專利名稱：一種耐壓小動物轉籠跑步裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及動物實驗研究裝置技術領域，是一種可在常壓下又可在高壓或低壓下運行的小動物轉籠跑步裝置。
背景技術：
潛水員、高空飛行員或航天員需要在高壓或低壓環境中作業，經常經歷“常壓到高 壓再到常壓”或“常壓到低壓再到常壓”甚至跨度更大的氣壓變化。在此過程中，機體的運動 強度是影響“高壓到常壓”或“常壓到低壓”安全過渡的一個重要因素。在高/低氣壓暴露 前或暴露過程中的不同強度的運動可顯著影響機體對生理性惰性氣體的攝取和排出(這 直接關系到氣泡的形成，是航空減壓病和潛水減壓病的主要發病原因)，成為該領域醫學研 究的一個重點。此外，在常壓下的醫學研究中(如運動醫學)，常需要制備運動動物模型，以 觀察運動對機體的影響、不同藥物或干預措施對運動能力的影響以及通過運動來促發某些 疾病或觀察行為學異常等。在這些研究中，需要使用各種類型的動物運動裝置。小動物轉 籠跑步裝置即是其中的一種，適合于制備小鼠或大鼠等嚙齒類動物的運動模型。目前可檢索到的被動運動裝置為TSE system公司的動物代謝運動籠(產品網頁 www. tse-systems. com/labmaster/runningwheel. htm)。此裝置由轉籠、轉籠罩、機座(其 內固定控制系統)組成。轉籠呈空心圓柱狀，其籠周壁由若干空心細圓桿平行均勻排列而 成；轉籠靠近機座的一端封閉，由機座內的動力系統驅動旋轉；轉籠向外的一端開放，由外 面包圍的有機玻璃轉籠罩提供遮擋；通過打開轉籠罩取放動物。該動物代謝運動籠的機座 中整合了電機、傳動系統、集成電路控制板等復雜電子儀器，機座的面板上安裝有液晶顯示 器、電源開關和調速旋鈕。使用時，打開轉籠罩將實驗動物放入轉籠內，關緊罩門，通過電機面板上的功能旋 鈕設置好轉速和旋轉時間等參數，啟動轉籠，轉籠內的動物就踩在轉籠周壁柵欄狀圓桿上 朝反方向跑步以保持身體平衡。這是一種被動運動方式，可以用于研究不同強度的運動狀 況下動物代謝指標的變化。但是，該裝置不適合在高壓艙或低壓艙中使用。其原因是①該裝置的轉籠罩和轉 籠的制作材料不耐壓，②控制系統和轉籠一體化設計，無法同步在艙外操控。另外，該裝置 只有一室，每次實驗只能觀測一只動物，不便于實驗動物之間的平行對照。而且，該裝置價 格昂貴，不利于推廣使用。
發明內容本實用新型的目的是提供一種制作成本低廉、既適于常壓又適于高壓或低壓、可 同時觀測兩個或多個小動物的被動轉籠跑步裝置。本實用新型由轉籠、底座、電機、電機控制系統和傳動系統組成，還可包括污物盤， 除電機控制系統外，轉籠、底座、電機、傳動系統和污物盤均可置于高壓艙或低壓艙內正常 使用。轉籠呈空心圓柱狀，其周壁由若干圓桿均勻排列而成，設有轉籠門，兩端面封閉，端面外側圓心處各設有一個轉軸，分別為長轉軸和短轉軸。底座由底板、固定于底板上的一對轉 籠支架和一個電機支架組成。轉籠兩端的轉軸穿于轉籠支架頂端所設的軸承內孔內，其中 長轉軸穿出軸承內孔與傳動系統銜接；電機固定于電機支架上，電機出軸與轉籠的長轉軸 相向，并位于長轉軸的正下方，電機出軸與傳動系統銜接；傳動系統置于轉籠支架和電機支 架之間，由從動輪、主動輪和套于從動輪與主動輪上起傳動作用的傳動帶組成，從動輪安裝 于轉籠一端的長轉軸上，主動輪安裝于電機出軸上，當電機轉動時，主動輪隨電機出軸轉動 并通過傳動帶帶動從動輪旋轉，從而使轉籠轉動；電機控制系統由電源適配器和直流調速 器通過導線串聯而成，電源適配器上配有電源插頭。所說電機為可調速電機，可由直流安全 電壓驅動。污物盤置于轉籠下方底板上，用于收集動物排泄物或其他污物，可以方便地抽出 清洗。本實用新型的轉籠可由一塊或多塊平行于轉籠兩端面的隔板分隔成兩室或多室，每 室容納一個動物，以便實驗時在同樣條件下可觀測兩個或多個動物，既提高了效率，又使實 驗結果更有可比性。轉籠門可設在轉籠周壁上，與轉籠柵欄樣的周壁相匹配，水平向啟閉， 便于動物的置入或取出。電機控制系統可由導線穿過高壓艙或低壓艙艙壁上所設的穿艙件 與艙內的電機相連，以將電機控制系統置于艙外進行操作。使用時，將轉籠、底座、電機、傳動系統和污物盤均置于高壓艙或低壓艙內，電機控 制系統置于艙外，由導線穿過高壓艙或低壓艙艙壁上所設的穿艙件與艙內的電機相連，以 每室一個動物將動物由轉籠門放入并關閉轉籠門，電機控制系統設置好相關運作參數，就 可按常規在艙外進行操作。本實用新型結構簡單，操作方便，制作成本低廉，可在常壓、高壓或低壓環境下運 行，可同時觀測兩個或多個動物，在提高效率的同時，使實驗結果更具有科學性。
圖1本實用新型的整體結構示意圖。圖2本實用新型的轉籠門側視結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。本實用新型由轉籠1、底座2、電機3、電機控制系統4和傳動系統5組成，還可包括 污物盤6，轉籠1、底座2和污物盤6均可采用不銹鋼或其他耐壓材料制作，轉籠1、底座2、 電機3、傳動系統5和污物盤6結構當中均不含密閉空腔結構，可置入高壓或低壓艙內在耐 受壓力情況下正常使用。轉籠1呈空心圓柱狀，其周壁由若干圓桿1-1均勻排列而成，兩端 面1-2封閉，端面1-2外側圓心處各焊接一個轉軸，分別為長轉軸1-3和短轉軸1-4。底座 2由底板2-1、固定于底板上的一對轉籠支架2-2和一個電機支架2-3組成。轉籠1兩端的 長轉軸1-3和短轉軸1-4分別穿過各自對應的焊接于轉籠支架2-2頂端的軸承2-2-1的內 孔，轉籠1能夠架于轉籠支架2-2上，其中長轉軸1-3穿出軸承2-2-1內孔的末端上通過鉚 接從動輪5-2連接傳動系統5。電機支架2-3用以固定電機3。電機出軸3-1與轉籠長轉 軸1-3相向，并位于長轉軸1-3正下方，電機出軸3-1的末端通過鉚接主動輪5-1連接傳動 系統5。電機控制系統4包括電源適配器4-1和直流調速器4-2，直流調速器4-2通過電源 線4-3連接電機3。傳動系統5位于轉籠支架2-2和電機支架2-3之間，由主動輪5-1、從動輪5-2和傳動帶5-3組成，所說主動輪、從動輪可以為齒輪，傳動帶為與主動輪、從動輪匹 配的齒形傳動帶，主動輪5-1和從動輪5-2均能與傳動帶5-3嚙合，便于齒合傳動。主動齒 輪5-1鉚接于電機出軸3-1的末端，從動齒輪5-2鉚接于長轉軸1-3的末端。污物盤6置于 轉籠1下方底板2-1上。本實用新型的轉籠可由一塊或多塊平行于轉籠兩端面1-2的隔板 1-6分隔成兩室或多室。轉籠門1-5可設在轉籠周壁上，與轉籠柵欄樣的周壁相匹配，平行 啟閉時其柵欄狀細圓桿與轉籠的柵欄狀圓桿1-1排列成一線。電機控制系統可由導線4-3 穿過高壓艙或低壓艙艙壁上所設的穿艙件與艙內的電機3相連，以將電機控制系統4置于 艙外進行操作。實施例1 一種適用于大鼠的耐壓小動物轉籠跑步裝置本實用新型的轉籠、底座和污物盤均采用不銹鋼材料制作。轉籠1直徑318mm，長 度160mm，中間用一塊隔板1-6將轉籠均分成2室。圓桿1-1直徑為6mm，圓桿之間的間距為 14mm。轉籠門1-5長114mm，寬80mm。長轉軸1_3長60mm，外徑10mm，短轉軸1_4長30mm， 外徑10mm。主動齒輪5-1齒頂圓的直徑24mm，從動齒輪5_2齒頂圓的直徑64mm，從動齒輪 和主動齒輪的齒寬均為12mm。齒形傳動帶5-3寬10mm，長360mm。選用的電機3為上海百 控電機有限公司產品，型號45JX100K139G/4568-2430，工作電壓24V，額定力矩ΙΟΝ ·Μ，最高 轉速21rpm。直流調速器4_2為上海百控電機有限公司產品，型號YQ-A06，PWN調制，最大 輸出功率60W。電源適配器4-1是NEC公司產品，型號ZB241R7， 輸入100 240V交流，輸 出電壓24V直流。底座2的底板2-1長X寬為330mmX 330mm，高12mm。轉籠支架2_2高 200mm，電機支架2-3高110mm，頂部為弧形合頁2-3-1，將電機3夾住。污物盤6長X寬為 330mmX 170mm,內高 12mm。實施例2 —種適用于小鼠的小動物耐壓多室轉籠跑步裝置本實用新型的轉籠1外徑159mm，長度80mm，中間用一塊隔板1_6將轉籠均分成2 室。圓桿1-1直徑4mm，圓桿之間的間距為9mm。轉籠門1-5長87mm，寬40mm。底座2的 底板2-1長X寬為170mmX 170mm,厚12mm。電機支架2_3高30mm。污物盤6長X寬為 170mmX90mm,內高12mm。其余同實施例1。本實用新型可按需制成不同的規格型號。
權利要求一種耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于由轉籠(1)、底座(2)、電機(3)、電機控制系統(4)、傳動系統(5)組成，轉籠(1)呈空心圓柱狀，其周壁由若干細圓桿(1-1)呈柵欄狀均勻排列而成，設有轉籠門(1-5)，兩端圓面(1-2)封閉，圓面外側圓心處各設有一個轉軸，分別為長轉軸(1-3)和短轉軸(1-4)；底座(2)由底板(2-1)、固定于底板上的一對轉籠支架(2-2)和一個電機支架(2-3)組成，轉籠兩端的轉軸分別穿于轉籠支架頂端所設的軸承內孔(2-2-1)內，其中長轉軸(1-3)穿出軸承內孔與傳動系統銜接；電機(3)固定于電機支架(2-3)上，電機出軸(3-1)與轉籠長轉軸(1-3)相向，并位于長轉軸(1-3)的正下方，電機出軸(3-1)與傳動系統銜接；傳動系統(5)置于轉籠支架(2-2)和電機支架(2-3)之間，由主動輪(5-1)、從動輪(5-2)和套于主動輪(5-1)、從動輪(5-2)上起傳動作用的傳動帶(5-3)組成，從動輪(5-2)安裝于轉籠一端的長轉軸(1-3)上，主動輪(5-1)安裝于電機出軸(3-1)上；電機控制系統(4)由電源適配器(4-1)和直流調速器(4-2)通過導線(4-3)串聯而成，電源適配器(4-1)上配有電源插頭。
2.按權利要求1所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于轉籠(1)由一塊或多塊 平行于轉籠兩端圓面(1-2)的隔板(1-6)隔成兩室或多室。
3.按權利要求1或2所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于所說的轉籠門 (1-5)設于轉籠(1)的周壁上，與轉籠的柵欄樣周壁相匹配，水平向啟閉時其柵欄狀細圓桿 與轉籠的柵欄狀細圓桿排列成一線。
4.按權利要求1或2所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于電機支架(2-3)的 頂部為弧形合頁(2-3-1)，將電機(3)夾住。
5.按權利要求3所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于電機支架(2-3)的頂部 為弧形合頁(2-3-1)，將電機(3)夾住。
6.按權利要求1或2或5所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于在轉籠(1)下 方的底板上放有污物盤(6)。
7.按權利要求4所述的耐壓小動物轉籠跑步裝置，其特征在于在轉籠(1)下方的底板 上放有污物盤(6)。
專利摘要本實用新型涉及動物實驗研究裝置技術領域，是一種可在常壓下又可在高壓或低壓下運行的小動物轉籠跑步裝置。其由轉籠(1)、底座(2)、電機(3)、電機控制系統(4)、傳動系統(5)組成，還可包括污物盤(6)。本實用新型的轉籠可由一塊或多塊平行于轉籠兩端面的隔板分隔成兩室或多室，每室容納一個動物，以便實驗時在同樣條件下可觀測兩個或多個動物，既提高了效率，又使實驗結果更有可比性。除電機控制系統外，其余各部分均可置于高壓艙或低壓艙內正常使用。本實用新型結構簡單，操作方便，制作成本低廉，可在常壓、高壓或低壓環境下運行，可同時觀測兩個或多個動物，在提高效率的同時，使實驗結果更具有科學性。
文檔編號A01K15/02GK201557446SQ200920077520
公開日2010年8月25日 申請日期2009年6月30日 優先權日2009年6月30日
發明者劉昀, 張榮佳, 徐偉剛, 范丹峰, 茆丁, 蔡志宇 申請人:中國人民解放軍第二軍醫大學