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LFシリーズ&ケーブル加工

LFシリーズは、超小型防水コネクタの決定版です。短尺(フィンガーサイズ)、3~20極、IP68(水深2mに14日間放置)の防水性能、堅牢、高速信号対応などの特長がございます。携帯電話基地局、IoTセンサーノード、など、防水が必要な箇所で大きな役割を果たします。圧倒的なバリエーションで防水コネクタの第一選択にしていただけるシリーズです。太平電機では、コネクタ単体、適合ケーブル、ハーネス加工品すべてに対応しております。今回、LFシリーズの便利な使い方や特徴を紹介いたします。

1.コネクタへの浸水、異物侵入でお困りの方へ

コネクタ内に水が入ってしまう
スクリューロックコネクタ

スクリューロックコネクタ

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一般的な防水コネクタは、カップリングナットがネジになっている「スクリューロック」タイプが多いです(手で回して締め込むタイプ)。このタイプを使うときは注意が必要です。

<振動に注意>                                                                       ネジによる嵌合は振動に弱いです。モーターの近く、路面、橋梁、移動体内部では振動が発生しネジを緩めてしまいます。コネクタ内部のOリング(ゴム)が嵌合相手につぶされることにより水の侵入を防いでいます。振動により嵌合が緩むとOリングと嵌合相手との間に隙間ができて水の侵入を許してしまいます。

<ロックの締め付けが緩い>                                                  スクリューロックタイプは嵌合時、どこまで回せば良いかわからない場合があります。力の強弱にも個人差があります。万一、嵌合のネジの締め込みが緩かった場合、水の侵入を許してしまいます。

<LFシリーズは?>                                                                スクリューロックではなく「バイヨネット」ロックというロック部を半回転するだけで適正な嵌合状態となります。カチッと音がするまで回すだけです。力の加減は必要ありません。またネジによる締付けではありませんので、振動で緩むことはありません。

スクリューロック部への異物混入

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防水コネクタの中には、コネクタ嵌合部がネジ構造になっている「スクリューロック」タイプがございます。コネクタを差し込み、つまみ部分(内側にネジ山が切ってある)を回して締め込んでいき、止まったところで締め込み完了となります。このとき、内部のパッキン(ゴム製のOリングなど)が潰れることにより水の侵入を防ぎます。ところが、屋外使用の場合、このネジ山部に砂などの異物が混入することがあります。コネクタを嵌合してつまみ部分を締め込んでも異物によってパッキンが潰れる前に止まってしまいます。この場合、隙間が生じてしまいますので水の侵入を許してしまいます。

2.わかりやすい挿抜!

見えないところでも嵌合しやすい簡単操作

LFシリーズの嵌合位置

LFシリーズはプラグ側嵌合面に「切り欠き」レセプタクル嵌合面に「キー」があります。嵌合の際は、両者を突き当てて手探りで回すだけで正しく位置決めができます。その位置でプラグのスリーブを半回転するだけで嵌合が完了します。

スリーブには矢印が刻印されていますのでその方向に回すとロックがかかります。カチッとクリック感が指に伝わりますので、中途半端な締め付けにはなりません。抜去の際は、矢印と逆方向に半回転するだけでプラグを抜くことができます。

手袋をはめた状態でも嵌合しやすい
LF操作性向上プラグ

操作性向上プラグ

LFシリーズでは、現場での施工性を考慮した「操作性向上プラグ」を用意しております。右図のようにスリーブの凹凸が大きいため、手袋をはめたままの手でも回しやすい構造となっております。

<操作性向上プラグ>                                                              LF07WBPD-6S(31):6芯、メス端子                                        LF10WBPD-4S(31):4芯、メス端子                                        LF10WBPD-4P(31):4芯、オス端子                                        LF10WBPD-12S(31):12芯、メス端子                                                                                                      LF10WBPD-12P(31):12芯、オス端子

3.金属タイプの防水コネクタは高価?

防水コネクタは高い?

ヒロセ電機「JR-Wシリーズ」

一般的な防水コネクタは、金属製でゴツイため見るからに「高そう」なイメージです(右図)。一方、LFシリーズは、しっかりした金属製でありながら、ボディーがダイキャスト型で製造されています。また、ケーブル部の防水を保つ締め付けリングはプラスチック製です。これより金属タイプの防水コネクタの中ではお求めやすい価格になっております。同じ、はんだ結線3極のプラグでJR-Wシリーズと価格の比較をしてみましょう。下記の通りJR-Wを100とした場合、7割くらいの価格です。

<JR-Wシリーズ>                                                                                                                                        JR13WP-3S(31)・・・・100

<LFシリーズ>                                                                                                                                           LF07WBP-3S(31)・・・・71

4.小型でも高機能!

小型でも最大で20芯
LFシリーズ:20芯プラグ

モジュラープラグとの比較

LFシリーズは小型防水コネクタですが、多極のタイプがございます(最大で20芯)。プラグのサイズ=Φ17.9mm✕51.9mmと小型です。右図のようにモジュラープラグ(RJ45)より一回り大きい程度です。また、20芯タイプの専用ケーブルも在庫しておりますので、合わせてお問い合わせください。

<LFシリーズプラグ:20芯>                                                      LF13WBP-20S(31)  LF13WBP-20S(31)

<LFシリーズレセプタクル:20芯>                                                                                                            LF13WBR-20P  LF13WBR-20S  LF13WBR-20SD  LF13WBRB-20S

<LFシリーズジャック:20芯中継>                                                                                                            LF13WBJ-20S  LF13WBJ-20P

小型でも大電流=10A
LFシリーズ:プラグ4極

モジュラープラグとの比較

LFシリーズの4芯タイプは、最大で10Aまで電流が流せます。プラグのサイズ=Φ14.8mm✕41.8mmと小型です。右図のようにモジュラープラグ(RJ45)と同等サイズです。小型電源用コネクタとして活用できます。また、4芯タイプの専用ケーブルも在庫しておりますので、合わせて、お問い合わせください。

<LFシリーズレセプタクル:4芯>                                            LF10WBR-4P  LF10WRB-4S  LF10WBRB-4P

<LFシリーズプラグ:4芯>                                                                                                                        LF10WBP-4S(31)  LF10WBP-4P(31)  LF10WBPD-4S(31)  LF10WBPD-4P(31)

<LFシリーズジャック:4芯中継>                                                                                                              LF10WBJ-4P  LF10WBJ-4S

ケーブル1本で電源/信号複合にしたい

LFシリーズ:11極プラグ正面

LFシリーズの11極のタイプは、右図のように電源用端子=4極(電流値=10A)と信号用端子=7極(電流値=2A)が複合になっております。屋外の装置でなるべくケーブルの本数を減らした場合に便利です。この11極のタイプで10Aに適合する専用ケーブルは、今後開発予定です。電源が2Aまでであれば、適合ケーブルの在庫がございます。お問い合わせください。

小型で産業用センサーなどに接続しやすい
LFシリーズのプラグ

LFシリーズのプラグ

一般的な丸形防水コネクタはサイズが大きいものが多いですが、LFシリーズは超小型です。右図は、3芯、6芯のプラグですが、Φ12.3mm✕35.8mmと小さく、産業用センサーなど堅牢性とノイズ対策の両方が必要な小型部品の接続におすすめです。

ノイズ対策が可能

画像クリックで拡大します

シールドケーブルが使えますので、ノイズ対策も行えます。右図は、LFシリーズのプラグの内部です。組立時にケーブルのシールド編組をシースに折返し、銅テープを巻き、その上にアース金具を圧着します。このアース金具がプラグの金属ボディーと接続されますのでアースが取れてノイズ対策となります。

高速信号が伝送可能

シールドケーブルが使えるため、イーサネットCat5eと同等(1Gbps)の特性が確認されております。対象は、12芯の製品になります。ご要望に応じて専用ケーブルを作製いたしますので、ぜひお問い合わせください。また、RJ45やM12との変換ハーネスも作製いたします。

<プラグ>                                                                                                                                                            LF10WBP-12S(31)  LF10WBP-12P(31)  LF10WBPD-12S(31)  LF10WBPD-12P(31)

<レセプタクル>                                                                                                                                                 LF10WBR-12P  LF10WBR-12S

高信頼性の金メッキ端子

接続信頼性を上げたい場合や厳しい環境で使用したい場合、LFシリーズは最適です。コネクタの端子の接触部が金メッキになっております。下記の試験を実施しており、試験データも提出可能です。

・塩水噴霧試験                                                                                                                                                ・硫化水素ガス試験

5.コネクタキャップについて

レセプタクル用キャップ
LF:レセプタクル防水キャップ

レセプタクル用防水キャップ

LFレセプタクルDIP成形キャップ

DIP成形キャップ

例えば、屋外機器のオプションポートなど、まだプラグが嵌合するかどうかわからないレセプタクルには防水保証のあるキャップが使用されます。数年後の嵌合でも防水キャップであれば安心です。また、工事の手順により、装置の設置が先でプラグの嵌合が数日後になるようなことがございます。このような場合も防水キャップが必要になります。

<LFシリーズ防水標準キャップ>                                             LF07-WBR-C:3/6芯用                                                             LF10-WBR-C:4/12芯用                                                           LF13-WBR-C:11/20芯用

<耐候性キャップ>                                                                  黒クロムメッキタイプ。                                                            LF07WBR-C(03):3/6芯用

<金属製脱落防止鎖付きキャップ>                                         防水タイプ。ご相談ください。

<ゴム製脱落防止紐付きキャップ>                                         非防水、安価タイプ。ご相談ください。

<DIP成形タイプ>                                                                                                                                    さらに安価タイプ(右図)=非防水。ご相談ください。

プラグ用キャップ
LFプラグ用簡易キャップ

プラグ用簡易キャップ

LFシリーズでは、ヒロセ電機標準のプラグキャップの用意がございませんが、太平電機では、簡易タイプのDIP成形キャップを用意してあります(右図=非防水)。例えば、屋外での工事で、ケーブルの先端に付いたプラグを引きずってしまうことが想定されます。そのような場合でも、キャップがあればデリケートな嵌合部を保護することができます。

6.はんだ結線と圧着結線の両方に対応!

はんだ結線:電線サイズの幅が広い

LFシリーズのソルダーポッド

LFシリーズは、はんだ結線が基本となります。電線をはんだ付けする箇所は「ソルダーポッド」と呼ばれ、LFシリーズでは、3つのサイズがあります。はんだ結線のメリットは電線サイズの自由度が高いことです。

・3極(電源用)                                                                          ソルダーポット内径=Φ1.15mm→AWG#20以下                   ・4極(電源用)                                                                        ソルダーポット内径=Φ1.7mm→AWG#16以下                   ・6/12/20極(信号用)                                                                                                                           ソルダーポット内径=Φ0.8mm→AWG#26以下

*信号用でも電流=2Aまで流せますので、電源/信号複合も可能                                                            *太平電機では、LFシリーズ専用ケーブルを在庫しておりますのでハーネス加工まで請負ます。

圧着結線:ハーネスコストが下がる
はんだ付け後の熱収縮チューブ

はんだ付け後の熱収縮チューブ

 圧着結線のメリットは、量産性が高いことと結線コストが下がることです。はんだ結線の場合、右図のように結線箇所に熱収縮チューブを被せて短絡防止を行いますが、圧着の場合は不要です。LFシリーズでは、芯数の多い20芯のみ 圧着タイプがございます。

<プラグ>                                                                                LF13WBP-20PC:20芯、オス端子                                            LF13WBP-20SC:20芯、メス端子

<レセプタクル>                                                                                                                                      LF13WBRB-20PC:20芯、オス端子                                                                                                          LF13WBRB-20SC:20芯、メス端子

<圧着端子>                                                                                                                                            専用の圧着端子を用意してありますので、ご相談ください。電線サイズ=AWG#26~#30  。                                                                                                                                            

*圧着用の手動工具をお貸し出しできます(バラ端子)                                                                          *専用アプリケータでハーネス加工、対応いたします(リール端子)                                                      *太平電機で、ハーネス加工まで対応いたします

7.レセプタクルとハーネス加工

レセプタクルハーネスのコストダウン

LFシリーズレセプタクル:内部ハーネス

LFシリーズの20極が対象となりますが、圧着タイプのレセプタクルを選定いただき、逆端には圧着タイプのナイロンコネクタを選びます。それぞれのアプリケータを準備して「両端自動圧着装置」に取り付けます。あとは、電線と端子をセットして作動させれば、自動で電線の切断~両端圧着まで行えるため人手がほとんどかかりません。よって圧着作業コストを削減することができます。

レセプタクルの逆側のコネクタ

フロント/バックマウント

LFシリーズのレセプタクルには、「フロントマウントタイプ」と「バックマウントタイプ」の2種類があります。フロントマウントタイプは、レセプタクル本体を筐体の前から取り付け穴に入れ、内側からナットで取り付けます。バックマウントタイプはこれとは逆で、筐体の前からナットで取り付けます。フロントマウントタイプでは、右図のように筐体の穴やナットをナイロンコネクタがくぐることになります。ナイロンコネクタのサイズに気をつけて選定する必要がございます(ご相談ください)。一方、バックマウントタイプであれば、ナイロンコネクタのサイズを気にする必要がありません。ただし、極数ラインナップが異なりますので、ご注意ください(下記)。

・フロントマウント:3/4/6/11/12/20極                                                                                                ・バックマウント:4/11/12/20極

*お勧めのナイロンコネクタ                                                                                                                  ・GT8E:2mmピッチ、振動に強い超小型自動車コネクタ、完全ロック、すず/金メッキ端子                ・DF51:2mmピッチ、完全ロック、すず/金メッキ(DF11の端子使用)

レセプタクル周辺をさらにコストダウン
LFシリーズストレートDIP

LFシリーズ:ストレートDIP(左)

装置の正面パネルと平行に基板がある場合は、ストレートDIPタイプのレセプタクルを使うことにより、ハーネスを省略することができます。レセプタクルは他の部品と一緒にはんだ槽で実装可能です。

<フロントマウントタイプ>                                                   ・LF13WBR-20SD:20極、メス端子

<バックマウントタイプ>                                                     ・LF10WBRB-12PD:12極、オス端子                                                                                                   ・LF10WBRB-12SD:12極、メス端子

8.適合電線、適合ケーブルとハーネス加工ほか

LFシリーズと専用ケーブル

4芯用ケーブル:画像クリックで拡大

20芯用ケーブル:画像クリックで拡大

防水コネクタのケーブルを選定する場合、①ケーブル外径がコネクタに適合するか、②ケーブルの芯線がコネクタの端子に結線できるサイズか、この2点が重要です。太平電機ではLFシリーズに適合する専用ケーブルを準備しております。小ロット、短尺でも販売いたしますので是非ご用命ください。以下、コネクタ品名と専用ケーブルの組み合わせを示します。

<4芯>                                                                                    LF10WBP-4S(31):標準プラグ、メス端子                              LF10WBP-4P(31):標準プラグ、オス端子                              LF10WBPD-4S(31):操作性向上プラグ、メス端子                  LF10WBPD-4P(31):操作性向上プラグ、オス端子                  LF10WBJ-4S:ジャック、メス端子                                          LF10WBJ-4P:ジャック、オス端子

適合ケーブル(シース)外径=Φ7.1~7.5mm、芯線が入るソルダーポッド径=Φ1.7mm以下                                                → 4芯用ケーブル(右図):シース外径=Φ7.2mm、                   導体外径=Φ1.53mm、屋外対応、シールド付き

<20芯>                                                                                    LF13WBP-20S:プラグ、メス端子                                                                                                            LF13WBP-20P:プラグ、オス端子                                                                                                            LF13WBJ-20S:ジャック、メス端子                                                                                                          LF13WBJ-20P:ジャック、オス端子

適合ケーブル(シース)外径=Φ8.5~8.9mm、芯線が入るソルダーポッド径=Φ0.8mm以下                  → 20芯用ケーブル(右図):シース外径=Φ8.7mm、導体外径=Φ0.61mm、屋外対応、                           シルード付き

ケーブルが適合していない場合
別売りケーブルクランプ

別売りケーブルクランプ

すでに手持ちのケーブルがあるけれど、LFシリーズに適合しない場合、別売りのケーブルクランプ(右図)とLF-Gタイプの組み合わせで対応できる場合がございます。下表のLF型番のコネクタ本体と合わせてクランプの両方を準備ください。

*ただし、シールドがコネクタ本体に落ちません。ノイズ対策を行う場合は、ご相談ください。

LF型番(LF10サイズ) クランプ型番 ケーブル外径

<プラグ>

LF10WBPG-12P(31):12芯オス端子

LF10WBPG-12S(31):12芯メス端子

LF10WBPG-4P:4芯オス端子

 

<ジャック>

LF10WBJG-4S:4芯メス端子

JR13WCC-4(71) 4±2mm
JR13WCC-5(71) 5±2mm
JR13WCC-6(71) 6±2mm
JR13WCC-7(71) 7±2mm
JR13WCC-8(71) 8±2mm
JR13WCC-9(71) 9±2mm
JR13WCC-10(71) 10±2mm
LF型番(LF13サイズ) クランプ型番 ケーブル外径

<プラグ>

LF13WBPG-20P:20芯オス端子       

LF13WBPG-20S:20芯メス端子

 

<ジャック>

LF13WBJG-20S:20芯メス端子

JR16WCC-4(71) 4±2mm
JR16WCC-6(71) 6±2mm
JR16WCC-8(71) 8±2mm
JR16WCC-10(71) 10±2mm
JR16WCC-12(71) 12±2mm

 

その他のケーブル

<屈曲が多い場所>                                                                                                                                         ロボットケーブルに適合するケーブルも用意できますので、ご相談ください。

<水中、水没環境>                                                                                                                                         ヒロセ電機としましては、LFシリーズは水中での使用は保証対象外ですが、太平電機では、ケーブルアッセンブリーとして水中で使えるよう工夫が可能です。水没水圧試験も実施できますので、合わせてご相談ください。

ハーネス加工(ケーブルアッセンブリー)
LFシリーズ専用治具

LFシリーズ専用工具

太平電機では、LFシリーズのハーネス加工、ケーブルアッセンブリーにも対応いたします。協力工場であるハーネスメーカで高品質のハーネス品を加工いたします。                              ・LFシリーズ専用治具が揃ってます!                                      ・細かいはんだ付け作業を得意としております!                  ・圧着タイプの端子加工も可能で在庫もございます!                    専用端子あり                                                                      ・各種電線の在庫もございますのでご支給不要です!            ・小ロットに対応いたします!

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