TWI664988B - 注射筒、具有動態密封之注射筒推吸桿、及製造注射筒及推吸桿之方法 - Google Patents

注射筒、具有動態密封之注射筒推吸桿、及製造注射筒及推吸桿之方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭示一種推吸桿、一種注射筒及一種製造一推吸桿及一注射筒之方法。該推吸桿包含一支撐環及安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環之一蓋。界定一預定容積之一腔經界定於該支撐環與該蓋之間。該注射筒包含界定一內壁之一筒體且該推吸桿插入於該筒體中。

Description

注射筒、具有動態密封之注射筒推吸桿、及製造注射筒及推吸桿之方法
本發明大體係關於醫療流體遞送應用，且特定言之係關於包含一流體注射器、一注射筒及該注射筒內之一推吸桿之流體注射系統。更特定言之，本發明係關於一種具有一動態密封之注射筒推吸桿。
在許多醫療診斷及治療程序中，一開業醫生(諸如一醫師)使用一流體注射一患者。近年來，已經開發用於加壓注射流體(造影劑)之數個注射器致動注射筒及電動注射器以用於成像程序(諸如血管攝影、電腦斷層攝影(CT)、超音波及磁諧振成像)中。一般言之，此等電動注射器經設計以使用一或多個可拋棄式或可再填充式注射筒按一預設定流速遞送一預設定量之造影劑及/或生理鹽水。
自動注射機構通常包含使用一線性致動器連接至一電動注射器之一注射筒。線性致動器操作經構形以接合插入注射筒之筒體中之一推吸桿之一可移動活塞。活塞與推吸桿之間的介面或接合包含用於建立且維持活塞與推吸桿之間的連接之一可逆機械鎖定結構，諸如螺紋、下切口、銷、轉環、扣合連接及類似物。
推吸桿/活塞介面應足夠強以在一近接方向上使推吸桿回縮穿過筒體以吸取流體至注射筒中，以及在末端方向上將推吸桿推進穿過筒體以排出其中含有之流體。
除了係足夠強以在使用期間維持活塞與推吸桿之間的良好連接外，介面應亦係可移動的使得可在使用後拋棄注射筒及推吸桿。憑藉機械鎖定結構，為將活塞與推吸桿脫離，使用者諸如藉由旋轉注射筒以恰當地對準活塞及推吸桿上之特徵部而定向活塞及推吸桿以用於脫離，或使用足夠力將活塞拉離推吸桿以克服鎖定結構。一旦將活塞與推吸桿脫離，則可摒棄所使用之注射筒及推吸桿。
注射筒推吸桿密封之一挑戰係在注射程序期間不夠密封。期望在其中當注射筒處於注射壓力條件下使產生壓縮之注射程序期間為一注射筒推吸桿提供一動態密封增強密封。預負載壓縮係不合意的，此係因為在注射筒之儲放壽命內，塑膠組件經歷損及在注射壓力條件下形成一足夠密封之變形或潛變。此外，期望限制歸因於其中期望在製造期間具有低壓力之自動組裝程序之壓縮。因此，本文描述之具有一動態密封之一注射筒推吸桿之各種態樣克服此等缺陷。
雖然自動注射器為人熟知，但始終需要使注射程序對醫務人員更簡單之改良式流體遞送系統。關於本發明，陳述具有擁有一動態密封之一推吸桿之一注射筒。期望的是，亦需要具有輕易滑動穿過該注射筒之筒體之內壁，但經構形以在一注射程序期間提供抵靠該筒體之該內壁之一良好有效密封以防止其中含有之物質洩漏之一動態密封之該推吸桿。
鑒於上文，需要具有擁有可配合一注射器(諸如一電動注射器)使用之 一動態密封之一推吸桿之一注射筒。根據本發明之一個態樣，具有動態密封之該推吸桿在注射壓力條件下產生壓縮。最初，在相對低之壓力條件下，該推吸桿與該筒體之該內壁之間的該壓縮係低的。該壓縮在該流體遞送系統之注射壓力條件下增大且因此增大該推吸桿與該注射筒之該筒體之該內壁之間的該密封。
在一個態樣中，提供具有一動態密封之一注射筒推吸桿。具有一動態密封之該注射筒推吸桿包括一支撐環及安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環之一蓋，其中界定一預定容積之一空氣腔經界定於該支撐環與該蓋之間。
在另一態樣中，提供包括具有一動態密封之一推吸桿之一注射筒。該注射筒包括界定一內壁之一筒體及定位於該筒體之內部內之一推吸桿。該推吸桿包括一支撐環及安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環之一蓋，其中界定一預定容積之一空氣腔經界定於該支撐環與該蓋之間。
除了上文外，在本發明之教示(諸如文字(例如，發明申請專利範圍及/或實施方式)及/或圖式)中陳述且描述各種其他方法及/或系統及/或程式產品態樣。
亦在下列條項中描述本發明之各種態樣。
條項1：一種推吸桿，其包括：一支撐環；及一蓋，其經安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環，其中該支撐環及該蓋界定其等之間的一空氣腔，該空氣腔界定一預定容積。
條項2：如條項1之推吸桿，其進一步包括安置於該蓋上方之一圓錐形罩。
條項3：如條項2之推吸桿，其中該圓錐形罩包括安置於其上之一包 覆模製元件。
條項4：如條項1至3中任一者之推吸桿，其中該蓋進一步包括第一及第二環形肋部。
條項5：如條項1至4中任一者之推吸桿，其中該蓋包括：圓錐形罩；一圓柱形側壁，其具有至少一個環形肋部；及一凸緣，以接合該支撐環。
條項6：如條項1至5中任一者之推吸桿，其中該支撐環包括界定大於約90°之一夾角之一圓錐形罩。
條項7：如條項6之推吸桿，其中該支撐環之該圓錐形罩界定大於約90°且小於約120°之一夾角。
條項8：如條項6或7之推吸桿，其中該支撐環之該圓錐形罩與該蓋之該圓錐形罩界定其等之間的一角度。
條項9：如條項8之推吸桿，其中在該支撐環之該圓錐形罩與該蓋之該圓錐形罩之間界定之該角度大於0°且約小於30°。
條項10：如條項1至9中任一者之推吸桿，其中該支撐環包括：一肩部；且界定該肩部與該圓錐形罩之間的一環形溝槽以接納由該蓋界定之一凸緣。
條項11：如條項1至10中任一者之推吸桿，其中在0.1mL與10mL之間的一範圍中選擇該預定容積。
條項12：一種注射筒，其包括：一筒體，其界定一內壁；及一推吸桿，其經定位於該筒體之該內壁內，該推吸桿包括：一支撐環；及一蓋，其經安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環，其中界定一預定容積之一空氣腔經界定於該支撐環與該蓋之間。
條項13：如條項12之注射筒，其中該推吸桿包括安置於該蓋上方之 一圓錐形罩。
條項14：如條項13之注射筒，其中該圓錐形罩包括安置於其上之一包覆模製元件。
條項15：如條項12至14中任一者之注射筒，其中該蓋進一步包括與該筒體之該內壁形成一密封之第一及第二環形肋部。
條項16：如條項12至15中任一者之注射筒，其中該蓋包括：圓錐形罩；一圓柱形側壁，其具有至少一個環形肋部；及一凸緣，以接合該支撐環。
條項17：如條項12至16中任一者之注射筒，其中該支撐環包括界定大於約90°之一夾角之一圓錐形罩。
條項18：如條項17之注射筒，其中該支撐環之該圓錐形罩界定大於約90°且小於約120°之一夾角。
條項19：如條項17或18之注射筒，其中該支撐環之該圓錐形罩與該蓋之該圓錐形罩界定其等之間的一角度。
條項20：如條項19之注射筒，其中在該支撐環之該圓錐形罩與該蓋之該圓錐形罩之間界定之該角度大於0°且小於約30°。
條項21：如條項12至20中任一者之注射筒，其中該支撐環包括：一肩部；且界定該肩部與該圓錐形罩之間的一環形溝槽以接納由該蓋界定之一凸緣。
條項22：如條項12至21中任一者之注射筒，其中在0.1mL與10mL之間的一範圍中選擇該預定容積。
條項23：一種製造一推吸桿之方法，該方法包括：提供一支撐環，該支撐環包括一第一圓錐形罩、一肩部且界定該肩部與該圓錐形罩之間的 一環形溝槽；將一蓋附接至該支撐環，該蓋包括一第二圓錐形罩、一圓柱形側壁及一凸緣以接合該支撐環之該環形溝槽；且將一第三圓錐形罩附接至該蓋之該第二圓錐形罩。
條項24：一種製造一注射筒之方法，其包括：提供一注射筒筒體；根據一方法製造一推吸桿，該方法包括：提供一支撐環，該支撐環包括一第一圓錐形罩、一肩部且界定該肩部與該圓錐形罩之間的一環形溝槽；將一蓋附接至該支撐環，該蓋包括一第二圓錐形罩、一圓柱形側壁及一凸緣以接合該支撐環之該環形溝槽；且將一第三圓錐形罩附接至該蓋之該第二圓錐形罩；及將該推吸桿插入該注射筒筒體中。
前文係一發明內容且因此含有細節之簡化、一般化、包含及/或省略；因此，熟習此項技術者將瞭解發明內容僅係繪示性的且不意在以任何方式限制。將在本文中陳述之教示中變得明白在本文中描述之該等裝置及/或程序及/或其他標的物之其他態樣、特徵及優點。
此外，應理解，下文描述之形式、形式表達、實例之任何一或多者可與下文描述之形式、形式表達及實例之任何一或多者組合。
以上發明內容僅係繪示性的且不意在以任何方式進行限制。除上文描述之繪示性態樣、態樣及特徵外，將藉由參考圖式及下列實施方式瞭解進一步態樣、態樣及特徵。
10‧‧‧注射筒
12‧‧‧筒體
13‧‧‧近端
14‧‧‧推吸桿
15‧‧‧近端
16‧‧‧活塞頭部
17‧‧‧推吸桿桿體
20‧‧‧嵌合元件
21‧‧‧近端
22‧‧‧末端
24‧‧‧流出埠
26‧‧‧圓柱形主體
28‧‧‧側壁
30‧‧‧圓錐形罩
32‧‧‧環形肋部
42‧‧‧環形肩部
100‧‧‧注射筒推吸桿系統
102‧‧‧推吸桿
104‧‧‧筒體
106‧‧‧內壁
108‧‧‧圓柱形側壁
110‧‧‧圓錐形罩
112‧‧‧包覆模製元件
114‧‧‧蓋
116‧‧‧支撐環
118‧‧‧環形溝槽
120‧‧‧第一環形肋部
122‧‧‧第二環形肋部
124‧‧‧第一環形槽
126‧‧‧環形槽
128‧‧‧空氣腔
130‧‧‧介面
132‧‧‧內部容積
134‧‧‧孔隙
150‧‧‧尖端
152‧‧‧圓錐形罩
154‧‧‧環形肩部
160‧‧‧圓錐形罩
162‧‧‧凸緣
200‧‧‧注射筒推吸桿系統
202‧‧‧推吸桿
204‧‧‧注射筒筒體
206‧‧‧內壁/側壁
208‧‧‧圓柱形側壁
210‧‧‧圓錐形罩
212‧‧‧包覆模製元件
214‧‧‧蓋
216‧‧‧支撐環
218‧‧‧環形溝槽
220‧‧‧第一環形肋部
222‧‧‧第二環形肋部
224‧‧‧第一環形槽
226‧‧‧第二環形槽
230‧‧‧空氣腔
232‧‧‧內部容積
234‧‧‧孔隙
240‧‧‧注射壓力
242‧‧‧徑向力
250‧‧‧尖端
252‧‧‧圓錐形罩
254‧‧‧環形肩部
258‧‧‧間隙
258'‧‧‧間隙
258"‧‧‧間隙
258'''‧‧‧間隙
260‧‧‧圓錐形罩
262‧‧‧凸緣
300‧‧‧圖示
302‧‧‧曲線
350‧‧‧圖示
352‧‧‧曲線
400‧‧‧圖示
402‧‧‧條形圖
500‧‧‧圖示
502‧‧‧曲線
θ1‧‧‧夾角
θ2‧‧‧夾角
θ3‧‧‧夾角
θ'3‧‧‧夾角
θ"3‧‧‧夾角
θ'''3‧‧‧夾角
T1‧‧‧第一週期
T2‧‧‧第二週期
T3‧‧‧第三週期
在隨附申請專利範圍中特定陳述所描述形式之新穎特徵。然而，可藉由結合隨附圖式參考下列描述更佳理解皆關於組織及操作方法之所描述形式，在圖式中：圖1係根據本發明之一個態樣之一注射筒之一側視圖； 圖2係根據本發明之一個態樣之具有一活塞及推吸桿之一注射筒介面之一示意性橫截面視圖；圖3係根據本發明之一個態樣之一注射筒推吸桿系統之一截面圖；圖4係根據本發明之一個態樣之具有一動態密封之一注射筒推吸桿系統之一個態樣之一截面圖；圖5A係根據本發明之一個態樣之處於一初始壓縮狀態中之在圖4中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統之一個態樣之一截面圖；圖5B係根據本發明之一個態樣之處於一壓縮狀態中之在圖5A中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統之一個態樣之一截面圖；圖6至圖11繪示包含一夾角之一支撐環結構之若干視圖，其中：圖6係根據本發明之一個態樣之支撐環之一透視圖；圖7係根據本發明之一個態樣之支撐環之一透視圖；圖8係根據本發明之一個態樣之支撐環之一平面圖；圖9係根據本發明之一個態樣之支撐環之一立面圖；圖10係根據本發明之一個態樣之支撐環之一仰視圖；圖11係根據本發明之一個態樣之沿著截面線11--11取得之支撐環(如在圖10中展示)之一截面圖；圖12係根據本發明之一個態樣之處於一運輸構形中之具有動態密封之注射筒推吸桿系統之一截面圖；圖13係根據本發明之一個態樣之處於一初始壓縮狀態下之在圖12中展示之具有動態密封之注射筒推吸桿系統之一截面圖；圖14係根據本發明之一個態樣之處於操作注射壓力下之在圖12中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統之一截面圖； 圖15係根據本發明之一個態樣之處於接近或超越最大注射壓力之一壓縮狀態下之在圖12中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一截面圖；圖16係根據本發明之一個態樣之結合圖4至圖15描述之注射筒推吸桿系統在一持續加壓週期之後所耐受之最大壓力之一圖示；圖17係根據本發明之一個態樣之結合圖4至圖15描述之注射筒推吸桿系統在一持續加壓週期之後所耐受之最大壓力之情況之一圖示；圖18係根據本發明之一個態樣之密封壓力根據推吸桿之夾角而變化之關係之一圖示；及圖19係根據本發明之一個態樣之針對一注射筒推吸桿系統之動態密封描述之一空氣腔之一最佳間隙大小之一圖示。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2017年1月06日申請之美國臨時專利申請案第62/443,302號之權利，該案之全部揭示內容以引用的方式併入本文中。
在詳細解釋具有動態密封之注射筒推吸桿之各種形式之前，應注意，繪示性形式不限制至在隨附圖式及描述中繪示之部分之構造及配置之細節之應用或使用。繪示性形式可實施於或併入其他形式、變化及修改中，且可以各種方式實踐或執行。此外，除非另外指示，在本文中採用之術語及表達已為讀者之方便起見出於描述繪示性形式之目的而選擇且並非處於限制其等之目的。
此外，應理解，下文描述之形式、形式表達、實例之任何一或多者可與下文描述之形式、形式表達及實例之任何一或多者組合。
各種形式係關於具有動態密封以在注射壓力條件下在注射程序期間提供增強型密封之注射筒推吸桿。參考圖1，在一個態樣中，一注射筒10包含一筒體12、一推吸桿14及一推吸桿桿體17。推吸桿14可滑動插入筒體12中。推吸桿14可移除或不可移除地或一體連接至推吸桿桿體17。推吸桿桿體17之一近端15自筒體12之一近端13向外延伸且經構形以與經構形以由一流體注射器(諸如一電動或自動注射器)驅動之一外部活塞(未展示)形成一介面。注射筒10之推吸桿桿體17與一外部活塞之間的介面可包含自推吸桿桿體17之近端15延伸之一連接表面結構(諸如一嵌合元件20)。嵌合元件20經構形以與外部活塞嵌合。外部活塞可包含一活塞桿(未展示)。在替代態樣中，推吸桿14可直接與外部活塞介接。
在使用中，使外部活塞與注射筒10之嵌合元件20接觸且接合嵌合元件20。在一個態樣中，注射筒可為可拋棄的。可採用各種技術來將外部活塞與嵌合元件20接合。一旦建立接合，外部活塞便可回縮以使用流體來填充注射筒10或在近端方向上被驅動以排除其中含有之流體。一旦排出流體，一滑動器(未展示)在近端方向上移動以將外部活塞與嵌合元件20脫離。一旦脫離，一使用者便可棄置注射筒10。可在2014年7月9日申請且標題為VACUUM SYSTEM FOR SYRINGE INTERFACE之已共同讓與之美國公開案第2016/0151570號、美國專利案第9,173,995號；第9,199,033號；及第9,700,670號及美國專利申請案第15/541,573號中找到注射筒之額外實例，該等案之揭示內容以引用之方式併入本文中。
參考圖2，注射筒10包含可為圓柱形之一筒體12，及一推吸桿14，以及結合圖1描述之推動且回縮推吸桿14穿過筒體12之一方法。注射筒10一般包含筒體12、一推吸桿14及用於使推吸桿14推進且回縮穿過筒體12之 一活塞18。活塞18可包含用於接合推吸桿14之一活塞頭部16。活塞18視情況可包含容許一使用者手動推進推吸桿14之一把手(未展示)。或者，活塞18可經連接至用於自動驅動活塞頭部16及推吸桿14穿過筒體12之一機械機構(諸如一電動注射器、電動線性致動器或流體注射器)。活塞18可由一剛性塑膠製成。例如可在美國專利案第9,480,797號及第7,666,169號中發現活塞至推吸桿接合機構之實例，該等案之揭示內容以引用之方式併入本文中。
筒體12經調適以含有待注射給一患者之一流體F(諸如一藥劑、生物溶液、生理鹽水或造影劑)。筒體12自一近端21(接近注射器設備)縱向延伸至一末端22且經構形以自筒體12之末端22排出流體F。末端22可包含一流出埠24，諸如一噴嘴、針插管或導管管件。筒體12可由包含玻璃、金屬、陶瓷、塑膠、橡膠或其等之組合之任何適當生物相容性及藥物級材料形成。
推吸桿14經調適以可滑動插入筒體12中，且包含由彈性材料形成之一圓柱形主體26、一側壁28及一圓錐形罩30。推吸桿14具有一外部直徑ED，其對應於筒體12之一內直徑ID，使得在側壁28與筒體12之一內壁29之間形成一流體密封。在特定態樣中，側壁28包含自側壁28徑向延伸之一或多個環形肋部32。環形肋部32經調適以接觸且壓縮抵靠內壁29以形成一流體緊密密封且經調適以在推吸桿14推進或回縮時抵靠筒體12之內壁29滑動，同時維持流體緊密密封。環形肋部32降低抵靠筒體12之內壁29之接觸表面積，此減小筒體12與推吸桿14之間的摩擦力且容許推吸桿14更輕易滑動穿過筒體12。
推吸桿14可進一步包含定位於推吸桿14之一近端上之一環形肩部42 或環。環形肩部42接觸活塞18或活塞頭部16之一對應部分以用於施加額外推動力抵靠推吸桿14。
側壁28係撓性的且可向外變形以增大由推吸桿14之一內部部分界定之開口及腔之大小，以接受活塞頭部16及/或支撐環116。在特定態樣中，側壁28之一部分可大體為中空的且包含一環形通道(未展示)來降低側壁28之結構完整性，藉此進一步增大可撓性。
在使用中，活塞頭部16插入由推吸桿14界定之腔中，從而建立其等之間的一可移除接合。接合足以在推吸桿14推進穿過筒體12時及在推吸桿14自筒體12回縮時維持推吸桿14與活塞頭部16之間的連接。因而，接合必須係足夠強的以抵消由側壁28及/或推吸桿14之環形肋部32與筒體12之內表面之間的接觸產生之初始摩擦脫離力以及在推吸桿14滑動穿過筒體12及在推吸桿14回縮以吸取液體F至注射筒中時產生之至少部分真空時產生之動態摩擦力二者。
圖3係根據一個態樣之一注射筒推吸桿系統100之一截面圖。注射筒推吸桿系統100包含約90°(例如自85°至95°)之一夾角。如本文中使用，當引用推吸桿系統之一角度時之術語「約」意謂加或減5°。注射筒推吸桿系統100包含安置於注射筒之一筒體104內之一推吸桿102。筒體104界定經構形以可滑動接納推吸桿102之一內壁106。推吸桿102包含一支撐環116、安置於且扣合支撐環116上方之一蓋114及安置於蓋114上方之一圓錐形罩110。當推吸桿102處於注射壓力條件下時，推吸桿102經軸向偏轉且蓋114朝向筒體104之內壁106徑向偏轉以在注射壓力條件下提供更大密封。在特定態樣中，圓錐形罩110可包含一包覆模製元件112。
蓋114包含一圓柱形側壁108、一圓錐形罩160及用於將蓋114耦合至 支撐環116之一凸緣162(諸如一突出輪緣或邊緣)。蓋114包含一或多個環形肋部，諸如一第一環形肋部120及一第二環形肋部122。第一環形肋部120經接納於由筒體104之內壁106界定之一第一環形槽124中且第二環形肋部122經接納於亦由筒體104之內壁106界定之一環形槽126中。
支撐環116包含一環形肩部154、一圓錐形罩152及經界定於其等之間以接納蓋114之凸緣162之一環形溝槽118。支撐環116之圓錐形罩152界定約90°之一夾角θ1及一環形溝槽118以接納圓錐形罩110之蓋114部分。支撐環116界定圓錐形罩160內之一內部容積132。由支撐環116界定至少一個孔隙134以在注射加壓期間提供蓋114與支撐環116之間的空氣之一離開路徑。空氣經排出通過至少一個孔隙134返回至注射筒之筒體104外側且遠離流體路徑。
一空氣腔128經界定於支撐環116之圓錐形罩152之尖端150與蓋114之圓錐形罩160之間。蓋114之圓錐形罩160在一介面130處接觸支撐環116之圓錐形罩152且由圓錐形罩152支撐。在介面130處未界定間隙或空氣腔。
圖4係根據另一態樣之具有一動態密封之一注射筒推吸桿系統200之一截面圖。展示注射加壓之前之注射筒推吸桿系統200。注射筒推吸桿系統200包含大於約90°之一夾角θ2。如下文中將描述，超過約90°之夾角θ2之增大而增大注射筒推吸桿系統200之密封壓力限制。或者，注射筒推吸桿系統200包含支撐環216之圓錐形罩252上之約90°之一夾角θ2及蓋214之圓錐形罩260上之小於約90°之一夾角。注射筒推吸桿系統200包含安置於注射筒之一注射筒筒體204內之一推吸桿202。注射筒筒體204界定經構形以可滑動接納推吸桿202之一內壁206。推吸桿202包含一支撐環216、安 置於支撐環216上方且耦合至支撐環216之一蓋214及安置於蓋214上方之一圓錐形罩210。在一個態樣中，蓋214可扣合支撐環216。當推吸桿202處於注射壓力條件下時，推吸桿202經軸向偏轉且蓋214朝向注射筒筒體204之內壁206徑向偏轉以在注射壓力條件下提供一更大密封。圓錐形罩210可包含一包覆模製元件212。
蓋214包含一圓柱形側壁208、一圓錐形罩260及用於將蓋214耦合至支撐環216之一凸緣262(諸如一突出輪緣或邊緣)。蓋214包含一第一環形肋部220及一第二環形肋部222。第一環形肋部220經接納於由注射筒筒體204之內壁206界定之一第一環形槽224中且第二環形肋部222經接納於亦由注射筒筒體204之內壁206界定之一第二環形槽226中。
支撐環216包含一環形肩部254、一圓錐形罩252及經界定於其等之間以接納蓋214之凸緣262之一環形溝槽218。支撐環216之圓錐形罩252界定大於約90°之一夾角θ2及一環形溝槽218以接納圓錐形罩210之蓋214部分。在所繪示之實例中，夾角θ2為96°，不過本發明不限於此內容背景，此係由於可計算夾角θ2以產生動態密封之一最佳效應。支撐環216界定圓錐形罩252內之一內部容積232。由支撐環216界定至少一個孔隙234以在注射加壓期間提供蓋214與支撐環216之間的空氣之一離開路徑。空氣經排出通過至少一個孔隙234返回至注射筒之注射筒筒體204外側且遠離流體路徑。
支撐環216之圓錐形罩252及蓋之圓錐形罩260界定其等之間的一間隙或空氣腔230。空氣腔230或「間隙」沿著推吸桿202之圓錐形部分界定於支撐環216與蓋214之間。一角度θ3經界定於支撐環216與蓋214之間且界定空氣腔230。角度θ3可例如自大於0°之一值變化至小於約30°之一值，且 標稱約為6°。空氣腔230界定一預定順應性容積，使得當注射筒推吸桿系統200經歷注射加壓時，包覆模製元件212及蓋214變形且撓曲至由空氣腔230界定之順應性容積中。注射壓力施加一軸向力至包覆模製元件212及蓋214，使其等變形且壓縮空氣腔230，此施加一徑向力至第一環形肋部220及第二環形肋部222以接合各自第一環形槽224及第二環形槽226及/或抵靠側壁206以在注射壓力條件下產生一動態密封。空氣腔230之容積在夾角θ2增大時增大。可藉由夾角θ2之適當選擇最佳化空氣腔230之容積。 因此，可基於夾角θ2增大或減小順應性容積。夾角θ2可例如自大於約90°之一值變化至小於約120°之一值，且標稱約為96°。順應性容積可例如自約0.1mL變化至10mL。如在圖4中展示，在約96°之一夾角θ2的情況下，順應性容積約為1mL。空氣腔230及「間隙」之大小轉化成動態密封之密封壓力。可計算空氣腔230之最佳大小以產生一特定注射器/注射筒應用之一最佳動態密封。此最佳效應可例如等效於用於密封之一最大添加壓縮。
雖然術語「空氣腔」在本文中用於描述支撐環216之圓錐形罩252與蓋之圓錐形罩260之間的可壓縮容積，但其他可壓縮材料亦可包含於支撐環216之圓錐形罩252與蓋之圓錐形罩260之間的容積中。例如，在特定態樣中，可使用含有一可壓縮流體(例如一可壓縮氣體或其他流體)之一囊填充圓錐形罩252與圓錐形罩260之間的容積。在另一態樣中，可使用一可壓縮材料(諸如可在與一注射程序相關聯之壓力負載下變形之具有一低模數之一彈性材料)填充圓錐形罩252與圓錐形罩260之間的容積。非限制性實例可包含一可壓縮或可變形材料(諸如熱塑性彈性體或一發泡體材料)，其壓縮以在一注射程序典型之壓力負載下容許一動態密封。在特定態樣中，可預測壓縮及藉此對推吸桿側壁與注射筒之內壁之間的動態密封之可 預測控制可藉由選擇在一所要壓力負載下具有一特定順應性或壓縮因數之一材料而達成。在特定態樣中，在無注射程序之壓力負載的情況下，材料之壓縮將反轉。
在一個態樣中，注射筒筒體204之主體可由聚對苯二甲酸乙二酯(通常縮寫為PET)(諸如(例如)Eastman MN052 PET)製成。支撐環216可由一聚碳酸酯(PC)熱塑聚合物或強、堅固且可視情況係透明的且可輕易加工、模製且熱成型之任何適當藥物級聚合物(諸如(例如)Lexan 141)製成。蓋214可由一熱塑彈性體(TPE)(有時稱為熱塑橡膠)或具有熱塑性及彈性性質兩者之聚合物(諸如塑膠及一橡膠)之其他混合物(諸如(例如)Santoprene 181-5)。蓋214可視情況係透明或半透明的。熱塑性塑膠歸因於其等相對易於用於製造及經注射模製之能力而係合意的。包覆模製元件212可由聚丙烯(PP)(亦稱為聚丙烯熱塑聚合物)(諸如(例如)聚丙烯P5M4K-046)製成，且可視情況係透明或半透明的。注射筒筒體204、支撐環216、蓋214及包覆模製元件212由藥物級塑膠及材料製成。
圖5A係處於一初始壓縮狀態中之在圖4中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一個態樣之一截面圖。在圖5A中繪示之實例中，夾角θ2約為96°。然而，如結合圖4描述，可變化夾角θ2以最佳化動態密封。 由空氣腔230界定之順應性容積為在注射壓力240之初始施加(由垂直箭頭表示)之後之一初始壓縮狀態，且造成在由垂直箭頭指示之方向上之推吸桿202之軸向偏轉。施加至包覆模製元件212之注射壓力240使蓋214變形或改變形狀。蓋214之形狀改變施加一徑向力242(由水平箭頭表示)且造成在由水平箭頭指示之方向上之推吸桿202之徑向偏轉抵靠注射筒筒體204之內壁206以提供更大密封壓力。徑向力242將第一環形肋部220及第 二環形肋部222推動至各自第一環形槽224及第二環形槽226中以產生抵靠注射筒筒體204之內壁206之一動態密封。因此，推吸桿202與注射筒筒體204之內壁206之間的密封力依據注射壓力240而動態變化。因此，由於較高密封力在注射期間僅存在短暫持續時間，故歸因於潛變之注射筒筒體204膨脹受控制。此功能可用來界定注射壓力(PSI)對時間(mS)之注射筒推吸桿系統200之一壓力耐受需求。在一個態樣中，注射筒推吸桿系統200可耐受大於或等於355psi之注射壓力達30秒且可耐受大於或等於405psi之注射壓力達1秒，如例如在圖16中展示。推吸桿202之彈性增強動態密封之重要性。取決於注射之材料及類型(例如，CT或CV)，壓力範圍包含0至2000PSI。針對CT注射，最大注射壓力約為500PSI且標稱操作壓力約為150至350PSI。針對CV注射，最大注射壓力約為1500PSI且標稱操作壓力約為300至800PSI。
圖5B係處於一壓縮狀態中之在圖5A中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一個態樣之一截面圖。如展示，施加至包覆模製元件212之注射壓力240使蓋214變形或改變形狀。蓋214之形狀改變施加一徑向力242(由水平箭頭表示)且造成在由水平箭頭指示之方向上之推吸桿202之徑向偏轉抵靠注射筒筒體204之內壁206以提供更大密封壓力。徑向力242將第一環形肋部220及第二環形肋部222推動至各自第一環形槽224及第二環形槽226中及/或抵靠側壁206以產生抵靠注射筒筒體204之內壁206之一動態密封。
圖6至圖11繪示包含界定一夾角θ2之一圓錐形罩252之一支撐環216結構之一個態樣之若干視圖。可在美國專利案第7,666,169號及第9,480,797號中發現支撐環諸如216之進一步細節，該等案以引用之方式併入本文。 圖6及圖7為支撐環216之透視圖。圖8係支撐環216之一平面圖。圖9係支撐環216之一立面圖。圖10係支撐環216之一仰視圖且圖11係沿著在圖10中展示之截面線11--11取得之支撐環216之一截面圖。參考圖6至圖10，支撐環216包含一尖端250、一圓錐形罩252及一環形肩部254。圓錐形罩252界定大於約90°且小於約120°之一夾角θ2。在所繪示之實例中，夾角θ2約為96°，不過可最佳化夾角θ2以達成推吸桿202與筒體之間的一預定動態密封力(圖4及圖5A、圖5B)。圓錐形罩252可界定一或多個或甚至複數個孔隙234以使空氣排出返回注射筒筒體204外側且遠離流體路徑。一環形溝槽218經界定於圓錐形罩252與環形肩部254之間。環形溝槽218經構形以扣合接納蓋214(圖4及圖5A、圖5B)。支撐環216之圓錐形罩252界定一內部容積232。雖然在圖6至圖11中繪示支撐環216之一項實施例，但考慮支撐環216之其他實施例及構形，例如，具有不同活塞接合機構(諸如在美國專利案第7,666,169號中描述)及/或在圓錐形罩252中不具有孔隙234或者具有一個孔隙234之構形之支撐環。在圓錐形罩252中不具有孔隙234之態樣中，在一注射程序期間之壓縮可壓縮空氣腔230中之空氣，或者迫使空氣腔230中之空氣離開推吸桿蓋214與支撐環216之間。
圖12係處於一運輸構形中之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一截面圖。在運輸構形中，推吸桿202處於明顯低於一標稱注射壓力之一壓力下。注射筒推吸桿系統200包含界定一內壁206之一注射筒筒體204及安置於注射筒筒體204內之一推吸桿202。推吸桿202包含界定一夾角θ2之一支撐環216，夾角θ2大於約90°且在一個實例中約為96°。如之前描述，夾角θ2可例如具有在約90°與約120°之間的一值。支撐環216包含用於與一藥物注射器之一活塞可逆接合之接合特徵部，其使推吸桿202在注射 筒筒體204內往復運動。支撐環216界定至少一個孔隙234以使空氣排出返回注射筒筒體204外側且遠離流體路徑。推吸桿202進一步包含一蓋214，其經構形以扣合於支撐環216上方至由支撐環216界定之環形溝槽218中。 蓋214亦包含第一環形肋部220及第二環形肋部222，其等經構形以接納於界定於注射筒筒體204之內壁206中之各自第一環形槽224及第二環形槽226內以在注射壓力條件下形成一動態密封。一包覆模製元件212可安置於蓋214上方。
如在圖12中展示，一角度θ3經界定於支撐環216與蓋214之間以界定其等之間的一空氣腔230。空氣腔230界定一預定順應性容積，使得當注射筒推吸桿系統200處於注射壓力下時，蓋214及包覆模製元件212經受軸向力且撓性變形以壓縮由空氣腔230界定之順應性容積。在注射壓力條件下，變形施加一徑向力以推動第一環形肋部220及第二環形肋部222至各自第一環形槽224及第二環形槽226中及/或抵靠注射筒筒體之側壁206以分別形成主動態密封及次動態密封。如之前論述，空氣腔230可經構形以界定在自0.1mL至10mL之範圍中之一預定容積。當推吸桿202處於一運輸構形中且不處於注射壓力下時，一間隙258經界定於支撐環216與注射筒筒體204之內壁206之間。在下文中結合圖13至圖15描述處於各種壓縮狀態下之圖12中展示之注射筒推吸桿系統200之構形。
圖13係處於一初始壓縮狀態下之在圖12中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一截面圖。例如，一典型初始壓力範圍可自正好大於0PSI變化至100PSI。在一初始壓縮狀態下，在支撐環216與蓋214之間界定之角度θ'3小於歸因於抵靠推吸桿蓋214之流體之所施加壓力之在圖12中展示之角度θ3。如在圖13中展示，在支撐環216與注射筒筒體204之 內壁206之間界定之間隙258'小於歸因於藉由第一環形肋部220及第二環形肋部222施加抵靠第一環形槽224及第二環形槽226之側向力之在圖12中展示之間隙258。夾角θ2保持與在圖12中展示之夾角θ2實質上相同。
圖14係處於操作注射壓力下之在圖12中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一部分截面圖。取決於注射之材料及類型(例如，CT或CV)，操作注射壓力可自150PSI變化至800PSI。在操作壓力下，支撐環216與蓋214之間界定之角度θ"3小於當推吸桿202處於初始壓縮狀態中時之支撐環216與蓋214之間的界定之角度θ'3。因此，當推吸桿202處於操作注射壓力下時之在支撐環216與注射筒筒體204之內壁206之間界定之間隙258"小於因藉由第一環形肋部220及第二環形肋部222施加抵靠第一環形槽224及第二環形槽226之額外徑向力之在圖13中展示之間隙258'。在操作注射壓力下，第一環形肋部220及第二環形肋部222按壓抵靠側壁206以產生一動態密封。如展示，夾角θ2保持與在圖12及圖13中展示之夾角θ2實質上相同。
圖15係處於接近或超越最大注射壓力之一壓縮狀態下之在圖12中展示之具有一動態密封之注射筒推吸桿系統200之一部分截面圖。最大注射壓力可取決於注射之材料及類型(例如，CT或CV)自500PSI變化至1500PSI，且在一些例項中可高達2000PSI。在高壓力條件下，由按壓抵靠側壁206之第一環形肋部220及第二環形肋部222形成之動態密封可開始洩漏。發生此所處之臨限壓力稱為漏氣壓力。如在圖15中展示，在一最大注射壓力條件下，支撐環216與蓋214之間界定之角度θ'''3相對小或接近零。如展示，支撐環216與蓋214之間的間隙258'''已經降低至接近零且實質上已經在最大注射壓力下消除整個空氣腔230。如在圖15展示，在最大注射 壓力條件下，夾角θ2保持與在圖12至圖14中展示之夾角θ2實質上相同。
圖16係根據一個態樣之結合圖4至圖15描述之注射筒推吸桿系統200在一持續加壓週期之後可耐受之最大壓力之一圖示300。壓力(PSI)展示為沿著垂直軸且時間(mS)展示為沿著水平軸。支撐環216之尖端250(圖6至圖11)標稱約為0.005"。曲線302表示施加至注射筒推吸桿系統200之壓力。在一第一週期T1期間，施加至注射筒推吸桿系統200之壓力自0PSI漸增(增加)至約355PSI，355PSI近似為一種類型之注射筒推吸桿系統200之操作壓力。在一第二週期T2期間，在注射筒推吸桿系統200上保持355PSI之壓力。在一持續週期T2之後，在一第三週期T3期間，壓力漸增(增加)，直至發生一故障(例如，洩漏)。如由曲線302展示，在第三週期T3期間，故障發生於約420PSI處。
圖17係根據另一態樣之結合圖4至圖15描述之注射筒推吸桿系統200在一持續加壓週期之後可耐受之最大壓力之一圖示350。壓力(PSI)展示為沿著垂直軸且時間(mS)展示為沿著水平軸。支撐環216之尖端250(圖6至圖11)標稱約為0.005"。曲線352表示施加至注射筒推吸桿系統200之壓力。在一第一週期T1期間，施加至注射筒推吸桿系統200之壓力自0PSI漸增(增加)至約365PSI，355PSI近似為一種類型之注射筒推吸桿系統200之操作壓力。在一第二週期T2期間，在注射筒推吸桿系統200上保持365PSI之壓力。在一持續週期T2之後，在一第三週期T3期間，壓力漸增(增加)，直至發生一故障(例如，洩漏)。如由曲線352展示，在第三週期T3期間，故障發生於約400PSI處。
圖18係根據一個態樣之密封壓力根據結合圖4至圖15描述之推吸桿系統200之夾角而變化之關係之一圖示400。壓力(PSI)展示為沿著垂直軸且 推吸桿夾角θ2(度)展示為沿著水平軸。在此內容背景中，推吸桿夾角為由例如結合圖4至圖5B、圖9、圖11及圖12至圖15描述之支撐環216界定之夾角θ2。條形圖402繪示注射筒推吸桿系統200可耐受之最大壓力根據支撐環216之夾角θ2而變化。如展示，在90°之一夾角θ2，最大壓力約為505PSI。在92°之一夾角θ2，最大壓力約為520PSI。在94°之一夾角θ2，最大壓力約為575PSI。在96°之一夾角θ2，最大壓力約為590PSI。在98°之一夾角θ2，最大壓力約為580PSI。且在100°之一夾角θ2，最大壓力約為575PSI。因此，針對在圖4至圖15中描繪之實例，資料展示在90°至100°之範圍中之一夾角θ2，最佳夾角θ2約為96°，此係由於此角度產生可耐受特定應用所需之最大密封壓力之一動態密封。然而，將瞭解，可最佳化夾角θ2以提供可耐受各種最大注射壓力之動態密封。因此，本文揭示之夾角θ2及對應最大耐受壓力之特定值不應被視為限制本發明之範疇。
因此，由支撐環216之夾角θ2界定之空氣腔230之容積(見圖4、圖5A及圖12至圖15)轉化為動態密封之密封壓力。量測動態密封之效應之另一方式係增大空氣腔230之容積且測量注射筒推吸桿系統200之密封壓力限制。在圖18中展示之圖示400展示增大支撐環216之夾角θ2如何增大(增大空氣腔230之容積)注射筒推吸桿系統200之動態壓力密封限制。推吸桿202之密封性能最終優於在96°下之注射筒筒體204之材料強度，從而導致密封壓力限制中之一穩定水準。
圖19係根據本發明之一個態樣之用於結合圖4至圖15描述之注射筒推吸桿系統200之動態密封之結合圖4、圖5A及圖12至圖15描述之空氣腔230之一最佳間隙大小之一圖示500。徑向偏轉(吋)展示為沿著垂直軸且軸向偏轉(吋)展示為沿著水平軸。曲線502之資料點可用於展開表示根據本 發明之一個態樣之注射筒推吸桿系統200之圓錐形動態密封之一n階多項式方程式。可計算空氣腔230之最佳間隙大小以產生動態密封之最佳效應。此最佳效應等效於用於密封之最大添加壓縮。在下文中展示此計算之一個非限制性實例。隨著空氣腔230之間隙大小增大，在組件自身收縮且壓縮實際上減小之前達到一峰值壓縮。下文之方程式(1)為針對0.9944吋之一密封半徑之自曲線502之資料點導出之一2階方程式之一個實例。
y=1.3722x 2+0.2746x-0.001 (1)
雖然已在以上描述中闡述各種細節，但將暸解，可在不具有此等特定細節之情況下實踐具有動態密封之注射筒推吸桿之各種態樣。例如，已以示意性形式為簡明及清晰起見展示選定態樣而非詳細展示。
值得注意的是，對「一項態樣」、「一態樣」、「一個形式」或「一形式」之任何參考意謂，結合態樣描述之一特定特徵部、結構或特性包含於至少一個態樣中。因此，整個此說明書中各種位置中出現之片語「在一個態樣中」、「在一態樣中」、「在一個形式中」或「在一形式中」並不必要皆係指代相同態樣。此外，特定特徵、結構或特性可在一或多個態樣中以任意合適方式組合。
儘管已在本文中描述各種形式，但熟習此項技術者將可實施且想到該等形式之許多修改、變化、替換、改變及等效物。而且，在材料經揭示以用於特定組件之處可使用其他材料。因此，應理解，以上描述及隨附發明申請專利範圍旨在涵蓋屬於所揭示形式之範疇內之所有此等修改及變化。以下發明申請專利範圍旨在涵蓋所有此等修改及變化。
在此說明書中參考或在任何申請案資料表或任何其他揭示材料中列出之所有上述美國專利、美國專利申請公開案、美國專利申請案、外國專 利、外國專利申請案、非專利公開案在前後一致之程度上以引用的方式併入本文中。因而，在必要的程度上，如在本文中明確闡述之揭示內容取代以引用的方式併入本文中之任何衝突材料。據稱以引用的方式併入本文中但與現有定義、表述或在本文中闡述之其他揭示材料衝突之任何材料或其之部分僅在所併入材料與現有揭示材料之間無衝突出現之程度上併入。
熟習此項技術者將認識到，在本文中描述之組件(例如，操作)、裝置、物件及隨附其等之論述為概念清晰起見而被用作實例，且預期各種組態修改。因此，如在本文中使用，所闡述之特定範例及隨附論述旨在表示其等之更普通類別。一般言之，任何特定範例之使用旨在表示其類別，且特定組件(例如，操作)、裝置及物件之非包含性不應被視為限制性。
關於本文中之實質上任何複數及/或單數術語，熟習此項技術者可適合於內容脈絡及/或申請案而從複數轉變為單數及/或從單數轉變為複數。為清晰起見而未在本文中明確闡述各種單數/複數排列。
雖然已展示及描述本文中描述之本標的物之特定態樣，但熟習此項技術者將明白，基於本文中之教示，可在不脫離本文中描述之標的物及其更廣泛態樣之情況下作出改變及修改，且因此，隨附發明申請專利範圍應在其等範疇內涵蓋如在本文中描述之標的物之真實精神及範疇內之所有此等改變及修改。熟習此項技術者將理解，一般言之，在本文中使用且尤其在隨附申請專利範圍(例如，隨附申請專利範圍之主體)中使用之術語大體上旨在為「開放性」術語(例如，術語「包含(including)」應解釋為「包含但不限於」，術語「具有」應解釋為「至少具有」，術語「包含(includes)」應解釋為「包含但不限於」等等)。熟習此項技術者將進一步瞭解，若預期特定數目個一引入請求項敘述，則此一意圖明確敘述於請求 項中，且在不存在此敘述之情況下，不存在此意圖。例如，作為對理解之一幫助，下列隨附申請專利範圍可含有介紹性片語「至少一個」及「一或多個」之使用以介紹請求項敘述。然而，此等片語之使用不應被解釋為暗示藉由不定冠詞「一(a)」或「一(an)」之一請求項敘述之介紹將含有此介紹性請求項敘述之任何特定請求項限於含有僅一個此敘述之請求項，即使相同請求項包含介紹性片語「一或多個」或「至少一個」及諸如「一(a)」或「一(an)」之不定冠詞(例如，「一(a)」及/或「一(an)」通常應解釋為意謂「至少一個」或「一或多個」)；此對於用於介紹請求項敘述之不定冠詞之使用同樣適用。
另外，即使明確敘述一介紹性請求項敘述之一特定數目，熟習此項技術者仍將認識到，此敘述通常應解釋為意謂至少該所敘述數目(例如，不具有其他修飾語之「兩個敘述」之純敘述通常意謂至少兩個敘述或兩個或兩個以上敘述)。此外，在其中使用類似於「A、B及C之至少一者等等」之一習語之該等例項中，一般言之，在熟習此項技術者將理解習語之意義上意欲此一架構(例如，「具有A、B及C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C等等之系統)。在其中使用類似於「A、B或C之至少一者等等」之一習語之該等例項中，一般言之，在熟習此項技術者將理解習語之意義上意欲此一架構(例如，「具有A、B或C之至少一者之一系統」將包含但不限於僅具有A、僅具有B、僅具有C、同時具有A及B、同時具有A及C、同時具有B及C及/或同時具有A、B及C等等之系統)。此項技術者將進一步理解，事實上呈現兩個或兩個以上替代術語之轉折性字詞及/或片語(不管在描述、發明申請專利範圍或圖式中) 應理解為預期包含術語之一者、術語之任一者或兩個術語之可能性。例如，片語「A或B」通常將被理解為包含「A」或「B」或「A及B」之可能性。
儘管已在本文中描述各種形式，但熟習此項技術者將可實施且想到該等形式之許多修改、變化、替換、改變及等效物。而且，在材料經揭示以用於特定組件之處可使用其他材料。因此，應理解，以上描述及隨附發明申請專利範圍旨在涵蓋屬於所揭示形式之範疇內之所有此等修改及變化。以下申請專利範圍旨在涵蓋所有此等修改及變化。
總而言之，已描述由採用在本文中描述之概念而導致之數種益處。已出於繪示及描述之目的提呈一或多個實施例之以上描述。此不旨在係窮盡性或限制所揭示之精確形式。根據上文教示，修改或變化係可能的。一或多個形式經選擇及描述，以便繪示原理及實際應用以藉此使一般技術者能夠利用如適合於所預期之特定用途之各種形式及各種修改。以此提出之發明申請專利範圍旨在定義完整範疇。

Claims (22)

  1. 一種推吸桿，其包括：一支撐環，其包含一第一圓錐形罩；一蓋，其經安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環，該蓋進一步包含一第二圓錐形罩；及一空氣腔，其界定在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間，其中該第一圓錐形罩的一遠端部分與該第二圓錐形罩的一近端部分之間形成一角度，其中施加一壓力到該第二圓錐形罩擠壓該空氣腔，藉而減小該角度並施加一徑向力至該蓋，而在該蓋與一注射筒的一內壁之間產生一密封。
  2. 如請求項1之推吸桿，其進一步包括安置於該蓋的一遠端表面上方之一第三圓錐形罩。
  3. 如請求項2之推吸桿，其中該第三圓錐形罩包括安置於其上之一包覆模製元件。
  4. 如請求項1至3中任一項之推吸桿，其中該蓋進一步包括第一及第二環形肋部。
  5. 如請求項1至3中任一項之推吸桿，其中該蓋包括：一圓柱形側壁，其具有至少一個環形肋部；及一凸緣，以接合該支撐環。
  6. 如請求項1至3中任一項之推吸桿，其中該第一圓錐形罩界定大於約90°之一頂夾角。
  7. 如請求項6之推吸桿，其中該支撐環之該第一圓錐形罩界定大於約90°且小於約120°之一頂夾角。
  8. 如請求項1之推吸桿，其中在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間界定之該角度大於0°且小於約30°。
  9. 如請求項2或3之推吸桿，其中該支撐環包括：一肩部；及一環形溝槽，其界定在該肩部與該第一圓錐形罩之間，以接納由該蓋界定之一凸緣。
  10. 如請求項1至3中任一項之推吸桿，其中該空氣腔界定一預定容積，該預定容積係被選擇在0.1mL與10mL之間的一範圍中。
  11. 一種注射筒，其包括：一筒體，其界定一內壁；及一推吸桿，其經定位於該筒體之該內壁內，該推吸桿包括：一支撐環，其包含一第一圓錐形罩；一蓋，其經安置於該支撐環上方且耦合至該支撐環，該蓋進一步包含一第二圓錐形罩；及一空氣腔，其界定在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間，其中該第一圓錐形罩的一遠端部分與該第二圓錐形罩的一近端部分之間形成一角度，其中施加一壓力到該第二圓錐形罩擠壓該空氣腔，藉而減小該角度並施加一徑向力至該蓋，而在該蓋與一注射筒的一內壁之間產生一密封。
  12. 如請求項11之注射筒，其中該推吸桿包括安置於該蓋的一遠端表面上方之一第三圓錐形罩。
  13. 如請求項12之注射筒，其中該第三圓錐形罩包括安置於其上之一包覆模製元件。
  14. 如請求項11至13中任一項之注射筒，其中該蓋進一步包括與該筒體之該內壁形成一密封之第一及第二環形肋部。
  15. 如請求項11至13中任一項之注射筒，其中該蓋包括：一圓柱形側壁，其具有至少一個環形肋部；及一凸緣，以接合該支撐環。
  16. 如請求項11至13中任一項之注射筒，其中該第一圓錐形罩界定大於約90°之一頂夾角。
  17. 如請求項16之注射筒，其中該支撐環之該第一圓錐形罩界定大於約90°且小於約120°之一頂夾角。
  18. 如請求項11之注射筒，其中在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間界定之該角度大於0°且小於約30°。
  19. 如請求項12或13之注射筒，其中該支撐環包括：一肩部；及一環形溝槽，其界定在該肩部與該第一圓錐形罩之間，以接納由該蓋界定之一凸緣。
  20. 如請求項11至13中任一項之注射筒，其中該空氣腔界定一預定容積，該預定容積係被選擇在0.1mL與10mL之間的一範圍中。
  21. 一種製造一推吸桿之方法，該方法包括：提供一支撐環，該支撐環包括一第一圓錐形罩、一肩部及界定在該肩部與該第一圓錐形罩之間的一環形溝槽；將一蓋附接至該支撐環，該蓋包括一第二圓錐形罩、一圓柱形側壁及一凸緣以接合該支撐環之該環形溝槽；及將一第三圓錐形罩附接至該蓋之該第二圓錐形罩，其中在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間形成有一空氣腔，其中該第一圓錐形罩的一遠端部分與該第二圓錐形罩的一近端部分之間形成一角度，其中施加一壓力到該第二圓錐形罩擠壓該空氣腔，藉而減小該角度並施加一徑向力至該蓋，而在該蓋與一注射筒的一內壁之間產生一密封。
  22. 一種製造一注射筒之方法，其包括：提供一注射筒筒體；根據一方法製造一推吸桿，該方法包括：提供一支撐環，該支撐環包括一第一圓錐形罩、一肩部及界定在該肩部與該第一圓錐形罩之間的一環形溝槽；將一蓋附接至該支撐環，該蓋包括一第二圓錐形罩、一圓柱形側壁及一凸緣以接合該支撐環之該環形溝槽；及將一第三圓錐形罩附接至該蓋之該第二圓錐形罩；及將該推吸桿插入該注射筒筒體中，其中在該第一圓錐形罩與該第二圓錐形罩之間形成有一空氣腔，其中該第一圓錐形罩的一遠端部分與該第二圓錐形罩的一近端部分之間形成一角度，其中施加一壓力到該第二圓錐形罩擠壓該空氣腔，藉而減小該角度並施加一徑向力至該蓋，而在該蓋與一注射筒的一內壁之間產生一密封。
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