一种采用工艺弹片锁定的尾部按压式采血器的制作方法

1.本发明涉及医用采血器械领域，特别涉及一种采用工艺弹片锁定的尾部按压式一次性使用采血器。该采血器的特点是在注塑成型后再通过简单工艺加工而形成的工艺弹片来锁定针芯，从而大幅降低了模具难度，提高了产品质量和可靠性。


背景技术：

2.在医用采血器中，一次性采血器以其体积小、使用安全、操作方便为特色深受医护人员和病人欢迎，目前在各医疗机构以及糖尿病患者中大量使用。这种采血器自带弹射机构，结构紧凑，整体一次性使用，既安全又方便，因此具有很强的市场发展潜力。
3.中国专利cn108186029a公开了一件专利申请号为201810157218.6，名称为《尾部按压式一次性安全采血器》的发明专利申请案。该申请案作为本案的现有技术给出了以下信息：第一，在结构上展示了一种具有代表性的尾部按压式采血器的基本结构，即由外壳、针芯、发射弹簧和尾盖四个零件组成的经典结构；第二，为了解决采血器不可再次使用的问题，采用了以下技术措施：1.在尾盖上设置用于锁扣的主动锁扣部，对应在外壳的弹性臂上设置被动锁扣部；2. 将主动锁扣部和被动锁扣部的位置及配合时间，与主动解锁部和被动解锁部的位置及配合时间关联起来，产生一种规定的时序关系，从而满足只有主动解锁部与被动解锁部在时间上先发生配合，才能有主动锁扣部与被动锁扣部在时间上后发生配合的条件。使用时按压尾盖，先迫使针芯解锁，发射穿刺，然后尾盖与外壳上的弹性臂进入锁钩状态，无法再次使用。
4.从理论上讲，上述专利申请案创新点突出，结构特点鲜明，安全性高，用户体验好，使用后尾盖永久锁死在外壳的弹性臂上，不仅保证了一次性使用的安全性，而且从外观上可以直观识别使用后尾盖在外壳尾部呈现明显缩进状态。但从制造工艺角度看该专利技术方案存在的最大不足：一是注塑模具结构复杂，设计制造难度大，成本高；二是由于外壳和尾盖结构细致且精度要求高，注塑产品质量不稳定，使用中可靠性低。
5.为此，如何改进现有设计，使其既能降低模具设计和制造难度，又能满足产品质量稳定和可靠的要求是本发明需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本发明提供一种采用工艺弹片锁定的尾部按压式采血器，其目的是要解决现有尾部按压式采血器注塑模具结构复杂，设计制造难度大，注塑产品质量不稳定，使用中可靠性低的问题。
7.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种采用工艺弹片锁定的尾部按压式采血器，包括外壳、针芯、发射弹簧以及尾盖。
8.所述外壳内设有弹射腔，针芯位于弹射腔内，尾盖安装在外壳尾部，尾盖经发射弹簧与针芯连接。
9.所述针芯侧部设有用来锁定的锁定凸块，对应该锁定凸块在外壳上设有锁定弹
片，对应该锁定弹片在尾盖上设有解锁部。
10.其创新在于：所述锁定弹片为片状体，该片状体是外壳侧部的一体延伸结构，锁定弹片相对于自身周围的外壳壳体具有两次平坦和一次折弯状态，其中：在外壳注塑成型时锁定弹片处于第一次平坦状态，在第一次平坦状态下锁定弹片与自身周围的外壳壳体处于平顺状态，以避开注塑成型时的拔模工艺通道。
11.在装配针芯前锁定弹片被挤压并向内侧翻转，从第一次平坦状态转变为折弯状态，在折弯状态下锁定弹片占据了拔模工艺通道位置并在弹射腔侧部形成了锁定凸起，在发射弹簧作用下该锁定凸起与针芯侧面的锁定凸块配合使针芯处于待发射的锁定状态。
12.在按压尾盖时所述解锁部随尾盖向前移动，解锁部的作用端挤压锁定弹片并迫使锁定弹片向外侧翻转，从折弯状态转变为第二次平坦状态，在第二次平坦状态下锁定弹片脱离锁定凸块，在发射弹簧作用下针芯发射。
13.上述技术方案的有关内容和变化解释如下：1．上述方案中，所述“外壳”、“针芯”、“发射弹簧”和“尾盖”是尾部按压式一次性采血器的基本结构，其基本功能和作用均为现有技术。
14.2．上述方案中，所述“向前”中的“前”是指采血器中针尖所指方向。
15.3．上述方案中，所述“平坦状态”是指锁定弹片作为外壳结构中的一部分，从模具设计和注塑工艺角度锁定弹片与其周围其他壳体保持有利于注塑和脱模的平顺状态，而“折弯状态”是指在“平坦状态”基础上对其进行挤压变形后获得的弯曲状态。所述“拔模工艺通道”是指一个零部件在注塑工艺中脱模所需的路径或通道，这是本领域技术人员在注塑类零部件产品设计中需要考虑的问题。
16.4．上述方案中，所述“向内侧翻转”是指以被翻转体自身为基准，向靠近采血器中心轴线方向的翻转，“向外侧翻转”是指以被翻转体自身为基准，向远离采血器中心轴线方向的翻转。
17.5．上述方案中，所述外壳头部可以再加装一个调节头结构，从而实现穿刺深度可调节。这并不影响实现本发明目的。
18.6．本发明尾部按压式采血器包含扭帽型和盖帽型两种结构。即本发明一次性采血器通常情况下设有保护帽，而保护帽的结构形式可以采用扭帽型或盖帽型。这并不影响实现本发明目的。
19.6．上述方案中，所述解锁部的作用端设有朝向外侧的触发斜面，按压尾盖致使针芯发射后触发斜面压迫锁定弹片抵靠在尾盖的内壁，使尾盖停留在外壳尾部的缩进位置上。
20.7．上述方案中，在装配针芯前锁定弹片被工艺斜面或工艺曲面挤压并向内侧翻转，该工艺斜面或工艺曲面朝向内侧。
21.8．上述方案中，所述锁定弹片的旁侧设有定位卡块，针对该定位卡块设有定位卡条，定位卡条与锁定弹片并列相距，在锁定弹片处于折弯状态下所述定位卡块与定位卡条侧面抵压接触，使锁定弹片保持在折弯状态。进一步的是：所述锁定弹片的未端设有折弯段，定位卡块设在该折弯段的侧部，在锁定弹片处于第一次平坦状态和第二次平坦状态下定位卡块与定位卡条的侧面相距，在折弯状态定位卡块与定位卡条侧面抵压接触。
22.9．上述方案中，所述针芯的侧部设有防二次穿刺凸块，该防二次穿刺凸块在针芯
横截面上的方位与锁定凸块呈90度布置，对应于防二次穿刺凸块的位置在尾盖上设有防二次穿刺弹片，在针芯回弹过程中防二次穿刺凸块在防二次穿刺弹片表面滑动摩擦，以此缓冲针芯动能。
23.10．上述方案中，所述针芯侧部设有旋转限位块，对应该旋转限位块外壳的内壁上设有导向槽，在装配状态下旋转限位块位于导向槽内。
24.本发明设计原理、技术构思和效果是：为了解决现有尾部按压式采血器注塑模具结构复杂，设计制造难度大，注塑产品质量不稳定，使用中可靠性低的问题，本发明从有利于简化模具结构，降低模具设计制造难度，有利于提高产品注塑质量，保证使用可靠性的角度对原有设计进行了以下几点改进：第一，将原有采血器外壳上的又长又大弹性臂(见对比文件中的弹性臂的臂长又长又大)改进成相对较小的工艺弹片结构。这种工艺弹片虽然不可以直接使用，但相对于以往的弹性臂要短小很多，而且在外壳注塑成型时工艺弹片与自身周围的外壳壳体处于平顺状态，这样可以大大降低模具设计制造难度，简化模具结构。而对比文件中的弹性臂如果要做小做短由于是直接使用就无法保证弹性距离。因此从理论上讲按照对比文件中的设计思路将弹性臂做小做短是不可行的。
25.第二，本发明直接注塑成型的工艺弹片不可直接使用，需要在装配针芯前对其进行专门的挤压折弯理，使其向内侧翻转形成折弯状态。在折弯状态下工艺弹片虽然占据了拔模工艺通道位置，并在弹射腔侧部形成了锁定凸起，但此时脱模早已完成因此对脱模没有任何影响。
26.第三，本发明工艺弹片尽管在注塑成型后需要进行挤压变形才能使用，但它在降低模具设计制造难度，简化模具结构，提高产品质量和可靠性方面所带来的积极效果是事先难以预料的。相比之下，增加一道挤压折弯处理尤其在自动化装配生产流水线上是容易获得的。
27.第四，从结构设计和注塑工艺角度看，在一个物体上设置锁定凸起并非难事，如果要将这样的锁定凸起（对比文件中弹性臂上的卡钩）设置在筒形构件的内壁上，并且还要位于弹性臂上却比较困难。其一是锁定凸起会占据筒形构件的拔模工艺通道给注塑后的脱模带来困难，为了解决脱模问题模 具设成必然复杂。即使是这样锁定凸起也不能设计的较大，很小的锁定凸起也会降低锁定的可靠性，因此很难保证注塑后的产品质量。其二是要保证锁定凸起在锁定和解锁状态下的可靠性，就要使锁定凸起在锁定和解锁状态之间具有足够的位移量，为了保证这样的位移量唯一办法是将弹性臂设计的较长，而较长的弹性臂为了保证弹性和强度必然使弹性臂变得较宽和较厚。这就是现有技术（本案对比文件中）中，弹性臂为什么又大又长的原因。而本发明通过增加一道挤压折弯处理就可以使原来又长又大的弹性臂和较小的卡钩（参见对比文件中弹性臂及设在弹性臂上的卡钩）转变成一个较小的工艺弹片结构，这样不论从模具的复杂性和设计制造难度以及注塑工艺方面都会有较大的改善，而且也大大提高了锁定凸起的可靠性，保证了产品质量。由于可见，本发明所带来的效果是显著的，且这种效果对于本领域技术人员来说具有非显而易性和实质性特点。
28.第五，本发明在发射过程中，对于向内侧翻转呈折弯状态工艺弹片，只要利用尾盖上的所设解锁部对其进行反向挤压，使其向外侧翻转恢复到原有平坦状态即可在发射弹簧的作用下释放针芯，产生射击穿刺。可见，这也比较容易实现。
29.综上所述，本发明技术构思巧妙，设计合理，所带来的效果显著且事先难以预料，因此相对于现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步。
附图说明
30.附图1为本发明采血器实施例立体分解图；附图2为本发明采血器实施例尾盖立体图；附图3为本发明采血器实施例针芯立体图；附图4为本发明采血器实施例外壳第一视角锁定弹片挤压变形前立体图；附图5为本发明采血器实施例外壳第二视角锁定弹片挤压变形前立体图；附图6为本发明采血器实施例外壳第二视角锁定弹片挤压变形后立体图；附图7为本发明采血器实施例外壳中锁定弹片挤压变形前主视图；附图8为本发明采血器实施例外壳中锁定弹片挤压前示意图；附图9为本发明采血器实施例外壳中锁定弹片挤压后示意图；附图10为本发明采血器实施例外壳中锁定弹片挤压变形后主视图；附图11为本发明采血器实施例初始状态立体图；附图12为本发明采血器实施例初始状态剖视图；附图13为本发明采血器实施例扭掉针芯扭柄状态立体图；附图14为本发明采血器实施例扭掉针芯扭柄状态剖视图；附图15为本发明采血器实施例按压尾盖状态主视图；附图16为本发明采血器实施例按压尾盖状态剖视图；附图17为本发明采血器实施例发射状态立体图；附图18为本发明采血器实施例发射状态剖视图；附图19为本发明采血器实施例穿刺后状态立体图；附图20为本发明采血器实施例穿刺后状态剖视图；附图21为本发明采血器实施例使用后状态剖视图。
31.以上附图中的标号说明如下：1．外壳；2．针芯；3．发射弹簧；4．尾盖；5．锁定卡扣；6．触发斜面；7．防二次穿刺弹片；8．防二次穿刺凸块；9．锁定凸块； 10．挡块；11．扭柄；12．旋转限位块；13．锁定弹片；14．定位卡块；15．定位卡条；16．装配治具；17．解锁部；18．拔模工艺通道；19．工艺斜面；20．导向槽。
具体实施方式
32.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：实施例：一种采用工艺弹片锁定的尾部按压式采血器由于本发明尾部按压式采血器的结构、构造以及各零部件均以采血器的中心轴线为基准具有对称性，所以在以下的描述中仅针对对称的一半来介绍，本领域技术人中可以根据本发明的图示通过对称性原理了解另一半的结构和工作原理。
33.如图1-21所示，该尾部按压式采血器由外壳1、针芯2、发射弹簧3以及尾盖4组成（见图1）。
34.所述外壳1内设有弹射腔，弹射腔前端设有出针孔（见图11和图12），针芯2位于弹射腔内（见图12），尾盖4安装在外壳1尾部，尾盖4经发射弹簧3与针芯2连接（见图12）。
35.所述针芯2和扭柄11为一体成型构件（见图3），以此构成扭柄型尾部按压式一次性采血器。所述扭柄11位于针芯2前部，并与针芯2连接成一体注塑成型结构，扭柄11由扭转部和保护杆固定连接构成，保护杆与针芯2之间设置有能够扭断的收缩颈（图中未标注）。所述针芯2侧部设有用来锁定的锁定凸块9（见图3），对应该锁定凸块9在外壳1上设有锁定弹片13（见图4-6），对应该锁定弹片13在尾盖4上设有四个解锁部17（见图2）。所述解锁部17的作用端设有朝向外侧的触发斜面6（见图2和图12）。四个解锁部17和触发斜面6不仅可以用来解锁，而且可以在发射后使尾盖4停留在外壳1尾部的缩进位置上（在后面介绍工作过程时详细说明其工作原理）。所述扭柄11的扭转部与保护杆之间设有挡块10（见图3），该挡块10在初始装配状态下用来防止误发射（在后面介绍工作过程时详细说明其工作原理）。
36.所述尾盖4（见图2）在装配状态下安装在外壳1尾部（见图11和图12），尾盖4与外壳1在所述采血器轴向上滑动连接，尾盖4相对于外壳1在滑动方向的后端设有限位。从图12中可以看出，尾盖4上下各设有一个锁定卡扣5（也可以从图2和图11中看出）。在待发射状态下，弹簧3的后端顶压在尾盖4上，锁定卡扣5钩在外壳1的后端面上，迫使尾盖4相对于外壳1处于滑动方向的后端限位位置。
37.所述锁定弹片13为片状体（见图7），该片状体是外壳1侧部的一体延伸结构，锁定弹片13相对于自身周围的外壳1壳体具有两次平坦和一次折弯状态，其中：在外壳1注塑成型时锁定弹片13处于第一次平坦状态（见图7、图4和图5），在第一次平坦状态下锁定弹片13与自身周围的外壳1壳体处于平顺状态（见图7），以避开注塑成型时的拔模工艺通道18（见图7）。
38.在装配针芯2前锁定弹片13被挤压并向内侧翻转，从第一次平坦状态转变为折弯状态（见图8、图9和图6）。从图8和图9中可以看了，装配治具16下压, 促使锁定弹片13向内侧弯曲变形，最后锁定弹片13呈向内弯曲状态（见图10）。在本实施例中，在装配针芯2前锁定弹片13被工艺斜面19或工艺曲面挤压并向内侧翻转，该工艺斜面19或工艺曲面朝向内侧。该工艺斜面19或工艺曲面设置在一装配治具16上，所述装配治具16是自动化装配流水上的工装夹具。在折弯状态下锁定弹片13占据了拔模工艺通道18位置并在弹射腔侧部形成了锁定凸起（见图10），在发射弹簧3作用下该锁定凸起与针芯2侧面的锁定凸块9配合使针芯2处于待发射的锁定状态（见图11和图12）。
39.在按压尾盖4时所述解锁部17随尾盖4向前移动，解锁部17的作用端挤压锁定弹片13并迫使锁定弹片13向外侧翻转，从折弯状态转变为第二次平坦状态（见图15和图16），在第二次平坦状态下锁定弹片13脱离锁定凸块9，在发射弹簧3作用下针芯2发射（见图17和图18）。
40.在本发明实施例之前的描述中，将锁定弹片13也称为工艺弹片，该工艺弹片从理论上相当于现有技术（背景中对比文件）中的弹性臂和卡钩的作用和效果。本发明锁定弹片13（工艺弹片）虽然也设置在外壳1上，但该锁定弹片13在注塑成时是不可以直接使用的，也没有形成锁定凸起，此时锁定弹片13的为第一次平坦状态，功能仅相当于现有技术（对比文件）中的弹性臂功能，但不具备卡钩的锁定功能（因为此时还没有形成锁定凸起）。在锁定弹片13（工艺弹片）被挤压并向内侧翻转后变形成锁定凸起时才相当于现有技术（对比文件）
中的弹性臂和卡钩共同产生的功能。所以本发明中的锁定弹片13在当初注塑成型时只是一个由注塑工艺带来的弹片，而后期通过挤压并向内侧翻转才真正具备锁定和解锁功能的弹性凸起。这是本发明与现有技术之间存在的本质区别。
41.在本实施例中，为了使外壳1上的锁定弹片13在被挤压并向内侧翻转后能够定位不会回弹还设计了以下结构：在锁定弹片13的旁侧设有定位卡块14（图4和图5是折弯前，图6是折弯后），针对该定位卡块14设有定位卡条15，定位卡条15与锁定弹片13并列相距（见图4-5），在锁定弹片13处于折弯状态下所述定位卡块14与定位卡条15侧面抵压接触（见图6），即定位卡块14与定位卡条15侧面相互干涉，使锁定弹片13保持在折弯状态。
42.在本实施例中，为了使定位卡块14与定位卡条15在锁定弹片13折弯前具有一定距离，在锁定弹片13的未端设有折弯（见图5比较清楚），定位卡块14设在该折弯段的侧部，在锁定弹片13处于第一次平坦状态和第二次平坦状态下定位卡块14与定位卡条15的侧面相距，在折弯状态定位卡块14与定位卡条15侧面抵压接触。
43.在本实施例中，为了防止发射采血后产生二次穿刺，在针芯2的侧部设有防二次穿刺凸块8（见图3和图11），该防二次穿刺凸块8在针芯2横截面上的方位与锁定凸块9呈90度布置，对应于防二次穿刺凸块8的位置在尾盖4上设有防二次穿刺弹片7（见图2和图11），在针芯2回弹过程中防二次穿刺凸块8在防二次穿刺弹片7表面滑动摩擦，以此缓冲针芯2动能（在后面介绍工作过程时详细说明其工作原理）。
44.在本实施例中，为了使针芯2在外壳1内特别是在横截的圆周方向上的定位，在针芯2侧部设有旋转限位块12（见图3和图11），对应该旋转限位块12外壳1的内壁上设有导向槽20，在装配状态下旋转限位块12位于导向槽20内, 防止在扭掉扭柄11时针芯2主体发生旋转。当然旋转限位块12与导向槽20配合在针芯2发射时也有导向作用，使针尖在穿刺时除射击方向而外，在其它方向上保持平稳。
45.为了更好地了解本发明中各零部件之间的相对位置和关系，下面结合使用状态对本发明采血笔进行描述：1.初始装配状态附图11和图12分别表示本发明采血器实施例初始状态立体图和剖视图。从图11和图12中可以看出，外壳1上的锁定弹片13已经被挤压成向内侧翻转的折弯状态，并形成为锁定凸起。尾盖4装配在外壳1的尾部并在发射弹簧3的作用下处于后端位置上，此时锁定卡扣5钩在外壳1的后端面上。针芯2前端的挡块10抵压在外壳1弹射腔前端的内壁上，发射弹簧3前端抵靠针芯2的后部，发射弹簧3后端抵靠在尾盖4上，发射弹簧3处于受压状态。针芯2扭柄11上的旋转限位块12位于导向槽20内，并阻止针芯2转动。
46.2.掉针芯扭柄状态附图13和图14分别表示本发明采血器实施例扭掉针芯扭柄状态立体图和剖视图。从图13和图14中可以看出，扭掉针芯2上扭柄11后，针芯2受发射弹簧3影响向右移动，直至针芯2两侧的锁定凸块9被外壳1两侧由锁定弹片13挤压后形成锁定凸起挡住。此时发射弹簧3处于受压状态。整个采血器处理待发射状态。
47.3.按压尾盖状态附图15和图16分别表示本发明采血器实施例按压尾盖状态主视图和剖视图。从图15和图16中可以看出。按压尾盖4（图16中的箭头所示），此时尾盖4上下两组解锁部17上的
触发斜面6与外壳1两侧的锁定凸起（挤压后的锁定弹片13）接触（如图4圈示）,继续按压尾盖4，促使外壳1两侧的锁定凸起（挤压后的锁定弹片13）向外侧张开变形。
48.4.发射状态附图17和图18分别表示本发明采血器实施例发射状态立体图和剖视图。从图17和图18中可以看出，当外壳1两侧的锁定凸起完全被触发斜面6拨开后，针芯2两侧的锁定凸块9解除锁定，在发射弹簧3的推动下针芯2向前发射穿刺。
49.5.穿刺后状态附图19和图20分别表示本发明采血器实施例穿刺后状态立体图和剖视图。从图19和图20中可以看出，完成穿刺后，针芯2在发射弹簧3的作用下向后移动，此时针芯2上的防二次穿刺凸块8与尾盖4上的防二次穿刺弹片7接触并通过摩擦的方式抵消一部分发射弹簧3力量，从而起到防止针芯出现二次穿刺的作用。
50.6.使用后状态附图21表示本发明采血器实施例使用后状态剖视图。从图21中可以看出，尾盖4按压按压到底后，尾盖4上的触发斜面6压迫锁定弹片13的外侧抵靠在尾盖4的内壁，使尾盖4停留在外壳1尾部的缩进位置上，至此采血器使用完成，针芯2上的针尖隐藏在外壳1内。
51.针对上述实施例，本发明可能产生的变化描述如下：1.以上实施例中，在装配针芯2前锁定弹片13被自动化装配流水线上的装配治具16上的工艺斜面19或工艺曲面挤压并向内侧翻转（见图8和图9）。但本发明不局限于此，可以采用人工的方式将锁定弹片13向内侧翻转。这是本领域技术人员能够理解并接受的。
52.2.以上实施例中，为了使外壳1上的锁定弹片13在被挤压并向内侧翻转后能够定位还专门设计了定位卡块14（图4和图5是折弯前，图6是折弯后）和定位卡条15（见图4和图5）。但本发明不局限于此，可以不采用这样的设计，完全依靠挤压来迫使锁定弹片13折弯变形，比如在锁定弹片13根部设置微槽等。也可以采用其他等效结构来替换，比如凸起与卡槽，凸起和卡槽两者中，一者设在锁定弹片13上，另一者设在锁定弹片13周围的外壳1壳体上。这是本领域技术人员能够理解并接受的。
53.3.以上实施例中，为了使定位卡块14与定位卡条15在锁定弹片13折弯前具有一定距离，在锁定弹片13的未端设有折弯（见图5比较清楚）。但本发明不局限于此，可以没有此设计，也可以用其他类似结构来代替。这是本领域技术人员能够理解并接受的。
54.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。