CN113440688A - 一种针筒柱塞接合机构及其针筒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针筒柱塞接合机构，包括柱塞、推杆，推杆一端设置推杆头，所述推杆头设置连接部，所述连接部与所述柱塞连接，所述推杆用于驱动所述柱塞在所述针筒柱体内滑动；所述连接部包括卡爪、偏转机构、卡爪导向块,所述卡爪导向块穿过所述推杆头与所述推杆固定连接，所述卡爪与所述推杆头活动连接，所述卡爪能够插入到所述柱塞能且能够用于固定所述柱塞，所述卡爪导向块表面与所述卡爪表面连接，所述卡爪导向块用于限制卡爪的运动轨迹；本发明在推杆前端设置卡爪，通过卡爪抓住柱塞，避免了针筒柱塞与流体注射器推杆接合时使针筒柱塞与流体注射器推杆旋转对准的需要，简化推杆与柱塞的连接的操作，有利于推杆与柱塞的连接和拆分操作。

Description

一种针筒柱塞接合机构及其针筒

技术领域

本发明涉及针筒技术领域，具体涉及一种针筒柱塞接合机构及其针筒。

背景技术

目前医用成像造影设备如计算机断层扫描（CT）、超声、核磁共振成像（MRI）、正电子发射断层扫描（PET）及数字剪影血管造影（DSA）等其他成像造影设备在使用时为了增加病变组织与正常组织的密度差别，方便医生更加清楚地观察和诊断，医生会通过流体注射器向患者病变的位置注射一种或多种医疗流体（如造影剂、生理盐水以及其他医疗流体），从而对病变位置进行诊断性造影与治疗。

现已开发了多种用于流体注射器针筒柱塞接合的机构与方法，在一些方面中，通过将针筒柱塞与流体注射器推杆上提供的对应的锁定特征对准，然后通过柱塞上的倒扣弹性强行压入，或者将针筒绕其纵轴旋转至少45度、更常见的是90度完成针筒柱塞与流体注射器推杆的接合，进而驱动柱塞在针筒筒体移动，以将医疗流体吸取至针筒筒体或从针筒筒体递送医疗流体，针筒柱塞与流体注射器推杆接合过程麻烦且复杂。在本领域中改进的万向式针筒柱塞接合机构需要减少或消除操作人员将针筒柱塞与流体注射器推杆接合时使针筒柱塞与流体注射器推杆旋转对准的需要，允许操作者更加容易且简单地完成针筒柱塞与流体注射器推杆的接合和分离。本领域中还需要减少或消除针筒柱塞与流体注射器推杆接合完成递送流体的过程中由于推杆与柱塞接触面积小而导致针筒柱塞沿针筒轴向运动过程中受力不均匀而发生的柱塞侧偏，医疗流体渗漏的问题。在本领域中还需要减少或消除针筒柱塞与流体注射器推杆接合完成吸取医疗流体至针筒中时，针筒柱塞上伸出的抓钩易变形甚至被拉断的问题，以及由于针筒柱塞不受控制的在针筒内部顺时针或逆时针地旋转而导致的针筒柱塞伸出的抓钩与流体注射器推杆脱离的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针筒柱塞接合机构及其针筒，以解决现有技术中针筒柱塞与流体注射器推杆接合过程麻烦且复杂的技术问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种针筒柱塞接合机构，包括针筒柱体、柱塞、推杆，所述推杆一端设置推杆头，所述推杆头设置连接部，所述连接部与所述柱塞连接，所述推杆用于驱动所述柱塞在所述针筒柱体内滑动；所述连接部包括卡爪、偏转机构、卡爪导向块,所述卡爪导向块穿过所述推杆头与所述推杆固定连接，所述卡爪与所述推杆头活动连接，所述偏转机构与所述卡爪连接，所述卡爪能够插入到所述柱塞能且能够用于固定所述柱塞，所述卡爪导向块表面与所述卡爪表面连接，所述卡爪导向块用于限制卡爪的运动轨迹。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述推杆包括推杆套筒、推杆本体、驱动装置，所述推杆本体一端设置在所述推杆套筒内，另一端与所述驱动装置连接，所述驱动装置驱动所述推杆本体在所述推杆套筒内运动，所述推杆套筒与所述推杆头固定连接，所述卡爪导向块穿过所述推杆头与所述推杆本体固定连接。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述驱动装置包括驱动器与传动丝杆，所述传动丝杆一端与所述驱动器连接，另一端与所述推杆本体。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述卡爪一端设置卡爪平台，另一端设置抓钩，所述卡爪平台与所述抓钩之间设置弓形突出，所述抓钩用于锁住所述柱塞，所述弓形突出开有旋转孔，所述推杆头开有与所述卡爪厚度相匹配的台阶槽，所述卡爪设置在所述台阶槽内，所述推杆头设置台阶槽通孔，销轴穿过所述台阶槽通孔、旋转孔，所述卡爪与所述推杆头销轴连接，所述卡爪平台设置盲孔，所述偏转机构设置在所述盲孔内，所述卡爪平台设置过渡圆角；所述卡爪导向块设置卡爪导向块凸台，所述卡爪导向块凸台插入所述推杆套筒凹槽内，所述卡爪导向块与所述推杆套筒螺栓连接，所述卡爪导向块设置卡爪导向斜面，所述过渡圆角与所述卡爪导向斜面相切。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述柱塞设置与所述抓钩相匹配的柱塞凸缘。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述柱塞设置柱塞凸台 ，所述柱塞凸台 与所述推杆头连接。

优选，前述的一种针筒柱塞接合机构，所述偏转机构弹簧。

一种针筒，包括上述针筒柱塞接合机构。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1. 本发明在推杆前端设置卡爪，通过卡爪抓住柱塞，避免了针筒柱塞与流体注射器推杆接合时使针筒柱塞与流体注射器推杆旋转对准的需要，简化推杆与柱塞的连接的操作，有利于推杆与柱塞的连接和拆分操作。

2.本发明卡爪的运动是由推杆本体控制，当卡爪运动到位时，推杆本体不受力，且相对于卡爪不运动，在推杆本体外侧的推杆套筒受力，如此避免了将卡爪拉断和拉变形，造成流体注射器推杆脱离问题，有利于加强针筒的使用寿命。

3.在针筒推流时，推杆头全面的和柱塞凸台连接，扩大受力点，在针筒吸流时，可以设置多个卡爪，多个卡爪勾住柱塞同样也起到了扩大受力点的作用，避免了有与柱塞受力不均匀在筒体内发生侧偏，造成流体的渗漏，有利于提高针筒使用时的稳定性。

附图说明

图1为本发明具体实施方式针筒剖视图；

图2为本发明具体实施方式针筒主体与柱塞结构示意图；

图3为本发明具体实施方式推杆结构示意图；

图4为本发明具体实施方式推杆本体结构示意图；

图5为本发明具体实施方式推杆头结构示意图；

图6为本发明具体实施方式卡爪的结构示意图；

图7为本发明具体实施方式卡爪导向块结构示意图；

图8A为本发明具体实施方式推杆与柱塞连接部分剖视图一；

图8B为本发明具体实施方式推杆与柱塞连接部分剖视图二；

图8C为本发明具体实施方式推杆与柱塞连接部分剖视图三；

图8D为本发明具体实施方式推杆与柱塞连接部分剖视图四；

其中：针筒主体1、柱塞2、推杆头3、卡爪4、枢转销5、偏转机构6、卡爪导向块8、推杆套筒9、推杆本体12、驱动装置13、筒体近端101、筒体远端103、筒体侧壁102、柱塞凸缘201、柱塞凸台 202、推杆头凸台301、台阶槽303、台阶槽通孔304、卡爪平台401、盲孔402、过度圆角403、弓形突出404、旋转孔405、抓钩406、卡爪导向块凸台801、卡爪导向斜面802、台阶孔803、推杆近端1201、推杆远端1203、推杆凸台1202。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1~7所示，本发明公开一种针筒柱塞接合机构，包括针筒柱体1、柱塞2、推杆，所述推杆一端设置推杆头3，所述推杆头3设置连接部，所述连接部与所述柱塞2连接，所述推杆用于驱动所述柱塞2在所述针筒柱体1内滑动；所述连接部包括卡爪4、偏转机构6、卡爪导向块8,所述卡爪导向块8穿过所述推杆头3与所述推杆固定连接，所述卡爪4与所述推杆头3活动连接，所述偏转机构6与所述卡爪4连接，所述卡爪4用于固定所述柱塞2，所述卡爪导向块8用于限制卡爪4的运动轨迹。

本发明在推杆前端设置卡爪4，通过卡爪4抓住柱塞2，避免了针筒柱塞与流体注射器推杆接合时使针筒柱塞与流体注射器推杆旋转对准的需要，简化推杆与柱塞的连接的操作，有利于推杆与柱塞的连接和拆分操作。

请参考图1和图2，针筒柱体1包括筒体近端101和具有排出管口的筒体远端103，筒体近端101与筒体远端103的之间的为筒体侧壁102，柱塞2与针筒柱体1滑动连接，筒体近端101和远端103之间可往复地移动，柱塞2设置柱塞凸缘201，卡爪4能与柱塞凸缘201配合抓紧柱塞2。

请参考图1、图3、图4、图5、图6，推杆包括推杆套筒9、推杆本体12、驱动装置13，推杆本体12分为推杆近端1201、推杆凸台1202、推杆远端1203，推杆远端1203插入到推杆套筒9内，推杆本体12能在推杆套筒9自由滑动，推杆近端1201和驱动装置13连接，驱动装置13驱动推杆本体12在推杆套筒9内运动，驱动装置13包括驱动器与传动结构1301，驱动器可以是电机或制动器、气动机构、液压机构、电磁机构、电活性聚合物机构，传动结构1301用于将旋转运动转化为直线运动，传动结构1301可以是丝杠传动机构、齿轮-齿条传动机构、蜗轮-蜗杆传动机构、带轮传动机构、链轮传动机构、曲柄滑块传动机构及其任何组合，，推杆近端1201被设置为方形台阶1201，如此设置的目的是防止推杆本体12绕其轴线的旋转；推杆凸台1202设置了螺纹孔，推杆凸台1202通过螺纹紧固件11与卡爪导向块8固定连接。

推杆头3的一端设置推杆头凸台301，推杆头凸台301上设置推杆头螺纹孔302，推杆头凸台301插入推杆套筒9，在通过螺栓紧固件10和推杆头螺纹孔302的作用下，推杆头凸台301与推杆套筒9固定连接，推杆头3的侧壁上开有若干台阶槽303，台阶槽303的宽度与卡爪4的相匹配，卡爪4设置在台阶槽303上， 具体连接方式是，在推杆头3侧壁上设置阶槽通孔304，阶槽通孔304贯通台阶槽303，卡爪4的弓形突出404部分开有阶槽通孔304相匹配的旋转孔405，枢转销5依次穿过阶槽通孔304和旋转孔405，如此卡爪4通过枢转销5与推杆头3销轴连接，卡爪4能够围绕枢转销5做一定角度的顺时针或者逆时针转动。

推杆头3为一圆柱体，在柱体圆心处开有通孔，卡爪导向块8穿过该通孔与推杆本体12固定连接，卡爪导向块8一端设置卡爪导向块凸台801，推杆头3设置与爪导向块凸台801相匹配的凹槽，卡爪导向块凸台801插入到凹槽内，卡爪导向块8侧壁上设置与卡爪4数量想等的卡爪导向斜面802，卡爪导向斜面802有靠近卡爪导向块凸台801的一端高于远离卡爪导向块凸台801的一端，卡爪导向块8中心设置台阶孔803，卡爪导向块8通过螺纹紧固件11与推杆本体12远端凸台1203上的螺纹孔固定连接，近端平台401上的过度圆角403与卡爪导向斜面802保持相切，这样设置用于限定卡爪4的旋转角度。

本发明还公开了一种针筒，包括上述针筒柱塞接合机构。

以下结合图8A~图8D说明推杆与塞住2的连接、拆分和针筒吸流、推流的过程，首先请参考图8A，推杆本体12与卡爪导向块8固定连接后的整体相对于推杆头3的位置记为第一位置，即卡爪导向块凸台801左端面与推杆头3上设置的凹槽的底端面接触，此时推杆凸台1202的右端面与推杆头凸台301左端面的距离大于0mm，偏转机构6通过螺纹紧固件7固定并压缩，近端平台401上的过渡圆角403在偏转机构6的弹力作用下于导向斜面802相切接触，近端平台401的表面与水平夹角为0°，抓钩406勾住柱塞2内的柱塞凸缘201，此时推杆与柱塞2连接，此时的过渡圆角403在导向斜面802的最底端，至此完成推杆与塞住2的连接。

请参考图8B、图8C和图8D，此时驱动装置13驱动推杆本体12向左运动，此时推推杆凸台1202右端面与卡爪导向块凸台801的距离减小直至消失，推杆本体12继续向左运动，推杆本体12带着卡爪导向块8向左运动，卡爪4上的过渡圆角403由导向斜面802的最底端向导向斜面802的最高端运动，卡爪4绕枢转销5产生顺时针方向的转动，抓钩406松开柱塞凸缘201，此时推杆本体12继续向左运动，到达图8D所示的状态，此状态记为第二位置，即推杆头3的端面与柱塞2内的柱塞凸台 202连接，之后推杆推动柱塞2从筒体近端101向筒体远端103的方向移动，完成递送医疗流体的过程。

以下是针筒在吸流的过程，吸流过程又推杆与柱塞2的状态为第二位置开始，驱动装置13施加向右的力，推杆本体12向右运动，此时推杆凸台1202的右端面与推杆头凸台301的左端面由贴紧到形成间距，在到达最大距离的过程中，卡爪平台401的过度圆角403从卡爪导向斜面802的最高端向最底端移动，移动过程中，偏转机构6的弹力将过度圆角403始终压向卡爪导向斜面802上，使得过度圆角403始终与卡爪导向斜面802相切接触，此时卡爪4围绕枢转销5逆时针转动，直至卡爪4上的近端平台401与水平方向所成夹角为0°，卡爪4上的抓钩406抓住柱塞凸缘201，推杆与柱塞2连接，推杆继续向左运动，带动柱塞2向左运动，完成吸取医疗流体的过程。

以下是推杆与柱塞2的拆分过程，在第二位置时，将推杆向左移动，既能将推杆与柱塞2拆分。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，包括、柱塞（2）、推杆，所述推杆一端设置推杆头（3），所述推杆头（3）设置连接部，所述连接部与所述柱塞（2）连接，所述连接部包括卡爪（4）、偏转机构（6）、卡爪导向块（8）,所述卡爪导向块（8）穿过所述推杆头（3）与所述推杆固定连接，所述卡爪（4）与所述推杆头（3）活动连接，所述偏转机构（6）与所述卡爪（4）连接，所述卡爪（4）能够插入到所述柱塞（2）能且能够用于固定所述柱塞（2），所述卡爪导向块（8）表面与所述卡爪（4）表面连接，所述卡爪导向块（8）用于限制卡爪（4）的运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，所述推杆包括推杆套筒（9）、推杆本体（12）、驱动装置（13），所述推杆本体（12）一端设置在所述推杆套筒（9）内，另一端与所述驱动装置（13）连接，所述驱动装置（13）驱动所述推杆本体（12）在所述推杆套筒（9）内运动，所述推杆套筒（9）与所述推杆头（3）固定连接，所述卡爪导向块（8）穿过所述推杆头（3）与所述推杆本体（12）固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，所述驱动装置（13）包括驱动器与传动结构（1301），所述传动结构（1301）一端与所述驱动器连接，另一端与所述推杆本体（12）。

4.根据权利要求1所述的一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，所述卡爪（4）一端设置卡爪平台（401），另一端设置抓钩（406），所述卡爪平台（401）与所述抓钩（406）之间设置弓形突出（404），所述柱塞（2）设置与所述抓钩（406）相匹配的柱塞凸缘（201），所述柱塞凸缘（201）能够插入或者离开所述柱塞凸缘（201）；

所述弓形突出（404）开有旋转孔（405），所述推杆头（3）开有与所述卡爪（4）厚度相匹配的台阶槽（303），所述卡爪（4）设置在所述台阶槽（303）内，所述推杆头（3）设置台阶槽通孔（304），销轴穿过所述台阶槽通孔304、旋转孔（405），所述卡爪（4）与所述推杆头（3）销轴连接，所述卡爪平台（401）设置盲孔（402），所述偏转机构（6）设置在所述盲孔（402）内，所述卡爪平台（401）设置过渡圆角（403）；所述卡爪导向块（8）设置卡爪导向块凸台（801），所述卡爪导向块凸台（801）插入所述推杆套筒（9）凹槽内，所述卡爪导向块（8）与所述推杆套筒（9）螺栓连接，所述卡爪导向块（8）设置卡爪导向斜面（802），所述过渡圆角（403）与所述卡爪导向斜面（802）相切。

5.根据权利要求1所述的一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，所述柱塞（2）设置柱塞凸台 （202），所述柱塞凸台 （202）与所述推杆头（3）连接。

6.根据权利要求1所述的一种针筒柱塞接合机构，其特征在于，所述偏转机构（6）是弹簧。

7.一种针筒，其特征在于，包括权利要求1~6任意一项所述的针筒柱塞接合机构。

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