[发明专利]一种无针注射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种无针注射器，属于医疗器械领域。

背景技术

将药液以高速高压射流迅速穿透皮肤而完成注射的技术称为无针注射。相对于传统的针刺注射，无针注射极大地减轻了病人的恐惧感和疼痛感，因而近一时期来得到了较快发展。但是，现有的无针注射器一般都是弹簧蓄能机械式结构。这种弹簧蓄能机械式无针注射器在使用过程中需要人工复位，不适合连续注射，不仅操作不方便，效率低，噪音大，而且医护人员劳动强度大。此外，一个规格的注射器，其注射力是一定的，没有调节功能。弹簧蓄能机械式无针注射器的上述缺点，极大制约了其在医疗行业的推广应用。

针对上述问题，出现了电磁式无针注射器。如中国发明专利申请CN101455868A公开了一种电磁式无针注射器，包括壳体和手柄，在壳体内设有击发线圈和回程线圈，击发线圈和回程线圈设在线圈支架上，击发线圈和回程线圈之间设有隔离圈，击发线圈和回程线圈与线圈支架之间设有导磁体，线圈支架内设有撞针，壳体出口内设有内螺丝，手柄内设有电子线路，手柄上设有开关。使用时将药液抽到安瓿内，再将安瓿装到壳体出口内的内螺丝上，然后将安瓿的注射孔对准所需注射的部位，按动开关即可完成一次注射。其工作原理是给击发线圈送入经调整后的脉冲电压，线圈得电产生磁场，推动撞针向前冲击，将药液射出；接着将脉冲电压送入回程线圈，线圈得电产生磁场将撞针吸回原位，这样即可周而复始按指令工作。

然而，上述电磁式无针注射器存在如下问题：(1) 由于器体内设有击发线圈和回程线圈，结构比较复杂，体积大，成本较高；(2) 撞针亦即冲击衔铁所受的驱动力，只是击发线圈的电磁驱力，因而冲击起始阶段撞针的加速度小，造成冲击时的冲量相对较小，这势必造成须要加大击发线圈的尺寸规格；(3) 撞针亦即冲击衔铁对安瓿活塞的冲击力是固定的，不能适应皮肤强度差别较大的注射，如成人与儿童。

以上缺陷，造成上述电磁式无针注射器难以推广应用。

综上所述，开发一种相对体积小，结构简单，能适应不同皮肤强度的无针注射器，具有积极的现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种体积小，结构简单，能适应不同皮肤强度的电磁无针注射器。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种无针注射器，包括电气控制部分和冲击注射装置，所述冲击注射装置包括轭铁、固设于轭铁两端的前端盖和后端盖、固设于轭铁内的电磁线圈；所述前、后端盖与电磁线圈所包围形成的容腔内设有冲击衔铁；所述后端盖上固定设有永磁铁，所述前端盖上设有无针安瓿组件。

进一步的技术方案，所述电磁线圈具有至少2个绕组，且绕组的方向相同而电磁驱动力不同。

优选的，所述永磁铁的最大磁场强度，与所述电磁线圈所能够产生的最大磁场强度相等。

对所述电磁线圈交替通入正向电流和反向电流。正向电流的电磁场，对所述冲击衔铁施加向前的电磁驱力，并使所述冲击衔铁磁化后，其后端的极性与永磁铁前端的极性相同，形成斥力。因此，当正向电流励磁时，冲击衔铁除了受到电磁线圈产生的电磁驱力外，还受到永磁铁的排斥力。在这2个力的合力的作用下，冲击衔铁加速向前运动，其前端撞击无针安瓿组件的活塞杆，实现药液的注射。反向电流的电磁场，对所述冲击衔铁施加向后的电磁驱力，并使所述冲击衔铁后端的极性与永磁铁前端的极性相反，形成吸力，从而驱动冲击衔铁向后运动实现复位。

本发明的工作过程和受力分析如下所述：

在非运行状态时，电磁线圈不通电，冲击衔铁不呈现磁性，冲击衔铁被永磁铁吸附在后端位置。

设永磁铁前端为S极，后端为N极；当电控系统对电磁线圈通以正向励磁电流时，设定冲击衔铁受到电磁线圈所施加的电磁驱动力方向向前，冲击衔铁被磁化为后端为S极，前端为N极；此时，冲击衔铁受到电磁线圈所施加的电磁驱动力F_电磁和永磁铁的排斥力F_永磁，在上述2种力的共同作用下，冲击衔铁将以较大的加速度向前运动产生冲击力，以整体动能转化为对无针安瓿组件活塞杆的冲量，完成药液的注射。

冲击衔铁与无针安瓿组件活塞杆相接触的一瞬间，无针安瓿组件活塞杆所受到的冲击力为：

F_冲击=F_电磁+F_永磁+F_动能

注意，此时F_永磁已经减弱，主要转化为F_动能。