TWI709422B - 用於接合注射器柱塞與注入器之系統 - Google Patents

用於接合注射器柱塞與注入器之系統 Download PDF

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Abstract

在此揭露一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞具有柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、以及在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁。該柱塞進一步具有至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段。該柱塞進一步具有與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯的至少一個致動構件。該至少一個致動構件與活塞相互作用以便在該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。不管該活塞相對於該柱塞的旋轉定向如何，該柱塞與該活塞可接合。

Description

用於接合注射器柱塞與注入器之系統
本揭露總體上涉及一種包括用於與流體注入器一起使用的前端裝載式或前端安裝式注射器的系統，並且進一步涉及用於將注射器柱塞固定到該流體注入器的活塞上的連接介面，並且涉及用於將該注射器柱塞接合到該流體注入器上和從其脫離的方法。
在許多醫學診斷和治療過程中，開業醫師(如內科醫師)給患者注射一種或多種醫用流體。近年來，已經開發了用於流體(諸如造影溶液(通常簡稱為“造影劑”)、沖洗劑(諸如鹽水)、和其他醫用流體)的加壓注射的多種注入器致動的注射器和流體注入器，用於在諸如血管造影術、電腦斷層掃描攝影術(CT)、超音波檢查、磁共振成像(MRI)、核醫學、正電子發射斷層攝影術(PET)、以及其他成像程序的程序中使用。通常，該等流體注入器被設計成以預置流速遞送預置量的流體。
已經開發了不同連接介面以便有助於將注射器柱塞接合到該流體注入器的活塞上和從其脫離。在一些方面中，具有固定特徵的注射器藉由使該注射器與設置在流體注入器上的相應鎖定特徵對齊而被插 入到位於流體注入器上的注射器端口中。這種對齊還使該注射器中的柱塞與流體注入器上的活塞對齊，這樣使得該活塞可以接合該柱塞並且驅動該柱塞穿過注射器筒以便將流體抽吸到注射器筒中或從注射器筒遞送流體。在其他方面中，一旦與該柱塞初始地接合，該活塞就可以在順時針或逆時針方向上旋轉直到該活塞接合該柱塞上的卡扣。在其他方面中，該活塞具有接合該柱塞上的唇緣的一個或多個徑向可延伸的銷。
許多現有連接介面具有需要包括不同感測器元件和主動接合結構的複雜活塞頭的構造。本領域存在對於改進的連接介面的需要，該連接介面允許更簡單且更容易地將注射器柱塞接合到流體注入器的活塞上和從其脫離。本領域還需要減少或消除對於使操作員將注射器與流體注入器旋轉地對齊以便允許注射器柱塞與流體注入器的活塞適當接合的需要。本領域進一步存在對於減少旋轉角的需求，操作員使該注射器旋轉通過該旋轉角以便將該注射器柱塞從該活塞釋放來移除該注射器。雖然不同的注射器柱塞連接介面和方法在醫學領域係已知的，但是在注射器柱塞與流體注入器的活塞之間的改進的連接介面以及用於將該注射器柱塞接合到該流體注入器的活塞上和從其脫離的方法仍處於不斷的需求之中。
鑒於注射器柱塞與流體注入器的活塞之間的現有連接介面有很多缺點，本領域需要對注射器柱塞與流體注入器的活塞之間的連接介面進行改進，從而克服先前技術的缺陷。另外需要對用於將注射器柱塞接合到流體注入器的活塞上和從其脫離的方法進行改進，以便允許 容易地將注射器裝載到流體注入器或從其移除。
根據一些方面，一種用於與注射器一起使用的柱塞可以具有柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、以及在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁。該柱塞可以具有：至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯。該至少一個致動構件可以與用於接合該柱塞的活塞相互作用，以便在該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
根據其他方面，至少一個對齊構件可以與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯。該至少一個對齊構件可以具有用於將該活塞引導到與該柱塞的自定向對齊的對齊表面。該至少一個對齊構件可以具有圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個對齊構件。該多個對齊構件可以圍繞該柱塞縱軸線以相等的徑向間距間隔開。該至少一個彈性可偏轉保持構件的第二區段可以相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。該至少一個彈性可偏轉保持構件可以在該第一區段與該第二區段之間線性地或曲線地鄰接。該至少一個彈性可偏轉保持構件的第二區段可以朝向該柱塞縱軸線成角度。
根據其他方面，該至少一個致動構件可以被設置在該至少一個彈性可偏轉保持構件的表面上。該至少一個致動構件可以位於該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。該至少一個致動構件可以相對於由該至少一個彈性可偏轉保持構件的主體限定的平面成角度。 該至少一個彈性可偏轉保持構件可以具有圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個彈性可偏轉保持構件。該多個彈性可偏轉保持構件可以圍繞該柱塞縱軸線以相等的徑向間距間隔開。該至少一個彈性可偏轉保持構件的第二區段的終端表面可以接合該活塞的表面以便將該柱塞與該活塞可釋放地鎖定。該終端表面可以是線性的。該終端表面可以是相對於該柱塞縱軸線的方向垂直的或成角度的。
根據其他方面，該柱塞主體可以利用位於該柱塞主體的該遠端處的圓錐形部分和位於該柱塞主體的該近端處的圓柱形部分限定內部空腔。該至少一個彈性可偏轉構件的該第一區段可以被附接到該柱塞主體的內表面上。該至少一個彈性可偏轉保持構件可以從該柱塞主體的該內表面凸出到該內部空腔中。柱塞蓋可以被佈置在該柱塞主體的外表面的至少一部分之上。該柱塞蓋可以具有圍繞該柱塞蓋的周向側壁的至少一部分佈置的彈性密封件。該彈性密封件可以具有至少部分地坐落在該柱塞主體的該周向側壁中的槽中的內表面以及被適配成與注射器的筒可滑動地接合的外表面。該致動構件可以是凸輪構件。
根據其他方面，一種用於與注射器一起使用的柱塞可以具有柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、以及在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁。該柱塞可以具有：至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二末端；以及至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯。該至少一個對齊構件可以在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的 自定向對齊。該柱塞可以具有與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯的至少一個致動構件。該至少一個致動構件可以與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。該至少一個彈性可偏轉保持構件的第二區段的終端表面可以接合該活塞的表面以便將該柱塞與該活塞可釋放地鎖定。該至少一個致動構件可以位於該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。該至少一個彈性可偏轉保持構件的第二區段可以相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
根據其他方面，一種用於與注射器一起使用的柱塞可以具有柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、以及在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁。該柱塞可以具有：至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和相對於該第一區段可偏轉的第二區段；至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯。該至少一個對齊構件可以在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的自定向對齊。該至少一個致動構件可以與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段可以朝向該柱塞主體的該遠端凸出，並且其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端相對於該第一末端遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端可以在圍繞該柱塞主體的縱軸線的 周向方向上凸出，並且其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端相對於該第一末端周向地可偏轉。
根據其他方面，一種注射器可以具有筒，該筒具有筒近端、具有排放噴嘴的筒遠端、以及在該筒近端與該筒遠端之間延伸的筒側壁。該注射器可以具有柱塞，該柱塞可滑動地佈置在該筒內並且在該筒近端與該筒遠端之間往復地可移動。該柱塞可以具有：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯。該至少一個致動構件可以與用於接合該柱塞的活塞相互作用，以便在該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件徑向地偏轉。
本揭露的不同方面可以進一步表徵為以下條款中的一個或多個：
條款1.一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可 偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個致動構件與用於接合該柱塞的活塞相互作用以便在該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
條款2.根據條款1所述之柱塞，進一步包括與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯的至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件具有用於將該活塞引導到與該柱塞的自定向對齊的對齊表面。
條款3.根據條款2所述之柱塞，其中該至少一個對齊構件包括圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個對齊構件。
條款4.根據條款3所述之柱塞，其中該多個對齊構件圍繞該柱塞縱軸線以相等的徑向間距間隔開。
條款5.根據條款1-4中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
條款6.根據條款1-5中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件在該第一區段與該第二區段之間線性地或曲線地鄰接。
條款7.根據條款1-6中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段朝向該柱塞縱軸線成角度。
條款8.根據條款1-7中任一項所述之柱塞，其中該至少一個致動構件被設置在該至少一個彈性可偏轉保持構件的表面上。
條款9.根據條款8所述之柱塞，其中該至少一個致動構件位於 該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。
條款10.根據條款1-9中任一項所述之柱塞，其中該至少一個致動構件相對於由該至少一個彈性可偏轉保持構件的主體限定的平面成角度。
條款11.根據條款1-10中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件包括圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個彈性可偏轉保持構件。
條款12.根據條款11所述之柱塞，其中該多個彈性可偏轉保持構件圍繞該柱塞縱軸線以相等的徑向間距間隔開。
條款13.根據條款1-12中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段的終端表面接合該活塞的表面以便將該柱塞與該活塞可釋放地鎖定。
條款14.根據條款13所述之柱塞，其中該終端表面係線性的。
條款15.根據條款13或條款14所述之柱塞，其中該終端表面係相對於該柱塞縱軸線的方向垂直的或成角度的。
條款16.根據條款1-15中任一項所述之柱塞，其中該柱塞主體利用位於該柱塞主體的該遠端處的圓錐形部分和位於該柱塞主體的該近端處的圓柱形部分限定內部空腔。
條款17.根據條款16所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉構件的該第一區段被附接到該柱塞主體的內表面上。
條款18.根據條款17所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件從該柱塞主體的該內表面凸出到該內部空腔中。
條款19.根據條款1-18中任一項所述之柱塞，進一步包括被佈置 在該柱塞主體的外表面的至少一部分之上的柱塞蓋，該柱塞蓋包括圍繞該柱塞蓋的周向側壁的至少一部分佈置的彈性密封件。
條款20.根據條款19所述之柱塞，其中該彈性密封件包括至少部分地坐落在在該柱塞主體的該周向側壁中的槽中的內表面以及被適配成與注射器的筒可滑動地接合的外表面。
條款21.根據條款1-20中任一項所述之柱塞，其中該致動構件係凸輪構件。
條款22.一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二末端；以及至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個對齊構件在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的自定向對齊。
條款23.根據條款22所述之柱塞，進一步包括與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯的至少一個致動構件，其中該至少一個致動構件與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
條款24.根據條款23所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段的終端表面接合該活塞的表面以便將該柱塞與該 活塞可釋放地鎖定。
條款25.根據條款23或條款24所述之柱塞，其中該至少一個致動構件位於該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。
條款26.根據條款23-25中任一項所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
條款27.一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和相對於該第一區段可偏轉的第二區段；至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個對齊構件在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的自定向對齊，並且其中該至少一個致動構件與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
條款28.根據條款27所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段朝向該柱塞主體的該遠端凸出，並且其中該至少 一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端相對於該第一末端遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
條款29.根據條款27或條款28所述之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端在圍繞該柱塞主體的該縱軸線的周向方向上凸出，並且其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二末端相對於該第一末端周向地可偏轉。
條款30.一種注射器，包括：筒，該筒具有筒近端、具有排放噴嘴的筒遠端、和在該筒近端與該筒遠端之間延伸的筒側壁；以及柱塞，該柱塞可滑動地佈置在該筒內並且在該筒近端與該筒遠端之間往復地可移動，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個致動構件與用於接合該柱塞的活塞相互作用以便在該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件徑向地偏轉。
參考附圖考慮下述說明和隨附申請專利範圍後，注射器、注射器柱塞以及具有注射器和/或注射器柱塞的系統的該等及其他特徵和 特點、以及相關結構元件的操作方法和功能以及零件組合和製造經濟性將變得更加明顯，以上各部分為本說明書的組成部分，其中相同參考數字指示不同附圖中的相應零件。然而，應當明確理解，該等附圖僅僅是出於圖解和說明的目的。如說明書和申請專利範圍中所使用，單數形式“一/一個/一種(a/an)”和“該(the)”包括複數指代物，除非上下文另有清楚規定。
10:流體注入器
11:流體驗證構件
12:注射器
14:殼體
15:縱軸線
16:注射器端口
17:流體路徑組
18:注射器筒
19:側壁
20:近端
21:外表面
22:噴嘴
23:內表面或壁
24:遠端
25:內部體積
26:柱塞
30:插入部分
32:柱塞主體
34:縱軸線
35:防滴式法蘭
36:近端
38:遠端
39:側壁
40:內部空腔
42:圓錐形部分
44:圓柱形部分
46:截頂末端
48:中心開口
49:開口
52:內表面
56:延伸部分
58:柱塞蓋
59:彈性密封件
60:外表面
62:周向槽
64:外表面
66:密封元件
68:保持構件
69:凹座
70:第一末端
71:對齊構件
71a:第一末端
71b:第二末端
72:第二末端
73:第一末端
74:卡扣
74a:卡扣
75:第二末端
77a:近端對齊表面
77b:遠端對齊表面
78:第一凸輪構件
78a:第一凸輪構件
79:感測構件
81:彈性元件
83:接合表面
88:活塞
90:杆
91:空腔
92:活塞頭
93:環形套環
94:尖頭形或圓錐形遠端
95:帽
97:扶壁
98:第二凸輪構件
98a:斜切部分
99:單向旋轉機構
101:中心軸
102:底座
103:近端部分
105:遠端部分
107:邊緣
109:徑向唇緣
111:鎖定凸耳
111a:鎖定凸耳
113:第二對齊構件
114:第一適配器
115:縱軸線
116:第一部分
117:引導表面
118:連接機構
119:凹陷部
120:第二部分
121:底部表面
122:第二適配器
123:唇緣
124:第一部分
125:連接機構
126:連接機構
128:第二部分
130:第一部分
132:第一末端
134:第二末端
136:過渡部分
138:第一末端
140:第二部分
142:第二末端
170:凹座
171:止擋構件
215:附接機構
260柱:塞
320:柱塞主體
340:柱塞縱軸線
360:近端
380:遠端
390:周向側壁
400:內部空腔
420:圓錐形部分
440:圓柱形部分
460:截頂末端
520:內表面
680:保持構件
700:第一末端
720:第二末端
740:卡扣
780:第一凸輪構件
800:齒
820:峰
825:第一對齊構件
826:近端邊緣或尖端
827:遠端邊緣
828:近端對齊表面
840:槽
860:齒輪表面
880:活塞
900:杆
920:活塞頭
926:第二邊緣
927:第一邊緣
928:表面
940:尖頭形或圓錐形遠端
950:套環
960:近端
970:環形空間
980:第二凸輪構件
990:齒輪
1000:底部側壁
1010:第二對齊構件
1020:底座
1060:彈簧
1080:第二末端
1100:捕獲環
1120:第一徑向唇緣
1510:第二徑向唇緣
1520:導向槽
1530:開槽徑向邊緣
P:非相容柱塞
P':非相容活塞
圖1係根據本揭露的一個方面的包括流體注入器和至少一個注射器的系統之頂部透視圖；圖2係根據本揭露的一個方面的注射器之截面側視圖；圖3A係根據本揭露的一個方面的柱塞之頂部透視圖；圖3B係圖3A所示的柱塞之底部透視圖；圖3C係圖3A所示的柱塞之底視圖；圖3D係圖3A所示的柱塞之側視圖；圖3E係圖3A所示的柱塞之截面側視圖；圖4A係根據本揭露的一個方面的活塞之頂部透視圖；圖4B係圖4A所示的活塞之分解透視圖；圖4C係圖4A所示的活塞之側視圖；圖5A係處於組裝狀態下的柱塞和活塞之側視圖；圖5B係在活塞與柱塞的初始接合過程中的柱塞和活塞之截面側視圖；圖5C係在活塞與柱塞的完全接合之前的柱塞和活塞之截面側視圖； 圖5D係在活塞與柱塞的完全接合過程中的柱塞和活塞之截面側視圖；圖6A係根據本揭露的另一個方面的柱塞之頂部透視圖；圖6B係圖6A所示的柱塞之底部透視圖；圖7A係在圖6A-6B中所示的柱塞與活塞接合之前的該柱塞和該活塞之截面透視圖；圖7B係圖7A所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖8A係在活塞與柱塞的初始接合過程中的柱塞和活塞之截面透視圖；圖8B係圖8A所示的柱塞和活塞之部分截面側視圖；圖9A係在活塞與柱塞的完全接合之前的柱塞和活塞之截面透視圖；圖9B係圖9A所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖10A係在活塞與柱塞的完全接合過程中的柱塞和活塞之截面透視圖；圖10B係圖10A所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖11A係在初始接合過程中柱塞相對於活塞旋轉時的柱塞和活塞之截面透視圖；圖11B係圖11A所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖12A係在脫離過程中的柱塞和活塞之截面透視圖，其中活塞的鎖定環處於向前位置中；圖12B係圖12A所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖13係根據本揭露的一個方面的被構造用於將非相容柱塞與活 塞連接的第一適配器之截面側視圖；圖14係根據本揭露的一個方面的被構造用於將柱塞與非相容活塞連接的第二適配器之截面側視圖；圖15A係根據另一個方面的活塞之前透視圖；圖15B係圖15A所示的活塞頭之側視圖；圖15C係圖15A所示的活塞和從該活塞移除的柱塞之前透視圖；圖15D係圖15C所示的活塞和柱塞之前透視圖，其中該柱塞被組裝在該活塞上；圖15E係圖15D所示的柱塞和活塞之截面側視圖；圖15F係圖15A所示的活塞之分解透視圖；圖15G係根據本揭露的另一個方面的柱塞之底部透視圖；圖16係圖15C所示的活塞和柱塞之圓柱形平面投影視圖；圖17係根據本揭露的另一個方面的活塞和柱塞之圓柱形平面投影視圖；圖18係根據本揭露的另一個方面的活塞和柱塞之圓柱形平面投影視圖；圖19係根據本揭露的另一個方面的活塞和柱塞之圓柱形平面投影視圖；圖20A係根據另一個方面的活塞之頂部透視圖；圖20B係根據本揭露的一個方面的圖20A所示的活塞和柱塞之頂部透視圖；圖20C係圖20B所示的柱塞之底部透視圖；圖20D係圖20C所示的柱塞之截面側視圖； 圖21A係根據本揭露的另一個方面的活塞和柱塞之前透視圖；圖21B係示出活塞與柱塞之間的接合的圖21A之詳細截面側視圖；圖21C係示出活塞與柱塞之間的接合的圖21A之截面頂視圖；圖22A係根據本揭露的另一個方面的柱塞之頂部透視圖；圖22B係圖22A所示的柱塞之底部透視圖；圖22C係示出活塞與柱塞之間的接合的圖22A所示的柱塞之截面側視圖；圖22D係示出活塞與柱塞之間的接合的圖22A所示的柱塞之截面頂視圖；圖23A係根據本揭露的另一個方面的柱塞之頂部透視圖；圖23B係示出活塞與柱塞之間的接合的圖23A所示的柱塞之第一截面側視圖；圖23C係示出活塞與柱塞之間的接合的圖23A所示的柱塞之第二截面側視圖；圖23D係示出活塞與柱塞之間的接合的圖23A所示的柱塞之截面頂視圖；圖24A係根據本揭露的另一個方面的活塞和柱塞之頂部透視圖；圖24B係在組裝狀態下示出的圖24A的活塞和柱塞之截面側視圖；並且圖24C係圖24B所示的活塞和柱塞之頂部截面圖。
出於在下文描述的目的，術語“上部”、“下部”、“右”、“左”、 “豎直”、“水平”、“頂部”、“底部”、“橫向”、“縱向”、以及它們的派生詞應當涉及如同在該等附圖中定向的部件。當涉及使用注射器和/或柱塞時，術語“近端”係指當注射器和/或柱塞被定向為連接到流體注入器上時注射器和/或柱塞的離流體注入器最近的部分。術語“遠端”係指當注射器和/或柱塞被定向為連接到流體注入器上時注射器和/或柱塞的離流體注入器最遠的部分。術語“徑向”係指在垂直於在近端與遠端之間延伸的注射器、柱塞和/或活塞的縱軸線的截面平面中的方向。術語“周向”係指圍繞注射器、柱塞和/或活塞的側壁的內表面或外表面的方向。術語“軸向”係指沿著在近端與遠端之間延伸的注射器、活塞和/或活塞的縱軸的方向。術語“自定向”意味著活塞頭或柱塞對應地將其自身定向為相對於柱塞或活塞頭的正確定向，而不需要技術員或流體注入器做出旋轉努力。術語“曲線的”係指具有一條或多條曲線、一條或多條直線和一條或多條曲線、和/或非線性地安排的一個或多個直線區段的表面的形狀。然而，除非另有不同的明確規定，否則應當理解本揭露可採取替代性變型和步驟順序。還應當理解，在附圖中示出並且在以下說明書中描述的特定裝置和方法僅為本揭露的示例性方面。因此，與在此揭露的該等方面相關的特定尺寸和其他物理特徵不應當被視為具有限制性。
參看附圖，其中貫穿其若干視圖相似參考字元指示相似部分，本揭露總體涉及注射器柱塞和用於將該注射器柱塞連接到流體注入器的活塞上的連接介面。不同方面涉及可以被連接到該活塞並與該活塞斷開的注射器柱塞。在不同方面中，此類柱塞可以是手動啟動的、液壓啟動的、或電啟動的。此外，本揭露提供了用於在不需要使該注射 器柱塞相對於該活塞的縱軸線圍繞柱塞縱軸線進行特定旋轉定向的情況下將該柱塞接合到該活塞上和從其脫離的快速且容易的解決方案。例如，該活塞可以被向前推進直到其與該柱塞接合，而不管該活塞相對於該柱塞圍繞該注射器的縱軸線的旋轉定向，如在此描述的。另外，該柱塞相對於該活塞圍繞該注射器的縱軸線的簡單角旋轉可以允許這兩個元件的分離。在某些方面中，該注射器和該柱塞可以對應地與注射器端口和從該注射器端口延伸的活塞接合。該注射器與該注射器端口以及該柱塞與該活塞的伴隨的脫離可能需要操作員或技術員手動地旋轉該注射器。根據不同方面，該注射器的旋轉可能首先導致該柱塞從該活塞的脫離，如在此描述的，然後是該注射器從該注射器端口的脫離，例如如在2014年10月28日提交的美國專利申請序號14/526,294和14/526,395、2003年11月25日發佈的美國專利案號6,652,489以及2009年6月2日發佈的美國專利案號7,540,856中描述的，該等專利中的每一個的揭露內容藉由引用結合在此。在特定方面中，因為該注射器的旋轉還導致該柱塞的旋轉(這係由於該柱塞在該注射器內的摩擦配合)，從而影響在注射器從注入器端口脫離之前該柱塞從該活塞的脫離，該柱塞必須相對於該活塞轉動以致使該柱塞從該活塞脫離的旋轉距離必須小於該注射器必須相對於該注入器端口轉動以致使該注射器從該端口脫離的旋轉距離。本揭露的不同方面提供了具有提供這種順序脫離要求的特徵的活塞/柱塞介面機構。
參考圖1，流體注入器10(以下稱為“注入器10”)，諸如自動或動力流體注入器，被適配成與至少一個注射器12對接並且致動該至少一個注射器，該至少一個注射器中的每一個可以獨立地填充有醫用流 體F，諸如造影介質、生理鹽水或任何所希望的醫用流體。注入器10在醫療程序過程中可用於藉由利用至少一個活塞驅動至少一個注射器12的柱塞26來將醫用流體注入患者體內。注入器10可以是多注射器注入器，其中若干注射器12可以並排地或以其他安排定向並且包括柱塞26，該柱塞由與注入器10相關聯的對應活塞單獨地致動。在具有以並排關係安排且填充有兩種不同醫用流體的兩個注射器的方面中，注入器10可以從注射器12中的一個或兩個遞送流體。
注入器10可以被封裝在殼體14內，該殼體由適合的結構材料諸如塑膠或金屬形成。殼體14可以具有不同的形狀和大小，這取決於所希望的應用。例如，注入器10可以是被構造成放置在具有固定或可移動平臺的地板上的獨立結構。可替代地，注入器10可以被構造用於放置在適合的桌子或支撐架上。注入器10包括至少一個注射器端口16，該至少一個注射器端口用於將至少一個注射器12連接到對應活塞元件上。在一些方面中，至少一個注射器12包括用於將注射器12保持在注入器10的注射器端口16內的至少一個注射器保持構件。該至少一個注射器保持構件可操作地接合被設置在注入器10的注射器端口16上或其中的鎖定機構，以便有助於將注射器12裝載到注入器10和/或從其移除，如在此描述的。注射器保持構件和鎖定機構一起限定連接介面，該連接介面用於將注射器12連接到注入器10上。
至少一個流體路徑組17可以與至少一個注射器12流體地連接，用於將醫用流體F從至少一個注射器12遞送到在血管穿刺部位插入患者體內的導管、針頭或其他流體遞送裝置(未示出)。可以藉由流體控制模組(未示出)調節來自至少一個注射器12的流體流量。該流體 控制模組可以操作不同的活塞、閥和/或流量調節結構，以便基於使用者選擇的注入參數(諸如注入流速、持續時間、總注入體積和/或造影介質與鹽水的比率)來調節醫用流體(諸如鹽溶液和造影劑)到患者的遞送量。在賴利(Reilly)等人的美國專利案號5,383,858以及2014年10月28日提交美國專利申請序號14/526,294和14/526,395中揭露了適合的前端裝載式流體注入器10的一個實例，該前端裝載式流體注入器可以被修改成用於與上述系統(包括至少一個注射器12和至少一個注射器介面)一起使用以實現在此參考圖1描述的至少一個注射器12與流體注入器10的自定向裝載和可釋放保持，該等專利藉由引用以其全部內容結合在此。可以被修改成用於與本發明的系統一起使用的相關多流體遞送系統的另一個實例見於拉紮羅(Lazzaro)等人的美國專利案號7,553,294、考恩(Cowan)等人的美國專利案號7,666,169、國際專利公開號WO 2012/155035、以及賴利等人的美國專利申請公開號2014/0027009中，該等專利的揭露內容藉由引用結合在此。其他方面可以包括被設計成包括在此描述的活塞柱塞介面的不同方面的新流體注入器系統。
已經描述了注入器10的一般結構和功能，現在將更詳細地討論至少一個注射器12。參考圖2，注射器12通常具有由玻璃、金屬、或適合的醫用級塑膠形成的圓柱形注射器筒18。筒18具有近端20和遠端24，以及在該近端與該遠端之間沿著延伸穿過筒18的中心的注射器縱軸線15延伸的側壁19。筒18可以由透明或半透明材料製成，並且可以包括至少一個用於驗證注射器筒18內是否存在液體F的流體驗證構件11(圖1中示出)。噴嘴22從筒18的遠端24延伸。筒18具有外表面21 和內表面或壁23，該內表面或壁限定用於將流體接收在其中的內部體積25。筒18的近端20可以利用可滑動通過筒18的柱塞26加以密封。當柱塞26被推進通過筒18時，柱塞26可以具有抵靠該筒的側壁19的內表面23形成液密密封的柱塞蓋58。在此闡述柱塞主體和柱塞蓋的不同方面的細節。
防滴式法蘭(drip flange)35可以相對於縱軸線15從注射器筒18的外表面21徑向地向外延伸。防滴式法蘭35可以圍繞筒18的外部圓周的至少一部分延伸。防滴式法蘭35可以防止從噴嘴22滴落的流體進入注入器10上的注射器端口16。以此方式，防滴式法蘭35幫助減少可以進入注射器端口16的流體量並且堵塞或以其他方式干擾連接介面和/或注入器10的內部機械裝置和電子裝置。在一些方面中，防滴式法蘭35限定止擋表面，該止擋表面界定注射器12的插入部分30可以插入到注射器端口16(圖1中示出)中的深度。防滴式法蘭35可以與筒18一體地形成或可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到筒18的外表面21上。在其他方面中，防滴式法蘭35可以藉由蝕刻、雷射切割或機械加工形成在筒18的外表面21上。
繼續參考圖2，注射器12的近端20被設定大小並且被適配用於可移除地插入注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中。在一些方面中，注射器12的近端20限定插入部分30，該插入部分可移除地插入到注入器10的注射器端口16中，同時注射器12的剩餘部分保持在注射器端口16外部。在某些方面中，注射器12的近端20包括一個或多個注射器保持構件(未示出)，該一個或多個注射器保持構件被適配成與注 入器10的注射器端口16中的相應鎖定機構形成鎖定接合，以便可釋放地將注射器12保持在注射器端口16中。用於將柱塞12與注射器10可釋放地鎖定的不同保持構件在例如2014年10月28日提交的且標題為“自定向的注射器和注射器介面(Self-Orienting Syringe and Syringe Interface)”的美國專利申請案號14/526,294以及2014年10月28日提交的且標題為“自定向的注射器和注射器介面(Self-Orienting Syringe and Syringe Interface)”的美國專利申請案號14/526,395中進行描述，該等申請的揭露內容藉由引用以其全部內容結合在此。
適合用於與圖1中所描繪的注入器10一起使用並且可以被適配用於與流體驗證系統一起使用的示例性注射器在賴利等人的美國專利案號5,383,858中進行描述，該專利被轉讓給本申請的受讓人，並且藉由引用將其全部揭露內容結合在此。另外的示例性注射器在例如希欽斯(Hitchins)等人的美國專利案號6,322,535以及托基(Trocki)等人的美國專利案號6,652,489中進行揭露，這兩個專利都被轉讓給本申請的受讓人，並且藉由引用將其全部揭露內容結合在此。
參考圖3A-3B，根據本揭露的一個方面示出柱塞26。為清楚起見，圖3A-3B中省略了注射器12的筒18。柱塞26包括柱塞主體32，該柱塞主體限定柱塞縱軸線34(圖3A中示出)並且具有近端36、遠端38、以及連接近端36和遠端38的周向側壁39。側壁39在近端36與遠端38之間可以具有均勻或不均勻厚度。側壁39可以具有連續的外表面。在一些方面中，側壁39可以具有不連續的外表面，該外表面具有側壁39的由一個或多個空洞或開口分開的一個或多個部分。柱塞主體32可以由玻璃、金屬、塑膠或其他適合的材料形成，包括醫用級型式。
繼續參考圖3A-3B，柱塞主體32具有由位於柱塞主體32的遠端38處的圓錐形部分42和位於柱塞主體32的近端36處的圓柱形部分44限定的內部空腔40。圓錐形部分42可以與圓柱形部分44整體地形成。在一些方面中，圓錐形部分42可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到柱塞主體32的圓柱形部分44上。圓錐形部分42可以具有截頂末端46，該截頂末端具有中心開口48。在一些方面中，柱塞主體32的遠端38可以是部分地或完全地封閉的，這樣使得柱塞26不具有中心開口48。在其他方面中，柱塞主體32的遠端38可以具有一個或多個徑向開口，諸如圖20B所示的開口49。
參考圖3E，柱塞26可以具有柱塞蓋58，該柱塞蓋具有覆蓋柱塞主體32的外表面60的至少一部分的彈性密封件59。密封件59可以是具有彈性和柔性的密封件，該密封件接合注射器筒18的內表面23(圖2中示出)，這樣使得密封件59以液密方式密封注射器筒18的內部體積25。柱塞蓋58可以與柱塞主體32分開地設置，或者該柱塞蓋可以諸如藉由共同模製與柱塞主體32一體地形成。在一些方面中，柱塞主體32的外表面60可以具有周向槽62。柱塞蓋58的至少一部分可以被保持在周向槽62內。密封件59的外表面64可以具有接合注射器筒18的內表面23的一個或多個唇緣、突起或其他密封元件66。在一些方面中，密封件59的一個或多個密封元件66可以由彈性地接合注射器筒18的內表面23(圖2中示出)的彈性體材料製成。當柱塞26移動通過注射器筒18時，柱塞主體32上的至少一個延伸部分56可以防止密封件59脫離與注射器12的軸向接合。
再次參考圖3A-3B，柱塞26可以具有從柱塞主體32凸出的至少一 個彈性可偏轉保持構件68(以下稱為“保持構件68”)。在一些方面中，至少一個保持構件68可以在從近端36朝向柱塞主體32的遠端38的方向上凸出。在一些方面中，至少一個保持構件68可以從柱塞主體32的內表面52朝遠端且徑向地向內凸出到內部空腔40中。在不同方面中，至少一個保持構件68可以形成為柱塞主體32的懸臂彈簧元件、螺旋彈簧元件或彈性體部分。
參考圖3E，至少一個保持構件68具有連接到柱塞主體32上的第一區段或第一末端70以及從第一末端70朝遠端凸出的第二區段或第二末端72。第二末端72可以相對於第一末端70偏轉或扭轉。如在此描述的，當至少一個保持構件68接合流體注入器10的活塞時，第二末端72可以相對於第一末端70徑向地可偏轉。在一些方面中，當保持構件68在接合過程期間由活塞的一部分偏轉時，該保持構件可以遠離縱軸線34徑向地向外偏轉。彈性可偏轉保持構件68然後可以在保持構件68的恢復力下徑向地向內移動來接合該活塞的一部分以便將柱塞主體26與該活塞可釋放地鎖定。在保持構件68相對於(在此描述的)柱塞主體32呈周向的一些方面中，第二末端72可以相對於第一末端70周向地可偏轉。第一末端70和第二末端72可以在基本上沿著柱塞26的柱塞縱軸線34的方向上延伸的方向上間隔開。至少一個保持構件68可以在第一末端70與第二末端72之間線性地、分段地或曲線地鄰接。在一些方面中，一個或多個保持構件68總體上可以在平行於柱塞縱軸線34的方向的方向上延伸。在其他方面中，一個或多個保持構件68可以在相對於柱塞縱軸線34的方向成角度的方向上延伸。例如，一個或多個保持構件68可以朝向或遠離柱塞縱軸線34從柱塞主體32的內表面52以角度A 成角度。柱塞主體32的內表面52可以具有一個或多個凹座69，該一個或多個凹座在徑向地向外的方向上凹陷到側壁39中以允許至少一個保持構件68的第二末端72相對於第一末端70的增加的偏轉。
參考圖3A，至少一個保持構件68可以包括相對於柱塞縱軸線34沿著內部空腔40的內表面52的圓周徑向地間隔開的多個保持構件68。保持構件68可以由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。在提供有兩個或更多個保持構件68的方面中，保持構件68可以彼此均勻地間隔開。在具有三個保持構件68的一個示例性且非限制性方面中，該三個保持構件在其間具有相等的中心到中心角間距，諸如圖3C所示，每個保持構件68與任一側上的相鄰保持構件68以120度分開。在具有六個保持構件68的另一個示例性且非限制性方面中，該六個保持構件在其間具有相等的角間距，每個保持構件68與任一側上的相鄰保持構件68以60度分開。在一些方面中，保持構件68可以圍繞內部空腔40的內表面52在保持構件68之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部形狀或可操作地與其相互作用，如在此描述的。在具有兩個或更多個保持構件68的另一個示例性且非限制性方面中，每個保持構件68與任一側上的相鄰保持構件68具有相距整數個60度的中心到中心間距，並且此外每個保持構件68具有小於60度的角度範圍，例如15至45度。這實現了在15至45度的相對旋轉的情況下柱塞26從活塞88的釋放。視情況，該相對旋轉小於30度。
參考圖3E，保持構件68的第二末端72具有至少一個卡扣74。至少一個卡扣74可以是保持構件68的第二末端72的終端表面。如在此描 述的，至少一個卡扣74被設定形狀以便接收在該活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳的至少一部分內，以便相對於在至少一個方向上的運動將至少一個保持構件68和柱塞26可釋放地鎖定到該活塞。在一些方面中，至少一個卡扣74可以是線性的或曲線的以便配合在活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳內，從而在柱塞26往復移動通過注射器12的筒18(圖2中示出)的過程中可釋放地鎖定至少一個保持構件68並且抵抗與活塞88斷開。在一些方面中，至少一個卡扣74可以在基本上垂直於柱塞縱軸線34的方向的方向上定向。在其他方面中，至少一個卡扣74可以相對於柱塞縱軸線34的方向成角度。至少一個卡扣74可以是連續的或不連續的。在一些方面中，至少一個卡扣74可以相對於保持構件68的主體徑向地向內或向外凸出。至少一個卡扣74可以與至少一個保持構件68的第二末端72一體地形成，或者該至少一個卡扣可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被共同模製、附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68的第二末端72上。在其他方面中，至少一個卡扣74可以藉由蝕刻、雷射切割或機械加工形成在至少一個保持構件68的第二末端72上。
至少一個保持構件68可以具有與其相關聯的至少一個致動構件。在不同方面中，當柱塞26被連接到活塞88上時，柱塞26的保持構件68上的該至少一個致動構件被構造成與相應致動表面，諸如活塞88(圖4A中示出)上的致動表面相互作用。例如當希望將活塞88與柱塞26斷開時，該至少一個致動構件可以與活塞88上的該相應致動表面相互作用以致使至少一個保持構件68從活塞88釋放。活塞88與柱塞26之間圍繞柱塞縱軸線34的相對旋轉致使該致動構件的至少一部分接合 活塞88的至少一部分，諸如活塞88上的該相應致動表面。例如，該活塞可以抵抗在柱塞26的方向上的旋轉基本上保持固定，而柱塞26在注射器的旋轉期間藉由與該注射器的內壁的摩擦接觸圍繞柱塞縱軸線34旋轉，從而致使柱塞26上的該致動構件藉由旋轉接觸接合活塞88上的該相應致動表面。可替代地，柱塞26可以是固定的，而活塞88(圖4A中示出)圍繞活塞縱軸線115旋轉，從而致使柱塞26上的該致動表面藉由旋轉接觸接合活塞88上的該相應致動表面。作為又一個替代方案，活塞88和柱塞26可以相對於彼此圍繞它們的對應縱軸線在相反方向上旋轉，或者活塞88和柱塞26可以圍繞它們的對應縱軸線在相同方向(諸如順時針或逆時針方向)上以不同旋轉速率旋轉。當柱塞26上的該致動構件的旋轉位置與活塞88上的該相應致動表面的旋轉位置旋轉地對齊時，柱塞26上的該致動構件與該活塞的該相應致動表面之間的接合可以藉由滑動接觸發生。在一些方面中，在活塞88與柱塞26之間相對旋轉移動期間，柱塞26上的該致動構件與活塞88的該相應致動表面之間的滑動接觸致使至少一個保持構件68移動到脫離位置，從而將柱塞26從活塞88釋放。
參考圖3A-3B，柱塞26可以具有至少一個致動構件，諸如至少一個第一凸輪構件78。在一些方面中，第一凸輪構件78可以被直接設置在保持構件68上，或者該第一凸輪構件可以被設置在柱塞主體32的一部分上或從該柱塞主體的延伸部分上，這樣使得凸輪構件78的移動能夠致使保持構件68的相應脫離。在一些方面中，至少一個第一凸輪構件78可以被設置在保持構件68的第一末端70與第二末端72之間。至少一個第一凸輪構件78與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用 以便在柱塞26相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件68徑向地偏轉，如在此描述的。在一些方面中，至少一個第一凸輪構件78的位置可以被選擇成允許在柱塞26與該活塞之間相對旋轉時至少一個第一凸輪構件78的增加的徑向偏轉。在此類方面中，至少一個第一凸輪構件78可以被設置成更靠近保持構件68的第二末端72。
在一些方面中，至少一個保持構件68可以具有形成於其上的卡扣74，而致動構件(諸如凸輪構件78)可以形成為與至少一個保持構件68相互作用的單獨部件。致動構件，例如用來使至少一個保持構件68脫離的凸輪構件78，可以是被附接到柱塞主體32上的第二單獨構件。可替代地，該致動構件可以形成在第二單獨構件上，該第二單獨構件被附接到柱塞主體26上並且與活塞88和至少一個保持構件68相互作用以便將力、運動或位移從活塞88傳輸到至少一個保持構件68，從而使該至少一個保持構件偏轉用於從柱塞26脫離。
在一些方面中，至少一個第一凸輪構件78可以相對於由保持構件68的主體限定的平面成一角度凸出。參考圖3C，至少一個第一凸輪構件78可以相對於由保持構件68的主體限定的平面以角度B成角度。在不同方面中，至少一個第一凸輪構件78可以形成為與保持構件68的主體相關聯的側壁、唇緣、延伸部分或凸出部。至少一個第一凸輪構件78可以是平面狀、彎曲狀或其組合。至少一個第一凸輪構件78可以形成為由一起形成至少一個第一凸輪構件78的兩個或更多個單獨表面形成的連續表面或不連續表面。至少一個第一凸輪構件78可以具有成角度接合表面83，該成角度接合表面與該活塞相互作用以便使柱塞26從該活塞脫離，如在此描述的。至少一個第一凸輪構件78在保持 構件68的第一末端70與第二末端72之間的位置使至少一個第一凸輪構件78的徑向凸出最小化，同時在柱塞26相對於活塞88旋轉時仍然允許至少一個保持構件68的完全徑向偏轉以便允許柱塞26從活塞88的脫離，如在此描述的。在一些方面中，至少一個第一凸輪構件78可以被設置在至少一個卡扣74的至少一部分上。多個第一凸輪構件78可以在第一末端70與第二末端72之間沿著保持構件68的長度軸向地間隔開。至少一個第一凸輪構件78可以與至少一個保持構件68一體地形成，或者該至少一個第一凸輪構件可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68上。在其他方面中，至少一個第一凸輪構件78可以藉由蝕刻、雷射切割或機械加工形成在至少一個保持構件68上。
參考圖3A，根據某些方面，柱塞26可以具有從柱塞主體32徑向地向內凸出的至少一個第一對齊構件71。在一些方面中，至少一個第一對齊構件71可以在從遠端38朝向柱塞主體32的近端36的方向上凸出。在一些方面中，至少一個第一對齊構件71可以從柱塞主體32的內部空腔40的內表面52朝近端凸出。
參考圖3E，至少一個第一對齊構件71具有連接到柱塞主體32上的第一末端73以及從第一末端73徑向地向內凸出的第二末端75。至少一個第一對齊構件71被設定形狀和/或被構造用於促進活塞88與柱塞26的自定向對齊。在一些方面中，至少一個第一對齊構件71的至少一部分可以在相對於柱塞縱軸線34的方向成角度的方向上延伸。例如，至少一個第一對齊構件71可以具有近端對齊表面77a，該近端對齊表面相對於縱軸線34以角度C成角度以便有助於保持構件68在柱塞26連 接到活塞期間的定位。至少一個第一對齊構件71可以具有遠端對齊表面77b，該遠端對齊表面在與近端對齊表面77a相反的方向上成角度以便有助於保持構件68在柱塞26與該活塞斷開時的定位。近端對齊表面77a幫助引導活塞88與柱塞26成自定向對齊，如在此描述的，例如藉由利用與活塞88相關聯的單向離合器來使活塞88的一部分相對於柱塞26旋轉。
參考圖3C，多個第一對齊構件71可以沿著內部空腔40的內表面52的圓周相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。在一些方面中，第一對齊構件71的數量可以等於或不等於保持構件68的數量。當數量相等時，第一對齊構件71可以被佈置在保持構件68之間，這樣使得每個第一對齊構件71在第一對齊構件71的任一側上都具有保持構件68。第一對齊構件71可以由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。在提供有兩個或更多個第一對齊構件71的方面中，第一對齊構件71可以彼此均勻地間隔開。在具有三個第一對齊構件71的一個示例性且非限制性方面中，該三個第一對齊構件在其間具有相等的角間距，諸如圖3C所示，每個第一對齊構件71與任一側上的相鄰第一對齊構件71以120度分開。在具有六個第一對齊構件71的另一個示例性且非限制性方面中，該六個第一對齊構件在其間具有大致相等的中心到中心角間距，每個第一對齊構件71與任一側上的相鄰第一對齊構件71以60度分開。在一些方面中，第一對齊構件71可以圍繞內部空腔40的內表面52在相鄰的第一對齊構件71之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。至少一個第一對齊構件71相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於活塞88的外部形狀或可操作地與其相互作用，以便允許柱 塞26與活塞88的對齊，如在此描述的。至少一個第一對齊構件71可以由多個構件構成或組成，該多個構件視情況單獨地附接到柱塞主體32的內表面52上，該多個構件的對齊表面(真實的和虛擬的)相互作用以便執行對齊功能。類似地，至少一個保持構件68可以由多個構件構成或組成，該多個構件視情況單獨地附接到柱塞主體32的內表面52上，該多個構件的卡扣74相互作用以便執行接合、連接、附接或固定功能。類似地，至少一個致動構件可以由多個構件構成或組成，該多個構件視情況單獨地附接到柱塞主體32的內表面52上，該多個構件相互作用以便提供至少一個保持構件68的啟動來執行脫離、斷開、分離或釋放功能。視情況，至少一個對齊構件71、至少一個保持構件68和/或該至少一個致動構件可以被附接到彼此上並且相互作用或直接向彼此傳輸力，或者視情況可以是單獨的並且藉由它們之間的表面彼此相互作用，該等表面直接地或間接地、或藉由它們對柱塞主體32的作用來向彼此傳輸力、運動或偏轉。類似地，用於啟動以完成保持構件68的釋放的力、運動或偏轉可以藉由從第二保持構件68或中間連杆機構或中間機構的移動或其傳輸的力發生。
參考圖4A，活塞88(圖4A中僅示出為活塞88的遠端部分)被構造成與柱塞26(圖3A中示出)相互作用以便可釋放地鎖定柱塞26，這樣使得柱塞26可以在注射器12(圖2中示出)的筒內被往復驅動。活塞88經由較佳的是容納在殼體14內的動力裝置(未示出)從流體注入器10的殼體14(圖1中示出)可延伸且可收縮。該動力裝置可以包括例如具有適當齒輪傳動(未示出)的電動機、液壓系統或氣動系統。如本領域中已知的，流體注入器10還可以包括用於控制該動力裝 置的操作並且由此控制活塞88的操作的控制器(未示出)。
繼續參考圖4A，活塞88包括連接到注入器10內的活塞88的近端部分上的杆90(圖10A中示出)和形成在杆90的遠端上的活塞頭92。活塞頭92的至少一部分從杆90朝遠端延伸。活塞88由剛性材料，諸如抵抗變形的金屬或塑膠構成。杆90可以具有用於收集可能從該注射器滴落的任何流體的空腔91。活塞頭92具有基本上圓柱形的結構，該圓柱形結構具有帶有帽95的尖頭形遠端94，該帽被設定形狀以便接收在柱塞26的內部空腔40(圖3A中示出)的至少一部分內部。在一些方面中，可以提供感測構件79，諸如連接到感測器上的銷。感測構件79可以沿著活塞88的縱軸線延伸並且可以凸出穿過活塞頭92的至少一部分，諸如穿過帽95的至少一部分。感測構件79可以可操作用於感測與表面，諸如柱塞26和/或柱塞蓋58的表面的接觸，並且可以基於所感測的情況控制活塞88的移動。例如，感測構件79與柱塞26和/或柱塞蓋58之間的初始接觸可以致使該銷在近端方向上移動，這樣使得該銷與該感測器接觸。感測構件79可以由彈性元件81(圖4B中示出)，諸如彈簧而被偏置在延伸位置。該感測器可以被連接到該注入器的控制器上，這樣使得在該感測器由該銷啟動時，該控制器控制驅動機構的移動。例如，該驅動機構可以停止或從第一速率減緩到第二較慢的速率。
活塞頭92可以是相對於杆90可旋轉的。在一些方面中，活塞頭92可以是相對於杆90僅在一個方向(諸如順時針或逆時針方向)上可旋轉的。單向旋轉機構99(圖4B中示出)，諸如單向離合器機構，可以被提供來允許活塞頭92僅在第一方向(諸如順時針或逆時針方 向)上旋轉。單向旋轉機構99可以是圍繞具有密封件102(諸如O形密封件)的中心軸101可旋轉的。在一些方面中，單向旋轉機構99可以具有止擋件，該止擋件對應地防止活塞頭92在與第一方向相反的第二方向(諸如逆時針或順時針方向)上的旋轉。在其他方面中，單向旋轉機構99可以被設置在柱塞26的至少一部分上。
參考圖4C，活塞頭92具有連接到遠端部分105上的近端部分103。近端部分103和遠端部分105的終端可以具有切成圓角的或斜切的邊緣107。近端部分103的至少一部分具有與遠端部分105的外徑相比更小的外徑，這樣使得徑向唇緣109形成在近端部分103與遠端部分105之間的過渡部分處。徑向唇緣109可以是圍繞活塞頭92的圓周連續的或不連續的。在一些方面中，徑向唇緣109限定鎖定凸耳111，該鎖定凸耳用於在柱塞26完全坐落在活塞頭92上時接合至少一個保持構件68的卡扣74(圖5D中示出)。圖5D所示的保持構件68的至少一部分被示為由於柱塞26相對於活塞頭92圍繞活塞縱軸線115的旋轉位置而被隱藏在活塞頭92後方。
繼續參考圖4C，活塞頭92可以具有從活塞頭92的外表面徑向地向外凸出的至少一個第二對齊構件113。至少一個第二對齊構件113可以被設定形狀和/或被構造用於與柱塞26的第一對齊構件71(圖5B中示出)相互作用來促進活塞88與柱塞26之間的對齊，以便允許柱塞26與活塞88的可釋放的鎖定連接。在一些方面中，至少一個第二對齊構件113的至少一部分可以在相對於活塞縱軸線115的方向成角度的方向上延伸。例如，至少一個第二對齊構件113可以具有相對於活塞縱軸線115以角度D成角度的引導表面117。引導表面117令人希望地成角 度為使得當第一對齊構件71的近端對齊表面77a接觸第二對齊構件113的引導表面117時，活塞頭92可以圍繞活塞杆90旋轉，例如圍繞單向旋轉機構99的軸線旋轉。
在一些方面中，多個第二對齊構件113可以沿著活塞頭92的外部圓周相對於活塞縱軸線115徑向地間隔開。在一些方面中，第二對齊構件113的數量可以等於柱塞26上的保持構件68和第一對齊構件71的總數量。第二對齊構件113周向地間隔開，這樣使得保持構件68或第一對齊構件71可以被接收在相鄰第二對齊構件113之間。第二對齊構件113可以由活塞頭92的近端部分103和/或遠端部分105的外表面的部分彼此分開。在提供兩個或更多個第二對齊構件113的方面中，第二對齊構件113可以彼此均勻地間隔開。在具有六個第二對齊構件113的一個示例性且非限制性方面中，該六個第二對齊構件在其間具有相等的角間距，諸如圖4A所示，每個第二對齊構件113與任一側上的相鄰第二對齊構件113以60度分開。在一些方面中，第二對齊構件113可以圍繞活塞頭92的近端部分103和/或遠端部分105的外表面在第二對齊構件113之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。第二對齊構件113相對於活塞縱軸線115的徑向間隔被選擇成對應於柱塞26的內部形狀或可操作地與其相互作用，以便允許一個或多個保持構件68被接收在鎖定凸耳111中。鎖定凸耳111可以徑向地垂直於縱軸線115，或者在某些方面中鎖定凸耳111可以相對於縱軸線115徑向地成角度。在某些方面中，鎖定凸耳111可以以與卡扣74的角度(諸如圖3E所示的卡扣74的角度)互補的角度成角度。
參考圖4C，第二對齊構件113的引導表面117中的每一個限定行 進路徑，該行進路徑用於引導第一對齊構件71的近端對齊表面77a進入和離開被限定在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119的移動。引導表面117可以相對於活塞縱軸線115徑向地和軸向地傾斜或成角度，以便引導近端對齊表面77a的移動。當柱塞26與活塞88接觸時，引導表面117藉由將柱塞26上的一個或多個近端對齊表面77a引導到活塞頭92上的相應凹陷部119中來幫助活塞頭92的自定向。以此方式，活塞88，該活塞的活塞縱軸線115與柱塞縱軸線34和相對於相應一個或多個第二對齊構件77a初始地不對齊的一個或多個第一對齊構件71旋轉地不對齊，在單向旋轉機構99的旋轉方向上被旋轉並且軸向地且旋轉地對齊，這樣使得一個或多個第一對齊構件71被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。在此方式，一個或多個保持構件68與凹陷部119旋轉對齊，從而使得鎖定凸耳111與凹陷部119相鄰。
一個或多個第二對齊構件113可以具有底部表面121，該底部表面相對於活塞縱軸線115的方向成角度。例如，底部表面121可以相對於活塞縱軸線115以角度E成角度。角度E可以與引導表面117的角度D相同或不同。在另一個方面中，底部表面121可以是圓的或成角度的以便與近端壁或近端103合併。
活塞頭92進一步具有致動表面，該致動表面與柱塞26上的致動構件諸如第一凸輪構件78相互作用。在一些方面中，活塞頭92上的致動表面可以是第二凸輪構件98或凸輪隨動表面。在一些方面中，致動表面或第二凸輪構件98與柱塞26的至少一個保持構件68上的第一凸輪構件78協作，如在此描述的。該致動表面或第二凸輪構件98令人希望地具有這樣的形狀：在活塞88與柱塞26之間進行相對旋轉時，致動表 面或第二凸輪構件98接合第一凸輪構件78以致使至少一個保持構件68從活塞頭92偏轉從而將保持構件68的卡扣74從鎖定凸耳111脫離，這樣使得柱塞26從活塞88脫離並且可以從其移除。在一些方面中，致動表面或第二凸輪構件98可以形成在活塞頭92上的第二對齊構件113上。致動表面或第二凸輪構件98可以是與活塞縱軸線115的方向對齊的表面。在某些方面中，致動表面或第二凸輪構件98可以具有斜切部分98a，以便在保持構件68充分地偏轉以允許該保持構件被釋放之後促進第一凸輪構件78的初始移動和/或通過。在其他方面中，致動表面98可以徑向地對齊並且與縱軸線115平行。
活塞88被構造成與柱塞26相互作用以便與柱塞26可釋放地鎖定在一起，諸如圖3A所示。藉由將活塞88鎖定到柱塞26，柱塞26可以在注射器12(圖2中示出)的筒內被往復驅動。活塞88上的致動表面或第二凸輪構件98與柱塞26的至少一個保持構件68上的第一凸輪構件78協作，以便將柱塞26可釋放地鎖定到活塞88。此外，由於該遠端安排以及在某些方面中至少一個保持構件68的徑向向內成角度的性質，活塞88的鎖定凸耳111與保持構件68的卡扣74之間的鎖緊力由於在注射器填充過程期間活塞88使柱塞26在近端方向上縮回時的壓縮力而增加。在此將參考圖5A-5C描述柱塞26與活塞88的鎖定或接合以及柱塞26從活塞88的解鎖或脫離。為清楚起見，圖5A中初始地以虛線示出的注射器12在其餘的圖5B-5D中省略。
為了使柱塞26與活塞88接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中。一旦注射器12被插入到注射器端口16中或者當該注射器被插入到該注射器端口中時，不同鎖定機 構(未示出)可以用來將注射器12保持在注射器端口16內以便防止注射器12與注射器端口16分離。初始地，柱塞26可以被定位在注射器筒18的近端20處。在一些方面中，柱塞26被定位在注射器筒18的近端20與遠端24之間的任何軸向位置處。活塞88然後可以朝向柱塞26朝遠端推進以便使活塞頭92與柱塞26接合。在一些方面中，活塞88可以藉由由控制器操作的動力裝置而朝向柱塞26朝遠端推進。在其他方面中，活塞88可以藉由手動操作朝向柱塞26朝遠端推進。
參考圖5B，活塞88在由箭頭A所示的遠端方向上軸向地推進。如果活塞88圍繞縱軸線115相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得柱塞26上的第一對齊構件71不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119(圖4C中示出)內，那麼柱塞26上的第一對齊構件71的近端對齊表面77a接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117。近端對齊表面77a和引導表面117相對於縱軸線34、115在相同方向上成角度，這樣使得活塞88在遠端方向上的繼續移動致使近端對齊表面77a接合引導表面117。近端對齊表面77a與引導表面117的接合致使活塞頭92在單向旋轉機構99的自由旋轉方向上自動地旋轉。活塞頭92的這種旋轉使第一對齊構件71和保持構件68對齊以便被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地對齊，這樣使得柱塞26上的第一對齊構件71與活塞頭92上的第二對齊構件113旋轉地對齊，那麼第一對齊構件71和柱塞26上的保持構件68可以在不旋轉活塞頭92的情況下被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。
參考圖5C，在第一對齊構件71和保持構件68對齊以便被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內之後，活塞88在遠端方向上進一步推進。活塞88在遠端方向上的這種移動致使保持構件68初始地接合活塞頭92的遠端部分105的外側壁。活塞92的繼續遠端移動致使保持構件68相對於柱塞縱軸線34從第一未偏轉位置徑向地向外偏轉到第二徑向偏轉位置。活塞88朝遠端推進直到每個保持構件68的第二末端72的終端部分越過徑向唇緣109。保持構件68然後朝向它們的初始未偏轉位置徑向地向內偏轉或徑向地向內偏轉到它們的初始未偏轉位置，例如由於在徑向偏轉期間在保持構件68中累積的恢復力。如圖5D所示，至少一個保持構件68的卡扣74被保持在鎖定凸耳111內，以便防止柱塞26從活塞頭92脫離。當感測構件79接合柱塞26的至少一部分，諸如柱塞蓋58(圖3E中示出)時，活塞88的遠端移動可以被停止。在活塞88相對於注射器筒18在遠端和近端方向上移動時，柱塞26抵抗與活塞88斷開。在一個方面中，保持構件68可以被設計成使得當活塞頭92在近端方向上移動時施加在卡扣74上的壓縮力基本上能夠防止保持構件68的徑向向外偏轉(或彎曲)。例如，一旦保持構件68被鎖定到活塞頭92，活塞88的軸向移動不會引入足以使保持構件68徑向地偏轉以致使柱塞26與活塞88斷開的彎曲力矩。活塞88的近端移動致使至少一個保持構件68在第一末端70與第二末端72之間被壓縮裝載，這樣使得保持構件68可以在徑向向內的方向上被推動，從而增加柱塞26與活塞88之間的鎖緊力。
為了將注射器12從注射器端口16(圖1中示出)解鎖並且使柱塞26從活塞88脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針 方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。因為柱塞26由於密封件59與注射器側壁19的內表面23(圖2中示出)的摩擦力而基本上不在注射器筒18內旋轉，所以注射器12的旋轉還致使柱塞26相對於活塞88旋轉。在注射器12從注射器端口16釋放的過程中，單向旋轉機構99的自由旋轉方向令人希望地與注射器12的旋轉方向相反。注射器12的旋轉以及由此柱塞26圍繞柱塞縱軸線34的旋轉使柱塞26上的第一凸輪構件78與活塞頭92上的致動表面或第二凸輪構件98接合。這種移動致使至少一個保持構件68遠離活塞頭92徑向偏轉。
當至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34徑向地向外偏轉時，卡扣74移動脫離與鎖定凸耳111的接合。在這個位置中，至少一個保持構件68處於允許柱塞26相對於活塞88軸向地移動的偏轉狀態。柱塞26的這種軸向移動可以藉由使注射器12沿著注射器縱軸線15在遠端方向上從注射器端口16縮回、藉由使活塞88遠離柱塞26在近端方向上縮回、或兩者來實現。柱塞26和注射器12然後可以從活塞88和注入器10完全地脫離。在一些方面中，活塞88可以藉由以下方式從柱塞26釋放：以在此描述的方式使活塞88圍繞其縱軸線旋轉並且使活塞88在近端方向上收縮以便使至少一個保持構件68脫離。
參考圖6A-6B，根據本揭露的另一個方面示出柱塞26和活塞88。圖6A-6B中所示的柱塞26的部件基本上類似於在此參考圖3A-3C所描述的柱塞26的部件。由於關於總體上在圖3A-3C中示出的柱塞26的先前討論適用於圖6A-6B所示的本揭露的方面，以下僅討論總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88與圖6A-6B所示的柱塞26和活塞88之間的相對差異。
在具有6個鎖定凸耳111的一個示例性且非限制性方面中，該6個鎖定凸耳在其間具有相等的角間距，以便與如圖3C中所示的柱塞相配合，每個鎖定凸耳111與任一側上的相鄰鎖定凸耳111以60度的中心到中心間距分開。在一些方面中，鎖定凸耳111可以圍繞活塞88的外表面在鎖定凸耳111之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。在具有兩個或更多個鎖定凸耳111的另一個示例性且非限制性方面中，每個保持鎖定凸耳111與任一側上的相鄰鎖定凸耳111具有相距整數個60度的中心到中心間距，並且此外每個鎖定凸耳111具有小於60度的角度範圍，例如15至45度。這實現了在15至45度的相對旋轉的情況下柱塞26從活塞88的釋放。視情況，該相對旋轉小於30度。至少一個鎖定凸耳111相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於至少一個柱塞保持構件68的徑向間隔或可操作地與其相互作用，如在此描述的。
參考圖6A-6B，根據本揭露的另一個方面示出柱塞260。為清楚起見，圖6A-6B中省略了注射器12的筒18。柱塞260包括柱塞主體320，該柱塞主體限定柱塞縱軸線340並且具有近端360、遠端380、以及連接近端360和遠端380的周向側壁390。側壁390在近端360與遠端380之間可以具有均勻或不均勻厚度。柱塞主體320可以由玻璃、金屬或適合的醫用級塑膠形成。
繼續參考圖6A-6B，柱塞主體320具有內部空腔400，以及位於柱塞主體320的遠端380處的圓錐形部分420和位於柱塞主體320的近端360處的圓柱形部分440。圓錐形部分420可以與圓柱形部分440整體地形成。在一些方面中，圓錐形部分420可以使用例如摩擦配合和/或黏 合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到柱塞主體320的圓柱形部分440上。圓錐形部分420可以具有截頂末端460，該截頂末端具有中心開口480。在一些方面中，柱塞主體320的遠端380可以被封閉。在一些方面中，柱塞260可以具有柱塞蓋，諸如圖2所示的柱塞蓋58，該柱塞蓋被構造用於覆蓋柱塞主體320的外表面的至少一部分。
繼續參考圖6A-6B，柱塞260可以具有在遠端方向上從柱塞主體320凸出的至少一個彈性可偏轉保持構件680(以下稱為“保持構件680”)。在一些方面中，至少一個保持構件680可以從柱塞主體320的內部空腔400的內表面520朝遠端且徑向地向內凸出。至少一個保持構件680具有連接到柱塞主體320上的第一區段或第一末端700以及相對於第一末端700徑向地可偏轉的第二區段或第二末端720。如在此描述的，當至少一個保持構件680接合流體注入器10(圖1中示出)的活塞時，第二末端720可以相對於第一末端700徑向地可偏轉。第一末端700和第二末端720可以在基本上沿著柱塞260的柱塞縱軸線340的方向上延伸的方向上間隔開。至少一個保持構件680可以在第一末端700與第二末端720之間線性地或曲線地鄰接。
在一些方面中，多個保持構件680沿著內部空腔400的內表面520的圓周與柱塞縱軸線340徑向地間隔開。在此類方面中，保持構件680由內部空腔400的內表面520的部分彼此分開。在提供多於一個保持構件680的方面中，保持構件680可以彼此均勻地間隔開。在具有三個保持構件680的一個示例性且非限制性方面中，該三個保持構件在其間具有相等的角間距，每個保持構件680的中心與任一側上的相鄰保持構件680的中心以120度分開。在具有六個保持構件680的另一個示例 性且非限制性方面中，該六個保持構件在其間具有相等的角間距，每個保持構件680的中心與任一側上的相鄰保持構件680的中心以60度分開。在一些方面中，保持構件680可以圍繞內部空腔400的內表面520在保持構件680之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。至少一個保持構件680相對於柱塞縱軸線340的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部圓周上的特徵，如在此描述的。
在一些方面中，一個或多個保持構件680可以與縱軸線340平行。在其他方面中，一個或多個保持構件680可以相對於縱軸線340成角度。例如，一個或多個保持構件680可以在從第一末端700朝向第二末端720的方向上朝向縱軸線340向內成角度。
繼續參考圖6A-6B，保持構件680的第二末端720具有至少一個卡扣740。至少一個卡扣740可以是保持構件680的第二末端720的終端表面。在一些方面中，至少一個卡扣740可以從保持構件680徑向地凸出。例如，至少一個卡扣740可以朝向柱塞主體320的柱塞縱軸線340徑向地向內凸出，或遠離柱塞縱軸線340徑向地向外凸出。如在此描述的，至少一個卡扣740被設定形狀以便接合該活塞上的凹陷部的至少一部分以便相對於該活塞可釋放地鎖定至少一個保持構件680。至少一個卡扣740可以與至少一個保持構件680的第二末端720一體地形成，或者該至少一個卡扣可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件680的第二末端720上。在其他方面中，至少一個卡扣740可以藉由蝕刻、雷射切割或機械加工形成在至少一個保持構件680的第二末端720上。
繼續參考圖6A-6B，柱塞260可以具有佈置在保持構件680的第一 末端700與第二末端720之間的至少一個第一凸輪構件780。至少一個第一凸輪構件780被構造成與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用以便在柱塞260相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件680徑向地偏轉，如在此描述的。與將至少一個第一凸輪構件780設置在第二末端720處相比，至少一個第一凸輪構件780在保持構件680的第一末端700與第二末端720之間的位置允許至少一個第一凸輪構件780在柱塞260與活塞880(圖7A-7B中示出)之間進行相對旋轉時具有更大的徑向偏轉。至少一個第一凸輪構件780可以與保持構件680的表面平行。在一些方面中，至少一個凸輪構件780可以相對於保持構件680的表面成角度。
在一些方面中，至少一個第一凸輪構件780朝向柱塞主體320的柱塞縱軸線340徑向地向內凸出。在其他方面中，至少一個第一凸輪構件780相對於柱塞主體320的柱塞縱軸線340徑向地向外凸出。至少一個第一凸輪構件780在保持構件680的第一末端700與第二末端720之間的位置可以使至少一個第一凸輪構件720的徑向凸出最小化，同時仍然允許至少一個保持構件680在柱塞260相對於活塞880旋轉時的完全徑向偏轉，如在此描述的。在一些方面中，至少一個第一凸輪構件780可以被設置在至少一個卡扣740的至少一部分上。多個第一凸輪構件780可以在第一末端700與第二末端720之間沿著保持構件680的長度軸向地間隔開。至少一個第一凸輪構件780可以與至少一個保持構件680一體地形成，或者該至少一個第一凸輪構件可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件680上。在其他方面中，至少一個第一凸輪構件780可以藉 由蝕刻、雷射切割或機械加工形成在至少一個保持構件680上。
參考圖6A，至少一個第一凸輪構件780可以具有被構造成接合該活塞上的相應槽的至少一個齒800。至少一個第一凸輪構件780上的至少一個齒800令人希望地被設定形狀以便總體上對應於該活塞上的相應槽。每個齒800可以具有例如沿著齒輪表面860通向槽840的峰820。至少一個第一凸輪構件780上的至少一個齒800可以是具有正齒輪輪廓或斜齒輪輪廓的輪齒的形狀。雖然圖6A-6B示出了至少一個第一凸輪構件780的一個非限制性方面，還考慮了不同的其他形狀。例如，至少一個保持構件680的至少一個第一凸輪構件780可以具有總體上圓形、三角形、正方形、矩形或任何適合的多邊形或橫截面。在每個方面中，至少第一凸輪構件780被構造用於接合該活塞的至少一部分以便在柱塞260相對於該活塞旋轉時致使至少一個保持構件680從該活塞偏轉。一般而言，至少一個第一凸輪構件780可以具有呈單一形式或者規則或不規則重複形式的至少一個起皺的、波形的、或多層的表面，該表面被構造用於與該流體注入器的該活塞上的相應凸輪構件接合。
繼續參考圖6A-6B，柱塞260可以具有佈置在保持構件680的第一末端700與第二末端720之間的至少一個第一對齊構件825。第一對齊構件825具有近端邊緣或尖端826、遠端邊緣827、以及近端對齊表面828。第一對齊構件825與活塞頭920上的第二對齊構件1010(圖7A中示出)協作以便將柱塞260和活塞880旋轉地引導、自對齊、移動或驅動成處於適當的旋轉對齊以用於附接或接合並用於後續的分離。近端對齊表面828可以是連續表面或者可以是多個離散表面，該等離散表 面作用來在柱塞與活塞接合期間與活塞頭920的第二對齊構件925協作時提供連續的對齊啟動。第一對齊構件825可以視情況位於保持構件680上，可以是第一凸輪構件780的一部分，和/或可以與柱塞260的另一個方面剛性地相關聯。
參考圖7A，活塞880經由較佳的是容納在殼體14內的動力裝置(未示出)從流體注入器10的殼體14(圖1中示出)可延伸且可收縮。該動力裝置可以包括例如具有適當齒輪傳動(未示出)的電動機、液壓系統或氣動系統。如本領域中已知的，流體注入器10還可以包括用於控制該動力裝置的操作並且由此控制活塞880的操作的控制器。
繼續參考圖7A，活塞880包括杆900和形成在杆900的遠端上的活塞頭920。活塞880由相對剛性的材料(諸如金屬或塑膠)構成，該材料抵抗由於與柱塞260的重複接合和從該柱塞脫離而導致的變形。活塞頭920具有基本上圓柱形的結構，該圓柱形結構具有尖頭形或圓錐形的遠端940，該遠端被構造成接收在柱塞260的內部空腔400的至少一部分內部。在一些方面中，可以提供感測構件1500，諸如連接到感測器上的彈簧載入銷。感測構件1500可以沿著活塞880的縱軸線延伸並且可以凸出穿過活塞頭920的至少一部分。感測構件1500可以可操作用於感測與表面，諸如柱塞260和/或柱塞蓋58(圖3E中示出)的表面的接觸，並且可以基於所感測的情況控制活塞880的移動。例如，感測構件1500與柱塞260和/或柱塞蓋58之間的初始接觸可以致使該銷在近端方向上收縮，這樣使得該銷與該感測器接觸。該感測器可以被連接到活塞880的驅動機構上，這樣使得在該感測器由該銷啟動時， 該感測器控制該驅動機構的移動。例如，該驅動機構可以停止或從第一速率減緩到第二較慢的速率。
活塞頭920的近端960具有致動構件，該致動構件與柱塞260上的致動構件諸如第一凸輪構件780相互作用。在一些方面中，活塞頭920上的該致動構件可以是第二凸輪構件980。在一些方面中，第二凸輪構件980係齒輪990的齒，該齒圍繞活塞頭920的外部圓周的至少一部分延伸。第二凸輪構件980被構造用於與柱塞260的至少一個保持構件680上的第一凸輪構件780協作，如在此描述的。第二凸輪構件980令人希望地具有這樣的形狀：在活塞880與柱塞260之間進行自對齊的相對旋轉時，該第二凸輪構件接合第一凸輪構件780以致使至少一個保持構件680從活塞頭920偏轉，這樣使得柱塞260可以從活塞880移除。
在一些方面中，第二凸輪構件980可以與縱軸線340平行。在其他方面中，第二凸輪構件980可以相對於縱軸線340成角度。例如，第二凸輪構件980可以朝向縱軸線340以對應於至少一個保持構件680的傾斜角度的角度成角度。在不同方面中，不管至少一個保持構件680的角定向如何，第一凸輪構件780都令人希望地與第二凸輪構件980平行。
繼續參考圖7A-7B，活塞頭920可以具有第二對齊構件1010以便與柱塞260上的第一對齊構件825(圖6B中示出)相互作用。對齊構件1010具有第一邊緣927和第二邊緣926，以及位於第一邊緣927與第二邊緣926之間的表面928。第二對齊構件1010的第一邊緣927和第二邊緣926的縱向、徑向和周向位置以及表面928的輪廓和範圍被選擇成與第一對齊構件825的邊緣和表面相互作用以便在活塞880和柱塞260 一起軸向地移動時提供旋轉力和運動。活塞頭920以及視情況套環1100可以經由單向旋轉機構，諸如在此參考圖4B所討論的單向旋轉機構99被連接到活塞杆900，這樣使得活塞880和柱塞260可以回應於第一對齊表面和第二對齊表面的相互作用而旋轉到對齊。可替代地，如果旋轉的量足夠小，該柱塞蓋(圖3E中示出)相對於該注射器筒的彈性或滑動可以足以允許柱塞260旋轉到與活塞頭920對齊。
繼續參考圖7A-7B，活塞880可以具有包圍杆900和/或活塞頭920的至少一部分的套環950。套環950可以相對於杆900和活塞頭920的外部徑向表面徑向地向外凸出，這樣使得環形空間970被限定在活塞880與套環950之間。套環950可以具有由底部側壁1000限定的開放頂端和閉合底端，該底部側壁將套環950連接到杆900和/或活塞頭920上。底部側壁1000限定底座1020，該底座用於包圍杆900的有恢復力的彈性構件(諸如彈簧1060)的第一末端1040。在其他方面中，底座1020可以被設置為從杆900的外表面凸出的徑向凸緣。彈簧1060的第二末端1080接合可移動捕獲環1100的近端。捕獲環1100具有基本上環形的形狀並且包圍杆900的外部圓周的至少一部分。在一些方面中，捕獲環1100的外徑的至少一部分可以具有與活塞頭920的外徑相同或比其更大的外徑。彈簧1060使捕獲環1100朝向活塞頭920的第一徑向唇緣1120偏置。捕獲環1100在第一位置與第二位置之間徑向地可移動，在第一位置中捕獲環1100接合活塞頭920的第一徑向唇緣1120，並且在第二位置中彈簧1060被壓縮並且捕獲環1100由至少一個保持構件680的至少一部分朝向套環950的底部側壁1000偏轉。在一些方面中，當藉由例如與至少一個保持構件680的第一末端700的接觸而被推動時， 捕獲環1100可以在該第一位置與該第二位置之間可移動。可以提供止擋構件(未示出)以便限制捕獲環1100向該第二位置的移動。在柱塞260從活塞880脫離的過程中，捕獲環1100由於彈簧1060的恢復力而在遠端方向上推動至少一個保持構件680。在一些方面中，捕獲環1100可以具有被構造成接合至少一個保持構件680的第一凸輪構件780的開槽徑向邊緣1530。
繼續參考圖7A-7B，活塞頭920進一步限定位於至少一個第二凸輪構件980的遠端處的第二徑向唇緣1510。當柱塞260與活塞880接合時，第二徑向唇緣1510充當用於至少一個保持構件680的至少一個卡扣740的固定表面。活塞頭920可以進一步具有從第二徑向唇緣1510朝遠端設置的導向槽1520。在一些方面中，導向槽1520可以具有對應於第一凸輪構件780形狀的形狀。以此方式，當柱塞260和活塞頭920朝向彼此移動時，第一凸輪構件780的齒800可以被引導到導向槽1520中。
已經根據本揭露的一個非限制性方面描述了柱塞260和活塞880的結構，現在將參考圖7A-12B來描述柱塞260與活塞880的接合和從其脫離。為清楚起見，圖7A中初始地以虛線示出的注射器12在其餘的圖7B-12B中省略。
為了使柱塞260與活塞880接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16中，如在此描述的。一旦注射器12被插入到注射器端口16中，不同鎖定機構(未示出)就可以用來將注射器12可釋放地保持在注射器端口16內以便防止注射器12與注射器端口16分離。初始地，柱塞260可以被定位在注射器筒18的近端20處。在一些方面 中，柱塞260被定位在注射器筒18的近端20與遠端24之間的任何軸向位置處。活塞880然後可以朝向柱塞260朝遠端推進以便使活塞頭920與柱塞260接合。在一些方面中，活塞880可以藉由由控制器操作的動力裝置而朝向柱塞260朝遠端推進。在其他方面中，活塞880可以藉由手動操作朝向柱塞260朝遠端推進。
參考圖8A-8B，活塞880在遠端方向上軸向地推進，這樣使得活塞頭920的尖頭形或圓錐形遠端940的至少一部分接觸柱塞260的至少一個保持構件680。初始地，活塞頭920的至少一部分，諸如導向槽1520接觸例如位於至少一個保持構件680上的第一對齊構件825(圖6B中示出)。活塞頭920可以經由單向旋轉機構，諸如在此參考圖4B所討論的單向旋轉機構99被連接到活塞杆900上，這樣使得活塞880和柱塞260可以回應於第一對齊表面和第二對齊表面的相互作用而旋轉到自對齊。可替代地，如果旋轉的量足夠小，該柱塞蓋(圖3E中示出)相對於該注射器筒的彈性或滑動可以足以允許柱塞260旋轉到與活塞頭920對齊。
由於至少一個保持構件680相對於該縱軸線的成角度定向，活塞頭920相對於柱塞260的繼續軸向移動致使至少一個保持構件680由於至少一個保持構件680與活塞頭920的外表面之間的接觸而徑向地向外偏轉。在具有多個保持構件680的方面中，每個保持構件680可以相對於活塞頭920徑向地向外偏轉。
參考圖9A-9B，在活塞880在遠端方向上繼續軸向移動的過程中，保持構件680的至少一部分接合捕獲環1100的遠端。例如，保持構件680的第一末端720和/或第二凸輪構件780可以結合捕獲環1100的 遠端。保持構件680的至少一部分與捕獲環1100的遠端之間的接觸抵抗彈簧1060的恢復力並且遠離活塞頭920的第一徑向唇緣1120推動捕獲環1100。
參考圖10A-10B，保持構件680的至少一部分，諸如保持構件680的第一末端720和/或第一凸輪構件780抵抗彈簧1060的恢復力朝近端推動捕獲環1100。當至少一個保持構件680從其自然未偏轉狀態偏轉到徑向偏轉狀態時，至少一個保持構件680的主體具有在至少一個保持構件680的材料中累積的固有恢復力。由於在至少一個保持構件680的徑向偏轉期間在至少一個保持構件680的主體內形成的這個固有恢復力，第二末端720和/或卡扣740被徑向地扣合到第二徑向唇緣1510中。第二末端720和/或卡扣740的這種徑向移動還或進一步使柱塞260上的第一凸輪構件780與活塞頭920上的第二凸輪構件980接合。確切地，第一凸輪構件780的峰820被接收在第二凸輪構件980的槽103中，並且第一凸輪構件780的槽840接收第二凸輪構件980的峰101(圖6A和7A中示出)。以此方式，使得第一凸輪構件780的齒輪表面860與第二凸輪構件980的齒輪表面105接合。捕獲環1100維持與保持構件680的至少一部分接觸以便推動第二末端720和/或卡扣740與第二徑向唇緣1510進行接觸。在柱塞260藉由第二末端720和/或卡扣740接合在活塞頭920的第二徑向唇緣1510中而被固定在活塞頭920上之後，柱塞260在活塞880相對於注射器筒18在遠端和近端方向上移動時抵抗與活塞880的斷開。在一個方面中，第二末端720和/或卡扣740可以被設計成使得當活塞頭920在近端方向上移動時施加在第二末端720和/或卡扣740上的壓縮力基本上能夠防止卡扣740的徑向向外偏轉(或彎 曲)。例如，一旦保持構件740接合，活塞880的軸向移動不會引入可以使卡扣740徑向地偏轉以致使柱塞260與活塞880斷開的彎曲力矩。
為了將注射器12從注射器端口16(圖1中示出)解鎖並且使柱塞260從活塞880脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。因為柱塞260由於柱塞密封件59與注射器側壁19的內表面23之間的摩擦力而基本上不在注射器筒18內旋轉，所以注射器12的旋轉還致使柱塞260相對於活塞880旋轉。參考圖11A-11B，柱塞260圍繞其縱軸線340的旋轉使柱塞260上的第一凸輪構件780與活塞頭920上的第二凸輪構件980接合。具體地，柱塞260的旋轉移動致使第一凸輪構件780的齒輪表面860沿著第二凸輪構件980的齒輪表面105移動，這樣使得第一凸輪構件780的峰820離開第二凸輪構件980的槽101並且朝向第二凸輪構件980的峰101移動。這種移動致使至少一個保持構件680遠離活塞頭920徑向偏轉。當柱塞260上的第一凸輪構件780被定位在活塞頭920上的第二凸輪構件980之上或與其對齊時，至少一個保持構件680處於其最大徑向偏轉。
當至少一個保持構件680相對於柱塞縱軸線340徑向地向外偏轉時，第二末端720和/或卡扣740從活塞頭920的第二徑向唇緣1510移動。當卡扣740移動離開其接合位置時，捕獲環1100在彈簧1060的恢復力下在遠端方向上推進。如圖12A-12B所示，捕獲環1100的遠端移動致使捕獲環1100將至少一個保持構件680的位置維持在徑向向外偏轉位置中，例如藉由在至少一個第一凸輪構件780的至少一個區段或至少一個保持構件680的另一個部分下方移動。在這個位置中，至少 一個保持構件680被保持在允許柱塞260相對於活塞880軸向地移動的偏轉狀態下。柱塞260的這種軸向移動可以藉由使注射器12沿著注射器縱軸線15在遠端方向上從注射器端口16縮回、或藉由使活塞880遠離柱塞260在近端方向上縮回來實現。柱塞260和注射器12然後可以從活塞880和注入器10完全地脫離。在一些方面中，活塞880可以藉由以下方式從柱塞260釋放：以在此描述的方式使活塞880圍繞其縱軸線旋轉並且使活塞880在近端方向上收縮以便使至少一個保持構件680脫離。
參考圖13，根據在此描述的方面中的一個，第一適配器114可以在不具有在此描述的至少一個保持構件68的情況下與非相容柱塞P連接，以便與注入器的活塞88可移除地接合，該活塞具有帶有第二凸輪構件98的活塞頭92。在不同方面中，第一適配器114可以被連接到柱塞P上以用於與活塞88的後續接合。例如，第一適配器114可以被可釋放地或永久地連接到非相容柱塞P上。根據在此描述的不同方面，這種第一適配器114可以具有連接介面，該連接介面具有帶有第一凸輪構件78的至少一個保持構件68。根據另一個方面，第一適配器114可以與具有在此所描述的活塞88的注入器可釋放地連接。第一適配器114和柱塞P可以在連接到活塞88上之前進行連接，或者第一適配器114可以在柱塞P被連接到第一適配器114上之前被連接到活塞88上。在使用之後，可以將第一適配器114和柱塞P從活塞88移除，其中第一適配器114與柱塞P一起進行處理，或者從使用過的柱塞P移除並且保存用於後續與不同的柱塞P一起使用。可替代地，第一適配器114可以被可反向地或不可反向地連接到活塞88以便與多個注射器一起使用。
在一個方面中，第一適配器114的第一部分116可以永久地或可釋放地接收柱塞P，該柱塞P非相容地與在此描述的活塞88一起使用。第一適配器114允許非相容柱塞P的連接機構118接合第一適配器114上的相應附接機構215，這樣使得柱塞P可以被保持在第一適配器114上。在一些方面中，第一配器114可以具有獨立機構，該獨立機構用於在第一適配器114保持連接到活塞88上時與柱塞P接合和脫離。第一適配器114的第二部分120可以具有根據在此描述的任何方面的至少一個保持構件68。在一些方面中，第一適配器114可以具有至少一個保持構件68，該至少一個保持構件可以具有致動構件，諸如在此參考圖3A-3B所描述的第一凸輪構件78、在此參考圖6A-12B所描述的第一凸輪構件780、圖15A-G所示的第一凸輪構件78、圖20A-D所示的第一凸輪構件78、圖21A-C所示的第一凸輪構件78、圖22A-D所示的第一凸輪構件78、圖23A-D所示的第一凸輪構件78；和/或圖24A-C所示的第一凸輪構件78。根據在此描述的任何方面，第一適配器114的第二部分120可以可釋放地連接到具有帶有活塞頭92的活塞88的注入器上。以此方式，可以使用不同的非相容柱塞P。第一適配器114可以非永久地、永久地或半永久地連接到在此所描述的具有帶有活塞頭92的活塞88上並且允許具有替代連接機構的柱塞P與該注入器一起使用。
參考圖14，根據在此描述的任何方面，第二適配器122可以將柱塞26與不具有帶有活塞頭92的活塞88的注入器連接。在不同方面中，第二適配器122可以連接到具有根據在此描述的任何方面的至少一個保持構件68的柱塞26上以用於與非相容活塞P'的後續接合。例如，第二適配器122可以被可釋放地或永久地連接到柱塞26上。根據在此描 述的不同方面，這種第二適配器122可以具有連接介面，該連接介面具有活塞頭92的特徵。第二適配器122和柱塞26可以在連接到活塞P'上之前進行連接，或者第二適配器122可以在柱塞26被連接到第二適配器122上之前被連接到活塞P'上。在使用之後，可以將第二適配器122和柱塞26從活塞P'移除，其中第二適配器122與柱塞26一起進行處理，或者從使用過的柱塞26移除並且保存用於後續與不同的柱塞26一起使用。
在一個方面中，第二適配器122的第一部分124可以被構造用於永久地或可釋放地接合柱塞26，該柱塞非相容地與活塞P'一起使用。第二適配器122允許非相容活塞P'的連接機構126接合第二適配器122上的相應連接機構125。第二適配器122的第二部分128可以具有根據在此描述的方面的活塞頭92的特徵。在一些方面中，第二部分128可以具有在此參考圖4A、圖15A、圖20A和/或圖24A所描述的第二凸輪構件98和/或在此參考圖7A所描述的第二凸輪構件980。第二適配器122的第二部分128可以可釋放地連接到在此描述的柱塞26上。以此方式，柱塞26可以使用第二適配器122被連接到不同的非相容注入器上。
參考圖15A-15G，根據另一個方面示出活塞88和柱塞26。活塞88被構造成與柱塞26(圖15C中示出)相互作用以便可釋放地鎖定柱塞26，這樣使得柱塞26可以在注射器12(圖2中示出)的筒內被往復驅動。
繼續參考圖15A，活塞88包括杆90和形成在杆90的遠端上的活塞頭92。活塞頭92由剛性材料，諸如抵抗變形的金屬或塑膠構成。杆90 可以具有用於收集可能從該注射器滴落的任何流體的空腔91和包圍空腔91的環形套環93。一個或多個扶壁(buttress)97將環形套環93連接到杆90上。活塞頭92具有基本上圓柱形的結構，該圓柱形結構具有帶有帽95的尖頭形或圓錐形遠端94，該帽被設定形狀以便接收在柱塞26的內部空腔40(圖3A中示出)的至少一部分內部。在一些方面中，可以提供感測構件79，諸如連接到感測器上的銷。感測構件79可以沿著活塞88的縱軸線延伸並且可以凸出穿過活塞頭92的至少一部分，諸如穿過蓋95的至少一部分。感測構件79可以可操作用於感測與表面，諸如柱塞26和/或柱塞蓋58(圖3E中示出)的表面的接觸，並且可以基於所感測的情況控制活塞88的移動。例如，感測構件79與柱塞26和/或柱塞蓋58之間的初始接觸可以致使該銷在近端方向上收縮，這樣使得該銷與該感測器接觸。感測構件79可以由彈性元件81(圖15E中示出)，諸如彈簧而被偏置在延伸位置中。該感測器可以被連接到控制活塞88的驅動機構的控制機構上，這樣使得在該感測器由該銷啟動時，該控制器控制該驅動機構的移動。例如，該驅動機構可以停止或從第一速率減緩到第二較慢的速率。
參考圖15B，活塞頭92具有連接到遠端部分105上的近端部分103。近端部分103和遠端部分105的終端可以具有切成圓角的邊緣107。近端部分103的至少一部分具有與遠端部分105的外徑相比更小的外徑，這樣使得徑向唇緣109形成在近端部分103與遠端部分105之間的過渡部分處。徑向唇緣109可以是圍繞活塞頭92的圓周連續的或不連續的。在一些方面中，徑向唇緣109限定鎖定凸耳111，該鎖定凸耳用於在柱塞26完全坐落在活塞頭92上時接合至少一個保持構件68的 卡扣74。
繼續參考圖15B，活塞頭92可以具有從活塞頭92的外表面徑向地向外凸出的至少一個第二對齊構件113。至少第二對齊構件113被設定形狀和/或被構造用於與柱塞26的第一對齊構件71相互作用，以便促進活塞88與柱塞26之間的對齊，從而允許柱塞26與活塞88的可釋放的鎖定連接。在一些方面中，至少第二對齊構件113的至少一部分可以在相對於活塞縱軸線115的方向成角度的方向上延伸。例如，至少第二對齊構件113可以具有相對於活塞縱軸線115以角度D成角度的引導表面117。引導表面117令人希望地成角度為使得當第一對齊構件71的近端對齊表面77a接觸第二對齊構件113的引導表面117時，活塞頭92可以圍繞活塞杆90旋轉，例如圍繞單向旋轉機構99的軸線旋轉。
在一些方面中，多個第二對齊構件113可以沿著活塞頭92的外部圓周相對於活塞縱軸線115徑向地間隔開。在一些方面中，第二對齊構件113的數量可以等於柱塞26上的保持構件68和第一對齊構件71的總數量。第二對齊構件113周向地間隔開，這樣使得保持構件68或第一對齊構件71可以被接收在相鄰的第二對齊構件113之間。第二對齊構件113可以由活塞頭92的近端部分103和/或遠端部分105的外表面的部分彼此分開。
繼續參考圖15B，第二對齊構件113的每個引導表面117限定行進路徑，該行進路徑用於引導第一對齊構件71的近端對齊表面77a進入和離開被限定在相鄰第二對齊構件113(參見圖15G)之間的凹陷部119的移動。引導表面117可以相對於活塞縱軸線115徑向地和軸向地傾斜或成角度，以便引導近端對齊表面77a的移動。當柱塞26(參見 圖15G)與活塞88接觸時，引導表面117藉由將柱塞26上的一個或多個近端對齊表面77a引導到活塞頭92上的相應凹陷部119中來幫助活塞頭92的自定向。以此方式，活塞88，該活塞的活塞縱軸線115與柱塞縱軸線34和相對於相應一個或多個第二對齊構件113在旋轉方向上初始地不對齊的一個或多個第一對齊構件71旋轉地不對齊，軸向地且旋轉地進行對齊，這樣使得一個或多個第一對齊構件71被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。一個或多個第二對齊構件113可以具有底部表面121，該底部表面相對於活塞縱軸線115的方向成角度。
活塞頭92進一步具有致動表面，該致動表面與柱塞26上的致動構件諸如第一凸輪構件78相互作用。在一些方面中，活塞頭92上的該致動表面可以是第二凸輪構件98。在一些方面中，第二凸輪構件98與柱塞26的至少一個保持構件68上的第一凸輪構件78協作，如在此描述的。第二凸輪構件98令人希望地具有這樣的形狀：在活塞88與柱塞26之間進行相對旋轉時，該第二凸輪構件接合第一凸輪構件78以致使至少一個保持構件68從活塞頭92偏轉，這樣使得柱塞26可以從活塞88移除。在一些方面中，第二凸輪構件98可以形成在活塞頭92上的第二對齊構件113上或與其相互作用。在某些方面中，第二凸輪構件98可以具有徑向地向外並且平行於縱軸線115延伸的凸輪表面98a。凸輪表面98a可以與活塞縱軸線115的方向對齊。第二凸輪構件98可以具有斜切部分(未示出)，以便在保持構件68充分地偏轉以允許該保持構件被釋放之後促進第一凸輪構件78的通過。
參考圖15C，活塞88被構造成與柱塞26相互作用以便與柱塞26可 釋放地鎖定，諸如圖15D所示。藉由將活塞88鎖定到柱塞26，柱塞26可以在注射器12(圖2中示出)的筒內被往復驅動。活塞88上的第二凸輪構件98與柱塞26的至少一個保持構件68上的第一凸輪構件78協作，以便將柱塞26可釋放地鎖定到活塞88。
參考圖15F，活塞頭92可以是相對於杆90可旋轉的。在一些方面中，活塞頭92可以是相對於杆90僅在一個方向(諸如順時針或逆時針方向)上可旋轉的。單向旋轉機構99，諸如圖15F所示的單向離合器機構，可以被提供來允許活塞頭92僅在第一方向(諸如順時針或逆時針方向)上旋轉。單向旋轉機構99可以是圍繞具有密封件102(諸如O形密封件)的中心軸101可旋轉的。在一些方面中，單向旋轉機構99可以具有止擋件，該止擋件對應地防止活塞頭92在與第一方向相反的第二方向(諸如逆時針或順時針方向)上的旋轉。在其他方面中，單向旋轉機構99可以被設置在柱塞26的至少一部分上。
參考圖15G，至少一個第一對齊構件71可以被直接設置在保持構件68中的一個或多個上。在此類方面中，至少一個保持構件68可以具有直接設置在至少一個保持構件68的主體上的近端對齊表面77a。第一凸輪構件78還可以被直接設置在保持構件68上，這樣使得凸輪構件78的接合致使保持構件68的相應移動，如在此描述的。凸輪構件78可以被設置在保持構件68的側表面上或可以被設置在至少一個第一對齊構件71的邊緣上，該至少一個第一對齊構件可以被直接設置在保持構件68中的一個或多個上。
參考圖16，示出活塞88和柱塞26的一個方面之圓柱形平面投影視圖。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得直接位於活 塞26上的保持構件68上的第一對齊構件71不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119內，那麼柱塞26上的第一對齊構件71的近端對齊表面77a(示出為虛線)接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117。近端對齊表面77a與引導表面117的接合致使活塞頭92在單向旋轉機構99的自由旋轉方向上自動地旋轉。活塞頭92的這種旋轉使第一對齊構件71和保持構件68對齊以便被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地對齊，諸如圖16所示，那麼第一對齊構件71和柱塞26上的保持構件68可以在不旋轉活塞頭92的情況下被接收在相鄰第二對齊構件113之間的凹陷部119內。
在一些方面中，諸如圖17所示，柱塞26可以具有相鄰於一個或多個保持構件68定位的一個或多個第一對齊構件71。在一些方面中，活塞頭92上的第二對齊構件113在周向方向上的寬度可以減少，這樣使得第一對齊構件71和保持構件68可以被接收在限定於活塞頭92上的相鄰第二對齊構件113之間的同一空間中。一個或多個第一對齊構件71可以具有連接到該柱塞的主體32上的第一末端71a和在與一個或多個保持構件68的第二末端72的凸出方向相反的近端方向上凸出的第二末端71b。第一對齊構件71的第二末端71b可以相對於第一末端71a在徑向方向上可偏轉。第一對齊構件71可以進一步具有例如由第二末端71b的外表面限定的成角度引導表面，該引導表面與活塞頭92的第二對齊構件113協作以便使柱塞26相對於活塞88對齊。在接合/脫離過程期間，第一對齊構件71的第二末端71b可以當其在由凹陷部119和第二 對齊構件113限定的區域之上通過時徑向地向外偏轉，並且在第二末端71b越過凹陷部119時在徑向向內的方向上向回偏轉。一個或多個第一對齊構件71可以具有鎖止構件(未示出)以便與活塞頭92的至少一部分，諸如徑向唇緣109鎖定在一起。
在另一個方面中，諸如圖18所示，一個或多個第一對齊構件71可以與一個或多個保持構件68間隔開，這樣使得每個第一對齊構件71和保持構件68被接收在限定於活塞頭92上的相鄰第二對齊構件113之間的單獨空間中。參考圖19，至少一個第一對齊構件71可以是雙叉的並且由兩個單獨的部分形成。每個部分可以被單獨地附接到柱塞主體32上。在一些方面中，該兩個部分可以在第二末端71b處結合在一起，諸如圖19所示。在不同方面中，柱塞26上的至少一個第一對齊構件71與活塞88上的一個或多個第二對齊構件113的相互作用致使活塞88進行自定向，這樣使得至少一個保持構件68被接收在活塞頭92上的凹陷部119中。
參考圖20A，根據某些方面，第二對齊構件113的至少一部分，諸如第二對齊構件113的下端或近端可以由連續唇緣123連接，該連續唇緣在徑向位置處圍繞活塞頭92的外部圓周連續地延伸，該徑向位置可以與第二對齊構件113的外表面平齊、相對於該外表面徑向地凹陷或徑向地凸出。在提供兩個或更多個第二對齊構件113的方面中，第二對齊構件113可以彼此均勻地間隔開。在具有六個第二對齊構件113的一個示例性且非限制性方面中，該六個第二對齊構件在其間具有相等的角間距，每個第二對齊構件113與任一側上的相鄰第二對齊構件113以60度分開。在一些方面中，第二對齊構件113可以圍繞活塞頭92 的近端部分103和/或遠端部分105的外表面在第二對齊構件113之間具有不相等的角延伸部分和/或不相等的角間隔。至少一個第二對齊構件113相對於活塞縱軸線115的徑向間隔被選擇成對應於柱塞26(圖20B-20D中示出)的內部形狀，以便允許保持構件68和第一對齊構件71被接收在相鄰第二對齊構件113之間。
參考圖20C-20D，至少一個第一對齊構件71可以被直接設置在保持構件68中的一個或多個上。在此類方面中，至少一個保持構件68可以具有直接設置在至少一個保持構件68的主體上的近端對齊表面77a和遠端對齊表面77b。近端對齊表面77a可以相對於柱塞縱軸線34成角度。在一些方面中，近端對齊表面77a可以與活塞88上的引導表面117(圖20A中示出)對齊，這樣使得近端對齊表面77a被引導到活塞頭92上的凹陷部119中(圖20A中示出)。第一凸輪構件78還可以被直接設置在保持構件68上，這樣使得凸輪構件78的接合致使保持構件68例如在柱塞26相對於活塞頭92旋轉期間的相應移動，如在此描述的。保持構件68可以具有形成在保持構件68的第二末端72上的至少一個卡扣74。至少一個卡扣74可以被設定形狀以便接收在活塞88(圖20A中示出)上的鎖定凸耳111內以便相對於活塞88軸向地鎖定柱塞26。在一些方面中，至少一個卡扣74可以是線性的或曲線的。在一些方面中，至少一個卡扣74可以在基本上垂直於柱塞縱軸線34的方向的方向上定向。在其他方面中，至少一個卡扣74可以相對於柱塞縱軸線34的方向成角度。至少一個卡扣74可以是連續的或不連續的。在一些方面中，至少一個卡扣74可以朝向柱塞縱軸線34徑向地向內凸出。參考圖20B，柱塞主體32的遠端38可以具有延伸穿過柱塞主體32的一個或多 個開口49。一個或多個開口49可以相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。開口49可以在彼此之間具有相等或不相等的角延伸部分和/或相等或不相等的角間隔。在一些方面中，一個或多個開口49可以被形成來促進柱塞主體32的模製。例如，一個或多個開口49限定用於模製工具在柱塞26的模製過程期間遵循的路徑。
參考圖21A-21C，根據本揭露的另一個方面示出柱塞26和活塞88。圖21A-21C所示的柱塞26的部件基本上類似於在此參考圖3A-3C所描述的柱塞26的部件。類似地，圖21A-21C所示的活塞88的部件基本上類似於在此參考圖4A-4C所描述的活塞88的部件。圖21A-21C中的參考數字用來示出圖3A-4C中相應參考數字的相同部件。由於關於總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88的先前討論適用於圖21A-21C所示的本揭露的方面，以下僅討論總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88與總體上在圖21A-21C中示出的柱塞26和活塞88之間的相對差異。
參考圖21A，柱塞26可以具有從柱塞主體32凸出的至少一個彈性可偏轉保持構件68(以下稱為“保持構件68”)。在一些方面中，至少一個保持構件68可以在圍繞內部空腔40的內表面52的內部圓周延伸的周向方向上凸出。在一些方面中，至少一個保持構件68可以基本上垂直於柱塞主體32的縱軸線34延伸。在其他方面中，至少一個保持構件68可以相對於垂直於柱塞主體32的縱軸線34延伸的平面在遠端或近端方向上成角度。為清楚起見，省略了諸如至少一個對齊構件71的特徵。
繼續參考圖21A，至少一個保持構件68具有連接到柱塞主體32上 的第一區段或第一末端70以及相對於第一末端70圍繞柱塞主體32的內部圓周的至少一部分周向地延伸的第二區段或第二末端72。第二末端72可以相對於第一末端70偏轉和/或扭轉。如在此描述的，第二末端72可以相對於第一末端70朝向或遠離柱塞主體32的內表面周向地和/或徑向地可偏轉。第一末端70和第二末端72可以在基本上圍繞柱塞主體32的內表面周向地延伸的方向上間隔開。至少一個保持構件68可以在第一末端70與第二末端72之間線性地、分段地或曲線地鄰接。在一些方面中，多個保持構件68可以沿著內部空腔40的內表面52的圓周相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。保持構件68可以諸如由均勻或不均勻間隔、由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部形狀或可操作地與其相互作用，如在此描述的。
參考圖21B，保持構件68的第二末端72具有至少一個卡扣74，該至少一個卡扣被設定形狀以便接合該活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳的至少一部分，從而相對於該活塞鎖定至少一個保持構件68和柱塞26。在一些方面中，至少一個卡扣74可以相對於保持構件68的主體徑向地向內或向外凸出。至少一個卡扣74可以與至少一個保持構件68的第二末端72一體地形成，或者該至少一個卡扣可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68的第二末端72上。
參考圖21C，柱塞26可以具有至少一個致動構件，諸如第一凸輪構件78，該至少一個致動構件與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用以便在柱塞26相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件68徑 向地偏轉，如在此描述的。至少一個第一凸輪構件78可以被設置在保持構件68的第二末端72處。至少一個第一凸輪構件78可以相對於保持構件68的主體成角度。在一些方面中，至少一個凸輪構件78可以位於凹座170的至少一個表面上，該凹座形成在至少一個保持構件68的第二末端72上。
柱塞26可以具有至少一個對齊構件，諸如圖3A中所示的從柱塞主體32凸出的第一對齊構件71。如在此描述的，至少一個第一對齊構件71被設定形狀和/或被構造用於促進柱塞26與活塞88的自定向對齊。
為了使柱塞26與活塞88接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中，如在此描述的。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得柱塞26上的一個或多個對齊構件不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119內，那麼柱塞26上的該一個或多個對齊構件接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117，以便將活塞頭92旋轉為對齊用於連接到柱塞26上。以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。活塞92的遠端移動致使保持構件68相對於柱塞縱軸線34從第一未偏轉位置周向地向外偏轉到第二偏轉位置。活塞88朝遠端推進直到第二末端72的終端部分越過保持構件68，從而允許該等保持構件朝向它們的初始未偏轉位置周向地向內偏轉或周向地向內偏轉到它們的初始未偏轉位置。至少一個保持構件68的卡扣74被保持在凹陷部119的鎖定凸耳111內或者被保持在形成於活塞頭92上的至少一個第二對齊構件113的近端上的鎖定凸耳111a下方，以便防止柱塞 26例如藉由抵靠柱塞26的內壁的第二部分的摩擦配合從活塞頭26脫離。在一些方面中，諸如圖21B所示，活塞88的至少一部分，諸如至少一個第二對齊構件113可以具有鎖定凸耳111a，當柱塞26被連接到活塞88上時，該鎖定凸耳接合卡扣74，以便當柱塞26在注射器筒18(圖2中示出)內在近端方向上移動時防止柱塞26與活塞88斷開。
為了將注射器12從注射器端口16(圖1中示出)解鎖並且使柱塞26從活塞88脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。注射器12的旋轉以及由此柱塞26圍繞柱塞縱軸線34的旋轉使柱塞26上的第一凸輪構件78與活塞頭92上的第二凸輪構件98接合。這種移動致使至少一個保持構件68遠離活塞頭92周向地偏轉以便將柱塞26從活塞頭92解鎖並且允許注射器12的移除。
參考圖22A-22D，根據本揭露的另一個方面示出柱塞26和活塞88。圖22A-22D所示的柱塞26的部件基本上類似於在此參考圖3A-3C所描述的柱塞26的部件。類似地，圖22A-22D所示的活塞88的部件基本上類似於在此參考圖4A-4C所描述的活塞88的部件。圖22A-22D中的參考數字用來示出圖3A-4C中相應參考數字的相同部件。由於關於總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88的先前討論適用於圖22A-22D所示的本揭露的方面，以下僅討論總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88與總體上在圖22A-22D中示出的柱塞26和活塞88之間的相對差異。
參考圖22A，柱塞26可以具有從柱塞主體32凸出的至少一個彈性可偏轉保持構件68(以下稱為“保持構件68”)。在一些方面中，至少 一個保持構件68可以是U形的，其中第一部分130具有連接到柱塞主體32上的第一末端132和在朝向柱塞主體32的近端的方向上延伸的第二末端134。至少一個保持構件68可以進一步具有連接到第一部分130的第二末端134上的過渡部分136。第二部分140的第一末端138可以在與第一部分130的第二末端134的連接相反的末端處被連接到過渡部分136上。過渡部分136相對於柱塞主體32的縱軸線34在徑向方向上延伸並且將第一部分130連接到第二部分140上。第二部分140的第二末端142朝向柱塞主體32的遠端延伸。第一部分130、第二部分140、或兩者可以相對於柱塞主體32偏轉或扭轉。例如，第一部分130的第二末端134可以相對於第一末端132和柱塞主體132在徑向或周向方向上可偏轉。可替代地或另外，第二部分140的第二末端142可以相對於第一末端138並且因此相對於第一部分130和柱塞主體32在徑向或周向方向上可偏轉。在一些方面中，多個保持構件68可以沿著內部空腔40的內表面52的圓周相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。保持構件68可以諸如由均勻或不均勻間隔、由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部形狀或可操作地與其相互作用，如在此描述的。
參考圖22A，保持構件68的第二部分140的第二末端142具有至少一個卡扣74，該至少一個卡扣被設定形狀以便接合該活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳的至少一部分，從而相對於該活塞鎖定至少一個保持構件68和柱塞26。在一些方面中，至少一個卡扣74可以相對於保持構件68的主體徑向地向內或向外凸出。至少一個卡扣74可以與至少一個保持構件68的第二部分140的第二末端142一體地形成，或者該至少一 個卡扣可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68的第二末端72上。
參考圖22C，柱塞26可以具有至少一個第一凸輪構件78，該至少一個第一凸輪構件與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用以便在柱塞26相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件68徑向地偏轉，如在此描述的。至少一個第一凸輪構件78可以被設置在至少一個保持構件68的第二部分140上。至少一個第一凸輪構件78可以相對於保持構件68的主體以角度B成角度。
參考圖22A，柱塞26可以具有限定在至少一個保持構件68的至少一部分(諸如過渡部分136)上的至少一個第一對齊構件71。至少一個第一對齊構件71被設定形狀和/或被構造用於促進柱塞26與活塞88的自定向對齊。在一些方面中，至少一個第一對齊構件71的至少一部分可以在相對於柱塞縱軸線34的方向成角度的方向上延伸。例如，至少一個第一對齊構件71可以具有近端對齊表面77a，該近端對齊表面相對於縱軸線34以角度C成角度以便有助於保持構件68在柱塞26連接到活塞期間的定位。近端對齊表面77a幫助將柱塞26引導到與該活塞的自定向對齊，如在此描述的。
為了使柱塞26與活塞88接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中，如在此描述的。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得柱塞26上的一個或多個對齊構件不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119內，那麼柱塞26上的該一個或多個對齊構件接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117，以便將活塞頭92旋轉為對齊用於連接到柱塞26上。 以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。活塞92的遠端移動致使保持構件68相對於柱塞縱軸線34從第一未偏轉位置向外偏轉到第二徑向偏轉位置。活塞88朝遠端推進直到第二末端72的終端部分越過保持構件68，從而允許該等保持構件朝向它們的初始未偏轉位置徑向地向內偏轉或徑向地向內偏轉到它們的初始未偏轉位置。至少一個保持構件68的卡扣74被保持在鎖定凸耳111內，以便防止柱塞26從活塞頭92脫離。
為了將注射器12從注射器端口16(圖1中示出)解鎖並且使柱塞26從活塞88脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。注射器12的旋轉以及由此柱塞26圍繞柱塞縱軸線34的旋轉使柱塞26上的第一凸輪構件78與活塞頭92上的第二凸輪構件98接合。這種移動致使至少一個保持構件68遠離活塞頭92偏轉以便將柱塞26從活塞頭92解鎖並且允許注射器12的移除。
參考圖23A-23D，根據本揭露的另一個方面示出柱塞26和活塞88。圖23A-23D所示的柱塞26的部件基本上類似於在此參考圖3A-3C所描述的柱塞26的部件以及在此描述的其他方面。類似地，圖23A-23D所示的活塞88的一些部件基本上類似於在此參考圖4A-4C所描述的活塞88的一些部件。圖23A-23D中的參考數字用來示出圖3A-4C中相應參考數字的相同部件。由於關於總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88的先前討論適用於圖23A-23D所示的本揭露的方面，以下僅討論總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88與總體上在圖23A-23D中示出的柱塞26和活塞88之間的相對差異。
參考圖23A，柱塞26可以具有從柱塞主體32凸出的至少一個彈性可偏轉保持構件68(以下稱為“保持構件68”)。在一些方面中，至少一個保持構件68可以在朝向柱塞主體32的近端的近端方向上凸出。在一些方面中，至少一個保持構件68可以基本上平行於柱塞主體32的縱軸線34延伸。在其他方面中，至少一個保持構件68可以相對於柱塞主體32的縱軸線34成角度。
繼續參考圖23A，至少一個保持構件68具有連接到柱塞主體32上的第一區段或第一末端70以及在相對於第一末端70的近端方向上延伸的第二區段或第二末端72。第二末端72可以相對於第一末端70偏轉或扭轉。如在此描述的，第二末端72可以相對於第一末端70朝向或遠離柱塞主體32的內表面徑向地可偏轉。至少一個保持構件68可以在第一末端70與第二末端72之間線性地、分段地或曲線地鄰接。在一些方面中，多個保持構件68可以沿著內部空腔40的內表面52的圓周相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。保持構件68可以諸如由均勻或不均勻間隔、由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部形狀或可操作地與其相互作用，如在此描述的。
參考圖23B，保持構件68的第二末端72具有至少一個卡扣74，該至少一個卡扣被設定形狀以便接合該活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳的至少一部分，從而相對於該活塞鎖定至少一個保持構件68和柱塞26。在一些方面中，至少一個卡扣74可以相對於保持構件68的主體徑向地向內或向外凸出。至少一個卡扣74可以與至少一個保持構件68的第二末端72一體地形成，或者該至少一個卡扣可以使用例如摩擦配合和/ 或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68的第二末端72上。
參考圖23C，柱塞26可以具有至少一個第一凸輪構件78，該至少一個第一凸輪構件與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用以便在柱塞26相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件68徑向地偏轉，如在此描述的。至少一個第一凸輪構件78可以被設置在保持構件68的第二末端72處。至少一個第一凸輪構件78可以相對於保持構件68的主體以角度B成角度。
柱塞26可以具有至少一個對齊構件，諸如從柱塞主體32凸出的至少一個第一對齊構件71。如在此描述的，至少一個第一對齊構件71被設定形狀和/或被構造用於促進柱塞26與活塞88的自定向對齊。至少一個第一對齊構件71可以被設置成與至少一個保持構件68相鄰。
為了使柱塞26與活塞88接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中，如在此描述的。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得柱塞26上的一個或多個對齊構件71不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119內，那麼柱塞26上的該一個或多個對齊構件接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117，以便將活塞頭92旋轉為對齊用於連接到柱塞26上。以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。活塞88的遠端移動致使保持構件68相對於柱塞縱軸線34從第一未偏轉位置向外偏轉到第二徑向偏轉位置。活塞88朝遠端推進直到第二末端72的終端部分越過保持構件68，從而允許該等保持構件朝向它們的初始未偏轉位置徑向地向內偏轉或徑向地向 內偏轉到它們的初始未偏轉位置。至少一個保持構件68的卡扣74被保持在凹陷部119的鎖定凸耳111內或者被保持在形成於活塞頭92上的至少一個第二對齊構件113(圖23B中示出)的近端上的鎖定凸耳111a下方，以便防止柱塞26從活塞頭92脫離。
為了將注射器12從注射器端口16(圖1中示出)解鎖並且使柱塞26從活塞88脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。注射器12的旋轉以及由此柱塞26圍繞柱塞縱軸線34的旋轉使柱塞26上的第一凸輪構件78與活塞頭92上的第二凸輪構件98接合。這種移動致使至少一個保持構件68遠離活塞頭92偏轉以便將柱塞26從活塞頭92解鎖並且允許注射器12從注入器10(圖1中示出)的移除。
參考圖24A-24C，根據本揭露的另一個方面示出柱塞26和活塞88。圖24A-24C所示的柱塞26的一些部件的一些方面基本上類似於在此參考圖3A-4C所描述的柱塞26的部件。圖24A-24C所示的柱塞26的部件的其他方面基本上類似於在此參考圖21A-21C所描述的柱塞26的部件。類似地，圖24A-24C所示的活塞88的部件基本上類似於在此參考圖21A-21C所描述的活塞88的部件。圖24A-24C中的參考數字用來示出圖4A-4C或圖21A-21C中相應參考數字的相同部件。由於關於總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88的先前討論適用於圖24A-24C所示的本揭露的方面，以下僅討論總體上在圖3A-4C中示出的柱塞26和活塞88與總體上在圖24A-24C中示出的柱塞26和活塞88之間的相對差異。
參考圖24A，柱塞26可以具有與柱塞主體32相關聯的至少一個彈 性可偏轉保持構件68(以下稱為“保持構件68”)。在一些方面中，至少一個保持構件68可以在徑向方向上從內部空腔40的內表面52凸出。繼續參考圖24A，至少一個保持構件68具有穿過、朝向柱塞主體32的外部延伸或延伸到其中的第一區段或第一末端70。例如，至少一個保持構件68的第一末端70可以延伸穿過開口73，該開口延伸穿過柱塞主體32的側壁39。至少一個保持構件68可以具有相對於第一末端70徑向地向內延伸到內部空腔40的第二區段或第二末端72。為清楚起見，省略了諸如至少一個對齊構件71的特徵。
至少一個保持構件68的第一末端70可以直接地或間接地接觸或鄰接彈性構件，例如，柱塞蓋(諸如圖3E所示的柱塞蓋58)的彈性內表面。可替代地或另外，至少一個保持構件68的第一末端70可以直接地或間接地接觸或鄰接彈性元件，諸如金屬或塑膠彈簧、或其他彈性材料，該彈性元件徑向地向內推動至少一個保持構件68。參考圖24B，至少一個保持構件68的第一末端70可以具有至少一個止擋構件171，該止擋構件限制至少一個保持構件68的徑向向內和/或向外行進，這樣使得該至少一個保持構件不會脫離柱塞主體32。止擋構件171可以是與至少一個保持構件68相關聯的彈性元件。至少一個保持構件68可以被製造為單獨件並且在安裝柱塞蓋58之前被插入到柱塞主體32中，使用共同模製過程與柱塞主體32共同模製，或者可以被模製為柱塞主體32的具有薄剖面(未示出)的部分，該薄剖面在至少一個保持構件68組裝或在徑向向內或向外方向上偏轉時發生偏轉或破裂，從而允許至少一個保持構件68的所希望的運動。視情況，至少一個彈性構件68可以具有將至少一個保持構件68附接到柱塞主體32上的止擋 構件171或薄剖面(未示出)。在一些方面中，多個保持構件68可以沿著內部空腔40的內表面52的圓周相對於柱塞縱軸線34徑向地間隔開。保持構件68可以諸如由均勻或不均勻間隔、由內部空腔40的內表面52的部分彼此分開。至少一個保持構件68相對於柱塞縱軸線34的徑向間隔被選擇成對應於該活塞的外部形狀或可操作地與其相互作用，如在此描述的。
參考圖24B，保持構件68的第二末端72具有至少一個卡扣74，該至少一個卡扣被設定形狀以便接合該活塞上的凹陷部、唇緣或凸耳的至少一部分，從而相對於該活塞鎖定至少一個保持構件68和柱塞26。在一些方面中，至少一個卡扣74可以相對於保持構件68的主體徑向地向內或向外凸出。至少一個卡扣74可以與至少一個保持構件68的第二末端72一體地形成，或者該至少一個卡扣可以使用例如摩擦配合和/或黏合劑、焊接或藉由模製被附連或以其他方式固定到至少一個保持構件68的第二末端72上。
參考圖24C，柱塞26可以具有至少一個第一凸輪構件78，該至少一個第一凸輪構件與流體注入器10(圖1中示出)的活塞相互作用以便在柱塞26相對於該活塞旋轉時使至少一個保持構件68徑向地偏轉，如在此描述的。至少一個第一凸輪構件78可以被設置在保持構件68的第二末端72處。至少一個第一凸輪構件78可以相對於保持構件68的主體成角度。
柱塞26可以具有至少一個對齊構件，諸如圖3A或圖23所示的從柱塞主體32凸出的第一對齊構件71。如在此描述的，至少一個第一對齊構件71被設定形狀/被構造用於促進柱塞26與活塞88的自定向對 齊。
為了使柱塞26與活塞88接合，注射器12首先被插入到流體注入器10的注射器端口16(圖1中示出)中，如在此描述的。如果活塞88相對於柱塞26旋轉地不對齊，這樣使得柱塞26上的一個或多個對齊構件不處於旋轉對齊以便被接收在柱塞頭92上的凹陷部119內，那麼柱塞26上的該一個或多個對齊構件接觸活塞頭92上的第二對齊構件113的引導表面117，以便將活塞頭92旋轉為對齊用於連接到柱塞26上。以此方式，活塞88本身相對於柱塞26自定向，這樣使得柱塞26可以與活塞88可釋放地鎖定。活塞92的遠端移動致使保持構件68相對於柱塞縱軸線34從第一未偏轉位置向外偏轉到偏轉位置。活塞88朝遠端推進直到第二末端72的終端部分越過保持構件68，從而允許該等保持構件朝向它們的初始未偏轉位置徑向地向內偏轉或徑向地向內偏轉到它們的初始未偏轉位置。至少一個保持構件68的卡扣74被保持在凹陷部119的鎖定凸耳111內或者被保持在第二對齊構件113的近端表面上的鎖定凸耳111a內，以便防止柱塞26從活塞頭92脫離。
為了將注射器12從注射器端口16解鎖並且使柱塞26從活塞88脫離，使注射器12相對於注射器端口16在順時針或逆時針方向上圍繞該注射器縱軸線順時針或逆時針旋轉。注射器12的旋轉以及由此柱塞26圍繞柱塞縱軸線34的旋轉使柱塞26上的第一凸輪構件78與活塞頭92上的第二凸輪構件98接合。這種移動致使至少一個保持構件68遠離活塞頭92徑向地偏轉以便將柱塞26從活塞頭92解鎖並且允許注射器12從注入器10(圖1中示出)的移除。在替代的方面中，卡扣74a(圖24A中示出)可以位於至少一個保持構件68的遠端表面上以便接合在圖24A 所示的鎖定凸耳111內，從而防止柱塞26從活塞頭92脫離。第一凸輪構件78a可以如圖24A所指示那樣定位以使得卡扣74a能夠在柱塞26和活塞88相對旋轉時被釋放。
根據本揭露的不同替代方面，在此所描述的柱塞26與活塞88之間的連接介面的結構細節可以反轉。也就是說，任何柱塞26的連接介面可以包括例如在此參考任何活塞88所描述的鎖定機構和相應特徵，而活塞88上的連接介面可以包括例如在此被描述為柱塞26的部分的元件。
雖然基於當前視為最實用且較佳的方面出於說明目的詳細描述了本揭露，但是應當理解，這樣的細節僅用於此目的，並且該揭露不限制於已揭露的方面，而是相反，其旨在涵蓋修改和等效安排。例如，應當理解的是，本揭露設想，在可能的程度上，任何方面的一個或多個特徵可以與任何其他方面的一個或多個特徵組合。
26:柱塞
32:柱塞主體
39:側壁
44:圓柱形部分
52:內表面
68:保持構件
69:凹座
70:第一末端
71:對齊構件
72:第二末端
74:卡扣
77a:近端對齊表面
77b:遠端對齊表面
78:第一凸輪構件

Claims (30)

  1. 一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端以及在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和自該第一區段朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個致動構件與用於接合該柱塞的活塞相互作用以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
  2. 如請求項1之柱塞，進一步包括與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯的至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件在該柱塞與該活塞的接合過程中具有用於將該活塞引導到與該柱塞的自定向對齊的對齊表面。
  3. 如請求項2之柱塞，其中該至少一個對齊構件包括圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個對齊構件。
  4. 如請求項3之柱塞，其中該多個對齊構件圍繞該柱塞縱軸線以相等的徑向間距間隔開。
  5. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
  6. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件在該第一區段與該第二區段之間線性地或曲線地鄰接。
  7. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段朝向該柱塞縱軸線成角度。
  8. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個致動構件被設置在該至少一個彈性可偏轉保持構件的表面上。
  9. 如請求項8之柱塞，其中該至少一個致動構件位於該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。
  10. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個致動構件相對於由該至少一個彈性可偏轉保持構件的主體限定的平面成角度。
  11. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件包括圍繞該柱塞縱軸線間隔開的多個彈性可偏轉保持構件。
  12. 如請求項11之柱塞，其中該多個彈性可偏轉保持構件圍繞該柱塞縱軸線以相等徑向間距間隔開。
  13. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段的終端表面接合該活塞的表面以便將該柱塞與該活塞可釋放地鎖定。
  14. 如請求項13之柱塞，其中該終端表面係線性的。
  15. 如請求項13之柱塞，其中該終端表面係相對於該柱塞縱軸線的方向垂直的或成角度的。
  16. 如請求項1之柱塞，其中該柱塞主體利用位於該柱塞主體的該遠端處的圓錐形部分和位於該柱塞主體的該近端處的圓柱形部分限定內部空腔。
  17. 如請求項16之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉構件的該第一區段被附接到該柱塞主體的內表面上。
  18. 如請求項17之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件從該柱塞主體的該內表面凸出到該內部空腔中。
  19. 如請求項1之柱塞，進一步包括被佈置在該柱塞主體的外表面的至少一部分之上的柱塞蓋，該柱塞蓋包括圍繞該柱塞蓋的周向側壁的至少一部分佈置的彈性密封件。
  20. 如請求項19之柱塞，其中該彈性密封件包括至少部分地坐落在該柱塞主體的該周向側壁中的槽中的內表面以及被適配成與注射器的筒可滑動地接合的外表面。
  21. 如請求項1之柱塞，其中該至少一個致動構件係凸輪構件。
  22. 一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和自該第一區段朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個對齊構件在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的自定向對齊。
  23. 如請求項22之柱塞，進一步包括與該至少一個彈性可偏轉保持 構件相關聯的至少一個致動構件，其中該至少一個致動構件與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
  24. 如請求項23之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段的終端表面接合該活塞的表面以便將該柱塞與該活塞可釋放地鎖定。
  25. 如請求項23之柱塞，其中該至少一個致動構件位於該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段處。
  26. 如請求項23之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
  27. 一種用於與注射器一起使用的柱塞，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和相對於該第一區段可偏轉的第二區段；至少一個對齊構件，該至少一個對齊構件與該柱塞主體或該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性 可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個對齊構件在該柱塞與該活塞的接合過程中將活塞引導到與該柱塞的自定向對齊，並且其中該至少一個致動構件與該活塞相互作用，以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件偏轉。
  28. 如請求項27之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段朝向該柱塞主體的該遠端凸出，並且其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段遠離該柱塞縱軸線徑向地可偏轉。
  29. 如請求項27之柱塞，其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段在圍繞該柱塞主體的該縱軸線的周向方向上凸出，並且其中該至少一個彈性可偏轉保持構件的該第二區段相對於該第一區段周向地可偏轉。
  30. 一種注射器，包括：筒，該筒具有筒近端、具有排放噴嘴的筒遠端、和在該筒近端與該筒遠端之間延伸的筒側壁；以及柱塞，該柱塞可滑動地佈置在該筒內並且在該筒近端與該筒遠端之間往復地可移動，該柱塞包括：柱塞主體，該柱塞主體具有近端、遠端、和在該近端與該 遠端之間沿著柱塞縱軸線延伸的周向側壁；至少一個彈性可偏轉保持構件，該至少一個彈性可偏轉保持構件具有附接到該柱塞主體上的第一區段和自該第一區段朝向該柱塞主體的該遠端凸出並且相對於該第一區段可偏轉的第二區段；以及至少一個致動構件，該至少一個致動構件與該至少一個彈性可偏轉保持構件相關聯，其中該至少一個致動構件與用於接合該柱塞的活塞相互作用以便在該柱塞從該活塞脫離期間該柱塞相對於該活塞旋轉時使該至少一個彈性可偏轉保持構件徑向地偏轉。
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