WO2019098182A1 - 複合配線、静電容量センサ、多重化ケーブル及び素子内蔵型配線 - Google Patents

複合配線、静電容量センサ、多重化ケーブル及び素子内蔵型配線 Download PDF

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WO2019098182A1
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tube
wire
stretchable
composite
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信吾 塚田
中島　寛
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日本電信電話株式会社
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    • A61B5/277—Capacitive electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a composite wiring, a capacitance sensor, a multiplexing cable and a wiring with built-in element.
  • a health device for example, a health device, a physiological function testing device, or a research device that acquires an electrical biological signal such as an electrocardiograph or an electroencephalograph
  • an electrical signal is transmitted and received between a biological electrode to be in contact with a living body and the device. Therefore, the living body electrode and the device are connected by wiring (for example, non-patent documents 1 and 2). If the wire is placed in an unstable state away from the body, noise due to body movement or vibration of the wire is picked up and the signal-to-noise ratio (SN ratio) tends to deteriorate.
  • the body has a large capacitance, and the shielding effect can be obtained near the body. Therefore, the portion on the bioelectrode side of the wiring is usually fixed along the surface of the body.
  • the wires are generally non-stretchable and relatively rigid, so they can be manufactured long with ample length, and the remaining portions of the wires can be bundled and fixed to the body at multiple locations using adhesive tape etc. There are many. However, since the wiring is rigid, it is likely to cause discomfort when installed. In particular, medical standard wiring is heavy and hard due to requirements such as withstand voltage, tensile strength, suppression of impedance fluctuation, etc., so it is easy to cause vibration and there is a sense of discomfort when it comes in contact with the skin.
  • Wearable biological signal acquisition equipment such as belt-type and clothes-type wearable bioelectrodes, such as conductive threads and wires of metal wiring materials, are directly sewn or affixed to the fabric of the wear, or provided in the wear It can be stored in a tunnel or double storage space.
  • the wiring is poor in elasticity and rigid, the elasticity of the fabric is impaired at the portion where the wiring is attached, and the comfort is deteriorated.
  • measures such as sewing the wiring in a zig-zag shape may be taken, but in many cases sufficient effects can not be obtained, and such measures are taken The problem is the decrease in productivity and workability.
  • the present invention is excellent in curl resistance and water resistance, and excellent in stretchability, and it is difficult to impair the stretchability of the fabric even when applied to wear, and it is possible to reduce discomfort when wearing, and a composite capable of supporting various functions.
  • An object of the present invention is to provide a wiring, a capacitance sensor using the composite wiring, a multiplexed cable, and a wiring with a built-in element.
  • a composite wiring according to an embodiment of the present invention is a composite wiring in which a plurality of wirings are accommodated in a sheath having elasticity, wherein at least one of the wirings is a tube having elasticity and the inside of the tube. And a fixing portion for fixing the conducting wire and the tube at both ends in the longitudinal direction of the tube, and a length between the fixing portions in a state where the tube is not extended is
  • the conducting wire is a stretchable wire longer than the tube.
  • the capacitance sensor according to one embodiment of the present invention is formed of the composite wiring, and the two stretchable wirings are accommodated in the sheath as the wiring.
  • a multiplexed cable according to an embodiment of the present invention is formed from the composite wiring.
  • the element built-in type wiring according to the embodiment of the present invention is formed of the above-mentioned composite wiring, and the wirings are connected to each other through the notification unit or the measuring unit in the sheath.
  • the garment according to the embodiment of the present invention has the composite wiring fixed thereto.
  • the composite wiring of the present invention is excellent in curl resistance and waterproofness, and excellent in stretchability, so that the stretchability of the fabric is unlikely to be impaired even when applied to wear, which can reduce discomfort when worn, and supports various functions. It can be used suitably as an electrostatic capacitance sensor, a multiplexing cable, and an element-embedded wiring.
  • the composite wiring according to the embodiment of the present invention is a wiring in which a plurality of wirings are accommodated and integrated in a sheath having elasticity.
  • at least one of the wirings housed in the sheath is a stretchable wiring.
  • the stretchable wire in a state in which the conductive wire is disposed in the tube having stretchability, the conductive wire and the tube are fixed at each of both end portions in the longitudinal direction of the tube, and the wire is fixed in a state where the tube is not extended The length between the parts is longer than the length between the fixed parts of the tube.
  • the composite wiring 100 includes a sheath 110 and two stretchable wirings 1 arranged and accommodated in the sheath 110.
  • the stretchable wiring 1 includes a tube 10, a conducting wire 12, and a caulking member 14.
  • the conducting wire 12 is disposed in the tube 10 so as to reach from the first end 10 a to the second end 10 b in the longitudinal direction of the tube 10.
  • the lead wire 12 and the tube 10 are crimped and fixed by the caulking member 14 at each of the end portions on the first end 10 a side and the second end 10 b side in the longitudinal direction of the tube 10. There is.
  • the tube 10 is stretchable. That is, the tube 10 is a tube which is hard to break when it is stretched by applying a load in the lengthwise direction, and which has a small residual displacement after the load is removed and contracted.
  • the elasticity of the tube 10 can be adjusted by the material and thickness of the tube 10.
  • an insulating material having elasticity can be used as a material for forming the tube 10.
  • silicone rubber urethane rubber, natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene
  • elastomers include ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber and the like.
  • silicone rubber is preferable in terms of heat resistance.
  • materials for forming the tube 10 one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the elongation at break of the tube 10 is preferably 25 to 300%, more preferably 50 to 150%.
  • the stretchability of the stretchable wiring 1 is improved, and the discomfort is further reduced.
  • the elongation at break of the tube 10 is equal to or less than the upper limit value of the above-mentioned range, it is possible to avoid the breakage or short circuit of the wiring due to the stress applied to the wiring when the wiring is mounted.
  • the elongation at break of the tube is measured in accordance with JIS K-7127 (1999).
  • the inner diameter and the outer diameter of the tube 10 are not particularly limited, and may be appropriately set so that the conducting wire 12 can be disposed in the tube 10.
  • the inner diameter of the tube 10 can be 0.1 to 10 mm, and the outer diameter can be 0.2 to 12 mm.
  • the thickness of the tube 10 is preferably 0.1 to 1 mm, and more preferably 0.2 to 0.6 mm. If the thickness of the tube 10 is equal to or more than the lower limit value of the above range, it is easy to obtain sufficient strength. If the thickness of the tube 10 is equal to or less than the upper limit value of the above range, excellent stretchability is easily obtained.
  • a material generally used for the conducting wire can be used, and for example, stainless steel (SUS), enamel, gold, platinum and iridium can be exemplified.
  • SUS is preferable as a material for forming the conductive wire 12 from the viewpoints of being resistant to rusting, excellent in heat resistance, and capable of being washed in a circle when applied to wear.
  • the material forming the conducting wire 12 may be one type, or two or more types.
  • a combination of a tube formed of silicone rubber and a conductive wire formed of a SUS thread is particularly preferable.
  • the conducting wire 12 does not specifically limit as a form of the conducting wire 12,
  • the form of a single fiber may be sufficient, and the form of the twist yarn which twisted the several fiber together may be sufficient.
  • the conducting wire 12 in the unstretched state, is in a spiral form and is difficult to be entangled in the tube 10, and can be more stably present, and the stretching of the stretchable wire 1 becomes smooth. Is preferred.
  • the thickness of the conducting wire 12 can be set appropriately, and can be, for example, 0.01 to 10 mm. In the case where the conducting wire 12 is a twisted yarn composed of a plurality of wires, the outer diameter thereof is taken as the thickness of the conducting wire 12.
  • An insulating coating may be applied to the surface of the conducting wire 12.
  • the insulation coating on the surface of the lead 12 reduces the change in impedance associated with expansion and contraction.
  • known materials can be used. For example, polyurethane, polyester imide, polyamide imide, poi imide, PVC (polyvinyl chloride mixture), PE (polyethylene) fluororesin, TUFRET (toughlet), rubber It can be illustrated.
  • a publicly known method can be adopted as a method of insulating coating.
  • the conductive material 12 may be coated with a lubricant such as silicone oil or a rust-proofing material.
  • the wire 12 is the tube 10 so that the length L1 between the fixing portions of the conducting wire 12 is longer than the length L2 between the fixing portions of the tube 10 in a state where the tube 10 is not stretched. It is placed inside and fixed. That is, in a state where the tube 10 is not extended, the wire 12 is a tube so that the length L1 between the caulking members 14 and 14 of the conducting wire 12 is longer than the length L2 between the caulking members 14 and 14 of the tube 10 It is arranged and fixed in ten.
  • the length L1 between the caulking members 14 and 14 of the conducting wire 12 is, as shown in FIG. 4, the tube 10 in a state in which the tube 10 is pulled and stretched in the longitudinal direction and the conducting wire 12 is stretched linearly. It corresponds with the distance between the fixing parts by the caulking members 14 respectively provided at the both end parts of.
  • the lead 12 in the tube 10 has a spiral shape or It has a curved or bent shape like a zigzag shape.
  • the lead 12 is not strained by bending or bending in the tube 10, and has a margin for allowing extension in the longitudinal direction. Therefore, as shown in FIG. 4, the stretchable wiring 1 can be drawn and stretched until the conducting wire 12 becomes straight, and when the load of tension is released, the stretchability of the tube 10 contracts as shown in FIG.
  • the lead 12 since the lead 12 only has a curved or bent shape or a straight shape in the expansion and contraction of the elastic wiring 1, for example, compared to a lead in which a conductive material is mixed in an elastomer, The accompanying impedance variation of the lead 12 is small.
  • the ratio L1 / L2 of the length L1 between the fixed parts of the conducting wire 12 to the length L2 between the fixed parts of the tube 10 in a state in which the tube 10 is not extended is preferably 1.1 to 5, 1.2 to 2 Is more preferred. If the ratio L1 / L2 is equal to or more than the lower limit value of the above range, excellent stretchability is easily obtained, and the discomfort is further reduced. If ratio L1 / L2 is below the upper limit of the said range, manufacture of the elastic wiring 1 will be easy, and productivity will become high.
  • air may be present or may be filled with a liquid around the conducting wire 12 in the tube 10, air may be used because the stretchable wiring 1 can be easily manufactured. Is preferred.
  • the liquid to be filled around the conducting wire 12 in the tube 10 may be any liquid that does not inhibit the movement of the conducting wire 12 in the tube 10 and does not deteriorate the conducting wire 12, for example, oil oil, silicone oil, glycerin, Glycerol etc. can be illustrated.
  • the caulking member 14 comprises a male member 16 and a female member 18 as shown in FIGS.
  • the male member 16 includes a disc-shaped first flat plate portion 20 and a fitting convex portion 22 provided to rise from the central portion of the first flat plate portion 20.
  • the fitting convex portion 22 is provided with a trunk 22 a which stands up from the first flat plate portion 20 and a spherical head 22 b provided at the tip of the trunk 22 a.
  • the female member 18 includes a disc-shaped second flat plate portion 24 and a protrusion 26 provided at a central portion on the second flat plate 24.
  • a fitting recess 28 is formed in the protrusion 26. It is done.
  • the fitting recess 28 is opened at the lower surface of the second flat plate portion 24.
  • the fitting recess 28 of the female member 18 is such that the head 22 b of the fitting projection 22 of the male member 16 fits therein.
  • the fitting convex portion 22 and the fitting concave portion 28 are detachably fitted.
  • the fitting convex portion 22 is fitted so that the tube 10 and the conducting wire 12 are held between the first flat plate portion 20 of the male member 16 and the second flat portion 24 of the female member 18
  • the tube 10 and the conducting wire 12 are crimped and fixed by the fitting recess 28 being fitted.
  • the wire and the tube are caulked and fixed by the caulking member as in this example because the tube and the wire can be simply and firmly fixed at the fixing portions at both ends of the tube.
  • the lead wire and the tube are crimped by the first flat plate portion and the second flat plate portion of the male member in a state where the male member and the female member of the caulking member are fitted.
  • the through hole 30 is formed in the stem 22 a of the fitting convex portion 22 in the male member 16.
  • a portion of the conducting wire 12 exposed from the tube 10 is passed through the through hole 30, and a knot on the distal side of the conducting wire 12 passing through the through hole 30 is larger than the through hole 30.
  • the wire 12 and the tube 10 are crimped by the male member 16 and the female member 18 in a state where 32 is formed.
  • the male member 16 and the female member 18 form the lead 12 with the portion of the lead 12 exposed from the tube 10 being passed through the through hole 30 to form the knot 32.
  • the tube 10 is crimped.
  • the stretchable wire a portion of the conductive wire exposed from the end of the tube is passed through the through hole of the caulking member, and a portion larger than the through hole is formed in the portion passing through the through hole of the conductive wire.
  • the tube is crimped.
  • the distal end of the conducting wire 12 is passed through the through hole 30 of the fitting projection 22 to form a knot 32, whereby the conducting wire 12 is unexpectedly pulled out when the conducting wire 12 and the tube 10 are fixed.
  • the conductor 12 can be stably disposed between the male member 16 and the female member 18. Therefore, fixing of the conducting wire 12 and the tube 10 by the caulking member 14 can be performed more easily, and the yield is improved.
  • the material for forming the caulking member 14 is not particularly limited, and examples thereof include metals such as stainless steel (SUS), brass, copper, iron, silver, gold, platinum, aluminum, and tin.
  • SUS stainless steel
  • the caulking member 14 By making the caulking member 14 of metal, it can be used as a terminal for connecting the caulking member 14 to a terminal or the like.
  • a snap button can be employed as the caulking member 14.
  • the lead wire 12 is passed through the tube 10, and a load is applied to the tube 10 in the longitudinal direction to stretch the tube 10.
  • the lead wire 12 and the tube 10 are crimped and fixed by the caulking members 14 at both end portions in the longitudinal direction of the tube 10, respectively.
  • the load for pulling the tube 10 is released, and the stretchable wire 1 is obtained by returning the tube 10 to the original state in which the tube 10 is not stretched.
  • a silicon tube having an outer diameter of 2 mm and a wall thickness of about 0.2 mm as the tube 10 and using a SUS (Steel Use Stainless) wire having a length of about 140 cm as the conducting wire 12 will be described.
  • the thickness of the SUS wire (SUS304) is 12 ⁇ m, and the mass is 0.22 g / m.
  • a silicon tube was coated on the SUS wire, and both ends of the silicon tube and the SUS wire were fixed, and the tube and the SUS wire were shrunk so as to have a length of about 50%.
  • the stretchable wiring 1 thus obtained had a wire diameter of 2.5 mm and a length of 60 cm in a non-tensioned state.
  • this stretchable wire 1 can be stretched with a small tension. Therefore, when the subject wears with the clothes, the stretchable wiring 1 stretches without a sense of discomfort like a rubber cord.
  • the stretchable wire 1 does not exert tension on the connected bioelectrode when it is extended with the movement of the body when used as a flexible wire. Therefore, there is no deviation from the position at which the biological electrode is mounted, and distortion of the signal obtained from the biological electrode is less likely to occur.
  • the diameter of the stretchable wire 1 is 2.5 mm, which is thinner than that of a conventional cable. Further, since the stretchable wiring 1 uses a silicon tube as a tube, it is flexible and has a good touch.
  • the stretchable wiring 1 using silicon and SUS wire is resistant to heat and chemicals, can be washed by a washing machine, and can be dried by a drier or a drier.
  • the portion of the conducting wire 12 exposed from the tube 10 is passed through the through hole 30 to form a knot 32 If so, the operation may be performed in a state in which the tube 10 is stretched, or may be performed before the tube 10 is stretched.
  • a publicly known method can be adopted as a method of manufacturing the tube 10 and the lead 12.
  • the sheath 110 is a tubular member having elasticity. As the sheath 110, the same as the tube 10 of the stretchable wire 1 can be used except that the sheath 110 is sized to accommodate the two stretchable wires 1.
  • the inner diameter and the outer diameter of the sheath 110 are not particularly limited, and may be set as appropriate. It may be appropriately set according to the size and the number of wires housed in the sheath 110.
  • the thickness of the sheath 110 is preferably 0.1 to 3 mm, and more preferably 0.2 to 1 mm. If the thickness of the sheath 110 is equal to or more than the lower limit value of the above range, it is easy to obtain sufficient strength. If the thickness of the sheath 110 is equal to or less than the upper limit value of the above range, excellent stretchability is easily obtained.
  • Openings on the first end 110 a side and the second end 110 b side in the longitudinal direction of the sheath 110 are sealed by sealing members 112 A and 112 B, respectively.
  • the material for forming the sealing members 112A and 112B include insulating materials such as silicone, polyethylene, polyethylene terephthalate, rubber, fluorocarbon resin, polyvinyl chloride mixture, polyimide, epoxy resin and the like.
  • the two stretchable wirings 1 are not connected to terminals or the like.
  • the lead 12 of the stretchable wiring 1 can be connected to a terminal or the like.
  • the manufacturing method of the composite wiring 100 is not particularly limited.
  • two stretchable wires 1 are bundled and inserted into the sheath 110, and the opening on the first end 110a side of the sheath 110 is sealed by the sealing member 112A. Further, the opening on the second end 110 b side of the sheath 110 is sealed with a sealing member 112 B so that the stretchable wiring 1 can be connected to a terminal or the like. Thereby, the composite wiring 100 is obtained.
  • the lead wire can exist in a flexible wiring tube in an unstretched state in a shape having a margin for bending or bending, and the sheath along with the flexible wiring tube also has elasticity. , Excellent in stretchability.
  • the composite wiring of the present invention is also excellent in curl resistance. Therefore, even when it is applied to wear, the stretchability of the fabric is unlikely to be impaired, and discomfort when worn can be reduced. Further, in the stretchable wiring, since the conductive wire is accommodated in the tube and the stretchable wiring is accommodated in the sheath, the composite wiring of the present invention is also excellent in waterproofness.
  • the composite wiring of the present invention can cope with various functions because a plurality of wirings are accommodated in the sheath.
  • the composite wiring 100 the distance between the two stretchable wirings 1 accommodated in the sheath 110 is maintained substantially equal over the entire length in the longitudinal direction. Therefore, the composite wiring 100 can be used as a capacitance sensor by connecting the composite wiring 100 with an IC circuit or the like that can detect a change in capacitance.
  • the distance between the two stretchable wires 1 in the sheath 110 is made more stable by adjusting the size of the sheath 110 so that the gap around the two stretchable wires 1 in the sheath 110 is as small as possible. Can be maintained equidistant.
  • the composite wire of the present invention in which two stretchable wires are accommodated as wires in the sheath can be used as a capacitance sensor.
  • the composite wiring of the present invention is used as a capacitance sensor, for example, it is possible to detect that it is wet in water, the water level and the like by a change in capacitance.
  • the composite wiring of the present invention to a swimsuit as a capacitance sensor, it is possible to detect that the wearer has entered water.
  • the composite wiring of the present invention to the underwear as a capacitance sensor the amount of sweating of the wearer can be managed.
  • the composite wiring of the present invention is not limited to the above-described composite wiring 100.
  • the number of wires accommodated in the sheath is not limited to two, and may be three or more.
  • the number of wires housed in the sheath can be set appropriately according to the application.
  • the composite wire of the present invention in addition to the stretchable wire, a non-stretchable wire other than the stretchable wire may be accommodated in the sheath.
  • the composite wiring of the present invention is not limited to the one in which connection of a wiring, a terminal, etc. is possible only at one end in the length direction as in the composite wiring 100, but both ends It may be possible to connect a wire and a terminal or the like.
  • the composite wiring of the present invention may be the composite wiring 100A illustrated in FIG. Parts in FIG. 6 identical to those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals and explanation thereof is omitted.
  • the composite wire 100A includes the non-stretchable wire 130 instead of one of the two stretchable wires 1 in the composite wire 100, and both the first end 110a side and the second end 110b side of the sheath 110. Except that connection to a terminal or the like is possible.
  • the non-stretchable wire 130 is not particularly limited, and any known wire can be used.
  • a wire formed only from the same wire as that described for the wire 12 used in the stretchable wire 1 can be exemplified.
  • the non-stretchable wire 130 is bent or bent in the sheath 110 in a non-stretched state from the viewpoint that excellent stretchability is easily obtained. It is preferable to exist in the shape which has
  • the composite wiring 100A includes a plurality of wirings in the sheath 110, and can be connected to a terminal or the like on both the first end 110a side and the second end 110b side of the sheath 110, so it is used as a multiplexed cable be able to.
  • the composite wiring of the present invention can be used as a multiplexed cable because a plurality of wirings are accommodated and collected in the sheath.
  • a plurality of electrodes for measuring biological signals such as electrocardiograms and electromyograms are connected at one end, and an IC recorder or flash memory is connected to the other end. You can connect and use a logger that writes data.
  • the composite wiring of the present invention is used as a multiplexing cable, the number of wirings contained in the sheath can be appropriately set according to the application, and can be, for example, 2 to 100.
  • the wirings may be connected to each other via the notification means or the measuring means in the sheath.
  • it can be used as an element-embedded wiring having a notification function and a measurement function that the notification means and the measurement means have.
  • the element built-in wiring may be provided with only one of the notification means and the measurement means, or may be provided with both.
  • Any notification means may be used as long as it can notify desired information.
  • a light emitting element such as an LED, a vibrating element, and a sound emitting element can be exemplified.
  • the notification means one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • the measuring means is not particularly limited as long as it can be accommodated in the sheath, and examples thereof include a thermocouple, an acceleration sensor, and the like.
  • a measurement means one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • Examples of the compound wiring used as the element built-in wiring include the compound wiring 100B illustrated in FIG. The same parts in FIG. 7 as those in FIG. 1 and FIG.
  • the composite wiring 100B has the same aspect as the composite wiring 100B except that the stretchable wiring 1 and the non-stretchable wiring 130 are connected via the light emitting element 140 on the side of the first end 110a in the sheath 110.
  • the composite wiring 100 ⁇ / b> B can be used as an element-embedded wiring having a notification function by light emission of the light-emitting element 140.
  • the composite wiring of the present invention may be a wiring having any two or three functions of a capacitance sensor, a multiplexing cable and a wiring with built-in element.
  • the stretchable wiring included in the composite wiring of the present invention is not limited to the stretchable wiring 1.
  • the aspect of fixing the tube and the lead wire in the elastic wiring is not limited to the aspect using the caulking member 14.
  • the flexible wiring may be one in which the tube and the lead are crimped and fixed by a caulking member in which the through hole 30 is not formed in the male member 16 in the caulking member 14.
  • the stretchable wiring may be one in which the lead wire and the tube are squeezed and fixed by the squeeze clamp.
  • the stretchable wiring 2 illustrated in FIG. 8 may be used.
  • the stretchable wire 2 is the same as the stretchable wire 1 except that the tube 10 and the conducting wire 12 are fixed by the squeeze fitting 40 instead of being fixed by the caulking member 14.
  • the squeeze clamp 40 is a rod-like bracket, and is deformed in an annular shape so as to squeeze the wire 12 and the tube 10 at a portion on the first end 10 a side in the longitudinal direction of the tube 10.
  • the lead 12 and the tube 10 are squeezed and fixed by the squeeze clamp 40 at a portion on the first end 10 a side in the longitudinal direction of the tube 10.
  • the lead wire 12 and the tube 10 are squeezed and fixed by the squeeze clamp 40 also at a portion on the second end 10 b side in the longitudinal direction of the tube 10.
  • a metal which comprises the squeeze clamp 40 SUS, a brass, iron, and aluminum can be illustrated, for example.
  • the metal constituting the throttling stopper 40 may be one type, or two or more types.
  • the length and thickness of the squeeze clamp 40 may be set appropriately as long as the wire 12 and the tube 10 can be firmly fixed.
  • the stretchable wiring may be one in which the conducting wire and the tube are bound and fixed by a band material.
  • the stretchable wiring 3 illustrated in FIG. 9 may be used.
  • the stretchable wiring 3 is the same as the stretchable wiring 1 except that the tube 10 and the conducting wire 12 are fixed by the band member 50 instead of being fixed by the caulking member 14.
  • the wire 12 and the tube 10 are fixed by being wound and bound by the band member 50 at a portion on the first end 10 a side in the longitudinal direction of the tube 10.
  • the wire 12 and the tube 10 are also fixed by winding and tying the band member 50 in the portion on the second end 10 b side in the longitudinal direction of the tube 10.
  • the band material 50 As a form of the band material 50, what is necessary is to bind and fix a conducting wire and a tube, and, for example, a binding band and a cord can be exemplified.
  • the band material 50 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
  • the material for forming the band member 50 is not particularly limited. Examples thereof include polyethylene, polyethylene terephthalate, polyurethane, polystyrene, nylon, polycarbonate, fluorocarbon resin, silicone rubber, and metals such as SUS, brass, iron, and aluminum.
  • the length and the thickness of the band material 50 may be set appropriately as long as the wire 12 and the tube 10 can be firmly fixed.
  • the stretchable wire may be one that crimps and secures the tube and the lead wire using a crimp terminal.
  • Any crimp terminal may be used as long as it can crimp and fix a tube and a conducting wire, and a known crimp terminal generally used for wiring can be adopted.
  • the tube 10 and the wire 12 are fixed by connecting the portions on the first end 10a side and the second end 10b side in the longitudinal direction of the tube 10 together with the wire 12
  • the elastic wiring 4 may be used.
  • the stretchable wiring may be a stretchable wiring in which pin terminals are inserted at both end portions in the longitudinal direction of the tube, and a portion where the pin terminal is inserted in the tube is tied with a string to fix the tube and the lead. It does not specifically limit as a pin terminal, The well-known pin terminal normally used for wiring can be employ
  • the tube and the lead in addition to the both end portions of the tube, the tube and the lead may be fixed also in portions other than the both end portions in the longitudinal direction of the tube. That is, the number of fixing portions to which the tube and the lead wire in the stretchable wiring are fixed is not limited to two, and may be three or more.
  • the composite wiring of the embodiment of the present invention including the above-described stretchable wiring is excellent in the curl resistance, the waterproof property, and the stretchability.
  • the composite wiring is unlikely to damage the stretchability of the fabric even when it is applied to wear, can reduce discomfort when worn, and can cope with various functions.
  • FIG. 11 is a schematic view in which the composite wiring 100 of the above embodiment is fixed to clothes.
  • the transmitter 101 is connected to the second end 110b of the composite wiring 100 shown in FIG. 1, and the first end 110a is fixed to the clothes.
  • the composite wiring 100 forms a type of capacitance sensor.
  • the composite wiring 100 can monitor biological components such as the degree of wetness of clothes and sweat of the wearer as a change in capacitance, and the data can be transferred to the outside by the transmitter 101.
  • the composite wiring 100 may be disposed either inside or outside of the clothes depending on the purpose. As the clothes, in addition to the pants shown in FIG.
  • any method can be used for fixing the wiring regardless of the type such as a muffler, a bandage, a sock, etc. as long as the composite wiring 100 of this embodiment can be fixed.
  • a fixing method and a fixing position of the transmitter 101 and the first end 110a may be arbitrary.
  • the transmitter 101 may be fixed to a pair of pants, and the first end 110a may be fixed to a sock or the like so as to cross different clothes.

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Abstract

伸縮性を有するシース内に複数の配線が収容されて纏められている複合配線であって、前記配線の少なくとも１つが、伸縮性を有するチューブと、前記チューブの中に配置された導線と、前記チューブの長さ方向の両端において前記導線と前記チューブとを固定する固定部とを備え、前記チューブを伸長していない状態における前記固定部の間の長さは、前記導線の方が前記チューブよりも長い伸縮性配線である。

Description

複合配線、静電容量センサ、多重化ケーブル及び素子内蔵型配線
　本発明は、複合配線、静電容量センサ、多重化ケーブル及び素子内蔵型配線に関する。
　本願は、２０１７年１１月１５日に、日本に出願された特願２０１７－２２０４７９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　例えば心電計や脳波計等の電気的な生体信号を取得する医療機器や健康器具、生理機能検査装置、研究機器においては、生体に接触させる生体電極と機器との間で電気信号を送受信するために、生体電極と機器とが配線で接続される（例えば非特許文献１、２）。配線が身体から離れた位置に不安定な状態に置かれると、体動や配線の振動による雑音を拾って信号雑音比（ＳＮ比）が悪化しやすくなる。一方、身体は静電容量が大きく、身体の近傍はシールド効果が得られる。そのため、配線の生体電極側の部分は、通常、身体の表面に沿って固定される。
　配線は一般的に伸縮性がなく比較的剛直なため、長さに余裕をもって長めに製造され、配線の余った部分は束ねられて粘着テープ等を用いて複数箇所で身体に固定されることが多い。しかし、配線が剛直であることで装着時に違和感を生じやすい。特に医療規格の配線は、耐電圧、引っ張り強度、インピーダンス変動の抑制等の要求により重く硬いものが多いため、振動を生じやすく、皮膚に接触した際の違和感が大きい。
　ベルト型や服型のウエアラブル生体電極等のウエアラブルな生体信号取得機器では、導電性の糸や金属配線材等の配線を、ウエアの生地に直接縫い付けたり、貼り付けたり、ウエアに設けられたトンネル構造や二重構造の収納スペース内に収めたりする。しかし、配線が伸縮性に乏しく剛直であるため、配線が取り付けられた部分で生地の伸縮性が損なわれ、着心地が悪くなる。配線が取り付けられた部分に伸縮性を与えるために、配線をジグザグ状に縫い付ける等の対策が行われる場合もあるが、充分な効果が得られないことが多いうえ、そのような対策を行うことによる生産性、作業性の低下が問題となる。
　また、ウエアラブルな生体信号取得機器では、配線の防水性が不充分であると、水泳、入浴、発汗、降雨等で配線が濡れた際に、心電図や筋電図等の生体信号の計測が困難となる。そのため、配線には優れた防水性も求められる。
　心臓発作、骨格筋の痙攣クランピング、癲癇等による痙攣発作等が起きた場合には迅速な対応が求められる。また、近年ではリハビリや健康増進のため、中高齢者がプールや温泉施設等で運動する機会が増えていることから、運動中の事故に迅速に対応することも求められる。また、熱中症の予防のためには、エアコンが効いた室内や車内と屋外とを行き来する際の発汗状態を管理する必要がある。そのため、これらのことを同時に検知したり、検知した情報を通知したり、警告を発したりする様々な機能に対応可能な配線が求められている。
　機能性を有する配線としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の樹脂フィルムを利用する方法もあるが、この方法は配線がカールしやすく、違和感が大きくなるため実用に適さない。
高導電メンブレン配線板－株式会社フジクラ、フジクラ技報、ｐ７９－８３，１０７号、２００４年 当社のフレキシブルプリント回路事業の展開、２００８年１月・ＳＥＩ　テクニカルレビュー・第１７２号、ｐ１－９
　本発明は、耐カール性、防水性に優れ、かつ伸縮性に優れ、ウエアに適用された場合でも生地の伸縮性を損ないにくく、装着時の違和感を低減でき、様々な機能に対応可能な複合配線、及び該複合配線を用いた静電容量センサ、多重化ケーブル、素子内蔵型配線を提供することを目的とする。
　本発明の一実施形態の複合配線は、伸縮性を有するシース内に複数の配線が収容される複合配線であって、前記配線の少なくとも１つが、伸縮性を有するチューブと、前記チューブの中に配置された導線と、前記チューブの長さ方向の両端において前記導線と前記チューブとを固定する固定部とを備え、前記チューブを伸長していない状態における前記固定部の間の長さは、前記導線の方が前記チューブよりも長い伸縮性配線である。
　本発明の一実施形態の静電容量センサは、上記複合配線から形成され、前記シース内に前記配線として２本の前記伸縮性配線が収容されている。
　本発明の一実施形態の多重化ケーブルは、上記複合配線から形成される。
　本発明の一実施形態の素子内蔵型配線は、上記複合配線から形成され、前記シース内で配線同士が通知手段又は測定手段を介して接続されている。
　本発明の一実施形態の衣服は、上記複合配線が固定されている。
　本発明の複合配線は、耐カール性、防水性に優れ、かつ伸縮性に優れ、ウエアに適用された場合でも生地の伸縮性を損ないにくく、装着時の違和感を低減でき、様々な機能に対応でき、静電容量センサ、多重化ケーブル、素子内蔵型配線として好適に使用できる。
本発明の一実施形態の複合配線を示す側面図である。 図１の複合配線に用いられる伸縮性配線を示す断面図である。 図２の伸縮性配線の長さ方向の端部に設けられるかしめ部材を示す断面図である。 図２の伸縮性配線を長さ方向に延伸した状態を示す断面図である。 図２の伸縮性配線の製造工程を示す断面図である。 図２の伸縮性配線の製造工程を示す断面図である。 図２の伸縮性配線の製造工程を示す断面図である。 本発明の他の実施形態の複合配線を示す側面図である。 本発明のさらに他の実施形態の複合配線を示す側面図である。 本発明の他の実施形態の伸縮性配線を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態の伸縮性配線を示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施形態の伸縮性配線を示す側面図である。 本発明の一実施形態の複合配線を装着した衣類を示す正面図である。
　以下の説明において例示される図の寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
［複合配線］
　本発明の一実施形態の複合配線は、伸縮性を有するシース内に複数の配線が収容されて纏められている配線である。本発明の一実施形態の複合配線では、シース内に収容される配線の少なくとも１つが伸縮性配線である。伸縮性配線は、導線が伸縮性を有するチューブ内に配置された状態で、チューブの長さ方向の両端部分のそれぞれで導線とチューブとが固定され、チューブを延伸していない状態における導線の固定部間の長さがチューブの固定部間の長さよりも長い配線である。
　以下、本発明の一実施形態の複合配線の一例を示して説明する。
　本実施形態の複合配線１００は、図１に示すように、シース１１０と、シース１１０内に並べられて収容された２本の伸縮性配線１を備えている。
　伸縮性配線１は、図１及び図２に示すように、チューブ１０と、導線１２と、かしめ部材１４とを備えている。
　導線１２は、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａから第２端部１０ｂまで到達するようにチューブ１０内に配置されている。伸縮性配線１では、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａ側と第２端部１０ｂ側の両端部分のそれぞれで、導線１２とチューブ１０とがかしめ部材１４によりかしめられて固定されている。
　チューブ１０は、伸縮性を有する。すなわち、チューブ１０は、長さ方向に荷重をかけて引き伸ばしたときに破断しにくく、前記荷重を取り去って収縮した後の残留変位が少ないチューブである。チューブ１０の伸縮性は、チューブ１０の材質及び厚さにより調節できる。
　チューブ１０を形成する材料としては、伸縮性を有する絶縁材料を使用でき、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム等の各種エラストマーを例示できる。チューブ１０を形成する材料としては、耐熱性の点から、シリコーンゴムが好ましい。チューブ１０を形成する材料としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　チューブ１０の破断点伸度は、２５～３００％が好ましく、５０～１５０％がより好ましい。チューブ１０の破断点伸度が前記範囲の下限値以上であれば、伸縮性配線１の伸縮性が向上し、違和感がより小さくなる。チューブ１０の破断点伸度が前記範囲の上限値以下であれば、配線を装着する際に配線の引き延ばしに伴って配線に加わるストレスによる配線の断裂や短絡を回避できる。
　なお、チューブの破断点伸度は、ＪＩＳ　Ｋ－７１２７（１９９９）に準拠して測定される。
　チューブ１０の内径及び外径は、特に限定されず、チューブ１０内に導線１２を配置できるように適宜設定すればよい。例えば、チューブ１０の内径を０．１～１０ｍｍ、外径を０．２～１２ｍｍとすることができる。
　チューブ１０の厚さは、０．１～１ｍｍが好ましく、０．２～０．６ｍｍがより好ましい。チューブ１０の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な強度が得られやすい。
　チューブ１０の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、優れた伸縮性が得られやすい。
　導線１２を形成する材料としては、導線に一般的に使用される材料を使用でき、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、エナメル、金、プラチナ、イリジウムを例示できる。なかでも、導線１２を形成する材料としては、錆びにくく、耐熱性に優れ、ウエアに適用した際に丸洗いが可能となる点から、ＳＵＳが好ましい。導線１２を形成する材料は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
　伸縮性配線においては、シリコーンゴムで形成されたチューブと、ＳＵＳ糸で形成された導線の組み合わせが特に好ましい。
　導線１２の形態としては、特に限定されず、例えば、単繊維の形態であってもよく、複数の繊維を撚り合わせた撚り糸の形態であってもよい。なかでも、延伸していない状態においてチューブ１０内で導線１２が螺旋状となって絡まりにくく、より安定して存在でき、伸縮性配線１の伸縮がスムーズになる点から、導線１２は撚り糸の形態であることが好ましい。
　導線１２の太さは、適宜設定でき、例えば、０．０１～１０ｍｍとすることができる。
なお、導線１２が複数の線からなる撚り糸の場合その外径を導線１２の太さとする。
　導線１２の表面には絶縁コートが施されていてもよい。導線１２の表面が絶縁コートされていることで、伸縮に伴うインピーダンス変化が低減される。絶縁コートに使用する絶縁材料としては、公知ものを使用でき、例えば、ポリウレタン、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド、ポイイミド、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル混合物）、ＰＥ（ポリエチレン）フッ素樹脂、ＴＵＦＲＥＴ（タフレット）、ゴムを例示できる。絶縁コートの方法としては、公知の方法を採用できる。
　導線１２には、シリコーンオイル等の潤滑材、防錆材が塗布されていてもよい。
　伸縮性配線１においては、チューブ１０を延伸していない状態における、導線１２の固定部間の長さＬ１がチューブ１０の固定部間の長さＬ２よりも長くなるように、導線１２がチューブ１０内に配置されて固定されている。すなわち、チューブ１０を延伸していない状態における、導線１２のかしめ部材１４，１４間の長さＬ１がチューブ１０のかしめ部材１４，１４間の長さＬ２よりも長くなるように、導線１２がチューブ１０内に配置されて固定されている。
　なお、導線１２のかしめ部材１４，１４間の長さＬ１は、図４に示すように、チューブ１０を長さ方向に引っ張って延伸し、導線１２を直線状に緊張させた状態における、チューブ１０の両端部分にそれぞれ設けられたかしめ部材１４による固定部間の距離と一致する。
　前記した導線１２の固定部間の長さＬ１がチューブ１０の固定部間の長さＬ２よりも長いことで、チューブ１０を延伸していない状態においては、チューブ１０内において導線１２が螺旋状やジグザグ状等のように湾曲や屈曲を有する形状になっている。このように、導線１２自体は実質的に伸縮性がなくても、導線１２はチューブ１０内で湾曲や屈曲により緊張せず、長さ方向の延伸を許容できる余裕を有している。そのため、伸縮性配線１は、図４に示すように導線１２が直線状となるまで引っ張って延伸でき、引っ張りの荷重を解放すると図２のようにチューブ１０の伸縮性により収縮する。
　また、伸縮性配線１の伸縮では、導線１２が湾曲や屈曲のある形状となったり直線状になったりするだけであるため、例えばエラストマーに導電材を混入させた導線等に比べて、伸縮に伴う導線１２のインピーダンス変動が少ない。
　チューブ１０を延伸していない状態におけるチューブ１０の固定部間の長さＬ２に対する導線１２の固定部間の長さＬ１の比Ｌ１／Ｌ２は、１．１～５が好ましく、１．２～２がより好ましい。比Ｌ１／Ｌ２が前記範囲の下限値以上であれば、優れた伸縮性が得られやすく、違和感がより小さくなる。比Ｌ１／Ｌ２が前記範囲の上限値以下であれば、伸縮性配線１の製造が容易であり、生産性が高くなる。
　チューブ１０内の導線１２の周囲は、空気が存在している状態であってもよく、液体が充填されている状態であってもよいが、伸縮性配線１の製造が容易な点から、空気が存在している状態が好ましい。
　チューブ１０内の導線１２の周囲に充填する液体としては、チューブ１０内での導線１２の動きを阻害せず、導線１２を劣化させないものであればよく、例えば、油性オイル、シリコーンオイル、グリセリン、グリセロール等を例示できる。
　かしめ部材１４は、図２及び図３に示すように、雄部材１６と雌部材１８とを備えている。
　雄部材１６は、円板状の第１平板部２０と、第１平板部２０の中央部から立ち上がるように設けられた嵌合凸部２２とを備えている。嵌合凸部２２は、第１平板部２０から立ち上がる幹部２２ａと、幹部２２ａの先端に設けられた球状の頭部２２ｂとを備えている。
　雌部材１８は、円板状の第２平板部２４と、第２平板部２４上の中央部に設けられた突起部２６とを備えており、突起部２６内には嵌合凹部２８が形成されている。嵌合凹部２８は、第２平板部２４の下面で開口している。雌部材１８の嵌合凹部２８は、雄部材１６の嵌合凸部２２の頭部２２ｂが嵌まり込むようになっている。
　このように、雄部材１６と雌部材１８とは、嵌合凸部２２と嵌合凹部２８とが着脱自在に嵌合するようになっている。
　チューブ１０の長さ方向の両端部分において、雄部材１６の第１平板部２０と雌部材１８の第２平板部２４でチューブ１０と導線１２とが挟持されるように嵌合凸部２２と嵌合凹部２８とが嵌合されることで、チューブ１０と導線１２とがかしめられて固定される。
　伸縮性配線においては、チューブの両端部分の固定部においてチューブと導線とを簡便にしっかりと固定できる点から、この例のように、導線とチューブとがかしめ部材によりかしめられて固定されていることが好ましい。また、かしめ部材の雄部材と雌部材を嵌合させた状態で、雄部材の第１平板部と第２平板部によって導線とチューブがかしめられることがより好ましい。
　また、この例では、雄部材１６における嵌合凸部２２の幹部２２ａに貫通孔３０が形成されている。チューブ１０の第１端部１０ａ側では、導線１２のチューブ１０から露出した部分が貫通孔３０に通され、さらに導線１２の貫通孔３０を通過した末端側の部分に貫通孔３０よりも大きい結び目３２が形成された状態で、雄部材１６と雌部材１８により導線１２とチューブ１０とがかしめられている。チューブ１０の第２端部１０ｂ側でも同様に、導線１２のチューブ１０から露出した部分が貫通孔３０に通されて結び目３２が形成された状態で、雄部材１６と雌部材１８により導線１２とチューブ１０とがかしめられている。
　このように、伸縮性配線においては、導線のチューブの端部から露出した部分をかしめ部材の貫通孔に通し、導線の貫通孔を通過した部分に貫通孔よりも大きい結び目を形成した状態で導線とチューブをかしめることが好ましい。
　本実施形態のように導線１２の末端側を嵌合凸部２２の貫通孔３０に通して結び目３２を形成することで、導線１２とチューブ１０とを固定する際に導線１２が予期せず抜けることを抑制でき、雄部材１６と雌部材１８の間に導線１２を安定して配置できる。そのため、かしめ部材１４による導線１２とチューブ１０の固定をより簡便に行うことができ、歩留まりが向上する。
　かしめ部材１４を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ステンレス（ＳＵＳ）、真鍮、銅、鉄、銀、金、白金、アルミニウム、錫等の金属を例示できる。かしめ部材１４を金属製とすることで、かしめ部材１４を端末等と接続する端子としても使用できる。
　かしめ部材１４としては、例えば、スナップボタンを採用できる。
　伸縮性配線１の製造方法としては、以下に示す方法が挙げられる。
　図５Ａに示すように、チューブ１０内に導線１２を通し、チューブ１０に長さ方向に引っ張る荷重をかけ、チューブ１０を伸ばした状態とする。この状態で、図５Ｂに示すように、チューブ１０の長さ方向の両端部分でそれぞれかしめ部材１４により導線１２とチューブ１０とをかしめて固定する。その後、図５Ｃに示すように、チューブ１０を引っ張る荷重を解放し、チューブ１０を延伸していない元の状態に戻すことで伸縮性配線１が得られる。
　より具体的には、チューブ１０として外径２ｍｍ、壁厚約０．２ｍｍのシリコンチューブを用い、導線１２として長さ約１４０ｃｍのＳＵＳ（Steel Use Stainless）線を用いた例について説明する。ＳＵＳ線（ＳＵＳ３０４）の太さは１２μｍ、質量０．２２ｇ/ｍである。このＳＵＳ線にシリコンチューブを被膜し、シリコンチューブとＳＵＳ線との両端を固定し、チューブおよびＳＵＳ線の長さが約５０％になるように収縮させた。
　このようにして得られた伸縮性配線１は、張力をかけない状態で線径２．５ｍｍ、長さ６０ｃｍであった。この伸縮性配線１に長さ方向に張力をかけ、完全に伸長させたときの長さは１３６ｃｍであった。この伸縮性配線１が伸長を開始するときの張力（初動感度）は、０．０３ニュートン（Ｎ）であり、完全に伸長させるのに要する張力（最大伸長時張力）は１．２Ｎであった。この伸縮性配線１のＳＵＳ線の直流抵抗値は３０．５Ωであり、伸縮にともなう抵抗値の変化は見られなかった。この伸縮性配線１を完全に伸長させた後、張力を解除すると、線径２．５ｍｍ、長さ６０ｃｍに戻った。
　上記の通り、この伸縮性配線１は、小さい張力で伸長させることができる。したがって、この伸縮性配線１は、被験者が衣類とともに装着したときに、ゴム紐のように違和感なく伸長する。この伸縮性配線１は、ウエラブル配線として使用する場合に体の動きとともに伸長したときに、接続された生体電極に張力を及ぼさない。したがって、生体電極が装着された位置からズレることがなく、生体電極から得られる信号の歪が発生しにくい。
　この伸縮性配線１の線径は２．５ｍｍであり、従来のケーブルと比較して細い。また、この伸縮性配線１は、チューブとしてシリコンチューブを使用しているため、柔軟であり、肌触りがよい。伸縮性配線１を衣類に装着して、直接皮膚にあたっても違和感を生じにくく、長期間の生体計測に適している。シリコンとＳＵＳ線とを用いた伸縮性配線１は、熱に対しても薬品に対しても強く、洗濯機で丸洗いが可能であり、乾燥機やドライヤーで乾燥することもできる。
　本実施形態の伸縮性配線１のように、チューブ１０の第１端部１０ａ側と第２端部１０ｂ側において、導線１２のチューブ１０から露出した部分を貫通孔３０に通して結び目３２を形成する場合、その作業はチューブ１０を延伸した状態で行ってもよく、チューブ１０を延伸する前に行ってもよい。
　チューブ１０及び導線１２の製造方法としては、公知の方法を採用できる。
　シース１１０は、伸縮性を有するチューブ状の部材である。シース１１０としては、２本の伸縮性配線１を収容できるサイズである以外は、伸縮性配線１のチューブ１０と同じものを使用できる。
　シース１１０の内径及び外径は、特に限定されず、適宜設定すればよい。シース１１０内に収容する配線のサイズ及び本数に応じて適宜設定すればよい。
　シース１１０の厚さは、０．１～３ｍｍが好ましく、０．２～１ｍｍがより好ましい。シース１１０の厚さが前記範囲の下限値以上であれば、充分な強度が得られやすい。シース１１０の厚さが前記範囲の上限値以下であれば、優れた伸縮性が得られやすい。
　シース１１０の長さ方向の第１端部１１０ａ側と第２端部１１０ｂ側の開口は、それぞれ封止部材１１２Ａ，１１２Ｂによって封止されている。封止部材１１２Ａ，１１２Ｂを形成する材料としては、例えば、シリコーン、ポリエチレン、ポリエチレンテレブタレート、ゴム、フッ素樹脂、ポリ塩化ビニル混合物、ポリイミド、エポキシ樹脂等の絶縁材料を例示できる。
　複合配線１００においては、シース１１０の長さ方向の第１端部１１０ａ側において、２本の伸縮性配線１は端末等とは接続されないようになっている。一方、第２端部１１０ｂ側では、伸縮性配線１の導線１２を端末等と接続できるようになっている。
　複合配線１００の製造方法は、特に限定されない。例えば、２本の伸縮性配線１を束ねてシース１１０内に挿入し、シース１１０の第１端部１１０ａ側の開口を封止部材１１２Ａで封止する。また、シース１１０の第２端部１１０ｂ側の開口を、伸縮性配線１が端末等に接続できるように封止部材１１２Ｂで封止する。これにより、複合配線１００が得られる。
　以上説明した複合配線においては、延伸していない状態で伸縮性配線のチューブ内において導線が湾曲や屈曲を有する余裕のある形状で存在でき、また伸縮性配線のチューブとともにシースも伸縮性を有するため、伸縮性に優れている。また、本発明の複合配線は耐カール性にも優れている。そのため、ウエアに適用された場合でも生地の伸縮性を損ないにくく、装着時の違和感を低減できる。また、伸縮性配線においては導線がチューブ内に収容されており、また伸縮性配線がシース内に収容されているため、本発明の複合配線は防水性にも優れている。
　本発明の複合配線は、シース内に複数の配線が収容されているため、様々な機能の発現に対応できる。例えば、複合配線１００は、シース１１０内に収容された２本の伸縮性配線１同士の距離が長さ方向の全長にわたってほぼ等距離に維持される。そのため、複合配線１００を静電容量の変化を検知できるＩＣ回路等と接続することで、複合配線１００を静電容量センサとして使用することができる。シース１１０内の２本の伸縮性配線１同士の距離は、シース１１０内における２本の伸縮性配線１の周囲の隙間ができるだけ小さくなるようにシース１１０のサイズを調節することで、より安定して等距離に維持することができる。
　このように、シース内に配線として２本の伸縮性配線が収容されている本発明の複合配線は、静電容量センサとして使用することができる。本発明の複合配線を静電容量センサとして使用すれば、例えば、水に濡れたことや水位等を静電容量の変化で検知することができる。具体的には、本発明の複合配線を静電容量センサとして水着に取り付けることで、着用者が水中に入ったことを検知することができる。また、本発明の複合配線を静電容量センサとして下着に取り付けることで、着用者の発汗量を管理することができる。
　なお、本発明の複合配線は、前記した複合配線１００には限定されない。例えば、シース内に収容される配線の数は、２本には限定されず、３本以上であってもよい。シース内に収容する配線の数は、用途に応じて適宜設定できる。
　本発明の複合配線は、シース内に伸縮性配線に加えて、伸縮性配線以外の非伸縮性配線が収容されていてもよい。
　また、本発明の複合配線は、複合配線１００のように、長さ方向の一方の端部のみで配線と端末等の接続が可能になっているものには限定されず、両方の端部で配線と端末等の接続が可能になっているものでもよい。
　例えば、本発明の複合配線は、図６に例示した複合配線１００Ａであってもよい。図６における図１と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。複合配線１００Ａは、複合配線１００における２本の伸縮性配線１のうちの一方の代わりに、非伸縮性配線１３０を備え、シース１１０の第１端部１１０ａ側と第２端部１１０ｂ側の両方で端末等との接続が可能となっている以外は、複合配線１００と同じ態様である。
　非伸縮性配線１３０としては、特に限定されず、公知の配線を使用でき、例えば、伸縮性配線１で用いられている導線１２で挙げたものと同じ導線のみから形成される配線を例示できる。
　この態様では、優れた伸縮性が得られやすい点から、伸縮性配線１におけるチューブ１０内の導線１２と同様ように、延伸していない状態のシース１１０内において非伸縮性配線１３０が湾曲や屈曲を有する形状で存在していることが好ましい。
　複合配線１００Ａは、シース１１０内に複数の配線を備え、シース１１０の第１端部１１０ａ側と第２端部１１０ｂ側の両方で端末等との接続が可能なため、多重化ケーブルとして使用することができる。
　このように、本発明の複合配線は、シース内に複数の配線が収容されて纏められているため、多重化ケーブルとして使用できる。例えば、本発明の複合配線を多重化ケーブルとして、一方の端部において心電図や筋電図等の生体信号の計測するための複数の電極を接続し、他方に端部においてＩＣレコーダーやフラッシュメモリにデータを書き込むロガーを接続して使用することができる。本発明の複合配線を多重化ケーブルとして使用する場合、シース内に収容する配線の数は、用途に応じて適宜設定でき、例えば２～１００本とすることができる。
　本発明の複合配線においては、シース内で配線同士が通知手段や測定手段を介して接続されていてもよい。これにより、それら通知手段や測定手段が有する通知機能や測定機能を有する素子内蔵型配線として使用することができる。
　素子内蔵型配線は、通知手段と測定手段のうち、いずれか一方のみを備えるものとしてもよく、両方を備えるものとしてもよい。
　通知手段としては、所望の情報を通知できるものであればよく、例えば、ＬＥＤ等の発光素子、振動素子、発音素子等を例示できる。通知手段としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　測定手段としては、シース内に収容できるものであれば特に限定されず、例えば、熱電対、加速度センサ等が挙げられる。測定手段としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
　素子内蔵型配線として使用する複合配線としては、例えば、図７に例示した複合配線１００Ｂが挙げられる。図７における図１及び図６と同じ部分は同符号を付して説明を省略する。複合配線１００Ｂは、シース１１０内の第１端部１１０ａ側で伸縮性配線１と非伸縮性配線１３０とが発光素子１４０を介して接続されている以外は複合配線１００Ｂと同じ態様である。複合配線１００Ｂは、発光素子１４０の発光による通知機能を有する素子内蔵型配線として使用できる。
　本発明の複合配線は、静電容量センサ、多重化ケーブル及び素子内蔵型配線のうちのいずれか２つ又は３つの機能を兼ね備えた配線としてもよい。
　本発明の複合配線が有する伸縮性配線は、伸縮性配線１には限定されない。
　例えば、伸縮性配線においてチューブと導線とを固定する態様は、かしめ部材１４を用いる態様には限定されない。伸縮性配線は、かしめ部材１４において雄部材１６に貫通孔３０が形成されていないかしめ部材でチューブと導線とをかしめて固定するものであってもよい。
　伸縮性配線は、導線とチューブとが絞り止め金具により絞り止められて固定されているものであってもよい。具体的には、例えば、図８に例示した伸縮性配線２であってもよい。
　伸縮性配線２は、チューブ１０と導線１２とがかしめ部材１４で固定される代わりに絞り止め金具４０で固定されている以外は、伸縮性配線１と同様の態様である。
　絞り止め金具４０は、棒状の金具であり、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａ側の部分で、導線１２とチューブ１０とを絞り止めるように環状に変形されている。このように、伸縮性配線２では、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａ側の部分で、導線１２とチューブ１０とが絞り止め金具４０で絞り止められて固定されている。チューブ１０の長さ方向の第２端部１０ｂ側の部分でも、導線１２とチューブ１０とが絞り止め金具４０で絞り止められて固定されている。
　絞り止め金具４０を構成する金属としては、例えば、ＳＵＳ、真鍮、鉄、アルミニウムを例示できる。絞り止め金具４０を構成する金属は、１種であってもよく、２種以上であってもよい。
　絞り止め金具４０の長さ及び太さは、導線１２とチューブ１０とがしっかりと固定できる範囲であればよく、適宜設定できる。
　伸縮性配線は、導線とチューブとがバンド材により縛られて固定されているものであってもよい。具体的には、例えば、図９に例示した伸縮性配線３であってもよい。
　伸縮性配線３は、チューブ１０と導線１２とがかしめ部材１４で固定される代わりにバンド材５０で固定されている以外は、伸縮性配線１と同様の態様である。
　伸縮性配線３では、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａ側の部分で、導線１２とチューブ１０とが、バンド材５０が巻き付けられて縛られることで固定されている。チューブ１０の長さ方向の第２端部１０ｂ側の部分でも、導線１２とチューブ１０とが、バンド材５０が巻き付けられて縛られることで固定されている。
　バンド材５０の形態としては、導線とチューブとを縛って固定できるものであればよく、例えば、結束バンド、紐を例示できる。バンド材５０としては、１種を単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
　バンド材５０を形成する材料としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリスチレン、ナイロン、ポリカーボネード、フッ素樹脂、シリコーンゴム、ＳＵＳや真鍮、鉄、アルミニウム等の金属を例示できる。
　バンド材５０の長さ及び太さは、導線１２とチューブ１０とがしっかりと固定できる範囲であればよく、適宜設定できる。
　伸縮性配線は、圧着端子を用いてチューブと導線とを圧着して固定するものであってもよい。圧着端子としては、チューブと導線とを圧着して固定できるものであればよく、配線に通常用いられる公知の圧着端子を採用できる。
　伸縮性配線は、図１０に示すように、チューブ１０の長さ方向の第１端部１０ａ側と第２端部１０ｂ側の部分をそれぞれ導線１２とともに結んでチューブ１０と導線１２とを固定した伸縮性配線４であってもよい。
　伸縮性配線は、チューブの長さ方向の両端部分にピン端子を挿し込み、チューブにおけるピン端子を挿し込んだ部分を紐で縛ってチューブと導線とを固定した伸縮性配線であってもよい。ピン端子としては、特に限定されず、配線に通常用いられる公知のピン端子を採用できる。
　伸縮性配線においてチューブと導線とを固定する態様としては、前記した態様の２つ以上を組み合わせてもよい。
　伸縮性配線においては、工業的な生産性に優れる点から、前記した態様のなかでも、かしめ部材１４のような雄部材と雌部材とを備えるかしめ部材によってチューブと導線とをかしめて固定する態様が好ましい。
　伸縮性配線においては、チューブの両端部分に加えて、チューブの長さ方向における該両端部分以外の部分でもチューブと導線とを固定してもよい。すなわち、伸縮性配線におけるチューブと導線とが固定される固定部の数は、２つには限定されず、３つ以上であってもよい。
　上述した伸縮性配線を含む本発明の実施形態の複合配線は、耐カール性、防水性に優れ、かつ伸縮性に優れている。この複合配線は、ウエアに適用された場合でも生地の伸縮性を損ないにくく、装着時の違和感を低減でき、様々な機能に対応可能である。
　図１１は上記実施形態の複合配線１００を衣服に固定した模式図である。図１に示された複合配線１００の第２端部１１０ｂにはトランスミッタ１０１が接続され、第１端部１１０ａは衣服に固定される。この場合、複合配線１００は、一種の静電容量センサを形成する。これにより、複合配線１００は、衣服の濡れ具合や装着者の汗などの生体成分を静電容量の変化としてモニタリングし、データをトランスミッタ１０１で外部に転送することが可能になる。
　複合配線１００は、目的に応じて衣服の内外どちらに配しても良い。衣服は図１１に図示のズボンの他に、マフラーや包帯、靴下など、本実施形態の複合配線１００を固定できるものなら種類を問わず、配線の固定法も任意で良い。
　トランスミッタ１０１と第１端部１１０ａの固定法、固定位置も任意で良い。たとえば、トランスミッタ１０１をズボンに固定し、第１端部１１０ａを靴下に固定するなど、異なる衣服を跨いで固定しても良い。
１～４　伸縮性配線
１０　チューブ
１０ａ　第１端部
１０ｂ　第２端部
１２　導線
１４　かしめ部材
１６　雄部材
１８　雌部材
２０　第１平板部
２２　嵌合凸部
２２ａ　幹部
２２ｂ　頭部
２４　第２平板部
２６　突起部
２８　嵌合凹部
３０　貫通孔
３２　結び目
４０　絞り止め金具
５０　バンド材
１００，１００Ａ，１００Ｂ　複合配線
１１０　シース
１１０ａ　第１端部
１１０ｂ　第２端部
１３０　非伸縮性配線
１４０　発光素子

Claims (6)

  1. 　伸縮性を有するシース内に複数の配線が収容される複合配線であって、
    　前記配線の少なくとも１つが、伸縮性を有するチューブと、前記チューブの中に配置された導線と、前記チューブの長さ方向の両端において前記導線と前記チューブとを固定する固定部とを備え、前記チューブを伸長していない状態における前記固定部の間の長さは、前記導線の方が前記チューブよりも長い伸縮性配線である複合配線。
  2. 　請求項１に記載の複合配線から形成され、前記シース内に前記配線として２本の前記伸縮性配線が収容されている静電容量センサ。
  3. 　請求項１に記載の複合配線から形成される多重化ケーブル。
  4. 　請求項１に記載の複合配線から形成され、前記シース内で配線同士が通知手段又は測定手段を介して接続されている素子内蔵型配線。
  5. 　請求項１に記載の複合配線が固定された衣服。
  6. 　前記複合配線の一端に接続されたトランスミッタを有する請求項５に記載の衣服。
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