コネクタの種類・特徴を紹介【形状・接続方法・分野別】
- 半導体用語集
電子機器や電線をつなぎ合わせる役割を持つコネクタは、電気信号や電力を効率的に伝達するための部品です。コネクタは使用する機器や装置によって様々な種類があるため、今回は形状・接続方法・分野に分けて解説します。
コネクタの種類は大きく分けると2タイプ
コネクタは大きく分けると、一体型の固定された1ピースタイプと2つの部品（プラグ・ソケット）を接続する2ピースタイプに分けられます。
1ピースタイプのメリットは、コネクタとケーブルが一体化されているため、接続不良のリスクが少なく振動や衝撃に強いところです。例えば、はんだ付けコネクタは1ピースタイプで、スマートフォンの内部基板や家電製品の固定配線で用いられます。
2ピースタイプのメリットは、プラグとソケットを別々に扱えるため、必要に応じて接続・切断が容易なところです。プラグやソケットの形状・サイズが多様なので、用途によってコネクタの種類を選択できます。例えば、スマートフォンの充電機器やパソコンの周辺機器で使用されるUSBコネクタなどが2ピースタイプです。
以下では主に、2ピースタイプのコネクタにどのような種類があるかを解説します。
【形状別】コネクタの種類
コネクタの形状は、用途や設置環境に応じて多様です。丸形・角形・フラット形が、どのような場面で使用されるのかを紹介します。
丸形
円形の形状をしている丸形コネクタは、360度の回転が可能なので柔軟な配線が可能です。機械的な耐久性が高く、振動や衝撃にも強いため、過酷な環境下の接続に適しています。
特に産業用ロボットや医療機器など、厳しい条件下で使用されています。
角形
四角の形状をしている角形コネクタは、スペース効率が高いのが特徴です。コンパクトなデザインが求められる機器に適しています。
代表的なものとして、PCI ExpressコネクタやDVIコネクタがあります。特に、パソコン内部の拡張カードや高解像度ディスプレイの接続に広く使用されています。角形の形状により、多数のピンを効率的に配置でき、高速なデータ伝送が可能です。
フラット形
フラット形コネクタは、薄型で平面的な設計が特徴です。狭いスペースでも設置しやすく、ノートパソコンやスマートフォンなどの携帯型デバイスに多く使用されます。
例えば、FFCコネクタはフレキシブルケーブルと組み合わせて使用され、軽量かつ柔軟な配線が可能です。狭小スペースでの高密度配線が求められる最新の電子機器で特に役立ちます。
【接続方法別】コネクタの種類
コネクタの接続方法は、1ピースタイプと2ピースタイプでそれぞれ多様にあるので、代表的な接続方法を紹介します。
プッシュオン
プッシュオンコネクタは、押し込むタイプのコネクタです。迅速な取り扱いが可能で、コンパクトな通信機器など、スペースが限られた環境の接続でよく使用されます。
リバーシブル
プッシュオンコネクタのリバーシブルタイプは、表裏のどちらの向きでも接続可能な設計です。接続時の向きに悩むことがなく、誤接続のリスクが減るため、ユーザーの使い勝手が向上します。
代表的なUSB Type-Cは、データ転送速度が高速であり、充電も可能なため、最新の電子機器で広く採用されています。
ネジ込み
スレッド式のネジ込みタイプは、確実な固定が必要な接続に適しています。回転させて締め付けることで接続するため、振動や衝撃に強いメリットがあります。
はんだ付け
はんだ付けコネクタは、基板上に固定するタイプのコネクタです。一度接続すると簡単には外れないため、安定した接続が求められる用途に適しています。
主に、内部配線や永久的な接続が必要な機器に使用されます。高い信頼性が求められる産業用途や、長期間にわたる使用が前提となる機器に最適です。
【分野別】コネクタの種類
使用される分野によっても、コネクタの種類は異なります。
コンシューマー用
スマートフォン、パソコン、テレビなどの日常的な電子機器に広く使用されるコネクタには、USBコネクタやHDMIコネクタがあります。
USBコネクタ
USB（Universal Serial Bus）コネクタは、データ転送や電源供給に広く使用されています。主な種類はUSB Type-A、Type-B、Type-Cです。
HDMIコネクタ
HDMI（High-Definition Multimedia Interface）コネクタは、高画質な映像と音声を同時に伝送するために使用されます。一般的にパソコンやゲーム機などで使用されます。
Lightningコネクタ
Apple製品に特化したコネクタで、iPhoneやiPad、iPodなどに使用されます。コンパクトな設計で、充電やデータ転送が可能です。
自動車用
自動車内の各種電子システムを接続するために使用されます。
ハーモニックドライブコネクタ
ハーモニックドライブとは、高精度な減速機構を使用したシステムです。コネクタは、モーター、エンコーダ、センサー、制御ユニットとの接続を行い、ハーモニックドライブの精密な動作制御を可能にします。
CANコネクタ
車両の電子システム間のデータ通信を行うためのコネクタです。特に、エンジン制御、トランスミッション、ABS（Anti-lock Brake System）などの重要なシステム間でリアルタイム通信を行います。
通信機器用
インターネットや電話などの通信インフラで使用されるコネクタです。
光ファイバーコネクタ
高速なデータ伝送が可能な光ファイバーコネクタは、ケーブル同士や機器とケーブルを接続するために使用されます。形状の種類は、SC・LC・STなどがあります。
RJ45コネクタ
イーサネットケーブルに使用されるRJ45コネクタは、オフィスや家庭のネットワーク機器の接続に欠かせません。安定した通信を実現するために広く採用されています。
SFPコネクタ
SFP（Small Form-factor Pluggable）コネクタは、スイッチやルーターなどの通信機器に使用される小型のモジュラー型コネクタです。光ファイバーや銅線ケーブルに対応しています。
医療機器用
病院や診療所で使用される各種医療機器の接続に用いられるコネクタです。モニターやポンプ、診断機器間で確実な接続を実現します。
医療現場では、誤接続や接続不良が患者の安全に直結するため、高品質なコネクタが必須です。滅菌可能な素材や耐久性の高い設計が求められ、信頼性と安全性が重要とされます。
