CN1909939A - 注射设备 - Google Patents

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Abstract

一种注射设备，其包括外部壳体，在该外部壳体内设置有：药物保持圆筒(9)，在所述圆筒的一端处设有针头(10)，所述针头的至少一部分能够移进和移出所述外部壳体；柱塞(8)，其能够在所述圆筒内移动；在所述外部壳体(6)和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体(7)；以及与所述内部壳体相联结的能量源(1)。内部壳体能够通过能量源在第一位置、第二位置和第三位置之间移动，其中在第一位置，所述柱塞和圆筒能够轴向移动，以便使得所述针头的至少一部分移出所述外部壳体；在第二位置，所述柱塞能够轴向移入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；在第三位置，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。

Description

注射设备
技术领域
本发明涉及用于配给例如胰岛素或者生长激素的液体药物的注射设备领域。
背景技术
公知的一种注射设备是小型针头或微型针头设备。这些设备包括加压(“施加压力”)注射系统，并具有比传统针头系统短的针头。所述针头通常是隐藏起来的，这有利于避免被针头刺到的伤害，并有利于使得害怕扎针头的病人的外伤最小。所述针头在送交注射之前和之后都是隐藏起来的，仅仅在注射期间才显露出来。小型针头设备通常可以比没有针头的设备输送更大体积的药物，并可以比传统针头系统输送的更快。
在WO 00/09186(MediJect Corporation)中描述了一种这样的已知设备，并且这个文献对现有技术设备给出了有用的总结。
WO 00/09186的设备包括针头，在一个实施例里该针头以可缩回的方式位于注射器喷嘴组件内。当启动产生力的源设备时，所述针头的一部分伸出通过喷嘴组件，并穿透外层皮肤，以便通过射流注射将药物输送到较深区域里。在启动之后，所述针头缩回到喷嘴组件里。可缩回针头容纳在喷嘴内，并被向前推动，使得当通过柱塞将药物自身向前推动时，所述可缩回针头显露出来，以便通过液体药物自身输送注射。
尽管本发明可以涉及小型针头或射流注射设备，但是本发明同样可以应用于其它类型注射设备中，例如用于深层穿透肌肉注射的注射设备，以及用于较浅皮下注射的注射设备。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种注射设备，其包括外部壳体，在该外部壳体内设置有：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动；
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在三个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞和所述圆筒都相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够轴向移动，以便使得所述针头的至少一部分移出所述外部壳体；
第二位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第三位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
根据本发明的注射设备提供了一种通过可缩回针头输送药物的简单且有成本效益的装置。如果希望的话，所述设备能够将药物输送到所述针头的长度之外的深度处，这是由于所述能量源提供了推进力。如上所述，所述注射设备同样适于针头辅助射流注射(将药物输送到所述针头的长度之外的深度处)、传统注射(到达针头穿透的深度)、或者甚至到达使用者可调节的针头穿透深度。
所述设备要求所述针头(因此也要求它通常固定着的圆筒)轴向移动，使得所述针头可以在注射期间显露到喷嘴的末端之外，此后，所述针头自动缩回，使用者看不到该针头了。所述设备也要求所述柱塞轴向移动(进入圆筒)，使得药物喷出。这两个要求通过一个部件得到了实现，该部件即所述内部壳体，从而使得注射设备的总体复杂性显著降低。
优选的是，所述内部壳体包括一个或多个径向柔性接头，每个接头都优选位于一个有弹性的柔性支腿的末端处。
优选的是，一个或多个所述接头位于所述内部壳体的后端处，并能够径向移动，从而和所述柱塞形成联结和断开联结。在一个实施例中，所述接头被径向向内偏压，从而优选地通过和所述外部壳体的联结，而使其和所述柱塞形成联结。可选择的是，在开始注射之前，所述接头在它们的松弛状态下进行存放。
当每个后面接头与在外部壳体里的对应凹陷对齐时，每个后面接头可以移动，使得与柱塞断开联结。优选的是，每个后面接头基本是T形的。T形的一个支腿使得后面接头钩到柱塞上，并有效地将柱塞向前拉动(在上述的第一和第二位置里)。T形的其它支腿使得后面接头径向向外移动，以便挡在所述壳体里的凹陷里(在上述第三位置里)。
优选地是，一个或多个所述接头位于所述内部壳体的前端处，并能够径向移动，使得和所述圆筒形成联结和断开联结。在一个实施例中，前面接头被径向向内偏压，使得优选地通过和所述外部壳体的联结，与所述圆筒形成联结。可选的是，在开始注射之前，前面接头在它们的松弛状态下进行存放。
当每个前面接头与在外部壳体里的对应凹陷对齐时，每个前面接头可以移动，使得和所述圆筒断开联结。优选的是，每个后面接头基本是L形的。
在一个优选实施例里，所述能量源是压缩气体。可选择的是，所述能量源是弹簧。
优选的是，所述注射设备还包括用于允许内部壳体相对于外部壳体仅仅轴向向前移动的装置。理想地，所述装置是在所述壳体中间的锯齿、倒钩、棘轮齿等的配置。
优选的是，所述注射设备还包括引导装置，该引导装置用于在使用中引导所述内部和外部壳体的相对轴向移动，所述引导装置优选地包括在所述内部壳体上的一个或多个突起，所述突起在使用中和在所述外部壳体的内部表面上的对应凹陷相配合。
优选的是，所述针头通过在所述圆筒和所述外部壳体中间的弹簧被偏压到正常情况下全部位于所述壳体之内。
在一个实施例中，所述针头能够从所述设备拆去，这在所述设备能进行重复使用的应用场合(例如如果使用多次使用的药物注射筒)是很有益处的。
在另一实施例中，所述针头、圆筒和柱塞能够从所述设备拆去。想要的是，本发明的设备能够构造在已知类型的标准针头、圆筒和柱塞周围。
优选的是，所述注射设备还包括可拆卸针头盖，该针头盖在使用之前存放期间保护着针头。有利的是，所述针头盖包括用于当所述针头盖从所述设备拆去时，从所述针头拉动保护橡胶护套等的装置。所述拉动装置可以包括在针头盖和保护橡胶护套等中间的浮接(float)铆钉，从而基本上防止施加到所述针头盖的扭转力被传递到所述橡胶护套等上。
优选的是，在所述设备上出现的所述针头盖起到安全锁的作用，其基本上防止了所述外部壳体的相对向前移动。
在一个优选形式中，所述注射设备还包括在所述圆筒里的观察窗口，在所述圆筒里的观察窗口和在所述外部壳体里的观察窗口对齐，使得在进行注射之前使用者可以观察到所述药物。优选的是，在使用中，在注射期间，所述内部壳体在外部壳体里的所述观察窗口和所述圆筒中间移动，从而从使用者观察角度看遮盖了所述圆筒里的窗口。
优选的是，所述注射设备包括用于发射可听到的和/或物理的指示到使用者以便表示注射完成的装置。
根据本发明的第二方面，提供有一种注射设备，其包括外部壳体，在该外部壳体内设置有：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动；
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在两个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第二位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
根据本发明的第三方面，提供有一种注射设备，其包括外部壳体，该外部壳体适于容纳：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；以及
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动，
其特征在于，所述注射设备还包括：
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在三个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞和所述圆筒都相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够轴向移动，以便使得所述针头的至少一部分移出所述外部壳体；
第二位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第三位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
附图说明
现在仅通过举例，参考附图，来更加具体地描述本发明的优选实施例，其中：
图1是局部剖开的透视图，其显示了在与针头盖分开的注射设备供应给使用者的情况下的注射设备；
图2是按照较大比例画出的，其显示了图1中显示的设备的一部分的细节；
图3是局部剖开的透视图，其显示了在注射期间的注射设备；
图4是按照较大比例画出的，其显示了图3中显示的设备的一部分的细节；
图5是局部剖开的透视图，其显示了柱塞被充分按压到圆筒中时的注射设备；
图6是按照较大比例画出的，其显示了图5中显示的设备的一部分的细节；
图7是局部剖开的透视图，其显示了在使用和安全处理之后的注射设备；
图8是按照较大比例画出的，其显示了图7中显示的设备的一部分的细节；
图9是设备的透视图，所述设备包括针头盖；
图10是局部剖开的透视图，其显示了针头盖的细节；
图11是局部剖开的透视图，其显示了从注射设备拆去的途中的针头盖部分的细节；
图12是示意图，其显示了在本发明的一个实施例中在接头(tag)7A和推杆(ram)4之间的关系；
图13是内部壳体的透视图(也称为“柱塞壳体”)；
图14是图13的内部壳体的侧视图；
图15是局部剖开的透视图，其显示了在注射设备被供应给使用者的情况下的注射设的一个可选实施例；
图16是按照较大比例画出的，其显示了图15中显示的设备的后端的细节；
图17显示了在弹簧壳体41和外部壳体30的后部之间的相互作用的细节；
图18是局部剖开的透视图，其显示了正好在开始注射之前的、拆去了针头盖的注射设备；
图19是局部剖开的透视图，且其按照较大的比例画出，其显示了正好在开始注射之前的所述设备的前部；
图20是局部剖开的透视图，其显示了在开始注射时的设备的前部；
图21是透视图，其显示了如图20所示的相同状态下的设备，即其处于开始注射时，且针头从设备的末端显露出来，且柱塞开始沿着圆筒向下移动；
图22是局部剖开的透视图，其显示了柱塞被充分按压到圆筒中的注射设备；
图23是局部剖开的透视图，其显示了在使用之后且针头缩回到设备中的注射设备；
图24是装配设备的透视图，所述设备包括针头盖；
图25是所述设备的前端的一部分的示意图，其显示了在喷嘴上的螺旋突起；
图26是局部剖开的透视图，其显示了针头盖的细节；以及
图27是局部剖开的透视图，其显示了在从设备拆去之后的针头盖的细节。
具体实施方式
在下面的描述中，提到的“向前”方向意思是指当注射设备在使用中时朝向病人的方向。注射设备的“前”端是当所述设备在使用中时最接近病人皮肤的末端。类似地，提到的“向后”方向意思是指远离病人的方向，所述设备的“后”端是当注射设备在使用中时最远离病人皮肤的末端。
图1是局部剖开的透视图，其显示了与针头盖(下面在描述了所述设备的主要操作之后会描述针头盖)分开的注射设备供应给使用者的情况下的注射设备。
现在将参考图1和2描述所述设备的主要组件。能量源1设置在所述设备的后端处，在这个实施例中能量源1是气瓶，该气瓶类似于传统气溶胶罐等中所使用的那种类型，即具有可以随意释放并以受控制的方式释放气体的阀门。在本发明的一个可选实施例中，使用弹簧作为能量源，来代替气瓶，这个实施例将在后面参考图13等等进行描述。
气瓶的阀门2开口到腔室3中，在图1中该腔室3具有较小体积。腔室3的前壁被推杆4限定，该推杆4在其后部具有环形密封部5，以便使得腔室3具有气密性。腔室3的后壁由大体圆柱形腔室壳体6的背面限定。
推杆4的前部邻接内部壳体7或者可选择地与内部壳体7一体形成，该内部壳体7紧密地围绕柱塞8(因此可以被称为“柱塞壳体”)。柱塞壳体的后部包括四个正交布置的接头7A，每个接头都具有“锤头”或T形形状，所述接头径向向外弹出的趋势被腔室壳体6的直径所限制。如果推杆4如在图13和14中所绘出的那样和柱塞壳体7形成为一体，那么接头7A就布置在切制到所述壳体中的柔性支腿的末端处，使得接头7A可以相对于推杆4和壳体7的剩余部分径向移动。
每个接头7A的锤头钩在柱塞8的加大头部8A上，使得接头7A和柱塞8A相接触，如图2中最佳示出。
柱塞8是包括圆筒9和针头10的注射器配置的柱塞，在该圆筒9中供应有预定体积的液体药物，通过该针头10所述药物可以被输送给病人。从使用者的观察角度看，在注射设备前端处的喷嘴11正常情况下隐藏着针头10。布置在外部壳体和圆筒9之间的弹簧12偏压针头，使其正常情况下全部位于喷嘴11内。
在柱塞壳体7的前端处，还有正交布置的接头7B，每个接头7B具有大体L形形状，所述接头7B径向向外弹出的趋势被腔室壳体6的直径所限制。每个接头7B都邻接在圆筒9的后部处的法兰。
可以设想在内部壳体和柱塞之间用其它相互作用的装置，而不用接头7A，例如非T形形状的接头，或者推动柱塞、而不是像在所描述的实施例中拉动柱塞的装置。
在所述设备的操作中存在四个主要阶段。阶段1是图1和2所示出的状态，亦即所述设备供应给使用者，如上所述。药物已经存在于圆筒9中，针头10被隐藏在喷嘴11内而看不到。柱塞8从圆筒9中充分抽出(因为液体药物包容在圆筒内)，柱塞8A的头部邻接接头7A。壳体7的剩余部分的后部邻接推杆4。腔室3具有最小体积。
操作阶段2是如图3和4所示的插入阶段。注射设备保持靠在病人皮肤的注射位置处，沿着图2中箭头F所示的方向施加向下的力到所述设备。该力使得气瓶1的阀门打开，从而释放气体进入腔室3。当腔室3充以气体时，推杆4被向前推动，因而推动接头7A靠在柱塞8上。当接头7A以及随之的柱塞壳体7被向前推动时，接头7B靠在圆筒9上的配合意思是指圆筒也克服弹簧12(图3示出)的偏压而被向前推动。当圆筒9向前移动时，与其相连的针头10也向前移动，这样针头就充分地突出到喷嘴11之外，从而使得注射被输送。因此，一开始，推杆4使得柱塞壳体7、柱塞8、圆筒9以及针头10向前移动。
紧接着柱塞壳体7开始向前移动之后，接头7B到达腔室壳体6里的唇部。如图3和4所示，接头7B径向向外弹出这个唇部。一旦接头7B已经以这种方式向外弹出，那么它们就不再与圆筒9邻接。这意味着，因为包括接头7B的向前移动的柱塞壳体7在不与圆筒9相接触的情况下自由地继续向前移动，所以圆筒9(因此针头10)不再被向前推动。
因此，一旦设备到达图3和4所示的情况时，推杆4和柱塞壳体7继续向前移动会引起柱塞8被向前推入圆筒9中。这使得液体药物从圆筒9通过针头10排出，以便输送注射。正是接头7A和柱塞的加大头部8A的配合将向前作用力从推杆4/壳体7传递到柱塞8。
图5和6描绘了在所述设备的操作中的第三阶段。当柱塞8被按压进入圆筒9中时，需要剂量的药物就被输送给病人。在这一点上，接头7A到达了切制到柱塞壳体6中的凹陷13，因此它们能够径向向外弹进这些凹陷(如图5和6所示)。可以发出可听到的咔哒声，这给使用者指出出注射已经完成。另外，由于接头7A位于凹陷13里，所以使用者可以“感知”到注射已经完成。
接头7A的向外移动意味着“锤头”形状不再与柱塞8的加大头部8A相接触，因此柱塞8就不再被推杆4和接头7A向前驱动。柱塞壳体7可以继续进一步向前移动，直到到达末端停止。
图7和8描绘了所述设备的操作中的最后阶段。在接头7A位于凹陷13内的情况下，柱塞8和圆筒9不被柱塞壳体7的任何部分所阻止。因为，已经由于圆筒9的向前运动所压缩的弹簧12向后推动圆筒9并因此推动柱塞8，直到推杆4防止其进一步向后移动为止。所述向后移动足以使得针头10缩回到喷嘴11中，使得它不再能被使用者看到，并且足够安全，从而能够避免引起针头刺伤害的危险。所使用的注射设备然后可以进行安全处理。
提供的锯齿部14能够防止回冲(blow-back)，该锯齿部14引导腔室壳体6和外部壳体的相对运动。这些锯齿部仅仅允许沿着一个方向进行相对运动，亦即，腔室壳体6相对于外部壳体向前移动。
图9是注射设备的透视图，在该图中所述注射设备包括针头盖15。针头盖更具体地显示在图10和11中，并用于在运输、存放期间和用于输送注射之前保护注射设备的针头末端。针头盖15还具有的优点是防止偶然或无意中启动该设备，这是因为当针头盖15处于其位置上时不太可能起用该设备。
法规要求所述针头(其和圆筒里的药物直接连通)要在使用之前与外界环境密封。这可以通过提供盖住针头的末端的橡胶模塑16形式的保护而得到实现，所述橡胶模塑16被尼龙护套17围绕着。橡胶模塑和尼龙护套(“针头保护”)通过在橡胶模塑上的一个或多个突起16A和在尼龙护套里的对应的一个或多个凹陷17A之间的摩擦配合彼此相对固定。
针头保护的配置取决于在注射设备里采用的针头/圆筒/柱塞(“注射器组件”)的类型。可以设想到的是，本发明的注射设备可以装配在已知类型的标准注射器组件(其选择例如取决于所需剂量范围、要操纵的药物类型等)周围。不同注射器组件可以供应有稍微不同的针头保护。
尼龙护套和橡胶模塑牢固地固定在针头10上，即使不是没有可能，由于它们处于喷嘴11内部的位置，所以对于病人来说，仅仅使用他/她的手指也很难把它们从针头上拉出来。因此，提供的外部针头盖15不仅改善了注射设备在使用前的美学外观，而且起到了有利于拆去尼龙护套和橡胶模塑的功能。
针头盖15通过在设备壳体的一部分上的环形突起18和在针头盖的内部的凹槽19的配合，被以可松开的方式固定在注射设备的前端上。突起18和对应凹槽19优选地围绕喷嘴11的周边的两个相对的相同60°部分而延伸。
凹槽19位于一个或多个(优选地为相等间距)柔性支腿20，该支腿20相对于针头盖15的其余部分而言是柔性的并在图9所示的点P附近。在每个凹槽19的前面设置有位于每个柔性支腿20上的向内突起的凸部(tab)21。每个凸部21邻接尼龙护套的后部。
现在来看图11，当希望从设备拆去针头盖15时，使用者优选地在具有纹理或其它改善抓取装置32的区域里抓住针头盖，并沿着图11中的箭头所示的方向拉动。支腿20的柔性允许针头盖跨过突起18，从而和凹槽19分开。支腿20的柔性最小要足够使得凸部21不会变得和尼龙护套17的后部分开。
因此，当针头盖15沿着箭头所示的方向拉动时，凸部21被推靠在尼龙护套17的后部上，从而施加足够的作用力，以便使得针头10和橡胶模塑16分开。以这种方式，整个模塑16、尼龙护套17和针头盖15可以从注射设备上拆去并被丢弃，使得注射设备然后准备开始使用。
可以设想出其它类型的针头盖15，其适合于用于该设备的特定类型的注射器组件，例如参考图25等等在下面所描述的那样。
图13和14更具体地显示了内部壳体7的一个实施例，在该内部壳体7中推杆4和壳体7形成为一体。
内部壳体被注模成为在其每个末端处具有四个正交布置的凸部的单件。每个凸部7A、7B处于有弹性的柔性支腿的末端处，并由壳体7的材料切制出来，使得每个支腿(以及其各自凸部)能够相对于壳体7的剩余部分径向弯曲。
内部壳体7的后部构成了上述的推杆4的等价物。推杆设置有其中设置有滚珠轴承42的环形凹槽或凹陷4A。
内部壳体7也可以设置有一个或多个引导装置，在所示的实施例中，该引导装置采用伸长突起7C的形式。这些突起7C和在外部壳体30的内部表面上的对应凹陷相配合，从而在使用中，内部和外部壳体的相对轴向移动得到引导。
下面参考图15等等描述注射设备的弹簧动力实施例。
在这个实施例中，有一个大体圆柱形外部壳体30从设备的后部一直延伸到针头盖15。气瓶1和阀门2被弹簧动力能量源所代替。具体参考图16，弹簧40在压缩状态下设置在设备的后部，并在弹簧壳体41的后部和推杆4中间。弹簧40通过位于推杆4上的环形凹陷4A里的一个或多个滚珠轴承42保持在其压缩状态下，滚珠轴承42楔入靠在外部壳体30上，并位于在弹簧壳体41前部的孔41C里。弹簧壳体41通过图17中所示的配置和外部壳体30的背面相作用。
弹簧壳体41设置有伸长凹槽41B以及大体圆形的孔41C。外部壳体的对应部分在其内部表面上设置有伸长突起30B，该突起30B配合到图17中所示的凹槽41B中。滚珠轴承42(在图17中未示出)通过圆形孔41C进行配合。
在图15中，可以看出，外部壳体30的前端与针头盖15形成紧密关系或者邻接。这基本上防止了外部壳体30相对于弹簧壳体41和其它组件进行任何向前移动。
在图18中，针头盖已经被拆去，现在可以将设备放置在使用者的腿(或其它注射位置)上，准备开始注射。图19更加详细地显示了在这个阶段的设备的前部。
现在参考图19和20，更加详细地显示了所述设备的前部。在外部壳体30前部，在其内部表面上设置有两个环形凹槽30A和30A’。隔套(spacer)部分50相对于喷嘴11和在外部壳体30内部的其它组件进行固定。隔套部分50设置有外部环形突起51，该突起51开始时位于最前面凹槽30A里。
最前面凹槽30A的前缘是大体钝角形的，使得其中设置的突起51(如图19所示)抑制使用者将外部壳体30向后拉离开弹簧壳体41等，而上述拉拉离开弹簧壳体可能会很危险地暴露出所述设备的内部组件。使用者很难施加足够的向后作用力来使得突起51跨过钝角形前缘。
最前面凹槽30A的后缘以及凹槽30A’的两个边缘是弯曲形的或楔形的。
为了开始注射，使用者抓住外部壳体30，并实现外部壳体30相对于弹簧壳体41的向前运动。如图20所示，所述向前运动使得突起51和最前面凹槽30A分开，当外部壳体30相对于隔套50向前移动时，突起51配合在最后面凹槽30A’里。
现在参考图18和21，更加详细地描述了推杆4、滚珠轴承42和弹簧壳体41之间的关系。在第一位置里，如图18所示，滚珠轴承42位于在推杆4里的环形凹槽4A里，并楔入在弹簧壳体41前部的孔41C里的合适位置处。
图21显示了处于和图20所示的相同状态下的设备，亦即其中外部壳体相对于弹簧壳体的向前移动已经使得突起51配合在最后面凹槽30A’里。
在这个位置里，弹簧壳体41已经移动得更靠近外部壳体30的后部。这种相对轴向移动足以使得孔41C缩回经过在外部壳体30内的底切区域30A”。滚珠轴承42现在自由得径向移出孔41C，并进入所述底切区域30A”，而脱离与推杆4的配合。现在在弹簧40的动力作用下，推杆4能自由得沿着图21中箭头所示的方向向前移动。
向前移动的推杆4使得内部壳体7如前所述那样输送注射。这在图21(如前面描述的阶段2)和图22(如前面描述的阶段3)中得到了描绘。
图23显示了已经充分输送注射并且已经使得针头缩回到喷嘴内的位置(如前所述的最后阶段)。
在一个可选实施例(未图示)中，滚珠轴承42被可移入底切区域30A”并脱离和推杆4的配合的活动关节所代替。
在另一个实施例(未图示)中，突起51和凹槽30A、30A’被下面描述的棘轮配置所代替或者补充。提供的弹簧外壳具有基本方形的横截面。外部壳体30的内部的一部分对应地形成为具有方形横截面，使得弹簧壳体和外部壳体紧密地配合在一起，但是其间却可以存在相对轴向运动。通过方形横截面基本可防止其间的相对旋转运动。方形横截面弹簧壳体的至少一个表面设置有多个倒钩、突起、棘轮齿等，这些倒钩、突起、棘轮齿等和外部壳体的内部上的向下垂伸的突起或接头相配合。
所述棘轮配置执行与突起51和凹槽30A、30A’相同的功能，亦即控制外部壳体30相对于弹簧壳体41的向前运动。棘轮配置可以提供的其它优点例如有：
·改进的强度；
·在弹簧壳体和外部壳体之间的旋转对齐；
·改进了对由使用者用力推动设备进入注射位置所产生的向后作用力的阻止能力；
·改进了对使用者向后拉动外部壳体从而使其离开设备的阻止能力，所述棘轮齿仅仅允许外部壳体向前运动；
·改进了所述设备的外部壳体和内部组件的相对轴向位置的限定。
设想出各种可选实施例，在所述实施例中，弹簧壳体不具有方形横截面，而具有至少一个平的表面，在该平的表面上设置有倒钩、突起、棘轮齿等；弹簧壳体的剩余部分可以是任何横截面形状，只要外部壳体的内部也对应地成形即可。
在图13等等中描绘了对注射设备的其它改进，其同样可以应用于前面描述的气体动力实施例中。
圆筒9可以设置有透明窗口9a，在使用中，该透明窗口9a和外部壳体中的窗口32对齐(参见图24)，使得可以看见液体药物。在注射期间(亦即，起用注射设备期间)，当柱塞壳体7在圆筒9和外部壳体中间向前移动时，柱塞壳体7变得能够看到。当柱塞壳体7向前移动时，它逐渐遮盖了窗口9a，因此给使用者提供了注射过程的可视指示。当注射完成时，窗口9a可以被柱塞壳体7完全遮盖。柱塞壳体7可以是鲜艳颜色，例如红色，以便增强其通过窗口30的可视性。
可以观察到的是，可以用于形成柱塞壳体7的那种塑料将随着时间推移趋向于获得它们被存放的位置的记忆。对于所述设备的操作必要的是，接头7A适当地弹动以便形成和柱塞的加大头部8A的配合并脱离和其的配合。因此，如图18可看出的那样，锥形表面31设置在外部壳体30的内部上。这使得接头7A存放在它们的“松弛”位置里，亦即如图18所示径向向外弹到与外部壳体30邻接。
当如图21开始注射时，外部壳体30相对于柱塞壳体7的向前运动使得接头7A向上跨过锥形表面31，并与柱塞的加大头部8A形成配合。
当柱塞壳体7已经向前移动并足以让接头7A到达凹陷13时，接头7A将具有更大的趋势，使其向外弹入它们先前已经存放的位置里，确保了设备的有效率的操作。
图26和27显示了针头盖15的可选实施例。相同的部件被给予和图11里的相同的参考数字。在图26的实施例中，针头盖15通过在喷嘴11的外部上的突起11A和在针头盖15的内部上的对应凹陷的配合，以可松开的方式固定在注射设备的前端上。
所述突起11A可以采用如图25所示的单螺旋突起的形式，或者可选择的是，可以使用数个分立的突起。
浮接铆钉35位于针头盖15的前端，该浮接铆钉35已经向后引导倒钩的指部36，该指部36穿过在护套17的前端处的孔。
突起11A、倒钩的指部36以及喷嘴和针头盖15在表面15A处的相互作用意味着，能够防止在图26所示的状态下喷嘴11和相关组件相对于壳体30轴向移动。这意味着当针头盖15仍然在合适位置上时，所述设备不会被疏忽大意地起用。
当希望从所述设备拆去针头盖15时，使用者抓住针头盖，并沿着图26中箭头所示的方向拉动，使用扭转动作使得针头盖沿着由螺旋突起11A引导的喷嘴跨过。
浮接铆钉35允许针头盖15扭转，以便其沿着螺旋突起11A运动，但是护套17并不扭转，并简单地轴向拉离所述针头。这意味着，不存在由扭转力引起的对针头10的损坏的危险。
当针头盖15沿着箭头所示的方向拉动时，倒钩的指部36用足够的作用力拉动护套17，以便分开针头10和橡胶模塑16。以这种方式，整个模塑16、尼龙护套17和针头盖15可以从注射设备拆去并丢弃，使得注射设备然后准备开始使用。拆去针头盖15具有的第二个功能是，允许喷嘴等相对于壳体30自由地轴向移动，这使得该设备如上所述得到起用。
当到达突起11A的末端时，针头盖15从喷嘴11分开，如图27所示。
可以设想出本发明的另一个实施例，其中在拆去针头盖15时暴露出针头。这样的实施例适合于这样的使用者，即不用担心害怕针头刺的问题，并且通过消除对第一阶段(亦即所述针头向前移动离开喷嘴11)的需要可以降低所述设备的复杂性(以及由此的成本)。任选的针头盖15可以从这样的实施例中省去。如上所述，本发明的注射设备可以与已知类型的标准注射器组件(针头/圆筒/柱塞)分开地供应，然后在其周围进行装配。
在进一步的研发中，可以设想到，可以很容易修改本发明的设备，以便使其和标准注射筒或药物瓶(其包含一定体积的药物，从该体积的药物可以提供几次剂量的使用者限定体积的药物)而不是注射器组件一起操作。在这样的情况下，针头可以拆去并可替换，使得所述设备可以重复使用，直到药物注射筒清空了为止。

Claims (32)

1.一种注射设备，其包括外部壳体，在该外部壳体内设置有：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动；
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在三个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞和所述圆筒都相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够轴向移动，以便使得所述针头的至少一部分移出所述外部壳体；
第二位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第三位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
2.如权利要求1所述的注射设备，其中，所述内部壳体包括一个或多个径向柔性接头。
3.如权利要求2所述的注射设备，其中，一个或多个所述接头位于有弹性的柔性支腿的末端处。
4.如权利要求2或3所述的注射设备，其中，一个或多个所述接头位于所述内部壳体的后端处，并能够径向移动，从而和所述柱塞形成联结和断开联结。
5.如权利要求2-4中任一项所述的注射设备，其中，所述接头被径向向内偏压，从而优选地通过和所述外部壳体的联结，而使其和所述柱塞形成联结。
6.如权利要求2-5中任一项所述的注射设备，其中，在开始注射之前，所述接头在它们的松弛状态下进行存放。
7.如权利要求2-6中任一项所述的注射设备，其中，当每个后面接头与在外部壳体里的对应凹陷对齐时，每个后面接头能够移动，使得与柱塞断开联结。
8.如权利要求2-7中任一项所述的注射设备，其中，每个后面接头基本是T形的。
9.如权利要求2或权利要求3所述的注射设备，其中，一个或多个所述接头位于所述内部壳体的前端处，并能够径向移动，从而和所述圆筒形成联结和断开联结。
10.如权利要求9所述的注射设备，其中，所述前面接头被径向向内偏压，使得优选地通过和所述外部壳体的联结，与所述圆筒形成联结。
11.如权利要求9或权利要求10所述的注射设备，其中，在开始注射之前，所述前面接头在它们的松弛状态下进行存放。
12.如权利要求9-11中任一项所述的注射设备，其中，当每个前面接头与在外部壳体里的对应凹陷对齐时，每个前面接头能够移动，使得和所述圆筒断开联结。
13.如权利要求9-12中任一项所述的注射设备，其中，每个前面接头基本是L形的。
14.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，其中，所述能量源是压缩气体。
15.如权利要求1-13中任一项所述的注射设备，其中，所述能量源是弹簧。
16.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，还包括用于允许内部壳体相对于外部壳体仅仅轴向向前移动的装置。
17.如权利要求16所述的注射设备，其中，所述装置是在所述壳体中间的锯齿、倒钩、棘轮齿等的配置。
18.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，还包括引导装置，该引导装置用于在使用中引导所述内部和外部壳体的相对轴向移动，所述引导装置优选地包括在所述内部壳体上的一个或多个突起，所述突起在使用中和在所述外部壳体的内部表面上的对应凹陷相配合。
19.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，其中，所述针头通过在所述圆筒和所述外部壳体中间的弹簧被偏压到正常情况下全部位于所述壳体之内。
20.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，其中，所述针头能够从所述设备拆去。
21.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，其中，所述针头、圆筒和柱塞能够从所述设备拆去。
22.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，还包括可拆卸针头盖，该针头盖在使用之前存放期间保护着所述针头。
23.如权利要求22所述的注射设备，其中，所述针头盖包括用于当所述针头盖从所述设备拆去时，从所述针头拉动保护橡胶护套等的装置。
24.如权利要求23所述的注射设备，其中，所述拉动装置包括在针头盖和保护橡胶护套等中间的浮接铆钉，从而基本上防止施加到所述针头盖的扭转力被传递到所述橡胶护套等上。
25.如权利要求22-24中任一项所述的注射设备，其中，在所述设备上出现的所述针头盖起到安全锁的作用，其基本上防止了所述外部壳体的相对向前移动。
26.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，还包括在所述圆筒里的观察窗口，在所述圆筒里的观察窗口和在所述外部壳体里的观察窗口对齐，使得在进行注射之前使用者能够观察到所述药物。
27.如权利要求26所述的注射设备，其中，在使用中，在注射期间，所述内部壳体在外部壳体里的所述观察窗口和所述圆筒中间移动，从而从使用者观察角度看遮盖了所述圆筒里的窗口。
28.如前面权利要求中任一项所述的注射设备，还包括用于发射可听到的和/或物理的指示到使用者以便表示注射完成的装置。
29.一种注射设备，其包括外部壳体，在该外部壳体内设置有：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动；
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在两个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第二位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
30.一种注射设备，其包括外部壳体，该外部壳体适于容纳：
圆筒，用于保持一定体积的药物；
在所述圆筒的一端处的针头，所述针头和圆筒是这样的，使得所述针头的至少一部分能够沿着轴向移进和移出所述外部壳体，但是被偏压到正常情况下全部位于所述壳体内；以及
柱塞，其能够在所述圆筒内轴向移动，
其特征在于，所述注射设备还包括：
在所述外部壳体和所述圆筒与柱塞中间的内部壳体；以及
与所述内部壳体相联结的能量源，
其中，所述内部壳体能够通过能量源在三个位置之间移动，亦即
第一位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞和所述圆筒都相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够轴向移动，以便使得所述针头的至少一部分移出所述外部壳体；
第二位置，在该位置，所述内部壳体与所述柱塞相联结，而不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞能够轴向移动进入所述圆筒，以便将药物通过所述针头排出；以及
第三位置，在该位置，所述内部壳体既不与所述柱塞相联结，也不与所述圆筒相联结，从而在使用中，所述柱塞和圆筒能够缩回，以便将所述针头缩回到所述外部壳体里。
31.如权利要求29或权利要求30所述的注射设备，其具有权利要求2-28中任一项所述的所有特征。
32.一种注射设备，其基本上如参考附图在此处进行的描述那样并如在附图的任何合适组合中所描绘的那样。
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