一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置

技术领域

本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置。

背景技术

无针注射技术是在进行药物注射时不借助针头，液体药物以超细、高速、直线喷出高压射流的方式直接进入机体组织，解决了传统注射由于针头刺入机体而带来的一系列问题，如：疼痛、出血、感染、组织损伤、患者心理压力等；同时，经无针注射的药物在组织内的分布更为弥散，有利于药物的吸收，长时间注射皮肤不易起硬结。因此，无针注射技术具有广阔的应用前景，尤其适用于儿童疫苗接种及糖尿病患者。

现有技术中，无针注射器大多采用的是电磁驱动式的结构，主要有两种，一种是利用电磁铁铁芯产生的推力和动能来驱动的，如专利号：ZL200910153212.2公开的电磁力驱动的连续无针注射系统的结构；另一种是利用超磁致伸缩材料的瞬间微量位移进行的基于面积原理的行程放大后进行驱动，如专利号：ZL200620139203.X公开的磁致伸缩驱动的无针头注射器的结构。

上述两种驱动方式中，前一种驱动方式由于初始加速度较小，因此需要一段较长的空行程，而后一种驱动方式则由于击发时间较短，甚至在毫秒的级别上，所以要实现注射过程所需的做功，势必造成驱动装置的功率很大，注射器的体积庞大，仅超磁致伸缩材料就大约需要20kg，并且超磁致伸缩材料价格昂贵，造成无针注射器制造成本高，产品可推广性差。

所以有必要提供一种结构简单，并且体积小、重量轻的一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置，从而使其易于推广使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前的无针注射器初始加速度小、空行程长，又或者就是体积较为庞大且使用材料成本高的问题，提供一种结构简单，并且体积小、重量轻的一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：

一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置；包括具有内腔的缸筒、固设于所述缸筒最右端的前端盖、可沿缸筒的左右方向移动地设于缸筒内的冲击衔铁、固设在缸筒内壁用于在通电时驱动冲击衔铁前后移动的电磁线圈，所述前端盖的右端设有无针安瓿组件，无针安瓿组件包括具有药液腔的针筒和可沿针筒内腔左右滑动的活塞杆，针筒的最右端中心处设有注液孔，活塞杆的最右端设有橡胶塞，并且活塞杆的左端至少有一部分插在缸筒的内腔中；为使得注射时冲击衔铁能以较大的冲击力来冲击活塞杆完成注射，所述冲击衔铁具有蓄能状态和冲击状态，当所述冲击衔铁处于蓄能状态时，冲击衔铁静止并位于缸筒内腔最左端，使得冲击衔铁与活塞杆相互脱离；当冲击衔铁处于冲击状态时，所述冲击衔铁向右冲击并驱动所述活塞杆向右移动，缸筒的右上方还设有用于切换所述冲击衔铁工作状态的控制机构，控制机构包括通过转轴转动地设于缸筒上的棘爪，所述棘爪弯折向下的一端可转动地抵挡在冲击衔铁的最右端上或逆时针转动从而与冲击衔铁相脱离。

其中，所述棘爪与所述缸筒之间还设有用于驱动所述棘爪旋转使其抵挡在冲击衔铁前端的弹性件。

其中，所述弹性件为设于棘爪上横直的一段其左下角的弹簧，在本技术方案中，弹簧应具有较好的刚度，这样在常态下，在弹簧产生向外推动棘爪的弹性力的作用下，棘爪前部的棘爪端抵挡在冲击衔铁的前端上，使得冲击衔铁处于蓄能状态，当蓄能结束后需要注射时，则通过按压棘爪后端，克服弹簧的弹性力使得棘爪转动而脱离冲击衔铁，冲击衔铁则向前冲击并驱动活塞杆向前移动而实现注射了。

其中，所述棘爪呈L型，为本技术方案中方便实现冲击衔铁的固定和释放所做的常规形状。

其中，所述缸筒的右上端开设有与其内腔相连通的通孔，所述棘爪的右端部可转动地插设在通孔中。

其中，所述冲击衔铁呈圆柱状。

其中，所述冲击衔铁、活塞杆位于同一轴心位置。

其中，所述缸筒的左端通过固定连接右封闭用的后端盖，所述缸筒的右端具有开口，所述冲击衔铁位于后端盖、前端盖及电磁线圈所包围形成的容腔部分内。

其中，当所述冲击衔铁处于蓄能状态时，所述冲击衔铁的最右端与所述活塞杆的最左端之间存在间距，这样在冲击衔铁蓄能后转至冲击状态驱动活塞杆冲击注射时，冲击衔铁冲击至与活塞杆相接触时已经达到较高的速度，使得活塞杆初始时便能以较快的速度冲击，避免注射初始时药液流出而不能进入患者体内。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：

通过电气控制装置向电磁线圈通入正向电流，产生正向电流的电磁场对位于电磁线圈中间的冲击衔铁施加向右的电磁驱力，电磁驱力使得冲击衔铁有加速向前运动的趋势，并且由于设置的棘爪的作用，冲击衔铁可处于静止状态，使冲击衔铁实现电蓄能，当电流越来越大时，冲击衔铁蓄积的势能越来越多，此时按动棘爪的后端安装弹簧位置处，棘爪逆时针转动而脱离冲击衔铁，冲击衔铁得以释放从而以很快的加速度向右移动并撞击无针安瓿组件中的活塞杆，且活塞杆后端与冲击衔铁的前端应留有适当的距离，这样在冲击衔铁蓄能后转至冲击状态驱动活塞杆冲击注射时，冲击衔铁冲击至与活塞杆相接触时已经达到较高的速度，使得活塞杆初始时便能以较快的速度冲击，避免注射初始时药液流出而不能进入患者体内，同时大幅地缩短了无有用功动作的空行程，变相地来看也减小了无针注射器的体积，同时，该无针注射器中采用直流电，可使用安全电压，使用更为方便安全。该发明电磁式无针注射器的冲击注射装置大体由缸筒、位于缸筒内的冲击衔铁和安装在缸筒右端的无针安瓿组件构成，结构简单，使得体积小、重量轻，并且无需使用超磁致伸缩材料，降低了制造的成本，可得以广泛的推广应用。

附图说明

图1为本发明中冲击衔铁3蓄能状态下的结构示意图；

图2为本发明的冲击衔铁3处于冲击状态下的结构示意图；

图3为图1或2中无针安瓿组件5的结构示意图；

1、缸筒；11、后端盖；2、前端盖；3、冲击衔铁；4、电磁线圈；5、无针安瓿组件；51、活塞杆；52、药液腔；53、橡胶塞；54、注液孔；6、控制机构；61、棘爪；62、弹簧；63、转轴；7、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例来对本发明的技术方案作进一步的阐述。

以下关于方向的描述中，均是按照注射操作时操作者观察到的方向进行定义的，并不代表对发明装置各部件具体的位置关系进行限定。

如图1、图2所示的为一种用于电磁蓄能式无针注射器的冲击注射装置，该冲击注射装置包括具有内腔的缸筒1、固设于缸筒1前端部的前端盖2、可沿缸筒1的前后方向移动地设于缸筒1内的冲击衔铁3、固设于缸筒1内用于在通电时驱动冲击衔铁3前后移动的电磁线圈4，缸筒1呈前端开口后端封闭的中空状结构，缸筒1的后部通过后端盖11封闭，冲击衔铁3位于后端盖11、前端盖2及电磁线圈4所包围形成的容腔内，当电磁线圈4通电时，即可产生相应的电磁场而施加冲击衔铁3电磁驱力，从而驱动其在缸筒1的内腔中前后移动。

前端盖2上设有无针安瓿组件5，该无针安瓿组件5与前端盖2为可拆卸式连接，这样可方便在一次注射完成后将其拆卸下来替换。如图3所示，该无针安瓿组件5包括具有药液腔52的针筒、可沿前后方向移动的活塞杆51，活塞杆51的后部至少有部分通过缸筒1前端的开口而插在缸筒1的内腔中，活塞杆51的最右端设有提高推行药液效果的橡胶塞53，当冲击衔铁3向前冲击碰触到活塞杆51时，活塞杆51即向前移动而推挤药液从针筒最右端的注液孔54排射出从而实现注射。

为使得注射时冲击衔铁3能以较大的冲击力来冲击活塞杆51完成注射，冲击衔铁3具有蓄能状态和冲击状态，在蓄能状态下，冲击衔铁3处于静止状态且冲击衔铁3与活塞杆51相脱离，电磁线圈4产生的电磁场使其获得电磁驱力，并不断地蓄积产生加速向前运动的趋势；在冲击状态下，冲击衔铁3向前移动并冲击活塞杆51向前移动。

无针安瓿组件5安装在前端盖2上时，其活塞杆51后部插在缸筒1的内腔中，且活塞杆51后端与冲击衔铁3的前端应留有适当的距离，这样在冲击衔铁3蓄能后转至冲击状态驱动活塞杆51冲击注射时，冲击衔铁3冲击至与活塞杆51相接触时已经达到较高的速度，使得活塞杆51初始时便能以较快的速度冲击，避免注射初始时药液流出而不能进入患者体内。

缸筒1上还设有用于切换冲击衔铁3工作状态的控制机构6。参见图1、图2所示，本实施例中，该控制机构6包括通过转轴63转动地设于缸筒1上的棘爪61，该棘爪61采用L型的结构，缸筒1上开设有与其内腔相连通的通孔7，棘爪61前部的棘爪端可转动地插入通孔7中并抵触在冲击衔铁3的前端，棘爪61的后端与缸筒1之间设有弹簧62，弹簧62应具有较好的刚度，这样在常态下，在弹簧62产生向外推动棘爪61的弹性力的作用下，棘爪61前部的棘爪端抵挡在冲击衔铁3的前端上，使得冲击衔铁3处于蓄能状态，当蓄能结束后需要注射时，则通过按压棘爪61后端，克服弹簧62的弹性力使得棘爪61转动而脱离冲击衔铁3，冲击衔铁3则向前冲击并驱动活塞杆51向前移动而实现注射了。

该无针注射器在使用时，初始状态下，棘爪61的棘爪端抵挡在冲击衔铁3上，将装有药液的无针安瓿组件5安装至前端盖2上，活塞杆51的后部插在缸筒1的内腔中并位于冲击衔铁的前方，且活塞杆51的后端与冲击衔铁3的前端保持一定的距离。

首先通过电气控制装置向电磁线圈4通入正向电流，产生正向电流的电磁场对冲击衔铁3施加向前的电磁驱力，电磁驱力使得冲击衔铁3有加速向前运动的趋势，但由于棘爪61的作用，冲击衔铁3处于静止状态，如图1所示。当电流越来越大时，冲击衔铁3蓄积的势能越来越多，此时按动棘爪61的后端安装弹簧62位置处，棘爪61转动而脱离冲击衔铁3，冲击衔铁3便以很快的加速度撞击无针安瓿组件5的活塞杆51，实现药液的注射，参见图2所示。注射完成后，则通过电气控制装置向电磁线圈4通入反向电流，反向电流产生的电磁驱力驱动冲击衔铁3向后运动实现复位。

该无针注射器中由于采用电蓄能瞬间击发的技术，初始加速度会很大，可以大大缩短空行程，使得无针注射器的冲击注射装置部分的体积大幅减小，同时该无针注射器中采用直流电，可使用安全电压，使用更为方便安全。综上，该无针注射器结构简单，体积小、重量轻，制造成本低，可广泛地推广应用。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。