電磁蓄能式無(wú)針注射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種電磁蓄能式無(wú)針注射器，包括電氣控制裝置和沖擊注射裝置，沖擊注射裝置包括具有內(nèi)腔的缸筒、固設(shè)于缸筒前端的前端蓋、可沿缸筒的前后方向移動(dòng)地設(shè)于缸筒內(nèi)的沖擊件、固設(shè)在缸筒內(nèi)用于在通電時(shí)驅(qū)動(dòng)沖擊件前后移動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，其中通過(guò)對(duì)沖擊件進(jìn)行電蓄能，使其蓄能到一定程度后再瞬間擊發(fā)，初始加速度大，大幅地縮短了空行程，減小了無(wú)針注射器的體積，同時(shí)，該無(wú)針注射器中電磁驅(qū)動(dòng)裝置可采用直流電，其使用安全電壓，使用更為方便安全。該無(wú)針注射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】電磁蓄能式無(wú)針注射器
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種電磁蓄能式無(wú)針注射器。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]無(wú)針注射技術(shù)是在進(jìn)行藥物注射時(shí)不借助針頭，液體藥物以超細(xì)、高速、直線噴出高壓射流的方式直接進(jìn)入機(jī)體組織，解決了傳統(tǒng)注射由于針頭刺入機(jī)體而帶來(lái)的一系列問(wèn)題，如:疼痛、出血、感染、組織損傷、患者心理壓力等；同時(shí)，經(jīng)無(wú)針注射的藥物在組織內(nèi)的分布更為彌散，有利于藥物的吸收，長(zhǎng)時(shí)間注射皮膚不易起硬結(jié)。因此，無(wú)針注射技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景，尤其適用于兒童疫苗接種及糖尿病患者。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，無(wú)針注射器大多采用的是電磁驅(qū)動(dòng)式的結(jié)構(gòu)，其主要有兩種，一種是利用電磁鐵鐵芯產(chǎn)生的推力和動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)的，如專利號(hào)為ZL 200910153212.2、專利名稱為“電磁力驅(qū)動(dòng)的連續(xù)無(wú)針注射系統(tǒng)”中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，或者利用永磁鐵助力和電磁鐵產(chǎn)生的推力和動(dòng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)，如專利號(hào)為ZL201220354008.4、專利名稱為“一種無(wú)針注射器”的中國(guó)專利文獻(xiàn)公開(kāi)的結(jié)構(gòu)；另一種則是利用超磁致伸縮材料的瞬間微量位移進(jìn)行的基于面積原理的行程放大后進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如專利號(hào)為ZL200620139203.X、專利名稱為“磁致伸縮驅(qū)動(dòng)的無(wú)針頭注射 器”中國(guó)專利文獻(xiàn)中的結(jié)構(gòu)。
[0006]上述兩種驅(qū)動(dòng)方式中，前一種驅(qū)動(dòng)方式由于初始加速度較小，因此需要一段較長(zhǎng)的空行程，而后一種驅(qū)動(dòng)方式則由于擊發(fā)時(shí)間較短，甚至在毫秒的級(jí)別上，所以要實(shí)現(xiàn)注射過(guò)程所需的做功，勢(shì)必造成驅(qū)動(dòng)裝置的功率很大，注射器的體積也趨于龐大，例如基于超磁致伸縮材料的無(wú)針注射驅(qū)動(dòng)裝置僅超磁致伸縮材料就大約需要20kg，而超磁致伸縮材料價(jià)格昂貴，因此造成無(wú)針注射器造價(jià)高昂，產(chǎn)品無(wú)法推廣使用。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且體積小、重量輕的電磁式蓄能無(wú)針注射器。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種電磁蓄能式無(wú)針注射器，包括電氣控制裝置和沖擊注射裝置，所述沖擊注射裝置包括具有內(nèi)腔的缸筒、固設(shè)于所述缸筒前端的前端蓋、可沿前后方向移動(dòng)地設(shè)于所述缸筒內(nèi)的沖擊件、固設(shè)于所述缸筒內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)所述沖擊件前后移動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置至少包括磁性可變換的驅(qū)動(dòng)塊，所述沖擊件的后端具有固定的磁極，所述沖擊件的后端與所述驅(qū)動(dòng)塊磁性相接，且所述沖擊件與所述缸筒磁絕緣地設(shè)置，所述前端蓋上設(shè)有無(wú)針安瓿組件，所述無(wú)針安瓿組件至少包括可沿前后方向移動(dòng)的活塞桿，所述沖擊件在所述缸筒中位于所述驅(qū)動(dòng)塊與所述活塞桿之間，所述沖擊件具有蓄能狀態(tài)和沖擊狀態(tài)，當(dāng)所述沖擊件處于蓄能狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件靜止，所述沖擊件與所述活塞桿相脫離；當(dāng)所述沖擊件處于沖擊狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件向前沖擊并驅(qū)動(dòng)所述活塞桿向前移動(dòng)，所述缸筒上還設(shè)有用于切換所述沖擊件工作狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)。
[0010]優(yōu)選地,所述沖擊件包括永磁鐵、固定套設(shè)在所述永磁鐵上的絕磁套,所述絕磁套套設(shè)在所述永磁鐵的前端與外側(cè)周部上。
[0011]優(yōu)選地，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置還包括固設(shè)于所述缸筒內(nèi)的電磁線圈，所述驅(qū)動(dòng)塊為固定穿設(shè)在所述電磁線圈中的鐵芯，所述鐵芯的磁性隨通入所述電磁線圈中電流方向的變化而改變。
[0012]優(yōu)選地，所述控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地抵擋在所述沖擊件的前端上或與所述沖擊件相脫離。
[0013]優(yōu)選地，所述棘爪與所述缸筒之間還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述棘爪旋轉(zhuǎn)使其抵擋在所述沖擊件前端的彈性件。
[0014]作為一種【具體實(shí)施方式】，所述彈性件為設(shè)于所述棘爪另一端的彈簧。
[0015]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述棘爪呈L型。
[0016]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述缸筒的前端開(kāi)設(shè)有與其內(nèi)腔相連通的通孔，所述棘爪的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地插設(shè)所述通孔中。
[0017]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述缸筒、所述驅(qū)動(dòng)塊、所述沖擊件、所述活塞桿同軸心線設(shè)置。
[0018]優(yōu)選地，當(dāng)所述沖擊件處于蓄能狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件的前端與所述活塞桿的后端之間存在間距。
[0019]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的電磁式蓄能無(wú)針注射器，其中通過(guò)對(duì)沖擊件進(jìn)行電磁蓄能，使其蓄能到一定程度后再瞬間擊發(fā)，初始加速度大，大幅地縮短了空行程，減小了無(wú)針注射器的體積，同時(shí)，該無(wú)針注射器中電磁驅(qū)動(dòng)裝置可采用直流電，其使用安全電壓，使用更為方便安全。該無(wú)針注射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應(yīng)用。
[0020]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]附圖1為本發(fā)明的無(wú)針注射器處于蓄能狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明的無(wú)針注射器處于觸發(fā)狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]其中:1、缸筒；11、后端蓋；2、前端蓋；3、電磁驅(qū)動(dòng)裝置；31、鐵芯(驅(qū)動(dòng)塊)；32、電磁線圈；4、沖擊件；41、永磁鐵；42、絕磁套；5、無(wú)針安瓿組件；51、活塞桿；52、藥液腔；6、控制機(jī)構(gòu)；61、棘爪；62、彈簧；63、轉(zhuǎn)軸；7、通孔。
[0023]【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的闡述。
[0025]以下關(guān)于方向的描述中，均是按照注射操作時(shí)操作者觀察到的方向進(jìn)行定義的，其中注射端為前，反之為后。 [0026]無(wú)針注射器包括電氣控制裝置(圖中未示出)和沖擊注射裝置，參見(jiàn)圖1、圖2所示的為該無(wú)針注射器的沖擊注射裝置部分。參見(jiàn)圖1、圖2所示，該沖擊注射裝置包括具有內(nèi)腔的缸筒1、固設(shè)于缸筒I前端部的前端蓋2、可沿缸筒I的前后方向移動(dòng)地設(shè)于缸筒I內(nèi)的沖擊件4、固設(shè)于缸筒I內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)沖擊件4前后移動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置3，缸筒I呈前端開(kāi)口后端封閉的中空狀結(jié)構(gòu)，缸筒I的后部通過(guò)后端蓋11封閉。
[0027]電磁驅(qū)動(dòng)裝置3包括固設(shè)于缸筒I內(nèi)的電磁線圈32及固定地穿設(shè)在電磁線圈32內(nèi)的鐵芯31，電磁線圈32通入電流方向改變即可使得鐵芯31前端的磁性發(fā)生改變。沖擊件4包括永磁鐵41和固定套設(shè)在永磁鐵41上的絕磁套42，絕磁套42套設(shè)在永磁鐵41的前端與外側(cè)周部上以防止永磁鐵41與缸筒I間產(chǎn)生磁性，永磁鐵41的后端具有固定的磁極并與鐵芯31磁性相接。絕磁套42可采用銅套。當(dāng)然，若缸筒1、前端蓋2等采用絕磁材料制成，或者缸筒I的內(nèi)腔側(cè)壁鍍?cè)O(shè)絕磁材料，沖擊件4直接采用永磁鐵41即可。當(dāng)電磁線圈32通電后，鐵芯31的磁性隨通入電磁線圈32中電流方向的變化而改變，當(dāng)鐵芯31前端的磁性與永磁鐵41后端的磁性相同時(shí)，兩者之間產(chǎn)生排斥力；而當(dāng)電流方向轉(zhuǎn)換時(shí)，鐵芯31前端的磁性轉(zhuǎn)換，鐵芯31與永磁鐵41之間產(chǎn)生吸引力。通過(guò)上述排斥力與吸引力可驅(qū)動(dòng)沖擊件4在缸筒I內(nèi)如后移動(dòng)。
[0028]前端蓋2上設(shè)有無(wú)針安瓿組件5，該無(wú)針安瓿組件5與前端蓋2為可拆卸式連接，這樣可方便在一次注射完成后將其拆卸下來(lái)替換。該無(wú)針安瓿組件5包括具有藥液腔52的針筒、可沿前后方向移動(dòng)的活塞桿51，活塞桿51的后部至少有部分通過(guò)缸筒I前端的開(kāi)口而插在缸筒I的內(nèi)腔中，沖擊件4位于鐵芯31與活塞桿51之間，鐵芯31、沖擊件4及活塞桿51同軸心線設(shè)置，當(dāng)沖擊件4向前沖擊碰觸到活塞桿51時(shí)，活塞桿51即向前移動(dòng)而推擠藥液實(shí)現(xiàn)注射。
[0029]無(wú)針安瓿組件5安裝在前端蓋2上時(shí)，其活塞桿51后部插在缸筒I的內(nèi)腔中，且活塞桿51后端與沖擊件4的前端應(yīng)留有適當(dāng)?shù)木嚯x，這樣在沖擊件4蓄能后轉(zhuǎn)至沖擊狀態(tài)驅(qū)動(dòng)活塞桿51沖擊注射時(shí)， 沖擊件4沖擊至與活塞桿51相接觸時(shí)已經(jīng)達(dá)到較高的速度，使得活塞桿51初始時(shí)便能以較快的速度沖擊，避免注射初始時(shí)藥液流出而不能進(jìn)入患者體內(nèi)。
[0030]為使得注射時(shí)沖擊件4能以較大的沖擊力來(lái)沖擊活塞桿51完成注射,沖擊件4具有蓄能狀態(tài)和觸發(fā)狀態(tài)，在蓄能狀態(tài)下，沖擊件4處于靜止?fàn)顟B(tài)且與活塞桿51相脫離，電磁驅(qū)動(dòng)裝置3通電后產(chǎn)生的電磁場(chǎng)使得鐵芯31的前端具有與永磁鐵41后端相同的磁極，使得沖擊件4不斷地具有遠(yuǎn)離鐵芯31向前移動(dòng)的趨勢(shì)，通過(guò)持續(xù)地通入電流，可使得沖擊件4不斷地蓄積產(chǎn)生加速向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；當(dāng)蓄能到一定程度后，則使得沖擊件4觸發(fā)，沖擊件4在觸發(fā)狀態(tài)下向前移動(dòng)并沖擊活塞桿51向前移動(dòng)。
[0031]缸筒I上還設(shè)有用于切換沖擊件4工作狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)6。參見(jiàn)圖1、圖2所示，本實(shí)施例中，該控制機(jī)構(gòu)6包括通過(guò)轉(zhuǎn)軸63轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于缸筒I上的棘爪61，該棘爪61采用L型的結(jié)構(gòu)，缸筒I上開(kāi)設(shè)有與其內(nèi)腔相連通的通孔7，棘爪61前部的棘爪端可轉(zhuǎn)動(dòng)地插入通孔7中并抵觸在沖擊件4的如端，棘爪61的后端與缸筒I之間設(shè)有彈黃62,彈黃62應(yīng)具有較好的剛度，這樣在常態(tài)下，在彈簧62產(chǎn)生向外推動(dòng)棘爪61的彈性力的作用下，棘爪61前部的棘爪端抵擋在沖擊件4的前端上，使得沖擊件4處于蓄能狀態(tài)，當(dāng)蓄能結(jié)束后需要注射時(shí)，則通過(guò)按壓棘爪61后端，克服彈簧62的彈性力使得棘爪61轉(zhuǎn)動(dòng)而脫離沖擊件4，沖擊件4則向前沖擊并驅(qū)動(dòng)活塞桿51向前移動(dòng)而實(shí)現(xiàn)注射。
[0032]該無(wú)針注射器在使用時(shí)，初始狀態(tài)下，棘爪61的棘爪端抵擋在沖擊件4的前端，將裝有藥液的無(wú)針安瓿組件5安裝至前端蓋2上，通過(guò)電氣控制裝置向電磁線圈32通入正向電流，使電磁線圈32內(nèi)的鐵芯31的前端具有與永磁鐵41后端相同的磁極，鐵芯31與永磁鐵41之間產(chǎn)生排斥力，使得沖擊件4不斷地具有遠(yuǎn)離鐵芯31向前移動(dòng)的趨勢(shì)，通過(guò)持續(xù)地通入電流，可使得沖擊件4不斷地蓄積產(chǎn)生加速向前運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，但由于棘爪61的作用，沖擊件4處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖1所示。當(dāng)電流越來(lái)越大時(shí)，沖擊件4蓄積的勢(shì)能越來(lái)越多，此時(shí)按動(dòng)棘爪61后端安裝彈黃62的位直處，棘爪61轉(zhuǎn)動(dòng)而脫尚沖擊件4,沖擊件4便以很快的加速度撞擊無(wú)針安瓿組件5的活塞桿51，實(shí)現(xiàn)藥液的注射，參見(jiàn)圖2所示。注射完成后，則通過(guò)電氣控制裝置向電磁線圈32通入反向電流，使電磁線圈32內(nèi)的鐵芯31的前端具有與永磁鐵41后端相反的磁極，鐵芯31與永磁鐵41之間產(chǎn)生磁性引力，從而使得沖擊件4在缸筒I中向后移動(dòng)而復(fù)位。
[0033]綜上，該無(wú)針注射器中由于采用電蓄能瞬間擊發(fā)的技術(shù)，初始加速度會(huì)很大，可以大大縮短空行程，使得無(wú)針注射器的沖擊注射裝置部分的體積大幅減小，同時(shí)該無(wú)針注射器中采用直流電，可使用安全電壓，使用更為方便安全。綜上，該無(wú)針注射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應(yīng)用。
[0034]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等 效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁蓄能式無(wú)針注射器，包括電氣控制裝置和沖擊注射裝置，其特征在于:所述沖擊注射裝置包括具有內(nèi)腔的缸筒、固設(shè)于所述缸筒前端的前端蓋、可沿前后方向移動(dòng)地設(shè)于所述缸筒內(nèi)的沖擊件、固設(shè)于所述缸筒內(nèi)用于驅(qū)動(dòng)所述沖擊件前后移動(dòng)的電磁驅(qū)動(dòng)裝置，所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置至少包括磁性可變換的驅(qū)動(dòng)塊，所述沖擊件的后端具有固定的磁極，所述沖擊件的后端與所述驅(qū)動(dòng)塊磁性相接，且所述沖擊件與所述缸筒磁絕緣地設(shè)置，所述前端蓋上設(shè)有無(wú)針安瓿組件，所述無(wú)針安瓿組件至少包括可沿前后方向移動(dòng)的活塞桿，所述沖擊件在所述缸筒中位于所述驅(qū)動(dòng)塊與所述活塞桿之間，所述沖擊件具有蓄能狀態(tài)和沖擊狀態(tài)，當(dāng)所述沖擊件處于蓄能狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件靜止，所述沖擊件與所述活塞桿相脫離；當(dāng)所述沖擊件處于沖擊狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件向前沖擊并驅(qū)動(dòng)所述活塞桿向前移動(dòng)，所述缸筒上還設(shè)有用于切換所述沖擊件工作狀態(tài)的控制機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述沖擊件包括永磁鐵、固定套設(shè)在所述永磁體上的絕磁套，所述絕磁套套設(shè)在所述永磁鐵的前端與外側(cè)周部上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述電磁驅(qū)動(dòng)裝置還包括固設(shè)于所述缸筒 內(nèi)的電磁線圈，所述驅(qū)動(dòng)塊為固定穿設(shè)在所述電磁線圈中的鐵芯，所述鐵芯的磁性隨通入所述電磁線圈中電流方向的變化而改變。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述控制機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地抵擋在所述沖擊件的前端上或與所述沖擊件相脫離。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述棘爪與所述缸筒之間還設(shè)有用于驅(qū)動(dòng)所述棘爪旋轉(zhuǎn)使其抵擋在所述沖擊件前端的彈性件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述彈性件為設(shè)于所述棘爪另一端的彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述棘爪呈L型。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述缸筒的前端開(kāi)設(shè)有與其內(nèi)腔相連通的通孔，所述棘爪的端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地插設(shè)所述通孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:所述缸筒、所述驅(qū)動(dòng)塊、所述沖擊件、所述活塞桿同軸心線設(shè)置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁蓄能式無(wú)針注射器，其特征在于:當(dāng)所述沖擊件處于蓄能狀態(tài)時(shí)，所述沖擊件的前端與所述活塞桿的后端之間存在間距。
【文檔編號(hào)】A61M5/31GK103977482SQ201410203372
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】王明娣, 孫萬(wàn)平, 竇云霞, 王傳洋 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)張家港工業(yè)技術(shù)研究院