CN110650761B - 具有速度调节器的注入设备 - Google Patents

Abstract

一种自我注入器，包括与塞子啮合的柱塞，围绕柱塞的套管，相对于设备后部偏置套管的插入弹簧，以及相对于套管偏置柱塞的输送弹簧。该设备进一步包括：止动特征件，用于限定注射器主体穿过壳体的轴向移动限度，套管释放机制，用于从设备后部释放套管以开始插入，以及柱塞释放机制，用于在插入之后，在充分防止套管向后轴向移动的同时从套管上释放柱塞，以便开始递送药剂。在从套管上释放了柱塞之后，所述柱塞被配置成相对于套管在轴向上旋转移动，所述旋转的方向随着柱塞的轴向运动而发生一次或多次变化。

Description

具有速度调节器的注入设备

技术领域

本发明涉及用于输送来自注射器的一定剂量的药物的注入设备。本发明尤其但并非一定涉及促成有动力或动力辅助的针刺和给药的自我注入器类型的设备。

背景技术

注入设备可用于方便的药剂管理。举例来说，注入设备(其通常可以采用笔式注入器的形式)既可用于提供单一计量剂量的药剂(例如紧急情况下的肾上腺素)，也可用于提供常规计量剂量的药剂(例如胰岛素)。此类设备既可以是通常配备有已安装且不能被用户更换的注射器的单次使用的“一次性”设备，也可以是在使用了药剂之后允许用户更换注射器的“可重复使用”设备。

应该指出的是，虽然为了清楚和一致起见而在这里使用了术语“注射器”，但是该术语并不是为了进行限制。在一些布置中，举例来说，注射器可以是药筒(作为示例，其可被布置成收纳一次性注射针)或其他药剂容器。在一些布置中，注射器/药筒/药剂容器可以与注入设备(或是其一部分)形成一个整体。

注入设备可以以“自我注入器”设备的形式提供，其中除了将药物输送过程自动化之外，该设备还被布置成将输送药物之前的注射针插入皮肤的过程自动化。

注入设备通常包括输送装置，其被布置成自动输送来自注射器的剂量，并且可选地(对于自我注入器而言)先使注射器在壳体内部位移，以使注射针穿刺。这种输送装置通常会借助包含或是啮合了在注射器内部以可滑动的方式提供的活塞的柱塞(也被称为塞子)来起作用。对于自我注入器来说。塞子与注射器之间的初始静摩擦或“静态阻力”会阻止活塞相对于注射器向前运动，由此，该输送装置在一开始会将注射器和活塞向前移动到注射针插入位置。在这里，注射器的更进一步的移动会被阻止，并且该输送装置会继续向前移动，由此克服静态阻力并且通过注射器来移动活塞和塞子。

常见形式的输送装置包括向前偏倚柱塞的自动机制，以及触发机制，其中该触发机制在其被释放之前会保持柱塞以对抗(直接或间接)致动机制的施力。作为示例，该致动机制可以包括在被触发机制志方之前保持处于蓄能(或待发)位置的驱动弹簧(例如压缩弹簧)。

在WO2016/189286中描述了一种自我注入器类型的注入设备。该设备的致动机制包括两个弹簧，即用于移动注射器穿过设备壳体而将注射针插入皮肤的相对较弱的第一插入弹簧，以及用于驱动柱塞和活塞穿过注射器主体的相对较强的第二输送弹簧。

WO2016/189286解决了自我注入器的一个已知问题，那就是插入弹簧在针头插入阶段施加的力有可能会足够大，以至于在注射器行程结束降至最低点且靠在壳体上时会损坏注射器。这个问题是通过引入在注射器降至最低点之前限制其速度的速度调节器来缓解的。

发明内容

根据本发明，所提供的是一种用于输送来自注射器的药剂的注入设备，该注射器在使用过程中被包含在所述设备的壳体内部，所述设备被配置成移动注射器通过所述壳体，以使注射器的注射针插入用户皮肤，以及随后移动注射器的塞子通过注射器主体，以便通过注射针来输送药剂。该设备包括用于与塞子啮合的柱塞，位于柱塞周围的套管，相对于设备的后部偏置套管的插入弹簧，以及相对于套管偏置柱塞的输送弹簧。

该设备进一步包括：止动特征件，用于限定注射器主体穿过壳体的轴向移动限度，套管释放机制，用于从设备后部释放套管以开始插入，以及柱塞释放机制，用于在插入之后，在充分防止套管向后轴向移动的同时从套管上释放柱塞，以便开始递送药剂。在从套管上释放了柱塞之后，所述柱塞被配置成相对于套管在轴向上旋转移动，所述旋转的方向随着柱塞的轴向运动而发生一次或多次变化。

可选地，所述柱塞和所述套管中的一个限定一条轨道，并且另一个包括了用于与所述轨道啮合并且由此限定柱塞在套管内部的轴向和旋转移动的轨道从动件。

可选地，所述轨道从动件包括从所述柱塞沿径向向外延伸的突起部，以及所述轨道是通过所述套管或是在所述套管的内表面上形成的。

可选地，所述轨道包括两个或更多的顺序和交替倾斜的轨道区段。

可选地，所述轨道包括跟随在倾斜区段之后且仅仅沿着线性轴向方向的线性轨道区段。

可选地，所述设备被配置成致使轨道从动件在柱塞与塞子啮合之后进入轨道的线性区段。

可选地，所述柱塞释放机制包括闩锁机制，用于在从套管上释放柱塞的时候或是在此之前的一瞬间相对于外壳来锁住套管。

可选地，所述插入弹簧和所述输送弹簧是相同的弹簧。

可选地，所述注入设备进一步包括注射器。

附图说明

图1是现有技术中的自我注入器的剖面视图；

图2是图1中的自我注入器的后部的分解视图；

图3是处于预发射状态的包括图1中的自我注入器的速度调节器的致动机制的剖面图和局部端视图；

图4-6是在启动图1的自我注入器的过程中的与图3相对应的顺序视图；

图7是根据本发明的实施例的自我注入器的透视和局部剖视图；

图8是图7中的自我注入器的柱塞组件的剖面图；

图9示出了图7中的自我注入器的套筒和套管的部分；

图10示出了穿过图9之套管的局部剖面图；及

图11示出了处于两种工作状态的图7中的自我注入器的细节。

具体实施方式

在以下实施例中，术语“向前”和“前部”是指注入设备或是其部件面朝患者的一端。换句话说，在使用过程中，注入设备的前端是接近注射部位的一端。同样，术语“后部”指的是注入设备配件或是其组件的非患者端。换句话说，术语“后部”指的是在使用过程中远隔或远离注射部位。

在这里使用了轴向、径向和圆周来便利地指代与注入设备(或是其组件)的纵向方向相对的通用方向。然而本领域技术人员将会了解，这些术语不应被以狭义的方式解释(并且作为示例，注入设备可以是非圆形和/ 或不规则形式的)。一般来说，无论所选择的注入设备的外部轮廓如何，注射器或药筒都具有便利且通常为圆柱形的细长形式，并且会包含或者关联于从其前端纵向延伸的注射针。由此，注入设备的纵轴通常会与注射器或药筒的轴向基本重合(或平行)。

图1显示了如WO2016/189286所公开的现有技术中的自我注入器1 的剖面图。该自我注入器包括壳体10，在其内部提供了药剂注射器5。壳体10具有大致细长的管状形状，并且其剖面轮廓是大致椭圆的(以及具有穿过注射器的中心的纵向轴线)。

注射器5是传统的注射器，在其主体内部具有塞子7，并且在其前端具有注射针6，其中所述注射针在一开始可以通过可移除的针罩或“针套” 8来保护(由此保持无菌)。图示的自我注入器1通常应该是单次使用设备，并且由此图1通常可以代表提供给最终用户的组装完全的即用型设备。在使用之前，在靠近自我注入器1的前端的位置提供了盖件20。所述盖件 20包括包含了向后延伸的构件21的内部结构，其被布置成与注射器5的可移除针罩8相啮合，以便在使用过程中从壳体10上移除盖件20，以及从注射器5上移除可移除针罩8。

该自我注入器1包括位于壳体10的前部的前部子配件，以及位于壳体10的后部的后部配件。在组装过程中，这两个壳体部分可以围绕注射器卡扣在一起。前部子配件包括围绕注射器5和/或初始位于注射器5的前方的组件。后部子配件包括初始位于注射器5的后方的组件。

壳体10的前部包括注射器托架30，用于将注射器可移动地安装在壳体10内部，以便能够实现自动的注射针穿刺。应该指出的是，在移动盖件20之前，所述盖件20的向后延伸构件21位于注射器托架30的弹簧夹 31之下。由此，这种布置会避免弹簧夹31在移除盖件20之前向内移动，并且由此阻止注射器托架30脱扣以及阻止相对于壳体20的移动。

针罩35同样会被提供，并且被布置成在使用之后覆盖注射针(当注射器5和注射器托架30处于前部位置时)，以便防止注射针头刺伤。该护罩35由相应弹簧引导件37a、37b上承载的一对并排的护罩弹簧36a、36b启动。在这里，关于护罩30和托架35的操作并未进行任何详细的描述。然而应该指出的是，这种布置基本上与WO2012/085580中描述的布置相对应。尽管如此，其他布置同样是可能的，并且这里公开的方法和装置可以在其他这样的布置中使用。举例来说，所述护罩可以通过单个弹簧 (或其他偏置装置)来部署，并且单个弹簧可以是用于驱动柱塞进入注射器筒以从中输送物质的相同弹簧。

壳体10的后部包括触发按钮40，其被从后端插入壳体10的后部，由此充分闭合壳体10的后端。该触发按钮40具有侧壁被布置成适配在后部壳体30的内部(并且与其大致同心)的杯状轮廓，以及将壳体的后端闭合的端壁。该触发按钮40包括一对向前延伸的弹性臂41a和41b，其被布置成提供触发按钮40与注入器1之间的啮合。

壳体10的后部还包括能在图2中以最佳的方式看到的驱动机制100。该驱动机制100包括柱塞110，其被布置成在使用中与注射器5的塞子7 啮合。在使用中，柱塞110会被一对同心驱动弹簧120(插入弹簧)和 122(输送弹簧)向前驱动，然而应该了解，在其他实施例中也可以使用单个弹簧。在第一驱动弹簧120和第二驱动弹簧122之间提供了采用套管 150的形式的中间驱动构件(它还充当了如下所述的速度调节器的一部分)。在第一弹簧120和第二弹簧122与驱动构件/套管150之间分别提供了一对止推垫片121、123。闩锁件130被布置成以同中心的方式围绕驱动弹簧120、122，中间构件/套管150以及柱塞110。该闩锁件130被布置成保持柱塞110以对抗弹簧120、122的偏置，直至借助触发按钮40释放闩锁件。该闩锁件130包括具有分裂圆柱形结构且在后端限定了闩锁孔径的后部主体部分132，以及前部连接主体部分134。作为示例，驱动机制 100的基本功能操作与WO2012/049484和WO2015/011488中的描述基本相同，但在不脱离请求保护的发明范围的情况下，其他布置也是可能的。

现在将具体参考图2和3-6来更详细地描述例示的致动机制。

图2显示了自我注入器设备1的后部子配件的分解视图(其中可以注意到的是，壳体10包括分立的后部壳体组件12)。为了清楚起见，在图 3中的 A中省略了所述壳体，并且为了更为清楚，在图3中的 B和图 3中的 C中只显示了与速度调节器直接关联的组件。如上所述，致动机制包括闩锁构件130，其 (通过卡扣配合布置)可移除地固定于壳体10，并且初始会保持柱塞110 以对抗致动弹簧120和122(其通过中间构件150发挥作用)的前向偏置力。在注入设备1的后部提供了触发按钮40，该触发按钮40初始由一对臂状件41a、41b保持就位。在按钮40的朝后的一面的内表面的中心部分提供了向前延伸的凸台44，所述凸台用于在启动过程中迫使柱塞110摆脱与闩锁构件130的啮合(例如以先前引用的本申请人的在先专利申请中描述的方式)。

凸台44包括与柱塞110的朝后的头端112花键啮合的装置。可以看出，柱塞110的后端配备了一对轴向延伸的径向槽，其中该径向槽是从包含相应凸起配对的头端112和凸台33向前延伸的。如在下文中更详细说明的那样，这种布置确保了柱塞110相对于触发按钮40而言以可旋转的方式固定。触发按钮40转而以不可旋转的方式与壳体10啮合(例如因为壳体10和触发按钮40的非圆形形状和/或触发按钮40的立柱41a、41b与闩锁130之间的啮合)。

自我注入器设备1的致动机制100还包括速度调节器，其被布置成在释放致动机制时控制或限制柱塞110的初始速度。该速度调节器使用了一个凸轮构件152，该凸轮构件152沿凸轮表面162行进，该凸轮表面162 提供了供凸轮构件152在致动期间沿着行进的倾斜平面。

凸轮表面162是很便利地在凸轮主体160上提供的，其中该凸轮主体 160通过搭扣配合布置(作为示例，其中至少包括一个闩锁构件166)与闩锁130的前部134相啮合。为了确保凸轮主体160与闩锁构件130之间的恰当校准，在凸轮主体160上还可以提供校准凸缘167，以便紧靠闩锁 130中的相应肩部135。该凸轮主体160可以包括大体上是环形的主体，并且所述主体的外部轮廓与闩锁130的必需内部轮廓相匹配。在凸轮主体的后端限定了一对螺旋凸轮表面162a、162b，并且所述表面被向前倾斜以限定一对平行的凸轮路径，其中该路径围绕注入设备1的内部在周向上延伸，同时以局部螺纹的方式向前倾斜。在闩锁130内表面上，在凸轮表面 162的后部可以提供具有相应轮廓的肩部，以便在将凸轮主体与闩锁130 装配在一起的时候限定狭槽或轨道138(并将其配置成接纳凸轮构件 152)。在每一个凸轮表面162的后端都提供了止动件163(其用于分离由凸轮主体160限定的单独的凸轮路径)，并且每一个凸轮表面162都是以处于凸轮表面162的最前端的切口或孔径164为结束的。

套管150充当了第一压缩弹簧120与第二压缩弹簧122之间的中间驱动构件。相应地，套管150包含了处于其前端的用于为第一压缩弹簧120 提供底座的外部径向凸缘151，以及处于其后端的用于为第二压缩弹簧 122提供底座的内部径向凸缘154。套管的径向凸缘151、154余弹簧120、 122之间的底座上布置了止推垫片121、123。套管150是大致为圆柱形的主体，并且配备了一对在径向上反向向外延伸的耳状件152a、152b。所述耳状件152a、152b是在向外延伸的凸缘151的径向外表面上提供的(以使其不会阻碍任一压缩弹簧120、122)。位于套管150后部的内部凸缘 154包括孔径155，其中当致动机制100处于图3所示的预发射(或待发) 状态时，柱塞的头端112会穿过所述孔径155。

所述孔径155配备了由圆柱形的中心孔径部分155a以及一对相对的径向槽156限定的键合轮廓。套管150的圆柱形侧壁向后延伸并略微超出凸缘154，由此限定了一个围绕凸缘154和孔径155的圆柱形杯体。沿着径向向内延伸的止动构件157a、157b可以是在与径向槽156a、156b的一侧相邻的位置提供的。

在预发射配置中，在轴向上位于孔径155的后部的柱塞110的后部部分配备了一个用于与孔径155限定的键槽相啮合的异型(profiled)剖面。这个异型部分紧接在被配置成通过闩锁130来啮合的柱塞的头端112的前方。该异型部分由一对径向向外延伸的突起116a、116b限定，其中所述突起提供了初始与凸缘154的朝后的表面相啮合的面朝前方的肩部117。该径向突起116a、116b被配置成致使其可以在径向槽156与突出部116相校准的时候穿过径向槽156a、156b。

现在将参考图3-6来描述机制100和速度调节器的致动顺序。在图3 中显示了致动机制100的预发射配置。在该配置中，柱塞110的头端112 被保持处于闩锁130的孔径之中。如此一来，第一压缩弹簧120和第二压缩弹簧122全都处于压缩蓄能状态。触发按钮40借助位于柱塞110后部的槽114以内的凸台44而与柱塞110的后端花键啮合。由于触发按钮的一部分邻接闩锁130的后部区段132的外表面，因此，闩锁130的后部部分132不能扩展以释放柱塞110的头端112。

在这个位置中，柱塞110的径向突出部116相对于套管150的孔径 155而言是位于后部的，并且在装配过程中，柱塞110和套管150的相对旋转位置已被设置，由此，突起116不会与槽114相校准。并且实际上应该指出的是，突起156紧靠着套管150的止动件157。在这个初始位置，凸轮构件152被定位在凸轮表面162的后端，并且本质上在凸轮表面162 的最后端紧靠着止动件163。

为了启动该设备，用户相对于自我注入器设备1的壳体10来向前推动触发按钮40(事先已经执行了任何必需的初始步骤，例如从自我注入器1的前端取下盖件和/或释放任何安全机制，例如互锁件)。触发按钮40的前向移动会使盖件40的封闭装置与闩锁130的后部区段132失准，并且还会借助凸台44余柱塞110的头端112的啮合而直接将前推力传递到柱塞110的后部。作为触发作用的结果，柱塞110的头端112会从触发件130上被释放，由此将会释放后部弹簧120，从而借助外部凸缘151或套管150而在箭头A的方向上向前推进柱塞。

这种前向移动会导致凸轮构件152a、152b沿着凸轮表面162a、162b 的倾斜路径行进。当第一弹簧120膨胀时，其轴向力会被套管150通过完全压缩的第二压缩弹簧122传递到柱塞110的前端。然而，由于径向突起 116在套管150的后端啮合内部凸缘154，因此，柱塞110在一开始无法行进并越过套管150。

由于触发按钮40与柱塞110之间的花键啮合，当凸轮构件152a、 152b沿着凸轮表面162a、162b行进时，套管150必须在箭头B的方向相对于柱塞110旋转。止推垫片121、122会防止或减小弹簧121、122所引起的针对套管150的旋转的任何摩擦阻力。如在图4中的 C的端视图中以最佳的方式看到的那样，所产生的套管150的相对旋转会导致孔径155相对于径向突起116a、116b旋转，由此使得突起离开止动表面157并朝着径向槽156a、156b移动。

如图5所示，当柱塞110和套管150继续向前移动时，套管150会到达其完全旋转位置。在图示示例中，完全旋转位置对应于套管150的大约二分之一圈(但是技术人员将会了解，具体的配置是可以预兆凸轮表面的轮廓以及所需要的致动机制100的排序而改变的)。在这个位置上，径向槽156a、156b已经旋转成与径向突起116a、116b相校准，并且凸轮构件152a、152b也已到达凸轮表面162a、162b的端部，并且已经移动成在凸轮路径的末端与切口/孔径164相校准。

相应地，如图6所示，速度调节器现在可被解除，以便允许柱塞继续自由地前进(在箭头A的方向上继续前进)。在该前向运动中，由于径向凸起116a、116b穿过径向槽156a、156b，柱塞110的这种前向移动会相对于套管150而向前移动，并且由于凸轮构件152a、152b穿过切口164，因此还会允许套管150向前穿过凸轮主体160。换句话说，套管150与柱塞110都会脱离，并且套管150与凸轮主体160将会脱离。在图示实施例中，所述脱离是以基本同时的方式发生的(然而技术人员将会了解，这一点取决于所需要的特定排序)。一旦径向突起116a、116b穿过径向槽 156a、156b，那么第二驱动弹簧122将会自由扩张，并且会推动套管150 和柱塞110。套管150同样会摆脱速度调节器，并且第一驱动弹簧120和第二驱动弹簧122将会作用于柱塞。

一旦解除速度调节器，那么将不再调节柱塞110的前向移动(然而技术人员将会了解，柱塞现在可以挤压注射器5内部的药物，以便以自然的方式来抑制其运动)。弹簧120、122施加于柱塞和套管的力取决于第一弹簧120和第二弹簧122的相对强度以及药剂通过柱塞110提供的阻尼力。由此，一旦套管150穿过了速度调节器，那么套管150的轴向运动将取决于应用。

虽然在上文中参考了一个实施例来描述该设备，然而应该了解，各种变化或修改都是可行的。例如，技术人员将会了解，速度调节器中的组件间脱离定时可以取决于设备的具体配置。例如，速度调节器有可能仅仅在柱塞110余注射器5的塞子7开始接触的初始移动过程中才会意图减慢/控制柱塞110的移动(由于制造公差通常会导致柱塞110的前端在一开始有必要与塞子7的后端间隔开来)，以便减小对其产生的影响。作为替换或补充，速度调节器可被配置成控制致动机制的移动速度，直至致动进程的注射针插入步骤结束。虽然图示示例包含了两个相对的相反表面，然而技术人员将会理解，更多或更少的特征也是可以使用的。

在图示设备中，凸轮表面限定了一个基本恒定的螺旋凸轮路径，然而技术人员将会了解，该表面可以依照柱塞110的前向移动所需要的速度简档而具有其他倾斜轮廓(例如可变的倾斜角度)。虽然在提供紧凑的致动机制方面，提供两个压缩弹簧是非常有利的，但是技术人员将会了解，在一些实施例中也可以只使用单个压缩弹簧。例如，在单弹簧布置中，凸轮构件可是在柱塞的一部分上形成的，并且所述柱塞可被允许相对于壳体旋转。

自我注入器必须能在与填充液位或注射器基本无关的情况下正确工作。在一些情况中，如果填充液位很低，那么塞子在注射器主体内部将会相对深入，然而与此相反，如果填充液位相对较高，那么塞子将会接近于注射器主体的顶部。由此，当围绕注射器装配设备时，柱塞头端与塞子之间的间隙将会是不可预测的。在注射器在插入阶段结束时降到最低点的时刻，如果释放输送弹簧，那么施加在柱塞上的力将会很高，但是呈现给柱塞的阻力则会很低，直至接触塞子。由此产生的柱塞的高速度可能会产生问题。如果在设备中引入某种装置，以便在释放了输送弹簧之后直至柱塞头端与塞子相接触的时刻调节柱塞的速度，那么将是非常理想的。在单弹簧实施例中，用于调节柱塞速度的装置可以在柱塞到达塞子的阶段和/或在输送来自注射器的药剂的阶段调节速度。

现在将对经过修改的自我注入器进行描述。在这里将仅仅描述自我注入器的相关部分，并且技术人员应该参考先前描述的例示布置或其他已知布置来理解该设备的其他组件的结构和功能。

图7以局部剖面图的形式示出了注入设备或自我注入器200的某些组件。为了清楚起见，在这里省略了不同的组件，例如插入和输送弹簧，注射器主体的塞子和注射针，外壳等等。图7只显示了具有大致为圆柱体结构的注射针护罩和闭锁护罩，注射器主体202，细长套管203，盖件204，以及以通州的方式安装在套管203内部的柱塞205。同样，虽然没有显示，但是在这里提供了插入弹簧，以便向前推进柱塞205和套管203，插入弹簧的顶部作用于盖件204，其中所述盖件相对于壳体基本上是固定的。输送弹簧206是围绕柱塞205内部的中心支柱207提供的，这一点在图8显示的柱塞的剖面图中可以以最佳的方式看到。该输送弹簧将柱塞205偏置到套管203上。如前所述，这种布置仅仅是例示性的，并且本领域技术人员将会理解，单弹簧布置同样是可能的，其中单个弹簧将被用于将注射针插入注入设备，以及驱动柱塞进入针筒，以便输送药剂。

图9显示了图7中的设备200的细节。特别地，其显示了沿着套管 203延伸的引导轨道或凸轮表面208。在遵循线性路径之前，轨道208初始遵循的是Z字形路径。在该范例中，线性路径相对于所述设备基本上是轴向的。该轨道208可以作为套管203的壁部的切口而形成，或者可以作为套管203的内表面的凹部来形成。图9还显示了从柱塞205的外表面向外延伸的圆柱形突起209。所述突起209与轨道208相啮合，并且由此限制了套管203和柱塞205的相对运动。图10借助穿过套管203的剖面图示出了轨道的路径。

从图7中可以了解，盖件204包括一对悬垂的柔性支柱211，并且其最初通过与护罩201的上部部分相啮合而被放置向外弯曲。每一个上部部分都具有相应的向内延伸的支脚212，所述支脚穿过套管203中的槽而在注入设备200的后部啮合并锁定套管203的轴向位置，由此对抗插入弹簧的偏置力。

如图11所示，在主体214的内表面上提供了向内延伸的凸条210，并且所述凸条通过在盖件204中形成的槽而突出。由于输送弹簧206在套管 203与柱塞205之间提供相对轴向力，因此，该弹簧会促使突起209沿着轨道208向下旋转。然而，凸条210会阻止突起209旋转，直至柱塞205 和套管203已经到达或几乎到达插入位置。

为了启动设备，用户握住外壳并将护罩201的端部压在皮肤上。这个动作会将护罩201推入壳体，由此促使一对释放窗口213在柔性支柱211 上向上移动。在其校准时，支柱211会通过窗口213弹出，由此从盖件 204上释放套管203。现在，插入弹簧用于会向前移动套管203(并且由此还会移动柱塞205)通过注入设备200。在单弹簧设备中，输送弹簧也会执行该处理，并且会驱动柱塞进入注射器的针筒。套管203会与注射器主体202相接触，并且会向前移动注射器主体202。注射器主体202和套管 203会向前移动，直至注射器主体202到达注入位置。位于注射位置的止动件会阻止注射器主体202和套管203进一步移动并超过注射位置。

尽管在图中没有显示，但是所述设备包括闩锁机制，以便在注射器在设备内部降到最低点时或者在此之前相对于壳体而锁定套管203。该闩锁机制被配置成防止套管的轴向移动朝着盖件204倒退壳体。作为示例，该闩锁机制可以包括在套管和壳体中的一个之上形成的弹簧夹以及在套管和壳体中的另一个之上形成的肩部，由此弯曲并越过弹簧夹，并且在其后的恰当位置扣合。

在套管203到达止动件的时候或者在此之前，凸条210将不再阻止凸起209旋转。由此，凸起209将会沿着轨道208自由行进，并且柱塞205 会在输送弹簧的力的作用下开始移经套管203。正如已经指出的那样，在这个阶段，套管203会被阻止在设备内部进行任何向后的轴向移动。

应该理解的是，在释放输送弹簧时，柱塞205的末端尚未与注射器主体202内部的塞子相接触。柱塞头端与塞子之间的间隙将会以如上所述的方式改变。在这个阶段，柱塞205穿过套管203的向下运动并不是完全不受限制的。从图中可以清楚了解，该运动会受到轨道208内部的突起209 (在柱塞205上)的移动的限制。虽然套管203在这个阶段会与柱塞205 一起进行轴向运动，但是柱塞205还会自由地进行相对于套管203的旋转移动。轨道208会使柱塞205在其沿着套管203向下移动时交替改变其旋转方向。已经发现的是，这种配置往往会在柱塞205行进的时候阻碍其轴向速度，在每一次转变的时候尤其如此，由此导致柱塞205在与注射器主体202中的塞子相接触的时候具有相对较低的速度。轨道208的Z字形部分的轴向范围会使其大于柱塞头端与塞子之间的最大可能间隙(在组装之后)。

在柱塞头端接触塞子之后，柱塞会以大幅减小的速度继续向下移动，直至突起209脱离轨道的Z字形区段，由此，输送弹簧的所有的力都会经由柱塞作用于塞子。

应该了解的是，轨道的精确形状是可以依照应用需求调整的。更多或更少的方向变化都是可以使用的，并且轨道的角度也是可以调节的。对于轨道的线性区段来说，其在形状和方向方面是可以依照工作需求而改变的。举例来说，如果需要减小输送力，例如药剂具有很低的粘度，那么线性部分可以相对于轴向方向略微倾斜。

轨道208的Z字形特性的另一个优点在于与现有技术中的凸轮表面相比，其占用的角度空间相对较小。这样做减小了柱塞205需要经历的角旋转范围，由此增大设备内部的可用空间，以便适应其他的组件和/或操作。

本领域技术人员将会了解到，在不脱离本发明的范围的情况下，针对上述实施例的各种修改都是可行的。举例来说，在上述实施例中，虽然会防止套管相对于壳体旋转并且柱塞是能够旋转的(在其释放之后)，但是相反的情况也是成立的，也就是阻止柱塞旋转，而套管则会自由旋转。突起209和轨道208的位置是可以颠倒的，其中轨道是在柱塞上提供的，并且突起是在套管上提供的。用于提供柱塞与套管的相对的轴向交替旋转运动的其他各种机制同样是显而易见的。

Claims (9)

1.一种注入设备，该注入设备用于输送来自注射器的药剂，该注射器在使用过程中被包含在所述设备的壳体内部，所述设备被配置成移动注射器通过所述壳体，以使注射器的注射针插入用户皮肤，以及随后移动注射器的塞子通过注射器主体，以便通过注射针来输送药剂，该设备包括：

柱塞，该柱塞用于与所述塞子啮合；

围绕柱塞的套管；

插入弹簧，该插入弹簧相对于设备的后部偏置套管；

输送弹簧，该输送弹簧相对于套管偏置柱塞；

止动特征件，用于限定注射器主体穿过壳体的轴向移动限度；以及

套管释放机制，用于从设备后部释放套管以开始插入，以及柱塞释放机制，用于在插入之后，在充分防止套管向后轴向移动的同时从套管上释放柱塞，以便开始递送药剂；

其中，在从套管上释放了柱塞之后，所述柱塞被配置成相对于套管在轴向上旋转移动，所述旋转的方向随着柱塞沿一个方向的轴向运动而在顺时针方向和逆时针方向之间发生一次或多次交替的变化。

2.根据权利要求1所述的注入设备，其中，所述柱塞和所述套管中的一个限定一条轨道，并且另一个包括轨道从动件，该轨道从动件用于与所述轨道啮合并且由此限定柱塞在套管内部的轴向和旋转移动。

3.根据权利要求2所述的注入设备，其中，所述轨道从动件包括从所述柱塞沿径向向外延伸的突起部，以及所述轨道是通过所述套管或是在所述套管的内表面上形成的。

4.根据权利要求2或3所述的注入设备，其中，所述轨道包括两个或更多的顺序和交替倾斜的倾斜轨道区段。

5.根据权利要求4所述的注入设备，其中，所述轨道包括线性轨道区段，该线性轨道区段跟随在倾斜轨道区段之后且仅仅沿着线性轴向方向。

6.根据权利要求5所述的注入设备，其中，所述设备被配置成致使轨道从动件在柱塞与塞子啮合之后进入轨道的线性轨道区段。

7.根据权利要求1至3和5至6中任一项所述的注入设备，其中，所述柱塞释放机制包括闩锁机制，用于在从套管上释放柱塞的时候或是在此之前的一瞬间相对于壳体来锁住套管。

8.根据权利要求1至3和5至6中任一项所述的注入设备，其中，所述插入弹簧和所述输送弹簧是相同的弹簧。

9.根据权利要求1至3和5至6中任一项所述的注入设备，进一步包括注射器。

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