MIL-SPEC コネクタの設計と選択に関する重要な考慮事項は何ですか?

MIL-SPEC コネクタは、困難な条件や極端な環境でも確実に動作するように設計されています。 1930 年代に米軍向けに初めて開発された軍用規格のコネクタは、現在、エネルギー、航空宇宙から海洋、自動車に至るまで、さまざまな業界で使用されています。この記事では、主要な MIL-SPEC コネクタ設計要件について説明し、重要なコネクタ選択基準をレビューします。また、MIL-C-5015、MIL-C-26500 (図1)、および MIL-DTL-5015。

図 1. 堅牢な設計と軽量構造を特徴とする中型の Amphenol/Pyle MIL-C-26500 コネクタ (画像: Amphenol)

MIL-SPEC コネクタの設計要件の決定
MIL-SPEC 規格では、円形、円筒形、長方形、D-sub など、さまざまなコネクタのフォーム ファクタと設計を指定しています。これらのコネクタは通常、嵌合ペアで構成されており、位置合わせされたピンとソケットのコンタクトを通じて安全で信頼性の高い接続が容易になります。 MIL-SPEC コネクタは通常、リン青銅、ベリリウム銅、アルミニウム、ステンレス鋼などの合金で製造されています。また、セラミックや高性能ポリマーで作られたコンポーネントも含まれており、すべてニッケルや金などの導電性、非腐食性の金属でメッキまたはコーティングされています。特に、MIL-SPEC ファイバー コネクタには、ファイバーを正確に位置合わせして固定するためのフェルール (小さな円筒形のコンポーネント) が組み込まれています。.

すべての MIL-SPEC コネクタは、堅牢な物理的耐久性と厳格な信号整合性要件を義務付ける米国国防総省 (DoD) ガイドラインに準拠しています。たとえば、一部のコネクタは、-85°F (-65°C) ~ 347°F (175°C) の範囲の極端な温度でも効果的に動作する必要があります。 MIL-SPEC コネクタのガイドラインでは、特殊なフィルター、シールド、材料による電磁干渉 (EMI)、無線周波数干渉 (RFI)、および静電気放電 (ESD) の軽減と耐性にも取り組んでいます。さらに、特殊コネクタの MIL-SPEC 規格は、耐火性と防水性、気密シール、耐振動性、さらには落雷時の耐久性などの重要な機能をカバーしています。

MIL-SPEC コネクタの設計と選択には、接点、端子、結合機構、保護シェルなどの技術仕様を徹底的にレビューするとともに、アプリケーションとミッションのパラメータを詳細に分析する必要があります。

接点と端子の接続完全性を最適化
MIL-SPEC コネクタのコンタクトのサイズと数は、電気経路の強度と信号の完全性に直接影響します。たとえば、多数の小型接点は、アビオニクス制御システムや高度な通信機器の広範囲の信号と電源接続をサポートできます。接点の数を増やして少なくすることで、車載電子機器や堅牢なフィールド通信または追跡システムの切断、再接続、および現場でのアップグレードを合理化できます (図2).

図 2. SPX CommTech BLACKTALON 対 UAS ソリューションを導入する軍事チーム (画像: 欧州の安全保障と防衛)

さまざまな MIL-SPEC 端子構成と技術により、さまざまなコンタクト サイズと数に対して最適な電気的および機械的性能を確保できます。これらには、単純なネジ、ラグ、ケージ クランプだけでなく、はんだカップ、スルーホールなどのより高度なオプションも含まれます。 テクノロジー (THT)、圧接コネクタ (IDC) を使用して効率的な一括結線を実現します。メーカーは、信頼性の高いはんだ不要のリンクを実現するために、専用ツールを使用して端子ポストにワイヤを巻き付けることもあります。

はんだカップを備えた MIL-SPEC コネクタは、信頼性の高い航空宇宙システムにとって不可欠な、堅牢で安全な永続的な接続を実現します。 IDC を含む MIL-SPEC コネクタにより、特殊なツールを使用せずに迅速な構成とリアルタイムの調整が可能になります。これは、現場通信システムにとって不可欠な機能です。同様に、THT 端子を備えた MIL-SPEC コネクタは、地上車両電子システムの前提条件である振動や過酷な環境条件に効果的に耐えながら、耐久性のある機械的および電気的接続を提供します。最後に、MIL-SPEC コネクタのネジ端子とラグ端子は、配電モジュールなどの軍用電子部品のテストと検査を合理化します。

カプラーと保護シェルによるMIL-SPECコネクタの固定
ミッション固有のアプリケーションを安全かつ効率的にサポートするために、MIL-SPEC コネクタには次のいずれかの結合機構を取り付けることができます。

  • ネジ式: 堅牢で確実な嵌合を実現する耐振動性ネジ式カプラーは、地上車両や航空システムの MIL-SPEC コネクタに使用されています。
  • バヨネット: 素早い着脱を実現するバヨネット カプラーは、フィールド無線機、ハンドヘルド通信装置、戦術装備、兵器システム、車載電子機器をターゲットにしています。使いやすく信頼性の高いコネクタ ロック機構を備えたバヨネット カプラーは、さまざまな軍事作戦における効率的なセットアップ、メンテナンス、再構成を容易にします。
  • ブリーチ ロック: 取り外し可能なロック リング、ブリーチ ロック カプラーを備え、航空宇宙メンテナンス、戦闘現場での活動、その他のミッションクリティカルな軍事環境など、頻繁な組み立てと分解が必要な高信頼性アプリケーションで MIL-SPEC コネクタを安全に保護します。
  • ボール戻り止め: 外れることなく衝撃に耐えるボール戻り止めカプラーには、セルフロックのプッシュプル機構が含まれています。これらのカプラは、携帯用の現場軍事機器や装備で使用される MIL-SPEC コネクタとしてよく選ばれています。

耐久性を強化するために、MIL-SPEC コネクタには多くの場合、陽極酸化アルミニウムやメッキアルミニウムなどの耐食性素材で作られた保護シェルが付いています。さまざまなサイズやフォームファクターのさまざまな構成と取り付け要件に対応するこれらのシェルは、バックシェルとシームレスに統合して、張力緩和と環境シールをさらに強化します (図3).

図3. 過酷な環境向けの耐久性と耐腐食性を備えたクランプ付きの軍用スタイルのコネクタ バックシェル (画像: DigiKey)

シェル ハウジングと位置が合うように設計されており、ストレートまたは角度の付いたプラグにより​​、航空電子制御パネルやハンドヘルド通信デバイスなどのコンパクトなスペースで適切な方向を確保し、確実に接続できます。同様に、インラインまたはケーブル レセプタクルは、スペースに制約のあるモバイル機器や車両の柔軟なケーブル管理を容易にします。最後に、壁またはボックス取り付けレセプタクルはシェル ハウジングとしっかりと統合され、定置システムの信頼できる接続ポイントを維持します。

MIL-SPEC コネクタの探索
MIL-SPEC コネクタは、航空機や船舶から地上車両や通信に至るまで、多くの軍事プラットフォームやシステムにおいて重要な役割を果たしています。たとえば、MIL-C-26500 小型円形コネクタは高度なミサイル、ロケット、航空機、宇宙船をサポートし、MIL-DTL-5015 リアリリース コネクタは機体や地上支援機器を対象としています。コンパクトな MIL-C-26482 コネクタは軍事通信システムで広く使用されており、MIL-C-24321D コネクタは金メッキのコンタクトと密閉キャップを組み合わせており、海軍の船舶に高レベルの耐食性と静水圧耐性を提供します。追加の主要な MIL-SPEC コネクタには次のものがあります。

  • MIL-C-27599 および MIL-C-38999: 重要なアビオニクスおよび通信システムをターゲットとする MIL-C-27599 および MIL-C-38999 コネクタは、-65° の範囲の動作温度に対応するバヨネット カップリングを備えた高密度で耐環境性のインターフェイスをパックしています。 ℃~175℃。
  • MIL-C-81703: はんだ端子と取り外し可能な圧着端子の両方を備えた小型円形設計を特徴とする、コンパクトで耐環境性の高い MIL-C-81703 コネクタは、アビオニクス システム、軍用通信機器、およびさまざまな電子機器をサポートします。
  • MIL-DTL-32139、MIL-DTL-38999、MIL-DTL-83513、および MIL-DTL-83723: これらのコネクタは、ナノ小型から環境耐性のある円形設計まで幅広い要件に及び、それぞれがミッション固有の動作要件を満たしています。さまざまな温度や環境条件。
  • MIL-C-5015 および MIL-C-22992: 地上車両や配電システムなどの頑丈な軍事用途をサポートする MIL-C-5015 コネクタは、振動や機械的ストレスにもかかわらず堅牢で信頼性の高い接続を提供します。コネクタは、高電力アプリケーションや極端な屋外条件向けに、大型で堅牢なインターフェイスを提供します。

まとめ
MIL-SPEC コネクタは、困難な条件や極端な環境向けに設計されており、航空機、船舶、地上車両、通信システムにわたる幅広いミッション固有のアプリケーションを対象としています。 MIL-SPEC 規格はさまざまなフォーム ファクターと材料をカバーしていますが、すべてのコネクタは堅牢な物理的耐久性と厳格な信号整合性要件を義務付ける米国国防総省のガイドラインに準拠しています。 MIL-SPEC コネクタの設計と選択には通常、接点、端子、結合機構、保護シェルなどの主要な技術仕様の徹底的なレビューと並行して、アプリケーションおよびミッションパラメータの綿密な分析が含まれます。

参考文献
ミルスペックコネクタとは何ですか?、Rowse
ミリタリー スタイルのコネクタを選択する際の重要な考慮事項、Amerline|
航空宇宙および軍事におけるコネクタ仕様の調査
アプリケーション、SATPプレーティング
軍事コネクタ、MocoConnectors の究極ガイド
まとめ – 軍用コネクタの種類、SealTron について知っておくべきことすべて
軍用 (MIL-SPEC) コネクタ情報、GlobalSpec