JP2001256845A

JP2001256845A - 部品付きケーブルの製造方法

Info

Publication number: JP2001256845A
Application number: JP2000068927A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Tamura; 勝義田村; Yasutsugu Miyamura; 康嗣宮村
Original assignee: Riken Electric Wire Co Ltd
Current assignee: Riken Electric Wire Co Ltd
Priority date: 2000-03-13
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2001-09-21

Abstract

(57)【要約】【課題】ケーブルを部品へ接続する接続作業性が向上
し、また、前記部品が小型化する部品付きケーブルの製
造方法を提供する。【解決手段】所望の長さの複数の心線２の少なくとも
一端を一個の部品１０に接続する工程と、次いで、前記
部品１０に接続された複数の心線２を集合化する工程、
または、心線２が接続された複数の前記部品１０を同一
側にして、前記部品１０に接続された複数の心線２を集
合化する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、医療装置や精密測
定機器などに接続される多心の部品付きケーブルの製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】医療装置や精密測定機器を使用する際に
は、細径多心ケーブルの一端に接続部品が取り付けら
れ、他端にセンサなどの部品が取り付けられた、部品付
きケーブルが接続されることがある。例えば、超音波診
断装置に接続されるケーブルは、外径が０．２〜０．５
ｍｍの同軸構造をした心線が４０〜２００心程度集合化
されたもので、一端にセンサに内蔵されるフレキシブル
プリント回路板が接続され、他端に装置に接続される多
心コネクタが接続されている。また、電子内視鏡に接続
されるケーブルは、外径が０．５ｍｍ以下の同軸構造を
した心線が数心〜５０心程度集合化されたもので、一端
にＣＣＤセンサが接続され、他端に装置に接続される多
心コネクタが接続されている。

【０００３】このような部品付きケーブルは、例えば以
下のような工程で製造されている。即ち、１）先ず心線を集合撚りし、さらに、必要に応じて集合
撚りした心線に同心撚りまたは層撚りを施す。２）集合撚りした心線にテープ巻き、撚り糸巻きを施
し、その外側に遮蔽層として金属線の編組編みしたチュ
ーブを被せる。３）次いで、外装保護用のシースを被覆して、長尺のケ
ーブルを作製する。４）上記長尺のケーブルを所望の長さに切断し、シース
を剥離し、撚った心線を撚り戻し、各心線の端部の被覆
を剥離し、導体を露出させる。５）次いで、露出した複数の導体の一端にフレキシブル
プリント回路板を接続し、他端に多心コネクタを接続す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
部品付きケーブルの製造方法には、以下のような問題が
あった。即ち、１）各心線は、多心ケーブル化されているために動きが
制約されており、２００本のような多本の心線の端部の
被覆を剥離し、引き回してフレキシブルプリント回路板
へ接続するのには手間がかかり、接続の作業性が上がら
ない。また、多心のケーブルが解かれてから接続される
までの心線の長さは、接続点の分布範囲が拡がっている
ために、異なってくる。例えば、フレキシブルプリント
回路板の中央部付近に接続する心線は相対的に短く、フ
レキシブルプリント回路板の端部付近に接続する心線は
相対的に長くなる。この点は、心線の接続作業性の大き
な障害となる。このように、心線の本数が多くなるほ
ど、接続工数がかかり、また、接続作業に熟練度が要求
されるという問題があった。

【０００５】２）接続作業性を考慮すると、各心線のフ
レキシブルプリント回路板への接続間隔を小さくするの
には限界が生じ、フレキシブルプリント回路板の小型化
の要請に応えることができない。

【０００６】３）多心の部品付きケーブルは、心数、長
さ、部品の種類などにより多品種にわたるため、納期を
短くするためには、部品を付ける前の状態で多種類のケ
ーブルを長尺で在庫しておく必要が生じる。

【０００７】４）部品を接続したケーブルは、その接続
部分で強い繰り返し屈曲を受けると、心線の断線が生じ
やすい。超音波診断装置に接続されるケーブルの場合に
は、上記屈曲により、画像が乱れるという現象が生じ
る。そこで、ケーブルの部品との接続部分のみを補強す
るために、最外層のシースの外側に補強材を加えると、
その部分は形状が不自然に太くなったり、必要以上に硬
くなり、柔軟性がなくなるという別の問題が生じる。

【０００８】本発明は、上述した問題に鑑み、部品の接
続作業性がよく、従って、接続する部品を小型化するこ
とができ、また、半製品のケーブルの在庫をなくするこ
とができ、さらに、部品の接続部分を補強するなど、特
定部分の特性を変えることができる部品付きケーブルの
製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決すべくなされたもので、請求項１記載の発明は、所望
の長さの複数の心線の少なくとも一端を一個の部品に接
続する工程と、次いで、前記部品に接続された複数の心
線を集合化する工程とを有することを特徴とする部品付
きケーブルの製造方法である。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、所望の長さ
の複数の心線の少なくとも一端を一個の部品に接続する
工程と、次いで、心線が接続された複数の前記部品を同
一側にして、前記部品に接続された複数の心線を集合化
する工程とを有することを特徴とする部品付きケーブル
の製造方法である。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の発明において、部品に接続される複数の心
線は、撚合わせられていることを特徴とする部品付きケ
ーブルの製造方法である。

【００１２】また、請求項４記載の発明は、請求項１か
ら３のいずれか１項に記載の発明において、部品に接続
された複数の心線を集合化する工程において、部分的に
あるいは全長にわたり耐屈曲性を有するように集合化す
ることを特徴とする部品付きケーブルの製造方法であ
る。

【００１３】また、請求項５記載の発明は、請求項１か
ら４のいずれか１項に記載の発明において、心線が同軸
線であることを特徴とする部品付きケーブルの製造方法
である。

【００１４】さらに、請求項６記載の発明は、請求項５
記載の発明において、前記同軸線の一端に接続される部
品がフレキシブルプリント回路板であることを特徴とす
る部品付きケーブルの製造方法である。

【００１５】上記発明において、心線としては、単導体
からなる被覆線、あるいは請求項５に記載のように同軸
構造をした同軸線を挙げることができる。また、心線が
接続される部品としては、センサやそれに内蔵される回
路部品（例えば請求項６に記載のようなフレキシブルプ
リント回路板）、あるいはコネクタなどの接続部品を挙
げることができる。

【００１６】請求項１および２記載の発明によれば、心
線を集合してケーブル化する前の状態で、複数の心線の
少なくとも一端を一個の部品に接続するため、各心線は
取り扱いやすく、端部の被覆を剥離し、引き回して部品
へ接続するのに手間がかからず、接続の作業性が向上す
る。従って、本発明は、特に心線の本数が多く、接続工
数（あるいは時間）のかかる部品付きケーブルの製造に
好適であり、また、心線接続作業が容易になるので、未
習熟者でも接続作業が可能となる。また、上述のように
接続の作業性が向上するので、各心線の部品への接続間
隔を小さくすることができ、接続する部品を小型化する
ことができる。また、心線に部品を接続した後に集合し
てケーブル化するため、仕様別に多品種のケーブルを在
庫する必要が無く、心線の在庫のみで済む。併せて、新
仕様ケーブルに対しても、短納期で対応することができ
る。

【００１７】なお、請求項１および２記載の発明におい
て、部品に接続される前の心線は、必ずしも１本ずつば
らばらになっているとは限らず、請求項３に記載されて
いるように、少ない本数（２〜２０本程度）で撚合わせ
られていてもよい。

【００１８】さらに、請求項４記載の発明によれば、部
分的にあるいは全長にわたり耐屈曲性を有するように集
合化するため、要求に応じて全長の耐屈曲性を向上させ
ることができるばかりでなく、外観や柔軟性を損なうこ
となく、部分的に耐屈曲性を向上させた部品付きケーブ
ルを製造することができる。

【００１９】

【発明の実施形態】以下、本発明の実施の形態について
詳細に説明する。本実施形態は部品付きケーブルの製造
方法であり、その工程は以下の通りである。即ち、１）心線を定尺に切断し、先端の被覆層を取り除き、導
体を露出させる。心線としては、通常のビニル被覆線や
同軸構造を有する同軸線などを用いることができ、特に
限定されることはない。また、被覆層の色を数種類用意
すると、判別しやすくなる。また、被覆層の除去は、機
械的、熱的、光学的手段などで行うことができる。

【００２０】２）上記心線の露出した複数本の導体に、
接続すべき第１の部品を接続する。この部品としては、
センサとなるモジュール、センサに内蔵されるフレキシ
ブルプリント回路板、コネクタなどを挙げることができ
る。また、接続方法としては、半田付け、溶接、機械的
なカシメなどを用いることができる。この接続工程にお
いては、各心線は、ケーブル化されて動きが拘束されて
おらず、自由に取り扱うことができるので、接続の作業
性が向上する。従って、これまでに採用できなかった接
続パターンが可能となり、接続する部品を小型化するこ
とができる。

【００２１】３）上記部品に接続された心線を集めて集
合化し、ケーブルとする。集合撚りは、心線の本数が少
ない場合には、全体を撚り合わせた後、必要に応じてテ
トロン（登録商標）糸などを横巻きする。また、心線の
本数が多い場合には、分割して集合撚り（ユニット撚
り）した後、前記集合撚りしたもの複数本を、再度撚り
方向が逆になるように撚り合わせる（ロープ撚り）。そ
の際、同心状に撚ると、外観が綺麗になる。さらに、心
線の本数が多い場合には、前記同心状に撚ったものをさ
らに撚り合わせる。

【００２２】４）上記集合撚りしたものに、必要に応じ
て、テトロン糸、導電性テープ、金属箔、金属線などを
横巻きする。さらに、必要に応じて、遮蔽層として金属
線を編組編みしたチューブを被せる。

【００２３】５）次いで、外装保護用シースを被せる。６）心線の第１の部品が接続されていない側の端部に、
必要に応じて接続すべき第２の部品（多心コネクタな
ど）を接続する。この際、心線の被覆層の色を変えてお
くと、誤接続を防ぐことができる。

【００２４】なお、上記実施形態の心線の集合化の工程
において、ケーブルの耐屈曲性を相対的に向上させたい
部分（例えば部品との接続部近傍）のユニット撚りやロ
ープ撚りのピッチを相対的に小さくしたり、あるいはそ
の部分に補強材としてテープをユニット撚り毎に、ある
いはロープ撚りの外周に巻いたりすることにより、その
部分の耐屈曲性を向上させることができる。このよう
に、心線の集合化の工程でケーブルの耐屈曲性を部分的
に向上させることができるので、シースを被せた後の外
観を損なうことがなく、また、耐屈曲性部分を所望の部
分に容易に設けることができる。また、心線の集合化の
工程を変えることにより、容易に全長の耐屈曲性を変え
ることもできる。

【００２５】上記実施形態では、一個の部品に接続され
た心線を集合化したが、複数の部品に接続された心線を
集合化してもよい。また、第２の部品は心線を集合して
ケーブル化した後に接続されているが、第１および第２
の部品をともに、心線を集合してケーブル化する前に接
続してもよい。なお、上記実施形態は、本発明を具体化
した一例であって、本願発明の技術的範囲を限定するも
のではない。

【００２６】

【実施例】（実施例１）超音波診断装置に接続される部
品付きケーブルの製造方法について説明する。本実施例
で製造される部品付きケーブルは、図３に示すように、
ケーブル１の一端に部品としてのフレキシブルプリント
回路板１０を接続したものである。ケーブル１を構成す
る心線２は、図１に示すように、同軸構造をした同軸線
である。その内部導体２ａは外径が０．０９ｍｍの銅
線、絶縁体２ｂはフッ素樹脂（テトラフルオロエチレン
・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体）からな
り、その外径は０．２３ｍｍであり、外部導体２ｃは
０．０３ｍｍ径の銅線を２５本横巻きしたもので、その
外径は０．２９ｍｍであり、シース２ｄはフッ素樹脂
（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体）からなり、その外径は０．３７ｍｍである。
また、フレキシブルプリント回路板１０は、図２に示す
ように、ランド１１（サイズ：０．６ｍｍ×０．４ｍ
ｍ）が縦横１．４ｍｍ×０．８ｍｍのピッチで１８０個
（３０×６）配列したものである。なお、図２におい
て、１２はシールドラインである。

【００２７】この部品付きケーブルの製造方法の工程は
以下のとおりである。即ち、１）先ず、図１に示すように、心線２を所望の長さに切
断し、その端部９ｍｍ長のシース２ｄを剥がし、さらに
外部導体２ｃを折り返してまとめ、絶縁体２ｂを除去し
て、内部導体２ａを１ｍｍ長露出させる。２）次いで、図３に示すように、１８０本の心線２の露
出した内部導体２ａをフレキシブルプリント回路板１０
のランド１１にハンダで接続する。３）次いで、心線２の外部導体２ｃを１５本分ずつまと
めて、シールド部（図示せず）へまとめて接続する。４）次いで、フレキシブルプリント回路板１０に接続さ
れた心線２を集合化する。即ち、先ず、１８０本の心線
２を１６心のユニット１０組、４心のユニット５組に分
け、各ユニットを撚合わせて計１５本のユニット撚り３
を形成する。次いで、前記１５本のユニット撚り３を一
括撚合わせ、ロープ撚り４を形成する。その際、必要に
応じて、フレキシブルプリント回路板１０との接続部近
傍の撚りピッチを他の部分よりも小さくすると、接続部
近傍の耐屈曲性を増すことができる。５）次いで、ロープ撚り４の外側にテフロン（DuPont社
の商品名）テープで押さえ巻き５を施し、その外側に遮
蔽層として錫メッキ銅線の編組編みからなるチューブ６
を被せる。６）さらに、その外側にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）のシ
ース７を被せ、外径７ｍｍのケーブル１とする。７）ケーブル１のフレキシブルプリント回路板１０が接
続された端部の反対側端部に多心コネクタ（図示され
ず）を接続する。

【００２８】本実施例において、１８０本の心線２の接
続時間（端末処理およびハンダ接続）は、従来のケーブ
ル化後に接続する場合に比して、約４０％低減した。ま
た、ランド１１のサイズ（０．６ｍｍ×０．４ｍｍ）お
よび配列ピッチ（１．４ｍｍ×０．８ｍｍ）は、従来の
もの（サイズ：１．４ｍｍ×０．８ｍｍ、配列ピッチ：
１．６ｍｍ×１．５ｍｍ）よりも小さくなっており、同
様のパターン設計の場合、フレキシブルプリント回路板
１０の全体の面積は従来のものよりも約４０％減少し
た。なお、従来、縦方向の段数が４段以下でないと、接
続作業性が悪く、量産性に劣るものであったため、量産
品では４段以下のパターン配置が多用される。一方、本
発明によれば容易に５段以上の接続が可能であるため、
パターン配置に制約が少なく、必要であれば全幅のコン
パクト化が可能となる。即ち、従来技術では、例えば１
８０心の接続を行うために４５か所×４段で６６ｍｍ
（１．５ｍｍ×４４）の幅が必要であったが、本発明に
よれば３０か所×６段で２３．２ｍｍ（０．８ｍｍ×２
９）の幅で接続可能で、約３分の１の幅に縮小すること
ができた。これにより、超音波診断用センサの小型化を
実現することができた。

【００２９】（実施例２，３，４）図４は実施例２、図
５は実施例３、図６は実施例４を示すものである。これ
らの実施例は、部品としてのセンサ２０に複数の心線２
の一端を接続した後、これらの心線２を撚合わせてケー
ブル１とするものである。このケーブル１の外径は８ｍ
ｍである。

【００３０】実施例２は、心線２の撚合わせにおける撚
りピッチを２１０ｍｍとしたものである。また、実施例
３および実施例４は、センサ２０への接続部分２１の撚
りピッチを９０ｍｍとし、他の部分２２の撚りピッチを
２１０ｍｍとしたものである。さらに、実施例４は、セ
ンサ２０への接続部分２１において編組チューブ６の外
側にテープ２３を巻いたものである。このテープ２３
は、厚さ０．０８ｍｍのＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレ
ン）からなるテープの外側に、さらに厚さ０．１５ｍｍ
の不織布テープを巻いたものである。

【００３１】上記実施例２，３，４のケーブル１につい
て、耐屈曲性の試験を行った。図７は、試験に用いた１
８０度屈曲試験機の略図である。図７において、３１は
回転体、３２はケーブル１の一端部を固定する試料固定
部、３３はケーブル１を挟持するマンドレル、３４はケ
ーブル１の他端部に取り付けられる荷重、３５はケーブ
ル１に電気的に接続される抵抗計である。なお、実施例
３，４については、撚りピッチが細かい側を試料固定部
３２側にした。また、荷重３４は４００ｇとし、マンド
レル３３により定まる曲げ半径は１０ｍｍとした。そし
て、左右９０度の曲げを一往復３０回／分の速さで行
い、各心線が断線するまでの屈曲回数を調べた。

【００３２】実施例２，３，４のケーブル１のそれぞれ
について、５つの試料による平均耐屈曲回数は、実施例
２が２５５７０回、実施例３が１３８１５０回、実施例
４が２１４０９０回であった。この結果から、撚りピッ
チを細かくすることにより繰り返し耐屈曲性が向上し、
編組チューブ６の外側にテープ２３を巻くことによりさ
らに繰り返し耐屈曲性が向上することが明らかである。
即ち、ケーブル１においてセンサ２０への接続部分２１
が最も繰り返し屈曲を受けるが、撚りピッチを細かくし
たり、テープ２３を巻くなどの手段により、接続部分２
１を選択的に補強でき、このような局部的なケーブル１
の補強によって、繰り返し耐屈曲性が優れる製品を提供
できた。

【００３３】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、ケーブルおよびフレキシブルプリント回路板
は様々な構造を採用することができ、また、製造工程も
様々な手順を採用することができる。さらに、ケーブル
の補強手段は、前記実施例２のような撚りピッチを細か
くすることや、実施例３のようなケーブルの外側へのテ
ープの巻き付けに限るものではなく、ケーブル中に綿糸
やテープなどの介在物を入れるなどの手段であってもか
まわない。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１および３
の発明によれば、ケーブルを部品へ接続する接続作業性
が向上し、接続工数が低減でき、また、部品を小型化す
ることができるという優れた効果がある。特に、心線の
本数が多いほど、この効果が顕著であり、また、未習熟
者でも接続作業をすることが可能となるという効果もあ
る。また、請求項４の発明によれば、心線の集合化の工
程を変えることにより、容易に全長の耐屈曲性を変える
ことができ、また、シースを被せた後の外観を損なうこ
となく、ケーブルの所望の部分の耐屈曲性を変えること
が容易にできるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に用いた心線の端部側面図で
ある。

【図２】本発明の一実施例に用いたフレキシブルプリン
ト回路板の説明図である。

【図３】本発明の一実施例の説明図である。

【図４】本発明の他の実施例の説明図である。

【図５】本発明のさらに他の実施例の説明図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例の説明図である。

【図７】屈曲試験機の概略説明図である。

【符号の説明】

１ケーブル２心線２ａ内部導体２ｂ絶縁体２ｃ外部導体２ｄ、７シース３ユニット撚り４ロープ撚り５押さえ巻き６チューブ１０フレキシブルプリント回路板
（部品）１１ランド１２シールドライン２０センサ（部品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4E352 AA06 AA16 AA17 BB04 BB05 CC01 CC11 DR01 EE01 GG12 GG25 5G325 BA13 BC10 5G355 AA05 BA01 BA08 CA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の長さの複数の心線の少なくとも一
端を一個の部品に接続する工程と、次いで、前記部品に
接続された複数の心線を集合化する工程とを有すること
を特徴とする部品付きケーブルの製造方法。
【請求項２】所望の長さの複数の心線の少なくとも一
端を一個の部品に接続する工程と、次いで、心線が接続
された複数の前記部品を同一側にして、前記部品に接続
された複数の心線を集合化する工程とを有することを特
徴とする部品付きケーブルの製造方法。
【請求項３】部品に接続される複数の心線は、撚合わ
せられていることを特徴とする請求項１または２記載の
部品付きケーブルの製造方法。
【請求項４】部品に接続された複数の心線を集合化す
る工程において、部分的にあるいは全長にわたり耐屈曲
性を有するように集合化することを特徴とする請求項１
から３のいずれか１項に記載の部品付きケーブルの製造
方法。
【請求項５】前記心線が同軸線であることを特徴とす
る請求項１から４のいずれか１項に記載の部品付きケー
ブルの製造方法。
【請求項６】前記同軸線の一端に接続される部品がフ
レキシブルプリント回路板であることを特徴とする請求
項５記載の部品付きケーブルの製造方法。