(57)【要約】      （修正有）【課題】吐出空気の空気圧の脈動を減少させるカフ加圧装置を提供する。【解決手段】ピストン４を気密に摺動可能に内蔵したシリンダ１，２と、ピストン４をモータ１２で連続的に進退移動させるピストン駆動機構１６と、シリンダ１，２内に連通する空気通路１７とを具え、ピストン駆動機構１６は、雌ねじ部材６と雄ねじ部材８とを螺合させ、それら雌ねじ部材６と雄ねじ部材８との何れか一方をピストン４に結合するとともに他方をモータ１２の出力回転で回転させてピストン４を進退移動させるねじ機構１１を有するカフ加圧装置である。【選択図】図１
2013202086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンを気密に摺動可能に内蔵したシリンダと、
前記ピストンをモータで連続的に進退移動させるピストン駆動機構と、
前記シリンダ内に連通する空気通路と、
を具えてなるカフ加圧装置。
【請求項２】
前記ピストン駆動機構は、雌ねじ部材と雄ねじ部材とを螺合させ、それら雌ねじ部材と雄ねじ部材との何れか一方をピストンに結合するとともに他方をモータの出力回転で回転させて前記ピストンを進退移動させるねじ機構を有することを特徴とする、請求項１記載のカフ加圧装置。
【請求項３】
前記空気通路は、カフに接続される加圧側通路と大気中に開放される開放側通路とに分岐しており、
前記開放側通路には開閉弁が介装されていることを特徴とする、請求項１または２記載のカフ加圧装置。
【請求項４】
前記空気通路内の空気圧を計測する圧力センサと、
あらかじめ設定された加圧条件と前記圧力センサの出力信号とに基づき前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、
を具えることを特徴とする、請求項１から３までの何れか１項記載のカフ加圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、腕等に装着されるカフ（圧迫帯）のカフ圧を変化させることにより生体情報を計測する、血圧計、オシロメトリック法による間接的血圧測定器その他の装置に用いられ、カフ圧を変化させるカフ加圧装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在市販されている自動血圧計では、カフの一種である腕帯を加圧するためのカフ加圧装置として、ベローズやダイヤフラム等を持つ振動型ポンプを用い（特許文献１参照）、オシロメトリック法により間接的に血圧測定を行っている（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１９２３０６
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】杏林大学保健学部生理学  嶋津秀昭著の「動脈血管硬化指標としてのASI測定原理と基礎的な評価」（http://www.jsas.jp/menu/jsas/index.html、2012年3月26日ダウンロード）
【非特許文献２】札幌医科大学医療人育成センター教養教育研究部門心理学准教授  田中豪一著の「指動脈スティフネス指標の開発とその応用」（http://www.jstshingi.jp/abst/p/10/1046/6ikadai3.pdf、2012年3月26日ダウンロード）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら振動型ポンプは、その構造からベローズを繰り返し伸縮させたりダイヤフラムを振動させたりして空気を圧送するため、その空気圧が脈動することになる。この脈動成分により、従来の振動型ポンプでは、吐出する空気の空気圧を圧力センサの値に正確に追従させることが難しいという問題があった。
【０００６】
このため、大型のチャンバーに空気を蓄えることで脈動成分を低減させることも考えられるが、その場合には空気圧を目的の圧力に速やかに到達させるのが難しいという問題があった。
【０００７】
また、一定圧力で脈拍を調べたりる際にも、同様の理由から空気圧を目的の圧力に速やかにかつ正確に到達させるのが難しいという問題があった。そしてこのことは、特に指用カフ等、容積の小さいカフの場合に顕著であった（非特許文献２参照）。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、上記従来のカフ加圧装置の課題を有利に解決するものであり、この発明のカフ加圧装置は、ピストンを気密に摺動可能に内蔵したシリンダと、前記ピストンをモータで連続的に進退移動させるピストン駆動機構と、前記シリンダ内に連通する空気通路と、を具えてなるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のカフ加圧装置にあっては、シリンダ内に連通する空気通路をカフに接続し、ピストン駆動機構のモータを作動させると、シリンダ内に気密に摺動可能に内蔵されたピストンをピストン駆動機構がそのモータで連続的に進退移動させ、これによりピストンがシリンダ内の空気をカフに圧送する。
【００１０】
従って、この発明のカフ加圧装置によれば、実質的に振動部分がないので、カフにほとんど若しくは全く脈動なしに空気を圧送することができ、これにより、圧送する空気圧を圧力センサの検出圧に正確に追従させることができるとともに、圧送する空気圧を目的の圧力に速やかにかつ正確に到達させることができる。
【００１１】
なお、この発明のカフ加圧装置においては、前記ピストン駆動機構は、雌ねじ部材と雄ねじ部材とを螺合させ、それら雌ねじ部材と雄ねじ部材との何れか一方をピストンに結合するとともに他方をモータの出力回転で回転させて前記ピストンを進退移動させるねじ機構を有していると好ましい。雌ねじ部材と雄ねじ部材とを螺合させたねじ機構を用いて、それら雌ねじ部材と雄ねじ部材との何れか一方をピストンに結合するとともに他方をモータの出力回転で回転させれば、簡易かつコンパクトな構成でモータの出力回転をピストンの直線運動に変換できるので、カフ加圧装置を安価かつコンパクトに構成できるからである。
【００１２】
また、この発明のカフ加圧装置においては、前記空気通路は、カフに接続される加圧側通路と大気中に開放される開放側通路とに分岐しており、前記開放側通路には開閉弁が介装されていると好ましい。このようにすれば、カフの加圧後に空気通路をカフに接続したまま開閉弁を開いてカフをゆっくりと減圧することができるので、容易に血圧測定等を行うことができる。
【００１３】
さらに、この発明のカフ加圧装置においては、前記空気通路内の空気圧を計測する圧力センサと、あらかじめ設定された加圧条件と前記圧力センサの出力信号とに基づき前記モータの作動を制御するモータ制御手段と、を具えていると好ましい。このようにすれば、加圧条件をあらかじめ設定しておくだけで、その加圧条件に従ってカフに空気を圧送して自動的かつ高精度にカフを加圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明のカフ加圧装置の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】上記実施例のカフ加圧装置のシリンダおよびピストン駆動機構の外観構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づく実施例によって詳細に説明する。ここに、図１は、この発明のカフ加圧装置の一実施例の構成を示す説明図、また図２は、その実施例のカフ加圧装置のシリンダおよびピストン駆動機構の外観構成を示す斜視図である。
【００１６】
この実施例のカフ加圧装置では、二本のシリンダ１，２の互いに対向する一端部同士を連結板３で連結するとともに、一方のシリンダ１内にピストン４を配置して、そのピストン４の外周部に設けたＯリング４ａをシリンダ１の内周面に摺接させることで、シリンダ１にピストン４を気密に摺動可能に内蔵し、その一方のシリンダ１の他端部を、貫通路５ａを持つ塞ぎ板５で気密に閉止する。そして、他方のシリンダ２に雌ねじ部材としてのナット６を摺動可能に内蔵するとともに、そのナット６とピストン４とを、連結板３を摺動自在に貫通する互いに平行な二本の連結ロッド７で連結して一体的に進退移動するようにする。
【００１７】
また、この実施例のカフ加圧装置では、ナット６に螺合させた雄ねじ部材としての雄ねじ軸８の先端部を連結板３で回転自在に支持するとともに、他方のシリンダ２の他端部を例えばＬ字状の断面形状を持つブラケット９に固定し、そのブラケット９に貫通させた雄ねじ軸８の基端部を、ブラケット９に設けた軸受け１０で回転自在に支持する。そして、他方のシリンダ２にその軸線方向へ延在する長孔２ａを設け、ナット６の外周面に突設したローラ６ａをその長孔２ａに移動自在に嵌合させて、ナット６を他方のシリンダ２に対しその軸線方向へ移動自在にするとともに回り止めし、これにより、雄ねじ軸８を回転させるとナット６が雄ねじ軸８に沿って進退移動してピストン４を移動させるねじ機構１１を構成する。
【００１８】
さらに、この実施例のカフ加圧装置では、ブラケット９に他方のシリンダ２と並べて固設した例えばパルスモータ（ステッピングモータ）１２の出力軸をそのブラケット９に貫通させて、ブラケット９から他方のシリンダ２と反対の側に突出する雄ねじ軸８の基端部とそのパルスモータ１２の出力軸とにそれぞれ外周溝部に図示しない歯を所定ピッチで持つプーリ１３を固定し、それらのプーリ１３間に環状の例えばタイミングベルト等の歯付きベルト１４を掛け渡すことでベルト式伝動機構１５を構成する。
【００１９】
これにより、パルスモータ１２がその出力軸を回転させると、その回転がベルト式伝動機構１５を介して例えば伝動比１：１で雄ねじ軸８に伝えられ、雄ねじ軸８はその回転方向に応じてその１回転毎にナット６ひいてはピストン４を、その雄ねじ軸８が持つ雄ねじの所定ピッチ分ずつ塞ぎ板５へ接近する方向へ前進移動させ、もしくは塞ぎ板５から離間する方向へ後退移動させる。従って、これらねじ機構１１、ベルト式伝動機構１５およびパルスモータ１２は、ピストン４をモータ１２で連続的に進退移動させるピストン駆動機構１６を構成する。
【００２０】
さらに、この実施例のカフ加圧装置では、一方のシリンダ１の他端部に設けた塞ぎ板５の貫通路５ａに例えば図２に示す接続具５ｂを介して例えばナイロンチューブからなる空気通路１７の一端部を接続し、その空気通路１７の他端部を二つに分岐させて、一方の分岐路である加圧側通路１７ａの先端部を例えば指用のカフ１８の内部の空気室に接続するとともに、他方の分岐路である開放側通路１７ｂの先端部を大気中に開放し、その開放側通路１７ｂの途中に圧力センサ１９と、開閉弁としての例えば手動式のサクションバルブ２０とを設ける。
【００２１】
そして、この実施例のカフ加圧装置では、他方のシリンダ２内に検出子２１ａが突出するようにブラケット９に設けたリミットスイッチ２１からの信号を、圧力センサ１９からの信号とともに、例えば通常のマイクロコンピュータからなるコントローラ２２に入力し、コントローラ２２は、あらかじめメモリ等に記憶しているプログラムに基づき、リミットスイッチ２１からの信号によりピストン４の後退限位置への到達を検知しつつ、図示しない設定スイッチ等から与えられた加圧条件を示す設定信号と、圧力センサ１９から与えられる空気通路１７内の空気圧を示す空気圧信号とに応じて、モータドライバ２３を介してパルスモータ１２を駆動してピストン４を連続的に前進もしくは後退移動させる。
【００２２】
かかる構成を具えるこの実施例のカフ加圧装置にあっては、シリンダ１内に連通する空気通路１７のうちの加圧側通路１７ａの先端部をカフ１８に接続し、ピストン駆動機構１６のパルスモータ１２を作動させると、シリンダ１内に気密に摺動可能に内蔵されたピストン４をピストン駆動機構１６がそのパルスモータ１２で連続的に進退移動させ、これによりピストン４が、先ず後退移動によってシリンダ１内に、サクションバルブ２０の開放状態の開放側通路１７ｂから空気を吸引し、次いで前進移動によってそのシリンダ１内の空気を、開放側通路１７ｂのサクションバルブ２０の閉止状態で、加圧側通路１７ａからカフ１８に圧送する。
【００２３】
従って、この実施例のカフ加圧装置によれば、実質的に振動部分がないので、カフ１８にほとんど若しくは全く脈動なしに空気を圧送することができ、これにより、圧送する空気圧を圧力センサ１９の検出圧に正確に追従させることができるとともに、圧送する空気圧を目的の圧力に速やかにかつ正確に到達させることができる。
【００２４】
また、この実施例のカフ加圧装置によれば、ピストン駆動機構１６は、ナット６と雄ねじ軸８とを螺合させ、それらのうちのナット６をピストン４に結合するとともに雄ねじ軸８をパルスモータ１２の出力回転で回転させてピストン４を進退移動させるねじ機構１１を有しているので、簡易かつコンパクトな構成でパルスモータ１２の出力回転をピストン４の直線運動に変換し得て、カフ加圧装置を安価かつコンパクトに構成することができる。
【００２５】
さらに、この実施例のカフ加圧装置によれば、空気通路１７は、カフ１８に接続される加圧側通路１８ａと大気中に開放される開放側通路１８ｂとに分岐しており、開放側通路１８ｂにはサクションバルブ２０が介装されていることから、カフ１８の加圧後に加圧側通路１８ａをカフ１８に接続したままサクションバルブ２０を開いてカフ１８をゆっくりと減圧することができるので、容易に血圧測定等を行うことができる。なお、サクションバルブ２０を閉じたままパルスモータ１２を加圧時と逆に回転させてピストン４を連続的に後退移動させ、カフ１８を任意の速度で減圧するようにしても良い。
【００２６】
さらに、この実施例のカフ加圧装置によれば、空気通路１７内の空気圧を計測する圧力センサ１９と、あらかじめ設定された加圧条件と圧力センサ１９の出力信号とに基づきパルスモータ１２の作動を制御するモータ制御手段としてのコントローラ２２およびモータドライバ２３とを具えているので、加圧条件をあらかじめ設定しておくだけで、その加圧条件に従ってカフ１８に空気を圧送して自動的かつ高精度にカフ１８を加圧し、あるいは加圧後に任意のパターンで減圧することができる。
【００２７】
以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載範囲内で適宜変更し得るものであり、例えば、上記実施例ではピストンを駆動するモータとしてパルスモータ１２を用いたが、これに代えてエンコーダ付きのモータを用いても良い。また、上記実施例ではピストン駆動機構１６としてねじ機構１１を有するものを用いたが、これに代えてラック・ピニオン機構やクランク機構、カム機構等の他の直線移動機構を用いても良い。そして、サクションバルブ２０は上記実施例では手動式のものとしたが、これに代えて電磁式等のものを用い、その開閉作動を例えばコントローラ２２で制御しても良い。
【００２８】
さらに、カフ１８は上記実施例では指に装着されて指の血管で血圧や脈拍を計測する指用のカフとしたが、これに代えて腕用や手首用等のものとしてもよく、またこの発明のカフ加圧装置は、血圧や脈拍以外の生体情報の計測に用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
かくしてこの発明のカフ加圧装置によれば、実質的に振動部分がないので、カフにほとんど若しくは全く脈動なしに空気を圧送することができ、これにより、圧送する空気圧を圧力センサの検出圧に正確に追従させることができるとともに、圧送する空気圧を目的の圧力に速やかにかつ正確に到達させることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１，２  シリンダ
２ａ  長孔
３  連結板
４  ピストン
４ａ  Ｏリング
５  塞ぎ板
５ａ  貫通路
５ｂ  接続具
６  ナット
６ａ  ローラ
７  連結ロッド
８  雄ねじ軸
９  ブラケット
１０  軸受け
１１  ねじ機構
１２  パルスモータ
１３  プーリ
１４  歯付きベルト
１５  ベルト式伝動機構
１６  ピストン駆動機構
１７  空気通路
１７ａ  加圧側通路
１７ｂ  開放側通路
１８  カフ
１９  圧力センサ
２０  サクションバルブ
２１  リミットスイッチ
２１ａ  検出子
２２  コントローラ
２３  モータドライバ
【図１】
2013202086.tif 000003
【図２】
2013202086.tif 000004