CN111407978A - 一种脉冲式无针注射器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脉冲式无针注射器，包括安置底座和设置于所述安置底座上的无针安瓿机构，所述的无针安瓿机构包括安瓿和活塞杆，所述安瓿包括内腔室和喷口，所述活塞杆一端在所述内腔室内滑动，所述喷口处设置有第一单向阀，所述安置底座上还设置有用于蓄力击发活塞杆的蓄力击发机构和用于实现连续注射的往复运动机构，所述蓄力击发机构包括蓄力组件和冲击杆，所述活塞杆与蓄力击发机构之间设置有用于限定所述冲击杆的锁止机构。通过采用上述技术方案，不断循环实现无针注射器的连续脉冲式注射，可用于大规模的群体注射，且无需依靠人力，操作简单、效率高，同时通过蓄力组件加载动力相较于人力加载，更加省时省力。

Description

一种脉冲式无针注射器

技术领域

本发明属于医疗器械领域，尤其涉及一种脉冲式无针注射器。

背景技术

无针注射器，就是在进行药物注射时不借助针头，使用高压射流原理，使药液形成较细的液体流，瞬间穿透皮肤到达皮下。因为注射原理的改变，药液在皮下弥散分布，起效时间更快，药物吸收率更高并且在注射时减少被注射物的痛感，使得注射过程更加舒适快捷，在对于注射同一种药液多人次的连续注射器时，由于要不停重新拆装给药和消毒费时费力，工作效率低，同时在家畜的饲养过程中，为向市场提供优质畜牧产品，防止或减少发生流行性传染疾病，每年都要适时进行接种各类相应的疫苗，但现有的无针注射器只能通过单次注射，操作麻烦，费时费力，无法应用于大规模人体或动物的注射，降低了工作的效率，同时现有的无针注射器多采用个人双手用力来加载动力，来驱动液体透过皮肤，这种加载动力使用不方便，使用较为麻烦。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明提供一种脉冲式无针注射器。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种脉冲式无针注射器，包括安置底座和设置于所述安置底座上的无针安瓿机构，所述的无针安瓿机构包括安瓿和活塞杆，所述安瓿包括内腔室和喷口，所述活塞杆一端在所述内腔室内滑动，所述喷口处设置有第一单向阀，所述安置底座上还设置有用于蓄力击发活塞杆的蓄力击发机构和用于实现连续注射的往复运动机构，所述蓄力击发机构包括蓄力组件和冲击杆，所述活塞杆与蓄力击发机构之间设置有用于限定所述冲击杆的锁止机构。

通过采用上述技术方案，往复运动机构带动冲击杆往回运动，当蓄力组件被压缩至最大的压缩量时，通过锁止机构将冲击杆锁止，同时，往复运动机构带动活塞杆往回运动，此时安瓿内腔室内完成药物填充。此时解除锁止机构，冲击杆解除约束，将能量传给活塞杆，活塞杆在安瓿内高速运动然后再喷口处形成高速射流完成一次注射，完成注射后往复运动机构带动冲击杆和活塞杆往回运动，以此不断循环实现无针注射器的连续脉冲式注射，可用于大规模的群体注射，且无需依靠人力，操作简单、效率高，同时通过蓄力组件加载动力相较于人力加载，更加省时省力。

本发明进一步设置：所述往复运动机构包括用于带动所述冲击杆复位的第一传动组件和用于带动所述活塞杆复位的第二传动组件，所述冲击杆与第一传动组件之间设置有第一连接件，所述第一连接件两端分别与所述冲击杆与第一传动组件相连，所述活塞杆与第二传动组件之间设置有第二连接件，所述第二连接件两端分别与所述活塞杆与第二传动组件相连。

通过采用上述技术方案，第一传动组件通过第一连接件带动冲击杆复位，同时第二传动组件通过第二连接件带动活塞杆复位，相较于采用活塞杆和冲击杆一体，由于蓄力击发机构和安瓿之间存在一定的距离，若采用一体式活塞杆，其杆体过长会影响其冲击力，从而影响注射效果，而采用分段式分为活塞杆和冲击杆，缩短单根杆体的长度，加强其冲击力，增强其注射效果，同时通过第一传动组件和第二传动组件分别带动冲击杆和活塞杆复位，控制会精准。

本发明进一步设置：所述第一传动组件包括第一电机、滚珠丝杆和丝杆支架，所述滚珠丝杆包括丝杆和滚珠螺母，所述丝杆一端与所述第一电机相连，另一端与所述丝杆支架相连，所述滚珠螺母套设于所述丝杆外与所述第一连接件相连，所述第一电机驱动滚珠丝杆运动并通过第一连接件带动冲击杆往复运动。

通过采用上述技术方案，第一电机驱动滚珠丝杆运动，滚珠螺母连带第一连接件沿丝杆前后移动，从而带动冲击杆往复运动，通过采用滚珠丝杆，将或将直线运动转化为旋转运动，并且传动效率高，定位准确，同时由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

本发明进一步设置：所述冲击杆相对所述蓄力组件的另一端穿过所述锁止机构，所述冲击杆上设置有凹槽，所述锁止机构包括与所述凹槽相适配的滚珠和用于控制滚珠的触发开关。

通过采用上述技术方案，电机反转驱动滚珠丝杆运动，滚珠丝杆带动冲击杆往回运动，当蓄力组件被压缩至最大的压缩量时，通过滚珠卡入凹槽实现将冲击杆锁止，完成蓄力且不释放，当完成药物填充时，通过触发开关使滚珠不再卡入凹槽，冲击杆解除约束，蓄力组件释放力量推动冲击杆，再将能量传给活塞杆，使活塞杆在安瓿内高速运动然后再喷口处形成高速射流完成一次注射，操作简单，同时通过锁止机构锁定冲击杆，再由第二传动组件带动活塞杆复位，从而实现药物填充，然后通过触发开关可解除锁定，不断循环实现无针注射器的连续脉冲式注射，使装置可重复使用，更加环保。

本发明进一步设置：所述蓄力组件包括外壳和高压氮气弹簧，所述冲击杆一端设置于所述外壳内，所述高压氮气弹簧设置于所述冲击杆与外壳之间。

通过采用上述技术方案，第一电机反转驱动滚珠丝杆运动，滚珠丝杆带动冲击杆往回运动，使得高压氮气弹簧不断被压缩进行蓄力，当解除锁止机构，冲击杆解除约束，被压缩至最大的压缩量的高压氮气弹簧释放动力推动冲击杆，采用高压氮气弹簧装置，有效的缩小了安装空间，节约了成本。

本发明进一步设置：所述触发开关包括用于挤压滚珠进入凹槽的挤压件、用于限制所述挤压件的限位组件、用于操控挤压件的操作件和用于驱动操作件的驱动组件，所述限位组件设置于所述冲击杆两侧，所述挤压件设置于所述限位组件内，所述滚珠设置于所述挤压件与所述冲击杆之间，所述操作件一端设置有与所述挤压件相连的连接部，另一端与驱动组件相连，所述驱动组件通过驱动操作件带动挤压件在限位组件内前后移动以挤压或释放滚珠。

通过采用上述技术方案，滚珠丝杆带动冲击杆往回运动，当高压氮气弹簧被压缩至最大的压缩量时，冲击杆的凹槽与滚珠位置相对应，驱动组件通过驱动操作件带动挤压件移动，然后通过挤压件挤压滚珠进入凹槽并且使滚珠卡设于凹槽无法滚动从而对冲击杆进行约束，操作简单、稳定性强。

本发明进一步设置：所述锁止机构内设置有用于感应活塞杆处于完全释放状态时凹槽位置的第一传感器和用于感应高压氮气弹簧被压缩至最大的压缩量时凹槽位置的第二传感器，所述第一传感器与用于控制所述第一电机的PLC控制器信号连接，所述第二传感器与所述驱动组件信号连接。

通过采用上述技术方案，第一传感器感应到凹槽时，第一传感器向PLC控制器发送信号，PLC控制器控制第一电机反转驱动滚珠丝杆运动，滚珠丝杆带动冲击杆往回运动，在冲击杆往回运动的过程中，当第二传感器感应到凹槽时，第一传感器向驱动组件发送信号，驱动组件驱动操作件带动挤压件在限位组件内移动以挤压滚珠使其卡设于凹槽内从而对冲击杆进行约束。

本发明进一步设置：所述第二传动组件包括第二电机和曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构一端与所述第二电机相连，另一端与所述第二连接件相连，所述第二连接件对应所述所述曲柄滑块机构的一端下方设置有滑动部，所述安置底座对应所述滑动部的位置上设置有与所述滑动部相适配的导轨。

通过采用上述技术方案，第一电机带动滚珠丝杆运动的同时，第二电机也开始转动，曲柄滑块机构带动第二连接件从而带动活塞杆往回运动，本发明具有全自动，结构简单、紧凑，成本低，叠衣效率高，第二连接件下方设置有滑动部，滑动部沿导轨滑动，运行更稳定。

本发明进一步设置：所述内腔室内设置有用于感应活塞杆的第三传感器，所述第三传感器与用于控制所述第二电机的PLC控制器信号连接。

通过采用上述技术方案，当活塞杆运动到安瓿的某个位置时，第三传感器把信号传给PLC控制器，PLC控制器控制第二电机反转，曲柄滑块机构带动第二连接件从而带动活塞杆往回运动。

本发明进一步设置：所述安置底座上还设置有药瓶，所述安瓿上设置有输液孔，所述输液孔与内腔室连通，所述输液孔与所述药瓶之间通过输液管相连，安瓿与所述输液管之间设置有第二单向阀。

通过采用上述技术方案，当曲柄滑块机构带动第二连接件从而带动活塞杆往回运动，此时安瓿内腔室内压较小，与喷口连接的单向阀关闭，与输液管连接的第二单向阀打开，药物从药瓶通过输液管从输液孔进入内腔室，完成药物填充，第二单向阀关闭，无需不停重新拆装给药，省时省力，便于大规模注射。

下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式。

附图说明

图1为本发明实施例的使用状态一的立体图；

图2为本发明实施例的使用状态一的俯视图；

图3为本发明实施例的使用状态二的局部结构剖视图；

图4为本发明实施例的使用状态二的锁止机构剖视图；

图5为本发明实施例的使用状态一的锁止机构剖视图。

附图标记：1.安置底座，2.无针安瓿机构，21.安瓿，211.内腔室，212.喷口，213.输液孔，22.活塞杆，3.蓄力击发机构，31.蓄力组件，32.冲击杆，321. 凹槽，4.往复运动机构，41.第一传动组件，411.第一电机，412.滚珠丝杆，4121.丝杆，4122.滚珠螺母，413.丝杆支架，42.第二传动组件，421.第二电机，422.曲柄滑块机构，43.第一连接件，44.第二连接件，441.滑动部，5.锁止机构，51.滚珠, 52.触发开关，521. 挤压件，522.限位组件，523.操作件，524.驱动组件，6.导轨，7.药瓶，8.输液管。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

参见附图1-5，本实施例公开的一种脉冲式无针注射器，包括安置底座1和设置于所述安置底座1上的无针安瓿机构2，所述的无针安瓿机构2包括安瓿21和活塞杆22，所述安瓿21包括内腔室211和喷口212，所述活塞杆22一端在所述内腔室211内滑动，所述喷口212处设置有第一单向阀，所述安置底座1上还设置有用于蓄力击发活塞杆22的蓄力击发机构3和用于实现连续注射的往复运动机构4，所述蓄力击发机构3包括蓄力组件31和冲击杆32，所述活塞杆22与蓄力击发机构3之间设置有用于限定所述冲击杆32的锁止机构5。

本实施例进一步设置：所述往复运动机构4包括用于带动所述冲击杆32复位的第一传动组件41和用于带动所述活塞杆22复位的第二传动组件42，所述冲击杆32与第一传动组件41之间设置有第一连接件43，所述第一连接件43两端分别与所述冲击杆32与第一传动组件41相连，所述活塞杆22与第二传动组件42之间设置有第二连接件44，所述第二连接件44两端分别与所述活塞杆22与第二传动组件42相连。

本实施例进一步设置：所述第一传动组件41包括第一电机411、滚珠丝杆412和丝杆支架413，所述滚珠丝杆412包括丝杆4121和滚珠螺母4122，所述丝杆4121一端与所述第一电机411相连，另一端与所述丝杆支架413相连，所述滚珠螺母4122套设于所述丝杆4121外与所述第一连接件43相连，所述第一电机411驱动滚珠丝杆412运动并通过第一连接件43带动冲击杆32往复运动。

本实施例进一步设置：所述冲击杆32相对所述蓄力组件31的另一端穿过所述锁止机构5，所述冲击杆32上设置有凹槽321，所述锁止机构5包括与所述凹槽321相适配的滚珠51和用于控制滚珠51的触发开关52。

本实施例进一步设置：所述触发开关52包括用于挤压滚珠51进入凹槽321的挤压件521、用于限制所述挤压件521的限位组件522、用于操控挤压件521的操作件523和用于驱动操作件523的驱动组件524，所述限位组件522设置于所述冲击杆32两侧，所述挤压件521设置于所述限位组件522内，所述滚珠51设置于所述挤压件521与所述冲击杆32之间，所述操作件523一端设置有与所述挤压件521相连的连接部，另一端与驱动组件524相连，所述驱动组件524通过驱动操作件523带动挤压件521在限位组件522内前后移动以挤压或释放滚珠51。

本实施例进一步设置：所述蓄力组件31包括外壳和高压氮气弹簧，所述冲击杆32一端设置于所述外壳内，所述高压氮气弹簧设置于所述冲击杆32与外壳之间。

本实施例进一步设置：所述锁止机构5内设置有用于感应活塞杆22处于完全释放状态时凹槽321位置的第一传感器和用于感应高压氮气弹簧被压缩至最大的压缩量时凹槽321位置的第二传感器，所述第一传感器与用于控制所述第一电机411的PLC控制器信号连接，所述第二传感器与所述驱动组件524信号连接。

本实施例进一步设置：所述第二传动组件42包括第二电机421和曲柄滑块机构422，所述曲柄滑块机构422一端与所述第二电机421相连，另一端与所述第二连接件44相连，所述第二连接件44对应所述所述曲柄滑块机构422的一端下方设置有滑动部441，所述安置底座1对应所述滑动部441的位置上设置有与所述滑动部441相适配的导轨6。

本实施例进一步设置：所述内腔室211内设置有用于感应活塞杆22的第三传感器，所述第三传感器与用于控制所述第二电机421的PLC控制器信号连接。

本实施例进一步设置：所述安置底座1上还设置有药瓶7，所述安瓿21上设置有输液孔213，所述输液孔213与内腔室211连通，所述输液孔213与所述药瓶7之间通过输液管8相连，安瓿21与所述输液管8之间设置有第二单向阀。

尽管本文较多地使用了安置底座1，无针安瓿机构2，安瓿21，内腔室211，喷口212，输液孔213，活塞杆22，蓄力击发机构3，蓄力组件31，冲击杆32，凹槽321，往复运动机构4，第一传动组件41，第一电机411，滚珠丝杆412，丝杆4121，滚珠螺母4122，丝杆支架413，第二传动组件42，第二电机421，曲柄滑块机构422，第一连接件43，第二连接件44，滑动部441，锁止机构5，滚珠51, 触发开关52，挤压件521，限位组件522，操作件523，驱动组件524，导轨6，药瓶7，输液管8等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.一种脉冲式无针注射器，其特征在于：包括安置底座和设置于所述安置底座上的无针安瓿机构，所述的无针安瓿机构包括安瓿和活塞杆，所述安瓿包括内腔室和喷口，所述活塞杆一端在所述内腔室内滑动，所述喷口处设置有第一单向阀，所述安置底座上还设置有用于蓄力击发活塞杆的蓄力击发机构和用于实现连续注射的往复运动机构，所述蓄力击发机构包括蓄力组件和冲击杆，所述活塞杆与蓄力击发机构之间设置有用于限定所述冲击杆的锁止机构。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述往复运动机构包括用于带动所述冲击杆复位的第一传动组件和用于带动所述活塞杆复位的第二传动组件，所述冲击杆与第一传动组件之间设置有第一连接件，所述第一连接件两端分别与所述冲击杆与第一传动组件相连，所述活塞杆与第二传动组件之间设置有第二连接件，所述第二连接件两端分别与所述活塞杆与第二传动组件相连。

3.根据权利要求2所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述第一传动组件包括第一电机、滚珠丝杆和丝杆支架，所述滚珠丝杆包括丝杆和滚珠螺母，所述丝杆一端与所述第一电机相连，另一端与所述丝杆支架相连，所述滚珠螺母套设于所述丝杆外与所述第一连接件相连，所述第一电机驱动滚珠丝杆运动并通过第一连接件带动冲击杆往复运动。

4.根据权利要求3所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述冲击杆相对所述蓄力组件的另一端穿过所述锁止机构，所述冲击杆上设置有凹槽，所述锁止机构包括与所述凹槽相适配的滚珠和用于控制滚珠的触发开关。

5.根据权利要求4所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述蓄力组件包括外壳和高压氮气弹簧，所述冲击杆一端设置于所述外壳内，所述高压氮气弹簧设置于所述冲击杆与外壳之间。

6.根据权利要求5所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述触发开关包括用于挤压滚珠进入凹槽的挤压件、用于限制所述挤压件的限位组件、用于操控挤压件的操作件和用于驱动操作件的驱动组件，所述限位组件设置于所述冲击杆两侧，所述挤压件设置于所述限位组件内，所述滚珠设置于所述挤压件与所述冲击杆之间，所述操作件一端设置有与所述挤压件相连的连接部，另一端与驱动组件相连，所述驱动组件通过驱动操作件带动挤压件在限位组件内前后移动以挤压或释放滚珠。

7.根据权利要求6所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述锁止机构内设置有用于感应活塞杆处于完全释放状态时凹槽位置的第一传感器和用于感应高压氮气弹簧被压缩至最大的压缩量时凹槽位置的第二传感器，所述第一传感器与用于控制所述第一电机的PLC控制器信号连接，所述第二传感器与所述驱动组件信号连接。

8.根据权利要求2所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述第二传动组件包括第二电机和曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构一端与所述第二电机相连，另一端与所述第二连接件相连，所述第二连接件对应所述所述曲柄滑块机构的一端下方设置有滑动部，所述安置底座对应所述滑动部的位置上设置有与所述滑动部相适配的导轨。

9.根据权利要求8所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述内腔室内设置有用于感应活塞杆的第三传感器，所述第三传感器与用于控制所述第二电机的PLC控制器信号连接。

10.根据权利要求1所述的一种脉冲式无针注射器，其特征在于：所述安置底座上还设置有药瓶，所述安瓿上设置有输液孔，所述输液孔与内腔室连通，所述输液孔与所述药瓶之间通过输液管相连，安瓿与所述输液管之间设置有第二单向阀。

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