CN108379698A - 注射器驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明注射器驱动装置包括壳体，用于将注射器附接于其上；设置在壳体中的驱动件，其可相对于壳体在壳体前端及后端之间位移；连接于壳体及驱动件之间的弹性件，驱动件朝向壳体后端的位移使得弹性件弹性变形，以储存弹性势能，当弹性势能被释放时，弹性件将驱动件向壳体前端移动，推压柱塞，从注射器中排出药液。

Description

注射器驱动装置

技术领域

本发明涉及一种注射器驱动装置。具体地，本发明涉及一种非电动式注射器驱动装置。

背景技术

使用注射器推送药物通过静脉注射(IV)线，通常称为IV推送，由于其益处而为人所知，因为该IV推送提供立即的和可预测的治疗效果。此外，一些药物只能通过静脉被吸收。通常，注射器连接到***静脉内管道端口(Y点)。根据药物的不同，护理人员必须在2到10分钟的时间内持续地推进注射器以排出药液。除了面临工作时间的挑战之外，护理人员必须控制适合于治疗要求的药物剂量及输注时间。

发明内容

本公开实施例允许护理人员或护士通过由弹性件驱动的装置自动地将药物从注射器推进静脉输注管线，该装置通过预先校准，将装满药物的注射器的柱塞在预定的给药时间内，通常为2分钟至10分钟，自动地推进注射器完成药液推进。该装置可以被配置为单次使用的，用后即弃的装置，以便减小对清洁和维护的需要。该装置还便捷且容易操作，允许进行有效的时间和工作管理。

由于其在固定的持续时间内被校准以排出所连接注射器的内容物，所以当药房准备预填充的注射器并将其与合适的设备一起装配时，有机会确保遵守规定的药物注射时间，比如说5分钟。最终将注射器与该装置连接的护士可以在连接到患者之前检查注射器和装置的配对，而不必实际推动注射器。

在所公开的发明中，一个或多个弹性带通过被拉伸而储存势能，利用弹性带的势能释放推进注射器的柱塞进行药物输注。

弹性带及相关组件包含在由壳体形成的腔室内，可移动或可滑动的牵引器或驱动构件固定在该壳体内。牵引器使得当弹性带被牵引到预设位移时，弹性带以固定的伸长率被拉伸。在释放牵引器时，拉伸的弹性带被设置成保持其初始的未拉伸长度，迫使牵引器处于其原始位置或初始位置。牵引器具有与注射器柱塞的端部接触的柱塞座。牵引器沿朝着注射器筒体的方向运动或移动以对柱塞施加所需的力，以将流体内容物从注射器排出。通过弹性带的适当尺寸以及通过在壳体的横向轴线内移动牵引器而实现拉伸或延伸，可以获得在指定持续时间内将流体内容物排出所需的力。

该装置允许根据需要仅在被填充的注射器附接之后才推进注射器柱塞。

在所公开的发明中，对注射器柱塞的推动动作通过断裂牵引器被触发，断裂牵引器使得连接到弹性带组件的驱动部分被释放。没有由注射器的内容物产生的阻力，促动器将以弹射的动力远离牵拉器的邻接部分。对于本领域的任何技术人员来说，促动器部分可以被释放以执行其通过其它构造推动注射器柱塞的功能，例如随后可以通过按压按钮或其它弹簧辅助工具来驱动锁扣或闩锁。

通过使注射器的凸缘与预设在壳体的开口端处的槽分离，可以从注射器移除该装置。

由拉伸的弹性带产生的力大致与其线性延伸长度成比例。本公开的发明独不同于已知的设备，已知的设备中流体注入有每小时几毫升的较慢的预设流速，因此需要在一定范围的流体体积上有可操作的恒定的力分布。

本发明的实施例允许弹性特性、形状、尺寸的组合以累积地产生期望的力分布以推进注射器柱塞。

附图说明

本发明的优选实施方案通过示例，结合以下附图描述，其中：

图1是本发明注射器驱动装置一个实施例的主透视图。

图2是图1的透视图，其中忽略了壳体的一部分，以示出装置的内部结构和部件。

图3是图1的分解透视图。

图4是图1的后视透视图。

图5是图4的透视图。其中忽略了壳体的一部分，以示出装置的内部结构和部件。

图6是当促动器处于第一位置时图1的横截面图。

图7是当促动器处于第二位置时图1的横截面图。

图8是图1的装置的驱动件的透视图。

图9是从另一个角度观看的图8所示驱动件的透视图。

图10是省略驱动件后图4的透视图。

图11是省略弹性带后图4的透视截面图。

图12是图7的后视透视图。

图13是图12的局部放大图。

图14是准备好接收注射器的图1的装置的透视图。

图15是当注射器的柱塞***到装置的壳体中时图1的装置的透视图。

图16A是图1的装置的透视图，示出注射器的柱塞***装置的壳体中并省略壳体的顶部。

图16B是图16A的后视透视图。

图17是图16B的局部截面图。

图18是图16B的截面透视图。

图19是图18的局部放大图。

图20是注射器连接于其上的图1所示装置的透视图，该装置处于可以经由注射器进行输注操作的准备状态。

图21是注射器连接于其上的图1所示装置的透视图，该装置处于输注操作完成之后的状态。

图22是本发明注射器驱动装置另一个实施例的主透视图。

图23是图22的透视图，其中忽略了壳体的一部分，以示出装置的内部结构和部件，其中弹簧处于在驱动件内的卷绕状态。

图24A是图22的主视分解透视图。

图24B是图22的后视分解透视图。

图25是图22的后视透视图。

图26是图25的透视图，其中忽略了壳体的一部分，示出本装置的内部结构和部件，其中弹簧处于经由释放旋钮的旋转动作而释放的状态。

图27是图22的透视图，其中忽略了壳体的一部分，示出本装置的内部结构和部件，其中驱动件位于临近壳体前端的位置。

图28是图22的透视图，其中忽略了壳体的一部分，示出本装置的内部结构和部件，其中驱动件位移至壳体的后端。

图29是图22所示本装置的驱动件滑件的透视图，其中茎杆处于断开之前的状态。

图30是图22所示本装置的驱动件滑件的透视图，其中茎杆处于断开之后的状态。

图31是图25的透视图，示出旋钮的旋转操作。

图32是图31的透视图，其中忽略了上壳体，示出旋钮与壳体的组装结构。

图33是图31的透视图，其中忽略了上壳体，示出驱动件朝向壳体后端位移的状态。

图34A是图33的部分放大截面图，示出驱动件朝向壳体后端位移的状态。

图34B是图33的部分放大截面图，示出驱动件抵达壳体后端，抵接及锁固于旋钮的状态。

图34C是部分放大截面图，示出驱动件锁固于壳体后端的状态。

图35是图22所示装置的透视图，示出该装置处于准备好接收注射器的状态。

图36是图22所示装置的透视图，示出一注射器的柱塞***该装置壳体的状态。

图37A是图22所示装置的透视图，示出一注射器的柱塞***该装置壳体的状态，且忽略壳体上部。

图37B是图37A的后视透视图。

图38是图37B部分放大剖面图，且忽略旋钮。

图39是图37B部分放大剖面图，且示出旋钮。

图40是图39部分放大图。

图41是注射器连接于其上的图22所示装置的透视图，该装置处于可以经由注射器进行输注操作的准备状态。

图42是注射器连接于其上的图22所示装置的透视图，该装置处于输注操作完成之后的状态。

具体实施方式

如图1至21所示，根据一个实施例，注射器驱动装置100包括壳体110、连接到壳体110的驱动件140、以及一个或多个将驱动件140连接到壳体110的弹性件，例如弹性带160。壳体110具有前端102和后端106。前端102具有保持部124，保持部124为适于接收和固定注射器80的凸缘84的构造。壳体110可以包括上部110a和下部110b。在本公开的上下文中，上部110a和下部110b总体上且可互换地称为壳体。

驱动件140具有设置在壳体110中的促动器142、设置在壳体110外部的手柄146，以及连接促动器142和手柄146的茎杆144。茎杆144定位于穿过形成在壳体110后端106的后开口109。

弹性带160具有两个固定部162、164和在两个固定部162、164之间的中间部166。两个固定部162、164通过围绕销状定位件固定于壳体110，并且中间部分166围绕促动器142，以朝向壳体110的前端102推抵促动器142。驱动件140可相对于壳体110在第一位置和第二位置之间移动。当驱动件140处于第一位置时，如图6所示，弹性带160较少被拉伸，以保持促动器142更靠近壳体110的前端102。驱动件140朝向第二位置的位移，例如沿着方向D1，如图7所示，使得弹性带160更多地被拉伸，并且使促动器142向远离壳体110前端102的方向移动。当促动器142处于第二位置时，被拉伸的弹性带160在其中存储弹性势能，施加于促动器142，产生使促动器142朝向壳体110前端102移动的趋势。

如图8和图9所示，驱动件140由例如注射成型的一体配件形成。在促动器142和茎杆144之间形成有颈部143。颈部143与促动器142和茎杆144相比具有相对较低的强度，从而对剪切力和扭矩具有较低的阻力。例如，颈部143可以具有比促动器142和茎杆144的更小的横截面尺寸。因此，颈部143形成弱性可断裂连接，其可以通过茎杆144相对于促动器142的旋转扭转而断开。

茎杆144上形成有一对悬臂145，邻近颈部143，并且朝向促动器142方向伸出。悬臂145可弹性变形，其中自由末端145a可相对于茎杆144弯曲。

在使用中，茎杆144沿方向D1(图11,12)远离壳体110移动，例如，通过使用者握住手柄146沿着方向D1牵引驱动件140，这使促动器142向远离壳体110前端102移动。在沿着方向D1牵引驱动件140的过程中，茎杆144在在壳体110的后端形成的后开口中109滑行。同时，促动器142由于使用者的牵引力而拉伸弹性带160，导致弹性带160发生弹性变形，从而在弹性带160中存储弹性势能。

如图18和19所示，壳体110可以具有沿着壳体110的轴向方向形成在其内表面上的引导件，例如脊1122。促动器142可以具有与脊1122形状和尺寸互补的凹口1422，与脊1122接合，以辅助并导向促动器142的位移。

促动器142向靠近壳体110的后端106的位移使得悬臂145被壳体后开口109推抵而朝向茎杆144向内弯曲变形。当促动器142到达第二位置时，茎杆144被完全拉出壳体110，使得悬臂145穿过后开口109，经由向远离茎杆114的，恢复至初始形状，导致每个悬臂145的自由端145a定位在后开口109的边缘并且抵靠壳体110，因此，茎杆144不会再退回到壳体110中。籍此，促动器142被锁定在第二位置。同时，被拉伸变形的弹性带160沿面向壳体110前端102的方向D2对促动器142施力。

促动器142可以具有邻近茎杆144形成的叶片1412，以抵靠壳体110(110b)，以确保促动器142在到达第二位置时的定位。

如图14和图15所示，当需进行注射操作时，充满液体药物的注射器80的柱塞82沿着轴向D3的方向通过壳体110的前端102处的前开口101***装置100中。注射器筒体86的椭圆形凸缘84旋转以与围绕前开口101的保持部分124对准。当凸缘84与前开口101的边缘接触时，凸缘84沿圆周方向80R旋转定位到保持部124的凹槽124a中，以将注射器80附接到装置100。

壳体110和促动器142的尺寸以如下的方式配置，即使得当柱塞82延伸出筒体86的部分完全容纳在壳体110中时，柱塞的端面82a几乎与促动器142接触或接近，例如其间具有大约0至几毫米的间隙。

注射器80现在准备好连接到患者或已经通过适当的管/导管(未示出)连接，用于输注填充在注射器80中的药物。

为了开始输注，使用者相对于壳体110扭转手柄146，使得茎杆144连同悬臂145一起在颈部143处从促动器142断开，如图20所示。为了茎杆断裂易于操作，壳体110(110b)可以具有形成在其上的肋112，当促动器142处于第二位置(图17)时，肋112与促动器142接合，以防止促动器142在茎杆144的扭转期间旋转。

当茎杆144及悬臂145从促动器142断开时，促动器142被解锁，从而存储在弹性带160中的势能被释放，这又使促动器142与柱塞82抵接。从弹性带160连续释放的势能将促动器142压靠在柱塞82上。然后迫使柱塞82进入筒体86中以将液体药物从注射器80排出，以执行注射，如图21所示。

根据另一实施例，如图22至42所示，注射器驱动装置200包括壳体210，偶接于壳体210的驱动件或卷轴组件220，以及旋钮290，该旋钮290用于将驱动件或卷轴组件220锁固于壳体210及将驱动件或卷轴组件220从壳体210释放。壳体210具有前端202及后端206。前端202具有固持部204，用于将注射器80的凸缘84接收及固定于具有固持部204。壳体210可以包括上部210a和下部210b。在本公开的上下文中，上部210a和下部210b总体上且可互换地称为壳体。壳体210可以包括临近前端202的可移动的翻盖203，，用于覆盖壳体210的前开口201，起到防尘作用。

驱动件或卷轴组件220包括外壳240，偶接于壳体210的滑动件260，形成于滑动件260上且位于外壳240内的芯轴266，连接于壳体210的框架262，以及置于外壳204内的弹性件，例如卷绕弹簧250。可选地，驱动件220可包括可旋转地连接于滑动件260的座片或圆盘230。卷绕弹簧250的内端256固定于芯轴266，卷绕弹簧250的外端254固定于外壳240内侧的卡槽246。旋钮290附接于壳体210的后端206，且可相对于壳体210旋转。滑动件260具有茎秆264，茎秆264具有能够与位于旋钮290内侧的卡钩296锁固的结构。茎秆264穿设于壳体210后端206的后开口209。

装置200可以包括形成于壳体210上的夹子207，用于将装置200夹持于输注管线，使得装置200可以在输注开始、结束及输注过程中保持固定。如果需要，夹子207也可以用于在输注过程中夹进输注管线。夹子207可以一体形成于旋钮290。可替代地，夹子207也可以一体形成于壳体210，或是组装于壳体210或装置200其他部分的独立零件。

如图24A、24B、25及26所示，壳体210内侧表面形成有一个或多个螺线槽218。外壳240的外侧形成有脊248。脊248与螺线槽218啮合，使得外壳240可以相对于壳体210旋转同时沿轴向平移。通过脊248与螺线槽218的啮合，外壳240沿壳体210的轴向208从前端202向后端206的平移，导致外壳240相对于壳体210旋转，从而以弹簧轴258为中心缠紧卷绕弹簧250，并在其中储存弹性势能。

如图29及30所示，在框架262于茎杆264之间形成有颈部263，其具有比茎秆264和框架262低的强度，从而具有较低的抗剪切及扭矩阻力。例如颈部263可具有比茎秆264小的横截面，以此颈部263在框架262和茎秆264之间形成易断开的连接，可通过茎秆264相对于框架262的旋转而断开。

框架262上形成有一对翼部261，卡合于壳体210，防止框架262相对于壳体210的转动，从而加强通过茎秆264施加于颈部263的扭转力。

当装置200处于非使用状态，例如在运输或仓储时，驱动件220可以置于邻近壳体210前端202的位置，在该位置，卷绕弹簧250处于非缠紧或较少缠紧的状态。

在使用时，将驱动件220沿壳体210轴向208朝向后端206平移，在此过程中，外壳240旋转，从而缠紧卷绕弹簧250，以在其中储存弹性势能。当驱动件220抵达壳体210的后端206时，如图33，34A及34B所示，茎秆264被置于穿过壳体210的后开口209，***旋钮290并锁固于管状卡钩296。

如图34C所示，当茎秆264通过使用者沿方向294R旋转旋钮290而从滑动件260断开时，滑动件260即从壳体210解锁。因此，储存于卷绕弹簧250中的弹性势能得以释放。卷绕弹簧250产生关于其卷轴258的扭矩，该扭矩生成周向力F1，沿圆周方向施加于外壳240。由于驱动件220通过脊248与螺线槽218的啮合可移动地偶接于壳体210，周向力F1转换为沿轴向208的轴向力F2。轴向力F2作用于驱动件220，导致驱动件220相对于壳体210平移。换句话说，驱动件220通过卷绕弹簧250的作用产生平移，继而推压附接于壳体210上的注射器的柱塞实现输注操作。

茎秆264上形成有叶片2642并抵接于壳体210(210b)，以确保当滑动件260抵达壳体210的后端206时的定位。

如图35及36所示，当需要执行输注操作时，充满药液的注射器80附接于驱动装置200，注射器的柱塞82通过壳体210前端202的前开口201沿轴向D3设置于壳体210内。柱塞82沿轴向D3向壳体210内的进一步延伸推压驱动件220，并将驱动件220沿轴向D3推向壳体210的后端206。

注射器桶体86大致长圆形的凸缘84通过旋转与壳体前开口201的保持部224对齐。当凸缘84接触前开口201的边缘时，凸缘84通过沿圆周方向80R的旋转定位于保持部224的卡槽204a内，从而将注射器80固定于驱动装置200。

壳体210及驱动件220的尺寸如此设置，使得当柱塞82被完全接收于壳体210内时，驱动件220位于壳体后端206并卡固于旋钮290，且与柱塞82抵接。注射器80即准备好进行输注。

当启动输注时，使用者沿方向294R相对于壳体210转动旋钮290将茎杆262从颈部263断开，使得外壳240，卷绕弹簧250及框架262从茎秆264分离。形成于框架262上的翼部267与形成于壳体210内壁上的槽218卡合，以防止框架262在茎秆264转动过程中随之旋转。

当茎秆264断开后，外壳260从壳体210解锁，使得储存于卷绕弹簧250的弹性势能释放，从而驱动外壳260将柱塞82向桶体82内推进，从注射器80内排出药液，完成输注。

虽然已经结合附图示出了本发明的实施例并且在前面的详细描述中进行了描述，但是应当理解的是，本发明不限于所公开的实施例。因此，本发明应被理解为能够进行多种重新布置、修改和替换而不脱离如所附权利要求所阐述和定义的本发明的创意构思。

Claims (10)

1.一种注射器驱动装置，其特征在于，包括：

壳体，用于将注射器附接于其上，所述壳体具有一前端，一后端及位于所述前端及后端之间的收纳仓，所述收纳仓用于接收注射器的柱塞；

设置在所述壳体中的驱动件，所述驱动件可相对于所述壳体在所述前端机后端之间位移；

连接于所述壳体及所述驱动件之间的弹性件：

其中所述驱动件朝向所述后端的位移使得所述弹性件弹性变形，以在弹性件中储存弹性势能：

当所述弹性势能被释放时，所述弹性件将所述驱动件向所述前端移动，推压注射柱塞，从注射器中排出药液。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括锁定件，已将所述驱动件固定于所述壳体后端。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，其中所述锁定件与所述壳体卡固，将所述驱动件固定于所述壳体后端。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述锁定件与所述驱动件一体化连接。。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，其中所述锁定件可从所述驱动构件断开，以释放所述驱动件。

6.根据权利要求5，其特征在于，还包括位于所述锁定键及驱动件之间的颈部，其中所述锁定件可在所述颈部从驱动件断开。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性件为弹性带，其具有偶接于所述壳体的第一端及抵接于所述驱动件的第二端，其中，所述驱动件朝向所述壳体后端的位移拉伸所述弹性带以储存弹性势能于弹性带中，当所述弹性势能被释放时，所述弹性带收缩带动所述驱动件朝向所述壳体前端位移，以推压柱塞从注射器中排出药液。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动件包括偶接于所述壳体的外壳及可旋转地连接于所述外壳的滑动件，所述弹性件为卷绕弹簧，所述卷绕弹簧具有连接于所述滑动件的内端及连接于所述外壳的外端，其中所述滑动件沿轴向朝向所述壳体后端的平移使得所述外壳相对于所述壳体旋转，以缠紧所述卷绕弹簧并储存弹性势能于其中，当所述弹性势能被释放时，所述卷绕弹簧展开以将所述外壳向所述壳体前端移动并推压注射器柱塞。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括可移动地偶接于所述外壳的座件，用于接收所述注射器柱塞于其上。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述卷绕弹簧关于一中心线缠紧及展开，其中所述中心线与所述滑动件平移方向平行。