具有帶導(dǎo)電涂層的絕緣導(dǎo)線的互連電纜的制作方法
【專利說明】具有帶導(dǎo)電涂層的絕緣導(dǎo)線的互連電纜
[0001]本申請涉及一種具有多根絕緣導(dǎo)線的電纜。具體地，本申請涉及一種具有帶導(dǎo)電涂層的絕緣導(dǎo)線的互連電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]許多醫(yī)療裝置包括基本單元和遠(yuǎn)程單元，其中遠(yuǎn)程單元將信息傳送至基本單元和從基本單元傳送信息?；締卧缓筇幚韽倪h(yuǎn)程單元傳送的信息，并提供診斷信息、報告等。在一些布置中，包括一組電導(dǎo)線的電纜將遠(yuǎn)程單元聯(lián)接到基本單元。所述電纜的尺寸通常取決于穿過電纜的導(dǎo)體的數(shù)量以及導(dǎo)體的規(guī)格或粗細(xì)程度。在電纜內(nèi)穿行的導(dǎo)體的數(shù)量趨于根據(jù)從遠(yuǎn)程單元傳送到基本單元的信息量來選擇。也就是說，信息量越大，導(dǎo)體的數(shù)量越大。
[0003]在使用基本/遠(yuǎn)程單元布置的更先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備中，大量的信息可被在遠(yuǎn)程部件和基本單元之間傳送。例如，超聲波機(jī)的換能器可以將模擬信息通過數(shù)百根導(dǎo)體傳送到超聲波圖像處理器。相鄰導(dǎo)體之間的電串?dāng)_可能會成為一個問題。減少串?dāng)_的一種方法是增加圍繞各根導(dǎo)體的絕緣材料的厚度。在一些情況下，編織屏蔽罩導(dǎo)線可以被完全地包繞絕緣材料，以進(jìn)一步改善串?dāng)_性能。然而，增加的絕緣材料的厚度和添加編織屏蔽罩線導(dǎo)致可經(jīng)過給定粗細(xì)度的電纜的導(dǎo)體的數(shù)量減少。為了緩解這一問題，可以使用更高規(guī)格(即更細(xì))的導(dǎo)體。然而，更細(xì)的導(dǎo)體往往更加脆弱，從而限制了電纜的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請的目的是提供一種包括多根導(dǎo)線的電纜組件。每根導(dǎo)線具有第一端、中間區(qū)段和第二端。各導(dǎo)線的中間區(qū)段彼此分離。導(dǎo)電屏蔽罩圍繞多根導(dǎo)線的各自的中間區(qū)段。在替代實(shí)施例中，非導(dǎo)電屏蔽罩可以在中間區(qū)段中圍繞多根導(dǎo)線。在其他實(shí)施例中，沒有提供屏蔽罩。每根導(dǎo)線包括導(dǎo)體、圍繞該導(dǎo)體的絕緣層、以及形成在絕緣層的外側(cè)表面上的導(dǎo)電涂層。
[0005]本申請的另一目的是提供一種制造電纜組件的方法。該方法包括提供一組導(dǎo)體，以及圍繞每根導(dǎo)體形成絕緣層，從而形成隔離的絕緣的導(dǎo)線。導(dǎo)電涂層形成在每根導(dǎo)線的絕緣層的外側(cè)表面上。在多根導(dǎo)線上施加編織屏蔽罩，并且在編織屏蔽罩上形成護(hù)套。
[0006]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在研宄以下附圖和詳細(xì)描述之后，其它特征和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見的，或者將變得顯而易見。想要說明的是，包括在本說明書之內(nèi)的所有這些附加的特征和優(yōu)點(diǎn)都在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，并且由所附的權(quán)利要求書保護(hù)。
【附圖說明】
[0007]附圖被包括以提供對權(quán)利要求書的進(jìn)一步理解，附圖被結(jié)合在本說明書中，并構(gòu)成本說明書的一部分。詳細(xì)說明和描述的圖示實(shí)施例用于解釋由權(quán)利要求限定的原理。
[0008]圖1是根據(jù)一個實(shí)施例的電纜組件的立體圖；
[0009]圖2A是可以用在圖1的電纜組件中的示例性電纜的橫截面視圖；
[0010]圖2B是圖2A的電纜的示例性帶狀端部剖面；以及
[0011]圖3示出用于形成圖2A的電纜的一組操作。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下描述的實(shí)施例通過提供包括具有形成在絕緣體的外側(cè)表面上的導(dǎo)電涂層的絕緣導(dǎo)線的電纜克服了現(xiàn)有的基本/遠(yuǎn)程單元系統(tǒng)的問題。導(dǎo)電涂層通常降低相鄰導(dǎo)線之間的互電容，并減少電磁干擾對在導(dǎo)線上傳播的信號的影響。導(dǎo)電涂層便于使用具有比公知的導(dǎo)線更小的直徑的絕緣體，并因此促進(jìn)增加可被定位在給定直徑的電纜內(nèi)的導(dǎo)線的數(shù)量。
[0013]圖1示出了示例性電纜組件10。電纜組件10包括連接器端12、換能器端14、和連接柔性電纜16。在該示例性電纜組件10中，連接器端12包括具有配置為聯(lián)接到電子儀器(如超聲波成像機(jī))的插頭連接器22的電路板20。連接器端12包括連接器殼體24以及圍繞電纜16的端部的應(yīng)變消除部26。超聲換能器30例如可以被連接到電纜16的相反端。應(yīng)當(dāng)理解，連接器端12和換能器端14僅僅是示例性的。其它部件可以連接到電纜16。
[0014]圖2A示出了電纜16的示例性橫截面。電纜16包括護(hù)套200、編織屏蔽罩205、一組絕緣導(dǎo)線210和一組非絕緣導(dǎo)線235。應(yīng)當(dāng)理解的是，絕緣導(dǎo)線210和非絕緣導(dǎo)線235的數(shù)量僅是示例性的，并不必然代表在任何特定應(yīng)用中實(shí)際上可能需要的導(dǎo)線的任何數(shù)量。
[0015]護(hù)套200限定電纜16的外部。護(hù)套200可以由任何非導(dǎo)電柔性材料形成，如聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯或聚氨酯。護(hù)套200可以具有大約8.4毫米(0.33英寸)的外直徑。在編織屏蔽罩205的內(nèi)直徑處測得的孔直徑，如果存在的話，可以為6.9毫米(0.270英寸)。這形成1.4平方毫米(0.057平方英寸)的孔的橫截面積(當(dāng)筆直，具有圓形形狀時是這樣)。這種尺寸的護(hù)套200便于放置約64至256根導(dǎo)線210。護(hù)套200的直徑可以相應(yīng)地增加或減少，以適應(yīng)不同數(shù)量的絕緣導(dǎo)線210和非絕緣導(dǎo)線235。
[0016]所述編織屏蔽罩205設(shè)置在護(hù)套200的內(nèi)表面上并且圍繞全部導(dǎo)線210和235。編織屏蔽罩205可以是導(dǎo)電材料，如銅，或是適合于將非絕緣導(dǎo)線235屏蔽免于電磁干擾外部源(的影響)的不同材料。在一些執(zhí)行方式中，編織屏蔽罩205可以被鍍銀且可形成圍繞絕緣導(dǎo)線210的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0017]絕緣導(dǎo)線210可布置為小組，其中每個小組在電纜16的每個端部處具有“帶狀化”的帶部分215(圖2B)。即，小組的絕緣導(dǎo)線210可以以并排方式彼此附接或粘接以形成帶。每個帶部分215可被修剪以露出每個絕緣導(dǎo)線210的中心導(dǎo)體220，以便于按照由電纜16所用于的應(yīng)用的需求所規(guī)定的，通過任何常規(guī)手段將絕緣導(dǎo)線210連接至電路板20、或連接至任何電子部件或連接器。帶部分215可以被用獨(dú)特的記號進(jìn)行標(biāo)記，以使裝配者能夠在電纜16的相反端部處將帶部分215相互關(guān)聯(lián)。
[0018]在電纜16的中間區(qū)段36(圖1)中，小組的絕緣導(dǎo)線210通常是松散的且在編織屏蔽罩205和護(hù)套200內(nèi)彼此獨(dú)立地自由移動。導(dǎo)線的獨(dú)立性提高了電纜16的柔性且降低了相鄰絕緣導(dǎo)線210之間發(fā)生的串?dāng)_的水平，如在2004年5月11日授權(quán)的美國專利N0.6，734，362B2中所述的，該專利文獻(xiàn)通過參引結(jié)合于此。絕緣導(dǎo)線210的松散部分36在電纜16的在應(yīng)變消除部之間的整個長度上延伸，穿過應(yīng)變消除部，并且進(jìn)入其中帶部分215被布設(shè)和連接的殼體中。
[0019]每根絕緣導(dǎo)線210包括中心導(dǎo)體220，所述中心導(dǎo)體220由諸如含氟聚合物，聚氯乙烯，或聚烯烴一一如聚乙烯一一之類的絕緣材料225圍繞。導(dǎo)體220可以是銅或鍍銅(例如鍍銀銅，鍍錫銅，或鍍金銅)或不同的導(dǎo)電材料。導(dǎo)體220可以是實(shí)心的或絞合的并且可以具有約52AWG(直徑為0.020毫米(0.00078英寸))至36AWG(直徑為0.13毫米(0.005英寸)(實(shí)心導(dǎo)線)、直徑為0.15毫米(0.006英寸)(絞合導(dǎo)線))的規(guī)格尺寸。導(dǎo)體220的材料和規(guī)格可被選擇成促進(jìn)期望電流流過給定的導(dǎo)體220。例如，導(dǎo)體220的規(guī)格可以被降低(即，直徑增大)，以便于增大的電流流動?？墒褂门c實(shí)心相對的絞合導(dǎo)線來提高電纜16的整體柔性。絕緣導(dǎo)線210可以全部具有相同的特性或者可以是不同的。S卩，絕緣導(dǎo)線210可具有不同的規(guī)格、不同的導(dǎo)體等。
[0020]圍繞導(dǎo)體220的絕緣材料225可以由下述材料制成，所述材料例如是含氟聚合物、或聚烯烴一一例如聚乙烯一一或諸如聚氯乙烯之類的材料。絕緣材料225的厚度可為大約0.05-0.64毫米(0.002-0.025英寸)。絕緣材料225的增加的厚度改善了串?dāng)_特性(即減小導(dǎo)線之間的互電容)，因此，降低了相鄰的絕緣導(dǎo)線210之間的串?dāng)_。另一方面，增加厚度降低了可被定位在編織屏蔽罩205內(nèi)的絕緣導(dǎo)線210的總的數(shù)量。絕緣材料的厚度可被用于控制電容和特性阻抗。
[0021]導(dǎo)電涂層230被形成在絕緣材料225的外側(cè)表面上。導(dǎo)電涂層230可以是任何合適的材料，例如碳、石墨、石墨烯、銀或銅，并且可以處于懸浮溶液中?？赏ㄟ^噴涂或分散工藝或適于施加導(dǎo)電材料的薄層的其它工藝施加導(dǎo)電涂層。在一種執(zhí)行方式中，可以使用石墨在異丙醇中的膠態(tài)分散體或碳/石墨顆粒在懸浮在甲基乙基酮中的含氟聚合物粘合劑中的膠態(tài)分散體。例如，