传动机构及医用注射装置的制作方法

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传动机构及医用注射装置的制作方法

本发明涉及传动机械领域,尤其涉及一种传动机构及医用注射装置。



背景技术:

自动注射器,作为一种常用的医疗器械,可以替代人工手动进针、注射等,以精准挤出所需剂量。

在现有的自动注射器中,如专利申请文件cn201620773474.4的说明书就公开了一种具有调节剂量的医用注射装置,该医用注射装置通过驱动件与活塞杆之间的扭矩作用,带动活塞杆挤压药瓶中药液。

并且,如图1所示,该医用注射装置通过调节驱动键41的顶尖42部位抵住棘轮51(螺杆驱动凸轮)的棘轮齿的齿面61上,以驱使棘轮51的单向旋转,从而通过棘轮51的旋转以及相关传动部件的传动配合,以实现对药品剂量的控制,但该结构易出现卡死的现象。

为了解决这一问题,专利申请文件cn201720547256.3公开了一种按键结构及自动注射装置,该结构可避免按键在推动棘轮转动的过程中出现卡死的现象,并使得用户能够顺利的对按键进行连续按压,实现棘轮的持续转动,但该结构存在如齿面行程较长,棘齿数量有限、驱动棘轮的转动角度及转动距离往往要受到棘轮齿数的限制(即棘轮每次转动的距离取决于单个棘轮齿的行程长度)等缺陷。并且,该驱动棘轮的棘轮齿在设计时,其棘轮齿的齿面长度始终要大于棘轮齿所要转动的行程长度,因而难以设计出转动行程足够较小的棘轮齿。

因此,若要实现对棘轮转动过程中的精确控制,工作人员需要将棘轮齿的行程长度做的足够小,这样就增加了加工的难度和生产成本,并且,在使用的过程中,极易出现驱动键的顶尖从棘轮齿上脱落或卡死的现象,造成了传动过程中的不稳定性,从而难以满足高精度传动机构的设计和使用需求,尤其是对于高精度的医用注射装置,其对剂量的预设值无法达到行业内的标准。



技术实现要素:

针对上述现有技术的缺点或不足,本发明要解决的技术问题是提供一种传动机构及医用注射装置,能够实现对传动行程的精确控制,以满足高精度传动的设计需求。

为解决上述技术问题,本发明提供了一种传动结构,包括:驱动键、驱动棘轮,第一端盖,还包括:

配合棘轮,其两端分别用于啮合所述驱动棘轮和所述驱动键;

所述第一端盖的通孔内壁沿其轴向开设多个导向槽,与所述配合棘轮的插入部滑动连接;其中,相邻的两个导向槽之间形成有间隔部,且所述间隔部与插入部之间至少有一个设有导向斜面;

第一弹性件,其两端分别抵持所述配合棘轮和所述驱动棘轮;

第二弹性件,抵持所述驱动棘轮的另一端;

当所述配合棘轮被所述驱动键挤压时,所述配合棘轮的导向棘齿的齿面被驱动键的按压棘齿的齿顶抵持并形成刚性连接,以使得所述配合棘轮在其所述插入部沿所述导向槽的轴向滑动时,克服第一弹性件和第二弹性件的阻力与驱动棘轮啮合,并在所述插入部脱离所述导向槽后,在所述按压棘齿继续轴向运动并与导向棘齿继续啮合的过程中,带动所述驱动棘轮转动;

当所述驱动键复位时,所述配合棘轮在第一弹性件的回弹作用下,通过所述导向斜面的配合产生单向的复位转动,直至所述插入部插入下一个导向槽;

所述驱动棘轮在配合棘轮复位转动时,通过第二弹性件的回弹作用跟随所述配合棘轮同步转动直至与所述配合棘轮脱离刚性连接,以使得所述配合棘轮复位后,所述驱动棘齿与所述按压棘齿之间形成错位。

与现有技术相比,通过上述结构可实现对驱动棘轮的转动距离的精确控制,并使得驱动棘轮的转动距离可以设计的足够小,能够实现对传动行程的精确控制,以满足高精度传动的需求。

进一步的,所述配合棘轮的相对两端分别设有呈圆周分布的多个所述导向棘齿和配合棘齿;所述配合棘轮包括:用于插入所述第一端盖通孔内的导向段、与所述导向段连接的限位段,且所述限位段的直径大于所述导向段的直径和所述通孔的直径;并且,所述导向棘齿设置在所述导向段的端部,而所述配合棘齿设置在所述限位段的端部。

进一步的,所述导向棘齿和所述配合棘齿的数量相同;其中,所述导向棘齿的齿顶与正对的所述配合棘齿中的齿顶位于平行于所述配合棘轮的轴向的同一轴线上,且所述配合棘齿和所述导向棘齿的齿面倾斜角或齿面的曲率相同。

进一步的,所述插入部为在所述导向段外周面形成的凸起,且所述插入部的顶端为所述导向斜面。

进一步的,所述凸起由所述导向棘齿的齿顶沿所述导向段的轴向向下延伸,且所述导向斜面为倾斜方向相同的导向棘齿的齿面的一部分。

进一步的,所述插入部的顶端与所述限位段之间的距离长度大于所述驱动键复位后所述配合棘齿的齿顶与所述驱动棘齿的齿底之间的距离长度。

进一步的,所述配合棘轮沿其轴向开设用于容纳所述第一弹性件的镂空部;其中,所述第一弹性件的一端与设置在所述镂空部中的第一挡片相抵持,而另一端与设置在所述驱动棘轮的腔体中的第二挡片相抵持。

进一步的,各导向槽以所述第一端盖的轴线为中轴线,在所述通孔内壁上等距环绕分布。

进一步的,所述间隔部为多个,且各间隔部的同一侧均开设有转向槽,且各转向槽与对应的导向槽相连通;所述转向槽的宽度从所述间隔部的底端沿第一端盖的轴向向上逐渐减小,以使得所述转向槽的槽底面构成所述导向斜面。

进一步的,所述导向斜面为斜平面或弧面。

进一步的,所述第一弹性件和第二弹性件均为压缩弹簧或金属弹性片;其中,所述驱动棘轮位于所述第一弹性件和所述第二弹性件之间,且所述驱动棘轮在配合棘轮复位转动时,在所述第二弹性件回弹至所述第二弹性件的回弹力消失时,在所述第一弹性件的回弹作用下沿所述导向斜面的倾斜方向运动,并与所述配合棘轮开始分离。

进一步的,所述间隔部的宽度小于或等于所述导向槽的宽度。

进一步的,所述按压棘齿的齿顶从抵持所述导向棘齿并形成所述刚性连接时的接触点运动至啮合所述导向棘齿的位置时,所述配合棘齿转动的距离小于所述导向槽和所述间隔部的宽度之和。

进一步的,为了便于用户的操作,方便第一端盖与驱动键之间的装配,所述第一端盖沿其轴向设有滑槽,用于装配所述驱动键;所述驱动键包括:嵌套在所述第一端盖内的环状部、与所述环状部连接并插入所述滑槽内的滑动部。

本发明还提供了一种医用注射装置,包括:壳体,设置在所述壳体中的刻度螺杆、上述传动机构,且所述传动机构设置在所述壳体中;其中,所述第一端盖设置在所述壳体的上端,且所述刻度螺杆的上端穿过所述配合棘轮的镂空部与所述第一端盖的通孔腔体的内壁螺纹连接;所述驱动棘轮与所述刻度螺杆活动连接并用于驱动刻度螺杆转动。

与现有技术相比,可保证在顺利实现刻度螺杆的驱动的情况下,使得刻度螺杆每次转动的距离可以根据实际需求设计成足够小的行程,而不受单个棘轮齿的最大宽度的制约,进而使得刻度螺杆上升或下降的剂量程能够设计的足够小,以满足最小剂量设计的需求,从而使得医用注射装置在注射时能够实现更加精准的注射。

进一步的,所述刻度螺杆带有腔体;所述医用注射装置还包括:活塞杆,用于挤出药液,且与设置在所述壳体下端的第二端盖螺纹连接;第一套筒,套设在所述活塞杆上并用于驱动所述活塞杆转动;驱动件,布置于所述刻度螺杆的腔体内,并被设置于所述第二端盖上方的弹性压件抵持,所述驱动件用于带动所述第一套筒转动,同时刻度螺杆与所述驱动件在所述弹性压件的压紧作用下通过棘轮机构相互啮合;其中,当所述刻度螺杆螺旋上升时,所述驱动件在所述弹性压件的作用下直线上升;当所述刻度螺杆在螺旋下降时,所述驱动件通过所述棘轮机构的啮合带动第一套筒转动,所述活塞杆跟随所述第一套筒转动,作螺旋下降运动。

进一步的,为了满足实际应用中的设计与装配需求,所述驱动件为套设在所述第一套筒上的第二套筒;其中,所述第二套筒和所述第一套筒的上端滑动连接,且所述第二套筒在所述刻度螺杆螺旋上升时,沿所述刻度螺杆的轴向滑动;并且,所述第二套筒的上端有设有凸起部;所述第一套筒的上端设有用于与所述凸起部配合的卡槽;当所述刻度螺杆螺旋上升时,所述凸起部在所述卡槽内向上滑动;当所述刻度螺杆螺旋下降时,所述凸起部在所述卡槽内向下滑动,并带动所述第二套筒转动。从而可通过第一套筒与第二套筒之间的相互配合,使得第二套筒在刻度螺杆螺旋上升的过程中,沿刻度螺杆的轴向滑动,而不会带动第一套筒转动。同时通过凸起部和卡槽之间的相互配合,对第一套筒产生扭矩,从而带动第一套筒同步转动,保证传动的稳定性。

进一步的,所述第一端盖上设有限位卡槽,以配合插入用于驱动所述刻度螺杆运动的盖体的限位卡件。

进一步的,所述刻度螺杆的外轮廓面上沿其轴向方向开设有若干个凹槽,且各凹槽以所述刻度螺杆的中轴线为对称轴对称设置;所述驱动棘轮上设有若干个配合插入各凹槽中的凸条,以形成扭矩连接。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:

图1:本发明现有技术中医用注射装置的外部结构示意图;

图2:本发明第一实施例中传动机构的结构示意图;

图3:本发明第一实施例中第一端盖的结构示意图;

图4:本发明第一实施例中配合棘轮的结构示意图;

图5:本发明第一实施例中驱动键的结构示意图;

图6:本发明第一实施例中配合棘轮脱离导向槽前的结构示意图;

图7:本发明第一实施例中配合棘轮脱离导向槽后的结构示意图;

图8:本发明第一实施例中配合棘轮复位转动时与驱动棘轮分离时的结构示意图;

图9:本发明第一实施例中配合棘轮复位转动后的结构示意图;

图10:本发明第二实施例中医用注射装置的外部结构示意图;

图11:本发明第二实施例中医用注射装置的爆炸图;

图12:本发明第二实施例中医用注射装置的内部结构示意图;

图13:本发明第二实施例中刻度螺杆内的零件图;

图14:本发明第二实施例中第一套筒和第二套筒的装配示意图;

图15:本发明第二实施例中按压盖和盖体的结构示意图;

图16:本发明第二实施例中第一端盖的结构示意图;

附图标记说明:驱动棘轮-1;配合棘轮-2;导向段-2a;限位段-2b;驱动键-3;驱动棘齿-4;配合棘齿-5;按压棘齿-6;插入部-8;刻度螺杆-9;壳体-10;导向棘齿-11;第一端盖13;第二端盖19;活塞杆-21;第一套筒-20;第二套筒-22;驱动部-211;凸起部23;卡槽-24;第一抵持部27;第二抵持部-28;金属弹片-29;盖体-30;按压盖-31;定轴32;限位卡槽-33;活塞-34;第一弹性件-35;凹槽-36;顶尖-42;齿面-62;第二弹性件-52;透明部-53;间隔部-131;导向槽-71;转向槽-72;导向斜面-721;滑动部-301;环状部-302;按压部-303。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

如图2至图7所示,本发明的第一实施例提供了一种传动机构,主要是由驱动键3、驱动棘轮1、第一端盖13、配合棘轮2、第一弹性件35和第二弹性件52构成。

其中,如图2和图3所示,配合棘轮2的两端分别用于啮合驱动棘轮1和驱动键3。第一端盖13的通孔内壁沿其轴向开设多个导向槽71,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,本实施例对导向槽71的个数仅列举20个为例作说明,而实际设计时还可以为2、3、4…18、19、21等其他整数个的,且各导向槽71用于滑动连接配合棘轮2的插入部8。

如图3所示,第一端盖13上相邻的两个导向槽71之间形成有间隔部131,且间隔部131与插入部8之间至少有一个设有导向斜面。

相应的,如图2所示,第一弹性件35的两端分别抵持配合棘轮2和驱动棘轮1的一端。第二弹性件52设置于驱动棘轮1的下方,且抵持驱动棘轮1的另一端。其中,驱动棘轮1位于第一弹性件35和第二弹性件52之间。

如图5和图6所示,当配合棘轮2被驱动键3挤压时,配合棘轮2的导向棘齿11的齿面被驱动键3的按压棘齿6的齿顶抵持并形成刚性连接,以使得配合棘轮2在其插入部8沿导向槽71的轴向滑动时,克服第一弹性件35和第二弹性件52的阻力与驱动棘轮1啮合,并在插入部8脱离导向槽71后,在按压棘齿6继续沿第一端盖13的轴向运动并与导向棘齿11继续啮合的过程中,带动驱动棘轮1转动。

如图7和图8所示,当驱动键3复位时,配合棘轮2在第一弹性件35的作用下,通过导向斜面111的配合产生单向的复位转动,直至其插入部8插入下一个导向槽71。

并且,驱动棘轮1在配合棘轮2复位转动时,通过第二弹性件52的回弹作用跟随配合棘轮2同步转动直至与配合棘轮2脱离刚性连接,以使得配合棘轮2复位后,驱动棘轮1的驱动棘齿4与按压棘齿6之间形成错位,即对应的驱动棘齿4的齿顶与按压棘齿6的齿底之间形成错位。

通过上述内容可知,由于驱动棘轮1是通过配合棘轮2间接的带动而实现转动的,而配合棘轮2通过其插入部8与沿第一端盖13轴向开设的导向槽71的滑动配合,使得驱动键3在滑动时可以通过其按压棘齿6与导向棘齿11之间的刚性连接,如同啮合错位的连接关系,推动配合棘轮2沿第一端盖的轴向滑出导向槽71。并且由于配合棘轮2在滑出导向槽71前,可借助第一弹性件35和第二弹性件52的弹性作用,与驱动棘轮1紧紧啮合,从而当配合棘轮2滑出导向槽71后,由于驱动键3仍然是轴向运动的,而配合棘轮2在垂直于第一端盖轴向的方向上失去第一端盖13的约束,从而在垂直于第一端盖轴向的方向(如图2中箭头d所示的方向)上带动驱动棘轮1同步转动,直至配合棘齿5与按压棘齿6啮合,即图6中所示的按压棘齿6的齿顶从与导向棘齿11的齿面相接触的接触点所在的位置a运动到位置b的过程,此时驱动棘轮1和配合棘轮2共同转动的预设距离为l1。

如图8和图9所示,由于驱动棘轮1在配合棘轮2复位转动时跟随配合棘轮2同步转动直至与配合棘轮2脱离刚性连接后停止转动,此时驱动棘轮1和配合棘轮2共同转动的距离为l2,并使得驱动键3的按压棘齿6的齿顶从位置b到达位置c处,并且当配合棘轮2在第一弹性件35的作用下继续轴向运动,并在导向斜面111的配合下,继续单独转动预设的距离l3,直至按压棘齿6的齿顶到达位置a’所在的位置,(a’与a位于同一高度,均为按压棘齿6与导向棘齿11保持刚性连接时的接触点),进而使得驱动键3再次按压时,驱动棘轮1在配合棘轮2脱离导向槽71前,在配合棘轮2的挤压作用下,驱动棘轮1单独转动直至驱动棘轮1与配合棘轮2啮合,而这一过程中,驱动棘轮1单独转动的距离也为l3。

由此可知,在上述过程推理可知,驱动棘轮1在驱动键3第二次挤压并复位时,其转动的距离之和(l1+l2+l3)与配合棘轮2转动的距离之和(l1+l2+l3)相同,即等于配合棘轮2从一个导向槽71插入到下一个导向槽71中时转动的距离,也就是相邻的两个导向槽71之间的距离l,从而可确保驱动棘轮1在驱动键3按压时转动的距离均相同。

另外,需要说明的是,在本实施例中,驱动键3在外力的作用下被第一次按压时,驱动棘轮1在配合棘轮2脱离导向槽71前,与配合棘轮2保持啮合而不产生转动。显然,本实施例中,若驱动键3在第一次被按压时,驱动棘轮1在配合棘轮2脱离导向槽71前转动了距离l’,那么驱动棘轮1在驱动键3被第二次挤压并复位时,其转动的距离之和仍为(l1+l2+l3),同理可知,驱动棘轮1在驱动键3被第三次、第四次等后续挤压并复位时,其转动的距离之和仍为(l1+l2+l3)。因此,本实施例对于驱动棘轮1在与配合棘轮2第一次完全啮合的过程,是否产生相对的转动不作具体的限定和说明。

综上可知,通过上述结构可实现对驱动棘轮1的转动距离的精确控制,并使得驱动棘轮1的转动距离可以设计的足够小,从而能够实现对传动行程的精确控制,以满足高精度传动的需求。

此外,需要说明的是,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,本实施例及附图中所指的l1、l2、l3、l均为配合棘轮或驱动棘轮的上选取的某一具有代表性的参照点沿配合棘轮2、第一端盖13或驱动棘轮1圆周方向上转动的弧长距离,以表示该参照点在配合棘轮2、第一端盖13或驱动棘轮1的圆周方向上转动的角度是固定不变的,其中,附图6至图9中的l1、l2、l3和l所指长度为其自身的投影长度。

具体地,如图2所示,在本实施例中,上述配合棘轮2的相对两端分别设有呈圆周分布的多个导向棘齿11和配合棘齿5,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,本实施例仅列举20个导向棘齿11和配合棘齿5为例说明,而实际设计时,导向棘齿11和配合棘齿5还可以根据需求设计为2、3、4…18、19、21等其他整数个的),以分别啮合驱动键3和驱动棘轮1。并且,在本实施例中,上述配合棘轮2主要是由用于插入第一端盖通孔内的导向段2a、与导向段2a连接的限位段2b构成,且限位段2b的直径大于导向段2a的直径和第一端盖13的通孔直径,以使得驱动键3复位时,配合棘轮2的限位段2b在第一弹性件35的回弹作用下抵持第一端盖,从而停止运动,以完成驱动键3和配合棘轮2的复位。

并且,上述导向棘齿11设置在导向段2a的端部(即图1中所示的配合棘轮2的上端),而配合棘齿5设置在限位段2b的端部(即图2中所示的配合棘轮2的上端)。

另外,作为优选的一种设置方式,为了满足高精度的装配和使用需求,在本实施例中,上述导向棘齿11和配合棘齿5的数量相同。其中,导向棘齿11的齿顶与正对的配合棘齿5中的齿顶位于平行于轴向的同一轴线上,且配合棘齿5和导向棘齿11的齿面倾斜角相同。显然,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,在本实施例中,导向棘齿11和配合棘齿5的数量也可以是不相同的,导向棘齿11的齿顶与正对的配合棘齿5中的齿顶位于也可以并非平行于轴向的同一轴线上的,因此,本实施对此不作具体的限定和说明。

另外,上述第一弹性件35和第二弹性件52均为压缩弹簧或金属弹性片。其中,上述驱动棘轮1位于第一弹性件35和第二弹性件52之间,且驱动棘轮1在配合棘轮2复位转动时,在第二弹性件52回弹至第二弹性件的回弹力消失时,在第一弹性件35的回弹作用下沿导向斜面721的倾斜方向运动,并与配合棘轮2开始分离。并且,需要说明的是,在本实施例中,上述第一弹性件35和第二弹性件52均优选为压缩弹簧,且第一弹性件35的弹性系数小于第二弹性件52的弹性系数。其中,驱动棘轮1位于第一弹性件35和第二弹性件52之间,且驱动棘轮1在配合棘轮2复位转动时,在第二弹性件52回弹至最大行程时,在第一弹性件35的回弹作用下沿导向斜面的倾斜方向运动,并与配合棘轮2开始分离。

显然,本实施例中配合棘齿5和导向棘齿11的齿面还可以根据实际需求选择为曲率相同的齿面(如齿面为弧面时),并且导向棘齿11和配合棘齿5的数量在满足啮合传动需求的情况下,也可以是不同的,本实施例对此不作具体的限定和说明。

并且,为了保证配合棘轮2在沿导向槽71内能够平稳的进行滑动和转动,上述导向槽71在垂直于壳体10轴向上的宽度相同,且其中心线平行与第一端盖13的轴向。

另外,在本实施例中,如图4所示,作为优选的,上述插入部8为在导向段2a的外周面形成的凸起,可以由沿导向段2a的径向向外凸出所形成,且插入部8的顶端为导向斜面。从而确保配合棘轮2的插入部8可在导向槽71中进行平稳滑动,并借助插入部8的导向斜面111在触碰间隔部131后的导向作用,顺利滑入导向槽71中。其中,作为优选的方式,上述凸起从导向棘齿11的齿顶沿导向段的轴向向下延伸,且导向斜面111为倾斜方向相同的导向棘齿11的齿面的一部分。

显然,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,插入部8的导向斜面111也可以是单独形成的,而并非导向棘齿11的齿面的一部分。并且,上述插入部8也还可由单独设置在配合棘轮2的导向段2a上的插入件构成,且使得其顶端与限位段2b之间的长度大于驱动键3复位后配合棘齿5的齿顶与驱动棘齿4的齿底之间的距离,即可确保配合棘轮2在其插入部8脱离导向槽71前,与驱动棘轮1啮合。因此,本实施例对于插入部8与配合棘轮2的导向段2a之间是一体成型的还是单独设置的不作具体的限定和说明。

如图1所示,作为优选的一种方式,各导向槽71以第一端盖13的轴线为中轴线,在通孔内壁上等距环绕分布,从而使得上述配合棘轮2的插入部8在每次按压驱动键3时,插入部8在从其中任意一导向槽71插入相邻的导向槽71时转动的距离相同,并确保配合棘轮2在驱动键3在多次复位时能够进行单向的循环转动。

并且,在实际设计时,作为优选的方式,上述间隔部131的宽度小于导向槽71的宽度,以使得配合棘轮2的插入部8在按压棘齿6的齿顶从抵持导向棘齿11并形成刚性连接时的接触点运动至啮合导向棘齿11的位置时,即按压棘齿6与导向棘齿11继续啮合时,配合棘轮2的插入部8沿其圆周方向转动预设的角度后,插入部8的顶端始终位于导向槽71的正下方,以确保驱动键3被释放后,插入部8通过间隔部131的配合能够顺利滑入该导向槽71中。

并且,在本实施例中,如图7所示,作为优选的方式,上述配合棘齿5在按压棘齿6从抵持导向棘齿11并形成上述刚性连接时的接触点a运动至啮合导向棘齿11的位置b时,配合棘齿5转动的距离小于导向槽71和间隔部131的宽度之和,以保证驱动键3被释放后,配合棘轮2的插入部8能插入相邻的导向槽71中,并避免出现卡死的现象。

另外,如图6所示,为了使得驱动键3能够在第一端盖上平稳的进行滑动,上述第一端盖13沿其轴向设有滑槽(图中未标示),用于装配驱动键3。驱动键3主要是由嵌套在第一端盖内的环状部302、与环状部302连接并插入滑槽内的滑动部301构成。

上述配合棘轮2沿其轴向开设用于容纳第一弹性件35的镂空部。其中,第一弹性件35的一端与设置在镂空部中的第一挡片(图中未标示)相抵持,而另一端与设置在驱动棘轮1的腔体中的第二挡片(图中未标示)相抵持。从而通过第一挡片和第二挡片对第一弹性件35的抵持,以及镂空部和驱动棘轮1的腔体对第一弹性件35的导向作用,第一弹性件35能够沿第一端盖的轴向进行往复运动,并在配合棘轮2转动时不易产生跟转。

另外,为了使得驱动键3在被重复按压时,驱动键3对配合棘轮2所施加的作用力的方向均相同,上述按压棘齿6为多个(本实施例仅列举20个为例说明,并且,按压棘齿6还可以根据需求设计为2、3、4…18、19、21等其他正整数个的),且呈圆周分布在驱动键3上。以使得驱动键3的各按压棘齿6挤压配合棘轮2的导向棘齿11时,配合棘轮2受力较为均匀,从而平稳的推动配合棘轮2沿第一端盖的轴向运动。作为优选的方式之一,按压棘齿6与配合棘齿5的数量相同,显然,本实施例中,按压棘齿6与配合棘齿5的数量也可以是不相同的,因此本实施例对于按压棘齿6与配合棘齿5的数量是否相同不作具体的限定和说明。

并且,驱动棘轮1具有多个呈圆周分布在其一端并用于啮合配合棘轮2的配合棘齿5的驱动棘齿4。以确保驱动棘轮1带动配合棘轮2转动时受力较为均为。

如图3所示,作为优选的,各间隔部131的同一侧均开设有转向槽72,且各转向槽72与对应的导向槽71相连通。

并且,转向槽72的宽度从间隔部131的底端沿第一端盖13的轴向向上逐渐减小,以使得转向槽72的槽底面构成导向斜面721。从而通过插入部8上的导向斜面111与间隔部131上的导向斜面721的相互配合,不仅可降低插入部8和间隔部131之间的摩擦损伤,还可最大限度的缩短驱动棘轮1在配合棘轮2作复位转动时跟随配合棘轮2转动的距离,以使得配合棘轮2尽快脱离与驱动棘轮1的刚性连接,进而可最大限度地保证驱动棘轮1每次转动的行程足够小,以提升传动机构的控制精度。显然,本实施例中的各间隔部131也可不开设转向槽,而通过各插入部8上的导向斜面111的导向作用,以在间隔部抵持导向斜面111时,沿导向斜面111的倾斜方向滑入对应的导向槽712中。

另外,在本实施例中,作为优选的,如图3和图4所示,导向斜面111和导向斜面721均为斜平面,且各导向斜面721与导向棘齿11的各插入部8的齿面的倾斜方向和角度相同。以实现配合棘轮2从轴向移动到轴向转动的平稳过渡。并且,需要说明的是,本实施例中导向斜面721的倾斜方向仅以向左倾斜45度为例作说明,显然,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,本实施例中导向斜面721的倾斜角度还可以根据实际情况设计成其他角度的(如30度、50度、60度等),因此,本实施例对此不作具体的限定和说明。

本第二实施例还提供了一种医用注射装置,包括:壳体10、设置在壳体10内的刻度螺杆9、上述第一实施例中的传动机构,且该传动机构设置在壳体10中。

如图10至图12所示,第一端盖13设置在壳体10的上端,且刻度螺杆9的上端穿过配合棘轮2的镂空部与第一端盖13的通孔腔体的内壁螺纹连接。驱动棘轮1与刻度螺杆9活动连接并用于驱动刻度螺杆转动。

由此可知,通过上述结构可保证在顺利实现刻度螺杆9的驱动的情况下,使得刻度螺杆每次转动的距离可以根据实际需求设计成足够小的行程,相当于刻度螺杆沿其圆周方向转动的角度足够小,而不受单个棘轮齿的最大宽度的制约,进而使得刻度螺杆上升或下降的剂量程能够设计的足够小,以满足最小剂量设计的需求,从而使得医用注射装置在注射时能够实现更加精准的注射。

具体地说,驱动键3可以有部分从壳体10上暴露出来以方便用户操作,并且在实际操作时,用户在第一次按压驱动键3时,配合棘轮2在驱动键3的驱动下,沿刻度螺杆9的轴向相对移动,并使其驱动棘齿4与配合棘齿5相互啮合后,带动驱动棘轮1共同沿其圆周方向的单向转动预设的距离l1,以驱动刻度螺杆9的转动。

当驱动键3被释放后,配合棘轮2可回复至初始位置并转动预设的距离(l2+l3),其中,配合棘轮2在驱动棘轮1脱离刚性连接前,带动驱动棘轮1同步转动预设的距离l2。

从用户第二次按压驱动键3并重复上述操作的时候,尤其是在驱动键每次挤压配合棘轮2并复位的过程中,配合棘轮2和驱动棘轮1均沿配合棘轮2的圆周方向的持续单向转动预设的距离(l1+l2+l3),也就是说,配合棘轮2和驱动棘轮1均转动预设的角度,从而保证刻度螺杆9也转动相同的预设的角度。而通常情况下,刻度螺杆9在每次转动的过程中,其转动的预设角度与其所能调节的最小剂量为正比关系。

详细地,在本实施例中,如图10和图11所示,该第一端盖13设置于壳体10的上端,并且同时上述刻度螺杆9与第一端盖13螺纹连接,并穿过第一端盖13的通孔腔体。并且,为了满足实际的设计和应用需求,驱动键3滑动设置在第一端盖13上,并且,刻度螺杆9在驱动键3被按压时,通过第一端盖13的螺纹连接作用,能够跟随驱动棘轮1的转动而作螺旋上升或螺旋下降运动(本实施例中仅以螺旋上升运动为例说明)。

详细地,如图11和图12所示,上述刻度螺杆9的外轮廓面上沿其轴向方向开设有若干个凹槽36,且各凹槽36以刻度螺杆9的中轴线为对称轴对称设置。并且,驱动棘轮1上设有若干个配合插入各凹槽36中的凸条(图中未标示),以形成扭矩连接。从而通过刻度螺杆9上的各凹槽36和驱动棘轮1上各凸条的相互配合,可使得驱动棘轮1在转动的过程中,能够带动刻度螺杆9平稳的进行转动而作螺旋上升运动。

另外,上述驱动键3还包括与滑动部301卡合连接的按压部303,且该按压部303有部分在第一端盖13被壳体10盖合时,从壳体10上的通孔中暴露出来,且按压部303上被暴露的部分具有一内凹部,用于配合人体拇指的按压。

由此不难发现,通过按压部303上内凹部来配体人体拇指的按压,不仅可方便用户的操作,还可增强用户的体验,从而提升了使用该驱动键的医用注射装置的体验。

本实施例的工作原理大致如下,医用注射装置在出厂时,设置在刻度螺杆9的腔体内并用于挤出药液的活塞杆21位于初始位置,用户在操作时,先进行第一次按压调试,以排空药剂瓶内的空气,然后可根据每次注射的药剂量,通过驱动键3来控制配合棘轮2的轴向移动,并在配合棘轮2沿壳体10的轴向从导向槽7滑出前,在第一弹性件和第二弹性件的作用下,配合棘轮2与驱动棘轮1完全啮合,以使得驱动棘轮1单独转动第一个预设的角度,也就是驱动棘轮1单独转动距离l3后,配合棘轮2在脱离导向槽7后,配合棘轮2在驱动键3的作用下带动驱动棘轮1同步转动第二个预设的角度,也就是转动距离l1后,一旦驱动键3被释放,配合棘轮2即可在第一弹性件和第二弹性件的作用下开始复位转动,并在带动驱动棘轮1同步转动第三个预设的角度,此时驱动棘轮1与配合棘轮2同步转动距离l2。然后,配合棘轮2在第二弹性件52的回弹力消失时与驱动棘轮1脱离刚性连接,并单独转动第一个预设的角度,也就是配合棘轮2单独转动距离l3后插入导向槽7中,且重新建立滑动连接。因此,从驱动键3第二次被按压开始,在驱动键3每次挤压配合棘轮和复位的过程中,驱动棘轮1转动的角度始终等于配合棘轮2转动的角度,从而使得刻度螺杆9在第一端盖13的外壁设置的外螺纹的配合作用下,实现与驱动棘轮1的同步转动。当驱动棘轮1的刻度螺杆9转动相应的角度后,刻度螺杆9相对于第一端盖13向外伸出一段位移,这段位移通过设置在刻度螺杆6表面上的刻度体现,而当用户调节好刻度后,按下按压盖31,通过按压盖31和盖体30的作用,即可驱使刻度螺杆9反向旋转,并缩回第一端盖13内,直至其盖体30被第一端盖12所抵持。

而当刻度螺杆反向旋转时,刻度螺杆9通过内部的传动组件可驱动与活塞杆21和驱动棘轮1的同步转动,而活塞杆21在转动的过程中,通过活塞杆21的外壁设置外螺纹与第二端盖19通孔上设置的内螺纹(图中未标示)配合连接,使活塞杆21带动活塞34相对于药水容纳瓶向下移动,从而挤出所需剂量的药液,而每次挤出的药剂量与所调节的剂量相同,从而提高了被挤出的剂量的精细度。

另外,为了满足实际应用中的设计和装配需求,优化工艺,节省成本,如图10所示,第二端盖19与壳体10一体成型,且其端面与第一套筒20的底部相互抵持。并且,刻度螺杆9的上端与第一端盖13螺纹配合连接,而活塞杆21穿过第二端盖19的通孔,并与该通孔内壁的内螺纹配合连接。

另外,在本实施例中,为了方便用户的操作和使用,医用注射装置的医用注射装置还包含:设置在第一端盖13的通孔中并与刻度螺杆9上端相互卡合的盖体30、设置在盖体30上的按压盖31。其中,按压盖31的中心设置有定轴32,定轴32从盖体30的中空部分插入刻度螺杆9的腔体内,且定轴32的中轴线与刻度螺杆9的中轴线重合。从而使得用户在按压按压盖31后,盖体30在按压盖31的作用下,带动刻度螺杆9向下运动,并以定轴32为中心轴进行转动,以带动第二套筒22的转动。同时,由于定轴32是从盖体30的中空部分插入刻度螺杆9的腔体内的,因而在实际使用时,还可方便按压盖31与盖体30、刻度螺杆9之间的装配和定位。

并且,如图15所示,按压盖31内表面的顶端设置有凸环(图中未标示),并以定轴32为中心,用于接触并按压盖体30。从而通过凸环与盖体30之间的接触,可减小按压盖31与盖体30之间的接触面积,以增大按压盖31与盖体30之间的作用力,进而使得按压盖31在被按压时,能够顺利的按压盖体30,并使得盖体30作螺旋下降运动。

此外,需要说明的是,对于本领域技术人员来说,可以理解的是,在本实施例中,用于挤压药液的活塞杆还可以采用其他的可以采用其他可以挤压药液的螺杆件等代替,并且,驱动键、按压盖、盖体等也可以采用其他形状的结构,如一体化的按压盖和盖体、未设有按压部的驱动键等部件进行代替,因此,本实施例对此不作具体的限定和说明。

进一步的,如图13至图16所示,上述医用注射装置还包括:套设在活塞杆21上并用于驱动其转动的第一套筒20、布置于刻度螺杆9的腔体内并用于带动第一套筒20转动的驱动件、设置于第二端盖19上方并抵持驱动件的弹性压件,以构成上述传动组件。并且,刻度螺杆9与驱动件在弹性压件的压紧作用下通过棘轮机构相互啮合。

并且,如图13所示,在实际操作的过程中,当刻度螺杆9在外力的驱动下进行转动,并在第一端盖13的配合作用下进行螺旋上升的同时,驱动件在弹性压件的压紧作用下作直线上升运动,并借助棘轮机构与刻度螺杆9之间的相互啮合而不产生相互转动。而当刻度螺杆9在螺旋下降时,驱动件在弹性压件的压紧作用下通过棘轮机构的啮合带动第一套筒20转动,而活塞杆21在第一套筒20转动时会跟随其转动,并作螺旋下降运动。

由上可知,由于该医用注射装置中刻度螺杆9的腔体内设有活塞杆21、套设在活塞杆21上的第一套筒20、用于驱动第一套筒20转动的驱动件,并且通过弹性压件的压紧作用,使得刻度螺杆9与驱动件可始终通过棘轮机构相互啮合,以保持活动连接,同时还由于刻度螺杆9在第一端盖13的作用下进行螺旋上升时,驱动件可在弹性压件的作用下直线上升,并与第一套筒20之间产生相对位移,因而当刻度螺杆9在螺旋下降时,即可使得驱动件通过棘轮机构的啮合作用而被刻度螺杆9带动,并在作螺旋下降运动的同时带动第一套筒20转动,带动第一套筒20转动,以确保活塞杆21跟随第一套筒20转动,并借助第二端盖19的螺纹配合作螺旋下降运动,进而在第一套筒20的长度满足设计需求的情况下,最大限度的避免了活塞杆21在转动的过程中与第一套筒20相互分离,防止活塞杆21脱离驱动件的驱动,实现活塞杆21的持续转动,并按照刻度螺杆9上显示的刻度来挤出药瓶(图中未标示)中的药液,以保证医用注射装置中的药量能够被充分的利用,保持传动过程的稳定性。

具体地,如图9所示,为了满足实际应用中的设计与装配需求,上述驱动件为套设在第一套筒20上的第二套筒22,且第一套筒20和第二套筒22的上端滑动连接。从而可通过第一套筒20与第二套筒22之间的相互配合,使得第二套筒22在刻度螺杆9螺旋上升的过程中,沿刻度螺杆9的轴向滑动,而不会带动第一套筒20转动。

如图13所示,活塞杆21主要由驱动部211和与驱动部211连接的螺纹段(图中未标示)构成,并且,驱动部211的截面与第二套筒22的腔体截面的形状和大小相适配。并且驱动部211在第一套筒20转动时进行同步转动,并通过活塞杆21的螺纹段与第二端盖19的螺纹相互配合。从而可通过活塞杆21的驱动部211与第一套筒20的腔体之间形成的扭矩,实现活塞杆21与第一套筒20之间的同步转动,同时还使得驱动部211在第二端盖19的螺纹配合连接的作用下,沿第一套筒20的腔体的轴向滑动,并按照刻度螺杆9的上升距离进行向下移动,并向药瓶一侧移动,不易从第一套筒20内部脱离。同时,需要说明的,作为优选的,本实施例中活塞杆21的驱动部211的截面形状采用矩形,而在实际应用中,其截面形状还可以为六边形、八边形等其他多边形的,因此本实施例对其截面的具体形状和大小不作具体的限定和过多的阐述。

并且,如图14所示,上述第二套筒22的上端设有凸起部23,而相应的,第一套筒20的上端设有用于与凸起部23配合的卡槽24,其中,当刻度螺杆9螺旋上升时,该凸起部23在卡槽24内向上滑动。

在实际设计的过程中,当刻度螺杆9螺旋下降时,第二套筒22凸起部23在第一套筒20的卡槽24内向下滑动,并带动第一套筒20转动。从而可通过第二套筒22的凸起部23在第二套筒的卡槽24中的滑动,使得第一套筒20在刻度螺杆9螺旋上升时,能够平稳的沿其轴向进行滑动,并可在其跟随刻度螺杆9做螺旋下降时,通过凸起部23和卡槽24之间的相互配合,对第一套筒20产生扭矩,从而带动第一套筒20同步转动,保证传动的稳定性。

如图14所示,上述凸起部23由多个设置在第二套筒22的腔体顶端并沿其轴向向上延伸的凸起件构成,并且,本实施例中,凸起件的个数优选为两个,且对称设置在第二套筒22的顶端,该凸起件由水平段(图中未标示)和竖直段(图中未标示)构成,且水平段与第二套筒22的腔体顶端相连。相应的,第一套筒20的腔体顶端有部分向上延伸且穿过第二套筒22的腔体顶端的开口,并形成具有卡槽24的卡合部(图中未标示)。

为了防止第一套筒20与第二套筒22之间在产生相对滑动时,出现脱离的现象,在实际设计和应用的过程中,作为优选的,凸起部23与卡槽24之间产生相对滑动的最大位移,即第一套筒20与第二套筒22之间的相对位移,需要小于刻度螺杆9上外螺纹的长度,即该外螺纹的起始段与终止段在刻度螺杆9轴向上的距离(相当于刻度螺杆9上升的最大距离),显然,该相对位移也可以等于刻度螺杆9上外螺纹的长度,而本实施例对此不作过多的阐述和简要的说明。

另外,在本实施例中,作为优选的,上述棘轮结构主要是由多个设置在刻度螺杆9的腔体顶端的内壁的上的棘轮齿(图中未标示)、多个设置在第二套筒22的上并与刻度螺杆9上的各棘轮齿(图中未标示)相配合的棘轮齿26构成,其中,棘轮齿(图中未标示)和棘轮齿26均分别在刻度螺杆9的腔体顶端和第二套筒22的顶端上呈圆周分布。以确保刻度螺杆9仅在螺旋下降时能够顺利带动第二套筒22进行转动并同时沿刻度螺杆9的轴向向下滑动。

同时,如图3所示,上述第一套筒20和第二套筒22的下端分别设有用于抵持弹性压件的第一抵持部27和第二抵持部28。其中,弹片压件设置在第一抵持部27和第二抵持部28之间,且第一抵持部27和第二抵持部28始终被弹性压件抵持。以借助第一抵持部27和第二抵持部28,使得第一套筒20和第二套筒22能够较好的被弹性压件抵持住,并确保第二套筒22在弹性压件的作用下,其棘轮齿26能够较好的与刻度螺杆9上的棘轮齿25相啮合。

作为优选的,如图3所示,上述弹性压件为套设在第一套筒20上并抵持第二套筒22的金属弹片29。由于金属弹片29的回弹性能较好,且耐用性较强,不易产生失效,因此可提升医用注射装置的医用注射装置的稳定性。

另外,为了满足实际应用中的设计需求,上述第一套筒20和第二套筒22的下端分别设有用于抵持金属弹片29的第一抵持部27和第二抵持部28。其中,金属弹片29被套设在第二套筒22上并分别被第一抵持部27和第二抵持部28抵持。显然,本实施例中还可采用弹簧等弹性部件来代替弹性压件,因此,本实施例对于弹性压件采用何种弹性部件不作具体的限定和过多的阐述。

具体地,如图13所示,上述金属弹片29包含套设在第二套筒22上的中空部(图中未标示)、与中空部连接的折弯部(图中未标示),且本体部至少有部分与第一抵持部27的端面贴合,且折弯部至少有部分与第二抵持部28的端面贴合,以增大金属弹片29与第一套筒20和第二套筒22之间的接触面积。

值得注意的是,为避免上述定轴32在按压盖31被按压时,与第二套筒22相互接触,上述凸起部23和卡槽24在相互卡合后,也形成用于插入定轴32的空腔,且该空腔与第一套筒20的腔体相互连通。

并且,如图16所示,本实施例中的第一端盖13上设有多个限位卡槽33,本实施例优选为四个,以配合插入用于驱动刻度螺杆9运动的盖体30的多个限位卡件(图中未标识),以在盖体30在跟随按压盖31螺旋下降时,通过限位卡件与限位卡槽33之间的卡合作用,对盖体30和按压盖进行锁定,防止因盖体30产生旋转而造成刻度螺杆9的下降或上升,从而影响了医用注射装置的注射精度。

另外,为了便于刻度螺杆9能够在棘轮2带动的作用下,借助与第一端盖13之间的螺纹连接,能够平稳的上升,作为优选的,上述壳体10的腔体侧壁上沿其轴向还设有用于固定第一端盖13的槽体(图中未标示),且第一端盖13上也设置有与槽体相互卡合的卡合件(图中未标示),以便于第一端盖13与壳体10之间通过过盈配合的方式连接,显然,本实施例还可以通过胶连、螺纹连接、卡扣的方式实现连接,而本实施例对此不作具体的限定和说明。

此外,本实施例中的所采用的传动组件不限于上述部件和结构,还可以为实现上述功能的其他结构,本实施例在此就不作一一阐述和说明。

另外,本实施例中的第一端盖13还具有向外凸起的透明部53,以配合插入壳体的视窗口(图中未标示)中,便于用户通过视窗口中的透明部观察刻度螺杆9上升或下降的刻度。

本发明的第三实施例提供了一种医用注射装置,本第三实施例与上述任意一实施例大致相同,其不同之处在于,在上述本实施例中,导向斜面721和导向斜面111均为斜平面。而在本实施例中,导向斜面721和导向斜面111均为弧面,以在能够达到上述实施例中导向斜面为斜平面时所获得的效果,进一步降低插入部从转向槽72滑入导向槽71时产生的磨损。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限定,仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围。

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