具有可缩回针头的安全医用注射器的制作方法

专利名称：具有可缩回针头的安全医用注射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及安全医用注射器，并且具体地涉及具有縮回并且限于 单次使用的针头的注射器。
背景技术：
由于很多原因，可縮回注射器变得极度地日益重要并且理想地用 于医院和医用机构。具体地，可縮回注射器通常限于单次使用，其中 在吸取和注射流体之后注射器的皮下注射针头縮回到注射器中，因此 防止多次使用注射器和人类免疫缺乏病毒(HIV)以及其它病人之间传 播疾病的潜在传播。在用后将针头縮回注射器也屏蔽针头并且防止对 于病人和保健人员造成不慎针头刺戳或刺破。各种不同的可縮回注射器装置已经被设计用于在用后有效地将针 头縮回到注射器中。然而，困难在于设计这样一种可縮回注射器，它 限于单次使用，然而设计和组装简单，从而注射器能够以大生产规模 制造同时减小制造成本
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种使用简单并且不可再用的可缩回 注射器。本发明另一目的在于提供一种设计简单并且制造成本低的可縮回 注射器。分别地和相结合地实现了前述目的，并且本发明不应被理解成要 求两个或多个目的相结合，除非由所附权利要求明确要求。根据本发明， 一种注射器包括中空针筒，它具有在针筒近端处 的开口、在针筒远端处的开口和设于针筒中的流体腔室；以及中空柱 塞，它经由近端开口延伸到针筒中并且能够在针筒中朝向和远离远端 开口轴向地移动，该柱塞具有端壁，该端壁在设于柱塞远端处的开口 处被可释放地固定到柱塞并且在使用注射器期间从柱塞远端开口移动 以便达到设于柱塞中的縮回空腔。该注射器还具有固定在针筒远端中 并且位于该处的针头组件。该针头组件具有针头夹紧器、朝向针筒近 端开口偏压针头夹紧器的弹性部件、经由减少的材料部分可释放地固 定到针头夹紧器的保持部件，其中该针头夹紧器具有连接器以将针头 固定到针头夹紧器从而允许针头延伸通过针筒的远端开口。该保持部件在针筒远端处克服弹性部件的偏压保持针头夹紧器， 并且当柱塞被充分压入针筒中时，柱塞被构造成接合针头夹紧器从而 柱塞端壁被压迫到柱塞中并且保持部件被迫沿着减少的材料部分从针 头夹紧器脱离并且分离以便将端壁、针头夹紧器和固定到针头夹紧器 的针头縮回到縮回空腔中。在示例性实施例中，该柱塞端壁包括在柱塞远端开口处摩擦地接 合柱塞的插塞，并且在朝向针筒远端压入柱塞时，插塞被构造成接合 针头夹紧器以使得插塞从柱塞脱离并且便于将插塞、针头夹紧器和固 定到针头夹紧器的针头縮回到縮回空腔中。通过对其特定实施例的下面的详细描述，特别当结合附图时，可 以清楚本发明上述的和另外的目的、特征和优点，在各个图中相同的 参考数字被用于示意相同的构件。


图1是根据本发明实施例注射器的截面侧视图，其中针头从注射 器针筒延伸并且注射器处于备用状态；图2-5是图1的注射器的截面局部侧视图，详细示意出柱塞远端 和针头组件近端在压入柱塞的不同阶段中的相互作用以便将针头组件 縮回根据本发明的注射器中；图6是图1注射器的截面侧视图，并且在用后针头充分縮回到注 射器中；图7-10是根据本发明的注射器的可选实施例的截面局部侧视图， 详细示意出柱塞远端和针头组件近端在压入柱塞的不同阶段中的相互 作用以便将针头组件縮回到注射器中；图11是根据本发明注射器的另一可选实施例的截面局部侧视图； 图12和13是根据本发明的可选注射器实施例的柱塞的截面局部视图；图14根据本发明另一实施例的注射器的截面侧视图，其中针头从 注射器针筒延伸并且注射器处于备用状态；图15是具有注射器针筒近端部分的图14注射器的透视和局部截 面部分视图；图16是具有针头组件和注射器针筒远端部分的图14注射器的一 部分的部件分解透视图，并且一部分被移除以揭示针筒内部；图17-20是图14注射器的截面局部侧视图，详细示意柱塞远端和 针头组件近端在压入柱塞的不同阶段中的相互作用以便将针头组件縮 回根据本发明的注射器中；图21是图14注射器的截面侧视图，并且在用后针头充分縮回到 注射器中；图22是根据本发明注射器的另一实施例的一部分的截面局部分解 侧视图；图23是根据本发明注射器另一实施例的截面局部侧视图； 图24是根据本发明注射器的又一实施例的截面局部侧视图； 图25是根据本发明注射器的另一实施例的截面局部侧视图； 图26A是用于根据本发明另一实施例的注射器的针头夹紧器的局 部侧视图；图26B是根据本发明的并且具有图26A的针头夹紧器的注射器实 施例的截面局部侧视图。
具体实施方式
参考图l，医用注射器20具有中空柱形针筒22，该针筒在其近端 处具有尺寸适于接收中空柱塞30的开口 23，并且在其远端处具有允许 将针头60从注射器暴露出的开口。针筒22具有接收和保持柱塞30的 一部分的主体部分24和相对于主体部分24具有减小的内径的远端延 伸部26以接收如下所述的针头组件56。柱塞30具有靠近其远端围绕 柱塞的弹性密封件32。流体空腔50在弹性密封件32和柱塞的其它远 端部分和针筒主体部分24的远端25之间限定在针筒22中，其中流体 空腔基于柱塞相对于针筒的轴向位移而改变容积。护套68能够被可移 除地固定到针筒22的远端以包围在使用注射器之前如下所述固定在针 筒中的针头60。针筒、柱塞、弹性密封件、护套和注射器的所有其它 构件可以由便于如下所述操作注射器的任何适当医用级材料(例如塑 料和/或不锈钢)构造。柱塞30的近端具有凸形表面或圆顶形拇指垫38和径向延伸凸缘 39以便在操作注射器期间接合使用者手指和/或拇指。类似地，针筒主 体部分24具有靠近其近端设置以便在操作期间接合使用者手指和/或 拇指的径向延伸凸缘28。延长的针筒部分27在凸缘28和针筒近端之 间延伸并且内径稍大于主体部分24的其余部分。延长的针筒部分27
也具有充分的纵向尺寸，并且内径稍小于在凸缘39处限定的柱塞横向尺寸，从而，当柱塞30被充分压入针筒中时，柱塞凸缘28迫使延长 的针筒部分27在针筒近端处轻微弯曲以允许凸缘进入延长针筒部分。 在充分将柱塞压入针筒中时，柱塞凸缘39以卡紧锁定关系接合靠近针 筒近端沿着延长针筒部分的内壁设置的环形凹槽29以防止从针筒移除 柱塞(见图6)。参考图2，柱塞30的远端被端壁44密封地封闭，其中该端壁优选 地被模制成柱塞的一个部分。端壁44具有围绕端壁周边延伸的环形切 口或缺口部分46。缺口部分46限定在压入柱塞期间被撕裂或断裂的薄 隔膜或减少的材料部分以便在如下所述使用注射器期间到达柱塞的縮 回空腔48。端壁44还具有朝向针筒远端延伸并且当如下所述柱塞被充 分压入到针筒中时局部地接合针头组件56的截头圆锥形空腔部分59 的截头圆锥形表面45。可选地，根据具体应用需要端壁可以形成有适 当的向外或向内延伸的表面(例如，锥形、凸形、V形、多面形等) 或者甚至平坦表面。针头组件56具有针头夹紧器或阀杆58，它连接注射器针头60并 且固定在针筒远端延伸部26中从而在使用前和使用期间针头60从针 筒远端延伸(如图1所示)。针头阀杆58和针头60优选地可释放地 相互接合(例如经由螺纹接合)。轴向延伸空腔57从针头阀杆58的 近端延伸到与针头60的连接点处从而便于在针头和针筒中的流体空腔 50之间的流体连通。此外，空腔57在针头阀杆58的近端处具有变宽 部分59，该部分是截头圆锥形的并且朝向针筒近端变宽从而基本相应 于柱塞30的截头圆锥形表面45。特别地，变宽部分59稍微偏离针头 阀杆58的中央轴线(例如，以大约3-5° )并且具有稍微不同于柱塞 端壁44的成角度表面的成角度表面，从而当柱塞被压向针头组件时， 截头圆锥形柱塞端壁表面45并不完全对准和相应于变宽部分59。针头 阀杆58在其近端处还具有径向延伸凸缘62，其尺寸适于接合沿着远端 延伸部26的内表面设置的台阶或凸出部21从而防止在朝向针筒远端
压入柱塞期间针头组件向远端运动超过凸出部21。盘形阀杆环64固定到针头阀杆58的凸缘62并且从此径向延伸以 接合针筒的远端延伸部26的内壁表面。阀杆环64优选地被模制成凸 缘62和针头阀杆58的一部分并且在阀杆环64和针头阔杆58的连接 点处具有切口或缺口部分65。缺口部分65限定薄的隔膜或减少的材料 部分，该部分在操作注射器期间被撕裂或者断裂以便以下述方式縮回 针头组件56。阀杆环64的尺寸优选地适于促使当柱塞被压入时，阀杆 环的断裂部分沿着针筒内壁表面部分滑动以如下所述接合针头阀杆 58。在闽杆环接合针筒的位置处，阔杆环的直径可以被选择为稍小于、 等于或稍大于远端延伸部26的内壁表面的直径。在图l-6所示实施例 中，阀杆环64的直径稍大于接合阀杆环的针筒的内壁表面的直径从而 在接合针筒期间阀杆环被稍微压縮并且形成有效的不透流体密封件。 阀杆环的尺寸还被选择以当柱塞被完全压入针筒中时，在阀杆环/针筒 内壁界面处提供压縮配合/不透流体密封件，同时便于阀杆环在针筒内 壁表面中滑动。径向凸起或肩台66沿着内部表面并且靠近针筒远端延伸部26的 近端设置。肩台66接合阀杆环64以防止针头组件朝向针筒近端运动， 同时阀杆环保持与针头阀杆58联结。可选地，注意到一系列的径向间 隔凸起可被设置以实现在针筒远端延伸部处接合或锁定阀杆环的相同 结果，从而防止针头组件朝向针筒近端运动，同时阀杆环仍然联结到 针头阀杆。弹性部件84 (例如巻簧)设于针头阀杆58的凸缘62和内 部凸出部86之间，在径向凸起64和针筒远端之间的位置处该内部凸 出部设于远端延伸部26的内表面上。当针头组件56被压配到针筒的 远端延伸部26中(如下所述)从而阀杆环64向远端延伸超过针筒径 向凸起66时，弹性部件84被压縮以朝向针筒近端偏压针头组件。
注射器20被设计成使得将柱塞30完全压入针筒22中便于相结合 地撕裂或断裂柱塞端壁44并且也从针头阀杆58的凸缘62撕裂或断裂 阀杆环64以便将针头阀杆和针头60縮回到縮回空腔48中。具体地， 柱塞30在其远端处具有环形边缘78，该边缘以微小角度(例如，大约 3-5° )相对于垂直于注射器的中央轴线的平面倾斜。类似地，针头阀 杆58在其近端处具有环形边缘80，该边缘相对于垂直于注射器中央轴 线的平面以微小角度(例如，大约3-5° )倾斜。柱塞和针头阀杆可被组装在注射器中从而由它们的相向环形表面 78和80形成的顶点以任何选定的相互定向而对准。在注射器中柱塞和 针头阀杆的顶点相互间的特定定向对于注射器的功能而言不是特别重 要的。因此，虽然图l-5将柱塞和针头阔杆的环形表面78和80的顶点 示意成以大约180°的旋转角度相互偏离，该顶点也能够基本相互对准 或者以任何其它选定的旋转角度(例如，45° 、 90°等)偏离而不影 响注射器縮回特征的可操作性。柱塞和针头阀杆的环形表面78和80 沿着注射器纵向方向还具有适当的尺寸以便当完全压入柱塞时在和/或 靠近其缺口部分46和65处接合柱塞端壁44和阀杆环64，这继而便于 从柱塞撕裂或断裂端壁44以及从针头阀杆凸缘58撕裂或断裂阀杆环 64以开始使得针头组件56縮回到柱塞的縮回空腔48中。可选地，柱 塞的环形表面78可被定向成接合从缺口部分65以适当距离(例如， 更加接近阀杆环和针筒内壁表面的外径)移开的针头阀杆的一个部分 从而当柱塞接合针头阀杆时相对于缺口部分65为柱塞形成所需程度的 杠杆作用并且因此便于在操作注射器期间更加容易和更加有效率地从 针头阀杆凸缘撕裂或断裂阀杆环。注射器装配如此实现，即首先将弹性部件84并且然后针头组件56 (具有或不具有针头60)插入针筒22近端处的开口 23中，通过主体 部分24并且进入远端延伸部26。当针头阀杆58的阀杆环64遇到针筒 的环形肩台66时，阀杆环以卡配接合方式被稍微压縮并且被迫使向远 端超过肩台66。 一旦阀杆环64被迫向远端超过肩台66，则针头组件
56在远端延伸部26中被锁定到位，并且弹性部件84被压縮以在注射 器中向近端偏压针头组件。在该锁紧结构中阀杆环64在凸缘62和针 筒内壁表面之间保持被压縮到选定程度并且在其与针筒的压縮配合接 触点处提供有效的不透流体密封件。柱塞30然后被插入针筒22的开 口 23并且轴向地移位适当距离以便使用注射器。在将针头组件插入针 筒22之前，针头60可以连接针头阀杆58。可选地，针头60可以在针 筒中固定针头阀杆之后被连接到针头阀杆58的连接部分。在任一情形 中，针头60在组装之后从针筒远端处的开口突出以便使用注射器。在操作中，柱塞远端朝向针筒近端移位适当距离以将流体从针头 60吸入流体空腔50中。在将针头置于注射部位时，柱塞然后被压向针 筒远端以从空腔50并且通过针头60迫使流体流动。参考图2-5，当柱 塞被进一步压入针筒中时，柱塞端壁44的截头圆锥形表面45移动到 针头阀杆58的中央空腔57的变宽部分59中以在縮回之前迫使任何余 下的流体通过针头(因此减少在柱塞和针头组件的接合部分之间的 "死"空间)。此外，针头阀杆58的环形边缘80的顶点接合在或者 靠近截头圆锥形表面45处的端壁44的一个部分以开始从柱塞30撕裂 或分离端壁44。大致同时地，柱塞的环形边缘78的顶点接合在或靠近 其缺口部分65处的阀杆环64的一个部分，迫使在阀杆环和柱塞之间 的接触点处沿着缺口部分65从凸缘62撕裂或分离阀杆环。将柱塞完全压入针筒中还将柱塞环形边缘78压迫到阀杆环64，使 得己经从凸缘62断裂的阀杆环的部分沿着针筒内壁向远端滑动短的距 离从而相对于针头阀杆58中央轴线(见图4)以微小角度定向。此外， 防止没有断裂的阀杆环部分向远端移动，直至它已经从针头阀杆断裂。 阀杆环64的断裂部分沿着针筒内壁的这种滑动，连同被充分压入的柱 塞施加到阀杆环的连续压力一起，导致沿着缺口部分65在两个方向中 不断撕裂或断裂阀杆环直至阀杆环从翼片62被充分分离。此外，针头 阀杆58的环形边缘80与柱塞端壁44的强迫接合导致沿着缺口部分46 在两个方向中不断撕裂或断裂端壁，导致端壁从柱塞30完全分离。注 意到从柱塞断裂端壁还有从针头阀杆的翼片断裂阀杆环无需柱塞和针头阀杆的环形边缘78和80的切削作用。事实上，环形边缘78和80 不必与缺口部分65和46形成任何接触以实现撕裂或断裂，因为由柱 塞和针头阀杆的接合端部表面所施加的相反作用力足以实现柱塞端壁 44从柱塞以及阀杆环64从针头阀杆的完全断裂。注射器设计被构造成使得在阀杆环64从翼片62完全分离之前即 刻地或者与之基本同时地，端壁44从柱塞30完全分离。可选地，注 射器也可被构造成使得阀杆环在端壁从柱塞完全分离之前即刻地从针 头阀杆翼片完全分离，从而针头组件的近端偏压有助于迫使柱塞端壁 的完全撕裂。 一旦阀杆环从针头阀杆的翼片完全分离以及端壁从柱塞 的完全分离得以实现，则弹性部件84迫使针头阀杆58和针头60连同 端壁44向近端进入柱塞中的縮回空腔48中(见图5和6)。如从图6可见，当柱塞30已经被充分压入针筒22中并且针头组 件56的縮回发生时，柱塞的凸缘39稍微延伸到延长针筒部分27中并 且被锁定在环形凹槽29中。在这个锁定位置中，可以防止从针筒移除柱塞。注射器的一个可选实施例在图7-10中示意并且如下所述。该注射 器在设计、组装和可操作性方面类似于在上面描述并且在图1-6中示意 的注射器，并且相同的数字表示相似的构件。在图1-6注射器和图7-10 注射器之间的主要差别是柱塞端壁、用于针头组件的阀杆环以及在縮 回之前用于以固定的方式锁定针头组件的沿着针筒内壁表面的锁定凸 出部/凸起的设计。参考图7，注射器20'的针头阀杆58具有径向延伸 凸缘62和联结到凸缘62 (优选地，阀杆环被模制成凸缘的一部分)并 且那里径向延伸从而接合针筒22的内壁以在接合处提供有效的不透流 体密封件的阀杆环64'。图7实施例的阀杆环64'的厚度尺寸稍大于前面 实施例(在图l-6中示意)的阀杆环64并且具有向远端延伸的部分， 该部分装配到沿着针筒内壁限定的环形肩台或底座21'中并且与之接
合。阀杆环64'的尺寸还适于使得当针头阀杆58被插入针筒中并且被迫 向远端超过针筒中的环形肩台66时，阀杆环64'紧密地装配在环形肩台 66和底座21'之间以基本防止在縮回针头组件之前针头阀杆在针筒中向 近端或远端的任何运动。在阀杆环64'和针头阀杆58的连接点处阀杆环 64'还具有环形切口或缺口部分65'，它限定在縮回注射器期间被撕裂或 断裂的薄隔膜或减少的材料部分。固定在柱塞30远端处的端壁44'(在此处端壁优选地被模制成柱 塞的一部分)具有围绕端壁周边延伸的环形切口或缺口部分46'，它限 定在压入柱塞期间被撕裂或断裂的薄隔膜或减少的材料部分。面向针 头组件的端壁表面45'是基本平坦的，这与在图l-6中示意的实施例的 截头圆锥形表面45相反。类似于前面的实施例，柱塞30和针头阀杆 58的相向的环形表面78'和80'均以微小角度(例如，大约3-5° )相对 于垂直于注射器中央轴线的平面倾斜从而在每一个环形表面处限定顶 点以便在将柱塞压入针筒期间向柱塞端壁44'和阀杆环64'施加压力。现在参考图7-10描述注射器20'的操作。通过将柱塞远端朝向针 筒近端移位适当距离而开始使用注射器，以将流体从针头吸入流体空 腔50。在将针头至于注射部位时，柱塞然后被压向针筒远端以从空腔 50并且通过针头迫使流体流动。当柱塞被进一步压入针筒中时，针头 阀杆58的环形边缘80'的顶点在或者靠近端壁表面45'处接合端壁44' 的一个部分以开始从柱塞30撕裂或者断裂端壁44'。大致同时地，柱塞环形边缘78'的顶点在或者靠近其缺口部分65' 处接合阀杆环64'的一个部分，迫使在阀杆环和柱塞之间的接触点处沿 着缺口部分65'从凸缘62撕裂或者断裂阀杆环。然而，不同于前面的实 施例，已经从凸缘62断裂的阀杆环64'的自由部分并不沿着针筒内壁滑 动。实际上，由于抵靠阀杆环的底座21'，阀杆环64'的这个自由部分被 基本防止在针筒中向远端移动。
将柱塞完全压入针筒中迫使进一步地继续从凸缘62沿其缺口部分65'在两个方向中撕裂或断裂阀杆环64'以及从柱塞30沿其缺口部分46' 在两个方向中撕裂或断裂端壁44'。如在前面的实施例中，注射器20' 优选地设计成使得在从翼片62完全分离阀杆环64'之前即刻地或者与 之基本同时地，端壁44'从柱塞30被完全分离。可选地，注射器也可被 构造成使得在将端壁从柱塞完全分离之前即刻地，阀杆环从针头阀杆 的翼片的完全分离发生，从而针头组件的近端偏压有助于迫使柱塞端 壁完全破裂。 一旦阀杆环从针头阀杆的翼片的完全分离和端壁从柱塞 的完全分离得以实现，则弹性部件84迫使针头阀杆58和针头，连同 端壁44'一起向近端进入柱塞中的縮回空腔48。因此，其中縮回针头组 件的启动方式，如在前面实施例中，无需柱塞和针头阀杆的环形边缘 78邻80'的切削作用。注射器的另一实施例在图11中示意并且在下面描述。该注射器在 设计、组装和可操作性方面类似于上述的并且在图1-6中示意的注射 器，并且相同的数字表示类似的构件。然而，图ll注射器的阀杆环被 稍微改进以包括沿着阀杆环的一个或多个表面从切口或缺口部分径向 间隔的一个或多个另外的切口。该另外的切口增强了阀杆环从针头阀 杆沿着缺口部分的撕裂或者断裂。注意到任何适当数目的切口 (例如，一个或多个)可以沿着阀杆环的任何一个或多个表面被设置在任何适 当位置中。该切口还可相对于阀杆环的中心以径向方式延伸任何选定 的径向长度(例如，45° 、 90° 、 180° 、 360°等)。参考图11，阀杆环64"靠近与针头阀杆58的凸缘62的连接点具 有缺口部分65"和设于阀杆环64"的相对表面上并且在缺口部分65" 和阀杆环周边之间处于径向间隔位置处的一对切口部分92和94。阀杆 环还具有沿着其外周边表面延伸的凹槽，它接合在环形肩台66和凸出 部21"之间沿着针筒主体部分24的内表面设置的切口 94。注射器20"的组装基本类似于上述注射器的组装，并且另外的阀
杆环64"的特征在针筒中中被推动到位从而阀杆环的周边凹槽与针筒凸起96配合。当柱塞远端接合阀杆环64"以开始在缺口部分65"处 从针头阀杆58撕裂或断裂阀杆环时，由于阀杆环在其周边定位的凹槽 和针筒凸起96处的接合，阀杆环被基本防止朝向凸出部21"滑动。此 外，切口部分92和94加强了阀杆环当其被柱塞接触时的柔性从而进 一步增强阀杆环在其缺口部分65"处的断裂。上述并且在图中示意的注射器能够以任何数目的方式改进而不离 开本发明的范围。例如，用于针头阀杆的阀杆环能够以任何适当方式 (例如，通过热或超声波粘结、附着等)被固定到针筒壁的内表面而 不是被保持与针筒壁形成摩擦/压縮紧密配合。在这种实施例中，在阀 杆环从针头阀杆分离期间联结到内部针筒壁的阀杆环的部分将不会被 迫相对于注射器中央轴线形成一定角度。然而，分离仍然被沿着阀杆 环缺口部分引发以便阀杆环从针头阀杆断裂。在其它示例性实施例中，柱塞端壁可以是插塞或隔膜，它被摩擦 地装配以接合中空柱塞中的内表面部分，或者可选地，卡扣配合到中 空柱塞内部表面部分中的一个或多个凹槽中。例如，参考图12，中空 柱塞30'具有摩擦地接合内壁表面并且在柱塞远端处被保持在柱塞中的 插塞44'。在示于图13的另一实施例中，中空柱塞30"具有被卡扣配 合到靠近柱塞远端沿着内壁表面设置的相应环形凹槽中的插塞44"。 在这些实施例的每一个中，柱塞隔膜或插塞具有适当尺寸并且在柱塞 在针筒中运动期间相对于柱塞被保持到位。在柱塞插塞与针头阀杆的 部分接合时，柱塞插塞从与柱塞的这种接合被压迫并且利用针头阀杆 和针头縮回到柱塞的縮回空腔中。其它特征也可被设置在阀杆环或针头夹紧器和针筒之间以防止在 组装注射器之后阀杆环和针头夹紧器在针筒中旋转(例如，当针毂经 由螺纹接合被联结到针头夹紧器时，阀杆环和针头夹紧器将抵制旋转 运动)。例如，阀杆环/针头夹紧器可以设有凹槽、带切口的凸起和/或
齿，当针头夹紧器被组装在针筒中时，它们接合针筒中的互补的凹槽、 切口和/或齿。例如，当针头被连接(经由螺纹接合)到针头夹紧器时， 在针头夹紧器和针筒之间的这个接合防止针头夹紧器在针筒中的旋转 运动。可选地，或者除了齿和凹槽，任何其它适当的互补接合结构也 可被设置在针头夹紧器和针筒之间以降低或基本防止当注射器被完全 装配时针头夹紧器相对于针筒的任何旋转。对注射器的其它改进包括在针筒近端处在延伸部分中提供切除部 分，其中在将流体吸取到注射器流体空腔期间(即，当柱塞的一个部 分被从针筒拉动时)该切除部分为使用者提供到达柱塞拇指垫和凸缘 的夹持表面的进口。例如，两个或多个沿直径方向相对的切除部分可 以沿着延长针筒部分设置。然而，任何适当数目的切除部分(例如， 一个或多个)可以根据具体应用的需要沿着延长针筒部分以任何适当 排列设置。延长针筒部分的其余部分包括接合柱塞的拇指垫以在使用 注射器之后以与上述类似的方式将柱塞锁定在针筒中的锁定凹槽中。结合有上述特征的一些以及进一步的另外特征的注射器实施例在 图14-21中示意。该注射器在设计、组装和可操作性方面类似于上述的 并且在图1- 6中示意的注射器，并且另外的特征在下面描述。参考图14，医用注射器120具有中空柱形针筒122，在其近端处具有开口123 并且尺寸适于接收中空柱塞130。该针筒在其远端处还具有开口以允许 从注射器暴露针头160。针筒122具有接收并且保持柱塞130的一部分 的主体部分124和相对于主体部分124具有减小的内径的远端延伸部 126，它如下所述地接收针头组件156。至少一个隆起或凸脊212在针 筒中并且靠近它的近端沿着主体部分124的内部表面壁部分设置以抵 制或者防止在操作注射器期间柱塞从针筒完全移除。例如，凸脊在针 筒中可以是连续的(例如，形成突出的环形环)。可选地， 一系列的 (例如，两个或多个)凸脊可以沿着内部针筒表面被设置在径向间隔 位置中。
柱塞130具有靠近其远端围绕柱塞的弹性密封件132。流体空腔 150在弹性密封件132和柱塞的其它远端部分与针筒主体部分124的远 端125之间被限定在针筒122中，其中流体空腔的容积基于柱塞相对 于针筒的轴向位移而改变。护套168被可移除地固定到针筒122的远 端以包围在使用注射器之前固定在针筒中的针头160。如在前面的实施 例中，注射器的针筒、柱塞、弹性密封件、护套和所有其它构件可以 由如下所述地便于注射器可操作性的任何适当的医用级材料(例如， 塑料和/或不锈钢)构成。而且，注射器可以设计有适当的流体空腔以 满足具体应用的任何流体容量的要求(例如，l立方厘米或cc、 3cc、 5cc等)。
柱塞130的近端具有凸形表面或者圆顶形拇指垫138和径向延伸 凸缘139以便在操作注射器期间接合使用者手指和/或拇指。类似地， 针筒的主体部分124具有靠近其近端设置的径向延伸凸缘128以便在 操作期间接合使用者手指和/或拇指。延长针筒部分127在凸缘128和 针筒近端之间延伸并且内径稍大于主体部分124的其余部分。延长针 筒部分127也具有足够的纵向尺寸，并且内径稍小于在凸缘139处限 定的柱塞的横向尺寸，从而，当柱塞130被充分压入针筒中时，柱塞 凸缘128迫使延长针筒部分127在针筒近端处稍微弯曲以允许凸缘进 入延长针筒部分。
参考图15，两个沿直径方向相对的部分从延长针筒部分127被移 除，从而沿着延长针筒周边形成切除区域或部分210。当如下所述柱塞 被从针筒拉动以开始吸取针筒流体空腔中的流体时，切除部分210便 于暴露足够部分的柱塞拇指垫138和凸缘139以帮助注射器使用者夹 持柱塞。虽然示意了两个切除部分，注意到任何适当数目的切除部分 可以沿着延长针筒部分被设置(例如， 一个或多个)在任何一个或多 个选定位置处。优选地，延长针筒部分壁厚和/或形成这个部分的塑料 或其它材料被选择以便当被使用者握持时，延长针筒部分发生轻微的 弹性和可逆变形从而在将流体吸取到针筒中期间进一步有助于从针筒
轴向地移位一部分的柱塞。环形凹槽129靠近针筒近端沿着延长针筒部分的其余内壁部分 (即，被切除部分分离的壁部分)设置。在将柱塞完全压入针筒中并 且将注射器縮回柱塞中时，柱塞凸缘139以卡紧锁定关系接合环形凹槽129以防止从针筒移除柱塞。参考图17，柱塞130具有设于柱塞远端处并且被摩擦地保持在柱 塞内壁部分之间(例如，类似于上述并且在图12中示意的摩擦接合) 的隔膜或插塞144。插塞144密封柱塞130的中空内部或縮回空腔148， 并且在插塞和柱塞之间的摩擦接合适于保持插塞与柱塞的接合直至针 头组件的縮回如下所述地发生。可选地，注意到柱塞隔膜或插塞能够 以卡紧装配关系(例如，如在图13的实施例中)或者以任何其它适当 方式被固定在柱塞远端处。如图17所示，柱塞130的远端具有连通縮回空腔148并且插塞144 被固定到其中的开口。在柱塞远端处的内部环形壁具有向内延伸的径 向凸出部141。如在凸出部141处限定的柱塞开口的直径或横向截面小 于在柱塞中限定并且超过凸出部141的縮回空腔148的直径或横向截 面。类似地，插塞144具有从插塞近端横向延伸的延伸部分147。插塞 144的延伸部分147的横向截面尺寸稍大于在凸出部141处限定的柱塞 开口的横向截面尺寸，从而便于在凸出部141和插塞144的延伸部分 147之间的摩擦接触。延伸部分147以及插塞144其余部分的横向截面 尺寸小于在柱塞凸出部141和柱塞近端之间的縮回空腔148的横向截 面尺寸。而且，在延伸部分147和插塞144远端之间延伸的其余插塞 部分的横向截面尺寸稍小于柱塞开口的横向截面尺寸。因此，在縮回 针头组件期间，当插塞144的延伸部分147从柱塞130的凸出部141 轴向移位时，在柱塞和插塞之间的摩擦接合被释放并且插塞能够自由 移动到縮回空腔中。
柱塞插塞144具有朝向针筒远端延伸并且当柱塞如下所述被充分 压入到针筒中时接合针头组件156的基本互补的凹形和截头圆锥形空腔部分159的凸形和截头圆锥形表面145。如在上述的前面实施例中指 出地，端壁可选地形成有具体应用所需的任何适当向外或向内延伸的 表面(例如，锥形、凸形、V形、多面形等)或者甚至平坦或者平面 形表面。然而，柱塞插塞和针头组件的互补的接合表面特征是优选的 从而在从流体空腔移除流体期间减小或消除流体空腔中的开放或"死" 空间。在截头圆锥形表面的基部处至少一个切口 146形成在插塞上。切 口 146能够在截头圆锥形表面基部处围绕插塞周边延伸，或者可选地， 由单独的切口或一个或多个相间隔的切口部分构成。该切口基本用于 当柱塞基本或者完全接合针头组件时，在针筒中的流体空腔和针头组件中的流体通道之间提供流体流路。此外，具有切口的柱塞插塞降低 或消除了在柱塞朝向针头组件运动期间在流体空腔中液压增加或升高 的可能性。针头组件156具有与注射器针头160连接并且被固定在针筒的远 端延伸部126中的针头夹紧器或阀杆158从而在使用之前和使用期间 针头160从针筒远端延伸。针头阀杆158和针头160优选地经由任何 适当的不透流体接合可释放地相互接合。在优选实施例中，在针头阀 杆和针头之间的可释放接合是螺纹接合，其中针头阀杆具有凸形螺纹 构造并且针头具有凹形螺纹连接器以可释放地连接针头阀杆。在图14 和17-20中示意的这个连接不同于传统的注射器针头连接，例如Luer Lock结构。此外，这个螺纹结构提供与各种规格和类型的针头的容易 的、通用的连接。然而，注意到针头也可以任何其它适当的可释放或 不可释放方式被联结到针头阀杆。空腔157从针头阀杆158的近端轴向地延伸到与针头160的连接 点从而便于在针头和针筒中的流体空腔150之间的流体连通。此外，
空腔157在针头阀杆158的近端处具有变宽的部分159，它具有截头圆 锥形结构并且朝向针筒近端变宽从而基本对准并且与柱塞130的截头 圆锥形表面145互补。如上所指出地，当柱塞被压向针头组件时，插 塞144的截头圆锥形表面145基本对准并且接合变宽部分159。当柱塞 插塞被带向并且充分接合针头组件的变宽部分159时，在插塞144上 限定的切口 146保证在流体空腔150和针头组件空腔157之间存在流 体流路并且降低或消除在流体空腔中液压的任何升高。针头阀杆158在其近端处还具有径向延伸凸缘162，其尺寸适于接 合沿着远端延伸部126的内表面设置的台阶或凸出部121从而防止在 将柱塞压向针筒远端期间针头组件向远端运动超出凸出部121。阀杆环164被固定到并且从针头阀杆158的凸缘162径向延伸以 接合针筒的远端延伸部126的内壁表面。阀杆环164优选地形成或模 制成凸缘162和针头阀杆158的一个部分并且在阀杆环164和针头阀 杆158的连接点处具有切口或缺口部分165，其中该缺口部分形成在针 头阀杆凸缘和阀杆环的相对表面上。缺口部分165限定在操作注射器 期间被撕裂或断裂的隔膜或减少的材料部分以便以下述方式縮回针头 组件156。阀杆环164优选地具有一定尺寸以当柱塞如下所述被压入以 接合针头阀杆158时，便于阀杆环的断裂部分沿着针筒内壁表面局部 滑动。在阀杆环接合针筒的位置处，阀杆环的直径可被选择成稍小于、 等于或稍大于远端延伸部126内壁表面的直径。在本实施例中，阀杆 环164的直径稍大于接合阀杆环的针筒内壁表面的直径从而在接合针 筒期间阀杆环被稍微压縮并且形成有效的不透流体密封件。阀杆环的 尺寸还被选择成在阀杆环/针筒内壁界面处提供压縮配合/不透流体密 封件，同时当柱塞被完全压入针筒中时便于阀杆环在针筒内壁表面中 滑动。可选地，注意到阀杆环能够被直接连接到针筒内壁表面(例如， 经由粘结、焊接等)。
径向凸起或环形肩台166沿着内表面并且靠近针筒远端延伸部126的近端设置。肩台166接合阔杆环164以防止针头组件朝向针筒近 端运动，同时阀杆环保持与针头阀杆158相联结。弹性部件184(例如， 巻簧)设于针头阀杆158的凸缘162和内部凸出部186之间，该凸出 部在凸出部121和针筒远端之间的位置处设于远端延伸部126的内表 面上。当针头组件156被压配到针筒的远端延伸部126中(如下所述) 从而阀杆环164向远端延伸超过针筒的径向凸起166时，弹性部件184 被压缩以朝向针筒的近端偏压针头组件。参考图16，针头阀杆和针筒具有互补的凸起和凹槽以便容易地在 针筒中组装针头阀杆并且还限制或防止在组装之后和在操作注射器期 间针头阀杆相对于针筒的任何旋转。具体地，针头阀杆158具有在邻 近阀杆环164的位置处从针头阀杆的外表面横向延伸的一组凸起或齿 200。这些齿围绕针头阀杆的周边间隔并且排列以相应于在远端延伸部 126处并且在基本相应与针筒凸出部121的位置处沿着内部针筒壁表面 设置的互补凹槽202。如从图16可见，齿200和互补凹槽202被构造 成便于容易地在针筒122中组装针头阀杆150，其中当插入针筒中时针 头阀杆根据需要而旋转直至这些齿适当地对准凹槽并且针头阀杆在针 筒远端部分中被压迫到位。 一旦针头阀杆158被组装在针筒122中并 且齿200接合凹槽202，在操作注射器期间针头阀杆被防止相对于针筒 旋转(例如，当从针头阀杆联结或移除针头时，和在柱塞中縮回针头 组件期间)。可选地，注射器可以设有提供在针头阀杆和针筒之间的锁定接合 的其它针头阀杆和针筒结构。例如，针头阀杆和针筒可以具有适当的 互补凸起和/或凹槽以实现允许针头阀杆在针筒中沿着一个方向的选定 的旋转运动程度同时限制或者防止针头阀杆在针筒中沿着相反方向的 旋转运动的棘轮效应或凸轮结构。
如在前面的实施例中，注射器120被设计成使得将柱塞130完全压入针筒122中便于柱塞插塞144从柱塞移位还有从针头阀杆158的 凸缘162撕裂或断裂阀杆环164以便将针头阀杆和针头160縮回到縮 回空腔148中。在这个实施例中，针头阀杆158的阀杆环164具有从 针头阀杆近端延伸并且构造成当柱塞在针筒中移位时与柱塞的环形远 端边缘178形成初始接触的至少一个凸脊172。虽然仅仅一个凸脊172 在图17-20中示意，注意到任何选定数目的凸脊可以被设置在任何适当 位置处并且适当地沿着面向柱塞的针头阀杆的近端相互间隔。在这个 实施例中，凸脊172用作与在上述并在图l-6中示意的实施例中的具有 顶点的成角度环形表面类似的目的。然而，凸脊172还允许在应用中 在从注射器压迫流体(例如注射到病人)之前在将流体吸入流体空腔 之后可能在沿着针筒内壁的一个或多个位置处积聚的气泡从注射器被 比较容易地移除。柱塞的环形远端边缘178具有基本平坦的结构。然 而，注意到柱塞远端可以具有类似针头阀杆的任何一个或多个凸起， 或者可选地，具有成角度轮廓以形成如在上述并且在图1-6中示意的实 施例中的顶点。柱塞弹性密封件132被进一步设计并且适当地确定尺寸并且邻近 柱塞远端围绕柱塞定位从而当将柱塞完全压入针筒中时，弹性密封件 的远端接合并且稍微压縮在主体部分124和远端延伸部126之间限定 过渡部分的内部针筒壁的变窄的部分190。弹性密封件并不相对于柱塞 滑动，而是在启动针头縮回的柱塞冲程的终端处稍微压縮针筒壁变窄 部分，并且这用于进一步减小或消除流体空腔150中的"死"空间以 及将任何剩余流体从流体空腔移位到针头阀杆空腔157中。针头阀杆能够被组装在注射器中从而凸脊(或多个凸脊)相对于 柱塞远端以任何选定的定向排列。阀杆环凸脊(多个)、柱塞和柱塞 的环形远端以及针头阀杆沿着注射器纵向方向具有适当尺寸并且还适 当地相互对准以便当完全压入柱塞时阀杆环凸脊(多个)172和/或阀 杆环164的其它近端表面部分与柱塞的环形远端边缘178以及柱塞插
塞144与针头阀杆158的接合，这继而便于在缺口部分165处阀杆环 164从针头阀杆凸缘158撕裂或断裂并且从其与柱塞凸出部141的摩擦 接合压迫柱塞插塞144以引起针头组件56与柱塞插塞一起縮回到柱塞 的縮回空腔48中。注射器的组装以与上述其它注射器实施例类似的方式实现。弹性 部件184并且然后针头组件156 (具有或不具有针头160)首先被插入 针筒122近端处的开口 123中，通过主体部分124并且进入远端延伸 部126。当针头阀杆158的阀杆环164遇到针筒的环形肩台166时，阀 杆环被轻微压縮并且被压迫以卡扣配合接合方式向远端超过肩台166。 一旦阔杆环164被压迫向远端超过肩台166，则针头组件156在远端延 伸部126中被锁定到位，并且弹性部件184被压縮以在注射器中向近 端偏压针头组件。在这个锁定结构中阀杆环164保持在凸缘162和针 筒内壁表面之间被压縮到选定程度并且在其与针筒的压縮配合接触点 处提供有效的不透流体密封件。柱塞130通过将柱塞插塞144插入柱塞中而被组装，从而插塞的 延伸部分147摩擦地接合在柱塞的开口远端处定位的柱塞凸出部141 并且柱塞插塞的远端部分(包括插塞表面145和切口 146)从柱塞延伸。 柱塞插塞能够被直接插入柱塞开口远端并到达其摩擦配合位置。在图 14-21示意的实施例中，柱塞的近端，包括拇指垫138和凸缘139，是 单独模制或成形部件。可选地，在其中柱塞凸缘和拇指盖从柱塞其余 部分分离的实施例中(如在下述并且在图22中示意的实施例中)，柱 塞插塞能够首先通过柱塞的开口近端被插入并且在利用凸缘和拇指垫 密封这个开口端部之前被推动到其摩擦配合位置中。在组装柱塞之后，柱塞被插入针筒122的开口 123中并且被轴向 地移位适当距离以便使用注射器。在将针头组件插入针筒122之前针 头160可以被连接到针头阔杆158 (例如，经由如在图16中示意的螺 纹接合)。可选地，在针筒中固定针头阀杆之后，针头160可以被连 接到针头阀杆158的连接部分。 一旦被固定，在组装之后，针头160 从针筒远端处的开口突出以便使用注射器。在操作中，柱塞的远端朝向针筒近端移位适当距离以将流体从针头160吸入流体空腔150中。在将针头置于注射部位时，柱塞然后被 压向针筒远端以从空腔150并且通过针头160压迫流体。参考图17-20， 当柱塞被进一步压入针筒中时，柱塞插塞144的截头圆锥形表面145 移动到针头阀杆158的中央空腔157的变宽部分159中以在縮回之前 迫使任何余下的流体通过针头(因此减小在柱塞和针头组件的接合部 分之间的"死"空间)。在柱塞插塞上的切口 146提供流体通道以使 得流体继续流入中央空腔157中，即使当柱塞表面145基本接触变宽 的空腔部分159时。此外，针头阀杆158的凸脊(多个)172初始接合 柱塞的环形远端边缘178的一部分以开始沿着缺口部分165从针头阀 杆158撕裂或断裂阀杆环164。大致同时地，柱塞插塞144的表面145 接合变宽的空腔部分159中的针头阀杆158，并且这样朝向针头组件的 继续压入柱塞克服了将柱塞插塞保持在柱塞中的摩擦力，朝向柱塞近 端压迫柱塞插塞并且使其进入縮回空腔148中。将柱塞完全压入针筒中进一步将柱塞环形远端边缘178压迫到阀 杆环164的其它表面部分，使得已经从凸缘62断裂的阀杆环的部分沿 着针筒内壁向远端滑动短的距离从而相对于针头阀杆158的中央轴线 以轻微角度定向。此外，防止没有断裂的阀杆环的部分向远端移动， 直至它已经从针头阀杆断裂。阀杆环164的断裂部分沿着针筒内壁的 这种滑动与由被充分压入的柱塞施加到阀杆环的连续压力一起，导致 沿着缺口部分165在两个方向中不断撕裂或断裂阀杆环直至阀杆环从 翼片162充分分离。此外，柱塞插塞144与针头阔杆158的强迫接合 导致柱塞插塞从其与柱塞远端凸出部141的摩擦接合进一步运动，导 致柱塞插塞从柱塞脱离。柱塞弹性密封件132朝向针筒内壁的变窄部 分190轻微压縮以迫使剩余流体进入针头组件，同时当柱塞表面145 接合变宽空腔部分159中的针头阀杆158时，柱塞插塞切口 146为这
种流体提供流体流路。注射器的设计被构造成使得阀杆环164在柱塞插塞144从柱塞完全脱离之前即刻地、与之基本同时地，或者在这之后即刻地从针头阀杆158完全分离。如在系列图17-20中示出地，柱塞插塞144的初始分 离和轴向位移正好在在阀杆环凸脊172和柱塞远端边缘178之间的初 始接触和阔杆环164从针头阀杆翼片162的局部断裂之前开始。然而， 注射器也可被设计成使得阀杆环的初始和局部断裂在柱塞插塞的任何 初始分离和轴向位移之前发生。 一旦阀杆环从针头阀杆翼片的完全分 离以及在柱塞插塞和柱塞之间的摩擦接合的至少局部脱离得以实现， 则弹性部件184迫使针头阀杆158和针头160，连同柱塞插塞144，向 近端进入柱塞中的縮回空腔148中。如可从图21看出地，当柱塞130已经被充分压入针筒122中并且 针头组件156的縮回已经发生时，柱塞的凸缘139稍微地延伸到延长 针筒部分127中并且被锁定在环形凹槽129中。在这个被锁定的位置 中，防止柱塞从针筒被移除。如上所指出地，图14-21的注射器可以被改进从而柱塞具有作为 从柱塞主体分离的部件或构件的拇指垫或盖。 一个示例性实施例在图 22中示意。注射器220具有基本类似于上述的并且在图14-21中示意 的相同部件或构件的针筒122和针头组件。柱塞具有中空主体部分230， 该部分具有靠近主体部分远端设置并且基本类似于在上面在前面实施 例中描述的柱塞密封件的弹性密封件232。拇指垫或盖238具有尺寸适 于装配到在主体230的近端处限定的开口并且与之摩擦地接合的插件 242。拇指盖还具有凸缘239，该凸缘具有比插件242更大的横向截面 尺寸并且当插件在柱塞中接合时邻接柱塞近端。在使用注射器期间凸 缘239还为柱塞提供夹持表面以及当柱塞被充分压入并且锁定在针筒 中时接合延长针筒部分127中的环形凹槽129的渐尖边缘。
柱塞插塞244以基本类似于在前面的实施例中描述的方式被摩擦地保持在柱塞远端处的开口中。然而，插塞244不同于前面实施例的 柱塞插塞，这在于它具有基本平坦或平面形的远端表面245，并且切口 247沿着这个表面设置。插塞244的平坦表面245接合针头阀杆158的 变宽空腔部分159的一部分，而切口 247用于在柱塞朝向针头组件轴 向运动以引起针头縮回期间降低在注射器空腔中的液压升高。以这种方式设计的柱塞允许容易地组装柱塞插塞。具体地，在连 接拇指盖238与主体之前，插塞244能够在开口近端处被插入柱塞主 体230中。能够迫使柱塞插塞通过柱塞縮回空腔248在柱塞主体开口 远端处形成摩擦接合，随后将拇指盖插件242插入在柱塞近端处的开 口。拇指盖238能够以任何适当方式(例如，经由粘结剂、焊接等) 被牢固地固定到主体230以防止在组装之后从主体移除拇指盖。 一旦 柱塞被组装在针筒122中，注射器220以与上述并在图14-21中示意的 前面的实施例基本类似的方式操作以便于单次使用和针头縮回。本发明不限于上述的注射器实施例并且具有另外的特征。例如， 注射器还可具有用于针头夹紧器和匹配的针头盖的彩色编码以相应于 具体应用。具体地，匹配彩色编码可以被选择以符合ISO 6009和/或任 何其它选定的彩色编码标准。柱塞的弹性密封件也可被改进从而一部分的密封件在柱塞的至少 部分远端上延伸。弹性密封件还可具有开口以如在前面的一些实施例 中描述的那样容纳和摩擦地保持一部分的柱塞插塞。以这种方式提供 在柱塞远端上延伸的弹性密封件还降低了否则可能存在于注射器流体 空腔中的潜在的"死"空间。具有围绕柱塞远端延伸的柱塞弹性密封件的注射器的一个示例性 实施例在图23中示意。图23的注射器实施例在设计和操作方面类似 于上述并在图14-21中示意的注射器，其差别在于柱塞弹性密封件132'
具有在柱塞130远端上延伸的远端302。弹性密封件132'的远端302还 具有尺寸适于接收并且摩擦地接合柱塞插塞144的开口。在这个实施 例中，柱塞插塞摩擦地接合弹性密封件和柱塞的远端凸出部，并且在 针头縮回期间柱塞插塞与弹性密封件和柱塞的摩擦接合在柱塞的完全 运动或被压入针筒中时被克服。柱塞密封件中的开口也具有足够的尺 寸以允许在针头縮回期间带有针头的针头阀杆运动通过柱塞密封件。在图23中示意的注射器可以被改进从而柱塞插塞摩擦地接合弹性 密封件和柱塞中的仅仅一个。在图23的另一改进的注射器中，阀杆环 凸脊172'具有面向柱塞远端并且在柱塞完全运动到针筒中时接合弹性 密封件远端302的尖的或锐利边缘。弹性密封件132'基本减少或防止当 柱塞被充分压入针筒中时，在流体空腔中存在的"死"空间。如上所指出地，柱塞插塞也能够相对于柱塞的一个或多个部分以 卡紧或可释放锁定结构而被保持，其中当将柱塞充分或完全压入针筒中时该卡紧配合布置被克服从而柱塞插塞能够与针头阀杆一起移动到 縮回空腔中。能够通过在柱塞和柱塞插塞的一个或两个上提供任何适 当数目(例如， 一个或多个)的凸起和/或互补凹槽而实现该卡紧配合 或可释放锁定布置。参考图24，上述的并且在图14-21中示意的注射器的柱塞被改进 以具有用于在使用期间和在针头縮回之前将柱塞插塞锁定到位的一个或多个凸起。具体地，柱塞130'具有靠近柱塞远端并且从向内延伸的径 向凸出部141向近端设置的向内延伸的径向凸起320。当柱塞插塞144 被固定在柱塞的远端开口中时，凸起320邻接柱塞插塞的延伸部分147 并且防止在将流体吸入注射器和将流体从注射器射出期间柱塞插塞在 縮回空腔中向近端运动。然而，在柱塞完全压入或运动到针筒中时， 在柱塞插塞和针头阀杆之间的接触迫使插塞延伸部分147超过凸脊 320，这允许柱塞插塞与针头阀杆和针头一起縮回到縮回空腔148中。 一个类似的实施例在图25中示意，其中图23的注射器被改进以 在柱塞插塞和柱塞之间具有卡扣配合或锁定元件。具体地，柱塞130' 具有如前面在图24的实施例中描述的向内延伸的径向凸起320。此外， 柱塞插塞144'具有向外延伸的径向隆起或凸起400，它被构造成接合沿 着弹性密封件132"的向内表面设置的相应径向凹槽402。凸起400以 卡扣配合锁定布置接合凹槽402以进一步防止柱塞插塞相对于柱塞运 动直至插塞接合针头阀杆并且与针头阀杆一起被压迫到縮回空腔148 中。该注射器还可被设计成具有针头锁定特征以防止在使用注射器期 间从针头阀杆或夹紧器不慎移除或释放注射器针头。例如，在其中针 头经由螺纹接合被可移除地固定到针头夹紧器的实施例中，该针头锁 定特征防止在针头和针头夹紧器之间的不慎分离，否则可能由于当针 头盖或护套被从注射器移除和/或在注射器操作期间其它扭转力被使用 者施加到针头时不慎地相对于针头夹紧器扭动针头而发生这种分离。针头锁定特征可以在上述并且在图14-21中示意的注射器中通过 在针头夹紧器和针头的凸形和凹形螺纹连接器上提供至少一个凸起和 至少一个相应锁定凹槽而得以实现。参考图26A和26B，示意图14-21 的注射器的改进实施例，其中针头组件的针头阔杆158'具有可释放地连 接到针头160的相应凹形螺纹连接器400的凸形螺纹结构。如从图26A 可见，针头阀杆158'的凸形螺纹部分从阀杆径向延伸并且巻绕阀杆。凸 形螺纹部分还具有从针头阀杆向外径向倾斜的起始或引导-部分402， 直至它实现凸形螺纹部分的最终径向尺寸。凹槽或切口 406被设于针 头阀杆凸形螺纹部分的引导部分402上，其中切口 406横向地延伸通 过该引导部分。相应隆起或凸起408被设于连接器400的凹形螺纹部 分404上。切口和凸起具有适当尺寸并且在用于针头的针头组件和凹形螺纹 连接器的每一个上对准从而在为针头基本完全接合凸形螺纹针头组件 起408滑动到切口 406中并且与之接合以在 针头组件和针头之间提供可释放锁定接合。具体地，凸起408骑靠在 引导-部分402的初始倾斜部分上直至它遇到并且接合切口 406。这个 锁定接合抵制被施加到针头的轻微的和不慎的扭拒或扭转力(例如， 在从注射器移除护套168期间)并且在相对于针头组件向针头施加充 分的扭转力时可被克服。可选地，凸起和/或凹槽可以具有多面形和/或倾斜表面以便于棘轮 式的锁定作用，其中针头相对于针头组件沿着第一方向(例如，顺时 针方向)旋转以接合凸形和凹形螺纹连接被较为容易地促进以利用凹 槽锁定凸起，而针头相对于针头组件沿着与第一方向相反的第二方向 的扭转(例如，逆时针方向)被凸起在凹槽中的接合抵制。此外，护 套也可被设计成防止在移除护套期间护套相对于注射器针筒扭转，从 而进一步减轻或防止针头相对于针头组件的不慎扭转。根据本发明的注射器也可被构造用于其它的无针头应用中(即， 不包括针头的使用的应用)。例如，本发明的注射器可被构造成具有 适当连接器以直接连接静脉内(IV)流体管线以将流体从注射器注射 到IV管线中。针头阀杆的縮回可以防止在单次流体注射之后注射器的进一步使用。虽然已经详细地并且参考其特定实施例描述了本发明，本领域技 术人员可以清楚在不背离其精神和范围的前提下能够作出各种改变和 修改。因此，本发明旨在涵盖属于所附权利要求及其等价形式的范围 中的本发明的修改和改变。
权利要求
1.一种注射器，包括中空针筒，具有在针筒近端处的开口、在针筒远端处的开口和设于针筒中的流体腔室；中空柱塞，经由近端开口延伸到针筒中并且能够在针筒中朝向和远离远端开口轴向地移动，其中该柱塞具有在设于柱塞远端处的开口处可释放地固定到柱塞并且在使用注射器期间能够从柱塞远端开口移动以便到达设于柱塞中的缩回空腔的端壁；和固定在针筒远端中并且位于该处的针头组件，该针头组件具有针头夹紧器、朝向针筒近端开口偏压针头夹紧器的弹性部件，和经由减少的材料部分可释放地固定到针头夹紧器的保持部件，其中该针头夹紧器具有连接器以将针头固定到针头夹紧器从而允许针头延伸通过针筒的远端开口；其中柱塞、保持部件和针头夹紧器被构造成使得保持部件在针筒远端处克服弹性部件的偏压保持针头夹紧器，并且当柱塞被充分压入针筒中时，柱塞接合针头夹紧器以迫使柱塞端壁进入柱塞中并且迫使保持部件沿着减少的材料部分从针头夹紧器脱离和分离从而便于端壁、针头夹紧器和固定到针头夹紧器的针头缩回到缩回空腔中。
2. 根据权利要求1的注射器，其中柱塞和针头组件还被构造成在 柱塞远端接触保持部件的至少一个部分时便于保持部件从针头夹紧器 的初始分离，这种接触用于朝向针筒远端压迫保持部件的该至少一个 部分以引起保持部件的该至少一个部分沿着减少的材料部分从针头夹 紧器不断分离，而保持部件的至少另一部分保持联结到针头夹紧器并 且被防止朝向针筒远端移动直至该至少另一部分从针头夹紧器分离。
3. 根据权利要求1的注射器，其中该保持部件包括围绕注射器夹 紧器的近端设置的保持环，并且该减少的材料部分包括在保持环和注 射器夹紧器之间限定的至少一个环形缺口部分。
4. 根据权利要求3的注射器，其中该保持环具有从面向柱塞的保 持环的表面延伸的至少一个凸起，并且柱塞和针头组件还被构造成当 与柱塞朝向针筒远端的运动相结合，保持环的至少一个凸起接合柱塞 远端时，引起保持环从针头夹紧器沿着环形缺口部分不断分离。
5. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞端壁包括在柱塞远端开口处摩擦地接合柱塞的插塞，并且该插塞被构造成使得当朝向针筒远 端压下柱塞时，该插塞接合针头夹紧器以使得插塞从柱塞脱离并且便 于插塞、针头夹紧器和固定到针头夹紧器的针头縮回到縮回空腔中。
6. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞端壁经由减少的材料部 分被可释放地固定到柱塞远端，并且柱塞被构造成使得当柱塞被充分 压入针筒中时，柱塞接合针头夹紧器以迫使柱塞端壁从针头夹紧器沿 着将端壁连接到柱塞的减少的材料部分脱离和分离并且由此便于将端 壁、针头夹紧器和固定到针头夹紧器的针头缩回到縮回空腔中。
7. 根据权利要求1的注射器，其中该针筒具有从针筒的内表面部 分延伸的至少一个凸起以在开始将针头夹紧器縮回到縮回空腔之前接 合和防止保持部件和针头夹紧器朝向针筒近端移动。
8. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞在柱塞远端处具有凸缘， 并且针筒在针筒近端处具有延伸部分以当柱塞被充分压入针筒中时， 接收柱塞凸缘从而在将针头夹紧器縮回到縮回空腔之后防止柱塞从针 筒轴向移位。
9. 根据权利要求8的注射器，还包括设于针筒延伸部分中的锁定 装置以当将柱塞充分压入针筒中和将针头夹紧器縮回到縮回空腔中时 接合柱塞凸缘从而防止柱塞近端从针筒运动。
10. 根据权利要求8的注射器，其中该针筒延伸部分具有至少一个 切除部分以在切除部分处暴露出针筒延伸部分的内部。
11. 根据权利要求1的注射器，其中针头夹紧器和针筒具有当针头 夹紧器被固定到针筒中时相互接合的互补固定部分以限制针头夹紧器相对于针筒的旋转运动。
12. 根据权利要求11的注射器，其中该互补固定部分包括从针头夹紧器的外表面部分延伸的凸起和沿着针筒的内表面部分设置的相应 凹槽，并且该凸起和凹槽当针头夹紧器被固定在针筒中时相互接合以 防止针头夹紧器相对于针筒的旋转运动。
13. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞端壁和针头夹紧器的近 端具有在柱塞朝向针筒远端运动期间相互接合的互补接合表面。
14. 根据权利要求13的注射器，其中柱塞端壁的接合表面是凸形 的并且针头夹紧器的接合表面是凹形的。
15. 根据权利要求14的注射器，其中柱塞端壁具有靠近接合表面 设置的至少一个切口。
16. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞具有围绕靠近柱塞远端 的柱塞的一部分延伸并且被构造成当将柱塞完全压入针筒中时朝向针 筒内壁部分压縮选定程度的密封件。
17. 根据权利要求1的注射器，其中该针头夹紧器连接器具有连接 被固定到针头夹紧器的针头的相应凹形螺纹连接器的凸形螺纹连接。
18. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞具有固定在柱塞近端处 的开口中的盖，并且当所述的盖被固定在近端开口中时，所述的盖具 有邻近柱塞近端设置的凸缘。
19. 根据权利要求1的注射器，还包括围绕柱塞远端处的柱塞的一部分设置的密封件，其中该密封件还 至少局部地在柱塞远端上延伸。
20. 根据权利要求1的注射器，其中该柱塞的端壁经由至少一个凸 起被可释放地固定到柱塞，该凸起被设于柱塞和端壁的一个上并且接合设于柱塞和端壁的另一个上的至少一个互补凹槽。
21. 根据权利要求1的注射器，还包括固定到针头以将针头可释放地固定到针头夹紧器的连接器的针头 连接器，其中该针头连接器和针头夹紧器连接器包括带有当针头连接 器被固定到针头夹紧器时相互接合的至少一个凸起和相应凹槽的互补 接合部分。
22. —种注射器，包括中空针筒，具有在针筒近端处的开口、在针筒远端处的开口和设 于针筒中的流体腔室；中空柱塞，经由近端开口延伸到针筒中并且能够在针筒中朝向和 远离远端开口轴向地移动，其中该柱塞具有在设于柱塞远端处的开口 处可释放地固定到柱塞并且在使用注射器期间能够从柱塞远端开口移动以由此便于到达设于柱塞中的縮回空腔的端壁；和固定在针筒远端中并且位于该处的针头组件，该针头组件具有针 头夹紧器、朝向针筒近端开口偏压针头夹紧器的弹性部件，和用于在 针筒远端处克服弹性部件的偏压可释放地固定针头夹紧器的固定装 置；其中该柱塞远端和固定装置被构造成使得当将柱塞充分压入针筒中 时，固定装置具有从针头夹紧器被不断撕裂并且被压向针筒远端的第一部分，而固定装置的至少另一部分被防止朝向针筒远端移动直至在 第一部分从针头夹紧器撕裂之后该至少另一部分被从针头夹紧器撕 裂；和在固定装置的第一部分和至少另一部分从针头夹紧器完全撕裂 时，柱塞端壁、针头夹紧器和固定到针头夹紧器的针头被弹性部件压 迫到縮回空腔中。
23. —种使用注射器的方法，该注射器具有如此类型，即它具有包 括在针筒近端处的开口、在针筒远端处的开口和设于针筒中的流体腔 室的中空针筒；中空柱塞，它经由近端开口延伸到针筒中并且能够在 针筒中朝向和远离远端开口轴向地移动，该柱塞具有在设于柱塞远端 处的开口处可释放地固定到柱塞的端壁；和固定在针筒远端中并且位 于该处的针头组件，该针头组件具有针头夹紧器、朝向针筒近端开口 偏压针头夹紧器的弹性部件，经由减少的材料部分可释放地固定到针 头夹紧器的保持部件和固定到针头夹紧器的针头；该方法包括通过朝向针筒近端移动柱塞远端而促使通过针头吸取流体并且使 其进入针筒中的流体空腔中；通过朝向针筒远端移动柱塞远端而促使从针筒中的流体空腔抽取 被吸取的流体；并且当柱塞完全运动到针筒中时促使针头夹紧器縮回到在柱塞中限定 的縮回空腔中，其中该柱塞被构造成当柱塞完全运动到针筒中时接合 针头夹紧器从而柱塞端壁被压迫到柱塞中并且保持部件被迫从针头夹 紧器沿着减少的材料部分脱离和分离以便将端壁、针头夹紧器和固定 到针头夹紧器的针头縮回到縮回空腔中。
全文摘要
一种注射器，包括中空针筒、能够在针筒中移动的中空柱塞、固定在针筒中并且位于其远端处的针头组件。该针头组件具有针头夹紧器、朝向针筒近端开口偏压针头夹紧器的弹性部件，和经由减少的材料部分可释放地固定到针头夹紧器的保持部件。该保持部件克服弹性部件偏压在针筒远端处保持针头夹紧器。当柱塞被充分压入针筒中时，柱塞接合针头夹紧器从而保持部件被迫从针头夹紧器沿着减少的材料部分脱离和分离以便将针头夹紧器和固定到针头夹紧器的针头缩回到设于柱塞中的缩回空腔中。
文档编号A61M5/00GK101128232SQ200580042664
公开日2008年2月20日 申请日期2005年10月14日 优先权日2004年10月14日
发明者文森特·伦福拉, 李仙·玉, 格雷格·雅内克 申请人:安全医学国际公司