テクニカルトーク:堅牢なコネクタ、48Vシステム、そして走るデータセンター

トピックに関する質問

「Beyond the Garage」について、またこのシリーズを開始した理由について詳しく教えていただけますか?

  • 当社の輸送システムグループは従来、自動車用途向けの製品設計をしてきましたが、本取り組みでは、ディストリビューションパートナーを通じて、それらのソリューションを自動車以外の用途に拡大することに重点を置いています。自動車という枠を超えるという考えから、「Beyond the Garage」というコンセプトを打ち出しました。これは、自動車向けに設計された部品をより幅広い用途に活用するという当社の目標を反映しています。すでにYouTubeで最初の「シーズン」を公開しており、最近、2026年を通して配信予定の新しいシリーズの撮影を終えました。

「Beyond the Garage」の中で、特に注目したアプリケーションはありますか?何か特徴的な点はありましたか?

  • 自動車用途の枠を超えて事業を拡大する中で、当社の製品の新たな応用例が次々と生まれています。本シリーズでは、当社の部品がなぜもともと自動車向けに開発されたのか、つまり過酷な自動車環境に耐えるように設計されている理由を説明し、設計者の皆様に、ご自身の用途においても同様の耐久性が必要かどうかを検討していただくよう促します。その代表例が、NX 150です。これは中電流・中電圧の自動車システムとして広く使用されており、当社の最大のグローバル製品ラインです。現在では、そのシール構造により制御基板を湿気から保護できることから、業務用食器洗浄機向けとして家電メーカーにも供給しています。濡れると故障する従来の露出型回路基板とは異なり、シールされたNX 150は、ホースが破損した場合でも高額な損害を防ぎます。これは、自動車グレードのソリューションを自動車用途の枠を超えて応用する価値を示しています。

エンジニアは、振動、熱サイクル、および腐食による故障にしばしば直面します。「rugged(堅牢な)」とはどのように定義されていますか?

  • 当社では「堅牢な」とは、システムが過酷な環境に耐え得るということを指します。燃料噴射モジュールに使用されているM150コネクタは、車輪に取り付けられるアンチロックブレーキシステムにも使用されています。これらの部品は、雪、水、振動、そして継続的な衝撃負荷に耐えなければなりません。特に、デトロイトのように路面の穴が多い地域ではなおさらです。こうした実際の自動車環境における使用実績は、当社のコネクタの耐久性を証明しています。さらに、長年にわたる自動車分野での実績は、建設機械やマテリアルハンドリングといった過酷な用途にも最適であることを示しています。

他に、堅牢なコネクタを必要とする業界にはどのようなものがありますか?

  • 農業は当社にとって重要な第二の市場であり、現在、北米および世界中のほとんどの主要な農業機械メーカーに製品を供給しています。また、バックホーやフォークリフトなど、過酷な環境下で稼働する建設用途にも対応しています。さらに、当社は海洋市場への進出も進めています。常に水にさらされ、荒れた海況による激しい振動により、過酷な条件が生じるため、当社の製品が適した用途となっています。

48Vシステムへの移行に伴い、どのような設計上の考慮事項(沿面距離、空間距離、材料など)が重要になりますか?

  • 48V(当社では中電圧、20~60Vと定義)では、最も重要な設計要素の1つが沿面距離および空間距離の要件を満たすことです。これらの要件はアーク放電を防ぐために必要な絶縁材料上の距離およびピン間の距離です。従来の自動車システムの多くは20V以下で動作し、これらの要素への配慮はそれほど重要ではありませんでしたが、48Vシステムでは、特にホットプラグやアーク放電といった問題に対処するため、より厳格な間隔と保護が求められます。当社では、適切なメッキや、メイクファースト/ブレークラスト構成などの機能を備えたコネクタを設計し、安全かつコスト効率よくこれらの条件に対応しています。

  • 48Vへの移行は、完全電気自動車だけでなく、内燃機関車両においても電動パワーステアリング、ターボチャージャ、ブレーキシステムなどが追加されており、電動化の進展によって推進されています。12Vから48Vへ移行すると、(オームの法則に基づき)利用可能な電力は4倍になるか、または同一電力を大幅に低い電流で実現できます。例えば、電流は80アンペア前後から20アンペア程度にまで低減されます。これにより、端子および配線を小型化でき、コスト、重量、およびパッケージングの複雑さを軽減しつつ、システム全体の効率を向上させることができます。

データレートが10Gbps、さらにはそれ以上へと(コンピュータビジョンやADASの要件に対応するために)高速化する中で、信号の完全性を維持するためには、コネクタ設計においてどのような革新が役立つのでしょうか?

  • 当社は現在、主に高速カメラ接続と車載ネットワークの2つの分野に注力しています。2015年にバックアップカメラが義務化されたことで、業界はマルチピンアナログシステムからFAKRAコネクタを使用した同軸給電(Power over Coax、PoC)ソリューションへと移行しました。当社はさらに進化させ、小型化されたmini-FAKRA(HFM)システムを開発しました。このシステムは、より小型で、単一ハウジング内に複数の接続を収容でき、最大20Gbpsのデータ速度に対応しています。これにより、1台の車両に4~13台のカメラを搭載することもある、最新のサラウンドビューおよびADASプラットフォームに最適です。これらの高速通信は、5G接続やV2X(Vehicle-to-Everything)通信などの機能もサポートします。

  • 2つ目の注力分野は、Ethernetベースの車載ネットワークです。従来のEthernetは2対のツイストペアを使用していますが、自動車分野では単一対の配線で送受信を行うシングルペアEthernet(IEEE 802.3規格準拠)の採用が進んでいます。これにより、自動運転システムや高度な安全システムにおける「走るデータセンター」という概念が現実のものとなりつつあります。また、ゾーンアーキテクチャへの移行も進んでいます。これは、センサを局所的に集約し、ゾーンコントローラを高速バックボーンで接続することで配線長を短縮するものです。これらすべてにより、冗長性の向上、効率性の改善、そしてソフトウェアによって機能追加や更新が可能なソフトウェア定義車両への進化が実現されます。

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Molex

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Molexは、接続の創造がもたらす変革の力を信じています。コネクタソリューションのグローバルリーダーとして、卓越したエンジニアリング、信頼関係、そして品質と信頼性への比類なき取り組みにより、さまざまな業界の顧客が生活を向上させることを支援しています。80年以上にわたり信頼されてきた同社は、世界クラスの設計・製造と、10万点を超える革新的製品ポートフォリオを提供しており、単にソリューションを開発するにとどまらず、「Creating Connections for Life(人生につながりを生み出す)」の実現に取り組んでいます。




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