JP2019046647A

JP2019046647A - 多芯ケーブル

Info

Publication number: JP2019046647A
Application number: JP2017168573A
Authority: JP
Inventors: 正道庭田; Masamichi Niwada; 達則林下; Tatsunori Rinka
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2017-09-01
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2019-03-22
Also published as: US20190074110A1; CN109427443A

Abstract

【課題】耐久性および耐引っ張り性を有した多芯ケーブルを提供する。【解決手段】複数本の電線（絶縁電線１０で例示）が撚り合わされてなるケーブルコア４０と、ケーブルコア４０の周囲に巻き付けられた抑え巻きテープ３０と、抑え巻きテープ３０の外周に設けられた遮蔽部材５０と、遮蔽部材５０の外側を被うジャケット６０とを備える多芯ケーブル１である。抑え巻きテープ３０が、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上で、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を有したテープ樹脂層を有し、ジャケットが押し出し被覆されたフッ素樹脂からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、複数本の電線の周囲に抑え巻きテープを巻き付けた多芯ケーブルに関する。

特許文献１には、複数本の電線の周囲にポリイミド樹脂（ＰＩ）製のテープが巻きつけられて難燃かつ低発煙とした多芯ケーブルの構造が開示されている。

実開昭５９−１９００２１号公報

内視鏡用のケーブルのように、ケーブルを引っ張ったり曲げたりする操作が頻繁に行われる場合には、曲げや引っ張りにケーブルが十分に耐える構造が望まれる。

本発明は、耐久性（耐屈曲性）および耐引っ張り性を有した多芯ケーブルを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る多芯ケーブルは、複数本の電線が撚り合わされてなるケーブルコアと、該ケーブルコアの周囲に巻き付けられた抑え巻きテープと、該抑え巻きテープの外周に設けられた遮蔽部材と、該遮蔽部材の外側を被うジャケットとを備える多芯ケーブルであって、前記抑え巻きテープが、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上で、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を有したテープ樹脂層を有し、前記ジャケットが押し出し被覆されたフッ素樹脂からなる。

本発明によれば、耐久性および耐引っ張り性のある多芯ケーブルを提供することができる。

本発明の第１実施形態による多芯ケーブルの断面図である。本発明の第２実施形態による多芯ケーブルの断面図である。

［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。
本発明の一態様に係る多芯ケーブルは、（１）複数本の電線が撚り合わされてなるケーブルコアと、該ケーブルコアの周囲に巻き付けられた抑え巻きテープと、該抑え巻きテープの外周に設けられた遮蔽部材と、該遮蔽部材の外側を被うジャケットとを備える多芯ケーブルであって、前記抑え巻きテープが、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上で、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を有したテープ樹脂層を有し、前記ジャケットが押し出し被覆されたフッ素樹脂からなる。抑え巻きテープが３００℃で溶融または分解しないため、ジャケットを押し出す際に熱が生じても、抑え巻きテープの損傷を避けることができる。そして、抑え巻きテープの引っ張り強度が３００ＭＰａ以上であるので、ケーブルを引っ張ったり曲げたりする操作が頻繁に行われる場合にも、十分に耐えることができる。この結果、耐久性および耐引っ張り性のある多芯ケーブルを提供することができる。

（２）前記多芯ケーブルの外径が０．２５ｍｍから１．８ｍｍの範囲である。細径の多芯ケーブルの場合には、ジャケットを押し出す際に生じた熱の影響を受けやすいが、抑え巻きテープが３００℃で溶融または分解しないので、細径の多芯ケーブルであっても、この熱による抑え巻きテープの損傷を避けることができる。
（３）前記遮蔽部材が、金属細線を横巻きして形成されている。抑え巻きテープが耐久性および耐引っ張り性を有しており、遮蔽部材には横巻きしたものを用いることができる。よって、遮蔽部材に編組したものを用いた場合に比べて柔軟性が良くなり、ケーブルの外径が小さくなる。

［本発明の実施形態の詳細］
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る多芯ケーブルの具体例について説明する。図１は、本発明の第１実施形態による多芯ケーブルの断面図である。多芯ケーブル１は、細径（ケーブル外径が例えば０．２５ｍｍから１．８ｍｍの範囲）のケーブルであり、例えば内視鏡に使用される。

多芯ケーブル１は、ケーブルコア４０、遮蔽部材（シールディングともいう）５０、ジャケット（外被ともいう）６０からなる。図１に示したケーブルコア４０の内部には、例えば同一の絶縁電線１０が例えば計３本収容されている。
絶縁電線１０は、外径が例えば０．０６ｍｍの極細線である。絶縁電線１０は、中心導体１０ａと、中心導体１０ａの外周を被う絶縁体１０ｂを有している。なお、外径が０．０５〜０．１ｍｍ超の絶縁電線１０であってもよい。また、エナメル線、あるいは、撚り線（導体）をテープで巻いたものであってもよい。

絶縁電線１０は、螺旋状に撚られた状態で集められており、その周囲には、後述の抑え巻きテープ３０が例えば螺旋状に巻き付けられている。
遮蔽部材５０は、ケーブルコア４０の外周に金属細線（例えばスズ銅合金線）を横巻き、つまり、複数本の金属細線が整列させた状態でケーブルコア４０に巻き付けられる。
ジャケット６０は、例えばフッ素樹脂（ＦＥＰ：テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンの共同合体）の押し出し成形によって、遮蔽部材５０の外側を覆っている。

抑え巻きテープ３０は、引っ張り強度（破断強度）が３００ＭＰａ以上の性質を有し、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を持つテープ樹脂層を有している。例えば、抑え巻きテープ３０は、引っ張り強度が例えば３４０ＭＰａになるポリイミド樹脂（ＰＩ）製である。

一方、抑え巻きテープを別の材料、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）で形成した場合には、引っ張り強度は２６０ＭＰａであり、ポリエチレン樹脂（ＰＥ）で形成した場合には、引っ張り強度は２０ＭＰａである。これらの場合、ケーブルが頻繁に引っ張られる場合には、破断しやすくなる。
つまり、本実施例のように、抑え巻きテープ３０をポリイミド樹脂で形成すれば、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上であるので、ケーブルを引っ張ったり曲げたりする操作が頻繁に行われる場合にも、十分に耐えることができる。

また、本実施例のような、ポリイミド樹脂で形成した抑え巻きテープ３０は、融点が無く、熱分解温度が３２０℃以上である。
一方、抑え巻きテープをポリエチレンテレフタレート樹脂で形成した場合、融点は２３０℃であり、ポリエチレン樹脂で形成した場合、最も高い融点は１４０℃程度である。
つまり、本実施例のように、抑え巻きテープ３０をポリイミド樹脂で形成すれば、３００℃では溶融または分解しないため、フッ素樹脂を押し出してジャケット６０を形成する際に抑え巻きテープに熱が加えられても、抑え巻きテープ３０の損傷を避けることができる。

より詳しくは、抑え巻きテープ３０をポリイミド樹脂で形成した場合のケーブルと、ポリエチレンテレフタレート樹脂で形成した場合のケーブルと、ポリエチレン樹脂で形成した場合のケーブルについて、耐久性（屈曲性）を評価した。
評価方法は、ケーブルの下端に荷重（例えば５ｋｇ）を掛けておき、ケーブルの上部をクランプし、屈曲角度±９０°（曲げ半径１０ｍｍ）で屈曲させ、往復１５万回後に、ケーブルコア内の中心導体が断線しなかった場合を合格とした。

本実施例のように、抑え巻きテープ３０をポリイミド樹脂で形成した場合には、中心導体が断線せず、合格した。
しかし、ポリエチレンテレフタレート樹脂で形成した場合や、ポリエチレン樹脂で形成した場合には、合格しなかった。ポリエチレンテレフタレート樹脂の融点は２３０℃であり、ポリエチレン樹脂の融点は１４０℃程度であるので、いずれもジャケットの押し出し成形時に生じた熱で、その抑え巻きテープが損傷し、この損傷箇所で中心導体を保護できなかったためと考えられる。

したがって、ポリイミド樹脂製の抑え巻きテープ３０にすれば、耐久性および耐引っ張り性のある多芯ケーブルを提供することができる。
また、ポリイミド樹脂製の抑え巻きテープ３０にした結果、遮蔽部材５０には横巻きしたものを用いることができる。遮蔽部材に編組したものを用いた場合に比べて柔軟性が良くなり、ケーブルの外径が小さくなる。

図２は、本発明の第２実施形態による多芯ケーブルの断面図である。
図２に示した多芯ケーブル１’も細径（ケーブル外径が例えば１．８ｍｍ程度）のケーブルである。
ケーブルコア４０の内部には、第１〜第５の絶縁電線１１〜１５、第１，第２の同軸電線２１，２２が例えば計１１本収容されている。

第１〜第５の絶縁電線１１〜１５は、例えば１本ずつケーブルコア４０に収容されている。
第５の絶縁電線１５を一例に挙げて説明すると、外径が０．３２ｍｍ程度の中心導体１５ａと、中心導体１５ａの外周を被う絶縁体１５ｂを有している。なお、第１の絶縁電線１１の中心導体は外径０．０９ｍｍ程度、第２の絶縁電線１２の中心導体は外径０．１５ｍｍ程度、第３の絶縁電線１３の中心導体は外径０．２０ｍｍ程度であり、第４の絶縁電線１４の中心導体は外径０．２５ｍｍ程度である。

第１，第２の同軸電線２１，２２は同一構造の電線である。第１の同軸電線２１は例えば４本からなり、第２の同軸電線２２は例えば２本からなる。
第１の同軸電線２１の例で説明すると、外径が０．１５ｍｍ程度の中心導体２５ａと、中心導体２５ａの外周を被う絶縁体２５ｂとを有し、絶縁体２５ｂの外側にシールド２１ｃが設けられ、シールド２１ｃの外側に被覆２１ｄが設けられている。なお、第２の同軸電線２２の中心導体は外径０．０９ｍｍ程度である。同軸電線の外径は、０．３ｍｍ〜０．６ｍｍが好ましい。

４本の第１の同軸電線２１は２本ずつに分けられ、ケーブルコア４０の内周面に接触するように配置される。２本の第２の同軸電線２２は、ケーブルコア４０の内周面に接触するように配置されており、一方の第２の同軸電線２２が第１の同軸電線２１に接触するように配置される。同軸電線が二本一組で差動伝送のために使用される場合に、一組の二本の電線が接触した状態に配置されることで両者の線長差がなくなりスキューが低減して好ましい。
また、第５の絶縁電線１５は、その両側を第１の同軸電線２１に挟まれた状態で、ケーブルコア４０の内周面に接触するように配置されている。

第２の絶縁電線１２は、第１の同軸電線２１と第２の同軸電線２２の間に挟まれ、第３の絶縁電線１３や第４の絶縁電線１４は、第２の同軸電線２２よりも内側に配置されている。第１の絶縁電線１１は、第３の絶縁電線１３や第４の絶縁電線１４の内側に配置される。
第１〜第５の絶縁電線１１〜１５、第１，第２の同軸電線２１，２２は、螺旋状に撚られた状態で集められており、その周囲には、抑え巻きテープ３０が例えば螺旋状に巻き付けられる。なお、各電線の内側あるいは外側に介在を配置し、これらの周囲に抑え巻きテープ３０を巻き付けてもよい。
ポリイミドテープの厚さは５〜１５μｍ、ポリイミドテープの幅はケーブル径の数倍（２倍〜９倍）、巻きピッチは２〜４０ｍｍ、テープが重なる部分のテープ幅に対する割合は１／５〜１／２が好ましい。

遮蔽部材５０は、金属細線（例えば銀めっき銅合金線）を横巻きして設けられ、ジャケット６０は、例えばフッ素樹脂（ＰＦＡ：ポリテトラフルオロエチレン）を押し出し成形して設けられている。
図２に示した抑え巻きテープ３０も、ポリイミド樹脂製であり、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上の性質を有し、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を持つテープ樹脂層を有している。

よって、図２に示した多芯ケーブル１’によれば、ケーブルを引っ張ったり曲げたりする操作が頻繁に行われる場合にも、十分に耐えることができる。また、ジャケット６０を押し出す際に熱が生じても、抑え巻きテープ３０の損傷を避けることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１、１’…多芯ケーブル、１０…絶縁電線、１０ａ…中心導体、１０ｂ…絶縁体、１１…第１の絶縁電線、１２…第２の絶縁電線、１３…第３の絶縁電線、１４…第４の絶縁電線、１５…第５の絶縁電線、１５ａ…中心導体、１５ｂ…絶縁体、２１…第１の同軸電線、２１ａ…中心導体、２１ｂ…絶縁体、２１ｃ…シールド、２１ｄ…被覆、２２…第２の同軸電線、３０…抑え巻きテープ、４０…ケーブルコア、５０…遮蔽部材、６０…ジャケット。

Claims

複数本の電線が撚り合わされてなるケーブルコアと、該ケーブルコアの周囲に巻き付けられた抑え巻きテープと、該抑え巻きテープの外周に設けられた遮蔽部材と、該遮蔽部材の外側を被うジャケットとを備える多芯ケーブルであって、
前記抑え巻きテープが、引っ張り強度が３００ＭＰａ以上で、かつ、３００℃で溶融または分解しない性質を有したテープ樹脂層を有し、前記ジャケットが押し出し被覆されたフッ素樹脂からなる、多芯ケーブル。
前記多芯ケーブルの外径が０．２５ｍｍから１．８ｍｍの範囲である、請求項１に記載の多芯ケーブル。
前記遮蔽部材が、金属細線を横巻きして形成されている、請求項１に記載の多芯ケーブル。