CN119095637A - 具有扭转针盖的笔针及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种笔针(100)，其包含扭转弹簧(116)；绕针(101)可旋转地置于毂(105)上的枢轴(118)，该枢轴(118)通过扭转弹簧(116)与毂(105)接合，其中该枢轴(118)具有斜坡，该斜坡进一步包括在枢轴(118)的斜坡上方伸出的挟持棒；以及安装在毂(105)上用于覆盖针(101)的尖端的滑动件(114)，该滑动件(114)能够沿着中心轴线的纵向线性滑动，在滑动件(114)近端处径向限定了凸块，其中当组装笔针(100)时，滑动件(114)的凸块在其下方覆盖针(101)的尖端的位置处停放在支撑滑动件(114)的挟持棒上。

Description

具有扭转针盖的笔针及其方法

技术领域

本发明涉及笔针。更具体而言，本发明涉及一种具有保护特征的一次性笔针。

背景技术

注射针或仅仅针的操作和使用需要非常小心以保护使用者和其他人免受针刺伤。这些伤可发生在人们使用、拆开或丢弃针、使用针之前和使用针之后的任何时候。这样的针刺伤的最大担忧是可能向其他人传播血液传播病毒。因此，这些针的存放和处理需要特别小心以减少危险。

出于卫生考虑，现在针只制作用于一次性使用，并且使用了的针随后被丢弃。使它更有挑战性的是，针不再只用于医疗护理设施，而用于场合，以及甚至在家里。针的操作者也不限于受过训练的医疗人员。因此，期望设计至少防止针刺伤的针。

最直截了当的解决方案是盖住/覆盖针尖以不可触及，特别是，在使用之后，等等方案。

笔针适用于附接在药物递送设备上，比如用于通过皮肤将药物提供给人体的胰岛素笔。期望笔针适用于在药物递送设备上轻松地拆卸和更换。

出于卫生考虑，任何这样的医疗设备应最小化与使用者的身体接触。

发明内容

在本发明的一个方面中，提供了一种笔针，其具有针的尖端，所述针由毂在其一端离心地固定。该笔针包含扭转弹簧；可绕针旋转地置于毂上的枢轴，该枢轴通过扭转弹簧与毂接合，其中枢轴具有斜坡，该斜坡进一步包括在枢轴的斜坡上方伸出的挟持棒；以及安装在毂上用于覆盖针尖的滑动件，该滑动件能够沿着中心轴线的纵向线性滑动，带有径向限定在滑动件近端处的凸块。当组装笔针时，滑动件的凸块在其下方覆盖针尖的位置处停放在支撑滑动件的挟持棒上；其中在操作上，滑动件在一个线性方向上的线性运动露出针尖和凸块促使斜坡切换枢轴旋转以将能量储存在扭转弹簧中，并且当储存的能量释放时，扭转弹簧促使枢轴反向旋转以促使凸块将滑动件往回抬升以覆盖针尖。

在一个实施方式中，笔针进一步包含限定在斜坡和挟持棒之间的槽，在操作上其接收滑动件的凸块。

在另一个实施方式中，槽的末端可包含用于阻止凸块线性移动的锁定平台。

在又另一个实施方式中，锁定平台是具有与中心轴线垂直斜度的槽。

在进一步实施方式中，滑动件在毂上被引导以只在线性运动中移动。

在进一步可选的实施方式中，扭转弹簧、枢轴和滑动件围绕毂离心地和外部地安装。

在本发明的另一个方面，提供了另一种笔针，其具有带第一圆筒区段和第二圆筒区段的毂，其中第一圆筒区段比第二圆筒区段具有更小的圆周大小，以及由毂固定的针，其穿过毂的长度，毂限定中心轴线，其中针尖暴露在第二圆筒区段的空间里面。该笔针包含安装在毂的第一圆筒区段中的弹簧负载的针盖以及护圈，其中弹簧负载的针盖包含能够沿着中心轴线滑动以覆盖针尖的远端，以及两个对立悬臂式指状部，每个指状部进一步包含用作止挡的突出的契桩，用于限制针盖的运动；护圈置于第二圆筒区段里面并且能够以受限的方式线性运动，该护圈包含用于接收弹簧负载的针盖的中心孔。当组装并且未使用时，弹簧负载的针盖被紧靠护圈的指状部上的契桩限制向针尖移动。在操作上，当外力促使护圈进一步推动针盖进入第一圆筒区段时，指状部转向，给出间隙，以延伸通过护圈的中心孔以覆盖针尖，当外力移除时，指状部上的契桩阻止针盖返回到第一圆筒区段以永久地覆盖针尖。

在一个实施方式中，笔针进一步包含连接至针盖的压缩弹簧。

在另一个实施方式中，契桩是锥形的契桩。

在又另一个实施方式中，针盖包含两组悬臂的对立悬臂式指状部。

在进一步实施方式中，其中第二圆筒区段适用于接收药物递送设备。

在又进一步实施方式中，药物递送设备包含用于与第二圆筒区段连接的管口，其中当管口在操作上插入和固定在笔针上时，它作为外力促使护圈朝着第一圆筒区段进一步推动针盖。

附图说明

本发明将参考附图以本发明的非限制的实施方式进行描述，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的单次使用(或一次性)笔针的分解图；

图2示出了根据本发明的实施方式的笔针被组装和密封在容器里的横截面视图；

图3示出了本发明的一个实施方式的图1的毂的透视图；

图4A示出了根据本发明的实施方式的图1的针盖的正视图；

图4B示出了根据本发明的实施方式的图1的护圈的正视图；

图5示出了根据本发明的实施方式的图1的笔针的后端的操作状态；

图6A示出了本发明的一个实施方式的图1的滑动件的近距离视图；

图6B示出了本发明的一个实施方式的图1的枢轴的透视图；

图6C示出了图6B的枢轴的另一个透视图；和

图7A至7C示出了根据本发明的实施方式的图1的笔针的前端的操作状态。

具体实施方式

与上述发明内容一致，提供许多具体的和可选的实施方式的以下描述以理解本方面的创造性特征。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是，本发明可在没有这样特定细节的情况下实践。为了不模糊本发明，一些细节可以不详细地描述。为便于参考，当提及图中共同的相同或相似特征时，整个图中使用共同的参考编号。

如实施方式和所附权利要求的说明中所用，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”也意欲包括复数，除非上下文明确地另有指示。本文所用的词“和/或(and/or)”指并且包括相关所列术语的一个或更多个的任何和所有可能组合。当在本说明书里使用词“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”时，特指所述特征、整数、步骤、操作、元件、和/或组件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件、和/或其组的存在或增加。

词“右(right)”、“左(left)”和“上(upper)”在供参考的附图中指定方向。词“向内(inwardly)”和“向外(outwardly)”分别指朝向和远离针及其指定零件的几何中心(或轴线)。无论何时使用词“前面的(front)”和“后面的(back/rear)”，除非另有说明，应将针穿透皮肤的一端作为前端并且相对端应作为后端。在任何情况下，这些术语仅用于方便说明，而不是限制。

图1示出了根据本发明的实施方式的单次使用(或一次性)笔针100的分解图。该笔针100适用于在单次使用后丢弃，并且笔针100的针尖为了丢弃被覆盖。笔针100包含毂105、针101、遮护件102、滑动件114、扭转弹簧116、枢轴118、安全弹簧122、针盖124和护圈126，适用于沿着由针101的长度限定的纵轴线组装。当新组装并且未使用时，将笔针100用纸密封件132密封在容器130里面。使用者需要揭掉纸密封件132以露出笔针100。然后，药物递送设备可插入容器130并且将笔针100附接在其上同时保留在容器130中。

图2示出了根据本发明的实施方式的组装并密封在容器130里的笔针100的横截面视图。为了便于说明，组装的笔针100应包含两个远端，其在本文分别指设备端(或后端)和皮肤端(或前端)。一般来说，滑动件114、扭转弹簧116和枢轴118共同形成前端(或皮肤端)；安全弹簧122、针盖124和护圈126共同形成后端(或设备端)；并且遮护件102、毂105和针101安排为固定两个远端的组件的中心毂。

仍然参考图2，毂105适用有用于固定形成笔针100的组件的轮廓和配置。在图3中示出了本发明的一个实施方式的毂105的透视图。毂105通常形成为有三个主要节段的延伸伸缩筒：安排在前端的具有最小直径的第一节段310；限定毂105的中间节段的第二节段320以及具有最大直径的形成延伸伸缩筒的后端的第三节段330。

从图的左边，毂105的第一节段310限定具有最小圆周的毂105的前端。一般来说，第一节段310形成筒管，其在其前远端处具有前孔215并且在管中轴向地向后端延伸一小段长度以接收和支撑针101。在一个实施方式中，前孔215轴向地在第一节段310的内侧延伸，限定内部套管216，其为针101提供更好的支撑。

第二节段320限定毂105的中间部分，具有相对较大的圆周管，其桥接第一节段310和第三节段330。第二节段320包含围绕其圆周外部在其上形成和排列的导槽324，以及其下方的光滑内表面。技术人员可以理解的是这些导向装置便于协助安装和组装以将组件放在期望的方向和操作。

第三节段330限定毂105的后端。在朝向第三节段330的近后端的内表面中，它进一步限定了用于附接在药物递送设备上的内螺纹332。在一个实施方式中，内螺纹应被制作至少符合ISO 11608-2:2012。毂105的末后端进一步限定突出的边缘334。

参考回针101，在一个实施方式中，孔215适用于沿着笔针100的中心轴线固定针101。优选地，孔大小为紧密地贴合并将针101固定就位。在一个实施方式中，期望将针组装成具有相对于毂105的固定位置和方向。针101的前尖端202延伸超出毂105的第一节段310，其中针体沿着中心轴线向其后端走以及后尖端204在毂105的后端边缘前一短距离处终止。在还另一个实施方式中，针101根据ISO 9626:2016限定。

现在参看后端组件，即弹簧122、针盖124和护圈124。弹簧122从毂105的后端一直插入毂105中绕针101的第一节段310的内部空间。弹簧122的前端匹配至在内套管216和第一节段310的外壁之间的环形槽中。弹簧122的长度延伸至毂105的第二节段320中。

在弹簧122之后，针盖124插入护圈126之后的毂105中。针盖124适用于匹配至毂105的第二节段320中，其后端安排在毂105的第三节段330中。当针盖124插入第二节段320中时，它紧靠并且然后压缩弹簧122。护圈126进一步通过第三节段330插入毂105中用于将针盖124固定就位，使得弹簧122保持压缩。护圈126适用有锥形契桩226，用于以内部轮廓限制护圈126向后退出毂105的方式与第三节段330的内部轮廓接合。当护圈126在毂105中就位时，护圈126促使针盖124保持对弹簧122压缩。在第三节段330里面，护圈126仍然能够以往复的方式在第三节段330里面移动。并且进一步当护圈126就位时，针尖204的后端暴露在第三节段330中。

图4A示出了根据本发明的实施方式的针盖124的正面视图。针盖124通常是具有同心内管404的圆筒管402。当插入毂105中时，同心内管404提供圆筒路径405用于接收针101。同心内管404的内部直径比针101更大，使得针盖124相对针101具有自由运动。

多个指状部412、414被限定和径向地排列在圆筒管405上，它们的远端悬在同心内管404上方。以这样的方式，指状部的远端当其上接收外力时可朝向内管404弯曲并且当施加的力移除时弹回。在每个指状部412、414的远端或接近远端处是自由端并且它限定向外突出的契桩422、424。指状部412的自由端指向前端，同时指状部414指向后端。契桩422、424提供作为用于组件的接合和分离的卡扣装置。

在一个特定的实施方式中，指状部414上的契桩是朝向前端的锥形，使得当迫使针盖124进一步朝向毂105的第二节段320时，它使指状部414降低并弯曲，允许针盖124完全插入第二节段320中。

提供引导件428用于在组装和操作期间确保位置和方向。引导件428专门设计以贴合笔针100期望的功能。形状和构造可根据实际设计变化。

图4B示出了根据本发明的实施方式的护圈126的正面视图。护圈126一般形成为环，指状部452围绕护圈126的圆周侧径向排列。同样地，指状部452的末端也限定锥形契桩454。

护圈126的大致外径适用于能够插入毂105的第三节段330。护圈126的内径适用于容纳针盖124的外径的直径，不含契桩422、424。在一个实施方式中，护圈126的内径适用于与毂105的第二节段320的内径大致相同或基本相同。

图5示出了根据本发明的实施方式的笔针的后端的操作状态。图5的顶部图显示了处于组装而未使用状态的笔针100。为了清晰，当它没有连接至任何药物递送设备时，其后端处于未使用状态。在这个阶段，从前端到后端，弹簧122、针盖124和护圈126按序排列在毂105里面。弹簧122安装在毂105的前端，当前端安排在毂105的第二节段里面时弹簧受到针盖124前端的压缩。针盖124的前端插入毂105的第二节段中时，处于针盖124前端的指状部412上的突出的契桩422引起指状部朝中心轴线向内偏转，使得它可以插入毂105的第二节段中。针盖124的后端暴露在毂105的第三节段里面。针盖124进一步由毂105中的护圈126的契桩454固定到位。在这个阶段，弹簧122促使针盖124相对护圈126朝向后端，由此锥形契桩424担任阻止针盖124通过护圈126的止挡，因此针101的尖端保持暴露。

当使用笔针100时，如图5的第二图所示，它附接在药物递送设备上。当药物递送设备502的管口推进到毂105中时，它促进护圈126，继而推动针盖124进一步进入毂105的第二节段中。当针盖124如箭头512推进到毂105中时，针盖124上的锥形契桩424引起指状部414如箭头514所示朝中心轴线向内转向。在这个阶段，指状部412、414都转向，其中契桩422、424不再阻碍针盖124从毂105的第二节段320进入。如箭头516所示，这继而进一步压缩弹簧122。当带有锥形契桩424的指状部414转向以允许针盖124进入毂105的第二节段320时，弹簧122反向推动针盖124以滑过护圈126的中心孔。在这个阶段，针101的暴露尖端穿入药物递送设备502中以接收药物。

当药物递送设备502从笔针100上分离时，没有药物递送设备502的管口固定该零件，使针盖124自由并且弹簧122推动针盖124的后端通过护圈126。当弹簧122将针盖124推出毂105的第二节段320时(如箭头524所示)，如箭头526所示，指状部412弹回105，契桩422永久地阻止针盖124返回毂105的第二节段320中。如果针盖124的长度适用于足够长以将针101的尖端隐藏在路径405里的内圆筒404里，从而在使用后针101的后端尖端不再暴露和接近使用者。

笔针100的后端提供了在单次使用后自动覆盖针101尖端的配置和装置。如上所示，使用者仅仅需要揭掉容器的顶封，接着在不与笔针100物理接触的情况下将药物递送设备附接在笔针100上。当笔针100从药物递送设备上分离并且针101的后端的顶部在没有任何需要使用者外力的情况下被无缝地覆盖。在这个实施方式中，针盖124在单次使用后提供线性覆盖以盖住针101的尖端。

现在参看笔针100的前端，其包含滑动件114、扭转弹簧116和枢轴118。笔针100的前端的组件安装在毂105的外部并且最终由遮护件102保护。图6A示出了本发明的一个实施方式的滑动件114的近距离视图。图6B和图6C示出了本发明的一个实施方式的枢轴118的两个透视图。笔针100的前端使用滑动件114以大致覆盖针101的前尖端，并且只在使用即穿入皮肤时暴露。枢轴118适用于支撑滑动件114的活动和在单次使用后将其锁定到位。

现在参考图6A，滑动件114包含带有一个开口端的圆筒管体602。该开口端限定圆形的唇缘，其轻柔的与皮肤接触。圆筒管体602的相对端限定凸缘606，其适用作为将滑动件固定到位的止挡。在凸缘606的圆周表面上，有凸块612从中心轴线延伸出来。凸块612适用于接合和触发枢轴118的运动。进一步，圆筒管602限定相邻于凸缘606的环形槽608，其适用作为使用后指示器。在一个实施方式中，它可以用颜色编码。

现在参考图6B和图6C，枢轴118包含圆筒管622和沿着圆筒管622的顶部边缘围绕中心轴线径向形成的导向锁624。更具体而言，圆筒管622的大小为外部覆盖围绕毂105的第二节段320。枢轴118的内圆周表面限定导槽632，用于与扭转弹簧116接合。导向锁624包含一对斜坡625，由此当外力作用于斜坡625时，枢轴118旋转。导向锁624进一步包含在每个斜坡625更高侧上方伸出的挟持棒626。挟持棒626提供用于在其上固定滑动件114。在每个挟持棒626和斜坡625之间的间隙形成用于接收滑动件114的凸块612的定位槽。当凸块612进入导向锁624的定位槽中时，凸块612保持到位，使得滑动件永久地锁定到位，因此是一次性使用。

参考回图2，当滑动件114和导向枢轴118安装在毂105上时，圆筒管622覆盖毂105，其间有容纳扭转弹簧116的空间。当安装时，扭转弹簧116一端接合至圆筒管622并且另一端通过导槽632和324接合至毂105体。圆筒管622上形成的导向锁624提供作为枢轴118在一个径向方向上相对毂105进行径向运动的触发器。扭转弹簧116适用于接合至毂105和枢轴118以在压力下偏向另一个径向方向。

图7A、图7B和图7C显示了操作状态。在这些图中，为简化说明，省略了笔针100的遮护件。当组装时，笔针100的遮护件102作为笔针100的一部分以将零件固定到位。根据本发明的一个实施方式，一旦笔针100组装成一体，就没有组件可从主体上分离。在每个图中，提供了笔针100的横截面视图和侧面外部视图。

现在参考图7A，滑动件114适用于能够沿着中心轴线进行线性运动并且枢轴118适用于相对毂105围绕中心轴线旋转。如所示，扭转弹簧116进一步连接在枢轴118和毂105之间，由此枢轴118(相对于毂105)在一个方向上的径向运动将能量储存在扭转弹簧116中，并且当释放扭转能量时，能量在相反方向上驱动枢轴。

在当前的实施方式中，滑动件114在操作上限于任何径向运动，并且同样地枢轴118限于在毂105上的任何线性运动。

在图7A中，滑动件114由挟持棒626固定在最高的位置，并且当滑动件114处于其最高位置时，针101的前端的尖端被覆盖在滑动件114下方。如进一步示出，挟持棒626具有向斜坡倾斜一短距离的锥形端。滑动件114的凸块停放在锥形端以将其维持在最高位置。这是当笔针还未使用时的状态。

在图7A、图7B和图7C中，笔针100以直立方式定向，前端在顶部和后端在底部。因此，术语“顶部(top)”、“底部(bottom)”、“上(up)”、“向上(upward)”、“下(down)”和“向下(downward)”应指定在图中示出的方向和位置。

现在参考图7B，其显示了滑动件114正被向下推以暴露针101的尖端。当施加外力在滑动件114上时(箭头752)，停放在挟持棒626的锥形端上的凸块发挥向下的力以使枢轴118旋转(箭头754)。当枢轴118旋转时(箭头754)，凸块下滑(箭头756)并且接着从锥形端下落(箭头758)至斜坡上。当滑动件114进一步向下作用时，枢轴118进一步旋转，允许凸块进一步下滑到斜坡上(箭头762)。枢轴118的径向运动通过对靠斜坡向下移动滑动件114来切换。在这个实施方式中，斜坡的方向是锥形的，当滑动件向下移动以露出针尖时引起枢轴118逆时针方向旋转。当枢轴118逆时针方向旋转时，扭转弹簧在其中积累更多的能量。

图7C示出了当滑动件114被释放以覆盖针101的尖端时的笔针100。当滑动件114从任何外力中释放时，扭转弹簧116释放其上储存的能量以切换枢轴118以顺时针方向旋转(箭头764)。这继而触发滑动件114的凸块沿着斜坡抬升(箭头766)滑动件114以覆盖针101的尖端。当枢轴118转向时，凸块分别推入挟持棒和斜坡之间的槽中。为了进一步固定凸块，槽的末端限定了锁定平台，其仅仅是比斜坡斜度相对平坦的槽。更优选地，该槽垂直于中心轴线，其也是滑动件118的运动方向。

进一步根据本发明的实施方式，由于笔针101的前端(除了滑动件114体)大部分被覆盖在遮护件下方，因此不能反转动作。

在本发明中，弹簧122可包括压缩弹簧，或适用于接合和迫使针盖在横向方向中的任何灵活的或有回弹力的构件。弹簧可由任何合适的材料制作，其包括塑料材料。同样地，扭转弹簧116也可由任何合适的有回弹力的材料制成，其包括塑料材料。

进一步在本发明中，契桩、凸块指从表面突出，通常向上突出，其可以是取决于应用的任何形状和配置。当适用时，它是方形块，或带锥形表面或圆形表面的块。本领域的普通技术人员能理解这些契桩、凸块和灵活的指状部一起使用以实现本发明的目的。在本发明中，发明人利用零件的内部和外部的轮廓以与另一个零件一致工作以实现目的。通过该配置，当还在容器130里面时，笔针100可附接到药物递送设备上；通过药物递送设备从容器130中取出笔针100；通过对皮肤按压滑动件114笔针100的针101穿入皮肤；将针101从皮肤中取出，由此针的前尖端自动被滑动件114覆盖；然后将笔针100从药物递送设备上取出，由此在移除时针的后尖端自动被覆盖；并且丢弃笔针100时笔针100的两端尖端被覆盖。所有这些都通过无缝流程完成，其中在从药物递送设备取出它时最小化了与笔针100的接触。进一步，本发明依赖于用于自动覆盖针101尖端的机械装置，并且不需要电力来操作笔针100。

虽然已经描述和说明了具体的实施方式，可以理解的是可对本发明进行许多的改变、修改、变化和其组合而不脱离本发明的范围。

Claims (6)

1.一种笔针(100)，其针(101)的尖端由毂(105)在其一端离心地固定，所述笔针(100)包含：

扭转弹簧(116)；

枢轴(118)，其绕针(101)可旋转地置于毂(105)上，所述枢轴(118)通过扭转弹簧(116)与毂(105)接合，其中枢轴(118)具有斜坡，所述斜坡进一步包括在枢轴(118)的所述斜坡上方伸出的挟持棒；和

滑动件(114)，其安装在毂(105)上用于覆盖针(101)的尖端，所述滑动件(114)能够沿着中心轴线的纵向线性滑动，在滑动件(114)近端处径向限定了凸块，其中当组装笔针(100)时，滑动件(114)的所述凸块在其下方覆盖针(101)的尖端的位置处停放在支撑滑动件(114)的所述挟持棒上；

其中在操作上，滑动件(114)在一个线性方向上的线性运动露出针(101)的尖端和所述凸块，促使所述斜坡切换枢轴(118)的旋转以将能量储存在扭转弹簧(116)中，和

当储存的能量被释放时，扭转弹簧(116)促使枢轴(118)反向旋转以促使所述凸块将滑动件(114)往回抬升以覆盖针(101)的尖端。

2.根据权利要求1所述的笔针(100)，进一步包含限定在所述斜坡和所述挟持棒之间的槽，在操作上其接收滑动件(114)的所述凸块。

3.根据权利要求2所述的笔针(100)，其中所述槽的末端包含用于阻止所述凸块线性移动的锁定平台。

4.根据权利要求3所述的笔针(100)，其中所述锁定平台是具有与中心轴线垂直斜度的槽。

5.根据权利要求1所述的笔针(100)，滑动件(114)在毂(105)上被引导以只在线性运动中移动。

6.根据权利要求1所述的笔针(100)，其中所述扭转弹簧(116)、所述枢轴和所述滑动件围绕所述毂(105)离心地和外部地安装。