JP2018073741A

JP2018073741A - 多芯ケーブル

Info

Publication number: JP2018073741A
Application number: JP2016215381A
Authority: JP
Inventors: 正道庭田; Masamichi Niwada; 達則林下; Tatsunori Rinka; 佐藤　和宏; Kazuhiro Sato; 和宏佐藤
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2016-11-02
Filing date: 2016-11-02
Publication date: 2018-05-10

Abstract

【課題】耐屈曲性に優れ、かつ柔軟性にも優れる多芯ケーブルを提供する。【解決手段】外径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの複数本の電線１０と、前記複数本の電線１０の周囲に形成された外被２０とを有する多芯ケーブル１であって、前記外被２０が、ショアＡ硬度６０〜８０の熱可塑性エラストマーを主成分とするベース層２１と、前記ベース層２１の外方に位置し、ポリエチレンを主成分とする外側コート層２２と、を有する、多芯ケーブル１を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の電線を有する多芯ケーブルに関する。

特許文献１は、ケーブル外被としてスチレン系熱可塑性エラストマーを使用したことを特徴とする、複数本の電線を有する医療機器用多芯ケーブルが開示されている。

特開平５−２０５５３７号公報

超音波内視鏡などで使用される医療機器用多芯ケーブルは、細径電線を多数束ねた構造であり、柔軟性及び耐屈曲性が要求される。

本発明は、耐屈曲性に優れ、かつ柔軟性にも優れる多芯ケーブルを提供することを目的とする。

本発明の多芯ケーブルは、
外径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの複数本の電線と、前記複数本の電線の周囲に形成された外被とを有する多芯ケーブルであって、
前記外被が
ショアＡ硬度６０〜８０の熱可塑性エラストマーを主成分とするベース層と、
前記ベース層の外方に位置し、ポリエチレンを主成分とする外側コート層と、
を有する。

本発明によれば、耐屈曲性に優れ、かつ柔軟性にも優れる多芯ケーブルを提供することができる。

本発明の実施形態に係る多芯ケーブルの一例を示す断面図である。

［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る多芯ケーブルは、
（１）外径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの複数本の電線と、前記複数本の電線の周囲に形成された外被とを有する多芯ケーブルであって、
前記外被が
ショアＡ硬度６０〜８０の熱可塑性エラストマーを主成分とするベース層と、
前記ベース層の外方に位置し、ポリエチレンを主成分とする外側コート層と、
を有する。
この構成によれば、柔軟性に優れるベース層の外方に滑り性の優れるコート層が備えられており、ケーブルにかかる外部応力が軽減されるため、柔軟性及び耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを得ることができる。

（２）また、（１）の多芯ケーブルにおいて、
前記外被の厚さは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、前記外側コート層の厚さは１０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。
この構成によれば、さらに耐屈曲性、柔軟性の優れた多芯ケーブルを得ることができる。

（３）また、（１）又は（２）の多芯ケーブルにおいて、
前記外被が、
前記ベース層の内方に位置し、ポリエチレンを主成分とする内側コート層を有することが好ましい。
この構成によれば、外被と外被内部の電線との滑りが良くなり、耐屈曲性が向上する。

（４）また、（１）〜（３）のいずれか一項の多芯ケーブルにおいて、
前記多芯ケーブルの長手方向に直交する断面において、前記外被で囲まれる部分の面積Ｓ１から前記電線の断面積の総和Ｓ２を減じた隙間面積Ｓ３（＝Ｓ１−Ｓ２）が、前記外被で囲まれる部分の面積Ｓ１の２５％以上５０％以下であることが好ましい。
この構成によれば、さらに耐屈曲性に優れた多芯ケーブルを得ることができる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係る多芯ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施係形態に係る多芯ケーブル１は、複数本の電線１０と、外被２０と、を有している。なお、電線１０の隙間には、アラミド繊維やスフ糸等の介在物が設けられていてもよい。また、複数本の電線１０は、一体に撚り合わされていてもよい。本実施形態の多芯ケーブル１の外径は、４〜１５ｍｍ、好ましくは、４〜１０ｍｍとすることができる。

電線１０は、中心導体１１の外周に絶縁体１２を備える構成である。また、電線１０の外径は０．２ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。

中心導体１１としては、金属細線を複数本撚った撚線が用いられる。金属細線は、電子信号を伝送できる程度に導電率の高いものであり、軟銅線や銅合金線が使用できる。金属細線は、これらがメッキされた電線であってもよい。本例において、中心導体１１の外径は、０．０５１ｍｍ〜０．０７９ｍｍ（ＡＷＧ４０〜４４）とすることができる。

絶縁体１２には、例えば、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）やテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）からなるフッ素樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンやＥＶＡなどからなるポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニルあるいはポリメチルペンテンが用いられる。絶縁体１２は、この樹脂材料を中心導体１１の周囲に押出被覆することにより形成される。

また、電線１０は、中心導体１１の外周に絶縁体１２を備え、絶縁体１２の外方に外部導体を備え、外部導体の外方に外部絶縁体を備える同軸電線であってもよい。この場合に、中心導体１１及び絶縁体１２には、前述と同様のものを用いることができる。

外部導体は、軟銅線や銅合金線が使用でき、これらがメッキされた電線であってもよい。また、外部導体としては、素線を編組構造で配して形成してもよく、さらにシールド機能を向上させるために金属箔や金属蒸着テープを併設する構造としてもよい。

外部絶縁体は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる樹脂テープを外部導体に巻き付けて形成される。またフッ素樹脂、ポリオレフィン樹脂又はポリ塩化ビニル等の樹脂材を押出し被覆成形してもよい。

外被２０は、ベース層２１と、その外方表面の外側コート層２２と、ベース層２１の内方表面の内側コート層２３とを有し、複数本の電線１０をその中に収容している。ベース層２１は、熱可塑性エラストマーを主成分としている。熱可塑性エラストマーとしては、塩化ビニル系エラストマー、スチレン系ゴム等が挙げられる。ベース層２１を構成する熱可塑性エラストマーはショアＡ硬度が６０〜８０である。これにより、多芯ケーブルに優れた柔軟性が付与される。

外側コート層２２及び内側コート層２３は、ポリエチレンを主成分としている。外側コート層２２により、多芯ケーブルは高滑性となり、外部応力を分散することにより耐屈曲性が向上される。外被２０において、内側コート層２３を設けると、外被２０と電線１０との間の滑りを良くし、さらに多芯ケーブル１の耐屈曲性を向上させることができるため好ましい。

また、外被２０の厚さは０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましい。０．２ｍｍ以上の厚さであると、耐屈曲性が良く、１．５ｍｍ以下の厚さであると柔軟性が良く、好ましい。また、外側コート層２２及び内側コート層２３の厚さはそれぞれ１０μｍ〜１００μｍであることが好ましい。１０μｍ以上の厚さであると、耐久性が良く、また１００μｍ以下の厚さであると柔軟性がよくなり、好ましい。
本発明の多芯ケーブルに含まれる電線の数は、５０本〜４００本とすることが望ましい。

多芯ケーブル１の長手方向に直交する断面において、外被２０で囲まれる部分の面積Ｓ１から電線１０の断面積の総和Ｓ２を減じた隙間面積Ｓ３（＝Ｓ１−Ｓ２）が、外被２０で囲まれる部分の面積Ｓ１の２５％以上５０％以下であることが好ましい。

Ｓ３／Ｓ１×１００が２５％未満では、多芯ケーブル１の屈曲時に、電線１０が自由に動けず、大きな曲げ応力が局所的に加わりやすくなり、耐屈曲性が低下するおそれがある。Ｓ３／Ｓ１×１００が５０％より大きいと、電線１０が自由に動き過ぎてしまい、電線１０同士が局所的にこすれて耐屈曲性が低下するおそれがある。

以上において実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、必要に応じて他の構成を採用することが可能である。

次に、本発明の実施例について説明する。実施例は本発明の範囲を限定するものではない。

＜例１＞
中心導体のサイズがＡＷＧ４２の同軸電線（外径０．３５ｍｍ）を２００本撚り合わせ、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーを押出被覆することで、厚さ０．７ｍｍのベース層を設け、さらにポリエチレンを押出被覆することで、厚さ３０μｍの外側コート層を設け、外径８ｍｍの多芯ケーブルを得た。

＜例２＞
中心導体のサイズがＡＷＧ４２の同軸電線（外径０．３５ｍｍ）を２００本撚り合わせ、スチレン系熱可塑性エラストマーを押出被覆することで、厚さ０．７ｍｍのベース層を設け、さらにポリエチレンを押出被覆することで、厚さ３０μｍの外側コート層を設け、外径８ｍｍの多芯ケーブルを得た。

＜例３＞
中心導体のサイズがＡＷＧ４２の同軸電線（外径０．３５ｍｍ）を２００本撚り合わせ、ポリエチレンを押出被覆することで、厚さ３０μｍの内側コート層を設け、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーを押出被覆することで、厚さ０．７ｍｍのベース層を設け、さらにポリエチレンを押出被覆することで、厚さ３０μｍの外側コート層を設け、外径８ｍｍの多芯ケーブルを得た。

＜例４＞
中心導体のサイズがＡＷＧ４２の同軸電線（外径０．３５ｍｍ）を２００本撚り合わせ、ポリ塩化ビニル系熱可塑性エラストマーを押出被覆することで、厚さ０．７ｍｍのベース層を設け、外径８ｍｍの多芯ケーブルを得た。

（繰り返し曲げ試験）
繰り返し曲げ試験において、多芯ケーブルに−９０°（鉛直上方に対して左へ９０°）から＋９０°（鉛直上方に対して右へ９０°）となるような曲げを繰り返し作用させた。
直径５０ｍｍのマンドレルを８ｍｍの間隔を開けて配置し、その間隔に多芯ケーブルを通して鉛直方向に置き、上端を把持し、下端に１ｋｇ重の重りを付けた。ケーブルの把持箇所を鉛直上方から左へ９０°の位置まで移動させることでケーブルが左のマンドレルに四分の一周巻き付くように曲がり、その位置からケーブルの把持箇所を鉛直上方から右へ９０°の位置まで移動させることでケーブルが右のマンドレルに四分の一周巻き付くように曲がり、その位置から鉛直上方までケーブルの把持箇所を移動させることで元の位置に戻る。これを一回の屈曲とし、２５０，０００回曲げた後の同軸電線の中心導体が断線しなければ合格とした。
上記例１〜３に係る多芯ケーブルは、合格であったが、上記例４に係る多芯ケーブルは、不合格であった。

（ストレインリリーフとの接着性）
ストレインリリーフを多芯ケーブルの外被に接着した後に、接着部分を起点にケーブルの曲げ角度が９０°となるように一方向にそれぞれ１５０，０００回曲げ、接着材とケーブル表面に隙間が生じず、かつ多芯ケーブルの長さ方向に１００Ｎの荷重で引っ張ったときに隙間が生じないことで合格とした。曲げる場合は、繰り返し曲げ試験と同様に曲げる箇所を二本のマンドレルで挟んだ。
上記例１〜３に係る多芯ケーブルは、合格であったが、上記例４に係る多芯ケーブルは、不合格であった。

１多芯ケーブル
１０電線
１１中心導体
１２絶縁体
２０外被
２１ベース層
２２外側コート層
２３内側コート層

Claims

外径０．２ｍｍ〜０．６ｍｍの複数本の電線と、前記複数本の電線の周囲に形成された外被とを有する多芯ケーブルであって、
前記外被が、
ショアＡ硬度６０〜８０の熱可塑性エラストマーを主成分とするベース層と、
前記ベース層の外方に位置し、ポリエチレンを主成分とする外側コート層と、
を有する、多芯ケーブル。
前記外被の厚さが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
前記外側コート層の厚さが１０μｍ〜１００μｍである、請求項１に記載の多芯ケーブル。
前記外被が、
前記ベース層の内方に位置し、ポリエチレンを主成分とする内側コート層を有する、請求項１又は請求項２に記載の多芯ケーブル。
前記多芯ケーブルの長手方向に直交する断面において、前記外被で囲まれる部分の面積Ｓ１から前記電線の断面積の総和Ｓ２を減じた隙間面積Ｓ３（＝Ｓ１−Ｓ２）が、前記外被で囲まれる部分の面積Ｓ１の２５％以上５０％以下である、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。