JP2017220424A - Foam coaxial cable, manufacturing method therefor and multicore cable - Google Patents
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Description
本発明は、発泡同軸ケーブル及びその製造方法並びに多芯ケーブルに関する。 The present invention relates to a foamed coaxial cable, a method for manufacturing the same, and a multicore cable.
医療用ケーブルには、プローブケーブル(例えば、超音波診断用)、カテーテルケーブル、内視鏡ケーブル等があるが、各々、信号線として同軸ケーブルが用いられている。例えば、192本の発泡同軸ケーブルを集合し、その集合体の外周にシースを設けた超音波診断用プローブケーブルなどがある。 Medical cables include probe cables (for example, for ultrasonic diagnosis), catheter cables, endoscope cables, and the like, and coaxial cables are used as signal lines. For example, there is an ultrasonic diagnostic probe cable in which 192 foamed coaxial cables are assembled and a sheath is provided on the outer periphery of the aggregate.
この様な医療用ケーブルに内蔵される同軸ケーブルとして、従来より、中心導体の外周に発泡押出被覆により形成された発泡絶縁層を備えた同軸ケーブルが知られている(例えば特許文献1〜2参照)。発泡による気泡を有することで絶縁層の静電容量を下げることができる。 As a coaxial cable built in such a medical cable, a coaxial cable having a foamed insulating layer formed by foam extrusion coating on the outer periphery of a center conductor has been conventionally known (for example, see Patent Documents 1 and 2). ). By having bubbles due to foaming, the capacitance of the insulating layer can be lowered.
医療用ケーブルでは、医療機器の小型化に伴って、細径化が求められており、それに付随して、同軸ケーブルも細径化する傾向にある(例えば特許文献3参照)。 The medical cable is required to have a smaller diameter along with the downsizing of the medical device, and the coaxial cable tends to have a smaller diameter (see, for example, Patent Document 3).
中心導体の外周へ発泡絶縁層を押出により被覆する場合、静電容量特性の安定化のため、発泡絶縁層の気泡の大きさをできるだけ均一にし、かつ、その分布もできるだけ均一にするようにしている。 When the foam insulation layer is coated on the outer periphery of the center conductor by extrusion, make the foam size of the foam insulation layer as uniform as possible and the distribution as uniform as possible to stabilize the capacitance characteristics. Yes.
発泡絶縁層の発泡度を上げると、気泡の数が増えたり、気泡が大きく成長するが、厚さ0.1mm以下の薄肉発泡絶縁体になると気泡がすぐに潰れたり、酷い場合には絶縁切れを起こすという問題がある。つまり、細径化が難しくなる。 Increasing the foaming degree of the foamed insulation layer increases the number of bubbles or grows large bubbles. However, if a thin foamed insulator with a thickness of 0.1 mm or less is used, the bubbles may collapse immediately, or if severe, the insulation will break. There is a problem of causing. That is, it is difficult to reduce the diameter.
そこで、本発明の目的は、発泡度を上げた厚さ0.1mm以下の薄肉発泡絶縁体においても、気泡がすぐに潰れたり、絶縁切れを起こしたりすることのない発泡同軸ケーブル及びその製造方法並びに当該発泡同軸ケーブルを用いた多芯ケーブルを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a foamed coaxial cable that does not cause air bubbles to be immediately crushed or cause insulation breakage even in a thin-walled foam insulator having a thickness of 0.1 mm or less with an increased degree of foaming, and a method for manufacturing the same. Another object is to provide a multi-core cable using the foamed coaxial cable.
本発明は、上記目的を達成するために、下記の発泡同軸ケーブル及びその製造方法並びに多芯ケーブルを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following foamed coaxial cable, a method for manufacturing the same, and a multicore cable.
[1]複数本の導体を撚り合せた中心導体と、前記中心導体の外周に設けられた発泡絶縁層と、前記発泡絶縁層の外周に設けられた外部導体と、前記外部導体の外周に設けられた最外被覆層とを備え、前記発泡絶縁層は、前記中心導体側の厚み2分の1までの第1の領域の発泡度が、前記第1の領域以外の残りの部分である第2の領域の発泡度よりも高いことを特徴とする発泡同軸ケーブル。
[2]前記第1の領域の気泡の容積が、前記発泡絶縁層全体の気泡の容積の50%以上であることを特徴とする前記[1]に記載の発泡同軸ケーブル。
[3]前記第1の領域の気泡の容積が、前記発泡絶縁層全体の気泡の容積の60〜80%であることを特徴とする前記[1]に記載の発泡同軸ケーブル。
[4]前記発泡絶縁層は、前記中心導体の直上に設けられた押出被覆層であることを特徴とする前記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の発泡同軸ケーブル。
[5]前記発泡絶縁層の直上に設けられた、非発泡絶縁体からなるスキン層を備えることを特徴とする前記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の発泡同軸ケーブル。
[6]ダイスを通過させて複数本の導体を撚り合せた中心導体の外周に発泡絶縁層を押出被覆する工程を有し、前記押出被覆する工程は、前記ダイス内に形成された空間で前記発泡絶縁層を発泡させる工程と、前記中心導体が排出される前記ダイスの排出孔で前記発泡絶縁層を発泡させる工程とを含むことを特徴とする発泡同軸ケーブルの製造方法。
[7]前記ダイスは、当該ダイスの中心部側に設けられた第1の樹脂流路と、前記第1の樹脂流路よりも外側に設けられた第2の樹脂流路とを備え、前記空間は、前記第1の樹脂流路を流れる樹脂と前記ダイスを通過する前記中心導体とが接触する部分に設けられており、前記第1の樹脂流路の流路幅よりも流路幅が広い空間であることを特徴とする前記[6]に記載の発泡同軸ケーブルの製造方法。
[8]前記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の発泡同軸ケーブルを1本以上備えたケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周に設けられたシースとを有することを特徴とする多芯ケーブル。
[9]医療用ケーブルであることを特徴とする前記[8]に記載の多芯ケーブル。
[1] A central conductor formed by twisting a plurality of conductors, a foamed insulating layer provided on the outer periphery of the central conductor, an external conductor provided on the outer periphery of the foamed insulating layer, and provided on the outer periphery of the external conductor The foamed insulating layer has a foaming degree of the first region up to half the thickness on the side of the central conductor, the remaining portion other than the first region A foamed coaxial cable having a higher degree of foaming than the
[2] The foamed coaxial cable according to [1], wherein the volume of bubbles in the first region is 50% or more of the volume of bubbles in the entire foamed insulating layer.
[3] The foamed coaxial cable according to [1], wherein the volume of bubbles in the first region is 60 to 80% of the volume of bubbles in the entire foamed insulating layer.
[4] The foamed coaxial cable according to any one of [1] to [3], wherein the foamed insulating layer is an extruded coating layer provided immediately above the center conductor.
[5] The foamed coaxial cable according to any one of [1] to [4], further including a skin layer made of a non-foamed insulator provided immediately above the foamed insulating layer.
[6] A step of extrusion-coating a foamed insulating layer on an outer periphery of a central conductor obtained by twisting a plurality of conductors through a die, and the extrusion-coating step is performed in the space formed in the die. A method for producing a foamed coaxial cable, comprising: foaming a foamed insulating layer; and foaming the foamed insulating layer at a discharge hole of the die from which the central conductor is discharged.
[7] The die includes a first resin flow path provided on the center side of the die and a second resin flow path provided outside the first resin flow path. The space is provided in a portion where the resin flowing through the first resin flow channel and the central conductor passing through the die are in contact with each other, and the flow channel width is larger than the flow channel width of the first resin flow channel. The method for producing a foamed coaxial cable according to [6], wherein the foamed coaxial cable is a wide space.
[8] A cable core including one or more foamed coaxial cables according to any one of [1] to [5], and a sheath provided on an outer periphery of the cable core. Multi-core cable.
[9] The multicore cable according to [8], which is a medical cable.
本発明によれば、発泡度を上げた厚さ0.1mm以下の薄肉発泡絶縁体においても、気泡がすぐに潰れたり、絶縁切れを起こしたりすることのない発泡同軸ケーブル及びその製造方法並びに当該発泡同軸ケーブルを用いた多芯ケーブルを提供することができる。 According to the present invention, even in a thin foam insulator with a thickness of 0.1 mm or less with an increased degree of foaming, a foamed coaxial cable in which bubbles are not immediately crushed or insulation breakage, a method for manufacturing the same, and the method A multi-core cable using a foamed coaxial cable can be provided.
〔発泡同軸ケーブル〕
図1は、本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブルの構造を示す横断面図である。
[Foamed coaxial cable]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a foamed coaxial cable according to an embodiment of the present invention.
図1に示される本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブル10は、複数本の導体を撚り合せた中心導体1と、中心導体1の外周に設けられた発泡絶縁層2と、発泡絶縁層2の外周に設けられた外部導体4と、外部導体4の外周に設けられた最外被覆層5とを備え、発泡絶縁層2は、中心導体1側の厚み2分の1までの第1の領域21の発泡度が、第1の領域21以外の残りの部分である第2の領域22の発泡度よりも高い。
A foamed
(中心導体1)
中心導体1は、単線からなるものであってもよいが、発泡絶縁層2との間の空隙率を高める観点から複数本の導体を撚り合わせた撚線からなることが好ましい。撚り合わせる導体の本数は、特に限定されるものではないが、発泡絶縁層2との間の空隙率を高める観点から3本又は7本であることが好ましい。図1では、7本の導体を撚り合せている。
(Center conductor 1)
The center conductor 1 may be made of a single wire, but is preferably made of a stranded wire obtained by twisting a plurality of conductors from the viewpoint of increasing the porosity between the
中心導体1は、例えば銅合金からなる。銀めっき等のめっきが施されていても良い。中心導体1は細径であることが好ましく、具体的には42〜50AWG(American Wire Gauge)であることが好ましく、46〜50AWGであることがより好ましく、48〜50AWGであることがさらに好ましい。 The center conductor 1 is made of, for example, a copper alloy. Plating such as silver plating may be applied. The center conductor 1 preferably has a small diameter, specifically 42 to 50 AWG (American Wire Gauge), more preferably 46 to 50 AWG, and even more preferably 48 to 50 AWG.
(発泡絶縁層2)
発泡絶縁層2は、中心導体1の直上に設けられた押出被覆層であることが好ましい。発泡絶縁層2は、例えば、フッ素樹脂からなる。フッ素樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、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)、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)が好適である。
(Foam insulation layer 2)
The
発泡絶縁層2は、中心導体1側の厚み2分の1までの第1の領域21の発泡度(%)が、第1の領域21以外の残りの部分である第2の領域22の発泡度(%)よりも高い。ここで発泡度(%)とは、発泡同軸ケーブル10の横断面における発泡絶縁層2の面積に占める気泡の割合を言う。すなわち、例えば、中心導体1側の厚み2分の1までの第1の領域21の発泡度(%)とは、発泡絶縁層2のうち中心導体1側の厚み2分の1までの第1の領域21(樹脂部分と気泡部分含む)の面積中に占める、第1の領域21に存在する気泡の面積の割合を言う。本発明の実施の形態においては、発泡同軸ケーブル10の長手方向全長に亘って発泡絶縁層2の発泡度が上記関係を満たしていることが望ましいが、これに限られるものではない。例えば、発泡同軸ケーブル10の長手方向の任意の複数箇所(x箇所)で発泡度を測定した際のx/3箇所以上で上記関係を満たしていることが好ましく、x/2箇所以上で上記関係を満たしていることがより好ましく、3x/4箇所以上で上記関係を満たしていることがさらに好ましく、4x/5箇所以上で上記関係を満たしていることが最も好ましい(小数点以下は切り上げ)。
The
また、第1の領域21の気泡の容積が、発泡絶縁層2全体の気泡の容積の50%以上であることが好ましく、発泡絶縁層2全体の気泡の容積の60〜80%であることがより好ましい。ここで上記関係を満たしているか否かの確認は、発泡同軸ケーブル10の横断面における気泡の面積を測定し、面積の割合を算出することで代替できる。すなわち、発泡同軸ケーブル10の横断面における発泡絶縁層2全体の気泡の面積に対する第1の領域21中の気泡の面積の割合が50%以上であることが好ましく、60〜80%であることがより好ましい。本発明の実施の形態においては、発泡同軸ケーブル10の長手方向全長に亘って上記関係を満たしていることが望ましいが、これに限られるものではない。例えば、発泡同軸ケーブル10の長手方向の任意の複数箇所(x箇所)で気泡の面積を測定した際のx/3箇所以上で上記関係を満たしていることが好ましく、x/2箇所以上で上記関係を満たしていることがより好ましく、3x/4箇所以上で上記関係を満たしていることがさらに好ましく、4x/5箇所以上で上記関係を満たしていることが最も好ましい(小数点以下は切り上げ)。
Moreover, it is preferable that the volume of the bubble of the 1st area |
第1の領域21の発泡度(%)及び第2の領域22の発泡度(%)は、上記関係を満たしていれば特に限定されない。
The foaming degree (%) of the
発泡絶縁層2の厚みは、ケーブルの細径化を目的とした場合、0.1mm以下であることが好ましい。発泡絶縁層2を上記の構成としたことにより、発泡度を上げた厚さ0.1mm以下の薄肉発泡絶縁体においても、気泡がすぐに潰れたり、絶縁切れを起こしたりすることのない発泡同軸ケーブルが得られる。
The thickness of the foamed insulating
(スキン層3)
発泡同軸ケーブル10は、発泡絶縁層2の直上に、非発泡絶縁体からなるスキン層3が設けられていることが好ましい。
(Skin Layer 3)
The foamed
スキン層3は、テープを巻き付けて形成されることが好ましく、例えば、ホットメルト接着層付きのポリエチレンテレフタレート(PET)テープ、ポリエーテルイミド(PEI)テープ又はポリイミド(PI)テープを巻き付けることにより形成されたものであることが好ましい。ホットメルト接着層とは、加熱圧着による接着が可能なホットメルト接着剤からなる層である。テープは、ラップ部分があるように巻き付けていくことが好ましい。ホットメルト接着層の厚みは、例えば0.5〜2μmであり、各基材からなるテープの厚みは、例えば2〜6μmである。
The
スキン層3は、チューブ状であってもよく、例えば、フッ素樹脂、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)から選ばれる樹脂を押出成形することにより形成される。フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、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)、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)が好適である。押出被覆によるスキン層3の厚みは、8〜30μmであることが好ましい。
The
(外部導体4)
外部導体4は、例えば、錫めっき銅線、錫めっき銅合金線、銀めっき銅線、銀めっき銅合金線である。これが多数本(例えば、30本〜60本)、所定ピッチでらせん状にスキン層3(スキン層3を設けない場合には発泡絶縁層2)の外周に巻き付けられる。
(Outer conductor 4)
The outer conductor 4 is, for example, a tin-plated copper wire, a tin-plated copper alloy wire, a silver-plated copper wire, or a silver-plated copper alloy wire. A large number of these (for example, 30 to 60) are wound around the outer periphery of the skin layer 3 (a
(最外被覆層5)
最外被覆層5は、PETテープを巻回したり、或いはETFE、FEP、PFAなどを押出被覆することによって設けることができる。
(Outermost coating layer 5)
The
(用途)
上記本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブルは、医療用ケーブル等の多芯ケーブルに内蔵される同軸ケーブルとして好適であるが、その他のケーブルに適用することもできる。
(Use)
The foamed coaxial cable according to the embodiment of the present invention is suitable as a coaxial cable built in a multi-core cable such as a medical cable, but can also be applied to other cables.
〔発泡同軸ケーブルの製造方法〕
図2は、本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブルの製造工程において使用されるダイスの構造を示す横断面図である。
[Method of manufacturing foamed coaxial cable]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a die used in the manufacturing process of the foamed coaxial cable according to the embodiment of the present invention.
本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブルの製造方法は、ダイス100を通過させて中心導体1の外周に発泡絶縁層2を押出被覆する工程を有し、前記押出被覆する工程は、ダイス100内に形成された空間104で発泡絶縁層2を発泡させる工程と、中心導体1が排出されるダイス100の排出孔100aで発泡絶縁層2を発泡させる工程とを含む。
The method for manufacturing a foamed coaxial cable according to an embodiment of the present invention includes a step of extrusion-coating the foamed insulating
ダイス100の具体的な構成例としては、図2に示されるように、ダイス100は、ダイスホルダ101の中心部に挿入された、ノズル孔102aを有するノズル102と、当該ダイス100の中心部側にノズル102の外壁に沿って設けられた第1の樹脂流路101aと、第1の樹脂流路101aよりも外側に設けられた第2の樹脂流路101bとを備える。
As a specific configuration example of the
第1の樹脂流路101aと第2の樹脂流路101bは、分流器103により分流されている。
The first
空間104は、第1の樹脂流路101aを流れる第1の樹脂111とノズル孔102aを通過する中心導体1とが接触する部分に設けられており、第1の樹脂流路101aの流路幅よりも流路幅が広い空間である。第1の樹脂111が空間104に流入した際に発泡が生じる。第1の樹脂111により形成される部分が、発泡絶縁層2のうち中心導体1により近い部分を構成する。
The
その後、空間104を流れる第1の樹脂111と、第2の樹脂流路101bを流れる第2の樹脂112とが合流し、ダイス100の排出孔100aから排出された際に発泡が生じ、発泡絶縁層2が形成される。
Thereafter, the
第1の樹脂流路101aを流れる第1の樹脂111及び第2の樹脂流路101bを流れる第2の樹脂112は、前述した材料を使用することができ、これらは同じものであっても異なるものであってもよい。第1の樹脂111は、第2の樹脂112よりも多めに発泡剤を含むことが好ましい。
The
発泡絶縁層2が形成された後、その外周にスキン層3、外部導体4、最外被覆層5が通常の方法により設けられることで、発泡同軸ケーブル10が製造される。
After the
〔多芯ケーブル〕
本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルは、上記本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブルを1本以上備えたケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周に設けられたシースとを有する。多芯ケーブルは、例えば、医療用ケーブルである。
[Multi-core cable]
The multi-core cable according to the embodiment of the present invention includes a cable core including one or more foamed coaxial cables according to the above-described embodiment of the present invention, and a sheath provided on the outer periphery of the cable core. The multicore cable is, for example, a medical cable.
図3は、本発明の実施の形態に係る多芯ケーブルの例示としての医療用ケーブルのひとつであるプローブケーブルの構造を示す横断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a probe cable that is one of the medical cables as an example of the multicore cable according to the embodiment of the present invention.
上記本発明の実施の形態に係る発泡同軸ケーブル(発泡同軸ケーブル10)を複数本束ねて(束ねて撚り合せても良い)、同軸ケーブルユニット11とし、その同軸ケーブルユニット11複数本(図3では7本)をPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等からなるバインドテープ12で束ねてケーブルコアとし、その周囲に銀めっき銅線などの金属線を複数本巻き付け、又は編組してなるシールド層13を設け、そのシールド層13の周囲にPFAやPVC(ポリ塩化ビニル)などからなるシース14を設けることでプローブケーブル20が得られる。同軸ケーブルユニット11は、束ねた複数本の発泡同軸ケーブル10の外周に被覆層を有していることが好ましい。
A plurality of foamed coaxial cables (foamed coaxial cable 10) according to the embodiment of the present invention are bundled (may be bundled and twisted) to form a
プローブケーブル以外の医療用ケーブル、すなわち、カテーテルケーブル、内視鏡ケーブルについても、発泡同軸ケーブルの本数が異なる点を除けば基本的にプローブケーブル同様の構造を有している。なお、カテーテルケーブルにおいては、発泡同軸ケーブルが1本のみで構成される場合がある。また、電源線やその他の信号線が含まれる場合がある。 The medical cables other than the probe cable, that is, the catheter cable and the endoscope cable, basically have the same structure as the probe cable except that the number of the foamed coaxial cables is different. In addition, in a catheter cable, a foamed coaxial cable may be comprised only by one. In addition, a power supply line and other signal lines may be included.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず種々に変形実施が可能である。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible.
10:発泡同軸ケーブル
1:中心導体、2:発泡絶縁層、2a:気泡
3:スキン層、4:外部導体、5:最外被覆層
21:第1の領域、22:第2の領域
20:多芯ケーブル(プローブケーブル)、11:同軸ケーブルユニット
12:バインドテープ、13:シールド層、14:シース
100:ダイス、100a:排出孔、101:ダイスホルダ
101a:第1の樹脂流路、101b:第2の樹脂流路
102:ノズル、102a:ノズル孔、103:分流器、104:空間
111:第1の樹脂、112:第2の樹脂
10: Foamed coaxial cable 1: Center conductor, 2: Foam insulating layer, 2a: Bubble 3: Skin layer, 4: External conductor, 5: Outermost coating layer 21: First region, 22: Second region 20: Multi-core cable (probe cable), 11: coaxial cable unit 12: bind tape, 13: shield layer, 14: sheath 100: die, 100a: discharge hole, 101: die
Claims (9)
前記発泡絶縁層は、前記中心導体側の厚み2分の1までの第1の領域の発泡度が、前記第1の領域以外の残りの部分である第2の領域の発泡度よりも高いことを特徴とする発泡同軸ケーブル。 A center conductor, a foam insulating layer provided on the outer periphery of the center conductor, an outer conductor provided on the outer periphery of the foam insulating layer, and an outermost coating layer provided on the outer periphery of the outer conductor;
In the foamed insulating layer, the foaming degree of the first region up to half the thickness on the central conductor side is higher than the foaming degree of the second region which is the remaining part other than the first region. Foamed coaxial cable characterized by
前記押出被覆する工程は、前記ダイス内に形成された空間で前記発泡絶縁層を発泡させる工程と、前記中心導体が排出される前記ダイスの排出孔で前記発泡絶縁層を発泡させる工程とを含むことを特徴とする発泡同軸ケーブルの製造方法。 Having a step of extruding a foam insulating layer on the outer periphery of the center conductor through a die,
The extrusion coating step includes a step of foaming the foamed insulating layer in a space formed in the die, and a step of foaming the foamed insulating layer at a discharge hole of the die from which the center conductor is discharged. A method for producing a foamed coaxial cable.
前記空間は、前記第1の樹脂流路を流れる樹脂と前記ダイスを通過する前記中心導体とが接触する部分に設けられており、前記第1の樹脂流路の流路幅よりも流路幅が広い空間であることを特徴とする請求項6に記載の発泡同軸ケーブルの製造方法。 The die includes a first resin flow path provided on the center side of the die, and a second resin flow path provided outside the first resin flow path,
The space is provided in a portion where the resin flowing through the first resin flow path and the central conductor passing through the die are in contact with each other, and the flow path width is larger than the flow path width of the first resin flow path. The method for manufacturing a foamed coaxial cable according to claim 6, wherein the space is a wide space.
The multi-core cable according to claim 8, wherein the multi-core cable is a medical cable.
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