CN102971031A - 在预填充注射器中使用的塞子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种塞子（12），所述塞子适于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装。塞子包括主体（26），所述主体限定敞开的后端部和封闭的前端部（30）。敞开的后端部适于接收柱塞杆的向前的前端部附装部分。塞子（12）还包括芯构件（32），所述芯构件邻近封闭的前端部（30）与主体（26）成一体地形成。芯构件（32）包括鼻部分（34），所述鼻部分具有锥形尖端，所述锥形尖端构造成用于进入注射器筒管的出口开口。所述塞子的封闭的前端部具有轮廓，所述轮廓构造成用于与注射器筒管壁的内表面协同操作以防止回流和减小筒管内的死区。

Description

在预填充注射器中使用的塞子

相关申请的交叉参考

本申请是2008年6月4日提交的两件美国专利申请No.12/133,041和No.12/133,076的继续申请，这两件美国专利申请要求享有2007年6月4日提交的题名为“Stopper and Plunger Rod for aPre-Filled Syringe”的美国临时专利申请No.60/941,851和2007年7月19日提交的题名为“Positive Displacement Stopper for a Pre-FilledSyringe”的美国临时专利申请No.60/950,741的优先权，所有专利申请的整个内容通过引用包含于此。

技术领域

本发明总体上涉及一种与注射器一起使用的塞子组件，并且更具体地，本发明涉及一种塞子组件，所述塞子组件具有较小的死区和基本为零的回流，以用于与例如用于冲洗应用的预填充注射器一起使用。本发明还涉及一种柱塞杆和适于与塞子组件附装的附装构件。

背景技术

例如用于冲洗应用的预填充注射器典型地填充有盐水溶液并且用于冲洗导管。在美国专利No.6,361,524和No.6,743,216中示出预填充注射器的示例，所述专利通过引用包含于此并且涉及用于冲洗应用的注射器组件。在使用期间，护士或技师在冲洗过程结束时将塞子在注射器筒管中“推到底”。将塞子在筒管中推到底的处理可以导致已知为回流的现象。回流通常是由于在冲洗注射结束时塞子回弹所导致的通过导管反向向上的流体流。当塞子压缩以将额外的盐水压出来并且随后回弹到合适的形状时会发生回流，导致盐水被拉回到注射器中。回流也会将血液拉回到导管中，堵塞导管。该回流现象会不利于导管管路的维护。因此，期望的是减少或消除注射器内的回流。

现有的塞子设计典型地包括恒定直径的密封件和恒定的塞子与筒管的干涉，以产生将防止容纳在筒管内的流体越过塞子的前密封件泄漏的密封。密封的接触压力由这些设计中的干涉确定，并且该接触压力必需是充分高的，以便使密封在筒管内可能的最高流体压力下不泄漏。该传统设计的缺点在于，较高的接触压力导致较高的静摩擦力和动摩擦力。静摩擦通常称为“松脱”力。另外，现有的塞子典型地包括尖端设计，所述尖端设计不是自对中的。因为尖端不是自对中的，所以尖端当受到轴向力时不与路厄接头锥形部的内侧背面形成正作用密封。

现有的塞子设计已经尝试通过防止塞子回弹来阻止流体流从导管回流到注射器中，所述塞子回弹会产生将流体吸回到注射器中的真空。这些设计虽然在减少回流方面是有效的，但是没有可靠地阻止所有回流发生。更进一步地，这些设计中的许多包括大量的死区容积。死区的ISO标准要求对于3ml注射器而言是70μl，对于5ml注射器而言是75μl，并且对于10ml注射器而言是100μl。

发明内容

在本技术领域中需要一种在注射器筒管内形成主动密封的塞子设计，其中减小了柱塞杆滑过塞子锥形部并抵靠塞子的前壁搁置的机会。在本技术领域中还需要一种塞子设计，所述塞子设计在仍然实现主动密封的同时是较短的。在本技术领域中又需要一种塞子设计，所述塞子设计被容易地模制。在本技术领域中还需要一种塞子设计，所述塞子设计实现满足死区的ISO标准的“正零”或基本为零的回流。主动密封的概念包括：注射器筒管内的压力增大，这将导致塞子的前向密封与筒管的内壁具有较高的接触压力，从而维持高于内部流体压力的接触压力，由此防止在塞子密封件处泄漏。在本技术领域中又需要一种塞子设计，所述塞子设计包括允许在从柱塞杆解除力之前捕集和储存势能的部件，从而有效地且一贯地减小和/或消除在解除柱塞杆上的压力时流体返回到注射器中的回流。在本技术领域中还需要一种柱塞杆附装设计，所述柱塞杆附装设计可以在向其施加最小力的情况下容易地插入预填充的无菌注射器的塞子中，并且所述柱塞杆附装设计在注射器使用期间被可靠地保持在塞子中。在本技术领域中又需要一种柱塞杆设计，所述柱塞杆设计使用减少量的加工材料、具有减少的模制循环时间、并且具有较高的抗侧向加载能力。

特定公开的塞子设计在塞子已经在注射器筒管内被推到底并且从柱塞杆解除力之后产生流体流出注射器（并且因此流体进入例如任何附装的导管中）的正位移，从而有效地且一贯地减小和/或消除在解除柱塞杆上的压力时流体返回到注射器中的回流。塞子设计也消除了柱塞杆在塞子内“挤过”的可能性，缩短了塞子的高度，改进了可模制性。一种塞子设计也满足死区的ISO标准，而同时也实现“正零”（意思是接近于零）的回流。塞子适于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装。

根据一个方面，本发明涉及一种塞子，所述塞子适于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装。塞子包括主体，所述主体限定敞开的后端部和封闭的前端部。敞开的后端部适于接收柱塞杆的向前的前端部附装部分。塞子还包括芯构件，所述芯构件邻近封闭的前端部与主体成一体地形成。芯构件包括鼻部分，所述鼻部分具有适于与注射器筒管的出口开口形成正作用密封的轮廓。塞子包括至少一个肋部，所述至少一个肋部围绕主体的周边径向向外地延伸以用于与注射器筒管形成主动密封。在主体的内表面上设置有向内的肩部分。该向内的肩部分适于与柱塞杆的前端部上的锥形部接触，其中，向内的肩部分与锥形部的接触导致在向前的力施加到柱塞杆时塞子将径向力施加到所述至少一个肋部和注射器筒管，并且其中，向内的肩部分包括从主体的封闭的前端部延伸的第一圆筒形壁部分。该第一壁部分具有基本平坦的表面轮廓。向内的肩部分还包括朝向主体的敞开的后端部延伸的第二圆筒形壁部分。在第一壁与第二壁之间延伸有倾斜部分。设置的具有基本平坦的表面轮廓的第一壁导致具有较浅的主动密封角的较短的塞子。芯构件包括前部分、后部分、和定位在前部分和后部分之间的中心部分，其中，前部分延伸超过主体的前端部，并且中心部分经由在芯构件与主体之间延伸的柔性膜而与主体相互连接。主体包括从主体的前端部延伸的至少一个向前伸出的裙部，所述至少一个向前伸出的裙部适于在主体中形成正压室。根据一个实施例，芯构件可以包括后部分，芯构件的后部分和封闭的前壁的内表面中的至少一个包括形成在其中的至少一个同心槽。芯部件的后部分和封闭的前壁的内表面中的至少一个包括塞子材料，所述塞子材料适于在向前的力施加到柱塞杆时接触柱塞杆的向前的前端部附装部分。该塞子材料防止塞子向前滑移并且减小塞子构件的中心上的压力量。

根据另一方面，本发明涉及一种柱塞杆和塞子组件，所述柱塞杆和塞子组件适于与注射器筒管一起使用。该组件包括柱塞杆，所述柱塞杆具有前附装端部和后端部并且沿着纵向轴线延伸。前附装端部包括锥形部和从该锥形部延伸的前凸缘。该组件还包括塞子，所述塞子具有主体，所述主体限定敞开的后端部、封闭的前端部、和邻近封闭的前端部与主体成一体地形成的芯构件。敞开的后端部由内壁表面限定并适于接收柱塞杆的前附装端部和适于将柱塞杆锁定在塞子内。在塞子上设置有至少一个肋部，所述至少一个肋部围绕主体的周边径向向外地延伸以用于与注射器筒管形成主动密封。在主体的内表面上形成有具有倾斜表面的锥形部。该锥形部适于与柱塞杆的前端部上的锥形部接触。接触的锥形部形成主动密封表面，用于一起协同操作以便在向前的力施加到柱塞杆时塞子将径向力施加到所述至少一个肋部和注射器筒管。在塞子中由主体的内表面、芯构件的一部分、和主体的内表面上的锥形部限定了敞开的空间。从柱塞杆的前附装端部延伸的前凸缘延伸到该敞开的空间中以限制柱塞杆相对于塞子的行进。

根据又一方面，本发明涉及一种塞子，所述塞子适于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装。塞子包括主体，所述主体限定敞开的后端部和封闭的前端部。敞开的后端部适于接收柱塞杆的向前的前端部附装部分。主体包括内表面。邻近封闭的端部与主体成一体地形成有芯构件。芯构件包括鼻部分，所述鼻部分具有锥形尖端，所述锥形尖端构造成用于进入注射器筒管的出口开口。至少第一肋部围绕主体的周边径向向外地延伸。至少第二肋部围绕主体的周边径向向外地延伸。第二肋部适于与注射器筒管形成主动密封。在主体的内表面上设置有锥形部。锥形部适于与柱塞杆的向前的前端部附装部分上的对应锥形部接触。接触的锥形部一起协同操作以导致在向前的力施加到柱塞杆时塞子将径向力施加到注射器筒管，其中，主体包括具有第一直径的侧壁，用于容纳在具有第一内径壁部分的注射器筒管内；锥形尖端具有第二直径，用于接触具有第二内径壁部分的筒管出口；并且，封闭的前部分具有轮廓，所述轮廓构造成用于与在第一与第二筒管内径壁部分之间延伸的筒管内壁的锥形部分壁部分协同操作，导致筒管内的死区减小。主体可以包括至少第三肋部和第一、第二或第三肋部，所述第一、第二或第三肋部围绕主体的周边径向向外地延伸并且沿着该主体轴向地间隔开。主体包括从敞开的后端部轴向向内地延伸的至少一个底切部分。底切部分适于将柱塞杆的前端部锁定在塞子内。主体的内表面的锥形部可以是从主体的侧壁部分到芯构件的连续轮廓。封闭的前部分具有从鼻部分延伸到第一肋部的第一斜面，所述第一斜面略陡于从筒管的出口开口延伸到注射器筒管的顶侧壁部分的注射器筒管的锥形侧壁部分的第二斜面。在向前的力施加到塞子时，第一斜面与第二斜面之间的协同操作以及筒管内壁相对于所述至少第一肋部的径向压力导致塞子纵向延伸，以便使塞子鼻部延伸到筒管出口中以防止回流。根据一个实施例，第一斜面的角可以比第二斜面的角小大约1°，并且在向前的力施加到柱塞杆时塞子的纵向延伸导致第一斜面的角增大大约2.8°。根据又一个实施例，塞子的敞开的后端部可以由周边边缘部分限定，并且该边缘部分的外表面可以包括从其延伸的至少一个突起，但是优选地是六个突起。根据又一个实施例，芯构件包括由侧壁部分限定的后芯部分，所述侧壁部分从底芯表面延伸到在后芯部分与塞子锥形表面之间的交叉点，其中，该侧壁部分基本沿着其整个长度是大致直的。该特殊设计导致减少塞子的加工成本。

根据又一方面，本发明涉及一种具有较小的死区和基本为零的回流的注射器。注射器包括圆筒形筒管，所述圆筒形筒管包括近侧端部、远侧端部和在近侧端部与远侧端部之间延伸的具有第一内径的侧壁。远侧端部终止于具有第二内径的出口开口，所述第二内径小于第一内径。圆筒形筒管包括在出口开口与筒管侧壁之间延伸的第二倾斜的或锥形的表面。柱塞杆可通过筒管的近侧端部中的开口延伸到筒管中。该柱塞杆包括向前的前附装部分。注射器还包括塞子，所述塞子具有主体，所述主体具有敞开的后端部、封闭的前端部，和在敞开的后端部与封闭的前端部之间延伸的侧壁部分。敞开的后端部适于接收柱塞杆的向前的前端部附装部分，邻近封闭的端部与主体成一体地形成有芯构件。芯构件包括鼻部分，所述鼻部分具有构造成用于进入注射器筒管的出口开口的锥形尖端。封闭的前端部包括从锥形尖端延伸到塞子侧壁部分的第一倾斜表面。塞子的第一倾斜表面略陡于圆筒形筒管的第二倾斜表面，以便施加到柱塞杆的向前的力导致塞子的锥形尖端进入出口开口中，从而产生“正零”的回流，而同时第一斜面和第二斜面一起协同操作以减小筒管内的死区。主体可以包括围绕主体的周边径向向外地延伸的第一肋部和同样围绕主体的周边径向向外地延伸且与第一肋部间隔开一定距离的至少第二肋部。所述至少第二肋部适于与注射器筒管形成主动密封。塞子的主体包括内表面，所述内表面具有适于与柱塞杆的前端部上的对应锥形部接触的锥形部。这些接触的锥形部一起协同操作，以便在向前的力施加到柱塞杆时塞子将径向的力施加到注射器筒管。主体的内表面的锥形部可以是从主体的侧壁部分到芯构件的连续轮廓。主体可以包括从敞开的后端部轴向向内地延伸的至少一个底切部分。该底切部分适于将柱塞杆的前端部锁定在塞子内。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的柱塞杆、塞子、和注射器筒管的分解的透视图；

图2A是根据本发明的第一实施例的塞子的透视图；

图2B是沿着线2B-2B得到的图2A的塞子的剖视侧视图；

图3是附装到柱塞杆且定位在注射器筒管内的图2A的塞子的剖视侧视图；

图4A是根据本发明的实施例的、本发明的第二实施例的塞子的透视图；

图4B是沿着线4B-4B得到的图4A的塞子的剖视侧视图；

图5A是根据本发明的实施例的、本发明的第三实施例的塞子的侧视图；

图5B是沿着图5A的线5B-5B得到的塞子的剖视图；

图6A是根据本发明的实施例的、本发明的第四实施例的塞子的透视图；

图6B是沿着图6A的线6B-6B得到的塞子的剖视侧视图，所述塞子具有图6A的外部设计并且具有根据图2B中所示的本发明的第一实施例的内部设计；

图6C是沿着图6A的线6B-6B得到的塞子的剖视侧视图，所述塞子具有图6A的外部设计并且具有与注射器柱塞杆的附装部分的一种类型组合的根据图4B中所示的本发明的第二实施例的内部设计；

图6D是沿着图6A的线6B-6B得到的塞子的剖视侧视图，所述塞子具有图6A的外部设计并且具有与注射器柱塞杆的附装部分的可替代类型组合的如图6C中所示的内部设计；

图6E是根据本发明的实施例具有修改的裙部的塞子组件的剖视侧视图；

图6F是根据本发明的实施例去除了裙部的塞子组件的剖视侧视图；

图7是定位在注射器筒管内的图6B的塞子的剖视侧视图；

图8是定位在注射器筒管内的图6C的塞子的剖视侧视图；

图9是定位在注射器筒管内的图6D的塞子的剖视侧视图；

图10是在本发明的第一回流减少步骤期间利用图2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图11是在本发明的第二回流减少步骤期间利用图2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图12是在本发明的第三回流减少步骤期间利用图2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图13是在本发明的第一回流减少步骤期间利用图6C的塞子实施例的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图14是在本发明的第二回流减少步骤期间利用图6C的塞子实施例的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图15是在本发明的第三回流减少步骤期间利用图6C的塞子实施例的塞子/柱塞布置的剖视侧视图；

图16A是图1的柱塞杆的透视图；

图16B是图1的柱塞杆的侧视图；

图16C是图1的柱塞杆的俯视图；

图17A是用于根据本发明的第一实施例的图1的柱塞杆的附装构件的放大的透视图；

图17B是图17A的附装构件的侧视图；

图18A是用于根据本发明的第二实施例的柱塞杆的附装构件的放大的透视图；

图18B是图18A的附装构件的侧视图；

图19A是用于根据本发明的第三实施例的柱塞杆的附装构件的放大的透视图；

图19B是图19A的附装构件的侧视图；

图20A是用于根据本发明的第四实施例的柱塞杆的附装构件的放大的透视图；

图20B是图20A的附装构件的侧视图；

图20C是包括止动构件的图20A的附装构件的侧视图；

图21A是根据本发明的第五实施例的、包括附装构件的柱塞杆的透视图；

图21B是包括位于附装构件内的加强嵌块的图21A的柱塞杆的透视图；

图21C是图21B的柱塞杆的侧视图；

图21D是图21A的柱塞杆的侧视图，其中，加强嵌块定位在柱塞杆的空心部分内；

图21E是沿着图21C的线21E-21E得到的剖视侧视图；

图21F是图21B的附装构件的俯视图；

图22A是根据本发明的一个实施例的柱塞杆的分解的透视图；

图22B是沿着线22B-22B得到的图21A的柱塞杆的剖视图；

图23A是根据本发明的第二实施例的柱塞杆的侧视图；

图23B是沿着线23B-23B得到的图23A的柱塞杆的剖视图；

图24A是根据本发明的第三实施例的柱塞杆的侧视图；

图24B是沿着线24B-24B得到的图24A的柱塞杆的剖视图；

图25是根据本发明的实施例的、可以单独地形成的柱塞杆的各个部件的分解的侧视图；

图26是根据本发明的第五实施例的塞子和柱塞杆布置的剖视侧视图；

图27是根据本发明的第六实施例的塞子和柱塞杆布置的剖视侧视图；

图28是根据本发明的第七实施例的塞子和柱塞杆布置的剖视侧视图；

图29是根据本发明的可替代设计的塞子和柱塞杆布置的剖视侧视图；

图30A是根据本发明的第八实施例的塞子的剖视侧视图；

图30B是图30A的塞子的底部透视图；

图30C是与柱塞杆结合地定位在根据本发明的实施例的注射器筒管内的图30A的塞子的剖视侧视图；

图30D是包括方向箭头的图30C的剖视侧视图，其示出在向前的力施加到柱塞杆时柱塞杆的力施加到塞子；以及

图30E是图30A的剖视侧视图，其示出在由注射器筒管壁施加径向压缩时塞子面或斜面的纵向延伸和角度改变。

具体实施方式

为了以下说明的目的，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“横向”、“纵向”及其衍生词将涉及本发明在附图中的取向。然而，应当理解，本发明可以采用各种可替代的变型，除非确切地指出与此相反以外。还应当理解，附图中所示的和在以下说明书中所述的具体装置仅仅是本发明的示例性实施例。因此，与此处公开的实施例有关的具体尺寸和其它物理特征不应当认为是限制性的。

现在参照图1，其示出总体上由10指示的注射器的透视图。注射器包括塞子12和柱塞杆14。塞子12和柱塞杆14适于在注射器筒管16内使用。注射器10优选地是用于冲洗应用的预填充和无菌的类型。注射器筒管16包括：远侧或前端部18，其包括出口开口和/或用于附装单独的医疗装置（例如，导管)的机构，所述机构以路厄接头20的形式示出；和敞开的近侧或后端部22，用于接收塞子12和柱塞杆14组件。虽然此处附图绘制出分离的塞子和柱塞组件，但是将预料到，塞子部件可以与柱塞杆14成一体地形成。

现在参照图2A、4A、和6A，其示出根据本发明的若干不同实施例的正位移塞子12的透视图。图2B、4B、和6B至6D示出不同的塞子实施例的剖视图，其中可以容易地看到塞子相对于注射器10的正位移部件的细节，其中，附图之间相同的元件由一致的附图标记指示。塞子12适于与在注射器筒管16内使用的柱塞杆14附装。塞子12优选地由弹性体材料制成，所述弹性体材料系由天然橡胶，合成橡胶，热塑性弹性体，或它们的组合所组成的组中选出。本发明的塞子12尤其与冲洗注射器一起使用，所述冲洗注射器例如是与导管结合使用的那些冲洗注射器，如在本技术领域中所公知的。

塞子包括主体26，所述主体26限定敞开的后端部28和封闭的前端部30。敞开的后端部28适于接收柱塞杆14的向前的前端部附装部分31。向前的前端部附装部分31可以是能够附装到塞子12的任何已知的设计；然而，本发明包括适于与本发明的塞子12一起使用的若干创造性的附装构件。以下将更加详细地讨论这些本发明的附装构件。

塞子12还包括柔性芯构件32，所述柔性芯构件32邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成。如图3中所示，柔性芯构件32包括鼻部分34，所述鼻部分34具有适于自对中的轮廓，以便即使当塞子12在注射器筒管16中不对中时，塞子12也与注射器筒管16的出口开口产生正作用密封，例如与注射器筒管16的路厄接头20的内表面36产生正作用密封。如本文所使用的，术语“正作用密封”意思是塞子12的鼻部分34被安置成完全接触抵靠并且密封路厄接头20的内表面36。一旦塞子12已经通过注射器筒管16行进了全距离并且接触在路厄接头20的前壁或内表面36处的内部表面，则可以与所述内部表面一起形成正作用密封。在一个实施例中，鼻部分34具有自对中的半球形形状，以便即使当塞子12在注射器筒管16中不对中时，一旦塞子12在注射器筒管16中被推到底，则塞子12也与出口开口或路厄接头20形成正作用密封。柔性芯构件32的鼻部分34可以包括其它形状，例如大致的圆锥形、立方体、和/或任何其它能够使鼻部分自身相对于注射器筒管16的出口开口或路厄接头20自对中的体积形状。一旦塞子12在注射器筒管16中被推到底，则该密封防止过多的流体从注射器10压出来。当塞子12回弹到合适的形状并且将在注射结束时排出来的过多的流体推回到注射器10中时，该过多的流体会导致已知为“回流”的现象。在本发明的设计中，该密封也允许在塞子12与注射器筒管16之间所捕集的流体内累积压力，一旦压力释放，则所述压力将导致流体的正位移。以下将更加详细地讨论防止回流的流体的该正位移。

柔性芯构件32包括前部分38、后部分40、和定位在前部分38与后部分40之间的中心部分42。前部分38例如沿着主体26的纵向轴线从主体26凸出。柔性芯构件32可以经由在柔性芯构件32与主体26之间延伸的柔性膜44而与主体26相互连接。该柔性芯构件32的后部分40接触柱塞杆14的向前的前端部附装部分31。本发明的自对中的鼻部分34的设计允许当少量的力施加到塞子12时在塞子12和注射器筒管16的整个公差范围形成密封。

如上所述，鼻部分34上的密封表面在注射器筒管16的前端部处与圆锥路厄接头20的内表面36或背面接触，如图1中所示。由于路厄接头20的内表面36和塞子12的鼻部分34可能不是完全同心的，所以在一个实施例中，塞子12的鼻部分34会能够横向地运动，以便使其与路厄接头20的内表面36完全接触。在又一个实施例中，柔性芯构件32和柔性膜44可以允许鼻部分34沿着基本横向的方向运动。在又一个实施例中，鼻部分34的部分球形的形状确保即使当鼻部分34在进行接触之前已经转动或移动时鼻部分34和路厄接头20的内表面36之间也完全接触。

本发明的塞子12的创造性设计是超过当前的塞子的改进设计，这是由于这些当前的塞子典型地具有锥形尖端并且仅当塞子和筒管完全同心时用于密封。在现有的设计中，如果两个部件没有精确地对准，则将没有适当地密封，除非较高的力施加到塞子，使得塞子变形成将与筒管路厄接头锥形部密封的形状以外。

根据如图2A、2B和3中所示的塞子12的第一实施例和如图4A和4B中所示的塞子12的第二实施例，主体26包括围绕主体26的周边基本径向向外地延伸的至少第一肋部46。该第一肋部46适于与注射器筒管16形成主动密封。如本文所使用的，短语“主动密封”意思是在用户施加到柱塞杆14的力增大期间在塞子的第一肋部46与注射器筒管16的内表面之间的密封压力增大。在一个实施例中，主体26包括围绕主体26的周边基本延伸的第二肋部48。第一肋部46和第二肋部48可以沿着主体26的长度轴向地间隔开。

图2A、2B和3中所示的第一实施例的塞子设计的特征在于，从主体26的封闭的前端部30延伸的向前伸出的裙部50。由于向前伸出的裙部50的弹性和/或柔性，向前伸出的裙部50能够通过朝向主体26的外部部分52径向向内地偏转并且与所述外部部分52基本接触而变形。这种偏转可以在将塞子12插入注射器筒管16中以形成捕集其中的气泡的气穴53时发生。在气穴53内捕集的气泡有助于本发明的抗回流能力，如以下将详细地讨论。在将塞子12插入注射器筒管16中时，向前伸出的裙部50会适于在注射器筒管16内产生正压。

在一个实施例中，主体26包括从敞开的后端部28向内轴向地延伸的至少一个底切部分55。底切部分55适于接合柱塞杆14的向前的前端部附装部分31，用于将柱塞杆14的向前的前端部附装部分31锁定在塞子12内。根据一个实施例，如图3中所示，底切部分55可以包括倒锥形部56，所述倒锥形部56适于与至少一个偏转臂130协同操作，所述至少一个偏转臂130与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31相关联。

本发明的塞子12还可以适于减少和/或防止中流回流。如果在塞子运动的同时冲洗溶液没有完全注入并且临床医生没有夹持管路，则发生中流回流。传统的注射器设计由于塞子外径上的摩擦力和塞子中心上的柱塞杆力“拉伸”塞子鼻部而产生回流。为了克服导致塞子运动的静摩擦和动摩擦，柱塞杆力必须大于摩擦力，并且该力不平衡由流体返回压力和塞子拉伸而补偿。力差是较小的，但是可测量到的。如在本申请的图3中所示，塞子12的柔性芯构件32的后部分93与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31的面95之间设置有空隙94。因为该空隙94和将柔性芯构件32附装到塞子主体26的柔性膜44的柔性，所以柔性芯构件32能够向近侧偏转并且储存势能，一旦柱塞杆14力消失，所述势能就以正位移形式释放。因此，在注射器10使用期间，由于空隙94，柱塞杆14不直接将向前的力施加到柔性芯构件32。代替地，柱塞杆14将向前的力施加到塞子12的内侧部分，所述塞子12的内侧部分继而经由柔性膜44将拉力施加到柔性芯构件32。因而，在压力施加到柱塞杆期间，柔性芯构件32被稍微收回到空隙94中。一旦向前的力暂停，则柔性芯构件32继续该向前的运动并且防止中流回流。

根据本发明的一个方面，如图2B、3和4B中所示，主体26的内部部分包括内表面132，所述内表面132具有锥形部198，所述锥形部198适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的锥形部196接触。这些接触的锥形部196、198一起协同操作，以便在向前的力施加到柱塞杆14时塞子12将径向的力施加到注射器筒管16以与其形成主动密封。以下将详细地讨论本发明的主动密封方面。

根据本发明的第二实施例，如图4A和4B中所示，柔性膜44A可以从柔性芯构件32延伸到终止于第一肋部46A处的主体26的侧壁部分57A。在一种布置中，柔性膜44A、第一肋部46A、和侧壁57A成一体地形成。在又一种构造中，不包括第一实施例的向前伸出的裙部50。

根据如图5A和5B中所示的本发明的第三实施例，主动密封实现了与先前讨论的实施例相同的结果，但是当用于液压应用时借助通常称为“唇形密封”的不同机构。总体上由254指示的塞子包括该唇形密封。塞子254的前密封件256位于柔性臂258的前缘上。初始密封压力通过柔性臂258与注射器筒管16的壁的干涉来产生，如图1中所示。当注射器筒管16中的压力增大时，该压力将向外的径向力施加到柔性臂258的内侧259。该向外的力将增大密封件256压靠在注射器筒管16的内壁上的力。

现在参照图6A至6F和7至9，其示出根据本发明的第四实施例的塞子12。在该实施例中，塞子12包括主体26，所述主体26具有封闭的前端部30。主体26可以包括敞开的后端部28，其适于接收柱塞杆14的向前的前端部附装部分31。如上所述，向前的前端部附装部分31能够附装到塞子12。主体26包括：具有第一直径D1的第一本体部分60，如图6B中所示；和具有第二直径D2的第二本体部分62，如图6B中所示，所述第二直径D2大于第一本体部分60的第一直径。肩部64围绕主体26的第一本体部分60的周边延伸。优选地，该肩部64相对于第一本体部分60沿着径向向外的方向延伸。

如以上参照第一实施例的说明阐述，邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成有柔性芯构件32。柔性芯构件32包括从封闭的前端部30延伸的鼻部分34，所述鼻部分34适于接触出口开口的内表面36，例如注射器筒管16的路厄接头20的内表面36。柔性芯构件32可以由柔性材料形成，并且鼻部分34可以包括半球形的自对中的轮廓以在注射器筒管16的前端部处与路厄接头20形成正作用密封。

图6A至6E中所示的第四实施例的塞子12与第一实施例的不同之处在于，塞子12包括从第二本体部分62朝向主体26的前端部30延伸的至少一个周边裙部66。该周边裙部66与肩部64协同操作，以用于在将塞子12插入注射器筒管16中和/或使塞子12运动通过注射器筒管16时在该周边裙部66与肩部64之间捕集气穴或气泡68。这样，在解除柱塞杆14上的向前的力时，残留在注射器筒管16内的流体通过其正位移被压迫穿过路厄接头20。如图6B至6D中详细地示出，裙部66可以包括内表面70和外表面72，并且可以由能够径向地向内偏转的柔性和/或弹性材料形成。周边裙部66的内表面70可以基本接触肩部64以捕集至少一个气穴/气泡68。在一个实施例中，裙部66包括唇部分74和尾部分76。唇部分74可以包括向外延伸的隆起或第一肋部77。第一肋部77的外表面77'可以适于与注射器筒管16的壁的内表面78接触，如图1中所示。该第一肋部77建立起在周边裙部66与注射器筒管16的壁的内表面78之间的单个接触线，如图7至9中所示。该第一肋部77起到保持周边裙部66的外表面69与尾部分76相邻的功能，所述尾部分76定位成与注射器筒管16的壁的内表面78远离预定的距离。这样最小化周边裙部66与注射器筒管16之间的接触面积以减小松脱力并且减小周边裙部66相对于注射器筒管16的静摩擦。该周边裙部66的特殊设计可以允许较清楚地观察剂量设定。在一个实施例中，周边裙部66具有较直线的形状并且以圆筒形式围绕主体26的第一本体部分60延伸。根据另一个实施例，周边裙部66的内表面70不必接触主体26以形成气穴或室68，但是与主体26足够接近，以便表面张力将室68保持隔离并且在室68中捕集气泡。

如图6B至6D中所示，塞子12的周边裙部66的尺寸设定成具有用于与肩部64协同操作的预定接触区域80。接触区域80适于形成足够用于捕集空气的预定的空隙，并且适于允许从空气室到流体室连通压力。

图6E示出第四实施例的塞子12的修改方案，其中，裙部366具有预定的长度L1，所述长度L1小于图6B至6D的周边裙部66的长度L2并且小于肩部64的高度H1，以便使预定的接触区域380接触肩部364的底表面365以形成空气压力室368。

根据如图6F中所示的另一个布置，可以仅通过径向伸出的肩部464与注射器筒管16的内表面478协同操作来形成空气压力室468。在该构造中，肩部464的尖端467不必实际上接触注射器筒管16的壁的内表面478以产生空气压力室468，而是仅需要相对于该内表面处于某一距离内以隔离空气压力室468。

再次参照图6A至6F，本发明的塞子12的柔性芯构件32包括：在主体26之上延伸的前部分82；后部分84；和定位在前部分82与后部分84之间的中心部分86。柔性芯构件32经由在柔性芯构件32的中心部分86与主体26的第一本体部分60之间延伸的柔性膜44而与主体26并且尤其与第一本体部分60相互连接。通过柱塞杆14和注射器筒管16，当少量的力施加到塞子12时，自对中的鼻部分34的创造性设计允许在鼻部分34与出口开口或路厄接头20的内表面36之间在塞子12的整个公差范围形成密封。如以上参照第一实施例所述，柔性芯构件32的鼻部分34的部分球形表面形状确保即使当鼻部分34在进行接触之前已经转动或移动时，鼻部分34和路厄接头20的内表面36之间也完全接触。

柔性膜44和气穴/气泡68适于储存势能，以便在释放柱塞杆14上的正压和解除柔性芯构件32的鼻部分34与路厄接头20的内表面36之间的密封时，该势能的释放迫使注射器筒管16内的流体穿过路厄接头20和任何所附装的导管。

根据本发明的第四实施例，主体26包括至少第二肋部88，所述至少第二肋部88基本围绕主体26的第二本体部分62的周边基本径向向外地延伸。该第二肋部88适于与注射器筒管16的内表面78形成主动密封。至少一个气穴/气泡68相对于第二肋部88定位在向前的位置。主体26可以包括第三肋部90，以便使第二肋部88和第三肋部90围绕主体26的第二本体部分62的如图6B中所示的外径D2的周边径向向外地延伸，并且沿着该第二本体部分62轴向地间隔开。

如图6B至6F和图7至9中所示，塞子12的主体26可以包括从敞开的后端部28轴向向内地延伸的至少一个底切部分55。该底切部分55适于将柱塞杆14的向前的前端部附装部分31锁定在塞子12内。根据一个方面，底切部分55可以包括倒锥形部56，例如在图7中所示，所述倒锥形部56适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31协同操作。以下详细地讨论根据本发明的向前的前端部附装部分31的各种设计。

如图6B和图7中所示，主体26还可以包括内表面，所述内表面具有锥形部198，所述锥形部198适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的锥形部196接触。这些接触的锥形部196、198一起协同操作，以便在向前的力施加到柱塞杆14时，塞子12将径向的力施加到注射器筒管16以与其形成主动密封。

根据本发明的另一方面，如图6C、6D、8和9中所示，主体26的内表面132的锥形部199可以是从主体26的侧壁部分57到柔性芯构件32的连续轮廓。该连续轮廓的锥形部199适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的锥形部196协同操作，以便在向前的力施加到柱塞杆14时，塞子12将径向的力施加到注射器筒管16以与其形成主动密封。

注射器筒管16内的压力增大将导致塞子12的封闭的前端部30具有与注射器筒管16的壁的内表面78接触的更高的接触压力，由此防止在塞子12和注射器筒管16密封处泄漏。当在注射器筒管16中有低流体压力时，本发明的主动密封通过利用在塞子12与注射器筒管16之间较低的接触压力来解决该问题，但是当流体压力增大时，例如在柱塞杆14和塞子12通过注射器筒管16向前运动期间，本发明的主动密封通过利用在塞子12与注射器筒管16之间较高的接触压力来解决该问题。

在一个实施例中，主动密封通过柱塞杆14的向前的前端部附装部分31和塞子12的内侧相互作用来实现。根据一个实施例，如图6B中所示，柱塞杆14的向前的前端部附装部分31包括向前的前沿表面锥形部196并且与塞子12的内侧上的锥形部198对应。在使用期间，当柱塞杆14被推动时，向前的前缘将力施加到塞子12的内侧。由于两个表面196、198的锥形的形状，柱塞杆14施加将塞子12在注射器筒管16中向前推动的力和沿着径向方向基本向外推动的力。向外的力使在第二肋部88前方的塞子12前进并且进入注射器筒管16的壁中，这增大了密封压力。同样地，如图6C和6D中所示，柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的锥形部196将力施加到主体26的内表面132的连续轮廓的锥形部199，以便在向前的力施加到柱塞杆14时塞子12将径向的力施加到注射器筒管16以与其形成主动密封。高柱塞杆力由注射器筒管16中的高压产生，以便使它们的接触压力随着注射器筒管16中的压力增大而增大。

在又一个实施例中，塞子12的周边裙部66还用作唇形密封。随着流体压力增大，气穴/气泡68中的空气压力增大，在塞子12与注射器筒管16的界面处的裙部接触压力增大，提高了密封性能。该主动密封的另一个优点是由于柱塞杆14的力仅施加在前或第二肋部88上，这允许在注射期间向前“拉动”后或第三肋部90。拉动也将拉伸后或第三肋部90的材料，从而减小了注射器筒管16上的有效力，并且进一步减小了摩擦力。

本发明的塞子设计意欲在塞子12已经在注射器筒管16中被推到底并且从柱塞杆14解除力之后，通过形成从注射器筒管的前端部流出来（并且进入任何所附装的导管中）的流体的正位移来防止回流。用于产生该正位移的塞子12的特征是：在塞子12的鼻部分34处的密封；在鼻部分34与前或第二密封肋部88之间的塞子12的弯曲或相对运动；和在从柱塞杆14解除力之前所俘获的和所储存的加压流体形式的势能。第二肋部88相对于塞子12的鼻部分34的相对运动借助柔性膜44实现，所述柔性膜44将外部前或第二肋部88连接到柔性芯构件32和鼻部分34。能量储存借助柔性膜44和气泡或气穴68二者实现，所述气泡或气穴68在周边裙部66之下在第二肋部88的稍前方被捕集。

本发明的塞子12的第四实施例的特殊设计具有若干优点。例如，由于周边裙部66会是基本直线的，没有任何径向凸缘，所以减小了和/或消除了周边裙部66的起皱。尤其，在塞子主体26的第一本体部分60上设置的肩部64允许周边裙部66具有较直的形状，并且周边裙部66的柔性和/或弹性允许沿着向内的方向弯曲，以使周边裙部66的接触区域80在没有使周边裙部66自身变形的情况下与肩部64接触。该设计的另一个优点是简化了塞子12的制造。由于模具的底部仅需要一个模制工具板，所以减小了加工成本。

在周边裙部66上添加的向外伸出的部分或隆起77最小化周边裙部66与注射器筒管16的内表面78接触的面积。该减小的接触面积减小了松脱力和静摩擦并且也提供了剂量设定的清楚指示。最后，周边裙部66的干涉和长度设计成维持适当的空隙以捕集空气并且允许从空气室到流体室连通压力。

在注射器筒管16内的塞子12的主动密封还可以通过柱塞杆14的向前的前端部附装部分31实现，如以下参照塞子12的内部设计说明。向前的前端部附装部分31适于与本文先前所述的任一个塞子实施例一起使用。本发明尤其用于这样的情况，即，其中注射器10是预填充的和无菌的，并且在柱塞杆14附装到塞子12之前塞子12插入注射器筒管16中。

如图16A至16C中所示，柱塞杆14可以包括细长构件124，所述细长构件124具有沿着纵向轴线AX延伸的前端部126和后端部128，如图16B中所示。至少一个偏转臂130可以与细长构件124的前端部126相关联。偏转臂130会在柱塞杆14插入塞子12期间能够径向向内地偏转，并且在柱塞杆14插入塞子12中以将柱塞杆14锁定在塞子12内之后向外偏转成与塞子12的内表面132接触，如图3中所示。图16A至16C示出两个偏转臂130，然而，可以根据需要设置任何数量的偏转臂130以将柱塞杆14可靠地附装在塞子12内。

返回参照图3，当柱塞杆14插入塞子12中时，柱塞杆14上的偏转臂130偏转和/或塞子12变形以允许偏转臂130运动到在塞子12的内侧的底切空间134中。当偏转臂130进入底切空间134时，柱塞杆14被锁定在适当的位置并且被防止与塞子12分离。当用户使用注射器10吸气时，柱塞杆14上的偏转臂130将插入在塞子12的内侧的塞子12的底切表面136中，防止柱塞杆14从塞子12拉出。偏转臂130的底表面133可以是锥形的，以与塞子12的底切表面136的形状对应。偏转臂130可以根据若干设计实施，如以下将详细地讨论。

根据第一实施例，如图17A至17B中所示，细长构件124的前端部126包括从前端部126的前表面144延伸的头部构件140。头部构件140包括沿着其前表面144延伸的边缘构件142。偏转臂130可以从边缘构件142的底表面146沿着基本向下的方向延伸。可以设置至少第一止动构件148用于限制在柱塞杆14插入塞子12期间的偏转臂130的偏转。该第一止动构件148可以定位成与头部构件140的后部分150相邻。

边缘构件142优选地由能够与塞子12的内表面形成主动密封的弹性体材料形成，如图3中所示。也可以在偏转臂130的接触区域处设置加强材料153。而且，如图16A，16C和17A中所示，边缘构件142和头部构件140可以包括由至少一个侧壁158限定的空心部分156。侧壁158具有多个向内伸出的肋部159，其朝向空心部分156的中心径向向内延伸。根据一个实施例，该空心部分156可以与塞子12内侧的柔性芯构件32的后部分接触。

根据第二实施例，如图18A至18B中所示，所述至少一个偏转臂160从头部构件140的中心部分162径向向外地延伸。在该实施例中，偏转臂160可以是延伸通过头部构件140的中心部分162中的孔口的连续构件。在该实施例的头部构件140和边缘构件142中也设置有空心部分166。偏转臂160的边缘168也可以由适当的加强材料形成。第一止动构件170从头部构件140的后部分150向外延伸。第二止动构件172从边缘构件142的底表面173向后延伸以限制臂沿着相反的方向偏转，例如在注射器10吸气期间。

根据第三实施例，如图19A至19B中所示，所述至少一个偏转臂包括一对偏转臂174，所述一对偏转臂174从边缘构件142的底表面173沿着向下和径向向外的方向延伸。在该实施例中，第一止动构件176从头部构件140的后部分150向外延伸。第二止动构件178从边缘构件142的外边缘179向下地延伸以用于限制偏转臂174的偏转，例如在吸气期间。偏转臂174的边缘180由适当的加强材料形成。

根据第四实施例，如图20A至20C中所示，细长构件124的前端部126包括基部表面126A，其具有从其延伸的头部构件140。头部构件140包括沿着其前表面144延伸的边缘构件142。在该实施例中，所述至少一个偏转臂包括：第一臂部分182，所述第一臂部分182从基部表面126A与头部构件140平行地延伸；和第二臂部分184，所述第二臂部分184附装到相对于第一臂部分182沿着向后和向外的方向延伸的第一臂部分182的前部分186。止动构件188如图20C中所示可以设置成在柱塞杆14插入塞子12期间限制第二臂部分184的偏转。该止动构件188在与第二臂部分184的内表面191相邻的位置处定位成与第一臂部分182的外表面190相邻。第二臂部分184的部分可以根据需要包括加强材料189。另外，依据塞子12的底切部分136的配合表面的形状，第二臂构件184的底表面193可以根据需要是平坦的或锥形的。

这两个偏转臂部分182、184可以从柱塞杆14的前端部的基部和从附装到前端部几何结构的基部的臂的顶部偏转。在插入期间，在第二臂部分184的外表面上施加有正常载荷。当压力施加在第二臂部分184的顶部分或前部分186处时，第一臂部分182向内偏转。随着压力沿着第二臂部分184的表面向下运动，该第二臂部分184将开始偏转。当两个臂部分182，184处于最大偏转量时偏转是最大的。在吸气期间，压缩载荷和/或扭转载荷施加在臂部分182、184上，并且第一臂部分182将开始向内偏转，而同时第二臂部分184插入诸如底切表面136的塞子底切表面中，如图3中所示。然而，偏转受到第二臂部分184与塞子12的壁的内表面132之间的接触的限制。如上所述，可以在需要的位置设置止动构件188以用于通过限制臂部分182、184的偏转来减小臂部分182、184上的应力，从而在插入期间在止动构件188和第二臂部分184彼此接触之后使偏转与表面压力无关。

图20A至20C中所示的实施例还可以包括在头部构件140和边缘构件142中的开口192。该开口192由圆形侧壁194和多个肋部195限定，所述多个肋部195从该圆形侧壁194朝向开口192向内延伸。

根据第五实施例，如图21A至21F中所示，柱塞杆14的总体上由200指示的附装部分可以包括偏转臂204，所述偏转臂204可以包括从细长构件124的前端部126延伸的单个圆形偏转臂或多个偏转臂。该偏转臂204限定了空间206，并且在柱塞杆14附装在塞子12内期间，偏转臂204朝向空间206向内偏转。当偏转臂204已经到达最大偏转量并且容纳在塞子12的内侧的底切空间134中时，嵌块208可以插入该空间206中以支撑偏转臂204并且防止在注射器10使用期间塌陷和与塞子分离。根据一个实施例，如图21D至21E中所示，细长构件124包括空心部分210，并且嵌块208被预模制在该空心部分210中。在柱塞杆14附装到塞子12之后，在空心部分210内施加作用力以将嵌块208压入到空间206中。或者，嵌块208可以单独地模制并且随后插入。

本发明的另一方面是如图22A至22B、23A至23B、24A至24B和25中所示的新的柱塞本体设计。柱塞杆14优选地由刚性的热塑性材料制成。如以下将详细地讨论的该设计由空心的细长柱塞杆本体构成，其中空心部分由多个纵向延伸的叶片限定，并且优选地设置有奇数数量的叶片。在传统的实心本体四个肋部的柱塞设计中，用户可以在吸气期间施加侧向载荷，所述侧向载荷可以与肋部的边缘垂直，导致最小侧向加载偏转，或者所述侧向载荷可以与肋部之间的区域垂直，即与肋部成45°，导致最大侧向加载偏转。本发明涉及一种柱塞本体，所述柱塞本体包括细长本体部分234，所述细长本体部分234具有前端部236、后端部238和在前端部236与后端部238之间沿着纵向轴线延伸的侧壁部分239。侧壁部分239包括限定内部空心部分242的多个纵向延伸的叶片240。附装构件244固定到前端部236并且适于将柱塞杆14附装到塞子12。盖构件246固定到细长本体部分234的后端部238，用于覆盖内部空心部分242并且设置拇指按压区域248以用于在使用期间将力施加到柱塞杆14。

纵向延伸的叶片240优选地包括相对于彼此基本等距地间隔的奇数数量的叶片。根据一个实施例，如图23A至23B中所示，多个纵向延伸的叶片240包括三叶片的设计250，三个叶片定位成相对于彼此成大约120°。根据又一个实施例，如图22A至22B中所示，多个延伸的叶片240的数量是五个，形成五叶片的设计251，其中，叶片240相对于彼此基本等距地间隔。叶片相对于彼此定位以形成柱塞杆14的基本均匀的侧向加载偏转。当将载荷施加在叶片240之间的区域时，设置的奇数数量的叶片240减小了预期偏转，这是由于在相对侧引入了支承反作用载荷的叶片。本发明还包括四个叶片的空心细长柱塞本体设计252，如图24A至24B中所示。因为柱塞14的本体部分包括空心部分253，所以在四叶片的设计252中也将具有如上所述的与空心设计相关联的优点。空心设计也为柱塞杆14的本体部分234提供额外的硬度和若干改进方面，例如减少了生产成本、使制造程序变得更加容易，等等，如以下将详细地讨论。

本发明的柱塞杆14可以根据以下处理制造。在第一处理中，细长本体部分234和前端部附装构件244由同一种材料成一体地模制。柱塞杆14设计成具有内部空心部分242，以便使芯销可以在注射模制期间向上驱动柱塞杆14的中心。这允许柱塞杆14被模制成“站立的”，这样由于芯销中的额外冷却而减少循环时间并且由于空腔数量增多而增大容积。为了覆盖拇指按压侧/区域248上的芯销开口或内部空心部分242，拇指按压区域248可以附装有软触摸面盘249，用于在注射期间添加舒适度。

根据第二处理，如图25中所示，柱塞杆14可以用三个分离的件制造。附装构件244可以被注射模制，柱塞杆14的细长本体部分234可以被挤压或注射模制，并且盖构件246或拇指按压盘248可以通过压印模制处理制造。附装构件244、细长本体部分234，和拇指按压盘248可以由不同的材料形成以用于根据需要改进性能。例如，更加昂贵的材料可以用于模制前附装构件244以用于改进性能，并且软触摸弹性体可以用于拇指按压盘248。对柱塞14的本体部分234的挤压允许用于将提供均匀侧向加载偏转的额外横截面几何结构，并且允许否则将受到模具上的分模线限制的人机工程学改进。另外，对于本体部分使用挤压处理，允许用于从单个挤压装置生产不同长度的本体部分，用于与不同长度的注射器筒管16一起使用。

在图17A至17B、18A至18B、19A至19B、和20A至20C的附装布置中，这些实施例中的每个都包括头部构件140，所述头部构件140具有沿着其前表面144延伸的边缘构件142，其中边缘构件包括锥形部196，所述锥形部196适于接触塞子12内的对应锥形部198，如图2B中所示，用于在向前的力施加到柱塞杆14时将径向力施加到塞子12。在图21A至21F中所示的布置中，偏转臂204在其前端部214处包括锥形部213，所述锥形部213适于接触塞子12内的对应锥形部198，用于在向前的力施加到柱塞杆14时将径向力施加到塞子12。

本发明的塞子设计意欲在塞子12已经在注射器筒管16中被推到底并且从柱塞杆14释放力之后通过产生进入所附装的导管中的流体的正位移来防止回流。用于产生该正位移的塞子12的特征是：在塞子12的鼻部分34处的密封；在鼻部分34与前或第一密封肋部46之间的塞子12的弯曲或相对运动；和在从柱塞杆14释放力之前可以俘获和储存加压流体形式的势能的手段。第一肋部46相对于塞子12的鼻部分34的相对运动借助柔性膜44实现，所述柔性膜44将外部第一肋部46连接到柔性芯构件32和鼻部分34。能量储存借助柔性膜44和气泡或气穴室53二者实现，所述气泡或气穴室53在折叠的向前伸出的裙部50之下在第一肋部46的稍前方被捕集。

如图10至12中所示，防止注射器筒管内的回流的正位移或方法包括以下步骤。第一步骤提供塞子12，所述塞子12具有主体，所述主体限定敞开的后端部28和封闭的前端部30。敞开的后端部28适于其中接收柱塞杆14的向前的前端部附装构件31。柔性芯构件32经由邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成柔性膜44而与主体26相互连接。柔性芯构件32包括优选地具有如上所述的轮廓的鼻部分34，所述鼻部分34是自对中的并且适于与注射器筒管16的路厄接头20的内表面产生正作用密封。该方法还包括将柱塞杆14的向前的前端部附装构件31插入塞子12的敞开的后端部28中的步骤。施加到柱塞杆14的力使塞子12前进到注射器筒管16中，直到柔性芯构件32的鼻部分34接触注射器筒管路厄接头20的内表面36而形成密封并且捕集流体以防流入路厄接头20。施加到柱塞杆14以压缩鼻部分34的额外的力使所述至少一个肋部46前进到注射器筒管16中并且压缩所捕集的空气以在气穴53内形成增大的压力。该方法的最后步骤包括释放柱塞杆14上的力以解除鼻部分34与路厄接头20的内表面36之间的密封，其中，摩擦力维持肋部46处于注射器筒管16内的前进的位置中，以便气穴53内的增大的压力导致任何所捕集的流体被推动通过路厄接头20和任何所附装的导管。

图2A至2B和3示出这样的塞子设计，即，其中塞子12包括从主体26的封闭的前端部30延伸的至少一个向前伸出的裙部50，并且其中，施加力以使塞子12前进到注射器筒管中的步骤导致该裙部50相对于塞子12的主体26向内偏转以基本接触其外部部分52或相对于所述外部部分52处于预定的距离内，以形成用于在其中捕集空气的气穴53。将额外的力施加到柱塞杆14以压缩鼻部分34的步骤导致柔性膜44拉伸。解除柱塞杆14上的力的步骤由此解除柔性膜44上的力，导致任何所捕集的流体被推动通过出口开口或路厄接头20和任何所附装的导管。

图4A和4B示出这样的塞子设计，即，所述塞子设计不依靠柔性裙部捕集气泡来帮助储存将任何所捕集的流体压迫通过路厄接头20的能量。然而，该设计仅依靠将柔性芯构件32连接到塞子12的主体26的膜44A的柔性以俘获压力能量，并且一旦从柱塞杆14解除力，则使该膜44A复原。可以捕集气泡的额外的特征包括在塞子面中的模制入的袋或带槽的通道的其它形式。

图5A和5B示出根据本发明的塞子254的又一种设计。以上详细说明的该设计示出用于密封筒管的唇形密封。塞子254的前密封256位于柔性臂258的前缘上。初始密封压力通过柔性臂与筒管壁的干涉来产生。当注射器筒管16中的压力增大时，向外的径向力施加到柔性臂258的内侧259。该向外的推压将增大密封压靠在筒管壁上的力。

本发明还提供并且在图13至15中示出利用图6C的塞子设计在注射器筒管中使流体正位移和防止回流的方法。该方法包括提供塞子12的步骤，所述塞子12包括主体26，所述主体26具有封闭的前端部30。主体26还可以包括敞开的后端部28，所述敞开的后端部28适于在其中接收柱塞杆14的向前的前端部附装构件31。主体26包括具有第一直径的第一本体部分60和具有第二直径的第二本体部分62，所述第二直径大于第一本体部分60的第一直径。邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成有柔性芯构件32。柔性芯构件32包括从前端部延伸的鼻部分34、围绕主体26的第一本体部分60延伸的肩部64、和从第二本体部分62朝向主体26的前端部30延伸的至少一个周边裙部66。周边裙部66与肩部64协同操作以用于在其中捕集至少一个气穴/气泡68。周边裙部66包括沿着外表面唇部分74的径向延伸的隆起或第一肋部77。该方法还包括以下步骤：提供围绕主体26的外径部分或第二本体部分62的周边径向向外地延伸的至少第二肋部88；将柱塞杆14的向前的前端部附装构件31插入塞子12的敞开的后端部28中；将力施加到柱塞杆14以使塞子12前进到注射器筒管16中，直到柔性芯构件32的鼻部分34接触诸如路厄接头20的出口开口的背面或内表面36；形成密封并且捕集流体以免流入路厄接头20中；将额外的力施加到柱塞杆14以压缩鼻部分34；使第二肋部48前进到注射器筒管16中；以及，压缩所捕集的空气以在气穴68内形成增大的压力。在完成冲洗操作时，该方法包括解除柱塞杆14上的力以解除鼻部分34与路厄接头20的内表面36之间的密封的步骤，其中，摩擦力维持第二肋部48处于注射器筒管16内的前进的位置中，以便气穴68内的增大的压力导致任何所捕集的流体被推动通过路厄接头20和任何所附装的导管。当失去密封时，气穴/气泡68中的压力和所储存的能量释放。该气穴/气泡68将膨胀，将流体从塞子12的前方压出来。该释放的压力通过路厄接头20向外推动，导致流体通过任何所附装的导管被推动出来。

柔性芯构件32的鼻部分34具有适于与注射器筒管16的路厄接头20的内表面形成正作用密封的轮廓。该芯构件32经由柔性的和/或弹性的膜44而与主体26相互连接。将额外的力施加到柱塞杆14以压缩鼻部分34的步骤导致柔性膜44拉伸，并且解除柱塞杆14上的力的步骤解除柔性膜44上的力，以导致任何所捕集的流体被推动通过路厄接头20和任何所附装的导管，防止注射器筒管16内的任何回流。

本发明具有优于现有的柱塞杆和塞子设计的许多优点。在本发明的一个方面中，当塞子12首先前进时具有减小的松脱力，这增加了使用该装置的容易度并且减少了当塞子12首先松脱时发生的释放。由于塞子12和注射器筒管16之间由于主动密封所减小的干涉，本发明的设计还改进了或减小了塞子12上的持续力，这允许柱塞杆14和塞子12组件用于广泛种类的注射器泵应用。本发明组件的又一个优点是改进了柱塞杆14和塞子12之间的连接，特别是当塞子12在柱塞杆14附装到塞子12之前插入注射器筒管16中时。使用螺纹连接的先前设计趋向于使塞子变形或者将其推离中心，增加了泄漏的机会。最后，本发明的设计实现了在柱塞杆14被推到底并且释放柱塞杆14上的力之后的流体的正位移。

现在参照图26，图26是根据本发明的第五实施例的总体上由270指示的塞子的剖视图，其中，塞子270联接到柱塞杆14。该特殊的实施例与上述塞子设计的不同之处在于，由于取消了如图2B、3、4B和6B中所示的与塞子12的向内的肩部分274相邻的底切角265，所以主动密封角272是较浅的，并且塞子270的总高度H2是较短的。再次参照图26，芯构件32包括前部分38、后部分40、和定位在前部分38与后部分40之间的中心部分42，其中，前部分38延伸超过主体26的前端部30，并且中心部分42经由在芯构件32与主体26之间延伸的柔性膜44而与主体26相互连接。主体26包括从主体26的前端部延伸的至少一个向前伸出的裙部50。该裙部50适于在其中形成正压室。

再次参照图26，塞子270包括主体26，所述主体26限定敞开的后端部28和封闭的前端部30。敞开的后端部28适于接收柱塞杆14的向前的前端部附装部分31。塞子270还包括邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成的芯构件32。芯构件32包括鼻部分34，所述鼻部分34具有适于与注射器筒管（未示出）的出口开口（未示出）产生正作用密封的轮廓。如先前所定义的，术语“正作用密封”意思是塞子鼻部分34坐靠在出口开口上并且在鼻部分34没有变形的情况下密封该开口。塞子270包括围绕主体26的周边径向向外地延伸的至少一个肋部46以用于与注射器筒管形成主动密封。

在该构造中，在主体26的内表面276上形成具有倾斜部分275的肩部分274。向内的肩部分274适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的对应锥形部278接触。柱塞杆14的锥形部278和向内的肩部分274的倾斜部分275一起协同操作以形成具有斜面的主动密封角272，以便在向前的力施加到柱塞杆时塞子270将径向力施加到所述至少一个肋部46和注射器筒管16。向内的肩部分274包括朝向主体26的封闭的前端部30延伸的第一圆筒形壁部分280，所述第一圆筒形壁部分280具有基本平坦的表面轮廓，所述表面轮廓是基本均匀的并且沿着第一圆筒形壁部分280是非锥形的。在该实施例中，已经取消了图2B、3、4B、和6B中所示的底切部分265，并且塞子270的总高度H2（附图中示出）短于先前所述的设计。底切部分265的取消也导致包括倾斜部分275的向内的肩部分274，所述倾斜部分275具有的角小于或浅于图2B、3、4B、和6B的塞子设计中所示的那些角。该设计修改方案可以增大塞子的可模制性并且可以减小柱塞杆14的锥形部278越过向内的肩部分274抵靠塞子270的前壁或内表面276的“挤过”的发生。向内的肩部分274还包括朝向主体26的敞开的后端部28延伸的第二圆筒形壁部分282。在一个构造中，倾斜部分275可以在第一壁280和第二壁282之间延伸。设置的具有基本平坦的表面轮廓的第一壁280可以导致具有较浅的主动密封角272的较短塞子。如本文所使用的，术语“主动密封角”指的是与对应的杆锥形部278协同操作的塞子倾斜表面275的角或斜面，其中，柱塞杆14上的向前的力导致第一肋部46与筒管壁形成主动密封（如先前所定义的）。

现在参照图27和28，图27和28分别示出根据本发明的第六和第七实施例的总体上由290和310指示的塞子的剖视图，其中，塞子290、310联接到柱塞杆14。根据这些实施例，芯构件32的后部分40和/或封闭的前端部30的内表面276包括形成在其中的至少一个槽292，312，313。如图27中所示，在芯构件32的后部分40中设置有单个槽292。如图28中所示，在芯构件32的后部分40和封闭的前端部30的内表面276中例如同心地设置有多个槽312、313。在这些实施例中，槽292、312、313由至少一个突起294、314限定，所述至少一个突起294、314朝向柱塞杆14的向前的前端部附装构件31的前端部296、316延伸。塞子材料适于在向前的力如由箭头F所示施加到柱塞杆14时接触柱塞杆14的附装部分31的向前的前端部296、316。该塞子材料294、314防止柱塞杆14和杆14的锥形部278向前滑移到塞子内部292A、312A中并且减小了塞子的后部分40和中心42以及芯构件32上的压力量。

现在参照图29，图29示出根据本发明的可替代设计的塞子和柱塞杆设计的剖视图。根据该设计，组件包括柱塞杆324，所述柱塞杆324具有前附装端部326和沿着纵向轴线延伸的后端部328。前附装端部326包括锥形部330和从该锥形部延伸的前凸缘332。该组件还包括总体上由12指示的塞子，所述塞子12具有主体26，所述主体26限定敞开的后端部28、封闭的前端部30、和邻近封闭的前端部30与主体26成一体地形成的芯构件32。敞开的后端部28由内壁表面限定，并且适于接收柱塞杆324的前附装端部326和适于将柱塞杆324锁定在塞子12内。在塞子12上设置有至少一个肋部46，所述至少一个肋部46围绕主体26的周边径向向外地延伸以用于与注射器筒管（未示出）形成主动密封。在主体26的内表面上形成有锥形部198。该锥形部198适于与柱塞杆324的前附装端部326上的锥形部330的倾斜部分331接触。接触的锥形部198、330形成主动密封表面，用于一起协同操作以便在向前的力施加到柱塞杆324时塞子12将径向力施加到所述至少一个肋部46和注射器筒管。在塞子12中由主体26的内表面336、芯构件32的一部分和主体26的内表面336上的锥形部330限定了敞开的空间334。从柱塞杆324的前附装端部326伸出的前凸缘332延伸到该敞开的空间334中以限制柱塞杆324相对于塞子12沿着如由箭头L2所示的纵向方向行进。

现在参照图30A至30E，图30A至30E涉及根据本发明的第八实施例的总体上由340指示的塞子。塞子340适于与在图30C中所示的注射器筒管16中使用的、图30C中也示出的柱塞杆14附装。塞子340包括主体26，所述主体26限定敞开的后端部28和封闭的前端部30。敞开的后端部28适于接收柱塞杆14的向前的前端部附装部分31。塞子340还包括邻近封闭的端部30与主体26成一体地形成的芯构件342。芯构件342包括由侧壁部分385限定的后芯部分或塞子中心柱384。根据一个实施例，该侧壁部分385可以从塞子中心柱384的底表面387到交叉点390沿着其整个长度是大致直的，在所述交叉点390处塞子中心柱384与塞子锥形部354相交。该直的侧壁385设计可以允许减小用于模制塞子340的加工成本。

芯构件342包括鼻部分344，所述鼻部分344具有锥形尖端346，所述锥形尖端346构造成用于进入注射器筒管16的出口开口348。如上所述，根据一个实施例，芯构件342还可以包括实心的或空心的塞子中心柱384，其从芯构件342的内部342A朝向敞开的后端部28突出。中心柱384可以适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31接触。根据一个实施例，主体26可以包括围绕主体26的周边径向向外地延伸的至少第一肋部349。主体26还可以包括至少第二肋部350，所述至少第二肋部350围绕主体26的周边径向向外地延伸并且与第一肋部349间隔开。该第一肋部349和第二肋部350适于与注射器筒管16形成主动密封352。主体26还可以包括与第一肋部349和第二肋部350间隔开的第三肋部351。第一肋部349、第二肋部350、和第三肋部351围绕主体26的周边径向向外地延伸并且可以沿着主体26轴向地间隔开。主体26包括从敞开的后端部28向内轴向地延伸的至少一个底切部分55。该底切部分55适于将柱塞杆14的向前的前端部附装部分31锁定在塞子340内。底切部分55可以是连续的或分段的。主体26包括具有锥形部353的内表面，所述锥形部353适于与柱塞杆14的向前的前端部附装部分31上的对应锥形部354接触。接触的锥形部353、354一起协同操作，以便在向前的力施加到柱塞杆14时塞子340将径向的力施加到注射器筒管16。根据一个实施例，如图30A和30C中所示，主体26的内表面的锥形部353可以是从主体26的侧壁部分57到芯构件342具有曲率的连续轮廓。主体包括具有第一直径的侧壁57，用于容纳在具有第一内径壁部分360的注射器筒管内，并且锥形尖端346具有第二直径，用于接触具有第二内径壁部分362的筒管出口开口348。塞子340的封闭的前部分364具有构造成与筒管内壁360协同操作的轮廓，所述筒管内壁360具有在第一筒管内径壁部分360与第二筒管内径壁部分362之间延伸的锥形壁部分367，所述锥形壁部分367允许减小头部空间并且在图30C中示出。塞子340的一个实施例包括封闭的前部分364，所述封闭的前部分364具有从鼻部分344延伸到第一肋部349的第一斜面369，所述第一斜面369略陡于从注射器筒管16的出口开口348延伸到注射器筒管16的顶侧壁部分372的注射器筒管16的锥形壁部分的第二斜面370。

在图30A至30E中所示的并且尤其在图30B中所示的上述实施例中，塞子340包括由边缘部分29限定的敞开的后端部28。该边缘部分29的特征在于具有沿着其外周边的多个突起341。在又一个实施例中，六个突起341可以围绕边缘部分29均匀地间隔开。当塞子在储存和运输期间被成批包装，或者在清洗和润滑的处理中时，敞开的后端部28和外边缘部分29会有落座在另一个塞子的封闭的前端部30的顶部上的机会。两个塞子由于敞开的后端部28的敞开室中的真空或由于润滑剂粘附会彼此粘住并且在下游处理中产生错误。本发明的小突起341在塞子340之间产生空间并且从而防止这些塞子彼此粘在一起。

图30A至30E中所示的上述的本发明涉及一种具有较小的死区和基本为零的回流的注射器。如本文所使用的，短语“基本为零”意思是一旦从柱塞杆14释放力，则筒管内容到路厄接头开口中的位移基本为零，这最小化或导致基本为零的回流。为了防止回流，塞子锥形尖端346设计成在第二内径壁部分362处接触筒管出口开口348并且形成密封。在塞子面上的夹角369可以小于筒管的夹角370，例如比筒管的夹角370小大约1°。如图30D和30E中所示，塞子第一斜面369被挤压得更加陡约2.8°，这是由于在第一肋部349、第二肋部350、和第三肋部351处与筒管16的微小干涉。塞子叶片369和筒管第二斜面370之间的负差导致在塞子340和筒管16二者上产生产品公差，以便使塞子的锥形尖端346总是接触筒管出口开口348，防止回流，并且使死区最小化。

如图30C至30E中所示，当注射力施加到柱塞杆14时，柱塞杆14的向前的前端部附装部分31接触中心柱384并且通过该中心柱384，向前推动鼻部分344以在塞子的锥形尖端346接触筒管开口362的区域处产生密封，由于柱塞杆力而克服了筒管中的增大的压力。当接触锥形部354开始接触柱塞杆14的向前的前端部附装部分31时，中心柱384在如图30C和30D中所示的中心柱384的底表面387与向前的前端部附装部分31之间形成空隙389。塞子中心柱384和柱塞杆的向前的前端部附装部分31之间的相互作用调节施加到柱塞杆14的力在塞子锥形尖端346上的分布和在接触锥形部354处的主动密封352。力如由图30D中的箭头“A”所示施加到接触锥形部354直到空隙389关闭为止，从而通过使肋部349、350抵靠筒管16至少部分地变形而改进了在肋部349和350处的密封。随着力增大，力如由图30D中的箭头“B”所示通过中心柱384施加到锥形尖端346。在一个实施例中，空隙选择为0.008〞+/-0.007〞，以便使主动密封352总是被激活以在第一肋部349和第二肋部350处密封并且大于筒管中的内压。

本发明能够最小化回流的发生和/或严重性。在一个实施例中，本发明实现了最小的或“基本为零”的回流，而同时仍然满足死区的ISO标准。在图30A至30E的设计中所示的本发明中，已经实现了小于100μl，例如小于75μl或甚至小于70μl的死区。在又一个实施例中，已经实现了小于50μl，例如约48μl的死区。死区的ISO标准要求对于3ml注射器而言是70μl，对于5ml注射器而言是75μl，并且对于10ml注射器而言是100μl。因此，48μl的死区体积也在这些标准内。

虽然已经详细地说明了本发明的特定实施例，但是本领域的技术人员将应当理解，这些细节的各种修改方案和可替代方案将鉴于本公开的总体教导而发展。因此，所公开的特殊布置意味着仅是说明性的，而不限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其任何和全部等同物的全部宽度给出。

Claims (24)

1.一种塞子，所述塞子用于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装，所述塞子包括：

（a）主体，所述主体限定敞开的后端部和封闭的前端部，所述敞开的后端部用于接收所述柱塞杆的向前的前端部附装部分，所述主体包括内表面；

（b）芯构件，所述芯构件邻近所述封闭的前端部与所述主体成一体地形成，所述芯构件包括具有锥形尖端的鼻部分，所述锥形尖端构造成用于进入所述注射器筒管的出口开口；和

（c）至少第一肋部，所述至少第一肋部围绕所述主体的周边径向向外地延伸。

2.根据权利要求1所述的塞子，包括至少第二肋部，所述至少第二肋部围绕所述主体的周边径向向外地延伸，所述第二肋部用于与所述注射器筒管形成主动密封；和

锥形部，所述锥形部设置在所述主体的所述内表面上，所述锥形部用于与所述柱塞杆的向前的前端部附装部分上的对应锥形部接触，接触的所述锥形部一起协同操作以使得在向前的力施加到所述柱塞杆时所述塞子将径向力施加到所述注射器筒管，

其中，所述主体包括具有第一直径的侧壁，用于容纳在具有第一内径壁部分的注射器筒管内，所述锥形尖端具有第二直径并且用于接触具有第二内径壁部分的筒管出口，并且所述封闭的前部分具有锥形壁轮廓，所述锥形壁轮廓构造成用于与在所述第一筒管内径壁部分与所述第二筒管内径壁部分之间延伸的筒管内壁的锥形壁部分协同操作，用于防止回流，从而减小所述塞子与所述筒管内壁之间的死区。

3.根据权利要求2所述的塞子，其中，所述主体包括至少第三肋部，并且所述第一肋部、第二肋部和第三肋部围绕所述主体的周边径向向外地延伸并且沿着所述主体轴向地间隔开。

4.根据权利要求1所述的塞子，其中，所述主体包括从所述敞开的后端部轴向向内地延伸的至少一个底切部分，所述底切部分用于将所述柱塞杆的所述前端部锁定在所述塞子内。

5.根据权利要求1所述的塞子，其中，所述主体的所述内表面的所述锥形部具有从所述主体的侧壁部分到所述芯构件的连续轮廓。

6.根据权利要求1所述的塞子，其中，所述封闭的前部分具有从所述鼻部分延伸到所述第一肋部的第一斜面，并且从所述注射器筒管的出口开口延伸到所述注射器筒管的顶侧壁部分的所述注射器筒管的锥形部具有第二斜面，并且其中，所述第一斜面比所述第二斜面更陡。

7.根据权利要求5所述的塞子，其中，在向前的力施加到所述塞子时，所述塞子的鼻部分接触所述筒管出口以防止回流，并且所述第一斜面与第二斜面之间的协同操作以及所述筒管内壁相对于至少第一肋部的径向压力导致所述塞子纵向延伸，以便使所述鼻部分延伸到所述筒管出口中，从而防止回流。

8.根据权利要求7所述的塞子，其中，所述第一斜面的角比所述第二斜面的角小大约1°。

9.根据权利要求8所述的塞子，其中，在向前的力施加到所述柱塞杆时，所述塞子的纵向膨胀导致所述第一斜面的角增大大约2.8°。

10.根据权利要求1所述的塞子，其中，所述敞开的后端部由周边边缘部分限定，并且所述边缘部分的外表面包括从所述外表面延伸的至少一个突起。

11.根据权利要求1所述的塞子，其中，所述芯构件包括由侧壁部分限定的后芯部分，所述侧壁部分从芯底表面延伸到在所述后芯部分与所述塞子的锥形表面之间的交叉点，并且所述侧壁部分基本沿着其整个长度是大致直的。

12.一种注射器，所述注射器包括：

（a）圆筒形筒管，所述圆筒形筒管包括近侧端部、远侧端部和在所述近侧端部与远侧端部之间延伸的具有第一内径的侧壁，所述远侧端部终止于具有第二内径的出口开口，所述第二内径小于所述第一内径，所述圆筒形筒管包括在所述出口开口与所述筒管侧壁之间延伸的第二倾斜表面；

（b）柱塞杆，所述柱塞杆能通过所述筒管的近侧端部中的开口延伸到所述筒管中，所述柱塞杆包括向前的前附装部分；和

（c）塞子，所述塞子具有主体，所述主体具有敞开的后端部、封闭的前端部，和在所述敞开的后端部与所述封闭的前端部之间延伸的侧壁部分，所述敞开的后端部用于接收所述柱塞杆的所述向前的前端部附装部分，邻近所述封闭的端部与所述主体成一体地形成有芯构件，所述芯构件包括鼻部分，所述鼻部分具有构造成用于进入所述注射器筒管的出口开口的锥形尖端，所述封闭的前端部包括从所述锥形尖端延伸到所述塞子侧壁部分的第一倾斜表面，

其中，所述塞子的所述第一倾斜表面比所述圆筒形筒管的第二倾斜表面更陡，以便施加到所述柱塞杆的向前的力导致所述塞子的锥形尖端进入所述出口开口中以产生基本为零的回流，并且所述第一斜面和所述第二斜面一起协同操作以减小所述筒管内的死区。

13.根据权利要求12所述的注射器，其中，所述主体包括围绕所述主体的周边径向向外地延伸的第一肋部、和围绕所述主体的周边径向向外地延伸且与所述第一肋部间隔开一定距离的至少第二肋部，所述至少第二肋部能够与所述注射器筒管形成主动密封。

14.根据权利要求12所述的注射器，其中，所述主体包括具有锥形部的内表面，所述锥形部用于与所述柱塞杆的前端部上的对应锥形部接触，接触的所述锥形部一起协同操作，以便在向前的力施加到所述柱塞杆时所述塞子将径向的力施加到所述注射器筒管。

15.根据权利要求14所述的注射器，其中，所述主体的所述内表面的所述锥形部具有从所述主体的侧壁部分到所述芯构件的连续轮廓。

16.根据权利要求12所述的注射器，其中，所述主体包括从所述敞开的后端部轴向向内地延伸的至少一个底切部分，所述底切部分用于将所述柱塞杆的前端部锁定在所述塞子内。

17.根据权利要求12所述的注射器，其中，在向前的力施加到所述柱塞杆时，所述塞子的鼻部分接触所述筒管出口以防止回流，并且所述第一斜面与第二斜面之间的协同操作以及所述筒管内壁相对于至少第一肋部的径向压力导致所述塞子纵向延伸，以便使所述鼻部分延伸到所述筒管出口中，从而防止回流。

18.根据权利要求17所述的注射器，其中，所述第一斜面的角比所述第二斜面的角小至少1°，并且在向前的力施加到所述柱塞杆时，所述塞子的纵向膨胀导致所述第一斜面的角增大大约2.8°。

19.一种塞子，所述塞子用于与在注射器筒管内使用的柱塞杆附装，所述塞子包括：

（a）主体，所述主体限定敞开的后端部和封闭的前端部，所述敞开的后端部用于接收所述柱塞杆的向前的前端部附装部分；

（b）芯构件，所述芯构件邻近所述封闭的前端部与所述主体成一体地形成，所述芯构件包括鼻部分，所述鼻部分具有用于与所述注射器筒管的出口开口形成正作用密封的轮廓；

（c）至少一个肋部，所述至少一个肋部围绕所述主体的周边径向向外地延伸以用于与所述注射器筒管形成主动密封；和

（d）在所述主体的内表面上的向内的肩部分，所述向内的肩部分用于与所述柱塞杆的前端部上的锥形部接触，

其中，所述向内的肩部分与所述锥形部的接触导致在向前的力施加到所述柱塞杆时，所述塞子将径向力施加到所述至少一个肋部和所述注射器筒管，并且

所述向内的肩部分包括从所述主体的所述封闭的前端部延伸的第一圆筒形壁部分，所述第一壁部分具有基本平坦的表面轮廓，所述向内的肩部分还包括朝向所述主体的所述敞开的后端部延伸的第二圆筒形壁部分、以及在所述第一壁与所述第二壁之间延伸的倾斜部分。

20.根据权利要求19所述的塞子，其中，所述芯构件包括前部分、后部分、和定位在所述前部分和后部分之间的中心部分，所述前部分延伸超过所述主体的前端部，并且所述中心部分经由在所述芯构件与所述主体之间延伸的柔性膜而与所述主体相互连接。

21.根据权利要求19所述的塞子，其中，所述主体包括从所述主体的前端部延伸的至少一个向前伸出的裙部，其中，所述裙部用于在所述裙部中形成正压室。

22.根据权利要求19所述的塞子，其中，所述芯构件包括后部分，并且所述芯构件的所述后部分和所述封闭的前壁的内表面中的至少一个包括形成在其中的至少一个同心槽。

23.根据权利要求22所述的塞子，其中，所述芯构件的所述后部分和所述封闭的前壁的所述内表面中的至少一个包括塞子材料，所述塞子材料用于在向前的力施加到所述柱塞杆时接触所述柱塞杆的所述向前的前端部附装部分。

24.一种柱塞杆和塞子组件，所述柱塞杆和塞子组件用于与注射器筒管一起使用，所述组件包括：

（a）柱塞杆，所述柱塞杆具有前附装端部和后端部并且沿着纵向轴线延伸，所述前附装端部包括锥形部和从所述锥形部延伸的前凸缘；

（b）塞子，所述塞子具有主体，所述主体限定敞开的后端部、封闭的前端部、和邻近所述封闭的前端部与所述主体成一体地形成的芯构件，所述敞开的后端部由内壁表面限定，所述敞开的后端部用于接收所述柱塞杆的所述前附装端部并且将所述柱塞杆锁定在所述塞子内；

（c）至少一个肋部，所述至少一个肋部围绕所述主体的周边径向向外地延伸以用于与所述注射器筒管形成主动密封；

（d）锥形部，所述锥形部形成在所述主体的内表面上，所述锥形部具有倾斜部分，所述倾斜部分用于与所述柱塞杆的所述前端部上的所述锥形部接触，接触的所述锥形部形成主动密封表面用于一起协同操作以使得在向前的力施加到所述柱塞杆时所述塞子将径向力施加到所述至少一个肋部和所述注射器筒管；和

（e）敞开的空间，所述敞开的空间由所述主体的内表面、所述芯构件的一部分、和所述主体的内表面上的所述锥形部限定，

其中，从所述柱塞杆的所述前附装端部延伸的所述前凸缘延伸到所述敞开的空间中。

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