車の血管&神経であるワイヤーハーネスの役割〜《矢崎総業:前編》部品の仕事(13)

野地 秩嘉(ノンフィクション作家)
野地 秩嘉
ノンフィクション作家

『部品の仕事』第13回はワイヤーハーネスを開発・製造している矢崎総業です。前編では、1台の車で3,000から4,000メートルもの電線が張り巡らされるワイヤーハーネスの役割と、これまでどのようにワイヤーハーネスが進化してきたのか、その変遷を野地氏がひもときます。

車の神経であり血管とも言えるワイヤーハーネス。

 総業はワイヤーハーネスのトップクラスのメーカーだ。
 ワイヤーハーネスは、車の中に張り巡らされた電線や、それに接続しているコネクタやグロメット等の部品、そしてジャンクションブロック等の電気・電子部品を束にしたものをいう。電源となるバッテリーからヘッドライト、テールランプ、パワーウィンドウ、カーナビなどの電気を使って動く各種機器までの経路だ。
 電子化が進んだ現在の車では人体における神経であり血管とも言える。



 現在、車の電装品はますます増えている。そうなると、電装品をつなぐワイヤーハーネスの搭載量も増える。しかし、一方で車は燃費向上のため重量を低減しなくてはならない。ワイヤーハーネスの軽量化は大きな課題だ。

 ワイヤーハーネスという部品開発の最前線にいる技術者はいったい、どういった苦労をしているのだろうか。
 話をしてくれたのは矢崎部品のセンター長、空(そら)正浩だ。

矢崎部品株式会社 技術開発室 空 正浩センター長
広島県生まれ。1985年の入社以来、一貫して日本のカーメーカー各社のワイヤーハーネス開発設計を担当してきた。
矢崎部品株式会社 技術開発室 空 正浩センター長
広島県生まれ。1985年の入社以来、一貫して日本のカーメーカー各社のワイヤーハーネス開発設計を担当してきた。


車1台に3,000から4,000メートルの長さ

 同社はワイヤーハーネスの他、一般の電線、ガスメーター、ガス警報機などでも知られている。しかも主力製品のワイヤーハーネスが採用されているのは日本のカーメーカーだけではない。アメリカ、ドイツ、などほぼすべての海外のカーメーカーとも取引している。
 では、ワイヤーハーネスの構造について、教えてもらおう。

「ワイヤーハーネスは、樹脂などの保護材のなかに組み電線があり、端にコネクタがついていて各種機器に接続するもので、高級車だと電線が2,000本を超えているものもあります。
 30年くらい前の製品の組み電線はせいぜい250本から300本でした。現状では数がどんどん増えています。
 車のエンジンにあるコンピューターや機能部品にワイヤーハーネスは電力を供給し、信号を伝送しているわけですから、さまざまなシステムが増加するに従い電線本数も増加しています。」

 ワイヤーハーネスは「車の神経であり血管」と言われていることは書いた。では、総延長はどのくらいあるのか。
 ちなみに人間の血管の長さは極小の毛細血管まで含めると、約10万キロメートルとされている。なんと、地球を2周半するほどの長さだ。

 空は1台の車に張り巡らされたワイヤーハーネスの電線の長さを端的に教えてくれた。
「高級車では3,000から4,000メートルと言われています」

 そして、次は電線の材料について、である。
「今はまだ銅線が多いです。軽量化のために電線の材質をアルミにすることも始まっています。なんといっても銅よりはアルミのほうが軽い。

 しかし、アルミは銅に比べ伝導率が低いので、同じ電流を流す場合、銅線よりも太くなるが、今後ハイブリッド車やEVではバッテリーの増加に伴う重量増加への対策として一層、ワイヤーハーネスには軽量化が求められるのです」


車の細部にまで張り巡らされるワイヤーハーネス
車の細部にまで張り巡らされるワイヤーハーネス


軽量化の方法

 ワイヤーハーネスが車両に採用される場合、ポイントとなるのは質のよしあし、軽さ、そして、価格だろうか。
「はい、その通りです。そのために、さまざまな取り組みがあります」というのが空の答えだ。

「銅線の細線化による軽量化は、各社で取り組んでいます。さらに、信号の伝送を多重化して電線の本数を減らすことも可能です。ただし、1本の銅線に複数の信号を流す場合ノイズの影響を受けることがあるため、技術的に気を付けなければいけません。

 ノイズをいかに受けないようにするかについては、シールド電線を使用するなどの工夫をするという方法があります」

 多重化で複数の信号を送るやり方は大いに工夫の余地があるという。

「電線を軽くするには多重化は必要です。しかし、それがすべてではありません。多重化した場合ワイヤーハーネスとしては軽くなりますが車両の電装品としては現状では価格が高くなります。すると、新興国で販売する装備の少ない車にとっては、不利になってしまう。高級車であれば多重化しても軽量化などのメリットはありますが、小型車ではメリットが出にくく車種によって使い分けているのが実情です」

 ワイヤーハーネスの役割は一見どの車でも同じようだ。しかし、空の話を聞いていると、汎用品ではなく、どうやら車種によって設計の違うものを載せていることがわかる。

「お客さまの車にあわせて仕立てるのが私たちの仕事です。車は基本的にプラットホームがありますが内部の各種機器の位置は車種によって微妙に違ってきますので、すべてその車に合わせた形で作らなくてはならない。たとえば、カーメーカーさんが新しい車を開発する際、基本的に当社の従業員も参加させていただき、最初から一緒に仕事をする。
 3DのCADを使いワイヤーハーネスをどこに配置するかを検討し、さまざまなシステム回路を、車1台に仕立て、図面を作って、それを当社の製品にしてお納めします」


昔の設計で大変なこと

 昭和のモータリゼーションの時代、ワイヤーハーネスがつなげていた機器といえばラジオ、ヘッドライト、スターターといったところだった。
 その後、パワーウィンドウなどのシステムが導入され、コンピューターやセンサーが入ってくるにつれ、車の神経であるワイヤーハーネスは隅々まで張り巡らされるようになった。現在では電子部品に加えて通信を担う部品が増えている。

「CASE、MaaSの時代になってさらに増加が予想されるのはセンサー類、通信機器です。そして、こうした部品がさらに増えてくると、ますますワイヤーハーネスを配置するスペースが減ってくるのです。
 私が入社した頃は現在のような3DのCADがなくて、設計は手書き図でした。鉛筆と定規とドラフターで車のボディが描かれていました。その頃は多くの部品が配置されてから『よし、隙間にハーネスを配置してください』と言われて、そこから設計を始めました。

 つまり、部品と部品の隙間にワイヤーハーネスを配置していきました。ただし、高温の場所は極力避けたり、避けられない場合は電線の被覆材を考えたりしなくてはなりません。最適な設計通りというよりも、車の構造に合わせてワイヤーハーネスを配置する場所を考えていました」

 車のボディや構成部品に大きな変更を加えるわけにはいかないから、隙間を探すのが一苦労だったろう。
 CADが一般的になってからずいぶんと検討は楽になったが、今度はシステムが増加するに従い構成部品が増えて、車の内部の隙間が減ったという。

「かつては試作車にワイヤーハーネスを試作装備して、そして、初めてエンジンをスタートさせるわけです。
 カーメーカーの方から『あ、動いている、機能しているね』と言われると嬉しいのですが、なかにはエンジンがかからないとか、パワーウィンドウが動かないこともあるわけです。配線が間違っている場合もありますが、機器側が原因のケースもあるわけです。

 25から30年前はそのようなことがありました。しかし、現在ではもうありえません。コンピューターでシミュレーションできますし、回路もしっかりしている。昔はアナログな仕事でしたけれど、今はもう完全にデジタル化されました。画面上でシミュレーションできるのです」


《後編に続く》



野地秩嘉(のじつねよし)
1957 年東京都生まれ。早稲田大学商学部卒業後、出版社勤務を経てノンフィクション作家に。人物ルポルタージュをはじめ、食や美術、海外文化などの分野で活躍中。著書は『高倉健インタヴューズ』『日本一のまかないレシピ』『キャンティ物語』『サービスの達人たち』『一流たちの修業時代』『ヨーロッパ美食旅行』『ヤンキー社長』など多数。『トヨタ物語』『トヨタ 現場の「オヤジ」たち』がベストセラーに。『TOKYOオリンピック物語』でミズノスポーツライター賞優秀賞受賞。近著は『スバル ヒコーキ野郎が作った車』(プレジデント社)。


▽連載『部品の仕事』シリーズ一覧
  1. 日本精工(NSK)「ベアリング」前編 / 後編
  2. BOSCH「二輪車用ABS」前編 / 後編
  3. GSユアサ「自動車用バッテリー」前編 / 後編
  4. NTT(日本電信電話)「コネクテッドカー」前編 / 後編
  5. 村田製作所「車載センサー」前編 / 後編
  6. ブリヂストン「トレッドパターンデザイン」前編 / 後編
  7. 矢崎総業「ワイヤーハーネス」前編 / 後編
  8. クラリオン「カーオーディオ」前編 / 後編
  9. エフ・シー・シー「クラッチ」前編 / 後編
  10. ソミック石川「ボールジョイント」前編 / 後編
  11. 林テレンプ「内装部品」前編 / 後編
▽番外編・特別編

 

 

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