産業用コネクタとは
産業用コネクタとは産業用機器において電気を繋ぐためのコネクタです。電源を供給するために使用されるだけではなく、データのやり取りをはじめ電気的な情報を交換するために使用されています。
産業用コネクタは電気のやり取りにおいて優れた拡充性と利便性を誇ります。例えば、パソコンに記録媒体を設置したい場合、電気回路にハンダで回路を新設する方法もありますが、コネクタを介して記録媒体を接続した方が取り回しの良さがあります。
産業用コネクタの使用用途
産業用コネクタは様々な産業用機器で使用されています。パソコンではメモリソケット・プリント基板用コネクタ・インターフェイス用コネクタなどが利用されています。メモリソケットはパソコンの基盤とRAMメモリなどのパソコンに搭載されているメモリを繋げるためのコネクタです。インターフェイス用コネクタがパソコン自身と外付けハードディスクなどのパソコン外のメモリを繋げることと比較されます。プリント基板用コネクタは異なった役割を持つプリント基盤を繋げるために利用されています。産業用コネクタは産業用ロボットや工作機器、建築車両・鉄道、発電所や石油プラントなどでも利用されています。
産業用コネクタの原理
コネクタはコンタクト・ハウジング・シェル・アイレットなどで構築されています。コンタクトは接触子であり、コネクタ同士が通電した際の電気の流路になります。ハウジングは絶縁体で形成されており、コンタクトを保持するための部品です。シェルはコンタクトとハウジングを外力から保護するための仕組みであり、両部品を覆うように設置されます。アイレットはコネクタ同士を外側から留めるための部品です。不意の脱落を防ぎます。
またコレクタにはプラグとソケットの二種類に分かれており、用途が違います。プラグは突出したコンタクトを持ち、ソケットは陥没したコンタクトを持ちます。プラグのコンタクトがソケットのコンタクトに組合さることで通電します。プラグとソケットは違う規格のコネクタが間違って接続されないため、また確実な通電を行うために使用されています。
産業用コネクタ
1. 防水コネクタ
防水コネクタは、通常のコネクタと異なり、水の侵入を防ぐことが出来る特殊用途のコネクタです。この防水コネクタを必要とする用途は、雨が降り注ぐ車載用や噴霧器などによる水分が付着する恐れがある農機具や工場の産業用や屋外設置型の電気機械などにおいて、水の侵入を防いで、コネクタ端子部における水分侵入による回路ショートを防止することが、防水コネクタの主な要求仕様事項になります。
通常のコネクタは、単純にメス側端子とオス側端子があり、各々を接続することで、電気的な接続が出来る回路接続用コネクタになります。屋内で使用されて、水の侵入を考慮していない家電や事務機器や情報機器やゲーム機器などで汎用されています。しかし、水の侵入の可能性がある電気機器においては、通常のコネクタ機能に加えて、更に、水の侵入を防止する機能や構造を備え付けた防水コネクタが必要になります。
この防水機能の主な構造は、通常のコネクタに対して、更に防水用カバーを追加した仕様が最も一般的です。良くあるのが、コネクタ端子部に水分の侵入を遮断するためのキャップやカバーを追加したコネクタやストレーナ付きコネクタ等とも呼ばれる外部から侵入するゴミを除去する機構を持ったコネクタであったりします。いずれにせよ、その構造は通常のコネクタよりも複雑になるため、いわゆる産業用や高信頼性製品に採用されています。
2. 流体コネクタ
流体コネクタは、産業用コネクタの中でもかなり特殊なコネクタです。
その機能の特長は、先ず空気等のエアや不活性ガス等の気体及び液体窒素や液化天然ガスの様な液体と言った流体全般の通過を最優先に設計されています。
流体コネクタの通過を考慮した設計では、２種類のタイプがあり、1個目が気体もしくは液体のいずれかを通す樹脂製の単チューブ型です。
さらに2個目が液体もガスも制御信号も同じコネクタで通すことが出来る複合型があり、開閉バルブも付いています。
全てのタイプにおいても、その脱着機構は押して嵌め込み、引いて抜き取るプッシュプル機構が採用されています。
そのため、簡単に外れることはなく、逆に抜き差しが必要な際は作業が容易で、技術の進化と共に小型化も図られています。
さらに、流体コネクタは振動やネジレや衝撃にも強く、引張強度も十分に有り、過酷な環境にも耐え得るものであり、その信頼性は非常に高くなっています。
以上の事から、流体コネクタは、高信頼性を求める環境下にて流体制御を行う機器、特殊箇所で短時間の接続作業が必要な装置の他、各種医療機器や産業用機器にて採用されています。
参考文献
Anphenol https://www.amphenol.co.jp/military/catalog/Industrial-Connector-Guide.pdf
JAE https://www.jae.com/about-connectors/
オムロン https://www.omron.co.jp/ecb/product-info/basic-knowledge-series/basic-knowledge-of-connectors/part1-connector-from-the-beginning/basics/structure-and-principle
https://kurashi-no.jp/I0020106
https://www.harting.com/JP