预充填的安全药瓶注射器 优先权申请
本申请要求2001年3月13日提交的美国临时申请No.60/275569和2001年8月3日提交的美国临时申请No.60/309867的优先权，上述每个申请都结合于此作为参考。
【技术领域】
本发明涉及医用装置，更具体地说，涉及用来由一个预充填的药瓶或小瓶中注射流体的医用装置。在使用之后，针头被遮挡起来，以防止在无意中与污染的针头接触。
背景技术
用来把药物注射到病人身体中的通常方法是采用一小瓶药物和有一个针头的标准注射器。药瓶有一层隔膜，它将药瓶的一端密封。为了准备进行注射，医务人员将注射器中的柱塞往回抽，使得在注射器中有一定量的空气。随后医务人员用针头刺穿药瓶的隔膜，并且由注射器中将空气注射到药瓶中，以对药瓶中的药物加压。然后，通过往回抽柱塞将药物由药瓶中抽入注射器中，直到所要求的剂量进入注射器为止。随后将注射器由药瓶的隔膜上移开。
在注射器由药瓶中移开之后，可以把针头移去，并且用一个新针头替换，这或者是由于针头可能已经被药瓶的隔膜变钝，或者是由于可能希望使用一个较小规格的针头进行注射。在替换针头之后，通过将注射器倒立使得针头朝上，并且向前推柱塞由注射器中将空气排出，随后对病人进行注射。
在针头由病人身体中抽出之后对这样的医用装置的处理可能造成各种病菌的扩散，最值得注意的是人类免疫病毒(HIV)的扩散，这是由于在无意中针头扎到医务人员。因此，希望有一种更容易、更安全并且更有效的方式由标准的药瓶中抽出药物并注射到病人身体中。
【发明内容】
考虑到先有技术地缺点，本发明提供一种方法和装置，用来安全并容易地由一个预充填的容器中注射药物流体。
本发明的一个方面提供一种装置，用来由一个药瓶注射药物流体，其中，装置具有一个转移腔室，用来接纳来自药瓶的流体。通过一个针头将流体注射到病人身体中。在使用之后，将针头遮挡起来，防止与污染的针头接触。最好但是不是必须地，在使用之后使针头自动地缩回，将污染的针头遮挡起来。
本发明的另一方面提供一种装置，它可以与有固定的前壁和后壁的一个药瓶合作。一个夹持器构形成接纳该药瓶，并且提供一个针头，用来由该药瓶注射药物流体。在药瓶与针头之间的一个流体通道容许药物流体由药瓶流到注射针头。在使用之后，使针头保护起来，将针头遮挡起来，防止在无意中与污染的针头接触。最好，本发明也提供用来使针头缩回的一个偏置件和用来在使用过程中克服偏置件的偏置作用力可释放地保持住针头的一个针头保持装置。
本发明也提供一种用于注射药物的方法。该方法包括提供一个容器，该容器有一定量的药物流体，并提供一个注射装置，它具体一个腔室和一个针头。把容器安装到该装置上，并且，将药物流体由容器转移到腔室。随后由腔室排出药物流体，并且，使针头缩回，以将针头遮挡起来，防止在无意中与它接触。
本发明的又一方面提供一种用来由一个容器注射药物流体的方法，该容器有第一端和第二端，其中第一端和第二端是固定的，以防止第一端相对于第二端移动。提供有一个针头的注射装置，并且，把容器安装到该装置上。通过针头由该容器排出药物流体，并使针头缩回，将针头遮挡起来，防止在无意中与它接触。
本发明的再一方面提供一种与一个针头组件合作的医用装置，它有一个可缩回的注射针头和药物流体的一个预充填的容器。该装置包括与针头组件合作的一个壳体，与容器合作的一个座，以及的一个加压件，当把容器设置在座内时，该加压件可操作的为该容器提供正的流体压力。在壳体中设置一个腔室，用来接纳药物流体。壳体有一个致动表面，该表面与针头组件合作，以在使用之后将针头遮挡起来。
【附图说明】
与下面的附图联系起来阅读将会最好地理解上面的概述和下面对优选实施例的详细描述，在这些图中：
图1为一个安全预充填的药瓶注射装置的剖面图，示出该装置处于由药瓶转移药物之前的状态；
图2是图1所示的装置的剖面图，示出加压行程之后的装置；
图2a是图2的装置的一部分的放大的细节图，示出在敞开位置的控制阀的细节；
图3是图1所示的装置的剖面图，示出在由药瓶转移药物之后的装置；
图4是图1所示的装置的一部分的剖面图，示出控制阀关闭之后的装置；
图4a是图4的装置的一部分的放大的细节图，示出在关闭位置的控制阀的细节；
图5是图1所示的装置的剖面图，示出在准备好进行注射状态的装置；
图6是图1所示的装置的剖面图，示出在注射行程结束时的装置；
图7是图1所示的装置的剖面图，示出缩回之后的装置；
图8是图1所示的装置的部件分解透视图；
图9是安全预充填的药瓶注射装置的另一实施例的透视图；
图10是图9所示的装置的部件分解透视图；
图11是图9所示的装置的侧视图；
图12是图11所示的装置沿着线12-12取的剖面图；
图13是图12所示的装置的剖面图，示出已经对药瓶加压之后的装置；
图14是图12所示的装置的剖面图，示出已经由药瓶将流体抽出之后的装置；
图15是图14所示的装置的剖面图，示出刚好在注射之前的装置；
图16是图12所示的装置沿着线16-16取的剖面图；
图17是图16所示的装置表示为细节17的那部分的剖面图；
图18是图13所示的装置沿着线18-18取的剖面图；
图19是图19所示的装置表示为细节18的那部分的剖面图；
图20是图15所示的装置的剖面图，示出在完成注射之后的装置；
图21是图20所示的装置的剖面图，示出在针头缩回之后的装置；
图22是图21所示的装置沿着线22-22取的剖面图；
图23是安全预充填的药瓶注射装置的第二替代实施例的部件分解透视图；
图24是图23所示的装置的药瓶组件的放大剖面图；
图25是图24所示的药瓶组件的剖面图，示出在转移流体的过程中的药瓶组件；
图26是图24所示的药瓶组件的剖面图，示出在完成流体的转移之后的药瓶组件；
图27是图23所示的装置的剖面图，示出由药瓶组件排气之前的装置；
图28是图27所示的装置的剖面图，示出注射之前的装置；
图29是图28所示的装置的剖面图，示出注射之后的装置；以及
图30是图29所示的装置的剖面图，示出针头缩回之后的装置。
【具体实施方式】
现在总体地参见附图且具体地参见图1，一个用来由一个预充填的药瓶中注射流体的药瓶注射器被标记为10。该装置10包括一个注射针头39，它有一个削尖的顶端，用来刺入病人身体中。在注射之后，将针头39自动地遮挡起来，以防止无意中与被污染的针头接触。
装置10包括一个注射器组件15以及一个药瓶夹持器组件40。药瓶夹持器40夹持着一个药瓶70，并且把该夹持器装接注射器组件15上。注射器组件15具有一个用来接纳药瓶夹持器40的圆筒20，以及一个针头套筒35，它携带着注射针头39。
参见图1和7，注射针头39为一个双端部针头，它可以在两个位置，即一个伸展位置与一个缩回位置之间操作。在其伸展位置，注射针头39由圆筒30的前端向前突伸。在其缩回位置，注射针头缩回到圆筒中，从而将针头的削尖的前顶端包封在圆筒内部，以防止在无意中与削尖的顶端接触。当注射针头39处在伸展位置时，一个弹簧37将针头向后朝向缩回的位置偏置。一个针头保持装置30可释放地将注射针头39保持在伸展的位置，克服弹簧的偏置作用力。在注射行程中，药瓶夹持器40与针头保持装置30合作，使得注射针头缩回到圆筒20中，如图7所示。
某些预充填的注射器采用一个预充填的管壳或安瓿，它有一个密封件或者塞子，该密封件可以移动，以由管壳或安瓿中注射药物。本发明的装置可以与这样的管壳和/或安瓿一起使用。然而最好，本发明的装置采用由一个容器72构成的一个预充填的药瓶70，该容器有固定的壁和一个不能移动的密封件74。在使用过程中，由该药瓶中抽出药物，并随后将药物排出。
例如，参见图1，装置10包括一个药瓶夹持器组件40，它有一个空的转移腔室60，用来接纳来自药瓶的药物。在使用过程中，在负压下将药物由药瓶70中抽出，并进入转移腔室中。随后由转移腔室60将药物注射到病人身体中。
更具体地，参见图2-4，通过向前推药瓶70对药瓶中的流体加压将药瓶中的药物由药瓶70抽出。随后将加压的流体转移到转移腔室60中。随后可以将在转移腔室60中存在的任何空气排出，如图4和5所示。然后可以通过向前驱动药瓶夹持器40将药物注射到病人身体中。
一个阀门55控制药物在药瓶与转移腔室之间的流动。阀门55是一个滑动阀门，通过拉动该阀门来控制它。阀门55有一个口，该口可以在药瓶组件的转移密封件50内滑动。在敞开位置，阀门与在转移密封件50中的一个流体通道52对准，如图3所示，使得流体可以由药瓶流入转移腔室60中。在流体被转移到转移腔室60之后，将阀门55拉到关闭位置，从而流体通道被封闭起来，以防止在注射行程中药物返回泄漏到药瓶70中。
为了注射药物，向前驱动药瓶70和药瓶夹持器40，以由转移腔室60将药物排出。在注射的结束时，药瓶组件40的前端与针头保持装置30接合，从而将针头39释放，使针头缩回，如图6所示。随后弹簧37使针头向后移动，从而把污染的针头遮挡在圆筒20内，如图7所示。
注射器组件
现在参见图1，将更详细地描述注射组件15的部件。注射组件15包括一个圆筒20和一个针头保持装置30，该装置可释放地保持住注射针头39。一个装接到针头保持装置30上的针头套筒35有一个安装杆，用来把药瓶夹持器40安装到注射器组件15上。
如图1和8所示，圆筒20为大致圆柱形的，并且圆筒的远端有一个带锥度的鼻部22。该鼻部22有一个开孔，注射针头39穿过该孔伸展，使得针头的削尖的前顶端可以插入病人身体中。该圆筒20的后端是敞开的，形成一个适合于接纳药瓶夹持器40的圆柱形的座。两个在横向上伸展的凸缘28由圆筒20向外突伸，横截着圆筒的纵向轴线，形成一对用来对装置10进行操作的手指夹紧件。圆筒20还包括与针头保持装置30合作的一对保持孔24和一对锁住窗口26，如下面将进一步描述的那样。此外，圆筒20有一个柱孔(a posthole)25，该柱孔穿过相对的侧壁伸展。该柱孔25与阀门55合作，可释放地将注射组件15与药瓶夹持器组件40一起锁住，如下面将进一步讨论的那样。
针头套筒35为一个大致圆柱形的件，具有一个中心孔。注射针头39设置在该套筒35的中心孔内，使得针头的后端向后由套筒突伸出，并且，针头的前端向前由套筒突伸出。可以以多种方式中的一种方式将针头39安装到套筒35上。例如，可以用一种粘结剂比如一种紫外光固化的粘结剂把针头39装接到套筒35上。替代地，可以把针头39模制到由塑料形成的套筒35中。套筒35的后端包括形式为一个有倒钩的接头的一个安装杆36，该接头构形成与药瓶夹持器40合作，以把药瓶夹持器连接到针头套筒35上，如下面将进一步讨论的那样。
针头保持装置30安装到针头套筒35上，并且最好与针头套筒整体地模制而成，作为单一的件。针头保持装置30最好由一种刚硬的高强度树脂比如聚碳酸酯模制而成。在缩回之前，针头保持装置30将针头套筒35和装在其上的针头39保持在一个固定的轴向位置，同时药物由药瓶夹持器40中排出。在注射之后，针头保持装置30释放针头套筒35和装在其上的针头39，一个压缩弹簧37使它们向后移动。
弹簧37是一个压缩弹簧，且可以由不锈钢、处理过的碳钢或者其它适用的非腐蚀性弹簧钢制成。在针头保持装置脱开接合之前弹簧的剩余压缩作用力足以使针头容易地完全缩回，并且克服在装置10内的滑动部件之间的摩擦阻力。
现在参见图1和8，针头保持装置30包括一对保持臂32，它们由针头保持装置30的远端在径向上向外并向前伸展。在操作的过程中，针头保持装置30可以在一个锁定位置与一个未锁定位置之间操作。在锁定位置，保持臂32与在圆筒壁中的保持孔24接合，以将针头保持在一个固定的轴向位置，注射针头39的前端由圆筒20向前突伸。更具体地说，在锁定位置，保持臂32与圆筒20接合，以克服弹簧37的向后的偏置作用力保持住针头套筒35和针头39。在未锁定的位置，保持臂32定位成使得针头套筒35和针头39可以向后缩回，如图6所示。更具体地说，在未锁定的位置，保持臂32与保持孔24脱开接合，使得弹簧37可以向后推针头套筒35和针头39，如图7所示。
参见图1，如上面讨论过的那样，针头保持装置30上的保持臂32向前并向外突伸，与在圆筒20的壁中的保持孔24接合。每个臂的终端形成一个保持突起34，该突起构形成突伸到保持孔24中。更具体地说，保持突起34与由在圆筒20的壁中的每个保持孔24形成的唇部接合。这样，保持突起34作为一对插销操作，以克服弹簧的向后偏置作用力保持住针头套筒35和注射针头39。
如图7所示，当注射针头39缩回时，针头、针头保持装置30和药瓶夹持器40一起向后移动。最好，注射装置10包括一个机构，用来限制缩回的件向后的移动。具体地说，如图7所示，注射组件15最好包括一对引导臂38，它们与在圆筒20中的一对锁定窗口26合作，以在使用之后将缩回的件锁定在已经缩回的位置。
引导臂38与在圆筒20的内壁中形成的一对准直通道或凹槽合作。引导臂38可以由一种刚硬的弹性高强度树脂比如聚碳酸酯模制而成。引导臂38由针头套筒35向前延伸，并且在径向上向外突伸，与准直凹槽接合。
每个引导臂38包括一个线性的细长后部，它最好大致与圆筒20的纵向轴线平行。每个引导臂38的前部横截着圆筒20的纵向轴线向外弯曲，并且伸展进入准直凹槽之一中。当针头保持装置30设于圆筒内时，引导臂38在径向上由它们的自然状态向内偏转。在这一位置，由于引导壁的弹性将引导臂38对着圆筒20的内壁在径向上向外偏置。
将引导臂38的前端包含在准直凹槽内，在针头缩回的过程中基本上限制针头和针头保持装置30的旋转。这种接合确保引导臂与锁定窗口26对准，使得在缩回结束时引导臂搭扣到锁定窗口中。这样，将针头保持装置30限制为在针头缩回的过程中在轴向上移动。在缩回的过程中，弹簧37的膨胀作用力克服在引导臂38的前端与圆筒20的内侧壁之间的摩擦阻力。
如图7所示，每个引导臂38的线性的细长后部在径向上与圆筒20的内壁向内间隔开，在引导臂的线性部分与圆筒之间产生一个间隙空间。最好，此间隙空间在径向上的最小厚度比药瓶组件壳体41的壁的厚度大。这样，当把药瓶夹持器40向前推将保持臂32脱开接合时，药瓶夹持器不会与引导臂38接合，不然的话，可能会妨碍引导臂在缩回结束时锁定在锁定窗口26中。
每个准直凹槽与圆筒20的纵向轴线基本上平行。凹槽可以伸展到圆筒的后端。然而，可能希望在圆筒后端的前面终止凹槽。每个准直凹槽的后部与在圆筒20的壁中形成的一个锁定窗口26相交。锁定窗口26适宜于接纳引导臂38的前端，如图7所示。特别是，在针头缩回的过程中当每个引导臂38的前端与对应的锁定窗口26对准时，引导臂在径向上向外的偏置作用力使臂向外移动，使得前端伸进锁定窗口中。引导臂38与锁定窗口26之间的接合防止注射针头39的进一步的轴向运动。结果，限制已经缩回的件在向前或向后的方向上进一步移动。
现在参见图5-7，将描述注射针头39的自动缩回。在轴向上将药瓶夹持器40向前推到圆筒20的近端，直到将药物由转移腔室60完全排出为止，如图5和6所示。当把药瓶夹持器40向前推时，使得壳体41的前边缘43移动，与针头保持装置30的保持臂32接合。
在药瓶夹持器壳体41的边缘43与保持臂32接合之后，药瓶夹持器继续在轴向上的前进使保持臂在径向上向内偏转，使得保持突起34向内移动，如图6所示。在向内的位置，保持突起34与圆筒20的保持孔24脱开接合。这样，药瓶夹持器40作为一个驱动器操作，使得药瓶夹持器组件的轴向前进将针头保持装置30移动，进入一个未锁定位置。在未锁定的位置，克服弹簧37的作用力，针头保持装置30不再被锁定在其位置。在针头保持装置30处于未锁定位置并且使用者释放药瓶夹持器40上的压力之后，弹簧37向后推针头39，直到针头的削尖的远端被包封在圆筒20内为止。
药瓶夹持器组件
参见图1，将详细描述药瓶夹持器组件40的细节。药瓶夹持器40包括一个细长的中空壳体41。该壳体41包括三个密封件。前密封件65密封壳体41的前端，并且，一个可滑动的药瓶携带装置44密封壳体的后端。第三个密封件是一个转移密封件50，它设在前密封件65与携带装置44之间，它将壳体分成两个腔室：(1)在前密封件65与转移密封件之间的一个转移腔室60；以及(2)在药瓶携带装置与转移密封件之间的一个泵送空气的腔室48。转移密封件50是可刺穿的，使得可以在药瓶70与转移腔室之间进行流体转移，如下面将进一步描述的那样。在转移密封件50中的一个阀门55可操作的将转移密封件重新密封，以防止流体由转移腔室返回，泄漏到药瓶70中。
药瓶携带装置44包括一个双端部的转移针头47。转移针头47的后端突伸进入药瓶携带装置44的座中，以刺穿药瓶上的隔膜72。最好，伸入携带装置座中的转移针头的长度比药瓶隔膜的厚度稍长。这样，针头斜削面的跟部与隔膜的内边缘间隔一个短距离，此距离最好比针头斜削面的长度短。
前密封件65与在针头套筒35上的有倒钩的接头36合作，以把药瓶夹持器组件40安装到注射器组件15上。前密封件65是一个弹性的密封件，可以由一种自密封的生物适应的弹性体比如聚异戊二烯模制出该密封件。该前密封件65大致为圆柱形，具有多个轴向间隔开的沿圆周的肋。这些肋摩擦地并且密封地与壳体41的内部接合，实现流体的严密密封，从而防止流体由药瓶夹持器40泄漏。前密封件65也具有一个壁，针头39的向后的削尖顶端可以刺穿这个壁。在被刺穿之后，前密封件65的前端围绕着针头39重新实现密封，以防止流体由转移腔室60泄漏。
现在参见图1，前密封件65具有一个座67，它构形成与在针头套筒35上的有倒钩的接头36合作。座67包括两个在径向上解除的凹进部分，它们与有倒钩的接头36配合。具体地说，有倒钩的接头36与在第一位置和第二位置的前密封件65配合地接合。
在第一位置，有倒钩的接头36与第一凹进部分接合，如图1所示。在这一位置，药瓶装接到套筒上，但是针头的后端没有刺穿前密封件65。使药瓶夹持器组件相对于针头套筒35向前移动，将前密封件在倒钩上移动到第二位置。在第二位置，有倒钩的接头36与第二凹进部分接合，如图4所示。在这一位置，注射针头39的后端刺穿前密封件65。
前密封件65包括一个伸长的中空座67，针头的后端伸进该座中。一个可刺穿的壁将该座67的后端密封。如图1所示，在使用之前，将前密封件65安装在第一位置，使得有倒钩的接头36与第一凹进部分接合。在这一位置，注射针头39没有穿透在前密封件中的可刺穿的壁。当把药瓶夹持器组件40向前移动时，有倒钩的接头36与前密封件65中的第二凹进部分接合，且注射针头39的后端剌穿壁，使得针头与转移腔室60处于流体连通的状态。在注射针头39穿透可刺穿的壁之后，该壁围绕着针头重新实现密封，以形成对流体的严密密封，并防止在药瓶夹持器40中的药物围绕着针头泄漏。
在前密封件65与针头套筒35之间的连接最好是一种单向接合。换句话说，当把前密封件65安装在有倒钩的接头36上时，药瓶夹持器40可以相对于该有倒钩的接头向前移动，但是，前密封件不能相对于该有倒钩的接头向后移动。这样，不能容易地将药瓶夹持器40由圆筒20中的针头套筒35上移开。
有倒钩的接头36的朝后的带锥度的肩部和在前密封件65中的凹进部分的正方形的面向前的肩部使这种单向连接变得容易。特别是，有倒钩的接头36的朝后的肩部与在第一和第二径向上的凹进部分中的带锥度的侧面合作，以容许柱塞由第一凹进部分到第二凹进部分作相对移动。在有倒钩的接头36上的正方形的面向前的肩部抵抗由第二凹进部分返回到第一凹进部分的反向移动，这种作用阻止反向的移动。
参见图1，药瓶携带装置44将药瓶夹持器壳体41的后端密封。药瓶携带装置为一个圆柱形的件，围绕它的外面具有一个沿圆周的凹槽，携带装置密封件46座放在该凹槽中。携带装置密封件46是一个弹性的密封件，比如是一个O形环，它在药瓶携带装置44与药瓶夹持器壳体41的内壁之间形成对流体的严密密封。此外，携带装置密封件46提供一种滑动密封，使得药瓶携带装置44可以在壳体41内滑动，同时保持与壳体内壁之间的对空气的严密密封。这一滑动密封使得药瓶携带装置44可以如一个活塞那样工作，将空气泵送进药瓶70中，如下面将进一步讨论的那样。
药瓶携带装置44的后端是敞开的，形成一个座，它构形成与一个药瓶70合作，并接纳该药瓶。具体地说，该座适合于接纳一个药瓶的头部，如图1所示，使得在药瓶的头部与座的内部之间最好具有轻微的压配合。这样，药瓶携带装置44夹紧药瓶，把药瓶紧固在药瓶携带装置中。最好，药瓶携带装置44与在壳体41内部形成的一个环形的脊42合作。脊42与药瓶携带装置形成压配合，当把药瓶70插入携带装置中时防止携带装置44在轴向上移动。然而，脊的压配合足够地轻微，使得通过在安装之后向前压药瓶和携带装置可以在轴向上向前推进携带装置44。换句话说，最好，脊的压配合的摩擦力仅只稍微比刺穿隔膜和将药瓶插入携带装置中所必需的作用力大一点。
药瓶携带装置的前端形成一个壁，它具有一个直径减小的开孔。转移针头47穿过前壁中的该直径减小的开孔突伸。最好，转移针头47是一个双端部的针头，并且转移针头的后端向后伸进座中，以刺穿药瓶上的隔膜74。进而，最好，转移针头47由前壁伸进座中的长度比隔膜74的厚度稍长。这样，转移针头的后端的斜削面的跟部或者与隔膜的内表面对准，或者与隔膜的内表面间隔开一个短距离。转移针头47的前端由药瓶携带装置44向前突伸，并且可操作的刺穿转移密封件50，如下面将进一步描述的那样。
如图1和2a所示，转移密封件50设在药瓶夹持器壳体41中，在药瓶携带装置44与前密封件65之间，从而将壳体分成前转移腔室60和泵送空气的后腔室48。转移密封件50是一个弹性密封件，它与壳体41的内部形成一个对流体的严密密封。围绕转移密封件50的外部的一个沿圆周的凹槽与在壳体41内部的一个环形的凸缘合作，以把转移密封件连接到壳体上。凹槽与凸缘合作，以将转移密封件的轴向位置相对于壳体固定，防止转移密封件在壳体内滑动。
参见图2a，转移密封件50包括一个流体通道52，它在轴向上穿过转移密封件伸展，并且在转移密封件的后壁上终止。这个后壁形成一个可刺穿的密封件，将流体通道52密封，以防止空气或者液体在泵送空气的腔室46与转移腔室60之间转移。如下面将进一步描述的那样，在使用过程中，转移针头47刺穿转移密封件50的后壁，伸展进流体通道52中，使得流体由药瓶70通过转移针头和流体通道，进入转移腔室中。
一个阀门55设置在转移密封件中，在已经将药物由药瓶转移到转移腔室60之后，控制流体在转移腔室与药瓶70之间的流动。更具体地说，转移密封件50包括横截着流体通道52设置的一个阀门腔室51(图8)。该阀门是一个滑动阀门55，它与转移密封件50中的阀门腔室形成对流体的严密密封。阀门55具有一个穿过它的侧面的孔。当阀门55处在敞开位置时(见图2a)，在阀门55中的侧孔与在转移密封件50中的流体通道52对准，使得流体可以由药瓶流入转移腔室中。通过拉阀门将阀门55封闭起来，使得阀门在阀门腔室内滑动，直到在阀门中的侧孔对着转移密封件50实现密封为止，如图4a中示出的那样。在封闭位置，阀门55阻止流体由转移腔室60返回流入药瓶70中。如图8中示出的那样，阀门55具有两个平面，与阀门腔室对齐，保持阀门在阀门腔室内转动，使得穿过阀门的孔与在转移密封件50中的流体通道52对准。
再次参见图2a和8，将一个可拆下的拉销57安装到阀门55的第一端上。该拉销57穿过在注射器圆筒20中的柱孔25之一突伸，并穿过在药瓶夹持器壳体41中的锁定孔之一。阀门55的第二端穿过在壳体中的另一个锁定孔49和在圆筒20中的另一个柱孔25突伸。这样，当阀门设于敞开位置时，阀门55与拉销57合作，可释放地将圆筒20和壳体41锁定在一起，以防止药瓶夹持器组件40相对于注射器组件15在轴向上移动。
参见图4a和8，当把阀门移到关闭位置时，向内拉阀门55的第二端，脱开与圆筒20中的柱孔25的接合，并且，脱开与壳体41中的锁定孔49的接合。此外，通过在关闭阀门之后拆下拉销，拉动拉销，使它脱开与圆筒20和壳体41的接合，使得药瓶夹持器组件40可以相对于注射器组件15移动。
阀门55的第一端形成一个扩大的头部56，具有一个座，用来接纳拉销57的端部。拉销57与在阀门的扩大的头部56中的座接合，形成压配合或搭扣配合。在拉销57与阀门头部56之间的摩擦力比阀门55与转移密封件50中的阀门腔室51之间的摩擦力要大。这样，在拉销57上拉动将把阀门55由敞开位置滑动到关闭位置。当使阀门关闭时，阀门的头部56停靠在药瓶夹持器壳体41的内壁上。在拉销57上继续的拉动将把拉销由阀门55上拆下。
参见图2a和4a，转移密封件50包括一个排气孔53，用来当由药瓶70将流体转移进转移腔室中时由转移腔室60排放空气。当阀门打开时排气孔53是敞开的，如图2a所示。当将阀门55拉入到封闭位置时，该阀门的扩大头部56将排气孔53密封，以防止药物泄漏到排气孔之外，如图4a所示。
操作方法
在描述操作的细节之前，作一个简短的概述。首先，将药瓶70插入药瓶夹持器40中，使得转移针头47刺穿在药瓶上的隔膜74(见图1)。由泵送空气的腔室48将空气泵入药瓶70中，以对药瓶加压(见图2)。随后转移针头47刺穿转移密封件50，并且在药瓶中加压的药物流入转移腔室60中(见图3)。然后拉动阀门55把它关闭(见图4)。随后由转移腔室60排出空气，并且，通过向前驱动药瓶夹持器40将药物注射到病人身体中(见图5和6)。在注射行程结束时，药瓶夹持器组件40的前边缘43与针头保持装置30接合，使针头保持臂32向内移动(见图6)。然后弹簧37使针头套筒35和针头39与药瓶夹持器组件40一起向后移动(见图7)。在缩回结束时，锁定臂38与锁定窗口26接合，以把针头锁定在缩回的位置。随后可以安全地处置已经遮挡起来的装置10。
现在将详细地描述装置10的操作。在使用之前，泵送空气的腔室48和转移腔室60是空的。参见图1，将药瓶70插入药瓶夹持器40的后端中，使得药瓶的头部座放在药瓶携带装置44中，且转移针头47的后端刺穿药瓶上的隔膜74。当把药瓶70插入药瓶携带装置44中时，药瓶携带装置44与壳体41的脊42之间的压配合比刺穿隔膜所需要的作用力大，使得在刺穿隔膜之前该脊将药瓶携带装置保持在其位置。
在转移针头47刺穿隔膜74之后，向前移动药瓶70，这进而将药瓶携带装置44向前移进泵送空气的腔室48中。由于携带装置密封件46与壳体内部形成对流体的严密密封，所以，携带装置44向前的移动将空气由泵送空气的腔室48泵送到药瓶70中，对药瓶加压，如图2所示。
在加压行程结束时，转移针头47的前顶端刺穿转移密封件50，使得转移针头伸进转移密封件中的流体通道52中。转移密封件围绕着转移针头47重新实现密封，以防止药物围绕着针头由转移腔室中泄漏出。在这时，药瓶与转移腔室处于流体连通状态。因为与药瓶一起保持装置向下，来自加压的药瓶的药物向下流入转移装置中，如图3所示。此外，因为针头的后顶端的跟部邻近隔膜的内表面，所以，基本上所有的药物可以由药瓶中流出，并进入转移腔室中。随着流体流入转移腔室60中，转移腔室中的空气由排气孔53排出，以防止流体在药瓶中出现管线堵塞。
图3示出了在加压行程结束时的装置，药瓶70的后端由药瓶夹持器40的后端突伸。替代地并且最好，夹持器构形成壳体41在转移密封件50后面的长度至少基本上与药瓶携带装置44和装在其上的药瓶70的长度一样长。这样，在加压行程结束时，药瓶的后端或者设于壳体41内，或者基本上与壳体的后端齐平，使得不能容易地将药瓶由夹持器上移开。
在将药物转移到转移腔室中之后，拉动拉销57，这进而向侧面移动阀门55，进入关闭位置，将转移密封件中的流体通道52封住。同时，阀门的头部56在排气孔53上移动，以将排气孔密封。在拉销57上继续拉将由阀门55上拆下拉销。在这时，阀门55和拉销57与在圆筒上的柱孔25和在药瓶夹持器壳体41中的锁定孔49脱开接合，使得药瓶夹持器40可以相对于注射器组件15移动。此外，在这时，流体密封在转移腔室60中，在转移密封件50与前密封件65之间。
如图4所示，在将阀门55关闭之后，将装置在竖直方向上倒转，使得针头的方向朝上。随后在圆筒20内将药瓶夹持器组件40向前移动(即向上移动)，使得前密封件向前移动，并且有倒钩的接头突然进入到前密封件座67中的第二凹进部分中。在这样作的过程中，注射针头39的后顶端刺穿前密封件65，使得针头与转移腔室60处于流体连通状态。一旦有倒钩的接头与前密封件65中的第二座接合，当药瓶夹持器40向前移动时，针头套筒将前密封件保持在一个固定的轴向位置。
通过在前密封件上向前移动药瓶夹持器40同时与针头一起朝上保持装置10，将转移腔室中的任何空气排出。在空气排出之后，装置已经准备好进行注射，如图5所示。随后通过向前驱动药瓶夹持器壳体41可以将注射针头39的削尖的前顶端插入病人身体中，并且将药物注射到病人身体中。
相对于注射组件15向前移动药瓶夹持器组件40在轴向上被固定的前密封件65上驱动壳体41，从而由转移腔室中将药物排出。在注射行程结束时，壳体41的前边缘与针头保持装置30的臂32接合，在径向上向内移动这些臂，如图6所示。在这时，将注射针头39释放，以便缩回。一旦使用者释放在药瓶夹持器组件40的后端上的压力，弹簧37将使针头套筒35和装在其上的针头与药瓶组件一起向后移动。
当注射针头39缩回时，引导臂38在圆筒内部的引导狭缝中行进，直到引导臂的端部到达锁定窗口26为止。在这时，引导臂弹性地向内移动，进入锁定窗口26中，从而把针头套筒35和装在其上的针头39锁在缩回位置。这样，自动地将污染的针头的削尖的顶端保护起来，防止在使用后无意中与它接触，并且可以安全地把它处置，最好安排在一个sharps容器中。
现在参见图9-22，用来由一个预充填的药瓶中注射流体的药瓶注射器的另一实施例被标记为110。该装置110包括一个针头112，它具有一个削尖的顶端，用来刺入病人身体中。在注射之后，针头112自动地被遮挡起来，以防止无意中与污染的针头接触。
参见图10和12，该装置包括一个双端部针头112，它由一个大致圆柱形的圆筒130向前突伸。一个压缩弹簧126使针头112向后偏置。一个针头保持装置120克服弹簧126的偏置作用力，可释放地保持住针头。
针头112可以在两个位置，即一个伸展位置与一个缩回位置之间操作。在伸展位置，针头112由圆筒130的前端向前突伸。在缩回位置，针头缩回到圆筒中，从而将针头的削尖的前顶端包封在圆筒内部，以防止在无意中与削尖的顶端接触。当针头处在伸展位置时，弹簧126将针头向后朝向缩回的位置偏置。针头保持装置120可释放地将注射针头39保持在伸展的位置，克服弹簧的偏置作用力。在注射行程中，药瓶夹持器150与针头保持装置120合作，使得针头可以缩回，进入圆筒130中，如图20-22所示。
某些预充填的注射器采用一个预充填的药瓶或安瓿，它具有一个密封件或者塞子，该密封件可以在药瓶内移动，由药瓶中注射出药物。装置110可构形成使用这样的管壳和/或药瓶。然而最好，装置110采用一个预充填的药瓶90，该药瓶采用固定的壁和一个不能移动的密封件。在使用过程中，由该药瓶中抽出药物，随后将药物排出。
例如，参见图14，装置110包括一个药瓶组件150，它具有一个空的转移腔室155，用来接纳来自药瓶的药物。在使用过程中，药物由药瓶190中被抽出，并进入转移腔室中。随后由转移腔室155将药物注射到病人身体中。
更具体地，参见图15，通过向后拉药瓶组件150产生真空将来自药瓶的药物由药瓶190抽出，所产生的真空使流体由药瓶抽出，并进入转移腔室155中。随后可以将转移腔室155中存在的任何空气排出，如图15所示。然后可以通过向前驱动药瓶组件150将药物注射到病人身体中。
一个阀门170控制药物由药瓶进入转移腔室的流动。阀门170是一个转动阀门，通过扭转该阀门控制它。阀门170具有一个口，该口可以在药瓶组件中的一个后密封件160内转动。在关闭的位置，阀门密封件170对着在药瓶组件中的后密封件160，如图17所示。当阀门170关闭时，药物不能由药瓶190流入转移腔室155中。在打开位置，阀门与在后密封件160中的一个流体通道162对准，如图19所示。通过向后拉药瓶组件150，流体可以由药瓶流入转移腔室155中。在流体转移到转移腔室155中之后，将阀门170扭转回到关闭位置，以防止在注射行程中药物在返回泄漏到药瓶190中。
在注射结束时，药瓶组件的前端与针头保持装置120接合，从而将针头112释放，使针头缩回，如图20所示。随后弹簧126使针头向后移动，从而把污染的针头遮挡在圆筒130内，如图21和22所示。
针头组件
现在参见图10-12，将更详细地描述注射装置110的部件。注射器110包括一个针头组件115和一个药瓶组件150。针头组件115包括一个圆筒130和一个针头保持装置120，该装置可释放地保持住针头112。在圆筒内具有一个针头套筒121，它具有一个安装杆125，用来把药瓶组件150安装到针头组件115上。
圆筒130为大致圆柱形的，并且，圆筒的远端具有一个带锥度的鼻部132。该鼻部132具有一个开孔，针头112穿过该孔伸展，使得针头的削尖的前顶端可以插入病人身体中。该圆筒130的后端是敞开的，形成一个圆柱形的座，适合于接纳药瓶组件150。两个在横向上伸展的凸缘136由圆筒130向外突伸，横截着圆筒的纵向轴线，形成用来操作装置110的一对手指夹紧件。圆筒130还包括与针头保持装置120合作的一对保持孔138和一对锁住窗口139，如下面将进一步描述的那样。
针头保持装置
如图12所示，针头套筒121整体地装接到针头保持装置120的后端上。针头套筒121为一个大致圆柱形的件，具有一个中心孔。针头112设在该套筒121的中心孔内，使得针头的后端向后由套筒突伸，并且，针头的前端向前由套筒突伸。可以以多种方式中的一种方式将针头112安装到套筒121上。例如，可以用一种粘结剂比如一种紫外光固化的粘结剂把针头112装接到套筒121上。替代地，可以把针头112模制到由塑料形成的套筒121中。套筒121的后端包括一个沿着圆周有倒钩的接头125，该接头构形成与药瓶组件150合作，以把药瓶组件连接到针头套筒121上，如下面将进一步讨论的那样。
针头保持装置120可以在圆筒130内在轴向上移动，使针头的缩回变得容易。针头保持装置120可以由一种刚硬的高强度树脂比如聚碳酸酯模制而成。在缩回之前，将针头保持装置120保持在一个固定的轴向位置，同时将药物由药瓶组件150中排出。在注射之后，一个压缩弹簧126使针头保持装置120和装在其上的针头112向后移动。
弹簧126是一个压缩弹簧，可以由不锈钢、处理过的碳钢或者其它适用的非腐蚀性弹簧钢制成。在针头保持装置脱开接合之前弹簧的剩余压缩作用力足以使针头容易地完全缩回，并且克服在装置110内的滑动部件之间的摩擦阻力。
现在参见图10和12，针头保持装置120包括一对保持臂122，它们由针头保持装置120的远端在径向上向外并向前伸展。在操作的过程中，针头保持装置120可以在一个锁定位置与一个释放位置之间操作。在锁定位置，保持臂122与在圆筒壁中的保持孔138接合，将针头保持在一个固定的轴向位置，针头112的前顶端由圆筒130向前突伸。更具体地说，在锁定位置，保持臂122与圆筒130接合，克服弹簧126的向后的偏置作用力保持住针头套筒121和针头112。在未锁定的位置，保持臂122定位成使得针头套筒121和针头112向后缩回。更具体地说，在未锁定位置，保持臂122与保持孔138脱开接合，使得弹簧126向后推针头套筒121和针头112。
如上面讨论过的那样，针头保持装置120上的保持臂122向前并向外突伸，与在圆筒130的壁中的保持孔138接合。每个臂的终端形成一个保持突起124，该突起构形成伸进保持孔138中。更具体地说，保持突起124与由在圆筒130的壁中的每个保持孔138形成的唇部接合。这样，保持突起124作为一对插销操作，以克服弹簧的向后偏置作用力保持住针头套筒121和针头112。
后锁定件
如图22所示，当针头112缩回时，针头、针头保持装置120和药瓶组件150一起向后移动。最好，注射装置110包括一个机构，用来限制缩回的件的向后的移动。现在参见图10和22，针头组件115包括一对引导臂128，它们与在圆筒130中的一对锁定窗口139合作，以在使用之后将已经缩回的件锁定在缩回位置。
引导臂128与在圆筒130的内壁中形成的一对准直通道或凹槽合作。引导臂128可以由一种刚硬的弹性高强度树脂比如聚碳酸酯模制而成。引导臂128由针头套筒121向前突伸，并且在径向上向外突伸，与准直凹槽接合。
每个引导臂128包括一个线性的细长后部，它最好大致与圆筒130的纵向轴线平行。每个引导臂128的前部横截着圆筒130的纵向轴线向外弯曲，并且伸展进入准直凹槽之一中。当针头保持装置120设于圆筒内时，引导臂128在径向上由它们的自然状态向内偏转。在这一位置，由于引导臂的弹性将引导臂128对着圆筒130的内壁在径向上向外偏置。
将引导臂128的前端包含在准直凹槽内，在针头缩回的过程中基本上限制针头和针头保持装置120的旋转。这种接合确保引导臂与锁定窗口139对准，使得在缩回结束时引导臂搭扣进锁定窗口中。这样，将针头保持装置120限制在针头缩回的过程中在轴向上移动。在缩回的过程中，弹簧126的膨胀作用力克服在引导臂128的前端与圆筒130的内侧壁之间的摩擦阻力。
如图22所示，每个引导臂128的线性的细长后部在径向上与圆筒130的内壁向内间隔开，在引导臂的线性部分与圆筒之间产生一个间隙空间。最好，此间隙空间的在径向上的最小厚度比药瓶组件的壳体152的壁的厚度大。这样，当把药瓶组件150向前推将保持臂122脱开接合时，引导臂128将不会妨碍药瓶组件的前移。
每个准直凹槽与圆筒130的纵向轴线基本上平行。凹槽可以伸展到圆筒的后端。然而，可能希望在圆筒后端的前面终止凹槽。每个准直凹槽的后部与在圆筒130的壁中形成的一个锁定窗口139相交。锁定窗口139适宜于接纳引导臂128的前端，如图22所示。特别是，在针头缩回的过程中当每个引导臂128的前端与对应的锁定窗口139对准时，引导臂在径向上向外的偏置作用力使臂向外移动，使得前端伸进锁定窗口中。引导臂128与锁定窗口139之间的接合防止保持件122的进一步的轴向运动。结果，限制已经缩回的件在向前或向后的方向上进一步移动。
注射装置110也可以包括一个机构，限制改动或者药瓶组件150由针头组件115移开。具体地说，圆筒130的后端可以包括一个环形唇部，该唇部由圆筒130的后端的内侧壁在径向上向内突伸。该唇部适宜于座放在可以在药瓶组件的壳体152的前端上形成的一个凸缘或卷边的边缘上，使得不能容易地拉出圆筒130的后端。结果，限制接近已经缩回的件，特别是限制接近已经污染的针头。
现在参见图20-22，将描述针头112的自动缩回。在轴向上将药瓶组件150向前推到圆筒130的近端，直到将药物199由转移腔室155完全排出为止。当把药瓶组件150向前推时，壳体152的前边缘移动，与针头保持装置120的保持臂122接合。
在药瓶组件的壳体152的边缘与保持臂122接合之后，药瓶组件继续在轴向上的向前推进使保持臂在径向上向内偏转，使得保持突起124向内移动，如图20所示。在向内的位置，保持突起124与圆筒130的保持孔138脱开接合。这样，药瓶组件150用作一个驱动器，使得药瓶组件的轴向上的向前推进把针头保持装置120移动到一个未锁定的位置。在此未锁定的位置，针头保持装置120不再被锁定在克服弹簧126的作用力的位置。在针头保持装置120处在未锁定的位置并且使用者释放在药瓶组件150上的压力之后，弹簧126向后推针头112，直到针头的削尖的远端被包封在圆筒130内为止。
锁定夹子
最好，针头组件115包括一个锁定机构，用来防止在将药物由药瓶190抽出进入转移腔室155中之前针头的后端刺穿前密封件156。如图9-12所示，圆筒130包括在圆筒壁中的一个锁定夹子145，以防止前密封件过早地被刺穿。圆筒130的壁包括穿过在横截着圆筒的纵向轴线的一个平面切出的一对径向狭缝134。当把锁定夹子145插入通过狭缝134时，该夹子防止药瓶组件150在无意中相对于前密封件156向前移动，从而防止药物成份偶然地通过针头112前进。锁定夹子145最好由一种弹性的高强度并且高模量的树脂比如缩醛或者聚碳酸酯制成，并且它构形成与在圆筒130中的狭缝134可释放地接合。
参见图10，锁定夹子145最好是一个平的件，它具有一对可以弹性地偏转的腿147，这些腿连接起来形成一个U形。锁定夹子145的敞开端具有带锥度的边缘，它们使得当把锁定夹子插入圆筒130的侧壁中时，腿147可以向外偏转。此外，锁定夹子145在腿147的内边缘上具有多个齿，它们适合于与径向狭缝134的边缘接合。
当把锁定夹子插入圆筒130的侧壁中时，腿147向外偏转，使得齿可以离开径向狭缝134的边缘。在向外偏转条件下，腿147的弹性将腿在径向上向内朝向它们原来的位置偏置。一旦齿位于狭缝134内，腿147在径向上向内朝向它们原来的位置偏转，并且可释放地与在圆筒130中的针头保持装置120的外边缘接合。在插入的位置，锁定夹子145的封闭端保留在圆筒130的外面，如图9和11所示。
在将药物由药瓶90转移进入转移腔室155中之后，将锁定夹子145除去，使得可以对转移腔室进行排气，并且可以将药物199注射到病人身体中，如图14和15所示。通过在横截着圆筒的纵向轴线的方向上拉夹子的封闭端，使锁定夹子145由圆筒130上移开。通过以这样的方式拉该夹子，使得腿由狭缝134向外偏转，使齿脱离开狭缝134的边缘。
在锁定夹子145由圆筒130上移开之后，通过把药瓶组件向前推进入圆筒中，把药物199注射到病人身体中。初始时，后针头刺穿前密封件。随后在注射前可以将转移腔室中的任何空气排放掉。将针头112插入病人身体中，药瓶组件150继续的向前移动将药物199注射到入病人身体中。
药瓶组件
参见图11，将详细描述药瓶夹持器组件的细节。药瓶组件150包括一个细长的中空壳体152，它具有一个流体腔室，被称作为转移腔室。一个药瓶夹持器180安装到壳体152的后端上。该药瓶夹持器180保持着药瓶190。安装到药瓶夹持器180上的一个阀门170控制流体由药瓶进入转移腔室155的流动。一个弹簧壳体155装放着一个扭转弹簧156，该弹簧将阀门朝向关闭的位置偏置。
药瓶组件的壳体152是一个细长的大致圆柱形的中空件。在壳体152的外表面上形成的一对细长的肋154与在圆筒内部形成的一对凹槽合作，以防止壳体相对于圆筒发生扭转，如图9、17和19所示。一个前密封件156把壳体的前端密封，该前密封件与在针头套筒121上的一个有倒钩的接头合作，把药瓶组件150装接到针头组件115上。前密封件156形成转移腔室的前端。
前密封件
前密封件156是一个弹性密封件，它可以由一种自密封的生物适应的弹性体比如聚异戊二烯模制出该密封件。该前密封件156大致为圆柱形，具有多个轴向间隔开的沿圆周的肋181。在图10中更清楚地示出了这些肋181，它们摩擦地并且密封地与容器的内部接合，实现对于流体的严密密封，从而防止流体由药瓶150泄漏。前密封件156也具有一个前端，针头112的向后的削尖顶端可以刺穿该前端。在被刺穿之后，前密封件156的前端围绕着针头112重新实现密封，以防止流体由药瓶150泄漏。
前密封件156包括一个细长的直径减小的颈部。一个基本上圆柱形的套筒140围绕着前密封件的那个颈部，如图12所示。套筒140包括在套筒整个长度上的一个狭缝。
现在参见图13和14，前密封件156具有一个座157，它构形成与在针头套筒121上的有倒钩的接头125合作。座157包括两个在径向上解除的凹进部分，它们与有倒钩的接头125配合。具体地说，有倒钩的接头125与在第一位置和第二位置的前密封件156配合地接合。
在第一位置，有倒钩的接头125与第一凹进部分接合，如图12所示。在这一位置，药瓶被装接到套筒上，但是针头的后端没有刺穿前密封件156。使药瓶组件相对于套筒向前移动，将前密封件在倒钩上移动到第二位置。在第二位置，有倒钩的接头125与第二凹进部分接合，如图15所示。在这一位置，针头112的后端刺穿前密封件156。
前密封件156包括一个细长的中空孔，针头的后端伸进该孔中。一个可刺穿的壁将该孔的后端密封。如图12所示，在使用之前，将药瓶150安装在第一位置，使得有倒钩的接头125与第一凹进部分接合。在这一位置，针头112没有穿透在前密封件中可刺穿的壁86。随着把药瓶组件向前移动，套筒121与前密封件中的第二凹进部分接合，并且，针头112的后端刺穿壁，使得针头与转移腔室处于流体连通的状态。在针头112穿透可刺穿的壁之后，该壁围绕着针头重新实现密封，形成对流体的严密密封，以防止在药瓶组件150中的药物围绕着针头泄漏。
在前密封件156与针头套筒121之间的连接最好是一种单向接合。换句话说，当前密封件156安装在有倒钩的接头125上时，药瓶组件150可以相对于该有倒钩的接头向前移动，但是，药瓶组件不能相对于该有倒钩的接头向后移动。这样，不能容易地将药瓶组件150由圆筒130中的针头套筒121上移开，从而将药瓶组件基本上永久地安装到针头套筒和圆筒上。
有倒钩的接头125的面向后的带锥度的肩部和前密封件156中凹进部分的正方形的面向前的肩部使这种单向连接变得容易。特别是，有倒钩的接头125的面向后的肩部与在第一和第二径向上的凹进部分中的带锥度的侧面合作，容许柱塞由第一凹进部分到第二凹进部分作相对移动。在有倒钩的接头125上的正方形的面向前的肩部抵抗由第二凹进部分返回到第一凹进部分的反向移动，这种作用阻止反向的移动。
现在参见图12，前密封件156构形成当有倒钩的接头125由第一位置移动到第二位置时阻止流体的射出，在第一位置，有倒钩的接头125与第一径向上的凹进部分接合，而在第二位置，有倒钩的接头与第二径向上的凹进部分接合。具体地说，前密封件156在前密封件的前端上包括一个张口状的头部或者沿圆周的凸缘。可以把围绕前密封件的套筒140的敞开的前端做成带有一个卷边的边缘，该边缘座靠在张口状的头部的后边缘上。张口状的头部的外径比套筒140的内径大，从而在移开锁定夹子145之后，阻止前密封件156向后移动进入管壳中向前移动。还有，克服前密封件156的外圆周与药瓶150的内壁之间的摩擦接合所需要的作用力比将柱塞125由第一凹进部分移动到第二凹进部分所需要的作用力大。因此，当作用力初始施加到药瓶组件150上时，前密封件156保持在相对于药瓶150的一个固定的位置，而有倒钩的接头125被移动到第二位置。对前密封件156的这一限制阻止当针头112刺穿在前密封件中的壁时流体由药瓶150流出。
一个后密封件160将药瓶组件的壳体152的后端密封，该密封件与壳体的内部形成对流体的严密密封。此后密封件形成转移腔室的后端。如图17和19所示，后密封件160包括一个内部的孔，该孔与阀门170形成对流体的严密密封。此外，后密封件160包括与该孔相交的一个轴向的通道或凹进部分162，形成一个流体通道，当阀门打开时，容许流体由药瓶190流入转移腔室中。
参见图12、13、16和18，在壳体152的后端上整体地形成弹簧壳体165。该弹簧壳体由壳体在径向上向外扩张开，形成一个环形的空间，此环形空间的直径比壳体的大。弹簧壳体包括形成一个引导狭缝167的通道，该狭缝与一个止动销柱169合作，以限制阀门的转动，如下面将进一步讨论的那样。在弹簧壳体中的一个扭转弹簧压靠着该止动销柱169和一个立柱168，以将阀门偏置到关闭的位置。此外，弹簧壳体形成一对在径向上伸展的表面，这对表面形成手指夹紧件，为的是在把药瓶190安装到药瓶组件150上时使用，如下面将进一步讨论的那样。
药瓶夹持器180可以在弹簧壳体165内作枢轴转动地移动。药瓶夹持器包括一个座，用来接纳药瓶190。一对在径向上可变形的臂185将药瓶锁定在药瓶夹持器上。一个刺穿件182伸进药瓶夹持器的座中，它可操作的刺穿药瓶190。药瓶夹持器180形成对于弹簧壳体的一个帽盖。弹簧壳体165上形成的多个插销将药瓶夹持器180装接到弹簧壳体上。
与药瓶夹持器180整体地形成阀门170。阀门由药瓶夹持器向前突伸，并且与后密封件160接合。如图12所示，阀门170最好包括一个外部的倒钩，用来基本上永久地将阀门装接到密封件上。阀门包括一个中心孔，该孔具有封闭起来的前端，邻近后密封件。把刺穿件固定地装接到在阀门的中心孔内的阀门上，使得阀门与刺穿件处于流体连通的状态。在阀门中的一个侧面孔选择性地与穿过后密封件的通道162接合，如下面将进一步讨论的那样。
再次参见图10和12，药瓶190是一个大致圆柱形的瓶子，它可以由医药质量的玻璃比如硼硅玻璃，或者由一种刚硬的惰性塑料比如聚烯烃或聚酯模制而成。药瓶的瓶子与侧面成为一个整体，使得它相对于侧壁是固定的。一个可以重新密封的可刺穿的弹性隔膜195将药瓶的前端密封起来。一个环形的帽盖197将隔膜195相对于玻璃药瓶固定，该帽盖围绕着在药瓶的前端上形成的一个沿圆周的凸缘卷曲。
药瓶190包含预充填的药物剂量。将药物由药瓶中抽出，并注射到病人身体中，如下面将进一步讨论的那样。替代地，药瓶组件构形成适应多剂量的药瓶，在这种药瓶中，由药瓶抽出一定剂量的药物，并注射到病人身体中。在注射之后，针头缩回。可以将药瓶由装置110上移开，可以把装置安全地处置在一个sharps容器中。随后药瓶可以与一个新的装置一起使用，用于下一次注射。锁定臂185最好与药瓶的张口状的头部接合，从而将药瓶基本上永久地安装到药瓶夹持器上。替代地，如果装置与一个多剂量的药瓶连接起来使用，壁构形成可释放地将药瓶锁定到药瓶注射器上。
装置的使用
现在参见图12-22，将描述注射装置110的操作。在使用之前，针头112设于伸展的位置，使得针头的远端由圆筒130向前突伸，如图12所示。最好，与已经装在圆筒130中的药瓶组件150一起运输装置110，使得有倒钩的接头125被接合在前密封件156的第一凹进部分中。替代地，可以与圆筒130分开地运输药瓶组件150，从而在使用之前必须把管壳安装到圆筒上。
如图12所示，在使用之前，将药瓶组件的壳体152部分地抽出，使得转移腔室155是一个包含空气的空的空间。把药瓶190插入药瓶夹持器180中，使得刺穿件将药瓶上的隔膜195刺穿。操作者可以用他的或者她的手指夹紧弹簧壳体，并且用他的或者她的拇指向前推药瓶，以把药瓶插入药瓶夹持器中，而不向前推药瓶组件150。
随后如下地对药瓶180加压。竖直向上地保持住装置110，如图12所示。将药瓶夹持器180大约旋转90度，如图17和19所示，将阀门170打开。当保持阀门打开时，在前密封件156上向前推壳体152。使壳体向前移动，直到它邻靠锁定夹子145为止。在图13中示出了这种情况，此外在图13中壳体已经与锁定夹子接合。这样，将迫使转移腔室155中的空气进入药瓶190中，以对药瓶的内容物加压。
在对药瓶190加压之后，将装置110倒过来，使得药瓶在竖直方向上取向在转移腔室155的上方，如图14所示。随后在前密封件上向后移动壳体152，同时将阀门保持在打开的位置。这样在转移腔室中产生真空，这样将药物99由药瓶中抽出并进入转移腔室中，如图14所示。
在这些图中，壳体是细长的，使得在对药瓶加压之后前密封件在向后的方向上与后密封件间隔开，如图13所示。然而，可能会希望缩短壳体152，使得在加压之后，前密封件邻靠后密封件。这将会增加当后来把壳体向后拉将药物199由药瓶抽出时所产生的真空。
一旦将药物抽入转移腔室155中，在注射之前应该对药物进行排气，以便确保不会将空气注射到病人身体中。因此，再一次将装置倒过来，使得针头在竖直方向上位于转移腔室155的上方，如图15所示。随后移开锁定夹子145，使得可以向前移动药瓶组件150，从而针头的后端可以刺穿前密封件。在前密封件上将壳体向前推进，以由转移腔室155中排放空气。随后，将针头112的前顶端插入病人身体中，并向前驱动药瓶组件150，以将药物由转移腔室155注射到病人身体中。
在注射行程结束时，在药瓶组件的壳体152上的边缘与保持臂122接合，从而使保持突起124在径向上向内移动，以使针头保持装置120脱开接合，进入释放位置。虽然针头保持装置122处在未锁定的位置，直到使用者由药瓶组件释放压力之前针头112不会缩回。这样，使用者可以在药瓶组件上保持压力，直到将针头由病人身体中抽出为止。使用者随后可以由药瓶组件上释放压力，使得弹簧126可以向后推针头。替代地，使用者可以由药瓶组件上释放压力，而针头112仍然插在病人身体中。一旦释放药瓶组件，弹簧126向后推针头112，从而将针头的被污染的远端包封在圆筒130内。
现在参见图23-30，用来由一个预充填的药瓶中注射流体的药瓶注射器的又一实施例被标记为210。该装置210包括一个针头239，它具有一个削尖的顶端，用来刺入病人身体中。在注射之后，将注射针头239自动地遮挡起来，防止无意中与污染的针头接触。
装置210包括一个注射器组件215以及一个药瓶夹持器组件240。药瓶夹持器240保持着一个药瓶270，并且把该夹持器装接到注射器组件215上。注射器组件215具有用来接纳药瓶夹持器240的一个圆筒220，以及一个针头套筒235，它携带着注射针头239。
参见图23、28和30，注射针头239是一个双端部针头，它可以在两个位置，即一个伸展位置与一个缩回位置之间操作。在伸展位置，注射针头239由圆筒220的前端向前突伸。在缩回位置，注射针头缩回到圆筒中，从而将针头的削尖的前顶端包封在圆筒内部，以防止在无意中与削尖的顶端接触。当注射针头39处在伸展位置时，弹簧237将针头向后朝向缩回的位置偏置。针头保持装置230可释放地将注射针头保持在伸展的位置，克服弹簧的偏置作用力。在注射行程中，药瓶夹持器240与针头保持装置230合作，使得注射针头可以缩回到圆筒220中，如图29所示。
某些预充填的注射器采用一个预充填的药瓶或安瓿，它具有一个密封件或者塞子，该密封件可以在药瓶内移动，由药瓶中注射出药物。可以将本装置与这样的管壳和/或药瓶一起使用。然而最好，本装置采用一个预充填的药瓶270，它具有一个容器272，该容器具有固定的壁和一个不能移动的密封件274。在使用过程中，由该药瓶中抽出药物，随后将药物排出。
例如，参见图24，装置210包括一个药瓶夹持器组件240，它具有一个空的转移腔室260，用来接纳来自药瓶的药物。在使用过程中，在正压下将药物由药瓶270中抽出，进入转移腔室中。随后由转移腔室260中将药物注射到病人身体中。
更具体地，参见图24-26，通过向前推药瓶组件270对药瓶中的流体加压将来自药瓶的药物由药瓶270转移出。随后将加压的流体转移到转移腔室260中。然后可以将在转移腔室260中存在的任何空气排出。随后可以通过向前驱动药瓶组件240将药物注射到病人身体中。
为了注射药物，向前驱动药瓶270和药瓶夹持器240，由转移腔室260中将药物排出。在注射结束时，药瓶组件240的前端与针头保持装置230接合，从而将针头239释放，使针头缩回，如图29所示。随后弹簧237使针头向后移动，从而把污染的针头遮挡在圆筒220内，如图30所示。
注射器组件
注射器组件215与上面描述的并且在图1-8中示出的第一实施例的注射器组件15基本上类似。具体地说，注射器组件215包括一个圆筒220和一个针头保持装置230，该装置可释放地保持住注射针头239。装接到针头保持装置230上的一个针头套筒235具有一个安装杆36，用来把药瓶夹持器240安装到注射器组件215上。
把针头保持装置230装接到针头套筒235上，并且最好与针头套筒整体地模制，作为单一的件。在缩回之前，针头保持装置230将针头套筒235和装在其上的针头239保持在一个固定的轴向位置，同时将药物由药瓶夹持器240中排出。在注射之后，针头保持装置230释放针头套筒235和装在其上的针头239，一个压缩弹簧237使它们向后移动。
再次参见图23和28，针头保持装置230包括一对保持臂232，它们由针头保持套筒235的远端在径向上向外并向前伸展。在操作的过程中，针头保持装置230可以在一个锁定位置与一个未锁定位置之间操作。在锁定位置，保持臂232与在圆筒壁中的保持孔224接合，以将针头保持在一个固定的轴向位置，注射针头239的前端由圆筒220向前突伸。更具体地说，在锁定位置，保持臂232与圆筒220接合，以克服弹簧237向后的偏置作用力固定住针头套筒235和针头239。在未锁定的位置，保持臂232定位成使得针头套筒235和针头239可以向后缩回，如图29所示。更具体地说，在未锁定的位置，保持臂232与保持孔224脱开接合，使得弹簧237可以向后推针头套筒235和针头239，如图30所示。
参见图28，如上面讨论过的那样，针头保持装置230上的保持臂232向前并向外突伸，与在圆筒220的壁中的保持孔224接合。每个臂的终端形成一个保持突起234，该突起构形成伸进保持孔224中。更具体地说，保持突起234与由在圆筒220的壁中的每个保持孔224形成的唇部接合。这样，保持突起234作为一对插销操作，克服弹簧的向后偏置作用力保持住针头套筒235和注射针头239。
如图30所示，当注射针头239缩回时，针头、针头保持装置230和药瓶夹持器240一起向后移动。最好，注射装置210包括一个机构，用来限制缩回的件向后的移动。具体地说，如图30所示，注射组件215最好包括一对引导臂238，它们与在圆筒220中的一对锁定窗口226合作，以在使用之后将缩回的件锁定在已经缩回的位置。引导臂238与在圆筒220的内壁中形成的一对准直通道或凹槽合作。引导臂238由针头套筒235向前突伸，并且在径向上向外突伸，与准直凹槽接合。
锁定窗口226适宜于接纳引导臂238的前端，如图30所示。特别是，在针头缩回的过程中当每个引导臂238的前端与对应的锁定窗口226对准时，引导臂在径向上向外的偏置作用力使臂向外移动，使得前端伸进锁定窗口中。引导臂238与锁定窗口226之间的接合防止注射针头239进一步的轴向运动。结果，限制已经缩回的件在向前或向后的方向上进一步移动。
现在参见图28-30，将描述注射针头239的自动缩回。在轴向上将药瓶夹持器240向前推到圆筒220的近端，直到将药物由转移腔室260完全排出为止，如图28和29所示。当把药瓶夹持器240向前推时，使得壳体241的前边缘243移动，与针头保持装置230的保持臂232接合。
在药瓶夹持器壳体241的边缘243与保持臂232接合之后，药瓶夹持器继续在轴向上的前进使保持臂在径向上向内偏转，使得保持突起234向内移动，如图29所示。在向内的位置，保持突起234与圆筒220的保持孔224脱开接合。这样，药瓶夹持器240作为一个驱动器操作，使得药瓶夹持器组件的轴向前进使针头保持装置230移动，进入一个未锁定位置。在未锁定的位置，针头保持装置230不再被锁定在其位置，克服弹簧237的作用力。在针头保持装置230处于未锁定位置并且使用者释放药瓶夹持器240上的压力之后，弹簧237向后推针头239，直到针头的削尖的远端被包封在圆筒220内为止。
药瓶夹持器组件
参见图23-26，将详细描述药瓶夹持器组件240的细节。药瓶夹持器240包括一个细长的中空壳体241，一个中间壁245将该壳体分成两个腔室。前腔室是一个转移腔室260，后腔室是一个泵送空气的腔室248。前密封件265把转移腔室260的前端密封起来，并且，一个可滑动的药瓶携带装置244将泵送空气的腔室248的后端密封起来。
针头携带装置244包括两个针头。第一针头是一个加压针头249，它与泵送空气的腔室248和药瓶270处于流体连通状态。第二针头是一个转移针头247，它与转移腔室60和药瓶270处于流体连通状态。
转移针头247的后端突伸进入药瓶携带装置244的座中，以刺穿药瓶上的隔膜272。最好，转移针头伸进携带装置座中的长度比药瓶隔膜的厚度稍长。这样，针头斜削面的跟部与隔膜的内边缘间隔开一个短距离，此距离最好比针头斜削面的长度短。
转移针头247穿过在针头携带装置244中的一个孔并穿过在中间壁245中的一个孔伸展，使得削尖的后顶端向后伸进针头携带装置座中且前端伸进转移腔室260中。这样，转移针头由药瓶270跨到转移腔室260。转移针头247可以相对于中间壁245和针头携带装置244滑动。因此，一个中间密封件276最好在转移针头247与中间壁245之间形成对流体的严密密封，并且，一个携带装置密封件277最好在转移针头与药瓶携带装置244之间形成对流体的严密密封。如图23所示，密封件276、277最好是O形环密封件。然而，可以采用其它类型的密封件，在转移针头与针头携带装置和中间壁之间形成对流体的严密密封。
加压针头249最好伸进药瓶携带装置244的座中比转移针头247更远，使得加压针头249适宜于更多地伸进药瓶270中，如图24所示。这样，最好当把药瓶270安装在药瓶夹持器组件240中并保持向上时，加压针头249伸进药瓶中，邻近药瓶的底部，对药瓶中的空气加压。
如前面提到的那样，前密封件265将转移腔室260的前端密封。前密封件265与在针头套筒235上的有倒钩的接头236合作，把药瓶夹持器组件240安装到注射器组件215上。前密封件265基本上与在第一装置110中的前密封件256类似，前面在第一装置的描述中已经提供了前密封件的细节。前密封件265具有一个壁，注射针头239的向后的削尖顶端可以刺穿这个壁。在被刺穿之后，前密封件265的前端围绕着针头239重新实现密封，以防止流体由转移腔室260泄漏。
参见图24，药瓶携带装置244将药瓶夹持器壳体241的后端密封。药瓶携带装置为一个圆柱形的件，围绕它的外面具有一个沿圆周的凹槽，携带装置密封件246座放在该凹槽中。携带装置密封件246是一个弹性的密封件，比如是一个O形环，它在药瓶携带装置244与药瓶夹持器壳体241的内壁之间形成对流体的严密密封。此外，携带装置密封件246提供一种滑动密封，使得药瓶携带装置244可以在壳体241内滑动，同时保持与壳体的内壁之间的对空气的严密密封。这一滑动密封使得药瓶携带装置244可以如一个活塞那样工作，将空气泵送进药瓶270中，如下面将进一步描述的那样。
药瓶携带装置244的后端是敞开的，形成一个座，它构形成与一个药瓶合作，并接纳该药瓶。具体地说，该座适合于接纳一个药瓶的头部，如图24所示，使得在药瓶的头部与座的内部之间最好具有轻微的压配合。这样，药瓶携带装置244夹紧药瓶，以把药瓶紧固在药瓶携带装置中。如在前面描述的第一实施例中那样，药瓶携带装置244可以与在壳体241的内部形成的一个环形的脊合作，当把药瓶270插入携带装置中时，防止携带装置244在轴向上移动。然而，在现在的情况下，壳体不包括这样的脊。
操作方法
在描述操作的细节之前，作一个简短的概述。首先，将药瓶270插入药瓶夹持器240中，使得转移针头247和加压针头249刺穿在药瓶上的隔膜274(见图24)。向前移动药瓶270和药瓶携带装置244，由泵送空气的腔室248将空气泵入药瓶270中，对药瓶加压(见图25)。随后在药瓶中加压的药物流入转移腔室260中(见图26)。注射针头239的后端刺穿前密封件265(见图27)，并且由转移腔室260排出空气。随后，通过向前驱动药瓶夹持器240将药物注射到病人身体中(见28和29)。在注射行程结束时，药瓶夹持器组件240的前边缘243与针头保持装置230接合，使针头保持臂232向内移动(见图29)。然后弹簧237使针头套筒235和针头239与针头夹持器组件240一起向后移动(见图30)。在缩回结束时，锁定臂238与锁定窗口226接合，以把针头锁定在缩回的位置。随后可以安全地处置已经遮挡起来的装置210。
现在将详细地描述装置210的操作。在使用之前，泵送空气的腔室248和转移腔室260是空的。参见图24，将药瓶270插入药瓶夹持器240的后端中，使得药瓶的头部座放到药瓶携带装置244中，转移针头247和加压针头249的后端刺穿药瓶上的隔膜274。
在转移针头247刺穿隔膜274之后，向前移动药瓶270，这进而将药瓶携带装置244向前移进泵送空气的腔室248中。由于携带装置密封件246与壳体内部形成对流体的严密密封，所以，携带装置244向前的移动将空气由泵送空气的腔室248泵送到药瓶270中，对药瓶加压，并且将药物由药瓶270转移进转移腔室260中，如图25所示。最好保持药瓶向上，如图25所示，使得重力可以帮助流体由药瓶流到转移腔室260。
当药瓶携带装置244向前移动时，转移针头247相对于中间壁245向前滑动。此外，随着将加压的药物转移到转移腔室，前密封件向前移动，以增加转移腔室的体积。在转移行程结束时，转移针头247的前顶端与前密封件265接合，使得前密封件将转移针头密封，以防止药物由转移腔室260返回泄漏进药瓶270中。
如图24-26所示，可以在把药瓶夹持器组件240装接到针头组件215上之前将药物转移进转移腔室260中。然而，如果愿意，可以在将药物转移进转移腔室中之前把药瓶夹持器组件240装接到针头组件215上。因此，如果还没有把药瓶夹持器组件装到针头组件上，在转移药物之后把它装上。
在将药物转移并且把药瓶夹持器240装接到注射组件215上之后，将装置在竖直方向上倒转，使得注射针头239的方向朝上，如图27所示。随后将药瓶夹持器组件240向前移动，进入圆筒220中，使得前密封件向前移动，并且有倒钩的接头突然进入前密封件265的第二凹进部分中。在这样做的过程中，注射针头239的后顶端刺穿前密封件265，使得注射针头与转移腔室260处于流体连通状态。一旦有倒钩的接头236与在前密封件265中的第二座接合，当将药瓶夹持器240向前移动时，针头套筒将前密封件保持在一个固定的轴向位置。
通过在前密封件上向前移动药瓶夹持器240同时与针头一起朝上保持住装置210，将转移腔室中的任何空气排出。在把空气排出之后，装置已经准备好进行注射，如图28所示。随后通过向前驱动药瓶夹持器壳体241可以将注射针头239的削尖的前顶端插入病人身体中，并且将药物注射到病人身体中。
相对于注射组件215向前移动药瓶夹持器组件240在轴向上固定的前密封件265上驱动壳体241，从而由转移腔室中将药物排出。同时，中间壁245和药瓶携带装置244相对于转移针头247滑动，如图28和29所示。在注射行程结束时，壳体241的前边缘与针头保持装置230的臂232接合，在径向上向内移动这些臂，如图29所示。在这时，将注射针头239释放，以便缩回。一旦操作者释放药瓶夹持器组件240的后端上的压力，弹簧237将使针头套筒235和装在其上的针头与药瓶组件一起向后移动。
当注射针头239缩回时，引导臂238在圆筒的内部的引导狭缝中行进，直到引导臂的端部到达锁定窗口226为止。在这时，引导臂弹性地向外移动，进入锁定窗口226中，从而把针头套筒235和装在其上的针头239锁定在缩回位置。这样，自动地将污染的针头的削尖的顶端保护起来，防止在使用后无意中与它接触，并且可以安全地对它进行处置，最好安排在一个sharps容器中。
已经使用的名称和短语如所描述的词句那样使用，并且没有限制。在使用这些名词和短语的过程中，没有任何企图排除所示出和所描述的特点或者它们的一部分的任何等价物。然而应该承认，在本发明的范围和精神以内，在这里描述的实施例的多种改型是可能的。例如，已经描述的实施例作为安全装置，在该装置中在使用之后自动地将针头遮挡起来。然而，在某些应用中，可以采用本发明而没有安全特点。具体地说，可以改进装置，包括由药瓶自动地抽出并注射药物而没有安全特点。此外，通过消除对药瓶的加压并且依靠重力或者其它装置由药瓶转移药物，可以改变本发明。进而，可以实现结构的其它变化，比如在第二实施例110中，可以去掉扭转弹簧，而可以使用一对棘爪，可释放地将阀门锁定在打开位置和关闭位置。还有，可以将装置改变成包括一个步骤，在该步骤中，在注射前将两种分开的成份混合起来。具体地说，在上面的描述中，装置包括一个转移腔室，用来接收来自药瓶的药物流体。已经将转移腔室描述成一个空的腔室。然而，可能希望将一种成份比如一种粉末储存在密封的转移腔室中。随后，在注射前，将来自药瓶的流体转移到转移腔室中，并且与粉末混合。随后将混合物注射到病人身体中。进而，在上面的描述中，将装置描述成包括一个转移腔室，用来接收来自药瓶的药物流体。在某些情况下，装置不需要有这样的转移腔室。因此，本发明包括落入下面的权利要求书范围以内的改型和变化。