コネクタと電線

コネクタの基礎知識 コネクタと電線 ～どんなつなぎ方があるの？／電線サイズの困ったルール？～ ODU 基礎知識特集-2 | 2021 www.odu.co.jp

2 目次 1.　コネクタと電線のつなぎ方 2 電線とコネクタの代表的な接続方法と特徴 3 2.　ハンダ接続 4 3.　圧着接続 4 4.　ODU社の圧着 6 5．電線サイズの困ったルール 7 電線サイズ色々 7 （余談）JIS のダブルスタンダード 8 6.　電線を引張る事の悪影響について 8 7.　ODU社の圧着検証 9 8.　もし断線してしまったら⁉ 9 1.　コネクタと電線のつなぎ方 私たちの身の回りにはコネクタが付いた電線がたくさんあります よね。 机の上を見るとパソコンのプラグ ､HDMI､LAN､AC アダ プタ ､ スマホの充電器など邪魔なくらい（ほんとに邪魔です） コネクタの付いた電線で溢れています。 この電線って、 どんな風にコネクタに繋がっているのかご存じで しょうか︖　実はいろいろなつなぎ方があるんです。

3 電線とコネクタの代表的な接続方法と特徴 接続方法 メリット デメリット ハンダ ハンダ（融けやすい合金）を熱で融かして接着剤のように 使う方法 • 用具が安価 • スキルが必要 圧着・クリンプ（カシメ） • スキルがあまりいらない 電線とピンを一緒に潰して接続 （上手、下手がでにくい） • ばらつきが少ない。 • 用具が高価 圧接（IDC） 電線の絶縁体を剥かずにU字型のピンに挟んで力をかけて • 電線を剥かないで済む • 細い電線しか対応でき 絶縁体を破って接触させる方法 ない ねじ止め • スペースが必要（コネクタ 筒状の金属に電線を入れ、それに垂直な側面からネジを • ドライバーだけで作業ができる。 が大きくなる） 締めて、ネジの先端で電線を押さえる方法 • 太い電線に対応できない ケージクランプ • ドライバー状の工具だけで作業が • スペースが必要（コネクタ ばね仕掛けのクランプで電線を挟み込む方法 できる が大きくなる） • 太い電線に対応できない 超音波接合 超音波を使って電線を融かさずにコネクタに接続する方法 • 低温で接合が可能 （固相接合） • 広い面積の接合が可能 • 超音波接合装置が必要 抵抗溶接 • 抵抗溶接機が必要 電気抵抗による発熱で溶接する方法 • 溶接時間が短い • 高温になる レーザー溶接 レーザーを使って電線をコネクタに溶接する方法 • 微細加工が可能 • レーザー溶接機が必要 どの方法も； • 金属同士を接触させて自由電子が通り抜けられるようにする。 • 接触させた金属が容易に離れないようにする。 という要素を含んでいます。 沢山の種類がありますが、 ODU 社では、 いろいろな電線サイズに少量でも対応できる、 ハンダと圧着を採用しています。 この二つの接 続方法について、 次の項で少し詳しく説明します。

4 2.　ハンダ接続 ハンダ接続は、 ハンダと呼ばれる合金をハンダごてで融かして電線とコンタクトの間に充填して、 冷まして固める接続方法です。 ハンダには高温ハンダ、鉛フリーハンダなどいろいろと種類があります。 ハンダごてにもパワーの大小はもちろん、温度制御機能付きのもの等、 いろいろな種類があります。 一般的にはフラックスなどを使用して、ハンダ付けをする金属表面の汚染を除去し、電線（多くの場合撚線） に予備ハンダをし、 コンタクトのハンダカップをハンダごてで温めて、 電線をセットしてハンダを流し込みます。 初心者と熟練者ではテクニック、 スピードに相当な違いがあり、 極小のコネクタだと、 熟練者でないと正しく完成できない場合もあります。 ハンダ付け工程 ①　ケーブルの被覆を剥く ②　ケーブルをフラックスに浸ける ③　コネクタを支持器具にセットする ④　予備ハンダをする ⑤　ケーブルをピンにハンダ付けする 半田ごてを 320℃に熱する 半田こて先 ハンダ付け完了 3.　圧着接続 圧着接続は電線をコンタクトピンの穴に差し込んで、周りからギュッとつぶしてしまう接続方法です。ハンダの様な消耗品は不要ですが、 つぶれ具合が重要なので、 コンタクトピンに合った圧着工具が必要です。（コンタクトピンは使用する圧着工具を想定して設計されて います。） 初心者でも（スピードは別として）正しく完成できます。

5 圧着工程 ①　コンタクト、 電線、 ストリッパー、 ②　ストリッパーで電線を剥く 剥いた電線 　　　圧着工具を用意 ③　圧着工具のポジショナーを設定する ④　コンタクトと電線を圧着口にセットする ④　圧着する 8 ポイントクリンプツール 圧着完了 ただし、 工具とコンタクトピンと電線サイズの 3 つが適合している必要があります。 適合していないと以下のような問題が起こります。 • 圧着寸法が小さすぎた場合（締めすぎの場合） 1. コンタクトが割れてしまうことがあります。 割れてしまうと電線が簡単に外れてしまいます。 2. 割れずに済んでも、 つぶし過ぎているので電線が細くなって流せる電流が減ってしまいます。 大電流を流した時に発熱して燃え てしまうこともあります。 • 圧着寸法が大きすぎた場合（緩い場合） 電線の素線とコンタクトの間に隙間が残り、 接触不良になる場合があります。 これにより抵抗値が想定を超えてしまい、 通電によっ て発熱して燃えてしまうこともあります。

6 適合していないと本当にダメ？ 動力用（大電流）はダメです。 火災のリスクがあります。 信号用は、 定格電流（数 A）に比べて実際の電流は非常に少ない（数 mA）ので、 ここだけの話ですが、 手で強く引っ張っても抜けない程度に圧着すれば電気的に 問題になることはまずありません。 4.　ODU社の圧着 ODU社で採用している圧着工具には圧着寸法を無段階調整できるもの（8 ポイントクリンプツール）と、圧着寸法が固定されているもの （ヘキサゴナルクリンプツール）の、 2種類あります。 調整できる工具の調整値は電線のサイズとコンタクトピンの電線接続部の寸法によって決まっていて、 カタログや組立説明書に記載され ています。 ODU社では、 実績のない特殊な電線を使用する場合に、 圧着の試験を行っています。 この際、 圧着が適切に行われたかどうかの指標として、 以下の 4 点をチェックしています。 寸法： 設定した工具の寸法に圧着できているか（社内規定） 接触抵抗値： 規定値以内かどうか（社内規定） 引張強度： 電線サイズに応じた引張強度を満たしているか　（IEC60352-2 による規定） 切断面： 顕微鏡検査で異常が無いかどうか（社内規定） 8 ポイントクリンプツール ヘキサゴナルクリンプツール 圧着断面図 圧着断面図

7 5． 電線サイズの困ったルール 紙の大きさには A4､A3 などのサイズがあり、 どのメーカーの紙でもサイズが合っていれば同じコピー機に使用できますね。 電線も同じで、 サイズが規格で決まっています。 電線（導体）は太ければ太いほど電気をたくさん流すことができるため、 サイズは太さで表します。 日本 の JIS規格では導体の断面積（mm2：平方ミリメートル）で表します。 この 「平方ミリメートル」 は英語でスクェアミリメートル（Square milli meter）と呼ばれるので、 これを略して 「スケ」 と呼ばれることが多いです。 2mm2 のことは 2 スケと呼びます。 この電線のサイズですが、 国によって規格が違っていますので注意が必要です。 電線サイズいろいろ 各規格のサイズ表記を実際のサイズ順に並べた表 小 中 JIS規格 単位 公称サイズは実サイズ mm2 にほぼ等しい 0.3 0.5 0.75 IEC規格／JIS規格 単位 実サイズは公称サイズ （ 翻訳） より1割ほど小さい 0.38 0.5 0.75 IEC mm2 米国ワイヤゲージ規格 単位　AWG 単線の直径を基準と （呼び番号） した番数表示 22 20 18 中 大 1.25 2.0 3.5 5.5 8.0 1.0 1.5 2.5 4.0 6.0 10 16 14 12 10 8 6 お気づきかと思いますが、 同じ実サイズのものはありませんね。 特に JIS 規格と IEC 規格の 0.75 スケ以下のものは、 呼び方は同じでも 実サイズが違います。 この違いで何か問題があるでしょうか︖　 ハンダ接続の場合は、 小さめの電線を使用する分には、 隙間はハンダで埋めてしまうので問題ありません。 ところが圧着接続の場合は 厄介です。 先に述べたように、 工具とコンタクトと電線の実サイズの 3 つが適合していないと、 締めすぎや緩すぎなど、 正しい圧着となら ないからです。

8 （余談） JIS のダブルスタンダード 電線の JIS 規格には 2 種類あるのはご存じでしょうか？　一つは日本独自の規格、 もう一つは国際規格 （IEC 規格） を翻訳したものです。 これは、 「規格のせいで日 本が外国製品を買ってくれない」 ということを避けるためです。 どうして避けなければいけないかというと、 日本が世界貿易機構の TBT 協定とい うものを批准しているためです。 この協定は簡単に言うと 「国際規格に適合してい るものは受け入れなさい」 ということです。 詳しく知りたい方は、 「世界貿易機構、 TBT 協定」 を検索してみてください。 しかし、 国際規格に準じた JIS 規格は国内市場ではほとんど使用されていません。 まだまだ従来の日本独自の JIS 規格に準じた製品が標準となっています。 ODU上海工場では IEC規格電線 （中国国内規格 GBは IEC規格と同等） このため海外で製造された国際規格に準じたコネクタに適合する電線を国内で調 も AWG電線も容易に入手でき、 達することは難しい状況です。 ハーネス加工も承っています。 規格の違いによる電線サイズの不適合を 避けることが可能です。 電線のサイズで世界を見ると、 日本の国際化はまだまだ先かなと思います。 WTO　 ： 世界貿易機構 ： World Trade Organization TBT 協定 ： 　Technical Barriers to Trade 6.　電線を引張る事の悪影響について 電線を強く引っ張ると伸びてしまいます。 導体が伸びるともとのサイズよりも細くなってしまい、 電流容量も小さくなってしまいます。 欧州で は一般的に 15N/mm2 を超える力で引っ張らないように言われています。（設置工事の時は 50N/mm2） 細めの電線を強く引っ張った後、 その真ん中で切ると、 絶縁体がだんだん縮んで中の導体が飛び出してきます。 これは伸びてしまった電 線が、 導体は元に戻らないのに絶縁体は元に戻ろうと縮むからです。 いらない電線があったら試してみてください。（終わった後のゴミは分 別を！！） エレベーターなど吊り下げて使用する電線には、 伸びを防止するためのワイヤーなど、 補強材が入っています。 用途によって適合する電 線を選ぶことが大切です。 コネクタに接続された電線も強い力で引っ張ることは禁物です。ハンダ、圧着、ねじ留め に関わらず、電線とコンタクトピンの接続部に直接力がかかることは、破損や抜けのリスク があるので避けなければなりません。このリスクを低減するために、コネクタには様々な工 夫がされています。ODU 社のコネクタでは、コレットシステム（電線を固定する機構）や 専用のベンドリリーフ（電線とコネクタの繋ぎ目のゴム部品で、電線の曲がりを緩やかにする） のラインナップ、また、市販のケーブルグランド（電線の固定部品）が使用できるようになっ ています。

9 ケーブルグランド ベンドリリーフ コレットシステム 7.　ODU社の圧着検証 ODU 社では、 以下の規格の電線について、 実際に圧着をして検証をしています。 • IEC 60228　　 主に欧州、 アジアで使用されている電線の規格 • UL AWG 主にアメリカで使用されている電線の規格 • IS C3316 KIV 日本の従来の電線規格 0.75, 1.25, 2.0, 3.5, 5.5, 22.0 スケ　検証済み • NDS-XXC 3504C　日本の防衛省規格 1.25, 5.5, 14.0 スケ　　検証済み 検証済みの電線は、 安心してご使用いただけます。 8.　もし断線してしまったら⁉ • 断線してしまったら、 すぐにスイッチを切るか、 コネクタを抜いてください。 機器が壊れたり 最悪の場合電源線がショートして火災になるリスクがあります。 • コネクタとの継ぎ目が切れそうになっている電線も、 同じ理由で使わない方がいいです。 • 特殊なコネクタケーブルの場合、 修理する前にどのピンにどの線が繋がっているのか記録 しておくことをお勧めします。（機器によっては有資格者以外、 修理をしてはいけない場 合があります。） いかがでしたか？　コネクタもいろいろ、 電線もいろいろ、 そのつなぎ方もいろいろですね。 文責：藍川　洋一 / オーディーユージャパン　テクニカルセールス ・ マネージャー 次号：「発熱と定格電流」 について（2021 / 7月頃を予定） *上記の内容は予告なく変更する場合がありますのでご了承ください。

ODU ODU ODU ODU International Trading Co., Ltd. ODU ODU GmbH & Co. KG ODU Otto Dunkel GmbH ODU ( ) Connectors Manufacturing Co., Ltd. ODU ODU ODU ( ) ODU ( ) ODU ODU ODU ODUグループ概要 品質管理 & 認証 • コネクタ業界での80年にわたる実績 • ISO 9001 (品質マネジメントシステム) • 世界全体での従業員数2,300人以上 • IATF 16949 (自動車業界向け品質マネジメントシステム) • 世界12か所の営業拠点 (ドイツ、中国、ルーマニア、 • ISO 13485 (医療機器向け品質保証) デンマーク、フランス、香港、イタリア、 スウェーデン、 • ISO 14001 (環境マネジメントシステム) イギリス、アメリカ、日本、韓国) と5か所の製造・物流拠点 • ISO 50001 (エネルギーマネジメントシステム) • ワンストップソリューション： ODUが提供する技術はデザイン・ • UL、CSA、VG、VDEといった様々なグローバル規格をクリア 開発、機械ツール・特殊機械の組立、 射出成型、型抜・ • UL認証ケーブルアセンブリ 旋盤、表面処理、組立・ハーネス加工におよびます。 すべての認証につきましては、ODUのホームページをご参照ください。 2020年2月時点 オーディーユージャパン株式会社 〒106-0032 東京都港区六本木4丁目1-1 第二黒崎ビル 3F Phone: 03 6441 3210　Fax : 050 3737 4793 E-mail: sales@odu.co.jp 掲載されている画像の一部はイメージです。 すべてのデータおよび仕様は予告なしに変更することがあります。 こちらのQRコードよりODUの 最新版の本冊子の情報が、過去のすべてのバージョンよりも優先されます。 ウェブサイトページにアクセス頂けます。 本冊子のPDF版を、Aperza Catalogからダウンロード頂けます。 www.odu.co.jp コネクタの仕組み / JP / 0321