当前课程知识点：系统化产品设计与开发 > 第八讲 概念选择 > 第2节 注射器概念案例(2) > 第2节 注射器概念案例(2)
第三个概念的名称叫棘爪
可见棘爪是它的工作原理的一个重要特征
我们看在这个管状结构里边
也有药瓶 有观察窗 有指针
只不过我们把指针挪到后边来了
我们也是把柱塞向后拉动
可以来设定剂量
然后通过一个连接器
推动这个驱动爪往前推
驱动爪呢会碰到这个反向的离合爪
它们都是跟筒壁上的棘齿连接在一起
如果不给动力的话
它自己是会卡在那不动的
这个机构操作的过程也是这样
先把柱塞旋转90度
这个棘爪的离合器就松开了
可以向后拉动来设定剂量
然后再转回来90度
离合器就结合了往前推动
这个驱动爪去推动这个反向的离合爪
大家看到这个反向的离合爪
是由两个薄弹簧片构成的
当受到挤压的时候
弹簧会积蓄能量
而且它的弹簧爪会卡在筒壁的棘齿上
然后弹簧这个能量
就会往前顶这个顶杆
然后推药瓶里边的小活塞
最后把药水给注射出去了
这个方案呢也有一个小缺点
就是弹簧力会开始比较大 后边比较小
这样的话注射的速度就不是太匀
先快后慢
但是好处就是
我不依赖于人推进的速度
而是靠弹簧力慢慢的把药水给注射出去
这是它的优点
下一个概念
概念D 叫柱塞限位原理
这个结构大家看起来是非常简单的
它也有盛药瓶的空间
也有一个推杆来推药瓶里边的小活塞
当然有个导套给它支着
我们也是用柱塞往前来推这个活塞
但是柱塞能推到什么程度呢
由这个套筒的最左端来给它限了位了
这个概念的工作原理是这样
怎么来设定剂量呢
我们靠的是这个有内螺纹的套筒
我们把它往前拧
往前旋转一定的圈数
如果螺距是1毫米的话
我就把这个套筒向前转两圈
那就挪了2毫米
这样的话注射的剂量对应的就是2毫米的行程
我们要注射的时候就直接推这个柱塞就好了
就把药液往前推
一直到柱塞被这个套筒的左端给挡住为止
这就起到了一个限位的作用
这个概念的好处是结构很简单
实现起来比较容易
将来成本可能会比较低
但是呢不足之处就是
我们在设定计量的时候
比如我希望注射6毫米我得拧6圈
这个比较费时间
另外注射的速度完全靠用户的这个手劲来控制
下一个概念
概念E 它的名字叫倾斜圆环
因为它是利用了一个倾斜圆环来控制行程的道理
我们看它前面也有药瓶后面也有柱塞
只不过是不管你设定的剂量是多少
我把柱塞都是拉出同样的行程出来
然后一把摁进去就行了
那剂量是靠什么限制呢
就靠我们后面这个比较大的旋钮
在注射器的里边有一个倾斜的旋转圆环
当我们把这个剂量设定旋钮
旋到不同的位置的时候
跟圆环顶上的有一个球头的顶杆
它跟圆环的不同的位置接触
这样的话呢纵向的行程就会不一样
用这个来控制注射的剂量
所以操作的时候我们就这样
先把剂量设定旋钮
给调到我们要的那个圆周刻度的位置
然后把柱塞拉回来就往前一推
就实现了这个注射的动作
第六个概念
概念F 它的名字叫手柄设定
可见这里面有一个关键手柄要起到操作的作用
它的核心的原理
是在里边有两个凸轮离合器
我们如果按下这个柱塞释放钮
把这个凸轮离合器松开的话
我们就可以扳动这个手柄
来做这个设定药量的工作了
我们看到当我们把这个操纵手柄往前推的时候
就是相当于把剂量给设定好了
做了一个把操纵手柄往前推的动作
就相当于子弹上膛了
然后再把手柄往回一拉
手柄的下端也是一个凸轮离合器
它就会靠摩擦力把顶杆往前推
就把药液给注射出去了
最后一个概念
概念G 它的结构高度复杂
它的原理是由一个刻度盘和一个螺杆
这两个关键件组成的
我们来看一下
在这个注射器这么大的体积里头
前面有药瓶
也是用一个柱塞去顶这个药瓶
但是呢不是直接顶的
是当我们人手扣动扳机的时候
把一个小齿轮给松开了
然后小齿轮再卷簧驱动大齿轮带着小齿轮
带着螺杆旋转
然后把螺母往前推来推动柱塞
把这个药液给注射出去
所以我们就靠有一个刻度盘
来旋转到一定的角度来设定剂量
我们看到刻度盘的部分
这个体积比较大
它就利用螺杆和药瓶上面的这个体积
设了两个存储的空间
可以放一些小工具或者专门放药瓶针头
在做这个设定的动作的时候
就把卷簧给它拧紧到一定的程度了
就像我们在家里给机械闹钟上弦一样
把卷簧给拧紧了
它里边就积蓄了能量了
当我们扣动扳机的时候
这个能量就释放出来
通过齿轮螺杆就把柱塞给顶出去了
这种注射器在操作的时候
用起来还是比较简单的
首先我们扭动刻度盘
设定计量到我们要的那个刻度
然后扣动扳机
这药液就自动的被弹簧力驱动着给注射出去了
操作相对是方便
但是结构很复杂
制造成本估计会比较高
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