БЕЗОПАСНЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ ШПРИЦ
SAFE MEDICAL SYRINGE

Характеристика известного уровня техники
1. Область техники
Настоящее изобретение относится к безопасному шприцу и, в частности, касается автоматически втягивающегося безопасного медицинского шприца с поршневой группой, которым можно манипулировать одной рукой и который после использования обеспечивает втягивание иглы в его корпус.
2. Описание связанного с изобретением уровня техники
С целью снижения риска внутрибольничной инфекции через кровь такими заболеваниями, как СПИД, гепатит В или гепатит С, во время обычной медицинской инъекции, исключения повторного использования того же самого шприца наркоманом и предотвращения медицинского обслуживающего персонала от непреднамеренного повреждения использованными иглами во время медицинской инъекции, широко используемые в настоящее время шприцы в основном имеют безопасную конструкцию для однократного использования, то есть они изготовлены как шприцы одноразового применения, которые подлежат утилизации после одного использования. Однако с целью снижения усилия, прилагаемого пользователем, выполняющим инъекцию, большинство таких безопасных одноразовых шприцев разработано таким образом, чтобы во время инъекции они удерживались под фиксированным углом обеими руками. Следовательно, если диабетик, который сам себе должен ввести инсулин, не может манипулировать шприцем обеими руками, то безопасный шприц должен быть заменен на обычный, таким образом увеличивая риск заражения опасными инфекционными заболеваниями.
Для решения этой задачи новый безопасный шприц, позволяющий совершать манипуляции одной рукой, был предложен в тайваньском Патенте №520995, озаглавленном "Автоматически втягивающийся безопасный шприц", и в американском Патенте №6712793 В1, озаглавленном "Блок предохранителя иглы для корпуса шприца". Как показано на фиг.1А и 1В, этот шприц включает в себя полый цилиндр 12', иглодержатель 11' вместе с иглой 10', спиральную втягивающую пружину 13 и хрупкий втягивающий поршень 14'. Хрупкий втягивающий поршень 14', сформированный как одна целая деталь, включает в себя переднюю часть поршня 17', хрупкое соединение 18' и полую заднюю часть поршня 19'. После того как хрупкий втягивающий поршень 14', установленный в полый цилиндр 12', завершит выполнение медицинской инъекции, дальнейшее приложение усилия к игле 10' сломает хрупкое соединение 18', что заставит переднюю часть поршня 17' вернуться в полую заднюю часть поршня 19'. Таким образом, выделяется пространство в полом цилиндре 12' для приема иглодержателя 11' вместе с иглой 10'.
Однако, с целью облегчения приложения усилия и действия оператора, хрупкое соединение хрупкого втягивающего поршня должно быть выполнено с высоким уровнем симметрии и высокой точностью, что требует очень жесткого допуска на размеры пресс-форм, используемых для литья поршня, как одной целой детали, под давлением. Кроме того, очень трудно предохранить поршень от поломки во время сборки и обработки. В результате коэффициент прохождения и выпуск продукции не могут быть эффективно увеличены, в то время как стоимость пресс-формы остается высокой. Кроме того, точно спроектированное хрупкое соединение 18', для безопасного втягивания поршня, должно работать с приложением силы под специфическим углом. Следовательно, если участок инъекции имеет значительное искривление или находится на чувствительной части человеческого тела, такой как, например, голова, задняя часть ушей, глаза, полости рта или подобное, то мало того, что для работающего медицинского персонала будет трудно выполнить инъекцию одной рукой, но также вероятно, что использование шприца будет вызывать сомнение из-за ограниченного угла инъекции и неудобства в эксплуатации, вызывая у пациента чувство дискомфорта.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Основной целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, которым можно удобно манипулировать одной рукой и который, очевидно, не может быть поврежден из-за несоответствующего рабочего угла или положения оператора во время процесса инъекции.
Другой целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, который, очевидно, не будет поврежден во время сборки, будет иметь более высокое качество, высокий коэффициент прохождения и надежность при одновременном сокращении расхода сырья и затрат на обработку.
Кроме того, целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, который может быть легко изготовлен путем формования пластмасс под давлением при сниженных требованиях к точности пресс-формы с таким расчетом, чтобы коэффициент допустимой погрешности качества продукта находился в пределах обоснованного диапазона, и при этом снизилась себестоимость производства.
Кроме того, целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, не препятствующего приложенному к нему усилию и противодействующего боковому сдвигу с целью повышения удобства в эксплуатации, снижения количества отказов при инъекции и освобождения пациентов от боли.
Кроме того, целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, который, в партии разового изготовления, может повысить производительность пресс-форм с целью значительного увеличения выпуска продукции.
Кроме того, целью настоящего изобретения является разработка безопасного медицинского шприца с поршневой группой, в котором поршень обладает предопределенной механической прочностью, удобством и простотой использования и который после использования шприца обеспечивает автоматическое втягивание иглы.
Базируясь на вышеупомянутых и других целях, настоящее изобретение предусматривает применение автоматически втягивающегося безопасного медицинского шприца с расположенной в нем поршневой группой для внутримышечной инъекции, подкожной инъекции, внутривенной инъекции или забора крови, где шприц с поршневой группой допускает только одноразовое использование.
Безопасный медицинский шприц, состоящий из: иглодержателя с иглой; полого цилиндра, удерживающего иглодержатель и после завершения инъекции направляющего иглодержатель при втягивании в направлении, противоположном направлению инъекции; и поршневой группы, расположенной в пределах полого цилиндра, где поршневая группа состоит из муфтового соединения втягивающего поршня и полой втулки, формирующего таким образом область муфтового соединения с втягивающимся поршнем. Внешняя боковая стенка втягивающегося поршня, сформированная, по крайней мере, с одним выступом в области муфтового соединения для соответствующей фиксации, по крайней мере, в одном углублении, сформированном на внутренней боковой стенке полой втулки. Если пользователь продолжит прикладывать усилие к поршневой группе после того, как безопасный медицинский шприц завершит выполнение инъекции, то втягивающийся поршень втянется в полую втулку, освобождая место в полом цилиндре для размещения использованного иглодержателя.
В безопасном медицинском шприце, раскрытом в настоящем изобретении, взаимное расположение полой втулки и втягивающегося поршня поршневой группы в продольном направлении может быть изменено по желанию. В частности, чтобы обеспечить больший эффект при втягивании втягивающегося поршня, согласно настоящему изобретению один или более боковых профилей регулирования напряжения расположены на втягивающемся поршне в основной части области муфтового соединения, где втягивающийся поршень имеет муфтовое соединение с полой втулкой или, по крайней мере, один профиль регулирования напряжения дополнительно располагается на краю наклонной поверхности полой втулки. По крайней мере, один профиль регулирования напряжения, сформированный на внутренней боковой стенке полой втулки, расположен отдельно в продольном направлении от углубления на внутренней боковой стенке полой втулки.
С целью преодоления возможных различных напряжений или углов, под которыми самостоятельно прикладывается усилие во время процесса инъекции, в безопасном медицинском шприце настоящего изобретения предусмотрена дополнительная усиливающая конструкция втягивающегося поршня и полой втулки поршневой группы.
Согласно раскрытому ниже второму варианту осуществления в безопасном медицинском шприце и поршневой группе настоящего изобретения дополнительно, дистального от иглы, предусмотрено одно или более вентиляционных отверстий в боковой стенке полой втулки для обеспечения соответствующей вентиляции через вентиляционные отверстия в полой втулке в то время, когда втягивающийся поршень втягивается в полую втулку, и, таким образом, пользователь не чувствует сопротивления воздуха на его/ее большом пальце, и, следовательно, действия пользователя облегчаются. Аналогично, если втягивающийся поршень поршневой группы находится в непосредственной близости от задней части полого цилиндра, то с этой целью дополнительно, дистального от иглы, предусмотрено одно или более вентиляционных отверстий в боковой стенке втягивающегося поршня, обеспечивающих хорошую вентиляцию через вентиляционные отверстия.
Согласно раскрытым ниже третьему и четвертому вариантам осуществления вышеупомянутый выступ на внешней боковой стенке втягивающегося поршня заменен на выбранное из группы, состоящей из одного или более рядов кольцевых вогнутых смежных друг с другом ребер, одного или более рядов кольцевых вогнутых ребер, разделенных друг от друга промежутками, одного или более рядов кольцевых смежных друг с другом пазов и одного или более рядов кольцевых пазов, разделенных друг от друга промежутками, причем любой паз или ребро имеет непрерывный, подковообразный или угловой округленный профиль.
Более того, согласно раскрытому ниже пятому варианту осуществления, в области муфтового соединения, где полая втулка объединена муфтовым соединением с втягивающимся поршнем, на боковой стенке полой втулки, около нижней кромки втягивающегося поршня, вдоль направления втягивающегося поршня сформировано множество стопоров или, альтернативно, выше выступа втягивающегося поршня сформирован шероховатый участок (как в шестом варианте осуществления), нейтрализующий или амортизирующий чрезмерное усилие, приложенное пользователем при нажатии на поршень. Это позволяет предотвратить втягивание втягивающегося поршня в полую втулку до завершения процесса инъекции и, таким образом, избежать несвоевременного завершения процесса инъекции.
С целью увеличения скорости прохождения продукта и улучшения эксплуатационных качеств безопасного медицинского шприца с поршневой группой настоящего изобретения также была усовершенствована конструкция иглодержателя. Согласно раскрытому ниже седьмому варианту осуществления, для увеличения скорости прохождения операции втягивания иглодержателя, в передней части полого цилиндра для приема сжатой пружины и части иглодержателя сформирована узкая часть цилиндра, имеющая диаметр меньше, чем диаметр полого цилиндра. В проходе полого цилиндра, где полый цилиндр соединен с узкой частью цилиндра, предусмотрен, с целью предотвращения проскальзывания иглодержателя слишком далеко под усилием инъекции и направления иглодержателя при втягивании после завершения процесса инъекции, по крайней мере, один полый стопор (подвижный стопор), имеющий полую часть, внутренний диаметр которой меньше, чем диаметр части иглодержателя.
Помимо дополнительных полых стопоров, согласно раскрытому ниже восьмому варианту осуществления настоящего изобретения, техника литья под давлением, одновременно с формированием полого цилиндра, полностью используется при формировании участка с узким местом в том месте прохода, где полый цилиндр соединяется с узкой частью цилиндра, в котором только игла и часть иглодержателя могут пройти сквозь участок с узким местом. Участок с узким местом, имеющий центральное сквозное отверстие, также может остановить иглодержатель и удерживать его в наилучшем втянутом положении, контролируя расстояние втягивания иглодержателя.
В отличие от целиком сформированного хрупкого соединения поршня известного уровня техники автоматически втягивающийся безопасный медицинский шприц с поршневой группой настоящего изобретения имеет раздельную конфигурацию, в которой втягивающийся поршень и полая втулка отлиты под давлением отдельно друг от друга из эластичного материала (например, пластмассы или каучука) и затем собранны вместе. Это может снизить риск случайного повреждения поршня при операции сборки и снизить количество отказов при инъекции, связанные с повреждением поршня до распаковки и во время использования. Кроме того, поскольку две части поршня отливаются отдельно и затем соединяются вместе, то для поршня может быть снижено требование к точности пресс-формы, поскольку больше нет необходимости учитывать равновесие сил при соединении, как в случае поршня известного уровня техники, целиком сформированного с хрупким соединением. Следовательно, сокращается стоимость изготовления пресс-форм при одновременном повышении надежности и стабильности качества.
С другой стороны, разъемная конструкция поршня показывает лучшие характеристики равновесия сил, исходя из усилия бокового сдвига, чем поршни с хрупкими соединениями существующих шприцев. Поэтому, если пациент выполняет инъекцию одной рукой или когда медицинский обслуживающий персонал выполняет инъекцию в труднодоступных местах, на процесс инъекции не будут влиять ограничения, связанные с углом или положением.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение и его преимущества будут лучше понятны путем ссылки на следующее полное описание иллюстративных вариантов осуществления в сочетании с сопровождающими чертежами, где:
Фиг.1А и 1В - вид в поперечном разрезе традиционного автоматически втягивающегося безопасного шприца, оборудованного поршнем с хрупким соединением;
Фиг.2 - перспективное изображение в разобранном виде безопасного медицинского шприца с поршневой группой согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.3 - вид в поперечном разрезе и частичное увеличенное изображение поршневой группы безопасного медицинского шприца согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.4 - схематичный чертеж, иллюстрирующий в поршневой группе муфтовое соединение втягивающегося поршня и полой втулки в безопасном медицинском шприце согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.5 - перспективное частичное изображение полой втулки в безопасном медицинском шприце согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.6А и 6В - виды в поперечном разрезе безопасного медицинского шприца в другом исполнении первого варианта осуществления настоящего изобретения;
Фиг.7 - вид поперечного разреза полой втулки в разобранном виде в безопасном медицинском шприце согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.8 - вид в перспективе поперечного разреза поршневой группы в безопасном медицинском шприце согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.9 - вид в поперечном разрезе поршневой группы в безопасном медицинском шприце согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.10 - вид в поперечном разрезе поршневой группы в безопасном медицинском шприце согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.11 - схематичный чертеж, иллюстрирующий процесс втягивания втягивающегося поршня в полую втулку в безопасном медицинском шприце согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.12 - вид в перспективе втягивающегося поршня с шероховатой частью в безопасном медицинском шприце согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения;
Фиг.13 - перспективное изображение в разобранном виде безопасного медицинского шприца согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения и
Фиг.14 - перспективное изображение в разобранном виде безопасного медицинского шприца согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже будет представлено подробное описание настоящего изобретения со ссылкой на варианты его осуществления. Другие преимущества и особенности настоящего изобретения будут легко оценены по достоинству специалистами в данной области техники при дальнейшем рассмотрении настоящего описания. Однако настоящее изобретение может быть также осуществлено или применено в виде других вариантов осуществления, и различные детали в этом описании изобретения могут быть модифицированы и изменены с различных точек зрения и базироваться на различных применениях, не выходя за рамки существа настоящего изобретения.
На фиг.2, 3 и 4 представлены виды в перспективе и поперечном разрезе различных частей автоматически втягивающегося безопасного медицинского шприца с поршневой группой согласно настоящему изобретению. Автоматически втягивающийся безопасный медицинский шприц используется для внутримышечной инъекции, подкожной инъекции, внутривенной инъекции или забора крови и допускает только одноразовое использование. Необходимо отметить, что все вышеупомянутые чертежи являются упрощенными схематическими представлениями, предназначенными для схематичной иллюстрации предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения. Детали, связанные с настоящим изобретением, как показано на вышеупомянутых чертежах, не предназначены для отображения точных форм в практических осуществлениях; скорее количество, формы и размеры деталей могут быть разработаны так, как этого требует практическое осуществление, где расположение деталей часто намного сложнее, чем оно отображено на чертежах.
На фиг.2 изображен автоматически втягивающийся безопасный медицинский шприц 1, состоящий, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, из: иглодержателя 11 с иглой 10, полого цилиндра 12 и поршневой группы 14, расположенной внутри полого цилиндра 12. Полый цилиндр 12 служит для размещения иглодержателя 11 и, после завершения инъекции, для направления иглодержателя 11 при втягивании с помощью усилия, создаваемого, по крайней мере, одной спиральной пружиной сжатия 13, в направлении, противоположном направлению инъекции.
Более подробно, один конец иглодержателя 11 удерживает иглу 10, которая проходит через центральную часть иглодержателя 11, одновременно другой конец иглодержателя 11 оснащен стопорным диском 110 с прилегающей к нему сжатой спиральной втягивающей пружиной 13. В соответствующих местах между двумя концами иглодержателя 11 имеется множество позиционных пазов 111 и множество подковообразных направляющих скольжения втягивания 112, соединенных с позиционными пазами 111. Позиционные пазы 111 подогнаны таким образом, чтобы они плотно входили в передний конец 120 полого цилиндра 12. Когда спиральная втягивающая пружина 13 разжимается, то освобожденный иглодержатель 11 втягивается вдоль подковообразных направляющих скольжения втягивания 112 в направлении, противоположном направлению инъекции. Расстояние, на которое втягивается иглодержатель 11, может контролироваться подковообразными направляющими скольжения втягивания 112 для того, чтобы игла 10 не выступала из шприца. Однако, помимо спиральной втягивающей пружины, любые другие узлы (например, металлические фальцованные листовые пружины), способные при сжатии или разжатии обеспечить упругое возвращающее усилие, также могут использоваться в качестве эквивалентной замены для спиральной втягивающей пружины 13.
Более того, у полого цилиндра 12 имеется передний конец 120 и задний конец 121. Как показано на фиг.2, на переднем конце 120 полого цилиндра 12 расположено множество слегка упругих фиксаторов 122, направленных к центру отверстия. В нормальном нерабочем состоянии и во время инъекции фиксаторы 122 устойчиво располагаются в позиционных пазах 111 иглодержателя 11. Когда пользователь прикладывает к игле усилие после завершения инъекции, то фиксаторы 122 на переднем конце 120 полого цилиндра 12 принудительно упруго раздвигаются и, таким образом, освобождают иглодержатель 11, позволяя иглодержателю 11 втягиваться в полый цилиндр 12.
На фиг.3 изображен автоматически втягивающийся безопасный медицинский шприц 1, отличающийся, главным образом, согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения, конструкцией поршневой группы 14. Как показано на чертеже, поршневая группа 14 обладает разъемной конструкцией, состоящей из втягивающегося поршня 15 и полой втулки 16, которые отдельно отливаются под давлением и затем соединяются. Нижняя часть втягивающегося поршня 15 имеет муфтовое соединение с полой втулкой 16 и, как показано на частично увеличенном изображении (то есть область А муфтового соединения) на фиг.3, внешняя боковая стенка втягивающегося поршня 15 сформирована с множеством выступов 150, в то время как внутренняя боковая стенка полой втулки 16 сформирована с множеством углублений 160, соответствующих выступам 150. В нормальном нерабочем состоянии или во время процесса инъекции поршневая группа 14, выступы 150 втягивающегося поршня 15 устойчиво располагаются в углублениях 160 полой втулки 16. Только когда пользователь после завершения инъекции прикладывает усилие для освобождения выступов 150 из углублений 160, позволяя тем самым втягивающемуся поршню 15 втягиваться в полую втулку 16 и освободить место, первоначально занимаемое втягивающимся поршнем 15 в полом цилиндре 12, для приема втянутого иглодержателя 11 (не показан на фиг.3; пожалуйста, обратитесь к фиг.2, на котором изображен иглодержатель 11).
Кроме того, втягивающийся поршень 15 или полая втулка 16, изображенные на фис.3, отлиты под давлением из слегка эластичного материала, например, полиэтилена (РЕ), поливинилхлорид (PVC) или каучука, или прозрачной твердой пластмассы, например, полипропилена (РР) или из серии акрилонитрила (AN). Благодаря хорошей характеристике прочности, обеспечиваемой прозрачной твердой пластмассой и эластичным материалом, втягивающийся поршень 15 и полая втулка 16 могут обеспечивать требуемое усилие для процесса инъекции. В этом варианте осуществления основная часть втягивающегося поршня 15 может быть выполнена в виде колонны с поперечным ребром или трубчатой колонны.
С целью обеспечения баланса нагрузки на поршень предлагается вариация первого варианта осуществления настоящего изобретения. В этой вариации, в основной части области А муфтового соединения, где втягивающийся поршень 15 имеет муфтовое соединение с полой втулкой 16, во втягивающемся поршне 15 предусмотрено одно или более боковых профилей регулирования нагрузки 151, каждый из которых может быть выемкой, глухим отверстием или сквозным отверстием. Вообще, боковой профиль регулирования нагрузки 151 расположен продольно, но должен располагаться как можно дальше от мест формирования выступов 150 на внешней боковой стенке втягивающегося поршня 15. Вследствие этого, после завершения процесса инъекции, при дальнейшем приложении усилия к поршневой группе 14 боковой профиль регулирования нагрузки 151 деформируется и выводит выступы 150 из углублений 160.
Более того, выступы 150, в этом варианте осуществления, могут иметь форму выступающих точек, сформированных вместе с втягивающимся поршнем 15 во время отливки под давлением. В то время как шесть симметрично расположенных выступающих точек представлены здесь в качестве предпочтительного варианта осуществления, не накладывается никаких существенных ограничений на форму, размер, количество и расположение выступающих точек. Например, кольцевые выступающие ребра также могут быть рассмотрены в качестве эквивалентной замены выступов 150, описанных в этом варианте осуществления.
Конструкция полой втулки 16 представлена на фиг.4. С целью обеспечения муфтового соединения и плотной посадки с втягивающимся поршнем 15 полая втулка 16 имеет корпус, внутренняя боковая стенка которого сформирована с множеством углублений 160, которые расположены около области муфтового соединения, где полая втулка 16 имеет муфтовое соединение с втягивающимся поршнем 15, и, соответственно, могут быть соединены с выступами 150. Эти углубления 160 могут иметь форму пазов, канавок, неполных или полных кольцевых вогнутых ребер и могут иметь С-образную, угловую кольцевую или несимметричную форму поперечного разреза. Другими словами, любые формы, которые могут обеспечить плотную фиксацию с соответствующими выступами 150 втягивающегося поршня 15, рассмотрены в этом варианте осуществления в качестве эквивалентной замены углублений 160, хотя полные кольцевые вогнутые ребра, представленные здесь в качестве предпочтительного варианта осуществления углублений 160, обеспечивающего втягивающемуся поршню 15 вращение, во время сборки, без ограничения геометрическими положениями выступов 150.
Область А муфтового соединения между втягивающимся поршнем 15 и полой втулкой 16 поршневой группы 14, подробно в увеличенном масштабе представлена на фиг.4. Нижняя кромка 152 корпуса втягивающегося поршня 15, ниже выступов 150, имеет округлую форму, в то время как внутренняя кромка 162 отверстия полой втулки 16 имеет дугообразную, округленную или скошенную поверхность так, чтобы внутренний диаметр кромки 162 отверстия полой втулки 16 был равен или немного больше диаметра нижней кромки корпуса втягивающегося поршня 15. В результате, когда втягивающийся поршень 15 и полая втулка 16 после завершения процесса инъекции разъединены, то втягивающийся поршень 15 может плавно скользить в полую втулку 16, успешно завершая процесс втягивания.
В практике массового производства поршневой группы 14 усилие вытягивания и предел прочности втягивающегося поршня 15 и полой втулки 16 должны соответствовать тестовым стандартам релевантной механики. Следовательно, как показано на фиг.5, раскрыта следующая вариация первого варианта осуществления настоящего изобретения, в которой добавлен, по крайней мере, один профиль регулирования нагрузки 163 на скошенной кромке 162 полой втулки 16. Профиль регулирования нагрузки 163 расположен отдельно в продольном направлении от углублений 160 на внутренней боковой стенке полой втулки 16. Кроме того, профиль регулирования нагрузки 163, например, может быть углублением или глухим отверстием.
В поршневой группе 14 безопасного медицинского шприца 1 настоящего изобретения взаимное расположение полой втулки 16 и втягивающегося поршня 15 в продольном направлении, если необходимо, может быть полностью изменено без существенного ограничения. В дополнение к конструкции, представленной на фиг.3, где втягивающийся поршень 15 расположен близко к иглодержателю 11 для того, чтобы после процесса инъекции направление втягивания втягивающегося поршня 15 было согласовано с направлением иглодержателя 11 после его отделения, втягивающийся поршень 15 также может быть расположен в задней части полого цилиндра 12 вдали от иглодержателя 11, как в другой вариации этого варианта осуществления настоящего изобретения. На фиг.6А представлена поршневая группа 14 из этого варианта осуществления, которая также имеет разъемную конструкцию, состоящую из втягивающегося поршня 15 и полой втулки 16. Внешняя боковая стенка втягивающегося поршня 15 сформирована с множеством выступов 150, в то время как внутренняя боковая стенка полой втулки 16 сформирована с множеством углублений 160, соответствующих выступам 150. В нормальном нерабочем состоянии или во время процесса инъекции поршневая группа 14, выступы 150 втягивающегося поршня 15 и углубления 160 полой втулки 16 плотно посажены друг в друга. Тем не менее, вариант осуществления, представленный на фиг.6А, отличается тем, что полностью изменено на противоположное взаимное расположение полой втулки 16 и углублений 160 в продольном направлении. Только когда пользователь прикладывает усилие для освобождения выступов 150 на внутренней боковой стенке верхней части втягивающегося поршня 15 из углублений 160 после завершения процесса инъекции, втягивающийся поршень 15 будет втянут в полую втулку 16. Как представлено на фиг.6В, втягивающийся поршень 15 втягивается в полую втулку 16 в направлении, противоположном направлению втянутого иглодержателя 11. Более того, с целью обеспечения большего удобства и простоты самостоятельного выполнения процесса инъекции, в предпочтительном варианте осуществления поршневая группа 14 снабжена втягивающимся поршнем 15, расположенным в задней части полого цилиндра 12, дополнительные удлиненные полки 159 могут быть расположены на обеих сторонах периферического конца полого цилиндра 12 и на обеих сторонах нижней части втягивающегося поршня 15 для контроля расстояния втягивания втягивающегося поршня 15, таким образом обеспечивая достаточное пространство в полом цилиндре 12 для приема иглодержателя 11.
Все представленные здесь осуществления являются предпочтительными осуществлениями первого варианта осуществления настоящего изобретения, но не предназначены для ограничения области настоящего изобретения. Поэтому любые разъемные блоки поршня, сформированные полой втулкой и втягивающимся поршнем с помощью муфтового соединения, независимо от последовательности, в которой они объединяются муфтовым соединением, способа, которым они плотно посажены, или способа, которым они объединены в сегменты, рассматриваются в пределах эквивалентной области настоящего изобретения, которое легко понимается и может быть разумно расширено. Одновременно для устранения возможных различных напряжений или углов, под которыми усилие прикладывается одной рукой во время процесса инъекции, разработан проект дальнейшего усиления втягивающегося поршня и полой втулки поршневой группы безопасного медицинского шприца, представленного в настоящем изобретении.
На фиг.7-14 представлены вариации осуществления безопасного медицинского шприца с поршневой группой по настоящему изобретению. Так как следующие варианты осуществления по существу аналогичны описанному выше первому варианту осуществления, за исключением небольших отличий в их соответствующих характерных частях, описание предназначено только для особенностей, начиная со второго и до восьмого варианта осуществления, которые отличаются от первого варианта осуществления и в которых компоненты, идентичные компонентам первого варианта осуществления, будут опущены из описания.
На фиг.7 представлен безопасный медицинский шприц с поршневой группой согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Как изображено на фиг.7, в поршневой группе этого варианта осуществления дополнительно предусмотрено одно или более вентиляционных отверстий 264, расположенных в боковой стенке полой втулки 26 дистально от области муфтового соединения (как указано на фиг.3). Эти вентиляционные отверстия 264 облегчают действия пользователя, не давая пользователю почувствовать сопротивление воздуха на его/ее большом пальце в тот момент, когда втягивающийся поршень 25 втягивается в полую втулку 26. В этом варианте осуществления кольцевые вогнутые ребра 260 заменяют углубления 160 из первого варианта осуществления, в то время как кромка 262 и профили регулирования нагрузки 263 являются аналогичными кромке 162 и профилям регулирования напряжения 163 из первого варианта осуществления соответственно.
Как представлено на фиг.8, в безопасном медицинском шприце с поршневой группой, согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, боковое кольцевое выдающееся ребро 350, с непрерывным или прерывистым профилем, расположено на внешней боковой стенке втягивающегося поршня 35, заменяя выступы 150 из первого варианта осуществления. Тем временем, кольцевое вогнутое ребро 360, с непрерывным или прерывистым профилем, или одним или более кольцевых углублений 360, с непрерывным или прерывистым профилем, соответственно расположены на полой втулке 36, заменяя углубления 160 из первого варианта осуществления. В дополнение к однорядному проекту также может быть принят многорядный проект для кольцевого выдающегося ребра 350 и кольцевого вогнутого ребра 360, как в безопасном медицинском шприце с поршневой группой согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, представленного на фиг.9.
Как представлено на фиг.9, в четвертом варианте осуществления настоящего изобретения, на внешней боковой стенке втягивающегося поршня 45 поршневой группы расположено множество рядов кольцевых выдающихся ребер 450, смежных или с промежутками, с непрерывными или прерывистыми боковыми профилями, заменяющих выступы 150 из первого варианта осуществления. Кроме того, в соответствующих местах на внутренней боковой стенке полой втулки 46 расположено, смежно или с промежутками, множество рядов кольцевых вогнутых ребер 460, с непрерывными или прерывистыми профилями, или множество рядов кольцевых углублений 460, с непрерывными или прерывистыми профилями, заменяя углубления 160 из первого варианта осуществления.
С другой стороны, для соответствия втягивающегося поршня требованиям механики по сопротивлению нагрузки и усилию втягивания во время процесса инъекции, в этом изобретении также раскрыты дополнительные усовершенствования части полой втулки ниже углублений кольцевых вогнутых ребер или кольцевых борозд. На фиг.10 представлен безопасный медицинский шприц с поршневой группой согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Как отображено на фиг.10, область А муфтового соединения поршневой группы, множество стопоров 564 сформировано на внутренней боковой стенке полой втулки 56 около нижнего края углубления или кольцевого вогнутого ребра или кольцевого выреза 560 вдоль направления втягивания втягивающегося поршня 55. Путем использования стопоров 564, с целью увеличения противодействия втягивающемуся поршню 55 после завершения инъекции, втягивающийся поршень 55 и полая втулка 56 могут быть соединены более надежно. Стопоры 564 могут иметь форму выступов, полностью сформированных на полой втулке 56 во время литья под давлением полой втулки 56 или дополнительно добавленными блоками. Увеличенная поверхность каждого стопора 564 может быть выполнена под прямым углом к продольной оси полой втулки 56 или наклонена под углом, согласующимся с направлением втягивания втягивающегося поршня 55.
В предпочтительном исполнении пятого варианта осуществления настоящего изобретения стопоры 564 спроектированы с нисходящим углом, согласующимся с направлением втягивания втягивающегося поршня 55.
Следовательно, как показано на фиг.11, после завершения инъекции пользователь может приложить усилие к поршневой группе таким образом, чтобы выступы 550 втягивающегося поршня 55 втягивались перпендикулярно внутрь к вырезу регулирования напряжения 551 во время втягивания в полую втулку 56. В этой точке нисходящий угол стопоров 564 будет плавно направлять втягивающийся поршень 55 в полую втулку 56. Далее, так как полая втулка 56 слегка эластична, то приложение усилия к поршневой группе заставит вырез регулирования напряжения 563, на краю полой втулки 56, мгновенно расшириться в поперечном направлении с тем, чтобы втягивающийся поршень 55 мог более легко втянуться в полую втулку 56.
На фиг.12 представлен безопасный медицинский шприц с поршневой группой согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения. Как отображено на фиг.12, в этом варианте осуществления шероховатая часть 655, включающая в себя, например, шероховатую область, поперечные полоски или несглаженную зернистую поверхность, сформирована на внешней боковой стенке втягивающегося поршня 65 выше выступа 650 с целью противодействия или амортизации чрезмерного усилия, приложенного пользователем при вдавливании поршня. Это предотвращает втягивающийся поршень 65 от втягивания в полую втулку (не показана) прежде, чем будет завершена инъекция, и, таким образом, позволяет избежать инъекционного отказа.
Автоматически втягивающийся безопасный медицинский шприц с поршневой группой, согласно настоящему изобретению, представляет собой разъемную конструкцию, в которой втягивающийся поршень и полая втулка отдельно отлиты под давлением из эластичного материала (например, пластмассы или каучука) и затем собраны вместе. Эта конструкция может уменьшить риск случайного повреждения при воздействии на поршень во время сборки и сократить количество инъекционных отказов, связанных с повреждением поршня до распаковки и во время использования. Кроме того, поскольку две части поршня отливаются отдельно и затем соединяются вместе, то для поршня может быть снижено требование к точности пресс-формы, поскольку больше нет необходимости учитывать равновесие сил при соединении, как в случае с поршнем известного уровня техники, целиком сформированным с хрупким соединением. Следовательно, сокращается стоимость изготовления пресс-форм при одновременном повышении надежности и стабильности качества.
С другой стороны, исходя из усилия бокового сдвига, разъемная конструкция поршня показывает лучшие характеристики равновесия сил, чем поршни с хрупкими соединениями существующих шприцев. Поэтому, если пациент выполняет инъекцию одной рукой или когда медицинский обслуживающий персонал выполняет инъекцию в труднодоступных местах, на процесс инъекции не будут влиять ограничения, связанные с углом или положением.
С целью увеличения скорости прохождения продукта и эксплуатационных качеств безопасного медицинского шприца с поршневой группой, согласно настоящему изобретению, также была усовершенствована конструкция иглодержателя, как более подробно описано ниже со ссылкой на седьмой и восьмой варианты осуществления, представленных на фиг.13 и 14 соответственно.
На фиг.13 представлен безопасный медицинский шприц с поршневой группой 74 согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения. Как отображено на фиг.13, с целью увеличения скорости прохождения процесса втягивания иглодержателя узкая часть цилиндра 72а, имеющая диаметр меньше диаметра полого цилиндра 72, целиком сформирована в передней части полого цилиндра 72 для размещения сжатой цилиндрической пружины 73 и передней части половины иглодержателя 71. В отверстии 72b полого цилиндра 72, где полый цилиндр 72 связан с узкой частью цилиндра 72а, размещен, по крайней мере, один подвижный или фиксированный кольцевой стопор 75 с целью предотвращения проскальзывания иглодержателя 71 под усилием инъекции и направления иглодержателя 71 при втягивании после завершения процесса инъекции. Подвижный или фиксированный кольцевой стопор 75 имеет сквозное отверстие 75а для прохождения иглы 70 и части иглодержателя 71 в том месте сквозного отверстия 75а кольцевого стопора 75, диаметр которого меньше диаметра стопорного диска 710 иглодержателя 71, с тем, чтобы остановить стопорный диск 710 иглодержателя 71 и удерживать иглодержатель 71 в лучшем предустановленном положении втягивания. Подвижный или фиксированный кольцевой стопор 75 может состоять из одного или более колец с гладкой внутренней стенкой или с внутренней стенкой с регулярными или нерегулярными зубчиками. Сформированное с радиальными зубчиками кольцо со сквозным отверстием представлено здесь в качестве предпочтительного варианта осуществления. Игла 70, иглодержатель 71, позиционные углубления 711, подковообразные направляющие втягивания 712 и спиральная пружина сжатия 73 в этом варианте осуществления аналогичны игле 10, иглодержателю 11, позиционным углублениям 111, подковообразным направляющим втягивания 112 и спиральной пружине сжатия 13 из первого варианта осуществления соответственно.
Помимо дополнительного подвижного или фиксированного кольцевого стопора 75, расположенного в отверстии 72b, объединенном с полым цилиндром 72 и узкой частью цилиндра 72а, согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения, представленному на фиг.14, узкое место 85 сформировано вместе с отверстием, где узкая часть цилиндра 82а полого цилиндра 82 объединена с полым цилиндром 82 во время литья под давлением полого цилиндра 82. Соосно сформированное со сквозным отверстием узкое место 85 имеет площадь меньше площади стопорного диска 810 для того, чтобы узкое место 85 обеспечивало проход только для иглы 80 и передней половины иглодержателя 81, но останавливало стопорный диск 810, таким образом обеспечивая ту же самую функцию по предотвращению проскальзывания иглодержателя, как это описано в предыдущем варианте осуществления. Поршневая группа 84, спиральная пружина сжатия 83, позиционные углубления 811, подковообразные направляющие втягивания 812 и ограничители 822, из этого варианта осуществления, аналогичны поршневой группе 14, спиральной пружине сжатия 13, позиционным углублениям 111, подковообразным направляющим втягивания 112 и ограничителям 122 из первого варианта осуществления соответственно.
Вышеупомянутые варианты осуществления представлены только с целью демонстрации принципов и функций настоящего изобретения и не ограничивают его объем. Различные изменения в форме и деталях могут быть выполнены специалистами в данной области техники в пределах существа и объема изобретения, определенных в формуле изобретения.