JP2007188738A - Multicore cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器内の配線や内視鏡等の医療機器の信号伝送に用いられる多心ケーブルに関する。 The present invention relates to a multi-core cable used for signal transmission of medical equipment such as wiring in an electronic equipment or an endoscope.
電子機器内の配線あるいは内視鏡等の医療機器の信号伝送に使用される多心ケーブルは、その取扱い上、柔軟性に富むものが求められ、屈曲操作が加えられることが多い。多心ケーブルで屈曲等の運動が加えられると、信号線同士が互いに擦り合わされて静電気が発生する。この静電気は信号線の信号導体やアースに影響を及ぼし、また、信号に対するノイズ発生の原因ともなる。このため、複数本の信号線を撚り合わせた外周に導電性テープ、編組導体を巻付けてシールド導体とし、静電気の発生を抑制し、また、外部回路に対するノイズ抑制を図っている。(例えば、特許文献1参照)。 A multi-core cable used for wiring in an electronic device or signal transmission of a medical device such as an endoscope is required to have a high flexibility in handling and is often subjected to a bending operation. When a motion such as bending is applied with a multi-core cable, the signal lines are rubbed together to generate static electricity. This static electricity affects the signal conductor and ground of the signal line, and also causes noise generation for the signal. For this reason, a conductive tape and a braided conductor are wound around the outer periphery obtained by twisting a plurality of signal lines to form a shield conductor, thereby suppressing the generation of static electricity and noise suppression with respect to an external circuit. (For example, refer to Patent Document 1).
また、内視鏡内に収納され映像信号を伝送するのに使用される多心ケーブルとして、複数本の信号線をスパイラル状に撚り合わせ、その外周にシールド用の導線を編組した状態で被覆、或いは、信号線の撚り合わせ方向と反対の方向にスパイラル状に巻きつける技術が開示されている。この多心ケーブルは、内視鏡の可撓管内にライトガイド、鉗子チャンネル、操作ワイヤ等とともに収納され、内視鏡可撓管の曲げに応じて屈曲される(例えば、特許文献2参照)。
内視鏡等に使用される多心ケーブルは、患者への負担を軽減するために、より細径化され柔軟性を備えた構成のものが要望されている。複数本の信号線の外周に施されるシールド導体は、上記特許文献2では編組又は信号線の撚り合わせ方向と反対の方向にスパイラルに巻きつける形態が開示されている。しかし、シールド導体を編組で形成すると、スパイラル(横巻)で形成する場合と比べて、ケーブル外径が大きくなり柔軟性も低下する。一方、スパイラルに巻きつけると、特許文献2に開示のように、撚られた信号線間の谷間にシールド導体が落ち込まないようにするために、信号線の撚り合わせ方向と反対の方向に巻きつける必要がある。
A multi-core cable used for an endoscope or the like is required to have a structure with a smaller diameter and flexibility in order to reduce a burden on a patient. The above-mentioned
しかしながら、多心ーブルは内視鏡内で極端に曲げられることが多い。この場合、シールド導体を信号線の撚り合わせ方向と反対の方向に巻きつけると、曲げ部分における信号線とシールド導体とがその交差部分で擦れ合いが生じる。この結果、シールド導体に破断が発生し、内部の信号線が破断することがある。
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたもので、ケーブル径が細く、ケーブルの柔軟性を確保するとともに、曲げによるシールド導体の破断を防止することが可能な多心ケーブルの提供を課題とする。
However, multi-fiber tables are often bent extremely in an endoscope. In this case, when the shield conductor is wound in a direction opposite to the twisting direction of the signal line, the signal line and the shield conductor in the bent portion are rubbed at the intersection. As a result, the shield conductor may break and the internal signal line may break.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is an object to provide a multi-core cable that has a thin cable diameter, ensures the flexibility of the cable, and can prevent breakage of the shield conductor due to bending. To do.
本発明による多心ケーブルは、複数本の信号線を撚り合せて信号線束とし、その外周に一括してシールド導体を配した多心ケーブルであって、信号線束を樹脂テープの巻き付けで厚さ60μm以下の抑え巻で被覆し、抑え巻の外周に信号線束の撚り方向と同方向に導線を横巻してシールド導体とする。なお、シールド導体の横巻ピッチは、信号線束の撚りピッチの0.5〜3.0倍とするのが好ましい。 A multi-core cable according to the present invention is a multi-core cable in which a plurality of signal lines are twisted to form a signal line bundle, and a shield conductor is collectively disposed on the outer periphery thereof. The shield wire is covered with the following restraining windings, and a conductor is horizontally wound around the outer periphery of the restraining windings in the same direction as the twisting direction of the signal wire bundle. The horizontal winding pitch of the shield conductor is preferably 0.5 to 3.0 times the twist pitch of the signal wire bundle.
本発明によれば、シールド導体の横巻方向が信号線束の撚り方向と同方向であるため、ケーブルが屈曲された際に、曲げ部分でシールド導体と信号線が交差せず、曲げに対する抵抗が生じないため柔軟性を高めることができる。さらに、シールド導体と信号線束の外表面との接触面積が増えるため、擦れる部分が分散されて、破断寿命を延ばすことができる。 According to the present invention, since the horizontal winding direction of the shield conductor is the same as the twist direction of the signal wire bundle, when the cable is bent, the shield conductor and the signal line do not intersect at the bent portion, and resistance to bending is reduced. Since it does not occur, flexibility can be increased. Furthermore, since the contact area between the shield conductor and the outer surface of the signal line bundle is increased, the rubbing portions are dispersed, and the fracture life can be extended.
図により本発明の実施の形態を説明する。図1は本発明による多心ケーブルの一例を示す斜視図、図2は同多心ケーブルの信号線束の構成例を説明する図である。図中、1は多心ケーブル、2は同軸線、3は絶縁線、4は信号線束、5は抑え巻、6はシールド導体、7はケーブル外被、10は内部導体、11は絶縁体、12は外部導体、13は絶縁被覆を示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a multi-core cable according to the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining a configuration example of a signal line bundle of the multi-core cable. In the figure, 1 is a multi-core cable, 2 is a coaxial wire, 3 is an insulated wire, 4 is a signal wire bundle, 5 is a restrained winding, 6 is a shield conductor, 7 is a cable jacket, 10 is an inner conductor, 11 is an insulator,
本発明による多心ケーブル1は、図1に示すように、複数本の同軸線2又は絶縁線3を、いずれか一種のみ或いは両者を複合させた形態で集合させた信号線束4で構成される。複数本の同軸線2又は絶縁線3(以下、両者を含めて信号線という)は、1ユニットを構成する3〜20本程度の信号線を撚り合わせにより集合一体化して信号線束4とされる。この信号線束4の外周に樹脂テープを巻きつけて抑え巻5とし、複数本の信号線の集合状態を保持するとともに、信号線束4の外周面に生じる凹凸を滑らかにする。
As shown in FIG. 1, a
抑え巻5の外面には、複数本の導線を横巻(スパイラル状に巻く)してシールド導体6とし、このシールド導体6の外面にケーブル外被7を施して多心ケーブルとされる。なお、内視鏡ケーブルとして用いる場合、信号線の芯数が少ない複合ケーブルとなるため、信号線の配列が難しく円形状にし難い。このため、外観が悪くなりやすいので、内部の集合配列をできるだけ自然円に近付けるようにする。
A plurality of conductive wires are wound horizontally (wound in a spiral shape) on the outer surface of the holding winding 5 to form a
図2に示すように、信号線束4としては、上述したように複数本の同軸線2、或いは絶縁線3を用いることができ、使用周波数が高周波の信号である場合は同軸線2が用いられ、低周波の信号である場合は絶縁線を用いることができる。なお、図2には、5心の絶縁線3の外側に9心の同軸線2を配した例で示してある。また、これに加えて、電源線(低周波)やペア線等を複合させるようにしてもよい。
As shown in FIG. 2, a plurality of
同軸線2の構成としては、例えば、内部導体10、絶縁体11、外部導体12、絶縁被覆13を順次同軸状に配した構成のものが用いられる。この同軸線2は、内部導体10には、電気良導体からなる銅又は錫メッキ銅合金線等の撚り線が用いられ、例えば、外径0.025mm程度の錫メッキされた銅合金線を7本撚って形成される。なお、撚り線の他に、単線を用いることもできる。
As the configuration of the
絶縁体11は、テフロン(登録商標)樹脂等の絶縁材で厚さが0.06mm程度となるようにテープ巻又は押出成型で形成される。外部導体12は、例えば、外径が0.03mm程度の錫メッキ銅合金線を横巻又は編組で形成してシールド用とされ、その外面に厚さ0.04mm程度のポリエステル等のプラスチックテープを巻き付け、或いは、成型機で成型して絶縁被覆13とし、外径が0.3mm程度の同軸線となるように形成される。
The
絶縁線3は、同軸線2の外部導体を有しない信号線で、形状的には導電線の外周を絶縁材で絶縁した絶縁電線と同じである。例えば、同軸線2と同様に、内部導体10は外径0.025mm程度の錫メッキされた銅合金線を7本撚って形成され、その外周をテフロン(登録商標)樹脂等の絶縁体11で被覆して、例えば、外径0.2mm程度の絶縁線となるように形成される。
The insulated
通常、特許文献2にも開示されるように、複数本の信号線を撚って束ねた信号線束の外面にシールド導体を形成するための導線を横巻する場合、信号線束の撚り方向と反対の方向に横巻きするが、本発明においては、その信号線束4の撚り方向と同方向に導線を横巻してシールド導体6とする。ただ、信号線束4の撚り方向と同方向に導線を横巻すると、信号線間に生じる谷間に横巻した導線が落込んだりして、シールド導体が正しく巻けない恐れがある。このため、本発明においては、信号線束4とシールド導体6との間に、樹脂テープを巻きつけて抑え巻5を施し、導線が信号線間の谷間に落込まないようにする。
Usually, as disclosed in
抑え巻5は、ポリエステルやフッ素樹脂系の樹脂テープ等を巻きつけて、60μm以下の厚さで形成される。抑え巻5の厚さが60μmを超えると、内視鏡可撓管の急な屈曲に対して、柔軟に屈曲できなくなることがある。したがって、シールド用導線の巻きつけに耐える程度の薄さで、できるだけ厚みの薄い(例えば、2μm以上)抑え巻5とするのが望ましい。
The restraining winding 5 is formed with a thickness of 60 μm or less by winding polyester or a fluororesin-based resin tape or the like. If the thickness of the
シールド導体6は、複数本の錫メッキ銅線或いは銅箔糸を抑え巻5の上から、信号線束4の撚り方向と同方向に横巻して形成され、その横巻ピッチは、信号線束4の撚りピッチの0.5〜3.0倍とするのが望ましく、さらに望ましくは1.1〜2.5倍である。なお、ピッチを1.0倍すると、信号線束4間にシールド導体6が落込む可能性があり、これより僅かにピッチを大きくしたり小さくすることが望ましい。このシールド導体6の横巻ピッチが0.5倍未満とすると、巻状態が安定で曲げやすくすることができるが、信号線との交差個所が多くなるため、曲げにより交差部分での摩擦が生じる可能性がある。他方、3.0倍を超えると、巻きつけ状態が不安定となり、曲げによりシールド導体に張力が加わるようになり、柔軟性が低下する可能性がある。
The
シールド導体6の外周は、ケーブル外被7で被覆される。ケーブル外被7には、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等が用いられ、適当な厚さの樹脂テープを巻きつけて形成するか、或いは、成型機による押出被覆で形成する。このケーブル外被7は、シールド導体6を外力から保護するとともに、表面の凹凸を埋めて滑らかにし、内視鏡内で引っ掛かりを生じないようにする。
なお、信号線束の撚りピッチに対するシールド導体の横巻ピッチの比と、成形性、磨耗性、柔軟性に対する関係を調べた結果を表1に示す。
The outer periphery of the
Table 1 shows the results of investigating the relationship between the ratio of the horizontal winding pitch of the shield conductor to the twisted pitch of the signal wire bundle and the formability, wearability, and flexibility.
上述のように構成された多心ケーブルは、シールド導体が導線の横巻で形成されているため、導線の編組で形成される場合と比べ、曲げやすく細径とすることができる。さらに、本発明では、シールド導体が信号線の撚り方向と同方向の横巻で形成されているため、信号線の撚り方向と反対方向の横巻で形成する場合に比べて、より曲げやすくすることができるとともに、シールド導体の抑え巻との接触面が増加し、曲がり時に生じる擦れ部分が分散されるので、シールド導体の損傷が軽減されて使用寿命を長くすることができる。 In the multi-core cable configured as described above, since the shield conductor is formed by horizontal winding of a conductive wire, it can be easily bent and have a small diameter as compared with the case where the shielded conductor is formed by braiding the conductive wire. Furthermore, in the present invention, since the shield conductor is formed by horizontal winding in the same direction as the signal wire twisting direction, it is easier to bend compared to the case where the shield conductor is formed by horizontal winding opposite to the signal wire twisting direction. In addition, since the contact surface of the shield conductor with the restraining winding increases and the rubbing portion generated at the time of bending is dispersed, damage to the shield conductor is reduced and the service life can be extended.
1…多心ケーブル、2…同軸線、3…絶縁線、4…信号線束、5…抑え巻、6…シールド導体、7…ケーブル外被、10…内部導体、11…絶縁体、12…外部導体、13…絶縁被覆。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記信号線束を、樹脂テープの巻き付けで厚さ60μm以下の抑え巻で被覆し、前記抑え巻の外周に前記信号線束の撚り方向と同方向に導線を横巻してシールド導体としたことを特徴とする多心ケーブル。 A multi-core cable in which a plurality of signal wires are twisted to form a signal wire bundle, and a shield conductor is collectively arranged on the outer periphery,
The signal wire bundle is covered with a restraining winding having a thickness of 60 μm or less by wrapping a resin tape, and a conductor is horizontally wound around the restraining winding in the same direction as the twisting direction of the signal wire bundle to form a shield conductor. Multi-core cable.
The multi-core cable according to claim 1, wherein a horizontal winding pitch of the shield conductor is 0.5 to 3.0 times a twist pitch of the signal wire bundle.
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