JP2010057628A - 血圧測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】標準電波の受信性能を低下させずに本体部内に電波時計機能を搭載した血圧計測装置を提供する。
【解決手段】センサ搭載面およびセンサ非実装面を有する基板41には、圧力センサが搭載されている。電波時計の時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナ31が搭載されている。アンテナ31は、棒状の磁性体コアと、磁性体コアに巻回されたコイルとを含む。ポンプ16は、モータの軸線方向CL2と磁性体コアの延在方向CL1とが略直交するように配置されている。基板41および基板42は、基板41のセンサ非実装面と基板42のアンテナ搭載面とが対向するように配置されている。
【選択図】図4
【解決手段】センサ搭載面およびセンサ非実装面を有する基板41には、圧力センサが搭載されている。電波時計の時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナ31が搭載されている。アンテナ31は、棒状の磁性体コアと、磁性体コアに巻回されたコイルとを含む。ポンプ16は、モータの軸線方向CL2と磁性体コアの延在方向CL1とが略直交するように配置されている。基板41および基板42は、基板41のセンサ非実装面と基板42のアンテナ搭載面とが対向するように配置されている。
【選択図】図4
Description
本発明は、血圧測定装置に関し、特に、電波時計を搭載した血圧測定装置に関する。
近年、高血圧を要因とする生活習慣病の早期発見や血圧管理を目的として、家庭などにおいて血圧測定装置の使用が広く普及している。血圧は心機能を解析する指標の一つであり、血圧に基づいてリスク解析を行なうことは、たとえば脳出血や脳梗塞などの脳血管系の疾患および心不全や心筋梗塞などの心血管系の疾患を予防する上で有効である。
血圧は個々の身体活動やストレスへの反応、行動様式に対する心血管の反動によって変化し、また、睡眠時に血圧は下降し、覚醒前後に上昇に転ずるという日内変動リズムがある。たとえば、モーニングサージと呼ばれる、起床後1時間から1時間半ぐらいの間に生じる急峻な血圧上昇は、脳卒中との間に因果関係があり、心血管系の疾患のリスク解析を行なうには、血圧変化との相互関係を把握する必要がある。血圧管理の重要性が高まるにつれ、測定者が血圧をいつ測定したかを特定するために、血圧測定装置の時計設定をする重要性が高まっている。
血圧測定装置の時刻設定を容易にするための手段として、電波時計を血圧測定装置に搭載することが考えられる。電波時計は、標準電波を受信して表示時刻の誤差を自動修正し正確な時刻を表示する機能を持つ時計である。電波時計では、内蔵された受信機が標準電波を一定時間ごとに読み取り、自動的に時刻を合わせている。そのため、電波時計が電波を正常に受信できる環境にある限り、手動による時刻合わせなどの手間を省きつつ、秒単位で正確な時刻を知ることができる。
ところで、血圧計測装置内部には、ポンプを駆動するモータ、圧力センサを保護する金属体、カフ内を減圧しカフ圧を調整する弁などの金属物が存在する。電波時計の標準電波の受信機能を血圧測定装置の本体内部に搭載するにあたり、搭載方法によっては金属物が悪影響を及ぼすことにより受信性能が低下する場合がある。受信性能が低下すると時刻に誤差が生じ信頼性が低下するので、受信性能の低下防止が求められている。従来、電波時計における標準電波の受信性能低下を防ぐための種々の技術が提案されている(たとえば、特許文献1および2参照)。
特開2007−132822号公報
特開2006−234426号公報
特許文献1に記載の技術では、アンテナと複数のモータとの配置方法について種々の考慮がなされているが、金属面に対するアンテナの配置方法は考慮されていない。したがって、金属面にアンテナの指向性面を平行に配置された場合、受信感度低下を伴う恐れがある。また、特許文献2に記載の技術では、アンテナのコア軸方向の傾きを調整する構成を採用した場合、指向特性は改善されるが、構成が複雑になり部品数および単価が増加することになる。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、電波時計の標準電波の受信性能を低下させずに、血圧計測装置の本体部内に電波時計機能を搭載する構成を実現させた、血圧計測装置を提供することである。
本発明に係る血圧計測装置は、カフと、ポンプと、流量コントロール弁と、圧力センサと、第一基板と、電波時計と、第二基板とを備える。カフは、被測定者の血圧測定部位に装着される。カフは、気体が充填される気体袋を有する。ポンプは、気体袋に気体を移送させる。流量コントロール弁は、気体袋から排出される気体流量を制御する。圧力センサは、気体袋内の圧力を検出する。第一基板は、センサ搭載面と、センサ搭載面の裏面であるセンサ非実装面とを有する。センサ搭載面には、圧力センサが搭載されている。電波時計は、時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナを有し、現在時刻を計時する。第二基板は、アンテナ搭載面と、アンテナ搭載面の裏面であるアンテナ非実装面とを有する。アンテナ搭載面には、アンテナが搭載されている。ポンプは、モータを含む。モータは、軸線回りに回転してポンプを作動させる。アンテナは、棒状の磁性体コアと、磁性体コアに巻回されたコイルとを含む。ポンプは、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とが略直交するように配置されている。第一基板および第二基板は、第一基板のセンサ非実装面と第二基板のアンテナ搭載面とが対向するように、または、第一基板のセンサ搭載面と第二基板のアンテナ非実装面とが対向するように配置されている。
ここで、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とが直交するように、つまり、これら二方向が90°の角度を形成して交差するようにポンプが配置されていれば、電波時計の標準電波の受信性能を低下させない効果をより効率的に得ることができるので、最も好ましい。しかし、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とが形成する角度が厳密に90°でなく、90°から僅かに外れた角度であっても、電波時計の標準電波の受信性能を低下させない効果を同様に得ることができる。つまり、略直交とは、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とが90°の角度を形成して交差する場合を含み、また、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とが90°ではないが90°に近い角度を形成するように交差する場合を含むものとする。たとえば、モータの軸線方向と磁性体コアの延在方向とは、80°以上100°以下の範囲の角度を形成するように交差していれば好ましく、85°以上95°以下の範囲の角度を形成するように交差していればより好ましい。
上記血圧測定装置において好ましくは、第二基板は、血圧測定装置が設置される設置面に対して平行に配置されている。この場合、第二基板は設置面に対して厳密に平行に(つまり、第二基板と設置面とが形成する角度が0°であるように)第二基板が配置していれば最も好ましい。ただし、平行に配置とは、第二基板と設置面とが厳密に平行ではないが平行に近くなるように配置されている場合を含むものとする。たとえば、第二基板と設置面とが0°以上10°以下の範囲の角度を形成するように配置されていれば好ましく、0°以上5°以下の範囲の角度を形成するように配置されていればより好ましい。
上記血圧測定装置において、第一基板は第二基板に対して傾斜して配置されていてもよい。また、第一基板と第二基板とは、平行に配置されていてもよい。
また、流量コントロール弁は電磁駆動弁であって、電磁駆動弁によって発生する磁界の方向と磁性体コアの延在方向とが直交するように血圧測定装置が配置されていてもよい。
また、流量コントロール弁とアンテナとの間に第二基板が介在し、流量コントロール弁は、第二基板のアンテナ非実装面と流量コントロール弁とが対向するように設置されていてもよい。
本発明によれば、血圧測定装置の本体部内に搭載された電波時計の、標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。
なお、以下に説明する実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下の実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、上記個数などは例示であり、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。
(実施の形態1)
図1は、血圧測定装置の外観を示す全体斜視図である。図2は、血圧測定装置の内部構成の概略を示すブロック図である。図1および図2を参照して、家庭用の血圧測定装置(以下、単に血圧計とも言う)の概略構成について説明する。本実施の形態の血圧計は、血圧測定のための制御装置が内蔵された本体部1と、被測定者の血圧測定部位に装着されて空気圧により血圧測定部位を加圧するためのカフ2と、本体部1およびカフ2を連結するエア管3とを備える。
図1は、血圧測定装置の外観を示す全体斜視図である。図2は、血圧測定装置の内部構成の概略を示すブロック図である。図1および図2を参照して、家庭用の血圧測定装置(以下、単に血圧計とも言う)の概略構成について説明する。本実施の形態の血圧計は、血圧測定のための制御装置が内蔵された本体部1と、被測定者の血圧測定部位に装着されて空気圧により血圧測定部位を加圧するためのカフ2と、本体部1およびカフ2を連結するエア管3とを備える。
図1に示すように、本体部1は、被測定者が表示内容を確認可能なように設けられた表示部4と、被測定者が外部から操作可能なように設けられた操作部30とを、外表面に有している。カフ2は、本体部1から送り出されエア管3を経由して移送される空気が充填され溜められるとともに、測定部位(上腕部)の動脈を圧迫するために用いられる、圧迫用の空気袋21を有する。またカフ2は、圧迫用空気袋21をその内面側に設け、測定部位(上腕部)に装着するための帯状のバンド26、およびバンド26を上腕部に巻回して固定するための面ファスナ27を有する。
図2に示すように、本体部1は、空気袋21内の圧力を検出する圧力検出部としての圧力センサ14と、発振回路15とを備える。圧力センサ14は、カフ2に内蔵された空気袋21を介在させて検出される被測定部位の脈圧の変化を、脈波の信号として出力する。発振回路15は、圧力センサ14から出力される脈波信号を示す電圧信号に従う周期の、パルス信号を出力する。また本体部1は、空気袋21による加圧(空気圧)レベルを調整するためのポンプ16および弁18と、ポンプ16を駆動するポンプ駆動回路17と、弁18の開閉を調整するための弁駆動回路19とを備える。エアーポンプとしてのポンプ16は、空気袋21に気体(空気)を移送させる。流量コントロール弁としての弁18は、空気袋21から排出される気体の流量を制御する。
本体部1はさらに、表示部4、メモリ12、操作部30、計時動作して計時データを出力する電波時計13、記録媒体アクセス部22、通信I/F(インターフェイスの略)23、スピーカ24、音声データメモリ25およびバッテリ29、ならびにこれら各部を制御するCPU(Central Processing Unit)20を備える。CPU20は、発振回路15から入力するパルス信号に基づいて、被測定者の血圧値、脈拍数などを算出する。空気袋21と、圧力センサ14、ポンプ16および弁18とは、エア管3によって接続されている。なお、本体部1に含まれる各部に供給される駆動用の電源は、バッテリ29に替えて商用電源から供給されるようにしてもよい。
操作部30は、電源スイッチ5、測定スイッチ6、7および8、メモスイッチ9、通信スイッチ10およびリスク表示スイッチ11を有する。電源スイッチ5は、本体部1の電源をON/OFFするために操作される。測定スイッチ6、7および8のそれぞれは、血圧測定の開始を指示するために操作される。測定スイッチ6は血圧測定が就寝前、たとえば就寝前1時間以内に行なわれる場合において操作され、同様に測定スイッチ7は起床後、たとえば起床後1時間以内に血圧測定が行なわれる場合において操作され、測定スイッチ8はその他の時間帯に血圧測定されるときに操作される。
メモスイッチ9は、血圧測定が特別の状況で行なわれた場合に操作される。たとえば、被測定者は、処方された薬剤を服用後に血圧測定することを医家より指示されていた場合において、薬剤を服用し忘れた状態で血圧測定したときに、メモスイッチ9を操作する。このとき、メモスイッチ9が操作されたことにより、薬剤を服用しない状態での血圧測定結果であることを示す情報が血圧測定結果に付加されて、血圧測定結果がメモリ12に記録される。通信スイッチ10は、本体部1により測定された結果データを、通信により外部装置に送信する場合に操作される。リスク表示スイッチ11は、本体部1による測定結果データに基づく心血管リスクの情報を、表示部4に表示するために操作される。
記録媒体アクセス部22は、CPU20の制御のもとに、本体部1に形成された図示しない記録媒体装着部に装填された記録媒体よりデータを読出し、または記録媒体にデータを書き込む。通信I/F23は、CPU20の制御のもとに、ケーブルを介在させて外部装置と通信する。メモリ12には、測定結果データ、血圧測定動作、表示部4による表示動作、通信動作などを制御するための各種プログラムおよびデータが格納される。
上記構成からなる血圧計において、被測定者の血圧を測定する場合には、カフ2が被測定者の血圧測定部位(上腕)に装着される。CPU20の制御のもとに、弁18を閉状態にして、ポンプ16から吐出される空気がすべて空気袋21へ流出するようにして、空気袋21を加圧する。一方、弁18を開状態にして、空気袋21内の空気を弁18を介して外部へ放出して、空気袋21を減圧する。このときCPU20は、発振回路15から出力されたパルス信号(圧力信号)をデジタルデータに変換した後、当該データについて所定のアルゴリズムを適用して最高血圧および最低血圧を決定するとともに、脈拍数を算出する。
図3は、電波時計の概略構成を示すブロック図である。本体部1の内部に搭載された電波時計13は、図3に示すように、アンテナ31と、受信回路32と、時計信号解析回路33とを有する。CPU20は、所定時刻ごとに、または外部から電波受信命令が入力されたときに、受信回路32および時計信号解析回路33を制御して、時刻情報を含む所定の周波数の標準電波(たとえば、40kHzまたは60kHzのJJY標準電波に代表される長波)を、アンテナ31より受信させる。
受信回路32は、アンテナ31により受信された標準電波の受信信号から不要な成分をカットして、目的とする周波数信号を抽出する。時計信号解析回路33は、受信回路32で抽出された周波数信号を計数して、正確な現在時刻を計時する。この現在時刻のデータがCPU20に伝送されて、表示部4に表示されるとともに、被測定者が血圧を測定した際には測定時刻が血圧測定結果に付加されてメモリ12に記録される。
図4は、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図5は、図4に示す各機器を、図4中の矢印V方向から見た側面図である。図4および図5に示すように、血圧計の本体部1の内部には、第一基板としての基板41と、第二基板としての基板42と、ポンプ16とが設置されている。基板41と基板42とは、互いに異なる別々の基板として、本体部1の内部に設けられている。
基板41には、図2に示す圧力センサ14が搭載されている。圧力センサ14は、周知の静電容量式のセンサであって、金属製の遮蔽ケース43によって周囲が覆われている。圧力センサ14は周辺の機器類から発生する電磁波の影響を受け易いために、電磁シールドとして、かつ圧力センサ14の機械的な保護を目的として、遮蔽ケース43が圧力センサ14の周囲に配置されている。また、基板42には、電波時計13の一部品を構成するアンテナ31が搭載されている。
圧力センサ14および遮蔽ケース43は、平板状の基板41の一方側の面であるセンサ搭載面41aに搭載されている。センサ搭載面41a、および、センサ搭載面41aと反対側の基板41の他方側の面であるセンサ非実装面41bには、金属により配線が形成されており、また種々の金属製の電子部品が搭載されている。基板41のセンサ搭載面41aとセンサ非実装面41bとは、金属体により形成された金属面となっている。
アンテナ31は、平板状の基板42の一方側の面であるアンテナ搭載面42aに搭載されている。アンテナ搭載面42a、および、アンテナ搭載面42aと反対側の基板42の他方側の面であるアンテナ非実装面42bには、金属により配線が形成されており、また種々の金属製の電子部品が搭載されている。基板42のアンテナ搭載面42aとアンテナ非実装面42bとは、金属体により形成された金属面となっている。
基板41の圧力センサ14が搭載された側と反対側のセンサ非実装面41bと、基板42のアンテナ31が搭載された側のアンテナ搭載面42aとは、互いに対向している。基板41および基板42は、センサ非実装面41bとアンテナ搭載面42aとが互いに面するように、積層されて配置されている。基板41,42は、血圧計の本体部1の内部において、対向配置されている。
従来の血圧計と比較して、アンテナ31を従来の血圧計用の基板に追加して搭載すると、基板の表面積が大きくなる。基板の表面積が大きくなると、血圧計の本体部1の内部における基板の占有体積が大きくなり、本体部1の筐体が大型化してコストも増大するため望ましくない。そこで、本実施の形態では、電波時計13のアンテナ31が搭載された基板42が、圧力センサ14などの血圧計を構成する機器類が搭載されたメイン基板としての基板41から分けられている。
アンテナ31を有する基板42は、基板41から分離されている。かつ、基板41,42は、同一平面上に配置されておらず、互いに対面するように積層されて配置されている。基板41が基板42に対して傾斜して配置されており、基板41の傾斜によって基板41のセンサ非実装面41bの下側に形成された空間内に基板42が配置されている。基板41と基板42とは、後述するポンプ16の軸線である中心線CL2が基板41,42の間にあるように、配置されている。このようにすれば、本体部1内の基板41,42の占有体積を減少させることができるので、本体部1の筐体を小型化でき、血圧計全体をコンパクト化することができる。
かつ、血圧計の本体部1の筐体内部における、メイン基板である基板41の搭載角度に関わらず、アンテナ31が搭載された基板42を、血圧計が設置される設置面に対して平行に配置することができる。この設置面が大地に対して水平であれば、すなわち血圧計を水平な定盤上に載置すれば、基板42を水平に設置することができる。第二基板としての基板42を水平に設置することにより、アンテナ31を水平に設置することができる。電波時計信号を送信している標準電波は、水平偏波で送信されている。標準電波を受信するアンテナ31は、指向性を有する。そこで、水平偏波の標準電波を効率よく受信するためには、アンテナ31を地面に対して水平(横向き)に設置して使用するのが望ましい。つまり、基板42を水平に設置することにより、アンテナ31が標準電波を良好に受信でき、アンテナ31による標準電波の受信性能をより向上できるので望ましい。
図6は、電波時計のアンテナの概略構成を示す分解斜視図である。図6に示すように、アンテナ31は、電波受信感度の良好なアモルファス金属やフェライトなどの磁性体で形成された棒状のコア51と、表面を絶縁被覆した銅線などがコア51の周囲に巻回されたコイル52とを有する。コア51はアンテナ31の軸として機能する。コア51とコイル52とは、アンテナ構造体に含まれる。アンテナ31はまた、コア51およびコイル52を覆うアンテナケース53を有する。アンテナ構造体は、アンテナケース53の内部に収容された状態で、基板42のアンテナ搭載面42aに固定される。
コア51は、長手方向を有し、当該長手方向に直交する横断面の形状は、図6に示すように矩形状に形成されている。角棒状のコア51の長手方向両端部における横断面の中心点を結ぶ直線は、コア51の中心線CL1を形成する。中心線CL1は、コア51の延在方向を示している。なお、コア51の横断面は、矩形に限られず、円形状や長円形状などの他の形状に形成されていてもよい。
図7は、電波時計のコア周辺の磁界を示す模式図である。図7に示す磁界MF1がコア51の内部を通過することによって電磁誘導による起電力が発生し、磁界のエネルギーが図6に示すコイル52により電流として変換される。なお図7では、簡略化のためコイル52は図示を省略されている。
コア51の周辺に、図7に示す棒状のコア51周りの磁界MF1を示す磁力線の方向に略直交する金属体が配置されていると、磁界MF1は当該金属体によって遮断されてしまう。たとえば基板41が基板42に対し直交し、センサ搭載面41aまたはセンサ非実装面41bがアンテナ搭載面42aに対する垂直面として配置されていると、基板41の金属面がシールドとなることにより磁界MF1は遮断されてしまい、磁界MF1が乱される。アンテナ31側の磁界MF1が乱されると、標準電波の入力値が低下し、受信感度が低下するという問題が生じる場合がある。
そこで、本実施の形態では、アンテナ31が搭載されている基板42および他の基板41は、センサ非実装面41bが基板42のアンテナ搭載面42aと対向し、センサ非実装面41bとアンテナ搭載面42aとの間には所定の間隔が形成されるように配置されている。基板41,42は、基板41の表面に形成されている金属面によってコア51周りの磁界MF1が遮断されることを抑制できるように、配置されている。これにより、基板42に搭載されるアンテナ31に対する、基板41の金属面および圧力センサ14の遮蔽ケース43の影響を軽減でき、磁界MF1が基板41または遮蔽ケース43などの金属体によって遮断されることを抑制できる。したがって、アンテナ31による標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
図8は、ポンプの概略構成を示す断面模式図である。図8に示すように、ポンプ16は、ケース内にポンプ室を形成するゴム状のダイヤフラムを備え、ポンプ室の容積変化により気体を輸送するダイヤフラムポンプである。ポンプ16の下部には、小型の直流モータであるモータ102が設けられている。モータ102には、モータ102の回転運動によって回転する出力軸103が取り付けられている。出力軸103は、ポンプ16の下部ケース104の内部まで延びている。出力軸103は、上下方向に延在している。
出力軸103の端部には、回転体105が固定されている。回転体105は、出力軸103と一体となって回転運動する。回転体105には、駆動軸106が固定されている。駆動軸106の回転体105に固定されている一方の端部である基端は、出力軸103の回転中心の延長線から離れて位置している。一方、駆動軸106の他方の端部側は、その中心軸の延長線が出力軸103の回転中心の延長線と交差している。そのため、駆動軸106は出力軸103に対して傾斜している。駆動軸106は、上下方向に対して傾斜する方向に延在している。
駆動軸106の先端側には、駆動体107が回転可能に挿通されている。駆動体107は、平面形状が円形状に形成されている。駆動体107には、たとえば3個の貫通穴108が、互いに120°間隔に形成されている。駆動体107の下方には、駆動軸106の延びる方向に延在する筒状の支持部109が形成されており、駆動軸106の先端部は支持部109の中央に設けられた穴に回転可能に挿通されている。下部ケース104の上側には、上部ケース110が設置されている。上部ケース110は、その下端部において下部ケース104の上端部に、螺子作用などにより固定されている。
上部ケース110の上側には、ダイヤフラム本体111が設けられている。ダイヤフラム本体111は、柔らかく薄いゴムなどの弾性材などにより形成されており、円板状に成形されている。ダイヤフラム本体111の下方には、120°の等しい角度間隔で形成されたポンプ室112が形成されている。上部ケース110は、ポンプ室112の周囲を囲むように配置されている。
ポンプ室112の下方には、釣鐘形の駆動部113が設けられている。駆動部113の先端には、細い頚部を介在させて頭部114が形成されている。駆動体107に形成された貫通穴108を頭部114が貫通し、上記頚部が貫通穴108の内部に位置するように配置されて、駆動体107にダイヤフラム本体111が組みつけられている。駆動部113の外周部には、伸縮自在に設けられた薄膜状のダイヤフラム部115が取り付けられている。ダイヤフラム部115は、ポンプ室112の円形の平面形状の周縁部を形成するダイヤフラム本体111と、駆動部113の外周部とを、気密状態に連結する。
ダイヤフラム本体111の上側には、ポンプ室112を上側から覆ってポンプ室112を蓋する、バルブハウジング117が設けられている。ポンプ室112は、駆動部113、ダイヤフラム部115、ダイヤフラム本体111およびバルブハウジング117によって、囲まれるように形成されている。
バルブハウジング117のさらに上側には、集気体119が設けられている。バルブハウジング117の上側には、アンブレラ弁120が設置されている。アンブレラ弁120は、弁体121と頭部122とを有する。頭部122がバルブハウジング117に形成された貫通穴を貫通して、バルブハウジング117にアンブレラ弁120が組み付けられている。アンブレラ弁120は、ポンプ室112の内部に向かう空気の流れを許容するとともに、その逆方向への流れを禁止する逆止弁として機能する。
ダイヤフラム本体111から集気体119の壁面に沿って上側へ延びるように、吐出弁130が形成されている。吐出弁130は、ポンプ室112から外部に排出される空気の流れを許容するとともに、その逆方向への流れを禁止する逆止弁として機能する。このポンプ16によって輸送される空気は、集気体119の内部に形成された空気室141を経由して、排気部142から外部へと流れる。
下部ケース104、上部ケース110およびダイヤフラム本体111によって囲まれた空間は、ポンプ16の内部空間を形成する。ポンプ16の内部空間とポンプ16の外部とを連通する吸気路が、下部ケース104または上部ケース110の少なくともいずれか一方の一箇所または複数箇所に形成されている。ポンプ16の内部空間には、上記吸気路を経由して、系外から大気が流入する。
ダイヤフラム本体111と駆動部113とは、薄膜状のダイヤフラム部115によって気密状態に連結されている。そのため、ポンプ16の内部空間と、ポンプ室112とは、別空間とされている。ポンプ室112は、アンブレラ弁120の弁体121がバルブハウジング117から離れて、アンブレラ弁120が開状態となるときに限り、バルブハウジング117に形成された通気路を経由して、ポンプ16の外部空間と連通される構造に形成されている。
図8には、出力軸103の軸線(すなわち、モータ102の軸線)である中心線CL2が一点鎖線で図示されている。ポンプ16を作動させるアクチュエータとして機能するモータ102が中心線CL2回りに回転することにより、図9に示すように、ポンプ16の内部を中心線CL2に沿う方向に通過する磁界MF2が形成される。なお図9は、ポンプ周辺の磁界を示す模式図である。
図4に示すように、電波時計のアンテナ31のコア51の中心線CL1と、ポンプ16の中心線CL2とが直交するように、アンテナ31およびポンプ16は配置されている。ポンプ16の出力軸103に対してコア51が垂直に配置されるように、アンテナ31が搭載された基板42が設置される。このような配置とすることにより、ポンプ16の駆動により発生する磁界MF2がコア51周囲の磁界MF1に干渉することを抑制できる。つまり、磁界MF2が磁界MF1に影響して磁界MF1に乱れを発生させることを抑制することができる。磁界MF1がポンプ16によって干渉を受けることを抑制できるので、アンテナ31による標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
(実施の形態2)
図10は、実施の形態2の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図11は、図10に示す各機器を、図10中の矢印XI方向から見た側面図である。実施の形態2では、実施の形態1で説明したポンプ16に替えて、血圧計の本体部1の内部における、基板41,42に対する弁18の配置が特定されている。
図10は、実施の形態2の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図11は、図10に示す各機器を、図10中の矢印XI方向から見た側面図である。実施の形態2では、実施の形態1で説明したポンプ16に替えて、血圧計の本体部1の内部における、基板41,42に対する弁18の配置が特定されている。
図12は、弁の概略構成を示す断面模式図である。図12に示すように、弁18は、血圧計においてカフ2の空気袋21から排出される気体流量を制御し、空気袋21内の圧力を徐々に低下させるために使用される流量コントロール弁である。流量コントロール弁は、2個の永久磁石205a,205bと、3個の電磁コイル206a,206b,206cとを使用する電磁駆動弁で、フレームケース202およびボビン207の後部でハウジングが構成される。このハウジング(フレームケース202)には、ノズル状の内管201が内部に開口する気体流入口201aと、この気体流入口201aに内部空間により連通する複数(ここでは3つ)の気体流出口201bとが形成されている。
ハウジング内において、中空の作動軸(可動部材)204が気体流入口201aに対して進退可能に配置され、作動軸204の移動により気体流入口201aを開閉するように気体流入口201aに相対する作動軸204の先端にオリフィスパッキン(開閉部材)203が取付けられている。
作動軸204の内部の中空部には非磁性体の固定軸212が挿通され、固定軸212はボビン207に一体に固定されている。作動軸204の外周には、永久磁石205a,205b、ヨーク222aおよび弾性体221a,221bが止め輪224で固定されている。したがって、作動軸204は、永久磁石205a,205bおよびヨーク222aなどと一体に移動し、オリフィスパッキン203が気体流入口201aに当たって気体流入口201aを完全に閉塞するまでと、作動軸204の後端部がボビン207に設けられたストッパ207eに当たるまでとの範囲で移動可能であり、固定軸212に沿って直線的に移動する。
永久磁石205aの端面に対向して配置された弾性体221aは、ここでは作動軸204と永久磁石205aとで挟持され、永久磁石205bの端面に対向して配置された弾性体221bは、ここでは止め輪224と永久磁石205bとで挟持されている。永久磁石205a,205bの周囲にはボビン207が配置され、ボビン207には3個の電磁コイル206a,206b,206cが設けられている。
各電磁コイル206a,206b,206cにおいては、作動軸204が各電磁コイル206a,206b,206cと各永久磁石205a,205bとによる電磁力の合成力を移動方向に受けるように、巻回方向が設定されている。具体的には、ここでは真中の電磁コイル206bの巻回方向は右回転で、両側の電磁コイル206a,206cの巻回方向は左回転で、それぞれボビン207に設けられ、巻回方向が交互に逆向きになっている。つまり、電磁コイル206bに隣接する電磁コイル206a,206cには、電磁コイル206bとは電流が逆向きに流れる。なお、電磁コイル206a,206b,206cは外部ターミナル211に接続されている。
また、真中の電磁コイル206bの中央部240に対して、永久磁石205a,205bはほぼ左右均等に配置されている。3個の電磁コイル206a,206b,206cの周囲にはヨーク223が設けられ、円筒状のヨーク223の内側に電磁コイル206a,206b,206c、永久磁石205a,205b、作動軸204および固定軸212が位置する様態である。さらに作動軸204はダンパ209によりフレームケース202に連結され、ダンパ209のバネ作用により図12中の右方向に付勢されている。
上記のように構成された流量コントロール弁の動作について説明する。外部ターミナル211より電磁コイル206a,206b,206cに所定値の電流を流すことによって、各電磁コイル206a,206b,206cと各永久磁石205a,205bとにより電磁力を発生させ、永久磁石205a,205bと電磁コイル206a,206b,206cとの磁極の反発および吸引作用を利用して、永久磁石205a,205bに図12中の左方向の推力を作用させる。
この推力によって、永久磁石205a,205bが取付けられた作動軸204は、ダンパ209の反発力に打ち勝って図12中の左方向に力強く移動し、図13に示すようにオリフィスパッキン203が気体流入口201aに当接し、内管201が完全な閉塞状態になる。なお図13は、気体流入口が完全に閉塞した状態を示す部分拡大断面図である。
内管201の閉塞状態後に、電磁コイル206a,206b,206cへの供給電流を少しずつ減少させると、この電流に応じて電磁力が漸次弱まる。そのため、永久磁石205a,205bが受ける推力が低下し、作動軸204は、ダンパ209の弾性力によって徐々に図12中の右方向に移動し、オリフィスパッキン203が気体流入口201aからゆっくりと離れる。結果として気体流入口201aは微細且つ連続的に開放されていき、やがて図14に示すように、完全な開放状態となる。なお図14は、気体流入口が完全に開放された状態を示す部分拡大断面図である。
オリフィスパッキン203は、作動軸204の先端に取り付けられており、作動軸204とともに、作動軸204が延在する軸線方向である図12〜図14中の左右方向に往復運動する。オリフィスパッキン203は、気体流入口201aに当接することにより弁18を閉状態とし、また気体流入口201aから離れることにより弁18を開状態にする。オリフィスパッキン203は、弁18の弁体として機能している。
固定軸212の軸線方向である、弁18の中心線CL3を図12中に一点鎖線で示す。中心線CL3は、弁18の弁体であるオリフィスパッキン203の往復移動方向を示している。電磁駆動弁である弁18の内部において、永久磁石205a,205bと電磁コイル206a,206b,206cとは、中心線CL3回りに設置されている。そのため、弁18の内部を中心線CL3に沿う方向に通過する磁界が形成される。図9に示すポンプ16と同様に、弁18によって発生する磁界の方向は、弁18の内部を中心線CL3に沿うように通過する方向である。
図10に示すように、電波時計のアンテナ31のコア51の中心線CL1と、弁18の中心線CL3とが直交するように、アンテナ31および弁18は配置されている。弁18の固定軸212に対してコア51が垂直に配置されるように、アンテナ31が搭載された基板42が設置される。このような配置とすることにより、弁18の駆動により発生する磁界がコア51周囲の磁界MF1に干渉して磁界MF1に乱れを発生させる影響を抑制することができる。磁界MF1が弁18によって干渉を受けることを抑制できるので、アンテナ31による標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
(実施の形態3)
図15は、実施の形態3の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図16は、図15に示す各機器を、図15中の矢印XVI方向から見た側面図である。実施の形態3では、実施の形態1で説明した各機器の配置に加えて、血圧計の本体部1の内部における、基板41,42に対する弁18の配置が特定されている。
図15は、実施の形態3の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図16は、図15に示す各機器を、図15中の矢印XVI方向から見た側面図である。実施の形態3では、実施の形態1で説明した各機器の配置に加えて、血圧計の本体部1の内部における、基板41,42に対する弁18の配置が特定されている。
図15および図16に示すように、弁18は、アンテナ31に対して第二基板としての基板42を介在させて配置されている。弁18とアンテナ31との間には、基板42が介在している。また弁18は、基板42の下側に設置されている。弁18は、基板42のアンテナ搭載面42aと反対側のアンテナ非実装面42bと対向するように、配置されている。弁の中心線CL3が基板42と平行になるように、弁18は配置されている。このように弁18とアンテナ31との配置を定めることにより、アンテナ31は、基板42のアンテナ非実装面42bの金属面によって、弁18が駆動するときに形成される磁界から遮蔽される。そのため、アンテナ31回りの磁界MF1に干渉することを一層抑制できる。
実施の形態1および2と同様に、アンテナ31の延在方向を示すコア51の中心線CL1とポンプ16の中心線CL2とが直交するように、かつ、中心線CL1と弁18の中心線CL3とが直交するように、アンテナ31、ポンプ16および弁18は配置されている。したがって、ポンプ16の駆動および弁18の駆動により発生する磁界がコア51周囲の磁界MF1に干渉して磁界MF1に乱れを発生させる影響を抑制することができる。磁界MF1がポンプ16および弁18によって干渉を受けることを抑制できるので、アンテナ31による標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
(実施の形態4)
図17は、実施の形態4の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図18は、図17に示す各機器を、図17中の矢印XVIII方向から見た側面図である。実施の形態4では、基板41,42の配置が実施の形態3と異なっており、具体的には、基板41と基板42とは平行に設置されている。
図17は、実施の形態4の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図18は、図17に示す各機器を、図17中の矢印XVIII方向から見た側面図である。実施の形態4では、基板41,42の配置が実施の形態3と異なっており、具体的には、基板41と基板42とは平行に設置されている。
基板41,42が平行となるように設置されていても、アンテナ31が搭載されている基板42および他の基板41は、センサ非実装面41bが基板42のアンテナ搭載面42aと対向し、センサ非実装面41bとアンテナ搭載面42aとの間には所定の間隔が形成されるように配置されている。基板41,42は、基板41の表面に形成されている金属面によってコア51周りの磁界MF1が遮断されることを抑制できるように、配置されている。したがって、磁界MF1が基板41によって遮断されることを抑制できるので、アンテナ31による標準電波の受信性能の低下を抑制することができる。
本体部1内のスペースに対応して、基板41,42は、実施の形態1で説明したように互いに傾斜して配置されてもよく、本実施の形態のように平行に配置されてもよい。本体部1内の基板41,42の占有体積をより減少できるように基板41,42を配置することによって、本体部1の筐体を一層小型化でき、血圧計全体を一層コンパクト化することができる。
(実施の形態5)
図19は、実施の形態5の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図19では、アンテナ31が搭載された基板42および弁18のみが図示されており、基板41およびポンプ16は図示を省略されている。実施の形態5では、弁18は基板42の上側に設置されている点において実施の形態3および4と異なるものの、弁18がアンテナ31に対して基板42を介在させて配置されており、弁18とアンテナ31との間には基板42が介在している点は実施の形態3および4と同様である。
図19は、実施の形態5の、血圧計の本体部内に搭載された各機器の配置について示す斜視図である。図19では、アンテナ31が搭載された基板42および弁18のみが図示されており、基板41およびポンプ16は図示を省略されている。実施の形態5では、弁18は基板42の上側に設置されている点において実施の形態3および4と異なるものの、弁18がアンテナ31に対して基板42を介在させて配置されており、弁18とアンテナ31との間には基板42が介在している点は実施の形態3および4と同様である。
このように弁18とアンテナ31との配置を定めることにより、実施の形態3および4と同様に、アンテナ31は、基板42のアンテナ非実装面42bの金属面によって、弁18が駆動するときに形成される磁界から遮蔽される。そのため、アンテナ31回りの磁界MF1に干渉することを一層抑制できる。
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組合せてもよい。また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 本体部、2 カフ、3 エア管、4 表示部、13 電波時計、14 圧力センサ、16 ポンプ、18 弁、19 弁駆動回路、20 CPU、21 空気袋、26 バンド、27 面ファスナ、31 アンテナ、32 受信回路、33 時計信号解析回路、41,42 基板、41a センサ搭載面、41b センサ非実装面、42a アンテナ搭載面、42b アンテナ非実装面、43 遮蔽ケース、51 コア、52 コイル、53 アンテナケース、CL1,CL2,CL3 中心線、MF1,MF2 磁界。
Claims (6)
- 被測定者の血圧測定部位に装着され、気体が充填される気体袋を有するカフと、
前記気体袋に気体を移送させるポンプと、
前記気体袋から排出される気体流量を制御する流量コントロール弁と、
前記気体袋内の圧力を検出する圧力センサと、
センサ搭載面およびセンサ非実装面を有し、前記センサ搭載面に前記圧力センサが搭載された第一基板と、
時刻情報を含む標準電波を受信するアンテナを有し、現在時刻を計時する電波時計と、 アンテナ搭載面およびアンテナ非実装面を有し、前記アンテナ搭載面に前記アンテナが搭載された第二基板とを備え、
前記ポンプは、軸線回りに回転して前記ポンプを作動させるモータを含み、
前記アンテナは、棒状の磁性体コアと、前記磁性体コアに巻回されたコイルとを含み、
前記ポンプは、前記モータの軸線方向と前記磁性体コアの延在方向とが略直交するように配置されており、
前記第一基板および前記第二基板は、前記センサ非実装面と前記アンテナ搭載面とが対向するように、または、前記センサ搭載面と前記アンテナ非実装面とが対向するように配置されている、血圧測定装置。 - 前記第二基板は、前記血圧測定装置が設置される設置面に対して平行に配置されている、請求項1に記載の血圧測定装置。
- 前記第一基板は、前記第二基板に対して傾斜して配置されている、請求項1または請求項2に記載の血圧測定装置。
- 前記第一基板と前記第二基板とは、平行に配置されている、請求項1または請求項2に記載の血圧測定装置。
- 前記流量コントロール弁は電磁駆動弁であって、
前記電磁駆動弁によって発生する磁界の方向と前記磁性体コアの延在方向とが直交するように配置されている、請求項1から請求項4のいずれかに記載の血圧測定装置。 - 前記流量コントロール弁と前記アンテナとの間に前記第二基板が介在し、
前記流量コントロール弁は、前記アンテナ非実装面と前記流量コントロール弁とが対向するように設置されている、請求項1から請求項5のいずれかに記載の血圧測定装置。
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