专利名称：一次性使用的注射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一次性使用的注射器。
根据FR-A-2632190，一种公知的注射器具有一个固有安全装置以防止注射器的多次使用。这个固有安全装置设置在容纳活塞的注射器的内腔与注射针头之间，并具有一个笼罩(cage)和一个用于一个开关单元的锁紧件，在容纳活塞的注射器的内腔的方向上设置有一个流动开口，该流动开口的直径小于呈一个球形的开关单元的直径。在这种情况下，锁紧件设置在笼罩朝向注射针头的面上，锁紧件是一个弹性可变形的圆盘，该圆盘上有一个孔，这个孔的内径小于该球的外径。当注射介质抽入注射器量筒的内腔之后在将介质通过注射针头挤出时，施加于介质的整个压力对邻近弹性可变形的圆盘的开关单元有影响。因此，构成锁紧件的球的大表面造成该球被压过圆盘的弹性膨胀的开口并落入一个相邻的中间腔中。一旦该球通过该弹性圆盘，注射介质就能通过该弹性圆盘的开口，经过该球并进入管状针头或注射针头的纵孔，然后可以注射。如果注射器要进一步抽吸注射介质，注射器量筒的内腔中的活塞将造成一个部分真空，该部分真空是由于该球的大表面造成的，并且将引起锁紧装置从注射针头朝弹性可变形的圆盘导引并与之接触，于是产生一个紧密的密封。这样防止了任何注射介质抽吸进入注射器量筒的内腔。在笼罩区域以及在球通过弹性圆盘后容纳球的中间腔区域，都可以采取这样的预防措施在注射器的纵轴方向设置腹板或延伸件和凸起件，以确保在注射器使用前将介质抽入内腔时和在注射期间将介质挤出注射针头时注射介质几乎流经锁紧装置的各个位置。如果位于笼罩与注射针头之间的中间腔的部件相当长，那么介质的抽吸可能取决于球朝向注射器的纵轴运动时有多大的空间。这个实施例的缺点在于靠采用弹性圆盘不能确保注射器的安全操作，以及对每一种型号的注射器都需要不同的装配件。
根据WO-A-92/04064，另一种公知的注射器也包括一个固有安全装置以防止注射器的多次使用。这个固有安全装置也设置在容纳活塞的注射器的内腔与注射针头之间，并且具有一个由一种弹性可变形的材料(例如一种弹性体)构成的笼罩，该笼罩用于呈一个球形的锁紧件。在笼罩中锁紧件由一个环绕密封轴环形成，从而锁紧件包围的孔的直径小于该球的外径。这个笼罩由弹性可变形材料(例如一种弹性体)制成，并且因此也包含弹性可变形的锁紧件，通过这个锁紧件把笼罩划分成用于该球的第一和第二容腔，该球也是由硬的相对非挠性的材料(例如玻璃或不锈钢)构成，笼罩插入一个壳体中，该壳体包括两个壳体部件，这两个壳体部件设置在朝向注射针头的注射器量筒的内腔的端部区域。以与上述FR-OS2632190相同的方式防止了注射器的重复使用当注射介质被压出注射器量筒的内腔时通过作用在该球上的液体压力完成了一次注射过程之后，于是，借助于笼罩的弹性变形或形成一个阀插入件的弹性可变形的笼罩的锁紧件，这个锁紧件将该球从第一腔推至第二腔。锁紧件的这样一种变形得益于锁紧件的一个成圆锥形地从第一腔进入第二腔逐渐变细的实施例。如果注射介质要进一步从第二腔抽入第一腔并于是进入注射器量筒的内腔，借助于当注射器量筒的内腔中的活塞回拉时产生的部分真空，该球被从第二腔压在针头朝向形成锁紧件的圆形轴环的侧面上，该锁紧件设置在一个大致垂直于注射器的纵轴的平面上。这个当活塞回拉时产生的真空不足以克服弹性阻力使锁紧件变形和允许该球从第二腔移进第一腔。相反地，该球封闭了锁紧件的开口，因此防止了任何进一步的注射介质抽入注射器量筒的内腔。
此外，举例描述其它实施例，其中笼罩由一种硬的无弹性材料制成并且开关单元在径向方向由一种弹性材料构成，在开关单元的纵向方向也设置有几个密封段(一个挨着另一个)。上面描述的两个注射器的缺点在于当很少量的注射介质已从注射器量筒的内腔挤出之后，可能发生的情形是，只有注射介质挤出的量稍微多于抽吸所需的量，固有安全装置才能可靠地释放，并且另一方面，当注射器已释放时确保了注射针头与注射器量筒之间的紧密密封，应当防止抽吸更多的注射介质以避免注射器的多次使用。此外，将介质注射入患者体内的操作应当与迄今公知的注射器操作相同。
此外，已公知的是，在注射器的第一次使用之后，构成各种注射器的不同部件和结构应当确保注射器的毁坏。为此，应当避免注射器的多次使用，尤其是在卫生意识很差的国家应当防止接触传染病(特别是爱滋病)的扩散。连同其它一道，这种类型的注射器由WO-A90/03816和WO-A90/03817公知。
本发明的目的是提供一种注射器，它具有一个在一个中间位置与一个锁定位置之间可调整的开关单元，确保了开关单元以非常小的释放力安全通过并可靠地密封内腔，从而当活塞回拉时不会有更进一步的注射介质抽入并因而产生一个部分真空或压力供给。
本发明的目的通过如下的技术解决方案得以实现。本发明的一次性使用的注射器，包括一个用于容纳一种液体介质的注射器量筒、一个注射针头、一个设置在该注射器量筒内的可移动的活塞，该活塞可运动地与一个活塞杆连接，该活塞杆从该活塞以与该注射针头相反的方向延伸，注射器具有一个固有安全装置，该固有安全装置由该活塞推动的介质驱动，该固有安全装置设置在该注射器量筒的朝向该注射针头的入口区域并包括一个开关单元，该开关单元具有一个密封段，该密封段的横截表面大于在一个锁紧件中的一个开口的通道横截面，并且该密封段保持在一个中间位置，一个环形锁紧件位于该锁紧件的侧面并且在径向方向或该开关单元的一个锁定位置该密封段位于朝向该注射针头的该锁紧件的侧面，用于该开关单元的该锁紧件在该活塞的方向上形成一个密封止块，并且用于该开关单元或其密封段的一个容腔设置在该锁紧件与该注射针头之间，其特征在于该锁紧件由一种弹性材料制成并保持就位或模制于插入该注射器量筒的内腔中的该固有安全装置的一个壳体，该注射器量筒由一种比该锁紧件更硬的材料制成，该开关单元具有一个邻近该密封段的导向件，该导向件导引在该壳体的一个导轨中或该注射器量筒中，并且该导向件与该导轨之间的导向长度大于该开关单元的中间位置与锁定位置之间的至少一个长度。这个技术解决方案的令人惊奇的优点在于安装在一个硬的稳固的弹性不可变形的壳体中的锁紧件确保了精确定位并且该锁紧件的开口同轴地指向注射器的纵轴，因此可以获得该开口与开关单元或其密封延伸件的相应的接触表面之间的均匀的紧密的接触。由于锁紧件的开口的同轴定向，该锁紧件同时也同轴定向地对着设置在用于开关单元的导向延伸件的硬壳体中的导轨。同时，几乎无间隙地导引在壳体的导轨中的导向延伸件的实施例，确保了开关单元本身或其密封段也同轴定向于该开口并围绕整个周边，于是在借助于锁紧件开关单元通过该开口之前以及在开关单元的密封段通过该开口之后获得了开关单元与锁紧件之间的均匀的接触压力并从而获得这两个部件之间的适当的密封。本发明的这个令人惊奇的认识产生这样的结果尤其是通过锁紧件与开关单元之间获得的精密密封，相应地其密封段在通过锁紧件之前，一个稳定的前向力可以从注射器的活塞经介质传递至开关单元，确保了当开关单元第一次被驱动或当介质第一次被挤出注射器量筒的内腔时，该开关单元或密封段可靠地通过锁紧件。这就导致固有安全装置或注射器的毁坏，即不能再使用了，因此防止了注射器的重复使用。根据本发明的这个看起来简单的技术解决方案的另一个令人惊奇的优点在于由于固有安全装置的设计，导向延伸件以及在壳体中的导轨均可以由一种相当有益的滑动性能的硬的材料构成，因此摩擦阻力(即阻碍开关单元或其密封段合适地通过锁紧件的力)可以相当小。这样也确保了当介质以通常方式挤出标准注射器时固有安全装置的适当的释放或效应。于是，在开关单元与壳体或锁紧件之间采用另外的滑动材料就变得多余了，这样允许本发明的注射器与不能与这些滑动材料一起使用的介质一起使用。另一个优点是原于这样的事实在开关单元的密封段通过锁紧件的开口之后，锁紧件的开口朝向导轨的纵轴的同轴定向，允许锁紧件或其支承环同心地导引在导向延伸件上，并且由于其与导向延伸件的接触，可以防止任何不希望的介质流出注射器量筒的内腔并立即防止了活塞在介质排放的相反方向的运动(即介质流回注射器量筒的内腔)。另一方面，锁紧件的支承环的稳定支撑和中心定向确保了即使一个已经使用过的注射器较长一段时间尚未使用，但是支承环仍能精密地定位使得当试图再一次使用注射器抽吸介质时，密封段仍形成一个紧密密封，因为密封段与锁紧件密封接触，于是获得固有安全装置的高度操作可靠性。这也防止了例如注射器由一个压力供给重新注满的情形。这是得益于排放压力高于活塞回拉产生的部分真空的压力。此外，当采用根据本发明的注射器时，最小容积，即当介质已完全挤出注射器量筒的内腔后剩余的介质的量，也就是说当活塞与在活塞朝向注射器的面与注射针头的排放口之间的固有安全装置的正面接触时并且再也不能从注射器挤出任何介质的容积。固有安全装置的结构使得在使用时不能超过由规范标准建立的这个最小容积的最大值。
然而，根据本发明的一个实施例也具有这样的优点，即可以获得没有最轻微斜面的开关单元的导向，于是锁紧件上的单侧负荷降低了并获得了开关单元的一个安全的无堵塞的释放。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征导向件由一个在注射器的纵轴的方向延伸的导销形成，并且开关单元的整体长度大于密封段的长度的两倍。
根据本发明的另一个可能的实施例能使开关单元以某种变化的公差导引在壳体中。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征导销的长度等于密封段的长度的数倍。
根据本发明的进一步发展的一个实施例的不同之处在于可以避免堵塞，尤其是在密封段通过在开关单元与锁紧件之间的锁紧件之前。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在一个导孔中的导销形成导轨并且在注射器的纵轴的方向延伸经过壳体，导销与导孔几乎没有间隙，即导销以纵向可移动的方式几乎没有公差地导引地导孔中。
根据本发明的另一种型式的实施例也具有这样的优点一方面可以获得根据本发明的注射器的适当的排气并且同时开关单元可以无误地释放(如果不施加适当的压力将注射器量筒内的介质挤出)，另一方面不能驱动固有安全装置。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在导孔中平行于注射器的纵轴方向上设置有呈槽形凹座形式的通道，这些通道环绕着导孔的周边分布并相互间隔开。
根据本发明的另一个实施例，不仅允许在朝向内腔的端面提供开关单元，也允许通过径向方向的活塞的压力作用下排除介质，从而遭受压力的给定表面增大并因而导致固有安全装置的安全释放。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征壳体在其朝向注射针头的前端面区域设置有一个圆柱形的凹座以容纳锁紧件，锁紧件由一个环形圆盘形成，并且壳体的一个面以及该圆盘与注射器量筒中的一个止块相接触。
根据本发明的另一种型式的实施例，固有安全装置可以具有非常少的单个部件，这些部件可以以相当简单的方式安装在注射器量筒中。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征导孔和/或通道从凹座沿注射器的纵轴方向延伸进入朝向活塞的相反端面的区域。
根据本发明的进一步发展的一个实施例具有能自动装配的优点。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征凹座的直径相当于锁紧件的外径，并大于注射器量筒的壳体的一个环形延伸件的内径。
但是，根据本发明的一个发展的实施例其结构件也能便于自动装配。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征壳体包括几个壳体部件，并且锁紧件插在这两个壳体部件之间并保持就位。
根据本发明的另一个实施例，其中壳体部件可以低成本连接。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征壳体部件相互粘结或通过熔融、尤其是超声波密封或咬扣或锁定连接的方式相互结合。
根据本发明的一个发展的实施例具有在密封段的短长度上能形成有效的密封表面的优点。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征密封段由邻近导销的一个球形万向节段形成，密封段的外径大于导销的外径，并且随着与导销的距离的增加，密封段凸出导销的周边一个递增的高度，并且开关单元的与导销相对的一个端部形成一个旋转截锥体。
然而，根据本发明的一个实施例，也能获得对于密封件通过支承环的一个适当的膨胀效应(即使在液体的低速流动情况下)。这个实施例是在本发明上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征旋转截锥体的一个圆锥角为90°或小于90°。
最好，根据本发明的另外两个实施例，也可以获得在流动方向上的有益流动的横截面的分度(graduation)。其中一个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征密封段由一个球形万向节形成，密封段的外径大于导销的外径，密封段的环形面的直径小于导销的外径和锁紧件或支承环的开口的直径。另一个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征支承环的开口的直径小于导销的外径。
根据本发明的另一个实施例具有这样的优点当安装时开关单元可以中心导向在比导轨的长度更大的距离上，从而获得对密封的一个可靠位置以防止在开关单元已关闭之后任何介质的再注入。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征支承环形成一个旋转截锥体段，旋转截锥体段的底圆的直径大于密封段的最大外径，并且支承环的开口的直径小于密封段的外径并最好小于导销的外径。
根据本发明的另一个实施例，其开关过程也能容易进行。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在中间位置时支承环朝向密封段的内表面的孔径角是90°或大于90°。
根据本发明的另一个实施例在开关期间可以获得支承环的一个无防碍的弹性变形。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征支承环在注射器的纵向方向以及径向方向可以从注射器量筒释放。
根据本发明的一个发展的实施例具有即使由于制造技术导致的各个部件的尺寸的变化仍能获得合适的有效性的优点。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征环绕锁紧件或其开口的支承环由一种弹性体制成，例如一种医药用橡胶、硅酮橡胶或一种类似型式的橡胶，尤其是用具有A45至65肖氏硬度的橡胶制成。
根据本发明的另一个实施例，有效地防止了开关单元偶然地移动回其原始位置，从而抗返回运动的阻力大致线性地随这样一个过程所需的压力负荷而增加。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征支承环的一个面垂直于或相切于与导销相联的密封段的表面定向。
根据本发明的一个进一步发展的实施例，可以省去另外的构件并从而降低了成本。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征注射器量筒特别在保持延伸容纳注射针头的区域的形状基本上适应于开关单元或密封段的外形。
根据本发明的另一个实施例确保了开关单元固定于其锁定的位置。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征一个在活塞的方向起作用的重调整装置设置在锁紧件与注射旬头之间，并且重调整装置的重调整臂与平行于纵轴或导轨的锁紧件的面之间的距离等于或小于密封段的长度。
根据本发明的另一个实施例，可以进行防止再注入的部件的正确的操作，而无需任何额外的力或该力的增大。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征锁紧件在注射针头的方向上的锁紧件的一个锁紧力小于作用在活塞上的推进力并最好小于7.5至10N。
根据本发明的另一个实施例，它有这样的优点获得了针对不同尺寸的标准注射器对返回运动所施加的力的良好的适应性。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征重调整装置的重调整臂呈弹簧臂的形式并且弹性可变形。
然而，根据本发明的另一个实施例具有这样的优点获得了在朝向注射针头的前端壁的区域中的空腔中和在注射器的纵向长度方向上的定位。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征例如一个旋钮或一个凸起(elevatton)将壳体或锁紧件在注射器的纵轴的方向上保持在设置在朝向注射针头的内腔的一个端壁上的一个止块与凸入内腔的一个止块的一个部分之间。
根据本发明的另一个实施例，借助于包括开关单元的壳体的纵向位移而无需对结构和装配进行昂贵的测量就可以进行抽吸过程。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征前端壁与止块的部分之间的长度间隔大于位于它们之间的壳体的结构长度。
根据本发明的另一个实施例，一个适当的抽吸过程所需的容积能够适应所需的条件。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征长度间隔与壳体的结构长度之间的差值与垂直于纵轴设置的横截表面形成的容积大于注射针头的容积5%至30%，最好10%，并且如果需要的话，在注射针头与注射器量筒的内腔之间设置一个针头通道。
根据本发明的一个进一步发展的实施例，当开关单元处于锁定位置时它的轴向方向的间隙允许进行抽吸过程，然而有效地防止了注射器的再注入。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征锁紧件在最大重调整力作用下的一个变形位置的端边与重调整臂之间的距离大于与锁紧件接触的开关单元的壁与重调整臂之间的间隔。
根据本发明的另一个实施例，具有在注射介质之前将抽吸入的空气完全排出的优点。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征由两个导向长度的距离之间的差值与导向延伸件的面的横截表面形成的容积等于或大于注射器量筒的内腔之间的一个针状通道的容积。
根据本发明的一个进一步发展的实施例，在制造过程中已经获得了导轨相对于注射器量筒的内腔的完美的同轴，并且不受任何其它部件(例如开关单元的壳体)的制造公差的影响。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征用于导销的导轨设置在用于注射针头的注射器量筒的针头延伸件中。
根据本发明的一个实施例，具有以一种可靠的方式获得注射器的有效性的优点。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征注射器量筒的一端由一个前端壁闭合而相反的那端开口，一个活塞杆从开口端伸入注射器量筒的内腔，活塞可运动地与活塞杆连接，通过活塞杆该活塞可以推入注射器量筒的内腔或拉出，从而一个针头通道或一个注射针头刺穿前端壁，并且插入注射器量筒的内腔的一个壳体与前端壁接触，壳体通过一种密封剂以密封方式插入注射器量筒的内腔，并且壳体包括两个壳体部件，这两个壳体部件在针头的侧面和活塞的侧面与前端壁接触，它们最好重叠并有长度方向的一个连续开口，在活塞与壳体部件之间在针头的侧面设置有一个用于一个开关单元的锁紧件，锁紧件有一个导销，导销在其环绕孔中以几乎没有间隙地导引在该一个或两个壳体部件中或注射器量筒中，开关单元在其端侧在介质挤出的方向上有一个逐渐变细的端部，并且在这个端部与导销之间有一个密封段，密封段的横截表面大于锁紧件的开口，从而，当介质受到作用于导销的内前端侧上的压力作用时，开关单元被挤过锁紧件进入位于锁紧件与针头通道之间的一个容腔，并且锁紧件的支承环将其自身朝向密封段支撑，并防止了开关单元在活塞方向上的向后运动和开关单元与锁紧件之间的介质的泄漏，即使在通过针头通道的压缩负荷作用下也是如此，从而导销仍导引在导轨中。
然而，根据本发明的另一个实施例，具有适应于制造刀具的结构的优点。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征开关单元的纵轴与针头通道的纵轴同轴。
根据本发明的另一个实施例，当使用大容积的注射器时，在开始时可以以一个低平的角度注射介质。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征开关单元的纵轴与针头通道的纵轴相偏离。
根据本发明的一个发展的实施例，其优点在于可以根据一种低粘度介质(例如空气)与一种高粘度介质(即所使用的介质)可以调整流动通道。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在中间位置时，在接触锁紧件或支承环的表面区域中，沿开关单元的长度方向开关单元有一个流动通道，流动通道的横截面小于对于一种预定粘度的液体通道的最小模截面。
根据本发明的一个发展的实施例可获得低成本的流动通道。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在支承环朝向开关单元的内表面上近似沿着注射器量筒设置有一个凹陷。
最后，根据本发明的另一个实施例，其优点在于由于流动通道的横截面分布在锁紧件的一个较大的周边长度上于是可以避免不规则流动比率。这个实施例是在本发明的上述技术解决方案的基础上增加了以下技术特征在开关单元朝向锁紧件的表面上或在锁紧件朝向开关单元的内表面上设置有至少一个形成一个凸起的凸出部件，尤其是沿着注射器量筒的一个腹板。
下面结合附图以实施例的方式进一步描述本发明
图1是根据本发明的一个注射器的简化的示意侧视图;
图2是根据图1的注射器的一部分的截面的放大的侧视图，表示当介质抽入注射器量筒的内腔时开关单元处于某一位置的情形;
图3是沿通过注射器的导轨区域的图2中的线Ⅲ-Ⅲ剖开的前视图;
图4是通过注射器的导轨区域的沿图2中的线Ⅳ-Ⅳ剖开的前视图;
图5是根据图2至图4的注射器的一个示意图，表示当介质挤出注射针头时的情形;
图6是根据图2至图5的注射器的一个示意图，表示在介质已经挤出之后试图进一步将介质抽吸入注射器量筒的内腔以便注射的情形;
图7是根据本发明的具有模制于密封段的一个密封延伸件的注射器的另一种型式的实施例的截面侧视图;
图8是具有一个经密封段伸向注射针头的密封延伸的开关单元的另一种型式的实施例的一个截面侧视图;
图9是沿通过根据图8的注射器的平行于导轨的通道区域的图8中的线Ⅸ-Ⅸ剖开的前视图;
图10是具有用于开关单元的导轨不具有锁紧件的壳体的顶视图;
图11是沿图10中的线Ⅺ-Ⅺ剖开的壳体的侧视图;
图12是注射器的另一种型式的实施例的一个部分的截面的放大的侧视图，表示当介质抽入注射器量筒的内腔时开关单元处于某一位置的情形;
图13是根据图12的注射器的一个示意图，表示当注射器量筒的内腔中的气体排出时开关单元处于某一位置的情形;
图14是根据图12或图13的注射器的一个示意图，表示当介质挤出时开关单元和锁紧件处于开关单元区域的情形;
图15是根据图12至图14的注射器的一个示意图，表示当原先抽入的介质已被挤出之后试图将进一步的介质抽吸入注射器量筒的内腔的情形;
图16是根据图12至图15的注射器的一个示意图，表示当活塞回拉用于抽吸的情形;
图17是沿通过注射器的图16中的线ⅩⅤⅡ-ⅩⅤⅡ剖开的前视图;
图18是沿通过注射器的图16中的线ⅩⅤⅢ-ⅩⅤⅢ剖开的前视图;
图19是沿通过注射器的图16中的线ⅪⅩ-ⅪⅩ剖开的前视图;
图20是根据本发明的另一种型式的实施例的一个截面侧视图，它有一个排气通道的另一种型式的实施例和一个在注射器量筒的前端区域中的用于开关单元的容腔;
图21是沿通过注射器的图20中的线ⅩⅪ-ⅩⅪ剖开的前视图;
图22是注射器的另一种型式的实施例的一个部分(在固有安全装置区域)的一个截面侧视图;
图23是注射器的另一个实施例的一个部分(在开关单元区域)的一个截面侧视图。
图1显示了一个注射器1，它包括一个注射器量筒2和在其内腔3中的一个可移动的活塞4，活塞4由一个活塞杆5驱动。朝向注射针头6的注射器量筒2的出口区域装配有一个(示意显示的)固有安全装置7。这样一个固有安全装置7将避免注射器1的多次使用。
因此，可以理解，当第一种介质抽入一个例如已处于腔空状态的注射器1中并且在一个注射过程中被推出之后，注射器1的内腔3不可能再吸入或压入任何注射介质。
通过避免多次使用，应当可以防止任何传染病的传染，尤其是防止在接种疫苗时或在例如施以持久性药物(例如胰岛素)时爱滋病的传染。
下面将参照具有一个注射器量筒2的注射器1描述这个固有安全装置7，这个注射器量筒最好由一种塑料材料构成，这种固有安全装置当然可用于最好具有注射器量筒2(由硅酮处理玻璃形成)的注射器1。
但是，也可以给注射器量筒2装配一个连接装置以与任何型号的可插入注射针头连接，例如装配一个路厄氏圆锥(Luercone)接头，以安装注射针头6，而注射针头6只在要使用注射器1之前片刻才安装在一个护套内。另一方面当然也可以将注射针头6直接连接于注射器量筒2，例如通过粘结、注入或模制于注射器量筒2上的方式。
活塞4的行程8在朝向背离注射针头6的方向上受止块9的限制，止块9从注射器量筒2的一个内表面10凸出。这些止块9的高度是这样的以致它们将活塞4保持在围绕活塞环12(特别是一个O型环)的区域中。然而，止块9也可以直接作用于活塞筒13并从而啮合在互成90°的活塞5的腹板14、15之间。
止块9的适当的高度11确保了在试图将活塞4拉出注射器量筒2的内腔3时通过活塞杆5施加的拉力很强，活塞杆5与活塞4之间的弱段(weakenedsection)16不可能将这个拉力传递给活塞4并在此中断。这样确保了注射器1的误用(甚至当活塞4被拉出时)，并且内腔3也可从活塞杆的侧面被重新灌注。
图2只显示了注射器1的一部分。因此，图2只显示了朝向注射针头6的注射器量筒2的内腔3的端部区域。
固有安全装置7包括一个壳体18。在这个壳体与注射器量筒2内的一个延伸件19之间，安装有一个锁紧件21，锁紧件21最好形成一个圆盘20，锁紧件21用于开关单元22，开关单元22具有一个导向件23。固有安全装置7也可以由一个整体件构成，在这种情况下壳体18与锁紧件21也可以形成一个整体件。由于固有安全装置7分布于壳体与锁紧件21之间，所以大多数合适的材料都可以用于每一种应用情形。
一般地，壳体18由一种较硬的塑料材料24构成，这种塑料材料例如具有大于2000N/mm2的弹性模量或大于90的肖氏A硬度或大于70的肖氏D硬度。开关单元22也可以由这样一种硬塑料材料构成，尤其是一种热塑性或热固性塑料材料，从而推荐热固性塑料材料用于壳体18以及开关单元22，因为它们不依赖于温度并且一旦固化将它们置于有机溶剂中也不可能发生降解。
另一方面，在这个实施例中最好形成一个整体件的锁紧件21或圆盘20，由一种较柔软的塑料材料(即所谓的弹性体)构成。这是一种成形材料，当在足够高的温度范围和室温下使用时具有橡胶的弹性。较小的应力也会引起明显的变形，当应力效应已经消除后它们几乎能完全恢复到其原来尺寸。甚至当温度升高时它们也不会流动而是表现为弹性体，直至达到温度一时间界限之后发生不可逆的化学降解为止。为此，可以采用化学交联弹性体产品或热塑性弹性体。A-肖氏硬度在20至60之间。
当然可以不是整个圆盘20而只是支承环26由这种塑料材料25或弹性体形成，该支承环伸出在注射器1的纵轴28方向上的圆盘内侧的一个通孔27。在这种情形中，如果支承环26模制于圆盘20或假如没有圆盘支承环26模制于壳体18或壳体的一部分上，都将是有益的。
支承环形成一个中空圆锥段并具有一个内表面29和一个比外表面32的孔径角31宽的孔径角20。开口33具有比通孔27的直径35小的直径34。支承环26伸入位于注射器1的入口区域37内的一个自由空间36，自由空间36从延伸件19沿注射针头6的方向延伸。此外，这个自由空间36是基于其宽度38计算的，这个宽度38允许支承环26的内表面即使平行于纵轴28延伸而其外表面也不会与自由空间的端壁39接触，如图2中点划线所示。
形成一个中空圆锥段的支承环26，最好在其开口33区域的壁厚大于在中空圆锥段的底部的壁厚。因此，如果壁厚从在底部的大约0.2mm成圆锥形地膨胀到开口33区域的大约0.3mm，将是有益的。一方面，这有助于采用最好很小的作用于过滤区域至圆盘20或壳体18上的驱动功率而取得适当的变形性能，并且另一方面获得了用于在前端区域接触的密封表面的适当的宽度以及锁紧件21与开关单元22之间的一个合适的紧密的密封。由于其较大的宽度，密封表面更稳固并也防止了任何压力穿过注射针头6。
相比之下，圆盘20的外径40大于自由空间36的内径41，使得圆盘20和壳体18对着注射器量筒2中延伸件19安置。因此，固有安全装置7不可移动地定位于注射器量筒2的入口区域37，因为，一方面，圆盘20和壳体18支撑在注射器量筒2的前壁上的延伸件19上，而在另一个方向上，也就是说在朝向活塞4的方向上，壳体通过一个止块42的一部分与(例如)从注射器量筒2的内表面43凸出的一个轴环44接触。因此壳体18固定在延伸件19与止块42之间。通过推压壳体18将它插入注射器量筒2的入口区域37，从而引起壳体18和注射器量筒2的变形直至壳体18啮合于止块42的那部分之后为止。
另一方面，圆盘20在壳体18的正面47插入一个凹座46中，以使得朝向延伸件19的圆盘20的表面最好与正面47齐平或相延续。
开关单元22包括一个密封段48和一个导向件23。这个导向件23被导引在位于壳体18中的一个导轨49之中。正如从图3将更明显地看到地，用于导向件23的这个导轨49由一个导销50形成，导轨49还包括互成90°的壳体18的导腹51。在每一个导腹51之间是通道52，通过通道52介质可以经过注射器1的内腔3到注射针头6。于是，导轨49由一个被导腹51部分截断的导孔形成，其中导销50在纵轴28的方向上是可以没有间隙地移动。形成这个导轨时最好非常精确地装配或非常小的公差，其范围小于0.1mm，最好在0.01mm范围，以便保证在整个导向长度54上开关单元22的中心导向，导向件23的导向长度54与导轨49的导向长度54相重叠。
开关单元22与导轨49之间的精度确保了支承环26与开关单元22的密封段48之间互不干扰地很好的工作配合，下面将更详细地描述。
开关单元22的这个中心导向由导耳55支撑在其表面56区域，导耳55在圆盘20的方向上从导腹51上凸出并支撑和保持密封段48在中心位置，表面56例如是由一个球形万向节段形成的。圆盘20可以具有合适的凹口以容纳导耳，但是，也可以制造没有凹口的圆盘，从而当在壳体18插入期间将圆盘20对中在延伸件19与止块42的部分之间时，同时插入导耳55。这也引起圆盘20的位移，而圆盘20是由一种弹性体形成并且是弹性可变形的，因此构成一个柔软的抗弯曲的部件，甚至圆盘已贮存了较长一段时间或其装配已改善，尤其是当密封段48经过支承环26的开口33推入时，也是如此。
密封段48在朝向导向件23的侧面的表面56区域形成一个球形万向节段，密封段48在其朝向支承环26的端部区域具有一个旋转截锥体形状的表面57。
因此，直径58小于开口33的内径34，而密封段48的外径59大于开口33的直径34。通常外径59与表面56的球形万向节段的直径对应。
下面参照图1更详细地说明根据本发明的注射器1的工作方式如从图4可以最好地看清地，一个排气通道60在一个侧缘或平行于一个侧缘或后者表面的方向上设置在旋转截锥体56的表面57上，排气通道60从形成球形万向节段的表面56延伸进入密封段80的一个面61的区域。
此外，在注射针头6的方向上邻近自由空间36处有一个容腔62用于至少容纳开关单元22的密封段48。如从附图(尤其是图2)可以看出，选择这个容腔62占据的空间使得至少其内部尺寸相应于密封段48的外部尺寸。紧靠着这个容腔62的是导槽63。当密封段48沿注射针头的方向从外侧穿进这个容腔62时，注射介质可以通过导槽63。
此外，所示的实施例显示了一个活塞4，它由例如塑料材料的一个O型环64形成，活塞4包括活塞环12并且活塞环12插入活塞4。这个实施例也显示了活塞杆5与活塞4之间的弱段16是怎样形成的。
但是，如从图2最好地可以看出地，如果将一种介质53从一个安瓿(未示出)中抽吸入注射器量筒2的内腔3中，例如在图12的另一个实施例所示的，固定于活塞4的活塞杆5与活塞4一起必须向箭头65的方向背离注射针头移动。这就造成在注射器量筒2的内腔3中开关单元被后推进入如图2中实线所示的位置，即使在注射器1的输送期间开关单元22曾是与支承环26相接触的。同时，当活塞4后移时造成的部分真空(如箭头66示意地指示的)引起介质53通过注射针头6经支承环26与开关单元22的密封段48之间的容腔62经通道52被抽吸(见图3)进入注射器量筒2的内腔3。
一旦安瓿被抽空，或如果内腔3中注满了足够的介质53，以箭67的方向移动活塞4与活塞杆5，可以将内腔3中的该介质推出。由于流体静压的形成，一个向前的力借助于朝向注射器量筒2的内腔3的开关单元的面68作用于开关单元22，这个力相当于施加的压力，其预定值通常为5N-10N，尤其是7.5N，这个值确保了在任何情形下，由于这样一个强的压力，开关单元22沿注射针头6的方向被向前推至其表面57紧密地靠在锁紧件21的支承环26的内表面29上。
然而实际上，施加一个基本上低于压力的最大值7.5N-10N的力;就足以并在活塞4已经被沿箭头67方向驱动后立即在内腔3与注射针头6之间形成一个紧密的密封，因此介质53不会经注射针头6流出。这些小的前向力通常是足够的，因为介质53与挨着端面68的开关单元22相切地或横向地流动并也按箭头69通过密封段48的通道52，也就是说通过伸出导向件23的范围的其表面57的区域的那部分。因此，介质53施加的产生开关单元22的向前运动的总的力，在任何情况下足以确保开关单元沿支承环26的方向的运动。
根据本发明的注射器1在注射介质53之前，注射器1必须先排气。为此，必须将注射器1置于一个倾斜位置，在该位置注射针头6处于其最高点。稍微放液于是将造成夹杂在注射介质中的任何气体聚集在注射器的上端部并从注射器排出。同时，注射器1的使用者将通过活塞杆5和活塞4施加轻微的压力于介质53。由于根据本发明的注射器1的实施例，可以在开关单元22与支承环26之间建立一个精确的紧密的密封，这也是由于支承环26的内表面29的孔径角30大于开关单元22的旋转截锥体的孔径角70的这样一个事实。因为面61的直径58较小，一旦开关单元22进入开口33，后者将某种程度地膨胀，直至具有一个较小的孔径角30的内表面29紧贴在密封段48的表面57上，密封段48形成一个旋转截锥体。
尽管如此，为了确保注射器筒2的内腔3中的介质53的恰当排气，采取了这样的预防措施，即沿旋转截锥体的侧边至少设置一个排气通道60。如图2中虚线所示，这个排气通道或这些排气通道从密封区域的外侧延伸进入自由空间36，以使得采用以下方法将内腔3中的气泡沿注射针头6的方向排出，这些方法是由活塞4施加很小的预拉伸压力和敲击注射器量筒2引起振动。
预防措施必须涉及排气通道的形状，根据每一种注射粘度可以有几个排气通道60。为了完全利用专家的经验，必须协调各个排气通道60的横截面以考虑要用注射器1注射的介质的粘度，以便基于对表面的液体粘附度考虑摩擦损失，并且因此，当使用者施加任何小于通过锁紧件21移动开关单元22所需的力的压力于活塞杆5或活塞4时，注射介质53不会流经排气通道60。因此，这些排气通道或其横截面应当构形成对要注射的液体介质是不透液的。
同时，必须考虑排气通道的横截面，例如对于非常粘的注射介质不要用尽所有的横截面以避免压力的大大降低，压力的大大降低会导致由活塞4建立的压力不足以使开关单元22从其中间位置(如图2所示)移动到其锁定位置(如图5所示)。
如果使用者将作用于活塞的压力增加到这样一个程度，使注射介质例如注入一个患者的体内或甚至不注入患者体内只是通过注射针头6射出，如箭头69所示的施加的前向力将增加到这样一个程度，即前向力将足以使作为一个密封膜的支承环26在径向方向和在注射针头6的方向弹性膨胀到密封段48能够穿过支承环26的开口33的程度。由于同时发生的导轨49中的导销50对开关单元22的导引，将获得开口33在整个横截面区域的均匀膨胀，并且尤其它防止了密封段48在其形成一个截锥体的端部的倾斜。因此，注射介质不能流经开口33，除非开关单元22已经穿过开口33。
导向长度54大于如图5中虚线所示的中间位置与如图5所示的注射针头6方向上的第一锁定位置之间的距离D。于是，图5中虚线所示的位置相当于图2中虚线所示的位置。然而，导向长度必须至少相当于密封段48的长度71。
此外，必须考虑到导向长度54应当贯穿整个位移区域或距离D，以确保开关单元22沿着或平行于纵轴28或导轨49的纵轴的防倾斜导向。
但是，导轨49的轴或纵轴平行于但横向偏离注射针头6或注射器1的纵轴28也是可以的。因此，这样可以避免当一个机械推进件或一个类件装置从注射针头6的侧面插入时，通过迫使开关单元22从其锁定位置进入如图2所示的一个中间位置而被推回。然而，通过安置相互偏离并相互重叠的隔板或偏置槽也可以防止开关单元22的后移。
此外，必须注意到开关单元的总长度应当至少大于开关单元22的外径59或最大外径。只有这样才能保证在安装期间开关单元22能够自动送进并通过其自身的作用相应就位。但是，如果导销50的导向长度54是密封段48的长度71的两倍则是优选的。这样就获得了开关单元22仍导向于导腹51之间(即在壳体18的导轨49中，甚至在紧靠注射针头的端部位置)。
在开关单元22穿过支承环26进入自由空间36并此进入容腔62之后，如箭头73示意指示地注射介质可以流经通道52旁通过导耳55向上至支承环26。如果箭头67方向上的前向力很小或完全没有前向力，那么由于开口33的直径34小于导销50的外径74则支承环26压在导销之上。于是，获得导销50与支承环26或由此产生的密封膜之间的紧密密封。然而，如果增大箭头67方向的力，介质53将沿箭头73的方向从内侧压至支承环26的内表面29，支承环26将膨胀或伸展密封膜，并使介质53能沿密封段48经过导槽63进入注射针头6。
如果注射介质压出了注射器量筒2的内腔3，并且如果试图抽吸新的注射介质(不论内腔3是否完全空了)，那么立即在支承环26与其正面75之间形成密封，这是由于由活塞4与由支承环26形成的密封膜的弹性预拉伸造成的部分真空的缘故，因此在进一步的注射介质要经过注射针头6挤压进入注射器量筒2的内腔3期间的压力供给形成了一个紧密的密封。
如果部分真空增加或由于要通过注射针头6引入的另一种注射介质的压力，开关单元22将沿箭头65的方向被拉回到这样一个程度，直到形成球形万向节段的开关单元的那部分的表面56紧压在支承环26的面75上。这就是为什么这个面75成圆锥形地在注射针头6方向上伸展从而圆锥的一个侧边76平行于朝一个区域以90°的角78延伸的直线77，而直线77又延伸至面75与表面56的球形万向节段之间的一个接触区域。于是，面75与球形万向节段相切，并且因此，获得形成一个密封膜的支承环26与密封段48之间的一个精确密封。
由于面75的这个实施例，即使压力增加了，而尤其是由于形成球形万向节形状表面或例如形成在注射针头方向延伸的一个截锥体的表面56的这个实施例或一个类似的立体的实施例，不会有扩散力径向地作用于支承26，而这又可靠地防止了密封膜或支承环26的膨胀以允许开关单元22在箭头65方向上的移动。
图6显示了在开关单元22锁定位置的这个“密封位置”，其中表面56靠着密封膜的面75。
此外，图6的左半部分显示了当太大的压力通过注射针头6施加于开关单元22(而这例如在压力供给期间会发生)时，当采用一种弹性体生产密封膜或支承环26时支承环26会变形形成密封，并且由此在密封膜中会建立朝向纵轴28的一个预拉伸力，这导致了一个密封膜或面75与导销50至密封段48的过渡区域之间的一个甚至更紧密的密封。
图7显示了开关单元22或导销50的一个另一种型式的实施例。该开关单元，密封段48的顺流处设置有一个密封延伸件79，密封延伸件79的外径稍微大于支承环26的开口33的内径34，从如图2所示的不工作状态可以看出支承环26用作一个密封膜。这就是为什么如图中实线所画的开口33比如图7中虚线和图2中的实线所示的中间位置稍微膨胀一些并且面75由其侧边密封地靠在密封延伸件79的圆周外表面81上。与导轨49中的导销50相连接，也能够确保在贮存或输送期间由一种弹性体或一种容易变形的材料形成的支承环26的中心支撑。
密封膜或在支承环26与密封延伸件79之间的紧密密封的这个实施例具有进一步的效应，当通过经活塞杆5的活塞4将注射介质挤压出注射器量筒2的内腔3时，由于一个小通道面，一个附加的力沿箭头6的方向增加于开关单元22。当介质53被推出时，开关单元22可靠地从实线所示的中间位置转换到虚线所示的锁定位置。
然而，为了抽吸注射介质，必须在平行于纵轴28的圆周外表面81上至少设置一个通道82，以使得当抽吸注射介质时注射介质能够容易地进入内腔3。
图8和图9显示了注射器1的另一种型式的实施例，其中相应于根据图1至图7的实施例中描述的那些部件用相同的参考标号指示。
注射器1也包括一个注射器量筒2和在其内腔3中的一个可移动的活塞4，活塞4由一个活塞杆5驱动。在延伸件19与止块个42的部分之间有一个容纳锁紧件21的壳体18，如上述型式的实施例所描述的，锁紧件21包括一个圆盘20，圆盘20由一种弹性体形成，也就是说一种可伸展并可恢复到其原始状态的弹性材料，尤其是一种塑料材料或一种医药用橡胶或硅酮橡胶，特别是具有肖氏硬度A从40至65的。
另一方面，壳体18由一种在室温下是硬的并可精确导向的硬塑料材料构成。
用作密封膜的一个支承环26在自由空间36中可容易地变形，以允许一个开关单元22从实线所示的中间位置转换到自由空间36中或容腔62中的锁定位置。
与上述型式的实施例相比，不同地开关单元22形成在密封段48的区域中。借助于导向件23把开关单元22设置于一个导轨49中，导轨49由一个导孔83以精确地纵向可移动的方式形成。导向件23与导轨49之间的公差非常小以避免开关单元22进入对角倾斜于纵轴28的一个位置时的堵塞和倾斜。槽形的通道84围绕导孔83的周边受扰，通道84用作介质53从内腔3进入注射针头6或从注射针头6进入内腔3的通道。
这些通道84可以相互隔成90°，但也可以划分成任何角度，以便根据通过的液体的数量具有对介质53的一个合适的均匀横截面。
为了获得对弹性可变形的柔软的密封膜(即支承环26)的稳固的中心支撑，密封段有一个大允相当于导轨49的端部与朝向注射针头6的支承环26的端边86之间的距离。
尤其，形成表面57的密封段48的旋转截锥体段的孔径角70应当小于支承环26的内表面29的孔径角30。
此外，应当考虑到当与过渡区域接触的锁紧肋87设置在密封段48与导销50之间并且最好靠着通道84之间的剩余腹板88时，旋转截锥体形的密封段48的直径89相当于(例如如图2所示的)在中间位置的支承环26的直径34。于是，获得靠着构成密封膜或其内边的支承环26的密封段之间的密封接触。为了在内腔3中的一个部分真空(这是例如由活塞4将介质53抽吸进内腔3所需的)的产生期间允许介质通过开关单元22与密封膜之间的空隙，可以围绕密封段的周边设置一个或几个通道90，它们可以同时用于排气。
在任何情况下，必须考虑通道90的横截面或横截面的总和不致于过大以使得不会有过多介质流经通道90，例如借助于活塞4将介质挤压出支承环26与开关单元22之间的空隙时，介质的剩余压力不足以推动开关单元22穿过支承环26进入锁定位置。
这种技术解决方案的优点在于压力供给更困难，因为注射器1即使在不使用时在注射针头6与内腔3之间有一个紧密的密封，并且另外密封膜或支承环26的开口33总是准确地对中于纵轴28。
如从这个示意图可进一步看到的，为了使开关单元22相对于纵轴28的方向上的位置定位，尤其是一个中间位置或当抽吸介质53时，可以采取这样的预防措施用锁紧肋87代替导耳55，以确保介质53进入密封段48与圆盘20之间的通道84的适当通道的横截面。
图9显示了围绕着导孔83的整个周边设置的通道84。开关单元22可以设置有一个芯座91，尤其是由于通过一个注模过程产生一个管形的开关单元时可以获得这样一个芯座，以获得更硬和更好地冷却的注模部件。
用一种硬塑料材料构成壳体18和开关单元22的另外一个优点在于，这些硬塑料材料部件的摩擦阻力非常小，并且将开关单元22从中间位置移到锁定位置所需的力，因此很少受支承环或密封膜的变形阻力的限制。上述型式的开关单元22的实施例的一个基本优点在于，它在其穿过支承环26的区域与弹性体(即与容易弹性变形的材料)只有摩擦连接，在包括圆盘20邻近支承环20的那些所有其它区域是自由的，因此在这些区域不令产生无需的摩擦力增加和/或摩擦阻力。
用具有好的滑动性能的兼材料构成壳体18或开关单元22尤其有优点，而不论壳体18是否包括一个或几个壳体部件，因此驱动开关单元22从中间位置移动到锁定位置所需的力的消耗可以保持非常小，并且以通常方式驱动注射量筒的部分由标准限定的驱动力可以保持在5N至10N的范围内。
图10和图11显示了作为一个整体件的壳体18。可以从这两张示意图中看到导腹51和通道52的精确构形。因为可以获得经过在整个球形万向节形的表面上的通道52的宽的切向流动，因此当通过活塞4施加压力介质53时开关单元可以容易地被推过。同时，由于在导腹51区域中导轨49的精密成形可以获得开关单元22的精密的抗倾斜导向。
此外，图11显示了凹座46，锁紧件21可以插入凹座46，还显示了导耳55，导耳55用于对中锁紧件21的圆盘并将开关单元22定位于中间位置。
图12至图19显示了根据本发明的注射器1的另一种型式的实施例。图13至图16与图12的不同之处在于图12显示了当介质53从一个安瓿92吸出时固有安全装置7的位置，而图13显示了排气的位置，也就是说在介质53注入患者的体内之前气泡93从介质中排出的情形。
图14显示了当介质53进入患者的身体94时固有安全装置7的位置，而图15显示了在试图从一个安瓿92抽吸另一种注射介质而注射器内的介质将要挤出期间固有安全装置7的位置。
图16显示了图12至图19所示的注射器可能发生怎样的抽吸的另一种可能的情形，其中不论密封膜或支承环26的弹性是否足够。
由于本实施例的注射器1的多个构件与前面描述的注射器1的构件相同，因此将在下面的描述中对相同的构件采用与前述注射器1相同的参考标号。同样，注射器1，包括一个具有一个内腔3的注射器量筒2，在内腔3中要注射的介质53置于活塞4与注射针头6之间，活塞4与活塞杆5连接。
在注射针头6与注射器量筒的内腔3之间是一个具有一个开关单元22的固有安全装置7，它可以呈现如图12至图16所示的各个位置。
然而，与上述实施例相反地，壳体18包括一个第一壳体部件95和一个第二壳体部件96并因此是一个双件构件。锁紧件21也可以象前述那样形成，包括一个圆盘20和支承环26，并且支承环26可以用作一个密封膜。
壳体18设置在注射器量筒2内朝向注射针头6的出口或入口区域37，并且例如在注射器量筒是由塑料材料形成的情形下，壳体18可以熔融于或粘结于该量筒上或固定在注射器量筒2的一个前壁97与一个止块42的一部分之间，而止块42的这一部分可以由一个从注射器量筒2的内表面43凸出的一个轴环44形成。
一旦锁紧件21并且(如果需要的话)开关单元22已插入时，形成壳体18的壳体部件95、96或锁紧件21就可以相互熔融或粘结，以获得一个准备安装于一个连接区域的结构件。但是，壳体部件95、96或锁紧件21也可以通过咬扣和/或卡钩的连接方式相互连接。
于是，如图13所示，壳体18的导向长度98小于前壁97与止块42的那部分之间的距离99。
导向长度98与距离99之间的不同的确切功能将参照图16进一步说明。
设置在锁紧件21与注射器量筒2的前壁97之间的壳体部件96需要用于密封膜(尤其是支承环26)膨胀的自由空间36，该自由空间在注射针头6的方向形成一个重调整装置100。这个重调整装置100包括重调整臂102，重调整臂102相互间隔开并围绕一个通道开口101的周边分布，重调整臂102呈弹簧臂的形式并且弹性可变形。由于重调整性能，相应于每一种情况所选择的塑料材料或所谓的记忆效应，因为液体压力将开关单元22向前推进在重调整臂102在注射针头6方向的每一次变形之后都会形成一个适当的重调整弹簧力。一旦液体压力消除，该重调整弹簧力使开关单元22返回到其原始位置或靠着支承环26的密封位置。可以在重调整臂102与注射针头6之间在前壁97中预先设置一个容腔62，以便形成一个用于重调整臂102的弹性变形的合适的自由空间。
而图12显示了怎样从一个安瓿92抽吸介质53的情形，图13显示了注射器1排气的情形。为了防止开关单元22过早地释放或驱动，在这种情况下锁紧件21的一个内表面29设置有一个疣状(wart-like)隆起的部分103，它例如由一个例如平等于纵轴28的一个椭圆形轴环或类似型式的旋钮形成。如果当注射介质将要被挤出时施加于注射介质的压力(如图14中一个较细的箭头105所示)与当介质已被挤出时施加的全部压力(如图14中一个较粗的箭头104所示)相比较小，并且如果振动注射器量筒2或摇动注射器1，那么介质53中的气泡93将经过注射针头排出(如图示意表示)，因为在支承环26与密封段48区域的开关单元22之间的通道的横截面对液体通过而言太小但对空气或气泡93的插入与通过而言却足够大。
当对注射器1内的介质53进行排气后，通过施加根据符合最大值在7.5N至10N的标准的规格的全部前向力，可以将介质53注入患者的身体94。由于使用者通过活塞4和活塞杆5经介质53施加压力，因此如图14所示开关单元22被推过用作一个密封膜的支承环26，直至开关单元22靠在重调整装置100的重调整臂102上，从而这些重调整臂102发生弹性变形，当压力相当高时就建立了一个重调整力。
当对应于箭头104的压力施加于活塞4时，用作一个密封膜的支承环26就过膨胀，并且介质53就可以进入开关单元22与锁紧件21的支承环26之间以及重调整臂102与注射针头6之间，并因此可以进入患者的身体94。
每一次当注射过程中断时，重调整臂102或已建立在这些臂中的重调整力就将开关单元22朝向支承环26或其环绕正面75与挤出力的效应相反地推回。这样确保了在任何时候内腔3相对于外界的安全密封，因此在第一次注射了介质53之后可靠地防止了介质的进一步吸入或挤出。
图15显示了由于支承环26在注射针头6方向成圆锥形地逐渐变细的构形，支承环26变得固定于开关单元22或朝向导向件23的密封段48，图15还显示了重调整臂102以箭头106方向施加一个很强的重调整力以致在密封段48与支承环26之间形成了一个紧密的密封。
最后，图16显示了怎样用所述的注射器1进行抽吸。如果一小部分的介质53注射入了患者的身体94，通过沿箭头106方向借助活塞4回拉活塞杆5在注射器量筒2的内腔3内形成一个部分真空。由于导向长度98比距离99短，整个壳体18包括两个壳体部件95和96，这两个部件既可以相互粘结或相互熔融或通过咬扣或挤压连接的方式连接起来，因此这个部分真空造成壳体18在活塞4的方向上被拉回于导向长度98与距离99之间的不同区段直至壳体18靠在止块42的那部分上。
由行程107与注射器量筒2的内腔3的表面的横截面形成的容积可以将介质吸收在注射器量筒2内，由针头的长度108与注射针头6也至少形成的一个容积，因此要吸入的介质的容积应当最好大于由针头造成的容积。
如果在一小部分注射介质已注入患者体内后回拉活塞4直至壳体18靠在止块42的那部分上，就可以确定在抽取液中是否有血液，因此可以保证一个适当的抽吸过程。
在这个抽吸过程中，固有安全装置7不松开是重要的，因此，假如针头已刺到静脉，在介质53完全注入患者的身体94之前就可以重复抽吸过程。
重要的是，由于这样一个实施例决不是限制性的，当固有安全装置7已释放并且开关单元22已从中间位置移到锁定位置时也可以进行抽吸操作。尽管如此，开关单元22的密封仍然确保了在抽吸过程期间不会有任何介质53吸入注射器量筒2的内腔3中。
图17至图19显示了通过注射器11的不同区域的横截面。
图17显示了重调整装置100的重调整臂102的精确安装和分布。在本实施例中，采用四个环绕着周边分布的重调整臂102。但是，也可以采用一个或两个重调整臂，或采用多于四个的重调整臂以加强预防措施。
图18显示了在形成密封膜的支承环26与开关单元22密封段26的接触区域中壳体部件95、96以及锁紧件21的支承环26的交接与装配。
从图19可以看出，导向件23导引在壳体部件95的导腹51之间，在导腹之间形成平行于导向件23的介质53的通道52，因此可以产生通过环绕导向件23的周边的密封段48的横截面的切向流入。
密封段48的装配和空间构形可以随意变化以适应于上述型式的实施例和下面将描述的型式的实施例的结构框架的希望的型式。尤其，可以地朝向导向件23的开关单元22的表面区域采用一个旋转截锥体形状的实施例取代一个球形万向节的实施例。
图20和图21显示了根据图12至图19的以一个更大的比例并与上述实施例相比有很小的变化的注射器的一部分。
尤其，图20只显示了安装有固有安全装置7的注射器1的那部分。从图中可以看出壳体18包括两个壳体部件95、96并在其间安装有锁紧件21(尤其是带有支承环26的圆盘20)。壳体部件95是一个整体构件，壳体部件95还包括重调整装置100，重调整装置100具有重调整臂102，重调整臂102在开关单元22的运动方向是弹性可变形的。
为了确保当开关单元22的表面靠在支承环26上时这样一个实施例的注射器量筒2的内腔3内的介质53的排气，一个排气通道110沿着锁紧件21的高度设置。
考虑到排气通道110的费用，当然可以环绕锁紧件21的周边分布几个这样的通道，采用与图2中描述的排气通道60的设置相同的准则。其横截面或其行程必须这样形成使得只有气体能够通过而介质53决不能通过。
图22和图23显示了开关单元22的导向以及导轨49的设置的另一种型式的实施例。
于是，图22中的实施例显示了在两个前端部区域开关单元22的密封段48与导向件23和111连接的情形。
由于现在采取了如下的预防措施，即导向件23和111在密封段48的两侧并且每一个导向件23和111与其各自的导轨49在相应的壳体部件95和96上相联，因此可以获得开关单元22沿着或平行于纵轴28的精确的中心运动。这就是为什么导向件的相当短的导向长度就足够了，因为防止了开关单元22原倾斜(尤其是当它穿过锁紧件21时)。为了能够适当地操作并保证密封件48通过锁紧件21的安全通道，间距112应当选择得与间隔113相等或比间隔113大。间隔113一方面在导向件23与密封段48之间的过渡区域延伸，另一方面在密封段48与导向件111之间的过渡区域延伸。间距112及间隔113平行于注射器1的纵轴28。因此介质53可以无障碍地通过导向件23和111，也可以在导向件23的区域设置其它通道52或在导向件111的区域以相同的方式设置通道。
为了允许根据图22的注射器1的注射器量筒2的内腔3的适当的排气，可以在密封段48延伸进入导向件111的区域设置一个排气通道60。
图23显示的实施例不同于图22显示的型式，因为导轨49设置在靠近注射针头6设置的壳体96的那部分上和与锁紧件21(当它处于中间位置时)的支承环26相对的开关单元22的密封段48的那部分上。这个实施例有这样的优点当密封段从中间位置转换到一个锁定位置时，朝向活塞4的密封段的整个侧面能施加压力以推动密封段，于是增加了开关单元22释放的安全性。
这个实施例还具有这样的优点在注射器1的整个使用期间，密封件(即锁紧件21的支承环26)中心指向导向件111地支撑其自身，这样就获得了在不同位置的支承环26与与其相联的导向件23、111或密封段48之间的适当的密封。当然也可以在注射器1的这个实施例的支承环26的区域中环绕密封段48的周边设置一个排气通道60。
导向件23、111和导轨49的盖(尤其是如果导向件23或111设置在密封段的一侧时)的直径应当是导向件23、111的直径的0.8至1.5倍。然而，基本上，导向件23或111与导轨49之间的盖应当根据最大倾斜公差或最大的允许倾斜角来确定。倾斜角的公差越小，导向件23或111和导轨49的盖就应当选择得越大。然而，当测量导向件23或111和导轨49的测量公差较小时，这个盖的长度就应当小于测量公差较大的盖的长度，即不精密配合。因此，如果导向件23或111与导轨49之间的间隙在0.01mm和0.05mm范围内，即具有一个有限公差配合或紧密配合，以可靠地防止开关单元22在导轨49中的倾斜，将是有益的。
最后，应当指出的是根据本发明的注射器允许进行各种型式的实施例(尤其是对于壳体18、锁紧件21和开关单元22)的组合和设置的任意选择，因此上述各个实施例的那些部件的各种型式可以组合在根据本发明的注射器中。根据本发明上述特征的组合的每一个部件也可以形成其各自的技术解决方案。
参考标号表1注射器20圆盘2注射器量筒21锁紧件3内腔22开关单元4活塞23导向件5活塞杆24塑料材料6注射针头25塑料材料7固有安全装置26支承环8行程27通孔9止块28纵轴10内表面29内表面11高度30孔径角12活塞环31孔径角13活塞筒32外表面14腹板33开口15腹板34直径16弱段35直径17针头延伸件36自由空间18壳体37入口区域19延伸件38宽度39端壁59外径40外径60排气通道41内径61面42一个止块的部分62容腔43内表面63导向通道
44轴环64O型环4565箭头46凹座66箭头47前侧67箭头48密封段68面49导轨69箭头50导销70孔径角51导腹71长度52通道72整体长度53介质73箭头54导向长度74外径55导耳75面56旋转截锥体76侧边57表面77直线58直径78角79密封管伸件99直径80外径100重调整装置81周边外表面101通孔82通道102重调整臂83导向孔103隆起部分84通道104箭头85长度105箭头86前端边106箭头87锁紧肋107箭头88腹板108针头长度89直径109内径
90通道110排气通道91芯座111导向件92安瓿112间距93气泡113间隔94身体D间距95壳体部件96壳体部件97前壁98导向长度
权利要求
1.一种一次性使用的注射器，包括一个用于容纳一种液体介质的注射器量筒、一个注射针头、一个设置在该注射器量筒内的可移动的活塞，该活塞可运动地与一个活塞杆连接，该活塞杆从该活塞以与该注射针头相反的方向延伸，该注射器具有一个固有安全装置，该固有安全装置由该活塞推动的介质驱动，该固有安全装置设置在该注射器量筒的朝向该注射针头的入口区域并包括一个开关单元，该开关单元具有一个密封段，该密封段的横截表面大于在一个锁紧件中的一个开口的通道横截面，并且该密封段保持在一个中间位置，一个环形锁紧件位于该锁紧件的侧面并且在径向方向或该注射针头的方向上弹性可变形，并且在该开关单元的一个锁定位置该密封段位于朝向该注射针头的该锁紧件的侧面，用于该开关单元的该锁紧件在该活塞的方向上形成一个密封止块，并且用于该开关单元或其密封段的一个容腔设置在该锁紧件与该注射针头之间，其特征在于该锁紧件(21)由一种弹性材料制成并保持就位或模制于插入该注射器量筒(2)的内腔(3)中的该固有安全装置(7)的一个壳体(8)，该注射器量筒(2)由一种比该锁紧件(21)更硬的材料制成，该开关单元(22)具有一个邻近该密封段(48)的导向件(23)，该导向件(23)导引在该壳体(18)的一个导轨(49)中或该注射器量筒(2)中，并且该导向件(23)与该导轨(49)之间的导向长度大于该开关单元(22)的中间位置与锁定位置之间的至少一个长度。
2.根据权利要求1所述的注射器，其特征在于该导向件(23)由一个在该注射器(1)的纵轨(28)的方向延伸的导销(50)形成，并且该开关单元(22)的整体长度(72)大于该密封段(48)的长度(71)的两倍。
3.根据权利要求1或2所述的注射器，其特征在于该导销(50)的长度等于该密封段(48)的长度(71)的数倍。
4.根据权利要求1至3的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在一个导孔(83)中的该导销(50)形成该导轨(49)并且在注射器(1)的纵轴(28)的方向延伸经过该壳体(18)，该导销(50)与该导孔(83)几乎没有间隙，即该导销(50)以纵向可移动的方式几乎没有公差地导引在该导孔(83)中。
5.根据权利要求1至4中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在该导孔(83)中平行于该注射器(1)的纵轴(28)的方向上设置有呈槽形凹座形式的通道(84)，这些通道(84)环绕着该导孔(83)的周边分布并相互间隔开。
6.根据权利要求1至5中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该壳体(18)在其朝向该注射针头(6)的前端面区域设置有一个圆柱形的凹座(46)以容纳该锁紧件，该锁紧件由一个环形圆盘形成，并且该壳体(18)的一个面(47)以及该圆盘与该注射器量筒(2)中的一个止块相接触。
7.根据权利要求1至6中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该导孔(83)和/或该通道(84)从该凹座(46)沿该注射器(1)的纵轴方向延伸进入朝向该活塞(4)的相反端面的区域。
8.根据权利要求1至7中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该凹座(46)的直径相当于该锁紧件(21)的外径(40)，并大于该注射器量筒(2)的壳体(18)的一个环形延伸件(19)的内径(41)。
9.根据权利要求1至8中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该壳体(18)包括几个壳体部件(95、96)，并且该锁紧件(21)插在这两个壳体部件(95、96)之间并保持就位。
10.根据权利要求1至9中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该壳体部件(95、96)相互粘结或通过熔融，尤其是超声波密封或咬扣或锁定连接的方式相互结合。
11.根据权利要求1至10中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该密封段(48)由邻近该导销(50)的一个球形万向节段形成，该密封段(48)的外径(59)大于该导销(50)的外径(74)，并且随着与该导销(50)的距离的增加，该密封段(48)凸出该导销的周边一个递增的高度，并且该开关单元(22)的与该导销(50)相对的一个端部形成一个旋转截锥体。
12.根据权利要求1至11中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该旋转截锥体(56)的一个圆锥角(70)为90°或小于90°。
13.根据权利要求1至12中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该密封段(48)由一个球形万向节形成，该密封段(48)的外径(59)大于该导销(50)的外径(74)，该密封段(48)的环形面(61)的直径(58)小于该导销(50)的外径(74)和该锁紧件(21)或该支承环(26)的开口(33)的直径(34)。
14.根据权利要求1至13中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该支承环(26)的开口(33)的直径(34)小于该导销(50)的外径(74)。
15.根据权利要求1至14中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该支承环(26)形成一个旋转截锥体段，该旋转截锥体段的底圆的直径(35)大于该密封段(48)的最大外径(59)，并且该支承环(26)的开口(33)的直径(34)小于该密段(48)的外径(59)并最好小于该导销(50)的外径(74)。
16.根据权利要求1至15中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在中间位置时该支承环(26)朝向该密封段(48)的内表面(29)的孔径角(30)是90°或大于90°。
17.根据权利要求1至16中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该支承环(26)在该注射器的纵向方向以及径向方向可以从该注射器量筒(2)释放。
18.根据权利要求1至17中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于环绕该锁紧件(21)或其开口(33)的支承环(26)由一种弹性体制成，例如一种医药用橡胶、硅酮橡胶或一种类似型式的橡胶，尤其是用具有A45至65肖氏硬度的橡胶制成。
19.根据权利要求1至18中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该支承环(26)由弹性可拉伸和可收缩的材料制成，尤其是由例如医药用橡胶、硅酮等塑料材料(25)制成。
20.根据权利要求1至19中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该支承环(26)的一个面(75)垂直于或相切于与该导销(50)相联的该密封段(48)的表面(57)定向。
21.根据权利要求1至20中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该注射器量筒(2)特别在保持延伸容纳该注射针头(6)的区域的形状基本上适应于该开关单元(22)或该密封段(48)的外形。
22.根据权利要求1至21中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于一个在该活塞(4)的方向起作用的重调整装置设置在该锁紧件(21)与该注射针头(6)之间，并且该重调整装置(100)的重调整臂(102)与平行于该纵轴(28)或该导轨(49)的该锁紧件(21)的面(61)之间的距离等于或小于该密封段(48)的长度。
23.根据权利要求1至22中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该锁紧件(21)在该注射针头(6)的方向上的锁紧件(21)的一个锁紧力小于作用在该活塞(4)上的推进力并最好小于7.5至10N。
24.根据权利要求1至23中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该重调整装置(100)的重调整臂(102)呈弹簧臂的形式并且弹性可变形。
25.根据权利要求1至24中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于例如一个旋钮或一个凸起将该壳体(18)或该锁紧件(21)在该注射器的纵轴(28)的方向上保持在设置在朝向该注射针头(6)的内腔(3)的一个前壁(97)上的一个止块与凸入该内腔(3)的一个止块(42)的一个部分之间。
26.根据权利要求1至25中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该前壁(97)与该止块(42)的部分之间的长度间隔大于位于它们之间的该壳体(18)的结构长度。
27.根据权利要求1至26中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该长度间隔与该壳体(18)的结构长度之间的差值与垂直于该纵轴(28)设置的横截表面形成的容积大于该注射针头(6)的容积5%至30%，最好10%，并且如果需要的话，在该注射针头与该注射器量筒(2)的内腔(3)之间设置一个针头通道。
28.根据权利要求1至27中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该锁紧件(21)在最大重调整力作用下的一个变形位置的端边(86)与该重调整臂(102)之间的距离(112)大于与该锁紧件(21)接触的该开关单元(22)的壁与该重调整臂(102)之间的间隔(113)。
29.根据权利要求1至28中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于由该两个导向长度(98)的距离(99)之间的差值与导向延伸件的面(68)的横截表面形成的容积等于或大于该注射针头(6)的通道和可以设置在该针头与该注射器量筒(2)的内腔(3)之间的一个针状通道的容积。
30.根据权利要求1至29中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于用于该导销的导轨(49)设置在用于注射针头(6)的注射器量筒(2)的针头延伸件(17)中。
31.根据权利要求1至30中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该注射器量筒(2)的一端由一个前壁(97)闭合而相反的那端开口，一个活塞杆(5)从该开口端伸入该注射器量筒(2)的内腔(3)，活塞(4)可运动地与该活塞杆(5)连接，通过该活塞杆(5)该活塞(4)可以推入该注射器量筒(2)的内腔(3)或拉出，从而一个针头通道或一个注射针头(6)刺穿该前壁(97)，并且插入该注射器量筒(2)的内腔(3)的一个壳体(18)与该前壁(97)接触，该壳体(18)通过一种密封剂以密封方式插入该注射器量筒(2)的内腔(3)，并且该壳体(18)包括两个壳体部件(95、96)，这两个壳体部件在该针头的侧面和该活塞(4)的侧面与该前壁(97)接触，它们最好重叠并有长度方向的一个连续开口，在该活塞(4)与该壳体部件(96)之间在该针头的侧面设置有一个用于一个开关单元(22)的锁紧件(21)，该锁紧件(21)有一个导销(50)，该导销(50)在其环绕孔中以几乎没有间隙地导引在该一个或两个壳体部件(95、96)中或该注射器量筒(2)中，该开关单元(22)在其端侧在介质(53)挤出的方向上有一个逐渐变细的端部，并且在这个端部与该导销(50)之间有一个密封段(48)，该密封段(48)的横截表面大于该锁紧件(21)的开口(33)，从而，当介质(53)受到作用于该导销(50)的内前端侧上的压力作用时，该开关单元(22)被挤过该锁紧件(21)进入位于该锁紧件(21)与该针头通道之间的一个容腔(62)，并且该锁紧件(21)的支承环(26)将其自身朝向该密封段(48)支撑，并防止了该开关单元(22)在该活塞(4)方向上的向后运动和该开关单元(22)与该锁紧件(21)之间的介质(53)的泄漏，即使在通过该针头通道的压缩负荷作用下也是如此，从而该导销(50)仍导引在该导轨(49)中。
32.根据权利要求1至31中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该开关单元(22)的纵轴与该针头通道的纵轴(28)同轴。
33.根据权利要求1至32中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于该开关单元(22)的纵轴与该针头通道的纵轴(28)相偏离。
34.根据权利要求1至33中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在中间位置时在接触该锁紧件(21)或该支承环的表面区域中，沿该开关单元(22)的长度方向该开关单元(22)有一个流动通道(90)，该流动通道的横截面小于对于一种预定粘度的液体流通的最小横截面。
35.根据权利要求1至34中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在该支承环(26)朝向该开关单元(22)的内表面(29)上所似沿着该注射器量筒(2)设置有一个凹陷。
36.根据权利要求1至35中的任何一个权利要求所述的注射器，其特征在于在该开关单元(22)朝向该锁紧件(21)的表面(56)上或在该锁紧件朝向该开关单元(22)的内表面(29)上设置有至少一个形成一个凸起(103)的凸出部件，尤其是沿着该注射器量筒(2)的一个腹板。
全文摘要
本发明描述了一种只能一次性使用的注射器(1)，还有一个固有安全装置，和一个开关单元(22)，该开关单元具有一个密封段(48)。一个环形锁紧件(21)位于朝向活塞(4)的该锁紧件的侧面并且在径向方向或注射针头(6)的方向上弹性可变形。在开关单元(22)的一个锁定位置，密封段(48)位于朝向注射针头(6)的锁紧件(2)的侧面，它在活塞(4)的方向上形成用于开关单元(22)的一个密封止块。
文档编号A61M5/31GK1086733SQ93107638
公开日1994年5月18日 申请日期1993年5月19日 优先权日1992年5月19日
发明者皮克哈德·爱华德, 梅尔·菲利普 申请人:Med塑料有限公司