一种多级升降结构及包括该多级升降结构的输液器的制作方法

本发明涉及于医疗器械领域，具体涉及一种多级升降结构及包括该多级升降结构的输液器。

背景技术：

1、糖尿病是一种危害社会人类健康的慢性疾病，其危害程度在所有疾病中目前已位列第三位，并且在继续提高。控制血糖的波动范围可以防止各种严重并发症的产生，现在公认注射胰岛素是控制血糖最为有效的方式。传统的注射方式为人工注射。目前，开发出一种便携式的医疗设备，代替人胰腺中胰岛素的分泌，从而使血糖达到类似生理状态下的理想调控水平是医生和患者共同的期盼。但是每次胰岛素的注射量都非常小，如何高精度控制胰岛素的注射量，并同时要求注射泵的体积小巧，这是一个急需要解决的难题。经查询，现有专利文献中相关专利文献，例cn202010948555.4一种用于胰岛素泵的两段式驱动注射装置，现有技术的客观缺点(通过本专利能够解决或改善的一个或多个缺点)：

2、1、传动机构分别由位于上壳、底壳的上、下定位环定位，难以确确保传动机构与笔芯的同心度，造成后续可能的推力不稳定、噪音大等问题，最终影响输液精度的稳定，这些是“少打”、“多打”现象的重要原因之一。

3、2、结构复杂，如果要满足目前对便携式胰岛素泵越来越“轻薄”的要求，同时兼顾传动机构的强度、耐磨要求等和对胰岛素泵的使用寿命为8年的市场需求，受限于产品体积要求实际应用中实现难度太大或者说安全有效性不够。

4、3、对于该专利的两段式驱动方式，实际使用过程中可能存在一级、二级传动动作不确定性问题及一、二级传动转换过程中的冲击、甚至卡死的可能性，该专利提及采用相关的传感器及控制方式，其中降低转速和扭矩的措施来解决这个问题势必会影响到最终的输注精度。试想一下，如果患者餐前需要注射大剂量，运动机构一直恒速推动笔芯活塞来确保输液量和精度，一旦降低转速和扭力必定会受影响最终进入患者皮下的胰岛素量，餐后血糖值肯定会降不下来。

5、4、根据胰岛素泵对输液的“微量”要求，使用梯形螺纹传动很难达到需要的输液精度，其中梯形螺纹的螺距是三角形螺纹的几倍、传动效率也低，如果在相同输出行程及时长条件下与三角形螺纹传动相比，其精度可能相差三倍以上。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种多级升降结构及包括该多级升降结构的输液器，详见下文阐述。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、本发明提供的一种输液器，包括多级升降结构，其多级升降结构包括动力源、驱动壳体、传动装置和多级升降组件；

4、所述驱动壳体设置有驱动固定盖和驱动固定框，所述驱动固定盖合盖在所述驱动固定框，并形成容置腔，所述容置腔包括传动腔和升降腔，所述传动装置安装在传动腔内，所述多级升降组件安装在升降腔内；

5、所述动力源通过传动装置能使所述多级升降组件进行升降。

6、作为优选的，所述传动装置为齿轮传动结构；所述多级升降组件包括长齿轮、顶杆和导向轴；所述长齿轮设置有外齿、长齿外螺纹和长齿内螺纹；所述驱动固定框设置有驱动框内螺纹；所述长齿外螺纹设置在所述长齿轮的底部；所述长齿外螺纹和所述驱动框内螺纹相配合；所述顶杆设置有顶杆外螺纹、顶杆防转槽和限位凸台；所述长齿内螺纹和所述顶杆外螺纹相配合；所述导向轴设置有导向防转杆、防转限位一和防转限位二；所述导向防转杆穿过所述顶杆防转槽；所述导向防转杆和所述顶杆防转槽相配合；所述驱动固定框设置有驱动框防转槽，所述驱动框防转槽和所述防转限位一和防转限位二配合。

7、作为优选的，所述驱动框内螺纹和所述长齿内螺纹的螺纹方向相反，且所述驱动框内螺纹和所述长齿内螺纹的螺距相同。

8、作为优选的，所述齿轮传动装置包括第一齿轮和第二齿轮；所述动力源为马达，所述马达的输出端连接第二齿轮，第二齿轮经第一齿轮把动能传递给所述长齿。

9、作为优选的，所述传动装置还包括第三齿轮，所述第三齿轮设置在所述长齿轮的一侧，所述第三齿轮和所述第一齿轮配合，用于传动和支撑所述长齿轮。

10、作为优选的，还包括壳体、注射结构、控制单元和开关感应组件；所述注射结构、所述控制单元和开关感应组件均安装在所述壳体内，所述开关感应组件和所述控制单元电连接；所述注射结构包括笔芯、活塞和输注管路；所述笔芯沿竖向设置在壳体内上部，所述活塞滑动密封在笔芯的内壁，输注管路设置在笔芯上端并伸出壳体，所述顶杆的上端与活塞底面相接触。

11、作为优选的，所述开关感应组件包括识别开关、到位开关和薄膜压力传感器；所述壳体包括注射芯仓、电池仓和后盖；所笔芯安装在所述注射芯仓内；电池安装在所述电池仓内；所述后盖设置在壳体底部；所述到位开关设置在驱动固定框底部的到位开关安装部；所述到位开关安装部设置有凹槽，所述到位开关安装在所述凹槽内；所述识别开关位于所述驱动固定框上方且位于所述注射结构的一侧，用于检测注射结构的型号；所述薄膜压力传感器位于所述顶杆和所述活塞之间，用于感应顶杆和所述活塞的压力。

12、作为优选的，所述顶杆上设置有第一3d电路；所述顶杆与所述导向轴的连接处设置有第一导电硅胶；所述导向轴的尾端且与所述驱动固定框的连接处两侧设置有第二导电硅胶；所述驱动固定框设置有第三3d电路；所述顶杆上的第一3d电路连接第一导电硅胶与薄膜压力传感器，并在顶杆移动过程中，所述第一导电硅胶依靠自身弹性与位于所述导向轴上的第二3d电路接触；所述第二导电硅胶与所述第三3d电路接触，所述薄膜压力传感器信号通过位于驱动器固定框底部的柔性fpc通过连接器传递到控制单元。

13、作为优选的，还包括复位弹簧，所述复位弹簧设置在所述所述导向轴的底部。

14、作为优选的，还包括定位销，所述定位销为多个，所述多个定位销将所述第一齿轮和第三齿轮固定在所述驱动固定框上。

15、作为优选的上述动力源为马达。

16、有益效果在于：1、通过齿轮传动装置将马达旋转运动传递到长齿轮，第三齿轮保证长齿轮受力均匀，确保传动机构与笔芯的同心度，避免后续可能的推力不稳定、噪音大等问题，提高了输液精度的稳定，极大减少或者杜绝了“少打”、“多打”现象；2、长齿轮的转动通过驱动框内螺纹、长齿内螺纹，并结合导向轴防转杆的限制将旋转运动转换成上下(升降)直线运动，从而实现输液、复位功能，且驱动框内螺纹、长齿内螺纹旋向相反、螺距相同，故两端螺纹同时、等距进退，多级升降结构一直恒速推动笔芯活塞来确保输液量和精度，能够保证进入患者皮下的胰岛素量是均匀摄入，避免了一、二级传动转换过程中的冲击、甚至卡死的可能性，增加了设备的使用寿命和精度。两段螺纹运动到一定高度，带动导向轴沿驱动框防转槽上下运动，连续限制顶杆只上下(升降)运动，直到将笔芯活塞推至顶端或者顶杆复位到原点；3、通过在起始原点设定、复位及最大行程、过程控制及输液精度控制，由薄膜压力传感器、行程开关、识别开关等硬件并通过软件各种算法来实现，动作连续，不用考虑先后顺序，增加设备的稳定性，保证了注射的安全；4、各感应元件通过3d电路和导电硅胶进行导电，能够增加设备的电控的稳定性，且结构简单合理，减少布线的麻烦；5、通过识别开关能够识别笔芯厂家或者尺寸，能够将识别结果显示出来，便于操作人员操作。