KR101902668B1 - 약제 분배 장치 및 방법 - Google Patents

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안토니오 벤덱
루시오 기암바티스타
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케어베이 유럽 리미티드
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Abstract

기다란 하우징, 하우징의 내부에 장착되고 액체 약제를 수용하기에 적합한 용기, 상기 용기 내부에 슬라이딩 가능하게 배열되는 스톱퍼, 및 분배 기구를 가지는 약제 분배 장치가 제시되는데, 여기서 분배 기구는, 탄성 부재, 스토퍼에 연결된 제 1 단부 및 탄성 부재에 작동 가능하게 연결된 제 2 단부를 갖는 플런저 조립체, 탄성 부재가 축적된 에너지를 가지는 제 1 위치에 플런저 조립체를 해제 가능하게 유지시키기 위한 회전 가능한 래치를 포함하며, 래치의 회전이 플런저 조립체를 해제시킴으로써, 축적된 에너지가 플런저 조립체로 전달되어 용기 내부의 스토퍼를 구동시키고 그에 의해서 상기 용기 내부의 약제가 주사 부위로 분배되게 한다. 약제의 분배 이후, 경질 스톱 특징부를 갖는 회전자가 보호 쉴드 상의 리브와 정렬되어 보호 쉴드의 후퇴를 방지한다.

Description

약제 분배 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR DELIVERING A MEDICAMENT}
본 발명은 장치 내에 장착된 용기로부터 환자에게 약제를 분배하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 장치는 단지, 사용자가 장치를 주사 부위에 대해 미는 것만을 필요로 함으로써 분배를 자동으로 수행하도록 적응된다. 분배에 필요한 구동력은 회전 래치(latch)에 의해 촉발되는(triggered) 코일형 인장 스프링에 의해 공급된다. 잠금 해제 기구(lockout mechanism)는 분배 이후에 보호 쉴드(protective shield)의 후퇴를 방지하기 위해 제공된다.
자동 방식으로 약제를 분배하는 장치, 예를 들어 자동 주사기는 다양한 약물 자체를 환자가 자가-관리하기 위한 편리하고 안전한 장치로서 공지되어 있다. 안전성의 이유로, 주로 바늘 찔림에 대한 보호를 위해서 약제를 분배하기 위한 다수의 장치들은 주사기의 사용 전후에 사용자를 보호하는 커버 및 다른 구성요소를 포함한다. 약제의 분배를 위한 상이한 장치는 그들의 전체 특징 세트(total feature set)가 변할지라도, 이들 모두는 사전설치되고, 사전충전된 용기의 내용물을 환자에게 자동으로, 즉 분배 부재, 예를 들어 바늘 또는 노즐을 통해 용기 내부의 내용물에 사람이 수동으로 힘을 가할 필요 없이 분배하는 기구를 가진다.
자동 주사기는 예를 들어, Bitdinger 등에게 허여된 미국 특허 제 5,478,316 호; Karlsson에게 허여된 제 7,112,187 호; Hommann 등에게 허여된 제 7,125,395 호; Guillermo에 의한 미국 특허 출원 공보 제 2007/0021720 호; 및 Olson에 의한 국제 공개 번호 WO 2006/057604 호에 설명되어 있다. 약제 분배를 위한 장치의 자동 분배 기구은 보통, 스프링이 장치의 작동시 압축해제될 때 플런저 로드를 전방으로 구동시키는 압축된 나선형 압축 스프링을 포함한다. 몇몇 설계에서, 그러한 스프링은 양호하게 작용한다. 완전 압축된 나선형 스프링은 플런저와 용기의 내벽 사이의 정지 마찰을 극복하기에 충분히 큰 힘, 소위 탈출 힘(break loose force)을 제공하며, 종종 그의 완전 압축해제상태에 있지 않은 그의 완전 연장 위치에 있는 스프링은 주사 행정을 완료하지만 용기 파괴의 가능성을 유발하기에 충분히 큰 힘을 제공한다.
그러한 스프링의 설계에서의 도전은 장치 내의 다른 구성요소에 과부하를 가할 수 있는 저장 중에(스프링이 완전 압축될 때) 너무 크지 않은 힘에 대한 필요성에 반하는 행정 말기 시의 충분한 힘에 대한 필요성과 조화를 이룬다. 그러한 다른 구성요소는 플라스틱, 유리 또는 강도를 제한한 유사한 재료로 만들어질 수 있다.
따라서, 약제 분배를 위한 그러한 장치 내의 구동 기구는 다음의 동시 목표: 1) 용기 스토퍼의 "탈출" 힘을 극복하기에 충분한 힘을 가하고 약제의 분배를 개시하며, 2) 주사-행정을 완료하는데 충분한 힘을 가하며, 3) 허용 가능한 시간 프레임 내에(보통 수 초) 상기 1) 및 2) 목표를 만족시키며, 그리고 4) 저장 중에 작은 힘을 가하기 위한 목표를 만족시켜야 한다.
통상적인 나선형 압축 스프링을 사용하기보다는, 몇몇 분배 장치는 전술한 목표를 만족시키려는 시도로 항력(constant force) 스프링 또는 심지어 가변력 스프링을 사용한다. 예를 들어, 출원인의 이전에 허여된 미국 특허 제 8,460,245호에, 그러한 가변력 인장 스프링이 논의되어 있다.
항력 또는 가변력 스프링이 주사기 장치의 설계 목표를 만족시키기 위해서 압축 나선형 스프링보다 더 양호할 수 있지만, 주사 공정을 개시하도록 장치를 촉발시키기 위한 유연하고 신뢰성 있는 방식을 제공할 필요성이 또한 존재한다. 주사 공정의 시작을 시각적으로 나타내고 주사의 진행을 보여주는 것이 또한, 자동 주사기와 같은 약제 분배 장치의 설계에 중요하다. 유사하게, 주사가 완료된 이후에 안전의 이유로 우연한 바늘 찔림을 보호함으로써 사용자와 다른 사람을 보호하는 것이 중요하다. 바람직하게, 사용된 바늘을 덮는 것은 자동화되고 비가역적이라야 한다. 환언하면, 설계에 있어서 장치의 어떠한 구성요소, 특히 장치의 말단부 또는 바늘 단부에 위치된 구성요소에 대해서 사용자가 어떠한 수동 조작을 수행할 필요가 없어야 한다. 본 발명은 주사를 수행하기 위한 구동력으로서 가변력 스프링을 사용하는 동안에 이러한 우려를 다룬다.
본 발명의 하나의 목적은, 분배 중에 적어도 두 개의 상이한 힘 프로파일(force profile)의 사전결정된 시퀀스(sequence)를 용기 스토퍼에 가함으로써, 장치의 최적 기능을 보장하는 자동 약제 또는 약물 분배 장치를 제공하는 것이다. 이러한 설계는 종래의 자동 약제 분배 장치에 비해서 약제 분배 중 용기 및/또는 장치의 손상 위험을 낮추고 분배 장치의 플라스틱 재료의 소성 변형이 갖는 문제점을 감소시킨다.
다른 목적은 사용자가 환자의 피부 내측으로의 바늘의 수동 삽입을 제어하는 동시에 바늘 쉴드를 장치 하우징 내측으로 밀 수 있게 하는 것이다. 바늘 쉴드의 후퇴는 주사기 바늘이 피부를 관통할 때 발생한다. 바늘 관통의 사전결정된 깊이가 달성될 때, 바늘 쉴드 후퇴가 완료되고 주사기가 자동으로 촉발된다. 이것을 "촉발 지점(triggering point)"이라 한다. 주사기의 촉발 또는 작동은 바늘 쉴드 상의 하나 이상의 기단 연장 빔(proximal extending beam)이 회전 가능한 래치 상의 캠 표면과 맞물릴 때 달성된다. 캠 작용은 래치의 유연한 회전을 보장하고 종래의 주사기 설계에 의해 나타나는 갑작스런 촉발을 예방한다. 빔의 맞물림에 의해 유발된 래치의 회전은 플런저 상의 오목부로부터 잠금 돌기를 분리시킨다. 돌기가 오목부로부터 플런저 상의 길이방향 홈의 내측으로 이동할 때, 플런저는 장애 없이 래치를 통해 말단으로 이동하도록 해제된다. 풀린 긴장된 플런저 스프링이 되감겨서 플런저 로드를 주사기 스토퍼에 대해 가압하도록 강요하며, 이에 의해 약제 분배가 시작된다.
플런저 스프링은 주사기의 가변력 구동 기구의 일부이며, 바람직하게는, 단지 약제 분배 중에만 적어도 두 개의 상이한 힘 프로파일을 갖는 사전결정된 스퀀스를 발생할 수 있는 가변력 스프링이다. 스프링의 밴드 재료의 감기, 크래들링(cradling), 폭 또는 두께를 변경하는 것 또는 스프링을 제작하는데 사용된 재료의 탄성률을 변경하는 것은 시퀀스의 힘 프로파일에 영향을 줄 수 있다. 상이한 부분에 작업 재료를 선택하거나 상이한 부분의 기본 재료 위에 다른 재료를 적층하는 것 등은 또한 이를 달성할 수 있다. 가변력 스프링의 사전결정된 시퀀스는 힘이 증가하는 프로파일인 최종 힘 프로파일을 포함하며, 따라서 약제 분배 장치는 용기 또는 주사기 내의 약제의 전부를 완전히 텅 비우는 장점을 가질 것이다.
본 발명의 자동 주사기는 또한, 시각 정보를 신뢰성 있고 분명하게 제공하고 주사 공정이 진행 중이고 주사 공정이 완료된 때를 사용자에게 피드백하는 시각적 표시 기구를 포함한다. 이러한 시각적 표시 기구는 상이한 표시들로 배열되는 가요성 밴드를 포함하며, 여기서 그 밴드는 스크롤 상에 감겨지고 스크롤의 반대편에 있는 플런저에 연결된다. 플런저 로드가 그의 비-분배 상태로부터 해제될 때, 가요성 밴드는 플런저 조립체를 이동시킴으로써 말단으로 당겨지고 가요성 밴드 상의 관련 인쇄내용에 의해 사용자에게 상황 정보를 나타낸다.
본 발명의 또 다른 목적은 후퇴 가능한 바늘 쉴드와 회전자의 조합을 통해서 달성되는, 우연한 바늘 찌름을 방지하는 것이다. 바늘 쉴드의 외측 표면에 배열되는 길이방향 리브는 회전자의 내측 측벽에 배열되는 홈과 협동한다. 바늘 쉴드가 바늘 관통 중에 장치 하우징의 내측으로 밀릴 때, 즉 후퇴될 때 회전자는 리브와 홈 사이의 상호작용으로 인해 비틀리거나 조금 회전될 것이다. 주사 이후에, 사용자는 주사 부위로부터 장치를 제거하며 바늘 쉴드는 바늘 쉴드 스프링의 힘 하에서 주사기 바늘을 덮도록 완전히 연장할 것이다. 바늘 쉴드가 완전히 연장된 위치에 도달할 때 회전자는 동일한 방향으로 다시 조금 회전하여 리브의 기단부에 위치된 하나 이상의 베어링 표면과 채널의 말단부에 위치된 하나 이상의 경질 스톱의 정렬을 유발한다. 이러한 정렬은 리브(그리고 바늘 쉴드)가 축방향으로 이동하는 것을 방지하며, 따라서 바늘 쉴드의 후퇴 및 사용된 바늘에의 노출을 방지한다. 경질 스톱과 리브의 베어링 표면의 조합은 바늘 쉴드의 비가역적 잠금을 형성한다.
후술되는 다른 목적과 함께 전술한 목적은 기다란 하우징, 슬라이딩 가능한 스토퍼를 가지며 하우징 내부에 장착되는 약제의 용기, 및 스토퍼와 접촉하는 비-회전식 플런저 조립체를 포함하는 분배 장치에 의해 달성된다. 플런저 로드는 오목부 및 길이방향 홈을 가지며, 준비 위치로부터 그리고 주사 종료 위치로 하우징에 대해 축방향으로 이동하도록 구성된다. 하우징에 대해 축방향으로 슬라이딩 가능하며, 베어링 표면에서 종결되는 길이방향 리브를 포함한 외측 표면을 갖는 비-회전식 바늘 쉴드가 존재하는데, 여기서 바늘 쉴드는 기단으로 연장하는 빔을 가지며, 부분 연장된 위치로부터 후퇴된 위치로 그리고 완전 연장된 위치로 이동하도록 구성된다.
상기 장치는 개방 말단부 및 기단부 벽을 갖는 원통형 튜브로서 구성된 회전자를 포함하는데, 여기서 회전자는 하우징의 내측에 축방향으로 고정되고, 완전 연장된 위치에 있을 때의 바늘 쉴드의 이동을 방지하기 위한 비가역적 잠금을 형성하도록 리브와의 맞물림을 통해서 회전된다. 회전자는 또한, 리브의 축방향 운동을 수용하도록 구성된 내측 표면 상의 길이방향 채널을 가질 수 있다. 바늘 쉴드 빔이 통과하여 래치와 맞물릴 수 있게 하기 위해서 기단부 벽에 관통 구멍이 제공된다. 회전자 채널은, 바람직하게는, 리브가 기단 방향으로 이동할 때 리브와 맞물리도록 구성된 직선 측벽 및 경사 측벽을 구비함으로써, 경사 측벽과 리브의 베어링 표면의 맞물림이 제 1 편향력(biasing force)을 부여하여 회전자로 하여금 하우징에 대해, 가요성 치형부가 하나의 래칫 치형부로부터 인접한 래칫 치형부까지 부분적으로 간헐 회전(indexing)하는 제 1 위치까지 회전하게 한다. 회전자의 기단부 벽은 바람직하게는 둘레방향으로 배열된 래칫 치형부의 세트를 갖는데, 이 래칫 치형부는 래치 캐리어 상의 가요성 치형부와 맞물려서, 가요성 치형부와 래칫 치형부의 맞물림이 회전자를 제 1 위치로부터 제 2 위치로 회전시키는 제 2 편향력을 생성하도록 구성된다. 부분적인 간헐 회전은 회전 편향력을 생성하는데, 이 회전 편향력에 의하면 회전자가 궁극적으로, 리브와 경질 스톱을 정렬시켜서 바늘 쉴드의 잠금을 해제하는 약간의 제 2 회전을 완성하게 된다.
구동 기구는 말단부 및 기단부를 갖는 코일 스프링에 의해 동력을 얻는데, 여기서 말단부는 외측 하우징에 대해 축방향으로 고정되고, 기단부는, 플런저 조립체가 코킹된 위치(cocked position)에 있을 때 코일 스프링이 축적된 에너지를 갖는 연장된 부분적으로 풀린 긴장된 구성으로 있도록 플런저 조립체에 부착된다. 구동 기구를 해제시기 위해, 즉 상기 장치를 작동시키기 위해서, 제 1 위치 및 제 2 위치를 갖는 회전 가능한 래치가 사용되는데, 제 1 위치에서는 래치가 플런저 조립체의 축방향 이동을 방지하고, 제 2 위치에서는 래치가 플런저 조립체로부터 분리되어 래치, 회전자 및 외측 하우징에 대한 플런저의 말단으로의 축방향 이동을 허용함으로써, 축적된 에너지가 플런저 로드로 전달되어 플런저 로드 및 스토퍼를 용기 내에서 사전결정된 축방향 거리만큼 구동하며, 그에 의해 상기 용기 내부의 약제가 분배되도록 한다. 래치는 바늘 쉴드 빔의 기단부 상의 베어링 표면과 맞물리도록 구성된 캠을 가진다. 캠은 캠과 맞물렸을 때의 빔의 기단 쪽으로의 축방향 운동에 의해 유연하고 급작스럽지 않은 래치의 회전을 유발하여 제 1 위치로부터 제 2 위치로 회전하게 하는 할 수 있을 정도의 캠 각도를 갖도록 구성될 수 있다. 래치는 바람직하게, 플런저 로드의 축방향 운동을 수용하는 관통 구멍을 가지며, 래치가 제 1 위치에 있을 때 플런저 로드 상의 오목부와 맞물려서 하우징에 대한 플런저의 축방향 운동을 방지하도록 구성되는 내향 돌출 돌기를 갖는다. 플런저 로드는 또한, 래치가 제 2 위치에 있을 때 돌기를 수용하며, 그에 따라 래치에 대한 그리고 래치를 통한 플런저 로드의 방해받지 않는 축방향 운동을 허용하도록 구성된 길이방향 홈을 가질 수 있다.
사용자가 분배의 진행을 볼 수 있게 하기 위해, 하우징의 기단부는 사용자가 약제의 분배 중에 이동하는 스크롤링 테이프를 시각적으로 관찰할 수 있게 허용하는 창을 포함한다. 상기 장치는 또한, 하우징에 축방향으로 고정된 래치 캐리어를 포함할 수 있으며, 여기서 래치는 래치 캐리어 내에 회전 가능하게 위치되며, 래치 캐리어는 바늘 쉴드가 기단 방향으로 이동할 때 바늘 쉴드 상의 기단으로 연장하는 빔의 통행을 허용하는 관통 구멍을 가진다. 바늘 쉴드는 바람직하게, 플런저 조립체가 준비 위치에 있을 때 쉴드의 일부가 하우징의 말단부로부터 돌출하도록 바늘 쉴드를 말단으로 이동하게 하는 편향 요소에 연결된다. 클리커(clicker) 기구는 약제의 분배 중에 가청음을 발생하며, 바람직하게는, 외측 하우징에 대해 축방향 고정되는 클리커 트랙 상의 치형부와 맞물리는, 플런저 조립체 상의 클리커 암을 포함한다.
여기서 설명된 약제 분배 장치를 사용하여, 본 발명은 주사를 수행하는 방법을 포함하는데, 본 방법은,
a) 자동 주사기의 하우징의 말단부로부터 부분적으로 연장되어 있는 바늘 쉴드를 주사 부위에 배치하는 단계;
b) 바늘 가드(guard)를 하우징 내측으로 완전 후퇴 위치까지 후퇴시키도록 하우징을 말단 방향으로 미는 단계로서, 바늘 가드는 기단으로 돌출하는 빔, 및 하우징에 축방향으로 고정된 회전자 상의 채널과 맞물리는 외측 표면 상의 길이방향 리브를 가지는, 상기 하우징을 말단 방향으로 미는 단계;
c) 바늘 가드가 완전 후퇴 위치에 있을 때 빔을 회전 가능한 래치와 맞물려서 래치로 하여금 플런저 로드를 회전시켜 잠금 해제하게 하는 단계;
d) 플런저 로드를 말단으로 축방향 이동시키도록 플런저 로드에 부착된 가변력 스프링을 감는 단계로서, 플런저 로드는 약제를 주사에 의해 주사 부위로 분배하기 위해 약제 용기 내의 슬라이딩 가능한 스토퍼와 맞물리는, 상기 가변력 스프링을 감는 단계;
e) 하우징을 주사 부위로부터 말단으로 이동시킬 때 바늘 쉴드를 완전 연장된 잠금 위치로 연장시키는 단계; 및
f) 바늘 쉴드가 연장된 잠금 위치에 있을 때 회전자 상의 경질 스톱과 리브를 정렬시키도록 회전자를 회전시켜서 하우징 내측으로의 바늘 쉴드의 후퇴를 방지하는 단계를 조합하여 포함한다. 상기 방법은 또한, 채널과 리브의 맞물림에 의해 회전자가 하우징에 대해 회전하여, 회전자와 회전 가능하게 고정된 래치 캐리어 사이의 래칫 맞물림부를 부분적으로 간헐 회전시킴으로써 편향력을 생성하는 단계를 포함할 수 있는데, 여기서 편향력은 바늘 가드가 완전 연장 위치에 있을 때 회전자의 제 2의 최종 회전을 야기한다.
본 발명의 다른 양태에 따라서, 상기 시퀀스의 최종 힘 프로파일은 힘이 증가하는 프로파일이다. 가변력 스프링은 밴드 재료의 코일 스프링이며, 상이한 힘 프로파일은 스프링의 재료 및/또는 형상 및/또는 고유 반경 및/또는 탄성률을 적절히 조절함으로써 달성된다. 가변력 스프링은 하우징에 고정되게 배열된 래치 캐리어에 부착되는 제 1 단부, 및 플런저의 기단부 상에 가변식으로 감기고 크래들링되는 제 2 단부를 가진다.
본 발명의 이들 및 다른 양태와 본 발명에 의한 장점은 다음의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 자명해질 것이다.
본 발명은 이제, 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 완전 조립된 상태의 자동 주사기로서 도시된 본 발명에 따른 약제 분배 장치의 실시예에 대한 사시도이며;
도 2는 부분 분해된 상태의 도 1의 실시예에 대한 횡단면도이며;
도 3은 분해된 상태의 도 1의 실시예에 대한 사시 분해도이며;
도 4는 도 1의 실시예의 바늘 쉴드에 대한 사시도이며;
도 5는 도 1의 실시예의 바늘 쉴드, 플런저 조립체, 래치 캐리어 및 회전자의 사시도이며;
도 6은 플런저 로드, 래치 캐리어 및 래치의 말단에서 본 근접 사시도이며;
도 7은 래치 캐리어로부터 분해된 래치의 기단에서 본 근접 사시도이며;
도 8은 부착된 테이프 및 스프링을 갖춘 플런저 조립체의 기단부에 대한 사시 분해도이다.
본 출원에서, 용어 "말단 부분/말단부"가 사용될 때, 이는 분배 장치의 사용하에서 환자의 약제 분배 부위에 가장 가깝게 위치되는 분배 장치의 부분/단부, 또는 분배 장치의 부재의 부분/단부를 지칭한다. 그에 상응하게, 용어 "기단 부분/기단부"가 사용될 때, 이는 분배 장치의 사용하에서 환자의 약제 분배 부위로부터 가장 멀게 위치되는 분배 장치의 부분/단부, 또는 분배 장치의 부재의 부분/단부를 지칭한다. 따라서, 예를 들어 여기서 설명되는 재사용 가능한 자동-주사 훈련 장치의 캡은 훈련 주사기의 말단부에 위치되며 리본 창(ribbon window)은 기단부에 위치된다. 여기서 사용된 대로, 용어 "용기(container)"는 사전 충전된 주사기, 카트리지 및 앰플(ampoule)을 포함한 주사 가능한 액체 조성물에 적합한 상업적으로 이용 가능한 모든 유형의 약제 용기를 포함한다.
일 실시예에서, 본 발명은 하우징 또는 외측 몸체(4) 및 제거 가능한 캡(2)을 포함한 도 1 및 도 3에 가장 잘 도시된 자동-주사 장치(1)에 관한 것이다. 캡(2)은 캡(2)을 하우징(4)에서 빼낼 때 그에 고정된 바늘(10a)을 갖는 주사기 배럴(10)의 말단부에 부착된 것으로부터 경질 커버(2b) 및 관련 가요성 바늘 커버(2c)를 파지하여 제거하도록 구성되는 바늘 커버 제거기(2a)를 포함한다. 하우징(4)은 주사기 배럴(10) 및 주사기 배럴 내부에 포함되는 슬라이딩 가능한 스토퍼(3)에 대한 시각적 관찰을 허용하는 창 또는 컷-아웃(cut-out; 5)을 가진다. 약제 분배 공정이 진행될 때 사용자는 말단 방향으로 축방향으로 슬라이딩하는 스토퍼를 지켜볼 수 있다.
외측 몸체 또는 하우징(4)은 하우징(4)이 바람직하게, 상부 몸체 하우징(4a) 및 하부 몸체 하우징(4b)으로 구성되는 기단부에 위치 스크롤 창(6)을 가지며, 각각의 하우징은 바람직하게 열가소성 재료를 포함한다. 이들 두 개의 몸체 하우징은 핀, 설부와 홈(tongue & groove), 스냅 끼워 맞춤, 접착제, 체결기, 용접 또는 고정 연결을 제공하기 위한 임의의 다른 공지된 공정에 의해 제작 중에 부착될 수 있다.
코일 스프링(8)은 약제(10b)를 바늘(10a)로부터 분배하기 위해서 슬라이딩 가능한 스토퍼(3)를 주사기 배럴(10) 내부에서 이동시키도록 플런저 조립체(9)를 말단으로 이동시키는 구동력을 제공한다. 스프링(8)의 한 단부, 즉 말단부(36)는 커넥터(38)를 통해서 래치 캐리어(15)에 부착된다. 래치 캐리어(15)는 래치 캐리어(15)와 하우징(4) 사이에 상대 운동이 없도록 하부 하우징(4b)에 축방향으로 고정된다. 이는 플런저 스프링(8)의 말단부(36)에 고정 또는 정착 위치를 제공한다. 스프링(8)의 기단부에 부착되는 스풀(37)이 플런저 조립체(9)의 기단부(9b)에 고정되기 때문에, 스풀(37) 및 부착된 스프링(8)은 이완된 상태로 되감기거나 감길 때 스프링의 말단부(36) 및 래치 캐리어(15)에 대해 이동할 것이다. 플런저 조립체(9)가 제작 중에 장치를 위로 젖히기 위해서 기단으로 이동될 때, 스프링(8)은 스풀(37)로부터 풀리고 내부에 저장된 축적된 에너지를 갖는 연장된 상태로 있다. 스프링(8)을 형성하는데 사용되는 밴드 재료의 언스풀링(unspooling) 또는 풀기는 장치의 제작 및 조립 중에 플런저 조립체의 기단 세팅 운동에 대항하는 경향이 있는 인장력 또는 감김력을 플런저 스프링(8) 내에 생성한다. 이러한 감김력은 스풀(37) 주위에 스프링을 되감기, 즉 감기 위해서 반대 또는 말단 방향으로 다시 플런저 조립체를 당기는 경향이 있다. 이러한 감김력은 약제 분배 중에 플런저 로드(9a)가 말단으로 이동되게 하는 또는 예시된 자동 주사기 실시예의 경우에 주사를 수행하는 구동력이다.
스프링(8)은 바람직하게, 가변력 스프링이며 나선의 와이어로 만들어지는 전통적인 나선형 압축 스프링은 아니다. 스프링(8)은 바람직하게, 코일로 형성되는 평탄 또는 밴드 스프링이다. 더 바람직하게, 스프링(8)은 항력 스프링(CFS)이 아니다. CFS의 경우에, 힘 또는 부하는 재료 폭, 두께, 및 코일 직경의 함수이다. CFS에서 재료 폭에 정비례하고 재료 두께에 정비례하지 않는 부하는 다음 식에 의해 주어진다.
P = Ebt3 126,4R2 … 식 (1)
여기서, P는 부하이며, E는 재료의 탄성률이며, b는 재료의 폭이며, t는 재료의 두께이며, R은 고유 반경이다. 탄성률이 제곱 인치 당 파운드(psi)의 단위로 주어지고 재료 폭, 두께 및 고유 반경이 인치로 주어지면, 부하는 파운드(lb)로 주어진다. 물론, 다른 단위계가 사용될 수 있다.
언급된 바와 같이, 스프링(8)은 바람직하게, 적어도 두 개의 상이한 힘 프로파일의 사전결정된 시퀀스를 가하는 밴드 재료의 코일로서 구성되는 가변력 스프링(VFS)이다. 3개 유형의 힘 프로파일이 존재한다. 제 1 힘 프로파일은 스프링이 이완될 때 힘이 감소하는 프로파일이다. 제 2 힘 프로파일은 스프링이 이완될 때 힘이 증가하는 프로파일이다. 제 3 힘 프로파일은 스프링이 이완될 때 힘이 일정한 프로파일이다. 많은 가능한 예 중에서 단지 하나로서, 코일의 반경을 변경하여, 증가 또는 감소하는 힘을 가하는 스프링을 야기하는 것이 약제의 분배를 위한 장치를 포함한 폭넓은 제품에 유리하다. 고유 반경, 즉 코일의 반경을 변경하는 대신에, 식 (1)의 다른 매개변수, 예를 들어 스프링의 물리적 형상을 수정함으로써 적어도 두 개의 상이한 힘 프로파일의 예정된 시퀀스를 가하는 VFS를 만드는 것이 가능하다. 재료의 두께 또는 폭 또는 이들 모두를 증가시키는 것도 또한 가능하다. 바람직하게, VFS는 스프링이 이완될 때, 즉 풀릴 때 증가하는 힘을 발생하는 스프링을 야기하도록 구성된다. VFS를 제작하는데 사용되는 재료의 폭을 변경하는 것은 바람직한 부하 프로파일을 생성한다.
식 (1)에서의 매개변수는 VFS의 적용에 대한 필요성에 따라서 다양한 방식으로 조작될 수 있다. 예를 들어, 밴드 재료의 폭을 변경하는 것 이외에 또는 대신에, 재료의 두께 및/또는 탄성률을 변경하는 것이 가능하다. VFS에 의해 가해진 부하는 폭을 두 배로 하는 것보다 두께를 두 배로 함으로써 더 증가한다. 재료의 상이한 부분에서의 탄성률은 다수의 방식으로, 예를 들어 그러한 부분에서 재료를 선택적으로 작업하고, 그러한 부분에서 기본 재료 상에 다른 재료를 적층하는 등에 의해서 변화될 수 있다. 바람직한 접근법은 스프링 재료의 코일의 반경을 변화시키는 것이다. 본 발명에 사용된 VFS는 특히 분배 행정의 말기에서 스토퍼 주사기 벽 경계부의 실리콘화 프로파일(siliconization profile)로 인한 문제점을 극복하는데 유리하다. 여기서 설명된 VFS는 상이한 제작자 및 공정에 의해 발생된 용기 내부의 힘 프로파일을 슬라이딩시키고 탈출(break-loose)을 조화 또는 보상하도록 발생되는 스프링력을 종래의 압축 스프링보다 더 양호하게 할 수 있다.
바람직하게, 플런저 스프링(8)은 스프링 스틸, 복원력을 갖는 플라스틱(plastic with memory), 또는 자동 주사기의 제작 및 조립 중에 가해진 힘에 의해 풀릴 수 있고 장치가 주사 준비 상태로 설정될 때 발생되는 저장된 가해진 힘을 사용하는 자체-되감김 특성을 가지는 다른 재료로 구성된다. 언급한 바와 같이, 바람직하게 스프링은 항력 또는 가변력 프로파일을 가진다. 바람직하게, 본 발명의 스프링은 힘의 약 13N±10%의 항력 섹션과 힘의 대략 17.4N±10%를 제공하는 가변력 섹션을 포함하는 가변력 프로파일을 가진다. 본 발명에 사용된 스프링은 또한 금속 사용시 발생하는 최소량의 변형 및 특징 변경 때문에 통상적으로 금속으로 만들어지는 평탄한 비틀림 스프링으로서 또한 공지된다. 사용된 일반적인 금속은 특정한 일정한 비틀림력에 의해 반복적으로 풀리거나 감길 때 그의 완전한 무결성과 특징을 유지하면서 매우 짧은 거리의 풀림 운동에서 바람직한 힘의 정밀한 재현성을 가지게 될 스테인리스 스틸 또는 동등한 금속이다. 이들 유형의 주사기는 나선형 와이어로 만들어진 압축 스프링보다 더 적은 공간을 필요로 하며 따라서 압축 스프링이 끼워 맞춰지지 않는 매우 짧고 밀집된 구역에 장치를 배치하도록 설계될 수 있다.
설계가 플런저 스프링(8)과 유사한 것은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 쉴드 스프링(7)이다. 이러한 스프링(7)은 부착된 쉴드 링(40)을 갖춘 말단부(13a)가 하우징(4)의 말단부(4c)로부터 돌출하는 제 1 대기 위치로 보호 또는 바늘 쉴드(13)를 편향시키는데 사용된다. 스프링(7)의 말단부(7a)는 하우징(4b)에 고정되며 스프링(7)의 기단부 또는 코일은 쉴드(13)의 외측 표면 상의 포스트(post) 또는 돌기(13c)에 고정된다. 바람직한 실시예에서, 쉴드 스프링(7)은 두 개의 항력 스프링을 포함한다. 이들 스프링은 또한, 다른 종류의 탄성 수단, 예를 들어 코일 스프링, 나선 스프링으로 교체될 수 있다. 스프링의 권선 또는 감김 단부는 외측으로 환형인 리지(13c) 내부에 크래들링되며 스프링의 다른 단부는 하우징(4)에 고정된다. 보호 또는 바늘 쉴드(13)는 사용자의 바라봄으로부터 바늘을 덮거나 차폐하며 주사가 완료되기 이전은 물론 이후에 우연한 바늘 찌름으로부터 사용자를 보호한다. 쉴드(13)는 하우징(4)에 대해 축방향으로 슬라이딩하도록 구성되나, 하우징에 대해 회전 고정된다. 대기 또는 준비 위치로부터 작동 또는 주사 위치로 쉴드(13)를 이동시키기 위해서, 사용자는 쉴드 링(40)을 주사 부위에 대해 배치하고 하우징을 주사 부위 쪽으로 말단으로 밀거나 이동시킨다. 이는 핑거 또는 빔(29)이 래치(14)와 맞물릴 때까지(도 4 및 도 7 참조) 바늘 쉴드(13)가 하우징(4)에 대해 그리고 하우징의 내측으로 말단으로 슬라이딩하거나 후퇴하게 한다. 이러한 래치(14)와 빔(29)의 맞물림은 각각, 회전자(60)와 래치 캐리어(15) 상에 위치된 핑거 관통 구멍(65,30)을 통해서 발생한다. 쉴드(13)가 기단으로 슬라이딩할 때, 스프링(7)은 쉴드(13)에 부착된 코일 기단부로부터 풀리며, 따라서 플런저 조립체(9)가 장치(1)의 조립 중에 설정될 때 플런저 스프링(8)의 풀림과 관련하여 전술한 스프링력과 사실상 유사한 인장력을 생성한다. 이러한 인장력 또는 감김력은 스프링(7)이 자체적으로 되감기도록 압박하여 말단 방향으로 쉴드(13)를 당기거나 압박한다. 일단 쉴드(13)가 작동 위치에 도달하면 쉴드 링(40)의 말단부는 하우징(4)의 말단부(4c)와 대략 동일선상에 있게 된다.
작동 또는 촉발 위치에 도달시, 바늘 쉴드 빔(29)은 경사 캠 표면이 빔(29)의 기단부에 있는 베어링 표면(29a)에 대해 슬라이딩하고 회전하는 베어링 표면 관계로 경사 캠 표면(31a) 상의 래치 캠(31)과 접촉하는 베어링 표면(29a)을 가진다(도 4 및 도 7 참조). 바늘 쉴드(13)가 하우징(4)에 대해 회전 고정되기 때문에, 이러한 베어링 접촉은 도 7에 도시된 바와 같이 기단 방향으로 볼 때 래치(14)가 반시계 방향으로 회전하게 한다. 쉴드(13)가 회전하지 않을 때 핑거는 하우징(4)에 대해 또한 회전 및 축방향 고정되는 래치 캐리어(15)에 대한 래치(14)의 회전 운동을 부과한다. 래치(14) 상의 스프링 암(26)은 도 6에 도시된 바와 같이 스프링 스톱(27)을 통해 래치 캐리어(15)의 기단 내측 표면의 캐치(28)와 맞물리며, 래치(14)가 도 6에 화살표로 도시된 방향으로 회전할 때 스프링 암(26)은 래치(14)가 반대 방향으로 역회전하게 압박하는 역 편향력 또는 복귀력을 제공한다. 래치(14)는 플런저 로드(9a)의 외경 또는 형상과 일반적으로 일치하는 내측 표면을 가지는 플런저 관통 구멍(14a)을 가진다. 이러한 내측 표면은 내측으로 연장하고 키이 노치(notch) 또는 오목부(23) 또는 길이방향 슬롯 또는 홈(22)에서 플런저 로드(9a)와 맞물리도록 구성되는 하나 이상의 반경방향으로 연장하는 돌기 또는 키이(24)를 가진다. 두 개의 키이(24)가 도 7에 예시된 대로 사용될 때, 각각 서로에 바람직하게 정반대인 두 개의 노치(23)와 두 개의 슬롯(22)이 존재할 것이다.
플런저 조립체(9)가 장치의 제작 및 조립 중에 다시 밀려서 준비 위치로 설정될 때, 플런저 로드(9a) 상의 노치 또는 오목부(23)는 돌기(24)에 대해 슬라이딩한다. 초기에 돌기(24)는 플런저 로드(9a) 상의 길이방향 슬롯 또는 홈(22)에 위치되며, 이는 플런저 로드가 래치 캐리어(15) 내에 위치된 래치(14)에 대해 축방향으로 이동할 수 있게 한다. 플런저 조립체(9) 및 노치(23)가 장치의 초기 설정 중에 기단으로 이동할 때, 노치(23)는 최종적으로 돌기(24)와 인접하게 될 것이다. 그 순간에, 스프링 암(26)에 의해 부여되는 역회전력 때문에, 이는 래치 돌기(24)가 노치(23)의 내측으로 회전하게 할 것이다. 이러한 노치 또는 오목부는 플런저 조립체(9)가 완전히 코킹된 위치에 도달할 때 돌기와 노치(23)의 래칭이 발생하도록 플런저 로드(9a)를 따라 길이방향으로 위치된다. 이러한 코킹된 위치에서는 플런저 스프링(8)이 완전히 인장되어 말단 방향으로 축방향으로 이동하도록 플런저 조립체를 압박하더라도, 노치(23)와 돌기(24)의 맞물림은 어느 한 방향으로의 축방향 운동을 방지하거나 금지한다. 도 6에 화살표 방향으로 나타낸 바와 같이, 래치는 홈(22)의 내측으로 안착되어 홈과 맞물리도록 돌기(24)가 노치(23)로부터 분리되게 하기 위해서 (말단에서 볼 때)시계 방향으로 회전되어야 한다. 이는 이전에 설명한 바와 같이, 핑거(29)가 캠(31)과 접촉하고 화살표로 예시된 바와 같은 방향으로 래치(14)를 회전시킬 때 발생한다. 래치(14)의 회전은 캠(31)이 경사 표면(31a)을 갖기 때문에 유발된다. 일단 돌기(24)가 홈(22)의 내측으로 회전하면 플런저 로드(9a)가 래치(14), 돌기(24), 및 래치 캐리어(15)에 대해 말단으로 이동하는 것을 방지하기 위한 홈 내부의 스톱 또는 다른 장애물이 존재하지 않는다.
본 발명의 다른 특징은 도 2 및 도 5에 가장 잘 예시된 바와 같은 회전자(60)이다. 분배 또는 주사 시퀀스 또는 공정의 말기에서 바늘 쉴드(13)가 사용된 바늘을 덮는 완전 연장된 위치에 비가역적으로 잠가지도록 회전자가 하우징(4)에 대해 이동(회전)한다는 점에서 장치에 안전 특징(safety feature)을 제공한다. 회전자는 바늘 쉴드가 하우징의 내측으로 말단으로 후퇴하는 것을 방지하는 후술하는 바와 같은 경질 스톱(64)을 제공한다. 그 때문에, 사용자와 다른 사람들은 우연한 바늘 찔림에 대해 보호된다. 도 4를 참조하면, 베어링 표면(51a) 내에서 종결되는 하나 이상의 리브(51)가 바늘 쉴드(13)의 외측 표면에 위치된다. 바람직하게, 이들 리브는 쉴드에 통합되고 쉴드(13)를 제작하는데 사용되는 성형 공정 중에 형성된다. 바늘 쉴드가 주사 공정 중에 하우징의 내측으로 밀릴 때, 베어링 표면(51a)은 먼저 측벽(62a)과 맞물리고 그 후에 경사 측벽 또는 램프(63)와 맞물린다(도 5 참조). 바늘 쉴드가 하우징에 대해 회전 고정되기 때문에, 바늘 쉴드는 선회할 수 없으며, 따라서 램프(63)와 베어링 표면(51a)의 상호작용으로 회전자(60)가 화살표(70)에 의해 도시된 방향으로 조금 회전하게 한다. 채널(61) 내에 있는 베어링 표면(51a)과 지금은 정지된 회전자에 의해서, 바늘 쉴드 리브(51)는 쉴드(13)가 기단으로 이동하는 하우징(4)의 내측으로 추가로 밀리거나 후퇴될 때 측벽(62b)을 따라 계속해서 이동한다. 최종적으로, 핑거 또는 빔(29)은 회전자(60)의 기단부 벽(68) 내의 관통 구멍(65)을 통과할 것이다. 바람직하게, 두 개의 핑거(29)와 정렬되는 두 개의 관통 구멍(65)이 존재한다. 핑거(29)가 래치(14)와 접촉하여 래치의 회전을 유발할 때, 피스톤 로드(9a)는 약제 분배를 완료하기 위해서 말단으로 이동할 것이다. 사용자가 주사 부위로부터 바늘 쉴드(13)를 이동시킬 때, 바늘 쉴드는 방향을 역전시키고 하우징으로부터 연장하기 시작하여 역방향으로 채널(61)을 따라서 리브(51)를 운반하도록 말단으로 이동한다. 베어링 표면(51a)이 채널(61)의 말단부의 정확히 외측에 있는 지점에 도달할 때, 바늘 쉴드는 완전히 연장되고 사용된 바늘을 덮는다. 베어링 표면(51a)이 채널(61)의 정확히 외측에 있을 때에만 먼저 조금 회전할 때와 동일한 방향으로 회전자(60)가 추가로 조금 회전할 수 있게 함으로써 베어링 표면(51a)은 채널(61)의 종점 또는 말단부에 위치된 경질 스톱(54)과 정렬되게 된다. 바늘 쉴드가 쉴드를 하우징의 내측으로 후퇴시키기 위한 시도로 기단으로 밀리게 되면, 베어링 표면(51a)은 경질 스톱(64)과 맞물리며 쉴드의 어떠한 축방향 또는 후퇴 운동을 방지할 것이다. 본질적으로, 베어링 표면(51a)과 경질 스톱(64)의 조합은 후퇴에 대한 비가역적인 잠금을 형성한다.
회전자는 본질적으로, 시작부터 끝까지 약제 분배 공정 중에 두 개의 작은 회전을 형성한다. 편향력은 두 회전을 유발하는데 필요하다. 제 1 회전은 경사 측벽(63)과 접촉하는 베어링 표면(51a)에 의해 부과되는 편향력으로부터 생긴다. 회전자가 회전하도록 강요될 때, 플런저 로드(9a)의 통행을 허용하는 관통 구멍의 둘레방향으로 배열된 래칫 치형부(66)는 래치 캐리어(15)의 말단으로 돌출하는 연장부에 위치되는 하나 이상의 가요성 치형부(67)와의 맞물림에서 벗어나도록 이동한다. 회전자의 이러한 제 1 회전은 인접한 래칫 치형부의 내측으로 가요성 치형부(67)를 완전히 간헐 회전시기에 충분히 크지 않다. 이는 완전한 간헐 회전보다 적으며, 즉 부분 간헐 회전이며, 리브(51)에 의해 부과되는 제 1 편향력에 의해 유발되는 약간의 제 1 회전의 방향으로 회전자가 계속해서 회전하도록 강요하는 가요성 치형부의 결과로써 회전자에 제 2 편향력을 부과한다. 이러한 제 2 편향력은 리브(51)가 채널(61) 내에서 기단으로 그리고 나서 말단으로 이동할 때까지 유지된다. 바늘 쉴드가 하우징으로부터 완전히 연장되도록 허용될 때 리브(51)가 채널(61)로부터 분리되면, 제 2 편향력은 경질 스톱(64)이 베어링 표면(51a)과 축방향으로 정렬되게 되도록 회전자가 약간의 제 2 회전을 완료하게 한다. 이러한 회전자의 제 2 회전은 바늘 쉴드(13)의 비가역적 잠금 해제의 형성을 완료한다.
언급한 바와 같이, 플런저 스프링(8)은 약제 분배 장치가 사용자에 의해 작동 또는 촉발될 때 플런저 조립체(9)를 말단 방향으로 축방향으로 이동시키는 구동력을 제공한다. 촉발 버튼 또는 스위치가 장치(1)를 작동시키는데 필요 없으며, 그 때문에, 장치를 작동시키기 위해서 밀거나, 플립하거나 래치-해제(de-latch), 또는 다른 작동을 하는데 사용자의 핑거를 사용하는 조작을 필요로 하는 장치 내의 기구가 존재하지 않는다. 주사 절차를 촉발시키는데 필요한 모든 것은 주사 부위에 대해 쉴드(13)를 누르는 것뿐이다.
도 3에 예시된 바와 같은 약제 용기 또는 사전-충전된 주사기(10)는 캐리어(11) 내에 위치되고 캐리어에 의해 축방향으로 고정된 상태를 유지한다. 캐리어(11)는 주사기를 위한 추가의 수납 구성요소뿐만 아니라 바늘 쉴드를 위한 축방향 정렬 특징을 제공하기 때문에 필요하다. 캐리어는 또한, 용기가 사용자에 의한 작동 및 비작동 단계 그리고 반복된 행위의 결과로써 최소 회전 및/또는 운동을 가지게 하는 위치에 약제 용기가 유지될 수 있게 한다. 주사기 칼라(collar; 55)는 주사기 핑거 플랜지(56)와 캐리어(11) 사이에 배치된다(도 2 참조). 이러한 칼라는 주사기 또는 분배 장치의 파괴를 예방하기 위해서 주사기와 캐리어 사이에 감쇠력 또는 쿠션 효과를 제공한다. 칼라는 바람직하게, 열가소성 탄성 중합체(TPE) 또는 스프링(8)에 의해 발생되는 약제 분배력을 흡수할 수 있는 몇몇 다른 연질 플라스틱으로 제작된다.
본 발명의 약제 분배 장치는 또한, 주사가 진행될 때 시작부터 끝까지 사용자에게 가청 소음 또는 신호를 발생한다. 이러한 가청 특징은 바람직하게, 하우징(4b)에 고정되고 플런저 조립체(9)에 부착되는 가요성 클리커 암(21)에 의해 맞물리는 클리커 트랙(17)의 사용에 의해 달성된다. 도 3 및 도 8에 예시된 바와 같이, 바람직한 구성은 서로 정반대인 두 개의 클리커 암(21) 및 두 개의 클리커 트랙(17)을 사용한다. 하나의 클리커 트랙은 축방향으로 고정되고 하우징(4b)의 내측 표면의 길이방향 축에 평행하며 다른 클리커 트랙은 유사하게 하우징(4a)의 내측 표면에 축방향으로 고정된다. 하나의 클리커 암(21)은 도 8에 도시된 대로 플런저 조립체(9)의 상부 부분에 위치되며 다른 클리커 암(보이지 않음)은 도 8에 도시된 대로 클리커 트랙(17)과 맞물리도록 플런저 조립체(9)의 기단부(9b)의 상측 또는 바닥에 위치된다. 플런저 조립체가 주사 공정 중에 말단으로 이동할 때, 클리커 암은 클리커 트랙과 맞물리고 트랙(17)을 따라 길이방향으로 위치되는 치형부 위로 그리고 상부로 올라타서 사용자에게 들리는 "클릭"음을 유발한다. 치형부 분리 및 구성은 각각의 클릭이 바람직하게 사전-충전된 용기로부터 약제의 1회 복용량의 분배와 일치하도록 선택된다. 클리커 암(21) 및 클리커 트랙(17)의 설계는 조립 중에 장치의 세팅을 고려해야 하며, 그 때문에 플런저 조립체가 세팅 중에 반대의 기단 방향으로 이동하게 해야 한다. 환언하면, 클리커 암과 클리커 트랙의 맞물림은 단일 방향이 아니어야 하고, 대신에 양방향이어야 한다. 클리커의 다른 특징은 일단 소음이 정지되면, 주사가 완료되었거나 장치가 조립 중에 완전히 세팅되었다는 것을 사용자가 알 수 있다는 점이다. 대안으로, 클리커 트랙은 플런저 조립체가 말단으로 이동하는 것을 끝냈을 때 클리커 암이 더 크고/상이한 치형부와 맞물리고 주사 공정의 말기를 알리는 큰 소음 또는 상이한 소음을 낼 수 있도록 말단부에 더 크거나 상이한 형상의 치형부들 또는 치형부를 가질 수 있다.
하우징(4)의 기단부에 위치된 스크롤 창(6)은 주사 과정이 진행 중일 때 테이프(33)의 이동 스크롤이 풀리는지를 사용자가 지켜볼 수 있게 한다. 창은 사용자가 테이프(33)의 운동을 볼 수 있게 허용할 임의의 선명한, 투명한 또는 반투명한 재료로 구성될 수 있다. 바람직하게, 창은 테이프(33)의 외관을 확대하는 렌즈로서 구성 또는 형성된다. 이동 테이프(33)의 관찰은 주사가 시작될 때, 주사가 진행함에 따라, 그리고 주사가 끝날 때 사용자에게 시각적인 신호를 제공한다. 진행 스크롤 또는 테이프(33)는 도 2에 예시된 대로 스크롤 스핀들(20)에 장착된다. 바람직하게, 테이프(33)는 주사가 진행됨에 따라 테이프가 도 8의 화살표의 방향으로 이동하는 것을 창(6)을 통한 시각적 신호를 사용자에게 제공하는 표시(34)를 포함한다.
스핀들(20)은 하부 하우징(4b)에 고정되고 축방향으로 이동하는 것이 방지되나 정적으로 고정된 축방향 위치를 중심으로 한 회전을 허용한다. 테이프 대향 스핀들(20)의 단부는 플런저 조립체(9)에 고정되거나 부착되며 분배 또는 주사 공정의 작동 중에 도 8의 화살표에 의해 도시된 바와 같은 말단 방향으로 축방향으로 이동한다. 플런저 조립체(9)가 말단으로 이동할 때 플런저 조립체는 테이프(33)를 화살표의 방향으로 당기며 따라서 스핀들(20)로부터 테이프를 풀어내고 바람직하게 표시(34)를 드러내며, 이는 결국, 주사 과정이 진행 중임을 알리는 테이프의 운동을 사용자에게 보여준다. 플런저 조립체(9)가 그의 종점 또는 최종 말단 위치로 이동되었을 때인 주사 시퀀스의 완료시에, 테이프(33)는 스핀들(20)로부터 풀어지나 스핀들에 연결된 상태를 유지한다.
바람직하게, 테이프(33)는 스프링 스틸 또는 복원력을 갖는 플라스틱 복합물과 같은 탄성 및 복원력을 가지는 재료로 구성됨으로써, 플런저 조립체(35)가 장치의 제작 및 조립 중에 설정될 때 테이프는 시작 위치로 스핀들 상에 감기게 될 것이다. 이러한 감기 공정은 자동 되감기 특징을 가지는 휴대용 테이프 수단에 사용되는 것과 유사하다. 대안으로, 스핀들은 스프링과 같은 편향 조립체 또는 구성요소에 연결될 수 있음으로써, 편향 구성요소는 테이프가 풀릴 때 응력 또는 인장력을 받는 상태가 된다. 플런저 조립체의 최초 세팅 중에 그러한 편향 구성요소는 스핀들이 회전 방향을 역전시키게 하며 테이프를 시작 위치로 감는다.
위에서 설명되고 도면에 도시된 실시예는 단지, 본 발명의 비-제한적인 예로서 간주되어야 하며 이들은 청구범위의 범주 내에서 다양한 방식으로 수정될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로 본 출원은 본 발명의 일반적인 원리를 사용하는 본 발명의 임의의 변경, 용도 또는 개량을 포함하려는 것이다. 게다가, 본 출원은 본 발명이 속한 기술 분야에서의 공지된 또는 관습적인 관례의 범위 내에 있는 것으로서 본 발명의 개시로부터 그러한 변경을 포함하려는 것이다.

Claims (20)

  1. 약제 분배 장치에 있어서,
    - 기단부와 말단부를 갖는 기다란 하우징;
    - 상기 하우징 내부에 장착되고, 액체 약제 내부에 수용되는 슬라이딩 가능한 스토퍼를 가지며, 액체 약제를 수용하도록 구성된 용기;
    - 기단부, 스토퍼와 접촉하는 말단부, 오목부 및 길이방향 홈을 가지는 플런저 로드를 포함하며, 준비 위치로부터 그리고 주사-종료 위치로 상기 하우징에 대해 축방향 이동하도록 구성된 비-회전식 플런저 조립체;
    - 상기 하우징에 대해 축방향으로 슬라이딩 가능하며, 베어링 표면에서 종결되는 길이방향 리브를 포함하는 외측 표면을 갖는 비-회전식 보호 쉴드(protective shield)로서, 상기 비-회전식 보호 쉴드는 기단으로 연장하는 빔(proximally extending beam)을 가지고, 부분적으로 연장된 위치로부터 후퇴 위치로, 그리고 완전 연장된 위치로 이동하도록 구성되는, 상기 비-회전식 보호 쉴드;
    - 개방 말단부 및 기단부 벽을 갖는 원통형 튜브로서 구성되는 회전자로서, 상기 회전자는 상기 하우징의 내측에 축방향으로 고정되고, 상기 완전 연장된 위치에 있을 때의 상기 보호 쉴드의 이동을 방지하기 위한 비가역적 잠금(irreversible lock)을 형성하도록 상기 리브와의 맞물림을 통해서 회전되는, 상기 회전자;
    - 말단부 및 기단부를 갖는 코일 스프링으로서, 상기 말단부는 외측 하우징에 대해 축방향으로 고정되고, 상기 기단부는, 상기 플런저 조립체가 코킹된 위치(cocked position)에 있을 때 상기 코일 스프링이 축적된 에너지를 갖는 연장된 부분적으로 풀린 긴장된 구성(an extended partially uncoiled tensed configuration)에 있도록 상기 플런저 조립체에 부착되는, 상기 코일 스프링; 및
    - 제 1 위치 및 제 2 위치를 갖는 회전 가능한 래치(latch)로서, 상기 제 1 위치에서는 상기 래치가 상기 플런저 조립체의 축방향 이동을 방지하고, 상기 제 2 위치에서는 상기 래치가 상기 플런저 조립체로부터 분리되어 상기 래치, 회전자 및 외측 하우징에 대한 플런저의 말단으로의 축방향 이동을 허용함으로써, 상기 축적된 에너지가 상기 플런저 로드로 전달되어 상기 용기 내에서 플런저 로드 및 스토퍼를 사전결정된(predetermined) 축방향 거리만큼 구동하는 것에 의해 상기 용기 내부의 약제가 분배되도록 하는, 상기 회전 가능한 래치를 포함하고,
    상기 래치는 상기 빔과의 맞물림을 통해 상기 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동되는
    약제 분배 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징의 기단부는 약제의 분배 중에 이동하는 스크롤링 테이프(scrolling tape)를 사용자가 시각적으로 관찰할 수 있게 하는 창을 포함하는
    약제 분배 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링은 풀린 긴장 상태(uncoiled tense state)로부터 감긴 이완 상태(coiled relaxed state)로 이동하도록 구성된 코일 밴드를 포함하는 가변력 스프링(variable force spring)인
    약제 분배 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가변력 스프링은 적층 구성 또는 병치 구성(side-by-side configuration)으로 배열되는 두 개 이상의 스프링을 포함하는
    약제 분배 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 축방향으로 고정된 래치 캐리어(latch carrier)를 더 포함하고, 상기 래치는 래치 캐리어 내에 회전 가능하게 위치되며, 상기 래치 캐리어는 상기 보호 쉴드가 기단 방향으로 이동할 때 보호 쉴드 상의 상기 기단으로 연장하는 빔의 통행을 허용하는 관통 구멍을 가지는
    약제 분배 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 리브의 축방향 운동을 수용하도록 구성된 내측 표면 상의 길이방향 채널을 가지는
    약제 분배 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 회전자의 기단부 벽은, 상기 빔이 통과하여 상기 래치와 결합하게 하는 관통 구멍을 가지는
    약제 분배 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전자의 기단부 벽은 둘레방향으로 배열된 래칫 치형부(ratchet teeth)를 가지며, 상기 래칫 치형부는 상기 래치 캐리어 상의 가요성 치형부와 맞물려서, 상기 가요성 치형부와 상기 래칫 치형부의 맞물림이 상기 회전자를 제 2 회전 방향으로 회전시키는 제 2 편향력(biasing force)을 생성하도록 구성되는
    약제 분배 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 채널은, 상기 리브가 기단 방향으로 이동할 때 상기 리브와 맞물리도록 구성된 직선 측벽 및 경사 측벽을 구비함으로써, 상기 리브의 베어링 표면과 상기 경사 측벽의 맞물림이 제 1 편향력을 부여하여 상기 회전자로 하여금 상기 하우징에 대해, 상기 가요성 치형부가 하나의 래칫 치형부로부터 인접한 래칫 치형부까지 부분적으로 간헐 회전(indexing)하는 제 1 회전 방향으로 회전하게 하는
    약제 분배 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널은 상기 완전 연장된 위치에 있을 때의 상기 보호 쉴드의 축방향 운동을 방지하기 위한 비가역적 잠금을 생성하기 위해서 상기 리브의 베어링 표면과 맞물리도록 구성된 경질 스톱(hard stop)을 가지는
    약제 분배 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 래치는 상기 빔의 기단부 상의 베어링 표면과 맞물리도록 구성된 캠을 가지는
    약제 분배 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 캠은 캠과 맞물렸을 때의 빔의 기단 쪽으로의 축방향 운동에 의해 상기 래치가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 회전되게 할 정도의 캠 각도를 갖도록 구성되는
    약제 분배 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 래치는, 상기 래치가 상기 제 1 위치에 있을 때 상기 플런저 로드 상의 오목부와 맞물려서 상기 하우징에 대한 플런저의 축방향 운동을 방지하도록 구성된 내향 돌출 돌기(inwardly projecting protrusion)를 가지는
    약제 분배 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 플런저 로드는, 상기 래치가 상기 제 2 위치에 있을 때 상기 돌기를 수용하도록 구성된 길이방향 홈을 가지는
    약제 분배 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호 쉴드는, 상기 플런저 조립체가 상기 준비 위치에 있을 때 상기 쉴드의 일부분이 상기 하우징의 말단부로부터 돌출하도록 상기 보호 쉴드를 말단으로 이동하게 하는 편향 요소(biasing element)에 연결되는
    약제 분배 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 약제의 분배 중에 가청음을 발생하는 클리커 기구(clicker mechanism)를 더 포함하는
    약제 분배 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 클리커 기구는 외측 하우징에 대해 축방향으로 고정되는 클리커 트랙(clicker track) 상의 치형부와 맞물리는, 상기 플런저 조립체 상의 클리커 암(clicker arm)을 포함하는
    약제 분배 장치.
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