CN102770173A - 带有包括双重功能偏压部件的延迟机构的自动注射装置 - Google Patents

Abstract

一种自动注射设备，其包括用于在设备的带针头注射器被缩回之前恰当地输送药物的延迟机构。在一种形式中，延迟机构包括用于注射器的往返器(170)、从动件(250)、锁定部件、在从动件与支承表面(308)之间用来抑制从动件相对于往返器的旋转的阻尼涂料，以及作用在往返器与从动件之间的双重功能偏压部件(290)。当锁定部件在注射期间移动至释放位置时，双重功能偏压部件首先提供扭转力来推动从动件相对于往返器从闩锁位置旋转至解除闩锁位置，并且然后双重功能偏压部件提供轴向力来相对于从动件沿轴向推动往返器，以便移动往返器用于在注射之后使注射器针头缩回到设备的壳体中。

Description

带有包括双重功能偏压部件的延迟机构的自动注射装置

技术领域

本发明关于药剂注射装置，并且尤其关于一种自动注射装置。

背景技术

患有许多不同疾病的患者必须经常自己注射药剂。已经提出了多种装置来便于这些注射。一种类型的装置是自动注射装置。这种类型的装置在由使用者触发时，使得在触发前设置在装置壳体内的注射器的针头自动插入使用者体内，并且接着通过该被插入的针头自动注射一定剂量的药物。一种公知类型的自动注射装置还在给药完毕时自动使遮蔽套前移以覆盖针头。在具有对于一些应用而言更合意的构造、而不是具有前移的遮蔽套的另一类型的自动注射装置中，该装置在给药完毕时将使针头自动缩回到壳体中。设计具有针头缩回特征的自动注入器的一个困难在于，既要确保所期望的注射器装容物已被完全注射，又要确保注射器的针头在使用后恰当地缩回到装置壳体中。

国际公开号WO2005/115516更为详细地说明了这种设计的困难，并且进一步提出了解决方案，该解决方案使用一类包含了高粘度流体阻尼的延迟机构。尽管可能有作用，但是这些解决方案不是没有它们自身的缺陷的，诸如延迟机构在注射期间用于向注射器传递力。

国际公开号WO2008/112472公开了一种带有延迟机构的自动注射器，其具有期望的能力，但其具有比一些应用可能所期望的更大的直径。此外，带有相对彼此滑动的零件的延迟机构的零件数目和凸轮运动使得组装和操作复杂化。

自动注射器通常设有锁定器件，该锁定器件在使用者已准备这样的触发之前阻止了装置的触发。触发自动注射器的一种公知的方式在于可手动地操作的按钮，该按钮用来使装置的弹簧加载的压下元件的叉头解除闩锁，诸如通过向外张开或向内挤压这样的叉头来允许叉头通过表面中的一个或多个开口，叉头可释放地闩锁到开口上。过去已使用了用以防止这种柱塞的解除闩锁发生太快的各种手段，但是诸如由于加大了装置的复杂性或增加了装置的非期望的尺寸，这些手段并非没有它们的缺陷。

因此，期望提供一种可克服现有技术的这些和其它缺陷中一种或多种缺陷的自动注射设备。

发明内容

在本发明的一种形式中，本发明提供了一种用于自动注射设备的延迟机构，该自动注射设备具有壳体、带有柱塞的带针头注射器，以及至少一个偏压元件，偏压元件用于使带针头注射器在壳体内沿第一方向移动，以便使注射器的针头延伸超出壳体并且使柱塞前移来推动注射器的装容物穿过针头用于注射。延迟机构包括：用于注射器的往返器，往返器包括第一闩锁元件；从动件，其包括第二闩锁元件，第二闩锁元件用于与第一闩锁元件协作以限制往返器相对于从动件沿与第一方向相反的第二方向运动；锁定部件，其可通过在注射期间与注射器的柱塞接合而在壳体内从锁定位置移动至释放位置，锁定部件在处于锁定位置时防止从动件相对于往返器的旋转，锁定部件在处于释放位置时允许从动件相对于往返器的旋转；阻尼涂料(damping compound)，其处于从动件与支承表面之间，用来相对于往返器抑制从动件的旋转；以及双重功能偏压部件，其作用在往返器与从动件之间，该偏压部件既提供促使从动件相对于往返器旋转的扭转力，又提供促使往返器远离从动件的轴向力；由此，当锁定部件在注射期间移动到释放位置时，双重功能偏压部件首先推动从动件相对于往返器从闩锁位置旋转至解除闩锁位置，在闩锁位置处第一闩锁元件和第二闩锁元件协作，在解除闩锁位置处第二闩锁元件与第一闩锁元件脱离接合，并且然后双重功能偏压部件相对于从动件沿轴向推动往返器，以便移动往返器来在注射之后使注射器的针头缩回壳体中。

本发明的一个优点在于延迟机构可提供用于自动注射，该延迟结构允许不从注射器的驱动弹簧释放或在不克服注射器的驱动弹簧的情况下使针头及时地缩回，而且延迟机构基本上不涉及针头插入期间以及然后在注射期间施加到注射器上的操作力。

本发明的另一优点在于自动注射装置可设有细长的轮廓。

本发明的另一优点在于自动注射装置以及诸如其中的延迟机构，可提供使用数目减少的部件而同时仍具有装置操作的可靠进行。

附图说明

结合附图来参考本发明实施例的下列描述，本发明的上述和其它优点和目的以及获得它们的方式将变得更明显，而且将更好地理解本发明本身，在附图中：

图1为带有本发明的延迟机构的自动注射设备的侧视图；

图2为图1中的自动注射设备的纵向截面视图；

图3a和图3b分别为与其它设备构件分开示出的图1中的设备的主壳体本体的透视图和纵向截面视图；

图4a、图4b和图4c分别为与其它设备构件分开示出的图1中的设备的壳体底板的透视图、底部透视图和纵向截面视图；

图5a、图5b、图5c和图5d分别为与其它设备构件分开示出的图1中的设备的壳体安全套筒的透视图、底部透视图、顶视图和纵向截面视图；

图6a、图6b、图6c、图6d和图6e分别为与其它设备构件分开示出的按钮的透视图、侧视图、第一纵向截面视图、底部透视图和第二纵向截面视图；

图7a、图7b、图7c和图7d分别为与其它设备构件分开示出的柱塞元件的两个透视图、侧视图和顶视图；

图8a、图8b和图8c分别为与其它设备构件分开示出的注射器载架的透视图、底部透视图和顶视图；

图8d为类似于图8c中的载架但在包覆模制注射器载架之前的顶视图；

图9a、图9b、图9c、图9d和图9e分别为与其它设备构件分开示出的上往返器部分的透视图、第一侧视图、第二侧视图、纵向截面视图和底部透视图；

图10a、图10b、图10c、图10d和图l0e分别为与其它设备构件分开示出的下往返器部分的透视图、第一侧视图、第二侧视图、纵向截面视图和底视图；

图11a、图11b、图11c、图11d和图11e分别为与其它设备构件分开示出的从动件的第一透视图、第一侧视图、第二透视图、第二侧视图和纵向截面视图；

图12a、图12b和图12c分别为与其它设备构件分开示出的在无应力状态或未预载状态中的双重功能偏压部件的透视图、侧视图和顶视图；

图13a、图13b、图13c和图13d分别为与其它设备构件分开示出的油脂环的透视图、侧视图、纵向截面视图和顶视图；以及

图14至图19为图1中的自动注射设备在其操作的随后阶段的纵向截面视图。

贯穿各视图，相应的参考符号表示相应的部分。虽然附图代表本发明的实施例，但是不必按比例绘制附图，而且某些特征可能在一些附图中被夸大或被省略以便更好地图示和说明本发明。

具体实施方式

现在参看图1和2，其中分别示出了带有本发明的延迟机构的自动注射设备的第一实施例的不同视图。

在总体上被标示为20的自动注射设备具有触发器，触发器在由使用者触动时导致设备的带针头注射器被向下驱动，使得注射针头突出超过设备壳体的底端而刺入使用者体内。然后，设备继续通过针头自动地注射注射器中的药物装容物，此后注射器自动地缩回而使得注射针头返回壳体内。设备的延迟机构有助于分阶段操作，以确保药物装容物在带针头注射器缩回之前被适当地给予。

将从以下描述认识到设备20在原理上类似于国际公开号WO2008/112472中公开的装置的各种方面，将该公开整体并入到本文中。

设备20包括外壳体22，设备的工作构件被可操作地设置在外壳体22中。安全控制按钮25设在壳体的顶端或远端处且从其上沿轴向突起，安全控制按钮25为使用者操作的触发器的一部分。当壳体的安全套筒26在由使用者可旋转地调整而被设置成相对于壳体本体24成适当角度定向时，使得按钮25被解锁，并且可按下按钮25来启动该设备的自动注射功能。如本文所使用的远侧和近侧是指在设备被定向成用于在此部位使用时相对于注射部位的轴向位置，由此，例如壳体的近端是指最接近于此注射部位的壳体端。

如图3a和图3b进一步示出的，壳体22的管状主体24在近端32与远端34之间延伸，并且由诸如ABS塑料等透明塑料材料形成。在主体远端附近，周向的或环形的卡扣环36从壳体本体内表面向内突出。用于引导注射器往返器的沿纵向延伸的肋部38从本体内表面邻近卡扣环36处突出。在本体24的中间长度部分附近，一对成角度地间隔开的横挡或肋部40形成在本体的内表面上，以用于支承油脂环或阻尼环300。形成在一个横挡40上方的壳体内表面上的沿轴向延伸的花键42用于将环300可旋转地固定在壳体内。一组沿周向间隔开的保持卡扣或肋部44与横挡40成角度地偏离，并且定位在横挡的远侧来用于沿轴向定位从动件250。

所示的设备20的壳体22还包括在图4a、图4b和图4c中进一步示出的底板50，以及在图5a、图5b、图5c和图5d中进一步示出的用作安全套筒的上本体26。底板50由与壳体主体24相同的材料制成，并且包括大体上三叶形的底部部分51，用键(key)使底部部分51适配(fit)在壳体本体24的近端32处的互补形状的开口内，底部部分51在制造期间诸如通过超声波焊接来牢固地固定在开口处。通过从部分51向远侧延伸的管部分54来使底板部分51的中心孔口52成环形，在使用期间注射器的针头通过中心孔口52从壳体移出并且然后回到壳体中。管部分54的内表面55包括有助于注射器定心的周向肩部56，内表面55在其向近侧延伸时在管远端处开始向内倾斜。一组三个弓形槽口58形成为穿过部分51，并且通过卡扣59被放置在底板部分51的远侧面上。

图2中所示的注射器顶盖(overcap)320由诸如聚丙烯SR549M等塑料制成，并且包括带有凸边外周323的底座322。一系列或三个弓形凸轮325与槽口58对准，并且包括面向外的棘爪326，棘爪326与底板卡扣59接合来用于可释放的互连。从底座322直立的管状环328适于与针头遮蔽组件330接合，针头遮蔽组件330保持针头无菌，并且在从壳体22上移除顶盖时，从针头上移除针头遮蔽组件330。

壳体的上本体26为由诸如不透明的Lustran ABS 348等塑料材料制成的套筒。可手动抓握的主体部分62过渡至直径减小的部分64，直径减小的部分64适配在壳体主体24的上部部分内。在装置组装期间，套筒部分64的外圆柱形外周中的周向凹槽66收纳壳体卡扣环36，以便允许旋转运动，但防止上本体26与主体24之间的轴向运动。相对的缺口68形成在套筒部分64的近侧边缘中。一个缺口68容纳了壳体键38的远端，以便限制锁定套筒旋转的范围。穿过套筒部分64的开口70形成用于往返器锁位的锁定横挡71。形成在本体部分62的外周上高出的指示器73连同图1中的76处所示的锁定图标和解锁图标提供可视通知功能，锁定图标和解锁图标设在围绕壳体主体24粘附的标签75上。通过与由缺口68限定的套筒止挡件的键38的邻接，允许当套筒26被旋转地设置在端部角度位置处时指示器73与图标76对准。

壳体上本体26的内表面78包括用于与装置按钮25接合的一组的三个相等成角间隔开且向内突出的卡扣撞块80。形成在表面78上的突出的沿轴向延伸的肋部82适配在按钮的槽口内。

按钮25由坚固但有适当弹性的诸如Lustran ABS 348等材料制成，并且在图6a、图6b、图6c、图6d和图6e中被进一步示出。按钮25包括带有裙部90的端盘88，裙部90从其外周向近侧延伸。端盘88具有远侧面，可由使用者直接在远侧面上施加力，以便有选择地压下按钮来触发设备。在裙部90中形成的缺口92在其近端处沿轴向延伸并且形成槽口，槽口收纳壳体本体26的肋部82，以便将按钮25和本体26可旋转地键接在一起。一组三个相等成角间隔开的弹性指部94(每一个在其径向向内的面上设有棘爪撞块95)设在裙部90的底座处。每一个指部94邻近于三个相等成角间隔开的指部97中的一个，且向内成角的止挡件98也设在裙部90中。带有撞块95的指部94与往返器上的器件协作来有助于将按钮25可旋转地定位在往返器上，而带有止挡件98的指部97与往返器上的器件协作来将按钮25附接到往返器上，并且有助于分阶段的装置操作。

按钮的激活元件100从盘88的下侧悬置到指部94和97的近侧末端上方的高度，激活元件100大体上为管形。使按钮元件100的内表面在其近端处成斜面来形成凸轮运动表面102。元件100的近端中的一对沿直径对置的缺口104用作间隙槽口。

裙部90形成为带有穿过其间的开口，这些开口限定了大量弹性卡扣或闩锁件106，卡扣或闩锁件106用于在压下按钮之后使按钮25相对于壳体的上本体26固定。示出了三个此种成角间隔开的闩锁件106。在每一个闩锁件106的近侧的裙部90的外周中形成的棘爪107便于制造组件。

如图2中所示，在总体上被标示为110的药物填充注射器被安装在设备20内。注射器110示为包括诸如玻璃或其它适合的材料制成的筒112，其中注射针头114安装在筒近端处，注射针头114与注射器筒的药物装容物是流体连通的，而且注射针头114最初由针头遮蔽组件330覆盖。注射器的柱塞机构由在总体上被标示为116的柱塞元件和密封筒112内的药物的弹性体密封部件或活塞118形成为两个部分。所示的筒112、针头114、针头遮蔽组件330和活塞118为常规设计，但可以是不同的构造同时仍提供适合的功能性。例如，在对设备作合适的改变时，使用柔性针头遮蔽件而非刚性针头遮蔽件也许是可能的，诸如通过顶盖来提供顶盖与柔性遮蔽件的接合。

柱塞元件116由轻量但坚固且弹性充足的材料模制而成，诸如来自于Dupont Engineering Polymers的Delrin®311DP。如图7a、图7b、图7c和图7d中进一步所示，柱塞元件116包括近侧区120，近侧区120带有在一端处的盘形支脚121以及在另一端处的盘形凸缘123，支脚121用于在柱塞前移期间可操作地抵靠密封活塞118。从凸缘123沿轴向向上延伸的柱塞元件的中间区124包括沿轴向延伸的凹口或切口125，缺口或切口125进一步露出了用作注射器托架横挡的凸缘123的上表面126。带有比凸缘123更大直径的盘形凸缘128在柱塞中间区124的上端处形成。在凸缘128的外径向外周上形成了悬置杆或叉架130，其在注射期间直接接合锁定部件来使设备延迟机构的从动件解锁。解锁杆130以与柱塞中间区124成间隔关系从凸缘128沿轴向且向近侧延伸。

柱塞元件116的远侧区包括在总体上被标示为134的一对弹性叉头，叉头适于闩锁地接合设备的往返器，直到通过用于所示实施例的设备触发机构释放为止。每一个叉头134包括从凸缘128的更中心部分向远侧突出的直立支腿136，其中在支腿136之间有沿轴向对准的空间或间距137。在其支腿136的远端处，每一个叉头134包括具有闩锁表面138的闩锁器件、在闩锁表面138的外侧范围处的向外的末端139，以及斜坡表面141。闩锁表面138从支腿136大体上沿径向向外延伸且面向近侧。闩锁表面138形成为带有轻微的底切口，以便从支腿136向近侧略微倾斜至末端139。斜坡表面141从末端139向远侧且从末端139向内成角延伸，以便形成在叉头向内作凸轮运动中使用的面向外的斜坡来用于如下文所述的释放。在其径向外区域附近且沿其中间圆周部分，每一个斜坡表面141由与表面141一体地形成的锁定凸起143中断，锁定凸起143朝按钮25沿远侧突出。锁定凸起143向上延伸与斜坡表面141相同的程度，使得锁定凸起143的向上末端被设置在与斜坡表面141的向上末端相同的高度处。锁定凸起143的向上末端设置在斜坡表面141的向上末端的径向外侧。将锁定凸起143的向上末端的沿径向面向外的表面146做成圆形，以便于在设备组装期间经由弹簧149插入。

锁定凸起143和斜坡表面141成间隔开的关系，使得它们在其间限定径向空间。径向空间形成在斜坡表面141与锁定凸起143向内的面之间的V形开口145的形状和尺寸被确定为用以收纳按钮元件100的近端。

在每一个支腿136上形成的沿轴向延伸的凸台147被设置成有助于使图2中所示的驱动螺旋弹簧149定心。通过凸缘128上的夹架150定心的弹簧149的近端抵靠凸缘128坐落和作用，而弹簧149的远端抵靠往返器作用。

图8a、图8b、图8c和图8d中进一步所示的包覆模制注射器托架在总体上被标示为155，并且适配到将可旋转地固定在一起的注射器筒112的带键凸缘111上。注射器托架155包括由诸如DCL4036 20%碳填充的聚碳酸酯等刚性材料形成的底座，该底座包括大体上C形的区段157，带有沿径向向内突起的夹具159的支承件158从C形区段157向上突出。突起160在夹具159的顶部中形成，并且用来便于包覆模制过程。完全覆盖底座区段157的支腿的较软包覆模制件162给通过托架保持的玻璃注射器提供了缓冲，以便减小破坏的可能性。适合的包覆模制件由可注模的热塑性弹性体制成。当将设备20完全组装好时，注射器筒112紧紧地适配在中心开口164内，其中使注射器凸缘111沿轴向锁位在包覆模制件162与夹具159的下侧之间，并且其中夹具159的末端区的下侧面向用于直接支承性接合的柱塞凸缘123的上表面126。通过表面126的与注射器托架夹具159的这种支承性接合防止了保持在托架155内的注射器110在设备使用之前从壳体22向外移动。

设备20的延迟机构包括在总体上被标记为170的往返器、可与往返器170可释放地闩锁的从动件250，以及在往返器与从动件之间作用的双重功能偏压部件290。在所示的实施例中，往返器170由分别在图9a、图9b、图9c、图9d和图9e以及图10a、图10b、图10c、图10d和图10e中进一步示出的上往返器172和下往返器174形成。在制造组件期间，往返器部分172和174如用所描述的卡扣适配或其它适合的连接方式固定地连接在一起来用作为往返器。多件构造便于往返器的模制和组装，以及便于设备构件组装到往返器的内部中空部175内。用于往返器部分172的一种适合的材料为诸如EXL1992T聚碳酸酯合金等透明的塑料，而用于往返器部分174的一种适合的材料为诸如Makrolon2458等透明的聚碳酸酯。

上往返器172的底部部分176包括突起的对准块或键178，对准块或键178紧密地适配在形成于下往返器174的本体220的远端223中的缺口222内。在制造匹配的往返器部分的组件期间，设在上往返器172的相对侧上的沿径向突起且部分地沿周向延伸的唇部180卡扣锁定在通过在下往返器174中形成的窗口226所限定的横挡225上。一对键182从上往返器172的外周突出，每一个键182在每一个唇部180的上方，键182适配在往返器本体220的远端223中形成的较小缺口228中。键182在缺口228内的适配和对准块178在缺口222内的适配在连接时将往返器可旋转地固定在一起。

块178上方的上往返器172的底部部分176包括开口184，锁定弯曲部186从开口184成一定角向外延伸。弯曲部186与壳体的锁定横挡71协作以在使用之后将往返器固定在缩回位置。在与开口184相对的往返器172的一侧上，提供了容纳柱塞叉架130的延伸至上往返器的底部的开口或槽口188。在底部部分176的内表面中形成的肋部189用作用于由注射器凸缘111邻接的止挡件，以便在组装期间限制注射器110向远侧移动。

上往返器172的上部部分为带有悬垂的盖部分192的管状圆柱形本体190。穿过盖部分192的中心孔口194允许柱塞叉头134的闩锁部分通过。从盖部分192的顶表面向远侧突出的一对夹架196围绕孔口194在直径上对置，并且有助于在使用期间将按钮25的激活元件100引导到孔口194中。夹架196之间的叉头接合表面195包括邻近孔口194的向上成斜坡的表面，该表面与闩锁表面138的底切口互补以便在其间提供更牢固但可释放的连接。在中空部175内的从盖部分192的下侧199悬置的环198使弹簧149的远端定心，弹簧149直接抵靠下侧199作用。环198中的两个相对的切除部200通过提供斜坡表面而允许叉头134的锁定突起143通过，并且有助于组装，斜坡表面在组装期间使叉头向内偏斜。

盖部分192的外径向外周包括围绕往返器的圆周成交错布置的三个斜面区段202和三个平台区段203。通过凹槽或槽部205来限定每一个平台区段203的成角端部。平台区段203被设计成具有在按钮旋转期间沿平台区段203滑动的按钮指部94的棘爪95。槽部205与棘爪95协作，以便有助于相对于往返器170将按钮保持在两个优选的角度位置或旋转位置中的一个位置上，但在通过手动旋转套筒26来使按钮在这些位置之间移动时，可容易地克服棘爪连接。槽部205和棘爪95之间的相互作用还提供了按钮旋转何时到达终点的触觉指示和听觉指示。

在总体上被标示为204的三个止挡肋部从邻近三个盖斜面区段202的往返器本体190的外周突出。每一个止挡肋部包括沿周向延伸的节段206、在节段206的一端处的直立的沿轴向延伸的节段208，以及带有在节段206的另一端处的成角的引入端211的悬置的沿轴向延伸的节段210。三个沿轴向延伸的止挡肋部214被设置在三个平台区段203的近侧处。

在制造组件期间，通过使部件一起沿轴向移动来将按钮25安装到往返器170上，使得带有止挡件98的按钮指部97滑动且卡扣适配在盖的斜面区段202上，在该点处通过抵靠盖部分192的斜面区段202的悬垂唇部的止挡件98来阻抗按钮的远侧移除。当如此安装按钮25时，肋部节段206用作用于按钮止挡件98的轴向止挡件，以便抵靠并且从而阻止按钮在未处于解锁状态时的手动压下按钮。肋部节段208与止挡件98一起工作，以便进一步防止按钮25从锁定状态沿错误方向旋转，而且止挡件肋部214防止按钮25在解锁期间旋转得太远。肋部节段210和止挡肋部214在按钮的压下期间引导按钮向下行进，并且图9c中所示的较长肋部节段210用作用于止挡件98的邻接件，以便防止流体输送期间套筒26的手动再锁定。

下往返器174大体上为管状、带有圆柱形本体220，圆柱形本体220经由基本上环形的沿径向对准的凸缘221逐步缩小至直径减小的圆柱形近侧区230，近侧区230适配在从动件250内。凸缘211通过直立的肋部区247中断。凸缘221用作支承件，支承件直接地接合注射器托架155，以用于有效地向上接合和承载注射器来在注射之后收回注射器的针头。从远端223向远侧延伸的杆238在注射之后通过适配在缺口68内可旋转地锁定壳体套筒26。在其近端处，往返器174包括环形唇部233，环形唇部233沿径向向内延伸，以便限定注射器筒112延伸穿过的开口。围绕唇部233外近侧区230的端部设置的环形凹口形成了肩部231，肩部231使作用在往返器上的下文所描述的偏压部件290定位和定心。下往返器本体220中的沿轴向延伸的凹槽232收纳壳体键38，以便沿其中的往返器的整个轴向行程来使往返器170与壳体22可旋转地固定。

往返器包括用于可释放地接合延迟机构的从动件的至少一个闩锁元件。闩锁元件示为提供为一组凸片234和236，凸片234和236在其近端附近围绕近侧区230成角度地间隔开并从近侧区230沿径向向外突出。凸片234和236示为不同尺寸的块形突出，突出用作闩锁挂钩来接合从动件。

沿径向向外打开的沿轴向定向的缺口240形成为穿过凸片234且进入肩部231中。缺口240的尺寸确定成且构造成收纳偏压部件的上突出294。如图10e中所示，缺口240包括在其向内深度处的周向凸部，周向凸部导致凸片234提供凹穴235用于沿径向保持偏压部件的上突出。

在其外周上的下往返器本体220的近端处，成角的锁定闩锁表面242形成在其中。闩锁表面242设置在形成于向上突起的肋部区247中的开口244的近侧且成角度地邻近开口244。开口244设置成与沿轴向延伸的通道246成直线，通道246沿其整个高度形成在下往返器本体220的内表面中。限定开口244的肋部区247的边缘倾斜，以便有助于将叉架130引导到开口中。通道246容纳柱塞叉架130以便宽松地可旋转地键接往返器170和柱塞元件116，同时允许柱塞元件116相对于往返器的轴向运动，使得叉架130的近侧末端可经由开口244突出来解锁下文所描述的锁定机构。

图11a、图11b、图11c、图11d和图11e中进一步示出了延迟机构从动件250。从动件250由刚性的但弹性充足的材料形成，以便一体地提供锁定部件特征。用于所示的从动件250的一种适合的材料为Delrin®311DP。从动件250包括上部部分252，上部部分252围绕往返器近侧区230同心地适配。两个部分沿周向延伸的横挡254和256在从动件部分252中形成，并且用作与往返器闩锁凸片234和236接合的闩锁元件。横挡254通过窗口258经由从动件部分252形成，并且在一个成角的端部通向在从动件部分252的内表面中形成的沿轴向延伸的通道260。横挡256部分地通向窗口261，并且在一个成角的端部处通向从动件部分252中的开口262。通道260和开口262允许在其中的凸片234和236作轴向移动，以用于制造组件并且用于在设备使用期间相对于从动件释放往返器。开口262在264处朝槽口形部分266成锥形，槽口形部分266适于紧密地收纳偏压部件的径向突出296。

在从动件部分252的底座附近，围绕大部分圆周延伸的凸缘268从从动部分252沿径向向外突出。凸缘268在设备组装期间经由壳体卡扣44来卡扣。从动件部分252的内表面包括向内突出的环270，环270在其上面设有三个相等成角度地间隔开的肋部272。环270限定有开口，注射器筒经由开口延伸并且给偏压部件提供底座，通过肋部272使偏压部件定心。

从动件250的套筒形下部部分274从从动件部分252悬置并且具有较小的直径。部分274的近侧边缘中的四个槽口276限定了从动件的四个阻尼翼片278。

用以限制其相对于往返器170旋转的用于从动件250的锁定部件与从动件250一体地形成。在备选实施例中，可使用不同地构造的锁定部件，其包括单独的件或与往返器一起形成的。锁定部件在总体上被标示为280，并且形成为弯曲臂282，其中向上延伸的闩锁件284在其端部处。弯曲臂282从从动件的上部部分252沿大体上的周向方向延伸。弯曲臂282占据与从动件部分252相似的环形空间，并且由于臂282设计成用以沿轴向弯曲来导致闩锁件284相对于往返器沿轴向移动，以便解锁从动件来用于旋转，故臂282与窗口261上方的从动件部分的区域之间的轴向空间286被设置成用以适应臂的弯曲。例如，如果通过闩锁件的径向移动来使闩锁件解锁，就不需要这样的空间。

由偏压部件290在使用期间提供扭转力和轴向力而引起偏压部件290的双重功能，两种力都直接地作用在从动件250与往返器170之间。对于设备20中所示的构造，偏压部件290作用为扭转力扭转弹簧和压缩弹簧两者，并且可以被制造为在制造组件期间容易处理的单个构件。扭转力和轴向力由偏压部件290的扭转力预载和轴向预载的释放引起，在制造设备20的组件期间实现了预载。

偏压部件290示为由螺线形卷绕的线292形成的圆柱形弹簧。一个适合的此种弹簧由带有0.024英寸的线直径的302不锈钢制成。弹簧290被选为用以在可用的空间内提供适合的扭转力和轴向力，并且选择取决于装置的操作(诸如所需的延迟)以及协作构件的设计(诸如阻尼涂料和从动件以及油脂杯的构造)。偏压部件的其它设计(诸如构造成用以执行双重功能的金属或塑料的弯曲部)可由所示的单金属螺旋弹簧替代。

弹簧290的内开口295自由地收纳下往返器近侧区230，而弹簧290的外径自由地适配在从动件的上部部分252内。抵靠往返器肩部231的线292的远端线圈293端接于向远侧突出的突起端或末端294。末端294设置在如图12c中所示的圆柱形线圈的截面区域内。末端294的尺寸和形状确定为用以适配在往返器凹穴235内来接合往返器170。抵靠从动件环270的线292的近端线圈297端接于沿径向向外突起的末端296。末端296延伸超过圆柱形线圈的截面区域。末端296的尺寸和形状确定为用以紧密地适配在开口部分266内，以便接合从动件250。

在制造设备20的组件期间，其中弹簧290布置成使得末端294和296分别适配在间隔开的从动件250和下往返器174的凹穴235和开口266内，当将从动件和往返器下部部分沿轴向汇集在一起并旋转以便通过横挡254、256和凸片234、236的相互作用闩锁，并且然后通过锁定部件280和往返器表面242的相互作用如此锁定之时，不仅沿轴向而且以扭转力方式在从动件250与往返器下部部分174之间预载弹簧290。

图13a、图13b、图13c和图13d中进一步示出了在总体上被标示为300的油脂杯或油脂环。当从动件250相对于该支承表面旋转时，杯300提供用于阻尼流体的支承表面。在备选实施例中，可以以另外的方式提供支承表面，诸如与壳体本体一体地形成。杯300由透明的塑料材料制成，诸如来自于LG Chemical Ltd的ABS TR - 558A1。杯300包括环形本体302，环形本体302具有大体上圆柱形的外周和圆形的中心孔口303，注射器筒适配穿过中心孔口303适配。通过横挡40将杯300沿轴向支承在壳体22内。肋部304限定外周上的键槽305。示出了两个槽口305，但只需要一个槽口适配在可旋转地使杯300和壳体22固定的壳体的花键42上，而且另一个槽口使得组装期间的初始定向较不关键并通常允许组装期间在键38上通过。杯本体302包括大体上U形的壁部分308，壁部分308限定环形中空部或通道307。通向中空部307的顶部中的放大区域309尺寸确定为以便良好地容纳喷嘴，阻尼涂料通过喷嘴被插入中空部307中。

阻尼涂料或流体315(诸如作为Nye碳氟化合物凝胶880的从Nye Lubricants可得到的用聚四氟乙烯增稠的硅脂)填充环形中空部307。从动件翼片278适配在中空部307内，使得涂料315设置在该翼片278的径向内侧和径向外侧，以及设置在相邻的翼片278之间，并且作为翼片下侧与从动件壁的底座之间的膜，在从动件翼片278试图相对于壁部分308的U形内表面旋转时导致了阻尼效果或延迟效果，其中粘稠的阻尼流体在操作期间向这种旋转提供阻力。可由本领域的技术人员按照制造商选择的将由延迟机构提供的延迟和按照改动来选择带有不同性质的其它涂料，技术人员可作出这种改动来配置涂料以及延迟机构的其它方面，诸如弹簧生成的扭转力和从动件和油脂环的尺寸和形状。

将按照其操作的描述来进一步理解设备20的构造。在设备最初构造成处于如图1和图2中所示的锁定状态中的情况下，不能触发设备。如果使用者将压下的力施加到按钮25上，则按钮止挡件98沿轴向抵靠往返器肋部节段206。此外，由于按钮激活元件100在V形开口145内延伸但其中间隙槽口104与锁定凸起143可旋转地脱离对准，故凸起143将抵靠元件100的外周，并且防止叉头134向内移动足以与往返器脱离接合。

使用者克服了顶盖棘爪326与卡扣59的接合并且将顶盖向近侧拉离壳体以便还移除针头遮蔽组件330，然后由使用者手动地移除注射器顶盖320。通过使用者使顶盖相对于壳体扭转来便于这样移除该顶盖，凸轮325抵靠板51的凸轮运动效果造成这种扭转使顶盖向近侧转移。注射器托架夹具159与柱塞凸缘表面126的接合限制了注射器110的近侧运动。在移除顶盖之后，如图14中所示那样布置设备20。

为了允许注射，需要将防止触发的锁定或保险解锁。在设备20定向在注射部位之前或之后可实现这样解锁。使用者可抓握锁定套筒26并手动地使锁定套筒26相对于壳体主体24旋转，直到对准指示器73与图标76的解锁图标对准为止，在图标76处套筒缺口68的边缘抵靠壳体键38。套筒26的这种旋转由于套筒26与按钮25之间的键连接而使按钮25旋转。除可见的图标之外，还将通过按钮指部棘爪95来指示解锁对准或解锁状态，按钮指部棘爪95在平台区段203的相对端处卡扣到槽部205中，在图14中，按钮棘爪最初定位在平台区段203处。此时，按钮止挡件98已被成角度地移动而脱离往返器肋部区段206，并且间隙槽口104现在与凸起143旋转地对准，并且设备20如图15中所示那样布置且准备注射。

在此准备状态中并且在设备定位在注射部位的情况下，当使用者将压下或向下的力施加到按钮25上时，当激活元件100与叉头斜坡表面141接合时，按钮25开始移动到壳体套筒26中。当按钮25进一步移动时，由于通过按钮元件100的斜坡表面的向内的凸轮运动，故叉头支腿136向内弯曲减小了间隙137。锁定凸起143经由间隙槽口104适配，以免防止这种叉头向内运动。当叉头134已被向内弯曲足以使闩锁表面138与往返器表面195脱离接合时，这时候如图16中所示柱塞叉头可适配穿过往返器开口194适配，驱动弹簧149将柱塞元件116直接向下偏压来驱动柱塞元件且从而向近侧驱动活塞118，该从动运动使注射器筒112向近侧相对于往返器和壳体22运动来导致针头114的末端突出超过壳体近端来用于刺入使用者的皮肤，并且然后推动注射器的药物装容物穿过该针头用于注射。在图16中，按钮25示为在其压下的端部处，在此布置处，套筒肋部82到达按钮槽口92的端部，并且按钮闩锁件106在套筒卡扣撞块80的下方卡扣适配，以便将按钮保持在其相对于壳体的压下状态中，并且其中按钮端盘88与套筒26的顶部边缘齐平，以便可见地指示设备的使用。在图16中，柱塞元件示为与往返器解除闩锁，但是是在弹簧149大幅度展开来向下驱动柱塞元件之前。

当柱塞元件116在药物注射期间向近侧移动时，如图17中所示的柱塞元件的叉架130在往返器槽口188内滑动，并且然后在通道246内滑动，直到叉架130的近侧末端进入开口244且抵靠并解锁锁定部件280为止。具体而言，叉架130抵靠闩锁件284的上面，而且通过使用弯曲部282弯曲来闭合间距286而使闩锁件284沿轴向转移，这种沿轴向的转移使闩锁件284与往返器闩锁表面242解除闩锁，以便解锁从动件250来用于旋转。这样解锁通常将设计成在柱塞机构的近侧行进结束之前不久发生。

当锁定部件280如此解锁或释放时，如通过偏压部件290的扭转力预载推动的从动件250在壳体24内旋转且围绕可旋转固定的往返器170旋转。从动件翼片278与杯壁部分308之间的粘稠阻尼涂料315阻尼或供应针头对这种从动件旋转的阻力，该阻力导致往返器解除闩锁之前的时间流逝，在此时间期间，可经由针头从注射器适当地排出余留的药物。通过弹簧290来驱动从动件250围绕往返器170的旋转，直到从动件开口262和通道260分别与往返器凸片236和234对准为止。在图18中所示的设备20所处的该布置中，凸片234和236没有横挡254和256，使得往返器170和从动件250解除闩锁。

当往返器170和从动件250如此解除闩锁时，如通过偏压部件290的压缩预载促成的那样，往返器170在壳体24内向远侧平移，直到下往返器174的远端223触到本体26的近端69为止。当往返器170缩回时，通过往返器将带针头注射器110带向远侧，以便使注射针头114的近侧末端缩回至壳体24内的保护位置。往返器通过偏压部件290的轴向力保持在该缩回位置上，并且通过往返器锁定弯曲部186在开口70内抵靠横挡71的卡扣适配被锁定在该缩回位置上。通过存在于缺口68内的杆238来阻止使用者使套筒26相对于壳体24旋转的企图。此时，设备为如图19中那样的构造，并且然后使用者可以在正常过程中设置或以另外的方式处理该设备。

设备20被设计成用来便于其制造组件。例如，下往返器174、弹簧290、从动件250和带有阻尼涂料315的阻尼环300的子组件可以卡扣适配到主体24和底板50的壳体子组件中。另一组装过程可涉及将注射器100放置成与上往返器172、驱动弹簧149、柱塞元件116、按钮25和套筒26的子组件对准，使注射器托架155卡扣组装到注射器和柱塞元件上，将此整个子组件组装到先前组装的下往返器组件和壳体上、将标签施加到壳体上，并且然后将顶盖320固定到壳体底板50来与先前组装的针头遮蔽组件330接合。

虽然本发明已经被示为并描述为具有优选设计，但在本公开内容的精神和范围内可以修改本发明。例如，不同构造的可释放的锁定部件可用于保持注射器和从动件旋转地固定，而与通过偏压部件施加的扭转力无关。此外，往返器和相关联的延迟机构可用于带有不同的其它构件的设备中，诸如备选的触动器锁定装置，正如所示的触动器锁定装置可以与不同构造的自动注射器移动机构一起使用。更进一步，双重功能偏压部件可构造成与延迟机构(诸如其中往返器和从动件仍具有在解锁时相对于旋转阻尼的流体的延迟机构)中不同构造的构件一起工作，但在从动件旋转之后从动件和往返器未解除闩锁而是沿轴向一起移动的情况下并且当从动件改为与壳体解锁闩锁时，并且双重功能偏压部件在此延迟机构中并未直接地作用在从动件与往返器之间，而是作用在从动件与壳体之间。因此，本申请旨在覆盖使用其通用原理的本发明的任何变型、使用和适应性方案。此外，本申请旨在覆盖由于归入了与本发明有关的本领域中公知的或通常的惯例之内而脱离开本公开的那样内容。

Claims (11)

1.在一种自动注射设备中，所述自动注射设备具有：壳体；带有柱塞的带针头注射器；以及至少一个偏压元件，所述偏压元件用于使所述带针头注射器在所述壳体内沿第一方向移动，以使所述注射器的针头延伸超过所述壳体并且使所述柱塞前移来推动注射器装容物穿过所述针头来用于注射；延迟机构，其包括：

用于所述注射器的往返器，所述往返器包括第一闩锁元件；

从动件，其包括第二闩锁元件，所述第二闩锁元件用于与所述第一闩锁元件协作来限制所述往返器相对于所述从动件沿与所述第一方向相反的第二方向的运动；

锁定部件，其通过在注射期间与所述注射器柱塞接合而能在所述壳体内从锁定位置移动至释放位置，所述锁定部件在处于所述锁定位置时防止所述从动件相对于所述往返器的旋转，所述锁定部件在处于所述释放位置时允许所述从动件相对于所述往返器的旋转；

阻尼涂料，其在所述从动件与支承表面之间，以便抑制所述从动件相对于所述往返器的旋转；

双重功能偏压部件，其作用在所述往返器与所述从动件之间，所述偏压部件既提供促使所述从动件相对于所述往返器旋转的扭转力，并且也提供促使所述往返器远离所述从动件的轴向力；

由此当所述锁定部件在注射期间移动至所述释放位置时，所述双重功能偏压部件首先推动所述从动件相对于所述往返器从闩锁位置旋转至解除闩锁位置，在所述闩锁位置处所述第一闩锁元件和所述第二闩锁元件协作，在所述解除闩锁位置处所述第二闩锁元件与所述第一闩锁元件脱离，并且然后所述双重功能偏压部件相对于所述从动件沿轴向推动所述往返器，以便移动所述往返器用于使注射器针头在注射之后缩回到所述壳体中。

2.根据权利要求1所述的延迟机构，其中，所述双重功能偏压部件包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧具有分别与所述从动件和所述往返器直接接合的第一端和第二端。

3.根据权利要求2所述的延迟机构，其中，所述螺旋弹簧的第一端包括沿径向向外延伸的末端，所述末端适配在通过穿过所述从动件的本体的开口所形成的互补形状的凹口内。

4.根据权利要求2所述的延迟机构，其中，所述螺旋弹簧第二端包括沿轴向延伸的末端，所述末端适配在所述往返器中形成的互补形状的凹口内。

5.根据权利要求4所述的延迟机构，其中，在所述往返器中形成的所述凹口在沿径向突出的凸片中形成，所述凸片包括所述第一闩锁元件。

6.根据权利要求1所述的延迟机构，其中，所述支承表面包括环的表面，所述环相对于设备壳体被能旋转地固定。

7.根据权利要求1所述的延迟机构，其中，所述锁定部件包括至少一个弯曲部，所述弯曲部与所述从动件一体地形成，并且通过在注射期间与注射器柱塞的叉架的接合来相对于所述往返器能从锁定位置沿轴向移动至释放位置。

8.根据权利要求1所述的延迟机构，其中，所述往返器包括支承件，所述偏压元件抵靠所述支承件作用，所述偏压元件使所述带针头注射器沿所述第一方向移动并使所述柱塞前移，由此用于使所述针头缩回的所述往返器的偏压不受到使所述柱塞前移的所述偏压元件的阻抗。

9.一种自动注射设备，其包括：壳体，其包括主体；带有柱塞的带针头注射器，所述柱塞具有多个闩锁叉头，所述柱塞叉头延伸穿过壳体主体内的可闩锁元件中的至少一个开口；按钮，其能在第一角度位置与第二角度位置之间相对于所述壳体主体和所述柱塞叉头进行旋转，所述叉头具有与所述可闩锁元件可释放的接合的闩锁表面，所述叉头包括斜坡表面，所述按钮包括至少一个激活元件以及至少一个偏压元件，所述激活元件用于在相对于所述主体手动压下所述按钮期间接合所述斜坡表面以使得所述叉头作凸轮运动，从而移动所述叉头闩锁表面来脱离与所述可闩锁元件的接合，以便所述叉头能穿过所述可闩锁元件中的所述至少一个开口，所述偏压元件用于当从与所述可闩锁元件的接合释放了所述叉头时使所述带针头注射器在所述壳体内移动，以便使所述注射器的针头延伸超过所述壳体，且所述叉头穿过所述可闩锁元件中的所述至少一个开口，并且用于使所述柱塞前移来推动注射器装容物穿过所述针头用于注射，改进包括：

锁定凸起与叉头斜坡表面一体地形成并且从所述斜坡表面朝向所述按钮向上突出，其中所述锁定凸起的向上末端与所述斜坡表面的向上末端成间隔开的关系，以便限定其间的径向间距，其中当所述按钮处于第一角度位置时，所述按钮的至少一个激活元件在所述径向间距中延伸，由此通过所述锁定凸起与所述按钮的至少一个激活元件的邻接而阻抗了所述叉头闩锁表面脱离与所述可闩锁元件接合的移动；以及

所述按钮的所述至少一个激活元件还包括间隙槽口，所述槽口在所述按钮处于所述第二角度位置时在所述径向间距内延伸，由此所述锁定凸起适配在所述间隙槽口内，以便不阻抗所述叉头闩锁表面脱离与所述可闩锁元件接合的移动。

10.根据权利要求9所述的自动注射设备，其中，所述锁定凸起的所述向上末端被设置在所述斜坡表面的所述向上末端的径向外侧，并且其中所述锁定凸起的所述向上末端的沿径向面向外的表面被做成圆形，以便于在设备组装期间经由所述至少一个偏压元件插入。

11.根据权利要求10所述的自动注射设备，其中，每一个叉头包括带有弹簧定心凸台的支腿，所述凸台与所述支腿的沿径向面向外的表面一体地形成且在所述支腿的沿径向面向外的表面上沿轴向延伸。

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