CN101951980A - 具有能缩进的针并包括接纳在套筒内的柱塞的安全医疗注射器 - Google Patents

Abstract

一种注射器，包括空心套筒和柱塞，所述空心套筒包括具有开口的近端和构造成用以接纳针的远端，其中在所述端之间的部分在所述远端处限定液体空腔开口；所述柱塞在套筒内能够朝着和远离所述远端轴向移动，以利于将液体抽进入套筒内的液体空腔中，并从套筒内的液体空腔对液体施加力。该柱塞还包括具有凸缘的拇指垫，该凸缘从柱塞的纵向取向横向地延伸，并且包括大于套筒的近端开口的尺寸，并且该凸缘的至少一部分是可弹性地可挠曲和可弯曲的，以使凸缘能够插入柱塞内，从而在注射器一次使用之后将柱塞锁定在套筒内。

Description

具有能缩进的针并包括接纳在套筒内的柱塞的安全医疗注射器

技术领域

本发明涉及安全医疗注射器，特别是涉及被限制一次使用的注射器。

背景技术

由于多种原因，可缩进的和/或其他类型一次使用注射器对于在医院和医疗设施中的使用已经变得越来越重要并合乎需要。在可缩进的注射器中，该注射器的皮下注射针在抽吸和注射液体之后通常缩回到该注射器中，从而防止注射器的多次使用和人类免疫缺陷病毒(HIV)以及其他疾病在病人之间潜在地传播。使用之后针缩进注射器内还保护针并防止意外地发生针刺进或扎进病人和保健人员。

已经设计出各种不同的可缩进的或其他类型一次使用的注射器装置，以在使用之后有效地将针抽回注射器内。但是，对于设计结构和组装方面非常简单的一次使用的注射器，以便能够大规模生产注射器同时使制造成本最小化还存在困难。

发明内容

一种注射器包括空心套筒和柱塞，所述空心套筒包括具有开口的近端和构造成以接纳注射器针的远端，其中在该套筒的所述近端和远端之间的部分限定液体空腔，以从套筒远端接纳并排出液体；所述塞住延伸进入所述套筒的近端开口中并且在所述套筒内能够朝向和远离所述套筒远端轴向移动，其中所述柱塞包括近端和远端，所述柱塞的远端在所述套筒内延伸并且能够朝向和远离所述套筒远端移动的，以便于将液体抽进所述套筒内的所述液体空腔中并且将液体压入所述套筒内的所述液体空腔。该柱塞还包括具有凸缘的拇指垫(pad)，该凸缘从所述柱塞的纵向取向横向地延伸，并包括大于所述套筒的近端开口的尺寸，并且该凸缘的至少一部分是可弹性地挠曲和弯曲的，以允许所述凸缘插入所述柱塞内，从而在注射器一次使用之后将所述柱塞锁定在所述套筒内。

特别是当结合附图考虑下面的具体实施例的详细描述时，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得明显，其中在各附图中同样的附图标记用于表示同样的部件。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的注射器的剖面侧视图，其中针从该注射器套筒延伸并且注射器处于备用状态。。

图2是图1的注射器的立体局部视图，包括注射器套筒的近端部分。

图3是图1的注射器的一部分的立体分解图，包括针组件和注射器套筒的远端部分，其中一部分被去掉，以露出套筒内部。

图4-7是图1的注射器的剖面局部侧视图，这些图详细描述在按下该柱塞的各变化阶段该柱塞的远端和该针组件的近端的相互作用，以便于针组件缩进到根据本发明的注射器中。

图8是图1的注射器的剖面侧视图，其中针在使用之后完全缩进到注射器中。

图10是根据本发明的注射器的另一个实施例的一部分的剖面局部分解侧视图。

图10A和10B是用于图10的注射器的柱塞的拇指垫的可选实施例。

图10C和10D是注射器的剖面局部侧视图，包括用于注射器的拇指垫的另一个实施例。

图10E是拇指垫近端的俯视图，包括用于图10C和10D的实施例的拇指垫的顶表面或近端表面。

图10F和10G是不同柱塞实施例的俯视图，其中柱塞的拇指垫包括在该拇指垫的顶表面或近端表面上的不同形状和/或图形的槽。

具体实施方式

根据本发明，提供一种一次使用注射器，其中柱塞被完全插入注射器的套筒中，并且防止在将拇指垫插入套筒内时由于柱塞的拇指垫部分弯曲以与套筒摩擦接合而使柱塞被移出。下面将描述包括柱塞拇指垫的一次使用可缩进的注射器的示例性实施例。但是，应当指出，本发明不限于这个示例性实施例，而是可以包含在任何可缩进的注射器和/或其他一次使用注射器装置中。

参考图1，医疗注射器120包括空心圆柱形套筒122，该圆柱形套筒122具有在其近端的开口123，并且被适当地设计尺寸以接纳空心柱塞130。该套筒还包括在其远端的开口，以允许针160从注射器露出。套筒122包括接纳并保持柱塞130的一部分的主体部分124和相对于主体部分124减小内部直径的远端延伸部分126，如下面所述该远端延伸部分接纳针组件156。在套筒的近端内和套筒的近端附近沿着主体部分124的内表面壁部分设置至少一个突起或隆起部212，以在注射器的操作期间阻挡或防止柱塞从套筒完全移出。例如，该隆起部在该套筒内可以是连续的(例如，形成伸出的环形环)。可选地，沿着内部套筒表面在径向间隔开的位置可以设置一系列(两个或更多)隆起部。

柱塞130靠近其远端包括环绕该柱塞的弹性密封件132。在该弹性密封件132与柱塞的另一个远端部分和套筒主体部分124的远端125之间的该套筒122内限定一液体空腔150，其中该液体空腔在容积上根据柱塞相对于该套筒的轴向位移而变化。护套168可拆卸地固定于套筒122的远端，以在使用注射器之前包围固定于该套筒内的针160。正如在前面的实施例中一样，套筒、柱塞、弹性密封件、护套以及注射器的所有其他部件，正如下面所述可以用便于注射器的加工性的任何合适的医用级材料(例如，塑料和/或不锈钢)构造。而且，注射器可以构造成具有合适的液体空腔以满足特定应用的任何液体体积容量(例如，1立方厘米或1cc，3cc，5cc等)。

柱塞130的近端包括凸形表面或半球形的拇指垫138和径向延伸的凸缘139，该凸缘在注射器的操作期间方便与使用者的手指和/或拇指接合。同样，套筒的主体部分124包括设置在其近端附近的径向延伸的凸缘128，用以在操作期间便于与使用者的手指和/或拇指接合。延伸的套筒部分127在凸缘128和套筒的近端之间延伸，并且与主体部分124的其余部分相比具有稍大的内直径。该延伸的套筒部分127还具有足够的纵向尺寸，并且其内直径稍小于在凸缘139处限定的柱塞的横向尺寸。当柱塞130完全按压(depress)在套筒内时，柱塞凸缘139的外周边部分以下面描述的方式稍微挠曲或弯曲，以允许该凸缘进入该延伸的套筒部分。

可选择地，如图2所示，两个径向相对的部分可以从延伸的套筒部分127移出，从而沿着延伸的套筒周边形成切断(cut-out)区域或切断部分210。该切断部分210便于露出柱塞拇指垫138和凸缘139的足够的部分，从而当柱塞从套筒里面拉出以开始如下所述的抽吸套筒的液体空腔中的液体时，帮助注射器的使用者抓牢柱塞。虽然示出两个切断部分，但是应当指出，可以在沿着延伸的套筒部分在任何一个或多个选择的位置提供任何合适数目的切断部分(例如，一个或多个)。此外，可以选择延伸的套筒部分壁厚度和/或形成这部分的塑料或其他材料，以便于当使用者抓握时使该延伸的套筒部分稍稍有弹性和双向变形，从而在将液体抽吸到套筒的过程中，进一步有助于从该套筒轴向移动该柱塞的一部分。但是，应当指出，为了便于以下面描述的方式将塞住拇指垫压入套筒内，切断部分不是必须的。

在套筒的近端附近沿着延伸的套筒部分的内壁部分(例如，被切断部分分开的壁部分)设置一环形槽129。当柱塞完全按在套筒内并且注射器缩进在柱塞内时，柱塞凸缘139以卡紧锁定的关系与环形槽129接合，以防止柱塞与套筒分离。

参考图4，柱塞130包括设置在该柱塞远端并且摩擦地保持在该柱塞的内壁部分之间的隔膜或塞子144。该塞子144密封柱塞130的空心内部或缩进空腔148，该塞子和柱塞之间的摩擦接合适合用于保持该塞子与柱塞的接合，直到如下所述发生针组件的缩进。可选地，应当指出，柱塞隔膜或塞子能够以卡紧配合关系或任何其他合适的方式固定在柱塞的远端。

正如在图4中能够看到的，柱塞130的远端包括与缩进空腔148连通并且塞子144固定在其中的开口。在柱塞的远端处的内部环形壁包括向内延伸的径向突起部分(ledge)141。在该突起部分141处限定的柱塞开口的直径或横截面小于限定在柱塞内并且位于该突起部分141之外的缩进空腔148的直径或横截面。同样，塞子144包括从塞子的近端横向延伸的延伸部分147。塞子144的该延伸部分147的横截面尺寸稍大于限定在突起部分141的柱塞开口的横截面尺寸，从而便于在突起部分141和塞子144的延伸部分147之间摩擦接触。除了塞子144的其余部分之外，延伸部分147的横向截面尺寸也小于在柱塞突起部分141和柱塞的近端之间的缩进空腔148的横截面尺寸。而且，在该延伸部分147和塞子144的近端之间延伸的其余的塞子部分的横截面尺寸稍稍小于柱塞开口的横截面尺寸。因此，在针组件缩进期间，当塞子144的延伸部分147从柱塞130的突起部分141轴向位移时，柱塞和塞子之间的摩擦接合被释放，并且塞子自由移动到缩进空腔中。

柱塞塞子144包括凸形的和截头圆锥(frusto-conical)形表面145，其朝着套筒的远端延伸，并且当如下所述柱塞被完全按入套筒内时，其与针组件156的大致互补的、凹形和截头圆锥形的空腔部分159接合。正如在上面所述的前面的实施例中所指出的，对于具体应用，端壁可以按照期望可替换地形成有任何合适的向外或向内延伸的表面(例如，圆锥形、凹形、V形、多面的等)或甚至平坦的或平面表面。但是柱塞塞子和针组件的互补接合的表面特征是优选的，以便在液体从液体空腔排出期间使液体空腔内的开口或“死”空间最小化或消除该开口或“死”空间。

至少一个槽口146被形成在塞子的截头圆锥形表面的基底上。该槽口146能够在截头圆锥表面的基底围绕塞子的周边延伸，或可替换地，包括单个的槽口，或一个或多个间隔开的槽口部分。该槽口基本上用于当柱塞基本或完全与针组件接合时，在该套筒内的液体空腔和针组件中的液体通道之间提供液体流动路径。此外，在柱塞朝着针组件移动的过程中，带槽口的柱塞塞子使增加或形成在液体空腔内的液压的潜在性最小化或消除。

针组件156包括与注射器针160连接并且固定在套筒的远端延伸部分126内的针夹持器或针阀杆158，从而使得在使用之前和使用期间针160从套筒的远端延伸。优选地针阀杆158和针160经由任何合适的不透水(不漏水)的接合可释放地彼此接合。在优选实施例中，针阀杆和针之间的可释放的接合是纹螺纹接合，其中针阀杆包括外(公)螺纹结构，而针包括内(母)螺纹连接器，以与针阀杆可释放地连接。图1和图4-7中所示的这种连接不同于诸如路厄锁(Luer Lock)构造的常规的注射器针连接。此外，这种螺纹构造提供一种与各种规格和类型的针的简单通用的连接。但是，应当指出，针也可以以任何其他合适的可释放的或不可释放的方式连接于针阀杆。

空腔157从针阀杆158的近端向与针160的连接点轴向地延伸，以便于针和套筒内的液体空腔150之间的液体连通。此外，空腔157包括在针阀杆158的近端处的变宽的部分159，其为截头的圆锥形结构，并且朝着套筒的近端变宽，从而与柱塞130的截头圆锥形表面145大致对准并互补。正如上面所指出的，当柱塞朝着针组件按压时，塞子144的截头圆锥形表面145与变宽的部分159大致对准并接合。当使柱塞塞子朝着针组件的变宽的部分159并与其完全接合时，限定在塞子144上的槽口146确保液体流动路径存在于液体空腔150和针组件空腔157之间，并且减少或消除在液体空腔内的任何液压的形成。

针阀杆158还包括位于其近端处的径向延伸的凸缘162，其被适当地设计尺寸以与沿着远端延伸部分126的内表面设置的台阶或突起部分121接合，从而在朝着套筒的远端按压柱塞期间，防止针组件向远端移动超过突起部分121。

针阀杆环164被固定于针阀杆158的凸缘162并从其径向地延伸，以与套筒的远端延伸部分126的内壁表面接合。优选地，针阀杆环164形成或模制为凸缘162和针阀杆158的一部分，并且包括位于针阀杆环164和针阀杆158的连接位置处的带槽口或凹痕的部分165，其中该凹痕部分165形成在针阀杆凸缘和针阀杆环两者的相对的表面上。该凹痕部分165限定薄隔膜或减少的材料部分，其在注射器操作期间被撕破或破裂，以便于以下面所述的方式缩进针组件156。优选地，针阀杆环164的尺寸被设计成，当如下所述按压柱塞以与针阀杆158接合时，便于针阀杆环的破裂部分沿着套筒的内壁表面局部地滑动。

针阀杆环的直径可以选择成稍小于、等于或稍大于在针阀杆环接合套筒的位置处的远端延伸部分126的内壁表面的直径。在本实施例中，与接合针阀杆环的套筒的内壁表面的直径相比，针阀杆环164的直径稍大，从而使得在与套筒接合期间针阀杆环稍稍受压并且形成有效的不透水的密封。针阀杆环的尺寸还选择成在针阀杆环/套筒内壁交界面处提供压力配合/不透水的密封，同时当柱塞完全按压在套筒内时，利于针阀杆环与套筒内壁表面的滑动。可选地，应当指出，针阀杆环能够直接连接于套筒内壁表面(例如，经由粘结剂粘结、焊接等)。

沿着套筒的内壁表面和靠近套筒远端延伸部分126的近端设置一径向伸出部分或环形凸肩166。该凸肩166与针阀杆环164接合以防止针组件朝着套筒的近端移动，同时针阀杆环保持与针阀杆158的连接。弹性构件184(例如螺旋弹簧)被设置在针阀杆158的凸缘162和内部突起部分186之间，该内部突起部分186被设置在突起部分121和套筒的远端之间的位置处的远端延伸部分126的内表面上。当针组件156加压配合在套筒的远端延伸部分126中(如下所述)，从而使得针阀杆环164远侧地延伸超过套筒的径向伸出部分166时，该弹性构件184受压以朝着套筒的近端偏置针组件。

参考图3，针阀杆和套筒包括互补的伸出部分和槽，其利于容易将针阀杆组装在套筒内，并且在注射器组装之后和注射器的操作期间，进一步限制或防止针阀杆相对于套筒旋转。具体说，针阀杆158在靠近针阀杆环164的位置处包括从针阀杆的外表面横向延伸的一组伸出部分或齿状物200。该齿状物围绕针阀杆的周边间隔开，并且与相应的互补槽202对准，该互补槽在远端延伸部分126和在与套筒突起部分121大致对应的位置处沿着内部套筒壁表面设置。正如在图3能够看到的，齿状物200和互补槽202被构造成利于容易将针阀杆150组装在套筒122内，其中当插入套筒内时针阀杆根据需要旋转，直到齿状物与槽适当地对准，并且针阀杆在套筒远端部分被强制到适当位置。一旦针阀杆158被组装在套筒122内并且齿状物200与槽202接合之后，在注射器操作期间(例如，当将针连接于针阀杆或从针阀杆拆下针时，以及在针组件缩进在柱塞内期间)，防止针阀相对于套筒旋转。

可替换地，注射器可以具有在针阀杆和套筒之间提供锁紧接合的其他针阀杆和套筒构造。例如，针阀杆和套筒可以包括合适的互补的伸出部分和/或槽，以实现棘轮或凸轮构造，其允许针阀杆沿着一个方向在套筒内的选择的旋转程度，同时限制或防止针阀杆沿着相反的方向在套筒内的旋转。

注射器120被设计成使得柱塞130在套筒122内的完全压下利于柱塞塞子144距离该柱塞的移动，并且还利于从针阀杆158的凸缘162扯开或离开针阀杆环164，以便于针阀杆和针160缩进到缩进空腔148中。在这个实施例中，针阀杆158的针阀杆环164包括至少一个升高的隆起部分172，其从针阀杆的近端延伸，并且被构造成当柱塞在套筒内移动时与该柱塞的环形远边缘178初始接触。虽然在图4-7中仅示出一个隆起部分172，但是应当指出，任何选择数目的隆起部分可以被提供在任何合适的位置，并且可以沿着面向该柱塞的针阀杆的近端彼此合适地间隔开。该柱塞的环形远边缘178大致是平面的构造。但是，应当指出，柱塞远端可以包括像针阀杆一样的任何一个或多个伸出部分，或可替换地，具有成角度的轮廓以形成顶点。

柱塞弹性密封件132还被设计成、被适当设计尺寸并且被设置成在靠近柱塞的远端围绕该柱塞，从而使得当柱塞完全按压在套筒内时，该弹性密封件的远端接合并稍稍挤压内部套筒壁的变窄的部分190上，该变窄的部分190限定主体部分124和远端延伸部分126之间的过渡部分。该弹性密封件不相对于柱塞滑动，而是在开始针缩进的柱塞行程的末尾稍稍挤压套筒壁变窄的部分，并且这用于进一步最小化或消除液体空腔150内的“死”空间，并且将剩余的液体从液体空腔排出到针阀杆空腔157中。

针阀杆可以组装在注射器内，从而使得隆起部分(多个隆起部分)相对于柱塞远端部分以任何选择的取向对准。针阀杆环隆起部分、柱塞和柱塞的环形远端以及针阀杆在沿着注射器的纵向方向被适当地设计尺寸，并且还适当地彼此对准，以便于当完全按压柱塞时，(多个)针阀杆环隆起部分172和/或针阀杆环164的其他近端表面部分与柱塞的环形远边缘178接合并且柱塞塞子144与针阀杆158接合，这本身又利于针阀杆环164在凹痕部分165处从针阀杆凸缘158撕裂或破裂，和柱塞塞子144从其与柱塞突起部分141的摩擦接合的受力，以开始使针组件56与柱塞塞子一起缩进到柱塞的缩进空腔48中。

注射器的组装以与上面所述其它注射器实施例的相同的方式实现。弹性构件184，然后针组件156(具有或不具有针160)首先被插入到套筒122的近端的开口123中，通过主体部分124并且进入远端延伸部分126。当针阀杆158的针阀杆环164碰到套筒的环形凸肩166时，该针阀杆环稍稍受压，并且以卡紧配合接合的方式向远侧受力超过凸肩166。一旦对针阀杆环164进行远侧施力超过凸肩166之后，针组件156在远端延伸部分126内被锁定在适当位置，并且弹性构件184受压以在注射器内向近侧偏置针组件。在这种锁定结构中，针阀杆环164在凸缘162和套筒内壁表面之间仍然受压到选择的程度，并且在其与套筒的加压配合接触位置处提供有效的不透水密封。

柱塞130通过将柱塞塞子144插入到柱塞中来组装，使得塞子的延伸部分147摩擦地接合位于在柱塞的开口远端的柱塞突起部分141，并且柱塞塞子的远端部分(包括塞子表面145和槽口146)从柱塞延伸。柱塞塞子能够直接插入柱塞的开口远端中到其摩擦配合的位置。在图1-8所示的实施例中，包括拇指垫138和凸缘139的柱塞的近端是一次成型或形成的部件。可替换地，在柱塞凸缘和拇指帽(cap)与柱塞的其余部分分开的实施例中(如同在下面所述的和图9中所示的实施例中一样)，柱塞塞子可以通过柱塞的开口近端首先被插入，并且在用凸缘和拇指垫密封这个开口端之前被推到其摩擦配合位置。

在柱塞组装之后，该柱塞被插入套筒122的开口123中，并且轴向地位移适当的距离，以利于注射器的使用。在针组件插入套筒122中之前，针160可以与针阀杆158连接(例如，经由图3所示的螺纹接合)。可替换地，在将针阀杆固定于套筒内之后，针160可以与针阀杆158的连接部分连接。组装之后一旦固定，针160从套筒远端处的开口伸出，以利于注射器的使用。

在操作中，柱塞的远端朝着套筒的近端移动适当的距离，以从针160抽出液体到液体空腔150中。当针注射到注射部位时，然后柱塞朝着套筒的远端按压，以对来自空腔150并通过针160的液体施力。参考图4-7，当柱塞在套筒内被进一步按压时，柱塞塞子144的截头的圆锥形表面145移动到针阀杆158的中心空腔157的变宽的部分159中，以在缩进之前对通过针的任何剩余液体施力(因此减少柱塞和针组件的接合部分之间“死”空间)。即便当柱塞表面145基本上与变宽的空腔部分159接触，柱塞塞子上的槽口146也提供液体通道，以使液体继续流动到中心空腔157中。此外，针阀杆158的(多个)隆起部分172初始地接合柱塞的环形远边缘178的一部分，以开始沿着凹痕部分165从针阀杆158撕开或裂开针阀杆环164。大约同时地，柱塞塞子144的表面在变宽的空腔部分159内接合针阀杆158，并且柱塞朝着针组件的这种持续的按压克服将柱塞塞子保持在柱塞内的摩擦力，对柱塞塞子朝着柱塞的近端施力并进入缩进空腔148中。

将柱塞完全按压在套筒内进一步对抵靠着阀杆环164的另一个表面部分的柱塞环形远边缘178施力，使已经从凸缘62裂开的针阀杆环的这部分沿着套筒的内壁向远侧滑动一个短距离，从而变成相对于针阀杆158的中心轴线以小角度取向。此外，没有裂开的针阀杆环的部分被防止向远侧移动，直到它变成从针阀杆裂开。针阀杆环164的破裂部分沿着套筒内壁的这种滑动，与通过完全按压到针阀杆环的柱塞而施加的持续的压力共同导致针阀杆环沿着凹痕部分165在两个方向的逐渐的撕裂或破裂，直到针阀杆环与接头(tab)162完全分开。此外，柱塞塞子144与针阀杆158的被迫的接合导致柱塞塞子从其与柱塞的远端突起部分141的摩擦接合进一步移动，进而导致柱塞塞子从柱塞移动。柱塞弹性密封件132对套筒内壁的变窄部分190稍稍挤压，以迫使剩余的液体进入针组件中，同时当柱塞表面145在变宽的空腔部分159内与针阀杆158接合时，柱塞塞子槽口146为这种液体提供液体流动路径。

注射器的设计可以被构造成，在紧接柱塞塞子144从柱塞完全移出之前、基本同时或很快之后，使得针阀杆环164与针阀杆158完全分开。如图4-7所示，柱塞塞子144的初始移动和轴向位移刚好在针阀杆环隆起部分172和柱塞远边缘178之间的初始接触并且针阀杆环164从针阀杆接头162部分破裂之前开始。但是，注射器也能被设计成使得针阀杆环的初始的局部破裂发生在柱塞塞子的任何初始移动和轴向位移之前。一旦针阀杆环与针阀杆的接头完全分开并且至少实现柱塞塞子和柱塞之间摩擦接合的局部移动之后，弹性构件184迫使针阀杆158和针160，与柱塞塞子144一起向近侧进入柱塞的缩进空腔148中。

正如在图8中能够看到的，当柱塞130已经完全按压在套筒内并且针组件156的缩进已经发生时，柱塞的凸缘139稍稍延伸到延伸的套筒部分127中，并且被锁定在环形槽129内。正如上面所指出的，当凸缘被插入套筒内并且锁定在环形槽内时，柱塞拇指垫凸缘的外周边部分(或多个外周边部分)稍稍向上(朝着套筒近端)挠曲或弯曲。在这个锁定位置，防止柱塞与套筒分离。

柱塞可以包括拇指垫或拇指帽，其为与柱塞主体部分分开的零件或部件。示例性实施方式在图9中所示。注射器220包括套筒122和针组件，该套筒122和针组件基本上类似于与上面所述的并且在图3-8中示出的相同零件或部件。该柱塞包括空心的主体部分230，该主体部分230包括弹性密封件232，该弹性密封件232被设置在该主体部分的远端附近并且基本上类似于在前面的实施例中上面所述的柱塞密封件。拇指垫或拇指帽238包括插入件242，其被适当地设计尺寸以配合在在主体230的近端处限定的开口内并且与该开口摩擦接合。拇指帽还包括凸缘239，其具有大于该插入件242的横截面尺寸，并且当插入件接合在柱塞内时邻靠该柱塞的近端。拇指垫238还提供在使用注射器时用于该柱塞的抓握表面。

在凸缘239的周边形成一环形边缘部分240(即，凸缘的外周边部分)。该环形边缘部分240用合适的材料构造，被合适地设计尺寸并且/或者包括允许环形边缘部分相对于该凸缘239的其余部分弹性挠曲或弯曲的任何其它合适的结构(例如，环形边缘部分相对于该凸缘的其余部分弯曲45°、60°、90°或更大)。例如，环形边缘部分可以用相对于该凸缘的其余部分具有不同硬度或硬度值(例如，用肖氏A或肖氏D测量的硬度值)的材料形成，其中环形边缘部分是比凸缘的其余部分更软的材料，以允许边缘部分相对于该凸缘的这种挠曲。

可替换地，或者除了环形边缘部分相对于该凸缘用不同的材料制成之外，环形边缘部分相对于该凸缘的其余部分可以具有不同的厚度、不同的尺寸和/或其他不同的结构，以允许该边缘部分的这种挠曲和弯曲。如图9所示，凸缘239朝着环形边缘部分240逐渐变薄，使得该边缘部分240相对于比较靠近插入件242附近的该凸缘的其它部分具有减小的厚度。这种减小的厚度可以被选择成允许该环形边缘部分相对于该凸缘的其余部分适当地弯曲。此外，可以以距离该插入件242适当的距离沿着该凸缘提供一个或多个凹痕部分，其中该一个或多个凹痕部分提供用于环形边缘部分290的挠曲或弯曲点或位置(例如，“人造铰链”或“活铰链”)。

环形边缘部分240的弹性挠曲或弯曲特征允许边缘部分向上或朝着拇指垫的近端部分251弯曲，同时当具有拇指垫的柱塞被接纳在延伸的套筒部分内时(即，针在柱塞缩进空腔内的缩回的完成期间或完成时)倚靠着套筒部分127的内周边壁部分252滑动。当到达套筒部分127内的环形槽129时，边缘部分240向后弯曲到其原来的、非弯曲的位置，以便配合在槽129内并接合槽129，因此将柱塞锁定在套筒内，以防止或明显地阻止从套筒取出柱塞的努力。在这个锁定的位置(即，边缘部分240被设置在套筒环形槽129内)，拇指垫238几乎或基本上整个地被接纳在延伸的套筒部分127(例如，拇指垫的近端端相对于套筒的近端大体齐平，或共平面或稍稍凹进。)

图10A和10B示出与柱塞一起使用的拇指垫的可替换实施例。在图10A中，环形边缘部分240包括稍稍成角度的表面(例如，相对于垂直于拇指垫的纵轴线的平面，以从约30°到60°或更大的角度，朝着拇指垫的近端部分向上成角度的环形边缘部分)，同时，在图10B中的边缘部分240包括环绕该边缘部分的相对扁平的表面(即，相对于垂直于拇指垫的纵轴线的平面，该边缘部分包括基本上平行的表面)。在每个实施例中，该边缘部分被构造成稍稍向上挠曲或弯曲(朝着拇指垫的近端部分)以便当柱塞和拇指垫被迫向远端进入位于套筒的近端处的开口中时，倚靠内部套筒壁滑动，直到该边缘部分与环形槽接合(因此向后弯曲到其原来的放松位置)。

柱塞塞子244以与前面的实施例中所述的方式基本相同的方式摩擦地保持在位于柱塞远端处的开口中。但是，塞子244不同于前面的实施例的柱塞塞子，在于它包括具有大致扁平的或平坦的远端表面245，其中沿着这个表面设置有槽口247。塞子244的平坦表面245与针阀杆158的变宽的空腔部分159接合，同时，槽口247用来在柱塞朝着针组件移动期间最小化注射器空腔内液压形成，以启动针缩进。

这种方式的柱塞设计能够使柱塞塞子容易组装。具体说，在拇指帽238与主体连接之前，塞子244能够被插入在开口近端处的柱塞主体230内。柱塞塞子被迫通过柱塞缩进空腔248形成在柱塞主体的开口远端处的摩擦接合，接着，拇指垫插入件242被插入柱塞近端处的开口中。拇指帽238能够以任何合适的方式(例如，通过粘接、焊接等)牢固地固定于主体230，以防止在装配之后拇指帽与主体分离。一旦柱塞被组装在套筒122内之后，注射器220以与上面所述的并且在图3-8中所示的前面的实施例基本相同的方式操纵，以利于一次使用和针缩回，其中拇指垫环形边缘部分240的附加特征挠曲，以允许拇指垫凸缘239进入套筒内，并且在柱塞在套筒内充分移动之后将该边缘部分240锁定在该套筒中的环形槽129内。

图10C-10G示出注射器的另一个实施例，其包括柱塞，该柱塞具有设置在其近端的拇指垫，并且该拇指垫具有比在该延伸的套筒部分处的开口更大的横截面尺寸(例如，直径)。在这些实施例中，柱塞拇指垫和柱塞形成单个模制件。但是，应当指出，任何这些和其它可挠曲的柱塞拇指垫凸缘实施例可以形成在柱塞拇指垫或拇指帽上，柱塞拇指垫或拇指帽是与柱塞主体为分开的部件或零件，或可替换地与柱塞主体一体地形成。

在图10C和10D的实施例中，柱塞300的拇指垫338包括一系列槽340，其形成在拇指垫的近表面或顶表面内并且以彼此成行的形式设置，从而在该拇指垫的径向相对的周边部分之间延伸。该槽逐渐变小，以在槽的截面中形成V形形状(即，在槽的深度尺寸中)。但是，应当指出，槽可以具有任何选择的截面形状和/或以任何选择方式在拇指垫的整个顶表面上对准。槽形成在拇指垫上以在拇指垫插入延伸的套筒部分开口期间能够弯曲或挠曲该拇指垫。

正如在图10C-10E能够看到的，当拇指垫被接纳在套筒350的延伸的套筒部分352之内时拇指垫338弯曲或挠曲，从而在柱塞连续地在套筒内向远侧移动的过程中，使拇指垫的周边边缘部分能够摩擦接合套筒的内周边壁部分，并且在套筒的内周边壁部分上滑动。拇指垫338弯曲，从而在其顶表面或近端表面形成稍稍凹形的外形，其中拇指垫的中心凹下，以使拇指垫能够配合在套筒近端开口内。套筒和柱塞可以具有与前面的实施例中所示的注射器相同的或相似的结构并且包括相同的或相似的缩进特征。在这个实施例中，延伸的套筒部分也可以包括锁定槽，以接纳柱塞拇指垫并与其接合，从而将柱塞锁定在注射器套筒内。可替换地(并且如图10C和10D所示)，套筒可以设置成没有任何环形槽。在这样的实施例中(其中在套筒内没有环形槽)，一旦拇指垫已经被接纳在延伸的套筒部分内之后，柱塞仍然有效地保持在套筒内，由于拇指垫和套筒的内周边壁部分之间摩擦接合阻止使用者取出该柱塞的努力。

可以沿着拇指垫的顶表面提供任何其他形式或类型的槽和/或切断部分，以当拇指垫被按压在套筒的近开口端内时能够桡曲或弯曲该拇指垫。图10F和10G示出拇指垫槽的不同的示例性实施方式，其能够使拇指垫的顶表面以类似于上面所述的并且在图10C-10E所示的方式凹下或弯曲。在图10F中，一系列同心对齐的环形槽440示出在拇指垫438的顶表面上，而图10G示出沿着拇指垫538的顶表面的槽或切断部分的栅格540(即，沿着拇指垫顶表面相对于彼此横向延伸的槽)。在图10F和10G的拇指垫中的每个槽也具有V形的横截面。但是，正如上面所指出的，槽可以具有任何合适的截面几何形状。

本发明不限于上面所述的注射器实施例并且可以包括附加的和/或修改的特征。例如，正如上面所指出的，在其为与柱塞主体分开的部件，或可选地，任何柱塞拇指垫可弯曲的凸缘部分被提供在柱塞拇指垫或拇指帽上，该柱塞拇指垫或拇指帽是与柱塞主体分开的单独件(例如，如图9所示)，或者可替换地作为与柱塞主体一体的部件(例如，作为一次成型部件)。

可以设置任何合适的柱塞拇指垫构造，其利于挠曲或弯曲拇指垫的一个或多个外周边或环形凸缘部分，以利于将柱塞拇指垫插入注射器套筒的近端开口内，同时基本上防止柱塞拇指垫与套筒分离(以便将注射器限制为一次使用)。

柱塞拇指垫还可以设置在柱塞的近端，或可替换地，沿着柱塞在柱塞的近端和远端之间的合适位置处(优选，靠近柱塞的近端)。在拇指垫设置在柱塞的近端处的实施例中(即，如图1-9所示)，优选注射器被设计和构造成使得具有拇指垫的柱塞能够基本上或完全接纳在套筒内，从而使得柱塞拇指垫的上表面或近端表面基本上与套筒近端齐平或共平面，或者甚至可以凹进套筒内距套筒近端一段选择距离。

还优选注射器被设计并构造成使得，在具有针的针组件部分缩进柱塞中之后，拇指帽可以被迫进入(或进一步进入)如套筒中，以确保与套筒锁紧槽的锁定接合，或拇指垫充分进入套筒内以防止或阻止使用者从套筒取出柱塞的努力。

根据本发明的注射器能够与可缩回的注射器构造(例如，上面所描述的可缩回的注射器构造)一起使用，或可替换地，在其他的注射器构造(例如，不具有可缩回针特征的注射器)中使用。

根据本发明的注射器也可以构造成用于其他无针应用(即，不包括使用针的应用)。例如，本发明的注射器能够被构造成具有合适的连接器，以直接与用于从注射器将液体注射到静脉注射液体线中的静脉注射液体线(IV line)连接。针阀杆的缩回将防止在一次液体注射之后注射器的再使用。

虽然已经参考具体实施例详细地描述了本发明，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神实质和范围的情况下进行各种变化和修改是显而易见的。因此，本发明旨在覆盖属于权利要求及其等同物范围内的本发明的各种修改和变化。

Claims (16)

1.一种注射器，包括

空心套筒，其包括具有开口的近端和构造成以接纳注射器针的远端，其中在所述套筒的近端和远端之间的部分限定一液体空腔，以从所述套筒远端接纳并排出液体；

柱塞，其延伸进入所述套筒的近端开口中，并且在所述套筒内能够朝向和远离所述套筒远端而进行轴向移动，其中所述柱塞包括近端和远端，所述柱塞的所述远端在所述套筒内延伸并且能够朝向和远离所述套筒远端运动，以便于将液体抽进所述套筒内的所述液体空腔中，并从所述套筒内的所述液体空腔对液体施力，所述柱塞还包括拇指垫，所述拇指垫包括凸缘，该凸缘从所述柱塞的纵向取向横向地延伸并且包括大于所述套筒的近端开口的尺寸，并且所述凸缘的至少一部分是弹性地可挠曲和可弯曲的，以允许所述凸缘插入所述柱塞内，以便在所述注射器的一次使用之后将所述柱塞锁定在所述套筒内。

2.根据权利要求1所述的注射器，其中所述拇指垫被设置在所述柱塞的近端，并且所述柱塞和所述套筒被适当地限定尺寸，从而使得当所述柱塞完全插入所述套筒内时，所述柱塞完全接纳在所述套筒内，其中所述拇指垫的一部分与所述套筒近端共平面，或相对于所述套筒近端稍稍凹进。

3.根据权利要求1所述的注射器，其中所述拇指垫凸缘包括环形边缘部分，当所述拇指垫被压入所述套筒内时，该环形边缘部分是可弯曲的。

4.根据权利要求3所述的注射器，其中与所述拇指垫凸缘的至少一个其他部分的硬度值相比，所述环形边缘部分具有不同的硬度值。

5.根据权利要求1所述的注射器，其中所述柱塞还包括主体部分，并且所述拇指垫可固定于所述主体部分。

6.根据权利要求1所述的注射器，其中所述柱塞还包括主体部分，所述主体部分与所述拇指垫成型为单个的一体件。

7.根据权利要求1所述的注射器，其中所述拇指垫包括沿着所述凸缘形成的至少一个槽，其中所述至少一个槽限定用于凸缘的减少的材料部分，其便于当所述拇指垫被插入所述套筒近端开口中时，所述凸缘的至少一部分的弯曲。

8.根据权利要求7所述的注射器，其中所述至少一个槽包括环形形状的槽。

9.根据权利要求8所述的注射器，其中所述至少一个槽包括彼此同心设置的多个环形形状的槽。

10.根据权利要求8所述的注射器，其中所述至少一个槽包括沿着所述凸缘的部分延伸的多个直线形状的槽。

11.根据权利要求1所述的注射器，其中所述套筒包括锁定槽，其构造成当所述拇指垫被压进所述套筒时，接纳所述柱塞的所述拇指垫凸缘的周边端部。

12.根据权利要求1所述的注射器，还包括可缩进的针组件，所述针组件包括构造成在所述注射器被使用之后缩进所述注射器内的部分。

13.一种注射器，包括

空心套筒，其包括在所述套筒的近端处的开口，在所述套筒的远端处的开口，和设置在所述套筒内的液体腔室；

空心柱塞，其经由所述近端开口延伸进入所述套筒中，并且在所述套筒内能够朝向和远离所述远端开口轴向移动，其中所述柱塞包括端壁，所述端壁在设置于所述柱塞的远端的开口处可释放地固定到所述柱塞，并且所述端壁在所述注射器的使用期间可以从所述柱塞远端开口移动，以便于进入设置在所述柱塞内的缩进空腔；和

针组件，其固定在所述套筒的远端内并在所述套筒的远端处，所述针组件包括针夹持器、将所述针夹持器朝着所述套筒的所述近端开口偏置的弹性构件和经由减少的材料部分可释放地固定于所述针夹持器的保持构件，其中所述针夹持器包括连接器，以将针固定于所述针夹持器，从而使所述针能够延伸通过所述套筒的所述远端开口；

其中所述柱塞、保持构件和针夹持器被构造成使得所述保持构件克服所述弹性构件的偏置将所述针夹持器保持在所述套筒的远端处，并且当所述柱塞完全按压在所述套筒内时，所述柱塞接合所述针夹持器，以将所述柱塞的所述端壁压入所述柱塞内，并且迫使所述保持构件沿着减少的材料部分从所述针夹持器裂开并且与所述针夹持器分开，从而利于所述端壁、所述针夹持器以及固定于所述针夹持器的针缩进到所述缩进空腔中；并且

其中所述柱塞包括设置在所述柱塞的近端处的拇指垫，所述拇指垫包括凸缘，该凸缘从所述柱塞的纵向取向横向地延伸并且包括大于所述套筒的近端开口的尺寸，并且所述凸缘的环形边缘部分是可弹性地挠曲和弯曲的，以允许将所述凸缘插入所述柱塞内，从而在所述注射器一次使用之后将所述柱塞锁定在所述套筒内。

14.一种利用这种类型的注射器的方法，所述类型的注射器包括空心套筒和柱塞，所述空心套筒包括具有开口的近端、远端和设置在所述套筒内的液体空腔；所述柱塞经由所述近端开口延伸进入所述套筒中，并且在所述套筒内能够朝向和远离所述套筒的远端移动，所述柱塞包括近端和远端，所述套筒的远端在所述套筒内延伸并且可以朝向和远离所述套筒的远端移动，以利于将液体抽进所述套筒内的所述液体空腔中，并且从所述套筒内的所述液体空腔对液体施力，所述柱塞还包括拇指垫，所述拇指垫包括凸缘，该凸缘从所述柱塞的纵向取向横向地延伸，并且包括大于所述套筒的所述近端开口的尺寸，所述方法包括：

通过朝着所述套筒的所述近端移动所述柱塞的所述远端，从而利于将液体接纳到所述套筒内的液体空腔中；

通过朝着所述套筒的所述远端移动所述柱塞的所述远端，从而利于从所述套筒内的所述液体空腔抽出液体；

经由在所述套筒中的近端开口迫使具有拇指垫的柱塞进入所述套筒中，使得所述拇指垫凸缘挠曲并弯曲并且至少部分地接纳在所述套筒中，从而基本上防止或阻止使用者从所述套筒中取出所述柱塞的努力。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述注射器还包括可缩进的针组件，其中所述针组件的一部分被构造成在一次使用之后缩进所述注射器内，并且在针组件的这部分缩进到注射器中之后发生迫使具有拇指垫的柱塞进入所述套筒内。

16.一种利用这种类型的注射器的方法，所述类型的注射器包括空心套筒和空心柱塞，所述空心套筒具有在套筒的近端处的开口、在套筒的远端处的开口和设置在所述套筒内的液体腔室；所述空心柱塞经由所述近端开口延伸进入所述套筒中，并且在套筒内能够朝向和远离所述远端开口轴向移动，所述柱塞包括端壁，所述端壁在设置在所述柱塞的远端的开口处固定于所述柱塞，所述柱塞还包括拇指垫，所述拇指垫包括凸缘，所述凸缘从所述柱塞的纵向取向横向地延伸，并且包括大于所述套筒的近端开口的尺寸；针组件，其包括针夹持器、朝着所述套筒的近端开口偏置所述针夹持器的弹性构件、经由减少的材料部分可释放地固定于所述针夹持器的保持构件和固定于所述针夹持器的针，所述方法包括：

通过朝着所述套筒的近端移动所述柱塞的远端，而利于通过所述针将液体抽入到所述套筒内的液体空腔中；

通过朝着所述套筒的远端移动所述柱塞的远端，而利于从所述套筒内的所述液体空腔排出所述抽入的液体；

当所述柱塞完全移动到所述套筒中时，利于所述针夹持器缩进到限定在所述柱塞内的缩进空腔内，其中所述柱塞被构造成当所述柱塞完全移动到所述套筒内时接合所述针夹持器时，从而使得所述柱塞的端壁被迫进入所述柱塞内，并且所述保持构件沿着所述减少的材料部分从所述针夹持器被迫裂开并且与所述针夹持器分开，以利于端壁、所述针夹持器和固定到所述针夹持器的针缩进到所述缩进空腔中；并且

在所述针夹持器缩进到所述缩进空腔之后，迫使具有拇指垫的柱塞经由所述套筒中的近端开口进入所述套筒内，从而使得拇指垫凸缘挠曲并弯曲并且至少部分的接纳在所述套筒中，从而基本上防止或阻止使用者从所述套筒取出所述柱塞的努力。

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