JPH11513526A - 可撓性外装ケーブル組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可撓性ケーブル組立体（１）は、可撓性外部ジャケット（４）内の空間（３）内に緩く配置された可撓性の中空の外装（２）と、外装（２）の空間（６）内で緩く配置された多数の同軸ケーブル（５）と、医療用機器（９）に接続する為の継手（７）とを具え、継手（７）は外装（２）の端部及び、ジャケット（４）の端部に固定されており、ケーブル（５）は継手（７）を通過して延び、医療用機器（９）に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】 可撓性外装ケーブル組立体 本発明は手持ちの医療用機器への接続に適した可撓性ケーブル組立体に関し、 特に圧搾に対し、或は鋭い器具による突き刺しに対して保護される可撓性ケーブ ル組立体に関する。 米国特許第４７６１５１９号には、可撓性があり柔構造の、特に医療用に使用 する為に作られた同軸ケーブルの如き多数の電気的に絶縁された導体の束を有す る既知の可撓性ケーブルが開示されている。この可撓性ケーブルは診断、及び外 科作業の際に、人間の生理学上の徴候をモニタする為の手持ちの医療機器に接続 するのに適している。この特許に開示されたように既知の可撓性ケーブル上の編 組ワイヤシールドは、ケーブルが軸方向及び回転方向に少ない抵抗で動けるよう に効果的な手法で構成されている。ケーブルはシールドとケーブル構造体の付加 的な部品との間で摩擦抵抗が減少するように構成される。 可撓性ケーブルが病院内にあるとき、外科作業の間にケーブルは鋭い外科用機 器と接触するかもしれない。他の場合は例えば病院内でケーブルが自由に垂れ下 がっているときに、衝撃によって可撓性ケーブルが損傷を受けることがある。ケ ーブルが重い物体の下にあるとき、或は可撓性ケーブルが車両の車輪に轢かれた ときに押しつぶされて損傷を受けることがある。ケーブルを損傷から保護される 構造に構成することは利点がある。得られる効果は、ケーブルの長寿命だけでな く、患者のモニタが欠陥のあるケーブルなしで確実に できることである。 損傷から保護される可撓性ケーブルの必要性は、ケーブルの他の要件も補足す るものである。例えば、ケーブルは、典型的には人間の体の徴候の程度としての 電子的信号を発する電子トランスデューサを含む手持ちの医療用機器に接続でき なければならない。機器は手持ちであり移動されるので、医療用機器が自由に移 動するようにケーブルは可撓性、及び弛みを維持しなければならない。 本発明によると、損傷から保護される可撓性ケーブル組立体は医療用機器に接 続でき、手持ちで移動する医療用機器が自由に移動できるように可撓性及び弛み を保たなければならない。 本発明によると、ケーブル組立体の複数の同軸ケーブルは金属の外装により保 護され、同軸ケーブルはこの外装内に弛んでケーブル組立体の可撓性を保証し、 外装は可撓性ジャケット内に包まれ、外装はジャケット内に弛んだ状態で配置さ れ、外装とジャケットの間の空間によってスペースが形成され、ケーブルが曲が る際外装が移動してケーブル組立体の可撓性が確保される。 可撓性外装を使用するケーブル組立体の一つの利点は、外装によって同軸導体 を摩耗、つぶれ、及び破損から保護することである。 ケーブル組立体の他の利点はケーブル組立体の内部歪みが外装によって支持さ れ、他方、ケーブル組立体が撓む際、或はケーブル組立体が引っ張られたとき、 同軸ケーブルには過大な歪みが生じないことである。このように、同軸ケーブル の中心導体は、外装がなかった従来のケーブル組立体と比較して直径を小さくし 、引っ張り強 度を低減することができる。ケーブル組立体の弛みを改善することにより、一層 延性のある銅を、引っ張り強度の大きい高価な銅合金に代わって用いることがで きる。 実施形態の一つはもっぱら同軸ケーブルからなり、この実施形態について以後 引用する。 本実施形態によると、ケーブル組立体の多数の同軸ケーブルは金属の外装によ り保護され、同軸ケーブルはこの外装内に弛んでケーブル組立体の可撓性を保証 し、外装は可撓性ジャケット内に包まれ、外装はジャケット内に弛く配置され、 外装とジャケットの間の空間によってスペースが形成され、ケーブルが曲がる際 、外装が移動してケーブル組立体の可撓性が確保される。 更に実施形態によると、医療機器に連結する為に中空の連結機構が、外装の端 部及びジャケットの端部に固定されるが、その際同軸ケーブルは連結機構を通過 して延びて医療用機器に連結される。 実施形態は更に、ケーブルの前述の部分を囲む可撓性のある柔らかい導電性シ ールドを有しても良く、シールドの外周は外装の内周より小さい。シールドの外 周と外装の内周の間は空間となっている。この空間によりケーブルが曲がる際に 、その中でシールドが移動できるようなスペースが得られる。 実施形態は更に、ジャケットの端部から突出する外装の端部にねじ込まれた堅 固なリングを設けた連結機構、及び堅固なリングとジャケットの端部を共に覆う ブーツ、及びこのブーツとジャケットの間に設けられるシールを有しても良い。 実施形態は更に、堅固なリングを半径方向に囲む把持リングを設けた連結機構 を有しても良い。把持リングは堅固なリングに直接取付けられるか、ブーツに半 径方向に取付けられて、ブーツ及びこのブーツの半径方向の下にある堅固なリン グの両方を半径方向に囲む。 本発明の実施形態について添付図を参照して例示により開示する。 それによると、 図１は、ケーブル組立体の部分斜視図である。 図２は、図１に示す構造の部分の端面図である。 図３は、図１に示す構造を含むケーブル組立体の部品を断面した側面図である 。 図４は、図１に示す構造を含むケーブル組立体の部品を断面した側面図である 。 図５は、図１に示す構造を含む他のケーブル組立体の部品を断面した側面図で ある。 図６は、導電性シールドを含むケーブル組立体の部分の端面図である。 図７は、図６に示す構造を含むケーブル組立体の部品を断面した側面図である 。 図１乃至図７を参照して、可撓性ケーブル組立体１は、可撓性外側ジャケット ４内の空間３内に緩く弛んで配置される図１乃至図３及び図６の可撓性中空外装 ２、外装２の空間６内に緩く弛んで配置される多数の同軸ケーブル５、図４及び 図５に部分的に示す医療用機器９のハウジング８に接続する為の、図３乃至図５ 及び図７の中 空継手７を有し、継手機構７は外装２の端部１０及びジャケット４の端部１１に 固定され、ケーブル５は継手機構７を通過して延び、図４及び図５に部分的に示 される医療用機器８に接続される。 本発明の目的は、医療用機器に接続することが可能、且つ機器が手持ちで移動 する為に医療用機器が自由に移動できるように可撓性と柔軟性を保ち続ける、可 撓性ケーブル組立体に外装保護を提供することである。 本発明の他の目的は、ケーブル組立体が引っ張られたとき、或はケーブル組立 体が曲げられたとき内部歪みを吸収する可撓性ケーブル組立体用の金属製外装保 護を提供することである。 図１、図２、及び図６を参照するとケーブル組立体１のコア(芯)は、多数の同 軸ケーブル５により構成される。この多数のケーブル５の夫々は直線状に束ねら れている。ケーブル５は断面が円筒形であり、束の中で各ケーブル５の間に内部 スペースが与えられている。ケーブル５の束の外周は全てのケーブル５を囲んで まとめて束ねる外周となっている。各同軸ケーブル５は可撓性があって弛んでお り、誘電体シースを同心状に囲む導電性のシールドが構成され、次に中心導体を 囲んで電気的インピーダンスの制御がなされる。各同軸ケーブル５は中心導体に 沿って電子信号を伝送する為に使用される。同軸ケーブル５の束になった構成に よって束にまとめられた多数の同軸ケーブル５が形成され、この中では同軸ケー ブル５は互いに接触し束の中で互いに平行になっており、更に同軸ケーブル５は 巻回、及び捩じれて歪むことなく真っ直ぐに延びる。束の中で隣接する同 軸ケーブル５の間の隙間のスペースは、特にケーブル５の束が曲げられたとき、 互いに同軸ケーブル５の横方向への動きを可能とする。この構成により、束が弧 状に曲がることが可能になり、束の中の個々の同軸ケーブル５は夫々の湾曲半径 で自由に撓む。弧に沿って同軸ケーブル５の束が撓む際、同軸ケーブル５は互い にずれて各同軸ケーブル５は個々の湾曲半径に沿って撓む。 ケーブル５の束の外周は外装２の内周より小さい。ケーブル５の外周と外装２ の間の距離は空間６となっている。この空間６によってケーブル組立体１が曲が る際、外装２の内部でケーブル５が横に移動できるようにスペースが形成される 。可撓性のある弛んだケーブル組立体１はケーブルの移動に抵抗が少ないという 効果をもたらす。 外装２はアルミニューム、銅、真鍮、及びステンレススチールを含む多種類の どのような金属でも製造される。外装２は隣接する相互錠止用螺旋を有する相互 錠止中空リンクの複合構造である。米国特許第２２９０４２３号によると、過去 に電話のハウジング及び電話の送受話器に成端する為に外装２が用いられた。米 国特許第５３５０８８５号によると、外装２は金属製のターミナルボックスに成 端する為に使用された。外装２は、外装２をきつく覆う図示しない絶縁材料から なる突出したシースによって覆われるか、或は覆われないかのいずれでも市販の ものを入手できる。きつく覆われた外装２は、カバーされていない外装２の硬さ が低減しているのと比較して、きつくカバーされた外装２の硬さが増大するので 本発明には適 していないことが解った。 例えば、カバーされない外装２には、外装の壁の開放した溝１２を形成する螺 旋が形成されている。各溝１２は螺旋状に延びているので、外装２中の同軸ケー ブル５はどの溝１２にも落ちることなく溝１２の夫々を横切って架橋する。同軸 ケーブル５が弧状に曲がる際、同軸ケーブル５は互いに移動し各同軸ケーブル５ は個々の湾曲半径に沿って撓む。同軸ケーブル５は外装２内で制限されているが 、それらの湾曲半径に沿って個々に撓むことが自由であり、それによりケーブル ５の束は外装２の空間６内で撓み、且つ延びる。同軸ケーブル５は外装２の内部 に自由に接近し或は離れる。束の外部に沿って延びる同軸ケーブル５は、外装２ の内部に自由に接触する。従って、ジャケット４内で外装２は同軸ケーブル５の 複合的な動きを規制することなく同軸ケーブル５を包囲する。外装２は図３、図 ４、図５及び図７に示されている端部１０のうちの一つと共に反対側の端部１０ を有する。外装２の各端部１０は、例えば研磨或はやすりがけによりバリが取ら れ、また鈍くされて同軸ケーブル５に損傷を与える虞のある鋭いエッジが取り除 かれる。図１乃至図３、及び図６を参照すると、ジャケット４はプラスチック材 料、例えばポリビニルクロライド、ＰＶＣ、の薄い壁のチューブの押出加工部と して構成される。ジャケット４は、外装２の外周よりも大きい内周を有する。従 って、ジャケット４の内周と外装２の外周の間に内部空間３が形成される。ジャ ケット４は外装２から分離して製造される。ジャケット４は滑らかで、絶縁性で ある。従って、外装２の粗い導 電表面はカバーされ摩耗による損傷と電気ショックから保護される。 外装２の外周は、ジャケット４の内周より小さい。外装２とジャケット４の距 離は空間３になっている。外装２はジャケット４内に緩く弛んで配置される。空 間３により、ケーブル組立体１が撓む際外装２がジャケット４の内部で横に移動 できるスペースが得られる。更に、例えば、ケーブル組立体１が撓む際、外装２ はジャケット４の内部でそれ自体の独立した曲率半径で曲がって移動する。外装 ２はジャケット４の長さに沿って何箇所かでジャケット４に接触する。 例えば、７０本の同軸ケーブル５の各々は公称壁厚０．００９のＳＰデュラフ レックス５ ポリテトラフルオロエチレンで覆われたＡＷＧ（アメリカン ワイヤ ゲージ）３８番線、最小９５パーセントを覆うシールドを形成する為に編まれ たＡＷＧ４８番線のＴＣ銅合金で製造され、公称壁厚０．００８のポリテトラフ ルオロエチレンで覆われて構成することができる。各ケーブル５は５０オームの インピーダンスである。７０本のケーブル５は市販品を入手できる中空外装２に 沿って挿入される。外側ジャケット４は公称壁厚０．０３５、外径０．４００を 有するポリビニルクロライドのチューブである。全ての寸法はインチで示されて いる。 図に開示した如く、中空の継手７はケーブル組立体１の一端に取付けられる。 継手７はケーブル組立体１のいずれの端部にも取付けられることを理解すべきで ある。各継手７は内部にネジを切られた硬いナット１３を有し、このナット１３ は外装２の対応する端部１０に螺入される。外装２の螺旋形状はナット１３の内 側ねじ用にピ ッチ角が形成される。ジャケット４は所望の長さに切断される。ジャケット４は 外装２を覆い、外装２の対向する２端部１０にあるナット１３の間に延びる。ナ ット１３とジャケット４は順に外装２を覆い、ナット１３はジャケット４の対向 する端部１１に当接する。 外装２はそれがジャケット４内の空間３に緩く配置されるよう外装２に弛みを 持たせることが望ましい。外装２の弛みの程度は、外装２に沿ってねじにより移 動するナット１３の一つにより、ナット１３とジャケット４の対応する端部１１ の間に間隙ができるまで調節される。次に外装２はジャケット４内に緩く弛んで 配置されて間隙を塞ぎ、ナット１３をジャケット４の対応する端部１１に向けて 移動する。外装２の一端のナット１３をこのように調節することにより、ナット １３間に延びる外装２の長さを長くし、或は短くする。 ２個のナット１３間に延びる外装２の長さは、外装２の一端にあるナット１３ のねじ移動により、外装２の異なる位置に選択される。外装２の長さは弛みのな い様に選定される。外装２の長さはジャケット４より僅かに短くするよりも僅か に長くなるように選定することができる。僅かに長い外装２が、弛まないで真っ 直ぐなときナット１３はジャケット４の対応する端部１１から離れる方へ移動す る。それにより、図示しない間隙が僅かに短いジャケット４と、僅かに長い外装 ２の一端のナット１３の間にできる。次に僅かに長い外装２はジャケット４内で 弛んで位置するように緩められる。外装２内での弛みの程度は、ジャケット４の 対応する端部１１の方へナット１３が移動する長さによって決まる。 図３、図４、及び図５を参照すると、各継手７は更に曲げに対するストレイン リリーフ（応力緩和）体となる中空の、筒状ブーツ１５を有する。ブーツ１５の 外径は湾曲して撓みやすい様にテーパが付けられている。ブーツ１５はジャケッ ト４及びナット１３の両方を囲んだ部分に同心に取付けられる。ブーツ１５の内 部の薄い接着剤層によってシールされると共にジャケット４とナット１３の部分 に同心に取付けられる。このようにナット１３とジャケット４は互いに当接して ブーツ１５に固定される。外装２はジャケット４内で確実に弛んだ状態に維持さ れる。 継手７はケーブル組立体１を医療機器９、例えば、人間の体の徴候の程度とし ての電子信号を発生する電子トランスデューサを有する手持ちの医療用機器９に 接続する。機器９は手持ちであり、移動されるので医療用機器９が自由に移動で きるようにするために、ケーブル組立体１は可撓性及び弛みを維持しなければな らない。例えば継手７は、ブーツ１５とナット１３上に同心に取り付けられる、 外部の調節可能な、図３及び図４のリングクランプ１６を有する。リングクラン プ１６内に同心状に有るナット１３は、リングクランプ１６がブーツ１５を把持 するために締め付けられるとき、外装２の変形を阻止する。リングクランプ１６ は医療用機器９のハウジング８を継手７に固定する。外装２が長さに切断され、 バリが取られ、且つ滑らかにされた後、同軸ケーブル５の束はケーブル組立体１ を製造する工程のどのステップでも外装２に沿って挿入することができる。 図４及び図５を参照して、継手７はブーツ１５の外側に突出するナット１３の 、外部にネジを切られた端部１７を有する。手持ちの医療用機器９のハウジング ８はナット１３のねじ切りされた端部１７に同心に受容される。ケーブル組立体 １を医療用機器９に取り付けるために、ナット１３のねじ切りされた端部１７に 、内側にねじ切りされたロックナット１８がねじにより取り付けられる。図７に おいてロックナット１８は外装２の端部にねじ止めされる。 図５を参照して、継手７は、一連の半径方向に突出するナット１３の外側リブ １９を有する。リブ１９はブーツ１５の内部と係合して、ブーツ１５が所定の位 置に確実に固定される。例えば、ブーツ１５は、リブ１９とジャケット４の上に 封止するために、またブーツ１５をナット１３とジャケット４に取り付けるため に本来の場所で成形することができる。 同軸ケーブル５は外装２及びジャケット４より長く、ケーブル組立体１の各端 部の中空継手７を通過して延び、医療用機器９の図示しない残部に接続される。 例えば、同軸ケーブル５の反対端は、図示しない対応する電気コンタクト、例え ば米国特許第５２７４９１７号に記載された電気コネクタの電気コンタクト、或 いは例えば米国特許第５００４４３８号に記載されたピン形コンタクトに電気的 に接続されるように自由である。次に、各電気コンタクトは医療用機器９の図示 しない電気部分と接続される。 外装２、ジャケット４、及びわずかに長い同軸ケーブル５は、わずかに短い外 装２の内側に弛みをもって緩く配置されて、曲がりに 耐える。このような曲がりの際に、同軸ケーブル５は外装２の内側で何本かのケ ーブル５が外装２に沿って何カ所かで外装２に接触可能に移動し、外装２はジャ ケット４の内側でジャケット４に沿って何カ所かでジャケット４に接触可能に移 動する。 図６、及び図７を参照するとケーブル組立体１は、米国特許第４７６１５１９ 号に開示されたように構成された導電性の中空の可撓性シールド２０を選択的に 有する。シールド２０は導電性の密な編組であり、それ自体で支持されている。 同軸ケーブル５の束は、巻回したり、捩りによる歪みがなく真っすぐ伸びた状態 でシールド２０内に縦に挿入される。真っすぐなケーブル５は、巻回、或いは同 軸ケーブル５内の捩り歪みによる固さを除去してケーブル組立体１の弛みを増加 させている。加えて、シールド２０と同軸ケーブル５の束の間にスペース２１が ある。このスペース２１によってシールド２０内で同軸ケーブル５が移動でき可 撓性が増大する。シールド２０と、シールド２０によって囲まれている同軸ケー ブル５の部分は外装２の空間６内に緩く配置される。シールド２０は、外装２の 方へ接近し、離れ或いは接触することが自由である。図７において、ロックナッ ト１８は外装２の開放端から突出するシールド２０の部分の上にねじ止めされる が、シールド２０のこの部分は外装２を覆うように、それ自体に同心に２重に折 り返される。 可撓性外装２を用いるケーブル組立体１の利点の一つは、外装２によって同軸 ケーブル５の導体が摩耗、潰れ、及び破損から保護されることである。 ケーブル組立体１の他の利点は、ケーブル組立体１の内部歪みが外装２によっ て受け止められ、同軸ケーブル５はケーブル組立体１が湾曲する際、或いはケー ブル組立体１が引っ張られるときの過度の歪みを受けないことである。 ケーブル組立体１の他の利点は、ケーブル組立体１の内部歪みは外装２によっ て受け止められ、同軸ケーブル５はケーブル組立体１が湾曲する際、或いはケー ブル組立体１が引っ張られるときの過度の歪みを受けないことである。このよう に同軸ケーブル５の中心導体は、外装２がない従来のケーブル組立体と比べて直 径を小さくし、すなわち引っ張り強度を低減することができる。例えば、高強度 の銅合金で製造された単一の無垢の撚線の代わりに、多数の撚線で製造された銀 メッキされた銅線、ＳＰＣ，ソリッドゲージを、低コストで用いることができる 。 本発明の他の実施形態、及び変更は添付の請求の範囲の精神及び範囲内に含ま れるべく意図される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＮ，ＪＰ，ＫＲ，Ｓ Ｇ (72)発明者 カイ ソクハ アメリカ合衆国 オレゴン州 97062 ツ アルティン、サウス ウエスト タラワ ドライブ 9183 (72)発明者 デービス、ラリー エル アメリカ合衆国 オレゴン州 97267 ミ ルウォーキー、エス イー カティエ コ ート 16200 (72)発明者 ホンソン、マライ リム アメリカ合衆国 オレゴン州 97266 ポ ートランド、エス イー ラモナ 9619 (72)発明者 ミューラー、ジェイソン エドワード アメリカ合衆国 オレゴン州 97223 テ ィガード、12085 エス ダブリュウ 135、アパートメント 42

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．可撓性中空外装、該外装の両端部に連結された継手、及び前記外装内を延び る多数の電気ケーブルを具え、該ケーブルは継手を通過して延び電気装置と接続 される、可撓性ケーブル組立体において、 可撓性外部ジャケット（４）は前記外装（２）を覆い、前記ジャケット（４） は前記継手（７）に連結され、前記外装（２）は前記外部ジャケット（４）内に 弛んで配置されて前記外装（２）と前記外部ジャケット（４）との間の空間内で 撓み、前記ケーブル（５）は前記継手（７）を通過して延びて医療用機器に連結 されることを特徴とする可撓性ケーブル組立体。 ２．前記継手（７）のストレインリリーフ体（１５）は前記外装（２）の両端を 成端すると共に、前記継手（７）を通過して延びるケーブル（５）を成端し、及 び前記ストレインリリーフ体（１５）は前記ジャケット（４）の両端を成端する ことを特徴とする、請求項１の可撓性ケーブル組立体。 ３．前記ジャケット（４）の両端は前記外装（２）の対応する端部に固定され、 前記外装（２）は前記ジャケット（４）より僅かに長く前記ジャケット（４）内 の空間（３）で弛んで配置されることを特徴とする、請求項１の可撓性ケーブル 組立体。 ４．前記ケーブル（５）は前記外装（２）の対応する端部に固定され、前記外装 （２）内に延びる前記ケーブル（５）の長さは前記外装（２）の長さより僅かに 長く、前記外装（２）内で緩く弛んで配置されることを特徴とする、請求項１、 ２又は３のいずれかの可撓性ケーブル組立体。 ５．可撓性シールド（２０）が前記ケーブル（５）を覆い、前記シールド（２０ ）及び前記ケーブル（５）は前記外装（２）内に緩く配置されて前記シールド（ ２０）と前記外装（２）との間の空間内で撓むことを特徴とする、請求項１、２ 、３、又は４のいずれかの可撓性ケーブル組立体。 ６．前記各ケーブル（５）は、中心導体を囲む誘電体シースを同心に囲む導電性 シールドを有することを特徴とする、請求項１、２、３、４、または５のいずれ かの可撓性ケーブル組立体。