電気系について

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　電気関係に関する私なりの解釈です。順次整理、書き足していくつもりです。間違っている点がありましたら、メ−ルか掲示板でご指摘ください。

　配線の話
　リレーの話
　端子（コネクター）の話

　配線の話
　　車やバイクの配線には、主にＡＶ電線と呼ばれる物が使われています。これは自動車用低電圧ビニール被覆電線の略称です。最近はより被覆の薄い、ＡＶＳとかＡＶＳＳとかの電線もあるようです。ただし、カー用品店で普通に売っているのは今でもＡＶ、時々ＡＶＳくらいでしょうか？　家庭用の電線と区別するために、こう言う名称があるのです。家庭用が使えないわけではないのですが、こちらの方が芯が太い割に全体は細いので、使い勝手が良いのです。
　　電線は、スケア（ＳＱ）と言う単位で太さを表します。これは本来、スクエア、つまり面積を表す言葉です。日本ではスケアと言われていますが。カー用品としては、０．５〜２．０スケアくらいまでの物が主に使われます。最近流行のアーシングには、８．０とか１２．０とか、さらにはもっと太いのを使うようですが。この数字は、実際に電気を通す芯の部分の銅線（芯線）の太さを断面積で表しています。（だから「スクエア」。）例えば０．５スケアなら断面積が０．５平方ｍｍとなります。（あくまで計算上の数値らしいので、実際に測ったら多少違うらしいですが。）
　　当然ですが、太ければ太い程電気を通しやすく、反面がさばったり曲げにくかったり重かったりします。
左：０．５ＳＱ、右：２．０ＳＱ
　　なお、電線は温度が高くなる程抵抗が増し、同じ電線でも流せる電流が低くなります。同時に長くなれば長くなるほど電圧が下がります。これらのことを考慮に入れた上で、配線を選択する必要があります。
　以下が、ＡＶケーブルの芯線の太さと流せる電流の目安です。ただし温度や長さ等の条件で特性がいろいろ変わるので、必ずしもこの通りとは限りません。

芯線の太さ（平方ｍｍ）	最大電流	最大ワット数（１２Ｖの場合）
０．５スケア	５Ａ	６０Ｗ
０．７５スケア	６．５Ａ	８０Ｗ
１．２５スケア	１１．５Ａ	１４０Ｗ
２．０スケア	１６．５Ａ	２００Ｗ

　なお、太さが同じでも、耐熱ケーブルとそうでないケーブルがあります。自動車に使う場合、耐熱ケーブルを使っておいた方が無難ではないかと思われます。こんなこともあります（9/2(日)の一番最後、09/17追記分参照。）し。(^^;)

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　リレーの話
　スイッチの一種と言えます。人間がスイッチの入り切りをするのではなく、電気で行っているスイッチです。
　バイクに使う場合は、大電流を流す、スイッチの接点ロスを減らしたい、電線のロスを減らしたい等に使うことが多いようです。
　中身の構造としては、電磁石を使ったスイッチがあるだけの物です。電磁スイッチの一種ですね。でも、こんなことは知らなくても使う分には全然問題ありません。実際私もよくわかりません。(＾＾;)
　一般的には、リレーには四本の線を繋ぐところがあります。

　これは、一般的にカー用品として販売されているタイプのリレーの一つです。（ここの製品。）この手の商品には裏側に使い方が丁寧に書かれているので、それをよく読めば繋ぎ方がわかります。

　線が四本ありますが、基本的には二組となります。どう言うことかと言うと、スイッチを入れるための線が二本と、それによって電気が流れる側の線が二本です。もっと単純に言えば、制御する側のペアと制御される側のペアがあると言うことです。

　「制御する側のペア」の間に電気が流れると、この電気によってリレー内部の電磁石が動きます。この電磁石はスイッチになっていて、それまで離れていた「制御される側のペア」の二本を繋ぐのです。このことにより、リレーのスイッチが入ると言うわけです。
　画像のリレーの場合、右側の二本、黄色と黒の線が「制御する側のペア」、左側の二本、赤と青が「制御される側のペア」となります。つまり、黄色と黒の間に電気が流れれば、赤と黄色にも電気が流れるようになっているのです。

　これさえわかっていれば。繋ぎ方は簡単です。
　黒　マイナス。ボディアースでも可。
　黄色　スイッチを介してプラスに接続。

　これで、スイッチを入れれば黒のマイナスと黄色からのプラスの間に電気が流れます。それにより、内部の電磁石のスイッチが動きます。で、

　赤　プラスに接続。
　青　リレーで動かしたい物（例：ライト、ホーン等）のプラスへ。（なお、リレーで動かしたい物のマイナス側は、アースするかマイナスに繋ぎます。）

　としておけば、赤と青の線の間にも電気が流れ、リレーで動かしたい物に電気がいくと言うわけです。

　注意：上記はあくまで、上記のリレーの場合の話です。基本的な構造、使い方はどれでも同じですが、配線の色についてはメーカーによって異なります。色についてはあくまで参考にしてください。（どうも、エーモン辺りのリレーとは色が異なるような気が。しかも厄介なことに、四本の線の色は同じなのに、役割が違っているようです。接続時には注意が必要です。）

　逆動作可能なリレー
　さて、一般的なリレーについては、上記の通りの使い方、動作をします。しかし、実はリレーには、もう一つ別のタイプがあるのです。つまり、「制御する側のペアに電気が流れていないと、制御される側のペアに電気が流れる。」タイプです。わかりにくいのでまとめると、

	制御する側のペアの間	制御される側のペアの間
電気の流れ	オン	オフ
	オフ	オン

　最初に説明したタイプは、制御する側とされる側は、同時にオンになり、同時にオフになっていました。しかしこのタイプの場合は、全く逆になります。
　以前はこのタイプのリレーは、車用としてカー用品店にはほとんど置いてなく、使うなら秋葉原の部品屋さん等で仕入れるのが普通でした。しかしこのタイプ、最近カー用品としても急速に需要が増えており、カー用品店でも普通に置いてあるようになりました。（2002/06現在）　なぜでしょうか？それは、カーセキュリティシステムに使うのに好都合だからです。ご存知のように、カーセキュリティシステムは、駐車中の車を守るための物です。バッテリーの電気を使うタイプが多いですね。そして、カーセキュリティシステムを使用する際は、駐車中ですから当然キーは抜かれ、エンジンもかかっていない状態です。つまり、メインスイッチがオフになっている状態です。ここでメインスイッチとカーセキュリティシステムのオンオフ状態を考えると、

メインスイッチ	カーセキュリティシステム
オン	オフ
オフ	オン

　となります。つまり、メインスイッチとカーセキュリティシステムの電気の動作は、完全に逆になっていることがわかります。と言うか、逆にしたいのです。上記の図を見ていただければわかると思いますが、この状態を作リ出すのに、このタイプのリレーは実に都合が良いのです。
　リレーの制御する側のペアをメインスイッチ側のどこかに繋ぎ、制御される側のペアをカーセキュリティシステムに繋げば、簡単に上記のように電気を制御出来ます。それでこのタイプがカー用品店にも並び始めたのです。

　余談ですが、実はこのタイプのリレー、大概は普通のリレーとしても動作出来ます。線の一部を繋ぎかえるだけです。何故かと言うと、このタイプも普通のリレーも、中身は一緒なのです。カー用品として売られている普通のリレーは、内部に端子はあるのですが、外に出てくる配線が省かれているのです。この辺は説明するとリレー内部の構造を説明しなくてはならなくなるので、また今度。

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　端子の話

左上から右下にかけて、ギボシ端子、１１０型平型端子、１８７型平型端子、２５０型平型端子、結線端子、丸型端子。

　　バイクには、いろいろな端子が使われています。代表的な物だけ挙げても、

　　ギボシ端子　バイクでは、配線の接続部分にもっとも多く使われていると思われます。丸い棒状の端子（オス）とそれを包む形状の端子（メス）により、簡単に脱着出来るようになっています。

　　平型端子　文字通り、平らな端子（オス）とそれを包む形状の端子（メス）からなります。使い方は、ギボシに準じます。またこれは、サイズにより大中小三種類あります。正確には、
　　　１１０型　小さい端子です。バイクにはこれが多いかな？
　　　１８７型　中くらいの端子です。バイクでは、サイズ的にあまり使われないような気が。
　　　２５０型　大きい端子です。バイク用にも使われますが、端子が大きいのでどちらかと言うと１１０型の方が使われる頻度が多いような気がします。
　の三種類です。

　　丸型端子　丸いドーナツ状の穴が開いた端子です。主にアースを取る際に、ボルトに通して使われます。これにより、確実にアースが出来ます。また、バッテリーの端子に使われることもあるようです。ボルトを完全に外し、この端子を通してからボルトを締めるので、配線が確実に行える半面、脱着性ではクワ型端子に劣りますので、一度付けたらあまり外さない端子によく使われます。ボルトのサイズにあわせ、穴のサイズがいろいろあります。

　　クワ型端子　丸型端子の一部が開いた状態になっている端子。丸型端子はその構造上、ボルトを完全に抜かなくては脱着出来ません。しかしクワ型端子の場合、ボルトを緩めるだけで脱着が可能です。その分丸型端子に比べ、確実性では劣ります。このため、比較的脱着が多い部分に使われます。でも、丸型に比べるとあまり使われません。こちらも丸型同様ボルトのサイズに合わせて穴のサイズがいろいろあります。

左から、四極コネクター、九極コネクター、Ｈ４用コネクター。

　　○極コネクター（カプラー、ハウジングとも呼ばれます。）　正確には○極ではなくて、○には数字が入ります。バイク用としては、一極とか二極、九極くらいまでがよく使われます。複数の配線を、一箇所でワンタッチで脱着出来ます。このため、ハンドルスイッチとワイヤーハーネスの間とか、メインワイヤーハーネスとサブワイヤーハーネスの間等に使われることが多いです。コネクター自体の構造は、コネクターの中に複数の平型端子が入っている状態です。平型端子は１１０型と２５０型があるので、例えば同じ二極コネクターでも、コネクターの大きさが違います。また、ロック用のツメ（抜け防止用のロック機構のツメ）が有るのや無いのがあります。ワンタッチカプラー式とそうではないのもあります。したがって、単に「四極コネクターが欲しい」だけで買いに行くと、違う物を買ってしまう可能性があります。

　　防水コネクター　比較的最近よく使われるようになってきたコネクターです。文字通り、コネクターにゴムブッシュのような物が付いていたりして、防水構造になっています。適正に取り付けられていれば、ちょっとやそっと水がかかったくらいでは、浸水しません。水没したらどうかはわかりませんが。(笑)　最近の比較的高級モデルに使われています。これも一極〜六極くらいまでかな？いろいろあります。こちらの端子は平型ではなく、専用のサイズです。

　　その他
　　　Ｈ４コネクター　ヘッドライトのバルブ型式がＨ４の場合、それに繋ぐためのコネクターです。平型端子の２５０型で代用出来ないことはありませんが、やはり専用品の方が安心です。

　　　250型逆ロックコネクター　上で書いた、○極コネクターの一種です。ただ、オス、メスのロック用のツメ（抜け防止用のロック機構のツメ）が普通のとは逆に付いているタイプです。なんでこんな物があるのかよくわかりませんが、ホンダ車のメインキー部等に使われている物があります。

　　　ウインカー用コネクター　一部の車種で、ウインカー用に特殊なコネクターが使われている物があります。配線の繋ぎ間違い防止用かな？　一般のコネクターとは、色が違ったり形が違ったりする物があるようです。見たことはありますが、使ったことは無いので詳しくはわかりません。

　　　その他、各社専用にコネクターがあったりしますので、それらの場合にはちょっと入手が難しい物もあります。

　　等があります。

　最近は、アフターパーツメーカーとして有名なデイトナが、配線小物シリーズと題してこの手の小物をいろいろ用意してくれています。若干割高感はありますが、かなり重宝する存在です。小物については、このシリーズ以外での入手はかなり難しい物もあります。

　　端子についての注意
　１１０型端子、ギボシ端子等の場合、一見同じ物でも、よく見ると実は違う物があります。全体の大きさやオスメス部分の隙間が違っていたりするのです。このため、既存の端子に新たに自分で作成した線を繋ぐような場合、注意が必要です。
　例えばＸＬＲ８０Ｒを含む、多くのホンダ車に使われているギボシ端子は、カー用品店で普通に売っている汎用ギボシ端子に比べ、全体のサイズが微妙に小さいです。このため例えばワイヤーハーネスに自作の線を繋いだ時、気付かずに汎用ギボシを使ってしまうと、接点不良を起こす可能性があります。
左：ホンダのギボシ　右：一般的なギボシ　大きさが違って見えるのは、遠近法でも画像の歪みでもなく、実際これくらい大きさが違います。

左上から、ハーネステープ、ビニールテープ、自己融着テープ、熱収縮チューブ、コイルチューブ、タイラップ。

　熱収縮チューブ　熱を加えると、縮むチューブです。これを配線を繋いだり端子を付けたりした部分に被せて熱を加えることで、防水性や絶縁性を高め、結線を強固にすることが出来ます。一般的に簡単に入手出来るのは黒が多いですが、専門店に行くといろいろな色があります。裏技としては、配線の色分けにこのチューブを使うことが出来ます。
　なお、最近は内部に熱を加えると接着性を発揮する特殊な接着剤が塗布された物や、二重構造になっていてやはり内側が熱を加えると粘着性を発揮する物もありますこちらの方が密閉性等は高いのですが、入手しづらく比較的高価です。

　コイルチューブ　ジャバラ状のプラスチック製のチューブです。割れ目が設けてあり、そこから配線を中に入れることが出来ます。配線の保護用に使います。バイクでは、ステアリング付近に配線を通す時によく使われます。

　配線チューブ　上のコイルチューブと同じような物です。配線を中に入れる、ゴムやビニール？等で出来たチューブです。これはコイルチューブと違って割れ目は設けていないので、中に線をちゃんと通してから結線する必要があります。ワイヤーハーネスやハンドルスイッチからの線等をまとめるのに使われています。

　スパイラルチューブ　文字通りスパイラル（らせん状）になったチューブです。上記のコイルチューブに近い使われ方をします。透明や黒が多いです。しかしバイク用としては、むしろディスクブレーキの油圧ホースの保護用に巻いたりすることの方が多いですね。

　タイラップ　インシュロックタイ　結線バンド　ケーブルバンド　電気系に限らずよく使われる物ですから、今更説明の要は無いかと思いますが。結線をまとめて留めるのに使います。長いバンド状の物で、丸めて留めるとロックされ、外れません。余分はカットしてしまいます。ただし、中にはリリースタイラップと言って、何度でも付け外しが可能な物もあります。

　結線クリップ（配線コネクター）　元々の配線から電線を分岐させるのに使ったりします。手軽ですがスマートでは無いし、結線不良が起きる確率が増えるので、私はあまり使ったことがありません。

　ハーネステープ　配線テープ　低粘着性で収縮性の高いビニールテープの様な物です。配線をまとめるのに使います。少し引っ張りながら配線に巻くと、自分自身が元に戻ろうとするため、ぴっしりと巻くことが出来ます。粘着性が低いので、再度そのテープを外した時、普通のビニールテープに比べて配線に嫌なべたべたが残りにくいです。

　自己融着テープ　ブチルゴム等で出来たテープです。結線部の防水、絶縁、保護等に使われます。熱収縮チューブと出番は似ています。ゴム製のテープで、少し引っ張りながら巻くと、時間の経過に伴って一つのゴムの固まりになってしまいます。

　ビニールテープ　ごく普通のビニールテープです。ハーネステープや自己融着テープの代用に使います。しかし、経年変化で剥がれ易かったり、結線変更時に剥がすと糊がべたべた残ったりと、あまり良いことはありません。出来るだけ使わない方が良いと思われます。ただし、色が豊富にあると言う利点がありますので、結線の色分けには便利です。

左から、ヒュージプルリンク、平型ヒューズ、管型ヒューズ、管型用ヒューズホルダー
　ヒューズ　一定以上の電流が流れると、自動的に線が切れるようになっている配線の一種です。電装系の保護、漏電検知の為に付けておきます。これが無いと、ショートその他の理由で大電流が流れた場合、その電流が電装系にそのまま流れてしまいます。電装系に想定以上の電流が流れることとなり、場合によっては電装系に深刻なダメージを与える可能性があります。ヒューズは、自分自身が切れることで、そこから先の電装系を守るのです。機能としては、家庭にあるブレーカーに似ています。ブレーカーはスイッチを戻せばまた復帰しますが、ヒューズは一度切れた交換です。形状としては、管型、平型（ブレードタイプ）、ミニ平型（ミニブレードタイプ）等があります。（古い車種では、現在では入手困難なタイプのヒューズを使っている物もあります。）また、容量もいろいろあり、バイク用としては１．５Ａくらいから２０Ａくらいかな？がよく使われます。管型昔からあるヒューズで、ヒューズと言えば一般的に多くの人が思い浮かべるタイプです。最近は車、バイクの世界では使用が減ってきており、平型が主流になりつつあります。車の世界ではミニ平型も増えています。
　最近では、「ヒュージプルリンク」と言う物もあるようです。これは、ヒューズとヒューズボックスが一体になったような物で、手軽にヒューズ代わりが設置出来るとのこと。しかし調べてみると、切れたら部品ごと交換が必要らしく、あんまり意味を感じないので使ったことはありません。一般的にカー用品店で手に入るのは、２０Ａと３０Ａくらいしか無いのも理由の一つです。バイク用には容量が少々大きすぎます。
　また、カー用品では「スローブローヒューズ」と呼ばれるヒューズもあります。これは、文字通りスロー（ゆっくり）ブロー（切れる）ヒューズです。つまり、大電流が連続的に流れてはじめて切れるタイプのヒューズです。車ではエアコンやパワーウインドウ等、スイッチを入れた途端は大きく電気を喰うものの、それは短時間だけで直ぐに電流が小さくなる物があります。これに普通のヒューズでは、しょっちゅう切れてしまうか、かなり余裕をもったヒューズを付けるしかなくなります。それでは都合が悪いので、このタイプのヒューズが使われているようです。もっとも、バイク用にはあまり使われません。しかしカー用品店では並んでいますので、間違って買わないようにしてください。こちらもいろいろ種類がありますが、あまり関係ないので割愛します。

　ヒューズボックス（ヒューズホルダー）　上記のヒューズを収めるための箱状の部品です。車両に元々から付いているのもありますが、ここで言うのは後から付けるタイプです。これも管型、平型、ミニ平型用があります。

　ヒューズ電源　上で書いたヒューズから線が伸びている物です。車両自体のヒューズと交換することで、ヒューズから簡単に電源を取り出すことが出来ます。それ以外にも、車両側のヒューズを選ぶことで、簡単に車両のメインスイッチと連動の電源を取り出すことが出来る場合があります

　圧着工具　電工ペンチ　端子類を線に繋ぐ際、必要な工具です。これが無くても接続は不可能ではありませんが、確実性や手軽さに欠けます。それ程高い物でなくても良いので、配線するならあった方が良いと思います。
　なお、アーシングにこれを利用したい人は、一点注意を。一般的な工具の場合、だいたい２．０sqくらいの線しか処理出来ません。普通の配線でしたらこれで充分ですが、アーシングに使うような太い線の処理が出来る工具は、一般的ではありませんし高いです。最近はアーシングブームのためか、自店でアーシングケーブルを購入した場合、店頭で使うことを条件にこの工具を貸し出しているようなお店も見受けられますね。余談ですが、今秋葉原のケーブル屋さんに行くと、アーシングケーブル花盛りです。（2002/06現在）


　検電テスター　二点間に、導通があるかどうかを調べるための工具です。ドライバーのような形をしている物が多く、中にランプが付いていたりします。二点間に導通があると、そのランプが光ったりブザーが鳴ったりします。テスターがあれば、そちらで代用出来ます。

　テスター　電気系の基本的な測定工具です。直流や交流の電圧、抵抗、導通を測ったりすることが出来るタイプが一般的です。他にも電流を測ったりオシロスコープを内蔵している上級タイプ等あるのですが、バイクに使うだけでしたらそれ程上級なタイプでなくてもそれなりに使えます。

　ホットボンド（グルーガン）　ホットスティックと言う柔らかいプラスティック？の棒を、この道具で熱により溶かしてペースト状にします。で、これを塗りつけると、冷えて元のように固まると言うわけです。電気の絶縁、防水、防振、その他いろいろ使い道はあります。ただし、当然ながら熱に弱いので、使う時にはその点に注意が必要です。