血圧計用締付装置及び電子血圧計
【課題】 簡易な構成による血圧計用締付装置を提供する。
【解決手段】 血圧計用締付装置２であって、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータ２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形するカーラ２２と、を有する。
【解決手段】 血圧計用締付装置２であって、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータ２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形するカーラ２２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧計に用いられる締付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧計測に際しては、人体の動脈を圧迫し発生する動脈圧脈波を正確にとらえるため、人体の一部、例えば上腕に空気袋を巻き付け、その空気袋を周囲から拘束、固定する必要がある。
【０００３】
この時、上腕のサイズに合わせて拘束固定する必要があるため、カフ（手首や腕を圧迫するための腕帯）に上腕を挿入した後、上腕のサイズに応じて自動的にカフが巻き付き、カフ内の空気袋に空気を送圧することで上腕が拘束、圧迫される。
【０００４】
このような装置として、特許文献１には、空気袋を内包するカフの巻き付けを行うために、巻き込み用ワイヤーロープをモータに接続されたプーリに巻き付けて伝達する巻き込み用クラッチ、巻き戻り用クラッチ及び加圧時の腕体緩みを止めるロッククラッチを備えたフローティング機構が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、円筒状に構成された可撓性腕体と、可撓性腕体を巻き付けるためのテープ及び巻き取りローラと、巻き取りローラを回転するモータとを備え、巻き取りローラを回転することにより巻き付け固定を行う血圧測定用腕体巻付装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、収納室内に移動可能に収納された可動部材と、可動部材と連結された蛇腹と、蛇腹に圧力空気を送るポンプとを備え、圧力空気により蛇腹が伸張されることで可動部材が移動し、カフが生体に巻き付けられる血圧測定用腕体の自動巻付装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術の場合においては、人体の一部にカフや可撓性腕体を巻き付け固定するための巻き取り用ユニットの機構部として、ワイヤーロープ、プーリ、クラッチ、ローラ等の駆動伝達部、及びそれらを駆動するモータを必要とする。そのため、部品点数が多くなることで複雑となるだけでなく、装置自体が大きくかつ重くなる要因となる。
【０００８】
また、部品点数が多く複雑となることで、騒音や消費電流が大きくなる要因ともなる。
【特許文献１】実開平２−１３５００３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４１２３号公報
【特許文献３】特開平７−１２４１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の従来技術を鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成による血圧計用締付装置及びそれを用いた電子血圧計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る血圧計用締付装置にあっては、電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータと、前記エラストマー又はポリ
マーの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する固定具と、を有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーとしては、誘電エラストマーや電歪ポリマー（例えば、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン等の電場応答性を持つ高歪性プラスチック）と呼ばれる物質を用いることができる。特に、電場応答性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ）を用いたものが好適である。また、固定具の形状は略リング状であるとよい。
【００１２】
この構成により、生体の一部を締め付けるための固定具を変形させるためにモータやクラッチ等の部品が必要なく、簡便な構成による血圧計用締付装置を実現することができる。
【００１３】
また、前記血圧形用締付装置において、前記アクチュエータは、高電圧で長時間印加させるとコンデンサ効果が現れる。そのため、人体測定時（締め付け時）において、人体締め付け拘束状態を保持する為に必要な電力を省力化することができる。
【００１４】
特に、前記固定具の内側に血圧測定の際に加圧される流体袋を備え、前記固定具は前記流体袋を介して生体の一部を締め付ける構成を好適に用いることができる。
【００１５】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、可撓性又はバネ性を有することでアクチュエータで発生する力が少なくても固定具を変形させ、かつ、繰り返しの変形動作が可能となる。
【００１６】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、少なくとも２以上の部品を連結することでリング状に構成され、前記部品は平板又はＲ形状を有することで、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、部品の数を変えるだけで対応できる。ここで、Ｒ形状とは、平板でない曲面をいい、測定部位の形状に応じた曲面が好ましく、例えば、円弧状の曲面形状が好ましい。
【００１７】
また、前記血圧計用締付装置において、隣接する前記部品間に前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータを複数有することで、締付装置の周長を大きく変化させることが可能となる。
【００１８】
また、前記血圧計用締付装置において、前記部品は、隣接する部品に設けられたスライド部にガイドされる突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動することで、部品同士が外れることなく締付装置の変形が可能となる。
【００１９】
また、前記血圧計用締付装置において、前記部品は、隣接する部品に設けられた複数のスライド部にガイドされる複数の突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動し、前記突起部のそれぞれが前記スライド部のそれぞれに対して移動する量が異なることが好適である。
【００２０】
この構成によれば、例えば、測定する生体の一部が上腕や手首等の場合のように、固定具に対する挿入側、固定具からの突出側に対して直径が異なる部位を測定する場合、各スライド部でのスライド量が上腕の形状に沿って定まる。その結果、測定部位全体に渡って締め付け力を均一にすることが可能となり、正しい血圧測定が可能となる。
【００２１】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、生体の締め付け時に前記生体の
一部の形状に応じて変形し、生体を固定具に挿入する側の内径より生体が固定具より突出する側の内径が小さくなる構成であっても良い。
【００２２】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータの変形量を増幅して前記固定具を変形させる変形量増幅手段を有する構成であっても良い。
【００２３】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータの変形を復元する弾性部材を備えることで、締め付け状態から開放状態への変形を迅速に行うことができる。
【００２４】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータと前記固定具との接合部に電極を設けることで、装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータは、伸縮可能なポリマーの両面に導電性伸縮材料を電極として設けることで、アクチュエータの変形時においてもポリマー膜等に対して安定した電圧印加が可能となる。
【００２６】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータは、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して収縮する第一のエラストマー又はポリマーと、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して膨張する第二のエラストマー又はポリマーとを有し、それぞれに印加する電圧を制御することで、バネ部がなくてもアクチュエータの締め付け、開放動作を行うことが可能となり、部品点数の削減、装置の小型・軽量化を図ることができる。
【００２７】
また、前記血圧計用締付装置は、前記流体袋を加圧するポンプと、前記流体袋の内気圧を検出する圧力センサと、検出した前記内気圧に基づいて血圧測定のための処理を実行する演算手段と、を有する電子血圧計に好適に用いることができる。これにより、小型、軽量な電子血圧計を実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、簡易な構成による血圧計用締付装置を実現することができる。また、小型化、軽量化を図った電子血圧計を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に図面及び実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、機能、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状、機能などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００３０】
（血圧計の構成）
図３は、本発明を好適に採用しうる電子血圧計のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３１】
電子血圧計Ａは、血圧測定の際に上腕に巻き付ける流体袋１と、その流体袋１を周囲から圧迫、固定するための圧迫固定用アクチュエータ２１及び固定具としてのカーラ２２（図１参照）と、を備える締付装置（以下、「締付装置」と称す）２と、空気等の流体が充填される流体袋１に流体を送り加圧するポンプ３と、流体袋１内の流体を排出する弁４と、流体袋１の内気圧を検出する圧力センサ５と、検出した内気圧に基づいて内蔵するプログラムにより血圧測定のための処理を実行する演算手段としてのＣＰＵ６と、測定時の設定や測定の開始を行う操作部７と、設定データ、演算データ、測定結果等を記憶するメモ
リ８と、設定状態や測定結果等を表示する表示部９と、各部に電気を供給する電源部１０とを備えている。
【００３２】
また、ＣＰＵ６は、圧力センサ５から出力され、発振回路１１にて変換された信号に基づいて流体袋１内の圧力を検出する。そして、ＣＰＵ６は、加圧が必要な場合は、ポンプ駆動回路１２によりポンプ３を駆動し、流体袋１内の圧力を高める。一方、減圧が必要な場合は、弁駆動回路１３により弁４を開弁し、流体袋１内の圧力を低める。
【００３３】
また、ＣＰＵ６は、駆動回路１４を制御し、上腕を流体袋１を介して締め付けるように締付装置２を駆動する。
【００３４】
なお、締付装置２としては、後述する電場応答性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ：Electroactive Polymer Artificial Muscle）を用いたものが好適であり、以下の各実施例ではＥ
ＰＡＭをアクチュエータ２１に用いた場合について説明する。
【００３５】
（血圧計の基本動作）
図４は、本発明を好適に採用しうる電子血圧計の基本動作を示すフローチャートである。
【００３６】
電源がＯＮされ、動作が開始すると、電子血圧計Ａの各設定状態を初期状態にリセットする初期化が行われる（ステップＳＴ１）。
【００３７】
電子血圧計Ａは、締付装置２を駆動し、締付装置２の一部を構成する固定具としてのカーラが上腕の締め付けを開始する（ステップＳＴ２）。その後、カーラは、上腕に対してある程度締め付けた状態で固定される（ステップＳＴ３）。
【００３８】
上腕と固定されたカーラとの間に配置されている流体袋１は、ポンプ３により所定の圧力まで加圧される。そして、圧力センサ５が検出した流体袋１の圧力変動を示す信号が、発振回路１１を経てＣＰＵ６に送信され、その信号に基づいて測定が開始される（ステップＳＴ４）。
【００３９】
その後、流体袋１内の圧力は弁４を開弁することで徐々に減圧され（ステップＳＴ５）、ＣＰＵ６は、最高血圧、最低血圧及び脈拍数を算出する（ステップＳＴ６）。算出された血圧値等は表示部９に表示される（ステップＳＴ７）。
【００４０】
測定が終了すると、駆動回路１４は、締付装置２を駆動し、カーラの締め付けを開放する。また、上腕を圧迫していた流体袋１内の空気も弁４から排気され、上腕が締め付けから開放され（ステップＳＴ８）、１サイクルの測定動作が終了する。
【００４１】
以下に、本発明に好適に用いられる血圧測定用締付装置の構成を説明する。なお、以下では、人体の上腕を測定する場合について説明するが、人体以外の生体にも使用できるものであり、測定する部位も生体の一部である手首や足首であってよい。
【実施例１】
【００４２】
図１は、実施例１に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図、図２は、実施例１に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００４３】
図１に示す締付装置２は、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと該ＥＰＡＭに電圧を印加するために設けられた電極（不図示）とを有するアクチュエータ２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する略リング状の固定具であって
、流体袋１を上腕に対して締め付け固定する固定具としてのカーラ２２と、アクチュエータ２１の端部をカーラ２２と接合する接合部２３ａ、２３ｂとを有する。
【００４４】
なお、流体袋１はカーラ２２の内側に備えられており、血圧測定の際に加圧される。そして、カーラ２２は流体袋１を介して生体の一部である、例えば、上腕を締め付ける。
【００４５】
カーラ２２は、図２に示すように、可撓性又はバネ性を有する板状の弾性体を約一周分巻いたような円筒形をしており、板の一端に径方向に折り曲がった状態で設けられた接合部２３ａと、板の他端に径方向に折り曲がった状態で設けられた接合部２３ｂとを有する。そして、板の一部に設けられた開口２２ａから、接合部２３ａが外側に飛び出た状態で、接合部２３ａと接合部２３ｂとの間にアクチュエータ２１が取り付けられている。これにより、アクチュエータ２１で発生する力が少なくてもカーラ２２を変形させ、かつ、繰り返しの変形動作が可能となる。
【００４６】
アクチュエータ２１とカーラ２２との接合部２３ａ、２３ｂは、アクチュエータ２１が締付装置２の動作中に外れないような構成であればよく、例えば、図１２に示すように、アクチュエータ２１の両端部が入り込む穴が設けられた筒状の接合部でもよい。
【００４７】
また、接合部２３ａ、２３ｂには電極を設けることで簡便にアクチュエータ２１に電圧を印加することができる。
【００４８】
例えば、伸縮可能なポリマー膜の両面に伸縮性のある電極膜（例えば、弾性体に炭素の粒子を分散させた導電性伸縮材料）ではさみ電圧を加えると電極間距離が縮まり、横方向にポリマー膜が伸びる。そこで、その性質を締付装置２に利用することで、モータを必要とせず簡便な構成で上腕に対する締め付けを行うことができる。また、電極に伸縮性のある導電性材料を採用することにより、アクチュエータ２１の変形時においてもポリマー膜等に対して安定した電圧印加が可能となる。
【００４９】
図５は、実施例に係るアクチュエータに電圧を印加した際の変形の様子を示す模式図である。
【００５０】
実施例１に係るアクチュエータ２１は、図１５（ａ）に示すような両面に伸縮性のある電極２５ａ、２５ｂが設けられたフィルム状のＥＰＡＭ（１）を、図１５（ｂ）に示すようにロール状に１周又は複数周巻いたものである。なお、ＥＰＡＭ（１）を巻く際には、隣接する電極同士を絶縁するために、不図示の絶縁物がＥＰＡＭ（１）と共にロール状に巻かれている。そして、図５（ａ）に示すように、電極２５ａ、２５ｂ間に電圧Ｖを印加することで、アクチュエータ２１は径方向に圧縮され軸方向に伸びる。そのため、アクチュエータ２１は、カーラ２２の周方向に沿って伸び、接合部２３ａ、２３ｂ間の距離が離れるため、カーラ２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００５１】
実施例１に係る締付装置２は、上述のアクチュエータ２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ２２を初期（開放）状態（図１（ａ））から締付状態（図１（ｂ））へ変形させることができる。
【００５２】
また、変形していたアクチュエータ２１は、電圧の印加を停止すると、カーラ２２が有するバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ２２が締付状態から初期状態に戻る。なお、カーラ２２自身の復元力を増加させるためにアクチュエータ２１にバネ部を設けることも有効である。
【００５３】
従って、実施例１に係る締付装置２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の
複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００５４】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例２】
【００５５】
図６は、実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図、図７は、実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００５６】
図６に示す締付装置１０２は、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと該ＥＰＡＭに電圧を印加するために設けられた電極（不図示）とを有するアクチュエータ１２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する略リング状の固定具であって、流体袋１０１を上腕に対して締め付け固定するカーラ１２２と、アクチュエータ１２１の端部をカーラ１２２と接合する接合部１２３ａ、１２３ｂと、アクチュエータ１２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００５７】
カーラ１２２は、図７に示すように、可撓性又はバネ性を有する板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ１２２の一端はアクチュエータ１２１が取り付けられるように、径方向に折り曲がった接合部１２３ａが設けられている。また、カーラ１２２の外周部に径方向に突出して設けられた板状の接合部１２３ｂと接合部１２３ａとの間にアクチュエータ１２１を挟持している。
【００５８】
実施例２に係るアクチュエータ１２１は、図５（ｂ）に示すように、ＥＰＡＭ（２）の軸方向の両端に電極１２５ａ、１２５ｂが設けられている。本実施例では、更に、ＥＰＡＭ（２）の間にも交互に複数の電極１２５ａ、１２５ｂが設けられている。そして、電極１２５ａ、１２５ｂ間のそれぞれに電圧Ｖを印加することで、アクチュエータ１２１は軸方向に圧縮され径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ１２１は、カーラ１２２の周方向に沿って収縮し、接合部１２３ａ、１２３ｂ間の距離が近づくため、カーラ１２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００５９】
実施例２に係る締付装置１０２は、上述のアクチュエータ１２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ１２２を初期（開放）状態（図６（ａ））から締付状態（図６（ｂ））へ変形させることができる。
【００６０】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ１２１は、カーラ１２２が有するバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ１２２が締付状態から初期状態に戻る。なお、必要に応じて接合部１２３ａ、１２３ｂ間にバネを設け、その弾性力を利用してもよい。
【００６１】
従って、実施例２に係る締付装置１０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００６２】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例３】
【００６３】
図８は、実施例３に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００６４】
図８に示す締付装置２０２は、複数の分割カーラ２２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する複数のアクチュエータ２２１と、アクチュエータ２２１の端部を分割カーラ２２２と接合する接合部２２３ａ、２２３ｂと、電圧が印加されていない状態でカーラの内径を上腕が挿入できる程度の大きさに保持する伸縮部としてのバネ部２２４と、アクチュエータ２２１と分割カーラ２２２との接合部にアクチュエータ２２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００６５】
分割カーラ２２２は、接合部２２３ａ、２２３ｂが設けられている円弧状の本体部２２２ａと、隣接する本体部２２２ａに対してスライド可能なスライド部２２２ｂ、２２２ｃと、隣接する本体部２２２ａに設けられた突起部（不図示）が挿入されるスライド溝２２２ｄとを備える。そして、少なくとも２以上の平板又はＲ形状を有する分割カーラ２２２を連結することでリング状の固定具が構成される。
【００６６】
スライド部２２２ｂ、２２２ｃは、本体部２２２ａの軸方向に平行な一辺の両端部に設けられている。なお、分割カーラ２２２は、複数の部品を結合して一体としても良いし、一体成形により作製してもよい。
【００６７】
従って、分割カーラ２２２は、隣接する分割カーラ２２２に設けられたスライド部２２２ｂ、２２２ｃにガイドされる突起部を有しているため、アクチュエータ２２１の伸縮に応じて分割カーラ２２２が隣接する分割カーラ２２２に対して相対移動することが可能となる。
【００６８】
アクチュエータ２２１は、分割カーラ２２２の接合部２２３ａと、隣接する分割カーラ２２２の接合部２２３ｂとの間に取り付けられている。また、アクチュエータ２２１と対応して、各分割カーラ２２２の間に、締付時にカーラ全体が広がる方向に圧力を発生するバネ部２２４を備えている。
【００６９】
実施例３に係るアクチュエータ２２１は、実施例２で用いた図５（ｂ）に示すＥＰＡＭ（２）を用いることができる。そして、例えば、接合部２２３ａ、２２３ｂに設けられた電極（不図示）間に電圧を印加することで、円柱状のアクチュエータ２２１は円柱の軸方向に圧縮され円柱の径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ２２１は、分割カーラ２２２の周方向に沿って収縮し、接合部２２３ａ、２２３ｂ間の距離が近づくため、分割カーラ２２２を連結した締付装置２０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００７０】
実施例３に係る締付装置２０２は、上述のアクチュエータ２２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなく各分割カーラ２２２を初期（開放）状態（図８（ａ））から締付状態（図８（ｂ））へ変形させることができる。
【００７１】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ２２１は、バネ部２２４の弾性力の助けを得て元の形に復元し、各分割カーラ２２２が締付状態から初期状態に戻る。
【００７２】
従って、実施例３に係る締付装置２０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００７３】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【００７４】
また、分割カーラ２２２は、隣接する分割カーラに設けられた複数のスライド部２２２ｂ、２２２ｃにガイドされる複数の突起部（不図示）を有し、アクチュエータ２２１の伸縮に応じて分割カーラ２２２が隣接する分割カーラに対して相対移動し、前記突起部のそれぞれがスライド部２２２ｂ、２２２ｃのそれぞれに対して移動する量を異ならせることが可能な構成である。
【００７５】
また、複数の分割カーラ２２２からなる締付装置２０２は、上腕の締め付け時に上腕の形状に応じて変形し、上腕をカーラに挿入する側の内径より上腕がカーラより突出する側の内径が小さくなるよう変形可能な構成である。
【００７６】
換言すれば、隣接する分割カーラに対してスライドするスライド部が各分割カーラごとに２箇所ずつ設けられているので、例えば、上腕のようにカーラの挿入側、カーラからの突出側に対して直径が異なる部位を測定する場合、各スライド部でのスライド量が上腕の形状に沿って定まる。具体的には、上腕の測定部位のうち手に近い部位は直径が小さいため、それに合わせてスライド部のスライド量が多くなる。一方、肩に近い部位は直径が大きいため、それに合わせてスライド部のスライド量は少なくてすむ。その結果、測定部位全体に渡って締め付け力を均一にすることが可能となり、正しい血圧測定が可能となる。
【００７７】
また、分割カーラを採用することにより、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、分割カーラの数を変えるだけで対応できる。
【００７８】
また、複数の分割カーラを用い、各分割カーラ間にそれぞれアクチュエータを配置することで、締付装置の周長を大きく変化させることが可能となる。そのため、測定前（開放状態）の締付装置の内径を大きくすることができ、測定者の手首や上腕の挿入が容易となり、測定者に与える心理的な圧迫を減らすことができる。
【実施例４】
【００７９】
図９は、実施例４に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００８０】
図９に示す締付装置３０２は、複数の分割カーラ３２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する複数のアクチュエータ３２１と、アクチュエータ３２１の端部を分割カーラ３２２と接合する接合部３２３ａ、３２３ｂと、電圧が印加されていない状態でカーラの内径を上腕が挿入できる程度の大きさに保持する伸縮部としてのバネ部３２４と、アクチュエータ３２１と分割カーラ３２２との接合部にアクチュエータ３２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００８１】
分割カーラ３２２は、接合部３２３ａが設けられている円弧状の本体部３２２ａと、隣接する本体部３２２ａに対してスライド可能なスライド部３２２ｂ、３２２ｃと、隣接する本体部３２２ａに設けられた突起部（不図示）が挿入するスライド溝３２２ｄと、本体部３２２ａ、スライド部３２２ｂ、３２２ｃに囲まれた開口部３２２ｅと、開口部３２２ｅを挟んで本体部３２２ａと反対側に設けられた接合部３２３ｂとを備える。
【００８２】
そして、スライド部３２３ｂ、３２３ｃは、それらの一端が本体部３２２ａの軸方向に平行な一辺の両端部と結合しており、それらの他端が接合部３２３ｂと連結している。なお、分割カーラ３２２は、複数の部品を結合して一体としても良いし、一体成形により作製してもよい。
【００８３】
アクチュエータ３２１は、分割カーラ３２２の接合部３２３ａと、隣接する分割カーラ３２２の接合部３２３ｂとの間に取り付けられている。また、アクチュエータ３２１と対応して、各開口部３２２ｅに、締付時にカーラ全体が広がる方向に圧力を発生するバネ部３２４を備えている。
【００８４】
実施例４に係るアクチュエータ３２１は、実施例１で用いた図５（ａ）に示すＥＰＡＭ（１）を用いることができる。そして、例えば、接合部３２３ａ、３２３ｂに設けられた電極（不図示）間に電圧を印加することで、円柱状のアクチュエータ３２１は円柱の径方向に圧縮され円柱の軸方向に膨張する。そのため、アクチュエータ３２１は、分割カーラ３２２の周方向に沿って膨張し、接合部３２３ａ、３２３ｂ間の距離が遠くなるため、分割カーラ３２２を連結した締付装置３０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００８５】
実施例４に係る締付装置３０２は、上述のアクチュエータ３２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなく各分割カーラ３２２を初期（開放）状態（図９（ａ））から締付状態（図９（ｂ））へ変形させることができる。
【００８６】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ３２１は、バネ部３２４の弾性力の力を得て元の形に復元し、各分割カーラ３２２が締付状態から初期状態に戻る。
【００８７】
従って、実施例４に係る締付装置３０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００８８】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【００８９】
また、実施例４に係る締付装置３０２によれば、分割カーラを採用することにより、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、分割カーラの数を変えるだけで対応できる。
【００９０】
また、複数の分割カーラを用い、各分割カーラ間にそれぞれＥＰＡＭを配置することで、アクチュエータの周長を大きく変化させることが可能となる。そのため、測定前（開放状態）のアクチュエータの内径を大きくすることができ、測定者の手首や上腕の挿入が容易となり、測定者に与える心理的な圧迫を減らすことができる。
【実施例５】
【００９１】
図１０は、実施例５に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００９２】
図１０に示す締付装置４０２は、図８に示す締付装置２０２と類似の構成を有する。特に異なる点は、電圧の印加方向が１種類のアクチュエータ２２１を電圧の印加方向が異なる２種類のＥＰＡＭからなるアクチュエータ４２１に変更し、バネ部２２４を廃したことである。
【００９３】
すなわち、実施例５に係るアクチュエータ４２１は、電圧を印加することでカーラの周方向に対して収縮する第一のＥＰＡＭと、電圧を印加することでカーラの周方向に対して膨張する第二のＥＰＡＭとを有する。
【００９４】
図１０に示す締付装置４０２は、複数の分割カーラ２２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する２種類のＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂ（図１１参照）からなる複数のアクチュエータ４２１と、アクチュエータ４２１の端部を分割カーラ４２２と接合する接合部４２３ａ、４２３ｂと、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂと分割カーラ４２２との接合部に、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂに電圧を印加するためにそれぞれ配置された電極（不図示）とを有する。
【００９５】
図１１は、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂとそれぞれに電圧を印加するために設けられた電極対４２１ｃ、４２１ｄとからなる実施例５に係るＥＰＡＭを示す断面図である。
【００９６】
以下、実施例３と比較して同じ構成の説明は省略し、異なる構成、作用、効果について説明する。
【００９７】
実施例５に係るアクチュエータ４２１は、実施例１、２で用いた図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭ（１）、（２）を用いることができる。実施例５では、アクチュエータ４２１は円筒（円柱）状であり、アクチュエータ４２１の外側に図５（ａ）に示すようなロール状に巻いたＥＰＡＭ４２１ａ（ＥＰＡＭ（１））が配置され、内側に図５（ｂ）に示す円筒形のＥＰＡＭ４２１ｂ（ＥＰＡＭ（２））が配置されている。
【００９８】
そして、電極対４２１ｃ間に電圧を印加せず、電極対４２１ｄ間（図１１参照）に電圧を印加することで、円筒形のＥＰＡＭ４２１ｂは、円筒の軸方向に圧縮され円筒の径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ４２１全体は、分割カーラ４２２の周方向に沿って収縮し、接合部４２３ａ、４２３ｂ間の距離が近づくため、分割カーラ４２２を連結した締付装置４０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００９９】
一方、電極対４２１ｄ間に電圧を印加せず、電極対４２１ｃ間（図１１参照）に電圧を印加することで、円筒状のＥＰＡＭ４２１ａは、円筒の径方向に圧縮され円筒の軸方向に膨張する。そのため、アクチュエータ４２１全体は、分割カーラ４２２の周方向に沿って膨張し、接合部４２３ａ、４２３ｂ間の距離が離れるため、分割カーラ４２２を連結した締付装置４０２の内径が大きくなり、上腕を開放することができる。
【０１００】
従って、実施例５に係る締付装置４０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１０１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【０１０２】
また、電圧の印加方向が異なる２種類のＥＰＡＭを設け、それぞれに印加する電圧を制御することで、バネ部がなくてもアクチュエータの締め付け、開放動作を行うことが可能となり、部品点数の削減、装置の小型・軽量化を図ることができる。
【実施例６】
【０１０３】
図１３は、実施例６に係る締付装置の概略構成を示す斜視図である。
【０１０４】
図１３に示す締付装置５０２は、不図示の空気袋を上腕に対して締め付け固定するカーラ５２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張するアクチュエータ５２１と、アクチュエータ５２１の端部をカーラ５２２と接合する
５２３ａ、５２３ｂと、アクチュエータ５２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【０１０５】
カーラ５２２は、板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ５２２の一端５２２ａは接合部５２３ａと連結部５２４ａにより連結しており、カーラ５２２の他端５２２ｂは接合部５２３ｂと連結部５２４ｂにより連結している。連結部５２４ａ、５２４ｂは、支点５２５で互いに回動可能に交差しており、接合部５２３ａ、５２３ｂ間に挟持されたアクチュエータ５２１の伸縮に合わせて支点を中心に可動する。
【０１０６】
実施例６に係るアクチュエータ５２１は、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭを適宜選択して用いることができる。そしてアクチュエータ５２１の両端に設けられた電極（不図示）に電圧を印加することで、アクチュエータ２１は軸方向に圧縮され径方向に伸びる。そのため、アクチュエータ５２１は、カーラ５２２の周方向に沿って伸び、接合部５２３ａ、５２３ｂ間の距離が離れるため、連結部５２４ａ、５２４ｂがカーラ２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【０１０７】
すなわち、実施例６に係る締付装置５０２は、アクチュエータ５２１の変形量を増幅してカーラ５２２を変形させる変形量増幅手段として、てこ（梃子）の原理を利用できるよう接合部とカーラの端部を連結し、支点を中心に連結部同士が相対的に回動可能な構成を採用した。
【０１０８】
従って、実施例６に係る締付装置５０２は、上述の構成を採用することにより、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ５２２を初期（開放）状態から締付状態へ変形させることができる。
【０１０９】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ５２１は、カーラ５２２のバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ５２２が締付状態から初期状態に戻る。
【０１１０】
また、実施例６に係る締付装置５０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１１１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例７】
【０１１２】
図１４は、実施例７に係る締付装置の概略構成を示す斜視図である。
【０１１３】
図１４に示す締付装置６０２は、不図示の空気袋を上腕に対して締め付け固定するカーラ６２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張するアクチュエータ６２１と、アクチュエータ６２１の一端に固定されたラック６２３と、ラック６２３と噛み合うように配置された２段ギヤ６２４と、２段ギヤ６２４と噛み合うラック６２５と、電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【０１１４】
カーラ６２２は、板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ６２２の一端６２２ａにはラック６２５が取り付けられている。一方、カーラ６２２の他端６２２ｂは、アクチュエータ６２１の他端が接合している。
【０１１５】
実施例７に係るアクチュエータ６２１は、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭを適宜選択して用いることができる。そしてアクチュエータ６２１の両端に設けられた電極（不図示）に電圧を印加することで、アクチュエータ６２１は軸方向に圧縮され径方向に伸びる。
【０１１６】
そのため、アクチュエータ６２１に取り付けられているラック６２３が矢印Ｄ方向に移動し、ラック６２３と噛み合っている小径のギヤ部６２４ａが回転すると共に、大径のギヤ部６２４ｂも矢印Ｂ方向に回転する。そして、ギヤ部６２４ｂと噛み合うラック６２５が矢印Ｃ方向に移動することで、両端６２２ａ、６２２ｂ間の距離が離れるため、カーラ６２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【０１１７】
すなわち、実施例６に係る締付装置６０２は、アクチュエータ６２１の変形量を増幅してカーラ５２２を変形させる変形量増幅手段として、ギヤとラックとの組み合わせを採用した。
【０１１８】
従って、実施例７に係る締付装置６０２は、上述の構成を採用することにより、アクチュエータ６２１の特性（例えば、伸縮率、作動圧）を考慮してギヤ比を適宜選択することで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ６２２を初期（開放）状態から締付状態へ変形させることができる。
【０１１９】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ６２１は、カーラ６２２のバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ６２２が締付状態から初期状態に戻る。
【０１２０】
また、実施例７に係る締付装置６０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１２１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】実施例１に係る締付装置の断面図である。
【図２】実施例１に係る締付装置の斜視図である。
【図３】電子血圧計のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】電子血圧計の基本動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例に係るＥＰＡＭに電圧を印加した際の変形の様子を示す模式図である。
【図６】実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図である。
【図７】実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図８】実施例３に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図９】実施例４に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図１０】実施例５に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図１１】実施例５に係るＥＰＡＭの断面図である。
【図１２】接合部の様子を示す断面図である。
【図１３】実施例６に係る締付装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】実施例７に係る締付装置の構成を示す斜視図である。
【図１５】実施例１に係るＥＰＡＭの構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１０１ 流体袋
２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２ 締付装置
３ ポンプ
４ 弁
５ 圧力センサ
６ ＣＰＵ
７ 操作部
８ メモリ
９ 表示部
１０ 電源部
１１ 発振回路
１２ ポンプ駆動回路
１３ 弁駆動回路
１４ 駆動回路
２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１ アクチュエータ
２２、１２２、５２２、６２２ カーラ
２２ａ 開口
２３ａ、２３ｂ 接合部
２５ａ、２５ｂ 電極
２２２、３２２、４２２ 分割カーラ
２２２ａ 本体部
２２２ｂ、２２２ｃ スライド部
２２２ｄ スライド溝
２２３ａ 接合部
２２３ｂ 接合部
２２４ バネ部
３２２ｅ 開口部
４２１ｃ 電極対
４２１ｄ 電極対
４２２ 分割カーラ
４２３ａ 接合部
５２４ａ 連結部
５２４ｂ 連結部
５２５ 支点
６２３ ラック
６２４ ２段ギヤ
６２４ａ ギヤ部
６２４ｂ ギヤ部
６２５ ラック
Ａ 電子血圧計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、血圧計に用いられる締付装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
血圧計測に際しては、人体の動脈を圧迫し発生する動脈圧脈波を正確にとらえるため、人体の一部、例えば上腕に空気袋を巻き付け、その空気袋を周囲から拘束、固定する必要がある。
【０００３】
この時、上腕のサイズに合わせて拘束固定する必要があるため、カフ（手首や腕を圧迫するための腕帯）に上腕を挿入した後、上腕のサイズに応じて自動的にカフが巻き付き、カフ内の空気袋に空気を送圧することで上腕が拘束、圧迫される。
【０００４】
このような装置として、特許文献１には、空気袋を内包するカフの巻き付けを行うために、巻き込み用ワイヤーロープをモータに接続されたプーリに巻き付けて伝達する巻き込み用クラッチ、巻き戻り用クラッチ及び加圧時の腕体緩みを止めるロッククラッチを備えたフローティング機構が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、円筒状に構成された可撓性腕体と、可撓性腕体を巻き付けるためのテープ及び巻き取りローラと、巻き取りローラを回転するモータとを備え、巻き取りローラを回転することにより巻き付け固定を行う血圧測定用腕体巻付装置が開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、収納室内に移動可能に収納された可動部材と、可動部材と連結された蛇腹と、蛇腹に圧力空気を送るポンプとを備え、圧力空気により蛇腹が伸張されることで可動部材が移動し、カフが生体に巻き付けられる血圧測定用腕体の自動巻付装置が開示されている。
【０００７】
しかしながら、上記の従来技術の場合においては、人体の一部にカフや可撓性腕体を巻き付け固定するための巻き取り用ユニットの機構部として、ワイヤーロープ、プーリ、クラッチ、ローラ等の駆動伝達部、及びそれらを駆動するモータを必要とする。そのため、部品点数が多くなることで複雑となるだけでなく、装置自体が大きくかつ重くなる要因となる。
【０００８】
また、部品点数が多く複雑となることで、騒音や消費電流が大きくなる要因ともなる。
【特許文献１】実開平２−１３５００３号公報
【特許文献２】特開平１０−３１４１２３号公報
【特許文献３】特開平７−１２４１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記の従来技術を鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成による血圧計用締付装置及びそれを用いた電子血圧計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明に係る血圧計用締付装置にあっては、電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータと、前記エラストマー又はポリ
マーの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する固定具と、を有することを特徴とする。
【００１１】
ここで、電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーとしては、誘電エラストマーや電歪ポリマー（例えば、シリコーン樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン等の電場応答性を持つ高歪性プラスチック）と呼ばれる物質を用いることができる。特に、電場応答性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ）を用いたものが好適である。また、固定具の形状は略リング状であるとよい。
【００１２】
この構成により、生体の一部を締め付けるための固定具を変形させるためにモータやクラッチ等の部品が必要なく、簡便な構成による血圧計用締付装置を実現することができる。
【００１３】
また、前記血圧形用締付装置において、前記アクチュエータは、高電圧で長時間印加させるとコンデンサ効果が現れる。そのため、人体測定時（締め付け時）において、人体締め付け拘束状態を保持する為に必要な電力を省力化することができる。
【００１４】
特に、前記固定具の内側に血圧測定の際に加圧される流体袋を備え、前記固定具は前記流体袋を介して生体の一部を締め付ける構成を好適に用いることができる。
【００１５】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、可撓性又はバネ性を有することでアクチュエータで発生する力が少なくても固定具を変形させ、かつ、繰り返しの変形動作が可能となる。
【００１６】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、少なくとも２以上の部品を連結することでリング状に構成され、前記部品は平板又はＲ形状を有することで、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、部品の数を変えるだけで対応できる。ここで、Ｒ形状とは、平板でない曲面をいい、測定部位の形状に応じた曲面が好ましく、例えば、円弧状の曲面形状が好ましい。
【００１７】
また、前記血圧計用締付装置において、隣接する前記部品間に前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータを複数有することで、締付装置の周長を大きく変化させることが可能となる。
【００１８】
また、前記血圧計用締付装置において、前記部品は、隣接する部品に設けられたスライド部にガイドされる突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動することで、部品同士が外れることなく締付装置の変形が可能となる。
【００１９】
また、前記血圧計用締付装置において、前記部品は、隣接する部品に設けられた複数のスライド部にガイドされる複数の突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動し、前記突起部のそれぞれが前記スライド部のそれぞれに対して移動する量が異なることが好適である。
【００２０】
この構成によれば、例えば、測定する生体の一部が上腕や手首等の場合のように、固定具に対する挿入側、固定具からの突出側に対して直径が異なる部位を測定する場合、各スライド部でのスライド量が上腕の形状に沿って定まる。その結果、測定部位全体に渡って締め付け力を均一にすることが可能となり、正しい血圧測定が可能となる。
【００２１】
また、前記血圧計用締付装置において、前記固定具は、生体の締め付け時に前記生体の
一部の形状に応じて変形し、生体を固定具に挿入する側の内径より生体が固定具より突出する側の内径が小さくなる構成であっても良い。
【００２２】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータの変形量を増幅して前記固定具を変形させる変形量増幅手段を有する構成であっても良い。
【００２３】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータの変形を復元する弾性部材を備えることで、締め付け状態から開放状態への変形を迅速に行うことができる。
【００２４】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータと前記固定具との接合部に電極を設けることで、装置の小型化を図ることができる。
【００２５】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータは、伸縮可能なポリマーの両面に導電性伸縮材料を電極として設けることで、アクチュエータの変形時においてもポリマー膜等に対して安定した電圧印加が可能となる。
【００２６】
また、前記血圧計用締付装置において、前記アクチュエータは、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して収縮する第一のエラストマー又はポリマーと、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して膨張する第二のエラストマー又はポリマーとを有し、それぞれに印加する電圧を制御することで、バネ部がなくてもアクチュエータの締め付け、開放動作を行うことが可能となり、部品点数の削減、装置の小型・軽量化を図ることができる。
【００２７】
また、前記血圧計用締付装置は、前記流体袋を加圧するポンプと、前記流体袋の内気圧を検出する圧力センサと、検出した前記内気圧に基づいて血圧測定のための処理を実行する演算手段と、を有する電子血圧計に好適に用いることができる。これにより、小型、軽量な電子血圧計を実現することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、簡易な構成による血圧計用締付装置を実現することができる。また、小型化、軽量化を図った電子血圧計を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に図面及び実施例を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、機能、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状、機能などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
【００３０】
（血圧計の構成）
図３は、本発明を好適に採用しうる電子血圧計のハードウェア構成を示すブロック図である。
【００３１】
電子血圧計Ａは、血圧測定の際に上腕に巻き付ける流体袋１と、その流体袋１を周囲から圧迫、固定するための圧迫固定用アクチュエータ２１及び固定具としてのカーラ２２（図１参照）と、を備える締付装置（以下、「締付装置」と称す）２と、空気等の流体が充填される流体袋１に流体を送り加圧するポンプ３と、流体袋１内の流体を排出する弁４と、流体袋１の内気圧を検出する圧力センサ５と、検出した内気圧に基づいて内蔵するプログラムにより血圧測定のための処理を実行する演算手段としてのＣＰＵ６と、測定時の設定や測定の開始を行う操作部７と、設定データ、演算データ、測定結果等を記憶するメモ
リ８と、設定状態や測定結果等を表示する表示部９と、各部に電気を供給する電源部１０とを備えている。
【００３２】
また、ＣＰＵ６は、圧力センサ５から出力され、発振回路１１にて変換された信号に基づいて流体袋１内の圧力を検出する。そして、ＣＰＵ６は、加圧が必要な場合は、ポンプ駆動回路１２によりポンプ３を駆動し、流体袋１内の圧力を高める。一方、減圧が必要な場合は、弁駆動回路１３により弁４を開弁し、流体袋１内の圧力を低める。
【００３３】
また、ＣＰＵ６は、駆動回路１４を制御し、上腕を流体袋１を介して締め付けるように締付装置２を駆動する。
【００３４】
なお、締付装置２としては、後述する電場応答性高分子人工筋肉（ＥＰＡＭ：Electroactive Polymer Artificial Muscle）を用いたものが好適であり、以下の各実施例ではＥ
ＰＡＭをアクチュエータ２１に用いた場合について説明する。
【００３５】
（血圧計の基本動作）
図４は、本発明を好適に採用しうる電子血圧計の基本動作を示すフローチャートである。
【００３６】
電源がＯＮされ、動作が開始すると、電子血圧計Ａの各設定状態を初期状態にリセットする初期化が行われる（ステップＳＴ１）。
【００３７】
電子血圧計Ａは、締付装置２を駆動し、締付装置２の一部を構成する固定具としてのカーラが上腕の締め付けを開始する（ステップＳＴ２）。その後、カーラは、上腕に対してある程度締め付けた状態で固定される（ステップＳＴ３）。
【００３８】
上腕と固定されたカーラとの間に配置されている流体袋１は、ポンプ３により所定の圧力まで加圧される。そして、圧力センサ５が検出した流体袋１の圧力変動を示す信号が、発振回路１１を経てＣＰＵ６に送信され、その信号に基づいて測定が開始される（ステップＳＴ４）。
【００３９】
その後、流体袋１内の圧力は弁４を開弁することで徐々に減圧され（ステップＳＴ５）、ＣＰＵ６は、最高血圧、最低血圧及び脈拍数を算出する（ステップＳＴ６）。算出された血圧値等は表示部９に表示される（ステップＳＴ７）。
【００４０】
測定が終了すると、駆動回路１４は、締付装置２を駆動し、カーラの締め付けを開放する。また、上腕を圧迫していた流体袋１内の空気も弁４から排気され、上腕が締め付けから開放され（ステップＳＴ８）、１サイクルの測定動作が終了する。
【００４１】
以下に、本発明に好適に用いられる血圧測定用締付装置の構成を説明する。なお、以下では、人体の上腕を測定する場合について説明するが、人体以外の生体にも使用できるものであり、測定する部位も生体の一部である手首や足首であってよい。
【実施例１】
【００４２】
図１は、実施例１に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図、図２は、実施例１に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００４３】
図１に示す締付装置２は、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと該ＥＰＡＭに電圧を印加するために設けられた電極（不図示）とを有するアクチュエータ２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する略リング状の固定具であって
、流体袋１を上腕に対して締め付け固定する固定具としてのカーラ２２と、アクチュエータ２１の端部をカーラ２２と接合する接合部２３ａ、２３ｂとを有する。
【００４４】
なお、流体袋１はカーラ２２の内側に備えられており、血圧測定の際に加圧される。そして、カーラ２２は流体袋１を介して生体の一部である、例えば、上腕を締め付ける。
【００４５】
カーラ２２は、図２に示すように、可撓性又はバネ性を有する板状の弾性体を約一周分巻いたような円筒形をしており、板の一端に径方向に折り曲がった状態で設けられた接合部２３ａと、板の他端に径方向に折り曲がった状態で設けられた接合部２３ｂとを有する。そして、板の一部に設けられた開口２２ａから、接合部２３ａが外側に飛び出た状態で、接合部２３ａと接合部２３ｂとの間にアクチュエータ２１が取り付けられている。これにより、アクチュエータ２１で発生する力が少なくてもカーラ２２を変形させ、かつ、繰り返しの変形動作が可能となる。
【００４６】
アクチュエータ２１とカーラ２２との接合部２３ａ、２３ｂは、アクチュエータ２１が締付装置２の動作中に外れないような構成であればよく、例えば、図１２に示すように、アクチュエータ２１の両端部が入り込む穴が設けられた筒状の接合部でもよい。
【００４７】
また、接合部２３ａ、２３ｂには電極を設けることで簡便にアクチュエータ２１に電圧を印加することができる。
【００４８】
例えば、伸縮可能なポリマー膜の両面に伸縮性のある電極膜（例えば、弾性体に炭素の粒子を分散させた導電性伸縮材料）ではさみ電圧を加えると電極間距離が縮まり、横方向にポリマー膜が伸びる。そこで、その性質を締付装置２に利用することで、モータを必要とせず簡便な構成で上腕に対する締め付けを行うことができる。また、電極に伸縮性のある導電性材料を採用することにより、アクチュエータ２１の変形時においてもポリマー膜等に対して安定した電圧印加が可能となる。
【００４９】
図５は、実施例に係るアクチュエータに電圧を印加した際の変形の様子を示す模式図である。
【００５０】
実施例１に係るアクチュエータ２１は、図１５（ａ）に示すような両面に伸縮性のある電極２５ａ、２５ｂが設けられたフィルム状のＥＰＡＭ（１）を、図１５（ｂ）に示すようにロール状に１周又は複数周巻いたものである。なお、ＥＰＡＭ（１）を巻く際には、隣接する電極同士を絶縁するために、不図示の絶縁物がＥＰＡＭ（１）と共にロール状に巻かれている。そして、図５（ａ）に示すように、電極２５ａ、２５ｂ間に電圧Ｖを印加することで、アクチュエータ２１は径方向に圧縮され軸方向に伸びる。そのため、アクチュエータ２１は、カーラ２２の周方向に沿って伸び、接合部２３ａ、２３ｂ間の距離が離れるため、カーラ２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００５１】
実施例１に係る締付装置２は、上述のアクチュエータ２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ２２を初期（開放）状態（図１（ａ））から締付状態（図１（ｂ））へ変形させることができる。
【００５２】
また、変形していたアクチュエータ２１は、電圧の印加を停止すると、カーラ２２が有するバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ２２が締付状態から初期状態に戻る。なお、カーラ２２自身の復元力を増加させるためにアクチュエータ２１にバネ部を設けることも有効である。
【００５３】
従って、実施例１に係る締付装置２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の
複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００５４】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例２】
【００５５】
図６は、実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図、図７は、実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００５６】
図６に示す締付装置１０２は、電圧を印加することで伸縮可能なＥＰＡＭと該ＥＰＡＭに電圧を印加するために設けられた電極（不図示）とを有するアクチュエータ１２１と、前記ＥＰＡＭの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する略リング状の固定具であって、流体袋１０１を上腕に対して締め付け固定するカーラ１２２と、アクチュエータ１２１の端部をカーラ１２２と接合する接合部１２３ａ、１２３ｂと、アクチュエータ１２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００５７】
カーラ１２２は、図７に示すように、可撓性又はバネ性を有する板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ１２２の一端はアクチュエータ１２１が取り付けられるように、径方向に折り曲がった接合部１２３ａが設けられている。また、カーラ１２２の外周部に径方向に突出して設けられた板状の接合部１２３ｂと接合部１２３ａとの間にアクチュエータ１２１を挟持している。
【００５８】
実施例２に係るアクチュエータ１２１は、図５（ｂ）に示すように、ＥＰＡＭ（２）の軸方向の両端に電極１２５ａ、１２５ｂが設けられている。本実施例では、更に、ＥＰＡＭ（２）の間にも交互に複数の電極１２５ａ、１２５ｂが設けられている。そして、電極１２５ａ、１２５ｂ間のそれぞれに電圧Ｖを印加することで、アクチュエータ１２１は軸方向に圧縮され径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ１２１は、カーラ１２２の周方向に沿って収縮し、接合部１２３ａ、１２３ｂ間の距離が近づくため、カーラ１２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００５９】
実施例２に係る締付装置１０２は、上述のアクチュエータ１２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ１２２を初期（開放）状態（図６（ａ））から締付状態（図６（ｂ））へ変形させることができる。
【００６０】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ１２１は、カーラ１２２が有するバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ１２２が締付状態から初期状態に戻る。なお、必要に応じて接合部１２３ａ、１２３ｂ間にバネを設け、その弾性力を利用してもよい。
【００６１】
従って、実施例２に係る締付装置１０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００６２】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例３】
【００６３】
図８は、実施例３に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００６４】
図８に示す締付装置２０２は、複数の分割カーラ２２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する複数のアクチュエータ２２１と、アクチュエータ２２１の端部を分割カーラ２２２と接合する接合部２２３ａ、２２３ｂと、電圧が印加されていない状態でカーラの内径を上腕が挿入できる程度の大きさに保持する伸縮部としてのバネ部２２４と、アクチュエータ２２１と分割カーラ２２２との接合部にアクチュエータ２２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００６５】
分割カーラ２２２は、接合部２２３ａ、２２３ｂが設けられている円弧状の本体部２２２ａと、隣接する本体部２２２ａに対してスライド可能なスライド部２２２ｂ、２２２ｃと、隣接する本体部２２２ａに設けられた突起部（不図示）が挿入されるスライド溝２２２ｄとを備える。そして、少なくとも２以上の平板又はＲ形状を有する分割カーラ２２２を連結することでリング状の固定具が構成される。
【００６６】
スライド部２２２ｂ、２２２ｃは、本体部２２２ａの軸方向に平行な一辺の両端部に設けられている。なお、分割カーラ２２２は、複数の部品を結合して一体としても良いし、一体成形により作製してもよい。
【００６７】
従って、分割カーラ２２２は、隣接する分割カーラ２２２に設けられたスライド部２２２ｂ、２２２ｃにガイドされる突起部を有しているため、アクチュエータ２２１の伸縮に応じて分割カーラ２２２が隣接する分割カーラ２２２に対して相対移動することが可能となる。
【００６８】
アクチュエータ２２１は、分割カーラ２２２の接合部２２３ａと、隣接する分割カーラ２２２の接合部２２３ｂとの間に取り付けられている。また、アクチュエータ２２１と対応して、各分割カーラ２２２の間に、締付時にカーラ全体が広がる方向に圧力を発生するバネ部２２４を備えている。
【００６９】
実施例３に係るアクチュエータ２２１は、実施例２で用いた図５（ｂ）に示すＥＰＡＭ（２）を用いることができる。そして、例えば、接合部２２３ａ、２２３ｂに設けられた電極（不図示）間に電圧を印加することで、円柱状のアクチュエータ２２１は円柱の軸方向に圧縮され円柱の径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ２２１は、分割カーラ２２２の周方向に沿って収縮し、接合部２２３ａ、２２３ｂ間の距離が近づくため、分割カーラ２２２を連結した締付装置２０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００７０】
実施例３に係る締付装置２０２は、上述のアクチュエータ２２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなく各分割カーラ２２２を初期（開放）状態（図８（ａ））から締付状態（図８（ｂ））へ変形させることができる。
【００７１】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ２２１は、バネ部２２４の弾性力の助けを得て元の形に復元し、各分割カーラ２２２が締付状態から初期状態に戻る。
【００７２】
従って、実施例３に係る締付装置２０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００７３】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【００７４】
また、分割カーラ２２２は、隣接する分割カーラに設けられた複数のスライド部２２２ｂ、２２２ｃにガイドされる複数の突起部（不図示）を有し、アクチュエータ２２１の伸縮に応じて分割カーラ２２２が隣接する分割カーラに対して相対移動し、前記突起部のそれぞれがスライド部２２２ｂ、２２２ｃのそれぞれに対して移動する量を異ならせることが可能な構成である。
【００７５】
また、複数の分割カーラ２２２からなる締付装置２０２は、上腕の締め付け時に上腕の形状に応じて変形し、上腕をカーラに挿入する側の内径より上腕がカーラより突出する側の内径が小さくなるよう変形可能な構成である。
【００７６】
換言すれば、隣接する分割カーラに対してスライドするスライド部が各分割カーラごとに２箇所ずつ設けられているので、例えば、上腕のようにカーラの挿入側、カーラからの突出側に対して直径が異なる部位を測定する場合、各スライド部でのスライド量が上腕の形状に沿って定まる。具体的には、上腕の測定部位のうち手に近い部位は直径が小さいため、それに合わせてスライド部のスライド量が多くなる。一方、肩に近い部位は直径が大きいため、それに合わせてスライド部のスライド量は少なくてすむ。その結果、測定部位全体に渡って締め付け力を均一にすることが可能となり、正しい血圧測定が可能となる。
【００７７】
また、分割カーラを採用することにより、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、分割カーラの数を変えるだけで対応できる。
【００７８】
また、複数の分割カーラを用い、各分割カーラ間にそれぞれアクチュエータを配置することで、締付装置の周長を大きく変化させることが可能となる。そのため、測定前（開放状態）の締付装置の内径を大きくすることができ、測定者の手首や上腕の挿入が容易となり、測定者に与える心理的な圧迫を減らすことができる。
【実施例４】
【００７９】
図９は、実施例４に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００８０】
図９に示す締付装置３０２は、複数の分割カーラ３２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する複数のアクチュエータ３２１と、アクチュエータ３２１の端部を分割カーラ３２２と接合する接合部３２３ａ、３２３ｂと、電圧が印加されていない状態でカーラの内径を上腕が挿入できる程度の大きさに保持する伸縮部としてのバネ部３２４と、アクチュエータ３２１と分割カーラ３２２との接合部にアクチュエータ３２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【００８１】
分割カーラ３２２は、接合部３２３ａが設けられている円弧状の本体部３２２ａと、隣接する本体部３２２ａに対してスライド可能なスライド部３２２ｂ、３２２ｃと、隣接する本体部３２２ａに設けられた突起部（不図示）が挿入するスライド溝３２２ｄと、本体部３２２ａ、スライド部３２２ｂ、３２２ｃに囲まれた開口部３２２ｅと、開口部３２２ｅを挟んで本体部３２２ａと反対側に設けられた接合部３２３ｂとを備える。
【００８２】
そして、スライド部３２３ｂ、３２３ｃは、それらの一端が本体部３２２ａの軸方向に平行な一辺の両端部と結合しており、それらの他端が接合部３２３ｂと連結している。なお、分割カーラ３２２は、複数の部品を結合して一体としても良いし、一体成形により作製してもよい。
【００８３】
アクチュエータ３２１は、分割カーラ３２２の接合部３２３ａと、隣接する分割カーラ３２２の接合部３２３ｂとの間に取り付けられている。また、アクチュエータ３２１と対応して、各開口部３２２ｅに、締付時にカーラ全体が広がる方向に圧力を発生するバネ部３２４を備えている。
【００８４】
実施例４に係るアクチュエータ３２１は、実施例１で用いた図５（ａ）に示すＥＰＡＭ（１）を用いることができる。そして、例えば、接合部３２３ａ、３２３ｂに設けられた電極（不図示）間に電圧を印加することで、円柱状のアクチュエータ３２１は円柱の径方向に圧縮され円柱の軸方向に膨張する。そのため、アクチュエータ３２１は、分割カーラ３２２の周方向に沿って膨張し、接合部３２３ａ、３２３ｂ間の距離が遠くなるため、分割カーラ３２２を連結した締付装置３０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００８５】
実施例４に係る締付装置３０２は、上述のアクチュエータ３２１を用いることで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなく各分割カーラ３２２を初期（開放）状態（図９（ａ））から締付状態（図９（ｂ））へ変形させることができる。
【００８６】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ３２１は、バネ部３２４の弾性力の力を得て元の形に復元し、各分割カーラ３２２が締付状態から初期状態に戻る。
【００８７】
従って、実施例４に係る締付装置３０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【００８８】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【００８９】
また、実施例４に係る締付装置３０２によれば、分割カーラを採用することにより、周長の異なる部位を測定する装置間であっても、分割カーラの数を変えるだけで対応できる。
【００９０】
また、複数の分割カーラを用い、各分割カーラ間にそれぞれＥＰＡＭを配置することで、アクチュエータの周長を大きく変化させることが可能となる。そのため、測定前（開放状態）のアクチュエータの内径を大きくすることができ、測定者の手首や上腕の挿入が容易となり、測定者に与える心理的な圧迫を減らすことができる。
【実施例５】
【００９１】
図１０は、実施例５に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【００９２】
図１０に示す締付装置４０２は、図８に示す締付装置２０２と類似の構成を有する。特に異なる点は、電圧の印加方向が１種類のアクチュエータ２２１を電圧の印加方向が異なる２種類のＥＰＡＭからなるアクチュエータ４２１に変更し、バネ部２２４を廃したことである。
【００９３】
すなわち、実施例５に係るアクチュエータ４２１は、電圧を印加することでカーラの周方向に対して収縮する第一のＥＰＡＭと、電圧を印加することでカーラの周方向に対して膨張する第二のＥＰＡＭとを有する。
【００９４】
図１０に示す締付装置４０２は、複数の分割カーラ２２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張する２種類のＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂ（図１１参照）からなる複数のアクチュエータ４２１と、アクチュエータ４２１の端部を分割カーラ４２２と接合する接合部４２３ａ、４２３ｂと、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂと分割カーラ４２２との接合部に、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂに電圧を印加するためにそれぞれ配置された電極（不図示）とを有する。
【００９５】
図１１は、ＥＰＡＭ４２１ａ、４２１ｂとそれぞれに電圧を印加するために設けられた電極対４２１ｃ、４２１ｄとからなる実施例５に係るＥＰＡＭを示す断面図である。
【００９６】
以下、実施例３と比較して同じ構成の説明は省略し、異なる構成、作用、効果について説明する。
【００９７】
実施例５に係るアクチュエータ４２１は、実施例１、２で用いた図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭ（１）、（２）を用いることができる。実施例５では、アクチュエータ４２１は円筒（円柱）状であり、アクチュエータ４２１の外側に図５（ａ）に示すようなロール状に巻いたＥＰＡＭ４２１ａ（ＥＰＡＭ（１））が配置され、内側に図５（ｂ）に示す円筒形のＥＰＡＭ４２１ｂ（ＥＰＡＭ（２））が配置されている。
【００９８】
そして、電極対４２１ｃ間に電圧を印加せず、電極対４２１ｄ間（図１１参照）に電圧を印加することで、円筒形のＥＰＡＭ４２１ｂは、円筒の軸方向に圧縮され円筒の径方向に膨張する。そのため、アクチュエータ４２１全体は、分割カーラ４２２の周方向に沿って収縮し、接合部４２３ａ、４２３ｂ間の距離が近づくため、分割カーラ４２２を連結した締付装置４０２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【００９９】
一方、電極対４２１ｄ間に電圧を印加せず、電極対４２１ｃ間（図１１参照）に電圧を印加することで、円筒状のＥＰＡＭ４２１ａは、円筒の径方向に圧縮され円筒の軸方向に膨張する。そのため、アクチュエータ４２１全体は、分割カーラ４２２の周方向に沿って膨張し、接合部４２３ａ、４２３ｂ間の距離が離れるため、分割カーラ４２２を連結した締付装置４０２の内径が大きくなり、上腕を開放することができる。
【０１００】
従って、実施例５に係る締付装置４０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１０１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【０１０２】
また、電圧の印加方向が異なる２種類のＥＰＡＭを設け、それぞれに印加する電圧を制御することで、バネ部がなくてもアクチュエータの締め付け、開放動作を行うことが可能となり、部品点数の削減、装置の小型・軽量化を図ることができる。
【実施例６】
【０１０３】
図１３は、実施例６に係る締付装置の概略構成を示す斜視図である。
【０１０４】
図１３に示す締付装置５０２は、不図示の空気袋を上腕に対して締め付け固定するカーラ５２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張するアクチュエータ５２１と、アクチュエータ５２１の端部をカーラ５２２と接合する
５２３ａ、５２３ｂと、アクチュエータ５２１に電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【０１０５】
カーラ５２２は、板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ５２２の一端５２２ａは接合部５２３ａと連結部５２４ａにより連結しており、カーラ５２２の他端５２２ｂは接合部５２３ｂと連結部５２４ｂにより連結している。連結部５２４ａ、５２４ｂは、支点５２５で互いに回動可能に交差しており、接合部５２３ａ、５２３ｂ間に挟持されたアクチュエータ５２１の伸縮に合わせて支点を中心に可動する。
【０１０６】
実施例６に係るアクチュエータ５２１は、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭを適宜選択して用いることができる。そしてアクチュエータ５２１の両端に設けられた電極（不図示）に電圧を印加することで、アクチュエータ２１は軸方向に圧縮され径方向に伸びる。そのため、アクチュエータ５２１は、カーラ５２２の周方向に沿って伸び、接合部５２３ａ、５２３ｂ間の距離が離れるため、連結部５２４ａ、５２４ｂがカーラ２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【０１０７】
すなわち、実施例６に係る締付装置５０２は、アクチュエータ５２１の変形量を増幅してカーラ５２２を変形させる変形量増幅手段として、てこ（梃子）の原理を利用できるよう接合部とカーラの端部を連結し、支点を中心に連結部同士が相対的に回動可能な構成を採用した。
【０１０８】
従って、実施例６に係る締付装置５０２は、上述の構成を採用することにより、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ５２２を初期（開放）状態から締付状態へ変形させることができる。
【０１０９】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ５２１は、カーラ５２２のバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ５２２が締付状態から初期状態に戻る。
【０１１０】
また、実施例６に係る締付装置５０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１１１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【実施例７】
【０１１２】
図１４は、実施例７に係る締付装置の概略構成を示す斜視図である。
【０１１３】
図１４に示す締付装置６０２は、不図示の空気袋を上腕に対して締め付け固定するカーラ６２２と、電圧を印加することで電場方向に収縮すると共に電場方向と垂直な方向に膨張するアクチュエータ６２１と、アクチュエータ６２１の一端に固定されたラック６２３と、ラック６２３と噛み合うように配置された２段ギヤ６２４と、２段ギヤ６２４と噛み合うラック６２５と、電圧を印加するために配置された電極（不図示）とを有する。
【０１１４】
カーラ６２２は、板状の弾性体の一端を折り曲げ、その両端部が重なるように約一周分巻いたような円筒形をしている。カーラ６２２の一端６２２ａにはラック６２５が取り付けられている。一方、カーラ６２２の他端６２２ｂは、アクチュエータ６２１の他端が接合している。
【０１１５】
実施例７に係るアクチュエータ６２１は、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すＥＰＡＭを適宜選択して用いることができる。そしてアクチュエータ６２１の両端に設けられた電極（不図示）に電圧を印加することで、アクチュエータ６２１は軸方向に圧縮され径方向に伸びる。
【０１１６】
そのため、アクチュエータ６２１に取り付けられているラック６２３が矢印Ｄ方向に移動し、ラック６２３と噛み合っている小径のギヤ部６２４ａが回転すると共に、大径のギヤ部６２４ｂも矢印Ｂ方向に回転する。そして、ギヤ部６２４ｂと噛み合うラック６２５が矢印Ｃ方向に移動することで、両端６２２ａ、６２２ｂ間の距離が離れるため、カーラ６２２の内径が小さくなり、上腕を締め付けることができる。
【０１１７】
すなわち、実施例６に係る締付装置６０２は、アクチュエータ６２１の変形量を増幅してカーラ５２２を変形させる変形量増幅手段として、ギヤとラックとの組み合わせを採用した。
【０１１８】
従って、実施例７に係る締付装置６０２は、上述の構成を採用することにより、アクチュエータ６２１の特性（例えば、伸縮率、作動圧）を考慮してギヤ比を適宜選択することで、モータやクラッチ等の複雑な機構を用いることなくカーラ６２２を初期（開放）状態から締付状態へ変形させることができる。
【０１１９】
また、電圧の印加を停止すると、変形していたアクチュエータ６２１は、カーラ６２２のバネ性（弾性力）により元の形に戻り、カーラ６２２が締付状態から初期状態に戻る。
【０１２０】
また、実施例７に係る締付装置６０２によれば、従来技術に示したモータやクラッチ等の複雑な機構を必要とせず、簡便な構成でモータより応答性の良い締め付け動作を行うことができ、血圧計の小型化、軽量化に寄与することができる。
【０１２１】
また、モータの駆動音がないためアクチュエータの駆動時の騒音を低減することができる。加えて、モータを駆動するための電流も必要ないため、血圧計全体の消費電力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】実施例１に係る締付装置の断面図である。
【図２】実施例１に係る締付装置の斜視図である。
【図３】電子血圧計のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図４】電子血圧計の基本動作を示すフローチャートである。
【図５】実施例に係るＥＰＡＭに電圧を印加した際の変形の様子を示す模式図である。
【図６】実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す断面図である。
【図７】実施例２に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図８】実施例３に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図９】実施例４に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図１０】実施例５に係る締付装置の締め付け動作を示す斜視図である。
【図１１】実施例５に係るＥＰＡＭの断面図である。
【図１２】接合部の様子を示す断面図である。
【図１３】実施例６に係る締付装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】実施例７に係る締付装置の構成を示す斜視図である。
【図１５】実施例１に係るＥＰＡＭの構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１０１ 流体袋
２、１０２、２０２、３０２、４０２、５０２、６０２ 締付装置
３ ポンプ
４ 弁
５ 圧力センサ
６ ＣＰＵ
７ 操作部
８ メモリ
９ 表示部
１０ 電源部
１１ 発振回路
１２ ポンプ駆動回路
１３ 弁駆動回路
１４ 駆動回路
２１、１２１、２２１、３２１、４２１、５２１、６２１ アクチュエータ
２２、１２２、５２２、６２２ カーラ
２２ａ 開口
２３ａ、２３ｂ 接合部
２５ａ、２５ｂ 電極
２２２、３２２、４２２ 分割カーラ
２２２ａ 本体部
２２２ｂ、２２２ｃ スライド部
２２２ｄ スライド溝
２２３ａ 接合部
２２３ｂ 接合部
２２４ バネ部
３２２ｅ 開口部
４２１ｃ 電極対
４２１ｄ 電極対
４２２ 分割カーラ
４２３ａ 接合部
５２４ａ 連結部
５２４ｂ 連結部
５２５ 支点
６２３ ラック
６２４ ２段ギヤ
６２４ａ ギヤ部
６２４ｂ ギヤ部
６２５ ラック
Ａ 電子血圧計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータと、
前記エラストマー又はポリマーの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する固定具と、
を有することを特徴とする血圧計用締付装置。
【請求項２】
前記固定具の内側に血圧測定の際に加圧される流体袋を備え、前記固定具は前記流体袋を介して生体の一部を締め付けることを特徴とする請求項１に記載の血圧計用締付装置。
【請求項３】
前記固定具は、可撓性又はバネ性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の血圧計用締付装置。
【請求項４】
前記固定具は、少なくとも２以上の部品を連結することでリング状に構成され、前記部品は平板又はＲ形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項５】
隣接する前記部品間に前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータを複数有することを特徴とする請求項４に記載の血圧計用締付装置。
【請求項６】
前記部品は、隣接する部品に設けられたスライド部にガイドされる突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動することを特徴とする請求項４又は５に記載の血圧計用締付装置。
【請求項７】
前記部品は、隣接する部品に設けられた複数のスライド部にガイドされる複数の突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動し、前記突起部のそれぞれが前記スライド部のそれぞれに対して移動する量が異なることを特徴とする請求項４又は５に記載の血圧計用締付装置。
【請求項８】
前記固定具は、生体の締め付け時に前記生体の一部の形状に応じて変形し、生体を固定具に挿入する側の内径より生体が固定具より突出する側の内径が小さくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項９】
前記アクチュエータの変形量を増幅して前記固定具を変形させる変形量増幅手段を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータの変形を復元する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータと前記固定具との接合部に電極を設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、伸縮可能なエラストマー又はポリマーの両面に導電性伸縮材料を電極として設けることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータは、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して収縮する第一のエラストマー又はポリマーと、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して膨張する第二のエラストマー又はポリマーとを有することを特徴とする請求項１乃至１２の
いずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１４】
請求項２乃至１３のいずれかに記載の血圧計用締付装置と、
前記流体袋を加圧するポンプと、
前記流体袋の内気圧を検出する圧力センサと、
検出した前記内気圧に基づいて血圧測定のための処理を実行する演算手段と、
を有する電子血圧計。
【請求項１】
電圧を印加することで伸縮可能なエラストマー又はポリマーと、前記エラストマー又はポリマーに電圧を印加するために設けられた電極とを有するアクチュエータと、
前記エラストマー又はポリマーの伸縮に応じて生体の一部を締め付けるよう変形する固定具と、
を有することを特徴とする血圧計用締付装置。
【請求項２】
前記固定具の内側に血圧測定の際に加圧される流体袋を備え、前記固定具は前記流体袋を介して生体の一部を締め付けることを特徴とする請求項１に記載の血圧計用締付装置。
【請求項３】
前記固定具は、可撓性又はバネ性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の血圧計用締付装置。
【請求項４】
前記固定具は、少なくとも２以上の部品を連結することでリング状に構成され、前記部品は平板又はＲ形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項５】
隣接する前記部品間に前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータを複数有することを特徴とする請求項４に記載の血圧計用締付装置。
【請求項６】
前記部品は、隣接する部品に設けられたスライド部にガイドされる突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動することを特徴とする請求項４又は５に記載の血圧計用締付装置。
【請求項７】
前記部品は、隣接する部品に設けられた複数のスライド部にガイドされる複数の突起部を有し、前記アクチュエータの伸縮に応じて前記部品が前記隣接する部品に対して相対移動し、前記突起部のそれぞれが前記スライド部のそれぞれに対して移動する量が異なることを特徴とする請求項４又は５に記載の血圧計用締付装置。
【請求項８】
前記固定具は、生体の締め付け時に前記生体の一部の形状に応じて変形し、生体を固定具に挿入する側の内径より生体が固定具より突出する側の内径が小さくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項９】
前記アクチュエータの変形量を増幅して前記固定具を変形させる変形量増幅手段を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１０】
前記アクチュエータの変形を復元する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータと前記固定具との接合部に電極を設けることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、伸縮可能なエラストマー又はポリマーの両面に導電性伸縮材料を電極として設けることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１３】
前記アクチュエータは、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して収縮する第一のエラストマー又はポリマーと、電圧を印加することで前記固定具の周方向に対して膨張する第二のエラストマー又はポリマーとを有することを特徴とする請求項１乃至１２の
いずれかに記載の血圧計用締付装置。
【請求項１４】
請求項２乃至１３のいずれかに記載の血圧計用締付装置と、
前記流体袋を加圧するポンプと、
前記流体袋の内気圧を検出する圧力センサと、
検出した前記内気圧に基づいて血圧測定のための処理を実行する演算手段と、
を有する電子血圧計。
【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】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−６４５０（Ｐ２００６−６４５０Ａ）
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１８４８７９（Ｐ２００４−１８４８７９）
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１２日（２００６．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月２３日（２００４．６．２３）
【出願人】（５０３２４６０１５）オムロンヘルスケア株式会社 (584)
【Ｆターム（参考）】
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