人性化設(shè)計是當(dāng)今社會對產(chǎn)品使用的新要求,，也是產(chǎn)品設(shè)計發(fā)展的新趨勢,，按鍵式無針一次性注射器雖然能滿足使用要求，但是由于閥芯和控制體的結(jié)構(gòu)特點,，使整個注射器的長度和高度比例失調(diào),，外型不夠美觀，并且其控制體位于注射器后端,，使用者在手持操作時很不方便，不符合產(chǎn)品人性化的設(shè)計理念,。

基于操作方便,、造型美觀的設(shè)計要求,，在總結(jié)前面章節(jié)的氣動無針注射器結(jié)構(gòu)特點的基礎(chǔ)上，我們采用如下的技術(shù)方案(如圖4一所示)進(jìn)行改進(jìn):

(1)將換向閥體與缸筒設(shè)計成一體化結(jié)構(gòu).

(2)利用直線運動的推拉式觸發(fā)鍵,，推動換向閥芯運動以切換壓縮空氣通道,，實現(xiàn)沖擊活塞的沖擊運動.

(a)控制閥體結(jié)構(gòu)設(shè)計

控制閥體結(jié)構(gòu)如圖4-7所示，閥體上加工有空氣通道A. B,，采用熱漲法或冷卻法等過盈配合形式固定聯(lián)接在缸筒內(nèi),，閥芯可滑動的放置在閥體內(nèi)，楔件固定在閥體前端.閥芯兩端臺肩上采用0型圈密封,，與閥體內(nèi)孔形成氣密腔,，初始位置時閥芯在復(fù)位彈簧的作用下處于閥芯后端，壓縮空氣通過氣路B進(jìn)入氣密腔內(nèi),，由于0型圈的密封作用,，氣路B與氣路A斷開;當(dāng)閥芯克服彈簧阻力向前運動，到達(dá)預(yù)定位置時,，氣路B與氣路A接通,，壓縮氣體進(jìn)入缸筒右腔內(nèi).

(b)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

如圖4-8所示，前端蓋上加工有空氣通道C通過螺拴與換向閥體固定連接,，閥芯可滑動的放置在換向閥體內(nèi),，按鍵與閥芯螺釘連接，沖擊活塞位于缸簡左腔內(nèi),，后蓋通過銷釘固定連接在缸簡上,，儲藥安Aw連接在后端蓋上.在初始位置時，壓縮氣體通過后端蓋上的氣路C,，進(jìn)入空氣通道B中,，這時閥芯在復(fù)位彈簧的作用下，位于換向閥體的左端(如圖4-8a所示),，氣路B與氣路A斷開,，注射器處于待發(fā)狀態(tài);當(dāng)用手快速推動推鍵克服彈簧阻力向右運動，使閥芯運動到如圖4-8b所示的位置時,，氣路A與氣路B接通,，壓縮氣體進(jìn)入缸筒沖擊腔，驅(qū)動活塞高速運動撞擊安邷活塞桿,，完成注射.

(c)方案改進(jìn)

在上述方案中,，控制閥體的結(jié)構(gòu)設(shè)計是在閥體上加工出氣路通道，通過過盈配合或膠粘的形式與缸筒結(jié)合在一起,。如果能在缸筒上加工出空氣通道,，將省去熱處理工序和閥體的加工，能有效的提高加工效率，控制成本.為此,，本文作出如下改進(jìn)如圖4一9所示.

如上圖所示,，楔件固定在缸筒內(nèi)孔臺階面上，閥芯可滑動的放置在缸筒左端通孔內(nèi),，楔件前端與閥芯盲孔配合,。在初始位置時，閥芯位于缸筒左端,，空氣通道B與空氣通道C斷開,，空氣通道C通過閥芯的端面溝槽與氣路A接通，這時缸筒右端腔室與大氣接通;當(dāng)閥芯向前移動到指定位置時,，空氣通道B與氣路C連通,，壓縮空氣進(jìn)入缸筒右腔室內(nèi)。

(d)總體方案改進(jìn)

如圖4-10所示后端蓋和前端蓋通過螺栓與缸筒聯(lián)接,，閥芯可滑動地放置在缸筒左腔內(nèi),，沖擊活塞位于缸筒右腔，楔件前端與閥芯盲孔配合,。初始位置時閥芯位于缸簡最左端,，壓縮空氣通過前端蓋中的氣路A進(jìn)入氣路B內(nèi)，在閥芯臺肩0型圈的作用下,，氣路B與氣路D斷開,，氣路C通過閥芯斷面溝槽與氣路D接通，這時缸筒右腔與大氣接通:推動推鍵帶動閥芯向右移動到達(dá)圖4-10b所示位置時,，氣路B與氣路D接通,，壓縮空氣進(jìn)入缸筒右腔，驅(qū)動沖擊活塞撞擊安瓶活塞桿,，完成沖擊,。

值得注意的是，由于楔件前端與閥芯盲孔配合,，所以對閥芯,，缸體左端通孔等的同軸度加工要求較高，要保證楔件前端與缸筒左腔的同軸度公差在合適的范圍內(nèi),。

改進(jìn)后的推鍵式無針注射器,，結(jié)構(gòu)簡單，加工成本明顯降低,，而且性能也得到了明顯的提高.推鍵式無針注射器在外觀和性能上與按鍵式相比,，有了較大的改進(jìn)，接近氣動無針頭注射產(chǎn)品的雛形.但是由于其采用控制閥和沖擊氣缸一體化的結(jié)構(gòu),，使得總體結(jié)構(gòu)不夠簡單,，裝配要求較高:另外為了保證密封性能,，需要在閥芯的環(huán)形槽中安裝0型密封圈，這樣做增加了閥芯和閥體的摩擦阻力,，需要較大的力才能推動閥芯滑動,，使用還是不夠方便,，需要做進(jìn)一步的改善.