專利名稱：具有能縮進的針并包括接納在套筒內的柱塞的安全醫(yī)療注射器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及安全醫(yī)療注射器，特別是涉及被限制一次使用的注射器。
背景技術：
由于多種原因，可縮進的和/或其他類型一次使用注射器對于在醫(yī)院和醫(yī)療設施 中的使用已經變得越來越重要并合乎需要。在可縮進的注射器中，該注射器的皮下注射針 在抽吸和注射液體之后通?？s回到該注射器中，從而防止注射器的多次使用和人類免疫缺 陷病毒(HIV)以及其他疾病在病人之間潛在地傳播。使用之后針縮進注射器內還保護針并 防止意外地發(fā)生針刺進或扎進病人和保健人員。已經設計出各種不同的可縮進的或其他類型一次使用的注射器裝置，以在使用之 后有效地將針抽回注射器內。但是，對于設計結構和組裝方面非常簡單的一次使用的注射 器，以便能夠大規(guī)模生產注射器同時使制造成本最小化還存在困難。

發(fā)明內容
一種注射器包括空心套筒和柱塞，所述空心套筒包括具有開口的近端和構造成以 接納注射器針的遠端，其中在該套筒的所述近端和遠端之間的部分限定液體空腔，以從套 筒遠端接納并排出液體；所述塞住延伸進入所述套筒的近端開口中并且在所述套筒內能夠 朝向和遠離所述套筒遠端軸向移動，其中所述柱塞包括近端和遠端，所述柱塞的遠端在所 述套筒內延伸并且能夠朝向和遠離所述套筒遠端移動的，以便于將液體抽進所述套筒內的 所述液體空腔中并且將液體壓入所述套筒內的所述液體空腔。該柱塞還包括具有凸緣的拇 指墊(pad)，該凸緣從所述柱塞的縱向取向橫向地延伸，并包括大于所述套筒的近端開口的 尺寸，并且該凸緣的至少一部分是可彈性地撓曲和彎曲的，以允許所述凸緣插入所述柱塞 內，從而在注射器一次使用之后將所述柱塞鎖定在所述套筒內。特別是當結合附圖考慮下面的具體實施例的詳細描述時，本發(fā)明的上述和其他目 的、特征和優(yōu)點將變得明顯，其中在各附圖中同樣的附圖標記用于表示同樣的部件。


圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的注射器的剖面?zhèn)纫晥D，其中針從該注射器套筒 延伸并且注射器處于備用狀態(tài)。。圖2是圖1的注射器的立體局部視圖，包括注射器套筒的近端部分。圖3是圖1的注射器的一部分的立體分解圖，包括針組件和注射器套筒的遠端部 分，其中一部分被去掉，以露出套筒內部。圖4-7是圖1的注射器的剖面局部側視圖，這些圖詳細描述在按下該柱塞的各變 化階段該柱塞的遠端和該針組件的近端的相互作用，以便于針組件縮進到根據本發(fā)明的注 射器中。
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圖8是圖1的注射器的剖面?zhèn)纫晥D，其中針在使用之后完全縮進到注射器中。圖10是根據本發(fā)明的注射器的另一個實施例的一部分的剖面局部分解側視圖。圖IOA和IOB是用于圖10的注射器的柱塞的拇指墊的可選實施例。圖IOC和IOD是注射器的剖面局部側視圖，包括用于注射器的拇指墊的另一個實 施例。圖IOE是拇指墊近端的俯視圖，包括用于圖IOC和IOD的實施例的拇指墊的頂表 面或近端表面。圖IOF和IOG是不同柱塞實施例的俯視圖，其中柱塞的拇指墊包括在該拇指墊的 頂表面或近端表面上的不同形狀和/或圖形的槽。
具體實施例方式根據本發(fā)明，提供一種一次使用注射器，其中柱塞被完全插入注射器的套筒中，并 且防止在將拇指墊插入套筒內時由于柱塞的拇指墊部分彎曲以與套筒摩擦接合而使柱塞 被移出。下面將描述包括柱塞拇指墊的一次使用可縮進的注射器的示例性實施例。但是， 應當指出，本發(fā)明不限于這個示例性實施例，而是可以包含在任何可縮進的注射器和/或 其他一次使用注射器裝置中。參考圖1，醫(yī)療注射器120包括空心圓柱形套筒122，該圓柱形套筒122具有在其 近端的開口 123，并且被適當地設計尺寸以接納空心柱塞130。該套筒還包括在其遠端的開 口，以允許針160從注射器露出。套筒122包括接納并保持柱塞130的一部分的主體部分 124和相對于主體部分124減小內部直徑的遠端延伸部分126，如下面所述該遠端延伸部分 接納針組件156。在套筒的近端內和套筒的近端附近沿著主體部分124的內表面壁部分設 置至少一個突起或隆起部212，以在注射器的操作期間阻擋或防止柱塞從套筒完全移出。例 如，該隆起部在該套筒內可以是連續(xù)的(例如，形成伸出的環(huán)形環(huán))?？蛇x地，沿著內部套筒 表面在徑向間隔開的位置可以設置一系列(兩個或更多)隆起部。柱塞130靠近其遠端包括環(huán)繞該柱塞的彈性密封件132。在該彈性密封件132與 柱塞的另一個遠端部分和套筒主體部分124的遠端125之間的該套筒122內限定一液體空 腔150，其中該液體空腔在容積上根據柱塞相對于該套筒的軸向位移而變化。護套168可 拆卸地固定于套筒122的遠端，以在使用注射器之前包圍固定于該套筒內的針160。正如 在前面的實施例中一樣，套筒、柱塞、彈性密封件、護套以及注射器的所有其他部件，正如下 面所述可以用便于注射器的加工性的任何合適的醫(yī)用級材料(例如，塑料和/或不銹鋼) 構造。而且，注射器可以構造成具有合適的液體空腔以滿足特定應用的任何液體體積容量 (例如，1立方厘米或lcc，3cc，5cc等)。柱塞130的近端包括凸形表面或半球形的拇指墊138和徑向延伸的凸緣139，該凸 緣在注射器的操作期間方便與使用者的手指和/或拇指接合。同樣，套筒的主體部分124包 括設置在其近端附近的徑向延伸的凸緣128，用以在操作期間便于與使用者的手指和/或 拇指接合。延伸的套筒部分127在凸緣128和套筒的近端之間延伸，并且與主體部分124 的其余部分相比具有稍大的內直徑。該延伸的套筒部分127還具有足夠的縱向尺寸，并且 其內直徑稍小于在凸緣139處限定的柱塞的橫向尺寸。當柱塞130完全按壓(cbpress)在 套筒內時，柱塞凸緣139的外周邊部分以下面描述的方式稍微撓曲或彎曲，以允許該凸緣進入該延伸的套筒部分?？蛇x擇地，如圖2所示，兩個徑向相對的部分可以從延伸的套筒部分127移出，從 而沿著延伸的套筒周邊形成切斷(cut-out)區(qū)域或切斷部分210。該切斷部分210便于露出 柱塞拇指墊138和凸緣139的足夠的部分，從而當柱塞從套筒里面拉出以開始如下所述的 抽吸套筒的液體空腔中的液體時，幫助注射器的使用者抓牢柱塞。雖然示出兩個切斷部分， 但是應當指出，可以在沿著延伸的套筒部分在任何一個或多個選擇的位置提供任何合適數 目的切斷部分(例如，一個或多個)。此外，可以選擇延伸的套筒部分壁厚度和/或形成這 部分的塑料或其他材料，以便于當使用者抓握時使該延伸的套筒部分稍稍有彈性和雙向變 形，從而在將液體抽吸到套筒的過程中，進一步有助于從該套筒軸向移動該柱塞的一部分。 但是，應當指出，為了便于以下面描述的方式將塞住拇指墊壓入套筒內，切斷部分不是必須 的。在套筒的近端附近沿著延伸的套筒部分的內壁部分(例如，被切斷部分分開的壁 部分)設置一環(huán)形槽129。當柱塞完全按在套筒內并且注射器縮進在柱塞內時，柱塞凸緣 139以卡緊鎖定的關系與環(huán)形槽129接合，以防止柱塞與套筒分離。參考圖4，柱塞130包括設置在該柱塞遠端并且摩擦地保持在該柱塞的內壁部分 之間的隔膜或塞子144。該塞子144密封柱塞130的空心內部或縮進空腔148，該塞子和柱 塞之間的摩擦接合適合用于保持該塞子與柱塞的接合，直到如下所述發(fā)生針組件的縮進。 可選地，應當指出，柱塞隔膜或塞子能夠以卡緊配合關系或任何其他合適的方式固定在柱 塞的遠端。正如在圖4中能夠看到的，柱塞130的遠端包括與縮進空腔148連通并且塞子 144固定在其中的開口。在柱塞的遠端處的內部環(huán)形壁包括向內延伸的徑向突起部分 (ledge) 141。在該突起部分141處限定的柱塞開口的直徑或橫截面小于限定在柱塞內并 且位于該突起部分141之外的縮進空腔148的直徑或橫截面。同樣，塞子144包括從塞子 的近端橫向延伸的延伸部分147。塞子144的該延伸部分147的橫截面尺寸稍大于限定在 突起部分141的柱塞開口的橫截面尺寸，從而便于在突起部分141和塞子144的延伸部分 147之間摩擦接觸。除了塞子144的其余部分之外，延伸部分147的橫向截面尺寸也小于在 柱塞突起部分141和柱塞的近端之間的縮進空腔148的橫截面尺寸。而且，在該延伸部分 147和塞子144的近端之間延伸的其余的塞子部分的橫截面尺寸稍稍小于柱塞開口的橫截 面尺寸。因此，在針組件縮進期間，當塞子144的延伸部分147從柱塞130的突起部分141 軸向位移時，柱塞和塞子之間的摩擦接合被釋放，并且塞子自由移動到縮進空腔中。柱塞塞子144包括凸形的和截頭圓錐(frusto-conical)形表面145，其朝著套筒 的遠端延伸，并且當如下所述柱塞被完全按入套筒內時，其與針組件156的大致互補的、凹 形和截頭圓錐形的空腔部分159接合。正如在上面所述的前面的實施例中所指出的，對于 具體應用，端壁可以按照期望可替換地形成有任何合適的向外或向內延伸的表面(例如， 圓錐形、凹形、V形、多面的等)或甚至平坦的或平面表面。但是柱塞塞子和針組件的互補 接合的表面特征是優(yōu)選的，以便在液體從液體空腔排出期間使液體空腔內的開口或“死”空 間最小化或消除該開口或“死”空間。至少一個槽口 146被形成在塞子的截頭圓錐形表面的基底上。該槽口 146能夠在 截頭圓錐表面的基底圍繞塞子的周邊延伸，或可替換地，包括單個的槽口，或一個或多個間隔開的槽口部分。該槽口基本上用于當柱塞基本或完全與針組件接合時，在該套筒內的液 體空腔和針組件中的液體通道之間提供液體流動路徑。此外，在柱塞朝著針組件移動的過 程中，帶槽口的柱塞塞子使增加或形成在液體空腔內的液壓的潛在性最小化或消除。針組件156包括與注射器針160連接并且固定在套筒的遠端延伸部分126內的針 夾持器或針閥桿158，從而使得在使用之前和使用期間針160從套筒的遠端延伸。優(yōu)選地 針閥桿158和針160經由任何合適的不透水(不漏水)的接合可釋放地彼此接合。在優(yōu)選 實施例中，針閥桿和針之間的可釋放的接合是紋螺紋接合，其中針閥桿包括外(公)螺紋結 構，而針包括內(母)螺紋連接器，以與針閥桿可釋放地連接。圖1和圖4-7中所示的這種 連接不同于諸如路厄鎖(Luer Lock)構造的常規(guī)的注射器針連接。此外，這種螺紋構造提 供一種與各種規(guī)格和類型的針的簡單通用的連接。但是，應當指出，針也可以以任何其他合 適的可釋放的或不可釋放的方式連接于針閥桿?？涨?57從針閥桿158的近端向與針160的連接點軸向地延伸，以便于針和套筒 內的液體空腔150之間的液體連通。此外，空腔157包括在針閥桿158的近端處的變寬的 部分159，其為截頭的圓錐形結構，并且朝著套筒的近端變寬，從而與柱塞130的截頭圓錐 形表面145大致對準并互補。正如上面所指出的，當柱塞朝著針組件按壓時，塞子144的截 頭圓錐形表面145與變寬的部分159大致對準并接合。當使柱塞塞子朝著針組件的變寬的 部分159并與其完全接合時，限定在塞子144上的槽口 146確保液體流動路徑存在于液體 空腔150和針組件空腔157之間，并且減少或消除在液體空腔內的任何液壓的形成。針閥桿158還包括位于其近端處的徑向延伸的凸緣162，其被適當地設計尺寸以 與沿著遠端延伸部分126的內表面設置的臺階或突起部分121接合，從而在朝著套筒的遠 端按壓柱塞期間，防止針組件向遠端移動超過突起部分121。針閥桿環(huán)164被固定于針閥桿158的凸緣162并從其徑向地延伸，以與套筒的遠 端延伸部分126的內壁表面接合。優(yōu)選地，針閥桿環(huán)164形成或模制為凸緣162和針閥桿 158的一部分，并且包括位于針閥桿環(huán)164和針閥桿158的連接位置處的帶槽口或凹痕的部 分165，其中該凹痕部分165形成在針閥桿凸緣和針閥桿環(huán)兩者的相對的表面上。該凹痕部 分165限定薄隔膜或減少的材料部分，其在注射器操作期間被撕破或破裂，以便于以下面 所述的方式縮進針組件156。優(yōu)選地，針閥桿環(huán)164的尺寸被設計成，當如下所述按壓柱塞 以與針閥桿158接合時，便于針閥桿環(huán)的破裂部分沿著套筒的內壁表面局部地滑動。針閥桿環(huán)的直徑可以選擇成稍小于、等于或稍大于在針閥桿環(huán)接合套筒的位置處 的遠端延伸部分126的內壁表面的直徑。在本實施例中，與接合針閥桿環(huán)的套筒的內壁表 面的直徑相比，針閥桿環(huán)164的直徑稍大，從而使得在與套筒接合期間針閥桿環(huán)稍稍受壓 并且形成有效的不透水的密封。針閥桿環(huán)的尺寸還選擇成在針閥桿環(huán)/套筒內壁交界面處 提供壓力配合/不透水的密封，同時當柱塞完全按壓在套筒內時，利于針閥桿環(huán)與套筒內 壁表面的滑動?？蛇x地，應當指出，針閥桿環(huán)能夠直接連接于套筒內壁表面(例如，經由粘 結劑粘結、焊接等)。沿著套筒的內壁表面和靠近套筒遠端延伸部分126的近端設置一徑向伸出部分 或環(huán)形凸肩166。該凸肩166與針閥桿環(huán)164接合以防止針組件朝著套筒的近端移動，同時 針閥桿環(huán)保持與針閥桿158的連接。彈性構件184(例如螺旋彈簧)被設置在針閥桿158 的凸緣162和內部突起部分186之間，該內部突起部分186被設置在突起部分121和套筒
8的遠端之間的位置處的遠端延伸部分126的內表面上。當針組件156加壓配合在套筒的遠 端延伸部分126中(如下所述)，從而使得針閥桿環(huán)164遠側地延伸超過套筒的徑向伸出部 分166時，該彈性構件184受壓以朝著套筒的近端偏置針組件。參考圖3，針閥桿和套筒包括互補的伸出部分和槽，其利于容易將針閥桿組裝在套 筒內，并且在注射器組裝之后和注射器的操作期間，進一步限制或防止針閥桿相對于套筒 旋轉。具體說，針閥桿158在靠近針閥桿環(huán)164的位置處包括從針閥桿的外表面橫向延伸 的一組伸出部分或齒狀物200。該齒狀物圍繞針閥桿的周邊間隔開，并且與相應的互補槽 202對準，該互補槽在遠端延伸部分126和在與套筒突起部分121大致對應的位置處沿著內 部套筒壁表面設置。正如在圖3能夠看到的，齒狀物200和互補槽202被構造成利于容易 將針閥桿150組裝在套筒122內，其中當插入套筒內時針閥桿根據需要旋轉，直到齒狀物與 槽適當地對準，并且針閥桿在套筒遠端部分被強制到適當位置。一旦針閥桿158被組裝在 套筒122內并且齒狀物200與槽202接合之后，在注射器操作期間(例如，當將針連接于針 閥桿或從針閥桿拆下針時，以及在針組件縮進在柱塞內期間)，防止針閥相對于套筒旋轉?？商鎿Q地，注射器可以具有在針閥桿和套筒之間提供鎖緊接合的其他針閥桿和套 筒構造。例如，針閥桿和套筒可以包括合適的互補的伸出部分和/或槽，以實現棘輪或凸輪 構造，其允許針閥桿沿著一個方向在套筒內的選擇的旋轉程度，同時限制或防止針閥桿沿 著相反的方向在套筒內的旋轉。注射器120被設計成使得柱塞130在套筒122內的完全壓下利于柱塞塞子144距 離該柱塞的移動，并且還利于從針閥桿158的凸緣162扯開或離開針閥桿環(huán)164，以便于針 閥桿和針160縮進到縮進空腔148中。在這個實施例中，針閥桿158的針閥桿環(huán)164包括至 少一個升高的隆起部分172，其從針閥桿的近端延伸，并且被構造成當柱塞在套筒內移動時 與該柱塞的環(huán)形遠邊緣178初始接觸。雖然在圖4-7中僅示出一個隆起部分172，但是應當 指出，任何選擇數目的隆起部分可以被提供在任何合適的位置，并且可以沿著面向該柱塞 的針閥桿的近端彼此合適地間隔開。該柱塞的環(huán)形遠邊緣178大致是平面的構造。但是， 應當指出，柱塞遠端可以包括像針閥桿一樣的任何一個或多個伸出部分，或可替換地，具有 成角度的輪廓以形成頂點。柱塞彈性密封件132還被設計成、被適當設計尺寸并且被設置成在靠近柱塞的遠 端圍繞該柱塞，從而使得當柱塞完全按壓在套筒內時，該彈性密封件的遠端接合并稍稍擠 壓內部套筒壁的變窄的部分190上，該變窄的部分190限定主體部分124和遠端延伸部分 126之間的過渡部分。該彈性密封件不相對于柱塞滑動，而是在開始針縮進的柱塞行程的末 尾稍稍擠壓套筒壁變窄的部分，并且這用于進一步最小化或消除液體空腔150內的“死”空 間，并且將剩余的液體從液體空腔排出到針閥桿空腔157中。針閥桿可以組裝在注射器內，從而使得隆起部分(多個隆起部分)相對于柱塞遠 端部分以任何選擇的取向對準。針閥桿環(huán)隆起部分、柱塞和柱塞的環(huán)形遠端以及針閥桿在 沿著注射器的縱向方向被適當地設計尺寸，并且還適當地彼此對準，以便于當完全按壓柱 塞時，(多個)針閥桿環(huán)隆起部分172和/或針閥桿環(huán)164的其他近端表面部分與柱塞的環(huán) 形遠邊緣178接合并且柱塞塞子144與針閥桿158接合，這本身又利于針閥桿環(huán)164在凹 痕部分165處從針閥桿凸緣158撕裂或破裂，和柱塞塞子144從其與柱塞突起部分141的 摩擦接合的受力，以開始使針組件56與柱塞塞子一起縮進到柱塞的縮進空腔48中。
注射器的組裝以與上面所述其它注射器實施例的相同的方式實現。彈性構件184， 然后針組件156 (具有或不具有針160)首先被插入到套筒122的近端的開口 123中，通過 主體部分124并且進入遠端延伸部分126。當針閥桿158的針閥桿環(huán)164碰到套筒的環(huán)形 凸肩166時，該針閥桿環(huán)稍稍受壓，并且以卡緊配合接合的方式向遠側受力超過凸肩166。 一旦對針閥桿環(huán)164進行遠側施力超過凸肩166之后，針組件156在遠端延伸部分126內 被鎖定在適當位置，并且彈性構件184受壓以在注射器內向近側偏置針組件。在這種鎖定 結構中，針閥桿環(huán)164在凸緣162和套筒內壁表面之間仍然受壓到選擇的程度，并且在其與 套筒的加壓配合接觸位置處提供有效的不透水密封。柱塞130通過將柱塞塞子144插入到柱塞中來組裝，使得塞子的延伸部分147摩 擦地接合位于在柱塞的開口遠端的柱塞突起部分141，并且柱塞塞子的遠端部分(包括塞 子表面145和槽口 146)從柱塞延伸。柱塞塞子能夠直接插入柱塞的開口遠端中到其摩擦 配合的位置。在圖1-8所示的實施例中，包括拇指墊138和凸緣139的柱塞的近端是一次 成型或形成的部件?？商鎿Q地，在柱塞凸緣和拇指帽(cap)與柱塞的其余部分分開的實施 例中(如同在下面所述的和圖9中所示的實施例中一樣)，柱塞塞子可以通過柱塞的開口近 端首先被插入，并且在用凸緣和拇指墊密封這個開口端之前被推到其摩擦配合位置。在柱塞組裝之后，該柱塞被插入套筒122的開口 123中，并且軸向地位移適當的距 離，以利于注射器的使用。在針組件插入套筒122中之前，針160可以與針閥桿158連接 (例如，經由圖3所示的螺紋接合)。可替換地，在將針閥桿固定于套筒內之后，針160可以 與針閥桿158的連接部分連接。組裝之后一旦固定，針160從套筒遠端處的開口伸出，以利 于注射器的使用。在操作中，柱塞的遠端朝著套筒的近端移動適當的距離，以從針160抽出液體到 液體空腔150中。當針注射到注射部位時，然后柱塞朝著套筒的遠端按壓，以對來自空腔 150并通過針160的液體施力。參考圖4-7，當柱塞在套筒內被進一步按壓時，柱塞塞子144 的截頭的圓錐形表面145移動到針閥桿158的中心空腔157的變寬的部分159中，以在縮進 之前對通過針的任何剩余液體施力(因此減少柱塞和針組件的接合部分之間“死”空間)。 即便當柱塞表面145基本上與變寬的空腔部分159接觸，柱塞塞子上的槽口 146也提供液 體通道，以使液體繼續(xù)流動到中心空腔157中。此外，針閥桿158的(多個)隆起部分172 初始地接合柱塞的環(huán)形遠邊緣178的一部分，以開始沿著凹痕部分165從針閥桿158撕開 或裂開針閥桿環(huán)164。大約同時地，柱塞塞子144的表面在變寬的空腔部分159內接合針閥 桿158，并且柱塞朝著針組件的這種持續(xù)的按壓克服將柱塞塞子保持在柱塞內的摩擦力，對 柱塞塞子朝著柱塞的近端施力并進入縮進空腔148中。將柱塞完全按壓在套筒內進一步對抵靠著閥桿環(huán)164的另一個表面部分的柱塞 環(huán)形遠邊緣178施力，使已經從凸緣62裂開的針閥桿環(huán)的這部分沿著套筒的內壁向遠側 滑動一個短距離，從而變成相對于針閥桿158的中心軸線以小角度取向。此外，沒有裂開 的針閥桿環(huán)的部分被防止向遠側移動，直到它變成從針閥桿裂開。針閥桿環(huán)164的破裂部 分沿著套筒內壁的這種滑動，與通過完全按壓到針閥桿環(huán)的柱塞而施加的持續(xù)的壓力共同 導致針閥桿環(huán)沿著凹痕部分165在兩個方向的逐漸的撕裂或破裂，直到針閥桿環(huán)與接頭 (tab) 162完全分開。此外，柱塞塞子144與針閥桿158的被迫的接合導致柱塞塞子從其與 柱塞的遠端突起部分141的摩擦接合進一步移動，進而導致柱塞塞子從柱塞移動。柱塞彈
10性密封件132對套筒內壁的變窄部分190稍稍擠壓，以迫使剩余的液體進入針組件中，同時 當柱塞表面145在變寬的空腔部分159內與針閥桿158接合時，柱塞塞子槽口 146為這種 液體提供液體流動路徑。注射器的設計可以被構造成，在緊接柱塞塞子144從柱塞完全移出之前、基本同 時或很快之后，使得針閥桿環(huán)164與針閥桿158完全分開。如圖4-7所示，柱塞塞子144的 初始移動和軸向位移剛好在針閥桿環(huán)隆起部分172和柱塞遠邊緣178之間的初始接觸并且 針閥桿環(huán)164從針閥桿接頭162部分破裂之前開始。但是，注射器也能被設計成使得針閥桿 環(huán)的初始的局部破裂發(fā)生在柱塞塞子的任何初始移動和軸向位移之前。一旦針閥桿環(huán)與針 閥桿的接頭完全分開并且至少實現柱塞塞子和柱塞之間摩擦接合的局部移動之后，彈性構 件184迫使針閥桿158和針160，與柱塞塞子144 一起向近側進入柱塞的縮進空腔148中。正如在圖8中能夠看到的，當柱塞130已經完全按壓在套筒內并且針組件156的 縮進已經發(fā)生時，柱塞的凸緣139稍稍延伸到延伸的套筒部分127中，并且被鎖定在環(huán)形槽 129內。正如上面所指出的，當凸緣被插入套筒內并且鎖定在環(huán)形槽內時，柱塞拇指墊凸緣 的外周邊部分(或多個外周邊部分)稍稍向上(朝著套筒近端)撓曲或彎曲。在這個鎖定 位置，防止柱塞與套筒分離。柱塞可以包括拇指墊或拇指帽，其為與柱塞主體部分分開的零件或部件。示例性 實施方式在圖9中所示。注射器220包括套筒122和針組件，該套筒122和針組件基本上 類似于與上面所述的并且在圖3-8中示出的相同零件或部件。該柱塞包括空心的主體部分 230，該主體部分230包括彈性密封件232，該彈性密封件232被設置在該主體部分的遠端附 近并且基本上類似于在前面的實施例中上面所述的柱塞密封件。拇指墊或拇指帽238包括 插入件242，其被適當地設計尺寸以配合在在主體230的近端處限定的開口內并且與該開 口摩擦接合。拇指帽還包括凸緣239，其具有大于該插入件242的橫截面尺寸，并且當插入 件接合在柱塞內時鄰靠該柱塞的近端。拇指墊238還提供在使用注射器時用于該柱塞的抓 握表面。在凸緣239的周邊形成一環(huán)形邊緣部分240 (即，凸緣的外周邊部分)。該環(huán)形邊 緣部分240用合適的材料構造，被合適地設計尺寸并且/或者包括允許環(huán)形邊緣部分相對 于該凸緣239的其余部分彈性撓曲或彎曲的任何其它合適的結構(例如，環(huán)形邊緣部分相 對于該凸緣的其余部分彎曲45°、60°、90°或更大)。例如，環(huán)形邊緣部分可以用相對于 該凸緣的其余部分具有不同硬度或硬度值(例如，用肖氏A或肖氏D測量的硬度值)的材 料形成，其中環(huán)形邊緣部分是比凸緣的其余部分更軟的材料，以允許邊緣部分相對于該凸 緣的這種撓曲。可替換地，或者除了環(huán)形邊緣部分相對于該凸緣用不同的材料制成之外，環(huán)形邊 緣部分相對于該凸緣的其余部分可以具有不同的厚度、不同的尺寸和/或其他不同的結 構，以允許該邊緣部分的這種撓曲和彎曲。如圖9所示，凸緣239朝著環(huán)形邊緣部分240逐 漸變薄，使得該邊緣部分240相對于比較靠近插入件242附近的該凸緣的其它部分具有減 小的厚度。這種減小的厚度可以被選擇成允許該環(huán)形邊緣部分相對于該凸緣的其余部分適 當地彎曲。此外，可以以距離該插入件242適當的距離沿著該凸緣提供一個或多個凹痕部 分，其中該一個或多個凹痕部分提供用于環(huán)形邊緣部分290的撓曲或彎曲點或位置(例如， “人造鉸鏈”或“活鉸鏈”)。
環(huán)形邊緣部分240的彈性撓曲或彎曲特征允許邊緣部分向上或朝著拇指墊的近 端部分251彎曲，同時當具有拇指墊的柱塞被接納在延伸的套筒部分內時(即，針在柱塞縮 進空腔內的縮回的完成期間或完成時)倚靠著套筒部分127的內周邊壁部分252滑動。當 到達套筒部分127內的環(huán)形槽129時，邊緣部分240向后彎曲到其原來的、非彎曲的位置， 以便配合在槽129內并接合槽129，因此將柱塞鎖定在套筒內，以防止或明顯地阻止從套筒 取出柱塞的努力。在這個鎖定的位置(即，邊緣部分240被設置在套筒環(huán)形槽129內)，拇 指墊238幾乎或基本上整個地被接納在延伸的套筒部分127 (例如，拇指墊的近端端相對于 套筒的近端大體齊平，或共平面或稍稍凹進。)圖IOA和IOB示出與柱塞一起使用的拇指墊的可替換實施例。在圖IOA中，環(huán)形 邊緣部分240包括稍稍成角度的表面(例如，相對于垂直于拇指墊的縱軸線的平面，以從 約30°到60°或更大的角度，朝著拇指墊的近端部分向上成角度的環(huán)形邊緣部分)，同時， 在圖IOB中的邊緣部分240包括環(huán)繞該邊緣部分的相對扁平的表面(即，相對于垂直于拇 指墊的縱軸線的平面，該邊緣部分包括基本上平行的表面)。在每個實施例中，該邊緣部分 被構造成稍稍向上撓曲或彎曲(朝著拇指墊的近端部分)以便當柱塞和拇指墊被迫向遠端 進入位于套筒的近端處的開口中時，倚靠內部套筒壁滑動，直到該邊緣部分與環(huán)形槽接合 (因此向后彎曲到其原來的放松位置)。柱塞塞子244以與前面的實施例中所述的方式基本相同的方式摩擦地保持在位 于柱塞遠端處的開口中。但是，塞子244不同于前面的實施例的柱塞塞子，在于它包括具有 大致扁平的或平坦的遠端表面245，其中沿著這個表面設置有槽口 247。塞子244的平坦表 面245與針閥桿158的變寬的空腔部分159接合，同時，槽口 247用來在柱塞朝著針組件移 動期間最小化注射器空腔內液壓形成，以啟動針縮進。這種方式的柱塞設計能夠使柱塞塞子容易組裝。具體說，在拇指帽238與主體連 接之前，塞子244能夠被插入在開口近端處的柱塞主體230內。柱塞塞子被迫通過柱塞縮 進空腔248形成在柱塞主體的開口遠端處的摩擦接合，接著，拇指墊插入件242被插入柱塞 近端處的開口中。拇指帽238能夠以任何合適的方式(例如，通過粘接、焊接等)牢固地固 定于主體230，以防止在裝配之后拇指帽與主體分離。一旦柱塞被組裝在套筒122內之后， 注射器220以與上面所述的并且在圖3-8中所示的前面的實施例基本相同的方式操縱，以 利于一次使用和針縮回，其中拇指墊環(huán)形邊緣部分240的附加特征撓曲，以允許拇指墊凸 緣239進入套筒內，并且在柱塞在套筒內充分移動之后將該邊緣部分240鎖定在該套筒中 的環(huán)形槽129內。圖10C-10G示出注射器的另一個實施例，其包括柱塞，該柱塞具有設置在其近端 的拇指墊，并且該拇指墊具有比在該延伸的套筒部分處的開口更大的橫截面尺寸(例如， 直徑)。在這些實施例中，柱塞拇指墊和柱塞形成單個模制件。但是，應當指出，任何這些和 其它可撓曲的柱塞拇指墊凸緣實施例可以形成在柱塞拇指墊或拇指帽上，柱塞拇指墊或拇 指帽是與柱塞主體為分開的部件或零件，或可替換地與柱塞主體一體地形成。在圖IOC和IOD的實施例中，柱塞300的拇指墊338包括一系列槽340，其形成在 拇指墊的近表面或頂表面內并且以彼此成行的形式設置，從而在該拇指墊的徑向相對的周 邊部分之間延伸。該槽逐漸變小，以在槽的截面中形成V形形狀(S卩，在槽的深度尺寸中)。 但是，應當指出，槽可以具有任何選擇的截面形狀和/或以任何選擇方式在拇指墊的整個
12頂表面上對準。槽形成在拇指墊上以在拇指墊插入延伸的套筒部分開口期間能夠彎曲或撓 曲該拇指墊。正如在圖10C-10E能夠看到的，當拇指墊被接納在套筒350的延伸的套筒部分 352之內時拇指墊338彎曲或撓曲，從而在柱塞連續(xù)地在套筒內向遠側移動的過程中，使拇 指墊的周邊邊緣部分能夠摩擦接合套筒的內周邊壁部分，并且在套筒的內周邊壁部分上滑 動。拇指墊338彎曲，從而在其頂表面或近端表面形成稍稍凹形的外形，其中拇指墊的中心 凹下，以使拇指墊能夠配合在套筒近端開口內。套筒和柱塞可以具有與前面的實施例中所 示的注射器相同的或相似的結構并且包括相同的或相似的縮進特征。在這個實施例中，延 伸的套筒部分也可以包括鎖定槽，以接納柱塞拇指墊并與其接合，從而將柱塞鎖定在注射 器套筒內?？商鎿Q地(并且如圖IOC和IOD所示)，套筒可以設置成沒有任何環(huán)形槽。在這 樣的實施例中(其中在套筒內沒有環(huán)形槽)，一旦拇指墊已經被接納在延伸的套筒部分內 之后，柱塞仍然有效地保持在套筒內，由于拇指墊和套筒的內周邊壁部分之間摩擦接合阻 止使用者取出該柱塞的努力?？梢匝刂粗笁|的頂表面提供任何其他形式或類型的槽和/或切斷部分，以當 拇指墊被按壓在套筒的近開口端內時能夠橈曲或彎曲該拇指墊。圖IOF和IOG示出拇指 墊槽的不同的示例性實施方式，其能夠使拇指墊的頂表面以類似于上面所述的并且在圖 10C-10E所示的方式凹下或彎曲。在圖IOF中，一系列同心對齊的環(huán)形槽440示出在拇指墊 438的頂表面上，而圖IOG示出沿著拇指墊538的頂表面的槽或切斷部分的柵格540 ( S卩，沿 著拇指墊頂表面相對于彼此橫向延伸的槽)。在圖IOF和IOG的拇指墊中的每個槽也具有 V形的橫截面。但是，正如上面所指出的，槽可以具有任何合適的截面幾何形狀。本發(fā)明不限于上面所述的注射器實施例并且可以包括附加的和/或修改的特征。 例如，正如上面所指出的，在其為與柱塞主體分開的部件，或可選地，任何柱塞拇指墊可彎 曲的凸緣部分被提供在柱塞拇指墊或拇指帽上，該柱塞拇指墊或拇指帽是與柱塞主體分開 的單獨件(例如，如圖9所示)，或者可替換地作為與柱塞主體一體的部件(例如，作為一次 成型部件)。可以設置任何合適的柱塞拇指墊構造，其利于撓曲或彎曲拇指墊的一個或多個外 周邊或環(huán)形凸緣部分，以利于將柱塞拇指墊插入注射器套筒的近端開口內，同時基本上防 止柱塞拇指墊與套筒分離(以便將注射器限制為一次使用)。柱塞拇指墊還可以設置在柱塞的近端，或可替換地，沿著柱塞在柱塞的近端和遠 端之間的合適位置處(優(yōu)選，靠近柱塞的近端)。在拇指墊設置在柱塞的近端處的實施例中 (即，如圖1-9所示)，優(yōu)選注射器被設計和構造成使得具有拇指墊的柱塞能夠基本上或完 全接納在套筒內，從而使得柱塞拇指墊的上表面或近端表面基本上與套筒近端齊平或共平 面，或者甚至可以凹進套筒內距套筒近端一段選擇距離。還優(yōu)選注射器被設計并構造成使得，在具有針的針組件部分縮進柱塞中之后，拇 指帽可以被迫進入(或進一步進入)如套筒中，以確保與套筒鎖緊槽的鎖定接合，或拇指墊 充分進入套筒內以防止或阻止使用者從套筒取出柱塞的努力。根據本發(fā)明的注射器能夠與可縮回的注射器構造(例如，上面所描述的可縮回的 注射器構造)一起使用，或可替換地，在其他的注射器構造(例如，不具有可縮回針特征的 注射器)中使用。
根據本發(fā)明的注射器也可以構造成用于其他無針應用(即，不包括使用針的應 用)。例如，本發(fā)明的注射器能夠被構造成具有合適的連接器，以直接與用于從注射器將液 體注射到靜脈注射液體線中的靜脈注射液體線(IV line)連接。針閥桿的縮回將防止在一 次液體注射之后注射器的再使用。雖然已經參考具體實施例詳細地描述了本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，在 不脫離本發(fā)明的精神實質和范圍的情況下進行各種變化和修改是顯而易見的。因此，本發(fā) 明旨在覆蓋屬于權利要求及其等同物范圍內的本發(fā)明的各種修改和變化。
權利要求
一種注射器，包括空心套筒，其包括具有開口的近端和構造成以接納注射器針的遠端，其中在所述套筒的近端和遠端之間的部分限定一液體空腔，以從所述套筒遠端接納并排出液體；柱塞，其延伸進入所述套筒的近端開口中，并且在所述套筒內能夠朝向和遠離所述套筒遠端而進行軸向移動，其中所述柱塞包括近端和遠端，所述柱塞的所述遠端在所述套筒內延伸并且能夠朝向和遠離所述套筒遠端運動，以便于將液體抽進所述套筒內的所述液體空腔中，并從所述套筒內的所述液體空腔對液體施力，所述柱塞還包括拇指墊，所述拇指墊包括凸緣，該凸緣從所述柱塞的縱向取向橫向地延伸并且包括大于所述套筒的近端開口的尺寸，并且所述凸緣的至少一部分是彈性地可撓曲和可彎曲的，以允許所述凸緣插入所述柱塞內，以便在所述注射器的一次使用之后將所述柱塞鎖定在所述套筒內。
2.根據權利要求1所述的注射器，其中所述拇指墊被設置在所述柱塞的近端，并且所 述柱塞和所述套筒被適當地限定尺寸，從而使得當所述柱塞完全插入所述套筒內時，所述 柱塞完全接納在所述套筒內，其中所述拇指墊的一部分與所述套筒近端共平面，或相對于 所述套筒近端稍稍凹進。
3.根據權利要求1所述的注射器，其中所述拇指墊凸緣包括環(huán)形邊緣部分，當所述拇 指墊被壓入所述套筒內時，該環(huán)形邊緣部分是可彎曲的。
4.根據權利要求3所述的注射器，其中與所述拇指墊凸緣的至少一個其他部分的硬度 值相比，所述環(huán)形邊緣部分具有不同的硬度值。
5.根據權利要求1所述的注射器，其中所述柱塞還包括主體部分，并且所述拇指墊可 固定于所述主體部分。
6.根據權利要求1所述的注射器，其中所述柱塞還包括主體部分，所述主體部分與所 述拇指墊成型為單個的一體件。
7.根據權利要求1所述的注射器，其中所述拇指墊包括沿著所述凸緣形成的至少一個 槽，其中所述至少一個槽限定用于凸緣的減少的材料部分，其便于當所述拇指墊被插入所 述套筒近端開口中時，所述凸緣的至少一部分的彎曲。
8.根據權利要求7所述的注射器，其中所述至少一個槽包括環(huán)形形狀的槽。
9.根據權利要求8所述的注射器，其中所述至少一個槽包括彼此同心設置的多個環(huán)形 形狀的槽。
10.根據權利要求8所述的注射器，其中所述至少一個槽包括沿著所述凸緣的部分延 伸的多個直線形狀的槽。
11.根據權利要求1所述的注射器，其中所述套筒包括鎖定槽，其構造成當所述拇指墊 被壓進所述套筒時，接納所述柱塞的所述拇指墊凸緣的周邊端部。
12.根據權利要求1所述的注射器，還包括可縮進的針組件，所述針組件包括構造成在 所述注射器被使用之后縮進所述注射器內的部分。
13.一種注射器，包括空心套筒，其包括在所述套筒的近端處的開口，在所述套筒的遠端處的開口，和設置在 所述套筒內的液體腔室；空心柱塞，其經由所述近端開口延伸進入所述套筒中，并且在所述套筒內能夠朝向和 遠離所述遠端開口軸向移動，其中所述柱塞包括端壁，所述端壁在設置于所述柱塞的遠端的開口處可釋放地固定到所述柱塞，并且所述端壁在所述注射器的使用期間可以從所述柱 塞遠端開口移動，以便于進入設置在所述柱塞內的縮進空腔；和針組件，其固定在所述套筒的遠端內并在所述套筒的遠端處，所述針組件包括針夾持 器、將所述針夾持器朝著所述套筒的所述近端開口偏置的彈性構件和經由減少的材料部分 可釋放地固定于所述針夾持器的保持構件，其中所述針夾持器包括連接器，以將針固定于 所述針夾持器，從而使所述針能夠延伸通過所述套筒的所述遠端開口 ；其中所述柱塞、保持構件和針夾持器被構造成使得所述保持構件克服所述彈性構件 的偏置將所述針夾持器保持在所述套筒的遠端處，并且當所述柱塞完全按壓在所述套筒內 時，所述柱塞接合所述針夾持器，以將所述柱塞的所述端壁壓入所述柱塞內，并且迫使所述 保持構件沿著減少的材料部分從所述針夾持器裂開并且與所述針夾持器分開，從而利于所 述端壁、所述針夾持器以及固定于所述針夾持器的針縮進到所述縮進空腔中；并且其中所述柱塞包括設置在所述柱塞的近端處的拇指墊，所述拇指墊包括凸緣，該凸緣 從所述柱塞的縱向取向橫向地延伸并且包括大于所述套筒的近端開口的尺寸，并且所述凸 緣的環(huán)形邊緣部分是可彈性地撓曲和彎曲的，以允許將所述凸緣插入所述柱塞內，從而在 所述注射器一次使用之后將所述柱塞鎖定在所述套筒內。
14.一種利用這種類型的注射器的方法，所述類型的注射器包括空心套筒和柱塞，所述 空心套筒包括具有開口的近端、遠端和設置在所述套筒內的液體空腔；所述柱塞經由所述 近端開口延伸進入所述套筒中，并且在所述套筒內能夠朝向和遠離所述套筒的遠端移動， 所述柱塞包括近端和遠端，所述套筒的遠端在所述套筒內延伸并且可以朝向和遠離所述套 筒的遠端移動，以利于將液體抽進所述套筒內的所述液體空腔中，并且從所述套筒內的所 述液體空腔對液體施力，所述柱塞還包括拇指墊，所述拇指墊包括凸緣，該凸緣從所述柱塞 的縱向取向橫向地延伸，并且包括大于所述套筒的所述近端開口的尺寸，所述方法包括通過朝著所述套筒的所述近端移動所述柱塞的所述遠端，從而利于將液體接納到所述 套筒內的液體空腔中；通過朝著所述套筒的所述遠端移動所述柱塞的所述遠端，從而利于從所述套筒內的所 述液體空腔抽出液體；經由在所述套筒中的近端開口迫使具有拇指墊的柱塞進入所述套筒中，使得所述拇指 墊凸緣撓曲并彎曲并且至少部分地接納在所述套筒中，從而基本上防止或阻止使用者從所 述套筒中取出所述柱塞的努力。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述注射器還包括可縮進的針組件，其中所述 針組件的一部分被構造成在一次使用之后縮進所述注射器內，并且在針組件的這部分縮進 到注射器中之后發(fā)生迫使具有拇指墊的柱塞進入所述套筒內。
16.一種利用這種類型的注射器的方法，所述類型的注射器包括空心套筒和空心柱塞， 所述空心套筒具有在套筒的近端處的開口、在套筒的遠端處的開口和設置在所述套筒內的 液體腔室；所述空心柱塞經由所述近端開口延伸進入所述套筒中，并且在套筒內能夠朝向 和遠離所述遠端開口軸向移動，所述柱塞包括端壁，所述端壁在設置在所述柱塞的遠端的 開口處固定于所述柱塞，所述柱塞還包括拇指墊，所述拇指墊包括凸緣，所述凸緣從所述柱 塞的縱向取向橫向地延伸，并且包括大于所述套筒的近端開口的尺寸；針組件，其包括針夾 持器、朝著所述套筒的近端開口偏置所述針夾持器的彈性構件、經由減少的材料部分可釋放地固定于所述針夾持器的保持構件和固定于所述針夾持器的針，所述方法包括通過朝著所述套筒的近端移動所述柱塞的遠端，而利于通過所述針將液體抽入到所述 套筒內的液體空腔中；通過朝著所述套筒的遠端移動所述柱塞的遠端，而利于從所述套筒內的所述液體空腔 排出所述抽入的液體；當所述柱塞完全移動到所述套筒中時，利于所述針夾持器縮進到限定在所述柱塞內的 縮進空腔內，其中所述柱塞被構造成當所述柱塞完全移動到所述套筒內時接合所述針夾持 器時，從而使得所述柱塞的端壁被迫進入所述柱塞內，并且所述保持構件沿著所述減少的 材料部分從所述針夾持器被迫裂開并且與所述針夾持器分開，以利于端壁、所述針夾持器 和固定到所述針夾持器的針縮進到所述縮進空腔中；并且在所述針夾持器縮進到所述縮進空腔之后，迫使具有拇指墊的柱塞經由所述套筒中的 近端開口進入所述套筒內，從而使得拇指墊凸緣撓曲并彎曲并且至少部分的接納在所述套 筒中，從而基本上防止或阻止使用者從所述套筒取出所述柱塞的努力。
全文摘要
一種注射器，包括空心套筒和柱塞，所述空心套筒包括具有開口的近端和構造成用以接納針的遠端，其中在所述端之間的部分在所述遠端處限定液體空腔開口；所述柱塞在套筒內能夠朝著和遠離所述遠端軸向移動，以利于將液體抽進入套筒內的液體空腔中，并從套筒內的液體空腔對液體施加力。該柱塞還包括具有凸緣的拇指墊，該凸緣從柱塞的縱向取向橫向地延伸，并且包括大于套筒的近端開口的尺寸，并且該凸緣的至少一部分是可彈性地可撓曲和可彎曲的，以使凸緣能夠插入柱塞內，從而在注射器一次使用之后將柱塞鎖定在套筒內。
文檔編號A61M5/315GK101951980SQ200880009237
公開日2011年1月19日 申請日期2008年3月20日 優(yōu)先權日2007年3月21日
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