CN101208117B - 手持式吸乳器 - Google Patents

Abstract

一种手持式吸乳器，包括电动头(1)、包括隔膜泵的主体(7)、胸部啮合部分(23)以及瓶耦合器(24)。该电动头(1)可与手动头(4)互换。

Description

手持式吸乳器

技术领域

本发明涉及手持式电动吸乳器和手持式吸乳器系统。

背景技术

WO-A-01/47577公开了一种可编程电动吸乳器(breast pump)装置。通过在随后会被插入吸乳器装置中的数据载体上或者数据载体中记录控制数据，对该公开的吸乳器装置进行编程。控制数据从数据载体中读出并控制抽吸周期(pumping cycle)。

WO-A-01/47577公开的吸乳器装置受到编程过程复杂这一缺陷的困扰。

US-A-5571084公开了一种电动吸乳器，其中，用户对抽吸周期具有一些有限的控制权。用户具有的有限的控制权本身就是个问题。

EP-A-1502610公开了一种具有操作的学习和运行模式的电动吸乳器。

发明内容

根据本发明，提供了一种手持式电动吸乳器，其包括：

主体，具有乳房(breast)容纳部分和用于附加容器以接收挤出的奶的装置；

活塞装置，包括执行(actuating)元件，用于实现抽吸；以及

马达单元，包括马达和用于往复驱动活塞装置的驱动机构；

其中该驱动机构被配置用于在与所述执行元件接触时以及在将该马达单元装配至该主体的过程期间连接至所述执行元件。

如果驱动机构具有曲柄机构，则优选地该曲柄机构在其下止点位置和/或使得在被驱动通过其下止点位置时其连接至所述执行元件。

优选地，该驱动机构是曲柄机构并且包括连杆装置，并且所述捡拾(pick up)通过该连杆装置和所述执行元件之间的相对弹性偏斜和恢复来实现。然而，可以使用用于将旋转运动转换成线性运动的其他机构，例如导螺杆机构。使用线性马达而不是旋转马达可以提供线性运动。

优选地，该执行元件是从该活塞装置伸出的弹性可偏斜突出部。然而，弹性可以在连杆中提供。

优选地，该突出部具有凸起，并且该连杆装置包括用于容纳所述凸起的装置，以便将该连杆装置与该突出部有效地耦合。但是，凸起可以提供在连杆上，而用于容纳凸起的装置提供在突出部上。更优选地，该连杆装置具有成形为部分围绕该突出部的耦合部分，并且该用于容纳凸起的装置包括所述耦合部分中的凹口或者槽。可以替代地使用其他的耦合机构，例如簧上裂缝和磁性耦合器。

优选地，活塞装置包括弹性隔膜但是可以是刚性活塞。如果是隔膜型活塞装置，优选的是：

该驱动机构是曲柄机构并且包括连杆装置；

该执行元件从该隔膜伸出；以及

该连杆装置配置为使得由于该隔膜的弹性，通过该执行元件首先被偏斜并随后恢复来实现到所述执行元件的所述连接。

优选地，包括控制电路，其被配置用于通过交替马达方向来实现抽吸。

该主体可以包括抽吸室，该活塞装置在其中操作。但是，抽吸室可以位于马达单元中。

手持式吸乳器可以由电池供电，并且如果是电池供电，则该吸乳器可以包括升压调节器，用于调节供给马达的电压。

附图说明

以下将参照附图通过示例的方式对本发明的实施方式进行描述，附图中：

图1示出了根据本发明的吸乳器系统；

图2是图1中装配至主体的电动头(powered head)的截面侧视图；

图3是电动头和去掉了顶盖的主体部分的顶视图；

图4是图1中电池组的框图；

图5是电动头及其控制系统的框图；

图6(a)至图6(c)说明将图2所示电动头的连杆连接至其隔膜的过程；

图7是说明图1中系统操作的流程图；

图8是说明图1中系统模式改变的流程图；

图9是说明在图1中系统“学习”模式操作期间的两个示例性抽吸周期的曲线图；

图10是详细说明“学习”模式操作的部分的流程图；

图11是说明图1中系统的三个“运行”模式抽吸周期的曲线图；

图12是根据本发明的第二电动头的截面侧视图；以及

图13是图12中所示第二电动头的前视图。

具体实施方式

参见图1，根据本发明的吸乳器系统包括电动头1、电池组2、电源PSU 3、手动头4、奶瓶5、用于奶瓶5的底座29和主体7。

手动头4、主体7和奶瓶5与Avent(RTM)ISIS(RTM)吸乳器产品的部件非常类似。

主体7包括颈部21、支撑在颈部21上的杯体22和从杯体22侧部伸出的喇叭状筒23。颈部的底端是扩口的并且设置有用于将主体7拧到瓶5上的内螺纹24(参见图2)。喇叭状筒23向上倾斜，并且在使用中容纳用户的乳头及周围的胸部部分，因而是密封的。通道自开口(喇叭状筒23的末端)通过杯体22的底端以及颈部21延伸到开口(颈部21的底端)。在杯体22和颈部21之间设置有鸭嘴阀30(参见图2)。当杯体22中的压力相对于颈部21中的压力下降时，阀30关闭，而当杯体22中的压力上升到超过颈部21中的压力时，阀30打开。

手动头4包括简单穹形盖6和控制杆(lever)12。穹形盖6在夹住主体7的杯体22上分别呈放射状延伸的凸缘22a的相对侧上具有边缘。控制杆12用于操作装配在主体7的杯体22中的隔膜25，并被配置用于在支点上绕枢轴转动，其中该支点由从主体7的杯体22的后沿突起的突出部22c提供。

关于手动头4与主体7和奶瓶5结合操作的进一步信息可以从EP-A-0733376得到。

参见图2，杯体22中容纳的隔膜25呈杯状且由弹性材料形成。隔膜25的边缘翻回到其自身以形成容纳杯体22边缘的沟道27，以便保护杯体22中的隔膜。

还参见图3，电动头1包括底部28，该底部足够大以覆盖隔膜25的内部并具有紧密配合到隔膜顶部的环形凸缘，盖32夹在底部28上面。盖32具有两个边缘32a(参见图1)，用于夹在杯体22上呈放射状延伸的凸缘22a上。

臂43和控制杆44通过盖32中的切口自外壳26的后面伸出。臂43和控制杆44的整体形状类似于手动头4的操作控制杆12。控制杆44的近端中具有纵向槽，并且臂43沿着槽45延伸，基本上将该槽填满。控制杆44的近端枢轴连接在盖32内。

臂43可枢轴转动地装配在盖32内使得向着杯体22按压臂43会关闭开关46(参见图5)。

通过盖32内的弹簧(未示出)使控制杆44向外偏置。

返回参照图1，电池组2可以承载在袋(未示出)中。电动头1具有穿过盖32打开的插座33，并且电池组2具有可容纳在插座33内以向电动头1供电的插头34。

电源PSU 3是常规的电源PSU，并且可以直接插入电动头1中的插座33中作为电池电源的替代物。同样，电源PSU 3可以插入电池组2中的插座35以对其中的电池充电，并且来自于电源PSU 3的电能可以通过电池组2传送至电动头1。

参照图4，电池组2包括用于接触电池82(示出了两个，但可以有更多)的端子81、升压调节器83和充电电路84。升压调节器83的使用导致在电池82放电时更一致的抽吸操作。

返回参照图2、图3并参考图5，电动头1容纳有印刷电路板61、马达54、曲柄机构62、减速齿轮57和旋转编码器58，其中印刷电路板承载有单元的控制电路。

通过插座33供应的电能被提供给H桥电路53和调节器55，其中H桥电路53向马达54供电。调节器55的调节输出向处理电路56供电，该处理电路56构建在微控制器周围。

马达54经由减速齿轮57驱动曲柄机构62在达180°范围内来回运动。

曲柄机构62包括连接到来自隔膜25的突出部64的连杆63。突出部64的头部形成扁平球。

参照图6(a)至图6(c)，连杆63的较低端63a具有半圆形截面。自连杆63底部起一段较短距离形成横向槽63b，用于容纳突出部64顶部的球64a。

通过将电动头1与杯体22对准并按压电动头1使之啮合，将电动头1装配到杯体22上。在此过程中，如果连杆63位于下止点，则连杆63的底端使突出部64偏斜(图6(b))，并且当突出部64的球64a与连杆63中的槽63b对准时，隔膜25的弹性将突出部64的球64a移入槽63b中，从而使突出部64返回到其直立位置并推进地将连杆63和突出部64耦合(图6(c))。

如果当电动头1装配到杯体22上时，连杆63不是位于下止点，则在头1装配到杯体22之后连杆第一次通过下止点时，连杆63与突出部64啮合。在这种情况下，当连杆63通过下止点时，连杆63的底端使突出部64偏斜(图6(b))，并且当突出部64的球64a与连杆63中的槽63b对准时，隔膜25的弹性将突出部64的球64a移入槽63b中，从而使突出部64返回到其直立位置并推进地将连杆63和突出部64耦合(图6(c))。

隔膜25的弹性还允许将外壳26从杯体22拉出。

相反，通过将突出部64与操作控制杆12一端的叉状物啮合来装配手动头4，使得突出部64的球64a在叉状物之上，从而将控制杆12安装在其支点上并夹在盖6上。因此，当装配的操作控制杆12由用户操作时，突出部64被提升，隔膜25的主要部分随之一起上升。当用户放松操作控制杆12时，隔膜25返回到其平衡位置(restposition)。

再次返回参照图2、图3和图5，当电动头1装配在杯体22上时，马达54的运转引起曲柄机构62使隔膜25升高和降低并实现抽吸。曲柄机构62的位置由旋转编码器58检测。

状态LED 59由控制电路56的输出控制以向用户提供反馈。通过光波导管(未示出)将来自LED 59的光从印刷电路板61传导到透镜67(参见图1)，使用户可以看见来自LED 59的光。

开关46耦合在处理电路56的中断输入和接地之间。控制杆44的枢轴转动布置包括通过预置型电位器47的短线(stub)44a，该电位器47装配在印刷电路板61上，使得当控制杆44绕枢轴转动时电位器47的游标移动。电位器47耦合在调节器55的正电压输出和接地之间，并且电位器47的游标连接至处理电路56的模数转换器输入。

处理电路56向H桥电路53提供马达转速和方向信号以控制马达54的运动。

现在描述系统的操作。

参见图7，当系统被开启时，通过比较旋转编码器58的输出和原参考值，即0，处理电路56确定曲柄是否处于原位置(步骤s1)。如果曲柄机构62未处于其原位置，则处理电路执行错误检查例程并使用状态LED 59发信号报错(步骤s2)，然后暂停系统。

默认情况下，系统进入“学习”模式。但是，参照图7，在系统处于“学习”模式时关闭开关46将通过设置运行模式标志使系统切换到“运行”模式(步骤s101和s102)，而在系统处于“运行”模式时关闭开关46将通过复位运行模式标志使系统切换回“学习”模式(步骤s101和s103)。

在“学习”模式(步骤s3)中，由简单伺服环路中的处理电路56控制马达54(步骤s4)。当用户朝着主体7按下控制杆44时，电位器47的游标移动，改变电位器47的输出电压。将此电压数字化并与旋转编码器的输出相比较，并且任何误差用于生成控制信号以驱动马达56，以便消除误差。按压控制杆44引起马达54向上移动隔膜25并向胸部容纳喇叭状筒23施加吸力，而且允许控制杆44向其平衡位置移动引起马达54将隔膜25向下移动，从而减轻该吸力。因此，喇叭状筒23中的压力由控制杆44的位置设置，并且用户可以通过按压和放松控制杆14来体验，直到找到舒适且有效的循环。

参照图9，在“学习”模式中的操作期间，处理电路56监视每次吸吮冲程的开始时间(ta)、每次吸吮冲程的结束时间(tb)、每次放松冲程的开始时间(tc)以及每次放松冲程的结束时间(td)。处理电路56还监视每次吸吮冲程的开始位置(s)及长度(d)。

参照图10，在第二次以及每次随后的放松冲程结束时，即在tdn，(步骤s201)处理电路56计算吸吮冲程速度(即，d/(tb-ta))，利用监视的当前周期和之前周期的时间来计算(步骤s202)吸吮保持时段、放松冲程速度(即，d/(td-tc))以及上一周期的休止时段(如果有)，并存储(步骤s203)。然后检查运行模式标志的状态(步骤s204)，并且如果模式已经改变到“运行”模式，则离开“学习”模式，否则过程回到步骤s101。

当用户关闭开关46将系统切换到“运行”模式时，处理电路56按照存储的速度和时段以及存储的冲程和深度值来控制马达54。

参照图7和图11，如果确定系统处于“运行”模式(步骤s3)，则处理电路56确定曲柄是否处于平衡位置，即吸吮冲程开始位置(步骤s4)，并且如果曲柄未处于平衡位置，则向H桥电路53输出用于设置马达54转速的脉冲流以及方向信号，使得隔膜25以存储的平均吸吮速度移动(步骤s5)，直到达到平衡位置。当曲柄位于平衡位置(步骤s4)时，处理电路56开始向H桥电路53输出马达转速控制脉冲流，以及用于引起马达54在第一方向上运行的正向信号(步骤s6)。输出这些脉冲和正向信号，直到旋转编码器58的输出与平衡位置和存储的冲程深度值之和匹配(步骤s7)，此时马达停止(步骤s8)。当马达已停止时，处理电路56不输出任何速率控制脉冲，直到对应于存储的吸吮保持时段的时段期满(步骤s9)。当吸吮保持时段期满(步骤s9)时，处理电路56向H桥电路53输出对应于存储的平均放松冲程速度的速率控制脉冲和反转信号(步骤s9)。这些信号引起马达沿第二方向即相反方向被驱动，这允许隔膜25放松，并且当旋转编码器58指示隔膜25已经回到其平衡位置时终止这些信号(步骤s11和s12)。然后，处理电路56不输出任何进一步的马达控制信号，并且当存储的平均休止时段期满时(步骤s13)，处理电路56回到步骤s3。

用户可以在系统处于“学习”模式时对其进行操作，而无需切换到“运行”模式。因此，系统还提供了辅助电动吸乳器，其赋予用户对抽吸周期持续的控制，如同使用手动吸乳器一样，但是不需要手动吸乳器所需的体力。

应当理解，本发明可以用其他方式执行。例如，“运行”模式周期可以遵从具有更高逼真度的“学习”模式。这可以通过在“学习”模式中每次冲程期间的多个瞬间记录曲柄位置来实现。“运行”模式周期可以通过取周期参数的平均值来建立，其中该周期参数从多个学习模式周期得到。为了方便，用户输入装置模仿手动吸乳器的执行器。此设置可由脚踏开关和更像是缝纫机踏板的踏板或者单独的手持控制单元来代替。用户输入可以被无线地传送至处理电路，例如使用IR。

吸吮开始参数和冲程长度参数组合的替代物可以是平衡位置参数和吸吮保持位置参数。

第二实施方式在电学的方面与上述第一实施方式相同，但是为了在Medela(RTM)Harmony手动吸乳器的主体107上使用而在物理上进行了配置。

参照图12和图13，第二电动头101包括：底部128，该底部包括含有隔膜125的抽吸室122；装配在底部128上的底盘126；以及包围底部128和底盘126的盖132。盖132具有夹紧在吸乳器主体107的喇叭状筒123根部周围的一对颊板132a，以将电动头101保持在适当位置。管130从底部128的底端伸出，用于插入吸乳器主体107中相应孔内。管130的上端通入抽吸室122。

臂143和控制杆144通过盖132中的切口自外壳126的后部伸出。臂143和控制杆144的整体形状类似于手动头4的操作控制杆12，如上所述。控制杆144的近端中具有纵向槽145，并且臂143沿着槽145延伸，基本上填满该槽。控制杆144的近端在盖132内枢轴连接。

臂143可枢轴转动地装配在盖132内部，使得向着吸乳器主体107按压臂143会关闭开关46(参见图5)。

通过盖132内的弹簧(未示出)使控制杆144向外偏置，并且控制杆144驱动地耦合至电位器47的游标(也参见图5)。

电动头101容纳有承载单元的控制电路的印刷电路板161、马达154、曲柄机构162、减速齿轮157和旋转编码器158。

马达154经由减速齿轮157驱动曲柄机构162在达180°范围内来回运动。

曲柄机构162包括连接到来自隔膜125的突出部164的连杆163。

第二电动头101用于挤奶的操作与上述第一电动头1的操作相同。

应当理解，可以对上述实施方式作出很多改进。例如，隔膜可以用刚性活塞代替或者可以倒过来用马达驱动隔膜外围上下运动。如上所述，导螺杆机构可以用于驱动活塞或者隔膜。可以使用线性马达来代替上述旋转马达，从而避免对于曲柄机构、螺旋机构或者任何其他旋转到线性运动转换机构的需要。

Claims (12)

1.一种手持式电动吸乳器，包括：

主体，具有乳房容纳部分和用于附加容器以接收挤出的奶的装置；

活塞装置，包括执行元件，用于实现抽吸；以及

马达单元，包括马达和用于往复驱动该活塞装置的驱动机构；

其中该驱动机构被配置用于在与所述执行元件接触时连接至所述执行元件，以及其中该驱动机构是曲柄机构且包括连杆装置，并且到所述执行元件的所述连接通过该连杆装置和所述执行元件之间的相对弹性偏斜和恢复来实现。

2.根据权利要求1的手持式电动吸乳器，其中该驱动机构被这样配置，使得在将该马达单元装配至该主体的过程期间，该驱动机构连接至所述执行元件。

3.根据权利要求1的手持式电动吸乳器，其中该驱动机构被这样配置，使得在该驱动机构被驱动时，其连接至所述执行元件。

4.根据权利要求3的手持式电动吸乳器，其中该执行元件是从该活塞装置伸出的弹性可偏斜突出部。

5.根据权利要求4的手持式电动吸乳器，其中该突出部具有凸起，并且该连杆装置包括用于容纳所述凸起的装置，以便将该连杆装置与该突出部有效地耦合。

6.根据权利要求5的手持式电动吸乳器，其中该连杆装置具有成形为部分围绕该突出部的耦合部分，并且该用于容纳凸起的装置包括所述耦合部分中的凹口或者槽。

7.根据权利要求1或2的手持式电动吸乳器，其中该活塞装置包括弹性隔膜。

8.根据权利要求7的手持式电动吸乳器，其中：

该驱动机构是曲柄机构并且包括连杆装置；

该执行元件从该隔膜伸出；以及

该连杆装置被这样配置，使得由于该隔膜的弹性，通过该执行元件首先被偏斜并随后恢复来实现到所述执行元件的所述连接。

9.根据权利要求1或2的手持式电动吸乳器，包括控制电路，其被配置用于通过交替该马达的方向来实现抽吸。

10.根据权利要求1或2的手持式电动吸乳器，其中该主体包括抽吸室，该活塞装置在其中操作。

11.一种根据上述任一权利要求的电池供电手持式吸乳器。

12.根据权利要求11的电池供电手持式吸乳器，包括升压调节器，用于调节提供给该马达的电压。

Images