一種電磁蓄能式無針注射器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁蓄能式無針注射器，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、固設于缸筒前端的前端蓋、可沿缸筒的前后方向移動地設于缸筒內(nèi)的沖擊銜鐵、固設在缸筒內(nèi)用于在通電時驅(qū)動沖擊銜鐵前后移動的電磁線圈，其中通過對沖擊銜鐵進行電蓄能，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，減小了無針注射器的體積，同時，該無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。該無針注射器結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應用。
【專利說明】一種電磁蓄能式無針注射器
[0001]
【技術(shù)領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種電磁蓄能式無針注射器。
【背景技術(shù)】
[0003]無針注射技術(shù)是在進行藥物注射時不借助針頭，液體藥物以超細、高速、直線噴出高壓射流的方式直接進入機體組織，解決了傳統(tǒng)注射由于針頭刺入機體而帶來的一系列問題，如:疼痛、出血、感染、組織損傷、患者心理壓力等；同時，經(jīng)無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，長時間注射皮膚不易起硬結(jié)。因此，無針注射技術(shù)具有廣闊的應用前景，尤其適用于兒童疫苗接種及糖尿病患者。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，無針注射器大多采用的是電磁驅(qū)動式的結(jié)構(gòu)，其主要有兩種，一種是利用電磁鐵鐵芯產(chǎn) 生的推力和動能來驅(qū)動的，如專利號為ZL 200910153212.2、專利名稱為“電磁力驅(qū)動的連續(xù)無針注射系統(tǒng)”中國專利文獻公開的結(jié)構(gòu)，或者利用永磁鐵助力和電磁鐵產(chǎn)生的推力和動能來驅(qū)動，如專利號為ZL201220354008.4、專利名稱為“一種無針注射器”的中國專利文獻公開的結(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行的基于面積原理的行程放大后進行驅(qū)動，如專利號為ZL200620139203.X、專利名稱為“磁致伸縮驅(qū)動的無針頭注射器”中國專利文獻中的結(jié)構(gòu)。
[0005]上述兩種驅(qū)動方式中，前一種驅(qū)動方式由于初始加速度較小，因此需要一段較長的空行程，而后一種驅(qū)動方式則由于擊發(fā)時間較短，甚至在毫秒的級別上，所以要實現(xiàn)注射過程所需的做功，勢必造成驅(qū)動裝置的功率很大，注射器的體積也趨于龐大，例如基于超磁致伸縮材料的無針注射驅(qū)動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格昂貴，因此造成無針注射器造價高昂，產(chǎn)品無法推廣使用。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且體積小、重量輕的電磁蓄能式無針注射器。
[0008]為達到上述目的，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、固設于所述缸筒前端的前端蓋、可沿所述缸筒的前后方向移動地設于所述缸筒內(nèi)的沖擊銜鐵、固設在所述缸筒內(nèi)用于在通電時驅(qū)動所述沖擊銜鐵前后移動的電磁線圈，所述前端蓋上設有無針安瓿組件，所述無針安瓿組件至少包括可沿前后方向移動的活塞桿，所述沖擊銜鐵具有蓄能狀態(tài)和沖擊狀態(tài)，當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵靜止，所述沖擊銜鐵與所述活塞桿相互脫離；當所述沖擊銜鐵處于沖擊狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵向前沖擊并驅(qū)動所述活塞桿向前移動，所述缸筒上還設有用于切換所述沖擊銜鐵工作狀態(tài)的控制機構(gòu)。
[0009]優(yōu)選地，所述控制機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動地設于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉(zhuǎn)動地抵擋在所述沖擊銜鐵的前端上或與所述沖擊銜鐵相脫離。
[0010] 進一步優(yōu)選地，所述棘爪與所述缸筒之間還設有用于驅(qū)動所述棘爪旋轉(zhuǎn)使其抵擋在所述沖擊銜鐵前端的彈性件。
[0011]作為一種具體的實施方式，所述彈性件為設于所述棘爪另一端的彈簧。
[0012]作為一種具體的實施方式，所述棘爪呈L型。
[0013]進一步優(yōu)選地，所述缸筒的前端開設有與其內(nèi)腔相連通的通孔，所述棘爪的端部可轉(zhuǎn)動地插設所述通孔中。
[0014]優(yōu)選地，所述沖擊銜鐵呈圓柱體狀。
[0015]進一步優(yōu)選地，所述沖擊銜鐵、所述活塞桿同軸心線設置。
[0016]優(yōu)選地，所述缸筒的后端通過后端蓋封閉設置，所述缸筒的前端具有開口，所述沖擊銜鐵位于所述后端蓋、所述前端蓋及所述電磁線圈所包圍形成的容腔內(nèi)。
[0017]優(yōu)選地，當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵的前端與所述活塞桿的后端之間存在間距。
[0018]由于上述技術(shù)方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:本發(fā)明的電磁蓄能式無針注射器，其中通過對沖擊銜鐵進行電蓄能，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，減小了無針注射器的體積，同時，該無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。該無針注射器結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應用。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1為本發(fā)明的無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)明的無針注射器處于沖擊狀態(tài)下的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]其中:1、缸筒；11、后端蓋；2、前端蓋；3、沖擊銜鐵；4、電磁線圈；5、無針安瓿組件；51、活塞桿；52、藥液腔；6、控制機構(gòu)；61、棘爪；62、彈簧；63、轉(zhuǎn)軸；7、通孔。
[0022]
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體的實施例來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的闡述。
[0024]以下關(guān)于方向的描述中，均是按照注射操作時操作者觀察到的方向進行定義的，其中注射端為前，反之為后。
[0025]無針注射器包括電氣控制裝置(圖中未示出)和沖擊注射裝置，參見圖1、圖2所示的為該無針注射器的沖擊注射裝置部分。參見圖1、圖2所示，該沖擊注射裝置包括具有內(nèi)腔的缸筒1、固設于缸筒I前端部的前端蓋2、可沿缸筒I的前后方向移動地設于缸筒I內(nèi)的沖擊銜鐵3、固設于缸筒I內(nèi)用于在通電時驅(qū)動沖擊銜鐵3前后移動的電磁線圈4，缸筒I呈前端開口后端封閉的中空狀結(jié)構(gòu)，缸筒I的后部通過后端蓋11封閉，沖擊銜鐵3位于后端蓋11、前端蓋2及電磁線圈4所包圍形成的容腔內(nèi)，當電磁線圈4通電時，即可產(chǎn)生相應的電磁場而施加沖擊銜鐵3電磁驅(qū)力，從而驅(qū)動其在缸筒I的內(nèi)腔中前后移動。
[0026]前端蓋2上設有無針安瓿組件5，該無針安瓿組件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替換。該無針安瓿組件5包括具有藥液腔52的針筒、可沿前后方向移動的活塞桿51，活塞桿51的后部至少有部分通過缸筒I前端的開口而插在缸筒I的內(nèi)腔中，當沖擊銜鐵3向前沖擊碰觸到活塞桿51時，活塞桿51即向前移動而推擠藥液而實現(xiàn)注射。
[0027]為使得注射時沖擊銜鐵3能以較大的沖擊力來沖擊活塞桿51完成注射，沖擊銜鐵3具有蓄能狀態(tài)和沖擊狀態(tài)，在蓄能狀態(tài)下，沖擊銜鐵3處于靜止狀態(tài)且沖擊銜鐵3與活塞桿51相脫離，電磁線圈4產(chǎn)生的電磁場使其獲得電磁驅(qū)力，并不斷地蓄積產(chǎn)生加速向前運動的趨勢；在沖擊狀態(tài)下，沖擊銜鐵3向前移動并沖擊活塞桿51向前移動。
[0028]無針安瓿組件5安裝在前端蓋2上時，其活塞桿51后部插在缸筒I的內(nèi)腔中，且活塞桿51后端與沖擊銜鐵3的前端應留有適當?shù)木嚯x，這樣在沖擊銜鐵3蓄能后轉(zhuǎn)至沖擊狀態(tài)驅(qū)動活塞桿51沖擊注射時，沖擊銜鐵3沖擊至與活塞桿51相接觸時已經(jīng)達到較高的速度，使得活塞桿51初始時便能以較快的速度沖擊，避免注射初始時藥液流出而不能進入患者體內(nèi)。
[0029]缸筒I上還設有用于切換沖擊銜鐵3工作狀態(tài)的控制機構(gòu)6。參見圖1、圖2所示，本實施例中，該控制機構(gòu)6包括通過轉(zhuǎn)軸63轉(zhuǎn)動地設于缸筒I上的棘爪61，該棘爪61采用L型的結(jié)構(gòu)，缸筒I上開設有與其內(nèi)腔相連通的通孔7，棘爪61前部的棘爪端可轉(zhuǎn)動地插入通孔7中 并抵觸在沖擊銜鐵3的如端，棘爪61的后端與缸筒I之間設有彈黃62,彈黃62應具有較好的剛度，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銜鐵3的前端上，使得沖擊銜鐵3處于蓄能狀態(tài)，當蓄能結(jié)束后需要注射時，則通過按壓棘爪61后端，克服彈簧62的彈性力使得棘爪61轉(zhuǎn)動而脫離沖擊銜鐵3，沖擊銜鐵3則向前沖擊并驅(qū)動活塞桿51向前移動而實現(xiàn)注射了。
[0030]該無針注射器在使用時，初始狀態(tài)下，棘爪61的棘爪端抵擋在沖擊銜鐵3上，將裝有藥液的無針安瓿組件5安裝至前端蓋2上，活塞桿51的后部插在缸筒I的內(nèi)腔中并位于沖擊銜鐵的前方，且活塞桿51的后端與沖擊銜鐵3的前端保持一定的距離。
[0031]首先通過電氣控制裝置向電磁線圈4通入正向電流，產(chǎn)生正向電流的電磁場對沖擊銜鐵3施加向前的電磁驅(qū)力，電磁驅(qū)力使得沖擊銜鐵3有加速向前運動的趨勢，但由于棘爪61的作用，沖擊銜鐵3處于靜止狀態(tài)，如圖1所示。當電流越來越大時，沖擊銜鐵3蓄積的勢能越來越多，此時按動棘爪61的后端安裝彈簧62位置處，棘爪61轉(zhuǎn)動而脫離沖擊銜鐵3，沖擊銜鐵3便以很快的加速度撞擊無針安瓿組件5的活塞桿51，實現(xiàn)藥液的注射，參見圖2所示。注射完成后，則通過電氣控制裝置向電磁線圈4通入反向電流，反向電流產(chǎn)生的電磁驅(qū)力驅(qū)動沖擊銜鐵3向后運動實現(xiàn)復位。
[0032]該無針注射器中由于采用電蓄能瞬間擊發(fā)的技術(shù)，初始加速度會很大，可以大大縮短空行程，使得無針注射器的沖擊注射裝置部分的體積大幅減小，同時該無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，該無針注射器結(jié)構(gòu)簡單，體積小、重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應用。
[0033]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁蓄能式無針注射器，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、固設于所述缸筒前端的前端蓋、可沿所述缸筒的前后方向移動地設于所述缸筒內(nèi)的沖擊銜鐵、固設在所述缸筒內(nèi)用于在通電時驅(qū)動所述沖擊銜鐵前后移動的電磁線圈，所述前端蓋上設有無針安瓿組件，所述無針安瓿組件至少包括可沿前后方向移動的活塞桿，所述沖擊銜鐵具有蓄能狀態(tài)和沖擊狀態(tài)，當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵靜止，所述沖擊銜鐵與所述活塞桿相互脫離；當所述沖擊銜鐵處于沖擊狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵向前沖擊并驅(qū)動所述活塞桿向前移動，所述缸筒上還設有用于切換所述沖擊銜鐵工作狀態(tài)的控制機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述控制機構(gòu)包括轉(zhuǎn)動地設于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉(zhuǎn)動地抵擋在所述沖擊銜鐵的前端上或與所述沖擊銜鐵相脫離。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述棘爪與所述缸筒之間還設有用于驅(qū)動所述棘爪旋轉(zhuǎn)使其抵擋在所述沖擊銜鐵前端的彈性件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述彈性件為設于所述棘爪另一端的彈簧。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述棘爪呈L型。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述缸筒的前端開設有與其內(nèi)腔相連通 的通孔，所述棘爪的端部可轉(zhuǎn)動地插設所述通孔中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述沖擊銜鐵呈圓柱體狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述沖擊銜鐵、所述活塞桿同軸心線設置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:所述缸筒的后端通過后端蓋封閉設置，所述缸筒的前端具有開口，所述沖擊銜鐵位于所述后端蓋、所述前端蓋及所述電磁線圈所包圍形成的容腔內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于:當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態(tài)時，所述沖擊銜鐵的前端與所述活塞桿的后端之間存在間距。
【文檔編號】A61M5/303GK103977483SQ201410203398
【公開日】2014年8月13日 申請日期: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, 孫萬平, 竇云霞, 王傳洋 申請人:蘇州大學張家港工業(yè)技術(shù)研究院