专利名称：配置自动给药传动组件的胰岛素泵的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医用辅助自动注射装置，特别是涉及所述医用辅助自动注射装置 的传动组件。
背景技术：
现有技术胰岛素泵是一种可定时定量向人体内注射胰岛素的便携式电子控制注 射胰岛素设备，可帮助糖尿病患者在全天内维持稳定的血糖，广泛应用于I型、II型、特殊 型及妊娠型糖尿病患者。所述胰岛素泵都包括由驱动电机和由该驱动电机驱动的传动组 件，用于将驱动电机主轴输出的旋转运动转换为用于推动装药筒的给药活塞的直线运动。 为满足胰岛素泵的便携性，所述传动机构体积小，结构必须简单，而性能又必须可靠。现有 技术胰岛素泵的传动机构是直接用两啮合的齿轮完成从驱动电机到从动丝杆的传动。由于 驱动电机功率小，当驱动电机轴心线与从动丝杆轴心线存在安装误差时，会产生运动干涉， 电机会被卡住，严重影响胰岛素泵的自动给药功能实施。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种具有结 构简单、性能稳定体积小的传动机构的胰岛素泵，克服现有驱动电机容易被卡住的缺陷。本实用新型解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计、制造一种配置自动给药传动组件的胰岛素泵，包括用透明材料制成的壳体、 电源模块、控制模块、自动给药传动组件和装药筒。所述控制模块设置有微处理器。尤其是， 所述自动给药传动组件包括从所述电源模块获取电能的直流伺服电机、与该直流伺服电机 的输出轴联结的齿轮减速箱，以及齿轮组件、丝杆直线进给组件和直线进给固定座。所述丝 杆直线进给组件包括设置有外螺纹的丝杆和末端中央孔内设置有内螺纹的柱状直线进给 推杆，所述直线进给推杆的末端从丝杆首端旋入。所述齿轮组件包括传动齿轮组、与所述齿 轮减速箱的输出轴联结的主动齿轮和与所述丝杆的末端联结的从动齿轮；所述传动齿轮组 包括同轴的第一传动齿轮和第二传动齿轮，借助轴承固定，所述第一传动齿轮与主动齿轮 啮合，所述第二传动齿轮与从动齿轮啮合。所述装药筒包括药筒和安装在该药筒末端的给 药活塞。所述推药活塞与直线进给推杆的首端可拆卸地联结，所述直线进给固定座借助中 央通孔套在直线进给推杆外，以限制该直线进给推杆随旋转的丝杆做旋转运动，令所述直 线进给推杆随着旋转的丝杆沿该丝杆的轴线做直线移动，从而令给药活塞完成推药过程。所述直线进给推杆的侧壁加工有一轴向平面，所述直线进给固定座的中央通孔的 横截面形状与直线进给推杆的横截面形状相同，即由一根圆心角大于180°的圆弧线与一 根直线围成，从而令套入直线进给固定座的中央通孔的直线进给推杆不能做旋转运动。所述直线进给推杆首端外壁设置有至少两个凹槽，所述凹槽由一轴向凹槽和一沿 柱面圆弧方向凹槽连通呈“L形”；所述装药筒的给药活塞末端中央设置有轴向柱状凹穴，在 该凹穴内面与所述凹槽相应位置设置有凸台；借助所述凸台和所述凹槽的轴向凹槽部分，
4所述直线进给推杆首端插入给药活塞的凹穴内，所述凸台旋入所述凹槽的沿柱面圆弧方向 凹槽内，所述直线进给推杆与给药活塞联结在一起。所述胰岛素泵还包括封盖，该封盖可拆卸的安装在壳体的侧壁上，并且与装药筒 的首端对应，用于将装药筒封装在壳体内。所述控制模块设置有接口，该接口与直流伺服电机电连接，用于传输对直流伺服 电机的控制信号。为提高直流伺服电机的可控性，所述直流伺服电机是杯形绕组直流伺服电机。所 述直流伺服电机末端设置有用于检测该直流伺服电机的旋转角度的磁编码器。为了使减速比更为精确，所述齿轮减速箱是行星齿轮减速箱。为确保可靠传动，所述传动齿轮的第一传动齿轮的外径大于第二传动齿轮的外 径。所述轴承是含油轴承。同现有技术相比较，本实用新型“配置自动给药传动组件的胰岛素泵”的技术效果 在于借助齿轮组件确保了传动的可靠性和精密性，克服了现有技术因传动机构造成驱 动电机被卡住的缺陷，从而整体提高胰岛素泵的定时定量给药可靠性；而且本实用新型给 药传动组件结构简单，降低了制造成本。
图1是本实用新型“配置自动给药传动组件的胰岛素泵”优选实施例的正投影主 视示意图；图2是所述优选实施例在安装装药筒200时的正投影主视示意图；图3是所述优选实施例的给药传动组件100的正投影主视示意图；图4是所述优选实施例的丝杆直线进给组件140的轴测投影示意图；图5是所述优选实施例的直线进给固定座150的轴测投影示意图；图6是所述优选实施例的装药筒200的轴测投影示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示优选实施例作进一步详述。本实用新型提出一种配置自动给药传动组件的胰岛素泵，如图1和图2所示，包括 用透明材料制成的壳体500、电源模块400、控制模块300、自动给药传动组件100和装药筒 200。所述控制模块300设置有微处理器320，该微处理器320是控制模块300的核心，以实 现各种自动控制功能、数据运算等处理过程。对于便携式胰岛素泵，所述电源模块400应当 是有电池供电的电源模块，所述电池可以是一次电池，也可以是二次电池。如图3所示，所 述自动给药传动组件100包括从所述电源模块获取电能的直流伺服电机110、与该直流伺 服电机110的输出轴联结的齿轮减速箱120，以及齿轮组件130、丝杆直线进给组件140和 直线进给固定座150。如图4所示，所述丝杆直线进给组件140包括设置有外螺纹的丝杆 141和末端中央孔内设置有内螺纹的柱状直线进给推杆142，所述直线进给推杆142的末端 从丝杆141首端旋入。所述齿轮组件130包括传动齿轮组131、与所述齿轮减速箱120的 输出轴联结的主动齿轮134和与所述丝杆141的末端联结的从动齿轮135 ；所述传动齿轮组131包括同轴的第一传动齿轮132和第二传动齿轮133，借助轴承136固定，所述第一传 动齿轮132与主动齿轮啮合134，所述第二传动齿轮133与从动齿轮135啮合。所述装药筒 200包括药筒210和安装在该药筒210末端的给药活塞220。所述推药活塞220与直线进 给推杆142的首端可拆卸地联结，所述直线进给固定座150借助中央通孔151套在直线进 给推杆142外，以限制该直线进给推杆142随旋转的丝杆141做旋转运动，令所述直线进给 推杆142随着旋转的丝杆141沿该丝杆141的轴线做直线移动，从而令给药活塞220完成 推药过程。所述给药传动组件100传动原理是，由直流伺服电机110输出动力经齿轮组件130 传给丝杆直线进给组件140，带动直线进给推杆142作直线运动推动装药筒200的给药活塞 220推药，从而向人体补充胰岛素。本实用新型借助齿轮组件130的传动齿轮组131确保了传动的可靠性和精密性， 克服了现有技术因传动机构造成驱动电机被卡住的缺陷，从而整体提高胰岛素泵的定时定 量给药可靠性；而且本实用新型给药传动组件结构简单，降低了制造成本。本实用新型优选实施例，如图4和图5所示，所述直线进给推杆142的侧壁加工有 一轴向平面143，所述直线进给固定座150的中央通孔151的横截面形状与直线进给推杆 142的横截面形状相同，即由一根圆心角大于180°的圆弧线与一根直线围成，从而令套入 直线进给固定座150的中央通孔151的直线进给推杆142不能做旋转运动。本实用新型优选实施例，如图4和图6所示，所述直线进给推杆142首端外壁设置 有至少两个凹槽144，所述凹槽144由一轴向凹槽和一沿柱面圆弧方向凹槽连通呈“L形”。 所述装药筒200的给药活塞220末端中央设置有轴向柱状凹穴221，在该凹穴221内面与 所述凹槽144相应位置设置有凸台222。借助所述凸台222和所述凹槽144的轴向凹槽部 分，所述直线进给推杆142首端插入给药活塞220的凹穴221内，所述凸台222旋入所述凹 槽144的沿柱面圆弧方向凹槽内，所述直线进给推杆142与给药活塞220联结在一起。为方便所述装药筒200的拆卸和安装，本实用新型优选实施例，如图1所示，所述 胰岛素泵还包括封盖230，该封盖230可拆卸的安装在壳体500的侧壁上，并且与装药筒 200的首端对应，用于将装药筒封装在壳体500内。本实用新型优选实施例，如图1至图3所示，所述控制模块300设置有接口 310，该 接口 310与直流伺服电机110电连接，用于传输对直流伺服电机110的控制信号。为了提高所述直流伺服电机110的可控性和精密性，本实用新型优选实施例，所 述直流伺服电机110采用杯形绕组直流伺服电机。同时，所述直流伺服电机110末端设置 有用于检测该直流伺服电机110的旋转角度的磁编码器。所述磁编码器输出4路正交信号 Χ/Χ、Υ/ 来检测电机旋转角度，因此，编码器的分辨率为主轴每旋转一周发出4个脉冲 信号。为防止齿轮间的摩擦啮合阻力，本实用新型优选实施例，所述齿轮减速箱120采 用行星齿轮减速箱。由于胰岛素泵的给药量很小，要求精密度很高，因此传动齿轮130还可以实现进 一步减速功能，本实用新型优选实施例中，所述传动齿轮131的第一传动齿轮132的外径大 于第二传动齿轮133的外径。在实际应用中，设置直流伺服电机110每旋转1331. 2圈后， 丝杆推进1毫米。
6[0032] 为尽量减少齿轮组件130因摩擦造成的误差，所述轴承136是含油轴承。
权利要求一种配置自动给药传动组件的胰岛素泵，包括用透明材料制成的壳体(500)、电源模块(400)、控制模块(300)、自动给药传动组件(100)和装药筒(200)，所述控制模块(300)设置有微处理器(320)；其特征在于所述自动给药传动组件(100)包括从所述电源模块获取电能的直流伺服电机(110)、与该直流伺服电机(110)的输出轴联结的齿轮减速箱(120)，以及齿轮组件(130)、丝杆直线进给组件(140)和直线进给固定座(150)；所述丝杆直线进给组件(140)包括设置有外螺纹的丝杆(141)和末端中央孔内设置有内螺纹的柱状直线进给推杆(142)，所述直线进给推杆(142)的末端从丝杆(141)首端旋入；所述齿轮组件(130)包括传动齿轮组(131)、与所述齿轮减速箱(120)的输出轴联结的主动齿轮(134)和与所述丝杆(141)的末端联结的从动齿轮(135)；所述传动齿轮组(131)包括同轴的第一传动齿轮(132)和第二传动齿轮(133)，借助轴承(136)固定，所述第一传动齿轮(132)与主动齿轮啮合(134)，所述第二传动齿轮(133)与从动齿轮(135)啮合；所述装药筒(200)包括药筒(210)和安装在该药筒(210)末端的给药活塞(220)；所述推药活塞(220)与直线进给推杆(142)的首端可拆卸地联结，所述直线进给固定座(150)借助中央通孔(151)套在直线进给推杆(142)外，以限制该直线进给推杆(142)随旋转的丝杆(141)做旋转运动，令所述直线进给推杆(142)随着旋转的丝杆(141)沿该丝杆(141)的轴线做直线移动，从而令给药活塞(220)完成推药过程。
2.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述直线进给推杆(142)的侧壁加工有一轴向平面(143)，所述直线进给固定座(150) 的中央通孔(151)的横截面形状与直线进给推杆(142)的横截面形状相同，即由一根圆 心角大于180°的圆弧线与一根直线围成，从而令套入直线进给固定座(150)的中央通孔 (151)的直线进给推杆(142)不能做旋转运动。
3.根据权利要求所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述直线进给推杆(142)首端外壁设置有至少两个凹槽(144)，所述凹槽(144)由一轴 向凹槽和一沿柱面圆弧方向凹槽连通呈“L形”；所述装药筒(200)的给药活塞(220)末端 中央设置有轴向柱状凹穴(221)，在该凹穴(221)内面与所述凹槽(144)相应位置设置有凸 台(222)；借助所述凸台(222)和所述凹槽(144)的轴向凹槽部分，所述直线进给推杆(142)首 端插入给药活塞(220)的凹穴(221)内，所述凸台(222)旋入所述凹槽(144)的沿柱面圆 弧方向凹槽内，所述直线进给推杆(142)与给药活塞(220)联结在一起。
4.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于还包括封盖(230)，该封盖(230)可拆卸的安装在壳体(500)的侧壁上，并且与装药筒 (200)的首端对应，用于将装药筒封装在壳体(500)内。
5.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述控制模块(300)设置有接口(310)，该接口(310)与直流伺服电机(110)电连接，用于传输对直流伺服电机(110)的控制信号。
6.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述直流 伺服电机(110)是杯形绕组直流伺服电机。
7.根据权利要求6所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述直流 伺服电机(110)末端设置有用于检测该直流伺服电机(110)的旋转角度的磁编码器。
8.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述齿轮 减速箱(120)是行星齿轮减速箱。
9.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述传动 齿轮(131)的第一传动齿轮(132)的外径大于第二传动齿轮(133)的外径。
10.根据权利要求1所述的配置自动给药传动组件的胰岛素泵，其特征在于所述轴承 (136)是含油轴承。
专利摘要一种配置自动给药传动组件的胰岛素泵，包括用透明材料制成的壳体、电源模块、控制模块、自动给药传动组件和装药筒。所述自动给药传动组件包括直流伺服电机、齿轮减速箱、齿轮组件、丝杆直线进给组件和直线进给固定座。所述丝杆直线进给组件包括设置有外螺纹的丝杆和设置有内螺纹的柱状直线进给推杆。所述齿轮组件包括传动齿轮组、与所述齿轮减速箱的输出轴联结的主动齿轮和与所述丝杆的末端联结的从动齿轮，所述传动齿轮组的第一传动齿轮与主动齿轮啮合，其第二传动齿轮与从动齿轮啮合。本实用新型借助齿轮组件确保了传动的可靠性和精密性；所述给药传动组件结构简单，降低了制造成本。
文档编号A61M5/20GK201692438SQ20102017103
公开日2011年1月5日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者王永禄, 钟伟鹏 申请人:深圳市利泰尔科技有限公司