CN116603134A - 一种无针注射器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无针注射器，包括：枪体；药瓶；以及控制器，其包括动力组件、电机组件及制动组件；所述动力组件包括动力缸及与活塞组件；所述活塞组件包括活塞杆和活塞套筒；所述动力缸包括氮气弹簧缸及输出杆；所述电机组件与所述活塞组件连接，并控制所述相对动力缸运动而形成蓄能；所述制动组件包括刹车块、施力单元及卡扣，所述刹车块的一端套设于所述输出杆上，而其另一端抵靠于所述卡扣。

Description

一种无针注射器
技术领域
本发明涉及一种无针注射器。
背景技术
现有技术中的注射器分为有针注射器及无针注射器。其中，有针注射器存在以下缺点：不安全，有针头，针头重复使用容易交叉感染；不环保，一次性注射器是很难处理的医疗垃圾；不高效，无法连续注射，费时费力，且很难保证一致性；不智能，难实现数据化，信息化。而气动无针注射器具有以下缺点：需要气源和气路，依赖于外部环境，不方便携带和移动；气压波动很难控制，对稳定性有一定影响。
申请公布号为CN111939391A，申请公布日为2020.11.17的中国发明专利中公开了一种枪式无针注射器，包括枪体、主动活塞、蓄能机构、内液压管、外液压管、蓄能机构、注射单向阀以及储油筒，本发明的枪式无针注射器利用气动活塞击发时活塞杆推动液压杆，液压杆带动液压活塞向前推动第一油腔中的液压油进入第二油腔，迫使外液压管中的步进活塞带动推杆向前击发，从而由推杆将外液压管首端的药芯中的药液高速推出，完成单次定量注射，在液压活塞后退时储油筒中的液压油会自动补充进第一油腔，并在液压活塞组件后退时注射单向阀可防止第二油腔中的液压油返回至第一油腔中，以保持推杆的位置不变，从而可实现连续多次定量注射。这种枪式无针注射器的需要气源作为动力，使用受限；且蓄能后无制动装置，容易误操作。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的无针注射器。
本发明实施例解决上述问题所采用的技术方案是：一种无针注射器，其特征在于，包括：
枪体，其具有一注射单元；
药瓶，其配置为对枪体提供药液；以及
控制器，其包括动力组件、电机组件及制动组件；
所述动力组件包括动力缸及与活塞组件；所述活塞组件包括活塞杆和活塞套筒，所述活塞杆与所述活塞套筒连接；所述动力缸包括氮气弹簧缸及与所述氮气弹簧缸连接的输出杆，所述输出杆与所述活塞套筒连接；
所述电机组件与所述活塞组件连接，并控制所述相对动力缸运动而形成蓄能；
所述制动组件包括刹车块、施力单元及卡扣，所述刹车块的一端套设于所述输出杆上，而其另一端抵靠于所述卡扣；所述施力单元沿所述刹车块的长度方向施力于所述刹车块，以使所述刹车块与所述输出杆之间形成一初始摩擦力F0；所述卡扣对所述刹车块提供一作用力F1，以使所述刹车块与所述输出杆之间产生相对旋转的运动趋势，而所述刹车块于压力点处给所述输出杆一作用力F2，所述刹车块与所述输出杆之间产生一锁紧力F3；当F3大于F0时，所述刹车块锁住所述输出杆。
本发明实施例还包括滑块，所述电机组件的输出轴与所述滑块连接，所述滑块与所述活塞杆连接。
本发明实施例所述卡扣铰接于所述控制器上，所述滑块通过一连杆与所述卡扣连接，以控制所述卡扣转动。
本发明实施例还包括扭簧，所述扭簧与所述卡扣配合，所述卡扣穿过所述刹车块，且通过一凸台限位于所述刹车块，所述扭簧施力于所述卡扣，使所述卡扣对所述刹车块提供所述的作用力F1。
本发明实施例所述施力单元包括一端部及一弹性部件，所述端部固定于所述刹车块上，所述弹性部件设置于所述端部并沿所述刹车块长度方向施力于所述刹车块。
本发明实施例所述枪体包括触发机构，所述触发机构包括安全帽、滑杆及安全开关，所述安全帽可滑动的设置于所述枪体的注射单元的喷嘴处，所述安全帽与所述滑杆连接，所述滑杆与所述安全开关配合。
本发明实施例当所述安全帽推动所述滑杆，并使所述滑杆触发安全开关时，所述喷嘴的端部露于所述安全帽的外部。
本发明实施例所述枪体与所述控制器分体设置，所述药瓶设置于所述控制器上，且所述药瓶与所述枪体的注射单元通过管路连接。
本发明实施例所述喷嘴和/或所述管路上设置单向阀。
本发明实施例所述枪体上设置RFID模块，其配置为识别电子耳标的疫苗编号信息。
本发明与现有技术相比，具有以下一条或多条优点或效果：结构简单，设计合理；通过设置制动组件，可保证动力缸加载压缩后能保持在设定位置；通过单向阀的设置，可避免倒吸药液和空气；活塞杆相对活塞套筒具有活动空间，可避免因制动组件在加载回程动作中带来的药液泄露和注射误差，也可以避免因制动装置在释放初始阶段对氮气弹簧的阻力限制而可能存在的顶出力的不稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中的无针注射器的主视结构示意图。
图2是本发明实施例中的枪体的内部的结构示意图。
图3是本发明实施例中的控制器的分解结构示意图。
图4是本发明实施例中的控制器的内部的结构示意图。
图5是本发明实施例中的控制器的剖视结构示意图。
图6是图5中A处的放大图。
图7是本发明实施例的动力组件、电机组件及制动组件的配合示意图。
图8是本发明实施例的动力组件的剖视结构示意图。
图9是本发明实施例的施力单元的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以通过许多不同的形式来实现，并不限于下面所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。下文中关于方向如“轴向方向”、“上方”、“下方”等均是为了更清楚的表明结构位置关系，并非对本发明的限制。在本发明中，所述“垂直”、“水平”、“平行”定义为：包括在标准定义的基础上±10％的情形。例如，垂直通常指相对基准线夹角为90度，但在本发明中，垂直指的是包括80度至100以内的情形。
参见图1至图9，本实施例的无针注射器，包括枪体1、药瓶2及控制器3。
本实施例中的枪体1，其具有一注射单元。枪体1还包括外壳11，外壳11上设置按钮111，按钮111用于控制注射。外壳11上还可设置显示屏15，以用于显示基本的注射信息，如注射剂量、注射次数、疫苗种类等。
本实施例中的药瓶2，其配置为对枪体1提供药液。
本实施例中的控制器3，其包括动力组件31、电机组件32及制动组件33；所述动力组件31包括动力缸311及与活塞组件312；所述电机组件32与所述活塞组件312连接，并直接或间接的控制所述相对动力缸311运动而形成蓄能。
具体的，活塞组件312包括活塞杆3121和活塞套筒3122，活塞杆3121与活塞套筒3122连接。活塞杆3121的端部设于活塞套筒3122内的自由活动空间31221内，以使活塞杆3121相对活塞套筒3122具有相对的活动空间。该活动空间的自由活动量大于氮气弹簧缸3111的最大回程量。
动力缸311包括氮气弹簧缸3111及与所述氮气弹簧缸3111连接的输出杆3112，输出杆3112与活塞套筒3122连接。氮气弹簧缸3111为现有技术，此处不再赘述。
本实施例所述制动组件33包括刹车块331、施力单元332及卡扣333，所述刹车块331的一端套设于所述输出杆3112上，而其另一端抵靠于所述卡扣333；所述施力单元332沿所述刹车块331的长度方向施力于所述刹车块331，以使所述刹车块331与所述输出杆3112之间形成一初始摩擦力F0；所述卡扣333对所述刹车块331提供一作用力F1(在支点B处，支点B为卡扣333对刹车块331的施力点)，以使所述刹车块331与所述输出杆3112之间产生相对旋转的运动趋势，而所述刹车块331于压力点C(压力点C为刹车块331对输出杆3112的施力点)处给所述输出杆3112一作用力F2，根据杠杆原理，所述刹车块331与所述输出杆3112之间产生一锁紧力F3；当F3大于F0时，所述刹车块331锁住所述输出杆3112，以此保证动力缸311加载压缩后能保持在设定位置。
本实施例中的控制器3内设置光电传感器3113，光电传感器3113配置为产生位置信号及速度信号。使用时，检测光电传感器3113是否有位置信号，如有，则进行下一步检测：当检测到速度信号小于第一预设值时，注射器进行提示，并调用复位动作；当检测到速度信号处于第一预设值和第二预设值之间时，提示喷嘴13堵塞，调用复位，并调整设备。当检测到速度信号处于第二预设值和第三预设值之间时，注射正常，继续下一次注射；当检测到速度信号大于第三预设值时，提示管路中有空气，调用复位，并调整设备。
本实施例在加载过程中，电机组件32带动活塞组件312，从而带动活塞杆3121移动，以此吸取药液。通过电机组件32的电机的正反转实现注射剂量调节、动力加载、自动归位及制动组件33释放。注射剂量＝活塞行程乘以活塞腔3123截面积A，而活塞行程则是通过电机组件32进行控制。
本实施例还包括滑块34，所述电机组件32的输出轴与所述滑块34连接，所述滑块34与所述活塞杆3121连接。电机组件32通过驱动滑块34，以带动活塞杆3121，进而带动输出杆3112，从而完成加载。本实施例中，电机组件32与滑块34采用丝杆结构实现驱动。
本实施例所述卡扣333铰接于所述控制器3上，所述滑块34通过一连杆35与所述卡扣333连接，以控制所述卡扣333转动。
本实施例还包括扭簧334，所述扭簧334与所述卡扣333配合，所述卡扣333穿过所述刹车块331，且通过一凸台3331限位于所述刹车块331，所述扭簧334施力于所述卡扣333，使所述卡扣333对所述刹车块331提供所述的作用力F1。
本实施例所述施力单元332包括一端部3321及一弹性部件3322，所述端部3321固定于所述刹车块331上，所述弹性部件3322设置于所述端部3321并沿所述刹车块331长度方向施力于所述刹车块331。弹性部件3322为弹簧。
本实施例所述枪体1包括触发机构12，所述触发机构12包括安全帽121、滑杆122及安全开关123，所述安全帽121可滑动的设置于所述枪体1的注射单元的喷嘴13处，所述安全帽121与所述滑杆122连接，所述滑杆122与所述安全开关123配合。当按压安全帽121时，安全帽121推动滑杆122，滑杆触发安全开关123，使安全开关123闭合，只有在安全开关123闭合时，注射器才能进行注射，通过触发机构12的设置，可防止误操作。实际使用时，将安全帽顶在目标物(如猪的皮肤)，进而触发安全开关123闭合时，才能完成注射。当触发机构12触发时，产生触发信号，从而驱动电机组件32，电机组件32与动力缸311实现联动。
本实施例可设置弹性件，以使安全帽121需一定施力才能推动。该弹性件可以是安全开关123本身的结构。
本实施例当所述安全帽121推动所述滑杆122，并使所述滑杆122触发安全开关123时，所述喷嘴13的端部露于所述安全帽121的外部。以此可使喷嘴13可抵触在注射目标的皮肤上。
本实施例所述枪体1与所述控制器3分体设置，所述药瓶2设置于所述控制器3上，且所述药瓶2与所述枪体1的注射单元通过管路连接。腔体1与控制器3分离设置，而控制器3可设计为背负式，便于携带，且更利于对枪体1进行操作。
本实施例所述喷嘴13和/或所述管路上设置单向阀14，以防止药液回流。单向阀14是整个液压回路精度控制的关键部件，其快速响应性能影响到注射精度，需要在活塞腔3123吸取药液和注射前极快速动作以避免倒吸药液和空气。单向阀14运动行程短，开启压力小是实现液压回路精度控制和快速响应的必须条件。
本发明实施例所述枪体1上设置RFID模块，其配置为识别电子耳标的疫苗编号信息。RFID模块可识别电子耳标疫苗编号信息是否有误(主要是判断是否已注射过本次疫苗的信息)，若读到的疫苗编号信息与设备要注射的疫苗编号信息相同则枪体1或控制器3可发出警告，操作者可选择下一待注射物(如猪)准备注射。
本实施例中的喷嘴13通过微孔进行注射，其原理为现有技术，此处不再赘述。
本实施例还包括电池4，以用于提供电力。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无针注射器，其特征在于，包括：
枪体，其具有一注射单元；
药瓶，其配置为对枪体提供药液；以及
控制器，其包括动力组件、电机组件及制动组件；
所述动力组件包括动力缸及与活塞组件；所述活塞组件包括活塞杆和活塞套筒，所述活塞杆与所述活塞套筒连接；所述动力缸包括氮气弹簧缸及与所述氮气弹簧缸连接的输出杆，所述输出杆与所述活塞套筒连接；
所述电机组件与所述活塞组件连接，并控制所述相对动力缸运动而形成蓄能；
所述制动组件包括刹车块、施力单元及卡扣，所述刹车块的一端套设于所述输出杆上，而其另一端抵靠于所述卡扣；所述施力单元沿所述刹车块的长度方向施力于所述刹车块，以使所述刹车块与所述输出杆之间形成一初始摩擦力F0；所述卡扣对所述刹车块提供一作用力F1，以使所述刹车块与所述输出杆之间产生相对旋转的运动趋势，而所述刹车块于压力点处给所述输出杆一作用力F2，所述刹车块与所述输出杆之间产生一锁紧力F3；当F3大于F0时，所述刹车块锁住所述输出杆。
2.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于：还包括滑块，所述电机组件的输出轴与所述滑块连接，所述滑块与所述活塞杆连接。
3.根据权利要求2所述的无针注射器，其特征在于：所述卡扣铰接于所述控制器上，所述滑块通过一连杆与所述卡扣连接，以控制所述卡扣转动。
4.根据权利要求3所述的无针注射器，其特征在于：还包括扭簧，所述扭簧与所述卡扣配合，所述卡扣穿过所述刹车块，且通过一凸台限位于所述刹车块，所述扭簧施力于所述卡扣，使所述卡扣对所述刹车块提供所述的作用力F1。
5.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于：所述施力单元包括一端部及一弹性部件，所述端部固定于所述刹车块上，所述弹性部件设置于所述端部并沿所述刹车块长度方向施力于所述刹车块。
6.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于：所述枪体包括触发机构，所述触发机构包括安全帽、滑杆及安全开关，所述安全帽可滑动的设置于所述枪体的注射单元的喷嘴处，所述安全帽与所述滑杆连接，所述滑杆与所述安全开关配合。
7.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于：当所述安全帽推动所述滑杆，并使所述滑杆触发安全开关时，所述喷嘴的端部露于所述安全帽的外部。
8.根据权利要求6所述的无针注射器，其特征在于：所述枪体与所述控制器分体设置，所述药瓶设置于所述控制器上，且所述药瓶与所述枪体的注射单元通过管路连接。
9.根据权利要求8所述的无针注射器，其特征在于：所述喷嘴和/或所述管路上设置单向阀。
10.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于：所述枪体上设置RFID模块，其配置为识别电子耳标的疫苗编号信息。
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