KR20010023788A

KR20010023788A - 소형 펌프 장치 및 펌프 장치를 사용하는 혈압계

Info

Publication number: KR20010023788A
Application number: KR1020007002446A
Authority: KR
Inventors: 토시아키 퓨쿠시마; 요시로 나카모토
Original assignee: 하루타 히로시; 씨티즌 워치 컴퍼니
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1999-07-08
Publication date: 2001-03-26
Also published as: EP1013930A4; WO2000003141A1; EP1013930A1; TW450079U; US6592339B1

Abstract

소형 펌프 장치를 구성하는 모터, 모터의 출력 축 표면에 설치된 케이스 몸체, 모터의 회전에 따라 회전 운동을 수행하고 모터의 출력 축에 조립된 회전 원통형 몸체, 부드러운 탄성체로 이루어진 공기 챔버, 공기 챔버를 압축 및 팽창시키는 구동 몸체, 흡입 및 배출 홀을 갖는 내부 케이스, 역류 방지를 위한 흡입 및 배출 밸브, 흡입 및 배출 홀을 갖는 케이스 커버를 포함하고, 구동 몸체의 일부분에 맞물린 나선형 가이드부는 회전 원통형 몸체의 외부 표면에 제공되어 구동 몸체가 회전 원통형 몸체의 회전에 반응하여 특별한 피치로 이동되며, 그것에 의해 모터의 회전운동은 공기 챔버를 압축 및 팽창시키는 직선운동으로 효율적으로 변환될 수 있다.

Description

소형 펌프 장치 및 펌프 장치를 사용하는 혈압계{Small pump device and sphygmomanometer using the pump device}

혈압계의 일반적인 타입은 도 38(A) 그리고 38(B)에 도시된 것과 같은 형태를 가지고 도 39에 도시된 구조를 가진다.

그것의 몸체 커버(79)가 떼어지면, 혈압계는 그 내부에 전자석 밸브(87), 디스플레이 패널(81), 제어회로(93), 소형 펌프 장치(91), 압력 센서(89), 그리고 완동 누설 밸브(slow leak valve)를 구비한다. 커브 밴드 멤버(83)와 소형 펌프 장치(91)의 그룹, 완동 누설 밸브(85), 전자석 밸브(87), 그리고 압력 센서(89)는 중공의 튜브(95)에 의해 서로 연결된다.

그리고, 전원이 혈압계에 공급된 후, 측정 스위치를 켜게 되면, 전자석 밸브가 폐쇄되고, 소형 펌프 장치가 펌프 동작을 실행하여 빠르게 공기를 커프 밴드 멤버로 보내고 그것에 의해 그것을 가압한다. 그리고, 정해진 값까지의 커프 밴드 멤버의 가압이 압력 센서에 의해 감지될 때, 소형 펌프 장치는 멈춘다. 그리고 커프 밴드 멤버 내부의 압력은 완동 누설 밸브에 의해 고정된 속도로 점차적으로 공기를 빼냄으로써 감소된다. 그리고 이 압력이 감소되는 동안에, 압력에서의 변화가 측정되고 혈압 값과 맥박이 측정된다. 이러한 측정이 완료된 후, 전자석 밸브는 커프 밴드 멤버 내부의 잔존하는 공기를 빠르게 배출하기 위하여 해제된다. 그리고 디스플레이 패널에 측정 결과가 나타난다.

상술한 동작은 도 39의 전자 블록 다이어그램의 참조뿐만 아니라 공기 시스템을 도시한 도 40의 플로우 차트의 참조에 의해 지금 설명될 것이다. 첫째, 혈압계에 연결된 커프 밴드 멤버(83)는 팔의 주위에 감겨지고 그것에 의해 측정을 위한 준비가 된다. 다음, 혈압계의 전원 버튼이 켜지게 되면, 가압 상태에서 정해질 조건들, 등이 디스플레이 패널(81)에 표시된다. 여기서, 가압 상태에서 정해질 정해진 조건들이 바뀌어야 하는 경우에는, 이러한 변화는 가압 상태 작동 버튼을 동작시킴으로써 이루어진다. 정해진 조건들에서 변화가 필요 없는 경우에는 측정 시작을 위한 측정 시작 버튼을 누른다.

측정 시작 버튼이 눌러지면, 전원이 전자석 밸브(87)에 공급되고, 전자석 밸브(87)가 폐쇄된다.

이것과 거의 동시에, 전원이 소형 펌프(91)에 또한 공급되고, 그곳에서 소형 펌프(91)에 의해 커프 밴드 멤버(83)로 공기가 보내어진다.

커프 밴드 멤버(83) 내부에 가압된 값을 고려하면, 그곳으로 공기가 보내어지고, 압력 센서(89)로부터 얻어진 아날로그 신호는 A/D 변환 회로에 의해 디지털 값으로 변환되고, 이 값은 마이크로 컴퓨터(제어 회로(93))에 의해 독단적으로 검출된다. 전원은 커프 밴드 멤버의 압력 값이 0 mm Hg로부터 가압을 위한 정해진 조건들의 압력 값(예를 들면, 160으로부터 280 mm Hg까지의 범위에서의 정해진 값)까지 도달할 때까지 소형 펌프(91)에 공급된다.

제어 회로는 디지털 값을 정해진 값과 비교하고, 디지털 값이 정해진 값보다 작을 때에는 펌프 작동을 계속한다. 커프 밸브 멤버(83)의 압력이 정해진 값에 이르게 되면, 제어 회로는 소형 펌프 장치(91)를 멈추게 한다. 다른 한편, 완동 누설 밸브(85)는 점차적으로 커프 밴드 멤버(83) 내부의 공기를 정해진 양(몇 mm Hg)의 단위로 배출하고 그것에 의해 그 내부의 압력을 계속하여 감소시킨다.

이러한 시간 동안, 커프 밴드 멤버에서 압력에 있어서의 변동은 압력 센서(89)에 의해 펄스 곡선으로 측정되고 마이크로 컴퓨터(93)에 의해 상술한 간격으로 샘플링된다.

펄스 검출됨에 따라, 최대 혈압, 최소 혈압, 그리고 맥박이 각각 결정된다. 일반적으로 말하면, 압력 강하가 거의 50 mm Hg에 이르게 될 때 그 지점에서, 초대 혈압 값과 최소 혈압 값의 측정이 종결된다. 이렇게 하는데 요구되는 시간은 약 30초 정도일 것이다.

이러한 결정 후에, 측정의 종료를 알리는 신호가 발생되고, 그것에 의해 전자석 밸브(87)로의 전원 공급이 멈추고 커프 밴드 멤버(83)가 풀려진다. 이것의 결과로서, 커프 밴드 멤버(83) 내부에 잔존하는 공기는 빠르게 배출되고, 그것에 의해 압력 값은 0 mm Hg로 된다.

이것에 따라, 측정 결과인 최대 혈압 값, 최소 혈압 값, 그리고 맥박수는 디스플레이 부분(81)의 패널에 디스플레이된다.

그리고, 소형 펌프 장치가 상술한 혈압계에 사용되는 것처럼, 일본 특허 번호 제2551757호와 같이 도시된 것이 있다. 도 41에 이러한 펌프 장치가 도시되어 있다. 참조번호 101은 소형 DC 모터를 나타낸다. 참조번호 103은 소형 DC 모터(101)의 출력 축을 나타낸다. 참조번호 105는 소형 DC 모터(101)의 출력 축 표면에 설치된 케이스를 나타낸다. 참조번호 107은 출력 축(103)에 설치된 칼라(collar)를 나타낸다. 출력 축(13)과 출력 축(103)의 중심 축에 존재하는 그것의 선단에 대하여 상술한 기울기로 기울어진 구동 축(109)이 칼라에 설치되어 있다. 참조번호 111은 원형의 플레이트의 형상으로 형성된 구동 멤버를 나타낸다. 또한, 참조번호 113은 다이아프램(diaphragm) 멤버를 나타내고 참조번호 115는 다이아프램 멤버(113)로부터 하방향으로 연장되고 그곳에서 전체적으로 형성된 매달린 종과 같은 모양으로 이루어진 다이아프램부를 나타낸다. 그리고 참조번호 117은 다이아프램부의 중심에 위치된 구동부를 나타낸다. 참조번호 119는 다이아프램 멤버(113)의 중심부로부터 상측으로 연장되고 그 곳에서 전체적으로 형성된 순환-원통형 형상과 같은 모양으로 이루어진 밸브 구성부를 나타낸다. 구동부(117)는 강제적으로 구동 멤버(111)의 홀에 삽입되고 그것에 의하여 수용된다. 참조번호 121은 리드 멤버를 나타낸다. 리드 멤버(121)는 리드 멤버(121)와 케이스(105) 사이에 조여진 다이아프램 멤버(113)와 함께 케이스(105)에 고정된다. 펌프 챔버(123a, 123b)는 리드 멤버(121)와 다이아프램부(115) 사이에 형성된 공간에 의해 형성된다. 참조번호 125는 상측을 향하도록 하는 방식으로 리드 멤버(121)의 중심부에 형성된 밸브 챔버부를 나타내고, 127은 배출 포트를 나타낸다. 밸브 구성부(119)는 밸브 챔버부(125)의 내측 주변 표면에 접하고 통로를 폐쇄토록 배치된다. 참조번호 129는 구형의 밸브 구성 멤버를 나타내고, 이것은 그 주위에 다수의 흡입 구멍(131)이 형성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 소형 펌프 장치에서, 소형 DC 모터(101)에 전류가 공급됨에 따라 출력 축(103)이 회전하는 동시에, 구동 축(109)이 칼라(107)와 함께 회전한다. 이것의 결과로서, 구동 멤버(111)는 반하강(countersunk) 회전 동작을 만들고, 그에 따라 다이아프램 멤버(113)의 구동부(117)는 수직방향으로 진동한다. 따라서 펌프 챔버(123)의 부피는 시간에 따라 변화된다. 그 부피는 구동부(117)의 하방향으로의 움직임에 의하여 증가할 때, 펌프 챔버(123)는 압력강하되며, 그것에 의하여 밸브 구성부(119)는 밸브 챔버부(125)에 밀접하게 접하게 됨으로써 밸브 챔버부(125)를 폐쇄한다. 반대로, 밸브 구성요소(129)는 개방되고, 그에 따라 공기가 흡입 구멍(131)으로부터 펌프 챔버(123a 또는 123b)로 흐르게 된다. 다음에, 그 부피가 구동부(117)의 상측으로의 움직임에 의하여 감소될 때, 펌프 챔버(123a 또는 123b)는 압력 상승되고, 그에 따라 밸브 구성요소(129)는 리드 멤버(121)에 밀접한 접촉에 의하여 폐쇄된다. 밸브 구성부(119)는 반대로 내측으로 고정된 상태로 되고, 그 결과 밸브 구성부(119)는 개방된다. 펌프 챔버(123a 또는 123b) 내부의 공기는 배출 포트(127)로부터 배출된다.

그러나, 상기한 펌프 작동을 수행하는 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계에서, 모터의 회전운동을 직선운동으로 변화하기 위한 기구로서, 첫 번째 종래기술의 예에서, 기울어진 축과, 반하강 회전운동을 만들기 위한 구동 멤버가 사용된다. 이러한 이유 때문에, 공기 챔버의 수축/팽창 스트로크에서, 공기 챔버는 비틀어지고, 공기 챔버의 흡입/팽창 행정에서 효율을 저하시키는 문제를 야기한다.

이러한 결점은 도 42의 참조에 의하여 지금 설명될 것이다. 도 42에서 도면은 공기 챔버가 수적으로 하나인 경우를 나타낸다.

도 42(a)는 흡입 행정을 도시하는 바, 도면에서 기울어진 축은 기울어져 있다. 그러므로, 공기 챔버와 구동 멤버 사이의 결합부는 오른쪽/아랫쪽 방향으로 당겨진다. 그리고 공기 챔버는 팽창된 상태에서 또한 팽창되는 것을 알 수 있다.

또한, 도 42(b)의 흡입/배출 행정의 중간 위치에서, 기울어진 축은 공기 챔버에 대하여 수직이다. 이러한 상태에서, 힘은 공기 챔버 아래 오른쪽으로부터 공기 챔버에 작용될 수 있다.

그러나, 도 42(c)의 배출 행정에서, 기울어진 축은 다시 기울어진다. 그러므로, 연결부는 오른쪽/위쪽 방향으로 밀려 올려 진다. 따라서 공기 챔버는 비틀어진 상태에서 또한 수축된다는 것을 알 수 있다.

또한, 시작부터, 첫 번째 종래기술의 예로서 도시된 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계에서, 모터의 출력 축에 공급되는 하중은 크다. 이것은 시작하는 시점에서 전류의 값이 크게 된다는 문제점을 야기한다.

또한, 혈압계의 펌프 장치가 갖추도록 요구되는 특성 중의 하나로서, 재가압(re-pressurization) 특성이 있다.

재가압 특성은 가압이 200(20 mm Hg)에 이르는 상태로부터 사용 볼트의 범위에서 최소한의 볼트 값을 다시 공급할 때, 펌프 장치가 시동될 수 있고 그에 따라 가압이 300 mm Hg까지 상승될 수 있는가의 여부를 평가함으로써 얻어지는 것이다.

모터에 공급된 하중에 관한 묘사는 도 45에 보여진다. 도 45에서 하나의 공기 챔버에 공급된 힘의 묘사가 이루어지는 것을 알 수 있다.

칼라, 구동 축, 그리고 구동 멤버가 모터의 출력 축에 설치된다. 매달리는 종과 같은 형상으로 이루어진 다이아프램부는 이러한 구동 멤버에 결합된다.

이때에, F는 다이아프램을 압축하고 팽창시킬 때 발생되는 힘을 나타내는 것으로 가정한다. 이러한 가정 하에서, F는 구동 멤버에 작용하고; R1은 출력 축으로부터 작용점까지의 거리를 나타낸다. 그 다음에, F × R1의 모우먼트는 모터의 출력 축을 편심되게 만드는 힘으로써 모터의 출력 축에 작용한다. 결과적으로, 모터에 가해지는 하중은 높아지고 동시에 시작점에서 전류 값은 증대된다.

재가압이 이루어지는 경우에, 펌프 장치가 200(20 mm Hg)만큼 높은 압력의 상태이기 때문에, F의 값은 하중이 공급되지 않을 때의 것보다 더 크게 된다는 것은 확실하다. 따라서, 모터에 가해지는 하중은 또한 더 높게 된다.

종래의 소형 펌프 장치의 두 번째 예는 도 43에 도시된다. 이러한 소형 펌프 장치(65)는 일반적으로 구동원(66), 구동 전달부(67), 펌프부(68), 그리고 흡입/배출부(69)로 구성된다. 구동원(66)에 대하여 소형 DC 모터(70)가 일반적으로 사용된다.

구동 전달부(67)는 펌프부(68)의 공기 챔버(72)를 압축하고 팽창시킴으로써 행해지는 그것의 펌프 작동을 수행하는 바, 예를 들면 이것은 구동원(66)을 구성하는 DC 모터(70)의 출력 축(71)의 회전 운동을 수직 왕복운동으로 전환시켜 작동한다.

이러한 펌프 작동에 이어서, 공기 챔버(72) 내부의 공기는 배출 구멍(73)과 배출 포트(74)로 밀려 배출되고 그 다음에 혈압계의 커프 밴드 멤버에 공급된다. 도 43에 도시된 종래의 예에서, DC 모터(70)의 회전 운동을 왕복 운동으로 전환시키기 위하여, 아래의 구성이 선택된다.

순환-원통 표면 캠(75)은 DC 모터(70)의 출력 축(71)에 설치된다. 이러한 순환-원통형 표면 캠(75)의 외주면에는 부드럽고 한 번의 완전한 회전이 그 때마다 한 번의 완전한 원주를 이루는(수직 운동의 한 사이클이 그곳에서의 한번의 완전한 회전이 종료되는 한번의 완전한 원주를 완성한다) 오목한 홈이 형성되어 있다. 그 케이스 일단에 회전 가능하게 유지되는 구동 멤버(76)는 순환-원통 표면 캠(75)의 오목한 홈의 타단에 지지된다. 그것에 따라 구동 멤버(76)는 순환-원통 표면 캠(75)의 회전에 기인하는 오목한 홈을 따라 그것의 수직 왕복운동을 하도록 배치된다. 구동 멤버(76)의 수직 왕복운동에 기인하여, 공기 챔버(72)는 압축되고 팽창된다. 도면에서, 공기는 공기 챔버(72)의 팽창에 의해 흡입 구멍(77)을 통하여 흡입된다. 또한, 공기 챔버(72)의 압축에 의해, 내부의 공기는 배출 구멍(73)을 통하여 공기 챔버(72) 내부로부터 배출된다. 더불어, 내부의 공기는 배출 포트(74)를 통하여 커프 밴드 멤버에 공급된다.

그리고 공기 챔버(72)로부터 배출 구멍(73)으로의 배출 행정뿐만 아니라 흡입 구멍(77)으로부터 공기 챔버(72)로의 흡입 행정의 구조에서, 흡입 밸브(78)와 배출 밸브(79)는 공기의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브로서 사용된다. 이러한 밸브들 각각은 부드러운 고무와 같은 탄성 재질로 이루어지고, 도 44에 도시된 바와 같이, 그것의 밸브부는 하우징에 제공된 흡입 구멍(77a)과 배출 구멍(73)을 커버하도록 하는 방식으로 배치된다. 일상적인 경우에는, 흡입 밸브(78)와 배출 밸브(79)의 외주단의 랜딩부가 하우징의 봉인 면에 접하는 상태이다.

흡입 행정에서, 공기 챔버(72)는 순환-원통형 표면 캠(75)과 구동 멤버(76)에 의해 아래방향으로 당겨지고 그것에 의해 공기가 흡입된다. 이럴 때, 공기는 도 44에 도시된 바와 같이 흡입 구멍(77a)을 통하여 흡입 밸브(78)의 외주단의 랜딩부를 끌어올리고 흡입 구멍(77b)을 통하여 공기 챔버(72)의 내부로 공급된다. 이때, 배출 밸브(79)를 살펴보면, 혈압계의 커프 밴드 멤버의 내부 압력은 그곳에 작용한다. 따라서, 배출 밸브(79)의 외주단의 랜딩부는 하우징의 봉인 면과의 사이에 틈새 없이 밀접하게 접촉된다. 그것에 의해 공기의 역류가 방지된다.

또한, 배출 행정에서, 공기 챔버(72)는 순환-원통형 표면 캠(75)과 구동 멤버(76)에 의해 상측 방향으로 밀어 올려지고 그것에 의해 공기 챔버(72) 내부의 공기는 압축된다. 그리고, 그렇게 압축된 공기는 배출 구멍(73)을 통하여 배출 밸브(79) 외주단의 랜딩부를 끌어올리고 공기 챔버 바깥으로 배출된다. 그것에 의해 공기는 혈압계의 커브 밴드 멤버의 내부로 공급된다. 이러한 배출 행정에서, 흡입 밸브(78)를 살펴보면, 공기 챔버(72)의 내부 압력은 그것에 작용한다. 따라서, 흡입 밸브(78) 외주단의 랜딩부는 하우징의 봉인 면과 그 사이에 틈새 없이 밀접하게 접촉된다. 공기의 역류는 그것에 의해 방지된다.

더불어, 상술한 펌프 작동을 수행하는 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계에서, 다이아프램의 압축/팽창 운동은 구동 멤버의 유지부에 중심이 위치되는 순환-호형 궤도를 따라 수행된다. E라서, 압축이 이루어질 때, 공기 챔버는 완전히 압축되지 못한다. 이것은 혈압계 펌프 장치에의 사용의 중요한 특성의 하나인 최대 압축력이 작다는 문제를 야기한다.

또한, 종래의 예로서 상술된 소형 펌프 장치에서, 흡입 밸브(78)와 배출 밸브(79)의 외주단 랜딩부가 공기압에 의해 끌어 올려지게 됨으로써, 공기의 흡입과 배출이 수행된다. 그러나, 봉인 면에 대한 각각의 밸브의 외부단의 설치 안전성(landability)은 좋지 않다. 이것은 압력이 낮을 때 공기의 누출이 이루어지는 문제점을 야기한다.

또한, 상술한 펌프 작동을 수행하는 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계에서, 구동 멤버는 구동 멤버 마운팅 홈에 삽입됨으로써 위치되고 그곳에 설치된다. 따라서, 구동 멤버의 수직 운동을 따라, 그곳의 고정된 부분과 구동 멤버 마운팅 홈 사이에서 소리가 발생된다. 이것은 이러한 소리들이 소음으로 되는 문제점을 야기한다.

또한, 구동 멤버의 자유단이 실질적으로 순환-원주형이기 때문에, 자유단의 직경보다 순환-원통형 표면 캠의 오목한 홈의 폭이 더 커야한다. 이것의 결과로서, 그 두 개 사이에 틈새가 필연적으로 발생된다. 회전동안 자유단과 순환-원통형 표면 캠의 오목한 부분 사이에 발생되는 소리는 그러므로 문제점으로 고려된다.

그리고, 완전한 형태로 순환-원통형 캠이 형성되는 경우에, 홈은 실질적으로 사다리꼴 곡선과 같은 형상으로 된다. 따라서, 홈의 정점의 근접부에서, 자유단은 그것의 방향면에서 급격히 전환된다. 따라서, 자유단과 홈의 사이에서 발생되는 소리는 또한 문제를 야기한다.

더불어, 흡입 구멍이 흡입 밸브의 위치에 일치하여 형성되기 때문에, 흡입 밸브의 개방 또는 폐쇄의 소리는 직접 펌프 장치의 외부로 누출되고 소음으로 된다는 문제점이 있다. 이러한 이유 때문에, 혈압계에서 사용되는 펌프 장치의 중요한 특성중의 하나인 소음은 중요도가 높은 문제이다.

발명의 요약

이러한 상황 하에서, 본 발명은 소형 펌프 장치를 제공하는 목적을 갖고, 특히 혈압계에 사용되며, 이 장치는 모터의 회전운동을 직선운동으로 전환함으로써 공기 챔버에서의 압축과 팽창 행정에서 압축과 팽창이 행하여질 수 있도록 하기 위하여 공기 챔버의 오른쪽 또는 왼쪽으로의 비틀림을 야기하지 않고 이루어지도록 만들어지고, 고효율 펌프 작동을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 모터에 제공되는 부하를 감소시키고 그것에 의해 시점에서의 전류 값을 감소시킬 수 있고, 또한 반복되는 가압 특성을 용이하게 획득할 수 있는 소형 펌프 장치를 제공하고, 이것을 사용하는 혈압계를 제공하는데 있다.

더불어, 본 발명의 다른 목적은 발생되는 소음을 줄이는 소형 펌프 장치와 이것을 사용하는 혈압계를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 압축률이 높고 최대 압축 특성이 향상된 소형 펌프와 이를 사용하는 혈압계를 제공하는데 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하는 목적을 가지고, 펌프 작동이 시작되는 낮은 압력일 때 공기가 누출되는(역류를 야기하는) 것을 방지함으로써 효율이 증대되는 소형 펌프 장치를 제공한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 소형 펌프 장치는 구동원, 구동원에 맞물린 구동 전달부, 구동 전달부에 맞물린 공기 챔버를 포함하는 펌프부, 그리고 흡입 밸브와 배출 밸브를 포함하는 흡입/배출부를 포함하고, 이것들 각각은 펌프부의 공기 챔버와 연결되며, 여기서 구동 전달부는 구동원의 구동 출력 축에 회전 가능하게 지지되는 원통형 멤버, 회전 원통형 멤버의 회전축에 대한 정해진 각도를 가지는 나선 형태를 보여주기 위하여 회전 원통형 멤버의 표면에 형성된 캠부, 그리고 일부분이 캠부와 맞물린 구동 멤버를 구비하며, 공기 챔버는 그곳의 내부 부피가 공기 챔버에 접촉되고 캠부의 회전운동에 반응하는 상기 구동 멤버의 전치 운동에 의해 압축되고 팽창될 수 있도록 구성된다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동원, 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하는 소형 펌프 장치를 제공하고, 그것에서 구동 전달부는 모터에 의해 회전 가능하게 지지되는 순환-원통형 표면 캠과 순환-원통형 표면 캠에 의해 상하부로 이동되는 구동 멤버를 구비하며, 그것에 의해 공기 챔버는 구동 멤버에 의해 압축된다. 상술한 방식으로 캠 메카니즘에 의해 구동 전달부를 구성함으로써, 종래의 구성에 비교하여 높은 효율로 구동원으로부터 에너지를 전달하는 것이 가능하다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동원, 출력 축에 의해 회전 가능하게 지지되는 순환-원통형 표면 캠, 순환-원통형 표면 캠에 의해 상하부로 이동되는 구동 멤버를 구비하고 구동 멤버에 의해 공기 챔버를 압축하도록 구성된 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하는 소형 펌프 장치를 제공한다. 흡입/배출부는 배출 밸브 홀더로 구성되고, 흡입/배출부와 공기 챔버 사이에 형성된 연결부에서 압력 조절을 위한 압력 조절부가 제공된다. 특히, 압력 조절부의 형태는 가압 특성의 향상에 의존하도록 이루어져 있다. 이것은 소형 펌프 장치의 설비가 우수한 가압 특정을 갖도록 할 수 있다.

특히, 압력 조절부는 그것과 공기 챔버 사이에 형성된 연결부에 형성된 볼록부를 구비함에 특징이 있고, 볼록부의 바닥면은 기울어진 구조를 갖는다. 더욱이, 볼록부의 바닥면이 구동 멤버의 고정단에 연결된 라인과 오목한 홈의 정점부에 실질적으로 평행한 것은 또한 특징적인 형태이다. 또한, 배출 밸브 홀더 볼록부의 부분적인 형태가 공기 챔버의 그것과 실질적으로 동일하다는 것이 특징적인 형태이다. 이것에 의한 결과로서, 우수한 가압 특성을 가지도록 하는 펌프 장치를 제공하는 것이 가능하다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동원, 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하는 소형 펌프 장치를 제공하고, 여기서 흡입/배출부가 시트 같은 흡입 밸브 홀더 그리고 시트 같은 배출 밸브 홀더가 함께 통합되는 흡입 밸브/배출 밸브 통합 시트, 그리고 각각 이러한 시트를 고정하는 흡입 밸브 홀더와 배출 밸브 홀더를 포함하는 것이 특징적인 형태이다. 그리고 이렇게 형성된 흡입 구멍과 배출 구멍의 외주 영역에 흡입/배출 압력 조절부가 제공된다.

흡입/배출 압력 조절부는 흡입 밸브 홀더와 배출 밸브 홀더의 흡입 구멍과 배출 구멍중 하나 또는 그 양자가 형성된 부분에 근접한 부분상에 기울어지고 오목한 계단형부를 구비한 것에 특징이 있다.

이러한 기울어지고 오목한 계단형부를 구비함으로써, 심지어 낮은 압력일 때에도, 높은 장력이 흡입과 배출 밸브 각각의 외주단의 접촉부에 공급된다. 따라서, 봉인 면에 관한 밸브의 외주단의 접촉하는 특성은 향상된다. 이것은 펌프 작동이 시작되는 낮은 압력 동안에 공기의 누출(역류)을 방지할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구동원, 출력 축에 의해 회전 가능하게 지지되는 순환-원통형 표면 캠, 공기 챔버가 순환-원통형 캠에 의해 상하부로 이동되는 구동 멤버에 의해 압축되는 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하는 소형 펌프 장치를 제공하고, 그것에서 구동 멤버는 통합적으로 그곳의 고정단부에 의해 프레임 멤버로 형성된다. 이것의 결과로서, 우수한 반소음 특성을 가진 소형 펌프 장치를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 구동 멤버의 자유단이 실질적으로 구형이라는 특징이 있다.

더불어, 순환-원통형 표면 캠의 오목한 홈이 사인 곡선(sine wave)으로 형성되는 특징이 있다.

그리고 흡입/배출부를 구성하는 케이스 리드 멤버를 구비한 펌프 장치를 장치함으로써 또한 그것의 소음 특성이 향상된 소형 펌프 장치를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명은 혈압계에 사용되기 위하여 커프 밴드 멤버(cuff band member) 또는 다양한 종류의 공기 공급장치로 공기를 보내고 그것의 내부에 압력을 제공하는 수단으로서 사용되는 소형 펌프 장치와, 이러한 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계에 관한 것이다.

도 1(a)에서 도 1(c)는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 첫 번째 실시예를 도시하는 단면도이고,

도 2는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 동작을 도시하는 설명도면이고,

도 3은 본 발명의 회전 멤버를 도시한 사시도이고,

도 4(a)와 4(b)는 본 발명의 소형 펌프 장치에 사용되는 구동 멤버를 도시한 단면도이고,

도 5는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 두 번째 실시예를 도시한 평면도이고,

도 6은 두 번째 실시예의 회전 멤버를 도시한 사시도이고,

도 7(a)에서 7(c)는 두 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 동작을 도시한 설명도면이고,

도 8(a) 그리고 8(b)는 두 번째 실시예의 오목부를 도시하는 설명도면이고,

도 9는 두 번째 실시예의 회전 멤버를 도시한 사시도이고,

도 10은 두 번째 실시예의 회전 멤버의 오목한 홈을 도시한 단면도이고,

도 11(a)에서 11(c)는 두 번째 실시예의 출력 축을 도시하는 설명도면이고,

도 12는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 세 번째 실시예를 도시한 설명도면이고,

도 13은 본 발명에 의한 서형 펌프 장치의 네 번째 실시예를 도시한 설명도면이고,

도 14는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 다섯 번째 실시예를 도시한 설명도면이고,

도 15는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 여섯 번째 실시예를 도시한 설명도면이고,

도 16은 여섯 번째 실시예의 구동 멤버의 수평으로 꼬인 U자형 홈을 도시한 설명도면이고,

도 17은 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 일곱 번째 실시예를 도시한 단면도이고,

도 18은 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 여덟 번째 실시예를 도시한 단면도이고,

도 19는 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 아홉 번째 실시예를 도시한 단면도이고,

도 20은 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 열 번째 실시예를 도시한 분해 사시도이고,

도 21은 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치를 도시한 단면도이고,

도 22(a)에서 22(c)는 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 작동을 도시하는 설명 도면이고,

도 23은 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 모터에 공급되는 힘을 도시한 설명도면이고,

도 24는 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치를 도시한 단면도이고,

도 25(a) 그리고 25(b)는 열 번째 실시예의 배출 밸브 홀더의 앞 뒤 면을 도시한 사시도이고,

도 26은 펌프 장치가 압축된 상태에서 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치를 도시한 단면도이고,

도 27은 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치를 도시한 분해 사시도이고,

도 28은 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 흡입 밸브 홀더를 도시한 도면이고,

도 29는 열 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 흡입과 배출 구멍에 인접한 부분을 도시한 설명도면이고,

도 30은 열 번째 실시예의 흡입/배출 구멍 각각의 근접부의 수준 차이 형상의 면에서 차이점에 의한 가압 능력의 비교를 도시한 도면이고,

도 31은 본 발명의 열 한 번째 실시예에 의한 소형 펌프 장치를 도시한 분해 사시도이고,

도 32는 본 발명의 열 한 번째 실시예의 소형 펌프 장치를 도시한 단면도이고,

도 33(a) 그리고 33(b)는 열 한 번째 실시예의 오목한 홈과 소형 펌프 장치의 전단부 사이의 위치 관계를 도시한 설명도면이고,

도 34(a) 그리고 34(b)는 열 한 번째 실시예의 소형 펌프 장치의 고정부의 변형을 도시한 설명도면이고,

도 35는 가압 시간과 종래의 소형 펌프 장치의 전류 값 사이의 관계를 도시한 설명도면이고,

도 36은 가압 시간과 본 발명에 의한 소형 펌프 장치의 전류 값 사이의 관계를 도시한 설명도면이고,

도 37은 본 발명의 소형 펌프 장치와 종래의 소형 펌프 장치 사이의 가압 시간, 전류 소비, 소음, 전지 수명, 등등을 비교한 것을 도시한 설명도면이고,

도 38(A)는 혈압계의 바닥면으로부터 보여지는 전체 구성을 도시한 설명도면이고, 도 38(B)는 혈압계의 디스플레이 패널을 도시한 설명도면이고,

도 39는 혈압계의 구성을 도시한 전자 블록 도표이고,

도 40은 혈압계의 공기 시스템을 도시한 플로우 차트이고,

도 41은 종래 소형 펌프 장치의 예를 도시한 단면도이고,

도 42(a)에서 42(c)는 종래 소형 펌프 장치의 동작을 도시한 도면이고,

도 43은 종래 소형 펌프 장치의 두 번째 예를 도시한 단면도이고,

도 44는 두 번째 예인 소형 펌프 장치의 흡입/배출 구멍 근접부를 도시한 설명도면이고, 그리고

도 45는 종래 펌프 장치의 모터에 공급되는 힘을 도시한 단면도이다.

본 발명에 의한 혈압계의 전체 구성은 도 39에 도시된 종래의 예와 거의 동일하다. 이러한 이유로, 본 발명에 의한 혈압계에서 사용되는 소형 펌프 장치의 첫 번째 실시예는 도 1에 도시된 단면도를 사용하여 설명되어질 것이다.

혈압계에서 사용되는 소형 펌프 장치의 구조는 모터부(1)와 펌프부(3)로 나뉘어 진다.

구동원으로 역할을 하는 모터부(1)로부터 출력 축(5)은 연장된다. 도 3에 도시된 외주면에 오목한 홈(51)을 갖는 회전 멤버(7)는 강제 삽입, 접착제 등에 의해 출력 축(5)에 고정된다.

순환-원통형 공동부를 가진 케이스 메인 바디(9)는 출력 축이 연장되고 나사결합 등에 의해 그것에 고정된 방향을 따라 면하는 모터부(1)의 일부에 마운트된다. 나사 구멍(미도시)은 모터부(1)가 마운트된 면의 반대편에 케이스 메인 바디(9)의 면에 형성된다. 고무와 같은 유연한 탄성재로 이루어진 다이아프램, 공기 통로 리드(13), 그리고 케이스 리드(15)는 그곳에 동일한 나사 구멍을 각각 형성한다. 그리고 이러한 멤버들은 케이스 메인 바디(9)에 나사결합에 의해 고정될 수 있다.

도 3의 사시도에 도시된 바와 같이, 회전 멤버의 외주면에, 모터의 출력 축의 연장 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(51)이 형성된다. 오목한 홈(51)은 캠부로서 역할 한다. 구동 멤버(17)의 볼록부(53)는 회전 멤버(7)의 축 라인에 대하여 기울어진 오목한 홈(51)의 일부분에 결합된다.

이러한 실시예에서, 구동 멤버에 대하여, 구동 멤버(17a 그리고 17b)는 각각 회전 멤버(7)의 왼쪽 그리고 오른쪽에 배치된다. 이러한 구동 멤버 각각은 볼록부(53)를 통하여 오목한 홈(51)에 느슨하게 끼워진다.

구동 멤버(17)의 상측면과 다이아프램(11)의 하측면은 접착제, 또는 구동 멤버(17)의 일부분에 형성된 구멍의 직경보다 약간 큰 직경을 갖는 구형부를 삽입함 등에 의하여 서로 고정된다. 구동 멤버(17)의 출력 축에 대한 방사 운동은 케이스 메인 바디(9)에 의해 조절되고 출력 축(5)에 관한 회전 방향의 운동은 또한 조절된다. 따라서, 구동 멤버(17)는 단지 출력 축(5)의 길이 방향으로 이동이 가능하다.

공기 통로 리드(13)는 홈이 구멍(23)과 배출 구멍(25)을 구비한다. 공기의 역류를 방지하기 위한 목적으로, 이러한 구멍(23 그리고 25)은 흡입 밸브(19)와 배출 밸브(21)를 구비한다.

그리고, 케이스 리드(15)는 흡입 통로(27)와 배출 통로(29)를 구비한다. 흡입 챔버(35a, 35b)와 배출 챔버(330)는 케이스 리드(15)와 공기 통로 리드(13) 사이에 형성된 공간에 형성된다.

다음에, 도 2를 사용하여 이러한 실시예에 의한 소형 펌프 장치의 동작을 설명한다. 전자 전류가 모터에 흐르게 되고 그것에 의해 그것이 에너지를 공급받으면, 출력 축(5)에 고정된 회전 멤버(7)는 회전을 일으키고, 그것에 따라 오목한 홈(51) 또한 회전 운동을 만든다.

회전 멤버(7)의 오목한 홈(51)과 구동 멤버(17)의 볼록부(53)는 서로 맞물리고, 도 2(a)에서, 오목한 홈(51)은 회전 멤버(7)의 오른쪽 위로부터 왼쪽 아래로 비스듬히 위치된다. 따라서, 구동 멤버의 상측면에 고정된 다이아프램(11)에 의해 형성된 공기 챔버 중에서, 도면에서 오른쪽 편에 위치된 공기 챔버(31b)는 압축되고, 동시에 도면의 왼쪽 편의 공기 챔버(31a)는 팽창된다. 그것에 의해 공기 챔버(31a)는 최대 부피를 갖는다.

공기 챔버(31b)가 압축되었을 때, 그것(31b)의 압력은 높기 때문에, 공기 챔버(31b)의 공기는 배출 구멍(25)을 통하여 통과하고 배출 밸브(21)를 밀어 개방시킨다. 그 때, 이 공기는 배출 통로(29)를 통하여 통과하고 그것에 의해 커브 밴드 멤버로 보내진다. 다른 한편, 공기 챔버(31a)는 팽창되고 있고 압력이 감소된 상태로 되며, 그것에 의해 흡입 챔버(35a)에 있는 공기는 공기 통로(27)와 흡입 밸브(19)를 통하여 공기 챔버(31a)에 흘러 들어간다.

오목한 홈(51)이 모터부(1)의 회전에 의한 회전에 의해 이동되고 그것에 의해 왼쪽과 오른쪽 구동 멤버(17a, 17b)가 오목한 홈(51)의 상하단 사이에 위치되는 도 2(b)에 표시된 위치에 도달한다. 이러한 동작 상태에서, 공기 챔버(31a)는 배출 과정에 있고 공기 챔버(31b)는 흡입 과정에 있다. 이러한 때, 흡입 챔버(35a)와 공기 챔버(31a) 사이에 제공된 흡입 밸브(19)는 폐쇄되어 있고 동시에 배출 밸브(21)는 개방되어 있다. 따라서, 배출 밸브(21)를 통하여 통과하는 공기 챔버(31a)의 공기는 배출 챔버(33)와 배출 통로(29)로 안내된다. 또한, 공기 챔버(31b)는 흡입 과정에 있고, 그곳에서 흡입 밸브(19)는 개방되어 있고 배출 밸브(21)는 폐쇄되어 있다.

더욱이, 회전 멤버(7)가 도 2(c)에 도시된 바와 같은 위치로 이동될 때, 작동의 방법은 도 2(a)의 경우에서 그것과는 반대로 된다. 즉, 공기 챔버(31a)의 부피는 최소이고 공기 챔버(31b)의 부피는 최대가 된다. 즉, 공기 챔버(31a)에 관하여 배출 행정은 종료되고, 공기 챔버(31b)에 관하여 흡입 행정은 종료된다.

이러한 방법에서, 구동 멤버(17)의 볼록부(53)는 모터의 회전에 기인하여 회전 멤버(7)의 오목한 홈(51)을 따르도록 하는 방식으로 이동하고, 모터의 회전 운동은 매우 효율적으로 공기 챔버의 압축과 팽창을 야기하는 직선 운동으로 전환된다.

이러한 방법에서, 각각의 공기 챔버(31a 그리고 31b)는 모터의 회전에 기인하여 반복적으로 팽창되고 압축된다. 덧붙이면, 다수의 공기 챔버는 그것의 원주 방향으로 하나의 회전 멤버(7)에 대하여 배치된다. 그리고 더불어 각각의 공기 챔버가 압축되고 팽창되는 타이밍은 서로로부터 시간차를 가질 수 있고, 그 결과 배출 또는 흡입이 이루어지는 맥동은 작다.

도 4(a)의 단면도로 도시된 바와 같이, 알 수 있듯이 볼록부(53)는 동일한 재질을 사용함으로써 구동 멤버(17)와 통합적으로 형성된 하나일 수 있다. 또는, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 블라인드 구멍(17c)이 이전의 구동 멤버에 형성되고 그것에 의해 볼록부(53)가 회전 멤버의 재질과 다른 재질로 이루어진 핀(53-1)을 블라인드 구멍에 삽입함으로써 형성되는 방법으로 또한 배치된다.

예를 들면, 회전 멤버와 다른 물질로 이루어진 핀(53-1)을 사용함으로써 낮은 마찰력의 재질을 부분적으로 사용하고 그것에 의해 회전 멤버(7)의 오목한 홈(51)과 핀 사이의 활주 마찰력을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 회전 멤버의 오목한 홈에 핀을 느슨하게 결합함으로써, 핀이 회전에 대하여 자유도를 가지고 따라서 활주 마찰은 또한 회전 마찰로 전환될 수 있다. 이것은 또한 마찰력을 더 감소시킬 수 있다. 이것의 결과로서, 불록부(53)와 오목한 홈(51) 사이의 마찰력을 작게 만드는 최적의 설계가 가능하다.

이러한 실시예에서, 머쉬룸(mushroom) 타입의 밸브가 흡입 밸브(19)와 배출 배브(21)로서 사용된다. 그러나, 흡입 밸브와 배출 밸브는 각각 텅 밸브로 만들어질 수 있고 각각 시트 형태로 구성될 수 있다.

이것의 결과로서, 장치가 용이하게 조립할 수 있기 때문에 부품의 수를 감소시키는 효과는 얻어질 수 있고, 이러한 구성은 또한 비용을 절감시킨다.

또한, 순환-원통형 멤버인 회전 멤버(7)의 외주면에 형성된 캠부는 정해진 피치로 회전 순환-원통형 멤버의 회전에 응답하여 구동 멤버를 옮기도록 구성된다.

더욱이, 구동 전달부의 회전 순환-원통형 멤버는 순환-외주 캠을 구비한다. 이러한 순환-외주 표면 캠은 볼록부(53)를 갖는 구동 멤버(17)에 결합되고, 그 일부가 오목한 홈(51)에 맞물리는 오목한 홈(51)을 포함한다.

또한, 구동 멤버(17)의 볼록부는 순환-원주형 핀(53-1)에 의해 구성되고, 이 핀은 구동 멤버(17)에 형성된 구멍(17c)에 느슨하게 삽입될 수 있다.

또한, 순환-외주 표면 캠부는 다수의 연속적인 오목한 홈(51) 또는 다수의 연속적인 볼록한 부분(47)을 포함한다.

또한, 순환-외주 표면 캠부는 회전 순환-원통형 멤버의 출력 축(5)에 대하여 정의된 경사진 주어진 각도를 가진다.

또한, 피치, 주기, 그리고 순환-외부 표면 캠부의 형상은 각각 정해지지 않았다. 더욱이, 공기 챔버는 두 개, 또는 세 개 또는 그 이상의 수로 구성될 수 있다.

다음에, 본 발명의 두 번째 실시예는 도 5에서 11에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 수적으로 하나의 공기 챔버가 제공된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 축 라인에 대하여 비스듬히 배치된 볼록부(47)로 이루어진 캡부를 외주부에 갖는 회전 멤버(7)는 강제 삽입, 접착제, 등에 의해 모터의 출력 축(5)에 고정된다.

케이스 멤버(9)는 나사 등에 의해 출력 축이 제공되는 곳에 모터부(1)의 표면에 마운트된다. 모터부(1)에 접촉되는 부분의 반대편의 케이스 멤버(9)의 다른 면에 나사 구멍(미도시)이 제공된다. 고무와 같은 유연한 탄성재로 이루어진 다이아프램(11) 각각, 공기 통로 리드(13), 그리고 케이스 리드(15)는 나사 구멍을 구비한다. 따라서, 이러한 멤버는 나사결합에 의해 케이스 멤버(9)에 고정될 수 있다.

그리고, 도 10에 도시된 바와 같이 모터의 출력 축의 방향에 수직한 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(39)은 구동 멤버(17)의 내주면에 형성된다. 그리고 회전 멤버(7)의 볼록부(47)는 구동 멤버(17)의 축 라인에 대하여 기울어진 오목한 홈(39)의 일부에 결합된다.

다음에, 도 7을 사용하여 본 발명의 두 번째 실시예에 관한 소형 펌프 장치의 작동을 설명할 것이다. 전자 전류가 모터에 흐르게 되고 그것에 의해 그것이 에너지를 공급받으면, 출력 축(5)에 고정된 회전 멤버(7)는 회전을 일으키고, 그것에 따라 볼록부(47) 또한 회전 운동을 만든다.

회전 멤버(7)의 볼록부(47)와 구동 멤버(17)의 오목한 홈(39)은 서로 결합되고, 도 7(a)에서, 볼록부(47)는 출력 축(5)의 오른쪽 편에 위치되고 구동 멤버(17)의 오목한 홈(39)의 더 낮은 편에 위치된다. 이러한 상태에서, 구동 멤버(17)의 상부면은 모터(1)로부터 가장 먼 위치에 위치한다. 따라서, 구오 멤버의 상부면에 고정된 다이아프램(11)에 의해 형성된 공기 챔버(31)는 압축된다.

공기 챔버가 압축될 때, 그것의 압력은 높기 때문에 공기 챔버(31) 내부의 공기는 배출 구멍(25)을 통하여 통과하고 배출 밸브(21)를 밀어 개방시킨다. 그 다음에 이 공기는 배출 통로(29)를 통하여 통과하고 그것에 의해 커프 밴드 멤버로 보내어 진다.

볼록부(47)가 모터부(1)의 회전에 기인하여 회전되고 그것에 의해 도 7(b)에 표시된 위치에 도달할 때, 구동 멤버(17)는 오목한 홈(39)의 중간에 위치된다. 그리고 공기 챔버(31)는 낮은 압력 상태로 된다. E라서, 배출 밸브(21)는 폐쇄된다. 그리고 흡입 밸브(19)는 흡입 통로(27)에 의해 흡입 챔버(35) 내부에 저장된 공기의 압력에 기인하여 개방된다. 이것의 결과로서, 공기의 유입은 흡입 구멍(23)으로부터 시작한다. 즉, 흡입 행정이 시작된다.

또한, 볼록부(47)가 도 7(c)의 위치로 이동되고 오목한 홈(39)의 상부 위치에 위치할 때, 구동 멤버(170의 상측면은 모터부(1)에 가장 가까운 위치에 온다. 이것의 결과로서, 공기 챔버(31)는 최대 부피를 갖는다. 이러한 방법, 회전 멤버(7)의 볼록부(47)가 모터의 회전에 기인하는 구동 멤버(17)의 오목한 홈(39)에 미끄러지며 접하도록 하는 방법으로 움직이는 방법에서, 모터의 회전 운동은 공기 챔버가 압축되고 팽창되도록 하는 직선운동으로 높은 효율로 전환된다.

도 8(a)의 단면도로 도시된 바와 같이, 알 수 있듯이 볼록부(47)는 동일한 재질을 사용함으로써 구동 멤버(17)와 통합적으로 형성된 하나일 수 있다. 또는, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 구멍이 이전의 회전 멤버에 형성되고 그것에 의해 볼록부(47)가 회전 멤버의 재질과 다른 재질로 이루어진 핀(63)을 이 구멍에 삽입함으로써 형성되는 방법으로 또한 배치된다. 예를 들면, 회전 멤버와 다른 물질로 이루어진 핀(63)을 사용함으로써 낮은 마찰력의 재질을 부분적으로 사용하고 그것에 의해 회전 멤버(7)의 오목한 홈(51)과 핀 사이의 활주 마찰력을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 회전 멤버의 오목한 홈에 핀을 느슨하게 결합함으로써, 핀이 회전에 대하여 자유도를 가지고 따라서 활주 마찰은 또한 회전 마찰로 전환될 수 있다. 이것은 또한 마찰력을 더 감소시킬 수 있다. 이것의 결과로서, 불록부(47)와 오목한 홈(39) 사이의 마찰력을 작게 만드는 최적의 설계가 가능하다.

또한, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 출력 축(5) 그 자체는 그것의 일단에 L자형 부분을 갖는 출력하는 축(4)일 수 있고 볼록부(47)로서 역할을 한다. 또는, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 용접 등에 의해 그곳에 연결된 순환-원주형, 또는 구형, 볼록부(43)를 갖는 것 중에 하나일 것이다. 더욱이, 도 11(c)에 도시된 바와 같이 볼 베어링을 포함하는 볼록부(45)를 사용함으로써, 회전 마찰을 사용하는 것이 가능하다.

이것의 결과로서, 회전 멤버(7)가 불필요하기 때문에, 모터에 부하를 초래하는 관성 모우먼트의 감소의 달성이 가능하다. 동시에, 볼록부(47)와 오목한 홈(39) 사이에 존재하는, 접촉부 사이의 거리와 출력 축은 짧아질 수 있고, 그 결과로 모터에 공급되는 부하 토크는 감소될 수 있다.

여기서, 다수의 볼록부는 회전 멤버(7)의 외측면에 제공될 것이고, 이것들 각각은 서로 축-대칭 상태에서 그곳에 배치된다. 구동 멤버(17)의 내주면에 모터의 출력 축의 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(39a, 39b)가 형성되고, 이것의 수는 볼록부(47a, 47b)의 수와 동일하다. 회전 멤버(70의 볼록부(47a, 47b)는 구동 멤버(17)의 축 라인에 대하여 기울어진 오목한 홈(39a, 39b)의 일부분에 각각 결합된다. 그리고 첫 번째 볼록부(47a)와 두 번째 볼록부(47b)는 약 180도의 각도로 다른 형상을 가지고 서로 반대하는 각각의 부분에 위치된다. 그러므로, 첫 번째 볼록부(47a)와 첫 번째 오목한 부분(39a) 사이에 접촉에 의하여 발생되고 그곳의 축 방향으로 출력 축에 공급되는 부하와 두 번째 볼록부(47b)와 두 번째 오목한 부분(39b) 사이에 접촉에 의하여 발생되고 그곳의 축 방향으로 출력 축에 공급되는 부하는 서로의 반대 방향으로 같은 크기를 가지고 출력 축에 작용한다. 그러므로, 양 부하는 서로 상쇄될 수 있고 모터에 가해지는 부하를 감소시키는 것이 가능하다. 따라서, 전력 소모가 감소될 수 있다.

또한, 다수의 펌프부는 출력 축에 대하여 수직인 평면에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다. 이것은 도 13을 사용하여 네 번째 실시예로서 설명될 것이다. 펌프 챔버(3a)와 펌프 챔버(3b)는 모터의 출력 축의 축 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 대칭적으로 배치된다. 덧붙이면, 펌프 챔버(3a)와 펌프 챔버(3b)에서 흡입과 배출 행정은 각각 같은 타이밍으로 수행된다. 그러므로, 공기 챔버의 압축 또는 팽창에 의하여 발생된 출력 축 방향으로 공급된 부하는 펌프 챔버(3a)와 펌프 챔버(3b) 사이에 반대 방향으로 작용한다. 그러므로, 양 부하는 각각 상쇄될 수 있다. 따라서, 출력 축 방향으로 모터에 가해지는 부하는 감소될 수 있다. 따라서, 전력 소비는 감소될 수 있다.

즉, 하나 또는 다수의 공기 챔버(31)는 그 사이에서 모터를 간섭하도록 구동원을 이루는 모터(1)의 반대편에 서로 배치된다.

다음에, 본 발명의 혈압계에 사용되는 소형 펌프 장치의 다섯 번째 실시예는 도 14의 단면도를 사용하여 설명되어질 것이다. 출력 축(5)은 모터부(1)로부터 연장될 것이다. 도 6의 사시도에 도시된 바와 같이, 모터의 출력 축의 축 방향에 직각 평면에 대하여 기울어진 볼록부(47)를 외주면에 갖는 회전 멤버(7)는 강제 삽입, 접착제, 등에 의하여 출력 축(5)에 고정된다.

상하면을 갖는 회전 멤버의 축 라인에 대하여 기울어진 볼록부(47)를 잡을 수 있는 도 16의 단면도에 도시된 U자형이 홈(49)은 구동 멤버(17)의 회전 멤버의 측면에 제공된다. 그리고 회전 멤버의 볼록부(47)와 구동 멤버(17)의 U자형 홈(49)은 서로 느슨하게 결합된다. 또한, 구동 멤버(17)의 상측면과 다이아프램(11)의 바닥면은 접착제, 또는 구동 멤버(17)의 일부분에 형성된 구멍의 크기 보다 약간 큰 지름을 갖는 구형부를 삽입함 등에 의하여 고정된다. 구동 멤버(17)는 출력 축에 대하여 보여지는 바와 같은 원주 운동에서 케이스 메인 바디(9)에 의해 조절되고, 또한 출력 축에 대하여 회전 방향으로의 운동에 의해 조절된다. 그러므로, 구동 멤버는 출력 축의 방향으로 단지 움직일 수 있다. 공기 통로 리드(13)는 흡입 구멍(23)과 배출 구멍(25)을 구비한다. 공기의 역류를 방지할 목적으로, 이러한 구멍(23과 25)는 각각 흡입 밸브(19)와 배출 밸브(21)을 구비한다.

그리고 케이스 리드(15)는 또한 흡입 통로(27)와 배출 통로(29)를 구비한다. 흡입 챔버(35)와 배출 챔버(33)는 케이스 리드(15)와 공기 통로 리드(13) 사이에 형성된 공간에 제공된다. 그리고, 전자 전류가 모터에 흐르게 되고 그것에 의해 그것이 에너지를 공급받으면, 출력 축(5)에 고정된 회전 멤버(7)는 회전을 일으키고, 그것에 따라 볼록부(47) 또한 회전 운동을 만든다.

회전 멤버(7)의 볼록부(47)와 구동 멤버(17)의 U자형 홈(49)은 서로 연결된다. 볼록부(47)가 오른쪽 상측 방향으로 상승의 상태에 위치할 때, 구동 멤버(17a)는 모터(1)로부터 가장 먼 위치에 위치한다. 따라서, 구동 멤버(17a)에 고정된 다이아프램(11)에 의해 형성된 공기 챔버(31a)는 압축된다.

그리고, 구동 멤버(17b)는 모터부(1)에 가장 가까운 위치에 위치한다. 따라서, 구동 멤버(17b)에 고정된 다이아프램(11)에 의해 형성된 공기 챔버(31b)는 팽창된다. 공기 챔버(31a)가 상기한 바와 같이 압축되었을 때, 그것 내부의 압력 수준이 높기 때문에, 공기 챔버(31a) 내부의 공기는 배출 구멍(25)을 통하여 통과하고 배출 밸브(21)를 밀어 개방시킨다. 그 다음에, 이 공기는 배기 통로(29)를 통하여 통과하고 그것에 의해 커프 밴드 멤버로 보내어진다. 반면에, 공기 챔버(31b)가 팽창되었을 때, 내부의 압력 수준이 낮기 때문에, 흡입 통로(27)를 통하여 흡입 챔버(35) 내부에 저장된 공기는 이 공기에 의해 압축되고 개방된 흡입 구멍(23)과 흡입 밸브(19)를 통하여 공기 챔버(31b)로 흐른다.

반면에, 회전 멤버가 회전되고 기울어진 볼록부(47)가 왼쪽 상측 방향으로 상승하는 상태엣 위치한 상태에서는, 공기 챔버(31a)는 팽창되고 흡입한다. 이러한 결과로서, 공기 챔버(31b)는 압축되고 배출된다.

이러한 방식으로, 각각의 공기 챔버는 모터의 회전에 기인하여 반복하여 팽창되고 압축되며 그것에 의해 그것들의 흡입과 배출을 반복적으로 만든다. 더불어, 다수의 공기 챔버들이 그것의 주위 방향으로 하나의 회전 멤버에 대하여 배치될 수 있다면, 각각의 공기 챔버가 압축과 팽창 동작을 수행하는 타이밍 각각이 서로로부터 시간차를 보여줄 수 있고, 그 결과 배출 또는 흡입 동작에 의한 맥동이 작아질 수 있다.

또한, 회전 멤버가 도 3에 도시된 바와 같은 기울어진 오목부(51)를 갖는 경우에, 이러한 실시예는 도 15에 도시된 바와 같은 여섯 번째 실시예로서 설명될 것이다. 구동 멤버의 볼록부(53)는 회전 멤버(17)를 향상하는 방향으로 그곳의 위치에 형성된다. 회전 멤버의 오목부(51)와 구동 멤버의 볼록부(53)는 서로 느슨하게 연결되어 서로 결합된다. 이러한 결과로서, 흡입과 배출 동작에 의해 발생되는 맥동이 작아질 수 있다는 다섯 번째 실시예에서 얻어지는 같은 효과를 얻는다.

그리고, 일곱 번째 실시예에서, 도 17에 도시된 바와 같이, 회전 멤버(7)에 면하는 측의 반대 편 구동 멤버(17) 측에, 구동 멤버의 아암부(arm portion)(59)가 있다. 구동 멤버의 아암부(59)는 회전부(61)에 의해 케이스 메인 멤버(9)의 내측벽에 고정되고, 그에 따라 아암부는 이러한 회전부(61)에 회전 가능하게 이동될 수 있다. 구동 멤버의 볼록부(53)는 각각 회전 멤버(7)의 오목한 부분(51)에 느슨하게 연결되고 그것에 결합된다. 구동 멤버(17)는 회전부(61)에 의해 그 일단이 지지되고, 구동 멤버(7)의 오목한 부분(51)에 의해 그것의 타단이 지지된다. 회전 멤버의 외주면은 구동 멤버의 로터스 라인을 따라 형성된다. 그리고 구동 멤버의 볼록부(53)는 오목부(51)로부터 떨어지지 않고 구동 멤버(17)는 오목부(51)를 따라 이동된다. 즉, 구동 멤버(17)는 도면의 표면에 평행한 평면상의 순환-원호 로커스 라인을 따라 회전부(61)에 대하여 이동된다.

이것의 결과로서, 공기 챔버(31)의 압축과 팽창을 발생시키는 펌프 작동을 수행하는 것이 가능하다. 이것은 회전부(61)에 대하여 공기 챔버(31)의 압축과 팽창을 발생시키는 것이 가능하다. 이것은 회전 멤버에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있고 모터에 가해지는 부하를 감소시킬 수 있다. 이것은 높은 압력의 제공뿐만 아니라 낮은 전력 소비를 달성할 수 있다.

즉, 구동 전달부 그리고 순환-외주면 캠부 뿐만 아니라 구동원을 이루는 다수의 모터부(1)또한 공기 챔버(31)의 수에 일치하여 사용된다.

또한, 첫 번째 실시예의 구동 멤버(17)는 그것의 각 측면이 볼록부(53)를 구비하는 방식으로 변형될 수 있을 것이다. 즉, 구동 수단의 볼록부(53)와 결합된 오목한 홈(51)을 각각 구비하는 개별적인 회전 멤버가 제공되고, 거기서 개별적인 회전 멤버를 포함하는 회전 멤버 각각의 회전 멤버의 회전 축(57)이 기어에 의해 서로 연결될 수 있다. 이러한 구성은 도 18을 참조하여 여덟 번째 실시예로서 설명될 것이다. 기어(55a)는 강제 삽입, 접착제, 등에 의해 출력 축(5)에 고정되고, 그것에 의해 중심 기어(55a)는 또한 모터(10의 회전에 의해 회전된다.

그리고, 기어(55a)의 왼쪽과 오른쪽 면에, 기어(55b)와 기어(55c)가 그곳에서 맞물린다. 출력 축(5)에 평행하게 설치된 회전 축(57)은 기어(55b와 55c)에 구비된다. 또한, 부 회전 멤버(sub-rotary member)(57-2)가 각각의 회전 축(57)에 고정된다. 더불어, 캠부가 형성된 나선형 오목 홈(72-2)이 또한 부 회전 멤버의 외주면에 배치된다.

따라서, 전자 전류가 발생되고 모터로 흘러 그것에 의해 그것에 에너지를 전달할 때, 출력 축(5)에 고정된 회전 멤버는 회전된다. 동시에, 출력 축(5)에 고정된 기어(55a) 또한 그것의 회전 운동을 만든다. 그리고 기어(55a)와 맞물린 기어(55b와 55c)는 또한 같은 시간에 회전된다.

각각의 기어(55a, 55b, 55c)는 비슷한 형상을 갖는다. 기어(55a)가 한 번의 완전한 회전을 할 때, 각각의 기어(55b, 55c) 또한 한 번의 완전한 회전을 한다.

회전 멤버(7)와 부 회전 멤버(57-1)가 상술한 바와 같이 이러한 실시예에서 기어를 통하여 구동 멤버의 양쪽에 제공됨에 의해, 구동 멤버는 그것의 양쪽단에 지지될 수 있다. 따라서, 출력 축에 가해지는 부하의 감소를 달성하는 것이 가능하다. 또한 소음 감소와 저전력 소비가 가능하다. 더욱이, 공기 챔버의 압축과 팽창을 높은 효율로 수행하는 것이 가능하다.

또한, 여덟 번째 실시예의 기어를 사용하게 되는 회전의 전달 대신에 모터는 각각의 회전 샤프트에 제공된다. 이러한 구조는 도 19를 사용하여 아홉 번째 실시예로서 지금 설명될 것이다. 회전 감지 메카니즘(미도시)은 각각의 모터의 각각의 회전수가 같도록 제공된다. 그러므로, 각각의 출력 축의 수에 대응하여 모터를 제공함으로써, 각각의 모터의 직경을 작게 하는 것이 가능하다. 따라서, 소형 펌프 장치를 얇게 만드는 것이 가능하고 그에 따라 혈압계의 소형화와 얇게 만드는 것이 가능하다.

다음, 본 발명의 열 번째 실시예는 도 20의 분해 사시도와 도 21의 단면도를 사용하여, 본 발명에 의한 혈압계에서 사용되는 소형 펌프 장치의 다른 실시예로서 설명될 것이다.

구동원(200)은 모터(203)와 출력 축(205)으로 구성된다. 모터(203)에 직류를 공급함으로써, 출력 축(205)은 회전 운동을 한다.

구동 전달부(207)를 이루는 순환-원통 표면 캠(209)은 강제 삽입, 접착제, 등에 의해 출력 축(205)에 고정된다. 출력 축의 축 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(211)은 외주면 캠(209)에 형성된다.

작은 마찰 저항과 우수한 내구성을 갖는 폴리아세랄(polyaceral)과 같은 플라스틱 물질이 순환-원통형 표면 캠(209)의 재질로서 사용된다. 구동 전달부(207)를 이루는 외부 케이스(213)는 나사 등에 의해 로터의 출력 축 쪽에 마운트된다.

또한, 구동 전달부(207)를 이루는 부품의 다른 부품으로서, 예를 들면 굽힘에 의해 SUS(304)의 와이어와 같은 바람직한 형상을 가지는 구동 멤버(215)가 있다.

도 20 그리고 21에서, 실시예는 세 개의 구동 멤버(215)가 사용되는 것을 보여주나, 구동 멤버의 어떤 멤버도 그것의 구조에 의존하여 사용된다.

외부 케이스(213)의 외주부에는, 다수의 구동 멤버 마운트 홈(217)이 제공되고, 그것의 수는 구동 멤버(215)의 수에 대응한다. 구동 멤버(215)의 고정단(219)은 구동 멤버 마운트 홈(217)에 끼워지고, 구동 멤버(215)의 자유단(221)은 실질적으로 구형의 형태를 갖고 순환-원통형 표면 캠(209)의 오목한 홈(211)에 삽입된다.

구동 멤버(215)는 출력 축의 축 방향에 대하여 보여지는 바와 같이 원주 방향의 이동에서 구동 멤버 마운트 홈(217)에 의해 조절된다. 더욱이, 구동 멤버(215)는 출력 축(205)에 관한 회전 운동에서 또한 조절된다. 따라서, 구동 멤버(215)는 회전축으로서 고정단(219)의 주위의 회전 방향으로 단지 움직일 수 있다.

그리고 구동 멤버(215)는 유지부(223)를 구비한다. 유지부(223)는 펌프부(225)를 이루고 유연한 탄성재질로 이루어진 다이아프램(227)으로부터 아래로 연장되는 연결부(229)가 유지부(223)에 삽입된다.

이러한 실시예에서, 연결부(229)는 실질적으로 구형이고, 이러한 결합 부(229)의 직경은 구동 멤버(215)의 유지부(223)의 구멍의 직경보다 더 크다. 더불어, 연결부(229)는 유연한 탄성재질로 이루어진다. 그리고, 이러한 연결부(229)를 유지부(223)로 삽입함으로써 연결부(229)는 변형되고 그것에 의해 유지부(223)를 통하여 통과된다. 이것의 결과로서, 구동 멤버(215)는 다이아프램(227)에 고정된다.

또한, 다이아프램(227)은 중간 케이스(231)에 끼워진다. 중간 케이스(231)는 측벽(233)이 그것의 불필요한 변형을 일으키지 낳도록 다이아프램(227)의 변형 가능한 부분인 측벽(233)의 외주부를 지지한다.

그리고 공기 챔버(239)는 흡입/배출부를 구성하는 배출 밸브 홀더(237)와 다이아프램(227) 사이에 형성된다.

그 위치에서, 배출 구멍(243)이 다수의 공기 챔버(239)와 배출 밸브 홀더(237)에 대응하여, 배출 구멍(243)이 제공된다.

시트 밸브(241)가 배출 밸브 홀더(237)에 위치된다. 공기 챔버(239)의 압력에서의 변화에 기인하는 개방 폐쇄 동작을 수행하는 하나 또는 다수의 배출 밸브(245)와 흡입 밸브(247)가 제각기 시트 벨브(241)에 형성된다. 배출 밸브(245)는 배출 구멍(243)에 대응하는 위치에 제공된다.

흡입 밸브 홀더(249)는 시트 밸브(241) 상에 있다. 흡입 밸브 홀더(249)와 배출 밸브 홀더(237)는 시트 밸브(241)을 고정한다.

각각의 흡입 밸브(247)에 대응하는 위치에 흡입 구멍(251)이 흡입 밸브 홀더(249)에 제공된다. 흡입 밸브 홀더(249)의 실질적으로 중심부에는 순환-원통형 배출 포트(253)가 제공된다. 각각의 배출 구멍(243)으로부터 배출되는 모두는 배출 구멍(253)으로부터 배출된다.

흡입 구멍(251)과 배출 구멍(243)은 시트 밸브(241)에 제공된 봉인 부분(미도시)에 의해 서로 봉인이 유지됨을 알 수 있다. 따라서, 그 둘 사이에 공기가 통과하지 않는다.

그리고 흡입 밸브 홀더(249), 배출 밸브 홀더(237), 중간 케이스(231), 그리고 외부 케이스(213)는 각각 동일한 위치에 나사 구멍을 구비하고 서로에 밀폐되어 나사에 의해 고정된다.

또한, 이러한 실시예에서, 펌프부(3)는 그곳에 배치된 배출 밸브 홀더(237), 시트 밸브(241)와, 시트 밸브(24)에 배치된 흡입 밸브 홀더(249)를 구비한다.

다음, 이러한 실시예의 소형 펌프 장치의 작동은 도 22(a)에서 22(c)를 사용하여 설명될 것이다.

도 22는 도시된 다이아프램(227)에 의해 형성된 공기 챔버(239) 중의 단지 하나의 단면도이다. 그러나, 심지어 다수의 공기 챔버(239)가 출력 축(205) 주위에 배치되는 경우에, 개별적인 각각의 공기 챔버의 이동은 서로 동일하다.

전자 전류가 모터(203)로 흐를 때, 출력 축(205)에 강제로 삽입되고 고정된 순환-원통형 표면 캠(209)은 회전되고 동시에 오목한 홈(211)은 또한 그것의 위치를 변화시킨다.

순환-원통형 표면 캠(209)의 오목한 부분(211)과 구동 멤버(215)의 자유단(221)은 서로 끼워진다. 도 22(a)에서, 오목한 홈(211)의 상단은 구동 멤버(215)에 접촉하는 위치에 위치하고, 자유단(221)은 중간 케이스(231)에 상승되는 위치에 위치한다. 따라서, 구동 멤버(215)에 고정된 다이아프램(227)은 상측으로 밀린다. 그에 따라, 공기 챔버(239)는 압축되고 그곳의 부피는 가장 작은 상태가 된다.

그리고 공기 챔버(239)가 압축되었을 때, 공기 챔버(239) 내부의 압력은 높게 된다. 따라서, 공기 챔버(239) 내부의 공기는 배출 구멍(243)을 통하여 통과하고 배출 밸브(245)를 밀어 개방시킨다. 그리고 공기는 그 다음에 배출 구멍(253)을 통하여 커프 밴드 멤버에 보내어진다.

이런 때, 흡입 밸브(247)은 흡입 밸브 홀더(249)의 흡입 구멍(251)으로 압력을 받고, 이것에 의해 이러한 두 부재 사이의 봉인성이 유지된다.

그리고, 더욱이, 오목한 홈(211)이 이동되어 도 22(b)의 위치에 이르게 될 때, 구동 멤버(215)의 자유단(221)은 오목한 홈(211)의 실질적으로 중간인 높이의 위치에 위치된다. 구동 멤버는 다이아프램(227)을 하강시키고, 그것에 의해 공기 챔버(239)의 부피는 점차적으로 그곳의 부피가 가장 작은 상태로부터 증대된다.

이때, 그것에 의해 증대된 공기는 흡입 구멍(251)으로부터 흐르고, 이러한 공기는 공기 챔버(239)로 흐르는 흡입 밸브(247)를 밀어 개방시킨다.

또한, 공기가 내부를 흐를 때, 배출 밸브(245)는 배출 밸브 홀더(237)의 배출 구멍(243)에서 압력을 받고, 이것에 의해 이러한 두 부재 사이의 봉인성이 유지된다. 커프 밴드 멤버로부터 공기의 역류는 그것에 의해 방지된다.

더욱이, 오목한 홈(211)이 도 22(c)의 위치로 이동되고 구동멤버(215)의 자유단(221)이 오목한 홈(211)의 하단에 위치할 때, 구동 멤버(215)의 상면은 모터(203)에 가장 가깝게 된다. 이것의 결과로서, 공기 챔버(239)는 가장 큰 부피를 가진다.

이러한 방법에서, 구동 멤버(215)의 자유단(221)이 모터(203)의 회전에 기인하는 순환-원통 표면 캠(209)의 오목한 홈(211)을 쫓도록 하는 방법으로 이동될 때, 구동 멤버(215)는 회전 중심으로서 역할하는 구동 멤버 마운트 홈(217)에 의해 상하부로 이동된다. 이것의 결과로서, 모터(203)의 회전 운동은 공기 챔버(239)가 압축 및 팽창되도록 하는 직선 운동으로 높은 효율을 가지고 전환된다.

또한, 도 23은 본 발명의 '효율적 전달을 만들기 위한 수단'인 원리를 도시한다. 이러한 원리는 지금 설명될 것이다. 공기 챔버(239)로부터 구동 멤버(215)에 가해지는 힘 F가 거리 R1에 의해 모터(203)의 출력 축(205)으로부터 떨어진 위치에 가해질 때, 힘 F는 구동 멤버 마운트 홈(217)과 순환-원통형 표면 캠(209)의 오목한 홈(211)에 의해 나뉘어 진다. 그러므로, 모터(203)에 가해지는 부하는 순환-원통 캠(209)의 반경 R2와 힘 F / 2. 즉. F / 2 × R1의 곱에 의해 계산된다. 이러한 값은 종래의 펌프의 경우에서의 부하 F × R1 보다 더 작다. 따라서, 종래 타입의 펌프와 비교할 때 특성들 중에서 모터의 부하에 영향을 미치는 토크 특성이 획기적으로 향상되는 것이 가능하다.

도 35와 36은 각각 압력 적용의 시간과 모터에 흐르는 전류 값을 도시한 것이고, 이것은 본 발명의 소형 펌프가 가압될 때와 종래 소형 펌프가 가압될 때에 정해진 압력에 도달하기까지 각각 필요하다. 도 35에 도시된 종래의 펌프의 경우에는, 정해진 압력이 얻어질 때까지는 10초 또는 그 이하가 필요??. 그러나 전류 소비는 300에서 300mA만큼 크다. 그러므로, 종래 펌프는 많은 경우에 배터리를 사용하는 혈압계에 적합하지 않다.

반면에, 도 36에 도시된 바와 같이, 본 발명의 소형 펌프의 경우에는, 정해진 압력이 얻어질 때까지는 12초 이상이 걸린다. 그러나 전류 소비는 약 170에서 270mA만큼 작고, 그 결과 배터리의 소비량은 작다. 이것은 배터리를 사용하는 휴대용 혈압계에 사용되는 배터리의 수명을 확실히 길게 연장하는 것이 가능하다.

다음, 본 발명의 혈압계에 사용되는 소형 펌프 장치의 열 한 번째 실시예는 배출 밸브 홀더의 배면을 도시하는 도 25(b)의 사시도뿐만 아니라 배출 밸브 홀더의 정면을 도시하는 도 24의 단면도와 도 25(a)의 사시도의 참조에 의해 설명될 것이다.

구동원(301)은 모터(303)와 출력 축(305)으로 이루어진다. 구동 전달부(307)를 구성하는 순환-원통형 표면 캠(309)은 이러한 출력 축(305)에 강제 삽입, 접착제, 등에 의해 고정된다. 순환-원통형 캠(309)의 외주면에는 출력 축의 축 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(311)이 형성되어 있다. 순환-원통형 표면 캠(309)의 재질로서 작은 마찰 저항과 우수한 내구성을 갖는 폴리아세탈(polyacetal)과 같은 바람직한 플라스틱 재질이 사용된다.

구동 전달부(307)를 구성하는 오부 케이스(313)는 출력 축 측의 모터(303)의 표면에 나사 등에 의해 마운트된다. 또한, 구동 전달부(307)를 구성하는 부분 중에 또 다른 부품으로서 구동 멤버(315)가 있다. 이러한 구동 멤버(315)는 예를 들면 SUS(304) 등의 와이어를 굽힘으로써 바람직한 형상으로 이루어진다.

도 24에는 오직 하나의 구동 멤버(315)가 도시되어 있다. 그러나, 이러한 실시예에서, 세 개의 구동 멤버가 약 120도의 각도 간격으로 출력 축 주위에 사용되어진다. 즉, 구동 멤버는 구조에 대응하여 그 수에 있어서, 하나 또는 둘 또는 그 이상이다.

외부 케이스(313)의 외주부에는 구동 멤버(315) 부품의 수에 대응하는 수의 구동 멤버 마운트 홈(317)이 형성된다. 구동 멤버(315)의 고정단(319)은 구동 멤버 마운트 홈(317)에 끼워지고 그것의 자유단(321)은 순환-원통형 표면 캠(309)의 오목한 홈(311)에 삽입된다.

구동 멤버(315)는 출력 축의 축 방향에 대하여 보여지는 바와 같이 원주 방향 이동에서 구동 멤버 마운트 홈(317)에 의해 조절되고 또한 출력 축(305)에 관한 회전 운동의 측면에서 동일하게 조절된다. 그러므로, 구동 멤버(315)는 고정단(319)이 회전축으로서 사용되는 회전 방향으로 단지 이동 가능하다.

그리고 유지부(323)가 구동 멤버(315)에 제공된다. 펌프부(325)를 이루고 유연한 탄성 재질로 이루어진 다이아프램(327)으로부터 하방향으로 연장하는 연결부(329)가 유지부(323)에 삽입된다.

이러한 실시예에서, 연결부(329)는 실질적으로 구형이다. 그것의 직경은 구동 멤버(315)의 유지부(323)에 형성된 구멍의 직경보다 더 크고 연결부(329)는 유연한 탄성 재질로 이루어진다. 그러므로, 정해진 것보다 더 큰 힘으로 연결부(329)를 유지부(323)에 삽입함으로써, 연결부(329)는 변형되고 유지부(323)를 통하여 통과하며, 그것에 의해 구동 멤버가 다이아프램(327)에 고정된다.

또한, 다이아프램(327)은 중간 케이스(331)에 끼워진다. 이러한 중간 케이스(331)에 의해, 다이아프램(327)의 변형 가능한 부분인 측벽(33)의 외주부는 불필요하게 변형되지 않는 중간 케이스(311)에 의해 지지된다.

그리고 공기 챔버(339)는 흡입/배출부(335) 그리고 다이아프램(327)을 구성하는 배출 밸브 홀더(337)에 의해 형성된다.

배출 밸브 홀더(337)에는 다수의 공기 챔버(339)에 대응하는 위치에 배출 구멍(343)이 제공되고 공기 챔버(339)에는 압력 조절부(330)를 구성하는 볼록부(345)가 형성된다.

그리고, 볼록부(345)의 바닥면(347)은 기울어질 수 있고, 더욱이, 이러한 경사각도는 구동 멤버(315)의 고정단(3190과 오목한 홈(311)의 정점부(359)를 연결하는 라인에 의해 이루어진 경사 각도와 실질적으로 평행하다.

또한, 배출 밸브 홀더(337)의 볼록부(345)의 부분적인 형상이 공기 챔버(339)의 그것과 동일한 구성이 또한 사용되고, 그것에 의해 다이아프램(327)의 측벽(333)은 볼록부(345)와 중간 케이스(331)에 의해 고정된다.

시트 밸브(341)는 배출 밸브 홀더(337)에 위치된다. 시트 밸브(341)에는 하나 또는 다수의 배출 밸브(345)와 흡입 밸브(347)가 형성된다. 배출 밸브(345)는 배출 구멍(343)에 대응하는 위치에 제공된다.

시트 밸브(341)에는 흡입 밸브 홀더(353)가 있다. 흡입 밸브 홀더(353)와 배출 밸브 홀더(337)는 시트 밸브(341)를 고정한다.

흡입 밸브 홀더(353)는 흡입 밸브(351)에 대응하는 위치에 흡입 밸브(355)가 형성된다. 흡입 밸브 홀더(353)의 실질적으로 중심부는 순환-원통형 배출 포트(357)를 구비한다. 그리고 각각의 배출 구멍(343)으로부터 배출된 모두는 배출 포트(357)로부터 배출된다.

흡입 구멍(355)과 배출 구멍은 시트 밸브(341)에 제공된 봉인 부(미도시)에 의해 서로로부터 봉인되는 것이 유지되고, 그 결과 공기가 그것들 두 개의 구멍 사이를 통과하지 않는다는 것을 알 수 있다.

그리고 흡입 밸브 홀더(353), 배출 밸브 홀더(337), 중간 케이스(331), 그리고 외부 케이스(313)에는 동일한 관련부에 나사 구멍이 있다.

본 발명의 또 다른 구체적인 예로서, 흡입/배출부(335)는 배출 밸브 홀더(337), 그리고 이러한 배출 밸브 홀더(337)와 공기 챔버(339) 사이에 배치되는 압력 조절을 위한 압력 조절부(330)로 구성된다. 그리고 압력 조절부(330)는 공기 챔버(339)로 내뻗는 볼록부(345)를 가진다.

또한, 압력 조절부(330)는 바닥면(347)이 기울어지게 이루어진 구조를 가진다.

다음, 이러한 실시예의 펌프의 작동은 도 26의 단면도를 사용하여 설명되어질 것이다.

전자 전류가 모터(303)에 흘러 들어가게 되면, 출력 축(305)은 회전되고, 강제적으로 출력 축(305)에 삽입되고 그곳에 고정된 순환-원통형 표면 캠(309)은 또한 회전된다. 동시에, 오목한 홈(311)의 위치는 또한 변화된다.

순환-원통형 표면 캠(309)의 오목한 홈(311)과 구동 멤버(315)의 자유단(321)은 상호 서로 결합된다. 도 24에서, 구동 멤버(315)의 자유단(321)은 오목한 홈(311)의 정점(359)에 위치된다. 따라서, 구동 멤버(315)는 중간 케이스(331) 쪽에 울려져 폐쇄되는 위치에 위치한다. 구동 멤버(315)는 그것에 의해 구동 멤버 마운트 홈(317)오목한 홈(311)의 정점(359)에 의해 기울어진 상태를 유지한다. 이러한 상태에서, 구동 멤버(315)의 상측면에 고정된 다이아프램(327)은 상측으로 밀어 올려진다.

이때, 공기 챔버(339)는 압축된 채를 유지하고, 그 결과 그 내부의 압력은 높게 된다. 그러므로, 공기 챔버(339) 내부의 공기는 배출 구멍(343)을 통하여 통과하고, 배출 밸브(345)를 밀어 개방시킨다. 그 다음에, 공기는 배출 구멍(353)을 통하여 통과하고 커프 밴드 멤버(미도시)로 보내어진다. 이러한 점에서, 동작은 종래기술의 경우와 동일하다. 이대, 흡입 밸브(347)는 흡입 밸브 홀더(349)의 흡입 구멍(351)에 대하여 압박되고, 그것에 의해 이러한 두 개의 부재 사이의 봉인성은 공기의 외부로의 누설치 방지되도록 유지된다.

그리고, 순환-원통형 표면 캠(309)의 오목한 홈(311)을 따라서, 구동 멤버(315)의 자유단(321)은 모터(303)의 회전에 의해 그것을 따라 이동한다. 따라서, 구동 멤버(315)는 상하부로 이동되고, 또한 수직 방향으로 즉, 구동 멤버 마운트 홈(317)에 관하여 회전한다. 그것에 의하여 모터(303)의 회전 운동을 공기 챔버(339)의 압축/팽창 운동으로 높은 효율성을 가지고 전환시키는 것이 가능하다.

상술한 방법으로 동작하는 펌프 장치에서, 압축이 도 26에서 와 같이 이루어질 때, 배출 밸브 홀더(337)의 볼록부(345)의 바닥면(347)의 경사 각도와 다이아프램의 이동 면(361)은 실질적으로 서로 평행하다. 이것의 결과로서, 바닥면(347)과 이동 면(361) 사이의 틈새는 최소화되는 것이 가능하다.

따라서, 그곳의 공기가 압축될 때 공기 챔버의 부피는 작아질 수 있고, 공기 챔버가 팽창될 때의 부피와 공기 챔버가 압축될 때의 부피 사이의 비에 의해 나타내어지는 압축비는 상승될 수 있다. 그러므로, 혈압계의 특성 중에 하나인 최대 압축력을 높이는 것이 가능하다.

도 37은 본 발명의 혈압계(cp3-1, cp3-2, cp3-3)와 OK 회사에서 생산된 종래의 혈압계를 최대 압축, 압축 시간, 전류 소비, 소음, 전지 수명 등의 측면에서 비교한다. 여기서, 혈압계의 커프 밴드 멤버를 고려하면, M 커프는 부피가 330cc(280 mm Hg에서)이고 L 커프는 부피가 1000cc(280 mm Hg에서)이다. M 커프를 사용할 때, 압축 시간은 13.7초에서 14.9초이다. 이것에 대하여, OK 회사에 의해 제조된 종래의 혈압계에서는, 압축 시간이 10.5초이다. 반면에, 평균 전력 소비는 커프가 0에서 300 mmHg로 압축될 때 본 발명의 혈압계에서는 223.0 mA에서 257.4 mA이고, 종래 혈압계에서는 363.8 mA이었다. 또한, 전지의 수명을 고려하면, 본 발명의 혈압계는 1911 시간이고 종래 것은 1610 시간이었다.

또한, 본 발명의 혈압계에서, 소음은 50.6에서 53.0 dB이고 종래 것에서는 소음이 53.3 dB이었다. 따라서, 종래기술과 비교하면, 소음은 감소될 수 있다.

또한, 이러한 실시예에서 흡입/배출부(405)는 시트 형태의 흡입 밸브(414)를 수용하는 흡입 밸브 홀더(423)와 시트 형태의 배출 밸브(415)를 수용하는 배출 밸브 홀더(418)에 의해 구성된다. 이러한 홀더들에 제공된 흡입 구멍과 배출 구멍에 근접한 영역 각각은 흡입/배출 압력 조절부를 갖는다.

또한, 공기 챔버(408)는 유연한 탄성 재질로 이루어진 것이다.

다음, 본 발명의 소형 펌프 장치의 열 번째 실시예에서 흡입/배출부의 구성은 도 27과 도 28의 분해 사시도를 사용하여 설명되어질 것이다. 여기서, 설명을 위하여 사용되는 소형 펌프 장치(401)는 세 개의 공기 챔버(408)를 갖는 것이나, 이러한 공기 챔버(408)의 수는 그곳에서 제한되지 않는다.

본 발명의 소형 펌프 장치에서, 흡입/배출부(405)는 흡입 밸브 홀더(423), 흡입/배출 밸브 통합 형태 타입 시트(413), 그리고 배출 밸브 홀더(418)로 구성된다. 도 28은 배면으로부터 보이는 흡입 밸브 홀더(423)의 도면이다. 흡입 밸브 홀더(423)는 조립체(421)에 사용되는 세 개의 흡입 구멍(413a)과 세 개의 나사 구멍을 구비한다. 또한, 흡입 밸브 홀더(423)의 배면에서는, 흡입 구멍(413a) 상의 근접 영역에 도시된 바와 같이 기울어지고 흡입 구멍의 원주 영역에 형성된 볼록 형상을 갖는 계단형부(422)가 제공된다. 계단형부(422)에서 높이 차는 내측은 낮고 외측은 높게 되도록 설계된다.

흡입 밸브 홀더(423)의 배면에는 배출 밸브(415)가 개방되었을 때, 그곳의 전단부가 하우징과 충돌하지 않도록 그곳의 중심부에 제공되는 배출 구멍(410)에 근접한 부천공부(counterbore portion)가 제공된다.

흡입 밸브 홀더(423)의 케이스처럼, 흡입 밸브 홀더(418)는 또한 그곳에서 조립에 사용되는 나사 구멍(421)을 제공한다. 계단형부(419)는 이러한 나사 구멍(421) 상에 근접한 부분에 제공된다. 흡입/배출 밸브 통합 타입 시트(416)의 이러한 높이 차(419)와 노치(notches)(417)는 배출 밸브 홀더(418)에 흡입/배출 밸브 통합 타입 시트(416)의 설치시 위치결정을 수행할 때 사용된다.

세 개의 배출 구멍(409)은 배출 밸브 홀더(418)의 내측면에 제공되고 그것의 외측면에는 세 개의 흡입 구멍(413b)가 제공된다. 흡입 밸브 홀더(423)의 경우에서처럼, 배출 구멍(409)에 근접한 영역에는 도시된 바와 같이 기울어진 계단형부(420)가 제공된다. 계단형부(420)의 높이 차는 내측은 높고 외측은 낮게 되도록 설계되어 진다. 도 29는 흡입 구멍(413)과 배출 구멍(409) 상의 근접한 부분을 도시한 전형적인 단면도이다.

도 29에 도시된 바와 같이, 흡입 밸브(414)와 배출 밸브(415)의 전단부에, 배출 구멍의 원주 영역과 계단형부(422) 그것에 형성된 것과 같이, 흡입 구멍의 원주 영역에 형성된 것과 같이 계단형부(420) 높이의 차이가 최대가 되도록 계단형부는 형성된다.

이러한 구조가 이루어짐으로써, 심지어 낮은 압력시에도, 큰 장력이 흡입 밸브(414)의 외주단과 배출 밸브(415)가 접촉하는 각각의 부분인 봉인 면에 가해진다. 그러므로, 봉인 면에 관한 밸브의 외주단의 접촉 특성은 향상되고 그것에 의해 공기 의 누설(역류)을 막을 수 있다. 이러한 이유로, 기대할 수 있는 소형 펌프 장치(401)의 효율은 상승한다.

여기서, 설명은 높이 차가 배출 구멍(4090과 흡입 구멍(413a)의 양 근접한 부분에 제공되는 경우에 주어진다. 그러나, 높이 차는 그것들 중의 단지 하나에 제공될 수 있다.

즉, 이러한 실시예에서, 상술한 흡입/배출 압력 조절부는 흡입 밸브 홀더(423)와 배출 밸브 홀더(418)의 상호 반대 면 사이의 공간이 불균일하도록 구성된다.

도 30은 계단형부를 구비하지 않은 배출 밸브 홀더(418)와 흡입 밸브 홀더(423)을 갖는 소형 펌프 장치(401)의 압력 특성(가압 능력과 전력 소비)뿐만 아니라, 기울어진 각도는 각각 6, 10 ,15도인 각각 상기한 계단형부를 갖는 세 개의 다른 흡입 밸브 홀더(423)와 계단형부를 갖지 않는 배출 밸브 홀더(418)을 구비하는 흡입 밸브 홀더(423)를 갖는 소형 펌프 장치(401)의 압력 특성(가압능력과 전류 소비)을 도시한다. 계산으로부터, 계단형부에 의해 가압 능력과 전력 소비가 향상되는 것을 알 수 있다.

본 발명의 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계의 구성은 실질적으로 도 38의 종래 혈압계의 그것과 비슷하다. 이러한 이유로, 본 발명의 혈압계의 소형 펌프 장치의 열 두 번째 실시예는 도 31의 분해 사시도와 도 32의 단면도를 사용하여 지금 설명될 것이다.

구동원(501)은 모터(503)와 출력 축(505)으로 구성된다. 구동 전달부(507)을 구성하는 순환-원통형 표면 캠(509)은 강제 삽입, 접착제 등에 의해 출력 축(505)에 고정된다. 순환-원통형 표면 캠(509)의 외주면에는 출력 축의 축 방향에 대하여 수직인 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈(511)이 형성된다. 순환-원통형 표면 캠(509)의 재질로서는, 플라스틱 재질이 사용된다. 이러한 플라스틱 재질은 바람직하게는 예를 들면 폴리아세탈(polyacetal)과 같은 작은 마찰 저항과 우수한 내구성을 갖는 것이다.

출력 축의 측면에 존재하는 모터(503)의 표면에는 나사 등에 의해 구동 전달부(507)를 구성하는 외부 케이스(513)가 마운트된다. 또한, 구동 전달부(507)를 구성하는 다른 부품으로서 구동 멤버(515)가 있다.

구동 멤버(515)는 마찰이 작고 내구성이 작은 폴리아세탈과 같은 플라스틱 재질로 이루어진다. 이러한 멤버는 자유단(521), 유지부(523), 그리고 고정단(519)로 구성된다.

자유단은 구형의 형태를 가지고 그 직경은 실질적으로 순환-원통형 표면 캠(509)의 오목한 홈(511)의 폭과 같다.

또한, 이러한 실시예에서, 고정단은 0.3mm만큼 얇게 형성되고, 고정단(519)과 프레임 멤버부(520)은 서로 일체로 형성된다.

이러한 실시예에서, 실제 예는 세 개의 유지부(523)로 이루어진다. 그러나, 유지부의 숫자는 예를 들면 한, 또는 세 개 이상이 사용될 수 있고, 이것은 펌프 장치의 크기와 구성에 대응한다.

프레임 멤버부(520)는 외부 케이스(513)와 중간 케이스(531)에 의한 고정에 의해 고정되고, 자유단(521)은 순환-원통형 표면 캠(509)의 오목한 홈(511)에 삽입된다.

그리고, 순환-원통형 표면 캠(509)의 오목한 홈(511)은 사인 곡선형 홈으로 형성된다.

유지부(523)는 고정단(519)에 의해 프레임 멤버부(520)에 연결된다. 그러므로, 유지부(523)는 출력 축의 축 방향에 대하여 도시된 바와 같이 방사 방향 이동으로 조절된다. 더욱이, 출력 축(505) 주위에 이루어지는 회전 운동으로 또한 조절된다. 그러므로, 부분(523)은 출력 축의 축 방향으로 단지 이동 가능하다.

그리고 펌프부(525)를 구성하고 유연한 탄성 재질로 이루어진 다이아프램으로부터 하측으로 연장된 연결부(529)는 유지부(523)에 삽입된다.

이러한 실시예에서, 연결부(529)는 실질적으로 구형이다. 그것의 직경은 구동 멤버(515)의 유지부(523)에 형성된 구멍의 직경보다 약간 크고, 더불어 연결부(529)는 유연한 탄성 재질로 이루어진다. 따라서, 연결부(529)를 유지부(523)에 정해진 힘보다 큰 힘으로 삽입함으로써, 연결부(529)는 변형된다. 그리고 연결부(529)는 유지부(523)을 통하여 통과하고 그것에 의해 다이아프램(527)에 고정된다.

또한, 다이아프램(527)은 불필요한 변형이 용이하게 이루어지지 않도록 중간 케이스(531) 끼워지고, 이것에 의해 다이아프램(527)의 변형 가능한 부분인 측벽(533)의 외주부가 이 측벽(533)을 지지한다.

그리고, 공기 챔버(539)는 흡입/배출부(535)와 다이아프램(527)을 구성하는 배출 밸브 홀더(537)에 의해 형성된다.

다이아프램(527)의 종류와 경도는 펌프 장치에 요구되는 특성에 의해 다양하게 결정될 수 있다. 이러한 실시예에서, 다이아프램(527)은 30정도의 경도를 갖는 NBR 고무를 사용하여 이루어진다.

배출 밸브 홀더(537)에는 다수의 공기 챔버(539)에 대응하는 위치에 배출 구멍(543)이 제공된다. 반면에, 공기 챔버(539)의 측면에는 압력 조절부(530)를 구성하는 볼록부(545)가 형성된다.

배출 밸브 홀더(537)에는 시트 밸브(541)가 위치된다. 시트 밸브(5641)는 배출 밸브(545)와 흡입 밸브(547)로 구성된다. 하나 또는 다수의 이러한 밸브가 사용되고, 그리고 배출 밸브(545)는 배출 구멍(543)에 대응하는 위치에 제공된다.

시트 밸브(541)를 구성하는 배출 밸브(545)와 흡입 밸브(547) 각각의 경도는 펌프 장치에 요구되는 특성에 따라 다양하게 선택되어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 배출 밸브는 70도이고 흡입 밸브의 경도는 50도이다. 그러나, 배출 밸브의 경도와 흡입 밸브의 경도가 같게 만들어지는 경우에는, 흡입 밸브(545)와 배출 밸브(547)를 일체적으로 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 배열은 조립하고 다루기가 편하게 된다. 이것은 사용되는 부품의 수를 줄이고 도한 비용을 감소시킨다.

시트 밸브(541)에는 흡입 밸브 홀더(553)가 존재한다. 그리고 흡입 밸브 홀더(553)과 배출 밸브 홀더(537)은 시트 밸브(541)을 고정한다.

흡입 밸브 홀더(553)에는 흡입 밸브(551)에 대응하는 위치에 흡입 구멍(555)이 형성된다. 흡입 밸브 홀더(553)의 실질적으로 중심부에는 배출 포트(557)가 제공된다.

그리고 흡입 밸브 홀더(553)에는 배출 포트(557)와 연합 흡입 구멍(556)을 형성하는 케이스 리드 멤버(558)가 있다.

연합 흡입 구멍(556)은 공기가 흐르는 구멍을 연합시킴으로써 이루어지는 것이다. 이러한 실시예에서, 이러한 흡입 구멍은 1mm의 직경으로 형성된다.

흡입 구멍(555)과 배출 구멍(543)은 시트 밸브(541)에 제공된 봉인 부(미도시)에 의해 서로로부터 봉인성을 갖도록 유지된다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 공기의 통과는 이러한 두 개의 구멍 사이에 발생되지 않는다.

그리고, 케이스 리드 멤버(558)와 흡입 밸브 홀더(553)는 접착제 등에 의해 서로 결합되어 고정되어 공기가 그것들 사이로부터 누설되지 않는다. 배출 밸브 홀더(537), 중간 케이스(531), 그리고 외부 케이스(513)뿐만 아니라 이러한 구성요소에 동일한 대응되는 위치에서 존재한다. 이러한 구성요소 모두는 나사에 의해 함께 결합되어 고정된다.

또한, 압력 조절부(530)는 구동 멤버(515)의 고정단과 캠부(509)의 정점부를 연결하는 라인에 의해 정의된 각도로 실질적으로 평행하게 만들어진 바닥면(547)을 갖는다.

또한, 압력 조절부(530)는 공기 챔버(539)와 단면 형태가 동일하다.

또한, 흡입/배출부(535)는 각각 흡입 밸브(551)와 배출 밸브(549)를 유지하는 흡입 밸브 홀더(553)와 배출 밸브 홀더(537)로 구성된다. 이러한 홀더들에 제공된 각각의 흡입 구멍(555)과 배출 구멍(543)의 주변부는 흡입/배출 압력 조절부를 갖는다.

또한, 흡입/배출 압력 조절부는 흡입 밸브 홀더(553)와 배출 밸브 홀더(537)의 상호 반대 면 사이의 공간이 불균일하도록 구성된 것에 특징이 있다.

다음, 이러한 실시예의 구동 멤버의 작동은 설명된다.

전자 전류가 모터(503)를 통과하고 그것에 의해 에너지를 전달하게 되는 때, 출력 축(505)은 회전되고 강제 삽입 등에 의해 출력 축(505)에 고정된 순환-원통형 표면 캠(509)은 회전된다. 동시에, 오목한 홈(511)의 위치는 또한 변화한다.

순환-원통형 표면 캠(509)의 오목한 홈(511)과 구동 멤버(515)의 자유단(521)은 서로 결합된다. 압축시 구동 멤버(515)의 자유단(521)이 오목한 홈(511)의 정점부(559)에 위치될 때, 도 33(a)에 도시된 바와 같이, 자유단(521)의 구형부와 오목한 홈(511) 사이에는 거의 틈새가 없다. 설계의 측면에서, 단지 구형의 직경과 홈의 폭 사이에 차이가 존재한다.

이때, 구동 멤버(515)의 유지부(523)는 중간 케이스(531)로 밀어 올려진 위치에 위치되고 프레임 멤버부(520)는 중간 케이스(531)와 외부 케이스(513)에 의해 고정된다. 그러므로, 도 34(a)에 도시된 바와 같이, 고정부(519)는 하측으로의 굽힘에 의해 볼록한 형태로 변형된다. 이러한 결과로서, 유지부(523)는 기울어진 상태로 유지될 수 있다.

이때, 공기 챔버(539)는 압축된 상태를 유지하고 그 결과 그 내부의 압력은 높아지게 된다. 따라서, 공기 챔버(539) 내부의 공기는 배출 구멍(543)을 통하여 통과하고, 배출 밸브(545)를 밀어 개방시킨다. 그 다음에, 공기는 배출 구멍(553)을 통하여 통과하고 커프 밴드 멤버(미도시)로 보내어진다. 이러한 측면에서, 작동은 종래 기술의 경우와 마찬가지이다. 이때, 흡입 밸브(547)는 흡입 밸브 홀더(549)의 흡입 구멍(551)에 대하여 압축되고, 그것에 의해 이러한 두 개의 구성요소 사이의 봉인성이 공기를 외부로 누설하지 않도록 유지된다.

그리고, 순환-원통형 표면 캠(509)의 오목한 홈(511)을 따라서, 구동 멤버(515)의 자유단(521)은 모터(503)의 회전에 의해 그것을 따라 움직인다. 따라서, 구동 멤버(515)의 유지 멤버(523)는 상하부 또는 수직하게 이동된다. 모터(503)의 회전 운동을 공기 챔버(539)의 압축/팽창 운동으로 변환하는 것이 고효율로 이루어지는 것이 가능하다.

이러한 방법으로 동작하는 펌프 장치에서, 팽창시, 자유단(521)과 오목한 홈(511) 사이의 결합된 상태가 도 33(b)에 도시되어 있다. 즉, 오목한 홈(511)과 자유단(521)의 구형부 사이의 틈새는 압축이 이루어지는 경우에서와 같다. 그러므로, 팽창 및 압축시, 그 두 개의 구성요소간의 틈새는 항상 고정된 값으로 유지된다. 그러므로, 설계의 측면에서, 이러한 틈새는 작게 될 수 있다.

그리고, 도 34(b)에 도시된 바와 같이, 유지부(523)는 그것의 자유단(521)이 하측으로 이동되어 기울어진 상태에 있다. 고정부(519)는 볼록한 형태로 상측방향으로 굽혀져 변형되고, 이러한 방식으로 외부 케이스(513)과 중간 케이스(531) 사이에 고정된 유지부(523)와 프레임 멤버부(520)를 부드럽게 연결하도록 한다.

상술한 바와 같이, 고정단(519)은 굽힘에 의해 변형된다. 따라서, 마찰, 진동 등이 그것 자체와 프레임 멤버부(520) 사이에는 발생되지 않는다.

또한, 순환-원통형 캠(509)의 오목한 홈(511)은 사인 곡선과 같은 형태를 이룬다. 그러므로, 자유단(521)은 오목한 홈(511)을 따라 매우 부드럽게 이동될 수 있도록 된다.

또한, 구동 멤버(515)의 다른 실시예로서, 고정단(519)이 금속성의 얇은 플레이트로 구성되고 구동 멤버가 유지부(523)와 프레임 멤버부(520)와 함께 그것을 주형함으로써 형성되는 구조에는 장애가 발생되지 않는다.

또 다른 예로서, 자유단(521)으로부터 유지부(523)까지의 부분이 플라스틱 재질의 강체를 사용하여 만들어진 구조에서도 장애가 발생되지 않는다. 그리고, 이런 경우에, 자유단(519)의 표면, 프레임 멤버부(520), 그리고 유지부(523)를 커버하도록 하는 방식으로 고무와 같은 유연한 탄성 재질이 사용된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 오목한 홈의 일부분과 결합된 볼록부를 갖는 출력 축과 구동 멤버의 축 방향에 대한 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈을 그것의 외주면에 형성하는 회전 멤버 각각을 결합시키도록 하는 형태로 구성됨에 특징이 있다. 따라서, 모터의 회전 운동을 공기가 압축되고 팽창되는 직선운동으로 고효율로 변화시키는 것이 가능하다.

이때, 순환-원주형 핀의 구동 멤버의 볼록부를 형성하고 순환-원주형 핀을 회전 멤버에 형성된 구멍에 느슨하게 삽입함으로써, 다음이 달성될 수 있다. 즉, 회전 멤버의 오목한 홈과 구동 멤버의 볼록부 사이의 마찰력이 감소될 수 있다. 이것은 낮은 전력 소비를 달성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 아래의 특성이 있다. 즉, 외부면에 출력 축의 축 방향에 대한 평면에 대하여 기울어진 부드러운 오목한 홈을 형성하는 순환-원통형 표면 캠과, 일단이 회전 가능하게 외부 케이스에 유지되고 순환-원통형 표면 캠의 축 라인에 대하여 기울어진 오목한 홈으로 타단이 끼워지는 구동 멤버가 서로 결합된다. 그러므로, 모터에 가해지는 부하를 작게 할 수 있다. 펌프 장치가 시동될 때 전류 값을 작게 하는 것이 가능하다. 그에 따라 시동을 부드럽게 이루어지도록 하는 것이 가능하다.

또한, 실제 측정 결과를 고려하면, 종래 펌프의 시동 전류 값이 약 370mA인 것에 대해, 본 발명의 펌프의 시동 전류 값은 약 330mA이다. 이것은 시동 전류 값이 약 10% 만큼 감소될 수 있다는 것을 의미한다.

그러므로, 혈압계에 사용되는 펌프 장치에 요구되는 특성인 재가압 특성이 또한 우수하다.

또한, 본 발명에 의하면, 압력 조절을 위한 압력 조절부와 같이 배출 밸브 홀더의 공기 챔버측에 볼록부가 제공된다. 이것은 공기 챔버의 사공간(dead space)을 감소시킬 수 있고, 그것에 의해 안정적인 압축력 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 볼록부를 기울어지게 함으로써, 큰 압축력을 얻는 것이 가능하다. 더불어, 또한 구동 멤버의 고정단과 오목한 홈의 정점부를 연결하는 라인에 의해 정의된 각도와 실질적으로 평행한 기울기의 각도를 가지도록 함으로써 큰 압축력을 얻는 것이 가능하다.

그리고, 볼록부의 단면 형태를 공기 챔버의 그것과 동일하게 함으로써, 중간 케이스와 볼록부 사이의 다이아프램의 측벽을 고정하는 가능하다. 따라서, 측벽의 불필요한 변형을 방지하여 높은 압력효과를 얻는 것이 가능하다. 그러므로, 더 높은 최대 압축력을 얻는 것이 가능하다.

또한, 실제 측정 결과를 고려하면, 본 발명의 펌프의 최대 압축력 특성은 종래 펌프의 압축력과 비교해서 1.6에서 1.8배 향상된다.

따라서, 압력을 조절하는 압력 조절부를 제공함으로써, 다음의 현저한 효과가 발생된다. 즉, 본 발명의 펌프 장치는 혈압계에서 사용되는 펌프 장치에 요구되는 특성인 우수한 압축력 특성을 갖는다.

더불어, 본 발명에 의하면, 기울어진 볼록형 높이 차는 흡입 및 배출 구멍 각각 또는 하나에 근접한 위치에 제공된다. 이러한 설비에 의해, 흡입 및 배출 밸브 각각의 외주단의 랜딩부에 더 큰 장력이 가해진다. 그러므로, 봉인면에 대한 외부단의 랜딩 특성은 향상된다. 결과적으로, 소형 펌프 장치의 압력 특성이 향상되는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 구동 멤버를 일체로 형성하는 것이 가능하고, 그 결과 유지부와 프레임 멤버부를 연결하는 고정단이 유연하게 변형되는 것이 가능하다. 그러므로, 마찰과 진동이 발생되지 않는다. 소음이 발생되지 않는다. 따라서, 소음저감 효과를 기대할 수 있다.

더불어, 자유단은 실질적으로 구형 형태로 이루어진다. 그러므로, 순환-원통형 표면 캠과 구동 멤버 사이로부터 발생되는 소리를 감소시키는 것이 가능하다.

그리고, 순환-원통형 표면 캠의 오목한 홈이 사인 곡선으로 형성되었기 때문에, 자유단이 오목한 홈을 따라 매우 부드럽게 움직일 수 있게 된다. 이러한 구조적 측면에서, 소음 저감 효과가 있다.

또한, 연합 흡입 구멍을 제공하는 케이스 리드 멤버 때문에, 흡입 밸브의 개방 및 폐쇄의 소리는 직접 펌프 외부로 누설되지 않는다. 이것은 또한 소음의 감소 측면에서 많은 효과를 가져온다.

그리고, 펌프 장치로부터 30cm 떨어진 위치에, 펌프 장치의 실제적 소음 특성으로서, 종래 소음 데이터는 61.8 dB 이었다. 이것과 반대로, 본 발명의 펌프 장치에서, 소음 데이터는 52.6 dB 이었고, 그 결과 -9.2 dB 만큼 높은 효과를 얻었다.

Claims

구동원, 구동원과 맞물린 구동 전달부, 구동 전달부와 맞물린 공기 챔버를 포함하는 펌프부, 그리고 각각 펌프부의 공기 챔버와 연결된 흡입 밸브와 배출 밸브를 구비한 흡입/배출부를 포함하고, 구동 전달부는 구동원의 구동 출력 축에 회전 가능하게 지지되는 원통형 멤버, 회전 원통형 멤버의 회전 축에 대한 정해진 각도를 갖고 나선형을 나타내도록 회전 원통형의 표면에 형성된 캠부, 그리고 일부가 캠부에 맞물린 구동 멤버를 구비하며; 공기 챔버는 그 내부의 부피가 캠부의 회전운동에 반응하고 공기 챔버와 접촉되는 상기 구동 멤버의 위치 이동에 의해 압축되고 팽창되도록 구성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

회전 원통형 멤버의 원주면에 형성된 캠부는 구동 멤버가 회전 원통형 멤버의 회전에 반응하여 정해진 피치로 이동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동원은 모터인 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동 전달부의 원통형 멤버는 순환-원주면 캠부를 구비한 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

상기 순환-원주면 캠부는 오목한 홈으로 이루어지고 적어도 일부분이 오목한 홈과 맞물리는 볼록부를 가진 구동 멤버와 결합되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제4항에 있어서,

순환-원주 핀을 포함하는 구동 멤버의 볼록부와 그 순환-원주 핀은 구동 멤버에 형성된 구멍에 느슨하게 삽입된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제6항 중이 어느 한 항에 있어서,

구동 멤버의 일단은 펌프부의 일부분에 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

순환-원주면 캠부는 불록형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,

순환-원주 표면 캠부는 오목한 홈의 하나의 연속적인 라인 또는 볼록형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서,

순환-원주 표면 캠부는 오목한 홈과 볼록형부로부터 선택된 형태를 각각 갖는 다수의 연속적인 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,

순환-원주 표면 캠부는 회전 원통형 멤버의 회전 축에 대하여 기울어진 임의의 각도로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제10항 중의 어느 한 항에 있어서,

순환-원주 표면 캠부의 피치, 기간, 그리고 형상 중에 어느 하나가 임의의 밸브에 정해지는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서,

소형 펌프 장치는 혈압계에 사용되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,

공기 챔버의 수는 하나인 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,

공기 챔버의 수는 두 개, 또는 두 개 이상인 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,

다수의 구동원, 구동 전달부 또는 손환-원주 표면 캠부의 수는 또한 공기 챔버의 수와 대응하는 수가 사용되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제15항 또는 제 16항에 있어서,

다수의 공기 챔버는 같은 평면에 두 개 또는 그 이상이 배치된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제15항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서,

구동 출력 축에 의해 지지되는 회전 원통형 멤버에 의해 동시에 구동되는 다수의 부회전(sub-rotary) 멤버가 제공되고, 그것에 의해 구동 멤버의 일단에 형성된 표면으로부터 돌출된 볼록부가 제각기 부회전 멤버의 원주면에 형성된 오목한 홈 중에 하나와 순환-원주면 캠부에 형성된 오목한 홈에 대응함으로써 안내되고 구동되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서,

다수의 공기 챔버는 상기 구동원 주위에 중심으로 배치된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서,

펌프부는 배출 밸브 홀더, 배출 밸브 홀더에 설치된 시트 밸브, 시트 밸브에 설치된 흡입 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제20항 중의 어느 한 항에 있어서,

흡입/배출부는 배출 밸브 홀더와, 흡입/배출부와 공기 챔버 사이에 형성되는 압력조절을 위한 압력 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제21항에 있어서,

압력 조절부는 공기 챔버로 돌출하는 볼록부를 구비한 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제22항에 있어서,

압력 조절부는 기울어진 바닥면을 가지는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제21항 내지 23항 중의 어느 한 항에 있어서,

압력 조절부는 구동 멤버의 고정단과 캠부의 정점부를 연결하는 직선과 실질적으로 평행한 바닥면을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제20항 내지 제24항 중의 어느 한 항에 있어서,

압력 조절부는 공기 챔버의 단면 형태와 같은 단면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

흡입/배출부는 흡입 밸브 홀더와 배출 밸브 홀더를 포함하고, 이것은 제각기 흡입 밸브와 배출 밸브를 구비하고, 그 홀더들이 제공된 흡입 구멍과 배출 구멍의 원주 영역에는 흡입/배출 압력 조절부가 제공되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제26항에 있어서,

흡입/배출 압력 조절부는 흡입 밸브 홀더와 배출 밸브 홀더의 상호 반대면들 사이의 공간이 불균일하도록 구성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제26항 또는 제27항에 있어서,

흡입/배출 압력 조절부는 제각기 흡입 밸브 홀더와 배출 밸브 홀더의 흡입 구멍과 배출 구멍 중의 적어도 하나에 형성된 원주 영역에 제공된 기울어진 볼록 계단형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제28항 중의 어느 한 항에 있어서,

공기 챔버는 부드러운 탄성재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항 내지 제29항 중의 어느 한 항에 있어서,

구동 전달부는 공기 챔버의 저단부에 연결된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동 전달부의 일단은 소형 펌프 장치의 외부 프레임부의 일부분에 고정되는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제31항에 있어서,

구동 전달부의 일단이 캠부의 이동에 반응하여 이동되는 경우에, 구동 전달부는 구동 전달부가 회전 가능하게 지지하는 지점으로서 역할을 하는 상기 그곳의 고정부 주위를 회전할 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제31항에 있어서,

구동 전달부의 일단이 캠부의 이동에 반응하여 이동되는 경우에, 구동 전달부는 구동 전달부가 지주(fulcrum)로서 역할을 하는 그곳의 상기 고정부 주위에 만곡될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

흡입/배출부는 그곳에 역류 방지 밸브를 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동 멤버는 프레임 멤버부와 일체로 형성된 고정단을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동 멤버는 실질적으로 구형의 형태를 이루는 자유단을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제11항에 있어서,

순환-외주면 캠부는 사인 곡선 형태로 형성된 오목한 홈을 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
제1항에 있어서,

구동 멤버는 프레임 멤버부와 일체로 형성된 고정단을 갖고, 흡입/배출부를 구성하는 케이스 리드 멤버를 갖는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치.
소형 펌프 장치가 구동원, 출력 축에 의해 회전 가능하게 지지되는 원통형 표면 캠, 원통형 표면 캠에 의해 상하부로 이동되는 구동 멤버에 의해 공기 챔버를 압축하는 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하고, 구동 멤버는 프레임 멤버부와 고정단에서 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치를 사용하는 혈압계.
혈압계가 소형 펌프 장치, 구동원, 출력 축에 의해 회전 가능하게 지지되는 원통형 표면 캠, 원통형 표면 캠에 의해 상하부로 이동되는 구동 멤버에 의해 공기 챔버를 압축하는 구동 전달부, 펌프부, 그리고 흡입/배출부를 포함하고, 흡입/배출부는 배출 밸브 홀더, 그리고 공기 챔버와 흡입/배출부 사이에 형성된 연결부에 제공되는 공기 조절을 위한 공기 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소형 펌프 장치를 구비한 혈압계.