CN103458943A - 联接配置 - Google Patents

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Abstract

位于药物输送设备中的联接配置，所述联接配置适于永久地使第一纵向细长管状部件和第二纵向细长管状部件彼此附接，其中联接配置包括：第一正连接装置，其构造成使第一部件和第二部件彼此锁定，使得各部件被锁定防止在纵向方向上相对于彼此移动；以及第二正连接装置，其构造为使第一部件和第二部件彼此锁定，使得各部件被锁定防止相对于彼此绕部件的纵向轴线旋转。

Description

联接配置
技术领域
本发明涉及一种用于永久地使两个部件彼此附接的设备，例如用于附接可包括在药物输送设备中的两个壳体部分。
背景技术
存在优选地以不可逆的方式使两个或更多个部件彼此连接和附接的大量设备和产品。例如，这样的例子可以针对包括外壳的设备，外壳具有布置在所述外壳内的多个部件。出于各种原因，壳体可包括多个壳体部分。例如，这样的例子可以是将所述部件组装和放置于壳体内，这通过将壳体分割成若干壳体部分而便利化或成为可能。
当各壳体部分彼此附接时，通常希望在各部分之间具有连接，一方面比较容易地组装各部分，另一方面使连接不可逆。也就是说，至少在没有过度用力的情况下不应彼此断开各壳体部分。
另一方面，当制造由塑料材料制成且以标准注塑成型技术生产的各部分时，附接构件的几何形状和设计必须不太复杂和/或太多，因为这会不利地影响模制形式以及模芯的使用和复杂性，仅只提及了几个方面。
文献WO2005/044348公开了一种常见的附接方案，其中要连接的各部分是具有大致圆形横截面的管状。一个壳体部分在其内表面上布置有多个沿圆周延伸的凹部或凹槽，另一壳体部分在其外表面上布置有多个圆周的沿径向延伸的突起，其中突起具有的轮廓与凹槽的形状互补。当组装两个壳体部分时，这两个部分被推到一起。然后，突起将会沿径向压靠在壳体部分的具有凹槽的内表面上，直到突起进入凹槽并将两个部分锁定在一起。
即使这种连接工作良好，但也存在许多缺点。主要缺点在于，由于当各壳体部分被推到一起时突起和壳体部分内表面之间的摩擦，它需要相当大的力。因此，这种推动作用需要突起以及各壳体部分在径向方向上有一定的柔性以实现连接，但即便如此，各部件由于在它们之间所施加的力也存在永久变形的显著风险。另一方面，如果选择的尺寸使突起和壳体部分之间的径向力降低，则存在的风险是：最终连接不够紧，如果公差不够小甚至在连接中有可能出现游隙。
发明内容
本发明的目的是弥补现有技术的缺点并提供一种设备，其以安全和密封的方式使设备的联锁部件彼此牢固地锁定，无部件永久变形的风险，并且没有随后断开的可能性，不会损坏部件。
此目的通过一种具有根据独立权利要求的特征的设备而实现。
本发明的优选特征构成从属权利要求的主题。
根据本发明的主要特征，其特征为一种位于药物输送设备中的联接配置，所述联接配置适于使第一纵向细长管状部件和第二纵向细长管状部件彼此永久地附接，其中联接配置包括：第一正连接装置，其构造成使第一部件和第二部件彼此锁定，使得各部件被锁定防止在纵向方向上相对于彼此移动；以及第二正连接装置，其构造为使第一部件和第二部件彼此锁定，使得各部件被锁定防止相对于彼此绕部件的纵向轴线旋转。
根据本发明的另一方面，第一正连接装置包括第一附接装置、第一止动构件、第二附接装置和第二止动构件，并且其中第二正连接装置包括第一锁定装置和第二锁定装置。
根据本发明的又一方面，第一附接装置、第一锁定装置和第一止动构件被布置到所述第一部件近端端部中，并且第二附接装置、第二锁定装置和第二止动构件被布置到所述第二部件远端端部中。
根据本发明的再一方面，第一附接装置以在圆周和纵向方向上螺旋状延伸的至少一个第一结构的形式布置，其中第二附接装置以在圆周和纵向方向上螺旋状延伸的至少一个第二结构的形式布置。
根据本发明的还一方面，第一止动构件以面向近端方向的第一环形表面的形式布置，并且第二止动构件以面向远端方向的第二环形表面的形式布置。
根据本发明的另一方面，至少一个第一结构以突起或凹槽的形式构造，并且其中至少一个第二结构以与所述第一结构的形式互补的突起或凹槽的形式构造。
根据本发明的又一方面，至少一个第一结构和至少一个第二结构布置有在大致相反的纵向方向上面向彼此的互补的附接表面，使得当将各部件彼此附接时所述互补的附接表面彼此抵接。
根据本发明的再一方面，所述互补的附接表面布置成大致平行于径向平面。
根据本发明的还一方面，所述互补的附接表面相对于各部件的径向平面倾斜地布置，从而形成底切。
根据本发明的另一方面，第一锁定装置被构造成形成至少一个第一纵向细长结构，并且其中所述第二锁定装置被构造成形成至少一个第二纵向细长结构。
根据本发明的又一方面，各锁定装置以互补形状的形式构造，使得所述元件能够彼此配合，以当各部件彼此附接时形成所述第二正连接。
根据本发明的再一方面，第一锁定装置以凸结构或凹结构的形式构造，并且第二锁定装置以与所述第一锁定装置的形式互补的凸结构或凹结构的形式构造。
根据本发明的还一方面，第一锁定装置和第二锁定装置以具有互补形状的棘齿的形式构造。
本发明的优点有很多。由于第一附接装置螺旋状延伸的事实，各部件之间的径向接触力将分布在部件的纵向方向上，而不是如常规设备一样仅只沿着圆周。此特征大大减少了部件在附接期间永久变形的风险。由于第一附接装置和第二附接装置具有互补的形状，所以因附接装置的螺旋状延伸使各部件之间实现了第一正连接(形状锁定)，在纵向方向上提供了非常牢固的附接。
为了确保将部件相对于彼此转动时不能使它们彼此断开，锁定装置被布置在这两个部件上。由于它们也具有互补形状，所以在各部件之间实现了第二正连接，也在圆周/旋转方向上提供了牢固的附接，使得各部件被锁定防止绕纵向轴线相对于彼此旋转。
因此，与根据本发明的锁定装置结合的附接装置提供了两个部件非常牢固的附接。在一个优选实施例中，附接装置的附接表面大致垂直于部件的纵向方向而布置，提供了彼此抵接以改善附接的平行的附接表面。为了增强两个部件之间的附接，附接表面可布置有底切。这通过在各表面之间提供钩接合将进一步增强两个部件之间的锁定作用。
可优选地，锁定装置布置有互补表面，所述互补表面克服使它们相对于彼此旋转的任何尝试将在两个部件之间提供正连接(形状锁定动作)。锁定装置可以具有提供期望功能的多种不同形状。
根据本发明的以下详细说明并根据附图，本发明的这些和其它的方面和优点将变得显而易见。
附图说明
在本发明的以下详细说明中，将参考附图，其中
图1是本发明布置的两个部件的透视图，
图2是对应于图1的透视图，但转动了180度，
图3是沿着图2纵轴的详细横截面图，
图4示意性地示出了在附接期间对两个部件的影响，
图5是图1中两个部件彼此附接时的详细横截面图，以及
图6a、6b是图5中区域Ⅵ的详细替代实施例。
具体实施方式
在本申请中，术语“远端部/远端/远端方向”指的是设备的一个特定的部分/端或此部分/端的方向；或者指的是其构件的部分/端。在图1中远端标记为D。相应地，术语“近端部/近端/近端方向”指的是设备的特定的部分/端或此部分/端的方向；或者指的是其构件的部分/端，此部分/端位于设备的相对于远端的相对端处。在图1中近端标记为P。
此外，有或无“轴线”的术语“纵向的”在使用时指的是在设备或其部件最长延伸方向上穿过所述设备或所述部件的方向或轴线。
按照类似的方式，有或无“轴线”的术语“横向的”指的是在大致垂直于纵向方向的方向上穿过设备或其部件的方向、平面或轴线。
正连接(positive connection)(也称为形状锁定)在本文中被定义为在两个部件之间不依赖于摩擦或重力来保持连接的一种机械连接。这意味着，各部件相互作用部分的形状使它们相互接合并在至少一个方向上阻止各部件的断开运动。
本文所用的术语“互补形状”被定义为两个部件之间的机械连接，两个部件的形状适于沿其表面的主要部分、例如沿着拼板件边缘彼此嵌合。
另外，如果没有另作说明，则在其中描述有设备的机械结构及其部件的机械互连的详细说明的以下部分中，根据本发明的设备处于初始的未激活或未操作状态。
设备的实施例的机械结构
图中示出了通过本发明相互连接或彼此附接的两个部件或部分10、12。在所示各图中，部件10、12沿纵向轴线14具有大致管状的形式，其具有的大致圆形横截面如图所示位于横向于纵向轴线的平面中，特别是位于要被彼此附接的部件的各个区域中。另外，尽管所示的部件具有圆形横截面，但可以想象，横截面可以稍有不同，例如椭圆形。然而，优选的是，横截面形状一般是圆形的，原因将在下面解释。本发明可采用的部件的一个示例性类型是用于药物输送设备的壳体部分，由此部件10、12在以下说明中将分别被称为第一壳体部分和第二壳体部分。
如图中看到的，第一壳体部分10布置有近端端部16，在图1中指向右侧，下文中命名为近端方向，在图1中如箭头P所示。在下文中相反方向将被命名为远端方向，在图1中如箭头D所示。第二壳体部分12布置有远端端部17，在图2中指向右侧。该设备下述的所有部件和特征将相对于这些方向参照。在该示例性实施例中，选择的端部16的直径略小于第二壳体部分12远端端部17的内径，使得端部16可嵌合到第二壳体部分12的远端端部17中。显然，同样可以使选择的远端端部17的直径略小于第一壳体部分10近端端部16的内径，使得远端端部17将嵌合到第一壳体部分10的近端端部16中。外径和内径的其它构造也很容易想到，只要一个壳体部分可插入到另一壳体部分中来建立连接即可。
在该示例性实施例中，端部16的外径与第一壳体部分10的远端部的外径之间相比的差形成了止动构件18，其采用面向近端方向的第一环形表面18的形式。
此外，在该示例性实施例中，端部16的外表面布置有第一附接装置，例如采用突起20形式的第一结构，该突起在圆周和纵向方向上具有一定间距的螺旋状延伸。可优选的，突起20还具有一定的轮廓，它如图所示位于沿着设备纵向轴线14延伸的平面中。如图3横截面中看到的，突起20的轮廓包括：第一大致向远端指向的附接表面22，也大致平行于第一壳体部分10的横向平面延伸；以及相对于横向平面倾斜的第二过渡表面24，由此突起20的轮廓获得了大致楔形形状。
在该示例性实施例中，第一壳体部分10还布置有两个第一锁定装置26，见图1。每个第一锁定装置26由纵向细长的结构例如翼片形成，其在近端方向上从止动构件18延伸到端部16中一定距离。如图4中看到的，翼片26的侧表面28、30相对于纵向方向稍微倾斜，由此翼片26具有如图4中看到的截断楔形外观。两个翼片26绕端部16的圆周相对于彼此间隔180度。
见图2，第二壳体部分12的向远端指向的端部17布置有两个第二锁定装置，其采用纵向细长结构的形式，在该示例性实施例中被称为切口34，该切口34绕第二壳体部分12远端端部17的圆周相对于彼此间隔180度。每个切口34被布置成与相应的翼片26相互作用，因此设置有与翼片26形状互补的形状，由此切口34也布置有侧表面36、38，见图2，其相对于壳体部分的纵向方向稍微倾斜。显然，第一和第二锁定装置可以以多种不同的方式构造，只要它们是纵向细长的且具有互补形状即可，如凸结构和凹结构。
第二壳体部分12的内表面在远端端部17处还设置有第二附接装置40，其采用第二结构的形式，在该示例性实施例中被称为凹槽，在圆周和纵向方向上具有螺旋状延伸，其间距对应于第一壳体部分10端部16的突起20的间距。凹槽40可具有轮廓，如沿纵向轴线14在横截面中看到的，其互补于突起20的轮廓；即例如楔形的附接表面42，见图3。然而，应理解，如将在下面显而易见的，凹槽40的轮廓可能不同于突起的轮廓。
第一和第二附接装置20、40的配置可以变化，使得突起结构布置在内表面上并且凹槽结构可以布置在外表面上。
所述实施例的功能和操作的描述
本发明的示例性实施例欲如下运行。当两个壳体部分10、12彼此永久地连接和附接时，第一壳体部分10的近端端部16被引导到第二壳体部分12的远端端部17中。突起20的最近端部分及其径向最外边缘将接触第二壳体部分12远端端部的内表面，从而将发生一定的弹性变形，使得第二壳体部分的远端将取得如图所示位于横向于纵向轴线的横截面中的某些椭圆形。如图4中看到的，由于突起20的螺旋状延伸，在每个横截面上的接触力将使远端壳体部分椭圆化，其中椭圆的长轴将具有不同的方向，这取决于横截面的位置以及突起20与第二壳体12远端端部的内表面之间的接触点。
这一点在图4中示意性地示出，左侧部分示出假想横截面I至III，而右侧部分示出椭圆形及其在不同横截面I至III上的长轴。因此，对比常规的圆周突起，根据本发明的螺旋形突起将施加如每个横截面中看到的一点或有限力，而不是位于每个横截面的圆周周围的力。由于来自突起的力，该特征有效地防止或大大降低第二壳体部分12永久变形的风险。
当两个壳体部分初始连接时，第一壳体部分10的翼片26优选地与第二壳体部分12的切口34对准。然而，在连接顺序期间两个壳体部分也可相对于彼此转动，使得在接近该顺序结束时翼片26与切口34对准。在这方面，由于突起20的螺旋状延伸，会稍促进转动。当两部分被带动到一起使得第一壳体部分10的第一止动构件18与在本文中由第二壳体部分12向远端指向的第二环形表面例示的第二止动构件32接触时，突起20将嵌合到凹槽40中，使得两个附接表面22、42将彼此抵接，从而在两个壳体部分之间形成非常坚固的连接，见图6a，该连接在不损坏壳体部分或其部件的情况下不能被释放。除了因突起和凹槽而在两个壳体部分之间形成非常坚固的附接之外，翼片26现在已经插入到切口34中；见图5，其中通过翼片的倾斜侧表面28、30和切口的侧表面36、38而便于将翼片26引导到切口34中。两部分之间的两个正连接现在在纵向方向上以及在圆周方向上获得。
如上所述，获得非常坚固的连接，这相当容易组装，无需使用过多的力就将两部分推到一起。附接和锁定装置也可以通过用于注塑成型的相对简单和直接的工具获得。从上面很清楚地知晓，纵向方向上很坚固的附接通过附接装置的附接表面获得。如果需要更坚固的连接，则附接表面可以相对于径向平面44倾斜，使得底切得以创建，如图6b所示。在本发明的范围内，取决于要获得的期望最终结果，突起/凹槽的数量以及间距可以改动。在这方面，在端部16的外表面周围具有两个或三个螺旋状延伸的突起是可行的。这样，在每个横截面上在突起和第二壳体部分内表面之间将有一个以上的接触点，但产生的力仍小于来自圆周突起的力。
总而言之，第一正连接装置包括第一附接装置20、第一止动构件18、第二附接装置40和第二止动构件32。第二正连接装置包括第一锁定装置26和第二锁定装置34。
如从附图中看到的，并且如从说明中理解的，附接表面对于在两个壳体部分之间形成非常坚固的第一正连接是非常重要的。然而，过渡表面并不如此重要并且未必是互补的，而是根据不同的应用可以具有其它形状。
在本发明的范围内，当然可以以其它方式设计锁定装置，其在各壳体部分附接在一起时仍然可以在各壳体部分之间沿圆周方向执行锁定动作。代替两个翼片和两个切口，锁定装置26、34可以以多种不同凸凹构造布置，例如是可以与位于第二壳体部分12向远端指向的端面上的相应棘齿配合的棘齿结构。
另一个解决方案是提供具有多个向内指向的锁定装置的第二壳体部分的内表面，当两个壳体部分附接在一起时，所述锁定装置嵌合到位于端部16外表面上的相应孔或凹部中。然后，突起20可以布置有中断部或剖切部，使得向内指向的锁定装置可通过。在该背景下应理解，突起20以及凹槽40可具有中断部，即不需要沿其整个延伸范围连续，根据本发明不会失去它们的锁定和附接能力。
连接结构的配置即附接装置、锁定装置和止动构件可以以多种不同构造而变化，在不脱离本发明精神的情况下所述多种不同构造例如是壳体部分内表面上的突起与另一壳体部分外表面上的凹槽配合。
应理解，在由权利要求所限定的保护范围内，所描述和示出的本发明也可以以多种其它方式修改，而不会脱离本发明的思想。

Claims (14)

1.位于药物输送设备中的联接配置，所述联接配置适于永久地使第一纵向细长管状部件(10)和第二纵向细长管状部件(12)彼此附接，所述联接配置包括：第一正连接装置，其构造成使第一部件和第二部件(10、12)彼此锁定，使得各部件被锁定防止在纵向方向上相对于彼此移动；以及第二正连接装置，其构造为使第一部件和第二部件彼此锁定，使得各部件被锁定防止相对于彼此绕部件(10、12)的纵向轴线旋转，
其特征在于
所述第一正连接装置包括第一附接装置(20)、第一止动构件(18)、第二附接装置(40)和第二止动构件(32)，并且其中第二正连接装置包括第一锁定装置(26)和第二锁定装置(34)。
2.根据权利要求1所述的联接配置，其中，第一附接装置(20)、第一锁定装置(26)和第一止动构件(18)被布置到所述第一部件(10)近端端部(16)上，并且其中第二附接装置(40)、第二锁定装置(34)和第二止动构件(32)被布置到所述第二部件(12)远端端部(17)上。
3.根据权利要求2所述的联接配置，其中，第一附接装置(20)以在圆周和纵向方向上螺旋状延伸的至少一个第一结构的形式布置，其中第二附接装置(40)以在圆周和纵向方向上螺旋状延伸的至少一个第二结构的形式布置。
4.根据权利要求3所述的联接配置，其中，第一止动构件(18)以面向近端方向的第一环形表面的形式布置，并且第二止动构件(32)以面向远端方向的第二环形表面的形式布置。
5.根据权利要求3或4所述的联接配置，其中，至少一个第一结构以突起或凹槽的形式构造，并且其中至少一个第二结构以与所述第一结构的形式互补的突起或凹槽的形式构造。
6.根据权利要求5所述的联接配置，其中，所述至少一个第一结构和至少一个第二结构布置有在大致相反的纵向方向上面向彼此的互补的附接表面(22、42)，使得当将各部件(10、12)彼此附接时，所述互补的附接表面彼此抵接。
7.根据权利要求6所述的联接配置，其中，所述互补的附接表面(22、42)布置成大致平行于横向平面(44)。
8.根据权利要求6所述的联接配置，其中，所述互补的附接表面(22、42)相对于各部件(10、12)的横向平面(44)倾斜地布置，从而形成底切。
9.根据权利要求1所述的联接配置，其中，所述第一锁定装置(26)被构造成形成至少一个第一纵向细长结构，并且其中所述第二锁定装置(34)被构造成形成至少一个第二纵向细长结构。
10.根据权利要求9所述的联接配置，其中，所述锁定装置(26、34)以互补形状的形式构造，使得所述元件能够彼此配合，以当各部件彼此附接时形成所述第二正连接。
11.根据权利要求10所述的联接配置，其中，所述第一锁定装置(26)以凸结构或凹结构的形式构造，并且其中第二锁定装置(34)以与所述第一锁定装置的形式互补的凸结构或凹结构的形式构造。
12.根据权利要求11所述的联接配置，其中，所述第一锁定装置和所述第二锁定装置(26、34)以具有互补形状的棘齿的形式构造。
13.根据前述权利要求任一项所述的联接配置，其中，所述第一部件和第二部件(10、12)是药物输送设备的壳体部分。
14.根据权利要求13所述的联接配置，其中，所述药物输送设备是笔状注射器。
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