CN219764148U - 一种驱动装置及药物注入设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及一种驱动装置，包括：底座；螺管，底部通过转轴固定在底座上，可绕转轴旋转，并且，内壁设有内螺纹；螺杆，与螺管的内壁螺接，一端穿射所述螺管，另一端从螺管露出；齿轮，固定在螺管上；两个旋转杆，分别设置在齿轮的两侧，旋转杆通过转轴固定在底座上，旋转杆上设有推动片，与齿轮相接，当旋转杆旋转时，通过推动片推动齿轮旋转，进而带动螺管和螺杆转动。本实用新型采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆、螺管、限位块和旋转杆可实现驱动位移的精准控制，即实现给药剂量的精准注入。

Description

一种驱动装置及药物注入设备

技术领域

本实用新型涉及医疗领域，尤其涉及一种驱动装置药物注入设备。

背景技术

贴敷式给药装置是一种通过向患者体内注入药物，从而实现患者病症治疗的一种医疗器械装置。该装置广泛的用于糖尿病的治疗，贴敷式胰岛素泵系统是一款广泛用于糖尿病患者输注胰岛素的设备，和传统胰岛素泵相比，贴敷式胰岛素泵无管路，可以戴在身上，能在一定天数内不断输送胰岛素。

贴敷式给药装置的驱动装置是装置的核心，为贴敷式给药装置提供驱动力，但是现有的驱动装置结构复杂，且由于电机的设置导致装置整体的体积大、重量大，且成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种驱动装置及药物注入设备，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆、螺管、限位块和旋转杆可实现驱动位移的精准控制，即实现给药剂量的精准注入。

有鉴于此，第一方面，本实用新型实施例提供了一种驱动装置，包括：

底座；

螺管，底部通过转轴固定在底座上，可绕转轴旋转，并且，内壁设有内螺纹；

螺杆，与所述螺管的内壁螺接，一端穿射所述螺管，另一端从所述螺管露出；

齿轮，固定在所述螺管上；

两个旋转杆，分别设置在齿轮的两侧，所述旋转杆通过转轴固定在底座上，旋转杆上设有推动片，与齿轮相接，当旋转杆旋转时，通过推动片推动齿轮旋转，进而带动螺管和螺杆转动；其中，所述旋转杆包括第一旋转杆和第二旋转杆。

优选的，所述驱动装置还包括第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块，均固定在所述底座上；

所述第一限位块、第二限位块设置在第一旋转杆两端的外侧；当所述第一旋转杆沿第一方向转动至第一限位块时，停止转动；当所述第一旋转杆沿第二方向转动至第二限位块时，停止转动；

所述第三限位块和第四限位块设置在第二旋转杆两端的外侧；当所述第二旋转杆沿第二方向转动至第三限位块时，停止转动；当所述第二旋转杆沿第一方向转动至第四限位块时，停止转动。

优选的，所述驱动装置还包括第一驱动丝线和第二驱动丝线；

所述第一驱动丝线，一端与第一旋转杆的一端连接，另一端与第二旋转杆的一端连接；

所述第二驱动丝线，一端与第一旋转杆的另一端连接，另一端与第二旋转杆的另一端连接。

进一步优选的，所述第一旋转杆上设有第一推动片，所述第二旋转杆上设有第二推动片；

当所述第一驱动丝线通电时，带动第一旋转杆沿第一方向转动，第二旋转杆沿第二方向转动；所述第一旋转杆带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，从而带动螺管转动，同时第二推动片越过齿轮；

当所述第二驱动丝线通电时，带动第二旋转杆沿第一方向转动，第一旋转杆沿第二方向转动，所述第二旋转杆带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，同时第一推动片越过齿轮。

进一步优选的，所述第一驱动丝线和第二驱动丝线为金属丝线，当金属丝线通电时，产生收缩，由此带动第一旋转杆、第二旋转杆旋转，从而推动齿轮旋转。

优选的，所述驱动装置还包括背板、限位块和限位盖；

所述背板垂直设置在所述底座上；

所述限位块的一端固定在背板上，另一端夹持螺管；

所述限位盖卡接在螺管外壁的凹槽上，并扣合在限位块上，将螺管固定在限位盖和限位块之间。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种药物注入设备，包括上述第一方面所述的驱动装置，所述药物注入设备还包括：

推塞，与螺杆的另一端固定连接；

储液罐，套接于所述推塞上，对推塞进行旋转限位，所述推塞可在储液罐内轴向运动从而压出储液罐中的药液。

优选的，所述推塞和储液罐均为椭圆形。

优选的，所述药物注入设备工作过程包括：

第一阶段，当第一驱动丝线通电时，带动所述第一旋转杆沿第一方向转动，所述第二旋转杆沿第二方向转动，所述第一旋转杆带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向限位，且推塞、螺杆旋转限位，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第二旋转杆带动第二推动片越过齿轮；

第二阶段，当第二驱动丝线通电时，所述第二旋转杆沿第一方向转动，所述第一旋转杆沿第二方向转动，所述第二旋转杆带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向限位，且推塞、螺杆旋转限位，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第一旋转杆带动第一推动片越过齿轮；

优选在，所述第一阶段和第二阶段齿轮转动的方向相同，转动方向为逆时针或顺时针。

本实用新型实施例提供的一种驱动装置及药物注入设备，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆、螺管、限位块和旋转杆可实现驱动位移的精准控制，即实现给药剂量的精准注入。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种驱动装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种驱动装置的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例提供的驱动装置的一种初始状态示意图

图4为本实用新型实施例提供的驱动装置的一种工作状态示意图；

图5为本实用新型实施例提供的驱动装置的另一种工作状态示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种药物注入设备的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的一种螺杆和推塞的组合示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本实用新型实施例提供的一种驱动装置的结构示意图，如图1所示，包括底座11、螺管12、螺杆13、齿轮14和两个旋转杆15，下面对驱动装置各部分结构进行具体的介绍。

底座11，用于固定整个驱动装置。

螺管12，底部通过转轴固定在底座11上，具体的，转轴的一端固定在底座11上，另一端与螺杆13连接，螺管12可绕转轴旋转，并且，由于转轴的另一端与螺杆13连接对螺杆13进行轴向限位，使螺杆13无法上下移动，进一步的，在螺管12的内部设有内螺纹，用于与螺杆13相配合。

螺杆13，为驱动装置产生驱动力的输出端，外部设有螺纹，与螺管12螺接，一端穿射螺管12，另一端从螺管12露出，螺杆13可沿轴向从螺管12中旋进或旋出，由此模块的轴向尺寸可以大大减小，使结构更加紧凑，以释放设备内部的空间，为使用者提供方便。

齿轮14，与螺管12垂直，固定在螺管12上，优选固定在螺管12的底部，齿轮14转动会带动螺管12转动。需要说明的是，在驱动装置工作时，这里的齿轮14优选为单向旋转，以配合螺杆13从螺管12中旋出。

两个旋转杆15，包括第一旋转杆151和第二旋转杆152，两个旋转杆的结构相同，分别设置在齿轮14的两侧，旋转杆通过转轴固定在底座11上，转轴优选固定在旋转杆中间，旋转杆的一端设有推动片，与齿轮14相接。旋转杆的作用是接收外驱动力绕转轴产生转动，带动推动片推动齿轮14旋转，进而带动螺管12和螺杆13转动。可以理解的是，第一旋转杆151上设有第一推动片1511，第二旋转杆152上设有第二推动片1521。

本领域技术人员可以根据需要对上述第一旋转杆151和第二旋转杆152及齿轮14的的位置进行选择和设定，在本实施例中，第一旋转杆151设置在齿轮14的左侧，第二推动模块设置在齿轮14的右侧。

需要说明的是，上述外驱动力的来源可以是使用者施加的，也可以是动力模块产生的，上述动力模块包括但不限于驱动丝线，下面以一个具体的实施例对驱动丝线的应用情况进行说明。

在一个具体的例子中，动力模块为两个驱动丝线，优选为金属丝线或记忆合金丝线，当设备不工作时，驱动丝线处于松弛状态，当模块工作时，驱动丝线处于收缩状态。这里的驱动丝线包括第一驱动丝线161和第二驱动丝线162，第一驱动丝线161，一端与第一旋转杆151的一端连接，另一端与第二旋转杆152的一端连接；第二驱动丝线162，一端与第一旋转杆151的另一端连接，另一端与第二旋转杆152的另一端连接。

在设备工作时，交替相第一驱动丝线161和第二驱动丝线162通电，当第一驱动丝线161通电时，参见图3至图4变化过程，第一驱动丝线161收缩，带动第一旋转杆151沿第一方向转动，第二旋转杆152沿第二方向转动；第一旋转杆151带动第一推动片1511推动齿轮14沿第一方向转动，从而带动螺管12转动，同时第二推动片1521越过齿轮14，对齿轮14不发生推动作用。当第二驱动丝线162通电时，参见图4至图5变化过程，第二驱动丝线162收缩，带动第二旋转杆152沿第一方向转动，第一旋转杆151沿第二方向转动，第二旋转杆152带动第二推动片1521推动齿轮14沿第一方向转动，带动螺管12旋转，同时第一推动片1511越过齿轮14，对齿轮14不发生推动作用。

对于上述旋转杆每次转动角度的限定可以有多种实现方法，包括但不限于安装限位块、角度传感器方式，在本实施例给出了通过限位块限定转动角度的方法，驱动装置还包括第一限位块171、第二限位块172、第三限位块173和第四限位块174，均固定在底座11上；其中，第一限位块171、第二限位块172用于对第一旋转杆151进行限位，第三限位块173、第四限位块174用于对第二旋转杆152进行限位，具体的，第一限位块171、第二限位块172设置在第一旋转杆151两端的外侧；当第一旋转杆151沿第一方向转动至第一限位块171时，停止转动；当第一旋转杆151沿第二方向转动至第二限位块172时，停止转动；第三限位块173和第四限位块174设置在第二旋转杆152两端的外侧；当第二旋转杆152沿第二方向转动至第三限位块173时，停止转动；当第二旋转杆152沿第一方向转动至第四限位块174时，停止转动。

需要说明的是，在上述实施例及参考附图中的第一方向为顺时针方向，本领域技术人员可以根据需要进行设定，上述第一方向可以为顺时针方向或逆时针方向，第一方向和第二方向相反。

为了便于模块的使用以及结构的稳定性，驱动装置还包括背板18、限位块19和限位盖191；这里的背板18便于模块的穿戴，具体可以通过配合无纺布粘胶或背带等使用实现模块的穿戴，使模块贴敷在使用者身上，背板18垂直并固定在底座11上；限位块19的一端固定在背板18上，另一端夹持螺管12，螺管12外壁设有凹槽，限位盖191卡接在螺管12外壁的凹槽上，并扣合在限位块19上，将螺管12固定在限位盖191和限位块19之间，可以理解的是，一方面，通过限位块19和限位盖191的配合限制螺管12径向跳动，另一方面，通过限位盖191和凹槽的配合限制螺管12的轴向位移，从而保证螺管在径向和轴向的稳定，从而保证模块工作过程中的稳定性。需要说明的是，上述限位块19的一端包括但不限于固定在背板18上，也可以固定在底板上。

在对本实施例提供的驱动装置结构了解的基础上，下面结合图1至图5上述结构对本驱动装置的工作过程进行具体的描述，需要说明的是，设定图3为初始状态，设定第一方向为顺时针方向。

在驱动装置工作时，具体可以包括两个阶段：

第一阶段，参见图3到图4的变化过程，第一驱动丝线161通电，第一驱动丝线161收缩，带动第一旋转杆151沿第一方向转动，第二旋转杆152沿第二方向转动，当第一旋转杆151转动至第一限位块171时，停止转动，当第二旋转杆152转动至第三限位块173时，停止转动；此过程中，第一旋转杆151带动第一推动片1511推动齿轮14沿第一方向转动，从而带动螺管12转动，同时第二推动片1521越过齿轮14，对齿轮14不发生推动作用。

第二阶段，参见图4到图5的变化过程，第二驱动丝线162通电，第二驱动丝线162收缩，带动第二旋转杆152沿第一方向转动，第一旋转杆151沿第二方向转动，当第二旋转杆152转动至第四限位块174时，停止转动，当第一旋转杆151转动至第二限位块172时，停止转动；此过程中，第二旋转杆152带动第二推动片1521推动齿轮14沿第一方向转动，带动螺管12旋转，同时第一推动片1511越过齿轮14，对齿轮14不发生推动作用。

交替重复第一阶段和第二阶段，由此第一旋转杆151和第二旋转杆152交替推动齿轮14旋转产生驱动力。

应当理解的是，本模块可以有多种工作方式和过程，包括但不限于上述工作过程，本领域技术人员可以根据实际需要对模块的工作和过程进行设定，下面给出本驱动装置的另一种工作方式和过程，当螺杆13被旋转限位，不能旋转时，驱动装置产生的旋转驱动力则转变为轴向驱动力，具体的，当齿轮14带动螺管12旋转时，由于螺管12轴向固定，且螺杆13无法旋转，因此螺杆13向远离螺管12方向进行轴向运动，从而产生轴向驱动力，将往复的旋转运动转换为步进直线运动。

可以理解的是，本驱动装置最终输出驱动力的旋转角度或位移距离与推动片每次的运动行程、齿轮14齿数、螺纹间距相关，比如推动片每次的运动行程越小，齿轮14齿数越多，螺纹间距越小，则每次的产生的旋转角度越小，或位移距离越小越精确，本领域技术人员可以根据最终输出驱动力的需求对推动片每次的运动行程、齿轮14齿数、螺纹间距相关进行设定。

进一步的，本驱动装置最终输出驱动力位移方向与模块的安装位置相关，包括但不限于向上或向下，具体的，当底座11安装在下时，可产生向上的驱动力，当底座11安装在上时，可产生向下的驱动力。

本实施例提供的驱动装置可以配合其他部件使用，从而应用于多种场景，下面给出本驱动装置在药物注入设备医疗领域的应用，图6为本实用新型实施例提供的一种药物注入设备的结构示意图，图7为本实用新型实施例提供的一种螺杆和推塞的组合示意图，药物注入设备包括上述驱动装置、推塞20和储液罐21。

推塞20，与螺杆13的另一端固定连接，推塞20随螺杆13运动。

储液罐21，用于装载药液，储液罐21套接于推塞20上，对推塞20进行旋转限位，推塞20可在储液罐21内轴向运动从而压出储液罐21中的药液，储液罐通过导液管连接患者的皮下组织，患者可将设备背在身上，通过螺杆13产生的精准位移带动推塞20在储液罐内的轴向运动，从而实现药液的精准输出。

这里的推塞20和储液罐21包括但不限于椭圆形，在使用时可以实现对推塞20和储液罐21的限位，使其无法转动。

可以理解的是，药物注入设备的工作原理和过程与上述驱动装置相似，下面结合图1至图7对本实施例提供的药物注入设备工作过程和原理进行简述，其工作过程具体包括下面两个阶段，需要说明的是，设定图3为初始状态，设定第一方向为顺时针方向。

第一阶段，当第一驱动丝线161通电时，参见图3至图4变化过程，带动第一旋转杆151沿第一方向转动，第二旋转杆152沿第二方向转动，当第一旋转杆151转动至第一限位块171时，停止转动，当第二旋转杆152转动至第三限位块173时，停止转动；此过程中，第一旋转杆151带动第一推动片1511推动齿轮14沿第一方向转动，带动螺管12旋转，由于螺管12轴向限位，且推塞20、螺杆13旋转限位，因此螺杆13向远离螺管12方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，第二旋转杆152带动第二推动片1521越过齿轮14。

第二阶段，当第二驱动丝线162通电时，参见图4至图5变化过程，第二旋转杆152沿第一方向转动，第一旋转杆151沿第二方向转动，当第二旋转杆152转动至第四限位块174时，停止转动，当第一旋转杆151转动至第二限位块172时，停止转动；此过程中，第二旋转杆152带动第二推动片1521推动齿轮14沿第一方向转动，带动螺管12旋转，由于螺管12轴向限位，且推塞20、螺杆13旋转限位，因此螺杆13向远离螺管12方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，第一旋转杆151带动第一推动片1511越过齿轮14。

其中，第一阶段和第二阶段齿轮14转动的方向相同，转动方向为逆时针或顺时针。

可以理解的是，本领域技术人员可以根据每次进药量对推动片每次的运动行程、齿轮14齿数、螺纹间距、储液罐21截面积进行计算和设定，从而实现药液的精准输出，本设备驱动能力强，可适用于不同粘度的液体的微小计量高精度持续输注。需要说明的是，在使用时使用者可以通过所需药量控制设备工作的阶段数，比如，每个阶段对应的药液输出量为1微升，若每次用药量为1微升，则设备工作一个阶段，若每次用药量为3微升，则设备工作三个阶段，从而实现用药量的精准控制。由于每个阶段旋转杆的旋转角度是通过限位块进行限位的，因此每个阶段旋转杆的旋转角度、齿轮旋转角度是精准固定的，由此能够精准控制每个阶段最终输出驱动力的旋转角度或位移距离。

上述驱动设备的应用可以解决现有的贴敷式给药装置体积较大，重量大，携带不便的问题，且使用者不能精确控制药液的注入计量，且注入剂量单一的问题。

本实用新型实施例提供的一种驱动装置及药物注入设备，采用螺杆结构，稳定性强，结构紧凑体积小，便于携带，通过齿轮、螺杆、螺管、限位块和旋转杆可实现驱动位移的精准控制，即实现给药剂量的精准注入。

在本实用新型中，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中的描述中，术语“一个具体的实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表达不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种驱动装置，其特征在于，所述驱动装置包括：

底座；

螺管，底部通过转轴固定在底座上，可绕转轴旋转，并且，内壁设有内螺纹；

螺杆，与所述螺管的内壁螺接，一端穿射所述螺管，另一端从所述螺管露出；

齿轮，固定在所述螺管上；

两个旋转杆，分别设置在齿轮的两侧，所述旋转杆通过转轴固定在底座上，旋转杆上设有推动片，与齿轮相接，当旋转杆旋转时，通过推动片推动齿轮旋转，进而带动螺管和螺杆转动；其中，所述旋转杆包括第一旋转杆和第二旋转杆。

2.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，

所述驱动装置还包括第一限位块、第二限位块、第三限位块和第四限位块，均固定在所述底座上；

所述第一限位块、第二限位块设置在第一旋转杆两端的外侧；当所述第一旋转杆沿第一方向转动至第一限位块时，停止转动；当所述第一旋转杆沿第二方向转动至第二限位块时，停止转动；

所述第三限位块和第四限位块设置在第二旋转杆两端的外侧；当所述第二旋转杆沿第二方向转动至第三限位块时，停止转动；当所述第二旋转杆沿第一方向转动至第四限位块时，停止转动。

3.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括第一驱动丝线和第二驱动丝线；

所述第一驱动丝线，一端与第一旋转杆的一端连接，另一端与第二旋转杆的一端连接；

所述第二驱动丝线，一端与第一旋转杆的另一端连接，另一端与第二旋转杆的另一端连接。

4.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述第一旋转杆上设有第一推动片，所述第二旋转杆上设有第二推动片；

当所述第一驱动丝线通电时，带动第一旋转杆沿第一方向转动，第二旋转杆沿第二方向转动；所述第一旋转杆带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，从而带动螺管转动，同时第二推动片越过齿轮；

当所述第二驱动丝线通电时，带动第二旋转杆沿第一方向转动，第一旋转杆沿第二方向转动，所述第二旋转杆带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，同时第一推动片越过齿轮。

5.根据权利要求3所述的驱动装置，其特征在于，所述第一驱动丝线和第二驱动丝线为金属丝线，当金属丝线通电时，产生收缩，由此带动第一旋转杆、第二旋转杆旋转，从而推动齿轮旋转。

6.根据权利要求1所述的驱动装置，其特征在于，所述驱动装置还包括背板、限位块和限位盖；

所述背板垂直设置在所述底座上；

所述限位块的一端固定在背板上，另一端夹持螺管；

所述限位盖卡接在螺管外壁的凹槽上，并扣合在限位块上，将螺管固定在限位盖和限位块之间。

7.一种药物注入设备，包括上述权利要求1-6任一所述的驱动装置，其特征在于，所述药物注入设备还包括：

推塞，与螺杆的另一端固定连接；

储液罐，套接于所述推塞上，对推塞进行旋转限位，所述推塞可在储液罐内轴向运动从而压出储液罐中的药液。

8.根据权利要求7所述的药物注入设备，其特征在于，所述推塞和储液罐均为椭圆形。

9.根据权利要求7所述的药物注入设备，其特征在于，所述药物注入设备工作过程包括：

第一阶段，当第一驱动丝线通电时，带动所述第一旋转杆沿第一方向转动，所述第二旋转杆沿第二方向转动，所述第一旋转杆带动第一推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向限位，且推塞、螺杆旋转限位，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第二旋转杆带动第二推动片越过齿轮；

第二阶段，当第二驱动丝线通电时，所述第二旋转杆沿第一方向转动，所述第一旋转杆沿第二方向转动，所述第二旋转杆带动第二推动片推动齿轮沿第一方向转动，带动所述螺管旋转，由于螺管轴向限位，且推塞、螺杆旋转限位，因此所述螺杆向远离螺管方向轴向运动，从而产生轴向驱动力，同时，所述第一旋转杆带动第一推动片越过齿轮。

10.根据权利要求9所述的药物注入设备，其特征在于，所述第一阶段和第二阶段齿轮转动的方向相同，转动方向为逆时针或顺时针。