專利名稱：在預(yù)填充注射器中使用的塞子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種與注射器一起使用的塞子組件，并且更具體地，本發(fā)明涉及一種塞子組件，所述塞子組件具有較小的死區(qū)和基本為零的回流，以用于與例如用于沖 洗應(yīng)用的預(yù)填充注射器一起使用。本發(fā)明還涉及一種柱塞桿和適于與塞子組件附裝的附裝構(gòu)件。
背景技術(shù)：
例如用于沖洗應(yīng)用的預(yù)填充注射器典型地填充有鹽水溶液并且用于沖洗導(dǎo)管。在美國專利No. 6，361，524和No. 6，743，216中示出預(yù)填充注射器的示例，所述專利通過引用包含于此并且涉及用于沖洗應(yīng)用的注射器組件。在使用期間，護士或技師在沖洗過程結(jié)束時將塞子在注射器筒管中“推到底”。將塞子在筒管中推到底的處理可以導(dǎo)致已知為回流的現(xiàn)象?；亓魍ǔＪ怯捎谠跊_洗注射結(jié)束時塞子回彈所導(dǎo)致的通過導(dǎo)管反向向上的流體流。當塞子壓縮以將額外的鹽水壓出來并且隨后回彈到合適的形狀時會發(fā)生回流，導(dǎo)致鹽水被拉回到注射器中?；亓饕矔⒀豪氐綄?dǎo)管中，堵塞導(dǎo)管。該回流現(xiàn)象會不利于導(dǎo)管管路的維護。因此，期望的是減少或消除注射器內(nèi)的回流。現(xiàn)有的塞子設(shè)計典型地包括恒定直徑的密封件和恒定的塞子與筒管的干涉，以產(chǎn)生將防止容納在筒管內(nèi)的流體越過塞子的前密封件泄漏的密封。密封的接觸壓力由這些設(shè)計中的干涉確定，并且該接觸壓力必需是充分高的，以便使密封在筒管內(nèi)可能的最高流體壓力下不泄漏。該傳統(tǒng)設(shè)計的缺點在于，較高的接觸壓力導(dǎo)致較高的靜摩擦力和動摩擦力。靜摩擦通常稱為“松脫”力。另外，現(xiàn)有的塞子典型地包括尖端設(shè)計，所述尖端設(shè)計不是自對中的。因為尖端不是自對中的，所以尖端當受到軸向力時不與路厄接頭錐形部的內(nèi)側(cè)背面形成正作用密封?，F(xiàn)有的塞子設(shè)計已經(jīng)嘗試通過防止塞子回彈來阻止流體流從導(dǎo)管回流到注射器中，所述塞子回彈會產(chǎn)生將流體吸回到注射器中的真空。這些設(shè)計雖然在減少回流方面是有效的，但是沒有可靠地阻止所有回流發(fā)生。更進一步地，這些設(shè)計中的許多包括大量的死區(qū)容積。死區(qū)的ISO標準要求對于3ml注射器而言是70 μ I,對于5ml注射器而言是75 μ I,并且對于IOml注射器而言是100 μ I。
發(fā)明內(nèi)容
在本技術(shù)領(lǐng)域中需要一種在注射器筒管內(nèi)形成主動密封的塞子設(shè)計，其中減小了柱塞桿滑過塞子錐形部并抵靠塞子的前壁擱置的機會。在本技術(shù)領(lǐng)域中還需要一種塞子設(shè)計，所述塞子設(shè)計在仍然實現(xiàn)主動密封的同時是較短的。在本技術(shù)領(lǐng)域中又需要一種塞子設(shè)計，所述塞子設(shè)計被容易地模制。在本技術(shù)領(lǐng)域中還需要一種塞子設(shè)計，所述塞子設(shè)計實現(xiàn)滿足死區(qū)的ISO標準的“正零”或基本為零的回流。主動密封的概念包括注射器筒管內(nèi)的壓力增大，這將導(dǎo)致塞子的前向密封與筒管的內(nèi)壁具有較高的接觸壓力，從而維持高于內(nèi)部流體壓力的接觸壓力，由此防止在塞子密封件處泄漏。在本技術(shù)領(lǐng)域中又需要一種塞子設(shè)計，所述塞子設(shè)計包括允許在從柱塞桿解除力之前捕集和儲存勢能的部件，從而有效地且一貫地減小和/或消除在解除柱塞桿上的壓力時流體返回到注射器中的回流。在本技術(shù)領(lǐng)域中還需要一種柱塞桿附裝設(shè)計，所述柱塞桿附裝設(shè)計可以在向其施加最小力的情況 下容易地插入預(yù)填充的無菌注射器的塞子中，并且所述柱塞桿附裝設(shè)計在注射器使用期間被可靠地保持在塞子中。在本技術(shù)領(lǐng)域中又需要一種柱塞桿設(shè)計，所述柱塞桿設(shè)計使用減少量的加工材料、具有減少的模制循環(huán)時間、并且具有較高的抗側(cè)向加載能力。特定公開的塞子設(shè)計在塞子已經(jīng)在注射器筒管內(nèi)被推到底并且從柱塞桿解除力之后產(chǎn)生流體流出注射器(并且因此流體進入例如任何附裝的導(dǎo)管中)的正位移，從而有效地且一貫地減小和/或消除在解除柱塞桿上的壓力時流體返回到注射器中的回流。塞子設(shè)計也消除了柱塞桿在塞子內(nèi)“擠過”的可能性，縮短了塞子的高度，改進了可模制性。一種塞子設(shè)計也滿足死區(qū)的ISO標準，而同時也實現(xiàn)“正零”(意思是接近于零)的回流。塞子適于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝。根據(jù)一個方面，本發(fā)明涉及一種塞子，所述塞子適于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝。塞子包括主體，所述主體限定敞開的后端部和封閉的前端部。敞開的后端部適于接收柱塞桿的向前的前端部附裝部分。塞子還包括芯構(gòu)件，所述芯構(gòu)件鄰近封閉的前端部與主體成一體地形成。芯構(gòu)件包括鼻部分，所述鼻部分具有適于與注射器筒管的出口開口形成正作用密封的輪廓。塞子包括至少一個肋部，所述至少一個肋部圍繞主體的周邊徑向向外地延伸以用于與注射器筒管形成主動密封。在主體的內(nèi)表面上設(shè)置有向內(nèi)的肩部分。該向內(nèi)的肩部分適于與柱塞桿的前端部上的錐形部接觸，其中，向內(nèi)的肩部分與錐形部的接觸導(dǎo)致在向前的力施加到柱塞桿時塞子將徑向力施加到所述至少一個肋部和注射器筒管，并且其中，向內(nèi)的肩部分包括從主體的封閉的前端部延伸的第一圓筒形壁部分。該第一壁部分具有基本平坦的表面輪廓。向內(nèi)的肩部分還包括朝向主體的敞開的后端部延伸的第二圓筒形壁部分。在第一壁與第二壁之間延伸有傾斜部分。設(shè)置的具有基本平坦的表面輪廓的第一壁導(dǎo)致具有較淺的主動密封角的較短的塞子。芯構(gòu)件包括前部分、后部分、和定位在前部分和后部分之間的中心部分，其中，前部分延伸超過主體的前端部，并且中心部分經(jīng)由在芯構(gòu)件與主體之間延伸的柔性膜而與主體相互連接。主體包括從主體的前端部延伸的至少一個向前伸出的裙部，所述至少一個向前伸出的裙部適于在主體中形成正壓室。根據(jù)一個實施例，芯構(gòu)件可以包括后部分，芯構(gòu)件的后部分和封閉的前壁的內(nèi)表面中的至少一個包括形成在其中的至少一個同心槽。芯部件的后部分和封閉的前壁的內(nèi)表面中的至少一個包括塞子材料，所述塞子材料適于在向前的力施加到柱塞桿時接觸柱塞桿的向前的前端部附裝部分。該塞子材料防止塞子向前滑移并且減小塞子構(gòu)件的中心上的壓力量。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種柱塞桿和塞子組件，所述柱塞桿和塞子組件適于與注射器筒管一起使用。該組件包括柱塞桿，所述柱塞桿具有前附裝端部和后端部并且沿著縱向軸線延伸。前附裝端部包括錐形部和從該錐形部延伸的前凸緣。該組件還包括塞子，所述塞子具有主體，所述主體限定敞開的后端部、封閉的前端部、和鄰近封閉的前端部與主體成一體地形成的芯構(gòu)件。敞開的后端部由內(nèi)壁表面限定并適于接收柱塞桿的前附裝端部和適于將柱塞桿鎖定在塞子內(nèi)。在塞子上設(shè)置有至少一個肋部，所述至少一個肋部圍繞主體的周邊徑向向外地延伸以用于與注射器筒管形成主動密封。在主體的內(nèi)表面上形成有具有傾斜表面的錐形部。該錐形部適于與柱塞桿的前端部上的錐形部接觸。接觸的錐形部形成主動密封表面，用于一起協(xié)同操作以便在向前的力施加到柱塞桿時塞子將徑向力施加到所述至少一個肋部和注射器筒管。在塞子中由主體的內(nèi)表面、芯構(gòu)件的一部分、和主體的內(nèi)表面上的錐形部限定了敞開的空間。從柱塞桿的前附裝端部延伸的前凸緣延伸到該敞開的空間中以限制柱塞桿相對于塞子的行進。根據(jù)又一方面，本發(fā)明涉及一種塞子，所述塞子適于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝。塞子包括主體，所述主體限定敞開的后端部和封閉的前端部。敞開的后端部適于接收柱塞桿的向前的前端部附裝部分。主體包括內(nèi)表面。鄰近封閉的端部與主體成一體 地形成有芯構(gòu)件。芯構(gòu)件包括鼻部分，所述鼻部分具有錐形尖端，所述錐形尖端構(gòu)造成用于進入注射器筒管的出口開口。至少第一肋部圍繞主體的周邊徑向向外地延伸。至少第二肋部圍繞主體的周邊徑向向外地延伸。第二肋部適于與注射器筒管形成主動密封。在主體的內(nèi)表面上設(shè)置有錐形部。錐形部適于與柱塞桿的向前的前端部附裝部分上的對應(yīng)錐形部接觸。接觸的錐形部一起協(xié)同操作以導(dǎo)致在向前的力施加到柱塞桿時塞子將徑向力施加到注射器筒管，其中，主體包括具有第一直徑的側(cè)壁，用于容納在具有第一內(nèi)徑壁部分的注射器筒管內(nèi)；錐形尖端具有第二直徑，用于接觸具有第二內(nèi)徑壁部分的筒管出口；并且，封閉的前部分具有輪廓，所述輪廓構(gòu)造成用于與在第一與第二筒管內(nèi)徑壁部分之間延伸的筒管內(nèi)壁的錐形部分壁部分協(xié)同操作，導(dǎo)致筒管內(nèi)的死區(qū)減小。主體可以包括至少第三肋部和第一、第二或第三肋部，所述第一、第二或第三肋部圍繞主體的周邊徑向向外地延伸并且沿著該主體軸向地間隔開。主體包括從敞開的后端部軸向向內(nèi)地延伸的至少一個底切部分。底切部分適于將柱塞桿的前端部鎖定在塞子內(nèi)。主體的內(nèi)表面的錐形部可以是從主體的側(cè)壁部分到芯構(gòu)件的連續(xù)輪廓。封閉的前部分具有從鼻部分延伸到第一肋部的第一斜面，所述第一斜面略陡于從筒管的出口開口延伸到注射器筒管的頂側(cè)壁部分的注射器筒管的錐形側(cè)壁部分的第二斜面。在向前的力施加到塞子時，第一斜面與第二斜面之間的協(xié)同操作以及筒管內(nèi)壁相對于所述至少第一肋部的徑向壓力導(dǎo)致塞子縱向延伸，以便使塞子鼻部延伸到筒管出口中以防止回流。根據(jù)一個實施例，第一斜面的角可以比第二斜面的角小大約1°，并且在向前的力施加到柱塞桿時塞子的縱向延伸導(dǎo)致第一斜面的角增大大約2. 8°。根據(jù)又一個實施例，塞子的敞開的后端部可以由周邊邊緣部分限定，并且該邊緣部分的外表面可以包括從其延伸的至少一個突起，但是優(yōu)選地是六個突起。根據(jù)又一個實施例，芯構(gòu)件包括由側(cè)壁部分限定的后芯部分，所述側(cè)壁部分從底芯表面延伸到在后芯部分與塞子錐形表面之間的交叉點，其中，該側(cè)壁部分基本沿著其整個長度是大致直的。該特殊設(shè)計導(dǎo)致減少塞子的加工成本。根據(jù)又一方面，本發(fā)明涉及一種具有較小的死區(qū)和基本為零的回流的注射器。注射器包括圓筒形筒管，所述圓筒形筒管包括近側(cè)端部、遠側(cè)端部和在近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間延伸的具有第一內(nèi)徑的側(cè)壁。遠側(cè)端部終止于具有第二內(nèi)徑的出口開口，所述第二內(nèi)徑小于第一內(nèi)徑。圓筒形筒管包括在出口開口與筒管側(cè)壁之間延伸的第二傾斜的或錐形的表面。柱塞桿可通過筒管的近側(cè)端部中的開口延伸到筒管中。該柱塞桿包括向前的前附裝部分。注射器還包括塞子，所述塞子具有主體，所述主體具有敞開的后端部、封閉的前端部，和在敞開的后端部與封閉的前端部之間延伸的側(cè)壁部分。敞開的后端部適于接收柱塞桿的向前的前端部附裝部分，鄰近封閉的端部與主體成一體地形成有芯構(gòu)件。芯構(gòu)件包括鼻部分，所述鼻部分具有構(gòu)造成用于進入注射器筒管的出口開口的錐形尖端。封閉的前端部包括從錐形尖端延伸到塞子側(cè)壁部分的第一傾斜表面。塞子的第一傾斜表面略陡于圓筒形筒管的第二傾斜表面，以便施加到柱塞桿的向前的力導(dǎo)致塞子的錐形尖端進入出口開口中，從而產(chǎn)生“正零”的回流，而同時第一斜面和第二斜面一起協(xié)同操作以減小筒管內(nèi)的死區(qū)。主體可以包括圍繞主體的周邊徑向向外地延伸的第一肋部和同樣圍繞主體的周邊徑向向外地延伸且與第一肋部間隔開一定距離的至少第二肋部。所述至少第二肋部適于與注射器筒管形成主動密封。塞子的主體包括內(nèi)表面，所述內(nèi)表面具有適于與柱塞桿的前端部上的對應(yīng)錐形部接觸的錐形部。這些接觸的錐形部一起協(xié)同操作，以便在向前的力施加到柱 塞桿時塞子將徑向的力施加到注射器筒管。主體的內(nèi)表面的錐形部可以是從主體的側(cè)壁部分到芯構(gòu)件的連續(xù)輪廓。主體可以包括從敞開的后端部軸向向內(nèi)地延伸的至少一個底切部分。該底切部分適于將柱塞桿的前端部鎖定在塞子內(nèi)。
圖I是根據(jù)本發(fā)明的實施例的柱塞桿、塞子、和注射器筒管的分解的透視圖；圖2A是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的塞子的透視圖；圖2B是沿著線2B-2B得到的圖2A的塞子的剖視側(cè)視圖；圖3是附裝到柱塞桿且定位在注射器筒管內(nèi)的圖2A的塞子的剖視側(cè)視圖；圖4A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的、本發(fā)明的第二實施例的塞子的透視圖；圖4B是沿著線4B-4B得到的圖4A的塞子的剖視側(cè)視圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的、本發(fā)明的第三實施例的塞子的側(cè)視圖；圖5B是沿著圖5A的線5B-5B得到的塞子的剖視圖；圖6A是根據(jù)本發(fā)明的實施例的、本發(fā)明的第四實施例的塞子的透視圖；圖6B是沿著圖6A的線6B-6B得到的塞子的剖視側(cè)視圖，所述塞子具有圖6A的外部設(shè)計并且具有根據(jù)圖2B中所示的本發(fā)明的第一實施例的內(nèi)部設(shè)計；圖6C是沿著圖6A的線6B-6B得到的塞子的剖視側(cè)視圖，所述塞子具有圖6A的外部設(shè)計并且具有與注射器柱塞桿的附裝部分的一種類型組合的根據(jù)圖4B中所示的本發(fā)明的第二實施例的內(nèi)部設(shè)計；圖6D是沿著圖6A的線6B-6B得到的塞子的剖視側(cè)視圖，所述塞子具有圖6A的外部設(shè)計并且具有與注射器柱塞桿的附裝部分的可替代類型組合的如圖6C中所示的內(nèi)部設(shè)計；圖6E是根據(jù)本發(fā)明的實施例具有修改的裙部的塞子組件的剖視側(cè)視圖；圖6F是根據(jù)本發(fā)明的實施例去除了裙部的塞子組件的剖視側(cè)視圖7是定位在注射器筒管內(nèi)的圖6B的塞子的剖視側(cè)視圖；圖8是定位在注射器筒管內(nèi)的圖6C的塞子的剖視側(cè)視圖；圖9是定位在注射器筒管內(nèi)的圖6D的塞子的剖視側(cè)視圖；圖10是在本發(fā)明的第一回流減少步驟期間利用圖2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；圖11是在本發(fā)明的第二回流減少步驟期間利用圖2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；
圖12是在本發(fā)明的第三回流減少步驟期間利用圖2B的塞子的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；圖13是在本發(fā)明的第一回流減少步驟期間利用圖6C的塞子實施例的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；圖14是在本發(fā)明的第二回流減少步驟期間利用圖6C的塞子實施例的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；圖15是在本發(fā)明的第三回流減少步驟期間利用圖6C的塞子實施例的塞子/柱塞布置的剖視側(cè)視圖；圖16A是圖I的柱塞桿的透視圖；圖16B是圖I的柱塞桿的側(cè)視圖；圖16C是圖I的柱塞桿的俯視圖；圖17A是用于根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的圖I的柱塞桿的附裝構(gòu)件的放大的透視圖；圖17B是圖17A的附裝構(gòu)件的側(cè)視圖；圖18A是用于根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的柱塞桿的附裝構(gòu)件的放大的透視圖；圖18B是圖18A的附裝構(gòu)件的側(cè)視圖；圖19A是用于根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的柱塞桿的附裝構(gòu)件的放大的透視圖；圖19B是圖19A的附裝構(gòu)件的側(cè)視圖；圖20A是用于根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的柱塞桿的附裝構(gòu)件的放大的透視圖；圖20B是圖20A的附裝構(gòu)件的側(cè)視圖；圖20C是包括止動構(gòu)件的圖20A的附裝構(gòu)件的側(cè)視圖；圖21A是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的、包括附裝構(gòu)件的柱塞桿的透視圖；圖21B是包括位于附裝構(gòu)件內(nèi)的加強嵌塊的圖21A的柱塞桿的透視圖；圖21C是圖21B的柱塞桿的側(cè)視圖；圖21D是圖21A的柱塞桿的側(cè)視圖，其中，加強嵌塊定位在柱塞桿的空心部分內(nèi)；圖21E是沿著圖21C的線21E-21E得到的剖視側(cè)視圖；圖21F是圖21B的附裝構(gòu)件的俯視圖；圖22A是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的柱塞桿的分解的透視圖；圖22B是沿著線22B-22B得到的圖21A的柱塞桿的剖視圖；圖23A是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的柱塞桿的側(cè)視圖；圖23B是沿著線23B-23B得到的圖23A的柱塞桿的剖視圖；圖24A是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的柱塞桿的側(cè)視圖24B是沿著線24B-24B得到的圖24A的柱塞桿的剖視圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明的實施例的、可以單獨地形成的柱塞桿的各個部件的分解的側(cè)視圖；圖26是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的塞子和柱塞桿布置的剖視側(cè)視圖；圖27是根據(jù)本發(fā)明的第六實施例的塞子和柱塞桿布置的剖視側(cè)視圖；圖28是根據(jù)本發(fā)明的第七實施例的塞子和柱塞桿布置的剖視側(cè)視圖；圖29是根據(jù)本發(fā)明的可替代設(shè)計的塞子和柱塞桿布置的剖視側(cè)視圖；圖30A是根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的塞子的剖視側(cè)視圖； 圖30B是圖30A的塞子的底部透視圖；圖30C是與柱塞桿結(jié)合地定位在根據(jù)本發(fā)明的實施例的注射器筒管內(nèi)的圖30A的塞子的剖視側(cè)視圖；圖30D是包括方向箭頭的圖30C的剖視側(cè)視圖，其示出在向前的力施加到柱塞桿時柱塞桿的力施加到塞子；以及圖30E是圖30A的剖視側(cè)視圖，其不出在由注射器筒管壁施加徑向壓縮時塞子面或斜面的縱向延伸和角度改變。
具體實施例方式為了以下說明的目的，術(shù)語“上”、“下”、“右”、“左”、“豎直”、“水平”、“頂部”、“底
部”、“橫向”、“縱向”及其衍生詞將涉及本發(fā)明在附圖中的取向。然而，應(yīng)當理解，本發(fā)明可以采用各種可替代的變型，除非確切地指出與此相反以外。還應(yīng)當理解，附圖中所示的和在以下說明書中所述的具體裝置僅僅是本發(fā)明的示例性實施例。因此，與此處公開的實施例有關(guān)的具體尺寸和其它物理特征不應(yīng)當認為是限制性的。現(xiàn)在參照圖1，其示出總體上由10指示的注射器的透視圖。注射器包括塞子12和柱塞桿14。塞子12和柱塞桿14適于在注射器筒管16內(nèi)使用。注射器10優(yōu)選地是用于沖洗應(yīng)用的預(yù)填充和無菌的類型。注射器筒管16包括遠側(cè)或前端部18，其包括出口開口和/或用于附裝單獨的醫(yī)療裝置(例如，導(dǎo)管)的機構(gòu)，所述機構(gòu)以路厄接頭20的形式示出；和敞開的近側(cè)或后端部22，用于接收塞子12和柱塞桿14組件。雖然此處附圖繪制出分離的塞子和柱塞組件，但是將預(yù)料到，塞子部件可以與柱塞桿14成一體地形成?，F(xiàn)在參照圖2A、4A、和6A，其示出根據(jù)本發(fā)明的若干不同實施例的正位移塞子12的透視圖。圖2B、4B、和6B至6D示出不同的塞子實施例的剖視圖，其中可以容易地看到塞子相對于注射器10的正位移部件的細節(jié)，其中，附圖之間相同的元件由一致的附圖標記指示。塞子12適于與在注射器筒管16內(nèi)使用的柱塞桿14附裝。塞子12優(yōu)選地由彈性體材料制成，所述彈性體材料系由天然橡膠，合成橡膠，熱塑性彈性體，或它們的組合所組成的組中選出。本發(fā)明的塞子12尤其與沖洗注射器一起使用，所述沖洗注射器例如是與導(dǎo)管結(jié)合使用的那些沖洗注射器，如在本技術(shù)領(lǐng)域中所公知的。塞子包括主體26，所述主體26限定敞開的后端部28和封閉的前端部30。敞開的后端部28適于接收柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31。向前的前端部附裝部分31可以是能夠附裝到塞子12的任何已知的設(shè)計；然而，本發(fā)明包括適于與本發(fā)明的塞子12—起使用的若干創(chuàng)造性的附裝構(gòu)件。以下將更加詳細地討論這些本發(fā)明的附裝構(gòu)件。
塞子12還包括柔性芯構(gòu)件32，所述柔性芯構(gòu)件32鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成。如圖3中所示，柔性芯構(gòu)件32包括鼻部分34，所述鼻部分34具有適于自對中的輪廓，以便即使當塞子12在注射器筒管16中不對中時，塞子12也與注射器筒管16的出口開口產(chǎn)生正作用密封，例如與注射器筒管16的路厄接頭20的內(nèi)表面36產(chǎn)生正作用密封。如本文所使用的，術(shù)語“正作用密封”意思是塞子12的鼻部分34被安置成完全接觸抵靠并且密封路厄接頭20的內(nèi)表面36。一旦塞子12已經(jīng)通過注射器筒管16行進了全距離并且接觸在路厄接頭20的前壁或內(nèi)表面36處的內(nèi)部表面，則可以與所述內(nèi)部表面一起形成正作用密封。在一個實施例中，鼻部分34具有自對中的半球形形狀，以便即使當塞子12在注射器筒管16中不對中時，一旦塞子12在注射器筒管16中被推到底，則塞子12也與出口開口或路厄接頭20形成正作用密封。柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34可以包括其它形狀，例如大致的圓錐形、立方體、和/或任何其它能夠使鼻部分自身相對于注射器筒管16的出口開口或路厄接頭20自對中的體積形狀。一旦塞子12在注射器筒管16中被推到底，則該密封防止過多的流體從注射器10壓出來。當塞子12回彈到合適的形狀并且將在注射結(jié)束時排出來的過多的流體推回到注射器10中時，該過多的流體會導(dǎo)致已知為“回流”的 現(xiàn)象。在本發(fā)明的設(shè)計中，該密封也允許在塞子12與注射器筒管16之間所捕集的流體內(nèi)累積壓力，一旦壓力釋放，則所述壓力將導(dǎo)致流體的正位移。以下將更加詳細地討論防止回流的流體的該正位移。柔性芯構(gòu)件32包括前部分38、后部分40、和定位在前部分38與后部分40之間的中心部分42。前部分38例如沿著主體26的縱向軸線從主體26凸出。柔性芯構(gòu)件32可以經(jīng)由在柔性芯構(gòu)件32與主體26之間延伸的柔性膜44而與主體26相互連接。該柔性芯構(gòu)件32的后部分40接觸柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31。本發(fā)明的自對中的鼻部分34的設(shè)計允許當少量的力施加到塞子12時在塞子12和注射器筒管16的整個公差范圍形成密封。如上所述，鼻部分34上的密封表面在注射器筒管16的前端部處與圓錐路厄接頭20的內(nèi)表面36或背面接觸，如圖I中所示。由于路厄接頭20的內(nèi)表面36和塞子12的鼻部分34可能不是完全同心的，所以在一個實施例中，塞子12的鼻部分34會能夠橫向地運動，以便使其與路厄接頭20的內(nèi)表面36完全接觸。在又一個實施例中，柔性芯構(gòu)件32和柔性膜44可以允許鼻部分34沿著基本橫向的方向運動。在又一個實施例中，鼻部分34的部分球形的形狀確保即使當鼻部分34在進行接觸之前已經(jīng)轉(zhuǎn)動或移動時鼻部分34和路厄接頭20的內(nèi)表面36之間也完全接觸。本發(fā)明的塞子12的創(chuàng)造性設(shè)計是超過當前的塞子的改進設(shè)計，這是由于這些當前的塞子典型地具有錐形尖端并且僅當塞子和筒管完全同心時用于密封。在現(xiàn)有的設(shè)計中，如果兩個部件沒有精確地對準，則將沒有適當?shù)孛芊猓禽^高的力施加到塞子，使得塞子變形成將與筒管路厄接頭錐形部密封的形狀以外。根據(jù)如圖2A、2B和3中所示的塞子12的第一實施例和如圖4A和4B中所示的塞子12的第二實施例，主體26包括圍繞主體26的周邊基本徑向向外地延伸的至少第一肋部46。該第一肋部46適于與注射器筒管16形成主動密封。如本文所使用的，短語“主動密封”意思是在用戶施加到柱塞桿14的力增大期間在塞子的第一肋部46與注射器筒管16的內(nèi)表面之間的密封壓力增大。在一個實施例中，主體26包括圍繞主體26的周邊基本延伸的第二肋部48。第一肋部46和第二肋部48可以沿著主體26的長度軸向地間隔開。圖2A、2B和3中所示的第一實施例的塞子設(shè)計的特征在于，從主體26的封閉的前端部30延伸的向前伸出的裙部50。由于向前伸出的裙部50的彈性和/或柔性，向前伸出的裙部50能夠通過朝向主體26的外部部分52徑向向內(nèi)地偏轉(zhuǎn)并且與所述外部部分52基本接觸而變形。這種偏轉(zhuǎn)可以在將塞子12插入注射器筒管16中以形成捕集其中的氣泡的氣穴53時發(fā)生。在氣穴53內(nèi)捕集的氣泡有助于本發(fā)明的抗回流能力，如以下將詳細地討論。在將塞子12插入注射器筒管16中時，向前伸出的裙部50會適于在注射器筒管16內(nèi)產(chǎn)生正壓。在一個實施例中，主體26包括從敞開的后端部28向內(nèi)軸向地延伸的至少一個底切部分55。底切部分55適于接合柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31,用于將柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31鎖定在塞子12內(nèi)。根據(jù)一個實施例，如圖3中所示，底切部分55可以包括倒錐形部56，所述倒錐形部56適于與至少一個偏轉(zhuǎn)臂130協(xié)同操作，所述至少 一個偏轉(zhuǎn)臂130與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31相關(guān)聯(lián)。本發(fā)明的塞子12還可以適于減少和/或防止中流回流。如果在塞子運動的同時沖洗溶液沒有完全注入并且臨床醫(yī)生沒有夾持管路，則發(fā)生中流回流。傳統(tǒng)的注射器設(shè)計由于塞子外徑上的摩擦力和塞子中心上的柱塞桿力“拉伸”塞子鼻部而產(chǎn)生回流。為了克服導(dǎo)致塞子運動的靜摩擦和動摩擦,柱塞桿力必須大于摩擦力，并且該力不平衡由流體返回壓力和塞子拉伸而補償。力差是較小的，但是可測量到的。如在本申請的圖3中所示，塞子12的柔性芯構(gòu)件32的后部分93與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31的面95之間設(shè)置有空隙94。因為該空隙94和將柔性芯構(gòu)件32附裝到塞子主體26的柔性膜44的柔性，所以柔性芯構(gòu)件32能夠向近側(cè)偏轉(zhuǎn)并且儲存勢能，一旦柱塞桿14力消失，所述勢能就以正位移形式釋放。因此，在注射器10使用期間，由于空隙94，柱塞桿14不直接將向前的力施加到柔性芯構(gòu)件32。代替地，柱塞桿14將向前的力施加到塞子12的內(nèi)側(cè)部分，所述塞子12的內(nèi)側(cè)部分繼而經(jīng)由柔性膜44將拉力施加到柔性芯構(gòu)件32。因而，在壓力施加到柱塞桿期間，柔性芯構(gòu)件32被稍微收回到空隙94中。一旦向前的力暫停，則柔性芯構(gòu)件32繼續(xù)該向前的運動并且防止中流回流。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，如圖2B、3和4B中所示，主體26的內(nèi)部部分包括內(nèi)表面132，所述內(nèi)表面132具有錐形部198，所述錐形部198適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的錐形部196接觸。這些接觸的錐形部196、198 —起協(xié)同操作，以便在向前的力施加到柱塞桿14時塞子12將徑向的力施加到注射器筒管16以與其形成主動密封。以下將詳細地討論本發(fā)明的主動密封方面。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，如圖4A和4B中所示，柔性膜44A可以從柔性芯構(gòu)件32延伸到終止于第一肋部46A處的主體26的側(cè)壁部分57A。在一種布置中，柔性膜44A、第一肋部46A、和側(cè)壁57A成一體地形成。在又一種構(gòu)造中，不包括第一實施例的向前伸出的裙部50。根據(jù)如圖5A和5B中所示的本發(fā)明的第三實施例，主動密封實現(xiàn)了與先前討論的實施例相同的結(jié)果，但是當用于液壓應(yīng)用時借助通常稱為“唇形密封”的不同機構(gòu)?？傮w上由254指示的塞子包括該唇形密封。塞子254的前密封件256位于柔性臂258的前緣上。初始密封壓力通過柔性臂258與注射器筒管16的壁的干涉來產(chǎn)生，如圖I中所示。當注射器筒管16中的壓力增大時，該壓力將向外的徑向力施加到柔性臂258的內(nèi)側(cè)259。該向外的力將增大密封件256壓靠在注射器筒管16的內(nèi)壁上的力?，F(xiàn)在參照圖6A至6F和7至9，其示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的塞子12。在該實施例中，塞子12包括主體26，所述主體26具有封閉的前端部30。主體26可以包括敞開的后端部28，其適于接收柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31。如上所述，向前的前端部附裝部分31能夠附裝到塞子12。主體26包括具有第一直徑Dl的第一本體部分60，如圖6B中所示；和具有第二直徑D2的第二本體部分62，如圖6B中所示，所述第二直徑D2大于第一本體部分60的第一直徑。肩部64圍繞主體26的第一本體部分60的周邊延伸。優(yōu)選地，該肩部64相對于第一本體部分60沿著徑向向外的方向延伸。
如以上參照第一實施例的說明闡述，鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成有柔性芯構(gòu)件32。柔性芯構(gòu)件32包括從封閉的前端部30延伸的鼻部分34，所述鼻部分34適于接觸出口開口的內(nèi)表面36，例如注射器筒管16的路厄接頭20的內(nèi)表面36。柔性芯構(gòu)件32可以由柔性材料形成，并且鼻部分34可以包括半球形的自對中的輪廓以在注射器筒管16的前端部處與路厄接頭20形成正作用密封。圖6A至6E中所示的第四實施例的塞子12與第一實施例的不同之處在于，塞子12包括從第二本體部分62朝向主體26的前端部30延伸的至少一個周邊裙部66。該周邊裙部66與肩部64協(xié)同操作，以用于在將塞子12插入注射器筒管16中和/或使塞子12運動通過注射器筒管16時在該周邊裙部66與肩部64之間捕集氣穴或氣泡68。這樣，在解除柱塞桿14上的向前的力時，殘留在注射器筒管16內(nèi)的流體通過其正位移被壓迫穿過路厄接頭20。如圖6B至6D中詳細地示出，裙部66可以包括內(nèi)表面70和外表面72，并且可以由能夠徑向地向內(nèi)偏轉(zhuǎn)的柔性和/或彈性材料形成。周邊裙部66的內(nèi)表面70可以基本接觸肩部64以捕集至少一個氣穴/氣泡68。在一個實施例中，裙部66包括唇部分74和尾部分76。唇部分74可以包括向外延伸的隆起或第一肋部77。第一肋部77的外表面77’可以適于與注射器筒管16的壁的內(nèi)表面78接觸，如圖I中所示。該第一肋部77建立起在周邊裙部66與注射器筒管16的壁的內(nèi)表面78之間的單個接觸線，如圖7至9中所示。該第一肋部77起到保持周邊裙部66的外表面69與尾部分76相鄰的功能，所述尾部分76定位成與注射器筒管16的壁的內(nèi)表面78遠離預(yù)定的距離。這樣最小化周邊裙部66與注射器筒管16之間的接觸面積以減小松脫力并且減小周邊裙部66相對于注射器筒管16的靜摩擦。該周邊裙部66的特殊設(shè)計可以允許較清楚地觀察劑量設(shè)定。在一個實施例中，周邊裙部66具有較直線的形狀并且以圓筒形式圍繞主體26的第一本體部分60延伸。根據(jù)另一個實施例，周邊裙部66的內(nèi)表面70不必接觸主體26以形成氣穴或室68，但是與主體26足夠接近，以便表面張力將室68保持隔尚并且在室68中捕集氣泡。如圖6B至6D中所不,塞子12的周邊裙部66的尺寸設(shè)定成具有用于與肩部64協(xié)同操作的預(yù)定接觸區(qū)域80。接觸區(qū)域80適于形成足夠用于捕集空氣的預(yù)定的空隙，并且適于允許從空氣室到流體室連通壓力。圖6E示出第四實施例的塞子12的修改方案，其中，裙部366具有預(yù)定的長度LI，所述長度LI小于圖6B至6D的周邊裙部66的長度L2并且小于肩部64的高度Hl，以便使預(yù)定的接觸區(qū)域380接觸肩部364的底表面365以形成空氣壓力室368。根據(jù)如圖6F中所示的另一個布置，可以僅通過徑向伸出的肩部464與注射器筒管16的內(nèi)表面478協(xié)同操作來形成空氣壓力室468。在該構(gòu)造中，肩部464的尖端467不必實際上接觸注射器筒管16的壁的內(nèi)表面478以產(chǎn)生空氣壓力室468，而是僅需要相對于該內(nèi)表面處于某一距離內(nèi)以隔離空氣壓力室468。再次參照圖6A至6F，本發(fā)明的塞子12的柔性芯構(gòu)件32包括在主體26之上延伸的前部分82 ;后部分84 ;和定位在前部分82與后部分84之間的中心部分86。柔性芯構(gòu)件32經(jīng)由在柔性芯構(gòu)件32的中心部分86與主體26的第一本體部分60之間延伸的柔性膜44而與主體26并且尤其與第一本體部分60相互連接。通過柱塞桿14和注射器筒管16，當少量的力施加到塞子12時，自對中的鼻部分34的創(chuàng)造性設(shè)計允許在鼻部分34與出口開口或路厄接頭20的內(nèi)表面36之間在塞子12的整個公差范圍形成密封。如以上參照第一實施例所述，柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34的部分球形表面形狀確保即使當鼻部分34在進行接觸之前已經(jīng)轉(zhuǎn)動或移動時，鼻部分34和路厄接頭20的內(nèi)表面36之間也完全接觸。柔性膜44和氣穴/氣泡68適于儲存勢能，以便在釋放柱塞桿14上的正壓和解除柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34與路厄接頭20的內(nèi)表面36之間的密封時，該勢能的釋放迫使 注射器筒管16內(nèi)的流體穿過路厄接頭20和任何所附裝的導(dǎo)管。根據(jù)本發(fā)明的第四實施例，主體26包括至少第二肋部88，所述至少第二肋部88基本圍繞主體26的第二本體部分62的周邊基本徑向向外地延伸。該第二肋部88適于與注射器筒管16的內(nèi)表面78形成主動密封。至少一個氣穴/氣泡68相對于第二肋部88定位在向前的位置。主體26可以包括第三肋部90，以便使第二肋部88和第三肋部90圍繞主體26的第二本體部分62的如圖6B中所示的外徑D2的周邊徑向向外地延伸，并且沿著該第二本體部分62軸向地間隔開。如圖6B至6F和圖7至9中所示，塞子12的主體26可以包括從敞開的后端部28軸向向內(nèi)地延伸的至少一個底切部分55。該底切部分55適于將柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31鎖定在塞子12內(nèi)。根據(jù)一個方面，底切部分55可以包括倒錐形部56，例如在圖7中所示，所述倒錐形部56適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31協(xié)同操作。以下詳細地討論根據(jù)本發(fā)明的向前的前端部附裝部分31的各種設(shè)計。如圖6B和圖7中所示，主體26還可以包括內(nèi)表面，所述內(nèi)表面具有錐形部198，所述錐形部198適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的錐形部196接觸。這些接觸的錐形部196、198 —起協(xié)同操作，以便在向前的力施加到柱塞桿14時，塞子12將徑向的力施加到注射器筒管16以與其形成主動密封。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，如圖6C、6D、8和9中所示，主體26的內(nèi)表面132的錐形部199可以是從主體26的側(cè)壁部分57到柔性芯構(gòu)件32的連續(xù)輪廓。該連續(xù)輪廓的錐形部199適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的錐形部196協(xié)同操作，以便在向前的力施加到柱塞桿14時,塞子12將徑向的力施加到注射器筒管16以與其形成主動密封。注射器筒管16內(nèi)的壓力增大將導(dǎo)致塞子12的封閉的前端部30具有與注射器筒管16的壁的內(nèi)表面78接觸的更高的接觸壓力，由此防止在塞子12和注射器筒管16密封處泄漏。當在注射器筒管16中有低流體壓力時，本發(fā)明的主動密封通過利用在塞子12與注射器筒管16之間較低的接觸壓力來解決該問題，但是當流體壓力增大時，例如在柱塞桿14和塞子12通過注射器筒管16向前運動期間，本發(fā)明的主動密封通過利用在塞子12與注射器筒管16之間較高的接觸壓力來解決該問題。
在一個實施例中，主動密封通過柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31和塞子12的內(nèi)側(cè)相互作用來實現(xiàn)。根據(jù)一個實施例，如圖6B中所示，柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31包括向前的前沿表面錐形部196并且與塞子12的內(nèi)側(cè)上的錐形部198對應(yīng)。在使用期間，當柱塞桿14被推動時，向前的前緣將力施加到塞子12的內(nèi)側(cè)。由于兩個表面196、198的錐形的形狀，柱塞桿14施加將塞子12在注射器筒管16中向前推動的力和沿著徑向方向基本向外推動的力。向外的力使在第二肋部88前方的塞子12前進并且進入注射器筒管16的壁中，這增大了密封壓力。同樣地，如圖6C和6D中所示，柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的錐形部196將力施加到主體26的內(nèi)表面132的連續(xù)輪廓的錐形部199，以便在向前的力施加到柱塞桿14時塞子12將徑向的力施加到注射器筒管16以與其形成主動密封。高柱塞桿力由注射器筒管16中的高壓產(chǎn)生，以便使它們的接觸壓力隨著注射器筒管16中的壓力增大而增大。在又一個實施例中，塞子12的周邊裙部66還用作唇形密封。隨著流體壓力增大，氣穴/氣泡68中的空氣壓力增大，在塞子12與注射器筒管16的界面處的裙部接觸壓力增 大，提高了密封性能。該主動密封的另一個優(yōu)點是由于柱塞桿14的力僅施加在前或第二肋部88上，這允許在注射期間向前“拉動”后或第三肋部90。拉動也將拉伸后或第三肋部90的材料，從而減小了注射器筒管16上的有效力，并且進一步減小了摩擦力。本發(fā)明的塞子設(shè)計意欲在塞子12已經(jīng)在注射器筒管16中被推到底并且從柱塞桿14解除力之后，通過形成從注射器筒管的前端部流出來(并且進入任何所附裝的導(dǎo)管中)的流體的正位移來防止回流。用于產(chǎn)生該正位移的塞子12的特征是在塞子12的鼻部分34處的密封；在鼻部分34與前或第二密封肋部88之間的塞子12的彎曲或相對運動；和在從柱塞桿14解除力之前所俘獲的和所儲存的加壓流體形式的勢能。第二肋部88相對于塞子12的鼻部分34的相對運動借助柔性膜44實現(xiàn)，所述柔性膜44將外部前或第二肋部88連接到柔性芯構(gòu)件32和鼻部分34。能量儲存借助柔性膜44和氣泡或氣穴68 二者實現(xiàn)，所述氣泡或氣穴68在周邊裙部66之下在第二肋部88的稍前方被捕集。本發(fā)明的塞子12的第四實施例的特殊設(shè)計具有若干優(yōu)點。例如，由于周邊裙部66會是基本直線的，沒有任何徑向凸緣，所以減小了和/或消除了周邊裙部66的起皺。尤其，在塞子主體26的第一本體部分60上設(shè)置的肩部64允許周邊裙部66具有較直的形狀，并且周邊裙部66的柔性和/或彈性允許沿著向內(nèi)的方向彎曲，以使周邊裙部66的接觸區(qū)域80在沒有使周邊裙部66自身變形的情況下與肩部64接觸。該設(shè)計的另一個優(yōu)點是簡化了塞子12的制造。由于模具的底部僅需要一個模制工具板，所以減小了加工成本。在周邊裙部66上添加的向外伸出的部分或隆起77最小化周邊裙部66與注射器筒管16的內(nèi)表面78接觸的面積。該減小的接觸面積減小了松脫力和靜摩擦并且也提供了劑量設(shè)定的清楚指示。最后，周邊裙部66的干涉和長度設(shè)計成維持適當?shù)目障兑圆都諝獠⑶以试S從空氣室到流體室連通壓力。在注射器筒管16內(nèi)的塞子12的主動密封還可以通過柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31實現(xiàn)，如以下參照塞子12的內(nèi)部設(shè)計說明。向前的前端部附裝部分31適于與本文先前所述的任一個塞子實施例一起使用。本發(fā)明尤其用于這樣的情況，即，其中注射器10是預(yù)填充的和無菌的，并且在柱塞桿14附裝到塞子12之前塞子12插入注射器筒管16中。
如圖16A至16C中所示，柱塞桿14可以包括細長構(gòu)件124，所述細長構(gòu)件124具有沿著縱向軸線AX延伸的前端部126和后端部128，如圖16B中所示。至少一個偏轉(zhuǎn)臂130可以與細長構(gòu)件124的前端部126相關(guān)聯(lián)。偏轉(zhuǎn)臂130會在柱塞桿14插入塞子12期間能夠徑向向內(nèi)地偏轉(zhuǎn)，并且在柱塞桿14插入塞子12中以將柱塞桿14鎖定在塞子12內(nèi)之后向外偏轉(zhuǎn)成與塞子12的內(nèi)表面132接觸，如圖3中所示。圖16A至16C示出兩個偏轉(zhuǎn)臂130，然而，可以根據(jù)需要設(shè)置任何數(shù)量的偏轉(zhuǎn)臂130以將柱塞桿14可靠地附裝在塞子12內(nèi)。返回參照圖3，當柱塞桿14插入塞子12中時，柱塞桿14上的偏轉(zhuǎn)臂130偏轉(zhuǎn)和/或塞子12變形以允許偏轉(zhuǎn)臂130運動到在塞子12的內(nèi)側(cè)的底切空間134中。當偏轉(zhuǎn)臂130進入底切空間134時，柱塞桿14被鎖定在適當?shù)奈恢貌⑶冶环乐古c塞子12分離。當用戶使用注射器10吸氣時，柱塞桿14上的偏轉(zhuǎn)臂130將插入在塞子12的內(nèi)側(cè)的塞子12的底切表面136中，防止柱塞桿14從塞子12拉出。偏轉(zhuǎn)臂130的底表面133可以是錐形的，以與塞子12的底切表面136的形狀對應(yīng)。偏轉(zhuǎn)臂130可以根據(jù)若干設(shè)計實施，如以下將詳細地討論?！?br>
根據(jù)第一實施例，如圖17A至17B中所示，細長構(gòu)件124的前端部126包括從前端部126的前表面144延伸的頭部構(gòu)件140。頭部構(gòu)件140包括沿著其前表面144延伸的邊緣構(gòu)件142。偏轉(zhuǎn)臂130可以從邊緣構(gòu)件142的底表面146沿著基本向下的方向延伸?？梢栽O(shè)置至少第一止動構(gòu)件148用于限制在柱塞桿14插入塞子12期間的偏轉(zhuǎn)臂130的偏轉(zhuǎn)。該第一止動構(gòu)件148可以定位成與頭部構(gòu)件140的后部分150相鄰。邊緣構(gòu)件142優(yōu)選地由能夠與塞子12的內(nèi)表面形成主動密封的彈性體材料形成，如圖3中所示。也可以在偏轉(zhuǎn)臂130的接觸區(qū)域處設(shè)置加強材料153。而且，如圖16A，16C和17A中所示，邊緣構(gòu)件142和頭部構(gòu)件140可以包括由至少一個側(cè)壁158限定的空心部分156。側(cè)壁158具有多個向內(nèi)伸出的肋部159，其朝向空心部分156的中心徑向向內(nèi)延伸。根據(jù)一個實施例，該空心部分156可以與塞子12內(nèi)側(cè)的柔性芯構(gòu)件32的后部分接觸。根據(jù)第二實施例，如圖18A至18B中所示，所述至少一個偏轉(zhuǎn)臂160從頭部構(gòu)件140的中心部分162徑向向外地延伸。在該實施例中，偏轉(zhuǎn)臂160可以是延伸通過頭部構(gòu)件140的中心部分162中的孔口的連續(xù)構(gòu)件。在該實施例的頭部構(gòu)件140和邊緣構(gòu)件142中也設(shè)置有空心部分166。偏轉(zhuǎn)臂160的邊緣168也可以由適當?shù)募訌姴牧闲纬?。第一止動?gòu)件170從頭部構(gòu)件140的后部分150向外延伸。第二止動構(gòu)件172從邊緣構(gòu)件142的底表面173向后延伸以限制臂沿著相反的方向偏轉(zhuǎn)，例如在注射器10吸氣期間。根據(jù)第三實施例，如圖19A至19B中所示，所述至少一個偏轉(zhuǎn)臂包括一對偏轉(zhuǎn)臂174，所述一對偏轉(zhuǎn)臂174從邊緣構(gòu)件142的底表面173沿著向下和徑向向外的方向延伸。在該實施例中，第一止動構(gòu)件176從頭部構(gòu)件140的后部分150向外延伸。第二止動構(gòu)件178從邊緣構(gòu)件142的外邊緣179向下地延伸以用于限制偏轉(zhuǎn)臂174的偏轉(zhuǎn)，例如在吸氣期間。偏轉(zhuǎn)臂174的邊緣180由適當?shù)募訌姴牧闲纬?。根?jù)第四實施例，如圖20A至20C中所示，細長構(gòu)件124的前端部126包括基部表面126A，其具有從其延伸的頭部構(gòu)件140。頭部構(gòu)件140包括沿著其前表面144延伸的邊緣構(gòu)件142。在該實施例中，所述至少一個偏轉(zhuǎn)臂包括第一臂部分182，所述第一臂部分182從基部表面126A與頭部構(gòu)件140平行地延伸；和第二臂部分184，所述第二臂部分184附裝到相對于第一臂部分182沿著向后和向外的方向延伸的第一臂部分182的前部分186。止動構(gòu)件188如圖20C中所示可以設(shè)置成在柱塞桿14插入塞子12期間限制第二臂部分184的偏轉(zhuǎn)。該止動構(gòu)件188在與第二臂部分184的內(nèi)表面191相鄰的位置處定位成與第一臂部分182的外表面190相鄰。第二臂部分184的部分可以根據(jù)需要包括加強材料189。另夕卜，依據(jù)塞子12的底切部分136的配合表面的形狀，第二臂構(gòu)件184的底表面193可以根據(jù)需要是平坦的或錐形的。這兩個偏轉(zhuǎn)臂部分182、184可以從柱塞桿14的前端部的基部和從附裝到前端部幾何結(jié)構(gòu)的基部的臂的頂部偏轉(zhuǎn)。在插入期間，在第二臂部分184的外表面上施加有正常載荷。當壓力施加在第二臂部分184的頂部分或前部分186處時，第一臂部分182向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。隨著壓力沿著第二臂部分184的表面向下運動，該第二臂部分184將開始偏轉(zhuǎn)。當兩個臂部分182，184處于最大偏轉(zhuǎn)量時偏轉(zhuǎn)是最大的。在吸氣期間，壓縮載荷和/或扭轉(zhuǎn)載荷施加在臂部分182、184上，并且第一臂部分182將開始向內(nèi)偏轉(zhuǎn)，而同時第二臂部分184插入諸如底切表面136的塞子底切表面中，如圖3中所示。然而，偏轉(zhuǎn)受到第二臂部分184與塞子12的壁的內(nèi)表面132之間的接觸的限制。如上所述，可以在需要的位置設(shè)置止動構(gòu)件188以用于通過限制臂部分182、184的偏轉(zhuǎn)來減小臂部分182、184上的應(yīng)力，從而在插入期間在止動構(gòu)件188和第二臂部分184彼此接觸之后使偏轉(zhuǎn)與表面壓力無關(guān)。 圖20A至20C中所示的實施例還可以包括在頭部構(gòu)件140和邊緣構(gòu)件142中的開口 192。該開口 192由圓形側(cè)壁194和多個肋部195限定，所述多個肋部195從該圓形側(cè)壁194朝向開口 192向內(nèi)延伸。根據(jù)第五實施例，如圖21A至21F中所示，柱塞桿14的總體上由200指示的附裝部分可以包括偏轉(zhuǎn)臂204，所述偏轉(zhuǎn)臂204可以包括從細長構(gòu)件124的前端部126延伸的單個圓形偏轉(zhuǎn)臂或多個偏轉(zhuǎn)臂。該偏轉(zhuǎn)臂204限定了空間206，并且在柱塞桿14附裝在塞子12內(nèi)期間，偏轉(zhuǎn)臂204朝向空間206向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。當偏轉(zhuǎn)臂204已經(jīng)到達最大偏轉(zhuǎn)量并且容納在塞子12的內(nèi)側(cè)的底切空間134中時，嵌塊208可以插入該空間206中以支撐偏轉(zhuǎn)臂204并且防止在注射器10使用期間塌陷和與塞子分離。根據(jù)一個實施例，如圖21D至21E中所示，細長構(gòu)件124包括空心部分210，并且嵌塊208被預(yù)模制在該空心部分210中。在柱塞桿14附裝到塞子12之后，在空心部分210內(nèi)施加作用力以將嵌塊208壓入到空間206中?；蛘?，嵌塊208可以單獨地模制并且隨后插入。本發(fā)明的另一方面是如圖22A至22B、23A至23B、24A至24B和25中所示的新的柱塞本體設(shè)計。柱塞桿14優(yōu)選地由剛性的熱塑性材料制成。如以下將詳細地討論的該設(shè)計由空心的細長柱塞桿本體構(gòu)成，其中空心部分由多個縱向延伸的葉片限定，并且優(yōu)選地設(shè)置有奇數(shù)數(shù)量的葉片。在傳統(tǒng)的實心本體四個肋部的柱塞設(shè)計中，用戶可以在吸氣期間施加側(cè)向載荷，所述側(cè)向載荷可以與肋部的邊緣垂直，導(dǎo)致最小側(cè)向加載偏轉(zhuǎn)，或者所述側(cè)向載荷可以與肋部之間的區(qū)域垂直，即與肋部成45°，導(dǎo)致最大側(cè)向加載偏轉(zhuǎn)。本發(fā)明涉及一種柱塞本體,所述柱塞本體包括細長本體部分234，所述細長本體部分234具有前端部236、后端部238和在前端部236與后端部238之間沿著縱向軸線延伸的側(cè)壁部分239。側(cè)壁部分239包括限定內(nèi)部空心部分242的多個縱向延伸的葉片240。附裝構(gòu)件244固定到前端部236并且適于將柱塞桿14附裝到塞子12。蓋構(gòu)件246固定到細長本體部分234的后端部238，用于覆蓋內(nèi)部空心部分242并且設(shè)置拇指按壓區(qū)域248以用于在使用期間將力施加到柱塞桿14。
縱向延伸的葉片240優(yōu)選地包括相對于彼此基本等距地間隔的奇數(shù)數(shù)量的葉片。根據(jù)一個實施例，如圖23A至23B中所示，多個縱向延伸的葉片240包括三葉片的設(shè)計250，三個葉片定位成相對于彼此成大約120°。根據(jù)又一個實施例，如圖22A至22B中所示，多個延伸的葉片240的數(shù)量是五個，形成五葉片的設(shè)計251，其中，葉片240相對于彼此基本等距地間隔。葉片相對于彼此定位以形成柱塞桿14的基本均勻的側(cè)向加載偏轉(zhuǎn)。當將載荷施加在葉片240之間的區(qū)域時，設(shè)置的奇數(shù)數(shù)量的葉片240減小了預(yù)期偏轉(zhuǎn)，這是由于在相對側(cè)引入了支承反作用載荷的葉片。本發(fā)明還包括四個葉片的空心細長柱塞本體設(shè)計252，如圖24A至24B中所示。因為柱塞14的本體部分包括空心部分253，所以在四葉片的設(shè)計252中也將具有如上所述的與空心設(shè)計相關(guān)聯(lián)的優(yōu)點?？招脑O(shè)計也為柱塞桿14的本體部分234提供額外的硬度和若干改進方面，例如減少了生產(chǎn)成本、使制造程序變得更加容易，等等，如以下將詳細地討論。本發(fā)明的柱塞桿14可以根據(jù)以下處理制造。在第一處理中，細長本體部分234和前端部附裝構(gòu)件244由同一種材料成一體地模制。柱塞桿14設(shè)計成具有內(nèi)部空心部分 242，以便使芯銷可以在注射模制期間向上驅(qū)動柱塞桿14的中心。這允許柱塞桿14被模制成“站立的”，這樣由于芯銷中的額外冷卻而減少循環(huán)時間并且由于空腔數(shù)量增多而增大容積。為了覆蓋拇指按壓側(cè)/區(qū)域248上的芯銷開口或內(nèi)部空心部分242，拇指按壓區(qū)域248可以附裝有軟觸摸面盤249，用于在注射期間添加舒適度。根據(jù)第二處理，如圖25中所示，柱塞桿14可以用三個分離的件制造。附裝構(gòu)件244可以被注射模制，柱塞桿14的細長本體部分234可以被擠壓或注射模制，并且蓋構(gòu)件246或拇指按壓盤248可以通過壓印模制處理制造。附裝構(gòu)件244、細長本體部分234，和拇指按壓盤248可以由不同的材料形成以用于根據(jù)需要改進性能。例如，更加昂貴的材料可以用于模制前附裝構(gòu)件244以用于改進性能，并且軟觸摸彈性體可以用于拇指按壓盤248。對柱塞14的本體部分234的擠壓允許用于將提供均勻側(cè)向加載偏轉(zhuǎn)的額外橫截面幾何結(jié)構(gòu)，并且允許否則將受到模具上的分模線限制的人機工程學(xué)改進。另外，對于本體部分使用擠壓處理，允許用于從單個擠壓裝置生產(chǎn)不同長度的本體部分，用于與不同長度的注射器筒管16—起使用。在圖17A至17B、18A至18B、19A至19B、和20A至20C的附裝布置中，這些實施例中的每個都包括頭部構(gòu)件140,所述頭部構(gòu)件140具有沿著其前表面144延伸的邊緣構(gòu)件142，其中邊緣構(gòu)件包括錐形部196，所述錐形部196適于接觸塞子12內(nèi)的對應(yīng)錐形部198，如圖2B中所示，用于在向前的力施加到柱塞桿14時將徑向力施加到塞子12。在圖21A至21F中所示的布置中，偏轉(zhuǎn)臂204在其前端部214處包括錐形部213，所述錐形部213適于接觸塞子12內(nèi)的對應(yīng)錐形部198，用于在向前的力施加到柱塞桿14時將徑向力施加到塞子12。本發(fā)明的塞子設(shè)計意欲在塞子12已經(jīng)在注射器筒管16中被推到底并且從柱塞桿14釋放力之后通過產(chǎn)生進入所附裝的導(dǎo)管中的流體的正位移來防止回流。用于產(chǎn)生該正位移的塞子12的特征是在塞子12的鼻部分34處的密封；在鼻部分34與前或第一密封肋部46之間的塞子12的彎曲或相對運動；和在從柱塞桿14釋放力之前可以俘獲和儲存加壓流體形式的勢能的手段。第一肋部46相對于塞子12的鼻部分34的相對運動借助柔性膜44實現(xiàn)，所述柔性膜44將外部第一肋部46連接到柔性芯構(gòu)件32和鼻部分34。能量儲存借助柔性膜44和氣泡或氣穴室53 二者實現(xiàn)，所述氣泡或氣穴室53在折疊的向前伸出的裙部50之下在第一肋部46的稍前方被捕集。如圖10至12中所示，防止注射器筒管內(nèi)的回流的正位移或方法包括以下步驟。第一步驟提供塞子12，所述塞子12具有主體，所述主體限定敞開的后端部28和封閉的前端部30。敞開的后端部28適于其中接收柱塞桿14的向前的前端部附裝構(gòu)件31。柔性芯構(gòu)件32經(jīng)由鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成柔性膜44而與主體26相互連接。柔性芯構(gòu)件32包括優(yōu)選地具有如上所述的輪廓的鼻部分34，所述鼻部分34是自對中的并且適于與注射器筒管16的路厄接頭20的內(nèi)表面產(chǎn)生正作用密封。該方法還包括將柱塞桿14的向前的前端部附裝構(gòu)件31插入塞子12的敞開的后端部28中的步驟。施加到柱塞桿14的力使塞子12前進到注射器筒管16中，直到柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34接觸注射器筒管路厄接頭20的內(nèi)表面36而形成密封并且捕集流體以防流入路厄接頭20。施加到柱塞桿 14以壓縮鼻部分34的額外的力使所述至少一個肋部46前進到注射器筒管16中并且壓縮所捕集的空氣以在氣穴53內(nèi)形成增大的壓力。該方法的最后步驟包括釋放柱塞桿14上的力以解除鼻部分34與路厄接頭20的內(nèi)表面36之間的密封，其中，摩擦力維持肋部46處于注射器筒管16內(nèi)的前進的位置中，以便氣穴53內(nèi)的增大的壓力導(dǎo)致任何所捕集的流體被推動通過路厄接頭20和任何所附裝的導(dǎo)管。圖2A至2B和3示出這樣的塞子設(shè)計，即，其中塞子12包括從主體26的封閉的前端部30延伸的至少一個向前伸出的裙部50，并且其中，施加力以使塞子12前進到注射器筒管中的步驟導(dǎo)致該裙部50相對于塞子12的主體26向內(nèi)偏轉(zhuǎn)以基本接觸其外部部分52或相對于所述外部部分52處于預(yù)定的距離內(nèi)，以形成用于在其中捕集空氣的氣穴53。將額外的力施加到柱塞桿14以壓縮鼻部分34的步驟導(dǎo)致柔性膜44拉伸。解除柱塞桿14上的力的步驟由此解除柔性膜44上的力，導(dǎo)致任何所捕集的流體被推動通過出口開口或路厄接頭20和任何所附裝的導(dǎo)管。圖4A和4B示出這樣的塞子設(shè)計，即，所述塞子設(shè)計不依靠柔性裙部捕集氣泡來幫助儲存將任何所捕集的流體壓迫通過路厄接頭20的能量。然而，該設(shè)計僅依靠將柔性芯構(gòu)件32連接到塞子12的主體26的膜44A的柔性以俘獲壓力能量，并且一旦從柱塞桿14解除力，則使該膜44A復(fù)原。可以捕集氣泡的額外的特征包括在塞子面中的模制入的袋或帶槽的通道的其它形式。圖5A和5B示出根據(jù)本發(fā)明的塞子254的又一種設(shè)計。以上詳細說明的該設(shè)計示出用于密封筒管的唇形密封。塞子254的前密封256位于柔性臂258的前緣上。初始密封壓力通過柔性臂與筒管壁的干涉來產(chǎn)生。當注射器筒管16中的壓力增大時，向外的徑向力施加到柔性臂258的內(nèi)側(cè)259。該向外的推壓將增大密封壓靠在筒管壁上的力。本發(fā)明還提供并且在圖13至15中示出利用圖6C的塞子設(shè)計在注射器筒管中使流體正位移和防止回流的方法。該方法包括提供塞子12的步驟，所述塞子12包括主體26，所述主體26具有封閉的前端部30。主體26還可以包括敞開的后端部28，所述敞開的后端部28適于在其中接收柱塞桿14的向前的前端部附裝構(gòu)件31。主體26包括具有第一直徑的第一本體部分60和具有第二直徑的第二本體部分62，所述第二直徑大于第一本體部分60的第一直徑。鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成有柔性芯構(gòu)件32。柔性芯構(gòu)件32包括從前端部延伸的鼻部分34、圍繞主體26的第一本體部分60延伸的肩部64、和從第二本體部分62朝向主體26的前端部30延伸的至少一個周邊裙部66。周邊裙部66與肩部64協(xié)同操作以用于在其中捕集至少一個氣穴/氣泡68。周邊裙部66包括沿著外表面唇部分74的徑向延伸的隆起或第一肋部77。該方法還包括以下步驟提供圍繞主體26的外徑部分或第二本體部分62的周邊徑向向外地延伸的至少第二肋部88 ;將柱塞桿14的向前的前端部附裝構(gòu)件31插入塞子12的敞開的后端部28中；將力施加到柱塞桿14以使塞子12前進到注射器筒管16中，直到柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34接觸諸如路厄接頭20的出口開口的背面或內(nèi)表面36 ;形成密封并且捕集流體以免流入路厄接頭20中；將額外的力施加到柱塞桿14以壓縮鼻部分34 ;使第二肋部48前進到注射器筒管16中；以及，壓縮所捕集的空氣以在氣穴68內(nèi)形成增大的壓力。在完成沖洗操作時，該方法包括解除柱塞桿14上的力以解除鼻部分34與路厄接頭20的內(nèi)表面36之間的密封的步驟，其中，摩擦力維持第二肋部48處于注射器筒管16內(nèi)的前進的位置中，以便氣穴68內(nèi)的增大的壓力導(dǎo)致任何所捕集的流體被推動通過路厄接頭20和任何所附裝的導(dǎo)管。當失去密封時，氣穴/氣泡68中的壓力和所儲存的能量釋放。該氣穴/氣泡68將膨脹，將流體從塞子12的前方壓出來。該釋放的壓力通過路厄接頭20向外推動，導(dǎo)致流體通過任何所附裝的導(dǎo)管被推動出來?！?br>
柔性芯構(gòu)件32的鼻部分34具有適于與注射器筒管16的路厄接頭20的內(nèi)表面形成正作用密封的輪廓。該芯構(gòu)件32經(jīng)由柔性的和/或彈性的膜44而與主體26相互連接。將額外的力施加到柱塞桿14以壓縮鼻部分34的步驟導(dǎo)致柔性膜44拉伸，并且解除柱塞桿14上的力的步驟解除柔性膜44上的力，以導(dǎo)致任何所捕集的流體被推動通過路厄接頭20和任何所附裝的導(dǎo)管，防止注射器筒管16內(nèi)的任何回流。本發(fā)明具有優(yōu)于現(xiàn)有的柱塞桿和塞子設(shè)計的許多優(yōu)點。在本發(fā)明的一個方面中，當塞子12首先前進時具有減小的松脫力，這增加了使用該裝置的容易度并且減少了當塞子12首先松脫時發(fā)生的釋放。由于塞子12和注射器筒管16之間由于主動密封所減小的干涉，本發(fā)明的設(shè)計還改進了或減小了塞子12上的持續(xù)力，這允許柱塞桿14和塞子12組件用于廣泛種類的注射器泵應(yīng)用。本發(fā)明組件的又一個優(yōu)點是改進了柱塞桿14和塞子12之間的連接，特別是當塞子12在柱塞桿14附裝到塞子12之前插入注射器筒管16中時。使用螺紋連接的先前設(shè)計趨向于使塞子變形或者將其推離中心，增加了泄漏的機會。最后，本發(fā)明的設(shè)計實現(xiàn)了在柱塞桿14被推到底并且釋放柱塞桿14上的力之后的流體的正位移?，F(xiàn)在參照圖26，圖26是根據(jù)本發(fā)明的第五實施例的總體上由270指示的塞子的剖視圖，其中，塞子270聯(lián)接到柱塞桿14。該特殊的實施例與上述塞子設(shè)計的不同之處在于，由于取消了如圖2B、3、4B和6B中所示的與塞子12的向內(nèi)的肩部分274相鄰的底切角265，所以主動密封角272是較淺的，并且塞子270的總高度H2是較短的。再次參照圖26，芯構(gòu)件32包括前部分38、后部分40、和定位在前部分38與后部分40之間的中心部分42，其中，前部分38延伸超過主體26的前端部30，并且中心部分42經(jīng)由在芯構(gòu)件32與主體26之間延伸的柔性膜44而與主體26相互連接。主體26包括從主體26的前端部延伸的至少一個向前伸出的裙部50。該裙部50適于在其中形成正壓室。再次參照圖26，塞子270包括主體26，所述主體26限定敞開的后端部28和封閉的前端部30。敞開的后端部28適于接收柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31。塞子270還包括鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成的芯構(gòu)件32。芯構(gòu)件32包括鼻部分34，所述鼻部分34具有適于與注射器筒管(未示出)的出口開口(未示出)產(chǎn)生正作用密封的輪廓。如先前所定義的，術(shù)語“正作用密封”意思是塞子鼻部分34坐靠在出口開口上并且在鼻部分34沒有變形的情況下密封該開口。塞子270包括圍繞主體26的周邊徑向向外地延伸的至少一個肋部46以用于與注射器筒管形成主動密封。在該構(gòu)造中，在主體26的內(nèi)表面276上形成具有傾斜部分275的肩部分274。向 內(nèi)的肩部分274適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的對應(yīng)錐形部278接觸。柱塞桿14的錐形部278和向內(nèi)的肩部分274的傾斜部分275 —起協(xié)同操作以形成具有斜面的主動密封角272，以便在向前的力施加到柱塞桿時塞子270將徑向力施加到所述至少一個肋部46和注射器筒管16。向內(nèi)的肩部分274包括朝向主體26的封閉的前端部30延伸的第一圓筒形壁部分280，所述第一圓筒形壁部分280具有基本平坦的表面輪廓，所述表面輪廓是基本均勻的并且沿著第一圓筒形壁部分280是非錐形的。在該實施例中，已經(jīng)取消了圖2B、3、4B、和6B中所示的底切部分265，并且塞子270的總高度H2 (附圖中示出)短于先前所述的設(shè)計。底切部分265的取消也導(dǎo)致包括傾斜部分275的向內(nèi)的肩部分274，所述傾斜部分275具有的角小于或淺于圖2B、3、4B、和6B的塞子設(shè)計中所示的那些角。該設(shè)計修改方案可以增大塞子的可模制性并且可以減小柱塞桿14的錐形部278越過向內(nèi)的肩部分274抵靠塞子270的前壁或內(nèi)表面276的“擠過”的發(fā)生。向內(nèi)的肩部分274還包括朝向主體26的敞開的后端部28延伸的第二圓筒形壁部分282。在一個構(gòu)造中，傾斜部分275可以在第一壁280和第二壁282之間延伸。設(shè)置的具有基本平坦的表面輪廓的第一壁280可以導(dǎo)致具有較淺的主動密封角272的較短塞子。如本文所使用的，術(shù)語“主動密封角”指的是與對應(yīng)的桿錐形部278協(xié)同操作的塞子傾斜表面275的角或斜面，其中，柱塞桿14上的向前的力導(dǎo)致第一肋部46與筒管壁形成主動密封(如先前所定義的)?，F(xiàn)在參照圖27和28，圖27和28分別示出根據(jù)本發(fā)明的第六和第七實施例的總體上由290和310指示的塞子的剖視圖，其中，塞子290、310聯(lián)接到柱塞桿14。根據(jù)這些實施例，芯構(gòu)件32的后部分40和/或封閉的前端部30的內(nèi)表面276包括形成在其中的至少一個槽292，312，313。如圖27中所示，在芯構(gòu)件32的后部分40中設(shè)置有單個槽292。如圖28中所示，在芯構(gòu)件32的后部分40和封閉的前端部30的內(nèi)表面276中例如同心地設(shè)置有多個槽312、313。在這些實施例中，槽292、312、313由至少一個突起294、314限定，所述至少一個突起294、314朝向柱塞桿14的向前的前端部附裝構(gòu)件31的前端部296、316延伸。塞子材料適于在向前的力如由箭頭F所示施加到柱塞桿14時接觸柱塞桿14的附裝部分31的向前的前端部296、316。該塞子材料294、314防止柱塞桿14和桿14的錐形部278向前滑移到塞子內(nèi)部292A、312A中并且減小了塞子的后部分40和中心42以及芯構(gòu)件32上的壓力量?，F(xiàn)在參照圖29，圖29示出根據(jù)本發(fā)明的可替代設(shè)計的塞子和柱塞桿設(shè)計的剖視圖。根據(jù)該設(shè)計，組件包括柱塞桿324，所述柱塞桿324具有前附裝端部326和沿著縱向軸線延伸的后端部328。前附裝端部326包括錐形部330和從該錐形部延伸的前凸緣332。該組件還包括總體上由12指示的塞子，所述塞子12具有主體26，所述主體26限定敞開的后端部28、封閉的前端部30、和鄰近封閉的前端部30與主體26成一體地形成的芯構(gòu)件32。敞開的后端部28由內(nèi)壁表面限定，并且適于接收柱塞桿324的前附裝端部326和適于將柱塞桿324鎖定在塞子12內(nèi)。在塞子12上設(shè)置有至少一個肋部46，所述至少一個肋部46圍繞主體26的周邊徑向向外地延伸以用于與注射器筒管(未示出)形成主動密封。在主體26的內(nèi)表面上形成有錐形部198。該錐形部198適于與柱塞桿324的前附裝端部326上的錐形部330的傾斜部分331接觸。接觸的錐形部198、330形成主動密封表面，用于一起協(xié)同操作以便在向前的力施加到柱塞桿324時塞子12將徑向力施加到所述至少一個肋部46和注射器筒管。在塞子12中由主體26的內(nèi)表面336、芯構(gòu)件32的一部分和主體26的內(nèi)表面336上的錐形部330限定了敞開的空間334。從柱塞桿324的前附裝端部326伸出的前凸緣332延伸到該敞開的空間334中以限制柱塞桿324相對于塞子12沿著如由箭頭L2所示的縱向方向行進?，F(xiàn)在參照圖30A至30E，圖30A至30E涉及根據(jù)本發(fā)明的第八實施例的總體上由340指示的塞子。塞子340適于與在圖30C中所示的注射器筒管16中使用的、圖30C中也示出的柱塞桿14附裝。塞子340包括主體26，所述主體26限定敞開的后端部28和封閉的前端部30。敞開的后端部28適于接收柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31。塞子340還包括鄰近封閉的端部30與主體26成一體地形成的芯構(gòu)件342。芯構(gòu)件342包括由側(cè)壁部分385限定的后芯部分或塞子中心柱384。根據(jù)一個實施例，該側(cè)壁部分385可以從塞子中心柱384的底表面387到交叉點390沿著其整個長度是大致直的，在所述交叉點390處 塞子中心柱384與塞子錐形部354相交。該直的側(cè)壁385設(shè)計可以允許減小用于模制塞子340的加工成本。芯構(gòu)件342包括鼻部分344，所述鼻部分344具有錐形尖端346，所述錐形尖端346構(gòu)造成用于進入注射器筒管16的出口開口 348。如上所述，根據(jù)一個實施例，芯構(gòu)件342還可以包括實心的或空心的塞子中心柱384，其從芯構(gòu)件342的內(nèi)部342A朝向敞開的后端部28突出。中心柱384可以適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31接觸。根據(jù)一個實施例，主體26可以包括圍繞主體26的周邊徑向向外地延伸的至少第一肋部349。主體26還可以包括至少第二肋部350，所述至少第二肋部350圍繞主體26的周邊徑向向外地延伸并且與第一肋部349間隔開。該第一肋部349和第二肋部350適于與注射器筒管16形成主動密封352。主體26還可以包括與第一肋部349和第二肋部350間隔開的第三肋部351。第一肋部349、第二肋部350、和第三肋部351圍繞主體26的周邊徑向向外地延伸并且可以沿著主體26軸向地間隔開。主體26包括從敞開的后端部28向內(nèi)軸向地延伸的至少一個底切部分55。該底切部分55適于將柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31鎖定在塞子340內(nèi)。底切部分55可以是連續(xù)的或分段的。主體26包括具有錐形部353的內(nèi)表面，所述錐形部353適于與柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31上的對應(yīng)錐形部354接觸。接觸的錐形部353、354 —起協(xié)同操作，以便在向前的力施加到柱塞桿14時塞子340將徑向的力施加到注射器筒管16。根據(jù)一個實施例，如圖30A和30C中所示，主體26的內(nèi)表面的錐形部353可以是從主體26的側(cè)壁部分57到芯構(gòu)件342具有曲率的連續(xù)輪廓。主體包括具有第一直徑的側(cè)壁57，用于容納在具有第一內(nèi)徑壁部分360的注射器筒管內(nèi)，并且錐形尖端346具有第二直徑，用于接觸具有第二內(nèi)徑壁部分362的筒管出口開口 348。塞子340的封閉的前部分364具有構(gòu)造成與筒管內(nèi)壁360協(xié)同操作的輪廓,所述筒管內(nèi)壁360具有在第一筒管內(nèi)徑壁部分360與第二筒管內(nèi)徑壁部分362之間延伸的錐形壁部分367，所述錐形壁部分367允許減小頭部空間并且在圖30C中示出。塞子340的一個實施例包括封閉的前部分364，所述封閉的前部分364具有從鼻部分344延伸到第一肋部349的第一斜面369，所述第一斜面369略陡于從注射器筒管16的出口開口 348延伸到注射器筒管16的頂側(cè)壁部分372的注射器筒管16的錐形壁部分的第二斜面370。在圖30A至30E中所示的并且尤其在圖30B中所示的上述實施例中，塞子340包括由邊緣部分29限定的敞開的后端部28。該邊緣部分29的特征在于具有沿著其外周邊的多個突起341。在又一個實施例中，六個突起341可以圍繞邊緣部分29均勻地間隔開。當塞子在儲存和運輸期間被成批包裝，或者在清洗和潤滑的處理中時，敞開的后端部28和外邊緣部分29會有落座在另一個塞子的封閉的前端部30的頂部上的機會。兩個塞子由于敞開的后端部28的敞開室中的真空或由于潤滑劑粘附會彼此粘住并且在下游處理中產(chǎn)生錯誤。本發(fā)明的小突起341在塞子340之間產(chǎn)生空間并且從而防止這些塞子彼此粘在一起。圖30A至30E中所示的上述的本發(fā)明涉及一種具有較小的死區(qū)和基本為零的回流的注射器。如本文所使用的，短語“基本為零”意思是一旦從柱塞桿14釋放力，則筒管內(nèi)容到路厄接頭開口中的位移基本為零，這最小化或?qū)е禄緸榱愕幕亓?。為了防止回流，塞子錐形尖端346設(shè)計成在第二內(nèi)徑壁部分362處接觸筒管出口開口 348并且形成密封。在塞 子面上的夾角369可以小于筒管的夾角370，例如比筒管的夾角370小大約1°。如圖30D和30E中所示，塞子第一斜面369被擠壓得更加陡約2. 8°，這是由于在第一肋部349、第二肋部350、和第三肋部351處與筒管16的微小干涉。塞子葉片369和筒管第二斜面370之間的負差導(dǎo)致在塞子340和筒管16 二者上產(chǎn)生產(chǎn)品公差，以便使塞子的錐形尖端346總是接觸筒管出口開口 348，防止回流，并且使死區(qū)最小化。如圖30C至30E中所示，當注射力施加到柱塞桿14時，柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31接觸中心柱384并且通過該中心柱384，向前推動鼻部分344以在塞子的錐形尖端346接觸筒管開口 362的區(qū)域處產(chǎn)生密封，由于柱塞桿力而克服了筒管中的增大的壓力。當接觸錐形部354開始接觸柱塞桿14的向前的前端部附裝部分31時，中心柱384在如圖30C和30D中所示的中心柱384的底表面387與向前的前端部附裝部分31之間形成空隙389。塞子中心柱384和柱塞桿的向前的前端部附裝部分31之間的相互作用調(diào)節(jié)施加到柱塞桿14的力在塞子錐形尖端346上的分布和在接觸錐形部354處的主動密封352。力如由圖30D中的箭頭“A”所示施加到接觸錐形部354直到空隙389關(guān)閉為止，從而通過使肋部349、350抵靠筒管16至少部分地變形而改進了在肋部349和350處的密封。隨著力增大，力如由圖30D中的箭頭“B”所示通過中心柱384施加到錐形尖端346。在一個實施例中，空隙選擇為O. 008"+/-0. 007"，以便使主動密封352總是被激活以在第一肋部349和第二肋部350處密封并且大于筒管中的內(nèi)壓。本發(fā)明能夠最小化回流的發(fā)生和/或嚴重性。在一個實施例中，本發(fā)明實現(xiàn)了最小的或“基本為零”的回流，而同時仍然滿足死區(qū)的ISO標準。在圖30A至30E的設(shè)計中所示的本發(fā)明中，已經(jīng)實現(xiàn)了小于100 μ 1，例如小于75 μ I或甚至小于70 μ I的死區(qū)。在又一個實施例中，已經(jīng)實現(xiàn)了小于50 μ I,例如約48 μ I的死區(qū)。死區(qū)的ISO標準要求對于3ml注射器而言是70 U 1，對于5ml注射器而言是75 μ I,并且對于IOml注射器而言是100 μ I。因此，48 μ I的死區(qū)體積也在這些標準內(nèi)。雖然已經(jīng)詳細地說明了本發(fā)明的特定實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將應(yīng)當理解，這些細節(jié)的各種修改方案和可替代方案將鑒于本公開的總體教導(dǎo)而發(fā)展。因此，所公開的特殊布置意味著僅是說明性的，而不限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書及其任何和全部等同物的全部寬度給出。
權(quán)利要求
1.一種塞子，所述塞子用于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝，所述塞子包括 (a)主體，所述主體限定敞開的后端部和封閉的前端部，所述敞開的后端部用于接收所述柱塞桿的向前的前端部附裝部分，所述主體包括內(nèi)表面； (b)芯構(gòu)件，所述芯構(gòu)件鄰近所述封閉的前端部與所述主體成一體地形成，所述芯構(gòu)件包括具有錐形尖端的鼻部分，所述錐形尖端構(gòu)造成用于進入所述注射器筒管的出口開口 ；和 (C)至少第一肋部，所述至少第一肋部圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，包括至少第二肋部，所述至少第二肋部圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸，所述第二肋部用于與所述注射器筒管形成主動密封；和 錐形部，所述錐形部設(shè)置在所述主體的所述內(nèi)表面上，所述錐形部用于與所述柱塞桿 的向前的前端部附裝部分上的對應(yīng)錐形部接觸，接觸的所述錐形部一起協(xié)同操作以使得在向前的力施加到所述柱塞桿時所述塞子將徑向力施加到所述注射器筒管， 其中，所述主體包括具有第一直徑的側(cè)壁，用于容納在具有第一內(nèi)徑壁部分的注射器筒管內(nèi)，所述錐形尖端具有第二直徑并且用于接觸具有第二內(nèi)徑壁部分的筒管出口，并且所述封閉的前部分具有錐形壁輪廓，所述錐形壁輪廓構(gòu)造成用于與在所述第一筒管內(nèi)徑壁部分與所述第二筒管內(nèi)徑壁部分之間延伸的筒管內(nèi)壁的錐形壁部分協(xié)同操作，用于防止回流，從而減小所述塞子與所述筒管內(nèi)壁之間的死區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的塞子，其中，所述主體包括至少第三肋部，并且所述第一肋部、第二肋部和第三肋部圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸并且沿著所述主體軸向地間隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，其中，所述主體包括從所述敞開的后端部軸向向內(nèi)地延伸的至少一個底切部分，所述底切部分用于將所述柱塞桿的所述前端部鎖定在所述塞子內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，其中，所述主體的所述內(nèi)表面的所述錐形部具有從所述主體的側(cè)壁部分到所述芯構(gòu)件的連續(xù)輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，其中，所述封閉的前部分具有從所述鼻部分延伸到所述第一肋部的第一斜面，并且從所述注射器筒管的出口開口延伸到所述注射器筒管的頂側(cè)壁部分的所述注射器筒管的錐形部具有第二斜面，并且其中，所述第一斜面比所述第二斜面更陡。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的塞子，其中，在向前的力施加到所述塞子時，所述塞子的鼻部分接觸所述筒管出口以防止回流，并且所述第一斜面與第二斜面之間的協(xié)同操作以及所述筒管內(nèi)壁相對于至少第一肋部的徑向壓力導(dǎo)致所述塞子縱向延伸，以便使所述鼻部分延伸到所述筒管出口中，從而防止回流。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的塞子，其中，所述第一斜面的角比所述第二斜面的角小大約1° O
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的塞子，其中，在向前的力施加到所述柱塞桿時，所述塞子的縱向膨脹導(dǎo)致所述第一斜面的角增大大約2. 8°。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，其中，所述敞開的后端部由周邊邊緣部分限定，并且所述邊緣部分的外表面包括從所述外表面延伸的至少一個突起。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的塞子，其中，所述芯構(gòu)件包括由側(cè)壁部分限定的后芯部分，所述側(cè)壁部分從芯底表面延伸到在所述后芯部分與所述塞子的錐形表面之間的交叉點，并且所述側(cè)壁部分基本沿著其 個長度是大致直的。
12.—種注射器，所述注射器包括 (a)圓筒形筒管，所述圓筒形筒管包括近側(cè)端部、遠側(cè)端部和在所述近側(cè)端部與遠側(cè)端部之間延伸的具有第一內(nèi)徑的側(cè)壁，所述遠側(cè)端部終止于具有第二內(nèi)徑的出口開口，所述第二內(nèi)徑小于所述第一內(nèi)徑，所述圓筒形筒管包括在所述出口開口與所述筒管側(cè)壁之間延伸的第二傾斜表面； (b)柱塞桿，所述柱塞桿能通過所述筒管的近側(cè)端部中的開口延伸到所述筒管中，所述柱塞桿包括向前的前附裝部分；和 (C)塞子，所述塞子具有主體，所述主體具有敞開的后端部、封閉的前端部，和在所述敞開的后端部與所述封閉的前端部之間延伸的側(cè)壁部分，所述敞開的后端部用于接收所述柱塞桿的所述向前的前端部附裝部分，鄰近所述封閉的端部與所述主體成一體地形成有芯構(gòu)件，所述芯構(gòu)件包括鼻部分，所述鼻部分具有構(gòu)造成用于進入所述注射器筒管的出口開口的錐形尖端，所述封閉的前端部包括從所述錐形尖端延伸到所述塞子側(cè)壁部分的第一傾斜表面， 其中，所述塞子的所述第一傾斜表面比所述圓筒形筒管的第二傾斜表面更陡，以便施加到所述柱塞桿的向前的力導(dǎo)致所述塞子的錐形尖端進入所述出口開口中以產(chǎn)生基本為零的回流，并且所述第一斜面和所述第二斜面一起協(xié)同操作以減小所述筒管內(nèi)的死區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射器，其中，所述主體包括圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸的第一肋部、和圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸且與所述第一肋部間隔開一定距離的至少第二肋部，所述至少第二肋部能夠與所述注射器筒管形成主動密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射器，其中，所述主體包括具有錐形部的內(nèi)表面，所述錐形部用于與所述柱塞桿的前端部上的對應(yīng)錐形部接觸，接觸的所述錐形部一起協(xié)同操作，以便在向前的力施加到所述柱塞桿時所述塞子將徑向的力施加到所述注射器筒管。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的注射器，其中，所述主體的所述內(nèi)表面的所述錐形部具有從所述主體的側(cè)壁部分到所述芯構(gòu)件的連續(xù)輪廓。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射器，其中，所述主體包括從所述敞開的后端部軸向向內(nèi)地延伸的至少一個底切部分，所述底切部分用于將所述柱塞桿的前端部鎖定在所述塞子內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的注射器，其中，在向前的力施加到所述柱塞桿時，所述塞子的鼻部分接觸所述筒管出口以防止回流，并且所述第一斜面與第二斜面之間的協(xié)同操作以及所述筒管內(nèi)壁相對于至少第一肋部的徑向壓力導(dǎo)致所述塞子縱向延伸，以便使所述鼻部分延伸到所述筒管出口中，從而防止回流。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的注射器，其中，所述第一斜面的角比所述第二斜面的角小至少1°，并且在向前的力施加到所述柱塞桿時，所述塞子的縱向膨脹導(dǎo)致所述第一斜面的角增大大約2.8°。
19.一種塞子，所述塞子用于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝，所述塞子包括 (a)主體，所述主體限定敞開的后端部和封閉的前端部，所述敞開的后端部用于接收所述柱塞桿的向前的前端部附裝部分； (b)芯構(gòu)件，所述芯構(gòu)件鄰近所述封閉的前端部與所述主體成一體地形成，所述芯構(gòu)件包括鼻部分，所述鼻部分具有用于與所述注射器筒管的出口開口形成正作用密封的輪廓；(C)至少一個肋部，所述至少一個肋部圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸以用于與所述注射器筒管形成主動密封；和 (d)在所述主體的內(nèi)表面上的向內(nèi)的肩部分,所述向內(nèi)的肩部分用于與所述柱塞桿的前端部上的錐形部接觸， 其中，所述向內(nèi)的肩部分與所述錐形部的接觸導(dǎo)致在向前的力施加到所述柱塞桿時，所述塞子將徑向力施加到所述至少一個肋部和所述注射器筒管，并且 所述向內(nèi)的肩部分包括從所述主體的所述封閉的前端部延伸的第一圓筒形壁部分，所述第一壁部分具有基本平坦的表面輪廓，所述向內(nèi)的肩部分還包括朝向所述主體的所述敞開的后端部延伸的第二圓筒形壁部分、以及在所述第一壁與所述第二壁之間延伸的傾斜部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的塞子，其中，所述芯構(gòu)件包括前部分、后部分、和定位在所述前部分和后部分之間的中心部分，所述前部分延伸超過所述主體的前端部，并且所述中心部分經(jīng)由在所述芯構(gòu)件與所述主體之間延伸的柔性膜而與所述主體相互連接。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的塞子，其中，所述主體包括從所述主體的前端部延伸的至少一個向前伸出的裙部，其中，所述裙部用于在所述裙部中形成正壓室。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的塞子，其中，所述芯構(gòu)件包括后部分，并且所述芯構(gòu)件的所述后部分和所述封閉的前壁的內(nèi)表面中的至少一個包括形成在其中的至少一個同心槽。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的塞子，其中，所述芯構(gòu)件的所述后部分和所述封閉的前壁的所述內(nèi)表面中的至少一個包括塞子材料，所述塞子材料用于在向前的力施加到所述柱塞桿時接觸所述柱塞桿的所述向前的前端部附裝部分。
24.一種柱塞桿和塞子組件，所述柱塞桿和塞子組件用于與注射器筒管一起使用，所述組件包括 (a)柱塞桿，所述柱塞桿具有前附裝端部和后端部并且沿著縱向軸線延伸，所述前附裝端部包括錐形部和從所述錐形部延伸的前凸緣； (b)塞子，所述塞子具有主體，所述主體限定敞開的后端部、封閉的前端部、和鄰近所述封閉的前端部與所述主體成一體地形成的芯構(gòu)件，所述敞開的后端部由內(nèi)壁表面限定，所述敞開的后端部用于接收所述柱塞桿的所述前附裝端部并且將所述柱塞桿鎖定在所述塞子內(nèi)； (C)至少一個肋部，所述至少一個肋部圍繞所述主體的周邊徑向向外地延伸以用于與所述注射器筒管形成主動密封； Cd)錐形部，所述錐形部形成在所述主體的內(nèi)表面上，所述錐形部具有傾斜部分，所述傾斜部分用于與所述柱塞桿的所述前端部上的所述錐形部接觸，接觸的所述錐形部形成主動密封表面用于一起協(xié)同操作以使得在向前的力施加到所述柱塞桿時所述塞子將徑向力施加到所述至少一個肋部和所述注射器筒管；和 Ce)敞開的空間，所述敞開的空間由所述主體的內(nèi)表面、所述芯構(gòu)件的一部分、和所述主體的內(nèi)表面上的所述錐形部限定，其中，從所述柱塞桿的所述前附裝端部延伸的所述前凸緣延伸到所述敞開的空間 中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塞子(12)，所述塞子適于與在注射器筒管內(nèi)使用的柱塞桿附裝。塞子包括主體(26)，所述主體限定敞開的后端部和封閉的前端部(30)。敞開的后端部適于接收柱塞桿的向前的前端部附裝部分。塞子(12)還包括芯構(gòu)件(32)，所述芯構(gòu)件鄰近封閉的前端部(30)與主體(26)成一體地形成。芯構(gòu)件(32)包括鼻部分(34)，所述鼻部分具有錐形尖端，所述錐形尖端構(gòu)造成用于進入注射器筒管的出口開口。所述塞子的封閉的前端部具有輪廓，所述輪廓構(gòu)造成用于與注射器筒管壁的內(nèi)表面協(xié)同操作以防止回流和減小筒管內(nèi)的死區(qū)。
文檔編號A61M5/315GK102971031SQ201180024129
公開日2013年3月13日 申請日期2011年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月5日
發(fā)明者M·V·奎因, E·希勒, 鞠剛, 關(guān)鍔 申請人:貝克頓·迪金森公司