JP7670577B2 - 衝撃吸収構造 - Google Patents

Description

本発明は、装置に搭載される部品を外力から保護する衝撃吸収構造に関連する。

特許文献１は、被検者の血圧を非観血的に測定する装置を開示している。当該装置は、当該被検者の腕などに装着されるカフの内圧を制御するために流体の送出または吸入を行なうポンプを保護するための衝撃吸収構造を備えている。

特開２０１０－０８８５１３号公報

本発明の目的は、搭載される装置の大型化を抑制しつつ部品保護能力を高めた衝撃吸収構造を提供することである。

上記の目的を達成するための一態様は、衝撃吸収構造であって、
筐体と、
前記筐体に収容されており、電子部品が搭載されている回路基板と、
前記筐体に収容されており、前記筐体よりも低い剛性を有している保持部材と、
を備えており、
前記保持部材は、
両端部が前記筐体に接している柱部と、
前記柱部から片持ち梁状に延びており、前記回路基板を保持している梁部と、
を備えている。

上記のような構成によれば、筐体に加えられた外力は、筐体に対して積極的に接触するように配置されている保持部材の柱部の両端部を通じて伝達される。保持部材の剛性は筐体よりも低くされているので、外力の伝達は積極的な緩衝を伴いながらなされうる。

加えて、回路基板は、上記の力伝達経路から分離されるように柱部から片持ち梁状に延びる梁部に保持されているので、筐体に加えられた外力の回路基板への伝達をさらに抑制できる。

すなわち、電子部品を含む回路基板を筐体内に支持する機能と、筐体に加わる外力から回路基板を保護する機能とを保持部材に担わせることができる。これにより、回路基板を外力から保護する構成と回路基板を筐体内に支持する構成とが個別に設けられる場合と比較して、衝撃吸収構造の大型化を抑制できる。したがって、衝撃吸収構造が搭載される装置の大型化を抑制しつつ、電子部品の保護能力を高めることができる。

上記の目的を達成するための一態様は、衝撃吸収構造であって、
筐体と、
前記筐体に収容されており、電子部品が搭載されている回路基板と、
前記筐体に収容されており、前記筐体よりも低い剛性を有している保持部材と、
前記筐体に収容されており、前記保持部材よりも高い剛性を有している装置部品と、
を備えており、
前記回路基板は、開口部を有しており、
前記保持部材は、
前記回路基板を支持している支持部と、
前記開口部内に配置されており、かつ前記筐体に接している柱部と、
前記柱部とは異なる位置で前記筐体に接している基部と、
前記柱部と前記基部の間において前記装置部品を保持している保持部と、
を備えており、
前記回路基板は、前記柱部に沿って摺動可能に前記支持部に支持されている。

上記のような構成によれば、筐体に加えられた外力は、筐体に対して積極的に接触するように配置されている保持部材の柱部と基部を通じて伝達される。保持部材の剛性は筐体よりも低くされているので、外力の伝達は積極的な緩衝を伴いながらなされうる。他方、保持部材よりも剛性の高い装置部品が柱部と基部の間に保持されているので、当該装置部品を保持部材の補強材として機能させることができる。

加えて、回路基板が柱部に沿って摺動可能とされているので、保持部材と回路基板の相対変位を通じて、筐体に加えられた外力の回路基板への伝達をさらに抑制できる。

すなわち、電子部品を含む回路基板を筐体内に支持する機能と、筐体に加わる外力から回路基板を保護する機能とを保持部材に担わせることができる。また、保持部材を補強するための別構成を省略できる。これにより、回路基板を外力から保護する構成、回路基板を筐体内に支持する構成、および保持部材を補強するための構成が個別に設けられる場合と比較して、衝撃吸収構造の大型化を抑制できる。したがって、衝撃吸収構造が搭載される装置の大型化を抑制しつつ、電子部品の保護能力を高めることができる。

上記の目的を達成するための一態様は、衝撃吸収構造であって、
筐体と、
前記筐体に収容されており、電子部品が搭載されている回路基板と、
前記筐体に収容されており、前記筐体よりも低い剛性を有している保持部材と、
を備えており、
前記回路基板は、前記筐体の一部と前記保持部材の一部により挟持されており、
外力により前記筐体が変形すると、前記筐体の一部が前記保持部材の一部を変形させつつ前記回路基板を前記筐体から離れる方向へ変位させる。

このような構成によれば、外力による筐体の変形の影響を回路基板に及びにくくできる。すなわち、電子部品を含む回路基板を筐体内に支持する機能と、筐体に加わる外力から回路基板を保護する機能とを保持部材に担わせることができる。これにより、回路基板を外力から保護する構成と回路基板を筐体内に支持する構成とが個別に設けられる場合と比較して、衝撃吸収構造の大型化を抑制できる。したがって、衝撃吸収構造が搭載される装置の大型化を抑制しつつ、電子部品の保護能力を高めることができる。

第一実施形態に係る保持部材の外観を例示している。 図１における線II－IIに沿って矢印方向から見た断面を含む衝撃吸収構造の外観を例示している。 図２における矢印III方向から見た衝撃吸収構造の断面を例示している。 第二実施形態に係る保持部材の外観を例示している。 図４における線V－Vに沿って矢印方向から見た断面を含む衝撃吸収構造の外観を例示している。 図５における矢印VI方向から見た衝撃吸収構造の一部の断面を例示している。 図６に例示される筐体に外力が加えられた状態を例示している。

添付の図面を参照しつつ、実施形態の例を以下詳細に説明する。添付の図面において、矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｕは、図示された構造の上方向を示している。矢印Ｄは、図示された構造の下方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の右方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の左方向を示している。これらの方向に係る表現は、説明の便宜のために用いるものであり、図示された構造の実際の使用状態における姿勢や方向を限定するものではない。

本明細書で用いられる「前後方向」という語は、上記の前方向と後方向に沿う方向を意味している。本明細書で用いられる「上下方向」という語は、上記の上方向と下方向に沿う方向を意味している。本明細書で用いられる「左右方向」という語は、上記の左方向と右方向に沿う方向を意味している。

本明細書で用いられる「前後方向に延びる」という表現は、前後方向に対して傾いて延びることを含み、上下方向および左右方向と比較して前後方向に近い傾きで伸びることを意味する。

本明細書で用いられる「上下方向に延びる」という表現は、上下方向に対して傾いて延びることを含み、前後方向および左右方向と比較して上下方向に近い傾きで伸びることを意味する。

本明細書で用いられる「左右方向に延びる」という表現は、左右方向に対して傾いて延びることを含み、前後方向および上下方向と比較して左右方向に近い傾きで伸びることを意味する。

図１から図３を参照しつつ、第一実施形態に係る衝撃吸収構造１０について説明する。図１は、衝撃吸収構造１０に含まれる保持部材１１の外観を例示している。図２は、図１における線II－IIに沿って矢印方向から見た断面を含む衝撃吸収構造１０の外観を例示している。図３は、図２における矢印III方向から見た衝撃吸収構造１０の断面を例示している。

図２と図３に例示されるように、衝撃吸収構造１０は、筐体１２を備えている。筐体１２は、上筐体１２１と下筐体１２２を含んでいる。上筐体１２１と下筐体１２２は、結合されることによって収容空間１２３を区画している。

図１に例示されるように、衝撃吸収構造１０は、回路基板１３を備えている。回路基板１３には電子部品が搭載されている。本実施形態に係る電子部品は、図２と図３に例示される圧電ダイアフラムポンプ１３１を含んでいる。回路基板１３は、保持部材１１によって保持された状態で筐体１２に収容されている。すなわち、保持部材１１もまた筐体１２に収容されている。

本実施形態に係る衝撃吸収構造１０は、被検者の血圧を非観血的に測定するための携帯型血圧計に搭載されうる。すなわち、筐体１２は、当該血圧計の一部でありうる。圧電ダイアフラムポンプ１３１は、血圧測定に使用される不図示のカフへ空気を送出したり当該カフから空気を吸入したりするために使用される。空気は流体の一例である。

保持部材１１は、空気の通過を許容する通路１１１を備えている。通路１１１は、保持部材１１内を前後方向に延びている。通路１１１は、上記のカフと連通するように構成されている。通路１１１は、流体通路の一例である。

図１に例示されるように、保持部材１１は、柱部１１２を備えている。柱部１１２は、上下方向に延びている。柱部１１２は、上端部１１２ａと下端部１１２ｂを有している。図３に例示されるように、上端部１１２ａは、上筐体１２１の内壁面に接している。下端部１１２ｂは、下筐体１２２の内壁面に接している。上端部１１２ａと下端部１１２ｂは、柱部の両端部の一例である。

図１に例示されるように、保持部材１１は、梁部１１３を備えている。梁部１１３は、柱部１１２から左右方向へ片持ち梁状に延びている。回路基板１３は、梁部１１３に保持されている。

保持部材１１は、筐体１２よりも低い剛性を有するように形成されている。例えば、筐体１２を形成するための材料よりも軟質の材料を用いて保持部材１１が形成されることにより、当該剛性の関係が実現されうる。あるいは、保持部材１１と筐体１２を同じ材料により形成し、厚みや形状を適宜に調節することによって当該剛性の関係が実現されてもよい。

上記のような構成によれば、筐体１２に加えられた外力は、筐体１２に対して積極的に接触するように配置されている保持部材１１の柱部１１２を通じて伝達される。例えば、上筐体１２１に加えられた外力は、柱部１１２の上端部１１２ａを通じて下端部１１２ｂへ伝達され、下筐体１２２へと逃がされる。逆に下筐体１２２に加えられた外力は、柱部１１２の下端部１１２ｂを通じて上端部１１２ａへ伝達され、上筐体１２１へと逃がされる。

保持部材１１の剛性は筐体１２よりも低くされているので、外力の伝達は積極的な緩衝を伴いながらなされうる。加えて、回路基板１３は、上記の力伝達経路から分離されるように柱部１１２から片持ち梁状に延びる梁部１１３に保持されているので、筐体１２に加えられた外力の回路基板１３への伝達をさらに抑制できる。

すなわち、電子部品を含む回路基板１３を筐体１２内に支持する機能と、筐体１２に加わる外力から回路基板１３を保護する機能とを保持部材１１に担わせることができる。これにより、回路基板１３を外力から保護する構成と回路基板１３を筐体１２内に支持する構成とが個別に設けられる場合と比較して、衝撃吸収構造１０の大型化を抑制できる。したがって、衝撃吸収構造１０が搭載される血圧計の大型化を抑制しつつ、電子部品の保護能力を高めることができる。

図３に例示されるように、下筐体１２２は、内側へ突出している肩部１２２ａを有している。保持部材１１の梁部１１３は、肩部１２２ａに固定されることなく載置されうる。

このような構成によれば、保持部材１１の柱部１１２から片持ち梁状に延びている梁部１１３の変位自由度を高めることができる。柱部１１２を伝達される外力に対して梁部１１３が積極的に変位することにより、回路基板１３へ及びうる外力を逃がすことが容易になる。したがって、電子部品の保護能力をさらに高めることができる。

これに加えてあるいは代えて、梁部１１３の先端１１３ａは、下筐体１２２と間隙を挟んで対向するように配置されうる。

このような構成によれば、梁部１１３の変位自由度を高めることができるだけでなく、側方から筐体１２に加えられた外力が梁部１１３へ伝達されにくくできる。したがって、電子部品の保護能力をさらに高めることができる。

本実施形態においては、圧電ダイアフラムポンプ１３１により送出および吸入される空気が通過する通路１１１を備える保持部材１１は、一体成型品である。保持部材１１は、例えば射出成型により形成されうる。

すなわち、上記の支持機能と緩衝機能に加えて空気の流路を形成する機能も保持部材１１に担わせることができる。これにより、衝撃吸収構造１０が搭載される装置の部品点数の削減や高い寸法精度を伴う通路１１１の形成が可能とされうる。

圧電ダイアフラムポンプ１３１は、省スペースかつ動作時の静粛性が高いという利点を有する一方で、振動や衝撃に対する耐性が低いゆえに、落下や衝突が比較的生じやすい携帯型装置への搭載に不向きであることが知られている。しかしながら、上記のような衝撃吸収構造１０を採用することにより、携帯型血圧計に圧電ダイアフラムポンプ１３１を積極的に採用することができる。

図４から図７を参照しつつ、第二実施形態に係る衝撃吸収構造２０について説明する。図４は、衝撃吸収構造２０に含まれる保持部材２１の外観を例示している。図５は、図４における線V－Vに沿って矢印方向から見た断面を含む衝撃吸収構造２０の外観を例示している。図６は、図５における矢印VI方向から見た衝撃吸収構造２０の一部の断面を例示している。

図５に例示されるように、衝撃吸収構造２０は、筐体２２を備えている。筐体２２は、上筐体２２１と下筐体２２２を含んでいる。上筐体２２１と下筐体２２２は、結合されることによって収容空間２２３を区画している。

衝撃吸収構造２０は、回路基板２３と電磁弁２４を備えている。回路基板２３には電子部品が搭載されている。例えば、当該電子部品は、電磁弁２４を駆動する回路要素を含みうる。電磁弁２４は、装置部品の一例である。

図４に例示されるように、保持部材２１は、支持部２１１を備えている。支持部２１１は、回路基板２３を下方から支持するように構成されている。図５に例示されるように、回路基板２３は、保持部材２１によって支持された状態で筐体２２に収容されている。すなわち、保持部材２１もまた筐体２２に収容されている。

保持部材２１は、柱部２１２を備えている。柱部２１２は、上下方向に延びている。柱部２１２は、上端部２１２ａを有している。図６に例示されるように、上端部２１２ａは、上筐体２２１の内壁面に接している。

回路基板２３には貫通穴２３１が形成されている。貫通穴２３１は、開口部の一例である。回路基板２３が保持部材２１の支持部２１１に支持された状態で、柱部２１２は、貫通穴２３１内に配置されている。これにより、回路基板２３は、柱部２１２に沿って上下方向へ摺動可能に支持部２１１に支持される。

図４に例示されるように、保持部材２１は、基部２１３を備えている。図５に例示されるように、基部２１３は、下筐体２２２の内壁面に接している。すなわち、基部２１３は、柱部２１２とは異なる位置で筐体２２と接している。

図４に例示されるように、保持部材２１は、保持部２１４を備えている。保持部２１４は、柱部２１２と基部２１３の間において電磁弁２４を保持している。電磁弁２４は、保持部材２１よりも高い剛性を有している。

保持部材２１は、筐体２２よりも低い剛性を有するように形成されている。例えば、筐体２２を形成するための材料よりも軟質の材料を用いて保持部材２１が形成されることにより、当該剛性の関係が実現されうる。あるいは、保持部材２１と筐体２２を同じ材料により形成し、厚みや形状を適宜に調節することによって当該剛性の関係が実現されてもよい。

上記のような構成によれば、筐体２２に加えられた外力は、筐体２２に対して積極的に接触するように配置されている保持部材２１の柱部２１２と基部２１３を通じて伝達される。例えば、上筐体２２１に加えられた外力は、柱部２１２を通じて基部２１３へ伝達され、下筐体２２２へと逃がされる。逆に下筐体２２２に加えられた外力は、基部２１３を通じて柱部２１２へ伝達され、上筐体２２１へと逃がされる。

保持部材２１の剛性は筐体２２よりも低くされているので、外力の伝達は積極的な緩衝を伴いながらなされうる。他方、保持部材２１よりも剛性の高い電磁弁２４が柱部２１２と基部２１３の間に保持されているので、電磁弁２４を保持部材２１の補強材として機能させることができる。

加えて、回路基板２３が柱部２１２に沿って摺動可能とされているので、保持部材２１と回路基板２３の相対変位を通じて、筐体２２に加えられた外力の回路基板２３への伝達をさらに抑制できる。

すなわち、電子部品を含む回路基板２３を筐体２２内に支持する機能と、筐体２２に加わる外力から回路基板２３を保護する機能とを保持部材２１に担わせることができる。また、保持部材２１を補強するための別構成を省略できる。これにより、回路基板２３を外力から保護する構成、回路基板２３を筐体２２内に支持する構成、および保持部材２１を補強するための構成が個別に設けられる場合と比較して、衝撃吸収構造２０の大型化を抑制できる。したがって、衝撃吸収構造２０が搭載される装置の大型化を抑制しつつ、電子部品の保護能力を高めることができる。

図５に例示されるように、上筐体２２１は、リブ２２１ａを備えうる。図６に例示されるように、回路基板２３の周縁部は、リブ２２１ａと保持部材２１の支持部２１１により挟持されうる。リブ２２１ａは、筐体の一部の一例である。支持部２１１は、保持部材の一部の一例である。

図７に例示されるように、外力によって上筐体２２１が変形すると、リブ２２１ａが支持部２１１を変形させつつ回路基板２３を柱部２１２に沿って下方へ変位させる。換言すると、リブ２２１ａは、回路基板２３を変形する上筐体２２１から離れる方向へ変位させる。

このような構成によれば、外力による上筐体２２１の変形の影響を回路基板２３に及びにくくできる。したがって、電子部品の保護能力をさらに高めることができる。

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするための例示にすぎない。上記の実施形態に係る構成は、本発明の趣旨を逸脱しなければ、適宜に変更・改良されうる。

第一実施形態に係る保持部材１１を参照して説明された構成は、第二実施形態に係る保持部材２１に適用されうる。例えば、回路基板２３にポンプが搭載され、当該ポンプにより送出および吸入される空気が通過する通路が保持部材２１に形成されうる。ポンプの種別は圧電ダイアフラムポンプに限られない。この場合、保持部材２１は、一体成型品であることが好ましい。

第二実施形態に係る保持部材２１を参照して説明された構成は、第一実施形態に係る保持部材１１に適用されうる。例えば、柱部１１２の上端部１１２ａと下端部１１２ｂの間において保持部材１１よりも剛性の高い装置部品が保持されうる。

第二実施形態に係る衝撃吸収構造２０において、保持部材２１の柱部２１２に沿って回路基板２３が摺動可能であれば、柱部２１２は必ずしも貫通穴２３１内に配置されることを要しない。柱部２１２は、回路基板２３に形成された切欠部内や溝内に配置されうる。切欠部や溝は、開口部の一例である。

振動や衝撃に対する耐性が比較的低い電子部品が搭載された回路基板を保護する必要があれば、上記の各実施形態に係る衝撃吸収構造が搭載される装置の用途は特に限定されない。そのような他の電子部品の例としては、セメント抵抗や電解コンデンサなどが挙げられる。

１０：衝撃吸収構造、１１：保持部材、１１１：通路、１１２：柱部、１１２ａ：上端部、１１２ｂ：下端部、１１３：梁部、１１３ａ：先端、１２：筐体、１２２ａ：肩部、１３：回路基板、１３１：圧電ダイアフラムポンプ、２０：衝撃吸収構造、２１：保持部材、２１１：支持部、２１２：柱部、２１３：基部、２１４：保持部、２２：筐体、２２１ａ：リブ、２３：回路基板、２３１：貫通穴、２４：電磁弁

Claims (8)

1. 筐体と、
   前記筐体に収容されており、電子部品が搭載されている回路基板と、
   前記筐体に収容されており、前記筐体よりも低い剛性を有している保持部材と、
   を備えており、
   前記保持部材は、
   両端部が前記筐体に接している柱部と、
   前記柱部から片持ち梁状に延びており、前記回路基板を保持している梁部と、
   を備えており、
   前記電子部品は、流体の送出または吸入を行なうポンプであり、
   前記保持部材は、前記流体の通過を許容する流体通路を備えている、
   衝撃吸収構造。
2. 前記梁部は、前記筐体の一部に固定されることなく載置されている、
   請求項１に記載の衝撃吸収構造。
3. 前記梁部の先端は、前記筐体と間隙を挟んで対向している、
   請求項１または２に記載の衝撃吸収構造。
4. 前記筐体に収容されており、前記保持部材よりも高い剛性を有している装置部品を備えており、
   前記装置部品は、前記柱部に保持されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の衝撃吸収構造。
5. 筐体と、
   前記筐体に収容されており、電子部品が搭載されている回路基板と、
   前記筐体に収容されており、前記筐体よりも低い剛性を有している保持部材と、
   を備えており、
   前記電子部品は、流体の送出または吸入を行なうポンプであり、
   前記保持部材は、前記流体の通過を許容する流体通路を備えており、
   前記回路基板は、前記筐体の一部と前記保持部材の一部により挟持されており、
   外力により前記筐体が変形すると、前記筐体の一部が前記保持部材の一部を変形させつつ前記回路基板を前記筐体から離れる方向へ変位させる、
   衝撃吸収構造。
6. 前記ポンプは、圧電ダイアフラムポンプである、
   請求項１または５に記載の衝撃吸収構造。
7. 前記保持部材は、一体成型品である、
   請求項１または５に記載の衝撃吸収構造。
8. 前記流体通路は、被検者の血圧を非観血的に測定するためのカフと連通されるように構成されている、
   請求項１または５に記載の衝撃吸収構造。

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