JP3661283B2

JP3661283B2 - 血圧計用ポンプ装置

Info

Publication number: JP3661283B2
Application number: JP17776696A
Authority: JP
Inventors: 浩一岡田; 順三藤井
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-07-08
Filing date: 1996-07-08
Publication date: 2005-06-15
Anticipated expiration: 2016-07-08
Also published as: JPH1014893A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上腕、手首、指等の人体血圧測定部位の動脈圧情報によって血圧測定を行なう電子血圧計に用いられる血圧計用ポンプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の血圧計用ポンプ装置Ｐにおいては、一般的に図１６に示されるように圧縮・膨張させられる空気室９を備えており、空気室９を圧縮・膨張させることによるポンプ動作に伴って空気室９内の空気を排気路１７内に押し出し、血圧計の圧迫帯内に空気を供給するようになっている。図中１はモータ、２は偏心した状態で駆動軸３が取付けられたモータの出力軸、５は駆動軸３が連結される作動ロッド、７はダイアフラム体であり、７ａはダイアフラム部、７ｃは駆動部である。この駆動部７ｃは作動ロッド５に連結されている。８ｂはダイアフラム部７ａの内側に形成される空気室９内に連通するように基台８に設けられた排気孔であり、１１は排気孔８ｂを覆うように配された傘形の排気弁である。モータ１を駆動させて作動ロッド５を作動させると作動ロッド５の往復運動に連動してダイアフラム体７のダイアフラム部７ａは圧縮・膨張運動を行い、圧縮運動時に空気室９内の空気は図中一点鎖線の矢印にて示されるように排気孔８ｂ及び排気路１７を介して圧迫帯に向けて供給されるようになっている。
【０００３】
そして、これらのものにおいては、空気室９内の空気を空気室９外に排気させるにあたって、図１７に示されるように空気室９内に連通するように設けられた排気孔８ｂの部分には空気が空気室９内に戻るようなことなく空気室９から排気路１７の一方向に向けてのみ行なわれるようにするための傘形弁のような排気弁１１が排気孔８ｂを覆うように設けられており、この排気弁１１によって空気が空気室９内に戻るようなことなく空気室９内の空気を連続して排気して圧迫帯内に供給できるようになっている。
【０００４】
上記排気弁１１としては軟質ゴムのような弾性体にて形成され、図１８に示されるように連結軸１１ａの上部に傘形の弁部１１ｂを設けて構成されており、連結軸１１ａを基台８に設けられた弁取付穴８ａ内に挿入係止し、排気孔８ｂを覆うように弁部１１ｂが配置されている。
そして、通常時には弁部１１ｂの外周縁の接地部が基台８の外面のシール面１５に接した状態となり、且つ一定内圧が矢印ａ方向に作用するために接地部はシール面１５に対して隙間無く密接した状態となっている。ポンプ動作に伴う空気室９の圧縮によって空気が排気孔８ｂを通り、接地部を持ち上げて空気室９外に排気されて圧迫帯内にエアーを供給する。空気室９の圧縮に伴う空気の排気方向への流れが止まると通常状態として一定内圧が矢印ａ方向に作用するために接地部はシール面１５に対して隙間無く密接し、エアーが逆戻りしないようにシールするようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来例にあっては、空気室９の圧縮に伴ってエアーが排気孔８ｂを通り、弁部１１ｂの外端縁の接地部を持ち上げて圧迫帯へエアーを供給するものであるが、その際、シール面１５と接地部との接地面積が大きいためにポンプ動作に伴う接地部の応答性（離れ性）が悪く、エアー供給の効率が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題点の解決を目的とするものであり、ポンプ動作に伴う弁部の応答性（離れ性）を向上させることができ、エアー供給の効率を向上させた血圧計用ポンプ装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明では、上腕や手首や指のような人体血圧測定部位に装着する血圧計Ｖのモータ１の出力軸２に偏心して取付けられた駆動軸３と、駆動軸３の回転によってモータ径方向に往復運動する作動ロッド５と、作動ロッド５にて圧縮・膨張されてポンプ作用を行なう空気室９を備えたダイアフラム体７とから成り、作動ロッド５に連結されると共に作動ロッド５の往復運動にて空気室９を圧縮・膨張させる駆動部７ｃをダイアフラム体７に設け、駆動部７ｃの周囲に設けられたダイアフラム部７ａのうち、モータ１の出力軸２に相対する面のみを変位可能として成る血圧計用ポンプ装置Ｐにおいて、空気室９内の空気を空気室９外に向けて一方向のみに排気する弁部１１ｂのシール面１５に複数本の隣合うリブ１６ａで構成される凹凸部１６を設けたことを特徴とするものであり、凹凸部１６によってシール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができ、ポンプ動作に伴う弁部１１ｂの応答性（離れ性）を向上させることができる。
【０００８】
また、凹凸部１６はシール面１５の全周に沿って設けるようにしてもよいものであり、ポンプ動作に伴う弁部１１ｂの応答性（離れ性）をシール面１５の全周にわたって向上させることができる。
また、凹凸部１６を構成するリブ１６ａの突出高さを０．００５〜０．０１５ｍｍとしてあるとシール面１５の密閉性を損なうことなくシール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができ、ポンプ動作に伴う弁部１１ｂの応答性（離れ性）を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる血圧計用ポンプ装置Ｐは、上腕、手首、指等の人体血圧測定部位の動脈圧情報によって血圧測定を行なう電子血圧計のような血圧計Ｖに用いられるものであり、この血圧計Ｖは図１（ｂ）に示されるように血圧計用ポンプ装置Ｐ、電磁弁からなる急速排気弁Ｗ及び定速排気弁Ｘ、圧迫帯Ｙ、圧力センサーＺを備えたものとして構成されている。
【００１０】
図１（ａ）において１はモータ、２はモータ１の出力軸、３は出力軸２に対して溶接等により偏心して取付けられた丸棒状の駆動軸、４はモータ１を取付けるための蓋状のモータ取付台であり、中心部近傍にはモータ１の取付ねじ２０を通すための貫通孔４ｂが設けられ、また、外周角部にはモータ取付台４を後述する他の部材とねじ止めするための取付穴がそれぞれ設けられている。
【００１１】
５は略棒状の作動ロッドであり、中心には駆動軸３と結合するための結合穴５ａが設けられ、両端には後述するダイアフラム体７を該作動ロッド５に連結するための取付孔５ｂが設けられている。
６は一面が開口した長方箱状のケース体であり、外角部には４つの取付穴が設けられており、開口面はモータ取付台４と嵌合され、箱底面は後述するダイアフラム体７及び基台８をケース体６内に挿入、保持するための挿入穴６ａを有すると共に、ケース体６内に導入された空気を後述するダイアフラム体７の吸入弁７ｅに導くための通気口６ｂが設けられている。さらに、ケース体６には外部の空気をケース体６内に導入するための吸入口６ｄが設けられている。この吸入口６ｄは図１（ｃ）の水平断面図に示されるように水平断面視で屈曲したクランク状となっている。また、ケース体６には定速排気弁Ｘに接続されることとなるパイプ部材１４を接続するための接続管部６ｅが設けられている。
【００１２】
７はゴム等の弾性体により、一端部に取付用のネジを通す通孔２１を有して形成されたダイアフラム体であり、図１４、図１５に示されるように該ダイアフラム体７上には斜面を有して略方形斜柱状に形成されたダイアフラム部７ａがダイアフラム体７平面に対して３次元的に延伸して、立体的且つ一体に１袋形成されており、ダイアフラム部７ａの頂部には全周にわたって蛇腹の役目をする半円部７ｂが設けられている。さらに、ダイアフラム部７ａの中心部にはダイアフラム部７ａ内の容積を可変してポンプ作用を行なうための駆動部７ｃが剛性を高めるため厚肉にダイアフラム部７ａの底部から頭部にわたって立面高さと等しく形成されている。また、駆動部７ｃの先端には頭部７ｄが設けられ、作動ロッド５の取付孔５ｂを貫通してロッド表面に突出して取着され、これにより駆動部７ｃは作動ロッド５に係合保持されている。７ｅはダイアフラム体７上に一体的に形成された舌状の吸入弁である。
【００１３】
８は四隅に取付穴２２を有する長方板状の基台であり、ダイアフラム部７ａの内部空間と基台８とで囲まれた容積で空気室９が形成されるようになっている。空気室９は駆動部７ｃを基準としてモータ径方向外側の空気室９ａとモータ径方向内側の空気室９ｂとからなり、ダイアフラム部７ａは斜面を有して形成されているため、空気室９ａの容積の方が、空気室９ｂの容積よりも大きくなっている。基台８がダイアフラム体７を圧接する側には、ダイアフラム部７ａの立体面とほぼ相似形状の略方形状の立壁１０が設けられ、立壁１０の高さは、基台８の短軸に平行で中心から近辺側の立壁１０ａは遠辺側の立壁１０ｂよりも低く構成され、基台８の長軸に平行な他の２辺の立壁１０ｃは前記２つの壁をつないだ斜面壁となっている。また、立壁１０内の基台８面上には後述する排気弁１１を取付けるための弁取付穴８ａが設けられており、さらに、弁取付穴８ａと近接して排気孔８ｂが設けられ、さらに、吸入弁７ｅを通過した空気を空気室９に導くための溝状の吸入路８ｃが設けられている。また、基台８の端部には圧迫帯Ｙに接続されるパイプ部材１４を接続するための接続管部８ｄが設けられている。この接続管部８ｄは後述する蓋体１２と基台８との間に形成される排気路１７と連通した状態となっている。また、基台８には上記ケース体６の接続管部６ｅと連通することとなる連絡管部８ｅが設けられている。
【００１４】
上記排気孔８ｂは図７において基台８の両端側に位置するようにそれぞれ端部寄りに１つづつ設けられている。各排気孔８ｂの位置としてはそれぞれ空気室９が圧縮される側の端部であり、つまり、空気室９ａ側に対応するように設けられている。
ダイアフラム組立状態において、ダイアフラム体７の斜面を有して略方形斜柱状に形成されたダイアフラム部７ａの内周立面は、４辺のうち、３辺が基台８の立壁１０ｂ及び１０ｃと密着するよう構成されているため、駆動部７ｃが運動したときにダイアフラム部７ａは内側への移動及び変形が阻止されている。また、ダイアフラム部７ａの外周立面のうち、上記と同じ３辺はケース体６の挿入穴６ａの内周面と密着するよう構成されているので、駆動部７ｃが運動した時にこのダイアフラム面が外側に変位して拡張されることが規制されている。このためダイアフラム部７ａが作動ロッド５により駆動された時、ダイアフラム部７ａの立面のうち、斜面を有する駆動部７ｃ面のみ唯一振動可能であって、他の面はケース体６と基台８とに挟まれて振動せずに固定されているものである。
【００１５】
１１はゴム等の弾性体で構成された傘型の排気弁であり、基台８のダイアフラム体７と接する側と反対側において各ダイアフラム体７と対応するように２つ取着されるようになっている。
この排気弁１１は図２に示されるように連結軸１１ａの上部に傘形の弁部１１ｂを設けて主体が構成されており、連結軸１１ａを基台８に設けられた弁取付孔８ａ内に挿入係止し、排気孔８ｂを覆うように弁部１１ｂが配置されるようになっている。排気孔８ｂを覆うように配置される排気弁１１の弁部１１ｂは通常時は排気孔８ｂを覆うように閉じ状態となるようになっており、排気孔８ｂから空気室９内の空気が出てくると弾性変形して空気圧によって弁部１１ｂが開いた状態となって空気を外部に排出し、排出後には弾性力によって閉じ状態に戻るようになっている。つまり、弁部１１ｂによって外側の一方向に向けてのみ空気が流れるようになっており、空気が排気孔８ｂ内に戻るようなことを排気弁１１によって防止するようになっている。
【００１６】
弁部１１ｂが接するように配置されることとなる基台８の上面のシール面１５には凹凸部１６が形成されており、凹凸部１６によってシール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができるようになっている。
この凹凸部１６はシール面１５の上面より上方に向けてリブ１６ａを突設することによって構成されており、このリブ１６ａは周方向に所定間隔毎に設けたり、図３、図４に示されるように周方向に沿って連続するように設けたりするものである。また、リブ１６ａは複数本隣合うようにして設けてある。ここで、図５においてリブ１６ａの突出高さｂとしては０．００５〜０．０１５ｍｍであることが望ましいものであり、上記範囲内の突出高さｂであれば、弁部１１ｂがシール面１５に当接した状態のシール性を損なうことなく、シール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができるものである。また、リブ１６ａの配置部分としては、例えば、図５に示されるようにシール面１５の長さ寸法ｃが１．３ｍｍとなっている場合、弁部１１ｂの外端側から０．４ｍｍ離れるようにして０．２ｍｍ巾で設けられるものであり、この配置状態が弁部１１ｂがシール面１５に当接した状態のシール性を損なうことなく、シール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができるのに最も適している。つまり、図５中ｄ寸法が０．４ｍｍ、ｅ寸法が０．２ｍｍ、ｆ寸法が０．７ｍｍである。図示したものにおいてはリブ１６ａは３つである場合を示しているが、このものに限定されるものではなく、３つ以下あるいは３つ以上であってもよいものである。図８、図１０では４本のリブを隣合うように周方向に沿って連続して形成するようにしたものが示されている。
【００１７】
図６は内部圧力が作用した状態でのシール面１５に対する弁部１１ｂの当接状態を示しており、図６（ａ）に示されるものは低圧時における状態を示し、低圧時における保持は弁部１１ｂの外端縁がシール面１５に対して密接することでシールされる。また、図６（ｂ）に示されるものは高圧時における状態を示し、高圧時における保持は弁部１１ｂの根元側がシール面１５に対して密接することでシールされる。図６においてはリブ１６ａは省略した状態となっている。
【００１８】
１２は外縁四隅に取付穴２３を有した蓋体であり、外面には内方に向けて部分的に凹んだ凹所１２ａが設けられており、蓋体１２を基台８に対して取着すると凹所１２ａによって基台８と蓋体１２との間に排気路１７が形成されるようになっている。排気路１７と連通するように蓋体１２からは急速排気弁Ｗに接続されることとなるパイプ部材１４が接続される接続管部１２ｂが突設されている。上記基台８と蓋体１２との間に形成される排気路１７は基台８に設けられた連絡管部８ｅと連通しており、連絡管部８ｅを介して排気路１７は接続管部６ｅとも連通した状態となっている。
【００１９】
１３はモータ取付台４、ケース体６、ダイアフラム体７、基台８及び蓋体１２を貫通して一体的に固着するための取付ねじである。
次に本発明におけるポンプ装置の動作について説明する。モータ１に通電されて出力軸２が回転すると、駆動軸３も回転し、これにより作動ロッド５がモータ１の出力軸２と垂直面内で円運動をしてダイアフラム部７ａの駆動部７ｃは作動ロッド５と同じ円運動を行なう。この時、モータ１の出力軸２から見て、作動ロッド５の先端との距離が拡大する工程（円運動の半周）、つまり、作動ロッド５先端が出力軸２に対して径方向外側に遠ざけられるように運動するときは駆動部７ｃも同様に径方向外側に変位させられ、空気室９の容積はダイアフラムの斜面を有する面のみ変位可能に構成されているため、空気室９ａは圧縮されて容積が減少し、一方、空気室９ｂは膨張させられて容積は増大するが、空気室９ａの容積の方が空気室９ｂの容積よりも大きいために、全体として空気室９の容積は減少するものである。次に作動ロッド５の先端とモータ１の出力軸２との距離が減少する工程（円運動の残り半周）、つまり、作動ロッド５が出力軸２に対して径方向内側に近づくように運動するときは駆動部７ｃも同様に径方向内側に変位させられ、全体として空気室９の容積は増大するものである。
【００２０】
空気室９の容積が減少する工程にあっては、空気室９は増圧されて吸入弁７ｅはケース体６に圧接されて閉じ、反対に排気弁１１が開いて図１中一点鎖線矢印にて示されるように排気路１７を介して接続管部８ｅに向けて空気が供給される。次に空気室９の容積が増大する工程では、空気室９は減圧されて吸入弁７ｅが開いて図１中破線矢印にて示されるように吸入口６ｄからケース体６内に入っていた空気は、通気口６ｂ、吸入路８ｃを通って空気室９に流入して吸気動作が行なわれ、反対に排気弁１１は内圧が作用して確実に閉状態となる。空気室９は互いに１８０度離れて相対する位置関係で設置されているため両者の吸入及び圧縮の工程は丁度反対になり、一方の空気室９が空気を吸入している場合には他方の空気室９は空気を圧縮する動作を行なっていることになる。また、各空気室９は駆動軸３の一回転で１回のポンプ作用を行なうが全体では２回行なわれ、しかも、吐出空気の位相が空気室９によって１８０度異なっているために接続管部８ｄから吐出される空気の脈動は空気室９が１室のポンプに比べて低減される。
【００２１】
また、血圧測定を行なうにあたって接続管部８ｅ、排気路１７、連絡管部８ｅ、接続管部６ｅ、定速排気弁Ｘを介して定速排気が行なわれるものであり、また、血圧測定後には接続管部８ｅ、排気路１７、接続管部１２ｂ、急速排気弁Ｗを介して急速排気が行なわれるものである。
そして、圧迫帯Ｙ内に空気を供給するにあたり、排気弁１１を介して空気室９内の空気を順次排気路１７内に排出し、接続管部８ｅを介して圧迫帯Ｙ内に空気が供給されるものであり、このとき弁部１１ｂによって外側の一方向に向けてのみ空気が流れるようになっており、空気が排気孔８ｂ内に戻るようなことを排気弁１１によって防止するようになっているものであるが、弁部１１ｂが接することとなるシール面１５には凹凸部１６が形成されており、この凹凸部１６の存在によって弁部１１ｂがシール面１５に当接した状態のシール性を損なうことなく、シール面１５に対する弁部１１ｂの接地面積を少なくすることができ、ポンプ動作に伴って弁部１１ｂがシール面１５から離れやすくすることができるものであり、ポンプ動作に伴う弁部１１ｂの応答性（離れ性）を向上させることができるものであり、エアー供給の効率が向上するようになっている。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、空気室内の空気を空気室外に向けて一方向のみに排気する弁部のシール面に複数本の隣合うリブで構成される凹凸部を設けてあるので、凹凸部によってシール面に対する弁部の接地面積を少なくすることができ、ポンプ動作に伴う弁部の応答性（離れ性）を向上させることができるものであり、エアー供給の効率を向上させることができるものである。
【００２３】
請求項２の発明は、請求項１において凹凸部はシール面の全周に沿って設けられているので、ポンプ動作に伴う弁部の応答性（離れ性）をシール面の全周にわたって向上させることができるものであり、エアー供給の効率をさらに向上させることができるものである。
請求項３の発明は、請求項２において凹凸部を構成するリブの突出高さを０．００５〜０．０１５ｍｍとしてあるとシール面の密閉性を損なうことなくポンプ動作に伴う弁部の応答性（離れ性）を向上させることができるものであり、エアー供給の効率を向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一例を示す断面図であり、（ｂ）は血圧計の概略構成を説明する説明図、（ｃ）は吸入口を示す部分水平断面図である。
【図２】（ａ）は図１におけるイ部の部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）のロ部の部分拡大断面図である。
【図３】他例を示すものであり、（ａ）は部分拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３（ｂ）におけるハ部の部分拡大断面図である。
【図５】他例を示す部分拡大断面図である。
【図６】（ａ）は低圧時における弁部の作用を説明する部分拡大断面図、（ｂ）は高圧時における弁部の作用を説明する部分拡大断面図である。
【図７】基台を示す平面図である。
【図８】図７におけるニ部の部分拡大図である。
【図９】基台を示す断面図である。
【図１０】（ａ）は図９におけるホ部の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）のヘ部の部分拡大図である。
【図１１】基台を示す下面図である。
【図１２】基台を示す側面図である。
【図１３】（ａ）は図１１におけるト部の部分拡大図、（ｂ）は断面図である。
【図１４】ダイアフラム体を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は下面図である。
【図１５】（ａ）は図１４（ａ）におけるＢ−Ｃ−Ｄ−Ｅ線断面図、（ｂ）は図１４（ａ）におけるＦ−Ｇ−Ｈ−Ｉ線断面図である。
【図１６】従来例を示す断面図である。
【図１７】同上の通気孔の配置状態を説明する説明図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は弁部の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｐ血圧計用ポンプ装置
Ｖ血圧計
１モータ
２出力軸
３駆動軸
５作動ロッド
７ダイアフラム体
７ａダイアフラム部
７ｃ駆動部
１１ｂ弁部
１５シール面
１６凹凸部
１６ａリブ

Claims

上腕や手首や指のような人体血圧測定部位に装着する血圧計のモータの出力軸に偏心して取付けられた駆動軸と、駆動軸の回転によってモータ径方向に往復運動する作動ロッドと、作動ロッドにて圧縮・膨張されてポンプ作用を行なう空気室を備えたダイアフラム体とから成り、作動ロッドに連結されると共に作動ロッドの往復運動にて空気室を圧縮・膨張させる駆動部をダイアフラム体に設け、駆動部の周囲に設けられたダイアフラム部のうち、モータの出力軸に相対する面のみを変位可能として成る血圧計用ポンプ装置において、空気室内の空気を空気室外に向けて一方向のみに排気する弁部のシール面に複数本の隣合うリブで構成される凹凸部を設けて成ることを特徴とする血圧計用ポンプ装置。
凹凸部はシール面の全周に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載の血圧計用ポンプ装置。
凹凸部を構成するリブの突出高さは０．００５〜０．０１５ｍｍであることを特徴とする請求項２記載の血圧計用ポンプ装置。