CN101505817A - 包括压力释放机构用于投放药剂的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于投放药剂的设备，其包括：被安排成容纳药剂的容器(12)，该容器还包括被安排成从所述容器排出药剂的开口；压力装置(16，18)，其被安排成对容器(12)内侧的药剂施加压力以便通过开口排出某一预定量的药剂；用于驱动所述压力装置(16，18)的驱动装置(26，42)；以及用于作动所述驱动装置(26，42)的促动装置(46)，其中所述设备包括压力释放装置(20)，该释放装置适于、被安排和设计成使得通过开口排出预定剂量时，释放药剂上的压力。

Description

包括压力释放机构用于投放药剂的设备

技术领域

本发明涉及一种压力释放机构，具体地说，与药剂容纳设备有关，其中药剂处于容器内，投放(delivered)药剂时该药剂暴露于压力下。

背景技术

市场上有很多用来投放药剂的设备并已获得专利，在这些设备中药剂被放置在如注射器、药筒之类的容器中，其中投放药剂时该药剂暴露在压力下。一种特别常见的设计是常规的管状隔室，该隔室的一端中具有阻塞件，在隔室的相对端附联有针单元。

为了投放一定量的药剂，阻塞件被暴露在压力下，即，通过推进杆将阻塞件推进隔室，对于简单的手持注射器的情况，可通过医生或专业受训人员的手指来手动操作，或者在使用常见的自动的或半自动的注射器的情况下，通过如弹簧或压缩空气筒之类的压力装置进行操作。

在很多情况下希望能投放某一特定量的药剂。例如，在使用多剂量注射设备的情况中，希望排空隔室前能投放规定的准备好的剂量(specified，set，doses)的药剂。在欧洲专利申请05104734.8号所公开的一个实例中，在注射前准备好规定的剂量。被披露的注射设备安置有弹簧装置，以便在药剂上施加压力而投放规定的剂量，即，推动柱塞杆，于是将阻塞件推入容器。这种剂量的投放需要来自弹簧装置的一定的力以克服有些弹性阻塞件和容器的内表面之间的摩擦，还能迫使液态形式的药剂尽可能在预定时间内通过针头内的相当小的通道。

由于处于压力下的如阻塞件和非牛顿学说的(non-newtonian)药剂之类的组成部分的弹性，甚至在阻塞件移动了预定距离并投放了剂量时仍存在奏效的压力。这在处理黏度相当高的药剂和有弹性的药剂时特别明显。

由于常常使用的是非常小的针头，对于这类具有高黏度的物质需要相当大的力，又因为所述组成部分的弹性，即使在完成注射后压力被释放，常常有少量物质从针头漏出，也就是说，从针头会流出一些滴落物，这是不希望的，特别是在医治病人时这些物质可能会滴到患者的皮肤上，这可能引起刺激或不合适、不期望的效果。

通常人工操作、即使用常规类型的注射器来注射上面提到的以凝胶为基的物质。因为需要相当大的力来注射这类物质，还由于治疗中需要进行非常少量的注射，对于操作者来说在治疗中使用这样的注射器令人极其烦恼。

因此，存在很多需要本发明着手解决的方面。

发明内装物

本发明的目的是要克服和解决与上面提到的现有设备有关的缺陷和问题而提供改进的便于操作的医疗设备。

所述目的可通过权利要求1所述的设备实现。本发明的一些优选实施例由从属权利要求限定。

根据本发明的主要方面，其表征为一种用于投放药剂的设备，该设备包括：外壳；被安排成容纳药剂的容器，该容器还包括被安排成从容器中排出药剂的开口；压力装置，其包括在所述容器内的可移动的壁部件和压力构件，该压力构件被安排成对容器内侧的药剂施加压力，以通过开口将某一预定量的药剂排出；用于驱动所述压力装置的驱动装置；以及用于作动所述驱动装置的促动装置，其中该设备还包括用于通过开口排出预定剂量后释放药剂上的压力的压力释放装置。

根据本发明另一方面，所述压力构件被安排成与所述驱动装置相互作用，以便使可动壁部件向前移动并因此通过开口排出某一预定量的药剂，其中所述压力构件还安排成与所述压力释放装置相互作用，以便通过开口排出所述预定剂量后使所述压力构件略向后移动。

本发明具有一些优点。压力释放装置在投放药剂后可确定设备的所述组件内的剩余压力，借此可防止注射后排出任何药剂，即，防止设备滴淌药剂。

很多设备包括由弹簧装置作动的柱塞杆形式的压力构件，柱塞杆轴向移动到药剂隔室内，本发明可保证因注射结束时向后的短距离轴向运动而释放柱塞杆上的压力。采用此释放机构的解决方案，注射后没有剩余药剂排出，注射后还有剩余药剂排出尤其对具有高粘性或甚至具有胶状性能的药剂而言是一个问题。当然，滴淌现象不限于这些物质，也关系到具有低粘性的药剂。

通过下面对本发明的详细描述和附图可以更清晰地看出本发明的这些方面和其他方面及有益效果。

附图说明

以下将参考附图对本发明进行详细描述。附图中：

图1示出了本发明的注射设备的一实例；

图2为图1所示注射设备的分解图；

图3a，b示出了本发明压力释放机构的一个实施例；

图4a，b示出了本发明压力释放机构的另一实施例；

图5示出了本发明促动机构的一可供选择的实施例。

具体实施方式

图1示出了使用本发明的药剂投放设备的非限制性的一实例。该投放设备包括外壳10，可将该外壳设计成可握在一只手中以便逐步地反复投放少量药剂。当然可以想到，其他类型的投放设备也可具有下面将详细描述的压力释放机构。

如图2所示，在外壳的内侧和外壳的前端处，药剂容纳容器12被安置为其前端可附联开口14，例如，针头。所述药剂投放设备包括压力装置，该装置包括可移动的壁部件16和压力构件18，壁部件被安装在容器内侧，下文将其称为阻塞件，压力构件18作为螺纹柱塞杆被安置为使阻塞件继续前进。柱塞杆的前端优选呈尖锐状，以使柱塞杆和阻塞件之间的摩擦最小。所述药剂投放设备还包括驱动装置，该装置包括能量聚集构件42和驱动器26。

根据第一实施例的本发明的投放设备

图1、2、3a、3b示出了一种投放设备结构，其中压力释放装置包括螺母20，该螺母具有被安排和设计成与第二啮合构件70相互作用的第一啮合构件24。由于与第二啮合构件70相互作用，所述螺母适于处在非转动状态，但在药剂投放过程中具有向前和向后的轴向运动。

螺母20具有贯通的中心孔22和两个向外突起的枢轴销23，所述孔具有与柱塞杆相应的螺纹，所述枢轴销可滑动地轴颈支撑(journalled)于外壳上。如图3a和3b所示，面向投放设备后端的螺母的上表面被安置为带有第一啮合构件24，该第一啮合构件被设计和安排成具有象棘齿形状的一些锯齿(indentation)，下文称它们为锯齿24。这些锯齿的作用将在下面详细描述。

如图2所示，驱动器26被进一步安置成围绕柱塞杆。驱动器具有较低的圆柱形前端部分28和第二细长的圆柱形部分32，前端部分具有一些围绕其圆周均匀间隔的朝外指向的突起30，两个相邻突起之间的距离形成某一预定的剂量量(dose quantity)。在第一和第二部分之间的过渡中，两个朝外指向的突出部分34被安置在驱动器的相对侧上。驱动器呈中空状，以将柱塞杆容纳在可转动地锁定的位置。驱动器的前端表面、即面向投放设备前端的表面被设计成具有第二啮合构件70，第二啮合构件被设计和构成为锯齿，下文将其称为锯齿70，其与螺母20的锯齿24协同作用，用作下面将详细描述的压力释放机构。

呈常规圆柱形的主动轮36围绕驱动器26的第二部分32。主动轮的外表面安排有一些均匀隔开、朝外指向的突起38，这些突起具有与驱动器的突起相同的增加的距离。主动轮还设有中心通孔40，该通孔的直径略大于驱动器的第二部分。如在下面描述的那样，通孔被安排有切口41，以容纳驱动器36的突出部分34，但切口略大于所述突起的相应增加的距离，以使驱动器26和主动轮36之间能进行某种旋转运动。

此外，如片簧之类的能量聚集构件42围绕驱动器的第二部分缠绕，片簧的内端附联到驱动器26。张拉钮(tensioning knob)44被安置在投放设备的后端，弹簧42的外端被附联到张拉钮上。在投放设备上还安置有促动机构46。该促动机构包括突出地穿过外壳上的孔的按钮48。该按钮被附联到叉形部分上，叉形部分具有处于容器和柱塞杆的任一侧上的两个臂50。两个向外突出的枢轴销54被安置在每个臂上，该枢轴销可滑动地且弹性轴颈支撑地处于外壳内。在臂的后端上附联有环56。环的内侧安置有相对设置的朝内指向的突出部分58。这些突出部分被定位在相对于枢轴销54成90°的位置。

该设备具有以下功能。通过适当的装置将针头14附联到设备和容器的前端并可卸下针头护套。然后，转动张拉钮44，借此使弹簧42张紧。由于促动器的环56的至少一个突出部分58与驱动器的突起30中的一个接触可防止驱动器转动。

进行注射时，针头刺入皮肤的适当部位，通过向后的轴向运动促动按钮48。按钮的作动导致促动器的突出部分58运动而与驱动器的突起30脱离接触，借此驱动器可以自由转动。此外，促动机构的运动引起相对的突出部分58运动而与主动轮36的突起38接触，因而锁定主动轮而防止其转动。

驱动器26的转动导致柱塞杆18转动，还导致驱动器的锯齿70与螺母20的锯齿24协同作用。由于柱塞杆和螺母20之间的螺纹啮合以及锯齿的协同作用，柱塞杆轴向运动；先向前推动阻塞件16因此药剂通过针头排出，然后向后以使柱塞杆上的压力释放，借此使阻塞件上的压力释放，因而使容器的内装物上的压力释放。

当驱动器转动了某一增加距离时，驱动器26的突出部分34与主动轮36的切口41的侧壁接触，因为主动轮被锁定，驱动器停止运动。在这种情况下，可以理解的是，驱动器的突起之间的距离与柱塞杆螺纹的螺距一起形成某一预定剂量量，也就是说，为了在设备的制造过程中设定指定剂量，可对突起之间的距离进行选择，并对柱塞杆螺纹的螺距进行选择。

释放按钮48时，可滑动的并具有弹性的枢轴销54导致促动机构、并由此导致突出部分58之一再与驱动器的一突起30接触，同时由于预先保持主动轮36的突出部分58与主动轮的突起38脱离接触，由此释放该突出部分。驱动器和主动轮之间安置有未示出的小弹簧，以使主动轮相对于驱动器运动返回到原来位置。这时已将注射器准备好以便进行随后的注射。

根据第二个实施例的本发明的投放设备

图1、2、4a和4b示出了投放设备的结构，其中压力释放装置包括具有第一啮合构件24’的螺母20’，第一啮合构件被配置和设计成与环60的第二啮合构件70’互相作用。所述环60被固定地附联到外壳的内表面上，且还具有贯通的中心孔。

如图4a和4b所示，面向投放设备近端的环60的上表面安置有第二啮合构件70’，第二啮合构件安排并设计成为一些锯齿，下文称之为锯齿70’，这些锯齿具有一些波状形式的“凹部”。锯齿70’的作用将在下面详细描述。

螺母20’的第一啮合构件24’被安排和设计为一些小轮，下文称为轮24’。如图4a和4b所示，面向投放设备远端的螺母20’的上表面具有细长的圆柱形部分25，该圆柱形部分25被安置成围绕柱塞杆，并具有与柱塞杆相应的螺纹。此外，所述细长的圆柱形部分25穿过环60的贯通中心孔，以便可转动地连接到驱动器26(未示出)。

注射开始时，使轮24’置于环60的“凹部”内。然后，驱动器26的转动导致柱塞杆18’和螺母20’两者转动，其中轮24’运动出锯齿70’或“凹部”，注射结束时，轮24’将运动到下一个凹部内。螺母20’的这种向前和向后的轴向运动将释放活塞杆18’上的压力，因此释放阻塞件16上的压力，于是释放容器内的内装物上的压力。

可供选择的促动机构

图5示出了药剂投放设备的远端部分，其包括张拉钮44’和螺纹柱塞杆18’，张拉钮连接到平螺旋弹簧(flat spiral spring)形式的能量聚集构件42’。图5所示的药剂投放设备还示出了驱动器26’、耦联构件80和耦联弹簧82，其中所述耦联构件还包括带成斜角的突起86的冠状件84。驱动器26’设有裙部88、成斜角的凹陷90以及设有内部管状成型部件(未示出)的非转动支承部分92。

驱动器26’的近端部分的外部设有一些剂量分步突起(dose stepprotrusions)30’，这些突起沿驱动器26’的近端部分的圆周相等分布。然而，每一另外的突起30’a具有远离突起30’b的支托的预定距离。于是，突起30’a被设置成沿驱动器26’的圆周相等分布，它们的中心被设置成距驱动器26’的近端一定距离，因此，突起30’b也被设置成沿驱动器26’的圆周相等分布，但它们的中心被设置成距驱动器26’的近端的距离小于突起30’a距驱动器26’的近端的距离。当然，在这种情况下，若每个沿驱动器26’的圆周的突起30’的中心之间的距离相等，则预定剂量分步大小相等，即，每一剂量分步投放相同的预定量的药剂。

根据图5，投放设备的促动机构46’设有可滑动的臂48’，该臂设有适用于将驱动器26’设定为非转动状态及转动状态的向内突出的阻塞件装置96。因此，促动机构46’和阻塞件装置96适于沿设备的纵向方向移动一段距离，该距离与沿纵向方向突起30’a和30’b的中心之间的距离相应。也就是说，如从图5看到的那样，当阻塞件装置96紧靠突起30’的右手侧时，可防止驱动器26’逆时针转动，即，设备处于不投放药剂的状态。

投放设备适于使用时，使用者可顺时针转动张拉钮44’，优选使该钮转动的分步数最大，借此使螺旋弹簧卷曲并聚集所允许的最大能量。如果阻塞件装置紧靠被设置成比突起30’b更接近驱动器26’的远端的突起30’a，然后使用者使促动机构46、由此也使阻塞件装置96朝设备的近端运动预定距离，由此阻塞件装置96释放柱塞杆驱动器26’以便转动而将设备设定在药剂投放状态。如果阻塞件装置96在另一面紧靠突起30’b，然后使用者使促动机构46、因此也使阻塞件装置96朝设备的远端运动预定距离，借此阻塞件装置96释放驱动器26’以便转动。

当驱动器26’自由转动时，由弹簧42’提供的输出扭矩使驱动器26’转动，因此也转动杆18’。但是，与聚集在弹簧42’内的能量无关，驱动器26’仅在阻塞件装置96随预先沿驱动器26’的圆周方向紧靠的突起30’紧靠突起30’之前转动，借此阻塞件装置96沿驱动器26’的圆周表面在两个突起30’a和30’b之间沿驱动器26’的圆周方向前进预定距离，驱动器转动一次。

也就是说，若初始时阻塞件装置96紧靠图5中附图标记30’a表示的突起的右手侧，驱动器26’在逆时针转动一分步后，阻塞件装置96将紧靠以附图标记30’b表示的突起。下次使用者想投放剂量时，他可使促动机构运动并使阻塞件装置朝设备的远端移动预定距离，由此驱动器26’转动另一分步。可重复执行这样的药剂投放步骤，直到平螺旋弹簧展开并回到其最初的非能量聚集状态、或直到容器被排空为止。如果容器被排空前发生前者，使用者可自然地再次卷曲螺旋弹簧。设备制造商可提供螺旋弹簧已处于预张紧状态的设备，由此设备可作为一次性物品使用，即，弹簧展开后，设备就不能再被使用。于是，可由设备的制造商确定与一个剂量分步相应的药剂量。

如上所述，突起30’a和突起30’b之间沿驱动器26’的圆周方向的距离将确定需被投放的药剂量。如果每一突起之间所述距离相等，在每一药剂分步的药剂量相等。当然，设备的制造商也可生产包括带突起30’的驱动器26’的设备，其中沿设备的圆周方向突起之间的距离不是任何地方都相等。于是，所述距离可根据导致预定剂量分步模式的预定模式而改变。例如，沿驱动器的圆周方向突起之间的距离可以越来越大，于是，对于每一剂量分步可增大被投放的药剂量，直到柱塞杆驱动器完成一整圈转动为止。

应当理解，上面描述的和附图示出的那些实施例仅作为本发明的非限制性的实例，在本专利申请的权利要求所限定的范围内可对这些实施例作出很多改变。

Claims (12)

1.用于投放药剂的设备，包括：外壳(10)；被安排成容纳药剂的容器(12)，该容器还包括被安排成从该容器排出药剂的开口；压力装置，其包括处于所述容器内的可动壁部件(16)和被安排成对所述容器内侧的药剂施加压力以便将某一预定量的药剂从所述开口中排出的压力构件(18；18’)；用于驱动所述压力装置的驱动装置(26，42；26’，42’)；以及用于作动所述驱动装置的促动装置(46；46’)，其特征在于，所述设备还包括压力释放装置(20；20’)，其用于通过所述开口排出所述预定剂量后释放药剂上的压力。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述压力构件(18；18’)被安排成与所述驱动装置互相作用，以使所述可动壁部件向前运动，由此通过所述开口使某一预定量的药剂排出，其中所述压力构件(18；18’)还被安排成与所述压力释放装置(20；20’)相互作用，以便通过所述开口排出所述预定剂量后使所述压力构件(18；18’)略向后移动。

3.如权利要求1至2所述的设备，其特征在于，所述压力释放装置包括第一啮合构件(24；24’)。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述驱动装置包括驱动器(26)，该驱动器被安排成围绕所述压力构件(18)处于可转动地锁定的位置并包括第二啮合构件(70)，该第二啮合构件被安排和设计成与所述第一啮合构件(24)互相作用。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述两个啮合构件(24，70)的啮合表面为棘齿形状。

6.如权利要求4至5中任一项所述的设备，其特征在于，所述第二啮合构件(70)被安排和设计成可相对于所述第一啮合构件(24)转动。

7.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述设备还包括被固定地附联到所述外壳的内表面上的环(60)，该环包括被安排和设计成与所述第一啮合构件(24’)相互作用的第二啮合构件(70’)。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述啮合构件(24’，70’)的啮合表面具有波状。

9.如权利要求7至8中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一啮合构件(24’)被安排和设计成相对于所述第二啮合构件(70’)可转动。

10.如权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，所述驱动装置包括能量聚集构件(42，42’)。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述能量聚集构件(42，42’)为平螺旋弹簧。

12.如权利要求1至11中任一项所述的设备，其特征在于，所述促动装置(46；46’)被安排和设计成与所述驱动装置(42，26；42’，26’)相互作用，以便驱动所述压力装置并据此逐步投放某一预定量的药剂。

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