コネクタの基本性能と動作原理

2021-09-27 10:45

コネクタの動作原理

　　コネクタについては、まだよく理解されていない方も多いかもしれません。コネクタとは、水面下で互いに連通している2つ以上の容器のことです。同じ液体で満たされ、液面上の圧力が等しい連通器では、液面の高さが等しくなります。

　　（1）コネクタに同じ液体が満たされているが、液面上の圧力が等しくない場合、液面圧力の差は、連通器の2つの容器の液面の高低差によって生じる圧力差に等しくなります。

　　（2）コネクタの液面上の圧力は等しいが、互いに混ざり合わない異なる液体が両側に存在する場合、境界面から両液面の高さと液体の密度は反比例します。

　　連通器の原理は、工学において幅広く応用されています。例えば、各種液面計（水位計、油位計など）、水銀真空計、液柱式風圧計、差圧計などは、すべて連通器の原理を利用して作られています。

　　コネクタの定義と動作原理を理解することで、コネクタ市場をより深く理解し、開拓するのに役立ちます。

コネクタの基本性能

　　コネクタの知識コネクタの基本性能は、機械的性能、電気的性能、環境性能の3つの主要なカテゴリに分類できます。もう1つの重要な機械的性能は、コネクタの機械的寿命です。機械的寿命は実際には耐久性（durability）指標であり、国標GB5095では機械的動作と呼ばれています。これは、1回の挿入と1回の抜去を1サイクルとして、規定の挿入・抜去サイクル後もコネクタが接続機能（接触抵抗値など）を正常に果たせるかどうかを判断基準としています。

コネクタ

1．機械的性能接続機能という観点から、挿入力は重要な機械的性能です。挿入力は、挿入力と抜出力（抜出力は分離力とも呼ばれます）に分けられ、両者の要求は異なります。関連規格では、最大挿入力と最小分離力が規定されており、使用上の観点から、挿入力は小さくする必要がある（そのため、低挿入力LIFと無挿入力ZIFの構造が存在する）一方、分離力が小さすぎると、接触の信頼性に影響します。コネクタの挿入力と機械的寿命は、接触部の構造（正圧の大きさ）、接触部のめっきの品質（動摩擦係数）、接触部の配置寸法精度（合わせ精度）に関連しています。

　　2．電気的性能コネクタの主な電気的性能には、接触抵抗、絶縁抵抗、耐電圧があります。

　　①接触抵抗高品質の電気コネクタは、低く安定した接触抵抗を持つ必要があります。コネクタの接触抵抗は、数ミリオームから数十ミリオームまでさまざまです。

　　②絶縁抵抗電気コネクタの接触部同士、および接触部と外殻間の絶縁性能を測定する指標であり、その大きさは数百メガオームから数千メガオームまでさまざまです。

　　③耐電圧耐電圧または絶縁耐圧とも呼ばれ、コネクタの接触部同士、または接触部と外殻間が定格試験電圧に耐える能力を表しています。

　　④その他の電気的性能

　　電磁干渉漏れ減衰は、コネクタの電磁干渉シールド効果を評価する指標であり、一般に100MHz～10GHzの周波数範囲で測定されます。

　　無線周波数同軸コネクタの場合、特性インピーダンス、挿入損失、反射係数、電圧定在波比（VSWR）などの電気的指標もあります。デジタル技術の発展により、高速デジタルパルス信号の接続と伝送のために、高速信号コネクタと呼ばれる新しいタイプのコネクタが登場し、それに伴い、電気的性能の面では、特性インピーダンスに加えて、クロストーク（crosstalk）、伝送遅延（delay）、スキュー（skew）などの新しい電気的指標も登場しています。

　　3．環境性能一般的な環境性能には、耐熱性、耐湿性、耐塩水噴霧性、耐振動性、耐衝撃性などがあります。

　　①耐熱性現在のコネクタの最高動作温度は200℃（一部の高温特殊コネクタを除く）、最低温度は-65℃です。コネクタは動作時に、電流が接点で熱を発生し、温度上昇を引き起こすため、一般的に動作温度は周囲温度と接点温度上昇の合計と見なされます。一部の規格では、定格動作電流下でのコネクタの許容最高温度上昇が明確に規定されています。 ②耐湿性湿気の侵入は、コネクタの絶縁性能に影響を与え、金属部品を腐食させる可能性があります。一定湿熱試験条件は、相対湿度90％～95％（製品規格により、98％に達する場合もあります）、温度+40±2℃、試験時間は製品規格に従い、最短96時間です。交番湿熱試験はさらに厳格です。 ③耐塩水噴霧性コネクタが湿気と塩分を含む環境で動作する場合、金属構造部、接触部の表面処理層に電食が発生し、コネクタの物理的および電気的性能に影響を与える可能性があります。電気コネクタがこの環境に耐える能力を評価するために、塩水噴霧試験が規定されています。これは、温度制御された試験箱内にコネクタを吊るし、規定濃度の塩化ナトリウム溶液を圧縮空気で噴霧して塩水噴霧雰囲気を作り出し、その暴露時間は製品規格に従い、少なくとも48時間です。 ④耐振動性と耐衝撃性耐振動性と耐衝撃性は電気コネクタの重要な性能であり、航空宇宙、鉄道、道路輸送など特殊な用途では特に重要であり、電気コネクタの機械的構造の堅牢性と電気的接触の信頼性を検査する重要な指標です。関連試験方法には明確な規定があります。衝撃試験では、ピーク加速度、持続時間、衝撃パルス波形、および電気的連続性の中断時間を規定する必要があります。

　　⑤その他の環境性能使用要件に応じて、電気コネクタのその他の環境性能には、気密性（空気漏れ、液体圧力）、液体浸漬（特定の液体に対する耐劣化能力）、低気圧などがあります。

その他のニュース

現代産業におけるFPC/FFCケーブルの革新的用途を探る

FPC/FFCケーブルの各業界における用途と、技術革新と発展を促進する方法について理解する。

2025/07/22

FPC/FFCケーブル：未来への柔軟な選択肢

FPC/FFCケーブルの多様な用途を探求し、現代の電子機器における重要性を理解する。

2025/07/19

FPC/FFCケーブル：そのテクノロジーを深く知る

FPC/FFCケーブルの用途と利点を解説し、現代テクノロジーにおける重要性を明らかにする。

2025/07/16