KR200467508Y1

KR200467508Y1 - 다심 케이블

Info

Publication number: KR200467508Y1
Application number: KR2020110008751U
Authority: KR
Inventors: 마사토 다나카
Original assignee: 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2013-06-14
Also published as: KR20120007013U

Abstract

(과제) 절연체를 손상시키지 않고서 단말 처리할 수 있어, 안정된 전송 특성을 확보하는 것이 가능한 다심 케이블을 제공한다.
(해결 수단) 복수의 동축 케이블(11)이 묶여져 외피로 덮인 다심 케이블(1)에 있어서, 동축 케이블(11)은, 중심 도체(12)와, 중심 도체(12)의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 절연체(13)와, 절연체(13)의 주위의 외부 도체(15)와, 외부 도체(15)의 주위의 피복층(16)을 갖고, 절연체(13)는, 단면 원형 또는 타원형으로 형성되어 긴 방향으로 연속하는 6~9개의 공극부(14)를 갖고, 6~9개의 공극부(14)가 절연체(13)의 둘레 방향으로 균등하게 배치되어 있다. 전부의 공극부(14)를 합친 공극률이 43% 이상이다. 다심 케이블(1)의 단부에서는, 복수의 동축 케이블(11)이 복수의 군으로 나누어져 병렬되고, 각각 커넥터(6) 또는 PWB(20)의 단자에 납땜되고 각 군마다 접속되어 있다.

Description

다심 케이블{MULTICORE CABLE}

본 고안은, 전기 기기, 의료 기기에 있어서의 신호 전송 등에 이용되는 다심 케이블에 관한 것이다.

전자 기기나 의료 기기의 신호 전송에, 다심 케이블이 이용되고 있고, 복수의 동축 케이블을 묶은 다심 케이블이 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

다심 케이블을 구성하는 동축 케이블은, 일례로서, 복수의 도전선을 꼬아 합친 내부 도체와, 이 내부 도체의 외주에 형성된 절연체와, 이 절연체의 외주에 배치된 외부 도체와, 이 외부 도체의 외주에 형성된 외피를 갖는다.

동축 케이블에는, 내부 도체의 외주에 형성하는 절연체로서, 다공질 테이프체에 의한 저유전율의 발포 절연체를 갖는 것이 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).

(선행 기술 문헌)

(특허 문헌)

(특허 문헌 1) 일본 특허 공개 2007-188738호 공보

(특허 문헌 2) 일본 특허 공개 2003-234026호 공보

다심 케이블을 구성하는 동축 케이블은, 커넥터에 접속하기 위해, 그 단부를 단말 처리한다. 단말 처리에서는, 외피, 외부 도체 및 절연체를 차례로 절단하고, 외피로부터 외부 도체, 절연체 및 중심 도체가 단계적으로 노출된 상태로 한다.

다공질 테이프체를 이용한 절연체의 경우, 다공질인 것에 의해, 찌부러져 중심 도체와 외부 도체가 가까워져 내전압이 저하되는 경우가 있기 때문에, 절연체의 주위에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로 이루어지는 수지 테이프를 감아 내전압을 확보하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, PET의 수지 테이프는, 끝단을 벗기는 처리에서 외부 도체를 YAG 레이저에 의해 절단할 때에 절단되어 버린다. 또한, 외부 도체를 그라운드에 납땜할 때의 열에 의해서도 수지 테이프가 손상되어 버린다.

PET의 수지 테이프가 절단되거나 손상되거나 하는 것으로, 중심 도체와 외부 도체 사이의 내전압의 확보가 불충분하게 되거나, 기계적 강도가 저하되어 충분한 내굴곡성이 확보되지 않게 될 우려가 있었다.

본 고안의 목적은, 절연체를 손상시키지 않고서 단말 처리할 수 있어, 안정된 전송 특성을 확보하는 것이 가능한 다심 케이블을 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결할 수 있는 본 고안의 다심 케이블은, 복수의 동축 케이블이 묶여져 외피로 덮인 다심 케이블로서, 상기 동축 케이블은, 중심 도체와, 상기 중심 도체의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 절연체와, 상기 절연체의 주위에 마련된 금속선으로 이루어지는 외부 도체와, 상기 외부 도체의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 피복층을 갖고, 상기 절연체는, 단면 원형 또는 타원형으로 형성되어 긴 방향으로 연속하는 복수의 공극부를 갖고, 복수의 상기 공극부가 상기 절연체의 둘레 방향으로 균등하게 배치되고, 상기 공극부는 6~9개 마련되고, 상기 동축 케이블의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 모든 공극부의 면적과 절연체의 면적의 합에 대한 공극부의 비율을 공극률이라고 할 때에, 전부의 공극부를 합친 공극률이 43% 이상이며, 상기 다심 케이블의 단부에서는, 복수의 동축 케이블이 상기 외피로부터 노출된 상태로 복수의 군으로 나누어져, 각 군마다 병렬되고, 상기 각 군마다 상기 외부 도체에 그라운드바가 납땜되고, 상기 중심 도체가 각각 접속 부재의 단자에 납땜되고, 상기 각 군마다 상기 접속 부재에 접속되어 있는 것이다.

본 고안의 다심 케이블에 있어서, 상기 복수의 군은 상기 각 군마다 묶여져, 그들 다발의 주위에 실드층이 형성되고, 상기 실드층의 주위에 외피가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 고안의 다심 케이블에 의하면, 단면 원형 또는 타원형으로 형성되어 긴 방향으로 연속하는 복수의 공극부를 갖는 절연체를 중심 도체의 주위에 마련하는 것에 의해, 각각의 동축 케이블에 있어서, 공극부의 절연체에 대한 비율을 확보하여 저유전율로 함과 아울러 외압이나 구부림에 대하여 찌부러지기 어려워, 안정된 전송 특성을 확보할 수 있다.

또한, 절연체가 불소 수지를 압출 피복하여 이루어지기 때문에, 동축 케이블을 단말 처리하여 접속 부재에 접속할 때의 레이저나 납땜의 열에 의한 절연체의 손상을 억제할 수 있다. 이에 의해, 다공질의 절연체의 주위에 PET 수지로 이루어지는 수지 테이프를 감아 보강한 동축 케이블과 같이, 레이저나 납땜의 열에 의한 수지 테이프의 손상에 의해 중심 도체와 외부 도체 사이의 내전압의 확보가 불충분하게 되거나, 기계적 강도가 저하되어 충분한 내굴곡성이 확보되지 않게 되는 문제를 없앨 수 있다.

이와 같이, 각각의 동축 케이블을 접속 부재에 납땜할 때의 문제가 없고, 안정된 전송 특성을 확보할 수 있어, 예컨대, 내시경 등의 의료 기기에 있어서의 프로브와 기기 본체 사이의 신호 전송용으로서 바람직한 것으로 할 수 있다.

도 1은 본 고안의 실시의 형태에 따른 다심 케이블을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 다심 케이블의 단면도이다.
도 3은 도 1의 다심 케이블에 마련된 동축 케이블을 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 동축 케이블의 제조에 이용되는 압출기의 개략 사시도이다.
도 5는 단말 처리를 행한 동축 케이블의 사시도이다.
도 6은 다심 케이블의 단말 부분에 있어서의 PWB로의 접속 구조를 나타내는 부분 사시도이다.
도 7은 다심 케이블의 단말 부분에 있어서의 커넥터로의 접속 구조를 나타내는 부분 평면도이다.

이하, 본 고안에 따른 다심 케이블의 실시의 형태의 예를, 도면을 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 다심 케이블(1)은, 복수(예컨대, 192개)의 동축 케이블(11)을 갖고 있고, 이들 동축 케이블(11)은, 그 중간 부분이 외피(2)로 덮여 묶여져 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 다심 케이블(1)의 내부에서는, 예컨대 16개의 동축 케이블(11)을 묶어 이루어지는 케이블 다발(11a)이, 12다발 배치되어 있다. 혹은 모든 동축 케이블(11)이 하나로 묶여져 있더라도 좋다. 이들의 주위에, 2층의 눌러 감은 층(4, 5)과 실드층(3)과 외피(2)가 차례로 형성되어 있다. 각 케이블 다발(11a)이, 각각 다발마다 수지 테이프 등으로 눌러 감겨져 있더라도 좋다.

2층의 눌러 감은 층(4, 5)은, 예컨대 12다발의 케이블 다발(11a)의 주위에 세로로 첨부하여 휘감은 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 테이프이다. 바깥층의 눌러 감은 층(5)의 내주면에는 접착제를 갖고, 그 접착제에 의해 2층의 눌러 감은 층(4, 5)이 접착되고 일체화되어 있다. 눌러 감은 층(4, 5)은, 마련하지 않더라도 좋다.

실드층(3)은, 예컨대 눌러 감은 층(5)의 주위에 복수의 구리선을 옆으로 감기 또는 편조하여 형성되어 있다. 실드층(3)은, 2중으로 옆으로 감기 또는 편조된 것이라도 좋다.

외피(2)는, 예컨대 PVC(폴리염화바이닐)이다.

이 다심 케이블(1)의 외피(2)로부터 노출된 동축 케이블(11)은, 복수개(예컨대, 2개의 케이블 다발(11a)로 이루어지는 32개)씩 병렬로 배치되고, 복수(예컨대, 6개)의 커넥터(6)에 각각 접속되어 있다. 커넥터(6)에 접속되는 부분에서 각 동축 케이블(11)은 병렬되어 있다. 커넥터(6)의 대신에, PWB(Printed Wiring Board)에 각 동축 케이블(11)을 접속하더라도 좋다. 커넥터나 PWB 등, 각 동축 케이블이 접속되고, 또 다른 기판 등에 접속되는 부재를 접속 부재라고 한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 동축 케이블(11)은, 중심 도체(12)와, 중심 도체(12)의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 절연체(13)와, 절연체(13)의 주위에 옆으로 감긴 금속선으로 이루어지는 외부 도체(15)와, 외부 도체(15)의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 피복층(16)을 갖고 있고, 절연체(13)는 길이 방향으로 연속하는 복수의 공극부(14)를 갖고 있다.

중심 도체(12)는, 은 도금 또는 주석 도금 연동선 내지는 구리 합금선으로 이루어지는 단선 또는 꼬인선으로 형성된다. 꼬인선의 경우는, 예컨대, 소선 도체 직경이 0.025㎜인 것을 7개 꼰 외경 0.075㎜(AWG(American Wire Gauge) #42 상당)인 것이나, 소선 도체 직경이 0.127㎜인 것을 7개 꼰 외경 0.38㎜(AWG #28상당)로 한 것이 이용된다.

또한, 외부 도체(15)는, 중심 도체(12)에 이용한 소선 도체와 같은 정도의 굵기의 나동선(연동선 또는 구리 합금선) 또는 은 도금 또는 주석 도금 연동선 내지는 구리 합금선을, 절연체(13)의 외주에 옆으로 감기 또는 편조 구조로 배치하여 형성된다. 또한, 실드 기능을 향상시키기 위해, 외부 도체(15)의 바로 밖의 층으로 나타내는 바와 같이 금속박 테이프를 병설하는 구조로 하더라도 좋다. 피복층(16)은, 불소 수지 등의 수지재를 압출 성형하거나, 또는, 폴리에스터 테이프 등의 수지 테이프를 휘감아 형성된다.

절연체(13)는, 열가소성 수지인 불소 수지를 이용하여 압출 성형으로 형성된다. 불소 수지재로서는, 예컨대, PFA(테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로알킬바이닐에터 공중합체), FEP(테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체), ETFE(테트라플루오로에틸렌-에틸렌 공중합체) 등이 이용된다.

절연체(13)의 외경 D1은, 중심 도체(12)의 도체 직경을 D2로 했을 때, D2×(2.2~3.0) 정도로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 중심 도체(12)의 도체 직경이 0.38㎜(AWG #28)인 경우는, 절연체(13)의 외경을 0.84㎜~1.1㎜로 한다. 중심 도체(12)의 도체 직경이 AWG #42보다 가는 선에서는, 용도에 따라 절연체(13)의 정전 용량을 저용량(예컨대 60㎊/m 이하)으로 할 필요가 있지만, 그 경우는, 절연체(13)의 외경 D1을 D2×(2.2~3.6)으로 하는 것이 바람직하다. 예컨대, 중심 도체(12)의 도체 직경이 0.075㎜인 경우는, 절연체(13)의 외경을 0.17㎜~0.27㎜로 한다.

이 치수의 동축 케이블(11)을 구비한 다심 케이블(1)은, 초음파 진단 장치 등의 의료 기기에 있어서, 프로브와 기기 본체를 연결하여 신호 전송을 행하는 케이블로서 사용되는 경우가 많아, 기기의 소형화에 의해, 동축 케이블(11)의 직경을 가늘게 하는 것 및 다심 케이블(1)의 직경을 가늘게 하는 것이 요구된다. 동축 케이블(11)은, 소정의 임피던스(50Ω, 75Ω 혹은 80~90Ω)로 할 필요가 있어, 그것을 실현하는 한계에 있어서 가능한 한 가는 직경으로 한다. 그것을 위해서는, 중심 도체(12)와 외부 도체(15) 사이의 절연층의 유전율을 작게 하는 것이 필요하다. 본 실시 형태에서는, 절연체(13)에 공극부(14)를 마련하고, 전부의 공극부(14)를 합친 전체의 공극률을 43% 이상으로 하는 것에 의해, 상기 범위의 치수에 있어서 직경을 가늘게 하는 것을 실현한다. 만약, 전체의 공극률을 43% 미만으로 하고 또한 직경을 가늘게 하는 것을 만족시키고자 하면, 동축 케이블의 임피던스를 소정의 값으로 하는 것은 곤란하다.

본 실시 형태의 동축 케이블(11)의 절연체(13)의 외경 D1이 D2×(2.4~2.7)인 경우, 가는 직경이고 절연체(13)의 두께가 얇기 때문에, 공극부(14)가 너무 크면 동축 케이블(11)에 가해지는 외압이나 구부림에 대하여 견딜 수 없게 되는 경우가 있다.

따라서, 본 고안이 대상으로 하는 가는 동축 케이블(11)에서는, 절연체(13)에 마련되는 공극부(14)의 1개당 크기가 문제가 된다. 이것은, 그보다 굵은 직경의 동축 케이블(11)에는 없는 과제이다. 본 실시 형태에서는, 공극부(14)의 1개당 공극률을 6.8% 이하로 하는 것으로, 이 치수의 동축 케이블(11)에서 충분한 내구성을 실현한다.

절연체(13)의 공극부(14)는, 단면 원 형상(진원(眞圓), 타원)으로 형성되어, 중심 도체(12)의 주위에 6~9개의 공극부(14)가 균등하게 배치되도록 마련되어 있는 것이 바람직하다. 이 공극부(14)를, 예컨대 거의 진원으로 형성하고, 그 내경을 D3이라고 하면, 하나의 공극부(14)의 절연체(13)에 대한 비율은,

의 범위에서 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 식의 사고방식은, 타원의 공극부(14)에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 하나의 공극부(14)의 공극률을 6.8% 이하로 하고, 공극부(14) 자체의 강도를 만족시키는 것이 바람직하다. 또한, 하나의 공극부(14)의 공극률이 너무 작으면, 소정의 공극률이 얻어지지 않아 저유전율을 확보할 수 없게 된다. 공극부(14) 전체로서 43% 이상의 공극률이 되도록 한다. 공극부(14)가 7개 있는 경우는 하나당 공극률이 6.1% 이상이며, 공극부(14)가 8개 있는 경우는 하나당 공극률이 5.4% 이상이며, 공극부(14)가 9개 있는 경우는 하나당 공극률이 4.8% 이상이다. 그런데, 여기서 말하는 타원이란 수학적인 의미에서의 타원에 한하지 않고, 원이 비뚤어진 형상인 것이 포함된다.

절연체(13)에 마련되는 공극부(14)의 수가 7개인 경우는, 전체의 공극률은 43%~47.6%, 8개인 경우는 43%~54.4%, 9개인 경우는 43%~61.2%가 된다. 이에 의해 소정의 임피던스로 하는 저유전율을 확보할 수 있다. 그리고, 하나의 공극률이 6.8% 이하가 되기 때문에, 절연체(13)의 전체로서 기계적인 강도를 높여, 외압이나 구부림에 대하여 찌부러지기 어렵게 할 수 있어, 전송 특성의 안정성 확보가 가능해진다.

공극부(14)의 수가 8개인 경우는, 중심 도체(12)의 도체 직경 D2를 0.38㎜, 절연체(13)의 외경 D1을 0.96㎜, 공극부(14)의 내경 D3을 0.225㎜라고 하면, 절연체(13)의 공극률이 52%가 된다. 또, 이것에 외부 도체(15)로서 외경 0.127㎜의 도금 연동선을 휘감고, 피복층(16)으로서, 두께 0.04㎜ 정도의 불소 수지(예컨대, PFA)를 압출 피복하면, 외경 1.3㎜의 동축 케이블을 얻을 수 있다.

또, 절연체(13)에 마련되는 공극부(14)의 수가 6개이고 D1/D2가 3.2~4.0이고 또한 절연체(13)의 정전 용량을 60㎊/m 이하로 하는 경우는, 전부의 공극부를 합친 공극률을 54% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 중심 도체(12)에 외경 0.025㎜의 은 도금 은 구리 합금선을 7가닥 꼬아 합친 꼬인선을 사용(AWG #42에 상당)하는 경우, 전부의 공극부(14)를 합친 공극률을 54%로 한 경우는, 그 동축 케이블(11)의 정전 용량을 60㎊/m로 할 수 있다. 이 공극률을 실현하기 위해서는 공극부(14)를 6개로 하면 된다. D1/D2가 3.2~4.0으로 중심 도체(12)의 직경에 대하여 절연체(13)가 약간 두껍기 때문에, 정전 용량을 60㎊/m로 하기 위해서는 전부의 공극부(14)를 합친 공극률을 높게 할 필요가 있다. 이 경우, 공극부(14)의 수가 7개보다 많으면 공극부(14) 사이의 절연체(13)가 얇아져, 외부로부터의 힘이 가해진 경우에 공극부(14) 사이가 끊어져 버려 절연체(13)가 찌부러져 버리는 경우가 있다. 공극부(14)의 수가 6개이면, 정전 용량 60㎊/m 이하를 실현할 수 있는 만큼의 공극률로 하면서, 공극부(14) 사이의 절연체(13)의 두께를 확보할 수 있다. 이에 의해, 동축 케이블(11)을 감을 때 등에 동축 케이블(11)에 힘이 가해지더라도 절연체(13)가 찌부러지는 경우가 없다.

본 실시 형태의 동축 케이블(11)은, 도 4에 나타내는 다이스(31)와 포인트(41)를 조합한 압출기(30)를 사용하여 제조할 수 있다.

포인트(41)에 외형이 원기둥 형상인 부재(45)를 공극부(14)의 수만큼 마련하고, 원형의 출구(33)를 갖는 다이스(31)에 조합하여 포인트(41)와 다이스(31) 사이(유로(51, 52))로부터 수지를 압출한다. 포인트(41)의 원통부(43)의 중심 구멍(44)으로부터 중심 도체(12)를 꺼낸다. 꺼내어진 수지가 중심 도체(12)에 피복된다. 다이스(31)의 출구를 나간 수지를 잡아 늘여 직경을 작게 하여 피복하는 끌어당기기 방법에 의해 수지를 피복하더라도 좋다. 원기둥 형상의 부재(45)에는 수지가 흐르지 않아, 이 부분이 공극부(14)가 된다. 이 부재(45)에 통기 구멍(46)을 마련하여 두면 다이스(31)로부터 압출된 수지 중에 수지가 흐르지 않는 공극부(14)가 확보되어, 그 단면이 원 또는 타원이 된다.

상기 동축 케이블(11)을 구비한 다심 케이블(1)에서는, 커넥터(6)나 PWB 등의 접속 부재에 접속하기 위해, YAG 레이저 또는 CO₂ 레이저 등의 레이저 가공기를 이용하여, 피복층(16), 외부 도체(15) 및 절연체(13)를 차례로 절단하고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 피복층(16)으로부터 외부 도체(15), 절연체(13) 및 중심 도체(12)가 단계적으로 노출된 상태로 한다.

구체적으로는, 우선, 커넥터(6)나 PWB 등의 접속 부재에 접속하는 수의 동축 케이블(11)을 병렬하여 그 상태를 유지하도록 접착 테이프 등으로 고정한다. 각 동축 케이블(11)의 간격은 소정의 간격으로 한다. 피복층(16)이 접하도록 병렬하더라도 좋다.

병렬한 동축 케이블(11)에 CO₂ 레이저를 병렬 방향으로 주사하여 조사한다. CO₂ 레이저의 파장이나 강도를 조정하여 피복층(16)을 단부로부터 소정의 거리 떨어진 위치에서 절단하고, 단부 쪽을 뽑아내어 제거한다. 다음으로, YAG 레이저를 마찬가지로 주사시켜 노출된 외부 도체(15)에 조사한다. YAG 레이저의 파장이나 강도를 조정하여 외부 도체(15)를 피복층(16)의 절단 위치보다 소정 길이 단부에 접근한 위치에서 절단하고, 단부 쪽의 외부 도체(15)를 뽑아내어 제거한다. 그 후, CO₂ 레이저를 마찬가지로 주사시켜 노출된 절연체(13)에 조사한다. CO₂ 레이저의 파장이나 강도를 조정하여 절연체(13)를 더욱 단부에 접근한 위치에서 절단하고, 단부 쪽의 절연체(13)를 뽑아내어 제거한다.

상기한 바와 같이 단말 처리를 행하면, 그라운드바(17)에 외부 도체(15)를 펄스 히트 등에 의해 납땜한다. 커넥터(6)나 PWB(20) 등의 접속 부재의 단자(7, 22)(도 6, 도 7 참조)에 중심 도체(12)를 납땜하여 접속하고, 그라운드바(17)를 커넥터(6)나 PWB(20)의 그라운드패드(21)에 납땜이나 압착 등으로 접속한다. 절연체(13)는, 불소 수지를 압출 피복하여 형성되어 있기 때문에, 상기한 바와 같이, 동축 케이블(11)을 단말 처리하여 커넥터(6)나 PWB(20) 등의 접속 부재에 접속할 때의 레이저나 납땜의 열에 의한 손상이 억제된다.

상기 실시 형태에 따른 다심 케이블(1)에 의하면, 단면 원형 또는 타원형으로 형성되어 긴 방향으로 연속하는 복수의 공극부(14)를 갖는 절연체(13)를 중심 도체(12)의 주위에 마련하는 것에 의해, 각각의 동축 케이블(11)에 있어서, 공극부(14)의 절연체(13)에 대한 비율을 확보하여 저유전율로 할 수 있다. 그리고, PET 테이프 등의 보호층이 없더라도 외압이나 구부림에 의해 절연체가 찌부러지기 어려워 내전압성이나 정전 용량의 관점에서 안정된다.

또한, 동축 케이블(11)을 단말 처리하여 커넥터(6)나 PWB 등의 접속 부재에 접속할 때의 레이저나 납땜의 열에 의한 절연체의 손상을 억제할 수 있다. 이에 의해, 다공질의 절연체의 주위에 PET의 수지 테이프를 감아 보강한 동축 케이블과 같이, 레이저나 납땜의 열에 의한 수지 테이프의 손상에 의해 중심 도체와 외부 도체 사이의 내전압의 확보가 불충분하게 되거나, 기계적 강도가 저하되어 충분한 내굴곡성이 확보되지 않는 문제를 없앨 수 있다.

또, 다심 케이블(1)의 동축 케이블(11)은, 양단 쪽에서 커넥터(6)나 PWB 등의 접속 부재에 접속되어 있더라도 좋고, 또한, 일단 쪽에서만 접속 부재에 접속되고, 다른 일단 쪽이 기판 등에 납땜되어 접속되어 있더라도 좋다.

(실시예)

(실시예 1)

도 6에 나타내는 바와 같이, 다심 케이블의 동축 케이블(11)을 PWB(20)에 접속한다.

다심 케이블은, 160개의 동축 케이블(11)을 묶은 초음파 프로브용 케이블이며, 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)는 AWG #42에 상당한다. 동축 케이블(11)은, 중심 도체(12)와, 중심 도체(12)의 주위에 PFA가 압출 피복된 절연체(13)와, 절연체(13)의 주위에 옆으로 감긴 강철 합금선으로 이루어지는 외부 도체(15)와, 외부 도체(15)의 주위에 PFA가 압출 피복된 피복층(16)을 갖고 있고, 절연체(13)는 긴 방향으로 연속하는 6개의 공극부(14)를 갖고 있다. 각 동축 케이블(11)에 있어서, 절연체(13)의 외경은 0.29㎜, 공극부(14) 1개당 공극률은 9.0%, 전부의 공극부를 합친 공극률이 54%이다. 이러한 동축 케이블(11)을 16개 합쳐 묶은 것을 1유닛(도 2의 케이블 다발(11a))으로 하고, 이것을 10유닛 합쳐 묶어 주위에 일괄하여 실드층(3)을 마련하고, 또한 그 주위에 외피(2)를 형성하여(도 2 참조) 다심 케이블로 한다.

이러한 다심 케이블의 단부에서 외피(2)를 제거하고, 실드층(3)은 합쳐 PWB(20)의 일괄 실드그라운드 단자에 접속한다.

각 유닛의 끝단에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이 각 동축 케이블(11)을 평면 형상으로 병렬시켜, 단말 처리를 행한다(도 5 참조). 그리고, 각 유닛마다 외부 도체(15)를 병렬면의 상하로부터 그라운드바(17)로 끼워 땜납(23)으로 고정한다. 그 후, PWB(20)의 각 단자(신호 패드)(22)에 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)를 납땜한다. 또 한쪽의 그라운드바(17)를 PWB(20)의 그라운드패드(21)에 납땜한다.

(실시예 2)

도 7에 나타내는 바와 같이, 다심 케이블의 동축 케이블(11)을 커넥터(6)에 접속한다.

다심 케이블은, 120개의 동축 케이블(11)을 묶은 초음파 프로브용 케이블이며, 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)는 AWG #42에 상당한다. 동축 케이블(11)의 구조는, 상기 실시예와 마찬가지이다. 동축 케이블(11)을 20개 합쳐 묶은 것을 1유닛(도 2의 케이블 다발(11a))으로 하고, 이것을 6유닛 합쳐 묶어 주위에 일괄하여 실드층(3)을 마련하고, 또한 그 주위에 외피(2)를 형성하여(도 2 참조) 다심 케이블로 한다.

이러한 다심 케이블의 단부에서 외피(2)를 제거하고, 실드층(3)은 합쳐 놓는다. 각 유닛의 끝단에서는, 도 7에 나타내는 바와 같이 각 동축 케이블(11)을 평면 형상으로 병렬시켜, 단말 처리를 행한다(도 5 참조). 그리고, 각 유닛마다 외부 도체(15)를 병렬면의 상하로부터 그라운드바(17)로 끼워 땜납으로 고정한다. 그 후, 커넥터(6)의 각 단자(신호 패드)(7)에 각 동축 케이블(11)의 중심 도체(12)를 납땜한다. 또한 그라운드바(17)의 위에 커넥터(6)의 쉘(도시 생략)을 겹쳐 그라운드바(17)와 쉘을 납땜한다.

이들 실시예 1, 2에서는, 동축 케이블(11)의 단말에서 외부 도체(15)를 YAG 레이저로 절단할 때에 절연체(13)가 손상되지 않았다. 또한, 그라운드바(17)를 펄스 히트로 납땜하더라도 절연체(13)의 손상은 생기지 않았다.

또한, 실시예 1, 2에 사용한 동축 케이블(11)에 대하여, 절연체의 외경 변동과 정전 용량의 변동을 조사했다. 한편, 실시예에 대한 비교예로서, 동축 케이블의 절연체에 다공질 테이프체를 이용한 것(발포 절연 테이프 두루마리 : 정전 용량은 실시예와 같다)을 준비하고, 마찬가지로 절연체의 외경 변동과 정전 용량의 변동을 조사했다. 또, 비교예의 동축 케이블을 사용한 다심 케이블의 단말 처리시에, YAG 레이저에 의해 절연체가 손상되는 경우가 있었다.

동축 케이블(11)의 절연체(13)가 PFA가 압출 피복된 것인 실시예 1, 2에서는, 절연체(13)의 외경 변동은 설계치에 대하여 ±1.5% 이내였다. 절연체에 다공질 테이프체를 이용한 비교예 1, 2에서는, 절연체의 외경 변동은 설계치에 대하여 ±5.2%였다. 또한, 실시예 1, 2의 정전 용량의 변동은 설계치에 대하여 ±1.7% 이내였던 것에 비하여, 비교예 1, 2에서는, 설계치에 대하여 ±3.3%였다. 이와 같이, 중심 도체의 주위의 절연체를 발포 절연 테이프 두루마리(비교예 1, 2)로부터 불소 수지의 압출 피복물(실시예 1, 2)로 변경하는 것에 의해, 동축 케이블의 정전 용량을 안정화시켜, 절연체의 직경의 편차나 절연체의 찌부러짐을 억제할 수 있다. 또한, 각 동축 케이블의 정전 용량의 편차가 작기 때문에, 이들을 묶어 다심 케이블로 했을 때에, 각 동축 케이블 사이의 정전 용량의 편차가 작다. 이 다심 케이블을 초음파 진단 장치의 용도에 사용하면, 화상이 보다 명료하게 되었다.

내굴곡성에 대해서는, 실시예 1, 2에 사용한 동축 케이블을 40개, PTFE 테이프로 감은 다발을 굴곡시켜, 그 중 어느 1개가 단선되기까지의 굴곡 횟수를 조사했다. 굴곡 조건은, 상기 다발의 끝단에 500g의 추를 달아 다발을 매달고, 직경 4㎜의 맨드릴(mandrel) 2개로 다발을 사이에 끼우고, ±90°의 각도의 굴곡을 30회/분의 빈도로 주는 것으로 했다.

샘플수 3개의 평균치에서, 실시예의 동축 케이블을 사용한 다발은 26000회, 비교예의 동축 케이블을 사용한 다발은 23000회의 굴곡에 견뎌, 실시예 쪽이 내굴곡성이 우수한 것이 확인되었다.

같은 다발에 대하여, 비틀기 시험을 실시했다. 시험 조건은, 10㎜의 간격으로 다발의 2부분을 유지하고, 다발의 축방향의 주위에 ±180°의 각도의 비틀기를 60회/분의 빈도로 주는 것으로 했다.

실시예의 동축 케이블을 사용한 다발은, 15만회 비틀더라도 동축 케이블이 단선되는 경우는 없었다. 비교예의 동축 케이블을 사용한 다발은, 8만회 비틀면 최초의 단선(40개의 동축 케이블 중 1개가 단선)이 있었다. 실시예 쪽이 비틀기에 견디는 성질이 우수한 것이 확인되었다.

1 : 다심 케이블
2 : 외피
3 : 실드층
4, 5 : 눌러 감은 층
6 : 커넥터
11 : 동축 케이블
12 : 중심 도체
13 : 절연체
14 : 공극부
15 : 외부 도체
16 : 피복층
20 : PWB

Claims

복수의 동축 케이블이 묶여져 외피로 덮인 다심 케이블로서,
상기 동축 케이블은, 중심 도체와, 상기 중심 도체의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 절연체와, 상기 절연체의 주위에 마련된 금속선으로 이루어지는 외부 도체와, 상기 외부 도체의 주위에 불소 수지가 압출 피복된 피복층을 갖고,
상기 절연체는, 단면 원형 또는 타원형으로 형성되어 길이 방향으로 연속하는 복수의 공극부를 갖고, 복수의 상기 공극부가 상기 절연체의 둘레 방향으로 균등하게 배치되고,
상기 공극부는 6~9개 마련되고, 상기 동축 케이블의 길이 방향에 수직인 단면에 있어서, 모든 공극부의 면적과 절연체의 면적의 합에 대한 공극부의 비율을 공극률이라고 할 때에, 전부의 공극부를 합친 공극률이 43% 이상이며,
상기 다심 케이블의 단부에서는, 복수의 동축 케이블이 상기 외피로부터 노출된 상태로 복수의 군으로 나누어져, 각 군마다 병렬되고,
상기 각 군마다 상기 외부 도체에 그라운드바가 납땜되고, 상기 중심 도체가 각각 접속 부재의 단자에 납땜되고, 상기 각 군마다 상기 접속 부재에 접속되어 있는
다심 케이블.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 군은 상기 각 군마다 다발로 묶여져, 그들 다발의 주위에 실드층이 형성되고,
상기 실드층의 주위에 외피가 형성되어 있는
다심 케이블.