TW201401300A - 多芯纜線 - Google Patents
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Abstract
本發明之多芯纜線,具備:至少1條接地線、複數條絕緣電線、整批屏蔽層、外皮。前述接地線在與纜線之長度方向垂直之剖面被配置於中心或其附近。前述絕緣電線配置於前述接地線周圍。前述整批屏蔽層覆蓋前述絕緣電線周圍。此外,前述外皮,覆蓋前述整批屏蔽層周圍。
Description
本發明係關於具有接地線與複數條絕緣電線之多芯纜線。
作為連接至電子電路之高頻傳送用之多芯纜線,複數條同軸纜線配置成集合於具有可撓性之外套構件內側者已為人所知(例如參照日本特開2001-23456號公報)。
近年來,此種多芯纜線,在超音波診斷裝置用之探頭纜線、內視鏡、導管等醫療器材中被使用。此外,為了提升纜線之使用性與加工性、或與減輕將內視鏡插入病患體內時病患之負擔,此等用於醫療器材之多芯纜線被要求更加細徑化。
本發明之目的之一在於提供可細徑化並同時具有良好電氣特性之多芯纜線。
本發明一形態之多芯纜線,具備:至少1條接地線,在與纜線之長度方向垂直之剖面配置於中心或其附近;複數條絕緣電線,配置於前述接地線周圍;整批屏蔽層,覆蓋前述絕緣電線周圍;以及外皮,覆蓋前述整批屏蔽層周圍。
前述多芯纜線,較佳為,前述接地線在前述剖面配置於前述中心;前述整批屏蔽層與前述接地線為同軸構造。
前述多芯纜線,較佳為,前述絕緣電線係分別配置成與前述接地線成為同軸構造之複數層狀。
本發明另一形態之多芯纜線,具備:複數條電線單元,分別為前述多芯纜線;另一整批屏蔽層,將前述複數條電線單元周圍整批覆蓋;以及另一外皮,覆蓋前述整批屏蔽層之周圍。
前述多芯纜線,較佳為,前述接地線為另一絕緣電線;以前述接地線與前述整批屏蔽層接地之方式進行終端處理。
前述多芯纜線,較佳為,至少有2條作為前述接地線之前述絕緣電線。
前述多芯纜線,較佳為,前述接地線為導體線;其他導體線與前述絕緣電線一起在前述接地線之周圍被配置為層狀;前述其他導體線,使前述接地線與前述整批屏蔽層電氣短路。
藉由本發明,因在纜線剖面配置於中心或其附近之接地線與整批屏蔽層為同軸構造,故可提供纜線可細徑化並同時具有耐於實用性之良好電氣特性之多芯纜線。
1,1a‧‧‧多芯纜線
10‧‧‧接地線
20‧‧‧絕緣電線
30,30a‧‧‧整批屏蔽層
40,40a‧‧‧外皮
101‧‧‧多芯纜線
110,110a,110b‧‧‧絕緣電線
120‧‧‧按壓捲
130‧‧‧整批屏蔽層
140‧‧‧外皮
圖1係顯示實施例1之多芯纜線之一例之剖面圖。
圖2係顯示實施例6之多芯纜線之一例之剖面圖。
圖3係顯示實施例6之多芯纜線之其他例之剖面圖。
圖4係顯示實施例7之多芯纜線之一例之剖面圖。
圖5係顯示實施例8之多芯纜線之一例之剖面圖。
圖6係顯示實施例8之多芯纜線之終端處理之一例之側視圖。
(實施例1)
以下參照圖式說明實施例1之多芯纜線。
如圖1所示,本實施形態之多芯纜線1,具備:接地線10;複數條絕緣電線20;整批屏蔽層30,覆蓋接地線10及絕緣電線20;以及外皮40,覆蓋整批屏蔽層之周圍。
接地線10係由中心導體11與覆蓋其周圍之絕緣性之被覆12所構成。於本實施形態,作為接地線10,例如可使用AWG(American Wire Gauge)42號之電線。接地線10之中心導體11並不一定要以被覆12覆蓋。但是,中心導體11若以被覆12覆蓋,可防止例如,因接地線10與周圍之絕緣電線20互相磨擦而接地線10之中心導體與後述絕緣電線20之中心導體21短路。
作為接地線10之中心導體11可使用,例如撚線。例如:撚合7條導體徑0.025mm之鍍銀軟銅線或是鍍錫軟銅線,可以得到外徑0.075mm之撚線。
作為接地線10之被覆12之材料,較佳為,優於耐熱性、耐藥性、非黏著性、自己潤滑性等之全氟烷氧基樹脂(PFA)等之氟樹脂。被覆12係藉由將此氟樹脂擠出成形、或是將氟樹脂帶捲繞而形成,其外徑為例如0.20mm。
此多芯纜線1之接地線10在與纜線的長度方向垂直之剖面(圖1所示之剖面)被配置於中心。而在此接地線10的周圍配置有複數條(此處為16條)絕緣電線20。此外,在接地線10及絕緣電線20之間隙設置醯胺纖維或人造棉等之介在物亦可。
各絕緣電線20係以中心導體21與覆蓋其周圍之絕緣性之被覆22所構成。於本實施形態,絕緣電線20可以使用AWG(American Wire Gauge)42號
之芯線。
絕緣電線20之中心導體21與接地線10之中心導體11相同,可使用例如撚合7條導體徑0.025mm之鍍銀軟銅線所得到之外徑0.075mm之撚線。
絕緣電線20之被覆22之材料,較佳為,使用與接地線10之被覆12相同之材料。被覆22之外徑為例如較被覆12之外徑稍大之0.26mm。
如圖1所示,絕緣電線20,較佳為,作為第一層,在接地線10之周圍配置例如5條,而在此第一層周圍,作為第二層配置11條。換言之,絕緣電線20,較佳為,配置成與接地線10成為同軸構造之複數層狀。
絕緣電線20在第一層與第二層分別撚合亦可。或者,以保持絕緣電線20與接地線10之相對位置關係之方式而將接地線10與所有絕緣電線20整批撚合亦可。
以上述方式配置之接地線10及複數條絕緣電線20之周圍,被整批屏蔽層30覆蓋。整批屏蔽層30係藉由例如將導體徑0.05mm之複數條(此處為79條)鍍錫軟銅線螺旋卷繞於絕緣電線20周圍而形成,其外徑為例如1.32mm。整批屏蔽層30以將細徑之金屬線編組來構成亦可。
此整批屏蔽層30之外圍,更進一步被外皮40所覆蓋。外皮40係藉由例如將厚度4μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)所構成之樹脂帶捲繞於整批屏蔽層30之周圍而形成。
包含AWG42號之1條接地線10及AWG42號之16條絕緣電線20之本實施形態之多芯纜線1之外皮40之外徑為例如1.34mm。
作為外皮40,可替代樹脂帶而使用聚氯乙烯(PVC)、聚烯、或是將氟樹脂擠出被覆者亦可。
如上述,於本實施形態,在纜線剖面被配置於中心之接地線10與覆蓋絕緣電線20周圍之整批屏蔽層30為同軸構造。因此,多芯纜線1本身被同軸纜線化。
此外,於本實施形態,配置於纜線中心之接地線10兩端以及整批屏蔽層30兩端分別在外部接地。
在此處,絕緣導體線如同上述,係由內部導體與覆蓋其周圍之絕緣性之被覆所構成。另一方面,同軸電線,除了與絕緣導線為同樣構成(內部導體與內側之絕緣性被覆)外,進一步含有覆蓋其周圍之外部導體與保護被覆。因此,如同習知的多芯纜線而將各芯線作為同軸電線時,比起將各芯線作為絕緣導體之情形,各芯線(同軸電線)之外徑不得不變大。對應於此,多芯纜線之外徑也會變大。
含有16條AWG42號之絕緣電線20之本實施形態之多芯纜線1之外徑為例如1.34mm。相對於此,含有同數(16條)之AWG42號之同軸電線之習知的多芯纜線最外層之外皮之外徑為例如1.55mm。
藉由以上說明之關於本實施形態之多芯纜線1,較習知之作為各芯線而使用同軸電線之多芯纜線可更為細徑化。因此,纜線之使用性提升且將纜線終端連接至超音波診斷裝置等醫療器材的配線基板時之加工性將會提升。再者,將內視鏡插入病患體內時能夠減輕病患之負擔。
又,藉由同軸構造之接地線10及整批屏蔽層30分別接地,本實施形態之多芯纜線1便成為擬似之同軸構造,故在纜線特性阻抗、靜電容量、遮蔽性等可得到耐於實用之良好電氣特性。
以上說明本發明實施形態之一例,但本發明不限於上述實施形態,視
需要可採用其他構成。
例如,上述實施形態之多芯纜線1之接地線10及絕緣電線20之條數,不限定於本實施形態。又,於上述實施形態中,雖然將接地線10的外徑設為較絕緣電線20之外徑為小,但替代於此,將接地線10之外徑與絕緣電線20之外徑設為大致相同亦可,將接地線10之外徑設為較絕緣電線20之外徑為大亦可。
又,上述實施形態雖然構成為接地線10之中心導體11之周圍被被覆12所覆蓋,但接地線10為接地用電線,因此不設置被覆12亦可。
再者,於上述實施形態,作為接地線10之被覆12及絕緣電線20之被覆22雖然使用全氟烷氧基樹脂(PFA)等之氟樹脂,但被覆12、22為發泡體亦可,再者,為了改善電氣特性而對被覆12、22表面施加金屬帶之捲繞或是鍍金屬等處理亦可。在構成最外層之絕緣電線20周圍(整批屏蔽層30的內周)捲繞PET帶等樹脂帶亦可。
(實施例2)
於上述實施形態,作為接地線10之中心導體11及絕緣電線20之中心導體21,雖使用撚合7條鍍銀軟銅線之撚線,但替代於此,使用例如外徑0.064mm之單線之銅合金線亦可。此時,同樣地藉由將接地線10之被覆12之外徑設為0.20mm,而將絕緣電線20之被覆22之外徑設為0.26mm,最外層之外皮40之外徑便為例如1.34mm,可以得到較將各芯線作為同軸電線之習知之多芯纜線更為細徑之多芯纜線。
(實施例3)
又,於上述實施形態,作為接地線10及絕緣電線20,雖使用AWG42
號的電線,但替代於此,使用AWG40號之電線亦可。
實施例3之多芯纜線中,AWG40號之1條接地線10配置於中心,在其周圍作為第一層配置AWG40號之5條絕緣電線20,再者,在其周圍作為第二層配置AWG40號之11條絕緣電線20。
於實施例3中,作為接地線10之中心導體11能夠使用例如藉由撚合7條導體徑0.03mm之鍍錫銅合金線而得到之外徑0.09mm之撚線。接地線10之被覆12之外徑為例如0.25mm。
作為絕緣電線20之中心導體21能夠使用例如藉由撚合7條導體徑0.03mm之鍍錫銅合金線而得到之外徑0.09mm之撚線。絕緣電線20之被覆22之外徑為例如0.31mm。
將整批屏蔽層30藉由例如將導體徑0.05mm之複數條(此處約94條)鍍錫軟銅線螺旋卷繞於絕緣電線20周圍而形成亦可,此時,外徑為例如1.55mm。
又,由厚度4μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)所構成之樹脂帶而形成之外皮40之外徑為例如1.57mm。
另一方面,集合了與包含於實施例3之多芯纜線之絕緣電線20為同數(此處為16條)之AWG40號之同軸電線之習知之多芯纜線之最外層之外皮外徑為例如1.83mm。
因此,如同實施例3,關於使用AWG40號之絕緣電線之多芯纜線,較與習知同樣之AWG40號之複數條同軸電線集合而形成之多芯纜線可更加細徑化,適於作為醫療用機器等使用之多芯纜線。
(實施例4)
又,於以上實施例3,作為接地線10之中心導體11及絕緣電線20之中心導體21,雖然使用撚合7條鍍錫銅合金線之撚線,但替代於此亦可使用例如外徑0.08mm之單線之銅合金線。此時也與實施例3相同,藉由將接地線10之被覆12之外徑設為0.25mm,絕緣電線20之被覆22之外徑設為0.31mm,最外層之外皮40之外徑便為例如1.57mm,能夠得到較將各芯線設為同軸電線之習知之多芯纜線更加細徑之多芯纜線。
(實施例5)
又,於以上實施例中,作為接地線10及絕緣電線20,雖使用AWG42號之電線,但替代於此而使用作為接地線10之以PFA被覆之AWG32號之電線,在其周圍配置8條AWG40號之絕緣電線亦可。此時,整批屏蔽層30係以鍍錫銅合金線螺旋卷繞而形成,外皮40係由以聚酯構成之樹脂帶捲繞在整批屏蔽層30之周圍而形成。
測定實施例5之多芯纜線1之電氣特性之結果,纜線特性阻抗在頻率10MHz係94Ω、而電容係64pF/m。此外,信號衰減率在頻率10MHz為0.383dB/m。此等特性作為此大小之同軸纜線,是充分實用的。
(比較例)
相對於此,作為比較例,使用同軸電線,製作了具有與實施例5之多芯纜線1程度相同之外徑之多芯纜線。於比較例中之多芯纜線,因為同軸電線之中心導體之外徑相當於AWG42號,故較實施例5之接地線10或絕緣電線20之中心導體更加細徑。其結果,測定比較例之多芯纜線之信號衰減率之結果,為較實施例5之多芯纜線1高之0.470dB/m。
根據以上所述,於實施例5中,能夠抑制壓低信號衰滅率,而得到具
備良好電氣特性之多芯纜線1。
(實施例6)
作為接地線,使用沒有被覆之導體線,又,藉由配置在接地線周圍之絕緣電線層包含至少1條導體線,而使接地線與整批屏蔽層電氣短路亦可。
在實施例6中,如同圖2,將以導體線構成之接地線10a配置在中心,而在其周圍以層狀配置複數條絕緣電線20a。又,在複數條絕緣電線20a之層,配置至少1條導體線20b。藉此,接地線10a與整批屏蔽層30透過導體線20b而電氣短路。亦可將導體線20b之徑,相對於各絕緣電線20a之徑,設定為同樣或者稍大。
整批屏蔽層30係由複數條金屬線形成之情形,為了要將整批屏蔽層30接地需要將複數條金屬線捆束。此種將複數條金屬線捆束之作業較繁雜。但在實施例6中,因接地線10a與整批屏蔽層30為電氣短路,只需要將其中一者接地,便可在兩者得到接地電位。因此,藉由只將接地線10a接地,便可以省去將整批屏蔽層30接地之作業(將複數條金屬線捆束之作業)。或者,將接地線10a與整批屏蔽層30兩者接地時,因兩者為電氣短路,故能夠使接地電位更加穩定。
此外,接地線10及導體線20b為撚線或是單線皆可。為撚線之情形,例如圖3所示,在中心部分配置非導電性填料(化學纖維等)10a1,藉由在其周圍撚合複數條導體線10a2,來構成接地線10a亦可。雖然未圖示,但能夠將導體線20b設為同樣構造。
(實施例7)
再者,如圖4所示,藉由將上述實施形態之多芯纜線1設為電線單元,
而集合複數條電線單元,作為多芯纜線1a亦可。此時,將集合之複數條電線單元(多芯纜線1)之周圍以整批屏蔽層30整批覆蓋,再在其周圍覆蓋外皮40。此多芯纜線1a也可得到與上述實施形態相同之效果。
(實施例8)
以下參照圖式說明實施例8之多芯纜線。
如圖5所示,本實施形態之多芯纜線101,具備:複數條絕緣電線110;按壓捲120,捆束複數條絕緣電線110;整批屏蔽層130,覆蓋按壓捲120之周圍;以及外皮140,覆蓋整批屏蔽層周圍。
各絕緣電線110係由中心導體111與覆蓋其周圍之絕緣性之被覆112構成。於本實施形態,作為絕緣電線110可以使用例如AWG(American Wire Gauge)47號之電線。
作為絕緣電線110之中心導體111可以使用例如藉由撚合3條導體徑0.021mm之鍍銀銅合金線得到之外徑0.045mm之撚線。
作為絕緣電線110之被覆112之材料,較佳為,使用優於耐熱性、耐藥性、非黏著性、自己潤滑性等之全氟烷氧基樹脂(PFA)等之氟樹脂。被覆112,例如藉由將此氟樹脂擠出成形而形成,其厚度為例如0.025mm,其外徑為例如0.090mm。
如圖5所示,於本實施形態之多芯纜線101之複數條(此處為,例如:72條)絕緣電線110中,在與多芯纜線101之長度方向垂直之剖面之中心之附近(多芯纜線101之中心線周圍),作為內層配置例如6條絕緣電線110a。在此6條絕緣電線110a周圍,作為外層其它絕緣電線110b係配置成同軸狀。此外,在絕緣電線110之間隙設置醯胺纖維與人造棉等之介在物
亦可。
絕緣電線110,較佳為,互相撚合。此時,將所有絕緣電線110整批撚合亦可,就內層之絕緣電線110a與外層之絕緣電線110b分別撚合亦可。整批撚合之情形,作為接地線之內層之絕緣電線110a與作為其周圍之信號線之外層之絕緣電線110b之相對位置在多芯纜線101之長度方向為一定。藉此,在與多芯纜線101之軸垂直之剖面之絕緣電線110a、110b之位置關係不論在哪一個剖面都能為相同。此外,在內層之絕緣電線110a之中心(在圖5是由6條絕緣電線110a包圍之部分)配置填料亦可。
在配置成此之複數條絕緣電線110(110a,110b)周圍,捲繞有按壓捲120,藉此絕緣電線110便被捆束而不會破壞其位置關係。按壓捲120係藉由例如聚酯構成之樹脂帶捲繞在絕緣電線110之周圍而形成。
又,絕緣電線110周圍係透過按壓捲120以整批屏蔽層130覆蓋。整批屏蔽層130,例如是將導體徑0.064mm之複數條鍍錫銅線螺旋卷繞在絕緣電線110周圍而形成。
接著,此整批屏蔽層130外周,係由外皮140覆蓋。外皮140,例如係由聚酯構成之樹脂帶捲繞在整批屏蔽層130之周圍而形成。於包含AWG47號之72條絕緣電線110之本實施形態之多芯纜線101之外皮140之外徑為例如1.19mm。
作為外皮140可替代樹脂帶而使用聚氯乙烯(PVC)、聚烯、或是將氟樹脂擠出被覆者亦可。
如圖6所示,本實施形態之多芯纜線101之端部被進行終端處理。換言之,藉由雷射加工將外皮140、整批屏蔽層130、外層之絕緣電線110b、
內層之絕緣電線110a依序切斷,從外皮140階段性露出整批屏蔽層130、外層之絕緣電線110b、內層之絕緣電線110a及絕緣電線110a之中心導體111。
接者,將內層之複數條絕緣電線110a之中心導體111整批接地。藉此,內層之絕緣電線110a將會一體地作為接地線發揮效用。又,整批屏蔽層130之端部也接地。絕緣電線110a及整批屏蔽層130,分別被連接至連接有多芯纜線101之連接器等之接地用端子。此外,絕緣電線110a與整批屏蔽層130可被連接至相同端子,而如同圖6連接至分別之端子亦可。
藉由上述之終端處理,內層之絕緣電線110a與覆蓋其周圍之整批屏蔽層130便成為同軸構造,故多芯纜線101本身將同軸纜線化。
對於此同軸纜線化之多芯纜線101,測定導體電阻,絕緣電阻及絕緣耐力。
其結果,多芯纜線101之導體電阻最大為例如23000Ω/Km,絕緣電阻為1524MΩ/Km以上,而絕緣耐力為150ACV/min。藉此,確認了本實施形態之多芯纜線101具有充分實用之電氣特性。
另一方面,將各芯線作為同軸電線之習知之多芯纜線,有必要在內部導體周圍以絕緣性之被覆覆蓋而構成之絕緣電線之周圍,更進一步藉由外部導體及保護被覆覆蓋成同軸狀,各芯線(同軸電線)之外徑較本實施形態之絕緣電線110大0.1mm程度。因此,如藉由集合複數條此同軸電線而形成多芯纜線,其外徑也會變大。
換言之,含有與包含於本實施形態之多芯纜線101之絕緣電線110為同數量(72條)之AWG47號之同軸電線之習知之多芯纜線最外層之外皮外徑
為例如2.3mm,較本實施形態之多芯纜線101之外徑之一例之1.19mm為大。
藉由以上說明之關於本實施形態之多芯纜線101,較習知之作為各芯線使用同軸構造之多芯纜線可更加細徑化。因此,提升纜線之使用性,同時提昇將纜線終端連接至超音波診斷裝置等之醫療器材之配線基板時之加工性。又,可減輕將內視鏡插入病患體內時病患之負擔。
再者,藉由以作為同軸構造之內層之絕緣電線110a及整批屏蔽層130分別接地之方式進行終端處理,本實施形態之多芯纜線101便成為擬似之同軸構造,故能夠得到導體電阻、絕緣電阻、特性阻抗、靜電容量、遮蔽性等方面耐於實用之良好電氣特性。
以上雖說明了複數實施形態,但本發明不限定於上述實施形態,視需要可採用其他構成。
例如,實施例8之多芯纜線101之絕緣電線110(110a,110b)之條數,不限定為上述者。換言之,在多芯纜線101,因應使用環境等,含有必要數量之絕緣電線110便可。
又,於上述實施形態,內層之絕緣電線110a之條數雖為6條,但為了使多芯纜線101成為擬似同軸構造而將至少1條絕緣電線110配置於內層,將其內層之絕緣電線110之終端接地即可。
又,於上述實施形態,作為絕緣電線110之中心導體111雖使用撚合3條鍍銀銅合金線之撚線,但替代於此而使用單線之銅合金線亦可。此時也可得到與上述實施形態同樣之作用效果。
再者,於上述實施形態,作為絕緣電線110之被膜112雖使用全氟烷氧基樹脂(PFA)等之氟樹脂,但被膜112為發泡體亦可,再者,為了改善電
氣特性,在被膜112表面施以金屬帶之捲繞或是鍍金屬等之處理亦可。
1‧‧‧多芯纜線
10‧‧‧接地線
11,21‧‧‧中心導體
12,22‧‧‧被覆
20‧‧‧絕緣電線
30‧‧‧整批屏蔽層
40‧‧‧外皮
Claims (7)
- 一種多芯纜線,具備:至少1條接地線,在與纜線之長度方向垂直之剖面配置於中心或其附近;複數條絕緣電線,配置於前述接地線周圍;整批屏蔽層,覆蓋前述絕緣電線周圍;以及外皮,覆蓋前述整批屏蔽層周圍。
- 如申請專利範圍第1項之多芯纜線,其中,前述接地線在前述剖面配置於前述中心;前述整批屏蔽層與前述接地線為同軸構造。
- 如申請專利範圍第1項之多芯纜線,其中,前述絕緣電線係分別配置成與前述接地線成為同軸構造之複數層狀。
- 一種多芯纜線,具備:複數條電線單元,分別為申請專利範圍第1項之前述多芯纜線;另一整批屏蔽層,將前述複數條電線單元周圍整批覆蓋;以及另一外皮,覆蓋前述整批屏蔽層周圍。
- 如申請專利範圍第1項之多芯纜線,其中,前述接地線為另一絕緣電線;對前述接地線及前述整批屏蔽層以接地方式進行終端處理。
- 如申請專利範圍第5項之多芯纜線,其中,至少有2條作為前述接地線之前述絕緣電線。
- 如申請專利範圍第1項之多芯纜線,其中,前述接地線為導體線; 其他導體線與前述絕緣電線一起在前述接地線周圍被配置成層狀;前述其他導體線,使前述接地線與前述整批屏蔽層電氣短路。
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