(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部ジャケット内に複数の導体を含む可撓性ケーブルにおいて、
前記複数の導体は夫々中心導体の周囲に円周状且つ螺旋状に巻回した複数の非シールド絶縁導体、隣接する該絶縁導体間に配置した非絶縁ドレインワイヤ及び該ドレインワイヤに接触して前記絶縁導体の外面に巻回された導電膜より成る単位ケーブルを中心及びその外周に円周状に配置して前記外部ジャケット内に略円形に収めることを特徴とする可撓性ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気ケーブル、特に手動（ハンドヘルド）医療機器等に使用する可撓性電気ケーブル（以下単に可撓性ケーブルという）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許第４，７６１，５１９号は可撓性（フレキシブル）、特にグニャグニャ構造の多数の同軸ケーブルの束より成る可撓性ケーブルを開示している。この可撓性ケーブルは人体の診断又は外科手術中に人体（患者）の身体状況をモニタ（監視）するハンドヘルド医用機器への接続に好適である。各同軸ケーブルは極めて可撓性（可撓性）を有し且つ同心状に誘電体シースを包囲し、更に中心導体を包囲して制御された特性インピーダンスを付与する導電性シールドが設けられている。使用時に、各同軸ケーブルは、その中心導体に沿って電気信号を伝送する。編組線によるシールドは隣接する同軸ケーブルとのクロストーク（漏話）を大幅に低減し、各同軸ケーブルの特性インピーダンスの制御に貢献する。
【０００３】
この特許公報に開示する如く、編組線による可撓性ケーブルのシールドは、このケーブルの軸方向及び回転方向への運動に対する抵抗を低減するよう効果的に構成されている。斯る可撓性ケーブルの主要コストは、各同軸ケーブルに編組線シールドを設ける為の時間と材料にある。過去には、編組線シールドは、束にされた多数の同軸ケーブルの隣接する絶縁導体間の許容できない高レベルのクロストーク、特に無線周波（ＲＦ）信号を使用する医用機器の場合に必要不可欠であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
医用診断機器の分野は、無線周波数或は超音波信号を含むレベルに移行しつつある。超音波信号は無線周波数信号に比して低速度であり且つ時間幅が長いので、各信号伝送導体を編組線シールドで包囲することなくケーブル内での信号伝送導体間のクロストークを低減するケーブル構造があれば極めて有効である。高価となる編組線シールドを使用することなくクロストークを許容レベルに抑圧する何らかの手段を有する絶縁ワイヤで構成できれば低価格化が可能である。
【０００５】
従って、本発明の目的は高価な絶縁線シールドを使用することなく、且つ導体間のクロストークを許容レベルに抑圧可能な医用機器等に好適な多芯可撓性ケーブルを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部ジャケット内に複数の導体を含む可撓性ケーブルにおいて、前記複数の導体は夫々中心導体の周囲に円周状且つ螺旋状に巻回した複数の非シールド絶縁導体、隣接する該絶縁導体間に配置した非絶縁ドレインワイヤ及び該ドレインワイヤに接触して前記絶縁導体の外面に巻回された導電膜より成る単位ケーブルを中心及びその外周に円周状に配置して前記外部ジャケット内に略円形に収めることを特徴とする。
【０００７】
【実施形態】
以下、本発明の螺旋状可撓性ケーブルの好適実施例を添付図を参照して詳細に説明する。
【０００８】
先ず、図１及び図３乃至図５を参照すると、可撓性ケーブル１は多数の絶縁ワイヤ又は導体３と非絶縁ドレインワイヤ４を含む外部ジャケット２を有する。このドレインワイヤ４は隣接する絶縁導体３の間のスペース５に設けられている（図２参照）。絶縁導体３は列状に横並びに配置されている。この列は図２の対応する軸６を包囲し、ケーブル１の長手方向に延びる。列の絶縁導体３は相互に隣接し、導電被膜７の中空管内に包囲される。被膜７は、少なくとも１列に横並びに絶縁導体３を保持し、この列は軸６を包囲する線上に延びる。被膜７とドレインワイヤ４は、被膜７が電気的接地面又は接地バスを与え、これがドレインワイヤ４と接触する。
【０００９】
軸６は図示しない筒状空間が、各絶縁ワイヤ３の直径と比較して大直径の可撓性ワイヤ８より成る。このワイヤ８は、例えば銅被膜鋼（スチール）、高強度銅合金上のステンレス鋼の導電材料である。このワイヤ８は図２に示す如く裸線でもよく、或は図３に示す如く同心状絶縁体で被膜できる。また、軸６は空間（図示せず）とそれを包囲するワイヤの組合せである。軸６はケーブル１の可撓性を空気（空隙）により強化する。その理由は、空気は絶縁ワイヤ３とドレインワイヤ４の曲げに対して摩擦抵抗がない為である。
【００１０】
ワイヤ８から成る軸の利点は、ワイヤ８が可撓性ケーブル１に印加される張力負荷を保持し且つ耐えることができることにある。可撓性ケーブル１の内部ストレイン（歪）は、このワイヤ８が支える。他方、絶縁導体３とドレインワイヤ４とは過大ストレインから解放されることとなる。従って、絶縁導体３は小径とし且つその張力を従来のケーブル導体に比較して小さくすることが可能になる。これにより、従来一般的であった高強度の銅合金や単線でなく多数の撚り線導体等の高価な導体に代ってソリッドゲージの銀めっき銅線（ＳＰＣ）が使用可能になる。
【００１１】
同一直径の所定数の絶縁導体３を列状に並列に配置して軸６を包囲する。１列の絶縁導体３は全て軸６の周囲に配置し、且つ軸６に沿って螺旋状（ヘリカル）に延びる。このように螺旋状に配置された絶縁導体３は極めて柔軟性（フレキシビリティ）に富み、曲げた際の可撓性ケーブル１の耐可撓性を低減する。選択されたドレインワイヤ４が列状の絶縁導体３の隙間に所定間隔で配置される。
【００１２】
ここで、絶縁導体３とドレインワイヤ４とは相互に圧縮されず、可撓性ケーブル１が曲げられる際に各々十分な可撓性を有することが重要である。従って、各絶縁導体３とドレインワイヤ４の周囲には空隙があり、可撓性ケーブル１が曲げられる際に絶縁導体３とドレインワイヤ４とが自由に移動可能にする。列状の絶縁導体３に空隙があってもよい。例えば、絶縁導体３が相互に係合するとき、列状の絶縁導体３に空隙が生じても、この空隙が絶縁導体３の１つの最小直径未満の幅であれば許容される。並列配置された絶縁導体３は、軸６を完全に包囲する円周上の絶縁導体３の最大直径の総数と対応するよう選定される。よって、この円周上の空隙の幅は絶縁導体３の１本の直径より小さくなる。
【００１３】
可撓性導電膜７が列状の絶縁導体３を包囲する。この導電膜又は被膜７は絶縁導体３がその列状位置からの位置ずれを制限する。この導電膜７は、例えば図２に示す如く可撓性ポリエステルテープ９と導電性アルミニウム箔１０とを接着剤１１によりラミネートした積層体であってもよい。導電膜７の導電箔１０は絶縁導体３と対面する。この導電膜７は隣接する絶縁導体３がバラバラとなり、その結果ドレインワイヤ４が導電膜７の導電部と接触しなくなるのを阻止する。この導電膜７は絶縁導体３とドレインワイヤ４上に配置される。また、導電膜７は、そのフラップにより形成されたオーバーラップする継ぎ目（シーム）１２を有する円筒状とすることが可能である（図２参照）。或は、この導電膜７は隣接する導体３の列を包囲するオーバーラップするヘリックス（螺旋体）より成り、オーバーラップする継ぎ目１２が相互に隣接するヘリックスとオーバーラップするよう構成してもよい。
【００１４】
次に、図２に示すスペース５が各隣接絶縁導体３間に連続して存在する。ドレインワイヤ４は、このスペース５内に選択的に隣接する絶縁導体３に沿って、これらと接触して配置される。各ドレインワイヤ４は隣接する絶縁導体３の双方を橋渡し（ブリッジ）する直径を有する。各ドレインワイヤ４は隣接する絶縁導体３に接触する２つの接点（接触部）を有する。
【００１５】
各ドレインワイヤ４は、絶縁導体３の列を包囲する導電膜７の導電面である円弧状面上の第３接点を有する。最小直径のドレインワイヤ４であっても、この第３接点は円周上の接線上となる。大径のドレインワイヤ４の場合には、第３接点は導電膜７の導電面をつき上げることとなる。
【００１６】
従来、電気的インピーダンスと隣接する絶縁導体３間のクロストークの低減は、各絶縁導体３を包囲して同軸ケーブル構成とする導電性シールド（図示せず）により制御されていた。しかし、図２に示す本発明のケーブル１の実施例にあっては、各絶縁導体３を包囲する導電シールドが存しないが、ドレインワイヤ４と絶縁導体３の中心ワイヤ又は導体１３が平行であり、中心ワイヤ１３を包囲する同心状の絶縁体１４で一定距離だけ離間している。この絶縁体１４はドレインワイヤ４と導電膜７とに接触している。そこで、導体１３に沿って電気信号を流すと、ヘリカル状に巻回された導体１３とヘリカル状に巻回されたドレインワイヤ４間の電気的結合が平行な導体１３とドレインワイヤ４間の全長に亘り一定に維持される。従って、所望の電気的インピーダンスとクロストークの低減が可撓性ケーブル１の構成により実現できる。
【００１７】
少なくとも１列又は１層の非シールド絶縁導体３を有する可撓性ケーブル１を図１に示す。図３、図４及び図５には複数列の絶縁導体３と各列の導体３間を分離する絶縁膜７を有する可撓性ケーブル１を示す。
【００１８】
図３乃至図５は少なくとも第２列の絶縁導体３を含み第２軸を包囲する外部ジャケット２、第２列で絶縁導体３を包囲する少なくとも第２導電膜７、第２列の隣接導体３に沿い選択されたスペースの導電性付加ドレインワイヤ４を具え、付加ドレインワイヤ４が第２導電膜７と接触するよう構成された可撓性ケーブル１を示す。特に、図３は円形断面の多数の単位ケーブルの集合体で形成される。
【００１９】
図４及び図５は可撓性ケーブル１の長手軸６を包囲する隣接する導体３の連続した列を含む外部ジャケット２を具える可撓性ケーブル１を示す。ここで、可撓性導電膜７が各列を包囲する。更に導電性ドレインワイヤ４が絶縁導体３の隣接対に沿って配置され、各導電膜７と接触する。絶縁導体３の各列は螺旋状に配置され、この螺旋方向は交互に逆である。
【００２０】
医用可撓性ケーブルは多数の絶縁導体が非シールド且つ非絶縁ドレインワイヤと組合わされて構成され、これら全ての導体はケーブルの長手軸に沿って螺旋状に巻回される。その結果、本発明の可撓性ケーブルは安価に医用超音波信号に好適であり、信号伝送用導体は非シールドであることを特徴とする。
【００２１】
以上、本発明の可撓性ケーブルのいくつかの実施例を詳述したが、本発明は斯る実施例のみに限定するべきではなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが当業者には容易に理解できよう。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の可撓性ケーブルによると、信号伝送用の各導体を非シールド絶縁導体とし、且つ各絶縁導体をドレインワイヤと共に螺旋状に巻回するので、製造が容易且つ安価となるのみならず極めて可撓性に富み、医用ハンドヘルド機器のケーブル等に好適である。また、信号伝送導体数が極めて多数になると、絶縁導体を複数列又は多層とするが、１層の単位ケーブルを複数個同心円状に配置することにより対処可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可撓性ケーブルの１実施例の端面図。
【図２】図１の可撓性ケーブルの断面図。
【図３】図１に示した可撓性ケーブルを単位ケーブルとして複数個、同心状に配列して形成した可撓性ケーブルの端面図。
【図４】本発明による多層導体を含む可撓性ケーブルの他の実施例の端面図。
【図５】図４の可撓性ケーブルの一部切欠いた可撓性ケーブルの側面図。
【符号の説明】
１        可撓性ケーブル
２        外部ジャケット
３        絶縁導体（非シールド）
４        ドレインワイヤ（非絶縁）
６        中心軸
７        導電膜
８        中心導体
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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