JP3783577B2 - 血圧計用のポンプユニット - Google Patents
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- A61B5/021—Measuring pressure in heart or blood vessels
- A61B5/02141—Details of apparatus construction, e.g. pump units or housings therefor, cuff pressurising systems, arrangements of fluid conduits or circuits
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生体に装着して血圧を測定する血圧計に関し、より特定的には、この血圧計に用いられるポンプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、血圧の自己管理がますます重要視され、家庭用血圧計が広く用いられるようになってきている。ここで、家庭用血圧計の１つである手首式血圧計３００の概略構成について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４は手首式血圧計３００の外観を示す全体斜視図であり、図５は手首式血圧計３００の内部構成を示すブロック図である。両図を参照して、手首式血圧計３００は、血圧測定の制御装置が内蔵された本体部３０１と、その本体部３０１が装着される手首式血圧計用カフ３０２とを備える。
【０００３】
本体部３０１の外表面には、表示器３０３、および測定開始スイッチ３０４が設けられ、内部には加圧センサ３０５、エアーポンプ２０６、エアーバルブ２０７、およびこれらの機器を制御するＣＰＵ３０８が設けられている。エアーポンプ２０６、エアーバルブ２０７、およびモータ２１０（後述）により、エアーポンプユニット２００を構成する。
【０００４】
手首式血圧計用カフ３０２は、エアーポンプ２０６から送り出される空気が溜められるとともに、手首部の動脈を圧迫するために用いられる圧迫用空気袋３０９、この圧迫用空気袋３０９をその内面側に設け、手首部に装着するための帯状のバンド３１０、およびバンド３１０を手首部に巻回して固定するための面ファスナ３１１を備えている。
【０００５】
次に、エアーポンプユニット２００の詳細構成について図６を参照して説明する。なお、図６は、エアーポンプユニット２００の構成を示す平面図である。このエアーポンプユニット２００は、モータ２１０、モータ２１０の回転力を利用して空気を送り出すエアーポンプ２０６、および空気の流路を制御するためのエアーバルブ２０７を備える。エアーポンプ２０６に設けられた吐出ポート２０６ａと、エアーバルブ２０７に設けられた吸入ポート２０７ａとの間は、気密的にＬ字形状のエアーチューブ２１１，２１２により連結されている。また、エアーチューブ２１２には、エアーポンプ２０６から吐出される空気を圧迫用空気袋３０９へ導くための枝管２１２ａが設けられている。
【０００６】
上記構成からなるエアーポンプユニット２００において、圧迫用空気袋３０９を加圧する場合は、エアーバルブ２０７を閉状態にして、エアーポンプ２０６から吐出される空気がすべて圧迫用空気袋３０９へ流出するようにする。一方、圧迫用空気袋３０９を減圧する場合は、エアーバルブ２０７を開状態にして、圧迫用空気袋３０９内の空気をエアーバルブ２０７を介して外部へ放出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記手首式血圧計、指式血圧計等その他の携帯血圧計は、ユーザビリティの観点から近年小型化が要求されている。そのため、圧迫用空気袋内の圧力を加減圧するためのエアーユニットの体積も必然的に小型化が要求される。そこで、上述したエアーポンプユニット２００においても、モータ２１０、エアーポンプ２０６およびエアーバルブ２０７の小型化に向けた開発がなされ、また、Ｌ字形状のエアーチューブ２１１，２１２を用いて、エアーポンプユニット２００全体としての小型化を図っている。
【０００８】
しかし、モータ２１０、エアーポンプ２０６およびエアーバルブ２０７の小型化を図っても、エアーチューブ２１１，２１２の占める容積およびレイアウトの小型化を図るには限界の域に達しつつある。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、エアーチューブの占める容積およびレイアウトの小型化を考慮することなく、小型化を可能とするエアーポンプユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に基いた血圧計用のポンプユニットにおいては、モータと、上記モータの駆動により流体を吐出するポンプと、圧迫用流体袋内の流体の圧力を制御するためのコントロールバルブと、を有する血圧計用のポンプユニットであって、上記ポンプを内蔵するハウジング部材と、上記ハウジング部材に設けられ、上記ポンプから吐出される流体が流れるとともに、上記コントロールバルブが直接連結される第１流路とを備える。さらに、上記ポンプは、上記モータの駆動により上下運動するダイヤフラムと、上記ハウジング部材の所定位置に設けられる空気吸入孔の開閉を行なう開閉弁を含む弁体とを有し、上記ハウジング部材は、上記空気吸入孔が設けられ、上記ポンプの前記弁体を固定する第１ハウジング部材と、この第１ハウジング部材の上に配設され、この第１ハウジング部材とにより、横方向の一方側が前記ポンプの圧縮室に連通し、横方向の他方側であって、上記ポンプの横方向に配置される上記コントロールバルブを連結するための第１流路を規定する第２ハウジング部材とを有している。
【００１１】
このように、ポンプの横方向（ダイヤフラムの上下運動方向に対して交差する方向）にコントロールバルブを設け、このコントロールバルブをポンプを内蔵するハウジング部材に直接連結する構造を採用することにより、従来のようなエアーチューブを設ける必要がなくなる。その結果、エアーチューブの占める容積分の小型化を実現させることが可能になる。また、エアーチューブが不要となることから、部品点数の削減が図られ、これによりポンプユニットのコストの削減を図ることが可能になる。
【００１２】
また、エアーチューブの経時劣化による復元力の低下、温湿度、紫外線、ガス等の耐候性による材質劣化に起因するエアーチューブの連結部での流体の漏れ等がなくなるため、ポンプユニットひいては血圧計の信頼性を大きく向上させることが可能になる。
【００１３】
また、上記発明において好ましくは、上記第２ハウジング部材と、上記コントロールバルブとの連結部分には、一方が他方を受入れる凹凸領域が設けられる。また、上記発明においてさらに好ましくは、上記第２ハウジング部材の上記凹凸領域には凹部領域が設けられ、上記コントロールバルブの上記凹凸領域には凸部領域が設けられ、上記凹部領域と上記凸部領域との間には、シール部材が設けられる。この構成により、第２ハウジング部材へのコントロールバルブの取付け時に、位置決め等を容易に実現させることが可能になり、ポンプユニットの組立性の向上を図ることが可能になる。また、凹部領域と凸部領域との間にシール部材を設けることにより、ハウジング部材とコントロールバルブとの間の気密性を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、上記発明においてさらに好ましくは、上記第１および第２ハウジング部材に設けられるとともに、上記第１流路に連通し、上記流体を上記圧迫用流体袋に導くための第２流路がさらに設けられる。この構成により、コントロールバルブを閉状態に制御した場合には、ポンプから吐出される流体が、第１流路および第２流路を通過して圧迫用流体袋に導かれ、圧迫用流体袋を加圧することが可能となる。また、コントロールバルブを開状態に制御した場合には、圧迫用流体袋内の流体が第２流路および第１流路を通過して、コントロールバルブ側から外部に流出し、圧迫用流体袋内を減圧することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づいた血圧計用のポンプユニットの構造について説明する。なお、本実施の形態におけるポンプユニットが適用される血圧計としては、上記従来技術の図４および図５で説明した手首式血圧計や、指式血圧計等が挙げられるが、その血圧計全体の構成については、様々な対応が考えられるとともに、本発明の本質は、ポンプユニットの構造にあるため、ここでは、ポンプユニットの構造についてのみ説明する。
【００１６】
（ポンプユニット１００の構造）
まず、図１を参照して、本実施の形態におけるポンプユニット１００の構造について説明する。なお、図１は本実施の形態におけるポンプユニット１００の全体構造を示す断面図である。
【００１７】
このポンプユニット１００は大別すると、モータ１１０、ポンプ１２０、およびコントロールバルブ１５０を備える。モータ１１０は、ポンプ１２０を構成する第１ハウジング部材Ｆ１にビス等（図示省略）を用いて固定される本体部１１１と、モータ回転軸１１１ａと、このモータ回転軸１１１ａの先端部分に取付けられ、モータ回転軸１１１ａの回転運動を、後述するダイヤフラム１２２に連結されるクランク１２１の上下運動に変換するための偏芯部材１１２と、この偏芯部材１１２とクランク１２１を連結する連結棒１１３とを備える。
【００１８】
ポンプ１２０は、第１ハウジング部材Ｆ１内に設けられる圧縮室１２３を有する。この圧縮室１２３は、クランク１２１に連結されたダイヤフラム１２２に設けられる伸縮ドーム１２２ａによって規定されており、クランク１２１の上下運動に連動するダイヤフラム１２２の上下運動により、伸縮ドーム１２２ａが収縮と膨張を繰り返す。第１ハウジング部材Ｆ１には、圧縮室１２３通じる空気吸入孔１２５が２ヶ所設けられている。この空気吸入孔１２５の圧縮室１２３側の開口端部には、開閉弁１２４ａが設けられている。この開閉弁１２４ａは、断面がＴ字形状からなる弁体１２４に設けられ、この弁体１２４は第１ハウジング部材Ｆ１に固定されている。この開閉弁１２４ａは、圧縮室１２３への空気の流入を許容し、圧縮室１２３からの空気の流出を阻止する。
【００１９】
第１ハウジング部材Ｆ１の上には、第２ハウジング部材Ｆ２が設けられ、第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２とにより、一端が圧縮室１２３に連通し、他端にコントロールバルブ１５０を連結するための連結凹部１２７を有する第１流路１２６が設けられている。この第１流路１２６の途中領域には、逆止弁１２８が設けられている、この逆止弁１２８は、圧縮室１２３への空気の流入を阻止し、圧縮室１２３からの空気の流出を許容する。
【００２０】
第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２とには、第１流路１２６に連通する第２流路１２９が設けられ、この第２流路１２９の吐出口１３１は、血圧計の圧迫用流体袋（カフ）に連結される。なお、第２流路１２９の第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２との継目には、気密性を確保するためにシール部材１３０が設けられている。
【００２１】
連結凹部１２７にはコントロールバルブ１５０に設けられた連結凸部１５１ａが、シール部材としてのＯリング１４０を介在して、気密的に嵌合されている。コントロールバルブ１５０内には、排出通路１５１が設けられ、この排出通路１５１の上部開口端部は、シール部材１５２を有する制御ブロック１５３により開閉状態が制御される。制御ブロック１５３の上下動については、制御ブロック１５３の周囲に設けられたボビン１５４に巻回されたコイル１５５に流れる電流を制御することにより実現される。また、他の公知の技術等を適用することも可能である。コントロールバルブ１５０による、制御ブロック１５３の開閉制御は、制御ブロック１５３の移動量を微細に制御可能としているため、微小排気から全開排気まで、無段階に連続的に排気空気の量を制御することができる。その結果、圧迫用流体袋（カフ）内の空気圧力の調節を無段階に実現することが可能となり、排気中における血圧測定を精度良く行うことができる。
【００２２】
なお、ポンプ１２０のハウジング部材を上述したように第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２との２分割構造としたのは、製造プロセスからの要求によるものである。したがって、製造プロセスにおいて、一体成形することが可能である場合は、ハウジング部材に２分割構造を採用する必要はない。
【００２３】
（ポンプユニット１００の動作）
次に、上記構成からなるポンプユニット１００の動作について図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が膨張状態を示す断面図であり、図２は血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が収縮状態を示す断面図であり、図３は血圧計の圧迫用流体袋を減圧する行程における状態を示す断面図である。
【００２４】
図１を参照して、ダイヤフラム１２２が上死点に位置し、圧縮室１２３が膨張されることにより、圧縮室１２３内に空気吸入孔１２５から外部空気が流入する。このとき、第１流路１２６の逆止弁１２８は、圧縮室１２３側の方が引圧となっているために、第１流路１２６が開放することはない。
【００２５】
次に、図２を参照して、モータ軸１１１ａの回転によりダイヤフラム１２２が下死点に位置し、圧縮室１２３が圧縮されることにより、圧縮室１２３内の空気が第１流路１２６から第２流路１２９に送られる。このとき、開閉弁１２４ａにより空気吸入孔１２５が閉じられ、逆止弁１２８は開放される。また、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１の上部開口端部は、制御ブロック１５３により閉ざされるように制御される。このようにして、モータ回転軸１１１ａが連続して回転し、圧縮室１２３の圧縮と膨張が繰りかえされることにより、圧縮空気が送られ、圧迫用流体袋を加圧することになる。
【００２６】
圧迫用流体袋を減圧する行程においては、図３に示すように、モータ軸１１１ａが停止した状態において、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１の上部開口端部は、制御ブロック１５３を移動させて開放状態にすることにより、圧迫用流体袋内の空気は第２流路１２９からコントロールバルブ１５０の排出通路１５１に送り出され、コントロールバルブ１５０の上端部に設けられた排出口１５４ａから空気が外部に放出されることになる。
【００２７】
（作用・効果）
以上、本実施の形態におけるポンプユニット１００によれば、コントロールバルブ１５０を、ポンプ１２０を内蔵するハウジング部材Ｆ１，Ｆ２に直接連結する構造を採用することにより、ポンプ１２０を内蔵するハウジング部材Ｆ１，Ｆ２とコントロールバルブ１５０とが一体構造となり、従来のようなエアーチューブを設ける必要がなくなる。その結果、エアーチューブの占める容積分の小型化を実現させることが可能になる。また、エアーチューブが不要となることから、部品点数の削減が図られ、これによりポンプユニット１００のコストの削減を図ることが可能になる。
【００２８】
また、エアーチューブの経時劣化による復元力の低下、温湿度、紫外線、ガス等の耐候性による材質劣化に起因するエアーチューブの連結部での流体の漏れ等がなくなるため、ポンプユニットひいては血圧計の信頼性を大きく向上させることが可能になる。
【００２９】
また、ハウジング部材Ｆ１，Ｆ２へのコントロールバルブ１５０の取付け時に、ハウジング部材Ｆ２に設けた連結凹部１２７に、コントロールバルブ１５０に設けた連結凸部１５１ａを挿入することのみで、位置決め等を容易に実現させることが可能になり、ポンプユニット１００の組立性の向上を図ることが可能になる。また、連結凹部１２７と連結凸部１５１ａとの間にＯリング１４０を設けることにより、ハウジング部材Ｆ２とコントロールバルブ１５０との間の気密性を向上させることが可能になる。
【００３０】
また、コントロールバルブ１５０を閉状態に制御した場合には、ポンプから吐出される流体が、第１流路１２６および第２流路１２９を通過して圧迫用流体袋に導かれ、圧迫用流体袋を加圧することが可能となる。また、コントロールバルブ１５０を開状態に制御した場合には、圧迫用流体袋内の流体が第２流路１２９を通過して、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１から外部に流出され、圧迫用流体袋内を減圧することが可能となる。
【００３１】
なお、上記実施の形態においては、流体として空気を用いた場合について説明しているが、空気に限定されるものでなく、他の同様の性質を有する気体（酸素、二酸化炭素、ヘリュウム等を用いることも可能である。また、気体に限らず水その他の液体を用いることも可能である。なお、液体を用いる場合には、流体経路に機密構造を採用して、液体漏れが生じないようにする必要がある。
【００３２】
したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した各実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、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。
【００３３】
【発明の効果】
この発明に基いたエアーポンプユニットによれば、エアーポンプユニットの小型化が図れ、これにより、携帯型の血圧計のさらなる小型化を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態におけるポンプユニット１００の全体構造を示すとともに、血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が膨張状態を示す断面図である。
【図２】 血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が収縮状態を示す断面図である。
【図３】 血圧計の圧迫用流体袋を減圧する行程における状態を示す断面図である。
【図４】 手首式血圧計３００の外観を示す全体斜視図である。
【図５】 手首式血圧計３００の内部構成を示すブロック図である。
【図６】 従来のエアーポンプユニット２００の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１００ ポンプユニット、１１０ モータ、１１１ 本体部、１１１ａ モータ回転軸、１１２ 偏芯部材、１１３ 連結棒、１２０ ポンプ、１２１ クランク、１２２ ダイヤフラム、１２２ａ 伸縮ドーム、１２３ 圧縮室、１２４弁体、１２４ａ 開閉弁、１２５ 空気吸入孔、１２６ 第１流路、１２７ 連結凹部、１２８ 逆止弁、１２９ 第２流路、１３０ シール部材、１３１ 吐出口、１４０ Ｏリング、１５０ コントロールバルブ、１５１ 排出通路、１５１ａ 連結凸部、１５２ シール部材、１５３ 制御ブロック、１５４ ボビン、１５５ コイル、Ｆ１ 第１ハウジング部材、Ｆ２ 第２ハウジング部材。
【発明の属する技術分野】
この発明は、生体に装着して血圧を測定する血圧計に関し、より特定的には、この血圧計に用いられるポンプユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、血圧の自己管理がますます重要視され、家庭用血圧計が広く用いられるようになってきている。ここで、家庭用血圧計の１つである手首式血圧計３００の概略構成について、図４および図５を参照して説明する。なお、図４は手首式血圧計３００の外観を示す全体斜視図であり、図５は手首式血圧計３００の内部構成を示すブロック図である。両図を参照して、手首式血圧計３００は、血圧測定の制御装置が内蔵された本体部３０１と、その本体部３０１が装着される手首式血圧計用カフ３０２とを備える。
【０００３】
本体部３０１の外表面には、表示器３０３、および測定開始スイッチ３０４が設けられ、内部には加圧センサ３０５、エアーポンプ２０６、エアーバルブ２０７、およびこれらの機器を制御するＣＰＵ３０８が設けられている。エアーポンプ２０６、エアーバルブ２０７、およびモータ２１０（後述）により、エアーポンプユニット２００を構成する。
【０００４】
手首式血圧計用カフ３０２は、エアーポンプ２０６から送り出される空気が溜められるとともに、手首部の動脈を圧迫するために用いられる圧迫用空気袋３０９、この圧迫用空気袋３０９をその内面側に設け、手首部に装着するための帯状のバンド３１０、およびバンド３１０を手首部に巻回して固定するための面ファスナ３１１を備えている。
【０００５】
次に、エアーポンプユニット２００の詳細構成について図６を参照して説明する。なお、図６は、エアーポンプユニット２００の構成を示す平面図である。このエアーポンプユニット２００は、モータ２１０、モータ２１０の回転力を利用して空気を送り出すエアーポンプ２０６、および空気の流路を制御するためのエアーバルブ２０７を備える。エアーポンプ２０６に設けられた吐出ポート２０６ａと、エアーバルブ２０７に設けられた吸入ポート２０７ａとの間は、気密的にＬ字形状のエアーチューブ２１１，２１２により連結されている。また、エアーチューブ２１２には、エアーポンプ２０６から吐出される空気を圧迫用空気袋３０９へ導くための枝管２１２ａが設けられている。
【０００６】
上記構成からなるエアーポンプユニット２００において、圧迫用空気袋３０９を加圧する場合は、エアーバルブ２０７を閉状態にして、エアーポンプ２０６から吐出される空気がすべて圧迫用空気袋３０９へ流出するようにする。一方、圧迫用空気袋３０９を減圧する場合は、エアーバルブ２０７を開状態にして、圧迫用空気袋３０９内の空気をエアーバルブ２０７を介して外部へ放出する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、上記手首式血圧計、指式血圧計等その他の携帯血圧計は、ユーザビリティの観点から近年小型化が要求されている。そのため、圧迫用空気袋内の圧力を加減圧するためのエアーユニットの体積も必然的に小型化が要求される。そこで、上述したエアーポンプユニット２００においても、モータ２１０、エアーポンプ２０６およびエアーバルブ２０７の小型化に向けた開発がなされ、また、Ｌ字形状のエアーチューブ２１１，２１２を用いて、エアーポンプユニット２００全体としての小型化を図っている。
【０００８】
しかし、モータ２１０、エアーポンプ２０６およびエアーバルブ２０７の小型化を図っても、エアーチューブ２１１，２１２の占める容積およびレイアウトの小型化を図るには限界の域に達しつつある。
【０００９】
したがって、この発明の目的は、エアーチューブの占める容積およびレイアウトの小型化を考慮することなく、小型化を可能とするエアーポンプユニットを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に基いた血圧計用のポンプユニットにおいては、モータと、上記モータの駆動により流体を吐出するポンプと、圧迫用流体袋内の流体の圧力を制御するためのコントロールバルブと、を有する血圧計用のポンプユニットであって、上記ポンプを内蔵するハウジング部材と、上記ハウジング部材に設けられ、上記ポンプから吐出される流体が流れるとともに、上記コントロールバルブが直接連結される第１流路とを備える。さらに、上記ポンプは、上記モータの駆動により上下運動するダイヤフラムと、上記ハウジング部材の所定位置に設けられる空気吸入孔の開閉を行なう開閉弁を含む弁体とを有し、上記ハウジング部材は、上記空気吸入孔が設けられ、上記ポンプの前記弁体を固定する第１ハウジング部材と、この第１ハウジング部材の上に配設され、この第１ハウジング部材とにより、横方向の一方側が前記ポンプの圧縮室に連通し、横方向の他方側であって、上記ポンプの横方向に配置される上記コントロールバルブを連結するための第１流路を規定する第２ハウジング部材とを有している。
【００１１】
このように、ポンプの横方向（ダイヤフラムの上下運動方向に対して交差する方向）にコントロールバルブを設け、このコントロールバルブをポンプを内蔵するハウジング部材に直接連結する構造を採用することにより、従来のようなエアーチューブを設ける必要がなくなる。その結果、エアーチューブの占める容積分の小型化を実現させることが可能になる。また、エアーチューブが不要となることから、部品点数の削減が図られ、これによりポンプユニットのコストの削減を図ることが可能になる。
【００１２】
また、エアーチューブの経時劣化による復元力の低下、温湿度、紫外線、ガス等の耐候性による材質劣化に起因するエアーチューブの連結部での流体の漏れ等がなくなるため、ポンプユニットひいては血圧計の信頼性を大きく向上させることが可能になる。
【００１３】
また、上記発明において好ましくは、上記第２ハウジング部材と、上記コントロールバルブとの連結部分には、一方が他方を受入れる凹凸領域が設けられる。また、上記発明においてさらに好ましくは、上記第２ハウジング部材の上記凹凸領域には凹部領域が設けられ、上記コントロールバルブの上記凹凸領域には凸部領域が設けられ、上記凹部領域と上記凸部領域との間には、シール部材が設けられる。この構成により、第２ハウジング部材へのコントロールバルブの取付け時に、位置決め等を容易に実現させることが可能になり、ポンプユニットの組立性の向上を図ることが可能になる。また、凹部領域と凸部領域との間にシール部材を設けることにより、ハウジング部材とコントロールバルブとの間の気密性を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、上記発明においてさらに好ましくは、上記第１および第２ハウジング部材に設けられるとともに、上記第１流路に連通し、上記流体を上記圧迫用流体袋に導くための第２流路がさらに設けられる。この構成により、コントロールバルブを閉状態に制御した場合には、ポンプから吐出される流体が、第１流路および第２流路を通過して圧迫用流体袋に導かれ、圧迫用流体袋を加圧することが可能となる。また、コントロールバルブを開状態に制御した場合には、圧迫用流体袋内の流体が第２流路および第１流路を通過して、コントロールバルブ側から外部に流出し、圧迫用流体袋内を減圧することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明に基づいた血圧計用のポンプユニットの構造について説明する。なお、本実施の形態におけるポンプユニットが適用される血圧計としては、上記従来技術の図４および図５で説明した手首式血圧計や、指式血圧計等が挙げられるが、その血圧計全体の構成については、様々な対応が考えられるとともに、本発明の本質は、ポンプユニットの構造にあるため、ここでは、ポンプユニットの構造についてのみ説明する。
【００１６】
（ポンプユニット１００の構造）
まず、図１を参照して、本実施の形態におけるポンプユニット１００の構造について説明する。なお、図１は本実施の形態におけるポンプユニット１００の全体構造を示す断面図である。
【００１７】
このポンプユニット１００は大別すると、モータ１１０、ポンプ１２０、およびコントロールバルブ１５０を備える。モータ１１０は、ポンプ１２０を構成する第１ハウジング部材Ｆ１にビス等（図示省略）を用いて固定される本体部１１１と、モータ回転軸１１１ａと、このモータ回転軸１１１ａの先端部分に取付けられ、モータ回転軸１１１ａの回転運動を、後述するダイヤフラム１２２に連結されるクランク１２１の上下運動に変換するための偏芯部材１１２と、この偏芯部材１１２とクランク１２１を連結する連結棒１１３とを備える。
【００１８】
ポンプ１２０は、第１ハウジング部材Ｆ１内に設けられる圧縮室１２３を有する。この圧縮室１２３は、クランク１２１に連結されたダイヤフラム１２２に設けられる伸縮ドーム１２２ａによって規定されており、クランク１２１の上下運動に連動するダイヤフラム１２２の上下運動により、伸縮ドーム１２２ａが収縮と膨張を繰り返す。第１ハウジング部材Ｆ１には、圧縮室１２３通じる空気吸入孔１２５が２ヶ所設けられている。この空気吸入孔１２５の圧縮室１２３側の開口端部には、開閉弁１２４ａが設けられている。この開閉弁１２４ａは、断面がＴ字形状からなる弁体１２４に設けられ、この弁体１２４は第１ハウジング部材Ｆ１に固定されている。この開閉弁１２４ａは、圧縮室１２３への空気の流入を許容し、圧縮室１２３からの空気の流出を阻止する。
【００１９】
第１ハウジング部材Ｆ１の上には、第２ハウジング部材Ｆ２が設けられ、第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２とにより、一端が圧縮室１２３に連通し、他端にコントロールバルブ１５０を連結するための連結凹部１２７を有する第１流路１２６が設けられている。この第１流路１２６の途中領域には、逆止弁１２８が設けられている、この逆止弁１２８は、圧縮室１２３への空気の流入を阻止し、圧縮室１２３からの空気の流出を許容する。
【００２０】
第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２とには、第１流路１２６に連通する第２流路１２９が設けられ、この第２流路１２９の吐出口１３１は、血圧計の圧迫用流体袋（カフ）に連結される。なお、第２流路１２９の第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２との継目には、気密性を確保するためにシール部材１３０が設けられている。
【００２１】
連結凹部１２７にはコントロールバルブ１５０に設けられた連結凸部１５１ａが、シール部材としてのＯリング１４０を介在して、気密的に嵌合されている。コントロールバルブ１５０内には、排出通路１５１が設けられ、この排出通路１５１の上部開口端部は、シール部材１５２を有する制御ブロック１５３により開閉状態が制御される。制御ブロック１５３の上下動については、制御ブロック１５３の周囲に設けられたボビン１５４に巻回されたコイル１５５に流れる電流を制御することにより実現される。また、他の公知の技術等を適用することも可能である。コントロールバルブ１５０による、制御ブロック１５３の開閉制御は、制御ブロック１５３の移動量を微細に制御可能としているため、微小排気から全開排気まで、無段階に連続的に排気空気の量を制御することができる。その結果、圧迫用流体袋（カフ）内の空気圧力の調節を無段階に実現することが可能となり、排気中における血圧測定を精度良く行うことができる。
【００２２】
なお、ポンプ１２０のハウジング部材を上述したように第１ハウジング部材Ｆ１と第２ハウジング部材Ｆ２との２分割構造としたのは、製造プロセスからの要求によるものである。したがって、製造プロセスにおいて、一体成形することが可能である場合は、ハウジング部材に２分割構造を採用する必要はない。
【００２３】
（ポンプユニット１００の動作）
次に、上記構成からなるポンプユニット１００の動作について図１〜図３を参照して説明する。なお、図１は血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が膨張状態を示す断面図であり、図２は血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が収縮状態を示す断面図であり、図３は血圧計の圧迫用流体袋を減圧する行程における状態を示す断面図である。
【００２４】
図１を参照して、ダイヤフラム１２２が上死点に位置し、圧縮室１２３が膨張されることにより、圧縮室１２３内に空気吸入孔１２５から外部空気が流入する。このとき、第１流路１２６の逆止弁１２８は、圧縮室１２３側の方が引圧となっているために、第１流路１２６が開放することはない。
【００２５】
次に、図２を参照して、モータ軸１１１ａの回転によりダイヤフラム１２２が下死点に位置し、圧縮室１２３が圧縮されることにより、圧縮室１２３内の空気が第１流路１２６から第２流路１２９に送られる。このとき、開閉弁１２４ａにより空気吸入孔１２５が閉じられ、逆止弁１２８は開放される。また、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１の上部開口端部は、制御ブロック１５３により閉ざされるように制御される。このようにして、モータ回転軸１１１ａが連続して回転し、圧縮室１２３の圧縮と膨張が繰りかえされることにより、圧縮空気が送られ、圧迫用流体袋を加圧することになる。
【００２６】
圧迫用流体袋を減圧する行程においては、図３に示すように、モータ軸１１１ａが停止した状態において、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１の上部開口端部は、制御ブロック１５３を移動させて開放状態にすることにより、圧迫用流体袋内の空気は第２流路１２９からコントロールバルブ１５０の排出通路１５１に送り出され、コントロールバルブ１５０の上端部に設けられた排出口１５４ａから空気が外部に放出されることになる。
【００２７】
（作用・効果）
以上、本実施の形態におけるポンプユニット１００によれば、コントロールバルブ１５０を、ポンプ１２０を内蔵するハウジング部材Ｆ１，Ｆ２に直接連結する構造を採用することにより、ポンプ１２０を内蔵するハウジング部材Ｆ１，Ｆ２とコントロールバルブ１５０とが一体構造となり、従来のようなエアーチューブを設ける必要がなくなる。その結果、エアーチューブの占める容積分の小型化を実現させることが可能になる。また、エアーチューブが不要となることから、部品点数の削減が図られ、これによりポンプユニット１００のコストの削減を図ることが可能になる。
【００２８】
また、エアーチューブの経時劣化による復元力の低下、温湿度、紫外線、ガス等の耐候性による材質劣化に起因するエアーチューブの連結部での流体の漏れ等がなくなるため、ポンプユニットひいては血圧計の信頼性を大きく向上させることが可能になる。
【００２９】
また、ハウジング部材Ｆ１，Ｆ２へのコントロールバルブ１５０の取付け時に、ハウジング部材Ｆ２に設けた連結凹部１２７に、コントロールバルブ１５０に設けた連結凸部１５１ａを挿入することのみで、位置決め等を容易に実現させることが可能になり、ポンプユニット１００の組立性の向上を図ることが可能になる。また、連結凹部１２７と連結凸部１５１ａとの間にＯリング１４０を設けることにより、ハウジング部材Ｆ２とコントロールバルブ１５０との間の気密性を向上させることが可能になる。
【００３０】
また、コントロールバルブ１５０を閉状態に制御した場合には、ポンプから吐出される流体が、第１流路１２６および第２流路１２９を通過して圧迫用流体袋に導かれ、圧迫用流体袋を加圧することが可能となる。また、コントロールバルブ１５０を開状態に制御した場合には、圧迫用流体袋内の流体が第２流路１２９を通過して、コントロールバルブ１５０の排出通路１５１から外部に流出され、圧迫用流体袋内を減圧することが可能となる。
【００３１】
なお、上記実施の形態においては、流体として空気を用いた場合について説明しているが、空気に限定されるものでなく、他の同様の性質を有する気体（酸素、二酸化炭素、ヘリュウム等を用いることも可能である。また、気体に限らず水その他の液体を用いることも可能である。なお、液体を用いる場合には、流体経路に機密構造を採用して、液体漏れが生じないようにする必要がある。
【００３２】
したがって、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した各実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、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。
【００３３】
【発明の効果】
この発明に基いたエアーポンプユニットによれば、エアーポンプユニットの小型化が図れ、これにより、携帯型の血圧計のさらなる小型化を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本実施の形態におけるポンプユニット１００の全体構造を示すとともに、血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が膨張状態を示す断面図である。
【図２】 血圧計の圧迫用流体袋を加圧する行程における圧縮室１２３が収縮状態を示す断面図である。
【図３】 血圧計の圧迫用流体袋を減圧する行程における状態を示す断面図である。
【図４】 手首式血圧計３００の外観を示す全体斜視図である。
【図５】 手首式血圧計３００の内部構成を示すブロック図である。
【図６】 従来のエアーポンプユニット２００の構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１００ ポンプユニット、１１０ モータ、１１１ 本体部、１１１ａ モータ回転軸、１１２ 偏芯部材、１１３ 連結棒、１２０ ポンプ、１２１ クランク、１２２ ダイヤフラム、１２２ａ 伸縮ドーム、１２３ 圧縮室、１２４弁体、１２４ａ 開閉弁、１２５ 空気吸入孔、１２６ 第１流路、１２７ 連結凹部、１２８ 逆止弁、１２９ 第２流路、１３０ シール部材、１３１ 吐出口、１４０ Ｏリング、１５０ コントロールバルブ、１５１ 排出通路、１５１ａ 連結凸部、１５２ シール部材、１５３ 制御ブロック、１５４ ボビン、１５５ コイル、Ｆ１ 第１ハウジング部材、Ｆ２ 第２ハウジング部材。
Claims (2)
- モータと、前記モータの駆動により流体を吐出するポンプと、圧迫用流体袋内の流体圧力を制御するためのコントロールバルブと、を有する血圧計用のポンプユニットであって、
前記ポンプを内蔵するハウジング部材と、
前記ハウジング部材に設けられ、前記ポンプから吐出される流体が流れるとともに、前記コントロールバルブが直接連結される第１流路と、を備え、
前記ポンプは、前記モータの駆動により上下運動するダイヤフラムと、前記ハウジング部材の所定位置に設けられる空気吸入孔の開閉を行なう開閉弁を含む弁体とを有し、
前記ハウジング部材は、前記空気吸入孔が設けられ、前記ポンプの前記弁体を固定する第１ハウジング部材と、この第１ハウジング部材の上に配設され、この第１ハウジング部材とにより、横方向の一方側が前記ポンプの圧縮室に連通し、横方向の他方側であって、前記ポンプの横方向に配置される前記コントロールバルブを連結するための第１流路を規定する第２ハウジング部材とを有し、
前記第２ハウジング部材と、前記コントロールバルブとの連結部分には、一方が他方を受入れる凹凸領域が設けられ、
前記第２ハウジング部材の前記凹凸領域には凹部領域が設けられ、前記コントロールバルブの前記凹凸領域には凸部領域が設けられ、前記凹部領域と前記凸部領域との間には、シール部材が設けられる、血圧計用のポンプユニット。 - 前記第１および第２ハウジング部材に設けられるとともに、前記第１流路に連通し、前記流体を前記圧迫用流体袋に導くための第２流路がさらに設けられる、請求項１に記載の血圧計用のポンプユニット。
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