JP2018010754A

JP2018010754A - フレキシブルケーブル

Info

Publication number: JP2018010754A
Application number: JP2016137620A
Authority: JP
Inventors: 考信渡部; Takanobu Watabe; 紀美香工藤; Kimika Kudo; 晴之渡辺; Haruyuki Watanabe; 得天黄; Tokuten Ko
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2016-07-12
Filing date: 2016-07-12
Publication date: 2018-01-18

Abstract

【課題】可撓性を損なうこと無く、放熱性を改善することが可能なフレキシブルケーブルを提供する。【解決手段】編組シールド１０１の外周に巻き付けられるテープ１０３と、テープ１０３の外周に充実押出層からなる外被１０２と、を備え、テープ１０３は、１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以下であると共にテープ幅の１／２を重ねて巻き付けられているフレキシブルケーブル１００である。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、超音波診断を実施する際に人の手で取り回される探触子ケーブルとして好適に使用することができるフレキシブルケーブルに関する。

例えば、医療の現場においては、医師や看護師等の医療従事者が手でケーブルを取り回す必要のある場面が幾つか存在する。例を挙げると、超音波診断を実施する際は、探触子を患部に宛がう時に医療従事者が手で探触子ケーブルを取り回す必要があるし、内視鏡検査を実施する際は、内視鏡を体内に挿入する時に医療従事者が手で内視鏡ケーブルを取り回す必要がある。

人の手でケーブルを取り回す必要のある場面においては、編組シールドの外周に外被が設けられるフレキシブルケーブルが使用されている。特に、外被は、非充実押出（チューブ押出）方式を採用して編組シールドの外周に外被材料を筒状に押し出しながら冷却することにより形成されている。

故に、外被材料が自然収縮する前に外被材料を強制硬化させることができるため、外被が編組シールドの網目に食い込んで編組シールドと密着することが無く、編組シールドと外被との間に空隙が形成されることになる。

結果的に、人の手でフレキシブルケーブルを取り回す時も、外被がフレキシブルケーブルの屈曲に合わせて編組シールドの表面を自由に移動するため、外被がフレキシブルケーブルの屈曲を阻害せず、フレキシブルケーブルの可撓性が損なわれることが無い。

特開２０１１−２２９９７６号公報

しかしながら、フレキシブルケーブルにおいては、空隙内の空気が保温（断熱）機能を発揮して編組シールドと外被との間で熱交換が進行し難いため、フレキシブルケーブル内に熱が籠もり易く、放熱性が悪いという課題が存在している。

そこで、本発明の目的は、可撓性を損なうこと無く、放熱性を改善することが可能なフレキシブルケーブルを提供することにある。

本発明は、編組シールドの外周に巻き付けられるテープと、前記テープの外周に充実押出層からなる外被と、を備え、前記テープは、１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以下であると共にテープ幅の１／２を重ねて巻き付けられているフレキシブルケーブルである。

前記テープは、弾性限度内で伸張されて前記編組シールドの外周に巻き付けられていることが望ましい。

前記テープは、熱伝導性微粒子を含有する弾性材料で形成されていることが望ましい。

前記熱伝導性微粒子は、金微粒子、銀微粒子、銅微粒子、アルミニウム微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、又はカーボン微粒子の何れか一種からなり、前記弾性材料は、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、又はフッ素ゴムの何れか一種からなることが望ましい。

前記テープは、厚さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが望ましい。

本発明によれば、可撓性を損なうこと無く、放熱性を改善することが可能なフレキシブル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フレキシブルケーブルの断面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に順って説明する。

図１に示す通り、本発明の実施の形態に係るフレキシブルケーブル１００は、編組シールド１０１と外被１０２との間に空隙が形成されることが無いように、編組シールド１０１の外周に巻き付けられるテープ１０３と、テープ１０３の外周に充実押出層からなる外被１０２と、を備え、テープ１０３は、１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以下であると共にテープ幅の１／２を重ねて巻き付けられている点を主に特徴としている。なお、テープ１０３は、横巻方式によって巻き付けられていても、縦添方式によって巻き付けられていても良い。

具体的に、フレキシブルケーブル１００は、例えば、複数本の芯線１０４を撚り合わせてなる撚線１０５と、撚線１０５の外周に巻き付けられる摩擦防止テープ１０６と、摩擦防止テープ１０６の外周に設けられる編組シールド１０１と、編組シールド１０１の外周に巻き付けられるテープ１０３と、テープ１０３の外周に設けられる外被１０２と、を備えている。

外被１０２は、例えば、ポリプロピレン樹脂を含有するゴムエラストマであるゴム系材料からなる。ポリプロピレン樹脂を含有するゴムエラストマとしては、例えば、スチレンゴムとポリプロピレン樹脂との混合物であるラバロン（登録商標）が挙げられる。ラバロンは、柔軟性が高い材料であり、しかも耐熱性が高い材料であるため、ラバロンからなる外被１０２を採用することにより、外被１０２の柔軟性を確保しながら外被１０２の耐熱性を確保することができる。

また、外被１０２は、テープ１０３と密着していることが望ましい。これにより、フレキシブルケーブル１００内の熱を、テープ１０３を通じて効果的に外被１０２に伝えることができるため、フレキシブルケーブル１００内の熱を、外被１０２を通じて外部により効果的に放熱することが可能となる。外被１０２は、例えば、充実押出層からなることにより、テープ１０３と密着させることができる。

摩擦防止テープ１０６は、フレキシブルケーブル１００を取り回す時に芯線１０４と編組シールド１０１とが擦れて芯線１０４が損傷したり編組シールド１０１が断線したりすることを抑制する役割を果たしている。また、摩擦防止テープ１０６は、ポリエチレンテレフタレート樹脂やフッ素樹脂等の機械的特性が高い材料で形成されることが望ましい。これにより、芯線１０４と編組シールド１０１とが擦れることを確実に回避することが可能となる。

編組シールド１０１は、複数本の編組素線を相互に編み込んでなる。編組シールド１０１の内側に摩擦防止テープ１０６が設けられており、編組シールド１０１の外側にテープ１０３が設けられているため、フレキシブルケーブル１００を取り回す時に芯線１０４と編組シールド１０１とが擦れたり編組シールド１０１と外被１０２とが擦れたりして芯線１０４や外被１０２が損傷したり編組シールド１０１が断線したりすることが無い。

テープ１０３は、編組シールド１０１と外被１０２とが擦れて外被１０２が損傷したり編組シールド１０１が断線したりすることを抑制する役割だけで無く、充実押出方式を採用して編組シールド１０１の外周に外被１０２を形成する時に外被１０２が編組シールド１０１の網目に食い込んで外被１０２と編組シールド１０１とが一体化することを防止する役割も果たしている。外被１０２と編組シールド１０１とが一体化してしまうと、フレキシブルケーブル１００の可撓性が損なわれるからである。

更に、フレキシブルケーブル１００においては、テープ１０３と充実押出層からなる外被１０２とが、編組シールド１０１と外被１０２との間に空隙ができることを抑制する。従って、編組シールド１０１と外被１０２との間に保温（断熱）機能を発揮する空気が非常に少なくなり、従来よりも編組シールド１０１と外被１０２との間で熱交換が進行し易くなるため、放熱性を改善することが可能となる。

また、テープ１０３は、弾性限度内で伸張されて編組シールド１０１の外周に巻き付けられていることが望ましい。これにより、テープ１０３が編組シールド１０１に密着すると共にテープ１０３が弾性変形可能な状態で編組シールド１０１と外被１０２との間に配置されるため、編組シールド１０１と外被１０２との間で熱交換を効果的に補助することができると共に、フレキシブルケーブルを取り回す時にテープ１０３がフレキシブルケーブル１００の屈曲に伴う外被１０２の変形に合わせて弾性変形し、外被１０２によるフレキシブルケーブル１００の屈曲の阻害を吸収することが可能となる。即ち、可撓性を損なうこと無く、放熱性を改善することが可能となる。

更に、テープ１０３は、その熱伝導率が空気よりも高くなるように、熱伝導性微粒子を含有する弾性材料で形成されていることが望ましい。熱伝導性微粒子は、例えば、金微粒子、銀微粒子、銅微粒子、アルミニウム微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、又はカーボン微粒子の何れか一種からなり、弾性材料は、例えば、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、又はフッ素ゴムの何れか一種からなる。熱伝導性微粒子を含有することにより、弾性材料の放熱性を向上させることができ、ひいては、フレキシブルケーブル１００の放熱性の改善に貢献することが可能となる。

また、テープ１０３は、厚さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが望ましい。テープ１０３の厚さが０．１ｍｍ未満であると、テープ１０３が編組シールド１０１の網目に十分に食い込まず、テープ１０３と編組シールド１０１との接触が不完全となり、編組シールド１０１と外被１０２との間で熱交換が進行し難くなるからである。更に、テープ１０３の厚さが０．５ｍｍ超であると、テープ１０３が厚くなり過ぎてフレキシブルケーブル１００内に熱が籠もり易くなり、フレキシブルケーブル１００の放熱性が低下する原因となるからである。

以上の通り、フレキシブルケーブル１００においては、編組シールド１０１の外周にテープ１０３を巻き付けた後に、充実押出層からなる外被１０２を形成しているため、編組シールド１０１と外皮１０２との間に空隙ができることを抑制することができる。そのため、可撓性を損なうこと無く、放熱性を改善することが可能となる。

次に、本発明の具体例を説明する。

（実験例１）
１９２本の芯線（種類：極細同軸線、外径：０．３０ｍｍ（４２ＡＷＧ）、特性インピーダンス：５０Ω）を撚り合わせてなる撚線の外周に摩擦防止テープを巻き付け、その外周に編組シールドを形成し、編組シールドの外周に非充実押出（チューブ押出）層からなる外被を形成することにより、フレキシブルケーブル（外径：７．６ｍｍ）を作製した。編組シールドと外被との間に空隙が形成されていることを確認した。

（実験例２乃至４）
１９２本の芯線（種類：極細同軸線、外径：０．３０ｍｍ（４２ＡＷＧ）、特性インピーダンス：５０Ω）を撚り合わせてなる撚線の外周に摩擦防止テープを巻き付け、その外周に編組シールドを形成し、編組シールドの外周にテープ（厚さ：０．３ｍｍ）をテープ幅の１／２を重ねて（１／２ラップ巻によって）巻き付け、その周囲に充実押出層からなる外被を形成することにより、フレキシブルケーブル（外径：７．６ｍｍ）を作製した。テープとしては、ＪＩＳ規格（JIS K 7127）によって定められる１００％モジュラスが、１．３ＭＰａ（実験例２）、２．０ＭＰａ（実験例３）、４．９ＭＰａ（実験例４）であるものを使用した。編組シールドと外被との間に空隙が形成されていないことを確認した。

（可撓性試験）
作製したフレキシブルケーブルを試料（長さ：約７００ｍｍ）とし、他端側５００ｍｍが突出して垂れるように試験台上に一端側２００ｍｍを固定し、他端側の先端部に２００ｇの錘を付けた際のケーブル曲げ半径Ｒを測定した。測定結果を表１に示す。

表１に示す通り、十分な可撓性を得るためには、テープの１００％モジュラスを２．０ＭＰａ以下にする必要があることが確認できた。また、テープの１００％モジュラスを１．３ＭＰａ以下とすることにより、より高い可撓性を実現することができることが確認できた。また、編組シールドと外被との間の空隙の形成が抑制されているため、放熱性に優れていることも確認できた。

１００フレキシブルケーブル
１０１編組シールド
１０２外被
１０３テープ
１０４芯線
１０５撚線
１０６摩擦防止テープ

Claims

編組シールドの外周に巻き付けられるテープと、
前記テープの外周に充実押出層からなる外被と、
を備え、
前記テープは、１００％モジュラスが２．０ＭＰａ以下であると共にテープ幅の１／２を重ねて巻き付けられている
ことを特徴とするフレキシブルケーブル。
前記テープは、弾性限度内で伸張されて前記編組シールドの外周に巻き付けられている
請求項１に記載のフレキシブルケーブル。
前記テープは、熱伝導性微粒子を含有する弾性材料で形成されている
請求項１又は２に記載のフレキシブルケーブル。
前記熱伝導性微粒子は、金微粒子、銀微粒子、銅微粒子、アルミニウム微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子、又はカーボン微粒子の何れか一種からなり、
前記弾性材料は、ポリウレタン、シリコーンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンゴム、ブチルゴム、又はフッ素ゴムの何れか一種からなる
請求項３に記載のフレキシブルケーブル。
前記テープは、厚さが０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下である
請求項１乃至４の何れか一項に記載のフレキシブルケーブル。