圧力測定装置
【課題】高さの低い空間内に収納可能であり、低コストで、且つ耐久性の高い圧力測定装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る圧力測定装置は、支持面を有する基部と、圧力センサを有する可動部材と、表面にネジが形成された棒状部材と、棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、棒状部材に螺合し、この棒状部材の軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、第１スライド部材から離れた位置で棒状部材に螺合し、当該棒状部材の軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、一端部が第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、一端部が第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、を備えている。
【解決手段】本発明に係る圧力測定装置は、支持面を有する基部と、圧力センサを有する可動部材と、表面にネジが形成された棒状部材と、棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、棒状部材に螺合し、この棒状部材の軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、第１スライド部材から離れた位置で棒状部材に螺合し、当該棒状部材の軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、一端部が第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、一端部が第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサを有する圧力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活習慣病の予防の観点から、体重、血圧、血糖などを日常的に管理することが提案されている。一般的に、体重などの指標は、被験者が体重計、血圧計などの機器を自ら操作し、記録することで管理が行われる。このような指標の管理は、長期間に亘って行うことに意義があるが、操作、記録を行うことが徐々に面倒になり、結局やめてしまうことが往々にしてある。そこで、機器の操作、記録を被験者が一切行わない無意識計測法の開発が進められている。無意識測定法とは、例えば、浴槽に浸かるだけで心電図を測定できたり、ベッドに横たわるだけで体温を測定することができるなど、被験者が意識することなく、日常生活を送っていく中で、自動的に上述した指標の測定を行う測定方法である。
【０００３】
このような無意識測定法の１つとして、非特許文献１には、次のような血圧測定システムが記載されている。このシステムは、トイレの便座に血圧の計測装置を内蔵しておき、被験者が便座に座ると自動的に血圧の測定を行うものである。より詳細に説明すると、このシステムでは、上下動可能なセンサープレートが便座に内蔵されており、被験者が便座に座ると、センサープレートが上昇し大腿部を押圧する。これにより、センサープレートが大腿部圧迫圧を検出し、ここから血圧を算出している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】田中志信、外４名、「ホームヘルスケアのための便座内蔵型血圧測定システムの試作」、生体医工学第４４巻第３号、日本生体医工学会、２００６年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記測定方法においては、便座という極めて高さの低い部材の中に、センサーを昇降する機構を内蔵しなければならない。そのため、上記システムでは、ヘリコイド式のアクチュエータを用いてセンサープレートを昇降させている。しかしながら、ヘリコイド式アクチュエータは、コストが高く、また大腿部を圧迫するような高い負荷がかかる際には安定性が低いという問題がある。このような問題は、便座に内蔵したセンサーの昇降装置に限られた問題ではなく、高さの低い空間内に収納され、高い負荷を受ける圧力測定装置全般に起こりうる問題である。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、高さの低い空間内に収納可能であり、低コストで、且つ耐久性の高い圧力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】
【０００７】
本発明に係る圧力測定装置は、支持面を有する基部と、圧力センサを有する可動部材と、表面にネジが形成された棒状部材と、前記棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、前記支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、前記第１スライド部材から離れた位置で前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、前記支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、一端部が前記第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、一端部が前記第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、ネジが形成された棒状部材の軸周りの回転により、第１及び第２スライド部材が近接離間するように構成されている。そして、各スライド部材に揺動自在に連結されるリフト部材が、圧力センサを有する可動部材と揺動自在に連結されている。そのため、両スライド部材が近接すると、リフト部材が立ち上がって傾斜角度が大きくなり、これによって、可動部材が押し上げられて上昇する。一方、両スライド部材が離間すると、リフト部材の傾斜角度が小さくなり、これによって、可動部材が降下する。このように、本発明においては、棒状部材、スライド部材、及びリフト部材といった簡易な部材で昇降機構が構成されているため、装置の構造を簡素化することができる。その結果、製造コストを低減することができる。また、可動部材は、リフト部材に支持され、リフト部材はスライド部材によって支持されている。そして、スライド部材は、基部の支持面上にあるため、可動部材が受ける負荷は、基部上で受けることができる。したがって、高い負荷に対する耐久性を向上することができる。
【０００９】
上記装置においては、第１または２スライド部材に取り付けられ、一端部が可動部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が第１または第２リフト部材よりも棒状部材の端部側に揺動自在に連結された第３リフト部材をさらに設けることができる。そして、この第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも棒状部材の端部側へ屈曲した形状とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、可動部材が第３リフト部材によっても支持されるため、負荷に対する耐久性をさらに向上することができる。また、第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも棒状部材の端部側へ屈曲した形状、例えば、Ｌ字型、円弧型などに形成される。そのため、可動部材の降下とともに、第３リフト部材の傾斜角度が小さくなった場合に、他のリフト部材と干渉するのを防止することができる。すなわち、同じスライド部材に連結されるリフト部材は、可動部材が降下すると、傾斜角度が小さくなって重なるように干渉するおそれがあるが、上記のように屈曲した形状にしておけば、干渉が防止できる。
【００１１】
上記装置において、第１及び第２スライド部材は、衝撃吸収材を介して支持面上に配置することができる。上記のように、可動部材が受ける負荷は、各スライド部材で支持するため、基部とスライド部材との間に衝撃吸収材を配置しておけば、負荷に対する耐久性を向上することができる。衝撃吸収材としては、例えば、ゴム、樹脂などを採用することができる。
【００１２】
また、上記装置において、可動部材が、被測定面に接触する測定面を有する接触部材を備え、圧力センサが、接触部材の測定面とは反対側の面に配置され、当該接触部材が受けた圧力を検出するように構成することができる。また、接触部材を、弾性を有する中央部と、中央部の周囲を囲み弾性を有する環状に形成され、当該中央部よりも硬度の低い環状部とで、構成することができる。
【００１３】
可動部材は、被測定面から圧力を受けるのであるが、この際、被測定面に接触する接触部材は、押しつぶされて押圧方向と垂直な方向に押し広げられることがあり、このような状態になると、正確な圧力を測定できない可能性がある。そこで、本発明においては、接触部材を中央部と、それよりも硬度の低い環状部とで構成しているため、圧力を受けた中央部の変形を硬度の低い環状部が吸収することができる。そのため、中央部が押しつぶされて環状部側に変形したとしても、環状部が中央部の変形に追従するため、受けた圧力が環状部に分散するのを防止することができる。したがって、接触部材に作用する圧力を中央部に集中させることができ、正確な圧力の測定が可能となる。
【００１４】
上記装置においては、可動部材が進退する開口を有するハウジングをさらに設け、この開口を伸縮可能なカバーで覆うことができる。この構成によれば、次のような利点がある。まず、可動部材が開口を進退するときには、可動部材と開口周縁との隙間に被測定物を挟むおそれがある。これに対して、上記のように開口を伸縮可能なカバーで覆うと、可動部材と開口周縁との隙間が覆われるため、被測定物が挟まるのを防止することができる。なお、可動部材が上昇した場合には、カバーが押し上げられるが、カバーは伸縮性があるため、可動部材の上昇に追従することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る圧力測定装置によれば、高さの低い空間内に収納可能であり、低コストで、且つ耐久性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る圧力測定装置の一実施形態が取り付けられる生体計測システムの斜視図である。
【図２】図１において便座カバーを取り外した状態を示す平面図である。
【図３】図１において便器を取り外した状態の側面図である。
【図４】便座の下面を示す斜視図である。
【図５】基台からカバー部材を取り外した状態を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】圧力測定装置の平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】センサ収容部の断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図１０】圧力測定装置において可動部材が下死点にある時の断面図である。
【図１１】可動部材の動作開始後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る圧力測定装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、この圧力測定装置を、トイレ用生体計測システムに組み込んで使用する場合について説明する。ここで説明するトイレ用生体計測システムは、被験者の体重、血圧などを自動的に測定するものである。以下、図１は、生体計測システムの斜視図、図２は図１において便座カバーを取り外した状態を示す平面図、図３は図１において便器を取り外した状態の側面図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、このトイレ用生体計測システムは、洋風水洗式便器に取り付けられるものであり、便鉢を有する便器本体１の下端部を囲むＵ字型の基台２を有している。この基台２の両側には、台形状のサイドフレーム３がそれぞれ垂直に取り付けられている。また、各サイドフレーム３の高さ方向の中間部には、水平方向に延びるサイドバー３１が取り付けられている。そして、両サイドバー３１を連結するように、プレート状の便座支持体４が固定されている。この便座支持体４は、便鉢を臨む貫通孔４１が形成されており、便座本体１の上方に配置されている。また、この便座支持体４上には、貫通孔５１が形成されたＯ型の便座５が配置されており、便器本体１に揺動自在に固定されている。
【００１９】
図４は便座の下面を示す斜視図である。同図に示すように、便座５の下面の右側には、後述する圧力測定装置６のケーシング６１が取り付けられており、このケーシング６１と同じ高さの３個のクッション部材４２が便座の下面に取り付けられている。そして、３個のクッション部材４２及び圧力測定装置６のケーシング６１を介して、便座５が便座支持体４上に水平に支持される。
【００２０】
続いて、基台について図５及び図６も参照しつつ説明する。図５は基台から蓋部材を取り外した状態を示す平面図、図６は図５のＡ−Ａ線矢視図である。図２及び図５に示すように、基台２は、複数の板体を組み合わせた板体組立部２１に、Ｕ字型の蓋部材２２（図３参照）で覆うことで構成されている。そして、この蓋部材２２の上面に上述したサイドフレーム３が取り付けられている。図５及び図６に示すように、板体組立部２１は、便器本体１の両側で延びる一対の第１板体２１１と、これら第１板体２１１を連結する３つの第２板体２１２とで構成されており、全体としてＵ字型に形成されている。各板体２１１，２１２は、金属板をＵ字型に折り曲げて形成されたものであり、各第１板体２１１の両端部には、ロードセル２１１１が取り付けられており、その近傍にロードセル２１１１からの信号を増幅する基板２１１２が取り付けられている。そして、上述した蓋部材２２は、４つのロードセル２１１１によって支持されている。
【００２１】
上述した構成によると、便座支持体４は、便器本体１に接触することなく、わずかな隙間をあけて配置されており、サイドフレーム３のみによって支持されている。そして、サイドフレーム３は、ロードセル２１１１上に配置された蓋部材２２に取り付けられているため、便座支持体４に作用する負荷は、すべてロードセル２１１１で検出されるようになっている。そして、便座支持体４によって便座５が支持されるため、便座５に座る被験者の体重は、便座５、便座支持体４、サイドフレーム３、及び蓋部材２２を介してロードセル２１１１で逐次検出できるようになっている。
【００２２】
次に、便座に内蔵された圧力測定装置について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は圧力測定装置の平面図、図８は図７の断面図である。この圧力測定装置は、次のような原理で血圧の測定を行うものである。すなわち、便座５に座った被験者の大腿部を可動部材で圧迫し、その際の大腿部−可動部材間の接触圧、及び光電容積脈波を計測し、容積振動法の原理に基づいて最高血圧及び平均血圧の決定を行う。なお、図７の断面図は、可動部材が上死点にあるときを示している。また、以下の圧力測定装置の説明においては、説明の便宜のため、図７の上下方向を幅方向、図７及び図８の左右方向を長手方向と称することとする。
【００２３】
図７及び図８に示すように、この圧力測定装置６は、上部が開口した直方体状のケーシング６１を有しており、このケーシング６１が便座５の下面に取り付けられている。このように、ケーシング６１と便座５とで形成される空間内に圧力測定装置６の種々の部品が内蔵されている。また、便座５においてケーシングが取り付けられた部分には、円形の開口５３が形成されており、この開口５３から各種センサが設けられた可動部材６２が昇降するようになっている。この可動部材６２は、円筒状の筐体６２１と、その上部に配置されたセンサ収容部６２２とを有している。
【００２４】
図９は、センサ収容部６２２の断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。同図に示すように、センサ収容部６２２は、中央に被測定面に接触する接触部材６２３が取り付けられている。接触部材６２３は、センサ収容部６２２の中央に形成された円形の凹部に嵌め込まれており、円筒状の中央部６２３１と、その周囲を囲む環状部６２３２とで構成されている。中央部６２３１は、例えば、アスカーＣ硬度（ＳＲＩＳ０１０１規定）が３０〜３５の樹脂材料で形成されており、環状部６２３２は中央部６２３１よりも硬度が低く、例えば、アスカーＣ硬度が０〜２の樹脂材料で形成されている。このような樹脂材料としては、例えば、いわゆる人肌ゲルを用いることができる。人肌ゲルとは、人肌ゲルは人肌そっくりの柔らかさをもった超軟質ウレタン造形用樹脂である。この接触部材６２３は、例えば、中央部６２３１を凹部の中央に配置した後、周囲の隙間を硬度の低い樹脂を流し込んで環状部６２３２とすることで形成することができる。これにより、接触部材６２３が凹部に強固に固定される。また、この接触部材６２３の下面には、薄板状の圧力センサ６２４が取り付けられており、接触部材６２３に作用する圧力を検出する。
【００２５】
また、センサ収容部６２２には、光電容積脈波を検出するため反射型光電センサが収納されている。この光電センサは、光源としての６個の近赤外発光ダイオード６２５と、検出器としての３個のフォトダイオード６２６とで構成されている。６個の近赤外発光ダイオード６２５は、センサ収容部６２２の周縁に沿って等間隔に配置されている。一方、３個のフォトダイオード６２６は、接触部材を囲む三角形の各辺を構成するように、発光ダイオード６２５よりも径方向内方に配置されている。このような対称配置により、光電センサは、被験者の体格や座り直しなどに対しても安定して光電容積脈波を検出可能となっている。
【００２６】
また、図７及び図８に示すように、筐体６２１の下面には、後述するリフト部材が連結される固定部６２７が取り付けられている。固定部６２７は、長手方向の右側及び左側の幅が狭く、中央の幅が広くなるような平面視十字型に形成されている。
【００２７】
続いて、ケーシング内の構造について説明する。図７及び図８に示すように、ケーシング６１には、ネジが形成された棒状部材７１が水平方向に延びるように配置されており、その両端部がベアリング７２で回転可能に支持されている。棒状部材７１の右側の端部には、カップリング７３を介してモータ７４が連結されており、このモータ７４が回転駆動することで棒状部材７１が軸周りに回転するようになっている。なお、モータ７４は、種々のものを採用することができるが、例えば、遊星減速ギア付きのものを使用することができる。これにより、可動部材６２の昇降速度とトルク設定の選択を容易に行うことができる。
【００２８】
棒状部材７１は、軸方向の中央部を挟む両側で、反対向きのネジ７１１，７１２が形成されている。そして、棒状部材７１の左側のネジ７１１には、直方体状の第１スライド部材８１が螺合している。この第１スライド部材８１の底面には、シート状に形成された衝撃吸収材８１１が取り付けられており、この衝撃吸収材８１１を介して、第１スライド部材８１は、ケーシング６１の底面に接触している。このように、第１スライド部材８１の底面は、ケーシング６１上で向きを固定されているため、棒状部材７１が軸周りに回転すると、図７の右側または左側に移動するようになっている。なお、衝撃吸収材８１１は、例えば、デルリン（登録商標）等のポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）などの硬質で潤滑性の有る樹脂などで形成することができる。
【００２９】
また、棒状部材７１の左側のネジ７１２には、第２スライド部材８２が螺合している。第２スライド部材８２は、第１スライド部材８１よりも長手方向に長く、しかも第１スライド部材８１と対向する左側の幅が広く、それとは反対の右側の幅が狭くなっている。すなわち、幅が広い幅広部８２１と、狭い幅狭部８２２とで構成されており、幅狭部８２２は第１スライド部材８１とほぼ同じ幅を有している。そして、第２スライド部材８２の底面には同じく衝撃吸収材８２３が取り付けられている。また、棒状部材７１のネジが右側と左側で反対向きになっていることから、棒状部材７１が回転すると、両スライド部材８１，８２は、反対方向に移動する。すなわち、棒状部材７１の回転により、両スライド部材８１，８２は、近接離間するようになっている。
【００３０】
そして、各スライド部材８１，８２には、可動部材６２を下方から支持する、３つのリフト部材９１，９２，９３が取り付けられている。第１スライド部材８１には、第１リフト部材９１が取り付けられている。この第１リフト部材９１は、平行に延びる一対の揺動片９１１と、これらを連結する矩形状の連結板９１２とで構成されている。各揺動片９１１の一端部は、それぞれ第１スライド部材８１の両側（図７の上下方向）に揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９１１の他端部は、可動部材６２の下面の固定部６２７の左側に揺動自在にピンで連結されている。
【００３１】
第２スライド部材８２には、２つのリフト部材が取り付けられている。まず、第２リフト部材９２から説明する。第２リフト部材９２は、幅広部８２１の両側に取り付けられる一対の揺動片９２１で構成されている。各揺動片９２１の一端部は、幅広部８２１の両側にそれぞれ揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９２１の他端部は、可動部材６２の固定部６２７の中央に揺動自在にピンで連結されている。
【００３２】
また、第２スライド部材８２の幅狭部８２２には、第３リフト部材９３が取り付けられている。第３リフト部材９３は、幅狭部８２２の両側に取り付けられる一対の揺動片９３１とこれらを連結する連結板９３２とで構成されている。但し、第１及び第２リフト部材９１，９２の揺動片９１１，９２１が直線状に延びているのに対し、第３リフト部材９３の揺動片９３１は、Ｌ字型に形成されている。各揺動片９３１の一端部は、幅狭部８２２の両側にそれぞれ揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９３１の他端部は、可動部材６２の固定部６２７の右側に揺動自在にピンで連結されている。こうして、図８に示すように、第２及び第３リフト部材９２，９３の揺動片９２１，９３１は、平行リンクを形成し、可動部材６２を安定して昇降させることができる。
【００３３】
ケーシング６１の底面には、スライド部材８１，８２の移動を規制する２個のストッパーが取り付けられている。第１ストッパー６５は、棒状部材７１の中央よりやや左寄りに取り付けられており、第１スライド部材８１の右側への移動を規制する。このストッパー６５は、可動部材６２の上死点を規定する。第２ストッパー６６は、棒状部材７１の右側の端部付近に取り付けられており、第２スライド部材８２の右側への移動を規制する。このストッパー６６により、可動部材６２の下死点が規定される。また、ケーシング６１において、モータ７４の上方には、圧力センサアンプ基板７７が固定されている。このアンプ基板７７は、筐体６２１内を通過する導線７８を介して、上述した光電センサ及び圧力センサと接続されている。各センサからの信号は、このアンプ基板７７によって増幅後、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換され、パーソナルコンピュータ（図示省略）に送られる。そして、パーソナルコンピュータで、容積振動法に基づいて、最高血圧及び平均血圧が算出される。
【００３４】
また、ケーシング６１の上面には、伸縮性のあるメッシュカバー１０１が取り付けられ、便座５の開口５３を覆っている。これにより、可動部材６２が上昇した場合には、カバー１０１が引き伸ばされる。
【００３５】
次に、上記のように構成されたシステムの動作について図１０及び図１１も参照しつつ説明する。図１０は圧力測定装置において可動部材が下死点にある時の断面図、図１１は可動部材の動作開始後の断面図である。
【００３６】
初期状態では、図１０に示すように、可動部材６２は下死点にあり、開口５３内部に収容された状態となっている。この状態で、被験者が便座５に座ると、便座５に作用する体重が、便座支持体４及びサイドフレーム３に作用し、これが基台２のロードセル２１１１により検知される。こうして、体重が測定される。そして、排尿または排便が行われているときも体重は逐次測定され、これによって排泄量及び排泄速度が測定される。これらのデータは、パーソナルコンピュータに送信され、蓄積されていく。
【００３７】
また、被験者が便座５に座っている間に、上述した圧力測定装置６も駆動する。可動部材６２がケーシング６１内に収納された初期状態では、第１及び第２スライド部材８１，８２は離間しており、棒状部材７１の両端部付近に配置されている。そのため、各リフト部材９１〜９３は傾斜角度が小さく、水平またはそれに近い状態に傾いている。この状態で、モータ７４が駆動すると、棒状部材７１が軸周りに回転する。これにより、図１１に示すように、第１及び第２スライド部材８１，８２が互いに近接し、これに伴って各リフト部材９１〜９３は傾斜角度が大きくなりつつ、立ち上がっていく。こうして、可動部材６２は、リフト部材９１〜９３により押し上げられ、開口５３から突出して被験者の大腿部を押圧する。そして、図８に示すように、第１スライド部材８１が第１ストッパー６５に当接すると、上死点に達し、モータ７４の駆動が停止する。
【００３８】
この状態で、反射型光電センサにより光電容積脈波が検出される。また、接触部材６２３が被験者の大腿部を圧迫するため、その圧力が圧力センサ６２４により検出される。これら検出値は、アンプ基板７７を介してパーソナルコンピュータに送られ、最高血圧及び平均血圧が算出される。その後、圧力の測定が完了すると、モータ７４が棒状部材７１を逆回転させ、両スライド部材８１，８２を離間させる。これにより、各リフト部材９１〜９３の傾斜角度が小さくなり、可動部材６２は、下方に降下していく。そして、第２スライド部材８２が第２ストッパー６６に当接すると、図１０に示すように、下死点に達したことになり、モータ７４の駆動が停止する。このように、ここで説明した生体計測システムは、被験者の無意識のうちに体重などの生体データを全自動で測定することができる、いわゆる無拘束生体計測を行うことができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、ネジ７１１，７１２が形成された棒状部材７１、これに螺合する第１及び第２スライド部材８１，８２、及び各スライド部材８１，８２に揺動自在に連結されるリフト部材９１〜９３により、可動部材６２の昇降機構が構成されている。したがって、ヘリコイド式のアクチュエータに比べ、構造を簡素化することができ、ひいてはコストを低減することができる。
【００４０】
また、可動部材６２は、リフト部材９１〜９３及びスライド部材８１，８２によって支持されており、スライド部材８１，８２は、衝撃吸収材８１１，８２３を介してケーシング６１の底面（支持面）に支持されている。このように、可動部材６２が受ける負荷は、ケーシング６１で受けることができるため、負荷への耐久性を向上することができる。また、各スライド部材８１，８２の下面には衝撃吸収材８１１，８２３が配置されているため、負荷への耐久性をさらに向上することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、棒状部材７１の両端に向きの異なるネジ７１１，７１２を形成しているが、棒状部材７１のネジの向きを同じにしておき、各スライド部材８１，８２の雌ねじの向きを反対にしてもよい。また、棒状部材７１は、負荷に対する強度を向上するため、例えば、台形ネジを形成することができる。また、センサは、上述したもの以外でもよく、圧力が測定できるものであればよい。また、上記実施形態では、第３リフト部材９３を第２スライド部材８２に取り付けたが、追加のスライド部材を、第２スライド部材８２に隣接させるように棒状部材７１に螺合させ、これに第３リフト部材９３を揺動自在に取り付けることもできる。すなわち、各リフト部材に専用のスライド部材を設けることもできる。
【００４２】
また、上記実施形態では、圧力測定装置を血圧測定装置として用いたが、これに限定されるものではなく、対象物を押圧して圧力を測定する装置全般に提起要することができる。また、本発明におけるハウジングとは、例えば、上記実施形態における便座とケーシングとで構成される筐体を意味するものであり、可動部材が進退する開口が形成された筐体において使用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
６１ ケーシング（ハウジング）
６２ 可動部材
６２３ 接触部材
６２３１ 中央部
６２３２ 環状部
６２４ 圧力センサ
７１ 棒状部材
８１ 第１スライド部材
８１１ 衝撃吸収材
８２ 第２スライド部材
８２３ 衝撃吸収材
９１ 第１リフト部材
９２ 第２リフト部材
９３ 第３リフト部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力センサを有する圧力測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、生活習慣病の予防の観点から、体重、血圧、血糖などを日常的に管理することが提案されている。一般的に、体重などの指標は、被験者が体重計、血圧計などの機器を自ら操作し、記録することで管理が行われる。このような指標の管理は、長期間に亘って行うことに意義があるが、操作、記録を行うことが徐々に面倒になり、結局やめてしまうことが往々にしてある。そこで、機器の操作、記録を被験者が一切行わない無意識計測法の開発が進められている。無意識測定法とは、例えば、浴槽に浸かるだけで心電図を測定できたり、ベッドに横たわるだけで体温を測定することができるなど、被験者が意識することなく、日常生活を送っていく中で、自動的に上述した指標の測定を行う測定方法である。
【０００３】
このような無意識測定法の１つとして、非特許文献１には、次のような血圧測定システムが記載されている。このシステムは、トイレの便座に血圧の計測装置を内蔵しておき、被験者が便座に座ると自動的に血圧の測定を行うものである。より詳細に説明すると、このシステムでは、上下動可能なセンサープレートが便座に内蔵されており、被験者が便座に座ると、センサープレートが上昇し大腿部を押圧する。これにより、センサープレートが大腿部圧迫圧を検出し、ここから血圧を算出している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】田中志信、外４名、「ホームヘルスケアのための便座内蔵型血圧測定システムの試作」、生体医工学第４４巻第３号、日本生体医工学会、２００６年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記測定方法においては、便座という極めて高さの低い部材の中に、センサーを昇降する機構を内蔵しなければならない。そのため、上記システムでは、ヘリコイド式のアクチュエータを用いてセンサープレートを昇降させている。しかしながら、ヘリコイド式アクチュエータは、コストが高く、また大腿部を圧迫するような高い負荷がかかる際には安定性が低いという問題がある。このような問題は、便座に内蔵したセンサーの昇降装置に限られた問題ではなく、高さの低い空間内に収納され、高い負荷を受ける圧力測定装置全般に起こりうる問題である。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、高さの低い空間内に収納可能であり、低コストで、且つ耐久性の高い圧力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】
【０００７】
本発明に係る圧力測定装置は、支持面を有する基部と、圧力センサを有する可動部材と、表面にネジが形成された棒状部材と、前記棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、前記支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、前記第１スライド部材から離れた位置で前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、前記支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、一端部が前記第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、一端部が前記第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、ネジが形成された棒状部材の軸周りの回転により、第１及び第２スライド部材が近接離間するように構成されている。そして、各スライド部材に揺動自在に連結されるリフト部材が、圧力センサを有する可動部材と揺動自在に連結されている。そのため、両スライド部材が近接すると、リフト部材が立ち上がって傾斜角度が大きくなり、これによって、可動部材が押し上げられて上昇する。一方、両スライド部材が離間すると、リフト部材の傾斜角度が小さくなり、これによって、可動部材が降下する。このように、本発明においては、棒状部材、スライド部材、及びリフト部材といった簡易な部材で昇降機構が構成されているため、装置の構造を簡素化することができる。その結果、製造コストを低減することができる。また、可動部材は、リフト部材に支持され、リフト部材はスライド部材によって支持されている。そして、スライド部材は、基部の支持面上にあるため、可動部材が受ける負荷は、基部上で受けることができる。したがって、高い負荷に対する耐久性を向上することができる。
【０００９】
上記装置においては、第１または２スライド部材に取り付けられ、一端部が可動部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が第１または第２リフト部材よりも棒状部材の端部側に揺動自在に連結された第３リフト部材をさらに設けることができる。そして、この第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも棒状部材の端部側へ屈曲した形状とすることができる。
【００１０】
この構成によれば、可動部材が第３リフト部材によっても支持されるため、負荷に対する耐久性をさらに向上することができる。また、第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも棒状部材の端部側へ屈曲した形状、例えば、Ｌ字型、円弧型などに形成される。そのため、可動部材の降下とともに、第３リフト部材の傾斜角度が小さくなった場合に、他のリフト部材と干渉するのを防止することができる。すなわち、同じスライド部材に連結されるリフト部材は、可動部材が降下すると、傾斜角度が小さくなって重なるように干渉するおそれがあるが、上記のように屈曲した形状にしておけば、干渉が防止できる。
【００１１】
上記装置において、第１及び第２スライド部材は、衝撃吸収材を介して支持面上に配置することができる。上記のように、可動部材が受ける負荷は、各スライド部材で支持するため、基部とスライド部材との間に衝撃吸収材を配置しておけば、負荷に対する耐久性を向上することができる。衝撃吸収材としては、例えば、ゴム、樹脂などを採用することができる。
【００１２】
また、上記装置において、可動部材が、被測定面に接触する測定面を有する接触部材を備え、圧力センサが、接触部材の測定面とは反対側の面に配置され、当該接触部材が受けた圧力を検出するように構成することができる。また、接触部材を、弾性を有する中央部と、中央部の周囲を囲み弾性を有する環状に形成され、当該中央部よりも硬度の低い環状部とで、構成することができる。
【００１３】
可動部材は、被測定面から圧力を受けるのであるが、この際、被測定面に接触する接触部材は、押しつぶされて押圧方向と垂直な方向に押し広げられることがあり、このような状態になると、正確な圧力を測定できない可能性がある。そこで、本発明においては、接触部材を中央部と、それよりも硬度の低い環状部とで構成しているため、圧力を受けた中央部の変形を硬度の低い環状部が吸収することができる。そのため、中央部が押しつぶされて環状部側に変形したとしても、環状部が中央部の変形に追従するため、受けた圧力が環状部に分散するのを防止することができる。したがって、接触部材に作用する圧力を中央部に集中させることができ、正確な圧力の測定が可能となる。
【００１４】
上記装置においては、可動部材が進退する開口を有するハウジングをさらに設け、この開口を伸縮可能なカバーで覆うことができる。この構成によれば、次のような利点がある。まず、可動部材が開口を進退するときには、可動部材と開口周縁との隙間に被測定物を挟むおそれがある。これに対して、上記のように開口を伸縮可能なカバーで覆うと、可動部材と開口周縁との隙間が覆われるため、被測定物が挟まるのを防止することができる。なお、可動部材が上昇した場合には、カバーが押し上げられるが、カバーは伸縮性があるため、可動部材の上昇に追従することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る圧力測定装置によれば、高さの低い空間内に収納可能であり、低コストで、且つ耐久性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る圧力測定装置の一実施形態が取り付けられる生体計測システムの斜視図である。
【図２】図１において便座カバーを取り外した状態を示す平面図である。
【図３】図１において便器を取り外した状態の側面図である。
【図４】便座の下面を示す斜視図である。
【図５】基台からカバー部材を取り外した状態を示す平面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視図である。
【図７】圧力測定装置の平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【図９】センサ収容部の断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。
【図１０】圧力測定装置において可動部材が下死点にある時の断面図である。
【図１１】可動部材の動作開始後の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る圧力測定装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、この圧力測定装置を、トイレ用生体計測システムに組み込んで使用する場合について説明する。ここで説明するトイレ用生体計測システムは、被験者の体重、血圧などを自動的に測定するものである。以下、図１は、生体計測システムの斜視図、図２は図１において便座カバーを取り外した状態を示す平面図、図３は図１において便器を取り外した状態の側面図である。
【００１８】
図１〜図３に示すように、このトイレ用生体計測システムは、洋風水洗式便器に取り付けられるものであり、便鉢を有する便器本体１の下端部を囲むＵ字型の基台２を有している。この基台２の両側には、台形状のサイドフレーム３がそれぞれ垂直に取り付けられている。また、各サイドフレーム３の高さ方向の中間部には、水平方向に延びるサイドバー３１が取り付けられている。そして、両サイドバー３１を連結するように、プレート状の便座支持体４が固定されている。この便座支持体４は、便鉢を臨む貫通孔４１が形成されており、便座本体１の上方に配置されている。また、この便座支持体４上には、貫通孔５１が形成されたＯ型の便座５が配置されており、便器本体１に揺動自在に固定されている。
【００１９】
図４は便座の下面を示す斜視図である。同図に示すように、便座５の下面の右側には、後述する圧力測定装置６のケーシング６１が取り付けられており、このケーシング６１と同じ高さの３個のクッション部材４２が便座の下面に取り付けられている。そして、３個のクッション部材４２及び圧力測定装置６のケーシング６１を介して、便座５が便座支持体４上に水平に支持される。
【００２０】
続いて、基台について図５及び図６も参照しつつ説明する。図５は基台から蓋部材を取り外した状態を示す平面図、図６は図５のＡ−Ａ線矢視図である。図２及び図５に示すように、基台２は、複数の板体を組み合わせた板体組立部２１に、Ｕ字型の蓋部材２２（図３参照）で覆うことで構成されている。そして、この蓋部材２２の上面に上述したサイドフレーム３が取り付けられている。図５及び図６に示すように、板体組立部２１は、便器本体１の両側で延びる一対の第１板体２１１と、これら第１板体２１１を連結する３つの第２板体２１２とで構成されており、全体としてＵ字型に形成されている。各板体２１１，２１２は、金属板をＵ字型に折り曲げて形成されたものであり、各第１板体２１１の両端部には、ロードセル２１１１が取り付けられており、その近傍にロードセル２１１１からの信号を増幅する基板２１１２が取り付けられている。そして、上述した蓋部材２２は、４つのロードセル２１１１によって支持されている。
【００２１】
上述した構成によると、便座支持体４は、便器本体１に接触することなく、わずかな隙間をあけて配置されており、サイドフレーム３のみによって支持されている。そして、サイドフレーム３は、ロードセル２１１１上に配置された蓋部材２２に取り付けられているため、便座支持体４に作用する負荷は、すべてロードセル２１１１で検出されるようになっている。そして、便座支持体４によって便座５が支持されるため、便座５に座る被験者の体重は、便座５、便座支持体４、サイドフレーム３、及び蓋部材２２を介してロードセル２１１１で逐次検出できるようになっている。
【００２２】
次に、便座に内蔵された圧力測定装置について図７及び図８を参照しつつ説明する。図７は圧力測定装置の平面図、図８は図７の断面図である。この圧力測定装置は、次のような原理で血圧の測定を行うものである。すなわち、便座５に座った被験者の大腿部を可動部材で圧迫し、その際の大腿部−可動部材間の接触圧、及び光電容積脈波を計測し、容積振動法の原理に基づいて最高血圧及び平均血圧の決定を行う。なお、図７の断面図は、可動部材が上死点にあるときを示している。また、以下の圧力測定装置の説明においては、説明の便宜のため、図７の上下方向を幅方向、図７及び図８の左右方向を長手方向と称することとする。
【００２３】
図７及び図８に示すように、この圧力測定装置６は、上部が開口した直方体状のケーシング６１を有しており、このケーシング６１が便座５の下面に取り付けられている。このように、ケーシング６１と便座５とで形成される空間内に圧力測定装置６の種々の部品が内蔵されている。また、便座５においてケーシングが取り付けられた部分には、円形の開口５３が形成されており、この開口５３から各種センサが設けられた可動部材６２が昇降するようになっている。この可動部材６２は、円筒状の筐体６２１と、その上部に配置されたセンサ収容部６２２とを有している。
【００２４】
図９は、センサ収容部６２２の断面図（ａ）及び平面図（ｂ）である。同図に示すように、センサ収容部６２２は、中央に被測定面に接触する接触部材６２３が取り付けられている。接触部材６２３は、センサ収容部６２２の中央に形成された円形の凹部に嵌め込まれており、円筒状の中央部６２３１と、その周囲を囲む環状部６２３２とで構成されている。中央部６２３１は、例えば、アスカーＣ硬度（ＳＲＩＳ０１０１規定）が３０〜３５の樹脂材料で形成されており、環状部６２３２は中央部６２３１よりも硬度が低く、例えば、アスカーＣ硬度が０〜２の樹脂材料で形成されている。このような樹脂材料としては、例えば、いわゆる人肌ゲルを用いることができる。人肌ゲルとは、人肌ゲルは人肌そっくりの柔らかさをもった超軟質ウレタン造形用樹脂である。この接触部材６２３は、例えば、中央部６２３１を凹部の中央に配置した後、周囲の隙間を硬度の低い樹脂を流し込んで環状部６２３２とすることで形成することができる。これにより、接触部材６２３が凹部に強固に固定される。また、この接触部材６２３の下面には、薄板状の圧力センサ６２４が取り付けられており、接触部材６２３に作用する圧力を検出する。
【００２５】
また、センサ収容部６２２には、光電容積脈波を検出するため反射型光電センサが収納されている。この光電センサは、光源としての６個の近赤外発光ダイオード６２５と、検出器としての３個のフォトダイオード６２６とで構成されている。６個の近赤外発光ダイオード６２５は、センサ収容部６２２の周縁に沿って等間隔に配置されている。一方、３個のフォトダイオード６２６は、接触部材を囲む三角形の各辺を構成するように、発光ダイオード６２５よりも径方向内方に配置されている。このような対称配置により、光電センサは、被験者の体格や座り直しなどに対しても安定して光電容積脈波を検出可能となっている。
【００２６】
また、図７及び図８に示すように、筐体６２１の下面には、後述するリフト部材が連結される固定部６２７が取り付けられている。固定部６２７は、長手方向の右側及び左側の幅が狭く、中央の幅が広くなるような平面視十字型に形成されている。
【００２７】
続いて、ケーシング内の構造について説明する。図７及び図８に示すように、ケーシング６１には、ネジが形成された棒状部材７１が水平方向に延びるように配置されており、その両端部がベアリング７２で回転可能に支持されている。棒状部材７１の右側の端部には、カップリング７３を介してモータ７４が連結されており、このモータ７４が回転駆動することで棒状部材７１が軸周りに回転するようになっている。なお、モータ７４は、種々のものを採用することができるが、例えば、遊星減速ギア付きのものを使用することができる。これにより、可動部材６２の昇降速度とトルク設定の選択を容易に行うことができる。
【００２８】
棒状部材７１は、軸方向の中央部を挟む両側で、反対向きのネジ７１１，７１２が形成されている。そして、棒状部材７１の左側のネジ７１１には、直方体状の第１スライド部材８１が螺合している。この第１スライド部材８１の底面には、シート状に形成された衝撃吸収材８１１が取り付けられており、この衝撃吸収材８１１を介して、第１スライド部材８１は、ケーシング６１の底面に接触している。このように、第１スライド部材８１の底面は、ケーシング６１上で向きを固定されているため、棒状部材７１が軸周りに回転すると、図７の右側または左側に移動するようになっている。なお、衝撃吸収材８１１は、例えば、デルリン（登録商標）等のポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）などの硬質で潤滑性の有る樹脂などで形成することができる。
【００２９】
また、棒状部材７１の左側のネジ７１２には、第２スライド部材８２が螺合している。第２スライド部材８２は、第１スライド部材８１よりも長手方向に長く、しかも第１スライド部材８１と対向する左側の幅が広く、それとは反対の右側の幅が狭くなっている。すなわち、幅が広い幅広部８２１と、狭い幅狭部８２２とで構成されており、幅狭部８２２は第１スライド部材８１とほぼ同じ幅を有している。そして、第２スライド部材８２の底面には同じく衝撃吸収材８２３が取り付けられている。また、棒状部材７１のネジが右側と左側で反対向きになっていることから、棒状部材７１が回転すると、両スライド部材８１，８２は、反対方向に移動する。すなわち、棒状部材７１の回転により、両スライド部材８１，８２は、近接離間するようになっている。
【００３０】
そして、各スライド部材８１，８２には、可動部材６２を下方から支持する、３つのリフト部材９１，９２，９３が取り付けられている。第１スライド部材８１には、第１リフト部材９１が取り付けられている。この第１リフト部材９１は、平行に延びる一対の揺動片９１１と、これらを連結する矩形状の連結板９１２とで構成されている。各揺動片９１１の一端部は、それぞれ第１スライド部材８１の両側（図７の上下方向）に揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９１１の他端部は、可動部材６２の下面の固定部６２７の左側に揺動自在にピンで連結されている。
【００３１】
第２スライド部材８２には、２つのリフト部材が取り付けられている。まず、第２リフト部材９２から説明する。第２リフト部材９２は、幅広部８２１の両側に取り付けられる一対の揺動片９２１で構成されている。各揺動片９２１の一端部は、幅広部８２１の両側にそれぞれ揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９２１の他端部は、可動部材６２の固定部６２７の中央に揺動自在にピンで連結されている。
【００３２】
また、第２スライド部材８２の幅狭部８２２には、第３リフト部材９３が取り付けられている。第３リフト部材９３は、幅狭部８２２の両側に取り付けられる一対の揺動片９３１とこれらを連結する連結板９３２とで構成されている。但し、第１及び第２リフト部材９１，９２の揺動片９１１，９２１が直線状に延びているのに対し、第３リフト部材９３の揺動片９３１は、Ｌ字型に形成されている。各揺動片９３１の一端部は、幅狭部８２２の両側にそれぞれ揺動自在にピンで連結されている。一方、各揺動片９３１の他端部は、可動部材６２の固定部６２７の右側に揺動自在にピンで連結されている。こうして、図８に示すように、第２及び第３リフト部材９２，９３の揺動片９２１，９３１は、平行リンクを形成し、可動部材６２を安定して昇降させることができる。
【００３３】
ケーシング６１の底面には、スライド部材８１，８２の移動を規制する２個のストッパーが取り付けられている。第１ストッパー６５は、棒状部材７１の中央よりやや左寄りに取り付けられており、第１スライド部材８１の右側への移動を規制する。このストッパー６５は、可動部材６２の上死点を規定する。第２ストッパー６６は、棒状部材７１の右側の端部付近に取り付けられており、第２スライド部材８２の右側への移動を規制する。このストッパー６６により、可動部材６２の下死点が規定される。また、ケーシング６１において、モータ７４の上方には、圧力センサアンプ基板７７が固定されている。このアンプ基板７７は、筐体６２１内を通過する導線７８を介して、上述した光電センサ及び圧力センサと接続されている。各センサからの信号は、このアンプ基板７７によって増幅後、所定のサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換され、パーソナルコンピュータ（図示省略）に送られる。そして、パーソナルコンピュータで、容積振動法に基づいて、最高血圧及び平均血圧が算出される。
【００３４】
また、ケーシング６１の上面には、伸縮性のあるメッシュカバー１０１が取り付けられ、便座５の開口５３を覆っている。これにより、可動部材６２が上昇した場合には、カバー１０１が引き伸ばされる。
【００３５】
次に、上記のように構成されたシステムの動作について図１０及び図１１も参照しつつ説明する。図１０は圧力測定装置において可動部材が下死点にある時の断面図、図１１は可動部材の動作開始後の断面図である。
【００３６】
初期状態では、図１０に示すように、可動部材６２は下死点にあり、開口５３内部に収容された状態となっている。この状態で、被験者が便座５に座ると、便座５に作用する体重が、便座支持体４及びサイドフレーム３に作用し、これが基台２のロードセル２１１１により検知される。こうして、体重が測定される。そして、排尿または排便が行われているときも体重は逐次測定され、これによって排泄量及び排泄速度が測定される。これらのデータは、パーソナルコンピュータに送信され、蓄積されていく。
【００３７】
また、被験者が便座５に座っている間に、上述した圧力測定装置６も駆動する。可動部材６２がケーシング６１内に収納された初期状態では、第１及び第２スライド部材８１，８２は離間しており、棒状部材７１の両端部付近に配置されている。そのため、各リフト部材９１〜９３は傾斜角度が小さく、水平またはそれに近い状態に傾いている。この状態で、モータ７４が駆動すると、棒状部材７１が軸周りに回転する。これにより、図１１に示すように、第１及び第２スライド部材８１，８２が互いに近接し、これに伴って各リフト部材９１〜９３は傾斜角度が大きくなりつつ、立ち上がっていく。こうして、可動部材６２は、リフト部材９１〜９３により押し上げられ、開口５３から突出して被験者の大腿部を押圧する。そして、図８に示すように、第１スライド部材８１が第１ストッパー６５に当接すると、上死点に達し、モータ７４の駆動が停止する。
【００３８】
この状態で、反射型光電センサにより光電容積脈波が検出される。また、接触部材６２３が被験者の大腿部を圧迫するため、その圧力が圧力センサ６２４により検出される。これら検出値は、アンプ基板７７を介してパーソナルコンピュータに送られ、最高血圧及び平均血圧が算出される。その後、圧力の測定が完了すると、モータ７４が棒状部材７１を逆回転させ、両スライド部材８１，８２を離間させる。これにより、各リフト部材９１〜９３の傾斜角度が小さくなり、可動部材６２は、下方に降下していく。そして、第２スライド部材８２が第２ストッパー６６に当接すると、図１０に示すように、下死点に達したことになり、モータ７４の駆動が停止する。このように、ここで説明した生体計測システムは、被験者の無意識のうちに体重などの生体データを全自動で測定することができる、いわゆる無拘束生体計測を行うことができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態によれば、ネジ７１１，７１２が形成された棒状部材７１、これに螺合する第１及び第２スライド部材８１，８２、及び各スライド部材８１，８２に揺動自在に連結されるリフト部材９１〜９３により、可動部材６２の昇降機構が構成されている。したがって、ヘリコイド式のアクチュエータに比べ、構造を簡素化することができ、ひいてはコストを低減することができる。
【００４０】
また、可動部材６２は、リフト部材９１〜９３及びスライド部材８１，８２によって支持されており、スライド部材８１，８２は、衝撃吸収材８１１，８２３を介してケーシング６１の底面（支持面）に支持されている。このように、可動部材６２が受ける負荷は、ケーシング６１で受けることができるため、負荷への耐久性を向上することができる。また、各スライド部材８１，８２の下面には衝撃吸収材８１１，８２３が配置されているため、負荷への耐久性をさらに向上することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、棒状部材７１の両端に向きの異なるネジ７１１，７１２を形成しているが、棒状部材７１のネジの向きを同じにしておき、各スライド部材８１，８２の雌ねじの向きを反対にしてもよい。また、棒状部材７１は、負荷に対する強度を向上するため、例えば、台形ネジを形成することができる。また、センサは、上述したもの以外でもよく、圧力が測定できるものであればよい。また、上記実施形態では、第３リフト部材９３を第２スライド部材８２に取り付けたが、追加のスライド部材を、第２スライド部材８２に隣接させるように棒状部材７１に螺合させ、これに第３リフト部材９３を揺動自在に取り付けることもできる。すなわち、各リフト部材に専用のスライド部材を設けることもできる。
【００４２】
また、上記実施形態では、圧力測定装置を血圧測定装置として用いたが、これに限定されるものではなく、対象物を押圧して圧力を測定する装置全般に提起要することができる。また、本発明におけるハウジングとは、例えば、上記実施形態における便座とケーシングとで構成される筐体を意味するものであり、可動部材が進退する開口が形成された筐体において使用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
６１ ケーシング（ハウジング）
６２ 可動部材
６２３ 接触部材
６２３１ 中央部
６２３２ 環状部
６２４ 圧力センサ
７１ 棒状部材
８１ 第１スライド部材
８１１ 衝撃吸収材
８２ 第２スライド部材
８２３ 衝撃吸収材
９１ 第１リフト部材
９２ 第２リフト部材
９３ 第３リフト部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持面を有する基部と、
圧力センサを有する可動部材と、
表面にネジが形成された棒状部材と、
前記棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、
前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、前記支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、
前記第１スライド部材から離れた位置で前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、前記支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、
一端部が前記第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、
一端部が前記第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、
を備えている、圧力測定装置。
【請求項２】
前記第１または２スライド部材に取り付けられ、一端部が前記可動部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記第１または第２リフト部材よりも前記棒状部材の端部側に揺動自在に連結された第３リフト部材をさらに備えており、
前記第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも前記棒状部材の端部側へ屈曲した形状をなしている、請求項１に記載の圧力測定装置。
圧力測定装置。
【請求項３】
前記第１及び第２スライド部材は、衝撃吸収材を介して前記支持面上に配置されている、請求項１または２に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記可動部材は、被測定面に接触する測定面を有する接触部材を備えており、
前記圧力センサは、前記接触部材の測定面とは反対側の面に配置され、当該接触部材が受けた圧力を検出し、
前記接触部材は、
弾性を有する中央部と、
前記中央部の周囲を囲み弾性を有する環状に形成され、当該中央部よりも硬度の低い環状部と、を備えている請求項１から３のいずれかに記載の圧力測定装置。
【請求項５】
前記可動部材が進退する開口を有するハウジングをさらに備え、
前記開口が伸縮可能なカバーで覆われている、請求項４に記載の圧力測定装置。
【請求項１】
支持面を有する基部と、
圧力センサを有する可動部材と、
表面にネジが形成された棒状部材と、
前記棒状部材を軸周りに回転駆動する駆動手段と、
前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の一方に、前記支持面に沿って移動可能な第１スライド部材と、
前記第１スライド部材から離れた位置で前記棒状部材に螺合し、当該棒状部材の前記軸周りの一方向の回転により軸方向の他方に、前記支持面に沿って移動可能な第２スライド部材と、
一端部が前記第１スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第１リフト部材と、
一端部が前記第２スライド部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記可動部材に揺動自在に連結された第２リフト部材と、
を備えている、圧力測定装置。
【請求項２】
前記第１または２スライド部材に取り付けられ、一端部が前記可動部材に揺動自在に連結されるとともに、他端部が前記第１または第２リフト部材よりも前記棒状部材の端部側に揺動自在に連結された第３リフト部材をさらに備えており、
前記第３リフト部材は、その両端部を結ぶ直線よりも前記棒状部材の端部側へ屈曲した形状をなしている、請求項１に記載の圧力測定装置。
圧力測定装置。
【請求項３】
前記第１及び第２スライド部材は、衝撃吸収材を介して前記支持面上に配置されている、請求項１または２に記載の圧力測定装置。
【請求項４】
前記可動部材は、被測定面に接触する測定面を有する接触部材を備えており、
前記圧力センサは、前記接触部材の測定面とは反対側の面に配置され、当該接触部材が受けた圧力を検出し、
前記接触部材は、
弾性を有する中央部と、
前記中央部の周囲を囲み弾性を有する環状に形成され、当該中央部よりも硬度の低い環状部と、を備えている請求項１から３のいずれかに記載の圧力測定装置。
【請求項５】
前記可動部材が進退する開口を有するハウジングをさらに備え、
前記開口が伸縮可能なカバーで覆われている、請求項４に記載の圧力測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２３７０８８（Ｐ２０１０−２３７０８８Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８６４７３（Ｐ２００９−８６４７３）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０４１６０７８１）国立大学法人金沢大学 (282)
【出願人】（５０９０９１７１２）株式会社ポピック (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０４１６０７８１）国立大学法人金沢大学 (282)
【出願人】（５０９０９１７１２）株式会社ポピック (2)
【Ｆターム（参考）】
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