JPH07210167A

JPH07210167A - 音響フィルタ

Info

Publication number: JPH07210167A
Application number: JP6003848A
Authority: JP
Inventors: Kenji Taniguchi; 謙二谷口; Tsutomu Teramoto; 勤寺本; Tameo Ashida; 為夫芦田; Shinsaku Yanagi; 晋作柳
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1994-01-19
Filing date: 1994-01-19
Publication date: 1995-08-11

Abstract

(57)【要約】【目的】電子機器に組込んだ場合に、回路構成を簡
略、小型化し、製造工数が少なく、安価で消費電流を軽
減し得る音響フィルタを提供する。【構成】空気圧入口１ａと、細管形成用の細溝１ｂ
と、空気タンク１ｃ形成用の凹部とを設け、空気入口１
ａに、細溝及び凹部が直列に連通するフィルタ本体１
と、このフィルタ本体１に積層され、細溝と凹部とで、
細管１ｂ及びタンク１ｃを形成するパッキン２と、この
パッキン２の上面に積層され、パッキン２をフィルタ本
体１に圧接するためのプレート３と、タンク１ｃより外
部に空気圧を出力するため、前記タンクから外部に向け
て突設した出口２ａとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば電子血圧計等
に使用されるエアーポンプの加圧中に発生する圧ノイズ
を除去するための音響フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子血圧計では、カフを加圧するため
に、エアーポンプを用いることが多い。このエアーポン
プで加圧する際に、静圧、脈波以外にモータの特性等に
基因する測定には、不都合な圧ノイズが発生する。この
圧ノイズを除去するために、従来は圧ノイズの存在する
周波帯を減衰するため、抵抗、コンデンサ等の回路素子
やオペアンプで構成されるアクティブフィルタを用いて
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のアクテ
ィブフィルタを用いて圧ノイズを除去する方法では、電
子回路が複雑となる。電子部品の点数が多いため、回路
基板サイズが大となる。そのため回路基板を納めるケー
スが大となる。回路基板への実装工数が多くなる。回路
基板実装後の検査工数が多くなる。回路の消費電流が大
である。等のために、結果として製品が高価となる上、
電池により、この回路を駆動した場合に、電池の寿命が
短くなるという問題があった。

【０００４】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、電子血圧計等の電子機器に組込んだ場
合に、ノイズ除去用の回路構成を簡略、小型化し、製造
工数が少なく、安価で回路の消費電流を軽減し得る音響
フィルタを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明の音響
フィルタは、空気圧入口と、細管形成用の細溝と、空気
タンク形成用の凹部とを設け、前記空気入口に、細溝及
び凹部が直列に連通するフィルタ本体と、このフィルタ
本体に積層され、前記細溝と凹部とで、細管及びタンク
を形成するパッキンと、このパッキンの上面に積層さ
れ、前記パッキンをフィルタ本体に圧接するためのプレ
ートと、前記タンクより外部に空気圧を出力するため、
前記タンクから外部に向けて突設した出口とを特徴的に
備えている。

【０００６】この音響フィルタの入口を、例えばポンプ
によるカフの加圧系に接続し、出口に圧力センサを接合
すると、ポンプより入口に入力された空気圧に圧ノイズ
を含むとすると、細管とタンクで構成されるフィルタ部
分で、圧ノイズが除去され、出口、すなわち圧力センサ
には、測定圧のみが入力される。したがって、圧力セン
サの後段に、圧ノイズを除去するためのアクティブフィ
ルタ回路は不要となる。そのため、アクティブフィルタ
を構成する電子部品も不要であり、さらに回路基板も小
さくなり、それを納めるケースも小型化し、部品の実装
工数、検査工数も少なくなる。もちろん、電子回路の消
費電流も小さくなる。

【０００７】

【実施例】以下、実施例により、この発明をさらに詳細
に説明する。図１ないし図３は、この発明の一実施例音
響フィルタを示し、図１は同音響フィルタの外観斜視
図、図２は、図１の線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図３
は図２の線Ｂ−Ｂで切断した横断面図である。

【０００８】この実施例音響フィルタは、フィルタ本体
１と、パッキン２と、プレート３と、ネジ４とから構成
されている。フィルタ本体１は、平面視長方形で、底面
が傾斜した形状をし、樹脂で形成されている。もっと
も、構成材は樹脂に代えて金属を用いてもよい。形状
も、特に図１の如きものでなくてもよい。フィルタ本体
１の一方の側部に管状の入力１ａが設けられるととも
に、内部に、この入口１ａに直列に順に連通する細管１
ｂ、タンク１ｃ、細管１ｄ及び、タンク１ｅが形成され
ている。細管１ｂ、１ｄとも、折曲げ繰り返し状に形成
され、狭い領域で、長さを大きく取れるようにしてい
る。

【０００９】細管１ｂ、１ｄは、フィルタ本体１を樹脂
形成するときに、上部が開いた溝に形成され、タンク１
ｃ、１ｅは同じく樹脂形成するときに、上部が開いた空
室に形成されるものである。パッキン２は、シリコン等
の弾性材で構成され、フィルタ本体１の上面に積層さ
れ、フィルタ本体１の溝及び空室を蓋し、細管１ｂ、１
ｄ及びタンク１ｃ、１ｅを形成する。また、パッキン２
は、タンク１ｅより、外方向に向けて開口する円筒状の
出口２ａを一体的に付設している。出口２ａもパッキン
材と同じシリコンゴム等の弾性材なので、出口２ａに圧
力センサを直接、容易に接合できる。

【００１０】パッキン２の上面に、さらに樹脂あるいは
金属で構成されるプレート３が積層され、ネジ４で、プ
レート３をフィルタ本体１に締めつけ固定している。上
記音響フィルタの構成において、細管及びタンクは、細
管１ｂの長さをｌ₁、細管１ｄの長さをｌ₂とすると、
ｌ₁＜ｌ₂の関係に設定して、両細管の直流的なインピ
ーダンスが異なるように構成し、またタンク１ｃの容量
をＶ₁とし、タンク１ｅの容量をＶ₂とすると、Ｖ₁＞
Ｖ₂の関係に設定している。この音響フィルタを電気的
等価回路で示すと、図４に示すものとなり、ここで抵抗
Ｒ₁は、細管１ｂの、抵抗Ｒ₂は細管１ｄの抵抗であ
り、これらは細管の長さに比例する。一方、コンデンサ
Ｃ₁は、タンク１ｃの静電容量であり、コンデンサＣ₂
はタンク１ｅの静電容量であり、これらはタンクの容量
に比例する。

【００１１】この実施例装置では、細管１ｂとタンク１
ｃの時定数Ｒ₁・Ｃ₁と細管１ｄとタンク１ｅの時定数
Ｒ₂・Ｃ₂を等しく設定し、フィルタ特性が急峻となる
ようにしている。上記等価回路の伝達関数は次式で示さ
れ、

【００１２】

【数１】

【００１３】この等価回路のＩＮに相当するのが、入口
１ａ（圧ノイズを含むエアーの入口）で、Ｏｕｔに相当
するのが、出口２ａ（圧ノイズが減衰されたエアーの出
口）である。すなわち、カフからの圧ノイズを含んだエ
アーが入口１ａに入力され、実施例音響フィルタで圧ノ
イズがフィルタ作用により除去され、その除去されたエ
アーが出口２ａより圧力センサに加えられる。

【００１４】なお、上記実施例において、入口１ａは、
フィルタ本体１の側面部に設け、出口２ａは、パッキン
２に一体的に形成しているが、図５に示すように、入口
２ｂを出口２ａと同様にパッキン２に形成し、さらに入
口２ｂの近傍に、排気弁を接続するための接続口２ｃ、
ポンプを接続するための接続口２ｄを、パッキン２に一
体的に形成してもよい。この場合、フィルタ本体は、カ
フ接続用の入口２ｂとポンプ接続用の接続口２ｃに連通
するタンクをフィルタ本体１に形成し、ポンプからカフ
へのエアー通路は、大きく形成しておく。このように、
パッキン２に接続口２ｂ、２ｃ、２ｄを設けることによ
り、ポンプ、カフ、排気弁の接続が容易となる。また、
上記実施例では、出口２ａを上面に突出しているが、出
口２ａも入口１ａと同様に、フィルタ本体１の側部に設
けてもよい。このようにすれば、偏平なフィルタが構成
でき、機器に収納便利である。

【００１５】図６は、実施例音響フィルタに、圧力セン
サを接続する一例を示す断面図である。ここでは、回路
基板１１に、圧力センサ１２が実装されるとともに、圧
力センサ１２を含む、圧力検出回路部がシールドケース
１３に囲繞されている。また、回路基板１１の圧力セン
サ１２の受圧部に対応する位置に貫通穴１４が形成さ
れ、この穴１４に音響フィルタの出口２ａが挿通され、
圧力センサ１２の受圧部が音響フィルタの出口２ａに直
づけされている。このようにすることにより、出口２ａ
と圧力センサ１２をつなぐ、ゴム管等が不要となる。

【００１６】図７ないし図９は、この発明の他の実施例
音響フィルタを示し、図７は同音響フィルタの外観斜視
図、図８は図７の線Ａ−Ａで切断した縦断面図、図９は
図８の線Ｂ−Ｂで切断した横断面図である。この実施例
音響フィルタは、図１ないし図３に示した音響フィルタ
の構成に付加して、さらに調整ネジ５、６を設けたこと
である。この調整ネジ５、６は、それぞれ頭部がフィル
タ本体１の外部に出ており、先端部が調整ネジ５はタン
ク１ｃ内に、調整ネジ６はタンク１ｅ内に、それぞれ突
出している。調整ネジ５、６の頭をネジ回し等により回
転させると、タンク１ｃ、１ｅ内に突出している部分の
長さが変化する。この調整ネジ５、６の先端から、タン
ク１ｃ、１ｅの一端までの長さが変化すると、結果的に
タンク１ｃ、１ｅの容量が変化し、これでフィルタ部の
インピーダンスを可変とすることができ、フィルタの周
波数特性を変えることができる。この調整は、主として
製造段階で行われるので、調整後は調整ネジ５、６とフ
ィルタ本体１間は気密に保たれるように、接着剤でネジ
部を固めるか、あるいは調整ネジ５、６に予め気密用の
テープを巻いておく。

【００１７】図１０ないし図１２は、この発明のさらに
他の実施例音響フィルタを示し、図１０は同音響フィル
タの外観斜視図、図１１は線Ａ−Ａで切断した縦断面
図、図１２は図１１の線Ｂ−Ｂで切断した横断面図であ
る。この実施例音響フィルタは、図１ないし図３に示し
た音響フィルタの構成に付加して、高さ調整ボス７を設
けたことである。そして、この高さ調整ボス７と、プレ
ート３を金属で構成する。高さ調整ボス７は、ネジ４を
挿通可能な筒体であり、外側にネジ部を有している。ま
たプレート３は、ネジ４を挿通するための穴３ａにネジ
部を形成している。このプレート３のネジ部と高さ調整
ネジのネジ部とを羅合し、高さ調整ボス７を回転させる
と、調整ボスはプレート３に対し進出し、あるいは逆に
退出する。プレート３に対し、高さ調整ボス７が退出し
た状態でネジ４を締めると、高さ調整ボス７の下端がフ
ィルタ本体１に当たる前に、プレート３をパッキン２に
強く押しあてることになり、パッキン２は押圧力によ
り、細管１ｂ、１ｄを狭くする。狭くすることは、細管
１ｂ、１ｄの断面積を小さくすることであり、その分、
フィルタ部の抵抗を大きくすることとなる。逆に、プレ
ート３に対し、高さ調整ボス７が進出していると、ネジ
４を締めることにより、プレート３に大きな押圧力が加
わらない間に、ネジ４の頭が、高さ調整ボスの上端に当
り、ネジ４はそれ以上進まなくなる。そのため、パッキ
ン２は、それほど圧迫されないので、細管１ｂ、１ｄを
挟めることはなく、したがって細管の断面積は比較的大
きく、その分フィルタ部の抵抗は小さい。このように、
プレート３に対し、高さ調整ボス７の進退状態を調整す
ることにより、フィルタのインピーダンスを可変にで
き、したがって高さ調整ボス７を調整することによっ
て、フィルタの周波数特性を適正とすることができる。

【００１８】

【発明の効果】この発明によれば、細管とタンクで音響
フィルタを構成し、圧ノイズを除去し得るものであるか
ら、フィルタを構成する電子回路が不要となり、したが
って電子機器に組込んだ場合、電子回路がシンプルと
なる。電子部品の点数が少なくなり、回路基板サイズ
が小となる。回路基板を納めるケースが小となる。
回路基板への実装工数が少なくなる。回路基板実装後
の検査工数が少なくなる。回路の消費電流が小さくな
り、電源として電池を使用する場合に電池寿命を長くで
きる、等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す音響フィルタの外観
斜視図である。

【図２】図１の線Ａ−Ａで切断した同実施例音響フィル
タの縦断面図である。

【図３】図２の線Ｂ−Ｂで切断した同実施例音響フィル
タの横断面図である。

【図４】同実施例音響フィルタの等価回路を示す回路図
である。

【図５】この発明の他の実施例音響フィルタに使用され
るパッキンを示す外観斜視図である。

【図６】上記実施例音響フィルタに圧力センサを接続す
る一例を示す断面図である。

【図７】この発明の他の実施例を示す音響フィルタの外
観斜視図である。

【図８】図７の線Ａ−Ａで切断した同実施例音響フィル
タの縦断面図である。

【図９】図８の線Ｂ−Ｂで切断した同実施例音響フィル
タの横断面図である。

【図１０】この発明のさらに他の実施例を示す音響フィ
ルタの外観斜視図である。

【図１１】図１０の線Ａ−Ａで切断した同実施例音響フ
ィルタの縦断面図である。

【図１２】図１１の線Ｂ−Ｂで切断した同実施例音響フ
ィルタの横断面図である。

【符号の説明】

１フィルタ本体１ａ入口１ｂ、１ｄ細管１ｅ、１ｄタンク２パッキン２ａ出口３プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柳晋作京都市右京区山ノ内山ノ下町24番地株式会社オムロンライフサイエンス研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】空気圧入口と、細管形成用の細溝と、空気タンク形成用の凹部とを設
け、前記空気入口に、細溝及び凹部が直列に連通するフ
ィルタ本体と、このフィルタ本体に積層され、前記細溝と凹部とで、細
管及びタンクを形成するパッキンと、このパッキンの上面に積層され、前記パッキンをフィル
タ本体に圧接するためのプレートと、前記タンクより外部に空気圧を出力するため、前記タン
クから外部に向けて突設した出口と、を備えてなること
を特徴とする音響フィルタ。
【請求項２】前記出口は、前記パッキンに一体形成した
ものである請求項１記載の音響フィルタ。
【請求項３】前記細管に共通的に連通する複数の空気圧
出入口を、前記パッキンに一体形成したものである請求
項１または請求項２記載の音響フィルタ。
【請求項４】前記タンクから外部に突設され、かつパッ
キンに一体形成される出口に、圧力センサを直接結合し
たものである請求項２または請求項３記載の音響フィル
タ。
【請求項５】前記空気圧入口及び前記空気圧出口をフィ
ルタ本体の側部に設けたものである請求項１記載の音響
フィルタ。
【請求項６】前記細管は、屈曲折り返し状の繰り返しに
形成してなる請求項１、請求項２、請求項３、請求項４
または請求項５記載の音響フィルタ。
【請求項７】前記細管とタンクの１対で構成される一次
フィルタを２以上直列に接続し、かつ段々の１次フィル
タの直流抵抗分を前記のものより大きくしたものである
請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５ま
たは請求項６記載の音響フィルタ。
【請求項８】前記２以上の１次フィルタの時定数をほぼ
同一に設定したものである請求項７記載の音響フィル
タ。
【請求項９】前記細管の断面積あるいは前記タンクの容
量を調整することにより、カットオフ周波数を可変とし
たものである請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６、請求項７、または請求項８記
載の音響フィルタ。
【請求項１０】前記タンク内に、外部より出入れ自在な
部材を備え、前記タンク内の容量を調整するものである
請求項９記載の音響フィルタ。
【請求項１１】前記パッキンの前記細管及びタンクへの
くい込み量を可変とすることにより、前記タンク容量及
び細管断面積を調整するものである請求項９記載の音響
フィルタ。
【請求項１２】前記プレートに高さ調整ボスを備えたも
のである請求項１１記載の音響フィルタ。