CN211884798U - 一种给药器及给药泵系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别地涉及一种给药器及给药泵系统，该给药器，包括壳体、传动组件及电路板组件；传动组件及电路板组件设于壳体内，壳体的一个端面为对接面；传动组件包括呈U形布置的电机、齿轮箱、同轴且螺纹连接的丝杆及推杆，该U形开口朝向对接面；电路板组件包括印制电路板、电池连接器和柔性电路板，印制电路板呈L形，该L形一条边位于对接面与电机的远离齿轮箱的一端之间，另一条边位于电机及推杆之间。根据本实用新型的技术方案，壳体中的移动组件和电路板组件在空间结构上互补，能够充满壳体内部，零部件布置更加合理，进而提高壳体的利用率，利于产品向小型化方向发展。

Description

一种给药器及给药泵系统

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别地涉及一种给药器及给药泵系统。

背景技术

胰岛素泵的基本功能是模拟胰腺的分泌功能，按照人体需要的剂量将胰岛素持续地每隔一定时间向使用者的皮下进行一次推注，保持全天血糖稳定，达到控制糖尿病的目的。现有的胰岛素泵主要包括给药器和储药器，给药器为驱动部分，利用驱动装置挤压储药器，将储药器中的胰岛素持续地挤压到使用者的皮下。

胰岛素泵需要长期贴敷在使用者的皮肤表面使用，如果胰岛素泵的体积较大会导致使用较为不便；因此，如何实现胰岛素泵的小型化是目前亟需解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供一种给药器及给药泵系统，给药器内部进行合理的布局，使其在实现给药功能同时实现小型化。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种给药器，包括壳体、传动组件及电路板组件；所述传动组件及所述电路板组件设于所述壳体内，所述壳体的一个端面为对接面；所述传动组件包括电机、齿轮箱、同轴且螺纹连接的丝杆及推杆，所述电机与所述电路板组件连接，所述电机、所述齿轮箱及所述推杆呈U形布置，该U形开口朝向所述对接面，所述电机的输出端与所述齿轮箱的一端连接，所述齿轮箱的另一端与所述丝杆连接，所述推杆远离所述齿轮箱的一端穿过所述对接面从而位于所述壳体的外侧；所述电路板组件包括印制电路板、电池连接器和柔性电路板，所述电机与所述柔性电路板连接，所述电池连接器与所述印制电路板连接，所述电池连接器上设有金属触点，所述金属触点凸出于所述对接面从而位于所述壳体的外侧，所述印制电路板呈L形，该L形一条边位于所述对接面与所述电机的远离所述齿轮箱的一端之间，另一条边位于所述电机及所述推杆之间。

可选地，所述印制电路板包括由软质电路板连接的两块硬质电路板，所述两块硬质电路板可叠加设置呈L形；所述电池连接器和所述柔性电路板与其中的一块所述硬质电路板连接。

可选地，所述电机为步进电机，所述柔性电路板上设有用于监控所述步进电机运行状态的光传感器。

可选地，所述齿轮箱的输出端设有压力传感器，所述压力传感器与所述柔性电路板连接；并且/或者所述推杆的末端设有位置传感器，所述位置传感器与所述柔性电路板连接。

可选地，所述印制电路上设有按键，所述壳体设有通孔，按键从该通孔中突出。

可选地，所述软质电路板上设有按键电路板，所述按键设于所述按键电路板上；所述壳体内设有用于连接所述按键电路板的固定槽，所述通孔位于所述壳体的侧板上。

可选地，所述电路板组件还包括与所述印制电路板连接的警示器件，所述警示器件为警示灯、震动电机、蜂鸣片中的一种或多种。

可选地，所述传动组件还包括限位套筒，所述限位套筒与所述齿轮箱的箱体连接，所述丝杆和所述推杆设于所述限位套筒内。

本实用新型还提供一种给药泵系统，包括储药器、电池及上述给药器。

可选地，所述储药器包括外壳，所述外壳内设有药液腔、电池腔和针管腔；所述外壳的一端为与所述给药器连接的对接端，所述药液腔和所述电池腔的开口位于所述对接端；所述药液腔内设有活塞，所述活塞与所述推杆抵接，所述电池腔用于容纳所述电池，所述电池的触点与所述电池连接器的金属触点接触；所述针管腔开口位于所述外壳的外壁上，所述针管腔内设有针管，所述针管与所述药液腔连通。

根据本实用新型的技术方案，给药器中，壳体内的传动组件呈U形结构，其中，U形结构的一条边(电机部分)较短，与对接面之间具有间隙，另一条边(推杆部分)较长，穿出对接面用于连接储药器；壳体中的电路板组件呈L形，L形的两条边分别设置在U形结构的中部及短边与对接面之间的间隙内。

壳体中的移动组件和电路板组件在空间结构上互补，能够充满壳体内部，零部件布置更加合理，进而提高壳体的利用率，利于产品向小型化方向发展。

附图说明

为了说明而非限制的目的，现在将根据本实用新型的优选实施例、特别是参考附图来描述本实用新型，其中：

图1是给药器的主视图；

图2是给药器另一侧的结构示意图；

图3是给药器侧端的结构示意图；

图4是给药器内部的结构示意图；

图5是印制电路板板的结构示意图；

图6是传动组件的结构示意图；

图7为图6中推杆推出状态的结构示意图；

图8是传动组件另一侧的结构示意图；

图9是胰岛素泵的结构示意图。

图中：

1：壳体；2：电机；3：齿轮箱；4：丝杆；5：推杆；6：印制电路板；7：电池连接器；8：柔性电路板；9：光传感器；10：压力传感器；11：位置传感器；12：按键；13：警示灯；14：震动电机；15：蜂鸣片；16：限位套筒；17：对接面；18：通孔；19：软质电路板；20：硬质电路板；21：按键电路板；100：给药器；200：电池；300：储药器。

具体实施方式

以下以胰岛素泵这一常见的给药泵系统为例来说明本实用新型的技术方案。本实用新型实施例中，图1是给药器的主视图；图2是给药器另一侧的结构示意图；图3是给药器侧端的结构示意图；图4是给药器内部的结构示意图。

如图1-4所示，一种给药器，包括壳体1、传动组件及电路板组件；传动组件及电路板组件设于壳体1内，壳体1的一个端面为对接面17；传动组件包括电机2、齿轮箱3、同轴且螺纹连接的丝杆4及推杆5，电机2与电路板组件连接，电机2、齿轮箱3及推杆5呈U形布置，该U形开口朝向对接面17，电机2的输出端与齿轮箱3的一端连接，齿轮箱3的另一端与丝杆4连接，推杆5远离齿轮箱3的一端穿过对接面17从而位于壳体1的外侧；电路板组件包括印制电路板6、电池连接器7和柔性电路板8，电机2与柔性电路板8连接，电池连接器7与印制电路板6连接，电池连接器7上设有金属触点，金属触点凸出于对接面17从而位于壳体1的外侧，印制电路板6呈L形，该L形一条边位于对接面17与电机2的远离齿轮箱3的一端之间，另一条边位于电机2及推杆5之间。

其中，壳体1远离对接面17的一端还设置有卡接凹槽，该卡接凹槽配合留置针组件的底板使用，底板上设有凸起的限位板，壳体1与底板连接时，限位板插入到卡接凹槽内，实现对壳体1的定位，此结构，即可实现壳体1与底板的快速连接，且起到限位作用，避免壳体1意外脱落。

本实施例提供的壳体1内部设置有传动组件和电路板组件，在结构基础上，通过改变各零部件的布置方式，使得壳体1内部的布局更加合理，空间利用率更高。具体的，如图6-8所示，将传动组件设置为U形结构，U形结构的一条边为电机2，另一条边为丝杆4及推杆5，底边为齿轮箱3，其中，电机2和推杆5与壳体1的两侧贴合，齿轮箱3与对接面17相对的一端贴合，即传动组件形成的U形结构在壳体1内部的边缘处，其与壳体1之间无缝隙，进而无空间浪费。给药器中不包括电源部分，只有在给药器与储药器及电池拼接在一起后，给药器中的电路板组件和传动组件才能得电；采用此布置方式，给药器独立设置时处于断电状态，并不能运行，因此可避免出现空载运行的状况。

本实施例中，由于给药器中无电源，因此，电路板组件上需要设置电池连接器7，利用电池连接器7连接给药器以外的电源(该电源设置在胰岛素泵的另一部分即储药器中)，电池连接器7的触点设置在对接面17上；电机2占用的空间较小，因此，电机2远离齿轮箱3的一端与对接面17之间具有一定空间的间隙，而为了使空间利用更充分，以及使电池连接器7与推杆5之间具有一定距离，在电机2与对接面17之间的间隔内也设置印制电路板6，该处的印制电路板6上连接电池连接器7；其中，印制电路板6还设置在U形结构的中部空隙内，从而使得印制电路板6的形状呈L形。

U形的传动组件和倒L形的电路板组件充满壳体1内部空间，使壳体1内部空间利用率更高，合理的布局设置利于产品的小型化。

本实施例中，为了进一步缩小电路板组件占用的空间，将其设置为双层结构，如图5所示，即印制电路板6包括两块硬质电路板20和软质电路板19，两块硬质电路板20叠加设置(之间具有一定高度的间距)并且通过软质电路板19连接；电池连接器7和柔性电路板8与其中的一块硬质电路板连接。两块硬质电路板分别呈L形状，叠加后仍呈L形，软质电路板连接两块硬质电路板20，软质电路板19可承受较大的弯曲程度，因此，其所在位置可不局限在某一处，灵活性更高。

壳体1内的底部设有凸起的挡板和柱体，位于下一层的硬质电路板20的边缘抵接在挡板的一侧，挡板的顶端设有用于卡接该层硬质电路板20的钩体；位于下一层的硬质电路板20上设有穿孔，柱体穿过穿孔，穿出部分具有一定的高度(该高度为两层硬质电路板20之间的间隔距离)，位于上一层的硬质电路板20与柱体的顶端通过螺钉连接。

其中，电路板组件中包括按键12，优选地，软质电路板19上设有按键电路板21，按键12设于按键电路板21上；壳体1内设有用于连接按键电路板21的固定槽，通孔18位于壳体1的侧板上。按键12属于特殊按键，并不需要频繁使用，只在人体血糖值较高的时候使用，例如，饭后一段时间内人体血糖较高，需要的胰岛素量较大，此时便可选择采用手动按压按键12的方式，一次性的注入一定剂量的胰岛素(剂量可调)。由于按键12并非常用的操作按键，且为了避免误操作，将通孔18设置在壳体1的一侧，不易被触碰的位置。

其中，在结构布置方面，条状的软质电路板19位于两块硬质电路板20的一侧，软质电路板19具有一个弯折处，使得软质电路板19也形成上下两层结构，其中，一层位于推杆5的下方，另一层位于推杆5的上方，形成半包围结构，而按键电路板21则设置在推杆5远离硬质电路板20的一侧。采用此结构空间利用率更高，结构布置更加合理。

本实施例中，电机2为步进电机2，步进电机2的正反转最终转化为推杆5在轴向方向的升高或降低，胰岛素泵中，推杆5升高推动活塞完成胰岛素注射操作；步进电机2具有精度高，可实现小幅度推进等特性，可有效降低胰岛素注射剂量偏差，提高注射量控制的精准度。

其中，本实施例中步进电机连接编码器，编码器配合步进电机2使用，当编码器检测到步进电机出现丢步的状况时，将检测到信息及时反馈给电路板组件，电路板组件中的控制装置进一步发出控制信号，使步进电机转动，确保其能够转动到指定位置；步进电机与编码器结合的方式大大提高了给药的精准度。

为了进一步实现注射的精准控制，在柔性电路板8上设有光传感器9，其中，光传感器9为一个或多个，采用步进电机配合一定数量的光传感器9实现对电机运转状态的实时监控，与步进电机的驱动信号实现闭环控制。其中，光传感器9可以采用U型光耦、对射式光电开关等，需要能够感知步进电机输出轴转动引起的光线变化。

优选地，齿轮箱3的输出端设有压力传感器10，压力传感器10与柔性电路板8连接；并且/或者推杆5的末端设有位置传感器11，位置传感器11与柔性电路板8连接。压力传感器10直接感知齿轮箱3输出端的压力值，位置传感器11采用导向材料导通固定位置的电路进行指定位置判断；压力传感器10和位置传感器11通过检测不同的参数，判断推杆5的运行情况，达到实时监控的目的，确保注射的精准度。

本实施例中，电路板组件还包括与印制电路板6连接的警示器件，警示器件为警示灯13、震动电机14、蜂鸣片15中的一种或多种。警示器件可采用声光等方式达到提示的目的，如，药剂不足或电池电量不足等状况时，提醒用户及时处理，确保给药器及胰岛素泵的正常使用。

本实施例中，丝杆4的末端设有齿轮，齿轮箱3尾端的齿轮与丝杆4上的齿轮啮合，由于丝杆4与推杆5螺纹连接，齿轮箱3驱动丝杠自转，从而带动推杆5周向移动，将周向运动转换为轴向运动。其中，为了避免推杆5出现摆动的现象，在推杆5的外侧设置一限位套筒16，使得推杆5只能沿着限位套筒16伸缩，确保轴向的精准移动。限位套筒16的形状与推杆5的外形相适配。

如图9所示，本实用新型还提供一种给药泵系统，包括储药器300、电池200及上述给药器100。储药器300、电池200和给药器100为独立的三个结构，使用时拼接成给药泵系统，其中，储药器300为一次性使用部分，储药器300中的药液用完之后，该储药器300废弃，不能重复使用；而电池200及给药器100则是重复使用部分，电池200采用充电电池，配置有适配器，可充电重复使用，在储药器300中设置有放置电池200的电池腔，拼接时电池200放置在电池腔内，储药器300废弃时，将电池200取出，可再次使用。

本实施例中，电池200远离其上触点的一端设有一个或多个向外延伸的柱体，相应的在储药器组件300的电池腔4内，相应设有容置该柱体的空间，此设计方式的目的在于，避免电池200安装位置错误，且能实现款速安装。

本实施例中，储药器300包括外壳，外壳内设有药液腔、电池腔和针管腔；外壳的一端为与给药器连接的对接端，药液腔和电池腔的开口位于对接端；药液腔内设有活塞，活塞与推杆5抵接，电池腔用于容纳电池，电池的触点与电池连接器7的金属触点接触；针管腔开口位于外壳的外壁上，针管腔内设有针管，针管与药液腔连通。其中，将电池和/或电池连接器7上的金属触点设置为弹簧形式，当两金属触点接触时，可达到抵接的效果，从而确保连接的稳定性。

胰岛素泵使用时：电池200充电保持足够电量，储药器300中抽入药液，例如胰岛素药液，以下以胰岛素泵为例，轻弹外壳，并推动活塞，排出药液中的气泡，电池200置于储药器300的电池腔内，电池200上的金属触点处于储药器300的对接面处，储药器300中补满胰岛素液后活塞的外端也位于对接面处；将储药器300的对接面和给药器100的对接面对接，其中储药器300的外壳或给药器100的壳体向对方延伸形成开口，该开口可与对侧的壳体或外壳卡接形成整体结构。

电池为电机2供电，电机2的输出轴转动，驱动齿轮箱3中的齿轮组转动，驱动力传递至丝杆4，丝杆4自传使得推杆5提升高度，推杆5与活塞相互抵接从而推动活塞移动，活塞将胰岛素由针管挤出，其中，针管连接皮下留置针，由皮下留置针将胰岛素注射到人体内。

当储药器300中的胰岛素药液用尽后，将储药器300与给药器100分离，取出储药器300中电池，将其废弃，新的储药器300抽入胰岛素药液，放入电池200后与给药器100连接，胰岛素泵继续使用。

本实施例提供的给药泵系统，储药器组件300外壳的对接面设置向外延伸的环形卡接口，给药器100壳体靠近对接面的一端能够插入到环形卡接口内，连接时，给药器100的对接面和储药器组件的对接面相对设置，并向其中一者或两者施加朝向对接处的力，从而使给药器100与储药器组件300卡接连接；其中，可在给药器100的壳体和/或储药器组件300的外壳的表面设置防滑层，如凸起的条棱或点，可增大摩擦力，方便施力操作。

当需要分离时，使用者一手握住给药器100，另一手握住储药器组件300，同时向上或向下以对接处为施力点施力，便可听到“咔”的一声，此时将给药器100和储药器组件300分离。该给药泵系统拼装、拆装操作简单方便。

以上是以胰岛素泵为例进行了说明，在实现中，上述技术方案可应用于其他需要自动多次皮下推注的给药装置。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种给药器，其特征在于，包括壳体(1)、传动组件及电路板组件；所述传动组件及所述电路板组件设于壳体(1)内，壳体(1)的一个端面为对接面(17)；

所述传动组件包括电机(2)、齿轮箱(3)、同轴且螺纹连接的丝杆(4)及推杆(5)，电机(2)与所述电路板组件连接，电机(2)、齿轮箱(3)及推杆(5)呈U形布置，该U形开口朝向对接面(17)，电机(2)的输出端与齿轮箱(3)的一端连接，齿轮箱(3)的另一端与丝杆(4)连接，推杆(5)远离齿轮箱(3)的一端穿过对接面(17)从而位于壳体(1)的外侧；

所述电路板组件包括印制电路板(6)、电池连接器(7)和柔性电路板(8)，电机(2)与柔性电路板(8)连接，电池连接器(7)与印制电路板(6)连接，电池连接器(7)上设有金属触点，所述金属触点凸出于对接面(17)从而位于壳体(1)的外侧，印制电路板(6)呈L形，该L形一条边位于对接面(17)与电机(2)的远离齿轮箱(3)的一端之间，另一条边位于电机(2)及推杆(5)之间。

2.根据权利要求1所述的给药器，其特征在于，印制电路板(6)包括由软质电路板(19)连接的两块硬质电路板(20)，两块硬质电路板(20)可叠加设置呈L形；

电池连接器(7)和柔性电路板(8)与其中的一块硬质电路板(20)连接。

3.根据权利要求1或2所述的给药器，其特征在于，电机(2)为步进电机，柔性电路板(8)上设有用于监控所述步进电机运行状态的光传感器(9)。

4.根据权利要求1或2所述的给药器，其特征在于，齿轮箱(3)的输出端设有压力传感器(10)，压力传感器(10)与柔性电路板(8) 连接；

并且/或者

推杆(5)的末端设有位置传感器(11)，位置传感器(11)与柔性电路板(8)连接。

5.根据权利要求2所述的给药器，其特征在于，印制电路板(6)上设有按键(12)，壳体(1)设有通孔(18)，按键(12)从该通孔(18)中突出。

6.根据权利要求5所述的给药器，其特征在于，软质电路板(19)上设有按键电路板(21)，按键(12)设于按键电路板(21)上；

壳体(1)内设有用于连接按键电路板(21)的固定槽，通孔(18)位于壳体(1)的侧板上。

7.根据权利要求1或2所述的给药器，其特征在于，所述电路板组件还包括与印制电路板(6)连接的警示器件，所述警示器件为警示灯(13)、震动电机(14)、蜂鸣片(15)中的一种或多种。

8.根据权利要求1或2所述的给药器，其特征在于，所述传动组件还包括限位套筒(16)，限位套筒(16)与齿轮箱(3)的箱体连接，丝杆(4)和推杆(5)设于限位套筒(16)内。

9.一种给药泵系统，其特征在于，包括储药器(300)、电池(200)及如权利要求1-8任一项所述的给药器(100)。

10.根据权利要求9所述的给药泵系统，其特征在于，所述储药器(300)包括外壳，所述外壳内设有药液腔、电池腔和针管腔；

所述外壳的一端为与所述给药器(100)连接的对接端，所述药液腔和所述电池腔的开口位于所述对接端；

所述药液腔内设有活塞，所述活塞与所述推杆抵接，所述电池腔用于容纳所述电池，所述电池的触点与所述电池连接器的金属触点接触；

所述针管腔开口位于所述外壳的外壁上，所述针管腔内设有针管，所述针管与所述药液腔连通。

Images