CN103515018A - 多芯线缆 - Google Patents

Abstract

本发明所涉及的多芯线缆具有至少1根接地线、多根绝缘电线、集中屏蔽层以及外皮。所述接地线配置在与线缆的长度方向垂直的剖面的中心或其附近。所述绝缘电线配置在所述接地线的周围。所述集中屏蔽层覆盖所述绝缘电线的周围。而且，所述外皮覆盖所述集中屏蔽层的周围。

Description

多芯线缆

技术领域

本发明涉及一种具有接地线和多根绝缘电线的多芯线缆。

背景技术

作为与电子电路连接的高频传送用的多芯线缆，已知下述结构，即，多根同轴电缆以集束在具有挠性的外套部件的内侧的方式进行配置（例如，参照日本特开2001-23456号公报）。

近年来，上述多芯线缆用于超声波诊断装置用的探头电缆、内窥镜、探针等医疗器械中。而且，为了提高线缆的操作性和加工性，或减轻在内窥镜插入患者体内时患者的负担，要求用于上述医疗器械中的多芯线缆进一步细径化。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种多芯线缆，其能够实现细径化，并且具有良好的电气特性。

本发明的一个方式提供一种多芯线缆，其具有：

至少1根接地线，其配置在与线缆的长度方向垂直的剖面的中心或其附近；

多根绝缘电线，它们配置在所述接地线的周围；

集中屏蔽层，其覆盖所述绝缘电线的周围；以及

外皮，其覆盖所述集中屏蔽层的周围。

在所述多芯线缆中，

优选所述接地线配置在所述剖面的所述中心，

所述集中屏蔽层和所述接地线形成为同轴结构。

在所述多芯线缆中，

优选所述绝缘电线分别以与所述接地线形成为同轴结构的方式多层状地配置。

本发明的其它方式提供一种多芯线缆，其具有：

多根电线单元，它们分别为所述多芯线缆；

另外的集中屏蔽层，其将所述多根电线单元的周围集中覆盖；以及

另外的外皮，其覆盖所述集中屏蔽层的周围。

在所述多芯线缆中，

优选所述接地线为其它的绝缘电线，

以使所述接地线以及所述集中屏蔽层接地的方式进行了末端处理。

在所述多芯线缆中，

优选作为所述接地线的所述绝缘电线至少具有2根。

在所述多芯线缆中，

所述接地线为导体线，

其它的导体线与所述绝缘电线一起层状地配置在所述接地线的周围，

所述其它的导体线将所述接地线和所述集中屏蔽层电气短路。

发明的效果

根据本发明，提供一种多芯线缆，由于配置在线缆剖面中的中心或其附近的接地线与集中屏蔽层形成为同轴结构，因此，能够实现电缆的细径化，并且，具有耐用的良好的电气特性。

附图说明

图1是表示实施例1所涉及的多芯线缆的一个例子的剖面图。

图2是表示实施例6所涉及的多芯线缆的一个例子的剖面图。

图3是表示实施例6所涉及的多芯线缆的其它例子的剖面图。

图4是表示实施例7所涉及的多芯线缆的一个例子的剖面图。

图5是表示实施例8所涉及的多芯线缆的一个例子的剖面图。

图6是表示实施例8所涉及的多芯线缆的末端处理的一个例子的侧视图。

标号的说明

1、1a：多芯线缆，10：接地线，20：绝缘电线30、30a：集中屏蔽层，40、40a：外皮，101：多芯线缆，110、110a、110b：绝缘电线，120：按压卷绕部，130：集中屏蔽层，140：外皮。

具体实施方式

（实施例1）

下面，参照附图，说明实施例1所涉及的多芯线缆。

如图1所示，本实施方式所涉及的多芯线缆1具有：接地线10；多根绝缘电线20；用于覆盖接地线10及绝缘电线20的集中屏蔽层30；以及用于覆盖集中屏蔽层30的周围的外皮40。

接地线10由中心导体11和覆盖其周围的绝缘性的包覆层12构成。在本实施方式中，作为接地线10，例如使用AWG（American WireGauge）42号的电线。接地线10的中心导体11并不一定要利用包覆层12覆盖。但是，如果中心导体11利用包覆层12覆盖，则例如能够防止由于接地线10与周围的绝缘电线20摩擦而导致接地线10的中心导体和后述的绝缘电线20的中心导体21短路。

作为接地线10的中心导体11，例如使用绞合线。例如，在绞合7根导体直径为0.025mm的镀银软铜线或镀锡软铜线的情况下，能够得到外径0.075mm的绞合线。

作为接地线10的包覆层12的材料，优选使用耐热性、耐化学性、非粘着性以及自润滑性等方面优异的全氟烷氧基树脂（PFA）等氟类树脂。包覆层12是通过将该氟类树脂挤出成型、或卷绕氟类树脂带而形成的，其外径例如为0.20mm。

在该多芯线缆1中，接地线10配置在与线缆长度方向垂直的剖面（图1所示的剖面）的中心。而且，在该接地线10的周围配置有多根（在此为16根）绝缘电线20。此外，也可以在接地线10及绝缘电线20的间隙中设置芳族聚酰胺纤维或人造短纤维等填充物。

各绝缘电线20由中心导体21和覆盖其周围的绝缘性的包覆层22构成。在本实施方式中，作为绝缘电线20使用AWG（AmericanWire Gauge）42号的芯线。

作为绝缘电线20的中心导体21，与接地线10的中心导体11同样地，例如使用通过绞合7根导体直径为0.025mm的镀银软铜线而得到的外径为0.075mm的绞合线。

作为绝缘电线20的包覆层22的材料，优选使用与接地线10的包覆层12相同的材料。包覆层22的外径例如是0.26mm，略大于包覆层12的外径。

如图1所示，优选在接地线10的周围作为第一层例如配置5根绝缘电线20，在该第一层的周围作为第二层配置11根绝缘电线20。即，绝缘电线20优选以与接地线10成为同轴结构的方式配置多层。

绝缘电线20也可以针对第一层以及第二层分别绞合。或者，也能够以保持绝缘电线20和接地线10的相对位置关系的方式，将接地线10和全部的绝缘电线20集中绞合。

如上所述配置的接地线10以及多根绝缘电线20的周围利用集中屏蔽层30覆盖。集中屏蔽层30例如是通过将导体直径0.05mm的多根（在此为79根）镀锡软铜线螺旋卷绕在绝缘电线20的周围而形成的，其外径例如为1.32mm。集中屏蔽层30也可以通过对细径的金属线进行编织而构成。

该集中屏蔽层30的外周进一步利用外皮40覆盖。外皮40例如是通过将厚度4μm的由聚对苯二甲酸乙二酯（PET）构成的树脂带卷绕在集中屏蔽层30的周围而形成的。

在包含1根AWG42号的接地线10以及16根AWG42号的绝缘电线20的本实施方式的多芯线缆1中，外皮40的外径例如为1.34mm。

作为外皮40也可以代替树脂带，使用将聚氯乙烯（PVC）、聚烯烃或氟类树脂挤出包覆而形成的结构。

如上所述，在本实施方式中，在线缆剖面中，配置在中心的接地线10和覆盖绝缘电线20的周围的集中屏蔽层30形成为同轴结构。因此，多芯线缆1本身被同轴电缆化。

此外，在本实施方式中，配置在线缆中心的接地线10的两端以及集中屏蔽层30的两端分别与外部接地。

在此，绝缘导线如上所述由内部导体和覆盖其周围的绝缘性的包覆层构成。另一方面，同轴电线除了与绝缘导线相同的结构（内部导体和内侧的绝缘性的包覆层）之外，还包含有覆盖其周围的外部导体和保护包覆层。因此，与各芯线为绝缘导体的情况相比，在如现有的多芯线缆所示各芯线为同轴电线的情况下，不得不增大各芯线（同轴电线）的外径。与此相对，多芯线缆的外径也进一步增大。

对于包含16根AWG42号的绝缘电线20的本实施方式的多芯线缆1，其外径例如为1.34mm。与此相对，对于包含相同数量（16根）的AWG42号的同轴电线的现有多芯线缆，其最外层的外皮的外径例如为1.55mm。

根据以上说明的本实施方式所涉及的多芯线缆1，与如现有技术所示作为各芯线使用同轴电线的多芯线缆相比，能够实现细径化。因此，线缆的操作提高，并且，在线缆末端向超声波诊断装置等医疗器械的配线基板连接时的加工性提高。而且，能够将内窥镜插入患者体内时减轻患者的负担。

另外，通过使构成同轴结构的接地线10以及集中屏蔽层30分别接地，从而本实施方式的多芯线缆1形成近似同轴结构，因此，能够得到在电缆特性阻抗、静电电容、屏蔽性等方面耐用的良好的电气特性。

以上说明了本发明的实施方式的一个例子，但本发明并不限定于上述实施方式，可以根据需要采用其他结构。

例如，在上述实施方式的多芯线缆1中的接地线10及绝缘电线20的数量并不限定于本实施方式的数量。另外，在上述实施方式中，接地线10的外径小于绝缘电线20的外径，但可以替换为使接地线10的外径与绝缘电线20的外径大致相同，也可以使接地线10的外径大于绝缘电线20的外径。

另外，在上述实施方式中构成为，接地线10的中心导体11的周围利用包覆层12覆盖，但由于接地线10是接地用电线，因此也可以不设置包覆层12。

而且，在上述实施方式中，作为接地线10的包覆层12以及绝缘电线20的包覆层22使用了全氟烷氧基树脂（PFA）等氟类树脂，但包覆层12、22也可以是发泡体，为了进一步改善电气特性，也可以在包覆层12、22的表面上实施卷绕金属带或镀覆金属等处理。也可以在构成最外层的绝缘电线20的周围（集中屏蔽层30的内周）卷绕PET带等树脂带。

（实施例2）

在上述实施方式中，作为接地线10的中心导体11及绝缘电线20的中心导体21使用将7根镀银软铜线绞合而得到的绞合线，但可以替换为例如使用外径为0.064mm的单根铜合金线。在该情况下也同样地，通过将接地线10的包覆层12的外径形成为0.20mm，将绝缘电线20的包覆层22的外径形成为0.26mm，从而最外层的外皮40的外径例如成为1.34mm，与各芯线为同轴电线的现有的多芯线缆相比，能够得到细径的多芯线缆。

（实施例3）

另外，在上述实施方式中，作为接地线10以及绝缘电线20使用AWG42号的电线，但也可以替换为使用AWG40号的电线。

在实施例3的多芯线缆中，1根AWG40号的接地线10配置在中心处，在其周围作为第一层配置有5根AWG40号的绝缘电线20，而且，在第一层的周围作为第二层配置有11根AWG40号的绝缘电线20。

在实施例3中，作为接地线10的中心导体11，例如使用通过绞合7根导体直径0.03mm的镀锡铜合金线而得到的外径0.09mm的绞合线。接地线10的包覆层12的外径例如为0.25mm。

作为绝缘电线20的中心导体21例如使用通过绞合7根导体直径0.03mm的镀锡铜合金线而得到的外径0.09mm的绞合线。绝缘电线20的包覆层22的外径例如为0.31mm。

集中屏蔽层30例如可以通过将多根（在此约为94根）导体直径0.05mm的镀锡软铜线螺旋卷绕在绝缘电线20的周围而形成，在该情况下，外径例如为1.55mm。

另外，利用厚度4μm的由聚对苯二甲酸乙二酯（PET）构成的树脂带形成的外皮40的外径例如是1.57mm。

另一方面，在集束有与在实施例3的多芯线缆中包含的绝缘电线20相同数量（在此是16根）的AWG40号的同轴电线而得到的现有的多芯线缆中，最外层的外皮的外径例如是1.83mm。

因此，如实施例3所示，使用了AWG40号绝缘电线的多芯线缆，与如现有技术所示集束多根AWG40号同轴电线而形成的多芯线缆相比，也能够实现细径化，适于作为在医疗用器械等中使用的多芯线缆。

（实施例4）

另外，在上述实施例3中，作为接地线10的中心导体11以及绝缘电线20的中心导体21，使用绞合7根镀锡铜合金线而得到的绞合线，但可以替换为例如使用外径0.08mm的单根铜合金线。在该情况下，也与实施例3同样地，通过将接地线10的包覆层12的外径形成为0.25mm，将绝缘电线20的包覆层22的外径形成为0.31mm，从而最外层的外皮40的外径例如成为1.57mm，与各芯线为同轴电线的现有的多芯线缆相比，能够得到细径的多芯线缆。

（实施例5）

另外，在上述实施方式中，作为接地线10以及绝缘电线20使用AWG42号的电线，但也可以替换为作为接地线10使用由PFA覆盖的AWG32号电线，在其周围配置8根AWG40号绝缘电线20。此时，集中屏蔽层30是通过将镀锡铜合金线螺旋卷绕而形成的，外皮40通过将由聚酯构成的树脂带卷绕在集中屏蔽层30的周围而形成。

对实施例5的多芯线缆1的电气特性进行测量，其结果，在频率10MHz下电缆特性阻抗为94Ω，电容为64pF/m。另外，在频率10MHz下信号衰减率为0.383dB/m。这些特征作为该尺寸的同轴电缆来说实用性充分。

（对比例）

与此相对，作为对比例，使用同轴电线，制作出具有与实施例5的多芯线缆1相同程度的外径的多芯线缆。在对比例的多芯线缆中，同轴电线的中心导体成为相当于AWG42号的外径，因此，直径比实施例5的接地线10和绝缘电线20的中心导体细。其结果，针对对比例的多芯线缆中的信号衰减率进行测量后，信号衰减率为0.470dB/m，高于实施例5的多芯线缆1。

如上所述，在实施例5中，能够将信号的衰减率抑制得较低，能够得到具有良好的电气特性的多芯线缆1。

（实施例6）

也可以作为接地线使用不具有包覆层的导体线，另外，在配置于接地线周围的绝缘电线层中至少包含1根导体线，从而将接地线和集中屏蔽层电气短路。

在实施例6中，如图2所示，将由导体线构成的接地线10a配置在中心，在其周围层状地配置有多根绝缘电线20a。另外，在多根绝缘电线20a的层中配置有至少1根导体线20b。由此，接地线10a和集中屏蔽层30经由导体线20b电气短路。导体线20b的直径也可以设定为，与各绝缘电线20a的直径相同或者比各绝缘电线20a的直线稍大。

在集中屏蔽层30由多根金属线形成的情况下，为了将集中屏蔽层30接地，而必须对多根金属线进行捆扎。上述的捆扎多根金属线的作业复杂。但是，在实施例6中，由于使接地线10a与集中屏蔽层30电气短路，因此只要将任一者接地，两者均成为接地电位。由此，能够通过仅将接地线10a接地，从而省略将集中屏蔽层30接地的作业（捆扎多根金属线的作业）。或者，在接地线10a和集中屏蔽层30这两者接地的情况下，由于两者电气短路，因此能够使接地电位更加稳定。

另外，接地线10a及导体线20b可以是绞合线也可以是单线。在为绞合线的情况下，例如，如图3所示，通过在中心部分配置非导电性填充物（化学纤维等）10a1，在其周围绞合多根导体线10a2，从而构成接地线10a。虽未进行图示，但导体线20b也能够形成为相同的结构。

（实施例7）

而且，如图4所示，可以通过将上述实施方式的多芯线缆1作为电线单元，将多根电线单元集束而形成多芯线缆1a。在该情况下，被集束的多根电线单元（多芯线缆1）的周围利用集中屏蔽层30a集中覆盖，并且其周围利用外皮40a覆盖。在该多芯线缆1a中，也能够实现与上述实施方式相同的效果。

（实施例8）

以下，参照附图，说明实施例8所涉及的多芯线缆。

如图5所示，本实施方式所涉及的多芯线缆101具有：多根绝缘电线110；用于捆束多根绝缘电线110的按压卷绕部120；用于覆盖按压卷绕部120的周围的集中屏蔽层130；以及用于覆盖集中屏蔽层的周围的外皮140。

各绝缘电线110由中心导体111和覆盖该中心导体111周围的绝缘性的包覆层112构成。在本实施方式中，作为绝缘电线110例如使用AWG（American Wire Gauge）47号电线。

作为绝缘电线110的中心导体111例如使用通过绞合3根导体直径0.021mm的镀银铜合金线而得到的外径0.045mm的绞合线。

作为绝缘电线110的包覆层112的材料，优选使用耐热性、耐化学性、非粘着性以及自润滑性等方面优异的全氟烷氧基树脂（PFA）等氟类树脂。包覆层112例如是通过将该氟类树脂挤出成型而形成的，其厚度例如是0.025mm，其外径例如是0.090mm。

如图5所示，在本实施方式的多芯线缆101中，在与多芯线缆101的长度方向垂直的剖面的中心附近（多芯线缆101的中心线的周围），作为内层例如配置有多根（在此例如是72根）绝缘电线110中的6根绝缘电线110a。在该6根绝缘电线110a的周围作为外层同轴状地配置有其他绝缘电线110b。此外，也可以在绝缘电线110的间隙中设置芳族聚酰胺纤维或人造短纤维等填充物。

优选绝缘电线110彼此绞合。在该情况下，可以对全部的绝缘电线110集中绞合，也可以针对内层的绝缘电线110a和外层的绝缘电线110b分别绞合。在集中绞合的情况下，可以使作为接地线的内层绝缘电线110a和其周围的作为信号线的外层绝缘电线110b的相对位置在多芯线缆101的长度方向上恒定。由此，能够使与多芯线缆101的轴垂直的剖面中的绝缘电线110a、110b的位置关系在任意剖面中均相同。另外，也可以在内层的绝缘电线110a的中心（在图5中，由6根绝缘电线110a围出的部分）配置填充物。

在如上所述配置的多根绝缘电线110（110a、110b）的周围，卷绕有按压卷绕部120，由此，绝缘电线110以使其位置关系不被破坏的方式受到捆束。按压卷绕部120例如通过将由聚酯构成的树脂带卷绕在绝缘电线110的周围而形成。

另外，绝缘电线110的周围隔着按压卷绕部120利用集中屏蔽层130覆盖。集中屏蔽层130例如通过将多根导体直径0.064mm的镀锡铜线螺旋卷绕在绝缘电线110的周围而形成。

而且，该集中屏蔽层130的外周利用外皮140覆盖。外皮140例如通过将由聚酯构成的树脂带卷绕在集中屏蔽层130的周围而形成。在包含72根AWG47号绝缘电线110的本实施方式的多芯线缆101中，外皮140的外径例如为1.19mm。

作为外皮140也可以代替树脂带，使用将聚氯乙烯（PVC）、聚烯烃或氟类树脂挤出包覆而成的结构。

如图6所示，对本实施方式的多芯线缆101的端部进行末端处理。即，通过激光加工，将外皮140、集中屏蔽层130、外层的绝缘电线110b、内层的绝缘电线110a依次切断，从而从外皮140开始使集中屏蔽层130、外层的绝缘电线110b、内层的绝缘电线110a以及绝缘电线110a的中心导体111阶梯状地露出。

而且，内层的多根绝缘电线110a的中心导体111集中接地。由此，内层的绝缘电线110a一体地作为接地线起作用。另外，集中屏蔽层130的端部也接地。绝缘电线110a以及集中屏蔽层130分别与多芯线缆101所连接的连接器等的接地用端子连接。此外，绝缘电线110a和集中屏蔽层130可以与相同端子连接，也可以如图6所示，与不同的端子连接。

通过如上所述进行末端处理，内层的绝缘电线110a和覆盖其周围的集中屏蔽层130成为同轴结构，因此，多芯线缆101本身被同轴电缆化。

针对如上所述被同轴电缆化的多芯线缆101，对导体电阻、绝缘电阻以及介电强度进行了测量。

其结果，多芯线缆101的导体电阻例如最大为23000Ω/Km，绝缘电阻大于或等于1524MΩ/Km，介电强度为150ACV/min。由此，能够确认本实施方式所涉及的多芯线缆101具有可充分实用的电气特性。

另一方面，在各芯线为同轴电线的现有的多芯线缆中，需要在将内部导体的周围利用绝缘性的包覆层覆盖而构成的绝缘电线的周围，进一步利用外部导体以及保护包覆层同轴状地覆盖，因此，各芯线（同轴电线）的外径与本实施方式的绝缘电线110相比大0.1mm左右。因此，如果通过集束多根该同轴电线而形成多芯线缆，则其外径也增大。

即，对于包含与在本实施方式的多芯线缆101中包含的绝缘电线110相同数量（72根）的AWG47号同轴电线的现有多芯线缆，其最外层的外皮的外径例如为2.3mm，大于本实施方式所涉及的多芯线缆101的外径的一个例子即1.19mm。

根据以上说明的本实施方式所涉及的多芯线缆101，与如现有技术所示作为各芯线而使用同轴结构的多芯线缆相比，能够实现细径化。因此，线缆的操作性提高，并且，在线缆末端向超声波诊断装置等医疗器械的配线基板连接时的加工性提高。而且，能够减轻将内窥镜插入患者体内时患者的负担。

而且，通过以成为同轴结构的内层的绝缘电线110a及集中屏蔽层130分别接地的方式进行末端处理，从而本实施方式的多芯线缆101形成近似同轴结构，因此，能够得到在导体电阻、绝缘电阻、特性阻抗、静电电容、屏蔽性等方面耐用的良好的电气特性。

以上说明了多个实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，可以根据需要采用其他结构。

例如，在实施例8的多芯线缆101中的绝缘电线110（110a、110b）的数量并不限定于以上记载的数量。即，与使用环境等相对应，在多芯线缆101中包含所需数量的绝缘电线110即可。

另外，在上述实施方式中，内层的绝缘电线110a的数量设为6根，但是为了将多芯线缆101构成为近似同轴结构，而将至少1根绝缘电线110配置在内层，使该内层的绝缘电线110在末端处接地即可。

另外，在上述实施方式中，作为绝缘电线110的中心导体111使用将3根镀银铜合金线绞合而得到的绞合线，但也可以替换为使用单根铜合金线。在该情况下也能够实现与上述实施方式相同的作用效果。

而且，在上述实施方式中，作为绝缘电线110的包覆层112而使用了全氟烷氧基树脂（PFA）等氟类树脂，但包覆层112也可以是发泡体，为了进一步改善电气特性，也可以在包覆层112的表面实施卷绕金属带或镀覆金属等的处理。

Claims (7)

1.一种多芯线缆，其具有：

至少1根接地线，其配置在与线缆的长度方向垂直的剖面的中心或其附近；

多根绝缘电线，它们配置在所述接地线的周围；

集中屏蔽层，其覆盖所述绝缘电线的周围；以及

外皮，其覆盖所述集中屏蔽层的周围。

2.根据权利要求1所述的多芯线缆，

所述接地线配置在所述剖面的所述中心，

所述集中屏蔽层和所述接地线形成为同轴结构。

3.根据权利要求1所述的多芯线缆，

所述绝缘电线分别以与所述接地线形成为同轴结构的方式多层状地配置。

4.一种多芯线缆，其具有：

多根电线单元，它们分别为权利要求1所记载的所述多芯线缆；

另外的集中屏蔽层，其将所述多根电线单元的周围集中覆盖；以及

另外的外皮，其覆盖所述集中屏蔽层的周围。

5.根据权利要求1所述的多芯线缆，

所述接地线为其它的绝缘电线，

以使所述接地线以及所述集中屏蔽层接地的方式进行了末端处理。

6.根据权利要求5所述的多芯线缆，

作为所述接地线的所述绝缘电线至少具有2根。

7.根据权利要求1所述的多芯线缆，

所述接地线为导体线，

其它的导体线与所述绝缘电线一起层状地配置在所述接地线的周围，

所述其它的导体线将所述接地线和所述集中屏蔽层电气短路。

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