JP2014040906A - チューブケーブル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チューブ4の肉厚部に光伝送路2が埋設されている。電気信号路3がこのチューブ4の肉厚部に埋設されている。光伝送路2及び電気信号路3は、チューブ4の軸心に対し螺旋状に巻回された状態で埋設されている。光伝送路2が光ファイバであるか、或いは、光伝送路2の周囲のチューブ4が、光伝送路よりも屈折率が低く形成されている。
【選択図】図1
Description
上記構成によれば、電気信号路がチューブの肉厚部に埋設されているため、このチューブケーブルを用いて配管及び配線を行うことができる。
上記構成によれば、光伝送路がチューブケーブルの曲げに追従し易く、可撓性を向上させることができる。
上記構成によれば、電気信号路がチューブケーブルの曲げに追従し易く、可撓性を向上させることができる。
上記構成によれば、可撓性を有する電気信号路とすることができる。
上記構成によれば、電気信号路がチューブと一体的に形成されるため、チューブと同時押し出しすることができる。
上記構成によれば、複数の電気信号路がチューブの肉厚部の内壁側及び/又は外壁側へ露出されているため、導電性の流体が流通された場合やチューブケーブルの外部に導電性の流体等が存在する場合には、当該電気信号路をセンサにおける端子として利用することができる。
上記構成によれば、光ファイバによって光を通過させることができる。
上記構成によれば、光伝送路の周囲が光伝送路よりも屈折率が低く形成されている。これにより、光伝送路内で光を伝搬させることができる。
上記の構成によれば、チューブの肉厚部に埋設された光伝送路が外部から視認可能になると共に、チューブ内に流通する液体等の色や状態を確認することができる。
上記の構成によれば、チューブケーブルを切断してチューブの断面を露出させた後に、引裂き紐の端部をニッパ等の治具で摘んでチューブの外周方向に引き出すことによりチューブを引き裂くことができる。これにより、肉厚部をニッパ等の治具で切り取りながら引き裂く場合よりも容易に引き裂き作業を行うことができることから、光伝送路や電気信号路を肉厚部から引き出すときの作業性を良好にすることができる共に、作業時間を短縮することができる。
上記の構成によれば、引裂き紐がチューブの周方向の複数箇所に配置されることによって、チューブを周方向の複数箇所で引き裂くことができる。これにより、チューブの直径が大きくなった場合でも、光伝送路や電気信号路を肉厚部から引き出すときの良好な作業性及び短時間化を実現することができる。
上記の構成によれば、引裂き紐がアラミド繊維により非常に大きな引張り強度を有することによって、チューブの引き裂き時における引裂き紐の破断が起り難いものにすることができると共に、チューブを形成する材料の選択の幅を拡大することができる。
上記の構成によれば、引裂き紐を電気信号線として用いることができる。
上記の構成によれば、電気回路を備えたチューブケーブルに良好に適用することができる。
上記構成によれば、チューブケーブルは外形状が歪になることが軽減される構成であるため、カテーテルを挿入させる対象を傷つけてしまうことを回避することができる。
上記構成によれば、光伝送路が1つの円筒であるという簡易な構成にすることができると共に、光伝送路の周囲が光伝送路よりも屈折率が低く形成されているため、光伝送路内で光を伝搬させることができる。
本発明のチューブケーブルは、医療用カテーテル、熱帯魚用水槽のエアポンプチューブ等に用いることができるものである。
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態のチューブケーブル1は、チューブ4の肉厚部に光伝送路2が埋設されている。また、電気信号路3がチューブ4の肉厚部に埋設されている。
ここで、肉厚部とは、管状に形成されたチューブ4の管壁部分を示す。
このように、光伝送路2及び電気信号路3は互いに非接触状態で配設されているがこれに限定されない。例えば、光伝送路2及び電気信号路3が互いに接触状態で配設されてもよいし、絶縁体で被覆されていることを条件に電気信号路3同士が互いに接触状態で配設されてもよい。
また、光伝送路2及び電気信号路3は、断面径方向に非重畳状態で配設されているがこれに限定されない。
また、チューブ4の肉厚部は、内部シース5及び外部シース6の2層構造で形成されているがこれに限定されない。例えば、1層構造であってもよいし、3層以上の構造であってもよい。また、複層構造である場合、すべての層が同じ材料で形成されてもよいし、少なくとも1層以上が異なる材料で形成されていてもよい。
また、光伝送路2及び電気信号路3は螺旋状に巻回されることに限定されない。例えば、直線状に配設されてもよいし、波線状に配設されてもよいし、一部が螺旋状であってもよい。
次に、チューブケーブル1の各構成について具体的に説明する。
本実施形態の光伝送路2には、光ファイバが用いられている。尚、光ファイバは、コア及びクラッドで構成された光導波路のみであってもよいし、コアのみで構成された導波路だけであってもよい。また、光ファイバは、このような光導波路に1層以上の保護膜で被覆したものであってもよい。尚、光ファイバのモードは限定されない。また、光ファイバの光導波路部分は、可撓性の面からプラスチック製であることが好ましいが、ガラス製であってもよい。
尚、光伝送路2が、コアのみで構成された光導波路の場合、チューブ4における光伝送路2の周囲が光伝送路2よりも屈折率が低く形成される。これにより、光伝送路2の周囲は光導波路のクラッドとして機能し、コアとして機能する光伝送路2において光を伝搬させることができる。
本実施形態の電気信号路3は、絶縁材料によって被覆された銅、アルミ、銅合金などの撚線であってもよいし、集合線、単線であってもよいし、また、絶縁材料で被覆されない裸線であってもよい。更には導電性を有して形成された導電性組成物であってもよい。
銅合金としては、特公昭62−12295に記載の耐屈曲性の良い銅合金が使用できるが、鉄0.26〜3.00重量%、リン0.06〜0.09重量%、インジウム0.08〜0.12重量%、酸素が0.0010重量%以下を含有し、残部が実質的に銅からなる銅合金が好ましい。これにより、可撓性を有する電気信号路とすることができる。また、電気信号路3の材料は、銅合金に限定されず、銅、アルミなどを挙げることができる。
尚、電気信号路3は、導電性を有して形成された導電性組成物であれば、材料は限定されない。例えば、導電性粒子と接着性樹脂とを含む混合体である導電性樹脂であってもよい。接着性樹脂としては、アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、熱可塑性エラストマ系樹脂、ゴム系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。具体的には、日本カーバイト社製のKP−1581、KP−1104、KP−2074、及びSZ−6153、ビッグテクノス社製のAR−2172−M3が挙げられる。なお、上記接着性樹脂からなる粘着性物質は、上記樹脂の単体でも混合体でもよい。また、導電性粒子は金属材料により一部又は全部が形成されていればよい。例えば、導電性粒子としては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コ−ト銅粉(AgコートCu粉)、金コート銅粉、銀コートニッケル粉(AgコートNi粉)、金コートニッケル粉が挙げられ、これら金属粉は、水アトマイズ法、カーボニル法等により作製することができる。また、上記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。尚、導電性粒子は、AgコートCu粉、又はAgコートNi粉であることが好ましい。この理由は、安価な材料により導電性の向上した導電性粒子を得ることができるからである。
本実施形態では、チューブ4の肉厚部を構成する内部シース5及び外部シース6は、シリコーンで形成されている。内部シース5及び外部シース6は、同じ材料で形成されているがこれに限定されない。また、内部シース5及び外部シース6の材料はシリコーンに限定されず、ポリエチレン、PVC(PolyVinyl Chloride)などの他、ポリスチレンなどの熱可塑性エラストマーなどを挙げることができる。
また、チューブ4は、透過性の材料により形成されていることが好ましい。これにより、チューブ4の肉厚部に埋設された光伝送路2や電気信号路3が外部から視認可能になると共に、チューブ4内に流通する液体等の色や状態を確認することができる。
尚、図示しないが、チューブ4において、埋設される光伝送路2の周囲には弾性を有した弾性層が形成されていることが好ましい。これにより、チューブケーブル1を屈曲させたときに光伝送路2がチューブ4の屈曲に追従しやすくなるため、チューブケーブル1の可撓性を向上させることができる。
本実施形態のチューブケーブル1の製造方法の一例について説明する。
先ず、チューブ4の中空空間の型となる円柱形状部材の周囲に内部シース5をパイプ式の押出成型により形成する。円柱形状部材は、金属であってもよいし、ポリエチレン、架橋ポリエチレン等で被覆された軟銅撚線等の一般的な絶縁ケーブルであってもよい。
その後、内部シース5に、光伝送路2及び電気信号路3を螺旋状に巻回し、その周囲を圧式(充実)の押出成型により外部シース6を形成する。そして、円柱形状部材を内部シース5から引き抜く。この引き抜き工程を容易にするために、内部シース5形成前に円柱形状部材の周囲にシリコンエマルジョン等を塗布しておくことが好ましい。
また、末端処理については、チューブケーブル1の適用対象により異なるが、例えば外部シース6を剥離して光伝送路2及び電気信号路3を露出させて行う。
次に、本発明の第2実施形態に係るチューブケーブルについて、図面を参照しつつ説明する。尚、第1実施形態と同様の構成には、同じ名称を用い、その説明を省略することがある。
尚、引裂き紐407は、直線状に配設されているがこれに限定されず、螺旋状に巻回されてもよい。また、引裂き紐407は、光伝送路402及び/又は電気信号路403に対し、接触状態であってもよい。
引裂き紐407の材料は特に限定されないが、引裂き紐407によるチューブ404の引き裂き時に、引裂き紐407が切断されない程度の強度を有していることが好ましい。例えば、引裂き紐407の材料として、アラミド繊維、ポリエステル繊維等を挙げることができる。
また、引裂き紐407は、導電性を有していてもよい。具体的に、導電性を有する材料で形成されていてもよいし、上記のアラミド繊維、ポリエステル繊維等を導電材料で被覆して形成されていてもよい。
また、チューブ404は、透過性の材料により形成されることが好ましい。これにより、チューブ404の肉厚部に埋設された引裂き紐407が外部から視認できることによって、チューブ404の切断面から引裂き紐407の位置を確認するまでもなく、引裂き紐407の位置を把握することができる。これにより、引裂き紐407を容易に見つけ出すことができることから、光伝送路402や電気信号路403を肉厚部から引き出すときの良好な作業性及び短時間化を一層容易に実現することができる。
また、チューブ404は、引裂き紐407によって引き裂くことができる程度の硬度であることが好ましい。
また、チューブ404において、内部シース405及び外部シース406が同じ材料により生成されることが好ましい。
さらに、外部シース406の押出成型時の加熱温度を、内部シース405の押出成型時の加熱温度よりも低くすることが好ましい。これにより、引裂き紐407で外部シース406を引き裂いた時に、内部シース405から外部シース406を剥離させやすく、さらにチューブケーブル401の通常使用時において、内部シース405から外部シース406が剥離してしまうことを防止することができる。具体的には、PVCの場合、押出成型時の加熱温度の差は、5〜10℃の範囲が好ましい。
このように、チューブケーブル401において、引裂き紐407がチューブ404の肉厚部に埋設されていることで、光伝送路402や電気信号路403を端部から露出させ、端末処理等を行うことが容易になっている。
具体的に、図8を参照して、チューブケーブル401における引き裂き動作について説明する。尚、図8では、尚、光伝送路402や電気信号路403の露出状態をわかりやすくするため、チューブ404が透過されないものとして図示しているがこれに限定されない。
先ず、チューブケーブル401を切断してチューブ404の断面を露出させる。そして、図8に示すように、引裂き紐の端部をニッパ等の治具で摘んでチューブ404の外周方向に引き出すことによりチューブ404の外部シース406を軸方向へ引き裂くことができる(図8(a)参照)。そして、この引き裂き箇所の端部をチューブ404の径方向へ引っ張ることで、外部シース406が内部シース405から剥離されるため、光伝送路402や電気信号路403が露出される(図8(b)参照)。そして、光伝送路402や電気信号路403の端部を取り出して端末処理等を行うことができる。
これにより、肉厚部をニッパ等の治具で切り取りながら引き裂く場合よりも容易に引き裂き作業を行うことができることから、光伝送路402や電気信号路403を肉厚部から引き出すときの作業性を良好にすることができる共に、作業時間を短縮することができる。
例えば、図3に示すように、光伝送路102と電気信号路103とチューブ104とを有し、2つの電気信号路103・103が夫々チューブ104の中空空間に露出されたチューブケーブル101であってもよい。これにより、チューブ104の中空空間に血液等の導電性の液体が流通された場合、2つの電気信号路103同士が電気的に接続される。従って、チューブケーブル101は、電気信号路103の抵抗を測定することで、中空空間の液体の流通の検知、中空空間を流通する液体の性質の判別等を行うセンサとして用いることができる。
尚、電気信号路103・103は、少なくとも露出箇所が耐腐食性を有した材料で形成されていることが好ましい。
また、本変形例は、電気信号路103を2つ設ける構成であるが1つ、又は、3つ以上であってもよい。電気信号路103を1つ設ける場合は、図示しないチューブケーブル以外の外部端子と前記電気信号路103の端子との間の抵抗等を検出できる。即ち、電気信号路103をセンサにおける端子の1つとして利用することができる。また、電気信号路103はチューブ104の外壁側に露出されていてもよい。
尚、電気信号路203・203は、少なくとも露出箇所が耐腐食性を有した材料で形成されていることが好ましい。
また、図示しないが、チューブの外部空間にのみ露出する電気信号路を設けたチューブケーブルであってもよい。
また、本変形例は、電気信号路203を2つ設ける構成であるが1つ、又は、3つ以上であってもよい。電気信号路203を1つ設ける場合は、図示しないチューブケーブル以外の外部端子と前記電気信号路203の端子との間の抵抗等を検出できる。即ち、電気信号路203をセンサにおける端子の1つとして利用することができる。
光伝送路302は光ファイバにおけるコアとして機能するものであり、内部シース305及び外部シース306は光ファイバにおけるクラッドとして機能するものである。即ち、内部シース305及び外部シース306は、光伝送路302よりも屈折率が低く形成されている。これにより、光伝送路302内で光を伝搬することができる。
尚、チューブケーブル301に電気信号路を設けてもよいし、電気信号路も導電性樹脂等により円筒形状に形成してもよい。
また、複数本ある引裂き紐507が導電性を有し、図9の二点鎖線で模式的に示すように、これら引裂き紐507の少なくとも一本を、グランド508に電気的に接続し、グランド線として用いてもよい。
2・102・202・302・402 光伝送路
3・103・203・403 電気信号路
4・104・204・304・404 チューブ
5・305・405 内部シース
6・306・406 外部シース
407 引き裂き紐
Claims (17)
- チューブの肉厚部に光伝送路を埋設したことを特徴とするチューブケーブル。
- 電気信号路が前記チューブの肉厚部に埋設されていることを特徴とする請求項1に記載のチューブケーブル。
- 前記光伝送路は、前記チューブの軸心に対し螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のチューブケーブル。
- 前記電気信号路は、前記チューブの軸心に対し螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項2又は3に記載のチューブケーブル。
- 前記電気信号路の材質は、銅・リン・鉄・インジウムを含む銅合金で形成されていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記電気信号路が導電性組成物で形成されていることを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記電気信号路の少なくとも一部が前記チューブの肉厚部の内壁側及び/又は外壁側へ露出していることを特徴とする請求項2乃至6の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記光伝送路は光ファイバであることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記チューブにおいて少なくとも前記光伝送路の周囲は、前記光伝送路よりも屈折率が低く形成されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記チューブは、透過性の材料により形成されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記チューブを引き裂く引裂き紐が前記肉厚部に埋設されていることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記引裂き紐が前記チューブの周方向の複数箇所に配置されていることを特徴とする請求項11に記載のチューブケーブル。
- 前記引裂き紐は、アラミド繊維により形成されていることを特徴とする請求項11又は12に記載のチューブケーブル。
- 前記引裂き紐は、導電性を有することを特徴とする請求項11乃至13の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記引裂き紐が複数本設けられており、前記引裂き紐の少なくとも一本がGND用信号線として用いられることを特徴とする請求項14に記載のチューブケーブル。
- カテーテルとして用いられることを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載のチューブケーブル。
- 前記光伝送路は、前記チューブが形成する中空空間を囲むように配設された円筒形状に形成され、前記チューブにおいて少なくとも前記光伝送路の周囲は、前記光伝送路よりも屈折率が低く形成されていることを特徴とする請求項1に記載のチューブケーブル。
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