CN109641111A - 具有过扭矩保护机构的药物输送装置 - Google Patents

Abstract

适于驱出设定的剂量的药物输送装置，所述药物输送装置包括：具有驱动弹簧的驱出机构、具有第一和第二剂量设定棘轮部分的剂量设定机构、偏置弹簧、以及控制机构。所述控制机构适于：当将所述剂量设定构件沿第一方向旋转时，使所述第二棘轮部分沿第一方向旋转以由此设定剂量，以及当所述剂量设定构件沿相反的方向被旋转时，使所述棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合。当所述第一和第二棘轮部分已经被轴向地脱离接合时，驱动弹簧将使第二棘轮部分沿第二方向旋转以由此减小设定的剂量，所述偏置弹簧使所述棘轮部分轴向地移动成再次彼此接合，这导致设定的剂量与棘轮机构的一个齿相对应地减小。

Description

具有过扭矩保护机构的药物输送装置

技术领域

本发明总体上涉及药物输送装置，所述药物输送装置适于从药筒驱出用户能够设定的剂量的药物。在具体方面中，本发明涉及卷紧（wind-up）类型的弹簧驱动装置。

背景技术

在本发明的公开内容中，主要参考糖尿病的治疗，然而，这仅是本发明的示例性用途。

药物注射装置已经极大地改善了必须自己施用（self-administer）药物和生物制剂的患者的生活。药物注射装置可采取多种形式，包括：简单的一次性装置，其差不多是具有注射机构的安瓿，直至相对复杂的预填充的一次性装置；或它们可以是适于与预填充的药筒一起使用的耐用装置。不论其形式和类型，它们已经被证明极大地有助于辅助患者自己施用可注射的药物和生物制剂。它们还极大地辅助护理人员将可注射的药品施用给不能执行自己注射的那些人。

适合于输送用户设定量药物的通常类型的药物输送装置包括弹簧，在剂量设定期间所述弹簧被张紧，所存储的能量随后被用于从设置在该装置中的药筒来驱出设定的剂量的药物。用户通常通过旋转可旋转的剂量设定构件来张紧弹簧，由此由用户施加的力被存储在所述弹簧中以用于后续释放。

在US 5,104,380中公开了公知的“卷紧”装置的示例，其具有笔形构造并且施加扭力弹簧。在该卷紧装置或“自动笔”中，剂量设定构件被定位在近端处并且工作成使得，当用户旋转剂量设定构件时弹簧被张紧并且被保持在该张紧位置中，直到用户通过致动被设置在壳体的侧面上的闩锁来释放设定的剂量。在US 5,104,380中公开的卷紧笔具有如下缺点：如果用户将剂量设定得太大，则不可能减少设定的剂量。于是，在能够设定并输送新的正确剂量之前，用户必须释放闩锁机构，由此驱出整个设定的剂量。

为了解决该问题，已经提出了这样的卷紧笔，在该卷紧笔中用户可以在给送剂量之前实际上减少设定的剂量，参见例如WO 2006/045526和WO 2010/089418。

这些“自动”输送装置是基于弹簧的，所述弹簧在剂量设定期间被张紧并且之后被释放以注射该设定的剂量。如果用户错误地设定了比所需要的剂量更大的剂量，则这些注射装置具有通过沿相反的旋转方向旋转剂量设定构件来降低设定的剂量的可能性。这种向下拨动机构因此能够挽救用户避免由于错误的剂量设定而驱出昂贵的药物。

在WO 2006/045526中，向上拨动/向下拨动机构是基于柔性棘轮臂的，所述柔性棘轮臂被锁定成与齿圈单向（one-way）接合。当用户设定剂量时，设置在输送装置的近端处的剂量设定按钮被旋转。该剂量设定按钮经由纵向伸展的管状套筒被连接到棘轮元件。棘轮元件被设置有棘轮臂，该棘轮臂与齿圈处于齿接合，使得当剂量设定按钮被旋转时，棘轮臂克服扭力弹簧的力被锁定在齿圈的后一齿中，由此以增量步来张紧扭力弹簧。为了减小设定的大小（size），将棘轮臂主动地拉动脱离与齿圈的接合，由此积聚在扭力弹簧中的力使得棘轮元件快速地向后旋转，使得棘轮臂接合齿圈中的前一齿，由此以一个增量降低设定的剂量。由丹麦Bagsværd 的Novo Nordisk提供的FlexTouch®和FlexPro®药物输送装置包括在WO 2006/045526中所公开类型的棘轮机构。WO 2011/025448公开了包括该类型的棘轮机构的另一药物输送装置。

从WO 2006/045526公知的向下拨动布置可被称为是“主动”向下拨动布置，因为棘轮臂需要被径向地且主动地移动成不存在其齿接合以便向下拨动设定的剂量大小。US2013/0204193公开了弹簧驱动的药物输送装置，其包括棘轮机构，所述棘轮机构能够通过手动拉动棘轮构件使其脱离而被重设。“被动”向下拨动布置的示例从例如WO 2008/031235被公知，该文献公开了具有双向棘轮的剂量设定机构。WO 2012/154110和WO 2016/091843公开了包括棘轮向下拨动剂量设定布置的药物输送装置的其他示例。

鉴于上述内容，本发明的目的在于提供这样的药物输送装置：其具有可重设的剂量设定机构，该剂量设定机构是准确的、简单的、稳健的和可靠的。本发明的另一目的在于提供这样的可重设的剂量设定机构：该剂量设定机构在设计上是紧凑的并且允许该剂量设定机构被包含于其中的药物输送装置的高设计自由度，其还应允许成本高效的制造。又另一目的在于，提供可重设的剂量设定机构，其在过载的情形中提供保护，例如，在当用户试图设定比给定的药物输送装置的最大剂量更大的剂量时的情形中。

发明内容

在本发明的公开内容中，将描述实施例和方面，其将解决上文的目的中的一个或多个，或者将解决从下文的公开内容以及从示例性实施例的描述显而易见的目的。

因此，在本发明的总体方面中，提供了药物输送装置，其包括或者适于接收填充有药物的药筒。该药物输送装置包括壳体和具有剂量设定机构的驱出组件。驱出组件包括：活塞杆，其适于接合在所加载的药筒中的活塞，并且使所述活塞沿远侧方向轴向地移位以由此从药筒驱出一剂量的药物；可旋转的驱动构件；被联接到驱动构件的驱动弹簧；剂量设定机构，其允许用户通过将驱动构件旋转到设定的位置来同时地设定待驱出的剂量的量（dose amount）以及对应地张紧所述驱动弹簧；以及释放机构，其适于释放被张紧的驱动弹簧以旋转所述驱动构件，以驱出所设定的剂量的量。可旋转的驱动构件限定参考旋转轴线以及多个轴向参考平面和旋转参考平面，其中，每个轴向参考平面平行于所述参考旋转轴线，并且每个旋转参考平面垂直于所述参考旋转轴线。所述剂量设定机构包括：剂量设定构件，其适于沿第一方向旋转以设定剂量，以及沿相反的第二方向旋转以减小设定的剂量；以及可释放的单向棘轮机构，其允许所述驱动构件沿所述第一方向旋转。棘轮机构包括：第一棘轮部分，其包括第一多个棘轮齿，所述第一棘轮部分被设置成在剂量设定期间相对于所述壳体不旋转；第二棘轮部分，其包括适于旋转地接合所述第一多个棘轮齿的第二多个棘轮齿，所述第二棘轮部分在剂量设定期间被不旋转地联接到所述驱动构件，所述第一和第二棘轮部分在剂量设定期间可相对于彼此轴向移动；以及偏置机构，其用于将所述第一和第二棘轮部分轴向地偏置成彼此接合。所述剂量设定机构还包括控制机构，其被联接到所述剂量设定构件并且适于（i）当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时，使所述第二棘轮部分沿第一方向旋转，以由此设定剂量；以及（ii）当所述剂量设定构件沿所述第二方向旋转时，使所述第一和第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合。控制机构包括：驱动-释放棘轮，其具有相对于轴向参考平面倾斜的多个棘轮驱动表面、以及相对于旋转参考平面倾斜的多个棘轮释放表面；以及控制棘轮，所述控制棘轮与所述驱动-释放棘轮接合，并且所述控制棘轮包括相对于轴向参考平面倾斜的多个控制驱动表面、以及相对于旋转参考平面倾斜的多个控制释放表面。

在这种布置中，当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时，在直至给定的传输阈值力的情况下，控制驱动表面与棘轮驱动表面协作，以使所述第二棘轮部分沿所述第一方向旋转。在超过给定的传输阈值力的情况下，所述控制驱动表面与所述棘轮驱动表面滑动地协作，以将协作的驱动表面轴向地移动成脱离彼此接合，以由此允许协作的驱动表面凸轮般（突然）滑过（cam over）。当所述剂量设定构件沿所述第二方向被旋转时，所述控制释放表面与所述棘轮释放表面滑动地协作，以将所述第一和第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合。当所述第一和第二棘轮部分已经轴向地脱离接合时，所述驱动弹簧将使得所述第二棘轮部分沿第二方向旋转，以由此减小设定的剂量，所述偏置机构将所述第一和第二棘轮部分轴向地移动成再次彼此接合，这导致设定的剂量与棘轮机构的一个齿相对应地减小。

因此，对于超过给定阈值的传输力（对应于被施加到剂量设定构件的扭矩），倾斜的驱动表面将相对于彼此滑动，并且用于使控制构件和第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合并且由此允许第二棘轮部分凸轮般滑过，这提供当例如已经设定了给定药物输送装置的最大剂量时的过扭矩安全机构。

通过上文的布置，提供了用于上述棘轮机构的驱动-释放机构，其是简单的、稳健的且可靠的并且可以以多种方式来实施。

在本发明的第一具体方面中，所述第一棘轮部分与所述壳体是一体的，并且在剂量驱出期间，所述第二棘轮部分从所述驱动构件被旋转地释放。所述驱动-释放棘轮可以与所述第二棘轮部分是一体的，并且所述控制棘轮可以与所述剂量设定构件是一体的。所述棘轮驱动表面、所述棘轮释放表面和所述第二棘轮部分齿可以被设置在同一周边上。当限定了“两个结构是一体的”时，所述两个结构可以例如被一体地形成或刚性地连接。

在本发明的第二具体方面中，所述第一棘轮部分与所述壳体是一体的，在剂量驱出期间，所述第二棘轮部分从所述驱动构件被旋转地释放，所述驱动-释放棘轮与所述第二棘轮部分是一体的，并且所述控制棘轮被不旋转地但可轴向移动地联接到所述剂量设定构件。

在示例性实施例中，所述剂量设定构件是能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的弹簧释放位置的组合的剂量设定与释放构件。

在本发明的第三具体方面中，所述第一棘轮部分能够相对于所述壳体轴向移动，并且所述第二棘轮部分与所述驱动构件是一体的。所述第一棘轮部分可以能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的弹簧释放位置，在所述剂量设定位置中所述第一棘轮部分被不旋转地联接到所述壳体，在所述弹簧释放位置中所述第一棘轮部分被允许相对于所述壳体旋转。所述驱动-释放棘轮可以与所述驱动构件是一体的，并且所述控制棘轮可以与所述剂量设定构件是一体的。

在示例性实施例中，所述剂量设定构件是组合的剂量设定与释放构件，所述组合的剂量设定与释放构件能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的驱动弹簧释放位置。

药筒可具有限定药筒轴线的总体上筒形构造，所述药筒轴线与所述驱动构件并且因此与参考旋转轴线同轴地设置，例如，如在传统笔形装置中的那样；或替代性地与所述参考旋转轴线非同轴地设置，例如，在WO 2016/091843中所公开类型的药物输送装置中。对应地，活塞杆可以是传统的笔直且刚硬的杆，或者替代性地是可弯曲或柔性的结构。

在另一具体方面中，提供了药物输送装置，其包括壳体、可旋转的驱动构件、联接到驱动构件的驱动弹簧、剂量设定机构和释放机构，所述剂量设定机构允许用户通过旋转所述驱动构件来同时地设定待驱出的剂量的量以及对应地张紧所述驱动弹簧，所述释放机构适于释放张紧的驱动弹簧，以旋转所述驱动构件，以驱出所设定的剂量的量。可旋转的驱动构件限定参考旋转轴线以及多个轴向参考平面和旋转参考平面，其中，每个轴向参考平面平行于所述参考旋转轴线，并且每个旋转参考平面垂直于所述参考旋转轴线。所述剂量设定机构包括：剂量设定构件，其适于沿第一方向旋转以设定剂量、以及沿相反的第二方向旋转以减小设定的剂量；以及可释放的单向棘轮机构，其允许所述驱动构件沿所述第一方向旋转。棘轮机构包括：第一棘轮部分，其包括第一多个棘轮齿并且被设置成相对于所述壳体不旋转；第二棘轮部分；棘轮弹簧，其用于将所述第一和第二棘轮部分轴向地偏置成彼此接合；以及控制构件。第二棘轮部分包括：适于旋转地接合所述第一多个棘轮齿的第二多个棘轮齿，所述第二棘轮部分在剂量设定期间被不旋转地联接到所述驱动构件，所述第一和第二棘轮部分在剂量设定期间可相对于彼此轴向移动；多个棘轮驱动表面，其相对于轴向参考平面倾斜；以及多个棘轮释放表面，其相对于旋转参考平面倾斜。控制构件被不旋转地联接到所述剂量设定构件并且包括多个棘轮驱动表面和多个棘轮释放表面，相应的棘轮驱动表面和棘轮释放表面是对应地倾斜的并且适于彼此协作。当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时，在直至给定的传输阈值力的情况下，所述控制构件经由协作的驱动表面来使所述第二棘轮部分沿所述第一方向旋转，以由此设定剂量。在超过给定的传输阈值力的情况下，所述控制构件经由处于滑动接合的协作的驱动表面来将所述控制构件和所述第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合，并且由此允许所述第二棘轮部分凸轮般滑过。当所述剂量设定构件沿所述第二方向被旋转时，经由彼此处于滑动接合的协作的释放表面，所述控制构件还将所述第一和第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合，由此，当所述第一和第二棘轮部分已经被轴向地脱离接合时，所述驱动弹簧将使所述第二棘轮部分沿所述第二方向旋转以由此减小设定的剂量，所述棘轮弹簧将所述第一和第二棘轮部分轴向地移动成再次彼此接合，这导致设定的剂量与棘轮机构的一个齿相对应地减小。

如本文所使用的，术语“胰岛素”意图涵盖能够以受控方式被传送通过输送机构（诸如，插管或中空针）的任何含有药物的可流动药品，诸如，液体、溶液、凝胶或微细粒悬浮液，并且其具有血糖控制作用，例如，人胰岛素和其类似物，以及非胰岛素，诸如，GLP-1和其类似物。在示例性实施例的描述中将参考胰岛素的使用。

附图说明

在下文中，将参考附图来进一步描述本发明，其中：

图1A和图1B示出了药物输送装置的实施例；

图2示出了药物输送装置的第一示例性实施例的棘轮部分；

图3示出了第一示例性实施例的另一棘轮部分；

图4示出了第一示例性实施例的剂量设定构件；

图5示出了第一示例性实施例的驱动构件；

图6以截面图示出了处于部分组装状态中的第一示例性实施例；

图7以截面图示出了处于组装状态中的第一示例性实施例；

图8示出了药物输送装置的第二示例性实施例的棘轮部分；

图9示出了第二示例性实施例的另一棘轮部分；

图10示出了第二示例性实施例的剂量设定构件；

图11示出了第二示例性实施例的又另一棘轮部分；

图12以截面图示出了处于部分组装状态中的第二示例性实施例；

图13以截面图示出了处于组装状态中的第二示例性实施例；

图14示出了药物输送装置的第三示例性实施例的壳体构件；

图15示出了药物输送装置的第三示例性实施例的棘轮部分；

图16示出了第三示例性实施例的驱动构件；

图17示出了第三示例性实施例的另一棘轮部分；

图18示出了第三示例性实施例的剂量设定构件；

图19示出了第三示例性实施例的释放按钮构件；

图20以截面图示出了处于部分组装状态中的第三示例性实施例；

图21以截面图示出了处于组装状态中的第三示例性实施例；

图22示出了棘轮机构的另一实施例；以及

图23A和图23B示出了用于一对棘轮部件的替代性设计。

在附图中，相似的结构主要通过相似的附图标记来标识。

具体实施方式

当在下文中使用诸如“上部”和“下部”、“右”和“左”、“水平”和“竖直”的术语或类似相对表达时，这些仅指的是附图并且不一定指的是实际使用情形。所示出的附图为示意性图示，出于此原因，不同结构的构造以及其相对尺寸意图仅用于说明性目的。当术语“构件“或“元件”被用于给定部件时，其总体上指示了在所描述的实施例中该部件为整体部件，然而，同一构件或元件可替代性地包括多个子部件，同样，所描述的部件中的两个或更多个可被提供为整体部件，例如，被制造为单个注射模制的部分。术语“组件”不意味着所描述的部件必须能够在给定组装过程期间被组装以提供整体或功能组件，而是仅仅用于描述因为在功能上更紧密相关而被集合到一起的部件。

在转到本发明的实施例本身之前，将描述“通用”可重设定向上拨动/向下拨动自动药物输送装置的示例，这样的装置提供本发明的示例性实施例的基础。

笔装置100包括帽部分107和主要部分，该主要部分具有近侧本体或驱动组件部分以及远侧药筒保持器部分，所述近侧本体或驱动组件部分具有壳体101，药物驱出机构被布置或集成在该壳体中，在所述远侧药筒保持器部分中，具有远侧针可刺穿隔膜的填充有药物的透明药筒113通过被附接到近侧部分的药筒保持器被布置并保持就位，所述药筒保持器具有允许检查药筒的一部分的开口。远侧联接机构115允许将针组件可释放地安装成与药筒内部流体连通。药筒设置有由形成驱出机构的部分的活塞杆驱动的活塞并且可例如容纳胰岛素、GLP-1或生长激素制剂。最近侧的可旋转剂量设定构件180用于手动地设定药物的期望剂量，该期望剂量在显示窗口102中示出，并且然后在按钮190被致动时该期望剂量能够被驱出。取决于在药物输送装置中实施的驱出机构的类型，驱出机构可包括如在所示出的实施例中的扭力弹簧，该扭力弹簧在剂量设定期间被张紧并且然后当释放按钮被致动时被释放以驱动活塞杆。替代性地，可使用压缩弹簧，例如，如在EP2015/080904中所公开的。更具体地，在剂量设定期间，连接到弹簧的驱动构件被旋转至与该设定的剂量相对应的旋转位置，由此所述驱动构件处于被赋能状态。具有剂量大小数字的刻度筒被联接到该驱动构件，使得在显示窗口中示出当前设定的剂量的大小，例如，这借助于与壳体的螺纹连接来实现。为了防止驱动构件旋转，剂量设定机构设置有保持机构，所述保持机构在所示出的实施例中呈棘轮机构的形式。当用户期望驱出设定的剂量时，按钮被致动，由此驱动构件被设置成与活塞杆驱动机构接合并且保持机构随后被释放。

尽管图1A和图1B示出了预填充类型的药物输送装置，即，其被供应有预先安装的药筒并且将在药筒已经被排空时被丢弃，但在替代性实施例中，药物输送装置可被设计成允许更换所加载的药筒，例如，呈“后部加载”的药物输送装置的形式，其中药筒保持器适于从装置主要部分被移除；或替代性地，呈“前部加载”装置的形式，其中药筒通过药筒保持器中的远侧开口被插入，该药筒保持器被不可移除地附接到装置的主要部分。

参考图2-图6，将描述本发明的第一示例性实施例本身，用于药物输送装置的可重设的剂量设定机构。该机构基本上包括：壳体部分201；驱动管260；设置在壳体与驱动管之间的扭力弹簧255；棘轮构件240；剂量设定构件280；释放按钮290；以及复位弹簧295。

将在下文给出该机构的工作原理的详细描述，然而首先将详细地描述剂量设定机构的中心部件中的一些。

转到图2，示出了限定纵向参考轴线的管状壳体构件201的近侧部分。壳体构件包括周向近侧边缘，该周向近侧边缘具有多个棘轮齿结构203（在此处，24个），每个齿具有带有倾斜的棘轮表面204和止动表面205的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面。壳体还包括适于接合剂量设定构件的周向沟槽208、以及被设置在所述沟槽与近端之间的多个倾斜的槽209（在此处，3个），所述倾斜的槽适于接合弹簧壳体（见下文）。以这种方式，形成第一棘轮部分，其不旋转地联接到壳体并且包括多个棘轮齿。如所显现的，在本实施例中，第一棘轮部分与管状壳体构件一体地形成。

图4示出了具有总体上管状构造的剂量设定构件280，所述总体上管状构造具有外筒形表面和内筒形表面，所述外筒形表面具有多个纵向设置的脊281从而提供抓持表面，所述内筒形表面在远端处包括多个周向凸缘部分288，所述周向凸缘部分适于旋转地设置在壳体构件周向沟槽中。内表面还包括多个三角形“驱动-释放”或“驱动提升”控制棘齿结构283（在此处，三个），其形成适于接合棘轮构件的“驱动-释放”或“驱动提升”控制棘轮，如将在下文描述的，每个驱动-释放或驱动提升控制结构包括纵向取向的驱动表面287和倾斜的提升表面286。在下文的具体描述中，将使用术语“驱动提升”。

图3示出了具有环形本体部分241的棘轮构件240，所述环形本体部分具有设置有多个纵向设置的花键242的中心开口，所述花键适于滑动地接合在驱动管上的对应花键沟槽。棘轮构件还包括多个棘轮部段249（在此处，三个），在棘轮部段之间形成有三个驱动部段。每个棘轮部段包括多个棘轮齿243，其适于接合壳体构件棘轮齿203以提供单向棘轮。以这种方式，形成第二棘轮部分。对于给定棘轮部段，前部倾斜的棘轮表面244延伸以形成提升表面246，同样，后止动表面245也纵向延伸以形成驱动表面247。以这种方式，每个驱动部段被限定在延伸的棘轮表面与延伸的止动表面之间。对应于每个棘轮部段，开口248被形成在本体部分中以允许释放按钮腿部分（见下文）的通过。

图5示出了驱动管260，其具有最近侧周向凸缘261、周向花键262的近侧阵列以及周向花键263的远侧阵列。该凸缘适于接合释放按钮卡合构件291，近侧花键适于接合棘轮构件花键242，并且远侧花键是联接花键，其适于在致动期间轴向地接合活塞驱动器230。驱动管还包括用于附接驱动弹簧的内端的槽269、以及适于与刻度筒对接的多个花键265。如所显现的，花键中的一者是不同的从而允许其与对应的刻度筒花键旋转地匹配。

转到图6，壳体构件近侧部分、剂量设定构件、棘轮构件和释放按钮以组装状态被示出。该图还示出了刻度筒270的近侧部分，其设置有用于与驱动管接合的内纵向花键271、以及用于与壳体内表面螺纹连接的外螺旋沟槽272。为了使得棘轮接口是可见的，驱动管和扭力弹簧在图6中已经被省略。

更具体地，借助于设置在周向壳体沟槽208中的凸缘，剂量设定构件280被自由旋转地但是轴向锁定地安装在壳体构件上。棘轮构件240借助于花键连接被不旋转地安装在驱动管（见图7）上，从而允许棘轮构件相对于驱动管和剂量设定构件两者轴向地移动。此外，借助于接合近侧凸缘261的多个卡合构件291，释放按钮280被自由旋转地但是轴向锁定地安装到驱动管的近端。释放按钮还包括多个腿部分298，其适于被移动穿过棘轮构件开口248。呈复位弹簧295的形式的偏置机构被设置在棘轮构件和释放按钮之间，复位弹簧将棘轮构件棘轮齿243促动成与壳体构件棘轮齿203接合，如所示出的。如还可从图6中看到的，驱动提升棘齿控制结构283中的一个被设置成对应于棘轮构件驱动部段，两个驱动表面和两个提升表面彼此接合。如所显现的，在接合位置中，棘齿防止棘轮构件且因此防止驱动管逆时针转动。

当设定剂量时，剂量设定构件被顺时针旋转。当驱动提升棘轮控制结构283的驱动表面287与棘轮构件上的对应驱动表面247处于接合时，后者被迫使与剂量设定构件一起旋转到期望的旋转位置，这导致棘轮构件棘轮齿在壳体棘轮齿上方传送，在此期间棘轮构件由于倾斜的棘轮齿、复位弹簧以及与驱动管的花键连接而来回移动。剂量能够以与一个棘轮齿相对应的增量被设定，例如对于给定胰岛素输送装置来说，该增量典型地将对应于一个单位（IU）的胰岛素制剂。

当减少设定的剂量时，剂量设定构件被逆时针旋转，由此在相应地棘轮构件与驱动提升棘轮控制结构283上的驱动表面之间产生间隙。然而，由于驱动提升控制结构的倾斜的提升表面286与棘轮构件上的对应提升表面246接合，因此棘轮构件被抵靠复位弹簧向近侧移动，直到棘轮构件棘轮齿刚好与壳体棘轮齿脱离接合，在该点处来自张紧的弹簧的力将使得驱动管逆时针旋转并且由此还使得棘轮构件逆时针旋转，这导致倾斜的提升表面彼此脱离接合。结果是，棘轮构件可通过复位弹簧向远侧移动，由此棘轮齿将重新接合，这对应于先前设定的剂量已经被减少达一个增量。如果用户继续逆时针旋转剂量设定构件，则设定的剂量将继续针对棘轮构件的每次来回运动减小达一个增量。与此同时，刻度筒也被逆时针旋转并且在显示窗口202中示出的剂量大小对应地减小。然而，在刻度筒处于初始零位置中时，剂量大小不能被减小，在用户试图进一步逆时针旋转剂量设定构件的情况下，这将仅仅导致棘轮构件的来回运动。以这种方式，驱动提升棘轮设计提供抵抗拨动成小于零的内在过扭矩保护。

转到图7，该图示出了具有设置在壳体201内部的剂量设定和驱出机构的其他部件的图6的装置。更具体地，该图示出了：与刻度筒270处于花键连接的驱动管260、被安装在杯形弹簧壳体250中并且被连接到弹簧壳体和（respectively）驱动管的钟型（clock-type）扭力驱动弹簧255、设置在驱动管内部并且螺纹地连接到固定的壳体螺母部分207的螺纹活塞杆220、不可旋转但是可轴向移动地设置在活塞杆上的活塞驱动器230、以及驱动联接件263，所述驱动联接件允许驱动管被联接成与活塞驱动器接合以及脱离接合。弹簧壳体包括多个侧向凸起部259，其适于被可滑动地接收在倾斜的壳体槽209中，这允许当驱动管在致动期间来回移动时弹簧壳体和弹簧轴向地来回移动，倾斜的槽和弹簧扭矩一起确保了，当该装置未被致动时弹簧壳体将被向近侧移动。该装置还包括含量结束（排空，end-of-content）构件225，其联接到活塞杆和驱动管。

为了驱出设定的剂量的药物，克服复位弹簧的力向远侧移动致动按钮290，由此，第一，驱动管260的远端经由驱动联接件接合活塞驱动器230，并且第二，驱动管花键与棘轮构件花键242脱离接合，这允许张紧的弹簧255逆时针地旋转驱动管以及联接到驱动管的活塞驱动器和活塞杆220，这导致活塞杆被向远侧地移动通过螺纹壳体螺母207。当用户释放致动按钮上的压力时，复位弹簧用于使按钮和驱动管沿近侧方向返回，并且由此，第一，重新接合驱动管和棘轮构件之间的花键连接，并且第二，使驱动管从活塞驱动器脱离接合，该运动还允许暂停被部分地驱出的剂量。

参考图8-图13，将描述本发明的第二示例性实施例。该机构基本上包括壳体构件301、驱动管360、设置在壳体与驱动管之间的螺旋扭力弹簧355、棘轮构件340、驱动提升控制构件390、组合的剂量设定与释放构件380和复位弹簧395。第一和第二实施例之间的主要区别在于，剂量设定构件的功能已经被分离到两个构件中，这允许剂量设定构件相对于壳体轴向地移动。如从下文给出的工作原理的详细描述将显而易见到的，在其他方面，两个实施例的总体工作原理是相同的，然而，首先将详细地描述剂量设定构件的中心部件中的一些。

转到图8，示出了限定纵向参考轴线的壳体基部构件301。壳体基部构件被附接到管状主要壳体构件309（见图12）的近端，并且形成用于驱动弹簧的基部。壳体构件包括面向近侧的锥形表面，多个棘轮齿结构303（在此处，24个）围绕中心开口设置在该锥形表面上，每个齿具有带有倾斜棘轮表面304和止动表面305的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面。壳体基部构件还包括纵向花键308的外周向阵列，其适于接合剂量设定构件。以这种方式，形成了第一棘轮部分，其不旋转地联接到壳体并且包括多个棘轮齿。如所显现的，在该实施例中，第一棘轮部分与壳体基部构件一体地形成。

图9示出了具有环形本体部分341的棘轮构件340，所述环形本体部分具有设置有多个纵向设置的花键243的中心开口，所述花键适于滑动地接合在驱动管上的对应的花键沟槽。棘轮构件包括面向远侧（当被安装时）的凹入表面，第一多个棘轮齿结构343（在此处，24个）围绕中心开口设置在所述凹入表面上，每个齿具有带有倾斜的棘轮表面344和止动表面345的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与壳体构件上的对应棘轮齿对接以由此提供单向棘轮。以这种方式，形成第二棘轮部分。棘轮构件还包括外周向凸缘349，所述外周向凸缘具有第二多个（在此处，24个）面向远侧（当被安装时）的棘轮齿结构348，每个齿具有带有倾斜的提升表面346和驱动表面347的构造，在所示出的实施例中，驱动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面。在所示出的实施例中，每个齿具有平坦顶部。如所显现的，与第一实施例相比，驱动提升表面已经从主要棘轮结构被分离。

图10示出了具有总体上管状构造的剂量设定构件380，所述总体上管状构造具有外筒形表面和内筒形表面，所述外筒形表面具有多个纵向设置的脊381从而提供抓持表面，所述内筒形表面在远端处包括多个纵向设置的花键388，所述花键适于与壳体构件花键308对接。剂量设定构件还包括内环型的横向分隔壁385，其具有适于与驱动管近端旋转地对接的中心开口386。

第一实施例的剂量设定构件的集成的驱动提升控制结构已经被转换为单独的驱动提升控制构件。更具体地如图11中所示出，驱动提升构件390被构造为环型的构件，其具有外周向表面，所述外周向表面具有适于与剂量设定构件花键388对接的多个纵向设置的花键398、以及设置在近侧周向边缘上的多个面向近侧的驱动提升齿399，每个齿具有带有纵向取向的驱动表面397和倾斜的提升表面296的三角形形状，所述驱动表面和倾斜的提升表面适于接合棘轮构件340上的对应驱动提升表面347、346。

转到图12和图13，示出了部分组装和完全组装的装置的近侧部分。图12示出了：附接有壳体基部构件301的管状主要壳体309、驱动提升控制构件390、驱动管360和被安装在其上的滚珠轴承365、围绕驱动管的一部分设置并且被连接到弹簧壳体基部构件301和驱动管的螺旋驱动弹簧355、设置在驱动管360内部的螺纹活塞杆320、以及与壳体主要部分螺纹接合的刻度筒370。在图13中，还已经安装有棘轮构件340、剂量设定构件380和复位弹簧395。对应于第一实施例，该装置的远侧部分包括活塞驱动构件和驱动联接件布置（未示出）。

更具体地，剂量设定构件380被安装成可相对于壳体构件301在近侧位置（如图13中所示出）和远侧位置之间轴向移动，在所述近侧位置中花键388接合驱动提升控制构件390上的花键398，这允许剂量设定构件在剂量设定期间旋转，在远侧位置中花键388接合壳体构件上的花键308，这将剂量设定构件旋转地锁定到壳体构件。在所示出的实施例中，剂量设定构件保持与控制构件处于花键连接。此外，剂量设定构件借助于滚珠轴承365被轴向锁定但自由旋转地安装在驱动管近端上，这允许剂量设定构件用作组合的剂量设定与致动构件，如将在下文描述的。剂量设定构件的近侧开口端由圆形板（未示出）来封闭。

棘轮构件340借助于花键连接342、362被不旋转地安装在驱动管上，从而允许棘轮构件相对于驱动管和剂量设定构件两者轴向地移动。呈复位弹簧395的形式的偏置机构被设置在棘轮构件和剂量设定构件分隔壁385之间，复位弹簧将棘轮构件棘轮齿343促动成与壳体构件棘轮齿303接合，如所示出的。如所显现的，在接合位置中，棘齿防止棘轮构件且因此防止驱动管被逆时针转动。如图12中所示出，驱动提升控制构件390在剂量设定期间经由花键连接被旋转地锁定到剂量设定构件，并且驱动提升构件的驱动提升齿和棘轮构件由复位弹簧被促动成接合。

当设定剂量时，剂量设定构件在其近侧位置中被顺时针旋转。当驱动提升控制构件390的驱动表面397与棘轮构件340上的对应驱动表面347处于接合时，棘轮构件被迫使与剂量设定构件一起旋转到期望的旋转位置，这导致棘轮构件棘轮齿343在壳体构件棘轮齿303上方传送，在此期间棘轮构件由于倾斜的棘轮齿、复位弹簧395以及与驱动管的花键连接而来回移动。剂量能够以与一个棘轮齿相对应的增量被设定，例如对于给定胰岛素输送装置来说，该增量典型地将对应于一个单位（IU）的胰岛素制剂。

当减少设定的剂量时，剂量设定构件逆时针旋转，由此在棘轮构件340和驱动提升控制构件390上的驱动表面之间产生间隙。然而，由于驱动提升控制构件的倾斜的提升表面396与棘轮构件上的对应提升表面346接合，因此棘轮构件被抵靠复位弹簧向近侧移动，直到棘轮构件棘轮齿刚好与壳体构件棘轮齿脱离接合，在该点处来自张紧的驱动弹簧355的力将使得驱动管逆时针旋转并且由此还使得棘轮构件逆时针旋转，这导致倾斜的提升表面彼此脱离接合。结果是，棘轮构件可通过复位弹簧向远侧移动，由此棘轮齿将重新接合，这对应于先前设定的剂量已经被减少达一个增量。如果用户继续逆时针旋转剂量设定构件，则设定的剂量将继续针对棘轮构件的每次来回运动减小达一个增量。与此同时，刻度筒也逆时针旋转并且在显示窗口中示出的剂量大小对应地减小。

为了驱出设定的剂量的药物，组合的剂量设定与致动构件380克服复位弹簧395的力向远侧移动，由此第一，剂量设定构件连接到壳体弹簧基部构件301的花键308以防止进一步调节设定的剂量，第二，驱动管360的远端经由驱动联接件接合活塞驱动器，并且第三，驱动管花键从棘轮构件花键342脱离接合，这允许张紧的弹簧355使驱动管以及联接到驱动管的活塞驱动器和活塞杆320逆时针旋转，这导致活塞杆向远侧移动通过螺纹壳体螺母。当用户释放在组合的剂量设定与致动构件上的压力时，复位弹簧用于使得该构件和驱动管沿近侧方向返回，并且由此，第一，重新接合驱动管和棘轮构件之间的花键连接，并且第二，将驱动管从活塞驱动器脱离接合，该运动还允许暂停被部分地驱出的剂量。

参考图14-图21，将描述本发明的第三示例性实施例。该机构基本上包括壳体构件401、棘轮构件440、驱动管460、被设置在壳体与驱动管之间的扭力弹簧455、活塞驱动构件430、组合的剂量设定与释放构件480（在下文中也称为：剂量设定构件）、以及呈复位弹簧495的形式的偏置机构。类似于第二实施例，棘轮机构和驱动提升机构的功能已经被设计为两个不同的机构，然而，如从第三实施例的下文的详细描述将显而易见的，不同的棘轮表面已经被设置在与第二实施例相比的不同构件上并且处于不同的位置中。在其他方面，三个实施例的总体工作原理是相同的，如从下文给出的工作原理的详细描述将显而易见到的，然而，首先将详细地描述剂量设定机构的中心部件中的一些。

转到图14，示出了限定纵向参考轴线的管状壳体构件401。壳体构件包括在远端部分处的固定螺纹壳体螺母部分407以及三个花键区段402（两个被示出），所述固定螺纹壳体螺母部分通过三个支撑件（两个被示出）被连接到壳体壁，所述花键区段周向地被设置成对应于在螺母支撑件之间的开口。每个花键区段包括多个花键，所述花键沿远侧方向开放并且沿近侧方向由花键止动表面封闭。对应于每个花键区段，在壳体壁的位于棘轮区段远侧的内表面上形成周向棘轮区段405。如将在下文描述的，棘轮区段被设置成接合活塞驱动构件并且因此不是剂量设定棘轮机构的部分。壳体还包括适于接合剂量设定构件的周向沟槽，以及设置在沟槽与近侧壳体端之间的多个倾斜槽409（两个被示出），所述倾斜槽适于接合弹簧壳体（见下文）。

转到图15，示出了管状棘轮构件440。棘轮构件包括具有多个棘轮齿结构443（在此处，24个）的周向近侧边缘，每个齿具有带有倾斜棘轮表面444和止动表面445的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面。棘轮构件还包括花键442的周向阵列，其适于接合壳体花键区段402。以这种方式，形成了第一棘轮部分，其不旋转地联接到壳体（当花键被接合时）并且包括多个棘轮齿。如所显现的，在本实施例中，第一棘轮部分并非与壳体构件一体地形成。

图16示出了驱动管460，其具有最远侧的周向凸缘461、远侧周向凸缘465和近侧周向凸缘467。远侧凸缘包括面向远侧的表面，在该表面上设置有第一多个棘轮齿结构466（在此处，24个），每个齿具有带有倾斜棘轮表面和止动表面的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与壳体构件440上的对应棘轮齿443对接以由此提供单向剂量设定棘轮组件。以这种方式，与驱动管一体地形成第二棘轮部分。近侧凸缘467还包括面向远侧的表面，在该表面上设置有第二多个棘轮齿结构468（在此处，24个），每个齿468具有带有倾斜棘轮提升（释放）表面468R和棘轮驱动表面468D的三角形构造，在所示出的实施例中，所述棘轮驱动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与剂量设定构件480（见下文）上的对应棘轮齿488对接以由此提供驱动提升棘轮组件。驱动管还包括槽469，其用于附接驱动弹簧的内端。驱动管的近端由具有中心锥形凹窝467’（见图21）的端壁来封闭。驱动管的最远侧部分设置有多个纵向槽从而形成多个柔性指形物462，这允许被形成于其上的凸缘区段向外挠曲（见下文）。驱动管还包括适于与刻度筒对接的多个外驱动花键464以及适于与含量结束元件对接的一对内驱动花键463。

图17示出了活塞驱动构件430，其包括内驱动部分436和两个周向外花键区段431，每个外花键区段具有用于与壳体棘轮区段405对接的柔性棘轮臂435。内驱动部分包括适于不旋转地接合活塞杆的一对对置的驱动结构437、以及适于接合凸缘指形物462（见下文）的周向倒圆的脊438。每个花键区段包括多个纵向花键，所述纵向花键适于与棘轮构件花键442（见下文）轴向地协作。

图18示出了具有总体上管状构造的剂量设定构件480，所述总体上管状构造具有外筒形表面和内筒形表面，所述外筒形表面具有多个纵向设置的脊481从而提供抓持表面，所述内筒形表面在远端处包括多个凸缘区段482并且在近端处包括周向凸缘487，凸缘区段适于与壳体周向沟槽408协作以控制轴向运动，所述周向凸缘包括面向近侧的表面，在该表面上设置有多个棘轮齿结构488（在此处，24个），每个齿具有带有倾斜的棘轮提升（释放）表面488R和棘轮驱动表面488D的三角形构造，在所示出的实施例中所述棘轮驱动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与驱动管近侧凸缘467上的对应棘轮齿468对接以由此提供驱动提升棘轮组件。

图19示出了适于轴向地被固定在剂量设定构件的近侧开口中的释放按钮构件490，其远侧表面包括尖状结构491，其适于在致动期间接合在驱动管的近端上的对应接收腔。

转到图20和图21，以初始状态示出部分组装装置和完全组装的装置的主要部分。图20示出了管状壳体401、棘轮构件440、复位弹簧495、活塞驱动构件430、含量结束构件425、被安装在杯形弹簧壳体450中并且被连接到弹簧壳体和驱动管（当被安装时）的钟型扭力驱动弹簧455、安装有释放按钮构件的剂量设定构件480、以及与壳体主要部分螺纹接合的刻度筒470。剂量设定构件经由设置在周向沟槽408中的凸缘区段482被联接到壳体。如针对第一实施例在上文描述的，弹簧壳体450经由倾斜槽409被联接到主要壳体，由此弹簧壳体由弹簧扭矩向近侧移动并且接合剂量设定构件凸缘487，由此在剂量设定构件上提供指向近侧的偏置力，从而确保其移动到壳体沟槽408中的其最近侧位置。活塞驱动构件430被安装成与壳体螺母部分407抵接。棘轮构件花键442被设置在壳体花键402中与花键止动表面抵接并且与活塞驱动构件花键432接合，这三个部件由此在所示出的状态中彼此旋转地锁定。在图20中，可以看到面向近测的棘轮构件齿结构443、以及面向近侧的剂量设定构件齿结构488。

在图21中，已经安装了驱动管460和设置在驱动管内部的螺纹活塞杆420，由此驱动管的面向远侧的棘轮表面466、468分别接合在棘轮构件和剂量设定构件上的对应棘轮表面。在远端处，活塞杆足部421被安装到活塞杆。复位弹簧495被设置在棘轮构件与驱动管远侧部分之间的周向空间中，并且经由远侧凸缘461分别在棘轮构件上施加指向近侧的力以及在驱动管上施加指向远侧的力。对应于单独的构件的上文的描述，活塞杆与驱动螺母407和含量结束构件425处于螺纹接合，并且与活塞驱动构件430的内驱动部分436不旋转地接合。驱动管与刻度筒470和含量结束构件425不旋转地接合，并且被连接到驱动弹簧455的内端。

当设定剂量时，剂量设定构件480在其近侧位置中被顺时针旋转。由于驱动提升棘轮齿488的驱动表面与驱动管驱动提升棘轮齿468上的对应驱动表面处于接合，驱动管被迫使与剂量设定构件一起旋转至期望的旋转位置，这导致驱动管棘轮齿466在棘轮构件齿443上方传送，在此期间棘轮构件由于倾斜的棘轮齿、复位弹簧495以及与壳体的花键连接442、402而来回移动。剂量能够以与一个棘轮齿相对应的增量被设定，例如对于给定胰岛素输送装置来说，该增量典型地将对应于一个单位（IU）的胰岛素制剂。与此同时，刻度筒被螺旋地旋转以显示设定的剂量。

当减少设定的剂量时，剂量设定构件480被逆时针旋转，这与上述实施例相类似地会导致棘轮凸缘467克服复位弹簧495的力向近侧被提升，但是由于第三实施例的具体设计，该提升运动还可发生在剂量设定棘轮组件的棘轮表面466、443之间，由此棘轮构件将被提升，即，克服复位弹簧的力向远侧移动。还可发生两个运动的组合。然而，在所描述的实施例中，相互作用的结构和表面已经被设计成使得仅驱动管克服复位弹簧的力被向近侧提升。对应于上述实施例，当棘轮齿刚好脱离接合时，来自张紧的驱动弹簧455的力将会使得驱动管逆时针旋转，这会导致倾斜的提升表面从彼此脱离接合。结果是，驱动管可由复位弹簧向远侧移动，由此棘轮齿将重新接合，这对应于先前设定的剂量已经被减少达一个增量。如果用户继续逆时针旋转剂量设定构件，则设定的剂量将继续针对驱动管的每次来回运动减小达一个增量。与此同时，刻度筒也逆时针旋转，并且在显示窗口中示出的剂量大小对应地减小。

为了驱出设定的剂量的药物，组合的剂量设定与致动构件480、490克服来自弹簧壳体450（在其在倾斜壳体槽409中被旋转时）的指向近侧的复位力向远侧移动，由此，第一，驱动提升棘轮齿脱离接合，并且第二、尖状结构491接合在驱动管的近端上的接收腔，由此组合的剂量设定与致动构件进一步向远侧的运动导致驱动管克服来自弹簧壳体的指向近侧的力而向远侧移动。当驱动管向远侧移动时，远侧柔性指形物462接合活塞驱动构件的周向倒圆脊438并且由此侧向地膨胀以提供用于棘轮构件（见下文）的远侧止动。棘轮构件440也与驱动管一起向远侧移动，最初与壳体花键402和活塞驱动构件花键432两者处于花键接合。随后，棘轮构件花键442从壳体花键402脱离接合，这允许张紧的弹簧455将驱动管以及联接到驱动管的活塞驱动构件430和活塞杆420逆时针旋转，这导致活塞杆向远侧移动通过螺纹壳体螺母407。

当用户释放在组合的剂量设定与致动构件上的压力时，来自弹簧壳体450的复位力将用于使得驱动管沿近侧方向返回。由于在驱动管上的膨胀的柔性指形物，确保了棘轮构件430也向近侧移动以由此重新接合棘轮构件与壳体之间的花键连接，该运动还允许暂停被部分地驱出的剂量。最后，组合的剂量设定与致动构件从驱动管脱离接合，并且驱动提升棘轮重新接合。

转到图22，将描述棘轮机构的另一实施例，该图示出了包括棘轮部件本身的棘轮组件。该棘轮组件适于在笔设计中使用，所述笔设计包括驱动构件以及如上文所描述的相同总体构造的剂量设定按钮。在EP申请16201777.6中公开了包含图22的棘轮组件的药物输送装置的具体实施例。

更具体地，棘轮组件包括壳体和远侧管状裙部构件580，所述壳体由适于被用户抓持的近侧管状剂量设定与释放按钮构件（未示出）形成，所述裙部构件在近端的附近具有内部周向凸缘（无法看到），所述裙部构件在周向凸缘的远侧形成适于容纳棘轮子组件的棘轮隔间。裙部构件包括轴向取向的面向远侧的花键588的内阵列以及一对对置的轴向取向的引导槽582。当被组装时，两个壳体构件形成在周向凸缘121近侧的记录（logging）隔间、以及在周向凸缘远侧的棘轮隔间。棘轮机构还包括棘轮部分，其形成为笔壳体构件501的一部分。

棘轮子组件包括管状棘轮构件540、环型的驱动提升控制构件590、管状释放构件510、载体构件520和螺旋棘轮弹簧595。

棘轮构件540具有带有内表面的管状本体部分，所述内表面设置有多个纵向设置的花键541，所述花键适于滑动地接合释放构件510上的对应花键。棘轮构件包括面向远侧的表面，在该表面上围绕中心开口设置棘轮齿结构543的内周向阵列（在此处，24个），每个齿具有带有倾斜棘轮表面和止动表面的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与笔壳体构件（见下文）上的对应棘轮齿对接以由此提供单向棘轮。棘轮构件540还包括外周向凸缘549，所述外周向凸缘具有第二多个（在此处，24个）面向远侧的棘轮齿结构548，每个齿具有带有倾斜的提升表面546和驱动表面547的构造。在下文将更详细地描述用于驱动提升齿结构的两种不同的替代性构造。

驱动提升控制构件590被构造为具有外周向表面的环型的构件，所述外周向表面具有适于与剂量设定构件花键588对接的多个纵向设置的花键598、以及设置在近侧周向边缘上的多个面向近侧的驱动提升齿599，每个齿具有带有驱动表面597和倾斜的提升表面596的三角形形状，所述倾斜的提升表面适于接合棘轮构件540上的对应驱动提升表面。控制构件还包括一对对置的引导凸起部592，其适于被接收在裙部引导槽582中。关于棘轮构件540，将在下文描述用于驱动提升齿结构的两种不同的替代性构造。

管状释放构件510包括外花键511的阵列，其适于滑动地接合棘轮构件540上的对应花键541。释放构件还包括（卡合）锁定机构，从而允许其被固定地安装（即，轴向地且旋转地锁定）到载体构件520（见下文）的远侧连接器管部分522。棘轮弹簧595适于被设置在裙部凸缘与棘轮构件的外周向凸缘549之间并且接合所述裙部凸缘和外周向凸缘，以由此将可轴向移动的棘轮构件偏置成与控制构件接合。当剂量按钮被向远侧移动以释放设定的剂量时，棘轮弹簧还可用作剂量按钮复位弹簧。

盘型的载体构件520包括周向的面向远侧的边缘部分521，所述面向远侧的边缘部分适于被定位到裙部构件580的周向凸缘（无法看到）上以及远侧连接器管部分523上，所述远侧连接器管部分适于接合并且不可移动地锁定到释放构件510以及上述驱动构件的近端。在组装状态中，载体构件520和释放构件510被轴向地且旋转地锁定到驱动构件并且因此功能上形成为驱动构件的部分。

当被组装并且结合笔壳体构件（见下文）时，棘轮布置提供了可被认为是可释放单向棘轮的结构，驱动布置允许通过将剂量按钮沿第一方向旋转来以与棘轮齿相对应的增量设定剂量，提升布置使得当剂量按钮沿相反的第二方向被旋转时可以减小（或“向下拨动”）设定的剂量，这如在上文更详细地描述的。

在组装期间，棘轮子组件构件被安装在裙部构件中，所述构件经由与裙部引导槽582接合的控制构件590来被保持就位。接下来，载体构件520通过卡合成与释放构件510接合而被安装，这将这两个构件都紧固在裙部凸缘的每侧上。作为最后步骤，近侧剂量设定与释放按钮构件例如通过焊接被安装并附接到裙部构件580。以这种方式，提供了自持的（self-contained）棘轮子组件。

如上文所提到的，棘轮子组件适于与在笔壳体构件501的近端上的结构协作。更具体地，壳体构件501在近端处包括具有面向近侧的表面的减小直径的延伸部，棘轮齿结构523的周向阵列（在此处，24个）围绕中心开口被设置在所述面向近侧的表面上，每个齿具有带有倾斜棘轮表面和止动表面的三角形构造，所述止动表面被取向成大致垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与棘轮构件540（见上文）上的对应的棘轮齿对接以由此提供单向棘轮。减小直径的延伸部具有外周向表面，所述外周向表面具有适于与剂量设定构件花键588对接的多个纵向设置的花键508。

如上文所提到的，棘轮构件540和控制构件590上的驱动提升齿结构可对应于两种替代方案被构造，这两种替代方案即，与参考图2-图21描述的实施例相对应具有 “非倾斜的”驱动表面，或者替代性地具有“倾斜的”驱动表面（如图22中所示出），这将参考图23A和图23B被更详细地描述。

图23A示出了一对对应的棘轮和控制构件640、690，其具有非倾斜的驱动表面，即，被取向成垂直于壳体构件截面平面。棘轮构件640包括面向远侧的表面，棘轮齿结构643的内周向阵列围绕中心开口被设置在所述表面上，每个齿具有带有倾斜的棘轮表面和止动表面的三角形构造，所述止动表面被取向成垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与笔壳体构件上的对应的棘轮齿对接以由此提供单向棘轮。棘轮构件640还包括外周向凸缘649，其具有面向远侧的棘轮齿结构648的第二阵列，每个齿具有带有倾斜的提升表面646和非倾斜的驱动表面647的构造。驱动提升控制构件690被构造为环型构件，其具有带有多个纵向设置的花键698的外周向表面、以及设置在近侧周向边缘上的多个面向近侧的驱动提升齿699，每个齿具有三角形形状，该三角形形状具有非倾斜的驱动表面697和倾斜的提升表面696，其适于接合棘轮构件640上的对应的驱动提升表面。

在当已经由用户设定最大剂量时的使用情形中，剂量设定机构最大剂量止动表面将彼此接合（例如，设置在刻度筒和壳体构件上），并且防止弹簧加载的驱动构件的进一步旋转。对应地，控制构件和棘轮构件上的驱动表面将用作剂量设定按钮的止动表面，由于非倾斜取向，所述止动表面不能彼此“逃脱”。因此如果用户继续在剂量设定按钮上施加扭矩，则止动结构中的一者或两者可能会受损。为了防止这种情况发生，附加过扭矩保护机构可被包含在笔设计中，例如，如从Novo Nordisk的FlexTouch®笔所公知的。

图23B示出了一对棘轮和控制构件540、590，其总体上对应于图22中所示出的棘轮和控制构件并且具有倾斜的驱动表面，即，被取向成不垂直于壳体构件截面平面。棘轮构件540包括面向远侧的表面，棘轮齿结构543的内周向阵列围绕中心开口设置在所述表面上，每个齿具有带有倾斜的棘轮表面和止动表面的三角形构造，所述止动表面被取向成大致垂直于壳体构件截面平面，所述棘轮齿被构造成与笔壳体构件上的对应的棘轮齿对接以由此提供单向棘轮。棘轮构件540还包括外周向凸缘549，其具有面向远侧的棘轮齿结构548的第二阵列，每个齿具有带有“横向地倾斜的”提升表面546和“轴向地倾斜的”驱动表面547的构造。驱动提升控制构件590被构造为环形构件，其具有带有多个纵向设置的花键598的外周向表面、以及设置在近侧周向边缘上的多个面向近侧的驱动提升齿599，每个齿具有三角形形状，该三角形形状具有“轴向地倾斜的”驱动表面597和“横向地倾斜的”提升表面596，其适于接合棘轮构件640上的对应的驱动提升表面。

在当已经由用户设定最大剂量时的使用情形中，剂量设定机构最大剂量止动表面将彼此接合（例如，设置在刻度筒和壳体构件上），并且防止弹簧加载的驱动构件的进一步旋转。因此，控制构件和棘轮构件上的驱动表面将用作用于剂量设定按钮的止动表面，这是如上文所描述的。然而，由于驱动表面的倾斜取向，棘轮构件能够“逃脱”并且克服棘轮弹簧的偏置力向近侧移动。当然，驱动表面的具体倾斜将必须足以克服摩擦以及弹簧偏置。对应地，如果用户继续在剂量设定按钮上施加扭矩，则驱动表面中的一者或两者将“凸轮般滑过”，从而防止损坏。如所显现的，以这种方式，在向上拨动期间的过扭矩保护机构可被包含在笔设计中，其既是空间高效的又是成本高效的。如上文所描述的，驱动提升棘轮设计提供抵抗拨动成小于零的内在过扭矩保护。

棘轮驱动表面的参考平面可以是轴向参考平面，即，被设置成通过棘轮部件的轴向参考轴线的平面。倾斜可针对不同实施例被选择成小于45度、小于30度或小于15度，对于给定实施例的确切倾斜取决于例如弹簧力以及接合表面之间的摩擦。

对应于图22和图23的实施例，参考图2-图21描述的实施例的“非倾斜的”驱动表面可以替代性地并且具有相同作用地设置有“轴向地倾斜”驱动表面。

在示例性实施例的上文的描述中，已经在技术读者将显而易见到本发明的构思的程度上描述了提供不同部件的所描述的功能的不同结构和机构。不同部件的详细构造和说明被认为是由技术人员按照在本说明中阐述的路线执行的通常设计过程的目的。

Claims (14)

1.一种药物输送装置（200、300、400），所述药物输送装置包括或者适于接收填充有药物的药筒，所述药物输送装置包括：

- 壳体（201、301、401、501）；

- 驱出组件，所述驱出组件包括：

- 活塞杆（220、320、420），所述活塞杆适于接合被装载的药筒中的活塞并且使所述活塞沿远侧方向轴向地移位，以由此从所述药筒驱出一剂量的药物；

- 可旋转的驱动构件（260、360、460），所述可旋转的驱动构件限定参考旋转轴线以及多个轴向参考平面和旋转参考平面，其中，每个轴向参考平面平行于所述参考旋转轴线，并且每个旋转参考平面垂直于所述参考旋转轴线；

- 被联接到所述驱动构件的驱动弹簧（255、355、455）；

- 剂量设定机构，所述剂量设定机构允许用户通过将所述驱动构件旋转到设定的位置来同时地设定待驱出的剂量的量以及对应地张紧所述驱动弹簧；以及

- 释放机构，所述释放机构适于释放所述张紧的驱动弹簧，以使所述驱动构件旋转以驱出设定的剂量的量；

其中，所述剂量设定机构包括：

- 剂量设定构件（280、380、480），所述剂量设定构件适于沿第一方向旋转以设定剂量、以及沿相反的第二方向旋转以减小设定的剂量；以及

- 可释放的单向棘轮机构，所述可释放的单向棘轮机构允许所述驱动构件沿所述第一方向被旋转，所述可释放的单向棘轮机构包括：

- 第一棘轮部分（201、301、440、501），所述第一棘轮部分包括第一多个棘轮齿（203、303、443、523），所述第一棘轮部分被设置成在剂量设定期间不相对于所述壳体旋转；

- 第二棘轮部分（240、340、465、540），所述第二棘轮部分包括适于旋转地接合所述第一多个棘轮齿的第二多个棘轮齿（243、343、466、543），所述第二棘轮部分在剂量设定期间被不旋转地联接到所述驱动构件，所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分在剂量设定期间能够相对于彼此轴向地移动；以及

- 偏置机构（295、395、495、595），所述偏置机构用于将所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地偏置成彼此接合；

其中，所述剂量设定机构还包括：

- 控制机构，所述控制机构被联接到所述剂量设定构件，并且所述控制机构适于：当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时，使所述第二棘轮部分沿所述第一方向旋转以由此设定剂量，并且当所述剂量设定构件沿所述第二方向被旋转时，使所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合，所述控制机构包括：

- 驱动-释放棘轮，所述驱动-释放棘轮具有相对于轴向参考平面倾斜的多个棘轮驱动表面（247、347、468D、547）、以及相对于旋转参考平面倾斜的多个棘轮释放表面（246、346、468R、546）；以及

- 控制棘轮（283、390、487、590），所述控制棘轮与所述驱动-释放棘轮接合，并且所述控制棘轮包括相对于轴向参考平面倾斜的多个控制驱动表面（287、397、488D、597）、以及相对于所述旋转参考平面倾斜的多个控制释放表面（286、296、488R、596），

其中：

- 所述控制驱动表面（287、397、488D、597）在直至给定的传输阈值力的情况下与所述棘轮驱动表面（247、347、468D）协作，以当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时使所述第二棘轮部分沿所述第一方向旋转；

- 所述控制驱动表面（287、397、488D）在超过所述给定的传输阈值力的情况下与所述棘轮驱动表面（247、347、468D）滑动地协作，以使协作的驱动表面轴向地移动成脱离彼此接合，并且由此允许所述协作的驱动表面凸轮般滑过；以及

- 所述控制释放表面（286、296、488R、596）与所述棘轮释放表面（246、346、468R、547）滑动地协作，以当所述剂量设定构件沿所述第二方向被旋转时使所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合；

由此，当所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分已经轴向地脱离接合时，所述驱动弹簧将使所述第二棘轮部分沿所述第二方向旋转，以由此减小设定的剂量，所述偏置机构将使所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地移动成再次彼此接合，这导致设定的剂量与所述棘轮机构的一个齿相对应地减小。

2.根据权利要求1所述的药物输送装置（200），其中：

- 所述第一棘轮部分与所述壳体（201、501）是一体的；以及

- 在剂量驱出期间，所述第二棘轮部分（240、540）从所述驱动构件（260、510）被旋转地释放。

3.根据权利要求2所述的药物输送装置（200），其中：

- 所述驱动-释放棘轮（240）与所述第二棘轮部分是一体的；以及

- 所述控制棘轮（283）与所述剂量设定构件（280）是一体的。

4.根据权利要求3所述的药物输送装置，其中，所述棘轮驱动表面（247）、所述棘轮释放表面（246）和所述第二棘轮部分齿（243）被设置在同一周边上。

5.根据权利要求1所述的药物输送装置（300），其中：

- 所述第一棘轮部分（523）与所述壳体（301、309、501）是一体的；

- 在剂量驱出期间，所述第二棘轮部分（340、540）从所述驱动构件（360、510）被旋转地释放；

- 所述驱动-释放棘轮（340、540）与所述第二棘轮部分是一体的；并且

- 所述控制棘轮（390、590）被不旋转地但可轴向移动地联接到所述剂量设定构件（380、580）。

6.根据权利要求5所述的药物输送装置（300），其中，所述剂量设定构件（380）是能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的弹簧释放位置的组合的剂量设定与释放构件。

7.根据权利要求1所述的药物输送装置（400），其中：

- 所述第一棘轮部分（440）能够相对于所述壳体（401）轴向地移动；并且

- 所述第二棘轮部分（465）与所述驱动构件（460）是一体的。

8.根据权利要求7所述的药物输送装置（400），其中，所述第一棘轮部分（440）能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的弹簧释放位置，在所述剂量设定位置中所述第一棘轮部分被不旋转地联接（442、402）到所述壳体，在所述弹簧释放位置中所述第一棘轮部分被允许相对于所述壳体旋转。

9.根据权利要求1所述的药物输送装置（400），其中：

- 所述第一棘轮部分（440）能够相对于所述壳体（401）轴向地移动；

- 所述第二棘轮部分（465）与所述驱动构件（460）是一体的；

- 所述驱动-释放棘轮（467）与所述驱动构件（460）是一体的；以及

- 所述控制棘轮（487）与所述剂量设定构件（480）是一体的。

10.根据权利要求9所述的药物输送装置（400），其中，所述剂量设定构件（480、490）是组合的剂量设定与释放构件，所述组合的剂量设定与释放构件能够从近侧的剂量设定位置移动到远侧的驱动弹簧释放位置。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的药物输送装置，其中，所述驱动弹簧是扭力弹簧（255、355、455）。

12.根据权利要求1-11中任一项所述的药物输送装置，其中，所述偏置机构是压缩弹簧（295、395、495）。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的药物输送装置，其中，所述药筒具有总体上筒形构造，并且相对于所述参考旋转轴线被非同轴地设置。

14.一种药物输送装置，所述药物输送装置包括：

- 壳体（501）；

- 可旋转的驱动构件，所述可旋转的驱动构件限定参考旋转轴线以及多个轴向参考平面和旋转参考平面，其中，每个轴向参考平面包括所述参考旋转轴线，并且每个旋转参考平面垂直于所述参考旋转轴线；

- 被联接到所述驱动构件的驱动弹簧；

- 剂量设定机构，所述剂量设定机构允许用户通过旋转所述驱动构件来同时地设定待驱出的剂量的量以及对应地张紧所述驱动弹簧；以及

- 释放机构，所述释放机构适于释放被张紧的驱动弹簧，以使所述驱动构件旋转以驱出设定的剂量的量；

其中，所述剂量设定机构包括：

- 剂量设定构件（580），所述剂量设定构件适于沿第一方向旋转以设定剂量、以及沿相反的第二方向旋转以减小设定的剂量；以及

- 可释放的单向棘轮机构，所述可释放的单向棘轮机构允许所述驱动构件沿所述第一方向被旋转并且包括：

- 第一棘轮部分，所述第一棘轮部分包括第一多个棘轮齿（523）并且被设置成相对于所述壳体不旋转；

- 第二棘轮部分（540），所述第二棘轮部分包括：

- 适于旋转地接合所述第一多个棘轮齿的第二多个棘轮齿（543），所述第二棘轮部分在剂量设定期间被不旋转地联接到所述驱动构件，所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分在剂量设定期间能够相对于彼此轴向移动；

- 多个棘轮驱动表面（547），所述棘轮驱动表面相对于轴向参考平面倾斜；以及

- 多个棘轮释放表面（546），所述棘轮释放表面相对于旋转参考平面倾斜；

- 棘轮弹簧（595），所述棘轮弹簧用于将所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地偏置成彼此接合；

- 控制构件（590），所述控制构件被不旋转地联接到所述剂量设定构件，所述控制构件包括多个棘轮驱动表面（597）和多个棘轮释放表面（596），相应的棘轮驱动表面（547、597）和棘轮释放表面（546、596）是对应地倾斜的并且适于彼此协作；

其中：

- 当所述剂量设定构件沿所述第一方向被旋转时，在直至给定的传输阈值力的情况下，所述控制构件经由协作的驱动表面来使所述第二棘轮部分沿所述第一方向旋转，以由此设定剂量；

- 在超过所述给定的传输阈值力的情况下，所述控制构件经由处于滑动接合的所述协作的驱动表面来使所述控制构件和所述第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合，并且由此允许所述第二棘轮部分凸轮般滑过；以及

- 经由彼此处于滑动接合的所述协作的释放表面，在所述剂量设定构件沿所述第二方向被旋转时，所述控制构件使所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地移动成脱离彼此接合；

由此，当所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分已经被轴向地脱离接合时，所述驱动弹簧将使所述第二棘轮部分沿所述第二方向旋转以由此减小设定的剂量，所述棘轮弹簧将所述第一棘轮部分和所述第二棘轮部分轴向地移动成再次彼此接合，这导致设定的剂量与所述棘轮机构的一个齿相对应地减小。