JPH0221511A - 一括シールド付多芯ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数本の絶縁心線を集合した集合体の外周に、
複数本の導体素線を編組して一括シールド層を施した御
粘シールド付多芯ケーブルに関し、とくに一括シールド
層を形成する編組導線の改良に関するものでちる。

〔従来の技術〕

従来、多芯ケーブルにおいて、とくに高周波におけるシ
ールド特性が求められる場合、たとえば錫めっき銅線ま
たは錫めっき銅合金線などの金属素線をケーブルに収納
する複数本の絶縁心線集合体の外周に編組した構造が一
般的にとられている。

一方、シールド特性の要求と同時に、ケーブルの耐屈曲
性、耐引張り性、柔軟性などの機械特性も併せ求められ
る場合には、上記の金属素線のみを編組した一括シール
ドでは、編組に用いた金属素線の断線が避けられず、シ
ールド効果が劣化する。

機械特性を向上させるため、ステンレス製紡績糸を編組
して一括シールドを形成した多芯ケーブルが実用に供さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

医療機器、計測機器の配線に用いられる他側同軸多芯ケ
ーブルは、耐屈曲性、耐引張シ性、柔軟性などの機械特
注と同時に、機器の高性能化に伴い、外部からの電気雑
音防止のためのシールドなどの電気特性の両者を兼ね備
えたものが必要となっている。従来の一括シールドを形
成する錫めっき銅線や錫めっき銅合金線による編組では
機械特性が悪く、また機械特性を向上させたステンレス
製の紡績糸による編組は、ＩＭＨｚ以上の周波数から極
端にシールド効果が悪くなシ、周波数１０ＭＨｚ付近で
は一括シールドを施さない多芯ケーブルの場合と同等に
なシ、電気特性が悪いという問題がある。とくに電気特
性の優れた、たとえば錫めっき軟銅線や錫めっき銅合金
線などでのシールド単体では、シールド効果は優れるが
機械特性が悪く、屈曲などのストレスによって編組素線
の断線、または編組素線の断線による内含収納されてい
るコアとの短絡、さらに編組素線とコアの集合体との擦
れあいによるコアの断線などの原因によシ、継続使用が
不能になるというような問題がちる。

本発明は上記問題点を解決し、とくにステンレス製の紡
績糸を用いた編組構成で、機械特性および電気特性の両
者を同時に満たす御粘シールド付多芯ケーブルを提供す
ることを目的とするものである。

線を集合した集合体の外周に、導体素線複数本を編組し
てなる一括シールド層を施した御粘シールド付多芯ケー
ブルにおいて、一括シールド層は第１層シールドおよび
第２層シールドの二層構造を備え、一括シールド層を構
成する第１層シールドは、ステンレス製の紡績糸、また
は高導電率の導体の外周にステンレス製の紡績先金つむ
ぎ一本の線材とした素線を複数本編組して構成し、第２
層シールドは、軟銅線または銅合金線全複数本編組〔課
題全解決するための手段〕 本発明は上記の目的を達成するため、複数本の絶縁心線
を集合した集合体の外周に、導体素線複数本を編組して
なる一括シールド層を施した御粘シールド付多芯ケーブ
ルにおいて、高導電率の導体の外周にステンレス製の紡
績糸をつむぎ、一本の線材とした素線を複数本編組して
一括シールド層を形成し、絶縁心線集合体に施した構造
を備えていることを特徴としている。

また本発明は、複数本の絶縁芯線または同軸芯錫めっき
軟銅線または錫めっき銅合金線を複数本編組して構成し
、適用してさらに効果的である。

また二層構造の一括シールド層としての第１層シールド
は、ステンレス製の紡績糸または高導電率の導体の外周
にステンレス製の紡績先金つむぎ一本の線材とした素線
を、意図的に強度に耐えるだけの本数しか入れず、粗に
編み込んで編組し、内含収納されている複数本の絶縁芯
線または同軸芯線を集合した集合体と第２層シールドと
の間に物理的空間を設ける構成とすることも有効である
。

〔作　用〕

本発明の御粘シールド付多芯ケーブルは、一括シールド
層を形成する編組を構成する素線として導電性のよい導
体のまわシにステンレス製紡績糸をつむぎ、導体とステ
ンレス製紡績糸の層による二重構造の編組素線を適用す
ることによシ、ケーブルの屈曲に伴なって生ずる導体間
の擦れをステンレス製紡績糸が保護し、導体の断線を防
止することができる。また、ステンレス製紡績糸は、結
果としてケーブル全体を内包していることから、ケーブ
ル内に収納しである多芯の絶縁心線を保護するクツショ
ン材として作用することになる。

また、本発明の御粘シールド付多芯ケーブルは、一括シ
ールド層を形成する編組の構成として二層構造シールド
とし、第１層シールドには、たとえばステンレス製紡績
糸または高導電率の導体の外周にステンレス製の紡績糸
をつむぎ一本の線材とした素線によシ編組し、第２層シ
ールドには、たとえは錫めっきを施した、或いは錫めっ
きを施さない軟銅線または銅合金線などの良導体の素線
による編組構成を備えることによシ、第１層シールドの
ステンレス製の紡績糸によ多構成される編組は機械的強
度の保持に、また第２層シールドの電気的良導体を素線
とした編組は電気特性、すなわちシールド特性を保持す
ることに機能する。

また、第１層シールドの編組を形成するステンレス製の
紡績糸は、意図的に強度に耐え得るだけの本数で相に編
み込むことで、内含されているケーブル芯線集合体と第
２層シールドとの間に物理的空間を形成することによシ
、ケーブル全体での屈曲、引張力、捻シなどの外圧がか
＼つたときのケーブル芯線、シールド構成素線相互の摩
擦を防止する。

上記の作用を備えた構成の編組を施した本発明の御粘シ
ールド付多芯ケーブルは、第１層シールドの保護作用に
よシ、第２層シールドのシールド効果を長期間にわたっ
て高レベルに維持し、ケーブルの長寿命化に有効となる
。以下図面にもとづき実施例について説明する。

〔実施例〕

第１図ａ＋ｂに本発明に係る多芯ケーブルの基本構成を
示す。第１図ａは多芯ケーブルの心線収納状態の断面を
示すもので、複数本、この実施例では１６芯の同軸ケー
ブルで、同軸ケーブルコア１６芯ユニツト２を７ユニツ
ト撚シ合わせた集合体の外周に、１の編組用の素線（以
下編組素線という。）によシ編組１（ｌ施し、一括シー
ルド層を形成している。

第１図すは、編組素線１の構成を示すもので、高導電率
の、導電性のよＶ）導体１１の外周にステンレス製紡績
糸１２ｔ−つむぎ、二重構造を備えている。

この二重構造の編組素線１を用いて第１図ａに断面を示
すように、絶縁心線１の集合体の外周に編組１０ヲ形成
することによシ、ケーブルの屈曲に伴なって生じる導体
１１相互間の擦れをステンレス製紡績糸ｎが保護し、導
体１１の断線を防止することができる。

また第１図ａの断面構造からもわかるように、編組１０
全形成する編組素線１のステンレス製紡績糸ｎが、結果
としてケーブル全体を蓋う構造となっていることから、
編組１０に内包される絶縁心線の同軸ケーブルコア１６
芯ユニツト２を保護するクツション材としての作用を有
していることになる。

上述の編組素線の導体断線の防止に併せて、ケーブル内
に収納している絶縁心線の外力に対する保腹作用金偏え
た本発明の編組構成による御粘シールド付多芯ケーブル
は、シールド効果全長期間に互って維持し、ケーブルの
寿命延長に有効である。

次に本発明の第１図に示した構成の実施例の具体例につ
いて説明する。

ケーブルには１００芯のものを用い、本発明による編組
を施し、一括シールドを行った１００芯ケーブルを試作
した。編組構成は、打数冴、持本数４、ピッチ１２５　
ｍｍ、　角度７８度、編組密度は約９０　％である。

試作したケーブルの試料について一括シールド効果を測
定した。シールド効果の測定はケーブルを銅パイプに押
通し、銅パイプに信号電圧を加え、ケーブルコアの心線
に発生した電圧を測定することによシ行つ之。

第２図ａ　＋　ｂに一層シールド効果を測定する測定方
法の概要を示す。

第２図ａは本発明の比較のためのシールド無しの場合で
、シールドに見たてたドレイン線２４ヲ１本、ケーブル
四にスパイラルに巻回して測定回路を形成している。試
料長８００ｍｍのケーブル２ｏヲ、内径２５　ｍｍφ、
長さ５００ｍｍの銅パイプお内に挿通し、ケーブルコア
２１の一端ヲ７５０の抵抗Ｒで終端し、アルミホイル２
２によシシールドを施した。図示した測定回路に用いた
銅パイプ２３に信号電圧を印加する装置ｖＩｎオよびケ
ーブルコア２１に発生する電圧測定装置ｖＮには、たと
えば通常の市販のＨＰ　８４４４Ａ　−０ＰＴＯ５９）
ラッキングジェネレータ、ＨＰ３３２５Ａ−シンセサイ
ザ・ファンクションジェネレータおよびＨＰ８５６８Ｂ
−スペクトラムアナライザ、ＨＰ９０００−２１６コン
トローラを使用した。

第２図すは本発明の一層シールド層２５ヲ施した、第２
図ａと同じ試料のケーブルについて同様に行った一層シ
ールド効果を測定する測定回路構成の概要である。

さらに本発明の効果全確認するため、従来のステンレス
製紡績糸だけを編組して一層シールドを形成したケーブ
ル試料についても、第２図すに示した測定法によりシー
ルド効果を測定した。

第３図にシールド効果の測定結果を示す。第３図かられ
かるように、本発明の一層シールド付ケーブルのシール
ド効果特性工は、ドレイン線を巻回した従来の一層シー
ルドの無い特性■に比し、測定周波数範囲の全周波数帯
域で優れたシールド効果を示している。また従来のステ
ンレス製紡績糸のみによる編組一括シールドの特性■に
比べても、全周波数帯域において優れておシ、とくに周
波数ＩＭＨｚ以上の周波数において従来の特性■が急激
に悪化するのに対し、本発明は低周波帯域の特性曲線の
傾きを維持している。

また試作したケーブル試料について引張シ、捻り、屈曲
などの機械的試験を行った結果、従来品と同等の強度を
有していることを確認した。さらに、機械的試験を行っ
た後のケーブル試料について、再度シールド効果の測定
を行ったところ、機械的試験を行う前と同等の測定結果
が得られ、電気特性および機械特性の両者を兼ね備えて
いることを確認した。

以上は本発明による一層シールド層が一層構成の例につ
いて説明したが、本発明は更に一層シールド層を二層構
成とすることも有効である。以下に一層シールド層を二
層構成とした実施例について説明する。

第４図に本発明に係る二層構成の一層シールド付多芯ケ
ーブルの実施例の構成を示す。４１は同軸芯線集合体の
一例としての同軸ケーブルで、本実施例では１６芯の同
軸ケーブルで、同軸ケーブルコア１６芯ユニツトを７ユ
ニツト撚シ合わせた集合体である。４２はケーブルの一
層シールド層で、第１層シールド４２１と第２層シール
ド４２２の二重構造で構成されている。本実施例におい
て第１層シールド４２１は、ステンレス製の紡績糸また
は高導電率の導体の外周にステンレス製の紡績糸をつむ
ぎ一本の線材とした素線を複数本編組して構成した。

これらステンレス製の紡績糸は、素線としてかなシ柔軟
なので屈曲による断線などはおこらず、また同軸ケーブ
ル４１の集合体を保護するクツション材としても作用し
ている。

なお本発明においては、ケーブルの引張シ特性を強化す
るためにピッチを大きくして編組し、低密度の編組によ
る第１層シールド構成とすることによシ、第２層シール
ド４２ｚの編組と同軸ケーブル１の集合体の間に空隙を
形成し、曲げによるケーブル集合体と第２層シールド４
２！の編組素線との擦れ合うのを防止しである。このよ
うな構成によシ、たとえば軟銅線または銅合金線、或い
は錫めっきを施した軟銅線または銅合金線を電気特性保
持の目的で十分高い密度で編組した第２層シールド４２
２の編組素線は、第１層シールドによシケーブル集合体
と擦れ合うことが防止されることから断線などをおこす
ことがなく、シールド効果を長期間に互って維持するこ
とができ、ケーブルの寿命の延長に有効である。９力゛
　旬１まタト雅てあろ・次に本実施例の具体例について
説明する。ケーブルとしては約１３０芯のものを用い、
第４図に示した構成の編組を施した御粘シールド付多芯
ケーブルを試作した。第１層シールドのステンレス紡績
糸による編組構成は打数１６、持本数３、ピッチ７５ｍ
ｍ、角度７２度、編組密度は約５０％で、第２層シール
ドは錫めっき軟銅線によシ編組し、編組構成は打数冴、
持本数１７、ピッチ５６　ｍｍ、角度６７度、編組密度
は約９０％である。

試作したケーブルの試料について機械強度試験を行った
。第５図に試験方法の概要を示す。２個の可動ローラ５
６１および５６！は、ローラ内径が１１ｍｍφ、ローラ
中心間距離は１５０ｍｍ、矢印で示す往復運動ストロー
クは４００ｍｍで速さは５０回／分である。図に示した
ように、試料ケーブル５５ｔ−可動ローラ５６１，５６
意に配置し、左端を固定具馴によシ固定し、右端を３Ｋ
ｆ重の重りＩをつけた荷重Ｆで矢印方向に引張シ、ケー
ブル内の導体をすべて直列に配線して、それぞれの導体
の導通をとりながら断線に至るまで可動ローラ５６１．
５６！の往復運動を繰シ返した。

上記の機械的強度試験方法によシ、錫めっき軟銅線によ
る編組−層のみを施した従来品と、本発明による具体的
実施例の二層構造の御粘シールド付試料ケーブルをそれ
ぞれ３本ずつ用意し、それぞれの従来品および試料ケー
ブルについて強度試験の実験を行った。試験評価は断線
までの可動ローラの往復運動回数を計数することによシ
行った。

実験の結果、従来品はそれぞれ４０００回乃至６０００
回の間で断線したのに対し、本発明による試料ケーブル
はすべて２００万回以上の往復運動においても断線はお
こらなかった。

また実験後の本発明による試料ケーブルの御粘シールド
を観察してみると、ケーブル芯線の損傷、シールド素線
の断線は認められなかった。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の御粘シールド付多芯ケー
ブルは、複数本の絶縁心線集合体の外周に、高誘電率の
導電性のよい導体のまわｊＯＫステンレス製紡製糸績糸
むぎ、二重構造の一本の線材とした素ｌｆ！Ａを編組し
て、一括シールドを行う構成であることから、ケーブル
屈曲に伴なって生ずる編組導体の擦れによる導体断線を
、ステンレス製紡績糸の保＠によシ防止することによシ
、広い周波数帯域に互って安定かつ長期間に互ってシー
ルド効果を維持することができる。加えてステンレス製
紡績糸はケーブル全体を蓋い内包する構造となっている
ことから、ケーブル内に収納されている絶縁電線を保護
するクツション効果も併せ有し、ケーブル本体の長寿命
化にも有効となる。

さらに１本発明の御粘シールド付多芯ケーブルの御粘シ
ールド層は、複数本の絶縁芯線または同軸芯線の集合体
の外周に低密度のステンレス製紡績糸による第１層シー
ルドと、金属導体による高密度の第２層シールドからな
る御粘シールド層を施す二層構成とすることによシ、第
１層シールドの編組による機械特性保持とケーブル芯線
集合体の保護ならびに第２層シールド素線の断線防止を
行い、第２層シールド本来の電気特性のシールド効果を
長期的に保持することができ、かつ機械特性の優れたケ
ーブルを構成できる。

したがって本発明の御粘シールド付多芯ケーフルは、と
くに機器の高性能、高分解能のための電気的特性に併せ
て、日々の医療活動に耐え得る強度を備えていることを
要求される種々の医療用診断装置の配線に適用して効果
が大きい。またこの種ケーブルの細線化が要求されてお
シ、ケーブルの単位断面積にか＼る荷重が数〜にも及ぶ
ことを考えると、医療用診断装置の性能保持のうえでも
電気特性の優れた、かつ外力に対して強靭な細芯ケーブ
ルの実現に適用して効果的である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ＋ｂは本発明に係る多芯ケーブル構成説明図、 第２図ａ＋ｂは御粘シールド効果を測定する測定方法概
要図、 第３図は御粘シールド効果測定結果、 第４図は本発明に係る御粘シールド層二層構成の実施例
構成説明図、 第５図はケーブルの機械的強度試験法の概要図である。 ４２！・・・第２層シールド ４３・・・外被 ヌ・・・固定具 ５・・・試料ケーブル 同ｌ、５１ｈ・・・可動ローラ ド・・編組素線 ２・・・同軸ケーブルコア１６芯ユニツト１０・・・編
組 １１・・・導体 １２・・・ステンレス製紡績糸 ２０・・・ケーブル ２１・・・ケーフルコア ２２・・・ＡＪホイル ２３・・・Ｃｕバイブ Ｕ・・・ドレイン線 ５・・・一括シールド層 ４１・・・同軸ケーブル ４２・・・一括シールド層 ４２１・・・第１層シールド 特許出願人　住友電気工業株式会社 代理人　弁理士　玉　蟲　久　五　部 上１１組索線 本発明に係る５Ｚケ一ブル構成説明日 第　　１　　図 α 御粘シールト幼果を唄１１定テる測定方法概要口笛　　
２（２１ 周波ｆｆ（Ｈｚ） 御粘シールド効果測定結果 第３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数本の絶縁心線を集合した集合体の外周に、導
   体素線複数本を編組してなる一括シールド層を施した一
   括シールド付多芯ケーブルにおいて、前記一括シールド
   層は、 高導電率の導体の外周にステンレス製の紡績糸をつむぎ
   、一本の線材とした素線複数本を編組してなる ことを特徴をする一括シールド付多芯ケーブル。
2. （２）複数本の絶縁芯線または同軸芯線を集合した集合
   体の外周に、導体素線複数本を編組してなる一括シール
   ド層を施した一括シールド付多芯ケーブルにおいて、 前記一括シールド層は、第１層シールドおよび第２層シ
   ールドの二層構造を備え、 前記第１層シールドは、ステンレス製の紡績糸または高
   導電率の導体の外周にステンレス製の紡績糸をつむぎ一
   本の線材とした素線を複数本編組してなり、 前記第２層シールドは、軟銅線または銅合金線を複数本
   編組してなることを特徴とする一括シールド付多芯ケー
   ブル。
3. （３）前記第１層シールドは、ステンレス製の紡績糸ま
   たは高導電率の導体の外周にステンレス製の紡績糸をつ
   むぎ一本の線材とした素線を複数本編組してなり、前記
   第２層シールドは、錫めつき軟銅線または錫めつき銅合
   金線を複数本編組してなることを特徴とする請求項２記
   載の一括シールド付多芯ケーブル。
4. （４）前記第１層シールドは耐強度の粗編組からなり、
   前記第２層シールドと前記内含する複数本の絶縁芯線ま
   たは同軸芯線を集合した集合体との間に空隙を形成する
   構造を備えてなることを特徴とする請求項２記載の一括
   シールド付多芯ケーブル。