CN115887826A - 自动注射装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种自动注射装置，用于执行快速注射操作，自动注射装置包括套筒、驱动单元以及作动组件，套筒还包括通道及止挡部。作动组件可移动的设置在通道内，且作动组件还包括弹性件、第一部件以及第二部件。弹性件的两端分别连接第一部件以及第二部件，且第一部件可分离的结合驱动单元。其中驱动单元可驱动第一部件移动，且第二部件被止挡部止挡，使得弹性件保持拉伸状态；当第一部件与驱动单元分离时，通过弹性件在拉伸状态下的弹性势能，使得弹性件带动第二部件反方向移动，以执行快速注射操作。

Description

自动注射装置

【技术领域】

本发明是关于一种注射装置的技术领域，特别是一种可执行快速注射操作的自动注射装置。

【背景技术】

随着医疗技术的进步，自动注射器已广泛的被大众所使用。现有技术的自动注射器大多采用电机来做为主要动力来源，使用者只需要通过单手触发按键，即可驱动电机推动推杆来执行注射操作，以简化相关操作程序，提高了注射的便利性。

然而，当患者有特殊的注射需求，例如需要将药剂、减肥贴片或美容短针等物件瞬间植入人体的浅层表皮下方部位时，若是采用前述现有技术的自动注射器来执行相应的注射操作，往往难以达到快速注射的需求。举例来说，利用电机做为动力的自动注射器需要配合螺杆及相应的螺纹结构，通过旋转作动以带动推杆移动，虽然省力但较为费时，但一旦患者需要执行注射操作的皮肤面积较大，前述现有技术的自动注射器将不敷使用。

因此，如何能提供可增加注射速度的自动注射装置，以便达到执行快速注射操作的目的，且更利于使用者操作，实为一个值得研究的课题。

【发明内容】

本发明是鉴于上述那样的问题而做出的，其目的在于，提供一种可执行快速注射操作的自动注射装置，其能增加注射速度，且简化结构设计，提高使用的便利性。

本发明的自动注射装置包括套筒、驱动单元以及作动组件。套筒包括通道及止挡部，且止挡部设置在通道内；驱动单元设置在通道内；作动组件沿着轴线可移动的设置在通道内，且作动组件包括弹性件、第一部件以及第二部件：弹性件包括第一端及第二端；第一部件连接弹性件的第一端，且第一部件可分离的结合驱动单元；以及第二部件连接弹性件的第二端。其中驱动单元可驱动第一部件沿着轴线朝第一方向移动设定距离，且第二部件被止挡部止挡，使得弹性件保持拉伸状态；当第一部件与驱动单元分离时，通过弹性件在拉伸状态下的弹性势能，使得弹性件带动第二部件沿着轴线朝第一方向的反方向移动，以通过第二部件执行快速注射操作。

在本发明的一个实施例中，作动组件还包括导引杆，导引杆的一端连接第二部件且另一端沿着轴线延伸并贯穿弹性件及第一部件。

在本发明的一个实施例中，导引杆的长度不小于弹性件呈现拉伸状态下的长度。

在本发明的一个实施例中，第一部件包括穿孔，且导引杆穿过穿孔。

在本发明的一个实施例中，弹性件为拉伸弹簧。

在本发明的一个实施例中，驱动单元包括结合部，且第一部件包括可对应结合结合部的对应结合部。

在本发明的一个实施例中，结合部为卡勾结构或插销结构，且对应结合部为卡扣结构或插孔结构。

在本发明的一个实施例中，驱动单元为电磁铁，且第一部件为永久磁铁。

在本发明的一个实施例中，套筒还包括操作部，通过操作部以控制第一部件与驱动单元分离。

在本发明的一个实施例中，注射装置还包括供电单元，供电单元结合套筒且电性连接驱动单元。

在本发明的一个实施例中，套筒还包括至少一限位件，且作动组件的第二部件还包括至少一对应限位件；当第二部件相对于套筒移动时，藉由至少一对应限位件配合至少一限位件使得第二部件沿着轴线移动。

本发明的自动注射装置先通过驱动单元带动弹性件移动，使得弹性件呈现并保持拉伸状态，一旦弹性件被释放后即可产生较大的弹性势能，以执行快速注射操作。本发明的自动注射装置可应用于特殊的注射或给药需求，操作便利，并且能够有效简化装置的结构设计。

本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。

【附图说明】

图1是本发明的自动注射装置第一实施例的剖视图。

图2是本发明的自动注射装置第一实施例在注射操作过程中的示意图。

图3是本发明的自动注射装置第一实施例在执行注射操作后的示意图。

图4是本发明的自动注射装置第二实施例的剖视图。

图5是本发明的自动注射装置第二实施例在注射操作过程中的示意图。

图6是本发明的自动注射装置第二实施例在执行注射操作后的示意图。

主要组件符号说明：

1       注射装置

10      套筒

11      通道

12      止挡部

13      操作部

14      限位件

20      驱动单元

21      结合部

30      作动组件

31      弹性件

311     第一端

312     第二端

32      第一部件

321     穿孔

322     对应结合部

33      第二部件

331     对应限位件

34      导引杆

40      供电单元

L       轴线

D1      第一方向

D2      第二方向

【具体实施方式】

由于各种态样与实施例仅为例示性且非限制性，故在阅读本说明书后，具有通常知识者在不偏离本发明的范畴下，亦可能有其他态样与实施例。根据下述的详细说明与申请专利范围，将可使该等实施例的特征及优点更加彰显。

在本文中，是使用「一」或「一个」来描述本文所述的组件和组件。此举只是为了方便说明，并且对本发明的范畴提供一般性的意义。因此，除非很明显的另指他意，否则此种描述应理解为包括一个或至少一个，且单数也同时包括多个。

在本文中，用语「第一」或「第二」等类似序数词主要是用以区分或指涉相同或类似的组件或结构，且不必然隐含此等组件或结构在空间或时间上的顺序。应了解的是，在某些情形或组态下，序数词可以交换使用而不影响本发明的实施。

在本文中，用语「包括」、「具有」或其他任何类似用语意欲涵盖非排他性的包括物。举例而言，含有多个要件的组件或结构不仅限于本文所列出的此等要件而已，而是可以包括未明确列出但却是该组件或结构通常固有的其他要件。

本发明的自动注射装置可应用于特殊的注射或给药需求。前述特殊注射需求可以是需要将物件瞬间植入人体的浅层表皮下方部位、皮肤较大面积或较多部位，而前述物件可以是药剂、减肥贴片、美容短针或其他待植入物。

请参考图1是本发明的自动注射装置第一实施例的剖视图。如图1所示，本发明的自动注射装置1包括套筒10、驱动单元20以及作动组件30。套筒10包括通道11及止挡部12。通道11对应一个轴线L，且通道11的至少一端为开放端，以供针具、药剂或待植入物通过。通道11可供设置注射装置1的必要部件，止挡部12设置在通道11内，且止挡部12是从套筒10的内表面朝通道11延伸所形成的凸块或凸缘结构。止挡部12用以限制在通道11内的可移动部件相对于套筒10沿着轴线L的移动位置或距离。套筒10可采用较坚固的材质制成，例如塑性材料、金属或合金等，但本发明不以此为限。

驱动单元20及作动组件30均设置在套筒10的通道11内。在作动设计上，驱动单元20可带动作动组件30朝第一方向移动(在本发明中，前述第一方向定义为接近驱动单元20的方向)，且作动组件30可相对于套筒10及驱动单元20沿着轴线L在通道11内单独移动。依据不同结构设计，驱动单元20可以采用电动驱动或磁力驱动等方式以带动作动组件30朝第一方向移动。

作动组件30包括弹性件31、第一部件32以及第二部件33。弹性件31包括第一端311及第二端312。第一部件32连接弹性件31的第一端311，且第二部件33连接弹性件31的第二端312。在本发明的一个实施例中，弹性件31为拉伸弹簧。而第一部件32及第二部件33可采用较坚固的材质制成，例如塑性材料、金属或合金等，但本发明不以此为限。此外，待植入的物件或待注射的药剂可装设在套筒10的通道11内，且位在作动组件30的第二部件33远离第一部件32的一侧。

在结构设计上，套筒10的止挡部12设置在作动组件30的第一部件32及第二部件33之间，且第一部件32或第二部件33在通道11内移动的过程中并无法通过止挡部12，仅有弹性件31可通过止挡部12自由移动。也就是说，第一部件32会被限制在止挡部12一侧的通道11内移动，而第二部件33会被限制在止挡部12另一相对侧的通道11内移动。第一部件32设置在驱动单元20及止挡部12之间，且第一部件32可分离的结合驱动单元20。在第一部件32结合驱动单元20的状态下，第二部件33会接触止挡部12而被止挡部12止挡，使得通过驱动单元20可带动第一部件32沿着轴线L朝第一方向D1移动，弹性件31也会随之移动而被拉伸。

在本发明的一个实施例中，驱动单元20包括结合部21，且第一部件32包括对应结合部322。驱动单元20可通过结合部21结合第一部件32的对应结合部21。结合部21及对应结合部21在结构设计上相互搭配，例如在本发明的第一实施例中，假设驱动单元20为电机，结合部21为卡勾结构，且对应结合部322为可搭配卡勾结构的卡扣结构或另一个卡勾结构。或者，当结合部21为插销结构时，对应结合部322为可搭配插销结构的插孔结构。需注意的是，前述结合部21及对应结合部322所采用的结构也可彼此互换。

在本发明的一个实施例中，作动组件30还包括导引杆34。导引杆34的一端连接第二部件33，且导引杆34的另一端沿着轴线L延伸并贯穿弹性件31及第一部件32。第一部件32还包括穿孔321，且导引杆34可穿过穿孔321。

在本发明的一个实施例中，导引杆34的长度不小于弹性件31呈现拉伸状态下的长度。因此，通过导引杆34的设置，不论弹性件31为拉伸状态或一般收缩状态，弹性件31及第一部件32都能持续保持沿着轴线L的方向移动。

此外，在本发明的一个实施例中，套筒10还包括操作部13。使用者可以通过操作部13控制驱动单元20，以驱动作动组件30的第一部件32移动，通过操作部13控制第一部件31与驱动单元20分离，或者通过操作部13切换、执行或指示相应功能。操作部13可由单纯的按键组成，或者操作部13可采用触摸屏来供使用者操作，也可结合前述二者。

在本发明的一个实施例中，本发明的自动注射装置1还包括供电单元40。供电单元40结合在套筒10，以供应本发明的自动注射装置1内各部件所需的电力。例如，供电单元40可电性连接驱动单元20，且供电单元40还可电性连接套筒10的操作部13。依据不同结构设计，供电单元40可直接设置在套筒10的通道11内，例如设置在通道11远离待注射物或待植入物的另一端，或者供电单元40也可以独立设置在通道11外。在本发明的一个实施例中，供电单元40可以是可充电的电池模块，且供电单元40可包括充电埠41。充电埠41外露在套筒10，使得充电埠41可通过传输线直接连接家用插座或行动电源，以便针对供电单元40执行充电操作。

此外，在本发明的一个实施例中，套筒10还包括至少一限位件14，且作动组件30的第二部件33还包括至少一对应限位件331。当第二部件33相对于套筒10移动时，通过至少一对应限位件331配合至少一限位件14使得第二部件33能保持沿着轴线L移动。各限位件14为凸块，而各对应限位件41为供凸块插入及移动的直线状沟槽，且直线状沟槽是沿平行轴线L方向延伸。前述各限位件14及各对应限位件41的结构可互换。此处限位件14的设置数量及位置会对应对应限位件41的设置数量及位置。

以下将针对本发明的自动注射装置1的第一实施例的作动原理作详细说明。请参考图2及图3，其中图2是本发明的自动注射装置第一实施例在注射操作过程中的示意图，图3是本发明的自动注射装置第一实施例在执行注射操作后的示意图。

如图2及图3所示，当使用者想要使用本发明的自动注射装置1来执行注射操作时，首先可通过操作件12控制供电单元40开始供电。因为驱动单元20结合作动组件30的第一部件32，且作动组件30的第二部件33会被止挡部12止挡，使得当供电单元40供电至驱动单元20时，驱动单元20会通过结合部21带动第一部件32的对应结合部322，进而使第一部件32沿着轴线L朝第一方向D1移动，而弹性件31也会随之移动而被拉伸。由于弹性件31可提供的弹性势能与其移动距离的平方呈正比，当弹性件31的移动距离越大，将会储备更多的弹性势能。弹性势能Ep的方程式如下所示：

其中k为弹簧弹性系数，x为弹簧移动距离。

当驱动单元20带动第一部件32朝第一方向D1移动至设定距离后，驱动单元20即会停止驱动，并将弹性件31保持在拉伸状态。前述设定距离可根据不同的弹性件31或设计需求加以调整或变动。

当驱动单元20停止驱动后，在设计上，驱动单元20可自动分离第一部件32，或者由使用者通过操作部13控制第一部件32与驱动单元20分离。举例来说，在本实施例中，假设驱动单元20为电机，结合部21为卡勾结构，且对应结合部322为卡扣结构，当驱动单元20原本朝某一方向旋转而停止驱动后，驱动单元20可以自动执行反向旋转，或者通过操作部13执行反向旋转，使得驱动单元20的结合部21脱离第一部件32的对应结合部322，进而控制第一部件32与驱动单元20分离。

此时，由于弹性件31靠近第一部件32的一侧失去了拉伸外力，在拉伸状态下的弹性件31的弹性势能被释放，使得弹性件31带动第二部件33沿着轴线L朝第二方向D2(即第一方向D1的反方向)快速移动。因此，通过第二部件33可推动前述待植入的物件或待注射的药剂，以执行注射操作。

据此，相较于现有技术的自动注射器，本发明的自动注射装置1通过增加弹性件31的弹性势能，即可完成快速注射操作，有效缩短注射操作时间。

以下将针对本发明的自动注射装置1a的第二实施例的结构及作动原理作详细说明。请一并参考图4至图6，其中图4是本发明的自动注射装置第二实施例的剖视图，图5是本发明的自动注射装置第二实施例在注射操作过程中的示意图，图6是本发明的自动注射装置第二实施例在执行注射操作后的示意图。

本发明的自动注射装置第二实施例为前述第一实施例的变化型式。如图4所示，在本发明的自动注射装置1a第二实施例中，驱动单元20a为电磁铁，且第一部件32a为永久磁铁。相较于前述第一实施例，在本实施例中，驱动单元20a取消了结合部的设计，且第一部件32取消了对应结合部的设计，仅通过磁力做为驱动单元20a与第一部件32a之间的结合或分离的驱动力。

如图5所示，当供电单元40供电至驱动单元20时，驱动单元20会產生磁力並於兩側產生相應的磁極，此时配合第一部件32a为永久磁铁的设计，使得驱动单元20及第一部件32a之间形成磁性相吸力，进而驱动第一部件32a沿着轴线L朝第一方向D1移动，而弹性件31也会随之移动而被拉伸。当驱动单元20带动第一部件32朝第一方向D1移动至设定距离x后，驱动单元20與第一部件32因磁性相吸而彼此結合，并将弹性件31保持在拉伸状态。

此时，在设计上，驱动单元20会自动停止驱动或由使用者通过操作部13控制以停止驱动，使得原本产生的磁力消失；或者驱动单元20会提供反向电流，使得在两侧产生的磁极相反。无论采用前述哪一种设计，在第一部件32无外部磁力吸引，或者受到外部磁性相斥力作用下，第一部件32a会与驱动单元20a分离，进而使得弹性件31带动第二部件33沿着轴线L朝第二方向D2(即第一方向D1的反方向)快速移动。因此，通过第二部件33可推动前述待植入的物件或待注射的药剂，以执行注射操作。

以上实施方式本质上仅为辅助说明，且并不欲用以限制申请目标的实施例或多个实施例的应用或用途。此外，尽管已在前述实施方式中提出至少一例示性实施例，但应了解本发明仍可存在大量的变化。同样应了解的是，本文所述的实施例并不欲用以通过任何方式限制所请求的申请目标的范围、用途或组态。相反的，前述实施方式将可提供本领域具有通常知识者一种简便的指引以实施所述的一或多种实施例。再者，可对组件的功能与排列进行各种变化而不脱离权利要求所界定的范畴，且权利要求包括已知的均等物及在本专利申请案提出申请时的所有可预见均等物。

Claims (11)

1.一种自动注射装置，用于执行一快速注射操作，其特征在于，所述自动注射装置包含：

一套筒，包括一通道及一止挡部，所述止挡部设置在所述通道内；

一驱动单元，设置在所述通道内；以及

一作动组件，沿着一轴线可移动的设置在所述通道内，所述作动组件还包括：

一弹性件，包括一第一端及一第二端；

一第一部件，连接所述弹性件的所述第一端，所述第一部件可分离的结合所述驱动单元；以及

一第二部件，连接所述弹性件的所述第二端；

其中所述驱动单元可驱动所述第一部件沿着所述轴线朝一第一方向移动一设定距离，且所述第二部件被所述止挡部止挡，使得所述弹性件保持一拉伸状态；当所述第一部件与所述驱动单元分离时，通过所述弹性件在所述拉伸状态下的弹性势能，使得所述弹性件带动所述第二部件沿着所述轴线朝所述第一方向的反方向移动，以通过所述第二部件执行所述快速注射操作。

2.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述作动组件还包括一导引杆，所述导引杆的一端连接所述第二部件，且所述导引杆的另一端沿着所述轴线延伸并贯穿所述弹性件及所述第一部件。

3.根据权利要求2所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述导引杆的长度不小于所述弹性件呈现所述拉伸状态下的长度。

4.根据权利要求2所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述第一部件包括一穿孔，且所述导引杆穿过所述穿孔。

5.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述弹性件为一拉伸弹簧。

6.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述驱动单元还包括一结合部，且所述第一部件包括可对应结合所述结合部的一对应结合部。

7.根据权利要求6所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述结合部为一卡勾结构或一插销结构，且所述对应结合部为一卡扣结构或一插孔结构。

8.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述驱动单元为一电磁铁，且所述第一部件为一永久磁铁。

9.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述套筒还包括一操作部，通过所述操作部以控制所述第一部件与所述驱动单元分离。

10.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中还包括一供电单元，所述供电单元结合所述套筒且电性连接所述驱动单元。

11.根据权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，其中所述套筒还包括至少一限位件，且所述作动组件的所述第二部件还包括至少一对应限位件；当所述第二部件相对于所述套筒移动时，通过所述至少一对应限位件配合所述至少一限位件使得所述第二部件沿着所述轴线移动。

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