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    コネクタとは?種類、使い方、構造などの基礎知識を分かりやすく解説
     
      • 発行日 2023年8月28日
      • 最終変更日 2024年1月18日
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    コネクタとは?種類、使い方、構造などの基礎知識を分かりやすく解説

    コネクタは、電子機器や回路同士を簡単に接続できるようにする部品のことです。形状やピンの数、用途などによって様々な種類のコネクタがあります。 当記事では、コネクタの種類、使い方、構造などの基礎知識について分かりやすく解説します。

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    コネクタの種類

    コネクタを形状別で分類すると、以下の通りになります。

    角型コネクタ

    角型コネクタとは、直角に曲がった形状をしたコネクタのことを指し、直角コネクタ、L字型コネクタ、角型プラグ、角型ジャックなどと呼ばれることもあります。

    角型コネクタは、スペースの制限がある場所で使用されることが多く、コンピューターやオーディオ機器などの電子機器でよく見られます。また、接続部分が直角に曲がっているため、抜け落ちにくく、耐久性に優れているという特徴があります。

    丸型コネクタ

    丸形コネクタとは、円形の形状をしたコネクタのことを指し、円形コネクタ、ラウンドコネクタ、マルチコネクタ、ミニチュアコネクタなどとも呼ばれることもあります。

    丸形コネクタは、一般的に電子機器や通信機器で使用され、信号伝送や電源供給に使用されます。また、接続部分が円形であるため、方向性がなく、接続が容易であるという特徴があります。

    丸形コネクタには防水性に優れたタイプもあり、屋外や厳しい環境下での使用に適しています。

    ヘッダー

    コネクタの中でも、基板に対して配線をするために使われるものをヘッダーと呼びます。

    ヘッダーは、一般的にはピンやプラグの形状をした端子が並んだもので、基板にはんだ付けされたり、圧着されたりして取り付けられます。基本的には、基板上に取り付けられた電子部品やICなどと接続することで、電気信号や電源を送受信するために使用されることが多いです。

    また、配線の接続が容易であるため、プロトタイプの開発や、製造ラインでの生産性向上などにも役立ちます。

    プラグ/ジャック

    プラグ/ジャックとは、通信や電力供給などに用いられる信号の入出力に対応したコネクタの一種です。

    プラグとは、配線やケーブルなどの一方の端に取り付けられた、端子のついたコネクタのことを指します。プラグは、相手側のコネクタであるジャックに挿し込むことで、信号の送受信を行います。

    ジャックとは、プラグを挿し込む穴のついたコネクタのことを指します。ジャックは、通常、配線が取り付けられた機器や装置に取り付けられ、プラグを挿し込むことで信号を受信します。ジャックは、オーディオ機器やLANケーブルなどでよく使われています。

    ICソケット/短絡コネクタ

    ICソケットとは、IC(集積回路)を取り付けるためのコネクタの一種です。基板上にはんだ付けする前に、ICをソケットに挿し込んでテストや交換ができるようにするために使用されます。

    また、ICの寿命を延ばすことができるため、試作品の製作や、不良品の修理、メンテナンスなどで重宝されています。ICソケットは、一般的に、直列に並んだピンが立ち上がったものや、表面実装のものなどがあります。

    短絡コネクタとは、導体同士を簡単に接続するためのコネクタの一種です。短絡コネクタは、通常、電源のテストや検査時に使用され、一時的に回路を接続するために使われます。

    短絡コネクタには、プラグとジャックがあり、プラグをジャックに挿すことで、導体同士を接続することができます。短絡コネクタは、金属製のものが一般的で、小型のものから大型のものまで様々な種類があります。

    エッジソケットコネクタ/FPCコネクタ

    エッジソケットコネクタは、フラットケーブルなどのフラットなケーブルを接続するためのコネクタの一種です。ケーブルの端部が平らになっており、コネクタの間に挟み込むようにして接続されます。

    基板と液晶ディスプレイ、マザーボードとデバイス、デジタルカメラなどの電子機器の接続に使用され、ピッチ(ピンの間隔)が異なるものがあり、ピンの数も様々な種類があります。

    FPCコネクタは、柔軟なフラットケーブル(FPC)を接続するためのコネクタの一種です。

    一般的に基板にはんだづけされ、FPCの端部を差し込んで接続します。非常に小型で、薄型の設計に適しており、高速データ伝送にも対応しています。

    デジタルカメラ、スマートフォン、タブレット、ポータブルゲーム機など、様々な電子機器にFPCコネクタが使用されています。

    コネクタの種類(用途別による分類)

    コネクタを用途別で分類した場合、以下の通りになります。

    電源用

    電源用コネクタとは、電源を供給するために使用されるコネクタのことを指します。一般的に、ACアダプターやバッテリー、電源ユニットなどから電力を供給するために使用されます。

    電源用コネクタには、DCプラグやバレルジャック、ACコンセントなどがあります。DCプラグは、コンピューターやデジタル機器などで使用され、円筒形のプラグが直角に曲がっているものが一般的です。

    また、電源用コネクタには、特定の機器に特化したものがあります。例えば、ノートパソコン用の電源コネクタや、スマートフォン用の充電用USBコネクタなどが挙げられます。

    同軸ケーブル用

    同軸ケーブル用コネクタとは、同軸ケーブルに取り付けることができるコネクタのことを指します。BNCコネクタ、F型コネクタ、N型コネクタ、SMAコネクタなどの種類があります。

    中心に導体があり、その周りには絶縁体があり、更に外側にはシールド層があるケーブルです。同軸ケーブルは、一般的に、高周波信号やデジタル信号の伝送に使用されます。

    同軸ケーブル用コネクタは、信号伝送性能を確保するために、正確な取り付け位置や接触圧を確保する必要があり、電波干渉の問題が生じないよう、シールド層の接触や取り付け位置も重要です。

    音声・映像用

    音声・映像用コネクタには、RCAコネクタ、HDMIコネクタ、DisplayPortコネクタ、VGAコネクタ、3.5mmオーディオジャックなどがあります。

    これらは、映像や音声信号を機器間で伝送するためのコネクタであり、接続部分の形状やピンの数などが異なるため、接続する機器に合わせて適切なコネクタを選択する必要があります。

    これらのコネクタは、テレビ、モニター、パソコン、スマートフォンなどで使用され、高解像度の映像信号を伝送することができるものや、アナログ信号で音声を伝送するものなど、用途に応じた種類があります。

    通信・コンピューター用

    通信・コンピューター用コネクタには、USBコネクタ、Ethernetコネクタ、RS-232コネクタ、SATAコネクタ、PCI Expressコネクタ、M.2コネクタ、DisplayPortコネクタなどがあります。

    これらのコネクタは、パソコン、ネットワーク機器、ストレージデバイス、拡張カードなど、コンピューター機器や通信機器の接続に使用されます。

    高速なデータ伝送や信号伝送を実現するために設計されており、各種の機器に使用されます。各コネクタには、形状やピンの数などの特徴があり、接続する機器に合わせて適切なコネクタを選択する必要があります。

    コネクタを使う場合には、以下のような手順で接続します。

    STEP1:接続する機器の種類や仕様を確認する

    STEP2:接続するコネクタの種類を確認し、適切なコネクタを選択する

    STEP3:コネクタを正しい向きで接続し、しっかりと差し込む

    一部のコネクタは、スクリューやロック機構が付いているため、固定する必要があります。

    STEP4:接続が確認できたら機器を起動し、データ転送や信号伝送が正常に行われているか確認する

    STEP5:使用後は、正しい手順でコネクタを取り外す

    一部のコネクタは引き抜くだけで取り外せますが、一部はロック機構を解除する必要があります。

    接続する機器やコネクタによって異なる場合がありますが、基本的には上記の手順に従って、正しく接続することが重要です。

    また、コネクタを適切に取り扱い、汚れや摩耗、損傷などを防ぐことも重要です。

    コネクタの構造

    コネクタの構造は、大きく分けて以下のような部品から成り立っています。

    • ハウジング:コネクタ全体を包み込む外殻で、コネクタを保護し固定する役割があります。
    • コンタクト:信号伝送や電力伝送のための導体で、金属製のピンやプラグなどが一般的です。
    • インサーション:コンタクトを受け入れる部分で、コネクタ同士を接続する際に挿し込む部分です。
    • ロック機構:コネクタをしっかりと固定するための機構で、ハウジング同士を結合するためのスクリューやクリップ、押し込むことでロックされる機構などがあります。
    • シールド:電波干渉を防ぐための金属製の被覆物で、シールド層としてコネクタ全体を覆う場合と、一部のコンタクトやケーブルを覆う場合があります。

    これらの部品が組み合わさって、コネクタが構成されています。

    一部のコネクタには、信号伝送に必要なインピーダンスの一致を保つためのトランスフォーマーやインダクター、キャパシタなどのパッシブ部品が組み込まれているものもあります。

    まとめ

    コネクタは電子機器の接続において重要な部品です。

    電子機器によって使用できる種類のコネクタが決まっている場合が多いので、まずは使用用途から探して最適なコネクタを選択しましょう。

    RSでは、様々な種類のコネクタやコネクタ関連製品を扱っております。コネクタをお探しならぜに一度ご覧ください。

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