自動車市場がより安全で変革的なエネルギー製品に向かう中、自動車メーカーは、交通業界の将来を支配する4つの関連トレンド、すなわち自動運転車の台頭、パワートレインの電動化、コネクティビティの充実、共有モビリティに対応しています。
しかし、このようなトレンドは、高密度で機能豊富な車両アーキテクチャーの限られたスペースに収まるように、大回路数と小型化の組み合わせを提供するコネクターを活用できるかどうかにかかっています。それに加えて特に、遠い将来約束される共有モビリティのために想定される寿命まで確実に機能するには、これらのコネクターは長期間にわたって低抵抗で安定した電気抵抗を示さなければなりません。
膨大な数のイノベーションが、自動車メーカーが輸送業界のトレンドに対応するのに役立っています。これには、パワートレインの電動化、帯域幅とコネクティビティの強化、自動更新、ドライバーアシスト機能、高度な安全システムを備えた自動運転プラットフォーム、センサー駆動のコントロールユニットや新たなデジタル機能の数々が含まれます。しかし、そのどれもが、追加デバイス、新たなケーブル配線、革新的なコネクターを必要とします。
最後の項目であるコネクターは、スペースと重量の制限が共有車両（シェアードモビリティ）へのシフトに収束する場所です。その定義に沿うには、共有車両は、耐用年数を大幅に延長する必要があります。次から次へとユーザーにサービスを提供し、毎日長時間稼働するため、信頼性が最大の関心事となります。ますます長寿命で信頼性の高いパフォーマンスへの要求が高まる中、メーカーはすでに、長期的に安定した信頼性と低電気抵抗を提供する小型化コネクターの調達という課題に直面しています。
車両がますます複雑なシステムに依存し、新たな機能を搭載するにつれて、回路数は増加します。車両の重量やサイズを増加させることなく、これらの回路を搭載するには、小型化が大きな役割を果たします。しかし、ここで問題があります。
小型の端子は、特に寿命末期において垂直抗力が小さくなる傾向があり、電気接触抵抗に悪影響を及ぼす可能性があります。また、これらの端子は、挿入、切り離し、動作時の微小運動（フレッティング）が繰り返されます。その結果、端子ブレード上の錫の層が摩耗し、下地金属が腐食作用にさらされます。その結果、回路の電気抵抗が増加し、パフォーマンスが損なわれます。挿入と切り離しを何度も繰り返すと、上部の錫メッキが徐々に摩耗し、通常、ブレードの摩耗跡の端に積み重なります。表面の摩耗が進むと、界面の物理的特性が変化します。これは、嵌合力と電気接触抵抗に悪影響を及ぼします。
コネクター業界において、嵌合力は人間工学的に重要な役割を果たしています。自動車のライン作業者は、75N以上のものを繰り返し嵌合するのに苦労します。この限界は、嵌合補助なしでコネクターに設計できる端子数に制約をもたらします。そのため、個々の端子インターフェイスの摩擦を減らして、高回路数のハンドメイトコネクターの嵌合力を下げることが不可欠になります。
一般に、摩擦と電気接触抵抗は逆の関係にあります。そのため、適切なバランスを取り、低い嵌合力と低く安定した電気抵抗の両方を長期間維持することが課題となります。自動車に搭載される小型化された電気システムの数を考えれば、その課題の広さを理解するのは簡単です。
素材の強さ 小型化端子の本質的な弱点に対処するため、モレックスの端子には、端子の強度を高めるツーピース設計が組み込まれています。剛性を高めるため、端末の外側を金属で密閉した設計とします。コネクター内部には銅合金を使用しています。この銅合金の腐食を防ぐため、ニッケルめっきとスズめっきが施されています。ツーピース設計は、端子のライフサイクルを通じて安定した電気接触抵抗を維持するのに役立つ寿命末期の垂直抗力の増加を可能にします。
縮小ピッチ この設計要素により、モレックスは小型化を新たなレベルに引き上げられます。業界標準のキャビティーよりもピッチを小さくすることで、モレックスはより多くの回路をより小さなコネクターハウジングに組み込むことができます。その結果、モレックスは、同じフットプリントを維持しながら各コネクターの回路数を大幅に増やすか、同じ回路数で業界標準のキャビティーを超えるフットプリントを減らすことができます。
低摩擦設計 ZeroWearテクノロジーは、自動車用コネクターで使用される電子端子インターフェイスに小型化がもたらす課題に対処するモレックスのイノベーションです。錫や銀などのトップメッキの完全な磨耗を防ぐテクノロジーです。このテクノロジーは、あらゆる動作条件下で、これらの機器の耐用年数と性能の両方を向上させるように設計されています。
モレックスのエンジニアは、嵌合力と電気抵抗の絶妙なバランスをとる低摩擦インターフェイスを開発しました。ZeroWear端子は、嵌合力（摩擦力）のレベルを下げることで、回路上の電気抵抗を低くするという目標を達成し、それをより長く保持することができます。ZeroWearの低嵌合力端子は、挿入と切り離しのサイクルを繰り返した後でも、業界標準のコネクターよりも摩耗が少なく、界面に残る自由な錫の量も多くなります。これにより寿命が延び、パフォーマンスが向上します。
ZeroWearは、他のモレックスのイノベーションとともに、小型化された各コネクターにより多くの回路を搭載しています。さらに、低嵌合力設計により、モレックスは手動嵌合コネクターでも高い回路数を提供できます。手動嵌合コネクターは、挿入に機械的なレバーを必要とするコネクターよりも小型であるため、メーカーは、低抵抗で安定した回路抵抗という長期的なパフォーマンス目標を犠牲にすることなく、小型化の恩恵を受ける機会が増えました。
車載用コネクターの信頼性とバリデーションに関する説明もご覧ください。
ゾーンアーキテクチャーが自動車設計をどう変えるか。車両のケーブルハーネスの複雑さを、電線の本数と移動距離の両方において軽減します。ゾーンアーキテクチャー: 未来のクルマを実現するために
