JPS61193028A - 振動検出センサ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は振動検出センサー、詳しくは電子式の血圧８１
に設け、がっコロト］ノ昌の検出用として用いると好適
な振動検出センサーに関する。

（背頗技術） 従来、この種の振動検出ヒン丈−は、第１図に示すよう
に、円板状の振動板１の内面略中央部に圧電セラミック
よりなる圧電素子２を接着し、振動板１の周囲にリング
状の垂直壁１ａ＠設け、また、垂直壁１ａの一部に穴を
設けてリード線３を仲人し、圧電素子２および垂直壁１
ａにリード線３の芯線、シールド線を半田付し、かつ振
動板上方よりカツプ状の塁４を被けてセンサーを構成し
ていた。

しかして、圧電素子の歪みによって生じる電気的出力を
リード線３を介し外部に取り出すものであるが、この場
合、振動板１が金属製であるため、非常に剛性が高いた
めにたわみにくく、したがって、これを血圧翳１に用い
てコロ１〜］ノ富を検出しようとした時、人によっては
非常に］口１・］ノ＆の弱い人がおり、これを検出でき
ないために正確な血圧値が測れないという欠点があ゛つ
た。

また、圧電素子２も圧電セラミックである場合、圧電素
子自体の剛性が振動板材料に比べ高くニリ、振動板に歪
みを生じてもそれが圧電素子に伝わらないため、感度が
悪いという問題点があった。

（発明の目的） 本発明は上記の点に鑑み提案されたちので、その目的と
するところは、振動板をたわみやすくさせ、感度を上げ
ることによって従来測定できなかった非常に弱いコロト
コフ音をも検出可能な振動検出センサーを提供すること
にある。

（発明の開示） 以下、図面に治って本発明を説明する。

第２図ないし第５図は本発明の第１実施例を示すもので
、５は円板状の振動板で、この振動板５はプラスデック
やゴム等の如さ可撓性があり、金属微粒子を分散させた
材料から成り、かつその一方の面の略中央部にはＰＺＴ
あるいはＢａＴｉＯ３等の強誘電体微粒子をゴム、合成
樹脂等の可撓性のある材料に分散させた複合材料にて成
る圧電素子６が接着剤７によって接着されている。８は
カップ状を呈し、一端開口の有底の金属製の蓋で、この
Ｍ８はその周囲壁８ａの上側に振動板５と略同−形状を
した天部８１）を設け、下側には段部８Ｃを設けると共
に、周囲壁８ａから段部８Ｃにかけて切欠き８（１を設
けて構成され、段部８Ｃの内側に振動板５の周部をかし
めて固定している。よって、Ｍ８の開口部は閉塞される
。

９は切欠き８ｄに挿通されたリード線で、このリード線
９の中心部にある芯線９ａを半田１０によって圧電素子
６の上面に接続・固定する。また、芯線９ａの周囲にあ
るシールド線９ｂは半田１０′によって周囲壁８ａの内
側に固定する。

次に本発明を血圧計用センサーとして用いた場合のｖＪ
作について説明する。振動板５を腕に接触させることに
よりコロトコフ音等の振動によって板状の振動板５が振
動し、圧電素子６が歪み、その上面と下面に電位を生じ
る。圧電素子６の上面には芯線９ａが半田付されている
ため、直接電気的な接続がなされている。また、圧電素
子６の下面と振動板５との上面とは第５図に示す如く両
者の表面の微少突起によって直接接触し電気的接続が保
たれている。さらに、振動板５には金属微粒子が分散さ
れているため、導電性があり、周囲壁８ａに半田付され
たシールド線叶と圧電素子６の下面とが電気的に接続さ
れる。

これによって圧電素子６に生じた電位はリード線９によ
ってセンサーより取り出すことができ以降の回路（図示
せず）により処理し撮動を検出する口とができる。

しかして、この場合、圧電素子６はゴム等に強誘電体微
粒子を混合した材料から成り、また、振動板５もプラス
チックやゴム等の可撓性のある材料によって形成されて
おり、振動板５が軟らかくたわみやすいので微少な振動
も検出することができ、従来、コロトコフ音が弱くて正
確な血圧測定ができない場合でも容易に測定できる。

第６図ないし第８図は本発明の第２実施例を示す。この
寅施例では、振動板にたわみやすいよう可撓促進手段が
（−１！５され、かつ圧電性がもたされ圧電素子をも兼
用している点に特徴を有している。

すなわら、円環状周囲壁１１ａの底面に底板１１１１を
、また、上面外周部に７ランノ部１１ｃを一体的に設け
、一端が開［１した有底の金属製カバー１１を構成する
。そして、ＰＺＴ、ＢａＴｉ０：＋等強誘電体微粒子を
ゴム、合成樹脂等の可撓性のある材料中に分散混在させ
ることにより圧電性をもたせると共に、上下面に導電性
材料を蒸着した振動板１２を上記の７ランノ部１１ｃに
載置する。また、金属製の接触金具１３を振動板外周近
傍上の一部にｅ置する。

さらに、カバー１１、振動板１２、接触金具１３を断面
路コ字型をしたリング体１４によ゛つて一体的に挟着す
るとｊ（に、リング休１４０一部に切欠き１４ａを設け
、接触金具１３およびノランジ部１１ｃの一部を露出さ
せる。この場合、カバー１１．リング体１４等は云わば
第１寅施例にお【プる蓋８に相当している。

そして、露出した接触金具１３およびノランジ部１１Ｃ
にそれぞれリード線１５の芯線１　、’ｒ　ａおよびシ
ールド線１５１１を半田によって固定する。

しかして、］ロト］フ＆等の撮動によって圧電性を有し
ている振動板１２の上面と下面に電位を生じる。そして
、５１７１板１２の上面は接触金具１３を介して芯線１
５ａと、また、その下面は７ランジ部１１Ｃを介してシ
ールド線１５ｂとそれぞれ電気的に接続されているため
、振動板１２に発生した電気信号をリード線１５によっ
て外部に取り出して、取量の回路（図示せず）により処
理すれば振動を検出することができる。

この場合も第１実施例と同様振動板１２はカバー１１に
保持され、かつ軟らかいため、たわみやすく感度が良好
で弱いコロトコフ音であっても容易に検出することがで
きる。

第９図ないし第１１図は本発明の第３実施例を示すもの
で、この実施例では振動板の可撓促進手段を振動板に形
成したスリットによって構成している。しかして、圧電
素子１６はＰＺＴあるいはＢａＴｉＯ３等の圧電セラミ
ックによって作られており、上下両面にはそれぞれ銀電
極が形成されている。また、リード線１７はシールド線
を用いてあり、中心側の芯１ａ１７ａは圧電素子１Ｇの
上側電極面に直接半田付され電気的に接続されている。

リード線１７の他方のシールド線１７ｂは黄銅等の導伝
性の材料から成る振動板１８の外周部に一体的に設けら
れた垂直壁１８ａに半田付されることによって、圧電素
子１６の下側電極と電気的に接続されている。

なお、振動板１８と圧電系子１６の下側電極とは接着剤
によって張り合わされているが、導伝性の接着剤を用い
るか、もしくは接着剤層の厚さを非常に薄くすることに
よって振動板１８と下側電極との微少突起が部分的に直
接接触することにより電気的接続を保っているものであ
る。この場合、圧電素子１６は長方形の振動板１８の略
中夫に接着されている。振動板１８には外周に沿って延
びる略コ字形のスリット１９が設けられ、中央部の固定
部１８゛とその両側のたわみ部１８′′とが形成されて
おり、圧電素子１６は固定部１８′とたわみ部１８°”
とにまたがるよう振動板１８の上面略中央部に接着され
ている。

また、固定部１８゛には振動板１８の固定部１８゛を補
強するためのシンク１８ｂが設けである。さらに、振動
板１８の上方は振動板１８を収納可能なＭ２Ｏによって
覆われている。しかして、センサ一本体は腕の形状にフ
ィツトするよう多形状に湾曲ないし折曲形成されており
、また、スリット１９によって囲まれた振動板１８部分
は、第１０図に示すように、より腕に密着するよう、曲
線状に形成されている。

以上のように構成されたセン勺一本体をその長手方向が
腕の外周方向に沿うようカフ帯（図示せず）内に取りイ
リけられる。

口のため、圧電素子１６が動脈の真上にある時は直接圧
電素子１Ｇにコロ１−コツ音による振動が伝わり、コロ
トコフｇを検出できると共に圧電素子１Ｇが動脈からず
れた位置にある時でも振動板１８がスリット１９によっ
てたわみやすくなっているために微弱なコロトコフ音で
も確実に検出するごとびでさるものである。

第１２図は本発明の第４実施例を示すもので、この実施
例では振動板１８Ａは円形をなし、かつリード線１７に
対し略直交して延びる２本の平行なスリット１９ａが形
成され、その間に圧電素子１Ｇが接着されている。

この場合も第３実施例同様、振動板１８ＡはスリブＨ９
ａが形成されているため、たわみやすく圧電素子１６が
動脈上からずれて微弱なコロトコフｇしか伝わって来な
い場合でも確実に検出できる。

第１３図および第１４図は本発明の第５実施例を承りも
ので、長方形の振動板１８Ｂには２個の圧電素子１（ｉ
、１６°が互いに離間して接着されており、各圧電素子
１６．１６’相互間はリード線１７°によって接続され
ている。

また、振動板１８［１の両端部側には外周に沿って延び
る略コ字形のスリット１９°がそれぞれ形成され、かつ
中央側には２本の平行なスリット１９″が形成され、ス
リット１９°、１９”間にはシンク１８ｂが形成されて
いる。なお、他の構成等は第３実施例と略同様である。

第１５図ないし第１１図は本発明の第６叉施例を示すも
ので、この実施例では振動板２１の周囲に周囲壁２１ａ
を一体的に形成すると共に、一部を切り欠いて略］字状
保持部２１１）、２１Ｃを一体的に形成しである。また
、振動板２１の底面２１ｄは可撓促進手段としての少な
くとも一以上のスリット２１ｅが形成されている。振動
板２１の略中央すなわらスリブ１−２１ｅ間には圧電素
子２２が接着剤によって接贅されている。また、圧電素
子２２の上、下面には導電性材料が蒸着されている。圧
電素子２２と振動板２１とは第５図に示す如く、表面の
微小突起が直接、接触するごとにより電気的接続が保た
れている。

リード線２３は芯線２３ａとその外側の網状導線から成
るシールド線２３ｂとから成り、両者は内側被覆２３′
によって絶縁されており、さらに全体を外側被覆２３′
°で覆っである。外側被覆２３′′は保持部２Ｉｂ内に
挿入後、保持部２１ｂをかしめてリード線２３全体を振
動板２１に固定する。シールド線２３ｂは保持部２１ｃ
内に挿入された１粱、この保持部２１ｃをかしめること
により固定されると共に、振動板２１と電気的に接続さ
れる。また、芯線２３ａは半田によって圧電素子２２上
面に半田付され固定と同時に電気的接続がなされる。そ
して、振動板２１、圧電素子２２等を介して得られた電
気的信号はリード線２３によって外部に取り出される。

なお、一端開口のカップ状の蓋２４は振動板２１の上方
にあり、振動板２１にかしめ固定されている。

しかして、この実施例では振動板２１のたわみやすさに
加え、シールド線の半田付および、リード線の接着を廃
止して保持部２１ｂ、２１ｃを介してかしめるだけで組
立てられるため、組立が容易である。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、圧電素子を板状の振動板
に設け、かつ一端開口の有底の蓋を前記振動板にて閉蓋
した振動検出センサーにおいて、前記振動板に可撓促進
手段を設けて構成したから、振動板が軟らかくたわみや
すいので、微少な振動ち検出することができ、よって従
来コロトコフ＆が弱くて正確な血圧測定ができない場合
でも測定可能である利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の分解斜視図、第２図ないし第５図は本
発明の第１実施例で、第２図は同上の全体斜視図、第３
図は同上の正面断面図、第４図は平面断面図、第５図は
要部拡大図、第６図ないし第８図は本発明の第２実施例
で、第６図は全体斜視図、第７図は正面断面図、第８図
は要部拡大断面図、第９図ないし第１１図は本発明の第
３実ｆＭ例で、第９図は蓋を取り外した平面図、第１０
図は正面断面図、第１１図は要部拡大断面図、第１２図
は本発明の第４寅厖例の蓋を取り外した平面図、第１３
図および第１４図は本発明の第５實施例で、第１３図は
蓋を外した平面図、第１４図は正面断面図、第１５図な
いし第１７図は本発明の第６実施例で、第１５図は全体
斜視図、第１６図は正面断面図、第１７図は分解斜視図
である。 ６．１６．２２・・・・圧電素子、５　、１２．１８．
１８Ａ、　１８８．２１・・・・振動板、８，１１，２
０．＝４・・・・蓋、１９．１９’、１９°′９１’ｌ
ａ・・・・スリット 第４　図 ％ 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 ＋ｌ１５ 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１７図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電素子を板状の振動板に設け、かつ一端開口の
   有底の蓋を前記振動板にて閉塞した振動検出センサーに
   おいて、前記振動板に可撓促進手段を設けたことを特徴
   とする振動検出センサー。
2. （２）圧電素子をゴムの如き可撓性材料にＰＺＴまたは
   ＢａＴｉＯ＿３等の強誘電体微粒子を混合した材料で形
   成すると共に、振動板もゴムの如き可撓性材料で形成し
   て両者に可撓促進手段を設け、かつ前記圧電素子を振動
   板の略中央に接着した特許請求の範囲第１項記載の振動
   検出センサー。
3. （３）振動板を、ゴムの如き可撓性材料にＰＺＴ、Ｂａ
   ＴｉＯ＿３等の強誘電体微粒子を混合させると共に、そ
   の上下面に導電性材料を蒸着して圧電性をもたせて構成
   した特許請求の範囲第１項記載の振動検出センサー。
4. （４）可撓促進手段を振動板に形成したスリットで構成
   した特許請求の範囲第１項記載の振動検出センサー。
5. （５）スリットはコ字状をなす特許請求の範囲第４項記
   載の振動検出センサー。
6. （６）スリットが形成された振動板に圧電素子を２個設
   けた特許請求の範囲第１項記載の振動検出センサー。