CN102159266A - 具有高的注射安全性的无针式一次性注射器 - Google Patents

具有高的注射安全性的无针式一次性注射器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种无针一次性注射器，包括壳体(10)、圆筒及活塞单元(100)、活塞操纵柱塞(60)、触发单元(80)和弹簧贮能器(50)，所述壳体包括至少一个压杆，其中，所述触发单元首先借助压杆锁住预张紧的弹簧贮能器。在触发时，压杆沿着触发单元的至少一个触发元件(82)滑动，并且在触发单元触发之后，弹簧贮能器借助活塞操纵柱塞挤压压杆和操作圆筒及活塞单元。在通过预张紧的弹簧贮能器加载时，彼此相向的触发元件的内壁和压杆的接触面的配对的滑动摩擦系数至少在局部上大于彼此相向的活塞操纵柱塞的环圈表面和压杆的支撑面的配对的滑动摩擦系数。通过本发明研发一种一次性注射器，在其使用时保证所需的最小挤压力。

Description

具有高的注射安全性的无针式一次性注射器
技术领域
本发明涉及一种一次性注射器，包括壳体、圆筒及活塞单元、活塞操纵柱塞、触发单元和弹簧贮能器，该壳体包括至少一个压杆，其中，该触发单元首先借助压杆锁住预张紧的弹簧贮能器，其中，在触发时，压杆沿着触发单元的至少一个触发元件滑动，其中在触发单元触发之后，弹簧贮能器借助活塞操纵柱塞挤压所述压杆并且操作所述圆筒及活塞单元。
背景技术
由后续公开的德国专利DE 10 2007 034 871已知同类型的一次性注射器。如果该注射器以太小的压力施加到注射部位上，则存在以下危险，即：注射液沿相对于注射射流轴线的侧向方向漏出。这导致所谓的湿喷(wetshot)。
发明内容
因此本发明的目的在于，研发一种一次性注射器，在所述一次性注射器的使用时保证所需的最小挤压力。
该目的通过独立权利要求的特征实现。为此，在通过预张紧的弹簧贮能器加载时，彼此相向的触发元件的内壁和压杆的接触面的配对的滑动摩擦系数至少在局部上大于彼此相向的活塞操纵柱塞的环圈表面和压杆的支撑面的配对的滑动摩擦系数。
附图说明
由从属权利要求以及示意示出的实施例的以下说明得出本发明的进一步细节。
图1示出具有两个在闭锁位置上变形的压杆的一次性注射器；
图2示出在触发时的一次性注射器；
图3示出在触发后的一次性注射器；
图4示出图1的详细视图；
图5示出图4的剖面图；
图6示出接触面的展开平面图；
图7示出图5的变型方案；
图8示出内壁的展开视图；
图9示出图8的变型方案。
具体实施方式
图1至3示出了处在三种不同触发状态下的一次性注射器。在图1中示出在填充和触发之前的一次性注射器。图2示出在触发时的一次性注射器，并且图3示出在触发后的一次性注射器。
图1至3所示出的一次性注射器包括壳体(10)、圆筒及活塞单元(100)、活塞操纵柱塞(60)和作为弹簧贮能器的螺旋压缩弹簧(50)。此外，在壳体(10)上设置具有触发元件(82)的触发单元(80)和保险元件(90)。在图1的视图中，该圆筒及活塞单元(100)在前部借助与塞子(128)组合的封闭罩(120)来封闭。
壳体(10)是单件式的罐形的下部开口的空心体，所述空心体具有位于上部的底部(39)。所述底部例如用玻璃纤维增强的聚酰胺通过注射成型来制造。该壳体(10)具有基本上管状的形状并且分成两个功能区域，其中一个是上部的护套区域(31)，另一个是下部的固定区域(41)
在护套区域(31)中，壳体(10)具有例如两个彼此相对置的窗口形的通孔(33)。在各个通孔(33)的下部边缘上分别成型一个压杆(21)，作为弹性的弯曲杆。用于压杆(21)的成型位置略微在固定区域(14)的上方。为了构成各个压杆(21)，在护套部段(31)的下部区域有狭窄的、至少是接近U形的缝隙，所述缝隙在侧面和上面包围各个压杆(21)。
压杆(21)例如在其80％的长度上具有与壳体(10)壁一样的壁厚和曲率。此外，该区域也具有弹性弯曲杆(28)的功能。所述弯曲杆具有镰刀形的横截面。
可选的是，弯曲杆(28)的一个部分也可以构成有矩形的横断面，以便减小在使用时在弯曲杆边缘区域出现的弯曲应力。
在所述注射器上，活塞操纵柱塞(60)在壳体(10)内至少局部地以小的间隙进行直线引导并且活塞操纵柱塞(60)具有足够的抗弯曲性，在所述注射器上代替两个或多个压杆(21)可以仅使用一个唯一的压杆(21)。
各个压杆(21)的在这里上部的自由端通过径向朝外凸出的凸块(22)构成。所述凸块至少具有一个沿中心线(5)方向定向的支撑面(23)和一个远离中心线(5)的接触面(24)。
在壳体(10)的下部区域上有用于固定圆筒及活塞单元(100)的夹持元件。在该实施例中，圆筒及活塞单元(100)包括可填充有注射液(1)的透明的圆筒(101)。在图1视图中，活塞(111)位于前面的位置。在壳体(10)内，活塞操纵柱塞(60)这样地设置在活塞(111)上方，例如，使得所述活塞操纵柱塞虽然没有触碰到活塞(111)，但是以其下端部例如在圆筒(101)的上方区域侧向地引导。
壳体(10)的下半部被套管状的触发元件(82)包围。所述触发元件构造成例如基本上圆筒形的并且用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)制造。该触发元件(82)纵向可滑移地支承在壳体(10)的径向的外壁(13)上。该触发元件在后侧以尖锐的棱边(85)终止，所述棱边是触发元件(82)的端侧的下凹侧面(84)的一部分。在棱边(85)下方，根据图1，在压杆(21)上成型的凸块(22)以其位于外部的接触面(24)可靠地接触触发元件(82)的内壁(59)。
例如在棱边(85)附近，在触发元件(82)上固定触发盖(81)，所述触发盖完全包围壳体(10)的后端部。该触发盖(81)包括环绕的扩张部(83)，在触发注射器时，凸块(22)容纳在所述扩张部中，参见图3。代替该扩张部(83)，在每个压杆(21)的非旋转对称的触发元件(82)上也可以存在部分的扩张部或者没有被遮盖的开口。在扩张部(83)上方，触发盖(81)可滑动式地贴靠在壳体(10)的外壁(13)上。
在触发元件(82)的前端上连接所述封闭罩(120)。所述封闭罩包封圆筒及活塞单元(100)的下部部分。封闭罩(120)在前端侧上具有转接器开口(127)，所述转接器开口带有例如路厄内部锥体(Luer-Innenkegel)，所述转接器开口借助外锥形的塞子(128)无菌地封闭。在这里，封闭罩(120)支撑在壳体(10)的下部区域上。
设置在壳体(10)内的活塞操纵柱塞(60)分成两个区域。下部区域为活塞滑块(76)。所述活塞滑块的直径略小于圆筒(101)的后部区域的内径。活塞滑块(76)的下端面直接作用在活塞(111)上。
活塞操纵柱塞(60)的上部区域(亦即柱塞盘(73))是一个扁平的、至少局部呈圆筒形的圆盘，它的外径比在护套区域(31)的壳体(10)的内径要小几十毫米。下端面具有一个围绕着活塞滑块(76)设置的环圈表面(75)。它具有截锥面的形状，其顶角大约为100至140度。在所示的实施例中，环圈表面(75)的顶角为140度。截锥面的假想的顶端位于活塞滑块(76)区域内的中心线(5)上。环圈表面(75)也可以球形地弯曲。
不言而喻的是，活塞滑块(76)也可构成为单独的、与柱塞盘(73)分开的构件。为此，其在壳体(10)的内壁上引导。
螺旋压缩弹簧(50)预张紧地设置在柱塞盘(73)和壳体(10)的位于上部的底部(39)之间。在中间连接间隔套管的情况下，螺旋压缩弹簧(50)支撑在壳体(10)的位于上部的底部(39)上。螺旋压缩弹簧(50)的弹簧力经由柱塞盘(73)传递到压杆(21)上。由于环圈表面(75)的倾斜，压杆(21)被楔式传动地径向往外挤压。径向力持续地支撑触发管(82)。
在柱塞盘(73)上方，活塞操纵柱塞(60)具有引导销(62)。该引导销引导螺旋压缩弹簧(50)或通过它来引导。在柱塞盘(73)下方，在引导销(62)延长部上居中地设有活塞滑块(76)，所述活塞滑块在操作一次性注射器时作用到活塞(111)上。活塞滑块(76)具有锥面形的、向前弯拱的端面(77)，参见图2。在触发时，该活塞滑块借助该端面(77)与活塞(111)的互补成形的端面接触，参见图3。两个锥面具有至少接近相同的锥角。
在填充和使用一次性注射器之前，弹簧贮能器(50)是预张紧的，参见图1。两个受压力加载的压杆(21)使活塞操纵柱塞(60)以其柱塞盘(73)保持在其预张紧的位置上。为此，压杆(21)以其支撑面(23)支撑在柱塞盘(73)上。在支撑面(23)和柱塞盘(73)上相应的位置之间的相应接触面的大小在2至20 mm2范围内。不仅支撑面(23)而且面向该支撑面的与支撑面形成配对的环圈表面(75)具有例如小于10微米的平均粗糙度。例如平均粗糙度为6微米。
压杆(21)和柱塞盘(73)的弯曲弹性将支撑杆(21)至少接近径向向外地朝触发元件(82)挤压。这那里，它通过凸块(22)贴靠在触发元件(82)上。在此，凸块(22)也可例如位于压杆(21)的相应的自由的上端部下方的5至20毫米处。
根据图1和4，张紧的一次性注射器的柱塞盘(73)以其环圈表面(75)放置支撑面(23)上。该支撑面(23)在这里实现楔面的功能并且具有顶角为140度的截锥面形状。
可选的是，压杆(21)或环圈表面(75)至少在接触区域具有陶瓷的护板。环圈表面(75)可通过例如粘贴的截锥形的垫圈来加强。
凸块(22)的接触面(24)是锥体的一部分，其最大直径例如要比壳体(10)的外径大3至4毫米。在一次性注射器张紧时，接触面(24)与套管状的触发元件(82)的内壁(59)接触。图4放大地示出了接触区域。此后，由于各个压杆(21)的弯曲，接触面(24)首先在其下部区域内挤压到触发元件(82)的内壁(59)上。接触面(24)可以是结构纹理化的或打毛的。例如，它在接触面(24)展开的平面图中可以具有在横向上设置的槽(参见图6)或者菱形图案(参见图7)。这些图案例如是均匀地设置。接触面(24)的平均粗糙度例如是大于10微米。
在图7视图中，各个压杆(21)的接触面的宽度由下至上增大。因此，接触面(24)在内壁(59)上的挤压力在下部区域比上部区域大。为了增强这种效果，接触面(24)在横向上具有比内壁(59)小的半径(参见图5)。因此，接触面的宽度可以比各个压杆(21)的宽度小。
为了能够使用一次性注射器，首先必须对圆筒及活塞单元进行填充。为此，从转接器开口(127)上取下塞子(128)，并例如压入或吸入注射液(1)。此时，活塞(111)被压回或拉回。
为了打开注射器的保险装置，拉出保险元件(90)，例如可撕开式卷带(94)，以便去除在封闭罩(120)和触发元件(82)之间的粘贴连接。封闭罩(120)被拉出。将一次性注射器定位在注射部位上。弹簧压缩贮能器(50)是张紧的，此外，压杆(21)支撑柱塞盘(73)的环圈表面(75)。
现在，触发元件(82)可朝圆筒及活塞单元(100)的方向移动，参见图2。图2中示出的状态不是静止的，因此，下面将它称为假设的状态。
在触发一次性注射器时，触发元件(82)在壳体(10)的外壁(13)上沿触发运动方向(6)直线地向下(也就是说朝注射部位的方向)滑动。压杆(21)的接触面(24)滑过棱边(85)。压杆(21)弹性地往外弯曲至其本身的初始位置，并且在弹簧元件(50)力的作用下径向往外弹至扩张部(83)。
相对于壳体(10)，扩张部(83)这样精确地定位和确定尺寸，以便该扩张部可接纳在触发过程中后退的、往外挤压的压杆(21)及其凸块(22)。扩张部(83)的内部轮廓例如是具有下凹侧面(84)的通道，其在这里示出为一个相对于注射器中心线(5)垂直的平面。一旦凸块(22)挤入到扩张部中，活塞操纵柱塞(60)无阻挡地猛地往下运动，参见图3。活塞(111)被往下挤压。将圆筒(100)排空。
触发元件(82)的内壁(59)在接触面(24)沿着其滑动的区域上例如是打毛的或结构纹理化的。该粗糙度与例如接触面(24)的粗糙度相应。在一种结构纹理中，该图案可这样地构成，如其在图6或7中所示。
但是，内壁(59)的结构纹理密度和/或粗糙度也可随着接触面(24)相对于触发元件(82)的内壁(59)相对运动的行程而增大。例如，在图8中显著放大地示出了与尖锐的棱边(85)邻接的带有彼此平行的槽的结构纹理图案，槽的间距由下至上递减。图9示出了鳞片形图案，其鳞片可构成为凸的和/或凹的。鳞片的间距离沿相对运动方向(由下至上)递减。内壁(59)的接触表面的最下方的区域例如是无结构纹理的，接触面(24)在触发前紧贴在该区域上。
在一次性注射器触发前或触发时，螺旋弹簧(50)通过柱塞盘(73)往外挤压凸块(22)。由于较低的滑动摩擦系数，这种楔式驱动(Keilgetriebe)具有高的效率，该滑动摩擦系数由于环圈表面(75)和支撑面(23)的配对的大的接触面和小的表面粗糙度而得出。
为了触发一次性注射器，在放置到注射部位上之后，使用者首先必须克服此外在接触面(24)和内壁(59)之间由于挤压力产生的附着摩擦。当配对的接触表面越小和表面粗糙度越大，附着摩擦会越大。
附着摩擦力越大，因此使用者需要用越大的力将一次性注射器压向注射部位。因此在静止状态下，保证接触面(24)和内壁(59)的配对的更大的粗糙度值，使得在放置上去后，使用者用最小的力将一次性注射器压向注射部位。
一旦使用者在触发时克服了附着摩擦力，触发元件(82)的内壁(59)沿着接触面(24)滑动。两个面(24、59)的配对的滑动摩擦系数取决于相关的材料、表面粗糙度和/或表面结构纹理和表面压力。该配对的滑动摩擦系数大于通过环圈表面(75)和支撑面(23)构成的配对的滑动摩擦系数。如果例如接触面(24)和内壁(59)构成有根据图6的结构纹理，例如为了推移触发元件(82)需要有接近相同的高的推进力。此外，使用者需要用力把一次性注射器压向注射部位，该力等于或大于安全注射所需的挤压力。
使用者必须这么长时间地施加这个力，直到后部嵌接侧面(25)到达棱边(85)。由于通过环圈表面(75)和支撑面(23)构成的配对的较小的滑动摩擦和小的楔角，凸块(22)被冲击式地挤入到扩张部(83)中。
在触发一次性注射器时，其内壁(59)例如具有根据图8的结构纹理，在推移触发元件(82)期间，用于触发所需的力增大。这使得使用者必需越来越强地将一次性注射器压到注射部位上。由此确保，在弹簧能释放时，一次性注射器这样有力地压到注射部位上，以便阻止湿喷。
触发元件用于克服附着摩擦所需的推进力可以小于用于克服滑动摩擦所需的推进力。为此，内壁(59)可以例如如在图9所示地构成。该内壁(59)的在触发前接触面(24)所贴靠的区域在此具有例如小的表面粗糙度。一旦接触面(24)离开该区域，粗糙度增加并且滑动摩擦系数因此增加。例如，这使得使用者必须耗费保持不变的或线性增加的力，以便触发。紧接在凸块(22)伸出之前所施加的推进力至少大于或等于对于安全注射所需的最小挤压力。
可选的是，活塞操纵柱塞(60)、压杆(21)和触发元件(82)的材料是相同的。
对于图中示出的变型方案，位于压杆(21)和柱塞盘(73)之间的接触区构成为彼此能滑动式接触的表面(23)和(75)。在一种特殊的构造中，在各个压杆(21)的每个面(23)上可以支承一个滚子，在操作注射器时，所述滚子在柱塞盘的表面(75)上滚动支承地、也就是说低摩擦地滚动。
代替触发元件(82)的直线滑动，在壳体(10)上也可设计螺旋式的运动。在这种情况下，触发元件(82)和壳体(10)例如可借助滑块和滑槽相互引导。可选的是，触发也可通过在壳体(10)和触发元件(82)之间的纯转动运动来实现。在这里，转动轴是中心线(5)。
当然也可考虑把所述的不同实施例彼此组合起来。
附图标记清单
1   注射液、药剂
5   注射器的中心线、纵向
6   (82)的触发运动方向、向下运动    方向箭头
10  单件式的壳体
13  圆筒形的外壁
19  间隔套管
21  压杆、支撑杆、拉钩
22  凸块
23  支撑面
24  接触面
25  后部嵌接侧面
28  弯曲杆
31  护套区域
33  通孔
39  底部
41  用于圆筒及活塞单元的固定区域
50  弹簧元件、螺旋压缩弹簧、弹簧贮能器
59  (82)的内壁
60  活塞操纵柱塞
62  引导销
63  孔、通孔
73  柱塞盘
75  锥形的环圈表面
76  活塞滑块
77  锥面形的活塞端面
80  触发单元
81  触发盖
82   触发元件
83   扩张部
84   下凹侧面
85   尖锐的棱边
90   防窃启密封、卷带、保险元件
94   可撕开式卷带
100  圆筒及活塞单元
101  圆筒
111  活塞
120  封闭罩、粘合封装
127  转接器开口
128  塞子

Claims (6)

1.一次性注射器，包括
壳体(10)，该壳体包括至少一个压杆(21)，
圆筒及活塞单元(100)，
活塞操纵柱塞(60)，
触发单元(80)，和
弹簧贮能器(50)；
其中，所述触发单元(80)首先借助压杆(21)锁定预张紧的弹簧贮能器(50)，在触发时，压杆(21)沿着触发单元(80)的至少一个触发元件(82)滑动，并且在触发单元(80)触发之后，弹簧贮能器(50)借助活塞操纵柱塞(60)挤压压杆(21)和操作圆筒及活塞单元(100)，
其特征在于，在通过预张紧的弹簧贮能器(50)加载时，彼此相向的触发元件(82)的内壁(59)和压杆(21)的接触面(24)的配对的滑动摩擦系数至少在局部上大于彼此相向的活塞操纵柱塞(60)的环圈表面(75)和压杆(21)的支撑面(23)的配对的滑动摩擦系数。
2.根据权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，该触发元件(82)套管状地至少局部地包围壳体(10)。
3.根据权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，所述一次性注射器包括两个压杆(21)。
4.根据权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，接触面(24)和/或内壁(59)的平均粗糙度至少在这些表面(24、59)的接触区域上大于或等于10微米。
5.根据权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，触发元件(82)的内壁的粗糙度朝尖锐的棱边(85)的方向增大。
6.根据权利要求1所述的一次性注射器，其特征在于，所使用的接触面(24)的宽度小于各个压杆(21)的宽度。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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