CN115212389B - 注射驱动单元和具有其的注射组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种注射驱动单元和具有其的注射组件。注射驱动单元包括：基座、活动件、致动块和传动机构。传动机构分别和基座、活动件和致动块相连，并被构造为将活动件相对于基座的向后运动传递至致动块，以使致动块相对于活动件向前运动，并且，传动机构使得致动块相对于活动件的运动速度、活动件相对于基座的运动速度成特定比例。在吸药操作中，注射腔的可容药空间自初始容积起逐渐增大，与此同时和增加的可容药空间的容积完全一致的量的药液被精确地推送至注射腔内。该吸药操作具有非常高的准确性，能够避免少吸和过吸。进一步地，本发明的注射驱动单元还能够实现吸药、注射的连续性操作，注射驱动单元能够在吸药完成后自动地实现注射。

Description

注射驱动单元和具有其的注射组件

技术领域

本发明涉及用于注射液体药品的医疗器械。更具体地，本发明涉及一种注射驱动单元和具有其的注射组件。本发明的注射组件可以用作有针注射组件或无针注射组件。

背景技术

现有的用于注射液体药品的注射驱动单元，在操作中需要先吸药再完成注射。在吸药步骤中，通常需要依靠注射器的注射腔室内的负压将药液吸入，这样的吸药量不够精确，进入注射腔室的药液的量可能会略小于所需的量。也有一些注射驱动单元设置有补药机构，但是通常补药推杆的推进量不够精确，这样也会造成吸药量不精准，可能发生少吸或过吸的问题。

因此，需要提供一种注射器主体和具有该注射器主体的注射器，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

为了克服以上缺陷，根据本发明提出一种注射驱动单元和具有其的注射组件。本发明的注射驱动单元在吸药操作中，注射腔的可容药空间初始容积起逐渐增大，与此同时和增加的可容药空间的容积完全一致的量的药液被精确地推送至注射腔内。该吸药操作具有非常高的准确性，能够避免少吸和过吸。

进一步地，本发明的注射驱动单元还能够实现吸药、注射的连续性操作，在吸药和注射步骤之间使用者可以无须再进行额外的干预，注射驱动单元能够在吸药完成后自动地实现注射。

根据本发明的一个方面，提供了一种注射驱动单元，注射驱动单元用于操作储药注射单元，储药注射单元包括限定注射腔的注射腔壳体、注射腔推杆、限定储药腔的储药腔壳体、以及储药腔推杆，所示注射腔和储药腔能够连通，其特征在于，注射驱动单元包括：

基座，基座固定地安装注射腔壳体；

活动件，活动件可滑动地安装于基座并用于固定地安装注射腔推杆和/或储药腔壳体；

致动块，致动块能够和所述储药腔推杆相连；

传动机构，传动机构分别和基座、活动件和致动块相连，并被构造为将活动件相对于基座的向后运动传递至致动块，以使致动块相对于活动件向前致动储药腔推杆，并且，传动机构的速度传递比被设定为V₂/V₁＝S₁/S₂，其中：

V₁为活动件相对于基座向后运动的速度的值；

V₂为储药腔推杆被致动块向前致动时相对于活动件的速度的值；

S₁为注射腔的截面积；

S₂为储药腔的截面积。

在一种实施方式中，传动机构为单向传动机构。

在一种实施方式中，所述致动块可滑动地安装在所述活动件上并至少部分地位于所述储药腔推杆的后侧，以用于推动所述储药腔推杆。

在一种实施方式中，传动机构包括：

固定在基座上的第一齿条；

固定在致动块上的第二齿条；

安装在活动件上的第一齿轮和第二齿轮，其中，第一齿轮和第一齿条啮合、第二齿轮和第二齿条啮合，第二齿轮能够从动于第一齿轮。

在一种实施方式中，第一齿轮和第二齿轮经由单向轴承相连，单向轴承被构造为当活动件相对于基座向前移动时，单向轴承的内圈和外圈相对于彼此释放。

在一种实施方式中，第二齿轮位于第一齿轮的上方，并且，还存在一杆部，杆部和第二齿轮形成为一体并从第二齿轮的中心向下延伸至贯穿第一齿轮的中心。

在一种实施方式中，基座包括前端板、后端板以及具有沿前后方向延伸的运动空间的底板；并且，活动件包括：

活动件基部，活动件基部定位在运动空间内并能够在运动空间内前后移动；

安装部分，安装部分设置在底板上方的靠前位置处并用于安装储药注射单元；

其中，第一齿轮和第二齿轮定位在活动件基部的靠后位置处并分别位于活动件基部的上下两侧。

在一种实施方式中，前端板和后端板之间连接有导杆，安装部分上设置有供导杆贯穿通过的通孔，并且，基座还包括围绕导杆设置的弹簧，弹簧的前端抵靠安装部分，弹簧的后端抵靠后端板。

在一种实施方式中，第一齿轮和第二齿轮被设定为满足：Z₂/Z₁＝S₁/S₂，其中，Z₂为第二齿轮的齿数，Z₁为第一齿轮的齿数。

在一种实施方式中，注射驱动单元还包括能够将活动件相对于基座向后驱动的加压驱动机构。

在一种实施方式中，加压驱动机构被构造为将活动件相对于基座向后驱动特定位移时释放活动件，特定位移的值等于注射腔的长度。

在一种实施方式中，加压驱动机构的输出端为凸轮。

在一种实施方式中，加压驱动机构安装在基座的运动空间的下方，活动件具有从活动件基部向下延伸的受力部分，加压驱动机构向受力部分施力。

根据本发明的另一个方面，提供了一种注射组件，注射组件包括储药注射单元和根据上述方案中任意一项的注射驱动单元，储药注射单元包括：

限定注射腔的注射腔壳体；

从注射腔的后端进入注射腔的注射腔推杆；

和注射腔推杆固定相连并限定储药腔的储药腔壳体；以及

从储药腔的后端进入储药腔的储药腔推杆，

其中，注射腔推杆上形成有供储药腔内的药液进入注射腔的药液通道。

在一种实施方式中，注射腔推杆包括：

推杆部分，推杆部分上形成有推杆药液通道；

活塞，活塞覆盖推杆药液通道的前端开口，并被构造为仅在受到推杆药液通道内的药液的向前的推动力时和推杆部分之间产生间隙、以允许推杆药液通道内的药液进入注射腔。

在一种实施方式中，活塞由弹性材料制成，并且，活塞上形成有和推杆药液通道错开的活塞药液通道，活塞被构造为能够在经受推杆药液通道内的药液的向前的推动力时发生形变，以使得推杆药液通道内的药液经由间隙进入活塞药液通道并进一步进入注射腔。

在一种实施方式中，注射腔壳体前端具有注射微孔，在吸药过程中注射微孔持续地将注射腔和外界大气连通。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明的一种优选实施方式的注射组件的组合示意图；

图2为图1中的注射组件的分解示意图；

图3为将图2的截面图，该截面为由关于注射组件的前后方向、上下方向限定的截面，并且该截面在注射组件的左右方向位于中心位置；

图4、图5、图6A、图7A、图8、图9顺次示出了图1中的注射组件的使用过程，其中图6A、图7A具有和图3相同的截面视角；

图6B为图6A的前端部分的局部放大图；

图7B为图7A的前端部分的局部放大图。

附图标记：

100注射组件

10储药注射单元

11注射腔壳体

111注射微孔

112注射腔壳体的安装凸缘

113注射腔

12储药腔壳体

121储药腔部分的前端

122储药腔壳体的后端凸缘

123储药腔

13储药腔推杆

14注射腔推杆

141后端开口

142注射腔推杆的安装凸缘

144推杆部分

1441推杆药液通道

1442安装凸起

145活塞部分

1451活塞药液通道

20注射驱动单元

21基座

211第一齿条

212前端板

2121注射腔壳体固定结构

213后端板

214底板

215运动空间

216驱动机构安装部分

217导杆

218弹簧

22活动件

221第一齿轮

222安装部分

2221通孔

2222注射腔推杆固定结构

2223储液腔壳体固定结构

223活动件基部

224、225单向轴承

226第二齿轮

227轴承

228受力部分

229齿轮安装部分

2291齿轮安装腔室

2210滑轨

223杆部

23致动块

231致动块施力部

232第二齿条

233滑轨槽

24加压驱动机构

241凸轮

242电机

243拨叉

具体实施方式

下面，将参照附图详细描述根据本发明的注射器、注射器主体和注射器的注射头。以下所给出的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，其他方式同样落入本发明的范围内。

本发明提供一种注射驱动单元以及具有该注射驱动单元的注射组件。图1-图9示出了根据本发明的一些优选实施方式。

首先需要说明的是，本文所提到的“前后方向”可以理解为是活动件、基座、致动块相对于彼此移动的方向，也可以被理解为是注射腔推杆相对于注射腔壳体的移动方向、储药腔推杆相对于储药腔壳体的移动方向，其中，药液被注射推出的方向称为“向前”，与其相反的方向则被称为“向后”。本文所提到的“左右方向”、“上下方向”、“前后方向”为空间中正交的三个方向，其中“上下方向”、“左右方向”可以参考图1-图9中注射组件100的定向来理解，例如加压驱动机构24大致位于活动件22的下方；两个导杆217分别位于储药注射单元10的左侧和右侧。本文提到的“顺时针”、“逆时针”方向，为从注射组件100的上方向下观察时看到的方向。

首先参考图1-图3，注射组件100包括储药注射单元10和用于操作储药注射单元10以完成吸药和注射的注射驱动单元20，储药注射单元10与注射驱动单元20可分离。

参考图3，储药注射单元10包括限定注射腔113的注射腔壳体11、从注射腔113的后端进入注射腔113的注射腔推杆14、和注射腔推杆14固定相连并限定储药腔123的储药腔壳体12、以及从储药腔123的后端进入储药腔123的储药腔推杆13。在使用中，可以将储药腔123内容纳有药液的储药注射单元10安装于注射驱动单元20，在吸药过程中注射驱动单元20操作储药注射单元10以使得药液从储药腔123进入注射腔113，在注射过程中注射驱动单元20操作储药注射单元10以使得药液从注射腔壳体11的前端的注射微孔111(见图6B)射出。

参考图2和图3，注射驱动单元20包括基座21、活动件22、致动块23和传动机构。注射驱动单元20还可以进一步包括加压驱动机构24。其中，基座21和活动件22大致形成为框架结构，其二者的前端表面、底表面、以及左侧和右侧表面包括大致矩形的轮廓，不同于常规的具有大致圆柱体轮廓的注射驱动单元。下文将分别对于基座21、活动件22、致动块23、传动机构和注射驱动单元20展开讨论。

基座21包括前端板212、后端板213以及具有沿前后方向延伸的运动空间215的底板214，运动空间215例如为长条形的开孔。基座21用于固定地安装注射腔壳体11，例如前端板212上可以设置有卡扣凹槽或卡扣凸起形式的注射腔壳体固定结构2121。在底板214下方可以设置有用于接合加压驱动机构2的驱动机构安装部分216。

活动件22可滑动地安装于基座21。活动件22例如包括活动件基部223和安装部分222。活动件基部223定位在运动空间215内并能够在运动空间215内前后移动，安装部分222设置在基部上方的靠前位置处以用于安装储药注射单元10。活动件22用于固定地安装注射腔推杆14和/或储药腔壳体12，例如在安装部分222的前端可以设置有卡扣凸起或卡扣凹槽形式的注射腔推杆固定结构2222，安装部分222的后端可以设置有卡扣凸起或卡扣凹槽形式的储液腔壳体固定结构。在其他未示出的实施方式中，储药腔推杆13和注射腔壳体11可以自身固定为一体，例如其二者可以形成为一体或由紧固件紧固为一体，在这种情况下，活动件22上可以仅设置用于固定注射腔推杆14的结构或仅设置用于固定储药腔壳体12的结构。在包括吸药、注射的整个操作过程中，注射腔壳体11始终相对于基座21固定。

进一步地，活动件22以贯穿基座21的导杆217的方式和基座21可滑动地连接在一起。具体地，基座21的前端板212和后端板213之间连接有导杆217，安装部分222上设置有供导杆217贯穿通过的通孔2221，并且，基座21还包括围绕导杆217设置的弹簧218。弹簧218的前端抵靠安装部分222，弹簧218的后端抵靠后端板213。导杆217用于对活动件22相对于基座21的运动方向进行导向，弹簧218为蓄力单元，其在吸药过程中能够被压缩，并能够在释放时推动活动件22相对于基座21前移，以带动储药注射单元10完成注射。

优选地，基座21可以包括沿左右方向排布、并各自沿前后方向延伸的并排布置的两个导杆217，活动件22的安装部分222也包括在左右方向上存在间隙的两个导杆安装部分，每一个导杆安装部分上各设置有前后贯穿的通孔2221以用于分别容纳对应的导杆217。注射腔推杆固定结构2222、储药腔壳体固定结构2223均设置在两个导杆安装部分之间，以使得储药注射单元10的注射腔壳体11、储药腔推杆13固定在两个导杆安装部分之间。在包括吸药、注射的整个操作过程中，注射腔壳体11、储药腔推杆13均相对于活动件22固定，能够随活动件22一同相对于基座21移动(即，相对于注射腔壳体11移动)。

致动块23能够和储药腔推杆13相连并向前致动储药腔推杆13。例如，致动块23以能够前后滑动的方式设置在活动件22上并至少部分地定位在储药腔推杆13的后侧。致动块23的部分结构可以位于储药腔推杆13的上方、下方，在前后方向上致动块23可以具有和储药腔推杆13重叠的部分。具体地，致动块23上可以设置有沿前后方向延伸的滑动槽233，活动件22上设置有容纳于滑动槽的滑动凸起2210(见图9)。致动块23用于在吸药过程中推动储药腔推杆13以迫使储药腔123内的药液进入注射腔113。在其他未示出的实施方式中，致动块可以具有其他致动方式，例如致动块可以从动于传动机构并通过牵拉、齿轮传动等方式来致动储药腔推杆，在这样的实施方式中，致动块不一定安装在活动件上，致动块可以设置在储药腔推杆的其他方位处。

转回本实施方式。传动机构分别和基座21、活动件22和致动块23相连，并被构造为将活动件22相对于基座21的向后运动传递至致动块23，以使致动块23相对于活动件22向前运动。在吸药过程中，活动件22带动注射腔推杆14、储药腔壳体12相对于基座21、注射腔壳体11向后移动，同时在传动机构的作用下，致动块23推动储药腔推杆13相对于活动件22、储药腔壳体12向前移动。具体地，传动机构的速度传递比被设定为V₂/V₁＝S₁/S₂，其中：V₁为活动件22相对于基座21向后运动的速度的值；V₂为致动块23相对于活动件22向前运动的速度的值(即，储药腔推杆13相对于活动件22向前运动的速度的值)；S₁为注射腔113的截面积；S₂为储药腔123的截面积。这样的设置使得传动机构能够在吸药过程中维持注射腔113的增加的容积和储药腔123减少的容积的平衡，避免出现储药腔123和/或注射腔113内的压强增大或减小，避免过吸或少吸，也以实现精准吸液。

在注射过程中，活动件22能够在弹簧218的向前推动的作用下带动储药腔壳体12、注射腔推杆14相对于基座21、注射腔壳体11向前移动。

优选地，该传动机构可以为单向传动机构，例如仅在吸药过程中将活动件22相对于基座21的向后运动传递至致动块23，而在注射过程中该传动机构可以不产生传动效果，但也不会对基座21、活动件22、致动块23彼此间的相对移动产生阻力。

本发明中通过推动储药腔推杆13来迫使药液进入注射腔113，而不是通过负压实现吸药。那么，注射腔113前端的注射微孔111可以在吸药过程中保持注射腔113和外界的连通，无须在注射腔壳体11的前端覆盖帽部等结构。帽部这样细小的零件被省略，能够给注射驱动单元的使用、保管过程增加一些便利性，使用者不必再担心帽部丢失等问题。

进一步地，继续参考图2和图3，传动机构可以包括齿轮、齿条传动机构。例如，传动机构包括第一齿条211、第二齿条232、能够和第一齿条211啮合的第一齿轮221、能够和第二齿条232啮合的第二齿轮226，第二齿轮226从动于第一齿轮221。第一齿条211固定在基座21上，例如可以设置在基座21的运动空间215的下方。第二齿条232固定在致动块23上，例如，致动块23可以包括直接接触储药腔推杆13的致动块施力部231、以及从致动块施力部231向后延伸的第二齿条232。第二齿轮226位于第一齿轮221的上方，并且，还存在一杆部223，杆部223和第二齿轮226形成为一体并从第二齿轮226的中心向下延伸至贯穿第一齿轮221的中心。

第一齿轮221和第二齿轮226可以具有相同的齿间距。在这样的情况下，为了在吸药过程中满足V₂/V₁＝S₁/S₂，第一齿轮221和第二齿轮226被设定为：Z₂/Z₁＝S₁/S₂，其中，Z₂为第二齿轮226的齿数，Z₁为第一齿轮221的齿数。

优选地，第一齿轮221和第二齿轮226经由单向轴承224相连，单向轴承224可以设置在杆部223和第一齿轮221之间，单向轴承被构造为当活动件22相对于基座21向前移动时，单向轴承的内圈和外圈相对于彼此释放。也就是说，在吸药过程中，单向轴承将第一齿轮221的运动传递至第二齿轮226，传动机构实现运动的传递；在注射过程中，单向齿轮不再产生传递作用，第二齿轮226可以不发生转动。例如，在吸药过程中，第一齿轮221、第二齿轮226逆时针转动；在注射过程中，仅第一齿轮221顺时针转动，第二齿轮226不发生转动。为了进一步避免在注射过程中第二齿轮226发生转动，在杆部223和活动件22之间还可以设置另一单向轴承225，该单向轴承允许第二齿轮226相对于活动件22逆时针转动、但阻止第二齿轮226相对于活动件22顺时针转动。

加压驱动机构24安装在基座21上并用于将活动件22相对于基座21向后驱动。加压驱动机构24可以作用于活动件22、或者作用于传动机构。加压驱动机构24例如安装在基座21下方，包括电机242、拨杆243和凸轮241，拨杆243用于将电机242的转动传递至凸轮241。凸轮241的至少一部分在其旋转方向(该旋转方向大致为电机242的轴线方向)上具有递增的半径，凸轮241以具有递增半径的边缘旋转地接触活动件22的受力部分228，使得在加压驱动机构24相对于基座21的位置不变的情况下，凸轮241在旋转时也能够持续地将活动件22向后推动。活动件22的受力部分228例如为一个从活动件基部223向下延伸的拨叉，该受力部分228优选地也通过一个轴承227和活动件22相连，使得受力部分228仅能带动活动件22向后移位，但受力部分228的旋转不会传递至活动件22。

当凸轮241的最大半径处和受力部分228脱离之后，凸轮241无法再继续向后致动活动件22，此时相当于活动件22被释放。活动件22在弹簧218的向前的推力作用下相对于基座21前移，以完成注射。在活动件22相对于基座21前移的过程中，受力部分228可能还会和凸轮241接触并向凸轮241施力，凸轮241会随之转动，但该转动不会传递给拨杆243。具体地，当受力部分228脱离凸轮241的最大半径处的推动作用时，活动件22被弹簧218推动向前运动，受力部分228相对于加压驱动机构24的电机轴前移(即，受力部分228和电机轴的前后方向上的距离减小)，那么可以理解在该过程中，受力部分228变成主动件，凸轮241变成从动件，凸轮241被迫以具有递减半径的边缘接触受力部分(该过程中接触受力部分的凸轮241边缘和加压驱动过程中接触受力部分的凸轮241边缘为相对设置的边缘)，使得凸轮241继续沿顺时针转动。而由于凸轮241和拨杆243的接合结构之间存在旋转方向上的间隙，例如，该间隙仅存在于顺时针旋转方向上的凸轮241的上游，而从动于受力部分228的凸轮241的旋转速度会大于拨杆243的旋转速度，所以此时拨杆243的转动不会受到影响。

进一步地，凸轮241的具有递增半径的部分，其尺寸参数可以被设置为使得当活动件22相对于基座21向后移动特定位移时释放活动件22，特定位移的值等于注射腔113的长度。也就是说，加压驱动机构24能够在吸药完成时自动地停止对活动件22的向后致动，使得活动件22能够被弹簧218向前驱动完成注射。吸药、注射过程一体地完成，中间无须操作者介入。除了设置凸轮241以外，还可以设置电控程序来控制加压驱动机构24，同样能够实现在吸药完成时自动地停止对活动件22的向后致动。

作为加压驱动机构24的替代或补充，使用者也可以手动地致动传动机构。例如，第一齿条211可以设置在第一齿轮221的右侧，第一齿轮221的左侧外缘对外暴露(见图1)，使用者可以通过拨动第一齿轮221的左侧外缘来致动该传动机构。对应地，第二齿条232也可以仅设置在第二齿轮226的右侧。或者，第一齿条211可以设置在第一齿轮221的左侧、第二齿条232也设置在第二齿轮226的左侧。

下面将结合图4-图9，依次对本发明的注射组件100的使用过程、以及注射组件100的细节性特征进行说明。

首先参考图4，使用时首先需要组装储药注射单元10。储药注射单元10包括可分离的注射腔部分和储药腔部分。注射腔部分包括限定注射腔113的注射腔壳体11、从注射腔113的后端进入注射腔113的注射腔推杆14。注射腔推杆14的前端和后端均具有开口，后端开口141用于对应地接收储药腔部分的前端121。储药腔部分具有常规的注射器形态，具有限定储药腔123的储药腔壳体12以及从储药腔123的后端进入储药腔123的储药腔推杆13，储药腔壳体12的后端具有后端凸缘122。储药腔壳体12的前端可以具有鲁尔接头等结构。储药腔部分也可以是卡式瓶等储存容器。

在储药注射单元10安装完成之后以及在后续的包括吸药、注射的整个过程中，注射腔推杆14和储药腔壳体12是相对于彼此固定的。如前文所述，在一些实施方式中其二者可以直接形成为一体或通过紧固件紧固为一体。当然，优选地，其二者可以通过注射驱动单元20被固定在一起，这样使得注射腔部分能够更换，而储药腔部分可以多次使用。

在储药注射单元10组装完成后，需要将储药注射单元10安装至注射驱动单元20，该过程在图5中示出。图6A示出了储药注射单元10已安装在注射驱动单元20上时的组合示意图，图6B为图6A的前端部分的局部放大图。

参考图6B，基座21的注射腔壳体固定结构2121为朝向注射腔壳体11伸出的小凸起，注射腔壳体11具有夹在小凸起前后两侧的安装凸缘112，注射腔壳体固定结构2121和安装凸缘112卡扣在一起从而将注射腔壳体11固定在基座21前端。类似地，活动件22的注射腔推杆固定结构2222为朝向注射腔推杆14伸出的小凸起，注射腔推杆14具有夹在小凸起前后两侧的安装凸缘142，注射腔推杆固定结构2222和安装凸缘142固定卡扣在一起从而将注射腔推杆14固定在活动件22的前端。参考图6A，活动件22的安装部分222的后端具有卡槽以容纳储药腔壳体12的后端凸缘122，以将储药腔壳体12地安装在活动件22上。

继续参考图6A，在储药注射单元10安装在注射驱动单元20上、且未开始吸药步骤时，活动件22位于相对于基座21的最前端，致动块23接触储药腔推杆13的后端，加压驱动机构24的凸轮241的最小半径位置处接触受力部分228，弹簧218处于自由自由状态或轻微压缩状态。

进一步地，从图6A中可以看到活动件22的活动件基部223具有向下突出的齿轮安装部分229，齿轮安装部分229限定有齿轮安装腔室2291，第一齿轮221容纳在齿轮安装腔室2291内，第二齿轮226位于齿轮安装部分229的上方，和第二齿轮226固定为一体的杆部223贯穿齿轮安装部分229并向下突出于齿轮安装部分229。杆部223的向下突出的部分能够用于后续相对于活动件22调整致动块23，该过程将在使用过程的最后进行描述。

图6B还详细地示出了储药注射单元10的内部结构。注射腔推杆14包括活塞145和推杆部分144，推杆部分144的前端具有安装凸起1442，安装凸起被活塞145的对应的容纳凹部包覆。推杆部分144上形成有前后贯穿的推杆药液通道1441，推杆药液通道1441的后端和储药腔123连通，活塞145上设置有在上下方向上(或左右方向上)置于推杆药液通道1441的两侧的活塞药液通道1451。在如图6A所示的预备使用状态下，活塞145紧贴推杆部分144的前端，推杆药液通道1441的前端被活塞145封闭。推杆药液通道1441和活塞药液通道1451共同构成了能够连通注射腔113和储药腔123的药液通道，这里需要说明的是，“构成”应当被理解为是开放式描述，也就是说，用于连通注射腔113和储药腔123的药液通道还可以包括其他通道部分。

在将储药注射单元10正确安装于注射驱动单元20之后，可以接着完成吸药作业，该过程在图7A中示出，图7B为图7A的前端部分的局部放大图。

参考图7A和图7B，在吸药过程中，电机242驱动凸轮241旋转，凸轮241会以具有递增半径的边缘接触受力部分228，使得受力部分228后移。受力部分228带动活动部分相对于基座21向后移动，使得注射腔推杆14、储药腔壳体12相对于注射腔壳体11后移。活动件22相对于基座21移动，导致第一齿轮221和第一齿条211啮合，第一齿轮221带动第二齿轮226一同逆时针旋转，第二齿轮226随之和第二齿条232啮合，使得具有第二齿条232的致动块23前移。致动块23将注射腔推杆14向前推动，迫使储药腔123内的药液进入注射腔113。

参考图7B，药液被注射腔推杆14推动，药液在推杆药液通道1441的前端位置处会冲击活塞145，活塞145由弹性材质制成，在药液的冲击下发生形变，使得活塞145和推杆药液通道1441之间产生间隙，药液能够经由该间隙进入活塞药液通道1451，从而进入注射腔113。

进一步地，由于第一齿轮221和第二齿轮226被设定为满足：Z₂/Z₁＝S₁/S₂，使得传动机构的速度传递比为V₂/V₁＝S₁/S₂，即吸药过程中，储药腔123的体积的减小速率等同于注射腔113的体积的增大速率。吸药过程中，储药腔123和注射腔113能够保持相同的压强，优选地保持和大气压相同的压强。该吸药过程稳定、不会发生过吸或少吸。

转回图7A，在吸药过程中，活动件22相对于基座21后移，该后移运动由导杆217导向，使得该后移操作较为稳定，活动件22不容易相对于基座21发生晃动或脱离。在活动件22相对于基座21后移的过程中，活动件22的安装部分222向后推动弹簧218的前端，弹簧218被压缩蓄力。

吸药完成之后注射驱动单元20能够自动地切换至注射步骤，该自动切换可以经由前文所述的凸轮241或电控等结构来实现。或者，吸药完成之后也可由使用者手动地启动注射步骤。注射步骤在图8中示出。

当受力部分228在自凸轮241的最大半径处被释放后，活动件22不再受到向后的作用力，此时能够相对于基座21向前运动。已被加压蓄力的弹簧218推动活动件22，使得活动件22带动注射腔推杆14、储药腔壳体12相对于基座21、注射腔壳体11前移。注射腔推杆14向前推动药液，药液经由注射腔113前端的注射微孔111射出。在注射过程中，活动件22相对于基座21向前运动，第一齿轮221以顺时针旋转的方式和第一齿条211啮合。而由于具有单向轴承224，第一齿轮221的顺时针旋转不会传递至第二齿轮226，第二齿轮226不转动。此时，第二齿轮226、第二齿条232相对于活动件22静止。具有第二齿条232的致动块23也相对于活动件22、从而相对于储药腔壳体12静止，也就是说，在注射过程中，储药腔壳体12、储药腔推杆13、注射腔推杆14一同相对于注射腔壳体11前移。由于储药腔123体积不变，不会有药液进入推杆药液通道1441并冲击活塞145，此时活塞145紧密贴合推杆部分144，注射腔113内的药液无法回流。另外，如前文所详细描述的，受力部分228会作用于凸轮241，但凸轮241不会对电机242、拨杆243的转动造成干涉。

注射过程中，活动件22相对于基座21前移，该前移运动由导杆217导向，使得该前移运动较为稳定，活动件22不容易相对于基座21发生晃动或脱离。

注射完成之后，可以理解相比于注射前的状态，注射腔113活塞145杆前移了一定距离，注射腔113活塞145杆和致动块23不再接触。注射驱动单元20允许使用者调节致动块23在活动件22上的位置，以方便下一次使用。例如，参考图9，可以向上或向下地移动杆部223，使得杆部223脱离和单向轴承224、225接合的位置，之后旋转杆部223，第二齿轮226随之旋转并带动具有第二齿条232的致动块23前移或后移。在将致动块23调整到所需位置处时，再次上移或下移杆部223，使得杆部223重新和单向轴承224、225啮合。

虽然上述实施方式中的传动机构采用齿轮齿条啮合的方式实现，但在其他未示出的实施方式中，可以具有其他形式的传动机构。例如，可以设置电控传动机构，该电控传动机构能够实时执行计算和控制，以保证活动件相对于基座的向后运动速度V₁、致动块相对于活动件的向前运动速度V₂始终满足V₂/V₁＝S₁/S₂，其中S₁为注射腔113的截面积，S₂为储药腔123的截面积。再例如，也可以使用具有特定直径的摩擦轮和对应的摩擦条以用作传动机构。

本发明的注射组件，能够用作无针注射装置或有针注射装置。当用作无针注射装置时，药液可以直接经由注射微孔射入患者体内；当用作有针注射装置时，可以在储药注射单元的前端安装和注射微孔连通的针管。

本发明的注射驱动单元和储药注射单元能够彼此独立地被生产、售卖、供应。上述关于注射组件的优选实施方式，其中涉及注射驱动单元的部分也应当被理解为是本发明的注射驱动单元的优选实施方式。本发明的注射驱动单元和储药注射单元也能够作为整体生产、售卖、供应，注射驱动单元和储药注射单元构成的整体可以被理解为一种具有预填充药液的注射器。

从上述实施方式中能够看到，本发明的注射驱动单元在吸药操作中，注射腔的可容药空间自初始容积起开始逐渐增大，与此同时和增加的可容药空间的容积完全一致的量的药液被精确地推送至注射腔内。当可容药空间的容积为所述初始容积时，注射腔推杆位于相对于注射腔壳体的最前端处。可以理解，在理想状态下所述初始容积可以被视作是零，在实际操作中所述初始容积接近于零。该吸药操作具有非常高的准确性，能够避免少吸和过吸。

进一步地，本发明的注射驱动单元还能够实现吸药、注射的连续性操作，在吸药和注射步骤之间使用者可以无须再进行额外的干预，注射驱动单元能够在吸药完成后自动地实现注射。

通过以上内容，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。

Claims (17)

1.一种注射驱动单元，所述注射驱动单元(20)用于操作储药注射单元(10)，所述储药注射单元(10)包括限定注射腔(113)的注射腔壳体(11)、注射腔推杆(14)、限定储药腔(123)的储药腔壳体(12)、以及储药腔推杆(13)，所述注射腔(113)和所述储药腔(123)能够连通，其特征在于，所述注射驱动单元(20)包括：

基座(21)，所述基座固定地安装所述注射腔壳体(11)；

活动件(22)，所述活动件可滑动地安装于所述基座(21)并用于固定地安装所述注射腔推杆(14)和/或所述储药腔壳体(12)；以及

致动块(23)，所述致动块能够和所述储药腔推杆(13)相连；

传动机构，所述传动机构分别和所述基座(21)、所述活动件(22)和所述致动块(23)相连，并被构造为将所述活动件(22)相对于所述基座(21)的向后运动传递至所述致动块(23)，以使所述致动块(23)相对于所述活动件(22)向前致动所述储药腔推杆(13)，并且，所述传动机构的速度传递比被设定为V₂/V₁＝S₁/S₂，其中：

V₁为所述活动件(22)相对于所述基座(21)向后运动的速度的值；

V₂为所述储药腔推杆(13)被所述致动块(23)向前致动时相对于所述活动件(22)的速度的值；

S₁为所述注射腔(113)的截面积；

S₂为所述储药腔(123)的截面积。

2.根据权利要求1所述的注射驱动单元，其特征在于，所述传动机构为单向传动机构。

3.根据权利要求1所述的注射驱动单元，其特征在于，所述致动块(23)可滑动地安装在所述活动件(22)上并至少部分地位于所述储药腔推杆(13)的后侧，以用于推动所述储药腔推杆(13)。

4.根据权利要求3所述的注射驱动单元，其特征在于，所述传动机构包括：

固定在所述基座(21)上的第一齿条(211)；

固定在所述致动块(23)上的第二齿条(232)；

安装在所述活动件(22)上的第一齿轮(221)和第二齿轮(226)，其中，所述第一齿轮(221)和所述第一齿条(211)啮合、所述第二齿轮(226)和所述第二齿条(232)啮合，所述第二齿轮(226)能够从动于所述第一齿轮(221)。

5.根据权利要求4所述的注射驱动单元，其特征在于，所述第一齿轮(221)和所述第二齿轮(226)经由单向轴承(224)相连，所述单向轴承(224)被构造为当所述活动件(22)相对于所述基座(21)向前移动时，所述单向轴承(224)的内圈和外圈相对于彼此释放。

6.根据权利要求4所述的注射驱动单元，其特征在于，所述第二齿轮(226)位于所述第一齿轮(221)的上方，并且，还存在一杆部(223)，所述杆部(223)和所述第二齿轮(226)形成为一体并从所述第二齿轮(226)的中心向下延伸至贯穿所述第一齿轮(221)的中心。

7.根据权利要求6所述的注射驱动单元，其特征在于，所述基座(21)包括前端板(212)、后端板(213)以及具有沿前后方向延伸的运动空间(215)的底板(214)；并且，所述活动件(22)包括：

活动件基部(223)，所述活动件基部(223)定位在所述运动空间(215)内并能够在所述运动空间内前后移动；

安装部分(222)，所述安装部分(222)设置在所述底板(214)上方的靠前位置处并用于安装所述储药注射单元(10)；

其中，所述第一齿轮(221)和所述第二齿轮(226)定位在所述活动件基部(223)的靠后位置处并分别位于所述活动件基部的上下两侧。

8.根据权利要求7所述的注射驱动单元，其特征在于，所述前端板(212)和所述后端板(213)之间连接有导杆(217)，所述安装部分(222)上设置有供所述导杆贯穿通过的通孔(2221)，并且，所述基座(21)还包括围绕所述导杆设置的弹簧(218)，所述弹簧的前端抵靠所述安装部分(222)，所述弹簧的后端抵靠所述后端板(213)。

9.根据权利要求6所述的注射驱动单元，其特征在于，所述第一齿轮(221)和所述第二齿轮(226)被设定为满足：Z₂/Z₁＝S₁/S₂，其中，Z₂为所述第二齿轮(226)的齿数，Z₁为所述第一齿轮(221)的齿数。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的注射驱动单元，其特征在于，所述注射驱动单元(20)还包括能够将所述活动件(22)相对于所述基座(21)向后驱动的加压驱动机构(24)。

11.根据权利要求10所述的注射驱动单元，其特征在于，所述加压驱动机构(24)被构造为将所述活动件(22)相对于所述基座(21)向后驱动特定位移时释放所述活动件(22)，所述特定位移的值等于所述注射腔(113)的长度。

12.根据权利要求11所述的注射驱动单元，其特征在于，所述加压驱动机构(24)的输出端为凸轮(241)。

13.根据权利要求10所述的注射驱动单元，其特征在于，所述加压驱动机构(24)安装在所述基座(21)的所述运动空间(215)的下方，所述活动件(22)具有从所述活动件基部(223)向下延伸的受力部分(228)，所述加压驱动机构(24)向所述受力部分(228)施力。

14.一种注射组件，其特征在于，所述注射组件(100)包括储药注射单元(10)和根据权利要求1-13中任意一项所述的注射驱动单元(20)，所述储药注射单元(10)包括：

限定注射腔(113)的注射腔壳体(11)；

从所述注射腔的后端进入所述注射腔的注射腔推杆(14)；

和所述注射腔推杆(14)固定相连并限定储药腔(123)的储药腔壳体(12)；以及

从所述储药腔(123)的后端进入所述储药腔的储药腔推杆(13)，

其中，所述注射腔推杆(113)上形成有供所述储药腔(123)内的药液进入所述注射腔(113)的药液通道。

15.根据权利要求14所述的注射组件，其特征在于，所述注射腔推杆(14)包括：

推杆部分(144)，所述推杆部分上形成有推杆药液通道(1441)；

活塞(145)，所述活塞覆盖所述推杆药液通道(1441)的前端开口，并被构造为仅在受到所述推杆药液通道内的药液的向前的推动力时和所述推杆部分(144)之间产生间隙、以允许所述推杆药液通道(1441)内的药液进入所述注射腔。

16.根据权利要求15所述的注射组件，其特征在于，所述活塞(145)由弹性材料制成，并且，所述活塞(145)上形成有和所述推杆药液通道(1441)错开的活塞药液通道(1451)，所述活塞(145)被构造为能够在经受所述推杆药液通道(1441)内的药液的向前的推动力时发生形变，以使得所述推杆药液通道(1441)内的药液经由所述间隙进入所述活塞药液通道(1451)并进一步进入所述注射腔(113)。

17.根据权利要求14-16中任意一项所述的注射组件，其特征在于，所述注射腔壳体(11)的前端具有注射微孔(111)，在吸药过程中所述注射微孔(111)持续地将所述注射腔(113)和外界大气连通。