CN116847896A - 扭力弹簧驱动式固定剂量注射装置 - Google Patents

扭力弹簧驱动式固定剂量注射装置 Download PDF

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CN116847896A CN202280010625.9A CN202280010625A CN116847896A CN 116847896 A CN116847896 A CN 116847896A CN 202280010625 A CN202280010625 A CN 202280010625A CN 116847896 A CN116847896 A CN 116847896A
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Abstract

本发明涉及一种用于分配液体药物的基本相等大小的剂量体积的医用注射装置。注射由扭力弹簧驱动,所述扭力弹簧在每次剂量释放之前通过将扭力弹簧连接到旋转驱动结构的连接器元件的旋转而张紧。剂量释放由旋转驱动结构的轴向运动控制,所述旋转驱动结构仅能够在连接器元件已旋转到特定旋转位置时轴向移动。

Description

扭力弹簧驱动式固定剂量注射装置
技术领域
本发明涉及一种用于排出液体药物的多个基本相等大小的剂量体积的扭力弹簧驱动式注射装置,并且特别涉及一种扭力弹簧驱动式注射装置,其中待排出剂量由注射装置的制造商预先确定并且体积固定,使得每个单独剂量具有基本相同的体积。
背景技术
用于自动注射液体药物的剂量体积的弹簧驱动式注射装置在本领域中是众所周知的。这些注射装置中的一些注射装置使用压缩弹簧以用于驱出剂量体积,而其他注射装置使用扭力弹簧。
当注射包含胰岛素的液体溶液时,通常认为重要的是使用者有多种不同剂量体积可供从当中选择,以便针对每次注射为单独使用者准确地注射必要的剂量体积。因此,如例如在US 6,899,699中举例说明的这样的注射装置设置有剂量设定机构,使用者可以通过所述剂量设定机构增量地选择要注射的剂量体积的单独大小。US 6,899,699中的剂量排出机构是自动的并且由可以是压缩弹簧或扭力弹簧的弹簧驱动。
然而,对于其他类型的液体药物,例如GLP-1等,需要在每一次注射中注射一个相同剂量体积。这样的注射装置通常指固定剂量装置,因为剂量体积由注射装置的制造商固定。
在一方面,这可以通过具有能够排出具有预定并且固定大小的单个剂量体积的一次性使用注射装置来执行。使用者因此执行注射,并且一旦已使用所述一次性使用注射装置就将其丢弃。
然而,使用多个这样的一次性使用固定剂量装置的替代方案是使用一个专用于排出多个预定并且大小相等的剂量体积的注射装置。这样的注射装置有时被称为多次使用固定剂量注射装置。
在WO 2017/098460、WO 2018/007259和WO 2020/089167中公开了这样的用于排出多个预定并且大小相等的剂量体积的多次使用固定剂量装置的示例。
这些注射装置的共同点是使用者在执行每一次注射之前必须旋转剂量选择按钮,所述剂量选择按钮选择预定大小的剂量体积,并且还张紧弹簧,使得在弹簧中积累和存储力。因此使用者需要在执行每次注射之前在手动张紧弹簧时可旋转地使注射装置待发以在当时执行一次单次注射。
在WO 2020/089167中,使用者通过旋转剂量选择按钮张紧扭力弹簧,并且推动设置在注射装置上近侧的注射按钮以释放扭力弹簧存储的扭矩,所述扭矩此后在远侧方向上驱动活塞杆,使得预定大小的剂量体积从注射装置压出。
然而,WO 2020/089167中公开的多次使用的固定剂量注射装置包括大量复杂部件。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种具有更简化构造的多次使用的固定剂量注射装置。
本发明在权利要求1中限定。在从属权利要求中进一步限定了有利的实施例。
因此,在本发明的一个方面,一种用于排出液体药物的多个预定并且基本相等大小的固定剂量体积的扭力弹簧驱动式注射装置包括:
壳体结构,所述壳体结构固定容纳待分配的所述液体药物的药筒,
活塞杆,所述活塞杆用于优选地通过使所述活塞杆在远侧方向上移动而将所述液体药物从所述药筒驱出,
可旋转驱动结构,所述可旋转驱动结构接合所述活塞杆,使得所述活塞杆在给药期间与所述可旋转驱动结构一起旋转,
螺母元件,所述螺母元件至少在给药期间固定到所述壳体结构并且螺纹连接到所述活塞杆,使得所述活塞杆在所述活塞杆相对于所述螺母元件旋转时螺旋地移动,
连接器元件,所述连接器元件通过棘轮接口联接到所述壳体结构,允许所述连接器元件相对于所述壳体结构旋转,
扭力弹簧,所述扭力弹簧可操作地联接在所述可旋转驱动结构与所述连接器元件之间,使得通过所述连接器元件相对于所述可旋转驱动结构的旋转在所述扭力弹簧中积累扭矩,并且其中所述壳体结构与所述连接器元件之间的所述棘轮接口能够抵抗所述扭力弹簧的所述扭矩将所述连接器元件保持在其旋转位置中,
所述可旋转驱动结构可在第一位置与第二位置之间轴向移动,其中
所述第一位置是锁定位置,其中所述可旋转驱动结构非旋转地固定到所述壳体结构,并且
所述第二位置是释放位置,其中所述可旋转驱动结构从所述壳体结构释放并且能够在存储在所述扭力弹簧中的所述扭矩的影响下旋转。
当在所述可旋转驱动结构维持在所述第一位置中的情况下通过所述连接器元件相对于所述可旋转驱动结构的旋转来选择所述多个预定并且基本相等大小的固定剂量体积中的一个时,所述扭力弹簧被张紧;所述连接器元件可从初始位置旋转到剂量位置,并且
其中当所述可旋转驱动结构从所述第一位置轴向移动到所述第二位置中,从而允许所述可旋转驱动结构在所述扭力弹簧的影响下从所述剂量位置旋转到所述初始位置时,所述多个预定并且基本相等大小的固定剂量体积中的选定的一个被单独地释放,并且其中,
所述可旋转驱动结构和所述连接器元件设置有当所述可旋转驱动结构已旋转到并且定位在所述剂量位置中时允许所述可旋转驱动结构从所述第一位置轴向移动到所述第二位置的装置。
因此通过相对于所述旋转驱动结构旋转所述连接器元件来选择待排出的固定剂量,由此所述扭力弹簧被张紧。为此目的,所述旋转驱动结构和所述连接器元件设置有这样的装置,当这些装置对准时允许所述旋转驱动结构从所述第一位置移动到所述第二位置。这样的装置在一个示例中可以是设置在任一部件上的轨道和突起,或者所述装置可以仅仅是设置在两个部件上的突起。可以设想其他种类的机械装置,只要旋转驱动结构仅被允许在正确旋转位置中(即,在限定剂量位置中)轴向移动即可。因此,在旋转期间,不可能将旋转驱动结构移动到第二释放位置中。只有当已选择全部固定剂量并且连接器元件已旋转到特定剂量位置时,才可能将旋转驱动结构从第一锁定位置移动到第二释放位置,并且因此释放固定剂量。
因此连接器元件和驱动结构的两个相对旋转位置(初始位置和剂量位置)被指定,并且剂量的大小由这两个位置之间的旋转距离预先确定;因此初始位置和剂量位置限定固定剂量的大小。
因此,在剂量设定期间,使用者将连接器元件从初始位置旋转到剂量位置,同时旋转驱动结构被锁定到壳体。此旋转使扭力弹簧张紧。在剂量释放期间,连接器元件锁定到壳体,并且可旋转驱动结构通过扭力弹簧从剂量位置旋转并且返回到初始位置。
应当理解,本文中的固定剂量体积意指液体药物的固定度量体积。然而,某些公差适用,使得在术语预定的固定剂量体积下,每个固定剂量的体积的小变化是可接受的。
为了为使用者提供更好抓握,优选地在壳体结构的近端处设置用于旋转选择待排出的固定剂量的旋转选择元件。在一个示例中,旋转选择元件旋转地锁定到连接器元件,使得当使用者通过旋转选择元件的旋转选择固定剂量时,连接器元件与选择元件一对一地一起旋转。选择元件可进一步相对于连接器元件轴向移动,使得选择元件可以相对于连接器元件轴向移动。
旋转选择元件可以进一步通过轴向地联接到旋转驱动结构而用作剂量释放元件,使得选择元件和旋转驱动结构在轴向方向上一起移动以将旋转驱动结构从第一位置移动到第二位置,从而释放旋转驱动结构,并且其中允许选择元件和旋转驱动结构相对于彼此旋转。因此可能通过轴向推动旋转选择元件来将旋转驱动结构从锁定位置移动到释放位置。旋转选择元件与旋转驱动结构之间的连接可以是允许两个部件之间的相对旋转但锁定两个部件以一致轴向移动的任何类型的联接。这可以例如是在凸缘后面接合或夹持的脊等,并且在一个示例中可以包括滚针或滚珠轴承或其他装置以在两个部件之间的相对旋转期间降低摩擦。
为了将旋转驱动结构移动回到第一锁定位置,优选地提供压缩弹簧,所述压缩弹簧在近侧方向上推压旋转选择元件和旋转驱动结构。此外,用于引导选择元件的引导装置优选地设置在壳体结构中。这样的引导装置优选是在一个或多个轨道中被引导的花键。
在一个具体示例中,旋转驱动结构包括纵向驱动管,所述纵向驱动管设置有作为允许驱动管从第一位置轴向移动到第二位置的装置之一的径向突起。管在此是指纵向成形元件,其优选但不一定是中空的或至少部分中空的。径向突起优选地位于外表面上,并且优选地位于驱动管的近端附近。
优选地,驱动管延伸通过连接器元件,使得径向突起可以接合连接器元件。
在另一示例中,连接器元件设置有作为允许驱动管从第一位置轴向移动到第二位置的装置之一的第一轴向开口,当第一轴向开口和径向突起对准(剂量位置)时,设置在驱动管上的径向突起能够移动通过所述第一轴向开口,从而开始排出。因此在此特定剂量位置中可能将驱动管从第一锁定位置移动到第二释放位置。
连接器元件优选地还设置有第二轴向开口,使得当第二轴向开口和径向突起在排出结束时对准(初始位置)时,设置在驱动管上的径向突起能够轴向地穿过连接器元件中的第二轴向开口。因此驱动管可在固定剂量的排出之后在此初始位置中从第二释放位置移动到第一锁定位置。
用于排出固定剂量的活塞杆优选地设置有螺旋形外螺纹和诸如凹槽或平坦表面的纵向引导结构。在这样的构造中,可以通过使诸如驱动结构的元件以键状接合的方式接合纵向引导结构来旋转活塞杆,使得活塞杆与驱动结构一起旋转。
当活塞杆旋转时,其通过与由壳体结构承载的螺母元件的接合而在远侧方向上移动。螺母元件具有与活塞杆上的外螺纹接合的内螺纹,并且每当设置有与活塞杆上的纵向引导结构接合的接合装置的驱动管旋转时,活塞杆在远侧方向上以螺旋运动向前旋拧。
在一个示例中,螺母元件可轴向移动并且联接到驱动管以与驱动管一起轴向移动。因此可能获得所谓的浮动螺母,其可以联接到壳体和从壳体脱离。这种浮动螺母的原理在EP 2,906,271中进一步详细描述。然而,螺母元件也可以永久地连接到壳体。
通过将螺母元件联接到驱动管,可能在驱动管的第一位置中将螺母元件从壳体结构旋转释放,并且在驱动管的第二位置中将螺母元件旋转地固定到壳体结构。因此,螺母元件仅在剂量排出期间联接到壳体,但是在剂量选择期间和在更换药筒期间自由旋转。
定义:
“注射笔”通常是具有长椭圆形或细长形状的注射装置,有点像用于书写的笔。虽然这样的笔通常具有管状横截面,但是它们可以容易地具有不同的横截面,例如三角形、矩形或正方形或围绕这些或其他几何形状的任何变化。
术语“针头套管”用于描述在注射期间执行皮肤穿透的实际导管。针头套管通常由诸如不锈钢的金属材料制成,并且优选地连接到由诸如聚合物的合适材料制成的针座。然而,针头套管也可以由聚合物材料或玻璃材料制成。安装在针座中并且被称为注射针头或针头组件的针头套管可以是可更换的或永久地附接到注射装置。一种特殊的针头组件是所谓的“笔式针头”,其中针头套管的一部分在近侧方向上从针座的基部延伸,使得一旦笔式针头附接到注射装置,此近侧部分就可以穿透到药筒中。
如本文中所使用的,术语“液体药物”旨在涵盖能够以受控方式穿过诸如空心针头套管的递送装置的任何含有药物的可流动药剂,例如液体、溶液、凝胶或细悬浮液。代表性药物可以包括这样的药物,例如肽、蛋白质(例如,胰岛素、胰岛素类似物和C-肽)、激素、生物衍生或活性剂、基于激素和基因的试剂、营养配方以及固体(分配)或液体形式两者的其他物质。
“药筒”是用于描述实际包含液体药物的主要容器的术语。药筒通常由诸如硼硅酸盐玻璃的玻璃制成,但可以替代地由任何合适的聚合物模制而成。药筒或安瓿优选地在一端处由称为“隔膜”的可刺穿膜密封,所述可刺穿膜可以例如由针头套管的非患者端刺穿。这样的隔膜通常是自密封的,这意味着一旦针头套管从隔膜移除,穿透期间产生的开口就通过固有的弹性自动密封。药筒的相对端通常由由橡胶组合物或合适的聚合物制成的柱塞或活塞封闭。柱塞或活塞可以在药筒内部可滑动地移动。可刺穿膜与可移动柱塞之间的空间容纳液体药物,当柱塞减小容纳液体药物的空间的体积时,液体药物被压出。
由于药筒通常具有柱塞不能移动进入的窄的远侧颈部,因此实际上并非药筒内部包含的所有液体药物都可以被排出。因此术语“初始量”或“基本上使用”是指包含在药筒中的可注射内容物并且因此不一定是指全部内容物。药筒中的可注射内容物必须至少等于构成要排出的多个预定大小的剂量体积的体积。在一个示例中,如果假设多次使用的固定剂量注射装置包含三个固定剂量,每个固定剂量具有例如0.3ml的体积,则药筒的可注射内容物需要至少为0.9ml,并且药筒的全部体积因此必须更大以还包括由于窄的颈部部分而无法排出的体积。
术语“预填充”注射装置是指这样的注射装置:其中包含液体药物的药筒永久地嵌入注射装置中,使得在不永久性破坏注射装置的情况下不能将其移除。一旦使用了药筒中预定量的液体药物,使用者通常就丢弃整个注射装置。通常,已经由制造商填充有特定量的液体药物的药筒固定在药筒保持器中,所述药筒保持器然后永久地连接到壳体结构中,使得不能更换药筒。
这与“耐用”注射装置相反,其中使用者可以在药筒空着时自己更换包含液体药物的药筒。预填充注射装置通常以包含一个以上注射装置的包装销售,而耐用注射装置通常一次销售一个。当使用预填充注射装置时,普通使用者每年可能需要多达50到100个注射装置,而当使用耐用注射装置时,单个注射装置可以持续使用数年,然而,普通使用者每年可能需要50到100个新药筒。
“多次使用的固定剂量”注射装置表示限定一种注射装置,其能够递送体积基本相同的预定多个(即,一个以上)剂量。因此药筒中包含的液体药物的初始量以多个基本相同的剂量体积排出。在一个示例中,药筒可以例如具有3ml的液体药物的初始可注射量,其可以例如以6个相同剂量(每个0.5m1)排出。大小相等的剂量体积的数量通常为2至8个,优选4至6个相同的剂量体积。多次使用的固定剂量注射装置可以是预填充的,使得在已排出预定数量的剂量体积之后丢弃整个注射装置,或者其可以是耐用注射装置,使得使用者能够更换药筒并且从新药筒排出新的一系列大小相等的剂量体积。
结合注射装置使用术语“自动”是指,注射装置能够执行注射而无需注射装置的使用者在给药期间递送排出液体药物所需的力。所述力通常由电动机或弹簧驱动器自动传递。用于弹簧驱动器的实际弹簧在剂量设定期间例如由使用者张紧,然而,这样的弹簧通常以较小的力被预张紧以便避免递送非常小的剂量的问题。替代地,制造商可以用足以通过多个剂量排出药筒中包含的液体药物的全部初始内容物(即,全部可注射内容物)的预加载力来完全预加载弹簧。通常,使用者激活设置在壳体的表面上或注射装置的近端处的释放机构,以在进行注射时部分地释放弹簧中积累的一些力。替代地,可以护罩触发注射装置,使得可移动护罩的激活释放排出剂量所需的力。
在本说明书中使用的术语“永久地连接”或“永久地嵌入”旨在表示部件,尤其是永久地嵌入壳体结构中的药筒,并且需要使用工具以便分离,并且如果部件被分离,则将永久损坏部件中的至少一者,从而使注射装置不能操作。
本文引用的所有参考文献(包括出版物、专利申请和专利)均通过引用整体并入本文,其程度如同每个参考文献被单独并且具体地指出通过引用并入并且在本文中完整地阐述。
所有标题和子标题在本文中仅为了方便而被使用,并且不应当被解释为以任何方式限制本发明。
除非另外声明,否则本文提供的任何和所有示例或示例性语言(例如诸如)的使用仅旨在更好地说明本发明,而不是对本发明的范围进行限制。本说明书中的任何语言都不应被视为表明任何未声明的要素对于本发明的实践是必不可少的。
本文中引用和并入专利文献仅是为了方便,并不反映这样的专利文献的有效性、可专利性和/或可执行性的任何观点。
本发明包括适用法律允许的所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。
附图说明
下面将结合优选实施例并且参考附图更全面地解释本发明,其中:
图1示出了根据本发明的公开示例的注射装置的分解视图。
图2A-B示出了图1中公开的注射装置的横截面视图。图2B是图2A的被圈出部分的放大。
图3A-B示出了连接器元件的两个不同透视图。图3A是从近侧位置观察的。
图4示出了驱动管的透视图。
图5A-B示出了选择器元件的两个不同视图。图5A是横截面视图。
图6A-B示出了壳体部件与连接器元件之间的接口的两个不同透视图。
图7示出了驱动机构的横截面视图。
为清楚起见,这些图是示意性和简化的,并且它们仅示出了对于理解本发明必不可少的细节,而省略了其他细节。在全文中,相同的附图标记用于相同或相应的部件。
具体实施方式
当使用下面的术语如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“竖直”、“顺时针”和“逆时针”或类似相对表达时,这些术语仅参考附图而不必是实际使用情况。所示附图是示意性表示,由于该原因,不同结构的构型以及它们的相对尺寸仅用于说明目的。
在该上下文中,可以方便地定义附图中的术语“远端”意指通常承载针头套管的注射装置的端部,而术语“近端”意指通常承载剂量选择按钮的相对端部,如图2A中所描绘的。远侧和近侧是指沿着沿医疗容器的纵向轴线(X)延伸的轴向取向,也如图2A中所示。
当在以下示例中提及顺时针和反或逆时针时,应理解是从注射装置远侧的位置观察注射装置。因此顺时针是按照普通时钟上的臂的旋转,而逆时针是相反方向上的旋转。
为了解释在示例中描述的注射装置中发生的各种运动,在整个以下详细描述中使用以下术语;
“平移运动”是指没有任何旋转的严格线性运动。
“旋转运动”是围绕中心的任何旋转运动,所述中心可以是中心点(即在一个平面中)或中心轴线(即具有纵向延伸)。
“轴向运动”表示轴向方向上的任何运动。这种运动可以是严格的平移运动,或者包括旋转运动,从而使其成为“螺旋运动”,因为这意味着是轴向运动和旋转运动的组合。
“伸缩”意在涵盖可移动元件从基部元件移出和/或移入基部元件的情况。伸缩运动可以是平移的,或者包括旋转,从而使伸缩运动呈螺旋状。
图1公开了根据本发明的第一示例的注射装置的分解视图,并且图2A在横截面视图中示出了同一注射装置。
注射装置包括由壳体部件1和药筒保持器20构成的壳体结构。壳体部件1包含图2B中以放大型式示出的给药机构,并且药筒保持器20包含药筒10。壳体部件1和药筒保持器20或者永久地附接从而构成预填充注射装置,或者药筒保持器20可以从壳体部件1移除以用于更换药筒10。因此这将是耐用注射装置。
在公开的示例中,注射装置是耐用注射装置,并且药筒保持器20在近侧设置有环形元件21,所述环形元件构成药筒保持器20的整体部分,并且在一个示例中,可以模制成与药筒保持器20的其余部分成整体。药筒保持器20的内表面或者更确切地说环形元件21设置有轨道22,所述轨道能够与设置在壳体部件1上的引导突起2接合,从而构成卡口联接件。轨道22和引导突起2两者都优选地成对设置。此后使用者能够在更换药筒10时将药筒保持器20从壳体部件1脱开。
在公开的示例中药筒10是标准玻璃药筒,其在远侧由可刺穿隔膜11密封并且在近侧由可移动柱塞12封闭。在公开的示例中,药筒10在远侧设置有承载螺纹14的适配器顶部13,使得未示出的笔式针头可以附接到螺纹14。在本领域中众所周知,适配器顶部13优选地压配合到药筒10上,并且当安装时由药筒保持器2不可旋转地固定。替代地,螺纹14可以设置在注射装置的壳体结构上。螺纹14可以进一步由替代联接装置代替,例如卡口联接件或鲁尔联接件,用于将笔式针头附接到药筒10或壳体结构。
药筒10在安装时由远侧压缩弹簧71在远侧方向上推压以邻接药筒保持器20,所述远侧压缩弹簧在远侧邻接滑动器70并且在近侧邻接抵靠壳体结构。此滑动器70设置有一对径向臂72,所述一对径向臂接合壳体部件1中的纵向轨道3(参见例如图7),使得滑动器71仅可以相对于壳体部件1平移滑动但不能旋转。
壳体部件1内部的驱动机构包括活塞杆15,所述活塞杆可以在远侧方向上移动,从而使可移动柱塞12在药筒10内部向前移动。活塞杆底座18可以设置在活塞杆15与可移动柱塞12之间以更好地将力分配到可移动柱塞12上。在公开的示例中,活塞杆底座18由径向卡扣到活塞杆15的远端上的两个部件制成。
活塞杆15在外表面上设置有外螺纹16和纵向轨道结构17(在图7中最佳示出)。活塞杆15上的外螺纹16接合设置在螺母元件25中的内螺纹26,使得当活塞杆15相对于螺母元件25旋转时,活塞杆15螺旋地移动,如将解释的。
活塞杆15中的纵向轨道结构17由剂量管30接合,所述剂量管具有接合纵向轨道结构17的内部接合装置,使得每当剂量管30旋转时,活塞杆15与剂量管30一起旋转。在一个示例中,轨道结构17包括平坦表面,所述平坦表面在键状结构中由剂量管30接合。
图4中公开的剂量管30在近侧设置有由剂量选择器40接合的圆形脊31。为该目的,图5A-B中公开的剂量选择器40在内部上设置有多个近侧卡扣臂41,所述多个近侧卡扣臂接合剂量管30上的圆形脊31,使得剂量选择器40和剂量管30一起轴向移动但能够相对于彼此旋转。
在远侧,剂量选择器40设置有多个远侧弹性臂42,所述多个远侧弹性臂接合壳体部件1,使得剂量选择器40可以相对于壳体部件1轴向滑动,但被防止从壳体结构完全释放。优选地,这些弹性臂42接合在壳体部件1上的多个向外指向的肋5的后面,将解释其使用。
剂量选择器40由压缩弹簧90在近侧方向上推压,所述压缩弹簧环绕在剂量选择器40与连接器元件50之间,并且迫使远侧弹性臂42邻接抵靠向外指向的肋5的近侧表面,如图2B中最佳所示。
图3A-B中公开的连接器元件50连接到扭力弹簧95,所述扭力弹簧在其相对的远端处联接到驱动管30,使得当连接器元件50和驱动管30相对于彼此旋转时,在扭力弹簧95中积累扭矩,如将解释的。
连接器元件50和驱动管40两者都设置有用于固定扭力弹簧95的L形轨道96、97。为该目的,扭力弹簧95的端部优选地设置有向内指向的钩,所述向内指向的钩可以被引导平移通过L形轨道96、97的纵向部分并且旋转成与相应部分接合。
连接器元件50与壳体部件1之间的接合在图6A-B中公开。如所示的,壳体部件1在近侧设置有通过引导轨道6轴向分离的多个向外指向的肋5,所述引导轨道能够在注射期间引导剂量选择器40平移。
在壳体部件1的近端处,设置有多个轴向指向的近侧V形棘轮齿7,所述多个轴向指向的近侧V形棘轮齿接合设置在连接器元件50的远端表面上的多个类似的远侧棘轮齿51,如图3B中最佳所示。当压缩弹簧90推压连接器元件50抵靠壳体部件1时,轴向指向的近侧V形棘轮齿7与设置在连接器元件50上的远侧棘轮齿51之间的棘轮接口(7、51)能够保持扭力弹簧95的扭矩,如将解释的。
驱动机构在图7中公开并且包括活塞杆15、驱动管30和螺母构件20。
在图4中进一步详细公开的驱动管30在远侧设置有多个径向齿32,所述多个径向齿在注射之间接合设置在壳体部件1的内表面上的类似齿8。此接合(32、8)固定驱动管30以抵抗相对于壳体部件1旋转。
在内部设置有螺纹连接到活塞杆15的外螺纹16的内螺纹26的螺母构件25通过卡扣元件60联接到驱动管30,使得螺母元件25可与驱动管30一起轴向移动但能够相对于驱动管30旋转。为该目的,卡扣元件60设置有多个指向近侧的卡扣臂61,所述多个指向近侧的卡扣臂抓住设置在驱动管30上的远侧搁架33的后面,如图4中和图7中公开。
在外表面上,螺母元件25设置有多个花键27,所述多个花键能够接合设置在壳体环75中的类似的内部花键76,所述壳体环旋转地并且轴向地固定在壳体部件1中并且因此包括在壳体结构中。如在图1和图2B中最佳所示,壳体环75通过榫舌和凹槽连接附接到壳体部件1。在替代实施例中,壳体环75被模制为壳体部件1的整体结构。
在注射之间,螺母元件25不固定并且能够自由旋转。因此,螺纹连接(16、26)到螺母元件20的活塞杆15自由地轴向移动。在注射之间,驱动管30通过驱动管30上的径向齿32与壳体部件1中的内部齿8的接合而被固定以抵抗旋转,并且活塞杆15的平移运动(不旋转)是可能的。在活塞杆15的这种平移期间,螺母元件25被迫使旋转并且也自由旋转。因此,如果药筒10的内容物例如由于暴露于霜冻而膨胀,则活塞杆15可以通过药筒10内部的可移动柱塞12向近侧移动。
在注射期间,驱动管30被向远侧推动脱离与壳体部件1的接合(32、8),如将解释的。轴向地联接到驱动管30的螺母构件25跟随驱动管30的轴向运动并且经由花键(27、76)联接到壳体环75。当驱动管30移动脱离其与壳体部件1的接合时,扭力弹簧95将使驱动管30旋转。由于与螺母元件20的螺纹接合(16、26),驱动管30和因此活塞杆15在此情况下的旋转使活塞杆15螺旋向前(=向远侧)移动,所述螺母元件通过与壳体环75的接合(27、76)不可旋转地固定。
在图3A-B中进一步详细示出的连接器元件50围绕如图6A中公开的驱动管30,并且在外表面上设置有由矩形开口53分离的多个向外指向的齿52。
这些矩形开口53由设置在图5A-B中公开的剂量选择器40中的内部花键43接合,使得剂量选择器40的旋转转换成连接器元件50的类似旋转。矩形开口53与内部花键43之间的接合使得剂量选择器40和连接器元件50在两个旋转方向上一对一地一起旋转,然而,剂量选择器40能够相对于连接器元件50平移移动。
连接器元件50进一步设置有内部肋54和纵向凸缘55,如图3A-B中公开。纵向凸缘55与内部肋54之间的开口区域限定两个开口56、57。第一注射开口56和第二释放开口57,其使用将在下文中解释。注射开口56和释放开口57两者都具有使得在驱动管30上设置在近侧的径向突起35可以平移地穿过这些开口56、57的宽度。
为了执行注射,使用者首先需要将药筒10插入药筒保持器20中,并且使用卡口联接件(22、2)将药筒保持器20连接到壳体部件。一旦插入包含液体药物的药筒10,注射装置就准备好使用。
当注射装置准备好剂量选择时,近侧压缩弹簧90在近侧方向上推压剂量选择器40和驱动管30,使得驱动管30上的径向齿32接合壳体部件1内部的内部齿8,由此驱动管30被固定以抵抗旋转。此位置在图7中公开。
当从注射装置远侧的位置观察时,然后使用者在逆时针方向上旋转剂量选择器40和连接器元件50。这由图6A-B中的箭头“D”指示,其中从注射装置近侧的位置观察剂量机构,因此使箭头指向顺时针方向。
图6B公开了其中径向突起35位于释放开口57上方并且在第一侧(初始位置)处邻接凸缘55的位置。在连接器元件50远离此初始位置的旋转(“D”)期间,连接器元件50上的肋54在驱动管30上的径向突起35下方滑动,这防止使用者在远侧方向上移动驱动管30。由于扭力弹簧95在连接器元件50与驱动管30之间操作,因此连接器元件50在驱动管30锁定到壳体部件1同时的旋转使扭力弹簧95张紧,使得在扭力弹簧95中积累扭矩。
如前所述,在扭力弹簧95中积累的扭矩通过壳体部件1上的V形棘轮齿7与在连接器元件50上设置在远侧的远侧棘轮齿51之间的接合来固定。连接器元件55通过在剂量选择器50与连接器元件50之间操作的压缩弹簧90抵靠壳体部件1被推压。
一旦肋54、凸缘55和注射开口56已旋转到其中驱动管30上的径向突起35与注射开口56对准的位置(剂量位置),就可能使驱动管30在远侧方向上平移。在此注射位置中,径向突起35优选地在凸缘55的第二相对侧55a上邻接凸缘55。注射位置或剂量位置在图3A中示出,其中径向突起35用虚线示出。
当注射开口56和径向突起35对准时,已选择预定的固定剂量。为了排出已选择的固定剂量,使用者在远侧方向上按压剂量拨盘40。在剂量拨盘40的此平移运动期间,内部花键43接合壳体部件1中的轴向引导轨道6,这在剂量排出期间保护剂量选择器40和连接器50两者都不相对于壳体结构旋转。
剂量选择器40的远侧运动被传递成驱动管30的类似平移运动,使得径向齿32从壳体部件1中的内部齿8脱离。同时,螺母元件25上的花键27与壳体环75中的内部花键76接合,从而将螺母元件25锁定到壳体部件1。
当径向齿32脱离壳体部件1中的内部齿8时,存储在扭力弹簧95中的扭矩使驱动管30旋转。当连接器元件50在剂量排出期间通过剂量选择器40上的内部花键43同时接合连接器元件50中的矩形开口53和壳体部件1中的引导轨道6两者而固定到壳体部件1时,存储在扭力弹簧95中的扭矩被传递成驱动管30的旋转。此外,连接器元件50被牢固地压靠在壳体部件1上,因此完全固定近侧V形棘轮齿7与连接器元件50上的远侧棘轮齿51之间的接口。
当驱动管30已通过扭力弹簧95设置成自由旋转时,驱动管30将继续旋转,直到径向突起35再次邻接凸缘55。在此位置中,并且当使用者从剂量选择器40移除手指时,突起35将通过近侧压缩弹簧90在近侧方向上推压驱动管30和剂量选择器40而向近侧向上移动通过释放开口57。结束位置在图6B中示出。除了作为注射的结束位置之外,其也是用于选择待递送的新固定剂量的起始位置,因此也被称为初始位置。
因此,对于每次剂量选择,驱动管30的旋转略小于360度,并且固定剂量的体积通过注射装置的制造经由活塞杆15与螺母元件25之间的螺纹接合(16、26)上的螺距的选择来确定。此选择确定活塞杆15对于每次剂量释放在远侧方向上移动的距离。
一旦活塞杆15和柱塞12已移动到药筒10的远端并且药筒10的内容物已被排出,使用者就必须用新的满药筒10更换药筒10。这通过首先移除药筒保持器20并且丢弃空药筒10来完成。此后,必须将新药筒10插入药筒保持器20中并且必须将活塞杆15推回到其初始位置。
当在近侧方向上推动活塞杆15时,活塞杆15与驱动管30之间的键接合确保活塞杆15平移移动而不旋转。这是由于驱动管30与壳体部件1之间的齿接合(8、32),其防止驱动管30旋转。
在活塞杆15在近侧方向上的非旋转平移运动期间,由于活塞杆15上的外螺纹16与螺母元件25中的内螺纹26之间的螺纹接合(16、26),螺母元件25被迫使旋转。
通常,使用者使用手指向近侧推动活塞杆15将仅将活塞杆15推动到其中活塞杆底座18与壳体部件1对准的位置。当药筒保持器20此后经由卡口联接件(2、22)附接到壳体部件1时,螺旋轨道22与引导突起2之间的螺旋接合使药筒10内部的柱塞12推动活塞杆15最后一段路,使得活塞杆底座18在新药筒10的起始位置中邻接柱塞12,从而避免任何气隙并且还消除随后执行空气排出的需要。
前面已示出了一些优选实施例,但是应当强调的是,本发明不限于这些,而是可以在以下权利要求限定的主题内以其他方式实施。

Claims (15)

1.一种用于分配液体药物的多个预定并且相等大小的固定剂量体积的扭力弹簧驱动式注射装置,包括:
壳体结构(1、20),所述壳体结构固定包含待分配的所述液体药物的药筒(10),
活塞杆(15),所述活塞杆用于将所述液体药物从所述药筒(10)驱出,
可旋转驱动结构(30),所述可旋转驱动结构操作接合所述活塞杆(15),使得所述活塞杆(15)至少在给药期间与所述可旋转驱动结构(30)一起旋转,
螺母元件(25),所述螺母元件至少在给药期间固定到所述壳体结构(1、20)并且螺纹连接(16、26)到所述活塞杆(15),使得活塞杆(15)在所述活塞杆(15)相对于所述螺母元件(25)旋转时螺旋地移动,
连接器元件(50),所述连接器元件通过棘轮接口(7、51)联接到所述壳体结构(1、2),允许所述连接器元件(50)相对于所述壳体结构(1、2)旋转,
扭力弹簧(95),所述扭力弹簧可操作地联接在所述可旋转驱动结构(30)与所述连接器元件(50)之间,使得通过所述连接器元件(50)相对于所述可旋转驱动结构(30)的旋转在所述扭力弹簧(95)中积累扭矩,并且其中所述壳体结构(1、20)与所述连接器元件(50)之间的所述棘轮接口(7、51)能够抵抗所述扭力弹簧(95)的所述扭矩将所述连接器元件(50)保持在其旋转位置中,
所述可旋转驱动结构(30)可在第一位置与第二位置之间轴向移动;
所述第一位置是其中所述可旋转驱动结构非旋转地固定到所述壳体结构(1、20)的位置,并且
所述第二位置是其中所述可旋转驱动结构从所述壳体结构(1、20)释放并且能够在存储在所述扭力弹簧(95)中的所述扭矩的影响下旋转的位置,
其中当在所述可旋转驱动结构(30)维持在所述第一位置中的情况下通过所述连接器元件(50)相对于所述可旋转驱动结构(30)的旋转来选择所述多个预定并且相等大小的固定剂量体积中的一个时,所述扭力弹簧(95)被张紧;所述连接器元件(50)可从初始位置旋转到剂量位置,并且
其中当所述可旋转驱动结构(30)从所述第一位置轴向移动到所述第二位置,从而允许所述可旋转驱动结构(30)在所述扭力弹簧(95)的影响下从所述剂量位置旋转到所述初始位置时,所述多个预定并且相等大小的固定剂量体积中的选定的一个被单独地释放,其中,
所述可旋转驱动结构(30)和所述连接器元件(50)设置有接合装置(35、56),当所述可旋转驱动结构(30)已旋转到并且定位在所述剂量位置中时允许所述可旋转驱动结构(30)从所述第一位置轴向移动到所述第二位置。
2.根据权利要求1所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中在所述壳体结构(1、20)的近端处设置有旋转选择元件(40),所述旋转选择元件用于旋转选择待排出的所述多个预定并且相等大小的固定剂量体积中的一个。
3.根据权利要求2所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述旋转选择元件(40)旋转地联接到所述连接器元件(50),使得当选择所述预定并且相等大小的固定剂量体积时所述连接器元件(50)与所述选择元件(40)一起旋转,并且其中所述选择元件(40)可相对于所述连接器元件(50)轴向移动,使得允许所述选择元件(40)相对于所述连接器元件(50)轴向移动。
4.根据权利要求2或3所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述旋转选择元件(40)轴向地联接到所述可旋转驱动结构(30),使得所述选择元件(40)和所述可旋转驱动结构(30)在轴向方向上一起移动以将所述可旋转驱动结构(30)从所述第一位置移动到所述第二位置,从而释放所述可旋转驱动结构(30),并且其中允许所述选择元件(40)和所述可旋转驱动结构(30)相对于彼此旋转。
5.根据权利要求2、3或4所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中压缩弹簧(90)在近侧方向上推压所述选择元件(40)和所述可旋转驱动结构(30)。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中旋转剂量选择元件(40)由所述壳体结构(1、2)中的引导装置(5、6)轴向引导。
7.根据前述权利要求中任一项所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述可旋转驱动结构(30)包括设置有径向突起(35)的纵向驱动管(30)。
8.根据权利要求7所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述连接器元件(50)设置有第一轴向开口(56)。
9.根据权利要求8所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中当所述第一轴向开口(56)和所述径向突起(35)对准时,设置在所述驱动管(30)上的所述径向突起(35)能够轴向地穿过所述连接器元件(50)中的所述第一轴向开口(56),从而开始排出。
10.根据权利要求9所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述连接器元件(50)设置有第二轴向开口(57)。
11.根据权利要求10所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中当所述第二轴向开口(57)和所述径向突起(35)在排出结束时对准时,设置在可旋转驱动管(30)上的所述径向突起(35)能够轴向地穿过所述连接器元件(50)中的所述第二轴向开口(57)。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述活塞杆(15)设置有外螺纹(16)和诸如凹槽的纵向引导表面(17)。
13.根据权利要求12所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述壳体结构在内部承载螺母元件(25),所述螺母元件具有接合所述活塞杆(15)上的所述外螺纹(16)的内螺纹(26),并且其中所述可旋转驱动管(30)设置有接合装置,所述接合装置接合所述活塞杆(15)上的所述纵向引导表面(17),使得所述活塞杆(15)可与所述可旋转驱动管(30)一起旋转,并且当所述驱动管(30)和所述活塞杆(15)相对于所述螺母元件(25)旋转时螺旋地移动。
14.根据权利要求13所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述螺母元件(25)可轴向移动并且联接到所述可旋转驱动管(30)以与所述驱动管(30)一起轴向移动。
15.根据权利要求14所述的扭力弹簧驱动式注射装置,其中所述螺母元件(25)在所述可旋转驱动管(30)的所述第一位置中从所述壳体结构旋转释放,并且在所述可旋转驱动管(30)的所述第二位置中旋转地固定到所述壳体结构。
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