CN101879342A - 通用安全注射器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通用安全注射器。注射器包括大致圆柱形中空筒，该中空筒在其远端具有中空管嘴。具有开口通道的柱塞被可滑动地安装于所述筒内。在柱塞通道内设置针保持器，该针保持器在其一端安装有针并且可以在前进位置和缩回位置之间运动，其中在所述前进位置所述针从管嘴远端突出以便注射，在所述缩回位置当完成注射时针被装在筒内。筒内设置弹簧固定件。弹簧被置于弹簧固定件内，朝向缩回位置驱动针保持器。栓销将针保持器闩锁于弹簧固定件，从而保持弹簧压缩。栓销可以响应柱塞运动到其完全前进位置而释放，因而释放针保持器，从而允许弹簧扩张并因而将针保持器移动到缩回位置。

Description

通用安全注射器
技术领域
本发明总体涉及注射器，并且更具体地涉及用于向人或动物注射流体、气溶胶或微粒悬浮物和/或从人或动物导出流体、气溶胶或微粒悬浮物的注射器。
背景技术
污染的针刺伤和微生物传播
注射器被用于多种用途。通常，注射器是具有柱塞的简单轴向活塞泵，其中柱塞紧密配合到柱形管内。可以沿管(或“筒”)的内部拉动和推动柱塞，从而产生压力梯度。许多注射器承载了尖且锐利的中空针，该针旨在刺透人或动物的皮肤、粘膜和内部器官从而注射或导出流体、气溶胶或微粒悬浮物。
当皮下注射器被用于患者时，该皮下注射器可能会被危险且常见的致命微生物污染。注射器可能由于意外的针刺伤而将微生物传递到施药或助理医生、护士、医疗工作者和保洁员。美国国会已经制定了“Needlestick Safety and Prevention Act，”Pub.L.106-430，114 Stat.1901-1904(2000)，其利用了工程安全装置强制标准。
皮下注射器和针占据了意外针刺伤中的29％。除了可能存在危险的传染之外，意外的针刺伤还会导致医疗费用的增加，每次针刺伤事件均导致$3500的医疗费用。
试图防止针刺伤的装置是存在的并且包括针罩装置，例如在使用后被拉到皮下注射针上的鞘或套管。覆盖用过的针的铰接装置或滑动装置被称为“安全”针装置。当前使用针的机械割刀、喷雾器和针的电动蒸发器。不过通过可缩回的装置来提供最好的保护，该装置确保了使用之后针不可能伤害到任何人。
具有安全特征的装置的理想特性
改进的工程控制的最有效方法之一是减小工伤，并且因而是防针刺项目的重要要素。这样的控制包括省去了对于针的不必要使用并且实现了具有安全特征的装置。大量资料来源已经指出了安全装置的理想特性[OSHA 1999c；FDA 1992；Jagger et al.1988；Chiarello 1995；Quebbeman and Short 1995；Pugliese 1998；Fisher 1999；ECRI1999]。这些特性包括：
装置是无针的。
安全特征是装置的一体部分。
装置优选地被动工作(即，其不需要使用者来启动)。如果必须要使用者启动，则安全特征可以结合单手技术并且允许工作者的手保持在暴露尖端后方。
使用者可以容易地分辨安全特征是否被启动。
安全特征不能被停用，并且安全特征在弃置过程中保持保护状态。
装置可靠地工作。
装置容易使用并且是实用的。
装置对于病人护理而言是安全有效的。
虽然这些特性中的每一个均是理想的，但是对于某些医疗情形而言一些特性是不可行、不适用或不可获得的。例如，当皮肤穿刺的替代方案不可行时针始终是必须的。而且，需要使用者启动的安全特征可能优于一些情况下的被动式安全特征。每个装置均应基于其自身价值且最终基于其能力被考虑来减少工伤。因而，这里列出的理想特性仅用作装置设计和选择的指南。
防针刺&传染控制
商业可获得几种可伸缩注射器，例如NJ的Franklin Lakes的Becton，Dickenson，和Co.(BD)制造的IntegraTM注射器、TX的LittleElm的Retractable Technologies，Inc.(RTI)制造的
Figure GSA00000111092900021
注射器、FL的Apopka的Safety Medical International，Inc.制造的saf-T-syringesTM注射器、澳大利亚的Slacks Creek的Occupational&Medical Innovations(OMI)Ltd.制造的OMI SyringesTM以及澳大利亚的Sydney的Unilife Medical Solutions制造的Unitract SyringesTM。在这些示例中，围绕针的管嘴安装弹簧使得针缩回到注射器的中空柱塞内部。所有这些注射器均需要通过割断橡胶止挡件或移动橡胶塞从而在针筒腔和柱塞腔之间产生连通，这具有如下缺点：
(a)这种机械操作需要使用者部分的主动动作。这样的装置是主动的并且是依赖使用者的。这些装置不是被动操作，而被动操作是注射器最终安全性的优选模式。
(b)当针还处于病人体内时切断或断开橡胶密封的主动操作影响被传递到针尖。
(c)当从病人体内取出针并且开始缩回时，在缩回过程中具有气凝胶和微生物传播到其他地方的危险。
(d)可缩回的针注射器并不防擅动(tamper proof)，并且很可能在这些注射器的柱塞腔内自由浮动的污染针能够脱出并且导致针刺伤害和微生物传播。
(e)因此它们以及其他针头和注射器需要被处理到利器容器中，以便安全处理。
(f)虽然工程安全性应用于所述装置，但是在使用后并不安全并且需要被处理到利器容器中。处理到利器容器中是非常昂贵的，并且在许多国家是不可用且不可负担的。
(g)不谨慎的人可能仍然使用这些可缩回针注射器并且不引起缩回，并且之后再次使用。
发展中世界的不安全注射
意外针刺和微生物传播是美国、加拿大、澳大利亚和西欧所关注的唯一问题。这些国家通过的法规(包括美国的“Needlestick Safetyand Prevention Act”)没有解决皮下注射器的主要危害。
一个主要危害是重复使用和不适当消毒被污染的一次性注射器。在印度、巴基斯坦、中国、东南亚国家和非洲重复使用注射器的情况是很猖獗的。许多联合国报告和出版物已经指出这个危害，但是目前没有解决方案，因为通常犯人是那些负责进行医疗的人员或者允许使用过的注射器进入医疗供应链的不法工人。(“Seventy per centsyringes unsafe in India，”The Hindu，2004年12月17日；Bull WorldHealth Organ，1999，77(10)：789-800；“Unsafe injections in thedeveloping world and transmission of blood borne pathogens：areview，”Simons L，Kane A，Lloyd J，Saffron M，Kane M.WorldHealth Organization，Geneva，Switzerland.)
不安全注射的原因是重复使用注射器
已经证明现有法令和教育计划是无用的。每一个重复使用的不安全注射器已经标有突出的“不得重复使用”的标签。通常能够被蒸煮消毒并被使用的玻璃注射器比一次性消毒塑料注射器更便宜。在这些国家中，相对于昂贵的预消毒的一次性注射器而言，消毒的成本相对较低，并且预消毒的一次性注射器由于不能大规模使用而仍很昂贵。甚至通过反复蒸煮来重复使用一次性塑料注射器。最终，许多国家的政府失望并且已经采取了可以自毁以便不能被重复使用的注射器。重复使用问题的结果迫使这些政府完全忽视了针刺伤害和微生物传播的更加严重且致命的情况。因为这种双重弊端，AIDS(艾滋病)和肝炎肆虐并且发展成流行病。
防重复使用的相关技术
现有情况的讽刺意味在于虽然注射器打算是一次性的，但它们并不是一次性的。它们由耐用的塑料制成。
大部分防重复使用的技术依赖于通过使用者主动地或试图重复使用而断开注射器的一个部件(优选地柱塞)。印度市场上销售的一种自毁注射器依赖于在针筒的管嘴处的环，当注射药物时该环锁定柱塞。柱塞故意被制得薄弱。当拉回以便重复使用时，柱塞断裂。但是皮下注射针仍是暴露的从而导致针刺伤和感染传播，总之犯人仍可以重复使用被污染的针。
用于免疫的另一种自毁注射器在针筒内具有夹子。在注射后，夹子锁定注射器。针是原封不动的且是不安全的。又一种自毁注射器使用由“临床医生启动的”独特的柱塞断裂机构来消除重复使用注射器的任何可能性。这个机构允许使用者不止一次地抽取药物，而不是仅单次剂量注射，并且在使用后使注射器断裂。因此，控制器是在使用者或临床医生的手中，从而消除了浪费。针仍是不安全的，可以以血液方式传播感染。
发展中国家的不恰当的利器处理
世界上大约75％的国家处理被污染的用过注射器/利器的系统是不可靠的。既不能获得又不能负担利器容器的维护。即使提供了利器容器，工人仍然重复使用注射器而不是使用利器容器，因为重复使用是更加有利可图的。
注射器制造商和分销商是全球性营业，并且不可能控制这些装置的交通或强制安全要求。因为两个不同的社会具有不同的目标和不同的信息，所以不可能使用特定的单次使用装置。虽然发达国家努力保护其人民免于被污染针刺伤，但是发展中国家的口号是“一个注射器，一次注射”。使用者不能够被信赖以解决这些问题，并且因此需要不需要使用者控制其安全性并且通过其自身机构确保安全性的通用注射器。
发明内容
本发明的一个实施例的目的是提供一种通用安全注射器，该注射器将(1)在完成注射时自动缩回针以确保防止针刺伤和微生物传播，(2)在第一次使用后自动失灵并且不能被擅动和重复使用，以及(3)将其自身缩回的针头牢固地锁定到筒内部并且不需要用于处理的利器容器。这个实施例将确保通用安全性、防止传染并且符合安全装置规定，而无论在世界的哪个国家使用都是如此。
事实上，这个通用安全注射器由于其功能性而不可能作为利器装置分类。由血液承载的病菌的标准将“被污染的利器”定义为“能够刺透皮肤的任意被污染物，包括但不限于针、手术刀、破损的玻璃、破损的毛细管以及牙线的暴露端”。这个定义也包括手术刀和刀片。(参考：[1]OSHA-Definition of contaminated sharps；engineering controlsand good work practice controls that must be implemented；ECPmust be reviewed annually.06/03/2005；[2]Johns Hopkins SafetyManual Policy Number HSE 805 Subject：Last Review Date 09/21/07Laboratory Waste Disposal-SHARPS DISPOSAL；[3]该SOP由Cornell’s Institutional Animal Care and Use Committee(IACUC)和the Cornell Center for Animal Resources and Education(CARE)授权。)
本发明的某些实施例的一个目的是通过在注射结束时自动缩回而将潜在的锋利皮下注射器转换为不锋利装置。为此，不暴露针，并且由于防擅动锁定，针处于其自身的安全容器内并且不可能导致针刺伤。不能够在使用之后刺透皮肤的注射器不是锋利装置，也就不需要昂贵的利器容器。
本发明的某些实施例的另一个目的是提供一种通用安全注射器，其中当完成注视时皮下注射针立即缩回，而其仍处于病人体内而不是处于导致任何针刺伤别人的环境中。此外，缩回的针锁定在互锁且自动失灵的注射器的内部而不可复原；本设计不被限定于利器装置并且可以不需要处理到利器容器中，从而省去了昂贵的处理方法。在开发不锋利注射器时可以利用被浪费于利器容器的资源。
本发明的某些实施例的另一个目的是提供一种通用安全注射器，其中例如在注射药物结束时缩回针以及自动失灵的所有安全特征全部是被动的，以便不需要使用者的动作。注射器作为自发的精确机械来运作而不需要操作者的任何控制，并且即使操作者不注意也仍能保持安全。
所述这些问题的工程解决方案是复杂且不利于生产的。TheNeedlestick Safety and Prevention Act(针刺安全和预防法案)要求旨在防止针刺和感染的注射器必需缩回针并将针存储在柱塞的中心内部。反对重复使用的法规要求能够毁坏注射器的某些零件(具体地指柱塞)来防止重复使用的自毁注射器。然而，毁坏柱塞可能释放被污染且缩回的针并且因而对健康产生伤害。这些问题的一个解决方案是永久地使注射器失灵而不是毁坏部件。
本发明的某些实施例的又一个目的是提供一种缩回控制系统，该系统能够适于将各种不安全注射器转换成可自动缩回的安全注射器。
本发明的再一个目的是提供一种自动缩回且自动失灵的通用注射器的组装方法，其中该注射器不能够通过常规注射器组装方法和现有的连续运动注射器组装机械技术来组装。
根据一个示例性实施例，安全注射器组件包括：细长的大致柱形筒，该筒具有形成中空管嘴的中空内部，该中空管嘴位于筒的远端并且通向筒的内部；滑动地安装在筒内并且具有纵向开口通道的柱塞；针；针保持器，该针保持器在其远端安装了针并且可滑动地安装在柱塞的纵向开口通道内以便在前进位置和缩回位置之间运动，其中在该前进位置时在针保持器的远端上的针从管嘴的远端伸出，在所述缩回位置时针被完全装入筒内；筒和针保持器之间的弹簧固定件；压缩的弹簧，其位于弹簧固定件内并且将针保持器驱向缩回位置；以及栓销，该栓销将针保持器闩锁于缩回管以便保持弹簧压缩，第一栓销响应于柱塞前进运动到其完全前进位置而可释放，从而针保持器从缩回管释放以便允许压缩弹簧扩张并且从而使针保持器运动到缩回位置。
一个实施方式还包括第二栓销，该第二栓销响应于柱塞前进运动到预定前进位置而将柱塞闩锁于筒，以便在针已经缩回到筒内之后防止柱塞相对于筒的运动。
本发明的上述主要内容不意图代表本发明的每一个实施例或每一个方面。当结合附图和所附权利要求时，从执行了本发明的优选实施例和最佳模式的下述具体描述中，可以显而易见到本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。
附图说明
图1是安全注射器的透视图，其针处于完全前进位置，且剖视了部分的筒、柱塞和柱塞盖以便显示内部结构。
图2是沿图1的注射器的中心截取的纵截面，且增加了可拆卸的针保护盖。
图3是与图2相同的截面，且柱塞处于其完全缩回位置。
图4是与图2相同的截面，且柱塞处于其完全前进位置并且针处于其完全缩回位置。
图5是图1-4的注射器中的筒的侧视图。
图6是图5中的筒从图5的位置(绕筒的纵轴线)旋转90°的侧视图。
图7是图5和图6的筒的透视图。
图8是图4所示注射器远端部分的放大图，其针处于前进位置。
图9是图5-7的筒的远端部分的放大侧视图。
图10是图1-4的注射器中通过柱塞盖的纵截面。
图11是图1的注射器的放大端视图。
图12是沿图6的线12-12截取的截面图。
图13是图1-4的注射器中的柱塞的侧视图。
图14是图13的柱塞从图13所示位置(绕柱塞的纵轴线)旋转90°的侧视图。
图15是沿图14的线15-15截取的放大截面图。
图16是图13-15的柱塞的远端的另一个放大端视图。
图17是图13-15的柱塞的立体图。
图18是图1-4的注射器中的弹簧固定件的放大透视图。
图19是图18的立体图，且以纵截面示出了弹簧固定件的近端部分。
图20是图2所示截面部分的放大图，其中移除了筒并且注射器的剩余部分从图2所示位置(绕注射器的纵轴线)旋转180°。
图21是图1的注射器的透视图，其中针部分地缩回，并且剖视了柱塞的附加部分以便显示内部结构。
图22a-22d形成了改进的安全注射器的近端部分的分解侧视图，其中图22c示出了与图22d所示相同的筒端部的竖直截面图只是从图22d所示位置(绕筒的纵轴线)旋转90°。
图23是与图22a-22c相同的侧视图，只是零件被组装好。
图24是另一个改进的安全注射器的近端部分的零件的部分侧视图，其中筒以截面示出。
图25是用于图1-4的注射器的任选手动开关的侧视图。
图26是从图25所示的手动开关的右手端获取的端视图。
图27是沿图25中的线27-27截取的放大截面图，其中开关被安装在图1-4的注射器中。
图28是图28所示的组件的一部分的放大侧视图，其示出了手动开关的远端部分和注射器的相邻部分。
图29是图25-28所示的手动开关的透视图。
图30a-30i示出了组装图1-4的注射器的顺序步骤。
图31是图1-4所示类型的注射器的回收过程的简图。
图32a和图32b是改进的柱塞和弹簧固定件的一部分的立体图，其中柱塞处于两个不同位置并且柱塞的一部分以纵截面示出。
图33是与图32b相同的透视图，只是柱塞截面沿通过柱塞轴线的竖直纵平面截取。
图34是与图33相同的透视图，其中弹簧固定件、针保持器和弹簧沿图32的线33截取。
图35是与图34相同的透视图，其中弹簧固定件、针保持器和弹簧进一步沿图33的线34截取。
图36是注射器的近端部分的截面图，其使用了图32-35的改进的弹簧固定件和柱塞。
图37是图32-36所示改进的弹簧固定件的透视图。
图38a和图38b是图32-36所示柱塞的近端部分的侧视图和仰视图。
图39是图32-38所示的柱塞、弹簧固定件和针保持器的组件的侧视图。
图40是图37所示的弹簧固定件的近端的放大端视图。
图41是图37所示的弹簧固定件的近端部分的放大侧视图。
图42是37所示的弹簧固定件被插入到柱塞远端部分内的放大俯视图。
图43是图42所示组件的透视图。
图44是图37所示的弹簧固定件的远端的放大端视图。
图45是图36所示的注射器的近端部分的透视图，且柱塞仅部分地安装，仅以截面示出组件的近端部分。
图46是图45所示的注射器的近端部分的透视图，且柱塞被安装，示出了沿通过柱塞的侧肋的平面截取的组件的近端部分。
图47是与图45所示相同的透视图，且安装了柱塞。
图48是图37所示的弹簧固定件的近端部分的放大透视图。
图49是与图48所示弹簧固定件的相同近端部分的放大透视图，只是从不同角度示出。
图50是沿图36的线50-50截取的放大截面图。
具体实施方式
虽然本发明允许各种改型和可替换形式，但是在附图中通过示例的方式示出了并在此具体描述了本发明的具体实施例。不过，应该理解，不试图将本发明限制于公开的特定形式，而是相反地，本发明试图涵盖落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有改型、等价物和可替换物。
将描述本发明的几个不同实施例，每个实施例均具有其独特特征和可替换实施例。不过这些特征的置换和结合可以导致其他实施例。
现在参考附图并且首先参考图1-4，安全注射器组件包括筒10、柱塞11、中空弹性(橡胶)柱塞盖12(有时被称为“橡胶活塞”或“橡胶止挡件”)、皮下注射针13和针保持器14。注射器也包括安装在筒10的远端上的针保护盖15以及筒10内的O形环16、弹簧17和弹簧固定件18。
图2-4示出了三种不同状态下的注射器。图2中，例如在使用之前，注射器通常处于被组装、封装和托运状态。可以看出，针13处于其前进位置且针被盖15保护，并且柱塞11在筒10内处于部分而非完全前进位置。因此，在图2所示示例中，注射器准备例如通过将柱塞11缩回到例如图3所示位置而经由针13将液体汲取到筒10内。从图3可以看出，缩回柱塞基本不改变针13或针保持器14的位置。如下面具体描述的，第一栓销将针保持器14且因而将针13锁定到图1-3所示的前进位置并且将弹簧17保持于其压缩状态。在所示实施例中，当柱塞11前进到图4所示位置时第一栓销释放，从而允许弹簧17扩张并且使针保持器14和针13自动缩回到筒10内。
图4中，柱塞11已经完全前进，且柱塞盖12接合筒内部的主要部分的远端。类似地，已经通过弹簧17的扩张而缩回了针13和针保持器14。图4中可以看出，针13充分缩回以便尖端被完全装入筒10内。如下面详述的，当柱塞前进到图4所示位置时第二栓销优选地将柱塞11自动锁定到筒10，从而防止重复使用注射器。
图1-2所示的筒10具有特定设计的功能性特征。筒10是细长中空管，通常被示作直圆柱体，在筒10远端形成大体截头圆锥形腔20，该腔20包括凹口21(参见图8)以便接收弹性体O形环16。参考图8，在O形环凹口21的近端侧面上多个升高模制的固定件22(所示实施例中是四个)将O形环16捕获或以其他方式保留在凹口21内。在圆锥形腔20的远端侧面上，筒10终止于中空锥形管嘴23，该管嘴23与筒10的管状主体部分的中空内部连通。理想地，筒10具有一致的直径直到其开口边缘24(参见图7)。所示实施例的筒边缘24具有一对一体形成的向外延伸的直径分布(diametric)凸缘25，理想地形成的摩擦力线(未示出)有助于当需要相对于筒10纵向移动柱塞11以便正常使用来汲取或注射药物时借助使用者的手指来平衡筒。
继续参考图1-12的示例性实施例，筒边缘24也具有在筒的外圆柱壁上的一对锁定套管或套口26和27。第一锁定套口26被构造成接收弹簧固定件18上的锁定突起，并且当柱塞完全前进时第二锁定套口27接收柱塞11上的一对锁定突起，从而将弹簧固定件18和完全前进的柱塞11牢固地锁定到筒10，如下面将更具体描述的。理想地，锁定套口26和27在横轴线上居中，该横轴线垂直于凸缘25居中所处的横轴线(参见图7、图11和图12)。可替换地，可以使用直径分布的窗来代替锁定套口26、27，其中所述窗为横向插入而不是纵向插入的结构形成了锁定器件。
图8是筒10的远端部分的放大横截面侧视图，流体通过针13进入注射器并且可以通过相同针13被注射到例如患者体内。药物位于大体不透流体的腔内，该腔被配合地限定在柱塞盖12的圆锥形表面12a、筒壁28的内部、针保持器14的OD表面中央以及远端处的O形环16之间。例如当柱塞盖12运动远离O形环16时，流体腔扩张，从而吸入流体，并且当柱塞盖12朝向O形环16运动时流体腔收缩或萎陷，从而从注射器排出流体。
流体(例如药物)通过针保持器开口43、44进入和离开。这与完成注射后注射器内剩余的流体有关。“剩余体积”是在完成注射后留在注射器内的流体的量，并且代表了留在针内的流体，或者留在不与针出射端口连通的空间内的流体。图8示出了针13的近端与流体腔流体连通，该流体腔由柱塞盖12和O形环16至少部分地限定，该柱塞盖12和O形环16优选地均由可压缩材料制成，并且当柱塞11在筒内到达其完全前进位置时配合地清空腔内的最后流体体积，并且可压缩材料返回到其正常形状。
返回图1，针保护盖15保护了穿刺针13的锋利度，并且免于无意的针刺伤，直到移除盖15以便使用。在使用前，盖15也提供对管嘴23的不透气且不透水的闭合，并且在使用后其防止任意污染物的泄漏，以便整个注射器可以被处理到生物废物中。盖15和管嘴23可以具有互锁鲁尔锥度(luer taper)或偶螺纹从而为例如预装填注射器而固定盖15。
筒10的外表面可以包含刻度，该刻度指示出筒内的流体体积水平。这些刻度考虑到内部部件(例如针保持器14)的体积。
本发明的柱塞11是如图13-17所示的非常规的。柱塞11的近端形成优选圆形翼形(thumb)板30，该板30可以被使用者抓持或推动从而实现柱塞11相对于筒10的纵向运动。翼形板30的外围是锯齿状的或刻花的从而在柱塞使用期间防止滑移。
柱塞11的远端形成头部31，该头部31匹配中空橡胶柱塞盖12并将其安装在柱塞11上。如图8和图10所示，弹性盖12的外直径沿其中心部分减小，以便盖12仅在盖12的两端的柔韧边缘处接合筒10的内壁。在非压缩状态下，盖12的接合端部的外直径稍大于筒10的内直径，以便盖12牢固地压抵筒的内壁从而在盖/筒界面形成不透气且不透液体的密封。盖12的远端内边缘也被构造成与针保持器14的外表面形成不透气且不透液体的界面。盖12的远端表面12a通常是圆锥形，从而当柱塞11在筒10内完全前进时该远端表面12a互补并大体符合筒10的内表面的圆锥形远端表面32。这个配合界面用于减少死区，并且确保注射器内的流体完全排出。盖12的外壁可以被稍加厚以便防止其在筒内组装过程中萎陷。
再次参考图13和图14，柱塞11的头部31被构造成适配到中空柱塞盖12内。当盖12被锁定在柱塞11的头部31上时，盖12的平的近端33在柱塞头部31的底座处邻接圆形盘34的平的前向表面。盘34将前进力传递给橡胶盖12。由于在柱塞盖12和筒10以及针保持器14之间的不透气且不透液体的密封，柱塞11在筒10内的前进运动在筒10的内部在柱塞盖12和筒11的远端之间产生压力。类似地，柱塞11的缩回运动在筒11内部的该部分内产生真空。
柱塞头部31和盖12的配合表面的一部分彼此稍分离从而提供松配合。
图2-4、图8和图20-21示出了针保持器的细节。针13和针保持器14的远端部分均是中空的。如图8所示，中空的针13的内部40与针保持器14的中空远端部分41的内部连通。中空远端部分41的内部通道的近端在42处是封闭的。针保持器14与筒10的内部通过孔隙43流体连通，该孔隙43沿针保持器14的直径侧向延伸，通过针保持器14的中空部分的侧壁(图8)。在使用针-注射器组件(例如注射药物，此后称为“正常使用”)之前和期间，侧孔隙43位于O形环16的近端侧面上，有时位于小的圆柱形腔室内。侧孔隙43允许例如药物的流体经由针保持器14和针13进入和/或离开筒10。针13的近端位于针保持器肩部44并且终止于针保持器14的远端部分41的封闭通道内，以便针不像一些现有设置一样在缩回时具有“开口的”端部。而是，针13连接在针保持器14的腔室内，并且在边界区域处通过侧孔隙43产生流体传输。
仍然参考图8的实施例，针保持器14的远端45可以被制造成具有锥形开口以便有助于在组装期间将针13插入到针保持器内。在针-注射器组件的正常使用期间，针保持器14被间接锁定于筒10，并且柱塞11及其橡胶盖12可沿针保持器14在筒10内前后纵向自由滑动。
参考图13-17，为了允许在柱塞11和针保持器14之间沿纵向具有相对滑动运动，针保持器14被安装在纵向腔室或通道46(图15和图16)内，被形成为柱塞11的一体部分。针保持器14通常可在两个位置间滑动，即图1-3所示的前进位置和图4所示的缩回位置。在一些实施例中，多对弹性固定元件或掣子(未示出)从通道46的相对壁朝向彼此突出从而将针保持器14固定在通道46内。
可以从图15和图16中看出，柱塞11可以被制造成具有多个肋。通过示例的方式，第一对平行肋47和48限定了用于接收上述针保持器14的纵向通道。通道46的下部是半圆柱形的，并且上部由与半圆柱形下部的相对侧面相切的平行表面形成。三个附加纵向肋49、50和51围绕柱塞11的外表面以一定间隔向外延伸，从而接合筒10的内壁，并且因而使得柱塞在筒10内居中。
具有筒、柱塞和用管嘴安装的皮下注射针的常规注射器实际上是用于预防和医疗药物的救生装置。不过，使用后的针刺伤以及肆意重复使用注射器或针，使得它们成为了致命的武器。本发明的某些实施例的一个目的是提供一种集成(一体)被动式针缩回和重复使用控制单元，该控制单元自动缩回使用后的针并且使注射器自动失灵从而防止其重复使用。当被安装到任意注射器内时，这种集成缩回和防重复使用机构消除了与常规注射器有关的危险，并且保存了这种广泛应用的装置的救生功能。此外，全部自动化使得注射器不需使用者的控制或激发。整个安全机构被加固成单个集成管状单元，如下面所述。使用索引(标引)柱塞前进来操作集成缩回单元，并且其同步操作将普通注射器转换为精确缩回机构。该单元与运动柱塞同步并且控制整个注射器的操作。
参考图18-21，所示实施例的弹簧固定件18由整体聚合物管构成，该管被设计成围绕弹簧的整个周边为压缩弹簧17提供支撑。弹簧17的远端由弹簧固定件18远端附近的内部肩部60支撑(参见图21)。在一个实施例中，当被压缩到固实长度时，弹簧17施加2.5至4磅的力。弹簧17的近端将头部61的前向表面压抵在针保持器14的近端上，该针保持器14优选地沿弹簧固定件18和压缩弹簧17的公共中心轴线同心地延伸。图中所示的管状构造确保了在柱塞操作或针保持器缩回期间针保持器14保持笔直并且不侧向偏转。根据优选实施方式，弹簧固定件18的中心纵向轴线精确地位于柱塞腔室的中心以便确保针保持器14沿直线前进并且缩回轴线也处于直线上。
弹簧固定件18被侧悬臂62锁定于筒10(参见图1-4和图18-21)，该侧悬臂62具有锁定凸缘63(图2-4)，该锁定凸缘63从悬臂62的远端径向向外延伸。悬臂62干涉配合到筒10的锁定套口26中。悬臂62在组装期间被推入锁定套口26内，使得套管26充分弹性变形或扭曲从而允许锁定凸缘63穿过套口26。当锁定凸缘63完全穿过套口26时，套口26返回到其正常形状，并且凸缘63向外咬合从而叠覆于套口26的远端的一部分。在优选实施例中，这个匹配界面防止了弹簧固定件18从筒10的任意后续脱离，即弹簧固定件18与筒10的锁定是永久的。
为了将弹簧17保持在弹簧固定件肩部60和针保持器头部61之间的压缩状态，栓销突起64(图18和图19)从弹簧固定件18的内部表面径向向内延伸从而叠覆于针保持器头部61的一部分。这个突起64形成了上述的第一栓销的一部分，其将弹簧17保持在其压缩状态，并且将针保持器14并因而将针13锁定在其如图1-3所示的前进位置。从图18和图19中可以看出，在弹簧固定件18的远端半部中形成大体U形开口65以便形成半柔性的弹性节段66，该节段66具有自由近端66a和优选地与弹簧固定件18一体成形的固定远端66b。在所示实施例中，U形开口65的底座的宽度小于弹簧固定件18的内直径。
图18和图19所示的栓销突起64被形成于节段66的内表面上、邻近于节段66的自由端66a。突起64的近端侧面是锥形的以便当组装期间针保持器14和弹簧17被插入到弹簧固定件内时节段66向外凸出。当针保持器头部61划过突起64时，节段66返回到其正常位置，且突起64叠覆于头部61的一部分以便将针保持器14保持在其前进位置并且抵抗压缩弹簧17的力。从图18-20中可以看出，节段66可形成有增加的壁厚以便增加强度。此外，节段66形成有外突起67，该外突起67接合筒10的内壁以便使得弹簧固定件18和针保持器14在筒和柱塞通道46内居中。
根据一些实施例，半柔性节段66在其自由近端66a附近具有两个侧向突起(或翼)68。翼68的内表面位于与形成通道46的柱塞肋47和48的表面的远端部分相同的线性平面内。从图17中可以看出，肋47、48的近端部分高于远端部分，并且远端部分和近端部分之间的过渡段是渐细的从而形成一对斜面47a、48a。这些斜面用于释放通过突起64叠覆针保持器头部61而形成的弹簧栓销。当斜面47a和47b将翼68提升到肋47和48的更高近端部分上时，通过栓销突起64的向外运动来释放弹簧栓销。这个动作释放了突起64对针保持器头部61的约束力，从而允许弹簧17扩张并且使得针保持器14缩回到图4所示位置。
继续上述示例性实施例，半柔性节段66的外表面是成斜面的以便确保当翼68被柱塞斜面47a和48a径向向外偏转时，节段66在几何尺寸上被容纳于筒10的圆柱形空间内部。
大体而言，柱塞11是正常操作期间注射器中唯一的运动零件。如上所述，柱塞11经由柱塞盖12与由筒10限定的流体腔交界。柱塞11在筒10内的线性运动确定了流体进入和排出注射器组件的量。因此，柱塞11的这些运动可以机械地索引到注射器的功能性输出和针保持器14的缩回以及注射器的失灵。
进入筒10的流体量取决于柱塞11缩回运动的长度，该长度由弹簧固定件18所限制，如图3所示。因此，通过调节弹簧固定件18的长度，可以将可被抽入注射器内的液体的最大量固定到例如所需剂量。在强化免疫注射器或自注射应用中这个特征会是有用的。
除上述特征之外，本发明的注射器组件实施例可以被制造成具有失灵特征，该失灵特征被设计成防止重复使用注射器。例如，在释放弹簧栓销的同时自动缩回针保持器14，自动接合柱塞-筒栓销以便防止重复使用注射器。在一个示例性构造中，通过将锁定套口27结合到筒上并且使得一对锁定突起70和71从柱塞11在其近端附近径向向外凸出从而形成柱塞-筒栓销(参见图1-4、图14、图17和图20)。如图14所示，前突起70稍长于突起71，并且在其远端侧面上具有锥面，以便有助于当柱塞从缩回位置(例如图3所示位置)前进到压缩位置(例如图4所示位置)时前突起70进入到锁定套口27内。当柱塞11相对于筒10被压缩时，突起70被推入锁定套口27内。同时地，套口27和/或突起70弯曲、扭曲或以其他方式充分变形以便允许突起70纵向通过套口27。当突起70完全通过套口27时，突起70和/或套口27返回到其正常形状，使得突起70叠覆套口27远端的一部分。这通过将柱塞11和筒10锁定在一起从而防止了柱塞11相对于筒10的任意后续缩回，从而使得注射器组件失灵。
如上述的锁定套口26，锁定套口27也被一体模制于筒10。锁定套口27形成内部斜表面以便允许锁定突起70从中穿过。第二突起71具有与锁定套口27基本相同的尺寸并且紧密地适配到套口内，以便防止在前突起70通过之后套口的任意变形。在锁定零件之间存在紧密度容限，以便例如在通过柱塞运动到其完全前进位置而完成药物的注射之后，柱塞11永久地锁定于筒10(参见图4和图8)。大部分地隐藏且不可通达该互锁，从而使得其能够防擅动。
图22c和图23示出了一个可替换实施例，即改型筒10a，该筒10a具有扩张的近端部分80，该近端部分80超出凸缘25a形成位于筒10a近端附近的一对直径上相对的方形锁定窗81、82。所述窗81、82位于与凸缘25a的中心线呈90度，不过可以根据需要被模制成与凸缘25a处于相同的角度位置。一对锥形进入轨道83、84从筒10a的近端延伸到窗81、82内并且有助于与例如图22b所示的可替换弹簧固定件86组装在一起。图22b中的筒端部的旋转视图示出了窗81、82被对齐以便与被模制在半圆弹簧固定件86的近端上的三角锁定突起87、88组装在一起，该弹簧固定件86具有斜面远端90。锁定突起87、88被插入到进入轨道83、84中，并且插入力使得筒壁扭曲从而允许突起87、88进入窗81、82中，如图23所示。由于改型柱塞11a的刚性以及如图22a所示弹簧固定件86内存在改型柱塞11a，所以将弹簧固定件86牢固地锁定于筒10a。
图22b的弹簧固定件86也具有被模制在刚性边缘93下方主体内的两个三角形锁定套口91、92。当注射器被用于注射药物并且即将到达注射结束点(柱塞盖12与筒的远端壁23相接触)时，在柱塞肋96、97的外表面上的一对锁定突起94、95运动到两个锁定套口91、92内并且运动到边缘93的下方，如图23所示。当锁定突起94、95经过边缘93时柱塞肋96、97朝向彼此偏转，并且之后当突起94、95卡在边缘93的远端边上的肩部下方时柱塞肋96、97返回到其正常形状。锁定突起94、95优选地叠覆于边缘93的远端表面上超过0.025”以便于防擅动地接合。
图23示出了通过当改型筒10a、弹簧固定件86和改型柱塞11a被完全组装且柱塞11a处于其完全前进位置时的两对锁定突起87、88和94、95来形成锁定。
在图24示出的另一个可替换筒-柱塞锁定设置中，前锥形边沿97被模制在柱塞11b的后肋64a上的圆形或方形柱96进入类似于图23的窗81的窗98，以便在柱塞11b和筒之间产生永久锁定。
上述通用自操作安全注射器被制备成无菌且准备与指令“首先汲取药物”(优选地被印制在注射器本身上)来一起使用。这个注射器是被动的、完全自动的并且不受使用者的控制以便安全。重要的是，注射器的操作特征不会过早地或意外地失灵。因此，优选地提供多个安全防护件来避免针过早缩回及注射器失灵。这样的安全防护件可以单独地、共同地或任意组合地包括：
1.注射器被无菌封装，且柱塞部分地缩回，如所有注射器一样。这是安全位置以便避免过早缩回，并且可以通过注射器设计来实现。柱塞锁定突起70叠覆于筒锁定套管27的近端表面，并且因而不允许柱塞的意外前进，如图2所示。锁定突起70在柱塞盖12已经接近筒端部之前接触套管27的端部。
2.针盖15被锥面锁定到筒管嘴并且将一定量空气保持在筒内部。这个空气体积防止了柱塞前进到启动针自动缩回的启动点。由于被锁住的空气，使用者即使按压柱塞也不能够使得柱塞前进到针自动缩回的点。当使用者准备好注射药物时，使用者拆下针盖并且意识到锁定并且通过首先汲取药物而避免了过早缩回。
3.首先汲取药物确保了在筒内通常存在少许流体，从而防止柱塞前进到触发点，直到使用者完成注射。这是有效操作，并且使用者被训练成使用“首先汲取药物”的程序。
在针-注射器组件的正常使用中，大致保持筒10和针保持器14固定，并且柱塞11相对于筒10和针保持器14径向自由运动。通过柱塞盖12与筒10的端壁的接触来限制柱塞11的前进运动。
随着流体被汲取到注射器内，使用者将注射器充满到所需容量，清空空气，并且进行体积调节。不能够将柱塞11完全拉出筒，这是防止意外洒出流体的安全特征。通过弹簧固定件18与柱塞上橡胶盖12的内部的接触来限制拉回柱塞11，如图3所示。
筒10的近端上的凸舌25允许使用者使用单手拉动柱塞11来汲取药物，以及使用单手推动柱塞来注射药物。之后，使用制定的指引将药物注入到病人体内。
当通过使得柱塞11在筒10内纵向前进来注射药物时，在柱塞上的斜面47a和48a使得弹簧固定件18的栓销节段66的翼68偏转，从而向外推动栓销突起64。这缓和了在针保持器头部61上的压缩力，并且之后弹簧17将针完全缩回到柱塞通道内部并且将针保持在该位置。同时，筒10和柱塞11互锁，从而使注射器失灵。这个动作是瞬时完成的。这个自动互锁不受使用者的控制并且不存在使其失效的机械。
手动开关
在注射器的临床应用中经常存在如下情况，即不能够和不需要清空注射器筒的全部内容物并且因此不启动缩回触发机构。无论如何，为了医疗工作者的安全，使用的注射器的针必须缩回，并且注射器必须失灵以便防止其重复使用。通过手动开关形式的任选附加安全机构来实现上述目标，其中根据需要来操作所述手动开关，即通过医疗工作者执行程序或施加特定药物来主动致动所述手动开关。
图25-29中示出了上述通用注射器的手动开关100的一个实施例，该实施例由两个细长平行板101和102(图25)构成，其中这两个细长平行板101和102在中心处被桥103(图26)结合以便稳定。在近端，通过与板101和102的纵轴线成90度的致动器板104将两个板101和102结合在一起。推动启动器板104可以使得使用者将开关100推入筒10内。开关接合在形成中心通道46的柱塞肋47和48(参见图15和图16)内的槽105和106内。板101和102被机加工或模制成具有可用空间尺寸，并且在所示实施例中，具有大体方形横截面。板101和102的远端107和108具有大致三角形形状，并且位于非常接近弹簧固定件18的栓销节段66的翼68的近端边沿。当开关100前进时，三角形部分107和108在翼68下方前进并且提升所述翼68以便释放针保持器头部61，从而导致针保持器14缩回并且因而导致针13缩回。
如图26所示的一对凸起掣子109防止了开关100的意外前进运动，以及针13的随继过早缩回。手动开关100的内表面在凸起掣子109的下方也具有两个三角形掣子110。当开关100前进到筒10内部时，三角形掣子110接合栓销节段66的底面以便将开关100锁定到弹簧固定件18并且因而锁定到筒10，以便手动开关100不能缩回。针13的缩回和注射器的失灵是永久的并且超出了使用者的视线和控制。在一种设置中，致动器板104位于筒10的近端和改型柱塞11b的翼形板30之间的空间内。
随着开关100前进，平行板101和102进入筒10并且位于弹簧固定件18的栓销节段66的任一侧上。桥103是凹的并且骑跨于管形弹簧固定件18上方。
如图27所示，开关100固定地位于筒10内并且沿悬臂62的相对侧滑动。其保持在此且不干涉注射器的任意功能，并且在注射器的正常操作(例如汲取和注射药物)期间允许柱塞的自由线性运动。
具有手动开关100的注射器准备好与延伸到管嘴23之外的针13一起使用。因为手动控制该注射器，所以操作者可以以与常规注射器相同的方式准确地使用注射器，并且可以在任意位置停止使用注射器从而控制要注射的流体量。一旦使用者决定完成了过程或者不需要进一步使用注射器，则使用者简单地推进致动器板104，该致动器板104提升翼68来释放针保持器头部61，从而允许弹簧17扩张并且将针保持器14且因而将针13缩回到柱塞通道46内部。
可以通过移除触发针13的自动缩回的斜面47a、48a来改造柱塞11，从而避免双重触发机构来释放弹簧栓销。在注射器组装期间优选地安装开关100，并且因而开关100成为注射器不可分割的一体零件。
本发明不限于注射药物，因为向病人注射药物仅是注射器许多应用中的一种。例如但当然不限于静脉内置入导管、抽血或体液或者控制输液的其他过程需要熟练地控制并评判柱塞的前进。这代替了上述注射器的自动功能。因此，注射器可以具有上述手动控制开关来致动缩回。在筒边缘处可以通达手动开关以便操作，并且仅推动开关即可马上缩回针。优选地在开始缩回之前注射器清空其内容物。
大量监管实体需要或要求在安全注射器装置中开关与注射器不可分离。大体而言，这些需求或要求说明改变装置功能的医疗装置的功能性附件(例如夹具、开关等)应该与装置不可分离。这些开关或其他附件必须运动和工作，但是它们不应该被拆卸。因此，手动开关以及安装开关的筒优选地被设计成符合这些医疗装置标准和规定。因为手动开关位于注射器内部，所以其毫无疑问不可分离于装置，并且因而注射器符合监管需求和/或要求。本领域的技术人员在不背离本发明的情况下可以意识到其他特定的开关构造来实现其目标。
注射器长度的最优化
除了免除针刺伤感染以及不重复使用之外，上述注射器用作其自身缩回针的永久利器容器。这可能需要稍增加的长度，即使已经最优化了空间效益也是如此。额外的柱塞/筒长度将使用者的手指容纳在柱塞旋钮和手指凸缘之间的空间内。伸展的筒长度被用于锁定并存储缩回的针保持器和全部针。
压缩弹簧17被设计成确保皮下注射针13和针保持器14的完全缩回，以及处于缩回状态的针保持器14的后续维护。注射器部件完全互锁并且不可操作。
因为通过弹簧17或其他弹性偏压器件来实现针13的缩回，所以当释放栓销时，使用者的手不接近针尖，从而最小化了缩回期间针刺伤的可能性。
所述注射器中的部件数量显著不同于常规注射器从而使得其具有成本效率。
注射器的操作是单方面的，以便最小化意外误用，即一旦缩回的针保持器被锁定就位，则针不能再次伸出。
注射器的操作是特别安全的，因为在操作的正常模式和缩回模式期间，在注射器的近端处或附近，适当远离针地执行注射器各零件的所有所需操纵。
针-注射器组件容易制造、具有成本效益并且容易在现场使用。大体而言，可以使用容易获得的医疗级别不锈钢针和压缩弹簧，通过常规塑料模制来制造零件。可以通过注塑医疗级别、γ-稳定聚合物(例如聚丙烯)来制造塑料零件。可以由聚碳酸酯来制造需要更高强度的针保持器和弹簧固定件。可以由非利特斯(non-latex)、合成弹性体或硅树脂来制造注塑盖12和O形环16。可以由HDPE来制造需要平滑无摩擦运动的开关。当然，由部件的强度和功能需要来指导材料的选择。上述材料可以由现存或非现存的替代或改进化合物来替代。可以使用紫外固化粘结剂将针结合于针保持器。注射器可以在洁净室内被组装和封装并且被γ射线消毒。
组装技术
常规注射器具有不需要任何定向且简单地彼此适配(例如柱塞适配到橡胶活塞内并且橡胶活塞适配到筒内)的等轴侧零件。在一个可能方法中，一旦通过旋转或振动供料机定向零件，则通过连续运动的旋转机器的转台使得零件被压入彼此中。全部组装过程是竖直的，并且零件(筒、橡胶活塞和柱塞)对齐单个轴线。
一次性可缩回针注射器是具有特殊要求功能的精密装置，所述特殊要求功能需要复杂零件来操作并且需要为组装而侧向定位。
图30a-30i描述了用于组装上述可缩回针的、单次使用的且自动失灵的注射器的示例性组装序列。应该理解，本发明的制造和生产不限于下述公开的方法，该方法仅是为了说明目的的一个代表性实施例。因此，可以想到落入本发明范围和精神内的其他制造方法和手段。
散货装载机向第一供料机料盒供给筒并且向第二供料机料盒供给O形环，之后在触摸屏上按压开始来启动组装操作。四个筒由料盒供给并加载到转盘上的四个嵌座内。筒被引到印刷台，在该处移印机将比例印制在一侧上。筒被引到UV固化台下方来干燥油墨。四道O形环被供给并安装到筒内。零件被引到“喷涂机式”(或等价的)硅树脂台，在该处硅树脂被均匀地喷射到竖直筒内，并且之后将零件卸载到柱塞子组件注射器组装机。
在每个工作台上的两个气动控制的夹具控制下，具有匹配柱塞几何形状的稳定柱塞块被螺栓牢固地固定于小工作台台面。每个块包含精密轨道来接收筒块以便与柱塞子组件接合。
柱塞11以四道的方式被料盒供给到转盘，且翼形板30在前。四个橡胶柱塞盖12料盒供给、定向且放置在柱塞11的端部上。四个弹簧固定件18被置于四个柱塞通道46内并且被向前推动。四个处理过的筒10被拾取并且推到柱塞组件上到达一设定深度处，并且之后将每个弹簧固定件18的锁定悬臂62推入相应筒10的锁定套口26内。之后，弹簧供料机供给四个弹簧17使其通过四个柱塞11的组装孔200并且进入弹簧固定件18内。四个针保持器14被拾取并且供给通过柱塞11内的组装孔200并且被加载到弹簧固定件18中。装填工作台向前按压针保持器14以便延伸通过筒喷嘴23。单向塞子202被插入以接近每个组装孔200。之后，针13被粘结到每个针保持器14，并且使用针保护盖15盖于筒10。在每个工作台处使用传感器来检验所有组装操作。如果在一行中产生三个坏零件，则机器停止并且警告操作者以便解决问题。如果发现任何错误则在任意处停止操作。在视觉检查工作台下引导子组件以便确保适当组装。
参考图30g，每个弹簧固定件18的近端是开口的以便允许在针牵引器单元组装期间通过组装孔200顺序供应弹簧17和针保持器14，之后组装孔200被塞子202闭合。一旦供给到弹簧固定件18内部，则弹簧17和针保持器14仅能轴向运动，并且在缩回时可以突出到弹簧固定件18之外但仍保持在柱塞11的中心通道46内。
翼形板30具有中心孔200以便允许在组装期间将弹簧17和针保持器14(以此顺序)供给到弹簧固定件18中。孔200也被用于装填并向远端推动针保持器14使其通过O形环16和筒管嘴23，如图2和图3所示。当组装工具201(图30f)被插入通过孔200时，工具201使针保持器14纵向前进从而压缩弹簧17，直到针保持器14被锁定到筒管嘴23内的前进位置(参见图2)。一旦完成了一体缩回组件的组装并且装填好注射器，则柱塞孔200被塞子202闭合，如图15所示。形成塞子202的杆204的一体部分的固定环203咬合在翼形板30的远端表面下方从而将塞子202锁定在柱塞11上的适当位置。
回收
注射器虽然用作一次性装置，不过是很难处理的，因为它们由耐用塑料制成。除了污染环境外，这些材料还是非常昂贵的，因为源自这些材料的石油和石化产品具有飞涨的成本。因此，必须回收注射器并且找回且再次使用塑料不仅具有经济效益还具有环境影响。图31示出了注射器的回收方法，其回收塑料以便今后应用。每个注射器通常由三种塑料聚合物以及不锈钢构成。例如，筒10、柱塞11和针保护盖15可以由聚丙烯制成；柱塞盖12可以由合成橡胶、氯丁二烯橡胶或异戊二烯制成；缩回控制单元和针保持器14可以由聚碳酸酯制成；以及弹簧17和针13可以由不锈钢制成。可以使用简单的不消耗能量的经济的回收方法来以单纯形式分离这些材料以便在不同应用中再次使用。这个过程是具有成本效益的，因为注射器占据了医院产生的塑料废物中的17％。图31示出了回收步骤。
步骤1-聚丙烯回收
根据需要将用过的污染注射器收集到红色袋子中作为医院的生物废物。在适当预防下，容器经过加压蒸汽消毒腔300来消毒容器。之后，无菌注射器301被散装供给到料斗302内，并且水冷切割轮303将注射器切割成进入到第一注水箱304内的片段。这里，所有聚丙烯片段(聚丙烯具有0.9的比重)浮在水(具有1.0的比重)的表面，而其他材料的片段下沉，因为它们具有更大的比重。可以提供刀轮(叶轮)305将箱304内的漂浮片段撇到传送器306上。通过泵307来持续得到箱304内的水。
步骤2-聚碳酸酯回收
具有1.20比重的聚碳酸酯的下沉片段与氯丁二烯橡胶和钢片段一同行进到填充有甘油(具有1.26的比重)的第二箱310。聚碳酸酯片段浮在箱310内的甘油表面上，而其他材料的片段下沉是因为其具有更大的比重。可以提供刀轮311将箱310内的漂浮片段撇到传送器312上。通过泵313来持续得到箱310内的甘油。
步骤3-合成橡胶回收
柱塞盖片段通常由具有可变比重的氯丁二烯橡胶或异戊丁二烯(butyl isoprene)制成，其进入含有比重大于氯丁二烯橡胶或异戊丁二烯的比重的溶剂的箱320内。这样的溶剂通常用于橡胶工业。片段浮在箱320内的溶剂表面上，而剩余的钢片段下沉，因为钢具有更大的比重。可以提供刀轮321将箱320内的漂浮片段撇到传送器322上。通过泵323来持续得到箱320内的溶剂。
步骤4-不锈钢回收
最终的不锈钢片段下沉到箱320的底部并且进入容器330，在容器330中不锈钢片段被回收并且在熔炉中溶化，这也燃烧清除了例如粘结剂的其他污染物。
因此，通过产生利润和避免环境影响，注射器的所有部件被回收并且用于制造其他产品。消费者可从成本减少中获益。
因为被用于分离成分的具有不同比重的液体是易混溶的，所以通过常规阀使箱彼此隔离。混合液体会改变比重。当液体彼此不混溶时这个过程特别有效率。
附加实施例
注射器的功能性贡献在于起液压功能(例如筒10、柱塞11、橡胶止挡件12、O形环16等)的部件以及起注射功能的针保持器14和针13。缩回针和防重复使用的安全机构是附加功能。缩回是取决于弹簧固定件18的，该弹簧固定件18可逆地接合被压缩弹簧17围绕的针保持器14，从而当柱塞11在筒10内前进并且完成注射时驱动针保持器14和针13缩回接触柱塞斜面47a、48a。在优选实施方式中，这个事件链被精确定时并且不受使用者控制。也通过防重复使用机构27来防止重复使用注射器，该防重复使用机构27以锁定槽和柱塞凸缘71的形式位于筒上，凸缘71非故意地随注射器功能前进。这可以通过在完成药物注射时强制缩回针来满足通用注射器防止针刺伤和防止后续微生物感染的目标。同时，通过注射器部件的自动互锁来防止马虎的人重复使用注射器部件。
图32-50中示出了弹簧固定件18的改进实施例。除了缩回功能外，这个改进装置使得注射器本身互锁。这可以由例如聚碳酸酯的功能塑料(与用于注射器部件的更软的聚丙烯塑料相比)来构造，这有助于保持所有注射器零件的物理一体性和对齐性。其形状保持了筒周边的一体性。柱塞凸缘(这里也被称为“肋”)机械地接合并保持对齐于弹簧固定件的几何形状内，并且侧部凸缘/肋接合在注射器固定件的直径分布槽中。所有这些元件被集中在安全模块的半圆形锚定部分内以便使其作为精密装置工作。
参考图32-50，不过从图37开始，安全控制模块500形成弹簧固定件，该弹簧固定件包括整体的细长塑料元件，该元件具有与远端缩回控制部分502(也被称为“压缩板”)相对隔开的弯曲近端锚定和锁定部分501(也被称为“半圆形锚定板”)。一对细长棒503和504互连于近端部分501和远端部分502。棒503和504的长度确定了针缩回的运动范围，如下面更详细描述。如图36所示，模块500被插入到筒505中，且近端锚定部分501在筒505的开口近端，并且远端缩回控制部分502位于筒505的内部内。
如图36-40可以看出，控制模块500的内部形成接收柱塞507的通道506(图37示出)。在这个实施例中，柱塞507形成一对细长肋508和509(例如图38b示出)，所述细长肋508和509分别沿细长棒503和504的内表面503a和504a延伸到模块500的内部，如图39所示。在图39中移除了筒505并且部分剖视了柱塞507以便示出模块500和柱塞507之间的关系。柱塞肋508和509的细长边沿形成斜角斜面508a和509a(图32b)，所述斜面508a和509a被定位成在柱塞已经前进到完全注射药物之后触发使得针(例如图1中的13)缩回。此外，在肋508和509的外侧壁上的两个附加三角形突起508b和509b(图38b中最佳示出)用于将柱塞507闩锁于模块500，如图36和图45-47所示及下面更详细示出的。在这个实施例中，在正常操作期间，柱塞507优选地是注射器的唯一运动元件，并且保持与模块500接触。
安全控制模块500的近端锚定部分501被安装在筒505内，且两个大致三角形、直径相对的凸舌或突起510和511(图40)被配合到筒505中的一对互补优选地方形孔隙512和513内，如图45-47所示。不需要扩张筒505或者用于支撑模块500的台阶，该模块500具有与筒505的内直径基本相同的外直径。半圆形锚定部分501的内表面504a(图36)与柱塞通道546结合形成了轴向缩回通道。凸舌510和511经由倾斜轨道514和515进入筒孔隙512和513，该轨道514和515由筒505邻近孔隙512和513的内表面形成。一旦接合，由于反转角516和517抓持筒壁，所以凸舌510和511被约束不离开孔隙512、513。因为凸舌510和511的远端边缘邻接孔隙512和513的下边缘，所以模块500也不沉入筒505中。柱塞凸缘508、509保持筒505的直径一体性。形成柱塞507的中心通道546的柱塞507的纵向延伸肋或凸缘508、509被固定在两个实心支撑柱栏512、513之间并且将缩回元件保持在中心通道506内，如前所述。后凸缘支撑自由的筒505周边。
一旦安装，模块500被固定地接合于柱塞507并且在不切割筒壁的情况下不能从筒505移除。实心棒503和504(图37)支撑柱塞11的前凸缘547、548和侧凸缘549、551，如图50所示。棒503和504也形成分别具有斜面入口522和523的一对窗520和521，以便接收柱塞侧斜面508b和509b以便将柱塞507锁定到模块500并且因而锁定到筒505以便在针已经缩回后防止柱塞的运动。
再次参考图37，棒503和504的远端被支撑柱栏503结合到一起，支撑柱栏530形成悬臂式远端弹簧支撑件531(这里也被称为“支撑棒”)，该支撑件531终止于环532，该环532从支撑件531径向向内突出。如图33-35所示，环532形成开口533(图40)，针保持器(例如图1的14)穿过该开口533。环532的近端侧面接收并可操作地支撑缩回弹簧(例如图1的17)的远端。如图42-43所示，弹簧支撑件531的内表面形成贮槽534来容纳弹簧的尺寸，并且保持弹簧轴向对齐。在近端，支撑柱栏530形成悬臂式近端弹簧支撑件535(这里也被称为“压板”)，该支撑件535在其近端具有中心斜角固定突起536。突起536压在针保持器头部上从而将弹簧保持在压缩状态，且针保持器14前进通过环开口533，针前进通过注射器管嘴23，以备注射。
在中心突起536的任一侧上的近端弹簧支撑件535的边缘具有两个斜表面537和538，当在注射器的正常操作期间柱塞在筒505内运动从而汲取并排出流体时，斜表面537和538与柱塞肋508和509直接且恒定接触。当通过柱塞507的前进运动来完成注射时，斜面508a和509a在突起536的边缘上接触斜表面537和538。当斜面508a、509a沿表面537、538前进时，悬臂式近端弹簧支撑件535径向向外偏转从而使得突起536脱离与针保持器近端的接合，从而释放针保持器并且允许弹簧纵向扩张。这使得针保持器随所附针一同缩回。当接触筒505的前端时斜面508a、509a的部位被引到橡胶止挡件的部位。
在近端弹簧支撑件535上提供柱540以便防止针保持器弯曲并且确保从针保持器释放突起536。柱540位于支撑件535的中心并且延伸到筒的内壁，从而保持针保持器14笔直。因此确保了在所有情况下缩回针。
弹簧支撑532和突起536之间的距离大致等于压缩弹簧的固实长度和针保持器头部的厚度。通过斜角接触表面来强化针保持器头部和突起536之间的可逆接触。通过前进柱塞的三角形斜面使得安全控制模块的突起536径向移位从而脱离针保持器头部来实现对于弹簧压缩的释放。
从几何上讲，针保持器14的长度等于弹簧固定件500的栓销突起536与筒505的管嘴之间的距离，针在该管嘴处从注射器突出。这是个机械距离并且无论是否存在弹簧均是不重要的。在未压缩的自然膨胀状态，弹簧17已经将针保持器14朝向柱塞端驱动到缩回位置。为了功能有效，针保持器14和针13必须突出于注射器管嘴。通过压缩板突起536按压在针保持器14的头部上来完全压缩弹簧17从而实现上述位置。
可替换实施例
下述是落入本发明范围和精神内的一系列可替换实施例和变型。稍后讨论的变型不意于代表本发明的每个实施例或每个方面，并且因此应该被理解为非限制性的。此外，可以以逻辑上不矛盾的任意组合或子组合来使用下述变型和实施例。
在本发明的一个实施例中，存在一种安全注射器组件。该注射器组件包括细长筒，该筒在其远端具有管嘴。筒包括在其内纵向延伸的腔。除了筒外，注射器组件也包括具有纵向细长通道的柱塞。柱塞可运动地被至少部分地设置在筒内从而在完全缩回位置和完全前进位置间过渡。
注射器组件还包括针保持器，针保持器在其远端附连有针。针保持器可运动地被至少部分地设置在柱塞通道内从而在第一(前进)位置和第二(缩回)位置之间运动，在该第一位置中针至少部分地从管嘴远端突出，在该第二位置针被完全装入筒内。弹簧固定件被附连于筒。压缩弹簧被弹簧固定件可操作地支撑。弹簧与针保持器匹配并且朝向第二缩回位置偏压针保持器。
第一栓销用于将针保持器闩锁于弹簧固定件从而将弹簧保持在压缩状态。响应于柱塞运动到完全前进位置来重新定位第一栓销。当重新定位第一栓销时，从弹簧固定件释放针保持器，从而允许压缩弹簧扩张并且因而使针保持器运动到第二位置。第二栓销用于响应于柱塞运动到完全前进位置来将柱塞闩锁于筒，从而在柱塞已经运动到完全前进位置之后防止柱塞相对于筒的运动。
根据这个实施例的一个方面，弹簧具有大致圆柱形形状。在这种情况下，弹簧固定件接合弹簧外表面的至少一部分从而保持弹簧的大致圆柱形形状。
根据另一个方面，弹簧固定件限定纵向细长通路。在这个具体设置中，针保持器穿过弹簧固定件通路并且滑动地安装于其中以便在第一和第二位置之间运动。
作为另一方面的一部分，第一栓销包括由弹簧固定件形成的栓销突起。当针保持器处于第一位置时，栓销突起接合针保持器的近端。理想地是，常态下栓销突起朝向闩锁位置向内偏压，在该位置突起叠覆于针保持器的一部分从而将针保持器保持在第一位置。在这种情况下，栓销突起可向外偏转到未闩锁位置，在该位置突起脱离与针保持器的接合从而允许弹簧扩张并因而使针保持器运动到第二位置。此外，柱塞可以包括一个或更多个斜表面，所述斜表面被构造成接合栓销突起，并且柱塞在筒内运动到预定前进位置时使栓销突起向外突起到未闩锁位置。
根据又一方面，筒包括第一锁定套口，该第一锁定套口的形状、尺寸和方向被设置成接收并锁定由弹簧固定件形成的互补锁定元件从而将弹簧固定件固定到筒。
作为这个实施例的另一方面的一部分，第二栓销包括由筒形成的第二锁定套口。第二锁定套口的形状、尺寸和方向被设置成，当柱塞相对于筒运动到预定前进位置时接收并锁定从柱塞突出的一个或更多个互补锁定元件从而将柱塞锁定到筒。
在又一个方面，弹簧被压缩在针保持器和弹簧固定件之间。具体地，通过弹簧近端的针保持器和弹簧远端的弹簧固定件来捕获弹簧。
根据再一个方面，注射器还包括弹性盖，该弹性盖附连于柱塞远端，接合筒的内表面。弹性盖与管嘴和筒侧壁配合来限定其间的可扩张流体腔。
作为另一个可替换方面的一部分，注射器还包括针盖，该针盖被设计成当针保持器处于第一位置时配合在针上方。针盖可拆卸地附连于管嘴，并且构造成挡住筒内部的流体。
在这个实施例的再一个方面，注射器还可包括手动开关，可以在不考虑柱塞运动的情况下致动该手动开关来释放第一栓销。在一个示例性构造中，手动开关包括在相应近端由致动器板结合在一起的第一和第二细长板。细长板的远端可选择性地接合并因而释放第一栓销。第一和第二细长板在筒内在柱塞和弹簧固定件之间纵向延伸。
在本发明的又一个实施例中，提供注射器组件。在这个实施例中，注射器组件包括中空筒，该中空筒在其远端具有管嘴。筒限定至少一对孔隙。柱塞在筒内可滑动地运动。柱塞和筒配合地限定其间的流体腔。柱塞具有从其向外侧向突出的至少两个一体成形的凸缘。中空针与流体腔流体连通，并且被安装成相对于筒可缩回。
这个实施例的注射器组件也包括具有固定件主体的弹簧固定件，该固定件主体具有至少一对一体成形的突起。每个突起均从固定件主体侧向向外突入到筒孔隙中的相应一个孔隙中从而将弹簧固定件锁定于筒。弹簧固定件主体限定纵向细长通路，该通路中接收柱塞并使其从中穿过。弹簧固定件和柱塞配合地限定针缩回通道。
针缩回机构被弹簧固定件可操作地支撑，穿过针缩回通道。针缩回机构包括在其远端附连于针的针保持器。弹簧围绕针保持器的一部分，将针保持器从前进位置偏压到缩回位置，在前进位置中针从管嘴突出于筒，在缩回位置针和针保持器完全装入筒内。
在注射器的正常操作期间，弹簧固定件抓持针保持器，从而将弹簧保持在针保持器和弹簧固定件之间的压缩状态。不过，当柱塞滑动到完全前进位置时，弹簧固定件释放针保持器，从而允许弹簧扩张并且因而使针保持器运动到缩回位置。此外，弹簧固定件限定了至少两个窗。每个窗的形状、尺寸和方向被设置成，当柱塞到达完全前进位置时接收相应一个柱塞凸缘，从而将柱塞锁定到弹簧固定件，从而在针已经缩回到筒内之后防止柱塞相对于筒的运动。
根据这个实施例的一个方面，固定件主体在其近端具有基本半圆柱形锚定部分。锚定部分具有外直径表面，该外直径表面的直径基本等于筒内直径表面的直径。锚定部分也被制造成使得其内周表面被构造成在柱塞运动通过纵向细长通路时接触并因而稳定柱塞。为此，柱塞凸缘优选地被设计成接合弹簧固定件主体锚定部分的内周表面。
在这个实施例的另一个方面，弹簧固定件主体在其远端具有一体成形的支撑棒。该支撑棒包括一体环，该一体环内接收针缩回机构的至少一部分，从而为针缩回机构提供支撑。这个支撑棒优选地被第一和第二细长柱栏连接于锚定板。支撑棒可以被设计成具有纵向细长贮槽，该贮槽被构造成容纳弹簧并保持弹簧纵向对齐。
在另一个方面，弹簧固定件主体具有中心压板，该中心压板具有从其向内延伸的突起。该突起接合针保持器的近端从而将弹簧保持在压缩状态。在一个具体设置中，当柱塞朝向完全前进位置运动时压板的侧面与柱塞凸缘接触，并且其中当柱塞到达完全前进位置时柱塞凸缘使得压板径向向外偏转。在这种情况下，柱塞凸缘优选地与半圆形锚定部分恒定接触。
根据又一个实施例，提供自动可缩回的皮下注射器组件。注射器组件包括大致圆柱形、中空筒，该筒在其远端具有管嘴。筒包括被安装在管嘴内的弹性O形环。在其远端附连有中空针的细长针保持器被置于筒内。弹簧压抵并偏压针保持器和针到缩回位置。
注射器组件还包括弹簧固定件，弹簧固定件在其近端具有半圆形锚定板。弹簧固定件在其近端也限定一对孔隙。此外，弹簧固定件在其远端形成有压板。该压板被制造成具有固定突起，该固定突起被设计成接合并且临时约束针保持器。约束针保持器用于压缩弹簧，这又驱动针使其突出到筒管嘴外。
除了上述结构之外，这个实施例的注射器组件还包括细长柱塞，该细长柱塞具有两个纵向延伸的平行肋，所述肋配合地限定其间的中心腔。每个肋具有一斜面，该斜面被引导成选择性地接触弹簧固定件压板。每个肋还包括从肋的近端部分突出的三角形突起。三角形突起被定位成选择性地接合相应一个弹簧固定件孔隙。
根据这个实施例，朝向筒管嘴使柱塞运动到筒内的预定前进位置，用于：(1)使得柱塞斜面与压板接合从而向外偏转固定突起并且释放针保持器，以便弹簧扩张并且驱动针到处于筒内的完全缩回位置；以及(2)使得每个柱塞突起接合相应一个弹簧固定件孔隙，并且因而使得柱塞互锁于弹簧固定件并且使注射器失灵。
根据这个实施例的一个方面，注射器组件还包括中空导管，该导管具有可操作地附连于针和筒管嘴的母鲁尔(female luer)端。理想地，当穿刺血管时中空导管呈现闪回确认。此外，缩回针会将中空导管留在血管内从而提供静脉通路。简单设计的导管存在于2009年1月27日授予Dr.Sakharam D.Mahurkar的名为“Retractable NeedleSingle Use Safety Syringe”的专利号为7,481,797 B2的共有美国专利，其全部内容并入于此以供参考。
根据另一个方面，将柱塞互锁于弹簧固定件使得在不破坏注射器组件的情况下(例如毁坏筒)不能从筒拆下柱塞和盖。为此，将柱塞互锁于弹簧固定件优选地防止了注射器组件泄漏。
作为这个实施例的另一个方面的一部分，注射器组件还包括安装在针上方的针阻挡罩。阻挡罩被构造成将流体保持在筒内从而保持注射器预充满，直到拆下阻挡罩。也理想的是，阻挡罩被构造成，通过与筒形成不透气密封从而通过防止柱塞意外前进到预定前进位置来防止针意外缩回。通过将填充管插入通过筒的开口近端进入到盖的远端和密封O形环之间的空间内，其中该填充管在柱塞和筒之间延伸了柱塞的全部长度且管的远端部分在弹性盖的外表面和筒的内表面之间延伸，从而可以预填充药物或其他流体。填充管被用于使用所需量的选定流体来预填充注射器，并且之后从注射器抽出。
虽然已经具体描述了执行本发明的最佳模式，不过本发明所属领域的技术人员将认识到落入所附权利要求范围内的用于执行本发明的各种可替换设计和实施例。

Claims (27)

1.一种注射器组件，包括：
在其远端具有管嘴的细长筒，所述筒限定其内的纵向细长腔室；
安装在所述管嘴内的弹性O形环；
限定纵向细长通道的柱塞，其中所述柱塞活动地设置成至少部分地位于所述筒内从而在完全缩回位置和完全前进位置之间过渡；
针；
针保持器，该针保持器在其远端附连于所述针，其中所述针保持器活动地设置成至少部分地位于所述柱塞的所述通道内从而在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置所述针至少部分地从所述管嘴的所述远端突出，在所述第二位置所述针被完全装在所述筒内；
操作性地附连于所述筒的弹簧固定件；
由所述弹簧固定件操作性地支撑的弹簧，其中所述弹簧与所述针保持器配合并朝向所述第二位置偏压所述针保持器；
第一栓销，该第一栓销将所述针保持器闩锁于所述弹簧固定件从而将所述弹簧保持在压缩状态，其中能够响应于所述柱塞运动到所述完全前进位置来重新定位所述第一栓销，从而所述针保持器从所述弹簧固定件释放，以便允许所述压缩弹簧扩张并且因而使所述针保持器运动到所述第二位置；以及
第二栓销，该第二栓销响应于所述柱塞运动到所述完全前进位置将所述柱塞闩锁到所述筒，从而在所述柱塞已经运动到所述完全前进位置之后防止所述柱塞相对于所述筒的运动。
2.根据权利要求1所述的注射器，其中所述弹簧具有大致圆柱形形状，并且其中所述弹簧固定件接合所述弹簧的外表面的至少一部分从而保持所述弹簧的大致圆柱形形状。
3.根据权利要求1所述的注射器，其中所述弹簧固定件限定纵向细长通路，并且其中所述针保持器滑动地安装在所述通路内以便在所述第一和第二位置之间运动。
4.根据权利要求1所述的注射器，其中所述第一栓销包括由所述弹簧固定件形成的栓销突起，当所述针保持器处于所述第一位置时所述栓销突起接合所述针保持器的近端。
5.根据权利要求4所述的注射器，其中朝向闩锁位置向内偏压所述栓销突起，其中所述突起叠覆于所述针保持器的一部分从而将所述针保持器保持在所述第一位置，并且其中所述栓销突起能向外偏转到未闩锁位置，其中所述突起脱离与所述针保持器的接合，从而允许所述弹簧扩张并且因而使所述针保持器运动到所述第二位置。
6.根据权利要求5所述的注射器，其中所述柱塞包括至少一个斜表面，所述斜表面被构造成，当所述栓塞运动到所述筒内的预定前进位置时所述斜表面接合所述栓销突起并使得该栓销突起向外偏转到所述未闩锁位置。
7.根据权利要求1所述的注射器，其中所述筒包括第一锁定套口，该第一锁定套口被构造成接收并锁定由所述弹簧固定件形成的互补锁定元件，从而将所述弹簧固定件固定于所述筒。
8.根据权利要求7所述的注射器，其中所述第二栓销包括由所述弹簧固定件与所述筒形成的第二锁定套口，其中所述第二锁定套口被构造成，当所述柱塞运动到预定前进位置时所述第二锁定套口接收并锁定从所述柱塞突出的至少一个互补锁定突起从而将所述柱塞锁定到所述弹簧固定件和所述筒。
9.根据权利要求1所述的注射器，其中所述第二栓销包括由所述筒形成的第二锁定套口，其中所述第二锁定套口被构造成，当所述柱塞运动到预定前进位置时所述第二锁定套口接收并锁定从所述柱塞突出的至少一个互补锁定突起从而将所述柱塞锁定到所述筒。
10.根据权利要求1所述的注射器，其中所述弹簧被压缩在所述针保持器和所述弹簧固定件之间，被所述弹簧近端处的所述针保持器和所述弹簧远端处的所述弹簧固定件捕获。
11.根据权利要求1所述的注射器，还包括弹性盖，该弹性盖被附连于所述柱塞的远端以便接触所述O形环从而通过所述柱塞的前进运动来喷射所述注射器的全部内容物。
12.根据权利要求11所述的注射器，其中所述弹性盖配合所述管嘴和所述筒来限定其间的可扩张流体腔。
13.根据权利要求12所述的注射器，其中通过所述筒的近端使用药物预填充所述注射器，并且所述注射器还包括针盖，该针盖被构造成配合到所述管嘴上方并且当所述针保持器处于所述第一位置时反向地阻挡所述针，并且其中当预填充药物将要被施用于患者时能够从所述管嘴拆下所述针盖。
14.根据权利要求1所述的注射器，还包括手动开关，该手动开关被构造成，不考虑所述柱塞运动，在通过所述注射器的操作者来致动所述开关时释放所述第一栓销。
15.根据权利要求14所述的注射器，其中所述手动开关包括在相应近端被致动器板连接在一起的第一和第二细长板，其中所述细长板的远端选择性地接合并因而释放所述第一栓销。
16.根据权利要求15所述的注射器，其中所述第一和第二细长板在所述筒内且在所述柱塞和所述弹簧固定件之间纵向延伸。
17.一种在不可操作条件下固定安全注射器组件的方法，所述安全注射器组件包括：
细长的大致圆柱形筒，该筒在其内限定纵向细长腔室，所述筒在所述筒的远端形成中空管嘴，所述管嘴通向所述筒的所述腔室；
柱塞，所述柱塞限定纵向细长开口通道并且可滑动地至少部分安装于所述筒腔室内，并且被构造成当沿第一方向朝向完全缩回位置缩回时将流体汲取到所述筒腔室内并且当沿第二方向朝向完全前进位置前进时从所述筒排出流体；
安装在所述管嘴内的弹性O形环；
弹性盖，该弹性盖附连于所述柱塞的远端并接合所述筒的内表面；
中空针；
针保持器，该针保持器在其远端安装于所述针，其中所述针保持器可滑动地安装在所述柱塞通道内部和所述筒腔室内部以便在前进位置和缩回位置之间运动，其中在所述前进位置所述针保持器的远端上的所述针从所述管嘴的远端突出到所述筒之外，并且在所述缩回位置所述针和所述针保持器被完全装入所述筒中；
位于所述筒腔室内部并且锁定于所述筒的弹簧固定件；
位于所述弹簧固定件内部并且围绕所述针保持器的压缩弹簧，其中所述弹簧朝向所述缩回位置驱动所述针保持器；
所述方法包括：
将所述针保持器闩锁于所述弹簧固定件从而将所述弹簧临时保持在压缩状态，其中能够响应于所述柱塞滑动到所述完全前进位置来释放所述第一栓销，从而所述针保持器从所述弹簧固定件释放，以便允许所述压缩弹簧扩张并且因而使所述针保持器运动到所述第二位置；以及
响应于所述柱塞滑动到所述完全前进位置将所述柱塞闩锁到所述筒，从而在所述针已经缩回到所述筒内之后防止所述柱塞相对于所述筒的运动。
18.根据权利要求17所述的方法，其中：
所述柱塞具有从其侧向向外突出的至少两个凸缘；以及
所述弹簧固定件限定至少两个窗，每个所述窗被构造成当所述柱塞到达所述完全前进位置时接收突出的所述至少两个柱塞凸缘中的相应一个，从而将所述柱塞锁定到所述弹簧固定件。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述固定件主体在其近端具有基本半圆柱形锚定部分，所述锚定部分的外表面具有第一直径，并且所述筒的内表面具有基本等于所述第一直径的第二直径。
20.根据权利要求19所述的方法，其中所述锚定部分具有内周表面，该内周表面构造成，在所述柱塞运动通过所述纵向细长通路时该内周表面接触并因而稳定所述柱塞。
21.根据权利要求20所述的方法，其中所述至少两个柱塞凸缘被构造成接合所述锚定部分的所述内周表面。
22.根据权利要求18所述的方法，其中所述弹簧固定件主体在其远端具有支撑棒，所述支撑棒包括环，该环支撑并在其内接收所述针缩回机构的至少一部分。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述支撑棒被第一和第二细长柱栏连接于所述锚定板。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述支撑棒限定纵向细长贮槽，该贮槽被构造成配合所述弹簧并保持所述弹簧的纵向对齐。
25.根据权利要求18所述的方法，其中所述弹簧固定件主体具有中心压板，该中心压板具有从其向内延伸且接合所述针保持器的近端的突起，从而将所述弹簧保持在压缩状态。
26.根据权利要求25所述的方法，其中当所述柱塞朝向所述完全前进位置运动时所述压板的侧面与所述柱塞凸缘接触，并且当所述柱塞到达所述完全前进位置时所述柱塞凸缘使所述压板径向向外偏转。
27.根据权利要求26所述的方法，其中所述柱塞凸缘与所述锚定部分恒定接触。
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