一種氣動無針注射器的制作方法

技術領域

本發明屬于醫療器械領域，具體來說，涉及一種氣動無針注射器。

背景技術：

注射器從正式用于醫學到現在已有300多年的歷史。傳統的注射器曾給人類帶來了許多便利，但隨著人類自身生活水平的提高，其自身存在一些問題，如易造成傳染病傳播、針頭感染、共用針頭、疼痛、長期注射會產生皮下結節等不利因素。國外報道顯示，在美國440萬的醫務人員中，每年因針頭或者醫療銳器刺傷的人數達80萬，護士每年發生的針刺傷達80~100萬次；我國的情況也不容樂觀：由于不安全注射導致的傳染病例日益增長，造成直接經濟損失數不勝數，而且87.5%的護士有注射銳器刺傷經歷。同時，糖尿病患者需要定期補充胰島素以降低血糖，注射無疑是最好的方式，而由于注射頻繁，肌肉注射容易產生炎癥、過敏、肌肉萎縮等不良反應。安全注射一直是全世界關注的社會問題，在發展中國家，每年兒童接受55億次注射，其中10%的免疫注射是不安全的。我國每年包括免疫接種在內的各種注射約為30億次，有些地區存在不經消毒重復使用的注射器和針頭、一次性注射器使用后回流市場的現象。

現今市場上已有的氣動無針注射器結構復雜，造價高昂，限制了氣動無針注射器的普及。

技術實現要素：

技術問題：本發明提供一種結構簡單，具有自動吸藥和劑量調節功能的氣動無針注射器。

技術方案：本發明的氣動無針注射器，包括劑量調節組件、殼體組件、活塞組件、藥瓶組件、控制閥組件、針筒組件。

劑量調節組件包括劑量調節管、磁鐵、過氣蓋、單向閥、橡膠套、端蓋、調節旋鈕、固定螺絲。劑量調節管密封圈、過氣蓋密封圈。劑量調節管的大端位于內殼體中的活塞腔中。過氣蓋固定安裝在劑量調節管大端的內腔中，過氣蓋密封圈位于劑量調節管大端的內腔和過氣蓋之間的槽中。磁鐵固定安裝在過氣蓋一端的槽中，端面與過氣蓋的端面平齊。單向閥的一端通過螺紋固定連接在過氣蓋另一端的螺紋孔中。橡膠套套在單向閥的另一端。兩個劑量調節管密封圈分別套在劑量調節管的槽中。端蓋通過螺紋和內殼體固定連接，劑量調節管的小端通過螺紋和端蓋連接。調節旋鈕套在劑量調節管的小端，并通過固定螺絲將調節旋鈕和劑量調節管固定連接。

針筒組件包括擰緊螺母、針筒、進水閥蓋、進水閥芯、進水閥芯彈簧、進水閥座密封圈、進水閥芯密封圈、進水閥蓋密封圈、進水閥座、噴嘴密封圈、噴嘴、出水閥芯彈簧、出水閥芯密封圈、出水閥芯。針筒一端插在內殼體一端的槽中，并通過擰緊螺母將針筒和內殼體固定連接。出水閥芯位于針筒一端的腔體中，出水閥芯密封圈套在出水閥芯外部。噴嘴通過螺紋和針筒固定連接。噴嘴密封圈位于噴嘴和針筒之間的槽中。閥芯彈簧的一端位于噴嘴中，另一端與出水閥芯相貼，在閥芯彈簧作用下，出水閥芯密封圈與針筒密封斜面緊貼在一起。進水閥座通過螺紋和針筒固定連接。進水閥座密封圈位于進水閥座和針筒之間的槽中。進水閥蓋通過螺紋和進水閥座固定連接。進水閥蓋密封圈位于進水閥蓋和進水閥座之間的槽中。進水閥芯密封圈套在進水閥芯外部。進水閥芯和進水閥芯彈簧位于進水閥蓋和進水閥座之間的空腔中。進水閥芯彈簧一端與進水閥芯相貼，另一端與進水閥座相貼。在進水閥芯彈簧作用下，進水閥芯密封圈緊貼在進水閥蓋的密封斜面上。

活塞組件包括活塞、柱塞、活塞頭密封圈、活塞密封圈、活塞桿密封圈、柱塞密封圈。柱塞密封圈套在柱塞一端的槽中。活塞桿密封圈套在活塞活塞桿端的槽中。活塞密封圈套在活塞端的槽中。活塞頭密封圈套在活塞頭部的槽中。活塞上設置有柱塞卡槽，柱塞的端部從柱塞卡槽插入后，與活塞同軸。柱塞安裝有柱塞密封圈的一端位于針筒的藥液腔中。活塞的一端位于活塞腔中，與劑量調節管相鄰。另一端位于位于活塞桿腔中。活塞可沿著活塞腔的軸線方向運動。活塞可帶著柱塞共同運動。

控制閥組件包括閥管、控制閥、連桿、扳機、連桿銷、控制閥彈簧、閥蓋密封圈、控制閥密封圈。閥管固定安裝在閥腔中。閥蓋密封圈位于閥管和閥腔之間的槽中。控制閥密封圈套在控制閥上。控制閥位于閥管內部的空腔中，并能夠沿著閥管的軸線方向移動。控制閥彈簧位于閥管中，一端與控制閥的端面相貼，另一端與左殼體和右殼體的內部凸臺相貼。

本發明中，殼體組件包括內殼體、左殼體、右殼體、進氣嘴、氣管、連接氣嘴、螺釘。左殼體和右殼體將內殼體包裹在內部，螺釘將左殼體和右殼體固定連接在一起。進氣嘴通過螺紋和內殼體的進氣口固定連接。連接氣嘴卡在左殼體和右殼體之間的孔中，一端位于左殼體和右殼體的內部，另一端位于左殼體和右殼體的外部。氣管的一端與進氣嘴固定連接，另一端與連接氣嘴固定連接。

本發明中，扳機上的兩個旋轉突起同軸，分別位于左殼體的左旋轉槽和右殼體的右旋轉槽中。扳機能夠繞旋轉突起的軸線轉動。連桿的兩端分別通過連桿銷與扳機和控制閥鉸接。扣動扳機時，控制閥能夠沿著閥管的軸線方向運動。

本發明中，藥瓶組件包括儲藥瓶、藥瓶架、輸液管、螺釘。利用螺釘將藥瓶架與左殼體和右殼體固定連接。儲藥瓶套在藥瓶架上。輸液管的一端插在儲藥瓶口部，另一端接在進水閥蓋上。

有益效果：與現有技術相比，本發明具有以下優點：

1、市場上現有的氣動無針注射器采用整體的殼體結構，加工制造困難，質量重。而本發明中的氣動無針注射器采用內殼體和左右外殼體結合的方案，將絕大多數運動部件安裝在金屬的內殼體中，既保證了注射器的強度和壽命要求，又降低了注射器的重量；

2、現有的氣動無針注射器中的活塞上一般安裝有尺寸較大的磁鐵，不僅增加了整個注射器的質量，且不同磁鐵力的差異會造成產品性能的不穩定。本發明中采用密封圈配合小磁鐵的方案，降低了對磁鐵吸力的依賴，不僅增加了產品的穩定性，還減輕了注射器的質量；

3、現有的氣動無針注射器中，活塞和柱塞采用彈性元件連接，彈性元件不僅加工制造困難，且更易損壞。本發明中的活塞采用卡槽結構連接柱塞，結構簡單，更易加工，而且更加方便拆卸下來消毒；

4、現有的氣動無針注射器采用普通醫用一次性注射器作為儲藥裝置，在將藥液從藥瓶中轉移至醫用一次性注射器中時，若操作不當，容易造成藥液污染。本發明中

采用現成的藥瓶裝藥，配合輸液管進行藥液的輸送，避免了使用醫用一次性注射器吸藥的過程，使用更加方便，安全；

5、現有的氣動無針注射器采用單手指扣扳機，在對大規模養殖場進行疫苗注射時，但手指扣扳機很容易造成人員疲勞。本發明中采用長扳機結構，可雙手指扣扳機，可降低大批量注射時手指的疲勞感。

附圖說明

圖1為本發明的注射器結構；

圖2為劑量調節組件結構圖；

圖3為殼體組件結構圖；

圖4為活塞組件結構圖；

圖5為活塞安裝示意圖；

圖6為藥瓶組件結構圖；

圖7為控制閥組件結構圖；

圖8為圖1中的A-A剖視圖；

圖9為針筒組件結構圖；

圖10為吸滿藥液后的注射器結構圖；

圖11為扣下扳機注射結束后注射器結構圖；

圖12為氣動無針注射器外觀圖。

圖中有：劑量調節組件1、劑量調節管1-1、劑量調節管過氣孔1-1-1、磁鐵1-2、過氣蓋1-3、過氣蓋孔1-3-1、單向閥1-4、橡膠套1-5、端蓋1-6、調節旋鈕1-7、固定螺絲1-8、殼體組件2、殼體2-1、前腔氣孔2-1-1、后腔氣孔2-1-2、活塞腔2-1-3、活塞桿腔2-1-4、閥腔2-1-5、左殼體2-2、左旋轉槽2-2-1、排氣孔2-2-2、右殼體2-3、右旋轉槽2-3-1進氣嘴2-4、氣管2-5、連接氣嘴2-6、螺釘2-7、活塞組件3、活塞3-1、柱塞卡槽3-1-1、柱塞3-2、活塞頭密封圈3-3、活塞密封圈3-4、活塞桿密封圈3-5、柱塞密封圈3-6、藥瓶組件4、儲藥瓶4-1、藥瓶架4-2、輸液管4-3、螺釘2-7、控制閥組件5、閥管5-1、閥管前孔5-1-1、閥管中孔5-1-2、閥管后孔5-1-3、控制閥5-2、連桿5-3、扳機5-4、旋轉突起5-4-1、連桿銷5-5、控制閥彈簧5-6、閥蓋密封圈5-7、控制閥密封圈5-8、針筒組件6、擰緊螺母6-1、針筒6-2、針筒密封斜面6-2-2、藥液腔6-2-1、進水閥蓋6-3、密封斜面6-3-1、進水閥芯6-4、進水閥芯彈簧6-5、進水閥座密封圈6-6、進水閥芯密封圈6-7、進水閥蓋密封圈6-8、進水閥座6-9、噴嘴密封圈6-10、噴嘴6-11、噴嘴孔6-11-1、出水閥芯彈簧6-12、出水閥芯密封圈6-13、出水閥芯6-14。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細的說明。

如圖1至圖10所示，設計了一種氣動無針注射器的結構。包括劑量調節管1-1、劑量調節管過氣孔1-1-1、磁鐵1-2、過氣蓋1-3、過氣蓋孔1-3-1、單向閥1-4、橡膠套1-5、端蓋1-6、調節旋鈕1-7、固定螺絲1-8、殼體2-1、前腔氣孔2-1-1、后腔氣孔2-1-2、活塞腔2-1-3、活塞桿腔2-1-4、閥腔2-1-5、左殼體2-2、左旋轉槽2-2-1、排氣孔2-2-2、右殼體2-3、右旋轉槽2-3-1進氣嘴2-4、氣管2-5、連接氣嘴2-6、螺釘2-7、活塞3-1、柱塞卡槽3-1-1、柱塞3-2、活塞頭密封圈3-3、活塞密封圈3-4、活塞桿密封圈3-5、柱塞密封圈3-6、儲藥瓶4-1、藥瓶架4-2、輸液管4-3、螺釘2-7、閥管5-1、閥管前孔5-1-1、閥管中孔5-1-2、閥管后孔5-1-3、控制閥5-2、連桿5-3、扳機5-4、旋轉突起5-4-1、連桿銷5-5、控制閥彈簧5-6、閥蓋密封圈5-7、控制閥密封圈5-8、擰緊螺母6-1、針筒6-2、藥液腔6-2-1、針筒密封斜面6-2-2、進水閥蓋6-3、密封斜面6-3-1、進水閥芯6-4、進水閥芯彈簧6-5、進水閥座密封圈6-6、進水閥芯密封圈6-7、進水閥蓋密封圈6-8、進水閥座6-9、噴嘴密封圈6-10、噴嘴6-11、噴嘴孔6-11-1、出水閥芯彈簧6-12、出水閥芯密封圈6-13、出水閥芯6-14。

如圖1所示，針筒6-2一端插在內殼體2-1一端的槽中，并通過擰緊螺母6-1將針筒6-2和內殼體2-1固定連接。如圖9所示，出水閥芯6-14位于針筒6-2一端的腔體中，出水閥芯密封圈6-13套在出水閥芯6-14上。噴嘴6-11上設置有噴嘴孔6-11-1，噴嘴6-11通過螺紋和針筒6-2固定連接。噴嘴密封圈6-10位于噴嘴6-11和針筒6-2之間的槽中。閥芯彈簧6-12的一端位于噴嘴6-11中，另一端與出水閥芯6-14相貼，在閥芯彈簧6-12作用下，出水閥芯密封圈6-13與針筒密封斜面6-2-2緊貼在一起。進水閥座6-9通過螺紋和針筒6-2固定連接。進水閥座密封圈6-6位于進水閥座6-9和針筒6-2之間的槽中。進水閥蓋6-3通過螺紋和進水閥座6-9固定連接。進水閥蓋密封圈6-8位于進水閥蓋6-3和進水閥座6-9之間的槽中。進水閥芯密封圈6-7套在進水閥芯6-4上。進水閥芯6-4和進水閥芯彈簧6-5位于進水閥蓋6-3和進水閥座6-9之間的空腔中。進水閥芯彈簧6-5一端與進水閥芯6-4相貼，另一端與進水閥座6-9相貼。在進水閥芯彈簧6-5作用下，進水閥芯密封圈6-7緊貼在進水閥蓋6-3的密封斜面6-3-1上。

如圖5所示，活塞3-1上設置有柱塞卡槽3-1-1，柱塞3-2的端部沿著圖示箭頭方向從柱塞卡槽3-1-1插入后，與活塞3-1同軸。如圖4所示，柱塞密封圈3-6套在柱塞3-1一端的槽中。活塞桿密封圈3-5套在活塞3-1活塞桿端的槽中。活塞密封圈3-4套在活塞端的槽中。活塞頭密封圈3-3套在活塞頭部的槽中。如圖1所示，柱塞3-2安裝有柱塞密封圈3-6的一端位于針筒6-2的藥液腔6-2-1中。活塞3-1的一端位于活塞腔2-1-3中，與劑量調節管1-1相鄰。另一端位于位于活塞桿腔2-1-4中。活塞3-1在氣體的作用下可沿著活塞腔2-1-3的軸線方向運動。

如圖2所示，過氣蓋1-3固定安裝在劑量調節管1-1大端的內腔中，過氣蓋密封圈1-10位于劑量調節管1-1大端的內腔和過氣蓋1-3之間的槽中。磁鐵1-2固定安裝在過氣蓋1-3一端的槽中，端面與過氣蓋1-3的端面平齊。單向閥1-4的一端通過螺紋固定連接在過氣蓋1-3另一端的螺紋孔中。橡膠套1-5套在單向閥1-4的另一端。兩個劑量調節管密封圈1-9分別套在劑量調節管1-1的槽中。劑量調節管1-1的小端通過螺紋和端蓋1-6連接。調節旋鈕1-7套在劑量調節管1-1的小端，并通過固定螺絲1-8將調節旋鈕1-7和劑量調節管1-1固定連接。如圖1所示，劑量調節管1-1的大端位于內殼體2-1中的活塞腔2-1-3中。端蓋1-6通過螺紋和內殼體2-1固定連接。調節劑量時，通過旋轉調節旋鈕1-7，帶動劑量調節管1-1一起旋轉，劑量調節管1-1會產生一定的軸向位移，就可以調節活塞3-1吸藥后的軸向位置，從而調節吸取藥液的量，達到劑量調節的目的。

如圖1和圖7所示，閥管5-1固定安裝在閥腔2-1-5中。閥蓋密封圈5-7位于閥管5-1和閥腔2-1-5之間的槽中。控制閥密封圈5-8套在控制閥5-2上。控制閥5-2位于閥管5-1內部的空腔中，并能夠沿著閥管5-1的軸線方向移動。控制閥彈簧5-6位于閥管5-1中，一端與控制閥5-2的端面相貼，另一端與左殼體2-2和右殼體2-3的內部凸臺相貼。如圖1和圖8所示，扳機5-4上的兩個旋轉突起5-4-1同軸，分別位于左殼體2-2的左旋轉槽2-2-1和右殼體2-3的右旋轉槽2-3-1中。扳機5-4能夠繞旋轉突起5-4-1的軸線轉動。連桿5-3的兩端分別通過連桿銷5-5與扳機5-4和控制閥5-2鉸接。扣動扳機5-4時，在連桿5-3的帶動下，控制閥5-2能夠沿著閥管5-1的軸線方向向壓縮控制閥彈簧5-6的方向運動。松開扳機5-4，在控制閥彈簧5-6作用下，扳機5-4和控制閥5-2復位。

如圖1和圖3所示，左殼體2-2和右殼體2-3將內殼體2-1包裹在內部，螺釘2-7將左殼體2-2和右殼體2-3固定連接在一起。進氣嘴2-4通過螺紋和內殼體2-1的進氣口固定連接。連接氣嘴2-6卡在左殼體2-2和右殼體2-3之間的孔中，一端位于左殼體2-2和右殼體2-3的內部，另一端位于左殼體2-2和右殼體2-3的外部，用以連接氣源。氣管2-5的一端與進氣嘴2-4固定連接，另一端與連接氣嘴2-6固定連接。

如圖1和圖6所示，利用螺釘2-7將藥瓶架4-2與左殼體2-2和右殼體2-3固定連接。儲藥瓶4-1套在藥瓶架4-2上。輸液管4-3的一端插在儲藥瓶4-1口部，另一端接在進水閥蓋6-3上。

如圖10所示，接通氣源后，氣源的高壓氣體從連接氣嘴2-6流入，沿著圖10中的實線箭頭標識的路徑，分別流經氣管2-5、進氣嘴2-4、閥腔2-1-5、閥管中孔5-1-2、閥管前孔5-1-1、前腔氣孔2-1-1進入活塞腔2-1-3中的一側，氣體將沖擊活塞3-1推向劑量調節組件1方向后，活塞3-1的大端和劑量調節管1-1的端面貼合。活塞腔2-1-3另一側的氣體沿著圖10中虛線箭頭標識的路徑，分別流經過氣蓋孔1-3-1、劑量調節管過氣孔1-1-1、后腔氣孔2-1-2、閥管后孔5-1-3、排氣孔2-2-2排入大氣。活塞3-1將柱塞3-2向相同方向拉動，藥液腔6-2-1的體積增大，藥液腔6-2-1產生真空，此時在大氣壓和出水閥芯彈簧6-12的作用下，針筒6-2端部處于密封狀態。在大氣壓作用下，儲藥瓶4-1中的藥液被壓入進水閥蓋6-3內，推開進水閥芯6-4，藥液流入藥液腔6-2-1內，填滿藥液腔6-2-1腔。

注射時，將噴嘴6-11頂在人或動物的注射位置。如圖11所示，扣動扳機5-4，活塞腔2-1-3一側的氣體沿著圖11中的虛線箭頭標識的路徑，分別流經前腔氣孔2-1-1、閥管前孔5-1-1進入大氣。氣源的高壓氣體從連接氣嘴2-6流入，沿著圖11中的實線箭頭標識的路徑，分別流經氣管2-5、進氣嘴2-4、閥腔2-1-5、閥管中孔5-1-2、閥管后孔5-1-3、后腔氣孔2-1-2、劑量調節管過氣孔1-1-1、氣蓋孔1-3-1，作用在活塞3-1的頭部，作用面積為氣蓋孔1-3-1的截面積，此時活塞3-1所受推力剛好能克服磁鐵1-2的吸力和摩擦力開始緩慢運動。當活塞3-1運動至活塞頭密封圈3-3剛好脫離氣蓋孔1-3-1時，氣源的高壓氣體進入活塞腔2-1-3的一側中，作用到活塞3-1大端的整個截面積上，氣體推力急劇增大，將活塞3-1迅速向遠離劑量調節管1-1的方向推動。活塞3-1撞擊柱塞3-2后，推動柱塞3-2共同運動。柱塞3-2擠壓藥液腔6-2-1中的藥液，藥液的壓力急劇增大，在藥液壓力和進水閥芯彈簧6-5作用下，進水閥芯密封圈6-7緊貼在進水閥蓋6-3的密封斜面6-3-1上，進水閥蓋6-3處于密封狀態。高壓藥液推開出水閥芯6-14，從噴嘴6-11端部的噴嘴孔6-11-1中高速噴出，刺穿皮膚，藥液進入皮下或肌肉組織，達到無針注射的目的。

注射完畢后，將噴嘴6-11脫離人或動物的注射位置，松開扳機5-4，氣體按照圖10中標識的實線箭頭和虛線箭頭的路徑流動，活塞3-1和柱塞3-2復位，藥液腔6-2-1內重新吸滿藥液，等待下次注射。