電気・電子

配線・コネクター

接触不良・断線・ノイズ・防水・ワイヤレス給電など

コネクターの接触不良、ケーブルの断線、信号線のノイズ、引き込み口の防水、ワイヤレス給電など、配線とコネクターの課題と解決する技術をまとめています。

作業台の上の電線対基板コネクター、丸形コネクター、シールド付きツイストペアケーブル、ケーブルキャリアのイメージ
AI(ChatGPT)で生成したイメージ画像

配線・コネクターの課題から探す

課題目的困りごと
コネクターの接触不良を防ぎたい品質・信頼性振動する所で接触抵抗が上がる・瞬断する。使ううちに接点が変色する
ケーブルが断線する品質・信頼性直動軸・ロボットの関節で、くり返し曲がる・ねじれるケーブルが切れる
ノイズでセンサー値が乱れる品質・信頼性インバーターを動かすと信号が揺れる。配線が長いほど乱れる
配線をなくしたい高性能化回る所・動く所に電力と信号を送りたい。電池交換もなくしたい
電子機器を防水・防じんにしたい品質・信頼性ケーブル・コネクターの引き込み口から水が入る
再現しない不具合の原因を突き止めたい品質・信頼性ときどき止まる。コネクターの接点や瞬間の断線を疑いたい
ノイズで誤作動する・EMCに通らない品質・信頼性ケーブルから出る・入るノイズで、機器が誤作動する
センサーを小さく組み込みたい小型・軽量化動く所・奥まった所で、センサーの配線を通せない

課題ごとに効く技術は、下の「課題と技術のマトリクス」にまとめています。

配線とコネクターは、電源と信号を機器の中や機器どうしに届ける通り道です。電線・ケーブル、それをつなぐコネクターと端子、通り道を守るケーブルキャリアやケーブルグランドなどが含まれます。このページでは、配線・コネクターの困りごとを接点の接触不良・ケーブルの断線・信号のノイズ・引き込み口からの水・配線そのものをなくしたいの5つに分けて整理しました(編集部の整理)。どれに困っているかで、効く技術が変わります。

配線の不具合は、止まっているときは確かな通り道でも、振動・曲げ・ねじれ・湿気・近くの動力線といった条件が重なったときに出ます(編集部の解説)。よくある課題と、それを解決する技術(接点・めっき、ケーブルの選定と配線、シールドと接地、防水、無線化、試験と評価)、コネクターと電線の種類、決めるときに確かめることをまとめ、関係する技術を持つ企業を紹介します。

配線・コネクターの企業(早見表)

企業接点・
めっき
ケーブル・
配線
シールド・
接地
防水無線化試験・
評価
テトラフレッティングを防ぐ接点不良改善剤●
大電屈曲・捻回に強いロボットケーブル●●
JMACS計装・制御用のノイズ対策ケーブル●●
日本エイ・ヴィー・シー防水ケーブルグランド●
ビー・アンド・プラス電力と信号の非接触伝送●
ナックコーポレーション瞬間断線試験器・ハーネス検査器●

●は、各社の公式サイトで確認できた得意分野です(空欄は、扱っていないという意味ではありません)。社名を押すと、その会社の紹介へ移ります。

配線・コネクターでよくある課題

課題が起きる場所は、コネクターの接点、動くケーブル、動力線の近くを通る信号線、筐体への引き込み口などです(編集部の整理)。どの場所で、どんな動きや環境のときに出るかを分けると、打つ手が見えてきます。

制御盤から動力線と信号線が出て、直動軸のケーブルキャリア、センサーの引き込み口、基板のコネクター、ロボットの関節で課題が起きる場所を番号で示した図
図1 配線・コネクターの課題が起きる場所
出典:編集部の整理をもとに AI(Claude)で作成(機器の形・配置は模式)
課題何が起きているか主に効く技術
コネクターの接触不良を防ぎたい振動や温度変化で接点がわずかに往復してめっきが削れ、摩耗粉が酸化する。周りのガスで接点が硫化・腐食する接点・めっき、防水・密閉、試験・評価
ケーブルが断線する曲げ・ねじれのくり返しで導体の素線が疲労で折れる。動く所と動かない所の境目で切れやすいケーブルの選定と配線、無線化、試験・評価
ノイズでセンサー値が乱れる動力線やインバーターのノイズが、電線を伝わったり、誘導で信号線に乗ったりするシールド・ツイスト・接地、配線の分離
配線をなくしたい回る所・動く所・水のある所では、ケーブルとコネクターそのものがトラブルの元になる無線化(ワイヤレス給電・非接触伝送)
電子機器を防水・防じんにしたいケーブルの引き込み口のシールが電線の外径や被覆と合わず、水が入る防水コネクター・ケーブルグランド、IP 試験

「何が起きているか」は各課題ページの解説、「主に効く技術」の列は、下のマトリクスと各節の内容をもとにした編集部の整理です。

出典:フレッティングコロージョンとは?コネクタの接触不良原因を解説|フォスター、電線の折曲げ強さ|モガミ電線、ノイズは、どうして発生するのですか?|富士電機テクニカ、近接結合型ワイヤレス電力伝送システムの利用高度化に向けた検討について(資料12-1)|総務省、技術資料|日本エイ・ヴィー・シー

このほか、配線・コネクターに関係する課題として、「再現しない不具合の原因を突き止めたい」、「ノイズで誤作動する・EMCに通らない」、「センサーを小さく組み込みたい」も解説しています。

課題と技術のマトリクス

よくある課題に対して、どの技術が効くかをまとめました。記号の理由と出典は表の下にあります。

よくある課題接点・めっき(材料・潤滑剤)ケーブルの選定と配線(高屈曲・キャリア・分離)シールド・ツイスト・接地防水コネクター・ケーブルグランド無線化(ワイヤレス給電・非接触伝送)試験・評価(接触抵抗・屈曲・瞬断・IP)
コネクターの接触不良を防ぎたい◎○◎
ケーブルが断線する◎○○
ノイズでセンサー値が乱れる○◎
配線をなくしたい◎
電子機器を防水・防じんにしたい◎◎

◎:第一候補 ○:有効 △:条件によって有効 空欄:公開資料で直接の関係を確認できなかった組み合わせ。一般的な傾向で、効果を保証するものではありません。

記号の理由と出典

課題技術記号理由と出典
コネクターの接触不良を防ぎたい接点・めっき(材料・潤滑剤)◎振動や温度変化で接点が数µm〜数十µmの範囲で往復し、めっきが削れて摩耗粉が酸化する(フレッティングコロージョン)。接点潤滑剤で摩耗と摩耗粉を減らし、使う電流・電圧と環境でめっきの種類と厚さを選ぶ(出典:フレッティングコロージョンとは?コネクタの接触不良原因を解説|フォスター、フレッティングコロージョンの原因と対策|テトラ、コネクター めっき種類の選定ポイント|メッキ.com(旭鍍金工業))
コネクターの接触不良を防ぎたい防水コネクター・ケーブルグランド○硫化水素や塩素のある所では、接点が硫化・塩化する。リレーでは、硫化や塩化による接触不良の対策として、プラスチック・シール形の使用が挙げられている(出典:リレーの硫化、塩化による接触不良|オムロン)
コネクターの接触不良を防ぎたい試験・評価(接触抵抗・屈曲・瞬断・IP)◎恒温恒湿の環境で、嵌合したコネクターに微摺動を加えながら、多ピンの接触抵抗の変動をリアルタイムに検出する試験がある。摩耗粉や摩耗痕を観察・分析して、発生のしくみを調べる(出典:コネクタ信頼性評価 車載用コネクタの通電微摺動摩耗試験|JFEテクノリサーチ)
ケーブルが断線するケーブルの選定と配線(高屈曲・キャリア・分離)◎電線の疲労強度は、曲げ半径の2乗に比例し、素線の直径の2乗に反比例するとされる。ロボットケーブルには推奨曲げ半径が決められ、ケーブルガイドの中ではケーブルの間にすき間をとる(出典:電線の折曲げ強さ|モガミ電線、ロボットケーブルの推奨曲げ半径|大電、ロボットケーブルの断線を防ぐ配線時のポイント|大電)
ケーブルが断線する無線化(ワイヤレス給電・非接触伝送)○可動部の近接センサなどの電力と検出信号を非接触で伝えるユニットがあり、可動部のコネクターの接点不良・ピン折れ・ケーブル断線をなくしたい用途を挙げている(出典:リモートセンサシステム|ビー・アンド・プラス、回転体へのワイヤレス給電・信号伝送|ビー・アンド・プラス)
ケーブルが断線する試験・評価(接触抵抗・屈曲・瞬断・IP)○屈曲試験には左右屈曲・U字屈曲・捻回などの種類がある。0.1µs の瞬間断線を検知できる試験器がある。AWG24 のケーブルで芯線が1本になっても抵抗値の上昇はわずかだったという検証がある(出典:耐屈曲試験|泉州電業、瞬間断線試験器 NMS10|ナックコーポレーション、ハーネスケーブルにおける芯線切れ不良と抵抗値の検証|ナックコーポレーション)
ノイズでセンサー値が乱れるケーブルの選定と配線(高屈曲・キャリア・分離)○インバーターの動力線と相手機器の信号線は分離し、分離できない場合もできれば30cm(最低でも10cm)以上離すとしている(出典:インバーターのノイズ対策|モーノポンプ 技術コラム)
ノイズでセンサー値が乱れるシールド・ツイスト・接地◎静電誘導には静電しゃへいを1点で接地し、磁界によるノイズには2本の信号線をより合わせるツイストペアが有効。よりのピッチ4インチで雑音除去率14:1、1インチで141:1 という表がある(出典:ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACS)
配線をなくしたい無線化(ワイヤレス給電・非接触伝送)◎ワイヤレス電力伝送は電磁誘導・磁界共振結合・電界結合・空間伝送の4つに分けられる。電磁誘導は数cm程度の近距離向き、磁界共鳴は数cmから数十cm程度の距離や位置ずれを許容するとされる(出典:近接結合型ワイヤレス電力伝送システムの利用高度化に向けた検討について(資料12-1)|総務省、ワイヤレス給電の方式とは?磁界結合(電磁誘導)方式と磁界共鳴方式の違い|ダイヘン、WiBoticワイヤレス給電・充電システム機器|ナブテスコ)
電子機器を防水・防じんにしたい防水コネクター・ケーブルグランド◎ケーブルグランドは、品番ごとに電線の径と締め付けトルクの範囲を決めて防水試験をした結果が公開されている。電線の被覆の材質・外径の公差・使用条件によって防水が難しい場合があり、防水試験で評価してから使うよう求めている(出典:技術資料|日本エイ・ヴィー・シー、防水ケーブルグランド(トップページ)|日本エイ・ヴィー・シー)
電子機器を防水・防じんにしたい試験・評価(接触抵抗・屈曲・瞬断・IP)◎IP コードの2桁目が水の等級で、IPX5 は約12.5L/min の噴流、IPX7 は水深1m で30分の潜水など、数字ごとに試験のしかたが違う(出典:IP 試験(防じん試験・防水試験)|川重テクノロジー)

表が画面に収まらないときは、横にスクロールできます。

主な解決技術

配線・コネクターの課題を解決する代表的な技術です。技術ごとに、しくみと効き方を下で説明します。

技術概要解決できる課題
接点・めっき電流・電圧と環境に合うめっきを選び、接点潤滑剤や封孔処理で接点の摩耗と腐食を防ぐコネクターの接触不良を防ぎたいコネクターの接触不良を防ぎたい
ケーブルの選定と配線高屈曲・耐捻回のケーブル、ケーブルキャリア、端末の固定、動力線との分離で、ケーブルにかかる力とノイズを減らすケーブルが断線するケーブルが断線するケーブルが断線するノイズでセンサー値が乱れる
シールド・ツイスト・接地シールドの接地のしかたとツイストペアで、誘導によるノイズを信号線に入れないノイズでセンサー値が乱れるノイズでセンサー値が乱れる
防水コネクター・ケーブルグランド電線の径に合うグランドと締め付けトルク、IP 等級つきのコネクターで、引き込み口から水を入れない電子機器を防水・防じんにしたいコネクターの接触不良を防ぎたい
無線化ワイヤレス給電や、電力と信号の非接触伝送ユニットで、動く所・回る所の配線と接点をなくす配線をなくしたい配線をなくしたい配線をなくしたい
試験・評価微摺動と接触抵抗、屈曲・捻回、瞬間断線、IP 試験で、見えない劣化と寿命を確かめるコネクターの接触不良を防ぎたいケーブルが断線する電子機器を防水・防じんにしたい

技術の概要と、つないだ課題は、各節と課題ページの内容をもとにした編集部の整理です。

接点・めっき:接点を削らせない・汚させない

コネクターの接触抵抗は、接点の小さな接触点に電流が集中して生じる集中抵抗と、接点の表面にできた酸化膜・硫化膜などによる皮膜抵抗の和です。皮膜は数nm〜数十nmの厚さでも高い抵抗を示すことがあります(フォスター)。接触荷重が大きいほど接触点が広がり、集中抵抗は下がります。

接点の接触点に電流が集中する集中抵抗と、表面の皮膜による皮膜抵抗の模式図
図2 接触抵抗は、集中抵抗と皮膜抵抗の和(課題「コネクターの接触不良」の図)
出典:接触抵抗のメカニズム|集中抵抗と皮膜抵抗の寄与と低減設計|フォスターをもとに AI(Claude)で作成

振動や温度変化による伸び縮みの差で、嵌合した接点は数µm〜数十µmの範囲で往復します。こすれ合うたびにめっきが削れ、摩耗粉が酸化して接点の間にたまり、接触抵抗が上がります(フレッティングコロージョン)。接点潤滑剤は、接触する2つの面を潤滑状態にして摩耗を減らします(テトラ)。めっきは、一般に低電圧・低電流の回路では金めっき、それ以外ではスズめっきが使われ、金めっきとスズめっきの端子どうしは組み合わせないとされています(メッキ.com)。

微摺動でめっきが削れ、摩耗粉が酸化して接触抵抗が上がるまでの流れ
図3 フレッティングコロージョンが進む流れ(課題「コネクターの接触不良」の図)
出典:フレッティングコロージョンとは?コネクタの接触不良原因を解説|フォスター、フレッティングコロージョンの原因と対策|テトラをもとに AI(Claude)で作成

接点潤滑剤にも注意点があります。微小な信号を扱う回路や接圧の低いコネクターでは、塗りすぎると接触抵抗が上がるおそれがあり、厚く塗るとほこりや異物を巻き込みやすくなります(編集部の解説)。くわしくは課題「コネクターの接触不良を防ぎたい」で解説しています。

出典:接触抵抗のメカニズム|集中抵抗と皮膜抵抗の寄与と低減設計|フォスター、フレッティングコロージョンとは?コネクタの接触不良原因を解説|フォスター、フレッティングコロージョンの原因と対策|テトラ、コネクター めっき種類の選定ポイント|メッキ.com(旭鍍金工業)

ケーブルの選定と配線:曲げ・ねじれと、ノイズの通り道を減らす

可動部のケーブルで問題になるのは、ほとんどが曲げのくり返しで導体の素線が疲労で折れる疲労断線です(編集部の解説)。モガミ電線の解説によると、電線の疲労強度は、曲げ半径の2乗に比例し、素線の直径の2乗に反比例します。可動部のケーブルに細い素線をより合わせた導体が使われるのは、このためです。

曲げによる素線の外側のひずみと、素線が少しずつ切れていくようす
図4 曲げによる素線のひずみ(課題「ケーブルが断線する」の図)
出典:電線の折曲げ強さ|モガミ電線、ハーネスケーブルにおける芯線切れ不良と抵抗値の検証|ナックコーポレーションをもとに AI(Claude)で作成(計算例は説明用の値)
機械のスライドにつないだケーブルキャリアが大きな曲げ半径で曲がり、中のケーブルがすき間をあけて並んでいるイメージ
ケーブルキャリア:大きな曲げ半径で、ケーブルどうしにすき間をとるイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

ロボットケーブルには推奨曲げ半径が決められています。大電は、RMFEV・RMCV シリーズで「絶縁線心径の33倍以上、かつ仕上り外径の6倍以上」としています。ケーブルキャリアの曲げ半径はケーブルの許容曲げ半径より大きくし、橋本興産の一覧では、ケーブルベア・キャリア・リール巻取りで使う場合の目安をケーブル外径の10倍としています(メーカーによって数値に差があります)。キャリアの中では、ケーブル同士が干渉しないよう、上下にケーブル外径の20%(最小2mm)、左右に10%(最小1mm)のすき間をとるよう大電は勧めています。コネクターの根元は、ケーブルに加わる力を和らげるストレインリリーフで守ります(イルメジャパン)。

コネクターの根元、キャリアの固定端の出口、U字の曲がり、ロボットの関節など、ケーブルが切れやすい場所
図5 ケーブルが切れやすい場所(課題「ケーブルが断線する」の図)
出典:ロボットケーブルの断線を防ぐ配線時のポイント|大電をもとに AI(Claude)で作成
盤の中で、インバーターの動力線と信号線を別々のケーブルラックに分け、間をあけて通しているイメージ
動力線と信号線を分ける:離して通し、ノイズを移さないイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

配線の通し方は、ノイズにも効きます。モーノポンプの技術コラムでは、インバーターの動力線と相手機器の信号線は分離し、分離できない場合でも、できれば30cm(最低でも10cm)以上離すとしています。

出典:電線の折曲げ強さ|モガミ電線、ロボットケーブルの推奨曲げ半径|大電、ロボットケーブルの断線を防ぐ配線時のポイント|大電、キャブタイヤケーブルの許容曲げ半径と許容張力について|橋本興産、ストレインリリーフ|イルメジャパン、インバーターのノイズ対策|モーノポンプ 技術コラム

シールド・ツイスト・接地:誘導によるノイズを入れない

富士電機テクニカの解説では、ノイズの入り方を、電線を伝わる伝導ノイズ、平行な電線の電流で電圧が起きる電磁誘導ノイズ、浮遊容量を通って入る静電誘導ノイズ、空中に放射される放射ノイズに分けています。経路によって効く対策が違います。

伝導・電磁誘導・静電誘導・放射の4つの経路でノイズがセンサーの信号線に入るようす
図6 ノイズが信号線に入る主な経路(課題「ノイズでセンサー値が乱れる」の図)
出典:ノイズは、どうして発生するのですか?|富士電機テクニカをもとに AI(Claude)で作成(線の位置は模式)

静電誘導のノイズには、金属テープや銅線編組で信号線を覆う静電シールドが効きます。JMACS の技術資料では、静電しゃへいは1点で接地し、接地しなかったり両端で接地したりすると、しゃへい効果が著しく減ったり、かえって誘導を拾ったりするとしています。磁界によるノイズには、信号線の2本をより合わせるツイストペアが効き、並行線を基準にした雑音除去率は、よりのピッチ4インチで14:1、1インチで141:1 です(JMACS)。

ツイストペアで誘導電圧が打ち消し合うようすと、シールドの効き方
図7 ツイストペアとシールドの効き方(課題「ノイズでセンサー値が乱れる」の図)
出典:ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACS、配線とノイズ(1)|エムジー 計装豆知識をもとに AI(Claude)で作成(より・電界の線は模式)
モーターと動力盤のアースと、計測器のアースを別々の接地棒につなぎ、動力側のアース線にだけ電流が流れているイメージ
計装用と動力用のアースを分ける:動力の電流を計器のアースに流さないイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

接地にも注意が要ります。エムジーの解説では、アースに電流が流れると接地抵抗によってノイズの電圧が出るため、計装用と動力用のアースは分けて設置することが必要だとしています。信号の送り方を変える方法もあり、4〜20mA の電流信号は信号のレベルが高く、受ける計器から見たインピーダンスが低いため、ノイズに強い信号です(エムジー)。

出典:ノイズは、どうして発生するのですか?|富士電機テクニカ、ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACS、配線とノイズ(1)|エムジー 計装豆知識、配線とノイズ(2)|エムジー 計装豆知識、4〜20mA DC 電流信号|エムジー 計装豆知識

防水コネクター・ケーブルグランド:引き込み口から水を入れない

筐体がどれだけ水や粉じんを防げるかは、IP コードで表します。「IP67」のように IP の後に2桁の数字を並べ、1桁目が固形物、2桁目が水に対する等級です。水の等級は数字ごとに試験のしかたが違い、IPX5 は約12.5L/min の噴流、IPX6 は約100L/min の暴噴流、IPX7 は水深1m で30分の一時的な潜水です(川重テクノロジー)。

IPコードの1桁目と2桁目の意味と、水の等級ごとの試験の例
図8 IP コードの読み方と、水の等級ごとの試験の例(課題「電子機器を防水・防じんにしたい」の図)
出典:IP 試験(防じん試験・防水試験)|川重テクノロジーをもとに AI(Claude)で作成

ケーブルグランドは、筐体の穴に取り付け、ナットを締めてゴムのシールでケーブルの外側を締め付ける部品です(編集部の解説)。日本エイ・ヴィー・シーは、品番ごとに電線の径と締め付けトルクの範囲を決めて防水試験をした結果を公開し、電線の被覆の材質・外径の公差・使用条件によって防水が難しい場合があるとして、必ず防水試験で評価してから使うよう求めています。グランドで締め付けているのはケーブルの外側だけなので、ケーブルの他端が濡れる所にあると、被覆の内側を水が伝ってくることがあります(編集部の解説)。

ケーブルグランドの模式図と、選ぶときの注意点
図9 ケーブルグランドのしくみと注意点(課題「電子機器を防水・防じんにしたい」の図)
出典:技術資料|日本エイ・ヴィー・シー、防水ケーブルグランド(トップページ)|日本エイ・ヴィー・シーをもとに AI(Claude)で作成

出典:IP 試験(防じん試験・防水試験)|川重テクノロジー、技術資料|日本エイ・ヴィー・シー、防水ケーブルグランド(トップページ)|日本エイ・ヴィー・シー

無線化:配線と接点そのものをなくす

動く部分では曲げのくり返しで断線し、回る部分ではケーブルがねじれます。総務省の資料では、ワイヤレス電力伝送を、電磁誘導方式、磁界共振結合(磁界共鳴)方式、電界結合方式、空間伝送方式の4つに分けています。前の3つは送電側と受電側を近づけて使う近接結合型、空間伝送方式は電波で離れた場所に電力を送る方式です。

ワイヤレス給電の4つの方式と、型式指定の対象装置の例
図10 ワイヤレス給電の4つの方式(課題「配線をなくしたい」の図)
出典:近接結合型ワイヤレス電力伝送システムの利用高度化に向けた検討について(資料12-1)|総務省をもとに AI(Claude)で作成
ワイヤレス給電の送電コイルと受電コイルの間に金属の異物が入り、異物が発熱しているイメージ
コイルの間の金属:異物が入ると発熱するイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

ダイヘンの解説では、電磁誘導方式は数cm程度の近距離での電力伝送に適しています。ナブテスコは、磁界共鳴方式は数cmから数十cm程度の距離や位置ずれを許容すると説明しています。送電コイルと受電コイルの間に金属が入ると発熱するおそれがあるため、ワイヤレス充電には異物検知(FOD)の機能が組み込まれます(EDN Japan)。電力に加えてセンサーの信号やバルブへの出力信号も非接触で渡すユニットを使うと、スリップリングやコネクターの接点をなくせます(ビー・アンド・プラス)。ワイヤレス給電の装置は電波法の高周波利用設備にあたり、総務省の資料では、50W を超える電力を使うものは個別の許可が必要で、型式指定の対象になった装置は個別の許可が要らないとしています。

必要な電力で見た、配線をなくす技術の選び方の目安
図11 必要な電力で見た、配線をなくす技術の選び方の目安(課題「配線をなくしたい」の図)
出典:課題「配線をなくしたい」の内容をもとに AI(Claude)で作成

出典:近接結合型ワイヤレス電力伝送システムの利用高度化に向けた検討について(資料12-1)|総務省、ワイヤレス給電の方式とは?磁界結合(電磁誘導)方式と磁界共鳴方式の違い|ダイヘン、WiBoticワイヤレス給電・充電システム機器|ナブテスコ、FOD(異物検出機能)|EDN Japan、リモートカプラシステム|ビー・アンド・プラス

試験・評価:見えない劣化と寿命を確かめる

接点のフレッティングは、嵌合したコネクターに微摺動を与えながら接触抵抗を連続して測る試験で評価します。JFEテクノリサーチの試験では、恒温恒湿の環境で微摺動を加え、多ピン同時計測の装置で接触抵抗の変動をリアルタイムに検出し、摩耗粉や摩耗痕を分析して原因を調べます。ケーブルの屈曲試験には、左右屈曲、U字屈曲、捻回、ケーブルキャリア、移動屈曲などの種類があります(泉州電業)。

左右屈曲・U字屈曲・捻回などの屈曲試験の種類と条件の例
図12 屈曲試験の種類と条件の例(課題「ケーブルが断線する」の図)
出典:耐屈曲試験|泉州電業をもとに AI(Claude)で作成
振動台に固定したケーブルの中で、素線がほとんど切れて1本だけでつながり、両端を試験器で監視しているイメージ
切れかけたケーブル:素線が1本でも、抵抗はわずかしか上がらないイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

切れかけたケーブルは、抵抗を測っても見つけにくいことがあります。ナックコーポレーションの検証では、AWG24 のケーブルで芯線が1本になった状態でも、抵抗値の上昇はわずかでした。振動で起きる一瞬の断線は、振動を加えながら瞬間断線試験器で監視して見つけます。防水は、IP 等級に合わせた試験で確かめます。試験の条件をそろえないと結果を比べられないので、曲げ半径・角度・速さ・張力などを記録しておきます(編集部の解説)。

出典:コネクタ信頼性評価 車載用コネクタの通電微摺動摩耗試験|JFEテクノリサーチ、耐屈曲試験|泉州電業、ハーネスケーブルにおける芯線切れ不良と抵抗値の検証|ナックコーポレーション、瞬間断線試験器 NMS10|ナックコーポレーション、IP 試験(防じん試験・防水試験)|川重テクノロジー

種類と特徴

コネクターは、何と何をつなぐかで分けられます。日本圧着端子製造(JST)の製品の分類では、電線対基板、基板対基板、電線対電線の接続に分け、ほかに FFC・FPC 用、同軸、自動車用などがあります。電線とコネクターの端子は、多くの場合、圧着でつなぎます(編集部の解説)。

電線対基板・基板対基板・電線対電線の3つの接続と、端子のバレルで電線を圧着した断面の模式図
図13 コネクターの接続の種類と、電線の圧着
出典:製品情報|日本圧着端子製造(JST)、圧着端子の選び方と使い方|RS、CE01 用 手動圧着工具 取扱説明書(TC-0229)|フジクラ、電線・ケーブル 用語解説(カタログ)|ミスミをもとに AI(Claude)で作成(形は模式)
分け方種類特徴
接続の種類電線対基板・基板対基板・電線対電線JST は、電線対基板(圧着・圧接)、基板対基板、電線対電線の接続に分けて製品を並べている(JST)
基板対基板スタック・立て回路を追加するスペースが足りない場合や、機能オプションを差し替える場合に使う。基板はコネクタだけで支えず、ねじや金具で固定する。1枚の基板に複数のコネクターを置くと、取り付けの誤差が互いに影響して嵌合不良が起きやすい(RS の解説)
端子のつなぎ方圧着圧着端子と電線を工具で塑性変形させて結合する。はんだ・加熱が不要。圧着は端子と線材が一体化して成り立つので、はんだはせずに裸銅線のまま圧着する(RS の解説)
導体単線・より線より線は2本以上の素線をより合わせた導体で、単線に比べて柔軟で折り曲げに強い。同じ断面積でも、素線を細くして数を増やすと、さらに柔軟で折り曲げに強くなる。構成は「本/mm」で表し、7/0.18mm は直径0.18mm の素線7本(ミスミ)
太さmm²・AWG断面積(mm²)は値が大きいほど太く、AWG は値が大きいほど細い(ミスミ)

出典:製品情報|日本圧着端子製造(JST)、基板対基板コネクタガイド(ヒロセ電機の協力による解説)|RS、圧着端子の選び方と使い方|RS、電線・ケーブル 用語解説(カタログ)|ミスミ

圧着の品質の確かめ方

圧着した端子の芯線バレルの高さをマイクロメーターで測り、隣の端子では芯線がバレルからはみ出しているイメージ
圧着の品質:クリンプハイトを測り、芯線のはみ出しを見るイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

圧着の品質は、圧着したあとの高さ(クリンプハイト)を測り、外観で確かめます。フジクラの丸形コネクター用の手動圧着工具の取扱説明書では、クリンプハイトをブレードポイントマイクロで測り、対象のコンタクトの検査基準を1.80±0.04mm としています(製品の例)。外観では、芯線の先が芯線バレルから出ていない、被覆が芯線バレルの中に入っている、芯線がバレルからはみ出ているものを不良としています。RS の解説は、圧着形状は工具で決まるので、工具を定期的にメンテナンスするとしています。

出典:CE01 用 手動圧着工具 取扱説明書(TC-0229)|フジクラ、圧着端子の選び方と使い方|RS

電線の許容電流は、周囲の温度で下がる

閉じた箱の中で束ねた電線の導体に熱がこもり、外の空気中に1本だけ通した電線は熱がこもっていないイメージ
許容電流:束ねたり熱のこもる所を通したりすると、熱が逃げにくいイメージ(AI[ChatGPT]で生成)

許容電流は、決まった布設の条件で、電線に支障を与えずに流せる電流です。ミスミのカタログの電線の許容電流は、周囲温度30℃・空中1条布設の計算値で、保証値ではないとし、周囲温度が30℃以上のときは、電流減少係数を掛けるとしています。同じカタログの例では、0.3mm² の2芯の電線を周囲温度40℃で使う場合、2A×0.82=1.64A です(係数は製品によって違います)。ケーブルを束ねたり、熱のこもる所を通したりするときも、カタログの条件と比べて確かめます(後半は編集部の解説)。

出典:電線・ケーブル 用語解説(カタログ)|ミスミ

決めるときに確かめること

配線とコネクターは、流すもの、動き方、環境、ノイズ、確かめ方の順に確かめて決めます(編集部の整理)。ケーブルやコネクターのメーカー・商社、ハーネスの加工会社に相談する前に、次の条件を整理しておくと、話が早くなります。

流すもの、動き方、環境、ノイズ、確かめ方の順に確かめる流れの図
図14 配線・コネクターを決めるときに確かめる流れ
出典:編集部の整理をもとに AI(Claude)で作成
  • 流すもの:電源か信号か、電流・電圧の大きさ、熱電対やひずみゲージのような小さな信号か
  • 動き方:止まっているか、曲がる・ねじれる(曲げ半径・角度・回数)か、回り続けるか
  • 環境:振動の大きさ、温度の範囲、水・油・粉じん、硫化水素や塩分などのガス
  • ノイズ:近くの動力線・インバーター・リレー、接地のしかた、配線の長さ
  • コネクターと電線:接続の種類、ピン数と電流、めっきと相手側のめっき、電線の太さと許容電流、抜き差しの回数
  • 確かめ方:接触抵抗と瞬断、屈曲・捻回試験の条件、IP 試験、量産での検査

出典:ロボットケーブルの推奨曲げ半径|大電、ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACS、技術資料|日本エイ・ヴィー・シー

企業紹介(配線・コネクター技術)

配線・コネクターに関係する技術を持つ企業を、得意分野が重ならないように選びました。内容は各社の公式サイトで確認できる範囲です。各社の得意分野は、次の早見表のとおりです。

企業接点・
めっき
ケーブル・
配線
シールド・
接地
防水無線化試験・
評価
テトラフレッティングを防ぐ接点不良改善剤●
大電屈曲・捻回に強いロボットケーブル●●
JMACS計装・制御用のノイズ対策ケーブル●●
日本エイ・ヴィー・シー防水ケーブルグランド●
ビー・アンド・プラス電力と信号の非接触伝送●
ナックコーポレーション瞬間断線試験器・ハーネス検査器●

●は、各社の公式サイトで確認できた得意分野です(空欄は、扱っていないという意味ではありません)。社名を押すと、その会社の紹介へ移ります。

株式会社テトラ|フレッティングコロージョンを防ぐ接点不良改善剤

テトラは、愛知県春日井市に本社を置く、防錆剤・潤滑剤・離型剤のメーカーです。コネクター・スイッチ用として、接点不良改善剤、金めっき封孔処理剤、銀変色防止剤などを手がけています。

フレッティングコロージョン促進試験の結果のグラフ
フレッティングコロージョン促進試験の結果。試験片はSnめっき対Snめっき、周波数50Hz(出典:テトラC-9300シリーズ|テトラ)

テトラの得意技術

技術内容
接点不良改善剤 C-9300シリーズコネクターのフレッティングコロージョンを防ぎ、接触抵抗を低く安定に保つ。接点に筆や綿棒で直接塗るタイプ、エアゾール、めっきラインで浸漬処理するタイプがある
金めっき封孔処理剤薄膜金めっきコネクタの腐食を防ぎ、嵌合をなめらかにする。「金めっきコネクタの抜き差しを1万回以上もたせたい」用途向けの製品もある。水系と油性がある
銀変色防止剤銀の変色を防ぐ

テトラが解決できる課題

  • 振動のある場所のコネクターで、フレッティングコロージョンによる接触抵抗の上昇を防ぎたい
  • 薄い金めっきのコネクターで、ピンホールからの腐食を防ぎたい
  • 銀めっきの接点の変色を防ぎたい

出典:会社概要|テトラ、テトラC-9300シリーズ|テトラ、油性金めっき封孔処理剤|テトラ、フレッティングコロージョンの原因と対策|テトラ

大電株式会社|屈曲・捻回に強いロボットケーブルと寿命の算出

大電は、福岡県久留米市に本社を置く、1951年創業の電線・ケーブルと電力用機器などのメーカーです。FAロボット電線事業として、産業用ロボットや工作機械の可動部に使うロボットケーブルを手がけています。

大電の耐久試験と推奨曲げ半径の整理図
図15 大電の耐久試験と推奨曲げ半径(課題「ケーブルが断線する」の図)
出典:ロボットケーブルの耐久試験と屈曲寿命算出|大電、ロボットケーブルの推奨曲げ半径|大電をもとに AI(Claude)で作成

大電の得意技術

技術内容
ロボットケーブル推奨曲げ半径を、絶縁線心径と仕上り外径の両方から決めている。RMFEV・RMCV シリーズは「絶縁線心径の33倍以上、かつ仕上り外径の6倍以上」。推奨曲げ半径で実施した耐久試験では2,000万回以上の結果を確認しているとしている
RM205シリーズ小さい曲げ半径でも耐久性を持つシリーズ。推奨曲げ半径は「絶縁線心径の20倍以上、かつ仕上り外径の5倍以上」。同社の比較試験では、左右屈曲(R=15mm)で1億回以上、捻回(L=100mm、±180°)で1億6,000万回以上
耐久試験と寿命の算出左右屈曲試験機・捻回試験機・U字曲げ試験機を持ち、同社のロボットケーブルの耐久試験を受ける。蓄積した試験データをもとにした寿命シミュレーションソフトで、屈曲寿命を算出するサービスもある

同社は、配線のしかたによる早期断線を防ぐポイントとして、ケーブルをねじらずに取り出して配線すること、ケーブルガイドの中でケーブルの間にすき間をとること、固定は必要最低限にすることを公開しています。

大電が解決できる課題

  • ロボットの関節や旋回部で、ケーブルがねじれて切れる
  • 小さな曲げ半径で使わざるをえず、今のケーブルでは寿命が足りない
  • 実機に組み込む前に、ケーブルの屈曲寿命を見積もりたい

出典:会社概要|大電、ロボットケーブルの耐久試験と屈曲寿命算出|大電、ロボットケーブルの推奨曲げ半径|大電、ロボットケーブルの断線を防ぐ配線時のポイント|大電

JMACS株式会社|計装・制御用のケーブルで、静電・電磁のノイズを防ぐ

JMACS は、兵庫県加東市に本社・本社工場を置く、1965年設立の電線メーカーです。計装・制御・通信・防災用の各種ケーブル、光ファイバーケーブルの企画・製造・販売などを行っています。

静電しゃへいと電磁しゃへいの接地のしかた
図16 静電しゃへいと電磁しゃへいの接地(課題「ノイズでセンサー値が乱れる」の図)
出典:ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACSをもとに AI(Claude)で作成

JMACSの得意技術

技術内容
静電しゃへいのケーブル銅やアルミなどの金属テープや銅線編組でケーブルをしゃへいし、静電誘導などの外来ノイズを軽減する。静電しゃへいは1点で接地するとしている
電磁しゃへいとツイストペア磁界によるノイズには、銅と鉄のテープを使った電磁しゃへい(両端で接地)と、信号線の2本をより合わせたツイストペア構造が有効としている。よりのピッチを小さくするほどノイズを減らす効果が大きいとして、雑音除去率の表を示している
配線のしかた電源線と信号線は可能な限り離し、同じ金属ダクトに入れるときは金属セパレーターで分けてダクトを接地する、信号線を金属の電線管に入れる、といった方法を示している

JMACSが解決できる課題

  • インバーターや動力線の近くを通る信号線のノイズを減らしたい
  • 静電シールドと電磁シールドのどちらが要るか、接地をどうするか決めたい
  • 計装用のケーブルを、ノイズの条件に合わせて選びたい

出典:会社概要|JMACS、ケーブルのノイズ対策(技術資料)|JMACS

日本エイ・ヴィー・シー株式会社|防水ケーブルグランドと排気プラグ

日本エイ・ヴィー・シーとは

日本エイ・ヴィー・シーは、滋賀県守山市に本社がある、防水ケーブルグランドの会社です(1985年創業、2001年設立)。事業内容は「防水ケーブルグランド等電気配線部品の販売」で、工場は台湾にあります。

排気用防水保護プラグの通気量を、新品と屋外で使ったもので比べた図
図17 排気用防水保護プラグの通気量(課題「電子機器を防水・防じんにしたい」の図)
出典:通気量測定試験報告書(2022年)|日本エイ・ヴィー・シーをもとに AI(Claude)で作成

日本エイ・ヴィー・シーの得意技術

技術内容
防水ケーブルグランド「完全防水 IP68/69」をうたい、品番ごとに、電線の径・締め付けトルクの範囲・試験の条件(0.1〜0.5MPa、おもに60分)を並べた社内の防水試験の結果を参考資料として公開している
冷熱衝撃試験-40℃と100℃に各30分さらす試験を5サイクル行ったあと、戻しトルクは下がったが、防水試験では IP68/30m の結果で、試験前よりは低下したが十分に高い防水性能を確かめたとしている(2020年)
排気用防水保護プラグ屋外の照明器具で使ったプラグの通気量を測り、新品0.98L/min に対して、屋外の使用品は79〜96%、塩害地の使用品は63〜72%で、塩害地の1つは同じ圧力では測定できなかったとしている(2022年)

同社は、適応電線の細い側に近いときは、前もって相談するよう書いています。

日本エイ・ヴィー・シーが解決できる課題

  • ケーブルの引き込み口から水が入らないようにしたい
  • 電線の径に合うケーブルグランドと、締め付けトルクを知りたい
  • 屋外で何年も使ったときの、通気プラグの性能の変化を知りたい

出典:会社案内|日本エイ・ヴィー・シー、技術資料|日本エイ・ヴィー・シー、社内防水試験結果一覧表|日本エイ・ヴィー・シー、冷熱衝撃試験報告書(2020年)|日本エイ・ヴィー・シー、通気量測定試験報告書(2022年)|日本エイ・ヴィー・シー

株式会社ビー・アンド・プラス|回転部・可動部の電力と信号の非接触伝送

ビー・アンド・プラスとは

ビー・アンド・プラスは、埼玉県比企郡小川町に本社を置く、1980年創業のワイヤレス給電の専門メーカーです。電磁誘導・電界結合・マイクロ波などの無線伝送技術を持ち、数mWクラスから10kWクラスまでのワイヤレス給電を開発しているとしています。

回転部に取り付ける分割リング形状の非接触給電ユニット
回転部に取り付ける、分割リング形状の非接触給電ユニット(カスタム品の例)(出典:回転体へのワイヤレス給電・信号伝送|ビー・アンド・プラス)

ビー・アンド・プラスの得意技術

技術内容
リモートセンサシステム電力と、センサーの検出信号をワイヤレスで伝える。可動部の近接センサや光電センサ、アナログセンサをつないで非接触にできる。最大伝送距離は型式により3〜22mm
リモートカプラシステム電力と、入力・出力の信号を双方向にワイヤレスで伝える。バルブやシリンダーへの出力信号も送れる。入力64点+出力32点の型式や、DeviceNet・CC-Link・EtherNet/IP に対応する型式もある
AGV・AMR 向けワイヤレス充電停止している時間を使って、バッテリーを自動で充電する。出力 120W〜6kW の製品を揃える

回転部では、回転テーブル、撹拌機、スカラロボットの回転軸などへの応用例を公開しています。

ビー・アンド・プラスが解決できる課題

  • 回転部のケーブルがねじれて断線する。スリップリングの交換・メンテナンスを減らしたい
  • 可動部のコネクターの接点不良やピン折れ、ケーブル断線をなくしたい
  • AGV・AMRのバッテリー交換や、接触式の充電をやめたい

出典:会社案内|ビー・アンド・プラス、回転体へのワイヤレス給電・信号伝送|ビー・アンド・プラス、リモートセンサシステム|ビー・アンド・プラス、リモートカプラシステム|ビー・アンド・プラス、AGVワイヤレス充電システム|ビー・アンド・プラス

株式会社ナックコーポレーション|瞬間断線試験器・ハーネス検査器

ナックコーポレーションとは

ナックコーポレーションは、神奈川県海老名市に本社を置く、1985年設立のハーネス検査器のメーカーです。ハーネスマルチテスタ、ハーネスチェッカー、瞬間断線試験器などの設計・開発・製造・販売を行っています。

瞬間断線試験器 NMS10 の外観
瞬間断線試験器 NMS10(出典:瞬間断線試験器 NMS10|ナックコーポレーション)

ナックコーポレーションの得意技術

技術内容
瞬間断線試験器 NMS100.1μs という短い瞬間断線を検知できる。瞬断検知幅は0.1μs〜99.9μsで設定でき、最大10チャンネル。1秒〜999時間59分59秒の長時間の監視と記録ができる
用途振動にさらされる機器(自動車・航空機・鉄道・建機・船舶など)向けのコネクターやハーネスの試験や解析に使われている。無償の PC ソフトで、瞬断の現象をグラフで確かめられる
ハーネス検査器導通、抵抗、瞬間断線、耐圧、絶縁抵抗の試験を行う検査器をそろえる。量産ラインで OK/NG を判定する機種もある

同社は、AWG24 のケーブルで、芯線(素線)が1本になった状態でも抵抗値の上昇はわずかで、抵抗の測定で断線しかけたケーブルを NG と判定するのは難しいという検証結果を公開しています。

ナックコーポレーションが解決できる課題

  • 振動で起きる、一瞬だけの断線(瞬断)を見つけたい
  • ハーネスやコネクターの振動試験で、断線の起きた時刻と回数を記録したい
  • 量産ラインで、断線や誤配線を検査したい

出典:会社概要|ナックコーポレーション、瞬間断線試験器 NMS10|ナックコーポレーション、瞬間断線試験器/アナライザ|ナックコーポレーション、ハーネスケーブルにおける芯線切れ不良と抵抗値の検証|ナックコーポレーション

配線・コネクターに関係する分野と製品のページです。

関連する記事・事例

出典・参考

情報の確認日:2026年10月2日 本ページの内容は一般的な情報で、実際の性能は製品・使用条件により異なります。図はAI(Claude)で作成した概念図、冒頭の画像はAI(ChatGPT)で生成したイメージ画像です。

配線・コネクターのよくある課題

配線・コネクターの主な解決技術

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