专利名称：一次性注射装置的制作方法
背景技术：
概括地说，本发明涉及一种一次性注射装置，更具体而言，本发明涉及一种具有整合锁定机构以防使用后推杆被抽出的注射装置。
皮下用装置消毒的重要性日益受到重视，这导致一次性注射器的发明。其预先消毒的特点，加之低廉的价格，已使这些装置获得比重新使用前需消毒的可重复使用装置更为广泛的应用。但一次性注射器的广泛使用也产生一些问题。由于其经济的特性，大量使用的廉价注射装置使得难以仔细地控制新的和用过的注射装置，并且该注射装置也易破裂。在不合法执有人手中发现带有针头的注射器是常见的。一旦失去控制装置，这些注射装置可不经消毒而被重复使用。
再次使用设计成仅使用一次的皮下注射器有助于传染病的传播和药物的滥用。经常分享和重复使用注射器的经静脉吸毒者为HIV和肝炎病毒的高危人群。易于获得注射装置进一步助长了不合法的药物使用。此外，重复使用注射器产品也可传播其它多种疾病。
对于这些问题，一种解决办法是开发出一种使用一次后即自身损毁的注射器。虽然不能重复使用的注射器并不一定能阻止不合法的药物使用，但它可防止共用已污染的皮下注射器，并因此有助于降低疾病的传播。
已有很多方法被用于防止和限制重复使用。最开始将注射器设计成具有容易损毁的特性。因此，加上作用力后注射器就不能使用。其它设计包括各种锁定机构，用于将装置锁定在不能重复使用的位置上。一些设计将锁定机构设置于注射器的筒部，需要将注射器充分展开将其锁定。其它设计要求注射器被预充满，并且可能不按常规方式进行充满。另一些设计需要多个部件和仔细的组装。
理想的注射器设计应包括允许注射器以常规方式(即正常的充填操作)使用的锁定装置。此外，设计应便于操作，不需特殊的培训。设计应能采用标准皮下注射针头。设计应为便宜和可靠的。最后，设计应有助于完全和彻底地排出有价值的药剂。
发明简述因此，本发明的一个目的是提供一种具有锁定机构的一次性注射器，该锁定机构可防止注射器被重复使用。
本发明的一个目的是提供一种操作方法与常规一次性注射器相似的一次性注射器。
本发明的另一目的是提供一种可采用常规皮下注射针头的一次性注射器。
本发明的另一目的是提供一种结构简单且廉价的一次性注射器。
本发明的又一目的是提供一种不浪费药剂的皮下注射器。
在本发明中，将推杆改装成在推杆活塞部安装沿长度方向伸展的锁定栓。锁定栓包括至少一个卡销。活塞至少包围一部分锁定栓，使得锁定栓从推杆上伸出足够的长度以暴露卡销。注射器筒在顶端具有一个孔。该孔用于与锁定栓配合，并包括一个偏向锁定栓的平截体或环状部分。当推杆被充分压下时，该平截体或环状部分用于与卡销啮合，从而锁定推杆和活塞，并防止推杆被拉出从而防止重复使用。此外，孔和锁定栓的啮合减少了注射器的死体积，因而降低了使用后材料在注射器中的残留量。
参考以下本发明实施方案描述和附图可更好地理解本发明并使上述本发明的目的变得更为清楚。
附图简述参考以下本发明优选实施方案详述和附图可使本发明的上述或其它目的、特征和优点变得更为清楚。
图1、1A和1B为本发明第一实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于抽出的状态；图2、2A和2B为本发明第一实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于有阻力位置的起始端；图3、3A和3B为本发明第一实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置的1/3处；图4、4A和4B为本发明第一实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置的2/3处；图5、5A和5B为本发明第一实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置；图6和6A为图1所示本发明第一实施方案的剖视图，图中显示出锁定的推杆相对于安装在注射器上的针头的位置。
图7、7A和7B为本发明第二实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置；图8、8A和8B为本发明第三实施方案的侧视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置；图9A、9B、9C和9D为本发明第一实施方案远端的等比例视图，表明推杆头进入锁定位置的过渡过程；
图10为本发明第四实施方案的等比例视图，其中推杆位于有阻力位置的起始端；图11为本发明第五实施方案的等比例视图，其中推杆位于有阻力位置的起始端；图12和12A为本发明第六实施方案的等比例视图和剖视图，其中推杆处于预锁定位置；图13和13A为本发明第六实施方案的等比例视图和剖视图，其中推杆处于1/2锁定位置；图14和14A为本发明第六实施方案远端的等比例视图和剖视图，其中推杆处于锁定位置；和图15为本发明第六实施方案的等比例视图，其中推杆处于锁定位置。
优选实施方案详述附图显示本发明的实施方案，本发明一次性注射器由一个注射器组合件组成，包括一个长的中空注射器筒和一个紧密安装于其中的长推杆组件。如下所述，此处采用术语“远侧”或“远端”指面向病人或最远离以下所述注射器使用者的构件的部分或表面。此处采用术语“近侧”或“近端”指背向患者或最靠近使用者的构件的部分或表面。
图1至6显示本发明的第一实施方案，而且图9显示出该实施方案一个方面的操作过程。参见图1、1A和1B，注射器组合件包括一个由一个长筒状构件组成的注射器筒12，筒状构件具有一个开放的近端18，并在其上有一对径向伸展的夹持构件19。伸展的夹持构件19的尺寸有助于使用者在应用时将推杆组件压进注射器筒12中。注射器筒12还包括一个部分封闭或筒径减小的远端20。远端20的内表面具有一个渐尖和筒径减小的区域，构成用于接受推杆组件14远端的肩状区域22。
筒12的远端20还包括一个针头支架21，用以接受安装于其上的针头组件。针头支架21可包括一个Luer锁或Luer装置。针头支架21内部是一个喷嘴24，其包括一个喷嘴腔或孔25，用于在注射器筒21和针头组件之间构成液体流通。图6和6A显示装配有针头组件16的针头支架21。针头组件16包括一个安装有针头管80的针头套78。如图所示，针头套78配合在针头支架21上，其中喷嘴24置于针头套78之中。
参见图1A，本发明优选实施方案的推杆组件14包括一个长的推杆棒32和一个弹性活塞构件34。推杆棒32的近端连接一个较大的头部32，被设计成被使用者的姆指抓握或推动。推杆棒32的远端部连接一个圆形末端构件40，由它再引向一个截面为圆形的渐尖的推杆栓36。图1B显示出推杆棒32怎样由多个长度方向上在头部33至圆形末端构件40之间伸展的径向伸展肋板构件41所构成。
通过图2B所示结构将弹性活塞构件34连于推杆棒32的远端部。首先，一杆径减少的颈部38从圆形末端构件40向远端伸出。与颈部38相连的是直径大于颈部38的圆柱状唇边37。圆柱状唇边37的近端表面58基本上与颈部38垂直，以有助于弹性活塞构件34的保持。圆柱状唇边37的远端表面59，其形状有助于弹性活塞构件34的安装。圆柱状唇边37在远端处与推杆栓36相连。
参见图2A和2B，活塞构件34为一个由弹性材料如丁基橡胶构成的基本上圆柱状的构件。活塞构件34的远端42为渐尖的，其尺寸与注射器筒12的肩状区域22一致。图2B显示出活塞构件34的外周包括远端和近端环形唇边44和46，以提供与注射器筒12内表面26间的密封接触。如图3B所示，活塞构件34包括一个从活塞构件34近端延伸至其远端的居中孔48。孔48包括一个具有径向活塞唇边52的近端第一部分和一个由活塞构件34中纵向上具有较大内径的凹槽区域形成的中部第二部分54。中部部分54的远端表面57基本上与活塞唇边52垂直，并被设计成与推杆唇边37的远端表面59平行。该结构有助于弹性活塞构件34保持在推杆14的远端处。远端第三部分56与推杆栓36形状一致并包围一部分推杆栓。
参见图6和6A，筒12之远端20的外表面包括一个喷嘴组件24。如图所示，喷嘴组件24用于插接由安装有针头管80的针头套78构成的针头组件16。因此，使用者应用注射件组件10使得包括在室28(如图1A所示由筒12和弹性活塞34构成)中的液体通过喷嘴组件24经喷嘴孔25进入针头组件16。
筒12的远端和推杆组件14的远端还包括构成锁定机构的构件，以及当使用者或医护人员将药剂输送至病人体内后锁定住推杆组件14。如图2B所示，喷嘴孔25的远端含有向内偏斜的环状部分60。该向内偏斜的环状部分60在作用力的作用下，例如由近端发出的作用力，变形而扩张。推杆栓36还包括一个末端环状卡销30和推杆栓头62。环形卡销用于与喷嘴24的偏斜的环状部分60啮合。环形卡销30在推杆栓36的远端处构成，并将推杆栓分成圆柱状推杆栓部分64和推杆栓头62。由渐尖的推杆栓64构成环形卡销30。注射器的操作图2和2B显示出本发明优选实施方案，其中装置为包装时可能所处的状态，此处称为有阻力位置的开端。在该位置处，注射器组件10处于末锁定状态，等待插接一个针头组件16并充填液体。(虽然图中仅显示了注射器组件，对于本领域的技术人员来说应认识到以下操作将在注射器组件10安装有适当设备后被执行。)与常规无锁定装置的一次性注射器相似，使用者用液体充填注射器组件10。推杆组件14被抽或拉向筒12的近端，从而将由弹性活塞组件34和筒12之间的空间构成的室28充满空气。图1和1A显示注射器组件的室被空气或液体充满。现将安装有针头组件16的注射器组件10插到含液体的药瓶中。将推杆组件部分压下以迫使空气从注射器组件中流至药瓶中而对药瓶加压。这样做是必需的，否则从药瓶中抽取液体最终会造成一个负压并阻碍液体的抽取。然后将推杆组件14抽或拉向筒12的近端，从而在由弹性活塞组件34和筒12之间的空间构成的室28中造成真空。真空迫使液体经喷嘴孔25被吸进室中。图1和1A显示了处于被充满和未锁定状态的注射器组件。在该状态下，注射器准备对病人施用。
将推杆组件14压进筒12进行注射操作，从而迫使室28中的液体通过喷嘴孔25。首先，压力使推杆组件由充满和未锁定位置移向大部分液体被排出的位置。如图2，2A和2B所示，在该第一排出阶段推杆栓头62开始与位于喷嘴孔25远端中向内偏斜的环形喷嘴环60产生初步接触。在此状态下，推杆组件向远端的进一步移动需要使用者增加作用力。因此，使用者接受到注射器组件10的反馈，指示推杆已达到大部分液体被排出的位置。此时使用者知道对推杆组件添加作用力将使推杆组件最终进入锁定状态。该增加的阻力也使得医护人员在对药瓶加压时(如上所述)不至于不小心将注射器锁住。这也使得注射器组件10在组装和装运时不被意外锁住。
当使用者增加对推杆组件14的作用力时，如图3、3A和3B所示，推杆组件继续移动。在该位置时，推杆栓头62使向内偏斜的环状喷嘴环60外翻，使得环状喷嘴环60沿推杆栓头60向外移动而使推杆栓头通过。
随推杆组件14继续向远端移动时，装置达到继续移动将需要压迫活塞组件34的阶段。图4、4A和4B显示这一阶段，从阻力增加点算起，此时推杆组件已移动至锁定的2/3处。如本领域技术人员所知，通过适当大小的推杆栓头36和活塞组件34，设计者可对该位置作选择。事实上，极端情况下可不压缩活塞组件34，使得推杆几乎不需增加作用力即可进入锁定位置，当注射器被排空时将其自动锁定，从而在远离医护人员的一端造成确实的锁定。
最后，如图5、5A和5B所示，推杆组件的继续移动使其进入锁定状态。此时推杆栓头62穿过偏斜的环状喷嘴环60，而且该环基本上回复到初始向内偏斜的状态。在该位置时，环状喷嘴环与推杆栓36的凹入部分66紧密接合。在此优选实施方案中，环状喷嘴环回复到偏向内的位置时使用者可听到和感受到“咔哒”声。注射器组件再次将信息反馈给使用者，指明注射器处于第三、排空和锁定的状态。
图6和6A显示安装有针头组件6并处于锁定状态的注射器组件。如图所示，推杆栓36基本上占据了喷嘴孔，通过最小化“死体积”确保使用者有效地应用和使用液体。
图9A、9B、9C和9D显示了逐渐过渡到锁定状态的锁定机构。图9A是锁定的初始阶段，此时医护人员感受到阻力的增加。图9B为过渡至1/3的阶段。图9C为锁定2/3的阶段，在该实施方案中活塞构件此时停滞并开始压缩。图9D显示推杆组件锁定于注射器筒内的最终阶段。
如图7A和8A所示，可对设计作进一步改动。图7、7A和7B显示由推杆组件114和筒组件112组成的注射器组件100。该实施方案的不同之处在于，活塞组件134被模塑至推杆构件114中与之成为一体，其远端表面142被设计成与肩状区域122相匹配。锁定机构与上述相同，由穿过偏斜的环状喷嘴环60的推杆栓头62组成，喷嘴环60基本上回复到初始向内偏斜的位置以与凹入部66啮合。如图所示，环状喷嘴环与推杆栓36的凹入部66紧密接合。
图8，8A和8B显示了另一实施方案，其中注射器组件200由推杆组件214和筒组件212组成。该实施方案的不同之处在于，活塞组件234被模塑至推杆构件214中与之成为一体，其远端表面242被设计成与肩状区域222相匹配，并且基本上为平的。锁定机构大小与活塞组件234相匹配。
本发明也预计了几种不同的锁定机构。例如，图10显示了一实施方案的远端320，其中喷嘴环360由三个相等的环部分360a、360b和360c构成。喷嘴324和推杆栓362与上述相同。该实施方案可用于降低将推杆移至锁定位置所需的作用力。
图11显示一实施方案的远端420，其中喷嘴环460含有三个等距的侧边卡销465a、465b和465c。喷嘴424和推杆栓462与上述相同。该实施方案也可用于降低将推杆移至锁定位置所需的作用力。
图12-15显示了一个锁定推杆的实施方案，它可用于现有的注射器筒。参见图12和12A，其中显示了采用现有筒512和推杆组件514的注射器组件的远端520。在该实施方案中，现有筒512包括喷嘴组件524。推杆组件514的推杆栓536为分叉的。因此，推杆栓头562被分成几部分，此处为四部分562a、562b、562c和562d。分叉使推杆栓弯曲或压缩，从而使推杆栓536穿过现有的喷嘴孔525。穿过喷嘴孔525后推杆栓头重新扩张，从而锁定住推杆组件。
图12和12A显示了该实施方案，其中推杆栓536部分置于喷嘴524中。图13和13A显示了该实施方案，其中推杆栓536基本全部穿过喷嘴524。作为设计中的一种选择，此位置时可将活塞大小设计成需被压缩方可使推杆组件进一步被压缩。图14和14A显示了处于锁定状态的推杆组件514。如图所示，推杆栓头562扩展至喷嘴524外缘529之外，从而将推杆组件514锁定在现有的筒512中。图15显示了处于锁定状态的整个注射器组件500。
对本领域技术人员来说，应明白的是可对图14A所示推杆组件514作改动。例如，实施方案中所示的推杆栓头536被分为四等分，但其它设计可不局限于此，可等分或不等分地将其分成多个部分。此外，如图所示推杆组件514含有一弹性活塞组件534，但也可不局限与此。
应认知的是在不背离本发明精神的前提下，可改变形状、尺寸和材质制造本发明的其它实施方案。虽然仅参考优选实施方案对本发明作了详尽描述，应认识到在不背离本发明精神的前提下本领域技术人员可作多种改进。因此，尽管已图示出筒和推杆，其它通过活动装置可控地保持一定体积的装置也在本发明原理之内。此外，虽然锁定推杆栓头已被图示，其它锁定装置也在本发明原理之内。因此，本发明仅用权利要求进行界定。
权利要求
1.一种装置，其包括一个具有第一端、第二端、内表面和纵轴的筒，所述筒的第一端具有一个顶部，该顶部具有一个内表面、一个外表面和一个连接所述内表面和所述外表面的孔；一个截面基本上与所述筒内表面一致的活塞；一个连接活塞的推杆，所述推杆使所述活塞沿所述筒的纵向在所述筒的第一端和所述筒的第二端之间移动；和一个与所述推杆连接并用于将所述活塞锁定在所述筒的第一端的锁定机构，所述锁定机构置于所述筒的第一端上。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述推杆还包括一个与所述推杆纵向连接的锁定栓，所述锁定栓具有至少一个卡销，所述活塞至少包围一部分所述锁定栓；而且所述锁定机构还包括一个与所述孔相连的锁定环，所述锁定环偏向所述纵轴，所述锁定环锁定所述至少一个锁定栓卡销，当所述推杆移至所述筒的第一端时锁定住所述活塞。
3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述顶部的外表面接受皮下注射针头。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述顶部还允许所述皮下注射针头与所述孔相连通。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述顶部还包括一个使所述皮下注射针头与所述孔相连通的Luer装置。
6.如权利要求1或2所述的装置，其中，当所述活塞移至所述筒的第一端时，所述活塞与所述顶部的内表面基本上相互匹配。
7.如权利要求2所述的装置，其中，当所述活塞移至所述筒的第一端时，所述锁定栓与所述孔基本上相互匹配。
8.如权利要求4所述的装置，其中，所述推杆进一步包括至少一个肋板。
9.如权利要求3所述的装置，其中，所述锁定环基本上处于所述外表面处的所述孔中。
10.如权利要求3所述的装置，其中，所述锁定栓卡销环绕所述锁定栓。
11.一种装置，其包括可控地保持一定体积液体的组件，所述保持液体的组件具有一个孔；与所述可控地保持液体的组件相连并调节所述液体体积的组件；以及在所述孔中的锁定组件，所述锁定组件用于锁定所述调节组件。
12.如权利要求11所述的装置，其中，所述可控地保持液体的组件还包括一个可移动的表面用于改变所述液体体积，所述可移动的表面与所述调节组件相连。
13.如权利要求11所述的装置，其中，所述调节组件还包括一个纵向锁定栓，所述锁定栓具有一个卡销；而且所述锁定组件还包括一个置于所述孔中的锁定环，所述锁定环向内偏斜并啮合所述卡销，从而通过所述锁定栓和所述锁定环的锁定将所述调节组件锁定。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述可控地保持液体的组件还包括一个可移动并用于改变所述液体体积的表面，所述可移动的表面与所述调节组件相连，所述锁定栓密封性地穿过所述可移动表面。
15.如权利要求11或13所述的装置，其进一步包括在所述顶部的外表面上用于接受皮下注射针头的安装组件。
16.如权利要求11或13所述的装置，其中，所述安装组件允许所述皮下注射针头与所述孔相连通。
17.如权利要求15所述的装置，其中，所述安装组件包括一个Luer装置。
18.一种具有推杆、筒和孔的注射器，其改进之处在于，在所述孔中安置锁定机构。
19.如权利要求18所述的注射器，其中，在锁定开始时所述锁定机构要求增加作用在所述推杆上的作用力。
20.如权利要求18所述的注射器，其中，在锁定时所述锁定机构给出可听到的反馈信号。
21.如权利要求18所述的注射器，其中，在锁定时所述锁定机构给出可触知的反馈信号。
22.如权利要求19所述的注射器，其中，所述锁定机构包括一个具有卡销的锁定栓和一个锁定环，所述锁定栓位于所述推杆的顶端，所述锁定环置于所述孔中，所述锁定环通过所述卡销锁定所述锁定栓。
23.如权利要求22所述的注射器，其中，所述推杆与所述筒相匹配，当被所述锁定环锁定时，所述锁定栓基本上将所述孔填满。
24.一种注射器，其具有一个用于贮存液体的筒和一个用于输送液体的喷嘴，所述喷嘴与筒相连，其改进之处在于，用一推杆将液体经喷嘴从筒中排出，液体排出后所述推杆基本上填满所述喷嘴，从而使基本上所有的液体均从注射器中排出。
25.如权利要求24所述的注射器，其中，所述喷嘴基本上为圆柱状。
26.如权利要求24所述的注射器，其中，所述推杆在推杆和筒之间还包括一个密封垫，所述密封垫基本上防止所有液体在所述推杆和筒之间通过。
27.一种用在具有一个孔的注射器筒中的推杆，其包括在所述注射器筒中往复运动的组件，对于所述筒它具有一个第一外部末端和一个第二内部末端，所述往复运动的组件沿所述筒的轴运动；和在所述筒中锁定所述往复运动组件的锁定组件，所述锁定组件设置在所述往复运动组件的所述第二末端上并与所述孔啮合。
28.如权利要求27所述的推杆，其还包括将所述往复运动组件与所述筒密封的组件。
29.如权利要求28所述的推杆，其中，所述密封组件位于所述往复运动组件的所述第二末端上。
30.如权利要求27所述的推杆，其中，所述锁定组件还包括啮合所述孔的分叉。
全文摘要
本发明提供了一种一次性注射器组件,其包括一个其中安置有推杆组件的长的注射器筒。推杆组件包括一个具有远端推杆栓的长的推杆棒。推杆栓包括一个置于栓远端的锁定卡销。注射器筒在其基本上封闭的远端处具有一个喷嘴,该喷嘴与推杆栓相匹配。喷嘴的远端包括一个环状向内偏斜的环,用于啮合推杆栓的锁定卡销。在使用注射器时,利用作用力推动液体,锁定卡销被不可逆地锁定在喷嘴向内偏斜的环中,从而防止了注射器组件的重复使用。
文档编号A61M5/31GK1251535SQ97197973
公开日2000年4月26日 申请日期1997年7月16日 优先权日1996年7月18日
发明者詹姆斯·S·卡什默 申请人:安全医疗产品公司