CN1929887A - 具有柱塞失效系统的可缩回的注射器 - Google Patents

Abstract

可缩回的一次性注射器(10)，包括针筒(20)，固定于针筒的颈圈(60)，收缩弹簧(70)，位于针筒的针头端(23)的针头固定件(40)和柱塞(30)。柱塞包括第一元件(31)和第二元件(33)，二者易松开地接合在一起，协同保持所述缩回弹簧在初始压缩状态。第二元件(33)进一步包括密封件(34)，以防止液体从柱塞(30)和针筒(20)之间漏出。压下柱塞以输送注射器液体内容物后，第一元件(31)接合附有针头(12)的针头固定件(40)，并从第二元件(33)上旋转式脱离，使收缩弹簧(70)减压，从而迫使第一元件(31)、针头固定件(40)以及与之接合的针头(21)缩回。第一元件(31)和颈圈(60)包括协同形成失效装置的元件，以防止或至少最大限度降低再次压下或退出柱塞(30)的可能性。另外，第一元件(30)缩回后，第二元件(33)和密封件(34)保持在针筒(20)的针头端(23)，以防止再次填充和使用注射器。

Description

具有柱塞失效系统的可缩回的注射器

技术领域

本发明涉及注射器及其柱塞。更具体地说，本发明涉及可永久性缩回的一次性注射器，其中柱塞可以自动失效。

背景技术

没有经过充分灭菌就在不同使用者之间共用注射器的做法，是人类免疫缺陷病毒和肝炎病毒传播的主要因素。这类疾病会对患者造成严重的后果，同时，社会为这些患者提供援助和医疗护理需要大量的资金。

与使用不清洁的针头和注射器有关的另一个重要危险是由于不注意而造成针头刺伤。对于在职业活动中经常遇到非法毒品使用者的执法和护理人员来说，这是一个值得关注的问题。另外，非法毒品使用者习惯于将他们活动的危险副产品留在公共区域，例如废弃的注射器，从而对在公园和校园等地区活动的人们构成危险。

在医院、医疗中心和手术室，用过的注射器也是危险的，因为针头刺伤可以危及到医生、护士和其它卫生专业人员。

注射器的最新发展是将针头设计成永久性地缩回到注射器针筒内。

例如，国际专利公开文本WO 01/80930公开了一种可缩回的一次性注射器，通过液体输送过程中确保柱塞全压，并且通过柱塞缩回注射器针筒而确保永久性收回针头，可非常有效地防止注射器再次使用。

在这些情形中，缩回是通过弹簧来完成的，在注射结束时，弹簧迫使柱塞和与之接合的针头自动缩回到针筒内。

现有技术虽然非常有效，但弹簧驱动缩回机构的可缩回的注射器存在着缺陷，尤其涉及到较大体积的注射器时，例如3、5和10mL注射器。例如，驱使柱塞和针头缩回的弹簧可能太大而不能装入到注射器内。

此外，一些使用者不喜欢与当柱塞被压下时弹簧逐渐被压缩的感觉，从而可能阻碍人们使用弹簧驱动的可缩回注射器。

因此，本发明的目的是克服或减轻现有技术的至少一个缺陷，或至少提供一种有用的替代物。

发明内容

因此，广泛地说，本发明涉及一种可缩回注射器，该注射器包括一个弹簧驱动机构，它自动地使可缩回的注射器失效，从而防止可缩回的注射器再使用的，其中的弹簧一直被柱塞保持在初始压缩状态，直至弹簧需要减压以驱使柱塞以及与之接合的注射针头缩回。

广泛地说，本发明还涉及适用于本发明的可缩回的注射器的柱塞。

本发明的注射器和/或柱塞的一个明显优点是，柱塞可以容纳初始压缩状态下相对较大的弹簧，直至需要减压以缩回针头为止。

本发明的注射器和/或柱塞的另一个明显优点是，弹簧一直保持在压缩状态直到注射器的液体内容物输送之后，使用者无需在柱塞压下期间压缩该弹簧。这为使用者在输送期间提供了更平稳的“感觉”。

第一个方面，本发明提供了一种用于可缩回注射器的柱塞，所述注射器具有弹簧和针头固定件，所述柱塞包括第一柱塞元件和第二柱塞元件，二者易松开地接合在一起，协同保持所述弹簧在初始压缩状态，并且这样设计，在压下所述柱塞以输送注射器的液体内容物之后，需要使所述第一柱塞元件和与之接合的针头固定件缩回时，所述第一柱塞元件和第二柱塞元件相脱离，促使所述弹簧从初始压缩状态下减压。

第二个方面，本发明提供一种可缩回的注射器，包括柱塞、针筒、弹簧和针头固定件，所述柱塞包括第一柱塞元件和第二柱塞元件，二者易松开地接合，协同保持所述弹簧在初始压缩状态，并且在压下所述柱塞以输送注射器的液体内容物之后二者可脱离，从而使所述弹簧减压，导致所述第一柱塞元件以及与之接合的针头固定件缩回。

优选地，所述注射器进一步包括固定于针筒的颈圈，其包括一个或多个可与所述柱塞接合的突出物。

所述一个或多个突出物可以包括多个棘爪、肋条、指状物、翅片、结节或类似结构。

所述一个或多个突出物包括第一和第二突出物，二者可滑动地定位并且可以在第一柱塞元件的相应的第一和第二导槽内移动，以有助于保持所述柱塞的所需定位。

可缩回的注射器可以进一步包括失效装置，以防止、最大程度减小或至少减小在第一柱塞元件、针头固定件和固定于其上的针头缩回之后，压下和/或退出所述第一柱塞元件的可能性。

在一种优选方案中，所述颈圈包括多个突出物，这些突出物包括所述第一和第二突出物以及第三和第四突出物，它们可以与所述第一柱塞元件上的相应接合点协作，形成所述失效装置。

优选地，第三和第四突出物是棘爪。

优选地，在使用时，在所述第一柱塞元件缩回之后，所述多个突出物可以靠压在所述第一柱塞元件上的相应接合点上，从而不能随后退出和/或压下所述第一柱塞元件。

在特别优选的方案中，本发明提供了一种可缩回的注射器，包括：

(i)针筒；

(ii)颈圈，所述颈圈固定于针筒并且包括两个肋条和两个棘爪；

(iii)收缩弹簧；

(iv)针头固定件，所述针头固定件位于针筒的针头端且装有针头，和

(v)柱塞，所述柱塞可操作地位于所述针筒内并且可与所述针头固定件接合，所述柱塞包括：

(a)第一柱塞元件，所述第一柱塞元件有两个台阶和两个凸缘；和

(b)第二柱塞元件，所述第二柱塞元件包括一个密封件。

其中，第一柱塞元件和第二柱塞元件易松开地连接，协同保持所述弹簧在初始压缩状态，并且随后在压下所述柱塞以释放所述注射器的液体内容物之后，可旋转地脱离，以促使所述弹簧减压，迫使所述第一柱塞元件和与之接合的所述针头固定件缩回，其中在针头固定件和针头缩回之后，所述两个棘爪可与所述第一柱塞元件上的相应台阶接合，协同地防止所述第一柱塞元件随后压下，所述两个肋条可与所述第一柱塞元件上的相应凸缘接合，协同地防止所述第一柱塞元件随后退出。

在一种优选的方案中，所述注射器设计成在所述第一柱塞元件、针头固定件和针头缩回之后，第二柱塞元件和密封件保持在针筒的针头端，从而防止、最大程度减小或减小再次填充注射器的潜在可能性，因此防止、最大程度减小或减小了注射器再次使用的潜在可能性。

除非另有说明，整个说明书中的“包括”和“包含”是以开放式而非封闭式使用，这样，所述技术方案或技术方案组合可以包括一个或多个其它没有描述的技术方案或技术方案组合。

附图说明

以下参考附图来描述本发明的非限制性实施方案，其中：

图1是可缩回注射器的一个实施方案的侧视图；

图2是第一柱塞元件、具有密封件的第二柱塞元件和弹簧的一个实施方案的立体图，其中插图示出了第一柱塞元件和第二柱塞元件的连接方式；

图3是针筒的一个实施方案的立体图；

图4是针筒嵌入件、O形圈和针头固定件的一个实施方案的立体图；

图5是颈圈的一个实施方案的立体图；

图6A是柱塞退出过程中第一颈圈突出物在第一柱塞元件的第一导槽内的立体图；图6B示出了压下柱塞之后，第一颈圈突出物从第一导槽移动到缩回槽；图6C示出了第一柱塞元件的第二导槽内的第二颈圈突出物；

图7A和7B依次示出了第一柱塞元件和针头固定件之间接合的立体图；

图8是针筒嵌入件正要从针头固定件脱离前的第一柱塞元件的剖视图；

图9是针筒嵌入件已从针头固定件上脱离的第一柱塞元件的剖视图；

图10是失效装置的一个实施方案的立体图。

具体实施方式

参考图1示出的一个实施方案，可缩回注射器10包括针筒20、可操作地位于其中的柱塞30和具有可缩回针头12的针头固定件40。针头固定件40固定在针筒20的针头端23，其具有针筒插入部分50和O形圈55。在针筒20的柱塞端24设有手指握具25A、25B，在该柱塞端24装有颈圈60。柱塞30包括第一柱塞元件31与第二柱塞元件33及固定于其上的密封件34，第一柱塞元件31具有使用者操作按钮32，第二柱塞元件33易松开地连接第一柱塞元件31，协同保持弹簧70在压缩状态，直至需要缩回针头固定件40和针头12为止。

现在参考图2，柱塞30包括第一柱塞元件和第二柱塞元件，第一柱塞元件为具有使用者操作按钮32的柱塞杆31，第二柱塞元件为密封件固定元件33。当装配在一起时，密封件34固定于密封件固定元件33中的座套35上，在使用时，该密封件34防止或最大程度减小液体从柱塞30和针筒20的内壁21之间漏出。

如图2中的插图具体示出的那样，密封件固定元件33通过连接装置300固定于柱塞杆31，在该实施方案中，该连接装置300是在密封件固定元件33中的接头片37A、37B与在柱塞杆31中的相应连接凹槽38A、38B之间形成的卡口连接。连接凹槽38A、38B设计成允许密封件固定元件33相对于安装好时的柱塞杆31进行有限纵向移动(不超过大约1-2mm)。

柱塞杆31具有多个细长、平行的叶片310A、310B、310C、310D(未示出)和310F，它们沿着柱塞杆31纵向延伸。叶片310A、310B形成了具有闸门312的第一导槽311A。叶片310B和310C形成了缩回空间313。虽然在图2没有示出，但本发明的一个实施方案进一步包括如图6C所示的叶片310E，它与叶片310D一起形成了第二导槽311B，导槽311B的功能将在以下详细说明。

柱塞杆31具有装载弹簧70的直径减小部分320，靠在轮缘330A、330B上的弹簧70因此与连接柱塞杆31的密封件固定元件33协作，将弹簧70保持在压缩状态，直到需要缩回针头固定件40和针头21为止。弹簧70在图2中以非压缩状态示出。

柱塞杆31进一步包括用于接合针头固定件40的装置340。在本实施方案中，装置340包括具有对置倒钩的臂341A、341B，具有倒钩端342A、342B，它们能够在柱塞30达到压缩终点时接合针头固定件40，这将在下文更详细说明。

柱塞杆进一步包括多个接合点，在本实施方案中，台阶350A、350B(未示出)和凸缘351A、351B，可以与颈圈60上的相应突出物协作，形成失效装置80，将在下文详细说明。

参考图3，针头固定件40和针筒嵌入件50装配在针筒20的针头端23，而颈圈60固定在柱塞端24。锥形接头28A、28B(未示出)有利于固定和保持针头固定件40。针筒20在柱塞端24还包括有利于固定和保持颈圈60的定位槽29A、29B，在针头端23包括用于固定O形圈55的座套210。

参考图3和图4，针筒嵌入件50具有环形体51，环形体51具有基底52和臂53A、53B，而臂53A、53B具有相应的夹具56A、56B，夹具56A、56B具有斜面57A、58B。O形圈55适配于针筒20的座套210，以便在针头固定件主体41和针筒20的内壁21之间密封。

针头固定件40包括主体41，该主体具有中心孔42、基底缘43和柱塞接合装置44A、44B(图4中未示出)，该柱塞接合装置44A、44B包括相应的倒钩凹槽45A、45B，斜面46A、46B，唇缘47A、47B和上凸缘48A、48B。针头固定件主体41进一步包括对置的锥形凹槽49A、49B，在使用时，它们与针筒20的内壁21上的相应锥形接头28A、28B接合，从而将针头固定件40固定在针筒20的针头端23的位置上，并且限制针头固定件40向针头端23移动。

当组装到注射器10内时，针头固定件40的基底缘43被针筒嵌入件50的相应臂53A、53B的夹具56A、56B卡住，防止针头固定件40向针筒20的柱塞端24方向上移动。优选地，针筒嵌入件50的臂53A、53B以与针头固定件40的相应柱塞接合部分44A、44B呈大约90度的角度来取向。

臂53A、53B在实线箭头表示的方向上弹性变形。臂53A、53B的径向外移松开针头固定件40，以便随后缩回针头固定件40，下文将详细说明。

针头固定件40所带来的优点是，如果针头变弯曲或有芒刺，或者改变针头规格(即在填充和输送之间)，使用者可以更换针头而不会影响缩回机构。

针头固定件40的一个特征是，它可以包括所需要的任何类型的针头配件，例如路厄(luer)圆锥400，例如具有路厄锁紧套口或路厄滑动套口，但不限于这些。

参考图3和图5，针筒20在柱塞端24包括定位槽29A、29B(定位槽29A未示出)，它们有助于固定颈圈60。颈圈60具有主体61，其具有多个突出物，包括棘爪62A、62B和肋条63A、63B。颈圈60进一步包括针筒接合肩部65A、65B(肩部65B未示出)，它们适配于针筒20的相应定位槽29A、29B(29B未示出)，从而将颈圈60固定于针筒20的柱塞端24。

现在说明组装注射器10的操作。

如图2所示，将柱塞30组装，使得第一柱塞元件31和第二柱塞元件33通过连接装置300易松开地连接，从而将弹簧70保持在压缩状态，直到需要缩回针头固定件40和安装于其上的针头12时为止。

参考图6A、6B和6C，在柱塞30退出以便用液体填充针筒20期间，颈圈60的肋条63A可滑动地位于柱塞杆31的第一导槽311A内，而颈圈的肋条63B可滑动地位于第二导槽311B内(图6C所示)。这种设计防止了柱塞相对于颈圈60和针头固定件40转动，并且校正通过针头固定件40的柱塞接合部分44A、44B接合针头固定件40的柱塞装置340。

靠在颈圈60的肋条63A上的导槽311A中的接合点360A和靠在肋条63B上的导槽311B中的接合点360B，限制柱塞30退出。相应导槽311A、311B中的接合点360A、260B的特定位置因此决定了柱塞行进的长度，从而决定了抽吸到针筒20内的液体的体积。例如，图2示出了3mL注射器的接合点360A的定位；对于5mL注射器，凸缘351A用作接合点360A。

在柱塞30退出结束后，通过压下柱塞30来输送注射器10的液体内容物。

输送完毕后，会发生以下三件事情。

首先，针头固定件40从针筒嵌入件50上脱离，使针头固定件40和针头12缩回。

其次，柱塞杆31通过接合装置340与针头固定件40接合，从而缩回针头固定件40和针头12。

第三，柱塞杆31和密封元件33旋转式脱离，从而使弹簧70减压，驱使柱塞杆31、针头固定件40和与之连接的针头12缩回。

在输送完毕后，为了从针筒20释放针头固定件40，柱塞杆31的柱塞唇缘366强行地在图3所示的方向上径向外移针筒嵌入件50的相应臂53A、53B，因而从针头固定件40的基底缘43脱离夹具56A、56B。与此同时发生的是，柱塞杆31的倒钩342A、342B接合针头固定件40中的凸缘47A、47B，从而有助于通过柱塞30缩回针头固定件40，如图7A和图7B所示。

从图8和图9可以看出，如由实线箭头所指示的，柱塞杆31的柱塞唇缘366径向向外展开针筒嵌入件50的臂53A、53B。臂53A、53B的斜面57A、57B贴着柱塞唇缘366滑动，在臂53A、53B的夹具56A、56B越过针头固定件40的基底缘43之后，引起针筒嵌入件50向O形圈55滑动。

最好参考图9，臂53A、53B的相应拐角58A、58B靠在针头固定件主体41的外部，以永久性释放针头固定件40，并使之通过针筒嵌入件50和密封件固定元件33以及密封件34，该密封件34通过弹簧70保持在针筒20的针头端23。在该位置，针筒嵌入件50再也不能卡住针头固定件40，从而使注射器10永久性失效，以防止重新装配针头固定件40。

在图8和图9所示的实施方案中，除了路厄圆锥400以外，还可以清楚地看到路厄锁紧螺纹(luer lock thread)410。另外，可以使用路厄滑动接口(luer slip)(未示出)。

最好参考图7A，在针头固定件40中的相应柱塞接合装置44A、44B通过柱塞杆31的倒钩342A、342B接合过程中，柱塞杆31的有倒钩的臂341A、341B的倾斜缘343A、343B靠在针头固定件40的相应互补斜面46A、46B上，这迫使柱塞杆31按照图7A中箭头所示的方向相对于密封元件33稍微转动，促使卡口连接300脱离。

柱塞杆31和密封件固定元件33的脱离使弹簧70减压，从而推动密封件固定元件33和柱塞杆31上的轮缘330A、330B，从而迫使柱塞杆31和针头固定件40以及与之接合的针头12一起缩回。密封件固定元件33和针筒嵌入件50保持在针筒20的针头端23。

柱塞杆31从密封件固定元件33上脱离使弹簧70减压，并且使柱塞杆31与针头固定件40以及与之连接的针头12缩回，随后失效装置80启动，防止柱塞杆31随后移动。当柱塞杆31旋转到正要缩回时，颈圈60的肋条63A通过闸门312从导槽311A可滑动地移动到缩回空间313内，如图6B所示，从而缩回柱塞杆31，同时使颈圈60的棘爪62A、62B对准柱塞杆31的台阶350A、350B。

参考图6C，颈圈60的肋条63B位于导槽311B内，使得柱塞杆31在叶片310D和310E内有限转动，从而对准棘爪62A、62B与柱塞杆31上的台阶35A、350B。

参考图10，台阶350A、350B按以下方式设计：当柱塞杆31缩回时，棘爪62A、62B在其上移动，但一旦启动失效装置80，棘爪62A、62B(未示出)靠住台阶350A、350B(未示出)，从而阻止随后压下柱塞杆31。

在图10中还可以看到，颈圈60的肋条63A、63B靠住柱塞杆31的凸缘351A、351B，失效装置80防止了柱塞杆31的进一步退出。

还应该指出的是，在柱塞杆31和针头固定件40缩回之后，由于弹簧70的减压，针筒嵌入件50、O形圈55、密封件固定元件33和密封件34被推向针筒20的针头端23(未示出)，从而保持在针筒20的针头端23，因此防止了从针头端23再填充针筒20。

根据以上说明，本发明提供了一种实用的、自动失效操作简单的、一次性使用的注射器，该注射器防止了再次使用，从而最大限度降低了疾病传播的可能性，同时还减小了使用者针头刺伤的可能性。

此外，本发明的弹簧驱动的缩回机构可以有效容纳大体积注射器(例如3、5和甚至10mL注射器)的缩回弹簧。

整个说明书的目的是说明本发明的优选实施方案，而非将本发明限制于任何一个实施方案或特定技术特征的组合。在不偏离本发明精神的前提下，可以对举例说明的实施方案做出多种改变和调整。

Claims (19)

1.一种用于具有弹簧和针头固定件的可缩回注射器的柱塞，所述柱塞包括第一柱塞元件和第二柱塞元件，二者易松开地接合在一起，协同保持所述弹簧在初始压缩状态，在压下所述柱塞以输送所述注射器的液体内容物之后，需要迫使所述第一柱塞元件以及与之接合的所述针头固定件缩回时，所述第一柱塞元件和所述第二柱塞元件的脱离能够促使所述弹簧从初始压缩状态减压。

2.如权利要求1所述的柱塞，其中第一柱塞元件和第二柱塞元件通过卡口连接易松开地接合在一起。

3.如权利要求1所述的柱塞，其能够通过第一柱塞元件相对于第二柱塞元件的转动来脱离。

4.如权利要求1所述的柱塞，其中第一柱塞元件包括用于接合所述针头固定件的装置。

5.如权利要求1所述的柱塞，其中用于接合针头固定件的装置包括两个有倒钩的臂。

6.如权利要求1所述的柱塞，其中第二柱塞元件包括固定于其上的密封件。

7.一种可缩回注射器，包括柱塞、针筒、弹簧和针头固定件，所述柱塞包括第一柱塞元件和第二柱塞元件，二者易松开地接合，协同保持所述弹簧在初始压缩状态，并且在压下所述柱塞以输送所述注射器的液体内容物之后，二者相脱离，从而使所述弹簧减压，迫使所述第一柱塞元件以及与之接合时的所述针头固定件缩回。

8.如权利要求7所述的可缩回注射器，其中第一柱塞元件和第二柱塞元件通过卡口连接来接合。

9.如权利要求7所述的可缩回注射器，其中第一柱塞元件和第二柱塞元件可旋转地脱离，以促使弹簧减压。

10.如权利要求7所述的可缩回注射器，其中第一柱塞元件包括用于接合所述针头固定件的装置。

11.如权利要求8所述的可缩回注射器，其中用于接合针头固定件的装置包括两个有倒钩的臂。

12.如权利要求11所述的可缩回注射器，其中针头固定件包括可分别与有倒钩的臂接合的凹槽。

13.如权利要求7所述的可缩回注射器，其中第二柱塞元件包括固定于其上的密封件。

14.如权利要求7所述的可缩回注射器，进一步包括固定于针筒上的颈圈。

15.如权利要求14所述的可缩回注射器，其中所述颈圈包括一个或多个突出物，它们能够与所述第一柱塞元件的一个或多个接合点协作，形成柱塞失效装置，该柱塞失效装置能够防止所述第一柱塞元件在针头固定件缩回之后的压下和/或退出。

16.如权利要求15所述的可缩回注射器，其中一个或多个突出物包括两个棘爪，它们与所述第一柱塞元件上的相应台阶接合，从而协同防止在针头固定件缩回之后压下所述第一柱塞元件，防止再次使用注射器。

17.如权利要求15所述的可缩回注射器，其中一个或多个突出物包括两个肋条，它们与所述第一柱塞元件上的相应凸缘接合，从而协同防止在针头固定件缩回之后退出所述第一柱塞元件，防止再次使用注射器。

18、一种可缩回注射器，包括：

(i)针筒；

(ii)颈圈，所述颈圈固定于针筒上并且包括两个肋条和两个棘爪；

(iii)收缩弹簧；

(iv)针头固定件，所述针头固定件位于针筒的针头端；和

(v)柱塞，所述柱塞可操作地位于所述针筒内并且可与所述针头固定件接合，所述柱塞包括：

(a)第一柱塞元件，所述第一柱塞元件有两个台阶和两个凸缘；和

(b)第二柱塞元件和固定于其上的密封件；

其中第一柱塞元件和第二柱塞元件易松开地连接，以协同保持所述弹簧在初始压缩状态，并且在随后压下所述柱塞以输送所述注射器的液体内容物之后，可旋转地脱离，促使所述弹簧减压，迫使所述第一柱塞元件以及与之接合的所述针头固定件缩回，其中所述两个棘爪与所述第一柱塞元件上的相应台阶接合，协同地防止随后压下所述第一柱塞元件，所述两个肋条与所述第一柱塞元件上的相应凸缘接合，以便在针头固定件和针头缩回之后，协同防止随后退出所述第一柱塞元件。

19、如权利要求18所述的注射器，在第一柱塞元件、针头固定件和针头缩回之后，所述第二柱塞元件和所述密封件保持在针筒的针头端，从而防止注射器的再次填充和使用。

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