CN113069642A - 具有可轴向膨胀驱动构件的医疗输送装置 - Google Patents

Abstract

一种医疗输送装置，其用于使在药剂容器内的活塞前进以驱出药剂。支撑结构支撑容器和使活塞前进的驱动组件。驱动组件包括驱动带，其能够被收缩和延伸。收缩带限定二维螺旋，且延伸带限定三维螺旋。驱动带能够在收缩的二维螺旋构造与延伸的三维螺旋构造之间渐进地移动。机械驱动使驱动带旋转以选择性地延伸和收缩带。具有三维螺旋斜坡的推力构件在驱动带在二维螺旋与三维螺旋之间过渡处接合驱动带的近侧边缘。当带延伸时，在驱动带的远端处的承载构件在活塞上施加轴向力。

Description

具有可轴向膨胀驱动构件的医疗输送装置

相关申请的交叉引用

本申请是申请号为201780019321 .8的发明专利申请的分案申请。本申请要求于2016年三月21日提交的名称为“具有可轴向膨胀驱动构件的医疗输送装置（MEDICALDELIVERY DEVICE WITH AXIALLY EXPANDABLE DRIVE MEMBER）”的美国临时专利申请序列号62/310,961的优先权，所述文献的公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及诸如注射装置的医疗输送装置。

背景技术

常规的注射装置常被用于将药剂注射到患者体内。

例如，糖尿病患者常使用接收包含胰岛素的一次性药筒的注射笔。这种笔通常包括作用于在药筒内的活塞上的细长杆。当杆使活塞前进时，在药筒内的药剂被通过针被分配且进入到患者体内。

贯穿注射过程，包括当杆已经到达向前前进的极限进入到药筒中时，杆必须从药筒向外突出以接合在笔内的驱动机构。当杆已经完全收缩时，其也必须被容纳在笔内，以使得杆可以被插入到填充有药剂的新药筒内。因此，常规的注射笔是大体上细长且细的，其中，注射笔的长度大于在其中包含药剂的药筒管的长度的两倍。类似地，对于非笔形可再填充注射装置，装置的长度通常大于在其中包含药剂的药筒管的长度的两倍。

当这种注射装置用于在全天的不同时间自己给送药剂时，期望的是注射装置容易被用户携带。例如，糖尿病患者常使用注射装置来自己给送胰岛素，且全天随身携带装置。虽然常规的注射笔和类似的装置足够小而是便携式的，但是这种装置的长度常使得装置的运输不方便。

发明内容

本发明提供紧凑且容易运输的医疗输送装置。

在其一种形式中，本发明包括用于与药剂容器一起使用的医疗输送装置。药剂容器具有保持药剂、限定出口的容器本体，并且还包括设置在容器本体内的活塞，其中，活塞在容器本体中的前进将药剂通过出口驱出。输送装置包括适于支撑药剂容器的支撑结构、和被支撑在支撑结构上且适于使在容器本体内的活塞前进的驱动组件。驱动组件包括驱动带，该驱动带具有远侧边缘区段和近侧边缘区段。驱动带具有收缩构造和延伸构造，其中，驱动带的在收缩构造中的收缩部分限定二维螺旋（spiral），且驱动带的在延伸构造中的延伸部分限定三维螺旋（helical）。驱动带可在收缩构造与延伸构造之间渐进地移动，且驱动带从收缩构造到延伸构造的运动限定驱动轴线。机械驱动与驱动带可操作地联接，且围绕驱动轴线选择性地旋转驱动带，其中，驱动带沿第一方向的旋转使驱动带延伸，且驱动带沿相反的第二方向的旋转使驱动带收缩。推力构件可操作地设置在支撑结构和驱动带之间，并且当驱动带至少部分地延伸时与近侧边缘区段的至少一部分接合。承载构件被支撑在驱动带上接近驱动带的远端。承载构件适于当驱动带延伸时在活塞上施加轴向力。由承载构件施加在活塞上的轴向力至少部分地通过药剂容器传输到支撑结构。当轴向压缩负载被施加在驱动带上时，轴向压缩负载至少部分地通过推力构件传输到支撑结构。

在一些实施例中，支撑结构限定适于被人手固持的壳体。在这种实施例中，药剂容器可以具有至少3 mL的存储体积，其中，支撑结构限定不多于110 mm的轴向长度。支撑结构可以甚至限定不超过100 mm的轴向长度。

在输送装置的一些实施例中，推力构件相对于支撑结构旋转地固定，并且限定能够与驱动带的近侧边缘区段接合的三维螺旋斜坡，其中，驱动带沿第一方向旋转时，驱动带的接合三维螺旋斜坡的过渡部分从收缩构造过渡到延伸构造，并且当驱动带沿第二方向旋转时，驱动带的接合三维螺旋斜坡的过渡部分从延伸构造过渡到收缩构造。在这种实施例中，输送装置还可以包括围绕推力构件的带承载构件，其接近三维螺旋斜坡在驱动带上施加径向向内的承载力。带承载构件可以采用能够与驱动带接合的多个滚轴的形式，其中，多个滚轴施加径向向内的力，且在驱动带旋转时，将驱动带偏置到推力构件的三维螺旋斜坡上。在包括三维螺旋斜坡的那些实施例中，驱动带的接近三维螺旋斜坡的收缩部分所限定的半径大于三维螺旋斜坡的半径。

在输送装置的一些实施例中，承载构件包括旋转轴承，其允许在驱动带与活塞之间的围绕驱动轴线的相对旋转运动。这种旋转轴承可以采取宝石轴承的形式。

在一些实施例中，输送装置可以包括驱动带，该驱动带限定多个齿轮齿，该齿轮齿能够与机械驱动接合，由此，机械驱动能够通过由多个齿轮齿传输旋转力来使驱动带旋转。

在驱动带的一些实施例中，驱动带的延伸部分可以具有近侧边缘区段，该近侧边缘区段与远侧边缘区段的邻近部分直接承载地接合。在这种实施例中，近侧边缘区段和远侧边缘区段中的一者可以限定径向延伸的唇，以直接承载地接合近侧边缘区段和远侧边缘区段中的另一者。在这种实施例中还可能的是，近侧边缘区段和远侧边缘区段中的一者限定多个突出部，并且近侧边缘区段和远侧边缘区段中的另一者限定多个协作的凹部。

输送装置可以具有驱动带，其是单件整体带，其中，当驱动带至少部分地延伸时，在承载构件与推力构件之间传递的全部轴向力通过整体单件带来传递。

在一些实施例中，输送装置还包括筒形筒管，其中，驱动带的收缩部分被存储在筒管中。在这种实施例中，筒管可以被可旋转地设置在推力构件上。在包括筒管的实施例中，对于设置在筒管内的驱动带的收缩部分，驱动筒管可以被构造成使得，驱动带的远侧边缘表面位于垂直于驱动轴线定向的第一平面中，而驱动带的近侧边缘表面位于垂直于驱动轴线定向的第二平面中。

在输送装置的一些实施例中，机械驱动包括电池供能的马达。

在输送装置的一些实施例中，近侧边缘区段限定近侧边缘表面，且远侧边缘区段限定远侧边缘表面，其中，近侧边缘表面限定第一面朝轴向的纵长部分和第二面朝轴向的纵长部分，且远侧边缘表面限定第三面朝轴向的纵长部分和第四面朝轴向的纵长部分。在驱动带的限定三维螺旋的延伸部分中，带的近侧边缘区段与远侧边缘区段的邻近部分接合，其中，近侧边缘表面的第二纵长部分与远侧边缘表面的第三纵长部分接合，并且其中，近侧边缘表面的第一纵长部分和远侧边缘表面的第四纵长部分沿相反方向径向向外延伸。并且，在这种实施例中，推力构件与近侧边缘表面的第一纵长部分接合。在设置在驱动带的收缩部分和延伸部分之间的驱动带的过渡部分中，推力构件可以接合近侧边缘表面的第一纵长部分。

在其另一形式中，本发明包括用于与药剂容器一起使用的医疗输送装置，所述药剂容器具有保持药剂且限定出口的容器本体。药剂容器还包括设置在容器本体内的活塞，其中，活塞在容器本体中的前进将药剂通过出口驱出。输送装置包括适于支撑药剂容器的支撑结构；和驱动组件，该驱动组件被支撑在支撑结构上且适于使在容器本体内的活塞前进。驱动组件包括驱动带，其具有限定远侧边缘表面的远侧边缘区段、和限定近侧边缘表面的近侧边缘区段。驱动带具有收缩构造和延伸构造，其中，驱动带的在收缩构造中的收缩部分限定二维螺旋，且驱动带的在延伸构造中的延伸部分限定三维螺旋。驱动带可在收缩构造和延伸构造之间渐进地移动，其中，驱动带从收缩构造到延伸构造的运动限定驱动轴线。近侧边缘表面限定第一面朝轴向的纵长部分和第二面朝轴向的纵长部分，且远侧边缘表面限定第三面朝轴向的纵长部分和第四面朝轴向的纵长部分。在驱动带的限定三维螺旋的延伸部分中，带的近侧边缘区段与远侧边缘区段的邻近部分接合，其中，近侧边缘表面的第二纵长部分与远侧边缘表面的第三纵长部分接合，并且其中，近侧边缘表面的第一纵长部分和远侧边缘表面的第四纵长部分沿相反的方向径向向外延伸。机械驱动与驱动带可操作地联接，且围绕驱动轴线选择性地旋转驱动带，其中，驱动带沿第一方向的旋转使驱动带延伸，且驱动带沿相反的第二方向的旋转使驱动带收缩。推力构件可操作地设置在支撑结构与驱动带之间。推力构件与近侧边缘表面的第一纵长部分接合。承载构件被支撑在驱动带上接近驱动带的远端。当驱动带延伸时，承载构件适于将轴向力传递到驱动带。

在一些实施例中，远侧边缘表面的第四纵长部分径向向外突出，且近侧边缘表面的第一纵长部分径向向内突出。

在一些实施例中，推力构件包括能够与近侧表面的第一纵长部分接合的三维螺旋螺纹。在这种实施例中，三维螺旋螺纹可以围绕驱动轴线延伸大于360度。

在带有具有三维螺旋螺纹的推力构件的实施例中，装置可以被构造成使得，远侧边缘表面的第四纵长部分径向向外突出，且近侧边缘表面的第一纵长部分径向向内突出，且输送装置还包括围绕驱动带的带承载构件，其中，带承载构件限定能够与远侧边缘表面的第四纵长部分接合的第二三维螺旋螺纹。

在具有第二三维螺旋螺纹的这种实施例中，推力构件的三维螺旋螺纹可以围绕驱动轴线延伸大于360度。在又其他实施例中，第二三维螺旋螺纹可以围绕驱动轴线延伸大于360度，其中，带承载构件接近推力构件围绕驱动带。

在一些实施例中，当驱动带展开且被定位在平面中时，驱动带限定弧。在这种实施例中，带可以被构造成使得，当驱动带展开且被定位在平面中时，近侧边缘区段被定位在远侧边缘区段的径向内部，且当带限定三维螺旋时，远侧边缘表面的第四纵长部分径向向外突出，且近侧边缘表面的第一纵长部分径向向内突出。

在一些实施例中，近侧边缘区段和远侧边缘区段中的一者限定多个桩，且近侧边缘区段和远侧边缘区段中的另一者限定多个孔，其中，在驱动带的限定三维螺旋的延伸部分中，带的近侧边缘区段与远侧边缘区段的邻近部分的接合包括桩与孔的接合。

在具有桩和孔的实施例中，驱动带可以限定多个齿轮齿，所述齿轮齿能够与机械驱动接合，由此，机械驱动能够接合驱动带并且通过由多个齿轮齿传输旋转力来和使驱动带旋转。例如，机械驱动可以包括能够与多个齿轮齿接合的蜗轮。

在其中带包括桩、孔和齿轮齿的实施例中，驱动带可以被构造成使得其限定在驱动带的相反两侧上的第一主要表面和第二主要表面，并且多个桩、多个孔和齿轮齿全部表现在驱动带的第一主要表面上，由此，多个桩、多个孔和齿轮齿适于从第一主要表面的一侧机械加工，并且其中，第二主要表面限定平面状表面。在这种实施例中，驱动带可以是整体单件带，且当驱动带至少部分地延伸时，在承载构件与推力构件之间传递的全部轴向力通过整体单件带传递，并且其中，第一主要表面和第二主要表面的最外部部分限定彼此平行的平面，并且在由第一主要表面和第二主要表面限定的平面之间的距离限定驱动带的最大厚度。

在一些实施例中，输送装置还可以包括能够相对于推力构件旋转的筒管，其中，驱动带的收缩部分被存储在筒管中。

应当注意到，在本文中公开了输送装置的若干不同特征，且这些特征可以组合在各种不同的构造中。虽然在本文中描述了这些特征的若干不同组合，但是本领域普通技术人员将认识到，在本文中未明确描述的其他这种组合也是可能的，且能够通过本公开实现并且在本申请的范围内。

附图说明

通过参考结合附图考虑的本发明的实施例的以下描述，本发明的上述特征和其他特征以及获得它们的方式将变得更加显而易见，且本发明本身将被更好地理解。

图1A是输送装置的第一实施例的侧视图。

图1B是第一实施例的端视图。

图1C是第一实施例的另一端视图。

图1D是第一实施例的侧视图，其中帽被移除且针组件被附接。

图1E是图1D的实施例的端视图。

图1F是第一实施例的透视图。

图2A是现有技术输送装置的侧视图。

图2B是现有技术装置的端视图。

图2C是现有技术装置的另一端视图。

图2D是现有技术装置的侧视图，其中帽被移除且针组件被附接。

图2E是图2D的现有技术装置的端视图。

图2F是现有技术装置的透视图。

图3A是输送装置的第二实施例的侧视图。

图3B是第二实施例的端视图。

图3C是第二实施例的另一端视图。

图3D是第二实施例的侧视图，其中帽被移除且针组件被附接。

图3E是图3D的实施例的端视图。

图3F是第二实施例的透视图。

图4是驱动组件的部分示意透视图。

图5是驱动带的部分示意透视图。

图6是驱动带的另一透视图。

图7是驱动带的另一部分透视图。

图8是驱动带的详细部分透视图。

图9是驱动带的另一详细部分透视图。

图10是驱动带的另一详细部分透视图。

图11是示出驱动带的延伸部分的示意透视图。

图12是带推力构件的透视图。

图13是示出围绕驱动带的带承载组件的示意透视图。

图14是示出用于接合驱动带的机械驱动组件的示意透视图。

图15是替代性机械驱动组件的示意透视图。

图16是驱动带和存储筒管的示意透视图。

图17是第一实施例的示意图。

图18示出驱动组件和药剂容器的部分透视图。

图19是示出驱动组件和药剂容器的另一部分透视图。

图20是驱动组件的部分透视图。

图21是另一实施例的侧视图。

图22是图21的实施例的部分分解图。

图23是沿着图26的线23-23截取的截面视图。

图24是图21的实施例的驱动带的俯视图。

图25是图24中的细节D25的视图。

图25A是图24的驱动带的端视图。

图26是图21的实施例的部分的侧视图，其中壳体被移除。

图27是沿着图26的线27-27截取且还示出带承载构件的截面视图。

图28是图21的实施例的侧视图，其中壳体被移除。

图29是图21的实施例的端视图，其中壳体被移除。

图30是另一实施例的侧视图，其中壳体被移除。

图31是图30的实施例的端视图，其中壳体被移除。

图32是图30的实施例的透视图，其中壳体被移除。

图33是没有壳体的图30的实施例的分解图。

贯穿若干视图，对应的附图标记指示对应的部件。虽然在本文中陈述的例子以一种形式示出本发明的实施例，但是在下文中公开的实施例不旨在是面面俱到的或者被解释为将本发明的范围限制于所公开的精确形式。

具体实施方式

在图1A-1F中示出紧凑医疗输送装置20的第一实施例，而在图3A-3F中示出紧凑医疗输送装置20A的第二实施例。在图2A-2F中示出一个常规的现有技术医疗输送装置21。在图2A-2F中示出的装置21是Kwikpen注射器，其能够从总部在印第安纳州印第安纳波利斯市的伊莱利利公司（Eli Lilly and Company）商购，且具有大约145毫米的长度。如能够从图1A、2A和3A的比较中看到地，紧凑医疗输送装置20、20A在长度方面比常规的装置21显著更短。然而，如能够参考图1B、1C、2B、2C、3B和3C看到地，常规的装置21比紧凑装置20、20A更细。

医疗输送装置20接收药剂容器22。如在图17中示意描绘地，药剂容器22包括容器本体24，其将例如胰岛素的药剂25保持在其筒形管内部。活塞26被设置在本体24内，且活塞26在容器本体24内的前进通过出口28将药剂25驱出。在所示实施例中，出口28是注射针，其具有刺穿容器的隔膜的一端、和能够被插入到患者体内以注射药剂25的相对端。

装置20还包括支撑结构30，其适于支撑药剂容器22。在所示实施例中，支撑结构30还用作装置壳体，且在本文中也被称为壳体。壳体30还支撑用于使活塞26前进且适于被人手固持的驱动组件32。装置20和装置20A大体上类似，但是却具有不同的壳体，其中，装置20A的壳体30A略微大于壳体30。

壳体30、30A两者都包括能够移除的帽31、31A，其能够被可释放地紧固至壳体30、30A，且当不使用装置时覆盖出口/针28。图1D和图3D示出其中帽30、30A被移除的装置20、20A，而图1A和图3A示出帽31、31A被安装在壳体30、30A上。如在图1D和3D中能够看到地，帽30、30A用于覆盖标准针，该标准针也具有能够移除的筒形内部针护罩29。

如参考图3A和3D能够看到地，帽31A的移除暴露了容器本体24的几乎整个纵向长度。通常，容器本体24将由玻璃或者其他透明材料形成。通过暴露容器本体24的该长度，用户能够直观地确定在药筒本体24中剩余的药剂25的量。相比之下，壳体30仅暴露了药剂容器22靠近出口28的端，且在壳体30中提供开口槽42，以允许用户视觉地确定在容器本体24中剩余的药剂25的量。代替使用开口槽42，也能够使用透明材料来形成窗口以允许这种视觉检视。

壳体30包括用于控制剂量的设置的控制旋钮44、用于启动注射的按钮45和被定位在壳体30的端上的电子显示器46。例如，旋钮44能够被旋转以设置注射剂量，且中央按钮45被按下以启动注射过程。壳体30A包括在壳体30A的侧上的电子显示器46A和控制装置44A。控制装置44A用于设置注射剂量，而在壳体30A的端上的控制按钮45A用于启动注射程序。虽然所示实施例具有被定位在壳体的端上的用于启动注射的促动器，但是还可以采用在壳体上其他位置用于这种特征。例如，相对于常规的笔更粗的壳体的本体可能引起一些人以不同方式抓握装置，且启动注射程序的促动器可以替代性地被部署在壳体的侧上。患者的握姿还可以取决于注射将在患者的身体上的何处发生，且在一些实施例中还可能期望包括在壳体上的多个促动器以便于各种握姿场景。

药剂容器22具有至少3 mL的存储体积，且被示出为具有常规药剂药筒的形式。支撑结构30可以限定不超过110毫米的轴向长度，或者甚至不超过100毫米的轴向长度。在图1A和图3A中，支撑结构30、30A的轴向长度分别由附图标记48、48A指示。如从图1A和图3A显而易见地，本文中所指的支撑结构的轴向长度包括能够移除的帽。在所示实施例中，加帽的轴向长度48、48A都是105毫米。在所示实施例中，装置20、20A的轴向长度48、48A小于容器22（不包括针28）的轴向长度49的两倍。用于胰岛素的标准3毫升药剂药筒具有64毫米的轴向长度，以及大约43毫米的活塞行程。

使用具有驱动带40的驱动组件32允许装置20、20A具有相对短的轴向长度48、48A。图17提供装置20的示意整体视图，其示出容器22如何被相对于驱动组件32定位在支撑结构30中。驱动组件32包括与驱动带40联接的机械驱动38。驱动带40能够在收缩构造与延伸构造之间渐进地移动。在药剂容器22被安装在装置20中的情况下，驱动带从收缩构造至延伸构造的运动使驱动带40延伸，且引起活塞26的前进，以及随之发生的药剂通过出口28的流出。

驱动带40通过机械驱动38的选择性旋转引起驱动带40的收缩或者延伸。在所示实施例中，机械驱动38包括DC电动马达34和用于为马达34供能的电池36，例如，单个AAA电池，或者能够再充电的锂离子电池。替代性布置可以采用外部电源或者替代形式的转矩供应。例如，转矩弹簧或者其他布置能够被手动张紧，其中，这种张紧的选择性释放提供驱动所述驱动组件32的操作所必需的转矩。

机械驱动38与驱动带选择性联接，以使带40围绕驱动轴线50沿任一旋转方向旋转。沿着第一旋转方向，其引起驱动带40轴向地延伸，沿着相反的第二旋转方向，其引起驱动带40的收缩。驱动带40的旋转使带在二维螺旋与三维螺旋构造之间变换。当驱动带40完全延伸时，驱动带40的大部分（如果不是全部的话）将处于三维螺旋构造。当驱动带40完全收缩时，驱动带40的大部分（如果不是全部的话）将处于二维螺旋构造。在大部分轴向位置中，驱动带40的延伸部分52将限定三维螺旋，而驱动带40的收缩部分54将限定二维螺旋。驱动带40的旋转引起带在两个构造之间渐进地变换。

图5-11提供驱动带40的详细视图。图6示出带40处于其中带40部分地延伸的构造。在图6中，收缩部分54限定二维螺旋，而延伸部分52限定三维螺旋。在收缩部分54中，二维螺旋的每圈（wrap）的带40的远侧边缘区段56的轴向端表面位于共同的平面110中，类似地，二维螺旋的每圈的近侧边缘区段58的轴向端表面也位于共同的表面112中。该二维螺旋布置允许带40的收缩部分54被存储在最小的大约等于带40的宽度的轴向空间中。在驱动带40的延伸部分52中，近侧边缘区段56直接承载地接合远侧边缘区段58的邻近部分。

应当注意到，图6和图11示出具有接合的边缘的三维螺旋延伸部分52，而图5和图7示出驱动带40的分解图。图5和图7被提供以用于解释和示出带40的细节的目的。在使用中，驱动带40将不采取在图5和图7中示出的分解构造。

带40的近侧58和远侧56边缘区段中的一者限定径向延伸的唇60，其用于直接和承载地接合近侧58和远侧56边缘区段中的另一者。如能够在图8中看到地，在所示实施例中，包括径向延伸的唇60的是远侧边缘区段56，并且所示出的唇60径向向内延伸。唇60包括大体上垂直于轴线50的面朝轴向的表面62，其接合相对的近侧边缘58，以允许轴向压缩力的传递。带40还提供转矩力的传递。带40的近侧58和远侧56边缘区段中的一者限定多个突出部64，而近侧58和远侧56边缘区段中的另一者限定多个协作的凹部66。突出部64与凹部66的互相配合允许转矩的传递，且在带40旋转时有助于保持近侧58和远侧56边缘区段互锁。如能够在图8和图9中看到地，在所示实施例中，限定多个凹部66的是远侧边缘区段56，且限定多个突出部64的是近侧边缘区段58。应当注意到，凹部66的侧壁表面68与突出部64的侧壁表面70的接合允许转矩的传递。侧壁表面68和70两者都限定平面状表面，其相对于轴线50大致径向地定向。接合的侧壁表面的该径向定向抵抗沿接头的剪切力，且因此抵抗在由延伸的带40形成的柱中的扭转。能够使用协作的突出部64和凹部66的各种其他布置和构造。例如，凹部66可以形成延伸通过带40的整个厚度的开口。由于抵抗沿着由接合的边缘形成的接头的剪切力，所形成的柱承载扭转负载，其防止一端相对于相对端旋转。其还抵抗由带40的延伸的部分52形成的柱的扭转和展开。

远侧56和近侧58边缘区段还分别包括径向延伸的凸缘72、74。在远侧边缘区段56上的凸缘72径向向内延伸，而在近侧边缘区段58上的凸缘74径向向外延伸。当远侧和近侧边缘区段56、58接合时，径向向外延伸的凸缘74被安置在由唇60和凸缘72限定的沟槽76中。凸缘72、74的接合提供对轴向作用的拉伸力的抵抗，且当经受轴向作用的拉伸力时，防止接合的远侧和近侧边缘区段56、58轴向分离。

当被部署时，带40形成为三维螺旋，以形成互锁的刚性筒形柱。远侧56和近侧58边缘区段的互锁赋予柱如上文所描述的轴向和扭转刚度和强度。带边缘区段56、58以能够脱离和能够再附接的方式彼此机械接合。下文中讨论的部署过程是连续的，从而实现平稳和精确的注射过程。

由带40的延伸部分52形成的柱充当连续的管状结构，且将主要承载压缩轴向负载，其对应于从容器22驱出药剂所必需的力。当带40延伸和收缩时，其还将承载由带40的旋转所生成的一些扭转负载。虽然大体没有轴向拉伸力负载被施加到带40，但是互相配合的凸缘72、74的使用提供对轴向拉伸力负载的抵抗，且由此防止带40的接合边缘在使用期间轴向分离，并且增强带40的可靠性。

驱动带40还限定多个齿轮齿76，该齿轮齿能够与机械驱动38接合，由此，机械驱动38能够通过由多个齿轮齿76传输旋转力来使驱动带40旋转。如能够在图8和图9中看到地，齿轮齿76被设置在带40的径向地面朝内的表面上。虽然齿轮齿76被设置在带40的内表面上，但是替代性布置可以利用在带40的径向外部表面上的齿轮齿。图10示出由一系列凹部形成的在带40的外部表面上的一组齿轮齿78。内部76或者外部78齿轮齿能够被用于使带40旋转。又其他变型也是可能的，例如，可以在带40的近侧边缘上采用齿轮齿，或者可以在相同带上采用内部和外部齿轮齿两者。在下文中更详细地讨论带40通过机械驱动38的接合和旋转。

驱动带40的所示实施例利用柔性聚合带，其已经被机械加工以限定带的各种特征。尼龙、聚丙烯和高密度聚乙烯是可被用于形成带40的合适的聚合材料的示例。虽然所示实施例是机械加工的，但是替代性实施例可以使用模塑过程以形成具有其全部边缘特征的聚合物带40。预想到的是，以平坦布置模塑带且然后将带卷成二维螺旋构造将是形成带40的最高效的制造方法。

其他材料也可被用于形成带40。例如，薄金属条可被用于形成带40。光蚀刻、激光蚀刻或者其他合适的微机械加工方法可被用于形成带40的单独特征。替代性地，代替使用单个金属条，可以通过将两个半厚度层扩散连接在一起来形成金属带。

又其他带实施例可以采用包塑金属条的形式。金属条将设置有远侧边缘特征，并且带的包塑塑性部分将形成近侧边缘特征。该途径将金属的期望的硬度、弹性和抗蠕变性与以模塑塑料形成小的特征的低摩擦和制造方便进行组合。对于带40的全部实施例，期望带40是柔性的，以便带40能够延伸和收缩并且经历相伴的弹性应力而没有永久变形。

带40的远端必须在活塞26上施加轴向力。为了实现这种力的传递，承载构件80被支撑在驱动带40上接近驱动带40的远端81，且适于在活塞26上施加轴向力。在带40延伸时，由带40形成的柱将旋转，然而，容器22的活塞26不旋转。在带40的远端81处提供旋转轴承82以负责相对旋转运动，并且允许在驱动带40与活塞26之间的围绕驱动轴线50的相对旋转运动。在所示实施例中，旋转轴承82是被定位在承载构件80上的宝石轴承。在所示实施例中，承载构件80被示出为是驱动带40的一体部分，但是两者还能够是具有在其之间的合适的接头的分离部分。如在图10中能够看到地，传递构件84作用于活塞26或者其他中间部分上，且包括在宝石轴承82内旋转的突出构件86。传递构件84推动活塞26并使活塞26前进，且在带40前进时不相对于活塞26旋转。在带40前进并且带40相对于活塞26旋转时，突出构件86在旋转轴承82内旋转。由于负载主要是轴向的，且期望使摩擦损失最小化，因此在该位置处的转动接头可以是低摩擦宝石轴承，然而，还可以使用允许带40和活塞26的相对旋转的其他布置。

推力构件88（图12）能够操作地设置在支撑结构30与驱动带40之间。当驱动带40至少部分地延伸时，推力构件88接合带40的近侧边缘58的一部分。更具体地，推力构件88在带40在二维螺旋构造与三维螺旋构造之间过渡处接合带40，且还承载作用在带40上的轴向压缩力。在所示实施例中，驱动带40是整体单件带，且当驱动带40至少部分地延伸时，在承载构件80与推力构件88之间传递的全部轴向力通过单件整体带40来传递。由在活塞26上的轴承产生的轴向压缩负载通过在推力构件88的与斜坡90相对的轴向端上的承载表面91传输到支撑结构30。就这方面而言，应当注意到，作用在带40上的轴向压缩力中的一些将作用在容器22中的药剂上，从而引起药剂通过出口28的喷射。

还应当注意到，由传递构件84施加在活塞26上的轴向力被至少部分地通过药剂容器22传输到支撑结构30，否则，当带40被延伸时，容器22将简单地与带40一起轴向移动。如果容器22被在支撑结构30内的摩擦配合固持在装置20、20A内，则该摩擦配合可能足以将容器22固持就位，且吸收作用在容器上的轴向压缩力。替代性地，结构保持器可以被用于将容器22保持支撑结构30中。图18示意性地描绘了可以如何通过将具有承载表面130的保持器滑动成与肩部128接合来使容器22的肩部表面128被接合。压缩力将从肩部128被传递到表面130，并且因此被传递到是支撑结构30的一部分的保持器。

推力构件88相对于壳体30旋转地固定，且限定接合带40的近侧边缘58的三维螺旋斜坡90。轴向压缩力在三维螺旋斜坡90处在带40与推力构件88之间传递。三维螺旋斜坡90还引导带40在其二维螺旋和三维螺旋构造之间的过渡。

当驱动带沿第一方向旋转以使得与斜坡90接合的近侧边缘58向上且沿远侧方向滑动时，与三维螺旋斜坡90接合的带40的过渡部分53由斜坡90引导成三维螺旋布置，且从收缩（二维螺旋）构造54过渡至延伸（三维螺旋）构造52。类似地，当带40沿第二相反方向旋转时，带40的接合三维螺旋斜坡90的过渡部分53沿着斜坡90向下滑动，且从延伸（三维螺旋）构造52过渡至收缩（二维螺旋）构造54。

由于在近侧边缘区段58与斜坡90之间的有限的接触面积，抵抗滑动运动的摩擦相对小。为了进一步限制对沿着斜坡90的滑动的摩擦阻力，推力构件88可以由诸如乙缩醛的润滑聚合材料形成。近侧边缘区段58可以形成连续表面，且在近侧边缘区段58的接合斜坡90的部分中避免凹部或者中断，以避免这种不规则的表面可能引起的增加的阻力和更大的磨损。

还可以使用替代性推力支撑表面。例如，代替使用滑动表面，可以以三维螺旋模式沿着推力构件的外周界布置小的滚轴。由于当使用带40来注射药剂时通常预料到的小尺度和小的力，这种滚轴将要求的更大的制造困难和成本通常将不值得。

轴向延伸的壁92位于三维螺旋斜坡90的径向内边缘上，并且沿远侧方向延伸。壁92防止近侧边缘区段58被带承载构件100径向向内偏置从而脱离与斜坡90的接合。带承载构件100围绕推力构件88，且接近三维螺旋斜坡90在驱动带40上施加径向向内的承载力。带承载构件100包括套筒102，其环绕推力构件88和安装在套筒102内的多个滚轴94。滚轴94能够与驱动带40接合，且在驱动带40被旋转时施加径向向内的力并且将驱动带40偏置到三维螺旋斜坡90上。滚轴94包括与带40接合的筒形盘96和从盘96的相对侧延伸的短轴98，盘96被能够旋转地安装在套筒102的内表面上。

带40从带40的收缩部分54被馈送到三维螺旋斜坡90上，所述收缩部分54以二维螺旋构造存储在筒管104内，如在图16中能够看到的。带40的近端106被紧固到筒管104，且当带40被旋转时，筒管104与带40一起旋转。在所示实施例中，筒管104是筒形存储筒管，且被能够旋转地安装在推力构件88上。在所示实施例中，筒管104包括轴向延伸的槽108，带40的近端106被紧固在该槽中。各种其他方法也可以用于将近端106紧固到筒管104。带40和筒管106两者都围绕轴线50旋转。

如能够在图16中看到地，对于被设置在筒管104内的驱动带40的收缩部分54，驱动带40的远侧边缘区段56的轴向端表面位于垂直于驱动轴线50定向的第一平面110中，且驱动带40的近侧边缘区段58的轴向端表面位于垂直于驱动轴线50定向的第二平面112中。该二维螺旋构造允许带40被存储在最小量的空间中，且特别地对于减小存储带40所要求的存储空间的轴向长度有用。在平面110、112之间的距离等于带40的宽度，即，由带40的远侧和近侧边缘区段56、58限定的相对的轴向端表面之间的最短距离。

如还能够在图16中看到地，带40的收缩部分54从在筒管104内的径向最外部位置向内填充存储筒管104，其中，所存储的带40的最内部部分仍限定相比三维螺旋斜坡90的半径更大的半径。这便于通过带40与带承载构件100的接合使带40从收缩部分54的存储的二维螺旋构造移动到延伸部分52的延伸的三维螺旋构造。

期望的是，带40自然地采取盘绕形状，该盘绕形状具有大于筒管104的内直径的半径，以便当带40被存储在筒管中时，带40将膨胀以接合筒管104的内表面。一些塑性材料倾向于蠕变，且呈现其存储尺寸。使用金属带或者包塑金属带将使带不能膨胀且填充筒管104的径向最外部部分的风险最小化。

虽然所示实施例利用用于带40的筒形存储筒管104，但是替代性实施例也是可能的。例如，对于一些实施例，在壳体30内的多个拱座可能是足够的，或者，如果带40具有合适的物理性质，则其可能在从带的邻近匝脱离时自然地采取二维螺旋构造并由此避免存储筒管的使用。

选择存储筒管104的大小以使得当带40完全收缩时其将是适合的。当完全收缩时，带40具有这样的最小半径，该最小半径大于对应于带40的三维螺旋延伸部分52的半径的斜坡90的半径。当带40沿着将存储的带40从存储筒管104馈送到三维螺旋斜坡90的方向旋转时，带的每个额外的圈从存储二维螺旋的内部过渡到由延伸部分52形成的柱上。在带40的过渡部分53从其在筒管104中的存储构造移动到斜坡90上时，带40的过渡部分53径向地变得更小，并且其变得在其中带40连接延伸部分52的三维螺旋柱的点处与由延伸部分52形成的三维螺旋柱相切。随着带沿着该三维螺旋路径径向向内移动，沿着带40的过渡部分53的远侧边缘区段56的特征接合带40的延伸部分52的最低的匝的近侧边缘区段58的特征。

其中径向贮存和带边缘接合发生的位置在装置内保持固定，且相对于推力构件88固定。从该接合点向远侧，带是形成延伸部分52的三维螺旋柱；从该接合点向近侧，通过过渡三维螺旋二维螺旋（过渡部分53），带松弛成被包含在存储筒管104内的二维螺旋布置（收缩部分54）。

带40的在接合位置远侧的全部圈（即，带40的延伸部分52）通过在其下方近侧的带圈保持彼此接合。在接合点处，正在被接合的带圈的近侧边缘仍未被接合，且通过带承载构件100径向向内偏置，以使得正在被接合的带圈不会径向向外膨胀而不能接合。同时，带40必须被维持在围绕轴线50的位置中。这些任务通过外部轴承100来实现，其大致环绕带40的一个完整的三维螺旋圈。相对于该固定轴承100，当带40沿着其三维螺旋路径前进（或者收缩）时，带40既旋转又平移。

如上文中讨论地，所示实施例利用包括多个滚轴94的带承载构件100。在该布置中，滚轴94中的每个与由带40限定的筒相切，且以三维螺旋角倾斜。滚轴94沿着由带40限定的筒滚动而不是滑动。滚轴94的位置建立且然后维持带边缘区段56、58的接合，同时保持接合的带边缘的总体三维螺旋结构被径向和轴向地支撑。虽然所公开的滚轴94是有效的，但是更简单而且能够被更有成本效益地制造的替代性布置可以适于一些应用。例如，类似于常规的滚珠轴承或者在滚珠螺杆中可见的设置在沟槽中的小的滚珠轴承可以适用于一些应用。由润滑聚合材料形成的简单的轴套还可以适合于一些应用。

图4提供驱动组件32的部分透明视图，且在图14和图15中提供替代性驱动组件的视图。在所示实施例中，驱动组件32包括电池供能的电动马达34和机械驱动38。机械驱动38包括被马达34驱动的马达轴114，且包括用于传递由马达34生成的转矩的齿轮布置116。转矩从马达34至带40的传递允许带40执行机械功，即，强制地旋转带40和使带40前进，以由此使活塞26前进，或者，当沿着相反方向旋转时，收缩带40且将其卷绕成在筒管104中的二维螺旋。

小的电动马达34提供操作带40的延伸和收缩的功率。典型地，该大小的马达利用机械齿轮减速。马达轴角度感测能够被用于控制带40的前进，且因此控制所输送的剂量。

图14和图15示出两个不同的布置，转矩可以通过该布置从马达34被传递到带40。还可以与驱动带40一起采用各种其他转矩传递布置和对所示出的布置的修改。

在图14的实施例中，带40包括在带40的内表面上的齿轮齿76。使用具有与齿轮齿76啮合的齿轮齿126的齿轮构件124来使带40旋转。齿轮构件124包括轴（未示出），该轴延伸通过在推力构件88中的开口93。轴包括与传动齿轮构件啮合的另一齿轮布置，该传动齿轮构件还与在马达轴114上的齿轮布置116接合，由此来自马达34的转矩被传递到带40。

在图14中描绘的内齿轮驱动布置中，在带40的内壁上的齿76接合在由延伸部分52形成的三维螺旋柱内部的齿轮。随着齿轮124旋转，其引起带40旋转并且延伸或者收缩。在所示实施例中，齿轮124的旋转轴线平行于轴线50且略微偏移。该偏移布置连同在齿轮124的位置处具有小于带40的内直径的外直径的齿轮124一起，允许齿轮124仅在一个位置处接合带40，而不是沿着齿轮124的整个周界接合带40。选择齿轮齿距以建立常规的啮合的接合。在直齿齿轮的情况下，在带40上的内齿76倾斜三维螺旋角（相对于带边缘），以确保正确的啮合。由于带40在其旋转时延伸（或者收缩），因此在带40旋转时齿轮齿沿着彼此轴向滑动。

如果三维螺旋齿倾斜以匹配延伸部分52的三维螺旋角，则驱动齿轮124还能够具有三维螺旋齿。在这种应用中，带齿76能够垂直于带边缘。在齿轮齿76与带边缘56、58之间的其他相对角度也是可能的。各种其他布置也是可能的，例如，替代性轴线定向是可能的（例如，齿轮能够被布置成与三维螺旋相切）。

使用定位在内部的齿轮能够是高效的。然而，对于一些应用，这带来缺点。例如，其通常将要求用于旋转内齿轮124的诸如齿轮系的一些机械元件使被设置在推力构件88的近侧轴向端处。这会为整个装置增加额外的轴向长度。该布置还要求足够径向刚性的机械结构将外部带承载构件100固持就位。

图15示出实施例，其中，带40包括在带40的外表面上的齿轮布置78。在该实施例中，两个传动齿轮构件118将转矩从马达轴114传递到带40。更具体地，传动齿轮构件118各自包括与在轴114上的齿轮布置116接合的第一齿轮布置120、以及与带40接合的蜗轮122。

在图15中示出的外部驱动系统使用与在带40上的面朝外的槽78啮合的蜗轮122。蜗轮122可以被选择成具有匹配带40的延伸部分52的三维螺旋角度的三维螺旋角度，以由此允许切割到带40中的槽78垂直于带边缘布置。虽然在图15中示出两个蜗轮122，但是可以替代性地使用单个蜗轮122。随着（多个）蜗轮旋转，其使带前进或者收缩。

使用诸如传动齿轮构件118的外部蜗轮驱动将传动齿轮构件118放置在带40的侧上，并且因此不对装置增加轴向长度。另外，传动齿轮构件118能够减少滚轴94的数量，因为传动齿轮构件118向带40提供径向支撑。

所示容器22是能够更换的药筒。为了便于容器22在其耗尽时方便的更换，可以使用药筒保持器。这种保持器在本领域中众所周知，且典型地利用螺纹接头或者卡口接头，然而，还可以使用其他合适的机械保持装置。

关于容器22的更换的另一考虑是避免用户与带40的延伸部分52接触。虽然与延伸部分52的接触并非将必然地引起损坏，但是带40的粗暴操纵却可能损害带40的操作能力，例如，使延伸部分52的边缘区段56、58脱离。能够使用各种途径来禁止或者防止这种接触。例如，如果在移除容器22之后延伸部分52的全部长度将暴露，则能够提供机械互锁，以使得带40在移除容器22之前被收缩。如果仅容器22的远端暴露，且延伸部分52被壳体30保护以避免接触，则当检测到容器22的移除时，电互锁能够命令带40收缩。

还应当注意到，虽然本文中讨论的所示实施例利用能够更换的容器22来允许装置20和20A-20C的重新使用，但是替代性实施例可以采取预填充的一次性装置的形式，或者使用再填充的药剂容器而不是被丢弃和更换的药剂容器。

在图21-29中示出另一实施例，装置20B。装置20B大体上类似于装置20、20A，但是具有若干修改。如在图21中示出的装置20B的总长度小于110毫米。装置20B分配来自具有针28的容器22的药剂。可移除帽31B当装置20B不在使用中时覆盖针28，且具有足够的空间以允许使用内部针护罩29。支撑结构30B提供用于驱动组件32B的壳体。药筒套筒140接收容器22且具有开口142，针28能够延伸通过所述开口142。药筒套筒140在图33中最佳地看到，且包括邻近开口142的螺纹部分144。紧固帽146接合螺纹部分144，且被用于将针28紧固到药筒套筒140。一组后螺纹148将药筒套筒140紧固到装置。在所示实施例中，后螺纹148接合在带承载构件的延伸上的对应螺纹。所示出的药筒套筒140还包括轴向延伸的开口150，其用作窗口，从而在不需要移除容器22的情况下允许用户观察容器22以看到在其中剩余的药剂的量。药筒套筒140还提供承载表面，其与表面130相同地起作用，且可以通过接触容器22的缩窄部分的内肩部形成。替代性地，可以使用用于将容器22紧固在装置内的各种其他器件。

图22示出驱动组件32B的主要部件。驱动组件32B包括DC马达34B，其具有输出轴114B,第一齿轮116B被紧固在输出轴114B上。齿轮构件116B接合位于两个传动齿轮118B上的齿轮构件120B。齿轮构件116B、120B是交叉轴渐开线三维螺旋齿轮。在传动齿轮118B上的蜗轮122B接合在驱动带40B的外部上的齿轮齿78B，以可旋转地驱动带40B。

带40B中的齿轮槽78B的节距、齿轮齿数比以及蜗轮节距都被选择以一起工作。就这方面而言，在为这些节距和齿轮齿数比确定合适的值时，应当注意到，选择延伸的带的每半匝的整数个带齿是重要因素。

驱动带40B与装置20、20A的驱动带不同。驱动带40B包括沿着带40B的近侧边缘区段58B的凹入区域152，当带40B延伸且形成三维螺旋时，所述凹入区域152接收带40B的远侧边缘区段56B的邻近部分。然而，凹入部分152不接收远侧边缘区段56B的完整厚度，且因此，远侧和近侧边缘区段两者的一部分沿相反的方向径向地突出。

多个桩154被定位在凹部152中，且接合对应的多个孔156。在所示实施例中，桩154被定位在近侧边缘区段58B中，而孔156被定位在远侧边缘区段56B中。然而，这些位置可以颠倒。当驱动带40B延伸且形成三维螺旋时，近侧边缘区段58B与远侧边缘区段56B的邻近部分的接合包括桩154与孔156的接合。在所示实施例中，桩154具有倒角表面155，其便于桩154从孔156的进入和移除。

桩154与孔156的接合将驱动带40B的邻近部分轴向地紧固在一起。桩154与孔156的接合还提供在延伸的带的邻近部分之间的转矩的传递，并且维持由延伸的带形成的柱的稳定性。

在所示实施例中，驱动带40B在驱动带40B的相反两侧上具有第一主要表面158和第二主要表面160。在第一主要表面158中形成多个齿轮齿78B。齿轮齿78B被齿轮构件122B接合，由此，驱动组件32B能够通过将旋转力传输到驱动带40B来使驱动带40B旋转。

驱动带40B的构造可以呈现各种不同的形式。在所示实施例中，多个桩154、凹部152、多个孔156以及齿轮齿78B全部表现在第一主要表面158上。就这方面而言，应当注意到，接收桩154的是在第二主要表面160上的孔156的开口。虽然对于孔156适当的起作用来说，孔156一直延伸到第一主要表面158不是必需的，但是将孔156延伸到第一主要表面便于带40B的制造。更具体地，其允许制造具有两个平坦的平面状表面的平坦带，并且从第一主要表面158的一侧执行形成多个桩154、凹部152、多个孔156和齿轮齿78B的随后的加工或铣削操作，而不要求在形成带40B的相反侧的第二主要表面160上执行任何这种操作。这减少了在制造期间的带40B的操纵，且由此改善效率以及降低成本。带40B可以由ABS（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）或者其他合适的材料形成。例如，虽然ABS是相对柔性的材料，但是可以替代性地使用诸如聚碳酸酯和金属带的其他相对刚性的材料。当采用相对刚性的材料时，可能有利的是，沿着带的长度使用多个穿孔以增强带的柔性。

在加工在带40B中的这些特征之前，其是具有彼此平行的两个平面状表面的平坦带，且不具有在平面状表面中形成的任何特征。因此，在形成桩154、凹部152、孔156和齿轮齿槽78B之后，第一和第二主要表面158、160的最外部部分限定彼此平行的平面159、161，且在由第一和第二主要表面限定的这两个平面159、161之间的距离162限定驱动带40B的最大厚度。

如上文所提到，驱动带40B的近侧边缘区段58B包括凹部152，凹部152延伸驱动带40B的整个长度或者大致整个长度，且多个桩154被定位在凹部152中。近侧边缘区段58B限定近侧边缘表面164，近侧边缘表面164具有第一面朝轴向的纵长部分166和第二面朝轴向的纵长部分168。远侧边缘区段56B包括多个孔156且限定远侧边缘表面170，远侧边缘表面170具有第三面朝轴向的纵长部分172和第四面朝轴向的纵长部分174。第一和第二面朝轴向的表面部分166、168所面朝的轴向方向与第三和第四面朝轴向的表面部分172、174所面朝的轴向方向相反。

图24示出在展开状态下的带40B，且细节D25在图25中示出。在图25A中示出带40B的另一视图。如参考图24、25和25A能够理解地，近侧边缘表面164和远侧边缘表面170在第一和第二主要表面158、160之间延伸，且当带40B形成三维螺旋时，其轴向地面朝相反的方向。第一表面部分166相对于带40B纵长延伸并且接近第二主要表面160，而第二表面部分168相对于带40B纵长延伸并且接近第一主要表面158。

在所示实施例中，第一部分166和第二部分168通过凹部152轴向分离。第三表面部分172相对于带40B纵长延伸并且接近第二主要表面160，而第四表面部分174相对于带40B纵长延伸并且接近第一主要表面158。在所示实施例中，第三和第四表面部分172、174共平面。还应当注意到，在所示出的带40B中，第一和第二主要表面158、160两者都与由驱动带40B限定的平面平行，并且近侧和远侧边缘表面164、170的面朝轴向的部分166、168、172和174垂直于第一和第二主要表面172、174定向。

如参考图26和图27最佳理解地，在驱动带40B的形成三维螺旋的延伸部分中，近侧边缘区段58B与远侧边缘区段56B的邻近部分接合，其中，近侧边缘表面164的第二面朝轴向的纵长部分168与远侧边缘表面170的第三面朝轴向的纵长部分172接合。近侧边缘表面164的第一面朝轴向的纵长部分166和远侧边缘表面170的第四面朝轴向的纵长部分174沿相反方向径向向外延伸。在所示实施例中，第一面朝轴向的纵长部分166径向向内延伸，而第四面朝轴向的纵长部分174径向向外突出。

推力构件88B包括三维螺旋螺纹176，其与近侧边缘表面164的第一面朝轴向的纵长部分166接合。三维螺旋螺纹176能够在驱动带40B的过渡部分中接合驱动带40B的表面166，所述过渡部分被设置在驱动带40B的限定二维螺旋的收缩部分54B与限定三维螺旋的延伸部分52B之间。因为表面166径向地突出且在驱动带40B的延伸部分52B中仍然暴露，所以三维螺旋螺纹176还可以在驱动带40B的三维螺旋延伸部分52B中接合表面166。此外，该布置还允许三维螺旋螺纹176围绕驱动轴线50B接合表面166达多于360度。在所示实施例中，三维螺旋螺纹176围绕轴线50B延伸大于360度。

三维螺旋螺纹176在近侧边缘区段58B与远侧边缘区段56B接合之后接合表面166的能力允许螺纹176承载在驱动带的延伸的三维螺旋部分中的轴向负载，且由此允许桩154在驱动带40B不承载轴向负载的位置处与孔156啮合。

带承载构件100B围绕驱动带且限定第二三维螺旋螺纹178，第二三维螺旋螺纹178能够与远侧边缘表面170的第四纵长部分174接合。螺纹178能够在驱动带40B的过渡部分中接合表面部分174。然而，因为表面174径向地突出且在驱动带40B的延伸部分52B中仍然暴露，所以三维螺旋螺纹178还可以在驱动带40B的三维螺旋延伸部分52B中接合表面174。该布置还允许三维螺旋螺纹178围绕驱动轴线50B接合表面174达多于360度。在所示实施例中，三维螺旋螺纹178围绕驱动轴线50B延伸大于360度，且接近推力构件88B围绕驱动带40B。带承载构件100B还支撑齿轮构件118B，且可以由聚氧化甲烯（POM）机械加工而成，或者使用其他合适的材料和方法形成，POM也称为乙缩醛、聚缩醛和聚甲醛且以各种商标（诸如Delrin）销售。

通过提供围绕驱动轴线50B延伸多于360度的三维螺旋螺纹176和178且将螺纹接近彼此定位，驱动带40B的短的区段同时被螺纹176和178两者约束，由此稳固地控制驱动带的轴向位置以便于驱动带40B与其自身的接合。使用在推力构件88B上的围绕驱动轴线50B延伸多于360度的三维螺旋螺纹176还增大了如下的表面区域，在表面区域上能够在驱动带40B与推力构件88B之间传递压缩轴向力。

推力构件88B和带承载构件100B两者相对于彼此和支撑结构30B保持静止，同时当驱动带40B延伸和收缩时，驱动带40B围绕驱动轴线50B相对于这些部分旋转。在推力构件88B上的三维螺旋螺纹176抵靠带40B承载，以由此承载作用在驱动带40B的延伸部分上的轴向压缩力，例如当驱动带40B轴向地推动在容器22中的活塞26时所生成的轴向压缩力。三维螺旋螺纹178可以与远侧边缘表面170的部分174接合，并且由此抵抗作用在驱动带40B上的拉伸力，所述拉伸力将作用以轴向地拉动驱动带40B远离推力构件88B。当驱动带40B延伸时，随着近侧边缘区段与远侧边缘区段的邻近部分接合，三维螺旋螺纹176、178还使驱动带与其自身轴向地对齐。

关于轴向压缩力，应当注意到，所示出的驱动带40B是整体单件带，并且当驱动带至少部分地延伸时，在承载构件80B与推力构件88B之间传递的全部轴向力都通过整体单件驱动带40B传递。承载构件80B包括两个紧固桩180，其被设置在带40B中的开口182中。当使用装置20B时，传递构件84B被可旋转地安装在承载构件80B上并且接合活塞26。

通过桩180与开口182的接合，以及通过接合驱动带40B的远端的远端表面171的叠置的唇，承载构件80B将轴向力传递到驱动带40B。桩180与开口182的接合防止承载构件80B相对于驱动带40B的旋转。当驱动带40B延伸时，承载构件80B将在活塞26上施加轴向力，以由此引起药剂从容器22的流出。就这方面而言，应当注意到，承载构件80B通过传递构件84B将该轴向力施加在活塞26上，所述传递构件84B能够相对于承载构件80B旋转。因此，在药剂的流出期间，传递构件84B将承载在活塞26上，且将不相对于活塞26旋转，但是将相对于承载构件80B旋转。

通过近侧边缘表面的第二纵长部分168与远侧边缘表面的第三纵长部分172的接合，轴向压缩力通过带40B从承载构件80B传递到推力构件88B。虽然在所示实施例中，桩154与孔156的接合不传递压缩力，但是在替代性实施例中可以将桩和孔用于该目的。然而，在所示实施例中，桩154与孔156的接合抵抗作用在带40B上的轴向指向的拉伸力，且由此抵抗延伸的带的分离。

筒管104B能够相对于推力构件88B旋转，且驱动带40B的收缩部分54B被存储在筒管40B中。由于驱动带40B与筒管104B的摩擦接合，所以筒管40B与驱动带40B一起旋转。在所示实施例中，带40B不附接到筒管104B。通过不将带40B附接到筒管104B，能够省略当驱动带完全延伸时为了延伸到筒管和与筒管紧固将必需的带的短长度。能够使用各种方法以防止驱动带40B的未紧固的端过度延伸以及使驱动带40B从驱动机构逃逸。例如，齿轮槽78B能够在驱动带40B上在将限制带40B的延伸的位置处终止。具有钩或者其他抓取型构件的形式的止动件可以替代性地或者额外地紧固在驱动带的端处，其可以防止驱动带移动通过在推力构件88B与带承载构件100B之间的间隙。替代性地，能够采用控制器，其以限制驱动带40B的延伸且防止带的逃逸的方式管理马达的操作。

使用旋转筒管104B有助于在驱动带的延伸和收缩期间防止驱动带的收缩部分的摩擦锁。可以替代性地使用防止这种摩擦锁的替代性方法（诸如，使用润滑材料来形成驱动带）并省略旋转筒管。

在所示版本的驱动带40B中，近侧边缘表面的一部分径向向内突出，而远侧边缘表面的一部分径向向外突出。应当注意到，也可以使用其他布置。例如，近侧边缘表面的一部分可以径向向外突出，且远侧边缘表面的一部分可以径向向内突出。在这种替代实施例中，接合近侧边缘表面且承载轴向压缩力的三维螺旋螺纹可以被定位在驱动带的径向外部，且接合远侧边缘表面的一部分且被定位成抵抗轴向拉伸力的螺纹构件将被定位在驱动带的径向内部。

边缘表面的偏置布置引起边缘表面中的一个在每单元长度的驱动带上具有更长的长度。在所示实施例中，具有相对更长长度的是远侧边缘。当如在图24中所描绘地，驱动带40B展开且被定位在平面中时，驱动带40B限定弧，其中，近侧边缘区段58B被定位在远侧边缘区段56B的径向向部。在其中近侧边缘径向向外突出的实施例中，当带被定位在平面中以限定弧时，近侧边缘区段将被定位在远侧边缘区段的径向外部。

在图30-33中示出类似于装置20B但是具有略微更修长的轮廓的另一实施例20C。装置20C与装置20B不同之处在于其采用了若干金属片材部分，这允许减少壳体支撑结构的大小。更具体地，在装置20C中利用了金属基板184、金属裙板186和金属支撑架188。

如在图33中最容易地看到地，马达、齿轮、驱动带和筒管与在装置20B中使用的那些相同。带承载构件100C具有略微不同的形状，但是以与带承载构件100B相同的方式起作用。如在图33中能够看到地，带承载构件100C包括用于接合药筒套筒140的螺纹148的螺纹190。虽然出于图像明晰的目的在附图中没有示出，但是带承载构件100B包括用于接合药筒套筒140的类似螺纹。推力构件88C包括柱192。在柱192上的键194接合在基板184上的键槽196并防止柱192与支撑结构的相对旋转，基板184是该支撑结构的一部分。筒管104C被能够旋转地设置在柱192上，且围绕柱192的垫圈198被定位在基板184与筒管104C之间以将筒管104C与基板184分离。

装置20和20A-20C能够设置有或者不具有通常所谓的力反馈。力反馈确定作用在活塞26上的力，且由此允许装置知晓容器22的状态和/或活塞26的位置。

如果依赖用户进行预注和以其他方式确定装置的状态，则不需要力反馈。在没有力反馈的装置中，能够监测马达速度和电流，以确定系统的状态以及避免施加过大的转矩到带40并因此施加过大的力到活塞26。有可能的是，电流感测的信噪比将足以检测在驱动带的远端与活塞26之间的接触。通常，系统将在系统通过出口28向大气压力开放的情况下启动并完成每次给剂量。在这种系统中，感测在活塞26上的力（即，力反馈）对于给剂量精确度而言不是必需的。

在使用力反馈系统的情况下，装置将知晓传递构件84的远端何时接触活塞26。这将允许一些用户步骤（诸如预注）完全地或者部分地自动化。简单的力反馈系统可以采用在低的力下触发的接触开关。这种开关可以被定位在驱动带的远端81处，且与承载构件80或者旋转轴承82联接。电导体可以被设置在驱动带上，以在接触开关与壳体内的处理器之间提供电连通。通过使用诸如力敏电阻的力感测部件来代替接触开关，比例力感测也是可能的。设置在驱动带上的导体可以终止于存储筒管中或者存储筒管上。如果使用旋转筒管，则能够通过滑环或者其他合适的接触来提供到装置框架的连续连接。

所示出的实施例是机电的并且由处理器、微型控制器或者微型计算机控制。处理器的使用允许在装置中并入许多交互点和额外的功能。例如，用户能够使用触摸屏、多按钮界面或者专用触点（诸如剂量设置轮）来与装置交互。如果期望的话，这种控制可以模仿常规的注射装置的交互行为。

装置还可以显示各种不同信息，诸如当前剂量设置、上一剂量、提醒器以及使用提示或者任何其他有用的信息。显示器可以采取液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）、电子纸显示器（EPD）或者其他合适的显示器的形式。

该装置还能够设置有连通性，从而允许使用有线或者无线通信技术来将其连接到其他装置（例如，智能手机）并与其他装置交互。这些交互能够被用于沿任一方向交换信息，从而允许（例如）卫生保健医生改变装置设置或者下载给剂量历史。

虽然本发明已经被描述为具有示例性设计，但是本发明可以在本公开的精神和范围内进一步修改。本申请因此旨在涵盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、用途或者修改。

Claims (15)

1.一种驱动组件（32，32B），其用于与具有容器本体（24）和设置在所述容器本体（24）内的可滑动活塞（26）的药剂容器（22）一起使用的装置，所述驱动组件（32，32B）包括：

驱动带（40，40B），所述驱动带能够在轴向收缩构造和轴向延伸构造之间运动，以使所述活塞在所述容器本体内轴向前进，其中，在所述驱动带的运动期间，所述驱动带的收缩部分限定围绕驱动轴线的二维螺旋，并且所述驱动带的延伸部分（52）限定围绕所述驱动轴线的三维螺旋柱，其中，所述驱动带的近侧边缘区段与邻近所述近侧边缘区段的远侧边缘区段接合，其中，所述延伸部分限定所述驱动带的布置在所述容器本体内的远端以使所述活塞前进。

2.根据权利要求1所述的驱动组件，其中，所述驱动带包括径向地面朝内的表面，以及沿所述径向地面朝内的表面布置的多个齿轮齿。

3.根据权利要求1所述的驱动组件，其中，所述驱动带包括径向外部表面，以及沿所述径向外部表面布置的多个齿轮齿。

4.根据权利要求1所述的驱动组件，其中，在所述二维螺旋中，所述近侧边缘区段和所述远侧边缘区段位于共同的平面中。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，所述驱动带的远侧边缘区段在所述轴向收缩构造中位于第一平面中，并且所述驱动带的近侧边缘区段在所述轴向收缩构造中位于第二平面中，其中，所述第一平面和所述第二平面之间的距离等于所述驱动带的宽度。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，还包括推力构件，所述推力构件与所述近侧边缘区段或所述远侧边缘区段中的一者接合，其中，所述推力构件和所述驱动带之间的相对旋转将所述收缩部分过渡到所述延伸部分。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，还包括承载构件，所述承载构件联接到所述驱动带的远端。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，在所述驱动带的延伸部分中，所述驱动带的近侧边缘区段与远侧边缘区段互锁。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，所述近侧边缘区段和所述远侧边缘区段中的一者限定径向延伸的唇，以直接接合所述近侧边缘区段和所述远侧边缘区段中的另一者。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，所述近侧边缘区段和所述远侧边缘区段中的一者限定多个突出部，并且所述近侧边缘区段和所述远侧边缘区段中的另一者限定多个协作的凹部，所述凹部接收所述突出部以将所述三维螺旋柱形成为具有足以使所述活塞前进的轴向和扭转强度的互锁的刚性筒形柱。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，所述驱动带是整体单件带。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，还包括存储筒管，所述驱动带的收缩部分被存储在所述存储筒管中。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，还包括机械驱动（38，120B），其与所述驱动带可操作地联接，以使所述驱动带在所述收缩构造和所述延伸构造之间运动。

14.根据权利要求13所述的驱动组件，包括电动马达（34，34B）以可驱动地联接到所述机械驱动。

15.根据前述权利要求中的任一项所述的驱动组件，其中，所述近侧边缘区段限定近侧边缘表面，并且所述远侧边缘区段限定远侧边缘表面，所述近侧边缘表面限定面朝轴向的第一纵长部分和面朝轴向的第二纵长部分，并且所述远侧边缘表面限定面朝轴向的第三纵长部分和面朝轴向的第四纵长部分，并且，在所述驱动带的限定三维螺旋的延伸部分中，所述带的近侧边缘区段与所述远侧边缘区段的邻近部分接合，并且其中所述近侧边缘表面的第二纵长部分与所述远侧边缘表面的第三纵长部分接合，并且其中，所述近侧边缘表面的第一纵长部分和所述远侧边缘表面的第四纵长部分沿相反方向径向向外延伸。

Images