ワイヤー ハーネスは、車両、電子機器、医療機器、家庭用電化製品、産業システム内の電気回路を整理して接続するために使用されます。完成したハーネスは、ワイヤ、端子、コネクタ、保護材、識別コンポーネントを 1 つのアプリケーション固有のアセンブリに結合する場合があります。-
OEM エンジニアや購買チームにとって、ワイヤー ハーネスの調達には、ワイヤーの長さやコネクタのタイプを指定するだけでは不十分です。電気要件、配線スペース、端子構成、環境条件、テスト要件、生産量はすべて、最終的な構造に影響します。
このガイドでは、世界の B2B バイヤー向けに、主要なワイヤー ハーネスの種類、主要なワイヤー ハーネス仕様、一般的な用途、選択基準、実際の調達上の考慮事項について説明します。
1. ワイヤーハーネスとは何ですか?またどのように構成されますか?
ワイヤー ハーネスは、機器のさまざまな部分間で電力、信号、または制御回路を伝送するために使用される、電線またはケーブルと関連コンポーネントの組織化されたアセンブリです。個々のワイヤを個別に取り付ける場合と比較して、ハーネスは必要な回路を定義されたアセンブリにグループ化するため、取り付けと接続の一貫性が高まります。
一般的なアセンブリには次のものが含まれます。
定義された導体および絶縁仕様を備えたワイヤまたはケーブル
機器のインターフェースに合わせた端子とコネクタ
袖、テープ、熱収縮チューブ、またはその他の保護材-
必要に応じてラベル、クリップ、または固定コンポーネント
機器レイアウトに応じた分岐やケーブル長の違い
ワイヤーハーネスの主な構成部品
ワイヤとケーブルは、アセンブリの基本的な電気的および環境的特性を決定します。導体のサイズ、絶縁材料、定格電圧、温度範囲、柔軟性はアプリケーションに適合する必要があります。
端子とコネクタは、機器との物理的および電気的インターフェイスを確立します。コネクタの部品番号、端子の種類、極数、ロック構造を生産前に確認する必要があります。
保護および識別コンポーネントは設置環境に応じて選択されます。ハーネスには、配線や用途に応じて、スリーブ、シールド、熱収縮チューブ、ラベル、または固定コンポーネントが必要になる場合があります。-
製造品質にとっては、組み立てプロセスも重要です。 IPC/WHMA-A-620 は、圧着、はんだ付け、コネクタ接続、マーキング、固定、保護カバーなどの分野を含む、ケーブルおよびワイヤー ハーネス アセンブリに関する業界のコンセンサス要件と合格基準を規定しています。
2. 用途別ワイヤーハーネスの種類
電気、機械、環境の要件が異なるため、ワイヤー ハーネスの構造は業界によって大きく異なります。したがって、B2B バイヤーにとって、アプリケーションの定義は、個々のコンポーネントを選択する前の重要な最初のステップです。
自動車用ワイヤーハーネス
自動車ハーネスは、ディスプレイ、制御モジュール、センサー、電子システム、その他の車両コンポーネントを接続します。場所によっては、ハーネスは限られた配線スペース、振動、温度変化、繰り返しの機械的暴露に対応する必要がある場合があります。
自動車プロジェクトには、特定のケーブル規格が関係する場合もあります。たとえば、ISO 19642 では、さまざまな電圧レベルでの銅およびアルミニウムの導体構造など、特定の自動車用ケーブルの寸法と要件が規定されています。
正確なケーブルとハーネスの要件は、1 つの自動車ケーブル構造があらゆる場所に適していると仮定するのではなく、車両システムと OEM 仕様に従って決定する必要があります。
農業車両用ワイヤーハーネス
農業用車両ハーネスは、トラクター、ハーベスタ、農業機械、および関連する制御システムに取り付けることができます。屋内電子機器と比較して、これらの用途では配線アセンブリがより高いレベルの塵埃、湿気、温度変化、機械的動作にさらされる可能性があります。
このタイプのハーネスを調達する場合、購入者は配線、露出場所、コネクタ、保護要件、および予想される動作条件に関する情報を提供する必要があります。これらの詳細は、メーカーが適切なケーブル構造と保護構成を決定するのに役立ちます。
医療機器用ワイヤーハーネス
医療機器では、内部電源、制御、信号接続にワイヤー ハーネスを使用できます。限られた筐体内に複数の電子モジュールが設置される可能性があるため、コンパクトな配線が重要になることがよくあります。
医療プロジェクトには、より広範な文書化とトレーサビリティの要件が含まれる場合もあります。ただし、適用される要件は完成した医療機器とその市場によって異なります。購入者は、すべてのハーネスに一般的なコンプライアンス要求を適用するのではなく、見積およびエンジニアリングの段階で、必要な規格、材料、電気試験、および文書を特定する必要があります。
ノートパソコン用ワイヤーハーネス
ノートブック コンピュータのハーネスは一般に、限られた内部スペースに制約されます。アプリケーションには、ディスプレイ関連の接続、キーボードとタッチパッド アセンブリ、カメラ、その他の内部電子モジュールが含まれます。{1}}
多くの場合、主な考慮事項には、コンパクトな構造、ケーブル配線、コネクタの互換性、ケーブルの長さ、アセンブリ構成が含まれます。ハーネスは電気的に機能していても、定義された配線経路に適合していない場合、最終的な機器の組み立て中に問題が発生する可能性があります。
家電製品用ワイヤーハーネス
家庭用電化製品ハーネスは、制御ボード、ディスプレイ、モーター、センサー、スイッチ、その他の内部コンポーネントを接続できます。構造はアプライアンスとハーネスの位置によって異なります。
これらのプロジェクトの場合、購入者は通常、量産サンプルを要求する前に、ワイヤ仕様、コネクタと端子の要件、分岐位置、全長、および電気要件を定義する必要があります。
特殊なハーネス用途
一部のワイヤー ハーネス アセンブリは、より特殊な電子システム向けに開発されています。
たとえば、インテリジェントな運転用タッチ スクリーン ワイヤリング ハーネスは、自動車環境内でコンパクトな配線と定義されたディスプレイおよびタッチ インターフェース接続を組み合わせることができます。{0}}
PACK バッテリー モジュール サンプリング ラインは、バッテリー モジュールのモニタリングおよびサンプリング システムに関連するマルチポイント接続用に構成できます。-このようなアセンブリでは、回路の識別、コネクタの構成、配線、および電気要件に細心の注意を払う必要があります。
3. 購入者が確認すべきキーワイヤーハーネスの仕様
完全な仕様により、サプライヤーはより正確に見積を行うことができ、サンプル開発時の改訂が削減されます。
ワイヤおよび導体の仕様
ワイヤの仕様には、通常、導体のサイズ、導体材料、コアの数、絶縁材料、および適用可能な電気定格が記載されています。
電流と電圧の要件は、導体の仕様とともに評価する必要があります。たとえば、自動車アプリケーションの場合、国際規格では導体の材質、電圧、構造に応じてさまざまなケーブル要件が定義されています。
コネクタと端子の構成
コネクタの選択は、外観だけではなく、実際の嵌合インターフェイスに基づいて行う必要があります。
重要な情報には次のものが含まれます。
コネクタのメーカーと部品番号
ポジション数
端子の種類
接点配置
ロッキング構造
相手コネクタ
指定されている場合、必要な端子メッキ
既存のコネクタのサンプルまたは部品番号を提供すると、インターフェイスの不一致のリスクを大幅に軽減できます。
ケーブルの長さと配線
全長は機械仕様の一部にすぎません。複雑なハーネスには、分岐の長さ、曲げ方向、固定点が異なる複数の分岐が含まれる場合があります。
したがって、購入者は可能な場合、利用可能なルーティング パスまたは図面を提供する必要があります。内部スペースが限られている機器の場合、ハーネスの物理的形状が電気的仕様と同じくらい重要になることがあります。
保護と組み立ての要件
用途に応じて、ハーネスには次のものが含まれる場合があります。
保護スリーブ
熱収縮チューブ-
テープ
編み込み
シールド
ラベル
クリップまたは固定コンポーネント
これらのコンポーネントは、すべてのアセンブリに自動的に追加されるのではなく、実際の設置環境に従って指定する必要があります。
電気および環境要件
調達仕様では次の定義も必要になる場合があります。
電圧と電流
継続性の要件
絶縁抵抗
耐電圧要件
動作温度
湿度
振動
屈曲または動き
シールド要件
テストは実際の製品要件に対応する必要があります。 WHMA トレーニング資料では、一般的なワイヤー ハーネスの検査および試験方法のうち、導通および短絡試験、引張り力試験、圧着高さ試験、曲げ試験、接触保持検証-、-試験、接触保持力の検証を特定しています。-
4. ワイヤーハーネスの選び方
機器とアプリケーションから始める
アプリケーションは、下流の多くの決定を決定します。自動車用ハーネス、医療機器用ハーネス、ノートパソコン用ハーネスは、基本的な機能が似ていても、使用するワイヤ、コネクタ、保護構造、検査要件が異なる場合があります。
以下を特定することから始めます。
機器 → 接続箇所 → 電気的機能 → 設置環境 → 製造要件
これにより、サプライヤーはアセンブリを評価するための技術的基盤が得られます。
電気要件を定義する
各回路が電力、制御信号、またはその他の電気信号を伝送するかどうかを決定します。次に、必要な電圧、電流、導体サイズ、およびテスト要件を確立する必要があります。
信号回路の場合、購入者はシールドやその他の電気的性能要件も定義する必要がある場合があります。これらは、ハーネスがすでに設計された後に追加するのではなく、サンプル開発前に提供する必要があります。
コネクタと端子を一致させる
コネクタの互換性は、最も重要な選択要素の 1 つです。
理想的には、コネクタの部品番号、嵌合コンポーネント、または既存のサンプルを提供してください。サプライヤーは、端子の構成、位置数、ワイヤの互換性、およびコネクタのアセンブリ要件を確認できます。
機械的設置要件を確認する
サンプルを承認する前に、ハーネスが実機に適合するかどうかを確認してください。
重要な要素には次のようなものがあります。
全長
支店の位置
ルーティング方向
曲げ条件
設置スペース
固定場所
可動コンポーネントまたは加熱コンポーネントからのクリアランス
これは、自動車エレクトロニクス、ノートブック コンピュータ、コンパクトなタッチ スクリーン アセンブリにとって特に重要です。{0}}
プロトタイプと量産の要件を考慮する-
プロトタイプは主に、フィット感、機能、構造を検証するために使用されます。サンプルが承認されると、生産要件がより重要になります。
量産段階では、購入者は承認された図面、材料仕様、組立プロセス、検査要件、文書、予想される生産量を確認する必要があります。{0}}
5. 世界中の B2B バイヤーのためのワイヤーハーネス調達ガイド
RFQ にはどのような情報を含める必要がありますか?
有用な RFQ では、次の情報を可能な限り多く提供する必要があります。
用途と装置の種類
電線仕様
コネクタ品番
端子仕様
ケーブルと分岐の長さ
図面またはBOM
既存のサンプル
電気的要件
環境条件
テスト要件
必要数量
認定または文書の要件
完全な図面は役に立ちますが、最初のエンジニアリング レビューには必ずしも必要というわけではありません。既存のハーネス サンプル、コネクタ情報、写真、および基本的なアプリケーションの詳細は、見積もりと実現可能性評価の開始点となります。
量産前のサンプル承認
カスタマイズされたアセンブリの場合、サンプル承認段階は、サプライヤーの解釈が顧客の実際の要件と一致していることを確認するのに役立ちます。
一般的な開発シーケンスは次のとおりです。
図面またはサンプル → エンジニアリングレビュー → 試作 → サンプル検証 → 承認 → パイロット生産 → 量産
サンプルは、寸法、コネクタの適合性、端子の位置、配線順序、分岐構造、および必要な電気テストをチェックする必要があります。
ワイヤーハーネスサプライヤーを評価する方法
価格はサプライヤーを選択する際の 1 つの要素にすぎません。 B2B バイヤーは 4 つの領域も評価する必要があります。
エンジニアリング能力
サプライヤーは製造前に図面、サンプル、コネクタ情報、アプリケーション要件をレビューできますか?
製造能力
サプライヤーは、必要なワイヤ処理、端子の組み立て、コネクタ接続、およびハーネスの組み立てを予想される数量で実行できますか?
品質とテスト
サプライヤーは実際のハーネスの検査およびテスト手順を定義していますか? IPC/WHMA-A-620 は、ケーブルおよびワイヤー ハーネスのアセンブリ要件と合格基準のリファレンスとして、OEM や EMS プロバイダーによって広く使用されています。
生産と納品
サプライヤーは、承認された構成、文書、納品スケジュールを維持しながら、プロトタイプの承認から反復生産に移行できますか?
ワイヤーハーネスのコストに影響するものは何ですか?
ワイヤー ハーネスの見積もりは、ケーブルの長さ以外にも大きく依存します。
主なコスト要因は次のとおりです。
電線の種類と導体サイズ
ケーブル長と回路数
コネクタと端子
支店数
組み立ての複雑さ
保護材
テスト要件
カスタマイズ
注文数量
このため、購入者は、含まれるコンポーネントやプロセスを確認せずに単価を比較するのではなく、同じ技術仕様に対して見積もりを比較する必要があります。
結論
適切なワイヤー ハーネスを選択するには、アプリケーション全体の電気的、機械的、環境的要件を総合的に考慮する必要があります。ワイヤのタイプ、コネクタ、端子、ケーブルの長さ、分岐構造、保護およびテストはすべて、最終的なアセンブリに影響します。
グローバルな B2B バイヤーにとって、効果的な調達プロセスは、アプリケーションの定義と仕様のレビューから、エンジニアリング評価、プロトタイプの承認、量産へと移行する必要があります。
したがって、有能なワイヤーハーネスサプライヤーは、見積価格だけでなく、エンジニアリングサポート、カスタマイズ能力、製造プロセス、品質管理、テストリソース、生産能力によっても評価される必要があります。 RFQ 段階で図面、サンプル、コネクタ情報、およびアプリケーション要件を明確にしておくことで、エンジニアリングの改訂を削減し、プロトタイプから量産までのより予測可能なパスを確立するのに役立ちます。
情報源
ワイヤリング ハーネス製造業者協会（WHMA）、IPC/WHMA-A-620 および OEM/EMS ガイダンス。
IPC、IPC/WHMA-A-620 オペレーター トレーニング資料。圧着、コネクタ接続、検査およびテストの要件が含まれます。
ISO、ISO 19642-3:2019、道路車両ケーブル - の 30 V AC / 60 V DC 単心銅導体ケーブルの寸法と要件。
ISO、ISO 19642-5:2019、道路車両ケーブル - の高電圧単芯銅導体ケーブルの寸法と要件。-
ISO、ISO 19642-6:2019、道路車両ケーブル - アルミニウム導体ケーブルの寸法と要件。