CN205252204U - 药物传输器驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种药物传输器驱动装置，包括：电机(1)、箱体(5)、与所述箱体(5)相对设置的齿轮罩(6)、设于所述箱体(5)与齿轮罩(6)内部且与所述电机(1)相连接的齿轮传动***(2)、设于所述箱体(5)内部且与所述齿轮传动***(2)相连接的螺旋传动***(3)、及传感器***(4)，所述电机(1)经由齿轮传动***(2)带动螺杆(31)使螺旋传动***(3)动作，从而实现为各种粘性药物的剂量配给提供动力，且在驱动过程中通过所述传感器***(4)对驱动过程进行监测，从而保证剂量配给的准确性与安全性。

Description

药物传输器驱动装置
技术领域
本实用新型涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种药物传输器驱动装置。
背景技术
当今社会，糖尿病已经成为继心血管病、脑血管病、癌症之后的第四号杀手。针对糖尿病患者，最有效的方法便是长期注射胰岛素。
目前市场上已有多种用于长期定量注射胰岛素的注射器和胰岛素泵。胰岛素泵治疗是采用人工智能控制的胰岛素输入装置，通过持续皮下输注胰岛素的方式，模拟胰岛素的生理性分泌模式，从而控制高血糖的一种胰岛素治疗方法。胰岛素泵的使用在国际上已有20余年历史。糖尿病控制与并发症试验(DCCT)研究结果的公布奠定了强化胰岛素治疗在糖尿病治疗和并发症控制中的重要地位，也为胰岛素泵的临床应用提供了优质的临床证据。该研究证实，与多次胰岛素注射相比，胰岛素泵可以更有效地控制糖化血红蛋白(HbA1c)的水平，同时还改善了患者的生活质量。自DCCT研究结果发布后，美国糖尿病患者的胰岛素泵用量上升显著。2005年，美国胰岛素泵使用者已达到278000人。
但传统胰岛素注射所使用的驱动装置往往存在压力不够，对药物的配给精确度较差，存在安全隐患，且一般体积较大，在医疗过程中使用不便，且具有噪音大，功耗高等缺点。因此，急需研制一种可为胰岛素等各种粘性药物提供精确的剂量配给，且结构紧凑，噪音小，功耗低，使用安全，并可以通过传感器***对驱动过程进行监测的药物传输器驱动装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种药物传输器驱动装置，可为各种粘性药物提供精确的剂量配给，且结构紧凑，噪音小，功耗低，使用安全，并可以通过传感器***对驱动过程进行监测。
为实现上述目的，本实用新型提供一种药物传输器驱动装置，包括：电机、箱体、与所述箱体相对设置的齿轮罩、设于所述箱体与齿轮罩内部且与所述电机相连接的齿轮传动***、设于所述箱体内部且与所述齿轮传动***相连接的螺旋传动***、及传感器***；
所述螺旋传动***包括一柱塞、设于所述柱塞内部的螺杆及套设于螺杆上并与螺杆螺纹连接的滑块，所述滑块固定至柱塞或为柱塞的一部分；
所述箱体上设有数个平行于电机的输出轴的齿轮轴，所述齿轮传动***包括设于电机的输出轴上的第一齿轮、分别设于所述数个齿轮轴上的数个双联齿轮、及设于所述螺杆上靠近齿轮罩一端的第二齿轮；所述第一齿轮与数个双联齿轮中靠近第一齿轮的第一双联齿轮相啮合，所述数个双联齿轮之间两两相啮合，所述数个双联齿轮中位于末端且靠近第二齿轮的双联齿轮与所述第二齿轮相啮合；
所述电机经由齿轮传动***带动螺旋传动***中的螺杆旋转，从而驱动柱塞相对箱体滑动，从而实现为各种药物的剂量配给提供动力，且在驱动过程中通过所述传感器***对驱动过程进行监测。
所述箱体包括一用于收容齿轮传动***的第一收容部及垂直于所述第一收容部的一用于收容柱塞的第二收容部；所述第一收容部呈壳体状，其远离所述第二收容部的一侧设开口，其内部空间与第一收容部的内部空间相贯通；所述齿轮罩与所述第一收容部相对设置且固定于所述第一收容部上；所述第一收容部与第二收容部的端部分别设有一连接部。
所述第一收容部的外表面上与第二收容部相邻的位置设有第一通孔，所述电机垂直设于所述第一收容部的外表面且其输出轴穿过所述第一通孔，所述齿轮传动***设于所述第一收容部与齿轮罩内部，所述螺旋传动***设于所述第二收容部内部。
所述双联齿轮包括一直径较小的第一啮合部与直径较大的第二啮合部，所述第一齿轮与所述第一双联齿轮的第二啮合部相啮合，所述第一双联齿轮的第一啮合部与其相邻的下一级双联齿轮的第二啮合部相啮合，所述下一级双联齿轮的第一啮合部与所述下一级双联齿轮相邻的下一级双联齿轮的第二啮合部相啮合，位于最末级的双联齿轮的第一啮合部与所述第二齿轮相啮合。
所述螺杆上的第二齿轮靠近齿轮罩的一侧设有一滚珠轴承，所述滚珠轴承与第二齿轮间设有第一轴套，所述第二齿轮远离齿轮罩的一侧设有一固定于箱体的第一收容部内表面的环形挡板，所述环形挡板与第二齿轮同轴。
所述箱体的第二收容部远离第一收容部一端的内周面设有数个凸起，所述凸起与柱塞外表面接触。
所述齿轮罩的底部对应螺杆的位置设有第二通孔，所述齿轮罩的端面上靠近所述第二通孔的一侧设有一凹槽，所述齿轮罩的底部外表面设有贯通齿轮罩两个相对端面的沟槽，所述沟槽的内部设有一垂直于沟槽的环形接口部。
所述电机的输出轴上靠近第一齿轮内侧设有编码盘，所述编码盘通过第二轴套固定于输出轴上，所述编码盘上设有固定于箱体内部的旋转传感器，所述柱塞外表面设有线性传感器。
所述箱体的外表面设有一柔性电路板，所述柔性电路板包括柔性电路板本体、第一延伸部、及第二延伸部；所述第一延伸部贴覆于箱体的第二收容部外表面，与线性传感器电性连接，所述第二延伸部固定于电机远离齿轮罩的端面上，与电机端部的旋转传感器电性连接，所述柔性电路板与控制器电性连接。
所述箱体的第二收容部与柱塞其中之一设导向部，其中之另一设导向槽，导向部可在导向槽内滑动从而引导柱塞的运动。
所述箱体的第二收容部于导向槽的末端位置处设挡止部以限制柱塞向外运动的最大距离。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供一种药物传输器驱动装置，可为各种粘性药物提供精确的剂量配给，且结构紧凑，噪音小，功耗低，使用安全，并可以通过传感器***对驱动过程进行监测。
附图说明
下面结合附图，通过对本实用新型的具体实施方式详细描述，将使本实用新型的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1为本实用新型药物传输器驱动装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型药物传输器驱动装置的齿轮传动***的结构示意图；
图3为本实用新型药物传输器驱动装置的剖面示意图；
图4为本实用新型药物传输器驱动装置的箱体的结构示意图；
图5为本实用新型药物传输器驱动装置的螺旋传动***的结构示意图；
图6为本实用新型药物传输器驱动装置的齿轮罩的结构示意图；
图7-10为本实用新型药物传输器驱动装置的传感器***的示意图；
图11为本实用新型药物传输器驱动装置的传感器***与控制器的电路连接示意图。
图12为本实用新型另一实施方式的药物传输器驱动装置的示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型所采取的技术手段极其效果，以下结合本实用新型的优选实施例极其附图进行详细描述。
请同时参阅图1至图3及图11，本实用新型提供一种药物传输器驱动装置，包括：电机1、箱体5、与所述箱体5相对设置的齿轮罩6、设于所述箱体5与齿轮罩6内部且与所述电机1相连接的齿轮传动***2、设于所述箱体5内部且与所述齿轮传动***2相连接的螺旋传动***3、及传感器***4。
请参阅图3，所述螺旋传动***3包括一柱塞31、设于所述柱塞31内部的螺杆32、及套设于所述螺杆32上并与螺杆32螺纹连接的滑块33；所述滑块33可直接或间接固定至所述柱塞31也可由柱塞31本身的一部分形成，如直接在柱塞31的内表面设内螺纹。在本实施例中，所述滑块33为螺母33，通过紧配合或嵌件成型等方式固定于所述柱塞3的底部，使螺母33在螺杆32的旋转运动下可带动柱塞31一起作直线运动即进出箱体5的第二收容部52。
请参阅图2，所述箱体5上设有数个平行于电机1的输出轴10的齿轮轴50，所述齿轮传动***2包括设于电机1的输出轴10上的第一齿轮11、分别套设于所述数个齿轮轴50上的数个双联齿轮、及设于所述螺杆32上靠近齿轮罩6一端的第二齿轮34，所述螺杆32可随第二齿轮34同步旋转。
如图2所示，在该优选实施例中，所述电机1优选为永磁直流(PMDC)电机。所述齿轮轴50与双联齿轮的数量分别为3个。所述双联齿轮包括一直径较小的第一啮合部与直径较大的第二啮合部。使用由两个直径不同的齿轮集成在一起构成的双联齿轮避免了普通齿轮在装配过程中产生的轴线基准不一致等问题。
具体地，所述第一齿轮11与所述第一双联齿轮21的第二啮合部212相啮合，所述第一双联齿轮21的第一啮合部211与其相邻的下一级双联齿轮22的第二啮合部222相啮合，所述下一级双联齿轮22的第一啮合部221与所述下一级双联齿轮22相邻的下一级双联齿轮23的第二啮合部232相啮合，双联齿轮23的第一啮合部231与所述第二齿轮34相啮合。所述电机1经由齿轮传动***2带动螺旋传动***3的螺杆32旋转，使柱塞31在螺母33的作用下动作，从而实现为各种粘性药物的剂量配给提供动力，且在驱动过程中通过所述传感器***4对驱动过程进行监测，从而保证剂量配给的准确性与安全性。
请参阅图4，所述箱体5包括一用于收容齿轮传动***2的第一收容部51及垂直于所述第一收容部51用于收容柱塞31的第二收容部52；所述第一收容部51呈壳体状，其远离所述第二收容部52的一侧设开口，所述第二收容部52的内部空间与第一收容部51的内部空间相贯通，所述第一收容部51的外表面上与第二收容部52相邻的位置设有第一通孔53；所述齿轮罩6与所述第一收容部51相对设置且固定于所述第一收容部51的开口侧并覆盖其开口；所述第一收容部51与第二收容部52的端部分别设有一连接部511，所述连接部511上分别设有第三通孔512。通过该连接部511可以使本装置与其他外部设备进行连接。
请同时参阅图2-4，所述电机1垂直设于所述第一收容部51的外表面且其输出轴10穿过所述第一通孔53，所述齿轮传动***2设于所述第一收容部51与齿轮罩6内部，所述螺旋传动***3设于所述第二收容部52内部。
请同时参阅图3与图5，所述螺杆32伸出第二齿轮34的端部受一轴承36支撑，所述轴承36安装于齿轮罩6的轴承安装孔内，所述轴承安装孔为沉孔，所述轴承36优选为滚珠轴承，所述滚珠轴承36与第二齿轮34间设有第一轴套37，该轴套37用于对滚珠轴承36进行轴向定位。滚珠轴承36的设置减小了螺杆32与齿轮罩6之间的空隙。所述第二齿轮34远离齿轮罩6的一侧设有一通过螺钉固定于箱体5的第一收容部51内表面的环形挡板38，所述环形挡板38与第二齿轮34同轴，用于在柱塞31退回箱体5内(即朝向齿轮罩6运动)时抵挡所述柱塞31以限制其最靠内的位置。所述箱体5的第二收容部52远离第一收容部51一端的内周面设有数个凸起55，所述凸起55与柱塞31外表面接触，从而限制柱塞31运动过程中发生晃动。优选地，所述凸起55沿第二收容部52周向均匀设置。所述柱塞31的底部的外周面上设有数个导向部311，第二收容部52内表面对应导向部311设导向槽522，导向部311在导向槽522内运动从而引导柱塞31运动。导向槽522未贯穿第二收容部52的末端，从而在导向槽522的末端形成挡止部524，柱塞31向外运动过程中通过所述导向311与挡止部524配合实现制动。
如图6所示，所述齿轮罩6的底部对应螺杆32的位置设有第二通孔61，所述齿轮罩6的端面上靠近所述第二通孔61的一侧设有一凹槽62。当本装置与外部设备进行连接时，外部设备的固定销等可固定于该凹槽62中，以分担箱体5及齿轮罩6上的部分负载，从而可使箱体5及齿轮罩6承担较大负载。所述齿轮罩6的底部外表面设有贯通齿轮罩6两个相对端面的沟槽63，所述沟槽63的内部设有一垂直于沟槽63的环形接口部64，该接口部64可以方便其与外部设备进行连接。
请同时参阅图7-11，所述传感器***4包括设于所述螺旋传动***3中的线性传感器与设于所述齿轮传动***2中的数个旋转传感器。
具体地，如图7所示，所述电机1的输出轴10上靠近第一齿轮11内侧设有编码盘45，所述编码盘45通过第二轴套46固定于输出轴10上，所述编码盘45上设有固定于箱体5内部的旋转传感器41，具体地，所述旋转传感器41为光敏传感器，光敏传感器的光发射器和光接收器分别设于编码盘45两侧，通过所述旋转传感器41与编码盘45的配合可检测电机的输出轴10的转速及位置。
如图8所示，所述旋转传感器41也可以固定于箱体5内部的对应所述螺杆32的第二齿轮34位置处，用于直接感测第二齿轮34的转速。
如图9所示，所述柱塞31外表面设有线性传感器43。所述旋转传感器41用来监测电机1或螺杆32的转速。所述线性传感器43用于监测螺旋传动***3中柱塞31的位置。
请同时参阅图1与图10-11，所述箱体5的外表面设有一柔性电路板56，所述柔性电路板56包括柔性电路板本体560、第一延伸部561、及第二延伸部562；所述第一延伸部561贴覆于箱体5的第二收容部52外表面，与线性传感器43电连接，所述第二延伸部562固定于电机1远离齿轮罩6的端面上，与电机端部的旋转传感器41电连接，所述柔性电路板56与控制器70电性连接，以将传感器感测到的信号传输至控制器70，控制器70将进行计算并判断根据所述旋转传感器41及线性传感器43得出的柱塞31的移动距离是否一致，如果不一致，则表明驱动装置可能出现问题，如果一致,则说明驱动装置工作正常。优选地，该柔性电路板56通过第一挡片71与第二挡片72用螺钉固定于箱体5上，所述第一挡片71与第二挡片72分别覆盖所述旋转传感器41与线性传感器43。
值得一提的是，如图12所示，所述电机1还可以是步进电机，螺杆32上靠近滚珠轴承36的位置也可以设置第三轴套39，将编码盘45设于所述第三轴套39上，进而将旋转传感器41设于编码盘45上。由于采用了步进电机，从而前述实施例中的线性传感器可以省略，而只需加装一个复位检测传感器47，用于在***启动时检测柱塞31是否回到起始位置。
综上所述，本实用新型提供一种药物传输器驱动装置，可为各种粘性药物提供精确的剂量配给，且结构紧凑，噪音小，功耗低，使用安全，并可以通过传感器***对驱动过程进行监测。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种药物传输器驱动装置，其特征在于，包括：电机(1)、箱体(5)、与所述箱体(5)相对设置的齿轮罩(6)、设于所述箱体(5)与齿轮罩(6)内部且与所述电机(1)相连接的齿轮传动***(2)、设于所述箱体(5)内部且与所述齿轮传动***(2)相连接的螺旋传动***(3)、及传感器***(4)；
所述螺旋传动***(3)包括一柱塞(31)、设于所述柱塞(31)内部的螺杆(32)及套设于螺杆(32)上并与螺杆(32)螺纹连接的滑块(33)，所述滑块(33)固定至柱塞(31)或为柱塞(31)的一部分；
所述电机(1)经由齿轮传动***(2)带动螺旋传动***(3)中的螺杆(32)旋转，从而驱动柱塞(31)相对箱体(5)滑动，从而实现为各种药物的剂量配给提供动力，且在驱动过程中通过所述传感器***(4)对驱动过程进行监测。
2.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)上设有数个平行于电机(1)的输出轴(10)的齿轮轴(50)，所述齿轮传动***(2)包括设于电机(1)的输出轴(10)上的第一齿轮(11)、分别设于所述数个齿轮轴(50)上的数个双联齿轮、及设于所述螺杆(32)上靠近齿轮罩(6)一端的第二齿轮(34)；所述第一齿轮(11)与数个双联齿轮中靠近第一齿轮(11)的第一双联齿轮(21)相啮合，所述数个双联齿轮之间两两相啮合，所述数个双联齿轮中位于末端且靠近第二齿轮(34)的双联齿轮与所述第二齿轮(34)相啮合。
3.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)包括一用于收容齿轮传动***(2)的第一收容部(51)及垂直于所述第一收容部(51)的一用于收容柱塞(31)的第二收容部(52)；所述第一收容部(51)呈壳体状，其远离所述第二收容部(52)的一侧设开口，其内部空间与第一收容部(51)的内部空间相贯通；所述齿轮罩(6)与所述第一收容部(51)相对设置且固定于所述第一收容部(51)上；所述第一收容部(51)与第二收容部(52)的端部分别设有一连接部(511)。
4.如权利要求3所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述第一收容部(51)的外表面上与第二收容部(52)相邻的位置设有第一通孔(53)，所述电机(1)垂直设于所述第一收容部(51)的外表面且其输出轴(10)穿过所述第一通孔(53)，所述齿轮传动***(2)设于所述第一收容部(51)与齿轮罩(6)内部，所述螺旋传动***(3)设于所述第二收容部(52)内部。
5.如权利要求2所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述双联齿轮包括一直径较小的第一啮合部与直径较大的第二啮合部，所述第一齿轮(11)与所述第一双联齿轮(21)的第二啮合部(212)相啮合，所述第一双联齿轮(21)的第一啮合部(211)与其相邻的下一级双联齿轮(22)的第二啮合部(222)相啮合，所述下一级双联齿轮(22)的第一啮合部(221)与所述下一级双联齿轮(22)相邻的下一级双联齿轮(23)的第二啮合部(232)相啮合，位于最末级的双联齿轮的第一啮合部与所述第二齿轮(34)相啮合。
6.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述螺杆(32)上的第二齿轮(34)靠近齿轮罩(6)的一侧设有一滚珠轴承(36)，所述滚珠轴承(36)与第二齿轮(34)间设有第一轴套(37)，所述第二齿轮(34)远离齿轮罩(6)的一侧设有一固定于箱体(5)的第一收容部(51)内表面的环形挡板(38)，所述环形挡板(38)与第二齿轮(34)同轴。
7.如权利要求3所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)的第二收容部(52)远离第一收容部(51)一端的内周面设有数个凸起(55)，所述凸起(55)与柱塞(31)外表面接触。
8.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述齿轮罩(6)的底部对应螺杆(32)的位置设有第二通孔(61)，所述齿轮罩(6)的端面上靠近所述第二通孔(61)的一侧设有一凹槽(62)，所述齿轮罩(6)的底部外表面设有贯通齿轮罩(6)两个相对端面的沟槽(63)，所述沟槽(63)的内部设有一垂直于沟槽(63)的环形接口部(64)。
9.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述传感器***(4)包括设于所述螺旋传动***(3)中的线性传感器与设于所述齿轮传动***(2)中或电机输出轴附近的旋转传感器。
10.如权利要求9所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述电机(1)的输出轴(10)上靠近第一齿轮(11)内侧设有编码盘(45)，所述编码盘(45)通过第二轴套(46)固定于输出轴(10)上，所述编码盘(45)上设有固定于箱体(5)内部的旋转传感器(41)，所述柱塞(31)外表面设有线性传感器(43)。
11.如权利要求9所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)的外表面设有一柔性电路板(56)，所述柔性电路板(56)包括柔性电路板本体(560)、第一延伸部(561)、及第二延伸部(562)；所述第一延伸部(561)贴覆于箱体(5)的第二收容部(52)外表面，与线性传感器(43)电性连接，所述第二延伸部(562)固定于电机(1)远离齿轮罩(6)的端面上，与旋转传感器(41)电性连接，所述柔性电路板(56)与控制器(70)电性连接。
12.如权利要求2所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)的第二收容部(52)与柱塞(31)其中之一设导向部(311)，其中之另一设导向槽(522)，导向部(311)可在导向槽(522)内滑动从而引导柱塞(31)的运动。
13.如权利要求11所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述箱体(5)的第二收容部(52)于导向槽(522)的末端位置处设挡止部(524)以限制柱塞(31)向外运动的最大距离。
14.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述电机为步进电机，所述传感器***(4)包括设于所述螺旋传动***(3)中的复位检测传感器与设于所述齿轮传动***(2)中或电机输出轴附近的旋转传感器。
15.如权利要求1所述的药物传输器驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括一固定至箱体的挡板(38)，以限制柱塞(31)过度退回箱体内。
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