特許 6050863 エアウェイアダプタおよび呼吸ガス検出用センサ

(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】6050863

(24)【登録日】2016年12月2日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】エアウェイアダプタおよび呼吸ガス検出用センサ

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/097 20060101AFI20161212BHJP

   G01N 21/05 20060101ALI20161212BHJP

   G01N 21/3504 20140101ALI20161212BHJP

   G01N 1/02 20060101ALI20161212BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/08 400

   G01N21/05

   G01N21/3504

   G01N1/02 W

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-117737(P2015-117737)

(22)【出願日】2015年6月10日

(62)【分割の表示】特願2014-69549(P2014-69549)の分割

【原出願日】2011年1月31日

(65)【公開番号】特開2015-163275(P2015-163275A)

(43)【公開日】2015年9月10日

【審査請求日】2015年7月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000230962

【氏名又は名称】日本光電工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】特許業務法人 信栄特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鷹取 文彦

(72)【発明者】

【氏名】馬場 裕也

(72)【発明者】

【氏名】井上 正行

【審査官】 湯本 照基

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０２８５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０４１０９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第０２／０８５２０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０２３６２４２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／０９７

Ｇ０１Ｎ １／０２

Ｇ０１Ｎ ２１／０５

Ｇ０１Ｎ ２１／３５０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成され、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に近い側で前記凹部と交差しない方向に延びている第１突条と、
前記第２内壁に近い側で前記凹部と交差する方向に延びている第２突条と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
前記第１内壁と前記第３内壁を接続する第１内角部と、
前記第２内壁と前記第３内壁を接続する第２内角部と、
を備えており、
前記第１内角部と前記第２内角部は、それぞれ曲面である、
センサ。

【請求項2】

エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成され、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に近い側で前記凹部と交差しない方向に延びている第１突条と、
前記第２内壁に近い側で前記凹部と交差する方向に延びている第２突条と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
前記第２突条より前記第１突条に近い外側面と前記第１内壁を接続する第１外角部と、
前記第１突条より前記第２突条に近い外側面と前記第２内壁を接続する第２外角部と、
を備えており、
前記第１外角部と前記第２外角部は、それぞれ曲面である、
センサ。

【請求項3】

前記第１外角部の曲率半径は、前記第２外角部の曲率半径よりも大きい、
請求項２に記載のセンサ。

【請求項4】

エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成され、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に近い側で前記凹部と交差しない方向に延びている第１突条と、
前記第２内壁に近い側で前記凹部と交差する方向に延びている第２突条と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
を備えている、
センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガス（二酸化炭素、酸素、笑気、揮発性
麻酔ガス等）を検出可能なセンサ、および当該センサに対して取外し可能に装着され、前
記生体の呼吸気が通過可能な通路が形成されたエアウェイアダプタに関する。

【背景技術】

【0002】

エアウェイアダプタには被検者の呼吸器が通過可能な通路が形成されている。被検者の
呼吸気に含まれる所定の呼吸ガス（例えば二酸化炭素）の濃度を測定する場合、センサに
設けられた発光部と受光部を結ぶ光軸がこの通路を横切るように配置される。発光部から
出射された赤外光は受光部において受光され、受光強度に応じた信号がセンサより出力さ
れる（二酸化炭素の検出）。呼吸気中の二酸化炭素濃度が高いほど赤外光が強く吸収され
、受光強度が弱まる。よってセンサより出力される信号強度をモニタすることにより被検
者の呼吸気に含まれる二酸化炭素濃度を測定可能となる。このようなエアウェイアダプタ
およびセンサの例は特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−２３３６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

図１３に示す特許文献１に記載のエアウェイアダプタ１の外周には弾性を有する爪１１
ａを有する係止部材１１が設けられている。一方、センサ２の側面には係止突起１２が形
成されている。エアウェイアダプタの嵌合部１ｅをセンサ２に形成された凹部２ａに挿入
すると、爪１１ａが係止突起１２と弾性的に係合し、エアウェイアダプタ１が所定の位置
に位置決めされる。この状態において凹部２ａを挟んで対向するセンサ２の発光部および
受光部を結ぶ光軸が嵌合部１ｅに形成された窓部１ｃ、１ｄを通過するように配置される
。

【0005】

従来より医療の現場において、センサ及びエアウェイアダプタは患者の口元で使用され
るため、小型かつ軽量であることが望まれる。しかし、特許文献１に示すエアウェイアダ
プタ１は、爪１１ａを嵌合部１ｅの外側に備えるため構造が大型化し、その分重量も増す
だけでなく、爪１１ａが破損しやすい。爪１１ａが破損した場合、センサ２の嵌合部１ｅ
への装着が適切に為されず、正確な測定が実行できない虞がある。

【0006】

また、嵌め入れの際に強い力を加える必要があるため、エアウェイアダプタ１とセンサ
２の少なくとも一方に破損が生ずる虞がある。また凹部２ａの内壁が窓部１ｃ、１ｄと接
触して傷がつき、正確な測定が実行できない虞がある。

【0007】

更に隙間なく嵌め入れられたエアウェイアダプタ１を交換目的でセンサ２から取り外す
際に、やはり強い力を加える必要がある。交換の度にこのような力がセンサ２に加えられ
ることにより、センサ２の筐体に疲労破壊が生じてしまう虞がある。使い捨てのエアウェ
イアダプタ１よりも高価なセンサ２の損傷に伴う交換は、使用者にとって深刻な負担とな
る。

【0008】

現在の医療の現場においては、小型かつ軽量のセンサ及びエアウェイアダプタが使用さ
れるものの、小型かつ軽量である分、筐体の強度が弱くなる。使用者の取り扱い方によっ
てはセンサとエアウェイアダプタの着脱時に過剰な力が加わり、センサ又はエアウェイア
ダプタが破損する虞がある。特に使用者がセンサを着脱する際にセンサをねじるようにし
て力を加えると、センサにひびが入ったり、エアウェイアダプタを傷つけることがある。

【0009】

よって本発明の目的は、可及的に小さな力で相互に着脱が可能とされたエアウェイアダ
プタおよび呼吸ガス検出用センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の目的を達成するために、本発明によれば以下に列挙するものが提供される。

【0011】

（１）：生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出可能なセンサに装着されるエア
ウェイアダプタであって、
前記呼吸気が通過可能とされた通路が形成されたエアウェイケースと、
前記エアウェイケースに形成され、前記センサに対して取外し可能に嵌合可能とされた
嵌合部と、
前記嵌合部内に設けられ、前記エアウェイアダプタが前記センサに装着された際に、前
記センサと当接する接触部と前記センサと対向かつ離間する非接触部とを有する凸部とを
備えている、エアウェイアダプタ。

【0012】

（１）に記載の構成によれば、凸部の接触部のみがセンサに接触しており、非接触部は
センサから離間している。従ってセンサに外力が加わっていない状態においては接触部と
センサの接触によりセンサの位置規制機能が確保される。一方、センサの着脱時において
外力が加えられた場合、接触部は梃子の支点の役割を果たし、センサが非接触部に接近す
るような変位を許容する。従ってセンサを装着する際には、エアウェイアダプタの嵌合部
に対してセンサがある程度傾いた状態で挿入されても、センサは凸部の非接触部に案内さ
れて接触部と接触する位置へ導かれる。よってセンサに過剰な力を加えずとも円滑にエア
ウェイアダプタに装着可能であり、センサの疲労破壊を回避できる。センサを取り外す際
にも同様の変位許容性が確保されるため、過剰な力を加えずともエアウェイアダプタから
センサを取外し可能である。

【0013】

（２）：（１）に記載のエアウェイアダプタであって、
前記嵌合部は、前記エアウェイアダプタが前記センサに装着された際に、前記センサの
発光部と受光部を結ぶ光軸が通過可能とされた窓部が形成された第１の面を有し、
前記凸部は、前記第１の面から突出している、エアウェイアダプタ。

【0014】

（２）に記載の構成によれば、センサの着脱時において、窓部がセンサの一部により損
傷されたり、逆に発光部や受光部がエアウェイケースの一部により損傷される事態を回避
できる。従って不適切な条件下で呼吸ガスの検出および濃度測定が行なわれる事態が回避
される。

【0015】

（３）：（２）に記載のエアウェイアダプタであって、
前記窓部を封止する防曇膜を更に備えている、エアウェイアダプタ。

【0016】

（３）に記載の構成によれば、センサの検出精度を向上させるために可及的に薄い構造
の防曇膜を用いつつも、センサの着脱時において防曇膜がセンサの一部により損傷される
事態を回避できる。

【0017】

（４）：（２）または（３）に記載のエアウェイアダプタであって、
前記第１の面は、前記エアウェイアダプタが前記センサに装着された際に、前記センサ
に形成された凹部内に配置されるように構成され、
前記嵌合部は、前記エアウェイアダプタが前記センサに装着された際に、前記凹部の底
部に対向するように構成された第２の面を有し、
前記第１の面と前記第２の面は、斜面により接続されており、
前記斜面は、前記エアウェイアダプタが前記センサに装着された際に、前記センサと離
間するように構成されているエアウェイアダプタ。

【0018】

（４）に記載の構成によれば、嵌合部においてセンサが最初に当接する傾向にある箇所
を斜面とすることにより、嵌合部に進入するセンサの姿勢が適正な状態に正され、第１の
面と第２の面が直交する場合と比較すると、センサを凸部の位置規制面へ円滑に導くこと
ができる。センサの取外し時においても同様にしてセンサの一部が斜面により案内され得
る。従ってセンサとエアウェイアダプタの着脱操作を円滑に遂行することが可能である。
またセンサのエアウェイアダプタへの装着時において斜面はセンサから離間するため、窓
部や防曇膜がセンサの一部により損傷されたり、逆にエアウェイケースの一部によってセ
ンサが損傷される事態を回避できる。

【0019】

（５）：（１）から（４）の何れか１つに記載のエアウェイアダプタであって、
前記凸部は、前記エアウェイアダプタが前記センサと嵌合する向きに延設されて第１の
端部と第２の端部とを備え、
前記第１の端部は、前記第２の端部よりも前記センサと先に嵌合を開始する側に近く、
前記接触部は、前記第１の端部よりも前記第２の端部寄りに位置している、エアウェイ
アダプタ。

【0020】

（５）に記載の構成によれば、センサを引き抜こうとする際に加えられる外力に対し、
引き抜こうとする側においてより大きな変位が許容される。よって過剰な力を加えること
なくセンサをエアウェイアダプタから円滑に取外し可能であり、センサの疲労破壊を回避
できる。また第２端部側に位置するセンサの一部は、センサを引き抜こうとする際にエア
ウェイケースに衝突しやすいが、この部分の変位が可及的に抑制されることにより、衝突
を避けることが可能である。

【0021】

（６）：（１）から（５）の何れか１つに記載のエアウェイアダプタであって、
前記非接触部は、平面と曲面の少なくとも一方を含んでいる、エアウェイアダプタ。

【0022】

接触部による位置規制機能と非接触部による変位許容機能がセンサに対して担保されて
いれば、任意の構成を採ることが可能である。

【0023】

（７）：エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含ま
れる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成さ
れ、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
前記第１内壁と前記第２内壁に隣接するように形成され、前記センサが前記エアウェイ
アダプタに装着された際に、前記アダプタと当接する接触部と前記アダプタと対向かつ離
間する非接触部とを有する凸部とを備えている、センサ。

【0024】

（７）に記載の構成によれば、凸部の接触部のみが嵌合部に接触しており、非接触部は
嵌合部に対向かつ離間している。従ってセンサに外力が加わっていない状態においては接
触部と嵌合部の接触によりセンサの位置規制機能が確保される。一方、センサの着脱時に
おいて外力が加えられた場合、接触部は梃子の支点の役割を果たし、嵌合部が非接触部に
接近するような変位を許容する。従ってセンサを装着する際には、エアウェイアダプタの
嵌合部に対してセンサがある程度傾いた状態で挿入されても、嵌合部は凸部の非接触部に
案内されて接触部と接触する位置へ導かれる。よってセンサに過剰な力を加えずとも円滑
にエアウェイアダプタに装着可能であり、センサの疲労破壊を回避できる。センサを取り
外す際にも同様の変位許容性が確保されるため、過剰な力を加えずともエアウェイアダプ
タからセンサを取外し可能である。

【0025】

（８）：（７）に記載のセンサであって、
前記凸部は、前記センサが前記エアウェイアダプタと嵌合する向きに延設されて第１の
端部と第２の端部とを備え、
前記第１の端部は、前記第２の端部よりも前記センサと先に嵌合を開始する側に近く、
前記接触部は、前記第２の端部よりも前記第１の端部寄りに位置している、センサ。

【0026】

（８）に記載の構成によれば、センサを引き抜こうとする際に加えられる外力に対し、
引き抜こうとする側においてより大きな変位が許容される。よって過剰な力を加えること
なくセンサをエアウェイアダプタから円滑に取外し可能であり、センサの疲労破壊を回避
できる。また第１端部側に位置するセンサの一部は、センサを引き抜こうとする際にエア
ウェイアダプタに衝突しやすいが、この部分の変位が可及的に抑制されることにより、衝
突を避けることが可能である。

【0027】

（９）：（７）または（８）に記載のセンサであって、
前記非接触部は平面と曲面の少なくとも一方を含んでいる、センサ。

【0028】

接触部による位置規制機能と非接触部による変位許容機能が嵌合部に対して担保されて
いれば、任意の構成を採ることが可能である。

【0029】

（１０）：エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含
まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成さ
れ、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
前記第１内壁と前記第２内壁に隣接するように形成され、前記センサが前記エアウェイ
アダプタに装着された際に、少なくとも一部が前記エアウェイアダプタと接触する第１凸
部と、
前記第１内壁および前記第２内壁と前記第３内壁とを接続する角部に隣接するように前
記側面に形成された第２凸部とを備えている、センサ。

【0030】

センサを着脱する際に生ずる応力は角部の周辺に集中する傾向がある。（１０）に記載
の構成によれば、この部位の厚みを増す突起を設けることによりセンサ本体の剛性を向上
させることが可能である。従ってセンサの着脱時に繰り返し加えられる力によってセンサ
本体が疲労破壊する事態を回避できる。

【0031】

（１１）：（１０）に記載のセンサであって、
前記第３内壁に隣接するように形成され、前記センサが前記エアウェイアダプタに装着
された際に、前記エアウェイアダプタに設けられた係止部材と係合可能とされた第３凸部
を更に備え、
前記第２凸部と前記第３凸部は一体に形成されている、センサ。

【0032】

（１１）に記載の構成によれば、嵌合方向におけるセンサのエアウェイアダプタに対す
る位置規制を行なう部材に補強機能を具備させることが可能であり、（１０）の構成によ
る剛性向上効果が更に高まる。

【0033】

（１２）：（１０）または（１１）に記載のセンサであって、
前記第１凸部と前記第２凸部は一体に形成されている、センサ。

【0034】

（１２）に記載の構成によれば、センサの発光部と受光部を結ぶ方向の位置規制を行な
う部材に補強機能を具備させることが可能であり、（１０）の構成による剛性向上効果が
更に高まる。

【0035】

（１３）：エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含
まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成さ
れ、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
前記第１内壁および前記第２内壁と前記第３内壁とを接続する角部は曲面とされている
、センサ。

【0036】

センサを着脱する際に生ずる応力は角部の周辺に集中する傾向がある。（１３）に記載
の構成によれば、第３内壁と第１内壁および第２内壁が直交している場合と比較すると、
角部への応力集中を緩和することが可能であり、センサ本体の剛性が向上する。よってセ
ンサの着脱時に繰り返し加えられる力によってセンサ本体が疲労破壊する事態を回避でき
る。

【0037】

（１４）：エアウェイアダプタに対して取外し可能に装着され、かつ生体の呼吸気に含
まれる所定の呼吸ガスを検出するセンサであって、
対向する第１内壁および第２内壁と、これらの間に配置された第３内壁とにより画成さ
れ、かつ前記エアウェイアダプタに対して嵌合可能とされた凹部と、
前記第１内壁に設けられた受光部と、
前記第２内壁に設けられた発光部と、
外側面の一つと前記第１内壁および前記第２内壁を接続する角部は各々曲面とされてい
る、センサ。

【0038】

角部は、センサをエアウェイアダプタに装着しようとする際に、嵌合部と最初に当接す
る箇所である。（１４）に記載の構成によれば、当該部分を曲面とすることにより嵌合時
の摺接が滑らかになり、第１内壁および第２内壁と側面が直交する場合と比較すると、セ
ンサ本体を嵌合部へ円滑に導くことができる。センサの取外し時においても、角部の嵌合
部の一部への引っ掛かりを防止可能であり、従ってセンサとエアウェイアダプタの着脱操
作を円滑に遂行することが可能である。

【0039】

（１５）：生体の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出する装置であって、
前記所定の呼吸ガスを検出可能とされたセンサと、
前記センサに対して取外し可能に装着されたエアウェイアダプタとを備え、
前記エアウェイアダプタは、
前記呼吸気が通過可能とされた通路が形成されたエアウェイケースと、
前記エアウェイケースに形成され、前記センサに嵌合された嵌合部とを備え、
前記センサと前記嵌合部の少なくとも一方は、他方に当接する接触部と他方に対向かつ
離間する非接触部とを有する凸部を備えている、装置。

【0040】

（１６）に記載の構成によれば、（１）および（７）について説明したものと同様の機
能および効果を得ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明の一実施形態に係るエアウェイアダプタを示す斜視図である。

【図2】図１のエアウェイアダプタの前面図である。

【図3】図１のエアウェイアダプタの上面図である。

【図4】図２の線IV−IVに沿う断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る呼吸ガス検出用センサを示す前面図である。

【図6】図５のセンサの底面図である。

【図7】図５のセンサを図１のエアウェイアダプタに装着した状態を示す斜視図であ る。

【図8】図５のセンサを図１のエアウェイアダプタに装着した状態を示す上面図であ る。

【図9】図８の線IX−IXに沿う断面図である。

【図10】図９の部分Xを示す拡大図である。

【図11】エアウェイアダプタにおける係止凸部の変形例を示す模式図である。

【図12】エアウェイアダプタおよびセンサの変形例を示す拡大断面図である。

【図13】従来のエアウェイアダプタおよび呼吸ガス検出用センサを示す斜視図であ る。

【発明を実施するための形態】

【0042】

本発明の実施形態を添付の図面を参照しつつ以下詳細に説明する。本明細書中で使用さ
れている「上」「下」「右」「左」「前」「後」という語は、部材同士の位置関係を示す
ために便宜上用いるものであり、実際の使用状態における方向を限定するものではない。

【0043】

本発明の一実施形態に係るエアウェイアダプタ１０を図１から図５に示す。エアウェイ
アダプタ１０は使い捨て可能な硬質樹脂製のエアウェイケース１１として提供される。エ
アウェイケース１１は、第１接続部１１ａ、第２接続部１１ｂ、および嵌合部２１を備え
ている。前面側と後面側とは対称な構成を有しており、後面図は省略する。

【0044】

第１接続部１１ａは円筒形状を呈しており、エアバッグや人工呼吸器といった外部機器
にチューブ等の呼吸回路を介して接続される。第２接続部１１ｂは、第１接続部１１ａよ
りも径大の円筒形状を呈しており、気管チューブやマスクといった被検者側の機器に接続
される。嵌合部２１は、第１接続部１１ｂと第２接続部１１ａの間に位置している。

【0045】

エアウェイケース１１の内部には通路１２が形成されており、第１接続部１１ａと第２
接続部１１ｂを連通すると共に、各接続部の円筒軸方向端部において開口している。被検
者の呼吸気が第２接続部１１ｂの開口部から進入して嵌合部２１の内部を通過し、第１接
続部１１ａの開口部へと至るように構成されている。

【0046】

略円筒形状を呈するエアウェイケース１１の中間部における外周面の一部が、上下方向
（図２における上下方向）および前後方向（図３における上下方向）について内側へ凹ん
で窪み部を形成しており、これが嵌合部２１の一部を構成している。図３に示されるよう
に、窪み部は２箇所形成されており、その形状はエアウェイケース１１の左右方向（図２
および３における左右方向）に延びる通路１２の中心軸を挟んで前後方向に対称とされて
いる。

【0047】

嵌合部２１は、第１端面２１ａ、第２端面２１ｂ、第３端面２１ｃ、斜面部２１ｄ、お
よび第４端面２１ｅを備えている。第１端面２１ａは、各窪み部においてエアウェイケー
ス１１の左右方向に対向する一対の側壁を画成している。第２端面２１ｂ（第１の面）は
、各窪み部においてエアウェイケース１１の前後方向における最も内側の側壁を画成して
いる。図３および図４に示されるように、第２端面２１ｂはエアウェイケース１１の左右
方向に平行な面とされる。第３端面２１ｃ（第２の面）は、嵌合部２１の上面を画成して
おり、一対の第２端面２１ｂの間に位置している。斜面部２１ｄは、第３端面２１ｃを挟
んでエアウェイケース１１の前後方向に対称に形成されており、各々第３端面２１ｃと一
対の第２端面２１ｂの一方とを接続している。第４端面２１ｅは、各窪み部におけるエア
ウェイアダプタ１０の上下方向の最も内側の面（底面）を画成している。

【0048】

第２端面２１ｂの各々には、通路１２と連通する開口として窓部２２が形成されている
。図２および図４に示されるように、通路１２は、窓部２２が形成されている箇所１２ａ
においては、一対の第２端面２１ｂによりエアウェイケース１１の前後方向に狭められた
断面形状を呈する。窓部２２は透明な封止部材２３により封止されている。封止部材は可
及的に薄いフィルム状あるいは膜状の部材であることが好ましく、防曇加工が施されてい
ることがより好ましい。窓部２２は、透明性が確保されていれば、第２端面２１ｂを可及
的に薄くすることによっても形成可能である。この場合、封止部材２３は不要であるが、
窓部２２自体に防曇加工を施すことが好ましい。本実施形態では、封止部材２３として防
曇膜を用いている。

【0049】

嵌合部２１は、更に係止凸部２４を備えている。係止凸部２４は本発明の凸部に対応し
、各窪み部において第１端面２１ａおよび第２端面２１ｂの各々から突出する形状とされ
ている。図２および図３に示されるように、各窪み部において窓部２２の左右方向（エア
ウェイケース１１の軸方向）に隣接して一対の係止凸部２４が形成されている。係止凸部
２４の機能については後に詳述する。

【0050】

嵌合部２１は、更に係止突起２５を備えている。図１ないし図３に示されるように、一
対の係止突起２５（係止部材）がエアウェイケース１１の上面から突出しており、第３端
面２１ｃは一対の係止突起２５の間に位置している。係止突起２５の機能については、後
に詳述する。

【0051】

次に本発明に係る呼吸ガス検出用センサ４０を図５および図６に示す。センサ４０を構
成する樹脂製のセンサ本体４１は、上面４１ａ、前面４１ｂ、後面４１ｃ、底面４１ｄ、
右側面４１ｅ、および左側面４１ｆを有している。前面４１ｂ側と後面４１ｃ側は対称な
構成を有しており、後面図は省略する。

【0052】

図５に示されるように、センサ本体４１には、前面４１ｂ、後面４１ｃ、および底面４
１ｄの３つの側面において開口するように、凹部４２が形成されている。凹部４２は、第
１内壁４２ａ、第２内壁４２ｂ、および第３内壁４２ｃを含むように画成されている。第
１内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂはセンサ本体４１の左右方向（図５における左右方向
）に対向し、第３内壁４２ｃは第１内壁４２ａと第２内壁４２ｂの間に位置している。

【0053】

角部４２ｄは、凹部４２の底部において第３内壁４２ｃと第１内壁４２ａおよび第２内
壁４２ｂの各々を接続している。角部４２ｄは曲面とされている。

【0054】

角部４２ｅは、凹部４２の開放側において第１内壁４２ａと底面４１ｄを接続している
。角部４２ｆは、凹部４２の開放側において第２内壁４２ｂと底面４１ｄを接続している
。角部４２ｅと角部４２ｆは曲面とされており、角部４２ｅの曲率半径は角部４２ｆの曲
率半径よりも大きく設定されている。

【0055】

前面４１ｂ、後面４１ｃ、および左側面４１ｆには突条群４１ｇおよび４１ｈが形成さ
れており、ユーザがセンサ４０をエアウェイアダプタ１０に装着あるいは取外しするため
にセンサ本体４１を掴む際の滑り止めとして機能する。

【0056】

センサ本体４１には赤外光を出射可能なＬＥＤ等の発光素子および赤外光を検出可能な
受光素子が内蔵されている。発光素子の発光部４４は第２内壁４２ｂに設けられており、
受光素子の受光部４３は第１内壁４２ａにおいて発光部４４に対向する位置に設けられて
いる。発光部４４から出射された赤外光は凹部４２を横切って受光部４３に至り、受光素
子に検出される。受光素子は検出した赤外光の強度に応じた信号を出力する。右側面４１
ｅにはケーブル等に接続される信号出力部が設けられており、受光素子の出力信号は当該
ケーブル等を通じて外部機器へ伝送される。

【0057】

前面４１ｂおよび後面４１ｃには、凹部４２を包囲するように膨出部が形成されている
。膨出部は、位置規制部４７、補強部４８、および係止部４９を備えている。

【0058】

位置規制部４７は、凹部４２の左右方向に隣接して設けられた凸部（第１凸部）であり
、第１内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂに平行な向き（センサ本体４１の上下方向；図５
における上下方向）に延設されている。位置規制部４７の機能については後に詳述する。

【0059】

補強部４８は、角部４２ｄに隣接して設けられた凸部（第２凸部）である。係止部４９
は、第３内壁４２ｃに隣接して設けられた凸部（第３凸部）である。補強部４８および係
止部４９の機能については後に詳述する。

【0060】

本実施形態では、位置規制部４７、補強部４８、および係止部４９は連続体として膨出
部を構成しているが、上記の位置関係を満足すれば、これらの少なくとも一つは独立した
部材として設けてもよい。

【0061】

次に、センサ４０のエアウェイアダプタ１０への装着の仕方について説明する。ユーザ
は例えば親指および中指を突条４１ｇに、人差し指を突条４１ｈに掛けてセンサ本体４１
を掴み、エアウェイアダプタ１０の嵌合部２１とセンサ４０の凹部４２が嵌合するように
センサ本体４１をエアウェイケース１１に装着する。装着された状態を図７ないし図９に
示す。センサ本体４１の底面４１ｄが嵌合部２１の第４端面２１ｅと当接した状態で、エ
アウェイアダプタ１０の係止突起２５とセンサ４０の係止部４９が係合し、センサ４０の
上下方向の位置決めが為されると共に、上方向への離脱が防止される。センサ４０を取り
外す際には、同様にしてセンサ本体４１を掴み、一定以上の上向きの力を加えることによ
り、係止突起２５と係止部４９の係合が解除され、センサ４０を上方に引き抜くことがで
きる。

【0062】

図１、図２および図４に示されるように、エアウェイアダプタ１０の前後方向に面する
係止凸部２４の端面は、エアウェイアダプタ１０の上下方向に延設され、第２端面２１ｂ
からの突出高さが最も高い頂部２４ａ（接触部）と、これに連なる斜面部２４ｂ（非接触
部）を有している。頂部２４ａは第３端面２１ｃよりも第４端面２１ｅ寄り（凹部４２と
後から嵌合する側）に位置している。斜面部２４ｂは頂部２４ａから第３端面２１ｃおよ
び第４端面２１ｅに向かって徐々に第２端面２１ｂからの突出高さが低くなる形状とされ
ている。

【0063】

図１０に示されるように、センサ４０がエアウェイアダプタ１０に装着された状態にお
いて、係止凸部２４の頂部２４ａが位置規制部４７の内側端面４７ａ（凹部４２を挟んで
対向する側）に当接し、センサ４０の左右方向（エアウェイアダプタ１０の前後方向）に
おける位置規制が為される。具体的には、凹部４２の第１内壁４２ａおよび第２内壁４２
ｂが、封止部材２３に封止された窓部２２が設けられた嵌合部２１の第２端面２１ｂから
離間するように頂部２４ａの高さ寸法が設定されている。なお同図から明らかなように、
この状態において斜面部２４ｂは位置規制部４７の内側端面４７ａから離間している。

【0064】

更にこの状態において、嵌合部２１の第１端面２１ａが位置規制部４７の上端面４７ｂ
（センサ４０の前後方向において前面４１ｂもしくは後面４１ｃから最も離間した面）と
対向して当接あるいは近接する。また係止凸部２４の内側端面２４ｃ（第１端面２１ａか
ら最も離間した面）がセンサ本体４１の前面４１ｂおよび後面４１ｃに対向して当接ある
いは近接する。これにより、センサ４０の前後方向（エアウェイアダプタ１０の左右方向
）における位置規制が為される。

【0065】

この状態において発光素子の発光部４４と受光素子の受光部４３を結ぶ光軸が嵌合部２
１に設けられた窓部２２を通過して通路１２を横切る。発光素子の発光部４４から赤外光
が出射されると、通路１２を通る被検者の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガス（例えば二酸
化炭素）の濃度に応じて吸収される赤外光の量に変化が生じ、受光部４３において受光さ
れる赤外光の強度に反映される。この受光強度に応じた出力信号を信号出力部を介してモ
ニタすることにより、被検者の呼吸気に含まれる所定の呼吸ガスを検出し、その濃度を正
確に測定することができる。

【0066】

所定の呼吸ガスの検出および濃度測定中に発光部と受光部を結ぶ光軸がブレるのを防止
するため、従来のエアウェイアダプタとセンサの嵌合は両者の隙間を可及的に少なくする
ように構成されている。この場合、ユーザは図７に矢印で示される向きの強い力を加えな
がら隙間なく嵌合したセンサをエアウェイアダプタの嵌合部から引き抜こうとする傾向が
ある。センサをエアウェイアダプタの嵌合部にこじ入れる際にも同様の力を加えて押し込
む傾向がある。このような状況下において次に示すような問題が発生し得る。

【0067】

例えばセンサをねじるようにしてエアウェイアダプタの嵌合部から引き抜こうとすると
、無理な姿勢で嵌合部から離脱するセンサの発光部あるいは受光部にエアウェイアダプタ
の一部が衝突し、これらが破損する虞がある。逆にセンサに形成された凹部の開放側の角
部（本実施形態における角部４２ｅおよび４２ｆに対応する位置）が窓部に形成された封
止部材を破損する虞がある。

【0068】

特に装着時に封止部材に破損が生じた場合は、センサとエアウェイアダプタとが嵌合し
ている状態では、窓部がセンサにより完全に覆われるため外部からそれを視認することが
できず、不適切な条件下で所定の呼吸ガスの検出および濃度測定が行なわれる。またセン
サとエアウェイアダプタとが嵌合していない状態では、密閉されるべき呼吸回路に穴が開
くことになり、患者に供給すべき呼吸ガスが漏れる可能性もあり、適切な呼吸管理ができ
ない虞もある。さらにセンサの装着時および取外し時において過剰な力が繰り返し加えら
れることにより、センサ本体にひびが入ったり、疲労破壊が生じてしまう。

【0069】

本発明によれば、これらの問題に対処すべく以下に示す観点から対策を講じている。

（Ａ） センサの位置規制機能を維持しつつ、円滑な着脱操作を可能にする
（Ｂ） センサ本体の剛性を向上させる

以下、エアウェイアダプタとセンサの各々について各対策の詳細を説明する。

【0070】

（Ａ−１−１）係止凸部２４の位置規制面
本実施形態に係るエアウェイアダプタ１０においては、エアウェイアダプタ１０の前後
方向に面する係止凸部２４の端面（第２端面２１ｂより突出している端面）は図１０に示
されるような形状を有しており、センサ４０がエアウェイアダプタ１０に装着された状態
において、係止凸部２４の頂部２４ａのみがセンサ４０の位置規制部４７の内側端面４７
ａに接触しており、斜面部２４ｂは内側端面４７ａから離間している。従ってセンサ本体
４１に外力が加わっていない状態においては頂部２４ａと内側端面４７ａの接触によりセ
ンサ４０の左右方向における位置規制が為される。一方、図７において矢印で示されるよ
うな外力（センサの着脱時において最も支配的な力）が加えられた場合、頂部２４ａは梃
子の支点の役割を果たし、頂部２４ａの上下に位置する斜面部２４ｂに沿うような位置へ
位置規制部４７の内側端面４７ａが変位することを許容する。

【0071】

従ってセンサ４０を装着する際には、エアウェイアダプタ１０の嵌合部２１に対して鉛
直上方から挿入せずとも（鉛直軸に対してセンサ本体４１がある程度傾いた状態で挿入さ
れても）、位置規制部４７の内側端面４７ａは上側の斜面部２４ｂにより案内されて頂部
２４ａと接触する位置へ導かれる。逆にセンサ４０を取り外す際には、頂部２４ａと接触
する位置規制部４７の内側端面４７ａは上側の斜面部２４ｂへ案内され、嵌合部２１から
円滑に離脱する。よってセンサ本体４１に過剰な力を加えずともセンサ４０を円滑にエア
ウェイアダプタ１０に着脱可能であり、センサ本体４１の疲労破壊を回避できる。

【0072】

また頂部２４ａは、嵌合部２１の第３端面２１ｃ（上側の端面）よりも第４端面２１ｅ
（下側の端面）寄りに位置しているため、梃子動作の支点位置が下がり、角部４２ｅおよ
び４２ｆが設けられた箇所の可動範囲を可及的に抑えることが可能である。従ってセンサ
４０をエアウェイアダプタ１０に着脱する際に、角部４２ｅおよび４２ｆにより窓部２２
や封止部材（防曇膜）２３が破損される事態を回避できる。

【0073】

更に頂部２４ａと斜面部２４ｂの何れも窓部２２および封止部材２３が設けられた嵌合
部２１の第２端面２１ｂから突出しており、これらの突出高さは凹部４２の第１内壁４２
ａおよび第２内壁４２ｂが第２端面２１ｂから離間するように設定されている。従って窓
部２２や封止部材２３が凹部４２の一部により損傷されたり、逆に発光部４４や受光部４
３がエアウェイケース１１の一部により損傷される事態を回避できる。

【0074】

本実施形態では、係止凸部２４の位置規制面が平坦な頂部２４ａと平面からなる斜面部
２４ｂとで構成されている。しかしながら図１１の（Ａ）から（Ｃ）に示される断面形状
としても同様の機能と効果が得られる。（Ａ）は頂部２４ａが位置規制部４７に対して線
接触するような形状とされている。斜面部２４ｂは本実施形態と同様に平面のみから形成
されている。（Ｂ）は斜面部２４ｂを曲面で形成した例である。頂部２４ａは本実施形態
と同様に位置規制部４７に対して面接触が可能な形状としてもよいし、（Ａ）と同様に線
接触が可能な形状としてもよい。斜面部２４ｂを平面と曲面の組合せとすることも可能で
ある。また本実施形態では頂部２４ａと斜面部２４ｂが連続した面として形成されている
。しかしながら位置規制部４７の案内機能と変位許容機能が担保されていれば、（Ｃ）に
示されるように頂部２４ａと斜面部２４ｂが非連続な面として形成されてもよい。

【0075】

（Ａ−１−２）斜面部２１ｄ
本実施形態においては、嵌合部２１の第２端面２１ｂと第３端面２１ｃとが斜面部２１
ｄにより接続されている。エアウェイアダプタ１０の前後方向における第３端面２１ｃの
両端部は、センサ４０をエアウェイアダプタ１０に装着しようとする際に、センサ本体４
１の角部４２ｅおよび４２ｆ（凹部４２の開放側における角部）が最初に当接する箇所で
ある。当該部分を斜面とすることにより嵌合部２１に進入するセンサ本体４１の姿勢が適
正な状態に正され、第２端面２１ｂと第３端面２１ｃが直交する場合と比較すると、位置
規制部４７の内側端面４７ａを係止凸部２４の斜面部２４ｂへ円滑に導くことができる。
センサ４０の取外し時においても同様にして角部４２ｅおよび４２ｆが斜面部２１ｄによ
り案内され得る。従ってセンサ４０とエアウェイアダプタ１０の着脱操作を円滑に遂行す
ることが可能である。またセンサ４０のエアウェイアダプタ１０への装着時において、斜
面分２１ｄは凹部４２の内側から離間するように構成されているため、窓部２２や封止部
材２３が凹部４２の一部により損傷されたり、逆に発光部４４や受光部４３がエアウェイ
ケース１１の一部により損傷される事態を回避できる。

【0076】

（Ａ−２−１）角部４２ｅおよび４２ｆ
本実施形態に係るセンサ４０においては、凹部４２の開放側において第１内壁４２ａと
センサ本体４１の底面４１ｄを接続している角部４２ｅ、および凹部４２の開放側におい
て第２内壁４２ｂとセンサ本体４１の底面４１ｄを接続している角部４２ｆの各々が曲面
とされている。角部４２ｅおよび４２ｆは、センサ４０をエアウェイアダプタ１０に装着
しようとする際に、嵌合部２１と最初に当接する箇所である。当該部分を曲面とすること
により嵌合時の摺接が滑らかになり、第１内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂと底面４１ｄ
が直交する場合と比較すると、センサ本体４１を嵌合部２１へ円滑に導くことができる。
センサ４０の取外し時においても、角部４２ｅおよび４２ｆの嵌合部２１の一部への引っ
掛かりを防止可能であり、従ってセンサ４０とエアウェイアダプタ１０の着脱操作を円滑
に遂行することが可能である。また窓部２２や封止部材２３が角部４２ｅや４２ｆにより
損傷される事態も回避され得る。

【0077】

本実施形態においては、突条４１ｈが形成されたセンサ本体４１の左側面４１ｆに近い
側の角部４２ｅの曲率半径が角部４２ｆの曲率半径よりも大きく設定されている。ユーザ
がセンサ４０をエアウェイアダプタ１０から引き抜く場合、突条４１ｈに人差し指を掛け
て右側面４１ｅの側が先に引き上げられる際に、角部４２ｆの引っ掛かりが防止されてセ
ンサ４０の円滑な離脱を促すことができる。

【0078】

（Ａ−２−２）位置規制部４７に頂部と斜面部を形成
（Ａ−１−１）で述べたように、本実施形態のエアウェイアダプタ１０においては、係
止凸部２４に頂部２４ａと斜面部２４ｂを設けて位置規制機能と着脱案内機能を具備させ
ている。同様の構造をセンサ４０の側に設けることが可能であり、この構成を採用したエ
アウェイアダプタ１１０とセンサ１４０を変形例として図１２に示す。

【0079】

センサ１４０の位置規制部１４７（凸部）は、内側（凹部４２に対向する側）に向かう
突出高さが最も高い頂部１４７ａ（接触部）と、これに連なる斜面部１４７ｂ（非接触部
）を有している。頂部１４７ａは位置規制部１４７の上側端部１４７ｃよりも下側端部１
４７ｄ寄り（嵌合部２１と先に嵌合する側）に位置している。斜面部１４７ｂは頂部１４
７ａから上側端部１４７ｃおよび下側端部１４７ｄに向かって徐々に凹部４２側への突出
高さが低くなる形状とされている。

【0080】

一方、エアウェイアダプタ１１０の嵌合部２１に設けられた係止凸部１２４は、第２端
面２１ｂから突出した端面１２４ａを備えている。この例では、エアウェイアダプタ１１
０の上下方向に延設された係止凸部１２４の全体に亘って平坦な面とされている。

【0081】

センサ１４０がエアウェイアダプタ１１０に装着された状態において、位置規制部１４
７の頂部１４７ａが係止凸部１２４の端面１２４ａに当接し、センサ１４０の左右方向（
エアウェイアダプタ１１０の前後方向）における位置規制が為される。具体的には、凹部
４２の第１内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂが、封止部材２３に封止された窓部２２が設
けられた嵌合部２１の第２端面２１ｂから離間するように頂部１４７ａの高さ寸法が設定
されている。なお同図から明らかなように、この状態において斜面部１４７ｂは係止凸部
１２４の端面１２４ａから離間している。

【0082】

その他の構成は上記の実施形態と同様であるため、説明を割愛する。この構成において
も（Ａ−１−１）において説明した機能および作用効果を得ることが可能である。

【0083】

頂部１４７ａおよび斜面部１４７ｂの形状については、図１１を用いて説明した例と同
様の変形が可能である。

【0084】

図１２に示されたセンサ１４０を、上記実施形態に係るエアウェイアダプタ１０に適用
することも可能である。この場合、位置規制部１４７の頂部１４７ａの位置を係止凸部２
４の頂部２４ａと一致させる必要がある。

【0085】

（Ｂ−１）補強部４８
本実施形態に係るセンサ４０においては、凹部４２の底部において第３内壁４２ｃと第
１内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂの各々を接続している角部４２ｄに隣接して補強部４
８が設けられている。図７において矢印で示される向きの力による応力は角部４２ｄの周
辺に集中する傾向があり、この部位の厚みを増す突起を設けることによりセンサ本体４１
の剛性を向上させている。従ってセンサ４０の着脱時に繰り返し加えられる力によってセ
ンサ本体４１が疲労破壊する事態を回避できる。補強部４８を位置規制部４７と係止部４
９の少なくとも一方と連続体として形成することにより、剛性向上効果が更に高まる。

【0086】

（Ｂ−２）角部４２ｄ
本実施形態においては、上記の角部４２ｄは曲面とされている。第３内壁４２ｃと第１
内壁４２ａおよび第２内壁４２ｂが直交している場合と比較すると、角部４２ｄへの応力
集中を緩和することが可能であり、センサ本体４１の剛性が向上する。よってセンサ４０
の着脱時に繰り返し加えられる力によってセンサ本体４１が疲労破壊する事態を回避でき
る。

【0087】

以上説明したように、本発明の実施形態に係るエアウェイアダプタおよびセンサによれ
ば、発光部と受光部を結ぶ光軸をエアウェイケースに対してブレなく固定することが可能
でありながら、可及的に小さな力で両者の着脱を行なうことができる。また着脱操作に伴
うエアウェイケースとセンサ本体の少なくとも一方における破損を効果的に防止可能であ
る。

【0088】

上記の対策（Ａ−１−１）から（Ｂ−２）に係る構成の全てをエアウェイアダプタおよ
びセンサが備えている必要はなく、少なくとも一つが備わっていればよい。例えば、対策
（Ａ−２−２）を施したセンサに、対策（Ａ−２−１）、（Ｂ−１）、（Ｂ−２）の少な
くとも一つを施しても良い。

【0089】

上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するもの
ではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明に
はその等価物が含まれる事は勿論である。

【符号の説明】

【0090】

１０ エアウェイアダプタ
１１ エアウェイケース
１２ 通路
２１ 嵌合部
２１ｂ 第２端面（第１の面）
２１ｃ 第３端面（第２の面）
２１ｄ 斜面部（斜面）
２２ 窓部
２３ 封止部材（防曇膜）
２４ 係止凸部（凸部）
２４ａ 頂部（接触部）
２４ｂ 斜面部（非接触部）
２５ 係止突起（係止部材）
４０ センサ
４２ 凹部
４２ａ 第１内壁
４２ｂ 第２内壁
４２ｃ 第３内壁
４２ｄ 角部
４２ｅ 角部
４２ｆ 角部
４３ 受光部
４４ 発光部
４７ 位置規制部（凸部、第１凸部）
４８ 補強部（第２凸部）
４９ 係止部（第３凸部）
１１０ エアウェイアダプタ
１４０ センサ
１４７ 位置規制部（凸部）
１４７ａ 頂部（接触部）
１４７ｂ 斜面部（非接触部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】