CN212347349U - 旋转计量泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及旋转计量泵。提供了一种用于流体计量系统的旋转泵。旋转泵往复运动并通过来自限位开关的信号反转，由泵系统的旋转套筒上的致动器臂使所述限位开关偏转。旋转泵包括由两次注射成型工艺形成的柱塞和可选的塞子，并且包括包覆成型在柱塞的头部和可选的塞子的头部上的密封件。

Description

旋转计量泵

技术领域

本实用新型总体上涉及用于可穿戴药物输注贴片的计量系统，并且具体涉及旋转计量泵。

背景技术

糖尿病是以因胰岛素分泌缺陷、胰岛素作用障碍、或者两者共同所导致的以高血糖水平为标志的一系列疾病。糖尿病会导致严重的健康并发症和过早死亡，但是糖尿病患者可以使用众所周知的产品来帮助控制疾病和降低并发症的风险。

糖尿病患者的治疗选择包括特制饮食、口服药物和/或胰岛素疗法。糖尿病治疗的主要目标是控制患者的血糖(糖)水平，从而提高零并发症生活的可能。但是在实现良好的糖尿病管理的同时平衡好其他生活需求和状况通常并不容易。

目前，针对治疗I型糖尿病的每日胰岛素疗法有两种主要模式。第一种模式包括注射器和胰岛素笔，所述注射器和所述胰岛素笔需要每次注射时实施针刺，通常每天三到四次。这些装置简单易用且成本相对低。用于管理糖尿病的另一种广泛采用且有效的治疗方法是使用胰岛素泵。通过以变化速率提供连续胰岛素输注来更真实地模拟胰腺的行为，胰岛素泵可以帮助用户基于其个人需求将其血糖水平保持在目标范围内。通过使用胰岛素泵，用户可以使其胰岛素疗法去匹配其生活方式，而不是使用户的生活方式去匹配胰岛素注射如何对其起作用。

但是，常规胰岛素泵存在若干缺点。例如，通常在胰岛素泵中使用的导螺杆和活塞型计量系统对于用户来说通常是笨重的，其要求大高度和大占据区域。

常规胰岛素泵通常还要求大量的部件和移动零件，从而增大了机械故障的风险。

常规胰岛素泵通常具有依赖于过多有时难以确定查明因素的过长的剂量准确性容差环。这可能导致剂量准确性方面的损失。

常规胰岛素泵通常还具有过于复杂的流体路径。这可能导致复杂或不充分的灌注和空气排出。

常规胰岛素泵通常还要求高精度致动器，从而增加了常规贴片泵的成本。

部分胰岛素泵还存在在胰岛素贴片的容器和插管之间创造直接流体路径的风险。这可能导致用户给药超剂量。

常规胰岛素泵通常还要求复杂的感测方案。这会导致成本增加以及准确性和可靠性降低。

常规胰岛素泵通常还具有在升高的系统背压下容易发生泄漏的阀。这会导致准确性和可靠性降低。

常规胰岛素泵通常还要求暴露于潜在高背压的大工作容积和大系统体积。这会导致准确性和可靠性降低。

常规胰岛素贴片通常还具有需要大型电池的低效马达，因此增大了胰岛素贴片的尺寸。

因此，需要一种与常规导螺杆和活塞型计量系统相比具有降低的高度和占据区域的计量系统，从而提高使用者的舒适度。

还需要一种与常规胰岛素泵相比具有减少数量的部件和移动零件的计量系统，从而提高胰岛素贴片的机械安全性。

还需要一种与常规计量泵相比具有依赖于少量因素的短的剂量准确性容差环的计量系统，从而提高剂量准确性。

还需要一种与常规计量系统相比具有简单流体路径的计量系统，从而简化灌注和空气去除。

还需要一种与常规计量系统相比使用低精度致动器的计量系统，从而降低胰岛素贴片的成本。

还需要一种与常规计量系统相比在容器和插管之间没有直接流体路径的计量系统，从而更好地保障使用者不超剂量。

还需要一种与常规计量系统相比具有简单感测方案的计量系统，从而降低成本并提高胰岛素贴片的准确性和可靠性。

还需要一种与常规计量系统相比具有对于升高的系统背压下的泄漏而言是强健的阀的计量系统，从而提高胰岛素贴片的准确性和可靠性。

还需要一种与常规计量系统相比具有暴露于潜在高背压的小工作容积和低系统体积的计量系统，从而提高胰岛素贴片的准确性和可靠性。

还需要一种与常规计量系统相比要求带小型电池的高效率马达的计量系统，从而减小胰岛素贴片的尺寸。

实用新型内容

本实用新型的说明性实施例的一方面是基本上解决上述和其他问题，并提供一种小型且可靠的计量系统。

本实用新型的说明性实施例的一方面是提供一种计量系统，其与常规导螺杆和活塞型计量系统相比具有减小的高度和占据区域，以提高使用者的舒适度。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规胰岛素泵相比具有减少数量的部件和移动零件，以增加胰岛素贴片的机械安全性。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量泵相比具有依赖于少量因素的短剂量准确性容差环，从而提高剂量准确性。例如，在本实用新型的说明性实施例中，针对剂量准确性的容差环是短的，并且仅依赖于两个容易测量的尺寸：泵直径和螺旋槽的轴向尺寸。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比具有简单的流体路径，从而简化灌注和空气去除。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比利用低精度致动器，从而降低胰岛素贴片的成本。例如，在本实用新型的说明性实施例中，机构可以在行程的两个终点处超转(over-rotate)，并且仍然保持剂量准确性。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比在容器和插管之间没有直接流体路径，从而更好地保障使用者不超剂量。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比具有简单感测方案，从而降低成本并增加胰岛素贴片的准确性和可靠性。例如，在本实用新型的说明性实施例中，感测方案基于接触开关。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其中泵的机械行程允许简单触发插管插入机构。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比具有对于升高的系统背压下的泄漏而言是强健的阀，从而提高了胰岛素贴片的准确性和可靠性。例如，在本实用新型的说明性实施例中，阀在不同状态之间移动时没有容积变化。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比具有暴露于潜在高背压的小工作容积和低系统体积，从而提高胰岛素贴片的准确性和可靠性。

本实用新型的说明性实施例的另一方面是提供一种计量系统，其与常规计量系统相比使用带小型电池的高效率马达，从而减小胰岛素贴片的尺寸。

本实用新型的前述和/或其他方面通过提供一种在可穿戴式胰岛素输注贴片中使用的计量系统来实现。例如，在本实用新型的说明性实施例中，计量系统是更大的流体子系统的一部分，该更大的流体子系统包括用于存储胰岛素的柔性容器和用于将胰岛素输送到皮下组织中的插管组件。计量系统从容器中吸出小剂量的流体，然后顺着插管线路将其推入患者体内。流体剂量相对于容器容积是小的，使得需要许多次泵行程才能完全排空容器。

在本实用新型的一些方面中，提供一种旋转计量泵，所述旋转计量泵包括：歧管，所述歧管包括与流体容器流体连通的容器端口和与插管流体连通的插管端口；套筒，所述套筒包括侧孔，所述套筒适于在所述歧管内在第一定向和第二定向之间轴向地旋转，在所述第一定向上，所述侧孔与所述容器端口对准，在所述第二定向上，所述侧孔与所述插管端口对准，所述套筒还包括螺旋槽，所述螺旋槽具有第一端和第二端；柱塞，所述柱塞包括模制在柱塞头部上的包覆成型的密封件，所述柱塞适于在所述套筒内轴向地旋转和平移，其中，所述柱塞在所述套筒内的轴向平移改变泵容积，所述泵容积与所述套筒的所述侧孔流体连通，所述柱塞还包括联接构件，所述联接构件适于在所述螺旋槽内以及在所述螺旋槽的所述第一端和所述第二端之间移动，以随着所述柱塞旋转而使所述柱塞在所述套筒内轴向地平移；马达，所述马达适于当所述套筒处于所述第一定向时使所述柱塞在第一方向上旋转，从而使所述泵容积增加，并且当所述联接构件到达所述螺旋槽的所述第一端时使所述套筒和所述柱塞一起旋转，使得所述套筒移动成所述第二定向；所述旋转计量泵进一步包括旋转限位开关，所述旋转限位开关在所述套筒旋转以使所述侧孔与所述插管端口定向之后使所述马达反向；其中，所述套筒包括固定到所述套筒的致动器臂，所述致动器臂在所述套筒沿任一方向旋转时移动所述限位开关，并且其中，当所述致动器臂旋转越过所述限位开关时，所述限位开关被偏压以返回到中心位置。

在本实用新型的一些方面中，所述柱塞还包括凸起，并且所述歧管包括窗口，并且所述凸起在所述窗口内移动以防止当所述套筒在所述歧管内旋转时所述套筒相对于所述歧管轴向平移。

在本实用新型的一些方面中，所述旋转计量泵还包括塞子，所述塞子包括包覆成型到所述塞子的头部上的密封件，所述塞子被插入到所述套筒中以形成所述泵容积的与所述柱塞相对的表面。

在本实用新型的一些方面中，所述套筒包括面止挡件，所述面止挡件形成所述泵容积的与所述柱塞相对的表面。

在本实用新型的一些方面中，所述旋转计量泵还包括在所述柱塞和所述塞子上的密封件，以在所述柱塞和所述套筒之间以及在所述塞子和所述套筒之间形成液密密封。

在本实用新型的一些方面中，所述马达包括输出齿轮，所述输出齿轮具有用于接收所述柱塞的凸起的槽，所述槽允许所述柱塞在所述马达旋转所述柱塞的同时相对于所述马达轴向地移动。

在本实用新型的一些方面中，所述旋转计量泵还包括互锁件，当施加到所述套筒的转矩低于预定阈值时，所述互锁件防止所述套筒旋转，并且其中，当所述转矩超过所述预定阈值时，所述互锁件允许所述套筒旋转。

在本实用新型的一些方面中，所述套筒包括棘突，所述棘突与所述互锁件上的隆起部接合以防止所述套筒旋转，并且其中，当施加到所述套筒的转矩超过所述预定阈值时所述互锁件挠曲以允许所述棘突移动越过所述互锁件上的所述隆起部。

在本实用新型的一些方面中，所述旋转计量泵还包括至少一个端口密封件，所述端口密封件在所述套筒和所述容器端口之间形成液密密封。

在本实用新型的一些方面中，所述旋转计量泵还包括至少一个端口密封件，所述端口密封件在所述套筒和所述插管端口之间形成液密密封。

在本实用新型的一些方面中，所述端口密封件是单体的弹性体部件。

本实用新型的附加和/或其他方面和优点将在下面的描述中阐明，或者将从描述中变得显而易见，或者可以通过本实用新型的实施而获知。本实用新型可以包括具有以上方面的一个或多个、和/或特征的一个或多个、以及其组合的方法或设备或系统。本实用新型可以包括例如在所附权利要求中叙述的特征的一个或多个、和/或以上方面的组合。

附图说明

当结合附图阅读下面的详细描述时，将更容易理解本实用新型的说明性实施例的各种目的、优点和新颖特征，其中：

图1示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的架构图；

图2示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的流体和计量系统部件的布置图；

图3示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统的示意性分解图；

图4示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统的布置图；

图5示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统的示意性剖视图；

图6A和6B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在起始位置中的多个视图；

图7A和7B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入行程期间的多个视图；

图8A、8B和8C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入行程之后的阀状态改变期间的多个视图；

图9A和9B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入行程停止位置中的多个视图；

图10A和10B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在排出行程期间的多个视图；

图11A、11B和11C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在排出行程之后的阀状态改变期间的多个视图；

图12A和12B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在泵循环完成之后的多个视图；

图13示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统的分解图；

图14示出了根据本实用新型的计量泵的说明性实施例的泵组件的示意性分解图；

图15示出了根据本实用新型的计量泵的说明性实施例的马达与齿轮箱组件的示意性分解图；

图16A、16B、16C和16D示出了说明根据本实用新型的将活塞组装到套筒中的方法的多个示意图；

图17A、17B和17C示出了说明根据本实用新型将塞子组装到套筒中的方法的多个示意图；

图18A、18B、18C和18D示出了说明根据本实用新型的将套筒组装到歧管中的方法的多个示意图；

图19是根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的泵组件的示意性剖视图；

图20A、20B、20C、20D和20E示出了多个示意性剖视图，其示出了根据本实用新型的阀状态改变的方法；

图21A、21B和21C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统中用于泵和套筒旋转的限位开关的多个视图；

图22A、22B和22C示出了多个示意性剖视图，其示出了根据本实用新型的将泵组装到齿轮箱中的方法；

图23A、23B和23C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在起始位置中的多个视图；

图24A和24B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在排出行程期间的多个视图；

图25A、25B和25C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在排出行程之后的阀状态改变期间的多个视图；

图26A和26B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在排出旋转停止位置中的多个视图；

图27A和27B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入行程期间的多个视图；

图28A、28B和28C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入行程之后的阀状态改变期间的多个视图；

图29A和29B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在吸入旋转停止位置中的多个视图；

图30A、30B和30C示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的计量子系统在泵循环完成之后的多个视图；

图31A、31B和31C示出了根据本实用新型的计量组件的说明性实施例的马达与齿轮箱组件以及修改的泵组件的多个视图；

图32示出了根据本实用新型的计量组件的说明性实施例的泵组件的分解图；

图33A和33B示出了根据本实用新型的贴片泵的示例性实施例的将活塞组装到套筒中；

图34A、34B、34C、34D和34E示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的将套筒组装到歧管中；

图35示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的套筒和歧管组件的剖视图；

图36A、36B和36C示出了当套筒旋转时根据本实用新型的贴片泵的示例性实施例的阀状态改变的多个剖视图；

图37A、37B、37C和37D示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的套筒旋转限位开关；

图38A和38B示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的具有分别包覆成型到歧管和泵活塞上的弹性体端口和活塞密封件的泵组件的分解图；

图39A、39B、39C和39D示出了根据本实用新型的贴片泵的说明性实施例的具有替代旋转限位开关设计的泵组件的分解图；

图40示出了根据本实用新型的计量组件的说明性实施例的分解图；

图41示出了图40的计量组件的组装图；

图42示出了图40的计量组件的剖视图；

图43A、图43B和图43C示出了根据本实用新型的说明性实施例的互锁件与图40的计量组件的套筒的相互作用；

图44示出了根据本实用新型的计量组件的另一说明性实施例的剖视图；

图45是可用于本实用新型的替代示例性实施例的限位开关和致动器臂的等距视图；

图46是根据图45的实施例的限位开关和旋转套筒的等距视图；

图47是图45的限位开关的俯视图；

图48是图45的限位开关和致动器臂的俯视图；

图49是图46的旋转套筒的端视图；

图50是图45的限位开关和致动器臂的剖视立视图；

图51A和图51B是示出根据本实用新型的示例性实施例的限位开关和旋转套筒的相对位移的图表；

图52至图58示出了根据本实用新型的另一示例性实施例的用于泵的改进的柱塞的不同透视图；

图59至图62示出了用于图52至图58的改进的柱塞的包覆成型密封件的不同透视图；

图62至图67示出了改进的泵塞的不同透视图；

图68是利用本实用新型的示例性实施例的改进的柱塞、塞子和包覆成型密封件的泵系统的分解图；

图69是根据本实用新型的示例性实施例的制造泵的方法的流程图。

在所有附图中，应将相似的附图标记理解为指代相似的元件、特征和结构。

具体实施方式

相关申请：本申请是2018年7月31日提交的美国专利申请第16/050,159号的部分继续申请，所述美国专利申请第16/050,159号是2016年9月29日提交的美国专利申请第15/300,695号的部分继续申请，所述美国专利申请第15/300,695号是2015年4月6日提交的国际申请号PCT/US2015/024517的美国国家阶段，其要求2014年4月7日提交的美国临时申请第61/976,361号的优先权。这些申请中的每一个的全部内容均通过引用并入本文。

如本领域的技术人员将理解的，存在实施根据本文公开的本实用新型的实施例的计量系统的示例、改进和布置的多种方式。尽管将参考在附图和以下描述中所描绘的说明性实施例，但是本文公开的实施例并不意味着穷尽了公开的本实用新型所涵盖的各种替代设计和实施例，并且本领域技术人员将易于理解，在不脱离本实用新型的情况下可以进行各种修改并且可以进行各种组合。

尽管包括但不限于患者或医疗保健专业人员的各种人员可以操作或使用本实用新型的说明性实施例，但是为了简便起见，在下文中操作者或使用者将被称为“使用者”。

尽管在本实用新型的说明性实施例中可以采用各种流体，但是为了简便起见，在下文中注射装置中的液体将被称为“流体”。

在图1至图30中描绘了根据本实用新型的说明性实施例。在根据本实用新型的说明性实施例中，提供了一种用于可穿戴式胰岛素输注贴片的计量系统。例如，在本实用新型的说明性实施例中，计量系统是更大的流体子系统的一部分，该更大的流体子系统包括用于存储胰岛素的柔性容器和用于将胰岛素输送到皮下组织中的插管组件。计量系统从容器中吸出小剂量的流体，然后顺着插管线路将其推入患者体内。流体剂量相对于容器容积是小的，使得需要许多次泵行程才能完全排空容器。

图1示出了根据本实用新型的示例性实施例的贴片泵100的架构图。贴片泵100包括流体子系统120、电子元件子系统140和功率存储子系统160。

流体子系统120包括与容器124流体连通的加注端口122。容器124适于通过加注端口接收来自注射器的流体。

流体子系统120还包括机械地联接到容器124的体积传感器126。体积传感器126适于检测或确定容器内的流体体积。

流体子系统120还包括计量子系统130，所述计量子系统包括机械地联接到泵与阀致动器134的集成式泵与阀系统132。集成式泵与阀系统132与流体子系统120的容器124流体连通，并且由泵与阀致动器134致动。

流体子系统120还包括插管机构，所述插管机构具有机械地联接到插管129的展开致动器128。展开致动器128适于将插管129插入到使用者体内。插管129与计量子系统130的集成式泵与阀系统132流体连通。

流体子系统120还包括机械地联接到在插管129和集成式泵与阀系统132之间的流体路径的堵塞传感器136。堵塞传感器136适于检测或确定在插管129和集成式泵与阀系统132之间的通路中的堵塞。

电子元件子系统140包括电联接到流体子系统120的体积传感器126的体积感测电子设备142、电联接到计量子系统130的泵与阀致动器134的泵与阀控制器144、电联接到流体子系统120的堵塞传感器136的堵塞感测电子设备146、以及可选的电联接到流体子系统的插管129的展开电子设备148。电子元件子系统140还包括电联接到体积感测电子设备142、泵与阀控制器144、堵塞感测电子设备146、以及展开电子设备148的微控制器149。

功率存储子系统160包括电池162或本领域已知的任何其他电功率源。电池162可以适于为贴片泵100的任何元件或电子部件供电。

图2示出了根据本实用新型的示例性实施例的贴片泵200的流体和计量系统部件的布置图。贴片泵200包括计量子系统230、控制电子设备240、电池260、容器222、加注端口224以及插管机构226。贴片泵200的元件基本上类似于以相似的附图标记进行标示的说明性贴片泵100的元件，并且基本上类似于说明性贴片泵100的元件那样相互作用。

图3是根据本实用新型的示例性实施例的贴片泵的计量子系统300的分解图。计量子系统300包括机械地联接到布置在泵外壳306内的泵活塞304的DC齿轮马达302。泵活塞304通过联接销310机械地联接到泵壳体308。计量子系统300还包括在泵活塞304和泵壳体308之间的泵密封件312。计量子系统300还包括位于布置在阀壳318内的密封件托架316上的端口密封件314。

在本实用新型的示例性实施例中，DC齿轮马达的输出轴320可以沿任一方向旋转360°。泵活塞304可以沿任一方向旋转360°，并且可以平移大约0.050英寸。泵壳体308可沿任一方向旋转180°。泵外壳306、端口密封件314、密封件托架316和阀壳318优选地是固定的。

计量子系统300包括容积泵，所述容积泵具有集成式流动控制阀&机械致动器和驱动系统。泵包括活塞304和旋转致动的选择器阀。计量系统将精确的胰岛素体积从柔性容器中抽入形成在活塞304和泵壳体308之间的泵容积320中(参见图5)，然后将该胰岛素体积通过插管推入患者皮下组织，从而以不连续的小剂量给予胰岛素。泵行程在流体路径内创造正压和负压梯度，从而引起流动。行程和泵容积内径确定了剂量的标称大小和准确性。流体控制阀主动地在泵行程的每个终点处的容器和插管流体端口之间往返，从而交替地阻塞和打开该端口，以确保流体流动是单向的(从容器到患者)，以及确保在容器和患者之间无自由流动的可能性。

图4是根据本实用新型的示例性实施例的计量子系统300的组装图。还示出了马达至活塞联接器322、活塞至泵壳体联接器324、容器端口326和插管端口328。

图5是本实用新型的示例性实施例的计量子系统300的剖视图。如图所示，在活塞和泵壳体308之间形成有泵容积320。泵壳体包括侧端口330，当马达302使得泵往复运动时，所述侧端口在容器端口326和插管端口328之间交替取向，如将在下面更详细地描述。

在操作中，根据本实用新型的计量系统的说明性循环包括4个步骤：180°泵吸入(逆时针)(从泵朝马达观察)；180°阀状态改变(逆时针)；180°泵排出(顺时针)；和180°阀状态改变(顺时针)。完整的循环要求沿着每个方向的完整旋转(360°)。

图6A是计量子系统300处于起始位置的等距视图，图6B是剖视图。在起始位置，泵活塞302被完全伸出，泵壳体堵住了插管端口328处的插管端口流动路径，并且容器端口326朝向泵壳体308的侧端口330敞开，并且旋转限位传感器332被接合。泵壳体308包括接收联接销310的螺旋槽334。活塞304与泵壳体308滑动接合，使得当活塞304在泵壳体308内旋转时(通过马达302的旋转力)，联接销310沿螺旋槽334滑动，从而迫使活塞304相对于泵壳体308轴向地平移。在该实施例中，螺旋槽334形成到泵壳体308中，并且为联接销310提供180°的旋转。

图7A是计量子系统300在吸入行程期间的等距视图，图7B是剖视图。DC马达302转动泵活塞304，所述活塞经由联接销310沿着泵壳体308的螺旋槽334驱动(旋转和平移)。泵活塞304朝着DC马达302平移，从而将流体抽入到不断增大的泵容积320中。在吸入行程期间，密封件和泵壳体308的外径之间的摩擦优选地足够高，以确保泵壳体308不旋转。泵壳体308是固定的，而泵容积320在增大。插管端口328被堵住，而容器端口326对流入不断增大的泵容积320中的流体打开。马达302与泵活塞304之间存在滑动接合。

图8A是贴片泵在吸入行程之后的阀状态改变期间的组装图，图8B是细节图，图8C是剖视图。转矩从马达302的驱动轴传递到泵活塞304，然后通过联接销310传递到泵壳体308。一旦联接销310旋转到螺旋槽334的端部，马达302的继续旋转就会致使联接销310使得泵壳体308和泵活塞304作为整体一起旋转而没有相对轴向平移。泵壳体308上的侧端口330在容器端口326和插管端口328之间旋转。泵壳体308的侧端口330的表面张力将流体保持在泵容积320中。在马达302的下一个180°旋转后，泵壳体的侧端口330与容器端口326对准而与插管端口328对准。在此之间，插管端口328和容器端口326均被堵住。联接销310位于螺旋槽334的端部处，并且将转矩传递到泵壳体308。联接销310将泵活塞304和泵壳体308锁定在一起，以防止两个部件之间相对轴向运动。因此，泵活塞304和泵壳体308作为整体旋转，并且不相对于彼此平移。泵壳体308旋转，同时泵容积320固定并且泵活塞304旋转。密封件314、密封件托架和阀壳318优选地是固定的。

图9A是计量子系统在吸入行程停止位置中准备输注的组装图，图9B是剖视图。如图所示，泵壳体308的侧端口330与插管端口328对准，泵容积320被增大，容器端口326被堵住。旋转限位传感器332通过旋转泵壳体308上的特征接合。马达302、泵活塞304、以及泵壳体308是固定的。

图10A是计量子系统300在排出行程期间的组装图，图10B是剖视图。在吸入行程结束时，泵壳体308接合限位开关332，这导致DC马达302切换方向。因此，马达302转动活塞304，并且沿着泵壳体308的螺旋槽334驱动联接销310，从而使活塞304轴向平移。泵活塞304轴向平移离开DC马达302，从而将流体从泵容积320推出插管端口328至插管。在排出行程期间，密封件314与泵壳体308的外径之间的摩擦优选地足够高以确保泵壳体308不旋转。插管端口328对流出不断缩小的泵容积320的流体开放。容器端口326被堵住。泵壳体308是静止的，而同时泵容积320不断缩小并且泵活塞304以螺旋运动的方式旋转和平移。马达滑动地连接到活塞304，以适应活塞在螺旋槽334中旋转时所述活塞的平移运动。

图11A是计量子系统300在排出行程之后的阀状态改变期间的组装图，图11B是细节图，图11C是剖视图。转矩从马达302的驱动轴传递到泵活塞304，然后经由联接销310传递到泵壳体308。泵壳体308和泵活塞304作为整体旋转，而没有相对轴向运动。泵壳体308上的侧端口330在容器端口326和插管端口328之间旋转，这两个端口在旋转期间都被堵住。泵壳体308的侧端口330的表面张力将流体保持在泵容积320中。联接销310将泵活塞304和泵壳体308锁定在一起，以防止两个部件之间的相对轴向运动。因此，泵活塞304和泵壳体308作为整体旋转，并且不相对于彼此平移。在泵容积320固定的同时，泵壳体308旋转。密封件314、密封件托架以及阀壳318优选地是固定的。

图12A是计量子系统300在泵循环完成之后的组装图，图12B是剖视图。泵机构(活塞304)完全伸出，从而完成泵循环。旋转限位传感器332被接合以使马达302倒转并且再次开始泵循环。插管端口328被堵住，而容器端口326对来自容器的流动路径打开。

在前述示例性实施例中，泵活塞既旋转又平移，泵壳体旋转，并且阀壳是固定的。但是，应当理解的是在其他实施例中，系统可以构造成使得泵活塞旋转，泵壳体既旋转又平移，并且阀壳平移，或者导致泵容积增大和缩小的运动的任何其他组合，并且与泵容积连通的端口从与容器端口对准移动成与插管端口对准。

在前述示例性实施例中，泵行程和阀状态改变构造成具有来自马达的180°旋转致动。但是，应当理解的是可以为泵循环的各段选择任何合适的角度。

在前述示例性实施例中，在阀状态改变期间在插管和容器端口之间存在漏气(atmospheric break)。然而，应当理解的是在其他实施例中，可以构造密封件或者可以添加附加的密封件，以消除漏气并在状态改变期间密封泵与阀系统。

在前述示例性实施例中，使用DC齿轮马达来驱动泵与阀。然而，在其他实施例中，可以提供任何合适的驱动机构来驱动泵与阀。例如，螺线管、镍钛诺丝、音圈致动器、压电马达、蜡马达、和/或本领域已知的任何其他类型的马达可用于驱动泵。

在前述示例性实施例中，泵使用完全排出行程。然而，应当理解的是在其他实施例中，具有顺序递增排出行程的系统可以用于分配更精细的剂量。

在前述示例性实施例中，泵采用开/关式限位开关来确定系统在旋转行程的极限处的状态。然而，应当理解的是在其他实施例中，可以使用具有确定中间状态的能力的其他传感器，例如编码器轮和光学传感器，以提高感测方案的分辨率。

应当理解的是可以调整泵的内径以改变每次循环的标称输出。

在前述示例性实施例中，泵使用弹性体O形环密封件。然而，应当理解的是也可以使用其他布置。例如，可以将流体密封件直接模制到密封件托架上，可以使用其他弹性体密封件(例如方形密封圈(quad ring))，或者可以使用其他密封材料(例如特氟龙或聚乙烯唇缘密封件)。

在本实用新型的替代实施例中，泵的运动可用于启动或者触发插管的展开。

在前述示例中，系统有利地使用双向致动。马达旋转逆转以在吸入和排出行程之间交替。这提供了防止在马达故障的事件中失控的安全特征。马达必须往复运动，以便泵持续地输送来自容器的药物。但是，应当理解的是在其他实施例中，计量系统被设计为使用单向致动器。

在前述示例性实施例中，系统使用具有两个柔性壁的袋状容器。然而，在其他实施例中，可以以任何合适的方式形成容器，其包括具有一个刚性壁和一个柔性壁。

图13是根据本实用新型的另一个说明性实施例的用于贴片泵的计量子系统1300的分解图。计量子系统1300包括马达与齿轮箱组件1302以及泵组件1304。

图14是泵组件1304的分解图。泵组件1304包括在泵歧管1312内通过联接销1310机械地联接到套筒1308的活塞1306。泵组件1304还包括端口密封件1314、塞子1316、套筒旋转限位开关1318和输出齿轮旋转限位开关1320。

活塞1306沿任一方向总共旋转196°，并且可以平移大约0.038英寸。套筒1308和塞子1316沿任一方向一起(成对)旋转56°。泵歧管1312和端口密封件1314是固定的。

图15是马达与齿轮箱组件1302的分解图。马达与齿轮箱组件1302包括齿轮箱盖1322、组合齿轮1324、输出齿轮1326、轴1328、齿轮箱基部1330、马达小齿轮1322和DC马达1334。

图16A-16D示出了活塞1306、套筒1308和联接销1310的组装和操作。图16A示出了活塞1306，其包括接收联接销1310的压配孔1338以及紧密地将活塞密封在套筒1308内的活塞密封件1340。套筒1308包括螺旋槽1342。活塞1306被轴向地压入套筒1308中，然后联接销1310穿过螺旋槽1342压配到孔1338中。这提供了与上述实施例类似的操作，其中因联接销1310和螺旋槽1342的相互作用，活塞1306的旋转导致活塞1306相对于套筒1308轴向平移。图16B示出了组装的活塞1306、套筒1308和联接销1310，其中联接销1310示出处于螺旋槽1342的下端处。图16C示出了由于螺旋槽1342所导致的活塞1306相对于套筒1308的轴向行程长度1344。图16D示出了锥形面1346，其优选地设置在螺旋槽1342的端部处，以使联接销1310在槽1342内居中。

图17A示出了塞子1316与套筒1308的组装。如图所示，塞子1316包括键1346以及密封件1348。密封件1348使得塞子紧密装配在套筒1308内。套筒1308设有适于接收键1346的凹部1350。键1346将塞子1316锁定成与套筒1308旋转接合。在组装期间，塞子1316被压靠在(在前的)活塞1306的端面上，以便使泵室中的空气最少化。密封件1348与套筒1308的内表面之间的摩擦轴向地保持塞子1316。在适当选择密封件直径、挤压度、和材料的情况下，塞子1316还可以用作堵塞或超压传感器。泵压力大于阈值将导致塞子1616轴向移动并与套筒旋转限位开关1318脱离。摩擦抵抗低于期望阈值的压力将塞子1316保持就位。图17B和17C示出了活塞1306在套筒1308内的轴向运动。图17B示出了处于第一状态的活塞1306，其中活塞1306和塞子1316之间的泵容积最小或为零。如图所示，联接销1310抵靠螺旋槽1342的最低端。图17C示出了处于第二状态的活塞1306，其中活塞1306和塞子1316之间的泵容积1352最大。如图所示，联接销1310抵靠螺旋槽1342的最高端。

图18A-18D示出了将套筒1308组装到歧管1312中。如图18A所示，歧管1312包括端口密封件1314，以分别密封容器端口1354和插管端口1356。套筒上的小侧孔1358(参见图17B)在间隔开56度的两个端口之间来回旋转地往复移动。如图18B所示，套筒1308包括凸起1360，歧管1312包括对应的槽1362，以允许套筒1308被组装到歧管1312中。图18C示出了设置在歧管中的歧管窗口1364。当将套筒1308组装到歧管1312中时，凸起1360被接收在窗口1364中并在窗口1364中行进。凸起1360和窗口1364相互作用以允许套筒1308在两个位置之间旋转，同时防止套筒1308相对于歧管1312轴向平移。套筒1308在第一位置和第二位置之间旋转，在所述第一位置中，侧孔1358与容器端口1354对准，在所述第二位置中，侧孔1358与插管端口1356对准。图18D示出了组装到歧管1312中的套筒1308，其中凸起1360位于歧管窗口1364内。

图19是组装后的计量系统的剖视图。如图所示，端口密封件1314是压缩在套筒1308的外径和歧管1312中的凹窝之间的面密封件。还如图所示，凸起1360位于歧管窗口1364内，并且示出了侧孔1358处于容器端口1354和插管端口1356之间的过渡中。输出齿轮1326包括凸轮特征1366，所述凸轮特征与旋转限位开关1320接合，以指示活塞1306和套筒1308沿任一方向的旋转运动结束。

图20A-20E是剖视图，其示出了套筒1308在歧管1312内旋转以使侧孔从与容器端口1354对准移动成与插管端口1356对准。图20A示出了与容器端口1354对准的侧孔1358。同时在该位置中，活塞1306从塞子1316移开，以用来自容器的流体填充容积1352。图20B示出了当套筒1308开始朝向插管端口1356旋转时的套筒1308。在该位置中，侧孔1358由容器端口1354上的密封件1314密封。因此，密封件1314和侧孔1358的直径优选地选择为使得密封件1314覆盖侧孔1358的开口。图20C示出了在容器端口1354的密封件1314和插管端口1356的密封件1314之间的套筒1308的侧孔1358。在该位置中，两个密封件1314都不会堵住侧孔1358，但是液体的表面张力将液体保持在泵室中。图20D示出了侧孔1358进一步旋转至插管端口1356的密封件1314覆盖侧孔1358的开口的位置。最后，图20E示出了侧孔1358旋转成与插管端口1356对准。同时在该位置中，活塞1306轴向平移以缩小容积1352，从而迫使流体从插管端口1356流出并抵达插管。

图21A-21C示出了限位开关的操作。如图21A所示，塞子1316包括与限位开关1318相互作用的凸轮特征1368。当套筒1308和塞子1316旋转时，凸轮特征1368使限位开关1318的金属柔性件彼此接触，直到塞子1316已经完全旋转到下一个位置为止。当塞子1316处于塞子旋转的任一终点时，在其中一个柔性件中的隆起部1370靠在凸轮特征1368中，如图21中所示。打开和关闭每个旋转周期的限位开关1318指示塞子1316保持与限位开关1318正确对准。在超压或堵塞的情况下，增大的压力将导致塞子1316从套筒1308滑出并且脱离与限位开关1318的对准。因此，检测到超压情况。在旋转周期的每个终点处，限位开关1320由输出齿轮1326的凸轮特征1366接合。这告知马达1344要反向。如图所示，利用两个金属柔性件无法从限位开关确定完成了哪个旋转周期。然而，将意识到第三柔性件将允许确定接合方向。

图22A-22C示出了马达与齿轮箱1302与泵组件1304的组装。如图22A和22B所示，马达与齿轮箱1302包括接收旋转限位开关1320的开口1372。以这种方式，位于齿轮箱壳体内部的输出齿轮1326可以接近并接合限位开关1320的柔性件。马达与齿轮箱1302还包括轴向保持卡扣1374，使得泵组件1304可以卡扣配合到马达与齿轮箱1302。马达与齿轮箱1302包括在泵接收插槽1378内的旋转键1376，以接收泵组件1304并防止泵组件1304相对于马达与齿轮箱1302旋转。输出齿轮1326包括适于接收活塞1306上的凸起1382(图22C)的槽1380(图22B)。在组装时，凸起1382被接收到槽1380中，使得输出齿轮1326可将转矩传递至活塞1306。随着输出齿轮1326旋转，泵活塞的凸起1382在槽中既旋转又轴向滑动。马达连接件和限位开关上的金属弹簧柔性件在最终组装期间用于与电路板上的盘电接触。

在运行中，前述上述实施例的泵循环包括五个步骤。首先，大约120°泵排出(从泵朝齿轮箱观察时逆时针)；56°阀状态改变(逆时针)；140°泵吸入(顺时针)；56°阀状态改变(顺时针)；以及大约20°突动(jog)(逆时针)，以避开(clear)限位开关。整个泵循环需要输出齿轮沿每个方向旋转196度。

图23A-30C示出了泵循环。为了清楚起见，在附图中仅示出了齿轮箱组件1302的输出齿轮1326。

图23A示出了起始位置。如图所示，输出齿轮1326的凸轮1366不与旋转限位开关1320接触，使得柔性件彼此不接触。泵活塞1306缩回，如图22C中联接销1310在螺旋槽1342内的位置所示。在该位置中，套筒1308堵住容器流动路径，插管端口1356向套筒1308的侧孔1358打开，并且旋转极限传感器1320和套筒传感器1318(参见图23B)均打开。

图24A和24B示出了排出行程期间的计量子系统。输出齿轮1326沿第一旋转方向(参见图24B中的箭头)转动泵活塞1306，所述活塞经由联接销1310沿着套筒1308中的螺旋槽1342的螺旋路径驱动(参见图24A)。泵活塞1306在旋转的同时平移离开齿轮箱，从而将来自泵室1352的流体排出插管端口1356。在排出行程期间，端口密封件1314与套筒1308的外径之间的摩擦应当足够高，以确保套筒1308在循环的该部分期间不旋转。

图25A-25C示出了在排出行程之后的阀状态改变期间的计量子系统。如图25A所示，在联接销1310到达螺旋槽1342的远端之后，转矩继续从输出齿轮1326传递到泵活塞1306，经由联接销1310传递到套筒1308。套筒1308和泵活塞1306作为整体旋转而没有相对轴向运动。套筒1308上的侧孔1358(在图25A-25C中未示出)在容器端口1354和插管端口1356之间移动。凸起1360在歧管1312的窗口1364内沿箭头所示的方向移动。如图25B所示，套筒限位开关1318被塞子1316的凸轮表面闭合。

图26A和26B示出处于排出旋转停止位置的计量子系统。套筒的侧孔1358(在图26A或26B中未示出)与容器端口1354对准，泵容积1352被缩小，并且插管端口1356被堵住。塞子1316处于停止位置，并且套筒限位开关1318打开。输出齿轮凸轮1366接触旋转限位开关1320以指示旋转结束，使得输出齿轮1326停止以改变方向。

图27A和27B示出了在吸入行程期间的计量子系统。输出齿轮1326沿图27B中的箭头所示方向转动泵活塞1306。由于联接销1310在螺旋槽1364内的相互作用，活塞1306相对于套筒1308轴向平移。泵活塞1306朝着齿轮箱平移，从而将流体从容器抽入泵室1352中。在吸入行程期间，密封件与套筒1308的外径之间的摩擦应当足够高，以确保套筒1308不会相对于歧管1312旋转。

图28A至28C示出了在吸入行程之后的阀状态改变期间的计量子系统。联接销1310到达螺旋槽1342的上端，马达1302继续传递转矩，从而导致套筒1308和活塞1306一起旋转。套筒1308上的凸起1360沿图28A中箭头所示的方向在歧管1312中的窗口1364内移动。当塞子1316与套筒1308一起旋转时，塞子1316的凸轮表面1368使套筒限位开关1318闭合。套筒1308和泵活塞1306作为整体旋转而没有相对轴向运动旋转。在此旋转期间，套筒1308的侧孔1358在容器端口1354和插管端口1356之间移动。

图29A和29B示出了处于吸入旋转停止位置的计量子系统。在该位置中，套筒1308的侧孔1358与插管端口1356对准，泵容积1352增大，并且容器端口1354被堵住。输出齿轮1326的凸轮1366接合旋转限位开关1320以指示旋转完成。马达1302停止以改变方向。套筒限位开关1318打开。

图30A-30C示出了在泵循环完成之后的计量子系统。输出齿轮凸轮1366突动离开旋转开关1320，并准备开始另一次循环。

图31A-31C示出了根据本实用新型的示例性实施例的另一计量系统3100a。图31A示出了马达与齿轮箱组件3101以及修改的泵组件3100。马达与齿轮箱组件3101基本上类似于以上结合图13-30C示出和描述的马达与齿轮箱组件。

图32是泵组件3100的分解图。泵组件3100包括泵歧管3102、端口密封件3104、密封件保持器3106、旋转±196°并轴向平移±0.038英寸的活塞3108、联接销3110、具有导电垫的套筒3112、以及具有柔性臂3128的套筒旋转限位开关3114。如图所示，具有导电垫的套筒3112旋转±56°。

泵组件3100包括三个柔性臂3128，它们操作为旋转行程限位开关3114。下面将更详细地描述旋转行程限位开关3114。旋转行程限位开关3114直接感测套筒3112的位置，而不是感测输出齿轮的位置。这允许套筒3112相对于歧管3102和插管端口的更精确的角对准。

图33A-33B示出了将活塞3108组装到套筒3112中。在该实施例中，套筒3112中的内壁3113形成泵室的端面。活塞套筒上的特征被设计成具有容差，以最小化活塞3108的端面与套筒的内壁3113的面之间的间隙。

图34A-34E示出了将套筒3108组装到歧管3102中。如图所示，端口密封件3104、密封件保持器3106、以及套筒3112被插入到歧管3102中。套筒3112上的小侧孔3115(参见图34E)在优选地相隔56度的容器端口和插管端口之间旋转地来回往复移动。套筒3112插入越过歧管3102中的保持凸起3116(参见图34D)，然后入就位，以防止轴向行进。因为该实施例防止或最小化塞子的轴向运动，所以通常不提供塞子的轴向运动所进行的堵塞感测。

图35示出了穿过端口密封件3104且穿过到歧管3102的侧端口的轴线截取的套筒3112和歧管3102组件的剖视图。到歧管3102的侧端口包括插管端口3118和容器端口3120。端口密封件3104是面密封件，其被压缩在套筒3112的外径和歧管3102中的凹窝之间。

图36A-36C是随着套筒3112从容器端口3120旋转到插管端口3118而穿过侧端口的轴线截取的剖视图，以示出阀状态改变。在图36A所示的初始位置中，套筒侧孔3115对容器端口3120打开。在该位置，插管端口3118被堵住。在图36B所示的中间位置中，在过渡期间，套筒侧孔3115被端口密封件3104堵住。在图36C所示的最终位置中，套筒侧孔3115对插管端口3118敞开。在该位置中，容器端口3120被堵住。

图37A-37D示出了套筒旋转限位开关3114的操作。三触点开关式设计允许贴片系统通过切换输入信号而不是通过软件跟踪套筒的角定向来区分两个旋转限位。歧管3102优选地包括歧管安装柱3122。开关触点3114利用粘合剂、超声焊接、热熔或任何其他合适的结合方法结合到柱3122。套筒3112在套筒3112的端部上包括导电垫3124。这些导电垫可以是印刷的或包覆成型的金属插入件或者可以通过任何其他合适的手段来提供。套筒旋转限位开关3114包括用于针对柔性件的间隔与安装特征的塑料包覆成型件3126。套筒旋转限位开关3114还包括三个金属柔性件3128。歧管3102设置有对准槽3130，所述对准槽接收柔性件3128。如图37B所示，在第一位置中，套筒3112上的侧孔3115与插管端口3118对准。在该位置中，套筒3112上的导电垫3124桥接中间与右侧触点3128a、3128b。在中间位置中，如图37C所示，套筒3112上的侧孔3115位于端口3118和3120之间的中间位置处。在该位置中，开关3114的两侧都是打开的。在最终位置中，如图37D所示，套筒3112上的侧孔3115与容器端口3120对准。在该位置，套筒3112上的导电垫3124桥接中间与左侧触点3128b、3128c。

上述泵具有修改的操作顺序。除了不再要求要往回突动20°之外，操作顺序与上述基本相同。上述三触点开关设计不需要往回突动，并且完整的泵循环由以下四个部分构成。第一，存在大约140°泵排出，从泵朝齿轮箱观察时逆时针。第二，存在56°阀状态改变，也是逆时针。第三，存在140°泵吸入，顺时针。第四，存在56°阀状态改变，顺时针。整个泵循环要求输出齿轮沿每个方向旋转196度。

图38A和38B示出了泵组件的另一种类型的分解图，其具有被分别包覆成型到歧管和泵活塞上的弹性体端口和活塞密封件。这种类型的泵以与上述泵基本相同的方式工作，但是具有更少的独立部件并且更容易组装。将密封件直接包覆成型到歧管和活塞上减少有助于密封压缩的尺寸的数量，从而允许密封性能上更紧密的控制和更少的变动。

图39A示出了具有替代的旋转限位开关设计的泵组件3900的分解图。这种类型的泵组件包括用于套筒旋转限位开关的两触点设计。利用这种设计，泵将在泵循环的终点处正确地往回突动，使得接触开关3902将在休息状态中打开。如图39B所示，在第一位置中，套筒上的侧孔3115与插管端口对准。在该位置中，套筒上的第一肋状件3904迫使触点闭合。在图39C所示的中间位置中，套筒上的侧孔3115处于端口之间的中间位置处，并且肋状件3904、3906都没有碰触接触开关3902，因此其是打开的。在图39D所示的第三位置中，套筒上的侧孔3115与容器端口对准。在该位置中，套筒上的第二肋状件3906再次迫使接触开关3902闭合。

图40是计量组件4000的另一示例性实施例的分解图。该实施例享有与上述实施例基本相似之处，因此以下描述着重于区别。计量组件4000包括具有螺旋槽4004的套筒2004、塞子4006、密封件4008、柱塞4010、联接销4012、歧管4014、端口密封件4016、以及柔性互锁件4018。图41示出了在组装形式中的计量组件。密封件4008优选地由弹性体材料形成，并且在结构上成单体。一个密封件4008安装到塞子4006上，另一个密封件4008被安装到柱塞4010上。塞子4006优选地通过胶合、熔焊、或任何其他合适的手段固定到套筒4002中。塞子的端面形成泵容积的一个表面。柱塞4010被插入到套筒4002中，并且联接销4012被压配到柱塞4010中并且伸入螺旋槽4004中，以在柱塞4010被马达(未示出)旋转时提供所述柱塞的轴向平移。柱塞4010的端面形成泵容积的对置表面。端口密封件4016优选地是单个的弹性体材料模制件。该实施例减少了零件的数量，并提高了可生产性。图42是组装后的计量组件的剖视图。

图43A-43C示出了互锁件4018与套筒4002的相互作用。如图41所示，互锁件4018在互锁件4018的任一端处安装到歧管4014上。如图43A所示，套筒4002的端面包括棘突4020，当计量组件处于第一位置(侧孔与容器泵对准)时，所述棘突与联锁件4018的隆起部4022相邻。在某些情况下，例如背压，柱塞4010和套筒4008之间的摩擦可能足以在柱塞4010和联接销4012到达螺旋槽4004的任一端之前使套筒旋转。这可能导致每次行程中泵送的液体体积不完整。为了防止这种情况，互锁件4018阻止套筒4002旋转，直到转矩超过预定阈值为止。这确保了柱塞4010在套筒4008内充分地旋转，直到联接销4012到达螺旋槽4004的端部。一旦联接销撞击螺旋槽4004的端部，马达的继续运动将使套筒上的转矩增大超过阈值，从而使互锁件挠曲并允许棘突4020经过隆起部4022。这在图43B中示出。在套筒4008的旋转完成以使得侧孔与插管端口定向时，棘突4020移动越过互锁件4018中的隆起部4022。这在图43C中示出。

图44示出了计量系统4400的另一示例性实施例的剖视图。计量系统4400包括修改的套筒4402，所述套筒具有形成泵容积的一个表面的面4404。该实施例消除了先前实施例中对塞子的需要，并且简化了制造。

图45示出了具有修改的套筒4500和切换机构4502的另一示例性实施例。图46是修改的套筒4500的透视图，类似于上述套筒其包括棘突4504，以与互锁件(未示出)相互作用。开关机构4502包括限位开关臂4506，所述限位开关臂适于沿任一方向旋转远离其中立位置。套筒4500包括切换杆(致动器臂)4508，所述切换杆适于在套筒4500旋转时与限位开关4506相互作用。图47示出了限位开关4506如何绕轴线旋转。开关机构4502提供电信号以指示限位开关4506的位置。图48是示出套筒4500的俯视图，所述套筒旋转至限位开关4506已经从中立位置旋转至其最大角度(α)的定向。套筒的进一步旋转导致限位开关4506脱离致动器臂4508并返回其中立位置。开关臂的这种定向变化指示套筒4500在一个方向上的旋转的结束，并使旋转计量泵反向。图49是朝向套筒面定向的侧视图，其示出了限位开关4506和致动器臂4508之间的相同相互作用。图50是侧视图，其示出了套筒4500和切换机构4502与互锁套环4510一起被结合到贴片泵中。

图51A示出了限位开关4506和致动器臂4508的相对角度位置。α是限位开关4506的角度。β是旋转套筒和致动器臂的角度。图51B示出了相对变化d(α)/d(β)与β。优选地，在β＝33°处触发反转。如图所示，当致动器臂4608旋转时，其将限位开关4506推离中立位置(α＝0°)。当致动器臂的角度β达到大约30β时，致动器臂4508避开限位开关4506，并且限位开关4506返回中立(α＝0°)，从而启动旋转泵的反向。当套筒4508沿另一方向旋转时，相同的过程相反地发生。因此，套筒来回往复运动。

现在将结合图52至图67描述改进的柱塞和泵塞部件。如现在将描述的那样，改进的柱塞5210和泵底部5206通过使这些部件更易于制造和组装并且通过从现有设计中消除潜在的流体泄漏源而改进了泵。在图52至图58中的多个视图示出柱塞5210。柱塞5210与图40所示的柱塞4010基本相似，除了不需要O形环4008之外，这是因为将在下文中描述的密封件被包覆成型到柱塞5210的头部5212上。

在图59至图62中的多个视图中示出了密封件5214。密封件5214有利地被包覆成型到柱塞5210的头部5212上。因此，具有密封件的柱塞有利地以两次注射成型工艺制造而成。柱塞5210由刚性塑料材料模制而成，然后作为第二次注射密封件5214由粘弹性弹性体模制到柱塞5210上。组合的柱塞5210和密封件5214更容易组装到整个泵中，并减少了O形环设计带来的泄漏机会。

在图63至图67中示出泵塞或塞子5206。泵塞5206基本上对应于图4中的塞子4006，除了代替O形环密封件5214(相同或基本相似的密封部件可用于柱塞5210和泵塞5206)包覆成型到泵塞5206的头部5208上之外。类似于上述柱塞5210，泵塞5206和密封件5214优选地以两次注射成型工艺制造。泵塞5206由刚性塑料材料模制而成，并且作为第二次注射密封件5214由粘弹性弹性体模制到泵塞5206上。

图68示出了计量组件4000的分解图，但是具有改进的柱塞5210、泵塞5206和密封件5214。本领域普通技术人员将理解，正如塞子4006在现有设计中是可选的并且可以如图44所示用壁4404代替，因此泵塞5206是可选的并且可以用类似的壁替换。

现在将结合图69描述根据本实用新型的示例性实施例的利用以上描述的包覆成型部件制造和组装泵的方法6900。首先，在步骤6902中，用刚性塑料模制柱塞。接下来，在步骤6904中，将密封件包覆成型到柱塞的头部上。密封件由粘弹性弹性体模制而成并且其尺寸设计成装配在泵室内并且密封泵室。可选地，在步骤6906中用刚性塑料模制泵塞，并在步骤6908中将密封件包覆成型到泵塞的头部上。在步骤6910中，将柱塞和泵塞插入泵的泵室中。在步骤6912中，将“销”插入柱塞中的孔中，以使得当泵马达使泵室旋转时柱塞能够轴向平移。

尽管以上仅详细描述了本实用新型的一些说明性实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在没有实质性背离本实用新型的新颖的教导和优势的前提下，在说明性实施例中可以进行许多修改并且说明性实施例的各种组合是可行的。因此，所有这样的修改意在包括在本实用新型的范围内。

Claims (11)

1.一种旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵包括：

歧管，所述歧管包括与流体容器流体连通的容器端口和与插管流体连通的插管端口；

套筒，所述套筒包括侧孔，所述套筒适于在所述歧管内在第一定向和第二定向之间轴向地旋转，在所述第一定向上，所述侧孔与所述容器端口对准，在所述第二定向上，所述侧孔与所述插管端口对准，所述套筒还包括螺旋槽，所述螺旋槽具有第一端和第二端；

柱塞，所述柱塞包括模制在柱塞头部上的包覆成型的密封件，所述柱塞适于在所述套筒内轴向地旋转和平移，其中，所述柱塞在所述套筒内的轴向平移改变泵容积，所述泵容积与所述套筒的所述侧孔流体连通，所述柱塞还包括联接构件，所述联接构件适于在所述螺旋槽内以及在所述螺旋槽的所述第一端和所述第二端之间移动，以随着所述柱塞旋转而使所述柱塞在所述套筒内轴向地平移；

马达，所述马达适于当所述套筒处于所述第一定向时使所述柱塞在第一方向上旋转，从而使所述泵容积增加，并且当所述联接构件到达所述螺旋槽的所述第一端时使所述套筒和所述柱塞一起旋转，使得所述套筒移动成所述第二定向；

所述旋转计量泵进一步包括旋转限位开关，所述旋转限位开关在所述套筒旋转以使所述侧孔与所述插管端口定向之后使所述马达反向；

其中，所述套筒包括固定到所述套筒的致动器臂，所述致动器臂在所述套筒沿任一方向旋转时移动所述限位开关，并且其中，当所述致动器臂旋转越过所述限位开关时，所述限位开关被偏压以返回到中心位置。

2.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述柱塞还包括凸起，并且所述歧管包括窗口，并且所述凸起在所述窗口内移动以防止当所述套筒在所述歧管内旋转时所述套筒相对于所述歧管轴向平移。

3.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵还包括塞子，所述塞子包括包覆成型到所述塞子的头部上的密封件，所述塞子被插入到所述套筒中以形成所述泵容积的与所述柱塞相对的表面。

4.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述套筒包括面止挡件，所述面止挡件形成所述泵容积的与所述柱塞相对的表面。

5.根据权利要求3所述的旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵还包括在所述柱塞和所述塞子上的密封件，以在所述柱塞和所述套筒之间以及在所述塞子和所述套筒之间形成液密密封。

6.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述马达包括输出齿轮，所述输出齿轮具有用于接收所述柱塞的凸起的槽，所述槽允许所述柱塞在所述马达旋转所述柱塞的同时相对于所述马达轴向地移动。

7.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵还包括互锁件，当施加到所述套筒的转矩低于预定阈值时，所述互锁件防止所述套筒旋转，并且其中，当所述转矩超过所述预定阈值时，所述互锁件允许所述套筒旋转。

8.根据权利要求7所述的旋转计量泵，其特征在于，所述套筒包括棘突，所述棘突与所述互锁件上的隆起部接合以防止所述套筒旋转，并且其中，当施加到所述套筒的转矩超过所述预定阈值时所述互锁件挠曲以允许所述棘突移动越过所述互锁件上的所述隆起部。

9.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵还包括至少一个端口密封件，所述端口密封件在所述套筒和所述容器端口之间形成液密密封。

10.根据权利要求1所述的旋转计量泵，其特征在于，所述旋转计量泵还包括至少一个端口密封件，所述端口密封件在所述套筒和所述插管端口之间形成液密密封。

11.根据权利要求9或10所述的旋转计量泵，其特征在于，所述端口密封件是单体的弹性体部件。

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