JPH0127734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、皮膚の弾力性の測定、ことに患者の
皮膚の弾力性を明確に調べることに関する。

人の皮膚の性質の研究のためには、この皮膚の
一部に所定の時間間隔にわたりトルクを加えこの
応力付加に対する前記皮膚の反力を調べることが
従来からよく知られている。このような測定法の
成績は、皮膚の老化に関する研究を行いそして美
容業界で若干の化粧品が皮膚に及ぼす効果を知る
のにとくに有用である。

前記したような装置は従来から提案されてい
る。たとえば生物医学工学批評（Biol.Med.Eng.
Rewiew）第６号第567ないし573頁の論文では、
研究しようとする皮膚部分にトルクを加えるよう
にした円板を備えた装置について記載してある。
この円板には、この円板に同軸で皮膚に当てがい
この円板のまわりに調べる皮膚部分を仕切るよう
にした保護環を協働させてある。この円板には駆
動装置を連結しこの円板にその軸線のまわりの偶
力を加えると共に、測定装置によりこの円板の回
転を計測する。円板の回転を測定することによ
り、偶力を加えている間の皮膚の動態と、又偶力
を取り去つたときに皮膚により生ずるもどり偶力
の作用のもとに円板の逆回転を生ずる動態とを研
究する。

この公如の装置には幾つかの欠点がある。実際
上このような測定中に干渉要因をできるだけ少く
することが必要である。すなわち皮膚の弾力性
は、偶力を加えた後に、この装置により導入した
応力を除いて皮膚自体のもどり応力だけを受ける
ようにすることにより精密に測定することができ
る。このことは、応力の強さの絶対値が比較的弱
いからなおさらそうである。前記した論文ではこ
の障害は、いわゆるもどり位相中にも駆動装置が
円板と一体のままに回転するから満足の得られる
状態では解決されない。別の障害は、調べようと
する皮膚部分が全く動かないようにすることを必
要とするのでこの装置を固定の架わく内に取付け
なければならないことである。たとえばこの皮膚
部分が人の腕にあれば、この腕を数分間にわたつ
て続く全測定時限中に保持装置内に保持する必要
がある。このような拘束は、若干の患者とくに幼
児及び老人には許容されにくい。

本発明の目的は、公知の装置の障害を全く除い
た前記したような測定装置を提供しようとするに
ある。

従つて本発明の目的は、(イ)トルクを加える円板
と、(ロ)この円盤に同軸に配置され、皮膚に当てが
い前記円板のまわりに測定しようとする環状区域
を定めるようにした保護環と、(ハ)前記円板の軸線
のまわりに偶力を加えるように、この円板に連結
された駆動装置と、(ニ)前記円板の回転を測定する
測定器とを備え、皮膚の弾力特性を測定し、とく
に患者の皮膚の一部分にトルクを加えることによ
り患者の皮膚特性を患者の生体において測定する
測定装置において、(i)前記円板５と、前記駆動装
置１５，１６，１７ａとの間を単一の方向におけ
る回転時にしか連結しない一方継手１７，１８
ａ，１８ｂと、(ii)偶力を加えた後に、前記駆動装
置の角変位の一部にわたつてこの駆動装置の回転
方向を逆転する逆転装置とを設けたことを特徴と
する測定装置を提供しようとするにある。

好適とする実施例では、円板の回転を測定する
測定器は、円板が回転する際にこの円板に固定し
た運動部片を持つ角変位センサを備えている。こ
のようにして本装置は、固定の架わくを使わない
で手に保持され調べようとする皮膚に加える独立
の単位を構成する。本装置の一部を形成する角変
位センサにより得られるデータは、たわみ導線を
介したとえば記録電圧計のような適当な読出し装
置に送る。従つて本発明測定装置に測定器を全く
一体化することにより、この測定器の全体又は一
部を支える架わくに対して患者の皮膚を固定しな
くても本測定装置を患者の皮膚に当てがつた状態
に保つことができる。このようにして患者をその
一部を固定架わくに拘束する必要がなくなる。

有利な１実施例では本装置の円板は角変位セン
サの運動部片に固定した軸に取付けてある。駆動
装置は一方継手により前記した軸に同軸の中空棒
を駆動する。一方継手は円板の軸に固定のキーを
備えている。このキーは、中空棒に一体の駆動部
片と協働する。駆動装置は、可逆式にするのを好
適とするトルクモータを備えている。このトルク
モータは、そのロータを固定した中空棒のまわり
に同軸に取付けてある。停止部片により、皮膚に
トルクを加える方向とは反対の方向におけるトル
クモータの回転を制限する。停止部片は、円板軸
及び中空棒に対して固定した少くとも１個の部片
を備えている。この部片は、調べようとする皮膚
にトルクを加える方向とは反対の方向にモータに
より中空棒を駆動するときに、この中空棒と一体
の少くとも１個の駆動部片の移動する径路に沿つ
て配置してある。前記した部片は、トルクを加え
るときに円板の駆動を始めると、前記した駆動部
片の位置に対して約90゜の角変位を生ずる。駆動
装置は非対称サイクルで給電する。トルクを加え
る時限中に受けるエネルギーは、この駆動装置の
反対方向の回転の生ずる時限中に受けるエネルギ
ーより大きい。前記のトルクを加える時限中に受
けるエネルギーは調節自在である。角変位センサ
は誘導変換器である。

本発明測定装置によれば、測定しようとする円
板の回転が、皮膚により生ずるもどりトルクの作
用のもとに生ずる回転であるときは、一方継手に
よつて円板と駆動装置との連結がはずれるから、
円板の一方向の回転により皮膚にトルクを加えた
後の、反対方向への円板の回転は、駆動装置の影
響から生ずる干渉要因が抑制され、皮膚の弾力性
を精密に測定できる。駆動装置の回転方向を逆転
する逆転装置は、可逆トルクモータへの供給電圧
を逆にすることにより容易に得られる。

以下本発明測定装置の実施例を添付図面につい
て詳細に説明する。

図示のように本発明測定装置は、容易に手で保
持できるような寸法を持つ大体円筒形のケーシン
グ１を備えている。軸線Ｘ−Ｘを持つ軸２は、ケ
ーシング１の軸線に沿つて配置されケーシング１
の端部仕切３を貫通する。軸２は仕切３で玉軸受
４により案内する。軸２の自由端部には軸線Ｘ−
Ｘに沿い心合わせした円板５を取付けてある。円
板５は測定中に調べようとする皮膚の部分に接触
するように位置させる。すそ部分６はその端縁部
の一方でケーシング１の２本の植込みボルト３
０，３０を使う抜き差し装置によりケーシング１
に固定してある。すそ部分６はその反対側端部に
保護環７を取付けてある。保護環７の内縁部は円
板５の周縁から環状空間８だけ間隔を隔ててい
る。保護環７の外側９は、円板５の外側１０と同
じ平面に位置している。この固定構造により保護
環７は、調べようとする皮膚の種類に従つて容易
に変えることができる。

円板５とは反対の軸端は角変位センサ１１の運
動部片と一体にしてある。センサ１１のケーシン
グはケーシング１内に固定してある。このように
してセンサ１１は円板５に加わる回転を表わす電
気信号を供給することができる。センサ１１は任
意普通の形式のものでよい。前記の実施例ではセ
ンサ１１はCIMATHI CR90の名称で市販されて
いる誘導変換器である。

ケーシング１内で軸２は、玉軸受１３，１４に
よりケーシング１内で回転するように取付けた中
空棒１２を貫通する。中空棒１２はトルクモータ
１６のロータ１５と一緒に回転するように取付け
てある。モータ１６のステータ１７ａはケーシン
グ１に固定してある。中空棒１２の軸線は軸線Ｘ
−Ｘと同じである。中空棒１２の自由端の高さ位
置で、軸２の側部から側部まで延びる条片により
構成したキー１７が軸２を横切る。キー１７は、
中空棒１２の自由端に延びる軸線方向駆動部片１
８ａ，１８ｂと協働する。キー１７は各駆動部片
１８ａ，１８ｂを越えて半径方向に延びている。
各駆動部片１８ａ，１８ｂは第２図に明らかなよ
うに直径に沿い相互に対向している。

トルクモータ１６を納めるケーシング１の区画
はケーシング１の底部から横仕切１９により隔離
してある。横仕切１９には軸線Ｘ−Ｘに対し直径
に沿い互に対向する位置に、止め片を形成する部
片２１ａ，２１ｂの志持部片２０を取付けてあ
る。各部片２１ａ，２１ｂは軸線方向駆動部片１
８ａ，１８ｂと同じ半径方向距離に軸線Ｘ−Ｘか
ら間隔を隔てている。

前記した本測定装置の機能は次の通りである。
この測定装置を調べようとする皮膚の作用位置に
当てがうと、保護環７は円板５のまわりに空間８
に対応する環状の皮膚部分すなわちトルクを加え
ようとする皮膚部分を仕切る。このためにトルク
モータ１６は、時間に対し第３図に示すように変
化する電圧で駆動する。印加電圧は測定に適当な
値に選定するが、この電圧は１回の測定中は一定
のままにする。正電圧高平部による付勢により中
空棒１２が回転して、軸線方向駆動部片１８ａ，
１８ｂが軸２の一部を形成するキー１７に矢印Ｆ
１の向きの偶力を加える。このようにして円板５
の回転により応力を生じ皮膚にトルクを加える。
このようにトルクを所定の時間たとえば2minに
わたり加え続けた後、トルクモータ１６に加える
電圧を急激に切換え中空棒１２を逆回転運動が生
ずるように駆動する。この場合軸線方向駆動部片
１８ａ，１８ｂはキー１７から急激に連関がはず
れ各部片２１ａ，２１ｂをたたくようになる。こ
のようにして矢印Ｆ２の向きの運動が生ずる。こ
の負電圧の印加も又2min間続ける。負電圧の準
位は、この電圧が各駆動部片１８ａ，１８ｂを各
部片２１ａ，２１ｂに当たるようにするのに使う
だけであるから低くてよいのは明らかである。こ
の第２の電圧平高部は短かい持続時間でよい。

トルクがもはや皮膚に加わらなくなると、皮膚
により生ずるもどりトルクの作用のもとで皮膚の
反応すなわち円板５の回転を測定する。この測定
時限中にトルクモータ１６は、キー１７及び軸線
方向駆動部片１８ａ，１８ｂの組合わせが単一の
方向だけで円板５との連結を確実にする一方継手
を形成するから測定に影響を及ぼさない。従つて
皮膚により加わるもどりトルクはこの場合この測
定を妨げるようになる干渉作用を伴わないで角変
位センサ１１により測定する。

本測定装置の全作用サイクル中に使用者は、こ
の皮膚部分が患者の一方の脚にあつても本装置を
皮膚に容易に保持することができる。その理由は
本装置を手に保持して使用者が患者の運動に容易
に追従することができるからである。

前記実施例では中空棒１２及びトルクモータ１
６の逆転は機械的止め片２１ａ，２１ｂにより制
限する。１変型によればこれ等の駆動装置の逆転
はトルクモータに印加する電圧の適当な制御によ
り制限することできる。

以上本発明をその実施例について詳細に説明し
たが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の
変化変型を行うことができるのはもちろんであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明測定装置の１実施例の軸断面
図、第２図は第１図の−線に沿う断面図、第
３図は測定サイクル中の第１図の測定装置のトル
クモータの給電電圧の時間に対する変化を示す線
図、第４図は第１図の測定装置の主要部の斜視図
である。 ５……円板、７……保護環、１１……測定器、
１５……ロータ、１６……トルクモータ、１７…
…キー、１７ａ……ステータ、１８ａ，１８ｂ…
…駆動部片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (イ)トルクを加える円板と、(ロ)この円板に同軸
   に配置され、皮膚に当てがい前記円板のまわりに
   測定しようとする環状区域を定めるようにした保
   護環と、(ハ)前記円板の軸線のまわりに偶力を加え
   るように、この円板に連結された駆動装置と、(ニ)
   前記円板の回転を測定する測定器とを備え、皮膚
   の弾力特性を測定し、とくに患者の皮膚の一部分
   にトルクを加えることにより患者の皮膚特性を患
   者の生体において測定する測定装置において、(i)
   前記円板５と、前記駆動装置１５，１６，１７ａ
   との間を単一の方向における回転時にしか連結し
   ない一方継手１７，１８ａ，１８ｂと、(ii)偶力を
   加えた後に、前記駆動装置の角変位の一部にわた
   つてこの駆動装置の回転方向を逆転する逆転装置
   とを設けたことを特徴とする測定装置。 ２ 前記円板５の回転を測定する前記測定器を、
   前記円板の回転の際に、この円板に運動部片を固
   定した角変位センサ１１により構成したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の測定装置。 ３ 手に保持できると共に固定の架わくを使わな
   いで調べようとする皮膚に当てがうことのできる
   独立の単位により、前記測定装置を構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載の測定装置。 ４ 前記円板５を、前記角変位センサ１１の運動
   部片に固定した軸２に取付け、前記駆動装置１
   ５，１６，１７ａにより前記円板５の軸２と同軸
   の中空棒１２を前記一方継手１７，１８ａ，１８
   ｂによつて駆動するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の測定装置。 ５ 前記一方継手１７，１８ａ，１８ｂに、前記
   中空棒１２の一部を形成する駆動部片１８ａ，１
   ８ｂと協働し前記軸２に固定したキー１７を設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   測定装置。 ６ 前記駆動装置を、電気トルクモータにより構
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項な
   いし第５項のいずれかに記載の測定装置。 ７ 前記電気トルクモータを、そのロータ１５を
   固定した前記中空棒１２のまわりに同軸に取付け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第４項又は第
   ５項のいずれかを選択した特許請求の範囲第６項
   記載の測定装置。 ８ 止め手段２０，２１ａ，２１ａにより、皮膚
   にトルクを加える方向とは反対の方向における前
   記電気トルクモータ１６のロータ１５の回転を制
   限するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第６項又は第７項記載の測定装置。 ９ 前記止め手段に、前記円板５の軸２と前記中
   空棒１２とに対して固定され、この中空棒の一部
   を形成する少くとも１個の前記駆動部片１８ａ，
   １８ｂの運動径路に沿つて配置した少くとも１個
   の部片２１ａ，２１ｂを設け、調べようとする皮
   膚にトルクを加える方向とは反対の方向に前記電
   気トルクモータにより前記中空棒を駆動するよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第５項又
   は第８項記載の測定装置。 １０ 前記円板５にトルクが加えられるときに、
   この円板の駆動の開始時において、前記駆動部片
   １８ａ，１８ｂの位置に対して約90゜の角変位を、
   前記部片２１ａ，２１ｂに与えるようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第９項記載の測定装
   置。 １１ 前記駆動装置１５，１６，１７ａに、非対
   称サイクルに従つて給電し、トルクを加える時間
   中に受けるエネルギーを、前記駆動装置の逆回転
   の生ずる時間中に受けるエネルギーより大きくし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第１０項のいずれかに記載の測定装置。 １２ トルクを加える時間中に受けるエネルギー
   を調節自在にしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１１項記載の測定装置。 １３ 前記角変位センサー１１を、誘導変換器に
   より構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第１２項のいずれかに記載の測定装
   置。