JP2023106664A

JP2023106664A - ケーブル

Info

Publication number: JP2023106664A
Application number: JP2022007516A
Authority: JP
Inventors: 勇揮山本; Yuki Yamamoto; 得天黄; Tokuten Ko
Original assignee: Proterial Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2022-01-21
Filing date: 2022-01-21
Publication date: 2023-08-02

Abstract

【課題】シースの外周に補強部材を配置しなくても、高い屈曲耐久性を得ることが可能なケーブルを提供する。【解決手段】プローブケーブル５は、信号線５１を含むケーブルコア５０と、ケーブルコア５０の外周を覆うシース８とを備える。プローブケーブル５は、ケーブル長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部においてシース８が折り返されており、当該折り返された部分のシース８によって少なくとも一方の端部の曲げ剛性が高められている。【選択図】図２

Description

本発明は、信号線を含むケーブルコアとシースとを備えたケーブルに関する。

従来、医師や臨床検査技師が被検者の診断に用いる超音波診断装置は、超音波画像の形成処理などを行う装置本体と、被検者に対して超音波の送受波を行う超音波プローブとを有している。超音波プローブは、被検者の体表に押し当てられる超音波送受波面を有する探触子、装置本体との接続のためのプローブコネクタ、及び探触子とプローブコネクタとを接続するプローブケーブルによって構成されている。被検者の体表には、例えば超音波ゼリーと呼ばれるゲル状体が塗られ、このゲル状体が塗られた部位に探触子の超音波送受波面が押し当てられる。

プローブケーブルは、複数の信号線と外皮としてのシースとを有している。プローブケーブル用のシースは、探触子の超音波送受波面を様々な角度で被検者の体表に押し当てやすいように、柔軟性の高い樹脂製のものが用いられている。プローブケーブルにおける探触子側の端部には、プローブケーブルが小さな曲率半径で曲げられることによる信号線の断線やシースの亀裂の発生を抑制して屈曲耐久性を高めるために、シースの外周に樹脂製の補強部材が配置されている。特許文献１のブッシング、特許文献２のストレインリリーフ、及び特許文献３のケーブルブーツは、この補強部材に相当する。このような補強部材は、ゲル状体が付着しても拭き取りをしやすいように、外表面が凹凸のない滑面で形成された専用品が用いられている。

特開２００５－５８２６９号公報特開２００９－１１０８８８号公報特開２０１７－９３８７８号公報

上記のようにケーブルの端部に設けられる補強部材は、その成形のための金型の作製にコストが嵩んでしまう。特に、超音波プローブ用の補強部材は、専用品であるため生産数が限られ、補強部材一個当たりの単価が高価となる。そこで、本発明は、シースの外周に補強部材を配置しなくても、高い屈曲耐久性を得ることが可能なケーブルを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、信号線を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周を覆うシースとを備え、ケーブル長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部において前記シースが折り返されており、当該折り返された部分の前記シースによって前記少なくとも一方の端部の曲げ剛性が高められている、ケーブルを提供する。

本発明に係るケーブルによれば、シースの外周に補強部材を配置しなくても高い屈曲耐久性を得ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るケーブルがプローブケーブルとして用いられた超音波プローブ、及びこの超音波プローブと組み合わされて超音波診断装置を構成する装置本体を示す構成図である。探触子及びプローブケーブルを示す断面図である。図２のＡ－Ａ線におけるプローブケーブルの断面図である。信号線の断面図である。（ａ）～（ｃ）は、プローブケーブルを加工する工程を示す説明図である。探触子の近傍でプローブケーブルが曲げられた際の補強部の形状を示す説明図である。

［実施の形態］
図１は、本発明の実施の形態に係るケーブルがプローブケーブルとして用いられた超音波プローブ、及びこの超音波プローブと組み合わされて超音波診断装置を構成する装置本体を示す構成図である。

超音波診断装置１は、医師や臨床検査技師が被検者の診断に用いるものであり、装置本体１０と超音波プローブ２とを備えている。装置本体１０は、超音波画像の形成処理を行い、超音波画像をディスプレイ１００に表示する。超音波プローブ２は、超音波送受波面３ａを有する探触子３と、装置本体１０に設けられた本体側コネクタ１０１に嵌合されるプローブコネクタ４と、探触子３とプローブコネクタ４とを接続するプローブケーブル５とを有している。

被検者の体表には、ゲル状の超音波ゼリーが塗られ、超音波ゼリーが塗られた部位に探触子３の超音波送受波面３ａが押し当てられる。超音波送受波面３ａから送波された超音波は、被検者の体内で反射して超音波送受波面３ａに受波される。受波された超音波は、電気信号に変換され、プローブケーブル５及びプローブコネクタ４を介して装置本体１０に送られる。装置本体１０は、この電気信号に基づいて超音波画像を形成し、ディスプレイ１００に表示する。

図２は、探触子３及びプローブケーブル５の一部を示す断面図である。図３は、図２のＡ－Ａ線におけるプローブケーブル５の断面図である。プローブケーブル５は、複数の信号線５１を含むケーブルコア５０と、ケーブルコア５０の外周に押え巻きされた押え巻きテープ６と、押え巻きテープ６の外周を覆う編組シールド７と、編組シールド７の外周を覆うシース８と、環状部材９とを備えている。シース８の材料としては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やシリコーンゴムを好適に用いることができ、可塑剤添加によって柔軟性が高められた軟質ポリ塩化ビニルをより好適に用いることができる。

探触子３は、探触子ケース３１を備えており、探触子ケース３１に形成された貫通孔３０から探触子ケース３１の内部にプローブケーブル５の一部が導入されている。探触子ケース３１の内部では、複数の信号線５１、押え巻きテープ６、及び編組シールド７が、固定金具３２及びボルト３３によって固定されている。信号線５１は、探触子ケース３１の内部で押え巻きテープ６から導出され、超音波センサに接続されている。

図４は、一つの信号線５１を示す断面図である。信号線５１は、内部導体５１１及び外部導体５１２と、内部導体５１１と外部導体５１２との間の絶縁体５１３と、外部導体５１２の外周を覆うジャケット５１４とを有する同軸線である。信号線５１によって伝送される電気信号の周波数は、例えば数ＭＨｚから数１０ＭＨｚ程度である。ケーブルコア５０には、例えば１００本以上の多数の信号線５１が含まれており、これらの信号線５１が押え巻きテープ６によって束ねられている。押え巻きテープ６は、ポリイミド等の樹脂からなる帯状体であり、幅方向の一部が重なり合うように螺旋状に巻かれている。編組シールド７は、例えば錫メッキ銅線からなる複数の素線７１を格子状に編み組みして構成されている。

探触子３とプローブコネクタ４との間のプローブケーブル５の長さＬ_１（図１参照）は、例えば２～３ｍである。また、プローブケーブル５のシース８の外径は、例えば５ｍｍ以上１１ｍｍ以下である。本実施の形態では、プローブケーブル５におけるケーブル長手方向の両端部においてシース８が折り返されており、この折り返された部分のシース８によってプローブケーブル５の両端部の曲げ剛性が高められている。なお、例えば、プローブコネクタ４側では、シース８が折り返されていなくてもよい。すなわち、プローブケーブル５におけるケーブル長手方向の少なくとも一方の端部において、図２に示すようにシース８が折り返されていればよい。

環状部材９は、例えば樹脂からなる円環状の部材であり、図２に符号８３で示すシース８が折り返されていない部分の外周に配置されている。ケーブル長手方向に沿った断面における環状部材９の断面形状は、図２に示すように円形である。環状部材９の内径Ｄｉは、シース８が折り返されていない部分８３のプローブケーブル５の外径Ｄｏと同等もしくは外径Ｄｏよりも大きく、環状部材９の内側にプローブケーブル５が挿通されている。図２に示す環状部材９の円形状断面の直径Ｄは、シース８の厚さＴよりも大きく、本実施の形態ではプローブケーブル５の外径Ｄｏと同等である。環状部材９の直径Ｄは、プローブケーブル５の外径Ｄｏの５０％以上１２０％以下であることが望ましい。環状部材９の材料としては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やシリコーンゴムを好適に用いることができる。なお、環状部材９が動かないように、環状部材９とシース８とを接着剤によって接着してもよい。

シース８は、プローブケーブル５の端部において、環状部材９の内側から外側に折り返されている。環状部材９は、シース８の折り返し部８１が大きな曲率で曲げられないようにし、折り返し部８１における亀裂の発生を抑止する機能を有している。折り返されたシース８の先端部８２は、折り返されていない部分８３のシース８の外周面８ａに接着剤２１によって接着されている。また、シース８は、探触子ケース３１の外部において折り返されており、シース８の折り返し部８１が探触子ケース３１の外面３１ａに接着剤２２によって接着されている。

これらの接着剤２１，２２としては、耐水性や耐薬品性に優れ、かつ弾性を有するシリコーンゴム系の接着剤を好適に用いることができる。環状部材９の周辺への水分等の浸入は、接着剤２１によって抑止されており、探触子ケース３１の内部への水分等の浸入は、接着剤２２によって抑止されている。

図５（ａ）～（ｃ）は、超音波プローブ２の製造工程において、プローブケーブル５を加工する工程を示す説明図である。プローブケーブル５を加工する際には、切り出されたプローブケーブル５のシース８の全周を所定の切断位置Ｐで切断する。その後、切断位置Ｐよりもケーブル長手方向中央側（図５（ａ）の右側）にあたる部分のシース８を、環状部材９を巻き込むと共に、空間８００を形成するように外側に折り返す。次に、図５（ｂ）に示すように、折り返したシース８の先端部８２を、環状部材９よりもケーブル長手方向中央側におけるシース８の外周面８ａに接着剤２１によって接着する。これにより、プローブケーブル５の側面視において円錐台形状の補強部８０が形成される。この補強部８０の外周面８０ａは、折り返す前のシース８の内周面８ｂであり、凹凸のない滑面である。プローブケーブル５の長手方向に沿った補強部８０の長さＬ_２（図２参照）は、環状部材９の円形状断面の直径Ｄの４倍以上８倍以下である。

その後、シース８から露出した編組シールド７及び押え巻きテープ６を段剥ぎして複数の信号線５１を露出させる端末処理を行う。なお、本実施の形態では、プローブケーブル５の両端部においてシース８を折り返して補強部８０を形成するので、上記の加工をプローブケーブル５の両端部についてそれぞれ行う。

プローブケーブル５のケーブル長手方向における一方の端部では、複数の信号線５１の内部導体５１１及び外部導体５１２が超音波センサに接続され、シース８の折り返し部８１が探触子ケース３１の外面３１ａに接着剤２２によって接着される。プローブケーブル５のケーブル長手方向における他方の端部では、複数の信号線５１の内部導体５１１及び外部導体５１２がプローブコネクタ４のコネクタピンに接続され、図１に示すようにシース８の折り返し部８１がプローブコネクタ４のハウジング４１の外面４１ａに接着剤２３によって接着される。

図６は、探触子３の近傍でプローブケーブル５が曲げられた際の補強部８０の形状を示す説明図である。図６では、プローブケーブル５の曲げ方向を矢印５００で示している。探触子３の近傍でプローブケーブル５が曲げられると、補強部８０における曲げ方向側の部分８０１では折り返されたシース８が圧縮されるように変形し、補強部８０における曲げ方向と反対側の部分８０２では折り返されたシース８が延ばされるように変形する。そして、このように変形した部分８０１，８０２の復元力により、補強部８０の内側におけるプローブケーブル５の曲率半径が過小となることが抑制される。これにより、プローブケーブル５の屈曲耐久性が高められる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した実施の形態によれば、シース８の外周に別部材の補強部材を配置しなくても、高い屈曲耐久性を得ることが可能となる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］信号線（５１）を含むケーブルコア（５０）と、前記ケーブルコア（５０）の外周を覆うシース（８）とを備え、ケーブル長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部において前記シース（８）が折り返されており、当該折り返された部分の前記シース（８）によって前記少なくとも一方の端部の曲げ剛性が高められている、ケーブル（５）。

［２］前記少なくとも一方の端部に配置され、折り返されていない部分（８３）の前記シース（８）の外周に配置された環状部材（９）を備え、前記少なくとも一方の端部において前記環状部材（９）の内側から外側に前記シース（８）が折り返されている、上記［１］に記載のケーブル（５）。

［３］前記少なくとも一方の端部において折り返された前記シース（８）の先端部（８２）が、折り返されていない部分（８３）の前記シース（８）の外周面（８ａ）に接着されている、上記［１］又は［２］に記載のケーブル（５）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、ケーブルコア５０の外周に巻かれた押え巻きテープ６の外周を編組シールド７で覆うと共に、シース８を環状部材９の内側から外側に折り返した場合について説明したが、押え巻きテープ６、編組シールド７、及び環状部材９の少なくとも何れかを省略してもよい。また、上記の実施の形態では、信号線５１が同軸線である場合について説明したが、これに限らず、例えば導体を絶縁体で被覆してなる単純線であってもよい。またさらに、上記の実施の形態では、本発明のケーブルをプローブケーブル５として超音波診断装置１の超音波プローブ２に用いた場合について説明したが、本発明のケーブルの用途はこれに限らない。

５…プローブケーブル５０…ケーブルコア
５１…信号線８…シース
８０ａ…外周面８１…折り返し部
８２…先端部８ａ…外周面
９…環状部材

Claims

信号線を含むケーブルコアと、前記ケーブルコアの外周を覆うシースとを備え、
ケーブル長手方向の両端部のうち少なくとも一方の端部において前記シースが折り返されており、当該折り返された部分の前記シースによって前記少なくとも一方の端部の曲げ剛性が高められている、
ケーブル。
前記少なくとも一方の端部に配置され、折り返されていない部分の前記シースの外周に配置された環状部材を備え、
前記少なくとも一方の端部において前記環状部材の内側から外側に前記シースが折り返されている、
請求項１に記載のケーブル。
前記少なくとも一方の端部において折り返された前記シースの先端部が、折り返されていない部分の前記シースの外周面に接着されている、
請求項１又は２に記載のケーブル。