ワイヤーハーネスの設計ベストプラクティス

ワイヤーハーネス設計のガイドラインと洞察

適切に設計されたワイヤーハーネスは、電気システムをスムーズに作動させるための基本です。ワイヤーハーネスのベストプラクティスを無視した結果、電気系統の故障が頻発し、システム性能が低下し、ハーネスの寿命が短くなり、メンテナンスコストが増大する可能性があります。

このような問題は、業務停止時間の増加、経済的損失、顧客の信頼低下につながります。また、規格に準拠していない場合、法律や規制に重大な影響を及ぼす可能性があることも忘れてはなりません。要するに、堅牢なワイヤーハーネス設計を確保することは、信頼性と安全性の高いシステムにとって極めて重要です。

効果的で効率的なワイヤーハーネスの設計がもたらす利点を考えてみてください：

信頼性の向上

ワイヤーとコネクターの適切な配線、固定、終端処理により、ショートやオープン回路などの電気障害のリスクを最小限に抑え、より信頼性の高いシステムを実現します。

最適化されたパフォーマンス

システムの特定の性能ニーズに合わせてハーネス設計を調整することで、電気的損失を最小限に抑え、シグナルインテグリティを最大化する電線とコネクターの選択と配線が確実になり、全体的な性能向上につながります。

耐久性

振動や摩耗などの外的要因からワイヤーやコネクターを保護することで、ハーネスの耐久性が向上し、寿命が延びます。

費用対効果

配線の問題が最小限に抑えられるため、メンテナンスや修理が減り、ダウンタイムが減って生産性が向上し、コスト削減につながります。顧客からも感謝されることでしょう。

ワイヤーハーネス規格への準拠

IPC/WHMA-A-620のような業界標準を満たすハーネスを設計することで、システムの安全性、信頼性、および規制要件の遵守を確保できます。

ワイヤーハーネスのベストプラクティス

ワイヤーハーネスは、意図された環境内で完璧に機能する必要があります。そのためには、以下のワイヤー設計のヒントに従ってください：

環境の脅威を理解する

最初のステップでは、特に特殊な環境で使用される可能性のあるカスタム・ワイヤーハーネスについて、潜在的な環境問題を徹底的に分析する：

電気的干渉（EMI）

潜在的な電磁波の発生源を特定し、信号の劣化を最小限に抑えるように配線を行う。配線を全体的に保護するためにシールドを考慮する必要があるかもしれない。また、以下のことも考慮する必要があります：

• 極端な温度：極端な暑さや寒さは、電線やコネクターを損傷する可能性があります。適切な温度定格の材料を選び、ハーネスを直接熱源の近くに置かないようにしてください。

また、被曝量も測定する：

• 湿気：水分の浸入は腐食や短絡の原因となります。耐水性の材料を使用し、防水ブーツまたはポッティングコンパウンドで接続部を密閉してください。

• 放射線：放射線の危険がある環境では、電線に耐放射線性の絶縁材料を選択する。

• 化学薬品：化学物質の適合性は極めて重要です。環境に存在する化学物質への潜在的な暴露に耐える電線絶縁材と被覆材を選択する。

戦略的ワイヤ・ルーティング

複数の配線オプションがあるかもしれませんが、効率的なワイヤーハーネス設計を確実にするために、これらの要因を慎重に考慮してください：

• 環境への影響：上記の特定された環境脅威への曝露を最小化するルートを優先する。

• 長さとコストのバランスワイヤーの長さ（余分なものを最小限に抑える）と全体的なコストの最適なバランスを見つける。

• ルート取りの難しさ：急なカーブやスペースの限られた場所を避けつつ、組み立てや将来のメンテナンスのためにアクセスしやすいルートを選ぶ。
• ストレスの最小化：疲労や故障の原因となるワイヤーの過度な引っ張り、ねじれ、振動を防ぐように配線計画を立てる。

ヒント： クラウドベースのArcadia Schematicのシミュレーションと解析機能を使用して、さまざまな配線オプションを評価し、潜在的な問題を特定します。

最適性能のための精密測定

正確さが鍵効率的なワイヤーハーネス設計を実現するために、特に注意を払うこと：

• ワイヤーの長さ計算：曲げ半径が重要な役割を果たす。束の外側にあるワイヤは、曲げによって移動距離が長くなります。これを考慮しないと、ワイヤーが短すぎて適切な接続ができないことがあります。

• コネクタの互換性：これには、適切な端子の位置合わせを確実にするために、ワイヤーの長さを正確に測定することが含まれる。動作条件下で確実で信頼性の高い接続を保証するためには、コネクタがワイヤのサイズとタイプに適合していることを確認することが不可欠です。

ヒントArcadia Harnessの設計ルールチェックと自動電線計算機能をご活用ください。これにより、正確な測定が保証され、ハーネス設計が製造用に設計されていることが検証されます。

空間の最適化

詰め込まれたハーネスは空気の流れを制限し、コンポーネントのオーバーヒートや潜在的な故障につながります。効率的なワイヤーハーネス設計は、指定されたスペースにシームレスにフィットします。

• コンパクト設計：自動車の電装ボックスのようなスペースが限られた環境では、適切なケーブルマネジメントを維持しながら、ハーネスレイアウトをできるだけコンパクトに設計します。これにより、無駄なスペースを最小限に抑え、周囲の部品に過度な負担をかけることなく、ハーネスがスムーズに統合されます。

ヒント: Arcadia MCAD Gateway と Arcadia Harness を使用します。これは、設計プロセス中に潜在的なスペース制約を評価するのに役立ちます。たとえば、MCAD ソフトウェアから Arcadia Harness に 3D ジオメトリをインポートすると、2D で詳細な配線レイアウトに集中しながら、3D モデルでスペースの制約や競合をチェックできます。これにより、設計が物理的なアセンブリに完全に適合するようになります。

複雑な建築技術

用途によっては、耐久性と機能性を高めるためにワイヤーハーネスに特殊な工法が必要になることもある。

• 機械的固定：戦略的に配置されたケーブルタイ、クランプ、またはブラケットは、ハーネスを所定の位置に固定し、ワイヤーの動きや負担を防ぎます。

• オーバーモールドコネクター：ケーブルとコネクターボディーを強固に防水シールする、過酷な環境に最適なコネクターです。

• グロメット：隔壁やその他の開口部を通過するワイヤーを保護するゴム製またはプラスチック製のインサートで、擦れやひずみを防ぎます。

• ストレインリリーフ：コネクタ付近でケーブルが引っ張られる力を吸収し、はんだ接合部やワイヤー終端部の損傷を防ぐ。

• 超音波溶接：この技術により、電線被覆とコネクター本体との間に強固で信頼性の高い接続部が形成され、耐候性と耐歪性が向上します。
• 端子の選択と互換性ワイヤーのサイズとコネクターに適したタイプの端子を選ぶことが重要です。信頼性の高い電気接続を確保し、接続の緩みやワイヤの引き抜きなどの潜在的な問題を防ぐために、端子はワイヤにしっかりとフィットする必要があります。

ヒント: アルカディア・コンポーネント・データベースは、ビルトインのリレーションシップにより、選択したワイヤーとコネクターに最も適合する端子を特定し、選択プロセスをシームレスに自動化します。インテリジェントなリレーションシップマッピングにより、最小限の労力で正確な互換性と最適なパフォーマンスを実現します。

これらのベストプラクティスに従うことで、機能性だけでなく弾力性も備えたワイヤーハーネスを設計することができ、その寿命を通じて信頼性の高い性能を確保することができます。

配線ハーネス設計を容易にする

Arcadia の一連のクラウドベース・ソフトウェアは、エンジニアによるエンジニアのための設計で、配線ハーネス設計をより迅速、簡単、正確にします。アルカディアのクラス最高のソフトウェアを使用することで、効率を大幅に高め、エラーを軽減し、製造プロセスへのシームレスな統合を実現できます。

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