CN117584385A - 一种刺激引线用弹性导线的注塑模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注塑成型技术领域，提供一种刺激引线用弹性导线的注塑模具及方法。注塑模具包含：型腔，所述型腔具有套筒状结构且在侧壁设置有浇口；以及至少一个型芯。型芯包含：芯体，所述芯体呈杆状且至少一部分表面设置有外螺纹；以及支撑部件，一对所述支撑部件设置于所述芯体的两端以将所述芯体支撑于所述型腔内。其中，所述型腔的内表面、所述芯体的外表面和一对所述支撑部件的相对的内侧面共同限定所述弹性导线的成型空间。该注塑模具及方法可以解决金属线芯偏心问题，利于注塑材料均匀包裹金属线芯形成有效保护层。

Description

一种刺激引线用弹性导线的注塑模具及方法

技术领域

本发明涉及注塑成型技术领域，更具体地涉及一种刺激引线用弹性导线的注塑模具及使用该模具制作刺激引线用弹性导线的注塑方法。

背景技术

在现代医疗领域，功能性电刺激(Functional Electrical Stimulation，FES)是指采用一定强度的低频脉冲电流，通过预先设定的程序来刺激一组或多组肌肉，诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动。功能性电刺激的本质是神经和肌肉兴奋的生理过程。通过控制电刺激的幅度、持续时间和频率，能够在不同组织中引起兴奋，以改善和恢复被刺激肌肉和肌群功能，替代或矫正肢体和器官已丧失的功能。FES疗法利用这些兴奋性脉冲来治疗在身体不同区域具有缺损的患者。

FES疗法常用的肌肉或神经刺激器可包括电刺激源和其上设置有电极触点的刺激引线，电刺激源用于产生刺激信号，刺激引线则用于将从电刺激源产生的刺激信号传递到特定待刺激部位。需要一种刺激引线，其将刺激信号从电刺激源稳定地且精确地传递到诸如眼外肌的待刺激部位。专利CN 111744107A公开了一种刺激引线和包括其的刺激系统，该刺激引线包括电极触点和用于连接电极触点与电刺激源(脉冲发生器)的导线。由于电极触点需要跟随眼肌移动，因而该导线需要具有弹性，具体地，该导线的金属线芯部分被设计成S型、折线型或螺旋型，其外部还需要包裹一层弹性的绝缘层。现有技术中，制备该弹性导线的过程包括：先将金属细丝(铂铱合金)通过螺杆工装卷制成螺旋结构，再将该螺旋结构从螺杆工装上旋出后放入圆筒状模具中，而后向模具内注胶使得胶水充满模具内部空间，对模具进行加热等待注塑成形后脱模即获得该弹性导线。然而，通过上述方式制备的弹性导线，存在金属线芯(螺旋线芯)偏心的问题，使得绝缘层对导线无法起到有效的保护作用。

因此，有必要对于现有刺激引线用弹性导线的制备工装及制备方法进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刺激引线用弹性导线的注塑模具及使用该模具制作刺激引线用弹性导线的注塑方法。为了解决上述技术问题中的至少一项，本发明采用以下技术方案：

依据本发明，提供一种刺激引线用弹性导线的注塑模具，包含：型腔，所述型腔具有套筒状结构且在侧壁设置有浇口；以及至少一个型芯。型芯包含：芯体，所述芯体呈杆状且至少一部分表面设置有外螺纹；以及支撑部件，一对所述支撑部件设置于所述芯体的两端以将所述芯体支撑于所述型腔内。其中，所述型腔的内表面、所述芯体的外表面和一对所述支撑部件的相对的内侧面共同限定所述弹性导线的成型空间。

依据本发明的一个实施例，所述注塑模具包含多个型芯。其中，所述多个型芯的芯体具有不同螺纹间距和/或不同螺纹布置方式。

依据本发明的一个实施例，所述浇口设置于所述型腔沿长度方向的中段位置。

依据本发明的一个实施例，具有套筒状结构的所述型腔包含沿其长度方向延伸的第一型腔组件和第二型腔组件，其中，所述第一型腔组件包含第一接合面，所述第一接合面在邻近所述套筒状结构的外表面处设置有外侧凸起；所述第二型腔组件包含第二接合面，所述第二接合面在邻近所述套筒状结构的内表面处设置有内侧凸起；合模状态下，所述第一接合面与所述第二接合面以所述外侧凸起与所述内侧凸起彼此咬合的方式抵靠接合以形成所述套筒状结构。

依据本发明的一个实施例，所述型腔包含固定组件，所述固定组件包含以下至少一种：周向套设于所述套筒结构外部的环状组件；分别安装至所述第一型腔组件和所述第二型腔组件上且彼此配合的卡扣组件；以及设置于所述第一接合面和/或所述第二接合面的粘接结构。

依据本发明的一个实施例，所述支撑部件具有圆环状结构，所述圆环状结构的内环表面设置有与所述芯体的所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述支撑部件可拆卸地螺接于所述芯体的两端。

依据本发明的一个实施例，所述支撑部件具有圆环状结构，所述芯体的两端设置有环形凹槽，所述支撑部件靠近内环表面的一部分卡接于所述环形凹槽内。

依据本发明的一个实施例，具有圆环状结构的所述支撑部件包含第一支撑组件以及第二支撑组件。其中，所述第一支撑组件与所述第二支撑组件中的至少一个由磁性材料制成；所述第一支撑组件和所述第二支撑组件通过磁吸力彼此接合以形成圆环状结构。

依据本发明的一个实施例，所述芯体的所述环形凹槽处开设有轴向延伸的V字型截面的卡槽，所述支撑部件的内环处设置有与所述卡槽相匹配的V字型截面的凸起，所述卡槽与所述凸起配合以固定缠绕于芯体上的金属丝的线头。

依据本发明，提供一种刺激引线用弹性导线的注塑方法，方法使用上述实施例中任一项所述的注塑模具，包含以下步骤：步骤S1，选取特定螺纹间距、特定螺纹布置方式的型芯，将金属丝沿外螺纹缠绕于所述型芯的芯体上；步骤S2，将型腔套设于所述型芯的外部；步骤S3，自浇口向所述型腔内注入注塑材料；以及步骤S4，恒温加热，注塑成型后脱模，获得内嵌有螺旋状金属线芯的弹性管状件；步骤S5，向所述弹性管状件的心部注入注塑材料，获得刺激引线用弹性导线。

依据本发明的一个实施例，所述步骤S4包含：步骤S41：将所述弹性导线和所述型芯(200)取出所述型腔(100)；以及步骤S42：将所述型芯(200)沿所述外螺纹(211)反方向旋出，获得所述弹性管状件。

通过采用上述技术方案，本发明相比于现有技术具有如下优点中的至少一项：

1.依据本发明的注塑方法在浇注过程中使用型芯固定螺旋状金属线芯，解决金属线芯偏心问题，利于注塑材料均匀包裹金属线芯形成有效保护层。

2.依据本发明的注塑模具结构简单，便于组装；同一型腔可适配多个不同螺纹间距的芯体，可用于生产对应不同长度金属丝的不同型号的弹性导线。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一实施例的刺激引线用弹性导线的注塑模具的示意图；

图2a是根据本发明一实施例的型腔的正视图；

图2b是图2a所示型腔的俯视图；

图2c是根据本发明另一实施例的型腔的俯视图；

图2d是图2c所示型腔的侧视图；

图2e是根据本发明又一实施例的型腔的俯视图；

图3是根据本发明一实施例的型芯的示意图；

图4是根据本发明一实施例的芯体的示意图；

图5a是根据本发明一实施例的支撑部件的示意图；

图5b是根据本发明另一实施例的支撑部件的示意图；

图5c是根据本发明又一实施例的支撑部件的示意图；

图5d是根据本发明再一实施例的支撑部件的示意图；

图6a是根据本发明另一实施例的型芯的示意图；

图6b是根据本发明又一实施例的型芯的示意图；

图7是根据本发明一实施例的刺激引线用弹性导线的注塑方法的流程图。

附图标记说明

100、型腔，110、浇口，120、第一型腔组件，121、外侧凸起，130、第二型腔组件，131、内侧凸起；

200、型芯，210、芯体，211、外螺纹，212、环形凹槽，213、卡槽，220、支撑部件，221、排气孔，222、第一支撑组件，223、第二支撑组件，224、凸起。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。

此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

图1示出了依据本发明一实施例的刺激引线用弹性导线的注塑模具的示意图，其总体包含型腔100和与之匹配的型芯200。具体地，型腔100可用于形成弹性导线的外表面形状，被设置为大致具有套筒状结构，且在其侧壁设置有浇口110；型芯200可用于形成弹性导线的内表面，进一步包含芯体210和用于将芯体210支撑于型腔100内的支撑部件220。在本发明一实施例中，芯体210可呈杆状，且至少一部分表面设置有外螺纹211；一对支撑部件220则分别设置于芯体210的两端。其中，型腔100的内表面、芯体210的外表面和一对支撑部件220的相对的内侧面共同限定了弹性导线的成型空间。

如图2a-2b所示，型腔100可具有一体成型的结构。一体成型的型腔100至少一端开口，以便于型芯200自开口端进入型腔100，并由型腔100的内表面和型芯200的外表面共同限定弹性导线的整体形状。浇口110优选设置于型腔100沿长度方向的中段位置，由此，注塑过程中注塑材料可由中间向两边流动，以便均匀、快速地完成注塑。为了方便观察注塑情况，型腔100可采用透明的耐高温材质制备，例如但不限于耐热玻璃。

作为选择地，型腔100还可由至少两部分接合而成。在本发明一实施例中，如图2c-2d所示，具有套筒状结构的型腔100包含沿其长度方向延伸的第一型腔组件120和第二型腔组件130。当浇口110朝上放置时，第一型腔组件120和第二型腔组件130分别位于型芯200的上、下两侧，也可称为上模和下模。在该实施例中，第一型腔组件120包含第一接合面，该第一接合面在邻近套筒状结构的外表面处设置有外侧凸起121；第二型腔组件130包含第二接合面，该第二接合面在邻近套筒状结构的内表面处设置有内侧凸起131。在图2d所示的合模状态下，第一接合面与第二接合面以外侧凸起121与内侧凸起131彼此咬合的方式抵靠接合，以形成套筒状结构。以上述方式合模，可避免在注塑过程中因注塑压力而将注塑材料从第一型腔组件120和第二型腔组件130的接合处挤出型腔100。

在本发明另一实施例中，如图2e所示，第一型腔组件120和第二型腔组件130可以具有左右对称的结构，例如，当浇口110朝上放置时，第一型腔组件120和第二型腔组件130分别位于型芯200的左右两侧，也可称为左模和右模。在本发明另一实施例中，组成型腔100的部分的数量可以多于2个，例如但不限于由3部分或4部分组成完整的型腔100。由于型芯200可以先放置于至少一个型腔组件中，然后再合模处理，型腔100的端部可以设计成两端封闭、一端开口一端封闭，两端开口中的任意一种形式。

优选的，由至少两部分接合而成的型腔100还可以进一步包含固定组件，该固定组件被设置为在合模状态下将多个组件固定在一起，以确保在注塑过程中不会因注塑压力过大而导致第一型腔组件120和第二型腔组件130分离。例如，在具有第一型腔组件120和第二型腔组件130的型腔100中，固定组件可以是周向套设于套筒结构外部的环状组件、分别安装至第一型腔组件120和第二型腔组件130上且彼此配合的卡扣组件、设置于第一接合面与第二接合面的粘接结构等等。

型芯200包含大体呈杆状的芯体210和设置于芯体210两端的支撑部件220。如图3所示，芯体210的外螺纹211布置于两个支撑部件220之间的芯体210外周，以供金属丝缠绕。支撑部件220的直径尺寸大于芯体210的直径尺寸，以将芯体210用于缠绕金属丝的部分以悬空状态支撑于型腔100内。在本发明一实施例中，型芯200在型腔100合模状态下需相对于型腔100固定，二者的固定方式可以有多种。例如，设置支撑部件220的直径略微大于型腔100的内径，通过过盈配合限制二者沿轴线方向和径向方向上的相对移动。又如，设置支撑部件220的直径等于型腔100的内径，以限定二者沿径向方向的相对移动；并在型腔100的内表面邻近支撑部件220的外侧面处设置径向延伸的凸起结构，以限定二者沿轴线方向的相对移动。在本发明另一实施例中，型芯200在型腔100合模状态下可在有限范围内相对于型腔100相对移动。例如，在型腔100的端部被设计成两端封闭的情况下，型芯200可以在型腔100的内表面限定的封闭空腔内移动。

在本发明一实施例中，支撑部件220可设置为可拆卸地安装至芯体210以组成型芯200。具体地，如图4-5a所示，支撑部件220可具有圆环状结构，并设置为可拆卸地套设于芯体210端部的外周。其中，芯体210和支撑部件220的至少一个上可设置限位结构，以使芯体210与支撑部件220在组装状态下相对固定，防止在注塑过程中支撑部件220在注塑压力下相对于芯体210移动。在本发明一实施例中，支撑部件220具有圆环状结构，该圆环状结构的内环表面可设置与芯体210的外螺纹相匹配的内螺纹(图中未示出)作为限位结构，使支撑部件220可拆卸地螺接于芯体210的两端。在本发明的另一实施例中，如图4所示，芯体210两端的限位结构为设置于两端的环形凹槽212。该环形凹槽212以接收圆环状的支撑部件220，以使支撑部件220靠近内环表面的一部分卡接于环形凹槽220内。在本发明的其他实施例中，限位结构可以不限于仅仅单独设置在芯体210或支撑部件220上，例如限位结构可以包含设置于芯体210两端的径向凸起，以及设置于圆环状的支撑部件220的内环表面、与芯体210上的径向凸起相匹配的凹槽结构，等等。

优选地，支撑部件220可由至少两部分接合而成。在本发明一实施例中，如图5b所示，圆环状的支撑部件220由第一支撑组件222和第二支撑组件223两部分接合而成。在该实施例中，第一支撑组件222和第二支撑组件223中的至少一个可由磁性材料制成，二者可通过磁吸力彼此接合，并在脱模时轻松分离，以实现支撑部件220的快速拆装。在本发明的其他实施例中，支撑组件的数量可多于2个，多个支撑组件的材质和接合方式也可具有更多选择，例如卡扣式接合方式、粘贴式接合方式，等等。

在本发明的一些实施例中，圆环状的支撑部件220可设置有排气结构，该排气结构设置为连通弹性导线成型空间与外界，以便于注塑过程中注塑材料内的空气的排出。排气结构可以具有多种形式。例如，在图5a-5c所示的实施例中，排气结构包含排气孔221。又如，在图5d所示的实施例中，支撑部件220被设计成齿轮状，其外环侧形成的凹口225构成排气结构。

在本发明另一实施例中，如图4和5c所示，在芯体210上例如环形凹槽212处可开设轴向延伸的V字型卡槽213，与之对应的支撑部件220的内环处可设置与V字型卡槽213相匹配的V字型凸起224，二者配合可用于固定缠绕于芯体210上的金属丝的线头。

在实际应用中，对刺激引线内部导体的长度有着不同的需求。在本发明的实施例中，如图3、6a-6b所示，注塑模具包含具有螺纹间距不同、螺纹布置方式不同的多个芯体210。由此，同一型腔100可适配多个不同螺纹间距、不同螺纹布置方式的芯体210，以依据实际的金属线芯长度需求生产不同型号的弹性导线。

本发明还公开了一种使用上述实施例中的模具制作刺激引线用弹性导线的注塑方法，如图7所示，方法总体包含以下步骤：

步骤S1，将金属丝沿外螺纹211缠绕于型芯200的芯体210上；

步骤S2，将型腔100套设于型芯200的外部；

步骤S3，自浇口110向型腔100内注入注塑材料；

步骤S4，恒温加热，注塑成型后脱模，获得内嵌有螺旋状金属线芯的弹性管状件；

步骤S5，向弹性管状件的心部注入注塑材料，获得刺激引线用弹性导线。

具体地，在步骤S1中，选取螺纹间距、螺纹布置方式合适的型芯200用于缠绕金属丝。金属丝的线头可以通过支撑部件220与内芯体210之间压合固定、螺纹配合咬合固定、或者借助于V字型卡槽213和V字型凸起224卡合固定。

为了方便脱模，可在步骤S2之前先于型腔100内壁施加脱模剂，或者在型腔100内壁增加防粘涂层，如特氟龙涂层。特别地，在型腔100采用同透明材质制成的情况下，为了避免影响观察，可在防粘涂层时预留观察口。

针对包含第一型腔组件120和第二型腔组件130的型腔100，在步骤S2中，合模过程具体包含：

步骤S21：将型芯200放置于第一型腔组件120内；

步骤S22：将第一型腔组件120与第二型腔组件130合模，合模状态下，第一接合面与第二接合面以外侧凸起121与内侧凸起131彼此咬合的方式抵靠接合以形成套筒状结构。

当型腔100进一步设置有固定组件时，在步骤S2中，合模过程进一步包含：

步骤S23：使用固定组件固定第一型腔组件120和第二型腔组件130。

在步骤S4中，脱模过程进一步包含：

步骤S41：开模，以将弹性导线和型芯200取出型腔100，或者从型腔100的开口端取出弹性导线和型芯200；以及

步骤S42：将型芯200沿螺纹反方向旋出，获得弹性管状件。

采用该方法制作刺激引线用弹性导线，方便简单，且能够有效解决金属线芯偏心问题，利于注塑材料均匀包裹金属线芯形成有效保护层。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种刺激引线用弹性导线的注塑模具，其特征在于，包含：

型腔(100)，所述型腔(100)具有套筒状结构且在侧壁设置有浇口(110)；以及

至少一个型芯(200)，包含：

芯体(210)，所述芯体(210)呈杆状且至少一部分表面设置有外螺纹(211)；以及

支撑部件(220)，一对所述支撑部件(220)设置于所述芯体(210)的两端以将所述芯体(210)支撑于所述型腔(100)内；

其中，所述型腔(100)的内表面、所述芯体(210)的外表面和一对所述支撑部件(220)的相对的内侧面共同限定所述弹性导线的成型空间。

2.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述注塑模具包含多个型芯(200)，其中，所述多个型芯(200)的芯体(210)具有不同螺纹间距和/或不同螺纹布置方式。

3.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述浇口(110)设置于所述型腔(100)沿长度方向的中段位置。

4.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，具有套筒状结构的所述型腔(100)包含沿其长度方向延伸的第一型腔组件(120)和第二型腔组件(130)，其中，

所述第一型腔组件(120)包含第一接合面，所述第一接合面在邻近所述套筒状结构的外表面处设置有外侧凸起(121)；

所述第二型腔组件(130)包含第二接合面，所述第二接合面在邻近所述套筒状结构的内表面处设置有内侧凸起(131)；

合模状态下，所述第一接合面与所述第二接合面以所述外侧凸起(121)与所述内侧凸起(131)彼此咬合的方式抵靠接合以形成所述套筒状结构。

5.根据权利要求4所述的注塑模具，其特征在于，所述型腔(100)包含固定组件，所述固定组件包含以下至少一种：

周向套设于所述套筒结构外部的环状组件；

分别安装至所述第一型腔组件(120)和所述第二型腔组件(130)上且彼此配合的卡扣组件；以及

设置于所述第一接合面和/或所述第二接合面的粘接结构。

6.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述支撑部件(220)具有圆环状结构，所述圆环状结构的内环表面设置有与所述芯体(210)的所述外螺纹(211)相匹配的内螺纹，所述支撑部件(220)可拆卸地螺接于所述芯体(210)的两端。

7.根据权利要求1所述的注塑模具，其特征在于，所述支撑部件(220)具有圆环状结构，所述芯体(210)的两端设置有环形凹槽(212)，所述支撑部件(220)靠近内环表面的一部分卡接于所述环形凹槽(212)内。

8.根据权利要求7所述的注塑模具，其特征在于，具有圆环状结构的所述支撑部件(220)包含第一支撑组件(222)以及第二支撑组件(223)，其中，

所述第一支撑组件(222)与所述第二支撑组件(223)中的至少一个由磁性材料制成；

所述第一支撑组件(222)和所述第二支撑组件(223)通过磁吸力彼此接合以形成圆环状结构。

9.根据权利要求7所述的注塑模具，其特征在于，所述芯体(210)的所述环形凹槽(212)处开设有轴向延伸的V字型截面的卡槽(213)，所述支撑部件(220)的内环处设置有与所述卡槽(213)相匹配的V字型截面的凸起(224)，所述卡槽(213)与所述凸起(224)配合以固定缠绕于芯体(210)上的金属丝的线头。

10.一种刺激引线用弹性导线的注塑方法，其特征在于，方法使用权利要求1-9中任一项所述的注塑模具，包含以下步骤：

步骤S1，选取特定螺纹间距、特定螺纹布置方式的型芯(200)，将金属丝沿外螺纹(211)缠绕于所述型芯(200)的芯体(210)上；

步骤S2，将型腔(100)套设于所述型芯(200)的外部；

步骤S3，自浇口(110)向所述型腔(100)内注入注塑材料；

步骤S4，恒温加热，注塑成型后脱模，获得内嵌有螺旋状金属线芯的弹性管状件；

步骤S5，向所述弹性管状件的心部注入注塑材料，获得刺激引线用弹性导线。

11.根据权利要求10所述的注塑方法，其特征在于，所述步骤S4包含：

步骤S41：将所述弹性导线和所述型芯(200)取出所述型腔(100)；以及

步骤S42：将所述型芯(200)沿所述外螺纹(211)反方向旋出，获得所述弹性管状件。