CN102946926B - 药物输送设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种药物输送设备，包括：壳体，该壳体布置成容纳药物容器；驱动单元，其布置在所述壳体中并能够作用在可移动限位器上，该可移动限位器定位在所述药物容器内用于排出药物剂量，其中所述驱动单元包括细长的柱塞杆和双背对式受力弹簧组件，该弹簧组件可活动地连接至所述柱塞杆，以便在所述柱塞杆上提供对称的载荷；锁定-释放机构，其可活动地连接至所述驱动单元，并能够在启动时释放所述驱动单元，其中锁定-释放机构包括可活动地连接至柱塞杆的保持构件、可活动地连接至保持构件的转子构件以及管状触发构件，管状触发构件可相对于壳体线性滑动并可活动地连接至转子构件；其中，保持构件固定地附接至壳体，并包括大致管状的锁套和两个支座，柱塞杆延伸通过锁套，而支座设计为朝着近端方向敞开的半圆筒，用于容纳双背对式受力弹簧组件，并且其中锁套包括构造成与柱塞杆和转子构件两者相互作用的弹性锁定-释放装置。

Description

药物输送设备
技术领域
本发明涉及一种药物输送设备，具体涉及一种能够从驱动单元提供某些受力特性用于输送药物剂量的设备。
背景技术
许多药物输送设备具有通常由驱动弹簧构成的自动剂量输送功能，驱动弹簧能够作用在布置于药物容器内的可移动限位器上，用于将药物剂量通过诸如注射针的药物输送构件排出。
在药物输送设备中的自动输送机构通常包括作用在柱塞杆上的压缩螺旋驱动弹簧，以在启动时在该设备的近端方向上推动柱塞杆。被压缩的压缩弹簧提供力，该力大到足以克服限位器的所谓的挣脱力(break looseforce)，即从药物容器内壁释放限位器；并且通常没有完全解去压缩状态的处于其充分伸展的弹簧提供力，该力大到足以完成剂量输送，但却可造成玻璃药物容器的损坏。
为了处理这一问题，一些设备利用所谓的恒力弹簧，其是由已成型并在紧密缠绕卷筒中预拉紧的带材制成的盘簧。弹簧用在线性运动中，例如在近端方向上移动柱塞杆，并在其整个变形中产生几乎恒定的力。文献US5,478,316公开了一种利用该弹簧的药物输送设备，该弹簧用于在剂量输送期间驱动柱塞杆。此外，有时期望在诸如穿刺以及随后注射的不同操作期间具有不同的力的水平，但在每个操作期间具有恒定的力。
文献EP 0 953 122公开了该弹簧。虽然在许多方面这种类型的弹簧要比压缩弹簧更好，但它们仍具有缺陷。该缺陷是柱塞杆上的载荷不对称，由此弹簧在柱塞杆侧并与之平行地运行，因此弯曲力施加在柱塞杆上。弯曲力会造成柱塞杆的破坏或造成柱塞杆的变形，使得它与设备其他部件接触，导致摩擦增加甚或导致柱塞杆故障。
这些问题的解决方案从文献US 2006/0186143A1知晓，其中柱塞杆上的载荷是对称的。但是，仍存在困难有待改进，其中设备可构造有少量部件，在这种情况下每个部件可实现不同的功能。
发明内容
本发明的目的在于利用盘起的带弹簧的优点，而避免利用这类弹簧的已知设备的缺陷。
通过独立权利要求的特征实现了该目的。本发明的优选实施方式在从属权利要求中加以阐述。
根据本发明的主要方面，其特征在于，一种药物输送设备包括：壳体，该壳体布置成容纳药物容器；驱动单元，其布置在所述壳体中并能够作用在可移动限位器上，该可移动限位器定位在所述药物容器内，用于排出药物剂量，其中所述驱动单元包括细长的柱塞杆以及双背对式(dual back-to-back)受力弹簧组件，该弹簧组件可活动地连接至所述柱塞杆，以便在所述柱塞杆上提供对称的载荷；锁定-释放机构，其可活动地连接至所述驱动单元，并能够在启动时释放所述驱动单元，其中锁定-释放机构包括可活动地连接至柱塞杆的保持构件、可活动地连接至保持构件的转子构件以及管状触发构件，管状触发构件可相对于壳体线性滑动并可活动地连接至转子构件；其中，保持构件固定地附接至壳体，并包括大致管状的锁套以及两个支座，柱塞杆延伸通过锁套，而支座设计为朝着近端方向敞开的半圆筒，用于容纳双背对式受力弹簧组件，并且其中锁套包括弹性锁定-释放装置，弹性锁定-释放装置构造成与柱塞杆和转子构件两者相互作用。
根据本发明的另外一个方面，双背对式带材具有前侧面和后侧面，并且该带材已成型并且在具有外端的紧密缠绕的卷筒中预拉紧，并且其中每个卷筒被架在保持构件的相应支座中，而使它们后侧面朝向彼此的每个外端则附接至横向柱的各侧，横向柱附接至柱塞杆的远端。
根据本发明的又一方面，细长的柱塞杆在其外圆周表面上布置有多个凹处，并且其中所述凹处沿着纵向方向布置成排。
根据本发明的另一方面，柱塞杆和弹簧组件布置成在负载状态和松弛状态之间运动，在负载状态下，柱塞杆的近端邻接定位于药物容器内远端处的限位器，并且带材的一部分展开且在柱塞杆各侧平行延伸；而在松弛状态下，柱塞杆邻接定位于药物容器内近端处的限位器，并且带材卷起。
根据本发明的再一方面，转子构件包括内圆周表面和外圆周表面，其中，内圆周表面具有内凸缘和内沟槽，外圆周表面具有多个外引导件，该多个外引导件在转子构件的相对侧上形成两个路径。
根据本发明的另一方面，转子构件布置成从锁定位置旋转到释放位置，在锁定位置，第一径向向外突起和凸缘之间的相互作用促使径向弹性舌片径向向内，使得第一径向向内突起接合到柱塞杆的凹处中，用于将柱塞杆和弹簧组件保持在负载状态中；而在释放位置，第一径向向外突起和在转子构件内表面上的内沟槽之间的相互作用促使径向弹性舌片径向向外，使得第一径向向内突起从柱塞杆的凹处脱离，用于将柱塞杆和弹簧组件从负载状态释放。
根据本发明的又一方面，管状触发构件包括近端大致管状部分以及两个纵向延伸臂，其中，近端大致管状部分伸出壳体近端，每个纵向延伸臂包括布置为在转子构件外表面上的路径中相互作用的第二径向向内突起，使得当近端大致管状部分压靠药物输送部位时，所述触发构件线性地且向远端移位，促使转子从锁定位置旋转到释放位置。
根据本发明的另一方面，该设备还包括安全锁定构件，该安全锁定构件延伸通过所述壳体的远端，并具有可活动地连接至所述触发构件的近端，其中，所述安全锁定构件可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，安全锁定构件锁定到所述触发构件，用于在触发构件压靠药物输送部位时防止触发构件线性地且向远端移位；而在第二位置，安全锁定构件从所述触发构件解锁，用于在触发构件压靠药物输送部位时允许触发构件线性地且向远端移位。
本发明存在若干优点。由于使用了作用在柱塞杆上的双背对式弹簧组件，在柱塞杆上获得了对称载荷，即没有如采用单一弹簧的作用在柱塞杆上的弯曲力或偏移力。因此，如上所述的由带材制成的弹簧的有利特性和特征得以保留，而没有非对称载荷的缺陷。
而且，有利的是，使用保持构件来控制驱动装置的保持和释放并且容纳弹簧机构，因为若干功能可在保持构件上实施。
此外，同样有利的是，使用转子来控制该设备的功能及动作，因为若干功能可在转子的内外表面上实施。这意味着，转子及其构造控制了若干触发及释放机构。因此，转子、保持构件和驱动装置构成了可容易地安装在壳体内的具有很少部件的动力组。
因此，触发构件可设置在该设备的近端处，当压靠输送部位时，触发构件引发剂量输送。因此，这可包括护针器，该护针器稍稍延伸出壳体并且围住注射针。
为了提供更高程度的安全性，触发构件可被安全锁定构件锁定，使得除非锁定构件已被操作，否则触发构件不能开动该设备。这确保仅通过挤压触发构件无法非故意地开启该设备。
从以下的详细说明并从附图，本发明的这些或其他的方面及优点将变得显而易见。
附图说明
在本发明接下来的详细描述中，将参照附图，在图中：
图1示出了药物输送设备的透视图，其中为清楚起见壳体部分被移除，
图2示出了图1中设备的分解图，
图3示出了包含在图1的设备中的部件的详细视图，以及
图4示出了图1中设备的另外的详细视图。
具体实施方式
在本申请中，当使用术语“远端部分/远端”时，这指的是药物输送设备的部分/端，或是其构件的部分/端，在使用药物输送设备的情况下，所述部分/端定位成远离患者的药物输送部位的最远处。相应地，当使用术语“近端部分/近端”时，这指的是药物输送设备的部分/端，或是其构件的部分/端，在使用药物输送设备的情况下，所述部分/端定位成最接近患者的药物输送部位。
本发明涉及一种药物输送设备，其包括布置成容纳药物容器的壳体、布置在所述壳体中并能够作用在可移动限位器上的驱动单元、操作性连接至所述驱动单元并能够在启动时释放所述驱动单元的锁定-释放机构，可移动限位器定位在所述药物容器内用于排出药物剂量，其中所述驱动单元包括细长的柱塞杆以及双背对式受力弹簧组件，该弹簧组件可活动地连接至所述柱塞杆，以便在所述柱塞杆上提供对称的载荷。
在本申请中，措辞双背对式受力弹簧组件定义为包括由带材制成的两个弹簧的组件，该弹簧具有前面和后面，并且该带材已成型且在具有外端的紧密缠绕的卷筒中预拉紧，并且其中每个卷筒被架在固定至壳体的支座中，使它们后侧面朝向彼此的每个外端则附接至横向柱的各侧，横向柱附接至柱塞杆的远端，如图2中所观察的。必须注意到的是，由带材制成的弹簧能够是恒力弹簧，其施加超过其运动范围的力是几乎恒定的力，或者是变力弹簧，其输送了可靠的变力，以精确匹配增加力或减少力的需求。
在附图中示出的药物输送设备是示例性的实施方式。如图1中所观察的，壳体10包括布置成容纳药物容器12的近端部分，药物容器在其近端布置有药物输送构件14。在所示的示例性实施方式中，药物输送构件14是注射针，但应明白，也可以使用其他类型的药物输送构件，诸如吹嘴件或鼻件、喷嘴、喷雾器。还应该明白，药物容器可以是具有附接装置的药筒，附接装置用于附接药物输送构件。
在本示例性实施方式中，细长的柱塞杆16布置在壳体10中，其中近端与位于所述药物容器12内的可移动限位器(未示出)接触。柱塞杆16在其外圆周表面上布置有多个凹处18，并且其中所述凹处沿着纵向方向布置成排。
在本示例性实施方式中，锁定-释放机构包括固定地附接至壳体且操作性连接至柱塞杆的保持构件70、操作性连接至保持构件的转子构件30以及管状触发构件48，管状触发构件可相对于壳体线性滑动并操作性连接至转子构件，这将在下文进行说明。
在本示例性实施方式中，保持构件70包括大致管状的锁套20以及两个支座50，其中，柱塞杆16延伸通过锁套，支座设计为朝着近端方向敞开的半圆筒，用于容纳双背对式受力弹簧组件。锁套20包括弹性锁定-释放装置，弹性锁定-释放装置构造成与柱塞杆和转子构件两者相互作用。弹性锁定-释放装置在本示例性实施方式中是两个相对定位的径向弹性舌片22，如图3，其中每个舌片22布置有第一径向向内突起24并且布置有第一径向向外突起26。
在本示例性实施方式中，双背对式受力弹簧组件包括由带材制成的两个弹簧52，其具有前侧面53和后侧面54，该带材已成型且在紧密缠绕的具有外端55的卷筒中预拉紧，并且其中每个卷筒被架在保持构件的相应支座50中，使它们后侧面朝向彼此的各自外端则附接至横向柱17的各侧，横向柱附接至柱塞杆的远端。此外，柱塞杆和弹簧组件布置成在负载状态和松弛状态之间运动，在负载状态下，柱塞杆的近端邻接定位于药物容器内远端处的限位器，并且带材的一部分展开且在柱塞杆各侧平行延伸；而在松弛状态下，柱塞杆邻接定位于药物容器内近端处的限位器，并且带材卷起。由于弹簧的使它们后侧面朝向彼此的各自外端附接至横向柱17的各侧，当柱塞杆和弹簧组件从负载状态移向松弛状态时，提供了在所述柱塞杆上的对称载荷。
在本示例性实施方式中，转子构件30包括内圆周表面和外圆周表面，其中，内圆周表面具有内凸缘28和内沟槽29，外圆周表面具有多个引导件34，该多个引导件在转子构件的相对侧上形成两个路径36。如图4中所见到的，每个路径包括第一纵向路径部分36a，紧接着是第二倾斜路径部分36b，紧随其后又是第三纵向路径36c。在第三纵向路径的近端还布置了指向近端方向的弹性舌片38，该舌片38布置有楔形件，以便形成近端指向端面40。此外，转子构件布置成从锁定位置旋转到释放位置，在锁定位置，第一径向向外突起26和内凸缘28之间的相互作用促使径向弹性舌片22径向向内，使得第一径向向内突起24接合到柱塞杆16的凹处18中，用于将柱塞杆和弹簧组件保持在负载状态中；在释放位置，第一径向向外突起26和在转子构件内表面上的内沟槽29之间的相互作用促使径向弹性舌片22径向向外，使得第一径向向内突起24从柱塞杆16的凹处18脱离，用于将柱塞杆和弹簧组件从负载状态释放。
在本示例性实施方式中，管状触发构件48包括近端大致管状部分46以及两个纵向延伸臂44，其中，近端大致管状部分伸出壳体近端一定距离，每个纵向延伸臂44包括布置为在转子构件外表面上的路径36中相互作用的第二径向向内突起42，使得当近端大致管状部分46压靠药物输送部位上时，所述触发构件线性地且向远端移位，促使转子从锁定位置旋转到释放位置。此外，触发构件弹簧(未示出)布置在触发构件48和壳体10之间，用于在近端方向上推动触发构件48。
该设备还设有安全锁定构件56。安全锁定构件56延伸通过所述壳体的远端，并具有操作性连接至所述触发构件的近端，其中，所述安全锁定构件可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置，安全锁定构件锁定到所述触发构件，用于在触发构件压靠药物输送部位时防止触发构件线性地且向远端移位；在第二位置，安全锁定构件从所述触发构件解锁，用于在触发构件压靠药物输送部位时允许触发构件线性地且向远端移位。
在本示例性实施方式中，安全锁定构件56包括启动按钮58以及两个纵向且向近端延伸的臂60，其中，启动按钮58具有突出通过在壳体远端处的通道的远端，其中每个臂在其近端包括第三径向向内突起62，第三径向向内突起布置成与触发构件48中每个纵向延伸臂44的远端面共同作用。
该设备的预期功能如下。当该设备交付给用户时，优选地，设有药物输送构件14的药物容器12放置在壳体中，而触发构件48围住药物输送构件。
当药物剂量要输送给用户时，触发构件48的近端大致管状部分46压靠例如是注射部位的输送部位。但是会防止触发构件48向远端移动到壳体中，因为触发构件48中每个纵向延伸臂44的远端面邻接安全锁定构件的相应第三径向向内突起62。
因此，首先用户须旋转锁定构件56的启动按钮58，由此第三径向向内突起62移动脱离与触发构件48中每个纵向延伸臂44的远端面的接触。现在，当触发构件48的近端大致管状部分46压靠输送部位时，第二径向向内突起42可作用在倾斜路径部分36b上，进而转子构件30旋转一角距离，使得内凸缘28移动脱离与锁套20中弹性舌片22的第一径向向外突起26的接触。然后，第一径向向外突起26移动到内沟槽29中，使得弹性舌片22径向向外自由移动，从而允许第一径向向内突起24从柱塞杆16的凹处18脱离，由于从双背对式弹簧组件施加的力，在近端方向上推动柱塞杆16，通过在第一径向向内突起24滑过凹处18时它们的声响来指示该运动，并且该运动造成药物容器12的限位器在近端方向上移动，由此药物剂量排出通过药物输送构件14。
当已输送完剂量时，这通过来自舌片22的声音的结束来指示，该设备从剂量输送部位移走，由此在近端方向上由触发构件弹簧推动触发构件48。触发构件48的近端运动造成第二径向向内突起42滑过转子构件30中舌片38的楔形件，直到第二径向向内突起42经过近端端面40且触发构件48围住药物输送构件14。藉此，触发构件48再次在远端方向上被锁定防止移动，并且药物输送构件14被保护，使得当药物输送设备是注射针时，操作该设备的人员不能被例如无意的针刺伤害。
在本示例性实施方式中，药物输送设备是一次性自动注射设备，其中一次性自动注射器的含义是构造成输送装入注射器中的单一剂量药物的不可重复装载的弹簧加载设备，并且其中注射器的含义是具有如输送构件的针的药物容器。
应明白，上文描述的且在附图中示出的实施方式应仅视为本发明的非限定性示例，并且其能够以许多方式在专利权利要求的范围内进行修改。

Claims (7)

1.一种药物输送设备，包括：
-壳体(10)，所述壳体布置成容纳药物容器(12)；
-驱动单元，其布置在所述壳体中并能够作用在可移动限位器上，所述可移动限位器定位在所述药物容器内，用于排出药物剂量，其中所述驱动单元包括细长的柱塞杆(16)以及双背对式受力弹簧组件，所述双背对式受力弹簧组件可活动地连接至所述柱塞杆，以便在所述柱塞杆上提供对称的载荷；
-锁定-释放机构，其可活动地连接至所述驱动单元，并能够在启动时释放所述驱动单元，其中所述锁定-释放机构包括可活动地连接至所述柱塞杆的保持构件(70)、可活动地连接至所述保持构件的转子构件(30)以及管状触发构件(48)，所述管状触发构件可相对于所述壳体线性滑动并可活动地连接至所述转子构件；
其特征在于，所述保持构件(70)固定地附接至所述壳体，并包括大致管状的锁套(20)以及两个支座(50)，所述柱塞杆(16)延伸通过所述锁套，而所述支座设计为朝着近端方向敞开的半圆筒，用于容纳所述双背对式受力弹簧组件，并且其中所述锁套(20)包括弹性锁定-释放装置(22)，所述弹性锁定-释放装置构造成与所述柱塞杆和所述转子构件两者相互作用，其中，所述弹性锁定-释放装置是两个相对定位的径向弹性舌片(22)，每个径向弹性舌片具有第一径向向内突起(24)以及第一径向向外突起(26)，并且其中，所述转子构件(30)包括内圆周表面和外圆周表面，所述内圆周表面具有内凸缘(28)和内沟槽(29)，所述外圆周表面具有多个外引导件(34)，所述多个外引导件在所述转子构件的相对侧上形成两个路径(36)。
2.根据权利要求1所述的药物输送设备，其中，所述双背对式受力弹簧组件包括具有前侧面(53)和后侧面(54)的由带材制成的两个弹簧(52)，并且所述带材已成型并且在具有外端(55)的紧密缠绕的卷筒中预拉紧，并且其中每个卷筒被架在所述保持构件的相应支座(50)中，而使所述弹簧的后侧面朝向彼此的每个外端则附接至横向柱(17)的各侧，所述横向柱附接至所述柱塞杆的远端。
3.根据权利要求2所述的药物输送设备，其中，所述柱塞杆和所述弹簧组件布置成在负载状态和松弛状态之间运动，在所述负载状态下，所述柱塞杆的近端邻接所述限位器，所述限位器定位于所述药物容器内远端处，并且所述带材的一部分展开且在所述柱塞杆各侧平行延伸；而在所述松弛状态下，所述柱塞杆邻接所述限位器，所述限位器定位于所述药物容器内近端处，并且所述带材卷起。
4.根据权利要求3所述的药物输送设备，其中，所述转子构件布置成从锁定位置旋转到释放位置，在所述锁定位置，所述第一径向向外突起(26)和所述凸缘(28)之间的相互作用促使所述径向弹性舌片(22)径向向内，使得所述第一径向向内突起(24)接合到所述柱塞杆(16)的凹处(18)中，用于将所述柱塞杆和所述弹簧组件保持在所述负载状态中，而在所述释放位置，所述第一径向向外突起(26)和在所述转子构件内表面上的所述内沟槽(29)之间的相互作用促使所述径向弹性舌片(22)径向向外，使得所述第一径向向内突起(24)从所述柱塞杆(16)的凹处(18)脱离，用于将所述柱塞杆和所述弹簧组件从所述负载状态释放。
5.根据权利要求4所述的药物输送设备，其中，所述管状触发构件(48)包括近端大致管状部分(46)以及两个纵向延伸臂(44)，所述近端大致管状部分伸出所述壳体的近端，其中，所述纵向延伸臂(44)中的每个包括布置为在所述转子构件外表面上的所述路径(36)中相互作用的第二径向向内突起(42)，使得当所述近端大致管状部分(46)压靠药物输送部位上时，所述触发构件线性地且向远端移位，促使所述转子从所述锁定位置旋转到所述释放位置。
6.根据权利要求5所述的药物输送设备，其中，所述设备还包括安全锁定构件(56)，所述安全锁定构件延伸通过所述壳体的远端并具有可活动地连接至所述触发构件的一近端，其中，所述安全锁定构件可在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述安全锁定构件锁定到所述触发构件，用于在所述触发构件压靠所述药物输送部位时防止所述触发构件线性地且向远端移位；而在所述第二位置，所述安全锁定构件从所述触发构件解锁，用于在所述触发构件压靠所述药物输送部位时允许所述触发构件线性地且向远端移位。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的药物输送设备，其中，所述设备是一次性自动注射设备。
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