CN106999679B - 用于注射装置的驱动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于液体药物的剂量的自行给药的注射装置。该注射装置承载针插管，该针插管由可伸缩移动的罩遮住。另外，止动机构使该罩与可螺旋旋转的刻度套筒相互连接，使得在刻度套筒旋转远离其零位置时该罩仅能够向近端操作。一旦在排出剂量期间刻度套筒返回到其零位置，则罩和止动机构被允许向远端滑动并且因此返回到锁定位置。

Description

用于注射装置的驱动机构

技术领域

本发明涉及一种用于液体药物的自行给药的注射装置。本发明特别涉及具有针插管的这样的注射装置，该针插管在注射期间被可伸缩针罩遮住。

背景技术

EP 1,819,382公开了弹簧操作式注射装置的示例，其中，在剂量设定期间刻度套筒旋转远离零位置并且在排出设定的剂量期间自动返回到初始零位置。

从WO 2014/064100中已知一种具有被保护的针插管的注射装置，特别参见图17和图18。当针插管的尖端插入使用者的皮肤中时，针罩从延伸位置移动至缩回位置。可旋转刻度滚筒被设置以用于向使用者指示设定的剂量的大小。在剂量设定期间，该刻度滚筒旋转远离其零位置。另外，锁定元件被设置，当刻度滚筒旋转远离其零位置时，该锁定元件旋转移动或向近端移动至允许针罩向近端移动的位置。在注射之后，当使用者从皮肤中移除针插管以后，刻度滚筒自动返回到其零位置。当没有力施加至针罩时，针罩返回到其延伸位置，再次盖住针插管的尖端。一旦针罩重新定位在其延伸位置中，则锁定元件返回到其阻挡位置从而防止针罩向近端移动。

发明内容

本发明的目标是提供一种锁定元件，当刻度滚筒定位在其“零”位置中时，该锁定元件能够返回到初始位置。

在权利要求1中限定了本发明。因此，在一个方面中，本发明涉及一种注射装置，其包括以下元件：

• 壳体；

• 剂量设定元件；

• 针插管；

• 针罩；

• 刻度套筒；

• 止动机构。

壳体形成外壳并且承载剂量设定元件。在一个示例中，剂量设定元件被旋转安装并且能够在一个方向上旋转以便设定待注射的剂量的大小并且在相反的方向上旋转以便减小设定的剂量的大小。

针插管优选地永久固定到壳体但是替代地可以是可更换的。针插管的尖端优选地被磨成允许在注射期间易于穿透使用者的皮肤。

针罩能够在第一位置与第二位置之间伸缩移动。在第一位置中，针罩盖住针插管的远端尖端，并且在第二位置中该尖端被暴露以便执行注射。针罩被弹性部件（诸如，压缩弹簧）推动到第一位置中，并且优选地通过抵靠使用者的皮肤被按压而移动至第二位置。

刻度套筒可相对于壳体旋转，并且例如通过被螺纹连接至壳体而被螺旋导向。刻度套筒带有标记以便告知使用者选择的剂量，并且在剂量设定期间移动远离“零”位置并在排出设定的剂量期间返回到相同的“零”位置。

“零”位置在刻度套筒上通常由数字“0”或相似的标记指示。

另外，止动机构被设置，该止动机构使针罩和刻度套筒相互连接。当刻度套筒处于“零”位置时，该止动机构与刻度套筒接合以使得防止针罩在近端方向上从第一位置移动并进入第二位置中，但是允许针罩在远端方向上从第二位置移动并进入第一位置中。

因此，当未拨好剂量时防止针罩移动到第二位置中，但是在刻度套筒已经返回到零位置之后允许针罩移动到第一位置中。

在一个方面中，注射装置是预填充注射装置，该预填充注射装置设置有内容物排空（End-of-Content）机构，即，防止设定大小超过药筒的剩余可注射含量的剂量的机构。当内容物排空机构被设置时，一旦药筒的内容物已经被使用，则将不能使刻度套筒旋转，因为在药筒变空时内容物排出机构会阻止刻度滚筒的旋转。因此，当药筒变空时，针罩被永久锁定。

通常，当液体药物流过针插管的腔并且进入皮肤中时，刻度套筒向回旋转至零位置。为了使全部剂量流入皮肤中，在从皮肤移除针插管的尖端之前，使用者需要等待5至10秒。在该等待时间中，刻度套筒已经返回到零。因此，在刻度套筒已经返回到“零”位置以后，锁定机构以及因此针罩必须能够返回到第一位置。

如上面所表明的，在一个示例中，止动机构和针罩至少在轴向方向上一起移动。在一个示例中，针罩和止动机构可以模制为一个整体式元件以使得针罩承载止动机构。然而替代地针罩和止动机构可以是由多个部件组成的组件。

止动机构（或者止动组件）优选地包括向近端延伸以便与刻度套筒接合的臂。

止动机构（或者止动组件）进一步包括凹部。该凹部优选地形成为止动机构中的凹陷。

在一个示例中，凹部设置在轴向延伸的臂中。然而，止动机构不一定设置有臂并且如果存在有臂，则可以容易地预见存在有多个臂。

一个或多个臂在轴向上延伸并且优选地位于与刻度套筒相同的径向平面中。因此，该臂具有径向向外指向的外表面以及径向指向注射装置的中心线的内表面。这两个外表面通过两个周缘侧连接。

该凹部优选地设置在臂的周缘侧中或者设置在臂的内表面中。替代地，该凹部能够设置在周缘侧和臂的底部中。

在本发明的一个示例中，带有指示设定的剂量的大小的标记的刻度套筒在远端处设置有周缘延伸的延伸部，在图中，该周缘延伸的延伸部被示出为突起，但是可以具有任意需要的形状。此处，周缘意指在沿着壳体的内周界的方向上延伸的延伸部。因此，该延伸部是刻度套筒的外表面的延续部分。

在注射之后，当刻度套筒返回到“零”位置时，周缘延伸的延伸部与凹部接合，在刻度套筒保持在零位置的情况下，该接合允许针罩和止动机构从第二位置轴向滑动并进入第一位置中。

在另外的实施例中，止动机构的臂意在形成为柔性的以使得其能够相对于刻度套筒在周缘平面中稍微移动，因此允许凹部通过刻度套筒划动。当凹部位于臂的内表面上时，该臂优选地在径向平面中弯曲。

替代地，止动机构能够相对于壳体旋转安装以使得止动机构能够在刻度套筒的周缘突起经过期间偏转。止动机构优选地通过扭簧旋转就位。在另外的实施例中，该扭簧是在远端方向上推动止动机构的同一弹簧。因此，弹簧在被扭曲时同时提供轴向力和扭力。

定义：

“注射笔”通常是具有长方形或细长形状的注射设备，有点像用于书写的笔。尽管这样的笔通常具有管状横截面，但是它们可以容易地具有不同的横截面，诸如三角形、矩形或正方形，或者围绕这些几何形状的任何变型。

术语“针插管”用于描述在注射期间执行皮肤的穿透的实际导管。针插管通常由金属材料（诸如例如，不锈钢等）制成并且连接到毂以便形成完整的注射针，通常注射针还被称为“针组件”。然而，针插管还可以由聚合材料或玻璃材料制成。毂还承载用于将针组件连接到注射设备上的连接机构，并且通常由合适的热塑性材料模制而成。作为示例，“连接机构”可以是鲁尔（Luer）联接件、卡扣联接件、螺纹连接件或其任意组合，例如在EP 1,536,854中描述的组合。

当在本文中使用时，术语“药物”意在包含能够以受控的方式通过诸如中空针的递送机构传递的任意包含药物的可流动药品，诸如液体、溶液、凝胶或细微悬浮液。代表性的药物包括下述药品：诸如，多肽类、蛋白质（例如，胰岛素、胰岛素类似物和C肽）、以及激素、生物衍生或者活性剂、基于激素和基因的药剂、营养配方、以及其他呈固体（分发式）或者液体形式的物质。

“药筒”是用于描述实际上容纳药物的容器的术语。药筒通常由玻璃制成，但是也可以由任意合适的聚合物模制而成。药筒或安瓿（ampoule）优选地在一端处由被称为“隔膜”的可刺穿膜密封，例如，该可刺穿膜能够由针插管的非患者端刺穿。这样的隔膜通常是自密封的，这意味着一旦从隔膜上移除针插管，在穿透期间产生的开口将由固有弹性自动地密封。相对端通常被由橡胶或合适的聚合物制成的柱塞或活塞闭合。柱塞或活塞能够在药筒内可滑动地移动。在可刺穿膜和可移动柱塞之间的空间保持药物，在柱塞使保持药物的空间的容积减小时该药物被挤出。然而，任意种类的容器（刚性或柔性的）均能够用于容纳药物。

由于药筒通常具有较窄的远端颈部部分，柱塞不能运动到该较窄的远端颈部部分中，所以实际上不是容纳在药筒内的所有液体药物都能够被排出。因此，术语“初始量”或者“大体上使用的”表示药筒中容纳的可注射内容物并且因此不一定表示全部内容物。

术语“预填充”注射装置意指下述注射装置：在该注射装置中，容纳液体药物的药筒永久嵌入在注射装置中以使得在不永久破坏注射装置的情况下不能移除药筒。一旦药筒中的液体药物的预填充量被使用，则使用者通常丢弃整个注射装置。这与“耐用”注射装置相反，在耐用注射装置中，当容纳液体药物的药筒变空时，使用者能够自己更换药筒。预填充注射装置通常以包含一个以上的注射装置的包装出售，而耐用注射装置通常一次出售一个。当使用预填充注射装置时，一般使用者每年会需要多达50至100个注射装置，而当使用耐用注射装置时，单个注射装置可以用数年，然而，一般使用者每年将需要50至100个新的药筒。

“刻度滚筒或刻度套筒”意指柱体形元件，其带有向注射笔的使用者指示选择剂量的大小的标记。构成刻度滚筒的柱体形元件能够是实心的或中空的。“标记”意指包括任意类型的印刷或以其他方式提供的符号，例如，雕刻或粘附符号。这些符号优选地但不排他地是从“0”到“9”的阿拉伯数字。在传统的注射笔构造中，能通过设置在壳体中的窗口看到标记。

结合注射装置使用术语“自动”的意思是，注射装置能够在配量期间执行注射，而不需要注射装置的使用者传递排出药物所需的力。该力通常通过电动马达或者通过弹簧驱动器自动地提供。用于弹簧驱动器的弹簧通常在剂量设定期间由使用者张紧，然而，这样的弹簧通常被预张紧以便避免输送非常小的剂量的问题。替代地，弹簧能够由制造商以足以排空整个药物药筒（尽管是大剂量）的预载荷而充分地预加载。通常，在执行注射时，使用者启动闩锁机构（例如，形式为在注射装置的例如近端端部上的按钮）以便完全地或部分地释放积聚在弹簧中的力。

当在本说明书中使用时，术语“永久地连接”旨在表示在本申请中体现为药筒和针组件的部件需要使用工具从而进行分离，并且如果这些部分被分离的话，其将永久地损坏这些部分中的至少一个。

在本文中引述的所有参考文献（包括出版物、专利申请、和专利）的全部内容均通过引用而并入，并且达到如同每个参考文献被单独且具体地指示为通过引用而并入且其全部内容在本文中陈述的程度。

在本文中使用的所有标题和子标题仅是为了方便并且不应被解释为以任意方式限制本发明。

在本文中提供的任意和全部示例、或者示例性语言（例如，“诸如”）的使用仅仅旨在更好地阐述本发明并且不对本发明的范围构成限制，除非另有声明。本说明书中的语言不应被解释为表示任何未被要求保护的元素对于本发明的实践是必需的。

在本文中仅仅是为了方便而引述且并入专利文献，并且其不反映这些专利文件的有效性、可专利性和/或可实施性的任何观点。

本发明包括在适用法律允许下的所附权利要求中叙述的主题的所有修改方案和等同物。

附图说明

下面将结合优选实施例并且参照附图更充分地解释本发明，在附图中：

图1示出了注射装置的透视图，其中，针罩在第一位置中延伸并且刻度滚筒位于“零”位置；

图2示出了注射装置的透视图，其中，针罩在第一位置中延伸并且刻度滚筒被拨动远离“零”位置；

图3示出了注射装置的透视图，其中，针罩缩回至第二位置并且刻度滚筒被拨动远离“零”位置；

图4示出了注射装置的透视图，其中，针罩缩回至第二位置并且刻度滚筒返回至“零”位置。

为了清楚起见，这些附图是示意性的且简化的，并且它们仅仅示出了理解本发明所必须的细节，而其它细节则被省略。在整个附图中，相同的附图标记用于相同或者对应的部件。

具体实施方式

当下文中使用了术语“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“竖直”、“顺时针”和“逆时针”或相似的相对表述时，这些术语仅仅表示附图而并非实际的使用情形。所示的附图是示意性表示，因此，不同结构的构造以及它们的相对尺寸仅旨在用于说明性的目的。

在该背景下，可能便利的是将附图中的术语“远端”限定为意指表示通常承载注射针的注射装置的端部，而术语“近端”意指表示远离注射针并且通常承载剂量标度盘按钮的相对的端部。

远端和近端意指沿着轴向定向，该轴向定向沿着所公开的注射装置的纵向轴线延伸并且在图1中被进一步示出。

图1至图4公开了根据第一实施例的注射装置。该注射装置包括以下组件：

• 壳体5；

• 剂量标度盘元件10；

• 针插管15；

• 针罩20；

• 刻度套筒25。

壳体5形成承载容纳液体药物的药筒的外壳并且在执行注射时通常被握持在使用者的手中。

剂量标度盘元件10在近端处设置在壳体5上并且通常旋转固定到壳体5。使用者旋转该剂量标度盘元件10以便设定待注射的剂量的大小。该旋转通常使未示出的扭簧张紧，该扭簧又递送执行注射所需的力。例如在EP 1,819,382中所示。

针插管15优选地被永久固定到注射装置并且具有在注射期间穿透使用者的皮肤的锋利尖端16。

在各次注射之间，针插管15隐藏在针罩20后面。该针罩20通常在远端方向上被定位在壳体5和针罩20之间的弹性元件推动。

刻度套筒25具有螺旋沟槽或螺纹26，螺旋沟槽或螺纹26与形成在壳体的内表面上的相似的公型螺纹接合。然而，刻度套筒25的螺纹26可以替代地设置在刻度套筒25的内部，并且壳体5的螺纹可以作为向外指向的螺纹而设置在形成壳体5的一部分的内部塔状部上。在任一种情况中，壳体5的螺纹仅仅是一段螺纹。

当使用者想要设定剂量时，用一只手握持壳体5，并且使用另一只手来旋转剂量标度盘元件10。该旋转在图2中由箭头“A”指示。

在剂量设定期间，刻度滚筒25旋转并且在壳体5内螺旋移动。通常，标记被设置在刻度滚筒25上并且优选地设置成螺旋排，使得在刻度滚筒25螺旋旋转时，这些标记每次一个地经过壳体5中的窗口6，由此显示设定的剂量的大小。

如图1所公开的，当未设定剂量时，刻度套筒25处于“零”位置，该“零”位置通常具有在窗口6中示出的数字“0”（或者相似标记）。

在图2中，在剂量拨动期间，刻度套筒25旋转远离“零”位置，并且设置在刻度套筒25上的标记旋转经过窗口6。

当进行注射时（如图3所公开的），刻度套筒25朝向“零”位置向回旋转，并且标记以相反的顺序经过窗口6。

一旦注射结束（如图4所描绘的），刻度套筒25已经返回到其初始“零”位置，并且在窗口6中再次显示数字“0”（或者相似的标记）。

图1描绘了剂量设定之前的注射装置，其中，刻度滚筒25处于“零”位置中，并且因此在窗口6中显示数字“0”（或者相似的标记）。

刻度套筒25在远端处设置有周缘延伸的延伸部27，例如，以突起的形式。该延伸部或突起27位于壳体5的内表面的周缘。在远端处，该周缘延伸的延伸部27设置有远端侧表面28。

另外，止动机构30设置在针罩20与刻度套筒25之间。在一个实施例中，止动机构30能够设置有轴向延伸臂31。在一个实施例中，止动机构30能够与针罩20形成整体或者替代地其能够是插入到针罩20与刻度套筒25之间的单独部件。

从止动元件30延伸的近端延伸臂31优选地具有凹部32，该凹部32位于朝刻度套筒25的周缘延伸突起27指向的周缘上。在最近端处，该臂31具有端部表面33，该端部表面33位于与刻度套筒25相同的周缘平面中。

如在图1中清楚看到的，当未设定剂量时，即，当刻度套筒25定位在“零”位置中时，通过臂31与刻度套筒25之间的接合而防止针罩20在近端方向上伸缩。止动机构30在远端处与针罩20接合（或者止动机构30与针罩20形成整体）。在近端处，止动机构30优选地经由臂31而与刻度套筒25接合。与刻度套筒25的接合发生在刻度套筒25的延伸的延伸部27的远端表面28与臂31的近端表面33邻接时。

当使用者设定剂量时（如图2所示），剂量标度盘元件10旋转（箭头“A”），这进而还使刻度套筒25旋转以便螺旋移动远离“零”位置。一旦刻度套筒25旋转，周缘延伸的突起27也旋转远离与臂31的近端表面33的接合。臂31以及因此止动机构30在此之后自由地向近端移动。由于刻度套筒25螺旋旋转离开，所以在设定剂量时，臂31能够移动进入的自由空间迅速增加。

在注射开始时，使用者靠着皮肤“S”按压针罩20的远端表面（如由图3中的箭头“B”指示的）。这在近端方向上按压针罩20和止动机构30。由于刻度套筒25已经向近端旋转，所以有足够的空间使止动机构30以及因此臂31向近端移动。

在此之后，通过使用者按压注射按钮手动进行注射，或者通过电动马达或通过弹簧驱动器自动进行注射。当自动进行注射时，能够使针罩20向近端移动以便出发注射的开始。

当执行注射并且液体药物经由针插管15的腔流入使用者的身体时，刻度套筒25以螺旋移动的方式逐渐回到初始“零”位置。

如图3所示，针插管15被插入皮肤（“S”）中达深度“X”。当注射现代胰岛素产品时，深度（“X”）通常为3至8 mm。针罩20因此缩回相同的距离（“X”）。这样一来，止动机构30的臂31也从初始位置伸缩了距离“X”。

当液体药物的输送已经结束时，刻度套筒25已经回到初始“零”位置（如图4中所公开的）。在图4中，针插管15仍然被插入使用者的皮肤（“S”）中。当刻度套筒25返回到“零”位置时，周缘延伸的突起27将进入臂30的凹部32中。在图4中，凹部32被公开为定位在臂31的周缘侧上，但是凹部32也可以被设置在臂31的底部表面上，即，指向注射装置的中心线的臂31的部分。其也可以是这两种情况的组合。主要的一点是，臂31和止动机构30必须能够向远端滑动至第一位置中，其中，刻度套筒25处于“零”位置。这也可以通过使臂31具有柔性来获得。

另外，一旦止动机构30已经经过刻度套筒25上的周缘延伸的延伸部27，便可以允许止动机构30在针罩20的返回期间旋转几度，例如，克服使止动机构30回到其初始旋转位置的弹性元件的力。例如，弹性元件可以是扭簧。在一个示例中，在远端方向上推动针罩20的弹簧可以是围绕在止动机构30与壳体5之间的组合式压缩弹簧和扭簧。在图1至图4中用附图标记“T”解释性地公开了这种弹簧。该弹簧可以同时在远端方向上推动止动机构30并且使止动机构30扭转旋转到其旋转位置中，例如，该旋转位置由固定在壳体5中的导向结构7确定。在这种情况中，针罩20和止动机构30优选地被制造为独立的部件，从而使得在注射期间与使用者的皮肤（“S”）接触的针罩20仅在轴向上移动。

当使用者从皮肤（“S”）移除针插管15时，针罩20滑动到图1所示的锁定位置中，并且因此防止针罩20在近端方向上移动。

前面已经示出了一些优选实施例，但是应该强调的是，本发明并不限于这些优选实施例，而是可以以下述权利要求所限定的主题范围内的其它方式实施。

Claims (11)

1.一种用于可设定剂量的液体药物的自行给药的注射装置，包括：

壳体（5），所述壳体（5）能够供使用者握持；

剂量设定元件（10），通过所述剂量设定元件（10）来设定所述剂量的大小；

针插管（15），所述针插管（15）具有用于在注射期间穿透所述使用者的皮肤的远端尖端（16）；

针罩（20），所述针罩（20）通过弹性元件（T）而能够在近端方向上从第一位置伸缩移动至第二位置，并且能够在远端方向上从所述第二位置伸缩移动回所述第一位置，以及其中，处于所述第一位置的所述针罩（20）向远端延伸以便至少盖住所述针插管（15）的所述远端尖端（16），并且处于所述第二位置的所述针罩（20）向近端缩回以便暴露出所述针插管（15）的所述远端尖端（16），以及

可旋转刻度套筒（25），所述可旋转刻度套筒（25）指示所述刻度套筒（25）相对于所述壳体（5）螺旋导向的所述设定剂量的大小，在剂量设定期间所述刻度套筒（25）螺旋移动远离初始“零”位置并且在剂量注射期间螺旋返回到相同的所述初始“零”位置，其中，

止动机构（30）使所述针罩（20）与所述刻度套筒（25）相互连接，当所述刻度套筒（25）处于所述“零”位置时，所述止动机构（30）与所述刻度套筒（25）接合以使得防止所述针罩（20）在所述近端方向上从所述第一位置移动并进入所述第二位置中，但是允许所述针罩（20）在所述远端方向上从所述第二位置移动并进入所述第一位置中；

其中，所述针罩（20）承载所述止动机构（30）使得所述针罩（20）和所述止动机构（30）至少在轴向方向上一起移动。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中，所述止动机构（30）包括向近端延伸的臂（31）。

3.根据权利要求2所述的注射装置，其中，所述止动机构（30）包括凹部（32）。

4.根据权利要求3所述的注射装置，其中，所述凹部（32）设置在轴向延伸的臂（31）上。

5.根据权利要求4所述的注射装置，其中，所述凹部（32）设置在所述臂（31）的周缘侧中。

6.根据权利要求5所述的注射装置，其中，所述凹部（32）设置在所述臂（31）的底部表面中。

7.根据权利要求3所述的注射装置，其中，所述刻度套筒（25）在远端处包括周缘延伸部（27）。

8.根据权利要求7所述的注射装置，其中，当所述刻度套筒（25）处于所述“零”位置并且所述针罩（20）处于所述第二位置（图4）时，所述周缘延伸突起（27）与所述凹部（32）接合。

9.根据权利要求8所述的注射装置，其中，在所述刻度套筒（52）保持在所述“零”位置中的情况下，所述接合允许所述针罩（20）和所述止动机构（30）从所述第二位置轴向滑动并进入所述第一位置中。

10.根据前述权利要求1-9的任一项所述的注射装置，其中，所述止动机构（30）被形成为柔性的。

11.根据前述权利要求1-9的任一项所述的注射装置，其中，所述止动机构（30）相对于所述壳体（5）旋转安装。

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