多心ケーブル
【課題】絶縁体を損傷させることなく端末処理することができ、安定した伝送特性を確保することが可能な多心ケーブルを提供する。
【解決手段】複数本の同軸ケーブル１１が束ねられて外被で覆われた多心ケーブル１において、同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲の外部導体１５と、外部導体１５の周囲の被覆層１６と、を有し、絶縁体１３は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する６〜９個の空隙部１４を有し、６〜９個の空隙部１４が絶縁体１３の周方向に均等に配置されている。全部の空隙部１４を合わせた空隙率が４３％以上である。多心ケーブル１の端部では、複数本の同軸ケーブル１１が複数の群に分けられて並列され、それぞれコネクタ６またはＰＷＢ２０の端子に半田付けされて各群ごとに接続されている。
【解決手段】複数本の同軸ケーブル１１が束ねられて外被で覆われた多心ケーブル１において、同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲の外部導体１５と、外部導体１５の周囲の被覆層１６と、を有し、絶縁体１３は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する６〜９個の空隙部１４を有し、６〜９個の空隙部１４が絶縁体１３の周方向に均等に配置されている。全部の空隙部１４を合わせた空隙率が４３％以上である。多心ケーブル１の端部では、複数本の同軸ケーブル１１が複数の群に分けられて並列され、それぞれコネクタ６またはＰＷＢ２０の端子に半田付けされて各群ごとに接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、医療機器における信号伝送等に用いられる多心ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器や医療機器の信号伝送に、多心ケーブルが用いられており、複数本の同軸ケーブルを束ねた多心ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
多心ケーブルを構成する同軸ケーブルは、一例として、複数の導電線を撚り合わせた内部導体と、この内部導体の外周に形成された絶縁体と、この絶縁体の外周に配置された外部導体と、この外部導体の外周に形成された外被とを有する。
同軸ケーブルには、内部導体の外周に形成する絶縁体として、多孔質テープ体による低誘電率の発泡絶縁体を有するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８８７３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多心ケーブルを構成する同軸ケーブルは、コネクタへ接続するために、その端部を端末処理する。端末処理では、外被、外部導体及び絶縁体を順に切断し、外被から外部導体、絶縁体及び中心導体が段階的に露出した状態とする。
多孔質テープ体を用いた絶縁体の場合、多孔質であることにより、潰れて中心導体と外部導体が近づいて耐電圧が低下する場合があるため、絶縁体の周囲にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる樹脂テープを巻いて耐電圧を確保することが考えられる。しかし、ＰＥＴの樹脂テープは、段剥き処理で外部導体をＹＡＧレーザによって切断する際に切断されてしまう。また、外部導体をグランドに半田付けするときの熱によっても樹脂テープが損傷してしまう。
ＰＥＴの樹脂テープが切断されたり損傷したりすることで、中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、絶縁体を損傷させることなく端末処理することができ、安定した伝送特性を確保することが可能な多心ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の多心ケーブルは、複数本の同軸ケーブルが束ねられて外被で覆われた多心ケーブルであって、
前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体と、前記絶縁体の周囲に設けられた金属線からなる外部導体と、前記外部導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層と、を有し、
前記絶縁体は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有し、複数の前記空隙部が前記絶縁体の周方向に均等に配置され、
前記空隙部は６〜９個設けられ、前記同軸ケーブルの長さ方向に垂直な断面において、全ての空隙部の面積と絶縁体の面積の和に対する空隙部の割合を空隙率とするときに、全部の空隙部を合わせた空隙率が４３％以上であり、
前記多心ケーブルの端部では、複数本の同軸ケーブルが前記外被から露出された状態で複数の群に分けられて、各群ごとに並列され、
前記各群ごとに前記外部導体にグランドバーが半田付けされ、前記中心導体がそれぞれ接続部材の端子に半田付けされ、前記各群ごとに前記接続部材に接続されているものである。
【０００８】
本発明の多心ケーブルにおいて、前記複数の群は前記各群ごとに束ねられ、それらの束の周囲にシールド層が形成され、
前記シールド層の周囲に外被が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多心ケーブルによれば、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有する絶縁体を中心導体の周囲に設けることにより、それぞれの同軸ケーブルにおいて、空隙部の絶縁体に対する割合を確保して低誘電率とするとともに外圧や曲げに対して潰れにくく、安定した伝送特性を確保することができる。
また、絶縁体がフッ素樹脂を押出し被覆してなるので、同軸ケーブルを端末処理して接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による絶縁体の損傷を抑えることができる。これにより、多孔質の絶縁体の周囲にＰＥＴ樹脂からなる樹脂テープを巻いて補強した同軸ケーブルのように、レーザや半田付けの熱による樹脂テープの損傷によって中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるような不具合をなくすことができる。
このように、それぞれの同軸ケーブルを接続部材に半田付けする時の不具合なく、安定した伝送特性を確保することができ、例えば、内視鏡等の医療機器におけるプローブと機器本体との間の信号伝送用として好適なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多心ケーブルを示す斜視図である。
【図２】図１の多心ケーブルの断面図である。
【図３】図１の多心ケーブルに設けられた同軸ケーブルを示す断面図である。
【図４】図１の同軸ケーブルの製造に用いられる押出機の概略斜視図である。
【図５】端末処理を行った同軸ケーブルの斜視図である。
【図６】多心ケーブルの端末部分におけるＰＷＢへの接続構造を示す部分斜視図である。
【図７】多心ケーブルの端末部分におけるコネクタへの接続構造を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る多心ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、多心ケーブル１は、複数本（例えば、１９２本）の同軸ケーブル１１を有しており、これらの同軸ケーブル１１は、その中間部分が外被２で覆われて束ねられている。
【００１２】
図２に示すように、多心ケーブル１の内部では、例えば１６本の同軸ケーブル１１を束ねてなるケーブル束１１ａが、１２束配置されている。あるいは全ての同軸ケーブル１１が一つに束ねられていてもよい。これらの周囲に、２層の押さえ巻き４，５とシールド層３と外被２が順に形成されている。各ケーブル束１１ａが、それぞれ束ごとに樹脂テープなどで押さえ巻きされていてもよい。
【００１３】
２層の押さえ巻き４，５は、例えば１２束のケーブル束１１ａの周囲に縦添えして巻き付けたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープである。外層の押さえ巻き５の内周面には接着剤を有し、その接着剤により２層の押さえ巻き４，５が接着されて一体化されている。押さえ巻き４，５は、設けなくてもよい。
シールド層３は、例えば押さえ巻き５の周囲に複数の銅素線を横巻きまたは編組して形成されている。シールド層３は、二重に横巻きまたは編組されたものでもよい。
外被２は、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）である。
【００１４】
この多心ケーブル１の外被２から露出された同軸ケーブル１１は、複数本（例えば、２つのケーブル束１１ａからなる３２本）ずつ並列に配置され、複数（例えば、６個）のコネクタ６にそれぞれ接続されている。コネクタ６に接続される箇所で各同軸ケーブル１１は並列されている。コネクタ６の代わりに、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）に各同軸ケーブル１１を接続してもよい。コネクタやＰＷＢなど、各同軸ケーブルが接続され、さらに別の基板等に接続される部材を接続部材という。
【００１５】
図３に示すように、同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲に横巻された金属線からなる外部導体１５と、外部導体１５の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層１６とを有しており、絶縁体１３は長手方向に連続する複数個の空隙部１４を有している。
【００１６】
中心導体１２は、銀メッキもしくは錫メッキ軟銅線ないしは銅合金線からなる単線または撚り線で形成される。撚り線の場合は、例えば、素線導体径が０.０２５ｍｍのものを７本撚った外径０.０７５ｍｍ（ＡＷＧ（American Wire Gauge）＃４２相当）のものや、素線導体径が０.１２７ｍｍのものを７本撚った外径０.３８ｍｍ（ＡＷＧ＃２８相当）としたものが用いられる。
【００１７】
また、外部導体１５は、中心導体１２に用いた素線導体と同程度の太さの裸銅線（軟銅線または銅合金線）または銀メッキもしくは錫メッキ軟銅線ないしは銅合金線を、絶縁体１３の外周に横巻きまたは編組構造で配して形成される。さらに、シールド機能を向上させるために、外部導体１５のすぐ外の層で示すように金属箔テープを併設する構造としてもよい。被覆層１６は、フッ素樹脂等の樹脂材を押出成形するか、または、ポリエステルテープなどの樹脂テープを巻き付けて形成される。
【００１８】
絶縁体１３は、熱可塑性樹脂であるフッ素樹脂を用いて押出し成形で形成される。フッ素樹脂材としては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）等が用いられる。
【００１９】
絶縁体１３の外径Ｄ１は、中心導体１２の導体径をＤ２としたとき、Ｄ２×（２.２〜３.０）程度とするのが望ましい。例えば、上記の中心導体１２の導体径が０.３８ｍｍ（ＡＷＧ＃２８）の場合は、絶縁体１３の外径を０.８４ｍｍ〜１.１ｍｍとする。中心導体１２の導体径がＡＷＧ＃４２よりも細い線では、用途により絶縁体１３の静電容量を低容量（例えば６０ｐＦ／ｍ以下）とする必要があるが、その場合は、絶縁体１３の外径Ｄ１をＤ２×（２.２〜３.６）とするのが望ましい。例えば、中心導体１２の導体径が０.０７５ｍｍの場合は、絶縁体１３の外径を０.１７ｍｍ〜０.２７ｍｍとする。
【００２０】
この寸法の同軸ケーブル１１を備えた多心ケーブル１は、超音波診断装置等の医療機器において、プローブと機器本体とを結んで信号伝送を行うケーブルとして使用されることが多く、機器の小型化により、同軸ケーブル１１の細径化および多心ケーブル１の細径化が要求される。同軸ケーブル１１は、所定のインピーダンス（５０Ω、７５Ωあるいは８０〜９０Ω）とする必要があり、それを実現する限りにおいてできるだけ細径とする。そのためには、中心導体１２と外部導体１５の間の絶縁層の誘電率を小さくすることが必要である。本実施形態では、絶縁体１３に空隙部１４を設け、全部の空隙部１４を合わせた全体の空隙率を４３％以上とすることにより、上記の範囲の寸法において細径化を実現する。もし、全体の空隙率を４３％未満としてかつ細径化を満足させようとすると、同軸ケーブルのインピーダンスを所定の値とすることは困難である。
【００２１】
本実施形態の同軸ケーブル１１の絶縁体１３の外径Ｄ１がＤ２×（２.４〜２．７）の場合、細径で絶縁体１３の厚さが薄いので、空隙部１４が大きすぎると同軸ケーブル１１に加えられる外圧や曲げに対して耐えられなくなることがある。したがって、本発明が対象とする細い同軸ケーブル１１では、絶縁体１３に設けられる空隙部１４の１個当たりの大きさが問題となる。これは、それよりも太径の同軸ケーブル１１にはない課題である。本実施形態では、空隙部１４の１個当たりの空隙率を６．８％以下とすることで、この寸法の同軸ケーブル１１で十分な耐久性を実現する。
【００２２】
絶縁体１３の空隙部１４は、断面円形状（真円、楕円）で形成され、中心導体１２の周りに６〜９個の空隙部１４が均等に配されるように設けられていることが望ましい。この空隙部１４を、例えばほぼ真円で形成し、その内径をＤ３とすると、１つの空隙部１４の絶縁体１３に対する割合は、
「０.０６８≧（｛Ｄ３／２｝２×π）／（｛Ｄ１／２｝２×π−｛Ｄ２／２｝２×π）」
の範囲で形成されていることが好ましい。
【００２３】
なお、上記の式の考え方は、楕円の空隙部１４に対しても同様に当てはめることができる。すなわち、１つの空隙部１４の空隙率を６.８％以下とし、空隙部１４自体の強度を満足させることが望ましい。また、１つの空隙部１４の空隙率が小さ過ぎると、所定の空隙率が得られず低誘電率を確保することができなくなる。空隙部１４全体として４３％以上の空隙率となるようにする。空隙部１４が７個ある場合は一つ当たりの空隙率が６.１％以上であり、空隙部１４が８個ある場合は一つ当たりの空隙率が５.４％以上であり、空隙部１４が９個ある場合は一つ当たりの空隙率が４．８％以上である。ところで、ここでいう楕円とは数学的な意味での楕円に限らず、円が歪んだ形状のものが含まれる。
【００２４】
絶縁体１３に設けられる空隙部１４の数が７個の場合は、全体の空隙率は４３％〜４７.６％、８個の場合は４３％〜５４.４％、９個の場合は４３％〜６１.２％となる。これにより所定のインピーダンスとする低誘電率を確保することができる。そして、１つの空隙率が６.８％以下となるので、絶縁体１３の全体として機械的な強度を高め、外圧や曲げに対して潰れ難くすることができ、伝送特性の安定性確保が可能となる。
【００２５】
空隙部１４の数が８個の場合は、中心導体１２の導体径Ｄ２を０.３８ｍｍ、絶縁体１３の外径Ｄ１を０.９６ｍｍ、空隙部１４の内径Ｄ３を０.２２５ｍｍとすると、絶縁体１３の空隙率が５２％となる。なお、これに外部導体１５として外径０.１２７ｍｍのメッキ軟銅線を巻き付け、被覆層１６として、厚さ０.０４ｍｍ程度のフッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ）を押出被覆すると、外径１.３ｍｍの同軸ケーブルを得ることができる。
【００２６】
なお、絶縁体１３に設けられる空隙部１４の数が６個であってＤ１／Ｄ２が３．２〜４．０でかつ絶縁体１３の静電容量を６０ｐＦ／ｍ以下とする場合は、全部の空隙部を合わせた空隙率を５４％以上とするのが好ましい。中心導体１２に外径０．０２５ｍｍの銀メッキ銀銅合金線を７本撚り合わせた撚り線を使用（ＡＷＧ＃４２に相当）する場合、全部の空隙部１４を合わせた空隙率を５４％とした場合は、その同軸ケーブル１１の静電容量を６０ｐＦ／ｍとすることができる。この空隙率を実現するには空隙部１４を６個とすればよい。Ｄ１／Ｄ２が３．２〜４．０と中心導体１２の径に対して絶縁体１３がやや厚肉であるので、静電容量を６０ｐＦ／ｍとするには全部の空隙部１４を合わせた空隙率を高めにする必要がある。この場合、空隙部１４の数が７個より多いと空隙部１４間の絶縁体１３が薄くなり、外部からの力が加わった場合に空隙部１４間が切れてしまって絶縁体１３が潰れてしまうことがある。空隙部１４の数が６個であれば、静電容量６０ｐＦ／ｍ以下を実現できるだけの空隙率としながら、空隙部１４間の絶縁体１３の厚さを確保することができる。これにより、同軸ケーブル１１を巻き取るときなどに同軸ケーブル１１に力が加わっても絶縁体１３が潰れることがない。
【００２７】
本実施形態の同軸ケーブル１１は、図４に示すダイス３１とポイント４１とを組み合わせた押出機３０を使用して製造することができる。
ポイント４１に外形が円柱状の部材４５を空隙部１４の数だけ設け、円形の出口３３を有するダイス３１に組み合わせてポイント４１とダイス３１の間（流路５１，５２）から樹脂を押し出す。ポイント４１の円筒部４３の中心孔４４から中心導体１２を引き出す。押し出された樹脂が中心導体１２に被覆される。ダイス３１の出口を出た樹脂を引き伸ばして径を小さくして被覆する引き落とし方法により樹脂を被覆してもよい。円柱状の部材４５には樹脂が流れず、この部分が空隙部１４となる。この部材４５に通気孔４６を設けておくとダイス３１から押し出された樹脂中に樹脂が流れない空隙部１４が確保され、その断面が円または楕円となる。
【００２８】
上記の同軸ケーブル１１を備えた多心ケーブル１では、コネクタ６やＰＷＢ等の接続部材へ接続するために、ＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザ等のレーザ加工機を用い、被覆層１６、外部導体１５及び絶縁体１３を順に切断し、図５に示すように、被覆層１６から外部導体１５、絶縁体１３及び中心導体１２が段階的に露出した状態とする。
【００２９】
具体的には、まず、コネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続する数の同軸ケーブル１１を並列してその状態を維持するように接着テープなどで固定する。各同軸ケーブル１１の間隔は所定の間隔とする。被覆層１６が接するように並列してもよい。
並列した同軸ケーブル１１にＣＯ２レーザを並列方向に走査して照射する。ＣＯ２レーザの波長や強度を調整して被覆層１６を端部から所定の距離離れた位置で切断し、端部側を引き抜いて除去する。次に、ＹＡＧレーザを同様に走査させて露出した外部導体１５に照射する。ＹＡＧレーザの波長や強度を調整して外部導体１５を被覆層１６の切断位置より所定長さ端部に寄った位置で切断し、端部側の外部導体１５を引き抜いて除去する。その後、ＣＯ２レーザを同様に走査させて露出した絶縁体１３に照射する。の波長や強度を調整して絶縁体１３をさらに端部寄りの位置で切断し、端部側の絶縁体１３を引き抜いて除去する。
【００３０】
上記のように端末処理を行ったら、グランドバー１７に外部導体１５をパルスヒート等によって半田付けする。コネクタ６やＰＷＢ２０等の接続部材の端子７，２２（図６、図７参照）に中心導体１２を半田付けして接続し、グランドバー１７をコネクタ６やＰＷＢ２０のグランドパッド２１に半田付けや圧着などで接続する。絶縁体１３は、フッ素樹脂を押出し被覆して形成されているので、上記のように、同軸ケーブル１１を端末処理してコネクタ６やＰＷＢ２０等の接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による損傷が抑えられる。
【００３１】
上記実施形態に係る多心ケーブル１によれば、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部１４を有する絶縁体１３を中心導体１２の周囲に設けることにより、それぞれの同軸ケーブル１１において、空隙部１４の絶縁体１３に対する割合を確保して低誘電率とすることができる。そして、ＰＥＴテープなどの保護層がなくても外圧や曲げにより絶縁体が潰れにくく耐電圧性や静電容量の点で安定する。
【００３２】
また、同軸ケーブル１１を端末処理してコネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による絶縁体の損傷を抑えることができる。これにより、多孔質の絶縁体の周囲にＰＥＴの樹脂テープを巻いて補強した同軸ケーブルのように、レーザや半田付けの熱による樹脂テープの損傷によって中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるような不具合をなくすことができる。
【００３３】
なお、多心ケーブル１の同軸ケーブル１１は、両端側でコネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続されていても良く、また、一端側だけで接続部材に接続され、他端側が基板等に半田付けされて接続されていても良い。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
図６に示すように、多心ケーブルの同軸ケーブル１１をＰＷＢ２０に接続する。
多心ケーブルは、１６０本の同軸ケーブル１１を束ねた超音波プローブ用ケーブルであり、各同軸ケーブル１１の中心導体１２はＡＷＧ４２相当である。同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にＰＦＡが押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲に横巻された銅合金線からなる外部導体１５と、外部導体１５の周囲にＰＦＡが押出し被覆された被覆層１６とを有しており、絶縁体１３は長手方向に連続する６個の空隙部１４を有している。各同軸ケーブル１１において、絶縁体１３の外径は０．２９ｍｍ、空隙部１４一つあたりの空隙率は９．０％、全部の空隙部を合わせた空隙率が５４％である。このような同軸ケーブル１１を１６本まとめて束ねたものを１ユニット（図２のケーブル束１１ａ）とし、これを１０ユニットまとめて束ねて周囲に一括してシールド層３を設け、更にその周囲に外被２を形成して（図２参照）多心ケーブルとする。
【００３５】
このような多心ケーブルの端部で外被２を除去し、シールド層３はまとめてＰＷＢ２０の一括シールドグランド端子に接続する。
各ユニットの端では、図６に示すように各同軸ケーブル１１を平面状に並列させ、端末処理を行う（図５参照）。そして、各ユニットごとに外部導体１５を並列面の上下からグランドバー１７で挟んで半田２３で固定する。その後、ＰＷＢ２０の各端子（信号パッド）２２に各同軸ケーブル１１の中心導体１２を半田付けする。さらに一方のグランドバー１７をＰＷＢ２０のグランドパッド２１に半田付けする。
【００３６】
（実施例２）
図７に示すように、多心ケーブルの同軸ケーブル１１をコネクタ６に接続する。
多心ケーブルは、１２０本の同軸ケーブル１１を束ねた超音波プローブ用ケーブルであり、各同軸ケーブル１１の中心導体１２はＡＷＧ４２相当である。同軸ケーブル１１の構造は、上記実施例と同様である。同軸ケーブル１１を２０本まとめて束ねたものを１ユニット（図２のケーブル束１１ａ）とし、これを６ユニットまとめて束ねて周囲に一括してシールド層３を設け、更にその周囲に外被２を形成して（図２参照）多心ケーブルとする。
【００３７】
このような多心ケーブルの端部で外被２を除去し、シールド層３はまとめておく。各ユニットの端では、図７に示すように各同軸ケーブル１１を平面状に並列させ、端末処理を行う（図５参照）。そして、各ユニットごとに外部導体１５を並列面の上下からグランドバー１７で挟んで半田で固定する。その後、コネクタ６の各端子（信号パッド）７に各同軸ケーブル１１の中心導体１２を半田付けする。さらにグランドバー１７の上にコネクタ６のシェル（図示省略）を重ねてグランドバー１７とシェルとを半田付けする。
【００３８】
これらの実施例１，２では、同軸ケーブル１１の端末で外部導体１５をＹＡＧレーザで切断するときに絶縁体１３が損傷しなかった。また、グランドバー１７をパルスヒートで半田付けしても絶縁体１３の損傷は生じなかった。
また、実施例１，２に使用した同軸ケーブル１１について、絶縁体の外径変動と静電容量の変動を調べた。一方、実施例に対する比較例として、同軸ケーブルの絶縁体に多孔質テープ体を用いたもの（発泡絶縁テープ巻き：静電容量は実施例と同じ）を用意し、同様に絶縁体の外径変動と静電容量の変動を調べた。なお、比較例の同軸ケーブルを使用した多心ケーブルの端末処理時に、ＹＡＧレーザで絶縁体が損傷することがあった。
【００３９】
同軸ケーブル１１の絶縁体１３がＰＦＡが押出し被覆されたものである実施例１，２では、絶縁体１３の外径変動は設計値に対して±１．５％以内であった。絶縁体に多孔質テープ体を用いた比較例１，２では、絶縁体の外径変動は設計値に対して±５．２％であった。また、実施例１，２の静電容量の変動は設計値に対して±１．７％以内であったのに対して、比較例１，２では、設計値に対して±３．３％であった。このように、中心導体の周囲の絶縁体を発泡絶縁テープ巻きのもの（比較例１，２）からフッ素樹脂の押出し被覆のもの（実施例１，２）に変更することで、同軸ケーブルの静電容量を安定化させ、絶縁体の径のばらつきや絶縁体の潰れを抑制することができる。また、各同軸ケーブルの静電容量のばらつきが小さいので、これらを束ねて多心ケーブルとしたときに、各同軸ケーブル間の静電容量のばらつきが小さい。この多心ケーブルを超音波診断装置の用途に使用すると、画像がより明瞭になった。
【００４０】
耐屈曲性については、実施例１，２に使用した同軸ケーブルを４０本、ＰＴＦＥテープで巻いた束を屈曲させ、そのうちの何れか１本が断線するまでの屈曲回数を調べた。屈曲条件は、前記束の端に５００ｇの錘を付けて束を吊り下げ、直径４ｍｍのマンドレル２本で束を挟み、±９０°の角度の屈曲を３０回／分の頻度で与えるものとした。
サンプル数３つの平均値で、実施例の同軸ケーブルを使用した束は２６０００回、比較例の同軸ケーブルを使用した束は２３０００回の屈曲に耐え、実施例の方が耐屈曲性に優れることが確認された。
同様の束について、捻り試験を実施した。試験条件は、１０ｍｍの間隔で束の２箇所を保持し、束の軸方向の周りに±１８０°の角度の捻りを６０回／分の頻度で与えるものとした。
実施例の同軸ケーブルを使用した束は、１５万回捻っても同軸ケーブルが断線することはなかった。比較例の同軸ケーブルを使用した束は、８万回捻ると最初の断線（４０本の同軸ケーブルのうち１本が断線）があった。実施例の方が耐捻回性に優れることが確認された。
【符号の説明】
【００４１】
１：多心ケーブル、２：外被、３：シールド層、４，５：押さえ巻き、６：コネクタ、１１：同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：絶縁体、１４：空隙部、１５：外部導体、１６：被覆層、２０：ＰＷＢ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、医療機器における信号伝送等に用いられる多心ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器や医療機器の信号伝送に、多心ケーブルが用いられており、複数本の同軸ケーブルを束ねた多心ケーブルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
多心ケーブルを構成する同軸ケーブルは、一例として、複数の導電線を撚り合わせた内部導体と、この内部導体の外周に形成された絶縁体と、この絶縁体の外周に配置された外部導体と、この外部導体の外周に形成された外被とを有する。
同軸ケーブルには、内部導体の外周に形成する絶縁体として、多孔質テープ体による低誘電率の発泡絶縁体を有するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８８７３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多心ケーブルを構成する同軸ケーブルは、コネクタへ接続するために、その端部を端末処理する。端末処理では、外被、外部導体及び絶縁体を順に切断し、外被から外部導体、絶縁体及び中心導体が段階的に露出した状態とする。
多孔質テープ体を用いた絶縁体の場合、多孔質であることにより、潰れて中心導体と外部導体が近づいて耐電圧が低下する場合があるため、絶縁体の周囲にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂からなる樹脂テープを巻いて耐電圧を確保することが考えられる。しかし、ＰＥＴの樹脂テープは、段剥き処理で外部導体をＹＡＧレーザによって切断する際に切断されてしまう。また、外部導体をグランドに半田付けするときの熱によっても樹脂テープが損傷してしまう。
ＰＥＴの樹脂テープが切断されたり損傷したりすることで、中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、絶縁体を損傷させることなく端末処理することができ、安定した伝送特性を確保することが可能な多心ケーブルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決することのできる本発明の多心ケーブルは、複数本の同軸ケーブルが束ねられて外被で覆われた多心ケーブルであって、
前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体と、前記絶縁体の周囲に設けられた金属線からなる外部導体と、前記外部導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層と、を有し、
前記絶縁体は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有し、複数の前記空隙部が前記絶縁体の周方向に均等に配置され、
前記空隙部は６〜９個設けられ、前記同軸ケーブルの長さ方向に垂直な断面において、全ての空隙部の面積と絶縁体の面積の和に対する空隙部の割合を空隙率とするときに、全部の空隙部を合わせた空隙率が４３％以上であり、
前記多心ケーブルの端部では、複数本の同軸ケーブルが前記外被から露出された状態で複数の群に分けられて、各群ごとに並列され、
前記各群ごとに前記外部導体にグランドバーが半田付けされ、前記中心導体がそれぞれ接続部材の端子に半田付けされ、前記各群ごとに前記接続部材に接続されているものである。
【０００８】
本発明の多心ケーブルにおいて、前記複数の群は前記各群ごとに束ねられ、それらの束の周囲にシールド層が形成され、
前記シールド層の周囲に外被が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の多心ケーブルによれば、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有する絶縁体を中心導体の周囲に設けることにより、それぞれの同軸ケーブルにおいて、空隙部の絶縁体に対する割合を確保して低誘電率とするとともに外圧や曲げに対して潰れにくく、安定した伝送特性を確保することができる。
また、絶縁体がフッ素樹脂を押出し被覆してなるので、同軸ケーブルを端末処理して接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による絶縁体の損傷を抑えることができる。これにより、多孔質の絶縁体の周囲にＰＥＴ樹脂からなる樹脂テープを巻いて補強した同軸ケーブルのように、レーザや半田付けの熱による樹脂テープの損傷によって中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるような不具合をなくすことができる。
このように、それぞれの同軸ケーブルを接続部材に半田付けする時の不具合なく、安定した伝送特性を確保することができ、例えば、内視鏡等の医療機器におけるプローブと機器本体との間の信号伝送用として好適なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る多心ケーブルを示す斜視図である。
【図２】図１の多心ケーブルの断面図である。
【図３】図１の多心ケーブルに設けられた同軸ケーブルを示す断面図である。
【図４】図１の同軸ケーブルの製造に用いられる押出機の概略斜視図である。
【図５】端末処理を行った同軸ケーブルの斜視図である。
【図６】多心ケーブルの端末部分におけるＰＷＢへの接続構造を示す部分斜視図である。
【図７】多心ケーブルの端末部分におけるコネクタへの接続構造を示す部分平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る多心ケーブルの実施の形態の例を、図面を参照して説明する。
図１及び図２に示すように、多心ケーブル１は、複数本（例えば、１９２本）の同軸ケーブル１１を有しており、これらの同軸ケーブル１１は、その中間部分が外被２で覆われて束ねられている。
【００１２】
図２に示すように、多心ケーブル１の内部では、例えば１６本の同軸ケーブル１１を束ねてなるケーブル束１１ａが、１２束配置されている。あるいは全ての同軸ケーブル１１が一つに束ねられていてもよい。これらの周囲に、２層の押さえ巻き４，５とシールド層３と外被２が順に形成されている。各ケーブル束１１ａが、それぞれ束ごとに樹脂テープなどで押さえ巻きされていてもよい。
【００１３】
２層の押さえ巻き４，５は、例えば１２束のケーブル束１１ａの周囲に縦添えして巻き付けたＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープである。外層の押さえ巻き５の内周面には接着剤を有し、その接着剤により２層の押さえ巻き４，５が接着されて一体化されている。押さえ巻き４，５は、設けなくてもよい。
シールド層３は、例えば押さえ巻き５の周囲に複数の銅素線を横巻きまたは編組して形成されている。シールド層３は、二重に横巻きまたは編組されたものでもよい。
外被２は、例えばＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）である。
【００１４】
この多心ケーブル１の外被２から露出された同軸ケーブル１１は、複数本（例えば、２つのケーブル束１１ａからなる３２本）ずつ並列に配置され、複数（例えば、６個）のコネクタ６にそれぞれ接続されている。コネクタ６に接続される箇所で各同軸ケーブル１１は並列されている。コネクタ６の代わりに、ＰＷＢ（Printed Wiring Board）に各同軸ケーブル１１を接続してもよい。コネクタやＰＷＢなど、各同軸ケーブルが接続され、さらに別の基板等に接続される部材を接続部材という。
【００１５】
図３に示すように、同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲に横巻された金属線からなる外部導体１５と、外部導体１５の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層１６とを有しており、絶縁体１３は長手方向に連続する複数個の空隙部１４を有している。
【００１６】
中心導体１２は、銀メッキもしくは錫メッキ軟銅線ないしは銅合金線からなる単線または撚り線で形成される。撚り線の場合は、例えば、素線導体径が０.０２５ｍｍのものを７本撚った外径０.０７５ｍｍ（ＡＷＧ（American Wire Gauge）＃４２相当）のものや、素線導体径が０.１２７ｍｍのものを７本撚った外径０.３８ｍｍ（ＡＷＧ＃２８相当）としたものが用いられる。
【００１７】
また、外部導体１５は、中心導体１２に用いた素線導体と同程度の太さの裸銅線（軟銅線または銅合金線）または銀メッキもしくは錫メッキ軟銅線ないしは銅合金線を、絶縁体１３の外周に横巻きまたは編組構造で配して形成される。さらに、シールド機能を向上させるために、外部導体１５のすぐ外の層で示すように金属箔テープを併設する構造としてもよい。被覆層１６は、フッ素樹脂等の樹脂材を押出成形するか、または、ポリエステルテープなどの樹脂テープを巻き付けて形成される。
【００１８】
絶縁体１３は、熱可塑性樹脂であるフッ素樹脂を用いて押出し成形で形成される。フッ素樹脂材としては、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体）等が用いられる。
【００１９】
絶縁体１３の外径Ｄ１は、中心導体１２の導体径をＤ２としたとき、Ｄ２×（２.２〜３.０）程度とするのが望ましい。例えば、上記の中心導体１２の導体径が０.３８ｍｍ（ＡＷＧ＃２８）の場合は、絶縁体１３の外径を０.８４ｍｍ〜１.１ｍｍとする。中心導体１２の導体径がＡＷＧ＃４２よりも細い線では、用途により絶縁体１３の静電容量を低容量（例えば６０ｐＦ／ｍ以下）とする必要があるが、その場合は、絶縁体１３の外径Ｄ１をＤ２×（２.２〜３.６）とするのが望ましい。例えば、中心導体１２の導体径が０.０７５ｍｍの場合は、絶縁体１３の外径を０.１７ｍｍ〜０.２７ｍｍとする。
【００２０】
この寸法の同軸ケーブル１１を備えた多心ケーブル１は、超音波診断装置等の医療機器において、プローブと機器本体とを結んで信号伝送を行うケーブルとして使用されることが多く、機器の小型化により、同軸ケーブル１１の細径化および多心ケーブル１の細径化が要求される。同軸ケーブル１１は、所定のインピーダンス（５０Ω、７５Ωあるいは８０〜９０Ω）とする必要があり、それを実現する限りにおいてできるだけ細径とする。そのためには、中心導体１２と外部導体１５の間の絶縁層の誘電率を小さくすることが必要である。本実施形態では、絶縁体１３に空隙部１４を設け、全部の空隙部１４を合わせた全体の空隙率を４３％以上とすることにより、上記の範囲の寸法において細径化を実現する。もし、全体の空隙率を４３％未満としてかつ細径化を満足させようとすると、同軸ケーブルのインピーダンスを所定の値とすることは困難である。
【００２１】
本実施形態の同軸ケーブル１１の絶縁体１３の外径Ｄ１がＤ２×（２.４〜２．７）の場合、細径で絶縁体１３の厚さが薄いので、空隙部１４が大きすぎると同軸ケーブル１１に加えられる外圧や曲げに対して耐えられなくなることがある。したがって、本発明が対象とする細い同軸ケーブル１１では、絶縁体１３に設けられる空隙部１４の１個当たりの大きさが問題となる。これは、それよりも太径の同軸ケーブル１１にはない課題である。本実施形態では、空隙部１４の１個当たりの空隙率を６．８％以下とすることで、この寸法の同軸ケーブル１１で十分な耐久性を実現する。
【００２２】
絶縁体１３の空隙部１４は、断面円形状（真円、楕円）で形成され、中心導体１２の周りに６〜９個の空隙部１４が均等に配されるように設けられていることが望ましい。この空隙部１４を、例えばほぼ真円で形成し、その内径をＤ３とすると、１つの空隙部１４の絶縁体１３に対する割合は、
「０.０６８≧（｛Ｄ３／２｝２×π）／（｛Ｄ１／２｝２×π−｛Ｄ２／２｝２×π）」
の範囲で形成されていることが好ましい。
【００２３】
なお、上記の式の考え方は、楕円の空隙部１４に対しても同様に当てはめることができる。すなわち、１つの空隙部１４の空隙率を６.８％以下とし、空隙部１４自体の強度を満足させることが望ましい。また、１つの空隙部１４の空隙率が小さ過ぎると、所定の空隙率が得られず低誘電率を確保することができなくなる。空隙部１４全体として４３％以上の空隙率となるようにする。空隙部１４が７個ある場合は一つ当たりの空隙率が６.１％以上であり、空隙部１４が８個ある場合は一つ当たりの空隙率が５.４％以上であり、空隙部１４が９個ある場合は一つ当たりの空隙率が４．８％以上である。ところで、ここでいう楕円とは数学的な意味での楕円に限らず、円が歪んだ形状のものが含まれる。
【００２４】
絶縁体１３に設けられる空隙部１４の数が７個の場合は、全体の空隙率は４３％〜４７.６％、８個の場合は４３％〜５４.４％、９個の場合は４３％〜６１.２％となる。これにより所定のインピーダンスとする低誘電率を確保することができる。そして、１つの空隙率が６.８％以下となるので、絶縁体１３の全体として機械的な強度を高め、外圧や曲げに対して潰れ難くすることができ、伝送特性の安定性確保が可能となる。
【００２５】
空隙部１４の数が８個の場合は、中心導体１２の導体径Ｄ２を０.３８ｍｍ、絶縁体１３の外径Ｄ１を０.９６ｍｍ、空隙部１４の内径Ｄ３を０.２２５ｍｍとすると、絶縁体１３の空隙率が５２％となる。なお、これに外部導体１５として外径０.１２７ｍｍのメッキ軟銅線を巻き付け、被覆層１６として、厚さ０.０４ｍｍ程度のフッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ）を押出被覆すると、外径１.３ｍｍの同軸ケーブルを得ることができる。
【００２６】
なお、絶縁体１３に設けられる空隙部１４の数が６個であってＤ１／Ｄ２が３．２〜４．０でかつ絶縁体１３の静電容量を６０ｐＦ／ｍ以下とする場合は、全部の空隙部を合わせた空隙率を５４％以上とするのが好ましい。中心導体１２に外径０．０２５ｍｍの銀メッキ銀銅合金線を７本撚り合わせた撚り線を使用（ＡＷＧ＃４２に相当）する場合、全部の空隙部１４を合わせた空隙率を５４％とした場合は、その同軸ケーブル１１の静電容量を６０ｐＦ／ｍとすることができる。この空隙率を実現するには空隙部１４を６個とすればよい。Ｄ１／Ｄ２が３．２〜４．０と中心導体１２の径に対して絶縁体１３がやや厚肉であるので、静電容量を６０ｐＦ／ｍとするには全部の空隙部１４を合わせた空隙率を高めにする必要がある。この場合、空隙部１４の数が７個より多いと空隙部１４間の絶縁体１３が薄くなり、外部からの力が加わった場合に空隙部１４間が切れてしまって絶縁体１３が潰れてしまうことがある。空隙部１４の数が６個であれば、静電容量６０ｐＦ／ｍ以下を実現できるだけの空隙率としながら、空隙部１４間の絶縁体１３の厚さを確保することができる。これにより、同軸ケーブル１１を巻き取るときなどに同軸ケーブル１１に力が加わっても絶縁体１３が潰れることがない。
【００２７】
本実施形態の同軸ケーブル１１は、図４に示すダイス３１とポイント４１とを組み合わせた押出機３０を使用して製造することができる。
ポイント４１に外形が円柱状の部材４５を空隙部１４の数だけ設け、円形の出口３３を有するダイス３１に組み合わせてポイント４１とダイス３１の間（流路５１，５２）から樹脂を押し出す。ポイント４１の円筒部４３の中心孔４４から中心導体１２を引き出す。押し出された樹脂が中心導体１２に被覆される。ダイス３１の出口を出た樹脂を引き伸ばして径を小さくして被覆する引き落とし方法により樹脂を被覆してもよい。円柱状の部材４５には樹脂が流れず、この部分が空隙部１４となる。この部材４５に通気孔４６を設けておくとダイス３１から押し出された樹脂中に樹脂が流れない空隙部１４が確保され、その断面が円または楕円となる。
【００２８】
上記の同軸ケーブル１１を備えた多心ケーブル１では、コネクタ６やＰＷＢ等の接続部材へ接続するために、ＹＡＧレーザまたはＣＯ２レーザ等のレーザ加工機を用い、被覆層１６、外部導体１５及び絶縁体１３を順に切断し、図５に示すように、被覆層１６から外部導体１５、絶縁体１３及び中心導体１２が段階的に露出した状態とする。
【００２９】
具体的には、まず、コネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続する数の同軸ケーブル１１を並列してその状態を維持するように接着テープなどで固定する。各同軸ケーブル１１の間隔は所定の間隔とする。被覆層１６が接するように並列してもよい。
並列した同軸ケーブル１１にＣＯ２レーザを並列方向に走査して照射する。ＣＯ２レーザの波長や強度を調整して被覆層１６を端部から所定の距離離れた位置で切断し、端部側を引き抜いて除去する。次に、ＹＡＧレーザを同様に走査させて露出した外部導体１５に照射する。ＹＡＧレーザの波長や強度を調整して外部導体１５を被覆層１６の切断位置より所定長さ端部に寄った位置で切断し、端部側の外部導体１５を引き抜いて除去する。その後、ＣＯ２レーザを同様に走査させて露出した絶縁体１３に照射する。の波長や強度を調整して絶縁体１３をさらに端部寄りの位置で切断し、端部側の絶縁体１３を引き抜いて除去する。
【００３０】
上記のように端末処理を行ったら、グランドバー１７に外部導体１５をパルスヒート等によって半田付けする。コネクタ６やＰＷＢ２０等の接続部材の端子７，２２（図６、図７参照）に中心導体１２を半田付けして接続し、グランドバー１７をコネクタ６やＰＷＢ２０のグランドパッド２１に半田付けや圧着などで接続する。絶縁体１３は、フッ素樹脂を押出し被覆して形成されているので、上記のように、同軸ケーブル１１を端末処理してコネクタ６やＰＷＢ２０等の接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による損傷が抑えられる。
【００３１】
上記実施形態に係る多心ケーブル１によれば、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部１４を有する絶縁体１３を中心導体１２の周囲に設けることにより、それぞれの同軸ケーブル１１において、空隙部１４の絶縁体１３に対する割合を確保して低誘電率とすることができる。そして、ＰＥＴテープなどの保護層がなくても外圧や曲げにより絶縁体が潰れにくく耐電圧性や静電容量の点で安定する。
【００３２】
また、同軸ケーブル１１を端末処理してコネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続する際のレーザや半田付けの熱による絶縁体の損傷を抑えることができる。これにより、多孔質の絶縁体の周囲にＰＥＴの樹脂テープを巻いて補強した同軸ケーブルのように、レーザや半田付けの熱による樹脂テープの損傷によって中心導体と外部導体との間の耐電圧の確保が不十分となったり、機械的強度が低下して十分な耐屈曲性が確保されなくなるような不具合をなくすことができる。
【００３３】
なお、多心ケーブル１の同軸ケーブル１１は、両端側でコネクタ６やＰＷＢ等の接続部材に接続されていても良く、また、一端側だけで接続部材に接続され、他端側が基板等に半田付けされて接続されていても良い。
【実施例】
【００３４】
（実施例１）
図６に示すように、多心ケーブルの同軸ケーブル１１をＰＷＢ２０に接続する。
多心ケーブルは、１６０本の同軸ケーブル１１を束ねた超音波プローブ用ケーブルであり、各同軸ケーブル１１の中心導体１２はＡＷＧ４２相当である。同軸ケーブル１１は、中心導体１２と、中心導体１２の周囲にＰＦＡが押出し被覆された絶縁体１３と、絶縁体１３の周囲に横巻された銅合金線からなる外部導体１５と、外部導体１５の周囲にＰＦＡが押出し被覆された被覆層１６とを有しており、絶縁体１３は長手方向に連続する６個の空隙部１４を有している。各同軸ケーブル１１において、絶縁体１３の外径は０．２９ｍｍ、空隙部１４一つあたりの空隙率は９．０％、全部の空隙部を合わせた空隙率が５４％である。このような同軸ケーブル１１を１６本まとめて束ねたものを１ユニット（図２のケーブル束１１ａ）とし、これを１０ユニットまとめて束ねて周囲に一括してシールド層３を設け、更にその周囲に外被２を形成して（図２参照）多心ケーブルとする。
【００３５】
このような多心ケーブルの端部で外被２を除去し、シールド層３はまとめてＰＷＢ２０の一括シールドグランド端子に接続する。
各ユニットの端では、図６に示すように各同軸ケーブル１１を平面状に並列させ、端末処理を行う（図５参照）。そして、各ユニットごとに外部導体１５を並列面の上下からグランドバー１７で挟んで半田２３で固定する。その後、ＰＷＢ２０の各端子（信号パッド）２２に各同軸ケーブル１１の中心導体１２を半田付けする。さらに一方のグランドバー１７をＰＷＢ２０のグランドパッド２１に半田付けする。
【００３６】
（実施例２）
図７に示すように、多心ケーブルの同軸ケーブル１１をコネクタ６に接続する。
多心ケーブルは、１２０本の同軸ケーブル１１を束ねた超音波プローブ用ケーブルであり、各同軸ケーブル１１の中心導体１２はＡＷＧ４２相当である。同軸ケーブル１１の構造は、上記実施例と同様である。同軸ケーブル１１を２０本まとめて束ねたものを１ユニット（図２のケーブル束１１ａ）とし、これを６ユニットまとめて束ねて周囲に一括してシールド層３を設け、更にその周囲に外被２を形成して（図２参照）多心ケーブルとする。
【００３７】
このような多心ケーブルの端部で外被２を除去し、シールド層３はまとめておく。各ユニットの端では、図７に示すように各同軸ケーブル１１を平面状に並列させ、端末処理を行う（図５参照）。そして、各ユニットごとに外部導体１５を並列面の上下からグランドバー１７で挟んで半田で固定する。その後、コネクタ６の各端子（信号パッド）７に各同軸ケーブル１１の中心導体１２を半田付けする。さらにグランドバー１７の上にコネクタ６のシェル（図示省略）を重ねてグランドバー１７とシェルとを半田付けする。
【００３８】
これらの実施例１，２では、同軸ケーブル１１の端末で外部導体１５をＹＡＧレーザで切断するときに絶縁体１３が損傷しなかった。また、グランドバー１７をパルスヒートで半田付けしても絶縁体１３の損傷は生じなかった。
また、実施例１，２に使用した同軸ケーブル１１について、絶縁体の外径変動と静電容量の変動を調べた。一方、実施例に対する比較例として、同軸ケーブルの絶縁体に多孔質テープ体を用いたもの（発泡絶縁テープ巻き：静電容量は実施例と同じ）を用意し、同様に絶縁体の外径変動と静電容量の変動を調べた。なお、比較例の同軸ケーブルを使用した多心ケーブルの端末処理時に、ＹＡＧレーザで絶縁体が損傷することがあった。
【００３９】
同軸ケーブル１１の絶縁体１３がＰＦＡが押出し被覆されたものである実施例１，２では、絶縁体１３の外径変動は設計値に対して±１．５％以内であった。絶縁体に多孔質テープ体を用いた比較例１，２では、絶縁体の外径変動は設計値に対して±５．２％であった。また、実施例１，２の静電容量の変動は設計値に対して±１．７％以内であったのに対して、比較例１，２では、設計値に対して±３．３％であった。このように、中心導体の周囲の絶縁体を発泡絶縁テープ巻きのもの（比較例１，２）からフッ素樹脂の押出し被覆のもの（実施例１，２）に変更することで、同軸ケーブルの静電容量を安定化させ、絶縁体の径のばらつきや絶縁体の潰れを抑制することができる。また、各同軸ケーブルの静電容量のばらつきが小さいので、これらを束ねて多心ケーブルとしたときに、各同軸ケーブル間の静電容量のばらつきが小さい。この多心ケーブルを超音波診断装置の用途に使用すると、画像がより明瞭になった。
【００４０】
耐屈曲性については、実施例１，２に使用した同軸ケーブルを４０本、ＰＴＦＥテープで巻いた束を屈曲させ、そのうちの何れか１本が断線するまでの屈曲回数を調べた。屈曲条件は、前記束の端に５００ｇの錘を付けて束を吊り下げ、直径４ｍｍのマンドレル２本で束を挟み、±９０°の角度の屈曲を３０回／分の頻度で与えるものとした。
サンプル数３つの平均値で、実施例の同軸ケーブルを使用した束は２６０００回、比較例の同軸ケーブルを使用した束は２３０００回の屈曲に耐え、実施例の方が耐屈曲性に優れることが確認された。
同様の束について、捻り試験を実施した。試験条件は、１０ｍｍの間隔で束の２箇所を保持し、束の軸方向の周りに±１８０°の角度の捻りを６０回／分の頻度で与えるものとした。
実施例の同軸ケーブルを使用した束は、１５万回捻っても同軸ケーブルが断線することはなかった。比較例の同軸ケーブルを使用した束は、８万回捻ると最初の断線（４０本の同軸ケーブルのうち１本が断線）があった。実施例の方が耐捻回性に優れることが確認された。
【符号の説明】
【００４１】
１：多心ケーブル、２：外被、３：シールド層、４，５：押さえ巻き、６：コネクタ、１１：同軸ケーブル、１２：中心導体、１３：絶縁体、１４：空隙部、１５：外部導体、１６：被覆層、２０：ＰＷＢ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の同軸ケーブルが束ねられて外被で覆われた多心ケーブルであって、
前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体と、前記絶縁体の周囲に設けられた金属線からなる外部導体と、前記外部導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層と、を有し、
前記絶縁体は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有し、複数の前記空隙部が前記絶縁体の周方向に均等に配置され、
前記空隙部は６〜９個設けられ、前記同軸ケーブルの長さ方向に垂直な断面において、全ての空隙部の面積と絶縁体の面積の和に対する空隙部の割合を空隙率とするときに、全部の空隙部を合わせた空隙率が４３％以上であり、
前記多心ケーブルの端部では、複数本の同軸ケーブルが前記外被から露出された状態で複数の群に分けられて、各群ごとに並列され、
前記各群ごとに前記外部導体にグランドバーが半田付けされ、前記中心導体がそれぞれ接続部材の端子に半田付けされ、前記各群ごとに前記接続部材に接続されている多心ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の多心ケーブルであって、
前記複数の群は前記各群ごとに束ねられ、それらの束の周囲にシールド層が形成され、
前記シールド層の周囲に外被が形成されている多心ケーブル。
【請求項１】
複数本の同軸ケーブルが束ねられて外被で覆われた多心ケーブルであって、
前記同軸ケーブルは、中心導体と、前記中心導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された絶縁体と、前記絶縁体の周囲に設けられた金属線からなる外部導体と、前記外部導体の周囲にフッ素樹脂が押出し被覆された被覆層と、を有し、
前記絶縁体は、断面円形または楕円形状に形成されて長手方向に連続する複数の空隙部を有し、複数の前記空隙部が前記絶縁体の周方向に均等に配置され、
前記空隙部は６〜９個設けられ、前記同軸ケーブルの長さ方向に垂直な断面において、全ての空隙部の面積と絶縁体の面積の和に対する空隙部の割合を空隙率とするときに、全部の空隙部を合わせた空隙率が４３％以上であり、
前記多心ケーブルの端部では、複数本の同軸ケーブルが前記外被から露出された状態で複数の群に分けられて、各群ごとに並列され、
前記各群ごとに前記外部導体にグランドバーが半田付けされ、前記中心導体がそれぞれ接続部材の端子に半田付けされ、前記各群ごとに前記接続部材に接続されている多心ケーブル。
【請求項２】
請求項１に記載の多心ケーブルであって、
前記複数の群は前記各群ごとに束ねられ、それらの束の周囲にシールド層が形成され、
前記シールド層の周囲に外被が形成されている多心ケーブル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２２８２９８（Ｐ２０１１−２２８２９８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７９５１７（Ｐ２０１１−７９５１７）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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