特許第6013003号(P6013003)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6013003
(24)【登録日】2016年9月30日
(45)【発行日】2016年10月25日
(54)【発明の名称】ポンプユニット
(51)【国際特許分類】
   F04B 41/06 20060101AFI20161011BHJP
   F04B 41/00 20060101ALI20161011BHJP
   F04B 39/00 20060101ALI20161011BHJP
   A61B 5/0225 20060101ALI20161011BHJP
   A61B 5/02 20060101ALI20161011BHJP
【FI】
   F04B41/06
   F04B41/00 A
   F04B39/00 102V
   A61B5/02 636B
   A61B5/02 310C
【請求項の数】3
【全頁数】10
(21)【出願番号】特願2012-82096(P2012-82096)
(22)【出願日】2012年3月30日
(65)【公開番号】特開2013-209968(P2013-209968A)
(43)【公開日】2013年10月10日
【審査請求日】2015年3月9日
(73)【特許権者】
【識別番号】000112602
【氏名又は名称】フクダ電子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105050
【弁理士】
【氏名又は名称】鷲田 公一
(72)【発明者】
【氏名】矢野 健太郎
【審査官】 松浦 久夫
(56)【参考文献】
【文献】 特開平06−147127(JP,A)
【文献】 特開2007−271117(JP,A)
【文献】 特開2011−106373(JP,A)
【文献】 特開昭60−103967(JP,A)
【文献】 特開平11−022649(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F04B 39/00
F04B 41/00
F04B 41/06
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のエアーポンプと、
前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、
を具備し、
前記支持部材は、前記基台上に載置された前記複数のエアーポンプを、上方から前記基台方向に押さえ付ける押え板であり、
前記押え板による前記複数のエアーポンプに対する押圧力は、エアーポンプ間で異なる、
ンプユニット。
【請求項2】
複数のエアーポンプと、
前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、
を具備し、
前記支持部材は、前記基台上に載置された前記複数のエアーポンプを、上方から前記基台方向に押さえ付ける押え板であり、
前記複数のエアーポンプのモーター軸から、前記押え板によるエアーポンプを支持する支点までの距離は、エアーポンプ間で異なる、
ンプユニット。
【請求項3】
療用のカフにエアーを送るポンプユニットであって、
複数のエアーポンプと、
前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、
前記エアーポンプに隣接して設けられ、前記カフのエアーを排気する排気弁と、
を具備し、
前記支持部材は、前記エアーポンプと、前記排気弁との両方を一括して支持する、
ンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数のエアーポンプを有するポンプユニットに関する。例えば、血圧測定や脈波測定時に用いられるカフに圧縮空気を送るポンプユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば特許文献1で開示されているように、血圧測定や脈波測定は、上腕や足首にカフを装着して行われる。カフには、ポンプユニットによって生成された圧縮空気が送られる。特許文献1では、カフ内に複数の空気袋が設けられ、この複数の空気袋にエアーポンプからの圧縮空気が送られる構成が開示されている。
【0003】
ここで、ポンプユニットを複数のポンプを有する構成とすることにより、カフを速やかに膨らませて、血圧測定や脈波測定を速やかに行うようにすることが、よく行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−297222号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、ポンプユニットを複数のエアーポンプを有する構成とした場合には、ポンプユニットを1つのエアーポンプによって構成した場合と比較して、振動及び騒音が大きくなる可能性が高い。
【0006】
特に、血圧測定装置や脈波測定装置などの生体情報測定装置に搭載するポンプユニットは、診察室や検査室、治療室などの静かな空間に配置される場合がほとんどなので、振動及び騒音が小さいことが非常に望まれる。
【0007】
本発明は、複数のエアーポンプからなるポンプユニットの振動及び騒音を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明のポンプユニットの一つの態様は、複数のエアーポンプと、前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、を具備し、前記支持部材は、前記基台上に載置された前記複数のエアーポンプを、上方から前記基台方向に押さえ付ける押え板であり、前記押え板による前記複数のエアーポンプに対する押圧力は、エアーポンプ間で異なる。
【0010】
本発明のポンプユニットの一つの態様は、複数のエアーポンプと、前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、を具備し、前記支持部材は、前記基台上に載置された前記複数のエアーポンプを、上方から前記基台方向に押さえ付ける押え板であり、前記複数のエアーポンプのモーター軸から、前記押え板によるエアーポンプを支持する支点までの距離は、エアーポンプ間で異なる。
本発明のポンプユニットの一つの態様は、医療用のカフにエアーを送るポンプユニットであって、複数のエアーポンプと、前記複数のエアーポンプによる共振を抑制するように前記複数のエアーポンプを基台上に支持する支持部材と、前記エアーポンプに隣接して設けられ、前記カフのエアーを排気する排気弁と、を具備し、前記支持部材は、前記エアーポンプと、前記排気弁との両方を一括して支持する。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、支持部材によって、複数のエアーポンプによる共振が抑制されるので、複数のエアーポンプからなるポンプユニットの振動及び騒音を抑制することができる。また、押え板による複数のエアーポンプに対する押圧力が、エアーポンプ間で異なるようにされているので、複数のエアーポンプによる共振を有効に抑制できる。また、複数のエアーポンプのモーター軸から、押え板によるエアーポンプを支持する支点までの距離が、エアーポンプ間で異なるようにされているので、複数のエアーポンプによる共振を有効に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1】実施の形態のポンプユニットの全体構成を示す斜視図
図2】ポンプユニットの平面図
図3】押え板を取り外した状態を示す斜視図
図4】押え板の形状を示す斜視図
図5】押え板の形状を示す断面図
図6】ポンプユニットの正面図
図7】実験により得られた、騒音レベルを示す図
図8】実験により得られた、騒音レベルの周波数特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0014】
図1及び図2は、本実施の形態のポンプユニット100の全体構成を示す。図1はポンプユニット100の斜視図であり、図2はポンプユニット100の平面図である。なお、図1及び図2は、ポンプユニット100の内部構成を示すために、ポンプユニットの上部を覆う蓋が外された状態である。
【0015】
ポンプユニット100は、複数のエアーポンプを有する。本実施の形態の場合には、ポンプユニット100は、4つのエアーポンプ11、12、13、14を有する。エアーポンプ11〜14は、基台20上に固定される。実際上、各エアーポンプ11〜14は、モーター11a、12a、13a、14aと、モーター11a、12a、13a、14aからの駆動力によりダイヤフラム等を動作させて圧縮空気を生成するエアー圧縮部11b、12b、13b、14bと、を有する。エアー圧縮部11b、12b、13b、14bは基台20に嵌め込むようにして比較的簡単に固定されているのに対して、モーター11a、12a、13a、14aは基台20にしっかりと固定されている。この固定構造については、後で詳しく説明する。
【0016】
エアーポンプ11には、吸入管21a及び吐出管21bが接続されており、エアーポンプ11は、吸入管21aを介して吸入した空気を圧縮して、吐出管21bから吐出するようになっている。吐出管21bは、チューブ(図示せず)を介してカフ(図示せず)の空気袋に接続されている。同様に、エアーポンプ12には吸入管22a及び吐出管22bが接続されており、エアーポンプ13には吸入管23a及び吐出管23bが接続されており、エアーポンプ14には吸入管24a及び吐出管24bが接続されている。
【0017】
また、各エアーポンプ11〜14に対応して、定排弁31a、32a、33a、34aと、急排弁31b、32b、33b、34bと、が設けられている。すなわち、エアーポンプ11に対応して定排弁31aと急排弁31bとが設けられており、エアーポンプ12に対応して定排弁32aと急排弁32bとが設けられており、エアーポンプ13に対応して定排弁33aと急排弁33bとが設けられており、エアーポンプ14に対応して定排弁34aと急排弁34bとが設けられている。
【0018】
定排弁31a、32a、33a、34a及び急排弁31b、32b、33b、34bは、電磁弁により構成されており、それぞれがカフの異なる空気袋に連通されている。定排弁31a、32a、33a、34aは空気袋からゆっくりと空気を排出し、急排弁31b、32b、33b、34bは空気袋から定排弁31a、32a、33a、34aよりも急速に空気を排出する。因みに、基台20上には、カフの空気圧を検知する圧力センサー等も搭載されている。
【0019】
次に、エアーポンプ11〜14を固定するための構成について詳細に説明する。
【0020】
上述したように、エアーポンプ11〜14のエアー圧縮部11b、12b、13b、14bは基台20に嵌め込むようにして比較的簡単に固定されているのに対して、エアーポンプ11〜14のモーター11a、12a、13a、14aは基台20にしっかりと固定されている。これにより、重量及び振動が大きいモーター11a、12a、13a、14aの振動及び騒音を抑制できる。
【0021】
モーター11a、12a、13a、14aは、図3に示すように、スポンジ等の緩衝材11c、12c、13c、14cにより巻回されている。また、モーター11a、12a、13a、14aは緩衝材11c、12c、13c、14cによって巻回された状態で、断面がコ字状のトレイ11d、12d、13d、14dに狭持されている。ここで、トレイ11d、12d、13d、14dは、開口部が上方を向くようにして基台20に固定されており、この開口部から緩衝材11c、12c、13c、14cが巻回されたモーター11a、12a、13a、14aがトレイ11d、12d、13d、14dに差し込まれる。これにより、モーター11a、12a、13a、14aの左右方向(横方向)の動きがトレイ11d、12d、13d、14dによって規制される。
【0022】
モーター11a、12a、13a、14aは、トレイ11d、12d、13d、14dに収容された状態で、上部から押え板40、50が取り付けられることで、上下方向の動きが規制される。押え板40、50は、基台20にネジ止めされる。モーター11a及び12aは、同一の押え板40によって上方から基台20方向に押さえられる。また、モーター13a及び14aは、同一の押え板50によって上方から基台20方向に押さえられる。
【0023】
図3は、押え板40を取り外した状態を示す斜視図である。図4は、押え板40(50)のみを抜き出して示した斜視図である。なお、押え板40の構成と押え板50の構成は同一であるため、以下では、代表して、押え板40の構成及び作用について説明する。押え板40は、両側にモーター11a、12aを押さえるためのモーター押え部41、42が形成され、中央部に定排弁31a、32aを押さえるための定排弁押さえ部43が形成されている。また、押え板40は、モーター押え部41、42と定排弁押え部43の間の位置に形成されたネジ穴44を介して基台20にネジ止めされる。
【0024】
この構成により、1個の押え板40によって、2つのモーター(エアーポンプ)11a、12aと2つの定排弁31a、32aを一括して基台20上に固定することができるので、これらの部品を基台20に取り付ける操作を簡単に行うことができるようになる。また、これらの部品を個別に基台20に取り付ける場合と比較して、取り付けるためのネジの数や係合部が少なくて済むので、固定不良によってネジや係合部からがたつき音が発生する確率を低減できる。
【0025】
図5は、押え板40(50)の断面図である。図からも分かるように、押え板40は、エアーポンプ11のモーター11aを押さえる面41aの高さと、エアーポンプ12のモーター12aを押さえる面42aの高さが、異なる。具体的には、押え板40を基台20に取り付けた状態において、基台20上面から、モーター12aを押さえる面42aの高さは、モーター11aを押さえる面41aの高さよりも、tだけ高い。押え板50についても同様である。因みに、実施の形態の場合、緩衝材の11c、12c、13c、14c厚さは2mmであり、支点位置の差tは1mmである。
【0026】
図6は、基台20に押え板40、50を取り付けた状態を示す、ポンプユニット100の正面図である。
【0027】
押え板40の押え面41a、42aの高さが異なることにより、押え板40によるモーター11a、12aを押さえる力及び押さえる位置(支点)は、モーター11a、12a間で異なる。具体的には、図6に示す状態において、押え板40は、モーター11aをモーター12aよりも大きな力で押さえ、かつ、モーター11aをモーター12aよりもモーター軸11eに近い支点で押さえる。同様に、押え板50は、モーター13aをモーター14aよりも大きな力で押さえ、かつ、モーター13aをモーター14aよりもモーター軸13eに近い支点で押さえる。
【0028】
このように、モーター11a、12a、13a、14aの支持の仕方をモーター間で異なるようにしたことにより、複数のモーター11a、12a、13a、14aによって共振が生じるのを抑制できる。この結果、ポンプユニット100全体としての振動及び騒音を抑制できる。ここで、複数のモーター11a、12a、13a、14aは同一の構成なので、基台20上に同様にして固定すると共振が生じ、振動及び騒音が大きくなるおそれがある。本実施の形態では、これを考慮して、各モーター11a、12a、13a、14aを、モーター間で敢えてバランスが崩れるように支持することで、共振が生じるのを抑制し、振動及び騒音を抑制するようになっている。
【0029】
実際上、本実施の形態の場合、次の(i)、(ii)により、共振が生じるのを抑制している。
【0030】
(i)押え板40、50によってモーター11a、12a、13a、14aを押さえる押圧力をモーター間で異なるようにした。
【0031】
(ii)モーター軸11e、12e、13e、14eから、押え板40、50によるモーター11a、12a、13a、14aを支持する支点までの距離をモーター間で異なるようにした。
【0032】
上記(i)のように押圧力をモーター間で異なるようにしたことにより、モーター間での揺れ方を異ならせることができ、その結果、共振を抑制できる。また、上記(ii)のように支点までの距離をモーター間で異なるようにしたことにより、押え板40(50)にかかるモーメントがモーター11a、12a(13a、14a)間で異なるようになるので、押え板40(50)の共振を抑制できる。
【0033】
因みに、図6に示すように、各モーター11a、12a、13a、14aは、モーター軸11e、12e、13e、14eを中心に矢印の方向に回転するので、モーター11a、12a、13a、14aの振動は、モーター軸11e、12e、13e、14eに垂直な面方向で生じることになる。押え板40、50は、モーター軸11e、12e、13e、14eに垂直な面方向で生じる振動を、この面方向での押圧力及び支点位置をモーター間で異なるようにして、抑制している。
【0034】
ここで、図6において、ポンプユニット100を、正面から見て中央を境に、左側を第1ブロック(つまりエアーポンプ11、12が含まれるブロック)とし、右側を第2ブロック(つまりエアーポンプ13、14が含まれるブロック)として考える。第1ブロックでは、押え板40によってモーター11a、12aが共振しないように固定されている。第2ブロックでは、押え板50によってモーター13a、14aが共振しないように固定されている。よって、ポンプユニット100全体としての振動及び騒音が抑制される。
【0035】
図7は、実験により得られた、騒音レベルを示す図である。比較例は、図5のtが0mmの場合、つまりモーター11a、12a、13a、14aを均等に押さえて共振が生じている場合である。実施の形態の構成によって、ポンプユニットの正面、背面、右側面、左側面の全てにおいて、騒音レベルを改善できることが分かった。
【0036】
図8は、実験により得られた、騒音レベルの周波数特性を示す図である。可聴域において、実施の形態の構成により騒音レベルを改善できることが分かった。
【0037】
以上説明したように、本実施の形態によれば、押え板40、50によって、複数のエアーポンプ11〜14による共振を抑制するように複数のエアーポンプ11〜14を支持したことにより、ポンプユニット100の振動及び騒音を抑制することができる。つまり、押え板40、50は、エアーポンプ11〜14を固定する機能と、エアーポンプ11〜14の共振を抑制して振動及び騒音を低減する機能と、を兼ね備えている。
【0038】
なお、上述の実施の形態では、押え板40によって2つのモーター(エアーポンプ)11a、12aと2つの定排弁31a、32aを押え、押え板50によって2つのモーター(エアーポンプ)13a、14aと2つの定排弁33a、34aを押えた場合について述べたが、例えば、1つの押え板によって全てのモーター(エアーポンプ)及び定排弁、急排弁を押さえるようにしてもよい。要は、エアーポンプ間で共振が生じないように複数のエアーポンプを支持すればよく、支持の仕方や支持部材は、適宜変更してもよい。
【0039】
また、エアーポンプ間で共振が生じないように複数のエアーポンプを支持することに加えて、さらに、エアーポンプ間での振動が相殺されるように複数のエアーポンプを支持するとより好ましい。このようにするためには、支点位置の差t(図5)を調節すればよい。
【0040】
また、緩衝材11c、12c、13c、14cもモーター11a、12a、13a、14aを支持する支持部材と言うことができ、この緩衝材11c、12c、13c、14cの厚さや、堅さを、モーター間で異ならせること等によっても、共振を抑制でき、実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0041】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
【0042】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0043】
本発明は、例えば血圧測定や脈波測定時に用いられるカフに圧縮空気を送るポンプユニットに適用し得る。
【符号の説明】
【0044】
11、12、13、14 エアーポンプ
11a、12a、13a、14a モーター
11b、12b、13b、14b エアー圧縮部
11c、12c、13c、14c 緩衝材
11d、12d、13d、14d トレイ
11e、12e、13e、14e モーター軸
20 基台
31a、32a、33a、34a 定排弁
31b、32b、33b、34b 急排弁
40、50 押え板
100 ポンプユニット
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8