JP2005076535A - 排気弁装置及び血圧計に用いられる排気弁装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減と構造の簡略化及び小形化、並びに血圧計への組み付けがし易い構造を得る。
【解決手段】
中心に排気孔３７ａを有する急速排気弁１３の排気孔３７ａを開放可能に閉じる弁体１３ａをポンプケース１４内に設けると共に、排気口部３７をダイヤフラム体１６と一体に形成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、急速排気弁を備えた排気弁装置に関するものであり、実施例では特に、カフ内の圧力を急速に降下させるための急速排気弁を備えた血圧計の排気弁装置に関するものについて詳細を説明する。尚本発明は、血圧計のみならず、種々の急速排気弁を備えた排気弁装置を有する機器に適応するものである。

オシロメトリック血圧計は、例えば上腕に巻いたカフをエアポンプで所定圧力に加圧し、動脈を圧迫して血流を一旦阻血した後、カフ内の圧力を定速排気弁によって徐々に下降させ、動脈拍動に伴うカフ内圧及び振動振幅のパターンをマイクロコンピュータで処理し、最高血圧及び最低血圧を測定するように形成されている。又、測定処理後は、カフ内の圧力を急速排気弁によって急速に降下させる。

尚、一般には、血圧計に用いられる定速排気弁の特性は、カフ内圧力を３〜４ｍｍＨｇ／ｓｅｃ程度の一定の速度で時間と共に直線的に降下され、急速排気弁の特性は急速に時間と共に直線的に下降されるのが好ましい。

従来の此種、血圧計の排気弁装置用のエアポンプとして使用される小型ポンプを、本出願人は既に出願している(例えば、特許文献１参照)。又、この小型ポンプを使用した従来の血圧計の排気弁装置は、例えば図５に示すような構成に成っている。

図５に於いて、血圧計の排気弁装置１は、モータで駆動される小型ポンプ２と、例えばスリットを通して定速排気する定速排気弁３(例えば、特許文献２参照)と、例えばプランジャで駆動される急速排気弁４、及び可撓性を有したチューブ状の管体５とで構成されている。

定速排気弁３と急速排気弁４は、小型ポンプ２とは別々に作られており、これが管体５で接続されている。該管体５は、小型ポンプ２の排気孔６と、定速排気弁３と、急速排気弁４との間を相互に接続している他に、例えば上腕に巻かれる図示せぬカフにも接続されており、該管体５の内部には小型ポンプ２のポンプ室７、定速排気弁３、急速排気弁４、及びカフに各々通じる空気経路８が作られている。

このように作られた排気弁装置１は、小型ポンプ２が駆動されて、ポンプ室７内に外部から空気が取り入れられると、該ポンプ室７内の空気が排気孔６から管体５内の空気経路８に送り込まれ、これが管体５内の空気経路８を通ってカフ内に送り込まれる。カフ内の圧力が所定圧力まで加圧されると、定速排気弁３による空気経路８内の排気が開始され、これと同時進行する形で、定速排気弁３から排気される空気の量よりも多い量の空気がポンプ室内からカフ内に送り込まれる。

又、カフ内が所定圧力まで加圧されると、小型ポンプ２の動作が停止する。これにより、定速排気弁３の定速排気を使用してカフ内の圧力が徐々に下降される。このとき、動脈拍動に伴うカフ内圧及び振動振幅のパターンをマイクロコンピュータで処理し、最高血圧及び最低血圧を測定する。測定処理後は、急速排気弁４が開放され、カフ内の圧力を急速に降下させる。
特開２００２−１０６４７１号公報 特公昭６３−１４８０９号公報

上述したように、従来の血圧計の排気弁装置１では、定速排気弁３及び急速排気弁４が、小型ポンプ２と別体にして作られていた。このため、部品点数が多く、構造も複雑化し、コストを高めている原因に成っている。

又、従来では、急速排気弁４を動作させるための駆動手段として、例えば専用のプランジャを設けて動作させている。このため、部品点数の増加、並びに構造の複雑化に加えて、重量も大きくなり、装置が大形化している問題があった。

更に、定速排気弁３及び急速排気弁４が、小型ポンプ２と別体にして作られていることから、この間を接続している管体５の配管構造(空気経路８)も複雑化になっている。該管体５は、排気弁装置１の外側に露出しているため、排気弁装置１を血圧計本体に組み付けるとき、管体５が他の部材と接触して折れ曲がったりすることもあり、組み立て作業がしづらいという問題があった。

そこで、部品点数の削減と構造の簡略化及び小形化、並びに血圧計への組み付けがし易い構造を得るために解決すべき技術課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、被空気充填体内に通じるポンプ室を形成するダイヤフラムが内装されたポンプケースと、前記ダイヤフラムを作動させるモータが内装されたモータケースと、前記被空気充填体内の圧力を直線的に急速に下降させる急速排気弁とを備え、あるいは前記被空気充填体内の圧力を徐々に略一定の速度で下降させる定速排気弁及び、前記被空気充填体内の圧力を直線的に急速に下降させる急速排気弁を備え、前記モータの駆動によって前記ダイヤフラムが作動し、空気が前記ポンプ室に吸入され、前記排気孔から前記被空気充填体内へ排気されるように構成されたポンプを備え、且つ前記モータの駆動制御を行う回路を備える排気弁装置に於いて、
前記急速排気弁は、前記排気口部の前記排気孔を閉じる閉位置と前記排気口部に対し傾動されて前記排気口部の前記排気孔を開く開位置とに切り換え可能な弁体と、該弁体を前記排気口部に対して閉状態に押圧付勢しておくための付勢バネと、前記モータの駆動力を受けて前記弁体に衝合し、前記付勢バネの付勢力に抗して前記弁体を傾動させて前記閉位置から開位置に切り換えるための弁押圧体とで構成したことを特徴とする排気弁装置を提供する。

この構成によれば、ポンプを駆動するモータの駆動力を利用し、その駆動力で弁押圧体を動作させ、該弁押圧体を弁体の周面に衝合させて押圧すると、該弁体が傾動されて排気口部の排気孔を開かせ、この排気口部の排気孔を通して管路内の空気を急速に排気することができる急速排気弁が得られる。

請求項２記載の発明は、前記弁押圧体は、前記モータの回転駆動軸に一体回転可能に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と一体に回転可能な従動歯車と、一端側が前記駆動歯車を中心として回動し、他端側にクラッチ部を介して前記従動歯車が回転可能に取り付けられた揺動レバーとで成ると共に、
前記揺動レバーは、前記モータが正方向に回転されると前記従動歯車が前記弁体の周面から離れる方向に回動され、反対方向に回転されると前記従動歯車が前記弁体の周面と衝合して前記弁体を傾動させる方向に回動されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の血圧計の排気弁装置を提供する。

この構成によれば、モータが逆方向に回転されると、弁押圧体の従動歯車が弁体の周面に衝合し、該弁体を傾動させて排気口部の排気孔を開口することができる。又、正方向に回転されると、弁押圧体が急速排気弁の弁体から離れる。同時に、弁体に対する押圧が解かれて弁体が付勢バネの力で傾きが自動的に直され、弁体が排気口部の排気孔を閉じて排気が止められる形式の吸排気弁の開閉操作が得られる。

請求項３記載の発明は、前記モータが逆方向に回転し、前記弁押圧体が前記弁体と衝合する方向に回動され、前記弁体の周面に衝合して該弁体を傾動させ、前記排気孔を開口したことを検知し、該モータの印加電圧を遮断するとともに、
前記弁体を前記排気口部に対して閉状態に押圧付勢しておくための付勢バネ力で、前記モータの印加電圧を遮断しても、前記排気孔の開口を必要十分に保持する位置に前記弁押圧体を保持するストッパーを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の血圧計の排気弁装置を提供する。

この構成によれば、弁押圧体の従動歯車が弁体の周面に衝合し、該弁体を傾動させて排気口部の排気孔の開口を保持し、管路内の空気を急速に排気するのに必要十分な時間を確保することができるとともに、モータを逆方向に所定の時間回転させる、あるいはセンサーを用いて排気孔を開口したことを検知し、モータの印加電圧を遮断して余分な電力の消費を抑え、モータの発熱による危険を回避することができる。

請求項４記載の発明は、前記付勢バネは、コイルスプリングであり、該コイルスプリングは前記弁体に対して該弁体の下側から前記排気口部側上方向に向かって前記押圧付勢力を付与するように配置されていることを特徴とする請求項1、２又は３記載の血圧計の排気弁装置を提供する。

この構成によれば、弁体は、コイルスプリングにより下側から上側に向かうバネ力を受けて排気口部の排気孔を確実に塞ぐことができる。

請求項５記載の発明は、前記付勢バネは、コイルスプリングであり、該コイルスプリングは前記弁体に対して側面から前記弁体が前記閉位置方向に回転するようにバネ付勢させるように配置されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載の血圧計の排気弁装置を提供する。

この構成によれば、弁体は、コイルスプリングにより側面方向からバネ力を受けて、排気口部の排気孔を確実に塞ぐことができる。尚、この構造は、弁体の下側にコイルスプリングを配置するのに必要とされる十分なスペースが無いときに有利である。

請求項６記載の発明は、前記急速排気弁の前記排気口部を前記ダイヤフラムと一体に形成したこと、または前記定速排気弁の弁体を前記ダイヤフラムと一体に形成したこと、あるいは前記急速排気弁の前記排気口部と前記定速排気弁の弁体を同時に前記ダイヤフラムと一体に形成したことを特徴とする請求項１、２、３，４又は５記載の血圧計の排気弁装置を提供する。

この構成によれば、急速排気弁の排気口部及び定速排気弁の弁体をダイヤフラムと一体に形成し、急速排気弁及び定速排気弁を構成する部品の一部をダイヤフラムで兼ねるので、更に部品点数の低減、構造の簡略化、小形・軽量化が可能になると共に、血圧計本体への組み込み作業も更に簡略化できる。

本発明の請求項１記載の排気弁装置は、ポンプを駆動するモータの駆動力を利用し、その駆動力で弁押圧体を動作させるようにしているので、従来装置で使用していた、重くて大型化の原因になっていたプランジャ等の部品を無くすことができる。従って、請求項１記載の発明の効果に加え、コストの低減と更に小形軽量化が可能になるという利点がある。

本発明の請求項２記載の排気弁装置は、モータの回転方向に応じて弁体の開閉動作を制御することができるので、請求項１記載の発明の効果に加え、切り換え操作を簡単にすることができるという利点がある。

本発明の請求項３記載の排気弁装置は、急速排気弁の開口を検知し、且つ急速排気弁の開口を保持することができるので、急速排気中のモータの印加電圧を遮断でき、請求項１、２記載の発明の効果に加え、余分な電力の消費を抑え、モータの発熱による危険を回避することができるという利点がある。

本発明の請求項４記載の排気弁装置は、弁体はコイルスプリングにより下側から上側に向かうバネ力を受けて排気口部を塞ぐようにしているので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加え、確実な閉動作を行うことができるという利点がある。

本発明の請求項５記載の排気弁装置は、弁体はコイルスプリングにより側面方向からバネ力を受けて、排気口部の排気孔を塞ぐようにしているので、請求項１、２又は３記載の発明の効果に加え、確実な閉動作を行うことができるという利点がある。又、弁体の下側にコイルスプリングを配置するのに必要なスペースが無いときに、弁体の側面側に設けることができるので有利である。

本発明の請求項６記載の血圧計の排気弁装置は、急速排気弁の排気口部及び定速排気弁の弁体をダイヤフラムと一体に形成し、急速排気弁及び定速排気弁を構成する部品の一部をダイヤフラムで兼ねるので、更に部品点数の低減、構造の簡略化、小形・軽量化が可能になると共に、血圧計本体への組み込み作業も更に簡略化できるという利点がある。

部品点数の削減と構造の簡略化及び小形化、並びに血圧計への組み付けがし易い構造を得るという目的を達成するために、急速排気口部の排気孔を開放可能に閉じる弁体をポンプケース内に設けると共に、急速排気弁の排気口部及び定速排気弁の弁体をダイヤフラムと一体に形成した。

図１は本発明に係る血圧計の排気弁装置の第１の実施例を示す縦断面図である。図１に於いて、血圧計の排気弁装置１０は、小型ポンプ１１を有し、該小型ポンプ１１内に定速排気弁１２と急速排気弁１３とを設けた構造に成っている。

小型ポンプ１１は、平面視長方形のポンプケース１４内にポンプ室１５，１５を形成する２個のダイヤフラム部１６ａ，１６ａを有したダイヤフラム体１６が備えられている。該ダイヤフラム体１６は、可撓性を有した部材、例えば弾性を有するゴム材、或いは軟質プラスチック材で形成されている。又、ダイヤフラム体１６の各ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの下部中心部には中空状取付体１７，１７が下方に突設して設けられ、該ダイヤフラム体１６の下方には、各ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの下面を上下動させる揺動体１８が配設されている。尚、前記ポンプケース１４は、上ケース１４ａと、中ケース１４ｂと、下ケース１４ｃの３段で構成され、前記ダイヤフラム体１６は該ダイヤフラム体１６の鍔部１６ｂが前記上ケース１４ａと中ケース１４ｂとの間に挟着されて前記ポンプケース１４に保持されている。

そして、該揺動体１８の周辺部近傍であって、且つ、前記ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの各中心部下方に位置して、空気導入孔１９ａ，１９ａを有する軸体１９，１９が上方に突設して設けられている。該軸体１９，１９の外側面には、前記ダイヤフラム部１６ａ，１６ａに設けた前記中空状取付体１７，１７の中空内面が密嵌し、該密嵌により前記揺動体１８に前記ダイヤフラム部１６ａ，１６ａが取り付けられる。

又、前記ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの底部中心部は一部が切開されて、吸気弁体２０，２０が形成されると共に、該切開によって貫通穴２１，２１が設けられ、該吸気弁体２０，２０により、該貫通穴２１，２１を閉塞、開放可能にして吸気弁部Ｖ1，Ｖ1が構成される。

更に、前記揺動体１８の中心部には、該揺動体１８を偏心回転により揺動させる偏心回転軸２２が貫通して固着される。そして、揺動体１８の上方に前記中ケース１４ｂから延設されて延設部２３が設けられると共に、該延設部２３の下部に下方に開口する凹部２４が形成されている。他方、下ケース１４ｃの下部側に配置されたモータ２５の回転駆動軸２６の上端には、回転体としての駆動歯車２７が固着され、該駆動歯車２７の上部の中心位置から離間した位置に凹部２８が形成されている。該凹部２８には、上端が凹部２４に遊嵌されている前記偏心回転軸２２の下端が遊嵌されている。

又、前記上ケース１４ａの中央部４６はノズル状に上方に突設され、該中央部４６の中心部に排気孔２９が開穿されている。又、該上ケース１４ａの下面部側に於いて、該排気孔２９の外周には、該排気孔２９と連通する２個の下方に開口する環状凹溝３０，３０が設けられており、該環状凹溝３０，３０を形成する内壁面３０ａ，３０ａに前記ダイヤフラム部１６ａ，１６ａから成る排気弁体３１，３１を圧接させて排気弁部Ｖ2，Ｖ2が構成されている。尚、排気孔２９には、被空気充填体である図示せぬカフへ通じる可撓性を有した管体４７が密嵌接続される。

そして、前記下ケース１４ｃには、前記回転駆動軸２６に接続されるモータ２５を収納するモータケース３２が固着され、該下ケース１４ｃと該モータケース３２に、該下ケース１４ｃと該モータケース３２とを連通する連通孔３３が設けられると共に、該モータケース３２の下部に該モータケース３２内に外気を導入するための少なくとも１個以上の吸気孔３４，３４が形成されている。

前記定速排気弁１２は、排気孔２９を通ってカフ内に通じている環状凹溝３０に対応して設けられ、ダイヤフラム体１６の一部に形成された弁体１２ａと、該弁体１２ａの排気量を調整する、中ケース１４ｂに取り付けられた調整部材１２ｂとを有する。

弁体１２ａは、環状凹溝３０内に於いて、ダイヤフラム体１６の一部をノズル状に上方に突出させ、且つ、その上端を閉じた形状にして、ダイヤフラム体１６と一体に形成されている。又、弁体１２ａの周面には、内部に通じるスリット３５が、弁体１２ａの長手方向(上下方向)に沿って形成されている。調整部材１２ｂは、中ケース１４ｂに形成された中空円筒部３６の中空内面に設けられているネジ孔に螺合されるネジ体として作られている。そして、該調整部材１２ｂを中空円筒部３６内にねじ込み操作すると、調整部材１２ｂは回転操作される方向に応じて中空円筒部３６の内部を上又は下方向に移動する。

そして、定速排気弁１２では、調整部材１２ｂが上方向にねじ込み移動されると、弁体１２ａは上ケース１４ａの内面と調整部材１２ｂの上部先端との間で挟まれ、上下方向に圧縮されて変形する。すなわち、定速排気弁１２は、調整部材１２ｂのねじ込み量を変えると、弁体１２ａ側の周面の変形量が変わり、この変形量の変化で調整部材１２ｂの中心貫通穴を通って空気を排出する、スリット３５による定速排気弁の開口量を可変設定することができ、該設定によりカフ内の圧力を定速排気弁１２で徐々に下降させる速度を調整することができる。尚、この調整は組立時の調整であり、組立後は保守点検等を除いては行わない。

前記急速排気弁１３は、その細部構造を図２にも示している。図２を加えて更に説明すると、急速排気弁１３は、前記定速排気弁１２と同様に、排気孔２９を通ってカフ内に通じている環状凹溝３０に対応して設けられており、ダイヤフラム体１６の一部に形成された中心に排気孔３７ａを有する排気口部３７と、該排気口部３７の排気孔３７ａを開閉する弁体１３ａと、該弁体１３ａを動作させる弁押圧体１３ｂとで成る。尚、中ケース１４ｂには、排気口部３７が形成された箇所に対応して、該排気口部３７を逃がすための切欠部６０が設けられている。従って、排気口部３７は、中ケース１４ｂの切欠部３６を通って中ケース１４ｂの下面側に露出し、その排気孔３７ａがポンプケース１４内に開口された状態になっている。

弁体１３ａは、樹脂材で形成されており、上面は平滑面で、側面には衝合用歯部３８が該側面から外側に向かって突設されている。又、弁体１３ａの下面には、スプリング掛け止め部５０が下側に向かって突設されている。更に、衝合用歯部３８と略１８０度変位している側面と前記上面が互いに交わっているコーナ部分には、ヒンジ５１が設けられている。そして、弁体１３ａは、ポンプケース１４内に於いて、排気口部３７の下面に、該弁体１３ａの上面を対応させて、ヒンジ５１を介して下ケース１４ｃに取り付けられている。

従って、弁体１３ａは、ヒンジ５１を支点として上下方向に回動可能であって、上方向に回動されると上面が排気口部３７の下面に衝合して排気孔３７ａを閉じ、下方向に回転されて該弁体１３ａの全体が傾くと上面が排気口部３７の下面から離れて排気孔３７ａを開口させる構造になっている。図１中に実線で示す弁体１３ａの位置は、該弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面に衝合して排気孔３７ａを閉じた状態にあり、この位置を以下「弁閉位置」という。一方、図１中に二点鎖線で示す弁体１３ａの位置は、該弁体１３ａが下側に回転されて傾き、該弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面から大きく離れて排気孔３７ａを開口させた状態にあり、この位置を以下「弁開位置」という。

又、弁体１３ａの下面と下ケース１４ｃの底面との間には、弁体１３ａのスプリング掛け止め部５０と下ケース１４ｃのスプリング掛け止め部５３にそれぞれ一端を掛け止めして、コイルスプリング５２が圧縮された形で取り付けられている。従って、弁体１３ａは、常に弁閉位置方向に付勢され、平常時は排気口部３７の下面に衝合されて排気孔３７ａを閉じている。

弁押圧体１３ｂは、下ケース１４ｃの中心貫通穴３９を貫通して、回転駆動軸２６と共に下ケース１４ｃ内に突出している軸受部４０に一端側が回転可能に取り付けられている揺動レバー４１と、該揺動レバー４１上に取り付けられている枢軸４２と、該枢軸４２を介して揺動レバー４１上に回転可能に取り付けられている従動歯車４３と、クラッチ用のコイルスプリング４４とで構成されている。尚、下ケース１４ｃには、揺動レバー４１の右方向への回転量を規制するためのピン状をしたストッパー４５Ｒと左方向への回転量を規制するためのピン状をしたストッパー４５Ｌとが設けられている(図２参照)。

揺動レバー４１上に枢軸４２を介して取り付けられている従動歯車４３は、回転駆動軸２６に取り付けられている駆動歯車２７と螺合されている。従って、モータ２５が駆動されて、回転駆動軸２６と駆動歯車２７が一体に回転されると、従動歯車４３も駆動歯車２７と一体に回転する構造になっている。

コイルスプリング４４は、従動歯車４３と揺動レバー４１との間にクラッチ部を形成しているもので、枢軸４２の頭部４２ａと従動歯車４３との間に、従動歯車４３の下面を揺動レバー４１の上面に軽く圧接させた状態にして取り付けられている。

そして、弁押圧体１３ｂは、モータ２５の正方向回転により、駆動歯車２７が回転駆動軸２６と共に正方向(図２中の矢印Ａ)に回転されると、従動歯車４３も正方向(図２中の矢印ａ方向)に回転される。又、このとき、従動歯車４３と揺動レバー４１との間にはコイルスプリング４４の押圧によるクラッチ摩擦が生じているので、揺動レバー４１は軸受部４０を支点として図２中の矢印Ｃ方向に、揺動レバー４１がストッパー４５Ｒと衝合するまで回転する。揺動レバー４１がストッパー４５Ｒに衝合して回転が規制させると、揺動レバー４１との間でクラッチとして摩擦結合している部分(クラッチ部)が滑り、従動歯車４３だけが空転しながら駆動歯車２７と共に回転を続ける。

反対に、モータ２５が逆方向に回転されると、駆動歯車２７が回転駆動軸２６と共に逆方向(図２中の矢印Ｂ)に回転され、従動歯車４３も逆方向(図２中の矢印ｂ方向)に回転される。又、このとき、従動歯車４３と揺動レバー４１との間にはコイルスプリング４４の押圧によるクラッチ摩擦が生じているので、揺動レバー４１は軸受部４０を支点として図２中の矢印Ｏ方向に、揺動レバー４１がストッパー４５Ｌに衝合するまで回転する。

又、弁体１３ａの衝合用歯部３８は、ストッパー４５Ｒとストッパー４５Ｌで規制される範囲内の揺動(水平回動)に於いて、従動歯車４３が揺動レバー４１と共に矢印Ｏ方向に所定量回転すると、従動歯車４３と衝合可能になっている。尚、衝合用歯部３８に従動歯車４３が衝合すると、弁体１３ａはヒンジ５１を支点として下側に回転しようとする力(図２中に矢印Ｇで示す方向の力)を従動歯車４３側から受け、コイルスプリング５２の付勢力に抗して下側、すなわち弁開位置側に回転するようになっている。

そして、この急速排気弁１３では、モータ２５が正方向に回転されて、揺動レバー４１が従動歯車４３と共にストッパー４５Ｒで規制された閉位置に配置されている時、弁体１３ａは弁閉位置に移動されている。

これに対して、モータ２５が逆方向に回転されて、揺動レバー４１が従動歯車４３と共に矢印Ｏ方向に所定量回転すると、その移動途中で、従動歯車４３が弁体１３ａの衝合用歯部３８と衝合する。又、更に回転されると、衝合用歯部３８には、従動歯車４３側から該衝合用歯部３８を外側に押し出す力、すなわち図２中に矢印Ｇで示す方向の力が付与される。これにより、弁体１３ａの全体がヒンジ５１を支点として弁閉位置から弁開位置まで回動されて傾き、この傾きによって排気孔３７ａが開口され、排気孔３７ａを通して環状凹溝３０内の空気、すなわちカフ内の空気を時間と共に直線的に急速に抜くことができる。

更にこの状態でモータ２５が逆方向に回転し続けると、揺動レバー４１がストッパー４５Ｌに衝合して回転が規制されているため、弁体１３ａの衝合用歯部３８と従動歯車４３が衝合したまま、揺動レバー４１との間でクラッチとして摩擦結合している部分(クラッチ部)が滑り、従動歯車４３が弁体１３ａの衝合用歯部３８に摩擦しながら空転し、駆動歯車２７と共に回転を続けるか、もしくは回転不可能となり、モータ２５の電流が急激に増加し、消費電力の増加のみならず発熱の危険を生ずるため、モータ２５が逆方向に回転開始してから所定時間が経過すると、モータ２５の印加電圧を遮断するように構成している。図４（Ａ）にそのモータの駆動制御回路のブロック図を示す。また、前述の如く、モータ２５が逆方向に回転開始してから所定時間の経過によってモータ２５の印加電圧を遮断する方法に代えて、揺動レバー４１の位置、カフ内の空気が時間と共に直線的に急速に抜けることによる急激な圧力低下をセンサーによって検知する等の方法でモータ２５の印加電圧を遮断する等、種々の方法が考えられる。該センサーにより検知する方法を用いたモータの駆動制御回路のブロック図を図４（Ｂ）に示す。

又、図２に示すコイルスプリング５２によって与えられる、弁体１３ａの弁閉位置方向への付勢力が、揺動レバー４１をストッパー４５Ｌに衝合する方向に働く力Ｎを発生させ、且つカフ内の空気を時間と共に直線的に急速に抜くことができる排気孔３７ａの開口を確保できる位置に、ストッパー４５Ｌを配置することにより、モータ２５の印加電圧を遮断し、モータの回転を止めても、排気孔３７ａの開口を保持することができる。

次に、上記説明した構造から成る血圧計の排気弁装置１０の動作について説明する。モータ２５が正方向に駆動し、回転駆動軸２６の回転により駆動歯車２７が回転すると、偏心回転軸２２が偏心回転し、これによって揺動体１８が揺動し、ダイヤフラム体１６の各ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの下端部を上下動させる。そして、例えば、一方のダイヤフラム部１６ａの下端部が下動された時、該ダイヤフラム部１６ａの内部は負圧になり、排気弁体３１は環状凹溝３０の内壁面３０ａに密着して排気弁部Ｖ2は閉じ、且つ、吸気弁体２０は貫通穴２１を閉塞状態から開放して吸気弁部Ｖ1は開状態となり、空気導入孔１９ａからダイヤフラム部１６ａ内へ矢印Ｅの如く吸気が行われる。

又、モータ２５が正方向に回転されたとき、揺動レバー４１は、ストッパー４５Ｒと衝合された閉位置に移動されていて、従動歯車４３は急速排気弁１３の弁体１３ａから離れている。従って、弁体１３ａはコイルスプリング４４の付勢力により、図２中の矢印Ｈ方向の力を受け、ヒンジ５１を支点として上側に回転されて弁閉位置に配置され、該弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面に衝合されて排気孔３７ａを閉じ、急速排気弁１３は閉の状態にある。

次に、ダイヤフラム部１６ａの下端部が上下動された時、ダイヤフラム部１６ａ内は高圧になり、吸気弁体２０が貫通穴２１を閉塞して吸気弁部Ｖ1を閉状態にすると共に、排気弁体３１が内壁面３０ａより拡径して排気弁部Ｖ2による排気が矢印Ｆの如き行われる。排気弁体３１内より排出された空気は、環状凹溝３０に通じる排気孔２９を設けた中央部４６に取り付けられた管体４７を通して排出され、これが図示せぬカフ側に送られる。

そして、カフ内の圧力が所定圧力まで加圧されると、定速排気弁１２による空気経路内の排気が開始され、これと同時進行する形で定速排気弁１２による排気量よりも多い量の空気がカフ内に更に送り込まれる。

又、カフ内が所定圧力まで加圧されると、モータ２５が停止、すなわちポンプの動作が停止する。これにより、定速排気弁１２を使用して空気経路内の空気が徐々に逃がされ、これと同時にカフ内の圧力も徐々に下降される。このとき、動脈拍動に伴うカフ内圧及び振動振幅のパターンをマイクロコンピュータで処理し、最高血圧及び最低血圧を測定する。

測定処理後は、モータ２５が逆方向に回転され、これにより揺動レバー４１が従動歯車４３と共に矢印Ｏ方向に開位置まで移動される。この移動で従動歯車４３が弁体１３ａの衝合用歯部３８と衝合し、弁体１３ａに図２中の矢印Ｇ方向の押圧力を付与し、弁体１３ａの全体を弁開位置側に、ヒンジ５１を支点として回転させる。この回転による傾きで排気口部３７の排気孔３７ａが大きく開口され、該排気孔３７ａを通して環状凹溝３０内の空気、すなわちカフ内の空気が時間と共に直線的に急速に抜かれる。

従って、以上のように構成された血圧計の排気弁装置１０によれば、ポンプを駆動するモータ２５の駆動力を利用し、その駆動力で弁押圧体１３ｂを動作させる構造にしているので、従来装置で使用していた、重くて大型化の原因になっていたプランジャ等の部品を無くすことができる。これにより、更にコストの低減と小形軽量化が可能になるという利点がある。

更に、弁押圧体１３ｂを弁体１３ａに衝合させて、該弁押圧体１３ｂの押圧力で弁体１３ａを回転させて傾かせ、この傾きで排気孔３７ａを大きく開口させて空気経路内の空気を、該排気孔３７ａを通して急速に排気することができる構造にしているので、構造の簡単な急速排気弁が得られるという利点がある。更に、モータ２５の回転方向を切り換えるだけで急速排気弁１３の排気と排気停止を制御することができるので、従来構造に比べて構造の簡略化が可能に成るという利点がある。

又、更に急速排気弁の開口を検知し、且つ急速排気弁の開口を保持することができるので、急速排気中のモータの印加電圧を遮断でき、余分な電力の消費を抑え、モータの発熱による危険を回避することができるという利点がある。

並びに、急速排気弁１３の弁体１３ａに加えて、定速排気弁１２の弁体１２ａもダイヤフラム体１６と一体に形成し、急速排気弁の排気孔部及び定速排気弁１２に於ける弁体１２ａの一部の部品をダイヤフラム体１６で兼ねるようにしているので、更に部品点数の低減、構造の簡略化、小形・軽量化が可能になると共に、血圧計本体への組み込み作業も簡略化できるという利点がある。

更に、急速排気弁１３の弁体１３ａはコイルスプリングにより下側から上側に向かうバネ力を受けて排気口部を塞ぐようにしているので、確実な閉動作を行うことができるという利点がある。

図３は本発明に係る血圧計の排気弁装置の第２の実施例を示す縦断面図である。本第２の実施例に於ける血圧計の排気弁装置の構成は、急速排気弁の弁体を弁閉位置側に付勢しているコイルスプリングを下ケースの側面と弁体の側面との間の設けた構造にしたものであり、その他の構成は図１及び図２と同一であるから、同一部材については同一符号を付してその説明は省略するものとする。

この第２の実施例の構造では、弁体１３ａは、樹脂材で形成されており、上面は平滑面で、側面には互いに１８０度変位した位置に衝合用歯部３８及びスプリング収納用切欠部５４が形成されている。又、スプリング収納用切欠部５４の内面には、スプリング掛け止め部５０が外側に向かって突設されている。更に、衝合用歯部３８と略１８０度変位している側面、すなわちスプリング収納用切欠部５４を設けている側面と前記上面とが互いに交わっているコーナ部分には、ヒンジ５１が設けられている。

そして、該弁体１３ａは、ポンプケース１４内に於いて、排気口部３７の下面に、該弁体１３ａの上面を対応させると共に、スプリング掛け止め部５０の先端を下ケース１４ｃの内面に対向させて、該下ケース１４ｃにヒンジ５１を介して取り付けられる。尚、下ケース１４ｃの内側面には、弁体１３ａのスプリング掛け止め部５０と対応して、スプリング掛け止め部５３が内側に向かって突設されている。

従って、弁体１３ａは、ヒンジ５１を支点として上下方向に回動可能であって、上方向に回動されると上面が排気口部３７の下面に衝合して排気孔３７ａを閉じ、下方向に回転されて弁体１３ａの全体が傾くと上面が排気口部３７の下面から離れ、排気孔３７ａを開口させる構造になっている。図３中に実線で示す弁体１３ａの位置は、弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面に衝合して排気孔３７ａを閉じた状態にあり、この位置を以下「弁閉位置」という。一方、図１中に二点鎖線で示す弁体１３ａの位置は、弁体１３ａが下側に回転されて傾き、該弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面から大きく離れて排気孔３７ａを開口させた状態にあり、この位置を以下「弁開位置」という。

又、弁体１３ａのスプリング掛け止め部５０と下ケース１４ｃのスプリング掛け止め部５３との間には、該スプリング掛け止め部５０，５３に一端を掛け止めして、コイルスプリング５２が圧縮された形で取り付けられている。従って、弁体１３ａは、側面方向からのバネ付勢力を受けて常に弁閉位置方向に回動され、平常時は排気口部３７の排気孔３７ａを閉じている。

次に、上記説明した構造から成る血圧計の排気弁装置の動作について説明する。モータ２５が正方向に駆動し、回転駆動軸２６の回転により駆動歯車２７が回転すると、偏心回転軸２２が偏心回転し、これによって揺動体１８が揺動し、ダイヤフラム体１６の各ダイヤフラム部１６ａ，１６ａの下端部を上下動させる。そして、例えば、一方のダイヤフラム部１６ａの下端部が下動された時、該ダイヤフラム部１６ａの内部は負圧になり、排気弁体３１は環状凹溝３０の内壁面３０ａに密着して排気弁部Ｖ2は閉じ、且つ、吸気弁体２０は貫通穴２１を閉塞状態から開放して吸気弁部Ｖ1は開状態となり、空気導入孔１９ａからダイヤフラム部１６ａ内へ矢印Ｅの如く吸気が行われる。

又、モータ２５が正方向に回転されたとき、揺動レバー４１は、閉位置に移動されていて、従動歯車４３は急速排気弁１３の弁体１３ａから離れている。従って、弁体１３ａは弁閉位置に配置され、該弁体１３ａの上面が排気口部３７の下面に衝合されて排気孔３７ａを閉じ、急速排気弁１３は閉の状態にある。

次に、ダイヤフラム部１６ａの下端部が上下動された時、ダイヤフラム部１６ａ内は高圧になり、吸気弁体２０が貫通穴２１を閉塞して吸気弁部Ｖ1を閉状態にすると共に、排気弁体３１が内壁面３０ａより拡径して排気弁部Ｖ2による排気が矢印Ｆの如き行われる。排気弁体３１内より排出された空気は、環状凹溝３０に通じる排気孔２９を設けた中央部４６に取り付けられた管体４７を通して排出され、これが図示せぬカフ側に送られる。

そして、カフ内の圧力が所定圧力まで加圧されると、定速排気弁１２による空気経路内の排気が開始され、これと同時進行する形で定速排気弁による排気量よりも多い量の空気がカフ内に更に送り込まれる。

又、カフ内が所定圧力まで加圧されると、モータ２５が停止、すなわちポンプの動作が停止する。これにより、定速排気弁１２を使用して空気経路内の空気が徐々に逃がされ、これと同時にカフ内の圧力も徐々に下降される。このとき、動脈拍動に伴うカフ内圧及び振動振幅のパターンをマイクロコンピュータで処理し、最高血圧及び最低血圧を測定する。

測定処理後は、モータ２５が逆方向に回転され、これにより揺動レバー４１が従動歯車４３と共に開位置まで移動される。この移動で従動歯車４３が弁体１３ａの衝合用歯部３８と衝合し、弁体１３ａの全体を弁開位置側に回転させる。この回転による傾きで排気口部３７の排気孔３７ａが大きく開口され、該排気孔３７ａを通して環状凹溝３０内の空気、すなわちカフ内の空気が時間と共に直線的に急速に抜かれる。

従って、以上のように構成された血圧計の排気弁装置１０によれば、ポンプを駆動するモータ２５の駆動力を利用し、その駆動力で弁押圧体１３ｂを動作させる構造にしているので、従来装置で使用していた、重くて大型化の原因になっていたプランジャ等の部品を無くすことができる。これにより、更にコストの低減と小形軽量化が可能になるという利点がある。

更に、弁押圧体１３ｂを弁体１３ａに衝合させて、該弁押圧体１３ｂの押圧力で弁体１３ａを回転させて傾かせ、この傾きで排気孔３７ａを大きく開口させて空気経路内の空気を、該排気孔３７ａを通して急速に排気することができる構造にしているので、構造の簡単な急速排気弁が得られるという利点がある。更に、モータ２５の回転方向を切り換えるだけで急速排気弁１３の排気と排気停止を制御することができるので、従来構造に比べて構造の簡略化が可能になるという利点がある。

又、更に急速排気弁の開口を検知し、且つ急速排気弁の開口を保持することができるので、急速排気中のモータの印加電圧を遮断でき、余分な電力の消費を抑え、モータの発熱による危険を回避することができるという利点がある。

並びに、急速排気弁１３の弁体１３ａに加えて、定速排気弁１２の弁体１２ａもダイヤフラム体１６と一体に形成し、急速排気弁の排気孔部及び定速排気弁１２に於ける弁体１２ａの一部の部品をダイヤフラム体１６で兼ねるようにしているので、更に部品点数の低減、構造の簡略化、小形・軽量化が可能になると共に、血圧計本体への組み込み作業も簡略化できるという利点がある。

又、弁体１３ａを弁閉位置方向に付勢しているコイルスプリング５２を、弁体１３ａの側面と下ケース１４ｃの内側面との間に装着しているので、第１の実施例で説明した血圧計の排気弁装置に比べて、弁体１３ａの下面とモータケース３２の底面との間の距離を短くして、低背型の構造にすることができるという利点がある。

尚、本実施例１，２の構造では、ダイヤフラム部１６ａを２つ設けた場合について説明したが、該ダイヤフラム部１６ａは１つ以上、幾つであっても差し支えないものである。

又、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の実施例１に係る血圧計の排気弁装置の縦断面図。 実施例１に係る血圧計の排気弁装置の要部構成を示す平面図。 本発明の実施例２に係る血圧計の排気弁装置の縦断面図。 本発明の実施例１及び実施例２に係わる血圧計の排気弁装置の回路ブロック図。 従来の血圧計の排気弁装置の縦断面図。

符号の説明

１０ 排気弁装置
１１ 小型ポンプ
１２ 定速排気弁
１２ａ 弁体
１３ 急速排気弁
１３ａ 弁体
１３ｂ 弁押圧体
１５ ポンプ室
１６ ダイヤフラム体
１６ａ ダイヤフラム部
１８ 揺動体
２５ モータ
２９ 排気孔
３５ スリット
３７ 排気口部
３７ａ 排気孔
３８ 衝合用歯部
３９ 中心貫通穴
４１ 揺動レバー
４４ コイルスプリング
４５Ｒ ストッパー
４５Ｌ ストッパー
４６ 中央部
４７ 管体
５１ ヒンジ
５２ コイルスプリング

Claims (6)

1. 被空気充填体内に通じるポンプ室を形成するダイヤフラムが内装されたポンプケースと、前記ダイヤフラムを作動させるモータが内装されたモータケースと、前記被空気充填体内の圧力を直線的に急速に下降させる急速排気弁とを備え、あるいは前記被空気充填体内の圧力を徐々に略一定の速度で下降させる定速排気弁及び、前記被空気充填体内の圧力を直線的に急速に下降させる急速排気弁を備え、前記モータの駆動によって前記ダイヤフラムが作動し、空気が前記ポンプ室に吸入され、前記排気孔から前記被空気充填体内へ排気されるように構成されたポンプを備え、且つ前記モータの駆動制御を行う回路を備える排気弁装置に於いて、
   前記急速排気弁は、前記排気口部の前記排気孔を閉じる閉位置と前記排気口部に対し傾動されて前記排気口部の前記排気孔を開く開位置とに切り換え可能な弁体と、該弁体を前記排気口部に対して閉状態に押圧付勢しておくための付勢バネと、前記モータの駆動力を受けて前記弁体に衝合し、前記付勢バネの付勢力に抗して前記弁体を傾動させて前記閉位置から開位置に切り換えるための弁押圧体とで構成したことを特徴とする排気弁装置。
2. 前記弁押圧体は、前記モータの回転駆動軸に一体回転可能に取り付けられた駆動歯車と、該駆動歯車と一体に回転可能な従動歯車と、一端側が前記駆動歯車を中心として回動し、他端側にクラッチ部を介して前記従動歯車が回転可能に取り付けられた揺動レバーとで成ると共に、
   前記揺動レバーは、前記モータが正方向に回転されると前記従動歯車が前記弁体の周面から離れる方向に回動され、反対方向に回転されると前記従動歯車が前記弁体の周面と衝合して前記弁体を傾動させる方向に回動されるように構成したことを特徴とする請求項１記載の排気弁装置。
3. 前記モータが逆方向に回転し、前記弁押圧体が前記弁体と衝合する方向に回動され、前記弁体の周面に衝合して該弁体を傾動させ、前記排気孔を開口したことを検知し、該モータの印加電圧を遮断するとともに、
   前記弁体を前記排気口部に対して閉状態に押圧付勢しておくための付勢バネ力で、前記モータの印加電圧を遮断しても、前記排気孔の開口を必要十分に保持する位置に前記弁押圧体を保持するストッパーを設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の排気弁装置。
4. 前記付勢バネは、コイルスプリングであり、該コイルスプリングは前記弁体に対して該弁体の下側から前記排気口部側上方向に向かって前記押圧付勢力を付与するように配置されていることを特徴とする請求項1、２又は３記載の排気弁装置。
5. 前記付勢バネは、コイルスプリングであり、該コイルスプリングは前記弁体に対して側面から前記弁体が前記閉位置方向に回転するようにバネ付勢されて配置されていることを特徴とする請求項1、２又は３記載の排気弁装置。
6. 前記急速排気弁の前記排気口部を前記ダイヤフラムと一体に形成したこと、または前記定速排気弁の弁体を前記ダイヤフラムと一体に形成したこと、あるいは前記急速排気弁の前記排気口部と前記定速排気弁の弁体を同時に前記ダイヤフラムと一体に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は５記載の血圧計の排気弁装置。