CN1146448C - 带有可伸缩针头组件的注射器 - Google Patents

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Abstract

一种改进型注射器，它有一中空本体，其一端由一注射装置封闭，另一端开放，开放端内有一个细长的针筒，这个针筒在中空本体内运动并将药液从注射装置中推出。改进之处在于包括一个弹性件，它将注射装置拉进一个保护套内。

Description

带有可伸缩针头组件的注射器
技术领域
本发明一般涉及对无防护针头造成的事故性割伤或扎伤的保护。特别是涉及一种能够防止普通医疗实践中所用针头造成的事故性割伤或扎伤的可伸缩针头注射器。尤其是涉及一种能够防止由普通注射器造成的事故性割伤或扎伤的自动可伸缩针头注射器。
背景技术
人们一直希望有一种能够防止注射事故性割伤或扎伤的技术。近来，对于这些事故可能导致的严重或潜在的致命感染的关注普遍化了。最近，职业安全及健康管理委员会发布了众所周知的标准1910.1030，以其作为指导文件。尽管人们已经认识到了对于一种能够防止注射事故性割伤或扎伤的技术需要的迫切性，但是实际上还没有可供使用的保护设备。
美国专利No.5,209,739公布的一种皮下注射针头组件和一种注射器，都有可伸缩套管。一个弹性管连接套管和储液腔的通道。在每个实施例中，一个独立的机械装置必须由使用者单独操作，使套管缩回一个第二腔中。因为药液必须流经弹性管以旁路通过第二腔，所以，如果弹性管破裂，就有空气直接注入患者体内的潜在危险。
欧洲专利No.0 480 862 A1公布了一种装置，其针头可以缩到注射器中。在几个实施例中，该装置需要使用者单独操作一个机械装置以使针头收缩。在一个实施例中使用了一个弹性件，该弹性件事先没有安装好，需要使用者取下针筒以安装弹性件，然后继续向针筒加压以防止针筒过早回弹。因此，该装置需要双手操作。
美国专利Nos.5,395,337、5,267,961、5,190,526、4,955,870、4,874,382和4,838,869，PCT申请No.WO95/11713和欧洲申请No.0 505330 A1都公布了一种通过压缩弹簧收缩针头的装置。这些装置中的每一个都通过针筒密封元件连接弹簧和针头。这就导致针筒密封元件需要复杂密封方式。此外，弹簧易受污染。
PCT申请No.WO 96/04030 A1公布了一种装置，其注射器中空本体包括一个针筒绕其运动的第二本体。这也需要复杂制造技术和密封工艺。
因此，需要一种具有自动针头收缩组件的注射器，它可以按传统方式使用，而且不需要复杂的制造和密封方式。
发明内容
本发明提供一种一次性注射器，它具有中空的本体，该本体一端基本开放，另一端基本封闭，但封闭端有供注射装置穿过的开口。中空本体中有一个可伸缩针头组件，以使注射装置穿过注射器本体开口穿出。一个用于注射时在中空本体中运动的细长针筒，具有一个与定位元件和伸缩针头组件隔开的预加载的弹性件。当注射完成后，预加载的弹性件松开，然后松开的弹性件通过开口把注射装置拉入。
附图说明
图1是本发明的注射器组件的分解图。
图2是表示针头组件的图。
图3是表示针筒组件顶端的图。
图4是针筒组件的侧视图。
图5是图1中针筒组件的5-5剖视图。
图6是自动释放组件的前视图。
图7是图6中自释放组件的7-7剖视图。
图8是注射器用防护盖的侧视图。
图9是表示注射器的路厄(Luer)锁定适配器的图。
图10是表示图1所示的注射器组装好的、但没有使用时的图。
图11是图2中针头组件11-11断面的放大图，图中针筒的顶端已经插入。
图12是表示如图10所示的注射器在拔出针筒组件后的图。
图13是图12所示注射器旋转后的图。
图14是图13所示注射器在密封元件开始接触针头组件时的图。
图15是针筒组件基本压下后图14所示注射器的图。
图16是图15所示注射器的后部放大图。
图17是图16所示的针头组件和针筒顶端配合的放大图。
图18是图16所示的注射器在针筒刚刚完成压下过程的图。
图19是图18所示的注射器在已经用完且针头已经收缩时的图。
图20是图12所示注射器后部的放大图。
图21是本发明的第二个实施例的分解图。
图22是图21所示的注射器组装好但还未使用时的图。
图23是本发明的第三个实施例的分解图。
图24是第三个实施例的另一个针头组件的平面图。
图25是图24的25-25剖面图。
图26是图23所示的注射器插入了针头组件的中空本体前端的放大剖面图。
图27是图23的27-27处针筒本体的剖面图。
图28是第三个实施例的收缩套筒的立体图。
图29是图23所示的实施例的针筒组件末端的放大剖面图。
图30是图23所示的组装好的但还未使用的注射器的图。
图31是图23所示的注射器的前端在针筒组件压下后的放大剖面图。
图32是图23所示的注射器的前端在刚完成针筒组件压下的放大剖面图。
图33是图23所示的注射器用完后针头组件已经收缩的图。
图34是图23所示的注射器组装好但未使用的，加装了一个弹性减震元件的图。
具体实施方式
下面参照图描述优选实施例，图中相同的标号代表相同的元件。
参照图1描述本发明的优选实施例8的组成。优选实施例通常包括注射器10、针头组件40、自释放元件70、弹性件80和针筒组件88。
注射器10包括一个中空本体12，中空本体12包括一个封闭端14和一个由握持环26环绕着的开口端24。与握持环26一体的是止挡块28和图13中所示的导向台32。在中空本体12的内部，靠近开口端24有一个销子30。
在封闭端14端部是一个截头锥16，截头锥16的截头平面有一个孔18。在中空本体12的内部，靠近封闭端14的位置，有一个定位环20，它在使用时限定针头组件40的位置。另外，定位环20可以用许多凸台代替。
针头组件40包括一个针头42，位于锥台44的中心。锥台44与注射器10的截头锥16的内部匹配。但是，截头锥16的内表面有许多脊21，从封闭端14延伸到截头锥16的截头平面。这些脊21用来破坏针头组件40和截头锥16内表面间的密封，以减小针头组件40收缩时必须克服的阻力。
在非常靠近凸台44处有一个弹性套环46。紧临套环46的后面是斜角槽48。邻近槽48的是密封环50。弹性套环46、斜角槽48和密封环50整体构造成合成橡胶件。针头组件40的内槽41与中空针头42相通。如图2所示，针头组件的后表面是一个矩形腔52。在优选实施例中，腔52形如一个箭头，其相隔不远的壁54确定了矩形的短边。
在针筒组件88被完全压下之前，自释放元件70固定针筒组件88上的弹性件80于预加载或紧张状态。在优选实施例中，弹性件80是一个可供医疗使用的弹性件。针筒组件88、弹性件80和自释放元件70将参照图3-7在下文中详述。
针筒组件88包括一个针筒部90和一个密封件110。针筒部90有轴92，轴92的一端终止于推板104，另一端终止于尖顶112。如图3所示，尖顶112是箭头状的，有两个可折叠翅113、115，且从轴92顶端伸出杆114。在杆114的端部有凹槽117，以便翅113、115抵住杆114折叠。杆114的底部有两个斜台119，它们协助把尖顶112从位于初始位置的针头组件的腔52中推出。杆114上有密封件110与之密封配合。合适的密封件110的详细情况见本发明人的美国专利No.5,338,304。
如图4-5所示，轴92包括四个肋92A、92B、92C、92D，形状大致为十字形，相邻肋之间有斜角槽。上肋92A在靠近密封元件110处有旋转槽94，在靠近推板104处有第一定位槽96。下肋92C在靠近推板处有第二定位槽102，在靠近密封元件110处有第三定位槽98，并且在两个槽之间有一个锁定槽100。
自释放元件70安装在针筒轴92上，其上部位于第一定位槽96内，下部位于第二定位槽102内。弹性件80的一端安装在自释放元件70的上，而另一端安装在第三定位槽98上。第二定位槽102和第三定位槽98之间隔开，以使弹性件80预加载，即，在弹性件80上有张力。自释放元件70靠拉紧的弹性件80固定在第二定位槽102内。当自释放元件70的下部固定在第二定位槽102内时，其上部与下部大约成45°角，并且被自由放置在第一定位槽96内。
如图6和7所示，自释放元件70通常是一个斜面圆环。其上有一个足够大的小开口，使自释放元件70能够沿针筒组件88通过直到被安装到第一定位槽96的后沿脊108上。后沿脊108的大小适合大开口76，但是不通过小开口78。自释放元件70的下部有槽72和凸台74。弹性件80穿过槽72，钩在或固定在凸台74上。然后，如上文所述，自释放元件70被安装在针筒组件88上。
图8所示是一个带有螺纹132的保护盖130，它可以用在装置8上。在优选实施例中，截头锥16的外表面有螺纹22，使注射器10与带螺纹的保护盖130以及其它采用标准路厄锁定连接的设备螺纹连接。图9所示为一个路厄锁定适配器140，其螺纹142与注射器10的螺纹22配合。适配器140相对的端部还有第二套螺纹144。如图9所示，带螺纹的末端保护帽146与螺纹144啮合，覆盖在适配器140的端部，以保持其清洁。完全装配好的适配器140相当于一个普通的帽盖。如果利用设备8进行静脉注射，拆下末端保护帽146，针头42稍稍伸出适配器140的一端。这样第二套螺纹144可以被用来连接静脉注射装置。如果不是与路厄锁定防护适配器连接，而是直接进行注射，装置8按下文所述工作。
描述完优选实施例8的各零件后，下文参照图10-20详细描述其操作情况。
图10所示为刚刚开封的装置8，保护盖130已经拆下来了。针筒组件88在注射器10中对齐放置，使销子30位于上肋92A与左肋92B之间的槽内。如图11所示，针筒组件88处于第一对齐状态，这时翅113、115是水平的，它们被腔52的垂直壁54所折叠。这样对齐防止尖顶112与针头组件40锁定。斜台119帮助防止折叠的翅113和115插入腔的壁54内。
然后，针筒组件88被拉至图12所示的位置，以传统方式使中空本体12内充入药液。应注意，在拉出位置，弹性件80保持预加载状态。因为弹性件80在针筒上的两点间被拉紧，所以弹性件80不会拉出或压紧针筒组件88。当针筒组件88充分拉出时，销子30就与旋转槽94对准。如图13所示，之后注射器10和针筒组件88就能够相对转动，使翅113、115与腔52的相隔不远的边壁54对齐。
当用熟知的方式将空气从注射器10中推出后，装置8就做好准备，将针头42扎入患者身体进行注射。如上所述，弹性件80不会使针筒组件88向任一方向移动。因此，操作者能够便利地用一只手的拇指和食指以通常的投镖样拿着装置8将注射器扎入患者皮下，并且用另一只手在皮下注射时捏住患者穿刺点的皮肤，在肌内注射时抚弄皮肤，在IV注射时安定肌肤。这些注射方法通常是医疗领域中较好的注射方法。当操作者将针头42扎入患者身体中之后，操作者推动推板104使药液注入患者体内。
如图14所示，当尖顶112开始进入针头组件40时，自释放元件70的上部趋于接触握持环26和止挡块28。稍后，自释放元件70的上部接触握持环26和止挡块28，并且在止挡块28上向上运动，如图15所示。
图16是装置8处于如图15所示的位置时的后部的放大图，显示了第一定位槽96的后沿脊108和止挡块28夹住自释放元件70的情况。针筒组件88被完全压下后继续施加的力和后沿脊108和止挡块28对自释放元件70的夹持使自释放元件70的下部向下、向后移动，因此当针筒组件88被完全压下后，自释放元件70的下部从第二定位槽102中自动地释放。
如前所述，现在尖顶的翅113、115与矩形腔52的长边对齐。当尖顶112进入腔52时，翅113、115折叠，但是当针筒组件88完全压下后，如图17所示，翅113、115在腔52内展开，将针筒组件和针头组件40锁在一起。针筒组件88上的槽96足够长，以使针筒组件88能够被稍微过压以弥补针头组件40与密封元件110间的任何可能的压缩，保证零件配合并使所有药液从注射器10中射出。
当自释放元件70松开后，针筒组件88稍稍回弹，并且导向凸台32向上推动自释放元件70，直到其顶住注射器的开放端14和握持环26，如图18所示。由于现在弹性件80在针筒组件88上的前点和不在针筒组件88上并位于第一个点的后面的固定点之间拉紧，所以弹性件80拉动针筒组件88收缩，直到整个针头42缩入注射器10内，如图19所示。一旦针筒组件88完全收缩，导向凸台32就继续向内推动自释放元件70，直到其锁定到锁定槽100内，如图20所示。在这一点，针筒组件88被固定，使其不能意外地从注射器10中脱落或推动，而使针头从注射器中刺出，装置8就不能再被使用了。
现在参照图21-22描述第二个实施例的装置208。装置208的零件与以上优选实施例的零件大致相同，但是，尖顶112和腔52的结构不同，并且上肋92A和左肋92B间制有支座106。尖顶112做得有许多翅213，或者做成半圆形的，如前述的美国专利No.5,338,304中的描述。腔52的形状分别符合每个尖顶112的形状。
装置208的操作情况，与上述优选实施例的操作情况大致相同。但是，由于尖顶112没有锁定和非锁定定位关系，因此支座106被用来防止针筒尖顶112和腔52间的过早配合。如图22所示，起初针筒位于注射器中，支座106与销子30接触，以防止针筒组件88被完全压下和尖顶112和针头组件40过早配合。然后装置如上述优选实施例那样抽满药液。接着转动注射器使销子30通过槽94，直到销子位于上肋92A和右肋92D之间的槽中。由于这个槽中没有支座，所以注射器现在就能够被完全压下了。因优选实施例中的装置8以相同的方式旋转，可以在优选实施例的上肋92A和左肋92B间做一个支座106，以保证尖顶112和针头组件40不过早配合。
自释放元件70的操作和之后针头组件40的收缩过程如以上优选
实施例所述。
现在参照图23-33描述第三个实施例的装置308。第三个实施例308通常包括注射器310、针头组件340、弹性件370和针筒组件380。
注射器310包括一个中空本体312，中空本体312有封闭端320和握持环326环绕着的开口端324。中空本体312最好具有椭圆断面。中空本体312的封闭端320是一个圆锥314，圆锥314包括一个具有开孔318的截锥平面。圆锥314的另一端有一个锥形部317，如图26所示，其功能在下文中描述。靠近锥形部317的是一个环状槽315，它用来接收针头组件340的凸缘346并在使用时固定凸缘的位置。一个盖接收套316环绕着圆锥314从封闭端320伸出。
针头组件340如图24和25所示。它包括一个位于圆锥本体344中心的针头342。圆锥本体344的形状大致与注射器310的圆锥314的内表面相匹配。靠近本体344是一个弹性凸缘346，用来保持针头组件340的定位并且向圆锥314提供液封。针头组件340的一个内孔348连通中空针头342。沿着针头组件340的后表面有一个内凸缘350，这个内凸缘350确定了腔348的开口。腔348和内凸缘350的结构与形状与针筒组件380的尖顶326的形状相配合，这将在下文中详细描述。
针筒组件380包括一个中空针筒本体381、一个密封件360、一个收缩套320，和一个针筒推板400。针筒本体381如图27所示，通常包括一个中空管382，它最好也是椭圆断面以适应中空注射器本体312。针筒管382的一端383是开放的，而另一端385是减径开放的。环状槽384靠近开放端383，以帮助针筒推板400与针筒管382之间的连接。中空轴390从减径开放端385延伸出来，并且与开口395轴向对齐。轴390的自由端有一个从中伸出的环392。针筒密封件360安装在轴390上并由环392定位，见图29。针筒本体381终止于在环392前的环锥凸台394。凸台394的功能在下文中详细描述。
参照图28和29，一个收缩套320穿过轴390上的开口并进入中空管382。收缩套320通常包括一个延伸于前和后凸缘324和330的管状主体322，凸缘322用以保持套320在针筒本体381的轴390中的初始位置。从前凸缘324前伸出来一个突起321，它包括杆327和锥形头326。在锥形头326与杆327之间有一个环状缘329。突起321的两侧有平台328。当压下针筒380时，平台328允许药液绕过突起321。下文中作详细描述。由后凸缘330向后延伸的是一个小管状本体332，它终止于一个实心定位环334。或者，定位环334可以由许多凸台构成。
如图29所示，针筒推板400位于针筒管382的开放端383处。针筒推板400包括推板402，它安装在针筒推板本体404上。从针筒推板本体404上延伸出一个环406，它与中空本体382中的环状槽384配合，以保持针筒推板400在位。从针筒推板本体404向前延伸出一个突起408，在其末端有定位环410。定位环410将弹性件370的一端定位。如图29所示，弹性件370延伸于小管状本体332与突起408之间，由定位环334和410定位。
针筒推板404上最好有一个开口412，以便于针筒组件308的制造。通过开口412，在插入针筒本体381之前，弹性件370能够安装在收缩套320和针筒推板400上。然后收缩套320被装入中空管382内，并且针筒推板400咬入针筒本体381的后端。通过从开口412中伸出一个杆，收缩套320被向前推，直到咬入针筒轴390上的位置。这个操作可以给弹性件370预加载。收缩套320的后部也可设一个槽340以协助该操作过程。
只要注射器308如图30所示装配好，它就可以使用了。通过传统的方式抽动针筒组件380，注射器本体312就能被充满。如同其它实施例中一样，当抽动针筒组件时，弹性件370保持在预加载状态。当用熟知的方式将空气从注射器310中推出后，装置308就做好准备，以常规方式将针头342扎入患者体内进行注射。
如图31所示，当基本压下针筒组件380后，收缩套320的锥形头326进入针头组件腔348内。这时，锥形头326的缘329在针头组件内部凸缘350之前并由其固定。在这个位置，收缩套320尽可能深地进入针头组件340内，然而针筒组件381仍未完成其全部行程。这样，继续向推板402施力将使针筒本体381继续向前运动。在针筒本体380的最终压下过程中，锥形头326的平台328允许残留药液从针头342中流出。
由于收缩套320的位置固定并且针筒本体381被推向前，收缩套的前凸缘324就运动至针筒轴390内。因为收缩套320处于弹性件370的加载下，但已不再被前凸缘324固定，所以弹性件370的载荷自动地将收缩套320拉入针筒中空管382内。通过锥形头326和内凸缘350的连接，针头组件340也被拉入中空针筒管382内，如图33所示。针筒轴390前端上的环状锥台394接触圆锥314的锥台317，使其稍稍展开。这样减小了圆锥314作用在针头组件340上的固定力，以协助针头组件340的收缩，并使收缩更容易。
如图34所示，开口412还可以使缓冲材料420放置在弹性件370内。无论缓冲材料420是否放置在弹性件370内，开口412上都可以覆盖一个盖414。在大多数情况下，弹性件370内的空气会提供足够的缓冲效果，并且允许控制收缩速度。其它各种材料，包括流体，都可以用来增加缓冲效果。
在本发明已经以优选实施例的方式进行了描述，对熟悉本行业的人而言，在所附权利要求书限定的本发明的范围内，可有其他各种变化。

Claims (18)

1.一种一次性注射器(308)，包括：一个中空的本体(312)，一端(324)基本开放，另一端(314)基本封闭，但封闭端有一个供注射装置(342)通入的开口(318)；一个位于中空本体(312)内的可收缩的针头组件(340)，注射装置(342)从开口(318)中穿出；一个细长的针筒(380)，在中空本体(312)内运动，并且具有间隔开的定位零件(330，400)以及用于针头组件收缩的零件(326，348，350)；其特征在于，
在间隔开的定位零件(330，400)之间延伸有一预加载的弹性件(370)；和
该注射器具有在注射完成时自动释放弹性件(370)上的预载荷的装置(327，394)，该装置包括一个在针筒组件上的斜面台(394)，该斜面台在靠近封闭端(314)处与中空本体(312)接触，向外推该斜面台，并且协助针头组件(340)从中空本体(312)中释放，使放松的弹性件(370)将注射装置(342)拉入开口(318)内。
2.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，所述收缩针头组件的装置(326，348，350)包括与针头组件成一体的针头组件腔(348，350)和与针筒成一体的锥形头(326)。
3.如权利要求2所述的注射器(308)，其特征在于，针筒(380)具有一个足够长的行程，保证当从中空本体(312)注射时，针头组件腔(348，350)与锥形头(326)完全配合。
4.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，针头组件(340)具有一个密封环(346)，它与中空本体(312)的内部建立了一个液体紧密密封。
5.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，针头组件(340)是合成材料的整体模制件。
6.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，针筒(380)包括一个中空管(382)。
7.如权利要求6所述的注射器，其特征在于，用来收缩针头组件的装置(326，348，350)包括与针头组件(340)成一整体的针头组件腔(348，350)和与针筒(380)成一整体的锥形头(326)。
8.如权利要求7所述的注射器(308)，其特征在于，针筒(380)包括一个收缩套(320)，锥形头(326)与该收缩套成一体。
9.如权利要求8所述的注射器(308)，其特征在于，针头组件(340)是被拉入中空管(382)内的。
10.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，弹性件(370)是一中空管。
11.如权利要求10所述的注射器(308)，其特征在于，弹性件(370)包含一缓冲材料(420)。
12.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，中空本体(312)具有大致椭圆形的断面。
13.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，每一个定位零件(320、400)包括至少一个凸台(334、410)，该凸台使一个弹性件(370)的一部分变形，以把所述弹性件固定在位。
14.如权利要求2所述的注射器(308)，其特征在于，锥形头(326)包括至少一个通道(328)，使注射器(308)中的药液绕过锥形头(326)。
15.如权利要求14所述的注射器(308)，其特征在于，当针头组件腔(348，350)与锥形头(326)配合时，通道(328)允许注射器(308)中的药液绕过锥形头(326)。
16.如权利要求8所述的注射器(308)，其特征在于，收缩套(320)包括一个固定零件(324、330)，在收缩前，它把收缩套(320)保持在针筒组件(388)内。
17.如权利要求16所述的注射器(308)，其特征在于，固定零件(324、330)包括一对间隔开的凸缘(324、330)，它们从收缩套(320)上延伸出来。
18.如权利要求1所述的注射器(308)，其特征在于，针筒(380)包括一个中空整体轴(382、390)和一个可伸缩收缩套(320)，在收缩前，该收缩套(320)处于整体轴(382、390)中并与该整体轴密封配合。
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