JPH0249636A

JPH0249636A - 血圧計用定圧作動弁

Info

Publication number: JPH0249636A
Application number: JP63200176A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kobayashi; 進小林
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1988-08-12
Filing date: 1988-08-12
Publication date: 1990-02-20

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】［産業上の利用分野］本発明は、自動電子血圧計等に用いられている血圧計用
定圧作動弁に関するものである。

［従来の技術］従来より電動ポンプを内蔵した自動電子血圧計において
は、血圧測定時に直接には関与しない低圧のカフ圧であ
る、例えばカフ圧が２０　ｍｍｔ（ｇ以下の時には、カ
フ圧力の昇圧と降圧とを能率良く短時間内で行うために
電動ポンプあるいは開放弁からカフ内への直接の空気の
出入りを行なうようにされる。

一方、電動ポンプからカフへ至る間の空圧系に介在され
、フィルター等の空気抵抗要素からなる整流回路は電動
ポンプの脈流を除去するために設けられるものであり、
血圧測定時のカフ圧が脈動等を含まない一定量の割合い
で変化するようにしたもである。以上の構成において、
血圧測定時には直接的に関与しないカフ圧が低圧時には
、上記の電動ポンプからカフへ直接空気を送り込むよう
にする一方、所定圧になると電動ポンプからの供給空気
を整流回路を通過させてカフ内に脈動等を含まない整流
が供給されるようにするために圧力の検出信号結果に応
じて動作する電磁ソレノイドバルブ等が使用される。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このようにして使用される電磁ツレイド
バルブは、消費電力が大きく、特に電池を駆動源とする
携帯型血圧計に上記の電磁ツレイドバルブを使用すると
、電源である電池への負担が大きくなり、電池寿命が短
くなる結果、長時間の使用ができなくなるという問題点
があった。

また、電磁ツレイドバルブ並びに付随の構成部品により
コストの上昇を抑えることが困難であると供に、電磁ツ
レイドバルブの専用の制御回路が必要であった。

したがって、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、電力を消費しない
で、コストが低減できて、電磁ツレイドバルブのような
専用の制御回路が不要となる血圧計用定圧作動弁を提供
することにある。

［問題点を解決するための手段］上述した問題点を解決し、目的を達成するために本発明
の血圧計用定圧作動弁は以下の構成を備える、すなわち
、空気室を内部に備えるハウジングと、前記空気室に一
端が開口され前記空気室を介して互いに連通されて設け
られる第１空気流路と第２空気流路と、前記空気室と大
気圧に開放する側との間を仕切るようにして前記ハウジ
ングに配設され、前記空気室が所定圧力以上では前記第
１空気流路と前記第２空気流路との連通を阻止し、前記
空気室が所定圧力以下では前記第１・空気流路と前記第
２空気流路との連通な行なう弁体とを備えたものである
。

また、弁体はダイアフラムと弁とが一体にされて、弾性
体で形成されることが好ましい。

また、ダイアフラムが大気圧に開放される側に金属製の
ダイアフラムを併設することが効果的である。

さらに、好ましくは、ダイアフラムの大気圧に開放され
る側に補強のための板バネを併設するようにする。

さらに、好ましくは、ダイアフラムの過度な変形を防止
するための変形防止部体を大気圧に開放される側に設け
るとよい。

［作用］空気室を内部に備えるハウジングと、前記空気室に一端
が開口され前記空気室を介して互いに連通されて設けら
れる第１空気流路と第２空気流路。

と、前記空気室と大気圧に開放する側との間を仕切るよ
うにして前記ハウジングに配設されて前記空気室が所定
圧力以上では前記第１空気流路と前記第２空気流路との
連通を阻止する一方、前記空気室が所定圧力以下では前
記第１空気流路と前記第２空気流路との連通を保つよう
に弁体で行なうように働く。

また、弁体はダイアフラムと弁とが一体にされて、ゴム
様体で形成されて一体的に作用する。

また、ダイアフラムが大気圧に開放される側に金属製の
ダイアフラムを併設して、高圧に耐えるようにする。

また、ダイアフラムの大気圧に開放される側に補強のた
めの板バネを併設して、高圧に耐えるようにする。

また、ダイアフラムの過度な変形を防止するための変形
防止部体を大気圧に開放される側に設けて、ダイアフラ
ムが過剰に変形することを防止する。

［実施例］本発明の血圧計用定圧作動弁装置が適用される好適な実
施例について図面を参照して説明する。

第１図（ａ）は一実施例の血圧計用定圧作動弁の中心部
を一部破断して示した部分断面図、第１図（ｂ）は一実
施例の血圧計用定圧作動弁の底面図である。

第１図（ａ）において、ハウジング１は円筒状に形成さ
れており、ハウジング１の上面には空気の流入口６と流
出口５とが図示のようにハウジング１内の空気室４と互
いに連通ずるようにされて一体的に設けられている。こ
れら流入口６と流出口５の各々には、後述する配管用の
軟質プラスチックチューブが容易に接続できるように中
空の突起状とされているが、流出口５の先端には軟質プ
ラスチックチューブを介してカフが接続されている。

また、ゴム様体で形成されて、上記の空気室４の体積を
増減させるように、図中の上下方向に移動可能にされた
ダイアフラム８の略中心位置には棒体９を介して弁１１
が設けられており、この弁１１の上部にはゲート体１２
が図示のように設けられている。

一方、ハウジング１の略中心部にはフランジ穴１３Ａを
有したフランジ１３が形成されており、上記の弁１１の
下面がこのフランジ１３の上面を密封する状態と、図示
のように開放する状態にするようになっている。つまり
、図示されるように弁１１が作動していない状態では流
入口６から入った空気は弁１１の下面とフランジ穴１３
Ａの間を通過後に、空気室４内を通過して流出口５へ自
由に通過できるようにしている。

ここで、流入口６と流出口５とは、便宜上、このように
名称付けしているが、電子血圧計に使用されるカフ、は
昇圧と降圧とを繰り返し行なわれることを考慮すると、
昇圧時と降圧時では空気の流れる方向は逆になり、名称
もしたがって逆にされなければならないが、空気の流れ
が逆の場合でも本装置の作動に支障を来すものではない
ので、流入口６と流出口５で代表して説明する。

ここで、弁１１の下面とフランジ穴１３Ａの開口縁部が
当接するようにされる表面は滑らかにされており、また
、微力な作用力でも弁１１とフランジ穴１３Ａの開口縁
部が確実に当接して密封するようにするために、フラン
ジ穴１３Ａの開口縁部には円環状の突起１４が設けられ
ている。

また、フランジ穴１３Ａの内径は、弁１１とダイアフラ
ム８とを結合している軸体９の外径との間に形成される
円環状の隙間は、必要とされる空気流量を得るための障
害とならないように十分な寸法が後述の計算から求めら
れる。

一方、ハウジング１の下面縁部はダイアフラム８を気密
状態に保つ為に、ダイアフラム８と接触する面が滑らか
に仕上げられるとともに、ダイアフラム８をバックアツ
プ体３とにより挟持するようにして組立てたときに、ダ
アフラム８との接触面から空気の漏れがないようにしで
ある。

さらにハウジング１の外周縁部にはバックアツプ体３と
組み合わせる際に、取り付は専用の別部品がなくとも簡
単に、図示の状態に組み立てができるように嵌合ツメＩ
Ａが全周に渡り設けられている。

ここで、ダイアフラム８はゴム又は軟質プラスチックで
作られており弁１１と一体成型により作られることは上
述したが、ダイアフラム８の外周部にはハウジング１と
接触する面に組立後容易に漬れて気密シールができてる
ように全周にわたって突起９Ａが設けられているとさら
によい。

また、弁１１の先端についている細長いゲート軸１２は
弁１１とダイアフラム８を一体成型する際にゴム原料等
を注入するためのゲートの残りであるが、これを残して
おくことによって組立ての際に、フランジ穴１３Ａの内
径より大きな外径の弁１１をフランジ穴１３Ａを通さな
ければならない訳であるが、このゲート軸１２を流入口
側から上方に引っ張り上げるとフランジ穴１３Ａに弁１
１が強制的に入り込む結果、組立て作業が容易となる。

一方、バッファツク体３は、上述のようにダイアクラム
８をハウジング１との間に挟持するようにして組み立て
るとともに、ダイアフラム８を、ハウジング１に押しっ
け空気室４を密閉状態にさせて、ダイアフラム８を気密
状態でハウジング１に対して取り付けるためのものであ
る。したがって、このバックアツプ体３がダイアフラム
８と接触する面は内径をハウジング１と同じにして形成
する。また、バックアツプ体３のダイアフラム８に加わ
る圧力は大気圧と等しておくために大気圧の開放穴１５
が設けられる。

さらに、ダイアフラム８に過大な圧力が加わった際には
、弁１１に過大な力が加わりフランジ穴１３Ａから抜は
落ちるのを防止するために、ダイアフラム８が一定以上
膨張した場合には、バックアツプ体３の内面にダイアフ
ラム８が当接して、ダイアフラム８が過剰に膨張しない
ようにして、弁１１の損傷を防止している。

また、嵌合ツメ３Ａは上記のハウジング１の外周部の嵌
合ツメＩＡと嵌合するためにバックアツプ体３の外周部
に当間隔で８ケ所に配設されている。これら嵌合ツメ３
Ａはダイアフラム外周部の突起９Ａが全て潰れてハウジ
ング１とバックアツプ体３の外周部がダイアフラム８の
面と全周に渡って接触した状態の位置で嵌合するように
寸法が決められている。

第２図は以上説明した血圧計用定圧作動弁の中心部を一
部破断して示した部分断面図であり、上記のダイアフラ
ム８がたわんだ状態が示されている。一方、ダイアフラ
ムのたわみ量は周辺を固定した円板ダイアフラムとして
一般に数式化され、機械便覧等にも記載されている。

ここで、希望の圧力をＰ、弁１１とフランジ穴１３Ａの
スキマをｄ、ダイアフラム８の板厚をｔダイアフラム８
の半径をＲ、ダイアフラム８のヤング率をＥとすると、
次式の関係となる。

３　（ｍ”−１）ＰＲ’ ｄ　＝１６Ｅｍ”ｔ’ 但し１／ｍがポアソン比であり、ゴムにおいては約０．
５であり、よってｍ＝２となる。また、ヤング率２４　
ｋｇ／ｃｍ”のゴムを使用して２０　ｍｍＨｇで作動す
る弁を、設定するとＰ　＝　２０　ｍｍＨｇ！ｖ　０　
、０２６　ｋｇ／ｃｍ”の圧力であるからダイアフラム
の半径を１　ｃｍ、厚みを０．１ｃｍとすると、３　　
（２”−１）ｘｏ、０２６ｘｌ’ｄ　＝１６ｘ２４ｘ２”　　ｘ　　（０，１）’０、　２３４＝　　　　　　　　　＝０．　１５２　　（ｃｍ）１、
　５３６となり弁とフランジのスキ間を１．５２ｍｍになるよう
に各部の寸法を設定すればよいことになる。

ここで、ゴムは使用温度によりヤング率の変動が大きい
上に、粘弾性の性質も有しており、作動圧力の精度は温
度等の影響で変動が大きい。さらに、高い圧力で作動す
る弁を設計する際にはゴムのヤング率は非常に小さいこ
とからダイアフラムの厚さが非常に厚くなってしまう。

第３図は他の実施例を示した血圧計用定圧作動弁の中心
部を一部破断して示した部分断面図であり、上述したゴ
ム製のダイアフラム８に金属ダイアフラム１０を重ねて
配設した様子が示されている。このように金属ダイアフ
ラム１０を用いることにより、ゴム製のダイアフラム８
を使用しても高い圧力で作動する弁を構成できる。この
ような・金属ダイアフラム１０は、例えばステンレス鋼
の場合にはヤング率は２　Ｘ　１０　’ｋｇ／ｃｍ”と
大きな値なので、弁の作動圧力はゴムの弾力ではなく略
金属ダイアフラムの物性から決めることができる。

また、あまり、高圧を必要としない場合には、金属ダイ
アフラムの一部を切り欠くようにしてもよい。

第４図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）は金属ダイアフラムの構
成例を示した平面図である。

第４図（ａ）には円環状にされる金属ダイアフラムｌＯ
Ａが、第４図（ｂ）には放射状の板バネ１０Ｂが、第４
図（Ｃ）には放射状の板バネｌＯＢが夫々示されている
。このように形成される、金属ダイアフラムもしくは板
バネは弁と連結している中心付近は下方からのバネ力が
作用するので作動圧力はゴムの物性のみで決定されるこ
とが無くなる。

次に、第５図は以上説明した血圧計用定圧作動弁が使用
される空圧系を示した概略図であり、また、第６図は実
態配管図を示した平面図である。

両図において、以上説明した血圧計用定圧作動弁２０は
フィルター装置３２と並列にされて電動ポンプ３０に配
管される一方、血圧計用定圧作動弁２０の流出口５には
電磁駆動されるツレノドを備える急速排気弁３４が、ま
たフィルター装置３２には定圧減圧弁３６とカフ３８と
が配管される様子が示されている。

このように配管された自動血圧計においては、カフ３８
のカフ圧が２０　ｍｍＨｇ以下の時には、カフ圧力の昇
圧と降圧とを能率良く短時間内で行うために電動ポンプ
３ｏからカフ３８内への直接の空気の流入を行なうよう
にされるが、上述のようにカフ圧が２０ｍｍＨｇ以下の
時には、血圧計用定圧作動弁２０は空気を通過する開状
態となっているので電動ポンプ３０からカフ３８内への
直接の空気の流入が行なわれる。

一方、カフ圧が２０　ｍｍＨｇ以上になると血圧計用定
圧作動弁２０は空気を通過させない閉状態となる結果、
電動ポンプ３０からカフへ至る間の空圧系に介在され、
フィルター等の空気抵抗要素からなる整流回路は電動ポ
ンプの脈流を除去するために設けられるフィルター装置
３２を空気が通過する結果、血圧測定時のカフ圧が脈動
等を含まない一定盟の割合いの空気の供給がカフ３８に
対して行なわれることになる。

また、カフ圧を減少させる過程での血圧測定においては
、定速減圧弁３６が開状態にされて、カフ圧が降下され
てゆきカフ圧が２０ｍｍＨｇ以下になるとカフ圧の上昇
の場合と同様に血圧計用定圧作動弁２０は空気を通過す
る開状態となる結果、カフ３８内の空気は排気されるこ
とになる。

つまり、従来の電磁ソレノイドを駆動手段としで備えて
いる弁装置は不要となる。

［発明の効果］本発明の血圧計用定圧作動弁は以上説明したように構成
されているので、電力を一切消費しないで、コストが低
減できて、電磁ツレイドバルブのような専用の制御回路
が不要となる血圧計用定圧作動弁が提供されることにな
る。

また、弁体はダイアフラムと弁とが一体にされて、ゴム
様体で形成される。

また、ダイアフラムが大気圧に開放される側に金属製の
ダイアフラムを併設して、高圧にも適用可能にできるこ
とになる。

また、ダイアフラムの大気圧に開放される側に補強のた
めの板バネを併設して、高圧にも適用可能にできること
になる。

また、ダイアフラムの過度な変形を防止するための変形
防止部体を大気圧に開放される側に設けてダイアフラム
が過剰に変形しないようにして損傷や脱落を防止できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は一実施例の血圧計用定圧作動弁の中心部
を一部破断して示した部分断面図、第１図（ｂ）は一実
施例の血圧計用定圧作動弁の底面図、第２図は第１図の血圧計用定圧作動弁の中心部を一部破
断して示した部分断面図、第３図は他の実施例を示した血圧計用定圧作動弁の中心
部を一部破断して示した部分断面図、第４図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）は金属ダイアフラムの構成例を示した平面
図、第５図は自動電子血圧形の空圧系を示した概略図、第６図は実態配管図を示した平面図である。図中、■・・・ハウジング、３・・・バックアツプ体、
４・・・空気室、５・・・流入口、６・・・流出口、８
・・・ダイアフラム、１０・・・金属ダイアフラム、１
１・・・弁、１３・・・フランジ、１３Ａ・・・フラン
ジ穴、１５・・・開放穴、１０・・・金属ダイアフラム
である。粥図第図第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）空気室を内部に備えるハウジングと、前記空気室
に一端が開口され前記空気室を介して互いに連通されて
設けられる第１空気流路と第２空気流路と、前記空気室
と大気圧に開放する側との間を仕切るようにして前記ハ
ウジングに配設されて前記空気室が所定圧力以上では前
記第１空気流路と前記第２空気流路との連通を阻止し、
前記空気室が所定圧力以下では前記第１空気流路と前記
第２空気流路との連通を行なう弁体とを備えることを特
徴とする血圧計用定圧作動弁。
（２）弁体はダイアフラムと弁とが一体にされて、弾性
体で形成されることを特徴とする請求項第１項に記載の
血圧計用定圧作動弁。
（３）ダイアフラムが大気圧に開放される側に金属製の
ダイアフラムを併設することを特徴とする請求項第２項
に記載の血圧計用定圧作動弁。
（４）ダイアフラムの大気圧に開放される側に補強のた
めの板バネを併設することを特徴とする請求項第２項に
記載の血圧計用定圧作動弁。
（５）ダイアフラムの過度な変形を防止するための変形
防止部体を大気圧に開放される側に設けることを特徴と
する請求項第１項に記載の血圧計用定圧作動弁。