CN111712281A - 自动注射器药物输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自动注射器装置，包括：一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件，包括壳体和至少部分位于壳体内的注射器组件，注射器组件包括柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头，柱塞、药物容纳室和针头的构造和尺寸设置为用作注射器；可重复使用的电动传动器组件，包括壳体以及位于壳体内的电机和传动器组件，传动器组件的构造和尺寸设置为使注射器的柱塞接合在药物输送组件中，以及将单位剂量药物从药物容纳室中排入针头，并从药物输送组件中排出；一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和可重复使用的电动传动器组件沿着由注射器、柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头限定的纵轴基本上轴向对准一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体通过连接系统可拆卸地连接至可重复使用的电动传动器组件的壳体，连接系统的构造和尺寸设置为在一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和可重复使用的电动传动器组件之间提供基本的轴向对准。

Description

自动注射器药物输送装置
技术领域
本发明总体上涉及自动注射器装置，并且特别地涉及一种装置，这种装置配置为和功能为自动或半自动地将药物输送给使用者。
背景技术
通常在这样的装置中，通过药物输送组件进行药物输送，该药物输送组件通常包括注射器和中空的针头或套管，具有至少一个药物容纳室，以及在药物容纳室和针头之间建立的药物流动路径，使得药物可以注射到使用者或患者体内，或从药物输送组件中释放出来。注射器通常还包括柱塞，其被激活以将药物从药物容纳室室中推出，并推入针头内，然后从那里推入环境中，或如通常的意图，推入使用者或患者的体内。如上所述的这种装置在本领域中是众所周知的。皮下注射器是最简单的形式的一个示例。
在一些药物输送应用中，特别需要能够精确地控制要输送的药物的数量或剂量。由于这一要求，已经开发了复杂的剂量设定系统，并将其连接至各种药物输送组件。
在其他药物输送应用中，要求只允许药物输送组件的单次使用。这种装置的总体目标是，通过确保即使在局部、失效、或不完整的药物输送后，无论什么原因，任何给定的药物输送组件都无法重复使用，以防止药物接受者过度使用药物或促进对药物治疗方案的依从性。
在另外的其他药物输送应用中，需要确保药物输送组件中包含的药物剂量被完全输送。这对于某些药物治疗方案很重要，例如，预先分配给药物接受者的单位剂量必须被完全输送或给药，药物治疗方案才能被认为是成功执行或遵守。
对于那些粘度通常已经相对较高的药物，例如蛋白质、肽、激素、抗体等，确保药物输送组件中所含的药物剂量被完全输送的要求尤为重要。在高剪切力下，如在注射器组件中经常发生的情况，确保单位剂量的高粘度药物被完全注射的问题可能会变得复杂。例如，如果通过小针头注射药物，例如以公称外径为0.4128mm，公称内径为0.210mm，公称壁厚为0.1016mm的小针头在10秒内注射时，针头内部的剪切速率预计约为160,000s-1。各种必要的剪切条件和注射时间，再加上现代药物制剂的特定粘度，使得设计合适的药物输送装置成为一项挑战，而且不一定是明显的尝试，特别是对于自动注射器而言，因为该构造必须同时避免例如破坏，通常由玻璃制成的药物容纳室，并且仍然需要确定所有的单位剂量的药物被排出了该室，以及希望能够检测和/或向使用者呈现和/或行动以响应使用者操作、设备的某些功能状态，例如剂量设置，皮肤接触检测，注射开始，注射结束等。
WO2014008393A1公开了一种自动注射器，该自动注射器适于容纳一药筒，该药筒包括一圆筒、针头、一活塞组件，该自动注射器具有壳体、用于接收药筒的一部分的药筒载体、柱塞载体、将药筒载体连接到柱塞载体的至少一个转换器械、能够使得柱塞载体移动的伸长的驱动装置、包括用于容纳至少一个转移器械的开口的柱塞载体和/或药筒载体、电机和将电机连接到伸长的驱动装置的传动组件。在该文件中描述的自动注射器装置中，圆筒、针头、柱塞组件和药筒可插入到壳体中，并可从完全封闭(encapsulates)和封闭(enclosed)筒体、针头和柱塞组件的壳体中取出。壳体被显示由上部和下部两部分组成，沿着壳体的一侧具有铰链，铰链使得上部和下部能够相对于彼此可移动地连接起来，从而允许壳体的打开和关闭。壳体设计有足够的中空部分，以便在使用时药筒、针头和柱塞组件的插入和失效了后的移除。可拆卸电池供电的电机驱动一螺纹件，该螺纹件支撑着一可移动的托架，该托架与该螺纹件的螺纹啮合并在该螺纹上被指引(index)，并与电机的活动相对应地向前或向后移动，以向前或反向移动。相应于电机的启动向前或向后移动以向前或向后移动。在启动电机以向前驱动螺纹件时，被指引的可移动托架接合柱塞组件以向前驱动柱塞组件，并将包含在药筒中的药物从药筒中排入针头，并从那里进入自动注射器的使用者。为了所有的目的和目标，该装置实际上特别复杂，并且包含过多数量的不同的移动和相互作用部件，这使得该装置的机械可靠性成为潜在的问题，更不用说在经济上不可行。当前已知或描述的装置不能解决(address)或解决(solve)上面暴露的问题和缺点，因此仍然存在对克服了这些各种限制和问题的简化的自动注射器装置或简称为自动注射器装置的未满足的需求。
发明内容
因此，本发明的一个目的是一种自动注射器装置，其包括：
一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件，包括壳体和至少部分位于所述壳体内的注射器组件，所述注射器组件包括柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头，所述柱塞、药物容纳室和针头的构造和尺寸设置为用作注射器；
可重复使用的电动传动器组件，包括壳体以及位于所述壳体内的电机和传动器组件，所述传动器组件的构造和尺寸设置为使所述注射器的柱塞接合在所述药物输送组件中，以及将所述单位剂量药物从所述药物容纳室中排入所述针头，并从所述药物输送组件中排出；
其中，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件沿着由所述注射器、柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头限定的纵轴基本上轴向对准；以及
其中，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体通过连接系统可拆卸地连接至所述可重复使用的电动传动器组件的壳体，所述连接系统的构造和尺寸设置为在所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件之间提供基本的轴向对准。
在一个优选的实施方式中，连接系统通过手动操作。可替代地，连接系统可能需要机器的帮助，以用于组件的连接。
在一个实施方式中，所述连接系统使得所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件能够基本上轴向对准地连接在一起，其中，所述连接系统包括弹簧锁连接构件，所述弹簧锁连接构件包括公插入部分和相应的母接收部分，所述公插入部分和相应的母接收部分设置在所述可重复使用的电动传动器组件的壳体的远端和所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体的近端，反之亦然。优选地，所述公插入部分设置在所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体的近端，所述母接收部分设置在所述可重复使用的电动传动器组件的壳体的远端。
根据另一个实施方式，所述连接系统能够使所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送装置从所述可重复使用的电动传动器组件上拆卸下来，其中：
所述连接系统包括弹簧锁连接构件，所述弹簧锁连接构件包括公插入部分和相应的母接收部分，所述公插入部分和相应的母接收部分设置在所述可重复使用的电动传动器组件的壳体的远端和所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体的近端，反之亦然；以及
所述相应的母接收部分包括扭转释放能动构件，用于使所述公插入部分从所述母接收部分中扭转释放。
在另一个实施例中，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和第二注射准备就绪位置之间同轴地可移动。
在另一个实施例中，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置、第二注射准备就绪位置和第三唤醒位置之间同轴地可移动。
根据另一个实施例，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置、第二注射准备就绪位置、第三唤醒位置以及位于所述第一位置远端的第四不可逆安全位置之间同轴地可移动。
在另一个实施例中，所述药物输送组件进一步包括护针件和护针件制动器，其中：
护针件的构造和尺寸设计成至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并且沿所述纵轴在至少完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和至少第二注射位置之间同轴地可移动；以及
所述护针件制动器的构造和尺寸设置为选择性地接合或脱离所述护针件，以限制和/或允许所述护针件在至少完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和至少第二注射位置之间同轴地可移动。
根据另一个实施例，所述药物输送组件还包括护针件制动器，其中，所述护针件制动器包括：
纵向主体，至少部分地容纳在药物输送组件主体中，并具有自身的纵轴，所述纵轴与所述注射器组件的纵轴间隔开地平行对准地布置，所述纵向主体具有近端和远端。
根据另一个实施例，所述护针件制动器进一步包括位于所述纵向主体的近端的驱动电机齿轮啮合装置，其构造和尺寸设置为与容纳在所述可重复使用的电动传动器组件内的驱动电机齿轮接合并可从中释放。
根据另一个实施例，位于所述纵向主体的近端的驱动电机齿轮啮合装置包括带槽孔，所述带槽孔位于所述纵向主体的近端的附近并且一直延伸到所述纵向主体的近端。
根据另一个实施例，所述护针件制动器还包括位于所述纵向主体的远端的基台，所述远端基台包括远端基台表面和近端基台表面，所述远端基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在使用所述装置之前，在所述第一遮蔽位置与所述药物输送组件壳体的第一内壁面接合。
根据另一个实施例，所述护针件制动器还包括位于所述纵向主体的远端的基台，所述远端基台包括远端基台表面和近端基台表面，所述远端基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在使用所述装置之前，在所述第一遮蔽位置与所述护针件的外围凸缘的远端表面接合。
根据另一个实施例，所述护针件制动器还包括中间基台突起，位于所述纵向主体的远端和近端之间的外围表面，在所述护针件移过所述第三唤醒位置之后，所述基台突起与所述护针件的外围凸缘的近端表面接合。
根据另一个实施例，所述针头制动器进一步限定为，所述远端基台表面和所述中间基台突起在所述纵向主体上基本对准。
根据另一个实施例，容纳在所述可重复使用的电动传动器组件壳体内的所述电机包括带齿的驱动电机齿轮，其构造和尺寸设置为与位于所述纵向主体的近端的所述驱动电机齿轮啮合装置的相应凹槽接合。
根据另一个实施例，所述护针件制动器还包括预约束弹性脱离组件，其构造和尺寸设置为：
使所述纵向主体的驱动电机齿轮啮合装置与所述驱动电机齿轮脱离；以及
使所述纵向主体沿远端方向朝向所述药物输送组件壳体的第二内壁面偏斜，其中第二内壁面不同于所述第一内壁面并且位于所述第一内壁面的远端方向上。
根据另一个实施例，所述纵向主体上的所述纵向基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在脱离针头制动器后与所述药物输送组件壳体的所述第二内壁面接合，所述第二内壁面不同于所述第一内壁面，并且位于所述第一内壁面的远端方向上。
根据另一个实施例，所述预约束弹性脱离组件包括：
螺旋弹簧；以及
固定套环，
所述螺旋弹簧安装在所述纵向主体周围并偏斜抵靠在所述固定套环上；
所述固定套环形成在所述纵向主体周围并从其径向突出；
所述脱离组件位于所述纵向主体上，在所述纵向主体的近端和基台突起之间的固定位置处。
根据另一个实施例，所述药物输送组件壳体还包括激活电路，所述激活电路配置为当所述护针件移动到所述唤醒位置时电唤醒所述自动注射器装置。
根据另一个实施例，所述激活电路包括“唤醒”微动开关，所述“唤醒”微动开关配置为将激活或“唤醒”信号发送到位于所述可重复使用的电动传动器组件内的可编程控制系统，当所述护针件移到所述开关上的所述第三或“唤醒”位置时，产生所述激活信号。
根据另一个实施例，所述药物输送组件壳体还包括皮肤传感器电路，所述皮肤传感器电路配置为确定所述护针件的远端是否与使用者的皮肤接触或极为接近。
根据另一个实施例，所述皮肤传感器电路连接到位于所述护针件的远端的电容性电阻表面区域。
根据另一个实施例，所述电容性电阻表面区域和所述皮肤传感器电路通过位于所述护针件内并同轴安装在所述注射器组件周围的螺旋弹簧电连接。
根据另一个实施例，所述激活电路通过可断开的电连接连接到位于所述可重复使用的电动传动器组件内的所述可编程控制系统。
根据另一个实施例，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件还包括护针件，所述护针件包括开关激活装置。
根据另一个实施例，所述开关激活装置是开关接合脊，所述开关接合脊以沿所述护针件的外表面与纵轴轴向纵向对准的方式纵向定位。
根据另一个实施例，所述激活开关装置是沿着所述护针件的外表面定位的连续的开关接合脊。
根据另一个实施例，所述激活开关装置由多个不连续的开关接合脊形成，多个不连续的开关接合脊沿所述护针件的外表面轴向对准。
根据另一个实施例，所述药物输送组件壳体还包括第二微动开关，所述第二微动开关配置为向位于所述可重复使用的电动传动器组件内的可编程控制系统发送“注射准备就绪”信号，当所述护针件通过所述开关移到所述第二位置时，产生所述“注射准备就绪”信号，在该位置所述针头完全外露。
根据另一个实施例，所述第二“注射准备就绪”微动开关与所述第一“激活”微动开关在纵向轴向对准。
根据另一个实施例，所述“注射准备就绪”微动开关由所述开关激活装置激活。
根据另一个实施例，所述传动器组件还包括：
驱动电机齿轮组件；
可编程控制系统，配置为命令和控制所述自动注射器的功能；以及
具有近端和远端的螺纹活塞，
所述螺纹活塞通过所述驱动电机齿轮组件的活塞驱动齿轮连接到驱动电机组件并由其驱动；
针头制动器驱动电机齿轮和螺纹活塞驱动齿轮以基本上平行且间隔开的方式布置在所述驱动电机齿轮组件内，其中，所述螺纹活塞驱动齿轮与所述注射器组件的纵轴轴向对准，所述针头制动器驱动电机齿轮与纵向主体轴向对准；
响应于所述驱动电机齿轮组件的编程的电机驱动运动，所述螺纹活塞经由所述螺纹活塞的远端与所述注射器的柱塞接合；
所述编程的电机驱动运动由所述可编程的控制系统命令和控制。
根据另一个实施例，所述可编程的控制系统配置为实现包括以下任何一项的操作：
从唤醒开关接收唤醒信号以唤醒该装置并向该装置提供电力；
从皮肤传感器接收表明护针件接近或接触使用者皮肤的信号；
响应于接收到这样的皮肤传感器信号，命令和控制驱动电机和驱动电机齿轮组件，以使驱动电机齿轮驱动所述纵向主体绕其纵轴旋转，从而使远端基台和基台突起移出基台对准，从而使针头制动器脱离，并允许所述护针件向第二注射准备就绪位置的自由近端移动；
在接收到来自激活电路的信号后，即护针件已到达第二注射位置，命令并控制驱动电机和驱动电机齿轮组件，以使螺纹活塞驱动齿轮旋转并朝着所述柱塞驱动所述螺纹；
继续向远端驱动螺纹到柱塞上，直到确定完成注射周期为止。
根据另一个实施例，所述可编程控制系统配置为通过驱动电机的电力消耗分析以确定注射周期的完成。
附图说明
将结合附图对本发明进行进一步描述，这些附图是为了说明性和非限制性目的，示出本发明实施例的示例性体现，其中：
图1是根据本发明的自动注射器装置的示意性分解透视图。
图2是根据本发明的自动注射器装置的示意性截面图；
图3是放大的示意性透视图，示出了包括在图2所示的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的细节；
图4是放大的示意性透视图，示出了包括在图2所示的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的另一个细节；
图5是根据本发明的自动注射器装置的示意性截面图；
图6是放大的示意性透视图，示出了包括在图5所示的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件制动器的近端的细节；
图7是放大的示意性透视图，示出了包括在图5所示的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件制动器的远端的细节；
图8是放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的进一步的细节；
图9是根据本发明的自动注射器装置的另一示意性截面图；
图10是进一步放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件制动器的远端的细节；
图11是进一步放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件制动器的远端的细节。
图12是进一步放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件制动器的近端的细节。
图13是根据本发明的自动注射器装置的另一示意性截面图。
图14是进一步放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的远端的细节。
图15是根据本发明的自动注射器装置的另一示意性截面图；
图16是根据本发明的自动注射器装置的另一示意性截面图；
图17是进一步放大的示意性截面图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的远端的细节；
图18是进一步放大的示意性透视图，示出了包括在根据本发明的装置的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件中的护针件的远端的细节。
具体实施方式
现在转向图1，示出了根据本发明的自动注射器装置(1)的示意性透视图和分解图。在图1的分解图中，自动注射器装置(1)包括两个主要组件(2,3)，其中第一组件是一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件(2)，第二组件是可重复使用的电动传动器组件(3)。一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件(2)包括壳体(4)和至少部分位于壳体(4)内的注射器组件(5)，所述注射器组件(5)包括柱塞(13)、预填充单位剂量药物的容纳室(14)和针头(11)。柱塞(13)、药物容纳室和针头(11)的构造和尺寸设置为用作注射器，在图1中，该注射器由本领域已知的预填充的单位剂量的注射器表示。图1未示出注射器组件(5)的所有细节，但是出于完整性的考虑，并且如上所述，在图2和后续附图中详细示出了注射器组件(5)，并将在下文中对此进行描述。因此，从图2可以看出，注射器组件(5)包括基本上纵向的注射器主体(6)，该注射器主体(6)具有穿过其的内部纵向孔(7)，并且限定了纵轴(8a)。注射器主体(6)还具有近端(9)和远端(10)。远端(10)通过套管或针头(11)封闭，如本领域中通常用于注射器的那样，其例如通过鲁尔固定架(Luer mount)安装或直接安装在注射器主体(6)的远端(10)上，针头(11)或套管的近端(12)与注射器主体(6)的内孔(7)流体连通，从而与药物容纳室(14)流体连通。注射器主体(6)还通过位于主体(6)的孔(7)内部的柱塞(13)在近端方向上封闭。柱塞(13)在内孔(7)内的初始位置与所述注射器主体(6)的远端(10)一起限定了一药物容纳室(14)，其体积对应于药物的预先分配的或预定的单位剂量体积。通常，在预填充的单位剂量注射器中，柱塞只能在孔内沿远端方向从初始位置移动到最终位置，换句话说，柱塞构造为仅沿将容纳在药物容纳室(14)中的药物从注射器主体(6)的远端(10)排出并进入针头(11)的方向移动。针头(11)从注射器主体(6)的远端(10)沿纵轴(8)伸出，并盖有针头盖(15)，以在使用前保护针头并防止在使用前药物从注射器中意外泄漏。针头盖(15)构造为在注射之前是可移除的，以使针能够刺入使用者的皮肤或药物的预期接受者并与装置盖(80)配合并与之接触。再次回到图1，药物输送组件(2)包括壳体(4)。药物输送组件壳体(4)基本上包围并围绕注射器组件(5)。在图1所示的示例中，药物输送组件壳体(4)具有由适当模制或适当机加工的材料(例如塑料)制成的大致筒形的主体(16)。在图1中，并且在一个实施例中，药物输送组件壳体(4)的大致筒形的主体(16)由两个配合主体半部(16A，16B)表示。当组装时，两个半部(16A，16B)形成纵向内孔(17)，该纵向内孔构造为接收和保持注射器组件(5)的至少一部分。相应的配合主体半部(16A，16B)的内壁(18A，18B)配置有合适的形状、肩部、肋、凹槽、突起等，以定位和保持注射器组件(5)，以使注射器组件(5)不在任何不需要的方向上移动，从而还可以保护注射器不受损坏或干预。具有相应的纵向孔的大致筒形的主体(16)也可以模制成单件，然后将注射器组件通过主体(16)的纵向孔(17)插入其中，并通过合适的预定形状的内壁或弹性约束元件保持。从前面的描述中，很明显，药物输送组件壳体(4)的大致筒形的主体(16)围绕注射器组件同轴地设置。作为通过上述筒形主体(16)直接定位和固定注射器组件(5)的另一种选择，如图1所示，一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件(2)还包括注射器组件固定器(19)。与通常的筒形主体(16)一样，这种注射器组件固定器(19)也可以由合适的塑料制成，并直接模制成单件，单件包括大致纵向的主体(20)并具有纵向孔，注射器组件插入并保持在其中，或者如图1所示，包括两个半部(19A，19B)。注射器组件固定器的两个半部(19A，19B)在组装时形成纵向内孔(21)，并且每个半部(19A，19B)的内壁构造为例如通过沿主体(20)的长度方向设置的突出的半圆形肋，直接支撑在注射器组件(5)的注射器主体(6)的外表面上。以类似的方式，所述注射器组件固定器主体(20)的外壁构造成与设置在壳体(4)的大致筒形的主体(16)的内壁(18A，18B)上的相应的突出部、壁、肋、凹槽等相配合并被其保持和安置。从图1进一步可以看出，药物输送组件壳体(4)的大致筒形的主体(16)和注射器组件固定器(19)均包括设置在各个主体(16,19)的至少一侧上的对准的开口(22,23)。这些开口(22,23)允许从自动注射器装置的外部到注射器主体(6)的外壁的视线。开口(22,23)通常与药物容纳室对准，并且其构造和尺寸设置为与注射器主体的透明或半透明壁配合起作用，以使自动注射器装置的使用者能够目测容纳在药物容纳室内的药物是否已被排出，或者观察到在药物容纳室(14)中进行部分注射运动后可能残留药物的地方发生了错误，因此单位剂量未完全给药。
一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件(2)还包括护针件(24)，其构造和尺寸设置为至少部分地容纳在药物输送组件壳体(4)中，并沿纵轴(8)在第一遮蔽位置和第二注射准备就绪位置之间同轴移动，第一遮蔽位置完全覆盖针头的远端，第二注射准备就绪位置暴露针头的远端(11)。如图1所示，护针件(24)由具有近端(26)和远端(27)的大致筒形的本体(25)表示。护针件(24)构造和成形为至少部分地围绕注射器组件(6)和注射器组件固定器(19)，并且在近端和远端方向上滑动并且相对于其同轴。另外，护针件(24)通过药物输送组件壳体(4)的大致筒形的主体(16)相对于注射器组件和注射器组件保持器(19)保持在同轴的滑动位置。换句话说，护针件夹在筒形主体(16)的内壁和注射器组件固定器(19)的外壁之间。应该注意的是，护针件(24)在近端和远端方向上的滑动运动以及护针件(24)可沿纵轴(8)采用的相对位置通过以下装置的相互作用来控制：护针件(24)具有的大致筒形的主体(16)的内壁突起(40,48)以及下面将描述的其他装置。如上所述，护针件(24)的形状和尺寸设置为可在完全遮蔽住针头的远端的第一遮蔽位置和允许药物在药物容纳室中进行注射的第二注射准备就绪位置之间滑动移动。药物输送组件(2)进一步配置为使得护针件(24)可以采用另外两个位置：位于所述第一和第二位置之间的第三唤醒位置，以及位于第一位置的远端且不可逆的第四安全位置，护针件可以从该位置不再沿近端或远端方向移动。在第四安全位置，唯一操纵该装置的方式是拆卸并移除要扔掉的一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件，因此，在引用此组件时，使用“一次性使用的”和“用完即丢弃的”两种表达方式。护针件的各种位置将在下文中相对于其他附图进一步讨论。
如上所述，护针件(24)具有大致筒形的主体(25)，其具有近端(26)和远端(27)。在图1所示的实施例中，护针件(24)的大致筒形的主体(25)从远端(27)朝向近端(26)延伸，主体(25)的壁(28)在近端(26)的方向上围绕主体的周边变得不连续，从而形成一对近端支腿(29A，29B)，该对近端支腿从半道沿着主体(25)的长度朝着近端(26)延伸。主体(25)的近端(26)设置有外围凸缘(41)，该外围凸缘(41)具有近端表面(42)、远端表面(43)和连接所述近端表面(42)和远端表面(43)以形成凸缘(41)的外围边缘(44)。外围凸缘(41)的近端表面(42)和远端表面(43)与包括在药物输送组件中的其他装置相互作用，这将在下文中描述。主体(25)的远端(27)设有针头出口开口(75)，以在护针件(24)沿近端方向滑动时，允许针头(11)穿过远端(27)的开口。针头出口开口进一步构造和尺寸设置为足够宽，以使得在拉出针头盖(15)时针头盖(15)不受阻碍地通过所述开口(75)。针头盖(15)构造成与(15)装置盖(80)上的弹性夹持装置(76)连接，例如，通过在针头盖的表面上设置的纵向凹槽(74)或其他类似的凹陷部。装置盖(80)的弹性夹持装置(76)构造为从装置盖(80)的远端的内表面穿过针头出口开口(75)突出，并与针头盖(15)表面上的凹槽或凹陷部(74)形成弹性摩擦夹持，例如，通过推入配合或点击配合(clickfit)弹性夹持。当移除装置盖(80)时，由弹性夹持装置(76)施加的弹性夹持力拉动针头盖(15)，从而与装置盖(80)同时取下，并将针头暴露在护针件(24)中。
药物输送组件(2)还包括护针件制动器(30)。护针件制动器(30)的构造和尺寸设计成选择性地接合或脱离护针件(24)，以限制和/或允许所述护针件(24)在完全覆盖针头(11)远端的至少第一遮蔽位置和至少第二注射准备就绪位置之间同轴移动。护针件制动器(30)与护针件(24)相互作用，以防止或允许护针件(24)在壳体(4)内沿纵轴滑动和同轴移动至上面指出的第一、第二、第三和第四位置中的至少一些。尤其是，护针件制动器(30)通过防止护针件发生不必要的滑动，负责内置在自动注射器装置中的一些安全功能，这样可确保在装置处于正确的使用位置之前，防止任何不希望的或不合适的通过针头从药物容纳室中注入药物的尝试，例如，在装置未充分紧密地放置在皮肤附近的情况下。护针件制动器(30)包括纵向主体(31)，其至少部分地容纳在药物输送组件壳体(4)内，并具有自身的纵轴(8b)，该纵轴(8b)与注射器组件的纵轴(8a)平行隔开排列，纵向主体(31)具有近端(32)和远端(33)。护针件制动器(30)还包括位于纵向主体(31)的近端(32)处的驱动电机齿轮啮合装置(34)，其构造和尺寸设置为与容纳在可重复使用的电动传动器组件(3)内的驱动电机齿轮(35)啮合并从其中释放。从图1可以看出，护针件制动器通常是棒状的，可以由任何合适的刚性材料制成，例如模制塑料或金属，例如金属合金，尽管抗震和抗应力塑料是首选材料。位于纵向主体(31)的近端(32)的驱动电机齿轮啮合装置(34)包括突起，该突起形成纵向主体的一个组成部分，该突起带有一个凹槽表面，该凹槽表面位于所述纵向主体的近端的附近并延伸到所述纵向主体的近端(32)。驱动电机啮合装置(34)的凹槽表面具有多个凹槽(36)，凹槽(36)沿着纵向主体(31)的纵轴并与之同轴，并且与设置在驱动电机齿轮(35)上或轴向对齐地安装在驱动电机齿轮(35)上的带齿的齿轮(84)相对应，并与之配合。护针件制动器(30)进一步包括位于纵向主体(31)的远端(33)的基台(37)，所述远端基台(37)包括远端基台表面(39)和近端基台表面(38)，远端基台(37)的远端基台表面(39)的形状和尺寸设置为在使用该装置之前，在第一遮蔽位置与药物输送组件壳体(4)的第一内壁面(40)接合。在这样的位置，护针件制动器(30)经由远端基台(37)的远端基台表面(39)与第一内壁面(40)抵接，并且在不损坏纵向主体的情况下不能脱开护针件制动器(30)。远端基台(37)的近端基台表面(38)的构造和尺寸设置为在使用该装置之前，在第一遮蔽位置与护针件的外围凸缘(41)的远端表面(43)啮合。远端基台(37)从护针件制动器(30)的远端(33)径向向外突出，并且其构造和尺寸设置为形成大致月牙形或弧形的外部弯曲边缘(45)，壁从纵向主体(31)延伸到边缘(45)以形成相应的近端基台表面(38)和远端基台表面(39)。由于月牙形或弧形的外部弯曲边缘，基台表面(38,39)没有完全与相应的基台表面接合，例如壳体(4)的内壁突起(40,48)或外围凸缘(41)的近端表面(42)和远端表面(43)，相应的基台表面(38,39)和内壁突起(40,48)之间的所述表面接合取决于纵向主体(31)的旋转位置。这也允许壳体(4)的内壁面(40,48)形成为弧形或基本上弧形的突出表面，例如，其从壳体(4)的内壁突出到由壳体的壁形成的内部空间或孔中。当远端基台(37)通过经由位于纵向主体(31)的近端(32)的驱动马电机齿轮啮合装置(34)传递的运动而绕纵向主体的纵轴旋转时，近端基台表面(38)和远端基台表面(39)围绕主体移动的程度相同，但它们的大致月牙形或弧形的表面远离或朝着壳体(4)的内壁或外围凸缘(41)的远端表面(43)或近端表面(42)的相应基台表面移动。通常构造成用于纵向主体(31)的围绕其纵轴(8b)的旋转角度在0°至180°之间，换句话说，半圆旋转，其中优选地0°对应于这样的位置，在该位置中，远端基台(37)的远端基台表面(39)与第一内壁突出表面(40)完全表面邻接。以这种方式，可以选择性地控制护针件制动器，使其通过使外围凸缘(41)抵靠远端基台(37)的相应近端基台表面(38)和/或远端基台表面(39)来阻止护针件(24)的滑动。另外，护针件制动器(30)还包括中部基台突起(46)，位于纵向主体的外周表面上，并从其径向延伸，位于所述远端(33)和近端(32)之间，在所述护针件移过第三唤醒位置之后，该基台突起与护针件(24)的外围凸缘(41)的近端表面(42)接合。从图中可以明显看出，护针件制动器(30)进一步限定为远端基台(37)的近端表面(38)和远端表面(39)以及中间基台突起(46)在纵向主体(31)的外围表面上基本对准并沿其间隔开。在制造和组装该装置时，预先配置和确定远端基台(37)和基台突起(46)之间的距离，使护针件从第一针头遮蔽位置沿着注射器组件的纵轴滑动并同轴移动，其中，外围凸缘(41)的远端表面(42)在第二注射准备就绪位置的方向上与远端基台(37)的近端表面(38)邻接，同时，并且仅当皮肤传感器电路(57)未检测到与皮肤接触或与所述皮肤足够接近时，才防止护针件(24)进一步朝着所述第二注射准备就绪位置滑动。在这种情况下，即在皮肤回路未检测到皮肤的情况下，护针件制动器(30)不会脱离，护针件的外周凸缘(41)的近端表面(42)将会抵靠护针件制动器(30)的基台突起(46)。下面将描述筒形主体(31)从其邻接位置的脱离。当皮肤传感器电路(57)检测到与护针件的远端的皮肤适当接近时，相应的信号被发送至可编程控制系统(54)，并由可编程控制系统(54)接收。然后，可编程控制系统(54)命令电机(67)和驱动电机齿轮组件(66)引起驱动电机齿轮(35)旋转。取决于纵向主体(31)的远端基台(37)和基台突起(46)的表面区域配置的，经由驱动电机齿轮(35)通过驱动电机齿轮啮合装置(34)操作的适当的旋转，例如，绕纵轴(8b)旋转最多180°，引起对准的远端基台(37)和基台突起(46)的相应旋转，将远端基台(37)移动到远离第一内壁突出表面(40)并且不与之接触的位置。护针件制动器(30)还包括预约束弹性脱离组件(47)，其构造和尺寸设置为使纵向主体(31)的驱动电机齿轮啮合装置(34)与所述驱动电机齿轮(35)脱离，以及使纵向主体(31)沿远端方向朝向所述药物输送组件壳体的第二内壁突出表面(48)偏斜，其中，第二内壁突出表面(48)不同于所述第一内壁突出表面(40)并且位于第一内壁突出表面(40)的远端方向上。以这种方式，脱离装置释放护针件制动器，因此，护针件可以自由地在近端方向上继续朝着第二注射准备就绪位置滑动。在一个优选实施例中，如图所示，预约束弹性脱离组件(47)包括螺旋弹簧(49)和固定套环(50)，螺旋弹簧(49)安装在所述纵向主体周围并偏斜抵靠在固定套环(50)上，固定套环(50)形成在所述纵向主体周围并从其径向突出。因此，脱离组件(47)位于纵向主体(31)上的在纵向主体的近端与基台突起(46)之间的固定位置处。当护针件致制动器处于释放位置时，近端(32)通过驱动电机齿轮啮合装置(34)与电机驱动齿轮(35)接合。另外，螺旋弹簧(49)被压靠在固定套环(50)上，并起着存储动能的作用。如上所述，当通过驱动电机齿轮(35)和驱动电机齿轮啮合装置(34)施加的协同旋转运动使纵向主体(31)绕其纵轴旋转，以使远端基台(37)的远端基台表面从与第一内壁突出表面(40)抵接移动到自由空间中，弹簧抵靠套环而产生的弹性预约束和被抑制的动能被释放。能量的释放导向固定在纵向主体(31)上的固定套环(50)，并沿远端方向驱动所述纵向主体，从而使远端基台(37)抵靠在第二内壁突出表面(48)上。同时，位于纵向主体的近端处的驱动电机齿轮啮合装置(34)也与驱动电机齿轮(35)脱离。这样，护针件制动器(30)处于完全脱离的位置。
药物输送组件还包括激活电路(51)，该激活电路(51)构造为当护针件(24)移动到唤醒位置时电唤醒自动注射器装置(1)。“电唤醒”一词是指自动注射器装置包含电的和电子的组件，但只要不被唤醒就保持休眠的情况，换句话说，装置要么完全关闭，要么处于省电模式，并且装置中包含的大多数电子电路处于睡眠状态或完全不活动。因此，自动注射器装置具有要被唤醒并激活各种电路和电子部件的装置。激活电路(51)可以至少部分地安装在容纳在药物输送组件外壳(4)内的印刷电路板(52)上，激活电路(51)还包括“唤醒”微动开关(53)，该微动开被配置为将激活或“唤醒”信号发送到位于可重复使用的电动传动器组件(3)内的可编程控制系统(54)，当护针件(24)移动到所述开关(53)上的所述第三或“唤醒”位置时，产生所述激活或“唤醒”信号。唤醒微动开关(53)因此连接到容纳在壳体(4)内的印刷电路板(52)。激活电路(51)可以通过可断开的电连接(55)连接到可编程控制系统(54)，例如分别安装在药物输送组件壳体和电动传动器组件壳体(56A，56B)中的弹簧加载的电连接器(55A,55B)阵列。这样的连接器是本领域已知的。以这种方式，当在装置使用期间药物输送组件和电动传动器组件彼此连接时，可以维持电连接，并且当一次性药物输送组件达到其有用的目的时，再次断开连接。
如上所述，药物输送组件壳体(4)还包括皮肤传感器电路(57)，该电路构造成确定护针件(24)的远端(27)是否与使用者的皮肤接触或极为靠近。皮肤传感器电路(57)连接到位于护针件的远端(27)或附近的电容性电阻表面区域(58)。这种电容性电阻表面在本领域中是已知的，例如用在具有触摸屏界面的智能手机和平板电脑中。这种电容性电阻表面的主要原理是，当使用者的皮肤靠近或紧贴在该表面上，甚至是间接地，例如，当电容性电阻表面位于另一种材料层的下方时，会导致在触地或接地的皮肤与它所接触的物体或紧密靠近的物体之间产生的电路的电阻发生变化。电阻的这种变化可以通过适当配置的皮肤传感器电路(57)来测量。皮肤传感器电路可以与激活电路(51)一起位于同一印刷电路板(52)上。因此，皮肤传感器电路(57)也连接到可编程控制系统(54)。皮肤传感器电路(57)用于确定使用者是否将装置充分靠近皮肤，以保证注射安全并符合标准的注射操作程序。在检测到指示皮肤足够靠近自动注射器装置的远端的信号的情况下，皮肤传感器电路(57)向可编程控制系统(54)发送相应的信号。电容性电阻表面区域(58)和皮肤传感器电路(57)，例如，并且优选地经由位于护针件(24)内并且同轴地围绕注射器组件安装的螺旋弹簧(59)电连接，尽管所述电连接可以替代地通过等效手段来建立。螺旋弹簧(59)部分地靠在护针件的远端(27)的内壁(60)上，在第一、第二和第三位置，螺旋弹簧处于约束构造，存储动能。松开护针件制动器(30)，并随后注射药物之后，螺旋弹簧(59)可以自由释放其被抑制的动能，并从约束构造沿着护针件内部的纵轴(8)并绕其同轴地在远端方向上移动到不受约束的构造，其中该弹簧(59)基本上松弛。由于螺旋弹簧(59)紧靠护针件远端(27)的内壁(60)，护针件被向远端方向推动，以使护针件本体(25)与壳体(4)的远端抵接，护针件主体(25)通过设置在护针件主体(25)的外壁上的突出钩(73)与壳体(4)的窄直径的突出内壁抵接而保持，突出钩(73)与药物输送组件(2)的壳体(4)的窄直径的突出内壁弹性和摩擦接合，防止护针件本体(25)随后沿近端方向移动以再次露出针头。以这种方式，护针件(24)已经进入第四不可逆位置，该位置被认为是最终的安全位置，因为不再能够使用自动注射器装置的药物输送组件(2)。注意，护针件可以进一步构造成使得外围凸缘(41)的边缘(44)抵靠壳体(4)的内壁突起(40)的切除部分，防止在任何手动尝试中迫使护针件本体(25)与纵轴(8a)发生任何摆动或横向移动而使其不与纵轴(8a)对准的情况。
尽管到目前为止没有提到，但是护针件(24)可以进一步包括开关激活装置。开关激活装置实际上可以由外围凸缘(41)表示，因为该外围凸缘(41)沿着注射器组件的纵轴(8a)移动，并且可以定位成与激活开关的路径交叉。然而，在一个优选的和有利的实施例中，所述开关激活装置是开关接合脊(61)，以沿着护针件主体(25)的外表面与纵轴(8a)轴向间隔开的方式纵向布置。激活开关装置可以有利地是沿着所述护针件主体(25)的外表面定位的连续开关接合脊(61)，或由沿所述护针件主体(25)的外表面轴向对准地设置的多个不连续的开关接合脊形成。具有近端(62)和远端(63)并且安装在所述护针件主体(25)的外表面上的开关接合脊沿着纵轴和护针件运动，并且以类似的方式朝向运动，并设有适当构造和倾斜或成角度的脊表面(64)。开关接合脊可以比作具有大致三角形横截面的“A形架构”形状的主体，其顶点从护针件主体(25)的外表面径向向外突出。以此方式，“A”的顶点的任一侧的成角度的表面形成至少一个成角度的脊表面(64)。成角度的脊表面(64)与微动开关(53)接触，当开关接合脊(61)沿近端方向移动时，微动开关(53)通过与成角度的脊表面(64)接触而被向下按压。这样，微动开关被激活。
药物输送组件壳体还包括第二微动开关(65)，配置为向位于可重复使用的电动传动器组件(4)内的可编程控制系统(54)发送“注射准备就绪”信号。当护针件(24)(以及因此相应的开关激活装置，如图中所示的开关激活脊(61))沿近端方向移动到所述第二位置时，产生“注射准备就绪”信号，其成角度的脊表面(64)与第二微动开关接触。当护针件(24)到达第二位置时，注射器针头完全暴露。在这样的配置中，第二“注射准备就绪”微动开关(65)最佳且有利地与第一“激活”微动开关(53)在纵向轴向对准。在如图所示的特别有利的实施例中，仅当两个开关同时被激活时，“注射准备就绪”才被发送到可编程控制系统(54)，即，当开关激活脊(61)的成角度的脊表面(64)同时与激活开关(53)和注射准备就绪开关(65)接触时。
如图1所示，传动器组件包括驱动电机齿轮组件(66)、驱动电机(67)、用于向装置供电的电源(68)(例如，可充电电池或简单的电池)、配置为命令和控制自动注射器装置的功能的可编程控制系统(54)、具有近端(70)和远端(71)的螺纹活塞(69)。螺纹活塞(69)连接至驱动电机齿轮组件(66)，该驱动电机齿轮组件适当地容纳在齿轮组件壳体(77,78)中。螺纹活塞(69)由驱动电机齿轮组件(66)的活塞驱动齿轮(72)驱动。护针件制动器驱动电机齿轮(35)和螺纹活塞驱动齿轮(72)以大致平行且间隔开的方式设置在驱动电机齿轮组件(66)内，其中，螺纹活塞驱动齿轮(72)与注射器组件的纵轴轴向对准，并且护针件制动器驱动电机齿轮(35)与纵向主体(31)轴向对准。响应于驱动电机齿轮组件(66)的编程的电机驱动运动，螺纹活塞(69)通过所述螺纹活塞(72)的远端(71)与注射器的柱塞接合。编程的电机驱动运动由可编程控制系统(54)命令和控制，负责在装置内发送和接收各种命令信号，并处理所述信号以实现护针件制动器(30)的脱离或螺纹活塞(69)的激活，因此，螺纹活塞可以推动柱塞(13)并将药物从药物容纳室中排出。传动器组件还包括一个编码轮(79)，与活塞驱动齿轮(72)的旋转运动挂钩(indexed)，并在所述轮(79)的至少一个圆周表面上带有一系列标记和/或刻痕，标记和/或刻痕围绕着轮(79)的圆周布置。当螺纹活塞(69)通过电机在近端方向上向前移动以将药物推出药物容纳室时，光学读取器头(87)连接到可编程控制系统并且位于轮(79)的圆周表面之一的至少一部分上的位置，读取刻痕和/或标记。每个标记和/或刻痕对应于螺纹活塞(69)的设定转数和/或所述活塞行进的距离。这些读数被转换成信号并被发送到可编程控制系统(54)进行处理。可编程控制系统(54)使用由可编程控制系统(54)从光学读取器头(87)接收的信号，以确定何时活塞(69)几乎已达到其允许的预设行程距离的尽头。当该事件发生时，可编程控制系统(54)命令电源(68)和/或电机(67)减小其功率输出，从而在即将达到注射步骤的终点之前使所述电机减速。这样，减少和/或避免了对药物输送组件和/或传动组件的潜在损坏。
传动组件壳体(56a，56b)通过各自和相应的公型母型互锁或卡扣配合的卡扣零件物理地连接到药物输送组件壳体(4,16a,16b)。在图2中可以看到公插入部分(86)，其中它们位于药物输送组件壳体的近端，并插入到相应的各自的母接收部分中，例如，在传动器组件壳体的突出壁中的切除部分适于以弹性摩擦接合的方式接收公插入部分(86)。在图2中，公插入部分是钩状的弹性构件(86)，其可以卡扣配合到母接收部分中，母接收部分是如上所述的切除区域。通过将一个壳体向另一个壳体轻轻推一下并扭转，可以将两个壳体彼此分开，例如沿逆时针方向扭转药物输送壳体(4)。这迫使公插入部分的弹性钩在母接收部分中设置的材料的略微升高且成角度的部分移动到一点，在该点弹性钩克服了由略微升高且成角度的部分引起的阻力，从而使该钩子在持续的逆时针旋转下，进入传动器组件壳体的突出壁的另一个切除部分，该切除部分配置为允许弹性钩沿纵轴(8a)缩回，从而使药物输送组件壳体(4)与传动组件壳体分离。
另外，该可编程控制系统配置为实现包括以下任何一项的操作：
从唤醒开关(53)接收唤醒信号以唤醒设备并向装置提供电力；
从皮肤传感器(57)接收表明护针件接近或接触使用者皮肤的信号；
响应于接收到这样的皮肤传感器信号，命令和控制驱动电机(67)和驱动电机齿轮组件(66)，以使驱动电机齿轮驱动纵向主体(31)绕其纵轴旋转，从而使远端基台和基台突起移出基台对准，从而使针头制动器脱离，并允许所述护针件向第二自由注射位置的自由近端移动；
在接收到来自激活电路的信号后，即护针件已到达第二注射位置，命令并控制驱动电机和驱动电机齿轮组件，以使螺纹活塞驱动齿轮旋转并朝着所述柱塞驱动所述螺纹；
继续向远端驱动螺纹到柱塞上，直到确定完成注射周期为止。
另外，并且有利地，可编程控制系统还配置为通过驱动电机的电力消耗分析来确定注射周期的完成。例如，当柱塞到达药物容纳室的远端时，螺纹活塞遇到阻力，该阻力随着其试图沿远端方向进一步推动活塞以抵抗注射器的药物容纳室的远端而增大。这种物理电阻会导致电机功耗增加，这可由可编程控制系统检测到。可编程控制系统可以例如被适当地配置为存储电力消耗的极限，在该极限上，可编程控制系统确定所有药物已经被排出并且注射步骤已经完成。
现在，下面将特别参照图2至图20对装置的功能进行进一步的描述，其中，在适当的情况下，引用了与图1中的元件或组件相同的元件或组件。
现在转向图2，示出了根据本发明的自动注射器装置的示意性截面图。该示例与图1的示例主要不同之处在于，为简单起见，未示出护针件制动器。然而，作为图1的补充，示出了注射器组件(5)，并且示出了注射器主体(6)、柱塞(13)、药物容纳室(14)和针头(11)的存在。图2的图示示出了处于初始状态的自动注射器装置，其中装置盖(80)仍在装置(1)上。从图2可以看出，当装置盖80仍然在装置上时，所述盖将护针件保持在固定的初始位置，也称为零位置。在图2中，这是通过构成盖的材料的突起(81)从盖的远端(83)的内壁面或内部表面(82)伸出来实现的，在近端方向所述突起(81)的近端向下推动在护针件主体(25)的远端上。该装置(80)还包括位于其近端的弹性夹持装置，该弹性夹持装置与药物输送组件的壳体(4)的适当成形的肩部以弹性摩擦方式接合。该护针件(24)因此位于零位置或初始位置，在零位置或初始位置，外围凸缘(41)位于内部突出壁(40)的近端，因此不与护针件制动器(30)的远端基台(37)的近端表面(38)抵接。
另外，如图3所示，该图是图2所示装置的针头盖主体(25)和壳体(4)的一部分切除的、局部放大视图，可以看到外围凸缘(41)、开关激活脊(61)的近端(62)和激活开关(53)的相对位置。在该图中，开关激活脊(61)的近端(62)位于激活开关(53)的稍远端，但非常接近。可以看到，外围凸缘与激活开关(53)大致对齐，或者换句话说，激活开关位于护针件主体(25)的外表面上方，在远端但与护针件主体的近端(26)相邻。该示例对应于初始位置或零位置，在该位置中装置正等待使用，并且尚未移除装置盖(80)。
现在转向图4、图5和图6进行比较，这些图示出了在移除了装置盖(80)之后药物输送组件的部件的相对位置。当发生这种情况时，护针件主体(25)借助存储在螺旋弹簧(59)中的动能沿远端方向移动，推动护针件主体(25)的远端(27)的内表面(60)。这种沿远端方向移动的结果是，外围凸缘(41)的远端表面(42)与针头制动器(30)的远端基台(37)的近端表面(38)抵接，因此，针头主体(25)被阻止沿远端方向进一步移动。如本文所述，所得到的位置是第一，或遮蔽位置，因为护针件仍然遮蔽了针头(11)，以免暴露于使用者。同时，开关接合脊(61)和激活开关(53)的相对位置如图4所示。从图4可以看出，现在，开关接合脊(61)的近端(62)已在远端方向上移离了激活开关(53)，相对于护针件本体(25)的近端(26)，激活开关(53)现在处于自由空间中。同样，如图6所示，在对针头制动器的近端(32)特写显示的情况下，可以看到，在第一遮蔽位置的驱动电机啮合装置(34)由带齿的齿轮(84)固定并与之配合，齿轮安装在驱动电机齿轮(35)上或与驱动电机齿轮(35)轴向对准。
如图7所示，当将护针件主体(25)的远端(27)推到表面上时，例如在正常使用中，在使用者的皮肤上，护针件主体向后或向近端滑动，并沿壳体(4)内的注射器组件的纵轴(8a)同轴滑动。这样，外围凸缘(41)的远端表面(42)移出与针头制动器(30)的远端基台(37)的近端表面(38)的抵接。因此，外围凸缘(41)和激活开关脊(61)同时在近端方向上朝着第二“注射准备就绪”位置移动。激活开关脊(61)的近端(62)，当然还有护针件(通过延伸)从而到达装置的第三位置，该第三位置介于上述的第一遮蔽位置和第二注射准备就绪位置之间，其中所述激活开关脊(61)经由成角度的脊表面(64)与激活开关(53)接触。在该第三“激活”位置，成角度的脊表面(64)推向激活开关(53)的弹簧加载突起(85)并电闭合电路，从而产生唤醒信号，例如电流。产生的唤醒信号被可编程控制系统(54)接收，可编程控制系统(54)依次唤醒装置的其余部分，并为装置中的其他电路分配电力。因此，通过激活唤醒开关(53)唤醒装置会导致皮肤传感器电路(57)通电。皮肤传感器电路的激活步骤和随后的激活是准瞬时或准同时的，结果，实际上只要是激活开关脊(61)导致激活开关(53)闭合了激活电路(51)，则皮肤传感器就已经位于确定该装置的远端是否足够接近使用者皮肤的位置。结果是，在正常使用条件下，当使用者将护针件主体的远端(27)放在皮肤上或皮肤附近时，电容性电阻表面(58)将处于激活状态。皮肤传感器电路(57)通过由螺旋弹簧(59)提供的电连接来检测由于皮肤在电容性电阻表面上的接触或近距离接触而引起的电容或电阻的任何变化。如果皮肤传感器电路(57)确定该装置与皮肤适当接触或接近，则将相应的信号发送到编程控制系统(54)。
但是，如果皮肤传感器电路未检测到皮肤与护针件的远端充分接近或接触，则不会将相应的信号发送到可编程控制系统(54)，可编程控制系统将不会发送相应的信号来释放或松开针头制动器(30)。结果是，并且如图7和8所示，将阻止可能导致针头变得未遮蔽的护针件进一步向近端移动，这是由于外围凸缘(41)的近端表面(43)将抵靠设置在针头制动器(30)的筒形主体(31)上的基台突起(46)。根据以上描述，对读者来说显而易见的是激活开关(53)和激活开关脊(61)相对放置以使在外围凸缘(41)的近端表面(43)与基台突起(46)抵接之前，到达第三中间“激活”位置。这种相对位置进一步确保了在外围凸缘(41)遇到基台突起(46)之前，针头制动器(30)脱离，从而保证了使用者的顺畅操作，并且在使用该装置进行注射过程中不会摇动。实际上，基台突起(46)是装置的安全元件之一，因为如果皮肤传感器电路(57)未检测到皮肤接触，它可以防止未经允许的使针头伸出到护针件(24)之外的尝试。
在适当地检测到皮肤接触的情况下，皮肤传感器电路(57)向可编程控制系统(54)发送信号。可编程控制系统(54)随后将通过命令驱动电机(67)通过齿轮组件(66)啮合驱动电机齿轮(35)，并使针头制动器的筒形主体(31)绕其纵轴(8b)旋转，激活并实现针头制动器(31)的脱离。这样做时，远端基台将通常在0°至最大180°之间的角度旋转，优选180°，结果是远端基台表面(39)将不再邻接第一内壁突起(40)。这种情况在图9中示出。
图10示出了在筒形主体(31)旋转之后的远端基台(37)的特写视图。可以观察到，弧形边缘(45)已经从第一内壁突起(40)移开，结果远端基台表面(39)不再与所述第一内壁突起(40)抵接。如图10所示，在螺旋弹簧(50)和套环(51)释放的动能的推动下远端基台的形状使其能够沿远端方向平移，使得所述远端基台表面与所述第二内壁突起(48)抵接接触。结果，护针件主体(25)可以继续朝着第二注射准备就绪位置向近端方向移动，如图11所示。针头制动器在筒体(31)的近端(32)处的相应脱离如图12所示。从中可以看到齿轮啮合装置(34)已与带齿的齿轮(84)和驱动电机齿轮(35)脱离。
图13示出了根据装置的示意性截面的整体示意图。在松开针头制动器或将其从驱动电机齿轮上松开之后，筒形主体(31)的远端(37)的远端基台表面(39)借助第二内壁突起(48)被螺旋弹簧(50)和套环(51)向远端推向远端基台。
图14示出了部分移除护针件的特写视图，其示出了处于第二“注射准备就绪”位置的护针件的相对位置。从图14可以看出，护针件本体(25)沿近端方向向后移动到最远，其作用是开关激活脊(61)的成角度的脊表面(64)覆盖并接合激活开关(53)和“注射准备就绪”开关的弹簧加载突起。现在，装置已准备就绪，可以激活注射步骤。一旦两个开关都被激活，或者一旦开关激活装置到达第二“注射准备就绪”位置，就将相应的“注射准备就绪”信号发送到可编程控制系统(54)，通过命令驱动电机(67)和齿轮组件(66)沿远端方向向前驱动活塞齿轮(72)进行响应，使螺纹活塞(69)的远端与注射器组件(5)的柱塞(13)接合，并沿远端方向推动所述柱塞，以将药物通过针头从药物容纳室中排出，并进入药物的预定接收器中。
图15示出了一旦完成注射步骤，自动注射器装置的部件的相对位置。从图15可以看到，活塞(72)将柱塞(13)沿远端方向推到注射器主体(6)的远端，并且包含在药物腔室(14)中的所有相应药物已被排出。驱动电机(67)会在很短的时间内不断尝试朝远端方向向前推动柱塞(13)，齿轮和驱动电机在尝试这样做时遇到的阻力增大，这将导致电力消耗增加，因为电机(67)会调整其工作输出以尝试克服该阻力。这种工作量的增加可以反馈到可编程控制系统(54)中，并且可编程控制系统创建相应的“注射结束”信号，表示应关闭所有电路，可编程控制系统将通过切断电机和其他电路的电源来采取相应的措施。同时，“注射结束”或其他类似信号可以显示或传递给使用者，例如通过LED或声音，以指示护针件主体(25)的远端(27)可以从皮肤上移开。
当使用者从皮肤上取下护针件本体，或将皮肤与护针件本体(25)的末端隔开一定距离时，如图16、17和18所示，此时，在储存在与护针件主体(25)的远端的内壁(60)抵接的螺旋弹簧(57)中释放的动能的作用下，护针件本体(25)再次朝着远端方向移动。随着存储在线圈中的能量被释放，螺旋弹簧便从受约束的构造运动到不受约束的或相对不受约束的构造。护针件主体(25)的远端运动方向为当主体(25)移动到其最终位置时，使护针件主体(25)再次完全遮蔽针头(13)。当外围凸缘(41)的边缘(44)大致与在壳体(4)的远端附近提供的直径减小的内壁突起(40)大致齐平时，到达最后、第四且不可逆的位置。外围凸缘(41)的边缘(44)抵靠内壁突起，以防止任何使用者扭动或试图将护针件主体(25)在纵轴(8a)的外侧横向移位。另外，设置在护针件主体上的钩状突起(73)在穿过缩减直径的内壁突起后会弹性且径向地膨胀，防止任何将护针件本体沿近端方向推回壳体的操作，从而防止将来使用该针头或注射器组件。此后，可以以适当的方式将药物输送组件(2)从传动组件(3)上拆下并进行处置，同时在将驱动传动组件与新的未使用的药物输送组件重新连接后可以重新使用。

Claims (35)

1.自动注射器装置，包括：
一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件，包括壳体和至少部分位于所述壳体内的注射器组件，所述注射器组件包括柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头，所述柱塞、药物容纳室和针头的构造和尺寸设置为用作注射器；
可重复使用的电动传动器组件，包括壳体以及位于所述壳体内的电机和传动器组件，所述传动器组件的构造和尺寸设置为使所述注射器的柱塞接合在所述药物输送组件中，以及将所述单位剂量药物从所述药物容纳室中排入所述针头，并从所述药物输送组件中排出；
其中，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件沿着由所述注射器、柱塞、预填充单位剂量药物的容纳室和针头限定的纵轴基本上轴向对准；以及
其中，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体通过连接系统可拆卸地连接至所述可重复使用的电动传动器组件的壳体，所述连接系统的构造和尺寸设置为在所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件之间提供基本的轴向对准。
2.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述连接系统可以手动操作。
3.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述连接系统使得所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件和所述可重复使用的电动传动器组件能够基本上轴向对准地连接在一起，其中，所述连接系统包括弹簧锁连接构件，所述弹簧锁连接构件包括公插入部分和相应的母接收部分，所述公插入部分和相应的母接收部分设置在所述可重复使用的电动传动器组件的壳体的远端和所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体的近端，反之亦然。
4.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述连接系统能够使所述一次性使用的药物输送装置从所述可重复使用的电动传动器组件中拆卸下来，其中：
所述连接系统包括弹簧锁连接构件，所述弹簧锁连接构件包括公插入部分和相应的母接收部分，所述公插入部分和相应的母接收部分设置在所述可重复使用的电动传动器组件的壳体的远端和所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件的壳体的近端，反之亦然；以及
所述相应的母接收部分包括扭转释放能动构件，用于使所述公插入部分从所述母接收部分中扭转释放。
5.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和第二注射准备就绪位置之间同轴地可移动。
6.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置、第二注射准备就绪位置和第三唤醒位置之间同轴地可移动。
7.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件进一步包括护针件，所述护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并沿纵轴在完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置、第二注射准备就绪位置、第三唤醒位置以及位于所述第一位置远端的第四不可逆安全位置之间同轴地可移动。
8.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件进一步包括护针件和护针件制动器，其中：
护针件的构造和尺寸设置为至少部分地容纳在所述药物输送组件的壳体内，并且沿所述纵轴在至少完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和至少第二注射位置之间同轴地可移动；以及
所述护针件制动器的构造和尺寸设置为选择性地接合或脱离所述护针件，以限制和/或允许所述护针件在至少完全遮蔽所述针头的远端的第一遮蔽位置和至少第二注射位置之间同轴地可移动；
9.如权利要求1所述的自动注射器装置，所述药物输送组件还包括护针件制动器，其中，所述护针件制动器包括：
纵向主体，至少部分地容纳在药物输送组件主体中，并具有自身的纵轴，所述纵轴与所述注射器组件的纵轴间隔开地平行对准地布置，所述纵向主体具有近端和远端。
10.如权利要求9所述的自动注射器装置，其中，所述护针件制动器进一步包括位于所述纵向主体的近端的驱动电机齿轮啮合装置，其构造和尺寸设置为与容纳在所述可重复使用的电动传动器组件内的驱动电机齿轮接合并可从中释放。
11.如权利要求10所述的自动注射器装置，其中，位于所述纵向主体的近端的所述驱动电机齿轮啮合装置包括带槽孔，所述带槽孔位于所述纵向主体的近端的附近并且一直延伸到所述纵向主体的近端。
12.如权利要求9-11中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述护针件制动器还包括位于所述纵向主体的远端的基台，远端基台包括远端基台表面和近端基台表面，所述远端基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在使用所述装置之前，在所述第一遮蔽位置与所述药物输送组件壳体的第一内壁面接合。
13.如权利要求9-12中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述护针件制动器还包括位于所述纵向主体的远端的基台，远端基台包括远端基台表面和近端基台表面，所述远端基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在使用所述装置之前，在所述第一遮蔽位置与所述护针件的外围凸缘的远端表面接合。
14.如权利要求9-13中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述护针件制动器还包括中间基台突起，位于所述纵向主体的远端和近端之间的外围表面，在所述护针件移过所述第三唤醒位置之后，所述基台突起与所述护针件的外围凸缘的近端表面接合。
15.如权利要求9-14中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述针头制动器进一步限定为，所述远端基台表面和所述中间基台突起在所述纵向主体上基本对准。
16.如权利要求1-10中任一项所述的自动注射器装置，其中，容纳在所述可重复使用的电动传动器组件壳体内的所述电机包括带齿的驱动电机齿轮，其构造和尺寸设置为与位于所述纵向主体的近端的所述驱动电机齿轮啮合装置的相应凹槽接合。
17.如权利要求9-16中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述护针件制动器还包括预约束弹性脱离组件，其构造和尺寸设置为：
使所述纵向主体的驱动电机齿轮啮合装置与所述驱动电机齿轮脱离；以及
使所述纵向主体沿远端方向朝向所述药物输送组件壳体的第二内壁面偏斜，其中第二内壁面不同于所述第一内壁面并且位于所述第一内壁面的远端方向上。
18.如权利要求9-17中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述纵向主体上的纵向基台的远端基台表面的构造和尺寸设置为：
在脱离针头制动器后与所述药物输送组件壳体的所述第二内壁面接合，所述第二内壁面不同于所述第一内壁面，并且位于所述第一内壁面的远端方向上。
19.如权利要求17所述的自动注射器装置，其中，所述预约束弹性脱离组件包括：
螺旋弹簧；以及
固定套环，
所述螺旋弹簧安装在所述纵向主体周围并偏斜抵靠在所述固定套环上；
所述固定套环形成在所述纵向主体周围并从其径向突出；
所述脱离组件位于所述纵向主体上，在所述纵向主体的近端和基台突起之间的固定位置处。
20.如权利要求1-19中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件壳体还包括激活电路，所述激活电路配置为当所述护针件移动到所述唤醒位置时电唤醒所述自动注射器装置。
21.如权利要求20所述的自动注射器装置，其中，所述激活电路包括“唤醒”微动开关，所述微动开关配置为将激活或“唤醒”信号发送到位于所述可重复使用的电动传动器组件内的可编程控制系统，当所述护针件移到所述开关上的所述第三或“唤醒”位置时，产生所述激活信号。
22.如权利要求20或21所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件壳体还包括皮肤传感器电路，所述皮肤传感器电路配置为确定所述护针件的远端是否与使用者的皮肤接触或极为接近。
23.如权利要求22所述的自动注射器装置，其中，所述皮肤传感器电路连接到位于所述护针件的远端的电容性电阻表面区域。
24.如权利要求22所述的自动注射器装置，其中，所述电容性电阻表面区域和所述皮肤传感器电路通过位于所述护针件内并同轴安装在所述注射器组件周围的螺旋弹簧电连接。
25.如权利要求20或21所述的自动注射器装置，其中，所述激活电路通过可断开的电连接连接到位于所述可重复使用的电动传动器组件内的所述可编程控制系统。
26.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述一次性使用的，用后即丢弃的药物输送组件还包括护针件，所述护针件包括开关激活装置。
27.如权利要求26所述的自动注射器装置，其中，所述开关激活装置是开关接合脊，所述开关接合脊以沿所述护针件的外表面与纵轴轴向纵向对准的方式纵向定位。
28.如权利要求26或27所述的自动注射器装置，其中，所述激活开关装置是沿着所述护针件的外表面定位的连续的开关接合脊。
29.如权利要求26-28中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述激活开关装置由多个不连续的开关接合脊形成，多个不连续的开关接合脊沿所述护针件的外表面轴向对准。
30.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述药物输送组件壳体还包括第二微动开关，所述第二微动开关配置为向位于所述可重复使用的电动传动器组件内的可编程控制系统发送“注射准备就绪”信号，当所述护针件通过所述开关移动到所述第二位置时，产生所述“注射准备就绪”信号，在所述位置所述针头完全外露。
31.如权利要求30所述的自动注射器装置，其中，所述第二“注射准备就绪”微动开关与所述第一“激活”微动开关在纵向轴向对准。
32.如权利要求30所述的自动注射器装置，其中，所述“注射准备就绪”微动开关由所述开关激活装置激活。
33.如权利要求1所述的自动注射器装置，其中，所述传动器组件还包括：
驱动电机齿轮组件；
可编程控制系统，配置为命令和控制所述自动注射器的功能；以及
具有近端和远端的螺纹活塞，
所述螺纹活塞通过所述驱动电机齿轮组件的活塞驱动齿轮连接到驱动电机组件并由其驱动，
针头制动器驱动电机齿轮和螺纹活塞驱动齿轮以基本上平行且间隔开的方式布置在所述驱动电机齿轮组件内，其中，所述螺纹活塞驱动齿轮与所述注射器组件的纵轴轴向对准，所述针头制动器驱动电机齿轮与所述纵向主体轴向对准；
响应于所述驱动电机齿轮组件的编程的电机驱动运动，所述螺纹活塞经由所述螺纹活塞的远端与所述注射器的柱塞接合；
所述编程的电机驱动运动由所述可编程的控制系统命令和控制。
34.如前述权利要求中任一项所述的自动注射器装置，其中，所述可编程的控制系统配置为实现包括以下任何一项的操作：
从唤醒开关接收唤醒信号以唤醒装置并向装置提供电力；
从皮肤传感器接收指示护针件接近或接触使用者皮肤的信号；
响应于接收到这样的皮肤传感器信号，命令和控制驱动电机和驱动电机齿轮组件，以使驱动电机齿轮驱动所述纵向主体绕其纵轴旋转，从而使远端基台和基台突起移出基台对准，从而使所述针头制动器脱离，并允许所述护针件向第二注射准备就绪位置的自由近端移动；
一旦接收到来自激活电路的信号，护针件便已到达第二注射位置，命令并控制驱动电机和驱动电机齿轮组件，以使螺纹活塞驱动齿轮旋转并朝着所述柱塞驱动所述螺纹；
继续向远端驱动螺纹到柱塞上，直到确定完成注射周期为止。
35.如权利要求33所述的自动注射器装置，其中，所述可编程控制系统配置为通过驱动电机的电力消耗分析来确定注射周期的完成。
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