CN114901334A - 适用于压缩失效的柱塞杆和注射器 - Google Patents

Abstract

提供了一种与注射筒(102)结合使用的柱塞杆(104)。柱塞杆(104)包括具有近侧底面(113)的远侧柱塞顶部(105)以及近侧细长轴(106)，近侧细长轴(106)包括适于接收沿着轴线(1000)的施加力的近端(107a)和适于沿着轴线(1000)传递施加力的一远端板(107b)。柱塞杆(104)适于插入沿所述轴线(1000)延伸的注射器(100)的所述筒(102)中。远侧柱塞顶部(105)和近侧细长轴(106)通过可释放的连接件(115)相互连接。可释放的连接件(115)包括：远侧顶部断裂装置(116)，包括至少一远侧顶部肋(125a)与近侧底面(113)上的轴线(1000)偏心地设置，且其中近侧轴断裂装置(117)包括至少一近侧轴肋(125b)，与远端板(107b)上的轴线(1000)偏心地设置。每个所述至少一个远侧顶部肋(125a)连接到对应的至少一近侧轴肋(125b)，所述肋(125a，125b)在接触区域(118)连接，且其中所述远侧顶部断裂装置(116)配置以当远侧柱塞顶部(105)被推入筒(102)中的远端(110)时由于压缩失效而与近侧轴断裂装置(117)分离。另提供了一种注射器。

Description

适用于压缩失效的柱塞杆和注射器

技术领域

本发明涉及一种注射器的柱塞杆，用于防止注射器的重复使用，其制造成本与传统注射器差不多。本发明还涉及一种包括所述柱塞杆的注射器。

背景技术

注射是最常见的医疗保健程序之一，全球每年至少进行160亿次注射。多次使用同一个注射器对多人进行注射会导致多种传染病的传播。据估计，每年有超过200万患者和用户因滥用注射器而感染诸如艾滋病毒、乙型肝炎和丙型肝炎等严重的血液传播疾病。大多数这些注射是使用市场上可用的传统注射器或预填充的传统注射器进行的。

在2015年，世界卫生组织(WHO)设定了一个时间限制，即到2020年，全球所有注射器都应更换为所谓的“智能注射器”，例如自动禁用(auto-disabled，AD)注射器。

市场上可用的自动禁用注射器有几个缺点。大多数智能注射器是基于柱塞杆和注射筒之间的一锁定机构。当柱塞杆插入并到达注射筒体的前部时，所述锁定机构被启动。在试图收回柱塞杆期间，发生拉伸失效且柱塞杆断裂成两个单独的部分。因此，防止了注射器的重复使用。这种自动禁用注射器例如于US 2013/0110044 A1中描述。

然而，这些类型的注射器具有复杂的设计。例如，筒的内壁可能包括凸缘且活塞杆相应地设计成与所述凸缘接合。这种困难的设计导致生产成本实质上高于传统注射器的生产成本。

另一种类型的自动禁用注射器是具有锐器保护特征(SIP)和预防重复使用特征(RUP)的注射器。SIP+RUP注射器可提供手动或自动版本。在手动版本中，用户手动启动安全特征。自动伸缩模型与手动版本基本类似，但它们包括一个装置，例如弹簧，一旦柱塞杆撞击筒的底部，所述装置会自动将针头拉入柱塞。当对柱塞杆施加压力时，注射器中的弹簧机构被触发，迫使所述针头缩回注射筒中。因此，在使用一次之后，就不可能进行额外的注射。这或多或少消除了在处置过程中因与针头接触而造成伤害的风险。然而，这种设计包括许多不同的部件和多个安装步骤。这又会产生非常高的生产成本。

因此，需要一种能够解决现有技术的不利条件和缺点，且可以具有成本效益的方式制造的自动禁用注射器。

发明内容

因此，本发明优选地寻求单独或任意组合地减轻、缓解或消除本领域中的上述的一个或多个缺陷和缺点，并通过提出根据所附独立权利要求的解决方案来至少解决上述问题。在所附的从属权利要求中定义了有利的实施例。

在第一方面，提供了一种与一注射筒结合使用的一柱塞杆。所述柱塞杆包括具有一近侧底面的一远侧柱塞顶部和一近侧细长轴，所述近侧细长轴包括适于接收沿一轴线的一施加力的一近端及适于沿所述轴线传递所述施加力的一远端板。所述柱塞杆适于插入沿所述轴线延伸的注射筒中。所述远侧柱塞顶部和所述近侧细长轴通过一可释放连接件相互连接，其包括远侧顶部断裂装置，具有至少一个远侧顶部肋，所述远侧顶部肋与所述近侧底面上的所述轴线偏心设置，所述近侧轴断裂装置具有至少一个近侧轴肋与远端板上的所述轴线偏心设置。每个至少一个远侧顶部肋连接到对应的至少一个近侧轴肋，并且这些肋在接触区域连接。所述远侧顶部断裂装置构配置以当所述远侧柱塞顶部被推入所述筒的远端时，因压缩失效而与所述近侧轴断裂装置分离。

在第二方面，提供了一种注射器，所述注射器包括一筒，所述筒具有布置在所述筒的一远端处的一注射器尖端。所述筒适于容纳药物，并具有从所述远端向近端延伸的管状壁，所述筒沿轴线延伸。所述筒包括布置在所述筒的一近端处的一孔口且所述注射器还包括沿所述轴线延伸的一柱塞杆。

从详细描述以及所附的从属权利要求中，进一步的优点将是显而易见的。

附图说明

本发明能够实现的这些和其他方面、特征和优点将从以下对本发明实施例的描述中变得明显且得到阐明，并参考附图，其中

图1A是根据一个示例的注射器的纵向视图和柱塞杆的等距视图；

图1B是根据图1A中的示例的注射器和柱塞杆的纵向视图；

图2是注射器和柱塞杆的纵向视图，以及根据第二示例的柱塞杆的等距视图；

图3是注射器和柱塞杆的纵向视图，以及根据第三示例的柱塞杆的等距视图；

图4是注射器和柱塞杆的纵向视图，以及根据第四示例的柱塞杆的等距视图；

图5示出了根据第五实施例的注射器和柱塞杆的剖视图，以及根据第五示例的柱塞杆的等距视图；

图6示出了根据第六示例的图4所示的注射器和柱塞杆的替代示例；

图7示出了根据第七示例的图4中所示的注射器和柱塞杆的又一替代示例；及

图8是根据第八示例的预填充注射器和柱塞杆的纵向和等距视图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员能够实施本发明，下面将结合附图对本发明的实施例进行更详细的描述。然而，本发明可以许多不同的形式来实施并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。相反地，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并将本发明的范围充分传达给本领域的技术人员。实施例不限制本发明，但本发明仅由所附专利权利要求所限制。此外，在附图中所示的特定实施例的详细描述中使用的术语不旨在限制本发明。

参照图1，示出了根据本文教示的一注射器100和一柱塞杆104的一个示例。所述注射器100包括一筒102，其具有一远端110和一近端112。所述远端110包括一远侧尖端111，一针头可以附接到所述远侧尖端111。所述注射器100的所述筒102可以由适合容纳药物的任何材料制成，但优选地由塑料制成。所述塑料优选地是透明的。所述筒102配置以容纳药物。药物可以是液体形式，以注射到一患者或用户的体内。此外，所述筒102具有一管状壁101。

所述注射器100沿着一轴线1000延伸，其限定了所述筒102延伸的方向，例如，所述筒102沿着所述轴线1000延伸。

图1的所述注射器100还包括设置在所述筒102内的一柱塞杆104。所述柱塞杆104沿着所述管状壁101和所述轴线1000延伸。一垫圈103设置在所述柱塞杆104的一远侧柱塞顶部105上。所述远侧柱塞顶部105包括一近侧底板113。所述柱塞杆104还包括一细长近侧轴106，其具有一近端107a和一远端板107b。

所述垫圈103适于与所述筒102的所述管状壁101流体密封接合。通过与所述筒102的所述管状壁101流体密封接合，防止容纳在所述筒102内的药物或液体沿着除通过所述筒102的所述远端110上的远侧尖端111(或附接于所述远侧尖端的针头)之外的任何其他方向漏出注射器100。

所述远侧柱塞顶部105和所述细长近侧轴106通过一可释放的连接件115彼此连接。图1A中的所述可释放的连接件115包括多个远侧顶部断裂装置116和多个近侧轴断裂装置117。所述远侧顶部断裂装置116布置在所述远侧柱塞顶部105的所述近侧底面113上。所述近侧轴断裂装置117布置在所述细长近侧轴106的所述远端板107上。所述近侧底面113上的远侧顶部断裂装置116包括三个远侧顶部肋125a。所述远端板107b上的所述近侧轴断裂装置117包括三个近侧轴肋125b。所述远侧顶部肋125a相对于所述近侧轴肋125b居中布置。因此，所述近侧轴肋125b相对于所述远侧顶部肋125a布置在外侧。参考图1B进一步解释所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b之间的连接。

图1A-8中的每个示例显示了将远端顶部105连接到所述柱塞杆104的所述近侧细长轴106的可释放的连接件115的不同的非限制性实施例。在所有实施例中，所述轴线1000定义了所述注射器和所述柱塞杆的一纵向，具有一远端和一近端。所述轴线1000沿着所述注射器的中心延伸。所述柱塞杆和所述注射筒的周长定义了一外侧周长。

本文公开的所述可释放的连接件115的所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b相对于彼此和所述轴线1000偏心布置。当所述柱塞杆104接收沿所述轴线1000施加的力而使所述远侧柱塞顶部105推入所述筒102的所述远端110时，所述可释放的连接件115断裂。当所述远侧柱塞顶部105到达所述远端110并被进一步压向所述远端110时，在所述远侧顶部断裂装置116和所述近侧轴断裂装置117之间发生压缩失效，且它们彼此分离。因此，当用户抽出所述柱塞杆104时，所述远侧柱塞顶部105将会留在所述筒102中，而只有所述细长近侧轴106从所述筒102被抽出。显然地，所述注射器100不能重复使用。

图1B示出了图1A中公开的柱塞杆104的使用位置A-E的横截面。

位置A(安装位置)：所述柱塞杆104设置在所述筒102内。所述可释放的连接件115将所述远侧柱塞顶部105连接到所述柱塞杆104。

在此实施例中，可释放的连接件115显示在位置A的放大图中。所述远端板107b和所述近侧底面113分别包括三个分开布置的近侧轴肋125b和三个分开布置的远侧顶部肋125a。然而，由于图1B是纵向截面图，故只有两个远侧顶部肋125a和两个近侧轴肋125b是可见的。布置在所述近侧底面113上的每个远侧顶部肋125a是成对的并连接到布置在所述远端板107b上的相应的近侧轴肋125b。远侧顶部肋125a在一接触区域118连接到近侧轴肋125b。所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b的纵向横截面具有锥形或棱锥形状。

所述远侧顶部断裂装置116的所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴断裂装置117的所述近侧轴肋125b沿着所述轴线1000的延伸互相连接。每个所述远侧顶部肋125a连接到相应的近侧轴肋125b。两个连接的远侧顶部肋125a和近侧轴肋125b相对于彼此和所述轴线1000偏心布置。一个近侧轴肋125b的一面向中心表面(面向所述轴线1000)在所述接触区域118与远侧顶部肋125a的一面向外侧表面(远离所述轴线1000)连接。因此，所述远侧顶部肋125a的表面的法线从中心横向指向外。所述近侧轴肋125b的表面的法线朝向中心轴线1000指向中心。这在侧向/中心方向(垂直于所述轴1000)上提供了极大的稳定性。所述远侧顶部断裂装置116相对于所述近侧轴断裂装置117布置在中心，更靠近轴线1000。

位置B(抽出位置)：所述柱塞杆104已被抽出，露出所述筒102中的一管腔108。在位置B的放大视图中，所述可释放的连接件115完好无损，并将所述远侧柱塞顶部105连接到细长轴106。此外，所述筒102包括从所述筒102的孔口109延伸到形成在所述筒102的内壁上的一周向凸缘119的一平角120。这有助于所述垫圈103在安装过程中较早接触所述筒102的内壁。此外，当所述垫圈103要通过所述周向凸缘119时，这种设计防止了摩擦的累积。此外，所述近端底板113具有倾斜的一侧边缘128，当近端底板113要通过所述周向凸缘119时，这也减小了摩擦。

所述近端底板113的直径小于所述周向凸缘119的直径以避免它们之间的接触，这可能在安装期间损坏所述可释放的连接件115。所述远端板107b确保在将药物抽取到所述管腔108中后，所述活塞杆104不能从所述筒102中抽出。

位置C(前位置-无压力负载)：所述柱塞杆104已被推到所述筒102的所述远端110。已经施加的压力负载已经足以将所述管腔108的内容物从所述注射器100中排出，但是没有施加足够的力来使所述可释放的连接件115压缩失效。所述可释放的连接件115因此完好无损。所述远侧顶部断裂装置116的所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴断裂装置117的所述近侧轴肋125b之间的一远侧界面包括一尖锐边缘122形式的一弱化部。所述远侧顶部断裂装置116和所述近侧轴断裂装置117之间的一近端界面包括一弯折部121形式的一加强件。所述尖锐边缘122用作可释放的连接件115的弱化，当所述柱塞杆104如参照位置D进一步描述的那样被推向远侧时，加速和促进压缩失效。相反地，所述弯折部121防止在所述柱塞杆104在如位置B所示抽出期间，发生不期望的拉伸断裂。

位置D(前位置-施加压力负载)：所述柱塞杆104已经接收到沿所述轴线1000的进一步的力，因此已经被进一步压向并压入所述筒102的所述远端110。这导致所述可释放的连接件115的触动和断裂。发生压缩失效而所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b彼此断开。一空腔114允许所述近侧轴肋125b被向前推动而发生压缩失效，即使所述远侧柱塞顶部105已经到达所述远端110并且与所述远端110接触。如位置D的放大部分所示，所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b之间不再有任何直接接触。当发生断裂时，所述远侧顶部肋125a具有一远侧肋断面135且所述近侧轴肋125b具有一近侧轴肋断面136。所述远侧肋断面135指向中心。所述近侧轴肋断面136指向外侧。

位置E(远侧柱塞顶部分离)：当用户撤回所述筒102中的所述柱塞杆104时，所述远侧柱塞顶部105与所述柱塞杆104分离。因此，所述注射器100不能重复使用。每个远侧顶部肋125a和近侧轴肋125b彼此倾斜(在位置A和位置D的放大视图中示出)。肋125b的面向中心的表面与远端板107b之间的角度小于90度。肋125a的面向外侧的表面和近侧底面113之间的角度大于90度。这降低了当所述远侧柱塞顶部105要从所述柱塞杆104脱离时所述远侧顶部断裂装置116和所述近侧轴断裂装置117相互接合的风险。

参考图2-8，将说明七个柱塞杆204、304、404、504、604、704、804的附加实施例。在图2-7所示的实施例中柱塞杆的使用都包括位置A-E。图8不包括位置A，因为图8中的示例涉及预填充的自动禁用注射器800。位置A是安装位置。位置B是抽取位置，其中所述筒102的管腔108填充有药物。位置C是前部位置，管腔108的内容物已被排空，但没有对所述柱塞杆104施加过大的力。因此，可释放的连接件115、215、315、415、515、615、715、815仍然完好无损。位置D是已施加压力负载且所述可释放的连接件已发生压缩失效的前位置。在作为分离位置的位置E，所述远侧柱塞顶部105从所述柱塞杆104脱离。

图2示出根据第二实施例的一柱塞杆204，包括一可释放的连接件215。所述可释放的连接件215包括布置在远侧顶部205的近侧底面213上的多个远侧顶部断裂装置216。多个轴断裂装置217布置在细长近侧轴206的远端板207上。

所述远侧顶部断裂装置216和所述近侧轴断裂装置217分别包括两个偏心设置的多个远侧顶部肋225a和多个近侧轴近侧轴肋225b。所述远侧顶部断裂装置216和所述近侧轴断裂装置217可包括多于两个偏心设置的远侧顶部肋225a和近侧轴肋225b。所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴近侧轴肋225b分别沿着底面213和远端板207的一直径线性地设置。所述近侧轴肋225b靠近中心设置，且相对于所述远侧顶部肋225a更靠近轴线2000。

所述远侧顶部肋225a各自包括两个远侧肋凸出部223a，且所述近侧轴肋225b各自包括两个近侧肋凸出部223b。所述远侧顶部肋125a和所述近侧轴肋125b通过所述远侧肋凸出部223a和所述近侧轴凸出部223b彼此连接。凸出部在本文中也称为断裂锥。所述远侧肋凸出部223a和所述近侧轴凸出部223b从所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴肋225b径向地延伸。

肋225a上的所述远侧肋凸出部223a指向中心。所述近侧轴凸出部223b沿着所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴肋225b线性布置的相同直径指向外侧。每个远侧肋凸出部223a连接到对应的近侧肋凸出部223b。对应的远侧肋凸出部223a和近侧肋凸出部223b布置成彼此纵向水平，使得它们彼此面对。连接的远侧肋凸出部223a和近侧肋凸出部223b在所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴肋225b之间形成沙漏形连接。

由所述远侧肋凸出部223a和所述近侧肋凸出部223b形成的沙漏形连接可以包括一弱化凹槽224。在图2中，所述凹槽224位于沙漏形连接的节点处。所述凹槽224将在压缩失效期间加速断裂且能够急剧/明显的破裂。

所述远侧肋凸出部223a和所述近侧肋凸出部223b可以具有不同的直径和长度。所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴肋225b之间的较小距离防止在压缩失效发生之前，防止所述远端肋凸出部223a和所述近端肋凸出部223b的粘弹性变形和/或剪切，从而使所述远端肋凸出部223a和所述近端肋凸出部223b更有效/明显的压缩失效。所述远侧肋凸出部223a和所述近侧肋凸出部223b沿所述轴线2000线性地定位在所述远侧顶部肋225a和所述近侧轴肋225b上，以使用两个以上的远侧肋凸出部223a和近侧肋凸出部223b。

当发生位置D所示的断裂时，远侧肋225a具有一远侧肋断面235，且近侧轴肋225b具有一近侧轴肋断面236。所述远侧肋断面235指向中心。所述近侧轴肋断面236指向外侧。

图3示出了根据第三实施例的一柱塞杆304。所述柱塞杆304具有一远侧顶部305和一细长近侧轴306。可释放的连接件315类似于图2所示的实施例。所述可释放的连接件315包括多个远侧顶部断裂装置316，其具有偏心位于近端底板313上的两个远侧顶部肋325a。近侧轴断裂装置317的两个近侧轴肋325b偏心地设置在远侧顶部307b上。所述近侧轴肋325b相对于远侧顶部肋325a侧向布置。所述远侧顶部肋325a和所述近侧轴肋325b沿轴线3000延伸。

所述远侧顶部肋325a和所述近侧轴肋325b分别沿着底面313和远端板307b的中心直径线性设置。所述近侧轴肋325b相对于所述远侧顶部肋325a靠近中心设置，且更靠近轴线3000。

远侧顶部肋325a各自包括一远侧肋凸出部323a，且近侧轴肋325b各自包括一近侧肋凸出部323b。所述远侧顶部肋325a和所述近侧轴肋325b通过所述远侧肋凸出部323a和所述近侧轴凸出部323b彼此连接。所述远侧肋凸出部323a和所述近侧轴凸出部323b从所述远侧顶部肋325a和所述近侧轴肋325b径向地延伸。

肋325a上的所述远侧肋凸出部323a指向中心。所述近侧轴凸出部323b指向外侧，并沿着与所述远侧顶部肋325a及所述近侧轴肋325b线性布置的相同直径。每个远侧肋凸出部323a连接到相应的近侧肋凸出部323b。对应的远侧肋凸出部323a和近侧肋凸出部323b布置成彼此纵向水平，使得它们彼此面对。连接的远侧肋凸出部323a和近侧肋凸出部323b在远侧顶部肋325a和近侧轴肋325b之间形成沙漏形连接。

由所述远侧肋凸出部323a和所述近侧肋凸出部323b形成的沙漏形连接可以包括一弱化凹槽324(在图3中的位置D以放大视图中示出)。所述凹槽224位于沙漏形连接的节点处。所述凹槽324有利于锥体323之间的急剧断裂。

所述远侧顶部肋325a和所述近侧轴肋325b是六边形且不对称的。此实施例的一个优点是容易优化压缩失败的特性。

使用位置A-D如图3所示。在位置C，放大视图示出具有和不具有可选凹槽324的第三实施例。在位置D，所述近侧轴断裂装置317已从所数远侧顶部断裂装置316脱离，且所述近侧轴肋325b已被推入空腔314。一旦确立压缩失效(位置D)，可以从筒302抽回所述柱塞杆304(位置E-图3中未示出)。当发生断裂，远侧肋325a具有一远侧肋断面335，且近侧轴肋325b具有一近侧轴肋断面336。所述远侧肋断面335指向中心。所述近侧轴肋断面336指向外侧。

图4示出了一柱塞杆404的第四实施例。所述柱塞杆404具有一远侧柱塞顶部405和一细长近侧轴406。可释放的连接件415类似于图2中所示的实施例，且包括断裂装置416，其具有偏心位于远侧顶部405的近端底板413上的两个远侧顶部肋425a。近侧轴断裂装置417的两个近侧轴肋425b偏心地布置在远侧顶部407b上。

所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b沿轴线4000延伸。每个远侧顶部肋425a包括两个远侧肋凸出部423a。每个近侧轴肋425b包括两个近侧肋凸出部423b。所述远侧肋凸出部423a和所述近侧肋凸出部423b从所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b和轴线4000实质垂直地延伸。

所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b通过所述远侧肋凸出部423a和所述近侧轴凸出部423b彼此连接。所述远侧肋凸出部423a和所述近侧轴凸出部423b从所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b径向地延伸。

肋425a上的所述远侧肋凸出部423a指向中心。所述近侧轴凸出部423b沿远侧顶部肋425a和近侧轴肋425b线性布置的相同直径指向外侧。每个远侧肋凸出部423a在一接触区域418处连接到对应的近侧肋凸出部423b。对应的远侧肋凸出部423a和近侧肋凸出部423b布置成彼此纵向水平，使得它们彼此面对。连接的远侧肋凸出部423a和近侧肋凸出部423b在所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b之间形成沙漏形连接。

当发生断裂时，远侧肋425a具有一远侧肋断面435且近侧轴肋425b具有一近侧轴肋断面436。所述远侧肋断面435指向中心。所述近侧轴肋断面436指向外侧。

所述远侧顶部肋425a和所述近侧轴肋425b分别沿着底面413和远端板407的中心直径线性地设置。近侧轴肋425b定位成比远侧顶部肋425a更靠近所述轴线4000。

在本实施例中，凸出部423的形状为三角棱柱。这导致所述接触区域418具有长的宽度426。由于细长宽度426，可释放的连接件415的实施例具有良好的稳定性。接触区域418还可包括面向细长轴406的加强件427。接触区域418还可包括面向远侧顶部405的凹槽424。

图5示出了根据第五实施例的一柱塞杆504。远端板507b和近端底板513各自包括两个偏心设置的多个远侧顶部肋525a和多个近侧轴肋525b。

每个远侧顶部肋525a包括一远侧肋凸出部523a。每个近侧轴肋525b包括近一侧肋凸出部523b。所述远侧顶部肋525a和所述近侧轴肋525b通过所述远侧肋凸出部523a和所述近侧轴凸出部523b彼此连接。所述远侧肋凸出部523a和所述近侧轴凸出部523b从所述远侧顶部肋525a和所述近侧轴肋525b径向地延伸。

肋525a上的所述远侧肋凸出部523a指向中心。所述近侧轴凸出部523b指向外侧。每个远侧肋凸出部523a在一接触区域518处连接到对应的近侧肋凸出部523b。对应的远侧肋凸出部523a和近侧肋凸出部523b布置成彼此纵向水平，使得它们彼此面对。

与图1-4所示的实施例相反，在此实施例中的远侧肋凸出部523a和近侧轴凸出部523b不是线性地彼此面对的。反而，所述接触区域518通过远侧肋凸出部523a和近侧轴凸出部523b的侧边缘之间的重叠而形成。远侧肋凸出部523a的每个面向中心的侧边缘连接到近侧肋凸出部523b的面向中心的侧边缘。

两个远侧顶部肋525a相对于轴线5000且相对于所述近侧轴肋525b偏心地布置。如位置C的放大图所示，所述远侧顶部肋525a相对于所述近侧轴肋525b布置在中心。此外，如在所述柱塞杆504的上视放大图中可看出，所述远侧顶部肋525a也相对于所述近侧轴肋525b水平错位，水平方向垂直于纵向轴线5000。因此，所述远侧顶部肋525a和所述近侧轴肋525b不是沿着底面513和远端板507b的直径线性布置。

优选地，所述接触区域518较小，例如0.2mm²。所述接触区域518中的重叠在所述柱塞杆504在筒502中旋转期间提供了稳定性。

当所述柱塞杆504被推到前面位置并施加过大载荷时，所述远侧肋凸出部523a和所述近侧肋凸出部523b彼此脱离，所述近侧轴肋525b被推入空腔514中，如在图5中放大图所示的位置D。

当发生断裂时，远侧肋525a具有一远侧肋断面535且所述近侧轴肋525b具有一近侧轴肋断面536。所述远侧肋断面535和所述近侧轴肋断面536面向中心轴线5000。

图6示出了包括根据第三实施例(图3)的可释放的连接件615的一柱塞杆604，其中垫圈是O形环密封件603。由于远侧柱塞顶部605没有被垫圈覆盖，如图3所示，在这个实施例中，压缩失效是在两个固体和刚性聚合物，例如聚丙烯(PP)，彼此直接接触的情况下进行的。筒602的远端610在位置C和D与远侧柱塞顶部605的顶面629直接接触。这产生了断裂锥623的更尖锐且更明显的破裂。O形环密封件603由衰减材料(attenuating material)制成，例如弹性体，例如合成橡胶或硅树脂。O形环密封件603可以与本文公开的任何其他实施例组合。

图7示出了根据第三实施例的一柱塞杆704，其中注射器700还包括附加的锁定机构730。柱塞顶部705包括从顶面729延伸穿过垫圈703的末端凸出部731。所述注射器700的远侧尖端711包括内部保持壁732，配置以接合设置在末端凸出部731上的保持部分733。可释放的连接件715与图3和图6所示的类型相同。

附加的锁定机构730的产生了自动禁用的注射器700，其包括能够实现压缩失效和拉伸失效的特征。如图7中的位置A所示，所述保持部分733位于靠近所述筒702的远端710和所述注射器700的所述远侧尖端711。当所述末端凸出部731上的所述保持部分733被推过保持壁732时，所述锁定机构被触发。这在位置C的放大视图中示出。在位置D，锁定机构730已经被接合且可释放的连接件715已经脱离。在位置E，所述锁定机构730被触发，但可释放的连接件715仍然完好无损。如位置F的放大图所示，如果所述可释放的连接件715在压缩过程中未能断裂，则所述保持部分733将接合在保持壁732中，如位置G所示，柱塞顶部705将从所述柱塞杆704脱离。

附加的锁定机构730可以与本文公开的实施例的任何其他可释放的连接件115、215、315、415、515、615、815组合。

在图7B中，示出了图7的所述注射器700的另一个实施例。注射器700'具有一柱塞杆704'和与图7所示相同类型的附加的锁定机构730'。远侧柱塞顶部705'包括从顶面729'延伸穿过垫圈703'的一末端凸出部731'。注射器700'的远侧尖端711'包括内部保持壁732'，配置以接合设置在末端凸出部731'上的保持部分733'。可释放的连接件715'与图3、6和7中所示的类型相同。

此外，所述垫圈703'具有一中心孔737'。所述远侧柱塞顶部705'具有延伸穿过所述垫圈703'的所述中心孔737'的一升高的插座738'。所述中心孔737'可以例如通过注塑或冲压形成。所述插座738'的直径与所述中心孔737'的直径在相同范围内或稍宽。如果所述插座738'的直径大于所述中心孔737'的宽度，则所述插座737'可以通过压入配合的方式安装到孔738'中。

所述插座738'的远端表面739'位于与垫圈703'相同的纵向水平，例如可在图7B中的位置C-G的放大部分中看到。当所述远侧柱塞顶部705'到达远端710'时，所述插座738'的远端表面739'和所述筒702'的远端710'直接彼此接触。由于所述插座738'和所述远端710'优选地包括两种固体和刚性聚合物，例如聚丙烯(PP)，所述柱塞杆704'和所述远侧柱塞顶部705'之间的断裂更尖锐且更明显，其方式与图6所示的实施例描述相同。

类似于图3所示的实施例，当图6、7和7B中的远侧柱塞顶部605、705、705'和柱塞杆604、704、704'之间发生断裂时，远端肋625a、725a、725a'具有远侧肋断面635、735、735'且近侧轴肋625b、725b、725b'具有近侧轴肋断面636、736、736'。所述远侧肋断面635、735、735'指向中心。所述近侧轴肋断面636、736、736'指向外侧。

参考图8，示出了根据第八实施例的一柱塞杆804。所述柱塞杆804被设计成布置在一预填充注射器800中，且包括一细长近侧轴806和一远侧顶部805。远侧顶部805包括通过可释放的连接件815连接到远端板807的近侧底板813，其类似于图5中的第五实施例。筒802优选地由玻璃制成。在位置A，筒802的管腔808填充有液体或药物。所述注射器800包括覆盖有一针盖841的一针头840。远侧柱塞顶部805包括从底板813的远侧表面延伸的螺纹凸出部845。

当安装预填充注射器800时，优选地，垫圈803首先插入所述筒802的孔809中。随后，通过将所述螺纹凸出部845旋入所述垫圈803中将所述柱塞杆804插入所述孔809中。在此实施例中的所述可释放的连接件815适于在安装期间承受这种螺纹而不被损坏。

所述可释放的连接件815包括分别偏心布置在底面813和远端板807上的多个远侧顶部肋825a和多个近侧轴肋825b。底面813和远端板807分别包括两个远侧顶部肋825a和两个近侧轴肋825b。所述近侧轴肋825b沿远端板807b的直径线性布置。所述远侧顶部肋825a相对于所述近侧轴肋825b居中布置，更靠近轴线8000。所述远侧顶部肋825a各自包括一远侧肋凸出部823a。所述近侧轴肋825b各自包括一近侧肋凸出部823b。所述远侧肋凸出部823a和所述近侧肋凸出部823b在一接触区域818相互连接。所述接触区域818位于沿着轴线8000延伸且穿过轴线8000的一接合平面上。两个远侧顶部肋825a相对所述接合平面布置在相对侧。两个近侧轴肋825b相对于结合平面布置在相对侧。两个形成的接触区域818是远侧肋凸出部823a和近侧肋凸出部823b之间的中心侧向重叠。

因此，图8中的所述可释放的连接件815的构造是重叠且交叉连接。所述接触区域818的中央侧向重叠使得所述可释放的连接件815能够承受旋转，例如在组装和安装预填充注射器时。当所述柱塞杆804沿一个方向旋转时，所述远侧肋凸出部823a将在所述接触区域818被推抵于所述近侧肋凸出部823b。如果所述柱塞杆804沿相反方向旋转，则所述近侧肋凸出部823b将在接触区域818被推抵于所述远侧肋凸出部823a。因此，所述可释放的连接件815的构造在顺时针和逆时针旋转期间都是耐用的。优选地，所述接触区域818是最小的，例如0.2mm²。

所述可释放的连接件815'包括偏心布置的远侧顶部肋825a和近侧轴肋825b。所述远侧顶部肋825a设置在所述底面813上，且所述近侧轴肋825b布置在远端板807b上。以与可释放的连接件815的描述相同的方式，所述远侧顶部肋825a和所述近侧轴肋825b以重叠方式彼此连接。所述可释放的连接件815'例如适用于具有小直径筒802的注射器。以与可释放的连接件815的描述相同的方式，所述远侧顶部肋825a和所述近侧轴肋825b之间的重叠使所述可释放的连接件815'承受所述柱塞杆804的旋转。

当图8中的所述远侧柱塞顶部805和所述柱塞杆804之间发生断裂时，远侧肋825a具有一远侧肋断面835且近侧轴肋825b具有一近侧轴肋断面836。

图1-8中所示的实施例使自动禁用注射器的生产成本最小化。由于结构依赖于因压缩失败而导致的破裂，而不依赖柱塞杆和注射筒之间的相互作用，因此本文中的柱塞杆可与已存在的注射器(实施例1-6)或已存在的预填充注射器一起使用(实施例8)。第七实施例需要形成内部保持凹槽732。然而，这种特征在注塑成型过程中很容易制造。本文公开的设计比现有的用于拉伸失效(tension failure)或弹簧加载的注射器的特征更简单。因此，生产成本可以降低到与传统注射器或传统预填充注射器相同或更低的水平。

此外，新设计提供了良好的稳定性，可实现高速安装过程。此外，本文公开的柱塞杆可由适用于医疗器械的不同聚合物制成，具有改变的材料特性。聚合物的脆性和冲击强度会影响柱塞杆的性能。因此，在抽取柱塞杆以用药物填充筒的过程中优化强度和压缩失败的可能性是广泛的。

本文中的所有实施例可以包括比每个示例的描述更少或更多的肋。此外，每个肋可以包括从所述肋延伸的更少或更多的凸出部。描述为更靠近轴线的肋可以布置在近侧细长轴的远端板上或远侧柱塞顶部的近侧底面上。肋可以有不同的尺寸，即不同的长度和宽度。凸出部可具有变化的形状和尺寸。

此外，主要参照几个实施例描述了本发明。然而，如本领域技术人员容易理解的，在如所附权利要求限定的本发明的范围内，除了上面公开的实施例之外的其他实施例也是可能的。

在权利要求中，术语“包括(comprises)/包含(comprising)”不排除其他元件或步骤的存在。此外，虽然单独列出，但多个装置、元件或方法步骤可以通过例如单个单元或处理器来实现。此外，虽然单独的特征可以包括在不同的权利要求中，但这些特征可以有利地被组合，并且不同权利要求中所包括的并不意味着特征的组合是不可行和/或有利的。此外，单数引用不排除复数。术语“一个(a)”、“一个(an)”、“第一(first)”、“第二(second)”等不排除复数。权利要求中的元件标号仅提供作为说明性示例，不應被解釋為以任何方式限制權利要求的範圍。

Claims (25)

1.一种与注射筒(102)结合使用的柱塞杆(104)，其特征在于：所述柱塞杆(104)包括具有一近侧底面(113)的一远侧柱塞顶部(105)、以及一近侧细长轴(106)包括适于接收沿着一轴线(1000)的施加力的一近端(107a)和适于沿着所述轴线(1000)传递所述施加力的一远端板(107b)；

其中，所述柱塞杆(104)适于插入沿着所述轴线(1000)延伸的一注射器(100)的筒(102)中；以及

其中，所述远侧柱塞顶部(105)和所述近侧细长轴(106)通过一可释放的连接件(115)相互连接，所述可释放的连接件(115)包括：

多个远侧顶部断裂装置(116)，包括至少一远侧顶部肋(125a)与所述近侧底面(113)的所述轴线(1000)偏心地设置；

多个近侧轴断裂装置(117)，包括至少一近侧轴肋(125b)，与所述远端板(107b)的所述轴线(1000)偏心地设置；

其中每个所述至少一远侧顶部肋(125a)连接到对应的至少一近侧轴肋(125b)，所述肋(125a、125b)在一接触区域(118)连接，且其中所述多个远侧顶部断裂装置(116)配置以当所述远侧柱塞顶部(105)被推入所述筒(102)中的一远端(110)时，由于压缩失效而与所述多个近侧轴断裂装置(117)分离。

2.如权利要求1所述的柱塞杆，其特征在于：所述肋(125a、125b)分别从所述远端板(107b)和所述近侧底面(113)沿着所述轴线(1000)延伸。

3.如权利要求1或2所述的柱塞杆，其特征在于：所述柱塞杆(104)还包括一空腔(114)，形成在所述远端板(107b)的所述近侧轴肋(125b)与所述近侧底面(113)之间，配置以当所述施加力沿轴线(1000)传递到所述远侧柱塞顶部(105)并导致所述远侧顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)彼此释放时，接收所述近侧轴肋(125b)。

4.如权利要求2或3所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧顶部肋(125a)相对于所述近侧轴肋(125b)径向错位。

5.如权利要求1至4中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：当所述远侧肋(125a)与所述近侧轴肋(125b)彼此断开时，所述远侧肋(125a)具有一远侧肋断面(135)且所述近侧轴肋(125b)具有一近侧轴肋断面(136)，相对于所述轴线(1000)分别指向中心和外侧。

6.如权利要求2至5中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)沿所述近侧底面(113)和所述远端板(107b)的直径线性对齐。

7.如权利要求1至6中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述肋(125a、125b)沿着所述轴线(1000)延伸，且其中每个远侧顶部肋(125a)的一面向中心侧连接到相应的近侧轴肋(125b)的一面向外侧，或反之亦然。

8.如权利要求7所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧顶部肋(125a)与所述轴线(1000)形成角度，且所述近侧轴肋(125b)朝向所述轴线(1000)倾斜，或反之亦然。

9.如权利要求1至8中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述肋(125a、125b)设置成:所述远侧顶部肋(125a)的一侧边，垂直于所述远侧顶部肋(125a)远离所述轴线(1000)的一侧，连接到所述近侧轴肋(125b)的一侧边，垂直于所述近侧轴肋(125b)远离所述轴线(1000)的一侧。

10.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)的形状实质上为锥体、立方体、长方体、棱柱、圆锥、四面体、圆柱或任何其他使所述远端顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)之间能够连接的几何三维形状。

11.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)分别包括至少一个远侧肋凸出部(123a)和近侧肋凸出部(123b)。

12.如权利要求11所述的柱塞杆，其特征在于：每个远侧顶部凸出部(123a)面向对应的近侧轴凸出部(123b)并布置成与相应的近侧轴凸出部(123b)相对，且其中所述凸出部(123a、123b)形成所述远侧顶部肋(125a)和所述近侧轴肋(125b)之间的连接。

13.如权利要求12所述的柱塞杆，其特征在于：形成在所述肋(125a)上的每个远侧肋凸出部(123a)和所述肋(125b)上的每个对应的近侧肋凸出部(123b)之间的连接部具有沿着所述轴线(1000)的一纵向截面，其具有类沙漏的形状。

14.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧柱塞顶部(105)包括一垫圈(103)，其中所述垫圈(103)适于与所述筒(102)的一管状壁(101)流体密封接合，所述垫圈(103)可在所述筒(102)内沿所述轴线(1000)错位。

15.根据权利要求14所述的柱塞杆，其特征在于:所述垫圈(103)为一O形环密封件。

16.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧柱塞顶部(105)还包括一末端凸出部(731)布置在所述柱塞顶部(105)的远侧，所述末端凸出部(731)包括一保持部分(733)配置以与所述末端凸出部(731)的一内部保持凹槽(732)接合。

17.根据权利要求16所述的柱塞杆，其特征在于：所述远侧柱塞顶部(705)包括一升高的插座(738')，其具有一远端表面(739')，布置在所述末端凸出部(731)的一近端，使得当所述柱塞顶部(705)被推入所述远端(710')时，所述远端表面(739')与所述筒(702)的一远端(710')直接接触。

18.根据权利要求11至17中任一项所述的柱塞杆，其特征在于:所述凸出部(123a、123b)实质上为锥体、立方体、长方体、棱柱、圆锥、四面体、圆柱或任何其他使所述远侧顶部凸出部(123a)和所述近侧轴凸出部(123b)之间能够连接的几何三维形状。

19.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于:所述接触区域(118)包括布置在所述接触区域(118)的一面向远侧的一弱化部(122、124)，所述弱化部为凹槽(124)或一锐边(122)。

20.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于:所述接触区域(118)包括布置在所述接触区域(118)的一面向近侧的一加强件(121、427)，所述加强件为一弯折部(121)或一过量材料(427)形式。

21.根据前述权利要求中任一项所述的柱塞杆，其特征在于:所述近端底板(113)的直径小于形成在所述筒(102)的一内壁上的一周向凸缘(119)的直径。

22.一种注射器(100)，其特征在于:所述注射器(100)包括一筒(102)，所述筒(102)具有一注射器尖端(111)布置在所述筒(102)的一远端(110)上，所述筒(102)适于容纳一药物，所述筒(102)具有从所述远端(110)向近侧延伸的一管状壁(101)，使所述筒(102)沿着一轴线(1000)延伸，

其中，所述筒(102)包括一孔口(109)布置在所述筒(102)的一近端，以及；其中，所述注射器(100)还包括根据权利要求1至19中任一项所述的柱塞杆(104)，沿着所述轴线(1000)延伸。

23.根据权利要求22所述的注射器(100)，其特征在于:所述注射器(100)含有所述药物。

24.根据权利要求22或23所述的注射器(100)，其特征在于:所述筒(102)由塑料或玻璃制成。

25.根据权利要求22至24所述的注射器(100)，其特征在于:所述注射器尖端(111)包括一针头(840)。

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