单次使用自动失效注射器的制作方法

专利名称：单次使用自动失效注射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单次使用的注射器，所述注射器应用用于锁定注射器的柱塞杆组件的锁定装置及柱塞杆组件上的易碎构件来防止注射器的重复使用，并且所述注射器以减小的尺寸提供以缩减制造成本。
背景技术：
在美国和全世界，本应只使用一次的皮下注射器产品的重复使用助长了药物滥用，并且更具体地，助长了疾病传播。通常共享及重复使用注射器的静脉吸毒者是艾滋病病毒的高危人群。而且，重复使用注射器的影响是发展中国家主要关注的问题，在这些国家重复使用注射器产品是许多疾病蔓延的原因。已经设计了许多注射器用来解决这一问题。它们中的一些要求特定的行为在使用后毁坏注射器，或者通过使用破坏性装置或者通过提供具有易碎区的注射器组件，以便使注射器在施加力的作用下无法操作。这些注射器通过注射器使用者自觉的行为使注射功能破坏和失效。尽管很多这些装置工作得很好，它们确实需要使用者有特定的意向通过实际行动来毁坏或者使注射器无法操作。这些装置中无一对特意要重复使用皮下注射器的使用者有效。不需要使用者进行任何附加行为的，自动变成无法操作或不能进一步使用的单次使用皮下注射器已经被研制出来。在共同转让的美国专利号为4，961，728的专利中披露了一种这样的注射器，在此引入作为参考。在所述专利中披露的注射器包括定位于注射器筒体内的锁定元件。所述锁定元件包括接合所述注射器筒体内表面的面向近侧和面向外的倒刺，以及当柱塞杆在注射过程中推进时适合于与柱塞杆相互作用以沿所述筒体运动所述锁定元件的面向内的驱动边缘。塞子设置在所述柱塞杆的远侧端并且与所述注射器筒体形成能滑动的、流体密闭的接合。所述柱塞杆包括凸台，所述凸台从支持壁的近侧边以接近锁定元件的长度的一定距离设置。所述锁定元件的所述驱动边缘接合所述凸台，因此确保所述锁定元件与所述柱塞杆和所述塞子一起向远侧运动。包括相似锁定元件和功能的其它注射器在共同转让的美国专利号为5，989，219和6，790，197的专利中披露，同样在此引入作为参考。美国专利号5，021，047、5，062，833和5，562，623的专利中披露了一种单次使用
注射器，所述单次使用注射器具有带有齿或凸脊的柱塞感以及接合所述齿或凸脊的锁定元件。这些注射器的锁定元件还包括接合注射器筒体内表面的向外延伸的齿或叉。这些注射器的柱塞杆能回缩以便在所述锁定元件保持固定不动时将流体吸入所述注射器筒体内。所述柱塞杆向远侧的运动使流体排出，同时所述锁定元件与所述柱塞杆一起向远侧运动，目的是防止所述柱塞杆进一步回缩。尽管现有技术提供了具有锁定元件的注射器，所述锁定元件会自动锁定柱塞杆以帮助防止重复使用，然而这些注射器的使用还没有如令人满意地帮助防止药物滥用和疾病传播所需要的那样大规模地被采用，尤其是在资源有限的灾区或者贫穷的国家。供给这种产品的成本是药物滥用和疾病流行的发展中国家和社会或机构采用这种注射器的驱动力。 另外，由于与现有注射器相关的典型成本，诱使使用者尝试重复使用这种装置。因此，理想的是生产更符合成本效益的注射器，从而阻止尝试重复使用并且促进更广泛的使用。同样理想的是，生产既最有效防止其重复使用又容易使用的符合成本效益的单次使用注射器。 也就是说，理想的是减少材料和制造成本以及其它的相关成本而不损害注射器的效力。本发明实现的更小尺寸的注射器在提供更符合成本效益的注射器方面有优势，因此能实现其在注射器产品重复使用可能是许多疾病传播原因的发展中国家和社会广泛使用。根据本发明实施例的单次使用注射器用于在机构或者社会参与免疫方案以阻止疾病的传播是理想的。典型大小的免疫剂量进一步驱使对于更小但还有功能的装置的需求。这种免疫以及其它相似的剂量数通常非常小，而且使用更小的装置有许多益处，例如更少浪费内容物量，并且由于对设定的剂量提高了感知度而在使用时容易正确设置更小剂量。更进一步，由于这种装置典型应用于儿童或婴儿，更小但还有效的功能性装置有助于在看到装置时缓解患者的焦虑。更小的装置消除了与看到更大装置相关的多种程度的患者焦虑，尤其是儿科患者。提供具有上面讨论优点的这种装置不是没有挑战。例如，需要在注射器组成部件 (即柱塞杆组件和锁定装置)的强度和刚度之间达到平衡，那将在不影响使用者使用的容易性和注射器所需的功能性的情况下提供最佳效力。在减小尺寸的同时保持有效的功能对于现有的注射器装置是可能的，这提出了对现有技术中没有发现的附加构件的需求。沿柱塞杆需要有易碎构件，如果企图滥用或者重复使用注射器，所述柱塞杆能使注射器的功能性破坏。由于柱塞杆组件减小的尺寸，已知提供这种易碎构件的方法会令人不满意地产生易于意外失效的弱化的柱塞杆。易碎构件应该以在正常使用过程中限制柱塞杆组件意外毁坏的可能性的方式提供。更具体地，使用后注射器的功能性应该只在向注射器柱塞施加过度的旋转或轴向力，企图使柱塞锁定装置失灵并且重复使用注射器的情况下才被毁坏。而且，由于注射器的整体尺寸减小，已知柱塞杆组件的构造会使注射器不能在有效防止其重复使用的同时给予疫苗接种和其它用途的多个剂量大小。因此，需要提供更符合成本效益的单次使用注射器，所述注射器在有效防止其滥用或者重复使用的同时仍然能够在正常使用过程中提供所需的功能性。

发明内容
本发明的示例性实施例克服了至少以上问题和/或缺点并且提供了至少以下描述的优点。本发明涉及一种注射器组件，所述注射器组件能够减小尺寸，并且包括能相对于注射器筒体锁定柱塞杆的锁定元件以及位于所述柱塞杆上来防止故意滥用或者重复使用注射器的易碎构件。所述易碎构件优选地以与在所述注射器筒体内的锁定装置的定位处于特定关系地沿所述柱塞杆设置，使得所述锁定装置支撑所述柱塞杆使其免于在所述装置的
9正常使用过程中意外失效，然而所述锁定装置能够在企图重复使用所述装置时将其毁坏。在一个示例性实施例中，注射器组件包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定腔室、开口端和远侧端的内表面。所述注射器组件进一步包括柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿所述伸长的主体部的凹槽以及连接于所述伸长的主体部上的塞子。 所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述减小的横截面积被构造成在向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂。锁定元件，所述锁定元件沿着大部分所述伸长的主体部能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面，使得所述锁定元件在所述注射器筒体的所述开口端部的方向上基本上不能够运动。所述锁定元件能够与所述柱塞杆组件接合使得所述柱塞杆组件能够与锁定元件一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。所述锁定元件优选地具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端在比所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。另外，所述柱塞杆组件进一步包括形成在所述伸长的主体部上的所述凹槽内的多个第一齿部，所述第一齿部限定多个面向远侧肩部，所述多个面向远侧肩部沿着大部分所述伸长的主体部等距地间隔开。 该实施例的柱塞杆组件进一步包括第二齿部，所述第二齿部形成在所述伸长的主体部上， 所述第二齿部限定设置在第一和第二面向远侧肩部之间的中间的面向远侧肩部。在所述多个面向远侧肩部中，所述第一面向远侧肩部和所述第二面向远侧肩部优选地沿着所述多个面向远侧肩部被最远侧地定位在所述伸长的主体部上。所述柱塞杆的所述减小的横截面积靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的远侧端设置。所述伸长的主体部的所述远侧端被限定为从所述塞子向所述第一面向远侧肩部沿近侧方向延伸的部分。在这个示例性实施例中，在注射设定的剂量后，所述锁定元件沿所述伸长的主体部的所述远侧端接合所述柱塞杆组件或所述注射器筒体的所述内表面。在另一个示例性实施例中，注射器组件包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定腔室、开口端以及远侧端的内表面。所述注射器组件进一步包括柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹槽以及连接到所述伸长的主体部的塞子。所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述部分被构造成当向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂。所述柱塞杆的所述减小的横截面积优选地靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的所述远侧端设置。所述远侧端包括从所述塞子沿远侧方向延伸到所述第一面向远侧肩部的部分，所述第一面向远侧肩部由形成在所述伸长的主体部上的多个第一齿部的第一齿部限定。本示例性实施例包括能滑动地定位在所述腔室内的锁定元件。所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面使得所述锁定元件在所述注射器筒体的所述开口端部的方向上基本上不能运动。所述锁定元件进一步接合所述柱塞杆组件以便所述柱塞杆组件和所述锁定元件能够一起朝所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。所述锁定元件包括具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端在比所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件或所述注射器筒体的所述内表面。这个实施例中的所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部进一步包括设置成限定所述凹槽的多个纵向叶片。所述减小的横截面积包括形成在所述多个纵向叶片上的凹口，所述凹口由从所述纵向叶片的外边缘垂直地向内延伸的基本平行的一对壁部的边界限定。所述平行的壁部邻接从各个所述平行的壁部朝着彼此径向向内延伸的一对斜的壁部。本实施例中所述一对斜的壁部优选地通过平行于所述纵向叶片的壁部在所述凹口的径向向内的端部处连接。备选地，所述一对斜的壁部在所述凹口的径向向内的
端部会合在一起。在又一示例性实施例中，注射器组件包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定腔室、开口端以及远侧端的内表面。这个实施例进一步包括柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹槽以及连接到所述伸长的主体部的塞子。多个第一齿部形成在界定所述凹槽的所述伸长的主体部上，所述第一齿部限定了多个面向远侧肩部。所述多个面向远侧肩部优选地沿着所述伸长的主体部基本上等距地间隔开，其中， 所述伸长的主体部进一步包括第二齿部，所述第二齿部限定设置在第一和第二面向远侧肩部之间的中间面向远侧肩部。本示例性实施例还包括能滑动地设置在所述腔室内的锁定元件。所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面使得所述锁定元件在所述注射器筒体的所述开口端部的方向上基本上不能运动。所述锁定元件进一步接合所述柱塞杆组件以便所述柱塞杆组件和所述锁定元件能够一起朝所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。示例性锁定元件包括具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端比所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件或所述注射器筒体的所述内表面。本实施例中，在所述多个面向远侧肩部中，所述第一和第二面向远侧肩部优选地最远侧地设置在所述伸长的主体部上。示例性柱塞杆组件的所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，该部分构造成当向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂。所述柱塞杆的所述减小的横截面积优选地靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的所述远侧端设置。所述远侧端包括从所述塞子沿近侧方向延伸到所述第一面向远侧肩部的部分，所述第一面向远侧肩部由形成于所述伸长的主体部上的多个第一齿部中的最远侧的第一齿部限定。在另一实施例中，具有减小的横截面积的部分设置在沿柱塞杆组件的伸长的主体部的多个位置上。在又一实施例中，具有减小的横截面积的部分由设置在伸长的主体部的纵向壁内的孔限定。本发明的其它目的、优点以及显著构件将从结合附图公开本发明示例性实施例的以下详细描述对本领域的技术人员变得明显。


通过结合附图对本发明的示例性实施例进行以下描述，本发明的一些示例性实施例的以上及其它典型构件和优点将会更加清晰，在所述附图中图Ia和Ib是分解透视图，示出了现有的单次使用注射器组件的两种版本，所述柱塞器组件带有筒体，以及选择性地带有具有已知的尺寸和长度与直径之比的柱塞杆；图2是能够在图1的单次使用注射器组件中使用的锁定元件的放大图；图3是组装图，示出了根据本发明的一个实施例的带有筒体以及选择性地带有柱塞杆的单次使用注射器，所述柱塞杆具有最优化的尺寸和长度于直径之比；图4是能够在图3的单次使用注射器中使用的柱塞杆的放大图，所述柱塞杆包括设置于所述柱塞杆上的锁定元件以便控制所述单次使用注射器剂量容积；图5a_5d是图3的示例性单次使用注射器的一组视图，该组视图描绘了锁定元件在柱塞杆上的放置以便提供多个不同剂量容积；
图6描绘了单次使用注射器的一个示例性实施例以便实现额外的临床程序；图7a_7f描绘了能够在图3的单次使用注射器中使用的最优化的锁定元件的不同视图；图8a-8c描绘了具有变化的桥宽的多个锁定元件；图9是在图3的单次使用注射器中使用的一个备选的柱塞杆的视图，所述柱塞杆具有多个凹口以形成所述柱塞杆的减小的横截面积；图10是在图3的单次使用注射器中使用的一个备选的柱塞杆的视图，所述柱塞杆具有多个孔以形成所述柱塞杆减小的横截面积；图11描绘了具有沿远端方向设置于柱塞杆上的能断裂区的另一个单次使用注射器的实施例；图12a_12b描绘了图11所示的能断裂区的示例性实施例的放大图；图13和14描绘了图11所示的能断裂区的功能性的视图；图1 和1 描绘了另一个单次使用注射器的实施例，其具有设置于图19所示的柱塞杆的最远端齿部上的中间齿部；图15c-15f描绘了图15a和15b所示的中间齿部的功能性的视图；图16-18描绘了在本发明的示例性实施例中使用的中间齿部或表面的一个备选的实施例；图19a和19b描绘了在本发明的示例性实施例中使用的针安全护罩的示例性实施例；在全部附图中，相同的参图标记应理解为指代相同的元件、构件和结构。
具体实施例方式在本说明书中例举的情况被提供以帮助参照附图对本发明的示例性实施例进行全面的理解。因此，本领域的普通技术人员会认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以对在此描述的示例性实施例做出不同的变化和变型。同样，出于清楚和简要的原因， 省略了对于众所周知的功能和构造的描述。对比已知的现有技术装置来描述本发明的示例性实施例的改进和优点。本发明的示例性实施例的改进来自被目前的受让人——BD公司(Becton，Dickinson and Company) 销售的名为S0l0aK)tTMIX自动失效注射器的现有的单次使用注射器，以及来自受让人的美国专利(专利号为6，790，197，此引入作为参考)。以下对现有技术装置的背景的讨论是基于在上述专利中提供的描述。首先参照图Ia和2，单次使用注射器组件20包括具有内侧表面M的筒体22，所述内侧表面限定了用于保持流体的腔室26。筒体22包括开口端观以及远侧端30，所述远侧端具有通过该远侧端与所述腔室连通的通道。筒体22的近侧端包括凸缘36，所述凸缘用于协助操作和定位所述注射器组件，并且用于在药物装填和给药过程中保持所述筒体关于柱塞杆的相对位置。针套管34从筒体远侧端向外伸出。所述针套管具有通过该针套管与通道和尖锐的远侧尖部连通的腔(未显示)。现有技术实施例的注射器组件被显示带有永久地附接到筒体远侧端的针套管组件。这样高质量、恒定附接的针被设计用于为病人提供更多安慰，并且同样可以被设置在本发明的示例性实施例中。然而，本发明的示例性实施例的范围还可以涵盖具有可拆卸地附接的针或者针座组件，或者固定的或可拆卸的短粗的针套管。如在之前的段落和下文中所使用的，术语“远侧端”指的是离拿持注射器组件的人最远的端部。术语“近侧端”指的是离拿持注射器组件的人最近的端部。在注射器组件20中使用的柱塞杆组件38包括伸长的主体部40，所述伸长的主体部包括至少一个并且优选为多个的伸长的凹槽42。伸长的主体部的远侧端包括整体的柱塞头部或塞子44。盘形凸缘46设置在柱塞杆的近侧端处以便允许使用者施加足够的作用力来相对于筒体运动柱塞杆。伸长的主体部40包括位于其近侧端和远侧端之间的一对盘部 48、50。切口 59设置在伸长的主体部40上盘部48和50之间以便产生在柱塞杆中的减小的横截面积。所述减小的横截面积如此脆弱，使得当企图重复使用注射器组件而施加过度的弯曲或者旋转作用力到柱塞杆时所述减小的横截面积会断裂。在相对近侧的盘部50和凸缘46之间的区域包括径向延伸的壁部或叶片52，其限定了部分伸长的凹槽42。毗连相对远侧的盘部48的区域具有限定了一个或多个棘齿M的径向延伸的壁部或叶片52。每个齿M包括面向远侧的表面或肩部56。截头圆锥状鼻部58形成所述柱塞杆组件的远侧端。 将认识到的是，尽管现有技术的柱塞杆组件作为整体构造在此被示出和描述，现有技术的柱塞杆组件和本发明的示例性实施例实际上可以由两个或者多个分立的元件组成。例如， 所述柱塞头部或塞子可以是由一种材料制成的分立组成部件，这种材料不同于包括所述柱塞杆组件的其余部分的材料，例如挠度塞子、0形环等等。锁定元件60定位在筒体22内并且定位在柱塞杆组件38中的伸长的凹槽42内。 凹槽42充当用于所述锁定元件相对于所述柱塞杆组件进行纵向运动的路径。如在图2中最好地示出的，锁定元件60包括大体V形的主体部61，所述主体部包括沿纵向轴线连接的第一和第二径向延伸壁部62、64。第一支腿66从第一壁部向近侧延伸并且第二支腿68从第二壁部64向近侧延伸。所述支腿相对于V形主体部61向外张开。支腿66、68优选比主体部61的长度更长。支腿66、68中的每一个包括近侧端部70、72，该近侧端部朝着柱塞杆组件的径向延伸壁部52中的一个倾斜。支腿进一步包括内边缘和外边缘(在此使用的术语“内”和 “外”是相对的术语)。支腿的内边缘基本上彼此邻近并且被纵向间隙74分隔开。倒刺76、 78与第一支腿和第二支腿的外边缘形成一个整体。所述倒刺面向近侧，并且优选地在倾斜的端部70、72稍远侧定位。本发明的示例性实施例中的倒刺在外观上可以不同于现有技术附图所显示的那些倒刺，只要它们能够接合所述注射器筒体的内侧表面M以防止所述锁定元件向近侧运动。所述倒刺优选地由比所述筒体更硬的材料制成，所述材料能增强它们抵抗向近侧运动的能力。在示出的现有技术实施例中，第二对支腿从V形主体部61向远侧延伸。这些支腿 80中的一个从第一壁部62延伸并且另一个支腿82从第二壁部64延伸。支腿80和支腿 82优选地分别包括倒刺84和倒刺86。倒刺84、86从支腿80、82的远侧端向近侧延伸。如图所示，所述倒刺形成于向远侧延伸的支腿80、82的外边缘上。锁定元件60优选地由金属薄片制成，例如不锈钢。根据和锁定元件一起使用的所述筒体和所述柱塞杆组件选择所述锁定元件的尺寸。在示出的实施例中所述锁定元件的两个半部之间形成的角度大约为90度，并且优选地可以是大约100度。所述锁定元件当被放入柱塞杆组件的凹槽42的一个中时，所述锁定元件将相应地对抗限定凹槽的两个邻接的壁部52施加作用力。因此，即使在安装了所述锁定元件之后，间隙74也被保持在支腿66、 68之间。所述间隙的保持作为悬臂弹簧，以便在所述筒体上提供相对减小的作用力并且帮助在所述注射器筒体内使用和安装锁定元件60。锁定元件60包括至少一个用于使柱塞头部或塞子44失效的切割边缘，该切割边缘优选地通过在制成所述锁定元件的薄金属板的一侧上设置斜面而形成。在此使用的术语切割边缘或者切割工具要包括切割边缘和/或尖锐的突起或能够切割通过或刺穿所述柱塞头部或塞子的任何其它结构。将认识到的是，可以在锁定元件的两侧通过研磨或者其它手段形成所述切割边缘。如图所示的现有技术的实施例包含两个切割边缘87，该切割边缘分别在各支腿80、82上。备选地，其它切割元件或者在支腿80和/或支腿82上的向远侧延伸的倒刺可以设置在所述锁定元件上以便刺入或者切割柱塞头部或塞子44。在现有技术的实施例中，远侧倒刺84和86稳定所述切割边缘以帮助其切割柱塞头部或塞子44。由柱塞杆组件的组成部件部分容易地构造所述柱塞杆组件。锁定元件60定位在所述柱塞杆组件中的凹槽42的一个内，使得支腿66、68的倾斜的端部邻接相对远侧的盘部 48，如图Ia所示。支腿66和支腿68向近侧延伸，并且倒刺76、78、84、86相对于柱塞杆组件向近侧倾斜。柱塞杆/锁定元件组件随后通过筒体的近侧端被插入到筒体22内。当所述组件在筒体内向远侧运动时，倒刺的倾斜方位使得它们在接合筒体的内侧表面M的同时沿筒体滑动。由于支腿66、68的端部与盘部48接合，锁定元件与柱塞杆一起向远侧运动。 所述柱塞杆/锁定元件组件一直向远侧运动，直到所述柱塞头部或塞子接合所述筒体的端壁。然后，所述注射器组件准备好以便使用或者储存。针盖帽(未显示)能够安装到筒体的远侧端以保护针套管。所述盖帽随后在使用前被移除。使用时，柱塞杆组件38从起始位置回缩到第二位置以便通过针套管34抽取流体并且使流体进入筒体22的腔室沈内。锁定元件60在回缩过程中保持静止，并且柱塞杆组件相对于筒体22和锁定元件向近侧运动。这是因为倒刺76、78、84、86接合筒体的内侧表面 M。尽管现有技术的实施例示出了四个倒刺，然而所述锁定元件能够带有更多的倒刺或者仅仅一个倒刺而起作用。所述倒刺的数量和位置被选择用来增强操作性能。锁定元件的支腿66、68的倾斜的端部70、72在柱塞杆组件回缩的过程中跨越所述柱塞杆组件的齿部M。 设置多个齿部意在防止柱塞杆在中间行程中返回。在柱塞杆回缩的过程中，当支腿跨越齿部M时，使用者可以感觉和/或听到所述支腿的运动。柱塞杆组件38的回缩被锁定元件60限制。柱塞头部或塞子44的近侧表面接合锁定元件60的远侧端。使用者能够感觉到这种接合。但是，由于在正常使用过程中施加的作用力的结果，切割边缘87没有穿透柱塞头部或塞子44。因为锁定元件60不能向近侧运动，所以在没有施加使切割边缘87切割柱塞头部或塞子44来破坏柱塞头部或塞子44的额外的轴向力时，所述柱塞杆组件不可能进一步回缩。因此，能够抽入腔室沈内的流体的量被柱塞头部或塞子44的近侧表面与盘部48之间的距离以及锁定元件60的长度限制。将认识到的是，柱塞头部或塞子44与相对远侧的盘部48之间的距离以及锁定元件60的长度能够被选择以满足特定的应用场合的需求，例如0. OlmUO. 05ml,0. 5ml、l. Oml以及2. Oml 的填充容积。另外，注射器能够作为预填充注射器提供给最终用户，在这种情况下，所述柱塞杆组件的回缩不会是必需的或者可能的。
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一旦流体已经从小瓶或者其它流体源抽入到筒体中，针套管能够从流体源移除并且用于注射。在对病人进行注射的过程中，在使用者或临床医师施加的轴向力的作用下，柱塞组件38和锁定元件60都向远侧运动。在注射行程结束时，柱塞头部或塞子44再次邻接或者接合筒体22的端壁。锁定元件优选地被保持定位成远侧端接触柱塞头部或塞子44而近侧端接合柱塞杆的最远侧齿部或棘齿54。最远侧齿部M与柱塞头部或塞子44之间的距离理想地为锁定元件60的长度，以便在锁定元件跨越最远侧齿部之后迫使所述锁定元件的远侧端接合柱塞头部或塞子，从而防止柱塞杆在注射行程结束时的任何进一步的回缩。 在正确剂量的给药后，柱塞杆组件38和锁定元件60都基本上不能从它们的位置运动。因此，注射器组件20不能被重复使用。如果有人施加额外的轴向作用力来企图使柱塞杆组件从结束位置回缩时，在锁定元件远侧端处的切割边缘87将穿透柱塞头部或塞子44，使其不能使用。柱塞头部或塞子的失效优选地在施加足以使锁定元件沿近侧方向取出的作用力或者稍微小一点的力时发生。如在上文讨论的，切割边缘与柱塞头部或塞子的简单接合不会损害所述柱塞头部或塞子的整体性。此外，如果有人向柱塞杆施加过度的旋转或弯曲力来企图取出锁定元件60或者企图重复使用注射器组件时，通过柱塞杆的切口 59设置的减小的横截面积将使得所述柱塞杆断裂，从而造成所述注射器组件不能使用。图Ib示出了与图Ia中描绘的实施例相似的一种注射器组件。这种另外的注射器实施例对应于由目前的受让人——BD公司(Becton，Dickinson and Company)在商业上销售的名为S0l0aK)tTMIX自动失效注射器的产品。图Ib描绘的实施例不同于在以上讨论的实施例，主要不同之处在于从柱塞杆去掉了切口 59。另外，该商用实施例没有使用设置在锁定元件的远侧端上的用于切割柱塞头部或塞子44的可选的切割边缘87。以上描述的注射器组件对它们预期的用途是有效的。然而，如之前所讨论的，仍然需要一种改进的、更小但是更符合成本效益的装置。现在将讨论对上述单次使用注射器进行改进后的本发明的示例性实施例。上述现有技术装置的同样的附图标记将被使用来描述本发明的示例性实施例的相似的部件。以上关于现有技术装置的另外的实施例和功能性同样适用于相关的本发明的示例性实施例。虽然在此描述的示例性实施例和构件有利地涉及具有减小尺寸的注射器组件，本领域的技术人员应该认识到这样的实施例和构件并不限于相对于现有技术的具有减小尺寸的注射器组件，而是可以在具有任何期望的尺寸的注射器组件中使用。本发明的示例性实施例的改进构件和功能性是减小优选注射器组件相对于现有技术装置的尺寸的结果。本发明的一个示例性实施例与以上描述的那些实施例在功能上非常相似，但是能够在尺寸上大幅度地减小。至少筒体和优选地柱塞杆能够被构造成具有最佳的尺寸以及长度与直径之比以便相对于更大的装置而言减少构造材料及其它成本。例如，图Ia和图Ib的现有技术装置具有大约为51. 40mm的长度L，和大约为8. 73mm的内径ID 以及大约为9. 84mm的外径0D。为了改进该示例性构造以便在保持有效的功能性的同时减少注射焦虑并且实现减小尺寸和减少浪费的期望目标，得到最佳的尺寸以及长度与直径之比。例如，图3的示例性装置能够具有大约为47. 82mm的长度L’，以及大约为4. 70mm的内径ID’和大约为5. 90mm的外径0D’。使用具有这样的尺寸和长度与直径之比的示例性筒体能够使装置小至类似的注射装置的1/3.5。筒体直径的减小能够在使筒体壁的厚度变薄但刚度相等，因为通常更小直径的筒体比更大直径的筒体刚硬。例如，图Ia和图Ib的示例性装置能包括大约为0. 69mm的筒体壁厚度，但图3的示例性装置能够包括大约为0. 61mm的筒体壁厚度。这些数值为具有最佳尺寸的装置提供了足够的尺寸和强度以满足使用者并且最小化构造材料的使用以及成本。尽管在本发明的一个示例性实施例中筒体的最佳长度与直径之比显示为符合成本效益，所述筒体尺寸的减小能够非期望地减小在抽吸行程中被抽入到腔室26内的流体容积。如图Ia和图Ib以及以上描述所示，在本发明的一个示例性实施例中使用柱塞杆38 会令人不满意地限制示例性注射器组件能够提供的剂量范围。因此，期望的是增加在所述抽吸行程中柱塞头部或塞子44的回缩距离以便抽入期望的流体容积。因此，现有技术装置中的回缩距离以及流体容积被远侧盘部48的放置和锁定元件60长度限制。正因为如此， 在直径减小的示例性筒体22’中使用的现有技术柱塞组件不能输送例如0. 5ml和1. Oml的更大剂量。在示例性实施例的更小直径的注射器中，如在图4中最佳示出地，期望的是设置柱塞杆38’以便能够增加回缩距离并因此得到更宽范围的剂量大小。进一步地，使用具有这样的尺寸和长度与直径之比的示例性筒体在容积控制方面产生更好的效果，即预期的剂量大小能够被更准确地控制在可接受的误差内并且死腔(dead space)被最小化从而最低程度地减少了疫苗的浪费。图4中的柱塞杆38’包括多个齿部M，所述多个齿部优选地沿柱塞杆的伸长的凹槽42以其长度基本上等于筒体22’的长度来定位。如图fe至图5c所示，柱塞杆的构造能够使多种由锁定元件60’的初始位置决定的流体容积能够被抽入到腔室沈内。在制造和组装的过程中，能够获得的每一个期望的最大容积被设计到注射器中并且由锁定元件60’相对于柱塞杆的初始位置决定。例如，在图如看到，为了得到0.5ml的剂量容积，锁定元件60’被更近侧地放置在柱塞杆上(即，更接近凸缘36)。如图恥和图 5c所示，为了得到更小的容积，锁定元件60’将沿着柱塞杆更远侧地放置并且插入到筒体中，从而在抽吸行程中限制柱塞头部或塞子44的回缩距离。如之前所讨论的，在合适的剂量设定过程中，柱塞杆38’沿近侧方向回缩直到柱塞头部或塞子44接合锁定元件60’的远侧端。通过这种接合来设定预期的剂量。无论锁定元件60’在柱塞杆38’上的初始位置如何，在给药了被合适地设置的剂量后，锁定元件将由于和最远侧的台阶部M接合而已经随着柱塞杆38’向远侧驱动直到柱塞头部或塞子44接合筒体的端壁，如图5d所示。当锁定元件60’处于这个结束位置时，造成示例性实施例的柱塞杆组件不能使用。柱塞杆38’还优选地包括盘部48，该盘部当柱塞杆充分插入到筒体内时位于在柱塞杆靠近注射器筒体的开口端的位置上，如图5a-5d所示。盘部48有助于防止使用者通过利用能插入到注射器筒体中的工具或者装置来故意从注射器筒体取出锁定元件60’。在本发明的一个示例性实施例中，锁定元件60’在柱塞杆上的定位能够产生比在注射器筒体上标注的剂量稍大的剂量，优选地约为大0. Olml,以便填充筒体腔室26。在这个实施例中，该另外的容积能使使用者或临床医师进行“对空注射(air shot)”以便在不减小预期的有效剂量大小的同时除去可能已经进入到注射器腔室26中的任何气泡。如果有必要的话，示例性实施例的另外一个构件还能够使使用者或临床医师进行 “静脉检查(vein check)”以确保设定剂量的注射被有效地给予。这个程序通常要求使用者或临床医师在套管34被插入到使用者的皮肤中以后稍微地回拉柱塞杆以便查明在注射器筒体的远侧端30中的血液流入。如果出现了血液，使用者或临床医师能够确信刺入了静脉以便进行注射。这个构件通过沿柱塞杆38’在柱塞头部或塞子44和最远侧齿部M之间设置比锁定元件60’的长度稍大的间隔而实现，从而产生了如图6所示的间隙53。由于间隙53的存在，使用者或临床医师能够在不沿远侧方向推进锁定元件的情况下进行“对空注射”。间隙53随后使使用者拉回柱塞杆一小段距离，大约为“对空注射”的长度，用于进行 “静脉检查”。在现有技术装置中，沿柱塞杆38设置的上述间隔的长度基本上与锁定元件60 的大小相同，以便防止在设置或者给药了预期的剂量之后柱塞杆的沿近侧方向的即使是极小程度的拉回。然而，由于示例性实施例的减小的筒体直径，这个特征并不是必需的。在示例性实施例中设置的间隙53优选地容纳不多于约15 μ 1的流体——这是可忽略不计的容积，不会实现或者增加注射器组件的潜在的滥用可能性。所述筒体和柱塞杆38在尺寸上的减小还要求锁定元件60在尺寸上的减小。然而，简单地减小现有技术装置的锁定元件60的尺寸造成锁定元件的硬度更大，并且由此引入了导致过大的注射和抽吸作用力的附加的阻力，所述额外的注射和抽吸作用力不仅是不期望的，而且可能超出用于这种装置的ISO标准。期望的是，设计一种有效的单次使用注射器，同时维持该注射器的可使用性和“触感(feel)”。锁定元件的挠度(用于使作用力当锁定元件向远侧滑动时和当锁定元件在剂量设定过程中跨越齿部M时最小化)和刚度(用于防止使用者通过施加轴向作用力或扭矩使锁定元件失效)都是需要的。期望的是，在示例性锁定元件60’的挠度和刚度之间实现最佳平衡以便和筒体22’以及柱塞杆38’ 一起使用，使得示例性注射器装置提供平滑的柱塞杆运动从而在临床医师不改变技术的情况下能够容易地给予注射。首先，如图7a_7f所示，在保持锁定元件60的大体形状和功能性的同时对现有技术的锁定元件60做出数个变型以便在本发明的示例性实施例中使用。图7a和图7b描绘了能够在图3的单次使用注射器的示例性实施例中使用的最佳锁定元件的不同视图。与图 2中示出的现有技术装置的锁定元件60相比较，图7a和图7b的锁定元件具有带有减小的前边缘区域(相对于锁定元件60’的总宽度而言)的直的远侧边缘88。这个减小的前边缘区域88可选地变尖以便通过在柱塞头部或塞子44上集中压力来增强切割柱塞头部或塞子的能力。示例性锁定元件60’的尖锐的边缘或切口 88是可选的特征，它并不是必须的，特别相对于在将在下文中参照图9至图14讨论的柱塞杆的改进的特征而言。远侧倒刺84’ 和远侧倒刺86’的高度和角度被最小化以便减小使锁定元件60’在组装和注射过程中更容易地向远侧运动的滑动力。另外，近侧端部70’和近侧端部72’的外边缘在它们各自的端部处倾斜来避免接触筒体的内表面从而进一步地减小在安装夹子时的摩擦力。后部倒刺 76’和后部倒刺78’的角度被设计成使得所述后部倒刺在柱塞杆38’回缩时有效地插入筒体22’的内表面之中，从而防止锁定元件60’向近侧运动。后部倒刺76’和后部倒刺78’ 的高度优选地被增加到大于筒体壁的厚度，由此，如果锁定元件60’在相当大的作用力下回缩时，后钉部将刺入到筒体22’的内直径中。图7c至图7f提供了以上讨论的示例性锁定元件60’的附加视图。锁定元件60’的以上特征被提供以用于注射器组件装置的一个示例性实施例中。 然而，根据特定实施例的要求而定，注射器组件装置中使用的实际锁定元件可以仅包括上述特征中的一些特征或者没有包括上述特征。例如，在本申请的范围内来使用包括向远侧延伸的支腿80和支腿82的锁定元件，所述支腿与倾斜的近侧端部70’和近侧端部72’组合设置并且具有尖锐的尖端或者边缘以便穿透柱塞头部或塞子。在示例性实施例中使用的实际锁定元件并不局限于图7a至图7f中示出的相关形状、尺寸以及特定的特征。桥区75的宽度是对改进的锁定元件60’考虑的另一个方面，这在以上讨论的确定锁定元件60’的挠度和刚度特性时是重要的，所述桥区的几种版本如图8a至图8c所示。选择桥区75的宽度以在挠度和刚度之间提供期望的平衡。图8a中的桥区75的宽度能够减小以便增加近侧支腿166和168的长度，从而提供锁定元件60’的增加的挠度使得注射作用力被适当地减小。然而，具有这种区段宽度的锁定元件60’的刚度较小并且会使锁定元件易于在向柱塞杆施加适度的扭矩时被扭转破坏。企图重复使用该示例性注射器的使用者会扭转柱塞杆以便试图使锁定元件失效。在这种扭转作用下，刚度较小的锁定元件易于弯折或者发生其它外形损坏，使得锁定元件在防止柱塞杆的随后回缩时不再有效并且甚至可能整个地从注射器筒体移除。图8c中所示的锁定元件60’具有比图8a的锁定元件在宽度上显著变大的桥区75。虽然这个桥区尺寸显著地减小了锁定元件60’对扭转破坏的敏感性，但是这样的设计可能太硬并且可能不期望地增加了注射和抽吸作用力。图8b的锁定元件60’描绘了介于图8a和8c中所示的尺寸之间的桥区75的宽度。这样的尺寸产生了期望的结果，使得挠度比图8a的挠度更小但是比图8c的挠度更大。如图8b所示的锁定元件 60’的版本还具有从图8a的锁定元件改进的刚度，但是不如图8c所示的锁定元件的刚度。 在一个示例性实施例中，锁定元件60’的总长度优选地大约为5. 59mm。在这个实施例中，桥区75的宽度优选地不大于约1. 524mm，从而锁定元件不会太硬。虽然图8b所示的锁定元件60’能够具有在图8a和8c的版本之间的期望的平衡， 但是产生的挠度和刚度特征中的任何一个本身都可能不能在本发明的示例性实施例中提供期望的注射性能。因此，在本发明的一个示例性实施例中，柱塞杆38’优选地变型成进一步补充锁定元件60’的操作特性以便实现期望的结果。最终地，在图8a-8c中的锁定元件之间的最佳设计将通过平衡对减小的注射和抽吸作用力的期望和对让锁定元件60’不那么易于被扭转破环的期望来进行选择，所述平衡通过和下文所述的示例性变型柱塞杆中的一个的特定结合来确定。本发明的示例性实施例优选地利用图9中所示的变型的柱塞杆38’以便补充改进的锁定元件60’的操作特性。也就是说，期望的是，提设置一种锁定元件60’，该锁定元件具足够挠度，但是克服了以上讨论的关于该锁定元件60’的对失效的敏感性的问题。除增加了形成在十字形柱塞杆上的用于减小柱塞杆的横截面积的多个U形凹口 102之外，图9 的柱塞杆38’与图4的柱塞杆相同。柱塞杆38’的伸长的主体部优选地具有十字形形状并且带有沿该主体延伸的纵向叶片104。本发明的一个示例性实施例包括设置在所述纵向叶片上的至少一个凹口 102。凹口 102优选地形成于叶片104的边缘上并且朝着如图9所示的十字形的交叉点而向内径向延伸。优选的是，在其余的纵向叶片104中的每一个上沿所述叶片的边缘在匹配的位置处形成相同的凹口，从而在柱塞杆中产生减小的横截面积。减小的横截面积弱化了柱塞杆38’，导致其在施加过度的轴向作用力或旋转作用力于所述柱塞杆来企图重复使用注射器时被毁坏或者使锁定元件60’无效，从而防止所述示例性注射器组件的重复使用。由于锁定元件可以如图fe至图5c所示地沿着柱塞杆放置在多个位置中，期望的是无论锁定元件如何放置柱塞杆38’能够在多个位置处断裂。因此，本发明的一个示例性实施例包括沿着纵向叶片104被间隔开的多个凹口，所述凹口提供多个减小的横截面积，如图9所示。优选地，如图9所示，在每两个柱塞齿部M处设置一组对准的凹口。 进一步地，由于在示例性实施例中可能使用柱塞杆38’的整个长度，凹口 102的沿柱塞杆的多个位置不应该干涉锁定元件60’的预期操作。示例性实施例的这些凹口 102相比现有技术装置的切口 59的优势在于，柱塞杆38’的减小的横截面积并不限制柱塞杆的可使用长度以便给予一定范围的期望剂量，因此所述凹口并不妨碍锁定元件60’在柱塞杆上的定位。图9的柱塞杆38’优选地能够与图3中显示的注射器组件一起使用。由于有多个减小的横截面积，施加给柱塞杆的过度的扭矩将导致柱塞杆在小于使锁定元件失效而需要的作用力的作用力下毁坏。因此，在上文中讨论的关于图8a-8c所示的锁定元件60’被不期望地扭转破坏的问题能够被解决，而无须使用会产生不期望的高注射和抽吸作用力的更硬的锁定元件60’。该示例性实施例的减小的横截面积通过减小锁定元件60’的期望的刚度来补充锁定元件60’的操作性能。这种示例性的带有凹口的柱塞杆通过利用具有最佳挠度的锁定元件60’使得注射器组件能够用减小的注射和抽吸作用力操作，所述最佳挠度如图8a或8b所示地由减小的桥宽75实现。图10示出了本发明的另一个示例性实施例，该示例性实施例在解决锁定元件60’ 被扭转损坏的问题上同样有效。示出的柱塞杆38’包括在纵向叶片104中与之前所述的凹口相对的孔106。这种柱塞杆提供了与图9中的实施例相同的功能性和优点，即，在过度的扭矩作用下在使锁定元件60’失效之前毁坏柱塞杆38’。但是，该示例性实施例提供了柱塞杆38’在抽吸和注射行程中的更好的控制和额外的刚度。这种额外的刚度需要更大的作用力来毁坏柱塞杆38’，这会要求具有增大的刚度的锁定元件60’。然而，出于如上文所讨论的相同的理由，该示例性实施例仍然比现有技术有优势。以上讨论的关于图9和图10的示例性柱塞杆在补充了示例性锁定元件60’的操作性能特性的同时有效地防止了示例性注射器的重复使用，从而在抽吸和注射过程中所需的施加在柱塞杆上的作用力是令人满意的。然而，由于沿柱塞杆38’设置的多个减小的横截面积，柱塞杆会不具备足够的轴向刚度并且会易于在正常使用注射器装置的过程中意外地失效。上述示例性柱塞杆最易于在相对于示例性锁定元件60’位于更近侧的减小的横截面积处失效。这是因为锁定元件60’相对于筒体22’支撑柱塞杆38’，由此在柱塞杆上的旋转作用力被传递给锁定元件。因此，相对于锁定元件位于更远侧的柱塞杆38’的部分比起相对于锁定元件60’位于更近侧的柱塞杆的部分经受更小的旋转作用力。正因为如此，如图9和图10所示的柱塞杆38’更近侧的部分在正常使用过程中施加意外的旋转作用力下会容易发生意外失效。如图11至图14所示，在本发明的另一个示例性实施例中，柱塞杆38’包括改进的易碎或能断裂的区域以便在加强柱塞杆对抗意外失效的同时防止注射器的可能的重复使用。与图4中示出的实施例相同地，该实施例中的柱塞杆38’还包括沿着柱塞杆的伸长的凹部以和示例性筒体22’的长度基本相等的长度来定位的多个齿部M。还与图4和图5所示的实施例相同地，在组装单次使用注射器以便预先确定注射器剂量的过程中，示例性锁定元件60’设置在齿部M中的预先确定的一个齿部上。为了简明起见，与上文所述的那些相同的锁定元件60和齿部M的功能和相互作用的细节将被最大程度地省略。在图11所示的本发明的示例性实施例中，十字形柱塞杆38’具有更大截面直径部分150以及减小的截面直径部分152。减小的直径部分152设置于柱塞杆的远侧端，邻近柱塞头部或塞子44。具有减小的横截面积的能断裂区IM沿柱塞杆的更大直径部分150设置在最远侧齿部M与柱塞头部或塞子44之间。根据图11和图1 至图12b所示的示例性实施例，十字形柱塞杆的径向延伸壁中的每一个包括能断裂区154，并且能断裂区154沿纵向定位在柱塞杆上的同一地点。减小的横截面积1 弱化了柱塞杆，优选地当向柱塞杆施加过度的旋转或轴向作用力来企图重复使用注射器时导致柱塞杆毁坏，从而防止所述注射器的重复使用。由于能断裂区IM沿柱塞杆38’的改进的定位，当柱塞杆38’从筒体拉回时以便准备预期的剂量时，相对于能断裂区154的近侧和远侧的更大直径部分150的表面保持与示例性筒体22’滑动接触。能断裂区IM沿着更大直径部分150(与减小的直径部分152 相对)的这种定位在正常使用注射器的过程中提供了增加的稳定性。换句话说，即使在为了获得最大剂量而从所述筒体拉回柱塞杆38’时，能断裂区IM也保持受困于筒体22’内并且被所述筒体的内壁M支撑。另外，这种支撑和稳定性能改善使用者对注射器的触觉感受。另外，能断裂区巧4沿柱塞杆38’设置，因此，一旦完成了用于准备预期的剂量的柱塞杆38’的抽吸行程，能断裂区IM便处于示例性锁定元件60’的纵向长度之内。换句话说，当为准备预期的剂量而拉回柱塞杆使得柱塞头部或塞子44抵靠锁定元件60’的远侧边缘时，锁定元件60’位于最远侧齿部M的肩部56和柱塞头部或塞子44之间。因此(例如，如图13所示)，由于能断裂区IM设置在齿部M和塞子44之间，能断裂区IM被显示为定位在锁定元件60’的纵向长度以内。随后，当示例性柱塞杆38’与锁定元件60’一起向远侧运动时，能断裂区1 被保持定位在锁定元件60’的纵向长度以内。该示例性实施因很多理由而优于现有技术装置。首先，能断裂区巧4没有干涉柱塞杆相对于锁定元件60’的向近侧的纵向运动(例如在抽吸行程中)或者柱塞杆和所述锁定元件60’的联合的向远侧的纵向运动(例如在注射或配药行程中)。因此，能断裂的特征不限制将由示例性装置给予的期望的剂量总量的范围。其次，在该示例性实施例中，如图7b所示，示例性锁定元件60’ 的后倒刺76’和后倒刺78’在使用注射器装置的整个过程中相对于能断裂区IM保持在更近侧的位置。如在上文中讨论的，这是一个重要的特征，使得所述柱塞杆不易于意外失效。 在正常使用过程中向示例性柱塞杆施加的任何意外的旋转作用力力或扭矩将在后倒刺76’ 和后倒刺78’与示例性筒体22’的内壁M的接合点处转移到锁定元件60’。因此，能断裂区1 将不受这种意外的作用力影响并且因此将不会导致柱塞杆和注射器装置的意外失效。锁定元件60’足够硬以至于任何意外的旋转作用力不能使锁定元件60’失效。然而， 如在下文中进一步讨论地，施加过度的旋转作用力会被转移到使示例性柱塞杆毁坏的能断裂区154。例如如图12a所示，能断裂区(或者凹口)154优选地包括混合的“V”形间隙或凹口，该混合的“V”形间隙或凹口的边界具有直的部分和斜的部分。所述直的部分包括从十字形柱塞杆的外部径向直径向内延伸的一对直的、基本上平行的壁部155。直的壁部155基本上垂直于柱塞杆的纵向轴线延伸。所述斜的部分包括从各个直的部分的径向内端朝着彼此延伸的一对斜的壁部157。换句话说，所述混合的“V”形间隙或凹口包括与柱塞杆的纵向轴线形成一定角度地径向向外延伸的部分以及沿着与柱塞杆的纵向轴线垂直的方向延伸的部分。所述能断裂区优选地从纵向叶片52或纵向叶片104的边缘上开始并且朝着十字形交叉点径向向内延伸。优选的是，沿着形成十字形柱塞杆的多个叶片的外部径向边缘在其余的纵向叶片中的每一个上相应的纵向位置处形成相同的能断裂区。在图12a的实施例中，斜的部分157在柱塞杆的最小的截面直径处彼此接触。在另一个实施例中，如图12b所示，斜的部分157没有交叉。相反地，每个斜的部分优选地通过平行于柱塞杆的纵向轴线的边缘连接，形成截头的“V”。该实施例不仅更易于制造由此减小了制造成本，而且产生了刚度稍大的柱塞杆。图12a的实施例中的斜的壁部157集中于一点以聚集应力并且促进断裂。因此， 设置了能断裂区1 相对于十字形柱塞杆的外部径向直径的径向深度156使得在柱塞杆被设计成当向柱塞杆施加预定的张力时断裂。换句话说，在能断裂区1 处的柱塞的减小的横截面积被设计成在预定的张力下断裂。换句话说，柱塞杆在预定的拉力下时被“调整 (timed)”至断裂。预定的张力理想地小于足以使锁定元件60’失效或者使注射器装置能够重复使用的作用力。根据一个实施例，深度156被设计成在大约30牛顿(约6至7磅) 的张力下使柱塞杆断裂。在这个实施例中，当柱塞杆的径向直径大约为4. 6mm时，深度156 优选地大约为1. 6mm。同样地，能断裂区IM的径向深度(由此柱塞的减小的横截面积)也被设计成如果向柱塞杆施加预定的张力时断裂。在以上实施例中，能断裂区154的径向深度优选为大约1. 6mm。根据一个实施例，深度156被设计成在能断裂区IM远侧的柱塞杆的部分相对于在能断裂区1 近侧的柱塞杆的部分进行一次旋转之内使所述杆断裂。值得注意的是，柱塞杆的被允许的旋转不足以使锁定元件60’失效。因此，能断裂区IM被设计使得柱塞杆在预定的旋转或轴向作用力下被破坏，预定的作用力小于使锁定元件60’失效或者使示例性注射器组件能够重新使用而需要的作用力。另外，由于能断裂区154的两个部分的构造，所述能断裂区的纵向宽度158(在一对直的壁部之间的距离)相比于单纯的V形凹口减小。在注射或者组装时柱塞杆向远侧运动的过程中，该构造提供了柱塞杆的增加的稳定性。例如，在组装注射器的过程中，当柱塞杆被插入筒体内时，由于纵向宽度158相比于单纯的V形凹口减小，在给定的插入速率下， 在插入位于能断裂区1 近侧的柱塞的更大直径部分150之前插入位于能断裂区IM远侧的更大直径部分150的时间量减少。换句话说，结合在上文中提到的能断裂区154的定位，在能断裂区的边缘之间的间隙的减小使柱塞杆的扭转刚度增加，这在组装过程中是有益的。因此，柱塞杆较不易于发生不期望的偏转(例如，弯扭(buckling))，并且因此在插入到筒体内的过程中更加稳定。进一步地，能断裂区154的纵向宽度158优选地具有这样的尺寸，S卩，直的壁部在根据注射器组件的预期用途而正常压缩柱塞杆的过程中没有彼此接触。更进一步地，减小能断裂区IM的纵向宽度158在制造模制过程中是有优势的。在这样的过程中，起模杆可以定位在能断裂区154的近侧，从而防止过早的弯曲和/或断裂。图13和14示出了以上描述的关于图11和12a_12b的示例性实施例的断裂操作。 在图13中，柱塞杆38’在注射行程中已经向远侧平移，并且已经稍微地向近侧平移，使得示例性锁定元件60’接合塞子44并且锁定元件60’的近侧倒刺76’和近侧倒刺78，接合于筒体22’的内表面。接着图13所示的状态之后，由于锁定元件60’抵抗柱塞杆的进一步向
21近侧的平移，任何轴向力都被聚集在能断裂区154的减小的截面上。一旦向柱塞杆施加过大的预定的张力和/或扭力，所述柱塞杆便在能断裂区154断裂，如图14所示。根据一个实施例，能断裂区IM被设计成在通过锁定元件60’的可选的切割边缘 (例如88)使塞子失效之前在张力和扭力作用下断裂。另外，根据优选实施例，在能断裂区 154处断裂(分离)柱塞杆所需要的作用力大于在正常操作情况下使用注射器所需要的作用力，并且小于使锁定元件60脱离接合或者企图重新使用注射器组所需要的任何作用力。可以用于有意滥用现有技术装置的注射器组件的一个可能的技术要求使用者仅以极小的距离拉回柱塞杆使得锁定元件60的近侧支腿70和近侧支腿72没有跨越接合近侧支腿70和近侧支腿72的齿部M的肩部56。这个极小的距离必然由沿着柱塞杆的齿部 54的长度决定。如果柱塞杆能够被拔出这样极小的距离，由于锁定元件的近侧支腿没有接合相邻齿部M的下一个肩部56，锁定元件在注射过程中将不被向远侧迫使。虽然使用者仅仅把由柱塞杆的回缩距离确定的减小的容积给药，但是之后使用者会不确定地可能重复使用注射器装置。由于现有技术装置的增加的筒体直径，上述减小的容积足以大到鼓励有意滥用注射器组件。然而，由于示例性筒体22’的减小的直径并且由此相对于抽吸行程的长度的减小的容积，对不确定的重复使用的可能性的担心较少。不过，本发明的一个示例性实施例包括用以防止这种有意滥用的附加的特征。图15至图18示出了用于防止如上描述的不确定地滥用现有技术注射器装置的几个示例性实施例。具体地，图1 和图1 描绘了设置带有面向远侧肩部256的中间齿部 254的一个示例性实施例，所述肩部优选地和齿部M的肩部56的高度相同。中间齿部2M 以和本文中讨论的齿部M相同的方式设置并且具有和齿部M相同的功能性。中间肩部256 优选地设置在本发明的示例性实施例的两个最面向远侧肩部56之间。如在图1 中最佳示出地，在一个示例性实施例中的中间齿部254以“背驼式(piggy-back) ”的方式设置在最远侧齿部讨的顶部。然而，在另一个实施例中，中间齿部254能够被设置为定位在两个最远侧的齿部M之间的分立的齿部。因此，柱塞杆38’将实质上包括具有相同高度但是不必具有相同长度的两个不同齿部。示例性中间齿部254的纵向长度由在齿部254的期望的角度和肩部256的期望的高度之间的平衡确定。锁定元件60’在正常使用注射器组件的过程中坐落于齿部M和齿部254的顶部。因此，当肩部56和肩部256的高度增加时，注射和抽吸作用力由于锁定元件60’的倒刺84’和倒刺86’被驱策进入与与筒体22’的内表面的接合中而增加。进一步地，必须考虑齿部的角度以便在保持因锁定元件60’的挠度而产生的能接受的注射和抽吸作用力的同时设置肩部256的足够的边缘来接合锁定元件60’的近侧支腿70’和近侧支腿72’。图1 描绘了中间齿部的纵向长度相对于齿部M的特定关系； 然而，这样的关系不是必需的。只要保持注射器组件的预期的功能性，可以选择任何的这种长度和高度的中间齿部254。将关于15c至图15f讨论中间齿部2M和肩部256的功能性。图15c描绘了一种示例性锁定元件60’，其被预设置在沿着柱塞杆38’的一个位置处以便给予0. 05ml剂量。 柱塞杆38’被缩回长度R。如图所示，所述长度R小于用于设定预期的剂量而需要的长度。 所述长度R由使用者小心操作，使得示例性锁定元件60’的支腿70’和支腿72’的近侧边缘没有跨越最远侧肩部56。因此，在给予这种减小的剂量的过程中，中间齿部的肩部256沿远侧方向驱动锁定元件。如图1 所示，由于中间肩部256的更靠近侧的在远侧安置，锁定元件60’向远侧驱动的距离大于在没有中间齿部254的情况下锁定元件将向远侧驱动的距离。因此，现有技术注射器装置的使用者将能够以不确定的次数给予由长度R确定的减小的剂量。然而，由于中间齿部邪4的放置，在随后抽吸柱塞杆38’时，为了实现可能的可使用的剂量，使用者必须将所述柱塞杆回缩与长度R相同的距离。然而，由于以上讨论的锁定元件60’向远侧的运动，在该回缩距离中，近侧支腿70’和近侧支腿72’跨越最远侧肩部56， 如图15f所示。因此，在随后的注射过程中，如能够对比图15f而认识到地，锁定元件60’ 将被驱动到注射器筒体22’的最远侧端从而使注射器组件不能使用。图1 至图15f的实施例描绘了仅在柱塞杆38’的两个最远侧肩部56之间设置的中间齿部254。之所以如此，是因为在锁定元件邻近筒体的最远侧端时最可能发生注射器组件的有意的滥用。也就是说，在使用者给予小于最大剂量的第一个大的剂量之后，使用者可能企图重复使用注射器组件。因此，在给予了上述第一个剂量之后，锁定元件很可能定位在筒体的远侧端附近。进一步地，当预期的剂量设置在0. 05ml时，锁定元件已经定位在远侧端附近。因此示例性特征在预期的剂量为0.05ml时是尤其有用的。在另一个示例性实施例中，可能期望的是，沿着基本上示例性柱塞杆的整个可使用的长度在齿部M之间设置中间齿部254。例如，柱塞杆将包括沿着其基本上整个可使用的长度的交替的齿部M和 254。优选的是，肩部56和肩部256的高度相同，但是齿部254的长度能够根据期望的功能性来选择。图16a描绘了中间齿部154的备选的实施例。在这个实施例中，在不影响齿部254 的期望的长度或肩部256的高度的同时能够利用齿部254的期望的角度。由此，中间齿部包括平坦的表面255，所述平坦的表面在肩部256的期望的高度处靠近齿部的远侧端。然后，所述平坦的表面的长度由中间齿部邪4的期望的长度确定。图16b描绘了中间齿部254 的另一个示例性实施例。在这个实施例中，中间齿部邪4包括倾斜的表面257，该倾斜的表面沿着邻接肩部256的中间齿部254的径向外边缘设置。提供这种倾斜的表面257是为了减小注射和抽吸作用力，所述注射和抽吸作用力与为锁定元件60’提供额外的肩部以供跨越相关联。倾斜的表面257设置在齿部254的表面上，示例性锁定元件60’的近端支腿70’ 和近端支腿72’在该表面处基本上能滑动地接合齿部254。中间齿部254的以上示例性实施例也能够被利用在在上文讨论的关于图1 和图15b的相似实施例中，并且不受图16和图16b所示的特定示例性实施例限制。图17a和图17b描绘了另外的实施例以便在没有额外的中间齿部2M辅助的情况下防止以上讨论的示例性注射器组件的不确定的重复使用。如图17a所示，多个中间台阶部355优选地沿最远侧齿部M的倾斜表面设置。台阶部355的高度、数量和间隔可以被选择以提供注射器组件的最佳功能性。台阶部355与本发明的示例性实施例中的肩部56和肩部256具有相同的功能。也就是说，所述台阶部充当边缘以便使示例性锁定元件60’在接合中间台阶部时沿远侧方向驱动。在一个示例性实施例中，如图17b所示，中间凹陷部356 可以优选地设置成具有与台阶部355相同的功能。图18描绘了设置细长的表面455的又一示例性实施例，所述细长表面从定位在凹部中的纵向叶片104的交叉点径向向外突出，所述凹部设置在最远侧台阶部M和能断裂区 IM之间。示例性细长的表面455被制造和定位成当柱塞杆38’沿近侧方向回缩预定距离时示例性锁定元件60’的桥区75的近侧边缘滑过并接合细长表面455的远侧边缘。这种接合用来在柱塞杆38’的注射行程中沿远侧方向驱动锁定元件60’。因此，桥区75与表面 455的接合与近端支腿70’和近侧支腿72’与肩部56的接合具有相同的功能。在本发明的一个示例性实施例中，图3所示的注射器组件进一步运用改进的针护罩35，如图19a和19b所示。所述改进的针护罩包括多个凸脊39，其设置在接合注射器筒体的远侧端30的护罩的内表面上。在凸脊之间的间隔有效地形成空间或凹槽以便容纳从筒体的远侧端30的外表面突起的形锁合特征37。在图3和图19b中能够看到形锁合特征 37。形锁合特征37形成为具有平滑表面的半球形节点或凸起以便在使用者施加合理的作用力时滑入和滑出设置在示例性针护罩35上的凹槽。进一步地，形锁合特征37和凸脊39 的接合提供了声响和触觉指示，从而告知使用者针护罩35被正确地附接。本发明的示例性实施例中的注射器筒体22’可以由种类繁多的热塑性材料构造， 例如聚丙烯、聚乙烯及其组合。在本发明的示例性实施例中，能够通过使用提供清楚可视性的材料以及通过使用在装置的一个或多个表面上的固定剂量和粗体单个刻度标记使设定准确的剂量变得方便。同样地，例如聚丙烯、聚乙烯和聚苯乙烯的热塑性材料对柱塞杆及整个柱塞头部或塞子是优选的。如果所述柱塞头部或塞子被作为分立的组成部件制造或者由双料射出成型工艺等等制作时，例如天然橡胶、合成橡胶及热塑性弹性体的种类繁多的材料对所述柱塞头部或塞子是适合的。由于柱塞头部或塞子必须与筒体的内表面形成密封以便通过针套管输送药物，对所述柱塞头部或塞子的材料的选择依赖于其与所用药物的相容性以及所述筒体的材料和厚度。在示例性实施例中，柱塞头部的直径优选地大约为4. 83mm, 以便在最优化正常使用过程中所需要的抽吸和注射作用力的同时提供合适的密封。进一步地，柱塞头部、柱塞杆、和/或筒体可以由带颜色的或者被着色的材料构成，或者具有外加的颜色，以便指示装置的一个或多个构件(例如针的规格或预期的剂量)。例如，装置能够包括ISO颜色编码的柱塞杆以便快速识别针的规格。如之前所述地，优选的是，锁定元件由比筒体更硬的材料制造从而锁定倒刺可以有效接合筒体。连同低成本和尺寸均一的制造还可以期望类似弹簧的弹性性能。考虑到这一点，金属板是用于锁定元件的可期望的材料，优选为不锈钢。尽管优选实施例的锁定元件从单张片材制成，在本发明的范围内包括被制成其它形式和/或包含多个部件的锁定元件。具有除了在本文中示出和描述出的结构之外的结构的锁定元件同样可以被成功地应用。备选地，在锁定元件的远侧端可以设置一个或多个向远侧延伸的倒刺以便使柱塞头部或塞子不能使用。根据本发明应用的注射器筒体可以具有沿其长度变化的壁厚。用于容纳药物的筒体的部分可以相对地薄并且具有弹性以便确保与柱塞头部或塞子的合适的密封。筒体的其余部分可以相对地厚并且没有弹性，从而在使用钳子或者其它用于有意损害的装置来挤压筒体时筒体会趋于破裂。在锁定元件的区域中的足够的筒体结晶度是可期望的，从而使该区域在注射器筒体变形到会允许带有锁定元件的柱塞杆组件回缩的程度时破裂。本发明的实施例提供一种柱塞杆，该柱塞杆在注射后自动锁定从而防止注射器被重复使用。就是说，以上描述的能够消极自动失效的技术确保至少柱塞杆在注射后被自动锁定，防止了注射器被重复使用。因此，能够看到本发明的实施例能够提供简单的、可靠的、 容易制造的、单次使用的注射器，这种注射器不需要使用者方面的任何额外的操作就能变得不能操作或者不能进一步使用，并且这种注射器在施加多余的作用力来企图重复使用注射器时使柱塞杆断裂。进一步地，本发明的实施例能够提供一种小的、或者微型的装置，这种装置适用于儿童、婴儿或其它儿科用途，显著地减轻患者在看到装置时的患者焦虑度。本发明典型的实施例提供了一种在仍然包括能够消极自动失效的技术的同时消除与看到更大装置相关的多种程度的患者焦虑的更小装置，特别是儿科患者。更进一步地，本发明的示例性实施例提供了一种更适合于免疫剂量的典型大小的更小的装置。免疫、疫苗以及其它类似的剂量数量通常非常小，并且本发明的示例性实施例的使用带来了很多的益处，例如更少地浪费剂量容量并且减少成本。另外，已经示出具有示例性更小尺寸的装置相比更大尺寸的注射器更受医护人员喜欢，并且允许医护人员保持他们的标准的注射技术。这样一来，本发明的示例性实施例提供了下一代免疫注射器。虽然已经参照特定的说明性实施例展示和描述了本发明，但是本发明不受这些示例性实施例限制。应该认识到的是，本领域的技术人员能够在不脱离本发明的由权利要求书或者其等同内容所限定的范围和精神的情况下对这些示例性实施例进行变化和变型。
权利要求
1.一种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定腔室的内表面、开口端和远侧端；柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹部、连接到所述伸长的主体部的塞子和形成在所述伸长的主体部上的所述凹部内的多个第一齿部， 所述多个第一齿部限定多个面向远侧肩部，所述多个面向远侧肩部沿着大部分所述伸长的主体部等距地间隔开；以及锁定元件，所述锁定元件沿着大部分所述伸长的主体部能滑动地定位在所述腔室内， 所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面，使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。
2.如权利要求1所述的注射器组件，其中，所述伸长的主体部进一步包括第二齿部，所述第二齿部限定出设置在第一面向远侧肩部和第二面向远侧肩部之间的中间面向远侧肩部，在所述多个面向远侧肩部中，所述第一面向远侧肩部和所述第二面向远侧肩部被在最远侧地定位于所述伸长的主体部上。
3.如权利要求1或2所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述具有减小的横截面积的部分被构造成在向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂。
4.如权利要求3所述的注射器组件，其中，所述锁定元件包括具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端在与所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积相比位于更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。
5.如权利要求4所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆的所述减小的横截面积靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的远侧端设置，所述远侧端包括从所述塞子沿近侧方向延伸到所述第一面向远侧肩部的部分，所述第一面向远侧肩部由形成在所述伸长的主体部上的所述多个第一齿部中的最远侧第一齿部限定。
6.如权利要求3所述的注射器组件，其中，所述具有减小的横截面积的部分设置在沿着所述柱塞杆组件的所述大部分所述伸长的主体部的多个位置上。
7.如权利要求6所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述减小的横截面积由凹口限定，所述凹口从设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的外边缘沿径向向内延伸。
8.如权利要求6所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述具有减小的横截面积的部分由设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的孔限定。
9.如权利要求1所述的注射器组件，其中，第一面向远侧肩部由形成在所述伸长的主体部上的所述多个第一齿部中的最远侧第一齿部限定，所述第一面向远侧肩部定位在与所述塞子的距离稍长于所述锁定元件的纵向长度的位置处，以便使所述注射器组件的使用者能够执行对空注射和静脉检查程序。
10.如权利要求1所述的注射器组件，其中，形成在所述伸长的主体部上的所述多个第一齿部的最远侧第一齿部包括倾斜的表面，所述倾斜的表面从所述面向远侧肩部的顶部沿近侧方向延伸到相邻的面向远侧肩部的基部，所述倾斜的表面还包括设置在该倾斜的表面上的至少一个升起的台阶部。
11.如权利要求1所述的注射器组件，其中，形成在所述伸长的主体部上的所述多个第一齿部的最远侧第一齿部包括倾斜的表面，所述倾斜的表面从所述面向远侧肩部的顶部沿近侧方向延伸到相邻的面向远侧肩部的基部，所述倾斜的表面进一步包括设置在该倾斜的表面上的至少一个凹陷部。
12.如权利要求1所述的注射器组件，其中，所述锁定元件进一步包括大体V形的主体部，所述大体V形的主体部包括沿着纵向轴线连接的第一径向延伸壁部和第二径向延伸壁部；第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿分别从所述第一壁部和所述第二壁部沿近侧方向延伸，所述支腿的每一个包括能够与所述面向远侧肩部中的至少一个接合的近侧端部，所述近侧端部中的每一个包括沿近侧方向径向向内倾斜的外边缘；以及与所述大体V形的主体部形成一个整体的远侧端部，所述远侧端部包括垂直于所述纵向轴线的直的远侧边缘，所述远侧边缘的长度小于所述第一支腿的外边缘和所述第二支腿的外边缘之间的距离。
13.一种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定了腔室的内表面、开口端以及远侧端；柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹部以及连接到所述伸长的主体部的塞子，所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述具有减小的横截面积的部分被构造成当向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂；以及锁定元件，所述锁定元件能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动，所述锁定元件包括具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端在与所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积相比位于更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。
14.如权利要求13所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件进一步包括形成在所述伸长的主体部上的多个第一齿部，所述多个第一齿部限定出多个面向远侧肩部，所述多个面向远侧肩部沿着大部分所述伸长的主体部等距地间隔开。
15.如权利要求14所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件进一步包括形成在所述伸长的主体部上的第二齿部，所述第二齿部限定出设置在第一面向远侧肩部和第二面向远侧肩部之间的中间面向远侧肩部。
16.如权利要求15所述的注射器组件，其中，在所述多个面向远侧肩部中，所述第一面向远侧肩部和所述第二面向远侧肩部被在最远侧地定位于所述伸长的主体部上。
17.如权利要求16所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆的所述减小的横截面积靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的远侧端设置。
18.如权利要求17所述的注射器组件，其中，所述伸长的主体部的所述远侧端包括从所述塞子沿近侧方向延伸到所述第一面向远侧肩部的部分。
19.如权利要求18所述的注射器组件，其中，在注射设定的剂量后，所述锁定元件沿所述伸长的主体部的所述远侧端接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。
20.如权利要求13所述的注射器组件，其中，所述具有减小的横截面积的部分设置在沿着所述柱塞杆组件的大部分所述伸长的主体部的多个位置上。
21.如权利要求20所述的注射器组件，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述具有减小的横截面积的部分由设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的孔限定。
22.如权利要求20所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述减小的横截面积由凹口限定，所述凹口从设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的外边缘沿径向向内延伸。
23.如权利要求13所述的注射器组件，其中，锁定元件进一步包括大体V形的主体部，所述大体V形的主体部包括沿着纵向轴线连接的第一径向延伸壁部和第二径向延伸壁部；第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿分别从所述第一壁部和所述第二壁部沿近侧方向延伸，所述支腿的每一个包括能够与所述面向远侧肩部中的至少一个接合的近侧端部，所述近侧端部中的每一个包括沿近侧方向径向向内倾斜的外边缘；以及与所述大体V形的主体部形成一个整体的远侧端部，所述远侧端部包括垂直于所述纵向轴线的直的远侧边缘，所述远侧边缘的长度小于所述第一支腿的外边缘和所述第二支腿的外边缘之间的距离。
24.—种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定了腔室的内表面、开口端以及远侧端；柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿所述伸长的主体部的凹部以及连接于所述伸长的主体部上的塞子，所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述具有减小的横截面积的部分被构造成当向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂，所述柱塞杆的所述减小的横截面积靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的远侧端设置，所述远侧端包括从所述塞子沿近侧方向延伸到第一面向远侧肩部的部分，所述第一面向远侧肩部由形成在所述伸长的主体部上的多个第一齿部中的第一齿部限定；以及锁定元件，所述锁定元件能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面，使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动，所述锁定元件包括具有近侧端的主体部，所述锁定元件的所述近侧端在与所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积相比位于更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。
25.如权利要求M所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，所述减小的横截面积包括形成在所述多个纵向叶片上的凹口，所述凹口被从所述多个纵向叶片的外边缘垂直地向内延伸的一对基本上平行的壁部的边界限定，所述平行的壁部邻接从相应的所述平行的壁部朝着彼此径向向内延伸的一对斜的壁部。
26.如权利要求25所述的注射器组件，其中，所述一对斜的壁部通过与所述纵向叶片平行的壁部在所述凹口的径向内侧端部处连接。
27.如权利要求25所述的注射器组件，其中，所述一对斜的壁部在所述凹口的径向内侧端部处相接。
28.一种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定了腔室的内表面、开口端以及远侧端；柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹部、连接到所述伸长的主体部的塞子和形成在所述伸长的主体部上的多个第一齿部，所述多个第一齿部限定出多个面向远侧肩部，所述多个面向远侧肩部沿着大部分所述伸长的主体部等距地间隔开，所述伸长的主体部进一步包括第二齿部，所述第二齿部限定出设置在第一面向远侧肩部和第二面向远侧肩部之间的中间面向远侧肩部；以及锁定元件，所述锁定元件能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面，使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合，使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。
29.如权利要求观所述的注射器组件，其中，在所述多个面向远侧肩部中，所述第一面向远侧肩部和所述第二面向远侧肩部被在最远侧地定位于所述伸长的主体部上。
30.如权利要求四所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述具有减小的横截面积的部分被构造成在向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂。
31.如权利要求30所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆的所述减小的横截面积靠近所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部的远侧端设置，所述远侧端包括从所述塞子沿近侧方向延伸到所述第一面向远侧肩部的部分，所述第一面向远侧肩部由形成在所述伸长的主体部上的所述多个第一齿部中的最远侧第一齿部限定。
32.如权利要求31所述的注射器组件，其中，所述锁定元件包括具有近侧端的主体部， 所述锁定元件的所述近侧端在与所述柱塞杆组件的所述减小的横截面积相比位于更近侧的表面处接合所述柱塞杆组件和所述注射器筒体的所述内表面。
33.如权利要求30所述的注射器组件，其中，所述具有减小的横截面积的部分设置在沿着所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部多个位置上。
34.如权利要求33所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述具有减小的横截面积的部分由设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的孔限定。
35.如权利要求33所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述减小的横截面积由凹口限定，所述凹口从设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的外边缘沿径向向内延伸。
36.如权利要求观所述的注射器组件，其中，所述第二齿部包括平行于所述伸长的主体部的纵向轴线的平坦表面部分，所述平坦表面部分从所述中间面向远侧肩部沿近侧方向以小于所述第二齿部的长度的距离延伸。
37.如权利要求观所述的注射器组件，其中，所述第二齿部包括倾斜表面部分，该倾斜表面部分沿所述第二齿部的径向外边缘设置并且邻接所述中间面向远侧肩部。
38.如权利要求观所述的注射器组件，其中，锁定元件进一步包括大体V形的主体部，所述大体V形的主体部包括沿着纵向轴线连接的第一径向延伸壁部和第二径向延伸壁部；第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿分别从所述第一壁部和所述第二壁部沿近侧方向延伸，所述支腿的每一个包括能够与所述面向远侧肩部中的至少一个接合的近侧端部，所述近侧端部中的每一个包括沿近侧方向径向向内倾斜的外边缘；以及与所述大体V形的主体部形成一个整体的远侧端部，所述远侧端部包括垂直于所述纵向轴线的直的远侧边缘，所述远侧边缘的长度小于所述第一支腿的外边缘和所述第二支腿的外边缘之间的距离。
39.一种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定了腔室的内表面、开口端以及远侧端； 柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹部和连接到所述伸长的主体部的塞子，所述伸长的主体部进一步包括具有减小的横截面积的部分，所述具有减小的横截面积的部分被构造成在向所述柱塞杆组件施加过度的轴向作用力或者扭转作用力时断裂，所述具有减小的横截面积的部分设置在沿着所述柱塞杆组件的所述大部分所述伸长的主体部的多个位置上；以及锁定元件，所述锁定元件能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合，使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动。
40.如权利要求39所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述具有减小的横截面积的部分由设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的孔限定。
41.如权利要求39所述的注射器组件，其中，所述柱塞杆组件的所述伸长的主体部包括设置成限定所述凹部的多个纵向叶片，其中，所述减小的横截面积由凹口限定，所述凹口从设置在所述多个纵向叶片中的每一个纵向叶片上的相应位置处的外边缘沿径向向内延伸。
42.一种注射器组件，包括注射器筒体，所述注射器筒体具有限定了腔室的内表面、开口端以及远侧端； 柱塞杆组件，所述柱塞杆组件包括伸长的主体部、沿着所述伸长的主体部的凹部、连接到所述伸长的主体部的塞子和形成在所述伸长的主体部上的所述凹部内的多个第一齿部， 所述多个第一齿部限定多个面向远侧肩部；以及锁定元件，所述锁定元件沿着所述伸长的主体部能滑动地定位在所述腔室内，所述锁定元件接合所述注射器筒体的所述内表面使得所述锁定元件基本上不能够在朝向所述注射器筒体的所述开口端的方向上运动，而能够与所述柱塞杆组件接合使得所述柱塞杆组件和锁定元件能够一起朝着所述注射器筒体的所述远侧端向远侧运动，所述锁定元件包括 大体V形的主体部，所述大体V形的主体部包括沿着纵向轴线连接的第一径向延伸壁部和第二径向延伸壁部；第一支腿和第二支腿，所述第一支腿和所述第二支腿分别从所述第一壁部和所述第二壁部沿近侧方向延伸，所述支腿的每一个包括能够与所述面向远侧肩部中的至少一个接合的近侧端部，所述近侧端部中的每一个包括沿近侧方向径向向内倾斜的外边缘；以及与所述大体V形的主体部形成一个整体的远侧端部，所述远侧端部包括垂直于所述纵向轴线的直的远侧边缘，所述远侧边缘的长度小于所述第一支腿的外边缘和所述第二支腿的外边缘之间的距离。
全文摘要
一种具有减小尺寸的单次使用的能够自动失效的注射器装置，所述注射器装置利用锁定元件通过在完成注射行程时相对于筒体锁定柱塞杆来防止注射器的重复使用。所述柱塞杆包括多个齿部和设置在最远侧齿部上的中间齿部以便防止使用者反复抽取因过小而不能致动安全机构的剂量，还包括构造成在施加过大的作用力时断裂的能断裂区。所述能断裂区优选地设置在所述柱塞杆的远侧端处，使得锁定元件的近侧端在比能断裂区位于更近侧的位置处接合注射器筒体和柱塞杆。这样一来，如果柱塞杆被扭转，锁定元件抵抗一些不然将施加给能断裂区的作用力。
文档编号A61M5/00GK102271730SQ200980153626
公开日2011年12月7日 申请日期2009年11月25日 优先权日2008年11月26日
发明者C·L·卢姆, D·马丁内斯利亚诺斯, L·萨尔达纳, M·索尔茨, R·科尔, R·阿拉索乌拉卡, S·伯恩斯 申请人:贝克顿·迪金森公司