專利名稱：注射泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其涉及一種注射泵。
背景技術(shù)：
普通注射泵一般包括步進電機或直流電機、減速機構(gòu)、絲桿、螺母、導(dǎo)向桿和針管 推座，電機的旋轉(zhuǎn)經(jīng)過減速裝置減速后，傳遞給絲桿，絲桿與螺母配合，導(dǎo)向桿與螺母固聯(lián)， 針管推座與導(dǎo)向桿相連，從而可將運動再通過與螺母連接的導(dǎo)向桿傳遞給針管推座，來推 動針管。 然而，上述使用步進電機或直流電機的普通注射泵，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以小型化，以及 難以高精度控制，此外，由于采用電磁馬達驅(qū)動，在某些特殊場合(如強磁場或電磁敏感 等)可靠性較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種注射泵，包括殼體、安裝于所述殼體內(nèi)的 馬達組件、以及與注射器相連接的推進機構(gòu)，其中，所述注射泵還包括連接于所述馬達組件 和所述推進機構(gòu)之間的齒輪傳動裝置，所述馬達組件包括基座和安裝于所述基座的壓電馬 達；所述壓電馬達被激勵時驅(qū)動所述齒輪傳動裝置，所述齒輪傳動裝置進而帶動所述推進 機構(gòu)作直線運動。 本發(fā)明進一步的改進為所述齒輪傳動裝置包括一驅(qū)動輪和至少兩級依次相互嚙 合的減速齒輪，所述壓電馬達被激勵時，其摩擦塊摩擦連接到所述驅(qū)動輪以向該驅(qū)動輪施 加力使其旋轉(zhuǎn)，進而帶動所述至少兩級減速齒輪工作。
本發(fā)明進一步的改進為當所述壓電馬達被激勵時，其摩擦塊摩擦連接到所述驅(qū) 動輪的端面；或者，當所述壓電馬達被激勵時，其摩擦塊摩擦連接到所述驅(qū)動輪的側(cè)面。
本發(fā)明進一步的改進為所述壓電馬達安裝于所述基座上開設(shè)的開槽內(nèi)，在所述 基座與所述齒輪傳動裝置的殼體間還設(shè)有垂直或傾斜地對所述壓電馬達彈性地施力的彈 性裝置。 本發(fā)明所舉實施例具有的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，體積較小；由于壓電馬達具有 低速大轉(zhuǎn)矩的特性，因此齒輪變速比小，從而可以減少減速齒輪的數(shù)量，并且由于壓電馬達 在系列驅(qū)動脈沖作用下的位移量為納米級，因此可以保證較高的注射精度；此外，由于不利 用電磁力驅(qū)動，壓電馬達驅(qū)動的注射泵更可以適用于如強磁場或電磁敏感等特殊場合。


圖1是本發(fā)明一實施例提供的注射泵的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一實施例提供的注射泵移除殼體后的示意圖； 圖3是本發(fā)明一實施例提供的注射泵中馬達組件及移除殼體后的齒輪傳動裝置 的分解示意3
圖4是本發(fā)明一實施例提供的注射泵中馬達組件及移除殼體后的齒輪傳動裝置 的另一角度的分解示意圖； 圖5是本發(fā)明一實施例提供的注射泵中推進機構(gòu)和針筒的示意圖； 圖6是本發(fā)明一實施例提供的注射泵中推進機構(gòu)和針筒的剖視圖； 圖7是本發(fā)明另一實施例提供的注射泵中馬達組件及移除殼體后的齒輪傳動裝
置的分解示意圖； 圖8是本發(fā)明再一實施例提供的注射泵中馬達組件及移除殼體后的齒輪傳動裝 置的分解示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下 結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。 本發(fā)明的注射泵，包括殼體、安裝于所述殼體內(nèi)的馬達組件、以及與注射器連接的
推進機構(gòu)，其中，所述注射泵還包括連接于所述馬達組件和所述推進機構(gòu)之間的齒輪傳動
裝置，所述馬達組件包括基座和安裝于所述基座的壓電馬達；所述壓電馬達被激勵時驅(qū)動
所述齒輪傳動裝置，所述齒輪傳動裝置進而帶動所述推進機構(gòu)作直線運動。 圖1至圖6示出根據(jù)本發(fā)明一實施例的胰島素注射泵100，其包括殼體10、安裝于
殼體10內(nèi)的馬達組件、齒輪傳動裝置31、以及用于推動注射器40的推動機構(gòu)。 齒輪傳動裝置31包括齒輪箱殼體11和12、驅(qū)動輪32、第一級減速齒輪33、第二級
減速齒輪34以及第三級減速齒輪35，各級減速齒輪依次相互嚙合。馬達組件包括基座21
和壓電馬達22。齒輪箱殼體12上開有安裝馬達組件的槽13，馬達組件可安裝到齒輪箱殼
體12的槽13內(nèi)。基座21的中心線90與驅(qū)動輪32的旋轉(zhuǎn)軸線80垂直，壓電馬達22安裝
于基座21的開槽內(nèi)，在基座21與齒輪箱殼體12間還設(shè)有彈性裝置(如彈簧)24，彈性裝
置24以一定的角度安裝在基座21的一側(cè)，從而傾斜地對壓電馬達22彈性地施力，確保壓
電馬達22的摩擦塊25同驅(qū)動輪32摩擦接觸。 推進機構(gòu)包括與第三級減速齒輪35連接的絲桿51和套于絲桿51外側(cè)的推進螺 母52，推進螺母52與注射器40的活塞54固連。第三級減速齒輪35的內(nèi)槽36具有正多邊 形結(jié)構(gòu)，絲桿51與其連接的一端53具有與之相應(yīng)的結(jié)構(gòu)。 其工作原理是當壓電馬達22被激勵時，其摩擦塊25摩擦連接到驅(qū)動輪32的側(cè) 面，以向驅(qū)動輪32施加力使其旋轉(zhuǎn)，進而帶動各級減速齒輪工作，將旋轉(zhuǎn)減速后傳遞到絲 桿51，絲桿51與推進螺母52配合將旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為推進螺母52的直線運動，從而帶動注射器 40的活塞54前進或后退。 可選地，本發(fā)明實施例中的壓電馬達可以是在美國專利申請US2008/007399A1中 所描述的一種壓電馬達，其公開內(nèi)容在此并入作為參考。該馬達包含長度為L、高度為H的 壓電板形式振蕩器以及一個或兩個設(shè)置在振蕩器上并相對于要被運動的部件的摩擦面彈 性擠壓的摩擦塊，其壓電板被垂直于大的表面延伸的截面劃分成兩個相同部分，其中至少 一個所述部分包括不對稱聲學駐波的不對稱發(fā)生器，其在激勵后生成不對稱兩維駐波，使 得設(shè)置在板的長端面中央的摩擦元件進行相對于端面傾斜的運動，從而運動能被傳遞到被運動的元件。其壓電板一面為單個大電極，另外一面分成兩組電極，構(gòu)成兩個不對稱聲學駐 波發(fā)生器。未圖示的控制器激勵振蕩器的一個不對稱發(fā)生器的電極，則振蕩器產(chǎn)生振動，摩 擦塊25就能夠產(chǎn)生相對于端面傾斜的運動，從而推動和它接觸的驅(qū)動輪32向一個方向運 動。通過控制不同的不對稱發(fā)生器的電極的激勵，可以使驅(qū)動輪圍繞旋轉(zhuǎn)軸線80選擇性地 順時針或者逆時針旋轉(zhuǎn)。 可選地，本發(fā)明實施例中的壓電馬達也可以是美國專利5， 453， 653中描述的一種 壓電馬達，其公開內(nèi)容在此并入作為參考。該馬達包含薄的長方形的陶瓷壓電振動器，摩擦 塊位于振動器的短邊上?？蛇x地，四個象限電極在壓電馬達的上表面上以對稱的棋盤圖形 設(shè)置。單個大電極(未圖示)位于后表面上。未圖示的控制器對象限電極通電，以在壓電 馬達的振動器上產(chǎn)生振動，從而在摩擦塊上產(chǎn)生振動，驅(qū)動同它接觸的被運動元件。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的胰島素注射泵的馬達組件及移除殼體后的齒 輪傳動裝置的分解示意圖。其為注射泵100的一種變形，區(qū)別之處在于，本實施例中，彈性 裝置24不是以一定的角度安裝在基座21的一側(cè)，而是垂直于基座端面，安裝在基座21與 齒輪箱殼體12間，從而垂直地對壓電馬達22彈性地施力。并且，在本實施例中，馬達組件 被設(shè)在減速齒輪組的一側(cè)，這樣能夠有效利用空間，有利于注射泵的小型化。
在齒輪傳動裝置中還可以安裝位置傳感器。位置傳感器38安裝在齒輪箱體上，在 驅(qū)動輪32上貼有碼盤39。位置傳感器38可以是反射式傳感器，相應(yīng)的碼盤39上有用來反 射光線的明暗條紋。驅(qū)動輪32旋轉(zhuǎn)時，碼盤39 —起旋轉(zhuǎn)，位置傳感器38發(fā)出的光信號到 碼盤上，并接收通過碼盤39上的明暗條紋反射回來的光線，通過對反射光的強弱的判斷就 能夠感知驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)運動?？蛇x的，相應(yīng)的碼盤也可以安裝在上述實施例中的減速齒輪 上。 圖8示出根據(jù)本發(fā)明另一實施例的胰島素注射泵的馬達組件及移除殼體后的齒 輪傳動裝置的分解示意圖。其為注射泵100的一種變形，區(qū)別之處在于，本實施例中，基座 21的中心線90不是與驅(qū)動輪32的旋轉(zhuǎn)軸線80垂直，而是與旋轉(zhuǎn)軸線80平行，當壓電馬達 22被激勵時，其摩擦塊25摩擦連接到驅(qū)動輪32的端面38。并且，在本實施例中，馬達組件 被設(shè)在靠近推進機構(gòu)的一側(cè)，這樣能夠有效利用空間，有利于注射泵的小型化。在本實施例 中，使用了兩組基座和壓電馬達，為驅(qū)動輪提供更大的驅(qū)動力。 上述本發(fā)明實施例的利用壓電馬達驅(qū)動的注射泵，與現(xiàn)有的利用步進電機或直流 電機驅(qū)動的注射泵相比，結(jié)構(gòu)簡單，體積較??；由于壓電馬達具有低速大轉(zhuǎn)矩的特性，因此 齒輪變速比小，從而可以減少減速齒輪的數(shù)量，并且由于壓電馬達在系列驅(qū)動脈沖作用下 的位移量為納米級，因此可以保證較高的注射精度；此外，由于不利用電磁力驅(qū)動，壓電馬 達驅(qū)動的注射泵更可以適用于如強磁場或電磁敏感等特殊場合。 并且，在本發(fā)明上述實施例中，馬達組件中可以僅包括一組基座和壓電馬達，也可 以包括兩組或兩組以上的基座和壓電馬達，以根據(jù)實際的輸出要求，提供更大的驅(qū)動力和 提高注射泵的可靠性。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種注射泵，包括殼體、安裝于所述殼體內(nèi)的馬達組件、以及與注射器相連接的推進機構(gòu)，其特征在于，所述注射泵還包括連接于所述馬達組件和所述推進機構(gòu)之間的齒輪傳動裝置，所述馬達組件包括基座和安裝于所述基座的壓電馬達；所述壓電馬達被激勵時驅(qū)動所述齒輪傳動裝置，所述齒輪傳動裝置進而帶動所述推進機構(gòu)作直線運動。
2. 如權(quán)利要求1所述的注射泵，其特征在于，所述齒輪傳動裝置包括一驅(qū)動輪和至少 兩級依次相互嚙合的減速齒輪，所述壓電馬達被激勵時，其摩擦塊摩擦連接到所述驅(qū)動輪 以向該驅(qū)動輪施加力使其旋轉(zhuǎn)，進而帶動所述至少兩級減速齒輪工作。
3. 如權(quán)利要求2所述的注射泵，其特征在于，當所述壓電馬達被激勵時，其摩擦塊摩擦 連接到所述驅(qū)動輪的端面。
4. 如權(quán)利要求2所述的注射泵，其特征在于，其摩擦塊摩擦連接到所述驅(qū)動輪的側(cè)面。
5. 如權(quán)利要求2所述的注射泵，其特征在于，所述壓電馬達安裝于所述基座上開設(shè)的 開槽內(nèi)，在所述基座與所述齒輪傳動裝置的殼體間還設(shè)有用于垂直或傾斜地對所述壓電馬 達彈性地施力的彈性裝置。
6. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的注射泵，其特征在于，所述推進機構(gòu)包括與所述齒輪 傳動裝置的最后一級減速齒輪連接的絲桿和套于所述絲桿外側(cè)的推進螺母，所述推進螺母 與所述注射器的活塞相對固定連接。
7. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的注射泵，其特征在于，所述馬達組件包括一組基座和 壓電馬達。
8. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的注射泵，其特征在于，所述馬達組件包括至少兩組基 座和壓電馬達。
9. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的注射泵，其特征在于，在齒輪箱體上安裝有位置傳感 器，感知安裝在驅(qū)動輪或者減速齒輪上的碼盤的運動。
10. 如權(quán)利要求1至5任一項所述的注射泵，其特征在于，所述注射泵的類型為胰島素 注射泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射泵，包括殼體、安裝于所述殼體內(nèi)的馬達組件、以及與注射器相連接的推進機構(gòu)，其中，所述注射泵還包括連接于所述馬達組件和所述推進機構(gòu)之間的齒輪傳動裝置，所述馬達組件包括基座和安裝于所述基座的壓電馬達；所述壓電馬達被激勵時驅(qū)動所述齒輪傳動裝置，所述齒輪傳動裝置進而帶動所述推進機構(gòu)作直線運動。本發(fā)明實施例的注射泵具有結(jié)構(gòu)簡單，體積較小以及具有較高的注射精度等優(yōu)點。
文檔編號A61M5/315GK101745163SQ200810217720
公開日2010年6月23日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者關(guān)亮, 塔靜寧, 徐雪前, 石斌 申請人:德昌電機(深圳)有限公司