特許 6593128 多芯ケーブル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593128

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】多芯ケーブル

(51)【国際特許分類】

   H01B 11/20 20060101AFI20191010BHJP

   H01B 7/18 20060101ALI20191010BHJP

   H01B 7/00 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   H01B11/20

   H01B7/18 H

   H01B7/00 310

【請求項の数】4

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2015-230253(P2015-230253)

(22)【出願日】2015年11月26日

(65)【公開番号】特開2017-98133(P2017-98133A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年9月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林下 達則

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 和宏

【審査官】 北嶋 賢二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０３７６１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０７０６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１７５４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１０６０４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｂ １１／２０

Ｈ０１Ｂ ７／００

Ｈ０１Ｂ ７／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心導体の断面積が０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下である複数本の同軸電線と、
前記複数本の同軸電線のすべてを一括して覆う抑え巻と、
前記抑え巻の周囲を覆う外被と、を備え、
前記外被は、樹脂材料の周囲にポリパラキシリレンが厚さ０．５μｍ以上３．０μｍ以下でコーティングされたものから構成されている、多芯ケーブル。

【請求項2】

前記複数本の同軸電線の本数は、２芯以上３００芯以下である、請求項１に記載の多芯ケーブル。

【請求項3】

ケーブル全体の外径が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である、請求項１または請求項２に記載の多芯ケーブル。

【請求項4】

前記抑え巻の内部に導体の断面積が０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下である複数本の絶縁電線がさらに含まれる、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の多芯ケーブル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数本の同軸電線を有する多芯ケーブルに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、複数本の同軸電線と、複数本の絶縁電線と、これら複数本の同軸電線および複数本の絶縁電線の周囲を覆うシース（外被）とを備えた多芯ケーブルが開示されている。特許文献１のシースは、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）やポリオレフィン系樹脂等から形成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−２５１２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の多芯ケーブルにおいては、特許文献１のように外被を構成する材料としてＰＶＣやポリウレタン（ＰＵＲ）、シリコーンが一般的である。医療機器用の多芯ケーブルにおいては、耐薬品性に優れるとともに高柔軟な極細多芯ケーブルのニーズがあるが、ＰＶＣやポリウレタン、シリコーン等からなる既存の外被材を用いた多芯ケーブルでは薬品による経時変化で変色・変質してしまうことがあるため、高柔軟性を維持しつつさらなる耐薬品性の向上が要求されている。

【0005】

本発明は、所望の耐薬品性および高柔軟性を満たす細径の多芯ケーブルを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の多芯ケーブルは、
中心導体の断面積が０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下である複数本の同軸電線と、
前記複数本の同軸電線のすべてを一括して覆う抑え巻と、
前記抑え巻の周囲を覆う外被と、を備え、
前記外被は、樹脂材料の周囲にポリパラキシリレンまたはフッ素樹脂が厚さ０．５μｍ以上３．０μｍ以下でコーティングされたものから構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、耐薬品性が改善され外被が変質しにくく寿命が長く、高柔軟性やコーティング層の耐剥離性が良好な多芯ケーブルを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る多芯ケーブルの一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
本願発明の実施形態に係る多芯ケーブルは、
（１）中心導体の断面積が０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下である複数本の同軸電線と、
前記複数本の同軸電線のすべてを一括して覆う抑え巻と、
前記抑え巻の周囲を覆う外被と、を備え、
前記外被は、樹脂材料の周囲にポリパラキシリレンまたはフッ素樹脂が厚さ０．５μｍ以上３．０μｍ以下でコーティングされたものから構成されている。
この構成によれば、耐薬品性が改善されるとともに高柔軟性やコーティング層の耐剥離性が良好な多芯ケーブルを提供することができる。

【0010】

（２）前記複数本の同軸電線の本数は、２芯以上３００芯以下であることが好ましい。
（３）ケーブル全体の外径が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であることが好ましい。
これらの構成によれば、良好な耐薬品性や高柔軟性を維持しながら、多芯ケーブルの小径化を図ることができる。
（４）前記抑え巻の内部に導体の断面積が０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下である複数本の絶縁電線がさらに含まれることが好ましい。

【0011】

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る多芯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は本実施形態の多芯ケーブルの断面図である。

【0012】

図１に示すように、本実施形態に係る多芯ケーブル１は、複数本（ここでは１０芯）の同軸電線１０と、複数本の同軸電線１０により形成される円の内部に配置される複数本（ここでは１１芯）の絶縁電線２０とを備えている。また、多芯ケーブル１は、複数本の同軸電線１０および複数本の絶縁電線２０の周囲を一括して覆う抑え巻３０と、抑え巻３０の周囲を覆う一括遮蔽層４０と、一括遮蔽層４０の周囲を覆う外被５０とを備えている。

【0013】

各同軸電線１０は、中央に配置された中心導体１１と、中心導体１１の外側の内部絶縁体１２と、内部絶縁体１２の外側の外部導体１３と、さらに外部導体１３の外側の外部絶縁体１４とを有している。なお、本例の同軸電線１０は、中心導体１１の断面積が、０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下（ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅ）２４〜４９）であるものを用いている。

【0014】

各絶縁電線２０は、中央に配置された導体２１と、導体２１の外側の絶縁体２２とを有している。なお、本例の絶縁電線２０は、導体２１の断面積が、０．０００６ｍｍ^２以上０．２５ｍｍ^２以下（ＡＷＧ（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅ）２４〜４９）であるものを用いている。

【0015】

多芯ケーブル１の中央部には、複数本の絶縁電線２０が配置され、その周囲に複数本の同軸電線１０が円を形成するように配列されている。このように円状に配置された複数本の同軸電線１０の周囲には、抑え巻３０が巻回される。すなわち、抑え巻３０は、多芯ケーブル１が備える複数本の同軸電線１０および複数本の絶縁電線２０のすべてを一括して覆う。なお、抑え巻３０としては、例えば、樹脂テープに銅箔やアルミニウム箔等が貼り合わされたものや、樹脂テープに金属材料が蒸着されたものを用いることができる。

【0016】

抑え巻３０の周囲には金属細線が横巻きにより巻回されることにより、一括遮蔽層４０が形成される。一括遮蔽層４０は、金属細線の編組を抑え巻３０の周囲に被せることで形成されても良い。なお、一括遮蔽層がなく、抑え巻３０の周囲に後述の外被５０が被覆されてもよい。

【0017】

一括遮蔽層４０の周囲には、多芯ケーブル１の最外層被覆となる外被５０が被覆されている。
外被５０の材料としては、ＰＶＣやＰＵＲ、シリコーン等の既存の外被材料の周囲に、耐水性や耐薬品性に優れたポリパラキシリレン（Ｐｏｌｙｐａｒａｘｙｌｙｌｅｎｅ）が厚さ０．５μｍ以上３．０μｍ以下でコーティングされたものが用いられる。ＰＶＣやＰＵＲ、シリコーン等の表面にポリパラキシリレンをコーティングすることで、耐薬品性を大幅に改善することができる。なお、ポリパラキシリレンからなるコーティング層の厚さが０．５μｍよりも薄いとケーブルの屈曲により当該コーティング層が剥離してしまうおそれがある。また、コーティング層の厚さが３．０μｍよりも厚いとケーブルの高柔軟性が保たれない。

【0018】

したがって、外被５０の表面に厚さ０．５μｍ以上３．０μｍ以下のポリパラキシリレンからなるコーティング層を備えることで、耐薬品性が改善されるとともに高柔軟性やコーティング層の耐剥離性が良好な多芯ケーブル１を提供することができる。なお、ポリパラキシリレンの代わりにフッ素樹脂（ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰ、ＴＨＶなど）を既存の外被材料の周囲にコーティングしても良い。コーティングは数回に分けて塗り重ねてもよい。

【0019】

図１に示す多芯ケーブル１は、例えば１０芯の同軸電線１０と１１芯の絶縁電線２０を含む２１芯の多芯ケーブルであるが、同軸電線１０および絶縁電線２０の本数や配置はこの例に限定されない。ただし、多芯ケーブル１に含まれる電線１０，２０の合計の芯数が２芯以上３００芯以下であることが好ましい。電線１０，２０の合計の数が２芯よりも少ないと、所望の用途に用いることができない。また、電線１０，２０の合計の数が３００芯よりも多いと、多芯ケーブル１の小径化を図ることができない。図１に示される例よりも多数本の電線が含まれる多芯ケーブルにおいては、数芯〜数十芯の電線を一つのユニットとし、ユニットごとに抑え巻でその周囲が覆われても良い。この場合、ユニット同士が撚り合わされてから、撚り合わされた複数のユニットの周囲に一括抑え巻が巻き付けられ、さらにその周囲が一括遮蔽層および外被で覆われる。すなわち、数芯〜数十芯の電線からなるユニットが多芯ケーブル内に複数個含まれることで数芯〜３００芯の多芯ケーブルとなるように構成しても良い。

【0020】

多芯ケーブル１の外径は、多芯ケーブル１に含まれる電線の芯数によって異なるが、例えば、その外径が０．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下となるように構成されることが好ましい。なお、多芯ケーブル１の外径と多芯ケーブル１に含まれる電線の芯数との関係は以下の通りである。例えば、図１に示す２１芯の多芯ケーブル１ではその外径が２．０ｍｍとなり、３００芯の多芯ケーブルではその外径が１０．０ｍｍとなる。

【実施例】

【0021】

上記実施形態において説明した多芯ケーブルの実施例について以下に説明する。
多芯ケーブルについて柔軟性、屈曲性および耐薬品性に関する評価を行った。評価対象の試験用多芯ケーブルとしては、例えば、外径１０．０ｍｍの多芯ケーブルであって、一括遮蔽層は素線径が０．０８ｍｍの銀めっき銅合金線の編組から構成された多芯ケーブルを用いた。例１は、一括遮蔽層の周囲を覆う外被を厚さ１．０ｍｍのシリコーンのみから構成したもの（ポリパラキシリレンをコーティングしない）ものであり、例２〜例７は外被として厚さ１．０ｍｍのシリコーンの周囲に０．１μｍ〜３．５μｍまでのそれぞれの厚さのポリパラキシリレンがコーティングされたものである。

【0022】

（柔軟性）
柔軟性に関する評価では、スティフネス・テスタ（Ｓｔｉｆｆｎｅｓｓ Ｔｅｓｔｅｒ）を用いて、例１〜例７の多芯ケーブルを１５度曲げる際の曲げモーメント（ｇｆ・ｃｍ）を測定した。その結果を表１に示す。なお、曲げモーメントが３００ｇｆ・ｃｍ以下であれば高い柔軟性を有しているものとする。

【0023】

（屈曲性）
直径１２ｍｍのマンドレルで例１〜例７の多芯ケーブルを挟んで当該ケーブルに１ｋｇの重量の重りを下げ、左右に各９０度（合計１８０度）屈曲させた。１０万回の屈曲試験でポリパラキシリレンからなるコーティング層のシリコーンからの剥離が見られなければ合格（ＯＫ）、剥離が見られたら不合格（ＮＧ）とした。その結果を表１に示す。

【0024】

（耐薬品性）
シリコーンの周囲にポリパラキシリレンをコーティングしたものから構成される外被材料（例２〜７）を２％グルタルアルデヒド液に７日間浸漬させた。一方、対比例（例１）として、シリコーンにポリパラキシリレンをコーティングしないものも同様に薬液に浸漬させた。その結果を表１に示す。

【0025】

【表1】

【0026】

表１に示されるように、柔軟性評価においては、ポリパラキシリレンのコーティング層の厚さが０．０μｍ（コーティング無し）〜２．５μｍである例１〜例５は曲げモーメントが３００ｇｆ・ｃｍ以下であり高い柔軟性を有している。また、コーティング層の厚さが３．０μｍである例６は曲げモーメントが３３０ｇｆ・ｃｍであり、これが柔軟性を有するといえる曲げモーメントの上限値である。すなわち、コーティング層の厚さが３．０μｍを超えると柔軟性に乏しく硬くなってしまうことがわかる。

【0027】

また、屈曲性評価においては、例３〜例７（コーティング層の厚さ０．５μｍ〜３．５μｍ）では１０万回の試験でもコーティング層の剥離は見られなかったが、コーティング層が薄い（厚さ０．１μｍ）例２ではコーティング層の剥離が見られた。一般に、ケーブルの外径が太い方が、屈曲性が悪くなり易いが、本例では外径１０ｍｍのケーブルで評価しているため、それよりも外径の細いケーブルについてもコーティング層の厚さが０．５μｍ以上あれば屈曲性の要求は満たしていると判断し得る。

【0028】

また、耐薬品性評価においては、表１に示されるように、ポリパラキシリレンからなるコーティング層を備えた外被材料（例２〜７）では当該コーティング層に変色や変質はなかったが、ポリパラキシリレンがコーティングされていない外被材料（例１）では変色や変質が見られた。

【0029】

以上より、既存の外被材料を構成するＰＶＣやＰＵＲ、シリコーンの表面にポリパラキシリレンをコーティングすることで耐薬品性を大幅に改善できることが確認できた。特に、表１の結果から、ポリパラキシリレンからなるコーティング層の厚さを０．５μｍ以上３．０μｍ以下とすることで、ケーブルの柔軟性やコーティング層の耐剥離性（ケーブルの屈曲性）を損なうことなく耐薬品性を改善できることが確認できた。

【0030】

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができる。

【0031】

上記実施形態においては、多芯ケーブル１は複数本の同軸電線１０および複数本の絶縁電線２０を含む複合型のケーブル構成としているが、絶縁電線２０は含まれていなくても良い。同軸電線のみが含まれる多芯ケーブルにおいても、上記実施形態と同様の構成を備えることで、所望の耐薬品性および高柔軟性を満たす細径の多芯ケーブルを得ることができる。

【符号の説明】

【0032】

１：多芯ケーブル
１０：同軸電線
１１：中心導体
１２：内部絶縁体
１３：外部導体
１４：外部絶縁体
２０：絶縁電線
２１：導体
２２：絶縁体
３０：抑え巻
４０：一括遮蔽層
５０：外被

【図1】