【0002】在各种工业中，例如医疗工业和汽车工业中，公知的是流体输 送组件具有T形或者Y形接头以使三个或者更多个挠性管子相互连接。在 编号为6,308,992的美国专利中展示了典型的T形接头。‘992专利公开了 一种T形接头，该T形接头具有一系列带管子的钩，其被装在接头的部分 上并且使钩相互啮合从而将管子保持在T形接头上。虽然‘992专利的T形 接头专门设计用于汽车应用，但是类似的T形接头也用在医疗工业中。
【0003】用在医疗工业的管子通常由硅树脂构成。硅树脂是相对惰性的 材料，这样当药物流经过管子和接头时，管子和接头不会严重地腐化、 与药物发生反应或者析出成分。其他的材料，例如乙烯聚合氯化物(PVC)， 一般不用于药品制造中的输送组件，因为这些材料能够被析出进入药物 中，这将污染药物并且不能实现输送组件的意图。
【0004】上面讨论的现有技术的接头和管子的一个缺点涉及当管子被安 装到接头时管子和接头之间产生的间隙或者空间。这个间隙或者空间能 够潜在地积聚药物，这将污染药物的适合剂量或者成为微生物滋生的潜 在位置。另外，潜在地，管子可能从接头分离，这明显地对于适当地输 送药物而言产生了严重的问题。
【0005】现有技术所构想的一个方案消除了传统的接头的使用。如编号 为6,290,265的美国专利中所示，在模铸过程期间，接头和与管子的相互 连接同时地生成。特别地，将管子连同刚性构件插入铸模。随后液体硅 树脂被浇注到有管子和构件的铸模中。液体硅树脂经固化从而形成接头 并将管子相互连接。虽然在‘265专利中示出的形成输送组件的工艺可以 避免上述的一些问题，但是这个工艺相当复杂并且需要许多的步骤来制 造输送组件。在编号为6,432,345的美国专利中示出了现有技术所构想的 另一个方案。‘345专利公开了一种放置在铸模内并且与多个管子间隔的 T形接头。刚性销使接头的孔与管子的孔相互连接。随后液体硅树脂被注 入到铸模中并且围绕管子和销固化从而将管子相互连接到多支管。‘345 专利所构想的现有技术系统也可以避免上面概述的缺陷，但是类似地也 承受过于复杂的过程并且具有许多的工艺步骤。
【0006】因此，需要开发一种输送组件，该输送组件简单和易于制造， 使能够积聚物质的空间或者间隙最小化，并且牢固地将管子紧固到接头 上。

【0007】本主题发明包括包含多个挠性管子的流体输送组件，多个挠性 管子由包含硅树脂的第一材料成分构成。每个管子具有自由端和内孔。 多支管由也包含硅树脂的第二材料成分构成。多支管具有内突体和多个 接头部。每个接头部具有从内突体凹进的内壁和一个与相应的管子的自 由端互补构造的内壁。管子的自由端被插入接头部的互补构造的内壁中 直到每个自由端邻接内突体从而在管子的内孔之间形成连续不间断的通 道。
【0008】本主题发明也包括将挠性管子组装到多支管中的方法。该方法 包含以下步骤：将管子的自由端插入接头部的互补构造的内壁内并且使 管子的每个自由端邻接多支管的内突体从而在管子的内孔之间形成连续 不间断的通道。
【0009】所以，本主题发明提出了一种流体输送组件，该流体输送组件 带有均由硅树脂构成的一个多支管和多个管子。多支管具有特别有利的 结构能将管子插入多支管的接头部内。当组装后多支管的内表面与管子 的内表面对齐，以便使任何的间隙或者空间最小化。因此，本主题发明 的输送组件的装配和制造相对简单并且避免了上面讨论的现有技术系统 的缺点。
附图说明
【0010】参考下面的详细阐述同时联系附图可以更好地理解本发明的优 点，同样地本发明的其他优点也将很容易被认识到，在附图中：
【0011】图1是依照本主题发明的流体输送组件的透视图；
【0012】图2是图1的流体输送组件的截面图；
【0013】图3是多支管的截面图，该多支管具有与其处于间隔关系的一对 管子；
【0014】图4是所有的管子都连接到多支管上的多支管的截面图；
【0015】图5是放置在铸模组件内的流体输送组件的透视图；
【0016】图6是具有放置在其中的加强构件的可选择的多支管的截面图；
【0017】图7是当外封壳围绕多支管铸模时构成夹连接的另一个可选择的 多支管的截面图；
【0018】图8是带有放置在多支管和一个管子之间的节流板的多支管和管 子的截面图；
【0019】图9是带有放置在多支管和一个管子之间的节流器的多支管和管 子的截面图；
【0020】图10是带有放置在多支管内的隔塞的多支管和管子的截面图；
【0021】图11是具有放置在其中的阀的另一个可选择的多支管的截面图；
【0022】图12是可选择的多支管和可选择的管子的局部截面图，其中多 支管和管子均具有锥形末端；
【0023】图13是另一个可选择的多支管和另一个可选择的管子的局部截 面图，其中多支管和管子具有一套螺纹；
【0024】图14是另一个可选择的多支管和另一个可选择的管子的局部截 面图，其中多支管具有钩。

【0025】参考图，其中在这些附图中相同的数字代表相同的或者相应的 零件，在图1和2中的10一般表示流体输送组件。流体输送组件10包括多 支管12和插入多支管12内的多个挠性管子14。在管子14被插入多支管12 内之后外封壳16至少部分地被放置在多支管12和管子14之外。示例性的 实施例公开了如基本T形的具有单一输入和一对输出的多支管12。应该意 识到，多支管12可以是任何适合的设计或者构造，例如Y形，并且可以包 括任意数目的输入和任意相应数目的输出。类似地，由于多支管12的T形 构造，外封壳16被公开为基本T形。也应该意识到，外封壳16可以是任何 适宜的构造。
【0026】多个挠性管子14由包含硅树脂的第一材料成分形成。适合的挠 性管子14的示例包括但不限于DowPhama装管，例如来自密歇根 州中部的Dow商业出售的DowPharma-50、Dow Pharma高级泵装管以及DowPharama-65加强装管。多 支管12由也包含硅树脂的第二材料构成。如在背景技术部分讨论的，硅 树脂是相对惰性的材料。因此，硅树脂用在这种应用中，以便当药物流 经管子14和多支管12时管子14和多支管12将不会严重地腐化、与药物发 生反应、析出或者以其他方式严重地吸收任何药物。优选地第一和第二 材料成分不含有过氧化物副产品、氯苯酚盐或者多氯联苯。更进一步， 第一和第二材料成分优选地不包括任何有机可塑剂、邻苯二甲酸盐或者 胶乳添加剂。
【0027】在一个实施例中，第一和第二材料成分是一样的。优选地，第 一和第二材料成分更进一步被限定为硅橡胶，例如聚二甲基硅氧烷 (PDMS)基的硅橡胶。更进一步硅橡胶可以是高浓度硅橡胶(HCR)或者 液体硅橡胶(LSR)。在本领域中HCR通常也被称作高浓度弹性体(HCE)。 应该意识到，第一和第二材料成分必须适宜地符合药品应用的要求。如 果需要，硅橡胶材料可以与包括但不限于聚亚安酯、丙烯酸树脂、酯或 者其他热塑性弹性体(TPE)的聚合材料混合。这些聚合材料应该是完全 不能渗透的、非活性的并且不会添加到流经其中的药物中，这将防止管 子14和多支管12的腐化。优选地，包含可选择的聚合材料的第一和第二 材料成分将至少包括每个管子14或者多支管12的重量的10％的硅树脂。如 上所讨论的，硅树脂是相对惰性的材料，这样在聚合材料中包含硅树脂 将降低管子14或者多支管12腐化的可能性，降低产品污染的可能性。
【0028】虽然管子14和多支管12各自的第一和第二材料成分可能是一样 的并且甚至可能是一样的HCR，但是与挠性管子14相比，多支管12由于它 的较大的形体通常是基本不易曲折的。另外，每个管子14和多支管12可 以具有类似的并且优选的共同的邵氏A硬度，其一般范围从35-80，更优 选地范围从50-80。然而，即使具有共同的邵氏A硬度，与挠性管子14相 比，多支管12是基本不易曲折的。换句话说，与挠性管子14相比，多支 管12是基本刚性的。在多支管12和挠性管子14之间的刚性差别是由于如 下更详细讨论的多支管12的独特的结构构造。
【0029】可以选择地，只要存在硅树脂，第一和第二材料成分可以是不 同的。特别地，每个管子14的第一材料成分或者多支管12的第二材料成 分可以进一步被限定为硅橡胶，例如HCR或者LSR。换句话说，多支管12 或者管子14的其中之一可以由不同于HCR或者LSR的可选择的适宜材料形 成。类似地，每个管子14的第一材料成分或者多支管12的第二材料成分 可以被限定为PDM基的硅橡胶，这样多支管12或者管子14的其他成分可以 由可选择的适宜材料构成。其他的适宜的材料可以包括上面讨论的可选 择的聚合材料。
【0030】再参考图3和4，现在将更详细地讨论多支管12和管子14的结构 特征。特别地，每个管子14具有自由端18和内孔20。管子14也具有带有 孔20的外表面22，孔20具有内表面。每个管子14的外表面22和内表面20 之间的距离限定了每个管子14的厚度。每个管子14具有能形成基本挠性 管子14的弹性模量和延伸特性。例如，由DowPhama装管构成的 管子14典型地弹性模量为在延伸200％时应力范围从2.1MPa(邵氏A硬度为 50)到3.9MPa(邵氏A硬度为80)。在由DowPhama装管构成的 管子14的断裂点处，典型的延伸率百分比的范围从795％(邵氏A硬度为50) 到570％(邵氏A硬度为80)。
【0031】多支管12具有内突体24和多个接头部26。每个接头部26具有从 内突体24凹进的内壁28。每个接头部26的构造与一个管子14的相应的自 由端18互补。换句话说，接头26的内壁28的构造大体类似于相应的管子 14的外表面22的构造，这样管子14能够被恰当地放置在接头部26内。应 该意识到，接头部26的内壁28的构造不必与相应的管子14的外表面22的 构造完全相同。事实上，下述可选择实施例提出了一个示例，其中接头 部26与管子14的构造互补而不是完全相同。参考图3，多支管12的输入限 定了接头部26，该接头部26的直径小于由多支管12的输出限定的接头部 26。应该意识到，这种特殊的输入和输出的构造决不限制本主题发明。 优选地，多支管12的接头部26的适合尺寸将取决于管子14的内外直径。
【0032】组装挠性管子14和多支管12的方法包括将管子14的自由端18插 入接头部26的互补构造的内壁内的步骤。这样插入一直到管子14的每个 自由端18邻接多支管12的内突体24从而在管子14的内孔20之间形成连续 不间断的通道(见图2和图4)。可以加工管子14的自由端18来改善在接 头部26内的粘附性。例如，管子14的自由端18可以包括通过例如砂纸打 磨、等离子体或电晕放电处理或者微磨损的方法加工成的不光滑或者粗 糙表层。更进一步，可以使用底漆加工自由端18。相同的加工可以在多 支管12的内表面28上进行。
【0033】如图3很好地示出，内突体24限定了多个邻接表面30。应该意识 到，内突体24可以限定任意数目的邻接表面30，邻接表面30的数目主要 取决于插入多支管12内的管子14的数目。邻接表面30具有一个预定高度， 该预定高度基本等于管子14的厚度，也就是壁厚，从而当管子14插入多 支管12中时限定光滑不间断的通道。在一个优选实施例中，内突体24是 在限定了内表面32的多支管12内的连续的内结合体。通过内突体24设置 孔从而使其中一个接头部26流体连接到其他接头部26。
【0034】多支管12优选地由相似材料构成，这样接头部26和内突体24优 选地一起被形成。多支管12也具有外表面34，多支管12的外表面34和内 壁28之间的距离限定了多支管12的第一厚度。而且，多支管12的外表面 34和内突体24的内表面32之间的距离限定了多支管12的第二厚度。优选 地，第二厚度大于多支管12的第一厚度。更优选地，多支管12的第一和 第二厚度大于管子14的厚度，这样与挠性管子14相比，多支管12是基本 不易曲折的，也就是刚性的。如上所提及的，多支管12和挠性管子14优 选地由类似的或者相同的材料形成。同样地，因为独特的构造以及如截 面图所示的多支管12的加大的厚度，所以多支管12是不易曲折的或者说 是刚性的。
【0035】重新回到组装挠性管子14和多支管12的方法，在管子14的自由 端18被插入接头部26之前，在接头部26和管子14之间可以应用粘合剂。 粘合剂优选地包含硅树脂并且可以被用来再次进一步将管子14固定在多 支管12内或者代替上面讨论的并且在下面更详细讨论的外封壳16。粘合 剂将以与图12中所示的润滑剂54类似的方式被放置在管子14和内壁28之 间从而进一步将管子14固定在多支管12内。应该意识到，粘合剂可以是 任何具有粘合剂性质的适当材料。
【0036】如图5所示，组装的多支管12和管子14任选地被放置在铸模组件 36中。铸模组件36示意性地示出并且可以是任何适当的设计和构造。粘 合剂可以被用作在这个模铸期间将管子14保持在多支管12内的手段。可 选择的，管子14的自由端18可以浸在溶剂中，这样自由端18将膨胀，这 将随之有助于在模铸期间将管子14保持在多支管12中。硅橡胶被引入到 围绕多支管12和管子14的模铸组件36中。优选地，高浓度或者液体硅橡 胶被注入到模铸组件36中。然后硅树脂经固化从而限定了外封壳16并且 将管子14固定到多支管12上。应该意识到，外封壳16可以由任何其他的 含硅树脂的材料形成，例如Dow硅树脂泡沫(Silicone Foam) 或者Dow聚亚安酯陶制混合物(Polyurethane Potting Compounds)。该泡沫可以使用铸模也可以不使用铸模。
【0037】再参考图1和图2，当管子14的自由端18邻接内突体24之后，外 封壳16优选地被成型成至少覆盖多支管12和管子14的一部分。更优选地， 外封壳16被成型成覆盖多支管12的整个外表面34从而完全封装多支管 12。可以加工多支管12的外表面来改善模制外封壳16外面的粘附性。多 支管12的外表面34可以包括通过例如砂纸打磨、等离子体或电晕放电处 理或者微磨损的方法形成的不光滑或者粗糙表层。更进一步，可以使用 底漆加工外表面。同时地，外封壳16被成型成覆盖每个管子14的外表面 22的一部分从而封装每个管子14的这部分。在外封壳16的模铸期间，气 体可能被注入到管子14中从而防止管子14坍缩。可选择地，固定装置， 例如软管夹(没有示出)，可以被用在多支管12的外表面34来取代模铸 从而将管子14固定到多支管12。作为附加可选择地，可以使用包含硅树 脂的热收缩材料来形成外封壳16从而将管子14固定到多支管12。
【0038】回到图6-14，示出了各种可选择的多支管12和管子14的实施例， 其中相同的数字代表相同的或者相应的零件。如图6所示，至少一个加强 构件38被整体地形成在多支管12内用于提供对多支管12的附加刚性。如 所示，有一对以相反方向放置的管状加强构件38。加强构件38可以由刚 性金属或者聚合材料形成并且优选地嵌入在多支管12内。
【0039】回到图7，夹连接40是由可选择的多支管12和在多支管12一端的 外封壳16整体形成的。夹连接40提供了多支管12的整体模铸的清洁的安 装点。这个实施例的多支管12去除了接头部26的一个内壁28，并且实质 上将内突体24延伸到接头部26的末端。然后接头部26被整个地嵌入外封 壳16内。外封壳16也可以包括环形片42来提供夹连接40和多支管12的安 装点。
【0040】如图8所示，可以在一个管子14的自由端18和内突体24之间放置 节流板44来减小或者限制通过相应的管子14的物料的流量。而且，如图9 所示，节流器46可以被放置在多支管12的一个内壁28内，用于接收具有 小于相应内壁28的内径的外径的管子14。换句话说，使用节流器46允许 在不改变多支管12本身的情况下将更小尺寸的管子14安装到同样的多支 管12上。优选地，在更小尺寸的管子14被插入之前将节流器46插入多支 管12的接头部26中。如图10所示，可以将隔塞构件48放置在多支管12的 一个内壁28内。隔塞构件48包括一个软材料的塞，其防止物料泄漏并且 允许插入针，例如皮下注射用针(没有示出)。
【0041】回到图11，示出了另一个可选择的多支管12，该多支管12包括 放置在多支管12的内突体24内的阀50。阀50被设计为单向阀50，其允许 物料在一个方向流动而限制物料在相反方向流动。阀50被展示为具有使 薄片50与多支管12相互连接的活动铰链的薄片50。档块52从内突体24的 相反侧延伸出从而限制薄片50的转动运动。
【0042】图12-14展示了一个管子14和多支管12的一部分的各种可选择的 设计。特别地，图12示出管子14的至少一个自由端18可以是锥形的并且 多支管12的相应的内壁28也可以是锥形的以接收管子14的锥形自由端 18。锥形的管子14和多支管12将使管子14插入到多支管中更简易。更进 一步，可以在自由端18的外表面22和内壁28之间放置润滑剂54来帮助管 子14插入到多支管12中。图12中示意性地示出了润滑剂54。润滑剂54可 以是例如异丙醇的溶剂或者是例如PDMS的硅树脂基材料。
【0043】如图13所示，管子14的至少一个自由端18可以可选择地包括第 一套螺纹56并且多支管12的至少一个内壁28可以可选择地包括相应的第 二套螺纹58，该第二套螺纹58用于接收管子14上的第一套螺纹56。上面 讨论的粘合剂可以用在这个缧纹应用中。可选择地，如图14所示，可以 在自由端18和内壁28中的至少一个上设置钩60从而在管子14被插入多支 管12后将管子14固定在多支管12内。如所示，多个钩60围绕多支管12的 一个接头部26的内壁28间隔分布。
【0044】从上面的阐述应该显而易见的是，本主题发明包括具有各种可 选择特征的、简化构造的多支管12，以及将管子14插入简单而特殊设计 的多支管12中的组装过程。组装的输送组件10避免了在多支管12本身内 产生任何严重的间隙或者空间的缺点。外部模铸外封壳16提供了将管子 14固定到多支管12的安全且近乎永久的内连接。
【0045】以示例性的方式阐述了本发明，应该认识到所使用的术语使用 的是词语的说明性质而不是限制性质。对于本领域的技术人员而言，显 而易见的是按照上述教导的本发明的许多修改和变化是可能的。因此， 应该认识到，在所附权利要求的范围内本发明的实施可以与具体阐述的 内容不同。