(57)【要約】【課題】小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、容易に流体の流量制御が行なえる流量制御弁を提供する。【解決手段】流量制御弁３２Ａは、流量制御すべき流体が流入および流出する流入口１１１ａおよび流出口１１２ａが設けられたケーシング１０１と、ケーシング１０１の内部の空間を上記流体が流動する流動空間１４０と作動媒体が存する作動空間１５０とに区画するダイヤフラム１３０と、流入口１１１ａに対向する部分のダイヤフラム１３０に設けられた弁体１６０とを備える。作動空間１５０の内圧変化に伴ってダイヤフラム１３０が変位することで弁体１３０が移動し、これに伴って弁体１６０と流入口１１１ａとの間の距離が変化することで流入口１１１ａから流動空間１４０に流入する上記流体の流量が調節され、これにより流出口１１２ａから流出する上記流体の流量が可変に制御される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流量を可変に制御可能な流量制御弁であって、
前記流体が流入する流入口および前記流体が流出する流出口が設けられたケーシングと、
前記ケーシング内の空間を前記流体が流動する流動空間と作動媒体が存する作動空間とに区画するダイヤフラムと、
前記流入口に対向する部分の前記ダイヤフラムに設けられた弁体とを備え、
前記ダイヤフラムが前記作動空間の内圧変化に伴って変位することで前記弁体が移動することにより、前記弁体と前記流入口との間の距離が変化することで前記流入口から前記流動空間に流入する前記流体の流量が調節され、これにより前記流出口から流出する前記流体の流量が可変に制御可能とされた、流量制御弁。
【請求項２】
前記ダイヤフラムの前記作動空間の内圧変化に伴って変位する部分の面積が、前記流入口の開口面積よりも大きい、請求項１に記載の流量制御弁。
【請求項３】
前記弁体が、前記流入口との間の距離がなくなった状態において前記流入口を完全に閉塞する大きさを有している、請求項１または２に記載の流量制御弁。
【請求項４】
前記弁体が、弾性部材からなる、請求項１から３のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項５】
前記弁体が、前記ダイヤフラムよりも硬質の部材からなる、請求項１から４のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項６】
前記弁体の前記流入口に対向する主面が、微小凹凸を有している、請求項１から５のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項７】
前記作動媒体を導入および導出する開口が、前記ケーシングに設けられている、請求項１から６のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項８】
前記開口を介して前記作動媒体を導入および導出することで前記作動空間に内圧変化を生じさせる圧生成手段をさらに備えた、請求項７に記載の流量制御弁。
【請求項９】
前記圧生成手段が、前記作動媒体を吸入して吐出するポンプを含んでいる、請求項８に記載の流量制御弁。
【請求項１０】
前記ポンプが、当該ポンプの吸入口側から吐出口側に向かう方向を順方向とした場合に、前記吸入口側の圧力が前記吐出口側の圧力よりも低い条件下において当該順方向とは逆方向に前記作動媒体を排出することができるポンプからなる、請求項９に記載の流量制御弁。
【請求項１１】
前記ポンプが、圧電素子が組付けられた振動板部が振動することで前記作動媒体を吸入して吐出する圧電ポンプである、請求項１０に記載の流量制御弁。
【請求項１２】
前記ポンプが、当該ポンプの吸入口側からその吐出口側に向かう方向を順方向とした場合に、前記吸入口側の圧力が前記吐出口側の圧力よりも低い条件下において当該順方向とは逆方向に前記作動媒体を排出することができないポンプからなり、
その場合に、前記作動空間に連通するように漏らし弁が設けられている、請求項９に記載の流量制御弁。
【請求項１３】
前記ケーシングが前記圧生成手段のハウジングに固定されることにより、前記ケーシングと前記圧生成手段とが一体化されている、請求項１０から１２のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項１４】
前記流入口から前記流動空間に流入する前記流体が、大気圧よりも高圧に圧縮された圧縮空気であり、
前記作動空間に存する前記作動媒体が、前記圧縮空気よりも低圧の空気である、請求項１から１３のいずれかに記載の流量制御弁。
【請求項１５】
請求項１４に記載の流量制御弁を、生体を圧迫するための圧迫用流体袋の内圧を減圧させるための排出弁として備えた、血圧情報測定装置。
【請求項１６】
測定時において、前記圧迫用流体袋の内圧が微速減圧されるように前記排出弁としての前記流量制御弁の駆動が制御され、これにより少なくとも収縮期血圧値および拡張期血圧値が減圧測定法に基づいて算出され、
測定完了後において、前記圧迫用流体袋の内圧が急速減圧されるように前記排出弁としての前記流量制御弁の駆動が制御される、請求項１５に記載の血圧情報測定装置。
【請求項１７】
測定時において、前記圧迫用流体袋の内圧が微速加圧されるように前記排出弁としての前記流量制御弁の駆動が制御され、これにより少なくとも収縮期血圧値および拡張期血圧値が加圧測定法に基づいて算出され、
測定完了後において、前記圧迫用流体袋の内圧が急速減圧されるように前記排出弁としての前記流量制御弁の駆動が制御される、請求項１５に記載の血圧情報測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量を可変に制御可能な流量制御弁およびこれを備えた血圧情報測定装置に関し、より特定的には、圧縮流体の流量を可変に制御可能な流量制御弁および当該流量制御弁を圧迫用流体袋の内圧を減圧させるための排出弁として備えた血圧情報測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被験者の血圧情報を測定することは、被験者の健康状態を知る上で非常に重要なことである。近年においては、たとえば脳卒中や心不全、心筋梗塞等の心血管系疾患のリスク解析に資する代表的な指標としてその有用性が広く認められている収縮期血圧値、拡張期血圧値を測定することに限られず、被験者の脈波を測定することによって心臓負荷や動脈硬化度を捉える試み等もなされている。
【０００３】
血圧情報測定装置は、これら血圧情報を測定するための装置であり、循環器系疾患の早期発見や予防、治療等の分野においてさらなる活用が期待されている。なお、血圧情報には、収縮期血圧値、拡張期血圧値、平均血圧値、脈波、脈拍、動脈硬化度を示す各種指標等、循環器系の種々の情報が広く含まれる。
【０００４】
一般に、血圧情報の測定には、血圧情報測定装置用カフ（以下、単にカフとも称する）が利用される。ここで、カフとは、内腔を有する流体袋を含む帯状または環状の構造物であって生体の一部に装着が可能なものを意味し、気体や液体等の流体を上記内腔に注入することによって流体袋を膨張させて動脈を圧迫することで血圧情報の測定に利用されるもののことを指す。
【０００５】
通常、血圧情報測定装置には、流体袋の内圧を加減圧するための加減圧機構として、加圧ポンプおよび排出弁が設けられる。このうち、排出弁は、加圧ポンプによって加圧された流体袋の内圧を閉状態において維持し、開状態において減圧するためのものである。当該排出弁としては、流体袋の内圧を減圧する際にその動作が制御されることで排出流量が可変に制御可能な流量制御弁が好適に使用される。
【０００６】
従来、この排出弁である流量制御弁としては、たとえば特開平６−４７００７号公報（特許文献１）や、特開平６−４７００８号公報（特許文献２）、特開２００２−５３３０号公報（特許文献３）等に開示されるように、弁体を電磁的に駆動する電磁駆動弁が採用されることが一般的であった。
【０００７】
ここで、電磁駆動弁は、ハウジングと、先端に弁体が取付けられた駆動軸と、ハウジングおよび駆動軸のいずれか一方に設けられた永久磁石と、ハウジングおよび駆動軸の他方に設けられた電磁コイルとを備えてなるものであり、電磁コイルに通電することによって当該電磁コイルに生じる電磁力とこれを受けて永久磁石に生じる反発力とを利用して駆動軸を軸方向に沿って移動可能に構成したものである。
【０００８】
上記特許文献１ないし３に開示の血圧情報測定装置においては、当該電磁駆動弁をカフに内包された流体袋の排出口に対向して配置させ、駆動軸の先端に設けられた弁体がその移動に伴って上記排出口を閉塞したり開放したりすることができるように構成し、これにより流体袋から排出される流体の流量が可変に制御可能となるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平６−４７００７号公報
【特許文献２】特開平６−４７００８号公報
【特許文献３】特開２００２−５３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、血圧情報測定装置に具備される排出弁として電磁駆動弁からなる流量制御弁を採用した場合には、以下の問題が生じる。
【００１１】
第１に、電磁駆動弁は、上述したように、電磁コイルに生じる電磁力と永久磁石に生じる反発力とを利用して駆動軸を移動させるものであるため、その消費電力が他のアクチュエータに比較して大きいものである。したがって、排出弁として当該電磁駆動弁を利用した場合には、血圧情報測定装置全体としての消費電力も大きいものとなってしまう問題が生じる。
【００１２】
第２に、電磁駆動弁は、上述したように、内部に永久磁石や電磁コイル等の種々の構成部品を多く含むものであるため、比較的高価であり、またその構造が非常に複雑でその体積も大きなものである。したがって、排出弁として当該電磁駆動弁を利用した場合には、血圧情報測定装置の製造コストを圧迫してしまうといった問題や、血圧情報測定装置が大型化したり重くなったりしてしまうといった問題が生じる。
【００１３】
第３に、電磁駆動弁は、上述したように、電磁コイルに生じる電磁力と永久磁石に生じる反発力とを利用して駆動軸を移動させるものであるため、駆動軸の移動距離を精緻に制御することが比較的困難なものである。したがって、排出弁として当該電磁駆動弁を利用した場合には、流体袋から排出される流体の流量を精緻に制御することが困難になってしまう問題が生じる。
【００１４】
このように、従来の血圧情報測定装置およびこれに具備される排出弁としての流量制御弁には、上述した如くの種々の面において、依然として多くの改良の余地がある。
【００１５】
したがって、本発明は、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、容易に流体の流量制御が行なえる流量制御弁および当該流量制御弁を排出弁として備えた血圧情報測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に基づく流量制御弁は、流体の流量を可変に制御可能なものであって、ケーシングと、ダイヤフラムと、弁体とを備えている。上記ケーシングには、上記流体が流入する流入口および上記流体が流出する流出口が設けられている。上記ダイヤフラムは、上記ケーシング内の空間を上記流体が流動する流動空間と作動媒体が存する作動空間とに区画している。上記弁体は、上記流入口に対向する部分の上記ダイヤフラムに設けられている。本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ダイヤフラムが上記作動空間の内圧変化に伴って変位することで上記弁体が移動することにより、上記弁体と上記流入口との間の距離が変化することで上記流入口から上記流動空間に流入する上記流体の流量が調節され、これにより上記流出口から流出する上記流体の流量が可変に制御可能とされている。
【００１７】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ダイヤフラムの上記作動空間の内圧変化に伴って変位する部分の面積が、上記流入口の開口面積よりも大きいことが好ましい。
【００１８】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記弁体が、上記流入口との間の距離がなくなった状態において上記流入口を完全に閉塞する大きさを有していることが好ましい。
【００１９】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記弁体が、弾性部材にて構成されていることが好ましい。
【００２０】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記弁体が、上記ダイヤフラムよりも硬質の部材にて構成されていることが好ましい。
【００２１】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記弁体の上記流入口に対向する主面が、微小凹凸を有していることが好ましい。
【００２２】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記作動媒体を導入および導出する開口が、上記ケーシングに設けられていることが好ましい。
【００２３】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、当該流量制御弁が、上記開口を介して上記作動媒体を導入および導出することで上記作動空間に内圧変化を生じさせる圧生成手段をさらに備えていることが好ましい。
【００２４】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記圧生成手段が、上記作動媒体を吸入して吐出するポンプを含んでいることが好ましい。
【００２５】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ポンプが、当該ポンプの吸入口側から吐出口側に向かう方向を順方向とした場合に、上記吸入口側の圧力が上記吐出口側の圧力よりも低い条件下において当該順方向とは逆方向に上記作動媒体を排出することができるポンプにて構成されていることが好ましい。
【００２６】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ポンプが、圧電素子が組付けられた振動板部が振動することで上記作動媒体を吸入して吐出する圧電ポンプにて構成されていることが好ましい。
【００２７】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ポンプが、当該ポンプの吸入口側からその吐出口側に向かう方向を順方向とした場合に、上記吸入口側の圧力が上記吐出口側の圧力よりも低い条件下において当該順方向とは逆方向に上記作動媒体を排出することができないポンプにて構成されていてもよく、その場合には、上記作動空間に連通するように漏らし弁が設けられていることが好ましい。
【００２８】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記ケーシングが上記圧生成手段のハウジングに固定されることにより、上記ケーシングと上記圧生成手段とが一体化されていることが好ましい。
【００２９】
上記本発明に基づく流量制御弁にあっては、上記流入口から上記流動空間に流入する上記流体が、大気圧よりも高圧に圧縮された圧縮空気であってもよく、その場合には、上記作動空間に存する上記作動媒体が、上記圧縮空気よりも低圧の空気であることが好ましい。
【００３０】
本発明に基づく血圧情報測定装置は、上記本発明に基づく流量制御弁を、生体を圧迫するための圧迫用流体袋の内圧を減圧させるための排出弁として備えている。
【００３１】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置にあっては、測定時において、上記圧迫用流体袋の内圧が微速減圧されるように上記排出弁としての上記流量制御弁の駆動が制御されることにより、少なくとも収縮期血圧値および拡張期血圧値が減圧測定法に基づいて算出されることが好ましく、また、測定完了後において、上記圧迫用流体袋の内圧が急速減圧されるように上記排出弁としての上記流量制御弁の駆動が制御されることが好ましい。
【００３２】
上記本発明に基づく血圧情報測定装置にあっては、測定時において、上記圧迫用流体袋の内圧が微速加圧されるように上記排出弁としての上記流量制御弁の駆動が制御されることにより、少なくとも収縮期血圧値および拡張期血圧値が加圧測定法に基づいて算出されることが好ましく、また、測定完了後において、上記圧迫用流体袋の内圧が急速減圧されるように上記排出弁としての上記流量制御弁の駆動が制御されることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、容易に流体の流量制御が行なえる流量制御弁および当該流量制御弁を排出弁として備えた血圧情報法測定装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１における血圧計の外観構造を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における血圧計の機能ブロックの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１における流量制御弁の模式断面図である。
【図４】図３に示す圧電ポンプユニットの動作状況を示す模式断面図である。
【図５】図３に示す弁ユニットの動作状況を示す模式断面図である。
【図６】図３に示す弁ユニットの要部拡大断面図である。
【図７】図３に示す弁ユニットの他の構成例を示す要部拡大断面図である。
【図８】図３に示す弁ユニットのさらに他の構成例を示す要部拡大断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における血圧計の減圧測定法に基づいた動作フローを示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の急速加圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の微速減圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の急速減圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図１３】図９に示す動作フローに従った場合の圧迫用空気袋の内圧の経時的な変化を示すグラフである。
【図１４】本発明の実施の形態１における血圧計の加圧測定法に基づいた動作フローを示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態１における血圧計の図１４に示す動作フローに従った場合の微速加圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図１６】図１４に示す動作フローに従った場合の圧迫用空気袋の内圧の経時的な変化を示すグラフである。
【図１７】本発明の実施の形態１に従った第１変形例に係る流量制御弁の弁ユニットの模式断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１に従った第２変形例に係る流量制御弁の弁ユニットの模式断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１に従った第３変形例に係る流量制御弁の模式断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２における流量制御弁の模式断面図である。
【図２１】図２０に示すモータポンプユニットの動作状況を示す模式断面図である。
【図２２】図２０に示す漏らし弁ユニットの構成を示す側面図および動作状況を示す模式断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態２における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の急速加圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態２における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の微速減圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図２５】本発明の実施の形態２における血圧計の図９に示す動作フローに従った場合の急速減圧過程における具体的な動作を示す図である。
【図２６】本発明の実施の形態２に従った変形例に係る流量制御弁のモータポンプユニットの要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態においては、血圧情報測定装置として、被験者の上腕にカフが装着されて使用されることで被験者の収縮期血圧値および拡張期血圧値が測定可能に構成された、いわゆる上腕式血圧計を例示して説明を行なう。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における血圧計の外観構造を示す斜視図であり、図２は、機能ブロックの構成を示す図である。まず、これら図１および図２を参照して、本実施の形態における血圧計１の構成について説明する。
【００３７】
図１に示すように、本実施の形態における血圧計１は、本体１０と、カフ４０と、エア管５０とを備えている。本体１０は、箱状の筐体を有しており、その上面に表示部２１および操作部２３を有している。本体１０は、測定時においてテーブル等の載置面に載置されて使用される。カフ４０は、帯状でかつ袋状の外装カバー４１と、当該外装カバー４１に内包された圧迫用流体袋としての圧迫用空気袋４２とを主として有しており、全体として略環状の形態を有している。カフ４０は、測定時において被験者の上腕に巻き付けられて装着されることで使用される。エア管５０は、分離して構成された本体１０とカフ４０とを接続している。
【００３８】
図２に示すように、本体１０は、上述した表示部２１および操作部２３に加え、制御部２０と、メモリ部２２と、電源部２４と、加圧ポンプ３１と、排出弁としての流量制御弁３２と、圧力センサ３３と、加圧ポンプ駆動回路３４と、流量制御弁駆動回路３５と、発振回路３６とを有している。加圧ポンプ３１、流量制御弁３２および圧力センサ３３は、血圧計１に具備される圧迫用エア系コンポーネント３０に相当し、特に加圧ポンプ３１および流量制御弁３２は、圧迫用空気袋４２の内圧を加減圧するための加減圧機構に相当する。
【００３９】
圧迫用空気袋４２は、装着状態において上腕を圧迫するためのものであり、その内部に内腔を有している。圧迫用空気袋４２は、上述したエア管５０を介して上述した圧迫用エア系コンポーネント３０である加圧ポンプ３１、流量制御弁３２および圧力センサ３３のそれぞれに接続されている。これにより、圧迫用空気袋４２は、加圧ポンプ３１が駆動することで加圧されて膨張し、排出弁としての流量制御弁３２の駆動が制御されることでその内圧が維持されたり減圧されて収縮したりする。
【００４０】
制御部２０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）にて構成され、血圧計１の全体を制御するための手段である。表示部２１は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）にて構成され、測定結果等を表示するための手段である。メモリ部２２は、たとえばＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）にて構成され、血圧値測定のための処理手順を制御部２０等に実行させるためのプログラムを記憶したり、測定結果等を記憶したりするための手段である。操作部２３は、被験者等による操作を受付けてこの外部からの命令を制御部２０や電源部２４に入力するための手段である。電源部２４は、制御部２０に電力を供給するための手段である。
【００４１】
制御部２０は、加圧ポンプ３１および流量制御弁３２を駆動するための制御信号を加圧ポンプ駆動回路３４および流量制御弁駆動回路３５にそれぞれ入力したり、測定結果としての血圧値を表示部２１やメモリ部２２に入力したりする。また、制御部２０は、圧力センサ３３によって検出された圧力値に基づいて被験者の血圧値を取得する血圧情報取得部（不図示）を含んでおり、この血圧情報測定部によって取得された血圧値が、測定結果として上述した表示部２１やメモリ部２２に入力される。なお、血圧計１は、測定結果としての血圧値を外部の機器（たとえばＰＣ（Personal Computer）やプリンタ等）に出力する出力部を別途有していてもよい。出力部としては、たとえばシリアル通信回線や各種の記録媒体への書き込み装置等が利用可能である。
【００４２】
加圧ポンプ駆動回路３４は、制御部２０から入力された制御信号に基づいて加圧ポンプ３１の動作を制御する。流量制御弁駆動回路３５は、制御部２０から入力された制御信号に基づいて流量制御弁３２の開閉動作を制御する。加圧ポンプ３１は、圧迫用空気袋４２の内腔に空気を供給することにより圧迫用空気袋４２の内圧（以下、「カフ圧」とも称する）を加圧するためのものであり、その動作が上述した加圧ポンプ駆動回路３４によって制御される。流量制御弁３２は、圧迫用空気袋４２の内圧を維持したり、圧迫用空気袋４２の内腔を外部に開放してカフ圧を減圧したりするためのものであり、その動作が上述した流量制御弁駆動回路３５によって制御される。圧力センサ３３は、圧迫用空気袋４２の内圧を検知してこれに応じた出力信号を発振回路３６に入力する。発振回路３６は、圧力センサ３３から入力された信号に応じた発振周波数の信号を生成し、生成した信号を制御部２０に入力する。
【００４３】
ここで、本実施の形態においては、具体的には、流量制御弁３２が、後述する弁ユニット１００Ａおよび圧電ポンプユニット２００Ａからなる流量制御弁３２Ａにて構成されており、流量制御弁駆動回路３５が、圧電ポンプユニット２００Ａに具備された圧電素子２６０の駆動を制御する圧電素子駆動回路３５Ａにて構成されている（図３、図１０ないし図１２等参照）。以下、本実施の形態における流量制御弁３２Ａについて詳説する。
【００４４】
図３は、本実施の形態における流量制御弁の模式断面図である。まず、この図３を参照して、本実施の形態における流量制御弁３２Ａの具体的な構成について説明する。
【００４５】
図３に示すように、本実施の形態における流量制御弁３２Ａは、弁ユニット１００Ａと圧生成手段としての圧電ポンプユニット２００Ａとが組み合わされることで構成されている。弁ユニット１００Ａと圧電ポンプユニット２００Ａとは、接続管５２を介して接続されている。また、流量制御弁３２Ａは、接続管５１を介して上述した圧迫用空気袋４２、加圧ポンプ３１および圧力センサ３３のそれぞれに接続されている。
【００４６】
本実施の形態における流量制御弁３２Ａにあっては、流量制御を行なうべき圧縮空気が、上記接続管５１を介して圧迫用空気袋４２から弁ユニット１００Ａに流入可能に構成されており、作動媒体である空気が、上記接続管５２を介して弁ユニット１００Ａに圧電ポンプユニット２００Ａから導入可能に、かつ上記接続管５２を介して弁ユニット１００Ａから圧電ポンプユニット２００Ａに導出可能に構成されている。そのため、流量制御弁３２Ａにおいては、圧電ポンプユニット２００Ａの駆動を制御することで弁ユニット１００Ａに存する作動媒体としての空気の圧力に変化を与えることが可能とされており、これにより弁ユニット１００Ａに流入する圧縮空気の流量が調節されることで弁ユニット１００Ａから流出する圧縮空気の流量が可変に制御可能に構成されている。
【００４７】
図３に示すように、弁ユニット１００Ａは、ケーシング１０１と、ダイヤフラム１３０と、弁体１６０とを主として備えている。ケーシング１０１は、全体として偏平な形状を有しており、下端開口の箱状の上ケース１１０と上端開口の箱状の下ケース１２０とが組み合わされることで内部に空間を有するように構成されている。
【００４８】
ダイヤフラム１３０は、上ケース１１０と下ケース１２０との間に位置しており、その周縁が上ケース１１０および下ケース１２０のそれぞれの周縁によって挟持されることでケーシング１０１に固定されている。これにより、ダイヤフラム１３０は、上記空間内において図中矢印Ａ方向に撓み変形が可能となるように構成されている。なお、下ケース１２０の周縁には、たとえばＯリング等からなるシール部材１２５が収容された溝部が設けられており、当該シール部材１２５がダイヤフラム１３０に当接することで上記空間の気密性（特に後述する作動空間１５０の気密性）が確保されている。
【００４９】
ケーシング１０１の内部の空間は、上述したダイヤフラム１３０によって上ケース１１０側に位置する空間と下ケース１２０側に位置する空間とに区画されている。このうち、上ケース１１０側に位置する空間は、上ケース１１０とダイヤフラム１３０とによって規定されており、流量制御される圧縮空気が流動する流動空間１４０に相当する。一方、下ケース１２０側に位置する空間は、下ケース１２０とダイヤフラム１３０とによって規定されており、作動媒体としての空気が存する作動空間１５０に相当する。
【００５０】
上ケース１１０の所定位置には、接続管５１が接続される流入部１１１が設けられており、当該流入部１１１には、圧縮空気が流入する流入口１１１ａが設けられている。また、上ケース１１０の他の所定位置には、流出部１１２が設けられており、当該流出部１１２には、圧縮空気が流出する流出口１１２ａが設けられている。これら流入口１１１ａおよび流出口１１２ａは、いずれも上述した流動空間１４０に面している。
【００５１】
ダイヤフラム１３０の流動空間１４０に面する側の主面の所定位置には、弁体１６０が設けられている。より詳細には、弁体１６０は、ダイヤフラム１３０の上記流入口１１１ａに対向する部分に配設されている。
【００５２】
ここで、ダイヤフラム１３０の弁体１６０が設けられた部分の変位量をより大きく確保するためには、弁体１６０がダイヤフラム１３０の中央部に配設されていることが好ましく、したがって上述した流入口１１１ａは、上ケース１１０のダイヤフラム１３０の中央部に対面する部分に設けられていることが好ましい。また、ダイヤフラム１３０の変位量をより大きくするためには、ダイヤフラム１３０の流動空間１４０および作動空間１５０に面する部分の形状を円形状とすることが好ましい。
【００５３】
下ケース１２０の所定位置には、接続管５２が接続される接続部１２１が設けられており、当該接続部１２１には、作動媒体としての空気を導入または導出する開口１２１ａが設けられている。当該開口１２１ａは、上述した作動空間１５０に面している。
【００５４】
ダイヤフラム１３０は、可撓性の部材からなり、たとえばステンレス合金やリン青銅に等からなる金属製フィルムまたはシリコーン樹脂やポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂等からなる樹脂製フィルム等の薄膜にて構成される。一方、弁体１６０は、好適には弾性部材からなり、たとえばシリコーン樹脂等からなる厚膜の部材にて構成される。ここで、弁体１６０は、好ましくはダイヤフラム１３０よりも硬質の部材にて構成される。なお、ダイヤフラム１３０および弁体１６０を同一の樹脂材料にて形成する場合には、これらを一体の部材にて構成することも可能である。
【００５５】
ダイヤフラム１３０の弁体１６０が設けられた部分を取り囲む位置には、当該ダイヤフラム１３０を波状に加工することで形成された易変形部１３１が設けられている。当該易変形部１３１は、ダイヤフラム１３０に撓み変形がより生じ易くなるように設けられた部位であり、当該部位を設けることにより、ダイヤフラム１３０の弁体１６０が設けられた部分の変位量をより大きくすることができる。
【００５６】
一方、図３に示すように、圧電ポンプユニット２００Ａは、ハウジング２０１と、薄板部２３１と、振動板部２３２と、圧電素子２６０とを主として備えている。ハウジング２０１は、全体として偏平な形状を有しており、下端開口の箱状の上部側ハウジング２１０と当該上部側ハウジング２１０の下端開口を閉塞する平板状の下部側ハウジング２２０とが組み合わされることで内部に空間を有するように構成されている。
【００５７】
上部側ハウジング２１０の内側には、第１支持部材２１２および第２支持部材２１３が設けられており、第１支持部材２１２によって上述した薄板部２３１が上部側ハウジング２１０に所定の距離をもって固定されており、第２支持部材２１３によって上述した振動板部２３２が薄板部２３１に所定の距離をもって固定されている。これにより、振動板部２３２は、上記空間内において図中矢印Ｂ方向に撓み変形が可能となるように構成されている。
【００５８】
ハウジング２０１の内部の空間は、上述した薄板部２３１、振動板部２３２および第２支持部材２１３により、これら部材によって取り囲まれることで規定されたポンピング空間（ポンプ室）２４０と、これら部材と上記ハウジング２０１とによって規定され、上記ポンピング空間２４０の外側に位置する周囲空間２５０とに区画されている。
【００５９】
上部側ハウジング２１０の所定位置には、接続管５２が接続される吐出部２１１が設けられており、当該吐出部２１１には、作動媒体としての空気が主として吐出される吐出口２１１ａが設けられている。当該吐出口２１１ａは、上述した周囲空間２５０に面している。
【００６０】
薄板部２３１の所定位置には、微細連通孔２３１ａが設けられている。より詳細には、微細連通孔２３１ａは、薄板部２３１の上記吐出口２１１ａに対向する部分に配設されている。
【００６１】
下部側ハウジング２２０の所定位置には、作動媒体としての空気が主として吸入される吸入口２２０ａが設けられている。当該吸入口２２０ａは、上述した周囲空間２５０に面している。
【００６２】
振動板部２３２の周囲空間２５０に面する側の主面の所定位置には、圧電素子２６０が設けられている。より詳細には、圧電素子２６０は、振動板部２３２の上記吸入口２２０ａに対向する部分に配設されている。なお、圧電素子２６０は、上述した圧電素子駆動回路３５Ａ（図１０ないし図１２参照）によってその駆動が制御される。
【００６３】
ここで、振動板部２３２の撓み変形による変位量（すなわち振幅）をより大きく確保するためには、圧電素子２６０が振動板部２３２の中央部に配設されていることが好ましい。また、振動板部２３２の変位量をより大きくするためには、振動板部２３２のポンピング空間２４０および周囲空間２５０に面する部分の形状を円形状とすることが好ましい。このように構成することで振動板部２３２の撓み変形による変位量を大きくすれば、圧電ポンプユニット２００Ａのポンプ能力をより高めることが可能になる。
【００６４】
図４は、上述した圧電ポンプユニットの動作状況を示す模式断面図であり、図５は、上述した弁ユニットの動作状況を示す模式断面図である。次に、これら図４および図５を参照して、圧電ポンプユニット２００Ａおよび弁ユニット１００Ａの動作について説明する。なお、図４および図５においては、作動媒体としての空気の流れおよび圧縮空気の流れをそれぞれ矢印にて模式的に示している。
【００６５】
図４（Ａ）は、圧電ポンプユニット２００Ａを動作させた状態を示している。当該動作状態においては、圧電素子２６０に所定の電圧が印加されることにより、圧電素子２６０に振動が生じ、これを受けて振動板部２３２が図３中に示した矢印Ｂ方向に沿って振動する。
【００６６】
その際、図４（Ａ）に示すように、周囲空間２５０とポンピング空間２４０との間に、薄板部２３１に設けられた微細連通孔２３１ａを介しての空気の流動が生じることになるが、微細連通孔２３１ａが十分に小さく構成されているため、ベンチュリ効果によって周囲空間２５０の微細連通孔２３１ａに面する部分において陰圧が持続的に発生することになる。また、微細連通孔２３１ａに対向して吐出口２１１ａが配設されているため、当該陰圧によって作動媒体としての空気が吸入口２２０ａから持続的に周囲空間２５０に吸入され、吸入された作動媒体としての空気が吐出口２１１ａから持続的に吐出されることになる。
【００６７】
これにより、動作状態にある圧電ポンプユニット２００Ａにあっては、図中に示す如くの空気の流れが持続的に発生することになり、作動媒体としての空気を連続的に吐出口２１１ａから吐出するポンプ機能が発揮されることになる。
【００６８】
図４（Ｂ）は、圧電ポンプユニット２００Ａを停止させた状態を示している。当該停止状態においては、振動板部２３２が振動することがないため、上述した如くのポンプ機能は当然に発揮されない。
【００６９】
ここで、圧電ポンプユニット２００Ａの吸入口２２０ａ側の圧力（通常は大気圧）が吐出口２１１ａ側の圧力（すなわち、吐出部２１１に接続された弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧）よりも低い条件下においては、図中に示す如くの空気の流れが発生することになる。すなわち、作動媒体としての空気が吐出口２１１ａから周囲空間２５０に吸入され、吸入された作動媒体としての空気が吸入口２２０ａから吐出されることになる。すなわち、上記図４（Ａ）に示す空気の流れを順方向とした場合に、これとは逆方向の空気の流れが生じることになる。
【００７０】
このように、本実施の形態における圧電ポンプユニット２００Ａは、動作時において弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧を昇圧させるポンプ機能を発揮するとともに、停止時において弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧を降圧させて大気圧に復帰させる漏らし機能を発揮する。
【００７１】
一方、図５（Ａ）は、弁ユニット１００Ａの流入口１１１ａ側の圧力（すなわち、流入部１１１に接続された圧迫用空気袋４２の内圧）が大気圧よりも高い圧力であり、かつ圧電ポンプユニット２００Ａが停止された状態を示している。当該状態においては、圧電ポンプユニット２００Ａが駆動されていないため、弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧は大気圧に維持されている。
【００７２】
そのため、ダイヤフラム１３０に流動空間１４０側に向けての撓み変形は生じておらず、弁体１６０が流入口１１１ａと所定の距離をもって配置されており、流入口１１１ａが開放されて全開した状態にある。したがって、流入口１１１ａから流動空間１４０に向けて圧縮空気が流入することになり、流動空間１４０に流入した圧縮空気が流出口１１２ａを介して外部に流出することになる。
【００７３】
図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、弁ユニット１００Ａの流入口１１１ａ側の圧力（すなわち、流入部１１１に接続された圧迫用空気袋４２の内圧）が大気圧よりも高い圧力であり、かつ圧電ポンプユニット２００Ａが所定の出力で駆動された状態を示している。
【００７４】
図５（Ｂ）に示す状態においては、圧電ポンプユニット２００Ａが十分に高い出力を発揮するように駆動されており、弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧は大気圧よりも十分に高い圧力に維持されている。そのため、ダイヤフラム１３０に流動空間１４０側に向けて十分に大きな撓み変形が生じ、ダイヤフラム１３０の弁体１６０が設けられた部分が変位することにより、流入口１１１ａが弁体１６０によって完全に閉塞されて全閉した状態にある。したがって、流入口１１１ａから流動空間１４０に向けて圧縮空気が流入することが完全に阻害され、圧迫用空気袋４２の内圧が維持されることになる。
【００７５】
図５（Ｃ）に示す状態においては、圧電ポンプユニット２００Ａがある程度高い出力（ただし、図５（Ｂ）に示す状態における出力よりも小さい出力）を発揮するように駆動されており、弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧は大気圧よりもある程度高い圧力（すなわち、図５（Ｂ）に示す状態における圧力よりも小さい圧力）に維持されている。そのため、ダイヤフラム１３０に流動空間１４０側に向けてある程度大きな撓み変形（すなわち、図５（Ｂ）に示す状態における撓み変形よりも小さい撓み変形）が生じ、ダイヤフラム１３０の弁体１６０が設けられた部分が変位することにより、流入口１１１ａが弁体１６０によってある程度閉塞された状態にある。したがって、流入口１１１ａから流動空間１４０に向けて圧縮空気が流入することになり、流入した圧縮空気が流出口１１２ａを介して外部に流出することになるものの、弁体１６０によって流入口１１１ａから流動空間１４０に向けて圧縮空気が流入することがある程度阻害されることになり、流動空間１４０に流入する圧縮空気の流量が絞られることになる。
【００７６】
ここで、図５（Ｃ）に示す距離Ｌ（すなわち、流入口１１１ａの開口面と弁体１６０の流入口１１１ａ側に位置する主面との間の距離）は、圧電ポンプユニット２００Ａに印加される駆動電圧の大きさを制御することで可変に調節可能である。そのため、当該距離Ｌを調節することで流入口１１１ａから流動空間１４０に向けて流入する圧縮空気の流量が可変に調節可能になる。したがって、上記駆動電圧の大きさを適宜制御することにより、流出口１１２ａから流出する圧縮空気の流量が可変に制御可能になる。
【００７７】
なお、圧迫用空気袋４２の内圧を維持するためには、上述したように圧縮空気が流入口１１１ａから流動空間１４０に流入することを完全に阻害することが必要である。そのため、図５（Ｂ）に示す状態を実現するためには、弁体１６０が流入口１１１ａよりも大きいことが必須の条件となる。すなわち、弁体１６０が、上記距離Ｌがなくなった状態（すなわち、Ｌ＝０の状態）において流入口１１１ａを完全に閉塞する大きさを有していることが必要になる。
【００７８】
図６は、本実施の形態における流量制御弁の弁ユニットの全閉状態における要部拡大断面図である。次に、この図６を参照して、弁体１６０によって流入口１１１ａを全閉させるために必要な作動空間の圧力を、標準的な血圧計の仕様に照らして説明する。
【００７９】
図６を参照して、圧迫用空気袋４２の内圧（すなわちカフ圧）に抗して弁体１６０によって流入口１１１ａを全閉するために必要な推力Ｆ０［Ｎ］としては、カフ圧Ｐ１［ｍｍＨｇ］に対する反力Ｆ１［Ｎ］と、流入口１１１ａの周囲に押し付けた弾性体からなる弁体１６０の変形反力Ｆ２［Ｎ］と、撓み変形したダイヤフラム１３０の変形反力Ｆ３［Ｎ］との総和である抗力Ｆａ［Ｎ］以上の大きさの力が必要である。そのため、流入口１１１ａの内径をφ１［ｃｍ］とすると、以下の式（１）〜（３）が成立する。
【００８０】
Ｆａ＝Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３    ・・・（１）
【００８１】
Ｆ０＞Ｆａ    ・・・（２）
【００８２】
Ｆ１＝Ｐ１×１．３３２×１０-2×π×φ１2／４    ・・・（３）
【００８３】
ここで、標準的な血圧計の仕様に照らしてカフ圧Ｐ１を４００［ｍｍＨｇ］に設定し、また流入口１１１ａの内径φ１をたとえば０．１６［ｃｍ］に設定すると、上記式（３）より、上記反力Ｆ１は、１．０９×１０-1［Ｎ］となる。
【００８４】
また、標準的な弁体１６０およびダイヤフラム１３０の材料特性に照らし、上記反力Ｆ２を２×１０-2［Ｎ］、上記反力Ｆ３を１．３２×１０-1［Ｎ］とすると、上記式（１）より、上記抗力Ｆａは、２．６１×１０［Ｎ］＝２６．６［ｇ］となる。
【００８５】
その結果、上記（２）式に基づいてある程度の余裕を考慮すれば、上述した推力Ｆ０［Ｎ］として３．０×１０-1［Ｎ］程度の大きさが必要であると想定される。
【００８６】
なお、この３．０×１０-1［Ｎ］程度の大きさの推力Ｆ０を発生させるために必要な作動空間１５０の内圧Ｐ０［ｍｍＨｇ］としては、作動空間１５０に面する部分のダイヤフラム１３０の内径をφ０［ｃｍ］とした場合に、Ｐ０＝Ｆ０／（１．３３２×１０-2×π×φ０2／４）の関係式より算出され、７．２［ｍｍＨｇ］となる。
【００８７】
以上の結果より、ダイヤフラム１３０の作動空間１５０の内圧変化に伴って変位する部分の面積を流入口１１１ａの開口面積よりも十分に大きくすることにより、流入口１１１ａを弁体１６０によって全閉させるために必要な圧電ポンプユニット２００Ａに求められる出力が低くて済むことになり、大幅に低消費電力化を図ることが可能になる。なお、流入口１１１ａの開口面積およびダイヤフラム１３０の作動空間１５０の内圧変化に伴って変位する部分の面積は、いずれも種々変更することが可能であり、仕様に応じてその最適化を図ればよい。
【００８８】
次に、本実施の形態における流量制御弁３２Ａにおいて、ダイヤフラム１３０に弁体１６０が設けられることによる効果について説明する。
【００８９】
圧縮空気の流量が調節できる範囲をより広く確保するためには、作動空間１５０の内圧変化に応じてより鋭敏にダイヤフラム１３０の撓み変形量が変化することが必要になる。そのため、ダイヤフラム１３０は、より撓み変形が生じ易いように上述した如くの薄膜にて構成される。しかしながら、ダイヤフラム１３０をより薄い膜にて構成すればするほどその剛性も小さくなることになり、そのためダイヤフラム１３０に局所的な変形が生じ易い状態となってしまう。
【００９０】
ここで、仮に弁体１６０をダイヤフラム１３０に設けずに直接ダイヤフラム１３０が当接することで流入口１１１ａが閉塞されるように構成した場合には、圧縮空気の圧力と作動空間１５０内の圧力との差に基づき、流入口１１１ａに対向する部分のダイヤフラム１３０に局所的な撓み変形が生じてしまうことになる。その結果、作動空間１５０の内圧を変化させることで流入口１１１ａとこれに対向する部分のダイヤフラム１３０との間の距離を精緻に制御することが難しくなる問題が発生する。典型的には、ダイヤフラム１３０が流入口１１１ａを全閉した状態において作動空間１５０の内圧を低下させた場合に、上記局所的な変形が生じることで圧縮空気の流量が一気に増加してしまう現象が生じることになり、圧縮空気の流量を微小制御することができなくなってしまう。
【００９１】
これに対し、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ａの如く、ダイヤフラム１３０よりも硬質の部材からなる弁体１６０をダイヤフラム１３０に設けることとすれば、当該弁体１６０が設けられた部分においてダイヤフラム１３０の剛性が大きくなり、当該部分において上述した局所的な変形の発生が抑えられることになる。その結果、作動空間１５０の内圧を変化させることで弁体１６０と流入口１１１ａとの間の距離（すなわち、上記距離Ｌ）を精緻に制御することが可能になる。典型的には、弁体１６０が流入口１１１ａを全閉した状態において作動空間１５０の内圧を低下させた場合に、上記局所的な変形が生じることがないため圧縮空気の流量をより微小に増加させることが可能になり、圧縮空気の流量を精緻に微小制御することが可能になる。
【００９２】
図７は、本実施の形態における流量制御弁の弁ユニットの他の構成例を示す要部拡大断面図である。図６に示す弁ユニット１００Ａにおいては、弁体１６０の流入口１１１ａを閉塞する主面が、流入口１１１ａの開口面と平行に構成された場合を例示したが、図７に示す弁ユニットの如く、当該弁体１６０の流入口１１１ａを閉塞する主面に傾きをもたせて当該主面を流入口１１１ａの開口面と非平行な傾斜面１６１にて、これを構成することも可能である。
【００９３】
ここで、図６に示す如くの構成を採用した場合には、流入口１１１ａの全閉に要する圧電ポンプユニット２００Ａの駆動電圧が小さくできる反面、上記駆動電圧の変化に対する圧縮空気の流入量の変化が顕著になる問題が生じ、場合によっては、その精緻な流量制御が困難になる場合がある。しかしながら、図７に示す如くの構成を採用すれば、流入口１１１ａの全閉に要する圧電ポンプユニット２００Ａの駆動電圧が多少大きくなってしまうものの、上記駆動電圧の変化に対する圧縮空気の流入量の変化は小さくなり、その精緻な流量制御がより容易に行なえるメリットが得られる。
【００９４】
これは、当該構成を採用することにより、弁体１６０が設けられた部分のダイヤフラム１３０の変位量に応じて、弁体１６０が流入口１１１ａの周縁に接触することで弁体１６０が弾性変形して弁体１６０が当該周縁に密着して流入口１１１ａが全閉された状態と、弁体１６０が流入口１１１ａの周縁に非接触となって流入口１１１ａと圧縮空間１３０とが比較的広い面積をもって連通させられた状態と、これらの間の状態であって弁体１６０が上記周縁に接触しつつも流入口１１１ａが全閉されずに流入口１１１ａと圧縮空間１３０とが比較的狭い面積をもって連通させられた状態とに精緻に制御可能になるためである。
【００９５】
なお、精緻な流量制御を容易に行なうめの構成としては、上述した図７に示す如くの構成の他にも、流入口１１１ａの開口面に傾きをもたせる構成や、ダイヤフラム１３０を流入口１１１ａの開口面に対して傾きをもたせて配置することで弁体１６０の移動方向を当該流入口１１１ａの開口面の法線方向と交差させる構成等、種々の構成が考えられる。
【００９６】
図８は、本実施の形態における流量制御弁の弁ユニットのさらに他の構成例を示す要部拡大断面図である。図６に示す弁ユニット１００Ａにおいては、弁体１６０の流入口１１１ａを閉塞する主面が平坦な面にて構成された場合を例示したが、図８に示す弁ユニットの如く、当該主面に微小凹凸１６２が設けられることで非平坦面にてこれが構成されていてもよい。このように構成した場合にも、精緻な流量制御を容易に行なうことが可能になる。
【００９７】
すなわち、弁体１６０の流入口１１１ａに対向する主面に微小凹凸を設ける構成とした場合には、弁体１６０が設けられた部分のダイヤフラム１３０の変位量に応じて、弁体１６０が流入口１１１ａの周縁に接触することで弁体１６０が弾性変形しこれにより微小凹凸のうちの凸部が圧縮変形して弁体１６０が当該周縁に密着することで流入口１１１ａが全閉された状態と、弁体１６０が流入口１１１ａの周縁に非接触となって流入口１１１ａと圧縮空間１３０とが比較的広い面積をもって連通させられた状態と、これらの間の状態であって当該微小凹凸のうちの凸部が上記周縁に接触しつつも流入口１１１ａが全閉されずに流入口１１１ａと圧縮空間１３０とが比較的狭い面積をもって連通させられた状態とに精緻に制御することが可能になるため、より容易に精緻な流量制御が行なえることになる。
【００９８】
図９は、本実施の形態における血圧計の減圧測定法に基づいた動作フローを示す図であり、図１０ないし図１２は、図９に示す動作フローに従った場合の急速加圧過程、微速減圧過程および急速減圧過程における具体的な血圧計の動作を示す図である。また、図１３は、図９に示す動作フローに従った場合の圧迫用空気袋の内圧の経時的な変化を示すグラフである。次に、これら図９ないし図１３を参照して、本実施の形態における血圧計１において、減圧測定法に基づいて血圧値を測定する場合の血圧計１の具体的な動作等について説明する。なお、図９に示すフローチャートに従うプログラムは、メモリ部２２に予め記憶されており、制御部２０がメモリ部２２からこのプログラムを読み出して実行することにより、その処理が実行されるものである。
【００９９】
減圧測定法に基づいて血圧値を測定するに際しては、被験者は、予めカフ４０を上腕に巻き付けて装着し、この状態において本体１０に設けられた操作部２３を操作して血圧計１の電源をオンにする。これにより、電源部２４から制御部２０に対して電力が供給されて制御部２０が駆動する。図９に示すように、制御部２０は、その駆動後において、まず血圧計１の初期化を行なう（ステップＳ１０１）。
【０１００】
次に、図９に示すように、制御部２０は、被験者の測定開始の指示を待ち、被験者が測定開始の指示を操作部２３を操作することによって与えた場合に、流量制御弁３２Ａを全閉させるとともに加圧ポンプ３１を駆動させ、圧迫用空気袋４２のカフ圧を上昇させる（ステップＳ１０２）。
【０１０１】
具体的には、図１０に示すように、制御部２０は、加圧ポンプ駆動回路３４に所定の制御信号を与えることで加圧ポンプ３１を駆動させ、当該加圧ポンプ３１から圧迫用空気袋４２に向けて圧縮空気を送るとともに、圧電素子駆動回路３５Ａに所定の制御信号を与えることで圧電ポンプユニット２００Ａを駆動し、作動媒体としての空気を弁ユニット１００Ａの作動空間１５０に導入することでダイヤフラム１３０を撓み変形させて弁体１６０を移動させ、これにより弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉されるようにする。このときに圧電素子２６０に印加される駆動電圧は、弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉できる大きさの電圧とする。
【０１０２】
当該ステップＳ１０２は、圧迫用空気袋４２を比較的速い加圧速度で加圧する急速加圧過程に相当する。すなわち、図１３に示すように、当該急速加圧過程においては、カフ圧が所定の加圧速度に従って上昇することになり（時刻０からｔ１１参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が膨張することで被験者の上腕が圧迫されることになる。
【０１０３】
次に、図９に示すように、制御部２０は、カフ圧が予め定めた所定圧に達したか否かを判断する（ステップＳ１０３）。制御部２０は、カフ圧が所定圧に達していないと判断した場合（ステップＳ１０３においてＮＯの場合）に引き続き加圧ポンプ３１を駆動させ、カフ圧が所定圧に達したと判断した場合（ステップＳ１０３においてＹＥＳの場合）に、加圧ポンプ３１を停止させて流量制御弁３２Ａによる圧縮空気の排出の流量制御を開始する（ステップＳ１０４）。ここで、上記所定圧としては、図１３に示すカフ圧Ｐ１０（時刻ｔ１１におけるカフ圧）の如く、一般的な収縮期血圧値よりも大きい圧力とする。
【０１０４】
具体的には、図１１に示すように、制御部２０は、加圧ポンプ駆動回路３４に所定の制御信号を与えることで加圧ポンプ３１を停止させるとともに、圧電素子駆動回路３５Ａに所定の制御信号を与えることで圧電ポンプユニット２００Ａを出力を落として引き続き駆動させ、作動空間１５０の内圧を減じることでダイヤフラム１３０の撓み変形を低減させて弁体１６０を移動させ、これにより流入口１１１ａが僅かに開放されるようにする。その結果、圧迫用空気袋４２の内部に存する圧縮空気が流量制御弁３２Ａを経由して徐々に排出されることになる。このときに圧電素子２６０に印加される駆動電圧は、弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉できる大きさの電圧よりも小さい電圧で、かつ流入口１１１ａから流入する圧縮空気の流量を所定の流量に制限できる範囲の電圧とする。
【０１０５】
ここで、圧縮空気の排出の流量制御は、圧力センサ３３によって検出されるカフ圧の変化に基づいて行なわれる。
【０１０６】
より詳細には、図９に示すように、制御部２０は、カフ圧の加圧速度が予め定めた目標速度に合致しているか否かを圧力センサ３３によって検出されたカフ圧の変化に基づいて判断する（ステップＳ１０５）。制御部２０は、カフ圧の減圧速度が予め定めた目標速度に合致していないと判断した場合（ステップＳ１０５においてＮＯの場合）に、減圧速度が目標速度よりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０６）。制御部２０は、減圧速度が目標速度よりも大きいと判断した場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳの場合）に、流量制御弁３２Ａに対する駆動電圧を僅かに上げて弁体１６０を閉方向に移動させて減圧速度を遅め（ステップＳ１０７）、減圧速度が目標速度よりも小さいと判断した場合（ステップＳ１０６においてＮＯの場合）に、流量制御弁３２Ａに対する駆動電圧を僅かに下げて弁体１６０を開方向に移動させて減圧速度を速め（ステップＳ１０８）、その後いずれの場合にも引き続き圧縮空気の排出の流量制御を行なう（ステップＳ１０５に戻る）。
【０１０７】
また、制御部２０は、カフ圧の減圧速度が予め定めた目標速度に合致していると判断した場合（ステップＳ１０５においてＹＥＳの場合）に、血圧値測定が終了したか否かを判断し（ステップＳ１０９）、血圧値測定が終了していないと判断した場合（ステップＳ１０９においてＮＯの場合）に、引き続き圧縮空気の排出の流量制御を行なう（ステップＳ１０５に戻る）。なお、上記目標速度としては、好ましくは所定の等速減圧速度が採用される。
【０１０８】
当該ステップＳ１０５ないしＳ１０９は、圧迫用空気袋４２を徐々に減圧する微速減圧過程に相当する。すなわち、図１３に示すように、当該微速減圧過程においては、カフ圧が予め定めた目標速度に従って徐々に下降し（時刻ｔ１１から時刻ｔ１４参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が徐々に収縮する。
【０１０９】
当該微速減圧過程においては、制御部２０は、公知の手順で血圧値を算出する。具体的には、制御部２０は、発振回路３６から得られる発振周波数に基づき脈波情報を抽出し、抽出した脈波情報に基づいて収縮期血圧値および拡張期血圧値を算出する。これにより、図１３に示すように、まず収縮期血圧値（ＳＹＳ）が、時刻ｔ１２におけるカフ圧Ｐ１１として算出され、次に拡張期血圧値（ＤＩＡ）が、時刻ｔ１３におけるカフ圧Ｐ１２として算出される。
【０１１０】
図９に示すように、制御部２０は、血圧値測定が終了したと判断した場合（ステップＳ１０９においてＹＥＳの場合）に、流量制御弁３２Ａを全開させることで圧縮空気を急速に排出させ、これによりカフ圧を降下させる（ステップＳ１１０）。
【０１１１】
具体的には、図１２に示すように、制御部２０は、圧電素子駆動回路３５Ａに所定の制御信号を与えることで圧電ポンプユニット２００Ａを停止させ、作動媒体としての空気を弁ユニット１００Ａの作動空間１５０から導出することでダイヤフラム１３０の撓み変形を減じて弁体１６０を移動させ、これにより流入口１１１ａが全開した状態となるようにする。その結果、圧迫用空気袋４２の内部に存する圧縮空気が流量制御弁３２Ａを経由して迅速に排出されることになる。
【０１１２】
当該ステップＳ１１０は、圧迫用空気袋４２を急速減圧する急速減圧過程に相当する。すなわち、図１３に示すように、当該急速減圧過程においては、カフ圧が所定の減圧速度で急速に大気圧ＰＡにまで下降し（時刻ｔ１４から時刻ｔ１５参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が完全に収縮し、被験者の上腕に対する圧迫が解除されることになる。
【０１１３】
次に、図９に示すように、制御部２０は、測定結果としての血圧値を表示部２１に表示するとともに、当該血圧値をメモリ部２２に格納する（ステップＳ１１１）。その後、制御部２０は、被験者の電源オフの指令を待ってその動作を終了する。
【０１１４】
図１４は、本実施の形態における血圧計の加圧測定法に基づいた動作フローを示す図であり、図１５は、図１４に示す動作フローに従った場合の微速加圧過程における具体的な血圧計の動作を示す図である。また、図１６は、図１４に示す動作フローに従った場合の圧迫用空気袋の内圧の経時的な変化を示すグラフである。次に、これら図１４ないし図１６を参照して、本実施の形態における血圧計１において、加圧測定法に基づいて血圧値を測定する場合の血圧計１の具体的な動作等について説明する。なお、図１４に示すフローチャートに従うプログラムは、メモリ部２２に予め記憶されており、制御部２０がメモリ部２２からこのプログラムを読み出して実行することにより、その処理が実行されるものである。
【０１１５】
加圧測定法に基づいて血圧値を測定するに際しては、被験者は、予めカフ４０を上腕に巻き付けて装着し、この状態において本体１０に設けられた操作部２３を操作して血圧計１の電源をオンにする。これにより、電源部２４から制御部２０に対して電力が供給されて制御部２０が駆動する。図１４に示すように、制御部２０は、その駆動後において、まず血圧計１の初期化を行なう（ステップＳ２０１）。
【０１１６】
次に、図１４に示すように、制御部２０は、被験者の測定開始の指示を待ち、被験者が測定開始の指示を操作部２３を操作することによって与えた場合に、流量制御弁３２Ａを全閉させるとともに加圧ポンプ３１を駆動させ、圧迫用空気袋４２のカフ圧を上昇させる（ステップＳ２０２）。なお、その際の具体的な血圧計１の動作は、上述した図１０に示した動作と同じであるため、ここではその説明は繰り返さない。
【０１１７】
当該ステップＳ２０２は、圧迫用空気袋４２比較的速い加圧速度で加圧する急速加圧過程に相当する。すなわち、図１６に示すように、当該急速加圧過程においては、カフ圧が所定の加圧速度に従って上昇することになり（時刻０からｔ２１参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が膨張することで被験者の上腕が圧迫されることになる。
【０１１８】
次に、図１４に示すように、制御部２０は、カフ圧が予め定めた所定圧に達したか否かを判断する（ステップＳ２０３）。制御部２０は、カフ圧が所定圧に達していないと判断した場合（ステップＳ２０３においてＮＯの場合）に引き続き加圧ポンプ３１を駆動させ、カフ圧が所定圧に達したと判断した場合（ステップＳ２０３においてＹＥＳの場合）に、流量制御弁３２Ａによる圧縮空気の排出の流量制御を開始する（ステップＳ２０４）。ここで、上記所定圧としては、図１６に示すカフ圧Ｐ２０（時刻ｔ２１におけるカフ圧）の如く、一般的な拡張期血圧値よりも小さい圧力とする。
【０１１９】
具体的には、図１５に示すように、制御部２０は、圧電素子駆動回路３５Ａに所定の制御信号を与えることで圧電ポンプユニット２００Ａを出力を落として引き続き駆動させ、作動空間１５０の内圧を減じることでダイヤフラム１３０の撓み変形を低減させて弁体１６０を移動させ、これにより流入口１１１ａが僅かに開放されるようにする。その結果、加圧ポンプ３１から圧迫用空気袋４２に送られる圧縮空気の一部が流量制御弁３２Ａを経由して排出されることになる。このときに圧電素子２６０に印加される駆動電圧は、弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉できる大きさの電圧よりも小さい電圧で、かつ流入口１１１ａから流入する圧縮空気の流量を所定の流量に制限できる範囲の電圧とする。
【０１２０】
ここで、圧縮空気の排出の流量制御は、圧力センサ３３によって検出されるカフ圧の変化に基づいて行なわれる。
【０１２１】
より詳細には、図１４に示すように、制御部２０は、カフ圧の減圧速度が予め定めた目標速度に合致しているか否かを圧力センサ３３によって検出されたカフ圧の変化に基づいて判断する（ステップＳ２０５）。制御部２０は、カフ圧の加圧速度が予め定めた目標速度に合致していないと判断した場合（ステップＳ２０５においてＮＯの場合）に、加圧速度が目標速度よりも小さいか否かを判断する（ステップＳ２０６）。制御部２０は、加圧速度が目標速度よりも小さいと判断した場合（ステップＳ２０６においてＹＥＳの場合）に、流量制御弁３２Ａに対する駆動電圧を僅かに上げて弁体１６０を閉方向に移動させて加圧速度を速め（ステップＳ２０７）、加圧速度が目標速度よりも大きいと判断した場合（ステップＳ２０６においてＮＯの場合）に、流量制御弁３２Ａに対する駆動電圧を僅かに下げて弁体１６０を開方向に移動させて加圧速度を遅め（ステップＳ２０８）、その後いずれの場合にも引き続き圧縮空気の排出の流量制御を行なう（ステップＳ２０５に戻る）。
【０１２２】
また、制御部２０は、カフ圧の加圧速度が予め定めた目標速度に合致していると判断した場合（ステップＳ２０５においてＹＥＳの場合）に、血圧値測定が終了したか否かを判断し（ステップＳ２０９）、血圧値測定が終了していないと判断した場合（ステップＳ２０９においてＮＯの場合）に、引き続き圧縮空気の排出の流量制御を行なう（ステップＳ２０５に戻る）。なお、上記目標速度としては、好ましくは所定の等速加圧速度が採用される。
【０１２３】
当該ステップＳ２０５ないしＳ２０９は、圧迫用空気袋４２を徐々に加圧する微速加圧過程に相当する。すなわち、図１６に示すように、当該微速加圧過程においては、カフ圧が予め定めた目標速度に従って徐々に上昇し（時刻ｔ２１から時刻ｔ２４参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が徐々に膨張する。
【０１２４】
当該微速加圧過程においては、制御部２０は、公知の手順で血圧値を算出する。具体的には、制御部２０は、発振回路３６から得られる発振周波数に基づき脈波情報を抽出し、抽出した脈波情報に基づいて収縮期血圧値および拡張期血圧値を算出する。これにより、図１６に示すように、まず拡張期血圧値（ＤＩＡ）が、時刻ｔ２２におけるカフ圧Ｐ２１として算出され、次に収縮期血圧値（ＳＹＳ）が、時刻ｔ２３におけるカフ圧Ｐ２２として算出される。
【０１２５】
図１４に示すように、制御部２０は、血圧値測定が終了したと判断した場合（ステップＳ２０９においてＹＥＳの場合）に、加圧ポンプ３１を停止させて流量制御弁３２Ａを全開させることで圧縮空気を急速に排出させ、これによりカフ圧を降下させる（ステップＳ２１０）。なお、その際の具体的な血圧計１の動作は、上述した図１２に示した動作と同じであるため、ここではその説明は繰り返さない。
【０１２６】
当該ステップＳ２１０は、圧迫用空気袋４２を急速減圧する急速減圧過程に相当する。すなわち、図１６に示すように、当該急速減圧過程においては、カフ圧が所定の減圧速度で急速に大気圧ＰＡにまで下降し（時刻ｔ２４から時刻ｔ２５参照）、これに伴って圧迫用空気袋４２が完全に収縮し、被験者の上腕に対する圧迫が解除されることになる。
【０１２７】
次に、図１４に示すように、制御部２０は、測定結果としての血圧値を表示部２１に表示するとともに、当該血圧値をメモリ部２２に格納する（ステップＳ２１１）。その後、制御部２０は、被験者の電源オフの指令を待ってその動作を終了する。
【０１２８】
以上において説明した本実施の形態の如くの構成を採用することにより、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、容易に流体の流量制御が可能な流量制御弁とすることができるとともに、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、圧迫用空気袋から排出すべき圧縮空気の流量制御が容易に行なえる血圧計とすることができる。また、本実施の形態の如く圧生成手段として圧電ポンプを利用することとすれば、減圧動作時の騒音が低減された血圧計とすることもできる。
【０１２９】
図１７および図１８は、本実施の形態に従った第１および第２変形例に係る流量制御弁の弁ユニットの模式断面図であり、図１９は、本実施の形態に従った第３変形例に係る流量制御弁の模式断面図である。次に、これら図１７ないし図１９を参照して、本実施の形態に従った第１ないし第３変形例に係る流量制御弁について説明する。
【０１３０】
図１７に示すように、第１変形例に係る流量制御弁の弁ユニット１００Ｂは、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ａの弁ユニット１００Ａと下ケース１２０の構成において相違している。具体的には、弁ユニット１００Ｂの下ケース１２０には、ダイヤフラム１３０が作動空間１５０側に向けて撓み変形することを制限する規制部１２２が設けられている。当該規制部１２２は、下ケース１２０の作動空間１５０に面する部分から上ケース１１０側に向けて突出して設けられており、ダイヤフラム１３０に撓み変形が生じていない状態において当該ダイヤフラム１３０の作動空間１５０側の主面に当接するように構成されている。
【０１３１】
このような弁ユニット１００Ｂを具備した流量制御弁とすることにより、流量制御すべき圧縮空気を急速に排出させる場合等にダイヤフラム１３０が必要以上に撓み変形を起こすことが防止できることになり、ダイヤフラム１３０の破損が防止できることになる。したがって、上述した効果に加え、さらに高信頼性の流量制御弁とすることができる効果が得られる。
【０１３２】
図１８に示すように、第２変形例に係る流量制御弁の弁ユニット１００Ｃは、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ａの弁ユニット１００Ａとダイヤフラム１３０の構成において相違している。具体的には、弁ユニット１００Ｃに具備されたダイヤフラム１３０は、平板状の形状を有しており、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ａの弁ユニット１００Ａに具備されていた如くの波状に加工することで形成された易変形部１３１を具備していない。このような平板状のダイヤフラム１３０を利用した場合にも、上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１３３】
図１９に示すように、第３変形例に係る流量制御弁３２Ａ′は、弁ユニット１００Ｄと圧電ポンプユニット２００Ｂとが一体化された構成のものである。具体的には、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ａにあっては、接続管５２を介して弁ユニット１００Ａと圧電ポンプユニット２００Ａとが接続されていたが、本変形例に係る流量制御弁３２Ａ′にあっては、弁ユニット１００Ｄの下ケース１２０に凹状の接続部１２１′を設け、圧電ポンプユニット２００Ｂの上部側ハウジングに凸状の吐出部２１１を設け、これら接続部１２１′および吐出部２１１を嵌合させることで接続管５２を不要にし、弁ユニット１００Ｄと圧電ポンプユニット２００Ｂとを一体化している。なお、固定をより強固なものとするためには、上記嵌合に加え、ビス等の締結手段を用いてこれらを固定してもよい。
【０１３４】
このような構成を採用することにより、上述した効果に加え、さらに小型にかつ安価に流量制御弁を構成することができる効果が得られるとともに、圧電ポンプユニット２００Ａの吐出口２１１ａと作動空間１５０との間の連通路の容積を最小化できるため、流量制御の応答性を高めることができる効果が得られる。
【０１３５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における血圧計は、上述した本発明の実施の形態１における血圧計１と流量制御弁に具備された圧生成手段が異なる点を除き同様である。本実施の形態においては、具体的には、流量制御弁３２が、後述する弁ユニット１００Ａおよびモータポンプユニット３００ならびに漏らし弁ユニット４００からなる流量制御弁３２Ｂにて構成されており、流量制御弁駆動回路３５が、モータポンプユニット３００に具備されたモータ３６０の駆動を制御するモータ駆動回路３５Ｂにて構成されている（図２０、図２３ないし図２５等参照）。以下、本実施の形態における流量制御弁３２Ｂについて詳説する。
【０１３６】
図２０は、本実施の形態における流量制御弁の模式断面図である。また、図２１は、図２０に示す流量制御弁のモータポンプユニットの動作状況を示す模式断面図であり、図２２は、図２０に示す流量制御弁の漏らし弁ユニットの構成を示す側面図および動作状況を示す模式断面図である。次に、これら図２０ないし図２２を参照して、本実施の形態における流量制御弁３２Ｂの具体的な構成、モータポンプユニット３００の動作および漏らし弁ユニット４００の動作について説明する。なお、図２１および図２２においては、作動媒体としての空気の流れをそれぞれ矢印にて模式的に示している。
【０１３７】
図２０に示すように、本実施の形態における流量制御弁３２Ｂは、弁ユニット１００Ａと圧生成手段としてのモータポンプユニット３００と漏らし弁ユニット４００とが組み合わされることで構成されている。弁ユニット１００Ａとモータポンプユニット３００と漏らし弁ユニット４００とは、互いに接続管５３を介して接続されている。また、流量制御弁３２Ｂは、接続管５１を介して圧迫用空気袋４２、加圧ポンプ３１および圧力センサ３３のそれぞれに接続されている。
【０１３８】
本実施の形態における流量制御弁３２Ｂにあっては、流量制御を行なうべき圧縮空気が、上記接続管５１を介して圧迫用空気袋４２から弁ユニット１００Ａに流入可能に構成されており、作動媒体である空気が、上記接続管５３を介して弁ユニット１００Ａにモータポンプユニット３００から導入可能に構成されており、また作動媒体である空気が、上記接続管５３を介して弁ユニット１００Ａから漏らし弁ユニット４００に導出可能に構成されている。そのため、流量制御弁３２Ｂにおいては、モータポンプユニット３００の駆動を制御することで弁ユニット１００Ａに存する作動媒体としての空気の圧力に変化を与えることが可能とされており、これにより弁ユニット１００Ａに流入する圧縮空気の流量が調節されることで弁ユニット１００Ａから流出する圧縮空気の流量が可変に制御可能に構成されている。なお、弁ユニット１００Ａの構成については、上述した本発明の実施の形態１のそれと同様であるため、ここではその説明は繰り返さない。
【０１３９】
図２０に示すように、モータポンプユニット３００は、ハウジング３０１と、第１弁体３３０と、第２弁体３４０と、モータ３６０とを主として備えている。ハウジング３０１は、第１弁体３３０が組付けられる平板状の上部側ハウジング３１０とモータ３６０が組付けられる下部側ハウジング３２０とが組み合わせることで構成されており、これら上部側ハウジング３１０と下部側ハウジング３２０とによって第２弁体３４０が挟持されている。
【０１４０】
上部側ハウジング３１０の所定位置には、接続管５３が接続される吐出部３１１が設けられており、当該吐出部３１１には、作動媒体としての空気が吐出される吐出口３１１ａが設けられている。また、下部側ハウジング３２０の吐出口３１１ａに面する部分には、連通路３５３が設けられている。
【０１４１】
上部側ハウジング３１０の他の所定位置には、当該上部側ハウジング３１０を貫通するように連通路３５１が設けられており、上部側ハウジング３１０の上面側に位置する連通路３５１の開口端にて作動媒体としての空気が吸入される吸入口３１２ａが構成されている。また、上部側ハウジング３１０の下面側に位置する連通路３５１の開口端は、第１弁体３３０の逆止弁部３３１によって閉塞可能とされている。
【０１４２】
第２弁体３４０は、その内部に中空部を有しており、当該中空部が第１弁体３３０の逆止弁部３３１に面するように配設されている。上記中空部を含むとともに、第１弁体３３０と第２弁体３４０とによって主として規定される空間は、ポンピング空間（ポンプ室）３５０に相当する。また、上部側ハウジング３１０のポンピング空間３５０に面する部分には、連通路３５２が設けられている。
【０１４３】
上述した上部側ハウジング３１０に設けられた連通路３５２の一部と、下部側ハウジング３２０に設けられた連通路３５３の一部とは、互いに対面するように配置されており、この連通路３５２と連通路３５３とが対面する部分において、連通路３５２が第２弁体３４０の逆止弁部３４１によって閉塞可能とされている。
【０１４４】
図中矢印Ｃ方向に回転するモータ３６０の駆動軸３６１は、動力伝達部材３７１〜３７３を介して第２弁体３４０の下端に連結されている。これにより、モータ３６０の駆動軸３６１に生じる回転運動は、上記動力伝達部材３７１〜３７３によって概ね上下方向に沿った往復運動に変換される。その結果、第２弁体３４０の下端は、上記モータ３６０によって駆動されて上下動することになり、これにより上述したポンピング空間３５０に脈動が生じることになる。
【０１４５】
一方、図２０に示すように、漏らし弁ユニット４００は、有底筒状の形状を有するハウジング４１０と、有底筒状の形状を有し、当該ハウジング４１０に内挿された弁体４２０とを備えている。ハウジング４１０の所定位置には、接続部４１１が設けられており、当該接続部４１１には、作動媒体としての空気が流入する開口４１１ａが設けられている。
【０１４６】
図２２（Ａ）に示すように、弁体４２０の開口４１１ａに連通する部分には、スリット状の切れ込み４２１が入れられることで漏出口４２１が設けられている。当該漏出口４２１は、弁体４２０の中空部４２２を介して排出口４２３ａに連通している。
【０１４７】
図２１（Ａ）および図２１（Ｂ）は、いずれもモータポンプユニット３００を動作させた状態を示している。当該動作状態においては、モータ３６０に所定の電圧が印加されることにより、モータ３６０の駆動軸３６１に回転運動が生じ、当該回転運動が第２弁体３４０の下端の上下動に変換されることでポンピング空間３５０に脈動が生じる。
【０１４８】
その際、図２１（Ａ）に示すように、ポンピング空間３５０が膨張された状態においては、ポンピング空間３５０に陰圧が生じ、これに伴って第１弁体３３０の逆止弁部３３１が開放されるとともに第２弁体３４０の逆止弁部３４１が閉塞されることになる。これにより、作動媒体としての空気が吸入口２２０ａから連通路３５１を経由してポンピング空間３５０に吸入される。
【０１４９】
その後、図２１（Ｂ）に示すように、ポンピング空間３５０が圧縮された状態においては、ポンピング空間３５０に陽圧が生じ、これに伴って第１弁体３３０の逆止弁部３３１が閉塞されるとともに第２弁体３４０の逆止弁部３４１が開放されることになる。これにより、作動媒体としての空気が連通路３５２，３５３を経由にして吐出口３１１ａから吐出されることになる。
【０１５０】
以上の動作が繰り返されることにより、モータポンプユニット３００にあっては、作動媒体としての空気が連続的に連続的に吐出口３１１ａから吐出するポンプ機能が発揮されることになる。
【０１５１】
ここで、モータポンプユニット３００は、上述した圧電ポンプユニット２００Ａとは異なり、その駆動が停止された状態において漏らし機能を発揮することはない。すなわち、モータポンプユニット３００の吸入口３１２ａ側の圧力（通常は大気圧）が吐出口３１１ａ側の圧力（すなわち、吐出部３１１に接続された弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧）よりも低い条件下においても、上述した第１弁体３３０および第２弁体３４０の逆止弁機能により、吐出口３１１ａ側から吸入口３１２ａ側に向けて作動媒体としての空気が流れることはない。
【０１５２】
そのため、本実施の形態においては、上述した漏らし弁ユニット４００を弁ユニット１００Ａの作動空間１５０に連通するように接続管５３に付設することにより、当該漏らし弁ユニット４００によって漏らし機能が発揮されるようにし、これにより弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧を降圧させることを可能にしている。
【０１５３】
図２２（Ｂ）に示すように、漏らし弁ユニット４００の排出口４２３ａ側の圧力（通常は大気圧）が開口４１１ａ側の圧力（すなわち、接続部４１１に接続された弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧）よりも十分に低い条件下においては、図中に示す如くの空気の流れが発生することになる。すなわち、作動媒体としての空気が開口４１１ａから漏出口４２１を経由して弁体４２０の中空部４２２に流入して、その後排出口４２３ａから排出されることになる。なお、漏出口４２１が切れ込みによって形成されているため、当該漏出口４２１は、相当程度の流動抵抗を有しており、排出口４２３ａ側の圧力が開口４１１ａ側の圧力よりも十分に低くならない限りは、上述した空気の流れは生じない。
【０１５４】
このように、本実施の形態における流量制御弁３２Ｂにあっては、モータポンプユニット３００が、弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧を昇圧させるポンプ機能を発揮することになり、漏らし弁ユニット４００が、弁ユニット１００Ａの作動空間１５０の内圧を降圧させて大気圧に復帰させる漏らし機能を発揮する。
【０１５５】
図２３ないし図２５は、本実施の形態における血圧計において、減圧測定法に基づいた動作フローに従って血圧測定を行なった場合の急速加圧過程、微速減圧過程および急速減圧過程における具体的な血圧計の動作を示す図である。次に、これら図２３ないし図２５を参照して、本実施の形態における血圧計において、減圧測定法に基づいて血圧値を測定する場合の血圧計の具体的な動作について説明する。
【０１５６】
図２３に示すように、本実施の形態における血圧計においては、急速加圧過程において、制御部２０は、加圧ポンプ駆動回路３４に所定の制御信号を与えることで加圧ポンプ３１を駆動させ、当該加圧ポンプ３１から圧迫用空気袋４２に向けて圧縮空気を送るとともに、モータ駆動回路３５Ｂに所定の制御信号を与えることでモータポンプユニット３００を駆動し、作動媒体としての空気を弁ユニット１００Ａの作動空間１５０に導入することでダイヤフラム１３０を撓み変形させて弁体１６０を移動させ、これにより弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉されるようにする。このときにモータ３６０に印加される駆動電圧は、弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉できる大きさの電圧とする。なお、当該駆動電圧の決定に際しては、作動媒体としての空気が漏らし弁ユニット４００を経由して一部漏出することを考慮に含めることが必要である。
【０１５７】
図２４に示すように、本実施の形態における血圧計においては、微速減圧過程において、制御部２０は、加圧ポンプ駆動回路３４に所定の制御信号を与えることで加圧ポンプ３１を停止させるとともに、モータ駆動回路３５Ｂに所定の制御信号を与えることでモータポンプユニット３００を出力を落として引き続き駆動させ、作動空間１５０の内圧を減じることでダイヤフラム１３０の撓み変形を低減させて弁体１６０を移動させ、これにより流入口１１１ａが僅かに開放されるようにする。その結果、圧迫用空気袋４２の内部に存する圧縮空気が流量制御弁３２Ａを経由して徐々に排出されることになる。このときにモータ３６０に印加される駆動電圧は、弁体１６０によって流入口１１１ａが全閉できる大きさの電圧よりも小さい電圧で、かつ流入口１１１ａから流入する圧縮空気の流量を所定の流量に制限できる範囲の電圧とする。なお、当該駆動電圧の決定に際しては、作動媒体としての空気が漏らし弁ユニット４００を経由して一部漏出することを考慮に含めることが必要である。
【０１５８】
図２５に示すように、本実施の形態における血圧計においては、急速減圧過程において、制御部２０は、モータ駆動回路３５Ｂに所定の制御信号を与えることでモータポンプユニット３００を停止させ、作動媒体としての空気を弁ユニット１００Ａの作動空間１５０から導出することでダイヤフラム１３０の撓み変形を減じて弁体１６０を移動させ、これにより流入口１１１ａが全開した状態となるようにする。その結果、圧迫用空気袋４２の内部に存する圧縮空気が漏らし弁ユニット４００を経由して迅速に排出されることになる。
【０１５９】
なお、ここでは、その説明を省略するが、本実施の形態における血圧計においても、加圧測定方式に基づいた動作フローに従って血圧値を測定することが可能であり、その動作は、上述した本発明の実施の形態１における血圧計の場合に順ずることになる。
【０１６０】
以上において説明した本実施の形態の如くの構成を採用した場合にも、上述した本発明の実施の形態１の如くの構成を採用した場合と同様に、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、容易に流体の流量制御が可能な流量制御弁とすることができるとともに、小型で軽量かつ安価に構成することができ、消費電力が小さく、圧迫用空気袋から排出すべき圧縮空気の流量制御が容易に行なえる血圧計とすることができる。
【０１６１】
図２６は、本実施の形態に従った変形例に係る流量制御弁のモータポンプユニットの要部拡大断面図である。次に、この図２６を参照して、本実施の形態に従った変形例に係る流量制御弁のモータポンプユニットについて説明する。
【０１６２】
図２６に示すように、本変形例に係る流量制御弁のモータポンプユニットは、上述した本実施の形態における流量制御弁３２Ｂのモータポンプユニットと第１弁体３３０および第２弁体３４０の構成において相違している。具体的には、本変形例に係る流量制御弁のモータポンプユニットにおいては、第１弁体３３０の逆止弁部３３１および第２弁体３４０の逆止弁部３４１に微小な凹凸３３２，３４２が多数付与されることで粗面化されており、これにより逆止弁部３３１，３４１のシール性が意図的に低下させられている。したがって、当該逆止弁部３３１，３４１が、作動媒体としての空気の漏らし機能を発揮することになる。
【０１６３】
このように構成することにより、上述した漏らし弁ユニット４００を別途設けることが不要になる。したがって、上述した効果に加え、さらに小型で軽量かつ安価に流量制御弁およびこれを備えた血圧計を構成できる効果が得られる。
【０１６４】
以上において説明した本発明の実施の形態およびその変形例においては、圧生成手段として圧電ポンプまたはモータポンプを利用した場合を例示したが、当然に他のポンプ（ブロワを含む）を利用することも可能である。
【０１６５】
また、上述した本発明の実施の形態およびその変形例においては、作動空間に外部から作動媒体が導入され、また作動空間から外部に作動媒体が導出されることにより、作動空間に内圧変動が生じるように構成された流量制御弁を例示して説明を行なったが、当該作動空間を密閉することで作動媒体を密封し、密封された作動媒体の容積を変動させること等で作動空間の内圧変動が生じるように流量制御弁を構成することも可能である。
【０１６６】
また、上述した本発明の実施の形態およびその変形例においては、流量制御される流体が圧縮空気であり、作動媒体として空気を利用した場合を例示して説明を行なったが、本発明の適用対象はこれに限られるものではなく、流量制御される流体が、圧縮空気以外の高圧の気体や圧縮環境下にある液体等であってもよく、また作動媒体としても、空気以外の気体や液体等であってよい。
【０１６７】
また、上述した本発明の実施の形態およびその変形例において示した特徴的な構成は、必要に応じて相互に組合わせることが当然に可能である。
【０１６８】
さらに、上述した本発明の実施の形態およびその変形例においては、血圧情報測定装置として収縮期血圧値、拡張期血圧値等の血圧値を測定する上腕式血圧計を例示して説明を行なったが、本発明は、この他にも、手首式血圧計や足式血圧計、脈波や脈拍、ＡＩ（Augmentation Index）値に代表される動脈硬化度を示す指標、平均血圧値、酸素飽和度等を測定可能にする血圧情報測定装置にもその適用が当然に可能である。
【０１６９】
このように、今回開示した上記各実施の形態およびその変形例はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって画定され、また特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【符号の説明】
【０１７０】
１  血圧計、１０  本体、２０  制御部、２１  表示部、２２  メモリ部、２３  操作部、２４  電源部、３０  圧迫用エア系コンポーネント、３１  加圧ポンプ、３２，３２Ａ，３２Ａ′，３２Ｂ  流量制御弁、３３  圧力センサ、３４  加圧ポンプ駆動回路、３５  流量制御弁駆動回路、３５Ａ  圧電素子駆動回路、３５Ｂ  モータ駆動回路、３６  発振回路、４０  カフ、４１  外装カバー、４２  圧迫用空気袋、５０  エア管、５１〜５３  接続管、１００Ａ〜１００Ｄ  弁ユニット、１０１  ケーシング、１１０  上ケース、１１１  流入部、１１１ａ  流入口、１１２  流出部、１１２ａ  流出口、１２０  下ケース、１２１，１２１′  接続部、１２１ａ  開口、１２２  規制部、１２５  シール部材、１３０  ダイヤフラム、１３１  易変形部、１４０  流動空間、１５０  作動空間、１６０  弁体、１６１  傾斜面、１６２  微小凹凸、２００Ａ，２００Ｂ  圧電ポンプユニット、２０１  ハウジング、２１０  上部側ハウジング、２１１  吐出部、２１１ａ  吐出口、２１２  第１支持部材、２１３  第２支持部材、２２０  下部側ハウジング、２２０ａ  吸入口、２３１  薄板部、２３１ａ  微細連通孔、２３２  振動板部、２４０  ポンピング空間、２５０  周囲空間、２６０  圧電素子、３００  モータポンプユニット、３０１  ハウジング、３１０  上部側ハウジング、３１１  吐出部、３１１ａ  吐出口、３１２ａ  吸入口、３２０  下部側ハウジング、３３０  第１弁体、３３１  逆止弁部、３３２  凹凸、３４０  第２弁体、３４１  逆止弁部、３４２  凹凸、３５０  ポンピング空間、３５１〜３５３  連通路、３６０  モータ、３６１  駆動軸、３７１〜３７３  動力伝達部材、４００  漏らし弁ユニット、４１０  ハウジング、４１１  接続部、４１１ａ  開口、４２０  弁体、４２１  漏出口、４２２  中空部、４２３ａ  排出口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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