モータースポーツ用配線ハーネスの作り方 ― 材料、技術、工程
シェア：
By アンドリウス・コントリマスモータースポーツエンジニア - GT3、LMP3、24時間レースシリーズのレースエンジニア。創設者 XTRA Motorsport.
モータースポーツ用配線ハーネス（より一般的にはレーシングカー用配線ハーネスとして知られる）は、単に高級な電線を使った自動車用配線ではありません。それは全く異なる分野であり、電気工学、機械設計、材料科学の要素が融合したものです。その目的は、単に機器を接続することだけではなく、電線を積極的に破壊しようとする環境下において、最小限の重量で最大限の信頼性を実現することです。
このガイドでは、モータースポーツの条件下で標準的な自動車用配線が故障する理由、1本のワイヤーを切断する前にハーネスを計画する方法、使用する材料とその理由、プロのハーネス製作における基本的な技術、そして完成したハーネスのテストと試運転の方法など、全工程を網羅しています。
主な事実： レーシングカーの配線ハーネスには軍用規格が必要です Tefzel ワイヤー（M22759/32), Raychem DR-25 スリーブ、密閉型コネクタ (Deutsch DTM（Autosport ASシリーズ）および同心円状のねじり。ワイヤーを切断する前に、すべての回路を計画してください。クラブでの製作には20〜30時間と材料費1,000〜1,500ユーロを見込んでください。必ずDMC M22520圧着工具を使用してください。一般的な自動車用圧着工具では軍用規格の圧着はできません。
最近製作した建物の製作過程をご覧ください。
レースカーのモータースポーツ用配線が故障する理由は？
標準的な自動車用配線がレーシングカー用途で故障する理由は、重量、温度、振動の3つである。
重量
一般的な乗用車の配線ハーネスは、重量よりもコストを重視して設計されています。PVC絶縁材は安価で厚く、重いのが特徴です。一方、レーシングカーでは、数百メートルに及ぶ配線に余分な絶縁材が1グラムでも加わると、何キログラムもの重量増となり、何の役にも立ちません。
温度
ターボチャージャー搭載のレーシングカーのエンジンルームは、PVC絶縁材を劣化させるほどの高温状態が持続します。PVCは70～80℃で軟化し始めますが、レーシングカーのエンジンルームでは、排気口やターボチャージャー付近で120～150℃に達することも珍しくありません。このような環境下では、PVC絶縁電線は脆くなり、ひび割れやショートを起こします。ショートはすぐに発生する場合もあれば、数回の熱サイクルを経てから発生する場合もあります。
振動
乗用車のハーネスは、路面が滑らかになるように配線・支持されています。一方、レーシングカーの振動はそれとは桁違いに大きいものです。支持部でPVCワイヤーの絶縁被覆が擦り切れることは、素人が自作したハーネスで最もよく見られる故障原因の一つです。
軍用規格
M22759/32 は、ETFE（エチレンテトラフルオロエチレン）架橋ワイヤーの軍事規格であり、販売されている製品の技術仕様です。 Tefzel 電線。以下の項目を定義します。 – 導体構造（撚り線、銀メッキまたは錫メッキ銅） – 絶縁材料（ETFE、耐熱性向上のため架橋） – 絶縁壁厚（ゲージ） – 性能要件：連続使用温度範囲 -55℃～+150℃、難燃性、耐燃料性、耐油性
M22759/16は、標準壁仕様の同規格ファミリーに属します。/32の軽量壁よりも断熱材が厚く、若干重量があり、耐摩耗性に優れています。Spec44グレードに相当します。
Raychem Spec55 （製 TE Connectivity) 基準を満たし、それを上回る M22759/32これはプロのモータースポーツにおけるECUハーネスの一般的な仕様です。Tefzel プロのハーネスに関する議論で言及される「ワイヤー」または「軍用規格ワイヤー」、 M22759/32 (NAIST) と Spec55 それらは、説明されている具体的な製品です。
レースカーの配線ハーネスを切断する前に、どのように計画を立てるべきですか？
プロが製作したハーネスとアマチュアが製作したハーネスの違いは、通常、材料や技術ではなく、計画性にある。プロのハーネス製作者は、配線に手を加える前に、完全な回路図に基づいて作業を進める。
まず、ドキュメント作成方法を選択してください。
回路図は、構造化された場所に保管する必要があります。使用するツールによって、ピン配置ミスをどれだけ迅速に発見できるか、設計を他の設計者に引き継げるか、あるいは製造から1年後に配線ハーネスを修正できるかが決まります。
スプレッドシート ほとんどの製作はここから始まり、シングルルームのクラブカーであればこれで十分です。配線ごとに1行（回路名、接続元コネクタ、接続元ピン、接続先コネクタ、接続先ピン、配線色、ゲージ）を記入するだけで、完全で実用的なハーネスドキュメントが完成します。無料で、誰でも読みやすく、同じスプレッドシートがピンごとの導通チェック用のテストシートとしても使えます。
ラピッドハーネス モータースポーツや少量生産向けに開発された、ダウンロード可能なハーネス設計ツールです。配線リスト、コネクタ面図、切断リストを自動的に生成します。単一のエンジンハーネスを超える規模のプロジェクトであれば、費用対効果に優れています。
ハードウェア プロフェッショナル標準です。完全なコンポーネントデータベースを備えています。 Raychem 製品範囲を網羅し、指定されたワイヤ束の同心撚り層数を計算し、航空宇宙およびモータースポーツのOEM規格に準拠した製造ドキュメントを生成します。ハーネスを商業的に製造する場合、または複数の製造工程にわたる設計ライブラリを管理する場合は、HarnWareが最適なツールです。
配線スタジオ （WHY NOT SIA社製）は、ハーネスのドキュメント作成とビルド管理に現代的なアプローチを採用しています。HarnWareよりも大幅に低価格で、本格的なプロ仕様のCADツールにかかるコストをかけずに、構造化されたハーネスドキュメントを必要とするビルダーにとって有力な選択肢となります。
どのツールを使用する場合でも、最低限必要な出力は3つの文書です。回路ごとの配線リスト、ピン配置を示すコネクタの面図、そしてゲージと色別の切断リストです。これらの3つの文書があれば、ハーネスを元の製造者以外の人が修理または改造することが可能になります。
ステップ1：すべての回路をリストアップする
車内のすべての電気回路を書き出してください。それぞれの回路について、以下の点をメモしてください。 – 負荷：電源供給または信号伝送を受けている機器 – 消費電流：連続動作電流（アンペア） – コネクタ：機器側で必要なコネクタの種類 – 設置場所：機器が車内のどこにあるか – 配線経路：電源から負荷までの概略経路
このリストは織機の基礎となるものです。リストが完成するまでは作業を開始しないでください。回路が一つでも欠けていると、設置後に織機を修理のために作業台に戻さなければならなくなり、時間とコストがかかるだけでなく、完成したハーネスに損傷を与える可能性もあります。
ステップ2：ECUのピン配置を基盤とする
スタンドアロンECU インストール時には、ECUコネクタのピン配置によってエンジンハーネスの設計が決まります。まだECUを選んでいない場合は、 スタンドアロンECUの選び方 ピン配置を計画する前に、コネクタの種類とピン数によってハーネス全体のアーキテクチャが決まります。 Bosch Motorsport ECU — MS 6 EVO、MS 7、または MS25 であり、OEM Bosch ユニットではない — このガイドでは、シリーズ全体のコネクタとピン配置の詳細について説明します。 ピン配置を印刷し、開始する前にすべてのピンを割り当てます。 – インジェクター信号を伝送するピン – コイルトリガー信号を伝送するピン – センサー入力を伝送するピン (各センサーには専用の信号とグランドリターンがあります) – 電源とメイングランドを伝送するピン
使用しないアナログ入力ピンは、小型の予備入力コネクタ（通常は6～8ピンのDTMコネクタで、0V基準電圧と5Vセンサー電源を予備信号ピンの横に引き出します）用に確保しておきます。来シーズンにどのセンサーを追加したいかは、現時点ではわかりません。この方法は製造時にコストがかからず、後々の配線変更も不要になります。
また、ダッシュボードの下にCANコネクタ（12V、GND、CAN High、CAN Lowを供給する4ピンDTMコネクタ）を設置することも計画してください。これにより、メインハーネスを変更することなく、ダッシュロガー、CANキーパッド、または将来のあらゆるCANデバイスのためのクリーンな接続ポイントが確保されます。
ステップ3：PDM統合によりアーキテクチャが変更される
システムでは PDM （配電モジュール）では、配線アーキテクチャが大幅に変更されます。ヒューズボックスから各負荷に個別の電源供給を行う代わりに、PDM の出力が各回路に直接供給されます。これにより、次のことが可能になります。 – 個別のヒューズとリレーが不要になります – 大電流配線の数が減少します – PDM ソフトウェアで回路の保護と制御が一元化されます – CAN 制御によるスイッチングが可能になります (ECU またはキーパッドで追加の配線なしで回路を有効/無効にできます) – チャンネルごとにリアルタイムの電流監視と出力状態のログ記録が提供されます。負荷がかかった状態で各回路がどれだけの電流を消費しているかを正確に確認し、消費電流が増加した回路 (故障が発生している兆候) にフラグを立て、実際の消費電流のデータベースを作成して、将来の構築における配線サイズを決定することができます
PDMチャンネルの割り当ては、ECUのピン配置と並行して計画してください。
ステップ4：コネクタの選択
織機の両端におけるコネクタの選択は、信頼性と保守性を左右する。
| 所在地 | コネクタタイプ | 理由 |
|---|---|---|
| ボンネット下のエンジンセンサー | Deutsch DT / DTM | IP67準拠の密閉構造、耐振動性、ラチェットロック機構 |
| 透過センサー | Deutsch DTM | コンパクト、密閉型、耐油性、耐振動性 |
| パンプス | Deutsch DTM | コンパクト、IP67、適切な電流定格 |
| ファイアウォール隔壁 | オートスポーツAS or Deutsch DT | 多数のPINコード、安全なパススルー |
| ECUコネクタ | OEMパターンまたはオートスポーツ | ECUハウジングに適合 |
| コックピット補助機器 | Deutsch DTM またはオートスポーツ | 軽量だが、密閉されている |
エンジンルーム内では、シールされていないコネクタを使用しないでください。 Deutsch DT/DTMコネクタでは、オートスポーツ社がECU側でより軽量で高密度なオプションを提供しています。
コネクタ出口ごとに、熱収縮ブーツを取り付けて密封します。 HellermannTyton V9500エポキシエンジンルーム内のブーツの下には、接着剤付きの熱収縮チューブ（ATUM、HTAT）を使用しないでください。溶融性の接着剤は、エンジンルーム内の高温が続くと液状化する可能性があります。
ステップ5：構築前にルートを設定する
ワイヤーを切断する前に、車内の経路を実際にたどってください。以下の箇所を特定してください。 – ファイアウォールの貫通箇所 – 高温になる箇所 — ハーネスを排気管、ターボチャージャー、遮熱板から離してください – 動きや擦れのリスクがある箇所 — これらの箇所では、DR-25の上にHFT5000耐摩耗性スリーブを装着する計画を立ててください。また、整備士が整備中にハーネスの主要保護層を切断することなく結束バンドを切断できるように、予定されているすべての結束バンド取り付け箇所にDR-25を二重に重ねてください（これは、競技中のハーネス損傷で最も一般的なモードの1つです） – コネクタの端部 — ここに整備ループを計画してください。各バックシェルの前に余分なワイヤーの長さを設けて、コネクタを完全に切り離して導体にストレスをかけずに移動できるようにしてください – ハーネスが分岐するスリーブの移行点
経路を大まかにでもスケッチしておくことで、最もよくあるハーネスの問題、つまり、織機が目的地に到達しない、あるいは高温地帯を通ってしまうといった事態を防ぐことができます。
レーシングカー用ワイヤーハーネスの材料 ― 何を購入すべきか、そしてその理由
ワイヤー： Tefzel M22759/32 およびM22759/16
M22759/32 （軽量壁）：ほとんどのモータースポーツ用ハーネス回路の主配線。公称絶縁壁厚0.30mm、ECU信号配線、センサー入力、アクチュエータ出力に適しています。色分け整理用に10種類の標準色をご用意しています。在庫あり Tefzel ワイヤー（M22759/32) 24年を通して AWG 12へ AWG これは最も費用対効果の高い軍用規格オプションであり、クラブスポーツや愛好家向けのカスタムビルドにとって自然な選択肢です。
M22759 / 16 （標準壁）：/32よりも厚い絶縁壁で、耐摩耗性に優れていますが、若干重くなります。Spec44グレードに相当します。追加のスリーブ保護なしで電線が直接摩耗にさらされる場合に使用します。
Raychem Spec55: 軍事規格というよりは製品仕様だが、その基準を満たし、多くの場合それを上回る。 M22759/32. 供給可能です Spec55 特注品として、明示的に要求された場合に限ります。モータースポーツでの使用においてはどちらも適切であり、機能的には同等です。
電線タイプの比較：なぜ Tefzel 価値がある
実質的な違いは M22759/32 (NAIST) と Raychem Spec55 ほとんどのモータースポーツ用途には小型です。どちらもETFE絶縁材を使用しています。 M22759/32 公開されている軍事規格です。ラベルの付いた電線はすべて M22759/32 その仕様に基づいて製造された。 Spec55 is TE Connectivityのブランド製品は、主要なパラメータにおいて/32の基準を満たし、さらに上回っており、連続使用温度定格も高くなっています（200℃対150℃）。どちらのワイヤーもモータースポーツでの使用に適しています。 Spec55 プロのハーネス製作者によって、最高品質のオプションの略称として名前で指定されることがあります。クラブや愛好家の製作では、 M22759/32 同等の性能をより低いコストで提供し、 XTRA Motorsport 標準装備として在庫あり。
| ワイヤータイプ | 温度定格 | 壁 | ユースケース |
|---|---|---|---|
| M22759/32 (Tefzel（軽量壁） | −55℃～+150℃ | 軽量 | モータースポーツ用ECUハーネス、エンジンルーム回路全般 |
| M22759/16 (Tefzel（標準壁面／Spec44） | −55℃～+150℃ | スタンダード | 追加のスリーブなしで高摩耗ランニング |
| Raychem Spec55 | −65℃～+200℃ | スタンダード | プロのモータースポーツ向け、FIA規格準拠の車両 |
| TXL | −40℃～+125℃ | 技法 | コストが制約となるクラブ／トラックデイ向けカスタム車両 |
| GXL | −40℃～+125℃ | 厚い | 市販車専用 |
| PVC規格 | −25℃～+80℃ | とても厚い | 公道走行車専用 - レース用エンジンベイには適していません |
100～150mのワイヤーの完全なエンジンハーネスの場合、TXLから Tefzel これは主に温度に関する決定事項です。TXLの定格温度は125℃ですが、排気マニホールド付近のターボチャージャー付きエンジンルームの周囲温度は通常130～150℃に達するため、TXLには余裕がありません。軽量化は二次的な利点であり、ゲージによって異なりますが、回路あたり約8～13g/mの軽量化が実現します。
シールド線：M27500
特定の回路は電磁干渉（EMI）に敏感であるため、シールド線を使用する必要があります。 ノックセンサー： ノックセンサーからのマイクロフォン信号はミリボルト範囲です。エンジンルーム内のシールドされていない配線は点火ノイズを拾い、ノイズの多いノック信号は信頼性を低下させます。 エンジンノック制御 不可能 - クランク位置センサー： 重要なタイミング信号であり、コイルワイヤ付近では干渉を受けやすい。 CANバス: CANは差動信号であり、必ずしもシールドを必要とするわけではありません。ほとんどの設置環境では、高品質のツイストペアケーブルで十分です。とはいえ、一部の高性能配線ハーネスはCANをシールドしています。 Bosch Motorsport 例えば、ABSハーネスは、シールド付きCAN配線を設計標準として採用している。
M27500 軍用規格のシールド付きツイストペアケーブルは Tefzel 絶縁体。シールドは、導体ペアの上に錫メッキされた銅線を螺旋状に巻き付け、全体をETFEジャケットで覆った構造になっている。
ツイストCANバスワイヤー
CANバスは差動ペア（等しく逆向きの信号を伝送する2本のワイヤ）を使用します。このペアを撚り合わせることで、あらゆる干渉が両方のワイヤに均等に影響を与え、差動受信機で相殺されるようになっています。 あらかじめ撚り合わせたCANワイヤー 1メートルを超える長さの配線では、一定の撚り率を維持することが重要であり、これは信号の完全性を保つ上で重要である。
材料費を削減したい（ただし、時間もかかる）製作者にとって、色の異なる2本の単線を注文し、作業台の上で手作業で撚り合わせる方法があります。撚り合わせ率を一定に保てば、あらかじめ撚り合わせたCANワイヤーと機能的に全く同じものが得られます。
熱収縮： Raychem DR-25階層構造
DR-25 は、モータースポーツ用ハーネス熱収縮チューブのプロフェッショナルスタンダードです。主な仕様： – 耐熱温度：-75℃～+150℃（連続） – 収縮率：2：1 – 難燃性、燃料、作動油、エンジンオイルに対する耐性 – 収縮前の直径が3.2mm（1/8インチ）から38.1mm（1.5インチ）までのサイズをご用意 – 詳細な仕様： TE Connectivity DR-25カタログセクション （PDFファイル）
DR-25は織機のすべての枝に塗布されます。収縮前の直径は束の直径の1.5～2倍にしてください。これにより、収縮時に隙間なく完全に密着することが保証されます。
その他 Raychem 特定の用途における等級：
RT-375: 印刷済みの配線識別スリーブを保護するために使用する透明な熱収縮チューブです。識別スリーブを所定の位置に収縮させた後、その上にRT-375を被せることで、印刷されたラベルが固定され、摩耗、燃料、油から保護されます。これがないと、エンジンハーネス配線の識別ラベルは1シーズン以内に判読不能になります。
HFT5000: 標準的な熱収縮材の上に耐摩耗性外装コーティングを施したもので、車体、シャーシレール、またはDR-25単体では摩耗してしまうような箇所など、織機の摩擦を受ける可能性のある部分に適しています。
HTAT: 接着剤付き熱収縮チューブ（内部に溶融性接着剤入り）は、ファイアウォール貫通部やケーブル引き込み部などの環境密閉性を確保します。エンジンルーム内のコネクタブーツの下にはHTATを使用しないでください。溶融性接着剤が高温下で液化する恐れがあります。
SCL： 接着剤付き熱収縮チューブで、収縮率は3：1。HTAT（収縮率4：1）よりも構造が硬くなっています。この剛性の高い構造により、分岐部やバックシェル入口部における機械的保護に最適です。
ヒートシュリンクブーツ
コネクタの出口部分では、ワイヤ束がバックシェルから出る箇所を保護する必要があります。コネクタから配線束への移行部は、熱収縮チューブで覆われ、水の浸入を防ぎ、張力緩和効果を発揮し、最も脆弱な部分にある個々のワイヤを保護します。
在庫あり Raychem (NAIST) と HellermannTyton ヒートシュリンクブーツ で： - 正面からの横顔： 配線ハーネスがコネクタの背面から直接、コネクタ軸と一直線上に出ているコネクタの場合 – 90°成形プロファイル： コネクタが表面に取り付けられ、配線ハーネスがコネクタ出口で直角に曲がる必要がある場合
ブーツをコネクタのバックシェルに接着するためにV9500エポキシを塗布する前に、重ね合わせ部分のDR-25表面を目の細かいサンドペーパーで軽く研磨してください。これにより、エポキシの接着に機械的な密着性が得られます。表面処理を行わないと、滑らかな熱収縮チューブ表面へのV9500の接着は不安定になります。
ブーツの欠落は、モータースポーツ用ハーネスにおける水の浸入による故障の最も一般的な原因の一つです。ブーツは必須部品として扱い、オプション部品として扱うべきではありません。
スリーブ： Roundit 2000
Roundit 2000 これは、コネクタを外さずに取り付けられる分割式デザインの、巻き付け式のポリエステル製スリーブです。長手方向に沿って設けられたスリットにより、スリーブを開いて既存のハーネスに巻き付けることができます。
モータースポーツには長い歴史がある。FIAグループNラリー規定では、車両は標準生産配線ハーネスを使用することが義務付けられていた。エンジニアは、 Roundit 2000 純正ハーネスの上に被せることで、改造なしで保護を提供します。現在でもラリーのコックピットへの取り付けでは標準仕様となっており、柔軟で後付け可能なハーネス保護が必要とされるクラブレベルのドリフト車両製作において、一般的な選択肢となっています。
用途： – サービスエリア：頻繁に切断または変更される配線束の長さ – 再接続点：分岐が主幹に再接続する場所 – コネクタが既に終端されているため、DR-25 熱収縮チューブを適用できない場所
使用温度範囲：-70℃～+125℃（FR/V0タイプは+150℃まで）。機械的保護と耐摩耗性を提供します。注：標準ポリエステル Roundit 2000 EMIシールドは提供されません。 Roundit 2000 EMI減衰が必要な場合は、銅編組線を内蔵したCu EMIバリアントが必要です。ラップアラウンド設計が最大の利点であり、ハーネスを分解することなく、完成したハーネスの上に取り付けることができます。
配線識別
すべての回路は識別されなければなりません。これはプロ仕様のハーネスでは必須事項です。ハーネス製造から2年後に故障が発生した場合、技術者は配線図なしで各ワイヤに取り付けられた識別スリーブによって回路を追跡できるのです。
XTRA識別スリーブ 1.5mmの熱収縮チューブで、0.5mmまで収縮します。20、22、24に直接フィットするサイズです。 AWG コネクタが終端される前のワイヤ。そのサイズでは印刷されたテキストは実用的ではないため、識別は 色の順序 MIL-STD-681カラーコードを使用します（下記のカラーコーディングのセクションを参照してください）。
コネクタ終端処理の前に識別スリーブを取り付けてください。ワイヤがバックシェルに挿入されると、スリーブを取り付けることができません。分岐点とコネクタ入口では、分岐識別のためにワイヤレベルの識別ラベルを補完する大きな印刷ラベルを使用できます。印刷ラベルは長さで保護してください。 Raychem RT-375透明熱収縮チューブは、燃料、油、摩耗に耐えることができます。
レーシングカーの配線ハーネスはどのように色分けすべきですか？
モータースポーツ用ハーネスにおける配線の色は、単なる装飾ではありません。一貫した色分けシステムを採用することで、技術者は識別情報を読む前に、配線の色から回路の機能を識別できるようになります。このシステムは、すべての車両に一貫して適用された場合にのみ有効です。
これは、私たちが使用している色と識別システムです。 XTRA Motorsport.
電源とアース：2色のみ
電源分配（12V電源供給と接地）には、2色を使用します。
| 色 | 演算 |
|---|---|
| 黒 | 接地（0V帰還） |
| ホワイト | 12V供給 |
当店では、12、14、16、18ゲージの赤色ワイヤーは在庫しておりません。 AWG。 赤 Tefzel これらの太さの電線は、黒や白の電線よりもかなり高価です。電力分配には2色で十分です。黒はアース、白は12V用です。
センサーおよび信号配線：専用の3色
センサー回路では、どのセンサーに接続されているかに関わらず、各配線の機能を識別するために3つの色が使用されます。
| 色 | 演算 |
|---|---|
| GREEN | 0Vセンサー基準電圧 — ECUまたはロガーセンサーのグランド出力 |
| ORANGE | 5Vセンサー電源 - ECUまたはロガーの基準電圧出力 |
| ホワイト | 信号 — センサー出力、インジェクタートリガー、アクチュエータ出力 |
緑色は常に測定機器からの校正済み0Vリターンです。シャーシグランドでも、メインマイナスでもなく、そのセンサーの測定における0V基準となる特定のECUまたはロガーピンです。オレンジ色は5Vの基準電圧です。白色は信号を伝送します。
これには、冷却水温度、油圧、TPS、MAP、ラムダ信号、インジェクター出力、コイルトリガーが含まれます。すべての回路、すべてのビルドで同じ3色が使用されます。
CANバス 専用の配線色を使用します。 CAN-Hは赤、CAN-Lは青 ―常にツイストペアです。ハーネスが複数のCANバスを伝送する場合、識別スリーブによってどのバスインスタンスであるかが識別されます（下記参照）。
識別スリーブ：MIL-STD-681カラーコード
XTRA識別スリーブ 1.5mmの熱収縮チューブで、0.5mmまで収縮します。20、22、24インチのチューブにフィットします。 AWG ワイヤー。このサイズでは、印刷されたテキストは実用的ではありません。代わりに、スリーブは 色の順序MIL-STD-681（電線の色分けに関する軍事規格であり、抵抗器の色帯に使用されるシステムと同じ）と同じ色→数字の表を使用します。
| 色 | MIL桁 |
|---|---|
| ブラック | 0 |
| ブラウン | 1 |
| レッド | 2 |
| オレンジ | 3 |
| イエロー | 4 |
| グリーン | 5 |
| 青 | 6 |
| バイオレット | 7 |
| グレー | 8 |
| ホワイト | 9 |
2つまたは3つのスリーブが連続してコードを形成する。 最初の袖 回路の種類またはソースを識別します。 2番目と3番目の袖 デバイス番号をMIL10進数でエンコードします。
PDM出力
最大30出力のPDM（例：MoTeC PDM30）の場合、識別コードは次のようになります。
- 最初の袖：赤 — このワイヤはPDM出力から来ていることを示します
- 2つ目の袖： MILカラーによる十の位の数字（黒=0、茶=1、赤=2、オレンジ=3で、出力01～30をカバー）
- 3つ目の袖： 単位の数字をミルカラーで表したもの（黒＝0～白＝9）
例： Red | Black | Brown = PDM出力01。 Red | Red | Orange = PDM出力23。 Red | Orange | Black = PDM出力30。
技術者が見慣れないハーネスで赤色の識別マークを見つけた場合、それがPDM制御回路であることを即座に認識します。故障箇所はヒューズやリレーではなく、PDMソフトウェアにあるからです。
センサー入力およびその他の回路タイプ
センサー入力の場合、最初のスリーブは赤以外の色を使用し、PDM出力と一目で区別できるようにしています。2番目と3番目のスリーブは、同じMIL数字テーブルを使用して入力番号をエンコードします。各回路クラスのタイプインジケータの色は、構築ドキュメントで定義されています。後続のスリーブのMIL数字エンコーディングは、回路タイプに関係なく常に同じです。
CANバス識別子
CANバス配線は、赤と青の配線色の組み合わせを使用します（赤＝CAN-H、青＝CAN-L）。ほとんどのレーシングカーのハーネスは単一のCANバスを備えているため、配線色以外に識別スリーブは必要ありません。
CANデバイスが6台以上含まれる大規模プロジェクトでは、最初のスリーブにプロジェクトレベルの識別子が付けられており、接続先のデバイスが識別されます。そのため、配線ハーネスの組み立て時に、コネクタを終端する前に各ワイヤの接続先が明確になります。これは組み立て時の補助機能です。コネクタブーツが密封されると、ブーツを切開しない限り、識別子は見えなくなります。
ビルドツールとしてのIdents
これが識別子システムの重要なポイントです。識別子は主に 織機を製作している間識別マークは、各ワイヤがどこに接続されるかを製造者に示し、ピンの付け替えミスを防ぎ、コネクタを切断して修理またはピンを付け替える必要が生じた場合の参照情報となります。熱収縮ブーツがV9500エポキシで密封されると、識別マークは内部に閉じ込められ、通常の使用では見えなくなります。これらは、コネクタの修理が必要になった場合に備えて保存されます。切断されたブーツは再利用できないため、切断の決定は慎重に行われます。
モータースポーツ用ハーネスのワイヤーゲージはどのように選べばよいですか？
モータースポーツ用ハーネスの配線ゲージは、電流容量、電圧降下、重量の3つの基準によって決まります。ECU信号線（センサー入力、アナログ出力、ラムダセンサー）の場合は22～24ゲージです。 AWG 正しいです。電流は0.5A未満で、ゲージは電流容量ではなく機械的な柔軟性に基づいて選択されています。1～3Aの電流が流れるインジェクターおよびコイルトリガーワイヤーには20～22ゲージのワイヤーが使用されます。 AWG電源供給には16が必要です AWG 15A燃料ポンプの場合、14 AWG 20Aのウォーターポンプ用、そして12 AWG 25～30Aのエンジンファン用。 M22759/32150℃の定格温度により、熱源付近の密な束において、TXL（125℃定格の架橋ポリエチレン、PVCとは異なる化合物）や標準PVC（80℃）よりも高い熱マージンが得られます。絶縁の種類に関わらず、各回路の電流および電圧降下要件に合わせて電線のサイズを選択してください。
電線ゲージの選択には、具体的には3つの相反する要素が関係します。
現在の容量 これが主な制約条件です。電線は、定格温度を超えずに動作電流を流す必要があります。 Tefzel150℃という定格温度は、定格電流で発生する熱に対して、80℃のPVCや125℃のTXLよりも余裕を持って耐えられることを意味します。これは、電線同士が発熱し合う密な束状配線において重要です。ただし、これはゲージサイズを各回路の電流要件や電圧降下制限に合わせて小さくする根拠にはなりません。
電圧降下 長い電源供給や精密なタイミング回路では、これは重要です。12V回路が3メートルの20Ωケーブルを通して10Aの電流を消費するデバイスに電力を供給します。 AWG 配線は、往復回路全長にわたって抵抗により約2.0Vの電圧降下が生じます。インジェクターとイグニッションコイルの場合、これは直接的な性能に影響します。ECUは内蔵電圧センサーでバッテリー電圧を読み取り、これを使用してインジェクターのデッドタイム（燃料が流れる前にインジェクターが開くまでの時間）とイグナイターのドエルタイム（コイルの充電時間）を計算します。インジェクターまたはコイルの実際の電圧がECU電源ピンの電圧よりも低い場合、ECUのタイミングテーブルが誤り、インジェクターは計算値よりも少ない燃料を供給し、コイルはスパークあたりのエネルギーが減少します。燃料ポンプ回路では、0.5Vの電圧降下でもポンプの流量と燃料システムの圧力が著しく低下します。
重量 モータースポーツでは、自動車業界よりも軽量なゲージが好まれる傾向にある。
実用的なゲージ参照表 Tefzel ワイヤー:
| 回路タイプ | 典型的な電流 | おすすめ AWG |
|---|---|---|
| ECU信号（センサー入力／出力） | <0.5A | 22-24 AWG |
| ECU信号（インジェクター、コイルトリガー） | 1-3A | 20-22 AWG |
| 小型アクチュエータ（ソレノイド、リレーコイル） | 3-5A | 20-22 AWG |
| 中型アクチュエータ（ファンモーターリレー、ポンプリレー） | 5-10A | 20-18 AWG |
| スターターソレノイド（突入電流約8A） | 8Aピーク | 20 AWG |
| 電源供給 — 燃料ポンプ (15A) | 15A | 16 AWG |
| 電源供給 — ウォーターポンプ（20A） | 20A | 14 AWG |
| 電源供給 — エンジンファン（25～30A） | 25-30A | 12 AWG |
| CANバス | <0.1A | 22-24 AWG |
| トリガー/センサーシールド | <0.5A | 22-24 AWG （遮蔽された） |
| バッテリーケーブル／スターターモーター | > 100A | 16～25 mm²（非Tefzel) |
センサー回路（冷却水温度、油圧、TPS、MAP）については、22～24 AWG が正しい選択です。センサーはミリアンペアの電流を消費します。ゲージの選択は、電流容量ではなく、機械的な強度と柔軟性によって決まります。
レーシングカーの配線ハーネスはどのように接地すべきですか？
接地不良は、断続的なセンサーエラー、CAN通信の途絶、ECUのリセットなど、他のどの配線トラブルよりも多くの原因不明の故障を引き起こします。最初の配線を切断する前に、必ず接地対策を計画してください。
アナログセンサーの接地
アナログセンサー（温度センサー、圧力センサー、TPS、MAP、ラムダセンサーなど）は、必ず測定機器の専用の校正済み0V出力（ECUのセンサーグランドピン、またはダッシュロガーの基準グランド出力）を使用する必要があります。これらの出力はフィルタリングされ、機器内部のアナログ回路を基準としています。アナログセンサーをシャーシや一般的なグランドバスに接続すると、ECUが補正できないオフセット電圧が測定値に混入します。
デジタルセンサー（ホイールスピードセンサー、ホール効果トリガー、CAN接続デバイスなど）は、プロトコル内に独自のグランド基準を持っています。デジタルセンサーのグランドをECUのアナログ0Vに接続しないでください。
ECUとシャーシのアースチェーン
接地チェーンを正しい順序で、各リンクで適切な導体サイズを使用して構築してください。
- ECUアース → エンジンブロック、短く直接
- エンジンブロック →シャーシスターポイント：25mm²ケーブル
- バッテリーマイナス →シャーシスターポイント：25mm²ケーブル
シャーシのアース接続箇所はすべて、端子を取り付ける前にワイヤーブラシで金属面が露出するまで機械的に清掃する必要があります。塗装、陽極酸化処理、腐食はすべて抵抗を増加させ、アースチェーン全体に蓄積されます。
シャーシ接地分配ポイント
各機器からバッテリーまで個別の接地線を引くのではなく、シャーシの接地ポイントを3箇所に設けるようにしてください。
フロントシャーシ接地ポイント： エンジン冷却ファン、ヘッドライト、およびフロントに取り付けられたすべての補助機器へのローカル分岐。
コックピットの地上ポイント： PDMシャーシグランド、ダッシュロガー、キャビンファン、ワイパーモーター、およびコックピットに取り付けられたすべてのデバイスへのローカルブランチ。
リアシャーシ接地ポイント： 燃料ポンプ、テールランプ、およびシャーシ後部に取り付けられたすべての機器へのローカル分岐。
各ポイントは、ボルトで固定され、表面が清掃されたシャーシ端子です。これらのポイントで局所的に分岐することで、リターンワイヤの長さを短く保ち、大電流のリターン経路がECUの信号グランド回路に流れ込むのを防ぎます。
クリーン電源バスとダーティ電源バスを分離する
電源分配を2つのバスに分けます。1つはECU、センサー、精密電子機器用のクリーンバス、もう1つはモーター、アクチュエーター、ソレノイド、および大電流を切り替えるあらゆる機器用のダーティバスです。ソレノイドやリレーは、電源が切れたときに電圧過渡現象を発生させます。ソレノイドの電源が切れると、コイルにフライバックダイオードを接続して抑制しないと、電源ラインに数百ボルトのスパイクが発生する可能性があります。ECUと電源レールを共有すると、制御回路がこれらの過渡現象にさらされます。
ドライブトレインを接地線として使用しないでください
ギアボックス、ディファレンシャル、またはドライブシャフトを通してアース線を配線すると、ベアリングレースに電流経路ができてしまいます。ベアリングレースに電流が流れ続けると、電気化学的な腐食（ピッチング）が発生し、ベアリングが電解セルとして機能します。専用のアース線をシャーシのスターポイントまで配線し、ドライブトレインの金属部品をアース経路として利用しないでください。
同心円状のねじりとは何か、そしてなぜそれが重要なのか？
テープで束ねただけの緩い電線束は、配線ハーネスではありません。同心円状に撚り合わせたハーネスは、同じ電線を無造作に束ねたものよりも、軽量で柔軟性があり、耐振動性に優れ、直径も小さくなります。
ねじる方法が効果的な理由
電線を撚り合わせると、同心円状の層状に効率的に配置されます。円形断面における電線間の間隔が最小限に抑えられ、束全体の直径は、ばらばらに束ねた場合と比べて15～25%縮小します。また、撚り合わせた構造は機械的強度も高めます。振動は個々の電線を個別に揺らすのではなく、束全体に伝わります。
レイヤーシステム
同心円状の撚り合わせは、層ごとに特定の数のワイヤで層状に構築されます。 コア： 1本のワイヤー – 第XNUMX層： 6本のワイヤー（合計：7本） 第XNUMX層： 12本のワイヤー（合計：19本） 第XNUMX層： 18本のワイヤー（合計：37本）
各層は、その下の層とは逆方向にねじれる。これは非常に重要だ。同じ方向にねじると、外側の層を重ねる際に内側の層がほどけてしまうからだ。
ツール
撚りは手作業で加えます。ワイヤーの両端に固定点を設け、片方の端でワイヤーを固定し、もう片方の端で回転させるシンプルな治具を使えば、全長にわたって一定の撚り率を維持できます。作業を始める前に、撚りの方向を明確にマークしておきましょう。
モータースポーツ用コネクタを正しく終端処理するにはどうすればよいですか？
ハーネスの故障のほとんどはコネクタ部分で発生します。最も一般的な原因は、圧着不良、不適切な工具の選択、または終端処理順序の誤りです。
Deutsch DT/DTM 終了
- 電線を適切な長さに被覆剥きしてください（DT：5mm、DTM：4mm）。
- 電線ゲージに合った端子を選択してください。DTはサイズ16の接点（13A、14～20）を使用します。 AWGDTMは、サイズ20コンタクト（7.5A、20～22）を使用する別のコネクタファミリーです。 AWGDTハウジングとDTMハウジング間で接点タイプを混在させないでください。
- 正しいダイで圧着 DMC AFM8 または同等のM22520シリーズ工具を使用してください。汎用の自動車用圧着工具は使用しないでください。DMC工具は、軍事規格の引抜き強度要件を満たす、一貫性のある検証済みの圧着を実現します。
- 圧着部分を検査します。検査穴から電線の絶縁被覆が見え、撚り線が切断されておらず、導体がバレル内に完全に収まっていることを確認します。
- 端子をコネクタ本体にカチッと音がするまで挿入します。ロック機構がハウジング内に収まります。
- ウェッジロックを取り付けます（Deutsch DT）または端末位置保証（TPA）
- 終端処理を行う前に、ワイヤにストレインリリーフブーツを取り付けてください。コネクタからすべての接点を取り外してからでないと、端子が装着された状態では正しくスライドさせることができません。
Autosport ASの契約終了
オートスポーツ用コネクタは、バックシェルがアセンブリの一部として付属していますが、ブーツは別売りのため、別途調達して取り付ける必要があります。コネクタの終端処理を行う前に、バックシェルとブーツをワイヤに取り付けてください。ブーツは後から取り付けることはできません。
コンタクトは、メーカーが提供する特定のインサートパターンに対応したコンタクト装着ガイドに従って、インサート面に押し込みます。
はんだ付けか圧着か？
モータースポーツ用配線には、常に圧着接続が不可欠です。適切なDMCツールとダイを使用して正しく圧着することで、導体と端子の間に気密性の高いコールド溶接が形成されます。これにより、はんだ付けよりも抵抗が低く、引き抜き強度が高く、耐振動性も向上します。はんだ付けでは、柔軟な電線と硬いはんだの間に硬い境界が形成されます。振動が発生すると、電線はその境界で疲労し、断線します。モータースポーツ用コネクタの終端処理には、はんだ付けは適していません。
引張試験
圧着端子を取り付けた後は、必ず手で引っ張ってみてください。正しく圧着された端子は、適度な力では抜けません。もし抜けてしまう場合は、取り外して再度点検し、再度圧着してください。端子が動くコネクタは取り付けないでください。
コネクタを起動する前に導通テストを行う
熱収縮ブーツを取り付ける前に、ピンごとに導通テストを行ってください。この段階であれば、接点を取り外したり、位置を調整したり、再度挿入したりすることができます。ピン配置の誤りを見つけて修正するには、わずか2分しかかかりません。ブーツを取り付けて収縮させてしまうと、ピン配置の誤りを修正するにはブーツを剥がす必要があり、ブーツは再利用できません。
モータースポーツ用配線ハーネス：仕上げと保護
仕上げ作業の手順は重要です。手順を間違えると、材料を正しく設置することができません。
正しい順序
- 終端処理を行う前に、各ワイヤの両端に識別スリーブを取り付けてください。
- ツイストワイヤー
- 織機の各枝にDR-25を塗布し、ヒートガンで収縮させる。
- 摩擦や機械的摩耗を受ける箇所には、DR-25の上にHFT5000を塗布してください。
- 終端処理前に、各分岐端にラベルを貼付する
- 各識別スリーブにRT-375透明熱収縮チューブを被せてください。
- コネクタを終端処理する ― 必要に応じてサービスループを忘れずに
- 起動前にコネクタのピンごとに導通テストを行ってください。
- コネクタ出口に熱収縮ブーツを取り付ける。まず、DR-25の重なり部分を目の細かいサンドペーパーで軽く研磨し、次にV9500エポキシで密封する。
DR-25アプリケーション
ヒートガンを急いで使用しないでください。チューブに沿ってゆっくりと均一に動かし、完全に収縮するまで待ってから次の工程に進んでください。収縮が不十分だと、水分が溜まる隙間ができてしまいます。完成したDR-25の表面は、気泡や部分的に収縮した箇所がなく、滑らかである必要があります。
コネクタにおけるサービスループ
各コネクタにおいて、バックシェル直前の配線経路に50～100mmの余裕を持たせてください。これにより、導体や圧着端子に負担をかけることなく、コネクタを完全に取り外して移動させることができます。コネクタにサービスループがないと、セットアップ時やレース週末にコネクタを繰り返し取り外すと、端子の圧着部分（回路の中で最も弱い部分）の配線が疲労してしまいます。
結束バンド取り付けポイント
結束バンドを取り付ける予定箇所すべてにおいて、取り付け前に、完成したハーネスの上にDR-25を二重に重ねるか、短い外側のDR-25スリーブを被せてください。整備士が整備中に結束バンドを切断する必要がある場合、この外側の層が刃を受け止めます。競技中にハーネスが損傷する最も一般的な原因の一つは、主となるDR-25を切断してワイヤー束に到達することです。
ファイアウォール通過
グロメットまたは密閉型ファイアウォールコネクタ（DeutschまたはAutosport製バルクヘッドマウント）を使用してください。配線ハーネスをグロメットに通し、耐火性シリコンシーラントで周囲を密閉します。配線を通す部分は必ず密閉してください。ファイアウォールに穴が開いていると火災の危険性があり、排気ガスがコックピット内に侵入する恐れがあります。
レーシングカーの配線ハーネスのテスト方法を教えてください。
レーシングカーの配線ハーネスは、初回電源投入前に3つのテストを順次実施する必要があります。回路図と照らし合わせたピンごとの導通チェック（ピンの誤接続、配線の交差、隣接ピン間の短絡を検出）、500V DCでの絶縁抵抗テスト（標準的な導通テスターでは見えない絶縁体の損傷を検出）、そしてCANバス終端抵抗の測定（両端の120Ω抵抗器が両方とも存在することを確認）です。これらのテストは、コネクタがまだアクセス可能なうちに導通チェックを最初に行い、電源投入前に絶縁抵抗テストを行い、すべてのデバイスを外した状態でCANチェックを行うという順番で実施してください。取り付け前にこれら3つのテストすべてに合格したハーネスは、初回動作時に配線不良が発生することはありません。
見た目が正しいからといって、ハーネスが正しいと決めつけないでください。取り付け前に必ずテストを行い、取り付け中に何らかの変更を加えた場合は、再度ベンチテストを実施してください。
ピン間の連続性マップ
回路識別情報（接続する2つのコネクタピン、想定される抵抗値（直接配線の場合はほぼゼロ）、合否判定用のチェックボックス）に基づいて各配線を一覧にしたテストドキュメントを作成します。配線全体を系統的に検査します。これにより、ピンの誤接続、配線の交差、隣接するピン間の短絡などを検出できます。
絶縁抵抗試験（メガー）
メガオーム計は、導体間、または導体とシールド／接地間に高電圧（通常は直流500V）を印加し、絶縁抵抗を測定します。正常な電線であれば、100MΩ以上の値を示すはずです。10MΩ未満の値は、絶縁体の損傷、汚染、または短絡を示しています。このテストでは、導通テスターでは検出できない絶縁不良を検出できます。
最初の電源投入シーケンス
車両にPDMが搭載されている場合： 1. PDM構成ソフトウェアでPDMチャンネルを個別に有効化します。 2. まずECU電源チャンネルを有効化し、ECUが起動してエラーがないことを確認します。 3. センサー供給チャンネルを有効化し、各センサーコネクタの電圧が正しいことを確認します。 4. アクチュエータチャンネル（インジェクター、コイル）を有効化し、ECUが各出力を制御できることを確認します。 5. 補助チャンネル（ファン、ポンプ、ソレノイド）を有効化し、各デバイスが動作することを確認します。
未テストのハーネスに、すべてのチャンネルを同時にアクティブにした状態で電源を投入しないでください。電源レール全体に障害が発生した場合、単一の回路のエラーが複数のデバイスに損傷を与える可能性があります。
CANバス終端チェック
CANバスでは、バスの両端に120Ωの終端抵抗が必要です。バスの電源を切り、すべてのデバイスを取り外した状態で、各コネクタのCAN Hi線とCAN Lo線の抵抗値を測定してください。測定値は60Ω（120Ωの抵抗が2つ並列接続されている場合）になるはずです。120Ωの場合は、終端抵抗が1つ欠落しています。40Ω未満の場合は、バス上のどこかに抵抗が追加で接続されているか、短絡が発生しています。
よくある間違いとその回避方法
コネクタ出口にブーツがありません
コネクタを終端処理する前に、ブーツをワイヤに取り付ける必要があります。すでに端子を差し込んでいる場合は、コネクタからすべての接点を取り外し、ブーツをスライドさせて取り付け、再度ピンを差し込む必要があります。これは可能ですが、無駄が多く、接点を損傷する恐れがあります。圧着工具を使用する前に、ブーツが正しく取り付けられていることを確認してください。
シールドドレインの接続が間違っています
シールドペアのシールドドレインワイヤは、ECU側のみに接続する必要があります。両端でドレインワイヤを接続すると、グランドループが発生し、干渉を引き起こします。ドレインワイヤはファイアウォールコネクタの専用ピンとして配線する必要があり、隔壁で直接接地してはいけません。ファイアウォールコネクタのピン配置を設計する際に、ドレインピンの割り当てを計画してください。
コネクタにサービスループはありません
コネクタごとに、バックシェルの手前に50～100mmの余分な配線長が必要です。配線経路に沿って配線束を組んでも、コネクタ部分にサービスループがない場合、端子圧着部の配線が疲労することなく、繰り返し接続・切断を行うことはできません。この点は、配線作業段階ではなく、配線設計段階で計画してください。
コネクタ終端後に識別スリーブが取り付けられます
それは不可能です。端子を圧着する前に、スリーブが電線に正しく装着されている必要があります。このことを組み立てチェックリストに記入し、圧着工具を手に取る前に確認してください。
汎用圧着工具
一般的な自動車用ラチェット式圧着工具では、Deutsch製コンタクトに軍用規格の圧着を施すことはできません。DMC M22520シリーズの圧着工具と、端子タイプに適したダイセットが正しい工具です。不適切な工具を使用すると、見た目は正しく圧着されていても、振動や熱サイクルによって破損する可能性があります。