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技術 医療電子機器の筐体構造

出願人 フクダ電子株式会社
発明者 石井克人山崎雅幸高橋宗雄取出優
出願日 2014年4月25日 (6年8ヶ月経過) 出願番号 2014-091910
公開日 2015年11月24日 (5年1ヶ月経過) 公開番号 2015-211128
状態 特許登録済
技術分野 生体の電気現象及び電気的特性の測定・記録 電気装置のための箱体
主要キーワード 周囲全周 線状突起 垂直断面形状 ホルタ心電計 筐体内面 隣接部位 テレメータ 分割方向
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年11月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

筐体の小型化に有利で、組立が容易で、かつ安定した密閉性を実現可能な医療電子機器筐体構造を提供する。

解決手段

側筐体10と、下側筐体10に取り付けられる上側筐体20と、下側筐体10と上側筐体20の接合面に配置されたパッキン30とを有する。下側筐体10と上側筐体20のそれぞれには、パッキン30を押圧する突起が設けられ、パッキン30は、下側筐体10に上側筐体20が取り付けられた際に、突起によって押圧される。

概要

背景

従来、医療電子機器は比較的大型で、病院検査室などに据え置かれ、かつ医療従事者が使用するものが一般的であり、防滴防水性能耐粉塵性能は特に必要とされていなかった。しかし、近年ではデジタルホルタ心電計テレメータなどの小型・軽量化がすすみ、日常生活の中で患者被検者が医療電子機器を携帯しながら生体信号の測定、記録や監視を行うことも増えてきている。

そのため、例えば特許文献1には、防水性を有しながら、容易に開閉が可能な防水構造を有する医療電子機器を実現する筐体構造が提案されている。

概要

筐体の小型化に有利で、組立が容易で、かつ安定した密閉性を実現可能な医療電子機器の筐体構造を提供する。 下側筐体10と、下側筐体10に取り付けられる上側筐体20と、下側筐体10と上側筐体20の接合面に配置されたパッキン30とを有する。下側筐体10と上側筐体20のそれぞれには、パッキン30を押圧する突起が設けられ、パッキン30は、下側筐体10に上側筐体20が取り付けられた際に、突起によって押圧される。

目的

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、筐体の小型化に有利で、組立が容易で、かつ安定した密閉性を実現可能な医療電子機器の筐体構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

医療電子機器筐体構造であって、開口部と、前記開口部の外縁に形成された第1の接合面を有する第1の筐体と、前記第1の接合面に対応する第2の接合面を有し、前記第1の接合面と前記第2の接合面とが対向するように前記第1の筐体に取り付けられる第2の筐体と、前記第1の接合面と前記第2の接合面との間に配置されたパッキンとを有し、前記第1の接合面と前記第2の接合面のそれぞれには、前記開口部を取り囲むように突起が設けられ、前記パッキンは、前記第2の筐体に前記第1の筐体が取り付けられた際に、前記第1の接合面と前記第2の接合面に設けられた前記突起によって押圧されることを特徴とする医療電子機器の筐体構造。

請求項2

前記パッキンは、前記突起によって押圧された際に、前記第1の接合面と前記第2の接合面に沿う方向に変形可能に配置されることを特徴とする請求項1記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項3

前記パッキンは枠形状を有し、内側面および外側面の少なくとも一方が前記第1の筐体および前記第2の筐体と間隙を有するように配置されることにより、前記突起で押圧された際に、前記第1の接合面と前記第2の接合面に沿う方向に変形可能であることを特徴とする請求項2記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項4

前記パッキンの厚みは、前記第1の筐体に前記第2の筐体を取り付けた際に生じる前記第1の接合面と前記第2の接合面との間隔よりも小さく、前記突起の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項5

前記第1の接合面に設けられる前記突起と、前記第2の接合面に設けられる前記突起とは、対向する位置で垂直断面形状が異なることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項6

前記突起の垂直断面形状が、該突起が設けられた接合面を底辺とする上に凸の三角形状または台形状であり、前記第1の接合面に設けられる前記突起と、前記第2の接合面に設けられる前記突起とは、斜辺の角度が異なる垂直断面形状を有することを特徴とする請求項5記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項7

前記突起が、長さ方向に切れ目のない1つの連続した線状突起を含むことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項8

同一接合面に設けられた前記突起が、連続した複数の線状突起によって前記開口部の全周が囲まれるように構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項9

同一接合面に設けられた前記突起が、連続した線状突起を含む複数の突起によって構成されることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造。

請求項10

請求項1から9のいずれか1項に記載の医療電子機器の筐体構造を有する医療電子機器。

技術分野

0001

本発明は医療電子機器筐体構造に関し、特には液体気体粉塵などが筐体内部の空間に侵入することを防ぐための筐体構造に関する。

背景技術

0002

従来、医療電子機器は比較的大型で、病院検査室などに据え置かれ、かつ医療従事者が使用するものが一般的であり、防滴防水性能耐粉塵性能は特に必要とされていなかった。しかし、近年ではデジタルホルタ心電計テレメータなどの小型・軽量化がすすみ、日常生活の中で患者被検者が医療電子機器を携帯しながら生体信号の測定、記録や監視を行うことも増えてきている。

0003

そのため、例えば特許文献1には、防水性を有しながら、容易に開閉が可能な防水構造を有する医療電子機器を実現する筐体構造が提案されている。

先行技術

0004

特許第4855767号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1では、本体部に開閉可能な蓋部が取り付けられた筐体において、蓋部の下面縁部に開口部を取り囲むように設けられた溝にパッキン嵌め込み、本体部上面に連続的に設けられたリブでパッキンを押圧してパッキンを変形させる構成を有している。

0006

特許文献1の構成では、パッキンを溝に嵌め込む構成を有しているため、溝にはある程度の深さが必要となり、筐体の高さ方向の小型化に不利である。また、細い円環状のパッキンはねじれやすいため、全体をねじれがないように溝に嵌め込むことが容易でない。さらに、パッキンがリブで押圧された際に変形した部分を逃がすためのスペースを確保することが容易でない。特許文献1では溝の底部に凹部を設けることで、変形したパッキンが逃げるスペースをつくり、蓋部を閉じる際に必要な力を軽減するようにしているが、凹部を設けると、筐体の高さ方向の小型化にさらに不利となる。

0007

本発明はこのような従来技術の課題に鑑みなされたものであり、筐体の小型化に有利で、組立が容易で、かつ安定した密閉性を実現可能な医療電子機器の筐体構造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

0008

上述の目的は、医療電子機器の筐体構造であって、開口部と、開口部の外縁に形成された第1の接合面を有する第1の筐体と、第1の接合面に対応する第2の接合面を有し、第1の接合面と第2の接合面とが対向するように第1の筐体に取り付けられる第2の筐体と、第1の接合面と第2の接合面との間に配置されたパッキンとを有し、第1の接合面と第2の接合面のそれぞれには、開口部を取り囲むように突起が設けられ、パッキンは、第2の筐体に第1の筐体が取り付けられた際に、第1の接合面と第2の接合面に設けられた突起によって押圧されることを特徴とする筐体構造によって達成される。

発明の効果

0009

以上の構成により、本発明によれば、筐体の小型化に有利で、組立が容易で、かつ安定した密閉性を実現可能な医療電子機器の筐体構造を提供できる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施形態に係る医療電子機器の筐体構造の一例を示す分解斜視図である。
側筐体20の裏面側(筐体内面側)の構成例を示す図である。
下側筐体10の構成例を示す上面図である。
筐体組立後の接合面周辺の状態を示す垂直断面図である。
図4におけるパッキン30部分を拡大した図である。
線状突起の他の構成例を示す図である。

実施例

0011

以下、図面を参照して本発明をその好適な実施形態に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る医療電子機器の筐体構造の一例を示す分解斜視図である。筐体100は、回路部品等の収容部18および電池収容部11を有する下側筐体10(第1の筐体)と、蓋状の上側筐体20(第2の筐体)と、パッキン30とを有する。上側筐体20にはねじ穴21が設けられ、下側筐体10のねじ穴21に対応する位置にはねじ受け12が設けられており、上側筐体20は下側筐体10にねじ止めによって取り付けられる。この際、上側筐体20と下側筐体10はそれぞれの接合面22(図2)および13との間に介在するようにパッキン30が配置される。

0012

本実施形態では、パッキン30によって防水(防液)性を持たせる場合について説明するが、パッキン30によって実現する機能は、防水性に限らず、粉塵や気体の侵入を防ぐ機能であってもよい。パッキン30の材質に制限はないが、例えばシリコンゴムのような、柔軟で防水性を有するゴム系の素材が好ましい。また、硬度が大きいと下側筐体10に上側筐体20を取り付ける際のねじ止めに要する力が大きくなるので、防水性を実現できる範囲で柔らかめの硬度とすることが好ましい。

0013

本実施形態のパッキン30は収容部18の開口部を取り囲むような枠形状を有し、垂直断面における厚みよりも幅が大きい。本実施形態のパッキン30は従来技術と異なり溝に嵌め込む必要が無いこと、後述するように上側筐体20と下側筐体10の両方から突起で押圧されることで、厚みが少なくても良好な防水性が得られることから、薄いシート状に形成することができる。従って、シート状の素材から打ち抜きなどの方法で容易に製造することができる。また、筐体に溝を設ける必要が無いことから、筐体の小型化にも有利である。

0014

図2は、上側筐体20の裏面側(筐体内面側)の構成例を示す図であり、図2(a)は斜視図、図2(b)は平面図である。上側筐体20の裏面にはパッキン30の内側面301(図1)の輪郭より一回り小さい輪郭を有する壁部25が形成されている。壁部25はパッキン30の内側面301の位置を制限することで、パッキン30の形状維持と位置合わせの機能を提供し、筐体の組立を容易にする。なお、本実施形態では壁部25は切れ目なく形成されているが、輪郭の一部に相当する部分が欠けていてもよい。

0015

上側筐体20の裏面の、壁部25の外周または外縁は上側筐体20の接合面(第2の接合面)22を構成する。そして、接合面22には、組立時にパッキン30を押圧する、連続した線状突起24が設けられている。線状突起24は、その輪郭が、下側筐体10の接合面(第1の接合面)13に設けられる線状突起14の輪郭の鏡像もしくは相似形、あるいはそれら縮尺像となるように形成される。

0016

図3は、下側筐体10の構成例を示す上面図である。下側筐体10の開口部の外周部分は下側筐体10の接合面(第1の接合面)13を構成する。また、接合面13のうち、開口部の外縁には連続した線状突起14が形成されている。なお、本実施形態では、開口部の外縁に線状突起14が設けられており、開口部と線状突起14の輪郭が相似形であるが、線状突起14は開口部(の輪郭)を取り囲むように形成され、パッキンをその全周で押圧できれば、線状突起14の輪郭は開口部の輪郭と相似でなくてもよい。例えば、14’として示すように、線状突起は開口部の外縁から離れて形成されてもよい。

0017

なお、本実施形態では、線状突起14および24の両方でパッキン30を押圧することを特徴としているため、線状突起14および24は、その輪郭が組立時にパッキン30と全周にわたって接する位置に形成される。また、同じ位置で上下から押圧した場合に最もパッキン30の変形量が大きく、防水性能が高くなる。従って、線状突起14および24の輪郭が鏡像関係となるように、かつ全周にわたって線状突起14および24が対向するように、輪郭と配置を決定することが好ましい。なお、後述するように、線状突起14と24とは、長さ方向に直交する垂直断面形状が異なるように形成される。

0018

図4は、筐体組立後の接合面周辺の状態を示す垂直断面図である。上述のように、筐体は、パッキン30を介在させて上側筐体20と下側筐体10とをねじ穴21とねじ受け12を通るねじで締結することで組み立てられる。パッキン30は下側筐体10の接合面13と上側筐体20の接合面22との間に介在し、線状突起14および24によって上下方向に押圧(圧縮)される。パッキン30は溝にはめ込まれること無く、上側筐体20と下側筐体10との間に間隙41を有するように配置されるため、間隙41を埋めるような方向に変形可能である。つまり、線状突起14および24で押圧されたことにより変形した部分を間隙41に逃がすことが可能である。従って従来技術に記載されているような、パッキン30自体に溝を形成したり、パッキン30の変形部分を逃がすためのスペースを筐体側に形成したりする必要が無い。

0019

なお、パッキン30はいずれの接合面13,22にも接着されていないため、パッキン30の変形も妨げられない。なお、図4ではパッキン30の上面、下面、内側面、外側面の全てが筐体と間隙41を有するように配置されているが、変形を妨げないという観点からは、組み立て後の状態で少なくとも一面が筐体と間隙41を有するように配置されればよい。なお、内側面と外側面の少なくとも一方が筐体と間隙41を有するように配置すれば、組み立てを容易にすることができる。

0020

図4におけるパッキン30部分を拡大した図5を参照して、パッキン30の押圧構成に関してさらに説明する。本実施形態において、下側筐体10と上側筐体20とは、組立後でも接合面13と22とが距離d1を有する様に形成されている。従って、下側筐体10に上側筐体20を取り付けるねじを締めても、距離d1は保持される。そして、組立後における線状突起14,24の間隔d3と、パッキン30の非変形時の厚みd2とが、d2>d3>0となるように線状突起14,24の高さとパッキン30の厚みとが決定されている。

0021

なお、(d2−d3)の値が大きくなると、組立時にパッキン30を変形(圧縮)するために要する力が大きくなり、組立しづらくなる。そのため、実際にはd2>d3>0という関係を満たし、かつ所望の防水性能が得られる範囲で、(d2−d3)が小さくなるようにd2,d3を決定することが好ましい。また、パッキン30の非変形時の厚みd2がd2≧d1となると、やはり組立時に必要な力が増加する。線状突起14,24部分による押圧によって防水性能は得られるため、パッキン30の厚みd2<組立後の接合面距離d1とすることが好ましい。d2<d1とすることで、パッキン30と接合面13,22との間に間隙41が生じるため、線状突起14,24によって押圧されたパッキン30の変形部分を逃がすことが容易であり、組立時に要する力を軽減できる。

0022

また、本実施形態においては、パッキン30を線状突起14,24によって効率よく変形させ、パッキン30による密封性を発揮させるために、線状突起14,24を先端に行くほど細く形成している。具体的には、線状突起14,24は長さ方向に直交する垂直断面の形状が、接合面13,22を底辺とする三角形状もしくは、接合面13,22を下底とし、上底が下底より短い台形状となるようにしている。なお、線状突起14,24の最上部の面積は小さい方がパッキン30の変形を容易にするが、安全上の理由などからエッジ(線状)ではなく平面もしくは上に凸の曲面状に形成してもよい。図4および図5に示す線状突起14,24はいずれも2等辺3角形の断面形状を有しているが、辺の長さは異なってもよい。

0023

本実施形態では、線状突起14,24の断面形状、具体的には頂角を異ならせている点を1つの特徴とする。図4および図5に示す例では、下側筐体10が有する線状突起14の断面形状の頂角α<上側筐体20が有する線状突起24の断面形状の頂角βとしている。なお、断面形状の底辺の長さは等しくても等しくなくてもよい(従って、線状突起14,24の高さが異なっていてもよい)。なお、線状突起の断面形状が台形である場合など、三角形でない場合、斜辺延長が交差する角度を頂角とみなせばよい。あるいは、斜辺の角度を異ならせるように構成してもよい。

0024

このように、線状突起14,24の断面形状を異ならせることにより、パッキン30が十分な密閉性を発揮するような変形を安定して実現することができる。この点についてさらに説明する。パッキン30は、線状突起14,24による変形量が大きいほど、換言すれば、線状突起14,24から受ける上下方向の力が大きいほど、良好な密閉性を発揮する。そのため、線状突起14,24は図5(a)に示すようにその頂点が対向するような位置に形成される。しかしながら、部品の寸法誤差や、別部品である上側筐体20と下側筐体10とを組み立てる際の微妙な位置ずれを完全に解消することは事実上不可能であり、線状突起14,24の全周にわたって頂点が対向するようにはできない。

0025

線状突起14,24の位置ずれが生じると、線状突起14による上方向の圧縮力と、線状突起24による下方向の圧縮力とがパッキン30の幅方向における異なる位置に加わるようになる。この場合、圧縮力は剪断力となり、頂点による圧縮力が減少し、他方の線状突起の頂点に対向する斜面による圧縮力が増加するようになる。つまり、組立時にパッキン30に与えられる力がより分散されることになる。線状突起の断面形状の頂角を異ならせることにより、図5(b),(c)に示すように、線状突起に位置ずれが生じている場合であっても、パッキン30を圧縮する面は平行にならない。そのため、頂角が等しい場合よりも、パッキン30を効果的に圧縮することができ、安定した防水性能を実現することが可能になる。

0026

以上説明したように、本実施形態によれば、筐体の小型化に寄与しながら、組立が容易で、十分な密閉性を発揮する筐体構造を実現できる。
なお、上述の実施形態では、線状突起が一組設けられる構成についてのみ説明したが、1つの接合面に複数の線状突起が形成されてもよい。

0027

なお、上述の実施形態においては、便宜上、筐体が上側筐体と下側筐体とに分割されるものとして説明したが、分割方向は上下に限らない。例えば左右方向に分割されたり、斜め方向に分割されたりしてもよい。

0028

また、上述の実施形態では、便宜上、線状突起の断面形状が長さ方向の全体に渡って均一であることを想定している。しかし、線状突起の長さ方向に直交する断面において、対向する一対の線状突起の垂直断面形状が常に異なっていれば、個々の線状突起についての断面形状が長さ方向の全体に渡って均一でなくてもよい。

0029

また、線状突起の断面形状が直線状の斜辺を有さなくてもよい。接合面から離れるにつれて先細になっていれば、例えば曲線状の斜辺であってもよい。頂角についても、直線で近似して求めればよい。

0030

また、上述の実施形態では、長さ方向に切れ目のない1つの連続した線状突起(閉じた形状の輪郭を有する線状突起)で開口部を囲うように構成した場合を説明したが、連続した複数の線状突起によって開口部の全周が囲まれるように構成してもよい。具体的には、例えば図6(a)に示すように、複数の線状突起141,142によって実質的に開口部18を囲うようにしてもよい。複数の線状突起141,142はいずれも長さ方向において他の線状突起と隣接する部分143を有する。このように複数の線状突起を用いて開口部を囲うように構成する場合、複数の線状突起の全てがその長さ方向の全体でパッキン30と接するように構成する。なお、図6(a)では複数の線状突起141,142が両端部で隣接するように配置されているが、線状突起の長さ方向に直交する方向(パッキンの幅方向)において、常に1つ以上の線状突起が存在するように構成すれば、線状突起の隣接部位は特に制限されない。

0031

また、線状突起と他の形状の突起とを組み合わせて用いてもよい。例えば図6(b)は、線状突起145の4箇所にねじ穴を形成する枠状の突起12’が設けられている。枠状の突起12’は、例えば下側筐体10に設けられているねじ受け12の上部であったり、上側筐体20に設けられているねじ穴21を形成する突起であったりしてよい。

0032

このような構成とした場合、突起12’部分でパッキン30は突起12’の天面で押圧され、他の部分では線状突起145で押圧されることで、開口部18の周囲全周にわたって押圧される。突起12’はねじ穴を構成するため、ねじを締め付ける力が直接加わる。従って突起12’の天面は平面であってもよいが、突起12’の天面も線状突起と同様に上に凸の形状としてもよい。また、突起12’は必ずしもねじ穴を構成する必要はないし、枠状でなくてもよい。

0033

なお、図6(a),(b)では下側筐体10についての構成のみを示したが、上側筐体20についても同様の構成とすればよい。また、図6(a)の構成と、図6(b)の構成とを組み合わせてもよい。

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