KR101321727B1 - 주사 장치 - Google Patents

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팀 바로우-윌리암스
맥스웰 데이빗 존스톤
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시락 게엠베하 인터내셔날
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Abstract

주사 장치(210, 110)가 개시되어 있다. 하우징(212; 112)은 주사기를 수용하며, 주사기를 그 바늘(218; 118)이 하우징으로부터 연장하는 연장 위치로부터 그렇지 않은 수축 위치로 편의시키기 위한 복귀 스프링(226; 126)을 포함한다. 구동 스프링(230; 130)은 제 1 구동부재(232; 132) 상에 작용하고, 제 2 구동부재(234; 134)는 주사기 상에 작용하여, 주사기를 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진시키며, 그 내용물을 바늘을 통해 배출한다. 제 1 구동부재는 공칭 분리 위치가 도달된다면, 제 2 구동부재에 의해 이동할 수 있다. 해제 메커니즘은 제 1 구동부재가 공칭 해제 위치로 추가 전진될 때 작동되며, 구동 스프링의 작용으로부터 주사기(214; 114)를 해제시키고, 이때, 복귀 스프링은 주사기를 그 수축 위치로 복귀시킨다. 공칭 분리 및 해제 위치는 주사기에 대해 규정된다. 이는 전진시, 주사기와 함께 이동하는, 이동 구성요소 및 분리 구성요소(162; 262) 사이의 상호작용에 의해 달성된다.

Description

주사 장치{INJECTION DEVICE}
본 발명은 주사기를 수용하고, 이를 연장시키며, 그 내용물을 배출하고, 그후, 자동적으로 이를 수축(retract)시키는 유형의 주사 장치에 관한 것이다. 이 포괄적 설명의 장치는 WO95/35126 및 EP-A-0 516 473에 나타나 있으며, 구동 스프링과, 그 내용물이 배출되고 나면, 구동 스프링의 영향으로부터 주사기를 해제시키며 복귀 스프링에 의해 주사기가 수축될 수 있게 허용하는 소정 형태의 해제 메커니즘을 포함한다.
상기 장치의 다양한 구성요소들의 공차들의 누적으로 인해, 그 효과를 보장하기 위해, 해제 메커니즘의 작동에 특정 안전 여유가 포함되어야만 한다. 안전 여유를 작게 추정한 결과, 주사기 내용물이 배출된 이후에도 해제 메커니즘이 동작하는데 실패할 수 있으며, 이는 특히, 자체 투약형 약물을 위해 자동적으로 수축되는 장치에서 만족스럽지 못하다. 다른 한편, 안전 여유를 과도하게 추정하면 주사기가 수축된 이후 주사기 내용물 중 일부가 방출되는 것을 의미하며, 이는 일차적으로, 부족한 투여량을 초래하고, 두 번째로, "젖은 상태" 주사(wet injection)라 지칭되는 상태를 초래한다. 젖은 상태 주사는 특히, 자체 투약형 약물에 관련하여, 비위 약한 사람에게(squeamish) 바람직하지 못하다.
영국 특허 출원 제0210123호, 제0229384호 및 제0325596호는 이 문제점을 해결하기 위해 설계된 일련의 주사 장치들을 개시한다. 각각은 주사기가 완전히 배출되는 것을 보장하기 위한 시도로, 해제(release) 메커니즘이 작동된 이후, 특정 시간 기간 동안 주사기의 해제를 지연시키는 간단한 기교를 사용한다. 영국 특허 출원 제0325596호에 예시된 장치들은 주사기 내용물의 완전한 배출을 보장하는데 특히 효과적인 유체 댐핑형 지연 메커니즘을 편입한 2 부재 구동부를 사용한다. 각 경우에, 장치는 두 개의 래칭해제(unlatching) 메커니즘에 의존한다. 제 1 래칭해제 메커니즘은 유체 댐핑 메커니즘을 시동하고, 제 2 래칭해제 메커니즘은 액추에이터로부터 주사기를 해제하여, 주사기가 후퇴될 수 있게 한다. 래칭해제 메커니즘들은 장치 케이스 제품에 대해 공칭 래칭해제 위치들로 전진되어 있는 주사 장치의 구성요소에 의해 작동된다.
이 일반적 특성의 장치는 도 1에 개략적으로 예시되어 있다. 동작의 순서는 하기와 같다. 먼저, 장치(10)가 조준된다. 사용자는 해제 버튼을 누르고, 주사기(14)가 구동 스프링(30)에 의해 거리 d1 만큼 전진되며, 그에 의해 수축 스프링(26)을 압축시킨다. 이러한 이동이 바늘(18)을 환자 내부로 삽입시킨다. 플런저(23)가 구동 스프링(30)에 의해 거리 d2 만큼 전진되어 대부분의 투여량을 주사한다. 거의 전체 투여량이 주사되고 나면, 제 1 래칭해제 메커니즘, 즉 구성요소들(1, 3)의 동시작용(coincidence)에 의해 개략적으로 예시되어 있는 동작이 작동된다. 그후 플런저(23)는 구동 스프링(30)에 의해 더 큰 거리 d3 만큼 전진되고 나머지 투여량이 주사된다. 결국, 제 2 래칭해제 메카니즘, 즉 구성요소들(2, 4)의 동시작용에 의해 개략적으로 도시되어 있는 동작이 작동되고, 그 후 수축 스프링(26)이 바늘(18)을 거리 d1 만큼 수축시킨다.
구동 스프링이 본 명세서에서 "액추에이터"라 지칭되는 전체 장치의 동일한 구성요소 상에 작용하기 때문에, 조준되는 장치와 작동되는 제 2 래칭해제 메커니즘 사이에서 구성요소가 이동하여야만 하는 거리는 d1, d2, 및 d3의 합과 같은 누적 공차를 받게 된다. 상술한 출원에 설명된 장치들은, 이런 이동 모두가 주사기의 후방에서 이루어지며, 이는 장치의 전체 길이가 바늘을 포함하지 않는 주사기 본체의 길이와, 거리 d1, d2, 및 d3 및 액추에이터의 길이의 합보다 커야만 한다는 것을 의미한다.
주사 장치의 최상의 설계는 소형인 것이다. 이는 장치의 인간공학 및 그 제조 비용 모두에 중요하다. 장치의 길이는 액추에이터가 주사기를 지나쳐 이동할 수 있게 함으로써, 그리고, 래칭해제 메커니즘이 주사기의 전방에서 작동할 수 있게 함으로써 감소될 수 있다. 그러나, 이는 액추에이터 및 그 래칭해제 메커니즘이 주사기에 의해 점유된 공간 주변을 통과하는 것을 필요로 하며, 장치 직경의 증가를 수반하고, 이는 길이 감소의 효과를 무효화한다.
본 발명의 목적은 보다 소형인 장치를 제공하는 것이다. 장치 케이스제품상의 고정점을 사용한 래칭해제 메커니즘의 해제를 촉발하는 대신, 본 발명은 주사기가 전진될 때 주사기와 함께 전향 이동하는 하나 이상의 특징부들(features)을 사용하여 이를 수행한다. 달리 말해서, 래칭해제 메커니즘들이 작동되는 공칭 위치들은 장치 케이스 제품이 아닌 주사기에 대하여 규정된다. 도 2에 예시된 바와 같이, 이들 공칭 위치들은 또한 주사기가 최초 전진될 때, 거리 d1 만큼 전향 이동한다. 이는 환언하면, 액추에이터와 주사기 플런저 사이의 최초 거리가 거리 d1 만큼 감소될 수 있다는 것을 의미한다. 장치의 길이는 행정에서 d1 만큼 감소될 수 있다. 래칭해제 메커니즘들이 작동되는 공칭 위치들 중 단 하나만이 주사기에 대해 규정될 때, 상당한 개선이 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 1 양태는 주사 장치를 제공하며, 이는
배출 노즐을 구비한 주사기를 수용하도록 구성된 하우징;
제 1 구동부재 및 상기 제 1 구동부재가 그 위에 작용하는 제 2 구동부재로서, 상기 제 2 구동부재는 주사기 상에 작용하여 주사기를, 배출 노즐이 하우징 내에 수용되는 수축 위치로부터 배출 노즐이 하우징으로부터 연장되는 연장 위치로 전진시키고, 그 내용물을 배출 노즐을 통해 배출하게 하며, 상기 제 1 구동부재가 작동되고 그리고 제 2 구동부재가 주사기에 의해 억류되어 있을 때, 제 1 구동부재가 제 2 구동부재에 대하여 주사기의 전진방향으로 이동할 수 있는, 상기 제 1 및 제 2 구동부재들; 및
상기 제 1 및 제 2 구동부재들이 주사기에 대하여 분리되는 공칭 분리 위치로 전진될 때까지 상기 제 1 구동부재가 상기 제 2 구동부재에 대하여 이동하는 것을 방지하는 커플링(본 발명의 실시예에서는 제2 가요성 래치 아암으로서 언급됨)을 포함한다.
이 경우, 공칭 분리 위치(본 발명의 실시예에서는 주사기와 함께 이동하는 긴축부로서 언급됨), 즉, 제 1 공칭 래칭해제 위치는 하우징에 대해서가 아니라 주사기에 대해 규정된다.
바람직하게는, 이 장치는
제 1 구동부재상에 작용하는 액추에이터(예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 구동 스프링으로서 언급됨),
주사기를, 배출 노즐이 하우징으로부터 연장하는 연장 위치로부터 배출 노즐이 하우징내에 수용되는 수축 위치로 편의시키기 위한 편의 수단(본 발명의 실시예에서는 복귀 스프링으로서 언급됨); 및
제 1 구동부재가 상기 공칭 분리 위치보다 많이 전진된 공칭 해제 위치(예를 들어, 본 발명의 실시예에서 주사기와 함께 이동하는 긴축부로서 언급됨)로 전진되었을 때 작동되고 그리고 액추에이터의 작용으로부터 주사기를 해제시키도록 구성되어 편의 수단이 주사기를 그 수축 위치로 복귀시키게 하는 해제 메커니즘을 포함한다.
본 발명의 양호한 실시예에서, 공칭 분리 위치는 전진시 주사기와 함께 이동하는 분리 구성요소와 상호작용하는 구동부재들 중 하나에 의해 형성된다.
제조 및 조립의 용이성을 위해, 커플링은 구성요소들 중 하나의 구성요소의 구동면과 결합하는 다른 구성요소상에 있는 가요성 아암들을 포함할 수 있으며, 이 경우, 분리 구성요소는 상기 공칭 분리 위치에 도달되었을 때, 가요성 아암들을 이동시켜, 그들을 구동면으로부터 분리하여 제 1 구동부재가 제 2 구동부재에 대해 이동할 수 있게 한다.
본 발명의 제 2 양태는 주사 장치를 제공하며, 이는
배출 노즐을 구비한 주사기를 수용하도록 구성된 하우징으로서, 배출 노즐이 하우징으로부터 연장하는 연장 위치로부터 배출 노즐이 하우징 내에 수용되는 수축 위치로 주사기를 편의시키기 위한 수단을 포함하는, 상기 하우징;
제 1 구동부재 및 제 1 구동부재가 그 위에 작용하는 제 2 구동부재로서, 상기 제 2 구동부재는 주사기 상에 작용하여 주사기를 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진시키고, 그 내용물을 배출 노즐을 통해 배출하며, 상기 제 1 구동부재가 작동되고 그리고 제 2 구동부재가 주사기에 의해 억류될 때, 상기 제 1 구동부재가 제 2 구동부재에 대하여 이동할 수 있는, 상기 제 1 및 제 2 구동부재들;
공칭 분리 위치로 전진될 때까지, 제 2 구동부재에 대한 제 1 구동부재의 이동을 방지하는 커플링; 및
제 1 구동부재가 상기 공칭 분리 위치보다 전진된 주사기에 대한 공칭 해제 위치로 전진되었을 때 작동되며 그리고 주사기를 해제하도록 구성되어 편의 수단이 주사기를 그 수축 위치로 복귀시키게 하는 해제 메커니즘을 포함한다.
본 명세서에서, 공칭 해제 위치, 즉, 제 2 공칭 래칭해제 위치는 하우징이 아니라 주사기에 대해 규정된다.
역시, 양호한 실시예에서, 공칭 해제 위치는 액추에이터에 의해 규정되거나, 또는 전진시 주사기와 함께 이동하는 분리 구성요소와 상호작용하는 제 1 구동부재에 의해 규정된다. 이는 제 1 구동부재가 주사기에 의해 추가 이동이 저지되는 위치인 공칭 분리 위치에 도달되고 난 이후, 제 1 구동부재와 상호작용하는 액추에이터에 의해 규정될 수 있다.
역시, 제조 및 조립의 용이성을 위해, 액추에이터 및 제 1 구동부재 중 어느 하나는 다른 것의 구동면과 결합하는 가요성 아암들을 포함하는 것이 바람직하며, 해제 메커니즘은 상기 공칭 해제 위치에 도달되었을 때, 가요성 아암들이 이동하게 하여 구동면으로부터 이들을 분리시키는 상기 분리 구성요소를 포함하는 것이 바람직하다.
대안적으로, 액추에이터 및 제 1 구동부재 중 어느 하나는 다른 것의 구동면과 결합하여 액추에이터가 제 1 구동부재 상에 작용할 수 있게 하며, 공칭 해제 위치에 도달될 때까지 제 1 구동부재에 대한 액추에이터의 이동을 방지하는 가요성 아암들을 포함하는 것이 바람직하며, 가요성 아암들은 이들이 구동면과 결합하는 위치를 향해 편의되는 것이 바람직하며, 해제 메커니즘은 이 아암들을 그 편의에 대항하여 이동시키며 따라서 이 아암들을 구동면으로부터 분리시키는 것이 바람직하다.
본 발명은 주사 장치의 길이를 감소시켜 보다 소형의 주사장치를 제공하며, 제조 및 조립이 용이하다.
첨부 도면을 참조로 예시에 의해 본 발명을 설명한다.
도 1 및 도 2는 이미 참조한 개략도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예의 예시도.
도 4는 유사한 제 2 실시예의 예시도.
도 3은 하우징(112)이 피하주사용 주사기(114)를 수용하는 주사 장치(110)를 도시한다. 주사기(114)는 종래의 유형으로 이루어지며, 이는 일 단부가 피하주사용 바늘(118)에서 종결하고, 다른 단부가 플랜지(120)에서 종결하는 주사기 본체(116)를 포함한다. 주사기(114)의 내용물을 배출하기 위해 일반적으로 사용되는 종래의 플런저는 후술하는 바와 같이, 구동부재(134)를 사용하여, 수동으로 제거 및 배치되며, 구동부재에는 마개(122)가 부착되어 있다. 마개(122)는 주사기 본체(116) 내부에 투약 대상 약물(124)을 수용한다. 예시된 주사기가 피하주사형으로 이루어져 있지만, 이는 반드시 그러할 필요는 없다. 경피 또는 경피 투사(ballistic dermal) 및 진피하 주사기도 본 발명의 주사 장치와 함께 사용될 수 있다. 일반적으로, 주사기는 배출 노즐을 포함하며, 이는 피하 주사기에서는 바늘(118)이다.
예시된 바와 같이, 하우징은 바늘(118)이 하우징(112) 내의 개구(128)로부터 연장되어 있는 연장 위치로부터, 바늘(118)이 하우징(112) 내에 수용되어 있는 수축 위치로 주사기(114)를 편의시키는 복귀 스프링(126)을 포함한다. 복귀 스프링(126)은 슬리브(127)를 경유하여 주사기(114) 상에 작용한다.
하우징의 다른 단부에는 압축 구동 스프링(130)이 있다. 상기 구동 스프링(130)으로부터의 구동은 다중부품(multi-component) 구동부를 경유하여 주사기(114)에 전달되어, 주사기를 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진시키고, 그 내용물을 바늘(118)을 통해 배출한다. 상기 구동은 약물(124)과 주사기(114) 상에 직접적으로 작용함으로써 이 임무를 달성한다. 약물(124)을 통해 작용하는 유체 정역학적 힘과, 보다 적은 범위로, 마개(122)와 주사기 본체(116) 사이의 정적 마찰은 초기에, 복귀 스프링(126)이 바닥까지 수축되거나, 주사기 본체(116)가 그 운동을 저지시키는 소정의 다른 장애물을 만날 때까지 이들이 함께 전진하는 것을 보장한다.
구동 스프링(130)과 주사기(114) 사이의 다중부품 구동부는 3개의 주요 구성요소들로 구성된다. 구동 슬리브(131)는 구동 스프링(130)으로부터 구동을 취하고, 이를 제 1 구동부재(132)상의 제1 가요성 래치 아암들(133)로 전달한다. 이는 순차적으로, 제2 가요성 래치 아암들(135)을 경유하여 제 2 구동부재, 즉 이미 언급한 구동부재(134)로 구동을 전달한다.
제 1 구동부재(132)는 중공 스템(stem)(140)을 포함하고, 그 내부 공동은 통공(144)과 소통하는 수집챔버(142)를 형성하고, 상기 통공은 스템(140)의 단부를 통해 상기 수집 챔버(142)로부터 연장한다. 제 2 구동부재(134)는 블라인드(blind) 보어(146)를 포함하며, 이는 일 단부에서, 스템(140)을 수용하도록 개방되어 있고 다른 단부는 폐쇄되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 보어(146) 및 스템(140)은 유체 저장부(148)를 형성하며, 이 저장부 내부에 댐핑 유체가 수용된다.
트리거(미도시)가 하우징(112)의 일 측부 상에 제공되어 있다. 트리거는 작동시, 구동 슬리브(131)를 하우징(112)으로부터 분리하여, 구동 슬리브가 구동 스프링(130)의 영향하에 하우징(112)에 대하여 이동할 수 있게 한다. 다음에 이 장치의 동작은 하기와 같다.
초기에, 구동 스프링(130)은 구동 슬리브(131)를 이동시킨다. 구동 슬리브(131)는 제 1 구동부재(132)를 이동시키고, 제 1 구동부재(132)는 제 2 구동부재(134)를 이동시키며, 각 경우는 제1 및 제2 가요성 래치 아암들(133, 135)을 통한 작용에 의해 이루어진다. 제 2 구동부재(134) 및 마개(122)가 이동하고, 투약 대상 약물(124)을 통해 작용하는 유체 정역학적 힘 및 정적 마찰에 의해, 주사기 본체(116)를 복귀 스프링(126)의 작용에 대항하여 이동시킨다. 복귀 스프링(126)이 압축되고, 피하 바늘(118)이 하우징(112)의 출구 개구(128)로부터 밖으로 나타난다. 이는 복귀 스프링(126)이 바닥까지 수축되거나, 또는, 주사기 본체(116)가 그 운동을 저지시키는 소정의 다른 장애물을 만날 때까지 계속된다. 마개(122)와 주사기 본체(116) 사이의 정적 마찰 및 투약 대상 약물(124)을 통해 작용하는 유체정역학적 힘은 구동 스프링(130)에 의해 발생되는 전체 구동력에 저항하기에 충분하지 않으며, 이 시점에서, 제 2 구동부재(134)는 주사기 본체(116) 내에서 이동하기 시작하고, 약물(124)이 배출되기 시작한다. 그러나, 마개(122)와 주사기 본체(116) 사이의 동적 마찰 및 투약 대상 약물(124)을 통해 작용하는 유체 정역학적 힘은 복귀 스프링(126)을 그 압축 상태로 유지하기에 충분하며, 그래서, 피하 바늘(118)이 연장된 상태로 유지된다.
제 2 구동부재(134)가 주사기 본체(116)의 내부에서의 그 주행의 종점에 도달하기 이전에, 그래서, 주사기의 내용물이 완전히 배출되기 이전에, 제 1 및 제 2 구동부재들(132, 134)을 연결하는 제2 가요성 래치 아암들(135)은 긴축부(constriction)(137)에 도달한다. 긴축부(137)는 주사기 플랜지(120)에 부착된 구성요소(162)에 의해 형성되며, 그래서, 주사기(114)가 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진할 때, 구성요소(162)가 이 주사기와 함께 전진한다는 것을 이해하여야 한다. 긴축부(137)는 제2 가요성 래치 아암들(135)을 도시된 위치로부터, 긴축부(137)상의 경사면들의 도움을 받아, 아암들이 더 이상 제 1 구동부재(136)를 제 2 구동부재(134)에 결합하지 않게 되는 위치로 내향 이동시킨다. 이 상황이 발생하고 나면, 제 1 구동부재(136)는 더 이상 제 2 구동부재(134) 상에 작용하지 않으며, 제 1 구동부재(132)가 제 2 구동부재(134)에 대하여 이동할 수 있게 된다.
댐핑 유체가 제 1 구동부재(132)의 단부와 제 2 구동부재의 블라인드 보어(146) 사이에 형성된 저장부(148) 내에 수용되어 있기 때문에, 저장부(148)의 체적은 구동 스프링(130)에 의해 제 1 구동부재가 작동될 때, 제 1 구동부재(132)가 제 2 구동부재(134)에 대하여 이동함에 따라 감소하는 경향을 갖는다. 저장부(148)가 좁아짐에 따라, 댐핑 유체는 통공(vent)(144)을 통해 수집 챔버(142) 내로 밀려들어가게 된다. 따라서, 제2 가요성 래치 아암들(135)이 해제되고 나면, 구동 스프링(130)에 의해 작용되는 힘은 댐핑 유체 상에 작용하게 되어, 댐핑 유체가 통공(144)에 의해 형성된 긴축부를 통해 유동하게 되고, 또한, 유체를 통해 유체정역학적으로 작용하게 하여, 제 2 구동부재(134)를 구동한다. 댐핑 유체의 흐름과 연계된 손실들은 주사기의 본체 상에 작용하는 힘을 큰 범위로 감소시키지 않는다. 따라서, 복귀 스프링(126)은 압축된 상태로 유지되며, 피하 바늘(118)은 연장된 상태로 유지된다.
소정 시간 이후, 제 2 구동부재(134)는 주사기 본체(116) 내에서의 그 주행을 완료하고, 더 이상 추가로 진행할 수 없다. 이 시점에서, 주사기(114)의 내용물은 완전히 배출되며, 구동 스프링(130)에 의해 작용된 힘은 제 2 구동부재(134)를 그 말단 위치에서 유지하도록, 그리고, 지속적으로, 통공(144)을 통해 댐핑 유체가 흐르도록 작용하여, 제 1 구동부재(132)가 그 이동을 계속할 수 있게 한다.
유체의 저장부(148)가 비워지기 이전에, 구동 슬리브(131)를 제 1 구동부재(132)와 연결하는 제1 가요성 래치 아암들(133)은 또한, 주사기 플랜지(120)에 부착된 구성요소(162)(분리 구성요소로서 작용함)에 의해 제공된 다른 긴축부(139)에 도달한다. 상기 긴축부(139)는 제1 가요성 래치 아암들(133)을 도시된 위치로부터 내향으로, 긴축부(139)상의 경사면들에 의한 도움을 받아, 아암들이 더 이상 구동 슬리브(131)를 제 1 구동부재(132)에 연결하지 않게 되는 위치로 이동시킨다. 이 상태가 발생하고 나면, 구동 슬리브(131)는 더 이상 제 1 구동부재(132) 상에 작용하지 않으며, 이들이 서로에 대하여 이동할 수 있게 된다. 물론, 이 시점에서, 주사기(114)는 해제되며, 그 이유는 구동 스프링(130)에 의해 발생되는 힘이 더 이상 주사기(114)에 전달되지 않으며, 주사기상에 작용하는 유일한 힘은 복귀 스프링(126)으로부터의 복귀력이기 때문이다. 따라서, 주사기(114)는 이제 그 수축 위치로 복귀하고, 주사 사이클이 완료된다.
물론, 단지 캡(111)이 하우징(112)의 단부로부터 제거되고 나면, 이 모든 것이 이루어진다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주사기의 단부는 부트(boot)(123)로 밀봉되어 있다. 캡(111)의 중앙 보어(121)는 이 단부에서 중공이며, 중공 단부의 립(lip)(125)은 그 선단 엣지(157) 상에서 경사져 있지만, 그 추종 엣지(trailing edge)상에서는 경사져 있지 않다. 따라서, 캡(111)이 설치될 때, 립(125)의 선단 엣지(157)는 부트(123)의 견부(159) 위로 올라간다. 그러나, 캡(111)이 제거될 때, 립(125)의 추종 엣지는 견부(159) 위에 올라가 있지 않으며, 이는 부트(123)가 캡(111)이 제거될 때, 주사기(114)로부터 빠진다는 것을 의미한다.
도 4는 하우징(212)이 피하 주사기(214)를 수용하고 있는 다른 주사 장치(210)를 도시한다. 주사기(214)는 역시, 종래의 유형이며, 일 단부에서 피하 바늘(218)에서 종결하고, 그리고 다른 단부에서 플랜지(220)에서 종결하는 주사기 본체(216)와, 주사기 본체(216) 내에 투약 대상 약물(224)을 수용하는 고무 마개(222)를 포함한다. 정상 상태에서, 마개(222)에 연결되어 있으면서, 수동으로, 주사기(214)의 내용물을 배출하기 위해 사용되는 종래의 플런저가 제거되고, 후술하는 바와 같은 다중부품 구동부재로 대체되어 있다. 예시된 주사기는 역시 피하 주사방식으로 이루어져 있지만, 이는 반드시 그러할 필요는 없다. 예시된 바와 같이, 하우징은, 바늘(218)이 하우징(212) 내의 개구(228)로부터 연장하는 연장 위치로부터 피하 바늘(218)이 하우징(212) 내에 수용되어 있는 수축 위치로 주사기(214)를 편의시키는 복귀 스프링(226)을 포함한다. 복귀 스프링(226)은 슬리브(227)를 경유하여 주사기(214) 상에 작용한다.
하우징의 다른 단부에는 압축 구동 스프링(230)이 있다. 구동 스프링(230)으로부터의 구동은 다중부품 구동부를 경유하여 주사기(214)에 전달되어 주사기를 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진시키며, 그 내용물을 바늘(218)을 통해 배출시킨다. 상기 구동부는 주사기(214)와 약물(224) 상에 직접적으로 작용함으로써, 이 임무를 달성한다. 마개(222)와 주사기 본체(216) 사이의 정적 마찰은 초기에, 복귀 스프링이 저면까지 수축되거나, 주사기 본체(216)가 그 운동을 저지하는 소정의 다른 장애물을 만날 때까지 이들이 함께 전진하는 것을 보장한다.
구동 스프링(230)과 주사기(214) 사이의 다중부품 구동부는 역시, 세 개의 주요 구성요소들로 구성된다. 구동 슬리브(231)는 구동 스프링(230)으로부터 구동을 취하고, 이를 제 1 구동부재(232)상의 가요성 래치 아암들(233)로 전달한다. 이들 부재들은 상세도 "A"에 도시되어 있다. 순차적으로, 제 1 구동부재(232)는 가요성 래치 아암들(235)을 경유하여 제 2 구동부재(234)에 구동을 전달한다. 이들 부재들은 상세도 "B"에 도시되어 있다. 이전과 같이, 제 1 구동부재(232)는 중공 스템(240)을 포함하고, 이 중공 스템의 내부 공동은 수집 챔버(242)를 형성한다. 제 2 구동부재(234)는 블라인드 보어(246)를 포함하며, 이 보어는 일 단부에서 스템(240)을 수용하도록 개방되어 있고 다른 단부에서는 폐쇄되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 보어(246) 및 중공 스템(240)은 유체 저장부(248)를 형성하며, 그 저장부 내부에는 댐핑 유체가 수용된다.
트리거(미도시)가 하우징(212)의 중앙부에 제공된다. 트리거는 작동시, 구동 슬리브(231)를 하우징(212)으로부터 분리하여, 구동 스프링(230)의 영향하에, 슬리브가 하우징(212)에 대하여 이동할 수 있게 한다. 이때, 장치의 동작은 이하와 같다.
초기에, 구동 스프링(230)이 구동 슬리브(231)를 이동시키고, 구동 슬리브(231)는 제 1 구동부재(232)를 이동시키며, 제 1 구동부재(232)는 제 2 구동부재(234)를 이동시키고, 각 경우에, 이는 가요성 정합 아암들(233, 235)을 통한 작용에 의해 이루어진다. 제 2 구동부재(234)는 이동하고, 투약 대상 약물(224)을 통해 작용하는 유체정역학적 힘 및 정적 마찰에 의해, 주사기 본체(216)를 복귀 스프링(226)의 작용에 대항하여 이동시킨다. 복귀 스프링(226)은 압축되고, 피하 바늘(218)은 하우징(212)의 개구(228)로부터 나타난다. 이는 복귀 스프링(226)이 바닥까지 수축되거나, 주사기 본체(216)가 그 운동을 저지하는 소정의 다른 장애물을 만날 때까지 계속된다. 마개(222)와 주사기 본체(216) 사이의 정적 마찰 및 투약 대상 약물(224)을 통해 작용하는 유체정역학적 힘은 구동 스프링(230)에 의해 발생된 전체 구동력에 저항하기에 충분하지 못하며, 이 시점에서, 제 2 구동부재(234)는 주사기 본체(216)내에서 이동하기 시작하고, 약물(224)이 배출되기 시작한다. 그러나, 마개(222)와 주사기 본체(216) 사이의 동적 마찰 및 투약 대상 약물(224)을 통해 작용하는 유체정역학적 힘은 복귀 스프링(226)을 그 압축된 상태로 유지하기에 충분하며, 그래서, 피하 바늘(218)은 연장된 상태로 유지된다.
제 2 구동부재(234)가 주사기 본체(216) 내에서의 그 주행의 단부에 도달하기 이전에, 그래서, 주사기의 내용물이 완전히 배출되기 이전에, 제 1 및 제 2 구동부재들(232, 234)을 연결하는 가요성 래치 아암들(235)은 긴축부(237)에 도달한다. 긴축부(237)는 주사기 캐리어에 부착된 구성요소(262)에 의해 형성된다. 부가적인 가요성 아암들(247)은 제 1 구동부재(232)상의 가요성 아암들(235) 위에 올라가고, 그에 의해, 구동이 제 2 구동부재(234)에 전달된다. 도 4는 부가적인 가요성 아암들(247)이 구성요소(262)내의 긴축부(237)와 바로 접촉하기 시작한 위치에 있는 주사 장치(210)를 예시한다.
긴축부(237)는 양쪽에 있는 경사면들의 도움을 받아 부가적인 가요성 아암들(247)을 내향 이동시키며, 순차적으로, 부가적인 가요성 아암들(247)은 가요성 아암들(235)을 도시된 위치로부터 그들이 더 이상 제 1 및 제 2 구동부재를 함께 결합시키지 않는 위치로 내향 이동시키고, 그에 의해, 구동이 제 1 구동부재(232)로부터 제 2 구동부재(234)로 전달된다. 이 상태가 이루어지고 나면, 제 1 구동부재(232)는 더 이상 제 2 구동부재(234) 상에 작용하지 않으며, 제 1 구동부재(232)가 제 2 구동부재(234)에 대하여 이동할 수 있게 된다.
댐핑 유체는 제 1 구동부재(232)의 단부와 제 2 구동부재(234)의 블라인드 보어(246) 사이에 형성된 저장부(248)내에 수용되어 있기 때문에, 저장부(248)의 체적은 제 1 구동부재가 구동 스프링(230)에 의해 작동될 때, 제 1 구동부재(232)가 제 2 구동부재(234)에 대하여 이동함에 따라, 감소되는 경향을 갖는다. 저장부(248)가 수축됨에 따라, 댐핑 유체는 수집 챔버(242) 내로 밀려들어간다. 따라서, 가요성 래치 아암들(235)이 해제되고 나면, 구동 스프링(230)에 의해 작용되는 힘은 댐핑 유체 상에 작용하고, 이것이 수집 챔버(242) 내로 흐르게 하며, 또한, 유체를 통해 유체정역학적으로, 따라서, 제 2 구동부재(234)를 경유하여 작용한다. 댐핑 유체의 흐름과 연계된 손실들은 주사기의 본체상에 작용하는 힘을 큰 정도로 감쇄시키지 않는다. 따라서, 복귀 스프링(226)은 압축된 상태로 유지되고, 피하 바늘은 연장된 상태로 남아 있는다.
소정 시간 이후, 제 2 구동부재(234)는 주사기 본체(216) 내에서의 그 주행을 완료하고, 더 이상 이동하지 않는다. 이 시점에서, 주사기(214)의 내용물은 완전히 배출되며, 구동 스프링(230)에 의해 작용되는 힘은 제 2 구동부재(234)를 그 말단 위치에서 유지하도록 작용하고, 댐핑 유체가 수집 챔버(142) 내로 계속 흐를 수 있게 하며, 제 1 구동부재(232)가 그 운동을 계속할 수 있게 한다.
정상 상태에서, 제 2 구동부재(234)의 후방 상의 플랜지(270)는 가요성 아암들(233)을 구동 슬리브(231)와 결합한 상태로 유지한다. 그러나, 유체의 저장부(248)가 비워지기 이전에, 구동 슬리브(231)를 제 1 구동부재(232)와 연결하는 가요성 래치 아암들(233)은 제 2 구동부재(234)에 대하여 충분히 멀리 전향 이동하고, 이는 플랜지(270)가 가요성 아암(233)내의 리베이트(rebate)(272)와 정합하게 하며, 여기서, 이 플랜지는 가요성 아암들(233)이 구동 슬리브(231)와 결합 상태로 유지되게 하는 작용을 중단한다. 이제, 구동 슬리브(231)는 도시된 위치로부터, 가요성 아암들(233)상의 경사 래칭면들(274)의 도움으로, 그들이 구동 슬리브(231)를 제 1 구동부재(232)에 더 이상 결합시키지 않는 위치로 내향 이동한다. 이 상태가 이루어지고 나면, 구동 슬리브(231)는 더 이상 제 1 구동부재(232)상에 작용하지 않으며, 이들이 서로에 대하여 이동할 수 있게 한다. 물론, 이 시점에서, 구동 스프링(230)에 의해 발생되는 힘이 더 이상 주사기(214)로 전달되지 않으며 주사기 상에 작용하는 유일한 힘은 복귀 스프링(226)으로부터의 복귀력이기 때문에, 주사기(214)는 해제된다. 따라서, 주사기(214)는 이제, 그 수축 위치로 복귀하며, 주사 사이클이 완료된다.
110: 주사 장치
111: 캡
112, 212: 하우징
114, 214: 주사기
116, 216: 주사기 본체
118, 218: 피하바늘
120: 플랜지
122: 마개
128, 228: 개구
130, 230: 스프링
131, 231: 슬리브
132, 232: 제1 구동부재
134, 234: 제2 구동부재
133, 233: 제1 가요성 래치 아암
135, 235: 제2 가요성 래치 아암
137, 139, 237: 긴축부
246: 블라인드 보어

Claims (10)

  1. 주사 장치(110)로서,
    배출 노즐(118)을 구비한 주사기(114)를 수용하도록 구성된 하우징(112)과;
    제 1 구동부재(132) 및 상기 제 1 구동부재가 작용하는 제 2 구동부재(134)와;
    상기 제 1 및 제 2 구동부재가 공칭 분리 위치로 전진될 때까지, 상기 제 2 구동부재에 대한 상기 제 1 구동부재의 이동을 방지하는 커플링; 및
    상기 제 1 구동부재가 상기 공칭 분리 위치보다 더 전진된 상기 주사기에 대한 공칭 해제 위치로 전진되었을 때 작동되는 해제 메커니즘을 포함하고,
    상기 하우징은 상기 배출 노즐이 하우징으로부터 연장하는 연장 위치로부터 상기 배출 노즐이 하우징 내에 수용되는 수축 위치로 주사기를 편의(偏倚)시키기 위한 편의 수단(126)을 포함하고;
    상기 제 2 구동부재는 상기 주사기 상에 작용하여 상기 주사기를 그 수축 위치로부터 그 연장 위치로 전진시키고, 주사기의 내용물을 상기 배출 노즐을 통해 배출하며, 상기 제 1 구동부재가 작동되고 그리고 상기 제 2 구동부재가 상기 주사기에 의해 억류될 때 상기 제 1 구동부재가 상기 제 2 구동부재에 대하여 이동할 수 있고;
    상기 해제 메커니즘은 상기 주사기를 해제하도록 구성되어 상기 편의 수단이 상기 주사기를 수축 위치로 복귀시키도록 작용되는, 주사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 해제 메커니즘은 상기 제 1 구동부재가 상기 주사기에 대한 공칭 해제 위치로 전진되었을 때 작동되는, 주사 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공칭 해제 위치는, 상기 제 1 구동부재 또는 상기 제 1 구동부재 상에 작용하는 액추에이터가 상기 주사기의 전진시 상기 주사기와 함께 이동하는 분리 구성요소와 상호작용함으로써 형성되는, 주사 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공칭 해제 위치는, 일단 상기 공칭 분리 위치에 도달되면 액추에이터가 상기 제 1 구동부재와 상호작용함으로써 형성되는, 주사 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 해제 메커니즘은 일단 상기 공칭 해제 위치에 도달되면, 액추에이터로부터 상기 제 1 구동부재를 분리시켜 상기 주사기를 상기 액추에이터의 작용으로부터 해제시키도록 구성되는, 주사 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 액추에이터와 상기 제 1 구동부재 사이에 제 2 커플링을 부가로 포함하고, 상기 제 2 커플링은 상기 공칭 해제 위치에 도달될 때까지, 상기 제 1 구동부재에 대해 상기 액추에이터가 이동하는 것을 방지하는, 주사 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2 커플링은 상기 액추에이터가 상기 제 1 구동부재 상에 작용할 수 있게 하는, 상기 제 1 구동부재와 상기 액추에이터의 협력 특징부들을 포함하는 주사 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 액추에이터와 상기 제 1 구동부재의 상기 협력 특징부들은 상기 액추에이터 및 상기 제 1 구동부재 중 어느 하나에 있는 제 2 가요성 아암들을 포함하고, 상기 제 2 가요성 아암들은 상기 액추에이터 및 제 1 구동부재 중 다른 하나에 있는 제 2 구동면과 결합되고,
    상기 해제 메커니즘은 상기 공칭 해제 위치에 도달되었을 때, 상기 제 2 가요성 아암들을 이동시키며 상기 제2 가요성 아암들을 상기 제 2 구동면으로부터 분리시켜 상기 액추에이터가 상기 제 1 구동부재에 대하여 이동할 수 있게 하는 분리 구성요소를 포함하는 주사 장치.
  9. 제 3 항에 있어서, 상기 액추에이터 및 상기 제 1 구동부재 중 어느 하나는 다른 것의 제2 구동면과 결합하는 제2 가요성 아암들을 포함하고, 상기 액추에이터가 상기 제 1 구동부재 상에 작용할 수 있게 하며, 상기 공칭 해제 위치에 도달될 때까지 상기 제 1 구동부재에 대한 상기 액추에이터의 이동을 방지하고,
    상기 해제 메커니즘은 분리 구성요소를 포함하고, 상기 분리 구성요소는 상기 공칭 해제 위치에 도달되었을 때 상기 제2 가요성 아암들을 이동시키며 이 제2 가요성 아암들을 상기 제 2 구동면으로부터 분리시켜 상기 액추에이터가 상기 제 1 구동부재에 대하여 이동할 수 있게 하는, 주사 장치.
  10. 제 4 항에 있어서, 상기 액추에이터 및 제 1 구동부재 중 어느 하나는 다른 것의 제2 구동면과 결합하는 제2 가요성 아암들을 포함하고, 상기 액추에이터가 상기 제 1 구동부재 상에 작용할 수 있게 하며, 상기 공칭 해제 위치에 도달될 때까지 상기 제 1 구동부재에 대한 상기 액추에이터의 이동을 방지하고,
    상기 제 2 가요성 아암들은 이 제 2 가요성 아암들이 상기 제2 구동면과 결합하는 위치를 향해 가압되며, 상기 해제 메커니즘은 상기 가압에 대항하여 상기 제 2 가요성 아암들을 이동시켜 상기 제 2 구동면으로부터 분리시키는, 주사 장치.
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