气动式无针注射装置的制作方法

本实用新型涉及一种无针注射装置，尤指一种具有瞬间高压喷流的气动式无针注射装置。

背景技术：

大部分的人都怕打针，因此一种「无针注射」技术乃因应而生，所谓「无针注射」就是在进行药物注射时不使用针头，而是将液体药物以极细的直径高速直线喷出，以其自身的动能使药物直接进入机体(包括人体及动物的皮肤上)，由于流体本身的特性，液体药物进入组织后沿组织纤维的间隙扩散分布，因此进入过程对组织损伤极小，同时药物分布扩散而有利于吸收。

目前，此种「无针注射」装置主要包括气压式与弹簧式二种，气压式最早是由麻省理工学院研发的一种无需针头就能注射药物的方法，其是使用一种高速高压喷射器将药物透过皮肤注入体内；其主要结构是使用一活塞驱动拟通过一小喷孔而输送的药物流体，产生穿透皮肤之一的高压喷流，进而将流体药物注入一注射目标物(例如人的脸部皮肤)。现有这种气压式无针注射装置，它的气压是由一供气装置透过一条至少100cm以上的输送管再导入该机体内，用以推动活塞位移。但查，高压(压缩)气体在输送管的输送过程中，气压会逐渐降低，导致到达机体时，压力会明显不足，进而影响到药物流体注入注射目标物的深度及效果，也就是说不易注入至皮肤的真皮层，无法加速皮肤对于该流体药物的吸收。此外，这种气压式注射装置，因需连接在供气装置的输送管上，所以外出携带不便，也局限了它的使用范围。

有鉴于上述使用高压(压缩)气体来驱动活塞的气压式注射装置的问题点，所以发展以一弹簧制动的无针注射装置。图1A及图1B所示，是美国专利第8,529,500号的一种手持式弹簧加力的无针注射装置10A的结构示意图，这种无针注射装置10A，其包括一外壳体28a，一内壳体12a，该内壳体12a置有一药瓶18a，该药瓶18a用以输送药瓶18a内的流体至一前方喷孔40a；一撞锤44a，被设在该内壳体12a中；一皮肤张紧弹簧30a，被设在该内壳体12a及外壳体28a间，其用以推动该内壳体12a的前端远离该外壳体28a；一与该弹簧36a加力撞锤合作的触发器45a，当该内壳体12a在一击发位置时，其是被使用以自锁住位置释放撞锤44a。这种无针注射装置10A使用时，以前端的一皮肤紧张器42a顶住人体皮肤；然后借由按压触一发器机构32a迫使药瓶18a产生通过该喷孔40a的一喷流，该喷流即冲击人体皮肤。

但查，弹簧式无针注射装置10A虽然有携带方便等优点，但其仍然存有一些缺失：首先，该弹簧式无针注射装置10A只能够依据不同的机体皮肤而选择适当的皮肤张紧弹簧30a与注射输送弹簧36a，其无法依据不同的药物流体的分子量而设定输出压力；因此，该弹簧式无针注射装置10A所能击发(注射)的药物流体，其分子量必定被限制在一定的范围内。其次，由于该弹簧式无针注射装置10A是借由弹簧36a作用力驱动来达成药物流体的击发与注射，因此，该弹簧式无针注射装置10A无法在预定时间内进行连续击发(注射)。再者，弹簧式无针注射装置10A的会暴露出触发器45a，使用此种装置如不慎按压到触动器45a，会造成装置过早的击发，使用上有安全之虞。此类型专利还包括有：美国专利第7,618,393号及第9,333,300号等专利中。

此外，图1C所示，是美国专利第9,067,019号所揭露的另一种手持式弹簧加力的无针注射装置10B的结构示意图，这种无针注射装置10B与上揭弹簧式无针注射装置10A的原理及构成类似，其差异在于：有一个手枪式的握柄11b及板机12b，再者他的药瓶是裸露的插置在一管体14b的针筒13b上方。此类型专利还包括有美国专利第7,357,781号等专利中。

是以，随着医学美容的兴起，弹簧式无针注射装置的使用受到一些局限，于是气压式无针注射的技术又被想起，因此如何解决气压式无针注射装置的先前问题点，为本实用新型所欲解决的课题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种气动式无针注射装置，其是将导入的压缩气体蓄积在一压力室中，当使用时具有瞬间高速高压喷流，带动喷射器将药物穿透皮肤，并注入至皮肤的真皮层，具有能够加速皮肤对于流体药物吸收的功效；在该气动式无针注射装置，进一步可连接高压气瓶，具有外出随身携带方便的功效。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气动式无针注射装置，包括：一本体，呈一中空管状体，且前、后端分别形成一第一连接口及一第二连接口，另该本体上设有一个以上的通孔；一衔接体，其前端相对于该本体的第二连接口，设有一能与的结合的第一连接体，而后端形成一第二连接体，且该衔接体前侧面形成一第一凹部，后侧面形成一第二凹部，并于该第一凹部与第二凹部之间设有一连通孔；一后座，其前端相对于该衔接体的第二连接体，设有一能与的结合的第三连接口，且该后座内设有一第一轴向孔，该第一轴向孔前端与该衔接体的第二凹部形成连通状，而后端具有一螺孔；一电磁螺线管，设在该本体内，其包括一线圈及一位于线圈中间的中空管，另该线圈连接一穿出该通孔的电线；一控制电路板，设于本体外部并电性连接该电线，用以控制该电磁螺线管的线圈通电或断电；

一固定套管，固定在该中空管的后段部，其内设有一第二轴向孔，该固定套管的后端部固定在该衔接体的第一凹部内，且该第二轴向孔与该连通孔呈导通状态；一移动套管，设在该中空管内并位于该固定套管的前方，且其受到该电磁螺线管的磁力作用，可呈现前、后位移，再者该移动套管其内设有一第三轴向孔；一气体储存缸，包括一长缸体及一套盖，该长缸体的前端部形成一较小直径的轴向缩孔，而该套盖嵌套在该长缸体的后端口，并连同该长缸体的后端部结合在该本体的第一连接口内，且该套盖相对于该电磁螺线管的中空管设有一套孔，供该中空管的前端部嵌入连接；

一活动杆，其尾端连接该移动套管，且该尾端内设有一与该第三轴向孔连通的第四轴向孔，并于该第四轴向孔的前侧，设有一个以上的径向导流孔，再者，该活动杆的前端设有一个外径大于该气体储存缸的轴向缩孔的顶靠体，该活动杆与该移动套管连动，用以控制该顶靠体的位移，达到控制该轴向缩孔呈流通或封闭状态，且该顶靠体前端延伸一杆体，该杆体的前端可伸入该轴向缩孔；一压缩弹簧，套置在该固定套管的第二轴向孔及移动套管的第三轴向孔内，并对移动套管及该活动杆形成一向前的弹性推力，迫使该顶靠体前移而封闭该轴向缩孔，并使得气体储存缸内形成一压力室，使一压缩气体依序由该第一轴向孔、第二轴向孔、第三轴向孔及第四轴向孔后，由该径向导流孔进入该压力室；一外壳，用以容置上述组件，并使该气体储存缸的轴向缩孔的前端呈裸露，且其壳面上设有与该控制电路板电性连接的至少一个按键；以及一药物输送加压管，其后端结合在该轴向缩孔的前端，其内具有一轴向喷流孔与该轴向缩孔呈导通状；借此，以该电磁螺线管控制该移动套管的轴向位移，进而控制该活动杆的顶靠体后移，使该轴向缩孔呈现流通状态，使该压力室内所蓄积的压缩气体由该轴向缩孔，以瞬间高速高压喷流注入该轴向喷流孔。

本实用新型为达上述第二目的，进一步该后座还包括在该第一轴向孔前端与该衔接体的第二凹部之间形成一扩大室；一活塞，设在该扩大室内，该活塞包括一的外径贴靠该扩大室内壁面的环塞体，该环塞体的后端设有一中空柱体延伸至该第一轴向孔内，且该中空柱体与环塞体内部形成一第五轴向孔；一弹簧，套设在该中空柱体上，其一端抵靠在该扩大室的底面，另一端抵靠该环塞体的背面，使该弹簧对该活塞形成一轴向推力；一调整螺栓，设在该第一轴向孔后端的螺孔内，并可调整轴向位移，其前端部深入该第一轴向孔，且内端面可顶抵该中空柱体的入口端；一注气座，设在该后座底部，其内包括一第一注气通道，该第一注气通道的顶端与该第一轴向孔连通，且该第一注气通道的末端连通一第二注气通道；一输气管连接口，设在该注气座上，且与该第二注气通道一端呈连通状态；一第三注气通道，其一端与该第二注气通道连通，另一端延伸至该注气座周缘形成一注气孔；一枢转座，以一枢转件枢接在该注气座上，呈可在该注气座周缘转动一预定角度，该枢转座内设有一进气螺口、一气嘴及一出气孔，且该进气螺口可供一高压气瓶的瓶口锁入装设并顶抵该气嘴，该枢转座收合时，以一弧形凸缘部盖住该注气孔，而当该枢转座沿着该注气座周缘转动至预定角度时，该出气孔与该第三注气通道的注气孔连通，使该高压气瓶内的气体通过该气嘴及出气孔导入该注气孔，经由该第三注气通道、该第二注气通及该第一注气通道后注入该该第一轴向孔；以及一封口塞，呈可分离地嵌套在该输气管连接口。

借助上揭技术特征，本实用新型解决了现有气压式注射装置，其压缩气体在输送管的输送过程中，气压会逐渐降低，导致到达机体时，压力会明显不足的问题点。而是将压缩气体蓄积在压力室中，使用时具有瞬间高速高压喷流，带动药物输送加压管将药物穿透皮肤，使该流体药物在不伤害人的脸部皮肤的前提下，并注入至皮肤的真皮层，具有加速皮肤对于流体药物吸收，且其可连接一高压气瓶，具有外出随身携带方便的功效。

本实用新型的有益效果是，其是将导入的压缩气体蓄积在一压力室中，当使用时具有瞬间高速高压喷流，带动喷射器将药物穿透皮肤，并注入至皮肤的真皮层，具有能够加速皮肤对于流体药物吸收的功效；在该气动式无针注射装置，进一步可连接高压气瓶，具有外出随身携带方便的功效。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1A及图1B是现有美国专利第8,529,500号无针注射装置的结构示意图。

图1C是现有美国专利第9,067,019号无针注射装置的结构示意图。

图2是本实用新型第一实施例的分解立体图。

图3是本实用新型第一实施例的组合立体图。

图4是本实用新型第一实施例的外壳立体图。

图5是本实用新型第一实施例的剖视图，其显示移动套管及活动杆向前位移，使轴向缩孔关闭。

图6是本实用新型第一实施例的剖视图，其显示移动套管及活动杆向后位移，使轴向缩孔开启。

图7A是图5中7A所示的放大示意图。

图7B是图6中7B所示的放大示意图。

图7C是图5中7C所示的放大示意图。

图7D是图6中7D所示的放大示意图。

图8是本实用新型第二实施例的剖视图，其显示由输气管连接口供给压缩气体。

图9是本实用新型第二实施例的剖视图，其显示由高压气瓶供给压缩气体。

图10是图9中10所示的放大示意图，显示导流活塞后移状态。

图11是图10中的导流活塞前移状态。

图中标号说明：

10 本体

11 第一连接口

12 第二连接口

13 通孔

20 衔接体

21 第一连接体

22 第二连接体

221 O型环

23 第一凹部

24 第二凹部

25 连通孔

30 后座

31 第三连接口

32 第一轴向孔

321 螺孔

33 输气管连接口

331 输气管

332 封口塞

34 扩大室

35 导流活塞

351 环塞体

352 中空柱体

353 第五轴向孔

354 入口端

355 底缘面

36 复归弹簧

37 调整螺栓

40 电磁螺线管

41 线圈

42 中空管

43 电线

44 控制电路板

441 外部电源线

50a 固定套管

50b 移动套管

51 第二轴向孔

511 后端面

512 O型环

52 压缩弹簧

53 第三轴向孔

54 螺纹状

55 垫片

60 活动杆

61 尾端

611 螺纹状

62 第四轴向孔

63 径向导流孔

64 顶靠体

65 O型环

66 杆体

661 径向翼片

70 气体储存缸

71 长缸体

711 轴向缩孔

712 后端口

72 套盖

73 压力室

80 药物输送加压管

81 后端

82 轴向喷流孔

83 内嵌式药罐连接座

84 入药通道

85 药罐容器或管路

90 注气座

91 第一注气通道

92 第二注气通道

93 第三注气通道

94 注气孔

100 枢转座

101 枢转件

102 进气螺口

103 气嘴

104 出气孔

105 高压气瓶

106 弧形凸缘部

200 外壳

201 按键

202 液晶显示屏

(A) 压缩气体

具体实施方式

首先，请参阅图2～图7所示，本实用新型气动式无针注射装置的一较佳实施例，包括：一本体10，呈一中空管状体，且前、后端分别形成一第一连接口11及一第二连接口12，另该本体上设有一个以上的通孔13；本实施例中，该第一连接口11及一第二连接口12系设成螺纹状(如图7A所示)。

一衔接体20，其前端相对于该本体10的第二连接口12，设有一能与的结合的第一连接体21，而后端形成一第二连接体22，本实施例中，该第一连接体21及第二连接体22设成螺纹状；且该衔接体20前侧面形成一第一凹部23(如图7A所示)，后侧面形成一第二凹部24，并于该第一凹部23与第二凹部24之间设有一连通孔25。此外，该第二连接体22上设有一O型环221。

一后座30，其前端相对于该衔接体20的第二连接体22，设有一能与的结合的第三连接口31，本实施例中，该第三连接口31设成螺纹状；且该后座30内设有一第一轴向孔32，该第一轴向孔32前端与该衔接体20的第二凹部24形成连通状，而后端具有一螺孔321，且可于该螺孔321进一步可结合一输气管连接口33，方便与外部的压缩气体(A)的输气管34衔接(如图3、4所示)。

一电磁螺线管40，设在该本体10内，其包括一线圈41及一位于线圈41中间的中空管42，另该线圈41连接一穿出该通孔13的电线43。一控制电路板44，设于本体10外部并电性连接该电线43，用以控制该电磁螺线管40的线圈41通电或断电。

一固定套管50A，固定在该中空管42的后段部，其内设有一第二轴向孔51，该固定套管50A的后端部固定在该衔接体20的第一凹部23内，且该第二轴向孔51与该连通孔25呈导通状态，本实施例中，该固定套管50A的后端面511设有一O型环512，并贴靠在该第一凹部23的底面，以形成气密(如图7A所示)。一移动套管50B，设在该中空管42内并位于该固定套管50A的前方，且其受到该电磁螺线管40的磁力作用，可呈现前、后位移，再者该移动套管50B其内设有一第三轴向孔53。

一气体储存缸70，包括一长缸体71及一套盖72，该长缸体71的前端部形成一较小直径的轴向缩孔711，而该套盖72嵌套在该长缸体71的后端口712，并连同该长缸体71的后端部结合在该本体10的第一连接口11内，且该套盖72相对于该电磁螺线管40的中空管42设有一套孔721，供该中空管42的前端部嵌入连接，本实施例中，该该套盖72的内缘面及外缘面设有一O型环722，分别密封在该该中空管42的外缘面及长缸体71的内缘面，据以形成气密(如图7A所示)。此外，该中空管42前端可套设有一个以上的垫片55。

一活动杆60，其尾端61连接该移动套管50B，本实施例中，该活动杆尾端61与该移动套管50B，设成螺纹方式相互螺合，且该尾端61内设有一与该第三轴向孔53连通的第四轴向孔62，并于该第四轴向孔62的前侧，设有一个以上的径向导流孔63，再者，(如图2、图7C所示)，该活动杆60的前端设有一个外径大于该气体储存缸70的轴向缩孔711的顶靠体64，该活动杆60与该移动套管50B连动，用以控制该顶靠体64的位移，达到控制该轴向缩孔711呈流通或封闭状态，且该顶靠体64前端延伸一杆体66，该杆体66的前端可伸入该轴向缩孔711；本实施例中，该杆体66前段上设有数个径向翼片661(如图2、图7A所示)，借以提升该杆体66在该轴向缩孔711内轴向位移的稳定度，且不会影响压缩气体(A)通过该轴向缩孔711。

一压缩弹簧52，套置在该固定套管50A的第二轴向孔51及移动套管50B的第三轴向孔53内，并对移动套管50B及该活动杆60形成一向前的弹性推力，迫使该顶靠体64前移而封闭该轴向缩孔711，并使得气体储存缸70内形成一压力室73，使一压缩气体(A)依序由该第一轴向孔32、第二轴向孔51、第三轴向孔53及第四轴向孔62后，由该径向导流孔63进入该压力室73。

一外壳200，如图4所示，用以容置上述组件，并使该气体储存缸70的轴向缩孔711的前端呈裸露，且其壳面上设有与该控制电路板电性连接的至少一个按键201，且可视需要设有一液晶显示屏202；至于外壳200的外型可依需求设计，以方便握持及操作。此外，本实施例中，该外壳90连接一外部电源线441，用以供应该控制电路板44所需电源，但不限定于此，亦可在该外壳200内装设电池(图未示)来该供应该控制电路板44所需电源。

一药物输送加压管80，其后端81结合在该气体储存缸70的轴向缩孔711的前端，其内具有一轴向喷流孔82与该轴向缩孔711呈导通状；本实施例中，还包括一内嵌式药罐连接座83，结合于药物输送加压管80上，该内嵌式药罐连接座83可结合注入药罐功能，其设有一入药通道84，提供连接一可替换式的药罐容器或管路85(如图5所示)；但，该药物输送加压管80，属先前技术，非本实用新型的专利目的，容不赘述。

基于上述构成，本实用新型第一实施例的动作情形如图5及图6所示，请同时配合图7A、图7B、图7C及图7D所示，其中图5、图7A、图7C显示移动套管50B及活动杆60向前位移，使轴向缩孔711关闭；图6、图7B、图7D是显示移动套管50B及活动杆60向后位移，使轴向缩孔711开启。是以，如图5、图7A、图7C所示，当该电磁螺线管40的线圈41断电时，该压缩弹簧52对移动套管50B产生一向前的弹性推力，于是移动套管50B及该活动杆60向前位移，使移动套管50B与固定套管50A之间形成一间隙(S)，迫使该顶靠体64前移而封闭该轴向缩孔711，使该压缩气体(A)依序由该第一轴向孔32、第二轴向孔51、第三轴向孔53及第四轴向孔62后，由该径向导流孔63进入该压力室73，此时该压缩气体(A)蓄积在该压力室73内。进一步，如图6、图7B、图7D所示，当该电磁螺线管40的线圈41通电时，其所产生的磁力迫使该移动套管50B向后回缩，并顶靠固定套管50A，使原本的间隙(S)变成无间隙(S0)，于是移动套管50B及活动杆60向后位移，使轴向缩孔711开启。

借此，本实用新型以该电磁螺线管40控制该移动套管50B轴向位移，进而控制该活动杆60的顶靠体64后移，使该轴向缩孔711呈现流通状态，使该压力室73内所蓄积的压缩气体(A)由该轴向缩孔711，以瞬间高速高压喷流注入该轴向喷流孔82，带动药物输送加压管80将药物穿透皮肤，使该流体药物在不伤害人的脸部皮肤的前提下，并注入至皮肤的真皮层，具有加速皮肤对于流体药物吸收。

图8至图11所示，是本实用新型第二实施例的剖视图，其揭露本实用新型可以携带外出使用的构造，其相同于第一实施例的结构以相同图号表示，其差异性在于：该后座30还包括在该第一轴向孔32前端与该衔接体20的第二凹部24之间形成一扩大室34。一导流活塞35，设在该扩大室34内，该活塞35包括一外径贴靠该扩大室内壁面的环塞体351，该环塞体351的后端设有一中空柱体352延伸至该第一轴向孔32内，且该中空柱体352与环塞体351内部形成一第五轴向孔353。

一复归弹簧36，套设在该中空柱体352上，其一端抵靠在该扩大室34的底面，另一端抵靠该环塞体351的背面，使该复归弹簧36对该导流活塞35形成一轴向推力；一调整螺栓37，设在该第一轴向孔32后端的螺孔321内，并可调整轴向位移，其前端部深入该第一轴向孔32，且内端面354可顶抵该中空柱体352的入口端354。本实施例中，该内端面354可由塑料或橡胶等材质所构成，以增加气密度。

一注气座90，设在该后座30底部，其内包括一第一注气通道91，该第一注气通道91的顶端与该第一轴向孔32连通，且该第一注气通道91的末端连通一第二注气通道92；一输气管连接口33，设在该注气座90上，且与该第二注气通道92一端呈连通状态；一第三注气通道93，其一端与该第二注气通道92连通，另一端延伸至该注气座90周缘形成一注气孔94。

一枢转座100，以一枢转件101枢接在该注气座90上，呈可在该注气座90周缘转动一预定角度，该枢转座100内设有一进气螺口102、一气嘴103及一出气孔104，且该进气螺口102可供一高压气瓶105的瓶口锁入装设并顶抵该气嘴103，该枢转座100收合时，以一弧形凸缘部106盖住该注气孔94，而当该枢转100座沿着该注气座90周缘转动至预定角度时，该出气孔104与该第三注气通道93的注气孔94连通，使该高压气瓶105内的气体通过该气嘴103及出气孔104导入该注气孔94，经由该第三注气通道93、该第二注气通92及该第一注气通道91后注入该该第一轴向孔32；以及一封口塞332，呈可分离地嵌套在该输气管连接口33。

是以，本第二实施例除延续第一实施例的特征外，进一步连接该高压气瓶105，如此一来，本第二实施例如果在室内使用，则如图8所示，压缩气体(A)由该输气管连接口33导入，惟其先经过第二注气通92及该第一注气通道91后，注入该第一轴向孔32，再经活塞35的第五轴向孔353到达第二凹部24，而后续的流向及动作与第一实施例相同，容不赘述。由于该输气管连接口33导入的压缩气体(A)，由室内的供气机器所提供及设定好压力，因此可以不用经过二次调压即可直接使用。

再者，如医生携带外出使用时，则如图9所示，将该输气管连接口33以该封口塞331予以密封，且将该高压气瓶105以该枢转座100在该注气座90周缘转动约90度，使该出气孔104与该第三注气通道93的注气孔94连通，让该高压气瓶105内的气体通过该气嘴103及出气孔104导入该注气孔94，经由该第三注气通道93、该第二注气通92及该第一注气通道91后注入该该第一轴向孔32，同样经活塞35的第五轴向孔353到达第二凹部24。

而本第二实施例与第一实施例的差异在于：该后座30的扩大室34内设置了导流活塞35及复归弹簧36，形成一个二次调压室；也就是说，高压气瓶105内的压缩气体(A)，经气嘴103及一出气孔104一次调压后导入该第一轴向孔32，使其经过二次调压后会更稳定，请配合图10及图11所示，其中图11显示该导流活塞35受到该复归弹簧36的轴向推力而前移，此时压缩气体(A)由该中空柱体352的入口端354，进入第五轴向孔353到达第二凹部24，由于连通孔25的截面积小于由于该第二凹室24及环塞体351，因此该环塞体351底缘面355的压缩气体(A)的回压力(P)，增加到大于该复归弹簧36的弹力时，该回压力(P)将推动该导流活塞35后移，如图10所示，此时该中空柱体352的入口端354，抵靠在该调整螺栓37的内端面371形成封闭。且当该第二凹室24内的压缩气体(A)由连通孔25流入第二轴向孔51，使该环塞体351底缘面355的压力降低至小于复归弹簧36的弹力时，又回到图11所示的状态，呈现导流活塞35前移，而压缩气体(A)可由该入口端354导入该中空柱体352内。是以，借由压力差使该导流活塞35不断的前后往复位移来调整压缩气体(A)二次压力，且可利用调整该调整螺栓37在该螺孔321内的轴向位移距离，进而可控制该导流活塞35前后往复位移的行程，得以将该高压气瓶105所输出的气体压力调整到达最佳化；据此，本实用新型能有效解决现有「气压式无针注射装置」无法携带外出随身使用的问题点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

综上所述，本实用新型在结构设计、使用实用性及成本效益上，完全符合产业发展所需，且所揭示的结构亦是具有前所未有的创新构造，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关实用新型专利要件的规定，故依法提起申请。