CN105451791B - 自动注射器 - Google Patents

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Abstract

自动注射器，包括主体(1、2)、包含流体产品并且还包括活塞(P)和针头(A)的储存器(S)，如预充填注射器，所述自动注射器包括用于与所述储存器(S)的活塞(P)配合的活塞杆(5)，所述活塞杆(5)可以在第一息止位置、第二穿刺位置、和第三注射位置之间移动，在第二穿刺位置，所述活塞杆(5)使所述储存器(S)相对所述主体(1、2)移动，以便实现穿刺，在第三注射位置，所述活塞杆(5)移动储存器(S)的活塞(P)，以便穿过针头(A)注射流体产品，还设有动作弹簧(6)，用于首先把所述活塞杆(5)推向它的穿刺位置，然后推向它的注射位置，自动注射器包括调节施加在所述活塞杆(5)上的力(F1、F2)的力调节系统(7、8)，穿刺结束时，所述力(F1)与所述动作弹簧(6)施加在所述活塞杆(5)上的力相反，以减小穿刺结束时所述活塞杆(5)施加在所述储存器(S)上的力。注射开始时，所述力(F2)添加在所述动作弹簧(6)在施加在所述活塞杆(5)上的力上，以放大所述活塞杆(5)在注射开始时施加在所述活塞(P)上的力。

Description

自动注射器
技术领域
本发明涉及自动注射器。
背景技术
自动注射器在现有技术中是很熟悉的。这些装置的主要目的是将注射器的内容自动注射到病人主体内。为了自动使针深入到病人主体中，并注射包含在注射器中的流体产品，存在各种系统。自动注射器是比较复杂的装置，为了可靠，它应满足一定数量的强制要求。装置的坚固性，方便性、以及使用者使用的方便性也是重要因素。另外，大部分自动注射器都是一次性使用的，制造和组装成本也是需要考虑的因素。
市场上存在许多自动注射器，但是它们都具有一定数量的缺点。
因此，对使用同一弹簧首先进行穿刺然后注射的自动注射器，弹簧应足够强，以保证全部注射阶段。在注射阶段的初期尤其是这样，一般需要比较大的力，使活塞脱离注射器。因此，穿刺时弹簧达到它的最大能力，这可能会使该穿刺阶段很痛苦。另外，使用穿刺时力非常大的弹簧，存在使注射器环箍破碎的很大威胁，尤其是涉及玻璃注射器时。
文件WO 2009/010591和US 2001/005781描述了一些现有技术的装置。
发明内容
本发明的目的是提供不产生上述缺点的自动注射器，并且它可以满足对保证自动注射器安全可靠使用的不同要求和重要约束。
本发明的目的还在于提供使用安全可靠的自动注射器，它可以保证把全部流体产品分配在需要的地方，并且制造和组装简单、便宜。
因此，本发明的目标是自动注射器，其包括主体、容纳流体产品的储存器，储存器包括活塞和针头，储存器如预充填注射器，所述自动注射器包括用于与所述储存器的活塞配合的活塞杆，所述活塞杆可以在第一息止位置、第二穿刺位置、以及第三注射位置之间移动，在第二穿刺位置，所述活塞杆使所述储存器相对所述主体移动以实现穿刺，在所述第三位置，所述活塞杆移动储存器的活塞，以便流体产品穿过针头注射，还包括用于首先将所述活塞杆推向其穿刺位置然后推向其注射位置的动作弹簧，自动注射器包括调节施加在所述活塞杆上的力的力调节系统，在穿刺结束时，所述力与所述动作弹簧施加在所述活塞杆上的力相反，以便减小穿刺结束时由所述活塞杆施加在所述储存器上的力，以及注射开始时，所述力添加在由所述动作弹簧施加在所述活塞杆上的力上，以便在注射开始时增加由所述活塞杆施加在所述活塞上的力。
有利地，所述力调节系统包括与所述活塞杆配合的两个转动部件，所述转动部件通过两个弹性零件互相连接。
有利地，所述转动部件围绕相对所述注射器体固定并平行的转轴转动。
有利地，所述弹性零件在平行的活动轴处固定在所述转动部件上，如弹性零件为在所述转动部件上形成的具有两个侧边的杆。
有利地，当活塞杆从它的息止位置向它的穿刺位置移动时，所述活动轴在所述活塞杆运动方向上位于所述固定轴之前，所述活塞杆在向它的穿刺位置移动结束时，使所述转动部件转动，以给所述弹性零件加载，从而在穿刺结束时产生制动力。
有利地，当活塞杆从它的穿刺位置向它的注射位置移动时，所述活动轴在所述活塞杆移动方向上位于所述固定轴之后，在活塞杆向它的注射位置移动开始时，所述加载弹性零件使所述转动部件转动，以使所述弹性零件松开，从而在注射开始时产生放大的力。
有利地，每个转动部件包括用于与活塞杆的几个径向凸起配合的多个凸起。
有利地，通过轴向按钮、一个或几个侧向按钮、或滑动套筒启动所述自动注射器。
有利地，穿刺时，活塞杆与储存器的活塞配合，以使所述储存器相对主体移动。
作为变型，穿刺时，活塞杆包括弹性部件，如位于活塞杆一槽中的环形密封圈，环形密封圈与储存器的环箍配合，使所述储存器相对主体移动。
附图说明
在下面参照作为非限定例子给出的附图进行的详细描述过程中，本发明的这些特征和优点以及其它特征和优点将更加清楚，其中：
图1是符合第一有利实施例的自动注射器组成零件的示意分解透视图；
图2-11以横截面示意表示本发明符合图1实施例的相继顺序；
图12、13是本发明的简化运行示意图，分别为穿刺结束时的减弱阶段和注射开始时的放大阶段；
图14-16是本发明的动作的三个变型的横截面示意图；
图17是符合第二有利实施例的自动注射器组成零件的示意分解透视图；
图18是图17装置的横截面细节图；
图19是图17装置一部分的侧视细节图；
图20是与图19类似部分的底视图；
图21-25示意表示本发明图17实施例相继顺序的横截面示意图；
图26-30示意表示图21-25顺序的侧视图。
具体实施方式
下面参照本发明的两个有利实施例描述自动注射器。但是需要指出的是，自动注射器是复杂的装置，包括实现多个功能的多个模块。这些不同模块可以互相分开并独立使用，不一定与其它模块结合，并且可以用在与图中所示形状不同的自动注射器中。另外需要指出的是，附图为示意图，不一定具有自动注射器组成零件的确切形状，并且特别是为了清楚的目的，不一定按比例。另外，附图不一定出示自动注射器的所有组成零件，只出示了本发明运行所必需的零件。因此，各种附加和/或补充零件和模块可以与图中所示的自动注射器结合。
参照图1，符合第一有利实施例的自动注射器的不同组成零件以分解方式出示。
在数字参考的顺序中，自动注射器包括下体1、包含套筒3的上体2、轴向动作按钮4、活塞杆5、动作弹簧6，和两个转动部件7，转动部件7通过这里为弹簧形状的弹性零件8互相连接。图1、12、 13中可以看到这些弹性零件8，但为了清楚的原因，图2-11和14-16 中看不到。
要指出的是，可以用单一主体代替下体和上体。
储存器S可以插在所述自动注射器中，尤其是下体1中。储存器 S包含流体产品，并且包括活塞P和针头A。活塞P可以在所述储存器S中移动，以便流体产品穿过所述针头A注射。
本描述将参照可以是任何类型的注射器S进行。更普遍的是，本描述中的“注射器”囊括任何类型的与针头结合的储存器。储存器S 最好是预充填注射器。
下体1的前端(在注射器S的移动方向)包括穿刺阶段可以使针头A通过的开口。
下体1可以包括一些弹性爪15或任何其它保持部件，用于把注射器S保持在它的息止位置，在该位置，针头A不突出到所述下体外。动作时，这些弹性爪15释放注射器S，则它可以相对下体1轴向移动，使针头可以从下体出来，并实现穿刺。
上体2固定在下体上，并且它可以包括用于容纳活塞5和弹簧6 的中心套筒3。
轴向动作按钮4可以相对上体2轴向滑动安装，并且与活塞杆5 接触。因此，按压在轴向按钮4上，使其轴向深入到上体2中，使活塞杆5轴向移动，如下面将要描述的，这样可以启动该装置。
活塞杆5在活塞杆5在上体2中的移动方向上包括后端54和前端 55。
在该例中，后端54与轴向动作按钮4配合。
前端55的目的是接触注射器S的活塞P，使所述活塞P移动，因此穿过针头A注射包含在注射器S中的产品。
活塞杆5还包括多个径向凸起52、53。靠近前端55的第一径向凸起52形成前表面51，前表面51形成突肩。第二径向凸起54与所述第一径向凸起52向后端54的方向径向错开，并形成前表面和后表面。当然，它只是一实施例，并且业内人士能够以与图中所示的不同方式形成这些突肩和径向凸起。特别是，所述径向凸起52、53不一定如图中所示位于活塞杆5的前部，它们可以在活塞杆5的另一部分上形成，例如在活塞杆后，尤其是在动作时活塞杆移动的方向在动作弹簧6的后面。
动作弹簧6一方面贴靠在上体2的套筒3中，另一方面贴靠在活塞杆上，例如贴靠在在后端54方向上与所述第三突肩53轴向错开的第四突肩58上。
转动部件7以转动方式组装在上体2上，并且它们最好相同。它们位于活塞杆5的二侧。它们不能相对所述下体1轴向移动，而只能围绕它们平行的转轴79转动。作为变型，它们可以不同地组装在下体 1上。
每个转动部件7包括几个凸起71、72、73。第一凸起71用于与活塞杆5的第一径向凸起52的前表面51配合。第二凸起72用于与第二径向凸起53的前表面配合。第三凸起73用于与第二径向凸起53 的后表面配合。当然也可考虑其它方式。
弹性零件8使两个转动部件7互相连接。原则是使两个固定转轴即两个转动部件7的转轴79与两个活动轴即转动部件7的弹性零件8 固定在上面的悬挂点78结合。
因此，如图1可以看到的，第一弹性零件8一方面固定在第一转动部件的第一悬挂点上，另一方面固定在第二转动部件的第一悬挂点上，另一弹性零件也是以相同并对称方式固定。每个转动部件7最好包括有两个侧向突起边缘的杆78。则第一弹性零件使第一突起边缘互相连接，并且第二弹性零件使第二突起边缘互相连接。另外，当弹性零件8是弹簧时，它们是相同的，并且包括用于固定在转动部件7的所述第一和第二突起边缘78上的孔眼88。作为变型，弹性零件可以不同，例如形状为环形垫圈或其它弹性变形材料的零件。使用弹性材料的环形如环形垫圈代替图中所示的弹簧可以减小系统的径向尺寸。
本发明的主要目标是力的调节系统，用于在所述活塞杆5上施加力F1、F2。力F1与穿刺结束时动作弹簧6施加在活塞杆5上的力相反，以减小穿刺结束时所述活塞杆5施加在所述储存器S上的力。相反，力F2在注射开始时添加在动作弹簧6施加在活塞杆5上的力上，以便放大注射开始时所述活塞5施加在所述活塞P上的力。
因此，当活动轴78与固定转轴79轴向错开时，它们通过弹性零件8施加力。当所述活动轴78在活塞杆5移动方向位于所述固定轴 79之前时，该力通过所述活塞杆5抵抗对所述转动部件7的不完全转动。在这种情况下，转动部件7的转动被所述弹性零件8制动。相反，当所述活动轴78在活塞杆5移动方向位于所述固定轴79之后时，该力在所述转动部件7通过所述活塞杆5不完全转动的方向。在这种情况下，转动部件7的转动因此被所述弹性零件放大。当固定轴79和活动轴78对齐时，得到一中点，在该点，弹性零件8不影响转动部件7 的转动。就是在该位置，系统从“制动”或“减缓”状态摆动到“放大”状态。
图2-11表示图1自动注射器的动作顺序。
在图2，自动注射器在动作前的息止位置。在该息止位置，注射器S的针头A位于下体1内。所述活动轴78在活塞杆5的移动方向位于所述固定轴79之前，如图12示意所示。动作弹簧6把活塞杆5 推向注射器S的活塞P的方向，但活塞杆5被转动部件7的第一凸起 71保持在息止位置，转动部件7的第一凸起与活塞杆5的第一突肩51 配合。在动作弹簧6的压力下，活塞5的所述第一突肩51推动转动部件7的第一凸起71转动，但该转动受到弹性零件8的阻挡，弹性零件 8的力经过适当选择，以保证稳定的息止位置。因此这些弹性零件8 抵消动作弹簧6的力，并且没有外部干预，装置被锁定在息止位置。
当使用者要使用自动注射器时，例如在上体2处拿住装置，并按压轴向动作按钮4。这样使活塞杆5轻微轴向移动，导致转动部件7 转动。
图14-16表示一些启动变型。图14表示如上所述的通过轴向按钮 4启动，并表示在箭头1的方向施加轴向启动力。图15表示一变型，其中通过一侧或两侧侧向按钮40在箭头2的方向侧向施加启动力。图 16表示另一变型，其中通过位于下体1周围并与注射点接触的滑动套筒400在箭头3的方向轴向施加启动力。
动作力产生的转动部件7的转动导致第一凸起71与第一突肩51 之间脱离。因此释放活塞杆5，则活塞杆5在动作弹簧6的作用下轴向移动。这导致注射器S在下体1中移动，因此进行穿刺，如图3、4 所示。
可以通过活塞杆的前端55与注射器S的活塞P之间的接触实现注射器S的移动。作为变型，如图3、4、13所示，弹性部件9，如环形垫圈，可以安装在活塞杆5上，例如安装在适当的槽中，在穿刺阶段，该弹性部件9与注射器S的环箍C配合，然后在注射阶段与所述活塞杆5分离。该方法避免活塞杆与活塞在穿刺时接触。
在该穿刺阶段，转动部件7的第一凸起71和/或第二凸起72沿活塞杆5在所述第一凸起52与第二凸起53之间滑动。在所示例子中，第一凸起71沿活塞杆5在所述第一和第二径向凸起52、53之间滑动，而第二凸起72没有遇到障碍，因为它们位于活塞杆5的适当凹槽中。转动部件7也可在该滑动时继续轻微转动，例如通过在活塞杆5的第一径向凸起52与第二径向凸起53之间形成的斜面。这样可以在穿刺时形成轻微的缓冲或制动。
当转动部件的第二凸起72到达活塞杆5的第二径向凸起53的前表面时，穿刺阶段没有完全结束。在图4上可以看到这一点，该图表示，注射器的环箍C距确定它的穿刺位置的下体部分还有一小段距离。在此时刻，第二径向凸起53的前表面通过推转动部件7的第二凸起 72使转动部件7进一步转动。这进一步使弹性零件8放松或加载，因此抵抗使转动部件7转动的力增加。该“制动”或“缓冲”力在图12 中通过箭头F1表示。这在穿刺结束时产生缓冲，减小活塞杆5施加在注射器S上的力。这就大大改善了使用者的舒适性，并避免损坏注射器S的环箍C。图5-7中可以看到这一点。当然，动作弹簧6和弹性零件8的力经过选择，使穿刺只是减缓，而不停止。
穿刺阶段，随着转动部件7的转动，弹性零件8越来越放松。同时，转动部件7的活动轴78逐渐靠近固定轴79。进一步调节装置，以便在穿刺阶段结束时(或就在穿刺阶段结束前)产生最大扭矩。因此，可以在穿刺阶段结束时(或恰好在结束前)达到活动轴和固定轴对齐的中点。
当转动部件7和弹性零件8在图8所示的中间位置时，活塞杆始终被动作弹簧6轴向推动。因此该中间位置是不稳定的，因此系统自动从穿刺制动状态向注射开始的放大状态摆动。第三凸起73与第二凸起72的相对位置也可使转动部件7恰好在通过中间位置后在放松的弹性零件8的作用轻微转动。这样当第三凸起73将要碰到活塞杆的第二径向凸起53时产生可以听到的声音，以便向使用者指出注射阶段开始。
图9-11表示，当针头A达到它的穿刺位置并且针头完全插入时，注射阶段启动。则活塞杆的前端55在动作弹簧6的作用下推动活塞P。在整个注射阶段，活塞杆5在注射器S内滑动，在弹簧6的作用下推动注射器的活塞P。因此穿过针头A分配产品。
因此，在注射阶段开始时，每个转动部件7的第三凸起73将接触第二径向凸起53的后表面。和穿刺阶段结束时一样，正好在中间位置后系统施加的扭矩最大，因此弹性零件8有有力推动转动部件7转动的趋势。其作用是在注射阶段开始时放大动作弹簧6的力。图13的箭头F2表示该放大力。该放大增加活塞杆5施加在活塞P上的力，因此可以保证活塞P脱离它的息止位置，而不增加动作弹簧6的力。实际上，在注射阶段，在活塞P的脱离时刻产生最大阻力。一旦开始注射，活塞P在注射器S中的摩擦、要注射产品的粘度、和针头A狭窄通道的阻力都很小，因此不再需要相同的动作弹簧6的力。
如图11可以看到的，转动部件7在活塞杆5的比较小的注射行程后与活塞杆分离，该行程一般为几毫米，例如所示例子中为约为4mm。从该分离开始，系统变得不起作用，并且产品注射正常继续。当然也可设置为转动部件7脱离后继续转动，例如为了产生使用者可以听到的声音。也可考虑采用力的调节系统，以便在更大的注射行程部分例如约20mm甚至在整个注射过程期间能够放大施加在活塞P上的力，特别是用径向尺寸较小的储存器时。
参照图17，该图以分解方式表示符合第二有利实施例的自动注射器的不同组成零件。
该第二实施例与上面描述的第一实施例相似，下面将更详细地解释与第一实施例的不同，两个实施例之间的整体运行相似或相同。因此两个实施例中相似或相同的零件具有相同的参考数字。
如图17可以看到的，第二实施例与第一实施例的主要区别在于，在下体中存在动作套筒100，用于在动作前的初始息止位置与动作后的位置和最终安全位置之间滑动，在初始息止位置，动作套筒100轴向突出到所述下体1外，在动作后位置，动作套筒100向所述下体1 内轴向移动，在最终安全位置，它重新突出到所述下体外，以便在注射后覆盖注射器S的针头。要指出的是，最终安全位置可以与初始息止位置相同，或者作为变型，这两个位置可以不同，例如动作套筒在所述最终安全位置相对所述初始息止位置在所述下体1外轴向延伸更远。该动作套筒100被弹簧110轴向推向所述下体1外，使得在动作前，动作套筒100被推向它的初始息止位置，并且在动作后，被推向它的最终安全位置。
下体1可以另外包含内体120，内体120接受注射器S插入其中的储存器支撑零件130。
在该第二实施例中，转动部件7以转动组装在套筒3上。作为变型，它们可以不同组装，尤其是组装在下体1或上体2上。
图18-20表示该第二实施例的特别设置，尤其是转动部件7和弹性零件8的设置，它们在该例中也是弹簧。
运行顺序一方面示于弹簧看不见的横截面图21-25，还示于图 26-30，它们表示弹簧8在图21-25的不同位置中的状态。
因此，图21和26表示动作前的静止或储存位置。在图22和27 中，穿刺阶段在进行中，转动部件7的转动导致弹簧8的张力增加，这产生前面描述的制动作用。在图23和28中，转动部件处于中点，弹簧8拉伸最大。在图24和29中，注射阶段开始，放松的弹簧8产生前面描述的放大作用。最后，图25、30表示转动部件7在与放松的弹簧8脱开的位置。
一般，大约30N的缓冲力F1和放大力F2都是可以的。当然，可以通过适当选择弹性零件8并适当确定转动部件7的尺寸得到其他缓冲和制动值。
要指出的是，穿刺结束时的制动力F1不是必不可少的，并且本发明可以只考虑注射开始的放大力F2。在这种情况下，转动部件7和弹性零件8设置为，它们只在注射阶段开始时施加所述放大作用。因此穿刺结束时施加制动力F1是选择性的。
本发明用于治疗自身免疫疾病的装置，例如类风湿关节炎、多硬化病(sclerosesmultiples)、克罗恩病，用于治疗癌症、抗病毒治疗，例如肝炎，治疗糖尿病，治疗贫血，或治疗突发病，例如过敏性休克。
尽管已经参照两个有利实施例描述了本发明，当然本领域人士可以进行各种修改，而不超出所附权利要求确定的本发明的范围。

Claims (13)

1.自动注射器，包括主体(1、2)、容纳流体产品并且包括活塞(P)和针头(A)的储存器(S)，所述自动注射器包括用于与所述储存器(S)的活塞(P)配合的活塞杆(5)，所述活塞杆(5)能在第一息止位置、第二穿刺位置、和第三注射位置之间移动，在第二穿刺位置，所述活塞杆(5)使所述储存器(S)相对所述主体(1、2)移动，以便实现穿刺，在第三注射位置，所述活塞杆(5)移动储存器(S)的所述活塞(P)，以便穿过针头(A)注射流体产品，还设有动作弹簧(6)，用于首先把所述活塞杆(5)推向它的第二穿刺位置，然后推向它的第三注射位置，其特征在于，自动注射器包括调节施加在所述活塞杆(5)上的力(F1、F2)的力调节系统(7，8)，穿刺结束时，所述力(F1)与由所述动作弹簧(6)施加在所述活塞杆(5)上的力相反，以减小穿刺结束时由所述活塞杆(5)施加在所述储存器(S)上的力，注射开始时，所述力(F2)添加在由所述动作弹簧(6)在施加在所述活塞杆(5)上的力上，以放大在注射开始时由所述活塞杆(5)施加在所述活塞(P)上的力。
2.如权利要求1所述的自动注射器，其中，所述力调节系统(7、8)包括两个与所述活塞杆(5)配合的转动部件(7)，所述转动部件(7)通过两个弹性零件(8)互相连接。
3.如权利要求2所述的自动注射器，其中，转动部件(7)围绕相对所述主体(1、2)固定的和平行的转轴(79)转动。
4.如权利要求2或3所述的自动注射器，其中，所述弹性零件(8)在平行活动轴(78)处固定至所述转动部件(7)。
5.如权利要求4所述的自动注射器，其中，当活塞杆(5)从它的第一息止位置向它的第二穿刺位置移动时，所述平行活动轴(78)在所述活塞杆(5)的移动方向中位于固定的转轴(79)之前，所述活塞杆(5)在向它的第二穿刺位置移动结束时，使所述转动部件(7)转动，以给所述弹性零件(8)加载，从而在穿刺结束时产生制动的力(F1)。
6.如权利要求5所述的自动注射器，其中，当活塞杆(5)从它的第二穿刺位置向它的第三注射位置移动时，所述平行活动轴(78)在所述活塞杆(5)的移动方向中位于所述固定的转轴(79)之后，在活塞杆(5)开始向它的第三注射位置移动时，加载后的所述弹性零件(8)使所述转动部件(7)转动，以使所述弹性零件(8)放松，从而在注射开始时产生放大的力(F2)。
7.如权利要求2所述的自动注射器，其中，每个转动部件(7)包括用于与活塞杆(5)的多个径向凸起(52、53)配合的多个凸起(71、72、73)。
8.如权利要求1所述的自动注射器，其中，所述自动注射器通过轴向按钮(4)、一个或多个侧向按钮(40)、或滑动套筒(400)启动。
9.如权利要求1所述的自动注射器，其中，穿刺时，活塞杆(5)与储存器(S)的活塞(P)配合，以使所述储存器(S)相对主体(1、2)移动。
10.如权利要求1所述的自动注射器，其中，穿刺时，活塞杆(5)包括弹性部件(9)，该弹性部件与储存器(S)的环箍(C)配合，以使所述储存器(S)相对主体(1、2)移动。
11.如权利要求1所述的自动注射器，其中，储存器是预充填注射器。
12.如权利要求4所述的自动注射器，其中，弹性零件为在所述转动部件(7)上形成的具有两个侧边的杆。
13.如权利要求10所述的自动注射器，其中，弹性部件是位于活塞杆一槽内的环形垫圈。
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