药液投放装置的制作方法

1.本发明涉及能够减轻使用开始时的电源的负担的药液投放装置。


背景技术：

2.以往，已知专利文献1所示的注射泵型的药液投放装置，其将药液容器中填充的药液向生物体投放。注射泵型药液投放装置包括电源、驱动机构及控制部，通过利用驱动机构使按压件一点点地移动，从而长时间且高精度地连续投放药液。
3.这种药液投放装置在交到使用者手中之前被冷藏保管。因此，药液投放装置尽可能小型化，以使得冷藏保管的空间可以很小。例如，电源的容量设定为最低限，除了在冷藏保管中因自然放电而减少的量以外，该最低限能够确保冷藏保管后的药液投放能够正常执行，电源由能够实现该设定容量的容量的纽扣电池构成。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2015
‑
181869号公报


技术实现要素：

7.发明要解决的课题
8.药液投放装置在其使用时，在将电源开关打开时，控制部使驱动机构一起进行驱动，使按压件一点点地移动以向生物体投放药液。然而，由于电源能够采用小型的纽扣电池，若驱动装置一起进行驱动则电源的负担大，电源电压暂时性下降很大。若药液投放装置的电源电压小于规定值，则安全装置工作，全部动作停止。因此，药液的投放中断。
9.因而，本发明的目的在于提供能够减轻使用开始时的电源的负担的药液投放装置。
10.用于解决课题的手段
11.达成上述目的本发明的药液投放装置具有：驱动机构，其使按压件朝向填充有药液的药液容器的前端开口部前进，其中，该按压件将药液从药液容器挤出；以及控制部，其控制驱动机构的动作，所述药液投放装置的特征在于，驱动机构具有：马达，其向按压件赋予用于使按压件前进的驱动力；以及旋转检测部，其检测马达的旋转，控制部在使驱动机构驱动时，在使马达起动后使旋转检测部起动。
12.发明效果
13.根据本发明的药液投放装置，由于在使马达起动使后使旋转检测部起动，因此能够减轻使用开始时的电源的负担。
附图说明
14.图1是药液投放系统的侧视图。
15.图2是示意性示出药液投放系统的使用例的图。
16.图3是药液投放装置的概观立体图。
17.图4是外壳所具备的底盘及组装于底盘的各构成部件的概观立体图。
18.图5是是示出按压件前进移动前的状态的药液投放装置的俯视图。
19.图6是示出按压件前进移动后的状态的药液投放装置的俯视图。
20.图7a是药液投放装置的控制系统的框图。
21.图7b是示意性示出图7a的编码器的构成的图。
22.图8是示出使用开始时的控制部的输出电流及电源电压的经时变化的图。
23.图9是控制部的动作流程图。
24.图10是示出药液投放装置使用开始时的现有的电源电压的经时变化的图。
25.图11是示出药液投放装置使用开始时的本技术的电源电压的经时变化的图。
具体实施方式
26.以下，参照附图说明发明的实施方式。需要说明的是，下述记载并非限定权利要求书记载的技术范围、用语的含义。另外，附图的尺寸比率为便于说明存在夸张而与实际的比率不同的情况。
27.图1～图6是用于说明本实施方式的药液投放系统10、药液投放装置100及投放器具200的图。图1是药液投放系统的侧视图。图2是示意性示出药液投放系统的使用例的图。图3是药液投放装置的概观立体图。图4是外壳所具备的底盘及组装于底盘的各构成部件的概观立体图。图5是示出按压件前进移动前的状态的药液投放装置的俯视图。图6是示出按压件前进移动后的状态的药液投放装置的俯视图。需要说明的是，各图中标注的箭头x表示药液投放装置100的“长度方向(药液容器110的长度方向)”，箭头y表示药液投放装置100的“宽度方向(进深方向)”，箭头z表示药液投放装置100的“高度方向”。
28.(药液投放系统)
29.药液投放系统10用于向生物体内投放药液。如图1所示，药液投放系统10包括药液投放装置100和投放器具200。
30.如图2所示，药液投放装置100及投放器具200构成为贴附于使用者的体表面(皮肤)h使用的贴片型。安装药液投放装置100及投放器具200的使用者的身体的部位没有特别限定，例如是腹部、大腿部。
31.药液投放系统10例如能够通过后述的按压件130(参照图4)的按压作用，较长时间(例如，数分钟～数小时程度)地持续向生物体内投放药液投放装置100所具备的药液容器110内填充的药液(图示省略)。需要说明的是，药液投放系统10也可以间歇地向生物体内投放药液。
32.(药液投放装置)
33.如图3～图6所示，药液投放装置100具有：药液容器110，其具备供药液填充的筒型(筒型)的主体部111；外壳120，其保持药液容器110；按压件130，其将药液容器110内的药液挤出；驱动机构140，其使按压件130朝向药液容器110的前端开口部前进；检测部150，其检测按压件130的被检测部134，基于检测结果检测输送药液完成；以及控制部160，其控制驱动机构的动作。
34.如图3及图4所示，外壳120具有：箱型的外壳主体部120a，其在内部形成有收容空
间128；以及底盘(与“支承部”相当)127，其收容于外壳主体部120a的收容空间128中，能够相对于外壳主体部120a固定。
35.如图3所示，在外壳主体部120a的上表面123形成有窗部123a，该窗部123a能够从外壳120的外部对收容空间128内进行视觉辨认。窗部123a通过在外壳主体部120a的一部分设置透明或半透明的部分而形成。
36.在外壳主体部120a的长度方向的基端侧形成有基端开口部125，该基端开口部125用于将底盘127插入到外壳主体部120a的收容空间128中。在将底盘127收容于收容空间128的状态下，外壳主体部120a的基端开口部125被盖部件(图示省略)封堵。
37.在外壳主体部120a的底面121设有能够粘贴于使用者的体表面h的薄片状的粘贴部(图示省略)。在将药液投放装置100安装于使用者前的初始状态下，在粘贴部的粘贴面安装有能够剥离的保护片。
38.如图4所示，在底盘127保持有药液容器110、按压件130、驱动机构140、检测部150、控制部160、及电源部170。
39.药液容器110由所谓的预装型药液容器构成。因此，药液被预先填充于药液容器110的主体部111的内腔111a内。药液例如能够举出蛋白质制剂、麻药性镇痛药、利尿药等。
40.在形成于药液容器110的前端112的前端开口部(送出口)配置有用于防止药液泄露的封固部件(图示省略)。如图3所示，药液容器110的前端开口部以从外壳主体部120a向外部突出的方式配置。另外，在药液容器110中，在从外壳主体部120a突出的前端部安装有与后述的管240(参照图1)连接的装配部115。
41.按压件130的主体部131被插入于药液容器110的主体部111的内腔111a(参照图4及图5)。在按压件130的主体部131的前端配置有能够与药液容器110的内壁滑动接触的垫圈135。垫圈135通过使垫圈135的外周部与药液容器110的主体部111的内周面液密地密合，从而将垫圈135的基端侧液密地封固。
42.在本实施方式中，垫圈135构成为，在该垫圈135与药液容器110的前端内壁112a(参照图5)对顶的状态下，在按压件130前进了时，能够沿按压件130前进的方向(长度方向)收缩。垫圈135例如能够由橡胶材料、弹性体等柔软的树脂材料构成，以能够像上述那样收缩。
43.如图5所示，垫圈135具有随着趋向前端侧而外径减小的锥形状。另外，垫圈135的形状形成为与药液容器110的前端内壁112a的形状大致相同。
44.如图5所示，在按压件130的基端设有被检测部134。被检测部134被用于检测药液投放装置100的输送药液完成。
45.控制部160控制药液投放装置100的输送药液动作。控制部160例如能够由安装有cpu、ram、rom等的公知的微型计算机(电子电路元件)构成。控制部160对驱动机构140、检测部150、电源部170的动作进行统一控制。
46.如图5所示，检测部150配置于底盘127。如图6所示，检测部150在与按压件130所具备的被检测部134接触时，检测药液投放装置100的输液完成。检测部150例如能够由在与被检测部134接触时发送规定的电信号的公知的接触型传感器构成。控制部160通过从检测部150接收电信号而获取输液完成的信息。需要说明的是，检测部150只要在按压件130前进了规定量时能够检测按压件130的被检测部134的位置即可，具体的构成等没有特别限定。
47.电源部170例如能够由公知的纽扣电池等构成。药液投放装置100要求小型化。因此，电源部170使用小的纽扣电池。
48.如图4所示，驱动机构140具有：马达141，其从电源部170接收驱动电流以赋予驱动力；减速机构143，其具备传递马达141的驱动力的齿轮等；编码器146，其与减速机构143邻接设置，具有检测马达141的旋转的作为旋转检测部的光斩波器和与马达141的旋转相伴而旋转的狭缝板；以及进给螺丝147，其与减速机构143连接。
49.进给螺丝147与配置在按压件130的基端附近的基端连接部133连接。进给螺丝147将从减速机构143传递的旋转运动转换为直线运动，使按压件130沿长度方向(x方向)前进。按压件130通过朝向药液容器110的前端侧前进，从而从药液容器110的主体部111的内腔111a向管240(参照图1)挤出药液。
50.(投放器具)
51.如图1及图2所示，投放器具200构成为能够与药液投放装置100连接。
52.投放器具200具有连接器210、穿刺生物体的针管220、穿刺部(插管外壳)230、管240、及辅助针管220向生物体穿刺的穿刺辅助件250。
53.连接器210构成为能够经由固定于该连接器210的装配部215与药液投放装置100连接。装配部215能够通过外嵌套于装配部115(参照图4)而与药液投放装置100连接，其中，该装配部115设置在向外壳120的外部突出的药液容器110的前端112附近。
54.在装配部215的内部配置有连接用的针部(图示省略)，该针部能够刺穿配置在药液容器110的前端部的封固部件(图示省略)。管240经由连接用的针部与药液容器110的主体部111的内腔111a连通。
55.在穿刺部230的内部形成有将管240与针管220的内腔连通的流路(图示省略)。经由管240向穿刺部230输送的药液经由在穿刺部230的内部形成的流路及针管220被投放到生物体内。
56.在向使用者输送药液时，在穿刺部230安装穿刺辅助件250。穿刺辅助件250保持导入针(内针)251。导入针251在将穿刺辅助件250安装于穿刺部230的状态下从针管220的前端突出。使用者通过以针管220中穿插有导入针251的状态使针管220穿刺生物体，从而能够在防止针管220发生弯折等的同时，将针管220刺入生物体。
57.穿刺辅助件250在使针管220穿刺生物体后被从穿刺部230取下。在穿刺辅助件250被从穿刺部230取下时，导入针251被从针管220的内腔拔出。
58.在使针管220穿刺生物体后，穿刺辅助件250被取下，以针管220留置在生物体内的状态，将穿刺部230留置在使用者的体表面h。通过在该状态下使药液投放装置100的按压件130在药液容器110内前进，从而药液容器110中填充的药液经由管240及穿刺部230的流路向针管220的内腔输送。
59.导入针251例如能够由金属针构成。另外，针管220例如能够由树脂制的管状部件(插管)构成。
60.投放器具200与药液投放装置100同样地，构成为贴附于使用者的体表面h使用的贴片型。在投放器具200的穿刺部230的接触面(底面)231设有能够粘贴于体表面h的薄片状的粘贴部(图示省略)。在将投放器具200安装于使用者前的初始状态下，在粘贴部的粘贴面安装有能够剥离的保护片。
61.以上为药液投放系统10、药液投放装置100及投放器具200的概略构成。药液投放装置100为了使使用时的处理容易、节省保管时的保管空间而要求小型化和成本降低。因此，电源部170采用小型的纽扣电池。由于纽扣电池瞬间供给大电力有限而无法一次施加很大负荷。因此，控制部160按照下述方式控制驱动机构140。
62.接下来，参照图7a～图11说明控制部160的具体动作。图7a是药液投放装置100的控制系统的框图。图7b是示意性示出图7a的编码器的构成的图。图8是示出使用开始时的控制部160的输出电流及电源电压的经时变化的图。图9是控制部160的动作流程图。图10是示出药液投放装置100使用开始时的现有的电源电压的经时变化的图。图11是示出药液投放装置100使用开始时的本技术的电源电压的经时变化的图。
63.如图7a所示，控制部160与马达141电连接。马达141的旋转轴与作为旋转检测部的编码器146及减速机构143机械连接。在图7b中还示出，编码器146由具备光传感器的光斩波器144和以放射状形成有许多狭缝的狭缝板145构成，通过由光斩波器144的光传感器检测有无光通过狭缝板145的狭缝，从而检测马达141的旋转。如图7a所示，光斩波器144与控制部160电连接。需要说明的是，在本实施方式中，作为旋转检测部例示了使用光斩波器144的编码器146，但也可以是使用磁传感器的编码器。
64.在控制部160使马达141旋转时，减速机构143被驱动，按压件130在药液容器110内前进(参照图5及图6)。与减速机构143邻接设置的编码器146检测马达141的旋转，控制部160基于由编码器146检测到的马达141的旋转计算马达141的旋转速度。编码器146检测到的马达141的旋转反馈给控制部160，控制部160基于该反馈计算马达141的旋转速度或判定马达141自身是否旋转。需要说明的是，旋转检测部也可以组合作为减速机构143的一部分。具体来说，省略狭缝板145，取而代之在减速机构143的齿轮以放射状设置许多狭缝，通过由光斩波器的光传感器检测有无光通过设置于齿轮的狭缝，从而检测马达141的旋转。在该情况下，由减速机构143的齿轮和光斩波器构成编码器。
65.如图8的上图所示，在药液投放装置100的使用开始时，瞬间流动过大的电流(形成峰值电流的起动电流)，之后减小至与负荷的大小对应的定常电流并稳定。如图8的下图所示，作为电源部170的纽扣电池的电压与流动的电流的大小相呼应地瞬间过度下降，之后电压下降稳定。若纽扣电池的电压降得过低，则药液投放装置100的全部动作停止，药剂的投放中断。
66.因此，如图9的动作流程图所示，控制部160首先驱动马达141(s100)，在马达141的电流降低至与负荷对应的定常电流后(s101)，起动光斩波器144(s102)。
67.也就是说，控制部160在药液投放装置100的使用开始时首先使马达141驱动，在马达141的电流稳定后起动光斩波器144，以免从电源部170同时供给马达141和光斩波器144的起动电流。
68.以往，在药液投放装置100的使用开始时使马达141和光斩波器144在同一时刻起动，因此，如图10所示，电源电压大幅下降，药液投放装置100的安全装置容易动作，但像本技术这样在使马达141起动后使光斩波器144起动，则如图11所示，虽然经历两次暂时性电压下降，但不会像以往那样电源电压大幅下降，安全装置不易动作。也就是说，药液投放不会中断。
69.因此，能够减轻药液投放装置100使用开始时的电源部170的负担。由此，能够使构
成电源部170的电池与以往相比持久。另外，即使在电池的电压下降的情况下、在电池的内部电阻升高的情况下，也能够扩大电池的动作范围。此外，由于电源部170的电容量能够减小，因此能够实现药液投放装置100的小型化和成本降低。
70.以上基于实施方式对本发明的药液投放装置进行了说明，但本发明并非仅限定于所说明的各构成，能够基于权利要求书记载进行适当变更。
71.附图标记说明
72.10
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药液投放系统、
73.100
ꢀꢀꢀꢀ
药液投放装置、
74.110
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药液容器、
75.111
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药液容器的主体部、
76.111a
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药液容器的内腔、
77.112a
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药液容器的前端内壁、
78.120
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外壳、
79.120a
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外壳主体部、
80.127
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底盘、
81.128
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收容空间、
82.130
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按压件、
83.131
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按压件的主体部、
84.134
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被检测部、
85.135
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垫圈、
86.135a
ꢀꢀꢀ
按压件的前端、
87.140
ꢀꢀꢀꢀ
驱动机构、
88.141
ꢀꢀꢀꢀ
马达、
89.143
ꢀꢀꢀꢀ
减速机构、
90.144
ꢀꢀꢀꢀ
光斩波器、
91.145
ꢀꢀꢀꢀ
狭缝板、
92.146
ꢀꢀꢀꢀ
编码器、
93.150
ꢀꢀꢀꢀ
检测部、
94.160
ꢀꢀꢀꢀ
控制部、
95.h
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
体表面。