用于人工授精或胚胎移植等的注射器械的制作方法

专利名称:用于人工授精或胚胎移植等的注射器械的制作方法
本发明涉及将某些物质引入机体的注射器，例如用于人工授精的注射器。这种注射器有一个中空圆柱形注射筒，注射筒两端是开口的。待注射的管状注射物包装可以从注射筒的任一端插入注射筒内。然后，在注射筒的一端将一根柱塞杆插入其中，将注射物挤出。注射筒外套了一个与之相配并可更换的套管。套管一端有一个排出小孔，由此可排出注射物，套管的近端固定在注射筒的近端上，并可拆卸。在套管排出孔端，套管逐渐变细呈锥形，并在其内装了一个具有纵向通道的径向对称成型件。这种注射器特别适合于兽医进行人工授精或胚胎移植，但其用途不只限于此。在使用时，先套上只供一次使用的套管，这种套管通常用塑料制成，其前端逐渐变细呈锥形;将装有注射物的包装从另一端插入注射筒内;再将注射器插入比如说母牛的阴道;最后推动柱塞杆把注射物排出。也可以在套上套管前将注射物包装插入注射筒。这种注射器也适用于注射液体或粘稠药物。
注射物包装除了可以使用安瓿外，还可以使用各种大小、两端密封的塑料管。市售的这类塑料管至少有两种标准直径，因此需要配备不同大小排出口及不同粗细的注射筒和锥形头，还需准备不同直径的套管。而固定这些不同直径的一次性套管是很麻烦的。
为了在前端固定套管，德国未经审查的专利3，106，306图3所示的设计方案中，提出了一项改进措施。在此方案中，把一个成型件装在套管内的前端，并随套管套到注射筒上。在使用时，活塞触及成型件的内锥并向前挤压，同时将注射物挤出。这时，活塞有脱落并移留在机体内的危险。这类活塞通常是一些直径3mm的小球(可以是密封在包装物内的小球，在使用柱塞杆时，柱塞杆上有一个小球头)。球形活塞向前挤压注射物包装，并将注射物挤出。当小球在末端触及斜锥面时，便对锥面施加了推力。
德国专利2，729，428中，又提出了一种固定套管的改进措施。在此方案中，注射管的近端有一段锥形扩张部分，将开有一条3至4cm缝的套管套到注射筒上，然后用一个固紧环将套管夹紧在注射筒的锥形扩张部分上。在此专利中还提出了另一种方案。在此方案中，在注射筒的近端加了一段螺纹口，套管可以旋在其上。这时，套管上没有开缝。
各种不同的注射物包装，特别是精液包装，及各种不同直径的注射筒要求兽医们准备许多不同的注射器或各种可套在不同注射器上的不同套管。兽医们经常会遇到套管不合适或注射筒不合适等不幸的经历。这种情况，特别是在兽医使用不同包装的精液时，常会发生。
本发明的目的是试图改进以前的这类器械。
为了达到本发明的目的，以提供一种更可靠地定位粗细不同的注射物包装的手段，又不会造成活塞把成型件推落，可将套管在近端固定，同时使成型件的纵向通道能与套管相配，因此便把套管置于成型件内，而成型件内纵向通道呈锥形逐渐变细，并使成型件外壁与套管外壁齐平。由于装配定位后的成型件位于套管的外侧，所以活塞(例如可能是球形活塞)只是在内部挤压套管的锥形部分本身，不可能把成型件推落。另一方面，如果采用这种成型件的设计方案，可以将注射器插入端制成圆头，因而可以非常方便而又无危险地将注射器插入比如说动物体内。
本发明的一个非常突出的特点是可以把套管的远端夹持在外成型件和内成型件之间的缝隙中，这与其他一些固定方法相比，本发明的夹持方案非常简单。这两个成型件都还可以向前延伸出一段非锥形段，因此很容易使它们的外表面呈圆形，并使两个成型件在此非锥形段更易于配合。本发明还有一个特点，也就是本发明的连接方法采用了一种能使组合成型件牢固地固定在套管端头的夹持机构。这种组合成型件与套管一样，也是只供一次使用的。其他可能的连接方式还有螺纹连接或卡式连接。本发明的另一个特点是外成型件和内成型件的共同前端面互成一体，并且没有台阶。采用轴向刚性连接的方法就可以容易地做到这一点。因此，两个成型件具有共同的光滑前端面，犹如一体。
本发明的第四个特点是套管的材料原先是圆柱形的，只是在把套管的端头部分夹在锥形缝隙中时才变形成锥形。在制造时，只需把套管从连接整材上剪下即可。
此外，在内成型件锥形内外表面之间的壁厚从远端开始应逐渐尽可能地减小。这可以保证内成型件起始端处的台阶尺寸尽可能小，因而能使插入的注射物包装能顺利地伸入内成型件的锥形纵向通道，而不致于被其端面卡住。
这种采用内外成型件的设计方案可以把此组合成型件与套管非常牢固地固定在一起，因而外成型件不可能从套管上脱落。
本发明的第五个特点是可以采用一种类似卡盘或套爪卡盘的偏心夹紧机构。采用这种夹紧机构，不论套管被夹紧端是否开缝，都可以把套管后端压紧在注射筒外表面上。选择一直径适当地小的注射筒，就可以把任何常用尺寸的套管套在注射筒上。偏心夹紧机构包括呈旋转体的注射筒的一部分。注射筒上固定了一个外形呈台阶状的构件，此构件的外形也呈旋转体，它相对于注射筒是偏心设置的。此外，偏心夹紧机构还包括一个套在上述偏心台阶状构件上并可转动的止动件。此止动件上有两个相通的孔，其中第一孔与所述的偏心圆筒相应，其直径等于偏心圆筒的外径加上滑动间隙;第二个孔的直径等于注射筒外径加上至少等于套管壁厚的间隙。第二个孔相对第一个孔是偏心的，但它们的轴线互相平行。两孔相连，第二个孔更靠近注射筒远端。只要稍为转动此偏心夹紧机构，就会对注射筒产生局部挤压作用，从而在夹紧点把套管夹住。
本发明的第六个特点是，注射筒上的偏心件是一个牢固地固定在注射筒上的圆筒，其壁厚不等。此圆筒通常被用作为把手，可从方便地用塑料或金属制成，并可以用粘接、焊接或螺纹连接把它固定到注射筒上。此圆筒上还可以加一个法兰，法兰上开一条导槽。止动体呈旋柄状，其上还有一个轴向伸入法兰上导槽的销钉。在旋转方向上导槽的两个端点，限制了止动件的旋转角度。这就是说，此偏心机构的转动范围是受到限制的，所以夹紧缝隙的大小也受到限制，并且夹紧时对注射筒所加的压力有一个上限。
此外，法兰上可以开一个两端开口的定位孔，此孔的轴线与注射器轴线平行。在止动件上装有一片切刀，当转动止动件时，切刀沿定位孔的一个开口移动。切刀可以装在止动件的端面上靠近法兰的一侧。在切刀下方有一个凹槽，凹槽的大小与转动止动件时定位孔下切刀刀刃扫过距离相适应。凹槽的底面形成了一个径向底座。这些功能使所用的偏心夹紧机构还可用来切开注射物包装的一端，而不需在使用前再准备其他切割器械。以这种方式来切开注射物包装，切口平面能准确地垂直于注射物包装的轴线，或者说切口平面准确地为切向平面，因此注射物包装垂直于前端切口平面。在这种情况下，止动体的转动再结合在径向平面上运动的切刀和用以插入注射物包装的定位孔，为实现上述设想提供了良好的可能条件。凹槽底座上的径向平面确定了切割点，亦即每次都在同一位置切割。此外，在转动时也不会引起作用在注射物包装上的、任何不希望产生的纵向力。
本发明的第七个特点是，装在上套管的注射筒松套了一个薄膜护套，此护套在远端是封住的，但是，在把它拉向近端时，其远端处就被撕开。此外，在薄膜护套的远端还加了一条开有一个或两个手指孔的引带。这些特点使本发明器械的操作十分简便，并避免了将污物带进正进行处理的动物阴道。
本发明的第八个特点是，在离远端的某一位置处有一个周向凸缘，远端至凸缘的距离稍小于精液包装的标准长度。如果不可能用柱塞杆对注射物包装施加足够的纵向力，那么上述特点在推进插入的注射物包装及使它定中心于成型件的锥形纵向通道中时是很有用的。
在下文对本发明最佳实施例的详细介绍中，还可以看到本发明的其他细节、优点和发展。
图1用于伸入动物体内的本发明注射器的纵剖视图。
图2图1的Ⅱ-Ⅱ向剖视图。
图3在图2同一平面上，图1的Ⅲ-Ⅲ向剖视图。
图4经修改的注射器的纵剖视图，未示出注射筒及其远端。
图5图4的前视图，未示出柱塞杆。
图6用于图4所示注射器的止动件的后视图。
图7带有两个成型件的套管远端纵剖视图，用于本发明改进型注射器。
图8与图2类似的剖视图，用于本发明改进型注射器。
图1所示注射器有一个用薄壁金属管制成的注射筒1，注射筒中可以置入诸如精液之类的注射物包装2和柱塞杆3。借助于柱塞杆3，先将注射物包装2尽可能地推至注射筒1的远端，然后，将位于包装物2中的密封球形活塞推向前方，最终将包装中的注射物挤出。为此，在柱塞杆3的远端设置了一个球头5，其直径与将使用的注射物包装2的直径相配。为了也能挤出直径较小的包装中的注射物(这种包装中的活塞通常是一个棉塞)，有两种不同粗细的柱塞杆可供选用。
在活塞杆的近端有一个拇指压板。此注射器还有一个套在注射筒1外的套管6。套管6由软塑料制成，在每次使用后，将套管取下，换上一个新的或干净的套管。
在套管6的远端，软塑料管逐渐变细呈锥形，最终形成一个小孔。此外，有一个环形件8固定在套管6的锥形部分的外围。此环形件的内表面呈锥形，能与套管的外锥面贴合。环形件8的外表面是圆形的。
由于套管6远端的内表面呈锥形，内径逐渐变小，所以即使管形注射物包装的直径较小也能支撑在注射筒1内。因此，不论包装物的直径为多大，都可以保证插入的包装物2准确地与注射筒同心，并通过小孔7将注射物排出。在使用柱塞杆3向前推动球形活塞4或用柱塞杆头5向前推动棉塞时，开始是包装物2的壁面，随后是球形活塞4或柱塞杆头5，分别在内部向锥体挤压，而在轴向未对环形件8施加任何作用力。因为上述的推力，先是施加在套管上，然后再作用在环形件8上，所以环形件8不会脱离套管6的壁面。
由于支撑力，或者说相对于柱塞杆所加挤压力的反作用力通过套管6传递，所以套管必定牢固地附着在注射筒1或在那里的把手上。在套管6的近端12处，实施这种固定。注射筒1的近端各有扩口，有一个塑料件14与之相连。在塑料件14的近端还有一个法兰15。塑料件14偏心地套装在注射筒1上，所以套在注射筒1外的塑料件14，其一侧的壁面较厚，另一侧的壁面较薄。此外，在塑料件14上还装了一个止动件18。止动件呈菱形，其上有两个相互偏心的纵向孔19和20。这两个孔的偏心距与塑料件14相对于注射筒1的偏心距相同。孔20的直径稍大于塑料件14的外径，所留余量可以把套管6的壁插入注射筒1外壁与孔20内壁之间的空隙。由于偏心作用，所以转动装在塑料件14上的止动件18，孔20的内壁就沿半圆挤压注射筒1的外壁，从而把套管6夹在它们中间。在这种情况下，套管6的被夹紧端是否开槽则无关紧要。前文已经说明，注射筒1与孔20之直径差必须足以保证套管6能与注射筒1的外径协调，或者说应使具有较大直径的套管6能够插入，不论套管是否会产生皱折。因此，可以明显地看到，为了牢固地夹紧套管6，偏心度和注射管1与孔20的直径比应该相互配匹。例如，注射管1的外径为3.75mm，塑料件14的直径为8mm，偏心度为1mm，则套管6的壁厚应为0.2mm，孔20的直径为4.8mm。
止动件18上有一个销钉，在本例中为一个有头螺钉21。螺钉21穿过法兰15上的导槽22插入止动件。销钉21用于导引并限制止动件18的转动。此外，它还起在轴向固定止动件18的作用，因此它不会从注射器的近端脱落下来。
在此实施例中，注射器还有一个薄膜护套25，这是一个很薄的防护套，它将套管6从远端到近端都包覆在内。此时，小孔7也被薄膜护套封在其内了。薄膜材料在远端很容易被撕开，如果需要，可以在线26处故意使薄膜变弱，以使薄膜在此处更易破裂。在使用中往回拉薄膜护套25时，薄膜远端破裂，注射器的前端便伸到护套外，同时露出小孔7。在护套的近端加了一条引带27，其上开了两个手指孔28。拉住这条引带27，并对法兰15加一个反作用力，就可以把薄膜护套25往回拉，最终撕破薄膜，露出注射器远端。如果薄膜护套25在注射器插入体内并在注射器前端早已通过那些易于污染的部分之后撕开，那么便可以防止注射器在插入体内的过程中使套管6，特别是小孔7，受到污染。如果在套管6上预先套上薄膜护套25而构成一组单独的包装物，将两者一起贮存，这将是很方便的。
在图4至图6所示的设计方案中，注射器还带有用于切除注射物包装端部的切割装置。前端切开的注射物包装必须与套管6端部的内锥面贴合，因此切口平面应准确地位于圆柱形包装的径向平面上。如果使用剪刀，则可能由于刃口不佳而造成麻烦。
由图4可见，在本发明此型注射器中的法兰15形成了一个碗状物，在此碗状物内有一条肋结构31，肋上有一个定位孔32。定位孔32的直径可以允许通常使用的注射物包装插入其中。定位孔32的两端是开口的。在法兰15和止动件18间，于定位孔32下方止动件18运动时经过的部分，开了一个凹槽33。切刀34靠近法兰15一侧，切刀的刀刃35可在径向切割。切刀34固定在止动件18上，所以它可以随止动件18一起转动。止动件18在由导槽22所限制的范围内转动时，刀刃35将扫过紧靠止动件18的定位孔32开口的整个横截面。
凹槽33的底面36正好对着定位孔32的开口。底面36位于止动件18转动轴的径向平面内，不会产生任何轴向力，因此在切割插入的注射物包装时，注射物包装既不会离开底面36，也没有推力传到其上。这就是说，在切刀34进行切割期间，注射物包装总是位于径向平面内的同一位置，而不需采取任何其他措施。
图7示出了带有组合成型件的套管6的远端，在此设计方案中，组合成型件由外成型件38和内成型件39组成。外成型件38的内锥面40与内成型件39的外锥面41具有同样的锥角，在这两个锥面之间有一条窄缝，套管6的远端则夹在此缝隙中。
内成型件39基本上是管锥形的，但其前面部分则是一段圆管43。圆管43的一端外侧有一止制凸缘44，另一端则与锥形管45相连。锥形管45的内锥角向内成型件39的端面46的方向逐渐增加，所以此锥形管在端面46处的壁面较薄。在将套管6套到注射筒1上时，端面46将与注射筒1的远端面相接，但是插入的注射物包装肯定不会卡在端面46上，而是自动定中心于锥形管45的内锥壁上。
在外成型件38的远端，有一段非锥形的纵向通道，并有一圈向内凸出的凸缘50，此凸缘50在径向与止动凸缘44相对应。在凸缘50的另一端，则有一小锥面51。在注射器装配好后，凸缘50靠在止动凸缘44上。此外，由于在设计注射器时协调了这两个成型件的相对尺寸，所以由这两个成型件共同组成的端面52，在装配好后是平滑的，没有台阶。
两个成型件38和39均用有弹性的塑料制成，其外表面是光滑的。塑料的这种弹性允许外成型件38能向外作一定程度的扩张，内成型件39能向内作一定程度的收缩。在装配时，先将套管6套到内成型件39上。如果套管6也是锥形的，那么可先将套管6在径向稍加扩张，然后再将套管6套到内成型件39上。如果套管6是直圆筒形的，那么就可以直接把内成型件39的推到所需的位置。然后，将由套管6和内成型件39装配成的组件，从外成型件38的宽口端插入其中。如果套管6是圆筒形的，那么它在两个成型件所形成的缝隙42中自动变形成锥形。在将上述组件插入内成型件39的过程中，当内成型件39的远端面触及凸缘50的小锥面51时，外成型件38就向外扩张，内成型件39向内收缩，直至内成型件上的止动凸缘44通过外成型件通道内的凸缘50。此后，这两个成型件又恢复到原来的尺寸。装配好后，套管6的远端便被固定了。由于壁面40和41都与在它们之间的套管6相接触，所以不会引起内成型件39向前滑动。由于套管6被牢固地夹持在这两个锥面之间，所以套管6也不会滑出。特别是因为作用在内成型件39上的推力指向远端面52，所以套管6将被夹得越来越紧。与套管6的远端夹紧在一起的两个成型件38和39都是用廉价的塑料制成的，所以在使用后与套管6一起扔掉。
关于具有不同直径的注射物包装在成型件纵向锥形通道中的定中心问题，除了使用上述的柱塞杆外，还可以使用一种适用于小直径包装的细柱塞杆，也就是适用于法国标准0.25ml包装(标有“paillttes fines”)的柱塞杆。对于大直径包装，也就是法国标准0.50ml包装(标有“paillttes moyennes”)，可利用注射筒内的一个周向凸缘(图中未示出)对注射筒加力来使包装物定中心，并用上述细柱塞杆将包装中的物质挤出。鉴于细柱塞杆实际上已足以把包装中的物质排空，所以不宜再用此柱塞杆来使包装在其出口端定中心。这是因为当柱塞杆向前运动时没有足够的摩擦力。长度为标准长度之半，而直径为标准直径两倍的0.25ml包装(标有“Minitueb”)内通常封装了一个小球。球形活塞受到细活塞杆的作用，在施加在注射物包装壁面上足够的向前推力的作用下，球形活塞在注射物包装内向前运动。
图8示出了另一种适用于图1至图5的夹紧装置，此装置中采用了一种三爪卡盘。此卡盘上的三个爪55在转动螺纹56时，能沿径向向内或向外运动。当三个爪55向内运动时，便将套管6的近端夹紧在注射筒上，然而，也可以用一爪或两爪卡盘来固定套管。
本发明所述的注射器专业医务人员或兽医有可能使用准确地套上，并适用于许多不同大小的注射物包装的套管，如果确实需要，还可以采用其他形式的套管。这类其他形式的套管可以是开槽的或光滑的。此外，对套管宽度的要求也不严格，所以本发明所述的注射器是一种通用注射器。
权利要求
1.用于将某些物质引入机体的注射器由下列各部组成一个两端开口的中空圆柱形注射筒，待注射的管状注射物包装可以从所述注射筒的任何一端插入；一根可以从所述注射筒近端插入并用以将注射物挤出的柱塞杆；一个其近端固定在所述注射筒近端上并可更换的套管，用完后可将套管卸下。所述套管远端通道逐渐变小，最后形成一个用以排出注射物的小孔。所述套管上装有一个其内具有纵向通道的径向对称成型件，所述套管的远端与所述成型件相连。此成型件内的纵向通道设计得能与所述套管相配匹，所以此套管能置于所述成型件内。所述成型件纵向通道的壁面呈锥形，并与所述套管的外表面齐平。
2.权利要求
1所述注射器中，所述成型件是一种外成型件。除了所述套管外，内成型件也可插入其内，此内成型件有一个锥度能与所述外成型件纵向通道的内锥面相配的外锥面。所述套管的锥形部分被夹紧在所述外成型件纵向通道的内锥面与所述内成型件的外锥面之间。所述内成型件有一个锥形内壁，其通道向远端逐渐变小。
3.权利要求
2所述注射器中，在非常靠近远端处、远端与锥面之间，所述外成型件和内成型件都有一段非锥形的、基本上为圆柱形的内表面和外表面。
4.权利要求
2所述注射器中，所述内外两个成型件能相互协调地接合在一起。
5.权利要求
4所述注射器中，所述外成型件和内成型件上都有一个止动接合机构。
6.权利要求
2所述注射器中，所述外成型件和内成型件所构成的远端面是无台阶地配合的。
7.权利要求
2所述的注射器中，所述套管远端的锥形是由于将套管此端置于所述内外两个成型件壁面壁间因受挤压而形成的。
8.权利要求
2所述注射器，位于所述内成型件的内外锥形壁面间的此内成型件的壁厚，从远端起向近端方向逐渐减小。
9.权利要求
1所述注射器中，在所述注射筒的近端有一个偏心夹紧机构，此偏心夹紧机构适合于至少能把所述套管近端的一部分在周向压紧，把所述套管固定在所述注射筒壁上。
10.权利要求
9所述注射器中，所述偏心夹紧机构是一种带爪卡盘。
11.权利要求
9所述注射器中，所述偏心夹紧机构包括一个套在所述注射上的可转动部件，其外形呈台阶状，所述注射筒与它的其余部分一样都有圆柱形外表面，所述夹紧机构相对于所述注射筒是偏心的，但两者的轴线平行;还包括一个套在偏心圆筒上并可转动的止动件。所述止动件有两个相通的孔，其中第一个孔与装在所述注射筒上的所述偏心圆筒相应，其直径等于所述偏心圆筒的外径加上滑动间隙，第二个孔的直径等于所述注射筒的外径加上至少等于所述套管壁厚的间隙，第二个孔相对于第一个孔是偏心的，但它们的轴线互相平行。两孔相连，第二孔更靠近所述注射筒的远端。
12.权利要求
11所述注射器中，所述注射筒的偏心部分是由一个牢固地安装在所述注射筒上、厚度不等的圆筒构成的。
13.权利要求
12所述注射器中，所述注射筒是一个金属圆管，所述的偏心圆筒安装在所述金属圆管的一端，并被金属管端的环形扩口固紧。
14.权利要求
12所述注射器中，所述偏心圆筒上有一个开了导槽的法兰，所述的止动件呈旋柄状，其上还有一个轴向伸入法兰上导槽的销钉，所述导槽借助其两端限制所述止动件的转动角度。
15.权利要求
14所述注射器中，所述法兰上开了一个轴线与所述注射器轴线平行并且两端开口的定位孔，在所述止动件上还装了一片切刀，在所述止动件转动时，所述切刀扫过所述定位孔的一个开口。
16.权利要求
15所述注射器中，所述切刀装在所述止动件端面上紧靠所述法兰一侧。在所述切刀下方有一个凹槽，此凹槽的大小与所述止动体的转动范围相应，所述凹槽的底面形成了一个径向底座。
17.权利要求
1所述注射器中，装有所述套管的所述注射筒还有一个松套在它们之外的薄膜护套。所述薄膜护套的远端是密封的，但把此护套拉向近端时，密封端可以撕开。此外，靠近所述薄膜护套的近端处，还有一条用以拉动所述薄膜护套的引带。
18.权利要求
17所述注射器中，所述薄膜护套在其近端还带有一条至少开有一个手指孔的横向引带。
19.权利要求
1所述注射器中，在离所述注射筒远端稍短于精液包装标准长度的距离处，注射筒有一个周向凸缘。
专利摘要
本发明涉及一种用于移植诸如动物精液或胚胎之类物质的通用注射器械。此种注射器外套有一个通常只供一次使用的套管。套管由一个夹环固定在注射筒上，并可拆卸。在注射筒的近端有一个偏心夹紧机构。在套管的远端，套管逐渐变细呈锥形，套管外有一个固紧套管锥形部分的成型件，成型件的表面是圆形的。此成型件套装在套管壁面上，外成型件与内成型件互相匹配，所以套管的远端被夹在其间。有一个与注射器连成一体的切割装置可以保证在所希望的平面内准确地切割注射物包装。
文档编号A61M31/00GK87106192SQ87106192
公开日1988年11月2日 申请日期1987年9月8日
发明者鲁德维格·希麦特, 鲁德维格·O·希麦特 申请人:鲁德维格·希麦特, 鲁德维格·O·希麦特导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan