JP2015136570A - 内視鏡用ケーブル - Google Patents

Abstract

【課題】従来と比較して更なる細径化を実現しつつ、耐屈曲性や耐捻回性を向上させることが可能な内視鏡用ケーブルを提供する。
【解決手段】中空筒状で可撓性を有する内視鏡管１０１と、内視鏡管１０１の内部に螺旋状に配置された織物状ケーブル１０２と、を備える内視鏡用ケーブル１００である。織物状ケーブル１０２は、並列に配置された複数本の電線１０８と、複数本の電線１０８の並列方向に沿って複数本の電線１０８の間を縫うように織り込まれた繊維部材１０９と、を有し、繊維部材１０９は、ポリウレタン弾性繊維からなると良い。繊維部材１０９は、複数本の電線１０８の間を縫うように織り込まれた状態で伸長すると良い。繊維部材１０９は、モノフィラメントからなると良い。織物状ケーブル１０２は、複数本の電線１０８の並列方向に沿って伸縮すると良い。電線１０８は、外径が０．２３ｍｍ以下、配線ピッチが０．２５ｍｍ以下であると良い。
【選択図】図１

Description

本発明は、主にＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ付内視鏡検査装置に使用される内視鏡用ケーブルに関する。

図３に示すように、内視鏡検査に使用されるＣＣＤイメージセンサ付内視鏡検査装置は、中空筒状で可撓性を有する内視鏡管３０１の内部に、装置本体とＣＣＤイメージセンサとを電気的に接続すると共に装置本体からＣＣＤイメージセンサに電力を供給する電気ケーブル３０２は勿論のこと、その他にも体内の観察や治療に使用されるライトガイド３０３、送気・送水チャンネル３０４、吸引チャンネル３０５、及び処置具用チャンネル３０６等が収容された内視鏡用ケーブル３００を備えている。

このうち、電気ケーブル３０２としては、複数本の信号線が撚り合わされて形成された信号線束と、信号線束の周囲に巻き付けられた抑え巻と、抑え巻の周囲に巻き付けられたシールド導体と、シールド導体の周囲に設けられたケーブル外被と、を有する多心ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−１８８７３８号公報 特開２００９−１７０２３５号公報 特開２００６−２８６２９９号公報

ところで、内視鏡検査を実施する際には、内視鏡用ケーブル３００を患者の口等から体内に挿入する必要があるため、患者は内視鏡検査に伴いある程度の苦痛を受けることになる。このときに患者が受ける苦痛を出来る限り軽減するために、内視鏡用ケーブル３００の細径化が求められていることから、電気ケーブル３０２の細径化や省スペース化が必要となってきている。

電気ケーブル３０２の細径化を実現するためには、多心ケーブルを構成する複数本の信号線の細径化を図ることが考えられるが、これらの細径化に伴い電気特性や電力供給量が低下し、また端末加工性が悪化すると共に取り扱い中に断線が発生し易くなる。

また、電気ケーブル３０２の省スペース化を実現するためには、電気ケーブル３０２として、多心ケーブルの代わりにフレキシブルフラットケーブルを採用することが考えられるが、フレキシブルフラットケーブルに十分な可撓性を持たせようとすると、可撓性の低下を招く電磁遮蔽を施すことができず、電気ケーブル３０２として備えるべき電気特性を満足できない。

更に、電気ケーブル３０２として、複数本の電線が横糸で平織りされた複数の平織ユニットが収容された多心ケーブルを採用することで、電気ケーブル３０２の省スペース化を実現することもできるが、この多心ケーブルでは、平織ユニットが縦添えされているため、内視鏡用ケーブル３００の可撓性が複数本の電線の可撓性に依存し、耐屈曲性や耐捻回性に優れているとは言えない。

そこで、本発明の目的は、従来と比較して更なる細径化を実現しつつ、耐屈曲性や耐捻回性を向上させることが可能な内視鏡用ケーブルを提供することにある。

この目的を達成するために創案された本発明は、中空筒状で可撓性を有する内視鏡管と、前記内視鏡管の内部に螺旋状に配置された織物状ケーブルと、を備える内視鏡用ケーブルである。

前記織物状ケーブルは、並列に配置された複数本の電線と、複数本の前記電線の並列方向に沿って複数本の前記電線の間を縫うように織り込まれた繊維部材と、を有し、前記繊維部材は、ポリウレタン弾性繊維からなると良い。

前記繊維部材は、複数本の前記電線の間を縫うように織り込まれた状態で伸長すると良い。

前記繊維部材は、モノフィラメントからなると良い。

前記織物状ケーブルは、複数本の前記電線の並列方向に沿って伸縮すると良い。

前記電線は、外径が０．２３ｍｍ以下、配線ピッチが０．２５ｍｍ以下であると良い。

本発明によれば、従来と比較して更なる細径化を実現しつつ、耐屈曲性や耐捻回性を向上させることが可能な内視鏡用ケーブルを提供することができる。

本発明の実施の形態に係る内視鏡用ケーブルを示す断面図である。 図１の内視鏡用ケーブルを示す透視図である。 従来技術に係る内視鏡用ケーブルを示す断面図である。

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る内視鏡用ケーブル１００は、中空筒状で可撓性を有する内視鏡管１０１と、内視鏡管１０１の内面に沿って螺旋状に配置された織物状ケーブル１０２と、を備えることを特徴とする。

内視鏡管１０１の内部には、ライトガイド１０３、送気・送水チャンネル１０４、吸引チャンネル１０５、及び処置具用チャンネル１０６等が収容されており、これらは保護管１０７により保護されている。

織物状ケーブル１０２は、並列に配置された複数本の電線１０８と、複数本の電線１０８の並列方向に沿って複数本の電線１０８の間を縫うように織り込まれた繊維部材１０９と、を有している。

複数本の電線１０８は、同軸線又は絶縁線からなり、これらが交互又は所定の順番で配置されて複数本の電線１０８を構成している。また、複数本の電線１０８は、織物状ケーブル１０２の省スペース化を図ることを考慮すると、外径が０．２３ｍｍ以下、配線ピッチが０．２５ｍｍ以下であることが好ましい。

同軸線は、金属線からなる内部導体と、内部導体の周囲に形成された絶縁層と、絶縁層の周囲に金属線を横巻状又は編組状に巻き付けて形成された外部導体と、外部導体の周囲に形成されたジャケットと、を有しており、装置本体とＣＣＤイメージセンサとを電気的に接続すると共にこれらの間で信号を伝送するように構成されている。

内部導体や外部導体を構成する金属線は、優れた導電性を有する銅やアルミニウム等で形成されている。また、金属線は、単線であっても撚線であっても良く、表面にめっき処理が施されていても構わない。

絶縁層とジャケットは、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、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（ＦＥＰ）、又はエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素樹脂や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成されている。

絶縁線は、金属線からなる導体と、導体の周囲に形成された絶縁層と、を有しており、装置本体とＣＣＤイメージセンサとを電気的に接続すると共に装置本体からＣＣＤイメージセンサに電力を供給するように構成されている。

導体を構成する金属線は、優れた導電性を有する銅やアルミニウム等で形成されている。また、金属線は、単線であっても撚線であっても良く、表面にめっき処理が施されていても構わない。

絶縁層は、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、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、又はエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体等のフッ素樹脂や、ポリエチレンテレフタレートで形成されている。

繊維部材１０９は、織物状ケーブル１０２の長手方向の一端から他端まで幅方向（複数本の電線１０８の並列方向）の一側から他側に複数本の電線１０８の間をジグザグに往復しながら、複数本の電線１０８を平型形状に拘束して固定するように織り込まれている。

このとき、繊維部材１０９は、織物状ケーブル１０２の幅方向の中央部において、１本の電線１０８を１つのユニットとして縫うように織り込まれることが好ましい。

なお、織物状ケーブル１０２の幅方向の中央部とは、織物状ケーブル１０２の中心軸上に限られず、その近傍も含まれる概念である。

これらの構成により、織物状ケーブル１０２を構成する全ての電線１０８が繊維部材１０９に拘束されると共に、複数本の電線１０８が相互に寄せ合うように配置されて均一な配線ピッチで配列されるため、織物状ケーブル１０２の幅が小さくなり、織物状ケーブル１０２の省スペース化、ひいては内視鏡用ケーブル１００の細径化に資することが可能となる。

また、繊維部材１０９は、織物状ケーブル１０２の長手方向の全体に亘って織り込まれているが、装置本体又はＣＣＤイメージセンサとの接続を容易にするために、織物状ケーブル１０２の長手方向の両端部に織り込まれている繊維部材１０９を除去しておくようにしても構わない。

このとき、繊維部材１０９を溶剤で溶解させる等の特別な作業を伴わずに、繊維部材１０９の先端部を引っ張るだけで電線１０８と繊維部材１０９との分離を容易に行えるため、装置本体又はＣＣＤイメージセンサとの接続作業を簡素化することができ、作業者に掛かる負担を軽減することが可能となる。

繊維部材１０９は、伸度が高く初期モジュラスが低い繊維、具体的には、伸度が５００％以上９００％以下、３００％伸長時の伸長回復率が９０％以上、３００％伸長するための初期モジュラスが５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下のポリウレタン弾性繊維からなる。

伸度を５００％以上９００％以下とするのは、５００％未満であると、織物状ケーブル１０２を屈曲させたときや捻回させたときに、繊維部材１０９がその屈曲や捻回に十分に追従できなくなるからである。

また、９００％を超えると、繊維部材１０９が複数本の電線１０８を拘束して固定する機能が低下するからである。

３００％伸長時の伸長回復率を９０％以上とするのは、９０％未満であると、織物状ケーブル１０２を屈曲させたときや捻回させたときに、繊維部材１０９が伸びきってしまい、織物状ケーブル１０２が屈曲前又は捻回前の形状に戻り難くなるからである。

３００％伸長するための初期モジュラスを５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とするのは、５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、複数本の電線１０８の間に繊維部材１０９を織り込む際に、複数本の電線１０８を繊維部材１０９で十分に拘束することができず、綺麗な形状の織物状ケーブル１０２を製造することができなくなり、織物状ケーブル１０２の形状を綺麗に整えるための後工程が別に必要となり、製造コストの上昇を招いてしまうからである。

また、３０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えると、複数本の電線１０８の間に繊維部材１０９を織り込む際に、電線１０８が繊維部材１０９で強く締め付けられて電線１０８にうねりやこれに伴う断線が生じる可能性があり、電気特性を悪化させてしまうからである。

つまり、３００％伸長するための初期モジュラスを５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上３０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下とすることにより、複数本の電線１０８の間に繊維部材１０９を織り込む際に、電線１０８に余分な負荷を与えずに織り込むことが可能となる。

これらの条件を満たすポリウレタン弾性繊維としては、例えば、旭化成せんい株式会社製のロイカ（登録商標）がある。また、繊維部材１０９は、織物状ケーブル１０２の強度向上や省スペース化の観点から、モノフィラメントからなることが好ましい。

このようなポリウレタン弾性繊維を繊維部材１０９として使用することにより、複数本の電線１０８の間に繊維部材１０９を織り込む際に、繊度が非常に細い繊維部材１０９を大きく伸長させた状態で織り込むことが可能となる。

例えば、１７ｄｔｅｘ以上４５ｄｔｅｘ以下の繊維部材１０９を３００％に伸長させた状態で織り込むことが可能となる。１７ｄｔｅｘ以上４５ｄｔｅｘ以下の繊維部材１０９を３００％に伸長させた状態の繊維部材１０９の外径は０．０４ｍｍ以下である。

そして、繊維部材１０９を織り込んだ後は、繊維部材１０９の伸長回復力により複数本の電線１０８が相互に寄せ合うように配置されるが、繊維部材１０９の伸度が高いので、複数本の電線１０８に過度な力が加えられることが無い。

そのため、電線１０８の外径が小さい場合であっても、繊維部材１０９の伸長回復力により電線１０８に小さな曲げを発生させるようなストレスが与えられることが無く、電線１０８にうねりやこれに伴う断線を発生させずに繊維部材１０９が複数本の電線１０８の間に織り込まれることとなる。

これにより、隣接する電線１０８の間の離間距離（配線ピッチ）を電線１０８に余分な負荷を与えること無しに短くすることができ、織物状ケーブル１０２の幅を従来と比較して小さくすることが可能となる。

更に、前述したポリウレタン弾性繊維からなる繊維部材１０９は、複数本の電線１０８の間に織り込まれた後も十分な伸長が可能であるため、織物状ケーブル１０２に幅方向に対する伸縮機能を付与することができる。

これにより、内視鏡用ケーブル１００の屈曲や捻回に織物状ケーブル１０２が十分に追従するようになるため、内視鏡用ケーブル１００の耐屈曲性や耐捻回性を向上させることが可能となる。

また、繊維部材１０９は、織物状ケーブル１０２のケーブル長手方向の１ｃｍ当たり１０往復以上２０往復以下の織密度で織り込まれていることが好ましい。繊維部材１０９を織物状ケーブル１０２のケーブル長手方向の１ｃｍ当たり１０往復以上２０往復以下の織密度で織り込むのは、１ｃｍ当たり１０往復未満であると、複数本の電線１０８を十分に結束することができなくなり、１ｃｍ当たり２０往復を超えると、織物状ケーブル１０２の可撓性が損なわれるからである。

このような織物状ケーブル１０２では、内視鏡用ケーブル１００の屈曲や捻回に伴う負荷の大部分を伸縮性に富んだ繊維部材１０９に逃がすことができるため、内視鏡用ケーブル１００の屈曲や捻回に伴う負荷に耐えることができ、内視鏡用ケーブル１００の屈曲や捻回による電線１０８の断線を防止することが可能となる。

更に、織物状ケーブル１０２では、内視鏡用ケーブル１００の屈曲や捻回に晒されても、複数本の電線１０８が繊維部材１０９により一体化されているため、複数本の電線１０８がばらけ難く、電線１０８が織物状ケーブル１０２から飛び出して突出し、過度な負荷が掛かるということがなくなる。

また、織物状ケーブル１０２では、複数本の電線１０８の細径化を図らなくても、従来の電気ケーブル３０２と比較して省スペース化を実現することができるため、これらの細径化に伴う電気特性や電力供給量の低下が生じることが無く、端末加工性の悪化や取り扱い中の断線が発生することも無い。

端末加工性の観点から言えば、織物状ケーブル１０２では、複数本の電線１０８が繊維部材１０９により纏められており、その配列がケーブル長手方向に沿って一貫してるため、従来の電気ケーブル３０２と比較して端末加工時の電線１０８の仕分けが容易になると言う利点もある。

更に、織物状ケーブル１０２では、複数本の電線１０８を同軸線で形成することにより、電磁遮蔽を施すことができるため、フレキシブルフラットケーブルを採用したときのような課題が発生することは無い。

これまで説明してきたように、本実施の形態に係る内視鏡用ケーブル１００によれば、内視鏡管１０１の内部に螺旋状に配置された織物状ケーブル１０２を備えるため、従来と比較して更なる細径化を実現しつつ、織物状ケーブル１０２の幅方向への伸縮性を利用することにより、複数本の電線が横糸で平織りされた複数の平織ユニットが縦添えされて収容された多心ケーブルと比較して耐屈曲性や耐捻回性を大幅に向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係る内視鏡用ケーブル１００では、織物状ケーブル１０２が内視鏡管１０１の内部に螺旋状に配置されているため、他のライトガイド１０３、送水チャンネル１０４、吸引チャンネル１０５、又は処置具用チャンネル１０６等と織物状ケーブル１０２とが絡み合うことを防止することができ、織物状ケーブル１０２を構成する複数本の電線１０８に断線が発生することを防止することが可能となる。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。

例えば、本実施の形態では、織物状ケーブル１０２が装置本体とＣＣＤイメージセンサとを電気的に接続すると共に装置本体からＣＣＤイメージセンサに電力を供給するものとして説明したが、超音波内視鏡検査装置に使用される場合には、装置本体と超音波探触子とを電気的に接続すると共に装置本体から超音波探触子に電力を供給するものであっても構わない。

また、本実施の形態では、織物状ケーブル１０２が内視鏡管１０１の内面に沿って螺旋状に配置されるものとして説明したが、織物状ケーブル１０２を保護管１０７の周囲に螺旋状に巻き付けるようにしても構わない。

１００ 内視鏡用ケーブル
１０１ 内視鏡管
１０２ 織物状ケーブル
１０３ ライトガイド
１０４ 送気・送水チャンネル
１０５ 吸引チャンネル
１０６ 処置具用チャンネル
１０７ 保護管
１０８ 電線
１０９ 繊維部材

Claims (6)

1. 中空筒状で可撓性を有する内視鏡管と、
   前記内視鏡管の内部に螺旋状に配置された織物状ケーブルと、
   を備えることを特徴とする内視鏡用ケーブル。
2. 前記織物状ケーブルは、
   並列に配置された複数本の電線と、
   複数本の前記電線の並列方向に沿って複数本の前記電線の間を縫うように織り込まれた繊維部材と、
   を有し、
   前記繊維部材は、ポリウレタン弾性繊維からなる請求項１に記載の内視鏡用ケーブル。
3. 前記繊維部材は、複数本の前記電線の間を縫うように織り込まれた状態で伸長する請求項２に記載の内視鏡用ケーブル。
4. 前記繊維部材は、モノフィラメントからなる請求項２又は３に記載の内視鏡用ケーブル。
5. 前記織物状ケーブルは、複数本の前記電線の並列方向に沿って伸縮する請求項１から４の何れか一項に記載の内視鏡用ケーブル。
6. 前記電線は、外径が０．２３ｍｍ以下、配線ピッチが０．２５ｍｍ以下である請求項１から５の何れか一項に記載の内視鏡用ケーブル。

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