CN208582811U - 驱动单元、医疗用泵以及药剂投放器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种驱动单元、医疗用泵以及药剂投放器。上述驱动单元包括马达以及与上述马达连结的减速部，上述马达为带铁芯有刷电动机，其具有铁芯及Y型接线的绕组，上述减速部包括至少一个行星齿轮组，至少一个行星齿轮组中设置在上述马达一侧的第一级行星齿轮组包括：与上述马达的旋转轴一同旋转的第一太阳齿轮；以及与上述第一太阳齿轮啮合的四个第一行星齿轮。

Description

驱动单元、医疗用泵以及药剂投放器

技术领域

本实用新型涉及适用于便携设备的驱动单元，特别是用于药剂投放器的医疗用泵的驱动单元。

背景技术

对于糖尿病、高血压等慢性病患者而言，可能需要长期注射某一种治疗药物。例如，糖尿病患者在病情比较严重的情况下，需要每日自行注射胰岛素。因而，对于便携式的电动药剂投放器(电动药剂注射器)的需求不断增加。在这种便携式的电动注射器中，通常都安装有用于驱动医疗用泵的驱动单元，对于这种驱动单元，要求低耗电量、低噪音以及振动小。

现有的医疗泵所使用的驱动单元如图1所示，包含未图示的马达以及减速机构，马达为有刷无铁芯直流电动机，减速机构为行星齿轮减速机构，在壳体91内收纳有三级行星齿轮组P1、P2以及P3。

固定在马达的旋转轴上的太阳齿轮与第一级齿轮组P1的3个行星齿轮啮合，第二级齿轮组P2的太阳齿轮与第二级齿轮组P2的行星齿轮啮合。如此，马达所输出的旋转力从马达旋转轴(太阳齿轮)→第一级齿轮组P1的行星齿轮→行星齿轮架→第二级齿轮组P2的太阳齿轮→第二级齿轮组P2的行星齿轮→行星齿轮架→第三级齿轮组P3的太阳齿轮→第三级齿轮组P3的行星齿轮→行星齿轮架→输出轴的顺序传递至驱动对象。

实用新型内容

但是，在上述现有的驱动单元中，由于使用价格相对价高的有刷无铁芯直流电动机，因而总体成本较高，无法满足便携式设备的整体成本要求。因此，需要在满足低耗电量、噪音低以及振动小等要求的基础上，以更低的成本制造用于便携式设备的驱动单元，特别是用于医疗泵的驱动单元。

本实用新型的技术方案1的驱动单元包括马达以及与上述马达连结的减速部，上述马达为带铁芯有刷电动机，其具有铁芯及Y型接线的绕组，上述减速部包括至少一个行星齿轮组，至少一个行星齿轮组中设置在上述马达一侧的第一级行星齿轮组包括：与上述马达的旋转轴一同旋转的第一太阳齿轮；以及与上述第一太阳齿轮啮合的四个第一行星齿轮。

在本实用新型的技术方案2的驱动单元中，上述减速部还包括第二级行星齿轮组，上述第二级行星齿轮组包括第二太阳齿轮和四个与上述第二太阳齿轮啮合第二行星齿轮。

在本实用新型的技术方案3的驱动单元中，上述减速部还包括第三级行星齿轮组以及第四级行星齿轮组，上述第三级行星齿轮组中设置有三个行星齿轮，上述第四级行星齿轮组中设置有三个行星齿轮。

在本实用新型的技术方案4的驱动单元中，上述第一级行星齿轮组的第一行星齿轮由树脂构成；上述第二级行星齿轮组的第二行星齿轮由树脂构成。

在本实用新型的技术方案5的驱动单元中，上述马达为2极3槽带铁芯有刷电动机。

本实用新型的医疗用泵使用上述技术方案1-5中的任一项所述的驱动单元作为驱动源。

本实用新型的药剂投放器包括：用于输入药剂投放量的操作部；根据输入至上述操作部的药剂投放量输出控制信号的控制部；根据上述控制部所输出的控制信号动作，并投放药剂的药剂吐出部；以及供给电力的电源，上述药剂吐出部包括上述技术方案6所述的医疗用泵以及收纳药剂的药剂收纳部，上述医疗用泵将上述药剂收纳部所收纳的药剂投放给使用者。

附图说明

图1是表示现有的驱动单元中的减速机构的结构示意图。

图2是表示本实用新型的药剂投放器的结构的示意图。

图3是表示图2中的药剂投放器的药剂吐出部P的示意图。

图4是表示本实用新型的驱动单元1的示意图。

图5是表示本实用新型的驱动单元1的马达11的分解示意图。

图6是表示本实用新型的驱动单元1的减速部20的立体示意图。

图7是表示第一级齿轮组21的结构的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施例进行详细的说明。本实用新型的驱动单元可以应用于各种便携式设备，例如便携式药剂投放器，也可以用于非便携式的药剂投放器。药剂投放器D的结构如图2所示。药剂投放器D是向患者投放药剂的便携式器具。利用药剂投放器D来向患者投放药剂的频率根据所投放的药剂不同而不同，可以是一周一次、一周数次、一日数次等。

药剂投放器D在外壳CS内部设置有药剂吐出部P、控制部B以及电源V。另外，在外壳CS上还另外设置有操作部M。使用者对操作部M进行操作，设定所要投入的药剂量。控制部B根据从操作部M输入的药剂投放量，控制药剂吐出部P的动作。电源V向药剂投放器具D供电。电源V可以是干电池也可以是锂电池等能够进行充电的电池。

图3是表示药剂吐出部P的结构的一个例子的剖视示意图。药剂吐出部P具备收纳有药剂的药剂收纳部8以及将药剂收纳部8中的药剂投放给使用者的医疗用泵7。医疗用泵7包括驱动单元1以及传动部6，驱动单元1根据控制部B输出的电信号动作，输出旋转运动。传动部6将驱动单元1所输出的旋转运动转化为直线运动输出。药剂容纳部8受传动部6输出的直线运动驱动，减小容纳体积，从而迫使预定的药剂量被吐出，从而实现药剂的投放。在本实施例中的药剂吐出部P采用了类似注射器的工作原理，但是也可以采用其他药剂投放方式，例如，类似点滴的药剂投放原理。

图4是表示驱动单元1的结构的一个例子的立体示意图。驱动单元1具备减速部20、马达11以及转速传感器12。减速部20与马达11同轴设置。如图5所示，马达11是有刷带铁芯电动机，其具备转子110、壳体111、换向器112、端盖113、轴承114以及减速部固定部件115。

转子110具备铁芯1100、线圈(绕组)1101以及旋转轴1102。若电流在线圈1101中流动，则铁芯1100产生磁性，与设置在壳体111内的永久磁铁之间产生磁力的相互作用，从而使转子110转动。转速传感器12用于检测转子110的旋转位置及方向，以用于马达11的控制。转速传感器12例如可以使用霍尔效应转速传感器。

铁芯1100是由多个同一形状的钢板层叠而成的层叠铁芯，其构成所产生的磁力线的通道。多个钢板层叠成大致圆筒状，在钢板的外周放射状地形成有多个槽。槽的数量例如为3个。线圈1101缠绕在槽中。旋转轴1102以与钢板的层叠方向一致的方式固定于铁芯1100的中心。铁芯1100与旋转轴1102一同旋转。

从电源V供给而来的电流经由换向器112输入至线圈1101。旋转轴1102将电动机1的旋转力输出至外部。在旋转轴1102的上端部设置有轴承114。

壳体111是一端开口的有底筒状(大致筒状)，转子110收纳在壳体111的内部。在壳体111的内部固定有未图示的2个永久磁铁，这2个永久磁铁构成定子，永久磁铁具体可以是钕磁铁、钐钴磁铁等。

换向器112根据控制部B输出的控制信息调整输出至线圈1101的电流。端盖113支撑插入至壳体111内部的转子110。太阳齿轮213固定于旋转轴1102，从而与旋转轴1102成为一体，随着旋转轴1102的旋转而旋转，将转子110的旋转传递至减速部20。在该实施例中，太阳齿轮213直接固定于旋转轴1102，但并不限定于此，也可以经由其他部件固定于旋转轴1102。减速部固定部件115用于将马达11与减速部20固定为一体。

为了降低消耗电流，马达11的三相线圈采用Y型接线(星形接线)方法。由此，相对于三角形接线方式能够降低线电流，从而降低消耗电流。作为一个优选的实施例，马达11为2极3槽有刷带铁芯电动机。

图6是减速部20的结构的立体图。减速部20包含减速部壳25、盖26、第一级齿轮组21、第二级齿轮组22、第三级齿轮组23、第四级齿轮组24、以及输出轴27。减速部壳25呈一端开放的大致筒状，第一级齿轮组21～第四级齿轮组24收纳在减速部壳25中，在减速部壳25的内侧，形成有内齿轮。盖26为中间开口的大致环状，设置在减速部壳25的开口端，限定第一级齿轮组21～第四级齿轮组24的位置。

第一级齿轮组21包含四个行星齿轮211、行星齿轮架212以及太阳齿轮213，太阳齿轮213固定于马达11的旋转轴1102，四个行星齿轮211与太阳齿轮213啮合。四个行星齿轮211设置于行星齿轮架212的一侧，在行星齿轮架212的另一侧设置有第二级齿轮组22的太阳齿轮223，太阳齿轮223随行星齿轮架212的旋转而旋转。第二级齿轮组22结构与第一级齿轮组21的结构类似，包括四个行星齿轮221、行星齿轮架222以及太阳齿轮223。第三级齿轮组23包含三个行星齿轮231、行星齿轮架232以及太阳齿轮233，三个行星齿轮231与太阳齿轮233啮合。第四级齿轮组24包含三个行星齿轮241、行星齿轮架242以及太阳齿轮243，三个行星齿轮241与太阳齿轮243啮合，并带动行星齿轮架242转动，进而带动固定于行星齿轮架242的输出轴27转动。

随马达11的旋转轴1102一同旋转的第一级齿轮组21的太阳齿轮213转动，则与太阳齿轮213啮合的行星齿轮211转动，行星齿轮211带动行星齿轮架212转动，进而带动第二级齿轮组22的太阳齿轮223转动。太阳齿轮223带动与其啮合的行星齿轮221转动，行星齿轮221带动行星齿轮架222转动，进而带动第三级齿轮组23太阳齿轮233转动。如此，马达11的旋转轴1102的转动传递至与第四级齿轮组24的行星齿轮架242一同转动的输出轴27。

在第一级齿轮组21以及第二级齿轮组22中，分别设置了四个行星齿轮211、221，这四个行星齿轮由树脂构成。如图7所示，第一级齿轮组21的太阳齿轮213与行星齿轮211啮合，在减速部壳25的内齿轮固定不动的情况下，行星齿轮211在太阳齿轮213的带动下自转并公转，进而带动行星齿轮架212转动。在减速部壳25的内齿轮的齿数为太阳齿轮213的齿数的3倍时，第一级齿轮组21的减速比为4:1。如果第一级齿轮组21～第四级齿轮组24都采用相同的减速比，则减速部整体的减速比为256:1。

在本实用新型中，由于马达11为价格相对低廉但转子相对较重的带铁芯有刷电动机，因此，为了降低机械噪音，降低振动在第一级齿轮组21及第二级齿轮组22中分别设置了四个行星齿轮211、221。也就是说，驱动单元1的噪音即振动通常都是由马达的振动而引起的。通过设置四个行星齿轮，相较于三个行星齿轮的情况，增加了接触面积。从转子传递来的振动能够被四个行星齿轮抑制，从而减小了噪音及振动。

另外，在减速比相同的情况下，若设置三个行星齿轮则相较于四个行星齿轮的情况，需要增加行星齿轮组的级数。因此，本实施例的设置四个行星齿轮的齿轮组能够缩短整体的长度。

在上述实施例中，在第一级齿轮组21及第二级齿轮组22中设置了四个行星齿轮，但并不限定于此，也可以采用仅在第一级齿轮组21中设置四个行星齿轮的结构，也可以在第三级齿轮组23或第四级齿轮组24中设置四个行星齿轮。

另外，在上述实施例中，减速部20的旋转轴与马达11的旋转轴1102同轴，但本实用新型并不限定于此，可以通过蜗杆及蜗轮，将减速部的旋转轴与马达的旋转轴设置成垂直关系。

以上，对本实用新型的优选实施例进行了说明，但本实用新型并不限定于此，能够在不脱离本实用新型的权利要求书的范围内进行各种变更。

Claims (7)

1.一种驱动单元，其包括马达以及与上述马达连结的减速部，

其特征在于，

上述马达为带铁芯有刷电动机，其具有铁芯及Y型接线的绕组，

上述减速部包括至少一个行星齿轮组，

至少一个行星齿轮组中设置在上述马达一侧的第一级行星齿轮组包括：与上述马达的旋转轴一同旋转的第一太阳齿轮；以及与上述第一太阳齿轮啮合的四个第一行星齿轮。

2.根据权利要求1所述的驱动单元，其特征在于，

上述减速部还包括第二级行星齿轮组，上述第二级行星齿轮组包括第二太阳齿轮和四个与上述第二太阳齿轮啮合第二行星齿轮。

3.根据权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，

上述减速部还包括第三级行星齿轮组以及第四级行星齿轮组，

上述第三级行星齿轮组中设置有三个行星齿轮，

上述第四级行星齿轮组中设置有三个行星齿轮。

4.根据权利要求2所述的驱动单元，其特征在于，

上述第一级行星齿轮组的第一行星齿轮由树脂构成；

上述第二级行星齿轮组的第二行星齿轮由树脂构成。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的驱动单元，其特征在于，

上述马达为2极3槽带铁芯有刷电动机。

6.一种医疗用泵，其特征在于，使用上述权利要求1-5中的任一项所述的驱动单元作为驱动源。

7.一种药剂投放器，其特征在于，包括：

用于输入药剂投放量的操作部；

根据输入至上述操作部的药剂投放量输出控制信号的控制部；

根据上述控制部所输出的控制信号动作，并投放药剂的药剂吐出部；以及

供给电力的电源，

上述药剂吐出部包括权利要求6所述的医疗用泵以及收纳药剂的药剂收纳部，上述医疗用泵将上述药剂收纳部所收纳的药剂投放给使用者。