CN101641126B - 包括锁定螺母的注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于注射一定剂量的药物的注射装置。该注射装置包括：壳体；剂量设定机构，所述剂量设定机构可操作地设置期望的剂量；注射机构，所述注射机构包括适于与位于药筒中的活塞配合以使所设定的剂量从药筒经注射装置被输送的活塞杆(7)，其中药筒包含待输送的药物；剂量管(6)；以及保持构件，所述保持构件布置成阻止剂量管在剂量设定期间相对于壳体朝远端方向沿轴向移动。剂量设定机构包括可旋转的剂量旋钮(24)，剂量设定机构的操作使能量存储在弹性元件中。通过释放之前在剂量设定期间存储在弹性元件中的能量来驱动注射机构。

Description

包括锁定螺母的注射装置
技术领域
本发明涉及注射装置，包括：剂量设定机构和注射机构，注射装置优选地为适合于进行药物(例如胰岛素或生长激素)的自我注射的一种注射装置。更具体而言，本发明涉及如上文限定的注射装置，其中能够以非常精确的方式控制活塞杆的轴向位置，并且其中在药筒更换期间，活塞杆能够容易地返回到初始位置。
背景技术
US 2004/0267207公开了适合用于药物输送装置的驱动机构。该驱动机构可包括壳体、活塞杆和在壳体和活塞杆之间的单向耦接件。驱动机构还可包括剂量调节套筒和驱动套筒，并且离合构件位于调节套筒和驱动套筒之间，以在耦接状态下阻止调节套筒和驱动套筒之间的相对旋转，并在去耦状态下允许调节套筒和驱动套筒之间的相对旋转。该装置还可包括螺母，所述螺母花键连接于剂量调节套筒。从而剂量调节套筒和驱动套筒之间的相对旋转使得螺母沿驱动套筒的螺旋形螺纹行进。螺母沿着螺旋形螺纹的位置对应于剩留在药筒中的医药产品的量。
EP 0338806公开了一种注射器，其中在剂量设定期间能量存储在弹簧中。在注射期间释放存储的能量，从而使齿轮旋转。该齿轮螺纹连接于活塞杆，因此齿轮的旋转沿轴向驱动活塞杆，从而使所设定的剂量被注射。
发明内容
从而，本发明的一个目的是提供弹簧驱动的注射装置，其中能够以比相似的现有技术装置更准确的方式控制活塞杆的轴向位置。
本发明的进一步目的是提供弹簧驱动的注射装置，其中可以以比相似的现有技术装置更准确的方式停止活塞杆的移动。
本发明的再进一步目的是提供弹簧驱动的注射装置，其中将注射装置在注射期间卡住的风险最小化。
本发明的再进一步目的是提供弹簧驱动的注射装置，其中在药筒更换期间活塞杆能够容易地返回到初始位置。
根据本发明，通过提供用于注射一定剂量的药物的注射装置来实现以上目的和其他目的，所述注射装置包括：-壳体，-剂量设定机构，剂量设定机构可操作地设定期望的剂量，剂量设定机构包括可旋转的剂量旋钮，剂量设定机构的操作使能量存储在弹性元件中，-注射机构，该注射机构包括活塞杆，该活塞杆适于与位于药筒中的活塞配合以使所设定的剂量从药筒经注射装置输送，其中药筒中包含待输送的药物，该注射机构是通过释放之前在剂量设定期间存储在弹性元件中的能量来驱动的，-剂量管，该剂量管在剂量设定期间可相对于壳体朝近端方向沿轴向移动，并在所设定的剂量的注射期间可相对于壳体朝远端方向沿轴向移动，以及-保持构件，该保持构件布置成阻止剂量管在剂量设定期间相对于壳体朝远端方向沿轴向的移动。
在本文中，术语“注射装置”应解释成表示适合于向人体或动物体中注射药物(例如液态药物)的装置。注射装置优选地为适合于进行重复的药物自我注射的类型，所述药物例如是用于糖尿病人的胰岛素或生长激素。注射装置可为注射笔的形式，即，具有与普通的笔相似的细长形状的类型。
如上文提到的，药物优选地为适合于例如以皮下注射或静脉注射的方式注射入人体或动物体的液态药物。可替代地，药物可为在注射前加水使其复原的干燥药物。
壳体为注射装置的一部分，壳体至少基本上封装注射装置的其余部分。因此，壳体限定了注射装置的外边界。壳体可以是基本上封闭的，即，其可具有基本上连续的壁，或其可包括或多或少的开放部件，例如开口、网格等等。
剂量设定机构为注射装置用于设定期望的剂量的部件。剂量设定机构可有利地包括：能够由操作者操纵的部件和一个或多个确保当操作者操纵相关部件时，随后注射装置以这样的方式设置的部件：当随后操作注射机构时，所期望的剂量确实被注射装置注射。操作者通过旋转可旋转的剂量旋钮来操作剂量设定机构。
注射机构为注射装置的用于在一旦期望的剂量已经借助于剂量设定机构被设定时就注射期望的剂量的部件。注射机构包括活塞杆，活塞杆适于与位于药筒中的活塞配合。这通常借助于在先前设定的剂量的注射期间使活塞杆在注射装置中沿轴向移动而发生。活塞杆通常以这样的方式布置在注射装置中：活塞杆抵接于布置在药筒中的活塞，因此活塞杆的轴向移动会引起活塞在药筒中的对应的轴向移动。从而，药物从药筒中排出并通过注射装置注射。注射机构优选地包括可由操作者操作的部件，例如注射按钮或释放机构，例如用于释放先前在剂量设定期间存储在弹性元件中的能量。
剂量管在剂量设定期间可相对于壳体朝近端方向沿轴向移动，并且剂量管可在所设定的剂量的注射期间相对于壳体朝远端方向沿轴向移动。在本文中，术语“远端方向”应解释为表示基本上沿着注射装置的纵轴线并朝适于接收注射针的端部的方向。相似地，在本文中，术语“近端方向”应解释为表示基本上沿着注射装置的纵轴线并基本上与远端方向相反的方向，即，远离适于接收注射针的端部的方向。近端方向优选地在朝向可旋转剂量旋钮的位置的方向。
剂量管优选地以旋转剂量旋钮使剂量管朝近端方向沿轴向移动的方式连接于可旋转剂量旋钮。此外，剂量管优选地以这样的方式连接于弹性元件：朝近端方向沿轴向移动剂量管使能量存储在弹性元件中，并且释放存储在弹性元件中的能量会使剂量管朝远端方向沿轴向移动。最后，剂量管优选地以这样的方式连接于活塞杆：剂量管朝远端方向的轴向移动使活塞杆与活塞配合以输送所设定的剂量。
保持构件布置成阻止剂量管在所设定的剂量的注射期间相对于壳体朝远端方向沿轴向移动。在剂量管如上所述地连接于弹性元件和活塞杆的情况下，保持构件从而阻止弹性元件在剂量设定期间释放存储的能量而使活塞杆与活塞配合以注射药物。因此，防止了药物意外地溢出并且确保设定了正确的剂量。通过沿轴向保持剂量管而不是直接锁定活塞杆来进行控制具有如下的优势。当药筒是空的并且因此要被更换时，需要将活塞杆返回到与满的药筒相对应的初始位置。在通过直接锁定活塞杆例如借助于锁定件或锁定螺母来阻止活塞杆在剂量设定期间朝远端方向的轴向移动的情况下，可能很难在药筒更换期间使活塞杆返回。当活塞杆和锁定件/锁定螺母以它们趋于卡住的方式接合时尤其如此。但是，根据本发明，通过沿轴向保持剂量管来阻止活塞杆朝远端方向的轴向移动，从而使在药筒更换期间卡住活塞杆的风险最小化，这是因为允许活塞杆自由地返回到初始位置。
保持构件可为相对于壳体轴向固定的锁定螺母，并且锁定螺母可适于在剂量设定期间相对于壳体被旋转地锁定，并且锁定螺母可适于能够在所设定的剂量的注射期间相对于壳体进行旋转运动。根据这个实施例，当锁定螺母相对于壳体旋转地锁定时，锁定螺母沿轴向保持剂量管，即，其阻止剂量管朝远端方向进行轴向移动。但是，当允许锁定螺母相对于壳体进行旋转运动时，锁定螺母允许剂量管朝远端方向沿轴向移动。
锁定螺母和剂量管可经分别形成在剂量管和锁定螺母上的匹配螺纹连接。根据这个实施例，能够通过旋转剂量管使剂量管朝近端方向沿轴向移动，从而允许剂量管爬升锁定螺母和剂量管之间的螺纹连接部。但是，只要不允许锁定螺母相对于壳体旋转，螺纹连接部就阻止剂量管被朝远端方向以纯粹的轴向移动推进。当随后允许锁定螺母旋转时，在使锁定螺母旋转时允许剂量管朝远端方向沿轴向移动。
注射装置还可包括锁定件，该锁定件可在锁定位置和解锁位置之间移动，在锁定位置阻止锁定螺母相对于壳体旋转，在解锁位置允许锁定螺母相对于壳体旋转。根据这个实施例，锁定件在剂量设定期间处于其锁定位置，在所设定的剂量的注射期间处于其解锁位置。匹配齿可分别形成在锁定螺母和锁定件上，并且这些匹配齿可在锁定件处于锁定位置时接合。当锁定件移入其解锁位置时，在这种情况下，匹配齿移动而脱离接合，从而允许锁定螺母和锁定件之间的相互旋转运动。
锁定件可响应于注射机构的操作而从锁定位置移动到解锁位置。根据这个实施例，当使用者操作注射机构时，锁定件自动移入解锁位置。因此当使用者操作注射机构时，注射装置自动地从剂量能够被设定的状态转换为剂量能够被注射的状态。从而使用者仅需要执行单个操作以注射所设定的剂量，因而很容易操作注射装置。
作为对锁定螺母的替代，保持构件可为或包括例如：键-槽连接件、一个或多个制动元件、一个或多个可滑动的锁定元件、和/或任何其他适合于在剂量设定期间如上所述地沿轴向保持剂量管的构件。
可阻止剂量管在所设定的剂量的注射期间相对于壳体进行旋转运动。根据这个实施例，剂量管在所设定的剂量的注射期间相对于壳体以纯粹轴向的方式移动。这提供了非常简单的移动模式，并且使在所设定的剂量的注射期间注射装置卡住的风险最小化。
剂量管和活塞杆可经分别形成在剂量管和活塞杆上的匹配螺纹连接。根据这个实施例，剂量管优选地在剂量设定期间沿着这个螺纹连接部移动。在注射期间，活塞杆优选地沿着剂量管以轴向移动的方式移动。
在优选的实施例中，剂量管螺纹连接于活塞杆以及锁定螺母。例如，剂量管可包括布置成与活塞杆的外螺纹接合的内螺纹、和布置成与锁定螺母的内螺纹接合的外螺纹。根据这个实施例，活塞杆、剂量管和锁定螺母优选地相对于彼此布置成这样的方式：剂量管的至少一部分围绕活塞杆的至少一部分，并且锁定螺母的至少一部分围绕剂量管的至少一部分。作为替代，活塞杆可为中空的，并且在这种情况下剂量管可包括布置成与中空活塞杆的内螺纹接合的外螺纹。
注射装置还可包括用于阻止活塞杆在剂量设定期间的旋转运动的构件。用于阻止活塞杆的旋转运动的构件可包括在活塞杆和相对于壳体固定的元件之间的键-槽连接件。这种键-槽连接件阻止活塞杆相对于壳体旋转，但是相对的轴向移动是可能的。该元件在正常操作期间(即，至少当药筒插在壳体中时)相对于壳体固定。但是，该元件可有利地以这样的方式固定到壳体：在药筒的更换期间，元件被释放，例如允许该元件相对于壳体的旋转运动。这种布置将允许活塞杆在药筒的更换期间移回。这将在下文参照附图更详细地说明。
可替代地，用于阻止活塞杆的旋转运动的构件可包括设置在活塞杆和相对于壳体固定的元件之间的第三螺纹连接部。上文阐述的涉及固定到壳体的元件的说明可同样应用于此。第三螺纹连接部优选地具有与第一螺纹的方向相反的方向的螺距(pitch)。根据这个实施例，锁定螺母和活塞杆之间的第一螺纹连接部与所述元件和活塞杆之间的第三螺纹连接部相结合，阻止活塞杆在剂量设定期间的旋转运动，并从而阻止活塞杆在剂量设定期间的轴向移动。
剂量管还可经第二螺纹连接部螺纹连接于剂量旋钮。根据这个实施例，剂量管优选地在设定剂量期间沿着第二螺纹连接部旋转。
作为替代，剂量管可经键-槽连接件而连接于剂量旋钮。在这种情况下，剂量管在剂量设定期间随着剂量旋钮简单地旋转，并允许剂量旋钮和剂量管进行相互的轴向移动。
剂量设定机构的操作使能量存储在弹性元件中，通过释放之前在剂量设定期间存储在所述弹性元件中的能量来驱动注射机构。弹性元件可例如包括弹簧，例如可压缩弹簧或扭力弹簧，或弹性元件可为或包括任何其他合适的能够存储机械能并随后释放存储的能量的构件。这种注射装置对于不太灵活或手指力量小的人们(例如老人或儿童)来说很容易使用，因为只需要由使用者施加相对小的力来注射所设定的剂量，这是因为必需的机械功是由弹性元件完成的。此外，在通过释放先前存储在弹性元件中的能量来执行注射的注射装置中，在注射期间通过在大致轴向上对活塞杆施加推力而使活塞杆正常移动。
注射装置还可包括用于释放存储在弹性元件中的能量的释放机构，从而注射所设定的剂量。释放机构例如可包括使用者操作的释放按钮。释放机构优选地是轴向可移动的，并且释放机构可通过使用者在大致轴向上按压释放按钮来操作。在这种情况下，释放按钮可与剂量旋钮为整体。
在另一方面，本发明涉及用于注射一定剂量的药物的注射装置，该注射装置包括：-壳体，-剂量设定机构，该剂量设定机构可操作地设定期望的剂量，该剂量设定机构包括可旋转的剂量旋钮，剂量设定机构的操作使能量存储在弹性元件中，-注射机构，该注射机构包括活塞杆，该活塞杆适于与位于药筒中的活塞配合以使所设定的剂量从药筒经注射装置输送，其中药筒中包含待输送的药物，注射机构是通过释放之前在剂量设定期间存储在弹性元件中的能量来驱动的，-锁定螺母，该锁定螺母相对于壳体轴向固定，所述锁定螺母适于在剂量设定期间相对于壳体旋转地锁定，并且适于在所设定的剂量的注射期间能够相对于所述壳体进行旋转运动，所述锁定螺母经第一螺纹连接部螺纹接合于活塞杆，-剂量管，该剂量管经第一螺纹连接部螺纹连接于活塞杆，所述剂量管在剂量设定期间和在所设定的剂量的注射期间相对于壳体可轴向移动，以及-用于阻止活塞杆在剂量设定期间的旋转运动的构件。
应该注意到上文阐述的说明以及上文结合本发明的第一方面描述的特征也可与本发明的附加的方面结合应用。相似地，下文阐述的说明也可与本发明的第一方面结合应用。
根据这个附加方面，锁定螺母相对于壳体轴向固定。此外，锁定螺母在剂量设定期间相对于壳体旋转地锁定，但是在注射期间能够相对于壳体旋转。因此，锁定螺母在剂量设定期间相对于壳体完全固定，并且锁定螺母能够在注射期间相对于壳体执行纯粹的旋转运动。锁定螺母经第一螺纹连接部螺纹接合于活塞杆。因此，活塞杆通过螺旋通过第一螺纹连接部和/或通过旋转锁定螺母而只能相对于壳体沿轴向移动。在剂量设定期间，锁定螺母不能旋转，并且因为在剂量设定期间阻止活塞杆进行旋转运动，所以在剂量设定期间活塞杆在轴向被锁定。在注射期间允许锁定螺母旋转，因此在旋转锁定螺母时，活塞杆能够轴向移动。
上文描述的锁定螺母和活塞杆之间的旋转关系提供了以非常准确的方式控制活塞杆的轴向位置的可能性，包括以非常准确的方式停止活塞杆的移动特别是轴向移动。这是因为与锁定螺母和活塞杆之间出现全部的或部分的线性运动的情况相比，旋转运动提供了锁定螺母和活塞杆之间活塞杆的轴向移动的每单位长度的更大的相对移动。因此，活塞杆的具体的轴向位置与锁定螺母和活塞杆之间的相对旋转位置相对应，相对旋转位置允许稍大的公差而仍然确保非常准确地限定轴向位置。这是非常有利的，因为这从而能够避免对以非常精确的方式(即，以非常小的公差)制造控制机构的需要。这降低了制造成本而不损害准确度。
因此，提供了一种简单并且可靠的用于在弹簧驱动的注射装置中准确地控制活塞杆的轴向位置的机构，并且即使活塞杆在注射期间的移动是通过基本上在轴向方向上推动活塞杆来提供的，所述机构仍起作用。
剂量设定机构包括可旋转剂量旋钮，并且注射装置包括剂量管，该剂量管经第一螺纹连接部螺纹连接于活塞杆。剂量管在剂量设定期间和所设定的剂量的注射期间相对于壳体可轴向移动。剂量管优选地以这样的方式连接于剂量旋钮：当旋转剂量旋钮时，剂量管进行旋转运动。由于如上所述地阻止活塞杆在剂量设定期间旋转，从而使剂量管经第一螺纹连接部沿活塞杆前进。该移动可有利地用于例如，通过压缩可压缩弹簧而在弹性元件中存储能量。存储的能量在注射期间释放，从而存储的能量使得活塞杆在注射期间作轴向移动。
剂量管还可经第二螺纹连接部螺纹连接于剂量旋钮。从而剂量管在剂量设定期间将沿着第二螺纹连接部也沿着第一螺纹连接部前进。因而，在剂量设定期间剂量管旋转的旋转角与剂量旋钮的旋转角相比等于第一螺纹连接部的螺距和第二螺纹连接部的螺距之间的比率。剂量管通常旋转比剂量旋钮的旋转角小的角。当随后注射所设定的剂量时，剂量管将从在剂量设定和注射期间累积的旋转角等于剂量旋钮的旋转角的意义上而言旋转“剩下的角”。从而可通过减小第一螺纹连接部的螺距和第二螺纹连接部的螺距之间的比率来增加第一螺纹连接部的螺距，以确保锁定螺母能够在注射期间旋转。
作为替代，剂量管可经键-槽连接件而连接于剂量旋钮。根据这个实施例，剂量管在剂量设定期间随着剂量旋钮简单地旋转，并且允许剂量管和剂量旋钮进行相对的轴向移动。
如上所述，用于阻止活塞杆的旋转运动的构件可包括活塞杆和相对于壳体固定的元件之间的键-槽连接件，或用于阻止活塞杆的旋转运动的构件可包括设置在活塞杆和相对于壳体固定的元件之间的第三螺纹连接部。
在后者的情况下，活塞杆将在注射期间以如下方式移动。当沿轴向推动活塞杆时，迫使活塞杆沿着第三螺纹连接部相对于壳体旋转。因此，由于活塞杆的旋转以及由于活塞杆和锁定螺母之间的第一螺纹连接部，使锁定螺母旋转。因而，与如果锁定螺母只由于上文所述的原因之一进行旋转的情况相比，锁定螺母旋转得更多。因此，由于第一螺纹连接部的较大螺距，从而增加了锁定螺母将在注射期间和给定的情况下确实以正确的方式旋转的确定性。如果在注射期间锁定螺母不正确地旋转，则会阻止活塞杆轴向移动，从而使注射装置卡住。因此，由于第一螺纹连接部的较大螺距，所以上文描述的实施例降低了注射装置卡住的风险。结果根据这个实施例的注射装置不易由于进入注射装置的灰尘或污垢而引起操作故障。
在注射装置包括第二螺纹连接部以及第三螺纹连接部的情况下，第二螺纹连接部的螺距可有利地与第三螺纹连接部的螺距相同。从而剂量管和活塞杆在注射期间不相对于彼此旋转。这提供了使用活塞杆的端部用于检测在药筒中还剩下多少药剂的可能性，从而防止设定的剂量高于在药筒中剩下的药剂的量，即所谓的“内容结束”检测。
附图说明
现在参照附图进一步详细地描述本发明，其中
图1是根据本发明第一实施例的注射装置的透视图，
图2是图1的注射装置的部件被去除后的透视图，注射装置处于其准备设定剂量的位置，
图3是图2的注射装置的剖视图，
图4是图1至图3的注射装置的剖视图，注射装置处于剂量已经被设定的位置，
图5是图1至图4的注射装置的剖视图，注射装置处于剂量已经被设定并且已经推进注射按钮的位置，
图6是图1至图5的注射装置的剖视图，注射装置处于剂量已经被注射并且注射按钮仍然被推进的位置，
图7为图1至图6的注射装置的剖视图，注射装置处于其准备设定新的剂量的位置，
图8为图1至图7的注射装置的选定的部件的分解图，
图9为根据本发明第二实施例的注射装置的剖视图，
图10为图9的注射装置的分解图，
图11示出了根据本发明的第三实施例的注射装置，注射装置处于其准备设定剂量的位置，
图12示出了图11的注射装置处于剂量已经被设定的位置，
图13示出了图11和图12的注射装置处于剂量已经被设定并且已经推进注射按钮的位置，
图14示出了图11至图13的注射装置处于剂量已经被注射并且注射按钮仍然被推进的位置，以及
图15为图11至图14的注射装置的选定的部件的分解图。
具体实施方式
图1为注射装置1的透视图，注射装置1包括壳体，该壳体具有用于保持剂量设定机构和注射机构的第一部分2、和用于保持药筒的第二部分3，其中药筒包含借助于注射装置1待注射的药物。壳体的第一部分2设有显示器4，该显示器可用于显示例如所设定的剂量、包含在药筒中的药剂种类和/或其他相关的信息。
注射装置1还包括剂量旋钮5，该剂量旋钮可由使用者旋转以设定期望的剂量。将在下文参照图2至图8描述注射装置1的操作。
图2为图1的注射装置1的透视图。为了清楚起见，并且为了看到布置在注射装置1的内部的部件，而去除了对于说明注射装置1的操作来说不是必需的部件包括壳体。注射装置1处于其准备设定剂量的位置。
注射装置1包括：剂量管6，该剂量管以将在下文进一步说明的方式操作地连接到剂量旋钮5；以及活塞杆7，该活塞杆适于与布置在药筒(未示出)中的活塞配合以排出所设定的剂量的药剂。此外，注射装置1包括锁定螺母8和旋转锁定件9。
锁定螺母8可借助于布置在锁定螺母8上的一组齿10被锁定而不相对于壳体进行旋转运动，所述一组齿10与布置在锁定件12上的匹配的一组齿11接合。在图2中齿10、11是接合的。锁定件12是可沿轴向移动的，从而齿10、11可移动而脱离接合，从而允许锁定螺母8相对于壳体旋转。这将在下文进一步说明。在注射装置1的操作期间，锁定螺母8不相对于壳体沿轴向移动。
在注射装置1的正常工作期间，旋转锁定件9借助于一组齿13被锁定而不相对于壳体旋转，所述一组齿13与布置在例如壳体、药筒保持构件或单独件上的相应的一组齿(未示出)接合。但是，在药筒的更换期间，齿13移动而脱离接合，从而允许旋转锁定件9相对于壳体的旋转运动，以允许活塞杆7返回到初始位置。
锁定螺母8和旋转锁定件9都螺纹地连接于活塞7，但是不通过同样的螺纹连接部连接。这将在下文进一步描述。
图3是图2所示的注射装置1的剖视图。锁定螺母8和剂量管6经第一螺纹连接部14螺纹连接于活塞杆7。当期望设定剂量时，操作者旋转剂量旋钮5。剂量旋钮5经连接件16旋转地锁定到剂量设定件15上。因此，旋转剂量旋钮5使剂量设定件15旋转。剂量设定件15设有内螺纹，内螺纹提供了剂量设定件15和剂量管6之间的第二螺纹连接部17。因此，旋转剂量设定件15使剂量管6爬升第二螺纹连接部17。这以如下方式进行。如上文提到的，剂量管6和锁定螺母8经第一螺纹连接部14螺纹连接于活塞杆7。由于齿10、11之间的接合阻止了锁定螺母8的旋转。此外，旋转锁定件9经第三螺纹连接部18螺纹连接于活塞杆7。第三螺纹连接部18具有沿与第一螺纹连接部14的螺距的方向相反的方向指向的螺距。从而，并且因为旋转锁定件9如上文提到的那样旋转地锁定到壳体上，阻止了活塞杆7在剂量设定期间旋转，并因此也阻止活塞杆7经螺纹连接部14、18之一沿轴向移动。因而，剂量管6爬升第一螺纹连接部14，从而压缩布置在剂量管6内部的可压缩弹簧19。剂量管6行进的距离和从而存储在可压缩弹簧19中的能量的量，代表所设定的剂量的量。
图4为图1至图3的注射装置1的剖视图。注射装置1处于剂量已经被如上文所述地设定的位置。比较图3与图4可以清楚，剂量管6已经经第一螺纹连接部14和第二螺纹连接部17朝近端方向行进，从而可压缩弹簧19已经被压缩。
当期望注射所设定的剂量时，将剂量旋钮5朝远端方向推动，即朝向活塞杆7的方向。从而也将锁定件12朝远端方向推动。结果齿10、11移动而脱离接合，从而允许锁定螺母8旋转。但是，锁定螺母8相对于壳体保持轴向固定。
图5为图1至图4的注射装置1的剖视图。注射装置1处于剂量旋钮5已经被朝远端方向推到足以移动锁定件12从而允许锁定螺母8旋转的位置。比较图4与图5可以清楚，锁定件12已经被朝远端方向移动，从而使得齿10、11脱离。因此，此时锁定螺母8能够相对于壳体旋转。
存储在可压缩弹簧19中的能量此时能够以如下方式释放。因为此时锁定螺母8能够旋转，所以活塞杆7能够通过旋转锁定件9沿着第三螺纹连接部18旋转。可压缩弹簧19朝远端方向推动剂量管6，从而使剂量管6沿着第二螺纹连接部17移动并使活塞杆7经第三螺纹连接部18朝着远端方向移动。活塞杆7的轴向移动使其与药筒的活塞(未示出)配合，从而注射所设定的剂量。
在这期间锁定螺母8旋转，发生锁定螺母8的旋转是由于活塞杆7的轴向移动与活塞杆7和锁定螺母8之间的螺纹连接部14的结合以及由于活塞杆7沿着第三螺纹连接部18的旋转运动。由于锁定螺母8和活塞杆7之间的螺纹连接部14，使得只是部分地提供所产生的锁定螺母8的旋转，所以与螺距接合必须提供整个旋转的情况相比，该螺距可以更大。从而得到对锁定螺母8在注射期间将实际旋转而言更高程度的确定性。如果在注射期间锁定螺母8意外地不旋转，那么活塞杆7被阻止沿轴向移动，从而注射装置1会卡住。因此在根据本发明的实施例的注射装置1中，使注射装置1在注射期间卡住的风险最小化。
图6是图1至图5的注射装置1的剖视图。注射装置1处于剂量已经被如上所述地注射的位置。比较图5和图6可以清楚，剂量管6已经被朝远端方向移动到其抵接于锁定螺母8的位置，即移动到图3的位置。该抵接可以是旋转的或轴向的。此外，比较图3和图6可以清楚，活塞杆7已经被朝远端方向移动，从而表示所设定的剂量已经被注射。剂量旋钮5仍然被推进，从而保持齿10、11脱离接合。
图7是图1至图6的注射装置1的剖视图。注射装置1处于剂量刚被注射并且使用者已经释放了剂量旋钮5的位置。因此，锁定件12已经被朝近端方向移回，从而使齿10、11接合。因此示于图7中的注射装置1准备好设定新的剂量。
图8是图1至图7的注射装置1的分解图。为了清楚起见，只示出了对说明注射装置1的操作是必需的部件。在图8中，示出了形成在壳体上的匹配齿20，该匹配齿20适于与布置在剂量旋钮5内的齿接合以阻止剂量旋钮5在注射期间旋转。
图9是根据本发明第二实施例的注射装置1的剖视图。注射装置1与示于图1至图8中的实施例相似地工作，因此同样的特征设有同样的附图标记。此外，将不在此更详细地描述注射装置1的基本操作。
在图9中可清楚地看到，活塞杆7设有两个相反指向的螺纹部14、18。一个螺纹部14与锁定螺母8接合，另一个螺纹部与旋转锁定件9接合。
现在将说明旋转锁定件9的操作。在图9中，壳体的第一部分2和壳体的第二部分3被组装，即，药筒(未示出)放置在注射装置1中，并且可如上所述地操作注射装置1以设定和注射一定剂量的药物。在这种情况下，布置在旋转锁定件9上的齿13与布置在壳体的第二部分3上的齿20接合。从而使旋转锁定件9如上所述地适于阻止活塞杆7在剂量设定期间的旋转运动。
但是，当药筒是空的并从而需要被更换的时候，壳体的第一部分2和壳体的第二部分3相互分离，从而进入壳体的第二部分3的内部以更换药筒。当壳体的第一部分2和壳体的第二部分3分离时，布置在旋转锁定件9上的齿13不再与布置在壳体的第二部分3上的齿20接合。因而在这种情况下，允许旋转锁定件9旋转。因此，可将活塞杆7沿朝向剂量旋钮5的方向推回，以允许在注射装置1中插入新的药筒，由于活塞杆7和旋转锁定件9之间的螺纹接合，并由于活塞杆7在位于活塞杆7和锁定螺母8之间的螺纹连接部14中的旋转，而使旋转锁定件9旋转。
图10是图9的注射装置1的分解图。图10清楚地示出了具有布置在其上的所述组齿13的旋转锁定件9、和布置在壳体的第二部分3上且用于与旋转锁定件9接合的相应的组齿20。
图11a和11b示出了根据本发明第三实施例的注射装置1。示出的注射装置1处于其准备好设定剂量的位置。在图11a中，注射装置1以横截面视图示出，在图11b中，注射装置1以透视图示出，为了清楚起见并为了示出布置在注射装置内部的部件以及示出它们的操作而省略了一些部件。图11的注射装置1的操作分别与图1至图8和图9至图10的注射装置1的操作相似，并且相似的部件设有同样的附图标记。
图11的注射装置1包括剂量管6、活塞杆7和锁定螺母8。剂量管6经形成在剂量管6上的内螺纹21和形成在活塞杆7上的相应的外螺纹14螺纹连接于活塞杆7。剂量管6还设有外螺纹22。剂量管6和锁定螺母8经剂量管6的外螺纹22和形成在锁定螺母8上的内螺纹23螺纹连接。剂量管6的外螺纹22仅覆盖剂量管6的部分长度。从而限制了允许剂量管6相对于锁定螺母8行进的距离，并且剂量管6的外螺纹22的端部限定了剂量管6和锁定螺母8之间的相对移动的端部位置。因此，不可能设定比与一个端部位置相对应的剂量少的剂量，也不可能设定比与另一个端部位置相对应的剂量大的剂量。
如可在图11b中看到的，一组形成在锁定螺母8上的齿10和一组形成在锁定件12的齿11接合。锁定件12旋转地锁定到壳体2，从而齿10、11的接合阻止锁定螺母8旋转。
当期望设定剂量时，旋转剂量旋钮5。剂量旋钮5经第一花键连接部旋转地锁定到注射按钮24上。注射按钮24经第二花键连接部旋转地锁定到剂量设定件15。剂量设定件15经第三花键连接部旋转地锁定到剂量管6。因此，当旋转剂量旋钮5时，剂量管6随之旋转。由于剂量管6和锁定螺母8之间的螺纹连接，并且由于齿10、11之间的接合而阻止了锁定螺母8旋转，从而使剂量管6以螺旋运动的方式相对于锁定螺母8朝近端方向沿轴向移动。同时，剂量管6沿着相对于壳体2保持固定的活塞杆7爬升。
剂量管6的这个轴向移动使可压缩弹簧19压缩，即，能量存储在可压缩弹簧19中。剂量管6行进的距离对应于所设定的剂量。
初始设定的剂量可通过反转剂量旋钮5的旋转方向而向下调节。注射装置1可包括分度机构，由此剂量旋钮5可设置成对应于期望的剂量增量以离散的旋转级运动。这种分度机构可设置为弹簧偏压的插锁机构。
在一些实施例中，源于可压缩弹簧19被压缩时的力可能趋于自动向下调节初始设定的剂量。但是，包括分度机构可通过恰当地设计分度机构以提供克服剂量旋钮5的自动返回的阻抗来阻止这种情况的发生。
图12a和12b示出了图11的注射装置1处于剂量已经被设定的位置。在图12a中，注射装置1以横截面视图示出，在图12b中，注射装置1以透视图示出，与图11b类似，为了清楚起见省略了一些部件。
比较图11与图12可以清楚，剂量管6已经被朝近端方向移动，并且可压缩弹簧19已经被压缩。在图12a中能够看到剂量管6以这样的方式布置：锁定螺母8的内螺纹23放置成非常接近剂量管6的外螺纹22的端部之一。从而，已经设定的剂量非常接近可设定的最大剂量。在图12b中，剂量管6的外螺纹22是可见的。
在图12b中可看到，形成在锁定螺母8上的齿10和形成在锁定件12上的齿11仍然是接合的，即，仍然阻止锁定螺母8相对于壳体2旋转。因此，剂量管6保持在图12示出的位置。
当期望注射所设定的剂量时，朝远端方向即朝向壳体2推动注射按钮24。注射按钮24经连接部件25连接到锁定件12。因此，推动注射按钮24使锁定件12沿远端方向移动，从而使齿10、11脱离接合，允许锁定件8旋转。注射按钮24设置成这样的方式：当作用在注射按钮24上的外部压力被释放时，注射按钮自动返回到它的初始远端位置。
图13a和图13b示出了图11和图12的注射装置1处于注射按钮24已经如上所述地被朝远端方向推动的位置。在图13b中可以看到，齿10、11已移动而脱离接合。剂量管6的位置与图12的相同，即，注射装置1还没有开始注射所设定的剂量。
被压缩的弹簧19压靠剂量管6，从而朝远端方向推进剂量管6。因为此时允许锁定螺母8旋转，所以允许剂量管6朝远端方向移动，同时由于剂量管6的外螺纹22和锁定螺母8的内螺纹23之间的连接而迫使锁定螺母8旋转。存储在被压缩的弹簧19中的能量将使剂量管6进行该移动。
由于剂量管6的内螺纹21和活塞杆7的外螺纹14之间的连接，活塞杆7随着这种移动而移动。活塞杆7布置成与布置在药筒中的活塞(未示出)抵接。因此，如上所述地移动活塞杆7使所设定的剂量的药物从注射装置1排出。注射运动可在注射期间通过释放注射按钮24而被随时停止。剂量运动可通过再次朝远端方向推动注射按钮24而继续。
在示出的实施例中，注射按钮24设有多个轴向延伸的齿(未示出)，多个轴向延伸的齿布置成可释放地与形成在壳体2中的相应齿(未示出)接合。两组齿的接合开始于注射按钮24的压入，当注射按钮24移动至它的近端位置时所述接合被释放。因此，阻止了在注射运动期间操纵剂量旋钮5以改变所设定的剂量。
图14a和14b示出了图11至图13的注射装置1处于已经完成所设定的剂量的注射的位置。比较图13和图14可以看到，剂量管6已经返回到图11示出的位置。但是，与图11示出的位置相比，活塞杆7已经被朝远端方向移动，从而表示剂量已经被注射。
在示出的第三实施例中，在剂量设定和注射操作期间，活塞杆7相对于壳体2旋转地锁定。但是，在可替代的实施例中，活塞杆7可设置成在配药运动期间，以与第一和第二实施例有关的描述同样的方式旋转。
图15是图11至图14的注射装置1的分解图。为了清楚起见，只示出了对说明注射装置1的操作是必需的部件。在图15中，连接部件25是清晰可见的。

Claims (13)

1.一种用于注射一定剂量的药物的注射装置，所述注射装置包括：
-壳体，
-剂量设定机构，所述剂量设定机构可操作地设定期望的剂量，所述剂量设定机构包括可旋转的剂量旋钮，所述剂量设定机构的操作使能量存储在弹性元件中，
-注射机构，所述注射机构包括活塞杆，该活塞杆适于与位于药筒中的活塞配合以将所设定的剂量从所述药筒经所述注射装置输送，其中药筒中包含待输送的药物，所述注射机构是通过释放之前在剂量设定期间存储在所述弹性元件中的能量来驱动的，
-剂量管，所述剂量管经分别形成在所述剂量管和所述活塞杆上的匹配螺纹限定的第一螺纹连接部连接所述活塞杆，所述剂量管在剂量设定期间相对于所述壳体可朝近端方向沿轴向移动，并在注射所设定的剂量期间相对于所述壳体可朝远端方向沿轴向移动，以及
-与所述剂量管连接的保持构件，
其中所述保持构件是相对于所述壳体轴向固定的锁定螺母，所述锁定螺母适于在剂量设定期间相对于所述壳体旋转地锁定，并且适于在注射所设定的剂量期间能够相对于所述壳体进行旋转运动；
其中所述锁定螺母和所述剂量管经分别形成在所述剂量管和所述锁定螺母上的匹配螺纹限定的第二螺纹连接部连接，以便当所述锁定螺母相对于所述壳体旋转地锁定时，通过旋转所述剂量管使所述剂量管沿轴向移动，并且阻止所述剂量管被朝远端方向以纯粹的轴向移动推进。
2.根据权利要求1所述的注射装置，还包括锁定件，该锁定件可在锁定位置和解锁位置之间移动，其中在锁定位置，锁定件阻止所述锁定螺母相对于所述壳体旋转，在解锁位置，允许所述锁定螺母相对于所述壳体旋转。
3.根据权利要求2所述的注射装置，其中当所述锁定件处于所述锁定位置时，形成在所述锁定螺母和所述锁定件上的匹配齿接合。
4.根据权利要求2所述的注射装置，其中响应于所述注射机构的操作，所述锁定件从所述锁定位置移动到所述解锁位置。
5.根据权利要求1所述的注射装置，其中在注射所设定的剂量期间，阻止所述剂量管相对于所述壳体进行旋转运动。
6.根据权利要求1所述的注射装置，还包括用于阻止所述活塞杆在剂量设定期间的旋转运动的构件。
7.根据权利要求6所述的注射装置，其中所述用于阻止所述活塞杆的旋转运动的构件包括在所述活塞杆和相对于所述壳体固定的元件之间的键-槽连接件。
8.根据权利要求6所述的注射装置，其中用于阻止所述活塞杆的旋转运动的构件包括设置在所述活塞杆和相对于所述壳体固定的元件之间的第三螺纹连接部。
9.根据权利要求8所述的注射装置，其中所述第三螺纹连接部具有沿着与所述活塞杆的外螺纹的方向相反的方向指向的螺距，其中所述活塞杆的所述外螺纹与所述剂量管的内螺纹接合。
10.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述弹性元件是可压缩弹簧或包括可压缩弹簧。
11.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述剂量管设有与形成在锁定螺母上的内螺纹连接的外螺纹，其中剂量管的外螺纹仅覆盖剂量管的部分长度，剂量管的外螺纹的端部限定了剂量管和锁定螺母之间的相对移动的端部位置。
12.根据前述任意一项权利要求所述的注射装置，还包括释放机构，该释放机构用于释放存储在所述弹性元件中的能量，从而使所设定的剂量被注射。
13.根据权利要求12所述的注射装置，其中所述释放机构是可沿轴向移动的。
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