WO2021174669A1 - 自动注射装置及其使用方法 - Google Patents

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reset
sleeve
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黄霖
孙灿
孙璞
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苏州恒瑞宏远医疗科技有限公司
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    • A61M2205/58—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision
    • A61M2205/581—Means for facilitating use, e.g. by people with impaired vision by audible feedback

Definitions

  • the triggering force or the triggering signal is applied through the triggering sleeve in the housing assembly.
  • the outer lock sleeve has a proximal inner hole
  • the drive assembly further includes a reset lock sleeve, a tooth groove and a tooth ring which are sequentially arranged in the proximal inner hole of the outer lock sleeve from the outside to the inside, and the tooth groove Fixed on the outer lock sleeve, the push rod passes through the tooth groove and the toothed ring; the tooth groove and the push rod are hole-shaft matching, and cannot rotate relative to each other; the push rod is provided There is a spiral track, the inner hole of the gear ring is provided with a slider protrusion, and the slider protrusion is arranged in the spiral track; the outer surface of the gear ring is provided with an elastic arm, and the tooth groove corresponds to the inner hole
  • the position is provided with a circumferential tooth groove, the elastic arm is tensioned in the circumferential tooth groove, and the end of the elastic arm has a tooth portion that can be inserted into the circumferential tooth groove;
  • a trigger force or a trigger signal is applied to the outer lock sleeve to make the outer lock sleeve move relative to the distal end cap, while the first elastic energy storage element is further compressed; after a predetermined time or distance, the A trigger force or a trigger signal is applied to the reset lock sleeve to cause it to rotate;
  • the second elastic energy storage element pushes the push rod to push the protrusion feature of the inner lock sleeve outward,
  • the push rod is pushed by the second elastic energy storage element to move to achieve feeding; while the push rod is feeding, the gear ring is driven to rotate in the tooth groove, and the elastic arm of the gear ring collides
  • the circumferential tooth groove of the tooth groove emits sound to realize signal feedback;
  • the functions of triggering, energy storage, audible feedback, resetting, and locking contained in the automatic injection device of the present invention can be used according to different target groups (such as colleges and universities, scientific research units, enterprises, education systems, medical systems, etc.) ), for reasonable device adaptation, it can be made of metal or polymer materials, and can be used as a repetitive or disposable automatic injection device.
  • target groups such as colleges and universities, scientific research units, enterprises, education systems, medical systems, etc.
  • Figure 1 is an original state diagram of the automatic injection device according to the embodiment of the present invention after production and assembly;
  • Figure 24 is an original cross-sectional view of the automatic injection device of the embodiment of the present invention, and compared with Figure 20, Figure 24 is rotated 90 degrees around the axial direction;
  • the main body of the tooth groove 1 is cylindrical, and its outer surface has two convex strips 1a of equal length.
  • the main part of the groove 1 has an opening, and the side surface of the buckle feature 103 is a smooth transition arc surface from the distal end to the proximal end.
  • the slot 1 is connected to the outer lock sleeve 4 so that the tooth slot 1 cannot rotate relative to the outer lock sleeve 4 in a circumferential direction.
  • the gear ring 2 is tensioned in the circumferential tooth groove 102 of the tooth slot 1 by two elastic arms 201, and the gear portion 2011 of each elastic arm 201 is respectively located between the adjacent teeth 102a of the circumferential tooth groove 102. In the slot.
  • the gear shifting portion 2011 of the elastic arm 201 of the gear ring 2 slides in the tooth slot between the plurality of teeth 102a on the circumferential tooth slot 102 of the tooth slot 1, and emits Click to realize the sound feedback function.
  • FIG. 8 is a schematic diagram of the three-dimensional structure of the push rod 5.
  • the push rod 5 is a cylinder with an open end and an inner cavity.
  • Each trigger rod of the trigger sleeve 12 also has a trigger end 1203.
  • the housing 13 is also provided with two oppositely arranged openings 1302 near the other end opposite to the end of the card slot 130.
  • the reset and lock functions of the automatic injection device are mainly realized by the outer lock sleeve 4 and the reset lock sleeve 3.
  • the automatic injection device is a modular device with a pure mechanical structure, so it has the inherent properties of high reliability and good stability of the mechanical structure.

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Abstract

一种自动注射装置，其主要由提供动力的驱动组件、提供外部保护的外壳组件和容纳药剂的注射器（10）组成；其中，驱动组件包括能够进行轴向相向移动外锁套（4）和远端端盖（7）；还包括设置在外锁套（4）和远端端盖（7）之间的被压缩的第一弹性储能元件、套设在远端端盖（7）之内的内锁套（6）、套设在内锁套（6）之内并穿过外锁套（4）的推杆（5）、设置在推杆（5）和远端端盖（7）之间的被压缩的第二弹性储能元件；当外锁套（4）受力而相对远端端盖（7）发生移动后，外锁套（4）上的解锁槽（405）随之移动至内锁套（6）的突起特征（601）之外时，第二弹性储能元件推动推杆（5），使内锁套（6）的突起特征向外顶出并离开推杆（5）的通孔（503），推杆（5）被推动进而注射器（10）内的药剂排出。

Description

自动注射装置及其使用方法 技术领域
本发明涉及一种医疗器材，特别是涉及一种用于向患者体内注射药剂的自动注射装置及其使用方法。
背景技术
自动注射器用于向患者体内注射药剂，该注射通常由患者完成。
自动注射器是比较复杂的装置，一般现有的自动注射器的内部容器为符合法规标准的注射器，注射器内部装载水剂，注射器的一端装有可以被推动的活塞，另一端布置注射针。通过自动注射器完成对注射器内部水剂的推送动作。为了可靠，自动注射器应满足一定数量的限制条件要求，例如装置的稳定性、安全性、牢固性、易操作性等。
例如，为了避免自动注射器的意外自动启动，在运输或储存期间，装置应包括可靠的锁定部件。同样，当使用者希望使用自动注射器时，装置不应意外启动，而是只能在使用者真正希望时启动，即在它贴靠在希望实施注射的身体部位时才启动。因此，设置可靠的启动锁定器是很重要的。另一方面，自动注射器的使用不应太困难，防止体弱的人不能方便地使用该注射器。另外，为了避免装置使用后受伤的危险，自动注射器应包括针头安全装置，避免装置使用后针头仍保持外露。此外，自动注射器本身应该朝着集成化、多功能、易用性的方向发展，以适应复杂多变的应用场景。
发明内容
本发明提供一种自动注射装置及其使用方法，可以满足使用中的各项要求。
本发明的技术方案如下：
一种自动注射装置，其主要由提供动力的驱动组件、提供外部保护的外 壳组件和容纳药剂的注射器组成；
其中，所述驱动组件包括外锁套和远端端盖，所述外锁套和远端端盖相互连接，且所述外锁套能够相对于所述远端端盖进行轴向相向移动，所述远端端盖与所述外壳组件连接；
还包括设置在所述外锁套和所述远端端盖之间的被压缩的第一弹性储能元件、可拆卸式连接在所述远端端盖上并套设在所述外锁套之内的内锁套、套设在所述内锁套之内并穿过所述外锁套的推杆、位于所述推杆之内且设置在所述推杆和所述远端端盖之间的被压缩的第二弹性储能元件；其中，
所述外锁套具有解锁槽；
所述内锁套上具有向内凸出的突起特征，所述推杆上对应设有容置所述突起特征的通孔；
当所述外锁套受触发力而相对所述远端端盖发生移动后，所述第一弹性储能元件受压而进一步储能，所述解锁槽随所述外锁套移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，进而推动所述注射器内的药剂排出。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述内锁套的突起特征面向所述远端端盖的一表面为与所述第二弹性储能元件的推动方向成角度的斜面，所述推杆上的所述通孔对应所述突起特征的斜面的表面与所述斜面相贴合，且也为斜面。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述突起特征设置在一杆件上，所述杆件的一端固定于所述内锁套，另一端为自由端，所述杆件的周围具有开口式空间；所述突起特征和所述杆件设置一个或多个。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外锁套设有表面突起，所述远端端盖在对应位置设有滑槽；所述表面突起设置于所述远端端盖对应位置的滑槽内，实现了所述外锁套与所述远端端盖的相互连接；并且，所述表面突起能够在所述滑槽内沿轴向滑动；所述外锁套的表面突起 与所述解锁槽相比更靠近所述外锁套的端部。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述内锁套具有末端突起，所述远端端盖在对应位置设有末端槽，所述内锁套的末端突起与所述远端端盖的末端槽对应扣合，将所述内锁套的一端与所述远端端盖相固定。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述远端端盖还设有中心杆，所述第二弹性储能元件套设在所述中心杆上，并且一端抵在所述远端端盖端部，另一端抵在所述推杆端部内表面。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外锁套的外表面设置有导向突起，所述导向凸起与所述外壳组件的相应结构配合，限制所述外锁套的圆周旋转。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述远端端盖上设有为悬臂突起，所述悬臂突起突出设置在所述远端端盖的外表面，所述远端端盖通过所述悬臂突起与所述外壳组件固定连接，限制所述驱动组件与所述外壳组件的轴向分离。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外锁套具有近端内孔，所述自动注射装置的所述驱动组件还包括由外向内依次设置在所述外锁套的近端内孔中的齿槽和齿环，并且所述齿槽固定在所述外锁套上，所述推杆穿过所述齿槽和所述齿环；所述齿槽与所述推杆为孔轴配合，且不能相对旋转；所述推杆上设有螺旋轨道，所述齿环的内孔中设有滑块突起，所述滑块突起设置在所述螺旋轨道内；所述齿环外表面设有弹性臂，所述齿槽在内孔对应位置设有周向齿槽，所述弹性臂张紧在所述周向齿槽内，并且所述弹性臂的末端具有能插入所述周向齿槽的拨齿部。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述齿槽具有卡扣特征，相应地，所述外锁套具有容置槽，所述卡扣特征的形状与所述容置槽的形状适配，将所述齿槽的卡扣特征安装在所述外锁套的容置槽内，进而将所述齿槽固定在所述外锁套上以阻止相对旋转。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述驱动组件还 包括复位锁套，所述复位锁套套设在所述外锁套内；所述复位锁套包括复位斜面，所述复位斜面可被所述外锁套所受的触发力推动进而使所述复位锁套旋转；所述复位锁套还包括复位锁止，所述外锁套对应所述复位锁止还设有复位止档，其中，所述复位锁套旋转后，及所述外锁套在第一弹性储能元件的推动下回到原位后，所述复位止档挡在所述复位锁止的近端。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外锁套具有位于近端的粗部和位于远端的细部，所述复位锁套包括大口径部和小口径部，所述复位锁套的大口径部设于所述外锁套的粗部的内孔中，所述复位锁套的小口径部位于所述外锁套的细部的内孔中；所述复位锁套的小口径部与所述内锁套的端部相对设置。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述复位锁止为在所述复位锁套的大口径部的边缘沿轴向延伸的杆状，并且其端部具有沿径向往外延伸的外延部。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外锁套的内表面设有限位条，所述复位锁套的大口径部的底面边缘设有对应卡槽，所述外锁套的限位条卡设在所述复位锁套的卡槽内，阻止了所述复位锁套与外锁套之间的相对旋转；并且，所述限位条的长度还设置为能够保证在所述复位锁套被推动时，所述限位条脱离所述卡槽，使所述复位锁套能够相对于所述外锁套沿周向旋转。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述外壳组件包括近端端帽、触发套筒及外壳，所述触发套筒从近端方向安装在所述外壳的内孔中，所述近端端帽从近端方向嵌套安装在所述触发套筒的外表面，所述触发套筒用于对所述外锁套施加触发力，及在所述外锁套被所述第一弹性储能元件推压复位后对所述注射器的针头进行保护。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述触发套筒设有卡扣，所述外壳设有挡板特征部，所述触发套筒安装在所述外壳内之后，所述触发套筒的卡扣被所述外壳内部的挡板特征限制，防止所述触发套筒在所述外壳中掉出来。
作为本发明所述的自动注射装置的一种优选实施方式，所述近端端帽设有突起，所述触发套筒设有凹槽，所述近端端帽的突起扣合在所述触发套筒的凹槽里面，实现所述近端端帽和所述触发套筒的安装。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种上述的自动注射装置的使用方法，包括：
向所述外锁套施加触发力或触发信号，使所述外锁套相对所述远端端盖移动，同时所述第一弹性储能元件被进一步压缩；
所述外锁套的解锁槽移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，实现进给；
进给完成后，移除所述触发力或触发信号，所述第一弹性储能元件推动所述外锁套复位。
优选地，通过所述外壳组件中的触发套筒施加触发力或触发信号。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种自动注射装置，其主要由提供动力的驱动组件、提供外部保护的外壳组件和容纳药剂的注射器组成；
其中，所述驱动组件包括外锁套和远端端盖，所述外锁套和远端端盖相互连接，且所述外锁套能够相对于所述远端端盖进行轴向相向移动，所述远端端盖与所述外壳组件连接；
还包括设置在所述外锁套和所述远端端盖之间的被压缩的第一弹性储能元件、可拆卸式连接在所述远端端盖上并套设在所述外锁套之内的内锁套、套设在所述内锁套之内并穿过所述外锁套的推杆、位于所述推杆之内且设置在所述推杆和所述远端端盖之间的被压缩的第二弹性储能元件；其中，
所述外锁套具有解锁槽；
所述内锁套上具有向内凸出的突起特征，所述推杆上对应设有容置所述突起特征的通孔；
所述外锁套具有近端内孔，所述驱动组件还包括由外向内依次设置在所述外锁套的近端内孔中的复位锁套、齿槽和齿环，并且所述齿槽固定在所述 外锁套上，所述推杆穿过所述齿槽和所述齿环；所述齿槽与所述推杆为孔轴配合，且不能相对旋转；所述推杆上设有螺旋轨道，所述齿环的内孔中设有滑块突起，所述滑块突起设置在所述螺旋轨道内；所述齿环外表面设有弹性臂，所述齿槽在内孔对应位置设有周向齿槽，所述弹性臂张紧在所述周向齿槽内，并且所述弹性臂的末端具有能插入所述周向齿槽的拨齿部；
所述复位锁套包括复位斜面，所述复位斜面可被所述外锁套所受的触发力推动进而使所述复位锁套旋转，所述复位斜面的位置设置为使触发力先触发所述外锁套轴向移动，一段距离后再触发所述复位斜面使所述复位锁套旋转；所述复位锁套还包括复位锁止，所述外锁套对应所述复位锁止还设有复位止档，其中，所述复位锁套旋转后，及所述外锁套在第一弹性储能元件的推动下回到原位后，所述复位止档能够挡在所述复位锁止的近端；
当所述外锁套受触发力而相对所述远端端盖发生移动后，所述第一弹性储能元件受压而进一步储能，所述解锁槽随所述外锁套移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，进而推动所述注射器内的药剂排出；当所述推杆进给到位后，移除所述触发力，所述第一弹性储能元件能够推动所述外锁套归原位。
作为上述的自动注射装置的一种优选，所述外壳组件包括触发套筒，所述触发套筒用于向所述外锁套及所述复位锁套施加触发力。
基于相同的发明构思，本发明还提供一种上述的自动注射装置的触发、信号反馈、复位及锁止方法，包括：
向所述外锁套施加触发力或触发信号，使所述外锁套相对所述远端端盖移动，同时所述第一弹性储能元件被进一步压缩；经过预定时间或距离后，所述触发力或触发信号施加至所述复位锁套，使其发生旋转；
所述外锁套的解锁槽移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，实现进给；所述推杆进给的同时带动所述齿环在所述齿槽内旋转，所述齿环的弹性臂碰撞所述齿槽的周向齿槽发出 声音，实现信号反馈；
进给完成后，移除所述触发力或触发信号，所述第一弹性储能元件推动所述外锁套复位，基于所述复位锁套发生了旋转，所述外锁套复位后，所述复位止档挡在所述复位锁套的复位锁止之外，防止所述自动注射装置再次被触发，实现了锁止。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的自动注射装置是一种纯机械结构的模块化装置，因此具备机械结构可靠性高、稳定性好的固有属性。
2.本发明的自动注射装置集成了触发、蓄能、发声反馈、复位、锁定功能等多种功能，具备很多的功能特性和完善的触发启动、自动传动特性；本发明通过合理布置传动结构和方案，可以实现一次触发即可自动完成释放弹簧蓄能、推送动作、发声反馈、以及注射后的复位和锁定功能，大大提高了装置的集成度，降低操作过程的复杂度；在自动注射装置集成度高的前提下，可以实现使用后的针头自动保护，提高装置的安全性要求。
3.本发明的自动注射装置的发声反馈功能可以作为信息交互的接口，通过具体的声音反馈、触觉反馈，向外部发送声音，使装置本身的功能状态可以被使用者监测，从而便于使用者进行下一步的控制或决策执行。在操作过程中的信息传递路径为先从装置到人，再从人到装置。因此装置本身具备闭环系统的属性，可以大大提高装置在操作过程中的安全性和可靠性。
4.本发明的自动注射装置作为一种多功能性的自动注射装置，可以结合应用在多种注射场合中(例如慢性病治疗、急救治疗、诊断等具体细分领域)，技术方案的临床适用性很广泛；
5.本发明的自动注射装置中所包含的触发、蓄能、发声反馈、复位、锁定的功能，可以根据不同的使用目标群体(例如高等院校，科研单位，企业，教育系统，医疗系统等)，进行合理的装置化适配，可以使用金属材质或高分子材质制造，可以作为重复性使用或一次性使用的自动注射装置。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优 点。
附图说明
图1为本发明实施例的自动注射装置经过生产组装后的原始状态图；
图2为本发明实施例的自动注射装置的零部件分解图；
图3为本发明实施例的自动注射装置的齿槽立体结构示意图；
图4为本发明实施例的自动注射装置的齿环立体结构示意图；
图5为本发明实施例的自动注射装置的复位锁套的立体结构示意图；
图6为本发明实施例的自动注射装置的外锁套的立体结构示意图；
图7为本发明实施例的自动注射装置的外锁套的导向突起与外壳的滑槽或轨道的一种具体配合结构的示意图；
图8为本发明实施例的自动注射装置的推杆的立体结构示意图；
图9为本发明实施例的自动注射装置的推杆与齿环、齿槽的配合示意图；
图10为本发明实施例的自动注射装置的内锁套的立体结构示意图；
图11为本发明实施例的自动注射装置的远端端盖的立体结构示意图；
图12为本发明实施例的自动注射装置的远端端盖的悬臂突起与外壳固定连接的一个具体结构；
图13为本发明实施例的自动注射装置的复位弹簧的立体结构示意图；
图14为本发明实施例的自动注射装置的进给弹簧的立体结构示意图；
图15为本发明实施例的自动注射装置的注射器的立体结构示意图；
图16为本发明实施例的自动注射装置的近端端帽的立体结构示意图；
图17为本发明实施例的自动注射装置的触发套筒的立体结构示意图；
图18为本发明实施例的自动注射装置的外壳的立体结构示意图；
图19为本发明实施例的自动注射装置的外壳的剖面结构示意图；
图20为本发明实施例的自动注射装置的原始状态轴向剖面图；
图21为本发明实施例的自动注射装置的驱动组件A在原始状态的轴向剖 面图；
图22为本发明实施例的自动注射装置的外壳组件B在原始状态的轴向剖面图；
图23为本发明实施例的自动注射装置的注射器C的剖面结构示意图；
图24为本发明实施例的自动注射装置的原始状态剖视图，并且与图20相比，图24围绕轴向旋转了90度；
图25a和图25b为本发明实施例的自动注射装置的齿槽和齿环以及推杆的具体配合关系示意图，其中图25a为发声反馈外部安装状态示意图，图25b为发声反馈内部安装状态示意图；
图26a为本发明实施例的自动注射装置的推杆的主视图，图26b为本发明实施例的自动注射装置的推杆的立体图，特别凸显了外表面的对称螺旋轨道；
图27为本发明实施例的自动注射装置的触发过程的半剖示意图；
图28为本发明实施例的自动注射装置的触发初始状态剖面示意图；
图29为本发明实施例的自动注射装置的触发进行状态剖面示意图；
图30为本发明实施例的自动注射装置的进给状态剖面示意图；
图31为本发明实施例的自动注射装置的进给结束状态的剖面示意图；
图32为本发明实施例的自动注射装置的驱动组件A进给状态示意图；
图33a为本发明实施例的自动注射装置的发声反馈原始位置，图33b为自动注射装置的发声反馈执行状态，图中仅示出了齿槽1、齿环2、推杆5三个零件，其他零件未示出；
图34a-图34e为本发明实施例的自动注射装置的触发状态下复位锁套被触发而发生旋转的示意图，其中图34a-34c显示了依时间顺序触发力和复位锁套的位置示意图，图34d和图34e分别显示了复位锁套的初始位置和触发后的位置；
图35a-图35c为本发明实施例的自动注射装置原始状态、触发状态和结束状态下复位和锁定功能实现的示意图；
图36a-图36c为本发明实施例的自动注射装置的外锁套与复位锁套相对位置在原始状态、触发状态和结束状态的示意图；
图37a-图37c为本发明实施例的自动注射装置的复位锁止与复位止档相对位置在原始状态、触发状态和结束状态的示意图；
图38a-图38c为本发明实施例的自动注射装置的复位锁止发生弹性变形的过程示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种自动注射装置，其可用来在触发后自动推送该装置的容器中的水剂，此种水剂可以是注射用药。本发明还涉及配置成触发、蓄能、发声反馈、复位、锁定功能相结合的一种自动注射装置的配置方案和/或装配方法。本发明的自动注射装置主要应用在医用器械器材领域中，针对自我注射治疗或者他人辅助注射治疗的使用场合。本发明通过合理配置自动注射装置传动组件上的各个传动件，以及包括在各个传动件上所布置的结构特征，设计了一种可自动触发、触发后自动执行推送动作、结束推送动作后可自动复位并自动锁止的自动注射装置。同时，针对不同使用场合的要求，可在该自动注射装置内灵活设置发声反馈机构和/或发声反馈结构特征，实现装置可调节发声大小和发声响应间隔，进一步扩展自动注射装置的发声反馈功能，可适应多种运转场景。
目前已有的自动注射装置主要是指推送动作的自动实现，通过释放被压缩在注射装置内的弹簧，弹簧力被释放并作用在推杆上，推杆通过推送活塞把注射装置内部的水剂经过注射针输送到自动注射装置外部或人体/动物体中。
以上所述为自动注射装置的主要功能，但是自动注射装置的应用场景是复杂多变的，自动注射装置本身应该朝着集成化、多功能、易操作的方向发展，以适应复杂多变的应用场景。
例如，对于需要紧急使用的急救场合，需要尽可能降低操作流程。一般 的自动注射装置需要经过解除针头保护、对准注射位置、触发按键注射、移除注射位置的过程。复杂的操作过程会导致患者错过最佳救治时间。因此需要对自动注射装置的自动化特性进行扩展，将更多分散的操作过程进行时序梳理并将多功能尽量集成化到同一个装置上，这样可以将自动注射装置的功能点做的更加集成化，在面对紧急情况的时候，尽量降低操作复杂度，尽可能的通过一步或两步操作过程完成所有的自动注射功能。
再例如，对于需要长期治疗、感知能力弱的患者，在使用自动注射装置的过程中往往需要更多的操作提示来告知自动注射装置的运行状态。一般的操作提示是通过视觉区分使用前和使用后的不同状态，因此需要对功能特性进行扩展，增加听觉或触觉提示。
又例如，装置的安全性也需要结合自动化特性一并考虑，要确保使用前防误触功能完好，使用后注射器端部的注射针能够被装置保护起来，避免对人体造成伤害。
针对以上多种需求，本发明配置了一种自动注射装置。
本发明所提供的自动注射装置可以独立完成触发、蓄能、发声反馈、复位、锁定相结合的时序组合功能，通过合理布置传动结构和方案，可以实现一次触发即可自动完成释放弹簧蓄能、推送动作、发声反馈、以及注射后的复位和锁定功能，大大提高了装置的集成度，降低操作过程的复杂度，在自动注射装置集成度高的前提下，可以实现使用后的针头自动保护，提高装置的安全性要求，这样才使自动注射装置具备真正的更加全面的自动化意义。
本发明还扩展了自动注射装置的发声反馈功能。在生产过程中，通过调节与发声大小和响应间隔相关的结构件尺寸，可以进一步丰富和多样化注射装置在使用过程中的发声反馈功能。
本发明的自动注射装置在结构上采用嵌套式设计，零部件组合的集成度高，当需要面对市场需求进行大量生产的时候，使用高分子材质可以大幅度降低生产成本。结合高分子装置生产批量大、成本低廉的优势，可以把装置从重复使用的场合，扩展到一次性使用的场合，确保自动注射装置常用常新，提高了装置使用周期内的稳定性。
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
本实施例涉及配置成触发、复位、锁定、蓄能、发声反馈等功能相结合的一种自动注射装置，该装置经过生产组装后的原始状态如图1所示。该自动注射装置的零部件分解图如图2所示。
图2中可见，自动注射装置包括如下零部件：
齿槽1；
齿环2；
复位锁套3；
外锁套4；
推杆5；
内锁套6；
远端端盖7；
复位弹簧8；
进给弹簧9；
注射器10；
近端端帽11；
触发套筒12；
外壳13。
以下将结合其他附图说明上述各零部件的结构和安装关系。在以下描述中，近端指靠近接受注射的身体部位的一端，远端至远离接受注射的身体部位的一端。
请结合参见图3和图4，其中图3为齿槽1的立体结构示意图，图4为齿环2的立体结构示意图，齿槽1和齿环2为发声反馈功能的主要零部件。
如图3所示，齿槽1的主体为圆柱体形，其外表面具有两个与其等长度的凸条1a，每个凸条1a的一端具有卡扣特征103，该卡扣特征103对应的齿槽1的主体部分具有开口，并且该卡扣特征103的侧面由远端至近端为平滑过渡的弧面，该卡扣特征103能够与外锁套4上的相应结构配合，用于将齿槽1连接于外锁套4，使齿槽1不能相对于外锁套4发生周向旋转。
齿槽1还形成有端面孔101，该端面孔101具体是位于与卡扣特征103相背的另一端。端面孔101为非圆形，具体的形状相当于是在一个圆形的上、下两端分别用相互平行的两条直线切掉上、下的圆弧部分而得到的。该端面孔101能够与推杆5的相应结构配合，用于限制推杆5的周向旋转运动，使推杆5只能沿轴向执行平移运动。
齿槽1具有比端面孔101更大的内部空腔，该内部空腔的表面还形成有周向齿槽102，该周向齿槽102由多个齿102a依次相邻围绕而成。该周向齿槽102用于与齿环2的相应结构配合实现发声反馈功能。
请参见图4，齿环2的主体部分为圆柱体形，并且齿环2是嵌套在齿槽1的内部空腔中。具体地，齿环2具有两条弹性臂201，两条弹性臂201沿齿环 2周向呈中心对称设置；每条弹性臂201的一端固定在齿环2的外周侧，另一端为自由端，并且该自由端具有与齿槽1的周向齿槽102相配合实现发声功能的拨齿部2011。齿环2通过两条弹性臂201在齿槽1的周向齿槽102内张紧，并且每条弹性臂201的拨齿部2011分别位于周向齿槽102的相邻齿102a之间的齿槽内。当齿环2相对于齿槽1周向旋转时，齿环2的弹性臂201的拨齿部2011在齿槽1的周向齿槽102上的多个齿102a之间的齿槽滑动，发出哒哒声，实现声音反馈功能。
此外，齿环2还在其内孔203的内表面向内凸设有滑块突起202，滑块突起202设置有两个，这两个滑块突起202相对设置。滑块突起202用于与推杆5的对应结构配合，实现推杆5在沿轴向移动时带动齿环2沿周向旋转。
请参见图5，为复位锁套3的立体结构示意图。
如图5所示，复位锁套3包括大口径部31和小口径部32，并具有贯穿的内孔33。
大口径部31的边缘设有复位锁止301。复位锁止301在相对方向分别设置一个，共设置两个；每个复位锁止301为在复位锁套3的大口径部31的底面边缘向远离小口径部32的方向沿轴向延伸的杆状，并且其远离小口径部32的端部具有沿径向向外凸出的外延部3011。
此外，复位锁套3的大口径部31还设有复位部303，复位部303与复位锁止301沿相同方向延伸设置，并且复位部303具有复位斜面302，复位斜面302用于被触发力按压触发而使复位锁套3发生沿周向的转动。复位部303在相对方向分别设置一个，共设置两个。在图5中，复位部303与复位锁止301的周向距离较近。
另外，复位锁套3的大口径部31的底面边缘还设有径向相对的两个卡槽311，卡槽311用于与外锁套4的对应结构配合，阻止复位锁套3与外锁套4在一定轴向距离范围内的周向旋转。
请参见图6，为外锁套4的立体结构示意图。
如图6所示，外锁套4包括粗部41和细部42两个部分，粗部41和细部 42分别具有外壁，并且粗部41和细部42之间通过过渡台进行过渡。粗部41和细部42分别具有贯穿且中空的内腔。
具体地，外锁套4在细部42设有表面突起406，在图6中，外锁套4设有两个表面突起406，两个表面突起406相背设置，表面突起406的形状为棱条状；表面突起406用于与远端端盖7的相应结构配合，实现并引导外锁套4相对于远端端盖7在轴向的移动。
此外，外锁套4还包括如下结构：
设置在细部42上的解锁槽405，具体地，解锁槽405设置两个，两个所述解锁槽405相对设置；解锁槽405相对于表面突起406更加靠近近端，且与表面突起406在周向错开设置；
设置在粗部41上的导向突起404，具体地，导向突起404设置两个，两个所述导向突起404相对设置；导向突起404可以限制外锁套4相对于外壳13沿周向的旋转，具体地，外锁套4安装在外壳13中后，导向突起404设置在外壳13内部设置的滑槽或轨道里，该滑槽或轨道的周向尺寸与导向突起404相适配，进而限制外锁套4沿周向的旋转。外锁套4的导向突起404与外壳13内的滑槽或轨道131的一个具体配合结构如图7所示；
设置在粗部41上的滑槽403，具体地，滑槽403设置两个，两个所述滑槽403相对设置；在图6中，滑槽403具体呈T字形；滑槽403用于容置齿槽1的卡扣特征103，进而将齿槽1固定于外锁套4，使两者不能发生相对旋转；
设置在粗部41上的复位止档402，具体地，复位止档402设置两个，两个所述复位止档402相对设置；在图6中，复位止档402是由呈L形的孔形成的挡块，所述L形孔的其中一段的一端沿轴向向外连通，所述L形孔的另一段位于所述复位止档402的远端；
设置在粗部41上的触发面401，具体地，触发面401为V型槽的内表面，触发面401在粗部41的相对的方向设置两个；
设置在粗部41的内表面的两根限位条407，两根限位条407相对设置。 限位条407用于与复位锁套3的大口径部31的底面边缘的两个卡槽311配合，实现外锁套4与复位锁套3沿轴线相对转动的锁定与解锁。具体地，在自动注射装置安装完成后的原始状态下，外锁套4的限位条407卡在复位锁套3的卡槽311内，阻止了复位锁套3与外锁套4之间的相对旋转；而在外锁套4被触发力按压沿轴向向靠近远端端盖7的方向移动时，复位锁套3的复位斜面302在一段时间后继而被触发力按压触发，此时随着外锁套4的轴向移动，限位条407脱离了卡槽311，进而复位锁套3能够在触发力的作用下相对于外锁套4沿周向旋转。
请参见图8，为推杆5的立体结构示意图，推杆5为一端开口且具有内腔的圆柱体状。
如图8所示，推杆5具有端面特征501，端面特征501为与齿槽1的端面孔101匹配的非圆形，从图8可见，该端面特征501的形状沿推杆5的长度方向延伸，覆盖了推杆5的大部分，这样的结构设置实现了齿槽1与推杆5非圆形的孔轴配合，进而使得齿槽1能够通过端面孔101限制推杆5在进给时不能进行旋转运动，使推杆5只能沿轴向执行平移运动。推杆5与齿槽1的端面配合见图9。
如图8所示，推杆5的外表面具有两条向内凹的螺旋轨道502，并且两条螺旋轨道502在推杆5的外表面为180度对称布置；螺旋轨道502用于与齿环2的滑块突起202配合，实现在推杆5沿轴向移动时，带动齿环2发生周向旋转，进而使齿环2相对于齿槽1发生旋转，齿环2的弹性臂201的拨齿部2011在齿槽1的周向齿槽102内旋转并碰撞周向齿槽102而发声，实现推杆5进给过程中的声音反馈功能。推杆5与齿环2的配合示意图见图9。
请再次参见图8，推杆5在靠近远端的部分设有两个对称的通孔503，该通孔503用于与内锁套6的相应结构配合，实现在原始状态下的锁定以及在触发状态下的解锁。并且，所述通孔503在远端一侧的内表面为斜面，该斜面的倾斜方向便于推杆5被沿轴向推出。
请参见图10，为内锁套6的结构示意图。
如图10所示，内锁套6向内凸设有两个突起特征部601，这两个突起特 征部601相对设置，每个突起特征部601分别设置在一杆件61上，每个杆件61的周围具有空置槽60。内锁套6的每个突起特征部601与推杆5的通孔503对应配合。自动注射装置在原始状态下，内锁套6的每个突起特征部601插入推杆5的对应通孔503内，从而将推杆5固定于内锁套6，而内锁套6的突起特征部61同时被其外套设的外锁套4限制而不能发生周向扩张，进而使进给弹簧9不能推动推杆5沿轴向移动。更优地，内锁套6的每个突起特征部601面向所述远端端盖7的一表面为与进给弹簧9的推动方向成角度的斜面，具体为近端低远端高的斜面，所述推杆5上的所述通孔503的斜面与内锁套6的突起特征部601的斜面相贴合。此种设置便于在触发状态下，进给弹簧9推动推杆5沿轴向向近端进给。
请再次参见图10，内锁套6的远端具有末端突起602，末端突起602设置有两个，且两个末端突起602相对设置。内锁套6通过两个末端突起602可拆卸式连接在远端端盖7上。
请参见图11，为远端端盖7的结构示意图。
远端端盖7具有如下结构：
基底71，在图11中为一圆板状；
圆筒部72，为沿基底71的一表面垂直向外延伸形成的，并且圆筒部72的中心轴与远端端盖7的中心轴一致；该圆筒部72上设置有滑槽702，具体地，设置两个滑槽702，并且两个滑槽702相对设置；滑槽702用于与外锁套4的表面突起406配合，将外锁套4的表面突起406设置于远端端盖7对应位置的滑槽702内，即实现了外锁套4与远端端盖7的相互连接；并且，表面突起406能够在滑槽702内沿轴向滑动。更优地，表面突起406沿外锁套4周向的长度与滑槽702沿远端端盖7周向的长度相匹配，因此起到了引导移动的作用，并且防止外锁套4与远端端盖7相对的周向旋转；
末端槽703，设置在圆筒部72的底部位置与基底71相接处；按照图11中所示，末端槽703设置两个(另一个末端槽在图中视角不可见)，两个所述末端槽703相对设置；在图11中，每个末端槽703还包括设置在槽体两侧的凸起703a；
中心杆701，沿远端端盖7的轴心方向设置，一端固定于远端端盖7的基底71上，另一端为自由端；并且，中心杆701位于圆筒部72内部；
悬臂突起704，突出设置在圆筒部72的外表面，并且具有钩部，在图11所示的结构中，共设置两个悬臂突起704，两个所述悬臂突起704相背设置；远端端盖7通过两个悬臂突起704与外壳13固定连接，悬臂突起704可以限制远端端盖7与外壳13的轴向分离。悬臂突起704与外壳13固定连接的一个具体结构可以如图12所示，通过将远端端盖7的悬臂突起704设置在外壳13的卡槽130之内来限制远端端盖7与外壳13的轴向分离。
请参见图13，为复位弹簧8的结构示意图。
复位弹簧8为内腔较粗的弹簧，便于套在远端端盖7的圆筒部72和外锁套4的细部42的外部，同时复位弹簧8的两端分别抵在远端端盖7和外锁套4的端面上，原始状态下复位弹簧8被压缩而蓄能，对外锁套4和远端端盖7产生挤压力；在外锁套4被触发力沿轴向挤压而触发后，复位弹簧8能够被进一步压缩蓄能，进而在触发力去除后，复位弹簧8能够推动外锁套4复位。
请参见图14，为进给弹簧9的结构示意图。
进给弹簧9为内腔较细的弹簧，而且长度比复位弹簧8更长。进给弹簧9安装后套设在远端端盖7的中心杆701上，并位于推杆5的内腔内，一端抵在远端端盖7的位于中心杆701周围的基底71的部分上，另一端抵在推杆5的端面的内表面，原始状态下进给弹簧9被压缩而蓄能，便于实现对推杆5的推动进而实现该自动注射装置的自动进给功能。
请参见图15，为注射器10的结构示意图。
注射器10包括针筒10a、针头套10b，及与针筒10a连通并位于针头套10b之内的针头(针头在图15的视角不可见)。针头套10b上设有若干方形及长条形的通孔。
请参见图16，为近端端帽11的结构示意图。
近端端帽11的大体形状为圆柱体，其内部具有空腔，且一端具有端面，另一端为敞口。
如图16所示，近端端帽11在端面的内表面设有两个相对的突起1101，两个突起1101用于分别扣合在触发套筒12的对应凹槽里面，确保近端端帽11与触发套筒12嵌套牢固。
近端端帽11的内腔中还从端面内表面延伸出两个卡扣1102，每个卡扣1102用于对应扣合在注射器10的方形通孔内，实现近端端帽11与注射器10之间的固定及连接。
请参见图17，为触发套筒12的结构示意图。
触发套筒12包括一空心圆柱体部分及从该空心圆柱体部分的一端延伸出的两个相对的触发杆。
所述空心圆柱体部分的端部附近的内表面具有凹槽1202，凹槽1202设置两个，分别与近端端帽11的两个突起1101相配合扣合，确保近端端帽11与触发套筒12嵌套牢固。
在触发套筒12的每个触发杆的中部设有卡扣1201，卡扣1201用于与外壳13的相应结构配合，避免触发套筒12安装在外壳13里面后掉出来。
触发套筒12的每个触发杆还具有触发端1203。
请参见图18及图19，为外壳13的立体结构示意图及内部结构示意图。
外壳13整体为圆筒形，并且两端开口；外壳13的一端部附近具有相对设置的两个卡槽130，用于与远端端盖7的悬臂突起704配合，将远端端盖7与外壳13相互固定。该端部还设有滑槽131，用于与外锁套4的导向突起404配合。
外壳13内部具有相对设置的两个挡板特征部1301(如图19所示)，用于与触发套筒12的卡扣1201配合，在触发套筒12安装于外壳13之后，触发套筒12的卡扣1201被外壳13内部的挡板特征部1301限制，进而可以避免触发套筒12安装在外壳13里面之后掉出来。
外壳13在与卡槽130的设置端相反的另一端附近还设有相对布置的两个开口1302。
以下说明本实施例的自动注射装置的安装方法。
请参见图20，为本实施例的自动注射装置在原始状态的轴向剖视图。
在图20中，布置于自动注射装置两端的零件分别为近端端帽11和远端端盖7，定义近端端帽11所处位置为近端，定义远端端盖7所处位置为远端。所述近端为自动注射装置的执行端，用于接收外部触发力或触发发声，从而释放内部蓄能。所述远端为自动注射装置的操作端，手持部分位于装置远端外表面，远端位置内部布置了与触发、复位、锁定、蓄能、发声反馈功能相关的主要零部件。
对于本实施例的自动注射装置而言，进给弹簧9、推杆5、齿环2、齿槽1、复位锁套3、内锁套6、外锁套4、复位弹簧8、远端端盖7共同安装形成一个驱动组件A，触发套筒12、近端端帽11、外壳13共同安装形成一个外壳组件B，注射器10称为一个注射器C，因此，自动注射装置就由1个驱动组件A、1个外壳组件B、1个注射器C组合而成。
请参见图21，驱动组件A的安装方法为：
复位锁套3、齿槽1、齿环2从近端方向依次安装在外锁套4的近端内孔中；
推杆5、内锁套6从远端安装在外锁套4的远端内孔中；
然后，依次从远端将复位弹簧8嵌套在外锁套4的细部42的外表面，将进给弹簧9嵌套进推杆5的内孔中；
最后，从远端安装远端端盖7。
如图21所示，当远端端盖7安装到位后，外锁套4的表面突起406与远端端盖7的滑槽702扣合，内锁套6的末端突起602与远端端盖7的末端槽703扣合，此时，复位弹簧8被压缩在外锁套4与远端端盖7之间，进给弹簧9被压缩在推杆5和远端端盖7之间，在复位弹簧8和进给弹簧9张力作用下，内锁套6的末端突起602与远端端盖7的末端槽703扣合紧密，外锁套4的表面突起406和远端端盖7的滑槽702扣合紧密。
具体地，复位弹簧8的一端抵在外锁套4的粗部41的端部，另一端设置在远端端盖7的悬臂突起704的内表面与圆筒部72之间的空间内，如图24 所示，并请结合图11。
具体地，如图21所示，内锁套6靠近远端端盖7的一段与远端端盖7的圆筒部72的筒壁之间具有一环形空间(请结合图11)，在外锁套4向远端端盖7移动时，所述环形空间为移动后的外锁套4的细部42的端部一段提供容纳空间，从而配合实现所述外锁套4在远端端盖7内的滑动。
具体地，推杆5穿过外锁套4、复位锁套3、齿槽1、齿环2套设后形成的中心孔，并且推杆5的近端露出在外锁套4、复位锁套3、齿槽1、齿环2套设后形成的组件的近端之外。结合图20及上述各零部件的说明，可见推杆5由远端向近端依次穿过内锁套6、复位锁套3的小口径部32、齿环2的内孔203、齿槽1的端面孔101，其近端露出外锁套4之外。
由此，在原始状态下，驱动组件A具备自我锁定的功能，同时，由于复位弹簧8和进给弹簧9在驱动组件A锁定功能下被压缩，因此驱动组件A也具备蓄能的功能。这将对自动注射装置后续触发、复位、发声反馈等时序功能的实现产生有益效果。
请参见图22，为外壳组件B的剖面图。结合图22，说明自动注射装置的外壳组件B的安装方法如下：
图22中，触发套筒12从近端方向安装在外壳13的内孔中，在安装到位后，触发套筒12的卡扣1201被外壳13内部的挡板特征部1301限制，可以避免触发套筒12安装在外壳13里面后掉出来。
然后，近端端帽11从近端方向嵌套安装在触发套筒12的外表面，在安装过程中，近端端帽11的突起1101会扣合在触发套筒12的凹槽1202里面，这样可以确保近端端帽11与触发套筒12嵌套牢固。
图23为注射器C的剖面结构示意图。
图24为自动注射装置原始状态下相对于图20围绕轴向旋转90度的剖面图。
请结合参见图20和图24，当驱动组件A、外壳组件B组装完成后，将注射器C从外壳13的远端装入，之后将驱动组件A从外壳13的远端装入，远 端端盖7的悬臂突起704卡在外壳13的卡槽130中，实现了驱动组件A在外壳组件B上的安装，进而也完成了自动注射装置的安装。
自动注射装置的触发、复位、锁定、蓄能、发声反馈功能是通过在具体的任务完成过程中得以清楚的体现。具体的任务过程包括但不限于原始状态、触发状态、运行状态、结束状态。自动注射装置通过不同的功能组合，从而完成既定的上述任务。自动注射装置的不同功能伴随任务完成过程的详述如下。
当自动注射装置处于原始状态时，装置具备锁定和蓄能功能，详见图20和图24所示，其中图20为自动注射装置在原始状态下的轴向剖面图。图24为自动注射装置围绕轴向旋转90度的剖面图。
如图24所示，本实施例的自动注射装置的特别之处至少在于，远端端盖7、外锁套4、内锁套6、推杆5为轴向套设，在推杆5的外表面上设置的两个对称的通孔503，分别与内锁套6上向内设置的两个突起特征601配合。在自动注射装置的锁定和蓄能状态(即原始状态)下，进给弹簧9有带动推杆5一起向近端运动的趋势，而在外锁套4的远端内孔中，内锁套6的突起特征601被外锁套4限制无法在进给弹簧9的作用下周向扩张，因此推杆5的通孔503被突起特征601限制，因此在锁定状态下自动注射装置不会因为受到冲击、振动等环境干扰而被误触发，大大增强了该自动注射装置的稳定性。
本实施例的自动注射装置的特别之处还在于，自动注射装置所具备的发声反馈功能是一种发声功能，是在具体的运行状态中得以体现的。当自动注射装置被触发后，会进入运行状态，自动注射装置会不断的发出“哒哒”声音。具体的，发声反馈功能在图20所示的组成部分中，是通过布置在自动注射装置中的齿槽1和齿环2共同作用实现的，发出“哒哒”的声音效果是通过齿环2的弹性臂201的拨齿部2011对齿槽1的周向齿槽102机械碰撞产生的。具体的发声机理将在自动注射装置运行状态时进行详细描述。
通过此种发声反馈功能，自动注射装置可以对外发出声音，此功能可作为人机交互或机内交互的接口功能，使自动注射装置的功能状态可以被使用者或者传感器监测，从而便于使用者进行后续的控制或决策执行。
在图20所述的安装状态下，齿槽1嵌套在外锁套4的内孔中，齿环2嵌套在齿槽1的内孔中。图25a和图25b示出了齿槽1和齿环2以及推杆5的具体配合关系，图中已去掉零件3、4、6、7、8、9、10、11、12、13。图25a的观察视角为从近端向远端观察，图25b为从远端向近端的内部观察视角。具体地，齿环2和推杆5为间隙配合，具体是图25a中齿环2的滑块突起202与推杆5的螺旋轨道502配合；齿槽1和齿环2为间隙配合，具体是图25b中的齿环2的弹性臂201与齿槽1的周向齿槽102的齿形互相配合，并且齿环2通过弹性臂201在齿槽1的周向齿槽102内张紧。
此外，在图25a中，推杆5的端面特征501与齿环1的端面孔101配合，并且由图20可知推杆5伸出齿环1的端面孔101并朝向近端，推杆5的端面特征501与齿环1的端面孔101为非圆形的孔轴配合。这样的配合形态有利于齿环1通过端面孔101限制推杆5的旋转运动，又由于齿环1固定在外锁套4上因而不能旋转，进而使推杆5只能沿轴向执行平移运动。
图26a为推杆5的主视图，图中展示了推杆5的端面特征501和螺旋轨道502。需要特别注意的是，推杆5的外表面设有螺旋轨道502，并且螺旋轨道502在推杆5的外表面为180度对称布置，如图26b所示。
在原始状态下，发声反馈功能处于待命状态，并不会被触发。
通过对处于原始状态的自动注射装置的内部零件施加触发力，可以打破自动注射装置的原始状态，从而使自动注射装置完成一系列的时序动作。
触发力的施加状态如图27所示，为了清楚描述触发力的传递，图27中移除了注射器10和近端端帽11。当触发套筒12受到来自外部的按压触发力时，触发套筒12的触发端1203(结合参见图17)将会顶着外锁套4的触发面401，然后触发套筒12和外锁套4一同沿着触发力的方向移动，从而打破自动注射装置的原始状态，进入触发状态。当装置处于触发状态时，自动注射装置会受到来自图27所示的外部触发力或触发发声，图28为自动注射装置触发状态的示意图。
图28中，当外锁套4的触发面401受到触发力F时，外锁套4向远端移动并再次压缩复位弹簧8。在触发力F的持续作用下，复位弹簧8被压缩，触 发套筒12和外锁套4一同沿着触发力的方向向远端移动，如图29所示。
在外锁套4向远端压缩复位弹簧8的过程中，自动注射装置将会打破锁定状态和蓄力状态。如图30所示，外锁套4的解锁槽405也随着外锁套4向远端轴向移动，当移动到图30位置时，外锁套4在解锁槽405的作用下，解除了图24中对内锁套6上突起特征601的周向扩张限制，此时进给弹簧9的蓄力将会向近端开始释放，推杆5的通孔503在进给弹簧9的推力作用下，把内锁套6上的突起特征601往周向顶开，如图30所示，当突起特征601被顶到解锁槽405内的时候，推杆5开始向近端移动，并推动药剂通过注射器10的针头向人体注射，此时需要持续维持触发力F，继续维持对复位弹簧8的压缩，直至进给弹簧9完全释放、把推杆5推到最终位置为止，释放最终位置如图31所示，自动注射装置实现推杆进给、药剂注射功能。
在推杆5向近端平移的过程中，其上的螺旋轨道502也随着推杆5露出驱动组件A之外，如图32所示。
在图33a中，螺旋轨道502在推杆5向近端平移过程中驱动齿环2的滑块突起202发生旋转运动，当齿环2在齿槽1内旋转时，弹性臂201会发生弹性形变，刮擦齿槽1内部的周向齿槽102。从图33b中可看出，在推杆5向近端移动的过程中，齿环2绕轴向已经相对于图33a的原始位置发生了一定角度的转动，在转动过程中，弹性臂201通过刮擦齿槽1的周向齿槽102，从而发出声音，用来提示相关人员自动注射装置正在执行进给功能。
此时，安装在外锁套4内部的齿环2、齿槽1、复位锁套3、内锁套6在轴向上互相支撑，由图21可知，内锁套6的末端突起602与远端端盖7的末端槽703扣合，由图30可知，远端端盖7通过悬臂突起704与外壳13的卡槽130扣合，并且齿槽1抵在注射器10的端部，而齿环2设置在齿槽1内，齿槽1由于设置在复位锁套3的近端内孔因而其远端抵在复位锁套3的近端内孔底面上。因此当装置处于触发状态时，齿环2、齿槽1、复位锁套3、内锁套6不会随着推杆5发生轴向位移。
当自动注射装置进给处于结束状态时，其具备复位、锁定和发声反馈功能。值得注意的是，自动注射装置的复位和锁定功能是时序功能，是在装置 处于初始状态和触发状态时首先进行准备动作，进而在装置结束状态下自发完成最终实施的时序功能。
自动注射装置的复位和锁定功能主要通过外锁套4和复位锁套3实现。
在触发状态时，触发力F除了作用在外锁套4的触发面401上，也会作用在复位锁套3的复位斜面302上，如图34a-图34e所示。可以通过自由的设置触发面401和复位斜面302的相对轴向距离L，如图34a所示，进而实现触发力F先让外锁套4向远端轴向位移，再让复位锁套3沿轴向发生旋转的动作，如图34a-图34c所示。此时复位锁止301的圆周位置随着复位锁套3的旋转而相对于图34a和34d所显示的初始位置发生了明显变化，如图34e所示，这对自动注射装置后续复位及锁定功能的实现进行了准备。
为了更加清楚的描述复位和锁定过程中装置内部的零件变化状态，以下图中去掉了外壳13和近端端帽11的遮挡影响，复位和锁定状态下具体的时序实现过程将通过下述图示进行详细说明。
图35a、图36a、图37a为自动注射装置原始状态示意图，图35b、图36b、图37b为自动注射装置触发状态示意图，图35c、图36c、图37c为自动注射装置结束状态示意图。
图35a中，自动注射装置保持初始安装状态，在此状态下，复位锁套3安装在外锁套4的近端内孔中，如图36a所示。并且，可以在去除冗余特征的图37a中明显的看到，在初始安装状态下，外锁套4的复位止挡402相对于复位锁套3的复位锁止301更加靠近近端布置。此时，复位弹簧8保持初始压缩状态，未受到来自外部的触发力。
在图35b中，自动注射装置被来自外部的触发力F触发。当外锁套4受到沿轴向指向远端的触发力F时，外锁套4将向远端压缩复位弹簧8。由图34c可知，触发力F除了作用在外锁套4上使之向远端轴向位移，也会作用在复位锁套3上使之相对于外锁套4发生旋转。此时，复位锁套3的复位锁止301相对于图36a也发生了旋转变化，如图36b所示。并且，可以在去除冗余特征的图37b中明显的看到，在触发状态下，由于外锁套4沿轴向向远端发生了位移，因此复位锁套3的复位锁止301相对于外锁套4的复位止挡402 更加靠近近端方向，此时，复位弹簧8在触发力F的作用下被外锁套4二次压缩。
图35a、35b、36a、36b、37a、37b清楚的描述了自动注射装置进行复位和锁定功能的准备动作。
在图35c中，装置处于结束状态，此时的自动注射装置已经完成进给功能。在上一步骤中，由于复位弹簧8被外锁套4压缩，因此当触发力F被移除后，复位弹簧8将对外锁套4向近端释放二次压缩的弹簧蓄力F，如图35c所示，复位弹簧8将推动外锁套4向近端轴向位移。由于在上一步骤中，复位锁套3的复位锁止301相对于外锁套4的复位止挡402更加靠近近端方向，因此在外锁套4向近端轴向位移的过程中，复位止挡402将会持续抵靠着复位锁止301的外延部3011的斜面，使复位锁止301发生弹性变形并沿周向向内收缩，直至复位弹簧8完全释放弹簧蓄力F，复位锁止301落入复位止挡402之内的空槽中，如图35c、36c所示。相比图36b，在图36c中可以明显看到复位锁止301有一部分被复位止挡402所遮挡，此时外锁套4的复位止挡402相对于复位锁套3的复位锁止301更加靠近近端方向，如去除冗余特征的图37c所示。复位锁止301发生弹性变形的过程如图38a、图38b、图38c所示。其中图38a对应图35b的装置状态，图38b为装置从图35b到图35c的过程中复位锁止301的变化情况，图38c对应图35c的装置状态。
对比图35c和图35a，可以清楚的看到在自动注射装置的原始状态和结束状态下，外锁套4的相对位置没有发生变化，并且复位弹簧8均保持初始压缩状态，因此自动注射装置完成了复位功能。
特别的，在图37c中，当外锁套4再次受到来自外部沿轴向指向远端的触发力F时，复位锁止301可以抵挡复位止挡402，进而，外锁套4无法向远端再次移动，因此自动注射装置在完成复位功能的同时，也具备了锁定功能。
特别的，在图37c及图38b、图38c中，由于复位锁止301在落入复位止挡402之内的空槽的过程中发生了弹性变形沿周向向内收缩，而在落入复位止挡402之内的空槽后，复位锁止301是可以弹性恢复的，因此在复位锁止301瞬间的弹性恢复作用下，与外锁套4的近端内孔孔壁发声碰撞，进而产生 发声声音，提示人员自动注射装置已经完成复位并锁定的功能。
至此，自动注射装置伴随着原始状态、触发状态、运行状态、结束状态分别按时序的完成了蓄能、触发、发声反馈、复位、锁定的功能。
本发明主要提供了一种自动注射装置。
1.本发明的自动注射装置的整套方案提供了蓄能、触发、发声反馈、复位、锁定功能实现的技术原理。
2.本发明的自动注射装置提供了所包含的触发机构、蓄能机构、发声反馈机构、复位机构、锁定机构所涉及零部件结合的传动布局和/或方法。
3.本发明的自动注射装置的发声反馈机理是使用推杆上的螺纹轨道驱动齿环转动，进而齿环刮擦齿槽发出连续或者断续的声音反馈，属于听觉反馈。
4.本发明的自动注射装置的内锁套被嵌套在外锁套内，外锁套要向远端轴向移动较长的距离才可以触发内锁套，因此使用前可以防止误触发。
5.本发明的自动注射装置的驱动组件中，远端端盖、外锁套、内锁套、推杆为轴向套设，在推杆的外表面上设置的两个对称的通孔，分别与内锁套上向内设置的两个突起特征配合。在自动注射装置的原始状态下，进给弹簧有带动推杆一起向近端运动的趋势，而在外锁套的远端内孔中，内锁套的突起特征被外锁套限制无法在进给弹簧的作用下周向扩张，因此推杆的通孔被突起特征限制，进而在锁定状态下自动注射装置不会因为受到冲击、振动等环境干扰而被误触发，大大增强了该自动注射装置的稳定性。
6.本发明的自动注射装置复位时，复位锁套绕轴向旋转后，外锁套与复位锁套在复位弹簧的作用下，复位锁套的复位锁止可以落入外锁套的复位止挡内，因此使用后可以防止二次复用。
7.本发明的自动注射装置安全性极佳。
本发明的自动注射装置具有以下优势：
1.该自动注射装置是一种纯机械结构的模块化装置，因此具备机械结构可靠性高、稳定性好的固有属性。
2.本发明将蓄能、触发、发声反馈、复位、锁定功能集成在一种自动注 射装置内，技术方案本身具备多种的功能特性并具有完善的自动化特性；本发明通过合理布置传动结构和方案，可以实现一次触发即可自动完成释放弹簧蓄能、推送动作、发声反馈、以及注射后的复位和锁定功能，大大提高了装置的集成度，降低操作过程的复杂度；在自动注射装置集成度高的前提下，可以实现使用后的针头自动保护，提高装置的安全性要求。
3.本发明的自动注射装置的发声反馈功能可以作为信息交互的接口，通过具体的声音反馈、触觉反馈，向外部发送声音，使自动注射装置本身的功能状态可以被使用者监测，从而便于使用者进行下一步的控制或决策执行。在操作过程中的信息传递路径为先从装置到人，再从人到装置。因此装置本身具备闭环系统的属性，可以大大提高装置在操作过程中的安全性，可靠性。
4.本发明的自动注射装置作为一种多功能性的自动注射装置，可以结合应用在多种注射场合中(例如慢性病治疗、急救治疗、诊断等具体细分领域)，技术方案的临床适用性很广泛。
5.本发明的自动注射装置所包含的触发、蓄能、发声反馈、复位、锁定的功能，可以根据不同的使用目标群体(例如高等院校、科研单位、企业、教育系统、医疗系统等)，进行合理的装置化适配，可以使用金属材质或高分子材质制造，可以作为重复性使用或一次性使用的自动注射装置。
以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例而已，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，凡是在本发明的精神或实质之内所做的任何形式的修改、等效结构变换、等同替换及改进等，均属于本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求的内容为依据。

Claims (22)

  1. 一种自动注射装置，其特征在于，主要由提供动力的驱动组件、提供外部保护的外壳组件和容纳药剂的注射器组成；
    其中，所述驱动组件包括外锁套和远端端盖，所述外锁套和远端端盖相互连接，且所述外锁套能够相对于所述远端端盖进行轴向相向移动，所述远端端盖与所述外壳组件连接；
    还包括设置在所述外锁套和所述远端端盖之间的被压缩的第一弹性储能元件、可拆卸式连接在所述远端端盖上并套设在所述外锁套之内的内锁套、套设在所述内锁套之内并穿过所述外锁套的推杆、位于所述推杆之内且设置在所述推杆和所述远端端盖之间的被压缩的第二弹性储能元件；其中，
    所述外锁套具有解锁槽；
    所述内锁套上具有向内凸出的突起特征，所述推杆上对应设有容置所述突起特征的通孔；
    当所述外锁套受触发力而相对所述远端端盖发生移动后，所述第一弹性储能元件受压而进一步储能，所述解锁槽随所述外锁套移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，进而推动所述注射器内的药剂排出。
  2. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述内锁套的突起特征面向所述远端端盖的一表面为与所述第二弹性储能元件的推动方向成角度的斜面，所述推杆上的所述通孔对应所述突起特征的斜面的表面与所述斜面相贴合，且也为斜面。
  3. 如权利要求1或2所述的自动注射装置，其特征在于，所述突起特征设置在一杆件上，所述杆件的一端固定于所述内锁套，另一端为自由端，所述杆件的周围具有开口式空间；所述突起特征和所述杆件设置一个或多个。
  4. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述外锁套设有表面突起，所述远端端盖在对应位置设有滑槽；所述表面突起设置于所述远端 端盖对应位置的滑槽内，实现了所述外锁套与所述远端端盖的相互连接；并且，所述表面突起能够在所述滑槽内沿轴向滑动；所述外锁套的表面突起与所述解锁槽相比更靠近所述外锁套的端部。
  5. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述内锁套具有末端突起，所述远端端盖在对应位置设有末端槽，所述内锁套的末端突起与所述远端端盖的末端槽对应扣合，将所述内锁套的一端与所述远端端盖相固定。
  6. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述远端端盖还设有中心杆，所述第二弹性储能元件套设在所述中心杆上，并且一端抵在所述远端端盖端部，另一端抵在所述推杆端部内表面。
  7. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述外锁套的外表面设置有导向突起，所述导向凸起与所述外壳组件的相应结构配合，限制所述外锁套的圆周旋转。
  8. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述远端端盖上设有为悬臂突起，所述悬臂突起突出设置在所述远端端盖的外表面，所述远端端盖通过所述悬臂突起与所述外壳组件固定连接，限制所述驱动组件与所述外壳组件的轴向分离。
  9. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述外锁套具有近端内孔，所述自动注射装置的所述驱动组件还包括由外向内依次设置在所述外锁套的近端内孔中的齿槽和齿环，并且所述齿槽固定在所述外锁套上，所述推杆穿过所述齿槽和所述齿环；所述齿槽与所述推杆为孔轴配合，且不能相对旋转；所述推杆上设有螺旋轨道，所述齿环的内孔中设有滑块突起，所述滑块突起设置在所述螺旋轨道内；所述齿环外表面设有弹性臂，所述齿槽在内孔对应位置设有周向齿槽，所述弹性臂张紧在所述周向齿槽内，并且所述弹性臂的末端具有能插入所述周向齿槽的拨齿部。
  10. 如权利要求9所述的自动注射装置，其特征在于，所述齿槽具有卡扣特征，相应地，所述外锁套具有容置槽，所述卡扣特征的形状与所述容置槽的形状适配，将所述齿槽的卡扣特征安装在所述外锁套的容置槽内，进而将所述齿槽固定在所述外锁套上以阻止相对旋转。
  11. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述驱动组件还包括复位锁套，所述复位锁套套设在所述外锁套内；所述复位锁套包括复位斜面，所述复位斜面可被所述外锁套所受的触发力推动进而使所述复位锁套旋转；所述复位锁套还包括复位锁止，所述外锁套对应所述复位锁止还设有复位止档，其中，所述复位锁套旋转后，及所述外锁套在第一弹性储能元件的推动下回到原位后，所述复位止档挡在所述复位锁止的近端。
  12. 如权利要求11所述的自动注射装置，其特征在于，所述外锁套具有位于近端的粗部和位于远端的细部，所述复位锁套包括大口径部和小口径部，所述复位锁套的大口径部设于所述外锁套的粗部的内孔中，所述复位锁套的小口径部位于所述外锁套的细部的内孔中；所述复位锁套的小口径部与所述内锁套的端部相对设置。
  13. 如权利要求11所述的自动注射装置，其特征在于，所述复位锁止为在所述复位锁套的大口径部的边缘沿轴向延伸的杆状，并且其端部具有沿径向往外延伸的外延部。
  14. 如权利要求12所述的自动注射装置，其特征在于，所述外锁套的内表面设有限位条，所述复位锁套的大口径部的底面边缘设有对应卡槽，所述外锁套的限位条卡设在所述复位锁套的卡槽内，阻止了所述复位锁套与外锁套之间的相对旋转；并且，所述限位条的长度还设置为能够保证在所述复位锁套被推动时，所述限位条脱离所述卡槽，使所述复位锁套能够相对于所述外锁套沿周向旋转。
  15. 如权利要求1所述的自动注射装置，其特征在于，所述外壳组件包括近端端帽、触发套筒及外壳，所述触发套筒从近端方向安装在所述外壳的内孔中，所述近端端帽从近端方向嵌套安装在所述触发套筒的外表面，所述触发套筒用于对所述外锁套施加触发力，及在所述外锁套被所述第一弹性储能元件推压复位后对所述注射器的针头进行保护。
  16. 如权利要求15所述的自动注射装置，其特征在于，所述触发套筒设有卡扣，所述外壳设有挡板特征部，所述触发套筒安装在所述外壳内之后，所述触发套筒的卡扣被所述外壳内部的挡板特征限制，防止所述触发套筒在 所述外壳中掉出来。
  17. 如权利要求15所述的自动注射装置，其特征在于，所述近端端帽设有突起，所述触发套筒设有凹槽，所述近端端帽的突起扣合在所述触发套筒的凹槽里面，实现所述近端端帽和所述触发套筒的安装。
  18. 一种权利要求1-17中任一所述的自动注射装置的使用方法，其特征在于，包括：
    向所述外锁套施加触发力或触发信号，使所述外锁套相对所述远端端盖移动，同时所述第一弹性储能元件被进一步压缩；
    所述外锁套的解锁槽移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，实现进给；
    进给完成后，移除所述触发力或触发信号，所述第一弹性储能元件推动所述外锁套复位。
  19. 如权利要求18所述的自动注射装置的使用方法，其特征在于，通过所述外壳组件中的触发套筒施加触发力或触发信号。
  20. 一种自动注射装置，其特征在于，主要由提供动力的驱动组件、提供外部保护的外壳组件和容纳药剂的注射器组成；
    其中，所述驱动组件包括外锁套和远端端盖，所述外锁套和远端端盖相互连接，且所述外锁套能够相对于所述远端端盖进行轴向相向移动，所述远端端盖与所述外壳组件连接；
    还包括设置在所述外锁套和所述远端端盖之间的被压缩的第一弹性储能元件、可拆卸式连接在所述远端端盖上并套设在所述外锁套之内的内锁套、套设在所述内锁套之内并穿过所述外锁套的推杆、位于所述推杆之内且设置在所述推杆和所述远端端盖之间的被压缩的第二弹性储能元件；其中，
    所述外锁套具有解锁槽；
    所述内锁套上具有向内凸出的突起特征，所述推杆上对应设有容置所述突起特征的通孔；
    所述外锁套具有近端内孔，所述驱动组件还包括由外向内依次设置在所述外锁套的近端内孔中的复位锁套、齿槽和齿环，并且所述齿槽固定在所述外锁套上，所述推杆穿过所述齿槽和所述齿环；所述齿槽与所述推杆为孔轴配合，且不能相对旋转；所述推杆上设有螺旋轨道，所述齿环的内孔中设有滑块突起，所述滑块突起设置在所述螺旋轨道内；所述齿环外表面设有弹性臂，所述齿槽在内孔对应位置设有周向齿槽，所述弹性臂张紧在所述周向齿槽内，并且所述弹性臂的末端具有能插入所述周向齿槽的拨齿部；
    所述复位锁套包括复位斜面，所述复位斜面可被所述外锁套所受的触发力推动进而使所述复位锁套旋转，所述复位斜面的位置设置为使触发力先触发所述外锁套轴向移动，一段距离后再触发所述复位斜面使所述复位锁套旋转；所述复位锁套还包括复位锁止，所述外锁套对应所述复位锁止还设有复位止档，其中，所述复位锁套旋转后，及所述外锁套在第一弹性储能元件的推动下回到原位后，所述复位止档能够挡在所述复位锁止的近端；
    当所述外锁套受触发力而相对所述远端端盖发生移动后，所述第一弹性储能元件受压而进一步储能，所述解锁槽随所述外锁套移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被所述第二弹性储能元件推动而移动，进而推动所述注射器内的药剂排出；当所述推杆进给到位后，移除所述触发力，所述第一弹性储能元件能够推动所述外锁套归原位。
  21. 如权利要求20所述的自动注射装置，其特征在于，所述外壳组件包括触发套筒，所述触发套筒用于向所述外锁套及所述复位锁套施加触发力。
  22. 一种权利要求20或21中任一所述的自动注射装置的触发、信号反馈、复位及锁止方法，其特征在于，包括：
    向所述外锁套施加触发力或触发信号，使所述外锁套相对所述远端端盖移动，同时所述第一弹性储能元件被进一步压缩；经过预定时间或距离后，所述触发力或触发信号施加至所述复位锁套，使其发生旋转；
    所述外锁套的解锁槽移动至所述内锁套的突起特征之外时，所述第二弹性储能元件推动所述推杆，使所述内锁套的突起特征向外顶出，所述推杆被 所述第二弹性储能元件推动而移动，实现进给；所述推杆进给的同时带动所述齿环在所述齿槽内旋转，所述齿环的弹性臂碰撞所述齿槽的周向齿槽发出声音，实现信号反馈；
    进给完成后，移除所述触发力或触发信号，所述第一弹性储能元件推动所述外锁套复位，基于所述复位锁套发生了旋转，所述外锁套复位后，所述复位止档挡在所述复位锁套的复位锁止之外，防止所述自动注射装置再次被触发，实现了锁止。
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