電子システム設計者にとって、産業および海洋環境は課題に満ちています。産業オートメーションおよびファクトリーオートメーションの分野では、機器は高温、湿気、粉塵、衝撃と振動、水噴霧、消毒用化学物質にさらされます。海洋環境にも同様の問題が数多くあり、塩飛沫や強い光の影響が増大しています。環境に関係なく、電子機器の信頼性と安全な動作を保証するには、電子機器のコネクタに対して適切な保護措置を講じる必要があります。
コネクタのシール シェルは、シールとロックを実現するための鍵であり、最初の障壁です。シェルは、湿気、水、ほこり、機械的衝撃、異物、冷却剤、消毒剤、油などの外部要因から接続を保護します。シェルは電磁干渉 (EMI) をシールドすることもできます。
コネクタ ハウジングの構造と、コネクタの壊れやすい内部をどのように保護するかを見てみましょう。次に、Harting の Han INOX シリーズ ステンレススチール シースとハウジングの物理的なシェルを調べます。
コネクタの構造
頑丈で耐久性のあるコネクタ キットは、信号、電源、または信号と電源の両方を同時に接続できます (図 1)。コネクタ内部では、オスとメスのプラグの接点が対応する回路に対応しています。水やその他の導電性の液体、および高湿度の空気中の粒子は、絶縁層上で重なり合って導電パスを形成し、損傷を引き起こす可能性があります。これにより、コネクタ ハウジングが便利になります。
図 1: 一般的な多導体コネクタのコンポーネントを示します。 (画像出典: ハーティング)
コネクタ ハウジングには通常、ワイヤの可動部分を接続するためのシースと、ワイヤを掴んで応力を軽減するためのケーブル クランプが備えられています。ケーブル クランプには 1 つまたは複数のシール リングを備えたシール スリーブがあり、ケーブルの入り口にシールを形成して、埃や液体の侵入を防ぎ、ケーブルを保護します。シェルは固定コンポーネントであり、通常はスルーボードまたはパネルにしっかりと取り付けられています。ケーブル対ケーブル接続の場合、ケーシングは上部シースと下部シースで構成されます。過酷な環境向けに特別に設計されたコネクタ シースとハウジングはステンレス スチール製です。ステンレス スチールは機械的に堅牢な素材であり、化学薬品、塩水、腐食に耐性があり、過酷な環境でも長寿命です。
対応するコンタクトを備えたオスおよびメスのプラグをシースおよびハウジングの内側に取り付けることができます。シェルにはロック機構が装備されており、衝撃や振動環境下でもこれら 2 つのコンポーネントが確実に固定されます。フッ素ゴムシールはシースとシェル、シェルと設置面を結合します。耐高温性、耐オゾン性、各種化学物質に対する耐食性など、優れた性能を備えた全天候型シールです。
シール品質グレード
コネクタの密閉品質は、その侵入防御 (IP) 定格によって決まります。 IP レベルは 2 つの数字で表されます。最初の数字は、塵や砂などの固体粒子に対する保護能力を 0 ～ 6 の範囲で表し、0 は保護なし、6 は完全な保護を示します。 2番目の数字は防水能力レベルを表します。防水性能レベルは0～9に分かれており、0は保護なし、9は高圧スチームジェットクリーナーから噴霧される水がコネクタ内部に浸入しないことを示します。 IP65 保護機能は、防水コネクタがあらゆる方向からのホースからの水に耐えられることを意味します。 IP67 の保護機能は、防水コネクタが一時的に水没しても大丈夫であることを意味します。