CN1454673A - 一种安全注射器 - Google Patents

Abstract

一种安全注射器由针筒、针头、针头座、密封圈、活塞、芯杆等组成。针筒前颈部内孔有一密封槽，在针筒内孔后部有一阻力环，针头座后部有一穿刺圆锥体，中部有能容纳密封圈的密封槽，活塞左侧面中部有一薄膜，薄膜后是一倾斜盲孔；芯杆与活塞配合的头部是弹性夹头。针头座由前针头座及后针头座组成，装配时用后针头座上的弹性外螺纹与前针头座上内槽孔中的内螺纹结合成一体；在芯杆十字筋板上有一薄弱连接区。使用后针头能回拉到针筒内，芯杆在薄弱连接区断开。该安全注射器功能完善、使用方便，有广泛使用价值。

Description

一种安全注射器

技术领域

本发明涉及一种安全注射器，属于医疗器械领域。

背景技术

安全注射器是一种使用后针头可被隔离的注射器，用以防止用后沾污的针尖对医患人员的伤害。用后将针头回拉到针筒内的注射器，是一类低成本的安全注射器，目前已有许多专利及专利产品出现

专利号为“ZL00205827。8”的“自毁式安全注射器”专利提供一种针头可回缩针筒的安全注射器设计，其在安全注射功能的保证上具有独特的结构设计。但此设计存在如下问题：针头座的密封性能，抗穿刺阻力及针头座的回拉力都直接由其上的针头座密封结构所提供或限制。即如要求高的抗穿刺力(即穿刺时针头座不会回缩的最大穿刺力)，则使用后要将针头座抽回针筒内的回拉力也变大，给使用带来不便。而密封性能的提高也会增大针头座的回拉力。因此设计此密封系统时就要兼顾上述相互矛盾的几方面要求，而不能单方面提高抗注射穿刺力，显然这种结构不可能在使用现场更换或重新安装针头，这对某些应用带来不便。这也是目前此类安全注射器急待解决的共同问题。此外这类安全注射器可断裂芯杆的刚度不高也是使用中存在的问题之一。

发明内容

为此本发明的目的在于提供一种新的安全注射器，以解决上述问题。

本发明的目的是这样来实现的：

一种安全注射器由针筒、针头、针头座、密封圈、活塞、带十字筋板的芯杆等组成。针筒前颈部孔内有上密封槽，在针筒内孔后部有一阻力环，其内径小于针筒内径，尾部翼片上带有一限位卡板；针头座前部带有能与针头连接的标准圆锥体，后部有一穿刺圆锥体，中部有能容纳密封圈的密封槽，中心部分有通液孔；活塞前端面中部有一薄膜，薄膜后是密封孔；芯杆与活塞配合的头部是弹性夹头，后部筋板上带有一三角形限位槽。其特征在于：

所述的针筒前颈部孔内的上密封槽是直角三角形，其后端面与轴线垂直；针头座由前针头座及后针头座组成，在前针头座后端面上有一环形槽孔，在槽孔内近根部处有一段内螺纹，在槽孔的端口有一阻尼环，其内径略小于螺纹内径，后针头座前端面上有一弹性薄壁筒，筒壁上开有不少于三条长槽，薄壁筒前端有一段能与前针头座内螺纹楔合的外螺纹；密封圈的外径小于针筒前颈部孔直径，其内径小于针头座密封槽底面直径、而略等于螺纹内径，密封圈截面直径略大于针头座上密封槽底面宽度，也大于针头座上密封槽深度，

针筒的上密封槽也可制成前面倾斜、顶面平行、后端面垂直的梯形。

针头座密封槽的左、右侧面与轴线分别成5°～45°倾角。

活塞前端面中部薄膜一面或两面呈漏斗型内锥面并沿径向开有两条以上不穿通窄槽。

活塞前端面中部薄膜后的密封孔与轴线夹角小于15°。

在芯杆活塞推板后设置一圆形阻力板，板的前端面边缘有圆弧或斜面过渡，后端面与轴线垂直，其外径略小于针筒内径，而大于针筒阻力环内径。

芯杆十字筋板上有一薄弱连接区；水平筋板之间由两个呈中心对称的可拉断的小连接柱连接，垂直筋板之间由可拉断的窄带连接。

芯杆上的薄弱连接区，也可设置在十字筋板与阻力板之间。

具体来讲在前针头座的配合端面上制出一环形内槽孔，在槽孔内近根部制出一段内螺纹，在环形槽孔的端口有一截面近似呈三角形的阻尼环，阻尼环前斜面与轴线夹角较大(大于45°)，后斜面与轴线夹角较小(小于30°)，阻尼环的内径略小于螺纹内径。阻尼环与内螺纹之间的园柱面直径大于螺纹最大外径；在槽孔中有一中心柱。在后针头座前端面制出一薄壁中空筒，在筒前端部制出一段与前针头座内螺纹相同的外螺纹，筒体圆柱段部分的外径小于前针头座阻力环内径，并开有三个与筒长相同的长槽，从而使筒体上的外螺纹具有变形弹性，筒的长度略小于针头座环形内槽孔的深度；后针头座筒体内端面上有一浅孔，其直径与前针头座中心柱直径相同，该浅孔孔深略大于中心柱从前针头座后端面的伸出长度，以减少注射残留量。装配时先将后针头座弹性筒插入前针头座中空槽孔中，并相对转动，使前、后针头座端面相互贴紧成为一体，再将密封圈装入到针头座密封槽中，将带密封圈的针头座从针筒后部装入到针筒前颈部孔中，使密封圈进入针筒前颈部孔的上密封槽中。由于密封圈受到密封槽的上下挤压而产生横向变形，而与前、后针头座两个侧壁接触，从而实现了密封要求。

当注射时产生的穿刺力、更换或重新安装针头的轴向推力作用于前针头座上时，将使前针头座向后移动而将密封圈挤向针筒上密封槽的后端面，由于后端面与轴线垂直，因而密封圈几乎不可能越出上密封槽，从而使针头座不能后移。

注射完毕，针头座后部的穿刺圆锥体穿入橡胶活塞内与芯杆上的弹性夹头楔合，回拉芯杆将带动针头座后移，如前所述前针头座受到密封圈及针筒上密封槽后侧面的阻碍不能移动，而后针头座与前针头座结合的弹性外螺纹将因拉力而从前针头座上的内螺纹中滑出，一旦后针头座与前针头座分离，密封圈将滑离密封槽，则前针头座上不再有后移阻力，当后针头座上的螺纹接触到前针头座槽孔中的阻尼环时，前针头座也将随后针头座一起被拉入针筒内。恰当选择弹性筒体结构尺寸及螺纹参数，即可获得要求的前、后针头座间的结合力(或分离力)。由于活塞左侧面中部薄膜后的密封孔与轴线成一定夹角，当针头座连同注射针头一旦被拉入针筒后，由于活塞上倾斜的密封孔孔壁对针头座后部穿刺圆锥体锥柄的作用，将使针头座连同注射针头一同偏向针筒筒壁，从而可防治防止注射针头再次伸出针筒外。继续回拉芯杆，其上的阻力板将受到针筒阻力环的阻碍，而在芯杆薄弱连接部断开。

活塞前端面中部薄膜一面或两面呈漏斗型内锥面并沿径向开有两条以上不穿通窄槽，此结构可显著减小针头座后部的穿刺圆锥体穿破活塞薄膜的阻力。

在芯杆活塞推板及其后设置的阻力板提高了芯杆在拉断前的稳定性，防止阻力板因芯杆偏斜而滑过阻力环。

芯杆上的薄弱连接部由(十字)水平筋板上设置的两个呈中心对称的小连接柱及在垂直筋板上设置易拉断的窄带组成。该薄弱连接结构使芯杆拉断强度变化不大条件下，大幅度提高了芯杆的刚度。

可以看出此发明专利的安全注射器，较好解决了现场更换或重新安装针头的问题，也解决了针头座密封性及高的抗注射穿刺力与低回拉力要求之间的矛盾，并增加了芯杆的刚度，从而显著地提高了此类安全注射器的使用性能。

附图说明图1体专利注射器组装后的示意图图2本专利注射器使用后的最终状态示意图图3：本专利注射器使用前针头座密封结构的示意图图4：本专利注射器在注射完，回拉时前、后针头座分离状态示意图图5：本专利注射器针筒密封槽的结构示意图图6：前针头座结构示意图图7：后针头座结构示意图图8：芯杆结构示意图图9：芯杆薄弱连接部结构示意图图10：活塞结构示意图图11活塞前端面中部薄膜结构局部放大图图12活塞前端面中部薄膜结构K向视图图中标记说明：1.针筒：  11前颈部  111颈部内孔  112限位端面  12上密封槽

     121前斜面  122后端面 13内孔  14阻力环  15限位卡板2.密封圈3.前针头座： 31 槽孔                 311 内螺纹                312  槽孔内壁

        313 阻尼环              3131 前斜面                3132 后斜面

        314 槽孔底面             32  密封槽左侧面              33 后端面

        34  中心柱              341  中心柱外圆面           342 中心柱端面

        35  通液孔               36  外圆面                  37 圆锥接头4.后针头座：41  外圆面               42  密封槽           421  密封槽右侧面

    422  密封槽底面              43  前端面            44  弹性薄壁筒片

    441 外螺纹                  442 筒体外圆面         443  筒体端面

    444 螺纹后端面               45  长槽               46 浅孔

    461 浅孔孔壁                462 浅孔底面           47  药液通道

    471 水平通道(槽)                   472 垂直通道(孔)

    473 中心通道(孔)              48 限位台阶   481 台阶前端面

    49  穿刺圆锥体               491  锥柄      492 穿刺圆锥5.活塞：51  隔离薄膜               511  内锥面   512 窄槽    52 密封孔6.芯杆：61 弹性夹头                 62 推板    63连接筋板  64阻力板

    65 薄弱连接部               651  小连接柱    652薄连接带

    66 筋板                     67  限位槽        68按手7.注射针头

具体实施方式

下面结合图例对本安全注射器结构作进一步说明：

图1是本专利注射器组装后未使用前的示意图，可以看出：装有密封圈2的针头座已装入针筒1前颈部内孔111中。针筒1上的限位卡板15已进入芯杆6的限位槽67中，使针头座后端的穿刺圆锥体49与活塞5保持一定距离，防止了使用前的意外自毁。

图3：本专利注射器使用前针头座密封结构的放大示意图，可以看出：前、后针头座3、4已由螺纹311与441楔合而连成一体，密封圈2装在由密封槽左侧面32与密封槽右侧面421、密封槽底面422组成的密封槽中，密封圈2的直径大于密封槽底面422宽度，也大于密封槽底面422到针筒上密封槽12的前斜面121间的距离，因此密封圈2将与上述四个面接触而实现针筒与针头座间的密封要求。

图6是前针头座3的结构示意图：在后端面33上有一环形槽孔31，在其内孔312近根部处制有一小段内螺纹311，槽内孔312的内径大于螺纹311底径。在槽孔31端口设置阻尼环313，其前斜面3131与轴线夹角较大(如大于45°)；后斜面3132与轴线的夹角较小(小于30°)，以便于后针头座4的弹性筒板44插入，阻尼环313的内径小于内螺纹311内径；中心柱34位于环形槽孔31中心，中心柱34中部是通液孔35。针头座密封槽左侧面32与轴线成一定外倾角(如：30°左右)或垂直。前针头座3的前部是与注射针头配合的圆锥体37。前针头座3的外圆38的直径略小于针筒1前颈部内孔111的内径。

图7是后针头座4的结构示意图：其前端面43上带有薄壁筒(44)，其上沿轴向开有三条以上的长槽45，从而形成三个以上的弹性薄壁筒片44，其长度略小于前针头座3上槽孔31的深度。薄壁筒片44前端部外圆上制有与前针头座3的内螺纹311相配的外螺纹441，外螺纹441后的外园面442的直径小于外螺纹441的底径，在薄壁筒(44)底部有一浅孔46，其内圆面461的内径尺寸与前针头座3中心柱34的外园面341直径相同，孔46的深度略大于中心柱34伸出前针头座3后端面33的长度。密封槽42的底部422直径大于密封圈2的内径，其宽度小于密封圈2截面直径；密封槽右侧面421与轴线成一定倾角(如：30°左右)。药液通道47由水平通道(槽)471、垂直通道472、中心通道473等组成。后针头座4外圆面41的的直径略小于针筒1前颈部内孔111的内径。限位台阶48是用以限定针头座在针筒1前颈部11中的装配位置。后针头座4的后部是穿刺圆锥体49，由锥柄491及穿刺圆锥492组成。

该方案的关键结构是采用弹性螺纹连接：因为螺纹连接可消除与密封槽宽度主要相关的结构尺寸变化的影响，即通过相对旋转可使前、后针头座3、4的结合端面33与43实现紧密接触，从而保证一致的密封性要求。同时弹性螺纹连接方式使后针头座4与前针头座3的分离力的大小可方便控制，而且受制造误差影响较小，即一致性较好。

装配时先将后针头座4的弹性筒片44推入到针头座3的中空槽孔31中，使弹性筒片44前端的外螺纹441与槽孔31根部的内螺纹311楔合，轻微相对转动，即可使前、后端面33与43紧密接触，并使螺纹441及311良好吻合，保证了一致的咬合力及拉脱力。恰当地选择密封槽底面422的直径、宽度以及左、右侧面32及421的倾角，则可保证装配后密封槽尺寸的稳定性。同时前针头座3上中心柱34也插入后针头座4上的浅孔46中。由于中心柱34外圆面341直径与浅孔46的内孔直径相同，仅中心柱34前端面与浅孔46底面间留有很小间隙(用以保证前、后针头座能紧密结合)因而基本上不会引起注射残留量变化。

密封圈的2的外径小于针筒1颈部内孔111直径、其内径小于针头座在密封槽底面422直径、而约等于螺纹441内径；密封圈2截面可以是圆形，其直径略大于针头座上密封槽底面422宽度，也大于针头座上密封槽深度，从而保证在装配完成后，密封圈截面外圆分别与针筒1上密封槽12的前斜面112、前针头座3上的密封槽左侧面32，后针头座4上的密封槽底面422及右侧面421形成紧密接触。

图5是针筒1前颈部内孔111上密封槽12的两种可能形状，图5A前斜面112与轴线夹角很小，以便于注塑脱模，后端面113与轴线垂直(或近似垂直)，从而对密封圈2形成很大的阻力；图5B是针筒密封槽的另一种结构形态，与前述密封槽相对多了一段水平柱面112由于该结构容积大于前者，因而可获得更大一些的阻力。

图8是芯杆结构示意图：  芯杆6前部与活塞5配合的部分是弹性夹头61，在推板62后设置一圆形阻力板64，其问用小十字筋板63相连接，圆形阻力板64的后端面642与轴线垂直，前端面643以圆弧或斜面641与后端面642连接。阻力板64的外径略小于针筒1内孔13直径，而大于阻力环14内径；十字筋板66上设置一薄弱连接区65：在水平筋板与阻力板64之间由两个呈中心对称的可拉断的小连接柱651连接；垂直筋板与阻力板64之间由可拉断的窄带652连接，其截面图如图9所示。这种结构可在保证适度的拉断强度时，显著提高芯杆的结构刚度。

活塞5前端面中部薄膜51后的密封孔52与轴线成5°～15°夹角。

由图3可以看出：当注射穿刺及安装针头7时，前针头座3受向后的轴向推力作用，其密封面32将挤压密封圈2向针筒1内移动，即将密封圈2挤到与针筒1上密封槽的后端面122紧密接触，由于该后端面122与轴线垂直，恰当选择密封槽12的深度，使密封圈2很难越过密封槽后端面122，从而使此注射器能提供较大的抗穿刺阻力，及承受更换，安装针头时所施加在针头座上的轴向推力。

本安全注射器的使用方法与普通注射器基本相同，仅在注射完成后增加再次回拉芯杆将针头拉入针筒内的操作。

使用时(首次)向后回拉芯杆6(抽液)，其上的限位槽17将针筒1上的限位卡板15向上推开，此后限位卡板15将不再限制芯杆6的运动。

注射完成前，后针头座4上的穿刺圆锥体49首先穿破活塞5上的薄膜51(自毁)，并通过密封孔52，然后与芯杆6上的弹性夹头61楔合，注射操作全部完成。由于薄膜51一面或两面呈漏斗型内锥面511并沿径向开有两条以上不穿通窄槽512(请参见图11、图12)，因而可显著减小穿刺圆锥体49穿破活塞薄膜51的阻力。

回拉芯杆6，弹性夹头61带动后针头座4后移，通过楔合的螺纹441与311带动前针头座3后移，如前所述，前针头座3受密封圈2及针筒1上密封槽后端面122阻挡不能移动，当对后针头座4的回拉力超过螺纹441与311间的弹性楔合力，弹性筒片44向内变形，从而使外螺纹441脱离内螺纹311而使后针头座4与前针头座3分离，密封圈2的内表面也从密封槽底面421滑落到弹性筒表面442上，由于密封圈2的弹性收缩，其外表面也脱离针筒1的上密封槽，从而解除了对前针头座3的后移阻碍；继续回拉，针头座4外螺纹441的后端面445将碰到前针头座3上的阻尼环313前斜面3131，由于阻尼环313的内径小于螺纹441的外径，而前针头座3无回拉阻力，因而前针头座3将带着针头7随后针头座4一起被拉回到针筒1内。可以看出此时将针头座抽回到针筒内的拉力与密封系统无关。只决定于内、外螺纹间的弹性楔合力，此力完全可以用结构尺寸控制在一个较小的范围内，因而回拉力较为一致，而基本不受密封槽尺寸及密封圈尺寸制造误差的影响。

当针头座带着针头7一起被拉回到针筒1内后，由于活塞5上的密封孔52与轴线成α夹角(见图11)，密封孔52孔壁对针头座后部穿刺圆锥体49的锥柄491的导向作用，将使针头座3、4连同注射针头7一同偏向针筒1的筒壁13，从而可防止注射针头7再次伸出针筒1外。

继续回拉芯杆6，其上的阻力板64将与针筒1后部的阻力环14接触，由于阻力板64的外径大于阻力环14的内径，因而芯杆6不能后移，则芯杆6将在薄弱连接区65处断开，使注射器进一步自毁，如图2所示。

芯杆上的推板62与其后的阻力板64还能共同对芯杆起定心作用，防止了阻力板64因倾斜而滑过阻力环14。

工业应用性

可以看出本专利安全注射器有如下特点：

1.本专利安全注射器具有很高的使用安全性：

A.使用前不易发生意外自毁，自身安全性高；

B.使用后即自行损毁，不可能再次使用；

C.使用后针头能回缩到针筒内，避免了沾污的针尖对医患人员的伤害

发生。

2)密封性能良好；抗注射穿刺力强，回拉力小而一致性好；

3)操作使用方便，与普通注射器基本相同。

4)现场安装或更换针头简便易行。

5)结构较为简洁，制造难度低，同类产品中成本较低。

综上所述：本专利产品具有良好的应用推广前景。

Claims (9)

1.一种安全注射器由针筒、针头、针头座、密封圈、活塞、带十字筋板的芯杆等组成：针筒前颈部孔内有上密封槽，在针筒内孔后部设置一阻力环，其内径小于针筒内径，尾部翼片上带有一限位卡板；针头座前部带有能与针头连接的标准圆锥体，后部有一穿刺圆锥体，中部有能容纳密封圈的密封槽，中心部分有通液孔；活塞左侧面中部有一薄膜，薄膜后是密封孔；芯杆与活塞配合的头部是弹性夹头，后部筋板上带有一三角形限位槽，其特征在于：

所述的针筒前颈部孔内的上密封槽是直角三角形，其后端面与轴线垂直；针头座由前针头座及后针头座组成，在前针头座后端面上有一环形槽孔，在槽孔内近根部处有一段内螺纹，在槽孔的端口有一阻尼环，其内径略小于螺纹内径，后针头座前端面上有一弹性薄壁筒，筒壁上开有不少于三条长槽，薄壁筒前端有一段能与前针头座内螺纹楔合的外螺纹；密封圈的外径小于针筒前颈部内孔直径，密封圈的内径小于针头座密封槽底面直径、而约等于螺纹内径，密封圈截面直径略大于针头座密封槽底面宽度，也大于针头座密封槽深度。

2.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：针筒前颈部孔内的上密封槽也可制成前面倾斜、顶面平行、后端面垂直的梯形。

3.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：针头座密封槽的左、右侧面与轴线分别成5°～45°倾角。

4.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：活塞前端面中部薄膜一面或两面呈漏斗型内锥面并沿径向开有两条以上不穿通窄槽。

5.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：活塞前端面中部薄膜后的密封孔与轴线夹角小于15°

6.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：前针头座上的阻尼环截面呈三角形或梯形，阻尼环前斜面与轴线夹角大于或等于45°，后斜面与轴线夹角小于30°。

7.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：在芯杆活塞推板后有一圆形阻力板，板的前端面边缘有圆弧或斜面过渡，后端面与轴线垂直，其外径略小于针筒内径，而大于针筒阻力环内径。

8.根据权利要求1所述的安全注射器，其特征在于：在芯杆十字筋板上有一薄弱连接区：水平筋板之间由两个呈中心对称的可拉断的小连接柱连接，垂直筋板之间由可拉断的窄带连接。

9.根据权利要求7所述的安全注射器，其特征在于：芯杆上的薄弱连接区，也可设置在十字筋板与阻力板之间。

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