一种气动无针注射器的制作方法

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种气动无针注射器。

背景技术：

无针注射是指利用机械装置(如弹簧或高压气体)产生的瞬间高压迫使药剂从微细孔中挤出，形成高压射流，该射流速度极高典型值为100~200m/s，使药剂迅速穿透人体或动物皮肤，达到药物吸收最佳部位。

相对于传统的皮下注射，无针注射是一种全新的注射方式，具有无痛、药物吸收好、操作方便、消除了交叉感染等诸多优点。国内的商业无针注射器普遍存在成本高、注射不稳定，振动噪声大等问题，始终不能实现广泛的普及应用，所以有必要对现有无针注射器进行结构优化，使其做到结构合理，使用方便。

公开号为cn106139326a的专利提供了一种无针注射系统，属于医疗器械领域。其包括注射系统，所述的注射系统包括推杆，推杆上安装机械储能装置；推杆的一端连接用于激发推杆的锁紧激发装置，另一端连接耗材。该发明结构合理，使用方便，将药液抽取和加压注射融合在一起，结构紧凑，便于病患者随身携带。该发明加压注射原理是：通过加压机构带动推杆运动，推杆运动的同时完成药液抽取和对激发弹簧的加压；通过弹簧、激发推台的推动使推杆脱离固定箍钢珠，在激发弹簧的作用下将推杆推出，进而完成药液的注射。

公开号为cn106693120a的专利提供了一种拉杆式无针注射器，在进行药物注射时不借助针头，使用高压射流原理，使药液形成较细的液体流，瞬间穿透皮肤到达皮下。由于注射原理的改变，药液在皮下弥散分布，起效时间更快，药物吸收率更高。该装置由壳体、弹簧、加压拉杆、锁紧机构、激发锤、尾部开关及固定轴组成。该发明基于杠杆原理，轻轻拉开加压拉杆，加压拉杆挤压激发锤、锁紧结构和上面的弹簧，当弹簧收缩至指定位置(压力可达150n)，再由尾部开关锁住，合上加压杆，按下尾部开关随即完成注射。该发明利用弹簧产生瞬时高压，力量不均匀，注射不稳定，会产生出痛感。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种气动无针注射器，结构合理，使用方便，实现无创注射，可以消除痛感、显著减小损伤，并方便于一般非专业医护人员的操作使用。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种气动无针注射器，包括壳体，所述壳体内设置重锤、弹簧一和限位台，

所述重锤包括锤体和锤柄，所述锤体的侧面轮廓与所述壳体的内腔壁面形状吻合，所述锤体将所述壳体的内腔分隔为加压腔和回复腔，所述加压腔与加压气道连通，所述回复腔与回复气道连通，

所述弹簧一的一端套设在所述锤柄的外部，另一端连接在所述壳体的内腔底部，

所述限位台的一端与所述壳体的内腔底部连接，所述限位台的内腔中设置弹簧二、排气通道和滑块一，所述弹簧二的一端与所述壳体的内腔底部连接，另一端朝向所述滑块一；

所述壳体的侧壁设置注射开关，所述注射开关伸进所述壳体的内腔，以控制所述锤体的运动方向，

所述回复腔内设置滑块二，所述滑块二的侧面轮廓与所述壳体的内腔壁面形状吻合，

所述壳体的前端内部设置药杆连件，所述药杆连件的杆部穿过控药旋钮与安瓿瓶的药杆配合连接，所述控药旋钮与所述壳体转动连接，以实现控药旋钮在所述壳体的轴线方向上运动。

优选地，所述排气通道为嵌设在所述限位台内腔壁的排气管，或设置在所述限位台内腔壁的通槽。

优选地，所述壳体上设置滑动开关，所述滑动开关上设置导气通道和排气孔，所述导气通道将所述加压气道或回复气道与主气道连通。

优选地，所述注射开关包括弹簧三、限位块和滑柄，所述限位块的第一端面连接所述弹簧三，所述限位块的第二端面设置凸起，所述凸起朝向所述加压腔的一面为直立面，且与所述限位块的第二端面形成直角，所述凸起朝向所述回复腔的一面为弧面，且与所述限位块的侧面圆滑连接，所述滑柄通过滑槽与所述弹簧三连接。

优选地，所述药杆连件包括所述杆部和与所述杆部的第一端垂直连接的连体块，所述杆部的第二端具有与安瓿瓶的药杆配合的连接件，所述杆部与所述控药旋钮间隙配合。

优选地，所述壳体的前端内部设置连接部，所述连接部的一端与所述壳体的前端口一体式连接。

优选地，所述控药旋钮包括旋钮和与所述旋钮连接的配合旋转部，所述配合旋转部与所述连接部螺纹连接，所述壳体的表面向内凹陷，使所述旋钮露出。

一种上述气动无针注射器的使用方法，包括以下步骤：

步骤s1：将气体由回复气道通入回复腔内，回复腔内的压力逐渐增大，重锤在压力的作用下向加压腔方向运动，并施力于弹簧一使其压缩，当重锤向加压腔方向运动至注射开关时，将注射开关顶起，并继续向加压腔方向运动，直至达到注射开关的另一侧，此时注射开关恢复原位，关闭回复气道，初始回复过程完成；

步骤s2：将气体由加压气道通入加压腔内，与此同时，打开回复气道，使回复腔内的气体排出，持续向加压腔内通入气体，加压腔内的压力逐渐增大，重锤在注射开关的限制下保持原位不动，当加压腔的压力增大至超过一定值时，滑块一向弹簧二方向运动，压缩弹簧二直至排气通道与加压腔连通，排出加压腔内部分气体，使加压腔内压力保持在一定值，关闭加压气道和回复气道，加压过程完成；

步骤s3：将安瓿瓶一端通过药杆旋拧安装在壳体内的药杆连件上，另一端安装取药部件，旋转控药按钮，使其向回复腔方向移动，直至接触药杆连件并带动药杆连件向回复腔方向移动，从而将药液吸入安瓿瓶内，药液吸取完毕后，反向旋转控药旋钮，使其向相反方向运动至设定位置，取药过程完成；

步骤s4：取下取药部件，将安瓿瓶的注射口对准注射部位，按下注射开关，重锤在加压腔内压力的作用下向回复腔方向快速运动，推动滑块二急速运动，滑块二推动药杆连件及药杆急速向注射口方向运动，最终将药液从安瓿瓶的注射口注射至注射部位，注射过程结束。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1）本发明通过上述技术方案提供了一种气动无针注射器，结构合理，使用方便，实现无创注射，可以消除痛感、显著减小损伤，并方便于一般非专业医护人员的操作使用。本发明注射器采用气体加压，连续实现加压、取药和注射操作。本发明注射器的壳体内腔由重锤分隔成加压腔和回复腔，加压腔与加压气道连通，用于通入加压气体，使之达到注射压力值，即形成无针注射所需的高压条件；回复腔用于辅助重锤完成往复运动，而且回复腔内设有滑块二，滑块二在回复腔内自由滑动，这样当回复腔与回复气道中断连通时，回复腔便处于密封状态，为回复腔的密封提供保障；此外，加压腔内还设有控制加压腔压力值维持在注射压力值的组件，该组件包括限位台，以及限位台内设置的弹簧二、排气通道和滑块一，在加压腔的压力值超过注射压力值时，滑块一在限位台内滑动使排气通道与加压腔连通，实现加压腔的泄压，当泄压至注射压力值时，滑块一向相反方向滑动，排气通道与加压腔连通中断，从而保持加压腔的压力处于稳定状态，保证注射效果的稳定性；为实现人为控制加压腔内压力的释放，本发明在壳体上设有注射开关，当按下该注射开关时，重锤的阻挡解除，随即在高压作用下向注射方向急速运动；为实现取药及注射操作，本发明还在壳体的前端内部设有药杆连件，药杆连件的杆部穿过控药旋钮，并且端部与安瓿瓶的药杆连接，控药旋钮与壳体转动连接，这样，通过控药旋钮的转动实现其在壳体的轴线方向上运动，从而带动药杆连件运动，最终由药杆连杆推动安瓿瓶的药杆实现取药及注射操作。

2）为便于控制加压腔与加压气源的连通与关闭，以及回复腔与加压气源或排气孔的连通与关闭，本发明在壳体上设置滑动开关，所述滑动开关上设置导气通道和排气孔，所述导气通道将所述加压气道或回复气道与主气道连通。具体的，该滑动开关设定三个档位。当滑动开关向上滑动时，主气道与回复气道连通，气体进入回复腔内，以增加回复气道内的压力；当滑动开关向下滑动时，主气道与加压气道连通，气体进入加压腔内，以增加加压腔内的压力，同时，滑动开关上的排气孔与回复气道连通，回复腔内的气体依次通过回复气道和排气口排出注射器，回复腔内的压力逐渐恢复至初始状态；当滑动开关滑至中间位置时，主气道与加压气道，以及主气道与回复气道均处于关闭状态。通过上述设置，操作者即能够方便地对加压腔和回复腔的压力状态进行控制，节约操作时间，提高操作效率。

3)本发明注射开关12包括弹簧三22、限位块23和滑柄24，弹簧三一端固定在注射器的壳体上，另一端分别连接限位块的第一端面和滑柄。限位块的第二端面设置凸起，具体的，该凸起优选为1/4球体，弧面朝向回复腔，平面朝向加压腔。滑柄受力后，能够在滑槽内自由滑动，该滑槽为设置在壳体上的一个通槽，该通槽使得滑柄与限位块的表面接触，并主动随弹簧二的拉伸或压缩向相应方向做运动，或被动受力拉伸或压缩弹簧二向相应方向做运动。通过上述设置，重锤在由回复腔向加压腔运动的过程中，若接触限位块，则会挤压限位块的凸起，使弹簧三压缩，与此同时带动滑柄也向着弹簧三的压缩方向运动，从而使重锤继续向加压腔方向运动；随着重锤向着加压腔方向的继续运动，重锤对限位块的挤压作用消失，限位块便在弹簧三的弹力作用下迅速恢复至初始状态，也带动滑柄运动，从而限位块便阻挡重锤向回复腔方向运动。这样，手动滑动滑柄便能使弹簧二的压缩，进而控制限位块收起，使得重锤得以由加压腔向回复腔内运动。

本发明结构新颖，设计合理，采用气体加压原理，使得压力值能够维持在注射压力的合适范围内，使用更安全，实现无创注射，可以消除痛感、显著减小损伤，并方便于一般非专业医护人员的操作使用。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

图1：本发明一种气动无针注射器的立体结构图；

图2：本发明一种气动无针注射器的主视图；

图3：本发明图1的俯视图；

图4：本发明图1的左视图；

图5：本发明图1的a-a剖视图；

图6：本发明图1的b-b剖视图；

图7：本发明图3的c-c剖视图；

图8：本发明图3的d-d剖视图；

图9：本发明限位块的结构示意图；

图10：本发明图4的e-e剖视图；

图11：本发明药杆连件的结构示意图；

其中，1-壳体，101-壳体的前端口，102-凹陷面，2-重锤，201-锤体，202-锤柄，3-弹簧一，4-限位台，5-加压腔，6-回复腔，7-加压气道，8-回复气道，9-弹簧二，10-排气通道，11-滑块一，1101-滑块一的第一端面，12-注射开关，13-滑块二，14-药杆连件，1401-杆部，1402-连体块，1403-连接件，15-控药旋钮，1501-旋钮，1502-配合旋转部，16-安瓿瓶，17-药杆，18-滑动开关，19-导气通道，20-排气孔，21-主气道，22-弹簧三，23-限位块，2301-限位块的第一端面，2302-限位块的第二端面，2303-凸起，24-滑柄，25-滑槽，26-连接部。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步清楚阐述本发明的内容，但本发明的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。

参阅图1~图6，一种气动无针注射器，包括壳体1，所述壳体内设置重锤2、弹簧一3和限位台4，

参阅图5，所述重锤包括锤体201和锤柄202，所述锤体的侧面轮廓与所述壳体的内腔壁面形状吻合，参阅图6，所述锤体将所述壳体的内腔分隔为加压腔5和回复腔6，所述加压腔与加压气道7连通，所述回复腔与回复气道8连通，

所述弹簧一的一端套设在所述锤柄的外部，另一端连接在所述壳体的内腔底部，

参阅图5~6，所述限位台的一端与所述壳体的内腔底部连接，所述限位台的内腔中设置弹簧二9、排气通道10和滑块一11，所述弹簧二的一端与所述壳体的内腔底部连接，另一端朝向所述滑块一，所述排气通道将外界与所述限位台的内腔连通；

参阅图7，所述壳体的侧壁设置注射开关12，所述注射开关伸进所述壳体的内腔，以控制所述锤体的运动方向，

参阅图5~6，所述回复腔内设置滑块二13，所述滑块二的侧面轮廓与所述壳体的内腔壁面形状吻合，

参阅图5，所述壳体的前端内部设置药杆连件14，所述药杆连件的杆部1401穿过控药旋钮15与安瓿瓶16的药杆17配合连接，所述控药旋钮与所述壳体转动连接。

参阅图6，本发明中，加压气道7设置在壳体1的侧壁上，一端连接气源，另一端连通加压腔；回复气道8设置在壳体1的侧壁上，一端连接气源，另一端连通回复腔。当加压腔或回复腔需要增压时，将气源连通，通入气体即可；当回复腔需要回复初压时，中断气源，使回复气道连通外界即可。

参阅图6，本发明中，限位台4的内部中空且一端与加压腔连通，滑块一的侧面轮廓与限位台的内腔壁面形状吻合，使其能够在限位台内自由运动。在加压腔处于初始状态（未加压）时，滑块一处于平衡状态，停止在限位台内腔与加压腔的连通端，这时排气通道与限位台内腔连通，加压腔处于密封状态；当加压腔处于持续加压状态，并且内部压力超过注射压力时，滑块一受到的加压腔和限位台内腔给予的压力平衡状态被打破，滑块一向着限位台内部运动，即向着弹簧二方向运动，压缩弹簧二，随着加压腔内压力的增加，滑块一持续压缩弹簧二，直至滑块一11的第一端面1101运动至使排气通道与加压腔连通，加压腔内的气体向外排出，压力降低，滑块一受到压力腔的压力值减小，当该压力值降低至小于弹簧二的弹力时，滑块一向加压腔方向移动，堵住排气通道，加压腔与排气通道的连通中断，加压腔恢复密封状态。当加压腔内压力再次增加至超过注射压力时，重复上述步骤，从而使加压腔内压力维持在注射压力范围内，保障加压腔内压力稳定性，使得注射安全性更高，使用更放心。

参阅图5~6，在本发明的一个具体实施例中，所述排气通道10为嵌设在所述限位台内腔壁的排气管；该排气管的一端与外界连通，另一端与所述限位台的内腔连通；

或，所述排气通道10为设置在所述限位台内腔壁的通槽，该通槽与限位台的内腔连通，并延伸出壳体的内腔底部，与外界连通。

参阅图7~图9，在本发明的一个具体实施例中，所述注射开关12包括弹簧三22、限位块23和滑柄24，所述限位块23的第一端面2301连接所述弹簧三22，所述限位块23的第二端面2302设置凸起2303，所述凸起朝向所述加压腔的一面为直立面，且与所述限位块的第二端面形成直角，所述凸起朝向所述回复腔的一面为弧面，且与所述限位块的侧面圆滑连接，所述滑柄通过滑槽25与所述弹簧三连接。

弹簧三一端固定在注射器的壳体上，另一端分别连接限位块的第一端面和滑柄。限位块的第二端面设置凸起，具体的，该凸起优选为1/4球体，弧面朝向回复腔，平面朝向加压腔。滑柄受力后，能够在滑槽内自由滑动，该滑槽为设置在壳体上的一个通槽，该通槽使得滑柄与限位块的表面接触，并主动随弹簧二的拉伸或压缩向相应方向做运动，或被动受力拉伸或压缩弹簧二向相应方向做运动。

通过上述设置，重锤在由回复腔向加压腔运动的过程中，若接触限位块，则会挤压限位块的凸起，使弹簧三压缩，与此同时带动滑柄也向着弹簧三的压缩方向运动，从而使重锤继续向加压腔方向运动；随着重锤向着加压腔方向的继续运动，重锤对限位块的挤压作用消失，限位块便在弹簧三的弹力作用下迅速恢复至初始状态，也带动滑柄运动，从而限位块便阻挡重锤向回复腔方向运动。这样，手动滑动滑柄便能使弹簧二的压缩，进而控制限位块收起，使得重锤得以由加压腔向回复腔内运动。

参阅图5~图6和图11，在本发明的一个具体实施例中，所述药杆连件14包括所述杆部1401和与所述杆部的第一端垂直连接的连体块1402，所述杆部的第二端设置与安瓿瓶16的药杆17配合的连接件1403，所述杆部与所述控药旋钮间隙配合。

其中，杆部1401能够沿其主轴方向在控药旋钮15内滑动，控药旋钮通过施力旋转，与连体块接触，从而带动药杆连件向着回复腔方向移动。

本发明所用安瓿瓶为无针注射器专用安瓿瓶，例如：益捷（injex）无针注射器专用安瓿瓶，可由市场购买获得，不构成对本发明的限制。根据此类安瓿瓶的结构，本领域技术人员在获知本发明基本结构和作用原理的情况下，可通过常规技术改进药杆连件的结构，使药杆连件杆部的连接件与安瓿瓶的药杆配合连接。

参阅图5~图6，在本发明的一个具体实施例中，所述壳体1的前端内部设置连接部26，所述连接部的一端与所述壳体的前端口101一体式连接。所述控药旋钮15包括旋钮1501和与所述旋钮连接的配合旋转部1502，所述配合旋转部与所述连接部螺纹连接，所述壳体的表面向内凹陷，使所述旋钮露出。

其中，所述配合旋转部与所述连接部螺纹连接，具体的，连接部设置外螺纹，配合旋转部设置内螺纹，外螺纹与内螺纹配合连接；

参阅图1~图3，所述壳体的表面向内凹陷，形成凹陷面102，使旋钮露出，以施力进行旋转；

控药旋钮15借助旋转旋钮1501，将旋钮的旋转运动转化为控药旋钮整体的直线运动，即使控药旋钮整体沿壳体的轴线方向运动。

本发明提供了一种上述气动无针注射器的使用方法，包括以下步骤：

步骤s1：将气体由回复气道通入回复腔内，回复腔内的压力逐渐增大，重锤在压力的作用下向加压腔方向运动，并施力于弹簧一使其压缩，当重锤向加压腔方向运动至注射开关时，将注射开关顶起，并继续向加压腔方向运动，直至达到注射开关的另一侧，此时注射开关恢复原位，关闭回复气道，初始回复过程完成；

步骤s2：将气体由加压气道通入加压腔内，与此同时，打开回复气道，使回复腔内的气体排出，持续向加压腔内通入气体，加压腔内的压力逐渐增大，重锤在注射开关的限制下保持原位不动，当加压腔的压力增大至超过一定值时，滑块一向弹簧二方向运动，压缩弹簧二直至排气通道与加压腔连通，排出加压腔内部分气体，使加压腔内压力保持在一定值，关闭加压气道和回复气道，加压过程完成；

步骤s3：将安瓿瓶一端通过药杆旋拧安装在壳体内的药杆连件上，另一端安装取药部件，旋转控药按钮，使其向回复腔方向移动，直至接触药杆连件并带动药杆连件向回复腔方向移动，从而将药液吸入安瓿瓶内，药液吸取完毕后，反向旋转控药旋钮，使其向相反方向运动至设定位置，取药过程完成；

步骤s4：取下取药部件，将安瓿瓶的注射口对准注射部位，按下注射开关，重锤在加压腔内压力的作用下向回复腔方向快速运动，推动滑块二急速运动，滑块二推动药杆连件及药杆急速向注射口方向运动，最终将药液从安瓿瓶的注射口注射至注射部位，注射过程结束。

本发明上述使用方法，步骤s2中，当加压腔的压力增大至超过一定值时，该一定值指注射压力值，即将药液由安瓿瓶注射至注射部位，并穿透接受者皮肤的最小压力值。

本发明上述使用方法，步骤s3中，反向旋转控药旋钮，使其向相反方向运动至设定位置，所述设定位置是指控药按钮在取药操作前的初始位置，即控药旋钮由回复腔向壳体前端运动的最大位置。取药结束后，将控药旋钮恢复至初始位置，这样在注射发生时，药杆连件受滑块二的推动作用，即可无阻碍地向注射口方向运动，进而推动安瓿瓶内药杆向注射方向运动，将药液快速压出。

实施例2

本实施例所描述的气动无针注射器，是在实施例1的基础上进行的改进，其中：

参阅图10，所述壳体上设置滑动开关18，所述滑动开关上设置导气通道19和排气孔20，所述导气通道将所述加压气道7或回复气道8与主气道21连通。

参阅图10，气源接入主气道21。

滑动开关控制主气道与加压气道或回复气道的连通与关闭，以及回复气道与排气孔的连通与关闭。

该滑动开关设定三个档位。当滑动开关向一方滑动时，主气道与回复气道连通，气体进入回复腔内，以增加回复气道内的压力；当滑动开关向另一方滑动时，主气道与加压气道连通，气体进入加压腔内，以增加加压腔内的压力，同时，滑动开关上的排气孔与回复气道连通，回复腔内的气体依次通过回复气道和排气口排出注射器，回复腔内的压力逐渐恢复至初始状态；当滑动开关滑至中间位置时，主气道与加压气道，以及主气道与回复气道均处于关闭状态。

本发明还提供了一种上述气动无针注射器的使用方法，包括以下步骤：

步骤s1：将滑动开关向一方滑动，连通主气道与回复气道，气体进入回复腔内，回复腔内的压力逐渐增大，重锤在压力的作用下向加压腔方向运动，并施力于弹簧一使其压缩，当重锤向加压腔方向运动至注射开关时，将注射开关顶起，并继续向加压腔方向运动，直至达到注射开关的另一侧，此时注射开关恢复原位，将滑动开关滑至中间位置，关闭主气道与回复气道的连通，初始回复过程完成；

步骤s2：将滑动开关向另一方滑动，连通主气道与加压气道，气体进入加压腔内，同时，滑动开关上的排气孔与回复气道连通，回复腔内的气体依次通过回复气道和排气口排出注射器，持续向加压腔内通入气体，加压腔内的压力逐渐增大，重锤在注射开关的限制下保持原位不动，当加压腔的压力增大至超过一定值时，滑块一向弹簧二方向运动，压缩弹簧二直至排气通道与加压腔连通，排出加压腔内部分气体，使加压腔内压力保持在一定值，将滑动开关滑至中间位置，关闭主气道与加压气道，以及主气道与回复气道的连通，加压过程完成；

步骤s3：将安瓿瓶一端通过药杆旋拧安装在壳体内的药杆连件上，另一端安装取药部件，旋转控药按钮，使其向回复腔方向移动，直至接触药杆连件并带动药杆连件向回复腔方向移动，从而将药液吸入安瓿瓶内，药液吸取完毕后，反向旋转控药旋钮，使其向相反方向运动至设定位置，取药过程完成；

步骤s4：取下取药部件，将安瓿瓶的注射口对准注射部位，按下注射开关，重锤在加压腔内压力的作用下向回复腔方向快速运动，推动滑块二急速运动，滑块二推动药杆连件及药杆急速向注射口方向运动，最终将药液从安瓿瓶的注射口注射至注射部位，注射过程结束。

本发明上述使用方法，步骤s2中，当加压腔的压力增大至超过一定值时，该一定值指注射压力值，即将药液由安瓿瓶注射至注射部位，并穿透接受者皮肤的最小压力值。

若安瓿瓶内存在剩余药液，可重复上述步骤即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。