CN113082388A - 气动无针注射器 - Google Patents

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CN113082388A CN202110378286.7A CN202110378286A CN113082388A CN 113082388 A CN113082388 A CN 113082388A CN 202110378286 A CN202110378286 A CN 202110378286A CN 113082388 A CN113082388 A CN 113082388A
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姜克建
黄言理
孙万林
丁畅
管永康
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Zhejiang Sci Tech University ZSTU
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Abstract

本发明公开了一种气动无针注射器。包括针筒组件、气源组件、剂量调节组件、注射活塞组件、壳体组件，注射器外壳后端固定设有可磁力吸合所述冲击件的磁铁，后端设有与缸筒内腔相连通的气流通道，通过剂量调节机构将调节吸入药液的剂量，通过气源组件向无针注射器蓄能腔充入压缩气体，当蓄能腔内的气压力达到一定值时，注射活塞组件克服磁铁之间的吸引力向前冲击并完成注射过程。本发明的无针注射器架构简单，制造工艺要求不高、操作方便、成本低、能够剂量调节、适用范围广、注射效率高、可靠性强。

Description

气动无针注射器
技术领域
本发明属于医疗器械领域的一种注射器结构，具体来说是涉及了一种气动无针注射器。
背景技术
液体无针注射是通过动力推动药物产生高速射流进入到皮下组织的一种给药方式。一个标准的无针注射器通常由两个部分组成：用来吸入药物并且暂时存储的待发射腔(安瓿)，用于产生推力的动力装置。动力装置通常由动力源、触发器、剂量调节器组成。动力源通常是弹簧，音圈电机或者是压缩气体。
无针注射用于动物防疫，可以产生许多有利效果：1.增加生物安全性，传统的无针注射是通过不锈钢针头将药物注入皮下的的一种方式，这种注射方式很容易对皮肤造成损伤、出血、肿胀等情况，产生明显的疼痛感，甚至有可能出现断针的危险，无针注射会消除此类隐患。2.注射效率提升，注射时间短，适用于大规模注射；增加造作安全性，减少了由于动物在注射时产生的应激反应造成人员受伤，同时也大大降低了人类感染病毒的概率。3.减少了医疗垃圾处理，净化环境，同时降低了成本。由于大规模动物免疫注射对注射系统的要求并不像人类注射那样严格，所以要求动物注射器应多次使用，响应快速，能够产生自动吸药，连续注射的效果。
目前市场上已有的的气动无针注射器结构复杂，制造加工精度要求高，价格昂贵，限制了无针注射器的普及。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种结构简单且制作工艺良好的气动无针注射器。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明包括用于导入和容纳药液的针筒组件、用于提供和传送高压气体的气源组件、用于调节药液剂量的剂量调节组件、用于推射药液的注射活塞组件、用于支撑各类元器件的壳体组件，注射活塞组件安装在壳体组件内部，剂量调节组件安装在壳体组件的侧部，剂量调节组件连接到注射活塞组件进而带动注射活塞组件在壳体组件中的移动；针筒组件安装在壳体组件的前端，气源组件安装在壳体组件的后端，气源组件引入的气体推动注射活塞组件动作，推射针筒组件中的药液。
所述的壳体组件包括注射器外壳、永磁铁和铁块；注射活塞组件装在注射器外壳活塞腔通道中，永磁铁通过螺钉固定于注射器外壳后端，铁块固定在注射活塞组件后端，铁块和永磁铁配合相吸引。
所述的注射活塞组件包括安瓿活塞、动力柱塞、动力柱塞密封圈、安瓿活塞密封圈、弹簧；安瓿活塞安装在壳体组件的注射器外壳活塞腔通道内的前部，动力柱塞安装在壳体组件的注射器外壳活塞腔通道内的后部，安瓿活塞和动力柱塞之间通过弹簧连接；安瓿活塞前端的外周面安装有用于和注射器外壳活塞腔通道内壁之间密封的安瓿活塞密封圈，动力柱塞后端的外周面安装有用于和注射器外壳活塞腔通道内壁之间密封的动力柱塞密封圈；
所述的剂量调节组件包括枪机拉手、枪机拉杆、定位帽、定位帽弹簧、定位套、拉绳拉手块、拉绳、伸缩帽弹簧和伸缩帽；机枪拉杆外端安装有拉绳拉手块，机枪拉杆外端面开有和拉绳拉手块相互配合的阶梯槽，拉绳拉手块和拉绳的一端固定系接，机枪拉杆内端开设螺纹孔，枪机拉杆一端通过螺纹安装于螺纹孔，枪机拉杆中部嵌装在注射器外壳侧壁的条形通槽中并能沿条形通槽移动，枪机拉杆中部开设贯通孔，贯通孔的两端内均安装一个定位帽，贯通孔两端的定位帽之间通过定位帽弹簧连接，贯通孔处的枪机拉杆外安装定位套，定位套通过和枪机拉杆螺纹套接相互固定，贯通孔的两端处的定位套上开设直径小于定位帽的通孔，使得定位帽被限位于贯通孔中且端部从通孔凸出，定位帽凸出于定位套的通孔后也嵌装于凹坑中，使得枪机拉杆被条形通槽限位；枪机拉杆另一端端部设有伸缩帽，伸缩帽经伸缩帽弹簧和枪机拉杆端部端面连接，拉绳的另一端穿过机枪拉杆和枪机拉手内部的通道后再穿过伸缩帽弹簧后固定系接到伸缩帽。
所述的机枪拉手外端面开设有内凹的沉孔槽，拉绳拉手块支撑在沉孔槽的台阶面或者机枪拉手外端面上，进而通过调整拉绳拉动调整伸缩帽在伸缩帽弹簧弹性限位下和枪机拉杆另一端端部之间的距离，进而带动伸缩帽可选择活动地插装于安瓿活塞侧部的安装孔中。
所述的针筒组件包括安瓿喷管、橡胶固定圈和进水阀盖；安瓿喷管后端连接到壳体组件的注射器外壳前端，安瓿喷管内部设有轴向通道，安瓿喷管的轴向通道和壳体组件的注射器外壳的活塞腔通道前端口保持同轴连通，轴向通道的前端安装有仅允许从后向前导通的第一单向阀结构，第一单向阀结构出口安装橡胶固定圈，轴向通道的侧部开设注射通道，注射通道处安装进水阀盖，注射通道经进水阀盖和储药组件连接，进水阀盖内安装有仅允许从储药组件向注射通道导通的第二单向阀结构。
所述的储药组件包括给药支架、药瓶、药瓶活塞和输液管，药瓶通过给药支架安装在壳体组件的注射器外壳上，药瓶的后端内部安装药瓶活塞，药瓶的出口经输液管和针筒组件的进水阀盖连通。
所述的气源组件包括高压气瓶、通气软管、电磁阀和快速接头；高压气瓶经电磁阀和通气软管的一端连通，通气软管另一端经快速接头和壳体组件的注射器外壳的活塞腔通道后端口连通。
所述的动力柱塞后端开设有盲孔，动力柱塞后端面固定安装有铁块。
所述的壳体组件还包括硅胶缓冲块、限位板、枪机复位弹簧和枪机复位顶块；所述的安瓿活塞的侧部开设有用于剂量调节组件的伸缩帽插入的安装孔；活塞腔通道外的注射器外壳侧壁开设条形通槽；条形通槽的两侧槽壁均设置有限位板，限位板的内测码均设置有用于和剂量调节组件的定位帽配合的凹坑，每侧限位板设置有多个沿条形通槽方向间隔布置的凹坑，限位板的作用是限制枪机拉手的自由度，防止枪机拉手脱离注射器外壳。注射器外壳的条形通槽在靠近推射针筒组件一端固定安装有硅胶缓冲块，注射器外壳的条形通槽在靠近气源组件一端安装有枪机复位弹簧和枪机复位顶块，枪机复位顶块一端压接到剂量调节组件的枪机拉杆侧面，枪机复位顶块另一端经枪机复位弹簧后和条形通槽在靠近气源组件一端的槽端壁连接。
所述的条形通槽下方的注射器外壳外侧面设有刻度。
所述的第一单向阀结构包括出水阀芯弹簧、出水阀芯密封圈、出水阀芯、喷射头和喷射头密封圈；活塞腔通道的出口处从内向外依次设置锥孔和阶梯孔结构，阶梯孔的内径大于活塞腔通道的内径，阶梯孔的内径和活塞腔通道的内径之间通过锥孔衔接，锥孔内安装出水阀芯，阶梯孔内安装喷射头，喷射头和出水阀芯之间通过出水阀芯弹簧连接，喷射头和扩大孔之间螺纹连接，喷射头和扩大孔之间通过喷射头密封圈密封密封连接；在出水阀芯和锥孔连接的一端设置为锥面，出水阀芯的锥面上设置出水阀芯密封圈，出水阀芯的锥面和锥孔配合。
所述的第二单向阀结构包括进水阀芯、进水阀芯弹簧、进水阀芯密封圈和进水阀座密封圈；进水阀盖一端通过进水阀座螺纹连接安装在注射通道的入口处，进水阀盖另一端和储药组件连接，进水阀盖和进水阀座之间通过进水阀座密封圈密封连接，进水阀盖内部设有内腔，内腔将进水阀盖的入口和出口连通，内腔内装有进水阀芯，进水阀芯端部和进水阀座端面之间通过进水阀芯弹簧连通，进水阀盖的内腔在靠近入口侧的内壁设置为内锥面，进水阀芯设有和锥面配合的外锥面，外锥面上设置进水阀芯密封圈，进水阀芯的外锥面和进水阀盖内腔的内锥面配合。
所述的电磁阀设有卸压的端口。
跟现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
1.现有气动无针注射器均结构较为复杂，采用气路设计较多，在触发处和蓄能击发腔内都要进行精密度较高的加工，成本较大。在本发明中，简化装置结构，减少气路设计，充分考虑加工工艺要求，降低加工难度，减少成本。
2.现有气动无针注射器多采用丝杠螺母连接方式进行剂量调节，调节时间较长，在进行大规模无针注射环节时容易浪费时间。在本发明中，枪机方式能够快速进行剂量调控，简单可靠，使用便捷。
3.在本发明中，设置橡皮固定管，利用大气压原理，对注射部位进行吸附，防止动物由于应激反应导致注射器喷嘴处脱离动物表皮，导致注射失败。
附图说明
图1为本发明的外观轴侧图。
图2a为剂量调节组件与安瓿活塞配合剖视图。
图2b为部分剂量调节组件外观图
图3为剂量调节组件与注射活塞组件轴测视图。
图4a为待触发状态下剖视图。
图4b为触发过程中的剖视图。
图4c为注射结束后的剖视图。
图5a为本发明待触发状态下外观图。
图5b为本发明待触发状态下局部视图。
图6a为本发明触发过程中状态下外观图。
图6b为本发明触发过程中状态下局部视图。
图7a为本发明触发完成状态外观图。
图7b为本发明触发完成状态局部视图。
图8为针筒组件部分剖视图。
图中有：1.针筒组件：橡胶固定圈11、安瓿喷管12、进水阀盖13、进水阀芯密封圈131、进水阀芯132、进水阀弹簧133、进水阀座密封圈134、进水阀座 135、出水阀弹簧14、出水阀芯141、出水阀芯密封圈142、喷射头15、喷射头密封圈16。
2.剂量调节组件：枪机拉手21、枪机拉杆22、定位帽23、定位帽弹簧24、定位套25、定位套25、拉绳拉手块26、拉绳27、伸缩帽弹簧28、伸缩帽29。
3.注射活塞组件：安瓿活塞31、安瓿活塞弹簧32、动力柱塞33、动力柱塞密封圈34、安瓿活塞密封圈35。
4.壳体组件：注射器外壳41、永磁铁42、硅胶缓冲座43、铁块44、限位板 45、枪机复位弹簧46、枪机复位顶块47。
5.储药组件：输液管51、药瓶52、给药支架53、药瓶活塞54。
6.气源组件：快速接头61、通气软管62、电磁阀63、高压气瓶64。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。
以下关于方向的描述中，均是按照注射操作时操作者观察到的方向进行定义的，其中注射端为前，反之为后。
本发明具体实施的注射器包括用于导入和容纳药液的针筒组件、用于提供和传送高压气体的气源组件、用于调节药液剂量的剂量调节组件、用于推射药液的注射活塞组件、用于支撑各类元器件的壳体组件，注射活塞组件安装在壳体组件内部，剂量调节组件安装在壳体组件的侧部，剂量调节组件连接到注射活塞组件进而带动注射活塞组件在壳体组件中的移动；针筒组件安装在壳体组件的前端，气源组件安装在壳体组件的后端，气源组件引入的气体推动注射活塞组件动作，推射针筒组件中的药液。
注射器外壳后端固定设有可磁力吸合冲击件的磁铁，后端设有与缸筒内腔相连通的气流通道，通过剂量调节机构将调节吸入药液的剂量，通过气源组件向无针注射器蓄能腔充入压缩气体，当蓄能腔内的气压力达到一定值时，注射活塞组件克服磁铁之间的吸引力向前冲击并完成注射过程。
如图1所示，壳体组件包括注射器外壳41、永磁铁42和铁块44；注射活塞组件装在注射器外壳41轴向开设的活塞腔通道中，永磁铁42通过螺钉固定于注射器外壳41后端，铁块44通过螺钉固定在注射活塞组件的动力柱塞33后端，铁块44和永磁铁42配合相吸引；针筒组件安装在注射器外壳41的前端，气源组件安装在注射器外壳41后端，注射器外壳41内腔侧部开设条形槽，条形槽中安装剂量调节组件。
定位帽23之间连接的端面设有台阶面，通过定位帽弹簧24两端分别连接两个定位帽23的台阶面上。
如图3所示，注射活塞组件包括安瓿活塞31、动力柱塞33、动力柱塞密封圈34、安瓿活塞密封圈35、弹簧32；安瓿活塞31安装在壳体组件的注射器外壳 41活塞腔通道内的前部，动力柱塞33安装在壳体组件的注射器外壳41活塞腔通道内的后部，安瓿活塞31和动力柱塞33之间通过弹簧32连接；安瓿活塞31前端的外周面安装有用于和注射器外壳41活塞腔通道内壁之间密封的安瓿活塞密封圈35，动力柱塞33后端的外周面安装有用于和注射器外壳41活塞腔通道内壁之间密封的动力柱塞密封圈34。
动力柱塞密封圈34套在动力柱塞33外周面开设的环形凹槽中。安瓿活塞密封圈35套在安瓿活塞31外周面开设的环形凹槽中。弹簧32的一端套在安瓿柱塞31后端的盲孔中，弹簧32的另一端套在动力柱塞33前端的盲孔中，动力柱塞33内设置活塞卡槽，安瓿活塞31与动力柱塞33同轴。
具体实施中，注射器外壳41的活塞腔通道分为前部的活塞腔和后部的柱塞腔，活塞腔和柱塞腔同轴连通，且活塞腔的内径小于柱塞腔的内径；安瓿活塞31 位于活塞腔部分中，动力柱塞33位于柱塞腔部分中，动力柱塞33可以携带安瓿活塞31沿轴线方向运动。
动力柱塞33后端开设有盲孔，动力柱塞33后端面固定安装有环形的铁块44。
如图5a、图5b、图6a、图6b、图7a、图7b所示，壳体组件还包括硅胶缓冲块43、限位板45、枪机复位弹簧46和枪机复位顶块47；安瓿活塞31的侧部开设有用于剂量调节组件的伸缩帽29插入的安装孔；活塞腔通道外的注射器外壳41侧壁开设条形通槽，条形通槽平行于活塞腔通道；
条形通槽的两侧槽壁均设置有限位板45，限位板45均设置有用于和剂量调节组件的定位帽23配合的凹坑，每侧限位板45设置有多个沿条形通槽方向间隔布置的凹坑，条形通槽的槽宽和枪机拉杆22的外径尺寸一致吻合；限位板45用来限制剂量调剂组件沿条形通槽的移动；
注射器外壳41的条形通槽在靠近推射针筒组件一端固定安装有硅胶缓冲块 43，注射器外壳41的条形通槽在靠近气源组件一端安装有枪机复位弹簧46和枪机复位顶块47，枪机复位顶块47一端压接到剂量调节组件的枪机拉杆22侧面，枪机复位顶块47另一端经枪机复位弹簧46后和条形通槽在靠近气源组件一端的槽端壁连接，通过枪机复位弹簧46和枪机复位顶块47能够确保剂量调节装置复位。
条形通槽下方的注射器外壳41外侧面设有用于指示注射活塞组件移动位置的刻度。
如图2a、图2b所示，剂量调节组件包括枪机拉手21、枪机拉杆22、定位帽 23、定位帽弹簧24、定位套25、拉绳拉手块26、拉绳27、伸缩帽弹簧28和伸缩帽29；机枪拉杆21外端安装有拉绳拉手块26，拉绳拉手块26和拉绳27的一端固定系接，机枪拉杆21内端开设螺纹孔，枪机拉手22一端通过螺纹安装于螺纹孔，使得机枪拉杆21与枪机拉手22相对固定；机枪拉杆21位于注射器外壳 41侧壁的条形通槽外，枪机拉杆22中部嵌装在注射器外壳41侧壁的条形通槽中并能沿条形通槽移动，完成吸药和剂量调节过程。枪机拉手22中部开设贯通孔，贯通孔的两端内均安装一个定位帽23，贯通孔两端的定位帽23之间通过定位帽弹簧24连接，贯通孔处的枪机拉手22外固定安装定位套25，贯通孔的两端处的定位套25上开设直径小于定位帽23的通孔，使得定位帽23被限位于贯通孔中且端部从通孔凸出冒出，定位帽23凸出于定位套25的通孔后也嵌装于凹坑中，使得枪机拉杆22被条形通槽限位；枪机拉手22另一端端部设有伸缩帽29，伸缩帽29可活动地套装于枪机拉杆22端部上，伸缩帽29经伸缩帽弹簧28和枪机拉杆22端部端面连接，拉绳27的另一端穿过机枪拉杆21和枪机拉手22内部的通道后再穿过伸缩帽弹簧28后固定系接到伸缩帽29，拉绳27穿过两个定位帽23 之间的定位帽弹簧24；
两个定位帽23从两侧连接到贯通孔中间的定位帽弹簧24，插在机枪拉杆22 的贯通孔中，通过定位套25对定位组件进行固定，定位帽23安装在定位套25 的小孔中，确保在旋转中定位帽23不会脱落。
机枪拉杆21外端面开设有内凹的沉孔槽，拉绳拉手块26支撑在沉孔槽的台阶面或者机枪拉杆21外端面上，进而通过调整拉绳27拉动调整伸缩帽29在伸缩帽弹簧28弹性限位下和枪机拉手22另一端端部之间的距离，进而带动伸缩帽29可选择活动地插装于安瓿活塞31侧部的安装孔中。
伸缩帽29套在枪机拉杆22上，伸缩帽弹簧28放在枪机拉杆22端面与伸缩帽29内端面之间。拉绳27的一端定位于伸缩帽29内端面，另一端定位于拉绳拉手块26小端面上，通过拉绳拉手块26轴向方向拉动拉绳27带动伸缩帽29在伸缩帽弹簧28弹性限位下靠近或者远离枪机拉手22的端部。
针筒组件包括安瓿喷管12、橡胶固定圈11和进水阀盖13；安瓿喷管12后端连接到壳体组件的注射器外壳41前端，具体可固定插装到注射器外壳41前端内，安瓿喷管12内部设有轴向通道，安瓿喷管12的轴向通道和壳体组件的注射器外壳41的活塞腔通道前端口保持同轴连通，轴向通道的前端安装有仅允许从后向前导通的第一单向阀结构，第一单向阀结构出口安装橡胶固定圈11，轴向通道的侧部开设注射通道，注射通道处安装进水阀盖13，注射通道经进水阀盖13 和储药组件连接，进水阀盖13内安装有仅允许从储药组件向注射通道导通的第二单向阀结构。
橡胶固定圈11抵在目标皮肤上，通过弹性形变在橡胶圈内形成局部真空，使得注射器与注射目标相互固定，从而方便注射。
如图8所示，第一单向阀结构包括出水阀芯弹簧14、出水阀芯密封圈142、出水阀芯141、喷射头15和喷射头密封圈16；活塞腔通道的出口处从内向外依次设置锥孔和扩大孔结构，扩大孔的内径大于活塞腔通道的内径，扩大孔的内径和活塞腔通道的内径之间通过锥孔衔接，锥孔内安装出水阀芯141，扩大孔内安装喷射头15，喷射头15和出水阀芯141之间通过出水阀芯弹簧14连接，喷射头 15内端连接到锥孔和扩大孔之间的台阶上，喷射头15和扩大孔之间通过喷射头密封圈16密封连接，喷射头15前端安装橡胶固定圈11；在出水阀芯141和锥孔连接的一端设置为锥面，出水阀芯141的锥面上设置出水阀芯密封圈142，出水阀芯141的锥面和锥孔配合，在出水阀芯141的锥面和锥孔紧贴时通过出水阀芯密封圈142密封连接。
如图8所示，第二单向阀结构包括进水阀芯132、进水阀芯弹簧133、进水阀芯密封圈131和进水阀座密封圈134；进水阀盖13一端通过进水阀座135安装在注射通道的入口处，进水阀盖13另一端和储药组件连接，进水阀座135中心开设连通进水阀盖13出口和注射通道入口的中心通孔，进水阀盖13和进水阀座 135之间通过进水阀座密封圈134密封连接，进水阀盖13内部设有内腔，内腔将进水阀盖13的入口和出口连通，内腔内装有进水阀芯132，进水阀芯132端部和进水阀座135端面之间通过进水阀芯弹簧133连通，进水阀盖13的内腔在靠近入口侧的内壁设置为朝向出口的内锥面，进水阀芯132设有和锥面配合的外锥面，外锥面上设置进水阀芯密封圈131，进水阀芯132的外锥面和进水阀盖13内腔的内锥面配合，在进水阀芯132的外锥面和进水阀盖13内腔的内锥面紧贴时通过进水阀芯密封圈131密封连接。
安瓿喷管12的圆形端通过螺纹连接到注射器外壳41中，另一方形端连接喷射头15，通过螺纹进行固定。出水阀芯弹簧14的一端顶在喷射头15内部端面上，另一端与出水阀芯141相连接，在出水阀芯弹簧14的作用下，出水阀芯密封圈 142与安瓿喷管12内斜面紧贴在一起。
进水阀座135通过螺纹与注射器外壳41侧壁的螺纹孔相连接。进水阀座密封圈134位于进水阀盖13和进水阀座135中间的槽中，进水阀芯132和进水阀芯弹簧133位于进水阀盖131和进水阀座135之间的空腔中，进水阀芯弹簧133 一端与进水阀芯132相贴，另一端与进水阀座134相抵。进水阀芯密封圈131套在进水阀芯132锥面的槽中。在进水阀芯弹簧133的作用下，进水阀芯密封圈131 紧紧贴在进水阀盖13的密封斜面上。
储药组件包括给药支架53、药瓶52、药瓶活塞54和输液管51，药瓶52通过给药支架53安装在壳体组件的注射器外壳41上，药瓶52的后端内部安装药瓶活塞54，药瓶52的出口经输液管51和针筒组件的进水阀盖13的入口连通。药瓶52套在给药支架53上，输液管51的一端插在药瓶52瓶口处，另一端连接在进水阀盖13上。
气源组件包括高压气瓶64、通气软管62、电磁阀63和快速接头61；高压气瓶64经电磁阀63和通气软管62的一端连通，通气软管62另一端经快速接头61 和壳体组件的注射器外壳41的活塞腔通道后端口连通，高压气瓶64依次经电磁阀63、通气软管62和快速接头61连接到壳体组件的注射器外壳41后端。将快速接头61与永磁铁42通过螺纹连接进行固定，通气软管62插入到快速接头61 中。电磁阀63两端接头分别接到通气软管62中，其中一端的通气软管62接到快速接头61，另一端的通气软管62接到高压气瓶64中。
具体实施的电磁阀63设有卸压的端口，可以通过电磁阀63的卸压端口进行放气卸压。
本发明的无针注射工作过程是：
机枪拉手21在使用过程中能够自由旋转，达到剂量调节组件定位。动力柱塞33与安瓿活塞31处于同轴关系。
在注射过程中，动力柱塞33向前冲击，挤压弹簧32，推动安瓿活塞31向前运动。由于注射前期，动力柱塞33的速度大于安瓿活塞31的速度，会导致动力柱塞33套在安瓿活塞31上面；当二者速度相同时，弹簧被压缩至极限；
在注射后期，动力柱塞33与弹簧32上的能量传送给安瓿活塞31，安瓿活塞 31获得最大动能，冲击安瓿喷管12内的药液，完成药液喷射过程。
结合图2a、图2b：
当操作者进行吸药操作时，将拉绳拉手块26放于枪机拉手21内部槽中，伸缩帽弹簧28释放，伸缩帽29伸出，插入到安瓿活塞31小孔中，此时向后拉动枪机拉手21，能够携带安瓿活塞31一起运动，达到吸药目的。
当进行释放操作时，拉动拉绳拉手块26至枪机拉手21外端面上，拉绳27 拉伸，伸缩帽29向枪机拉手21方向运动，伸缩帽弹簧28受到挤压，此时伸缩帽29脱离安瓿活塞31，此时旋转枪机拉手21，使定位帽23脱离定位槽，在枪机复位弹簧46和枪机复位顶块47的共同作用下，剂量调节组件复位完成。
如图4a、图5a、图5b所示，无针注射的定位状态下：铁块44通过螺钉与动力柱塞33进行相对固定，弹簧32受到挤压，推动铁块44靠近永磁铁42，铁块44与永磁铁42由于磁力相互吸引，在注射器末端形成了一个密封腔。此时旋转枪机拉手21，使定位帽23卡在凹槽中进行定位。如图4a是待触发状态下的枪机组件与注射器外壳41相互配合的剖视图，例如操作者需要调节注射药液体积为0.4ml时，通过移动枪机拉手21至注射体外壳41标有4处的凹槽处，旋转枪机拉手21至定位帽23卡在凹槽中。此时调整高压气瓶电磁阀进气开关63，进行高压气体输送，高压气体沿通气软管62经过快速接头61进入到由永磁铁42和铁块44组成的密闭型腔中。当密闭型腔中的气压产生的对动力柱塞33的驱动力超过永磁铁42对铁块44的磁力作用时，动力柱塞33携带铁块44脱离永磁铁42 向前冲击。在动力柱塞33冲击之前，需要拉动拉绳拉手块26，使伸缩帽29脱离安瓿活塞31。
如图4b、图6a、图6b所示，无针注射的冲击过程中：动力柱塞33向前冲击，根据多篇论文说明，冲击压力最大值与动力柱塞与安瓿活塞之间的距离有关。图4b是触发过程中的枪机组件与注射器外壳41相互配合的剖视图，操作者在按下高压气瓶电磁阀63开关之前需要将枪机拉手21旋转90°，保证定位帽23脱离凹槽，此时按下电磁阀63进气开关，动力柱塞33受到高压气体产生的压力向前冲击，压缩弹簧32至压缩极限，动力柱塞33会受到推力套在安瓿活塞31上，同时推动安瓿活塞31向前，推动药液喷射。此时剂量调节组件受到枪机复位顶块47的推动，向硅胶缓冲座43方向移动。
如图4c、图7a、图7b所示，无针注射的冲击结束后：在喷射药液的过程中，枪机拉手21和安瓿活塞31分别向前运动，枪击拉手受到枪击复位弹簧47的弹力，当枪机拉杆22撞击硅胶缓冲座43减速直至停止；安瓿活塞31受到动力柱塞33的冲击力向前冲击，完成药液注射。操作者将枪机把手21拉至注射器外壳 41“0”刻度处，旋转枪机拉手21，使定位帽23卡在注射器外壳41凹槽内。如图4c是触发结束后的注射活塞组件和注射器外壳41的剖视图。此时安瓿活塞31 固定，打开电磁阀63进行泄压，由于腔内气压降低，被压缩的弹簧32伸长，推动动力柱塞33向后移动直至铁块44与永磁铁42相接触。待剂量调节组件复位后，将拉绳拉手块26移动至枪机拉手21内端面台阶面上，伸缩帽29弹出，与安瓿活塞31进行配合，准备下一次注射。
图8是针筒注射部分装配体的剖视图，喷射头15与安瓿喷管12通过螺纹连接进行固定，弹簧14抵在喷射头轴端部位，另一端抵住出水阀芯141，出水阀芯密封圈套在142套在出水阀芯141上，在出水阀弹簧14的弹力作用下，抵在安瓿喷管12的斜面上进行密封。进水阀座135与安瓿喷管12通过螺纹进行连接，进水阀座密封圈134套在进水阀座135上，与进水阀盖13进行密封，进水阀盖通过螺纹与进水阀座相连，进水阀弹簧133抵在进水阀芯132底部，进水阀密封圈131放在进水阀芯132轴端上，进水阀芯132进水阀密封圈134在进水阀弹簧 133的弹力作用下与进水阀盖13内部的斜面相接触，进行密封。当安瓿活塞31 向后移动时，在安瓿喷管12内产生真空，在大气压的作用下，弹簧133被压缩，进水阀芯132向下移动，药瓶52中的药水流入安瓿喷管12中，形成一个注射腔，以此同时，药瓶活塞52在大气压的作用下向前移动，就此完成吸药过程。
由此实施可见，本发明的无针注射器架构简单，制造工艺要求不高、操作方便、成本低、能够剂量调节、适用范围广、注射效率高、可靠性强。

Claims (10)

1.一种气动无针注射器，其特征在于：包括用于导入和容纳药液的针筒组件、用于提供和传送高压气体的气源组件、用于调节药液剂量的剂量调节组件、用于推射药液的注射活塞组件、用于支撑各类元器件的壳体组件，注射活塞组件安装在壳体组件内部，剂量调节组件安装在壳体组件的侧部，剂量调节组件连接到注射活塞组件进而带动注射活塞组件在壳体组件中的移动；针筒组件安装在壳体组件的前端，气源组件安装在壳体组件的后端，气源组件引入的气体推动注射活塞组件动作，推射针筒组件中的药液。
2.根据权利要求1所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的壳体组件包括注射器外壳(41)、永磁铁(42)和铁块(44)；注射活塞组件装在注射器外壳(41)活塞腔通道中，永磁铁(42)通过螺钉固定于注射器外壳(41)后端，铁块(44)固定在注射活塞组件后端，铁块(44)和永磁铁(42)配合相吸引。
3.根据权利要求2所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的注射活塞组件包括安瓿活塞(31)、动力柱塞(33)、动力柱塞密封圈(34)、安瓿活塞密封圈(35)、弹簧(32)；安瓿活塞(31)安装在壳体组件的注射器外壳(41)活塞腔通道内的前部，动力柱塞(33)安装在壳体组件的注射器外壳(41)活塞腔通道内的后部，安瓿活塞(31)和动力柱塞(33)之间通过弹簧(32)连接；安瓿活塞(31)前端的外周面安装有用于和注射器外壳(41)活塞腔通道内壁之间密封的安瓿活塞密封圈(35)，动力柱塞(33)后端的外周面安装有用于和注射器外壳(41)活塞腔通道内壁之间密封的动力柱塞密封圈(34)；
所述的剂量调节组件包括枪机拉手(21)、枪机拉杆(22)、定位帽(23)、定位帽弹簧(24)、定位套(25)、拉绳拉手块(26)、拉绳(27)、伸缩帽弹簧(28)和伸缩帽(29)；机枪拉杆(21)外端安装有拉绳拉手块(26)，拉绳拉手块(26)和拉绳(27)的一端固定系接，机枪拉杆(22)内端开设螺纹孔，枪机拉杆(22)一端通过螺纹安装于螺纹孔，枪机拉杆(22)中部嵌装在注射器外壳(41)侧壁的条形通槽中并能沿条形通槽移动，枪机拉杆(22)中部开设贯通孔，贯通孔的两端内均安装一个定位帽(23)，贯通孔两端的定位帽(23)之间通过定位帽弹簧(24)连接，贯通孔处的枪机拉杆(22)外安装定位套(25)，贯通孔的两端处的定位套(25)上开设直径小于定位帽(23)的通孔，使得定位帽(23)被限位于贯通孔中且端部从通孔凸出，定位帽(23)凸出于定位套(25)的通孔后也嵌装于凹坑中，使得枪机拉杆(22)被条形通槽限位；枪机拉杆(22)另一端端部设有伸缩帽(29)，伸缩帽(29)经伸缩帽弹簧(28)和枪机拉杆(22)端部端面连接，拉绳(27)的另一端穿过机枪拉杆(21)和枪机拉手(21)内部的通道后再穿过伸缩帽弹簧(28)后固定系接到伸缩帽(29)；
所述的机枪拉手(21)外端面开设有内凹的沉孔槽，拉绳拉手块(26)支撑在沉孔槽的台阶面或者机枪拉手(21)外端面上，进而通过调整拉绳(27)拉动调整伸缩帽(29)在伸缩帽弹簧(28)弹性限位下和枪机拉杆(22)另一端端部之间的距离，进而带动伸缩帽(29)可选择活动地插装于安瓿活塞(31)侧部的安装孔中。
4.根据权利要求1所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的针筒组件包括安瓿喷管(12)、橡胶固定圈(11)和进水阀盖(13)；安瓿喷管(12)后端连接到壳体组件的注射器外壳(41)前端，安瓿喷管(12)内部设有轴向通道，安瓿喷管(12)的轴向通道和壳体组件的注射器外壳(41)的活塞腔通道前端口保持同轴连通，轴向通道的前端安装有仅允许从后向前导通的第一单向阀结构，第一单向阀结构出口安装橡胶固定圈(11)，轴向通道的侧部开设注射通道，注射通道处安装进水阀盖(13)，注射通道经进水阀盖(13)和储药组件连接，进水阀盖(13)内安装有仅允许从储药组件向注射通道导通的第二单向阀结构。
5.根据权利要求1所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的储药组件包括给药支架(53)、药瓶(52)、药瓶活塞(54)和输液管(51)，药瓶(52)通过给药支架(53)安装在壳体组件的注射器外壳(41)上，药瓶(52)的后端内部安装药瓶活塞(54)，药瓶(52)的出口经输液管(51)和针筒组件的进水阀盖(13)连通。
6.根据权利要求1所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的气源组件包括高压气瓶(64)、通气软管(62)、电磁阀(63)和快速接头(61)；高压气瓶(64)经电磁阀(63)和通气软管(62)的一端连通，通气软管(62)另一端经快速接头(61)和壳体组件的注射器外壳(41)的活塞腔通道后端口连通。
7.根据权利要求2所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的动力柱塞(33)后端开设有盲孔，动力柱塞(33)后端面固定安装有铁块(44)。
8.根据权利要求2所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的壳体组件还包括硅胶缓冲块(43)、限位板(45)、枪机复位弹簧(46)和枪机复位顶块(47)；所述的安瓿活塞(31)的侧部开设有用于剂量调节组件的伸缩帽(29)插入的安装孔；活塞腔通道外的注射器外壳(41)侧壁开设条形通槽；条形通槽的两侧槽壁均设置有限位板(45)，限位板(45)均设置有用于和剂量调节组件的定位帽(23)配合的凹坑，每侧限位板(45)设置有多个沿条形通槽方向间隔布置的凹坑，注射器外壳(41)的条形通槽在靠近推射针筒组件一端固定安装有硅胶缓冲块(43)，注射器外壳(41)的条形通槽在靠近气源组件一端安装有枪机复位弹簧(46)和枪机复位顶块(47)，枪机复位顶块(47)一端压接到剂量调节组件的枪机拉杆(22)侧面，枪机复位顶块(47)另一端经枪机复位弹簧(46)后和条形通槽在靠近气源组件一端的槽端壁连接。
9.根据权利要求2所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的条形通槽下方的注射器外壳(41)外侧面设有刻度。
10.根据权利要求2所述的气动无针注射器，其特征在于：所述的第一单向阀结构包括出水阀芯弹簧(14)、出水阀芯密封圈(142)、出水阀芯(141)、喷射头(15)和喷射头密封圈(16)；活塞腔通道的出口处从内向外依次设置锥孔和阶梯孔结构，阶梯孔的内径大于活塞腔通道的内径，阶梯孔的内径和活塞腔通道的内径之间通过锥孔衔接，锥孔内安装出水阀芯(141)，阶梯孔内安装喷射头(15)，喷射头(15)和出水阀芯(141)之间通过出水阀芯弹簧(14)连接，喷射头(15)和扩大孔之间通过喷射头密封圈(16)密封密封连接；在出水阀芯(141)和锥孔连接的一端设置为锥面，出水阀芯(141)的锥面上设置出水阀芯密封圈(142)，出水阀芯(141)的锥面和锥孔配合；
所述的第二单向阀结构包括进水阀芯(132)、进水阀芯弹簧(133)、进水阀芯密封圈(131)和进水阀座密封圈(134)；进水阀盖(13)一端通过进水阀座(135)螺纹连接安装在注射通道的入口处，进水阀盖(13)另一端和储药组件连接，进水阀盖(13)和进水阀座(135)之间通过进水阀座密封圈(134)密封连接，进水阀盖(13)内部设有内腔，内腔将进水阀盖(13)的入口和出口连通，内腔内装有进水阀芯(132)，进水阀芯(132)端部和进水阀座(135)端面之间通过进水阀芯弹簧(133)连通，进水阀盖(13)的内腔在靠近入口侧的内壁设置为内锥面，进水阀芯(132)设有和锥面配合的外锥面，外锥面上设置进水阀芯密封圈(131)，进水阀芯(132)的外锥面和进水阀盖(13)内腔的内锥面配合。
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