CN115300718A - 输送机构及输注泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种输送机构及输注泵，输送机构包括：转轴和步进电机，步进电机驱动转轴转动；多个挡片，多个挡片沿圆柱螺旋线分布在转轴的外周面上，多个挡片绕转轴的周向至少一个整圈；挤压件，可往返移动地设置，挤压件用于挤压具有弹性的输液管；挤压件为多个，多个挤压件并排设置且和多个挡片一一对应。在该方案中，转轴在连续转动的过程中，可实现挤压件依次并且连续循环地挤压输液管，实现了输送机构的连续输液；并且，转轴每转动一圈会有多个挤压件依次挤压输液管，每个挤压件挤压输液管时输出的液体量可以设计的比较小，而且本方案中采用步进电机驱动，每个挤压片的行程可控，从而最小输注精度可控，因此提高了输送机构输出液体的精度。

Description

输送机构及输注泵

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种输送机构及输注泵。

背景技术

现有的电子输注泵均采用蠕动式输送机构，通过挤压橡胶输液管形成负压将药袋内药液逐渐注入人体。蠕动挤压的方式有挤压-恢复形状-再次挤压的过程，使得输药过程非连续。而且每次挤压量是固定的，单次挤压量即为输注泵的最小输药精度，无法再提高精度。这样的设计导致输药泵无法实现高精度微量控制，临床需要通过稀释药液来达到微量注药的需求，临床应用存在很大局限，例如在癌症镇痛以及分娩镇痛等手术镇痛时，镇痛药物的用量需严格控制，因此现有的输送机构存在输液不连续以及输液精度低的问题。

发明内容

本发明提供了一种输送机构及输注泵，以解决现有技术中的输送机构输液不连续以及输液精度低的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种输送机构，包括：转轴和步进电机，步进电机驱动转轴转动；多个挡片，多个挡片沿圆柱螺旋线分布在转轴的外周面上，多个挡片绕转轴的周向至少一个整圈；挤压件，可往返移动地设置，挤压件用于挤压具有弹性的输液管；挤压件为多个，多个挤压件并排设置且和多个挡片一一对应；其中，在转轴转动的情况下，多个挡片依次推动对应的挤压件朝向输液管移动，以使多个挤压件依次挤压输液管的对应部分。

进一步地，在圆柱螺旋线的一个整圈上，均匀分布有至少10个挡片；步进电机的步距角小于等于1°。

进一步地，转轴转动任意角度的情况下，均具有至少两个相邻的挤压件挤压输液管。

进一步地，相邻的挡片相互连接，相邻的挤压件相互接触。

进一步地，挡片为扇形结构，多个挡片的外侧面均位于同一个圆柱面上，转轴和多个挡片为一体结构。

进一步地，挤压件和挡片配合的一端的表面为弧面，挤压件挤压输液管的一端的表面为平面。

进一步地，输送机构还包括装配盒和设置在装配盒内的多个弹性件，挤压件安装在装配盒内且挤压件的两端均位于装配盒外，每个挤压件和至少一个弹性件配合，弹性件对挤压件施加朝向转轴的力。

进一步地，装配盒具有顶壁和底壁，挤压件包括主体、挤压板和限位板，主体穿过装配盒，挤压板位于主体的一端，且挤压板位于底壁和输液管之间，限位板位于主体的侧壁且位于装配盒内；其中，弹性件的一端和底壁抵接，弹性件的另一端和限位板抵接；挤压板和底壁止挡配合，和/或限位板和顶壁止挡配合。

进一步地，限位板为两个，两个限位板分别位于主体的两个相对侧壁，挤压件还包括两个限位柱，两个限位柱分别和两个限位板连接，每个限位柱上均套设有一个弹性件。

根据本发明的另一方面，提供了一种输注泵，输注泵包括外壳、药袋、具有弹性的输液管和上述的输送机构，输送机构和药袋均位于外壳的腔体内，输液管的输入端和药袋连通，输液管的输出端和外壳的外部连通。

进一步地，输注泵还包括固定在外壳内的承载结构，承载结构承载输液管；输液管为扁管，输液管的径向截面为矩形或椭圆形。

在该方案中，由于多个挡片沿转轴的轴向至少一个整圈，即从第一片挡片开始到最后一个挡片结束，一起构成至少360度闭合循环结构。这样转轴在连续转动的过程中，可实现挤压件依次并且连续循环地挤压输液管，实现了输液管的连续挤压，使内部液体只能向一个方向流动。转轴在360度旋转过程中，前面挤压件向下挤压的同时，后面挤压件即恢复原位，输液管恢复形状形成负压抽取药袋内液体，以360度为一个循环。因此随着步进电机旋转液体输送不会出现中断的情况，即实现了输送机构的连续输液。

并且，本方案采用多个挡片和多个挤压件的配合，转轴每转动一圈会有多个挤压件依次挤压输液管，这样每个挤压件挤压输液管时输出的液体量可以设计的比较小，与现有技术中转轴每转动一圈只有一个挤压件挤压输液管相比，降低了每个挤压件挤压输液管时输出的液体量，从而提高了输送机构输出液体的精度。而且，本方案中采用步进电机驱动，可以精确控制转轴的转动角度，从而可进一步提高输送机构输出液体的控制精度。

本方案提供的高精度输注泵能更好地满足有特殊用途的临床需求，尤其是在癌症镇痛，分娩镇痛等临床中，能够更加精准地控制输药量，提高用药安全性。

此外，本方案通过装配盒、弹性件、挤压板、限位板的设置，使挤压件每次挤压结束后能够被弹性件有效撑起，解决了当输液管由于质量差异或者因使用过多而使弹性减弱，无法产生足够的形变将挤压件撑起时，导致输液管内部变形进而出现医疗风险的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的输送机构的结构示意图；

图2示出了图1中的输送机构的另一视图；

图3示出了图1中的转轴、挡片和步进电机的装配图；

图4示出了图1中的挤压件、装配盒和弹性件的装配图；

图5示出了图4的剖视图；

图6示出了本发明的实施例提供的输注泵的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、输液管；20、转轴；30、挡片；40、挤压件；41、主体；42、挤压板；43、限位板；44、限位柱；50、步进电机；60、承载结构；71、装配盒；72、弹性件；80、外壳；90、药袋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种输送机构，包括：转轴20和步进电机50，步进电机50驱动转轴20转动；多个挡片30，多个挡片30沿圆柱螺旋线分布在转轴20的外周面上，多个挡片30绕转轴20的周向至少一个整圈；挤压件40，可往返移动地设置，挤压件40用于挤压具有弹性的输液管10；挤压件40为多个，多个挤压件40并排设置且和多个挡片30一一对应；其中，在转轴20转动的情况下，多个挡片30依次推动对应的挤压件40朝向输液管10移动，以使多个挤压件40依次挤压输液管10的对应部分。

在本实施例中，由于多个挡片30沿转轴20的轴向至少一个整圈，即从第一片挡片30开始到最后一个挡片30结束，一起构成至少360度闭合循环结构。这样转轴20在连续转动的过程中，可实现挤压件40依次并且连续循环地挤压输液管10，实现了输液管10的连续挤压，使内部液体只能向一个方向流动。转轴在360度旋转过程中，前面挤压件40向下挤压的同时，后面挤压件40即恢复原位，输液管10的相应位置恢复形状形成负压抽取药袋内液体，以360度为一个循环。因此随着步进电机50旋转，液体输送不会出现中断的情况，即实现了输送机构的连续输液。

并且，本实施例采用多个挡片30和多个挤压件40的配合，转轴20每转动一圈会有多个挤压件40依次挤压输液管10，这样每个挤压件40挤压输液管10时输出的液体量可以设计的比较小，与现有技术中转轴20每转动一圈只有一个挤压件挤压输液管10相比，降低了每个挤压件40挤压输液管10时输出的液体量，从而提高了输送机构输出液体的精度。而且，本方案中采用步进电机驱动，可以精确控制转轴20的转动角度，从而可进一步提高输送机构输出液体的控制精度。

采用本实施例提供的输送机构可设计出高精度输注泵，能更好地满足有特殊用途的临床需求，尤其是在癌症镇痛，分娩镇痛等临床中，能够更加精准地控制输药量，提高用药安全性。

如图3所示，在圆柱螺旋线的一个整圈上，均匀分布有至少10个挡片30；步进电机50的步距角小于等于1°，例如在具体实施例中可以将步距角设置为1°。这样采用数量较多的挡片，可保证每个挤压件40挤压输液管10时输出的液体量更少，即最小可控量更小，通过控制步进电机50旋转角度，使挡片30与挤压件40配合，行程可控，从而实现挤压过程可控，即可实现微量输注，同时保证长时间输注精度更高，误差累积更小。

在本实施例中，转轴20转动任意角度的情况下，均具有至少两个相邻的挤压件40挤压输液管10。这样可保证在挤压输液管10的过程中，在液体输送方向上，后一个挤压件40封顶输液管10，前一个挤压件40挤出输液管10内的液体，从而防止了液体回流，实现了液体连续单向输出。

如图2至图4所示，相邻的挡片30相互连接，相邻的挤压件40相互接触，这样可避免相邻的挤压件40之间具有缝隙，从而保证了依次连续挤压输液管10的不同位置，并且将被挤压位置的液体输出，避免了有液体残留在输液管10不能被挤压出。

在本实施例中，挡片30为扇形结构，多个挡片30的外侧面均位于同一个圆柱面上，转轴20和多个挡片30为一体结构。采用上述设置可以降低加工难度，减少加工成本。例如，转轴20和多个挡片30可以采用注塑成型。并且，多个挡片30采用相同的结构，可以相应地将多个挤压件40设置为相同的结构，这样可以便于加工和装配。

如图4和图5所示，挤压件40和挡片30配合的一端的表面为弧面，这样挡片30和挤压件40的接触和分离过程比较平缓，挤压件40的移动速度比较均匀，从而使输液管10输出液体的速度尽量均匀。挤压件40挤压输液管10的一端的表面为平面，这样有利于将输液管10压扁，以挤出输液管10内的液体。

如图4和图5所示，输送机构还包括装配盒71和设置在装配盒71内的多个弹性件72，挤压件40安装在装配盒71内且挤压件40的两端均位于装配盒71外，每个挤压件40和至少一个弹性件72配合，弹性件72对挤压件40施加朝向转轴20的力。通过上述设置，当挡片30推动挤压件40挤压输液管10后，挡片30转动到与挤压件40不接触的位置，这样在弹性件72的弹性作用下，挤压件40向远离输液管10的方向移动，挤压件40恢复到初始位置。与现有技术相比，由于设置了弹性件72使挤压件40恢复到初始位置，无需通过输液管10自身的弹性推动挤压件40恢复到初始位置。

现有的输送机构或输注泵在输注时靠泵压指(即一种挤压件)对输液管施加压力进行挤压并产生形变，然后依靠输液管自身的弹性恢复形变从而将泵压指撑起。当输液管由于质量差异或者因使用过多而导致弹性减弱时，则无法产生足够的形变将泵压指撑起，导致输液管内部变形，与原始条件下相比管路内空间变小，这样持续输液就会出现误差。随着形变量的增大误差会逐渐增大，从而影响输液精度，对一些精度较高的医疗场景造成一定风险。通过本实施例中的方案，避免了上述问题，保证了输送机构长期使用的可靠性和输液精度。

具体地，装配盒71具有顶壁和底壁，挤压件40包括主体41、挤压板42和限位板43，主体41穿过装配盒71，挤压板42位于主体41的一端，且挤压板42位于底壁和输液管10之间，限位板43位于主体41的侧壁且位于装配盒71内；其中，弹性件72的一端和底壁抵接，弹性件72的另一端和限位板43抵接；挤压板42和底壁止挡配合，和/或限位板43和顶壁止挡配合。其中，挤压板42用于挤压输液管10。通过上述设置，实现了装配盒71、挤压件40和弹性件72的装配，并且弹性件72对挤压件40施加朝向转轴20方向的作用力。其中，挤压板42和底壁止挡配合，或者限位板43和顶壁止挡配合，这样对挤压件40的移动范围起到了限定作用，防止挤压件40和装配盒71脱离。

本方案通过装配盒71、弹性件72、挤压板42、限位板43的设置，使挤压件40每次挤压结束后能够被弹性件72有效撑起，解决了当输液管10由于质量差异或者因使用过多而使弹性减弱，无法产生足够的形变将挤压件撑起时，导致输液管10内部变形进而出现医疗风险的问题。

如图5所示，限位板43为两个，两个限位板43分别位于主体41的两个相对侧壁，挤压件40还包括两个限位柱44，两个限位柱44分别和两个限位板43连接，每个限位柱44上均套设有一个弹性件72。这样实现了弹性件72的径向限位，避免了弹性件72和限位板43脱离，保证了装配的可靠性，并且，通过设置两个弹性件72和两个限位板43，可使主体41受力均匀，避免在移动过程中倾斜。

可选地，转轴20的一端为连接端，连接端具有装配凹槽，凹槽的截面为多边形，例如三角形，步进电机50的电机轴的一端为装配端，装配端的形状与装配凹槽的形状匹配，装配端穿入装配凹槽内。此种设置方式装配方便，并且实现了电机轴和转轴20的可靠扭矩传动。

如图6所示，本发明的另一实施例提供了一种输注泵，输注泵包括外壳80、药袋90、具有弹性的输液管10和上述的输送机构，输送机构和药袋90均位于外壳80的腔体内，输液管10的输入端和药袋90连通，输液管10的输出端和外壳80的外部连通。采用本实施例提供的输注泵能够实现高精度输出，能更好地满足有特殊用途的临床需求，尤其是在癌症镇痛，分娩镇痛等临床中，能够更加精准地控制输药量，提高用药安全性。

在本实施例中，输注泵还包括固定在外壳80内的承载结构60，承载结构60承载输液管10；输液管10为扁管，输液管10的径向截面为矩形或椭圆形。承载结构60可起到支撑和承载输液管10的作用，这样保证了输液管10被挤压时产生变形输出液体。承载结构60具体可以设置为平板，这样结构简单，输液管10被压扁后与输液管10的接触面积大，保证了有效支撑。将输液管10设置为扁管，与现有技术中的圆管相比，在流通面积相同的情况下，挤压件40移动较小的距离就可完全压扁输液管10，因此挤压件40的行程可以设计的比较下，有利于提高输注泵的紧凑性，有利于实现小型化。并且，将输液管10设置为扁管，有利于提高每次挤压出药的精度，此外，输液管10在使用过程中弹性变形量小即可实现输液功能，有利于提高使用寿命。本实施例中的输液管10可以在整个长度方向均为扁管；或者，也可以设置为，与挤压件40配合的部分为扁管，其他部分为圆管。

在本实施例中，装配盒71和外壳80的内壁固定连接。外壳80的内壁上设置有两个支撑块，转轴20穿过两个支撑块，两个支撑块对转轴20起到支撑作用，转轴20和支撑块之间可以安装轴承以减小转动阻力。装配盒71位于两个支撑块之间。外壳80的内壁上还设置有两个支撑板，步进电机50位于两个支撑板之间。

输注泵还包括主芯片、显示屏、电机驱动、转速检测传感器、按键、管路压力传感器、指示灯、蜂鸣器等。显示屏固定在外壳80上，用于显示信息，主芯片配合电机驱动用于控制步进电机50的转速及旋转角度，转速检测传感器用于电机转速采集，以计算输注速度及输注量等，管路压力传感器用于监测管路阻塞，指示灯及蜂鸣器为声光报警装置。该输注泵具体可以为营养泵，电子输液泵，电子镇痛泵等产品。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种输送机构，其特征在于，包括：

转轴(20)和步进电机(50)，所述步进电机(50)驱动所述转轴(20)转动；

多个挡片(30)，多个所述挡片(30)沿圆柱螺旋线分布在所述转轴(20)的外周面上，多个所述挡片(30)绕所述转轴(20)的周向至少一个整圈；

挤压件(40)，可往返移动地设置，所述挤压件(40)用于挤压具有弹性的输液管(10)；所述挤压件(40)为多个，多个所述挤压件(40)并排设置且和多个所述挡片(30)一一对应；

其中，在所述转轴(20)转动的情况下，多个所述挡片(30)依次推动对应的所述挤压件(40)朝向所述输液管(10)移动，以使多个所述挤压件(40)依次挤压所述输液管(10)的对应部分。

2.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，在所述圆柱螺旋线的一个整圈上，均匀分布有至少10个所述挡片(30)；所述步进电机(50)的步距角小于等于1°。

3.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，所述转轴(20)转动任意角度的情况下，均具有至少两个相邻的所述挤压件(40)挤压所述输液管(10)。

4.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，相邻的所述挡片(30)相互连接，相邻的所述挤压件(40)相互接触。

5.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，所述挡片(30)为扇形结构，多个所述挡片(30)的外侧面均位于同一个圆柱面上，所述转轴(20)和多个所述挡片(30)为一体结构。

6.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，所述挤压件(40)和所述挡片(30)配合的一端的表面为弧面，所述挤压件(40)挤压所述输液管(10)的一端的表面为平面。

7.根据权利要求1所述的输送机构，其特征在于，所述输送机构还包括装配盒(71)和设置在所述装配盒(71)内的多个弹性件(72)，所述挤压件(40)安装在所述装配盒(71)内且所述挤压件(40)的两端均位于所述装配盒(71)外，每个所述挤压件(40)和至少一个所述弹性件(72)配合，所述弹性件(72)对所述挤压件(40)施加朝向所述转轴(20)的力。

8.根据权利要求7所述的输送机构，其特征在于，所述装配盒(71)具有顶壁和底壁，所述挤压件(40)包括主体(41)、挤压板(42)和限位板(43)，所述主体(41)穿过所述装配盒(71)，所述挤压板(42)位于所述主体(41)的一端，且挤压板(42)位于所述底壁和所述输液管(10)之间，所述限位板(43)位于主体(41)的侧壁且位于所述装配盒(71)内；其中，所述弹性件(72)的一端和所述底壁抵接，所述弹性件(72)的另一端和所述限位板(43)抵接；所述挤压板(42)和所述底壁止挡配合，和/或所述限位板(43)和所述顶壁止挡配合。

9.根据权利要求8所述的输送机构，其特征在于，所述限位板(43)为两个，两个所述限位板(43)分别位于所述主体(41)的两个相对侧壁，所述挤压件(40)还包括两个限位柱(44)，两个所述限位柱(44)分别和两个所述限位板(43)连接，每个所述限位柱(44)上均套设有一个所述弹性件(72)。

10.一种输注泵，其特征在于，所述输注泵包括外壳(80)、药袋(90)、具有弹性的输液管(10)和权利要求1至9中任一项所述的输送机构，所述输送机构和所述药袋(90)均位于所述外壳(80)的腔体内，所述输液管(10)的输入端和所述药袋(90)连通，所述输液管(10)的输出端和所述外壳(80)的外部连通。

11.根据权利要求10所述的输注泵，其特征在于，所述输注泵还包括固定在所述外壳(80)内的承载结构(60)，所述承载结构(60)承载所述输液管(10)；所述输液管(10)为扁管，所述输液管(10)的径向截面为矩形或椭圆形。

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