CN102753214A - 具有回拨和最终剂量控制的注射笔 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种药物注射笔，包括壳体（218），用于容置剂量设定旋钮（220）、丝杠（226）、驱动器（224）、回置构件（222）和剂量止挡构件（228）。所述剂量设定旋钮（220）能够相对于所述壳体（218）旋转以设定期望的注射剂量，并且包括至少一个内螺纹部（291）。所述丝杠（226）包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒（36）中排出的方向。所述驱动器（224）可旋转地固定至所述丝杠（226）以用于防止它们的相对旋转，所述驱动器（224）能够沿第一方向旋转以使所述丝杠（226）旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件（222）可旋转地固定至所述驱动器（224）以用于防止它们之间的相对旋转。

Description

具有回拨和最终剂量控制的注射笔
相关申请的交叉引用
本申请要求2009年12月1日提交的美国临时专利申请序列No.61/265,562和2010年6月4日提交的序列No.61/351,465的优先权，每个申请的全部内容并入本文。
技术领域
本申请涉及具有改进功能的多剂量药物注射笔装置，包括改进的设定剂量回拨和改进的最终剂量控制。
背景技术
各种药物注射笔装置在现有技术中是已知的。这些现有技术装置有时包括用于使使用者能够纠正设定过大的剂量的特征，这可以称为“回拨”。可以由现有技术装置中的一些提供的另一特征是控制药盒的最终剂量的能力，以使得使用者不能设定比药盒中的剩余药物量大的剂量。该特征被称为最终剂量控制或最终剂量管理。这两个特征均由这种笔装置的使用者期望；但是，现有技术装置不能令人满意地满足这些需求。很多现有技术装置可以提供这些功能中的一个，但不能同时提供。另外，很多现有技术装置需要用于执行回拨的另外的步骤，这对使用者而言是繁琐和不直观的。由此，在本领域中存在下述需求：在药物注射笔中提供改进的回拨和最终剂量控制机构的功能。
发明内容
本发明的示例实施例至少解决上述问题和/或缺点，并且至少提供下述优点。
因此，本发明的第一示例实施例提供了一种药物注射笔，包括壳体，用于容置剂量设定旋钮、丝杠、驱动器、回置构件、和剂量止挡构件。所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量，并且包括至少一个内螺纹部。所述丝杠包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向是将药物从药盒中排出的方向。所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止它们之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以防止它们之间的相对旋转。所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述回置构件并且包括与所述剂量设定旋钮的所述内螺纹部螺纹接合的外螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动，并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比在所述药盒中的剩余可注射药物量大的剂量。
根据本发明的另一示例实施例，提供了一种药物注射笔，包括壳体，用于容置剂量设定旋钮、丝杠、驱动器、回置构件、和剂量止挡构件。所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量。所述丝杠包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向是将药物从药盒中排出的方向。所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止它们之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以防止它们之间的相对旋转，并且在其上设有外螺纹部。所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述剂量设定旋钮并且包括与所述回置构件的所述外螺纹部螺纹接合的内螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动，并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比所述药盒中的剩余可注射药物量大的剂量。
根据本发明的又一示例实施例，提供了一种药物注射笔，包括壳体，用于容置剂量设定旋钮、丝杠、驱动器、回置构件、和剂量止挡构件。所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量。所述丝杠包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向是将药物从药盒中排出的方向。所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止它们之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以防止它们之间的相对旋转。所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述剂量设定旋钮并且包括与所述丝杠的所述螺纹部螺纹接合的内螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动，并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比所述药盒中的剩余可注射药物量大的剂量。
根据本发明的又一示例实施例，提供了一种药物注射笔，包括壳体，用于容置剂量设定旋钮、丝杠、驱动器、回置构件、和掣爪元件。所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量。所述丝杠包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向是将药物从药盒中排出的方向。所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止它们之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以防止它们之间的相对旋转。所述掣爪元件设置在所述剂量设定旋钮与所述回置构件之间，所述掣爪元件包括与所述剂量设定旋钮的内表面相接合的第一臂构件和与所述回置构件的外表面相接合的第二臂构件，其中，当所述剂量设定旋钮相对于所述壳体旋转时，所述第一臂和所述第二臂中的一个产生听觉信号。
根据本发明的又一示例实施例，提供了一种药物注射笔，包括壳体，用于容置剂量设定旋钮、丝杠、驱动器、和回置构件。所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量。所述丝杠包括螺纹元件，通过所述螺纹元件，所述丝杠能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向是将药物从药盒中排出的方向。所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止它们之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进。所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以防止它们之间的相对旋转。所述壳体还包括设置在所述壳体内的表面上的柔性突出部，而所述剂量设定旋钮还包括柔性凸起元件，当完成设定剂量的注射时所述柔性凸起元件与所述突出部相接合以产生听觉信号。
从下面参照附图公开本发明的示例实施例的详细描述中，本发明的示例实施例的其他目的、优点和显著特点对于本领域的技术人员而言将变为明显。
附图说明
从下面参照附图时对本发明的特定示例实施例的描述中，本发明的特定示例实施例的上述和其他示例特征和优点将变为明显，其中：
图1描绘了根据本发明的示例实施例的药物注射笔；
图2A和图2B分别描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的示例部件的未组装和组装的截面图；
图2C描绘了能够在本发明的示例实施例中使用的笔针的未组装视图；
图3A和图3B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的本体的视图；
图4A和图4B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的剂量设定旋钮的视图；
图5A和图5B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的回置构件的视图；
图6A和图6B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的掣爪元件的视图；
图7描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的驱动器和丝杠布置的视图；
图8A和图8B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的剂量止挡构件的视图；
图9A和图9B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的丝杠制动器的视图；
图10A和图10B描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的可替换的注射联接机构的视图；
图11A-图11F描绘了设置在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的可替换的丝杠制动器和螺纹嵌件实施例的视图；
图12A-图12E描绘了位于根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的注射结束掣爪机构的视图；
图13描绘了位于根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的静音注射掣爪机构的视图；
图14A和图14B描绘了用于减小在根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔中的部件之间的摩擦的另外的机构的视图；
图15A和图15B描绘了用于将药盒连接至根据本发明的第一示例实施例的药物注射笔上的示例机构；
图16A和图16B分别描绘了设置在根据本发明的第二示例实施例的药物注射笔中的示例部件的未组装和组装的截面图；
图17描绘了设置在根据本发明的第二示例实施例的药物注射笔中的驱动器和丝杠布置的视图；
图18描绘了设置在根据本发明的第二示例实施例的药物注射笔中的最终剂量控制机构的视图；
图19A和图19B描绘了设置在根据本发明的第二示例实施例的药物注射笔中的可替代的最终剂量控制机构的视图；
图20描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的示例部件的组装的截面图；
图21描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的本体的视图；
图22描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的嵌件的视图；
图23描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的驱动器的视图；
图24描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的剂量设定旋钮的视图；以及
图25描绘了设置在根据本发明的第三示例实施例的药物注射笔中的回置构件的视图。
在所有附图中，相同的附图标记应当理解为指代相似的元件、特征和结构。
具体实施方式
在本说明书中示例的主题提供为参照附图协助全面理解本公开的示例实施例。因此，本领域的技术人员将明白，能够对本文所述的示例实施例进行各种变化和修改而不偏离要求保护的本发明的范围和精神。此外，为了清晰和简洁，省略了对众所周知的功能和结构的描述。
参照附图，尤其是图1，药物注射笔被示出并且整体上以附图标记10表示。药物注射笔10可以用于实施多种药物，优选地为液体性质，包括但不限于胰岛素和人体生长激素。术语“药物”用于以说明性和非限制性的方式指代可以为了任何目的注射到病人体内的任意物质。药物注射笔10设置用于实施多次注射，其剂量或容量可以由使用者设定并且每次注射可以不同。本公开的药物注射笔10的示例实施例可以是一次性或者当其中的药物供给已经用尽时可重复使用的。
参照图2A和图2B，在示例实施例中，药物注射笔10通常包括针帽12、药盒保持器14、旋转器16、本体18、剂量旋钮20、回置构件22、驱动器构件24、丝杠26、剂量止挡构件28、双向掣爪元件30、丝杠制动器32、和按钮34。
药盒保持器14形成为容纳药盒36，药盒36可以为任意常规设计。作为非限制性示例，药盒36可以在其远端部处包括弹性隔膜38、和使可滑动柱塞40暴露的敞开近端部37。药物在隔膜38与柱塞40之间容纳在药盒36内。如将在下面更详细描述的，旋转器16构造为与柱塞40相接合并且迫使柱塞40向远端运动以将药物从药盒36中排出。旋转器16包括孔隙，该孔隙形成为在将旋转器16安装到丝杠26上时与丝杠26的远端珠状部分27（图7）卡扣配合或另外地接合。标准笔针11（图2C）用于从药物注射笔10实施药物。如在本领域中众所周知的，针是螺纹安装到药盒保持器14的螺纹部42上的双端针插管5。针插管5的一个端部暴露以用于插入病人体内，而插管的第二端部设置为刺穿药盒36的隔膜38。在实施设定的剂量之后，针11可以被移除，在这种情况下，隔膜38可以是自密封的。针帽12形成为例如使用卡扣配合或其他可拆卸接合而可拆卸地安装到药盒保持器14上，以限制对隔膜38和药盒保持器14的包围部分的污染。弹性保持臂13可以从针帽12延伸，以提供用于将注射笔10保持在使用者的口袋、钱包或手提箱中的保持力。一个或多个窗口15也可以设置在药盒保持器14中以提供在药盒36中的剩余药物量的视觉指示。
图2C中示出了示例注射笔的笔针11的分解立体图。笔针11包括盖（外护罩）1、内护罩2、针插管5、和套节3。在制造期间，针插管5的近端部插入位于套节3的远端（病人）端部4中的中央开口内，直到针插管5的远端（病人）端部的预定长度保持延伸为止。针插管5通过环氧树脂或粘胶剂固定在套节3的远端部4中。为了保护使用者免受伤害和针插管5免于损坏，内护罩2覆盖针插管5的暴露部分。内护罩2的敞开近端部布置在针插管5的暴露部分上。盖1的敞开近端部包封内护罩2、针插管5和套节3。盖1的远端部闭合以防止对笔针11的内部部件的污染和损坏，并且防止对在使用前可能处理其的任意人员的伤害。当使用者准备使用笔针时，套节3旋拧到注射笔10的药盒保持器14的螺纹部42上（图1、图2A和图2B），并且盖1和护罩2通过拉动动作从套节3/针插管5子组件中单独移除。内护罩2的远端部闭合以在盖1被移除之后保护使用者免受针插管5的意外针刺。内护罩2随后被移除以接近针插管5。
参照图3A和图3B，本体18通常为圆筒形，并且包括横跨本体18的内部延伸的圆筒形隔板或壁50，通道51穿过壁50形成且包括孔隙52。圆筒形壁50将本体18有效地分为两个隔室，如图2A和图2B中所示，在壁50近端的第一隔室以用于容置多个剂量设定和注射部件，以及在壁50远端的第二隔室以用于容置丝杠制动器32并且连接至药盒保持器14。通道51包括与丝杠26的对应螺纹部螺纹接合的内螺纹部54。在示例实施例中，丝杠26设有非圆形截面，在这种情况下，孔隙52限定为容许丝杠26的旋转并且由此容许丝杠26穿过其中的轴向运动。多个第二螺纹部56在第一隔室中设置在本体18的内部上并且与设置在剂量设定旋钮20上的对应螺纹部62螺纹接合，正如在下面进一步讨论的。本体18优选地包括窗口57，从而容许使用者观察在剂量设定旋钮20的外表面上指示的设定剂量。如下面进一步描述的，一系列成角度阶梯或齿55设置在本体18的第二隔室的内部上，周向地围绕通道51的远端部。齿55设置作为与丝杠制动器32联接的单向联接件的一部分，以容许丝杠26仅仅沿一个方向旋转通过通道51，这导致丝杠将药物从药盒36中排出。在示例实施例中，本体18还包括周向肋或沟槽58，药盒保持器14可以通过卡扣配合安装到周向肋或沟槽58上。
参照图4A和图4B，具有敞开的近端部和远端部的大致圆筒形剂量设定旋钮20设有限定旋钮状特征的扩大的近端部分或手柄60。手柄60可以包括多个沟槽61，从而使使用者能够牢固地抓握手柄60以设定用于注射的药物剂量。剂量设定旋钮20包括设置在其外表面上的至少一个螺纹元件62，优选地靠近远端部并且与本体18的内部上的对应螺纹部56螺纹接合。注射剂量由使用者通过使剂量设定旋钮20沿预定方向旋转而设定。由于与本体18的螺纹接合，剂量设定旋钮20的旋转转变为剂量设定旋钮沿近端方向的轴向运动，从而远离于本体18延伸且从本体18中离开。设置在本体18的外表面上的是多个剂量标记（未示出），从而指示通过设置在本体18上的窗口57观察的设定剂量。
多个径向指向的脊63沿着剂量设定旋钮20的内表面与手柄60相邻地周向设置。脊63设置掣爪装置的一部分，与设置在掣爪元件30的掣爪臂81（图6A、图6B）上的向外指向的棘爪元件82相结合。脊63各包括倾斜边缘和平直表面以用于容许剂量设定旋钮20与掣爪元件30之间沿仅一个方向的相对旋转运动，其中，掣爪臂81能够在脊63滑动，由此提供听觉和触觉信号。另外，脊63的近端边缘限定面向近端的表面，该表面具有设置在其上的多个齿64。在示例实施例中，齿64在与设置于回置构件22上的对应齿74（图5A和图5B）相接合时被包括为抓握机构的一部分。当在注射期间被迫压到一起时，齿64和74锁定到一起，由此防止回置构件22与剂量设定旋钮20之间的相对旋转，正如下面进一步描述的。另外，在剂量设定期间，设置在剂量设定旋钮20上的齿64作为搁板，从而当剂量设定旋钮旋转且离开本体18轴向移动时导致回置构件74与剂量设定旋钮20一起轴向运动。剂量设定旋钮20还包括基本沿着内表面设置的多个纵向延伸的键或花键65，优选地从敞开远端部延伸至扩大的近端部分60。纵向花键65与设置在剂量止挡构件28的外部上的对应沟槽95相接合以防止在剂量设定旋钮20与剂量止挡构件28之间的相对旋转，但是容许它们之间的相对轴向运动。
如图5A和图5B中所示，回置构件22包括大致圆筒形细长构件。靠近回置构件22的近端部设置的是沿着其外表面间隔开的多个脊73。当示例注射笔10被组装时，回置构件22的脊73面对设置在剂量设定旋钮20的内表面上的脊63。脊73包括倾斜边缘和平直表面以用于与设置在掣爪元件30的柔性臂83上的向内指向的棘爪元件84相接合。与上述相似地，脊73容许回置构件22与掣爪元件30之间沿仅一个方向的相对旋转运动，其中向内指向的棘爪元件84能够在脊73上滑动，从而提供听觉和触觉信号。在回置构件22与掣爪元件30之间所容许的相对旋转方向与通过剂量设定旋钮20与掣爪元件30之间的相似接合所容许的方向相反，使得在剂量设定旋钮20与回置构件22之间的相对旋转是双向的。
参照图6A和图6B描述掣爪元件30。如所示，掣爪元件30是圆筒形管状元件，包括彼此相对设置的多个径向柔性臂81和83。掣爪元件30优选地构造为具有与分别设置在剂量设定旋钮20和回置构件22上的脊部分63、73的长度相似的纵向尺寸。柔性臂81包括设置在其自由端部处的向外指向的棘爪元件82，棘爪元件82面对设置在剂量设定旋钮20的内部上的脊63。另一方面，柔性臂83包括设置在其自由端部处的向内指向的棘爪元件84，棘爪元件84面对设置在回置构件22的外部上的脊73。在剂量设定期间，掣爪元件30被容许相对于回置构件22和剂量设定旋钮20旋转，但是相对于每一个仅仅沿一个方向。换言之，在剂量设定期间，依据常规设定剂量或回拨设定剂量的相对旋转的方向，掣爪元件30分别经由柔性臂83和81可旋转地锁定至回置元件22或剂量设定旋钮20中的一个上。当剂量设定旋钮20沿其中脊63能够在向外指向的棘爪元件82上滑动的方向旋转且产生听觉信号时，掣爪元件30不会相对于回置构件22旋转移动，这是由于这种运动被掣爪臂83与脊73之间的接合阻止。相反，当剂量设定旋钮20沿相反方向旋转时，向外指向的棘爪元件82与脊63中的一个相接合，从而导致掣爪元件与剂量设定旋钮20一起旋转。在这种情况下，向内指向的棘爪元件84现在被容许滑过回置构件上的脊73，由此产生听觉信号。
上述掣爪元件30的示例构造容许回置构件22与剂量设定旋钮20之间沿两个方向的相对旋转。这种掣爪元件不限于图6A和图6B中描绘的设计。容许如上所述的在回置构件22与剂量设定旋钮20之间的双向运动的任意相似元件可以在该实施例中实施，如对于本领域的技术人员而言明显的。
如图5A中所示，回置构件22包括用于与按钮34的内部腔体卡扣配合的接头元件71。按钮34为任意常规的设计，但是优选的是卡扣接合容许按钮在接头元件71上自由旋转。或者，按钮34可以与接头元件71一体形成。另外，如图5B中所示，多个纵向延伸的键或花键75沿着回置构件22的圆筒形内表面设置。图7中所示，花键75形成为与设置于驱动器构件24的外表面上的对应纵向沟槽85相接合，由此防止在回置构件22与驱动器24之间的相对旋转，同时容许它们之间的相对轴向运动。参照图7，驱动器24包括设置用于丝杠26的通道86的敞开的近端部和远端部。在示例实施例中，通道86包括与丝杠26的非圆形截面相对应的非圆形截面，由此防止它们之间的相对旋转。驱动器24包括在远端部处形成的盘87，以用于与设置在剂量止挡元件28（图8A）的内表面上的至少一个柔性凸起97卡扣接合。通过卡扣接合，驱动器24相对于剂量止挡元件28轴向固定，但是仍然能够相对于剂量止挡元件28旋转。驱动器24还可以包括向内偏置以与丝杠26相接合的一个或多个柔性腿88。柔性腿88可以设置为减小在丝杠26与孔隙86的配合截面之间的任意游隙以改进示例注射笔10的剂量精确性。
参照图8A和图8B，大致圆筒形剂量止挡元件28设置用于容许最终剂量控制，使得剂量不能设定或拨动为比药盒36中的剩余药物量大，正如下面进一步讨论的。剂量止挡元件28包括位于其外表面上的多个纵向沟槽95。沟槽95与设置在剂量设定旋钮20的内部上的对应花键65相接合，从而防止它们之间的相对旋转，但是容许相对轴向运动。剂量止挡元件28具有敞开近端部91和敞开远端部92，远端部92优选地包括减小直径的部段。敞开远端部92限定螺纹开口，所述螺纹开口具有设置于其上的螺纹部93以用于在组装时与丝杠26的对应螺纹部25螺纹接合。近端部91限定有容置回置构件22、驱动器24和丝杠26的腔体。柔性凸起97设置为与敞开远端部92相邻，延伸到剂量止挡元件28的内部内。凹部96或切口设置在剂量止挡元件的圆筒形外壁中，从而限定容许柔性凸起97弯曲进其内的区域。在组装期间，驱动器24插入敞开近端部91内，随后靠近驱动器24的远端部设置的盘87与柔性凸起97相接合，并且导致柔性凸起97向外弯曲到凹部96内直到盘87移动经过柔性凸起为止，在该时刻，柔性凸起97返回至它们的初始位置以提供对于驱动器24的阻挡表面，从而防止它们之间的相对轴向运动。
尽管上述部件描述为包括用于与示例注射笔的其他部件相接合和互连的特定特征，但是上述部件不限于这些特定特征。例如，除了所述匹配的非圆形截面以防止丝杠26与驱动器24之间的相对旋转以外，本领域的技术人员将明白，可以使用用于防止它们之间的相对旋转同时也容许相对轴向运动的花键/沟槽接合来提供相似的功能。相反，上述花键/沟槽特征可以替代为非圆形匹配布置或其他已知特征以用于防止相对旋转同时容许它们之间的相对轴向运动。
参照图9A和图9B，丝杠制动器32包括大致圆筒形壳体部分90，所述壳体部分90设有大到足以围绕通道51的第一直径，正如图9B中所示。设有沿远端方向延伸的一对壁部分92，从而限定具有非圆形截面的孔隙93以与丝杠26的非圆形截面匹配。由于匹配的非圆形孔隙93，因此防止丝杠26相对于丝杠制动器旋转。另外，丝杠制动器32包括一对柔性棘爪臂94，该对棘爪臂94构造为与设置在本体18的内部上的棘爪齿55的圆筒形环相接合以限定它们之间的单向联接。棘爪臂94构造为容许丝杠制动器32以及由此丝杠26相对于本体18沿仅一个方向旋转。所容许的方向是导致丝杠26沿远端方向旋转通过螺纹通道51以排出药物的方向。在注射期间，丝杠制动器32相对于本体18旋转，并且棘爪臂94移动经过齿55的倾斜或斜面部分以产生听觉喀哒（click）信号，从而指示注射正在执行。丝杠制动器沿相反方向的旋转导致棘爪臂94的自由端部与齿55的平直表面相接合，这抵抗棘爪臂94的松脱（ratcheting）并且由此防止沿该方向的相对旋转。由于丝杠制动器32与齿55之间的单向联接，因此防止丝杠26的非期望的向后运动。
本文已经描述了在药物注射笔10的示例实施例的特定元件之间的示例结构、特征和相互关系，现在将描述这种示例药物笔装置的期望功能。
在如图2A、图2B中所示和如上所述的示例元件的组装之后，为了设定所需的剂量，病人或使用者首先抓握剂量设定旋钮20的扩大近端部60并且使其旋转。剂量设定旋钮20相对于本体18旋转多个圈数直到期望的剂量通过本体18上的窗口57示出为止。由于在剂量设定旋钮20上的螺纹部62与本体的内螺纹部56的螺纹接合，因此剂量设定旋钮被导致旋拧出本体的近端部，从而随着其一起将回置构件22承载基本相同的距离。由于在设置于剂量设定旋钮20的内部上的花键65与设置于剂量止挡部28的外部上的沟槽95之间的花键/沟槽接合也导致剂量止挡构件28与剂量设定旋钮20一起旋转。由于在剂量止挡构件的螺纹部93与丝杠26的螺纹部25之间的螺纹接合，剂量止挡构件28的旋转导致剂量止挡构件相对于本体18沿近端方向的轴向运动。但是，由于丝杠26的螺纹部25与本体18的内螺纹部56的螺距的差异，剂量止挡元件28移动比剂量设定旋钮20短的轴向距离。
在用于增大设定剂量的常规剂量设定期间，由于在丝杠制动器32与设置于本体18上的齿55之间的单向联接，防止了丝杠26相对于本体18沿剂量设定方向旋转。由于驱动器经由丝杠26的非圆形截面与驱动器24的非圆形孔隙86的配合而可旋转地固定至丝杠，因此在剂量设定期间也防止回置构件22和驱动器24（其由于花键/沟槽联接75/85而彼此可旋转地固定到一起）相对于本体18旋转。由于在驱动器24的盘87与设置于剂量止挡构件28上的柔性凸起97之间的卡扣配合，当剂量止挡构件沿近端方向从本体中旋出时，驱动器24轴向移动相同的距离，但是不旋转。
回置构件22通过双向掣爪元件30与剂量设定旋钮20互连。在常规剂量设定期间，剂量设定旋钮20相对于掣爪元件30旋转，并且由此由于剂量设定旋钮20的内部沟槽63滑过位于柔性臂81上的向外指向的棘爪元件82而提供听觉信号。由于柔性臂83的向内指向的棘爪元件84与设置在回置构件22上的脊73相锁定，因此向外指向的棘爪元件82趋于沿剂量设定方向滑过脊63，所述回置构件22由于其与驱动器24和丝杠26的接合而被防止沿该方向旋转。
如果使用者初始设定比预想大的剂量，则设定剂量能够通过沿相反的方向简单地转动剂量设定旋钮20被“拨回”或减小。剂量设定旋钮20沿相反方向（其是注射的方向）的旋转通常导致丝杠26的旋转并且由此导致丝杠轴向运动到药盒36内。在注射期间，丝杠26的旋转由于在剂量设定旋钮上的齿64与回置构件22上的齿74之间的联接而受到影响，回置构件22间接地可旋转地固定至丝杠26。但是，在拨回期间，剂量设定旋钮20和回置构件22没有经由齿64/74联接，并且剂量设定旋钮20沿相反方向相对于回置构件22旋转通过掣爪元件30。剂量设定旋钮20在拨回期间的反向旋转现在导致位于剂量设定旋钮20上的内部脊63与向外指向的棘爪元件82相接合且锁定，从而迫使掣爪元件30沿该相同方向旋转。向内指向的棘爪元件84现在被导致在设置于回置构件22上的脊63上滑动，从而产生指示剂量正在减小的听觉信号。棘爪元件84趋于沿该方向在脊73上滑动，这是由于在棘爪元件84与脊73之间设置的摩擦比在丝杠制动器32与本体18之间的单向联接小。换言之，拨回设定剂量所需的力没有大到足以克服在丝杠制动器32的棘爪臂94与本体18的齿55之间的摩擦。
一旦设定期望的剂量，并且使用者期望注射该设定的药物剂量，就将药物注射笔10施加到病人的皮肤上以插入针插管5。基于使用者的优选，在设定期望剂量之前或之后，笔针11附接至药盒保持器14的螺纹部分42。一旦笔针11已经附接至药盒保持器14且插入病人体内，就压下按钮34。由使用者施加到按钮34上的轴向力导致位于回置构件22上的齿74与位于剂量设定旋钮20上的齿64相接合，以使回置构件22与剂量设定旋钮20啮合且可旋转地锁定，从而形成注射联接。所施加的力导致剂量设定旋钮20（由于与本体18经由螺纹部56和62的非自锁定螺纹接合）沿与在常规剂量设定期间发生的方向相反的方向旋转。该旋转现在赋予给回置构件22以及由此赋予给驱动器24（由于花键/沟槽连接75、85）。由于驱动器24与丝杠26的非圆形截面相配合，丝杠也被导致相对于本体19旋转，这转变为丝杠向药盒36内的轴向运动以排出剂量（由于在位于丝杠上的螺纹部25与设置于本体18的通道51上的螺纹部54之间的螺纹接合）。丝杠沿远端方向的轴向运动迫使旋转器16抵靠柱塞40以将药物从药盒32中排出。注射力大于丝杠制动器32中的摩擦力，并且由此丝杠制动器容许丝杠26在注射期间沿该方向旋转。当丝杠制动器32与丝杠26一起旋转时，相对设置的棘爪臂94在注射执行时在设置于本体18的内部上的齿55上滑动以产生喀哒声音。
上述剂量实施过程可以重复，直到消耗完药盒36中的药物为止。在将最终剂量从药盒36中排出之前，期望的是确保所排出的最终剂量与使用者设定的剂量一致。换言之，使用者应当不能设定比药盒36中的剩余药物量大的剂量。当设置于剂量止挡元件28上的螺纹部93抵靠丝杠26的近端部处的非螺纹部分从而防止剂量止挡构件28在丝杠26上的进一步旋转时，实现该最终剂量控制。当这发生时，通过窗口57读取的、位于剂量设定旋钮20上的标记指示在药盒36中的最终剩余的可注射药物量。一旦阻止了剂量止挡构件28的进一步旋转，由于在剂量设定旋钮20与剂量止挡构件28之间的花键/沟槽接合65/95，就防止剂量设定旋钮20沿该方向进一步旋转以用于设定更大的剂量。
在剂量设定期间，剂量止挡构件28基于剂量设定旋钮20的旋转圈数改变其在丝杠26上的相对位置。剂量止挡构件28在剂量设定期间的轴向运动为与丝杠26在注射期间移动到药盒36内的距离基本相同。丝杠26的轴向运动距离、以及待排出的药物量部分地通过丝杠螺纹部25和本体的螺纹部54的螺距确定，该螺距与剂量止挡构件28的螺纹部93的螺距基本相同。由此，剂量止挡构件28在丝杠26上的相对位置在整个实施过程是在药盒36中的剩余药剂量的标记。由于其与剂量设定旋钮20的花键/沟槽接合65/95，剂量止挡构件在注射期间维持其在丝杠26上的相对位置。在注射期间，剂量设定旋钮20、剂量止挡构件28、回置构件22、驱动器24和丝杠26全都可旋转地锁定到一起。由于剂量止挡构件28的螺纹部93和本体18的螺纹部54为基本相同的螺距，因此剂量止挡构件28和丝杠26的同时旋转导致相同的轴向运动。由此，在注射期间，剂量止挡构件28不会相对于丝杠26轴向移动，并且由此维持其相对于丝杠的相对位置，该相对位置如在剂量设定程序期间确定。在实施最终剂量之后，如果注射笔10是可重复使用的，则药盒能够被替换，而如果笔是一次性的，则整个笔10可以被抛弃。
如将由本领域的技术人员理解的，能够对上述示例实施例进行各种修改而不会显著改变注射笔10的功能。例如，可以进行这些修改以易于组装各种部件，减小制造的复杂性，减小元件的数目，或者提供一些另外的改进功能。下面描述一些这种示例修改。
在一个可替代实施例中，以上所述的作为与设置在回置构件22上的对应齿74（图5A和图5B）的注射联接的一部分的、位于剂量设定旋钮20上的齿64能够在没有掣爪元件30的情况下产生剂量设定的喀哒信号。具有相似功能的弹簧元件或波形垫圈可以设置为将回置构件22的齿74朝向设置于剂量设定旋钮20上的对应齿64偏置，使得它们处于恒定的啮合接合。但是，弹簧力容易由剂量设定旋钮20与回置构件22之间的相对旋转克服，这导致对应的齿64/74滑过彼此，从而产生听觉和触觉信号。
在另一示例实施例中，可替代的注射联接设置在修改的剂量设定旋钮20（齿64被移除）与修改的回置构件22’之间，图10中所示。在该实施例中，以上所述的关于剂量设定旋钮20上的齿64与回置构件22上的对应齿74的注射联接由靠近回置构件22’的近端部设置的延伸表面101替换，延伸表面101由相对于脊73的更大直径限定。掣爪元件30包括定位为与延伸表面101共轴且围绕延伸表面101的第一表面102。在剂量设定操作期间，掣爪元件30定位在回置构件22’上，使得掣爪臂81和83自由弯曲并且分别滑过脊73和63。在该实施例中，剂量设定和拨回机构不变。但是，在注射期间，当使用者向按钮34施加注射力时，回置构件22’被推到剂量设定旋钮20和掣爪元件30内。当回置构件22’朝向掣爪元件30轴向移动时，延伸表面101移动为与掣爪臂83相接合，正如图10B中所示。在该位置，掣爪臂83被防止径向向内弯曲以滑过位于剂量设定旋钮中的沟槽63，由此将掣爪元件30锁定至剂量设定旋钮20。剂量设定旋钮20在剂量设定期间相对于回置构件22’沿该方向的相对旋转已经使棘爪臂83能够移过脊63以减小设定剂量。但是，在注射期间，现在限制棘爪臂83远离于脊63弯曲，并且由此通过延伸表面101的阻挡接合而被防止在脊63上滑动。因此，回置构件22’现在经由与棘爪臂83的不可滑动接合而可旋转地锁定至剂量设定旋钮20，从而容许设定剂量的注射，正如上述。
在另一实施例中，示例注射笔10被修改以有利于制造提供不同剂量需求的注射笔。例如，用于实施第一药物的注射笔可以期望更精确的剂量间隔以用于比另一种药物更精确的剂量控制。为了利用上述示例注射笔的相同剂量设定和注射功能，期望的是能够提供满足各种剂量需求而具有更大兼容性的多个笔，以减小制造多个这种笔的复杂性。
对图9B中图示的实施例进行一个这种修改以使用设置在本体18上的棘爪齿55转换设置在丝杠制动器32上的棘爪臂94，正如图11A中所示。如所示，本体18’现在包括棘爪臂111，而丝杠制动器32’现在包括齿112。在棘爪臂111与齿112之间的接合用于提供与在先前实施例中所述相似的单向功能。丝杠制动器32’在该可替换实施例中有利于在期望的注射喀哒间隔中的变化，这是由剂量间隔中的期望变化所必须的。例如，通过丝杠制动器32’的相对旋转实现的注射喀哒优选地对应于剂量增大，并且与齿112的间距相关。如果剂量增大变化为具有更大或更小的间隔，则具有齿112的对应间距的丝杠制动器组装在如所示的注射笔中，不同于如在先前实施例中所提供的具有齿55的期望间隔的新本体。较小的丝杠制动器32比本体18更容易且成本更低地制造，并且由此有利的是在修改的注射笔中不是更换本体18而是更换丝杠制动器32。
图11B-图11F中所示的另外的修改容许若期望则更容易改变丝杠的螺距以增大或减小剂量速率。例如，丝杠26的螺纹部25可以修改为包括更大螺距，使得相同数量的丝杠圈数导致丝杠向药盒36内的更大轴向运动并且由此导致更大的剂量。在先前的实施例中，如果丝杠26的螺纹部25被修改，则本体的螺纹部54也需要相应地修改。图11B中所示的另外的修改设有嵌件114，嵌件114替代设置在示例实施例上的、具有螺纹部54的隔板壁50和通道51的特征（参见图3A）。嵌件114是具有设置于其上的棘爪臂115的螺母状元件。嵌件114包括具有贯穿其中的孔隙119的壁118。孔隙119由圆筒形通道116限定，通道116具有设置在其内部上的螺纹部117。本体18”现在包括搁板或壁架121，搁板或壁架121形成与嵌件114的近端表面相接合的接触表面以确定嵌件114向本体18”内的轴向布置。搁板121包括构造为与嵌件114的近端表面上的对应凹部120相接合的至少一个突出构件122。突出部122与凹部120之间的接合抑制嵌件114与本体18”之间的相对旋转运动。可替换地，任意相似的键/沟槽类结构可以设置为限制嵌件114与本体18”之间的相对旋转运动。
嵌件114也可以设有另外模制的弹簧特征124以维持将嵌件114定位成抵靠本体18”中的搁板121。如图11F中所示，当针5在注射之前插入药盒隔膜38内时，模制弹簧特征124也迫压抵靠药盒36以防止药盒移动。该特征提供剂量注射时的更大精确性并且防止非期望的药物浪费。在现有技术的注射笔中，可以在该操作期间容许药盒沿近端方向移动较小距离，从而导致药物的小量浪费或“流出”。
在另一示例实施例中，注射喀哒或信号的结束由修改的剂量设定旋钮20’提供，剂量设定旋钮20’包括在剂量设定旋钮20’的远端部附近的、沿远端方向延伸的径向柔性腿128。柔性腿128与设置在本体18的隔板壁50的近端表面上的成角度突出部130（图12B中所示）相互作用。成角度突出部130优选地在仅一个端部处固定至隔板壁50，该端部是最间隔远离于本体18的内表面的端部。在零剂量位置，当剂量设定旋钮20’抵靠隔板壁50时，柔性腿128定位在突出部130附近，但是没有接触接合。当设定期望的剂量时，当剂量设定旋钮20’旋转时，柔性腿128在成角度突出部130与本体18的内表面之间移动，正如图12C中所示。由于成角度突出部130在最靠近本体18的内表面的端部处未固定至隔板壁50，因此角度突出部径向弯曲以容许柔性腿在它们之间的通过并且在剂量设定期间减小用于初始越过突出部的摩擦。一旦柔性腿128在突出部130的后面经过，剂量设定旋钮20’的继续旋转就将导致剂量设定旋钮远离隔板壁50的轴向运动，使得柔性腿128不再与突出部130相互作用。现在执行剂量的常规设定。
当设定剂量被注射时，剂量设定旋钮20’拧回至本体18内且朝向隔板壁50移动。当注射接近其终点时，如图12E中所示，柔性腿128与突出部130再次接合。在该时间，由于柔性腿128抵靠突出部130，因此其不允许在突出部130与本体18的内表面之间的通过。现在，柔性腿128被导致径向向内弯曲以滑过突出部130，直到其经过突出部130的端部为止，在该时刻，柔性腿128卡扣在本体18的内表面上，从而提供听觉和触觉信号。在该点，设定剂量被完全输送并且注射笔处于零剂量位置。
在一个实施例中，剂量喀哒的终点可以设置为与通过丝杠制动器32所提供的注射喀哒（如上面参照图9讨论的）能够辨别的不同信号。但是，在另一实施例中，注射喀哒是静音的，并且使用者仅仅感测设置在柔性腿128与突出部130之间的注射喀哒的终点。使注射喀哒静音的一个方法是使用橡胶类环或制动器134替代设置于本体18上的棘爪齿55，正如图13中所示。在注射期间，丝杠制动器32仍然相对于本体18旋转，但是在该实施例中，棘爪臂94沿着橡胶制动器134的表面滑动而不提供听觉或触觉信号。橡胶制动器134使用粘胶剂或其他结构固定至本体18，使得其不会相对于本体18旋转，并且由此仍然能够作为与丝杠制动器32的单向联接。丝杠制动器32的棘爪臂94优选地被斜切或者另外地构造为抓握橡胶制动器134以阻止它们之间的相对旋转，类似于图9B中讨论的实施例。另外，本领域的技术人员将明白，橡胶制动器134可以与图11A和图11B中讨论相似地修改。
在另一示例实施例中，添加一个或多个元件以通过消除或减小在相对于彼此旋转的元件之间或相对于彼此轴向移动的那些元件之间的摩擦而改进示例注射笔10的机械效率。在按钮34与设置于回置构件上的接头元件71之间是具有非期望摩擦的一个特定接合。在剂量设定和注射期间，按钮34优选地在接头元件71上自由旋转。在示例实施例中，如在图5A中部分所示，接头元件71包括设置在回置元件22的旋转轴线的中心上的点77。该点77在按钮34的旋转中心附近接触按钮34。在旋转中心处或在旋转中心附近设置这些元件之间的这种接触表面在相对旋转期间减小在这些元件之间的摩擦扭矩，并且由此增大效率。为了进一步减小在回置构件22与按钮34之间的摩擦，一个实施例包括设置在按钮34的内表面与接头元件71的表面之间的至少一个滚珠（即，滚珠轴承）140，正如图14A中所示。滚珠140用于将接合元件之间的滑动摩擦转变为减小的滚动摩擦。在图14B中所示的另一实施例中，具有相同极性的一对磁体142a和142b设置在彼此面对的相邻接触表面上。例如，第一磁体142a设置在按钮34的内部上，而第二磁体142b设置在接头71的面对第一磁体的接触表面上。由于在磁体142a与142b之间的相同极性，因此所导致的排斥力减小在这两个表面之间的接触力，从而减小它们之间的摩擦而不会影响用于注射药物所需的推力。本领域的技术人员应当明白，上述方法也可以组合地实施。另外，这种方法可以在具有线性或旋转接触表面的任意两个部件之间实施，以进一步改进机械效率。
上述示例实施例可以设置为可重复使用的笔或一次性笔。在一次性实施中，药盒保持器14和本体18优选地不可逆组装。在如参照图3A所述的一个实施例中，设置在药盒保持器14上的周向肋卡扣接合本体18上的沟槽58。在图15A中所示的另一实施例中，螺纹嵌件114可以包括至少一个凸起125以用于与设置在药盒保持器114上的凹部126卡扣配合。由于如参照图11B和图11C讨论的螺纹嵌件114轴向和可旋转地固定至本体18上，因此药盒保持器14与螺纹嵌件114的卡扣接合阻止在药盒保持器与本体之间的相对旋转。
在图15B中所示的优选实施例中，药盒保持器14和本体18包括提供在药盒保持器114与本体18之间的牢固的螺纹联接的一组螺纹部151和152。另外，药盒保持器和本体中的一个包括按扣154，而另一个包括用于与按扣154相接合的凹部156。按扣/凹部接合优选地为单向径向卡扣。由此，一旦本体18和药盒保持器14旋拧到一起，按扣154就移动为与凹部156相接合直到它们卡扣到一起，从而提供牢固地、不可逆连接，具有在药盒保持器14与本体18之间的很小或没有游隙，从而增大剂量注射的准确性并且减小/消除药物的不必要浪费。
鉴于以上描述，在图16A和图16B中示出了包括相似部件和功能的另一示例实施例。除非另外明示，图16A和图16B中所示的部件具有与上述那些相似的功能，并且由此此处省略了对它们的详细描述。在该实施例中，本体218与图11B和图11D中所示的本体18”相似。由本体218的内部限定的、在壁250近端的第一隔室容置剂量设定旋钮220、回置构件222、剂量止挡构件228、驱动器224、和丝杠226。由本体218的内部限定的、在壁250远端的第二隔室容置螺纹驱动嵌件233和驱动器224的远端部225。壁250设有孔隙，该孔隙定尺寸为装配驱动器224的圆筒形主体而非扩大的远端部225（如图16B中所示），由此将驱动器224轴向固定至本体218。
在该实施例中，丝杠226具有圆形截面，并且经由如图17中所示的键/沟槽接合而可旋转地固定至驱动器224。丝杠226的近端部包括与设置在驱动器224的内部上的纵向沟槽223相接合的键217。经由该键/沟槽接合，丝杠226可旋转地固定至驱动器224但是能够相对于驱动器224轴向移动。驱动器224包括与设置在回置构件222的内部上的内部键或花键275相接合的纵向沟槽285，以将驱动器224可旋转地锁定至回置构件222。驱动器224现在包括设有齿环255的扩大的远端部225，齿环255周向设置在远端部225上并且功能类似于图11A和图11B中的齿状丝杠制动器32’。远端部225包括与螺纹嵌件233一起的单向联接的一部分，与上面参照图9B和图11B讨论相似。螺纹嵌件233包括孔隙，该空隙具有设置在其上的螺纹部，该螺纹部与丝杠226上的相应螺纹部螺纹联接，类似于图11C的嵌件114。
在该实施例中，最终剂量控制通过修改的剂量止挡构件228提供，正如图18中所示。剂量止挡构件228包括设有一系列螺纹部290的环状联接结构，螺纹部290设置在其外表面上并且与设置在剂量设定旋钮220上的螺纹部291螺纹接合。如所示，剂量止挡构件228经由设置在剂量止挡构件228的内表面上的对应脊272可旋转地固定至回置构件222，对应脊272与设置在回置构件上的相似脊273啮合。在该实施例中，当剂量设定旋钮220旋转以设定期望的剂量或者减小过大的剂量时，剂量止挡构件228以与设定剂量相关的量旋拧到设置于剂量设定旋钮上的螺纹部291内。在注射期间，剂量止挡构件228维持其相对于螺纹部291的相对位置，这是由于回置构件228可旋转地固定至剂量设定旋钮220。由此，剂量止挡构件228和剂量设定旋钮220一起旋转并且在它们之间没有相对运动。一旦剂量止挡构件228旋拧到螺纹部291的端部螺纹部内，就阻止剂量止挡构件228进一步旋转，并且由此也阻止剂量设定旋钮为设定更大剂量的进一步旋转。这种现象指示在药盒中的剩余的最终药物剂量。
为了设定用于注射的期望剂量，使用者使剂量设定旋钮220旋转。设定剂量的听觉喀哒通过位于剂量设定旋钮220上的齿264与位于回置构件222上的齿274的滑移而提供，与在上面的先前实施例中描述相似。齿264和274通过设置在按钮234内的弹簧元件233保持为啮合接合。类似于先前的实施例，当使用者迫压按钮234以注射剂量时，回置构件222经由齿264与274之间的接合而可旋转地锁定至剂量设定旋钮220。当剂量设定旋钮旋拧回本体218上时，回置构件222现在与剂量设定旋钮220一起旋转。回置构件222的旋转转移至使丝杠226旋转的驱动器224。丝杠224旋转通过固定的螺纹驱动嵌件233并且旋转到药盒内以排出剂量。当驱动器225沿该方向旋转时，齿255的远端环在齿225滑过设置于螺纹驱动嵌件233上的棘爪臂时提供注射喀哒。
如图19A中所示，在另一实施例中，最终剂量控制类似地设有修改的剂量止挡元件328。剂量止挡元件328是半螺母状构件，具有设置在其内表面上的一系列螺纹部，该螺纹部与设置在螺纹回置构件322上的螺纹部332螺纹接合。剂量设定旋钮320包括两个纵向延伸的肋或花键330，彼此周向间隔开与剂量止挡元件328的长度基本相同的距离。花键330与剂量止挡元件328的对应边缘相接合以将剂量止挡元件可旋转地锁定至剂量设定旋钮320。在剂量的设定期间，剂量止挡构件328旋拧到回置构件322的螺纹部332上，剂量止挡构件328的相对位置指示在药盒中的剩余药物量。当剂量止挡构件328抵达螺纹部332的端部或者在计量设定旋钮320或回置构件322上的固定止挡部时，阻止剂量止挡元件328进一步旋转并且由此将剂量限定为药盒中的剩余剂量。
图19B中示出了使用相似操作原理的又一实施例。在该实施例中，剂量止挡元件428沿着其外表面具有螺纹部427。剂量设定旋钮420的内表面设有至少一个螺纹部，该螺纹部在其上设有的长度足以维持与剂量止挡构件428的螺纹部427的恒定接合。回置构件422包括两个纵向延伸的肋或花键430，彼此周向间隔开与计量止挡元件428的长度基本相同的距离。花键430与剂量止挡元件428的对应边缘相接合以将剂量止挡元件可旋转地锁定至回置构件422。回置构件422的外表面在该实施例中设有基本光滑的表面以容许剂量止挡元件428在其上的轴向运动。在该实施例中，最终剂量是在阻止计量止挡元件428相对于回置构件422轴向任意更远离移动时的剂量。当元件428的第一边缘抵接位于剂量设定旋钮420中或回置构件422上的固定止挡部时，阻止剂量止挡元件428的轴向运动。
鉴于以上描述，图20中示出了包括相似功能性的注射笔的又一示例实施例。如截面图中所示，示例注射笔在该实施例中包括主体518、剂量设定旋钮520、回置构件522、驱动器524、丝杠526、剂量止挡构件528和嵌件530。本体518如图21中所示地修改。如所示，附接在本体18的侧壁的位于隔板壁550远端的一个端部处的至少一个棘爪臂555向内指向并且优选地在其自由端部处设有一系列脊或齿557。如图22中所示，齿557与设置于嵌件530的外表面上的齿595接合。由于药盒保持器与设置在棘齿臂555的外表面上的突出部559相接合，因此当药盒保持器附接至本体18上时，迫使齿557与位于嵌件530上的齿595接合。当药盒保持器附接至本体518上时，由于所迫的齿接合而阻止嵌件530沿任意方向旋转。当药盒保持器被移除（例如再次使用注射笔）时，棘爪臂555自由松脱并且容许嵌件530与本体518之间的相对旋转，以再装载丝杠以用于注射笔的后续使用。嵌件530包括具有非圆形截面的孔隙531以用于与丝杠的相似非圆形截面相配合，以防止它们之间的相对旋转。多个齿556沿着本体518的内表面靠近隔板壁550周向地设置。如图23中所示，齿556用于与设置在驱动器524的远端部附近的棘爪元件586接合，在下面进一步描述。
如图23中所示，驱动器524包括细长的圆筒形构件，该构件具有敞开的远端部和近端部以用于容许丝杠526贯穿其中。驱动器524包括设置在近端部附近的多个花键583，以用于与位于回置构件522的内部上的对应沟槽相接合，以用于将驱动器524和回置构件522可旋转地联接到一起。一对突出部585设置在驱动器524的远端部附近，以用于在隔板壁550后面与本体518卡扣接合。这种卡扣接合抑制在驱动器524与本体518之间的相对轴向运动，同时容许它们之间的相对旋转运动。驱动器524包括设置在内表面上的至少一个螺纹元件582，以用于与丝杠526的对应螺纹部螺纹接合。如下面进一步讨论的，该螺纹接合迫使丝杠526沿远端方向轴向移动以注射设定剂量。
如图24中所示，剂量设定旋钮520是细长的圆筒形构件，该构件设有与剂量设定旋钮的内螺纹部螺纹接合的外螺纹部562，类似于上述实施例。在该实施例中，剂量设定旋钮520包括设置在其远端部附近的至少一个棘爪臂564，以用于与设置在回置构件522的外表面上的多个脊573相接合，正如图25中所示。棘爪臂564包括圆形突出部565以用于容许棘爪元件沿两个方向在设置于回置构件522上的脊573上滑移，以在正常的剂量设定和回拨期间提供听觉喀哒信号。如所示，剂量设定旋钮520也包括沿着剂量设定旋钮的内表面周向设置的多个齿563。在剂量设定期间，如图25中所示，齿563设置在位于回置构件的外表面上的凹部576中。齿563在该实施例中用作注射联接以将计量设定旋钮520可旋转地锁定至回置构件522。在另一实施例中，注射联接可以介于设置在回置构件522与剂量设定旋钮520上的一组接合齿之间，与关于图4A和图5A中所示的第一实施例中讨论相似地（齿64和74）。剂量设定旋钮520包括沿着其内表面设置的多个螺纹部591，以用于与剂量止挡构件528的螺纹部590螺纹接合。
已经描述了在图20-图25的特定元件之间的示例结构、特征和相互关系，现在将描述这种示例注射笔的期望功能。此处已经省略了对与上述实施例相似的特定元件和特征的描述。
为了设定用于注射的期望剂量，使用者使剂量设定旋钮520沿第一方向旋转。在剂量设定旋钮520与回置构件522之间的相对旋转由于在脊573与棘爪元件564、565之间的接合而产生一系列剂量设定喀哒。如果使用者设定过大的剂量，则使用者能够使计量设定旋钮520沿相反的第二方向旋转以回拨设定剂量。在剂量设定期间，剂量设定旋钮相对于回置构件522沿第一方向和第二方向自由旋转。为了注射设定剂量，使用者迫压按钮34，按钮34沿远端方向推动回置构件522并且导致位于回置构件上的脊573与设置在剂量设定旋钮上的齿563接合。剂量设定旋钮520和回置构件522现在相对于彼此可旋转地固定。现在，当剂量设定旋钮旋转回本体518内时，回置构件522也被导致旋转，这迫使驱动器524一起旋转。由于丝杠与嵌件530的相配接合，丝杠被阻止相对于本体518旋转，当药盒保持器附接至本体518上时，嵌件530可旋转地固定至本体518，正如上述。由于丝杠526可旋转地固定，在驱动器524与丝杠526之间的相对旋转由于丝杠526与设置于驱动器524上的螺纹部582的螺纹接合而导致丝杠526轴向移动到药盒内以注射设定剂量。在注射期间，当驱动器524相对于本体518旋转时，棘爪臂586在经过设置于本体518的内部上的齿556时提供注射喀哒信号。在该实施例中，最终剂量控制与以上参照图18描述相似地执行，以防止使用者设定比药盒中剩余药物量大的剂量。
尽管已经参照特定的说明性实施例示出和描述了本发明，但是本发明并不限于示例实施例而仅由所附权利要求和它们的等同物限制。应当明白的是，本领域的技术人员能够改变或修改示例实施例而不偏离本发明的范围和精神。

Claims (17)

1.一种药物注射笔，包括：
壳体；
剂量设定旋钮，所述剂量设定旋钮包括至少一个内螺纹部并且能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量；
丝杠，所述丝杠设有螺纹元件并且能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒中排出的方向；
驱动器，所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止所述驱动器和所述丝杠之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进；
回置构件，所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以用于防止所述回置构件和所述驱动器之间的相对旋转；以及
剂量止挡构件，所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述回置构件并且包括与所述剂量设定旋钮的所述内螺纹部螺纹接合的外螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动；并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比在所述药盒中剩余的可注射药物量大的剂量。
2.根据权利要求1所述的药物注射笔，其中，所述剂量止挡构件在设置于所述回置构件上的一对纵向延伸肋之间可旋转地联接至所述回置构件。
3.根据权利要求2所述的药物注射笔，其中，所述剂量止挡构件包括在所述纵向延伸肋之间设置在所述回置构件上的部分螺母。
4.根据权利要求1所述的药物注射笔，其中，所述剂量止挡构件经由设置于所述剂量止挡构件的内表面和所述回置构件的外表面上的对应脊之间的接合而可旋转地联接至所述回置构件。
5.根据权利要求3或4所述的药物注射笔，其中，当所述剂量止挡构件的第一边缘抵接位于所述剂量设定旋钮或所述回置构件上的固定止挡部时，所述剂量止挡构件的轴向运动受到限制。
6.一种药物注射笔，包括：
壳体；
剂量设定旋钮，所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量；
丝杠，所述丝杠设有螺纹元件并且能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒中排出的方向；
驱动器，所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止所述驱动器和所述丝杠的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进；
回置构件，所述回置构件设有外螺纹元件并且可旋转地固定至所述驱动器以用于防止所述回置构件和所述驱动器之间的相对旋转；以及
剂量止挡构件，所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述剂量设定旋钮并且包括与所述回置构件的所述外螺纹部螺纹接合的内螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动；并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比在所述药盒中剩余的可注射药物量大的剂量。
7.根据权利要求6所述的药物注射笔，其中，所述剂量止挡构件包括部分螺母，并且在设置于所述剂量设定旋钮上的一对纵向延伸肋之间可旋转地固定至所述剂量设定旋钮。
8.根据权利要求7所述的药物注射笔，其中，当所述剂量止挡构件的第一边缘抵接位于所述剂量设定旋钮或所述回置构件上的固定止挡部时，所述剂量止挡构件的轴向运动受到限制。
9.一种药物注射笔，包括：
壳体；
剂量设定旋钮，所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量；
丝杠，所述丝杠设有螺纹元件并且能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒中排出的方向；
驱动器，所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止所述驱动器和所述丝杠之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进；
回置构件，所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以用于防止所述回置构件和所述驱动器之间的相对旋转；以及
剂量止挡构件，所述剂量止挡构件可旋转地固定至所述剂量设定旋钮并且包括与所述丝杠的所述螺纹部螺纹接合的内螺纹部，当所述剂量设定旋钮相对于所述回置构件旋转时，所述剂量止挡构件能够相对于所述剂量设定旋钮轴向移动；并且其中，所述剂量止挡构件的轴向运动限制使用者设定比在所述药盒中剩余的可注射药物量大的剂量。
10.根据权利要求9所述的药物注射笔，其中，当所述丝杠沿所述第一方向旋转时，所述剂量止挡构件与所述丝杠一起旋转。
11.一种药物注射笔，包括：
壳体；
剂量设定旋钮，所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量；
丝杠，所述丝杠设有螺纹元件并且能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒中排出的方向；
驱动器，所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止所述驱动器和所述丝杠之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进；
回置构件，所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以用于防止所述回置构件和所述驱动器之间的相对旋转；以及
掣爪元件，所述掣爪元件设置在所述剂量设定旋钮与所述回置构件之间，所述掣爪元件包括与所述剂量设定旋钮的内表面相接合的第一臂构件和与所述回置构件的外表面相接合的第二臂构件，其中，当所述剂量设定旋钮相对于所述壳体旋转时，所述第一臂和所述第二臂中的一个产生听觉信号。
12.根据权利要求11所述的药物注射笔，其中，所述剂量设定旋钮的所述内表面和所述回置构件的所述外表面各包括多个齿。
13.根据权利要求12所述的药物注射笔，其中，所述剂量设定旋钮的所述齿构造为容许所述剂量设定旋钮与所述掣爪元件之间沿第一方向的相对旋转，而所述回置构件的所述齿构造为容许所述回置构件与所述掣爪元件之间沿相反的第二方向的相对旋转。
14.根据权利要求13所述的药物注射笔，其中，当所述剂量设定旋钮相对于所述掣爪元件沿所述第一方向旋转时，所述第一臂产生听觉信号，而当所述回置构件相对于所述掣爪元件沿所述第二方向旋转时，所述第二臂产生听觉信号。
15.一种药物注射笔，包括：
壳体；
剂量设定旋钮，所述剂量设定旋钮能够相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量；
丝杠，所述丝杠设有螺纹元件并且能够经由对应的螺纹接合沿第一方向前进，所述第一方向为将药物从药盒中排出的方向；
驱动器，所述驱动器可旋转地固定至所述丝杠以用于防止所述驱动器和所述丝杠之间的相对旋转，所述驱动器能够沿第一方向旋转以使所述丝杠旋转并且使所述丝杠沿所述第一方向前进；以及
回置构件，所述回置构件可旋转地固定至所述驱动器以用于防止所述回置构件和所述驱动器之间的相对旋转；
其中，所述壳体还包括设置在所述壳体内的表面上的柔性突出部，并且所述剂量设定旋钮还包括柔性凸起元件，在完成设定剂量的注射时所述柔性凸起元件与所述突出部相接合以产生听觉信号。
16.根据权利要求15所述的药物注射笔，其中，当所述剂量设定旋钮相对于所述壳体旋转以设定期望的注射剂量时，所述柔性凸起元件在所述突出部的第一边缘与所述壳体的侧壁之间通过，从而导致所述突出部远离于所述侧壁弯曲。
17.根据权利要求16所述的药物注射笔，其中，所述剂量设定旋钮沿相反方向旋转以注射剂量，并且沿该方向，所述柔性凸起元件与所述突出部的第二边缘相接合，从而导致所述柔性凸起元件径向向内弯曲，其中，一旦所述柔性凸起元件通过所述突出部的端部，所述凸起元件就返回至初始位置，同时提供指示注射结束的听觉信号。
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