胰岛素笔式注射器针头摘取收集筒的制作方法

本实用新型属于针头存储技术领域，具体涉及一种胰岛素笔式注射器针头摘取收集筒。

背景技术：

中国糖尿病药物注射技术指南(2016年版)明确规定，使用后的注射器或注射笔用针头属于医疗锐器，不合理的处置不仅会伤及他人，也会对环境造成一定的污染。处理废弃针头或者注射器的最佳方法是，将注射器或注射笔用针头套上外针帽后放入专用废弃容器内再丢弃。有文献报道，我国糖尿病患者居家注射胰岛素废弃针头处置不规范情况严重。如张瑞凤等对社区应用胰岛素笔注射患者118例，进行一对一问卷调查，结果107(90.7％)例无任何防护处理将废弃针头直接混入生活垃圾。方水芹等对127例门诊糖尿病患者进行医疗废物自我管理现状问卷调查，其中117例(92.1％)将使用后的注射针头直接丢入生活垃圾。张鹤等对227例有过居家注射胰岛素经历的糖尿病患者医疗废物处置方法、有无被刺伤经历等进行回顾性调查，其中219例(96.47％)患者将废弃针头直接混入生活垃圾，99例(43.61％)患者或家属有过废弃针刺伤经历。国外有研究表明，使用锐器的人中，只有33％的人会将使用过的锐器放入专门弃置锐器的容器中，12％将其放置于空瓶子或者牛奶纸盒中，46％回套针帽后直接和普通垃圾一起丢弃，3.5％则将裸露的针头直接丢弃。可见，需要设计一种操作简便，且专门在糖尿病患者家庭中回收胰岛素笔式注射器针头的收集装置。现有技术中，在糖尿病患者用笔式注射器完成胰岛素注射后，需要将针帽套上针头后旋出针头并丢弃。由于针帽尺寸较小，故患者在套针帽的过程中很容易因未套正导致手指被针头刺伤。因此，设计一种能够直接从笔式注射器上取下针头并进行储存的存储筒十分重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种胰岛素笔式注射器针头摘取收集筒。

本实用新型包括筒体、夹紧组件、压紧臂和尾螺旋盖。所述的筒体由一体成型的存储筒身和旋摘筒身组成。所述旋摘筒身内腔的出口端与存储筒身内腔的入口端连通。所述存储筒身的出口端与尾螺旋盖螺纹连接。旋摘筒身的出口端设置有外螺纹。压紧臂包括臂杆、抱紧爪、滑杆和封口弹簧。滑杆的一端与臂杆的外端构成滑动副，另一端与抱紧爪固定。滑杆上套置有封口弹簧。封口弹簧的两端与抱紧爪、臂杆分别固定。抱紧爪为部分旋转体。抱紧爪的旋转截面呈直角梯形。

所述旋摘筒身的入口端开设有n个锁紧通槽，2≤n≤8。旋摘筒身外侧壁的入口端开设有两个限位凹槽组。限位凹槽组包括沿旋摘筒身入口端到出口端的方向依次排列设置的第一限位凹槽、第二限位凹槽和第三限位凹槽。旋摘筒身外侧壁上嵌有第一金属触片及第二金属触片。第一金属触片位于其中一个限位凹槽组内第二限位凹槽与第三限位凹槽之间。第二金属触片位于另一个限位凹槽组内第二限位凹槽与第三限位凹槽之间。

所述的压紧臂共有n根。n根压紧臂的臂杆内端与n个锁紧通槽靠近旋摘筒身出口端的那端分别铰接。n个抱紧爪均位于旋摘筒身内。n根铰接轴上均套置有扭簧。n根扭簧的一端均与旋摘筒身固定，另一端与n根压紧臂的臂杆分别固定。

所述的夹紧组件包括夹紧螺母、滑环、连接管和压紧环。所述夹紧螺母与旋摘筒身上的外螺纹构成螺旋副。滑环与夹紧螺母构成转动副。滑环与旋摘筒身构成滑动副。滑环设置在夹紧螺母靠近旋摘筒身入口端的一侧。

所述的压紧环与滑环固定。压紧环套置在旋摘筒身的出口端，且环住n根压紧臂的臂杆。所述压紧环的内侧面开设有两个锁位球安装槽。两个锁位球安装槽与两个限位凹槽组沿旋摘筒身的周向分别位置对应。两个锁位球安装槽内均固定有锁位弹簧。两个锁位弹簧的外端与两个锁位球分别固定。压紧环、锁位弹簧及锁位球均采用导电材料。

所述的控制盒固定在存储筒身内。控制盒内设置有控制模块。所述的控制模块包括电池、振动马达、控制器、继电器和陀螺仪。所述的陀螺仪与控制器相连。所述电池的正极与第一金属触片相连。所述的第二金属触片与继电器的一个触点、控制器的供电端及陀螺仪的供电端相连。继电器的另一个触点与振动马达的一个接线端相连。继电器内线圈的一端与控制器的一个I/O口相连。陀螺仪、控制器的接地端、振动马达的另一个接线端及继电器内线圈的另一端均与电池负极相连。

进一步地，初始状态下，两个锁位球分别卡入两个限位凹槽组内的第二限位凹槽，相对设置的两个抱紧爪内侧面最凹点的间距小于针头座体部分的直径。两个抱紧爪外侧面的间距大于针头座体部分的直径。

进一步地，所述旋摘筒身的外径小于存储筒身的外径。

进一步地，所述旋摘筒身外侧壁的中部固定有限位环。外螺纹位于限位环与存储筒身之间。

进一步地，抱紧爪的内侧面由呈直角梯形的旋转截面内两根底边中长度较短的那根底边绕旋转轴线旋转得到。抱紧爪的外侧面由呈直角梯形的旋转截面内两根底边中长度较长的那根底边绕旋转轴线旋转得到。呈直角梯形的旋转截面内的斜边位于直角边远离臂杆内端的那一侧。

进一步地，抱紧爪采用橡胶材料。抱紧爪漏斗形部位上设置有金属层。

进一步地，其中一个限位凹槽组位于其中两个相邻的锁紧通槽之间。另一个限位凹槽组位于另两个相邻的锁紧通槽之间。

进一步地，控制盒呈环形。控制盒的内径大于旋摘筒身的内径。

进一步地，所述的控制器采用型号为stc15f2k60s2的单片机。所述的陀螺仪采用型号为MPU6050的运动处理传感器。陀螺仪与控制器通过IIC总线连接。

本实用新型具有的有益效果是：

1、本实用新型能够集中存放废弃的胰岛素笔式注射器针头，避免了因针头随意丢弃导致的刺伤风险。

2、本实用新型在日常使用中无需旋开盖子，且能够保证筒体倒置时针头不会掉出。

3、本实用新型能够大大降低使用者在拆卸针头的过程手指被刺伤的风险。

4、本实用新型能够在抱紧爪即将完全松开针头时，通过陀螺仪判断筒体的空间位姿。此时若糖尿病患者未在松开针头时将旋摘筒身入口端朝向上方，则振动马达报警。提示糖尿病患者应在完全松开针头时将旋摘筒身入口端朝向上方。避免了存储筒身内针头掉出的情况发生。

5、本实用新型仅在两个锁位球分别抵住第一金属触片、第二金属触片时，控制模块内的用电元件才能通电，大大降低了能耗，延长了电池的使用时长。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的拆去夹紧组件的立体图；

图3为本实用新型隐藏控制箱后的剖视图；

图4为本实用新型中夹紧组件的立体图。

图5为本实用新型中压紧臂的立体图。

图6为本实用新型中控制模块的电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1、2和3所示，一种胰岛素笔式注射器针头摘取收集筒，包括筒体1、夹紧组件、压紧臂2和尾螺旋盖3。筒体1由一体成型的存储筒身1-1和旋摘筒身1-2组成。旋摘筒身1-2的外径小于存储筒身1-1的外径。旋摘筒身1-2内腔的出口端与存储筒身1-1内腔的入口端连通。旋摘筒身1-2及存储筒身1-1的主体均呈圆柱体状。存储筒身1-1的出口端与尾螺旋盖3螺纹连接。旋开尾螺旋盖即可取出存储筒身1-1内的针头。

旋摘筒身1-2侧面的中部固定有限位环1-3。旋摘筒身1-2外侧壁的出口端设置有外螺纹1-4，且开设有两个关于旋摘筒身1-2轴线对中设置的滑槽1-5。滑槽1-5的长度方向沿旋摘筒身1-2的轴线方向设置。外螺纹1-4及滑槽1-5均位于限位环1-3与存储筒身1-1之间。

如图1、2、3和4所示，压紧臂2包括臂杆2-1、抱紧爪2-2、滑杆2-4和封口弹簧2-3。抱紧爪2-2采用橡胶材料。滑杆2-4的一端穿过臂杆2-1的外端，并与臂杆2-1构成滑动副。滑杆2-4的另一端与抱紧爪2-2外侧面的中部固定。滑杆2-4上套置有封口弹簧2-3。封口弹簧2-3的两端与抱紧爪2-2的中部、臂杆2-1内侧面的外端分别固定。当抱紧爪2-2受到朝向臂杆的压力时将压缩封口弹簧2-3向臂杆滑动。抱紧爪2-2为六分之一旋转体(即环状旋转体的六分之一段)。抱紧爪的旋转截面呈直角梯形。抱紧爪的内侧面由直角梯形内两根底边中长度较短的那根底边绕旋转轴线旋转60°得到。抱紧爪的外侧面由直角梯形内两根底边中长度较长的那根底边绕旋转轴线旋转60°得到。直角梯形内的斜边位于直角边远离臂杆2-1内端的那一侧。即抱紧爪2-2远离臂杆2-1的侧面呈外大内小的部分漏斗形。抱紧爪漏斗形部位(即直角梯形内的斜边旋转所得侧面)上设置有金属层，从而使得针头能够更加轻松地挤开抱紧爪。

旋摘筒身1-2外侧壁的入口端开设有沿旋摘筒身1-2轴线周向均布的四个锁紧通槽。旋摘筒身1-2外侧壁的入口端开设有两个限位凹槽组。限位凹槽组包括沿旋摘筒身1-2入口端到出口端的方向依次排列设置的第一限位凹槽、第二限位凹槽和第三限位凹槽。两个限位凹槽组内第一限位凹槽、第二限位凹槽、第三限位凹槽分别沿旋摘筒身1-2轴向对齐。其中一个限位凹槽组位于其中两个相邻的锁紧通槽之间。另一个限位凹槽组位于另两个相邻的锁紧通槽之间。旋摘筒身1-2外侧壁上嵌有第一金属触片8及第二金属触片9。第一金属触片8位于其中一个限位凹槽组内第二限位凹槽与第三限位凹槽之间。第二金属触片9位于另一个限位凹槽组内第二限位凹槽与第三限位凹槽之间。

压紧臂共有四根。四根臂杆2-1的内端与四个锁紧通槽靠近旋摘筒身1-2出口端的那端分别通过铰接轴铰接。四个抱紧爪2-2均位于旋摘筒身1-2内，且外侧边缘与旋摘筒身1-2的入口端端面平齐。四根铰接轴上均套置有扭簧。四根扭簧的一端均与旋摘筒身固定，另一端与四根臂杆2-1分别固定。铰接轴轴线到臂杆外侧面的距离小于铰接轴到对应锁紧通槽外边缘的距离。

如图1、2、3和5所示，夹紧组件包括夹紧螺母4、滑环5、连接管6和压紧环7。夹紧螺母4与旋摘筒身1-2上的外螺纹1-4构成螺旋副。滑环5与夹紧螺母4构成以夹紧螺母4轴线为公共轴线的转动副。滑环5内侧的两个凸起与两个滑槽1-5分别构成滑动副。滑环5设置在夹紧螺母4靠近旋摘筒身1-2入口端的一侧。

压紧环7与滑环5通过连接管6固定。连接管6套置在旋摘筒身1-2的外侧(套置在限位环1-3的外侧)。压紧环7套置在旋摘筒身1-2的出口端，且环住四根压紧臂2的臂杆2-1。压紧环7的内侧面开设有两个锁位球安装槽。两个锁位球安装槽与两个限位凹槽组沿旋摘筒身1-2的周向分别位置对应。两个锁位球安装槽内均固定有锁位弹簧。两个锁位弹簧的外端与两个锁位球15分别固定。压紧环7、锁位弹簧及锁位球15均采用导电材料。四根臂杆2-1分别在对应扭簧的弹力作用下抵住在压紧环7的内侧面。转动夹紧螺母4，即可使得滑环5沿旋摘筒身1-2的轴向滑动。从而使四根压紧臂2张开或合紧。

如图6所示，控制盒固定在存储筒身1-1内。控制盒呈环形。控制盒的内径大于旋摘筒身1-2的内径。控制盒内设置有控制模块。控制模块包括电池10、振动马达11、控制器12、继电器13和陀螺仪14。控制器12采用型号为stc15f2k60s2的单片机。陀螺仪14采用型号为MPU-6050的运动处理传感器。陀螺仪14与控制器12通过IIC总线连接。电池10的正极与第一金属触片8相连。第二金属触片9与继电器13的一个触点、控制器12的供电端及陀螺仪14的供电端相连。继电器13的另一个触点与振动马达11的一个接线端相连。继电器13内线圈的一端与控制器12的一个I/O口相连。陀螺仪14、控制器12的接地端、振动马达11的另一个接线端及继电器13内线圈的另一端均与电池10负极相连。

由于压紧环7、锁位弹簧及锁位球15均为导电材料，故压紧环7滑动至金属触片处时，两个锁位球15分别抵住第一金属触片8、第二金属触片9，使得第一金属触片8与第二金属触片9导通。从而使电池开始为振动马达11、控制器12、继电器13及陀螺仪14供电。而压紧环7不在金属触片处时，电池正极与第二金属触片9断开，无法供电。进而实现了控制模块的特定状态启动，其余状态不启动，降低了能耗。

初始状态下，两个锁位球15分别卡入两个限位凹槽组内的第二限位凹槽，相对设置的两个抱紧爪2-2内侧面最凹点的间距小于针头座体部分的直径(从而防止存储筒身1-1内的针头掉出筒体1外)。两个抱紧爪2-2外侧面的间距大于针头座体部分的直径。

该实用新型的工作原理如下：

步骤一、糖尿病患者在使用胰岛素笔式注射器完成胰岛素注射后，一手持胰岛素笔式注射器，一手持筒体1，将胰岛素笔式注射器的针头插入旋摘筒身1-2的入口端。此时，针头挤压四个抱紧爪2-2，使得四根压缩封口弹簧2-3压缩，四个抱紧爪2-2向内运动。针头座体的外侧边缘与抱紧爪2-2的内侧面接触后，针头被四个抱紧爪2-2抱紧。

步骤二、向外旋转夹紧螺母4，直至两个锁位球15分别卡入两个限位凹槽组内的第一限位凹槽。此时，压紧环7挤压四根臂杆2-1，使得四根压缩封口弹簧2-3压缩到极致，且抱紧爪2-2挤压抱紧针头。

步骤三、相对旋转胰岛素笔式注射器与筒体1，使得针头被从胰岛素笔式注射器上旋下。

步骤四、将旋摘筒身1-2的入口端朝向上方，并向内旋转夹紧螺母4，直至两个锁位球15分别卡入两个限位凹槽组内的第三限位凹槽。此时，臂杆2-1向外翻转。被抱紧夹紧的针头掉入存储筒身1-1。当两个锁位球15分别滑动至第一金属触片8、第二金属触片9处时，陀螺仪通电，检测筒体的位姿。若陀螺仪检测到旋摘筒身1-2的入口端未朝上放置，则控制器控制继电器的两个触点连通，振动马达11启动。从而提醒糖尿病患者，将旋摘筒身1-2的入口端朝向上方，避免存储筒身内的掉出。

步骤五、向外旋转夹紧螺母4，两个锁位球15分别卡入两个限位凹槽组内的第二限位凹槽。此时，无论筒体1如何放置，存储筒身1-1内的针头都无法掉出选摘筒身的入口处掉出。

当患者到医院复诊时，将本实用新型一同带至医院。由医护人员旋开尾螺旋盖3，并取出筒体内的针头集中处理。进而有效避免针头随意丢弃导致的意外伤害事件。