CN103249441B - 注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种注射装置，包括用于容纳药物的注射器或药筒(14)的壳体(40)；旋转驱动轴(20)，用于旋转能够调节的预定量，以引起从所述注射器或药筒挤出相应量的药物；扭转驱动弹簧(24)，该扭转驱动弹簧在一个端部区域处相对于所述驱动轴(20)固定，并且在其另一端部区域处被固定到接头(44)，所述接头(44)适于不可转动地接合所述壳体上的底座(48，50)。

Description

注射装置
技术领域
本发明涉及注射装置及其组装方法。特别地但不排他地，本发明涉及自动或半自动的笔型注射器，其中用户通过将棘轮剂量设定旋钮转动所希望的角度量来调拨剂量，从而拉紧扭转弹簧。在释放棘轮时，随之而来的转动导致预设量的剂量被挤出。这种装置的典型示例包括我们广泛使用的笔形注射器和在US5104380中所描述的其他类型注射器。
背景技术
在组装这种装置时，扭转弹簧在壳体内的引入、对准并固定通常由手工完成，因为需要技术以实现正确组装。随着数量的增长，手工组装这种装置不符合成本效益，并且因此需要某种形式的自动组装。然而，自动组装装置迄今还不能够以相同的方式组装。存在对非常适合自动组装的弹簧固定方式的需要，允许通过自动组装机械快速安装。
发明内容
根据因此，在一个方面中，本发明提供一种注射装置，包括：
壳体，用于容纳药物的注射器或药筒；
旋转驱动轴，用于在使用中旋转能够调节的预定量，以引起从所述注射器或药筒中挤出相应量的药物；
扭转驱动弹簧，该扭转驱动弹簧在一个端部区域处相对于所述驱动轴固定，并且在它的另一个端部区域处被固定到接头，所述接头适于不可转动地接合所述壳体上的底座。
有利地，所述接头包括套环元件，该套环元件和所述底座适于仅在单个相对角取向处才允许完全接合。
本发明还涉及在如上提出的装置中将驱动弹簧连接到壳体的方法，所述方法包括在所述扭转驱动弹簧的所述另一个端部上和壳体的配合部分上提供对应的互补结构，将所述扭转驱动弹簧插入所述壳体中，以及相对于彼此转动所述扭转驱动弹簧和所述壳体，从而相对于所述壳体固定所述扭转驱动弹簧。
在一种布置中，设置在所述扭转驱动弹簧上的所述互补结构包括接头，并且所述方法包括在将所述扭转驱动弹簧插入所述壳体之前将所述接头连接到所述扭转驱动弹簧。接头可以包括套环元件。
优选地，所述弹簧结构和所述壳体包括互补部件，由此所述接头能够不可转动地接合在所述壳体中。
代替地，所述弹簧结构包括在所述弹簧的端部上的整体形成部分。因此所述结构可以包括钩状部分，或例如，径向或轴向突出部。
在弹簧结构被钩住或径向地突出时，在壳体上的所述结构包括适于在所述弹簧转动时捕获所述弹簧的所述径向部的钩状部。
在其它布置中，在弹簧上的所述结构可以包括大致轴向延伸部，所述大致轴向延伸部可以被轴向地引入在与壳体相关或形成壳体的一部分的结构部件中的开口，端部区域随后接合或钩住与所述孔相关的部件。在一个这样的布置中，可弹性变形纵向延伸的钩状结构被设计为被轴向地推动穿过与壳体成一体或相关的孔或狭槽，以接合邻接所述狭槽或孔的台座，以保持弹簧的那端。钩状结构可以被设计成在钩状结构通过所述狭槽或孔时收缩并且然后扩大以允许钩状结构夹住台座(abutment)。
在另一个布置中，弹簧的端部向后延伸，并且在组装中，被推动通过狭槽或孔，并且然后弯曲以保持弹簧的该端部。
在另一个方面中，本发明提供一种注射装置，包括：
壳体，用于在使用中容纳药剂的注射器或药筒；
旋转驱动轴，用于在使用中旋转能够调节的预定量，以引起从所述注射器或药筒中挤出相应量的药物；
扭转驱动弹簧，该扭转驱动弹簧在一个端部区域处相对于所述驱动轴固定，并且在它的另一个端部区域处通过在所述弹簧和所述壳体上的对应的互补结构适于不可转动地接合所述壳体上的底座，在所述弹簧和所述壳体上的对应的互补结构能够转动地设置以在使用中被接合，并且在接合之后，防止在相同方向上的进一步转动。
我们还设计一种布置，其允许剂量设定旋钮转动接近或超过360度，而不需要复杂的螺旋或螺纹鳞片。因此，在另一个方面，本发明提供一种注射装置，包括：
壳体，用于在使用中容纳药剂的注射器或药筒；
驱动机构，设置在所述壳体内，并且所述驱动机构包括弹簧驱动式旋转驱动轴，所述弹簧驱动式旋转驱动轴在剂量设定程序期间克服弹簧的作用力在从静止位置到预设角位置的第一方向上旋转，以在所述驱动轴被释放返回到其静止位置时确定随后在使用中挤出的剂量的大小，其特征在于，该注射装置包括用于限制所述驱动轴在返回方向上的角运动的停止结构，所述停止结构包括被安装为用于在所述壳体内的角运动的中间部件，所述中间部件具有用于与所述壳体上的邻接表面配合的第一邻接表面和与在所述驱动轴上的邻接表面配合的第二邻接表面，由此防止在所述返回方向上旋转超出所述静止位置。
优选地，所述驱动轴相对于所述中间部件和所述中间部件相对于所述壳体的累计的角位移大于360度。
在另一个方面，本发明提供了一种注射装置，包括驱动机构，所述驱动机构包括旋转驱动齿轮，所述旋转驱动齿轮螺纹连接在具有前端和后端的螺纹驱动柱塞上，其中所述柱塞的所述后端设置有可弹性变形端部停止结构，所述可弹性变形端部停止结构被设计为使得旋转驱动齿轮能够在向前的方向上越过端部停止结构用于组装，但是一旦被组装，所述端部停止结构限制所述柱塞相对于所述旋转驱动齿轮的螺旋运动。
虽然上面已经描述了本发明，但扩展到本文所公开的特征的任何创造性的组合或子组合。
附图说明
可以以各种方式执行本发明，并且现在将参照附图仅以示例的方式描述一些实施例，其中：
图1是在根据本发明的第一实施例的笔形注射器的分解视图；
图2(a)至(c)是显示扭转弹簧与弹簧定位盘的组装的视图；
图3(a)至(f)是显示扭转弹簧和弹簧定位盘组装到向后驱动壳体部中的组装的视图；
图4(a)至(e)是显示驱动轴和中间停止盘组装到向后驱动壳体部中的组装的视图；
图5(a)至(e)是显示柱塞、驱动齿轮和触发件组装到向前驱动壳体部中的组装的视图；
图6(a)和(b)是显示向前和向后驱动壳体部的连接的视图；
图7(a)至(d)是显示扭力弹簧中的预载荷的设置和剂量设定旋钮的固定的视图；
图8(a)和(b)是显示药筒壳体固定到该装置的其余部分以完成组装的视图；
图9(a)至(c)是显示在另一个实施例中扭力弹簧到向后驱动壳体部中的组装的视图；
图10(a)至(c)是显示在又一个实施例中扭转弹簧到向后驱动壳体部中的组装的视图；
图11是显示在另一个实施例中的扭转弹簧到向后驱动壳体部中的组装的示意图；和
图12是显示在又一个实施例中的扭转弹簧到向后驱动壳体部中的组装的示意图。
具体实施方式
第一实施例的自动笔形注射器被设计成具有少的部件数量，并且专门适于容易自动或半自动组装。参照图1和图8(b)，组装的装置包括驱动壳体10，驱动壳体10包括向前驱动壳体部101和向后驱动壳体部102，并且包括通常以12表示的驱动机构。连接到驱动壳体的前端10是药筒壳体14，药筒壳体14容纳一药筒的药物。已知形式的双端式笔尖针(图中未显示)可以在药筒壳体的前面处拧在螺纹部分16上。盖18可以在药筒壳体之上滑动，以在使用之前保护药筒及其内容物。
该装置的操作基本上如在我们早期的US5104380中所描述。因此，通过扭转剂量设定旋钮22到所需剂量大小的刻度，棘轮驱动轴20转动离开静止位置。转动驱动轴20卷起扭转弹簧24，弹簧24在其前端处固定到驱动壳体10并且在其后端处固定到驱动轴20。驱动轴20的前端具有棘轮26，棘轮26接合具有中心螺纹孔的驱动齿轮30的向后指向的环形凸缘的内圆周上的内齿棘轮表面28。在剂量设定操作期间，通过驱动齿轮30与起动装置32接合，驱动齿轮30被保持稳定防止转动。一旦所需剂量已经调拨并且笔尖被施加到药筒壳体，可以通过向前推动起动装置32克服它的一体形成的弹簧部34来挤出药剂，从而释放驱动齿轮30，使得驱动齿轮和驱动轴20在扭转弹簧24的作用下转动以将驱动轴20返回到其静止位置。驱动齿轮20的中心孔30与柱塞36螺纹结合，柱塞36具有径向相对的纵向键槽38，纵向键槽38由在向前驱动壳体部101中的相应的径向相对键40接合，使得轴向固定驱动齿轮30的转动依据调拨的剂量和螺距引起柱塞36延伸预设量。
柱塞的后端设置有一体的弹性端部停止结构37，如在图5中所见，端部停止结构37包括杆39和向前引导弹簧臂41。所述端部停止结构被设计为使得柱塞可以在弹簧臂41向内偏转以通过螺纹孔的情况下被引导进入驱动齿轮的前端。然而，一旦被组装，所述结构37作为端部停止件，以限制柱塞36相对于驱动齿轮30的向前螺旋运动。在现有布置中，这需要柱塞具有单独的端部停止件(或前压力板)，这需要单独模制和进一步组装步骤。
现在特别地参照图2(a)至(c)和图3(a)至(f)，在这个布置中，扭转弹簧24的前端设置有回钩部42。弹簧定位盘44设置有间隔开的相对指向的凸耳46，如在图2(a)至图2(c)中所示，弹簧的钩状部42可以围绕一个凸耳46被钩住，以将弹簧组装到弹簧定位盘。将会注意到，为了便于组装，弹簧定位盘44是对称的(即其关于通过凸耳之间的直径具有双重旋转对称)，以便弹簧定位盘44可以在两个主要方向的任意一个中被连接到扭转弹簧。弹簧定位盘44包括围绕其周边的多个间隔开的凸缘47。向后驱动壳体部的内部前端设置有环形端壁48，从环形端壁48的后表面突出关于弹簧定位盘的凸缘间隔开的多个凸耳50，使得定位盘只能以单一角取向安装在环形端壁48上。为了将弹簧24组装到向后驱动壳体部中，并且为了实现弹簧相对于壳体的固定，仅需要将所述弹簧与它所连接的定位盘44一起纵向地引入向后驱动壳体中，以将弹簧定位盘压靠在凸耳50上，弹簧随后被扭转以允许定位盘以其预定角位置安装在所述端壁上。
现在参照图4，在弹簧24和定位盘一起组装在向后驱动壳体部102中的情况下，驱动轴20通过弹簧的中心空间，弹簧的径向折叠后端被安装在驱动轴的后部中的狭槽中以相对驱动轴固定弹簧的该后端。通过如先前一样在驱动轴20上设置凸台52，但是其与装配在向后驱动壳体部102的前端内的中间可转动往复盘54配合，以创新的方式限制驱动轴的角运动以及因此限制剂量设定旋钮的范围。中间往复盘54在其后侧具有凸台56，凸台56被容纳在环形壁48中的凹凸榫58中，这因此允许往复盘54从由该凹凸榫的一端限定的静止位置转动到由该凹凸榫的另一端限定的第二位置(通常为约180度)。同样地，在其前表面上，往复盘54具有凹凸榫60，凹凸榫60与在驱动轴20上的凸台52配合，以允许在在凹凸榫的一端处的停止位置和在凹凸榫的另一端处的缠绕位置(通常为约180度)之间的运动。以这种方式，由于往复盘可以关于向前壳体转动180度并且驱动轴可以相对于往复盘转动180度，这两个角距离的总和提供360度转动，驱动轴可以被转动以给出完整的360度转动。这是在不影响停止件的坚固性的情况下实现的。这也是在不需要要求复杂模制的螺纹鳞片或类似物的情况下实现的。
现在参看图5，通过将柱塞30上的键槽38与向前驱动壳体部10的键40对齐并且滑动柱塞30与该壳体部接合，该装置的向前端被组装。起动按钮32被插入到该壳体部中，并且驱动齿轮30然后拧在柱塞30的后端部上，卡扣驱动齿轮30越过端部停止结构37，并且向上转动螺纹到预定开始位置。
如图6(a)和(b)所示，向前壳体101然后通过卡扣配合卡扣在后壳体102上。这个操作导致驱动轴的前端进入驱动齿轮并且用于棘轮接合，但是扭簧无应变。接着，如在图7(a)中所示，转动驱动轴，以施加所需的预载荷到扭转弹簧。该弹簧在其前端处通过弹簧定位盘被保持克服转动。在驱动齿轮通过起动装置保持避免旋转运动的情况下，驱动轴的前端以棘轮的方式相对于驱动齿轮转动。在施加预载荷之后，剂量设定旋钮被对准，使得零标记与在所述壳体上的箭头对齐，并且然后卡扣在驱动轴的端部上。然后通过诸如卡扣配合之类的合适的连接动作、螺纹或如在图8(a)和(b)所示的卡口将药筒壳体连接到驱动壳体的前端部。
现在参看图9(a)至(c)，在另一个实施例中，代替使用单独的弹簧定位盘44，在向后驱动壳体的前部中的内部环形壁48设置有开口62，所述开口62被设计为在扭转弹簧被纵向地引入壳体和转动时捕获和安装弹簧钩64在扭转弹簧24的前端上。
在又一个实施例中，如图10(a)至(c)所示，弹簧的尖端弯曲90度以提供径向向内延伸的弹簧闩锁66，并且向后驱动壳体内的内部环形壁48设置有直立掣子68，所述直立掣子68被设计为在弹簧被引入壳体并且转动时捕捉和安装弹簧。
在上述两种布置的每一种中，通过纵向引入弹簧和相对于壳体转动弹簧来固定弹簧。在其他布置中，可以通过在卡扣动作中使端部区域永久地(塑性变形)或者暂时地变形(弹性变形)来固定弹簧。例如，可以通过纵向地插入弹簧使得端部区域通过孔并且随后被保持在那里而固定弹簧的端部。在一个实施例中，如在图11中所示，弹簧的后端被折叠以提供弯曲部70，弯曲部70具有类似于发夹的外翻端部72。所述弯曲部的尺寸形成为使得可以在在外翻端部72弯曲以卡扣通过在隔板48或其他壳体结构中的孔76并且随后在被向前拉动时恢复其形状以夹紧与该孔相邻的台座78的情况下推动拱形后部74通过在隔板48或其他壳体结构中的孔76，从而相对于壳体牢固地定位弹簧24。
图12显示另一个示例，在该例子中，弹簧24在其后端处具有轴部80，在组装过程中，所述轴部80被推压通过设置在隔板48或类似结构中的一个或两个狭槽82，然后弯曲进入另一个槽中。

Claims (15)

1.一种注射装置，包括：
壳体(40)，用于容纳药物的注射器或药筒(14)；
旋转驱动轴(20)，用于在使用中旋转能够调节的预定量，以引起从所述注射器或药筒中挤出相应量的药物；
扭转驱动弹簧(24)，该扭转驱动弹簧在第一端部区域处相对于所述驱动轴(20)固定，
其中，所述扭转驱动弹簧(24)在它的另一个端部区域处被固定到接头(44)，以及当所述扭转驱动弹簧的另一端部被插入到所述壳体(4)以及所述扭转驱动弹簧和所述壳体彼此相对旋转时，所述接头(44)适于不可转动地接合所述壳体上的底座(48，50)。
2.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述接头包括套环元件(44)，该套环元件和所述底座(48，50)适于允许仅在单个相对角取向处才允许完全接合。
3.一种将注射装置的扭转驱动弹簧(24)连接到该注射装置的壳体(10)的方法，所述注射装置包括：壳体(10)，用于在使用中容纳药剂的注射器或药筒；旋转驱动轴(20)，用于在使用中旋转能够调节的预定量，以从所述注射器或药筒中挤出相应量的药物；扭转驱动弹簧(24)，该扭转驱动弹簧在第一端部区域处相对于所述驱动轴(20)固定并且在它的另一个端部区域处关于所述壳体固定，
其中，所述方法包括下述步骤：
在所述扭转驱动弹簧的所述另一个端部上和壳体(48)的配合部分上提供对应的互补结构(44)；
将所述扭转驱动弹簧(24)的所述另一个端部插入所述壳体(10)中；以及
相对于彼此转动所述扭转驱动弹簧和所述壳体，从而在所述扭转驱动弹簧(24)上的互补结构与在所述壳体(48)上的互补结构相结合以使相对于所述壳体不可转动地固定所述扭转驱动弹簧的所述另一端部。
4.根据权利要求3所述的方法，其中设置在所述扭转驱动弹簧上的所述互补结构包括接头(44)，并且所述方法包括在将所述扭转驱动弹簧插入所述壳体之前将所述接头(44)连接到所述扭转驱动弹簧。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述结构和所述壳体包括互补部件，由此所述接头能够不可转动地接合在所述壳体中。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述接头包括套环元件(44)。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述弹簧结构包括在所述弹簧的端部上的整体形成部分(64，66)。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述弹簧结构包括钩状部(64)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述弹簧结构包括径向突出部(66)。
10.根据权利要求9的方法，其中在壳体上的所述弹簧结构包括适于在所述弹簧转动时捕获所述弹簧的所述径向部的钩状部(68)。
11.根据权利要求1所述的注射装置，所述扭转驱动弹簧(24)的另一个端部区域通过在所述扭转驱动弹簧和所述壳体上的对应的互补结构适于不可转动地接合所述壳体上的底座(48，50)，
其中在所述扭转驱动弹簧和所述壳体上的对应的互补结构能够转动地设置以在使用中被接合，并且在接合之后，防止在相同方向上的进一步转动。
12.根据权利要求3所述的方法，其中，所述方法包括下述步骤：
在扭转驱动弹簧的所述另一个端部上设置结构；
将所述扭转驱动弹簧引入所述壳体中，以使所述结构穿过与所述壳体相关的孔或狭槽；以及
围绕所述壳体(48)的配合部分钩住所述扭转驱动弹簧的所述结构，从而相对于所述壳体不可转动地固定所述扭转驱动弹簧的所述另一端部。
13.根据权利要求1所述的注射装置，包括：
壳体(10)，用于在使用中容纳药剂的注射器或药筒；
旋转驱动轴(20)，用于在使用中旋转能够调节的预定量，以引起从所述注射器或药筒中挤出相应量的药物；
扭转驱动弹簧(24)，该扭转驱动弹簧在第一端部区域处相对于所述驱动轴(20)固定，并且
所述扭转驱动弹簧(24)在它的另一个端部区域处具有结构，所述结构穿过与所述壳体相关的孔或狭槽，以钩在所述壳体的配合部分的周围，从而相对于所述壳体不可转动地固定所述扭转驱动弹簧的所述另一端部。
14.一种注射装置，包括：
壳体(10)，用于在使用中容纳药剂的注射器或药筒；
驱动机构，设置在所述壳体(10)内，并且所述驱动机构还包括弹簧驱动式旋转驱动轴(20)，所述弹簧驱动式旋转驱动轴(20)在剂量设定程序期间克服弹簧(24)的作用力在从静止位置到预设角位置的第一方向上旋转，以在所述驱动轴被释放返回到其静止位置时确定随后在使用中挤出的剂量的大小；
其特征在于，该注射装置还包括用于限制所述驱动轴(20)在返回方向上的角运动的停止结构，所述停止结构包括被安装为用于在所述壳体内的角运动的中间部件(54)，所述中间部件(54)具有用于与所述壳体(10)上的邻接表面(58)配合的第一邻接表面(56)和与在所述驱动轴(20)上的邻接表面(52)配合的第二邻接表面(60)，通过在所述中间部件(54)上的第一邻接表面和所述第二邻接表面分别与在所述壳体和所述驱动轴上的邻接表面的配合，由此防止在所述返回方向上旋转超出所述静止位置。
15.一种注射装置，包括：
驱动机构，所述驱动机构包括旋转驱动齿轮(30)：
具有前端和后端的螺纹驱动柱塞(36)，
其中所述螺纹驱动柱塞的所述后端设置有可弹性变形端部停止结构(37)，
所述可弹性变形端部停止结构(37)被设置为通过在向前的方向上越过端部停止结构(37)使得旋转驱动齿轮(28)被组装到所述螺纹驱动柱塞的后端，但是一旦旋转驱动齿轮(30)被组装到所述螺纹驱动柱塞上，所述端部停止结构(37)限制所述柱塞相对于所述旋转驱动齿轮的螺旋运动。
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