CN1500528A - 便携式自动注射装置及其注射针组件 - Google Patents

Abstract

公开一种便携式自动注射装置包括向活塞提供驱动力的可分离旋转轴，以便一旦注射装置的注射管再注入液体药剂时，旋转轴可以与活塞一起与注射装置的外壳分离。一个连接装置连接在旋转轴和动力传输装置之间。也公开了一种包括“L”形注射针的注射针组件，注射针带有一个能吸收冲击的弯曲部分，从而防止损坏注射针。注射针组件也包括一个用于测定由于液体药剂的异常注射产生的异常血糖含量的传感器。

Description

便携式自动注射装置及其注射针组件

技术领域

本发明涉及一种能够长时间地注射液体药剂的便携式自动注射装置和它的注射针组件，具体地说，涉及一种便携式自动注射装置，该装置的结构中包括一个可分离的旋转轴，该旋转轴用于向包括在自动注射装置中的一个活塞提供驱动力，以便一旦向注射装置的注射管内再注入液体药剂时，旋转轴能和活塞一起与注射装置的外壳分离，并在再注满液体药剂后，设定在外壳中的一个适当的位置上。本发明也涉及一种注射针组件，该组件包括一个注射针部件，该注射针部件带有一能吸收冲击的弯曲部分。本发明还涉及一种注射针组件，该组件包括一个带有葡萄糖传感器的注射针部件，以及涉及一种使用这种注射针部件的便携式自动注射装置。

背景技术

文献US-A-4,585,439公开了一种便携式自动注射装置。在这种已知的注射装置中，驱动套筒枢轴安装在组件的壳体内，该套筒由控制装置控制的马达驱动，由电池供应电力。形成注射针活塞杆的螺杆放置在驱动套筒内，螺杆不能旋转，但可以纵向移动。带有外齿的螺母牢固地安装在壳体内注射针的后端。带有导管的连接部接纳注射针的输出件，并拧到壳体上，以便可调换的注射针由壳体和连接部分完全包围。注射针的输出件靠近连接部，与导管连通。螺杆位于拧上螺母的注射针的活塞内，并且与注射针一起放置在壳体内。当驱动套筒被驱动时，随着活塞的前进，套筒移动通过牢固拧紧在壳体上的螺母，接近注射针的后端。该组件保证了即便在驱动装置扭矩较低的情况下，活塞也能可靠地前进，而且该组件的长度仅是注射针和活塞杆所必要的长度。

能长时间地注射液体药剂的自动注射装置是公知的。一般地，公知的自动注射装置有这样一种结构：其中一个用于推压注射器活塞的推压部件与一个用于容纳注射管的外壳耦接。例如，在公开号为Sho.52-3292日本实用新型和No.4,417,889美国专利中公开了这样一种自动注射装置。在No.Sho.52-3292日本实用新型中公开的注射装置携带不方便，因为它有一个安装在基壳外面的注射器，从而需要双层壳结构。为了克服这样的一个缺点，有人提出了一种不需要双层壳结构的自动注射装置，如No.4,417,889美国专利中所述。图1和2分别表示No.4,417,889美国专利中公开的自动注射装置的控制线路图和结构。参看图1，振荡器A1的输出耦接到计时器A2上，计时器A2的输出又顺次耦接到数字比较器A3上。数字比较器A3也接受来自固定数字开关A4的输出。数字比较器A3的输出耦接到计数器A6和一个R/S触发器A9。另一个振荡器A5的输出耦接到计数器A6和A13以及与门A10和A11上。触发器A9通过来自数字比较器A7的输出被重新设定。还有另一个R/S触发器A16，它通过来自与计数器A13耦接的数字比较器A14的输出被重新设定。控制器A17也与计数器A13接合。控制器A17用来根据手动注入开关A12的操作而触发计数器A13。控制器A17的输出给到计数器A13和A16。控制器A17的输出也给到计数器A21。计数器A21的输出与数字比较器A22耦接，而数字比较器A22又与用于驱动步进电动机A20的步进电动机驱动器A19耦接。触发器A16的输出与与门A11的一个输入耦接，与门A11的另一个输入与振荡器A5耦接。与门A11的输出与一个或门A18的一个输入耦接。固定数字开关A15和A25分别与数字比较器A14和A22连接。固定数字开关A4、A8、A15和A25中的每一个都有五个凸出的插入杆，用来为数字比较器A3、A7、A14和A22中的相关联的一个提供参考值。光源A24和光传感器A23与计数器A21耦接以便分别给计数器A21提供检测结果。参看图2和3，显示了光源A24和光传感器A23的布置。如图2和3所示，光源A24和光传感器A23以使它们相互面对同时彼此竖直地间隔开的方式布置。一个包括在齿轮机构G中的齿轮盘放置在光源A24和光传感器A23之间。齿轮盘有若干个透孔A26，它们沿着圆周方向彼此均匀地间隔开，如图3所示。齿轮盘围绕着具有一个螺纹部分的齿轮轴牢固地安装。活塞盘A28以螺母的形式与齿轮轴A27螺纹配合以便当齿轮轴A27旋转时，活塞盘A28沿着齿轮轴A27的螺纹部分滑动。齿轮轴A27的旋转是通过来自电动机A20经齿轮机构G传递的的驱动力来实现的。通过计数器A21、数字比较器A22、开关A25和电动机驱动器A19的运行来控制电动机A20的驱动。注射装置的所有上述部件都安装在一个外壳中。具体地说，光源A24和光传感器A23借助于一个固定在外壳上的托架牢固地安装在外壳的上部。在该注射装置中，注射管I中的液体药剂，例如胰岛素，通过活塞盘A28的滑动移动，经与注射管I连接的注射针N向外注射。但是，在这样的一种注射装置中，外壳和它的注射管I暴露在周围的空气中。结果，潮气和水分有可能进入注射装置中。为此，在注射的时候是十分的不方便，因为如果使用者想进行淋浴，外壳应包含在一个单独的密封罩中。

为了解决这个问题，本发明人发明了一种可密封的注射装置。这种可密封的注射装置如图4所示，图4是它的前视图。参看图4，注射装置包括一个可密封地与外壳20的上部配合的盖10，以及一个可密封地与外壳20的底部配合的底盖40。一个与给药管一体地连接的接头2与盖10螺纹配合。接头2与安装在外壳20中的注射管21连通。活塞22可滑动地安装在注射管21中。将要注射的液体药剂装在注射管21中。动力传输装置30安装在外壳20的底面上。动力传输装置30有一根旋转轴31，一个圆盘型推压部件50与旋转轴31螺纹配合。圆盘型推压部件50通过旋转轴31的旋转而竖直移动，从而竖直地移动活塞22。

参看图5，图5是图4的俯视图，盖10设置在外壳20的上表面的左边部分，与给药管1连接的接头2与盖10连接。电池盖24设置在外壳20的上表面的右边部分。

图6是沿着图5中线A-A截取的截面图。如图6所示，盖10中心设有一个螺纹孔11，接头2的下部以螺纹配合的方式安装在螺纹孔11中。盖10的下部有一个螺栓部分12，它通过螺纹配合安装在外壳20上端。密封件13环绕着盖10的螺栓部分12安装在盖10的下端和外壳20的上端之间。在外壳20的内部限定了一个注射管安装腔23。推压部件50以使它能够在外壳20中竖直滑动的方式安装在外壳20的下端。外壳20的内表面还形成了一个竖直推压部件导槽25，用于引导推压部件50的竖直移动，以及一个竖直活塞导槽27，用于引导活塞22的竖直移动。

图7显示了与动力传输装置30的旋转轴31螺纹配合的推压部件50的详细结构，以及动力传输装置30的详细结构。如图7所示，推压部件50包括一个下部圆盘54，它与旋转轴31以使下部圆盘沿着旋转轴31竖直滑动的方式螺纹配合。下部圆盘54的周缘带有导向凸起51，它与外壳20的导槽25配合并用于引导下部圆盘54的竖直移动。推压部件50也包括一个与下部圆盘54整体成形的上部圆盘55。上部圆盘55的周缘设有啮合结构52。上部圆盘55安装在套筒板26中，套筒板26以一种使它的啮合结构52与一个形成在套筒板26的内部周围表面上的匹配的啮合结构相配合的方式固定到活塞22的下端。套筒板26的外部周围表面也有分别与导槽27配合的突起。动力传输装置30包括一个减速机构33，用于将电动机的旋转力以减速的方式传输到旋转轴31。

为了使用具有上述结构的注射装置，首先将处于与外壳20分离状态的活塞22以使它完全插入注射管21中的方式安装在也处于与外壳20分离状态的注射管21中。在这种状态下，一个易处置的注射针(未显示)安装到注射管21的尖端21-1上。随后，注射针穿过小药瓶的瓶塞插入小药瓶的内部。在这种状态下，活塞22被拉出以便将装在小药瓶中的液体药剂(例如，胰岛素)吸入注射管21中。

安装在装有液体药剂的注射管21中的活塞22以使活塞22放置在推压部件50上的方式被插入外壳20的注射管安装腔23中。随后，盖10与外壳23的上端螺纹配合。然后，接头2通过螺纹配合固定到盖10上。当接头2通过螺纹配合固定到盖10上时，它也被安装到注射管尖端21-1上。这样，注射管21就在外壳20中保持一种密封状态。当电动机(未显示)在上述状态下驱动时，推压部件50向上移动，从而向上推动活塞22。结果，装在注射管21中的液体药剂从注射管21中向外注射。此时，由于推压部件50的导向凸起51与导槽25配合，所以推压部件50的向上移动得以精确地实现。由于推压部件50的啮合结构52与套筒板26的相匹配的啮合结构配合，套筒板26与活塞22的下端整体地成形，所以活塞22的向上移动也得以精确地实现。

在这样的一个注射装置中，为了使活塞22能精确地位于推压部件50的上部圆盘55上，每当装有液体药剂的注射管21插入外壳20中时，必须设定推压部件50的下部圆盘54的起始高度或竖直位置。但是，精确地设定下部圆盘54的所需起始竖直位置是十分困难的。

同时，图9显示了一种现有的注射针组件的实例，该注射针组件用于能长时间的注射液体药剂的便携式自动注射装置中。如图9所示，注射针组件包括一个给药管1；一个“—”形直的注射针部件3(称为直的蝴蝶形注射针)，注射针部件3与给药管1的一端连接；以及与给药管1的另一端连接的接头2。

为了使用这种注射针组件，使用者自己要将注射针部件3倾斜地扎入皮下组织，同时要用肉眼观察注射针部件的扎入。使用者要用肉眼观察注射针部件的扎入是因为注射针部件有一个直的形状。无论如何，这种观察是不舒适的。

此外，当直的蝴蝶形注射针部件3以一个倾斜的角度扎入皮下组织时，由于皮下组织是一个多层组织，它的尖端很易被皮下组织堵塞。结果，上述现有注射针组件有一个缺点，它难于流畅地注射液体药剂，例如胰岛素。

由于直的蝴蝶形注射针部件3以倾斜的角度扎入使用者的皮下组织，直的蝴蝶形注射针部件3也有可能进入使用者的皮下组织。在这种情况下，可能会损伤皮下组织。在严重的情况下，可能会从皮下组织流出血液。使用者也可能感到很痛。

如上所述，现有注射针组件具有难于流畅地注射胰岛素的缺点，因为以倾斜角度扎入使用者皮下组织的注射针部件3的尖端很易被皮下组织堵塞。为此，这种现有注射针组件的给药管不可避免地具有加大的直径。但是，这种具有加大直径的给药管有可能导致注入过量的胰岛素。另外，它可能导致昂贵的胰岛素的浪费。例如，使用配备上述注射针组件的自动注射装置将胰岛素注入使用者时，在将注射针部件3扎入使用者皮下组织之前，必需将给药管1和注射针部件3中存在的空气完全排出。为此，装在注射装置中的胰岛素通过给药管1和注射针部件3向外排出，从而排出空气。在这种情况下，在使用具有直径增大的给药管的现有注射针组件时，要浪费大量的胰岛素。

使用这种直径加大的给药管也导致了生产成本的增加。

在如图9所示的注射针组件的情况下，它的接头2简单地安装到注射装置外壳20的接头部分20-5上。因此，接头2可能会意外地与外壳20的接头部分20-5分离。

为了解决上述问题，提出了一种具有能防止接头分离的结构的注射针组件。这种注射针组件分别如图10和11所示。

如图10和11所示，注射针组件包括一个给药管1；一个与给药管的一端连接的注射针部件3；以及一个与给药管1的另一端连接的接头2。

在如图10和11所示的注射针组件的情况下，注射针部件3有一个“L”形注射针3-11。注射针3-11有一个第一部分，即一个安装在一个连接肋3-12中的水平部分，连接肋3-12与给药管1的一端整体地形成；以及一个第二部分，即一个带有针尖的竖直部分。如图11所示，注射针3-11在它安装在连接肋3-12中的水平部分有一个弯曲部分3-13。压下部件3-14以使注射针3-11从压下部件3-14垂直地伸出的方式与连接肋3-12整体地形成。一旦注射针部件3扎入皮下组织，压下部件3-14压靠在使用者的皮肤上。一个由消毒的无纺纤维制成的防细菌感染部件3-14-1粘附到压下部件3-14的表面，一旦注射针组件3扎入皮下组织，压下部件3-14的表面与使用者的皮肤接触。图10和11中的给药管1，与图9中的相比，具有缩小的直径和增加的长度。与给药管1的另一端连接的接头2有一个外螺纹2-15。接头2由一个保护帽2-17保护，保护帽2-17具有内螺纹2-17，内螺纹2-17与接头2的外螺纹2-15啮合。使用时，接头2与包括在自动胰岛素注射装置中的外壳20的接头部分20-5螺纹配合。外壳20的接头部分20-5有一个内螺纹20-5a，内螺纹20-5a与接头2的外螺纹2-15螺纹配合。在图10中，标号“3-18”表示一个注射针保护帽。

在需要注射装在使用上述注射针组件的自动胰岛素注射装置中的胰岛素时，首先将保护帽2-17与接头2分开，顺次，接头2又与外壳20的接头部分20-5螺纹配地合。随后，从注射针3-11上取下注射针保护帽3-18。然后，使用者将注射针3-11扎入皮下组织，同时用手指按住压下部件3-14，使之贴靠在皮肤上。这时，由于注射针3-11具有“L”形，它竖直扎入使用者的皮下组织。相应地，使用者在不需肉眼观察的情况下能够立即完成注射针3-11的扎入。因此，一旦注射针3-11扎入皮下组织，使用者感觉不到痛。借助于注射针组件3的这种结构，如图13所示，能够方便地使用这种自动胰岛素注射装置。由于注射针3-11凭借它的“L”形状竖直扎入使用者的皮下组织，不会出现注射针3-11的尖端被使用者的皮下组织堵塞的现象。因此，可以流畅地注射胰岛素。相应地，给药管具有缩小的直径和增加的长度。由于给药管1具有缩小的直径，在排出给药管1和注射针3-11中的空气时可以减少胰岛素的浪费，并且可以降低制造成本。由于给药管1具有增加的长度，可以延长使用者身上的注射针3-11的位置的范围。因此，在使用时，可能较方便。由于由消毒的无纺纤维制成的防细菌感染部件3-14-1粘附到压下部件3二14的表面，一旦注射针3-11扎入皮下组织，可以防止压下部件4-14与使用者的皮肤直接地接触。因此，可以防止使用者被感染。

如上所述，由于注射针3-11凭借它的“L”形状竖直扎入使用者的皮下组织，即使给注射针3-11施加一个额外的力，它几乎不能进入皮下组织。因此，对皮下组织没有损害。当然，不会出现血液从皮下组织流出的现象。使用者也感觉不到痛。

在上述的注射针组件的情况下，使用了具有图14所示结构的注射针保护帽3-18。注射针保护帽3-18具有一个针尖接受孔，针尖接受孔包括一个与注射针3-11直径相同的较小直径部分3-18-1以及一个比注射针3-11直径大的较大直径部分3-18-2。由于注射针保护帽具有这样一种结构，直径部分3-18-11具有小的直径，因此存在一个难于将注射针保护帽3-18与注射针3-11分离的问题。结果，注射针3-11有可能损坏。由于小的直径部分3-18-1具有小的直径，当从注射针3-11向外排出液体药剂以排出给药管1和注射针3-11中的空气时，有可能在注射针保护帽3-18的内表面和注射针3-11的外表面之间发生毛细现象。在这种情况下，一部分排出的液体药剂被吸附在防细菌感染部件3-14-1中，从而引起使用者不舒适。由于注射针3-11的“L”形结构，注射针3-11在它的竖直和水平部分之间有一个急弯部分3-11-1。当使用者在注射过程中过分地移动时，注射针3-11的急弯部分3-11-1可能会受到过大的应力。例如，在使用者锻炼或做费力的工作或者其由于它原因时，注射针3-11的针尖从图15的实线所示位置移动到图15所示的虚线所示的位置，注射针3-11的急弯部分3-11-1可能会受到过大的应力。在这种情况下，注射针3-11可能会断裂。为此，上述注射针组件的可靠性降低。

发明内容

针对现有自动注射装置和现有注射针组件的上述问题完成了本发明。本发明的目的是提供一种便携式自动注射装置，该装置的结构包括一个可分离的旋转轴，用于给包括在自动注射装置中的一个活塞提供驱动力，以使一旦向注射装置的注射管再注入液体药剂时，旋转轴能与活塞一起与注射装置的外壳分离，并且在再注入液体药剂后设定在外壳中的一个合适位置，这时可用肉眼观察设定操作。

本发明的另一个目的是提供一种便携式自动注射装置，该装置的结构包括一个由能防止潮气渗入而使空气可以通过的半渗透性的材料制成的复位按钮，从而在密封性方面取得改进同时能使液体药剂长时间的注射。

本发明的另一个目的是提供一种包括一个“L”形状的注射针部件的注射针组件，该注射针部件有一个能吸收冲击的弯曲部分，从而防止注射针部件被损坏。

本发明的另一个目的是提供一种注射针组件，该注射针组件包括一个用于测定由于液体药剂异常注射产生的异常的血糖含量的装置。

本发明的另一个目的是提供一种注射针组件，该注射针组件包括一个用于测定由于液体药剂异常注射产生的异常的血糖含量的装置，从而自动地控制与注射针组件连接的一个自动注射装置。

依据本发明的一方面，本发明提供了一种便携式自动注射装置，包括：具有竖直轴线的外壳；可分离地安装在外壳中的注射管；与外壳连接与注射管连通的注射针组件；与注射管可滑动地配合并且可分离地安装在外壳中的活塞，该活塞在注射管中可竖直地移动；带螺纹的旋转轴；推动活塞的推压部件，该推压部件与旋转轴螺纹配合，以便在旋转轴旋转时，推压部件沿旋转轴移动；固定安装在外壳中的动力传输装置，将动力产生装置产生的驱动力传输给旋转轴；以及耦接旋转轴和动力传输装置的连接件；其特征在于：注射管、活塞、推压部件、以及旋转轴相对于外壳可一起在第一位置和第二位置之间滑动，在第一位置，旋转轴的一端凸入连接件，在第二位置，旋转轴离开外壳，从而旋转轴可被手动旋转，连接件和旋转轴包括第一装置，该第一装置把旋转轴接合到连接件上，或者使旋转轴与连接件分离，在注射管、活塞、推压部件和旋转轴滑入第一位置时，第一装置使得旋转轴与连接件接合，在注射管、活塞、推压部件和旋转轴从第一位置滑动第二位置时，第一装置使得旋转轴与连接件脱开。

所述第一装置包括位于连接件上的交叉凹槽和右旋转轴下端的水平啮合销，在旋转轴凸入外壳内一定距离而与连接件接触时，水平啮合销与交叉凹槽配合。

所述连接件包括减速齿轮，该减速齿轮与动力传输装置的输出齿轮啮合。

所述连接件是一体结构，减速齿轮是该一体结构的一部分。

所述减速齿轮和输出齿轮彼此偏心设置，减速齿轮沿其圆周部分与动力传输装置啮合。

外壳包括导向装置，引导活塞、推压部件和旋转轴相对于外壳沿竖直轴线的滑动运动。

附图说明

通过以下结合附图对实施例的描述，本发明的其它目的和方面将变得更加明显，其中：

图1是一个方框图，图示了现有自动注射装置中使用的一个控制线路图；

图2是显示图1所示的自动注射装置结构的截面图；

图3是显示图1所示的自动注射装置中的光传感器的安装透视图；

图4是显示另一个现有自动注射装置的前视图；

图5是图4的平面图；

图6是一个沿着图2中线A-A截取的截面图；

图7是一个图示现有动力传输装置的视图；

图8是一个图示现有推压部件的分解图；

图9是一个图示用于便携式自动注射装置的现有注射针组件实例的透视图；

图10是一个图示另一个现有注射针组件的透视图；

图11是一个图示图10中的注射针组件的局部剖面图；

图12是一个图示图10中的注射针组件的使用状态的放大图；

图13是一个图示图10中的注射针组件的使用状态的立体图；

图14是一个图示图10中的注射针组件的一部分的放大图；

图15是一个图示图10中的注射针组件在使用时出现缺点的视图；

图16是一个图示根据本发明的一个实施例的一种便携式自动注射装置的透视图；

图17是图16的一个平面图；

图18是一个与图17相同的平面图，但取下了一个盖；

图19是一个沿着图18中的线B-B截取的截面图；

图20是一个图示图16中的自动注射装置的一部分的放大透视图；

图21是一个图示图16中的自动注射装置的一部分的放大透视图；

图22是一个图示图21中的部件处于配合状态的截面图；

图23是一个图示根据本发明安装的一个复位按钮的放大截面图；

图24是一个图示根据本发明的一个实施例的一种注射针组件的截面图；

图25是一个图示图24所示的注射针组件的一部分的放大截面图；

图26是一个与图25类似的图，但它图示了一种不同于图25的结构；

图27是一个部分地图示根据本发明另一实施例的一种注射针组件的截面图；

图28是一个图示使用根据本发明图27的注射针组件的一种自动注射装置的方框图；

图29是一个图示包括在根据本发明图28的自动注射装置中的电动机驱动装置的方框图；以及

图30是图27的一个放大图。

具体实施方式

第一种能长时间注射液体药剂的便携式自动注射装置

图16是一个图示根据本发明的一个实施例的一种便携式自动注射装置的透视图。如图16所示，注射装置包括：一个外壳120；一个可分离地安装在外壳120中的注射管21；一个可滑动地安装在注射管21中并且可分离地安装在外壳120中的活塞122；一个安装在外壳120中并用于竖直地移动活塞122的活塞推压部件150；一个安装在外壳120中并用于产生驱动力的动力传输装置130；以及一个安装在外壳120中并用于通过从动力传输装置130传输来的驱动力驱动活塞推压部件150的旋转轴131。该注射装置也包括一个注射针组件(在图16中，只显示了它的给药管1和接头2)。注射针组件通过盖110与外壳120连接，盖110在外壳120的一侧与外壳120的上端可密封地配合。一个控制板123也安装在外壳120上。控制板123与安装在外壳120中的控制电路(未显示)电连接以控制动力传输装置130。一个诸如LCD的显示器124也安装在外壳120上以显示注射装置的整个状态。在外壳120的另一侧，一个电池盖125可分离地与外壳120的上端配合以便在外壳120中装上一个电池。一个复位按钮121也安装在外壳120上以便给控制电路产生一个复位信号。在图16中，标号140是一个底盖。

参看图17，它是图16的平面图，盖110和电池盖125分别设置在外壳120的上壁的相对侧。复位按钮121设置在盖110和电池盖125之间的外壳120的上壁上。

图18是一个与图17类似的平面图，但取下了盖110。图18显示了外壳120的内部结构，活塞122和活塞推压部件150都安装在其中。图19是一个沿着图18中的线B-B截取的截面图。如图19所示，外壳120有一个限定在外壳120内部的注射管安装腔126。在注射管安装腔126的底端，外壳120有一个中空支承部分，一个与动力传输装置130连接的连接部件132可旋转地安装在其中。在限定注射管安装腔126的外壳120的内表面，外壳120也形成了一个竖直推压部件导槽25，用于引导推压部件150的竖直移动；以及一个竖直活塞导槽27，用于引导活塞122的竖直移动。

图20是一个放大透视图，显示了与旋转轴131配合的连接部件132的结构。如上所述，连接部件132可旋转地安装在位于注射管安装腔126底端的外壳120的中空支承部分中。如图20所示，连接部件132具有一个交叉凹槽132-1，一个与旋转轴131的底端配合的水平啮合销133可分离地啮合在其中。一个齿轮132-3也与连接部件132整体地形成。齿轮132-3与动力传输装置130的输出齿轮啮合。啮合销133的两端分别从旋转轴131的底端的相对侧凸出。凭借这种结构，通过经齿轮132-3传输的来自动力传输装置130的驱动力，连接部件132可以旋转。

图21是一个分解透视图，显示了相互分离的旋转轴131、活塞推压部件150、活塞122和注射管21。图22是一个图示图21中的部件处于配合状态的截面图。如图21和22所示，旋转轴131具有贯穿全长的螺纹。一个帽形头部131-1与旋转轴131的上端螺纹配合。活塞推压部件150与旋转轴131螺纹配合以使活塞推压部件150可沿着旋转轴131竖直地移动。活塞推压部件150包括一个推压板154，推压板154以螺母的形式与旋转轴131配合以使它能沿着旋转轴131竖直地滑动。推压板154的周缘有一个径向延伸的导向凸起151，导向凸起151与外壳120的导槽25啮合并引导推压板154的竖直移动。推压板154的上端也有啮合凸起151-1。活塞推压部件150也包括一个从推压板154向上延伸的装配部件155。装配部件155装配到打开的活塞122的底端。在装配部件155的外表面上形成了一个圆形的弹性挡环槽156。活塞122的下部有一个与弹性挡环槽156配合的弹性挡环122-4。活塞122的底端也有一个径向延伸的凸缘122-1。一对径向延伸的凸起122-2形成在凸缘122-1的周缘上。当将活塞122安装在注射管安装腔126中时，凸起部122-2分别与外壳120的导向凹槽27啮合，从而引导活塞122的竖直移动。若干啮合凹槽122-3形成在凸缘122-1的的底部表面。当活塞推压部件150安装到活塞122的底端时，啮合凸起151-1与活塞122任意的啮合凹槽122-3啮合。在图示的情况下，啮合凹槽122-3具有一个小的齿距以便具有齿轮齿牙形式，而凸起部151-1具有一个大的齿距。在这种情况下，可能取得一种容易的装配工艺。为了取得一种更容易的装配工艺，可以取消活塞122的导向凸起122-2，从而一旦装配活塞122就可取消活塞122的参考位置。当然，具有导向凸起部122-2的优点是活塞122可更精确地运行。

图23是一个显示安装在外壳120上的一个复位按钮121的截面图。复位按钮121可滑动地安装在一个限定在外壳120的上壁的一个孔中以使复位按钮可以与这个孔分离。复位按钮121被一个压缩螺旋弹簧向上偏压以使它的上端处于从外壳120的孔凸出的状态。至少一个密封件121-1围绕复位按钮121安装以便在外壳120和复位按钮121之间提供一个密封效果。

现在将对根据本发明的具有上述结构的注射装置进行描述。

首先，活塞推压部件150的推压板154与旋转轴131螺纹配合以使它处于旋转轴131的中部。随后，啮合销133与旋转轴131的底端配合。帽形头部131-1与旋转轴131的上端螺纹配合。然后将旋转轴131插入活塞122的底端直到活塞推压部件150的装配部件155安装在活塞122的底端。在这种状态下，装配部件155的弹性挡环槽156a与活塞122的弹性挡环122-4啮合。而且，推压板154的啮合凸起151-1与活塞122任意的啮合凹槽122-3啮合。与旋转轴131配合的活塞122随后以使活塞122完全插入到注射管21中的方式装配到注射管121中，如图22中的双点画线所示。在这种状态下，一个易处理的注射针(未显示)安装到注射管21的尖端。随后，注射针穿过小药瓶的瓶塞扎入小药瓶的内部。在这种状态下，活塞122随着旋转轴131一起被拉动以便将装在小药瓶中的液体药剂吸入注射管21中，如图22中的实线所示。当注满液体药剂的注射管21插入外壳120的注射管安装腔126中时，为了使旋转轴131的啮合销133精确地啮合在连接部件132的交叉凹槽132-1中，必须根据装在注射管21中的液体药剂量合适地调节从活塞122中伸出的旋转轴131的起始长度。为了实现容易和方便地调节旋转轴131的起始伸出长度，可以在外壳120上形成一个标尺(未显示)。或者，在外壳120上可以形成一个标记(未显示)，表示对旋转轴131的参考位置。另外，可以使用一个长度测量规尺。在这个状态下，活塞122安装在其中的注射管21插入外壳120的注射管安装腔126中以使旋转轴131的啮合销133啮合在连接部件132的交叉凹槽132-1中，如图20的箭头所示。随后，盖110与外壳120的上端螺纹配合，以使注射针组件与注射管21的注射管尖端21-1配合。

当电动机(未显示)在上述状态下启动时，它的驱动力经动力传输装置130传输给齿轮132-3。结果，与齿轮132-3一体的连接部件132旋转。连接部件132的旋转导致旋转轴131的旋转，因为旋转轴131的啮合销133啮合在连接部件132的交叉凹槽132-1中。由于电动机驱动力是经动力传输装置130传输的，旋转轴131的旋转是以减速的方式进行的。当旋转轴131旋转时，由于推压板154的导向凸起151与外壳120的导向凹槽25啮合，推压部件150竖直地移动。例如，当旋转轴131逆时针旋转时，如图22所示，推压板154向上移动同时被导向凹槽25所引导。结果，与推压板154接合的活塞122向上移动。相应地，装在注射管21中的液体药剂经过接头2和给药管1注射到使用者的体内，穿过接头2的注射针组件的注射针扎入使用者体内。在液体药剂的注射进行较长时间时，活塞122达到图22中的点画线所示的起始位置。在这种状态下，使用者从身体上拔下注射针组件并且完成了注射装置的使用。随后，注射针组件的接头2与盖110分离，盖110又从外壳120上卸下。注射管21、活塞122、推压部件150和旋转轴131装配在一起从外壳120的注射管安装腔126中取出。在需要再次使用注射装置时，根据上述的活塞功能将液体药剂注入注射管21中。随后，使用者用手旋转旋转轴131以使旋转轴131插入活塞122中它起始的位置处。即，调节旋转轴131以使它从活塞122中伸出所需的起始长度。为了实现容易地调节旋转轴131起始的伸出长度，可以使用一个形成在外壳120上的标尺，一个形成在外壳20上表示旋转轴131一个参考位置的标记，或者一个长度测量规尺。如上所述，调节旋转轴131以使它从活塞122中伸出所需的起始长度的原因是为了在注射管21安装在外壳120的注射管安装腔126中时，使得旋转轴131的啮合销133精确地啮合在连接部件132的交叉凹槽132-1中。

一旦推压板154与旋转轴131螺纹配合，可以防止推压板154从旋转轴131分离开，因为帽形头部131-1螺纹配合在旋转轴131的上端。因此，在耐用性方面取得改进。

装在注射管21中的液体药剂的注射是通过活塞122的向上移动实现的，活塞122的向上移动是由于推压部件150沿着旋转轴131向上移动产生的，在注射管21再次注满液体药剂以便再次注射液体药剂时，必须将向上移动了的推压部件150返回到它的起始位置。但是，采用来自电动机的驱动力，通过反向旋转旋转轴31来使推压部件150返回到它的起始位置是不利的。这是因为来自电动机的驱动力以减速的方式被传输到旋转轴131，以至于为了将推压部件返回到它的起始位置需要花去延长大约5至10分钟的时间。在这种情况下，结果是浪费时间。为了解决这个缺点，根据本发明图示的实施例，旋转轴131被制作成可与电动机分离以便它可被手动地旋转。因此，通过手动地旋转旋转轴131，可以很容易地调节推压部件的起始位置。旋转轴131也可制作成来自电动机的驱动力仅能使它沿一个方向旋转。相应地，简化了对电机的控制。这可降低制造成本。

特别是，根据本发明图示的实施例，盖110、电池盖125、复位按钮121和底盖140全部制作成可密封结构，尽管这种结构在附图中被省略了，因为它是公知的。在这种情况下，当装在注射管21中的液体药剂被注射到使用者的体内时，在外壳120的内部产生了一个真空。结果，活塞122超负荷。通过采用公知的防水分渗入而允许空气通过的半渗透性材料制作一个复位按钮121可以消除这个问题。在这种情况下，可以防止在外壳120的内部产生真空，同时还可以在外壳120和复位按钮121之间保持水分密封效果。当整个外壳120由半渗透性材料制成时，生产成本就要增加。但是，外壳120的一小部分，例如，复位按钮121由半渗透性材料制成，有可能使生产成本的增加最小，同时为外壳120保持一个密封效果并且便于安装。在这种情况下，至少一个密封件121-1安装在复位按钮121的周围以便在外壳120和复位按钮121之间提供一个所需的密封效果。

第一种注射针组件

图24是一个显示根据本发明实施例的注射针组件的截面图。如图24所示，注射针组件包括：一个给药管1；一个与给药管1的一端连接的“L”形注射针部件230；以及一个与给药管1的另一端连接的接头2。

注射针部件230具有一个“L”形结构，该结构包括：一个竖直部分，即，一个带有针尖的注射针3-11；以及一个水平部分，即，一个安装在给药管1一端的连接肋3-12。注射针部件230也有一个弯曲部分231，弯曲部分231最好有一个围绕着一个中心P向四周延伸的扇形形状，中心P与注射针3-11的上端齐平并位于注射针3-11与连接肋3-12之间。注射针部件230的弯曲部分231有一个向下倾斜部分233以便弯曲部分231与连接肋3-12平滑地连接。

注射针组件也包括一个压下部件3-14，压下部件3-14以使注射针3-11从压下部件3-14中垂直地伸出的方式与注射针部件230整体地形成。一旦注射针部件230扎入皮下组织，压下部件3-14压靠在使用者的皮肤上。压下部件3-14有一个保护帽凹槽214-2，用于部分地容纳管形保护帽218，保护帽218用于保护注射针部件230的注射针3-11。保护帽218有一个透孔218-3，用于容纳注射针部件230的注射针3-11。透孔218-3的直径大于注射针3-11的直径。为了牢固地保持住保护帽218，保护帽凹槽214-2的表面有一个圆形凸起214-3。一个由消毒无纺纤维制成的防细菌感染部件3-14-1粘附在一旦注射针部件230扎入皮下组织要与使用者的皮肤接触的压下部件3-14的表面。

如图25和26所示，保护帽218的上端紧紧地固定在压下部件3-14的保护帽凹槽214-2中，同时注射针部件230的注射针3-11容纳在它的透孔218-3中。由于透孔218-3的直径大于注射针3-11的直径，可以容易地将注射针3-11放入保护帽218中。由于保护帽凹槽214-2有一个圆形凸起214-3，保护帽218被保护帽凹槽214-2紧紧地固定住。在根据本图示实施例的注射针组件中，在液体药剂注射到使用者体内之前，将装在注射管中的液体药剂(胰岛素)从注射针3-11向外排出以排出给药管1和注射针3-11中的空气时，在注射针保护帽218的内表面与注射针3-11的外表面之间不会发生毛细现象。这是因为透孔218-3的直径大于注射针3-11的直径。相应地，不会出现有一部分被排出的液体药剂被吸在防细菌感染部件3-14-1中的现象。

在需要注射装在使用上述注射针组件的自动胰岛素注射装置中的胰岛素时，使用者一只手拔保护帽218，另一只手握住压下部件3-14，从而使得保护帽218从注射针3-11取下。然后，使用者将注射针3-11扎入皮下组织，同时通过手指将压下部件3-14压靠在皮肤上(尤其是腹部皮肤)。在注射过程中，使用者可能会过度地运动。在这种情况下，注射针3-11相对于压下部件3-14移动。在使用之前注射针3-11不小心地被弯曲，使用者又将注射针3-11弄直时，注射针3-11的这种移动可能发生。在上述的注射针组件的情况下，即使注射针3-11如上所述地移动，防止注射针3-11被损坏是可能的，因为注射针部件230的弯曲部分231具有柔韧性，它能吸收作用在注射针3-11上的应力。尤其是，由于注射针部件230的弯曲部分231通过向下倾斜部分233平滑地与连接肋3-12连接，即使弯曲部分231位于比连接肋3-12高的位置，注射针3-11以一个弯曲的方式平滑地与连接肋3-12连接。相应地，即使注射针3-11受到冲击，也不会出现注射针部件230损坏的可能性。

第二种注射针组件和第二种便携式自动注射装置

图27是一个部分地图示根据本发明另一实施例的一种注射针组件的截面图。图28是一个图示使用根据本发明图27的注射针组件的一种自动注射装置的方框图。图29是一个图示包括在根据本发明图28的自动注射装置中的电动机驱动装置的方框图。另外，图30是图27的一个放大图。

如图27所示，注射针组件包括：一个给药管301；以及一个与给药管301的一端连接的“L”形注射针部件330。尽管未显示，一个接头与给药管301的另一端连接以便注射针组件与一个自动注射装置的外壳连接。注射针部件330具有一个“L”形结构，该结构包括：一个带有针尖的注射针3-11；以及一个安装在给药管301一端的连接肋3-12。注射针部件330也有一个形成在注射针3-11和连接肋3-12之间的弯曲部分331，并且弯曲部分331具有一个与图24中的弯曲部分231相同的形状。注射针部件230的弯曲部分331有一个向下倾斜部分333以便弯曲部分331与连接肋3-12平滑地连接。一个压下部件3-14以使注射针3-11从压下部件3-14中垂直地伸出的方式与注射针部件330整体地形成。注射针组件的上述结构与图24中的相同。

图27中的注射针组件还包括一个安装在注射针3-11上的葡萄糖传感器307。当注射针3-11扎入使用者体内时，葡萄糖传感器307也扎入使用者体内。最好如图30所示，图30是图27的一个放大图，葡萄糖传感器307包括：一个以铁芯形状缠绕着注射针3-11的电极丝303；一个涂在注射针3-11上以使注射针3-11与电极丝303绝缘的绝缘层304；以及一个围绕注射针3-11靠近注射针尖端的部分安装并且与电极丝303绝缘的酶部件302。当注射针3-11扎入使用者体内时，酶部件302和电极丝303都扎入使用者体内。引线305和306分别与酶部件302和电极丝303连接以便将酶部件302和电极丝303电连接到一个电压检测装置，电压检测装置包括在使用这个注射针组件的自动注射装置中。引线305和306埋在压下部件3-14中。另外，引线305和306可以不埋在压下部件3-14中而露出。

同时，除了一个与图16相同的胰岛素注射装置的结构外，适于使用图27的注射针组件的图28中的自动注射装置包括一个控制结构，该控制结构用于根据葡萄糖传感器307的输出来控制注射到使用者体内的液体药剂，即胰岛素的量。控制结构也安装在自动注射装置的外壳120中。即，自动注射装置包括：一个电压检测装置310，用于测量来自葡萄糖传感器307的输出电压；以及一个控制装置370，用于将电压检测装置310测量的电压与一个参考电压进行比较，从而控制一个包括在自动注射装置中的电动机驱动装置350以控制胰岛素的注射量。在图示的情况下，电压检测装置310包括：一个放大器311，用于放大来自葡萄糖传感器307的输出电压；一个晶体管312，它被一个来自放大器311的输出的预定电平偏压，从而执行一个开关功能；以及一个模拟/数字转换器313，用于将来自晶体管312的一个输出转换成一个数字信号。控制装置370包括一个微机320，用于接受来自电压检测装置310的模拟/数字转换器313的数字信号并将接受到的数字信号与一个参考值进行比较，从而控制控制装置370的整个运行。电动机驱动装置350也包括在控制装置370中。在微机320的控制下，电动机驱动装置350用来控制驱动电动机352(图29)的旋转速度使它适合于注射液体药剂。电动机驱动装置350包括：一个继电器351，继电器351有一个活动触点，活动触点根据来自微机320的控制信号改变它的接触位置；以及一个齿轮机构353，用于根据活动触点的位置改变驱动电动机352的旋转速度。一个辅助传感器354安装在齿轮机构353附近以便测定驱动电动机352的旋转速度。辅助传感器354将一个表示驱动电动机352的测定旋转速度的信号传输到微型计算机320，微型计算机320又根据这个信号控制电动机驱动装置350。

酶部件302安装在注射针3-11的尖端附近，以使在注射针3-11扎入使用者体内时酶部件302也扎入使用者体内。酶部件302用来检测使用者皮下组织中的血糖含量，从而感应电荷。以铁芯形状缠绕注射针3-11并且通过绝缘层304与注射针3-11绝缘的电极丝303按照一个所需距离与酶部件302间隔开。酶部件302可以由主要用于测量血糖含量的葡萄糖氧化酶制成。

尽管在胰岛素注射方面，图28的自动注射装置以与图16的自动注射装置相同的方式运行，但图28的自动注射装置可用来测量胰岛素的过量注射，从而自动地控制胰岛素注射，因此它又不同于图16的自动注射装置。即，当注射了过量的胰岛素时，与注射针3-11组合在一起的酶部件(葡萄糖氧化酶)302表现出与使用者皮下组织中的血糖加速反应。结果，在酶部件302周围产生电荷。由于产生了电荷，在酶部件302和与酶部件302绝缘的电极丝303之间形成了一股电流。随着皮下组织中的血糖含量增加，表现为在酶部件302和与酶部件302相互绝缘的电极丝303之间的电阻减小，从而导致在酶部件302与电极丝303之间流动的电流量的增大。自动注射装置的电压检测装置310以电压变化的形式测定出增大的电流量。电压检测装置310以数值的形式将测定的电压传输到微机320。当然，微机320贮存了一个用于识别电压异常的程序。根据在微机320中进行识别的结果，控制电动机驱动装置350。当继电器351在微型计算机320的控制下运行时，作用在齿轮机构353的电压极性和大小发生变化，从而导致驱动电动机352的驱动力改变。由于这项技术是公知的，不再对它进行详细描述。这样，当测定到一个较高的血糖含量时，齿轮机构352运行以减小驱动电动机352的驱动力；反之，当测定到一个较低的血糖含量时，齿轮机构352运行以增加驱动力。

根据本发明，齿轮机构353具有一个结构，该结构能选择一个所需的驱动电动机352的输出水平。这种结构可以通过一个螺线管(未显示)来实现，螺线管由继电器351的运行来驱动。

尽管为了说明的目的公开了本发明的优选实施例，本领域的熟练技术人员应理解的是：在不脱离附后的权利要求中公开的本发明的范围和宗旨的情况下，可以对本发明进行不同的修改、添加和替换。

从上所述可知，本发明提供了一种便携式自动注射装置，它包括一个可分离的旋转轴，用于给包括在自动注射装置中的一个活塞提供驱动力。一旦注射装置的注射管中再注入液体药剂时，旋转轴可以沿着活塞与注射装置的外壳分离。在液体药剂再注入后，手动地设定旋转轴的长度。对应地，通过手动旋转旋转轴，可以容易地调节推压部件的起始位置。旋转轴被制作成通过来自电动机的驱动力仅能使它沿一个方向被旋转。因此，可以简化对电动机的控制。这会导致生产成本的降低。也可以减少用于再注入液体药剂的时间。

尽管通过给不同的部件，如盖、塞子和按钮提供密封件使本发明的自动注射装置保持一个密封性，但是，这些部件中至少有一个(例如，复位按钮)是由可以防止水分渗入而允许空气通过的半渗透性材料制成的。在这种情况下，可以防止外壳的内部形成一个真空，而在外壳和复位按钮之间仍然可以保持一个水分密封效果。因此，在注射液体药剂时不会出现超负荷。

本发明也提供了一种注射针组件，它包括一个带有弯曲部分的“L”形注射针部件，弯曲部分能够吸收冲击，从而防止注射针部件被损坏。注射针组件也有一个保护帽凹槽，用于部分地容纳用来保护注射针的管形保护帽。保护帽有一个透孔，透孔用于容纳注射针并且具有一个比注射针直径大的直径。对应地，在液体药剂注射到使用者体内之前，将装在注射管中的液体药剂从注射针向外排出以排出注射针中的空气时，在注射针保护帽的内表面与注射针的外表面之间不会发生毛细现象。

本发明也提供了一种包括一个传感器的注射针组件，传感器能够测定由于液体药剂的异常注射而产生的异常的血糖含量，从而自动地控制由使用这种注射针组件的自动注射装置供应的液体药剂的量。传感器安装在注射针上，以使注射针扎入使用者体内时，传感器也扎入使用者体内。因此，借助于这种传感器，可以测定由于使用者的粗心导致的液体药剂的过量注射而引起的使用者体内的血糖含量的变化。这样，就可以使得这种自动注射装置的安全性最大化。

Claims (2)

1.一种可用在便携式自动注射装置中的注射针组件，该注射针组件包括：一个给药管；一个与给药管的一端连接的“L”形注射针部件；一个与给药管的另一端连接的接头；以及一个压下部件，该压下部件以使注射针从压下部件垂直地伸出的方式与注射针部件整体地形成，一旦注射针部件扎入使用者的皮下组织，压下部件就被压靠在使用者的皮肤上，还包括：

一个葡萄糖传感器，它安装在所述注射针上并在注射针扎入使用者体内时也扎入使用者体内，所述葡萄糖传感器包括：

一个以铁芯形式缠绕着注射针的电极丝；一个涂在注射针上以使注射针与所述电极丝绝缘的绝缘层；一个围绕着注射针靠近注射针尖端的部分安装并且与电极丝绝缘的酶部件，当注射针扎入使用者体内时，所述酶部件和所述电极丝都扎入使用者体内；以及引线，该引线分别与酶部件和电极丝连接以便将酶部件和电极丝电连接到一个包括在自动注射装置中的电压检测装置，引线被埋在压下部件和给药管中。

2.一种便携式自动注射装置，包括：一个外壳；一个可分离地安装在外壳中并装有液体药剂的注射管；一个注射针组件，该注射针组件以与注射管连通的方式与外壳配合，该注射针组件包括：一个给药管，一个与给药管的一端连接的“L”形注射针部件，一个与给药管的另一端连接的接头，以及一个压下部件，该压下部件以使注射针从压下部件垂直地伸出的方式与注射针部件整体地形成，一旦注射针部件扎入使用者的皮下组织，压下部件就被压靠在使用者的皮肤上；一个与注射管可滑动地配合并且可分离地安装在外壳中的活塞，该活塞在注射管中可竖直地移动以将液体药剂注入注射针组件；一个竖直旋转轴，该旋转轴具有贯穿其全长的螺纹；推压部件，该推压部件以使旋转轴旋转时推压部件沿着旋转轴移动的方式与旋转轴螺纹配合，该推压部件通过它的移动使得活塞移动；以及动力传输装置，该动力传输装置固定地安装在外壳中并用于将驱动电动机产生的驱动力传输给旋转轴，还包括：

一个葡萄糖传感器，它安装在所述注射针上并在注射针扎入使用者体内时也扎入使用者体内，所述葡萄糖传感器包括：一个以铁芯形式缠绕着注射针的电极丝，一个涂在注射针上以使注射针与所述电极丝绝缘的绝缘层，一个围绕着注射针靠近注射针尖端的部分安装并且与电极丝绝缘的酶部件，当注射针扎入使用者体内时所述酶部件和所述电极丝都扎入使用者体内，以及分别与酶部件和电极丝连接的引线；

与引线连接并用于测定葡萄糖传感器输出电阻变化的电压检测装置；

一个用于将来自所述电压检测装置的输出与一个参考值进行比较从而产生一个控制信号的控制装置，所述控制装置包括一个用于控制所述控制装置整个运行的微机；以及

一个电动机驱动装置，用于根据来自所述控制装置的所述控制信号来控制所述驱动电动机，所述电动机驱动装置包括：一个由微机控制的继电器，由所述继电器的运行来控制的所述驱动电动机，以及一个齿轮机构，用于在继电器的控制下选择驱动电动机的所需输出范围。

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