生体情報検出装置
【課題】良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる生体情報検出装置を提供する。
【解決手段】本体部と、この本体部と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３と、本体部に対して着脱自在に設けられ、この本体部、及び心拍検出部３を身体に装着するための固定バンドとを備え、本体部と心拍検出部３は、これらを機械的に接続する機械的接続凸部４１と、本体部２と、心拍検出部３の電極６ａ，６ｂとを電気的に接続する電気的接続部４４とを介して一体的に設けられており、機械的接続凸部４１と電気的接続部４４の相対位置関係は、機械的接続凸部４１にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されている。
【解決手段】本体部と、この本体部と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極６ａ，６ｂを有する心拍検出部３と、本体部に対して着脱自在に設けられ、この本体部、及び心拍検出部３を身体に装着するための固定バンドとを備え、本体部と心拍検出部３は、これらを機械的に接続する機械的接続凸部４１と、本体部２と、心拍検出部３の電極６ａ，６ｂとを電気的に接続する電気的接続部４４とを介して一体的に設けられており、機械的接続凸部４１と電気的接続部４４の相対位置関係は、機械的接続凸部４１にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、身体の生体表面に電極を取り付け、生体信号を検出する生体情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の生体情報検出装置の中には、例えば、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、生体表面から心拍数を計測する心拍計測装置がある。このような心拍計測装置としては、例えば、検出回路基板等が内蔵された本体部と、この本体部を身体に装着するためのストラップとを有し、このストラップに一対の電極が設けられているものがある。そして、本体部、及びストラップには、それぞれ本体部の検出回路基板と、ストラップの電極とを電気的に接続するための電気的接続部が設けられている。
【０００３】
このような構成のもと、一対の電極を身体の胸部（生体表面）に接触させることにより、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号に基づいて本体部が心拍数を導き出す。
さらに、心拍計測装置の中には、例えば、ストラップの洗浄等のメンテナンス性の観点から、ストラップに本体部が着脱自在に設けられているものがある。そして、ストラップに本体部を装着するとストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に接続され、検出回路基板と電極とが電気的に接続される（例えば、特許文献１参照、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５２６８４０号明細書
【特許文献２】米国意匠登録第６０３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、本体部と電極とを着脱自在に構成しているので、電気的接続部の取り付け具合によって心拍計測装置の検出性能が不安定になるという課題がある。また、本体部と電極との着脱動作を繰り返すことにより、電気的接続部が損傷してしまう虞があるという課題がある。
さらに、ストラップに電極が設けられているので、心拍計測装置を身体に取り付けた状態にあっては、電極、及び電気的接続部に常時引張方向の外力が加わることになる。このため、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に離間され、検出回路基板と電極との電気的接続が遮断されてしまう虞があるという課題がある。これに加え、メンテナンス時のストラップの洗浄に伴い、電気的接続部が洗浄液に晒されて損傷してしまう虞があるという課題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる生体情報検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る生体情報検出装置は、装置本体と、この装置本体と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、前記装置本体に対して着脱自在に設けられ、この装置本体、及び前記生体信号検出部を身体に装着するための固定手段とを備え、前記装置本体と前記生体信号検出部は、これらを機械的に接続する機械的接続部と、前記装置本体と、前記生体信号検出部の前記電極とを電気的に接続する電気的接続部とを介して一体的に設けられており、前記機械的接続部と前記電気的接続部の相対位置関係は、前記機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、装置本体に生体信号検出部を一体的に設けると共に、装置本体に対して固定手段を着脱自在に設けることにより、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができる。このため、固定手段に引張方向の外力が加わった場合であっても、この外力が生体信号検出部に伝わることを確実に抑制できる。
仮に、生体信号検出部に外力が加わった場合でも、機械的接続部で荷重を受けることができる。そして、機械的接続部と電気的接続部の相対位置関係は、機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されていないので、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部へ伝達されてしまうことを抑えることができる。
【０００９】
また、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができるので、例えばメンテナンス時の洗浄において、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電気的接続部に不具合が生じることを確実に防止できる。
このように、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる。
【００１０】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記電気的接続部よりも前記外力の荷重がかかる方向側に、この荷重を受ける壁部を設けたことを特徴とする。
このように、壁部が外力による荷重を受けることにより、より確実に電気的接続部に外力が加わることを抑制できる。
【００１１】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記機械的接続部と、前記電気的接続部との間に、容易に弾性変形する易変形部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成することで、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部に伝達されようとする際、易変形部が変形し、この易変形部により荷重が吸収される。このため、より確実に電気的接続部に外力が加わることを抑制できる。
【００１３】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することで、生体信号検出部を弾性変形し易くすることができ、外力による荷重をより確実に機械的接続部で吸収することが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置本体に生体信号検出部を一体的に設けると共に、装置本体に対して固定手段を着脱自在に設けることにより、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができる。このため、固定手段に引張方向の外力が加わった場合であっても、この外力が生体信号検出部に伝わることを確実に抑制できる。
仮に、生体信号検出部に外力が加わった場合でも、機械的接続部で荷重を受けることができる。そして、機械的接続部と電気的接続部の相対位置関係は、機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されていないので、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部へ伝達されてしまうことを抑えることができる。
【００１６】
また、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができるので、例えばメンテナンス時の洗浄において、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電気的接続部に不具合が生じることを確実に防止できる。
このように、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における心拍計測装置を、使用者に取り付けた状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の一部分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における本体部、及び心拍検出部の分解斜視図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】図４のＢ部拡大図である。
【図７】本発明の第１実施形態における本体部、及び心拍検出部の部分平面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における変形例の心拍検出部の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の分解斜視図である。
【図１３】図１２のＥ矢視図である。
【図１４】図１２のＦ部拡大図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の部分平面図である。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る生体情報検出装置である心拍計測装置１を、使用者Ｕに取り付けた状態を示す説明図、図２は、心拍計測装置１の斜視図、図３は、心拍計測装置１の一部分解斜視図である。
尚、以下の説明において、使用者Ｕが心拍計測装置１を装着した状態で使用者Ｕに接する側を背面側、この背面側とは反対側であって、かつ外方に向く側の面を正面側などと表現して説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、心拍計測装置１は、使用者Ｕの生体表面である胸部に装着して心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号を無線通信するものである。心拍計測装置１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００２０】
固定バンド４は、使用者Ｕの胸部の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。より具体的には、固定バンド４は、略帯状に形成され伸縮性を有するストラップ８を有している。尚、ストラップ８は、伸縮性を有するものに限らず、非伸縮性のものであってもよい。
ストラップ８の長手方向略中央には、ストラップ８の長さを調整するための長さ調整具１０が設けられている。また、ストラップ８の長手方向両端には、ストラップ８の端末部を折り返すようにして形成されたリング部１１，１１がそれぞれ設けられている。
【００２１】
２つのリング部１１，１１には、それぞれストラップ着脱具１２が設けられている。ストラップ着脱具１２は、リング部１１，１１に挿通される環状部１２ａと、環状部１２ａの一側に一体成形されているフック部１２ｂとにより構成されている。これらフック部１２ｂが、本体部２に係合されるようになっている。
【００２２】
（本体部、及び心拍検出部）
図４は、本体部２、及び心拍検出部３の分解斜視図、図５は、図４のＡ矢視図、図６は、図４のＢ部拡大図、図７は、本体部２、及び心拍検出部３の部分平面図、図８は、図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図９は、図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
図３〜図９に示すように、本体部２は、略円板状の下ケース２１を有している。下ケース２１の側部には、下ケース２１の径方向中央を中心にして両側に、それぞれストラップ着脱具１２と本体部２とを連結するための連結具２２がそれぞれ設けられている。
【００２３】
連結具２２は、下ケース２１の側部から立ち上がり形成され、周方向で対向する一対の支持壁２３，２３と、これら支持壁２３，２３間に跨るように設けられたシャフト２４とにより構成されている。シャフト２４の先端は、出没自在に構成されている一方、支持壁２３，２３のシャフト２４に対応する箇所には、シャフト２４の先端を受け入れ可能な貫通孔２５が形成されている。
これにより、支持壁２３，２３にシャフト２４が係合され、両者２３，２４が一体化する。そして、シャフト２４にストラップ着脱具１２のフック部１２ｂが係合可能になっており、本体部２と固定バンド４とが係脱可能に構成される。
【００２４】
また、下ケース２１の正面側には、中央の大部分に凹部２６が形成されている。この凹部２６には、検出回路基板２７が収納されている。検出回路基板２７は、凹部２６の形状に対応するように、略円板状に形成されている。また、検出回路基板２７は、無線送信部、及び送信回路（何れも不図示）を有しており、心拍検出部３によって検出された信号に基づいて、無線通信するようになっている。
【００２５】
さらに、下ケース２１の凹部２６には、この凹部２６の開口を閉塞するように上ケース２８が設けられている。上ケース２８は、凹部２６の形状に対応するように、略円板状に形成されており、その直径は、下ケース２１の直径と略一致するように設定されている。
尚、下ケース２１、検出回路基板２７、及び上ケース２８は、それぞれの形状が略円板状に限られるものではなく、さまざまな形状を採用することができる。例えば、下ケース２１、検出回路基板２７、及び上ケース２８を、これらの外形状が平面視略矩形状となるように形成することも可能である。
【００２６】
また、下ケース２１の凹部２６には、各連結具２２寄りにそれぞれ厚さ方向に貫通する貫通孔２９，２９が形成されており、これら貫通孔２９，２９に、導通部材３０が挿通されている。導通部材３０は、検出回路基板２７と心拍検出部３とを電気的接続するためのものであって、例えばコイルスプリング等により形成されている。
【００２７】
さらに、下ケース２１の背面側には、貫通孔２９に対応する部位に、位置ズレ防止凸部３１が一体成形されている。この位置ズレ防止凸部３１は、本体部２と心拍検出部３との所定方向の位置ズレを防止するためのものであって、ストラップ８の延在方向（図５における左右方向）に沿って長くなるように、断面略矩形状に形成されている。貫通孔２９は、位置ズレ防止凸部３１を厚さ方向に貫通していることになる。
【００２８】
また、位置ズレ防止凸部３１の短手方向両側には、それぞれ下ケース２１側に心拍検出部３を受け入れるための平面視略Ｌ字状の一対の第１受け入れ凹部３２，３２が形成されている。これら第１受け入れ凹部３２には、本体部２と心拍検出部３との所定方向の位置ズレを防止するための位置ズレ防止突起３３が一体的に立設されている。位置ズレ防止突起３３には、雌ネジ部３７が刻設されている。この雌ネジ部３７には、後述のボルト３６が螺入され、本体部２に心拍検出部３を締結固定できるようになっている。
【００２９】
さらに、位置ズレ防止凸部３１、及び第１受け入れ凹部３２よりも各連結具２２側には、それぞれ第１受け入れ凹部３２よりも深さが浅い第２受け入れ凹部３４が形成されている。第２受け入れ凹部３４も、下ケース２１側に心拍検出部３を受け入れるためのものであって、下ケース２１の側部に至るまで形成されている。これにより、それぞれ第２受け入れ凹部３４の径方向外側は、開口された状態になり、外部から心拍検出部３を下ケース２１内に引き込むことが可能になる。
【００３０】
このように形成された第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４に、心拍検出部３を載置し、この上から固定補強板３５を、ボルト３６を用いて下ケース２１に締結固定することで、本体部２と心拍検出部３とが一体化される。固定補強板３５には、それぞれ下ケース２１の位置ズレ防止突起３３に刻設されている雌ネジ部３７に対応する位置に、ボルト挿通孔３８が形成されている。そして、このボルト挿通孔３８にボルト３６を挿通し、固定補強板３５と心拍検出部３とを共締めするようになっている。
【００３１】
また、下ケース２１の背面側には、固定補強板３５の上からカバー３９が取り付けられている。カバー３９には、ボルト３６の頭部との干渉を回避するための開口部３９ａが形成されている。また、カバー３９は、この外形状が第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４の外形状に対応するように形成されている。このため、固定補強板３５、及びボルト３６がカバー３９により完全に覆われると共に、カバー３９の表面と下ケース２１の表面とを面一に配置することができ、外観の美観性が向上する。
【００３２】
本体部２と一体化される心拍検出部３は、帯状の導電エラストマーからなる一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている。
ここで、導電エラストマーとしては、例えば、カーボンブラックを配合した導電シリコンゴム、カーボンブラックを配合した導電ゴム、カーボンブラックを配合した導電ポリウレタンゴム等を用いることができる。
【００３３】
各電極６ａ，６ｂには、本体部２側の長手方向一端に、接続構造体４０が一体成形されている。接続構造体４０は、本体部２に各電極６ａ，６ｂを接続し、本体部２に収納されている検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するためのものであって、電極６ａ，６ｂと同様に導電エラストマーにより形成されている。
接続構造体４０は、下ケース２１の各第１受け入れ凹部３２，３２に載置可能なように、断面略Ｌ字状に形成された一対の機械的接続凸部４１，４１と、これら機械的接続凸部４１，４１の間であって、且つ下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に対応する部位に形成された電気的接続円板部４２とが一体成形されている。
【００３４】
機械的接続凸部４１には、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３に対応する位置に、この位置ズレ防止突起３３を挿通可能な挿通孔４３が形成されている。
下ケース２１の第１受け入れ凹部３２，３２に、それぞれ機械的接続凸部４１，４１を載置すると共に、これら機械的接続凸部４１，４１の挿通孔４３に下ケース２１の位置ズレ防止突起３３が挿入されることにより、下ケース２１に対する機械的接続凸部４１のズレが防止される。
【００３５】
一方、電気的接続円板部４２は、この径方向中心が下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に形成されている貫通孔２９ａ，２９ｂと同軸上に位置するように配置されている。すなわち、電気的接続円板部４２の径方向中央部は、貫通孔２９に挿通されている導通部材３０が接触し、電極６ａ，６ｂと検出回路基板２７とが電気的に接続される電気的接続部４４として構成される。
【００３６】
また、電気的接続円板部４２の本体部２側の端面４２ａには、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、シール部５１が一体成形されている。シール部５１は、断面略三角形状に形成されたシール本体５１ａを、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、平面視略円環状に形成したものである。
【００３７】
さらに、電気的接続円板部４２は、電気的接続部４４を挟んで両側が連結部４５を介して機械的接続凸部４１に接続されている。連結部４５は、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２と共に一体成形されたものであって、その幅方向両側が若干切除されて括れ部４６が形成されている。この連結部４５の剛性は、機械的接続凸部４１や電気的接続部４４と比較して弱く設定されている。
また、電気的接続円板部４２の厚さは、電極６ａ，６ｂの厚さよりもやや薄くなるように設定されている。さらに、電極６ａ，６ｂの接続構造体４０側端には、機械的接続凸部４１，４１間に対応する部位に、端部が掘り込まれるようにして形成された凹部４７が形成されている。
【００３８】
このように構成することにより、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２とにより下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１が嵌まり込む嵌合凹部４８が形成されると共に、電極６ａ，６ｂの長手方向一端と電気的接続円板部４２との間にスリット４９が形成される。
下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１は、嵌合凹部４８に嵌まり込むように形成されていると共に、スリット４９を覆うように形成されている。そして、位置ズレ防止凸部３１の端面３１ａと、電気的接続円板部４２の端面４２ａとが近接するようになっている。また、位置ズレ防止凸部３１には、スリット４９に挿入可能な挿入凸部５０が形成されている。これにより、電極６ａ，６ｂと本体部２との相対位置のズレが防止される。
【００３９】
このような構成のもと、下ケース２１の第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４に、各電極６ａ，６ｂの接続構造体４０を載置し、この上から固定補強板３５を、ボルト３６を用いて下ケース２１に締結固定すると、下ケース２１に設けられている導通部材３０と、接続構造体４０の電気的接続部４４とが当接し、導通部材３０と電気的接続部４４とが電気的に接続される。また、電気的接続部４４の周囲に形成されているシール部５１が下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に押圧され、押し潰される。これにより、電気的接続部４４の外部からのシール性が確保される。
【００４０】
このように、本体部２と電極６ａ，６ｂからなる心拍検出部３が一体化された後、使用者Ｕの胸部に巻き付けた固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させる。これにより、使用者Ｕの胸部への心拍計測装置１の装着が完了する。心拍計測装置１を取り付けた状態では、各電極６ａ，６ｂは、上からストラップ８で押さえつけられた状態になる。そして、一対の電極６ａ，６ｂによって心臓の鼓動に伴って発生する心電信号が検出される。本体部２の検出回路基板２７は、一対の電極６ａ，６ｂによって検出された心電信号を無線通信する。
【００４１】
ここで、本体部２と電極６ａ，６ｂは、互いに別体であり、本体部２の下ケース２１に、各電極６ａ，６ｂを接続構造体４０を介して取り付け、本体部２と電極６ａ，６ｂとを一体化させている。このため、下ケース２１と電極６ａ，６ｂとの間の隙間を皆無にすることは困難で、この隙間から人体の汗や異物が浸入する虞がある。人体の汗や異物が浸入すると、導通部材３０が腐食したり電気的接続部４４と導通部材３０との接続状態が悪化したりする場合がある。しかしながら、電気的接続部４４の周囲には、シール部５１が一体成形されており、電気的接続部４４の外部からのシール性が確保されているので、人体の汗や異物の浸入が阻止される。
【００４２】
（機械的接続凸部、及び電気的接続円板部の作用）
次に、機械的接続凸部４１、及び電気的接続円板部４２が外力Ｐによる荷重を受けたときの作用について、図５、図６、図８に基づいて説明する。
ここで、心拍計測装置１は、本体部２に心拍検出部３を構成する電極６ａ，６ｂが機械的接続凸部４１、及び電気的接続円板部４２を介して一体化されていると共に、本体部２に固定バンド４が取り付けられている。このため、固定バンド４と心拍検出部３は、互いに切り離されており、各電極６ａ，６ｂは、この上からストラップ８で使用者Ｕの胸部に押さえつけられた状態になる。よって、各電極６ａ，６ｂに引張り等の外力Ｐが加わることを防止できる。
【００４３】
しかしながら、このように構成しても各電極６ａ，６ｂに外力が加わることも考えられる。以下においては、仮に電極６ａ，６ｂに引張方向の外力が加わった場合の作用について説明する。
図５、図６、図８に示すように、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されている接続構造体４０に荷重が伝達される。より詳しくは、電極６ａ，６ｂに一体成形されている機械的接続凸部４１に荷重が伝達される。このとき、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向は、電極６ａ，６ｂの長手方向に沿う方向である。
【００４４】
ここで、機械的接続凸部４１は、下ケース２１の第１受け入れ凹部３２に載置されており、機械的接続凸部４１，４１の挿通孔４３には、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３が挿入され、下ケース２１に対する機械的接続凸部４１のズレが防止されるようになっている。このため、機械的接続凸部４１にかかる荷重は、機械的接続凸部４１の外力Ｐが加わる方向側の側壁４１ａ、第１受け入れ凹部３２、及び位置ズレ防止突起３３が受け、さらに下ケース２１が受けることになる。また、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂが下ケース２１の挿入凸部５０と共に外力Ｐの荷重を受ける。
【００４５】
これに加え、機械的接続凸部４１に連結部４５を介して接続されている電気的接続円板部４２は、各機械的接続凸部４１，４１の間に配置されており、これら機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との配列方向は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になる（図６参照）。つまり、各機械的接続凸部４１，４１に形成されている挿通孔４３，４３と電気的接続円板部４２との配列方向は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になる。さらに換言すれば、各機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との相対位置関係は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に沿って並んで配置されていない。
しかも、連結部４５には括れ部４６が形成されており、この連結部４５の剛性が機械的接続凸部４１や電気的接続部４４と比較して弱く設定されている。このため、連結部４５が容易に弾性変形し、機械的接続凸部４１にかかる荷重が電気的接続円板部４２に伝達されにくい。
【００４６】
したがって、上述の第１実施形態によれば、心拍検出部３と固定バンド４とを切り離すことで、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わることを防止しつつ、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続円板部４２の電気的接続部４４と、導通部材３０との接続状態を安定させることができる。
また、本体部２、及び心拍検出部３が固定バンド４に対して着脱自在に構成されているので、固定バンド４のみの洗浄を容易に行うことができる。よって、電極６ａ，６ｂや導通部材３０、及び電気的接続部４４等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
よって、心拍計測装置１の良好なメンテナンス性を確保しつつ、心拍計測装置１による検出不良を防止することができる。
【００４７】
また、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２とを、これらと比較して剛性の弱い連結部４５を介して接続することにより、機械的接続凸部４１に荷重がかかった際、連結部４５が容易に弾性変形して荷重を吸収させることができる。しかも、機械的接続凸部４１、電気的接続円板部４２、及び連結部４５は導電エラストマーからなり、弾性変形しやすいので、荷重が機械的接続凸部４１や連結部４５で吸収されやすい。このため、より確実に電気的接続部４４に外力Ｐが加わることを抑制できる。
これに加え、機械的接続凸部４１の側壁４１ａが外力Ｐによる荷重を受けると共に、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂが外力Ｐによる荷重を受けるので、電気的接続部４４に外力Ｐが伝わるのを、さらに確実に抑制できる。
【００４８】
尚、上述の第１実施形態では、使用者Ｕの胸部に心拍計測装置１を装着するにあたって、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付け、この後、固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させた後、固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付けることにより、心拍計測装置１を装着してもよい。
【００４９】
また、上述の第１実施形態では、検出回路基板２７と電気的接続部４４とを電気的に接続するための導通部材３０が、例えばコイルスプリング等により形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、コイルスプリングに代わって、例えば導電材からなるピン等を用いてもよい。
【００５０】
さらに、上述の第１実施形態では、接続構造体４０に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部の役割を、機械的接続凸部４１の側壁４１ａと、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂとに持たせた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、心拍検出部３に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部を、機械的接続凸部４１や電気的接続円板部４２とは別体で設けてもよい。
そして、上述の第１実施形態では、電気的接続円板部４２にシール部５１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２側にシール部５１を設けてもよい。
【００５１】
また、上述の第１実施形態では、機械的接続凸部４１と、電気的接続円板部４２との配列方向、つまり、各機械的接続凸部４１，４１に形成されている挿通孔４３，４３と電気的接続円板部４２との配列方向が、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との相対位置関係が、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に沿って並んで配置されていなければよい。以下に、より具体的な態様を説明する。
【００５２】
（第１実施形態の変形例）
図１０は、第１実施形態における変形例の心拍検出部３’の平面図である。尚、上述の第１実施形態と同一態様には、同一符号を付し、説明を省略する（以下の実施形態についても同様）。
同図に示すように、心拍検出部３’を構成する接続構造体４０’のうち、下ケース２１の各第１受け入れ凹部３２，３２に載置される機械的接続凸部４１’，４１’は、上述の第１実施形態よりも電極６ａ，６ｂの長手方向に沿って長くなるように形成されている。
【００５３】
そして、各機械的接続凸部４１’，４１’に形成されている挿通孔４３は、前述の第１実施形態の機械的接続凸部４１よりも第１変形例の機械的接続凸部４１’が本体部２とは反対側（図１０における右側）に向かって延出した分、本体部２とは反対側に向かってずれて形成されている。本体部２側とは反対側に向かってずれるとは、換言すれば電極６ａ，６ｂにかかる外力Ｐが作用する方向（図６参照）に向かってずれるということである。
【００５４】
ここで、挿通孔４３の位置が、外力Ｐが作用する方向に向かってずれることにより、挿通孔４３に挿入される位置ズレ防止突起３３も外力Ｐが作用する方向に向かってずれて形成される。このように、機械的接続凸部４１’の挿通孔４３及び、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３の位置が外力Ｐの作用する方向に向かってずれることにより、これら挿通孔４３、及び位置ズレ防止突起３３と、電気的接続円板部４２との距離が前述の第１実施形態よりも大きくなる。
したがって、上述の第１実施形態の変形例によれば、電気的接続円板部４２に外力Ｐがさらに伝達されにくくすることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第２実施形態を図１を援用し、図１１〜図１６に基づいて説明する。
図１１は、第２実施形態における心拍計測装置２０１を構成する本体部２０２、及び心拍検出部２０３の斜視図、図１２は、心拍計測装置２０１を構成する本体部２０２、及び心拍検出部２０３の分解斜視図、図１３は、図１２のＥ矢視図、図１４は、図１２のＦ部拡大図、図１５は、本体部２０２、及び心拍検出部２０３の部分平面図、図１６は、図１５のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【００５６】
図１、図１１、図１２に示すように、この第２実施形態において、心拍計測装置２０１は、本体部２０２と、本体部２０２と一体的に形成されている心拍検出部２０３と、これら本体部２０２、及び心拍検出部２０３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備え、この固定バンド４と本体部２０２とがストラップ着脱具１２、及び連結具２２を介して着脱自在になっており、心拍検出部２０３と固定バンド４とが切り離された状態である点、心拍検出部２０３は、一対の電極６ａ，６ｂを有している点、心拍計測装置２０１を装着した際、電極６ａ，６ｂが上からストラップ８により押さえつけられる点、本体部２０２は、下ケース２２１と、この下ケース２２１に形成されている凹部２６に設けられた検出回路基板２７と、凹部２６を閉塞するように設けられた上ケース２８とを有している点、検出回路基板２７と各電極６ａ，６ｂとが電気的に接続された形になっている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。
【００５７】
ここで、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態の本体部２と心拍検出部３との接続構造と、第２実施形態の本体部２０２と心拍検出部２０３との接続構造とが異なる点にある。
より詳しくは、図１１〜図１６に示すように、下ケース２２１の凹部２６には、各連結具２２寄りに、それぞれ厚さ方向に貫通する貫通孔２２９，２２９が形成されている。貫通孔２２９には、導通ピン２６０が下ケース２２１の背面側から挿通されるようになっている。
【００５８】
導通ピン２６０の先端には、止め輪溝７１が形成されている。そして、貫通孔２２９に導通ピン２６０を挿通した後、止め輪溝７１に止め輪７２を装着する。これにより、貫通孔２２９からの導通ピン２６０の抜けが防止される。また、下ケース２２１の凹部２６には、貫通孔２２９に対応する部位に、止め輪７２を受け入れるザグリ部７３が形成されており、下ケース２２１の凹部２６から導通ピン２６０の先端が突出してしまうことを防止できるようになっている。
【００５９】
さらに、下ケース２２１の背面側には、貫通孔２２９に対応する部位に第１受け入れ凹部２３２が形成されている。この第１受け入れ凹部２３２は、心拍検出部２０３を受け入れるためのものであって、心拍検出部２０３を構成する電極６ａ，６ｂの幅方向に長くなるように平面視略矩形状に形成されている。
また、第１受け入れ凹部２３２よりも各連結具２２側には、それぞれ第１受け入れ凹部２３２よりも深さが浅い第２受け入れ凹部２３４が形成されている。第２受け入れ凹部２３４は、第１受け入れ凹部２３２の長手方向の幅と同一の幅で下ケース２２１の側部に至るまで延出形成されている。これにより、それぞれ第２受け入れ凹部２３４の径方向外側は、開口された状態になる。第２受け入れ凹部２３４には、電極６ａ，６ｂが配置される。
尚、第１受け入れ凹部２３２の幅と、第２受け入れ凹部２３４の幅は、同一に設定されていなくてもよい。
【００６０】
一方、各電極６ａ，６ｂには、本体部２０２側の長手方向一端に接続構造体２４０が一体成形されている。接続構造体２４０は、本体部２０２に各電極６ａ，６ｂを接続し、本体部２０２に収納されている検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するためのものである。接続構造体２４０は、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２に対応するように、各電極６ａ，６ｂの幅方向に長くなるように断面略矩形状に形成された機械的接続凸部２４１を有している。この機械的接続凸部２４１が各電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されており、第１受け入れ凹部２３２に収納されることで、本体部２０２と心拍検出部２０３とが一体化される。
【００６１】
機械的接続凸部２４１には、本体部２０２側（図１６における右側）の端面に、開口部７４ａを有する補強板収納溝７４が形成されている。この補強板収納溝７４に、補強板７５が収納されている。
また、機械的接続凸部２４１には、電極６ａ，６ｂの幅方向に沿うように貫通形成された２つの凸部側貫通孔７６，７６が、電極６ａ，６ｂの長手方向に沿うように、並列に配置されている。さらに、各凸部側貫通孔７６は、補強板収納溝７４に連通するように形成されている。
【００６２】
また、下ケース２２１には、第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１を収納した状態のとき、機械的接続凸部２４１の凸部側貫通孔７６に対応する位置に、ケース側貫通孔７７が形成されている。このケース側貫通孔７７の内径は、凸部側貫通孔７６の内径よりもやや大きくなる程度に設定されている。
これら凸部側貫通孔７６、及びケース側貫通孔７７には、固定ピン７８が挿通されている。固定ピン７８の長さは、機械的接続凸部２４１の長手方向の長さよりも長く、且つ下ケース２２１の側部から突出しない長さに設定されている。そして、固定ピン７８の両端には、固定パイプ７９が外嵌固定されている。
【００６３】
ここで、固定ピン７８の直径は、凸部側貫通孔７６の内径と略一致するように設定されている。また、固定パイプ７９の直径は、ケース側貫通孔７７の内径と略一致するように設定されている。すなわち、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１を収納した後、ケース側貫通孔７７を介して凸部側貫通孔７６に固定ピン７８を挿入し、この固定ピン７８の両端に、ケース側貫通孔７７に挿入した固定パイプ７９を外嵌固定させるようになっている。
【００６４】
固定パイプ７９の直径は、凸部側貫通孔７６の内径よりも大きく設定されているので、固定ピン７８の両端に固定パイプ７９を外嵌固定することにより、固定ピン７８の抜け方向への移動が規制される。また、凸部側貫通孔７６、及びケース側貫通孔７７に固定ピン７８を挿入することにより、この固定ピン７８を介して下ケース２２１に各電極６ａ，６ｂが固定される。
【００６５】
また、凸部側貫通孔７６は、補強板収納溝７４に連通するように形成されているので、凸部側貫通孔７６に固定ピン７８を挿通した状態では、この固定ピン７８上に補強板７５が載置された状態になる。補強板収納溝７４における機械的接続凸部２４１の厚さ方向の溝幅は、固定ピン７８上に補強板７５を載置させた状態で、この補強板７５が補強板収納溝７４の内壁に当接するように設定されている。これにより、機械的接続凸部２４１の本体部２０２側（図１４、図１６における上側）の端面２４１ａの剛性が高められる。
【００６６】
また、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａには、導通ピン２６０に対応する位置の周囲に環状の溝部８１が形成され、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４としている。すなわち、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａの中央部に、電気的接続部２４４が設けられた形になっている。また、溝部８１の周囲には、環状のシール部２５１が一体成形されている。すなわち、電気的接続部２４４の周囲を取り囲むように、シール部２５１が一体成形されている。シール部２５１は、断面略三角形状に形成されたシール本体２５１ａを、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、平面視略円環状に形成したものである。
【００６７】
ここで、電気的接続部２４４、及びシール部２５１は、下ケース２２１に電極６ａ，６ｂを取り付けた状態のとき、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２の底面に押圧されて押し潰されるようになっている。機械的接続凸部２４１の端面２４１ａは、補強板７５により剛性が高められているので、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａから突出するように形成されているシール部２５１は、容易に押し潰される。また、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａに環状の溝部８１を形成し、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４としているので、電気的接続部２４４も容易に押し潰される。
【００６８】
また、心拍計測装置２０１を使用者Ｕに装着した際、各電極６ａ，６ｂは、ストラップ８により押さえつけられる形になり、直接外力が加わる可能性が低いが、仮に電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されている接続構造体２４０に荷重が伝達されることになる。
【００６９】
このとき、接続構造体２４０の機械的接続凸部２４１と下ケース２２１とを連結する固定ピン７８を介し、下ケース２２１に、径方向外側に向かう荷重が作用する。さらに、下ケース２２１に形成されている第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１が収納されているので、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、機械的接続凸部２４１の電極６ａ，６ｂ側の側壁２４１ｂが第１受け入れ凹部２３２の内側面２３２ａを押圧する。換言すれば、機械的接続凸部２４１の外力Ｐが加わる方向側の側壁２４１ｂが外力Ｐによる荷重を受け、さらに第１受け入れ凹部２３２の内側面２３２ａに伝達される。これにより、下ケース２２１が電極６ａ，６ｂにかかる外力Ｐを受けることになる。
【００７０】
一方、検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するための電気的接続部２４４は、固定ピン７８よりも正面側に位置しているので、外力Ｐによる荷重が伝達されにくい。つまり、電気的接続部２４４は、固定ピン７８に対し、この固定ピン７８にかかる外力Ｐの荷重の方向とは直交する方向にずれた位置に配置されているので、外力Ｐによる荷重が伝達されにくい。このため、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続部２４４と、導通ピン２６０との接続状態を安定させることができる。
【００７１】
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、本体部２０２と心拍検出部２０３とを一体化させ、これら本体部２０２、及び心拍検出部２０３を固定バンド４に対して着脱自在に構成することにより、心拍計測装置２０１の良好なメンテナンス性を確保することができる。
また、電気的接続部２４４の周囲にシール部２５１を設けることにより、外部から電気的接続部２４４への人体の汗や異物の浸入を確実に阻止でき、電気的接続部２４４と導通ピン２６０との接続不良を防止できる。
【００７２】
さらに、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続部２４４と、導通ピン２６０との接続状態を安定させることができるので、心拍計測装置２０１の検出精度を安定させることができ、信頼性の高い商品を提供できる。
【００７３】
尚、上述の第２実施形態では、検出回路基板２７と電気的接続部２４４とを電気的に接続するために、導通ピン２６０を使用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、導電性の部材であればよい。例えば、導通ピン２６０に代わってコイルスプリング等を用いることも可能である。
また、上述の第２実施形態では、外力Ｐによる荷重を受ける壁部の役割を、機械的接続凸部２４１の側壁２４１ｂに持たせた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、心拍検出部２０３に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部を、機械的接続凸部２４１とは別体で設けてもよい。
【００７４】
さらに、上述の第２実施形態では、機械的接続凸部２４１にシール部２５１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２０２側にシール部２５１を設けてもよい。
そして、上述の第２実施形態では、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａに環状の溝部８１を形成し、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４とした場合について説明した。この構成を上述の第１実施形態の電気的接続部４４に適用することも可能である。すなわち、電気的接続円板部４２の端面４２ａに環状の溝部を形成し、この溝部の内側を電気的接続部４４としてもよい。
【００７５】
さらに、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、生体情報検出装置として使用者Ｕの心拍数を計測する心拍計測装置１，２０１に、本体部２，２０２と心拍検出部３，２０３とを一体的に構成し、これら本体部２，２０２、及び心拍検出部３，２０３を電気的に接続する電気的接続部４４，２４４の周囲に、シール部５１，２５１を設けた場合について説明した。しかしながら、この構成は、心拍計測装置１，２０１に適用する場合に限られるものではなく、さまざまな生体情報検出装置に適用することが可能である。例えば、生体情報検出装置として、血圧、体温、筋電位等を計測する装置に上述の実施形態、及び変形例の構成を適用することが可能である。
【００７６】
また、上述の実施形態では、心拍計測装置１，２０１を使用者Ｕの胸部に装着するために、固定バンド４を設け、この固定バンド４と本体部２，２０２とを、ストラップ着脱具１２、及び連結具２２を介して着脱自在となるように構成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、固定バンド４と本体部２，２０２とが着脱自在であればよく、ストラップ着脱具１２、及び連結具２２以外の構成を用いてもよい。例えば、連結具２２を構成する一対の支持壁２３，２３とシャフト２４とを、下ケース２１，２２１に一体成形してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１，２０１ 心拍計測装置
２，２０２ 本体部（装置本体）
３，２０３ 心拍検出部（生体信号検出部）
４ 固定バンド（固定手段）
６ａ，６ｂ 電極
４０，２４０ 接続構造体
４１，２４１ 機械的接続凸部（機械的接続部）
４１ａ，２４１ｂ 側壁（壁部）
４２ 電気的接続円板部
４４，２４４ 電気的接続部
４５ 連結部（昜変形部）
４６ 括れ部
Ｐ 外力
Ｕ 使用者（身体）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、身体の生体表面に電極を取り付け、生体信号を検出する生体情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の生体情報検出装置の中には、例えば、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、生体表面から心拍数を計測する心拍計測装置がある。このような心拍計測装置としては、例えば、検出回路基板等が内蔵された本体部と、この本体部を身体に装着するためのストラップとを有し、このストラップに一対の電極が設けられているものがある。そして、本体部、及びストラップには、それぞれ本体部の検出回路基板と、ストラップの電極とを電気的に接続するための電気的接続部が設けられている。
【０００３】
このような構成のもと、一対の電極を身体の胸部（生体表面）に接触させることにより、心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号に基づいて本体部が心拍数を導き出す。
さらに、心拍計測装置の中には、例えば、ストラップの洗浄等のメンテナンス性の観点から、ストラップに本体部が着脱自在に設けられているものがある。そして、ストラップに本体部を装着するとストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に接続され、検出回路基板と電極とが電気的に接続される（例えば、特許文献１参照、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７５２６８４０号明細書
【特許文献２】米国意匠登録第６０３５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来技術にあっては、本体部と電極とを着脱自在に構成しているので、電気的接続部の取り付け具合によって心拍計測装置の検出性能が不安定になるという課題がある。また、本体部と電極との着脱動作を繰り返すことにより、電気的接続部が損傷してしまう虞があるという課題がある。
さらに、ストラップに電極が設けられているので、心拍計測装置を身体に取り付けた状態にあっては、電極、及び電気的接続部に常時引張方向の外力が加わることになる。このため、ストラップに設けられている電気的接続部と、本体部に設けられている電気的接続部とが機械的に離間され、検出回路基板と電極との電気的接続が遮断されてしまう虞があるという課題がある。これに加え、メンテナンス時のストラップの洗浄に伴い、電気的接続部が洗浄液に晒されて損傷してしまう虞があるという課題がある。
【０００６】
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる生体情報検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る生体情報検出装置は、装置本体と、この装置本体と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、前記装置本体に対して着脱自在に設けられ、この装置本体、及び前記生体信号検出部を身体に装着するための固定手段とを備え、前記装置本体と前記生体信号検出部は、これらを機械的に接続する機械的接続部と、前記装置本体と、前記生体信号検出部の前記電極とを電気的に接続する電気的接続部とを介して一体的に設けられており、前記機械的接続部と前記電気的接続部の相対位置関係は、前記機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
このように、装置本体に生体信号検出部を一体的に設けると共に、装置本体に対して固定手段を着脱自在に設けることにより、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができる。このため、固定手段に引張方向の外力が加わった場合であっても、この外力が生体信号検出部に伝わることを確実に抑制できる。
仮に、生体信号検出部に外力が加わった場合でも、機械的接続部で荷重を受けることができる。そして、機械的接続部と電気的接続部の相対位置関係は、機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されていないので、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部へ伝達されてしまうことを抑えることができる。
【０００９】
また、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができるので、例えばメンテナンス時の洗浄において、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電気的接続部に不具合が生じることを確実に防止できる。
このように、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる。
【００１０】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記電気的接続部よりも前記外力の荷重がかかる方向側に、この荷重を受ける壁部を設けたことを特徴とする。
このように、壁部が外力による荷重を受けることにより、より確実に電気的接続部に外力が加わることを抑制できる。
【００１１】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記機械的接続部と、前記電気的接続部との間に、容易に弾性変形する易変形部を設けたことを特徴とする。
【００１２】
このように構成することで、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部に伝達されようとする際、易変形部が変形し、この易変形部により荷重が吸収される。このため、より確実に電気的接続部に外力が加わることを抑制できる。
【００１３】
本発明に係る生体情報検出装置は、前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする。
【００１４】
このように構成することで、生体信号検出部を弾性変形し易くすることができ、外力による荷重をより確実に機械的接続部で吸収することが可能になる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、装置本体に生体信号検出部を一体的に設けると共に、装置本体に対して固定手段を着脱自在に設けることにより、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができる。このため、固定手段に引張方向の外力が加わった場合であっても、この外力が生体信号検出部に伝わることを確実に抑制できる。
仮に、生体信号検出部に外力が加わった場合でも、機械的接続部で荷重を受けることができる。そして、機械的接続部と電気的接続部の相対位置関係は、機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されていないので、機械的接続部で受けた荷重が電気的接続部へ伝達されてしまうことを抑えることができる。
【００１６】
また、固定手段から生体信号検出部を切り離すことができるので、例えばメンテナンス時の洗浄において、固定手段単体で洗浄を行うことが可能になり、電気的接続部に不具合が生じることを確実に防止できる。
このように、良好なメンテナンス性を確保しつつ、電気的接続部に不具合が生じることを防止すると共に、検出性能が不安定になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態における心拍計測装置を、使用者に取り付けた状態を示す説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態における心拍計測装置の一部分解斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における本体部、及び心拍検出部の分解斜視図である。
【図５】図４のＡ矢視図である。
【図６】図４のＢ部拡大図である。
【図７】本発明の第１実施形態における本体部、及び心拍検出部の部分平面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図９】図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における変形例の心拍検出部の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の斜視図である。
【図１２】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の分解斜視図である。
【図１３】図１２のＥ矢視図である。
【図１４】図１２のＦ部拡大図である。
【図１５】本発明の第２実施形態における本体部、及び心拍検出部の部分平面図である。
【図１６】図１５のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第１実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る生体情報検出装置である心拍計測装置１を、使用者Ｕに取り付けた状態を示す説明図、図２は、心拍計測装置１の斜視図、図３は、心拍計測装置１の一部分解斜視図である。
尚、以下の説明において、使用者Ｕが心拍計測装置１を装着した状態で使用者Ｕに接する側を背面側、この背面側とは反対側であって、かつ外方に向く側の面を正面側などと表現して説明する。
【００１９】
図１〜図３に示すように、心拍計測装置１は、使用者Ｕの生体表面である胸部に装着して心臓の鼓動に伴って発生する心電信号を検出し、この検出した心電信号を無線通信するものである。心拍計測装置１は、本体部２と、本体部２と一体的に形成されている心拍検出部３と、これら本体部２、及び心拍検出部３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備えている。
【００２０】
固定バンド４は、使用者Ｕの胸部の全周に亘って装着されるように略環状に形成されている。より具体的には、固定バンド４は、略帯状に形成され伸縮性を有するストラップ８を有している。尚、ストラップ８は、伸縮性を有するものに限らず、非伸縮性のものであってもよい。
ストラップ８の長手方向略中央には、ストラップ８の長さを調整するための長さ調整具１０が設けられている。また、ストラップ８の長手方向両端には、ストラップ８の端末部を折り返すようにして形成されたリング部１１，１１がそれぞれ設けられている。
【００２１】
２つのリング部１１，１１には、それぞれストラップ着脱具１２が設けられている。ストラップ着脱具１２は、リング部１１，１１に挿通される環状部１２ａと、環状部１２ａの一側に一体成形されているフック部１２ｂとにより構成されている。これらフック部１２ｂが、本体部２に係合されるようになっている。
【００２２】
（本体部、及び心拍検出部）
図４は、本体部２、及び心拍検出部３の分解斜視図、図５は、図４のＡ矢視図、図６は、図４のＢ部拡大図、図７は、本体部２、及び心拍検出部３の部分平面図、図８は、図７のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図９は、図７のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
図３〜図９に示すように、本体部２は、略円板状の下ケース２１を有している。下ケース２１の側部には、下ケース２１の径方向中央を中心にして両側に、それぞれストラップ着脱具１２と本体部２とを連結するための連結具２２がそれぞれ設けられている。
【００２３】
連結具２２は、下ケース２１の側部から立ち上がり形成され、周方向で対向する一対の支持壁２３，２３と、これら支持壁２３，２３間に跨るように設けられたシャフト２４とにより構成されている。シャフト２４の先端は、出没自在に構成されている一方、支持壁２３，２３のシャフト２４に対応する箇所には、シャフト２４の先端を受け入れ可能な貫通孔２５が形成されている。
これにより、支持壁２３，２３にシャフト２４が係合され、両者２３，２４が一体化する。そして、シャフト２４にストラップ着脱具１２のフック部１２ｂが係合可能になっており、本体部２と固定バンド４とが係脱可能に構成される。
【００２４】
また、下ケース２１の正面側には、中央の大部分に凹部２６が形成されている。この凹部２６には、検出回路基板２７が収納されている。検出回路基板２７は、凹部２６の形状に対応するように、略円板状に形成されている。また、検出回路基板２７は、無線送信部、及び送信回路（何れも不図示）を有しており、心拍検出部３によって検出された信号に基づいて、無線通信するようになっている。
【００２５】
さらに、下ケース２１の凹部２６には、この凹部２６の開口を閉塞するように上ケース２８が設けられている。上ケース２８は、凹部２６の形状に対応するように、略円板状に形成されており、その直径は、下ケース２１の直径と略一致するように設定されている。
尚、下ケース２１、検出回路基板２７、及び上ケース２８は、それぞれの形状が略円板状に限られるものではなく、さまざまな形状を採用することができる。例えば、下ケース２１、検出回路基板２７、及び上ケース２８を、これらの外形状が平面視略矩形状となるように形成することも可能である。
【００２６】
また、下ケース２１の凹部２６には、各連結具２２寄りにそれぞれ厚さ方向に貫通する貫通孔２９，２９が形成されており、これら貫通孔２９，２９に、導通部材３０が挿通されている。導通部材３０は、検出回路基板２７と心拍検出部３とを電気的接続するためのものであって、例えばコイルスプリング等により形成されている。
【００２７】
さらに、下ケース２１の背面側には、貫通孔２９に対応する部位に、位置ズレ防止凸部３１が一体成形されている。この位置ズレ防止凸部３１は、本体部２と心拍検出部３との所定方向の位置ズレを防止するためのものであって、ストラップ８の延在方向（図５における左右方向）に沿って長くなるように、断面略矩形状に形成されている。貫通孔２９は、位置ズレ防止凸部３１を厚さ方向に貫通していることになる。
【００２８】
また、位置ズレ防止凸部３１の短手方向両側には、それぞれ下ケース２１側に心拍検出部３を受け入れるための平面視略Ｌ字状の一対の第１受け入れ凹部３２，３２が形成されている。これら第１受け入れ凹部３２には、本体部２と心拍検出部３との所定方向の位置ズレを防止するための位置ズレ防止突起３３が一体的に立設されている。位置ズレ防止突起３３には、雌ネジ部３７が刻設されている。この雌ネジ部３７には、後述のボルト３６が螺入され、本体部２に心拍検出部３を締結固定できるようになっている。
【００２９】
さらに、位置ズレ防止凸部３１、及び第１受け入れ凹部３２よりも各連結具２２側には、それぞれ第１受け入れ凹部３２よりも深さが浅い第２受け入れ凹部３４が形成されている。第２受け入れ凹部３４も、下ケース２１側に心拍検出部３を受け入れるためのものであって、下ケース２１の側部に至るまで形成されている。これにより、それぞれ第２受け入れ凹部３４の径方向外側は、開口された状態になり、外部から心拍検出部３を下ケース２１内に引き込むことが可能になる。
【００３０】
このように形成された第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４に、心拍検出部３を載置し、この上から固定補強板３５を、ボルト３６を用いて下ケース２１に締結固定することで、本体部２と心拍検出部３とが一体化される。固定補強板３５には、それぞれ下ケース２１の位置ズレ防止突起３３に刻設されている雌ネジ部３７に対応する位置に、ボルト挿通孔３８が形成されている。そして、このボルト挿通孔３８にボルト３６を挿通し、固定補強板３５と心拍検出部３とを共締めするようになっている。
【００３１】
また、下ケース２１の背面側には、固定補強板３５の上からカバー３９が取り付けられている。カバー３９には、ボルト３６の頭部との干渉を回避するための開口部３９ａが形成されている。また、カバー３９は、この外形状が第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４の外形状に対応するように形成されている。このため、固定補強板３５、及びボルト３６がカバー３９により完全に覆われると共に、カバー３９の表面と下ケース２１の表面とを面一に配置することができ、外観の美観性が向上する。
【００３２】
本体部２と一体化される心拍検出部３は、帯状の導電エラストマーからなる一対の電極６ａ，６ｂにより構成されている。
ここで、導電エラストマーとしては、例えば、カーボンブラックを配合した導電シリコンゴム、カーボンブラックを配合した導電ゴム、カーボンブラックを配合した導電ポリウレタンゴム等を用いることができる。
【００３３】
各電極６ａ，６ｂには、本体部２側の長手方向一端に、接続構造体４０が一体成形されている。接続構造体４０は、本体部２に各電極６ａ，６ｂを接続し、本体部２に収納されている検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するためのものであって、電極６ａ，６ｂと同様に導電エラストマーにより形成されている。
接続構造体４０は、下ケース２１の各第１受け入れ凹部３２，３２に載置可能なように、断面略Ｌ字状に形成された一対の機械的接続凸部４１，４１と、これら機械的接続凸部４１，４１の間であって、且つ下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に対応する部位に形成された電気的接続円板部４２とが一体成形されている。
【００３４】
機械的接続凸部４１には、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３に対応する位置に、この位置ズレ防止突起３３を挿通可能な挿通孔４３が形成されている。
下ケース２１の第１受け入れ凹部３２，３２に、それぞれ機械的接続凸部４１，４１を載置すると共に、これら機械的接続凸部４１，４１の挿通孔４３に下ケース２１の位置ズレ防止突起３３が挿入されることにより、下ケース２１に対する機械的接続凸部４１のズレが防止される。
【００３５】
一方、電気的接続円板部４２は、この径方向中心が下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に形成されている貫通孔２９ａ，２９ｂと同軸上に位置するように配置されている。すなわち、電気的接続円板部４２の径方向中央部は、貫通孔２９に挿通されている導通部材３０が接触し、電極６ａ，６ｂと検出回路基板２７とが電気的に接続される電気的接続部４４として構成される。
【００３６】
また、電気的接続円板部４２の本体部２側の端面４２ａには、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、シール部５１が一体成形されている。シール部５１は、断面略三角形状に形成されたシール本体５１ａを、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、平面視略円環状に形成したものである。
【００３７】
さらに、電気的接続円板部４２は、電気的接続部４４を挟んで両側が連結部４５を介して機械的接続凸部４１に接続されている。連結部４５は、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２と共に一体成形されたものであって、その幅方向両側が若干切除されて括れ部４６が形成されている。この連結部４５の剛性は、機械的接続凸部４１や電気的接続部４４と比較して弱く設定されている。
また、電気的接続円板部４２の厚さは、電極６ａ，６ｂの厚さよりもやや薄くなるように設定されている。さらに、電極６ａ，６ｂの接続構造体４０側端には、機械的接続凸部４１，４１間に対応する部位に、端部が掘り込まれるようにして形成された凹部４７が形成されている。
【００３８】
このように構成することにより、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２とにより下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１が嵌まり込む嵌合凹部４８が形成されると共に、電極６ａ，６ｂの長手方向一端と電気的接続円板部４２との間にスリット４９が形成される。
下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１は、嵌合凹部４８に嵌まり込むように形成されていると共に、スリット４９を覆うように形成されている。そして、位置ズレ防止凸部３１の端面３１ａと、電気的接続円板部４２の端面４２ａとが近接するようになっている。また、位置ズレ防止凸部３１には、スリット４９に挿入可能な挿入凸部５０が形成されている。これにより、電極６ａ，６ｂと本体部２との相対位置のズレが防止される。
【００３９】
このような構成のもと、下ケース２１の第１受け入れ凹部３２、及び第２受け入れ凹部３４に、各電極６ａ，６ｂの接続構造体４０を載置し、この上から固定補強板３５を、ボルト３６を用いて下ケース２１に締結固定すると、下ケース２１に設けられている導通部材３０と、接続構造体４０の電気的接続部４４とが当接し、導通部材３０と電気的接続部４４とが電気的に接続される。また、電気的接続部４４の周囲に形成されているシール部５１が下ケース２１の位置ズレ防止凸部３１に押圧され、押し潰される。これにより、電気的接続部４４の外部からのシール性が確保される。
【００４０】
このように、本体部２と電極６ａ，６ｂからなる心拍検出部３が一体化された後、使用者Ｕの胸部に巻き付けた固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させる。これにより、使用者Ｕの胸部への心拍計測装置１の装着が完了する。心拍計測装置１を取り付けた状態では、各電極６ａ，６ｂは、上からストラップ８で押さえつけられた状態になる。そして、一対の電極６ａ，６ｂによって心臓の鼓動に伴って発生する心電信号が検出される。本体部２の検出回路基板２７は、一対の電極６ａ，６ｂによって検出された心電信号を無線通信する。
【００４１】
ここで、本体部２と電極６ａ，６ｂは、互いに別体であり、本体部２の下ケース２１に、各電極６ａ，６ｂを接続構造体４０を介して取り付け、本体部２と電極６ａ，６ｂとを一体化させている。このため、下ケース２１と電極６ａ，６ｂとの間の隙間を皆無にすることは困難で、この隙間から人体の汗や異物が浸入する虞がある。人体の汗や異物が浸入すると、導通部材３０が腐食したり電気的接続部４４と導通部材３０との接続状態が悪化したりする場合がある。しかしながら、電気的接続部４４の周囲には、シール部５１が一体成形されており、電気的接続部４４の外部からのシール性が確保されているので、人体の汗や異物の浸入が阻止される。
【００４２】
（機械的接続凸部、及び電気的接続円板部の作用）
次に、機械的接続凸部４１、及び電気的接続円板部４２が外力Ｐによる荷重を受けたときの作用について、図５、図６、図８に基づいて説明する。
ここで、心拍計測装置１は、本体部２に心拍検出部３を構成する電極６ａ，６ｂが機械的接続凸部４１、及び電気的接続円板部４２を介して一体化されていると共に、本体部２に固定バンド４が取り付けられている。このため、固定バンド４と心拍検出部３は、互いに切り離されており、各電極６ａ，６ｂは、この上からストラップ８で使用者Ｕの胸部に押さえつけられた状態になる。よって、各電極６ａ，６ｂに引張り等の外力Ｐが加わることを防止できる。
【００４３】
しかしながら、このように構成しても各電極６ａ，６ｂに外力が加わることも考えられる。以下においては、仮に電極６ａ，６ｂに引張方向の外力が加わった場合の作用について説明する。
図５、図６、図８に示すように、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されている接続構造体４０に荷重が伝達される。より詳しくは、電極６ａ，６ｂに一体成形されている機械的接続凸部４１に荷重が伝達される。このとき、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向は、電極６ａ，６ｂの長手方向に沿う方向である。
【００４４】
ここで、機械的接続凸部４１は、下ケース２１の第１受け入れ凹部３２に載置されており、機械的接続凸部４１，４１の挿通孔４３には、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３が挿入され、下ケース２１に対する機械的接続凸部４１のズレが防止されるようになっている。このため、機械的接続凸部４１にかかる荷重は、機械的接続凸部４１の外力Ｐが加わる方向側の側壁４１ａ、第１受け入れ凹部３２、及び位置ズレ防止突起３３が受け、さらに下ケース２１が受けることになる。また、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂが下ケース２１の挿入凸部５０と共に外力Ｐの荷重を受ける。
【００４５】
これに加え、機械的接続凸部４１に連結部４５を介して接続されている電気的接続円板部４２は、各機械的接続凸部４１，４１の間に配置されており、これら機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との配列方向は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になる（図６参照）。つまり、各機械的接続凸部４１，４１に形成されている挿通孔４３，４３と電気的接続円板部４２との配列方向は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になる。さらに換言すれば、各機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との相対位置関係は、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に沿って並んで配置されていない。
しかも、連結部４５には括れ部４６が形成されており、この連結部４５の剛性が機械的接続凸部４１や電気的接続部４４と比較して弱く設定されている。このため、連結部４５が容易に弾性変形し、機械的接続凸部４１にかかる荷重が電気的接続円板部４２に伝達されにくい。
【００４６】
したがって、上述の第１実施形態によれば、心拍検出部３と固定バンド４とを切り離すことで、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わることを防止しつつ、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続円板部４２の電気的接続部４４と、導通部材３０との接続状態を安定させることができる。
また、本体部２、及び心拍検出部３が固定バンド４に対して着脱自在に構成されているので、固定バンド４のみの洗浄を容易に行うことができる。よって、電極６ａ，６ｂや導通部材３０、及び電気的接続部４４等の電気部品に不具合が生じることを確実に防止できる。
よって、心拍計測装置１の良好なメンテナンス性を確保しつつ、心拍計測装置１による検出不良を防止することができる。
【００４７】
また、機械的接続凸部４１と電気的接続円板部４２とを、これらと比較して剛性の弱い連結部４５を介して接続することにより、機械的接続凸部４１に荷重がかかった際、連結部４５が容易に弾性変形して荷重を吸収させることができる。しかも、機械的接続凸部４１、電気的接続円板部４２、及び連結部４５は導電エラストマーからなり、弾性変形しやすいので、荷重が機械的接続凸部４１や連結部４５で吸収されやすい。このため、より確実に電気的接続部４４に外力Ｐが加わることを抑制できる。
これに加え、機械的接続凸部４１の側壁４１ａが外力Ｐによる荷重を受けると共に、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂが外力Ｐによる荷重を受けるので、電気的接続部４４に外力Ｐが伝わるのを、さらに確実に抑制できる。
【００４８】
尚、上述の第１実施形態では、使用者Ｕの胸部に心拍計測装置１を装着するにあたって、使用者Ｕの胸部に固定バンド４を巻き付け、この後、固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、例えば、固定バンド４のストラップ着脱具１２と本体部２の連結具２２とを係合させた後、固定バンド４を使用者Ｕの胸部に巻き付けることにより、心拍計測装置１を装着してもよい。
【００４９】
また、上述の第１実施形態では、検出回路基板２７と電気的接続部４４とを電気的に接続するための導通部材３０が、例えばコイルスプリング等により形成されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、コイルスプリングに代わって、例えば導電材からなるピン等を用いてもよい。
【００５０】
さらに、上述の第１実施形態では、接続構造体４０に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部の役割を、機械的接続凸部４１の側壁４１ａと、電気的接続円板部４２の周壁４２ｂとに持たせた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、心拍検出部３に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部を、機械的接続凸部４１や電気的接続円板部４２とは別体で設けてもよい。
そして、上述の第１実施形態では、電気的接続円板部４２にシール部５１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２側にシール部５１を設けてもよい。
【００５１】
また、上述の第１実施形態では、機械的接続凸部４１と、電気的接続円板部４２との配列方向、つまり、各機械的接続凸部４１，４１に形成されている挿通孔４３，４３と電気的接続円板部４２との配列方向が、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に対して略直角に交差した方向になっている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、各機械的接続凸部４１，４１と電気的接続円板部４２との相対位置関係が、機械的接続凸部４１にかかる荷重の方向に沿って並んで配置されていなければよい。以下に、より具体的な態様を説明する。
【００５２】
（第１実施形態の変形例）
図１０は、第１実施形態における変形例の心拍検出部３’の平面図である。尚、上述の第１実施形態と同一態様には、同一符号を付し、説明を省略する（以下の実施形態についても同様）。
同図に示すように、心拍検出部３’を構成する接続構造体４０’のうち、下ケース２１の各第１受け入れ凹部３２，３２に載置される機械的接続凸部４１’，４１’は、上述の第１実施形態よりも電極６ａ，６ｂの長手方向に沿って長くなるように形成されている。
【００５３】
そして、各機械的接続凸部４１’，４１’に形成されている挿通孔４３は、前述の第１実施形態の機械的接続凸部４１よりも第１変形例の機械的接続凸部４１’が本体部２とは反対側（図１０における右側）に向かって延出した分、本体部２とは反対側に向かってずれて形成されている。本体部２側とは反対側に向かってずれるとは、換言すれば電極６ａ，６ｂにかかる外力Ｐが作用する方向（図６参照）に向かってずれるということである。
【００５４】
ここで、挿通孔４３の位置が、外力Ｐが作用する方向に向かってずれることにより、挿通孔４３に挿入される位置ズレ防止突起３３も外力Ｐが作用する方向に向かってずれて形成される。このように、機械的接続凸部４１’の挿通孔４３及び、下ケース２１の位置ズレ防止突起３３の位置が外力Ｐの作用する方向に向かってずれることにより、これら挿通孔４３、及び位置ズレ防止突起３３と、電気的接続円板部４２との距離が前述の第１実施形態よりも大きくなる。
したがって、上述の第１実施形態の変形例によれば、電気的接続円板部４２に外力Ｐがさらに伝達されにくくすることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
（心拍計測装置）
次に、この発明の第２実施形態を図１を援用し、図１１〜図１６に基づいて説明する。
図１１は、第２実施形態における心拍計測装置２０１を構成する本体部２０２、及び心拍検出部２０３の斜視図、図１２は、心拍計測装置２０１を構成する本体部２０２、及び心拍検出部２０３の分解斜視図、図１３は、図１２のＥ矢視図、図１４は、図１２のＦ部拡大図、図１５は、本体部２０２、及び心拍検出部２０３の部分平面図、図１６は、図１５のＧ−Ｇ線に沿う断面図である。
【００５６】
図１、図１１、図１２に示すように、この第２実施形態において、心拍計測装置２０１は、本体部２０２と、本体部２０２と一体的に形成されている心拍検出部２０３と、これら本体部２０２、及び心拍検出部２０３を使用者Ｕの胸部に装着するための固定バンド４とを備え、この固定バンド４と本体部２０２とがストラップ着脱具１２、及び連結具２２を介して着脱自在になっており、心拍検出部２０３と固定バンド４とが切り離された状態である点、心拍検出部２０３は、一対の電極６ａ，６ｂを有している点、心拍計測装置２０１を装着した際、電極６ａ，６ｂが上からストラップ８により押さえつけられる点、本体部２０２は、下ケース２２１と、この下ケース２２１に形成されている凹部２６に設けられた検出回路基板２７と、凹部２６を閉塞するように設けられた上ケース２８とを有している点、検出回路基板２７と各電極６ａ，６ｂとが電気的に接続された形になっている点等の基本的構成は、前述の第１実施形態と同様である。
【００５７】
ここで、第１実施形態と第２実施形態との相違点は、第１実施形態の本体部２と心拍検出部３との接続構造と、第２実施形態の本体部２０２と心拍検出部２０３との接続構造とが異なる点にある。
より詳しくは、図１１〜図１６に示すように、下ケース２２１の凹部２６には、各連結具２２寄りに、それぞれ厚さ方向に貫通する貫通孔２２９，２２９が形成されている。貫通孔２２９には、導通ピン２６０が下ケース２２１の背面側から挿通されるようになっている。
【００５８】
導通ピン２６０の先端には、止め輪溝７１が形成されている。そして、貫通孔２２９に導通ピン２６０を挿通した後、止め輪溝７１に止め輪７２を装着する。これにより、貫通孔２２９からの導通ピン２６０の抜けが防止される。また、下ケース２２１の凹部２６には、貫通孔２２９に対応する部位に、止め輪７２を受け入れるザグリ部７３が形成されており、下ケース２２１の凹部２６から導通ピン２６０の先端が突出してしまうことを防止できるようになっている。
【００５９】
さらに、下ケース２２１の背面側には、貫通孔２２９に対応する部位に第１受け入れ凹部２３２が形成されている。この第１受け入れ凹部２３２は、心拍検出部２０３を受け入れるためのものであって、心拍検出部２０３を構成する電極６ａ，６ｂの幅方向に長くなるように平面視略矩形状に形成されている。
また、第１受け入れ凹部２３２よりも各連結具２２側には、それぞれ第１受け入れ凹部２３２よりも深さが浅い第２受け入れ凹部２３４が形成されている。第２受け入れ凹部２３４は、第１受け入れ凹部２３２の長手方向の幅と同一の幅で下ケース２２１の側部に至るまで延出形成されている。これにより、それぞれ第２受け入れ凹部２３４の径方向外側は、開口された状態になる。第２受け入れ凹部２３４には、電極６ａ，６ｂが配置される。
尚、第１受け入れ凹部２３２の幅と、第２受け入れ凹部２３４の幅は、同一に設定されていなくてもよい。
【００６０】
一方、各電極６ａ，６ｂには、本体部２０２側の長手方向一端に接続構造体２４０が一体成形されている。接続構造体２４０は、本体部２０２に各電極６ａ，６ｂを接続し、本体部２０２に収納されている検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するためのものである。接続構造体２４０は、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２に対応するように、各電極６ａ，６ｂの幅方向に長くなるように断面略矩形状に形成された機械的接続凸部２４１を有している。この機械的接続凸部２４１が各電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されており、第１受け入れ凹部２３２に収納されることで、本体部２０２と心拍検出部２０３とが一体化される。
【００６１】
機械的接続凸部２４１には、本体部２０２側（図１６における右側）の端面に、開口部７４ａを有する補強板収納溝７４が形成されている。この補強板収納溝７４に、補強板７５が収納されている。
また、機械的接続凸部２４１には、電極６ａ，６ｂの幅方向に沿うように貫通形成された２つの凸部側貫通孔７６，７６が、電極６ａ，６ｂの長手方向に沿うように、並列に配置されている。さらに、各凸部側貫通孔７６は、補強板収納溝７４に連通するように形成されている。
【００６２】
また、下ケース２２１には、第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１を収納した状態のとき、機械的接続凸部２４１の凸部側貫通孔７６に対応する位置に、ケース側貫通孔７７が形成されている。このケース側貫通孔７７の内径は、凸部側貫通孔７６の内径よりもやや大きくなる程度に設定されている。
これら凸部側貫通孔７６、及びケース側貫通孔７７には、固定ピン７８が挿通されている。固定ピン７８の長さは、機械的接続凸部２４１の長手方向の長さよりも長く、且つ下ケース２２１の側部から突出しない長さに設定されている。そして、固定ピン７８の両端には、固定パイプ７９が外嵌固定されている。
【００６３】
ここで、固定ピン７８の直径は、凸部側貫通孔７６の内径と略一致するように設定されている。また、固定パイプ７９の直径は、ケース側貫通孔７７の内径と略一致するように設定されている。すなわち、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１を収納した後、ケース側貫通孔７７を介して凸部側貫通孔７６に固定ピン７８を挿入し、この固定ピン７８の両端に、ケース側貫通孔７７に挿入した固定パイプ７９を外嵌固定させるようになっている。
【００６４】
固定パイプ７９の直径は、凸部側貫通孔７６の内径よりも大きく設定されているので、固定ピン７８の両端に固定パイプ７９を外嵌固定することにより、固定ピン７８の抜け方向への移動が規制される。また、凸部側貫通孔７６、及びケース側貫通孔７７に固定ピン７８を挿入することにより、この固定ピン７８を介して下ケース２２１に各電極６ａ，６ｂが固定される。
【００６５】
また、凸部側貫通孔７６は、補強板収納溝７４に連通するように形成されているので、凸部側貫通孔７６に固定ピン７８を挿通した状態では、この固定ピン７８上に補強板７５が載置された状態になる。補強板収納溝７４における機械的接続凸部２４１の厚さ方向の溝幅は、固定ピン７８上に補強板７５を載置させた状態で、この補強板７５が補強板収納溝７４の内壁に当接するように設定されている。これにより、機械的接続凸部２４１の本体部２０２側（図１４、図１６における上側）の端面２４１ａの剛性が高められる。
【００６６】
また、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａには、導通ピン２６０に対応する位置の周囲に環状の溝部８１が形成され、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４としている。すなわち、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａの中央部に、電気的接続部２４４が設けられた形になっている。また、溝部８１の周囲には、環状のシール部２５１が一体成形されている。すなわち、電気的接続部２４４の周囲を取り囲むように、シール部２５１が一体成形されている。シール部２５１は、断面略三角形状に形成されたシール本体２５１ａを、電気的接続部４４の周囲を取り囲むように、平面視略円環状に形成したものである。
【００６７】
ここで、電気的接続部２４４、及びシール部２５１は、下ケース２２１に電極６ａ，６ｂを取り付けた状態のとき、下ケース２２１の第１受け入れ凹部２３２の底面に押圧されて押し潰されるようになっている。機械的接続凸部２４１の端面２４１ａは、補強板７５により剛性が高められているので、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａから突出するように形成されているシール部２５１は、容易に押し潰される。また、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａに環状の溝部８１を形成し、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４としているので、電気的接続部２４４も容易に押し潰される。
【００６８】
また、心拍計測装置２０１を使用者Ｕに装着した際、各電極６ａ，６ｂは、ストラップ８により押さえつけられる形になり、直接外力が加わる可能性が低いが、仮に電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、電極６ａ，６ｂの長手方向一端に一体成形されている接続構造体２４０に荷重が伝達されることになる。
【００６９】
このとき、接続構造体２４０の機械的接続凸部２４１と下ケース２２１とを連結する固定ピン７８を介し、下ケース２２１に、径方向外側に向かう荷重が作用する。さらに、下ケース２２１に形成されている第１受け入れ凹部２３２に機械的接続凸部２４１が収納されているので、電極６ａ，６ｂに引張方向の外力Ｐが加わると、機械的接続凸部２４１の電極６ａ，６ｂ側の側壁２４１ｂが第１受け入れ凹部２３２の内側面２３２ａを押圧する。換言すれば、機械的接続凸部２４１の外力Ｐが加わる方向側の側壁２４１ｂが外力Ｐによる荷重を受け、さらに第１受け入れ凹部２３２の内側面２３２ａに伝達される。これにより、下ケース２２１が電極６ａ，６ｂにかかる外力Ｐを受けることになる。
【００７０】
一方、検出回路基板２７と電極６ａ，６ｂとを電気的に接続するための電気的接続部２４４は、固定ピン７８よりも正面側に位置しているので、外力Ｐによる荷重が伝達されにくい。つまり、電気的接続部２４４は、固定ピン７８に対し、この固定ピン７８にかかる外力Ｐの荷重の方向とは直交する方向にずれた位置に配置されているので、外力Ｐによる荷重が伝達されにくい。このため、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続部２４４と、導通ピン２６０との接続状態を安定させることができる。
【００７１】
したがって、上述の第２実施形態によれば、前述の第１実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、本体部２０２と心拍検出部２０３とを一体化させ、これら本体部２０２、及び心拍検出部２０３を固定バンド４に対して着脱自在に構成することにより、心拍計測装置２０１の良好なメンテナンス性を確保することができる。
また、電気的接続部２４４の周囲にシール部２５１を設けることにより、外部から電気的接続部２４４への人体の汗や異物の浸入を確実に阻止でき、電気的接続部２４４と導通ピン２６０との接続不良を防止できる。
【００７２】
さらに、仮に電極６ａ，６ｂに外力Ｐが加わった場合であっても電気的接続部２４４と、導通ピン２６０との接続状態を安定させることができるので、心拍計測装置２０１の検出精度を安定させることができ、信頼性の高い商品を提供できる。
【００７３】
尚、上述の第２実施形態では、検出回路基板２７と電気的接続部２４４とを電気的に接続するために、導通ピン２６０を使用した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、導電性の部材であればよい。例えば、導通ピン２６０に代わってコイルスプリング等を用いることも可能である。
また、上述の第２実施形態では、外力Ｐによる荷重を受ける壁部の役割を、機械的接続凸部２４１の側壁２４１ｂに持たせた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、心拍検出部２０３に、外力Ｐによる荷重を受ける壁部を、機械的接続凸部２４１とは別体で設けてもよい。
【００７４】
さらに、上述の第２実施形態では、機械的接続凸部２４１にシール部２５１を設けた場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、本体部２０２側にシール部２５１を設けてもよい。
そして、上述の第２実施形態では、機械的接続凸部２４１の端面２４１ａに環状の溝部８１を形成し、この溝部８１の内側を電気的接続部２４４とした場合について説明した。この構成を上述の第１実施形態の電気的接続部４４に適用することも可能である。すなわち、電気的接続円板部４２の端面４２ａに環状の溝部を形成し、この溝部の内側を電気的接続部４４としてもよい。
【００７５】
さらに、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、生体情報検出装置として使用者Ｕの心拍数を計測する心拍計測装置１，２０１に、本体部２，２０２と心拍検出部３，２０３とを一体的に構成し、これら本体部２，２０２、及び心拍検出部３，２０３を電気的に接続する電気的接続部４４，２４４の周囲に、シール部５１，２５１を設けた場合について説明した。しかしながら、この構成は、心拍計測装置１，２０１に適用する場合に限られるものではなく、さまざまな生体情報検出装置に適用することが可能である。例えば、生体情報検出装置として、血圧、体温、筋電位等を計測する装置に上述の実施形態、及び変形例の構成を適用することが可能である。
【００７６】
また、上述の実施形態では、心拍計測装置１，２０１を使用者Ｕの胸部に装着するために、固定バンド４を設け、この固定バンド４と本体部２，２０２とを、ストラップ着脱具１２、及び連結具２２を介して着脱自在となるように構成した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、固定バンド４と本体部２，２０２とが着脱自在であればよく、ストラップ着脱具１２、及び連結具２２以外の構成を用いてもよい。例えば、連結具２２を構成する一対の支持壁２３，２３とシャフト２４とを、下ケース２１，２２１に一体成形してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１，２０１ 心拍計測装置
２，２０２ 本体部（装置本体）
３，２０３ 心拍検出部（生体信号検出部）
４ 固定バンド（固定手段）
６ａ，６ｂ 電極
４０，２４０ 接続構造体
４１，２４１ 機械的接続凸部（機械的接続部）
４１ａ，２４１ｂ 側壁（壁部）
４２ 電気的接続円板部
４４，２４４ 電気的接続部
４５ 連結部（昜変形部）
４６ 括れ部
Ｐ 外力
Ｕ 使用者（身体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、
前記装置本体に対して着脱自在に設けられ、この装置本体、及び前記生体信号検出部を身体に装着するための固定手段とを備え、
前記装置本体と前記生体信号検出部は、これらを機械的に接続する機械的接続部と、前記装置本体と、前記生体信号検出部の前記電極とを電気的に接続する電気的接続部とを介して一体的に設けられており、
前記機械的接続部と前記電気的接続部の相対位置関係は、前記機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記電気的接続部よりも前記外力の荷重がかかる方向側に、この荷重を受ける壁部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記機械的接続部と、前記電気的接続部との間に、容易に弾性変形する易変形部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の生体情報検出装置。
【請求項１】
装置本体と、
この装置本体と一体的に設けられ、生体表面に接触する電極を有する生体信号検出部と、
前記装置本体に対して着脱自在に設けられ、この装置本体、及び前記生体信号検出部を身体に装着するための固定手段とを備え、
前記装置本体と前記生体信号検出部は、これらを機械的に接続する機械的接続部と、前記装置本体と、前記生体信号検出部の前記電極とを電気的に接続する電気的接続部とを介して一体的に設けられており、
前記機械的接続部と前記電気的接続部の相対位置関係は、前記機械的接続部にかかる外力の荷重方向に沿って並んで配置されないように設定されていることを特徴とする生体情報検出装置。
【請求項２】
前記電気的接続部よりも前記外力の荷重がかかる方向側に、この荷重を受ける壁部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の生体情報検出装置。
【請求項３】
前記機械的接続部と、前記電気的接続部との間に、容易に弾性変形する易変形部を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の生体情報検出装置。
【請求項４】
前記生体信号検出部は導電エラストマーにより形成され、この導電エラストマーが前記電極を兼ねていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載の生体情報検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１３−９９４１６（Ｐ２０１３−９９４１６Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４４５７５（Ｐ２０１１−２４４５７５）
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月８日（２０１１．１１．８）
【出願人】（０００００２３２５）セイコーインスツル株式会社 (3,629)
【Ｆターム（参考）】
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