JPH0357206Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、人体の皮膚に固定する磁石の変位に
対するセンサー本体のコイルエレメントのインダ
クタンス変化を電気信号として検出する心機セン
サーにおいて、磁石を伸縮性膜を介して取付ける
ホルダとセンサー本体との係合構造に関する。

（従来の技術） 心筋活動に伴つて発生する胸壁振動あるいは血
管部位振動を検出する心機センサーとして、従来
は半導体圧力検知素子や圧電素子を有するものが
用いられて来た。この従来のものは、頸動脈と股
動脈の部位にセンサーを人手により押し当て、心
筋活動により変化する圧力変化に応じた信号波形
（心機図）の分析、あるいは該心機図と心電図と
の比較検討から、動脈硬化症、各種弁膜症等を診
断していた。しかしこの半導体圧力検知素子や圧
電素子を用いた心機センサーは、皮膚にセンサー
を押し付けることによつて出力信号が変化するた
め、検査に熟練を要する。

この欠点を解決しうるものとして、第５図ない
し第９図に示す心機センサーが開発されている。
この心機センサーは、第５図に示すように、頸動
脈等の動脈２に対応した皮膚１の部位に、磁石３
をこれに覆つた粘着薄膜４を皮膚１に接着するこ
とにより取付ける。そしてこの薄膜４および磁石
３に対し、これらとは別体のセンサー本体６を、
その外ケース７の底面凹部８内に磁石３が位置す
るようにセツトするもので、外ケース７内には、
非磁性金属でなるシールドケース９を嵌合し、該
シールドケース９内に、磁性線１０に巻線１１を
した偶数個のコイルエレメント１２を、第６図に
示すように放射状にかつ周方向に等間隔に（すな
わち、中心を挟んで対向するエレメント１２どう
しが点対象位置にあるように）配列し、樹脂１３
によりモールドしたエレメント台１４と、該エレ
メント１２群の出力信号を処理する信号処理回路
１５を設けた基板１６とを収容し、信号処理回路
１５にリード線１７を接続して外部に引線してい
る。

第６図に示すように、前記エレメント１２の巻
線１１の接続は、エレメント１２の１つとびに実
線ａと点線ｂに示す線による接続に分かれ、実線
ａの接続は、直流電源の一方の極、例えば正極共
通端子１８側が各巻線１１の外側端部につなが
り、負極端子１９側が各巻線１１の内側端部につ
ながるように直列に接続され、点線ｂの接続は、
反対に、正極共通端子１８側が巻線１１の内側端
部につながり、負極端子１９側が巻線１１の外側
端部につながるように直列に接続される。

これらの線ａ，ｂにより結線された２組のエレ
メント１２のインダクタンスの和は、磁石３の位
置によつて相違する。すなわち、第７図に示すよ
うに、線ｂを通して流れる電流によりエレメント
１２に生じる磁束Bφと、磁石３による磁束Mφ
とは相殺しあうが、線ａを通して流れる電流によ
りエレメント１２に生じる磁束Aφに対し、磁石
３による磁束Mφは順方向にバイアスされ、磁性
線１０が飽和し、これによりインダクタンスの差
が生じる。なお、例えば線ｂにつながる巻線１１
の磁性線１０に対する巻き方向を反対とすれば、
線ｂには図示と反対方向に電流を流すことにな
る。

この磁石３の位置によるインダクタンスの差を
検出する回路として、例えば第８図に示すような
回路が用いられる。すなわち、前記線ａに接続さ
れる巻線群１１ａと、線ｂに接続される巻線群１
１ｂの一端は電源端子１８側に共通に接続され、
他端はそれぞれトランジスタ２１，２２のコレク
タに接続され、トランジスタ２１，２２のエミツ
タはそれぞれ抵抗２５，２６を介して電極の他端
（アース）に接続され、かつ一方のトランジスタ
２１，２２のベースを他方のトランジスタ２２，
２１のコレクタにコンデンサと抵抗との並列回路
２４，２３を介して接続することにより、無安定
マルチバイブレータを構成し、トランジスタ２
１，２２のエミツタ電圧の差をハイカツトフイル
タ（積分回路）２７で直流電圧に変換し、その直
流電圧を増幅回路２８で増幅し、出力端子２９よ
り出力電圧を得るものであり、磁石３の位置と出
力端子２９からの出力電圧との関係は第９図のよ
うになる。すなわち、磁石がエレメント１２に近
い程、マルチバイブレータの動作周波数は高く
（例えば、60kHz〜500kHzの範囲で変化するよう
に構成する。）、かつエミツタ電圧も高くなり、磁
石の距離に対して出力電圧が一義的に決まるＬ１
〜Ｌ２の直線領域が磁石３の動作範囲におさまる
ように設計される。また、磁石３とエレメント１
２の位置（動作点）は、第９図のように、感度の
直線領域のほぼ中間点にセツトされる。また、セ
ンサーの応答性は、ハイカツトフイルタ２７の時
定数を変えることによつて変化させることがで
き、測定すべき信号の変化の周波数により、前記
時定数が決定される。

このような放射状に配列したエレメント１２か
らなるセンサーは、外乱磁界が相殺され、磁石３
の着磁むらの影響も相殺されるという長所を有す
るものである。

なお、磁石３の距離とマルチバイブレータの動
作周波数との間にも相関関係があるので、該動作
周波数に対応した信号を距離を示す信号として得
るようにすることも可能であるが、信号処理回路
１５が複雑化するという難点がある。

（考案が解決しようとする問題点） このような磁石３の動きに伴なうインダクタン
スの変化を電気信号の変化として検出する心機セ
ンサーは、圧力等を検出する従来のものに比較
し、それほど熟練を必要としない利点はあるが、
測定中にはやはりセンサー本体６を人手により例
えば最長２分程度持つておかなければならないと
いう問題点があつた。

このような問題点を解決するため、本考案者等
は、第１０図に示すように、リング状をなすホル
ダ３８に伸縮性膜４３を固着し、該膜４３の上面
に磁石３を固着し、該ホルダ４３の周囲に立上が
り片４０を設け、該各立上がり片４０の内面の同
じ高さの所に凹部４０ｘを設け、センサー本体６
の周囲に設けた突条６ａを前記凹部４０ｘに弾発
的に嵌合することにより、センサー本体６をホル
ダ３８に着脱自在に装着する構成を採用したが、
しかし、センサー本体６のホルダ３８に対する押
付け力が大きすぎると、突条６ａが凹部４０ｘを
抜けてセンサー本体６が２点鎖線ａに示すように
傾斜してしまい、反対に押込み力が偏よつていた
りすると、センサー本体６がホルダ３８に対して
水平に装着されず、磁石３に対する前記エレメン
ト１２の距離が変わつてしまい、適正な測定が行
なえない場合があるという問題点があつた。特
に、股動脈についての測定の場合は、ホルダ３８
の取付け場所が目視しにくく、ホルダ３８に対す
るセンサー本体６の装着が適正に行なわれない場
合が多くなる。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記の問題点を解決するため、人体
の皮膚に固定する磁石の変位に対するセンサー本
体のコイルエレメントのインダクタンス変化を電
気信号として検出する心機センサーにおいて、磁
石を伸縮性膜を介して取付けたリング状ホルダの
底板部の上面に、センター本体の底面に当接させ
て該センター本体を支持する突起を設け、前記ホ
ルダの周囲に複数本の立上がり片を設けると共
に、該立上がり片に内方に突出した係止突部を設
け、前記センサー本体のケースの周囲に前記係止
突部に係止させるる突部を設け、該ケースの突部
および前記係止突部の少なくともいずれかの係止
面をセンター本体をホルダ側に押付ける傾斜面に
形成したことを特徴とする。

（実施例） 以下本考案の一実施例を第１図ないし第３図に
より説明する。第１図ないし第３図において、３
０はセンサー本体、３８は磁石３を下記の構造に
より取付ける樹脂製ホルダである。ホルダ３８
は、リング状をなす底板部３９の周囲に、複数個
（好ましくは４個以上で図示例においては８個）
の立上り片４０を設け、各立上り片４０の上部に
は、前記センサー本体３０の樹脂製ケース３２の
周囲に形成した突部３２ａを係止する内方に突出
した係止突部４０ａを形成している。第２図に示
すように、前記突部４０ａの上下面ｂ，ｃおよび
係止突部４０ａの上下面ｄ，ｅは傾斜面（テーパ
ー形）に形成されている。

また、ホルダ３８の底板部３９の上面には、前
記ケース３２の底面に当接して支持する３個以上
（図示例は８個）の突起４１を形成している。こ
の突起４１は実施例のようなロツド状をなすもの
でなく、ホルダ３８に同心状に形成された筒状突
起としてもよい。また、底板部３９の下面には、
接着剤４２により、不織布や樹脂製膜等からなる
伸縮性膜４３を固着し、該伸縮性膜４３の上面の
中央に接着剤４４により磁石３を固着している。
これらの膜４３や磁石３の固着は加温溶着により
行なつてもよい。また、前記膜３の下面、すなわ
ち人体の皮膚に対向する面には、粘着剤４５を塗
布し、その塗布面を離型紙４６により覆つてお
り、離型紙４６の外周の一部には、その剥離を容
易にするための舌片４６ａを有している。

なお、本実施例のセンサー本体３０は、第３図
に示すように、該基板１６の片面、すなわち磁石
３に対向する面に、磁性腺１０に巻線１１を巻い
た偶数個のエレメント１２が、前述のように放射
状に、かつ中心を挟んで対向するものが点対称を
なすように周方向に等間隔に配列して樹脂４７に
よりモールドされ、これにより基板１６に対する
エレメント１２の相対移動を防いで断線を防止
し、また、基板１６の反対側の面には、エレメン
ト１２の信号処理回路１５を設け、信号処理回路
１５は例えば黄銅やアルミニウムのような非磁性
材からなるシールドケース３１で覆い、信号処理
回路１５につながるリード線１７をケース３２よ
り外部に引き出し、エレメント１２、基板１６お
よびシールドケース３１を樹脂によつて一体化
し、これによりセンサー本体３０を構成し、薄形
化を達成している。また、ケース３２の上面部に
は、リード線１７を通すリード線収容部４８を上
方に突出して半径方向に形成し、かつ該収容部４
８に連続して側方へ突設した収容部４９を設ける
ことにより、第１図に示すように、検査者の手５
０による握持を容易にし、かつセンサー本体３０
の小形化に寄与し、原価低減を図つている。

この実施例のセンサーは、第１図に示した離型
紙４６の舌片４６ａを持つてこれを剥がして膜４
３に塗布されている粘着剤４５を露出させ、磁石
３が動脈（頸動脈あるいは股動脈等）２の上に位
置するようにホルダ３８を膜４３と共に皮膚に接
着し、センサー本体３０をホルダ３８に嵌合し測
定する。この時、ケース３２の底面は前記突起４
１に当接すると同時に、ケース３２の周囲の突部
３２ａが立上り片４０の係止突部４０ａに弾性的
に係止されることにより、磁石３がエレメント１
２の中央に位置決めされ、動脈２の動きに伴なつ
てその部位の皮膚１が出没することにより、磁石
３が追従して動作し、前記した原理によつて信号
処理回路１５より、磁石３の位置に応じた出力が
リード線１７を介して測定機器（図示せず）に出
力される。

また、第２図のように、ケース３２の外周の突
部３２ａの上下面ｂ，ｃおよび立上がり片４０の
係止突部４０ａの上下面ｄ，ｅが傾斜面に形成さ
れているので、センサー本体３０のホルダ３８に
対する脱着が容易化される。また、両者の係合状
態においては、立上がり片４０の弾性により、突
部３２ａが係止突部４０ａによりＦ１で示す傾斜
方向に押圧され、これにより、センサー本体３０
の底面が前記突起４１に押接され、Ｆ２の反力を
受けた状態で支持される。

第２図のように、センサー本体３０をホルダ３
８に対して押付けるよう力Ｆ１を生じさせるに
は、突部３２ａおよび係止突部４０ａの係止面は
双方とも傾斜面に形成する必要がなく、第４図Ａ
に示すように、立上がり片４０の係止突部４０ａ
に傾斜面ｄ，ｅを設けるか、あるいはＢに示すよ
うに、ケース３２の突部３２ａの上下面ｂ，ｃの
みを傾斜面に形成してもよい。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案においては、磁石を
伸縮性膜を介して取付けたリング状ホルダの底板
部の上面に、センター本体の底面に当接させて該
センター本体を支持する突起を設け、前記ホルダ
の周囲に複数本の立上がり片を設けると共に、該
立上がり片に内方に突出した係止突部を設け、前
記センサー本体のケースの周囲に前記係止突部に
係止させるる突部を設け、該ケースの突部および
前記係止突部の少なくともいずれかの係止面をセ
ンター本体をホルダ側に押付ける傾斜面に形成し
たので、ホルダの底板部に設けた突起にセンサー
本体が常に押接された状態でセンター本体がホル
ダに保持され、従つてセンター本体がホルダに対
して押込まれすぎることがなく、また、押込み力
が不足してセンサー本体の装着が良好に行なわれ
なくなる事態の発生がなくなり、股動脈について
の測定等、心機センサーの装着部位が目視しにく
い個所であつても、ホルダに対するセンサー本体
の位置、すなわち磁石に対するセンサー本体の基
準位置を一定化することができ、測定を常に正確
に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例をホルダとセンサー
本体と分離した状態で示す斜視図、第２図は該実
施例のホルダとセンサー本体と係合部の構造を示
す断面図、第３図は該実施例の心機センサーをホ
ルダとセンサー本体とが嵌合されている状態で示
す縦断面図、第４図Ａ，Ｂは本考案による係合構
造の他の例を示す断面図、第５図は従来の心機セ
ンサーを示す断面図、第６図は従来の心機センサ
ーのエレメントの配置を示す平面図、第７図は該
エレメントの作用説明図、第８図は該エレメント
の信号処理回路の一例を示す回路図、第９図は磁
石の距離と信号処理回路の出力電圧との関係図、
第１０図は従来構造の問題点を説明する側面断面
図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 人体の皮膚に固定する磁石の変位に対するセン
   サー本体のコイルエレメントのインダクタンス変
   化を電気信号として検出する心機センサーにおい
   て、磁石を伸縮性膜を介して取付けたリング状ホ
   ルダの底板部の上面に、センター本体の底面に当
   接させて該センター本体を支持する突起を設け、
   前記ホルダの周囲に複数本の立上がり片を設ける
   と共に、該立上がり片に内方に突出した係止突部
   を設け、前記センサー本体のケースの周囲に前記
   係止突部に係止させるる突部を設け、該ケースの
   突部および前記係止突部の少なくともいずれかの
   係止面をセンター本体をホルダ側に押付ける傾斜
   面に形成したことを特徴とする心機センサー本体
   とホルダの係合構造。