自動車における光ファイバーケーブルの適用事例と展望

ファイバーハーネスは、医療、通信、産業など多くの分野でその能力を実証してきましたが、自動車分野への最初の進出は依然として多くの課題に直面しています。

基本理論を固める必要性、技術仕様基準の改善の緊急性、不明確な試験基準、自動車用途の経験不足などの問題が、開発における障害となっています。

自動車の内部環境は複雑で多様であり、地域によってファイバーハーネスに対する要求も異なります。

エンジンやシャシーなどは「振動ゾーン」のようなもので、連続的な振動によって光ファイバーの安定性がテストされます。エンジンルームやアンダーボディなどは、防水性能が最も重要な「水の世界」です。排気管付近などの高温領域では、高温抵抗は光ファイバーの導体やコネクタが克服しなければならない問題になります。

これを踏まえて、自動車のレイアウトエリアは、ウェットエリア、潜在的なウェットエリア、ドライエリアに巧みに分けられています。

ウェットエリアとは、自動車の厳しい外部環境と直接接触するエリアです。

シャシーやエンジンルームなど、車室外のエリアのハーネスコネクタは、雨や雪の影響で常に液体に浸かる危険性があります。濡れる可能性のあるエリアは、隠れた「地雷原」のようなものです。

雨の日にドアを開けたり、ウォーターカップが倒れたりするなどの予期せぬ状況により、客室の床、ドアのアームレスト、座席の表面などのエリアのハーネスコネクタが水による損傷を受ける可能性があります。

これとは対照的に、インストルメントパネルの内部と天井の内部で構成される完全に乾燥した領域は、液体との接触のリスクが非常に低く、ファイバーハーネスの「シェルター」として比較的安定しています。

ハーネス・コネクターの防水およびシール要件も、濡れた場所では厳しいものから、乾燥した場所では比較的緩いものまで、段階的に変化していることは注目に値します。

ファイバーハーネスを自動車業界に確固たる基盤を築くために、対象を絞った一連のソリューションが登場しました。

光ファイバーケーブルに関しては、材料の選択からプロセスの最適化、そして車両レイアウトの調整に至るまで、あらゆる面でその性能が保証されています。

シリコンワイヤーやXLPEワイヤーなどの高温耐性のある材料は、高温環境でも絶縁を維持できるため、好まれます。

二重コーティングや紫外線硬化技術などの特殊加工により、ケーブルの耐久性が向上します。

車両のレイアウトを決める際には、高温のホットスポットを巧みに回避すると同時に、高温に強いアルミホイルのファイバーグラスチューブをラッピングに使用することで、ケーブルの経年劣化を防ぐ「絶縁アーマー」としての役割を果たしています。

濡れた場所での課題に直面しても、光ケーブルはプラスチックシース、金属製ジャケット、水膨潤性遮水層、油を充填したケーブルコアからなる多層保護システムを構築し、層ごとに保護することで、光ファイバーが湿度の高い環境でも乾燥した安定した状態を保ち、信号を安定して送信できるようにします。

kaweei光ファイバーおよびケーブルの自動車用光ハーネスソリューションはその好例です。

また、ファイバーコネクタは性能向上のためにも努力を惜しみません。

放熱構造には独創的な設計が継続的に行われており、予備の金属部品、放熱フィン、金属シェルなどの複数の手段を組み合わせて使用することで、作業中の熱を適時に放散します。
耐高温材料の選定は厳しく、高品質のエンジニアリングプラスチックと特殊合金材料はそれぞれ、主要部品の高温耐性と耐変形性を強化する役割を果たします。
防水処理はさらに細心の注意を払い、熱収縮チューブはしっかりとフィットし、シーラントは気密性に優れているため、湿気や汚染物質の侵入を防ぎます。
ライタスオプティクスの非接触型光コネクタは、その優れた性能で際立っています。

さらに、光ファイバーによる高速接続を実現し、電気接続ポートはセンサーへの電力供給専用であるため、明確な分業と効率的な調整が可能です。