CN1171646C - 一次使用的注射器组件 - Google Patents

Abstract

一次使用的注射器，它包括：一空心筒体和一在筒体的末端的针固定装置；一在筒体内的柱塞杆，在针固定装置附近有一个密封和排出液体的活塞；一夹具有接触柱塞杆的装置，至少一个指向外面的侧壁锁定齿，该锁定齿有一指向筒体近端与筒体侧壁接触的接触点，接触柱塞杆的装置接触柱塞杆并与其机械连接，接触点摩擦接触侧壁使夹相对侧壁固定在一相应的位置。柱塞杆为圆柱形并具有多个截头圆锥形棘轮齿；夹安装在柱塞杆上、径向有弹性、并具有圆周开口；接触柱塞杆的装置使夹与棘轮齿机械连接；当柱塞杆朝所述近端移动时，夹在所述棘轮齿上径向张开，径向弹性夹的开口用来使弹性夹在柱塞杆的棘轮齿上径向弯曲并从动，以便柱塞杆相对所述弹性夹相对移动。

Description

一次使用的注射器组件

所涉及的申请

本申请是申请日为1994年2月14日、申请号为№08/195302、题为一次性使用的注射器组件的专利申请的部分继续。

本发明的背景及已有技术的描述

本发明总的涉及皮下注射针和注射器，更具体地讲，本发明涉及一种弹性夹锁件，它能使一种塑料皮下注射器成为一次使用的、难以再重复使用的、价格低廉的注射器，这种注射器由医疗许可的材料制成。对于本发明来讲，术语一次使用是指注射器中的最大剂量仅能一次给予。然而，注射器可以多次提供药品，而每一次，注射器仅提供通过把柱塞杆一次拉到近端而吸入注射器的所有药剂的一部分。为了方便标志，术语一次使用意味着和包括一次或多次可能的使用，而每一次的使用所提供的剂量比最大剂量少。在所有的使用中所提供的累计总剂量不会超过通过柱塞杆一次回到近端而吸入注射器的最大剂量。确实，当注射器的最大剂量(由筒体容积和/或在柱塞上的弹性夹的位置来确定)在第一次使用中就完全被用完时，这种注射器是一种一次使用注射器。如果是这样，弹性夹移到其最末端位置，从而阻止所有的再次使用。当第一次或以后的剂量注射比最大剂量少时，则以后所提供的剂量必定少于最大剂量。柱塞杆仅可以有一次末端移动以供给药剂。在这种方式中，装置是一种一次使用注射器。安全的、一次使用的、以后不能再次使用的皮下注射针和注射器与人们的医疗和健康有着密切关系。使用注射器之后，意外的针杆伤害对病人、医生和护士形成很大的威胁。对这种威胁的担心源于公众所关心的流行的HIV和肝炎传染。因此，在安全地处理和清除使用过的针和注射器时必须特别小心。为此目的，本发明提供一种一次使用的针和注射器组件。针和注射器(下面统统称作注射器)一旦使用后，本发明的机构阻止再次使用。因此，较大的可能是适当地报废掉，而不是再次使用。从而避免了病人间的交叉感染以及药品使用者之间的感染。

本发明是结构紧凑的，它能提供筒体容积特别小的注射器，该注射器能供给小至0.1cc的剂量。相反，将在下面更完整地说明的已有技术不能在保持仅一次使用有效的同时，方便地和/或经济地减少机构的尺寸，因此，它们没有被商业地用到尺寸小于标准3cc的注射器筒体中。在已有技术一次使用的注射器中，注射筒体中的锁定机构的轴向定位把一3cc的传统注射器限制到1cc最大剂量。然而，显然需要有较小的最大剂量注射器，不仅仅是锁定夹的位置，而且注射器的尺寸确定了最大剂量的容积。然而，应该理解的是，本发明也可适用于3cc和其他最大剂量的注射器筒体，还特别适用于小剂量甚至小至0.1cc容积的注射器。

一般能明白，为满足发展中国家的需要，为对全世界降低健康投资费用作出贡献，低价格注射器是必不可少的。低价格可缓减重复使用的注射器与一次性使用的注射器之间的冲突。一次使用的注射器可避免病人间重复使用同一注射器引起的交叉感染。还能减少病人怀疑使用注射器会引起潜在感染的担心。

本发明提供一种制造简单、便宜的机构，以限制注射器的使用，使它只能使用一次或一次使用。注射器在制造厂组装起来，并提供给医生(或护士、病人等等)使用。使用者以传统方式把药剂装入注射器，即，相对于注射器的圆筒体拉动柱塞，从而通过针尖把药剂吸入筒体的腔室中。然后，再用传统的技术把针插入以致刺入病人的皮肤。用手使柱塞相对于圆筒体移动，从而迫使活塞朝注射器的末端移动。活塞迫使药剂流出针尖。

根据本发明，在剂量注射过程中(将在下面更完整地说明)，一锁定弹性夹与柱塞轴一起移动，当它到达末端时，锁定或接触点靠着圆筒体的内壁，而活塞与锁定弹性夹的底部邻接。阻止了柱塞试图相对于注射器圆筒体的第二次缩回。因此，不可能再有药剂被吸入注射器，从而，该注射器不可能被第二次使用。本发明提供了一种简单的、价廉的一次使用的注射器。预防再次使用的锁定机构是自动的，即，它不需要使用者的专门参与就能阻止再次使用。

一种具有一次使用特征、其安全或一次使用操作可靠的、制造经济的注射器组件的设计，是许多专利和各种努力的主题。这种注射器应容易制造和装配，具有标准功能，能够提供不同的流体体积，采用得到医疗使用普遍认可的材料，最好用标准的设备来制造，例如，使用制造普遍使用的注射器的设备，最重要的是成本低。

本发明采用一种新而独特的、与一新而独特的弹性锁定夹相结合的柱塞来实现上述目的。该柱塞包括多个圆柱棘齿(cylindrecal ratchet teeth)。该弹性夹由制造者固定在柱塞上的一个特定位置，以限定注射器的最大剂量。此外，使用这种新的柱塞和弹性夹能阻止注射器的重复使用。在不影响效率或安全的情况下，该结构甚至可装在0.1cc大小的注射器内。本发明的操作机构允许制造容量极小的注射器，而该注射器的性能不受影响。比较起来，已有技术的一次使用的注射器锁定机构以不同的方式操作，因此，不能制造体积很小的注射器。本发明的注射器制造经济，具有防干扰(tamper-proof)特征，可用传统技术供给药剂，由医疗许可的材料制成，并可由标准设备制造。

本发明的一个特征是提供注射器柱塞的拇指接触部分，作为一可分裂开的圆盘，使得注射器使用之后，使用者能简单地弯曲或扭转拇指接触圆盘，并把它取下，从而，使该注射器不能再次使用。柱塞轴的拇指接触圆盘与注射器的可分离的能力可用作跟踪注射器库存的手段。

本发明的另一个特征是提供另一个机械锁定机构。这个特征也能阻止注射器的第二次使用。然而，只有当使用者有准备地希望这样做时，通过使柱塞完全往复移动到其最末端位置，才能达到这一点。为了使该机械锁定有效，必须把柱塞和拇指接触圆盘部分彻底推向注射器的末端。当拇指接触圆盘和柱塞如上所述移动时，通过与筒体的圆环阴燕尾槽(annular female dove-tail)相配合的柱塞的圆环阳燕尾槽的相互作用来锁定(不能再抽吸附加的药剂)它们。在这里，所提供的安全机构也能阻止注射器再次使用。

已有技术的描述

在专利文献和其他公开出版物中所描述的多种方法总的描述了多种提供一次使用注射器的机构，但没有提到几何尺寸的限制，例如注射器所能达到的最小总体积。很显然，对一次使用注射器的最小体积的限制，不仅取决于这种注射器的结构设计，还取决于由小尺寸引起的生产能力的限制。目前的做法是，当注射少量药剂时，最好使用总体积减少的注射器，而不是限定大容量装置的移动，从而提高注射的精度和操作简便程度。与已有技术相反，本发明使用一种完全不同的机构和操作力以阻止注射器的再次使用。从而能形成体积容量极小的注射器的结构。

过去已有了安全的注射器，这种注射器能防止针的意外伤害。其结构需要比较复杂的机构或是比较庞大，而且通常制造成本高。大多数已有技术的一次使用的限定机构要使用传统注射器的标准的X形柱塞轴。相反，本发明旨在使用一完全新的柱塞轴，这种柱塞轴的基本形状为一由棘齿组成的杆。此外，已有技术机构的安全装置的启动有时会失败或故意脱离。可以认为，本发明在防止注射器的再次使用上是比较有效的。

然而，如上所述，特别重要的是，本发明是极其有效的、价廉的，能被适用于甚至为0.1cc最大剂量容量的注射器所采用。以这个方式，剂量很小的注射器能采用该装置。这是很理想的。比较起来，已有技术一次使用或“安全的”注射器似乎不可能或难以减少尺寸。它们还不能在0.1cc最大剂量容量中商品化，而制造厂商只能使用标准的大筒体注射器(例如3cc)，并限定柱塞杆的移动程度来限定最大剂量。本发明的一个特殊目的是提供一种最大剂量小至0.1cc的一次使用的注射器。

以前解决一次使用的塑料注射器的手段可归纳如下：

(a)供给药剂后锁定柱塞；

(b)脱离柱塞；

(c)剂量供给后针缩回注射器筒体；

(d)人为破坏注射器的某些部分；

(e)第一次使用之后进行化学处理，使注射器不能再使用；以及

(f)采用辅助装置例如套管防止注射器的再次使用，并同时提供针刺保护。

如下所述，本发明的注射器采用一机械方法、提供一新颖的弹性锁定夹机构来锁定柱塞的再使用。

已有技术的锁定机构一般在传统的X形柱塞上运行，在某些情况下，在圆筒柱塞上运行。使用X形柱塞时，通过柱塞的边缘，柱塞与筒体轴线对齐。在一圆筒柱塞上使用锁定装置时，锁定装置是对称的，完全包围柱塞。因此，这些柱塞也与筒体轴线对齐。筒体与已有技术的X形柱塞以及锁定夹装置与那些围有锁定夹的圆筒柱塞之间的轴线对齐有碍注射器容积的减少。

相反，本发明在圆筒柱塞上使用一种新的锁定机构。本发明弹性锁定夹的结构和操作方法造成筒体内的柱塞径向位移。柱塞与筒体之间轴线不对齐，使一次使用的注射器的容积可制造得比以前所能得到的容积小。

美国专利№4,386,606采用尖边缘的柱塞、凸轮或筒体，以可靠地锁定使用X形柱塞的注射器。

美国专利№4,367,738描述了一种不能再使用的注射器，这种注射器采用了多个刚性的、可弯曲的销针。

美国专利№4,731,068揭示了安装在一圆筒柱塞上的多个刚性固定的蛛状或星状倒刺(spider-like barb)，以在注射之后锁定注射器，以防再次使用。

美国专利№4,952,206使用诸多倒刺，以使位于一阀内的一垫圈在注射药剂之后阻止流体流动。

美国专利№4,979,943提供了一种可逆止动件，它只允许柱塞在一个方向移动。

美国专利№5,000,737采用了一种圆形的或有波纹的(fluted)、带倒刺的与一X形柱塞接触的锁定件。

美国专利№5,021,047和美国专利№5,138,466采用完全包围柱塞的锁定刺。由于它与柱塞有关，锁定件的移动使得当它加压在棘齿上时以轴向方式弯曲。

美国专利№5,205,825采用一可插入的夹子以锁定X形柱塞。

WO89/00432专利采用一棘轮柱塞和棘轮壁以防止再次使用。

美国专利№5,000,737涉及一种一次使用的一次性注射器。其图揭示了一种适用于置于X形传统柱塞轴上的装置。要求保护的波纹的朝外若干点会插入针筒体的内圆筒侧壁或表面，以当柱塞轴在朝近端方向(把药剂吸入筒体的方向)移动时阻止圆盘相对筒体移动。朝内的边缘适合与X形柱塞的相邻壁接触，使得当柱塞在朝末端方向(排出药剂的方向)移动时，该装置与柱塞一起移动。该专利的图8至16涉及’737专利要保护的发明。该装置置于由X形柱塞件构成的四分之一注射器筒体中。根据该专利，所述的“细长”，即其长度比宽度大。

相反，将要详细说明的本发明不是细长的。它是结构紧凑的、容易加工的小尺寸注射器，制造成本低，加工很简单。万一轴向没有对齐，也不会失效，事实上，操作时轴线是不对齐的。以这种方式构造和操作的注射器，其体积远比已有技术的注射器的结构所能达到的小。此外，本发明旨在与一种新的柱塞一起使用。这种新的锁定弹簧没有被限制在由一X形柱塞构成的四分之一筒体内，相反，而是仅部分围绕在筒体内侧的一新的圆柱塞。这样在筒体内侧壁上提供锁定机构的比较均匀的压力，以确保本发明有效地防止已使用过一次的注射器的再次使用。该操作方式，即被推离中心或不与注射器筒体轴线对齐的柱塞具有超过已有技术的许多优点。’737专利也揭示了一种圆盘状部件，该部件以很类似于受’737专利保护的波纹的方式工作。它也用于传统的X形柱塞。它也难以减小尺寸以制成0.1cc的注射器。

美国专利№5,151,088也涉及一种安全的针和注射器组件。所描述的一次性注射器和针的组件在注射器中具有一小的刚性的、可缩回的针罩。注射之后，针罩延伸到覆盖针的锁定位置。当使用者把注射器柱塞压过零位时，针罩只呈现锁定位置。因此，如果使用者没有附带或自觉地这样做，该装置是不会阻止再次使用的。本发明的一个目的是自动地阻止注射器的再次使用，从而避免由于重复使用针后所引起的人与人之后的感染。’088专利的装置是不能实现锁定机构的自动接触。采用’088专利的发明，一个想要锁定机构失效并重复使用注射器的使用者只要故意不把注射器柱塞压过零位就能避免锁定机构的接触。

美国专利№5,205,825(Allison等人)涉及一种阻止塑料注射器重复使用的可插入的部件。该装置类似于在Free等人的’737专利中所揭示的装置，它提供一种锁定装置，把在标准X形柱塞上的锁定装置插进注射器的圆筒体内，就能把该锁定装置改型成用于传统的注射器。前面提到的有关Free等人专利的装置的那些说明同样适用于Allison等人的专利，即，不能有效地和效率高地制造比较小的最大剂量尺寸的注射器，此外，没有本发明所具有的优点，即，柱塞与圆筒体轴线不对齐并不影响锁定效果。

美国专利№5,067,942同样也涉及一种一次使用的皮下注射针。当装配针组件和注射器时，两个可分开的小突出部(tab)置于一筐内，迫使外壳缩回，使针孔露出，从而，流体能流过针。在拆开针注射器时，考虑到外壳缩回可再使用，所以使小突出部与筐分开并被毁掉。本发明则被认为更简单，制造成本低，能自动锁定，更易适用于比’942专利所述的尺寸小的注射器。

还申请了许多采用针覆盖件的安全注射器的设计。美国专利№4,909,791和4,982,842采用可绕枢轴转动地安装在一注射器筒体上的夹紧装置以在使用之后覆盖针。

美国专利№4,969,877揭示了一种注射器组件，其中，一外壳围绕一内腔体或注射器部分，该内腔体或注射器部分在外壳上分别滑到在外壳前端和后端的操作位置和缩回位置。

美国专利№4,013,073揭示了一种可收缩的一次使用的注射器，其中，可收缩的壁的内部被构造成当这些壁被压在一起排出药剂时，它们联锁起来使装置变得不能再使用。

美国专利№4,022,206示出了一种在一预先包装一次剂量的系统中储存和供给的疫苗的方法和设备。没有采取任何机械措施使该装置以后不能再使用。

美国专利№4,391,273示出了刚性的注射器，该注射器包括一连接于活塞的销钉，当注射完毕之后，该销钉贯穿圆筒的底壁。这样，该注射器在第一次使用之后也不能再工作。在另一个实施例中，该专利示出了一刀片(knife blade)，该刀片允许圆筒朝前方移动，但如果试图使活塞重新返回或再次使用注射器，则该刀切割圆筒的侧壁。

防止针注射器再次使用的已有技术包括多种结构，在柱塞首次装上药剂，然后回到其行程的端部以注射注射器中的药剂之后，这些结构锁定注射器的柱塞。例如，美国专利№4,731,068揭示了一种具有装配在注射器注射端部的一个带或套管的两部分锁定结构，其大小使之能沿注射器的内壁摩擦滑动。一星状部件安装在柱塞上的一固定位置，并有若干与套管接合的倒刺点。当柱塞首次缩回时，星状部件和套管与柱塞一起移向注射器的端部。当柱塞被推向注射端时，套管仍留在末端(通过与内壁的摩擦接触)，而星状部件与柱塞一起移向注射端。如果试图第二次退回柱塞，则暴露于没有套管存在的内壁的星状部件的倒刺将接触注射器的内壁，以阻止柱塞的第二次退回。

在’068专利中示出的另一实施例具有可滑动地支承在柱塞上并与星状部件接触的套管。该部件设置有安装在注射器末端的弯曲的星状叉头(curved spring-like prong)。在首次缩回时，套管保持与星状部件的接触，在首次压下时，套管移向注射端以暴露星状部件的叉头。通过叉头与柱塞的接触以阻止柱塞的第二次退回。其他装置，例如，美国专利№4,781,684；4,493,703；4,391,272和4,3667,738对柱塞或注射器壁进行了修改。这些修改只允许柱塞或锁定件在一个方向移动，或者，在首次压下之后不能再使用柱塞。它们也涉及一次使用的注射器。

美国专利№5,290,235涉及一种不能再次使用的注射器。在使用中，一锁定件与柱塞的导向结构和注射器的空心体的内表面相互配合，以允许第一个吸入行程和供给行程，但阻止柱塞的第二个吸入行程。

’235专利所示的装置总的包括：一带空心体的传统注射器；一伸出空心体、便于一活塞移动的细长柱塞杆；该柱塞杆具有装着一象平板的锁定件的导向装置，至少一个短凸起面对筒体内表面，其中，导向装置使锁定件从柱塞在末端方向自由移动的第一位置相对枢轴转动地移动到诸倒刺接触筒体内壁的第二位置。

’235专利装置的结构远比本发明复杂。本发明旨在使用一种简单模制的圆柱形的、还有棘轮的、其上装有一弹性夹的柱塞轴。弹性夹的原始位置将确定所提供的液体的最大体积。相反’235专利的装置示出了一种复杂的柱塞。这种柱塞不适用于批量生产。本发明允许一根柱塞杆用于多种最大剂量的注射器。在’235专利中，每一个具有不同要求的最大容量的注射器在第一面22与止动面26之间的柱塞上需要不同的距离。

美国专利№4,961,728对于一X形柱塞在锁定部件上采用不平行的倒刺。该专利需要一在X形柱塞杆与注射器筒体内侧表面之间的延伸的夹，该夹纵向较长，即它的长度尺寸比宽度尺寸大。而本发明的夹的高度比直径小。该专利的夹不能有效地用于直径很小的注射器。还有，本发明的有弹性的可径向打开的弹性夹是配合在具有截头圆锥形棘轮的总的为圆柱形的柱塞杆上。

本发明加工、制造和装配极为容易。它能方便地使用标准尺寸的注射器筒体，此外在商业上的重要性是，它还能减少尺寸以与最大剂量容量小至0.1cc的注射器一起使用。本发明具有自动防止故障特性，即操作是自动的，并在将要详细说明的较佳实施例中提供了多个锁定机构，从而确保不会发生使用过一次的注射器再次使用的事件。此外，本发明允许锁定弹性机构选择在圆柱塞轴上的轴向位置，使得即使以单一尺寸制造注射器筒体和柱塞，制造者也能提供多种最大剂量。因此，在制造时，把锁定弹性机构相对于筒体和柱塞固定下来，这样，确保了操作注射器的医生、护士、技术员或使用者不会提供过量的特定药剂。在制造时，锁定弹性机构可处在各种不同的初始位置，这取决于它放置在柱塞上的位置，使制造经济，因为只需制造一个圆筒体和柱塞。锁定弹性机构相对于柱塞原始固定的位置决定了特定注射器能够提供的最大剂量。因此，本发明不仅提供了一种能确保不能再次使用注射器的机构，此外，还为注射器任何特定使用提供能限定可以注射的药剂量的锁定弹性机构。

如以下将要详细描述的那样，本发明还提供了一备用安全机构，使注射器首次使用之后不能再使用。然而这个装置不是自动的，而是需要使用者人为地使柱塞的拇指接触圆盘部分与柱塞轴分开，从而机械地使注射器不能再使用第二次。由于在注射器被报废之后，注射器的剩余部分即圆盘可用来方便库存控制，所以取下的拇指接触圆盘部分的第二用途是便于库存控制。本发明的再一个目的是提供另一个阻止注射器第二次使用的锁定装置。在这个实施例中，柱塞相对于注射器筒体的最末端的往复移动使拇指接触圆盘的环形阳燕尾槽接触并机械地锁进圆筒体的环形阴燕尾槽状的结构。这样，把圆盘和轴完全锁在筒体内，从而阻止轴相对筒体朝外移动。阻止了这种移动就能避免药剂再被抽入注射器内，从而使装置不能再使用。

本发明的几何尺寸允许该装置被制成小至0.1cc的最大剂量。这是由于锁定装置是径向工作的事实(将在下面说明)，即，它推柱塞杆偏离筒体的轴线。在此工作方式中，锁定夹只需一层，它不必包围柱塞杆。如此构成的和如此运行的柱塞杆、筒体和锁定件在不影响功能的情况下，可减少尺寸，使之供给的药剂少至0.1cc的最大剂量。这在已有技术中是不可能的。

发明概要

本发明涉及一种一次使用的注射器，这种注射器能机械地阻止再次使用。本发明的一个目的是提供一种结构简单、制造成本低、能自动阻止再次使用的一次使用注射器。根据该目的，提供一种一次使用的注射器，它包括：一具有近端和末端并在两端之间具有一内圆筒侧壁的空心筒体，和一在所述筒体的所述末端的针固定装置；一纵向轴线在所述筒体内的柱塞杆，所述柱塞杆在筒体内轴向移动，通过所述针固定装置把液体吸入所述筒体并排出所述筒体，所述柱塞杆伸出所述筒体的所述近端，并在所述针固定装置附近有一个密封和排出液体的活塞；一夹有接触柱塞杆的装置，以及至少一个指向外面的侧壁锁定齿，该锁定齿有一指向所述近端的、与所述侧壁接触的接触点，所述接触柱塞杆的装置接触所述柱塞杆，并与其机械连接，使得当所述柱塞杆朝所述末端移动时所述夹与所述柱塞杆一起移动，此外，所述接触点摩擦接触所述侧壁的结果是所述夹相对所述侧壁固定在一相应的位置；所述柱塞杆在第一次能自由地朝所述筒体的所述近端移动，当所述柱塞杆朝所述近端移动时，所述夹通过所述接触点与所述侧壁的摩擦接触而固定在相应的侧壁位置上，此外，所述柱塞杆朝所述筒体的所述末端的移动引起所述接触柱塞杆的装置使所述夹与所述柱塞杆一起朝所述末端方向移动；从而，所述柱塞杆、筒体和夹允许所述注射器的筒体通过所述柱塞朝所述近端移动把液体抽入，所述筒体的容积由所述夹在所述筒体内的预定的最初位置来确定，所述柱塞杆朝所述末端的移动把所述液体排出所述针尖固定装置；通过所述接触点与所述侧壁之间的摩擦接触，阻止所述柱塞杆朝所述近端的第二次移动。所述柱塞杆为圆柱形并具有多个截头圆锥形棘轮齿；所述夹安装在所述柱塞杆上、径向有弹性、并具有圆周开口；所述接触柱塞杆的装置使所述夹与所述棘轮齿机械连接；当所述柱塞杆朝所述近端移动时，所述夹在所述棘轮齿上径向张开；以及，所述径向弹性夹的所述开口用来使所述弹性夹在柱塞杆的所述棘轮齿上径向弯曲并从动，以便所述柱塞杆相对所述弹性夹相对移动。

本发明的另一个目的是提供一种能机械地阻止再次使用的、价廉的注射器，这种注射器的剂量容量可被制得很小。例如，本发明的特有目的是提供一种最大剂量可小至0.1cc的一次使用的注射器。

本发明的另一个目的是提供一种低成本、弹性类机构，当它被置在一棘轮柱塞轴上时，它能限定被抽入注射器筒体的然后再排出的药剂的数量。锁定弹性机构相对于棘轮圆柱轴的最初位置决定了特定注射器的最大容量。因此，本发明的一个特有目的是提供一种具有多种最大剂量容量的一次使用的注射器，具体的剂量容量取决于弹性夹相对于柱塞轴的位置。所以，只需制造单一尺寸的筒体，使制造很方便。

本发明的另一个目的是保证所提供的一次使用的注射器不可能轻易失效。本发明的一个目的也是保证一次使用的注射器通过柱塞与注射器筒体轴线之间的径向偏移来工作。通过使用一新的、基本形状为杆状的柱塞轴和一可径向内外弯曲的、可固定在圆柱轴上的弹性夹来部分实现此目的。圆柱塞轴与注射器筒体内壁的轴线不对齐能减少一次使用的锁定机构的尺寸，使注射器能提供少至0.1cc的剂量。本发明的一个特有目的是为一次性注射器提供一种能用在柱塞轴上的一次使用的锁定机构。不用X形柱塞使得本发明的注射器要制造得比较小变得很容易。由于本发明使用了棘轮柱塞杆和弹性锁定夹，所以省去了在已有技术中所必须的基本上包围圆柱塞轴的锁定夹。在这个方法中，注射器的容量可以达到很小。

本发明的柱塞杆包括多个圆柱棘轮齿。将在下面说明的锁定弹性件最初被固定在柱塞上的一个选定的齿上。因此，本发明允许注射器具有比已有技术装置更精确的剂量。锁定弹性件与柱塞之间的机械锁定保证最大剂量的总量是固定的，而已有技术是通过沿柱塞的X形腿部一波纹的无级可变滑动位置来控制最大剂量的，所以很难精确控制。

本发明的另一个目的是提供一种柱塞轴的拇指接触圆盘部分，在注射器用毕之后，可有选择地使它弯曲或扭转并脱离柱塞轴。以这种方式，可用拇指接触圆盘对注射器的使用和库存进行跟踪。此外，去掉柱塞轴的拇指接触圆盘部分进一步使注射器失效，避免了再次使用的可能性。

本发明的另一个目的是提供另一个锁定机构，在注射器一次使用之后，它进一步使该注射器不能再次使用。该锁定机构是通过柱塞轴拇指接触圆盘部分的圆环阳燕尾槽与在注射器筒体近端的一圆环阴燕尾槽状的接受槽之间的配合来实施的。柱塞轴相对注射器圆筒体的一个完整的往复循环使柱塞轴机械地锁定在最末端的位置，从而阻止了柱塞轴相对注射器筒体的未经许可的或无意识的第二次退回。

本发明的另一个目的是提供一种机构，借此，相同大小的诸注射器可含有和供给不同的剂量，从而，降低了对不同尺寸的注射器的需求。

本发明所指的一机械装置是采用一棘轮和一弹性夹来实现上面列举的所期望的性能。注射器组件的操作取决于一松弛接触的弹性夹，当抽回柱塞时，该弹性夹使注射器注入药剂。该弹性夹接近半圆筒形，能径向朝内、朝外弯曲，含有指向外面的倒刺，使得它足以独立地把自己定位在与由于制造公差和误差所造成的筒体直径的变化相一致的位置上。本发明还有对齐或定向部件，它起使锁定夹朝针前进的功能。当柱塞试图再次使用第二次再注入药剂时，则如下所述，对齐机构增加稳定度。柱塞有一个提供平稳运行的前密封件，在第一次药剂排出后试图第二次退回柱塞期间，使均匀分布的力作用在嵌入倒刺上。

当柱塞抽回时注射器注入药剂，尽管弹性锁定夹停留在注射器筒体中，但它由于径向弯曲运动而被迫通过一个或更多的棘轮圆柱塞上的齿。由于弹性夹可径向打开，且形状只有约半个圆筒，所以适用于柱塞上各个直径有所变化的齿。在柱塞和活塞朝前移动排出流体时，弹性夹径向弯曲。柱塞带着或推动弹性夹相对筒体朝前移动。注射后，柱塞在其最前面的位置，由于诸倒刺嵌入塑料筒体壁，弹性夹阻止柱塞第二次朝后退回。由于在柱塞的预定部位的横截面被减小，其拉伸强度比克服由诸倒刺嵌入筒体内壁所形成的摩擦阻力所必须的力小，所以，任何克服所造成的摩擦的企图都会使柱塞杆断裂。在另一个实施例中，提供柱塞的第二个或更多的直径减小的部分，以进一步阻止再次使用。

本发明的一个目的是提供一种结构设计，通过标准模制和装配的分类方法使该结构很容易制造，其成本可与制造一次性塑料注射器流行的经验相比。

本发明的一个目的是使注射器平稳运行。本发明的又一个目的是提供一种不堵塞的一次使用的注射器，尤其是对于小容积的注射器。

本发明的另一个目的是提供一柱塞和锁定弹性夹，其中进行的锁定功能的定位和启动的机理是围绕柱塞并在注射器筒体内的锁定件径向弯曲的结果。

本发明的再一个目的是提供一种具有可弯曲的锁定点或接触点的锁定弹性夹，这些接触点能独立地与筒体壁相互配合，并考虑到筒体直径的变化。

本发明的再一个目的是提供一种注射器，这种注射器的特点是再次使用会导致注射器不能工作。

本发明的再一个目的是提供第二自动防止故障的机构，即，具有防干扰能力的辅助装置。

本发明的再一个目的是提供一种结构设计，这种结构具有上述使注射器能精确提供小至0.1cc的液体的装置。

本发明的一个目的是在单个注射器内提供上述装置，该注射器的吸入其内的流体的最大体积可改变地预定。

本发明的一个目的是采用法定的和政府法规许可的材料实现上述要求的目的。

本发明的一个目的是能改变注射器，以使针刺的意外事件降至最少。

提供多个锁定机构，以确保用不同的手段使注射器不能再使用，并阻止进入操作的锁定机构也是本发明的一个目的。

本发明的最后一个目的是允许用直径给定的筒体改变可提供的流体量。

通过下面结合附图对本发明较佳实施例的详细描述，将会使本发明的目的、特性和优点变得很清楚。

附图的简要说明

图1是本发明注射器部分的立体图，它示出了由制造者出售的、悬挂在棘轮柱塞轴上的、在其初始位置的锁定弹性件。该图示出了本发明的注射器，其结构的布置能使使用者首次注入药剂，接下来把它们排出。伸出注射器的针的结构是传统的结构；

图2是本发明的立体图，图中示出的是注入药剂之后并准备排出药剂的位置；

图3是排出药剂之后的本发明的立体图，它示出了在其最前端或末端位置的、由柱塞棘轮齿携带的锁定弹性夹；

图4是立体图，它示出了柱塞试图第二次朝近端移动的结果，即柱塞被断开的方式；

图5是柱塞较佳实施例的立体图；

图5a是柱塞机构的弹性插件或活塞的立体图；

图6是柱塞第二个实施例的侧面图，这种形式包含两个面积减少的空隙；

图7是柱塞第三个实施例的侧视图，该柱塞有一个面积减少的空隙和一放大的面积，以防干扰；

图8是柱塞第四个实施例的侧视图，该柱塞包括三个减少的面积，其中一个与拇指接触圆盘相邻；

图9是弹性锁定夹在成为用于注射器筒体中的三维形状之前的俯视图；

图10是成形之后的弹性锁定夹立体图；

附图和较佳实施例的详细描述

如图所示，本发明的注射器10包括一主圆筒体12和一在圆筒体12内可滑动往复移动的柱塞件14。圆筒体所采用的最佳材料为一透明的医疗级的、不溶解于大多数药剂并不与之起反应、经过FDA证实的聚丙烯。柱塞所采用的最佳材料为医疗级的、通过加入合适添加剂为树脂提供脆性而有所变异的聚丙烯。

针15以传统方式装在注射器10的末端。当然，注射器可与针分开出售。对于完全懂得和了解本发明并不需要对针的结构和其装到注射器的方法进行说明。针15固定于圆筒体12的尖端18。为了便于描述，朝尖端和针的圆筒体12的端部称为末端，朝该端的方向或移动称为末端方向或末端移动。注射器的另一端，即具有拇指接触圆盘20的柱塞件14和手指夹持部26的端部称为近端，朝该端的方向或移动称为近端方向或近端移动。如图所示，拇指接触圆盘20固定于柱塞件14的近端，以便于柱塞件14相对圆筒体12退回或近端移动，以及柱塞件14朝圆筒体12的尖端排出药剂或末端移动。近端移动通过针把药剂吸入注射器的筒体或腔室，而末端移动把在筒体中的药剂通过尖端18和针15排出。通过弹性活塞44相对于筒体内侧壁17的滑动，使药剂从圆筒体或筒体中排出。

拇指接触圆盘20固定于柱塞件14的柱段22上。在图8所示的本发明的实施例中，柱段22部分是截头圆锥，并有一个直径缩小的断裂面24。如图8所示，柱段22的直径缩小的端部成为拇指接触圆盘20的基部。注射器使用之后，拇指接触圆盘20可相对断裂面24弯折，直到圆盘断裂或分开为止。注射器使用之后去掉拇指接触圆盘20，便于使注射器报废，确保了注射器不能再使用，因为没有了圆盘20，柱塞的往复移动会很难。圆盘20不仅可用来使注射器不能再使用，而且还可用作一方便而又简洁的库存控制机构。

回到图1至4，在圆筒体12的近端有一手指夹持部或手指支承面26。它为柱塞件14相对圆筒体12的往复移动提供了一个方便的手指支承表面，在使用时，为使用者的手指提供一依靠表面。

柱塞件14的基本结构为一杆。截头圆锥形棘轮齿28在柱塞件14部分长度上延伸。如图所示，各棘轮齿30包括一倾斜的朝外延伸(从近端到末端)凸起或倾斜的表面31，并通过一有扩大的直径D1(针对上面的相应齿)和一缩小的直径D2(针对下面相应的齿)的底部或公共面32被模制成相邻的棘轮齿。

在图7所示的实施例中，一柱塞密封件34直接在最近端棘轮齿之上环绕柱塞件14。柱塞密封件34可以与柱塞整体模制或加工而成，或者，也可以是一独立的弹性部件。柱塞密封件34〔或图1所示的柱塞的柱段22)与筒体的紧配合限制了进入弹性锁定夹，从而便装置防干扰。密封件34(和/或柱段22)与筒体内侧壁17之间的零件紧密度用小间隙表示。柱塞密封件34或柱段22的外径比棘轮齿的直径D1大，在图7的实施例中，柱塞密封件34的直径约等于筒体内侧壁17的直径。柱塞密封件在注射器外部与棘轮齿之间形成一个阻挡层，使外界物质无法进入柱塞件14与圆筒体12的内侧壁17之间。所以，柱塞密封件34或柱段22可以用作一阻止随意进入锁定弹性件40的密封装置，从而无法破坏锁定弹性件的预定使用。在另一个实施例中，柱塞密封件34是橡胶的，并且是直接接触的，至少部分被内侧壁17的相应直径压缩。

柱塞件14的末端有一个活塞或推动流体的密封件44。它最好由可部分压缩的橡胶类材料制成。活塞最好是医疗上许可的合成橡胶。此处，活塞44也可与柱塞整体模制或加工而成，也可是一独立的橡胶部件。如图5、5a和6至8所示，活塞借助一盲孔，用力装在一截圆锥体上，而与柱塞的末端连接，见图7。这样把橡胶活塞固定在柱塞上。当活塞44被筒体的侧壁17径向压缩时，活塞44的直径基本上等于内侧壁17的直径，而且活塞与内侧壁间形成一滑动的也是密封的接触。当柱塞件14在圆筒体12内往复移动时，所有的流体(在活塞44的末端)将被推出尖端18和针15。密封件44还可阻止任何药剂或流体进入上面的空腔(或近端)。当然，活塞44与柱塞件14一起移动，并直接固定在柱塞14上。

与活塞44的近端相邻的是一类似于柱塞密封件34或柱段22的、扩大的柱塞部分密封段52，该密封块52提供安全密封，以阻止随意进入棘轮齿28和锁定弹性件40。它也能阻止纸夹(paper clip)、刀尖(knife point)等进入活塞近端的空间。密封段52的直径约等于圆筒体12的内侧壁直径。

参阅图9和10中的锁定弹性件40。在该较佳实施例中，当锁定弹性件40成形时，它的基本结构为一面敞开的六面形空心体。整个形状接近半圆筒，包围柱塞的角度约200°。该弹性件最好由弹性金属薄片，最好是单片的不锈钢片制成。弹性件的材料必须是弹性的，使弹性件能展开(通过制造者)，便于最初把它放置在特别选定的棘轮齿30的周围，而且，在放到柱塞件上之后，该锁定弹性件40还能回到其原来的大小和形状。在锁定弹性件40围绕柱塞件固定并置于筒体内之后，该锁定弹性件40的弹性允许其朝内朝外径向弯曲。通过把锁定夹的敞开端压到一棘轮齿上，从而暂时展开其前壁70和72，使锁定夹安装到柱塞上。最初的放置结束后，由于锁定夹敞开端的尺寸与柱塞棘轮齿的直径D1相比是小的，所以弹性件不会脱离柱塞。

在另一个形式中，由于锁定夹40占据了柱塞与内侧壁17之间的有限空间，即使锁定夹包围柱塞的角度小于180°，该锁定夹也能围绕柱塞固定。制定锁定夹40的大小，使前壁70和72边缘之间的距离小于棘轮齿的直径D1。应该理解，在一实施例中，锁定弹性件40包围柱塞件14的角度至少约180°，使得放置锁定弹性件之后，该锁定弹性件不会意外脱离柱塞件。事实上，在较佳实施例中，锁定弹性件包围的角度约为200°。在另一个实施例中，当注射器被构造成能提供0.1cc药剂时，锁定夹周围可以较小。已经确定包围柱塞的最小角度约为27°。

在本发明的一较佳实施例中，锁定弹性件40成形后，其高度h小于其总宽w。在这个方式中，锁定弹性件更象圆盘而不是细长的。由于这种锁定弹性件需要的材料很少，而且可用高速加工设备来制造，所以，这种锁定弹性件与细长的装置相比，加工容易且又成本低。附图中示出的锁定弹性件包围了两个棘轮齿(见图1和2)，那仅仅是为了图示方便。而在实际制造中，锁定弹性件的高度会更低。

锁定弹性件有一个平后部60和一对相对的、朝外延伸的、固定在后部侧边缘的侧壁62和64。分别从侧壁62和64的最外边缘66和68朝内延伸的是前壁70和72。各后部60、侧壁62和64呈矩形。前壁70和72分别有倾斜边缘71和73(见图9)。前壁70和72的导向垂直边缘74和76分别被分开一段如所述的比棘轮齿28的底部32直径D1小的距离。在这个方式中，如所述的，在制造注射器期间，锁定弹性件40可在一选定的棘轮齿30上方和周围朝外撑开，此外，导向垂直边缘74和76越过柱塞底部32的直径D1，锁定弹性件的弹性迫使它回到原来的大小。在这个方式中，除非对弹性件故意施加外力，该弹性件是不会意外落下或脱离柱塞件的。如所述的，在本发明的另一个实施例中，锁定夹的包围角度小于180°，甚至小到约27°，使得1cc大小的注射器可提供小至0.1cc的剂量，由于筒体的内部空间被柱塞和锁定夹占据，锁定夹插入筒体之后，该锁定夹不会脱离柱塞。所以，锁定夹没有能力离开柱塞，而是被夹在内侧壁17与柱塞之间。

一顶边缘78沿后部60延伸。基本上沿后部60的中心向上伸出顶边缘78的是一小突出部80。小突出部80有一个能与一棘轮齿底部32的外侧边缘接触的端边缘82。该小突出部80与后部60共面。与柱塞齿的边缘接触的小突出部，在柱塞移动期间抑制了柱塞上的锁定夹的摆动，保证了锁定夹与柱塞间的对齐。小突出部可避免被卡住。

指向近端和里面的从动齿(camming teech)83和85分别从前壁70和72向上延伸。当锁定弹性件40被置于柱塞上时则悬垂在选定的棘轮齿上。朝内倾斜的从动齿在排出药剂的行程中，允许锁定夹朝末端移动。更具体地讲，当柱塞朝末端移动时，它们与棘轮齿的底部32接触，而锁定夹被推向末端。间隙91和93是弹性控制间隙，它们改变从动齿的弹性。顶边缘87和89最初靠在棘轮齿的倾斜表面31上。当柱塞朝末端移动时，顶边缘87和89将邻接在一棘轮齿底部的下方，使锁定夹与柱塞一起移动。此外，当锁定弹性件通过锁定齿84、86、88和90嵌入筒体内侧壁17的动作而保持在其在筒体内的位置时，随着柱塞朝近端移动，通过弹性件的径向弯曲，齿83和85的弹性允许该齿随柱塞棘轮齿的倾斜表面31从动并依靠在其上。

由于一棘轮齿的底部32推从动齿83和85的顶边缘87和89，所以，柱塞14朝末端的移动迫使锁定弹性件与之一起移动。然而，由于从动齿随倾斜表面31从动或抵靠其上，锁定弹性件40的弹性允许柱塞相对位置固定的或不动的锁定弹性件40朝近端移动。

从侧壁62和64的顶边缘朝近端和向外延伸的是锁定齿84、86、88和90。锁定齿84和86伸出侧壁62，锁定齿88和90伸出侧壁64。定位部分95和97具有锁定嵌入齿84、86、88和90，并用来加强这些齿的作用。弹性控制间隙99和101对定位部分95和97的弹性进行控制。锁定齿呈三角形，其终端为接触点105、107、109和111。接触点朝外伸出侧壁62和64的外侧平表面，事实上，锁定点接触圆筒体12的内侧壁17，这些锁定点压在侧壁上。接触点的硬度比圆筒体12内侧壁17的大，使得当锁定弹性件40由于柱塞朝近端方向移动而试图移动时，这些接触点会插入和嵌入圆筒体的内侧壁表面。弹性件径向朝外的弹性使接触点嵌入侧壁17。当锁定弹性件试图朝近端移动时，接触点阻止该锁定弹性件的这种朝近端的移动。然而，由于在柱塞朝末端方向移动期间，接触点可径向朝内弯曲，并可在内侧壁17上滑过，所以，锁定弹性件可朝末端移动。装置的形状和弹性允许所述的径向弯曲移动。接触点105或107和109或111之间的距离可比圆筒体12的内侧壁直径小，此外，由于接触点相对于侧壁62和64的外侧平表面朝外伸出，所以可预计所有的接触点105、107、109和111接触圆筒体12的内侧壁17。由于使用了多个接触点，即使筒体内侧壁7的公差不均匀，也能保证锁定夹的嵌入。

一半圆小突出部110伸出后部60的末端，用它来平衡小突出部80，在柱塞移动期间，它能进一步阻止锁定夹的堵塞或被卡住。小突出部110在边缘112处或其附近延伸，即，朝着柱塞径向向内弯曲。该小突出部110使柱塞和锁定夹平稳地朝末端移动，而不会刮伤筒体的内侧。当柱塞朝末端方向全程移动时，小突出部110实际上被压在柱塞密封件52与侧壁17之间，以进一步把锁定夹锁定在末端位置。

该装置的结构、制造和使用如下：圆筒体12以与传统医用注射器的现行做法相同的方法和材料制成。其上有棘轮齿和密封件34和52的柱塞件14最好被加工成单一的塑料模制制品。在该较佳实施例中，柱塞由具有脆性添加剂的塑料制成。橡胶活塞44连接于柱塞。制造者为一特定批量的注射器确定最大剂量。制造者有一选择，可以为一特定最大剂量减少筒体的尺寸，和/或在一较标准尺寸的注射器内调节弹性锁定夹在所使用的柱塞杆上的位置。考虑到最大剂量，锁定弹性件40将被置于与这最大的预定剂量相对应的棘轮齿30上。在模制棘轮齿时，各个棘轮齿可标记上或打印上合适的辨别标志，以便于锁定弹性件40固定在与一特定最大剂量对应的特定棘轮齿上。

锁定夹的这种放置是通过撑开前壁70和72、使垂直边缘74和76在底部32上从动来完成的。把锁定弹性件40朝柱塞件14的末端定位所得到的注射器的最大剂量比把弹性件40朝柱塞件的近端定位所得到的最大剂量要小。在放置锁定夹时，锁定夹的边缘74和76被人为撑开，使它们之间的距离比棘轮齿底部32直径D1大。这是通过锁定夹径向弹性来完成的。这样固定时，锁定夹不会坚固地固定在柱塞上，而是从动齿83和85接触倾斜表面31，使锁定夹悬垂于一棘轮齿上。

当导向边缘经过棘轮柱塞件的直径D1时，锁定弹性件的弹性迫使边缘74和76再回到其原来的大小。在这个方式中，本领域的普通技术人员应该理解的是，锁定弹性件40围绕柱塞件定位，使锁定弹性件在不施加确确实实的力再次撑开边缘74和76的情况下是不会轻易脱离的。锁定弹性件包围柱塞的角度大于180°，从动齿83和85依靠在棘轮齿的倾斜表面31上，由此使锁定弹性件固定于柱塞上。锁定弹性件不是紧夹住一个棘轮齿，而是松弛地固定在该齿的倾斜表面上。如所述的那样，齿83和85的顶边缘87和89朝内伸出或弯曲一段距离，这段距离足以使它们靠在一特定棘轮齿的倾斜表面31上并与之接触。

锁定弹性件40是不能相对柱塞件14朝近端移动的，那是因为该相对移动被从动齿的顶边缘87和89与锁定弹性件上面的相邻棘轮齿底部的相互机械作用所阻止。锁定弹性件固定在预定的位置后，制造者把柱塞件14与锁定弹性件40一起放入圆筒体或筒体内，从而完成装配过程。弹性件的弹性允许柱塞和锁定夹插入筒体。然后包装成品，并把它们送到最终使用者。

当使用者收到注射器10时拆开其包装。以传统的方式，把针15插入药剂瓶，并使拇指接触圆盘20相对手指夹持部26朝近端移动。在柱塞缩回或朝近端移动期间，锁定弹性件40将仍旧固定在筒体中，那是由于锁定弹性件径向朝外弯曲，从而使齿嵌入侧壁的结果。柱塞朝近端一直移动到密封件52的顶边缘接触锁定弹性件40的底边缘112为止。一旦这种邻接出现，由于锁定齿84、86、88和90的接触点105、107、109和111直接插入圆筒体12的内侧壁17内，所以，柱塞件14再也不可能朝近端移动。

本技术领域的普通技术人员应该理解的是，当柱塞件14朝近端移动时，锁定弹性件40不可能移动。接触点阻止锁定弹性件的任何朝近端的移动。所以，锁定弹性件和锁定齿84、86、88和90相对柱塞的最初位置决定了柱塞在筒体中的最大的相对往复移动量，以及注射器能提供的最大剂量。在柱塞朝近端移动期间，锁定弹性件的小突出部80和110滑过或从动通过棘轮齿的边缘。它们彼此保持对齐，避免装置被卡住。当柱塞件14相对圆筒体12退回或朝近端移动时，锁定弹性件40的齿的径向弹性使边缘87和89将移过各棘轮齿30的倾斜表面31。由于锁定弹性件通过接触点105、107、109和111与圆筒体12的内侧圆筒表面17的相互作用而保持在圆筒体12内的一个相应位置上，所以，柱塞件14能完全抽回，直到密封件52接触锁定弹性件40的底边缘112为止。然而，上述情况发生时，由于柱塞朝近端的进一步期望的移动只会使接触点进一步嵌入圆筒体12的内侧壁17，所以，机械地阻止了柱塞件14朝近端的更进一步的移动。因此，通过柱塞件相对圆筒体的相对移动来限制柱塞件。

现在，药剂已被装在圆筒体12内，更具体地讲，是装在活塞44与圆筒体12的尖端18之间，使用者做好了准备，以当需要时把药剂排出针15。针插入病人的皮肤，然后，使用者在拇指接触圆盘20上施加压力，使柱塞件14朝末端移动，从而把活塞44推向末端，把所有的药剂排出尖端18和针15。由于从动齿83和85的顶边缘87和89通过与位于其上的棘轮齿底部32的接触而被推向末端，所以，锁定弹性件40将径向朝内弯曲，并在筒体内朝末端滑动，同时柱塞件14朝末端移动以排出药剂。接触点仅仅阻止锁定弹性件朝近端移动，接触点沿内侧壁的滑动和锁定弹性件的固有弹性允许锁定弹性件朝末端移动。

所有的药剂被排出注射器之后，在活塞44上的密封件52与锁定夹的底边缘112邻接，由于当柱塞试图朝近端移动时，与密封件52相邻的锁定弹性件40会嵌入侧壁17，所以，柱塞件14相对圆筒体12的第二次的往复移动被机械地阻止了。通过接触点105、107、109和111插入圆筒体12的内侧壁17，就可阻止第二次朝近端的移动。因此，很显然，由于柱塞件14不能第二次相对圆筒体12朝近端移动，就可机械地阻止把药剂吸入注射器10的第二次往复移动。

为了进一步阻止注射器10以后的潜在使用，如果需要的话，使用者可沿断裂面24弯曲或扭转拇指接触圆盘20，直至断裂。没有了固定在柱塞件14上的拇指接触圆盘20，无论在什么方向，都更难以使柱塞件14往复移动，甚至能够首先使锁定弹性件机构不能使用。而且，现在拇指接触圆盘20可用作限定注射器配给的装置。例如，可以收集一定数量的这种圆盘并返回给制造者或配药者，以交换相同数量的新的注射器。跟踪平圆盘比跟踪所有的较大的注射器更容易控制库存和进行检查。

在本发明的又一个实施例中，拇指接触圆盘的外壁形成一个环形阳燕尾状结构。与手指夹持部26相邻的圆筒体12的近端部分有一个指向内侧的环形边缘，它在筒体上形成一个与上述环形阳燕尾状结构匹配的环形阴燕尾槽状的结构。所以当拇指接触圆盘20完全往复移动到末端时，环形阳燕尾状结构与环形阴燕尾状结构重叠而锁定，从而，阻止了柱塞件相对圆筒体12朝近端或末端的任何进一步的移动。。在本发明的又一个实施例中，有一个用锁定机构阻止干扰的机构。柱塞首次移动到最末端之后，与密封件52相邻的锁定夹嵌入注射器侧壁。在末端克服锁定夹嵌入筒体侧壁所需的力要超过柱塞的拉伸强度，使第二次试图朝近端的移动将会导致柱塞在其长度方向，最好是正好在锁定夹的上面(见图4)，机械地分离。为了把割断固定在那个位置，在密封件52之上设置一柱塞直径有所减小的部分114。在较佳实施例中，定位柱塞的横截面面积减小的部分，使断裂正好发生在锁定夹近端表面之上。如图6、7和8所示，具有两个或更多的面积减小的部分114和116，作为被柱塞的移动割断的潜在面积。

如图10所示，锁定夹的径向弹性和强度实际上迫使柱塞偏离与筒体轴线对齐的轴线。所以，在直径和体积很小的注射器中，可提供仍旧能起到阻止再次使用的功能的一锁定夹。在柱塞与筒体侧壁之间只需跨越筒体直径的单层金属。在另一实施例中，由于锁定夹不是对称于柱塞作用，而是非对称的，锁定夹可制成小至柱塞360°中的约27°。以这种方式，可得到具有一不能再使用的机构的容量很小的注射器。锁定齿的矢量力推动柱塞，使之偏移。

上面描述了一个一次使用的皮下注射针和注射器组件的几个实施例。虽然，结合若干特殊实施例描述了本发明，但说明是为了解释本发明，而不是用来限制本发明。在不脱离本发明的基本精神和范围的情况下，本领域的技术人员可以进行多种改变和应用。

Claims (42)

1.一种一次使用的注射器，包括：

一具有近端和末端并在两端之间具有一内圆筒侧壁的空心筒体，和一在所述筒体的所述末端的针固定装置；

一纵向轴线在所述筒体内的柱塞杆，所述柱塞杆在筒体内轴向移动，通过所述针固定装置把液体吸入所述筒体并排出所述筒体，所述柱塞杆伸出所述筒体的所述近端，并在所述针固定装置附近有一个密封和排出液体的活塞；

一夹具有接触柱塞杆的装置，以及至少一个指向外面的侧壁锁定齿，该锁定齿有一指向所述近端的、与所述侧壁接触的接触点，所述接触柱塞杆的装置接触所述柱塞杆，并与其机械连接，使得当所述柱塞杆朝所述末端移动时所述夹与所述柱塞杆一起移动，此外，所述接触点摩擦接触所述侧壁的结果是所述夹相对所述侧壁固定在一相应的位置；

所述柱塞杆在第一次能自由地朝所述筒体的所述近端移动，当所述柱塞杆朝所述近端移动时，所述夹通过所述接触点与所述侧壁的摩擦接触而固定在相应的侧壁位置上，此外，所述柱塞杆朝所述筒体的所述末端的移动引起所述接触柱塞杆的装置使所述夹与所述柱塞杆一起朝所述末端方向移动；

从而，所述柱塞杆、筒体和夹允许所述注射器的筒体通过所述柱塞朝所述近端移动把液体抽入，所述筒体的容积由所述夹在所述筒体内的预定的最初位置来确定，所述柱塞杆朝所述末端的移动把所述液体排出所述针尖固定装置；通过所述接触点与所述侧壁之间的摩擦接触，阻止所述柱塞杆朝所述近端的第二次移动；

其特征在于，

所述柱塞杆为圆柱形并具有多个截头圆锥形棘轮齿，

所述夹安装在所述柱塞杆上、径向有弹性、并具有圆周开口；

所述接触柱塞杆的装置使所述夹与所述棘轮齿机械连接；

当所述柱塞杆朝所述近端移动时，所述夹在所述棘轮齿上径向张开，以及

所述径向弹性夹的所述开口用来使所述弹性夹在柱塞杆的所述棘轮齿上径向弯曲并从动，以便所述柱塞杆相对所述弹性夹相对移动。

2.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述接触柱塞杆的装置包括一个指向里面的从动齿，所述从动齿构造成当所述柱塞杆朝所述近端移动时，可在所述柱塞杆的所述棘轮齿的表面上滑动，当所述柱塞杆朝末端移动时，所述弹性夹的所述从动齿与所述柱塞杆的一个所述棘轮齿相互机械作用，使所述弹性夹与所述棘轮齿一起移动。

3.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹包围所述柱塞杆的角度为200°。

4.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹包围所述柱塞杆的角度小于180°且大于27°。

5.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹迫使所述柱塞杆的轴线偏离所述空心筒体轴线。

6.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，当所述锁定弹性件没有因接触所述侧壁而受压时，所述锁定弹性夹的所述轴线与所述接触点之间的距离比所述内圆筒侧壁的半径大一点。

7.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆具有密封装置，以阻止随意地进入所述棘轮齿和所述锁定弹性夹。

8.如权利要求8所述的一次使用的注射器，其特征在于，限制所述柱塞杆朝所述近端的移动由所述密封装置与所述锁定弹性夹之间的机械邻接所控制。

9.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，在所述柱塞杆朝所述近端移动期间，所述锁定弹性夹在所述棘轮齿的表面上径向朝外弯曲。

10.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，密封装置设置在所述柱塞杆的末端和近端，以阻止随意地进入所述棘轮齿和所述锁定弹性夹。

11.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹呈多边形形状。

12.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述开口的尺寸小于所述棘轮齿较大的直径。

13.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述侧壁是粗糙的。

14.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆至少有一个直径比所述棘轮齿的任何直径都小的区域。

15.如权利要求14所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述直径比所述棘轮齿的任何直径都小的区域位于靠近所述活塞近端的位置。

16.如权利要求14所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆已移到所述筒体的所述末端之后，所述直径比所述棘轮齿的任何直径都小的区域朝所述锁定夹的末端定位。

17.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹具有两个或更多的接触点。

18.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹有一个靠在所述棘轮齿表面上的对齐小突出部，以确保在所述柱塞杆朝所述近端移动时，所述锁定弹性夹不会卡住。

19.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆的拉伸强度比所述锁定夹的所述接触点嵌入所述侧壁的摩擦力小。

20.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述棘轮齿标有显示剂量的记号。

21.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述筒体的任何直径不会比单层的所述弹性夹大。

22.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹为一端开口的六边形，所述开口距离比所述棘轮齿底部的直径小。

23.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，一对齐的小突出部设置在所述锁定弹性夹的中间，相对的数对接触点在所述对齐的小突出部的两侧。

24.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，跨越所述筒体所有直径的所述弹性锁定夹的材料厚度仅为单层。

25.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹还有一对齐和防卡住的装置，所述对齐和防卡住的装置包括伸向所述末端的第一小突出部和朝内指向所述近端的第二小突出部。

26.如权利要求25所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述第二小突出部为半圆。

27.如权利要求1所述的一次使用的注射器，其特征在于，

所述锁定弹性夹包围所述柱塞杆圆周的角度大于180°，但小于360°，所述锁定弹性夹至少有一个指向里面的、接触棘轮齿的小突出部和至少一个指向外面的接触点；当所述柱塞杆朝近端移动时，所述小突出部在所述棘轮齿表面上从动，所述柱塞杆朝末端的移动时所述小突出部接触所述棘轮齿的底部。

28.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，当所述锁定弹性夹脱离所述柱塞杆时，所述锁定弹性夹的纵向轴线与所述锁定弹性夹的所述接触点之间的距离比所述内圆筒侧壁的半径稍大一点。

29.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆设置有阻止随意进入所述棘轮齿和所述锁定弹性夹的密封装置。

30.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，密封装置设置在所述柱塞杆的末端和近端，以阻止随意进入所述棘轮齿和所述锁定弹性夹。

31.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹是一个一端有开口的空心六边形，所述开口的距离小于所述棘轮齿端部的直径。

32.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，当所述锁定弹性夹安装在所述柱塞杆上时，所述锁定弹性夹的所述小突出部与所述纵向轴线之间的距离小于所述棘轮齿底部的半径。

33.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆设置有一个在所述注射器一次使用之后可被折断脱离所述柱塞杆的拇指接触圆盘。

34.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述柱塞杆设置有一个燕尾槽圆环形状的拇指接触圆盘，在所述筒体的近端，设置有一阴燕尾槽口，其形状与所述拇指接触圆盘的所述燕尾槽圆环形状匹配，并彼此配合锁定，使所述柱塞杆相对所述筒体移到最末端时，把所述柱塞锁在所述筒体内。

35.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，在所述小突出部的两侧设置一对接触点。

36.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，当所述柱塞杆相对所述筒体朝近端移动时，所述小突出部在所述棘轮齿上从动。

37.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述棘轮齿标有显示剂量的记号。

38.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹是单层的金属片。

39.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述锁定弹性夹的形状为一端有开口的六边形，所述开口的距离比所述棘轮齿底部的直径小。

40.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，小突出部在所述锁定弹性夹的中部，数对相对的接触点在所述小突出部的两侧。

41.如权利要求27所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述注射器的剂量由所述活塞移到接触所述锁定弹性夹底边缘为止的距离来限定。

42.如权利要求33所述的一次使用的注射器，其特征在于，所述拇指接触圆盘设置有库存跟踪装置。

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