CN108697843A - 流体移位和加压装置的致动机构、操作和组装方法 - Google Patents

Abstract

一种流体加压和移位装置，其配置用于柱塞的大移动和微移动。为了执行柱塞的微移动，使用者只需要转动柱塞；为了执行柱塞的大移动，使用者仅需要推动或拉动柱塞。这种使用的简单性是可能的，因为除非当柱塞被其操作者推动或拉动时，否则半螺母(或装置内的其他合适结构)保持与柱塞接合。所有使用者动作都是简单且直观的。

Description

流体移位和加压装置的致动机构、操作和组装方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年2月25日提交的美国临时申请序列号62/299,860的权益，该临时申请通过引用整体并入本文。

背景技术

本发明一般涉及流体加压装置，例如用于使插入有导管的球囊进行膨胀和收缩的注射器装置。

已经开发了适于在闭合体积的流体上选择性地施加和减小测量压力的流体加压装置，用于在血管内部的血管成形术球囊手术中或者在其他类型的球囊导管插入术中使用的球囊导管的膨胀和收缩。用于此目的的流体加压装置通常提供大体积的流体排量，并且包括附接到大活塞的柱塞螺杆。该装置采用螺母机构来提供产生高压的必要机械效益，其中活塞上的柱塞载荷可超过500磅力。

这些类型的装置中的大多数需要这些装置的使用者的明显且有意的动作，以便选择期望的柱塞螺杆和螺母接合位置。例如，美国专利4,838,864公开了一种这样的装置-用于使插入有导管的球囊进行膨胀和收缩的注射器装置。该装置使用手动操作的螺杆柱塞来实现或维持特定的球囊压力，并使用相关的压力计监测压力。为了释放柱塞用于大移动(macro movement)(即，快速推进或抽出柱塞)，必须由使用者按压弹簧偏压按钮，使得部分螺纹脱离螺杆柱塞。当释放弹簧偏压按钮时，部分螺纹重新接合螺杆柱塞。

类似地，美国专利5,752,935和7,717,880和8,499,681中公开的每个装置都使用半螺母配置，其中半螺母选择性地接合和脱离螺纹柱塞。当装置的使用者想要执行柱塞的大移动(向前或向后)时，使用者移动杠杆，使得半螺母与螺纹柱塞脱离，从而允许柱塞的大移动。使用者将杠杆移回其原始位置，以便将半螺母与螺纹柱塞重新接合。

美国专利5,209,732和9,084,873各自公开了一种注射器装置，该注射器装置利用长的外螺纹齿条，该齿条可在带有活塞的柱塞内滑动。该齿条与附接到注射器主体的内螺纹螺母部分接合，以提供在该装置内建立高压所必需的螺杆机构的机械效益。通过在柱塞内纵向向后和向下退回齿条，在这两个装置中完成螺纹齿条的脱离以允许柱塞自由移动。在美国专利5,209,732的例子中，如果使用者首先用手握紧柱塞和齿条T形手柄组件以将齿条的T形手柄退回到柱塞的手柄中，这又将附接的齿条向下拉入柱塞，则可以由使用者酌情决定将附接到螺纹齿条的T形手柄杆直接退回。在美国专利9,084,873的例子中，操作类似；然而，当使用者相对于柱塞轴的纵向轴线在横向方向上转动T形手柄时，实现了螺纹齿条的退回以使其从接合螺母中释放。该动作允许连接到螺纹齿条的连杆将齿条纵向向后并向下退回到柱塞中。

无论前述任何装置采用的柱塞控制机构如何，都需要也可以自由地且独立于其螺纹接合装置来操作，以便允许其柱塞的快速大运动(即，大移动)来快速地将工作流体引入其注射器主体内以及在准备球囊手术期间清除不需要的空气。另外，柱塞还必须能够快速向后退回，以便在注射器主体内产生真空，以快速收缩和清除先前膨胀的安装有导管的球囊。在前面讨论过的所有专利装置的例子中，每一个都通过一整轮填充、清除空气、加压、减压和清除安装有导管的球囊，这要求他们的使用者有意地按下按钮，移动杠杆，挤压手柄或在横向方向上操纵手柄，以便选择下一个期望的操作模式(即，使得装置能够进行柱塞的大移动，而不是仅允许柱塞的微移动)。换句话说，在上文描述的每个现有技术装置中，柱塞的微移动是默认配置，然后为了使装置允许柱塞的大移动，使用者必须执行关于装置的按钮、杠杆或手柄的明显动作。

发明内容

本发明的实施例的一个目的是提供一种流体加压装置，其具有用于致动螺杆柱塞的改进机构，该机构对于使用者来说操作既简单又非常直观。

本发明的实施例的另一个目的是提供一种操作和组装这种装置的方法。

简而言之，本发明的实施例提供一种流体加压和移位装置，其构造成使得使用者仅仅退回柱塞以便用流体填充该装置，以及向前按压柱塞以便清除装置中不需要的空气或流体。当该装置充满流体时，柱塞可以快速向前推进以允许快速填充球囊，或者使用者可以只是开始转动柱塞手柄(例如在顺时针方向上)以便通过使用接合的柱塞螺纹利用机械效益产生高球囊压力。作为选择，可以快速地拉回柱塞以允许球囊快速收缩，或者使用者可以只是开始转动柱塞手柄(例如在逆时针方向上)以便缓慢地降低球囊中的流体压力。换句话说，为了执行柱塞的微移动，使用者只需要转动柱塞；为了执行柱塞的大移动，使用者仅需要推动或拉动柱塞。这种使用的简单性是可能的，因为除非当柱塞被其操作者推动或拉动时，否则半螺母(或装置内的其它合适的致动机构)保持与柱塞接合。所有使用者动作都简单且直观，仅涉及拉动、推动或转动柱塞。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述，可以最好地理解本发明的结构和操作的组织和方式以及其进一步的目的和优点，其中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1是根据本发明的第一实施例的流体移位和加压装置的立体图；

图2是图1中所示的流体移位和加压装置的沿图1中A-A线的剖视图，其示出了加压期间的装置；

图3是图1中所示的流体移位和加压装置的沿图1中B-B线的剖视图，其示出了加压期间的装置；

图4是该装置的使用者握持组件的剖视图，其示出了装置加压期间设置在其中的半螺母部件的位置；

图5是与图2非常相似的剖视图，但示出了填充期间的装置；

图6是与图3非常相似的剖视图，但示出了填充期间的装置；

图7是与图4非常相似的剖视图，但示出了填充期间半螺母的位置；

图8是与图2和图5非常相似的剖视图，但示出了处于全真空模式的装置；

图9是与图3和图6非常相似的剖视图，但示出了处于全真空模式的装置；

图10是与图2、5和8非常相似的剖视图，但示出了排放期间的装置；

图11是与图3、6和9非常相似的剖视图，但示出了排放期间的装置；

图12是与图4非常相似的剖视图，但示出了装置排放时半螺母部件的位置；

图13是图1所示装置的分解立体图；

图14是根据本发明第二个更优选实施例的流体移位和加压装置的立体图；

图15是图14中所示的流体移位和加压装置的沿图14中C-C线截取的剖视图，其示出了装置填充期间的装置(即装置处于“填充模式”)；

图16是图14中所示的流体移位和加压装置的沿图14中D-D线截取的剖视图，其示出了装置处于填充模式；

图17是图14-16所示装置的使用者握持组件的剖视图，其示出了当装置处于填充模式时半螺母部件的位置；

图18是与图15非常相似的剖视图，但示出了加压期间的装置(即，装置处于“加压模式”)；

图19是与图16非常相似的剖视图，但示出了处于加压模式的装置；

图20是图14所示装置的使用者握持组件的剖视图，其示出了装置加压期间设置在其中的半螺母部件的位置；

图21是与图15和18非常相似的剖视图，但示出了排放时的装置(即，装置处于“排放模式”)；

图22是与图16和19非常相似的剖视图，但示出了处于排放模式的装置；

图23是与图20非常相似的剖视图，但示出了当装置处于排放模式时半螺母部件的位置；

图24是与图15、18和21非常相似的剖视图，但示出了在其中的真空被锁定之后的装置(即，装置处于“真空锁定模式”)；

图25是与图16、19和22非常相似的剖视图，但示出了处于真空锁定模式的装置；

图26是示出闩锁进入前支架的圆形凸缘的剖视图；

图27是与图26非常相似的剖视图，但示出了闩锁，其凸轮在圆形凸缘下方偏转；

图28是与图15、18、21和24非常相似的剖视图，但示出了在其中的真空被释放之后的装置(即，装置处于“真空释放模式”)；

图29是与图16、19、22和25非常相似的剖视图，但示出了处于真空释放模式的装置；

图30是与图26和27非常相似的剖视图，但示出了当装置处于真空锁定模式时闩锁的位置；

图31是与图26、27和30非常相似的剖视图，但示出了当装置处于真空释放模式时闩锁的位置；和

图32是图14所示装置的分解图。

具体实施方式

虽然本发明可能容易受到不同形式的实施例影响，但是在附图中示出并且将在本文中详细描述具体实施例，应理解本公开被认为是本发明的原理的示例，并且不意图将本发明限制于所示的内容。

图1示出根据本发明的实施例的流体移位和加压装置10。装置10简单，易于使用，易于组装，并且包括非常少的部件。

装置10包括手柄环12或其他类型的抓握结构，用于使用者使用一只手来接合，以及使用者可以用另一只手推动、拉动或扭转的手柄。所有使用者动作都是简单和直观的，仅涉及在握住手柄环12的同时拉动、推动或转动手柄14。

装置10包括使用者握持组件16，并且柱塞18从使用者握持组件16的一端20延伸。注射器主体22从另一端24延伸。注射器主体22构造成与软管组件26等接合，软管组件26可以包括在软管28和在软管28的端部处的鲁尔(Luer)连接器30，最终用于连接到通过装置10加压等的诸如导管化球囊的装置。

优选地设置压力计32，用于指示装置10内的流体压力。压力计32可以保持在整体壳体34中，壳体34是注射器主体22的一部分。或者，压力计32可以从注射器主体22延伸，旋入设置在注射器主体22上的螺纹孔中。注射器主体22包括通道36，通道36在压力计32和注射器主体22内的压力室46之间提供连通。

使用者握持组件16提供手柄环12(或其他类型的握把结构)以供使用者用一只手来接合，并且柱塞18优选地包括使用者可以用另一只手推动、拉动或扭转的手柄14。

装置10构造成使得使用者仅仅拉动柱塞18的手柄14以便用流体填充装置10，以及向前按压柱塞18的手柄14以便清除装置10中不需要的空气或流体。当装置10充满流体时，使用者可以快速地向前推动柱塞18的手柄14以快速地填充球囊(例如)，或者使用者可以只是开始转动柱塞18的手柄14(例如在顺时针方向上)，以缓慢增加球囊的压力。作为选择，使用者可以快速地拉回柱塞18的手柄14以使球囊快速收缩，或者使用者可以只是开始转动柱塞18的手柄14(例如在逆时针方向上)以便缓慢减小球囊中的流体压力。

换句话说，为了执行柱塞18的微移动，使用者只需要转动柱塞18的手柄14；为了执行柱塞18的大移动，使用者仅需要推动或拉动柱塞18的手柄14。所有使用者运动都是简单和直观的，仅涉及拉动、推动或转动柱塞18的手柄14。

图2和图3提供了剖视图，其中可以看到装置的内部部件。具体地，图2是沿图1的线A-A截取的装置的剖视图，而图3是沿线B-B截取的剖视图。

如图2和图3所示，活塞38与柱塞18的端部40接合，并且在活塞38上设置有至少一个活塞密封件42(如一个或多个O形环)。活塞密封件42接合注射器主体22的内壁44，使得其中的压力室46可以被加压，并且流体不能从压力室46移动经过活塞密封件42。活塞38与柱塞18的端部40的接合可以是传统的。活塞38优选地包括一个或多个棘爪耳(detent ear)48，其将在下文中更详细地描述。

柱塞18上包括螺纹50，螺纹50构造成接合和脱离装置10中的半螺母52(或其他合适的致动机构)。半螺母52上具有螺纹54，螺纹54螺纹接合和脱离柱塞18上的螺纹50。当半螺母52与柱塞18上的螺纹50接合时，柱塞18可被使用者(使用手柄14)转动以使活塞38在注射器主体22内缓慢前进或退回。

在注射器主体22中设置有支架组件56，支架组件56优选为前支架58、后支架60和设置在其间的中心弹簧62的形式。柱塞18延伸穿过支架组件56(即，穿过两个支架58、60并穿过弹簧62)。

注射器主体22优选地包括取向通道64、66，如顶部取向通道64和侧取向通道66，它们分别限定顶部引导槽68和侧引导槽70。这些引导槽68、70接收前支架58上的凸台74以及接收后支架60上的对准凸片72，从而防止支架58、60在注射器主体22中转动，并且通常限定与装置10的纵向轴线76同轴的用于支架组件56行进的路径。

前支架58包括用于接收中心弹簧62的一端的弹簧袋78，后支架60包括用于接收中心弹簧62的相对端的弹簧袋80。后支架60优选地限定接收半螺母52的半螺母袋82。优选地，注射器主体22提供孔84，并且半螺母52在孔84和后支架60中的半螺母袋82内操作。

半螺母52具有推力表面86，其与位于半螺母袋82中的相应推力面88接合。后支架60还优选地包括闩锁90，闩锁90与设置在注射器主体22上的相应闩锁槽92接合。来自半螺母52的推力通过推力表面86和推力面88之间的相互作用传递到后支架60。闩锁90和相应的闩锁槽92用于使后支架60此后可以将该推力传递给注射器主体22。

除了推力表面86之外，半螺母52优选地包括支撑肋94，支撑肋94形成在半螺母52的底部96上。这些支撑肋94支承在设置于使用者握持组件16内的支撑元件98，例如三个支撑元件上。如将在本文后面更全面地描述的那样，半螺母52上的径向力(在负载下)被这些支撑元件98抵抗(通过与支撑肋94的接合)。

半螺母52还包括在半螺母52的每侧上的凸轮100，凸轮100接合设置在使用者握持组件16的内部上的凸轮从动件102。半螺母52的每侧上的凸轮100构造成使得半螺母52可以在设置于后支架60中的半螺母袋82中上下移动，并且与柱塞18上的螺纹50螺纹接合和脱离。

如上面简要提到的，活塞38优选地包括棘爪耳48。棘爪耳48构造成与设置在支架组件56的前支架58上的相应棘爪容纳部104接合。

如图1和图13所示，使用者握持组件16可以设置成两个半部，106和108，它们围绕注射器主体22的后部110咬合或以其他方式结合或固定在一起。

使用者握持组件16的每个半部106、108优选地具有指状物112、114，指状物112、114延伸穿过设置在前支架58和后支架60中的凹口116，以抓住设置在两个支架58、60之间的中心弹簧62。优选地，这些凹口116足够宽，以在装置10操作期间使用者握持组件16沿着注射器主体22纵向向前或向后横越(transverse)时允许指状物112、114压缩中心弹簧62。优选地，指状物112、114足够靠近地定位在一起以用作止动件，集中弹簧62可以抵靠该止动件，以便限制使用者握持组件16的纵向行进。优选地，窗口118设置在注射器主体22的每一侧上，以在支架组件56被锁定就位时与支架58、60中的凹口116重合。这些窗口118允许指状物112、114延伸穿过并接合中心弹簧62。当前支架58和后支架60被组装时，设置在前支架58上的弹簧袋78与设置在后支架60上的弹簧袋80之间的距离与从使用者握持组件半部106、108的内壁突出的指状物112、114之间的内部间隔相同。

现在将描述装置10的功能。如图1所示，使用者握持组件16为装置10提供了手柄环12，手柄环12用于将使用者的手引导到最佳控制位置，以在操作期间获得最大的舒适度。在操作期间，当使用者通过围绕注射器主体22的使用者握持组件16和柱塞18的手柄14两者握住装置10时，施加到柱塞18的任何纵向力首先使得使用者握持组件16沿着注射器主体22的中心纵向轴线纵向移动一设定距离。该初始移动受如图2中所示的中心弹簧62和设置在使用者握持组件半部106、108的内部指状物对112、114的控制，中心弹簧62被包含在锁定于注射器主体22内的支架组件56的前支架58和后支架60之间。中央弹簧62构造成施加比活塞密封件42的组合摩擦阻力和流过诸如软管组件26的流体输送通道的流体的流动阻力小的力以抵抗使用者握持组件16的任何纵向移动。

例如，如果在使用期间，使安装到在软管28的端部的鲁尔连接器30的球囊导管达到所需压力(如压力计32上所示)，则可以通过简单地将柱塞18的手柄14纵向拉离使用者握持组件16来启动该球囊的后续收缩。该动作通过如图7所示包含在使用者握持组件16内的半螺母52上的凸轮100与设置在使用者握持组件半部106、108内部的凸轮从动件102的相互作用，使得如图5所示半螺母52退出与柱塞18上的螺纹50的接合。

半螺母52以这种方式缩回允许柱塞18连续向后，以便在注射器主体22内产生真空，以从附接的导管球囊抽取流体并返回到注射器主体22中。当保持在该位置时，弹簧62被两个后指状物114压靠在前支架58的弹簧袋78上，如图5和图6所示，直到使用者握持组件16和柱塞18的手柄14之间的使用者力已经放松到允许弹簧62伸展并将使用者握持组件16推回到其中立位置(即，相对于注射器主体22)。在柱塞18已经完全退回到其最大向后行程的情况下，通过将柱塞18简单地转四分之一圈，以使活塞38的棘爪耳48与设置在支架组件56的前支架58上的配合的棘爪容纳部104接合，可以获得将柱塞18保持在完全真空位置的手段，如图8和图9所示。

相反，如果使用者希望从注射器主体22排出流体，例如当快速填充导管球囊以使其接近被处理的狭窄部分的尺寸时，作为半螺母52上的凸轮100与设置在使用者握持组件半部106、108的内部上的凸轮从动件102相互作用的结果，朝向使用者握持组件16向前移动柱塞18使得半螺母52从柱塞18上的螺纹50退回，如图11和图12中所示。在该模式中(也参见图10)，两个前指状物112都将弹簧62压靠在后支架60的弹簧袋80上。应该注意的是，一旦使用者施加的移动柱塞18的力已经松弛，中心弹簧62将使使用者握持组件16恢复到其中立位置，并且当使用者握持组件16横越回到其原始位置时，其凸轮从动件102将驱动半螺母52回到与柱塞18上的螺纹50接合，如图2和图4所示。

参照图13，与设置在注射器主体22后部附近的闩锁槽92接合的后支架60的闩锁90将支架组件56锁定在注射器主体22内的适当位置。前支架58和后支架60二者都是通过它们与顶部引导槽68和侧引导槽70(分别由顶部取向通道64和侧取向通道66提供)的接合而保持在适当取向。中心弹簧62容纳在前支架58和后支架60上的弹簧袋78、80中。

半螺母52在注射器主体22的孔84和后支架60的半螺母袋82内操作。当半螺母52的接合和脱离运动被凸轮100与凸轮从动件102的相互作用控制时，在负载下从半螺母52向后的推力从半螺母52上的推力表面86传递到位于后支架60的半螺母袋82中的推力面88。后支架60又通过后支架60上的闩锁90将其从半螺母52接收的推力传递到注射器主体22，后支架60上的闩锁90被定位成将推力传递到闩锁槽92，并因此被传递到注射器主体22。半螺母52在负载下的径向力受到三个支撑元件98的抵抗，这三个支撑元件98是使用者握持组件半部106、108的一部分并且位于形成在半螺母52的底部96上的三个依赖支撑肋94的正下方。当半螺母52定位在其接合位置时，支撑肋94支承在支撑元件98上以抵抗半螺母52的径向移动，并且在负载下保持其与柱塞18的螺纹50平行对准。当使用者握持组件16沿着注射器主体22的轴线76纵向移动时，响应于使用者握持组件16和柱塞18之间的力，支撑元件98从半螺母52上的支撑肋94下方移动，从而允许凸轮100和凸轮从动件102使半螺母52退出柱塞18上的螺纹50。相反，一旦允许中心弹簧62将使用者握持组件16恢复到其中立位置，则半螺母52通过凸轮100与凸轮从动件102的相互作用被驱动回与柱塞18的螺纹50接合，并且支撑元件98返回到半螺母52上的支撑肋94正下方的位置。

与现有技术的装置不同，本文公开的装置10不需要使用者移动杠杆，按下按钮等，以便改变装置的使用模式。因此，当使用该装置时，使用者的手总是位于进行使用者希望使用该装置执行的下一个动作所需的正确位置。

在使用中，使用者仅退回柱塞18以便用流体填充装置10，以及向前按压柱塞18以便清除装置10中不需要的空气或流体。当装置10充满流体时，柱塞18可以被快速向前推进以允许快速填充球囊，或者使用者可以只是开始转动柱塞手柄14(例如在顺时针方向上)以通过柱塞18上的螺纹50与半螺母52上的螺纹54的接合利用机械效益来产生高球囊压力。作为选择，可以快速地拉回柱塞18以允许球囊快速收缩，或者使用者可以只是开始转动柱塞18的手柄14(例如在逆时针方向上)，以便缓慢地减小球囊中的流体压力。换句话说，为了执行柱塞18的微移动，使用者只需转动手柄14；为了执行柱塞的大移动，使用者仅需要推动或拉动手柄14。这种使用的简单性是可能的，因为半螺母52(或装置10内的其他合适结构)保持与柱塞18接合，除非柱塞18被使用者推动或拉动时。所有使用者动作都是简单且直观的，仅涉及拉动、推动或转动柱塞18的手柄14。

除了本文描述的功能特征之外，本文公开的装置10被配置为使得其易于组装。组装开始于将活塞密封件42安装到活塞38上，然后将活塞38(其上带有活塞密封件42)滑入注射器主体22的开口端。然后将前支架58上的对准凸片74与设置在注射器主体22的开口端的引导槽68、70对准，并且允许其落入适当位置。然后将弹簧62放入前支架58上的弹簧袋78中。接下来，后支架60上的凸台72与引导槽68、70对准，以允许后支架60插入到注射器主体22的开口端。然后将后支架60按压到前支架58后面的适当位置，这允许后支架60上的闩锁90与注射器主体22上的相应闩锁槽92接合，并将弹簧62捕获在两个支架58、60的弹簧袋78、80内。然后，将柱塞18插入通过后支架60，直到柱塞18的端部20接触并卡入活塞38中，使得活塞38保持在柱塞18的端部20上。然后将半螺母52插入通过注射器主体22中的孔84并进入后支架60上的半螺母袋82内的位置。最后，将使用者握持组件16的两个半部106、108彼此对准，经由凸轮从动件102与半螺母52的凸轮100接合，并且经由指状物112、114与中心弹簧62接合。然后将两个半部106、108固定在一起，之后装置100准备好使用。

图14～32涉及根据本发明的第二个更优选的实施例的流体移位和加压装置10A。除了旨在改进整体结构和功能的一些差异以外，图14～32中所示的装置10A非常类似于图1～13中所示的装置10。将使用相同的数字标识相同的部件来描述装置10A。应当理解的是，有时相同编号的部件及其操作非常类似于先前描述的装置10，将省略对它们的描述，但是将详细解释两个装置10和10A之间的差异(它们存在时)。

如图14所示，非常类似于图1中所示的装置10，装置10A包括使用者握持组件16。柱塞18从使用者握持组件16的一端20延伸，并且注射器主体22从另一端24延伸。注射器主体22构造成与软管组件26等接合，软管组件26等可包括软管28和位于软管28端部的鲁尔连接器30，最终用于连接到诸如待被装置10A加压等的导管球囊。优选地设置压力计32，用于指示装置10A内的流体压力。压力计32可以保持在作为注射器主体22的一部分的整体壳体34中。作为选择，压力计32可以从注射器主体22延伸，拧入设置在注射器主体22上的螺纹孔中。柱塞18包括用于使用者接合的手柄14，并且优选地代替提供如图1中所示的环12，图14中所示的装置10A包括在使用者握持组件16的侧面上的手接合表面59。柱塞18上具有螺纹50，并且使用者握持组件16可以设置成两个半部，106和108，其围绕注射器主体22的后部咬合或以其他方式结合或固定在一起。装置10和装置10之间的一个主要区别是优选地装置10A的柱塞18的手柄14上设置有真空释放按钮119。这将在后面更详细地描述。

使用者握持组件16提供手接合表面59(或其他类型的握持结构)以供使用者用一只手接合，并且使用者可以推动、拉动或扭转柱塞18的手柄14，以及使用另一只手推动真空释放按钮119。

装置10A构造成使得使用者仅拉动柱塞18的手柄14以便用流体填充装置10A，并且向前按压柱塞18的手柄14以便清除装置10A中不需要的空气或流体。当装置10A充满流体时，使用者可以快速地向前推动柱塞18的手柄14以快速地填充球囊(例如)，或者使用者可以只是开始转动柱塞18的手柄14(例如在顺时针方向上)，以缓慢增加球囊的压力。作为选择，使用者可以快速地拉动柱塞18的手柄14以使球囊快速收缩，或者使用者可以只是开始转动柱塞18的手柄14(例如在逆时针方向上)以便缓慢减小球囊中的流体压力。此外，使用者可以按压真空释放按钮119以释放装置10A中的真空。

换句话说，为了执行柱塞18的微移动，使用者仅需要转动柱塞18的手柄14；为了执行柱塞18的大移动，使用者只需推动或拉动柱塞18的手柄14；以及为了快速释放装置10A中的真空，使用者只需要按压真空释放按钮119。所有使用者动作都是简单且直观的。

图15和图16提供了剖视图，其中可以看到装置10A的内部部件。具体地，图15是沿图14的C-C线截取的装置10A的剖视图，而图16是沿图14的D-D线截取的装置10A的剖视图。

如图15和图16所示，活塞38与柱塞18的端部40接合，并且在活塞38上设置有至少一个活塞密封件42(例如一个或多个O形环)。活塞密封件42接合注射器主体22的内壁44，使得其中的压力室46可以被加压，并且流体不能从压力室46移动经过活塞密封件42。如将要描述的，优选地，装置10A的柱塞18是中空的(即，具有纵向孔)。这样，优选地，活塞38通过在柱塞18的端部40上形成的简单“T”特征而安装在柱塞18的端部40上，该特征构造成接合活塞38的近端上的相应接收槽41。

关于图1～13中所示的装置10，棘爪耳48与棘爪容纳部104的相互作用用于在真空条件下保持柱塞18的目的；然而，使用者操作需要通过将柱塞手柄14转动操纵到特定位置而有意地将棘爪耳48与棘爪容纳部104对准。

与图1～13中所示的装置10不同，优选地，装置10A的活塞38不包括任何棘爪耳48。为了更方便使用者允许从柱塞手柄14的任何转动位置接合和释放真空棘爪机构，改进的装置10A(图14～32所示)提供包括凹口129的柱塞18，凹口129对准、支撑并保持可偏转的可伸缩闩锁122。真空释放按钮119优选地包括沿着设置在柱塞18中的纵向孔延伸的轴120，并且轴120的远端提供可偏转的梁元件125，梁元件125上具有凸轮121，凸轮121与可偏转的可伸缩闩锁122相互作用。真空释放按钮119优选地通过轴120上的棘爪126保持在柱塞18内，棘爪126与柱塞18内的内肩部127接合。优选地，在真空释放按钮119和柱塞18的近端之间设置有真空释放复位弹簧130。

在操作中，凸轮121将闩锁122保持就位，但是当真空释放按钮119被压入手柄14中时，由于轴120在柱塞18内向远侧移位，凸轮121向下退回到柱塞18的凹口129中。优选地，在装置10A中设置有前支架58，并且前支架58的远端包括圆形凸缘123。可伸缩闩锁122保持延伸在柱塞18的表面上方，直到真空释放按钮119已经被压下，或者直到可伸缩闩锁122遇到设置在前支架58的远端上的圆形凸缘123。凸缘123构造成无论其转动位置如何都接收闩锁122。每当柱塞18向远侧稳稳地退回到其最大行程时，如在注射器主体22内产生真空时，可伸缩闩锁122遇到圆形凸缘123。当它们绕过彼此时，圆形凸缘123将可伸缩闩锁122推入凹口129抵靠凸轮121，而凸轮121又被偏转。设置在轴120的端部并且提供凸轮121的可偏转梁元件125允许可伸缩闩锁122进行这种额外的瞬时运动。一旦柱塞18已经充分退回以允许闩锁122越过前支架58的远端上的圆形凸缘123，则梁元件125从其偏转中恢复并迫使凸轮121返回其正常位置，这又将闩锁122驱动出凹口129，在那里它与圆形凸缘123的远端边缘接合。一旦处于该位置，闩锁122抵抗注射器主体22内的真空力保持柱塞18，直到真空释放按钮119被压入手柄14中以向远侧驱动凸轮121并使闩锁122退回到凹口129中。闩锁122从圆形凸缘123后面的这种退回使柱塞18从保持在真空位置中释放。

与图13中所示的装置10中设置的一对侧引导槽70相对，如图32所示，优选地，装置10A包括单个引导槽70。另外，优选地，装置10A采用侧对准特征66来代替图13中所示的装置10中设置的侧取向通道66。改进的装置10A的这些侧对准特征66在设置于使用者握持组件半部106、108内部的通道132内接合，这与图1～13中所示的装置10的原始侧向取向通道66非常相同。

图14～32中所示的装置10A还设置有与图1～13中所示的装置10的凸轮从动件102不同的凸轮从动件102。具体地，该凸轮从动件102不具有下凸轮部分，其构造成使半螺母52移动成与柱塞18上的螺纹50接合。图14～32中所示的装置10A改为通过提供由形成为半螺母52的整体元件的弹簧指状物128施加的作用于上凸轮102的弹簧加载力来取代凸轮从动件102的功能。弹簧指状物128构造成在装置10A中的支撑元件98之间提供的间隙内横越，并且构造成在装置10A内抵靠设置在使用者握持半部106、108上的弹簧支撑表面131。通过消除对由下凸轮从动件102引导的凸轮100的任何需要，半螺母52上的弹簧指状物128提供凸轮100在上凸轮从动件102上的更忠实的跟随，并因此确保半螺母52上的螺纹54与柱塞18上的螺纹50更直接和完全的接合而没有先前由凸轮100和凸轮从动件102之间的操作间隙造成的接合损失。

装置10A构造成以若干个不同模式操作。具体地，图15～17涉及填充模式，图18～20涉及加压模式，图21～23涉及排放模式，图24～25涉及真空锁定模式，图28～29涉及真空释放模式。

参照图15～17，在填充模式期间，半螺母52在装置10A中向后和向下移动，脱离与柱塞18上的螺纹50的接合，在此期间柱塞18相对于使用者握持组件16被拉出。

参照图18～20，在加压模式期间，半螺母52与柱塞18上的螺纹50接合，在此期间柱塞18相对于使用者握持组件16转动。

参照图21～23，在排放模式期间，半螺母在装置10A中向前和向下移动，脱离与柱塞18上的螺纹50的接合，在此期间柱塞18相对于使用者握持组件16被推入。

参照图24～25，在真空锁定模式期间，柱塞18已被拉出使用者握持组件16至其最大程度。

参照图28～29，在真空释放模式期间，柱塞18已被拉出使用者握持组件16至其最大程度，并且真空释放按钮119已被压下，导致闩锁122拉入柱塞18并且游离于前支架58。

关于在装置10A的不同操作模式期间闩锁122的位置，图26示出闩锁122进入前支架58的圆形凸缘123。这在没有按压真空释放按钮119时发生。

图27示出闩锁122，其凸轮在闩锁122经过圆形凸缘123下方时被偏转。这发生在没有按下真空释放按钮119时。

图30示出当装置10A处于真空锁定模式时闩锁122的位置，而图31示出当装置10A处于真空释放模式时闩锁122的位置。

先前的装置配置(即，图1～13中所示的装置10)与改进的装置(即，图14～32中所示的装置10A)之间的另一个区别在于装置10的注射器主体22必须充分延伸以接受并包围前支架58和后支架60二者。然而，为了减小装置10A的总长度和周长，并且为了使手较小的使用者更容易抓住使用者握持组件16，已经消除了先前包围后支架60的注射器主体22的部分，并且后支架60现在通过带有闩锁90的对准凸片72保持于注射器主体。具体地，对准凸片72滑入注射器主体22内相对的引导槽70中，并且通过闩锁90在相对的相应闩锁槽92内的接合而保持就位。注射器主体22和后支架60之间的这种连接允许后支架60通过推力表面86和推力面88的相互作用将其从半螺母52接收到的推力传递到注射器主体22。

在使用中，使用者握住包围注射器主体22的握持组件16，向后拉动柱塞手柄14，使得注射器主体22更深地拉入握持组件16中一段有限距离，从而将半螺母52移动到未接合的位置，如图15～17中所示。当处于该位置时，柱塞18--现在没有半螺母52并且附接有活塞38--因此可以自由地退回注射器主体22的长度并将流体吸入注射器(即，进入腔室46)。活塞密封环42对注射器的内表面44的摩擦阻力以及被吸入注射器主体22的流体的流动阻力都起到压缩弹簧62的作用(当装置10A被卸下加载，弹簧62来定中心)。

当在注射器被填充之后释放手柄14时，半螺母52返回到接合，如图18～20中所示。从这里，使用者可以转动手柄14，以便允许柱塞18上的螺纹50和半螺母52的螺纹54通过其间的螺旋机构来驱动柱塞18。为了从注射器主体22排出流体，使用者在握住握持组件16的同时推动柱塞18。这使注射器主体22从握持组件16内向外移动有限距离(沿相反方向压缩定心弹簧62)，这也使半螺母52上的螺纹54与柱塞18上的螺纹50脱离，并允许柱塞18(附接有活塞38)从注射器中排出流体，如图21～24中所示。

一旦柱塞18上的线性力停止，定心弹簧62就将柱塞18带回到中立位置，在该位置半螺母52上的螺纹54再次与柱塞18上的螺纹50接合，如图15～17中所示。

从这一点来看，柱塞18可以被使用者(使用手柄14)转动，以利用接合的半螺母52和柱塞18的机械效益在注射器内产生高压，如图18～20中所示。

为了便于在膨胀后快速减小加压的球囊，使用者可以在握住握持组件16的同时使用手柄14将柱塞18完全拉回。这允许闩锁122骑在下方并与前支架58接合，前支架58将在后面抓住，以便让使用者放松他们在手柄14上的力，同时将流体从球囊抽回到注射器中。保持该真空直到所有流体都被抽入注射器并且球囊完全塌陷。释放闩锁122包括按压手柄14后部的释放按钮119，其将闩锁122拉入柱塞18并且游离于前支架58。

虽然已经示出和描述了本发明的特定实施例，但是可以设想本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下设计出各种修改。

Claims (14)

1.一种流体加压和移位装置，包括：握持组件，其具有第一端和第二端；注射器主体，其从所述握持组件的第一端延伸；柱塞，其从所述注射器主体的第二端延伸，所述柱塞上具有螺纹；所述装置中的致动机构，其上具有螺纹，该螺纹与所述柱塞上的螺纹接合，并且构造成在所述柱塞相对于所述握持组件被推动或拉动时自动脱离所述柱塞上的螺纹，其中所述流体加压和位移装置构造成使得相对于所述握持组件拉动所述柱塞会用流体填充所述装置，相对于所述握持组件推动所述柱塞会清除所述装置中的流体，并且相对于所述握持组件转动所述柱塞会使所述柱塞上的螺纹与所述致动机构上的螺纹相互作用。

2.根据权利要求1所述的流体加压和移位装置，其中所述握持组件包括至少一个凸轮从动件，并且所述致动机构包括半螺母，所述半螺母上具有至少一个凸轮，所述凸轮与所述至少一个凸轮从动件相互作用，以提供所述半螺母与所述柱塞接合和脱离的行进路径。

3.根据权利要求1所述的流体加压和移位装置，其中所述握持组件包括至少一个凸轮从动件，其中所述致动机构包括半螺母，所述半螺母包括至少一个弹簧指状物，所述弹簧指状物构造成将所述致动机构偏置为与所述至少一个凸轮从动件接合。

4.根据权利要求1所述的流体加压和移位装置，其中所述柱塞包括纵向孔，还包括真空释放按钮，所述真空释放按钮包括轴，所述轴沿着设置在所述柱塞中的所述纵向孔延伸。

5.根据权利要求4所述的流体加压和移位装置，还包括闩锁，其中所述轴包括远端，所述远端包括可偏转梁元件，所述梁元件上具有凸轮，所述凸轮与所述闩锁相互作用。

6.根据权利要求4所述的流体加压和移位装置，其中所述柱塞包括内肩部，其中所述真空释放按钮通过所述轴上的棘爪保持在所述柱塞内，其中所述棘爪接合所述内肩部，还包括：真空释放复位弹簧，其设置在所述真空释放按钮和所述柱塞的端部之间。

7.根据权利要求1所述的流体加压和移位装置，还包括支架组件，所述支架组件包括前支架、后支架和设置在所述前支架和所述后支架之间的中心弹簧，其中所述柱塞延伸通过所述支架组件。

8.根据权利要求7所述的流体加压和移位装置，其中所述前支架包括用于接收所述中心弹簧的第一端的弹簧袋，并且所述后支架包括用于接收所述中心弹簧的第二端的弹簧袋。

9.根据权利要求7所述的流体加压和移位装置，其中所述后支架限定半螺母袋，所述半螺母袋接收所述半螺母，其中所述注射器主体提供孔，并且所述半螺母在所述孔和所述后支架中的所述半螺母袋内操作。

10.根据权利要求9所述的流体加压和移位装置，其中所述半螺母包括推力表面，所述推力表面与位于所述后支架的半螺母袋中的相应推力面接合。

11.根据权利要求10所述的流体加压和移位装置，其中所述后支架包括闩锁，所述闩锁接合所述注射器主体上的相应闩锁槽，其中来自所述半螺母的推力通过所述推力表面和所述推力面之间的相互作用传递到所述后支架，并且其中所述闩锁和相应的闩锁槽用于使所述后支架随后将所述推力传递给所述注射器主体。

12.根据权利要求7所述的流体加压和移位装置，其中所述装置构造成所述前支架和后支架被防止在所述注射器主体中转动，并且限定所述支架组件的行进路径。

13.根据权利要求10所述的流体加压和移位装置，其中所述后支架通过带有闩锁的对准突片保持于所述注射器主体，其中所述对准突片滑入所述注射器主体内的相对的引导槽中并且通过闩锁在相对的相应闩锁槽内的接合被保持就位。

14.根据权利要求13所述的流体加压和移位装置，其中所述注射器主体和所述后支架之间的保持使得所述后支架将其从所述半螺母接收的推力通过所述推力表面和所述推力面的相互作用传递到所述注射器主体。