CN103313742A - 自动注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动注射装置。自动注射装置包括连接至前本体组件的后本体组件(10)，其中所述后本体组件(10)容纳驱动机构(60)并且所述前本体组件容纳注射器(13)或注射筒，所述注射器(13)或注射筒具有在其前端的针，所述前本体组件包括观察窗(22)，通过观察窗能够看见注射器(13)或注射筒的或容纳物的至少部分，可移除盖(14)配合到前本体组件的前端，后本体组件和可移除盖具有各自的对齐的切口区域，切口区域一起限定用于所述观察窗的框。此外，还公开一种模块化方案，该方案使用共用平台提供一系列的不同填充体积的自动注射装置，其中在不同型号之间仅柱塞(60)的长度和切口区域的轴向尺寸变化。

Description

自动注射装置
技术领域
本发明涉及自动注射装置。
背景技术
自动注射装置通常用于允许自我给药，具体地但不排他，用于在需要定期持续治疗的情况下允许自我给药。在这些情况下，药物的剂量体积可以根据正在处理的条件的性质、处理阶段、病人体重等变化。基于多种原因，期望装置的操作和外形类似并且多个装置之间部件共享。然而，在实际应用中，提供不同剂量体积的需求通常要求极有意义的自动注射装置的重新设计。这在设计和测试等方面以及制造和组装方面都是昂贵的。
发明内容
因此，本发明设计一种自动注射装置，在一个特定的示例中，该动注射装置需要仅改变两个部件的设计，而其余的部件对于不同剂量体积的自动注射装置是共用的，同时保留原始设计的全部特征和功能。
因此，在本发明的一个方面中，提供一种自动注射装置，包括连接至前本体组件的后本体组件，其中所述后本体组件容纳驱动机构并且所述前本体组件容纳注射器或注射筒，所述注射器或注射筒具有位于其前端的针，所述前本体组件包括观察窗，通过观察窗能够看见注射器或注射筒的容量或容纳物的至少部分，可移除盖配合到前本体组件的前端，后本体组件和可移除盖具有各自的对齐的切口区域，切口区域一起限定用于所述观察窗的框。框优选是矩形的，以允许检查注射器的容纳物。优选地，基本上填充体积的整个长度是可见的；有利地，框的纵向尺寸大致等于填充体积的长度的±10％以内。
优选地，自动注射装置适于容纳一系列具有不同剂量体积的注射器或注射筒中的一种，并且所述切口区域的至少一个的轴向尺寸根据填充体积变化。
在一个实施例中，后本体组件的切口区域的长度是多个预设量之一。同样，在所述驱动机构中柱塞的长度可以根据填充体积从一个群组中选择。
在本发明的另一方面中，提供一种用于制造自动注射装置的制造系统，所述自动注射装置具有不同的预设注射器填充体积，所述自动注射装置包括后本体组件、前本体组件，后本体组件容纳包括柱塞的驱动组件，前本体组件容纳注射器或注射筒，前本体组件和后本体组件包括各自的具有切口区域的壳体，通过切口区域所述注射器(13)或注射筒的活塞筒及其容纳物的一部分是可见的；所述制造系统包括：提供多个后本体组件的供应，所述后本体组件具有根据所述填充体积变化的不同轴向尺寸的切口区域和不同的柱塞；提供共用设计的前组件的供应；以及组装所述自动注射装置，由此可以组装一系列的不同填充体积的自动注射装置，其中除了填充体积，仅切口区域的轴向尺寸以及柱塞的长度变化。
在本发明的还一方面中，提供一种制造一系列自动注射装置中的一种的方法，所述一系列自动注射装置包括具有不同预设填充体积的注射器或注射筒，所述方法包括：
提供前本体组件；将具有给定填充体积的注射器或注射筒插入所述前本体组件；
提供后本体组件，后本体组件包括容纳驱动柱塞的后部本体壳体，根据注射器或注射筒的填充体积从一系列不同长度的一系列柱塞中选定驱动柱塞的长度、驱动柱塞的长度；
通过将所述前本体组件和后本体组件连接在一起组装所述自动注射装置。
以此方式，通过使用相同或类似的组装机器可以组装具有不同填充体积的一系列自动注射装置，并且组装线可以快速地从组装一种填充体积的自动注射装置切换至另一种。
优选地，前本体组件对于一系列自动注射装置中每一种都具有共用设计。在许多布置中，前本体组件包括配合到其前端的可移除盖，并且在此布置中，后本体组件和可移除盖可以具有各自的对齐的切口区域，这些切口区域一起限定观察窗口，在使用时通过所述观察窗口能够观察注射器或注射筒的容纳物。在这种情况下，后本体组件上的切口区域的轴向尺寸可以根据注射器或注射筒的填充体积选定。
虽然上面已经描述了本发明，但是本发明延伸至上面给出的或下面说明书或权利要求给出的新颖性特征的任何本发明的组合或子组合。
附图说明
本发明可以以多种方式执行，并且参照附图下面仅通过示例的方式描述具有多种修改方式的一个实施例，在附图中：
图1示出根据本发明一个实施例的自动注射装置的透视图，其中在注射之前但是在第二后盖移除之前第一前盖被移除；
图2是在将注射器装载在前部组件并卡扣配合在一起之前后部组件和前部组件分离情况下的自动注射装置的视图；
图3是前组件的分解图；
图4是后部组件的分解图；
图5是注射器载体的放大图；
图6是针护罩的放大图；
图7是前本体壳体的放大图；
图8是弹簧导座的放大图；
图9是卡扣配合在一起的弹簧导座和注射器载体的视图；
图10是前盖/针保护罩移除装置的放大视图；
图11是图10的盖通过其长轴截取的水平截面图；
图12是触发按钮的放大视图；
图13是柱塞的放大图；
图14(a)和(b)分别是自动注射装置在其准备使用条件时在长轴和短轴平面的横向截面图；
图15(a)和(b)分别是使用后的自动注射装置长轴和短轴平面上的横向截面图；
图16(a)和(b)是示出装置的前面盘形接触皮肤表面的前端详细视图；
图17是示出一系列自动注射装置的模块结构的示意图，其具有小、中和大填充体积，和
图18(a)、(b)以及(c)是用于小、中和大填充体积中使用的不同柱塞的示意图。
具体实施方式
下面所描述并在附图中示出的自动注射装置的实施例被设计成在给出注射位置和触发注射时自动地注射选择剂量的药剂。首先参照图1和2，自动注射装置包括容纳驱动机构的后部组件10和用于容纳具有药剂的注射器13的前部组件12。在制造期间前部组件和后部组件卡扣(snap)配合在一起。该装置的前端上是可移除的盖14，该盖也用作针保护罩移除装置，如下文所述的那样。在后部组件的后端是后盖16，该后盖包括防止驱动机构的异常或意外触发注射的安全销，后盖还覆盖触发注射按钮18。
现在参照图3，前部组件12包括大体透明的塑性材料的外本体壳体20，该外本体壳体限定一体的相对的观察窗口22，在该装置组装之后可以通过观察窗口观察注射器。窗口允许观察注射器的全部剂量体积。除了窗口22的透明塑性材料之外，本体壳体20可以是不透明的。设置透明窗口元件，而不是开口孔或狭槽的常规布置，优点在于阻止从外部进入注射器。此外，在装置的纵向轴线的两侧设置一对间隔开的护罩弹簧意味着剂量体积的整个长度是清晰可见的，而不会被任何弹簧等遮蔽。
可滑动地安装在壳体20内的是针护罩24，针护罩具有倒角的、锥形和/或半球形凸形曲面的前表面26，前表面26具有位于其中的中心孔28以提供前向中凹构造，通过这种构造注射器的针在注射期间可以突出。护罩24包括两个弓形横截面的向后延伸的臂30，从前管形部分32往回延伸。
可滑动地连接至针护罩的是注射器载体34，注射器载体具有前管形部36，前管形部能够在针护罩24的管形部36内部伸缩地滑动。从注射器载体34的管形部36向后延伸的是两个臂38，这两个臂38具有用于可滑动地容纳注射器的活塞筒的相对的凹形内表面40和用于与针护罩24的臂30上的凸形弓状内表面一起限定供一对护罩弹簧44用的圆筒形内含空间的凹形外表面42。
弹簧导座46具有两个向前延伸的指状件48，指状件48向下穿过相应的弹簧44的中心。弹簧导座46具有围绕圆形孔52的二次成型(over-moulded)的衬里50，注射器通过圆形孔52。衬里用作注射器的减震器。弹簧导座46与注射器载体34的后端卡扣(snap)配合，如下文所述。弹簧导座46具有向后延伸的管形部，在管形部的一个侧壁内是用于系留容纳盘形磁体54的凹槽53。
现在参照图4，后部组件包括后本体壳体56，在后本体壳体内容纳主驱动弹簧58，主驱动弹簧58作用在柱塞60的后端上。柱塞具有用于接合注射器内的活塞11的前端62和二次成型着色的指示带64。在指示带64的后部是横向通道66，横向通道中安装球形磁体68用于横向移动。在通道66的后部设置凹口70，该凹口容纳铁磁保持球72，铁磁保持球固定地设置在柱塞60的纵向轴线上。柱塞60具有两个向后延伸的分离的箭头形支臂74，在支臂的后端具有倒钩76，倒钩76位于后本体壳体56内部的环形集水形表面(catchment surface)77的边缘周围(见图14和15)以在主弹簧58被压缩的情况下将柱塞闩锁在凸出位置(cockedposition)。
特别地，参照图17和18，自动注射装置是模块化结构的，该结构被设计用以允许对于具有三种不同填充体积的注射器的自动注射装置来说，除了两个部件以外的全部部件都是相同的。注射器本身的形状和尺寸是标准的；仅填充体积不同和由此填充长度不同。改变的两个部件是后本体壳体10和柱塞60。后本体壳体10的前端包括相对的切口或狭槽78，切口或狭槽的长度可以根据注射器中容纳的填注体积变化。在后本体壳体56中的狭槽78的轴向尺寸与填注体积成比例。通过对比图18(a)至(c)可以看到，柱塞的前部160对于所有的填充体积都是相同长度，但是后部260的长度随着注射器的填充长度的尺寸相反地变化。此外，指示器位置移动相同的量，使得其相对于柱塞行程的末端处的本体到达相同位置。柱塞的后部260的长度根据注射器的填充体积变化确保容纳磁体的通道66被定位成使得，在柱塞向前的行程的末端，它在每种填充体积的情况下相对于后本体壳体56到达相同的轴向位置。在优选的实施例中，狭槽78的轴向尺寸和柱塞60被设计成使得，对于多种填注体积的每一种来说，用户在使用之前将在观察窗口22中仅看到注射器容纳剂量的长度，其中窗口用外框固定在后端狭槽78附近。在剂量已经被注射之后，对于每一种填充体积来说，指示器将在相同的前部位置。
因此，自动注射装置使用共用的前本体组件，而后本体组件根据注射器的填充体积选定。
现在参照图5至9，详细描述前部组件的主要部件。注射器载体34具有一对直线形的肋82，设置在向前的管形部36的两侧。肋82在针护罩的管形部32的内侧上相应的沟道84内延伸。每个肋82后面紧邻的是活铰接(live hinge)85，从活铰接85向后延伸有一具有倒钩88的弹簧指状件86，倒钩88具有向后倾斜的前表面。当注射器载体以伸缩的方式组装到针护罩24中时，倒钩88通过护罩24中的狭槽90突出(见图6)以在狭槽90的后端接触倒钩88时限制护罩24相对于注射器载体34的向前的移动。通过针护罩管形部的向后的肩部92抵靠从注射器载体34的管形部36的后部直立的向前面向的肩部94而限制护罩24相对于注射器盖的向后的移动。注射器载体上的倒钩88的后面是两个向后面向的斜坡表面96。
在注射器载体的后端，注射器载体具有四个凸耳98，在组装该装置时，这些凸耳在位于前部本体部分20中的各自的狭槽100内行进以限制注射器载体相对于前部本体部分20的直线移动。卡扣配合到注射器载体的后部上的是弹簧导座46，如图8所示。还有卡扣凸键102，围绕注射器载体的后端上的壁104卡扣配合。凸键还形成用于护罩弹簧44的平的表面，其中弹簧导座指状件48从凸键的中心向下通过。护罩弹簧的前端位于突出的指状件106上朝向针护罩24的臂30的后部。沿每个狭槽90的前部向后的方向的大约三分之二是两个具有倾斜的前表面的倒钩108。在每个狭槽90的后面，在活铰接上是向后的倒钩110，也具有倾斜的前表面。倒钩108和110与在前本体壳体20内壁上沿其长度的方向大约三分之一处的相应的相对的倒钩112配合。
在图14和15中可以清楚地看到在预备使用位置中倒钩的布置。在预备使用位置处，针护罩上的倒钩108与前本体壳体上的倒钩112配合以阻止针护罩24的向后的移动。在前盖14的移除之前和移除期间，注射器载体上的倒钩88的前表面也与前壳体上的前本体壳体上的倒钩112配合以阻止注射器载体34的向前移动。移除盖就去除在倒钩88上的支撑，这在开始时阻止倒钩的向内运动，从而在开始注射时，驱动弹簧的力使得倒钩88以偏心轮方式经过前本体壳体上的倒钩112。在该装置操作期间，当开始注射时，针护罩24通过其与注射位置周围的皮肤的接触被抑制向前运动，注射器13和注射器载体34的子组件相对于前壳体向前偏移至由凸耳98限定的到达狭槽100的前端的限制位置。在注射完成之后，一旦将该装置抬离皮肤，由于从表面28去除皮肤接触压力，针护罩24向前移动。这允许针护罩在护罩弹簧46的影响下向前移动使得后倒钩110向前移动并卡扣通过前壳体20上的倒钩112，从而在针护罩伸出之后阻止其缩回。通过注射器载体34上的下斜坡表面96，倒钩110被支撑在该位置。
现在看图10和11，可移除的前盖14具有相对的狭槽114，相对的狭槽114与后本体壳体56上的狭槽78对准，以在前本体壳体20中形成窗口22的框，从而允许观察剂量体积，如上所述。更详细地参照图11，盖的外部截面是椭圆形的，并且具有向后延伸的内部中央圆柱形部分116，从内部中央圆柱形部分116进一步延伸两个弓形横截面的指状件118，设置在椭圆的主轴上。在指状件的内表面上，朝向后端的分别是方向向内的具有倒钩的肋120，肋120具有倾斜的后表面。如图14和15所示，肋120被设计成卡扣到形成在注射器13的活塞筒上向前肩部和注射器13中的刚性针15的后表面之间的间隙或其中的孔中。当在制造期间注射器13被装载到(其中盖14被连接)的前部组件12时，刚性的针护罩15卡扣(snap)通过肋120，使得肋搭扣在针保护罩15的后边缘(或针保护罩中的孔的后边缘)之后，如图所示。前盖14也具有一对浅的荷叶边(scallop)122，其在装配盖时可拆卸地接合在前本体壳体的外表面上的凸键124(参照图14和15)。
当在所提供的(图14)条件下，盖的指状件118位于注射器载体34上的弹簧指状件86下面并阻止它们向内挠曲。在这种情况下，指状件118因此支撑弹簧指状件86抵抗向内的打开栓锁的动作。盖14的圆柱形部分116的前端也设置有向内突起部123，向内突起部与椭圆的短轴对准并阻止刚性针保护罩相对于前盖14的向前移动。以此方式，当前盖14从如图15所示位置缩回时，肋120拉动刚性针保护罩15以轻松地使其离开注射器13的前端。同时，通过在针保护罩离开注射器之前阻挡指状件86向内的移动，指状件118的存在还暂时锁止注射器载体34(因而锁止注射器13)向前的移动，从而阻止在注射器和针保护罩之间存在紧配合时注射器被向前拉动。当前盖不受该装置制约时，针保护罩15被系留在盖14内，通过肋120和向内突起部123限制。将肋120和向内突起部123取向成90°意味着，具有端部开口的盖可以使用一个导槽以一次性注射模中注射成型，而不需要更复杂的模具设计。
参照图4、12以及15，触发注射按钮18是椭圆形形式，具有与短轴对准的两个分开的箭头形凸键125，它们位于后壳体部分56的内后表面上的相应的肋之后以将触发注射按钮18保持在壳体的后部并限制其向后移动。触发装置的内后表面具有触发注射冲头126，触发注射冲头的直径稍微小于柱塞60的后部上的分开的箭头件74的外直径，使得当从图示位置向前按压触发注射按钮18时，冲头将一对箭头件74挤压在一起，以从集水形表面(catchment surface)77释放倒钩76，从而释放柱塞的向前移动。触发注射按钮18具有孔130，孔130与冲头126同中心，后盖16上的安全销134通过孔130以将分开的箭头件保持分开。与椭圆形的主轴对准的是两个向前延伸的弹性偏压带134，其与后壳体56的后端内的相应的偏压凸轮形表面136(camming surfaces)配合，如图14(a)和15(a)所示，以提供低摩擦滑动的塑料对塑料的表面接触。凸轮形表面136的形状形成为提供随距离预定变化的阻力。该偏压带与凸轮形表面的曲面形后部配合以提供偏压力，该偏压力将按钮恢复至其通过分开的箭头形凸键限定的最后面的位置。期望地，提供对移动的触觉阻力，并需要在触发注射的冲头126释放柱塞之前的若干毫米的移动，以避免意外的触发注射。凸轮形表面的前部是较窄的倾斜并且设计成在装置已经触发注射之后提供对移动的不可逆的阻力，从而将触发注射按钮限制或楔入其最靠前的位置。这提供更加有用的可视的提示给用户关于该装置是否已被触发。当然，如果需要，凸轮形表面可以替换地被设计为在触发注射之后将按钮返回至其初始位置。
如图所述的自动注射装置包括若干个安全保险特征以防止无意的触发注射，并使得该装置在使用后是安全的。此外，高度期望的是，阻止或防止该装置在使用之后解体。可以知道，通过上面的描述和图2，通过将注射器插入到前部组件中的注射器载体中，随后将前组件和后组件卡扣配合在一起而组装该装置。通过前本体壳体20后部上的同时装在后本体壳体56中的相应的孔142内的向外弹的凸键138、140，实现卡扣配合。一对凸键138与装置的短轴对齐，而一对140与装置的长轴对齐。应该认识到，只要适当的技巧和力度，通过从外侧用手指用力戳凹槽142可以压入全部四个凸键138、140，从而拆解该装置。然而，在本实施例中这通过使用如图13和15(b)中所示的设置在柱塞60上的两个鳍形结构144加以制止。柱塞被设计成使得，一旦该装置被触发注射并且柱塞位于其触发注射后的位置，鳍形结构144位于椭圆的短轴上的凸键138下面，如图15(b)所示，由此支撑凸键阻止它们向内偏转，并防止拆解。
为了操作，用户移除前盖14和后盖16，从而准备发射装置。随后所述装置被置于注射位置，将针护罩26的锥形或曲面的正面压靠用户皮肤。准备就绪后，按压触发注射按钮18，其在主驱动弹簧58的作用下释放柱塞60向前移动。起初，由于柱塞上的弹性接合指状件145，柱塞和注射器作为整体向前移动以伸出针，而刺入肉中，随着这种移动继续到注射器载体上的凸耳98抵达前本体壳体上的狭槽100的前端，由此将注射器针插入所要求的深度。在阻止注射器的移动之后，弹性接合指状件145向内弯曲进入注射器的孔，柱塞继续移动，从而沿着注射器本体驱动活塞11以排出药剂。可替换地，在该装置的其他设计中，弹性接合指状件可以屈服，使得在柱塞的向前移动被阻止之前，柱塞开始移入注射器。在任一种设计中，当柱塞到达其最前面的位置时，到目前位置通过对保持球72的磁吸引力已被保持在柱塞的中心线上的通道66中的球磁体68被保持在弹簧导座的凹槽中的盘形磁体54所提供的更大的力吸引，从而加速朝向并冲击磁体和/或弹簧导座以产生可以听得见的咔哒声，指示用户注射结束。
随后，用户从他们的皮肤上移除该装置，并且针护罩24的前端上的压力释放意味着现在针护罩24在那一对护罩弹簧44的影响下可以向前延伸以向前移动而罩住针。当其到达其最前面的位置时，倒钩110卡扣通过前部壳体20的内部上的倒钩112，由此阻止针护罩缩回。

Claims (9)

1.一种自动注射装置，包括连接至前本体组件(12)的后本体组件(10)，其中所述后本体组件(10)容纳驱动机构(60...)并且所述前本体组件容纳注射器(13)或注射筒，所述注射器(13)或注射筒具有在其前端的针，所述前本体组件包括观察窗(22)，通过观察窗注射器(13)或注射筒的容量或容纳物的至少部分是可见的，可移除盖(14)配合到前本体组件的前端，后本体组件和可移除盖具有各自的对齐的缺口区域(78、114)，所述缺口区域一起限定用于所述观察窗的框。
2.根据权利要求1所述的自动注射装置，适于容纳一系列的具有不同剂量体积的注射器(13)或注射筒中的一种，并且其中所述缺口区域中的至少一个(78)的轴向尺寸根据填充体积变化。
3.根据权利要求2所述的自动注射装置，其中后本体组件中的缺口区域的轴向尺寸是可变的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的自动注射装置，其中所述驱动机构包括柱塞(60)，所述柱塞的长度根据填充体积选定。
5.一种用于制造自动注射装置的制造系统，所述自动注射装置具有不同的预设注射器填充体积，所述自动注射装置包括后本体组件(10)、前本体组件(12)，后本体组件容纳包括柱塞(60)的驱动组件，前本体组件(12)容纳注射器(13)或注射筒，前本体组件和后本体组件具有缺口区域，通过缺口区域所述注射器(13)或注射筒的活塞筒及其容纳物的一部分是可见的；所述制造系统包括：提供多个后本体组件(10)的供应，所述后本体组件具有缺口区域(28)，和柱塞(60)，每一个具有取决于所述填充体积的不同轴向尺寸；提供共用设计的前组件(12)的供应；以及组装所述自动注射装置，由此可以组装系列的不同填充体积的自动注射装置，其中填充体积、缺口区域(78)的轴向尺寸、以及柱塞的长度在所述系列的不同款式之间变化。
6.一种制造一系列自动注射装置中的一个的方法，所述一系列自动注射装置包括具有不同预设填充体积的注射器(13)或注射筒，所述方法包括：
提供前本体组件(12)；
将具有给定填充体积的注射器(13)或注射筒插入所述前本体组件(12)；
提供后本体组件(10)，所述后本体组件包括容纳驱动柱塞(60)的后部本体壳体(56)，驱动柱塞(60)的长度根据注射器或注射筒的填充体积从不同长度的一系列柱塞中选定；
通过将所述前本体组件和后本体组件(12、10)连接在一起组装所述自动注射装置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中前本体组件(12)对于所述一系列自动注射装置中的每一种都具有共用设计。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述前本体组件(12)包括配合到其前端的可移除盖(14)，并且后本体组件(10)和可移除盖(14)具有各自的对齐的缺口区域(78、114)，所述缺口区域一起限定观察窗口，在使用时通过所述观察窗口能够观察注射器(13)或注射筒的容纳物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中根据注射器(13)或注射筒的填充体积选定后本体组件(10)上的缺口区域(78)的轴向尺寸。
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