CN215730931U - 一种新型超柔轴向扭转电缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种新型超柔轴向扭转电缆，其包括第一软质层、内线缆、金属屏蔽层、第二软质层以及外皮层，所述第一软质层形成安装腔，所述安装腔中设置有抗拉软绳，所述内线缆的数量为多个，多个所述内线缆设置在所述抗拉软绳周向外侧的安装腔中；单个所述内线缆包括导线、裹线层、以及填充纤维，所述裹线层形成裹线腔，所述导线以及填充纤维安装在所述裹线腔中，所述导线的数量为多根且每根导线均与填充纤维抵接；所述金属屏蔽层、第二软质层以及外皮依次裹覆在所述第一软质层上。本申请有助于解决电缆耐扭转性能不佳而损坏的问题。

Description

一种新型超柔轴向扭转电缆

技术领域

本申请涉及设备用连接线缆技术领域，尤其是一种新型超柔轴向扭转电缆。

背景技术

电缆是连接高频信号通路的系统内常用的元件，电缆在受到弯曲或扭转等机械力作用时会引起同轴电缆各部件的尺寸变化及结构错位，从而影响通信系统的性能。因此为了保障通信系统的性能，对与之配套的传输元器件之一的电缆的机械稳定性提出了更高的要求。

目前使用的医疗电缆，通常在内部芯线中心绞合结构，圆整稳定紧密、缝隙小，集合后外侧全覆盖包覆外皮层，材料使用量大，延芯线长度方向（即轴向）普遍偏硬，用户在频繁轴向扭转时，由于连接处通常是固定连接，扭转时内部芯线间及芯线与外皮摩擦力大，进而轴向扭转力矩大且对线芯的伤害较大，因此在使用时存在不便且手感体验较差的问题。并且耐扭转次数不到10万次就只有换线或报废，使用寿命短。

随着医学技术的发展，医疗设备的进步，医学上面临很多很多的医学难题在一步一步地得到落实，同时，医疗监控设备对监控探头的弯曲扭转使用寿命要求越来越高，但是，现有的医疗监控探头电缆却不能满足对此要求。

实用新型内容

为了改善现有技术中电缆的耐扭转性能不佳的问题。

本申请提供的一种新型超柔轴向扭转电缆采用如下的方案：

一种新型超柔轴向扭转电缆，包括第一软质层、内线缆、金属屏蔽层、第二软质层以及外皮层，所述第一软质层形成安装腔，所述安装腔中设置有抗拉软绳，所述内线缆的数量为多个，多个所述内线缆设置在所述抗拉软绳周向外侧的安装腔中；单个所述内线缆包括导线、裹线层、以及填充纤维，所述裹线层形成裹线腔，所述导线以及填充纤维安装在所述裹线腔中，所述导线的数量为多根且每根导线均与填充纤维抵接；所述金属屏蔽层、第二软质层以及外皮由内至外依次裹覆在所述第一软质层上。

通过采用上述方案，整体电缆轴向扭转过程中，相较于多个内线缆互相接触的设计，本申请技术方案将填充纤维分布在各组导线中间，减小了扭转时导线所受到的摩擦力，起到了保护导线的作用。另一方面，导线轴向滑动扭转，裹线层和填充纤维受剪切应力被压缩，可以起到一定的缓冲作用，部分抵消导线受到的压力，同时受压后导线与裹线层和填充纤维面积增大，接触更充分，线受到的压力进一步减小，从而软保护芯线，减小对线芯的伤害；软质层和金属屏蔽层在受到剪切应力时，会产生一定的滑动，本申请技术方案中通过在金属屏蔽层的两侧分别设置有第一软质层以及第二软质层，较好地抵消了一部分剪切应力，进一步起到了缓冲的作用，从而使芯线受到的剪切应力减小。综上所述，本申请技术方案有助于解决电缆耐扭转性能不佳，容易被损坏的问题。

可选的，所述金属屏蔽层成由多个软质导体螺旋缠绕而成。

通过采用上述方案，通过采用软质导体材质，材质的硬度较小，延展性较高，又能实现阻断电磁波的功能；本申请技术方案通过采用延展性较高的软质导体，能够方便的对软质导体进行编织，从而形成螺旋缠绕结构；螺旋缠绕结构本身的抗拉压的能力较强，能够承受轴向扭转时的剪切力，并且由此形成的金属屏蔽层相较于传统技术方案中采用硬质导体的技术手段，本申请中金属屏蔽层在该新型超柔性轴向扭转线缆被扭转时，阻力较小，滑动效果较好，进一步起到了便于扭转的效果；另一方面，软质导体的柔软性较佳，对于轴向扭转时所受到的力能起到一定的缓冲作用，进一步起到了保护导线的作用。

可选的，所述第一软质层或/和第二软质层为膨胀聚四氯乙烯薄膜。

通过采用上述方案，由于本申请技术方案中第一软质层和第二软质层包覆在各个裹线层外部主要为了便于该新型超柔轴向扭转线缆的扭转，因此需要材质具有一定的软性以起到缓冲作用，并且需要摩擦系数交底以便于扭转。因此本申请技术方案中通过由膨胀聚四氯乙烯薄膜材质构成第一软质层以及第二软质层，膨胀聚四氯乙烯薄膜是已知的固体材料中摩擦系数较低的，故膨胀聚四氯乙烯薄膜的设计具有较好的滑动效果，电缆轴向扭转以及弯曲时所受的载荷较小，受到的扭转力矩较小，更容易扭转，起到集合防护作用的同时使轴向扭转更容易。

可选的，所述填充纤维材质由尼龙丝或防弹丝制成，所述填充纤维呈蓬松状态。

通过采用上述方案，将填充纤维的材质选用为尼龙丝或者防弹丝，使得每组导线的周围和中间均包裹有尼龙丝或防弹丝，因尼龙丝或防弹丝作为填充物时呈蓬松状态，且尼龙丝与防弹丝均具有较低的吸水率和较好的柔韧性，同时具有较高的抗拉强度，可以很好地起到支撑和防护作用，并且在该新型超柔轴向扭转电缆轴向扭转时，尼龙丝或防弹丝的较佳的抗拉强度有助于提升新型超柔轴向扭转电缆的耐扭转性能。

可选的，所述相邻的内线缆之间亦设置有抗拉软绳，所述抗拉软绳同时抵接在相邻的两个所述裹线层上。

通过采用上述方案，该新型超柔轴向扭转电缆轴向扭转时，内线缆受到扭转力作用有扭转运动的趋势，位于相邻内线缆之间的抗拉软绳同时受到相抵接的两个内线缆的压力，裹线层和抗拉软绳受到剪切应力而被压缩，对导线受到的压力起到了缓冲的作用，进一步提升了对导线的保护性能。

可选的，所述外皮层由软质弹性体制成。

通过采用上述方案，由于外皮层裹覆在该新型超柔轴向扭转电缆的最外层以起到保护缓冲的作用，本申请技术方案采用软性的材质，具有较高的柔软度，在弯曲扭转时外皮层所产生的阻力较小，便于该新型超柔轴向扭转电缆的扭转；另一方面，由于实际工况中，工作环境较为复杂，外皮层难免会受到环境因素的碰撞以及刮蹭，本申请技术方案通过将外皮层的材质选用为弹性体，在受到碰撞时可以起到一定的缓冲作用，提升了对于导线的保护性能。

可选的，所述第二软质层与所述外皮层之间形成有缝隙层。

通过采用上述方案，传统的技术方案中由于电缆扭转时会产生一定的变形而难以扭转，本申请技术方案在第二软质层和外皮层之间留出缝隙层，可为整体电缆轴向扭转留出扭转空间，有助于减轻在扭转时来自外皮层与第二软质层之间的阻力，起到了减小轴向扭转扭矩的作用，便于该新型超柔轴向扭转电缆的轴向扭转。

可选的，所述裹线层由尼龙丝或防弹丝制成单层螺旋缠绕结构。

通过采用上述方案，将用于对导线起到保护作用的裹线层采用尼龙丝或防弹丝材质，由于尼龙丝以及防弹丝具有较好的延展性，能够便捷的对该裹线层进行编织塑性，从而得到单层螺旋缠绕结构的裹线层；由于本申请技术方案中，每个内线缆外侧均包裹有一层裹线层，为了减少由裹线层占用的装配空间，以便于导线的装配，本申请技术方案的裹线层设置为单层，占用的装配空间较小；并且，裹线层在该新型超柔轴向扭转电缆扭转时受到剪切应力并与导线紧密接触，螺旋缠绕结构的设计使得裹线层与导线之间的接触更为紧密，对导线的缓冲保护效果更佳。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 整体电缆轴向扭转过程中，相较于多个内线缆互相接触的设计，本申请技术方案将填充纤维分布在各组导线中间，减小了扭转时导线所受到的摩擦力，起到了保护导线的作用。另一方面，导线轴向滑动扭转，裹线层和填充纤维受剪切应力被压缩，可以起到一定的缓冲作用，部分抵消导线受到的压力，同时受压后导线与裹线层和填充纤维面积增大，接触更充分，线受到的压力进一步减小，从而软保护芯线，减小对线芯的伤害；软质层和金属屏蔽层在受到剪切应力时，会产生一定的滑动，本申请技术方案中通过在金属屏蔽层的两侧分别设置有第一软质层以及第二软质层，较好地抵消了一部分剪切应力，进一步起到了缓冲的作用，从而使芯线受到的剪切应力减小。并且，传统的技术方案中由于电缆扭转时会产生一定的变形而难以扭转，本申请技术方案在第二软质层和外皮层之间留出缝隙层，可为整体电缆轴向扭转留出扭转空间，减小轴向扭转扭矩。综上所述，本申请技术方案有助于解决电缆耐扭转性能不佳，容易被损坏的问题；

2. 由于本申请技术方案中第一软质层和第二软质层包覆在各个裹线层外部主要为了便于该新型超柔轴向扭转线缆的扭转，因此需要材质具有一定的软性以起到缓冲作用，并且需要摩擦系数交底以便于扭转。因此本申请技术方案中通过由膨胀聚四氯乙烯薄膜材质构成第一软质层以及第二软质层，膨胀聚四氯乙烯薄膜是已知的固体材料中摩擦系数较低的，故膨胀聚四氯乙烯薄膜的设计具有较好的滑动效果，电缆轴向扭转以及弯曲时所受的载荷较小，受到的扭转力矩较小，更容易扭转，起到集合防护作用的同时使轴向扭转更容易；

3. 传统的技术方案中由于电缆扭转时会产生一定的变形而难以扭转，本申请技术方案在第二软质层和外皮层之间留出缝隙层，可为整体电缆轴向扭转留出扭转空间，有助于减轻在扭转时来自外皮层与第二软质层之间的阻力，起到了减小轴向扭转扭矩的作用，便于该新型超柔轴向扭转电缆的轴向扭转；

附图说明

图1是本申请实施例为展示整体结构所做的截面示意图；

附图标记说明：

1、第一软质层；11、安装腔；12、抗拉软绳；

2、内线缆；21、导线；22、裹线层；221、裹线腔；23、填充纤维；

3、金属屏蔽层；

4、第二软质层；

5、外皮层；

6、缝隙层。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种新型超柔轴向扭转电缆。

参照图1，一种新型超柔轴向扭转电缆，其包括内线缆2、第一软质层1、第二软质层4、用于阻断电磁波的金属屏蔽层3以及外皮层5。第一软质层1呈圆筒状以使得第一软质层1的内壁围合形成有安装腔11，内线缆2设置在第一软质层1形成的安装腔11中，第二软质层4、金属屏蔽层3以及外皮层5依次罩覆在所述第一软质层1上远离安装腔11的一侧。

内线缆2的数量有多个，安装腔11中设置有抗拉软绳12，抗拉软绳12的数量不少于一股，至少一股抗拉软绳12安装在安装腔11中部，且多个内线缆2安装在该抗拉软绳12的周向外侧以夹持该抗拉软绳12。值得一提的是，本申请实施例中，每两个相邻的内线缆2之间均对应的设置有一股抗拉软绳12，且该抗拉软绳12与相邻的两个内线缆2抵触连接。值得一提的是，为了提升抗拉软绳12的缓冲性能，本申请实施例中每股抗拉软绳12均呈蓬松态。

内线缆2包括裹线层22、用于传输信号的导线21、以及用于缓冲的填充纤维23，裹线层22为圆筒形结构以形成裹线腔221，裹线腔221中并列的设置有多根导线21，填充纤维23的数量不少于一个，且填充纤维23设置在裹线腔221以使得每根导线21均与填充纤维23相抵接。从而使得在轴向扭转工况下，填充纤维23受到压缩而变形以缓冲导线21所受到的压力，起到对导线21的缓冲作用。本申请实施例中，填充纤维23的材质为尼龙丝或防弹丝，并且填充纤维23由多股尼龙丝或防弹丝缠绕而呈蓬松状态。

为了进一步提升内线缆2的缓冲性能以及屏蔽性能，本申请实施例中，裹线层22可选用尼龙丝或防弹丝的材质，并且裹线层22由多股尼龙丝或防弹丝编织形成单层螺旋缠绕结构，以使得裹线层22占用的装配空间较小且屏蔽性能较佳。

金属屏蔽层3呈圆筒状包裹在第一软质层1的外壁上，以起到屏蔽电磁波的作用。本申请实施例中，金属屏蔽层3的材质为软质导体，并且，该金属屏蔽层3由多个软质导体螺旋缠绕而成。软性导体材质的选用，既满足了作为屏蔽层的要求，又具有较佳的延展性，具备较好的缓冲性能。值得一提的是，本申请实施例中，金属屏蔽层3中的软质导体通过退火处理后，具备较佳的延展性，便于编织形螺旋缠绕结构的金属屏蔽层3。

第二软质层4呈圆筒状裹覆在金属屏蔽层3的外壁上，以起到缓冲作用。本申请实施例中，第一软质层1以及第二软质层4均选用膨胀四氯乙烯薄膜作为材料，膨胀四氯乙烯薄膜的摩擦系数较低以便于该新型超柔轴向扭转电缆的轴向扭转。

外皮层5呈圆筒状裹覆在第二软质层4远离金属屏蔽层3的外壁一侧，并且外皮层5与第二软质层4之间具有一定的间距以形成缝隙层6。实际生产工艺中，本申请技术方案中的外皮层5通过套管押出工艺，以形成圆筒状的外皮层5，且外皮层5的内腔直径大于第二软质层4的空腔与外壁的直径之和，以使得外皮层5不会紧贴的裹覆在第二软质层4上。从而形成了具有一定间距的缝隙层6，以提供该新型超柔轴向扭转电缆的扭转空间，起到了进一步提升扭转便捷度的效果。值得一提的是，由于缝隙层6是由于外皮层5通过套筒押出工艺调整外皮层5的松紧并安装在第二软质层4上自然形成，因此缝隙层6的形状为不规则的环状。实际生产工况中，缝隙层6的厚度间距为0.075mm-0.125mm。

本申请实施例中，外皮层5为软性的弹性体，以使得缓冲保护性能较佳。

本申请实施例一种的实施原理为：该新型超柔轴向扭转电缆设置有较多的填充材料，包括用于包裹导线21的裹线层22、用于与导线21抵接以起到缓冲作用的填充纤维23以及用于对多个内线缆2之间进行缓冲的抗拉软绳12，在该新型超柔轴向扭转电缆受到轴向扭转的作用时，填充材料压缩变形以起到了缓冲保护的作用，从而提升了对该新型超柔轴向扭转电缆的缓冲保护性能。并且，通过设置有第一软质层1、第二软质层4以及外皮层5，并且在第二软质层4与外皮层5之间设置有缝隙层6，并且选用相应的摩擦力较小的材质，从而减小了该新型超柔轴向扭转电缆轴向扭转时所受到的阻力。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：包括第一软质层(1)、内线缆(2)、金属屏蔽层(3)、第二软质层(4)以及外皮层(5)，所述第一软质层(1)形成安装腔(11)，所述安装腔(11)中设置有抗拉软绳(12)，所述内线缆(2)的数量为多个，多个所述内线缆(2)设置在所述抗拉软绳(12)周向外侧的安装腔(11)中；单个所述内线缆(2)包括导线(21)、裹线层(22)、以及填充纤维(23)，所述裹线层(22)形成裹线腔(221)，所述导线(21)以及填充纤维(23)安装在所述裹线腔(221)中，所述导线(21)的数量为多根且每根导线(21)均与填充纤维(23)抵接；所述金属屏蔽层(3)、第二软质层(4)以及外皮由内至外依次裹覆在所述第一软质层(1)上。

2.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层(3)成由多个软质导体螺旋缠绕而成。

3.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述第一软质层(1)或/和第二软质层(4)为膨胀聚四氯乙烯薄膜。

4.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述填充纤维(23)材质由尼龙丝或防弹丝制成，所述填充纤维(23)呈蓬松状态。

5.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述相邻的内线缆(2)之间设置有抗拉软绳(12)，所述抗拉软绳(12)同时抵接在相邻的两个所述裹线层(22)上。

6.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述外皮层(5)由软质弹性体制成。

7.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述第二软质层(4)与所述外皮层(5)之间形成有缝隙层(6)。

8.根据权利要求1所述的一种新型超柔轴向扭转电缆，其特征在于：所述裹线层(22)由尼龙丝或防弹丝制成单层螺旋缠绕结构。

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