コネクタの自作!電子工作の圧着工具と圧着方法

コネクタの自作!電子工作の圧着工具と圧着方法

プリント基板にコネクタを使いたいと思って、一度はハンダ付けやペンチでなんとかできんものかと考えたことのある人は多いと思います。確かに一部のコネクタは苦労すればなんとかなるかもしれませんが、それはそれで結構な手間。素直に圧着工具を使って自作すると、早くやっときゃ良かった…となります。

コネクタを使えば、見た目もスッキリしますし、配線の引き回しや組み立て分解も簡単になりますからね~。

例えば、リード線を直にハンダ付けして配線する方法では、配線長に余裕を持たせておかないとハンダゴテを当てられなかったりしますよね。コネクタを使うと、そんな無駄をなくして最短距離で配線できるメリットもあるんです。

このページでは、コネクタの自作派を応援します。

コネクタの構造

コネクタは、ポストとハウジング、そしてコンタクトピンで構成されています。

コネクタの構成ポスト(左)
コネクタのオス側。

ハウジング(中)
コネクタのメス側。

コンタクトピン(右)
ケーブルに圧着してハウジングに差し込む。
メス側のコネクタピンです。

コネクタの圧着端子は、コンタクトピンとも呼ばれています。
また、コネクタとハウジングの違いが分からないという人も多いようですが、両者に違いがあるわけではないく、ハウジングはコネクタのメス側ということになりますね。

これらのパーツは別々に売られているので、それぞれ買い揃えてコネクタを自作します。

コネクタの種類

当方では、入手性の良い日圧(日本圧着端子製造株式会社(JST))のコネクタを使っていますが、もちろん他のメーカーのコネクタでも自作できます。

同じ品種でも形状などのラインアップがありますが、以下では代表的で入手性の良いものを紹介しています。(※コンタクトの型番頭文字は本来’S’ですが、バラ売りを意味する’B’で売っている所が多いです)

PHコネクタ

PHコネクタ2mmピッチの小型コネクタで、max.100V 2AまでOK。基板を小型化できるので当方でも良く使っています。

ただし、2.54mmピッチのユニバーサル基板には使えません。また、少ピン横型は少々弱いので、挿抜頻度が高い用途には使わない方が良いです。

PHコネクタ型番リスト
縦型ポストB2B-PH-K-S ~ B16B-PH-K-S2~16ピン
横型ポストS2B-PH-K-S ~ S16B-PH-K-S2~16ピン
ハウジングPHR-2 ~ PHR-162~16ピン
コンタクトBPH-002T-P0.5SAWG30~24用

データシート

EHコネクタ

EHコネクタ2.5mmピッチの汎用コネクタで、max.250V 3AまでOK。ユニバーサル基板にも刺さるし、汎用的に使えるコネクタです。
これの外形が小型化されたXHコネクタもあります。

EHコネクタ型番リスト
縦型ポストB2B-EH ~ B15B-EH2~15ピン
横型ポストS2B-EH ~ S15B-EH2~15ピン
ハウジングEHR-2 ~ EHR-152~15ピン
コンタクトBEH-001T-P0.6AWG30~22用

データシート

XHコネクタ

XHコネクタ2.5mmピッチの汎用コネクタで、max.250V 3AまでOK。EHコネクタの小型化版です。ユニバーサル基板にも刺さるし、汎用的に使えるコネクタです。

XHコネクタ型番リスト
縦型ポストB2B-XH-A ~ B20B-XH-A2~20ピン
横型ポストS2B-XH-A ~ S16B-XH-A2~16ピン
ハウジングXHP-2 ~ XHP-202~20ピン
コンタクトBXH-001T-P0.6AWG28~22用

データシート

VHコネクタ

VHコネクタ3.96mmピッチの中型コネクタで、max.250V 10AまでOK。サイズが大きいぶん容量も大きいので、電源やオーディオ出力などに利用できます。

VHコネクタ型番リスト
縦型ポストB2P-VH ~ B10P-VH2~10ピン
横型ポストB2PS-VH ~ B10PS-VH2~10ピン
ハウジングVHR-2N ~ VHR-10N2~10ピン
コンタクトBVH-21T-P1.1AWG22~18用
コンタクトBVH-41T-P1.1AWG20~16用

データシート

コネクタケーブル

電子工作に使うリード線って、あまり気にしていない人も多いことと思います。私も昔は色や耐熱性しか見ておらず太さなんて適当でした。あまり困るこもなかったし。

でもコネクタを自作するとなると、コネクタのサイズに適合するリード線のサイズがありますし、圧着工具のダイスのサイズにも関わりますので、ある程度は知っておく必要があります。

ケーブルの導体サイズを表す主な規格として、AWG(UL規格)とSQ(JIS規格)があります。電子工作の世界ではAWGの方が馴染みがあるかも知れませんね。また、無規格のケーブルもあります。

導体寸法規格
AWG直径 (mm)抵抗 (Ω/m)SQ換算主な用途例
200.81180.0330.5電源
220.64380.0530.3出力
240.51060.0840.2汎用
260.40490.1340.12汎用
280.32110.2130.08信号
300.25460.3390.05信号

ダマされないケーブル選び

突然ですが、リード線は品質の良いものを選んでいますか?
特に被覆が無駄に分厚くて芯線が細いリード線が蔓延しています。中国製に多いみたいですが、芯線を少なくした方がコストが安くつくので被覆でごまかしているんですね。

耐圧が高いョ!なんて言い訳にダマされてはいけません。そんな細い線で200V耐圧相当の被覆が必要なケースなんてそうありませんから。

また、規格はあくまでも導体のサイズに対する規格です。つまり、同じAWG値でも細くてまとまりやすい線もあれば、やたら太くてかさばる線もあるんです。耐圧を気にしないとすればどちらを選びますか?

あと、コネクタを使うとハンダ付けしないので耐熱ケーブルじゃなくても済みますね。

圧着に必要な工具

コネクタのメーカーから専用の圧着工具が出ている場合もありますが、そんなものコネクタ毎に買い揃えているわけにもいかないので、普通は万能圧着ペンチを使います。

ただし、万能とはいっても圧着できるコネクタには範囲があるので、自分がよく使う予定のコネクタに合わせて選ぶか、逆に工具に合ったコネクタを選ぶことになります。

電子工作ではENGINEERの圧着工具がよく知られています。

PA-09精密圧着ペンチ PA-09
小型コネクタ向けの圧着ペンチです。ダイスのサイズは1.0mm~1.9mmで、PH、EH、XHコネクタ等が圧着可能です。
PA-20精密圧着ペンチ PA-20
中型~大型コネクタ向けの圧着ペンチです。ダイスのサイズは1.6mm~2.3mmで、EH、XH、VHコネクタ等が圧着可能です。
PA-21精密圧着ペンチ PA-21
中型~大型コネクタ向けの圧着ペンチです。ダイスのサイズは1.6mm~2.3mmで、EH、XH、VHコネクタ等が圧着可能です。

PA-20とPA-21はダイスの形が微妙に違っていて、得意なコネクタが異なります。
PA-09/PA-20端子適合表
PA-21端子適合表端子適合表

なお、ENGINEERではコネクタのメーカーやコンタクトピンの型番などを入力すると、最適な圧着ペンチの型番と使用するダイスのサイズを調べることができるので便利です。

圧着工具検索

その他、ワイヤストリッパーも用意しましょう。被覆がスパッと綺麗に剥けていないと芯線部に巻き込んでしまうかもしれないからです。

ベッセル No.3500E-2ワイヤーストリッパー
電子工作に十分な範囲のリード線サイズ(AWG30~AWG18)に対応しています。小型、オーソドックスで使いやすいです。

てか、これはコネクタの自作派でなくとも電子工作には必要ですね。

コネクタ圧着方法

簡単な単純作業なので初心者でも大丈夫。数をこなすのは面倒ですが、たくさんの配線を直付けしてエラい目にあうよりマシってもんです。

まずは、使用するコネクタのコンタクトピンとケーブルに合わせて、使用するダイスのサイズを確認します。圧着工具検索

以下は、日圧のPHコネクタAWG24のリード線を、PA-09を使って圧着する例です。

コンタクトピンの芯線部と被覆部どのコネクタでも圧着するポイントは2箇所あります。中央の部分は芯線を圧着する芯線部、外側の方は被覆ごと締め付けてリード線を固定する被覆部です。

コンタクトピンのセットダイスにコンタクトピンをセットします。

先の圧着検索では、PHコネクタのコンタクトピン(BPH-002T-P0.5S)の場合、芯線部は1mm、被覆部は1.4mmのダイスを使うと指示されているのですが、小さすぎてうまくいかないのでワンサイズ大きいダイスを使います(メーカーの誤り?)

リード線を挿入して芯線を圧着被覆を2mm程剥いたリード線を挿入して芯線を圧着します。

芯線は強く圧着します。弱いとスポッと抜ける事があります。芯線部に被覆を巻き込まないように注意しましょう。

芯線部の圧着を終えたところ芯線部の圧着を終えたところ。

被覆部の開き具合を調整必要に応じて被覆部の開き具合を調整します。閉じすぎるとうまく行きません。

被覆部の圧着リード線を固定します。
被覆部は力を入れすぎると被覆が破れてちぎれやすくなってしまうので、軽く握る程度にしておくのがコツです。

圧着完了慣れるまでは、しっかり接続されているか引っ張ってみて確認するようにしましょう。見た目は大丈夫でも抜けることがあります。

後はハウジングに挿入して「カチッ」とする感覚があれば大丈夫です。

参考:精密圧着ペンチ圧着テスト(日圧PHシリーズ編)

コネクタピンの外し方

あ!間違えた!!・・・でも大丈夫です。

コネクタのコンタクトピンには「返し」が付いているので、一度ハウジングに挿入すると引っ張っても抜くことはできませんが、キリや精密マイナスドライバーなど、先の細い工具を使ってツメをめくってやると簡単に抜くことができます。

コンタクトピンの抜き方ただし、何度もやると痛むので失敗は程々に。

ピン抜き工具 SS-30ピン抜き工具 SS-30

値段が少々お高いですがENGINEERのピン抜き専用工具です。何種類かのサイズラインナップがあります。

コネクタの入手先

最近では、amazonでも多く見られるようになってきました。日圧のものに限らず他のメーカーのものも探してみてください。きっと満足するコネクタが自作できるでしょう。

2.54mm JST プラグ コネクタ キット2.54mmコネクタキット
2~6ピンまでのコネクタの部品がセットで460個も入っています。JSTの正規品ではなくXHコネクタの類似品ですが人気です。
waves JST XH 2.54mm コネクター 2 / 3 / 4 / 5P オス メス セット 国内発送 計560個JST XHコネクタセット
2~5ピンまでのXHコネクタの部品がセットで560個も入っています。こちらはJSTの正規品のセットになってます。
JST S2B-PH-K-S2ピンPHコネクタポスト
日本圧着端子製造が直売しているコネクタ。これはPHですが他にもあります。少々お高くて品揃えがイマイチなのが残念。
50 SETS JST XH 2.5-3ピンバッテリコネクタプラグFemale&Male with 100MM Wire2ピンXHバッテリコネクタ
片方がコネクタでなくても良いのであれば、このようなケーブル付きのものもあります。2~4ピンまであります。
0x Pairs Micro JST 2.0 PH 2ピンMale&Femaleコネクタプラグ150mmワイヤRC UK2ピンPHバッテリコネクタ
片方がコネクタでなくても良いのであれば、このようなケーブル付きのものもあります。2~4ピンまであります。

パーツショップとかだと、細かい個数でバラ売りしている所も多いです。

秋月電子通商
最近PH、XH、VHの各コネクタが取り揃えられました。一番安い点はさすがです。

共立エレショップ
1個から買えます。電子工作に手頃な品揃えですね。

RSオンライン
品揃え豊富で10個単位からの販売です。

マルツオンライン
最近仕入れた物は普通ですが、昔仕入れた品種はバカ高いので要注意です。

モノタロー
品揃え豊富で10個単位からの販売です。