CN103550848B - 一种无针注射器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无针注射器，包括依次安装连接的锁定激发组件、加载组件、剂量调节组件和保险组件。加载组件中内环套和加载套通过矩形螺纹连接，矩形螺纹连接作为传动螺纹，化旋转运动为直线运动，用于注射器的加载，达到加载方便和省力的效果；锁定激发组件中通过滑块的斜面挤压锁定弹子，当注射器加载完毕后，达到锁住活塞杆的目的，结构简单可靠；剂量调节组件中调节螺母和剂量调节管采用螺纹连接，通过旋转调节螺母能够使剂量调节管发生轴向移动，从而限制了活塞的运动位移，达到剂量调节的目的；保险组件作为安全装置可防止误注射，当注射器加载完毕后保险自动上锁，只有将保险外套旋转到位后保险才能解除，方可进行注射操作。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体来说，涉及一种无针注射器。
背景技术
注射器从正式用于医学到现在已有300多年的历史。传统的注射器曾给人类带来了许多便利，但随着人类自身生活水平的提高，其自身存在一些问题，如易造成传染病传播、针头感染、共用针头、疼痛、长期注射会产生皮下结节等不利因素。国外报道显示，在美国440万的医务人员中，每年因针头或者医疗锐器刺伤的人数达80万，护士每年发生的针刺伤达80~100万次；我国的情况也不容乐观：由于不安全注射导致的传染病例日益增长，造成直接经济损失数不胜数，而且87.5%的护士有注射锐器刺伤经历。同时，糖尿病患者需要定期补充胰岛素以降低血糖，注射无疑是最好的方式，而由于注射频繁，肌肉注射容易产生炎症、过敏、肌肉萎缩等不良反应。安全注射一直是全世界关注的社会问题，在发展中国家，每年儿童接受55亿次注射，其中10%的免疫注射是不安全的。我国每年包括免疫接种在内的各种注射约为30亿次，有些地区存在不经消毒重复使用的注射器和针头、一次性注射器使用后回流市场的现象。
现今市场上已有的无针注射器多采用单独的加载器配套注射器使用，因为其体积大不方便出外携带，限制了其使用。
发明内容
技术问题：本发明提供一种将加载器集成到注射器中，即加载器与注射器一体，卡住活塞的结构需要可靠的结构。加载后保险部分需采用自动上保险，提高安全性。
技术方案：本发明的无针注射器，包括依次安装连接的锁定激发组件、加载组件和剂量调节组件，加载组件包括外环套、内环套、定位环、加载套、活塞、活塞杆、动力弹簧和安装螺母，内环套固定安装在外环套内部，定位环固定设置在内环套一端与外环套之间的间隙中，内环套另一端的外侧与加载套一端螺纹连接，加载套另一端与安装螺母固定连接，活塞设置在内环套内，活塞杆的一端固定连接在活塞内部腔体的底端，另一端的杆体上设置有环形槽，动力弹簧套在活塞杆外部；
锁定激发组件包括设置在外环套内的开关按钮、按钮弹簧、顶伸件、滑块、开关弹簧和锁定弹子，开关按钮的一端穿过外环套端部，另一端通过按钮弹簧与顶伸件一端连接，顶伸件的另一端设置在内环套内部，滑块和开关弹簧设置在外环套与内环套之间的腔体内，内环套上设置有连通内外两侧的通孔，锁定弹子安装在通孔中，滑块一侧与开关按钮相对，另一侧通过开关弹簧与内环套连接，滑块内侧设置有挤压在锁定弹子上的斜面，滑块能够在开关弹簧作用下沿内环套的轴向运动，锁定弹子能够在滑块斜面的挤压下沿通孔中心运动；
剂量调节组件包括剂量调节管、调节螺母、限位螺母和挡圈，限位螺母固定安装在加载套一端，与安装螺母相邻，调节螺母的一端设置在安装螺母与限位螺母之间的空腔内，另一端从限位螺母中心孔伸出，剂量调节管通过外螺纹与调节螺母安装连接，剂量调节管的一端穿过安装螺母的滑动槽伸入加载套腔内，并与挡圈固定连接。
本发明的一个优选方案中，外环套与滑块之间设置有保险外套，保险外套与定位环之间设置有扭力弹簧，扭力弹簧一端与保险外套固定连接，另一端与定位环之间固定连接，滑块的外侧面设置有第一限位凸起、第二限位凸起、顶帽和顶帽弹簧，保险外套的内侧设置有带斜面的限位挡块；
在注射器未加载时，限位挡块被第一限位凸起阻止，保险外套不能在扭力弹簧作用下转动；加载后，滑块沿内环套轴向向开关按钮方向运动到位后，限位挡块与第一限位凸起脱离接触，保险外套在扭力弹簧作用下绕轴线旋转，直至限位挡块与第二限位凸起接触限位，此时第一限位凸起受到限位挡块的限位，限制了滑块沿内环套轴向的运动，起到保险作用；
解除保险时，旋转保险外套，限位挡块首先与第二限位凸起脱离接触，然后限位挡块的斜面将顶帽挤压到滑块内部，当保险外套旋转到位后，限位挡块底部不再挤压顶帽，顶帽在顶帽弹簧作用下伸出，并限制保险外套向回转动，保险处于解除状态；
注射时，通过开关按钮推动滑块轴向运动，运动到位后，限位挡块脱离顶帽的限制，保险外套在扭力弹簧作用下旋转，直至限位挡块被第一限位凸起阻止，回到初始的未加载状态。
本发明的上述优选方案中，扭力弹簧可以为扭簧、涡状弹簧或其他能够提供扭力的弹性元件。
本发明中，安装螺母用以安装连接安瓿瓶。
本发明的一种优选方案中，活塞内部腔体的底端设置有套在活塞杆外部的轴承，动力弹簧通过轴承与活塞安装连接，使得加载注射器时更加省力。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、 使用螺纹传动将旋转运动转化为直线运动，使得注射器的加载过程非常轻松。加载装置和注射器结合成一体，结构紧凑，总体外形小巧，外出携带方便；
2、在结构上采用锁定弹子锁紧加载后的活塞，是一个创新设计。用轴承钢珠作为卡住活塞的锁定弹子，锁定弹子能够在活塞径向上运动，实现锁定活塞与激发的过程，这样的设计简单可靠。并且在加载完成后锁定机构能够发出声响，给予使用者听觉上提示；
3、安全性的考虑而言，加载后保险自动处于保险的状态，能有效防止操作者的误操作。保险在外观上有三个标记，注射器未加载、注射器已加载，保险未解除、保险已解除这三种状态下保险外套上的箭头标记分别指向三种不同的位置。该保险在结构上而言也是一个创新设计。该保险结构采用两个限位凸起、限位挡块、顶帽、顶帽弹簧和扭力弹簧实现自动上锁和解锁。保险结构简单，可靠性高，使用方便，解除保险时的手感好。
4、本注射器具有注射剂量调节功能，能够实现一次装药多次注射。 剂量调节结构在结构上而言也是一个创新设计，操作简单，只要简单旋转剂量调节螺母就能实现剂量的无级调节，使得注射器能够满足不同病情的病人对单次注射剂量的要求。
附图说明
图1为本发明的注射器结构，图中注射器处于未加载状态；
图2为加载组件结构图；
图3为锁定激发组件结构图；
图4a至图4c为剂量调节组件结构图，其中图4b为图4a的A-A剖视图，图4c为图4a的B-B剖视图；
图5a至图5d为保险组件结构图，图5a为注射器未加载时的保险状态，其中图5b为图5a的俯视图，图5c为图5a的A-A剖视图，图5d为图5b的B-B剖视图；
图6为加载后的注射器；
图7为注射器安装了安瓿瓶，调节好剂量后的状态；
图8为注射器一次注射完成后的状态；
图9a和图9b为注射器加载后，保险自动上锁后的状态，其中图9b为图9a的A-A剖视图；
图10a和图10b为保险解锁后的状态，其中图10b为图10a的A-A剖视图；
图11为注射器外观图。
图中有：外环套1-1、固定销1-2、螺钉1-3、定位环1-4、环形槽1-7-1、内环套1-5、动力弹簧1-6、活塞杆1-7、环形槽1-7-1、轴承1-8、活塞1-9、加载套1-10、安装螺母1-11、开关按钮2-1、按钮弹簧2-2、顶伸件2-3、锁定弹子2-4、滑块2-5、滑块斜面2-5-1、开关弹簧2-6、挡圈3-1、剂量调节管3-2、限位螺母3-3、调节螺母3-4、安瓿瓶3-5、芯杆3-5-1、挡圈固定销3-6、保险外套4-1、限位挡块4-1-1、挡块斜面4-1-2、顶帽4-2、顶帽弹簧4-3、扭力弹簧4-4、第一限位凸起4-5、第二限位凸起2-5-2。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
如图1至图11所示，设计了一种无针注射器的结构。包括外环套1-1、固定销1-2、螺钉1-3、定位环1-4、内环套1-5、动力弹簧1-6、活塞杆1-7、环形槽1-7-1、轴承1-8、活塞1-9、加载套1-10、安装螺母1-11、开关按钮2-1、按钮弹簧2-2、顶伸件2-3、锁定弹子2-4、滑块2-5、滑块斜面2-5-1、开关弹簧2-6、挡圈3-1、剂量调节管3-2、限位螺母3-3、调节螺母3-4、安瓿瓶3-5、挡圈固定销3-6、保险外套4-1、限位挡块4-1-1、挡块斜面4-1-2、顶帽4-2、顶帽弹簧4-3、扭力弹簧4-4、第一限位凸起4-5、第二限位凸起2-5-2。
如图1至图5所示，注射器处于未加载状态。如图2所示内环套1-5固定安装在外环套1-1内部，定位环1-4固定设置在内环套1-5一端与外环套1-1之间的间隙中，固定销1-2穿过外环套1-1、定位环1-4和内环套1-5的径向销孔，将外环套1-1、定位环1-4和内环套1-5固定在一起，螺钉1-3穿过内环套1-5内部小孔，固定连接在固定销1-2的螺纹孔中，用以限制固定销1-2沿着自身的轴线方向窜动。内环套1-5另一端的外侧与加载套1-10一端螺纹连接，加载套1-10另一端与安装螺母1-11固定连接，活塞1-9设置在内环套1-5内，活塞杆1-7的一端固定连接在活塞1-9内部腔体的底端，另一端的杆体上设置有环形槽1-7-1，动力弹簧1-6套在活塞杆1-7外部，两端分别于内环套1-5内腔端面和活塞1-9内腔端面紧贴在一起。
如图3所示，开关按钮2-1的一端穿过外环套1-1端部，另一端通过按钮弹簧2-2与顶伸件2-3一端连接，顶伸件2-3的另一端设置在内环套1-5内部，滑块2-5和开关弹簧2-6设置在外环套1-1与内环套1-5之间的腔体内，本实施方法中的滑块2-4为环形结构，套在内环套1-5一端上，环形结构的内表面有滑块斜面2-5-1。环形滑块2-4的内孔截面形状和内环套1-5小端截面形状相同，如图1中剖面B-B所示，这样就限制了滑块2-4绕内环套1-5轴线的转动，滑块只能沿着内环套1-5轴线方向移动。
内环套1-5上设置有连通内外两侧的通孔，锁定弹子2-4安装在通孔中，滑块2-5一侧与开关按钮2-1相对，另一侧通过开关弹簧2-6与内环套1-5连接，滑块2-5内侧设置有挤压在锁定弹子2-4上的滑块斜面2-5-1，滑块2-5能够在开关弹簧2-6作用下沿内环套1-5的轴向运动，锁定弹子2-4能够在滑块斜面2-5-1的挤压下沿通孔中心运动。
如图4a至图4c所示，限位螺母3-3固定安装在加载套1-10一端，与安装螺母1-11相邻，调节螺母3-4的一端设置在安装螺母1-11与限位螺母3-3之间的空腔内，另一端从限位螺母3-3中心孔伸出，可绕自身轴向旋转。剂量调节管3-2通过外螺纹与调节螺母3-4安装连接，剂量调节管3-2的一端穿过安装螺母1-11的滑动槽伸入加载套1-10腔内，并插入挡圈3-1的槽内，通过挡圈固定销3-6将挡圈3-1和剂量调节管3-2固定连接在一起。挡圈3-1一端与活塞1-9相邻，另一端与安装螺母1-11相邻，通过旋转调节螺母3-4可使剂量调节管3-2连同挡圈3-1一起发生轴向位移，实现剂量调节的目的。
如图5a至图5d所示，外环套1-1与滑块2-5之间设置有保险外套4-1，保险外套4-1为环状，能够绕轴线转动，其轴向移动的自由度受到外环套1-1和定位环1-4的限制。保险外套4-1与定位环1-4之间设置有扭力弹簧4-4，扭力弹簧4-4一端与保险外套4-1固定连接，另一端与定位环1-4之间固定连接，在扭力弹簧4-4作用下保险外套4-1能绕自身轴线转动。滑块2-5的外侧面设置有第一限位凸起4-5、第二限位凸起2-5-2、顶帽4-2和顶帽弹簧4-3，顶帽弹簧4-3将顶帽4-2紧紧压在保险外套4-1的内壁上。保险外套4-1的内侧设置有带斜面4-1-2的限位挡块4-1-1，注射器未加载时，在扭力弹簧4-4作用下限位挡块4-1-1紧贴在第一限位凸起4-5上。
对注射器进行加载时，一手握住外环套1-1，另一只手握住加载套1-10旋转，安装螺母1-11通过挡圈3-1推动活塞1-9和活塞杆1-7一起发生轴向运动，从而压缩动力弹簧1-6，最终活塞杆1-7推动顶伸件2-3向压缩按钮弹簧2-2的方向移动，直至活塞杆1-7上的环形槽1-7-1运动到锁定弹子2-4的位置，滑块2-5在开关弹簧2-6作用下向开关按钮2-1方向运动，一直运动到滑块2-5端面与开关按钮2-1端面相贴，滑块斜面2-5-1将锁定弹子2-4压入活塞杆1-7上的环形槽1-7-1内，卡主活塞杆1-7，完成加载。如图6所示。
反向旋转加载套1-10到初始位置，将装满药液的安瓿瓶3-5安装的安装螺母1-11上，此时安瓿瓶3-5的芯杆3-5-1端面紧贴在活塞杆1-7端面。旋转调节螺母3-4，使得剂量调节管3-2连同挡圈3-1一起向活塞1-9方向移动，安瓿瓶外表面印有刻度，待剂量调节管3-2端面移动到安瓿瓶3-5上所需注射剂量的刻度处，停止旋转调节螺母3-4，调节后的注射器如图7所示。
打开保险，将安瓿瓶3-5的端面抵在身体上需注射的位置，按下开关按钮2-1，开关按钮2-1的端面推动滑块2-5轴向运动，滑块2-5运动到位后，锁定弹子2-4脱离活塞杆1-7上的环形槽1-7-1，活塞杆1-7解除锁定，在动力弹簧1-6作用下，活塞杆1-7、轴承1-8和活塞1-9一起轴向运动，活塞杆1-7推动安瓿瓶3-5的芯杆3-5-1，将药液从安瓿瓶3-5端面小孔中射出，射入人体组织，完成一次注射。锁定弹子2-4脱离环形槽1-7-1的同时，顶伸件2-3的一端在按钮弹簧2-2作用下插入内环套1-5内孔中，抵住锁定弹子2-4，使锁定弹子2-4不从通孔中掉出。一次注射完后的注射器如图8所示。
一次注射完后无需将安瓿瓶3-5取下，下次注射时可直接加载，然后旋转调节螺母调节剂量，最后开保险、注射。操作方法同上。
保险工作过程如图5a至5d、图9a和图9b以及图10a和图10b所示。 在注射器未加载时，如图5a至5d所示，限位挡块4-1-1被第一限位凸起4-5阻止，保险外套4-1不能在扭力弹簧4-4作用下转动；加载后，如图9a和图9b所示，滑块2-5沿内环套1-5轴向向开关按钮2-1方向运动到位后，限位挡块4-1-1与第一限位凸起4-5脱离接触，保险外套4-1在扭力弹簧4-4作用下绕轴线旋转，直至限位挡块4-1-1与第二限位凸起2-5-2接触限位，此时第一限位凸起4-5受到限位挡块4-1-1的限位，限制了滑块2-5沿内环套1-5轴向的运动，起到保险作用。
解除保险时，如图10a和图10b所示，旋转保险外套4-1，限位挡块4-1-1首先与第二限位凸起2-5-2脱离接触，然后限位挡块4-1-1的挡块斜面4-1-2将顶帽4-2挤压到滑块2-5内部，当保险外套4-1旋转到位后，限位挡块4-1-1底部不再挤压顶帽4-2，顶帽4-2在顶帽弹簧4-3作用下伸出，与限位挡块4-1-1接触，从而限制了保险外套4-1向回转动，保险处于解除状态；
注射时，通过开关按钮2-1推动滑块2-5轴向运动，运动到位后，限位挡块4-1-1脱离顶帽4-2的限制，保险外套4-1在扭力弹簧4-4作用下旋转，直至限位挡块4-1-1被第一限位凸起4-5阻止，回到初始的未加载状态，如图5a至5d所示。
Claims (5)
1.一种无针注射器，其特征在于，该注射器包括依次安装连接的锁定激发组件、加载组件和剂量调节组件，所述加载组件包括外环套（1-1）、内环套（1-5）、定位环（1-4）、加载套（1-10）、活塞（1-9）、活塞杆（1-7）、动力弹簧（1-6）和安装螺母（1-11），所述内环套（1-5）固定安装在外环套（1-1）内部，定位环（1-4）固定设置在内环套（1-5）一端与外环套（1-1）之间的间隙中，内环套（1-5）另一端的外侧与加载套（1-10）一端螺纹连接，加载套（1-10）另一端与安装螺母（1-11）固定连接，所述活塞（1-9）设置在内环套（1-5）内，活塞杆（1-7）的一端固定连接在活塞（1-9）内部腔体的底端，另一端的杆体上设置有环形槽（1-7-1），所述动力弹簧（1-6）套在活塞杆（1-7）外部；
所述锁定激发组件包括设置在外环套（1-1）内的开关按钮（2-1）、按钮弹簧（2-2）、顶伸件（2-3）、滑块（2-5）、开关弹簧（2-6）和锁定弹子（2-4），所述开关按钮（2-1）的一端穿过外环套（1-1）端部，另一端通过按钮弹簧（2-2）与顶伸件（2-3）一端连接，顶伸件（2-3）的另一端设置在内环套（1-5）内部，所述滑块（2-5）和开关弹簧（2-6）设置在外环套（1-1）与内环套（1-5）之间的腔体内，内环套（1-5）上设置有连通内外两侧的通孔，锁定弹子（2-4）安装在通孔中，滑块（2-5）一侧与开关按钮（2-1）相对，另一侧通过开关弹簧（2-6）与内环套（1-5）连接，滑块（2-5）内侧设置有挤压在锁定弹子（2-4）上的滑块斜面(2-5-1)，滑块（2-5）能够在开关弹簧（2-6）作用下沿内环套（1-5）的轴向运动，锁定弹子（2-4）能够在滑块（2-5）的滑块斜面(2-5-1)的挤压下沿通孔中心运动；
所述剂量调节组件包括剂量调节管（3-2）、调节螺母（3-4）、限位螺母（3-3）和挡圈（3-1），所述限位螺母（3-3）固定安装在加载套（1-10）一端，与安装螺母（1-11）相邻，所述调节螺母（3-4）的一端设置在安装螺母（1-11）与限位螺母（3-3）之间的空腔内，另一端从限位螺母（3-3）中心孔伸出，剂量调节管（3-2）通过外螺纹与调节螺母（3-4）安装连接，剂量调节管（3-2）的一端穿过安装螺母（1-11）的滑动槽伸入加载套（1-10）腔内，并与挡圈（3-1）固定连接。
2.根据权利要求1所述的无针注射器，其特征在于，所述外环套（1-1）与滑块（2-5）之间设置有保险外套（4-1），所述保险外套（4-1）与定位环（1-4）之间设置有扭力弹簧（4-4），所述扭力弹簧（4-4）一端与保险外套（4-1）固定连接，另一端与定位环（1-4）之间固定连接，所述滑块（2-5）的外侧面设置有第一限位凸起（4-5）、第二限位凸起（2-5-2）、顶帽（4-2）和顶帽弹簧（4-3），所述保险外套（4-1）的内侧设置有带斜面（4-1-2）的限位挡块（4-1-1）；
在注射器未加载时，限位挡块（4-1-1）被第一限位凸起（4-5）阻止，保险外套（4-1）不能在扭力弹簧（4-4）作用下转动；加载后，滑块（2-5）沿内环套（1-5）轴向向开关按钮（2-1）方向运动到位后，限位挡块（4-1-1）与第一限位凸起（4-5）脱离接触，保险外套（4-1）在扭力弹簧（4-4）作用下绕轴线旋转，直至限位挡块（4-1-1）与第二限位凸起（2-5-2）接触限位，此时第一限位凸起（4-5）受到限位挡块（4-1-1）的限位，限制了滑块（2-5）沿内环套（1-5）轴向的运动，起到保险作用；
解除保险时，旋转保险外套（4-1），限位挡块（4-1-1）首先与第二限位凸起（2-5-2）脱离接触，然后限位挡块（4-1-1）的挡块斜面（4-1-2）将顶帽（4-2）挤压到滑块（2-5）内部，当保险外套（4-1）旋转到位后，限位挡块（4-1-1）底部不再挤压顶帽（4-2），顶帽（4-2）在顶帽弹簧（4-3）作用下伸出，并限制保险外套（4-1）向回转动，保险处于解除状态；
注射时，通过开关按钮（2-1）推动滑块（2-5）轴向运动，运动到位后，限位挡块（4-1-1）脱离顶帽（4-2）的限制，保险外套（4-1）在扭力弹簧（4-4）作用下旋转，直至限位挡块（4-1-1）被第一限位凸起（4-5）阻止，回到初始的未加载状态。
3.根据权利要求2所述的无针注射器，其特征在于，所述扭力弹簧（4-4）为扭簧、涡状弹簧或其他能够提供扭力的弹性元件。
4.根据权利要求1或2所述的无针注射器，其特征在于，所述安装螺母（1-11）用以安装连接安瓿瓶（3-5）。
5.根据权利要求1或2所述的无针注射器，其特征在于，所述活塞（1-9）内部腔体的底端设置有套在活塞杆（1-7）外部的轴承（1-8），所述动力弹簧（1-6）通过轴承（1-8）与活塞（1-9）安装连接。
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