CN108348683A - 具有经改善的凸轮路径的自动注射设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于接收注射管的液体产品注射设备，所述注射管包括承载注射针头的注射主体和被安装为当注射时在所述注射主体中向着远端方向轴向地滑动的活塞。所述注射设备包括用于在弹性力的作用下与活塞杆轴向地协作的活塞操控部件，所述活塞杆运动与所述活塞连接以使其滑动。所述注射设备另外还包括至少一个减速部件，所述减速部件在其沿着注射轴线X的平移运动中运动地与所述活塞操控部件连接，所述减速部件被安装为能够在定位控制部件(20)中移动，所述减速部件与所述定位控制部件通过减速凸轮与减速凸轮路径(102，104)之间的接触协作，所述减速凸轮和所述减速凸轮路径(102，104)一个由所述减速部件承载，另一个由所述定位控制部件(20)承载，所述减速凸轮路径(102，104)包括这样的被称作注射部分(102D，104D)的部分：当所述减速凸轮经过该注射部分时，所述活塞操控部件使得所述活塞滑动，所述减速凸轮路径(102，104)的注射部分(102D，104D)包括至少两个分别称作快速段部(102R，104R)和慢速段部(102L，104L)的具有不同斜度的段部。

Description

具有经改善的凸轮路径的自动注射设备

技术领域

本发明涉及液体产品、尤其是医药产品注射设备、尤其是自动注射设备的领域。

背景技术

自动注射设备一般是允许自动施用需要注射的液体药物的医疗设备。这些设备尤其允许例如患有风湿性关节炎、多发性硬化症、糖尿病或在过敏情况下经历过敏性休克的人自主地给自己注射其药物剂量。

在文献US8734402中描述了自动注射设备的一个例子。该设备包括注射器，该注射器装有待注射的液体产品，并设有针头和注射器支撑件。一般只需通过短暂地按压在病人皮肤上就可触发使针头穿入皮肤，接着进行液体产品的注射，然后使得针头回缩到设备内部以避免针头使人受伤。

更确切地说，该注射设备是自动的，其包括注射弹簧，该注射弹簧通过操控部件在活塞杆上施加压强，该操控部件通过设置在活塞杆近端端部上的防错轮廓止挡地抵着活塞杆。活塞杆由此使得活塞移动，这将液体产品注射到病人身体中。然后，一旦活塞到达注射器主体底部之后，活塞杆和操控部件的相对旋转释放防错轮廓，解除通过操控部件抵着活塞杆而实现的止挡，使得活塞杆能够自由地相对于操控部件缩回。与该释放同时地，保护弹簧在注射器主体上向着自动注射设备近端端部施加压强，以使得注射器回缩到自动注射设备内部，从而使得注射针头变得不可达。

当待注射液体产品是黏性的时候会出现困难。实际上，这样的产品需要时间以在皮肤中分扩散。而且，当注射终止时释放活塞杆以使其相对于操控部件缩回时，可能会有一部分注射剂量从皮肤中退出来。一个可能的解决方案在于设置装有比待注射剂量更大的待注射液体剂量的设备从而使得实际留在皮肤中的剂量对应于所要求的剂量。然而，这引起医疗液体的浪费和实际输配的液体量的不确定性。

此外，产品注射流率在注射起始时比在终止时更大，这是因为注射弹簧在注射起始时，当其被更加地压缩时，施加更大的力。过大的注射流率对于病人可能会是痛苦的，并在某些情况中可能会通过注射产品分子的剪应力而损坏该产品。理想地，注射设备应以恒定流率注射产品。

发明内容

本发明的目的在于至少在该注射的某些步骤中更好地掌控注射流率。

为此，本发明的主题在于一种用于接收注射管的液体产品注射设备，该注射管包括承载注射针头的注射主体和被安装为当注射时在注射主体中向着远端方向轴向地滑动的活塞，该注射设备包括用于在弹性力的作用下与活塞杆轴向地协作的活塞操控部件，该活塞杆运动地与该活塞连接以使其滑动，该注射设备另外还包括至少一个减速部件，该减速部件在其沿着注射轴线X的平移运动中运动地与该活塞操控部件连接，该减速部件被安装为能够在定位控制部件中移动，该减速部件与该定位控制部件通过减速凸轮与减速凸轮路径之间的接触协作，该减速凸轮和该减速凸轮路径一个由该减速部件承载，另一个由该定位控制部件承载，该减速凸轮路径包括这样的被称作注射部分的部分：当该减速凸轮驶过该注射部分时，该活塞操控部件使得活塞滑动，该减速凸轮路径的注射部分包括至少两个分别称作快速段部和慢速段部的具有不同斜度的段部，使得当该减速凸轮驶过该慢速段部时，该活塞操控部件的轴向速度小于当该减速凸轮驶过该快速段部时，该活塞操控部件的轴向速度。

由此，可以通过选择适于凸轮路径的每个段部的斜度来选择活塞的前进速度。段部相对于注射轴线的斜度越大，当凸轮接合在该段部中时，活塞在注射管主体中的前进就越被减慢。

本发明由此能够允许减慢注射起始和/或终止时的产品流率，因此改善注射质量。

在本说明书中，注射轴线对应于由注射针头的轴线限定的注射设备的轴线。注射轴线将被称作X。此外，远端方向指最远离使用者的手指、即在注射时最接近病人皮肤的那个方向，近端方向指相反的方向。换句话说，可以说″远端方向″是向着注射设备″前方″的方向。特别地，某零件的远端端部对应于位于注射针头那一侧的端部，近端端部对应于相反的端部。在此提出的注射设备被构型为确保自动注射产品，即用于注射产品的活塞运动被自动地控制(通常是通过弹簧)。可能但非必要地，注射设备另外还被构型为确保自动插入注射针头，即用于扎入病人身体的针头运动通过弹簧也自动地被实施。

所述注射设备可另外还包括被单独或组合地采用的一个或多个以下特征：

-该减速凸轮路径包括至少两个慢速段部；

-所述两个慢速段部具有不同的斜度，以使得当该减速凸轮驶过第一慢速段部时，该活塞操控部件的轴向速度低于当该减速凸轮驶过第二慢速段部时该活塞操控部件的轴向速度；

-该减速凸轮路径包括斜度不同的三个段部，其形成夹置于该第一和该第二慢速段部之间的快速段部，以使得当该减速凸轮驶过该慢速、快速和慢速段部时，该活塞操控部件的轴向速度相继地是慢、快和慢的；

-该减速凸轮路径的注射部分的该慢速段部与该减速凸轮路径的注射部分的近端端部或远端端部或与近端和远端端部中每一个重合；

-该减速凸轮路径包括至少两个斜度不同的段部，以使得驶过这些段部的减速凸轮的角位移相继地向着相反的旋转方向演变；

-该减速凸轮由该减速部件承载，该减速凸轮路径由该定位操控部件承载；

-该减速部件和该活塞操控部件重合；

-所述设备包括用于在弹性力的作用下与注射管支撑件轴向地协作的针头操控部件，该注射管支撑件与注射管主体运动地连接；

-该减速部件和该针头操控部件重合；

-所述设备包括两个减速部件，其为该活塞操控部件和该针头操控部件。

附图说明

阅读作为例子并绝无任何限制性的附图，将更好地理解本发明，在附图中：

-图1是根据本发明的一个实施方式的注射设备的立体视图；

-图2是图1的注射设备的立体分解视图；

-图3、4和6分别是图1的注射设备的活塞操控部件、保持环和外部盒体的侧视立体视图；

-图5是图6的外部盒体从远端端部观察的剖视立体视图；

-图7和8分别是图1的注射设备的定位环和活塞杆的侧视立体视图；

-图9是注射管支撑件的横向剖视图，在该注射管支撑件中组装有图1的注射设备的注射管、定位环和活塞杆；

-图10是注射管支撑件的近端端部的轴向剖视图，该注射管支撑件带有当安装了注射设备时该注射管支撑件所包含的元件；

-图11是图1的注射设备的针头操控部件的侧视立体视图；

-图12是图1的注射设备的定位控制部件的侧视图；

-图13是图1的注射设备的被组装的多个元件的局部轴向剖视立体视图；

-图14是适于注射设备的根据本发明的第二实施方式的定位控制部件的立体视图。

具体实施方式

如图1和2所示的液体产品注射设备10允许自动施用需要注射的液体产品(更具体地施用药品)。该设备用于接收装有液体产品的注射管12(尤其在图10中可见)。在本例子中，注射设备10被构型为确保自动地将注射针头插入病人身体中并且自动地注射液体产品。如图2所示，注射产品10包括一定数量的零件，在本例子中更确切地说为：注射管支撑件14、位于注射设备10前部的两个保护弹簧，端部套筒16，保护盖42的取下部件18，活塞杆19，定位环50，定位控制部件20，针头操控部件21，活塞操控部件22，保持环23，注射弹簧24，和外部盒体25。

如例如在图10中可见，注射管12包括整体形状呈围绕注射轴线X的管状的注射管主体26。注射管主体26在其远端端部处包括注射针头32(见图13)。注射管主体26的近端端部包括凸缘38。整体形状呈围绕注射轴线X的柱状的在注射管主体26中轴向滑动的活塞40被安装为在注射管主体26中轴向地滑动并允许通过注射针头32注射装在注射管主体26中的液体产品。活塞40包括朝向注射针头32的远端端部和与活塞杆19接触的近端端部40P。活塞杆19的远端端部尤其地可被螺固在活塞40中。

注射管12在该例子中是带有胶合的针头、容量为1mL(毫升)的由玻璃制成的预充注射管。要注意的是，注射管主体26限定最大液体接收体积，但可考虑通过将活塞40向着注射管主体26的远端端部推进而仅部分地充装注射管主体。

如图10和13所示，注射管支撑件14具有呈围绕注射轴线X的管状的整体形状，该注射管支撑件14在其两个端部处是开放的，并用于接收注射管12。注射管支撑件14由此是单体零件，有别于彼此组装的两个半壳体。注射管支撑件14被构型为安置注射管12以使得注射管12被安装为在注射设备10的整个运作中都固定在注射管支撑件14中。注射管支撑件14具有布置在注射针头32的那一侧的远端端部，和相反的近端端部14P。

如图10所示，注射管支撑件14在其近端端部14P处包括由内部肩部限定的内部空槽44，允许在注射管12插入注射管支撑件14中时接收注射管主体26的凸缘38。这样的内部空槽44允许近端端部14P具有比注射管支撑件14的其余部分更大的内部直径，由此能够一方面接收凸缘38、另一方面接收活塞杆19的定位环50，这两个元件具有比注射管主体26更大的直径。注射管支撑件14的近端端部14P此外包括轴向地布置在内部空槽44附近的外部肩部45。该外部肩部45形成用于锁固针头操控部件21的凸起。更确切地说，外部肩部45允许在将注射设备10的远端组件和近端组件组装时将针头操控部件21钩在注射管支撑件14的近端端部14P上，并直到注射针头32终止插入病人皮肤。由此，针头操控部件21与注射管支撑件14运动地连接并轴向地协作，直到注射针头32终止插入病人皮肤。如在图13中可见，注射管支撑件14允许将端部套筒16固定到注射设备10上。

活塞杆19与活塞40运动地连接，并允许将压强传递到活塞40上以注射液体产品。活塞杆19包括远端端部19D和近端端部19P。

活塞杆19此外被构型为在多个构型之间可动。第一个构型是推动构型，在推动构型中，活塞杆19能够在注射弹簧24的作用下使得活塞40在注射管主体26中在初始位置与行程终止位置之间移动。在行程终止位置上，活塞40位于注射管主体26底部，即向着注射管主体26的远端端部。第二个构型是释放构型，在释放构型中，活塞杆19能够向着注射设备10的近端方向回缩。

从推动构型到释放构型的转换通过活塞操控部件22相对于活塞杆19的旋转来实现。将在下文中更详细地说明活塞操控部件22的该旋转和与注射针头32回缩的关系。

如图8所示，活塞杆19具有呈围绕注射轴线X的柱状的整体形状。在活塞杆19两侧设置有两个滑动凹槽88。每个滑动凹槽88都可例如由轴向槽形成。这些滑动凹槽88沿着活塞杆19轴向地(与注射轴线X平行地)延伸，并限定防错轮廓(尤其在图9中可见)。这些滑动凹槽88用于与允许定位环50通过的开口92协作。活塞杆19此外包括用于轴向地保持定位环50的远端止挡件90，更确切地说是在直径上相对的两个远端止挡件90。优选地，每个远端止挡件90由设置在滑动凹槽88的局部填充(comblement)中的横向槽形成。活塞杆19的近端端部在其远端部分上具有呈围绕注射轴线X的柱状的整体形状，并包括围绕注射轴线X呈角度地分布的四个径向凸部87，该四个径向凸部87用于与活塞操控部件22协作。

图7所示的定位环50用于与活塞杆19协作以同时允许活塞杆19良好的轴向和角度定位，并阻止活塞杆19从运作环50中(甚至从注射设备10中)撤出。轴向定位允许确保既相对于活塞40、又相对于活塞操控部件22的正确位置。角度定位不仅允许阻止活塞杆19在激活活塞杆19时围绕自身旋转，而且还允许确保相对于注射管支撑件14的预定角度朝向，允许活塞杆19和活塞操控部件22的轴向止挡以及随后的轴向释放，这些构型是在活塞操控部件22相对于活塞杆19旋转之后实施的。定位环50用于被添置在注射管支撑件14的近端端部14P上。为了阻止定位环50相对于注射管支撑件14自由旋转，定位环50包括用于在注射管支撑件14的近端端部14P上锁定定位环50角度的角度锁定(calage)装置98。设置在定位环50上的活塞杆19的轴向定位装置包括活塞杆19的轴向保持止挡件94，其在此由自近端垫圈50P起向着定位环50的远端端部50D轴向延伸的弹性爪部96承载。更确切地说(见图11)，定位环50包括在径向相对的两个弹性爪部96，其每个都承载轴向保持止挡件94，其在该例中由用于轴向保持活塞杆19的轴向保持凸销形成。每个轴向保持止挡件94通过与活塞杆19相应的远端止挡件90(仅在图8中可见)协作而使得活塞杆19不能够(通过向着近端方向的拉伸)在组装之前完全被拉出定位环50或在组装之后完全被拉出注射管12。用于将活塞杆19轴向地定位在定位环50上的轴向定位装置此外被设置为使得，在注射设备10的存储构型中，在活塞杆19的远端端部19D与活塞40的近端端部40P之间存在间隙。

定位环50此外包括用于将活塞杆19在角度上定位于定位环50上的角度定位装置，其包括活塞杆19的通过开口92(尤其在图7和10中可见)，该通过开口具有与活塞杆19的远端端部19D的防错轮廓互补的防错轮廓。由此，通过开口92确保活塞杆19在注射设备10运作的整个期间相对于定位环50确定的且受控的角度定位。

在图12中，示出了定位控制部件20，其包括两个部分，即用于通过包括多个凹处和凸销的卡固装置100围绕注射管支撑件14彼此卡固的两个半壳体。定位控制部件20的整体形状由此为轴线为注射轴线X的管状。定位控制部件20的远端端部设有用于保持端部套筒16的保持装置。一旦组装之后，在注射设备10运作的整个期间，端部套筒16和定位控制部件20相对于彼此固定。如在图12中可见，定位控制部件20还包括针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104，它们用于分别与针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106协作，针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106分别由针头操控部件21和活塞操控部件22(图13)承载。由此，由于针头操控部件21和活塞操控部件22分别与不同的凸轮路径关联，一旦激活注射设备10之后，将注射针头32插入病人身体的步骤和注射装在注射管12中的液体产品的步骤是分别且分离的步骤，以使得这些步骤每个都以精确、在时间上受控且适于所注射的液体产品的方式被实施。

根据变型，针头操控凸轮路径和活塞操控凸轮路径中的一个或另一个或它们两个分别由针头操控部件和活塞操控部件承载，由此，针头操控凸轮和活塞操控凸轮中的一个或另一个或它们两个由定位控制部件承载。

针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104每个包括两个部分，一个为远端部分102D和104D，另一个为近端部分102P和104P。在插入注射针头32的步骤时，针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106接合在针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104的近端部分102P和104P中。在注射液体产品的步骤时，针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106接合在针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104的远端部分102D和104D中。针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104的远端部分102D和104D被称作凸轮路径102和104的注射部分102D和104D。

在该第一实施方式中，活塞操控部件22是减速部件22。由此，活塞操控凸轮路径104是减速凸轮路径104，活塞操控凸轮106是减速凸轮106。

减速凸轮路径104的注射部分104D包括两个段部，一个为近端段部且被称作快速段部104R，另一个为远端段部且被称作慢速段部104L。快速段部104R的斜度与减速凸轮路径104的近端部分104P的斜度相同。因此不能够简单地通过观察定位控制部件20来辨别减速凸轮路径104的远端部分104D和近端部分104P之间的界限。慢速段部104L相对于注射轴线X的斜度比快速段部104R的更大。选择在段部上更大的斜度允许减小当减速凸轮106驶过该段部时减速部件22的轴向速度。实际上，驶过相同轴向距离则需要减速部件22更大的旋转。该更大的旋转导致机构不同部分中更大的摩擦，由此限制减速部件22的速度。由此，当减速凸轮106驶过慢速段部104L时，减速部件22的轴向速度比当减速凸轮106驶过快速段部104R时更小。减速部件22在注射终止时的该慢的轴向速度给产品留出扩散的时间。这允许确保在撤回注射针头32之前已注射了所有的受压液体。

在图12中可见，针头操控凸轮路径102的近端部分102P相对于注射轴线X的斜度高于针头操控凸轮路径102其余部分。该近端部分102P倾斜大约45°，这允许注射针头32逐渐地前进，由此限制病人的痛感。可通过改变针头操控凸轮路径102的斜度来调节注射针头32的前进速度。

当针头操控部件21达到给定角度时，注射针头32的插入终止。在该时刻，针头操控部件21脱离注射管支撑件14，开始注射。针头操控凸轮路径102的近端部分102P使得针头操控部件21转动，直到该角度位置。针头操控凸轮路径102的该近端部分102P的斜度和长度因此允许确保在注射开始之前注射针头32以良好的速度和良好的深度插入病人的皮肤。

根据一个变型，作为减速部件的是针头操控部件21。在该情况中，针头操控凸轮路径是包括注射部分的减速凸轮路径，该注射部分包括慢速段部和快速段部，慢速段部相对于注射轴线X的斜度高于快速段部相对于注射轴线X的斜度，以便例如获得在注射起始时更慢的注射和在注射终止时更快的注射，或相反。

如在图11和13中可见，针头操控部件21具有管状的整体形状。针头操控部件21被安装为能够在定位控制部件20中移动。该针头操控部件在其近端端部处包括用于与由活塞操控部件22承载的互补联结装置114临时地联结的临时联结装置112(图5)，以使得针头操控部件21和活塞操控部件22在由注射弹簧24施加推力起始时在运动上是联结的。由此，当注射弹簧24开始推动活塞操控部件22时，该注射弹簧还推动针头操控部件21，该针头操控部件由于在该阶段也与注射管支撑件14联结，所以将向着远端方向推动注射管支撑件14，由此允许将注射针头32插入病人的皮肤中。更确切地说，临时联结装置112和互补联结装置114包括具有相互钩固形状的两个互补部分，例如两个轴向地延伸的倒置钩部，第一钩部由针头操控部件21的近端端部承载，第二钩部由活塞操控部件22的远端端部承载。此外，针头操控部件21包括从针头操控部件21的内表面凸出并具有漏斗形状的锁固销107(在图13中勉强可见)，漏斗的纤细部分朝向远端侧。锁固销107用于与注射管支撑件14的近端端部14P的外部肩部45协作。实际上，在注射设备10运作起始时，在将注射针头32插入病人的皮肤中的过程中，该外部肩部45形成锁固针头操控部件21的锁固凸起。如在上文中所详细说明的，在将注射设备10的近端组件与远端组件组装在一起时，外部肩部45由此允许将针头操控部件21钩固在注射管支撑件14的近端端部14P上。所述组装通过如下方式发生：锁固销107轴向地插入注射管支撑件14的引导轨道(未示出)，然后针头操控部件21相对于注射管支撑件14旋转，以使得当注射设备10在使用之前处于存储位置上时，外部肩部45被轴向地(沿着注射轴线X)卡在远端侧的锁固销107与近端侧的引导肋部(未示出)的远端端部之间。

针头操控部件21另外还在其外表面和其远端端部21D上包括针头操控凸轮46(见图13)，该针头操控凸轮46用于与设置在定位控制部件20中的针头操控凸轮路径102(见图12)协作。

尤其在图3和13中可见，活塞操控部件22具有管状的整体形状。该活塞操控部件被安装为能够在定位控制部件20中移动。该活塞操控部件构型为在注射弹簧24(在图2中可见)的作用下(通过活塞杆19)在活塞40上施加力。该力能够使得活塞40向着注射设备10的远端方向轴向地(沿着注射轴线X)移动，以将液体产品注射到病人的皮肤中。

活塞操控部件22承载可收放止挡件118，该可收放止挡件118在将注射弹簧24保持在压缩状态的激活构型与释放注射弹簧24的收起构型之间可收放。更确切地说，活塞控制部件22包括在直径上相对的、半柔性的两个半环形弹性爪部116，其每个都承载用于与外部盒体25的锁定部件协作的可收放止挡件118。承载可收放止挡件118的每个半环形弹性爪部116向着注射设备10的近端端部轴向地(沿着注射轴线X)延伸，每个半环形弹性爪部116因此在径向分开的休止构型和径向回缩构型之间可变形，该径向分开的休止构型赋予可收放止挡件118其激活构型，径向回缩构型赋予可收放止挡件118其收起构型。

外部盒体25包括用于将可收放止挡件118锁定在其激活构型中的锁定部件122，其被设置在注射设备10的外部盒体25的近端端部中。设置在外部盒体25的近端端部25P处的该锁定部件122包括径向表面，该径向表面在解锁销124周围被挖空(呈相互面对的两个分别的开孔)，以使得其至少当锁定部件122处于锁定位置上时被承载可收放止挡件118的活塞操控部件22的半环形弹性爪部116贯穿。锁定销122包括具有不同直径的两个段部，通过注射设备10的远端端部在病人皮肤上按压来触发可收放止挡件转换到收起构型。

如在图3和13中可见，活塞操控部件22在其远端端部处具有柱状的整体形状，其承载互补联结装置114和活塞操控凸轮106，并限定形成注射弹簧24台座的外部近端肩部115。活塞操控部件22还包括远端肩部117，该远端肩部117被凹处中断，这些凹处向着活塞操控部件22的近端端部延伸以形成轴向缝119(在图3中可见)。活塞操控部件22承载的活塞操控凸轮106用于与设置在定位控制部件20中的活塞操控凸轮路径104(在图12中可见)协作，以调节注射设备10的元件在注射弹簧24(见图2)的作用下的移动。活塞操控部件22的旋转是通过活塞操控凸轮106在活塞操控凸轮路径104中的轴向移动来引起的。

如上所述，活塞杆19包括设有至少一个径向凸部87的整体呈柱状的部分，该至少一个径向凸部87构型为与被注射弹簧24激活的活塞操控部件22协作。

活塞操控部件22相对于活塞杆19的相对角度移动是在该活塞杆19在注射管支撑件14中前进时——即在注射液体产品时——实现的。活塞操控部件22(相对于活塞杆19)的相对角度移动按照预定角度、例如约45°实现。

所考虑的角度移动的第二部分优选地大于1°、例如约2°。活塞操控部件22围绕活塞杆19的运动的该第二部分主要包括角度分量。实际上，活塞操控凸轮路径104的远端部分104D的慢速段部104L考虑到当活塞杆19已经停止深入注射管主体26时在径向凸部87与轴向缝119排齐之前发生的旋转。在释放活塞杆19的构型中，活塞操控部件22不再止挡地抵着活塞杆19的径向凸部87，而是释放通道，以使得活塞杆19能够向远端方向回缩。

保持环23允许将注射弹簧24保持在压缩状态(见图2和4)。更确切地说，在注射前，借助于由活塞操控部件22承载的可收放止挡件118与由保持环23承载的互补表面(见图13)的协作而将注射弹簧24维持在其压缩状态。该保持环23被添置在定位控制部件20的近端端部20P上。为此，该保持环具有用于锁定保持环23的在直径上相对的两个外部锁定凸销121，该两个锁定凸销121是用于与定位控制部件20的互补凹处协作的。此外，保持环23的远端端部形成注射弹簧24的近端台座，并且其近端端部形成可收放止挡件118的互补止挡表面。

止挡件118在激活构型和收起构型之间可收放，该激活构型将注射弹簧24保持在压缩状态并对应于保持注射弹簧24的径向凸出位置，该收起构型释放注射弹簧24并允许注射弹簧24放松。由此，处于激活构型的可收放止挡件118止挡地抵着由注射弹簧24的保持环23承载的互补表面。该保持环23被添置在定位控制部件20的近端端部上。

注射弹簧24是注射的主动力。因此，该注射弹簧必须具有足够的力，一方面使得注射针头32能够扎进病人身体中、另一方面使得活塞40能够在注射管主体26中移动以便注射液体产品。其力优选地高于20牛顿，对于相对黏的液体产品或对于注射管/针头的截面比较高时甚至为50牛顿或甚至80牛顿。该注射弹簧24在使用注射设备10之前的压缩状态与注射装在注射管主体26中的液体产品之后的延展状态之间可变形。

外部盒体25(见图1和2)在该例子中是包裹注射设备10大部分零件的零件。该外部盒体25尤其允许这些零件与外部隔离。

以下说明注射设备10的主要运作步骤。

如在图1中可见，对于使用者来说，注射设备10以十几厘米长的管筒状的形式呈现。使用者仅可见和可通达外部盒体25和取下部件18，或端部套筒16——如果取下部件18被取下。

在使用注射设备10之前，注射针头32被在图中未示出的盖保护。借助于图1所示的取下部件18取下该盖。第一运作步骤在于用一只手拿着取下部件18，用另一只手拿着外部盒体25，并沿着注射轴线X向着远端方向拉动取下部件18，以便暴露注射针头32。然而注射针头32仍是不可通达的，这是因为，如图5所示，它被端部套筒16包裹。

一旦从注射设备10上取走取下部件18之后，端部套筒16就形成注射设备10的远端端部，并且注射设备10就准备好被使用。在该阶段，注射针头32缩在端部套筒16中，例如3mm(毫米)，以避免意外针扎。

根据下一个步骤，将端部套筒16的远端端部放置为抵着病人的皮肤，在期望注射装在注射管12中的医疗液体的位置处。

该步骤之后是解锁步骤，在该解锁步骤过程中，在外部盒体25上向着远端方向施加轻微的轴向压力。注射设备10的远端端部在病人的皮肤上的该按压触发外部盒体25向着端部套筒16的轴向移动。换句话说，端部套筒16在外部盒体25中向着其近端端部略微地滑动，导致定位控制部件20和保持环23在外部盒体25内部向着外部盒体25的近端端部滑动。该滑动导致解锁由活塞操控部件22的近端端部承载的可收放止挡件118。

解锁步骤之后是自动注射的触发步骤，在该步骤过程中，使用者延续在解锁步骤时开始的轴向压强，通过在病人的皮肤上按压而继续在外部盒体25上施加轴向压强。该附加压强导致保护弹簧(未示出)的压缩，这首先允许端部套筒16和注射管支撑件14沿轴向(沿着注射轴线X)靠近。由此，端部套筒16在外部盒体25内部向着其近端端部进一步滑动，导致定位控制部件20和活塞操控部件22在外部盒体25内部向着外部盒体25的近端端部的附加滑动。由此，由活塞操控部件22承载的可收放止挡件118向着外部盒体25的近端端部滑动，这通过可收放止挡件118与外部盒体25的近端表面之间的斜坡效应而导致其收起到保持环23的作用范围之外，使得注射弹簧24被释放。

注射弹簧24的释放触发一连串反应，其造成注射针头32扎入病人身体中并注射装在注射管主体26中的液体产品。要指出的是，在这些操作过程中注射针头32的行程为9mm，使得注射针头32超出大约6mm，对应于在病人的皮肤中的注射深度。特别地，注射弹簧24向着远端方向在活塞操控部件22施加推力，而该活塞操控部件在该阶段借助于临时联结装置112和互补联结装置114的交错而与针头操控部件21联结。经由外部肩部45与注射管支撑件14联结的针头操控部件21的移动导致注射管支撑件14向着远端方向移动。由于注射管12安装为与注射管支撑件14联结，注射管12本身也被推向注射设备10的远端端部，注射针头32射出端部套筒16之外。通过注射管支撑件14在端部套筒16中的滑动，实现端部套筒16和注射管支撑件14的该轴向靠近。一旦注射针头32被插入病人的皮肤中，注射就可以开始了。要指出的是，与注射针头32的扎入同时地，针头操控部件21的针头操控凸轮46被定位控制部件20的对应的针头操控凸轮路径102、更确切地说被该针头操控凸轮路径102的45°倾斜部分所引导。该45°斜度导致限制注射弹簧24放松，从而使得注射针头32扎入病人的皮肤中的速度比注射弹簧24放松而不加限制的速度更低，使得与注射针头12扎入相关的痛感被有利地减小。

与针头操控部件21的轴向移动同时地，由于与倾斜的活塞操控凸轮路径104协作的活塞操控凸轮106，活塞操控部件22相对于定位控制部件20产生围绕注射轴线X的旋转。该旋转导致针头操控部件21与活塞操控部件22解除联结，并导致通过活塞操控部件22与活塞杆19、更准确地说与活塞杆19的径向凸部87形成止挡而实现的活塞操控部件22与活塞杆19联结(见图9)。由注射弹簧24在活塞操控部件22上施加的推力体现为作用在活塞杆19上、因此作用在注射管主体26中的活塞40上的推力，从而导致将液体产品注射到病人身体中。

可以理解，通过针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106与定位控制部件20的相应的针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104之间的协作来控制针头操控部件21与活塞操控部件22的相对轴向前进。由此，针头操控部件21和活塞操控部件22的针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106与定位控制部件20的相应的针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104之间的协作允许独立地控制注射针头32扎入病人皮肤中和注射装在注射管主体26中的医疗液体。要指出的是，相继联结机构(包括在第一时间注射针头操控部件21与活塞操控部件22的联结和在第二时间活塞操控部件22和活塞杆19的联结)允许使得注射针头32的扎入与注射完全独立，即在开始注射之前必须达到注射针头32的良好深度，这避免不正确的注射。

一旦终止注射之后，活塞操控部件22终止其围绕活塞杆19的旋转，活塞杆19处于释放构型。注射弹簧24放松，两个保护弹簧(未示出)可自由地放松：实际上，其不再承受由注射弹簧24施加的力，由此形成保护位置，在该保护位置上，注射管支撑件14轴向地远离端部套筒16。该轴向远离表现为注射针头32收起到端部套筒16中，由此避免任何受伤风险。由此，在注射终止时，注射管支撑件14自由地回升到活塞操控部件22中。出于活塞操控部件22的旋转的原因(该旋转已经允许活塞杆19的径向凸部87与轴向缝119排齐)，释放了通道，以使得活塞杆19能够相对于活塞操控部件22向着近端方向回缩，不妨碍撤回由注射管支撑件14驱动的注射管主体26。

注射管支撑件14由此轴向地远离端部套筒16，注射针头32收起到端部套筒16中，由此避免任何受伤风险。由于活塞杆19和活塞操控部件22解除联结(这是因为轴向缝119与径向凸部87协作)，由注射管支撑件14驱动的注射管主体26在注射设备10中回升，在其运动中驱动注射针头32。注射针头32由此重新收起。

以下将参照图14描述适于注射设备的根据本发明的第二实施方式的定位控制部件20。在该图14中，通过相同的附图标记来指示与前述图的元件相似的元件。

在该实施方式中，针头操控部件21和活塞操控部件22两个都是减速部件21、22。针头操控凸轮路径102和活塞操控凸轮路径104因此是减速凸轮路径，针头操控凸轮46和活塞操控凸轮106是减速凸轮。

在该实施方式中，两个减速凸轮路径102、104的远端部分(即注射部分)102D、104D包括称作快速段部102R、104R的段部，其夹置于称作慢速段部102L、104L的第一和第二段部之间。快速段部102R、104R和第一和第二慢速段部102L、104L具有不同的相对于注射轴线X的斜度，使得当针头操控部件21和活塞操控部件22的减速凸轮46、106驶过其慢速段部102L、104L时，针头操控部件21和活塞操控部件22的轴向速度比当其经过其快速段部102R、104R时更小。为段部选择更大的斜度允许减小当减速凸轮46或106驶过该段部时针头操控部件21和活塞操控部件22的轴向速度。实际上，为了驶过相同的轴向距离，则需要减速部件21或22之一更大的旋转。该更大的旋转导致机构不同部分中更大的摩擦，由此限制针头操控部件21和活塞操控部件22的速度。

减速凸轮路径102和104具有相对于注射轴线X向着相反方向倾斜的段部102R和102L或104R和104L。改变这些倾斜方向允许在某些段部(尤其是慢速段部102L和104L)上使用更小的长度，而不使得所经过的角度过大，并且不触发注射管主体26与针头操控部件21解除联结或活塞杆19与活塞操控部件22解除联结。

减速凸轮路径102和104最远端的两个慢速段部102L和104L与这些减速凸轮路径102和104的远端部分102D和104D的远端端部重合。减速凸轮路径102和104最远端的两个慢速段部102L和104L与这些减速凸轮路径102和104的远端部分102D和104D的远端端部重合。这两个段部由此指定注射终止时高度的减速。在该减速时，注射流率几乎为零。由此，在撤走注射针头32之前，所注射的产品有时间扩散，当注射凸轮106达到活塞操控凸轮路径104的远端端部时撤走注射针头32。

减速凸轮路径102和104最近端的两个慢速段部102L和104L与这些减速凸轮路径102和104的远端部分102D和104D的近端端部重合。这些段部由此指定注射起始时的慢速。通过防止流率在注射起始时由于注射弹簧24更大的压缩而更大，该慢速允许使得注射过程中流率更加恒定。

因此可见，针头操控凸轮路径102包括四个分别的段部：三个段部102L和102R定位于针头操控凸轮路径102的远端部分102D上，而第四段部定位于其近端部分102P上。要指出的是，由近端部分102P承载的段部相对于注射轴线X的斜度高于快速段部102R相对于注射轴线X的斜度。该斜度被这样地选择以使得，当针头操控部件21的针头操控凸轮46驶过针头操控凸轮路径102的近端段部102P时，针头操控部件21和活塞操控部件22的轴向速度比当该针头操控凸轮46经过快速段部102R时更小。

还可见，活塞操控凸轮路径104包括四个分别的段部：三个段部104L和104R定位于活塞操控凸轮路径104的远端部分104D上，而第四段部定位于其近端部分104P上。要指出的是，由近端部分104P承载的段部的斜度接近快速段部104R的斜度。

由此，在注射阶段时，活塞操控凸轮106将相继地经过慢速段部104L、快速段部104R、然后是慢速段部104L，导致相继地慢、然后快、然后再次慢的注射速度。

作为变型，各个快速和慢速段部不由两个减速凸轮路径102和104承载，例如，定位控制部件20的两个针头操控凸轮路径102或活塞操控凸轮路径104中仅一个包括斜度不同的段部。

根据替代或结合的另一变型，由相同减速凸轮路径102或104承载的两个慢速段部102L或104L可具有不同的斜度。

根据替代或结合的另一变型，活塞操控凸轮路径和针头操控凸轮路径接合以形成单一凸轮路径。

现在说明组装注射设备10的主要步骤。

整体而言，注射设备10的组装包括四个主要步骤：

-组装包括注射管支撑件14的远端子组件的步骤；

-自注射管支撑件的近端端部14P将注射管12插入注射管支撑件14的步骤；

-将预先与活塞杆19组装的定位环50插到注射管支撑件14的近端端部14P上的步骤，定位环50和近端端部14P优选地借助于轴向定位装置94相对于彼此轴向地定位；

-将近端子组件从活塞杆19上方添置并与远端子组件组装的步骤。

首先组装称作远端子组件的第一子组件。为此的第一步骤包括装合端部套筒16和取下部件18。该步骤的下一个步骤是，通过注射管支撑件14的径向凸部52在端部套筒16的近端窗口80中的装合来使得注射管支撑件14与端部套筒16卡固。保护弹簧被套在注射管支撑件14的引导杆上，并通过这两个零件的卡固被维持在位置上。

此外，组装称作近端子组件的第二子组件。为此，组装定位控制部件20、针头操控部件21、活塞操控部件22、保持环23、注射弹簧24和外部盒体25。更确切地说，首先，将注射弹簧24组装到活塞操控部件22的近端端部上。然后，将这些元件布置在定位控制部件20的两个半壳体中的一个中，并同时将针头操控部件21添加到与活塞控制部件22联结的位置上。然后将定位控制部件20的第二半壳体固定到第一半壳体上，然后围绕这些元件套上外部盒体25，通过外部盒体25的远端端部与定位控制部件20的远端端部的卡固来完成组装，该卡固仍留出轴向滑动的可能性，准许定位控制部件20相对于外部盒体25缩回。

此外组装称作中间子组件的第三子组件。该中间子组件包括设有定位环50的活塞杆19。

设有其保护盖42和活塞40的注射管12此外形成单独的另一元件。

通过将注射管12插入远端子组件中来组装注射设备10，即自注射管支撑件14的近端端部将注射管12插入注射管支撑件14。一旦注射管12和远端子组件组装好之后，通过定位环50与注射管支撑件14的协作，将中间子组件添置到注射管主体26的近端端部中。然后，通过尤其将针头操控部件21的锁固销107插入设置在注射管支撑件14中的引导轨道内部，而从活塞杆19上方添置近端子组件，并通过取下部件18相对于外部盒体25旋转而锁定整体，该旋转尤其旋转锁固销107以使得注射管支撑件14的外部肩部被锁固在锁固销107与引导肋部之间。

可以理解，该组装特别容易实施，无需复杂工具。

本发明不限于所说明的实施方式，本领域技术人员能够领悟其它实施方式。在多种可考虑的变型中，要指出的是，将活塞杆通过螺固添置在活塞上会是可行的。在该情况下，定位环处于在活塞杆上的缩回位置上时被组装，然后螺固活塞杆，然后使得定位环滑动以将其锁定在注射管支撑件上并激活轴向定位装置。

此外，要指出的是，尽管描述了构型为同时确保注射针头32自动插入病人身体中和一旦插入针头之后液体产品自动注射的注射设备10，可以在仅确保产品自动注射、其注射针头构型为人工地插入病人身体中的注射设备上设置如前所述的减速部件。

Claims (9)

1.一种用于接收注射管(12)的液体产品注射设备(10)，所述注射管包括承载注射针头(32)的注射主体(26)和被安装为注射时在所述注射主体(26)中向着远端方向轴向地滑动的活塞(40)，所述注射设备(10)包括用于在弹性力的作用下与活塞杆(19)轴向地协作的活塞操控部件(22)，所述活塞杆运动地与所述活塞(40)连接以使其滑动，所述注射设备的特征在于，所述注射设备(10)另外还包括至少一个减速部件(21，22)，所述减速部件(21，22)在其沿着注射轴线(X)的平移运动中运动地与所述活塞操控部件(22)连接，所述减速部件(21，22)被安装为能够在定位控制部件(20)中移动，所述减速部件与所述定位控制部件通过减速凸轮(46，106)与减速凸轮路径(102，104)之间的接触协作，所述减速凸轮(46，106)和所述减速凸轮路径(102，104)一个由所述减速部件(21，22)承载，另一个由所述定位控制部件(20)承载，所述减速凸轮路径(102，104)包括这样的被称作注射部分(102D，104D)的部分：当所述减速凸轮驶过所述注射部分时，所述活塞操控部件(22)使得所述活塞(40)滑动，所述减速凸轮路径(102，104)的注射部分(102D，104D)包括至少两个分别称作快速段部(102R，104R)和慢速段部(102L，104L)的具有不同斜度的段部，使得当所述减速凸轮(46，106)驶过所述慢速段部(102L，104L)时，所述活塞操控部件(22)的轴向速度小于当所述减速凸轮(46，106)驶过所述快速段部(102R，104R)时，所述活塞操控部件(22)的轴向速度；其特征在于，所述减速凸轮(46，106)由所述减速部件(21，22)承载，所述减速凸轮路径(102，104)由所述定位操控部件(20)承载；并其特征在于，所述液体产品注射设备(10)包括两个减速部件(21，22)，所述两个减速部件(21，22)为所述活塞操控部件(22)和所述针头操控部件(21)。

2.如权利要求1所述的注射设备(10)，其中，所述减速凸轮路径(104)包括至少两个慢速段部(104L)。

3.如权利要求2所述的注射设备(10)，其中，所述两个慢速段部(102L，104L)具有不同的斜度，以使得当所述减速凸轮(46，106)驶过第一慢速段部(102L，104L)时，所述活塞操控部件(22)的轴向速度低于当所述减速凸轮(46，106)驶过第二慢速段部(102L，104L)时所述活塞操控部件(22)的轴向速度。

4.如上述权利要求中任一项所述的注射设备(10)，其中，所述减速凸轮路径(102，106)包括斜度不同的三个段部，其形成夹置于第一和第二慢速段部(102L，104L)之间的快速段部(102R，104R)，以使得当所述减速凸轮(106)驶过所述慢速(104L)、快速(104R)和慢速段部时，所述活塞操控部件(22)的轴向速度相继地是慢、快和慢的。

5.如上述权利要求中任一项所述的注射设备(10)，其中，所述减速凸轮路径(102，104)的注射部分(102D，104D)的所述慢速段部(102L，104L)与所述减速凸轮路径(102，104)的注射部分(102D，104D)的近端端部或远端端部或与所述近端和远端端部中每一个重合。

6.如上述权利要求中任一顶所述的注射设备(10)，其中，所述减速凸轮路径(102，104)包括至少两个斜度不同的段部，以使得驶过这些段部的所述减速凸轮(106)的角位移相继地向着相反的旋转方向演变。

7.如上述权利要求中任一项所述的注射设备(10)，其中，所述减速部件(21，22)和所述活塞操控部件(22)重合。

8.如上述权利要求中任一项所述的注射设备(10)，其包括用于在弹性力的作用下与注射管支撑件(14)轴向地协作的针头操控部件(21)，该注射管支撑件(14)与注射管主体(26)运动地连接。

9.如权利要求8所述的注射设备(10)，其中，所述减速部件(21，22)和所述针头操控部件(21)重合。