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目次
- コネクタとは?
- コネクタの種類
- コネクタの用途と選び方
- 同軸コネクタと他のコネクタの違い
- コネクタの機能分類(嵌合方法)
- コネクタの環境対応(鉛フリー製品)
- コネクタの歴史・規格
- コネクタに関するよくある質問(FAQ)
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コネクタとは?
コネクタは、電気信号や光信号を安全に伝送するための接続部品です。配線ケーブルを機器やプリント基板に半田付けなどで直接取り付けるだけでも電気的な接続は可能ですが、接続部品としてコネクタを使用することで、接続と切り離しが容易に行えるようになります。
コネクタは、電子機器・通信機器・産業機器など幅広い分野で使用され、用途に応じてさまざまな種類が存在します。
トーコネは、コネクタの中でも「同軸コネクタ」の専門メーカーです。
コネクタの種類
コネクタは、大きく分けると以下に分類されます。
電気コネクタ | 同軸コネクタ |
端子接続型コネクタ | |
ピン接続型コネクタ | |
その他 | |
光コネクタ | |
特殊用途コネクタ |
1. 電気コネクタ
電気信号を伝送するためのコネクタで、電子機器や通信機器で広く使われています。
1-1. 同軸コネクタ
1-2. 端子接続型コネクタ
1-3. ピン接続型コネクタ
例)
D-sub
USB
RJ45
など
1-4. その他
・基板用コネクタ(FPC、FFC、カードエッジコネクタなど)
・丸形コネクタ(産業用、防水仕様、耐環境用途)
2. 光コネクタ
光ファイバーを用いた通信システムに使用されるコネクタです。
・SCコネクタ
・LCコネクタ
・MPO/MTPコネクタ
など
3. 特殊用途コネクタ
特定の環境や用途に適したコネクタもあります。
・防水コネクタ(屋外設備や海洋機器)
・高耐久コネクタ(産業機器、航空宇宙分野)
・高周波コネクタ(無線通信、測定機器)
コネクタの用途と選び方
用途に応じた適切なコネクタの選定が重要です。
1. 用途別の選び方
・無線通信:同軸コネクタ(BNC、SMA、N型)
・データ通信:RJ45(LAN)、USB
・高速伝送:光コネクタ(SC、LC)
・産業機器:防水・耐環境コネクタ、丸形コネクタ
2. コネクタ選定のポイント
・接続方式(ネジ締め、圧着、半田)
・環境適応性(屋外・屋内、耐熱・耐水)
・周波数特性(高周波伝送に適したもの)
同軸コネクタと他のコネクタの違い
同軸コネクタは、高周波信号の伝送に特化したコネクタで、同軸ケーブルに合わせて、外部シールドと内部導体が同軸構造で設計されています。
一方、USBやD-subなどの多くの一般的なコネクタは、低周波の信号やデジタル通信・電源供給を目的とした構造で、同軸とは役割・構造が大きく異なります。
※左右にスクロールして表をご覧ください。
同軸コネクタ | USB | D-sub | |
主な用途 | 高周波信号の伝送(RF、映像、測定機器など) | データ通信・電源供給 | コンピュータ周辺機器接続(RS-232など) |
対応周波数 | ~数GHz以上(カテゴリーによる) | 数MHz(USB3.0で5Gbps) | 数百kHz~数MHz |
インピーダンス制御 | あり(50Ω、75Ωなど) | なし | なし |
用途例 | 通信機器/アンテナ/放送機材 | PC周辺機器、スマホ | PC周辺機器、古い制御系機器、工場設備 |
USBなどはデータのやりとりを「プロトコルとケーブル」で制御しますが、同軸コネクタは物理的な信号波形の伝送ロスを最小限に抑える設計となっています。電源供給やデジタル信号処理には不向きですが、高精度なアナログ信号やRF用途では他の追随を許さない安定性を発揮します。
コネクタの機能分類(嵌合方法)
コネクタには、機能分類に応じて、様々な呼び名があります。
同軸コネクタを例に、以下をご紹介します。
オス開口部とメス開口部で、中心コンタクト同士を接続させることを、「嵌合」するといいます。
機能分類ごとの嵌合組み合わせは、以下の通りです。
コネクタの環境対応(鉛フリー製品)
近年、環境規制の強化に伴い、鉛フリーコネクタの需要が高まっています。
・環境負荷を低減
・RoHS指令に準拠
・耐久性や性能を維持しながら環境対応
→鉛フリー同軸コネクタの特集ページは、こちら
コネクタの歴史・規格
コネクタの歴史・起源
コネクタの起源は、電気回路の着脱を容易にする目的で、19世紀末から20世紀初頭にかけて登場しました。
初期はバナナプラグや端子台など、単純な電極接続部品でしたが、第二次世界大戦中の軍事用途(通信・レーダー)で高信頼性が求められたことで、大きく進化しました。
とくにアメリカでは、MIL規格に基づいた同軸コネクタ(BNC、TNCなど)が急速に普及し、その後民間機器にも転用されるようになりました。
コネクタの発展と標準化
戦後は、電子機器の小型化・高速化・高周波化にともない、さまざまなコネクタが開発されました。
この流れの中で、業界ごとの規格標準化が進行し、以下のような規格が整備されました。
・MIL規格(米国軍事規格)
・IEC規格(国際電気標準会議)
・JIS規格(日本工業規格)
規格が重要な理由とは?
コネクタの世界で「規格が合う」ことは、確実に接続でき、想定通りの性能を発揮できるための前提条件です。
規格に準拠していない製品を組み合わせると、以下のような問題が生じます。
・嵌合できない、またはゆるみが発生
・インピーダンス不整合による信号反射・損失
・耐電圧・耐環境性の不十分さ
そのため、規格準拠=品質と互換性の証といえます。
コネクタに関するよくある質問(FAQ)
Q
コネクタにはどんな種類がありますか?
A
電気コネクタ、光コネクタ、特殊用途コネクタなどに分類され、それぞれ用途が異なります。詳細は本記事の「コネクタの種類」をご覧ください。
Q
コネクタの選び方のポイントは?
A
接続方式・環境(屋外/屋内)・用途(通信、電力など)に応じて選びます。詳細は「コネクタの選び方」のセクションを参考にしてください。
Q
同軸コネクタと普通のコネクタの違いは?
A
同軸コネクタは高周波信号を伝送するために設計されており、一般的な電気コネクタとは構造が異なります。
Q
BNCとSMAの違いは?
A
BNCはバイオネット方式を採用して、ネジ方式より着脱が簡単です。
堅牢性のあるネジ方式を採用しているSMAは、高周波特性に優れています。
用途に応じて使い分けます。