JP2004538050A - 医療用の流体処理装置 - Google Patents
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Abstract
流体処理装置は、針を通して供給される流体を含む注射外筒、注射外筒の一端にある針取り付けハブ、ハブを注射外筒の内部へ圧迫するように配置されたバイアス用要素、ハブが注射外筒の中へ移動するのをブロックする停止要素、および注射外筒から針を介して流体を供給するように注射外筒内で移動できる中空プランジャーを含む。中空プランジャーは、その前端に、吐出し行程の最終部分または完了時にプランジャーの移動に応答して切り離すことのできる部分を含み、針取り付けハブが中空プランジャーの中へ引っ込むことを可能にする。ハブおよび停止要素は、停止要素が軸方向でハブへ係留されるようなプラスチック成形物として形成され、プランジャーは、吐出し行程の前記最終部分または完了時に停止要素とハブとの係合を解くように配置され、バイアス用要素が針を中空プランジャーの中へ駆動できるようにする。
Description
【技術分野】
【0001】
本発明は、装置の注射外筒から針を介して流体を供給するようにプランジャーが使用される医療用注射器のような、流体処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
安全上の理由で、たとえば、針が刺さる傷害を避けるため、流体が供給された後、針が注射外筒の中へ引っ込められるのが好ましい。我々の以前の欧州特許第776225号は、この型の針を引っ込める機構を設けた流体処理装置を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、簡単な針を引っ込める機構を有する流体処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によれば、針を介して供給される流体を含む注射外筒、注射外筒の一端にある針取り付けハブ、ハブを注射外筒の内部へ圧迫するように配置されたバイアス用要素、ハブが注射外筒の中へ移動するのをブロックする停止要素、および注射外筒から針を介して流体を供給するように注射外筒内で移動できる中空プランジャーを含む流体処理装置が提供される。中空プランジャーは、その前端に、その吐出し行程の最終部分または完了時にプランジャーの移動に応答して切り離すことのできる部分を有し、針取り付けハブが中空プランジャーの中へ引っ込むのを可能にする。ハブおよび停止要素は、停止要素が軸方向でハブへ係留されるようなプラスチック成形物として形成され、プランジャーは、吐出し行程の前記最終部分または完了時に停止要素とハブとの係合を解くように配置され、バイアス用要素が針を中空プランジャーの中へ駆動することを可能にする。
【0005】
停止要素は、一体化されたシール、たとえば、停止要素を取り囲むような環状のリップシールを組み込んでもよい。
【0006】
停止要素およびハブは、成形接触面の位置で互いに接する形成物を有してよく、互いに接する形成物は、プランジャーの前記最終部分または完了時に、互いから分離される。
【0007】
停止要素およびハブは、代替的または追加的に、成形接触面で少なくとも部分的に結合、たとえば、部分的に融合されてよく、吐出し行程の前記最終部分または完了時に結合が破砕または破断されるような配置になっている。
【0008】
ハブは細長く、針を受け取る中央孔を有してよい。
【0009】
針を受け取る孔は、断面が減少するように構成される。
【0010】
ハブは、ある程度の抜き勾配を有するように製造され、即ち、プランジャーの吐出し行程でプランジャーの移動方向に断面が減少するように構成されてよい。
【0011】
バイアス用要素は、コイルばね、通常は圧縮ばねであってよく、これらのばねは、ハブを取り囲む関係に配置されてよい。ばねの一端は注射外筒の前端または注射外筒の本体へ取り付けられたエンドキャップと協力し、ばねの反対の端は、注射外筒の前端の内部位置でハブと協力してよい。
【0012】
プランジャーの前端はリム部分および中央遮断部分を含んでよく、中央遮断部分は前記分離することのできる部分を形成する。
【0013】
プランジャーの吐出し行程の最終部分または完了時には、プランジャーのリム部分が停止要素と係合するように配置され、同時に、ハブが遮断部分と係合するように配置され、構成部品の2つのセットの間の係合が働いて、ハブがプランジャーの内部へ入ることを可能にする少なくとも必要な程度に、ハブを停止要素から解放し、遮断部分をリム部分から解放するような配置であってよい。
【0014】
好ましくは、遮断部分がリム部分から少なくとも部分的に解放される前に、ハブが停止要素から解放される。しかし、もし望ましければ、遮断部分が最初に解放されるか、代替的にハブおよび遮断部分が、ほぼ同時に解放されてよい。
【0015】
ハブおよび停止要素が、明確な基準点を与えるように成形加工によって相互に結合され、プランジャーを作動させる過程で力が停止要素へ加えられたことに応答して、ハブおよび停止要素が前記基準点で相互から破断されるような配置であってよい。
【0016】
好ましくは、構成部品(ハブおよび停止要素)の1つは、部分的に他の構成部品によって画定された成形面を有する鋳型の中で、プラスチック成形物として製造される。即ち、1つの構成部品の成形は、その位置の他の構成部品によって影響される。
【0017】
2つの部分は、異なった化学的組成および/または特性を有するプラスチック材料であるか、双方がほぼ同一または類似のプラスチック材料であってよい。
【0018】
ハブおよび停止要素は、2つの部分のいずれも変形しないで相互から破断されることができ、この目的のために、成形接触面は、1つを他方から破断するとき、いずれの構成部品も変形を起こさないような形状であってよい。
【0019】
代替的に、ハブおよび停止要素は相互に結合され、破断をもたらすとき、部品の少なくとも1つの変形が起こるようにされてよい。
【0020】
成形接触面では、構成部品の1つの環状面が、他の構成部品の環状面と相補的な構成を有してよい。
【0021】
環状面は、円筒形であるか、他の構成、たとえば円錐形であってよい。
【0022】
成形接触面では、構成部品は、或る程度の融着して相互に密接に接触してよく、前記融着は、破断の間に接触面領域で優先的に破砕される固定と一致してよい。
【0023】
ハブおよび停止要素のアセンブリは、構成部品の間で作用する移動止め処置を含んでよい。移動止め処置は、前記成形接触面、またはその近傍に設けられてよい。たとえば、ハブおよび停止要素は、成形デザインによって、構成部品を相互に固定して分離を防止する相互係合形成物を有してよく、形成物の少なくとも1つは弾力的に変形可能であって、ハブに比べて十分な負荷が停止要素へ加えられたとき、形成物の係合が解かれるようにされてよい。
【0024】
2つの構成部品の分離への抵抗は、追加的または代替的に、成形接触面におけるハブおよび停止要素の材料の間の相互作用の性質によって与えられてよい。たとえば、成形加工に続く冷却の間の材料収縮によって、成形接触面における構成部品の間の焼嵌めが得られてよい。
【0025】
前述した移動止め処置および/または焼嵌めへの更なる追加または代替として、分離への抵抗は、成形接触面における構成部品の間の融着によって提供されてよい。そのような融着は、たとえば、ある程度の材料拡散が、1つの構成部品から成形接触面を横切って他の構成部品の中へ起こる結果としての相対的に弱いものから、相対的に強いものまで及んでいてよい。
【0026】
成形接触面でハブと停止要素との間に望まれる相互作用の性質に依存して、前記部分が製造される一つの材料又は、複数の材料は、もし該当すれば、融着の所望の程度を確保するように選択されてよい。たとえば、もし無視できる融着が望まれるならば、使用される材料は、通常、化学的および/または物理的特性で相違し、成形加工の結果として有意の材料拡散が成形接触面を横切って起こらないようなものであろう。同様に、成形接触面で融着を展開する必要性が存在する場合、望ましい程度の融着を得るように材料を適切に選択することができる。
【0027】
たとえば、後者の場合、ハブおよび停止要素を同一の材料から構成し、2つの構成部品の間で材料の有意の融解が起こるようにしてよい。
【0028】
成形接触面の幅、したがって2つの構成部品の間の接触領域は、シーリングの要求される効果に関連して、および/または、前記接触面で要求される構成部品の分離への抵抗に関連して、選択されてよい。たとえば、構成部品が相互に強固に融着される場合、比較的狭い接触面によって所与の程度の抵抗が確保されてよく、抵抗が収縮および/または弱い融着によって与えられる場合、より広い接触面が要求されるかも知れない。
【0029】
どのようにハブおよび停止要素が相互に結合されるかに関わらず、2つの部品の分離への抵抗は、反対方向に加えられる力と比較して、1つの方向に加えられる力に関して、より大きくなるような配置にされてよい。
【0030】
1つの部分が他の部分の前に成形され、第2の部分がその位置で第1の部分へ成形される場合、成形される第1の部分は、第2の部分よりも高い加熱たわみ温度を有し、第1の部分が第2の部分の成形中に変形されることがないようにされてよい。
【0031】
停止要素およびハブは、2ショット成形加工で有利に形成されてよく、その場合、1つの構成部品、たとえばハブが最初に形成および位置決めされて、その環状面が型孔穴の境界面を形成し、他の構成部品が前記型穴の中で製造され、第2の構成部品の形成中に、第2の構成部品の環状面が第1の構成部品の環状面と一致するようにされてよい。
【0032】
前節で言及されたようなハブおよび停止要素の相互結合方法は、たとえば、我々の国際特許第GB00/04573号で開示されるように、リム部分および遮断部分を相互に結合するために使用されてよい。この国際特許の全体の開示は、本願に引用して援用する。
【0033】
本発明の他の様相は、2ショット成形物として製造され、ハブおよびそれに係留された停止要素を含む針取り付けハブアセンブリ、およびそのようなアセンブリを製造する方法を含む。
【0034】
今から添付の図面を参照し、例を挙げて、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
ここで図面を参照すると、使い捨て医療用注射器10は中空注射外筒12を含み、その後部(図1で見ると上端)からプランジャー14が突き出ている。注射外筒の内壁で流体密封を確実にするため、シール15がプランジャーに取り付けられる。注射外筒12はエンドキャップ12Aを含み、エンドキャップ12Aは、注射外筒12の本体の環状カラー18と係合する円筒形部分16、およびほぼ円錐形の部分20を含む。エンドキャップ12Aは、注射外筒12の本体へ永久的に結合されるか、取り外し可能に取り付けられてよい。針取り付けハブ22は、エンドキャップ12Aの中に収容され、ばね24によって取り囲まれる。ばね24は、その前端で円錐部分20のフランジ26と係合し、その後端でハブ22上の放射状の段部28と係合し、ハブ22および針30を注射外筒12の内部へバイアスをかけるように働く。
【0036】
ハブ22は、ほぼ円筒形構成であり、針30を受け取る軸方向の孔32を有する。孔32は、例示されるような貫通孔であってよい。孔32はだんだん細くなる構造であって、エンドキャップ12Aが注射外筒の本体へアセンブルされる前か後に、圧入として、またはスピン溶接することによって、針がハブへはめ込まれることを可能にする。
【0037】
ハブおよび針のアセンブリの後方移動は、クラウン34の形で停止要素によって防止される。クラウン34は、ハブ22によって運ばれ、環状カラー18の中に受け取られる。クラウン34は、ほぼ円筒形構成であって、一体化された環状リップシール38を組み込まれた前方部分36、および減少した直径の部分40を含む。図5で示されるように、リップシールは、環状カラー18へ挿入される前に、図5で示されるように外側へ広がり、弾力的に曲がりやすいので、カラーの中へ挿入されると、それは半径方向内側へ偏向され、カラー18の内面を押圧して密封係合を作る。カラー18は、その前端に引き込み部分42を含み、クラウン34の挿入を容易にしている。
【0038】
ハブおよびクラウンは、2ショット成形によってプラスチック成形物として製造される。2ショット成形は、2つの構成部品を一体化し、それらを相互に係留し、したがって、それらの構成部品は、軸方向で前方への所定の力を加えられたとき、ハブとクラウンとの間の接触面で破砕されるように設計された一体型部品を効果的に構成する。更に、ハブおよびクラウンのアセンブリは、クラウンと一体化されたリップシール38を組み込むが、これはクラウンを、たとえばポリエチレンから成形することができるからである。このようにして、注射外筒の前端における針の取り付けおよびシーリングは、たとえば、我々の以前の欧州特許第776225号で開示された配置と比較して、かなり単純化される。ハブとクラウンとの間の接触面では、構成部品は相互はめ合い形成、たとえば、交合する円錐台の面を有してよく、これは2つの構成部品を分離するために必要な力を少なくとも部分的に決定する。
【0039】
プランジャー14は中空であり、閉じた後端を有する。プランジャーの前端はインサート52を含む閉鎖アセンブリを受け取るように配置され、インサート52はプランジャーへ堅く係合してプランジャーの後壁を形成し、同時に開口54を画定する。開口54は、針30およびハブ22が針の引っ込む時に通過することを可能にするほど十分に大きい。
【0040】
インサート52は、ほぼ円錐台構成の前方突出遮断部分56をはめ込まれたリム部分55を含み、遮断部分56は、開口54を閉鎖および密封している。遮断部分56およびリム部分55は、プランジャーの前端を密封し、液体が注射外筒12の内部からプランジャーの内部へ進入するのを防止する。
【0041】
リムおよび遮断部分55,56も、2ショット成形によってプラスチック成形物として形成され、したがって、2つの部分55および56は一体化されて相互に係留する。この形式の閉鎖アセンブリは、国際特許出願第GB00/04573号(この全体の内容は、本願に引用して援用する)で開示され、これらの構成部品の設計は、そこで説明および図示されるとおりであってよい。リムおよび遮断部分55,56は、国際特許出願第GB00/04573号で説明されるように、所定の軸方向の力を加えられたことに応答して、相互から分離できるように一緒に結合されている。
【0042】
ハブ22およびクラウン34、並びにリムおよび遮断部分55、56は、それらの間の接触面で相互係合形成物を有し、これらの形成物は、それぞれの構成部品を相互に係留させ、構成部品の分離に対する抵抗に寄与するが、そのような相互係合形成物は、たとえば後述するように、接触面における分離への十分な抵抗が得られる限り必須のものではない。理解されることであるが、そのような形成物が設けられるかどうかに関係なく、「破断力」または構成要素を相互から分離する力は、2つの部品の間の接触面角度および/または接触面に存在する表面構造および/または接触面の範囲といった適切な設計の特徴によって、要件に従って調整することができる。
【0043】
本発明の好ましい特徴によれば、部品22,34および55,56を含む各々のアセンブリは、2ショット成形加工によって製造され、たとえば第1段では、内側部品22,56が製造され、それに続く第2段で、外側部品34,55が内側部品22,56の上に成形され、それによって、たとえば相互係合形成物(もし存在すれば)および/または成形接触面で2つの部品を相互に密封的に係合する緊密接触領域を介して、2つの部品が一緒に結合される。2ショット成形技術は、たとえばマルチスタック成形機械、たとえば米国オハイオ州シンシナティ市のMilacron社から入手可能な機械を使用して実行されてよい。その機械では、両側の軸旋回する中央プラテンが、2つの同時成形作業を実行させる。プロセスは、前もって成形したものが1つの成形面の空洞へ射出されることから始まる。鋳型が開き、中央プラテンが垂直面で180度回転し、定位置へロックされ、鋳型が閉じ、第2の構成部品材料が射出される。同時に、他の前もって成形したものが中央プラテンの反対側の成形面へ射出される。このようにして、前もって成形したものおよび完成部品が、2つの溶融プラスチックを使用して各々の作業サイクルの間に同時に射出成形される。2つの溶融プラスチックは同一材料、類似材料、または異なった材料であってよい。2ショット成形機械は、US−A−6139305にも開示される。
【0044】
内側および外側部品22,34および55,56が、成形加工の間に一緒に溶着されて分離不可能になるのを防止するため、2つの部品は、相互に両立するが異なった特性を有する材料を使用して成形されてよい。しかし、たとえばシーリングを確保し、望ましい場合には、リム部分から遮断部分を破断するために必要な負荷を前もって決定するときの役割を果たすため、リムと仕切り部品との間の或る程度の融着が望ましいかもしれない。
【0045】
図2から図4までの閉鎖アセンブリは、プランジャー6の前端へはめ込まれるように示すが、代替の実施形態では、リム部分はプランジャーの少なくとも前端部分と一体的に形成されてよく、それによって、プランジャーおよびリム部分は単一の成形物として製造されることができる。たとえば、プランジャーおよびリム部分の双方は、プラスチック材料、たとえばポリエチレンまたはポリプロピレンから作られてよい。この場合、プランジャーの他の端は、エンドキャップによって閉じられてよい。
【0046】
部品22,34および55,56は、(部品22,34について示されるような)移動止め処置として作用する相互係合形成物によって、相互に係留するように維持されてよい。しかし、そのような移動止め処置に代えて、または、それに加えて、前記部品は、接触面における材料の或る程度の融解または結合の結果として、および/または、たとえば国際特許出願第GB00/04573号の図3で示されるように、接触領域での部品間の焼嵌めによって、相互に係留するようにされてよい。焼嵌めは、成形加工の間に、内側部品22,56の周りに外側部品34,55を成形し、焼嵌めを固定する冷却時の材料収縮を利用することによって得られてよい。内側部品がこのようにして係留状態に維持される場合、材料の間に必ずしも有意の融着は存在しないが、もし望ましければ、たとえば2つの部品の間の或る程度の材料拡散の結果として、そのような溶解結合が存在するように、材料が選択されてよい。
【0047】
ハブおよびクラウンが図2で示されるようにアセンブルされるとき、リップシール38の後端は段部44と係合し、同時に、クラウンの減少した直径部分40は、以下で説明するように、プランジャー14の前端と協力するため注射外筒12の本体の環状端部壁46を越えて突き出る。同様に、遮断部分56は、クラウン34によって画定される開口の中へ入ってハブ22の後端と接触するように配置される。
【0048】
作動中に、プランジャー14が注射外筒12の内部へ移動されるにつれて、注射外筒の中身は針を介して供給される。プランジャーがその1回の動作が完了へ近づくにつれて、図3で示される状態に到達する。その状態では、リム部分55がクラウン34の後端と接触するか、まさに接触しようとし、同時に、遮断部分56はハブ22の後端と接触するか、まさに接触しようとする。構成部品の適切な設計により、プランジャーが行程の完了まで継続的に移動されることによって発生した軸方向の力は(図4を参照)、部品22および34並びに55および56の間の結合を破断、たとえば破砕する結果を生じ、ハブ22をクラウン34から解放し、遮断部分56をリム部分55から解放する。
【0049】
更に具体的には、リム部分55は、ハブと係合しながらクラウン34を前方に移動する。ハブは、部分12Aの前端によって前方移動をブロックされ、遮断部分56は部分12Aの上に後方への力を加える。これらの条件のもとで、一度、部品22,34および55,56を相互に係留している連結が破断されると、ばね24は、もはや抑制されず、クラウン、および遮断部分56の解放によって作り出された開口を通して、ハブをプランジャーの内部へ推進するように働き、それによって、針を隠して、一度注射器の内容が供給されると、針が刺さる傷害の危険性を防止する。ハブの解放と遮断部分の解放は、ほぼ同時、または順番に起こってよいが、現時点ではハブを最初に解放するのが好ましい。ハブおよび遮断部分を解放するために必要な力は、たとえば構成部品の寸法/構成の適切な選択、2ショット成形加工の同調などによって、必要条件へ容易に合わされてよい。
【0050】
リム部分55によって移動されつつある過程で、クラウン34の移動範囲は、リップシール38がカラー18の内面と密封接触したままであるような範囲である。ハブはほぼ円筒形構成であってよいが、射出を容易にしてハブの周辺面に対してばねが結合するのを防止するため、抜き勾配を有するようにハブを製造することが望ましい(即ち、その後端から前端へ向けて断面が減少する)。ハブは、図2で示されるようにアセンブルされたとき、段部28とエンドキャップ12Aの隣接端部壁との間に小さなクリアランスが存在するように製造されてよく、それによって、注射器をアセンブルする間に、ハブ/クラウンハブの連結が破断される危険性(即ち、ハブの長さの公差変動のために)が除かれる。このクリアランスは、プランジャーのリム部分が最初に接触してクラウンを移動し始めるときなどに消滅する。
【0051】
前記の説明から、例示された注射器で具体化されるような本発明が、欧州特許第776225号と比較して非常に単純化された設計となっていることが分かるであろう。認識することのできる利点は、次のことを含む。
2ショット成形を必要条件へ合わせることができるので、ハブをクラウンから分離するために必要な解放力を、より良好に制御する。
ばねの直径を増加して、より短く、より頑丈な設計にすることができる。
「O」リングシールではない一体化リップシールは、早まった発射および低圧力の失敗の危険性を減らす。
空気を追い出すとき、クラウンの移動を短くし、偶発的発射の危険性を減らす。
耐性依存性を減らす。
針が引っ込む過程のタイミング/順序を、より大きく制御する。
ハブ/クラウン/リップシールは単一の構成部品を効果的に構成するので、アセンブルが単純化される。
エンドキャップ12Aの新設計は、成形を容易にする。
ハブが取り付けられた後に針をハブの中へ挿入することができ、それによって、針の損傷の危険性が減る。
ハブの設計は、プレスばめまたはスピン溶接による針の固定を可能にする。
漏損量を減らし、安定させることができる。
ハブおよびクラウンが1個の部品として成形されるので、(針を容器などへ挿入する)固定力が強くなる。
【0052】
前記の仕様は、特に重要と思われる発明の特徴へ注意を引くように努力したが、ここで開示および/または図面に示される特許可能な特徴、または特徴の組み合わせに関して、それらの特徴を特別に強調したかどうかに関係なく、出願人が保護を請求していることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の特徴を実現してよい注射器の側面図である。
【図2】吐出し行程の最終部分に近づいているプランジャーを示す注射器の部分断面図である。
【図3】図2と類似した図であるが、プランジャーが、針取り付けハブに関連したクラウンとの最初の接触点にあることを示す図である。
【図4】図2と類似した図であるが、プランジャーの吐出し行程の完了時に針が中空プランジャーの中へ引っ込んでいることを示す図である。
【図5】針取り付けハブおよびクラウンの詳細図である。
【0001】
本発明は、装置の注射外筒から針を介して流体を供給するようにプランジャーが使用される医療用注射器のような、流体処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
安全上の理由で、たとえば、針が刺さる傷害を避けるため、流体が供給された後、針が注射外筒の中へ引っ込められるのが好ましい。我々の以前の欧州特許第776225号は、この型の針を引っ込める機構を設けた流体処理装置を開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明は、簡単な針を引っ込める機構を有する流体処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明によれば、針を介して供給される流体を含む注射外筒、注射外筒の一端にある針取り付けハブ、ハブを注射外筒の内部へ圧迫するように配置されたバイアス用要素、ハブが注射外筒の中へ移動するのをブロックする停止要素、および注射外筒から針を介して流体を供給するように注射外筒内で移動できる中空プランジャーを含む流体処理装置が提供される。中空プランジャーは、その前端に、その吐出し行程の最終部分または完了時にプランジャーの移動に応答して切り離すことのできる部分を有し、針取り付けハブが中空プランジャーの中へ引っ込むのを可能にする。ハブおよび停止要素は、停止要素が軸方向でハブへ係留されるようなプラスチック成形物として形成され、プランジャーは、吐出し行程の前記最終部分または完了時に停止要素とハブとの係合を解くように配置され、バイアス用要素が針を中空プランジャーの中へ駆動することを可能にする。
【0005】
停止要素は、一体化されたシール、たとえば、停止要素を取り囲むような環状のリップシールを組み込んでもよい。
【0006】
停止要素およびハブは、成形接触面の位置で互いに接する形成物を有してよく、互いに接する形成物は、プランジャーの前記最終部分または完了時に、互いから分離される。
【0007】
停止要素およびハブは、代替的または追加的に、成形接触面で少なくとも部分的に結合、たとえば、部分的に融合されてよく、吐出し行程の前記最終部分または完了時に結合が破砕または破断されるような配置になっている。
【0008】
ハブは細長く、針を受け取る中央孔を有してよい。
【0009】
針を受け取る孔は、断面が減少するように構成される。
【0010】
ハブは、ある程度の抜き勾配を有するように製造され、即ち、プランジャーの吐出し行程でプランジャーの移動方向に断面が減少するように構成されてよい。
【0011】
バイアス用要素は、コイルばね、通常は圧縮ばねであってよく、これらのばねは、ハブを取り囲む関係に配置されてよい。ばねの一端は注射外筒の前端または注射外筒の本体へ取り付けられたエンドキャップと協力し、ばねの反対の端は、注射外筒の前端の内部位置でハブと協力してよい。
【0012】
プランジャーの前端はリム部分および中央遮断部分を含んでよく、中央遮断部分は前記分離することのできる部分を形成する。
【0013】
プランジャーの吐出し行程の最終部分または完了時には、プランジャーのリム部分が停止要素と係合するように配置され、同時に、ハブが遮断部分と係合するように配置され、構成部品の2つのセットの間の係合が働いて、ハブがプランジャーの内部へ入ることを可能にする少なくとも必要な程度に、ハブを停止要素から解放し、遮断部分をリム部分から解放するような配置であってよい。
【0014】
好ましくは、遮断部分がリム部分から少なくとも部分的に解放される前に、ハブが停止要素から解放される。しかし、もし望ましければ、遮断部分が最初に解放されるか、代替的にハブおよび遮断部分が、ほぼ同時に解放されてよい。
【0015】
ハブおよび停止要素が、明確な基準点を与えるように成形加工によって相互に結合され、プランジャーを作動させる過程で力が停止要素へ加えられたことに応答して、ハブおよび停止要素が前記基準点で相互から破断されるような配置であってよい。
【0016】
好ましくは、構成部品(ハブおよび停止要素)の1つは、部分的に他の構成部品によって画定された成形面を有する鋳型の中で、プラスチック成形物として製造される。即ち、1つの構成部品の成形は、その位置の他の構成部品によって影響される。
【0017】
2つの部分は、異なった化学的組成および/または特性を有するプラスチック材料であるか、双方がほぼ同一または類似のプラスチック材料であってよい。
【0018】
ハブおよび停止要素は、2つの部分のいずれも変形しないで相互から破断されることができ、この目的のために、成形接触面は、1つを他方から破断するとき、いずれの構成部品も変形を起こさないような形状であってよい。
【0019】
代替的に、ハブおよび停止要素は相互に結合され、破断をもたらすとき、部品の少なくとも1つの変形が起こるようにされてよい。
【0020】
成形接触面では、構成部品の1つの環状面が、他の構成部品の環状面と相補的な構成を有してよい。
【0021】
環状面は、円筒形であるか、他の構成、たとえば円錐形であってよい。
【0022】
成形接触面では、構成部品は、或る程度の融着して相互に密接に接触してよく、前記融着は、破断の間に接触面領域で優先的に破砕される固定と一致してよい。
【0023】
ハブおよび停止要素のアセンブリは、構成部品の間で作用する移動止め処置を含んでよい。移動止め処置は、前記成形接触面、またはその近傍に設けられてよい。たとえば、ハブおよび停止要素は、成形デザインによって、構成部品を相互に固定して分離を防止する相互係合形成物を有してよく、形成物の少なくとも1つは弾力的に変形可能であって、ハブに比べて十分な負荷が停止要素へ加えられたとき、形成物の係合が解かれるようにされてよい。
【0024】
2つの構成部品の分離への抵抗は、追加的または代替的に、成形接触面におけるハブおよび停止要素の材料の間の相互作用の性質によって与えられてよい。たとえば、成形加工に続く冷却の間の材料収縮によって、成形接触面における構成部品の間の焼嵌めが得られてよい。
【0025】
前述した移動止め処置および/または焼嵌めへの更なる追加または代替として、分離への抵抗は、成形接触面における構成部品の間の融着によって提供されてよい。そのような融着は、たとえば、ある程度の材料拡散が、1つの構成部品から成形接触面を横切って他の構成部品の中へ起こる結果としての相対的に弱いものから、相対的に強いものまで及んでいてよい。
【0026】
成形接触面でハブと停止要素との間に望まれる相互作用の性質に依存して、前記部分が製造される一つの材料又は、複数の材料は、もし該当すれば、融着の所望の程度を確保するように選択されてよい。たとえば、もし無視できる融着が望まれるならば、使用される材料は、通常、化学的および/または物理的特性で相違し、成形加工の結果として有意の材料拡散が成形接触面を横切って起こらないようなものであろう。同様に、成形接触面で融着を展開する必要性が存在する場合、望ましい程度の融着を得るように材料を適切に選択することができる。
【0027】
たとえば、後者の場合、ハブおよび停止要素を同一の材料から構成し、2つの構成部品の間で材料の有意の融解が起こるようにしてよい。
【0028】
成形接触面の幅、したがって2つの構成部品の間の接触領域は、シーリングの要求される効果に関連して、および/または、前記接触面で要求される構成部品の分離への抵抗に関連して、選択されてよい。たとえば、構成部品が相互に強固に融着される場合、比較的狭い接触面によって所与の程度の抵抗が確保されてよく、抵抗が収縮および/または弱い融着によって与えられる場合、より広い接触面が要求されるかも知れない。
【0029】
どのようにハブおよび停止要素が相互に結合されるかに関わらず、2つの部品の分離への抵抗は、反対方向に加えられる力と比較して、1つの方向に加えられる力に関して、より大きくなるような配置にされてよい。
【0030】
1つの部分が他の部分の前に成形され、第2の部分がその位置で第1の部分へ成形される場合、成形される第1の部分は、第2の部分よりも高い加熱たわみ温度を有し、第1の部分が第2の部分の成形中に変形されることがないようにされてよい。
【0031】
停止要素およびハブは、2ショット成形加工で有利に形成されてよく、その場合、1つの構成部品、たとえばハブが最初に形成および位置決めされて、その環状面が型孔穴の境界面を形成し、他の構成部品が前記型穴の中で製造され、第2の構成部品の形成中に、第2の構成部品の環状面が第1の構成部品の環状面と一致するようにされてよい。
【0032】
前節で言及されたようなハブおよび停止要素の相互結合方法は、たとえば、我々の国際特許第GB00/04573号で開示されるように、リム部分および遮断部分を相互に結合するために使用されてよい。この国際特許の全体の開示は、本願に引用して援用する。
【0033】
本発明の他の様相は、2ショット成形物として製造され、ハブおよびそれに係留された停止要素を含む針取り付けハブアセンブリ、およびそのようなアセンブリを製造する方法を含む。
【0034】
今から添付の図面を参照し、例を挙げて、本発明を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0035】
ここで図面を参照すると、使い捨て医療用注射器10は中空注射外筒12を含み、その後部(図1で見ると上端)からプランジャー14が突き出ている。注射外筒の内壁で流体密封を確実にするため、シール15がプランジャーに取り付けられる。注射外筒12はエンドキャップ12Aを含み、エンドキャップ12Aは、注射外筒12の本体の環状カラー18と係合する円筒形部分16、およびほぼ円錐形の部分20を含む。エンドキャップ12Aは、注射外筒12の本体へ永久的に結合されるか、取り外し可能に取り付けられてよい。針取り付けハブ22は、エンドキャップ12Aの中に収容され、ばね24によって取り囲まれる。ばね24は、その前端で円錐部分20のフランジ26と係合し、その後端でハブ22上の放射状の段部28と係合し、ハブ22および針30を注射外筒12の内部へバイアスをかけるように働く。
【0036】
ハブ22は、ほぼ円筒形構成であり、針30を受け取る軸方向の孔32を有する。孔32は、例示されるような貫通孔であってよい。孔32はだんだん細くなる構造であって、エンドキャップ12Aが注射外筒の本体へアセンブルされる前か後に、圧入として、またはスピン溶接することによって、針がハブへはめ込まれることを可能にする。
【0037】
ハブおよび針のアセンブリの後方移動は、クラウン34の形で停止要素によって防止される。クラウン34は、ハブ22によって運ばれ、環状カラー18の中に受け取られる。クラウン34は、ほぼ円筒形構成であって、一体化された環状リップシール38を組み込まれた前方部分36、および減少した直径の部分40を含む。図5で示されるように、リップシールは、環状カラー18へ挿入される前に、図5で示されるように外側へ広がり、弾力的に曲がりやすいので、カラーの中へ挿入されると、それは半径方向内側へ偏向され、カラー18の内面を押圧して密封係合を作る。カラー18は、その前端に引き込み部分42を含み、クラウン34の挿入を容易にしている。
【0038】
ハブおよびクラウンは、2ショット成形によってプラスチック成形物として製造される。2ショット成形は、2つの構成部品を一体化し、それらを相互に係留し、したがって、それらの構成部品は、軸方向で前方への所定の力を加えられたとき、ハブとクラウンとの間の接触面で破砕されるように設計された一体型部品を効果的に構成する。更に、ハブおよびクラウンのアセンブリは、クラウンと一体化されたリップシール38を組み込むが、これはクラウンを、たとえばポリエチレンから成形することができるからである。このようにして、注射外筒の前端における針の取り付けおよびシーリングは、たとえば、我々の以前の欧州特許第776225号で開示された配置と比較して、かなり単純化される。ハブとクラウンとの間の接触面では、構成部品は相互はめ合い形成、たとえば、交合する円錐台の面を有してよく、これは2つの構成部品を分離するために必要な力を少なくとも部分的に決定する。
【0039】
プランジャー14は中空であり、閉じた後端を有する。プランジャーの前端はインサート52を含む閉鎖アセンブリを受け取るように配置され、インサート52はプランジャーへ堅く係合してプランジャーの後壁を形成し、同時に開口54を画定する。開口54は、針30およびハブ22が針の引っ込む時に通過することを可能にするほど十分に大きい。
【0040】
インサート52は、ほぼ円錐台構成の前方突出遮断部分56をはめ込まれたリム部分55を含み、遮断部分56は、開口54を閉鎖および密封している。遮断部分56およびリム部分55は、プランジャーの前端を密封し、液体が注射外筒12の内部からプランジャーの内部へ進入するのを防止する。
【0041】
リムおよび遮断部分55,56も、2ショット成形によってプラスチック成形物として形成され、したがって、2つの部分55および56は一体化されて相互に係留する。この形式の閉鎖アセンブリは、国際特許出願第GB00/04573号(この全体の内容は、本願に引用して援用する)で開示され、これらの構成部品の設計は、そこで説明および図示されるとおりであってよい。リムおよび遮断部分55,56は、国際特許出願第GB00/04573号で説明されるように、所定の軸方向の力を加えられたことに応答して、相互から分離できるように一緒に結合されている。
【0042】
ハブ22およびクラウン34、並びにリムおよび遮断部分55、56は、それらの間の接触面で相互係合形成物を有し、これらの形成物は、それぞれの構成部品を相互に係留させ、構成部品の分離に対する抵抗に寄与するが、そのような相互係合形成物は、たとえば後述するように、接触面における分離への十分な抵抗が得られる限り必須のものではない。理解されることであるが、そのような形成物が設けられるかどうかに関係なく、「破断力」または構成要素を相互から分離する力は、2つの部品の間の接触面角度および/または接触面に存在する表面構造および/または接触面の範囲といった適切な設計の特徴によって、要件に従って調整することができる。
【0043】
本発明の好ましい特徴によれば、部品22,34および55,56を含む各々のアセンブリは、2ショット成形加工によって製造され、たとえば第1段では、内側部品22,56が製造され、それに続く第2段で、外側部品34,55が内側部品22,56の上に成形され、それによって、たとえば相互係合形成物(もし存在すれば)および/または成形接触面で2つの部品を相互に密封的に係合する緊密接触領域を介して、2つの部品が一緒に結合される。2ショット成形技術は、たとえばマルチスタック成形機械、たとえば米国オハイオ州シンシナティ市のMilacron社から入手可能な機械を使用して実行されてよい。その機械では、両側の軸旋回する中央プラテンが、2つの同時成形作業を実行させる。プロセスは、前もって成形したものが1つの成形面の空洞へ射出されることから始まる。鋳型が開き、中央プラテンが垂直面で180度回転し、定位置へロックされ、鋳型が閉じ、第2の構成部品材料が射出される。同時に、他の前もって成形したものが中央プラテンの反対側の成形面へ射出される。このようにして、前もって成形したものおよび完成部品が、2つの溶融プラスチックを使用して各々の作業サイクルの間に同時に射出成形される。2つの溶融プラスチックは同一材料、類似材料、または異なった材料であってよい。2ショット成形機械は、US−A−6139305にも開示される。
【0044】
内側および外側部品22,34および55,56が、成形加工の間に一緒に溶着されて分離不可能になるのを防止するため、2つの部品は、相互に両立するが異なった特性を有する材料を使用して成形されてよい。しかし、たとえばシーリングを確保し、望ましい場合には、リム部分から遮断部分を破断するために必要な負荷を前もって決定するときの役割を果たすため、リムと仕切り部品との間の或る程度の融着が望ましいかもしれない。
【0045】
図2から図4までの閉鎖アセンブリは、プランジャー6の前端へはめ込まれるように示すが、代替の実施形態では、リム部分はプランジャーの少なくとも前端部分と一体的に形成されてよく、それによって、プランジャーおよびリム部分は単一の成形物として製造されることができる。たとえば、プランジャーおよびリム部分の双方は、プラスチック材料、たとえばポリエチレンまたはポリプロピレンから作られてよい。この場合、プランジャーの他の端は、エンドキャップによって閉じられてよい。
【0046】
部品22,34および55,56は、(部品22,34について示されるような)移動止め処置として作用する相互係合形成物によって、相互に係留するように維持されてよい。しかし、そのような移動止め処置に代えて、または、それに加えて、前記部品は、接触面における材料の或る程度の融解または結合の結果として、および/または、たとえば国際特許出願第GB00/04573号の図3で示されるように、接触領域での部品間の焼嵌めによって、相互に係留するようにされてよい。焼嵌めは、成形加工の間に、内側部品22,56の周りに外側部品34,55を成形し、焼嵌めを固定する冷却時の材料収縮を利用することによって得られてよい。内側部品がこのようにして係留状態に維持される場合、材料の間に必ずしも有意の融着は存在しないが、もし望ましければ、たとえば2つの部品の間の或る程度の材料拡散の結果として、そのような溶解結合が存在するように、材料が選択されてよい。
【0047】
ハブおよびクラウンが図2で示されるようにアセンブルされるとき、リップシール38の後端は段部44と係合し、同時に、クラウンの減少した直径部分40は、以下で説明するように、プランジャー14の前端と協力するため注射外筒12の本体の環状端部壁46を越えて突き出る。同様に、遮断部分56は、クラウン34によって画定される開口の中へ入ってハブ22の後端と接触するように配置される。
【0048】
作動中に、プランジャー14が注射外筒12の内部へ移動されるにつれて、注射外筒の中身は針を介して供給される。プランジャーがその1回の動作が完了へ近づくにつれて、図3で示される状態に到達する。その状態では、リム部分55がクラウン34の後端と接触するか、まさに接触しようとし、同時に、遮断部分56はハブ22の後端と接触するか、まさに接触しようとする。構成部品の適切な設計により、プランジャーが行程の完了まで継続的に移動されることによって発生した軸方向の力は(図4を参照)、部品22および34並びに55および56の間の結合を破断、たとえば破砕する結果を生じ、ハブ22をクラウン34から解放し、遮断部分56をリム部分55から解放する。
【0049】
更に具体的には、リム部分55は、ハブと係合しながらクラウン34を前方に移動する。ハブは、部分12Aの前端によって前方移動をブロックされ、遮断部分56は部分12Aの上に後方への力を加える。これらの条件のもとで、一度、部品22,34および55,56を相互に係留している連結が破断されると、ばね24は、もはや抑制されず、クラウン、および遮断部分56の解放によって作り出された開口を通して、ハブをプランジャーの内部へ推進するように働き、それによって、針を隠して、一度注射器の内容が供給されると、針が刺さる傷害の危険性を防止する。ハブの解放と遮断部分の解放は、ほぼ同時、または順番に起こってよいが、現時点ではハブを最初に解放するのが好ましい。ハブおよび遮断部分を解放するために必要な力は、たとえば構成部品の寸法/構成の適切な選択、2ショット成形加工の同調などによって、必要条件へ容易に合わされてよい。
【0050】
リム部分55によって移動されつつある過程で、クラウン34の移動範囲は、リップシール38がカラー18の内面と密封接触したままであるような範囲である。ハブはほぼ円筒形構成であってよいが、射出を容易にしてハブの周辺面に対してばねが結合するのを防止するため、抜き勾配を有するようにハブを製造することが望ましい(即ち、その後端から前端へ向けて断面が減少する)。ハブは、図2で示されるようにアセンブルされたとき、段部28とエンドキャップ12Aの隣接端部壁との間に小さなクリアランスが存在するように製造されてよく、それによって、注射器をアセンブルする間に、ハブ/クラウンハブの連結が破断される危険性(即ち、ハブの長さの公差変動のために)が除かれる。このクリアランスは、プランジャーのリム部分が最初に接触してクラウンを移動し始めるときなどに消滅する。
【0051】
前記の説明から、例示された注射器で具体化されるような本発明が、欧州特許第776225号と比較して非常に単純化された設計となっていることが分かるであろう。認識することのできる利点は、次のことを含む。
2ショット成形を必要条件へ合わせることができるので、ハブをクラウンから分離するために必要な解放力を、より良好に制御する。
ばねの直径を増加して、より短く、より頑丈な設計にすることができる。
「O」リングシールではない一体化リップシールは、早まった発射および低圧力の失敗の危険性を減らす。
空気を追い出すとき、クラウンの移動を短くし、偶発的発射の危険性を減らす。
耐性依存性を減らす。
針が引っ込む過程のタイミング/順序を、より大きく制御する。
ハブ/クラウン/リップシールは単一の構成部品を効果的に構成するので、アセンブルが単純化される。
エンドキャップ12Aの新設計は、成形を容易にする。
ハブが取り付けられた後に針をハブの中へ挿入することができ、それによって、針の損傷の危険性が減る。
ハブの設計は、プレスばめまたはスピン溶接による針の固定を可能にする。
漏損量を減らし、安定させることができる。
ハブおよびクラウンが1個の部品として成形されるので、(針を容器などへ挿入する)固定力が強くなる。
【0052】
前記の仕様は、特に重要と思われる発明の特徴へ注意を引くように努力したが、ここで開示および/または図面に示される特許可能な特徴、または特徴の組み合わせに関して、それらの特徴を特別に強調したかどうかに関係なく、出願人が保護を請求していることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の特徴を実現してよい注射器の側面図である。
【図2】吐出し行程の最終部分に近づいているプランジャーを示す注射器の部分断面図である。
【図3】図2と類似した図であるが、プランジャーが、針取り付けハブに関連したクラウンとの最初の接触点にあることを示す図である。
【図4】図2と類似した図であるが、プランジャーの吐出し行程の完了時に針が中空プランジャーの中へ引っ込んでいることを示す図である。
【図5】針取り付けハブおよびクラウンの詳細図である。
Claims (26)
- 針を通して供給される流体を含む注射外筒、注射外筒の一端にある針取り付けハブ、ハブを注射外筒の内部へ圧迫するように配置されたバイアス用要素、ハブが注射外筒の中へ移動するのをブロックする停止要素、および注射外筒から針を介して流体を供給するため注射外筒の中で移動できる中空プランジャーとを含む流体処理装置であって、前記中空プランジャーは、その前端に、その吐出し行程の最終部分または完了時にプランジャーの移動に応答して分離することのできる部分を有し、針取り付けハブが中空プランジャーの中へ退却することを可能にし、ハブおよび停止要素は、停止要素が軸方向でハブへ係留されるようなプラスチック成形物として形成され、プランジャーは吐出し行程の前記最終部分または完了時に停止要素とハブの係合を解くように配置され、バイアス用要素が針を中空プランジャーの中へ駆動するのを可能にする装置。
- 停止要素が一体化されたシールを組み込む、請求項1に記載の装置。
- シールが環状であって、停止要素を取り囲んでいる、請求項1または2に記載の装置。
- 停止要素およびハブが成形接触面の位置で相互に係合する形成物を有し、該相互に係合する形成物は、プランジャーの吐出し行程の前記最終部分または完了時に相互から分離される、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- 停止要素およびハブが、成形接触面で少なくとも部分的に相互に結合され、吐出し行程の前記最終部分または完了時に結合が破砕または破断されるような配置になっている、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- ハブが細長く、針を受け取る中央孔を有する、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- 針を受け取る孔の断面が減少する、請求項6に記載の装置。
- ハブが或る程度の抜き勾配を有するように製造され、プランジャーの吐出し行程の移動方向でハブの断面が減少する、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- バイアス用要素が、ハブを取り囲む関係に配置されたコイルばねである、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- プランジャーの前端がリム部分と中央遮断部分とを含み、中央遮断部分が前記分離することのできる部分を形成する、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- プランジャーの吐出し行程の最終部分または完了時には、プランジャーのリム部分が停止要素と係合するように配置され、同時に、ハブが遮断部分と係合するように配置され、少なくともハブがプランジャーの内部へ入ることができるように必要な程度まで構成部品の2つのセットの間の係合が働いて、ハブを停止要素から解放し、遮断部分をリム部分から解放するような配置になっている、請求項10に記載の装置。
- 遮断部分がリム部分から少なくとも部分的に解放される前に、ハブが停止要素から解放される、請求項10または11に記載の装置。
- 遮断部分が停止要素の前に解放される、請求項10または11に記載の装置。
- ハブおよび遮断部分が、ほぼ同時に解放される、請求項10または11に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、良好に規定された基準点を与えるように成形加工によって相互に結合され、該基準点で、ペアの構成部品が、プランジャーを作動する過程で停止要素へ加えられた力に応答して、相互から破断されるような配置になっている、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品の1つが、他のペアの構成部品によって部分的に規定された成形面を有する鋳型の中でプラスチック成形物として製造される、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、異なった化学的組成および/または特性を有するプラスチック材料から構成される、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、ほぼ同一または類似のプラスチック材料から構成される、請求項1から17のいずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、2つの構成部品のいずれも変形することなく相互から破断されることができる、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が相互に結合されることにより、破断が起こると、構成部品の少なくとも1つの変形が生じるようになっている、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品の1つが、他の構成部品の環状面と相補的な構成を有する環状面を成形接触面に有する、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- 環状面が円筒形または円錐形構成である、請求項21に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、ある程度の融着を有する成形接触面で相互に緊密に接触し、前記融着は、破断の間に接触面領域で優先的に破砕される固定と両立する、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- ハブおよび停止要素および/またはリムおよび遮断部分を含むペアの構成部品が、構成部品の間で作用する移動止め処置を含む、前記請求項いずれか一項に記載の装置。
- 2ショット成形物として製造され、ハブ、およびハブに係留された停止要素を含む、流体処理アセンブリのための針取り付けハブアセンブリ。
- アセンブリを2ショット成形物として製造することを含む、アセンブリを2ショット成形物として製造することを含む前記請求項いずれか一項に記載の流体処理装置のための針取り付けハブアセンブリを製造する方法。
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