一种无针注射器锁紧机构和无针注射器的制作方法

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种无针注射器锁紧机构和无针注射器。

背景技术

无针注射技术是指在进行药物注射时不借助针头，而驱动液体药物以超细、高速、直线喷出高压射流的方式直接进入机体组织，从而解决了传统注射由于针头刺入机体而带来的一系列问题。无针注射技术的实现依靠的是无针注射器，无针注射器主要由推动器和药管组成。其中，药管由药管壳体、活塞和活塞杆组成。其工作方法是：推动器施加外力给活塞杆，活塞杆受力后，通过活塞将药液从药管壳体中推出，形成射流而进入人体内。

在注射器使用过程中，需要使用转轮调节取药量，药量调节完毕必须锁紧转轮，防止药管进入空气或者挤出药液。图1和图2分别示出了现有用于无针注射器的锁紧机构在释放状态和锁紧状态时的结构示意图，活塞杆130上设置有转轮120，在转轮120旁设置有可滑动的齿块111以及与齿块111相连的滑块110，在齿块111的内侧以及转轮120外侧设置有相互配合的齿结构；以图1为观察视角，拨动滑块110以驱动齿块111向右移动，使齿块111与转轮120的齿结构相啮合，以实现对转轮120的锁紧。

现有技术的锁紧机构中，齿块上的齿结构角度固定，因此可能需要微调转轮的角度以使二者啮合；在这一微调的过程中会引起活塞在药管内窜动，可能造成药剂量的变化或者空气进入，引发一系列的安全问题或影响注射效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种无针注射器锁紧机构和无针注射器，能够实现对活塞杆的平滑锁紧，从而提升无针注射器的安全性和使用效果。

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种无针注射器锁紧机构，包括滑块、活动轴和锁紧件；所述活动轴上设置有齿轮，所述齿轮与注射器活塞杆上设置的、表面具有齿结构的转轮啮合；所述滑块用于带动所述活动轴沿其轴向移动；当所述活动轴移动至与所述锁紧件配合时，所述锁紧件用于限制所述活动轴转动。

本实施例中，由于活动轴的齿轮与转轮齿结构始终保持啮合，因此在对活动轴进行锁定的过程中，不会引起转轮角度的变化，从而实现对活塞杆的平滑锁紧，提升无针注射器的安全性和使用效果。

可选的，所述活动轴包括锁紧段和释放段，所述锁紧段的直径大于所述释放段的直径；当所述锁紧段与所述锁紧件配合时，所述锁紧件用于固定所述锁紧段以限制所述活动轴转动。

可选的，所述活动轴包括至少二个锁紧段，所述锁紧件为与所述锁紧段对应且同轴设置的单向轴承，所述活动轴套装于所述单向轴承内；所述锁紧段的直径与所述单向轴承的内径相同，至少一个所述单向轴承与其他所述单向轴承反向设置。

在本实施例中，利用至少两个反向设置的单向轴承来限制活动轴的转动。由于单向轴承具有标准的内径，相对于其他的固定方式而言更便于活动轴的加工；此外，由于单向轴承的结构特点，可以使锁紧段易于与单向轴承配合，使得操作更加顺畅。

可选的，所述锁紧件为至少一个环套；所述环套中部设置有锥形孔，所述锥形孔的最小直径不小于所述释放段的直径，所述锥形孔的最大直径不大于所述锁紧段的直径；所述活动轴套装于所述环套内。

在本实施例中，利用设置有锥形孔的环套实现对活动轴的锁紧。由于是利用环套和活动轴的弹性形变形成的摩擦力阻止活动轴转动，因此对于设计尺寸的要求较低，易于加工。

可选的，所述锁紧段和释放段之间设置有锥形的过渡段。通过设置过渡段，可以保证活动轴顺畅地移动，避免锁紧段与锁紧件发生碰撞而造成损伤，影响锁定效果。

可选的，所述锁紧段呈锥形，且所述锁紧段靠近与其对应的锁紧件的一端的直径小于所述锁紧段远离与其对应的锁紧件的另一端的直径。

可选的，所述锁紧机构还包括定位结构，所述定位结构用于在所述锁紧段与所述锁紧件配合时，限制所述活动轴沿轴向移动。为了避免活动轴在震动时从锁紧机构中脱出，本实施例进一步设置了定位结构来限制活动轴的轴向移动。

可选的，所述定位机构包括定位珠和与所述定位珠形状配合的定位槽；其中，所述定位珠设置于所述活动轴侧面，所述定位槽设置于所述活动轴的运动空间旁；或者，所述定位槽设置于所述活动轴侧面，所述定位珠设置于所述活动轴的运动空间旁。

此外，本发明还提供一种无针注射器，该无针注射器包括上述任一实施例中的注射器锁紧机构。

上述的非惯用的可选方式所具有的进一步效果将在下文中结合具体实施方式加以说明。

附图说明

附图用于更好地理解本发明，不构成对本发明的不当限定。其中：

图1是现有用于无针注射器的锁紧机构在释放状态的结构示意图；

图2是现有用于无针注射器的锁紧机构在锁紧状态的结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的无针注射器锁紧机构在释放状态的结构示意图；

图4是本发明第一实施例提供的无针注射器锁紧机构在锁紧状态的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的无针注射器锁紧机构中活动轴的结构示意图；

图6是本发明第二实施例提供的无针注射器锁紧机构在释放状态的结构示意图；

图7是本发明第二实施例提供的无针注射器锁紧机构在锁紧状态的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的示范性实施例做出说明，其中包括本发明实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本发明的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

第一实施例

在本实施例中，通过变径的活动轴与一对反向设置的单向轴承配合以实现对活塞杆的锁紧。图3是本发明第一实施例提供的无针注射器锁紧机构在释放状态的结构示意图；图4是本发明第一实施例提供的无针注射器锁紧机构在锁紧状态的结构示意图。

如图所示，本实施例中的无针注射器包括滑块210、活动轴220、第一单向轴承231和第二单向轴承232。活动轴220设置于活塞杆240旁，并保持与活塞杆240外固定套装的转轮241轴向平行，在活动轴220的两端的固定孔中预留一定空间，使活动轴220可以沿其轴向移动。活动轴220上设置有齿轮221，转轮241外表面设置有齿结构，且在活动轴220沿其轴向往返移动的过程中，齿轮221与转轮241始终保持啮合状态。滑块210靠近活动轴220的一侧设置有可容纳齿轮221的凹槽211，故当滑块210移动时，会带动活动轴220沿其轴向运动，且滑块210不会阻碍活动轴220的转动。

图5是本发明实施例提供的无针注射器锁紧机构中活动轴的结构示意图。如图所示，活动轴220为一变直径轴，其包括两组释放段223和两组锁紧段222，释放段223的直径a小于锁紧段222的直径b。一释放段223与一锁紧段222为一组，相邻设置，二者之间还设置有变直径的过渡段224，使活动轴220的直径在释放段223和锁紧段222间平滑变化；两组释放段223和锁紧段222中，释放段223和锁紧段222的设置顺序相同，且两组释放段223和锁紧段222之间设置有齿轮221，从而使活动轴220具备例如“释放段-锁紧段-齿轮-释放段-锁紧段”的结构。

活动轴220套装于两单向轴承内，锁紧段222的直径恰好与单向轴承的内径配合；两单向轴承反向设置，并且，两个单向轴承之间的距离满足：当活动轴220沿其轴向运动时，活动轴220上的两个锁紧段222同步进入两个单向轴承中或同步脱离。

在图3所示状态下，第一单向轴承231和第二单向轴承232同轴固定于活动轴220旁，两个释放段223分别位于第一单向轴承231和第二单向轴承232内，由于释放段223的直径较小，无法与单向轴承配合，因此该状态下的活动轴220仍然可以自由转动，从而不会限制转轮241的转动；向右拨动滑块210，带动活动轴220向右移动，使两个锁紧段222分别进入第一单向轴承231和第二单向轴承232内并与二者配合，转至图4所示状态，由于第一单向轴承231和第二单向轴承232的方向相反，因此二者结合可以阻止活动轴220向任意方向转动，实现锁紧功能。并且，由于在活动轴220运动的过程中，齿轮221始终与转轮241保持啮合，避免了锁紧时转轮241发生额外转动，从而保证了药液剂量准确且不会有空气进入。

应当理解，本实施例中的活动轴、第一单向轴承、第二单向轴承的数量以及排列方式仅为示例。只要设置有至少两个单向轴承，且其中至少一个单向轴承与其他单向轴承的方向相反，并以变径的活动轴来与这些单向轴承配合，即可达到与上述实施例相同或者相近的锁紧效果。此外，活动轴上齿轮的位置也是可以变化的，例如还可以设置在靠近活动轴两端处，只要能够保证在活动轴沿其轴向运动时既能够保持轴线稳定，又可以实现与单向轴承的配合和从单向轴承退出即可。因此，由于具备相同的设计要素和设计思路，这些变化以及其他未提到的变化也应当包含在本发明的保护范围之内。

第二实施例

在本实施例中，通过变径的活动轴与环套配合以实现对活塞杆的锁紧。图6是本发明第二实施例提供的无针注射器锁紧机构在释放状态的结构示意图；图7是本发明第二实施例提供的无针注射器锁紧机构在锁紧状态的结构示意图。

如图所示，在前一实施例的基础上，本实施例没有采用单向轴承231和232，而是将它们替换为两个中部开有锥形孔的环套233；环套233上锥形孔的最大直径不大于活动轴220的锁紧段222的直径，且该锥形孔的最小直径不小于释放段223的直径。因此，如图5所示，当释放段223与环套233配合时活动轴220可以自由转动；如图6所示，当锁紧段222和环套233配合后，二者相互挤压形变，利用材料之间的弹力和摩擦力实现锁紧。

由于配合方式的差异，本实施例中环套233对锁紧段222的锁定效果略逊于第一实施例中单向轴承对锁紧段222的锁定效果；在强烈震动的影响下，锁紧段222有可能从环套233中滑脱。为了解决这一问题，本实施例中在一个锁紧段222上设置有环绕其一周的定位槽252，并在与该锁紧段222对应的环套233的锥形孔内设置有一定位珠251；当锁紧段222移动至与环套233配合时，定位珠251与定位槽252相卡合，从而阻止活动轴220发生轴向运动，避免了锁紧段222从环套233中轻易滑脱，提高锁定的稳定性。

本实施例中锁紧段222可以为等直径设计，也可以为变直径设计；在采用变直径设计时，其与环套233的接触面积可以更大，能够起到更加稳固的锁紧效果。

在本实施例中，环套还可以替换为其他利用弹性形变向活动轴施加摩擦力以实现锁定的结构，例如卡爪等。释放段、锁紧段和环套也可以设置一组或者2组以上。定位珠和定位槽也可以设置在其他位置，且二者的位置也可以交换，即将定位珠设置在活动轴上，而将定位槽开设在锥形孔的表面。因此，由于具备相同的设计要素和设计思路，这些变化以及其他未提到的变化也应当包含在本发明的保护范围之内。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。