一種電磁蓄能式無針注射器的制造方法
【專利摘要】本實用新型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的沖擊銜鐵、固設在缸筒內用于在通電時驅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，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。該無針注射器結構簡單，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

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種電磁蓄能式無針注射器。

【背景技術】
[0002] 無針注射技術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，經無針注射的藥物在組織內的 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。因此，無針注射技術具有 廣闊的應用前景，尤其適用于兒童疫苗接種及糖尿病患者。
[0003] 現有技術中，無針注射器大多采用的是電磁驅動式的結構，其主要有兩種，一種是 利用電磁鐵鐵芯產生的推力和動能來驅動的，如專利號為ZL 200910153212. 2、專利名稱為 "電磁力驅動的連續無針注射系統"中國專利文獻公開的結構，或者利用永磁鐵助力和電磁 鐵產生的推力和動能來驅動，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構；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動，如專利號為ZL200620139203. X、專利名稱為"磁致伸 縮驅動的無針頭注射器"中國專利文獻中的結構。
[0004] 上述兩種驅動方式中，前一種驅動方式由于初始加速度較小，因此需要一段較長 的空行程，而后一種驅動方式則由于擊發時間較短，甚至在毫秒的級別上，所以要實現注射 過程所需的做功，勢必造成驅動裝置的功率很大，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，產品無法推廣使用。


【發明內容】

[0005] 本實用新型的目的是提供一種結構簡單且體積小、重量輕的電磁蓄能式無針注射 器。
[0006] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是：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的沖擊銜鐵、固設在所 述缸筒內用于在通電時驅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 狀態和沖擊狀態，當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態時，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時，所述沖擊銜鐵向前沖擊并驅動所述 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的控制機構。
[0007] 優選地，所述控制機構包括轉動地設于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉 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。
[0008] 進一步優選地，所述棘爪與所述缸筒之間還設有用于驅動所述棘爪旋轉使其抵擋 在所述沖擊銜鐵前端的彈性件。
[0009] 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。
[0010] 作為一種具體的實施方式，所述棘爪呈L型。
[0011] 進一步優選地，所述缸筒的前端開設有與其內腔相連通的通孔，所述棘爪的端部 可轉動地插設所述通孔中。
[0012] 優選地，所述沖擊銜鐵呈圓柱體狀。
[0013] 進一步優選地，所述沖擊銜鐵、所述活塞桿同軸心線設置。
[0014] 優選地，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。
[0015] 優選地，當所述沖擊銜鐵處于蓄能狀態時，所述沖擊銜鐵的前端與所述活塞桿的 后端之間存在間距。
[0016] 由于上述技術方案的運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點：本實用新 型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，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。該無針注射器結構簡單，體積小、 重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 附圖1為本實用新型的無針注射器處于蓄能狀態下的內部結構示意圖；
[0018] 附圖2為本實用新型的無針注射器處于沖擊狀態下的內部結構示意圖。
[0019] 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；61、棘爪；62、彈簧；63、轉軸；7、通孔。

【具體實施方式】
[0020] 下面結合附圖和具體的實施例來對本實用新型的技術方案作進一步的闡述。
[0021] 以下關于方向的描述中，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。
[0022] 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 腔的缸筒1、固設于缸筒1前端部的前端蓋2、可沿缸筒1的前后方向移動地設于缸筒1內 的沖擊銜鐵3、固設于缸筒1內用于在通電時驅動沖擊銜鐵3前后移動的電磁線圈4,缸筒1 呈前端開口后端封閉的中空狀結構，缸筒1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，當電磁線圈4通電時，即可產生相應 的電磁場而施加沖擊銜鐵3電磁驅力，從而驅動其在缸筒1的內腔中前后移動。
[0023] 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1前端的開 口而插在缸筒1的內腔中，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注射。
[0024] 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具有蓄能狀態和沖擊狀態，在蓄能狀態下，沖擊銜鐵3處于靜止狀態且沖擊銜鐵3與活塞 桿51相脫離，電磁線圈4產生的電磁場使其獲得電磁驅力，并不斷地蓄積產生加速向前運 動的趨勢；在沖擊狀態下，沖擊銜鐵3向前移動并沖擊活塞桿51向前移動。
[0025] 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1的內腔中，且 活塞桿51后端與沖擊銜鐵3的前端應留有適當的距離，這樣在沖擊銜鐵3蓄能后轉至沖擊 狀態驅動活塞桿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。
[0026] 缸筒1上還設有用于切換沖擊銜鐵3工作狀態的控制機構6。參見圖1、圖2所 示，本實施例中，該控制機構6包括通過轉軸63轉動地設于缸筒1上的棘爪61，該棘爪61 采用L型的結構，缸筒1上開設有與其內腔相連通的通孔7,棘爪61前部的棘爪端可轉動地 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1之間設有彈黃62,彈黃 62應具有較好的剛度，這樣在常態下，在彈簧62產生向外推動棘爪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，當蓄能 結束后需要注射時，則通過按壓棘爪61后端，克服彈簧62的彈性力使得棘爪61轉動而脫 離沖擊銜鐵3,沖擊銜鐵3則向前沖擊并驅動活塞桿51向前移動而實現注射了。
[0027] 該無針注射器在使用時，初始狀態下，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1的內腔中并位于 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。
[0028] 首先通過電氣控制裝置向電磁線圈4通入正向電流，產生正向電流的電磁場對沖 擊銜鐵3施加向前的電磁驅力，電磁驅力使得沖擊銜鐵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，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，反向電流產生 的電磁驅力驅動沖擊銜鐵3向后運動實現復位。
[0029] 該無針注射器中由于采用電蓄能瞬間擊發的技術，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，該無針注射器結構簡單，體積小、 重量輕，制造成本低，可廣泛地推廣應用。
[0030] 上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術 的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。 凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
【權利要求】
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的沖擊銜鐵、固設在所述缸筒內用于在通電時驅動所述沖擊 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和沖擊狀態，當所述沖擊銜鐵處 于蓄能狀態時，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 處于沖擊狀態時，所述沖擊銜鐵向前沖擊并驅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的控制機構。
2. 根據權利要求1所述的一種電磁蓄能式無針注射器，其特征在于：所述控制機構包 括轉動地設于所述缸筒上的棘爪，所述棘爪的一端可轉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. 根據權利要求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動所述棘爪旋轉使其抵擋在所述沖擊銜鐵前端的彈性件。
4. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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 開設有與其內腔相連通的通孔，所述棘爪的端部可轉動地插設所述通孔中。
7. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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。
10. 根據權利要求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】A61M5/31GK203898858SQ201420246814
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年5月14日 優先權日:2014年5月14日
【發明者】王明娣, 孫萬平, 竇云霞, 王傳洋 申請人:蘇州大學張家港工業技術研究院