで高い技術力を持っています。

 これらのメーカーは、それぞれ得意分野や用途が異なっています。

コメント

タイトルとURLをコピーしました