説明

プローブケーブルおよびその製造方法

【課題】高い信頼性を維持しつつ耐引張性に優れたプローブケーブルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】束ねられた複数本の細径電線2の周囲をシース3で覆った多心ケーブル4と、多心ケーブル4の端部近傍に装着されたストレインリリーフ5と、ストレインリリーフ5に取り付けられてシース3の端部から露出された細径電線2を覆うプローブケース6と、多心ケーブル4のストレインリリーフ5よりも端部側でシース3の周囲に配置されて六角形状に加締められて細径電線2とシース3とを一体的に固定する環状の固定部材24とを備える。固定部材24は、六角形の各辺24aの中央部が径方向内側へ突出した突出部24bを有し、固定部材24の内径が、多心ケーブル4の外径に対して、六角形の内接円で75%から80%であり、各辺24aの中央部における突出部24bの頂部を通る円で62%から66%である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医療機器などに用いられるプローブケーブルおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
医療機器などのケーブルハーネスとして、細径化された複数本の心線を有する多心ケーブルが用いられている。このようなケーブルハーネスの端末構造として、環状の固定部材を多心ケーブルの外被の周囲に配置して六角形状に加締めることにより複数本の心線と外被とを一体的に固定したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2009−110888号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のように外被の周囲に配置した固定部材を単に六角形状に加締めただけでは、ケーブルに対して引き抜き方向へ強い荷重が加わった際に、外被の内側の心線が外被に対して長手方向にずれてしまうおそれがあった。また、固定部材を加締め過ぎると、細径電線からなる心線が潰れてしまい、信頼性の低下を招いてしまうおそれがあった。
【0005】
本発明の目的は、高い信頼性を維持しつつ耐引張性に優れたプローブケーブルおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決することのできる本発明のプローブケーブルは、束ねられた複数本の細径電線の周囲がシースで覆われた多心ケーブルと、前記多心ケーブルの端部近傍に装着されたストレインリリーフと、前記ストレインリリーフに取り付けられて前記シースの端部から露出された前記細径電線を覆うプローブケースと、前記多心ケーブルの前記ストレインリリーフよりも端部側で前記シースの周囲に配置されて六角形状に加締められて前記細径電線と前記シースとを一体的に固定する環状の固定部材とを備えたプローブケーブルであって、
前記固定部材は、六角形の各辺の中央部が径方向内側へ突出した突出部を有し、前記固定部材の内径は、前記多心ケーブルの外径に対して、六角形の内接円で75%から80%であり、各辺の中央部における前記突出部の頂部を通る円で62%から66%であることを特徴とする。
【0007】
本発明のプローブケーブルの製造方法は、束ねられた複数本の細径電線の周囲をシースで覆った多心ケーブルをストレインリリーフに通し、前記シースから前記細径電線を露出させる細径電線露出工程と、
前記多心ケーブルの前記ストレインリリーフよりも端部側で、前記シースの周囲に環状の固定部材を配置して六角形状に加締めることにより、前記細径電線と前記シースとを一体的に固定する加締め工程と、
前記シースの端部から露出された前記細径電線を覆うプローブケースを前記ストレインリリーフに取り付けるプローブケース取付工程とを含み、
前記加締め工程で、前記固定部材の六角形の各辺の中央部を径方向内側へ突出させて突出部を形成し、前記固定部材の内径を、前記多心ケーブルの外径に対して、六角形の内接円で75%から80%とし、各辺の中央部における前記突出部の頂部を通る円で62%から66%とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、多心ケーブルに固定部材を六角形状に加締めるとともに、六角形の各辺の中央部が内側へ突出するように加締め、固定部材の内径を、多心ケーブルの外径に対して、六角形の内接円で75%から80%とし、各辺の中央部における突出部の頂部を通る円で62%から66%とすることにより、細径電線に対して損傷等の不具合を生じさせることなく細径電線とシースとを固定部材で一体的に固定することができ、13kgで10秒間引っ張っても細径電線が動かないほどに耐引張性を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本実施形態に係るプローブケーブルを示す端末部分の断面図である。
【図2】図1に示すプローブケーブルの矢印X方向から見た平面図である。
【図3】多心ケーブルの断面構造を示す概略断面図である。
【図4】多心ケーブルへ固定部材を加締める加締め工具を示す図であって、(a)および(b)は、それぞれ加締め工具の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係るプローブケーブルおよびその製造方法の実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態に係るプローブケーブル1は、多心ケーブル4を有している。多心ケーブル4は、複数本の細径電線2を有しており、これらの複数本の細径電線2は、束ねられてチューブ状のシース3によって周囲が覆われている。
【0011】
多心ケーブル4の端部近傍には、外周にストレインリリーフ5が装着されており、多心ケーブル4とストレインリリーフ5とは、接着により固定されている。このストレインリリーフ5には、プローブケース6が取り付けられており、このプローブケース6によって、多心ケーブル4の端部が覆われている。
【0012】
図3に多心ケーブル4の一例を示す。図3の例では12本の電線ユニット7Aと3本の電線ユニット7Bとを有している。電線ユニット7Aは、16本の細径電線2を撚り合わせて構成されており、電線ユニット7Bは、2本の細径電線2を撚り合わせて構成されている。即ち、多心ケーブル4は、198本の細径電線2を有する198芯のケーブルである。なお、細径電線2の本数は、198本に限らない。この多心ケーブル4では、電線ユニット7A,7Bの束の周囲に樹脂テープ8が巻き付けられ、さらに、その外周にシールド層9が設けられている。そして、このシールド層9の外周がシース3で覆われている。なお、各電線ユニット7A,7Bの周囲には、アラミド繊維等からなる抗張力繊維(図示省略)が設けられている。
【0013】
細径電線2は、AWG(American Wire Gauge)の規格によるAWG40よりも細い同軸ケーブルであり、その外径は、約0.2mm程度とされている。細径電線2は、同軸ケーブルからなり、中心導体の外周を、絶縁層、外部導体および外被で順に覆った構造を有している。なお、多心ケーブル4には、複数本の同軸ケーブルの他に、外部導体のない絶縁ケーブルが含まれていても良い。
【0014】
多心ケーブル4は、端部において、そのシース3が除去されていて複数の細径電線2が露出されている。露出された細径電線2の端部には、コネクタ(図示省略)が接続され、このコネクタがプローブケース6の内側に設けられた超音波検出部側のコネクタ(図示省略)に接続されている。
【0015】
ストレインリリーフ5は、端面10側に向かって拡径する膨出部11が端部に形成されたチューブ状をなす合成樹脂製のブーツ12と、このブーツ12の端面10から突出するようにブーツ12に一体成形された金属製の金具13とを有している。金具13は、ブーツ12の内部に含まれる筒状の基部15と、この基部15の外径側および内径側に突出する有孔円板状の規制部16と、この規制部16から見て基部15とは反対側に突出する筒状の収容部17とを有している。ここで、規制部16の内径は多心ケーブル4の外径よりも若干大径となっている。
【0016】
プローブケース6は、ストレインリリーフ5の金具13の規制部16の外径側とブーツ12との間に形成された環状の係合溝20に係合部21を嵌合させることでストレインリリーフ5に係合される。
【0017】
そして、本実施形態に係る超音波プローブケーブル1においては、多心ケーブル4のシース3の端部の周囲に、銅などの金属製の環状の固定部材24が配置されている。この固定部材24は、当初は例えば円環状をなしており、シース3の周囲に配置され多心ケーブル4の中心側に加圧されて六角形状に変形されて加締められる。
【0018】
また、固定部材24は、六角形の各辺24aの中央部が内側へ突出されている。これにより、固定部材24の各辺24aには、その中央部に、内側へ突出する突出部24bが形成されている。
【0019】
このように形成された固定部材24の内径は、多心ケーブル4の外径に対して、六角形の内接円(図2に直径d1で示す)で75%から80%とされ、突出部24bの頂部を通る円(図2に直径d2で示す)で62%から66%とされている。このように加締められることにより、複数本の細径電線2とシース3とが一体的に固定される。
【0020】
加締め後の固定部材24は、図1に示すようにストレインリリーフ5の金具13の収容部17の内側に収容されることになり、規制部16の内径側の部分に当接してブーツ12側への移動が規制されるようになっている。
【0021】
プローブケース6が固定されて多心ケーブル4が引き抜かれる方向(図1において右方向)に引っ張られた場合、固定部材24が金具13に当接して多心ケーブル4の移動が規制される。プローブケース6内の心線2はそれ以上引っ張られることがなく、過度な力が細径電線2またはその先のコネクタにかかって破損することがない。プローブケース6が図1において左に引っ張られた場合も同様に、固定部材24が金具13に当接して、過度な力が細径電線2またはその先のコネクタにかかることを防ぐ。
【0022】
このような超音波プローブケーブル1の端末処理を行う場合、まず、多心ケーブル4をストレインリリーフ5に通して、その端部を金具13から突出させておき、この突出部分をさらに円環状の固定部材24に通しておく。この状態で、シース3を所定長さ切断し除去して、複数の細径電線2を露出させる(細径電線露出工程)。
【0023】
この状態で、円環状の固定部材24を、多心ケーブル4のシース3の周囲に配置し、図4(a)に示すように、専用の加締め工具31を用いて加締める(加締め工程)。
この加締め工具31は、一対のダイス32を備えている。ダイス32には、互いの対向面に、成形型部33を有している。この成形型部33は、台形状に形成された凹部からなり、各辺部33aには、内側へ突出する成形突部33bを有している。
【0024】
この加締め工具31で固定部材24を加締めるには、この加締め工具31のダイス32の成形型部33同士の間に固定部材24を配置させた状態で、ダイス32を近接させ、これらのダイス32で固定部材24を圧接する。すると、円環状の固定部材24は、図4(b)に示すように、互いに突き合わされて六角形状となる成形型部33で加締められ、六角形状に成形される。また、成形型部33の各成形突部33bによって六角形の各辺24aの中央部が内側へ押圧されて、各辺24aの中央部に突出部24bが形成される。固定部材24がこのように加締められることにより、複数本の細径電線2とシース3とが一体的に固定される。
【0025】
固定部材24を加締めたら、シース3から露出する細径電線2にコネクタを接続させた後、シース3の固定部材24よりも内側に接着剤を塗布し、ストレインリリーフ5に対して多心ケーブル4を引き抜き方向に移動させる。すると、加締められた固定部材24が、ストレインリリーフ5の金具13の収容部17に収容されることになり、さらに金具13の規制部16に当接することになって、ストレインリリーフ5に対する多心ケーブル4の引き抜き方向の移動を規制可能となる。この状態で、接着剤はシース3とストレインリリーフ5の間に入り込み、その状態で硬化される。
【0026】
上記のようなケーブルアッセンブリに、プローブケース6を取り付ける(プローブケース取付工程)。具体的には、係合部21から、コネクタに接続された細径電線2をプローブケース6内に挿入し、ストレインリリーフ5の金具13の規制部16とブーツ12との間の環状の係合溝20に、係合部21を係合させる。そして、細径電線2に接続されたコネクタを、プローブケース6内に設けられたコネクタに接続させる。このような工程により、プローブケース6とストレインリリーフ5とが固定状態となり、多心ケーブル4は、固定部材24によるシース3および複数の細径電線2の固定部分が、ストレインリリーフ5に対して、すなわちプローブケース6に対して引き抜き方向の移動が規制される。よって、固定部材24によるシース3および複数の細径電線2の固定部分よりも先端側の細径電線2やコネクタに引き抜き方向の力が作用することはなくなる。
【0027】
以上説明した本実施形態に係るプローブケーブル1およびその製造方法によれば、多心ケーブル4に固定部材24を六角形状に加締めるとともに、六角形の各辺24aの中央部が内側へ突出するように加締め、固定部材24の内径を、多心ケーブル4の外径に対して、六角形の内接円で75%から80%とし、各辺24aの中央部における突出部24bの頂部を通る円で62%から66%とすることにより、細径電線2に対して損傷等の不具合を生じさせることなく細径電線2とシース3とを固定部材24で一体的に固定することができる。つまり、多心ケーブル4の固定部材24による固定箇所において、高い信頼性を維持しつつ耐引張性を大幅に向上させることができる。
【0028】
また、固定部材24が六角形に加締められるため、加締めの力が略均等に加わることになり、加締め過ぎることがなく、加締め後の品質をより安定させることができる。
【実施例】
【0029】
多心ケーブルに固定部材を六角形状に加締め、この多心ケーブルに対して引張試験および絶縁抵抗試験を行った。対向する成形突部33bの頂部同士の間隔A(図4参照)が異なる各種のダイスを用いて固定部材を加締めた。なお、ダイスの六角形状の対向する辺同士の間隔B(図4参照)は、いずれも8.0mmとした。
【0030】
(試料)
(1)多心ケーブル
AWG42の同軸ケーブルからなる198本の細径電線を束ね、その周囲を樹脂テープ、シールド層およびシースで覆った198芯の多心ケーブルを用いた。シースは、内径が6.9mm、外径が8.5mmである。
(2)固定部材
銅からなる円環状の固定部材を用いた。固定部材は、内径が8.4mm、外径が9.8mmである。
【0031】
(試験方法)
(1)引張試験
多心ケーブルのシースの端部から細径電線を5mm露出させ、多心ケーブルにストレインリリーフを取り付けてストレインリリーフの金具を固定する。多心ケーブルに一つの固定部材を加締めて固定し、ストレインリリーフの金具の収容部に固定部材を収容させる。多心ケーブルに13kgの錘を取り付け、10秒間荷重を付加する。このときのシースの端部から露出させた細径電線の先端位置の変位を、5mmを基準寸法として測定する。この細径電線の変位が±2mm以内であれば合格(○)とし、±2mmを超えた場合は不合格(×)とする。
(2)絶縁抵抗試験
5個の固定部材を、多心ケーブルの長手方向の5箇所に間隔をあけて加締めて固定し、細径電線の中心導体と外部導体との間の絶縁抵抗を測定する。この絶縁抵抗が1524Ω・km以上であれば合格とし、1524Ω・kmに満たない場合は不合格とする。
【0032】
(試験結果)
試験結果を表1に示す。
【0033】
【表1】

【0034】
(1)引張試験
3回の引張試験を行った結果、表1に示すように、ダイスにおける対向する成形突部の頂部同士の間隔Aが6.5mmよりも小さいと、円環状の固定部材が円滑に潰れず、かえって加締められなくなり、細径電線の変位が±2mmを超えてしまい不合格(×)となった。また、ダイスにおける対向する成形突部の頂部同士の間隔Aが7.0mmよりも大きいと、固定部材の加締めが不十分となり、この場合も、細径電線の変位が±2mmを超えてしまい不合格(×)となった。また、成形突部のない六角形状のダイスの場合も固定部材の加締めが不十分となり、細径電線の変位が±2mmを超えてしまい不合格(×)となった。また、この場合、加締めた固定部材自体が移動してしまった。
【0035】
(2)絶縁抵抗試験
表1に示すように、ダイスにおける対向する成形突部の頂部同士の間隔Aが6.7mmよりも小さいと、細径電線が潰れ過ぎてしまい、絶縁抵抗が1524Ω・kmに満たなくなって不合格(×)となった。
【0036】
(3)結論
引張試験および絶縁抵抗試験の結果から、固定部材を加締めるダイスとしては、対向する成形突部の頂部同士の間隔Aが6.7mm以上7.0mm以下であると、多心ケーブルを、良好な絶縁抵抗を得つつ確実に加締めることが可能であることがわかった。この場合、固定部材の内径は、固定部材の六角形の内接円(図3の直径d1で描かれる円)で6.4mm以上6.8mm以下となり、各辺の中央部における突出部の頂部を通る円(図3の直径d2で描かれる円)で5.3mm以上5.6mm以下となる。
【0037】
このことから、円環状の固定部材を多心ケーブルに対して六角形状に加締める場合、六角形の各辺の中央部を内側へ突出させ、多心ケーブルの外径に対する固定部材の内径の割合を、六角形の内接円で75.3%から80.0%とし、各辺の中央部における突出部の頂部を通る円で62.3%から65.9%とすれば、十分な絶縁抵抗を得て高い信頼性を維持しつつ確実に加締めることが可能であることがわかった。
【符号の説明】
【0038】
1:プローブケーブル、2:細径電線、3:シース、4:多心ケーブル、5:ストレインリリーフ、6:プローブケース、24:固定部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
束ねられた複数本の細径電線の周囲がシースで覆われた多心ケーブルと、前記多心ケーブルの端部近傍に装着されたストレインリリーフと、前記ストレインリリーフに取り付けられて前記シースの端部から露出された前記細径電線を覆うプローブケースと、前記多心ケーブルの前記ストレインリリーフよりも端部側で前記シースの周囲に配置されて六角形状に加締められて前記細径電線と前記シースとを一体的に固定する環状の固定部材とを備えたプローブケーブルであって、
前記固定部材は、六角形の各辺の中央部が径方向内側へ突出した突出部を有し、前記固定部材の内径は、前記多心ケーブルの外径に対して、六角形の内接円で75%から80%であり、各辺の中央部における前記突出部の頂部を通る円で62%から66%であることを特徴とするプローブケーブル。
【請求項2】
束ねられた複数本の細径電線の周囲をシースで覆った多心ケーブルをストレインリリーフに通し、前記シースから前記細径電線を露出させる細径電線露出工程と、
前記多心ケーブルの前記ストレインリリーフよりも端部側で、前記シースの周囲に環状の固定部材を配置して六角形状に加締めることにより、前記細径電線と前記シースとを一体的に固定する加締め工程と、
前記シースの端部から露出された前記細径電線を覆うプローブケースを前記ストレインリリーフに取り付けるプローブケース取付工程とを含み、
前記加締め工程で、前記固定部材の六角形の各辺の中央部を径方向内側へ突出させて突出部を形成し、前記固定部材の内径を、前記多心ケーブルの外径に対して、六角形の内接円で75%から80%とし、各辺の中央部における前記突出部の頂部を通る円で62%から66%とすることを特徴とするプローブケーブルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2013−37959(P2013−37959A)
【公開日】平成25年2月21日(2013.2.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−174434(P2011−174434)
【出願日】平成23年8月10日(2011.8.10)
【出願人】(000002130)住友電気工業株式会社 (12,747)
【Fターム(参考)】