JPH0645862Y2 - 圧力検出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は圧力検出装置に関し、特に血圧測定器等の微小
な圧力を検出するのに適した圧力検出装置に関する。

〔従来技術およびその問題点〕

近年、血圧測定器として種々のものが提案され、ますま
す小型のものが提案されている。

そして、血圧測定器に適用する圧力検出装置としても小
型で、かつ、微小な圧力を正確に検出し得るものが要求
されているが、従来の圧力検出装置にあっては、印加さ
れた圧力に対する応答が一次的に変化せず、例えば、圧
力を一定の割合で増加しても、その圧力センサーの伸び
応答が直線的に変化せず、さらには印加する圧力をゼロ
に戻しても、圧力センサーが初期状態に回復しない等の
欠点を有するものがあった。このため、測定誤差が発生
する率が高く、特に正確な測定が必要な血圧測定器に用
いるものとしては不適当であった。従って、小型で、か
つ、微小な圧力を検出できる圧力検出装置の出現が要望
されている。

本考案は前記の要望に応えるものであり、圧力と圧力セ
ンサーの伸び応答との関係を一次的に変化させることが
でき、また、初期状態への回復が確実で、さらに耐久性
にも優れている、小型、かつ、微小な圧力を正確に検出
する圧力検出装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本考案は、中空状をなし、
かつ、下面に圧力導入孔が穿設された本体の内部に、前
記圧力導入孔を囲んだ状態で、Ｏリングと、中央部に受
圧部を有し、かつ、この受圧部と同心となる山部および
谷部を有する蛇腹状部が形成されている圧力センサー
と、補強リングと、スペーサと、一方の金属板とを順次
積み重ねて配設するとともに、前記圧力センサーと前記
補強リングとを一体に固着し、前記圧力センサーの受圧
部の上面に、他方の金属板を配設し、前記圧力導入孔に
圧力が印加されて前記圧力センサーが上下動する際、前
記他方の金属板も一体に、前記一方の金属板に対して平
行状態で上下動する手段を採用したものである。

〔作用〕

本考案は前記の手段を採用して、特に圧力センサーの外
周縁部をその上部に設けられる補強リングと一体に固着
することにより、小型、かつ、軽量にできて、血圧測定
器に組み込んだ場合であっても、血圧測定器の重量を増
加させず、また、圧力センサーの外周縁部を補強するこ
とになって耐久性も向上し、さらに初期状態への回復が
確実で、圧力と圧力センサーの伸び応答との関係を直線
的な比例関係とすることができるので検出誤差をなく
し、微小な圧力を正確に検出することができることとな
る。

〔実施例〕

以下、図面に示す本考案の実施例について説明する。

第１図から第３図にはこの考案による圧力検出装置が設
けられている血圧測定器の全体が示されていて、この血
圧測定器は、腕時計の形状となっている血圧測定器の本
体１と、この血圧測定器の本体１の裏面側に、着脱可能
に取付けられる空気袋であるカフ２とから構成されてい
る。

前記血圧測定器の本体１は、表示部３の両側にバンド部
4a、4bがそれぞれ設けられ、一方のバンド部4aの先端に
は止め具5aが、また、他方のバンド部4bの先端にも前記
一方のバンド部4aの先端に設けられた止め具5aと係止可
能な止め具5bが設けられている。

前記表示部３の裏面には、後述する空気袋であるカフ２
に設けられた圧力流出部６を嵌合し得る圧力導入孔であ
る孔７が設けられ、この孔７に対応する前記表示部３の
内部には第７図に示すような本考案の圧力検出装置８が
設けられ、また、前記表示部３に連続する両バンド部4
a、4bには、所定の間隔を置いて位置決め用の凹部９が
設けられ、この位置決め用の凹部９のうちの一つの凹部
9aにあっては、それが一部となって第４図から第６図に
示すようなポンプ10が取付けられている。

すなわち、このポンプ10は、ポンプ10の本体が前記ハン
ド部4bで形成され、このポンプの本体であるバンド部4b
を貫通する孔11の上部に、前記孔11を囲んだ状態でベロ
ーズ12が上下方向に伸張・収縮可能に配設され、このベ
ローズ12の開口上部には、中央部に設けた孔13が下面に
設けた第２の弁であるリード14によって開閉可能となっ
ている押圧板15が配設されている。

また、前記バンド部4bに穿設した孔11の下部は前記凹部
9aに形成されるとともに、この凹部9a内において前記孔
11は第１の弁であるリード16によって開閉可能となって
いる。

さらに、前記バンド部4bの上面の前記ベローズ12に隣接
した部位には係合部17が設けられ、この係合部17に、前
記押圧板15の上面に、内側端が枢着されて外側端が上下
方向に揺動可能に配設された一対のフック付き把手18が
係合・離脱可能となっていて、離脱時には第４図に示す
状態となるとともに、係合時にあっては第５図に示すよ
うになり、係合時における斜視図は第６図に示すように
なるものである。

そして、上記のポンプ10を作動させる場合には、まず、
第５図および第６図に示す状態に係合している両把手1
8、18を上方に回動してバンド部4bの係合部17、17との
係合を解除して第４図に示す状態とする。

こののち、前記両把手18、18を用いて前記ベローズ12を
上下方向に伸張・収縮すると、伸縮時に押圧板15に設け
た孔13を閉塞しているリード14が孔13を開放して空気を
前記ベローズ12の内部に導入し、次に前記把手18、18を
用いて前記押圧板15を押圧してベローズ12を収縮する
と、ベローズ12の内部に位置している空気は、前記孔11
を閉塞しているリード16を開放して本体であるバンド部
4bの下方に空気を流出するものである。

一方、前記血圧測定器の本体１の裏面に着脱可能に取付
けられるカフ２は、合成樹脂等によって伸縮可能に構成
され、全体の長さが前記血圧測定器の本体１よりも短
く、かつ、幅はほぼ同一となっていて、このカフ２は、
その表面の中央部に、前記血圧測定器の本体１の前記表
示部３の裏面に設けた孔７に嵌合可能な圧力流出部６が
設けられ、また、この表面の中央部に設けた圧力流出部
６から両側に所定の間隔で位置決め用の凸部19が設けら
れ、この凸部19のうちの、前記血圧測定器の本体１のポ
ンプ10に合致する凸部19aにあっては、第４図および第
５図に示すように、空気袋であるカフ２の内部に連通す
る孔20が穿設されている。

また、前記表示部３と前記カフ２に設けた圧力流出部６
との関係については第７図に示すようになっていて、前
記空気袋であるカフ２が血圧測定器の本体１の裏面に取
付けられた際には、カフ２に設けた圧力流出部６が血圧
測定器の本体１の表示部３の裏面に設けた孔７に嵌合
し、そして、前記表示部３の前記孔７の内部には、この
考案による圧力検出装置８が設けられている。

第７図および第８図は、本考案の圧力検出装置８の要部
断面を示す図であり、第７図は圧力が印加されない状
態、第８図は圧力が印加された状態を示している。同図
において、空気袋であるカフ２上に圧力検出装置８が設
けられており、該圧力検出装置８は、下面に圧力導入孔
である孔７が穿設された中空状の本体１の内部に、前記
圧力導入孔７を囲んだ状態で、Ｏリング30が位置し、該
Ｏリング30の上部に、中央部に受圧部35を有する圧力セ
ンサー32の外周縁部が位置し、その上面に補強リング31
が位置し、さらに、補強リング31の上面にはスペーサ33
が位置し、そして、このスペーサ33の上面には金属板34
が位置し、それらが圧力測定器の本体１の空所内に取付
けられている。

さらに、前記圧力センサー32の外周縁部と、該圧力セン
サー32の上側に位置する補強リング31とは、接着、溶
接、あるいはハンダ付けによって一体となっている。

また、前記圧力センサー32は、中央部に平坦な受圧部35
をもつとともに、この受圧部35の外側には、受圧部35を
中心とした同心円となっている複数の山部36、36、……
および複数の谷部37、37、……からなる蛇腹部が形成さ
れており、また、前記受圧部35の上面には、金属板38が
設けられて、前記血圧測定器の本体に取付けられた金属
板34と所定の間隔をおいて平行な状態となっていて、前
記金属板34には直接、また、前記金属板38は、圧力セン
サー32を介してリード線39、39がそれぞれ接続されてい
る。

一方、従来の圧力検出装置40にあっては、第９図に示す
ように、本考案の圧力検出装置８と同様に、カフ２の上
に設けられるとともに、裏面に孔７が穿設されている中
空状の本体１の内部には、前記孔７を囲んだ状態でＯリ
ング41が位置し、このＯリング41の上部に圧力センサー
42の外周縁部が位置し、さらに圧力センサー42の外周縁
部の上面にはスペーサ43が位置し、さらにスペーサ43の
上面には金属板44が位置し、それらが本体１の空所内に
配設されている。従って、本考案の圧力検出装置８と異
なり、補強リング31が配設されておらず、さらに圧力セ
ンサー42の外周縁部も固着されていない。

また、圧力センサー42は、中央部に平坦な受圧部45が設
けられ、この受圧部45の外側には受圧部45を中心とした
同心円となっている複数の山部46、46……および複数の
谷部47、47……からなる蛇腹部が形成されており、前記
受圧部45の上面には金属板48が設けられて、前記血圧測
定器の本体１に取り付けられた金属板44と所定の間隔を
おいて平行な状態となっていて、前記金属板44には直
接、また、前記金属板48は圧力センサー42を介してリー
ド線49、49がそれぞれ接続されている。

そして、前記圧力センサー42の受圧部45の上面に位置し
ている金属板48と前記金属板44との間の静電容量を、リ
ード線49、49を介して測定することで前記受圧部45に作
用した圧力を算出することができるものであるが、前記
受圧部45に圧力を印加した際には、従来の圧力検出装置
40にあっては、圧力変化時に第10図に示す如く圧力セン
サー42が変位して、受圧部45の上面に位置している金属
板48と金属板44との隙間変化が一次的な関係にならず、
従って正確なる圧力測定を行なうことができなくなるも
のである。

これに対し、本考案の圧力検出装置８にあっては、第８
図に示す如く、圧力センサー32の外周縁部には、その上
面に補強リング31が一体に取付けられており、この補強
リング31の作用によって圧力センサー32が補強されると
ともに、圧力センサー32が中心方向に引っ張られる恐れ
がなくなり、圧力センサー32の受圧部35に圧力が印加さ
れた場合であっても、前記金属板34に対して、受圧部35
に取付けた金属板38が平行状態を保持したままの状態で
上方に移動することとなり、さらに圧力の印加が止まり
初期状態に戻る場合も、確実に元の状態に回復し、圧力
変化と前記金属板34、38間の隙間変化とが一次的とな
り、圧力検出の誤差がなくなるものである。

第11図に本考案の圧力センサーと従来の圧力センサー
の、それぞれの印加圧力に対する伸び率の関係を示す。

次に、前記のように構成されている血圧測定器の本体１
に空気袋であるカフ２を取付けた際にカフ２の内部に空
気を提供する場合と、カフ２の内部に提供された空気が
圧力流出部６に至るまでについて説明する。

まず、既述のようにポンプ10を作動して、ポンプ10の本
体を形成しているバンド部4bの孔20を介して空気を流出
し、この流出動作を繰り返すことによって前記カフ２の
内部には空気が導入されることとなる。

一方、前記カフ２の内部に導入された空気は、カフ２の
中央部に設けた圧力流出部６を介して、前記血圧測定器
の本体１に設けられて、前記圧力流出部６が嵌合してい
る前記表示部３の孔７内に流入して表示部３に配設され
ている前記圧力検出装置８を作動させることとなる。

次に、前記表示部３の内部について説明すると、表示部
３の機能としては血圧測定器と時計との両方の機能を有
しており、第12図に示すように血圧測定部22と、時計と
してのディジタル表示部21を有している。

前記時計としてのディジタル表示部21は、一般的なディ
ジタル時計と同様な構成を有し、すなわち、電源21Aは
一般的な電池を用い、また、発振器21Bは水晶発振器を
使用している。

分周器21Cは発振器21Bから発信されるパルスを時計に合
った周期に分周する回路であり、カウンター回路21Dは
分周回路21Cから送られた入力発振数を秒、分、時間単
位にカウントする。デコーダ21Eはカウンター回路21Dか
ら入力した数値にしたがって、表示デバイス21Fにおけ
る７セグメント数字構成部位の特定を作動するように指
示する。

これによって表示デバイス21Fに時刻数字がデジタル表
示される。

また、血圧測定部22は、前記カフ２を手首23に圧接させ
ると、血管の脈動がカフ２の空気圧を変化させる。この
カフ２の空気圧の変化、すなわち、前記圧力検出装置８
によって形成される気圧室22Aの空気圧の変化として感
知される。

したがって、前記圧力検出装置８の信号を発振回路22B
に接続しておき、この発振回路22Bは圧力検出装置８か
ら発信された周波数の変化をディジタル変換してプロセ
ッサ22Cに発信する。

前記プロセッサ22Cは発振回路22Bから発信された周波数
の変化に対応した信号をあらかじめ設定された記憶回路
の記憶にしたがって血圧数値および脈拍数に演算し、制
御回路を介してディジタル表示部21のデコーダ21Eに入
力する。

なお、時計と血圧測定器との使い分けはスイッチ24の切
り換えによって行なう。

前記デコーダ21Eはプロセッサ22Cから入力された血圧測
定値あるいは脈拍数値にしたがって表示部３の表面に設
けられた表示面25の７セグメントを作動させてディジタ
ル数字を表示させる。

以上のように、バンド部4a、4bを手首23に巻着させるこ
とによって腕時計と同じように常に携帯することがで
き、通常はカフ２内の空気を抜いておいて腕時計として
使用する。

つぎに血圧を測定しようとする時にはポンプ10の把手1
8、18を数回くり返して押圧することによってカフ２の
内部およびこれに連通する気圧室22Aの内部に空気を充
満させることができ、あらかじめスイッチ24の切り換え
によって時計の時刻表示に代えて血圧数値を表示面25に
表示させることができる。

この場合、血圧数値の表示方法としては、最高血圧、最
低血圧等の数値を表示することができるものであり、血
圧以外にも脈拍数等を表示させることもでき、さらに、
温度センサーを一体に設けておけば、体温を測定するよ
うにすることもできるものである。

したがって、常に手首に装着しておくことができるの
で、必要に応じて血圧を測定して健康管理をすることが
でき、特に、血圧が高い人等においては自己の健康管理
のために適している。

また、前記表示面25は時計用と血圧表示用とを並列状に
構成することができ、さらに、高血圧の基準数値、たと
えば、180の場合には赤色ランプの点灯あるいは警報音
声の発声ができるように装置を付加することもできるも
のである。

〔考案の効果〕

本考案は前記のように構成したことにより、印加される
圧力に応じて上下動する圧力センサーの外周縁部を補強
することになり耐久性が向上し、さらに初期状態への回
復が確実で、印加される圧力と圧力センサーの伸び応答
と関係が直線的な比例関係となり、圧力センサー上の金
属板とスペーサに挟持されて固定されている金属板との
平行状態を保持したまま移動するので、圧力変化と金属
板間の隙間変化による静電容量変化とを一次的な関係と
することができ、微小な圧力変化を正確に検出すること
ができる優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案による圧力検出装置が設
けられた血圧測定器を示す概略図、第３図は血圧測定器
の本体とカフとを分離した状態を示す概略図、第４図〜
第６図は血圧測定器に設けられているポンプを示し、第
４図は伸張した状態を示す概略縦断面図、第５図は収縮
した状態を示す概略縦断面図、第６図は概略斜視図、第
７図はカフの圧力流出部と、この考案の圧力検出装置と
の位置合わせ状態を示す概略図、第８図はこの考案によ
る圧力検出装置に圧力が印加された状態を示す概略縦断
面図、第９図は従来の圧力検出装置の概略縦断面図、第
10図は第９図に示す圧力検出装置に圧力が印加された状
態を示す概略縦断面図、第11図は本考案の圧力センサー
と、従来の圧力センサーの印加圧力に対する伸び率を示
す関係図、第12図は血圧測定部とディジタル表示部との
関係を示すブロック図である。 １……血圧測定器の本体 ２……カフ ３……表示部 4a、4b……バンド部 5a、5b……止め具 ６……圧力流出部 ７、11、13、20……孔 ８、40……圧力検出装置 ９、9a……凹部 10……ポンプ 12……ベローズ 14、16……リード 15……押圧板 17……係合部 18……把手 19、19a……凸部 21……ディジタル表示部 21A……電源 21B……発振器 21C……分周回路 21D……カウンター回路 21E……デコーダ 21F……表示デバイス 22……血圧測定部 22A……気圧室 22B……発振回路 22C……プロセッサ 23……手首 24……スイッチ 25……表示面 30、41……Ｏリング 31……補強リング 32、42……圧力センサー 33、43……スペーサ 34、38、44、48……金属板 35、45……受圧部 36、46……山部 37、47……谷部 39、49……リード線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】中空状をなし、かつ、下面に圧力導入孔が
   穿設された本体の内部に、前記圧力導入孔を囲んだ状態
   で、Ｏリングと、中央部に受圧部を有し、かつ、この受
   圧部と同心となる山部および谷部を有する蛇腹状部が形
   成されている圧力センサーと、補強リングと、スペーサ
   と、一方の金属板とを順次積み重ねて配設するととも
   に、前記圧力センサーと前記補強リングとを一体に固着
   し、前記圧力センサーの受圧部の上面に、他方の金属板
   を配設し、前記圧力導入孔に圧力が印加されて前記圧力
   センサーが上下動する際、前記他方の金属板も一体に、
   前記一方の金属板に対して平行状態で上下動することを
   特徴とする圧力検出装置。