CN103347556B - 自动注射装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种自动注射装置。自动注射装置包括：本体(10、12)、注射器载体(34)，注射器载体支撑在前端具有针的注射器(13)或注射筒用于从后部位置向前部位置的移动以伸出针，所述注射器或注射筒具有大体圆柱形式的活塞筒，在其前部区域具有向前抵靠表面，其中所述注射器载体设置有保持表面，所述保持表面布置成与注射器上的所述向前抵靠表面协同操作以阻止或限制注射器相对于注射器载体的向前移动，所述自动注射装置还包括可拆卸地连接至所述注射器或注射筒并罩护针的可移除的针保护罩(15)，连接至所述本体的前端并且能够向前移动或移除的盖(14)，所述盖具有用于接合所述针保护罩的移除表面(120)，从而所述盖的移除去除所述针保护罩。

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
在常规的自动注射装置中，阻止或限制注射器移动的负载通过注射器载体被传递给注射器，注射器载体通过注射器后部处的凸缘传递这些负载。这产生许多设计问题，目前在这种机械装置的设计的容差建立等方面不得不允许存在这些问题。因此设计一种机械装置，其中这种负载通过注射器的前肩部作用，从而避免至少部分上述问题。为此必须克服各种问题，特别是确保，仍然可以通过将注射器向前插入到前本体组件中而组装自动注射装置，其中针保护罩位于准备通过去除前盖而被撤回的位置。提供有效使用闩锁或抓握来握紧针保护罩和负载传递表面以将来自注射器前端的负载传递给注射器载体的必要条件带来很多困难，这些困难在下面的实施例中得以解决。
发明内容
因此，在本发明的一个方面，提供一种自动注射装置，包括本体，注射器载体，注射器载体支撑在前端具有针的注射器或注射筒用于从后部位置移动到前部位置以伸出针，注射器或注射筒具有大体圆柱形式的活塞筒，在其前部区域具有向前抵靠表面，其中所述注射器载体设置有保持表面(retentionsurface)，所述保持表面布置成与注射器上的所述向前抵靠表面协同操作以阻止或限制注射器相对于注射器载体的向前移动，所述自动注射装置还包括可拆卸地连接至所述注射器或注射筒并罩护针的可移除的针保护罩，连接至所述本体的前端并且能够向前移动或移动的盖，所述盖具有用于接合所述针保护罩的移除表面，从而所述盖的移除去除所述针保护罩。
优选地，在所述注射器载体上的保持表面包括至少两个相对的凸耳。优选地，在所述盖上的移除表面包括至少两个相对的移除凸耳。优选地，在所述注射器载体上的保持凸耳相对于在所述盖上的移除凸耳以一角度偏移。方便地是，在所述注射器或注射筒上的向前抵靠表面包括所述活塞筒的前端处的肩部区域。可替换地，所述向前抵靠表面可以设置在连接至所述注射器或注射筒的固定元件上。
优选地，所述注射器载体保持表面是倾斜的，由此在组装期间协助所述针保护罩的通过。优选地，所述保持表面和可移除表面形成在紧邻或抵接盖移除之前的圆周或部分圆周肋上。优选地，所述保持表面包括多个间隔开的部分圆周部分并且所述移除表面是全圆周的。
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创造性的组合或子组合。
附图说明
本发明可以以多种方式执行，并且参考以下随附的图示，现在仅以示例方式描述具有多种修改例的本发明的实施例：
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，其中第一前盖在注射之前但是早于第二后盖的移除被移除；
图2是自动注射装置的视图，其中后部组件和前部组件在将注射器装载到前部组件中并且卡扣(snap)配合在一起之前分离；
图3是前部组件的分解图；
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是显示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/针保护罩移除器的放大视图；
图11是图10中的盖沿其长轴线剖开的水平截面图；
图12是触发注射按钮的放大视图；
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状态下的在长轴平面和短轴平面上的横向截面图；
图15(a)和(b)分别是自动注射装置在使用之后的在长轴平面和短轴平面上的横向截面图；
图16(a)和(b)是装置的前端详细视图，示出前碟形皮肤接触表面；
图17是注射器、注射器载体、针保护罩以及前盖之间的界面的第一修改形式的透视图；
图18(a)和(b)是注射器在位情况下图17的布置的剖视图；
图19(a)和(b)是注射器移除情况下图17的布置的剖视图；
图20是注射器、注射器载体、针保护罩以及前盖之间的界面的第二修改形式的透视图；
图21(a)和(b)是注射器在位情况下图20的布置的剖视图；
图22(a)和(b)是注射器移除情况下图20的布置的剖视图。
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，自动注射装置包括包含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拆除的盖14，该盖也用作针保护罩移除器，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(catchmentsurface)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)。
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。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的轴向长度与填注体积成比例。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。柱塞也根据注射器的填注体积改变以放置磁体容纳通道66，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。换句话说，狭槽78的轴向长度和柱塞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中仅看到注射器包含剂量的长度，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，指示器将在相同的向前位置。
现在参照图5至9，详细描述前部组件的主要部件的组装。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(livehinge)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，可拆除的前盖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的框架，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小突起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(catchmentsurface)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(cammingsurfaces)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，从而解除装置的保险。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。
现在参照图17至22，图示出在注射器的前肩部、注射器载体、针保护罩以及前盖之间的界面的不同布置。自动注射装置的自动组装面临的困难之一在于，针保护罩的外径与注射器的直径接近。可以接受的组装过程要求，一旦注射器已经装入药剂并且已经应用针保护罩，在组装期间针保护罩必须不被移除。然而，组装自动注射装置的通用方法是首先组装装置的前组件，随后在注射器内向前滑动，如上所述。过去，这两个因素的结合意味着，注射器载体传递给注射器的任何限制负载已经通过注射器本体的后端的加大的凸缘被反作用到注射器，尤其是因为注射器载体的前端需要具有足够宽的直径以允许在组装期间针保护罩通过前端。本发明的研究表明，相反地通过注射器的前肩部反作用在注射器上的限制负载是有利的，并且这意味着全新设计注射器载体的前端和前盖的相关区域。
下面示出的实施例被设计为使得注射器载体具有负载传递表面，负载传递表面与注射器的前肩部接合，但是被设计成允许针保护罩通过，可以伴随一定的弹性变形。除了上面提到的重要的限制以外，另一个设计局限在于，前盖必须能够栓锁在针保护罩上的表面之后，使得可以通过向前去除盖而从针上拉脱针保护罩，从而准备好自动注射装置以供使用。因此，本发明设计位于前盖上的合适的针保护罩接触表面，其位置靠近注射器载体上的反作用表面并且针保护罩可以弹性滑过它。
更详细地，参照图17至19，注射器载体34设置有两个部分弓形相对地面对的支撑杯160，其在垂直于装置的轴线的平面内具有前壁和倒角的后壁。仔细选择弓形部分160的半径和倒角，使得具有软橡皮状(例如硅胶)的针保护罩15的注射器13可以被向前推，使得环形肋162可以(通过倒角的帮助)挤过表面160但是注射器13的活塞筒的前端上的前肩部被保留下来。在该实施例中，前盖的圆柱形部分设置有两个向后延伸的指状件118，用途如前面所述的那样。圆柱形部分比在图11中的布置中向后延伸多一点，而保护罩移除肋164紧临弓形表面160。它们的径向直径相同，因而表面160还有助于偏心或引导环形肋162通过压缩，使得其在完全插入时可以再次扩展，在盖被撤回时容易被拿起并从注射器移除。设置两个间隔开的腹鳍形肋166以夹紧针保护罩15，使得其在盖被移除时不落到盖外面。
参照图20，在此稍作修改的可选方案中，取代绕360°延伸的针保护罩去除肋164，替代的肋164在周向上是中断的，以提供两个弓形部分，它们与部分160基本对齐。以此方式，存在由在部分164之间留下的间隙所提供的扩展区域，以允许在将注射器装载到前组件期间，当针保护罩被表面160挤压时沿正交方向上的扩展。此外，在此修改的布置中，通过与环形肋162协同操作的圆柱形部分116的内部上的两个相对的凸耳168将针保护罩保持在盖内。

Claims (9)

1.一种自动注射装置，包括本体(10、12)、在前端具有针的注射器、大体圆柱形式的活塞筒、设置在所述注射器或注射筒前部区域的向前抵靠表面、和注射器载体(34)，所述注射器载体支撑在前端具有针的注射器(13)或注射筒的活塞筒，所述注射器载体(34)可滑动地安装在所述本体中，用于从后部位置向前部位置的移动以伸出针，所述注射器或注射筒具有大体圆柱形式的活塞筒，在所述注射器或注射筒前部区域具有向前抵靠表面，其中所述注射器载体设置有保持表面，所述保持表面布置成与注射器上的所述向前抵靠表面协同操作以阻止或限制注射器相对于注射器载体的向前移动，所述自动注射装置还包括可拆卸地连接至所述注射器或注射筒并罩护所述针的可移除的针保护罩(15)，连接至所述本体的前端并且能够向前移动或移除的盖(14)，所述盖具有移除表面(120)，所述移除表面用于接合所述针保护罩，从而所述盖的移除去除所述针保护罩。
2.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中在所述注射器载体上的保持表面包括至少两个相对的凸耳。
3.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中在所述盖上的移除表面包括至少两个相对的移除凸耳。
4.根据权利要求3所述的自动注射装置，其中在所述注射器载体上的保持凸耳相对于在所述盖上的移除凸耳在角度上偏移。
5.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中在所述注射器或注射筒上的向前抵靠表面包括所述活塞筒的前端处的肩部区域。
6.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述向前抵靠表面设置在连接至所述注射器或注射筒的固定元件上。
7.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述注射器载体保持表面是斜面，由此在组装期间协助所述针保护罩的通过。
8.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述保持表面和可移除表面形成在圆周或部分圆周肋上，所述圆周或部分圆周肋在盖移除之前邻近或抵接。
9.根据权利要求1所述的自动注射装置，其中所述保持表面包括多个间隔开的部分圆周部分并且所述移除表面是全圆周的。
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