ワイヤーハーネスとは? 車の起動に欠かせない部品の役割と今後の需要

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電気自動車やハイブリッド車の普及など、自動車の性能や利便性が増している近年。生活者の足として欠かせない自動車において、もっとも重要な部品の一つが「ワイヤーハーネス」と呼ばれるもの。ご存知でしょうか? 自動車の電源供給や信号通信をつかさどるワイヤーハーネスは、人間の神経や血管に例えられるほど重要なパーツなのです。ここでは、ワイヤーハーネスの基本的な知識や主な種類、さらには自動車業界におけるワイヤーハーネスの今後の需要について解説します。

ワイヤーハーネスとは?

電気供給のために使用される電線の集合体

ワイヤーハーネスは、電源供給や信号通信に用いられる複数の電線の束と、端子やコネクタで構成された集合部品です。自動車の車内配線など、高性能かつ多機能な機械装置の内部に数多く張り巡らされており、ワイヤーハーネスは人間でいえばいわば神経や血管に相当する非常に重要な部品です。

結束帯やチューブ、粘着テープなどで複数の電線をまとめ、先端に複数の電線を一度に接続できるコネクタが取り付けられています。自動車に使われるワイヤーハーネスには振動や熱に強い素材が使われおり、近年の電動化によって大熱量に対応できる製品が開発されています。

バラけた電線を使わずにワイヤーハーネスをまとめることで、組み立て工程の簡略化を実現できるとともに、配線接続の間違い防止にも役立ちます。また、かさばりがちな配線類の省スペース化も期待でき、揺れによる配線類の擦れ合いも軽減できます。

自動車内の隅々に配備されている

自動車はボタン1つでさまざまな動作を制御しています。エンジンはもちろんのこと、エアコン、ルームランプ、カーナビ、エアバック、さらには後部座席でのTVやDVD観賞など近年の自動車は多機能化がますます進んでいるため、それに伴い自動車に搭載される電気や配線の量が増大しています。

また機能性・利便性の向上を図るため、数多くの電気・電子機器が使われている自動車ではそうした機器間の接続に高性能なワイヤーハーネスが必要不可欠になっています。

実際に自動車のボンネットを開けてみると、エンジンやその他周辺機器をつなぐワイヤーハーネスが多数張り巡らされています。もちろん床下やドア部分など、その他の車体内部にもワイヤーハーネスはたくさん使われており、まさに神経や血管のように車体内部を走り渡る姿はその重要性を示しています。

また他方で、自動車に対する安全性、環境配慮、低燃費性などへの要求が年々高まっており、メーカー各社はさまざまな研究開発を重ね性能向上に努めています。1台の自動車で500~1500本、25キログラム使用されると言われるワイヤーハーネスも、環境面への配慮を考える自動車メーカーや部品メーカーを中心に取り組みが推進され、ワイヤーハーネスの耐火や耐油、耐ノイズなど環境に負荷をかけないような機能を持たせています。

ワイヤーハーネスの主な種類

ワイヤーハーネスには用途や性能などによって多くの製品群があります。ここでは、「アルミワイヤーハーネス」「電気自動車(EV)用ワイヤーハーネス」「スライドドア用ハーネス」「パイプハーネス」の4つのワイヤーハーネスについて、ご紹介いたします。

アルミワイヤーハーネス

アルミワイヤーハーネスは、従来の銅製に比べて40~50%程度軽量と言われます。またアルミは銅に比べて材料の埋蔵量が豊富なため、希少資源の節約にも貢献します。埋蔵量が多い分コスト面でも優位性があり、従来製品の半分にできると期待されています。

一方で、今までは銅よりも耐振動性が劣っていたため用途が限られていました。しかし近年技術開発が進み、熱や振動に耐えられる強度や防食技術が劇的に進化しており、アルミワイヤーハーネスの注目度や需要が増しています。

電気自動車(EV)用ワイヤーハーネス

二酸化炭素削減のため、ハイブリッド車や電気自動車など自動車の電動化が進んでいます。そうした自動車に搭載するための、高電圧に対応できるワイヤーハーネスのニーズが高まっています。

ハイブリッド車や電気自動車で使われるモーターを駆動する時には大きな電流が必要となり、その時に発生する電磁波をいかに遮断するかが課題となっています。電磁波は周辺機器に悪影響を及ぼすので、安全走行を実現するためには遮断する必要があります。また同時に高耐熱性を実現するワイヤーハーネスの製品開発も進められています。

スライドドア用ハーネス

スライドドアハーネスは、ミニバンなどの自動車のスライドドアとボディ間を接続する、常時給電用のものです。ドアの開閉時にも断線することのない、耐久性と屈曲性の優れたハーネスです。

パイプハーネス

パイプハーネスは、床下部に使用される高電圧ハーネスです。パイプハーネスには、走行中の飛び石などからの保護機能を備えた強度と、周辺機器に電磁ノイズを与えないシールド機能が求められます。また放熱性に優れ、高温部位でも使用できるのが特徴です。

またこのほかにも、インストルメンタルパネルハーネス、エンジンルームハーネス、ルーフハーネスなど、自動車の各部位にそったさまざまなハーネスがあります。

ワイヤーハーネスの将来性

電気自動車の普及とともに需要の拡大が期待できる

ワイヤーハーネスは自動車にとって血管であり神経でもある重要な部品です。特に、機能性、環境性、安全性、利便性がより一層求められるようになる現代において、その需要はさらに高まるでしょう。

中でも従来のガソリン車よりも環境面に配慮した電気自動車やハイブリッド車の普及は、ワイヤーハーネスの需要を一層刺激すると思われます。将来的に見ても、自動車の高機能化=エレクトロニクス化の発展は、ワイヤーハーネスの搭載量を拡大させることは確実です。

今後は特に従来の銅製品よりも軽く低コストのアルミワイヤーハーネスなどの重要性が高まることが予想されます。メーカー各社は電気自動車の普及や自動車の高性能化に合わせ、その課題となる電磁波の遮断や高熱性への対応が、製品開発の大きなテーマとなっていくことでしょう。

自動車性能に合わせ、ワイヤーハーネスを進化させていく必要あり

環境保護やテクノロジーの進化、さらにユーザー嗜好の変化によって、自動車に求められる機能は時代ごとに変化していきます。同時に、自動車の主要部品であるワイヤーハーネスにもニーズに合わせた進化が必要となってきます。

電気自動車の普及による大電流への対応、資源節約に対するアルミ製品の開発などに象徴されるような変化はもちろんのこと、AI(人工知能)などのテクノロジーの進展や、「保有からシェア」に替わる車の所有形態の変化など、ユーザーの消費行動の変化がワイヤーハーネスに及ぼす影響にも注視すべきでしょう。

ワイヤーハーネスは重要な部品

自動車にとって電気や信号を伝えるための重要な部品であるワイヤーハーネス。自動車の内部に血管や細胞のように張り巡らされるワイヤーハーネスこそが、さまざまな機能を制御している重要な部品であることをこの記事でお伝えしてきました。

またワイヤーハーネスには、従来式の銅製品だけでなく、近年の技術開発によってアルミ製品が普及し、今後は電気自動車やハイブリッド車の普及に伴いさらなる需要が見込まれます。

テクノロジーの進展や消費者マインドの移り変わりによって、ワイヤーハーネスを取り巻く環境もより一層変化が進むでしょう。それと同時に、電動化にともなう課題(電磁波の遮断、耐高熱、軽量化、コストなど)も解決しなくてはなりません。メーカー各社は、高まる需要に応えるための、柔軟な対応が求められていきます。

制作:工場タイムズ編集部