專利名稱：具有抽吸機(jī)構(gòu)的一次性使用注射器的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)這是1994年2月14日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?8/195,302、題為“一次性使用的注射器組件”的專利申請(qǐng)以及1994年4月25日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?8/232,749、題為“包括彈簧鎖定夾頭和柱塞的一次性使用注射器”的專利申請(qǐng)的部分繼續(xù)申請(qǐng)，前述的這兩個(gè)申請(qǐng)都援引在此以供參考，發(fā)明背景和對(duì)已有技術(shù)的描述本發(fā)明總的涉及皮下注射用針頭和注射器，更具體地說，本發(fā)明涉及彈簧鎖定夾頭和相關(guān)的柱塞，它們可將塑料的皮下注射器針筒轉(zhuǎn)變成一種用已通過醫(yī)藥許可的材料制成的、只能一次性使用而不能重復(fù)使用的、低成本的塑料制皮下注射用注射器，就本發(fā)明的目的而言，術(shù)語“一次性使用”意味著在注射器內(nèi)放置的全部最大劑量只能被注射一次，然而，注射器是可以多次注射藥劑的，每次僅輸送由柱塞桿相對(duì)于注射器針筒的一次全劑量抽吸所能吸入注射器的全部藥劑中的一部分，為書寫方便起見，術(shù)語“一次性使用”意味著對(duì)抽入針筒的全部藥劑的一次完全的分配，包括一次或更多次可能的注射，每次注射僅輸送小于最大劑量的藥劑量，所有各次注射累計(jì)的總的藥劑輸送量不超過由柱塞桿相對(duì)于針筒的一次向后運(yùn)動(dòng)所抽吸的進(jìn)入針筒的最大或全部藥劑量，當(dāng)針筒的最大或全部藥劑量(取決于針筒的容量和/或柱塞上彈簧夾的位置)在第一次并且是唯一一次使用中全部用完時(shí)，注射器就是一次性使用的注射器，若發(fā)生上述情況，彈簧夾移動(dòng)至其最末端位置，任何重復(fù)使用的情況都會(huì)受到阻擋，當(dāng)在第一次或以下各次的注射過程中輸送被抽入針筒的小于最大劑量的藥劑時(shí)，以下各次的注射量就必須小于最大劑量，柱塞桿只能有一次至最末端的全程移動(dòng)，使總的注射量由各次注射量相加而成，所分配的藥劑量不能超過注射器針筒的一次藥劑容量，在這種方式下，裝置就被稱作“一次性使用”注射器。
皮下注射針頭和注射器的安全性、一次性的使用以及隨后的丟棄工作與醫(yī)療和保健行業(yè)密切相關(guān)，對(duì)病人、醫(yī)生和護(hù)士而言，在注射器使用之后有著被針頭意外戳傷的危險(xiǎn)，由于目前在公眾場(chǎng)合存在艾滋病和肝炎病毒感染的情況，所以上述的危險(xiǎn)變得日益急迫起來，因此，必須非常注意用過的針頭和注射器的安全處理和丟棄，對(duì)此，本發(fā)明提供了一種一次性使用的針頭和注射器組件。在針頭和注射器(下文中將把它們一起稱作注射器)使用過一次之后，本發(fā)明的機(jī)構(gòu)可以防止重復(fù)使用。因此，與注射器被進(jìn)一步使用的可能性相比，其被丟棄的可能性更大，可以減少病人與病人之間的交叉感染以及毒品注射者與毒品注射者之間的交叉感染。
本發(fā)明的裝置是緊湊的，因而可以應(yīng)用于針筒容量非常小的注射器，例如注射量只有0.1cc的注射器，另一方面，在下文中將會(huì)更清楚地描述，利用已有技術(shù)不能既維持只能一次性使用的功效，又能方便和/或經(jīng)濟(jì)地減小尺寸，因此，在市場(chǎng)上沒有出現(xiàn)過尺寸小于標(biāo)準(zhǔn)的3cc的注射器，在已有技術(shù)的一次性使用注射器中，限定鎖定機(jī)構(gòu)相對(duì)于注射器針筒的初始軸向位置是將3cc的傳統(tǒng)注射器限定為最大1cc劑量的一項(xiàng)措施，然而，顯然希望有一種最大劑量更小的注射器，這種注射器的尺寸(不僅僅是夾頭的位置)可確定最大的藥劑容量。但是，應(yīng)該理解，本發(fā)明也適用于3cc或其它最大劑量的注射器針筒，不過，本發(fā)明特別適用于針筒容量低的注射器，甚至可低至0.1cc的注射器，一般認(rèn)為，低成本的注射器對(duì)滿足欠發(fā)達(dá)國家的需求而言是很重要的，并有助于在世界范圍內(nèi)降低衛(wèi)生保健的開支，低的成本可以緩和目前可任意使用的注射器所遇到的再使用問題，借助只能一次性使用的注射器可以避免因同一注射器的反復(fù)使用而在病人與病人之間造成交叉感染，這樣做還可以消除因?yàn)椴捎矛F(xiàn)有的注射器而給病人帶來的懷疑潛在的感染可能性的焦躁情緒。
本發(fā)明提供了一種簡(jiǎn)單的、低成本的機(jī)構(gòu)，可以將一個(gè)注射器(有或沒有針頭)限制成一次性的或只能單次使用，這種注射器規(guī)定為在制造廠內(nèi)組裝，并供醫(yī)生(或護(hù)士、病人等)使用，使用者可以以傳統(tǒng)的方式給注射器充填合適的藥劑，即相對(duì)于注射器的圓柱形針筒來抽動(dòng)柱塞，以便將藥劑從針頭的尖端抽入針筒的空腔內(nèi)，按照本發(fā)明，在裝入藥劑之前，柱塞可以重復(fù)地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)以便進(jìn)行抽吸，一旦使用者確定抽吸運(yùn)動(dòng)的量已經(jīng)足夠，柱塞相對(duì)于針筒的正向移動(dòng)可以確保一次性使用的鎖定機(jī)構(gòu)動(dòng)作，隨后，還是利用傳統(tǒng)的技術(shù)將針頭刺入病人的皮膚，用手使柱塞相對(duì)于圓柱形針筒移動(dòng)，迫使柱塞朝注射器的末端移動(dòng)。柱塞的力迫使藥液從針尖流出。
如下文中將要清楚描述地那樣，按照本發(fā)明，在注射藥劑的過程中，一鎖定彈簧夾與柱塞桿一起移動(dòng)，當(dāng)其到達(dá)末端位置時(shí)，柱塞抵著鎖定彈簧夾的底部，使各鎖定或接觸點(diǎn)抵住圓筒形針筒的內(nèi)側(cè)壁，這樣就可以阻止使柱塞相對(duì)于圓筒形針筒的作第二次抽動(dòng)的企圖，于是，不會(huì)再有藥劑吸入注射器，因而不能第二次使用該注射器，這樣就提供了一種低成本的一次性使用注射器，可杜絕重復(fù)使用的鎖定機(jī)構(gòu)是自動(dòng)的，即，它可以在抽吸之后動(dòng)作而阻止重復(fù)使用，無需使用者有意識(shí)地操作來配合鎖定機(jī)構(gòu)的工作。
很多專利和研究都希望能設(shè)計(jì)出這樣一種可經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的注射器組件，該組件具有一次性使用的特征，其安全性或一次性使用的操作性也難以被破壞，這樣一種注射器應(yīng)該便于制造和組裝，能以標(biāo)準(zhǔn)的方式來操作，可以輸送不同體積的流體，可以利用已獲準(zhǔn)用于醫(yī)藥領(lǐng)域的通用材料并最好是借助例如用來生產(chǎn)現(xiàn)有注射器的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備來制造，而且重要的是需具有較低的成本，本發(fā)明利用了一個(gè)與新穎的、奇特的彈簧鎖定夾頭一起使用的新穎的、奇特的柱塞來實(shí)現(xiàn)上述的各目的，該柱塞包括多個(gè)圓柱形的，即截頭圓錐形(或在一變化型實(shí)施例中是珠形的)棘齒，制造者可以將彈簧夾頭限定在沿著柱塞軸線的某一個(gè)特定的位置上，從而限制柱塞的最大抽取量，進(jìn)而是注射器的藥劑容量，根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在至少兩個(gè)棘齒或頭部之間的設(shè)置一定的縱向間隔，這樣就允許將柱塞回抽或前送，而相關(guān)的彈簧夾頭不會(huì)前進(jìn)，于是，可以在針筒裝入藥液之前抽動(dòng)注射器，還有，采用珠狀(bead-shaped)棘齒來代替我們以前揭示過的截頭圓錐形可以使在柱塞回抽過程中的運(yùn)動(dòng)更加平滑，與以前裝置內(nèi)的錐形或截頭圓錐形的棘齒相比，回抽所需的力大大減小。
現(xiàn)在，對(duì)皮下注射針頭/注射器的柱塞的最大回抽力有一個(gè)規(guī)定，這是由國際標(biāo)準(zhǔn)組織制定的，經(jīng)測(cè)試表明，本申請(qǐng)的母申請(qǐng)案08/195,302(1994年2月14日遞交)和08/232,749(1994年4月25日)所揭示的一次性使用注射器設(shè)計(jì)在某些產(chǎn)品上略超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，盡管大部分產(chǎn)品的柱塞回抽力在標(biāo)準(zhǔn)的最大限制以下，為了確保獲得總是能滿足所述標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量產(chǎn)品，研制出了本發(fā)明的產(chǎn)品，由于目前的“標(biāo)準(zhǔn)”涵蓋了能夠并且規(guī)定為重復(fù)使用的拋棄型注射器，所以，作為一種替代辦法，當(dāng)然也可以為一次性使用的注射器建立一個(gè)最大柱塞回抽力的新標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的較佳形式，柱塞的棘齒是“珠狀”的。因此，與我們以前申請(qǐng)的專利相反，當(dāng)柱塞桿回抽時(shí)，彈簧夾頭不會(huì)隨著每一個(gè)棘齒發(fā)生斷續(xù)，珠狀棘齒可允許彈簧夾頭更平滑地滑過珠狀棘齒表面，業(yè)已發(fā)現(xiàn)，回抽力降低，幾乎與可重復(fù)使用的注射器和沒有彈簧夾頭的柱塞相同。
希望有一種具有彈簧夾頭并且能夠能多次抽動(dòng)的注射器，在有關(guān)本發(fā)明的先前專利申請(qǐng)的設(shè)計(jì)中不允許進(jìn)行多次抽動(dòng)(即，柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)多次，以便將空氣吸入并排出針筒)，但是當(dāng)柱塞最初的回抽和前伸沒有使彈簧夾頭到達(dá)最末端或最前端的位置場(chǎng)合，可以進(jìn)行程度有限的抽動(dòng)。
本發(fā)明旨在允許進(jìn)行多次抽動(dòng)，該裝置是在棘齒之間設(shè)置了一個(gè)間隙，因而當(dāng)彈簧夾頭位于棘齒之間，也就是在間隙內(nèi)時(shí)，無論柱塞如何移動(dòng)都不會(huì)導(dǎo)致彈簧夾頭移動(dòng)，當(dāng)然，棘齒之間的間隙大小決定了抽動(dòng)量。
采用這種新的柱塞和彈簧夾頭可阻止注射器被重復(fù)使用，這種結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于只有0.1cc的針筒，不會(huì)造成任何有效性或安全性方面的損失，本發(fā)明的操作機(jī)構(gòu)可允許制造非常小容量的注射器，并且不會(huì)降低性能，相反，已有技術(shù)的一次性使用注射器的鎖定結(jié)構(gòu)利用的是不同的機(jī)構(gòu)，因而不能制造體積很小的注射器。
本發(fā)明在制造方面是很經(jīng)濟(jì)的，并且具有防止亂用的特征，可以利用傳統(tǒng)的技術(shù)來進(jìn)行注射，并且是用已由醫(yī)用批準(zhǔn)的材料制成，而且可以用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備來制造。
本發(fā)明的柱塞回抽力是在可多次使用注射器的可接收的限制范圍內(nèi)，但它是一種一次性使用的注射器，與現(xiàn)有的截頭圓錐形棘齒相比，具有珠狀棘齒的柱塞的機(jī)械回抽動(dòng)作顯得更為平滑，還有，在棘齒之間采用一個(gè)或多個(gè)間隙，可允許注射器有選擇地和重復(fù)地抽動(dòng)。
本發(fā)明的一個(gè)特征在于，提供一個(gè)注射器柱塞的拇指接觸部分，它是一個(gè)可分裂斷開的圓盤，因而在使用之后，注射器使用者可以通過簡(jiǎn)單的彎折或扭曲而將拇指接觸圓盤去除，進(jìn)而使注射器不能被重復(fù)使用，很容易就能將柱塞軸的拇指接觸部分從注射器上去除，很方便地就能將柱塞軸的拇指接觸部分從注射器上去除還是對(duì)注射器進(jìn)行跟蹤盤存的一種手段。
對(duì)已有技術(shù)的描述各種專利文獻(xiàn)和其它出版物上已描述了很多種方案，旨在提供用于一次性使用注射器的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)不會(huì)影響注射器針筒的最小總?cè)莘e之類的幾何限制，顯然，一次性使用的注射器存在著最小容積的限制，這不但取決于設(shè)計(jì)，而且取決于因尺寸小而帶來的可生產(chǎn)性方面的問題，在目前注射少量藥劑的實(shí)際使用過程中，最好是采用總?cè)莘e小的注射器而不是對(duì)較大的針筒容納裝置的行程加以限制，以便令使用的精度和方便性都得以加強(qiáng)，與已有技術(shù)相反，本發(fā)明采用了完全不同的機(jī)構(gòu)和作用力來阻止注射器的再使用，因此，可以實(shí)現(xiàn)極小容量的注射器構(gòu)造。
過去已經(jīng)有了能在某種程度上防止意外的針頭傷害的安全注射器，這些設(shè)計(jì)需要相對(duì)較復(fù)雜的機(jī)構(gòu)或相對(duì)較為笨重，它們的生產(chǎn)成本相對(duì)較高，大多數(shù)已有技術(shù)的一次性使用的限定機(jī)構(gòu)旨在用于傳統(tǒng)注射器的標(biāo)準(zhǔn)X形柱塞，另一方面，本發(fā)明采用了一種完全新的柱塞，其基本形狀是，包括棘齒(最好是珠狀的齒)的桿件，此外，已有技術(shù)機(jī)構(gòu)的安全性特征有時(shí)會(huì)遭到破壞，或者是故意地不加利用，可以相信，本發(fā)明在防止注射器被再使用方面是更為有效的。
然而，如上所述，重要的是，可以相信本發(fā)明是非常有效和低成本的，并且可以用于甚至只有0.1cc最大藥劑容積的注射器，在這種方式下，該裝置可以用于非常小容量的注射器，這是非常有利的，相反，已有技術(shù)的一次性使用或“安全性”看來不能或難以減小尺寸，在市場(chǎng)上還沒有出現(xiàn)最大藥劑容量為0.1cc的產(chǎn)品，但是生產(chǎn)廠商采用標(biāo)準(zhǔn)的較大注射器(例如3cc)并且以限制柱塞桿移動(dòng)程度的方式來限制最大藥劑量，本發(fā)明的特別目的在于，提供一種最大容量只有0.1cc，并且主要是通過減小針筒的尺寸，而不是通過彈簧夾的定位來實(shí)現(xiàn)的一次性使用的注射器。
可以將已有的一次性使用的拋棄型塑料注射器的方案分成以下幾類(a)柱塞在藥劑輸入之后鎖定；(b)柱塞脫開；(c)在藥劑輸送完畢之后，將針頭抽入注射器針筒內(nèi)；(d)對(duì)注射器的某些部分作物理性破壞；(e)在首次使用之后，用化學(xué)手段使注射器報(bào)廢；(f)采用套筒之類的輔助裝置防止注射器被重復(fù)使用，同時(shí)提供防止針頭戳傷的保護(hù)。
如下文所述，本發(fā)明的注射器采用了一種機(jī)械的方法，并利用一種新穎的彈簧鎖定夾頭來鎖定柱塞以避免其被進(jìn)一步地使用。
已有技術(shù)的鎖定機(jī)構(gòu)通常是在傳統(tǒng)的X形柱塞上動(dòng)作的，在某些情況下，是在一圓柱形的柱塞上動(dòng)作，當(dāng)采用X形的柱塞時(shí)，柱塞借助其X形的邊緣而與針筒的軸線保持軸向?qū)?zhǔn)，當(dāng)采用在一圓柱形柱塞上的鎖定裝置時(shí)，鎖定裝置是對(duì)稱的，并且完全圍繞柱塞延伸，于是，柱塞就可以保持與針筒沿軸向?qū)?zhǔn)，在已有技術(shù)的X形柱塞和鎖定夾裝置以及帶有圍繞鎖定夾的圓柱形柱塞中，針筒和柱塞之間的軸向?qū)?zhǔn)可以防止注射器的最大容量潛在的減小。
相反，本發(fā)明采用了一種以圓柱形柱塞為基礎(chǔ)的新穎的鎖定機(jī)構(gòu)，本發(fā)明彈簧鎖定夾頭的結(jié)構(gòu)和工作方式可導(dǎo)致柱塞桿線在針筒內(nèi)徑向地偏移，柱塞和針筒之間的這種非軸向的對(duì)準(zhǔn)可允許將一次性使用針筒制造成比以前所能獲得的容量要小得多的容量。
美國專利4,386,606在一柱塞、凸輪或針筒上采用了尖銳的邊緣，以便可靠地鎖定具有X形柱塞的注射器。
美國專利4,367,738描述了一種利用多個(gè)剛性、柔性銷釘?shù)牟豢稍儆檬阶⑸淦鳌?br> 美國專利4,731,068揭示了安裝在一圓柱形柱塞上的剛性固定的蛛網(wǎng)狀棘刺，以便在輸送完藥劑之后鎖定注射器而防止其被重復(fù)使用。
美國專利4,952,206采用若干棘刺將一墊圈定位在一閥內(nèi)，以防止流體在藥劑輸送完畢之后流動(dòng)。
美國專利4,961,728在X形柱塞的鎖定元件上采用了非平行的棘剌。
美國專利4,979,943提供了一種只允許柱塞在一個(gè)方向上運(yùn)動(dòng)的可逆止擋件。
美國專利5,000,737采用了與X形柱塞相配合的圓形或槽形、帶棘刺的鎖定件。
美國專利5,021,047和美國專利5,138,466采用了完全圍繞柱塞的鎖定棘刺。由于鎖定件圍繞柱塞，鎖定件的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致其在被迫壓過棘齒時(shí)沿軸向撓曲。
美國專利5,205,825采用了一種可插人的夾頭來鎖定X形的柱塞。
WO 89/00432中采用了棘齒柱塞和棘齒壁來防止注射器被重復(fù)使用。
美國專利5,000,737涉及一種一次性使用的拋棄型注射器，該專利的附圖中揭示了一種適于替代傳統(tǒng)的X形柱塞桿的裝置。要求保護(hù)的槽的外凸點(diǎn)旨在嵌入針筒的圓柱內(nèi)側(cè)壁或表面，從而可以防止當(dāng)柱塞桿朝近端方向(將藥劑抽入針筒的方向)移動(dòng)時(shí)發(fā)生相對(duì)于針筒的圓盤移動(dòng)。向內(nèi)的邊緣適于和X形柱塞的相鄰壁配合，從而在柱塞向末端移動(dòng)(以分配藥劑)時(shí)，使該裝置與柱塞一起移動(dòng)，該專利的圖8-16涉及’737專利要求保護(hù)的發(fā)明，那個(gè)裝置被保持在由X形柱塞元件所限定的注射器針筒的四分之一圓周內(nèi)，根據(jù)本專利，該裝置被描述成“細(xì)長的”，也就是其長度大于寬度。
另一方面，下面將要詳細(xì)描述的本發(fā)明的彈簧鎖定夾頭則不是細(xì)長的，它是緊湊的，并適于小尺寸注射器的生產(chǎn)，本發(fā)明的鎖定夾頭的生產(chǎn)成本較低，并且制造起來簡(jiǎn)單得多，該裝置即使在未能軸向?qū)?zhǔn)的情況下也不會(huì)失效，實(shí)際上可以在軸向偏移的情況下工作，由于以這種方式構(gòu)造和工作，可以將注射器的容積做得比已有技術(shù)的注射器所能達(dá)到的容積小，此外，本發(fā)明還構(gòu)思采用了一種新穎的柱塞，本申請(qǐng)的彈簧鎖定夾頭沒有被限制在由X形柱塞限定的針筒的四分之一圓周內(nèi)，而只是局部地圍繞位于針筒內(nèi)的一個(gè)基本上是圓柱形的新柱塞，這樣就使鎖定機(jī)構(gòu)對(duì)針筒內(nèi)側(cè)壁的壓力更均勻，并確保本發(fā)明可用于防止用過一次的注射器被重復(fù)使用，與已有技術(shù)相比，柱塞的工作方式，即柱塞偏離中心或不與注射器針筒的軸線對(duì)準(zhǔn)具有非常大的優(yōu)點(diǎn)，’737專利還揭示了一種以與’737中所述的槽非常類似的方式來工作的圓盤狀構(gòu)件，該專利的裝置還旨在與傳統(tǒng)的X形柱塞一起使用，該專利的裝置的尺寸看來難以減小到能生產(chǎn)0.1cc注射器的程度。
美國專利5,151,088也涉及一種安全的針頭和注射器組件，該專利揭示和描述了一種拋棄型的注射器和針頭組件，它具有一設(shè)置在注射器內(nèi)的小型、剛性、可伸縮的針頭護(hù)套，在一次注射之后，針頭護(hù)套延伸至可覆蓋針頭的鎖定位置，當(dāng)使用者將注射器柱塞壓過0容積點(diǎn)時(shí)，護(hù)套只能處在鎖定位置上，因此，如果使用者不是因?yàn)橐馔饣蛘哂幸膺@樣做的話，該裝置不能阻止重復(fù)使用。本發(fā)明的目的在于，可以在抽動(dòng)之后自動(dòng)地防止注射器的重復(fù)使用，從而消除因針頭重復(fù)使用而產(chǎn)生的人與人之間的感染，利用’088的裝置不能實(shí)現(xiàn)鎖定機(jī)構(gòu)的自動(dòng)配合，在利用’088專利的情況下，希望破壞鎖定機(jī)構(gòu)并重復(fù)使用注射器的使用者可以通過故意不將注射器柱塞壓過0容積點(diǎn)來避免鎖定機(jī)構(gòu)鎖合。
美國專利5,205,825(Allison等人)涉及一種用于防止塑料注射器被重復(fù)使用的插人元件，與Free等人的’737專利相類似，該裝置提供了一種旨在改裝到現(xiàn)有的傳統(tǒng)注射器上的鎖定機(jī)構(gòu)，所述改裝是這樣完成的，即將該裝置插入到注射器塑料針筒內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)型X形柱塞上，對(duì)以前Free等人的裝置所作的建議與Allison等人的專利一樣，也就是說，不能在一個(gè)最大藥劑容量比較小的尺寸下有效并且高效地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的由于柱塞與圓柱形針筒的軸線不對(duì)準(zhǔn)而獲得的優(yōu)點(diǎn)。
美國專利5,067,942也涉及一種一次性使用的皮下注射針頭，當(dāng)組裝針頭和注射器組件時(shí)，容納在一個(gè)筐(basket)內(nèi)的兩個(gè)分開的薄片迫使護(hù)套縮回并暴露出針頭尖端讓流體進(jìn)出的開口，當(dāng)拆卸針頭和注射器組件時(shí)，薄片與筐分開并且被有效地破壞，以防止護(hù)套縮回而被重復(fù)使用，可以相信，與’942專利相比，本發(fā)明顯得更加簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，更加自動(dòng)化，并且更容易適合更小尺寸的注射器。
還有人提出了很多結(jié)合有針頭罩蓋的注射器設(shè)計(jì)，美國專利4,909,791和4,982,842采用了可樞轉(zhuǎn)地安裝在一注射器針筒上以便在使用之后覆蓋針頭的爪件。
美國專利4,969,877揭示了一種注射器組件，其中，圍繞一內(nèi)腔或注射器部分設(shè)置了一個(gè)外殼，所述注射器部分能在外殼上滑動(dòng)，分別可到達(dá)位于外殼前后兩端的一個(gè)工作位置和一縮回位置。
美國專利4,013,073揭示了一種可壓扁的一次性使用注射器，其中，可壓扁的注射器壁是構(gòu)造成這樣，即，當(dāng)各壁被壓到一起以排出藥劑時(shí)，它們可以互鎖，從而使該裝置不能被重復(fù)使用。
美國專利4,391,273揭示了一種剛性注射器，它包括一連接于柱塞的銷釘，這個(gè)銷釘將在注射完成之后穿過針筒的底壁，這也使得注射器在第一次使用之后就不能再用，在該專利的一個(gè)變化型實(shí)施例中，揭示了一種可允許針筒向前移動(dòng)的刀片，但是若有人試圖重復(fù)使用柱塞或注射器，這個(gè)刀片可以用來切割針筒的側(cè)壁。
用來防止針筒被重復(fù)使用的已有技術(shù)包括各種配置，它們是在注射器被注入藥劑后使柱塞運(yùn)動(dòng)至注射器端部以注射藥劑，隨后將注射器的柱塞鎖定，例如，美國專利4,731,068揭示了一種兩件式的鎖定結(jié)構(gòu)，它具有一處在注射器注射端的帶子或套筒組件，該組件的尺寸使其適于沿注射器的內(nèi)壁摩擦滑動(dòng)，在柱塞的一個(gè)固定位置上安裝了一個(gè)蛛網(wǎng)狀構(gòu)件，它具有與套筒相配合的棘刺端，當(dāng)先把柱塞往回抽時(shí)，蛛網(wǎng)狀構(gòu)件和柱塞一起朝注射器的端部移動(dòng)，當(dāng)把柱塞朝注射端壓時(shí)，套筒保持在末端(借助與內(nèi)壁的摩擦配合)，而蛛網(wǎng)狀構(gòu)件與柱塞一起朝注射端移動(dòng)，如果試圖第二次抽回柱塞，在沒有套筒的情況下暴露于內(nèi)壁的蛛網(wǎng)狀構(gòu)件的棘刺將與注射器的內(nèi)壁咬合，從而防止柱塞被第二次抽回。
在‘068專利的一個(gè)變化型實(shí)施例中具有可滑動(dòng)地支承在柱塞上并與蛛網(wǎng)狀構(gòu)件配合的套筒，在該元件上設(shè)有組裝在注射器末端的彎曲的彈簧狀叉件，在第一次抽回時(shí)，套筒保持與蛛網(wǎng)狀構(gòu)件的配合，在第一次壓下時(shí)，它朝注射端方向移動(dòng)并暴露出蛛網(wǎng)狀構(gòu)件的叉件，可以借助各叉件與柱塞的配合而防止第二次抽回柱塞的企圖。美國專利4,781,684、4,493,703、4,391,272和4,367,738揭示了其它一些對(duì)柱塞或注射器壁結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)的裝置，這些裝置只允許柱塞或鎖定件單程移動(dòng)，或者使柱塞在第一次壓下之后不能再使用，這些專利也涉及一次性使用的注射器。
美國專利5,290,235涉及一種不可再用型注射器，在使用時(shí)，一鎖定元件與柱塞的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)以及注射器中空本體的內(nèi)表面相互作用，從而只允許進(jìn)行一個(gè)第一抽吸行程和一個(gè)第一輸送行程，可以防止柱塞的第二抽吸行程。
‘235所示的裝置大致包括一傳統(tǒng)的注射器中空本體；一伸出本體外以便于一柱塞移動(dòng)的細(xì)長柱塞桿；所述柱塞桿具有一攜帶一鎖定元件的引導(dǎo)裝置，鎖定元件呈板狀，并具有至少一個(gè)對(duì)著針筒內(nèi)表面的尖端，所述引導(dǎo)件能使所述鎖定元件作相對(duì)的樞軸運(yùn)動(dòng)，從可朝末端方向自由移動(dòng)的第一位置移動(dòng)至可令棘刺與針筒內(nèi)壁咬合的第二位置。
‘235專利所示裝置的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比本發(fā)明來得復(fù)雜，本發(fā)明采用的是一種簡(jiǎn)單模制的、基本上是圓柱形的、帶有棘齒的柱塞桿，在該柱塞桿上裝有彈簧夾頭，彈簧夾頭的初始位置可確定所供液體的最大容積，相反，’235裝置揭示的是一種復(fù)雜的柱塞，看來它并不適合大批量的生產(chǎn)，本發(fā)明可允許將一單個(gè)的柱塞桿用于具有各種最大容積的注射器，在’235專利中，具有所需的各種最大容量的不同注射器需要在柱塞上的第一表面22和止擋面26之間有不同的距離。
本發(fā)明非常便于生產(chǎn)、制造和組裝，它還便于采用具有標(biāo)準(zhǔn)尺寸的注射器針筒，還有在商業(yè)上比較重要的是，它完全可用于尺寸小到最大藥劑容量只有0.1cc的注射器，本發(fā)明是安全可靠的，也就是在操作時(shí)大體上是自動(dòng)保險(xiǎn)的，如下文將要詳細(xì)描述的較佳實(shí)施例所述，本發(fā)明可提供多種鎖定機(jī)構(gòu)，從而確保不會(huì)發(fā)生已用過一次的注射器被重復(fù)使用，本發(fā)明允許對(duì)圓柱形柱塞上的彈簧鎖定夾頭的軸向位置進(jìn)行選擇，因而即使把注射器針筒和柱塞制成單一尺寸，也可以由生產(chǎn)者來提供最大藥劑容量，因此，在制造時(shí)確定的鎖定彈簧機(jī)構(gòu)相對(duì)于針筒和柱塞的位置可確保進(jìn)行注射的醫(yī)生、護(hù)士、技術(shù)人員或使用者不會(huì)注射過量的藥品，這種彈簧鎖定夾頭機(jī)構(gòu)可以按照其在柱塞上的位置而在制造時(shí)呈現(xiàn)各種初始位置，這樣，由于只需要制造一個(gè)圓筒形的針筒和柱塞元件，所以制造成本較低，彈簧鎖定夾頭或機(jī)構(gòu)相對(duì)于柱塞的原始位置可確定某一注射器所能注射的最大藥劑量，因此，本發(fā)明不但提供了一種可確保注射器不被重復(fù)使用的機(jī)構(gòu)，而且該彈簧鎖定夾頭可以限制注射器為某種特殊用途的注射量。
在下文中將要詳細(xì)描述，本發(fā)明還提供了一種備用安全機(jī)構(gòu)，以便進(jìn)一步地使注射器在第一次使用之后失效，然而，這種特征并不是自動(dòng)的，而是需要使用者機(jī)械地將柱塞的拇指接觸圓盤部分與柱塞桿分開，以機(jī)械地確保注射器不被第二次使用，將拇指接觸圓盤部分去除可以實(shí)現(xiàn)便于盤存控制的第二目的，在將注射器的主要部分丟棄之后，可方便地對(duì)注射器的其余部分進(jìn)行盤存控制。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種可防止注射器被第二次使用的另一種鎖定特征，在該實(shí)施例中，柱塞相對(duì)于注射器針筒的完全至末端的運(yùn)動(dòng)將導(dǎo)致拇指接觸部分的一個(gè)環(huán)形雄燕尾部分與針筒的一個(gè)環(huán)形雌燕尾機(jī)構(gòu)接合并機(jī)械地鎖定，這樣就可以把圓盤和軸完全鎖定在針筒內(nèi)部，并防止軸移出針筒，這種阻止移動(dòng)的作用可進(jìn)一步地防止將藥液抽人注射器本體，從而使裝置成為不可再用型。
本發(fā)明的幾何結(jié)構(gòu)還允許將裝置做成最大劑量為0.1cc，其原因在下文中將要描述，即鎖定裝置沿徑向動(dòng)作，也就是說它將柱塞桿推離針筒軸線，在這種操作方式下，鎖定夾頭只需要一個(gè)單一的厚度，它無需圍繞柱塞桿，在構(gòu)造和操作時(shí)，可以在不損失功能的情況下，將柱塞桿、針筒和鎖定夾頭的尺寸減小到能輸送最大容量為0.1cc的針筒所能輸送的藥劑量的程度，這是已有技術(shù)不可能實(shí)現(xiàn)的。
發(fā)明概要本發(fā)明涉及一種可機(jī)械地阻止重復(fù)使用的一次性使用注射器，本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、并且可以自動(dòng)地防止被再用的一次性使用注射器，本發(fā)明的又一目的在于，提供一種可機(jī)械地阻止重復(fù)使用的低成本注射器，這種注射器可以做成具有非常小的藥劑容量，例如，本發(fā)明的一個(gè)特定的目的在于，提供一種最大藥劑容量只有0.1cc的一次性使用注射器。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種能進(jìn)行平滑的機(jī)械操作、并且其柱塞回抽力低于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最大值的一次性使用注射器。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種在把藥液抽人針筒之前能有選擇地并且重復(fù)地抽動(dòng)的一次性使用注射器。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種低成本的、彈簧狀的機(jī)構(gòu)，當(dāng)把該機(jī)構(gòu)放到一帶棘齒的柱塞桿上時(shí)，它可以對(duì)被抽入注射器隨后注射的藥液的量加以限制。彈簧鎖定機(jī)構(gòu)相對(duì)于棘齒圓柱軸的初始位置可確定某一注射器的最大容量，因此，本發(fā)明的一個(gè)特定的目的在于，提供一種通過調(diào)整彈簧鎖定夾頭相對(duì)于柱塞桿的初始軸向位置即可具有各種最大藥劑容量的一次性使用注射器，因此，可以制造單一尺寸的針筒，從而可降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的又一目的在于，確保所提供的一次性使用針筒不會(huì)很容易就被故意損壞。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于，確保有一個(gè)通過注射器柱塞和針筒軸線之間的徑向偏移來工作的一次性使用注射器，上述偏移作用部分地是借助一個(gè)基本上是桿狀的、不是X形的新型柱塞桿，并借助一個(gè)可沿徑向向內(nèi)和向外撓曲且位于柱塞桿上的彈簧狀鎖定夾頭來實(shí)現(xiàn)的，圓柱形柱塞桿和注射器針筒內(nèi)壁之間的非軸向?qū)?zhǔn)可使一次性使用的鎖定機(jī)構(gòu)的尺寸減小，以便注射器可以提供只有0.1cc的藥劑，本發(fā)明的特定目的在于，提供一種用于拋棄型注射器的一次性鎖定機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)可以作用在圓柱形的柱塞桿上，由于消除了X形的柱塞，所以可允許本發(fā)明更方便地制作成較小的尺寸，本發(fā)明中所采用的帶棘齒的柱塞桿和彈簧鎖定夾頭消除了已有技術(shù)中必須的、基本圍繞圓柱形柱塞桿的鎖定夾頭，在這種方式下，可以制造出容量非常小的注射器。
在較佳實(shí)施例中，本發(fā)明的柱塞桿還包括多個(gè)珠狀的棘齒，如下文所述，彈簧鎖定夾頭最初定位在柱塞的一個(gè)選定的珠或齒上，因此，與已有技術(shù)相比，本發(fā)明可獲得更精確的藥劑限制，彈簧鎖定夾頭和柱塞之間的機(jī)械鎖定可確保最大藥劑量按若干個(gè)固定的合成量被注射，而已有技術(shù)是通過無限制地改變沿柱塞X形腿部的一槽的滑動(dòng)位置來控制最大藥劑量，不能很方便地實(shí)現(xiàn)精確地控制。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種柱塞桿的拇指接觸圓盤部分，可以在注射器使用完畢之后，有選擇地將該圓盤部分從柱塞桿上彎折下來或擰下來，在這種方式下，可以將拇指接觸圓盤部分用作表示注射器已使用過的痕跡以及用作盤存，此外，將柱塞桿的拇指接觸圓盤部分去除可進(jìn)一步地使注射器不能被再用，防止其很容易就被再次使用。
本發(fā)明的又一目的在于，提供另一種鎖定機(jī)構(gòu)，它可以在注射器使用過一次之后進(jìn)一步地確保注射器不能被再用，這種鎖定機(jī)構(gòu)是通過柱塞桿的拇指接觸圓盤部分的一個(gè)環(huán)形雄燕尾部分與注射器針筒末端的一個(gè)環(huán)形雌燕尾槽部分的配合而實(shí)現(xiàn)的，柱塞桿相對(duì)于注射器針筒的一次全往復(fù)循環(huán)可將柱塞桿機(jī)械地鎖定到其完全末端的位置，從而能防止將柱塞桿相對(duì)于注射器針筒第二次抽出。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可將尺寸相同的注射器限制成能容納和輸送不同劑量藥液的機(jī)構(gòu)，無需注射器有不同的尺寸，本發(fā)明涉及一種利用一棘齒柱塞和彈簧鎖定夾頭來實(shí)現(xiàn)上述所需特征的機(jī)械裝置，注射器組件的操作需要彈簧鎖定夾頭的松配合，當(dāng)把柱塞往回抽時(shí)，彈簧夾頭的松配合可允許注射器根據(jù)需要來抽取并充填藥液，夾頭是半圓柱形的，它可以徑向地向內(nèi)或向外撓曲，并具有向外的棘刺，以便能充分獨(dú)立地使夾頭定位而使之與因制造公差或缺陷而造成的針筒直徑的變化相適應(yīng)，本發(fā)明還具有對(duì)準(zhǔn)元件，它可使鎖定夾頭朝針頭方向移動(dòng)，如下文所述，當(dāng)有人試圖第二次抽動(dòng)柱塞來重新充填藥液時(shí)，所述對(duì)準(zhǔn)元件可添加鎖定的穩(wěn)定性，所述柱塞包含一個(gè)前密封件，它可以在第一次藥液輸送之后的對(duì)柱塞第二次抽動(dòng)的過程中對(duì)咬合的棘刺施加一均勻分布的力，以便順暢地工作。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實(shí)施例，在相鄰的棘齒之間設(shè)置了一間隙，這個(gè)間隙允許將柱塞部分地抽出或抽動(dòng)，在抽動(dòng)之后，柱塞將藥液抽人注射器，固定在注射器針筒內(nèi)的彈簧鎖定夾頭可徑向撓曲而越過棘齒圓柱形柱塞的一個(gè)或多個(gè)齒，由于夾頭可以徑向地打開并且只是近似半圓柱形的，所以夾頭可適應(yīng)柱塞各齒的不同直徑，在柱塞和活塞向前的相關(guān)運(yùn)動(dòng)而輸送流體的過程中，夾頭徑向地?fù)锨A頭由柱塞帶動(dòng)而相對(duì)于針筒向前移動(dòng)，在注射之后，柱塞位于其最靠前的位置，由于夾頭的棘刺已經(jīng)嵌入塑料針筒壁，所以夾頭可以防止柱塞被第二次向后抽動(dòng)，任何想克服這種摩擦的企圖將導(dǎo)致柱塞桿斷裂，因?yàn)樵谥哪承╊A(yù)定位置上的橫截面積縮小，使其抗拉強(qiáng)度小于克服嵌入針筒內(nèi)壁的棘刺的摩擦阻力所需的力，在另一些實(shí)施例中，可以為柱塞設(shè)置一個(gè)第二或更小的截面，以進(jìn)一步地避免注射器被重復(fù)使用。
在一個(gè)變化型實(shí)施例中，可以在一單個(gè)柱塞上的相鄰齒之間設(shè)置多個(gè)間隙，這樣就允許在進(jìn)行有選擇抽動(dòng)的情況下，對(duì)注射器使用固定的次數(shù)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種能通過模制或組裝方法來制造的設(shè)計(jì)，其生產(chǎn)成本可與現(xiàn)存的拋棄型塑料注射器相媲美。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，實(shí)現(xiàn)注射器的平滑操作，珠狀的棘齒可提供平滑的操作，并提供在比工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的最大要求小的針筒內(nèi)的柱塞回抽力，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種不會(huì)堵塞，特別適用于小容積注射器的一次性使用注射器。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種柱塞和彈簧鎖定夾頭，其中，允許鎖定功能定位和驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)是由于圍繞柱塞并在注射器針筒內(nèi)的鎖定元件的徑向撓曲而造成的。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種具有柔性鎖定點(diǎn)或接觸點(diǎn)的彈簧鎖定夾頭，所述鎖定點(diǎn)能獨(dú)立地與針筒壁相互作用，并允許針筒直徑有變化。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種注射器，試圖對(duì)其重復(fù)使用的行為將導(dǎo)致注射器不能操作。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種二級(jí)安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)，即，具有防亂用功能的互補(bǔ)裝置。
本發(fā)明的又一目的在于，提供一種具有上述注射器特征的、能精確地輸送只有0.1cc藥液的注射器。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，在一單個(gè)注射器內(nèi)設(shè)置上述特征，該注射器可將具有可變的預(yù)定最大容積的流體抽入其中。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，利用已經(jīng)被官方和政府法規(guī)批準(zhǔn)的材料來實(shí)現(xiàn)上述希望的目標(biāo)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，對(duì)注射器加以改進(jìn)，以使被針頭意外刺傷的可能性減至最小。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種一次性使用的注射器，它可以在被藥液充滿之前，以相同的或不同的量抽取一次或多次。
本發(fā)明還有一個(gè)目的在于，提供多重鎖定機(jī)構(gòu)，以確保用各種方法都不能重新使用注射器，并阻止接觸鎖定機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的一個(gè)目的在于，在某一給定針筒直徑的情況下，允許可變的流體量和選定的多次使用都是可行的。
通過下面接合附圖對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例所作的描述，可以更清楚地了解本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)要說明

圖1是本發(fā)明注射器部分的立體側(cè)視圖，其中的彈簧鎖定夾頭像剛從生產(chǎn)廠家出售時(shí)的那樣位于其初始位置，即懸掛在帶棘齒的柱塞桿上，該附圖所示的本發(fā)明注射器是構(gòu)造成能讓使用者先抽滿藥液，隨后再分配這些藥液，從注射器伸出的針頭具有傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2是本發(fā)明注射器的立體側(cè)視圖，該注射器處于充滿藥液之后準(zhǔn)備分配的位置；圖3是本發(fā)明注射器在藥液輸送之后的立體圖，示出了彈簧鎖定夾頭在針筒最前端或末端并由柱塞的一個(gè)棘齒所攜帶的狀態(tài)；圖4是一立體圖，示出了由于試圖第二次移動(dòng)柱塞的近端而造成的柱塞分離的狀態(tài)；圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的柱塞的立體圖，其中沒有示出活塞元件；圖5a是柱塞機(jī)構(gòu)的彈性活塞元件的立體圖；圖6是根據(jù)第二實(shí)施例的柱塞的側(cè)視平面圖，這種結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)在棘齒之間面積縮小而形成的間隙；圖7是根據(jù)第三實(shí)施例的柱塞的側(cè)視圖，該柱塞具有一個(gè)單一縮小面積的間隙以及一個(gè)加大的橫截面積，用以防止亂用；圖8是根據(jù)第四實(shí)施例的柱塞的側(cè)視圖，該柱塞包括三個(gè)縮小的區(qū)域，其中之一緊靠拇指接觸圓盤；圖9是一個(gè)彈簧鎖定夾頭在形成為用來放入和用于注射器針筒的彎曲立體形狀之前的俯視圖，圖10是彈簧鎖定夾頭成形之后的立體圖；圖11是沿圖3中的線11-11剖取的剖視圖；圖12是針筒、柱塞和柱塞的拇指接觸圓盤部分的另一實(shí)施例的側(cè)剖視圖；圖13是本發(fā)明較佳實(shí)施例的平面圖，其中，在柱塞桿上有珠狀的棘齒和介于棘齒之間的抽動(dòng)間隙，該一次性使用注射器處于其初始階段，也就是在進(jìn)行抽取和對(duì)吸入的藥液進(jìn)行分配之前；圖14是類似于圖13的平面圖，其中，柱塞被部分地抽出，也就是向近端方向移動(dòng)，以便對(duì)藥液進(jìn)行第一次抽取；圖15是類似于圖13和14的平面圖，其中，柱塞被完全抽出，也就是說，彈簧鎖定夾頭已經(jīng)越過珠狀棘齒，并且彈簧鎖定夾頭的凸出的棘齒已嵌入針筒的內(nèi)壁。這樣就可以防止鎖定夾頭和柱塞被進(jìn)一步地抽出；在這個(gè)階段，藥液完全被吸人針筒，裝置準(zhǔn)備分配藥液。
圖16是類似于圖13-15的平面圖，其中，柱塞處于完全伸人的狀態(tài)，也就是處于藥液分配之后的最末端位置，這時(shí)，借助與棘齒底部的協(xié)作，彈簧鎖定夾頭已經(jīng)與柱塞一起移動(dòng)至末端。由于彈簧夾頭的棘刺已嵌入針筒側(cè)壁，所以可阻止對(duì)柱塞進(jìn)行進(jìn)一步地抽動(dòng)。
圖17是類似于圖13-16的平面圖，其中示出了當(dāng)柱塞已經(jīng)完全移動(dòng)到末端以對(duì)針筒內(nèi)的全部藥液進(jìn)行第一次分配之后，試圖第二次抽回柱塞之后所呈現(xiàn)的狀態(tài)，由于抽動(dòng)柱塞的力大于柱塞的抗拉強(qiáng)度，所以圖中的柱塞已經(jīng)分?jǐn)啵爻橹牧Σ荒芸朔度脶樛矀?cè)壁的彈簧鎖定夾頭的力，因而柱塞桿在斷裂平面處斷開。
圖18是類似于圖13的平面圖，它示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中，柱塞具有珠狀的棘齒，在兩個(gè)棘齒之間具有兩個(gè)抽動(dòng)間隙，以便在注射器的兩個(gè)藥液注射行程之間進(jìn)行抽動(dòng)，也就是說，該注射器可以提供兩部分藥劑，每一部分藥劑都可以通過一抽取循環(huán)來抽取。圖中所示的注射器處于其初始階段，也就是在進(jìn)行第一次抽取以及在將柱塞部分抽出之前的狀態(tài)；圖19是類似于圖18的平面圖，其中柱塞被部分地抽出以便將藥液吸入針筒，并且處于一種在針筒內(nèi)吸滿用于分配的藥液之前的狀態(tài)；圖20是類似于圖18和19的平面圖，其中柱塞被抽出，彈簧鎖定夾頭已越過第一珠狀棘齒的表面，在這個(gè)位置上，藥液被吸入針筒，第一部分藥劑處在一種準(zhǔn)備分配的狀態(tài)；圖21是類似于圖18-20的平面圖，其中，柱塞已被第一次推到末端，從而分配被吸人針筒的所有藥液，圖中所示的彈簧鎖定夾頭隨著柱塞的移動(dòng)而到達(dá)柱塞桿的中段，該注射器準(zhǔn)備進(jìn)行第二次抽取和藥液分配。
圖22是類似于圖19的平面圖，示出了柱塞桿被第二次抽出，以便將第二劑量的藥液吸人針筒，柱塞的進(jìn)一步移動(dòng)使得彈簧鎖定夾頭越過棘齒；圖23是類似于圖18-22的平面圖，示出了柱塞桿移動(dòng)至末端位置而分配藥液的狀態(tài)，圖中所示的彈簧鎖定夾頭隨著柱塞桿一起移動(dòng)；圖24是類似于圖18-23的平面圖，其中，柱塞桿已完全移動(dòng)至末端位置，從而將所有的藥液都分配完畢，并使彈簧鎖定夾頭移動(dòng)至最末端位置；圖25是類似于圖18-24的平面圖，示出了由于試圖將柱塞再次抽出面造成的柱塞桿斷開的狀態(tài)。這個(gè)試圖抽出柱塞桿的力超過了柱塞桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因而使其在斷裂平面處斷開，彈簧鎖定夾頭的咬合力大于柱塞桿的抗拉強(qiáng)度，圖26-33示出了柱塞桿的另一些實(shí)施例，其中棘齒的數(shù)量和位置以及抽動(dòng)間隙的數(shù)量、位置和長度都有所變化。
對(duì)附圖和較佳實(shí)施例的詳細(xì)描述從各附圖中清楚可見，本發(fā)明的注射器10包括一主圓筒體12，以及容納并包含在圓筒體12內(nèi)的一可滑動(dòng)的柱塞元件14，用于針筒體的較佳材料是醫(yī)用等級(jí)的透明聚丙烯，這種材料是對(duì)大多數(shù)藥品而言是不溶解和不起反應(yīng)的，并且已經(jīng)獲得FDA批準(zhǔn)，較佳的柱塞材料是醫(yī)用等級(jí)的聚丙烯，但是這種聚丙烯內(nèi)結(jié)合有合適的添加劑以使樹脂脆化。
一針頭15以傳統(tǒng)的方式連接在注射器10的末端，當(dāng)然，該注射器可以是與針頭分開出售的，有關(guān)針頭結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)及其連接于注射器的方法對(duì)理解本發(fā)明而言并不是必須的，針頭15固定于圓筒體12的末端18，為描述方便，將圓筒體12的朝著其末端和針頭的那一個(gè)端部稱作末端，并將朝著該端部的方向和行程稱作末端方向，注射器的另一端，也就是柱塞元件14的具有拇指接觸圓盤20和手指夾持部26的那一端被稱作近端，朝著該端部的方向或行程稱作近端方向，從各附圖中可以看出，拇指接觸圓盤20固定于柱塞元件14的近端，它可便于將柱塞元件14相對(duì)于圓筒體12抽出或者說是向近端移動(dòng)，以及進(jìn)行藥液分配或者說是將柱塞元件14朝著圓筒體12的末端18移動(dòng)，朝近端的行程可抽取藥液，隨后通過針頭將藥液吸人注射器的針筒或空腔，而朝末端的行程可通過末端18和針頭15來分配容納在針筒內(nèi)的藥液，藥液借助彈性活塞抵住針筒內(nèi)側(cè)壁17的作用而從圓筒體或針筒內(nèi)分配出來。
拇指接觸圓盤20固定于柱塞元件14的桿段22，在圖8所示的實(shí)施例中，桿段22局部呈截頭圓錐形，并在斷裂平面24處具有縮小的直徑，如圖8所示，桿段22的小直徑端形成了拇指接觸圓盤20的底部，在注射器使用之后，可將拇指接觸圓盤相對(duì)于斷裂平面彎折，直到將圓盤斷開或分離，在使用后將拇指接觸圓盤20去除可以使注射器的再次使用變得困難，將圓盤20去除不僅可以防止注射器被再用，而且還可以作為一種方便而且緊湊的盤存控制手段。
請(qǐng)重新參見圖1-4，在圓筒體12的近端設(shè)置了一個(gè)手指夾持部或手指支承平面26。它可以為柱塞元件14相對(duì)于圓筒體12的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供一個(gè)便利的手指支承面，并且在使用過程中為使用者的手指提供一個(gè)支靠面。
柱塞元件14基本上是桿狀的，截頭圓錐形的棘齒28延伸并覆蓋在柱塞元件14的一段長度上，從各附圖中清楚可見，每個(gè)棘齒30包括一向外(從近端向末端)傾斜的凸輪面或斜面31，并且這些棘齒是模制成這樣，即，相鄰的棘齒具有一底面或共平面32，在該平面上具有一較大的直徑D1(就相對(duì)位于上方的齒而言)和一較小的直徑D2(就相對(duì)位于下方的齒而言)。
在圖13-32所示的實(shí)施例中，平直的斜面31被外凸面代替，在這種方式下，棘齒的外表面是珠狀的，并且可以為彈簧鎖定夾頭的凸輪運(yùn)動(dòng)(在柱塞向近端移動(dòng)的過程中)以及為鎖定夾頭隨柱塞一起向末端的移動(dòng)提供一個(gè)平滑的表面。每個(gè)珠狀棘齒在齒的中段具有一個(gè)大直徑，這個(gè)直徑等于圖1所示截頭圓錐形棘齒的直徑D1。棘齒的珠形狀使柱塞在回抽過程中能平滑地動(dòng)作，還有，柱塞的回抽力被大大減小，并且?guī)缀跖c不采用彈簧鎖定夾頭的情況相同，在圖7所示的實(shí)施例中，一柱塞密封件34直接在棘齒末端的上方圍繞柱塞元件14。柱塞密封件34可以和柱塞一體模制或成形，或者它可以是一個(gè)單獨(dú)的彈性構(gòu)件，柱塞密封件34(或者圖1所示的桿段22)與針筒的緊密配合可以限制觸及彈簧鎖定夾頭，并使裝置具有防亂弄功能，密封件34(和/或桿段22)與針筒內(nèi)壁17之間的緊公差可用小間隙41來表示，柱塞密封件34或桿段22的外徑大于棘齒的直徑D1，在圖7所示的實(shí)施例中，柱塞密封件34的直徑只是略微小于針筒的內(nèi)側(cè)壁17。柱塞密封件可以在注射器的外側(cè)和棘齒之間提供一個(gè)阻擋，從而使異物不能進(jìn)入柱塞密封件34和圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17之間，因此，柱塞密封件34或桿段22可以作為一能防止未經(jīng)允許地觸及彈簧鎖定夾頭40的密封裝置，從而使注射器在正常使用時(shí)不會(huì)損壞，在一變化型實(shí)施例中，柱塞密封件34是橡膠的，并與內(nèi)側(cè)壁17的內(nèi)徑部分實(shí)際接觸，而且至少部分地被其壓縮。
柱塞元件14的末端包括一活塞或流體推動(dòng)密封件44，活塞最好是由橡膠類的、可以被部分壓縮的材料制成，較佳的是，活塞是用已獲醫(yī)藥批準(zhǔn)的合成橡膠制成，在此，活塞44可以是與柱塞一體模制或成形的，或者是一個(gè)單獨(dú)的橡膠構(gòu)件。如圖5、5a和6-8所示，活塞可以通過一盲孔連接于柱塞的末端，如圖7所示，盲孔被強(qiáng)制地安裝到一個(gè)截頭圓錐形凸起上，這樣就把橡膠活塞固定于柱塞，當(dāng)活塞44受到針筒側(cè)壁17的徑向壓縮時(shí)，其直徑基本上等于內(nèi)壁17，并且其與內(nèi)壁之間可以實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)密封接觸，當(dāng)柱塞元件14在圓筒體12內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將所有流體(位于活塞末端一側(cè))推送至末端18，進(jìn)而至針頭15，密封件44還能防止藥液或流體進(jìn)人其上方(或近端一側(cè))，當(dāng)然，活塞44是與柱塞元件14一起移動(dòng)，并與之機(jī)械地固定。
靠近活塞44近端的是一個(gè)加大的柱塞密封段52，它與柱塞密封件34或桿段22相類似，可以提供一種防止未經(jīng)允許地觸及棘齒28和彈簧鎖定夾頭40的安全密封，它還能防止例如紙夾或刀尖等進(jìn)入活塞的近端空間內(nèi)，桿段52的直徑大約等于圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁的直徑。
從圖9、10和11中可以更清楚地看到鎖定彈簧40，在該較佳實(shí)施例中，當(dāng)彈簧成形時(shí)，其基本的結(jié)構(gòu)是一個(gè)中空的六邊形，其中的一側(cè)敞開，整個(gè)形狀可以是半圓柱形的，并且圍繞柱塞有大約200°，較佳的是，該彈簧是用一彈性金屬薄片，最好是具有一定厚度的單片不銹鋼形成的，材料必須是彈性的，以便可以由制造者將其擴(kuò)開而圍繞安置到特定的棘齒30上，在被安置到柱塞元件上之后，鎖定彈簧40恢復(fù)其原始尺寸和結(jié)構(gòu)，彈簧的彈性還允許彈簧鎖定夾頭40在圍繞柱塞元件固定并接納在針筒內(nèi)之后沿徑向向內(nèi)和向外撓曲。通過暫時(shí)地?cái)U(kuò)開前壁70和72而將敞開端壓套到一個(gè)棘齒上，就可以把鎖定夾頭安裝到柱塞桿上，在最初的安置之后，彈簧元件就變得不能從柱塞上脫開了，因?yàn)榕c柱塞棘齒(無論是截頭圓錐形的還是珠形的)的直徑D1相比，鎖定夾頭敞開端的尺寸是比較小的。
在一種變化形式中，由于柱塞和內(nèi)側(cè)壁17之間的有限空間被鎖定夾頭40占據(jù)，故鎖定夾頭是圍繞柱塞固定的，即使當(dāng)它繞柱塞的外周小于180°時(shí)也一樣，彈簧鎖定夾頭40的尺寸是這樣的，即前壁70和72的邊緣之間的距離小于棘齒的直徑D1，應(yīng)該理解，在一個(gè)實(shí)施例中，鎖定彈簧40至少圍繞柱塞元件14有180°，因而它在安置完畢之后不會(huì)意外地從柱塞元件上脫落，實(shí)際上，在較佳實(shí)施例中，彈簧鎖定夾頭延伸了大約200°，作為一個(gè)變化型實(shí)施例，當(dāng)注射器是構(gòu)造成能提供0.1cc的藥液時(shí)，可以將鎖定夾頭沿周向做得非常小，已經(jīng)確定，圍繞柱塞的最小限度是27°。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，在成形之后，彈簧鎖定夾頭40的高度h小于其總寬度W，在這種方式下，鎖定彈簧是圓盤狀的，不是細(xì)長的，因此，與細(xì)長的裝置相比，由于這種彈簧只需要較少的材料并且可以用能高速生產(chǎn)的設(shè)備來制造，所以它制造起來更加方便和便宜，僅僅是為了描述方便起見，附圖中所示的鎖定夾頭覆蓋了大約兩個(gè)棘齒(參見圖1和圖2)，然而，在實(shí)際制造時(shí)，希望將彈簧鎖定夾頭的高度做得更小，鎖定夾頭具有一平背部分60，以及固定于該平背部分側(cè)邊緣的兩個(gè)向外延伸的側(cè)壁62和64。前壁70、72分別從側(cè)壁62和64的最末端邊緣66和68向內(nèi)延伸。背部60、側(cè)壁62和64都是矩形結(jié)構(gòu)，前壁70和72分別具有斜邊71和73(參見圖9)，前壁70和72的垂直前邊緣74和76分開一段距離，如前所述，這一距離小于棘齒28的底部32的直徑D1，在這種方式下，如上所述，在注射器的制造過程中，彈簧鎖定夾頭40可以向外擴(kuò)開而套到某一選定的棘齒30上，隨著前邊緣74和76通過柱塞齒的底部32的直徑D1，鎖定夾頭的彈性迫使其恢復(fù)原始尺寸，在這種方式下，彈簧不會(huì)從柱塞元件上意外地脫落或去除，除非是故意地對(duì)其施加機(jī)械力，如上所述，在鎖定夾頭延伸不超過180°的本發(fā)明變化型實(shí)施例中，即使是在配送0.1cc藥劑的0.1cc的注射器中只圍繞大約27°的情況下，由于針筒的內(nèi)部空間被柱塞和夾頭占據(jù)了很大部分，所以在將鎖定夾頭插入針筒之后，還是不能把它從柱塞上去除，于是，夾頭就不會(huì)離開柱塞，而是被夾持在針筒的內(nèi)側(cè)壁17和柱塞之間。
一上邊緣78沿背部60延伸，一凸耳80從上邊緣78向上延伸，并基本位于背部60的中央，凸耳80具有一邊緣82，它是構(gòu)造成能接觸棘齒底部32的外邊緣，凸耳80與背部60共面，與柱塞棘齒接觸的凸耳可防止夾頭在柱塞運(yùn)動(dòng)的過程中在柱塞上搖動(dòng)，并且確保夾頭和柱塞的對(duì)準(zhǔn)，該凸耳可防止阻塞，并有利于穩(wěn)定。
向內(nèi)的近端凸輪齒83和85分別從前壁70和73向上延伸，當(dāng)把鎖定夾頭40安置到柱塞上時(shí)，它懸掛在選定的棘齒上(重復(fù)一下，棘齒可以是截頭圓錐形的或珠狀的)。在一輸送行程的過程中，向內(nèi)的斜凸輪齒迫使夾頭朝末端移動(dòng)。更具體地說，它們與懸掛了夾頭的棘齒的底部32接觸，隨著柱塞向末端移動(dòng)，夾頭被推向末端。間隙91和93(參見圖9)是撓度控制間隙，它們可以改變凸輪齒的撓度。邊緣87和89最初是靠在棘齒的斜面31上，或者是在棘齒為珠狀的實(shí)施例中靠在平滑的珠狀壁上，當(dāng)柱塞向末端移動(dòng)時(shí)，上邊緣87和89將靠在棘齒底部的下方，因而柱塞朝末端的移動(dòng)可以攜帶著夾頭一起移動(dòng)，另外，由于齒83和85的彈性可以使夾頭徑向地?fù)锨?，從而?dāng)彈簧鎖定夾頭借助嵌設(shè)在針筒內(nèi)壁17中的鎖定齒84、86、88和90的作用而保持在針筒內(nèi)時(shí)，隨著柱塞朝近端移動(dòng)，允許該兩齒越過或滑過柱塞的斜面或凸面31。
由于棘齒的底部32可推動(dòng)凸輪齒83和85的上邊緣87和89，因而柱塞14朝末端方向的移動(dòng)能迫使鎖定彈簧與其一起移動(dòng)，然而，由于凸輪齒將越過或滑過斜面或凸面31，因而鎖定夾頭40的彈性可允許柱塞相對(duì)于其固定位置朝近端移動(dòng)，鎖定齒84、86、88和90從側(cè)壁62和64的上邊緣向近端并向外延伸，鎖定齒84和86從側(cè)壁62延伸，而鎖定齒88和90從側(cè)壁64延伸，定位部分95和97上攜帶著定位和嵌設(shè)齒84、86、88和90，并有助于加強(qiáng)這些齒的作用。撓度控制間隙99和101可控制定位部分95和97的撓度，各鎖定齒是三角形的，并終止在接觸點(diǎn)105、107、109和111處，所述接觸點(diǎn)從側(cè)壁62和64的外表面向外延伸，實(shí)際上，這些鎖定點(diǎn)與圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17接觸，它們抵靠著該側(cè)壁。接觸點(diǎn)的硬度大于圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17的硬度，因此，當(dāng)借助柱塞向近端方向的移動(dòng)而試圖移動(dòng)鎖定彈簧時(shí)，這些接觸點(diǎn)可以咬入或嵌入圓筒體的內(nèi)側(cè)壁表面，彈簧鎖定夾頭沿徑向向外的彈性可將接觸點(diǎn)嵌入側(cè)壁17。當(dāng)試圖進(jìn)行所述朝近端的移動(dòng)時(shí)，接觸點(diǎn)可防止鎖定夾頭向近端移動(dòng)，然而，在柱塞朝末端方向移動(dòng)的過程中，由于接觸點(diǎn)具有沿徑向向內(nèi)的撓性并且可以在內(nèi)側(cè)壁17上滑動(dòng)，所以這時(shí)鎖定夾頭可以向末端移動(dòng)，該裝置的彈性使進(jìn)行上述的徑向撓曲運(yùn)動(dòng)成為可能。接觸點(diǎn)105或107以及109或111之間的距離可以小于圓筒體12的內(nèi)壁直徑，但由于接觸點(diǎn)相對(duì)于側(cè)壁62和64的外表面向外伸展，故希望所有的接觸點(diǎn)105、107、109和111都與圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17接觸，利用多個(gè)接觸點(diǎn)可以確保鎖定夾頭的嵌設(shè)固定，即使它們與針筒的內(nèi)側(cè)壁之間有容許的不平度時(shí)也行。
一個(gè)半圓形的凸耳110從背部60的末端延伸，凸耳110與凸耳80平衡，可以進(jìn)一步地防止夾頭在柱塞移動(dòng)過程中的堵塞，該凸耳可以在邊緣112處或圍繞邊緣22向柱塞延伸(即徑向向內(nèi)地彎折)，凸耳110可以使柱塞和夾頭平滑地朝末端移動(dòng)，不會(huì)刮擦針筒的內(nèi)壁，當(dāng)柱塞完全移動(dòng)至末端時(shí)，凸耳110實(shí)際上被壓制在柱塞密封件52和側(cè)壁17之間，進(jìn)一步地將夾頭鎖定在末端位置上。
該裝置的結(jié)構(gòu)、制作和使用方面的情況如下所述圓筒體12是以與傳統(tǒng)醫(yī)用注射器相同的方式和材料形成的，柱塞元件14及其棘齒(無論是珠狀的還是截頭圓錐形的)和密封件34、52最好是一個(gè)單件的塑料模制產(chǎn)品，在該較佳實(shí)施例中，柱塞是用一種具有脆性添加劑的塑料形成的，橡膠制的活塞44連接于柱塞。制造廠商可確定某一批量注射器的最大藥劑量，制造廠商可以有這樣的選擇，即，或者是將注射器針筒的尺寸減小到某一最大藥劑量的尺寸，或者是在一個(gè)更加標(biāo)準(zhǔn)的注射器內(nèi)調(diào)整彈簧鎖定夾頭在柱塞桿上的位置。
在考慮最大藥劑量時(shí)，可以將鎖定彈簧40放到與所需的最大劑量相應(yīng)的棘齒30上，可以在模制時(shí)用合適的鑒別標(biāo)記來標(biāo)識(shí)或銘記各個(gè)棘齒，以便于將鎖定夾頭40定位到與某一最大劑量相應(yīng)的棘齒上，彈簧夾頭的安置是通過擴(kuò)開前壁70、72并將垂直邊緣74和76滑過底部32而實(shí)現(xiàn)的，將彈簧夾頭40定位在柱塞元件14的末端所提供的最大劑量小于將同一彈簧夾頭40定位在其近端的情況，在安置夾頭的過程中，夾頭的邊緣74和76機(jī)械地?cái)U(kuò)開，使兩者之間的距離變得等于棘齒底部32的直徑D1，這是通過彈簧夾頭的徑向彈力而實(shí)現(xiàn)的，夾頭可以滑動(dòng)到柱塞上，夾頭不能牢固地保持在柱塞上，凸輪齒83和85與斜面或凸面31接觸，從而將鎖定夾頭懸掛在一個(gè)棘齒上。
當(dāng)彈簧夾頭的前邊緣通過柱塞元件棘齒的直徑D1之后，彈簧鎖定夾頭的彈力迫使邊緣74和76恢復(fù)其原始尺寸，在這種方式下，應(yīng)該理解，對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員而言，鎖定夾頭40是圍繞柱塞元件定位的，因而如果不重新施加力將邊緣74和76擴(kuò)開，就不能輕易地將夾頭去除，鎖定夾頭以大于180°的結(jié)構(gòu)，借助靠在棘齒斜面31上的凸輪齒83和85而保持在柱塞上，鎖定夾頭不能抓住一棘齒，但是可以松弛地保持在棘齒的斜面或凸面上，如上所述，齒83和85的邊緣87和89向內(nèi)凸伸或彎折足夠的距離，使得它們可以抵靠并接觸某一棘齒的斜面或凸面31。
鎖定夾頭40不能相對(duì)于柱塞元件14朝近端移動(dòng)，因?yàn)檫@樣的相對(duì)移動(dòng)會(huì)受到凸輪齒的上邊緣87和89與相鄰的上一個(gè)棘齒的底部之間機(jī)械作用的阻礙。當(dāng)鎖定夾頭處在所需位置上時(shí)，制造者可將柱塞元件14和鎖定夾頭40固定到圓筒體或針筒內(nèi)，從而完成裝配，彈簧的彈性可允許將柱塞和夾頭插入到針筒內(nèi)，隨后可以對(duì)該制品進(jìn)行包裝，并送至最終的用戶。
在圖13-33所示的實(shí)施例中，在注射器柱塞的圓盤狀拇指接觸元件和一棘齒之間，或者在兩個(gè)截頭圓錐形或珠狀棘齒之間設(shè)置了一個(gè)抽動(dòng)間隙114，抽動(dòng)間隙的長度可以由制造者來確定。抽動(dòng)間隙114可允許柱塞往復(fù)移動(dòng)，也就是朝近端和往后移動(dòng)，不會(huì)在柱塞朝末端移動(dòng)的過程中使鎖定夾頭移動(dòng)，只要鎖定夾頭處在抽動(dòng)間隙內(nèi)，即使柱塞向近端和末端移動(dòng)多次，鎖定夾頭也不會(huì)移動(dòng)。當(dāng)把鎖定夾頭移動(dòng)到使其滑動(dòng)到至少是緊靠末端的棘齒上那樣的程度時(shí)，鎖定夾頭只能起到“一次性使用”的功能，隨后，如圖15和16所示，柱塞朝末端的移動(dòng)使鎖定夾頭移動(dòng)。
在圖1-12所示的實(shí)施例中，是將針頭15插入針劑瓶?jī)?nèi)，并使拇指接觸圓盤20相對(duì)于手指抓持部26向近端移動(dòng)，在柱塞被回抽或朝近端移動(dòng)的過程中，鎖定夾頭40在針筒內(nèi)保持固定，這是因?yàn)殒i定彈簧沿徑向向外的撓曲使齒嵌人側(cè)壁，柱塞可以朝近端移動(dòng)，直到密封件52的上邊緣與鎖定夾頭40的下邊緣112接觸，一旦發(fā)生這種接觸，由于鎖定齒84、86、88和90的接觸點(diǎn)105、107、109和111機(jī)械地嵌入圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17，所以柱塞元件14不會(huì)進(jìn)一步地朝近端移動(dòng)。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，當(dāng)柱塞元件14朝近端移動(dòng)時(shí)，鎖定夾頭40不能移動(dòng)，各接觸點(diǎn)可以防止鎖定夾頭朝近端的移動(dòng)，鎖定夾頭進(jìn)而是鎖定齒84、86、88和90相對(duì)于柱塞的初始位置可以確定柱塞在針筒內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的最大的量，進(jìn)而確定該注射器可以注射的最大劑量，在柱塞向近端移動(dòng)的過程中，鎖定夾頭的凸耳80和凸耳110滑過或越過棘齒的邊緣，它們可共同維持對(duì)準(zhǔn)，并防止裝置阻塞，隨著柱塞元件14被抽出或相對(duì)于圓筒體12朝近端移動(dòng)，彈簧鎖定夾頭40的齒的徑向彈性使得邊緣87和89滑過每個(gè)棘齒30的斜面或珠狀表面31，由于鎖定夾頭是借助接觸點(diǎn)105、107、109和111與圓筒體12的內(nèi)圓柱表面17的相互作用而維持其在圓筒體12內(nèi)的相對(duì)位置，所以可將柱塞元件14完全抽出，直至密封桿段52與鎖定夾頭40的下邊緣112接觸，然而，當(dāng)發(fā)生上述動(dòng)作時(shí)，由于柱塞朝近端的進(jìn)一步移動(dòng)只會(huì)使各接觸點(diǎn)進(jìn)一步地嵌入圓筒體12的內(nèi)側(cè)壁17，所以能機(jī)械地防止柱塞元件14向近端的進(jìn)一步移動(dòng)，因此，可以限制柱塞元件相對(duì)于圓筒體的運(yùn)動(dòng)。
在藥液包含于圓筒體12內(nèi)具體地說是包含在柱塞44(或圖13中的109)和圓筒體12的末端18之間的情況下，使用者就可以根據(jù)需要通過針頭15來分配藥液，將針頭刺入病人的皮膚，接著，使用者對(duì)拇指接觸圓盤20施壓，使柱塞元件14朝末端移動(dòng)，從而將活塞44推向末端，借以通過末端18和針頭15來分配藥液，由于凸輪齒83和85的上邊緣87和89借助與上面的棘齒底部32的接觸而被推向末端，鎖定夾頭40將會(huì)隨著柱塞元件14為分配藥液朝末端的移動(dòng)而在針筒內(nèi)沿徑向向內(nèi)撓曲并滑動(dòng)至末端，各接觸點(diǎn)只能防止鎖定彈簧向近端的移動(dòng)；由于接觸點(diǎn)可以沿內(nèi)側(cè)壁滑動(dòng)，并且鎖定夾頭具有固有的彈性，所以可允許向末端移動(dòng)。
當(dāng)把所有的藥液從注射器分配完畢之后，柱塞44上方的密封件52將抵靠在鎖定夾頭的下邊緣112上。這可以如圖16的抽取實(shí)施例所示，柱塞元件14相對(duì)于圓筒體12的第二次往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)受到機(jī)械地阻礙，這是因?yàn)楫?dāng)試圖使柱塞第二次朝近端移動(dòng)時(shí)，靠近密封件52的鎖定夾頭40(圖13-16中的106)會(huì)嵌入到側(cè)壁17內(nèi)，借助嵌入圓筒體12內(nèi)側(cè)壁17的接觸點(diǎn)105、107、109和111，就可以防止柱塞第二次朝近端移動(dòng)，因此，應(yīng)該清楚，試圖將藥液或藥劑抽入注射器10的第二次往復(fù)運(yùn)動(dòng)受到機(jī)械地阻止，因?yàn)橹?4不能相對(duì)于圓筒體12第二次朝近端移動(dòng)，為了進(jìn)一步地使注射器10不能用于下一個(gè)病人，如果需要，使用者可以沿著斷裂平面24對(duì)拇指接觸圓盤20加以彎折和扭曲，直至其斷開，在沒有拇指接觸圓盤20固定于柱塞元件14的情況下，即使某個(gè)人能令彈簧鎖定機(jī)構(gòu)失效，要使柱塞作雙向的往復(fù)運(yùn)動(dòng)也是非常困難的，而且，現(xiàn)在拇指接觸圓盤20可以充當(dāng)一個(gè)限制注射器分配的裝置，例如，可以收集一定數(shù)量的這類圓盤，將其交還制造商或零售商以換取相同數(shù)量的新的注射器，對(duì)盤存和核查的控制更加方便，因?yàn)榻柚馄綀A盤來進(jìn)行監(jiān)控比借助體積大得多的注射器來進(jìn)行要容易得多。
在本發(fā)明的一個(gè)變化型實(shí)施例中(參見圖12)，拇指接觸圓盤上設(shè)置了一個(gè)傾斜的拇指部分120和一個(gè)傾斜的圓盤狀外壁部分122，該兩部分構(gòu)成了一個(gè)用于柱塞的雄燕尾狀結(jié)構(gòu)，靠近手指抓持部26的圓筒體12的近端部分設(shè)有一向內(nèi)的環(huán)形邊緣130，它終止在一鎖定唇132處，邊緣和唇部一起構(gòu)成了一個(gè)用于針筒的環(huán)形雌燕尾狀結(jié)構(gòu)，因此，當(dāng)拇指接觸圓盤20完全移動(dòng)至末端時(shí)，斜外壁122滑動(dòng)，直至鎖定唇132搭接到第二環(huán)形圓盤部分122上，從而可防止柱塞相對(duì)于圓筒體12的作進(jìn)一步地近端或末端移動(dòng)，因此，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解和清楚的是，邊緣130在鎖定唇132點(diǎn)上的最小直徑小于邊緣表面134的最大直徑，盡管針筒的彈性及其在近端處的分開可允許邊緣130滑過邊緣134，直到由鎖定唇132保持。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置了一個(gè)可阻止鎖定機(jī)構(gòu)被亂弄的機(jī)構(gòu)，在柱塞第一次向末端移動(dòng)之后，鎖定夾頭嵌入在靠近密封件52的注射器側(cè)壁中，克服鎖定夾頭與針筒的嵌合所需要的力大于柱塞的抗拉強(qiáng)度，因而試圖第二次朝近端移動(dòng)將導(dǎo)致柱塞沿其長度方向機(jī)械地分離，這一分離最好是剛好發(fā)生在鎖定夾頭的上方(參見圖4和17)，為了在這個(gè)位置上分?jǐn)?，可以將密封桿段52上方的柱塞直徑縮小，在該較佳實(shí)施例中，柱塞的小直徑部分是定位成能使斷裂剛好發(fā)生在夾頭的近端表面上方，如圖6、7和8所示，可以設(shè)置兩個(gè)或多個(gè)小截面區(qū)域114和116，以作為柱塞移動(dòng)時(shí)可以斷裂的幾個(gè)可能區(qū)域。
由圖11清楚可見，鎖定夾頭的徑向彈力和強(qiáng)度實(shí)際上迫使柱塞偏離針筒的軸線。因此，在直徑和體積非常小的注射器中，可以設(shè)置一個(gè)仍舊可以阻止重復(fù)使用的鎖定夾頭，在柱塞和針筒側(cè)壁之間，在針筒的所有截面上都只需一個(gè)單一厚度的金屬，在一個(gè)變化型實(shí)施例中，由于夾頭不是對(duì)稱地，而是非對(duì)稱地作用于柱塞周圍，所以可將鎖定夾頭制作成圍繞柱塞360°中的27°，在這種方式下，可以憑借一個(gè)能鎖定不可再用狀態(tài)的機(jī)構(gòu)而獲得一個(gè)非常小容量的注射器，鎖定齒的矢量力將推動(dòng)柱塞偏離。
圖18是與圖13類似的平面圖，示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，其中截頭圓錐形的棘齒已被珠狀棘齒所代替，在柱塞上設(shè)置了兩個(gè)抽動(dòng)間隙120和122，有一單個(gè)棘齒介于其間，間隙的末端由一棘齒限定，在間隙處的柱塞桿直徑小于夾頭的內(nèi)徑，因而它們可以很方便地往復(fù)運(yùn)動(dòng)而不會(huì)使夾頭移動(dòng)，這兩個(gè)抽動(dòng)間隙可允許在注射器的兩個(gè)藥液吸入行程的每一吸入行程之前進(jìn)行抽動(dòng)，也就是說，注射器可以供給兩部分藥劑，每一部分藥劑都在一抽吸循環(huán)之后，圖18所示的注射器處于其初始階段，也就是說，在第一次抽吸循環(huán)之前，或在柱塞被部分抽出之前。
圖19是類似于圖18的平面圖，其中的柱塞被第一次部分地抽出以進(jìn)行抽吸，并隨后被抽出以將需分配的注射液充滿針筒，柱塞桿可以往復(fù)運(yùn)動(dòng)，直到使用者有意將柱塞桿抽出到這樣一個(gè)程度，即，使鎖定夾頭越過第一棘齒130，在這個(gè)近端行程中，必須將藥液吸人針筒，只要鎖定夾頭位于棘齒之間，也就是在抽動(dòng)間隙上，柱塞就可以向近端和末端移動(dòng)一次或多次，一旦將柱塞桿向近端拉出而使鎖定夾頭越過棘齒130，柱塞桿向末端的移動(dòng)就可以分配藥液，并使鎖定夾頭朝末端移動(dòng)，圖20是類似于圖18的平面圖，其中的柱塞已被抽出到這樣的程度，即，鎖定夾頭已經(jīng)越過了作為抽動(dòng)間隙122末端的第一棘齒，在這個(gè)位置上，藥液已抽人了針筒，圖21是類似于圖18的平面圖，其中，柱塞被完全推向末端，第一次分配所有被吸人針筒的藥液，圖中所示的彈簧鎖定夾已經(jīng)是向注射器的末端移動(dòng)，因?yàn)樗谶@個(gè)方向上隨著柱塞的移動(dòng)而移動(dòng)，如圖所示，彈簧鎖定夾頭已經(jīng)移動(dòng)到注射器末端和近端之間的一個(gè)中間位置上。
圖22是類似于圖18的平面圖，其中，柱塞桿已經(jīng)被第二次抽出以便進(jìn)行抽吸，以便隨之將藥液裝入針筒。同樣地，在彈簧鎖定夾頭不移動(dòng)的情況下，柱塞桿可以向近端和末端移動(dòng)到這樣的程度，即，使夾頭處在間隙120上，并且不與棘齒的底部接觸，圖23是類似于圖18的平面圖，其中，柱塞桿是處在一個(gè)向末端方向移動(dòng)以分配藥液的位置上，圖中所示的彈簧鎖定夾頭隨著柱塞桿一起移動(dòng)。這是因?yàn)樵搳A頭已經(jīng)與棘齒132接觸，更具體地說，夾頭的棘齒配合部在棘齒132底部的下方，柱塞桿向末端的移動(dòng)可帶動(dòng)夾頭一起移動(dòng)，圖24是類似于圖21的平面圖，其中，柱塞桿已完全移動(dòng)至其末端位置，分配了所有藥液，并使彈簧鎖定夾頭完全移動(dòng)至其末端位置，由于彈簧鎖定夾頭的棘刺嵌入注射器針筒的內(nèi)壁，所以可防止將柱塞進(jìn)一步地往回抽。
圖25是類似于圖17的平面圖，其中，由于試圖再次抽回柱塞而導(dǎo)致柱塞桿斷裂，這個(gè)試圖抽回的力大于柱塞桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，因而導(dǎo)致斷裂，彈簧鎖定夾頭的嵌合力大于回抽力，所述斷裂發(fā)生在一個(gè)斷裂平面上，圖26示出了一個(gè)柱塞元件，它處于在把彈簧鎖定夾頭定位到柱塞桿上之前以及柱塞被放到注射器針筒內(nèi)之前的狀態(tài)，在該柱塞元件上有兩個(gè)大的抽動(dòng)間隙和一個(gè)小的抽動(dòng)間隙，以及藥液推動(dòng)活塞和密封活塞，圖27示出的柱塞在其近端有一個(gè)滑管，以便于柱塞在注射器針筒內(nèi)的沿軸向的滑動(dòng)，這個(gè)滑管還能阻止異物進(jìn)入針筒，如圖所示，拇指接觸圓盤的下側(cè)有所改變，圖28示出了一具有兩個(gè)抽動(dòng)間隙的柱塞，圖29所示的柱塞具有珠狀的棘齒，并只有一個(gè)抽動(dòng)間隙，制造者可以將這種柱塞用于相同針筒的很寬范圍的容積，這取決于使用者從哪里開始藥液分配，即夾頭沿各棘齒的位置，圖30示出了柱塞的一個(gè)實(shí)施例，它具有三個(gè)大的抽動(dòng)間隙和一個(gè)小的抽動(dòng)間隙，這種柱塞可以用來分配四種劑量的藥液，每一劑量都可以由注射器針筒在一次抽吸運(yùn)動(dòng)之后來接納，圖31示出了圖26的柱塞在一斷裂平面處斷裂之后的情況，所述斷裂是因?yàn)槭褂谜咴谝淮涡缘乃幰悍峙渥鳂I(yè)已經(jīng)發(fā)生(以兩種劑量)之后試圖第二次使用該注射器并且回抽力大于柱塞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度而造成的，然而，在這種情況下，彈簧鎖定夾頭與針筒內(nèi)側(cè)壁的嵌合力超過了柱塞桿的強(qiáng)度，圖32也示出了圖26所示之柱塞的斷裂平面或斷裂點(diǎn)，在柱塞上可以設(shè)置一個(gè)或多個(gè)斷裂點(diǎn)，以進(jìn)一步確保注射器不能被重復(fù)使用，如果使用者在第一次的完全使用發(fā)生之后試圖抽回柱塞并且回抽力超過了柱塞的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，那么柱塞就會(huì)在斷裂點(diǎn)處發(fā)生斷裂，圖33示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的柱塞桿，其上設(shè)置了三個(gè)棘齒。
上面已詳細(xì)描述了一次性使用的皮下注射針頭和注射器組件的若干個(gè)實(shí)施例。雖然本發(fā)明是結(jié)合特定的實(shí)施例來進(jìn)行描述的，但是這僅僅是描述性的，并不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制，熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員應(yīng)該可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下作出各種變形和應(yīng)用。
權(quán)利要求
1．一種一次性使用的注射器，包括一個(gè)具有圓柱面內(nèi)側(cè)壁的中空針筒，一針頭位于所述針筒的末端，針筒的近端與所述針筒的所述針頭端相對(duì)；一個(gè)基本呈圓柱形的柱塞桿，它具有一位于所述針筒內(nèi)的縱軸線，所述柱塞桿在針筒內(nèi)軸向地移動(dòng)，以便從所述針頭端將流體抽人所述針筒和排出針筒，所述柱塞桿具有至少一個(gè)棘齒，并從所述針筒的近端伸出，在柱塞桿的末端具有一密封活塞，所述柱塞桿在所述針筒的所述針頭端附近還具有一抽動(dòng)間隙，它包括相對(duì)于每一棘齒、靠近每一棘齒而言的一段直徑縮小的、光滑表面的柱塞桿；安裝在柱塞桿上的一個(gè)具有徑向彈性且具有敞開壁的彈簧夾頭，所述彈簧夾頭具有棘齒配合裝置以及至少一個(gè)具有一接觸點(diǎn)且向外的鎖定齒，所述棘齒配合裝置與所述柱塞桿機(jī)械地接觸，所述接觸點(diǎn)與所述側(cè)壁摩擦接觸；當(dāng)所述彈簧夾頭位于所述柱塞桿的所述抽動(dòng)間隙內(nèi)時(shí)，所述柱塞桿可以自由地往復(fù)移動(dòng)，當(dāng)所述柱塞桿移動(dòng)時(shí)，所述鎖定彈簧夾頭可以借助所述接觸點(diǎn)與所述側(cè)壁的摩擦結(jié)合而在所述針筒內(nèi)定位保持，所述柱塞桿朝近端的移動(dòng)會(huì)使所述棘齒配合裝置與所述彈簧鎖定夾頭協(xié)作，導(dǎo)致所述柱塞桿的棘齒配合裝置使所述彈簧鎖定夾頭與柱塞桿一起向末端方向移動(dòng)；借助所述柱塞向近端的移動(dòng)，所述彈簧鎖定夾頭和柱塞桿可允許將一定容積的藥液裝入所述針筒，所述容積是由所述彈簧鎖定夾頭在所述柱塞桿上的位置而限定的，在所述彈簧鎖定夾頭與所述棘齒配合之后，所述柱塞桿朝末端的移動(dòng)可把所述藥液排出，并使所述彈簧鎖定夾頭在所述針筒內(nèi)移動(dòng)，借助所述接觸點(diǎn)與所述圓柱面內(nèi)側(cè)壁之間的摩擦結(jié)合，可以防止所述柱塞桿的沿針筒的作全長移動(dòng)。
2．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述柱塞桿棘齒配合裝置包括向內(nèi)的接觸元件。
3．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述彈簧鎖定夾頭圍繞所述柱塞桿延伸的角度是在大約180°至360°之間。
4．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述彈簧鎖定夾頭圍繞所述柱塞桿延伸的角度小于大約180°。
5．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述彈簧鎖定夾頭圍繞所述柱塞桿延伸的角度是在大約27°至180°之間。
6如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述針筒的藥液容量是由所述彈簧鎖定夾頭在所述柱塞桿上的初始位置來限定的，可以只有大約0.1cc。
7．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，在柱塞桿的移動(dòng)過程中，所述彈簧鎖定夾頭使所述柱塞桿軸向地偏離所述中空針筒的軸線。
8．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，每個(gè)所述棘齒都是截頭圓錐形的。
9．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，每個(gè)所述棘齒都是珠狀的。
10．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，在所述柱塞桿的末端和近端設(shè)置了密封裝置，以便提供一個(gè)無菌的藥液腔室，并防止未經(jīng)允許地接觸所述彈簧鎖定夾頭。
11．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，在所述柱塞桿上設(shè)有至少一個(gè)斷裂平面，其抗拉強(qiáng)度小于所述彈簧鎖定夾頭與所述針筒的所述側(cè)壁之間的摩擦力。
12．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，在所述柱塞桿上設(shè)置了兩個(gè)或更多個(gè)沿軸向間隔的抽動(dòng)間隙，在每一個(gè)所述抽動(dòng)間隙的末端設(shè)置了至少一個(gè)棘齒。
13．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，隨著所述柱塞桿向近端移動(dòng)，所述棘齒配合裝置徑向向外地?fù)锨⒃竭^所述棘齒的表面。
14．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，當(dāng)所述柱塞桿向末端移動(dòng)時(shí)，配合在一棘齒底部的所述棘齒配合裝置將會(huì)與所述柱塞桿一起移動(dòng)。
15．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述抽動(dòng)間隙包括一段柱塞桿，其直徑小于每一個(gè)所述棘齒。
16．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，在所述柱塞桿上設(shè)置了兩個(gè)或更多個(gè)抽動(dòng)間隙，每個(gè)所述間隙均位于所述柱塞桿的相鄰棘齒之間。
17．如權(quán)利要求16所述的一次性使用的注射器，其特征在于，所述抽動(dòng)間隙是不等長的。
18．如權(quán)利要求1所述的一次性使用的注射器，其特征在于，當(dāng)所述柱塞桿朝近端的移動(dòng)達(dá)到能使所述彈簧鎖定夾頭機(jī)械地聯(lián)系于所述柱塞桿的棘齒的程度時(shí)，可使所述抽動(dòng)間隙失效。
19．如權(quán)利要求16所述的一次性使用的注射器，其特征在于，當(dāng)所述柱塞桿每一次朝近端的移動(dòng)達(dá)到能使所述彈簧鎖定夾頭機(jī)械地聯(lián)系于所述柱塞桿的與所述抽動(dòng)間隙相鄰的一棘齒時(shí)，可使所述各抽動(dòng)間隙次第失效。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種一次性使用的注射器(10),它具有一桿狀柱塞(14)以及多個(gè)截頭圓錐形或珠狀的棘齒(28)。在柱塞的棘齒部分上懸掛了一個(gè)沿徑向具有彈性的彈簧鎖定夾頭(40)。夾頭的位置可確定該注射器可以注射的最大藥劑量。在柱塞桿上可以設(shè)置抽動(dòng)間隙(114),以允許在裝入和分配藥液之前進(jìn)行有選擇的抽動(dòng)。使用時(shí),柱塞相對(duì)于針筒(12)的第一次抽動(dòng)可將藥液吸入針筒空腔,因?yàn)殒i定彈簧夾頭的凸輪齒(83)可借助徑向的撓性而在棘齒的表面上滑動(dòng),借助嵌入在針筒內(nèi)側(cè)壁上的向外的接觸點(diǎn),可以保持鎖定彈簧沿針筒的相對(duì)位置。
文檔編號(hào)A61M5/315GK1224362SQ96180356
公開日1999年7月28日 申請(qǐng)日期1996年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月9日
發(fā)明者J·舍恩菲爾德, D·肖恩菲爾德 申請(qǐng)人:猶尼韋克股份有限公司