CN1182887C - 一次性使用的注射器 - Google Patents

Abstract

一种注射器包括一针筒，该针筒有一流体腔、一近端、一远端和一从远端延伸的细长尖端，细长尖端有一穿过其与流体腔流体连通的通道。提供一柱塞，用于将流体抽进和推出针筒。柱塞包括一细长柱塞杆，细长柱塞杆有一近部和一由一可断裂连接部连接的远部。可断裂连接部要坚固到在正常使用所述注射器时，将近部与远部保持在一起，而当附加力施加到近部时就断裂。

Description

一次性使用的注射器

有关申请的相互参照

本专利申请是于1999年3月23日申请的09/274,117号美国专利申请的部分继续，09/274,117号美国专利申请是于1999年2月12日申请的09/249,431号美国专利申请的部分继续，09/249,431号美国专利申请是于1998年7月29日申请的09/124,447号美国专利申请的部分继续。

发明领域

本发明涉及一种注射器，这种注射器具有一防止在输液或注射流体之后再使用该注射器的可折断的柱塞杆。本发明还涉及流体输送装置，这种输送装置具有改进的针头附件以及尤其是有助于防止皮下注射针组件脱离诸如皮下注射器的流体输送装置的结构。

发明背景

全球的只使用一次的皮下注射器制品的再使用滋长了毒品泛滥和传染性疾病的传播。平常共用和再使用注射器的静脉毒品使用者就艾滋病病毒而言是一群极危险的人群。此外，在一些国家中主要关注多次使用的结果，在这些国家，在广泛接种过程中重复使用注射器制品引起了许多疾病的传播。在发展中国家，注射器往往不经适当消毒就重复使用。

已作了许多尝试来弥补这个问题。某些设计包括通过使用者的一个有意的动作诸如折断注射器或其一个构件可以破坏或毁坏注射器功能的结构。此外，有一些一次性使用的皮下注射器在推送药物时使用者没有任何附加的动作就不能再自动地使用。这类注射器公开在第4,961,728号美国专利中。

对于使用针头组件的具有一连接于一针头套管的套筒的一次性注射器，需要在使用一次性注射器之后防止将针头组件取下，使针头组件不能再用于其它注射器。除了防止针头组件取下之外，还需要有使针头组件很容易地连接到注射器的结构，使针头组件在使用时能接上，并可使用适当大小的针头。

发明概要

根据本发明，提供一种注射器，它包括：

一针筒，该针筒有一流体腔、一近端、一远端和一从所述远端延伸的细长尖端，细长尖端有一穿过其与所述流体腔流体连通的通道；以及

一柱塞，该柱塞包括一细长柱塞杆，细长柱塞杆有一纵向轴线、一近部和一由一可断裂连接部连接的远部，所述近部和所述远部之一包括有横向隆起的凸起，所述隆起连接于所述近部和所述远部的另一个，所述可断裂连接部在所述隆起上，所述远部包括一可滑动地定位并与所述流体腔的内表面流体密封地接合的止动件，以通过所述柱塞相对所述针筒的移动将流体抽进和推出所述流体腔，所述可断裂连接部要坚固到在正常使用所述注射器时，将所述近部与所述远部保持在一起，而当附加力沿所述纵向轴线施加到所述近部时就断裂，所述凸起为轴向凸起，该凸起有多个从其伸出的横向隆起，所述横向隆起从所述轴向凸起的相对两侧伸出。

其中，一套环围绕尖端。为了本发明的目的，套环不仅包括连续的结构，还要包括诸如在其结构中有间隙的壁的不连续结构。至少一个可偏转的锁定凸片从套环径向朝内伸出，并可啮合针头组件的套筒，以阻止针头组件脱离尖端。锁定凸片的结构做成允许通过套筒朝针筒的轴向移动将针头组件组装到针筒上。

该流体输送装置的另一实施例包括一具有一套管的针头组件，该套管有一近端、一远端和一穿过其的内腔。一套筒包括一其内有一腔的敞开近端和一连接于套管近端的远端，使套管的内腔与套筒的腔流体连通。套筒包括一外表面。一具有流体腔的针筒包括一敞开的近端、一远端和一从远端延伸的细长的截头锥形尖端，该尖端有一穿过其的与流体腔流体连通的通道。一围绕尖端的套环包括多个从套环径向朝近侧朝内伸出的可偏转的锁定凸片，以构成一围绕尖端的内孔。尖端朝远处延伸超过锁定凸片构成的内孔。针头组件连接于针筒，使得针筒的细长尖端在套筒的腔中，套筒的外表面与锁定凸片构成的内孔相邻，使锁定凸片通过其与套筒外表面之间的接触阻止针头组件从针筒中取下。

本流体输送装置的另一实施例包括在套筒的远端与套筒的近端之间的套筒上的装置，从而当施加一弯曲力到套筒上时使套筒断裂。这样的装置包括一在套筒的近端与远端之间的可破裂部分，诸如在套筒外表面上的环状不连续部或一在套筒腔中的环状不连续部。设置可破裂的部分，从而如果施加一过大的弯曲力到套筒上使套筒断裂来阻止从流体输送装置中取下针头组件。

本发明的另一实施例包括一柱塞，该柱塞有一细长柱塞杆、一近部和一远部。远部包括一可滑动地定位并与针筒内表面流体密封地接合的止动件，以通过柱塞相对针筒的移动将流体抽进和抽出针筒。柱塞还包括当施加附加力到近部时使柱塞杆的近部与柱塞杆的远部之间的连接部断裂的装置。该使柱塞近部与柱塞远部之间的连接部断裂的装置包括一在近部和远部之一的轴向凸起，该轴向凸起至少有一个从其伸出的横向隆起。隆起连接于近部和远部中的另一个，可断裂连接部在隆起上。较好的是有多个隆起，更好的是有四个隆起，其中两个隆起从轴向凸起的一侧伸出，两个隆起从轴向凸起的另一侧伸出，较好的是基本上在相对的方向。

本发明的另一实施例包括一柱塞，该柱塞有一在柱塞杆远部的指向远处的延伸部，其形状做成当柱塞相对针筒朝远处定位时，该延伸部能配合在注射器针筒尖端的通道内。指向远处的延伸部的目的是尽可能多地将药物推出注射器针筒，因此减少浪费的药物。

附图简要说明

图1是连接一针头组件的本发明流体输送装置的立体图；

图2是图1的流体输送装置和针头组件的分解立体图；

图3是沿图3的线3-3截取的流体输送装置的放大剖视图；

图4是图2流体输送装置的左视图；

图5是沿图1的线5-5截取的针头组件和流体输送装置的放大的局部剖视图；

图6是图2针头组件的立体图；

图7是类似于图6针头组件的另一针头组件；

图8是本发明另一流体输送装置的放大的局部剖视图；

图9是本发明另一实施例的放大剖视图；

图10是本发明包括一柔性管的另一实施例的放大的侧视图；

图11是沿图10的线11-11截取的流体输送装置的放大的剖视图；

图12是一放大的剖视图，它示出了在制造过程中图2的流体输送装置的针筒；

图13是本发明流体输送装置的另一实施例的侧视图；

图14是沿图13的线14-14截取的流体输送装置的放大的剖视图；

图15是图13的流体输送装置的侧视图，它示出了施加一弯曲力时套筒折断；

图16是另一流体输送装置的放大的剖视图；

图17是本发明另一实施例的柱塞立体图，该柱塞具有用一可折断连接部连接起来的一远端和一近端；

图18是采用图17的柱塞的注射器组件的侧视图；

图19是图18的注射器的侧视图，它示出了施加一力使柱塞杆的近端和远端的连接部折断；

图20是图19的注射器的侧视图，它示出了柱塞杆的分离的近端和远端；

图21是本发明另一实施例的柱塞立体图；

图22是沿图21的线22-22截取的柱塞放大的局部剖视图；

图23是采用图21柱塞的注射器组件的局部剖开的侧视图；

图24是本发明另一注射器组件实施例的局部剖开的侧视图，该实施例具有一直接连接于注射器针筒的套管；

图25是本发明柱塞另一实施例的立体图；

图26是本发明另一实施例的局部剖开的侧视图；以及

图27是本发明另一柱塞的放大的局部剖视图。

详细说明

尽管有许多实施例以不同的形式满足本发明，但要理解，附图中所示的和将要在较佳实施例中详细描述的本公开内容要被认为是本发明原理的一个举例，而不是把本发明限制在所举的实施例。本发明的范围取决于所附的权利要求及其等效物。

参阅图1-7，诸如注射器20的流体输送装置包括一针筒21，该针筒具有一针筒内侧表面22、一流体腔23、一近端25、一远端27和一从远端延伸的具有一穿过其中的通道29的细长尖端28，通过通道29可与流体腔流体连通。在该实施例中，细长尖端最好是截头圆锥形的。

针筒21还包括一具有一内侧表面32的套环31和至少一个从该套环径向朝内伸出的可偏转的锁定凸片。该套环最好但不是必须的围绕该凸片。在该较佳实施例中，有多个从内表面径向和朝近端向内伸出的锁定凸片34。在该较佳实施例中，细长尖端28的远端30朝远处伸出超过套环的远端33。最好是，套环和锁定凸片是用一种材料一体形成的，这种材料最好是诸如不锈钢的金属或是诸如聚丙烯的塑料材料。还有，套环可由热塑材料制成，锁定凸片可由诸如连接到套环的不锈钢的金属制成。

本发明的流体输送装置要与一针头组件40一起使用，该针头组件40包括一具有一近端43和一远端44以及穿过其中的内腔45的套管41。针头组件还包括一套筒47，该套筒47有一其内具有一腔50的开放的近端49和一连接于套管41的近端43的远端51，使内腔45与腔50流体连通。套筒47还包括外表面52。该实施例中的套筒最好但不是必须的包括至少一个从套筒的外表面径向朝外延伸的凸起。该实施例包括两个凸起53。包括套管和套筒是由一个零件制成的单结构的针头组件也在本发明的范围之内。

一些已有技术注射器针筒包括一围绕远尖端的套环，该套环的内表面上有螺纹。这种结构经常称为锁定路厄套环(locking luer collar)。通过将注射器的远尖端与套筒中的腔对齐，使针头组件朝注射器移动，从而将具有带有朝外伸出的凸起的一套筒的针头组件放置在注射器的远端，使套筒的朝外凸起与螺纹啮合。然后将针头组件旋转或拧入锁定路厄套环，使针头组件通过锁定路厄套环的螺纹与套筒上凸起的相互作用而紧紧保持在注射器针筒的远尖端中。这对于大多数的使用是极好的结构，这是因为在使用时可以装上合适尺寸的针头组件，在需要两种或更多种不同尺寸的过程中可以更换针头组件。但是，对于许多应用而言，不希望有能够很容易取下针头组件的结构。例如，在用一次性注射器进行广泛接种注射的过程中，不可取下的针头组件留给不能再使用的注射器组件。尽管大多数医疗机构对已用过的流体输送装置的处置作出了规定，但如果结构允许的话，不讲道德的医务工作者会在处置较大的注射器组件导管或静脉装置(I.V.set)之前取下相当小的皮下注射的针头组件。

本发明提供了能在正常使用流体输送装置的过程中防止针头组件被取下的结构。尤其是，从套环内表面径向朝内伸出的锁定凸片可啮合针头组件的套筒的外表面，以防针头组件脱离针筒的尖端。将锁定凸片的形状做成通过套筒朝向针筒的轴向移动，使针头组件装配到注射器针筒。使用时，将针头组件移向针筒，使针头组件连接于针筒，使得针筒的细长尖端28在套筒的腔50中，套筒的外表面52靠近锁定凸片34，从而，锁定凸片通过与套筒的外表面的接触而阻止将针头组件从针筒中取下。因此，从注射器中取下针头组件的力比将针头组件安装到针筒的力大得多。这是本发明的一个重要特征。

虽然本发明只需要一个锁定凸片，但在此示出的较佳实施例包括多个锁定凸片34，当针头组件安装到针筒上时，这些锁定凸片34被套筒的近端和/或外表面所偏转。各凸片34被间隙35所分离，使它们在针头组件安装到针筒上时较容易弯曲并产生较小的力。锁定凸片34包括远端37，在本较佳实施例中，远端37构成了一个孔39，该孔最好是圆形的并比套筒的外表面和/或凸起53所构成的宽度要小，使得当针头组件安装到针筒上时，诸锁定凸片偏转。由于锁定凸片在针头安上之后面朝径向，且近端朝内，所以能阻止它们朝外弯曲以取下针头组件，如图5所示。套筒的外表面的某些部分最好能形成一个比锁定凸片的远端37所构成的孔39大的尺寸，使得如果要试图取下针头组件的话，凸片朝一垂直于针筒纵向轴线的位置移动将没有足够的空间。

在该较佳实施例中，针头组件包括在套筒外表面朝外伸出的诸凸起53，以通过锁定凸片与诸凸起之间的接触阻止从针筒中取下针头组件。本发明在套筒上没有一个或多个径向凸起的情况下能够实现该目的，但一个或多个凸起能够使针头组件牢固地连接于针筒并允许锁定凸片的尺寸有较大的公差。

图7示出了另一种针头组件140。该针头组件类似于针头组件40，它包括套管141和套筒147。套筒148包括一围绕套筒延伸360°的凸起153。如果只使用一个或两个锁定凸片，这种结构特别理想，由于套筒上的凸起总是位于它接触锁定凸片的位置，所以，就不必使针头套筒上的凸起与锁定凸片对齐。

本实施例的注射器还包括一柱塞59，柱塞59包括一具有细长本体部分62的柱塞杆61，本体部分62有一近端63、一远端64和一在远端的止动部65。止动部与针筒内表面流体密封接合地滑动定位。柱塞杆从针筒近端25朝外延伸。在针筒近端25的外面可接触到柱塞杆并设置成使止动部沿针筒移动，迫使流体通过通道29进入和排出腔23。盘状的柱塞杆凸缘是传统的结构，用于施加力，使柱塞杆相对于针筒21移动。针筒的近端还设置一凸缘26，这样在用已知的方法传送流体时有助于把持住针筒和保持针筒相对于柱塞杆的相对位置。

在本发明的范围之内包括柱塞杆和止动部，它们可单独形成，也可用相同的材料一体成形或不同的材料在诸如两色制模中一体成形，或用相同的或不同的材料单独形成，然后通过机械手段、粘胶剂、超声波焊接、热封或其它合适的手段连接在一起。要知道本实施例的柱塞仅仅是对这些许多可能性的举例说明。

图8示出了本发明另一实施例。该实施例的结构和功能类似于图1-7的实施例。在该实施例中，针筒121具有一腔123、一远端127和一从远端延伸的细长截头圆锥形尖端128，并具有与腔流体连通的通道129。一套环131最好围绕该尖端。多个可偏转的锁定凸片134从套环径向地朝近侧朝内伸出并朝向该尖端。锁定凸片的远端137构成了一允许针头组件连接于针筒的孔。在该实施例中，尖端128的远端130不象图1-7的较佳实施例，它不超出套环的远端133。尖端的远端超过套环远端是较佳的，这是因为，这样易于看到针筒的尖端和易于使针筒尖端与套筒腔对齐以将针头组件安装到针筒上。但是，对实施本发明，这种结构是较佳的但不是必须的。由于包括减少针筒材料的各种原因，较短的尖端也是可以的。

图9示出了本发明的另一实施例。该实施例类似于图1-7的实施例。在该实施例中，针筒221包括一从针筒远端227延伸的细长尖端228，有一穿过细长尖端与腔223流体连通的通道229。一套环231围绕该尖端。安装构件224连接于套环。安装构件包括至少一个锁定凸片，在该实施例中，有多个锁定凸片234。在该实施例中，最好是安装构件224和诸锁定凸片234是由从塑料和不锈钢为较佳的金属的材料组中选择出的相同的材料整体形成。安装构件考虑到针筒与直的套环模制成形，而后，能将安装构件连接到套环的远端。在该实施例中，可偏转的锁定凸片径向朝内伸出。它们的形状做成当针头组件安装到针筒上时，套筒将迫使锁定凸片沿一类似于图3和8的锁定凸片的方向径向朝内、朝近侧朝内伸出，以阻止针头组件在安上之后从尖端取下。在该实施例中，锁定凸片也可以是与图3和8的锁定凸片一样在安装针头组件之前径向朝内和朝近侧伸出。安装构件可通过诸如粘结剂、焊接和/或诸如压配的机械手段或安装构件上有允许它压到套环上但不允许取下的锁定凸片的各种手段连接于套环上。

图10和11示出了本发明的另一实施例。该实施例示出了针头组件40，它与图6的针头组件相同。在该实施例中，流体输送装置320包括一针筒321，针筒321有一腔323和一从针筒远端327延伸的细长尖端328和一穿过细长尖端328与腔流体连通的通道329。一套环331最好围绕该尖端，并包括多个从所述套环径向地朝近侧朝内伸出的可偏转的锁定凸片334。一柔性管370有一近端、一远端371和一穿过其中的孔373。柔性管370的远端连接于针筒321，使得孔373与所述通道流体连通。管370可以是一导管，或它是一静脉流体控制设备或各种其它流体输送装置的一部分。

制造本发明针筒21的一个方法是用热塑性材料注射模制，使可偏转的锁定凸片34如图12所示从套环31径向地和朝远侧地朝内伸出。这种构造使针筒能容易地从注射模具中取出。模制之后，用力或热量或其组合朝内弯曲锁定凸片34，使得锁定凸片具有如图3所示的径向地和朝近侧地指向里面的方向。

图13-15示出了本发明流体输送装置的另一实施例。该实施例类似于图1-7的实施例。在该实施例中，流体输送装置420包括一针筒421，该针筒421有一从针筒的远端427伸出的细长尖端428和一穿过尖端428的通道429。一套环431最好围绕该尖端，并包括多个从套环径向和朝近侧朝内伸出的可偏转的锁定凸片434。

一针头组件440包括一套管441，该套管有一近端443、一远端444和一穿过它们的内腔。针头组件还包括一套筒447，该套筒有一敞开的其内有一腔450的近端449和一连接于套管近端443的远端451，使得内腔与腔450流体连通。套筒447还包括外表面452。在该实施例中的套筒最好但不是必须的包括从套筒的外表面径向地朝外延伸的诸凸起453。

一针头护罩480包括一敞开的近端481、一远端482和一在它们之间在护罩中构成一腔484的侧壁483。腔484包括内表面485。护罩可取下地连接于套筒447，使得套管的远端444包含在护罩的腔484内。护罩与套筒之间的可取下的连接最好是通过护罩内表面485与套筒外表面452之间的摩擦接合来实现。将护罩可取下地连接于套筒的途径有多种，包括该扣配合、螺纹连接以及在此描述的摩擦接合，这些仅仅是许多可能的方法的代表，所以这些都在本发明的范围之内。提供针头护罩是为了防止套管损坏或污染。

在该实施例中，套筒447上还包括在套筒的远端与近端之间的结构，以致当弯曲力施加到套筒上使套筒折断。在该实施例中，使套筒折断的结构包括一可破裂部分，它是套筒外表面452上的环形不连续部454，它形成了一在如图15所示施加力F时使套筒折断的了破裂部分。如上所述，本发明的流体输送装置提供了从套环内表面径向朝内伸出、可与针头组件的套筒的外表面接合的一个或多个锁定凸片形式的阻止取下针头组件的结构。提供这种结构能够阻止不恰当和不需要的从针筒中取下针头组件。但是，一个不讲道德的医疗工作者可能会尝试施加额外的力来取下针头组件，他是抓紧针头护罩并施加一基本上垂直于套管轴线的弯曲力，试图使套筒克服可偏转的锁定凸片的阻力。由于施加的力相当大，就希望套筒上有一个结构，当超过通常和适当使用流体输送装置的过程中通常承受的套筒力的力施加到套筒上时，该结构使套筒折断。在该实施例中，可破裂部分是在套筒外表面上的环形不连续部454。当施加如图15所示的力F时，套筒会折断，最好在环形不连续部454的区域。在这种情况下，不连续部在套筒上形成一横截面缩小的区域，使得该区域是套筒上的最弱的部分。不连续部的形状可以是当套筒受到弯曲时，能产生应力集中的一或多个尖的边缘。这样，在不显著减少横截面面积或完全不减少横截面面积的情况下就能得到这种结果。具体结构取决于应力集中，以促进折断，就好象是药片的刻线使药片沿刻线断裂成两个一半。在该实施例中，还设置了尖的环形边缘455，以促进应力集中在套筒要断裂的地方。破裂部分区域中的断裂使套管安全地留在针头护罩内，致使针头组件不能再使用。此外，流体输送装置上的套筒的近端能阻止将一新的针头组件装到该装置上，从而阻止流体输送装置进行不希望的第二次使用。不连续部可以在套筒的外表面上或在套筒的腔中。

还有，通过在整个套筒上或希望断裂的区域中使用脆弱的材料能够使套筒断裂，这样使弯曲力在脆弱材料处断裂套筒。这个结果可以用两段或多段模制来实现，例如，套筒的近端用弹性塑料模制，套筒的断裂区域和远端用脆性塑料模制，这样当脆性塑料上受到最大弯曲力矩时套筒靠近两种不同塑料的交界处断裂。由于许多塑料可配制成为能显示出从极柔软的到极脆性的多种性能，选择套筒材料的范围相当广。当使用两段模制时，应该根据套筒内两种塑料材料的交界处它们的性能和彼此间的兼容性去选择塑料。聚丙烯、聚乙烯、苯乙烯和聚碳酸酯是套筒的较佳塑料材料。苯乙烯和聚碳酸酯可配制成很脆性和/或对表面的不连续很敏感的特性，并可用于整个套筒或套筒的需要破裂的部分。上述所有的材料和结构都在本发明的范围之内。

本发明的一个重要特征是提供两种结构，以阻止从流体输送装置中取下针头组件，而这种取下是不希望的。第一是一个或多个可偏转的锁定凸片抵靠在套筒的外表面的阻挡动作，第二是在施加额外的力、试图克服可偏转锁定凸片的作用时使套筒断裂的套筒的可破裂部分。

图16示出本发明流体传送这种的另一实施例。在该实施例中，针头组件540包括一套管541和一套筒547。套筒包括其内具有一腔550的敞开的近端549和一远端551。针头组件540还包括一在套筒的近端与远端之间的可破裂部分，当一弯曲力施加到套筒上时使套筒断裂。在该实施例中，可破裂部分包括在腔550内的环形不连续部分554。这环形不连续部分554还最好包括尖的环状应力集中边缘555，以促进不连续部区域的断裂。该实施例与图13-15的实施例一样，提供了两阶段保护，阻止针头组件从流体输送装置中取下，这种取下是不希望有的。第一种保护是使可弯曲的锁定凸片534在凸起553的相互作用以将套筒保持在恰当位置。第二种保护是当施加在套筒上的弯曲力超过流体输送装置正常的恰当的使用所承受的力时使套筒断裂。

图17-20示出了本发明的另一个实施例。在该实施例中，流体输送装置是注射器620，它包括针筒621，该针筒621有一流体腔623、一近端625、一远端627和一从远端延伸的细长尖端628，一通道629穿过尖端628与流体腔流体连通。一套环631围绕该尖端。至少一个可偏转的锁定凸片从套环径向朝内伸出。在该实施例中，最好是有多个锁定凸片634。

一针头组件640包括一套管641，该套管有一近端643、一远端644和一穿过其中的内腔。套筒647包括一其内有一腔的敞开的近端649和一连接于套管近端的远端651，使得内腔与套筒的腔流体连通。套筒还包括一外表面652。针头组件连接于针筒，使针筒的细长尖端在套筒的腔内，套筒的外表面与一个或多个锁定凸片相邻，这样锁定凸片通过锁定凸片与套筒外表面之间的接触而阻止从针筒中取下针头组件。锁定凸片的结构做成通过套筒朝针筒的轴向移动使针头组件组装到针筒上。

一柱塞659包括一细长柱塞杆661，该细长柱塞杆有一纵向轴线662、一近部663和一通过可断裂连接部671连接的远部664。远部664包括一可滑动地定位、与腔的内表面622流体密封地接合的止动件665，以通过柱塞相对针筒的移动使流体抽进腔内和从腔中排出。止动件665可以是一连接于远部664的单独的构件，或它与远部一起模制成单件的塑料结构。单独的止动件最好是由诸如天然橡胶、合成橡胶、热塑弹性体和其组合体的弹性材料所制成。可断裂的连接部671要坚固到在正常使用注射器时，将近部663与远部664保持在一起，而当附加的力施加到近部时就断裂。

近端663还包括一凸缘667用于施加力，使柱塞杆相对于针筒移动并用于断裂可断裂的连接部。在针筒的近端还设置一凸缘626，以有助于握持注射器，并如下面将要详细描述的用一只手的方式将力施加到柱塞上。

在该实施例中，有多个可断裂的连接部连接近部663和远部664。具体地说，近部663包括一远凸起669，该远凸起至少有一个从其伸出的横向隆起。在该较佳实施例中，有四个横向隆起670。隆起连接于远部664，可断裂连接部671在隆起上。在该较佳实施例中，可断裂连接部671是在隆起的远端。远凸起可以是圆形的，并配合到远部的圆筒形凹部中。有了这种结构，可使用一延伸至360度的单个隆起。这种结构也可反过来，使凸起从远部朝近部靠近端地延伸。

在该较佳实施例中，近部663和远部664以及可断裂的连接部由塑料材料一体模制而成。用于模制柱塞的塑料材料的种类很多，聚苯乙烯、聚丙烯和聚乙烯是较佳的。重要的是控制用于横向隆起材料的弹性模数，因为它是柱塞杆近部与远部之间的可断裂连接部的一部分。可断裂连接部必须在柱塞的近部接触到低或与柱塞的远部接触之前断裂或失效。如果弹性模数太高，则太容易断裂，从而过早断裂。如果弹性模数太低，则在近部与远部彼此接触之前可断裂连接部可能不断裂。此外，仔细控制弹性模数将可以使用诸如聚丙烯的材料，这种材料通常不用于形成可断裂连接部。弹性模数最好在约800兆帕(Mpa)至4000兆帕(Mpa)范围之内。

可断裂连接部可以沿隆起、在其近端、其远端或在两者之间的任何地方，其中取决于隆起的几何形状。一可断裂连接部还可通过用一种易碎的粘结剂将隆起连接到远端或近端而制成。隆起可以很短并完全是由粘性的或易碎的材料制成。隆起也可以用通过远凸起669和远部664的安全销制成。安全销可以用塑料制成有一个或多个适当配置的槽口或应力增加部分(stressriser)，以在规定力的大小时断裂。也可用一按扣配合结构形成在近部与远部之间的可断裂连接部，当施加所需的力时，按扣配合结构的一部分被破坏。在后面一种情况，远部和近部可单独模制，在组装过程中按扣一起。

使用中，用已知的安全的方法从一小瓶、针剂或其它合适容器中注入本实施例的注射器。本实施例的一个重要优点是，柱塞可沿针筒前后移动适当注满注射器针筒所必需的次数。例如，注射器针筒可注入无菌水，然后将该无菌水注射到含有冻干药物的小瓶中，而随后要将它抽回到注射器针筒中。已有技术中的许多一次性使用的注射器只允许柱塞相对针筒进行一次的朝近侧移动。对于这些一次性使用的注射器，一旦柱塞沿远端方向相对针筒移动，就再也不能缩回。因此，如上所述混合无菌水和冻干药物是不可能的。

本实施例的另一个优点是柱塞可相对针筒移到其最远的位置，然后向近端移动。当柱塞移到其最远位置时，一些已有技术的一次性使用的注射器自动地将柱塞锁定在针筒中。这些已有技术的结构会在使用之前就导致无意识的锁定柱塞，从而不能进行充注和混合的程序。

现在可以将针筒中的液体注射到病人体内或以另一种合适的方法诸如通过导管连接件的可刺破的隔膜来输液。当注射完成时，使用者可如图19中的A所示施加一额外的力到近部。在该实施例中，沿纵向轴线662将一指向远端的力施加到近部的近端使可断裂的连接部断裂。力A足以使可断裂连接部断裂，这样使柱塞分离成两节或更多节不可用的部分。在该实施例中，近部和远部如图20所示被分离。

本发明的一个重要优点是，用任何一只手的技术，例如，用一只手的拇指沿方向A压在柱塞杆凸缘667上，同时用一些或其余所有的手指握持注射器针筒和/或注射器针筒凸缘，使可断裂的连接部断裂。这较之两只手的技术理想，两只手技术是指必须用一只手握持针筒，另一只手握持柱塞，从而进行断裂处理，诸如弯曲或扭转。

图17-20的实施例比已有技术的一次性使用的注射器要先进得多。尤其是，该实施例允许柱塞相对针筒有多个来回，而不会自动锁定和致使注射器不能使用。这种结构还允许柱塞在针筒内能移动到其最远的位置，而不会自动地将柱塞锁定于针筒。它还提供了两种机构，以阻止或阻碍再使用。首先，针头组件牢固地锁定在位，使它不能为了不正确的再使用而离开针筒。第二，柱塞是可断裂的，使其近端和远端分离，不能再使用针头锁定在位的注射器注射药物。此外，用一简单的一只手的操作实现柱塞断裂特征。

图21-23示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，流体输送装置是一注射器720，它包括一针筒721，该针筒721有一流体腔723、一近端725、一远端727和一从远端延伸的细长尖端728，有一穿过尖端的通道729并与流体腔流体连通。

一柱塞759包括一细长柱塞杆761，该柱塞杆761有一纵向轴线762、一近部763和一由一可断裂连接部768连接的远部764。最好是近部763或远部764包括一轴向凸起。在该实施例中，轴向凸起769在近部763。轴向凸起769包括至少一个从其突出的横向隆起。在该较佳实施例中，有四个横向隆起770。这些隆起连接于远部764，可断裂连接部在这些隆起上。横向隆起从轴向凸起的相对两侧伸出。此外，在该实施例中，横向隆起770中的两个伸出方向基本上与另两个的横向隆起770的伸出方向相反。最好是，近部763和远部764以及包括可断裂连接部的横向隆起770由塑料材料一体模制而成。

在该实施例的柱塞759的功能类似于图17-20实施例中的柱塞659。

远部764包括一可滑动地定位并与腔723的内表面流体密封地接合的止动件765，以通过柱塞759相对于针筒721的移动将流体抽入腔内和从腔中压出。可断裂连接部要坚固到在正常使用注射器时能将近部和远部保持在一起，而当沿纵向轴线将一诸如图23中所示的指向远端的力A的附加力施加到近部时使它们能断裂。最好是，断裂可断裂的连接部所需的指向远端的附加力的范围在约21.6牛顿至66.7牛顿(5磅至15磅)之内。恰当的力取决于注射器针筒和柱塞的不同尺寸、要输液的液体粘性和充注和输液过程所承受的机械和液压力。如果可断裂连接部太弱，近部和远部在正常使用注射器的过程中就会断裂，如果断裂可断裂连接部所需的力太大，使用者将不能在需要时容易地断裂可断裂连接部。在该实施例中，轴向凸起769是平面形状的，它有两个相对的侧壁774和775，其中每一侧壁中至少伸出一个横向隆起。在该实施例中，每一侧壁伸出两个横向隆起。平面轴向凸起和横向隆起的对角定位的这种结构是较佳的，那是由于它在近部与远部之间形成一牢固的连接，而且它相对施加于柱塞的旋转运动或旋转力是较强的，相对施加于柱塞的轴向力是较弱的，使得旋转力不会折断可断裂连接部。

该实施例还包括在远部上的指向远处的凸起776，用于当柱塞在针筒中向远处定位时在通道729中排出流体。这是本实施例的一个重要特征，因为它能节省否则可能在注射过程完成之后留在通道中的药物。在包含几百万注射器的免疫接种计划中，由指向远端的凸起与通道之间的相互作用所节省的药物量是相当大的。即使节省百分之四，每使用二十五个注射器就能节省一次注射剂量。

图24示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，流体输送装置是一注射器820，它的功能类似于图17-20的实施例的注射器。注射器包括一针筒821，该针筒821有一流体腔823、一近端825、一远端827和一从远端延伸的细长尖端828，有一穿过尖端的通道829与流体腔流体连通。注射器还包括一套管841，该套管841有一近端843、一远端844和一穿过它们的内腔。套管的近端连接于细长尖端828，使内腔与通道829流体连通。一柱塞859具有一细长柱塞杆861、由一可断裂连接部868连接的一近部863和一远部864。在该实施例中“874”、“875”、“865”和“870”所表示的部件与前述实施例“774”、“775”、“765”和“770”所表示的相同，在此不再描述。

套管841最好永久地连接于针筒，使得它在正常使用中不会被取代或取下。有许多途径可将套管连接于针筒，包括诸如环氧的粘结剂。该实施例的一个优点是它的结构做成为能节省药物以免浪费，更重要的是，当可断裂的连接部断裂时，柱塞再也不能使用，针头不能从注射器中取下以不希望的方式再使用。

图25示出了另一包括一细长柱塞杆961的柱塞959，它有一纵向轴线962、一近部963和一由一可断裂的连接部968连接的远部964。近部或远部包括一轴向凸起969，该凸起969至少伸出一个横向隆起970。在该实施例中，轴向凸起是远部964的一部分，隆起连接于近部。可断裂的连接部在隆起上，在该实施例中它基本上是在横向隆起连接近部的区域中。尽管图25实施例中的柱塞的功能类似于图21-23的实施例中的柱塞，但该实施例中的轴向凸起是在远部，而图21-23实施例中的轴向凸起在近部。因此，近部或远部可以包括至少有一个横向隆起的轴向凸起。在该实施例中，有四个横向凸起，其中的两个从轴向凸起的一侧伸出，另两个横向隆起从轴向凸起的另一侧伸出。该实施例中“976”所表示的部件与前述实施例中“776”所表示的部件相同，在此不再描述。

图26示出了本发明的另一实施例。在该实施例中，流体输送装置是一注射器1020，它的功能类似于图17-20的注射器。该注射器包括一针筒1021和一柱塞1059。柱塞包括一柱塞杆1061，该柱塞杆1061有一纵向轴线1062、一近部1063和一由一可断裂的连接部连接的远部1064。近部包括一轴向凸起1069，从该轴向凸起至少伸出一个横向隆起。在该实施例中，有四个连接于轴向凸起的横向隆起1070。可断裂连接部坚固到在正常使用注射器时能将近部和远部保持在一起，而当沿纵向轴线将一附加力施加到近部时使它们能断裂。可断裂连接部在隆起上。在该实施例中，横向隆起1070从轴向凸起伸出，它们相对于纵向轴线1062倾斜约45度的角度。这种结构使可断裂连接部较坚固，并与沿纵向轴线朝远处方向施加一附加力时相比更能承受朝近处方向施加到近部的轴向力。最好是，朝远处方向施加时断裂可断裂连接部所需的附加力要低于朝近处方向施加时的力。

注射器1020还包括在可断裂连接部断裂之后将柱塞杆的近部1063保持在针筒1021内的结构。这是本发明的一个重要特征，这是因为可断裂连接部断裂之后，柱塞杆的近部可以脱离针筒。最好是，柱塞的近部停留在针筒内，使用过的注射器整个地被处理掉。在该实施例中，将近部保持在针筒中的结构包括一在针筒中的指向里面的凸起和一在柱塞杆近部上的朝外的凸起。在该实施例中的针筒上的指向里面的凸起是在针筒近端的环状圈1088，柱塞杆上指向外面的凸起包括诸凸起1089。柱塞杆上的凸起可以是一连续的环状圈或一个或多个单独的凸起。同样地，在注射器针筒内的朝内的凸起可以是一个环状圈或一个或多个径向朝内的凸起。环状圈1088构成的内径小于径向凸起1089构成的外径，所以在组装注射器的过程中需要一附加力将柱塞推过环状圈1088。在该实施例中，朝外的凸起1089是锯齿状的或凸轮状的，使得将柱塞杆通过环状圈1088所提供的阻碍物插入针筒所需的力朝近处方向的小于朝远处方向的。

图27是本发明柱塞的另一实施例。在该实施例中，柱塞1159包括细长的柱塞杆1161，它有一近部1163和一远部1164。该实施例的柱塞的功能类似于图17-20的实施例的柱塞。柱塞杆的近部1163包括在其远端的轴向凸起1169，该轴向凸起至少有一个从其伸出的横向隆起。在该实施例中，轴向凸起是平面形状的并有四个从其伸出的连接于远部的横向隆起1170。在该实施例中，横向隆起是平面形状的，并基本上垂直对齐于柱塞杆的纵向轴线1162。一可断裂连接部包含在横向隆起上。可断裂连接部要坚固到在正常使用注射器时能将近部和远部保持在一起，而当沿纵向轴线将一附加力施加到近部时使它们能断裂。隆起的这种结构是较理想的，这是因为当近部、远部和隆起注射模制成一个零件结构时，这些隆起制造较容易。

Claims (13)

1.一种注射器，它包括：

一针筒，该针筒有一流体腔、一近端、一远端和一从所述远端延伸的细长尖端，细长尖端有一穿过其与所述流体腔流体连通的通道；以及

一柱塞，该柱塞包括一细长柱塞杆，细长柱塞杆有一纵向轴线、一近部和一由一可断裂连接部连接的远部，所述近部和所述远部之一包括一有横向隆起的凸起，所述隆起连接于所述近部和所述远部的另一个，所述可断裂连接部在所述隆起上，所述远部包括一可滑动地定位并与所述流体腔的内表面流体密封地接合的止动件，以通过所述柱塞相对所述针筒的移动将流体抽进和推出所述流体腔，所述可断裂连接部要坚固到在正常使用所述注射器时，将所述近部与所述远部保持在一起，而当附加力沿所述纵向轴线施加到所述近部时就断裂，其特征在于，所述凸起为轴向凸起，该凸起有多个从其伸出的横向隆起，所述横向隆起从所述轴向凸起的相对两侧伸出。

2.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，所述轴向凸起是平面形状的，它有两个相对的侧壁，每一所述侧壁上至少有一个横向隆起伸出。

3.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，还包括一指向远处的延伸部，其形状做成当所述柱塞相对所述针筒定位在远处时，该延伸部能配合在所述通道内，以从所述通道中排出流体。

4.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，所述近部、所述远部和所述可断裂连接部是由塑料材料一体模制而成。

5.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，所述附加力是在21.6牛顿至66.7牛顿范围内的指向远处的力。

6.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，还包括在所述可断裂连接部断裂之后将所述柱塞杆的所述近部保持在所述针筒内的装置。

7.如权利要求6所述的注射器，其特征在于，将所述近部保持在所述针筒内的所述装置包括一在所述针筒内的指向里面的凸起和在所述近部的指向外面的凸起。

8.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，还包括一套管，该套管有一近端、一远端和一穿过它们的内腔，所述套管的所述近端连接于所述细长尖端，使得所述内腔与所述通道流体连通。

9.如权利要求1所述的注射器，其特征在于，还包括一围绕所述尖端的套环，至少一个可偏转的锁定凸片从所述套环径向朝内伸出，以啮合一针头组件的套筒，以便阻止针头组件脱离所述尖端，所述锁定凸片的结构做成通过套筒朝针筒的轴向移动使针头组件装配到所述针筒中。

10.如权利要求9所述的注射器，其特征在于，所述锁定凸片从所述套环的内表面径向地和朝近端朝内伸出。

11.如权利要求9所述的注射器，其特征在于，还包括一针头组件，该针头组件包括：一套管，该套管有一近端、一远端和一穿过其中的内腔；一套筒，它具有一其内有一腔的敞开的近端和一连接于所述套管的所述近端的远端，以致所述套管的所述内腔与所述套筒的所述腔流体连通，以及一所述套筒的外表面；所述针头组件连接于所述针筒，使所述针筒的所述细长尖端在所述套筒的所述腔内，在所述套筒上的所述外表面与所述锁定凸片相邻，使所述锁定凸片通过所述锁定凸片与所述套筒的所述外表面的接触阻止从所述针筒中取下所述针头组件。

12.如权利要求11所述的注射器，其特征在于，还包括在所述套筒上用于当弯曲力施加到所述套筒上时使所述套筒断裂的装置。

13.如权利要求12所述的注射器，其特征在于，使所述套筒断裂的所述装置包括在所述套筒的所述近端与所述远端之间的可破裂部分。

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