CN101094702A - 用于注射装置且具有传动装置的剂量设定机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于注射装置的剂量设定机构，该剂量设定机构具有调节元件(4)和连接到调节元件(4)上的转动套(1)，该转动套(1)设有外螺纹(1a)和具有不同于外螺纹(1a)的螺距的内螺纹(1b)。该转动套(1)的一个螺纹(1a，1b)同注射装置的一部分尤其是壳体(2)啮合，而另一个螺纹(1a，1b)同推进构件(3)啮合，使得调节元件(4)的调节移动可借助两个螺纹啮合而向上或向下啮合成为推进构件(3)的剂量设定移动。

Description

用于注射装置且具有传动装置的剂量设定机构
本发明涉及一种剂量设定装置，该装置用于设定从注射装置或笔中所分配的剂量，尤其涉及一种剂量设定装置，该剂量设定装置用于设定一种或多种预定的固定剂量单元，或用于为准备就绪的注射装置准备例如从插入到注射装置中的安瓿中分配一种或多种预置的固定剂量。
例如由专利说明书WO 97/36626可知一种如本发明所涉及的装置。该装置包括带有产品贮存器的壳体。在贮存器内容纳有柱塞，当沿顺向进给方向推动时，柱塞迫使产品经由贮存器出口排出贮存器。齿条充当柱塞杆并沿顺向进给方向推动柱塞。壳体中还容纳有驱动元件，驱动元件可相对壳体沿顺向进给方向的正向或反向移动，当沿顺向进给方向推动时，驱动元件通过自身驱动齿条。为此，驱动元件同齿条的齿列驱动器啮合。为了设定将由行程控制的产品数量，也就是通过操作剂量设定机构，驱动元件从在前位置沿顺向进给方向反向手动拉回设定的剂量距离长度。发生这种情况时，驱动元件的驱动器滑过齿条齿列上的齿，并同时弹性弯曲。由于为了阻止齿条相对壳体的任何移动而安装的锁紧装置，阻止了齿条被拉回。锁紧装置同齿条的一列齿共同作用，以便阻止齿条沿顺向进给方向的反向移动。它们弹性弯曲以允许齿条沿顺向进给方向移动。当操作驱动手柄时，驱动元件移过由齿条和柱塞设定的剂量路程长度，以便经由贮存器出口分配设定的剂量。
本发明的目的是提出一种用于注射装置的剂量设定机构，该机构使得设定剂量尤其是准确地设定和分配小的剂量变得容易。
本目的基于权利要求1所限定的剂量设定装置而达到。从属权利要求中限定了优选的实施例。
本发明提出的一种用于注射装置的剂量设定装置具有设定元件，设定元件可以是圆柱形转动套或手柄，例如，该手柄可固定地或可转动地连接到圆柱形转动套上。转动套具有内螺纹和外螺纹，优选地具有相同旋向，内螺纹和外螺纹优选地彼此同轴设置，以便转动套在至少一个区域内具有内螺纹和外螺纹，内螺纹和外螺纹优选地在转动套主体的内表面和外表面上重叠，并可或多或少地设置在整个转动套长度上。螺纹优选地设置成动力学螺纹的形式以便不因摩擦力而止动，并且螺纹螺距或元件或凸轮可同螺纹螺距啮合，或者周向延伸的螺线可同各自反向展开的反螺纹啮合或同它们共同作用。注射装置的元件设置在转动套的内部和外部，该元件优选地安装成使得彼此不能相对转动，或该元件例如安装成使得不能相对注射装置的壳体转动，并且在转动套内部或外部并且设置在其上的元件也可以例如是注射装置的壳体的一部分。设置在转动套内部或外部的元件本身例如可以是圆柱形的，或者也可以沿转动套周向上的一个或多个局部区域形成，并且可具有反螺纹，例如采用单个的凸轮或周向延伸的螺线型槽或薄片(web)的形式，该反螺纹同转动套内螺纹和外螺纹啮合，或者同转动套对应的螺纹元件共同作用。就本发明的目的而言，转动套内螺纹具有不同于转动套外螺纹的螺距。
当注射装置的顺向进给元件安装在转动套内部时，例如设置成与转动套螺纹啮合，顺向进给元件可制作成通过旋转转动套以限定方式沿注射装置的近端和远端方向移动预定距离，同时该顺向进给部件与注射装置的壳体部分螺纹啮合，该壳体部分沿转动套设置在例如转动套外表面上。如果转动套内螺纹同转动套外螺纹相比具有较小的螺距，例如将转动套沿注射装置壳体向外拧动轴向长度D时，转动套同该壳体螺纹啮合，则顺向进给元件沿相同方向移动较短距离d，结果由于紧凑设计而获得了减小的设定移动。因此，短的功能路径d能够增加到较长路径D以简化例如固定剂量的设置。
如果诸如抓持元件的驱动器例如连接到顺向进给元件上，该驱动器可设置在例如柔性部件或顺向进给元件的臂上，例如自柔性元件径向向内突起的凸轮或凸出物，可由充当柱塞杆的齿条的齿或螺纹杆的螺纹所引导，并且根据顺向进给元件相对齿条的轴向移动程度，弹性安装的凸轮或凸出物移过齿条的一个或多个齿，从而发出一个或多个“滴答”的声音和确定自注射装置分配的剂量。如此以来，通过向后拉动或向后旋转转动套，引起远端方向的顺向进给套或顺向进给元件的移动，从而分配出剂量，由于凸轮或凸出物的啮合，该移动传递给齿条，然后传递到直接或间接邻接齿条放置的塞子(stopper)上，为了挤出容纳在安瓿内的物质，该塞子推入到安瓿内。
至于具有顺向进给套或顺向进给元件的剂量设定装置的主要工作机理，可参考由同一申请人提交的申请号为10 2004 041 151.4的德国专利申请，该申请的公开内容涉及剂量设定装置的设计，特别是有关具有凸轮或凸出物并安装在顺向进给套的柔性元件，同外套筒或壳体的合作以便与齿条共同作用，其公开内容并入在本申请中。
至于设置在转动套内表面和外表面上不同螺距的螺纹，同顺向进给元件啮合的螺纹螺距优选地小于反向设置的螺纹螺距，例如，该反向设置的螺纹同壳体或注射装置的其它零件啮合，就这点而言，顺向进给元件优选地安装成不能转动，使得在设定操作期间，例如由转动套螺纹啮合引起的转动套相对壳体的受迫转动，没有转换成顺向进给元件的转动，而是转换成例如顺向进给元件相对壳体的轴向移动，该顺向进给元件也同转动套螺纹啮合。这时，顺向进给元件可在转动套内部和外部都设置有外螺纹或内螺纹。同样地，转动套和顺向进给元件啮合的螺纹螺距可能大于设置在转动套另一侧上的螺纹螺距，这种情形下，短的设定移动被转换成较大比例的顺向进给元件的轴向移动。
设定元件例如控制手柄，优选地设置在转动套上，该手柄可固定地连接到转动套上，以便通过转动控制手柄将转动套拧出注射装置。转动套也可能可转动地连接到设定元件或控制手柄上，以便例如将控制手柄无转动地自注射装置的壳体拉出，并且将可转动地安装在控制手柄内的转动套自注射装置的壳体拧出。
设置在转动套上的螺纹优选地不能因摩擦力而止动，此时可选择螺纹的螺旋角，使得螺旋角正切大于该点的摩擦系数，例如材料在该点处彼此抵靠放置并建立螺纹啮合。例如也可能使用润滑剂如特氟隆(Telfon)，使得螺纹啮合不因摩擦力而止动。例如也可设置扭簧，随着转动套的拉出或旋出，该扭簧拉紧或绷紧并连接到转动套上，使得当转动套推入或旋入时，弹簧力沿转动方向作用，在这种情况下，也可使用因摩擦力而止动的螺纹，而螺纹的摩擦力由弹簧克服。
转动套外螺纹和内螺纹优选地彼此同轴设置，也就是说螺纹在轴向上重叠，从而导致获得降低比例和增加比例的方法，以便允许紧凑和减小注射装置长度的设计。
优选地，提供径向和/或轴向挡块，其例如能够限制顺向进给元件和/或转动套相对注射装置壳体沿径向和/或轴向的移动。例如，在顺向进给元件上沿轴向可彼此间隔设置两个挡块，该挡块同壳体的制动元件共同作用，使得顺向进给元件相对壳体，可沿注射装置的轴向仅移动预定距离d，在这种情况下，自注射装置分配的剂量，例如可被预先调整成使得同距离d对应。同样地，径向挡块可设置在转动套上和/或同转动套共同作用的元件上，换言之如顺向进给元件和其它元件如壳体，径向挡块限制转动套的转动，并允许仅仅180°的最大转动或例如双全程的转动。特别地，固定的剂量可通过这些挡块事先调整以便使用者拉出设定元件例如直到元件的挡块，而当推入设定元件时，则分配出事先调整的剂量。
优选地，在转动套和/或连接到转动套的设定元件例如控制手柄上设置标识，当其未推入注射装置时，使用者能通过孔或透明材料读出或看到该标识，当转动套和/或连接到转动套的控制元件已拉出注射装置或注射壳体，则抽出距离使得使用者因而读到设定的固定剂量，当由于传递到齿条和挡块的缩回移动而导致转动套或控制手柄被推回时，于是该固定剂量自注射装置排出。
本发明另外涉及一种注射装置，该注射装置包含待分配的物质或该注射装置内能插入安瓿，并且该注射装置具有上文所述类型的剂量设定装置，该剂量设定装置可结合注射装置的施压体或塞子，以便待分配的剂量能够通过转动套进行设定和分配。
本发明将在下文中基于优选实施例进行描述。附图中：
图1A至图1C图解说明了处于初始位置、设定期间和分配剂量后的设定装置；
图2A和图2B示出了本发明提出的剂量设定装置的截面图；以及
图3示出了本发明提出的具有剂量设定装置的注射装置。
图1A至图1C图解说明了本发明提出的剂量设定装置，该剂量设定装置用于图3示例所描述的注射装置，并且具有注射装置的壳体2，该壳体2例如带有49°的第一螺距的内螺纹2a。转动套1同轴设置在壳体内并装配成便于转动，该转动套1带有螺距与壳体2的内螺纹2a相同的外螺纹1a，该外螺纹1a同内螺纹2a啮合。转动套1具有螺距例如为34°的内螺纹1b，该内螺纹1b的螺距小于外螺纹1a和壳体内螺纹2a的螺距。螺纹螺距之间的差异在例如10至15°的范围内。顺向进给元件3安装进转动套1内，并被紧固以防止其相对壳体2转动，该顺向进给元件3具有同转动套1的内螺纹1b啮合的外螺纹3a。图1A左方所示的两个凸出物或凸轮3f安装在顺向进给元件3的末端或前端，该凸出物或凸轮3f附着在弹性臂3e上并彼此相对放置，且其能够同设置在齿条5外表面上的齿啮合，而该齿条5能够在顺向进给元件3内轴向滑动。顺向进给元件3的凸出物或凸轮3f和如图3所示的连接到壳体2的凸出物或凸轮2f可相对齿条沿近端方向移动，并且凸出物2f、3f被弹性臂2e和3e的弹力或弹簧力压制向外，使得该凸出物2f、3f可沿齿条5的一个或多个齿来回移动。然而，如果凸出物2f、3f由弹性臂2e、3e朝向齿条5作用的偏压作用挤压并因此同齿啮合，凸出物2f、3f沿齿条5远端方向的移动成为不可能的且因凸出物2f、3f同齿条5的齿啮合而被阻止。
在近端，转动套1连接到控制手柄4上并安装在其内，以便通过设置在控制手柄4内表面上周向延伸的槽4a而转动，设置在转动套1外表面的周向延伸的环1c同该槽4a啮合。当使用者将控制手柄拉出壳体2时，该手柄通过自身驱动转动套1，由于外螺纹1a同壳体2的内螺纹2a啮合，该转动套1在拉出操作期间相对壳体2转动。由于顺向进给元件3的外螺纹3a同转动套1的内螺纹1b的啮合，转动套1的转动转换成顺向进给元件3的轴向移动，该顺向进给元件3安装成使得防止相对壳体2转动。由于转动套外螺纹1a具有比转动套内螺纹1b更大的螺距，图1B所示的抽出距离D被转换成顺向进给元件3的较短的抽出距离d，以便准确地设定小的剂量。
两个轴向间隔并径向向外突出的挡块3c、3d设置在顺向进给元件3的外表面上，而连接到壳体2的制动元件2b在该挡块3c、3d之间啮合。在图1A所述的初始位置中，顺向进给元件轴向的远端挡块3c放置在制动元件2b的远端侧。顺向进给部件的近端挡块3d与制动部件2b的远端侧相隔距离d。
图1B图解说明了本发明提出的剂量设定装置，例如在控制手柄4已拉出5mm的距离D之后，这导致顺向进给元件3的轴向移动减少为例如0.8119mm的距离d，直至顺向进给元件3的挡块3d靠在制动元件2b的远端侧，结果限制了控制手柄4的抽出移动。例如，在操作期间转动套1转动-90°。
随着控制手柄4的拉出和顺向进给元件3沿近端方向的移动，连接到顺向进给元件3的凸出物或凸轮3f沿齿条5朝近端方向移动，该齿条5通过连接在壳体的凸出物2f保持，使得彼此相对设置的凸出物3f被向后推过齿条5的一个、两个甚或更多的齿。
当使用者压下控制手柄4并将其推回到壳体2内，如图1C所示，控制手柄的收回移动传递给转动套1，由于同壳体2的螺纹啮合，该转动套1相对壳体转动+90°，并因其同顺向进给元件3的螺纹啮合，该转动套1轴向向前推动壳体，直到近挡块3c再次抵靠到制动元件2b和转动套1前端抵靠到顺向进给元件的挡块3b。当发生这种情况时，齿条5由与齿啮合的凸出物3f保持，并沿远端方向和顺向进给元件3一起推动，而齿条相对连接到壳体2的凸出物2f移动距离d，当顺向进给操作完成时，该凸出物2f同齿条5的齿啮合，此时该齿条5沿近端方向偏离图1A所示的初始位置。齿条5的顺向进给移动传递到图3所示的柱塞6，该柱塞6推入到插进注射装置的安瓿内，并因此对容纳在安瓿7内的物质如胰岛素施加压力，使得对应于柱塞6的顺向进给移动d的物质数量自安瓿7中排出。
图2A和图2B图解说明了本发明提出的剂量设定装置的另一个实施例的截面图，在该图中控制手柄4具有轴向突出到壳体2中的薄片4b或圆柱形周向延伸元件4b，该延伸元件4b可推入壳体2的匹配凹部内。因此当拉出控制手柄4时，看不见转动套1的外表面(这可从图1B看到)，但元件4b的外表面除外，如图2A中所示。
在转动套1外表面和元件4b外表面上，可设置标识，以便通过壳体2的抽出移动，例如凭借彩色的标识或环，向使用者显示有关剂量设定的信息。

Claims (15)

1.一种用于注射装置的剂量设定装置，所述剂量设定装置具有：设定元件(4)；优选为近似圆柱形的转动套(1)，所述转动套(1)连接到所述设定元件(4)上并具有外螺纹(1a)和内螺纹(1b)，所述内螺纹(1b)具有不同于所述外螺纹(1a)的螺距；并且，所述转动套(1)的一个螺纹(1a，1b)同所述注射装置的一部分尤其是壳体(2)的螺纹(2a)啮合，另一个螺纹(1a，1b)同顺向进给元件(3)的螺纹(3a)啮合，使得通过所述转动套(1)并且因所述两个螺纹啮合(1a，2a；1b，3a)而引起所述顺向进给元件(3)的剂量设定移动的设定元件(4)的设定移动可增加或减小。
2.如权利要求1所述的剂量设定装置，其特征在于，同所述顺向进给元件(3)啮合的所述转动套(1)螺纹(1b)的螺距小于所述转动套(1)另一个螺纹(1a)的螺距。
3.如权利要求1所述的剂量设定装置，其特征在于，同所述顺向进给元件(3)啮合的所述转动套(1)螺纹(1b)的螺距大于所述转动套(1)另一个螺纹(1a)的螺距。
4.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述螺纹螺距的差异处于5至30度或10至15度的范围内。
5.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述顺向进给元件(3)安装成其不能相对所述壳体(2)转动。
6.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，内螺纹(2a)设置在壳体(2)上并且同所述转动套(1)的外螺纹(1a)啮合，并且所述顺向进给元件(3)具有同所述转动套内螺纹(1b)啮合的外螺纹(3a)。
7.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述转动套(1)固定或可转动地连接到所述设定元件(4)上。
8.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述转动套(1)、壳体(2)和顺向进给元件(3)的螺纹螺距选择成使得所述螺纹不因摩擦力而止动。
9.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，提供了弹性元件尤其是扭曲弹簧，其与所述转动套转动方向同向或反向地起作用。
10.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述转动套(1)的外螺纹(1a)与所述转动套(1)的内螺纹(1b)同轴设置并至少沿径向部分重叠。
11.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，至少一个抓持凸出物或抓持凸轮(3f)设置在所述顺向进给元件(3)上，优选地附着在弹性元件或弹性臂(3e)上。
12.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述剂量设定装置具有齿条(5)，所述齿条(5)在所述剂量设定装置内部可沿轴向移动并优选地安装在所述顺向进给元件(3)内，并且在所述齿条(5)外表面上至少具有一个或两个齿列，所述顺向进给元件(3)的至少一个弹性安装的抓持凸出物(3f)和/或连接到所述壳体(2)上的至少一个弹性安装的抓持凸出物(2f)可同所述齿列啮合。
13.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，所述剂量设定装置在所述顺向进给元件(3)和/或转动套(1)和/或壳体(2)上具有至少一个径向和/或轴向挡块(3c，3d)，以便限制所述顺向进给元件(3)和/或转动套(1)相对壳体(2)的径向和/或轴向移动。
14.如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置，其特征在于，在所述定位元件(4)外表面和/或所述转动套(1)外表面上提供了标识，以便显示设定剂量。
15.一种容纳待分配的物质或其内可插入安瓿(7)的注射装置，所述注射装置具有如上述权利要求中任一项所述的剂量设定装置。
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