KR20060010722A - 펜형 주사기 - Google Patents

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KR20060010722A
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로버트 프레데릭 비시
크리스토퍼 니겔 랭글리
스티븐 윔페니
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디씨에이 디자인 인터내셔널 리미티드
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Abstract

본 발명은 하우징(2); 약품을 담고 있으며 하우징(2)내에 유지되는 카트리지(4); 배출하고자 하는 약품의 투여량을 선택하는 수단; 약품의 선택된 투여량을 배출하는 수단을 포함하는 펜형 주사기에 관한 것이다. 상기 하우징(2)은 투여량 선택수단 및 투여량 배출수단이 이동가능하게 유지되어 있는 단일 하우징으로 이루어진다.
주사기, 하우징, 카트리지, 약품, 펜, 클러치수단.

Description

펜형 주사기{Improvements in and relating to a pen-type injector}
본 발명은 펜형 주사기, 즉 다수 투여량의 카트리지(cartridge)로부터 약품의 주사에 의해 투약하는데 제공되는 종류의 주사기에 관한 것이다.
이러한 종류의 주사기는 공식적인 의료훈련을 받지 않은 사람이 규칙적으로 주사하는 분야에 적용되고 있다. 이것은 자가치료(self-treatment)가 당뇨병을 가진 사람들에게 그들의 당뇨병을 효과적으로 관리할 수 있게 하므로 당뇨병을 가진 사람들 사이에 점차 보편화되고 있다.
이러한 환경은 위와 같은 종류의 펜형 주사기에 대해 몇가지 필요조건을 설정하고 있다. 주사기는 구조가 단순하면서, 사용자 조작에 의한 부품들의 조절과 이해면에서 사용하기 간편해야 한다. 당뇨병 환자들의 경우, 많은 사용자들은 신체적으로 허약하고 손상된 시력을 가질 수도 있다. 주사기가 재사용가능하기 보다 일회용인 경우, 주사기는 제조비가 저렴해야 하고 처분하기가 쉬워야 한다(회수하기 적합한 것이 바람직하다).
본 발명의 한가지 장점은 개량된 펜형 주사기가 제공된다는 것이다.
본 발명의 제1 양상에 따라, 펜형 주사기는,
하우징(housing); 약품을 담고 있으며 하우징내에 유지되는 카트리지; 배출하고자 하는 약품의 투여량(dose)을 선택하는 수단; 약품의 선택된 투여량을 배출하는 수단을 포함하고,
상기 하우징은 투여량 선택수단 및 투여량 배출수단이 이동가능하게 유지되어 있는 단일 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 이 양상의 장점은 상당히 단순하고 튼튼한 구조의 펜형 주사기를 제공한다는 것이다.
본 발명의 제2 양상에 따라, 펜형 주사기는,
나사를 갖는 피스톤로드(piston rod);
하우징내에 배치되며 피스톤이 통과하며 회전할 수 있는 인서트(insert);
피스톤이 인서트를 통해 단일 방향으로만 회전되도록 하기 위해 인서트와 연결된 래칫수단(ratchet means);
하우징 및 인서트에 대하여 회전할 수 있는 투여량 다이얼 슬리브(sleeve);
피스톤로드에 대해 축방향으로 변위가능하지만 회전할 수 없는 구동 슬리브;
상기 구동 슬리브에 배치되어 이 구동 슬리브에 대해 회전가능한 버튼(button); 및
버튼을 누르면 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이에서 회전을 방지하는 클러치(clutch) 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
양호하게도, 주사기는 구동 슬리브에 대하여 회전할 수 있으며 투여량 다이얼 슬리브에 대해 축방향 변위가능하지만 회전할 수 없는 너트를 추가로 포함한다.
양호하게도, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹(web), 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에서 연장하는 제2 원통부, 및 웹의 제2 측면에서 연장하는 제3 원통부를 포함한다.
대안으로서, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹, 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에 제공된 보스(boss), 및 상기 보스의 주변에 대해 웹에서 멀리 연장하는 원통부를 포함한다.
두번째 대안으로서, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹, 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에 제공된 보스, 상기 보스에서 연장하며 웹에서 간격을 두고 떨어진 반경방향 플랜지(flange), 및 상기 반경방향 플랜지의 주변에 대해 웹에서 멀리 연장하는 원통부를 포함한다.
양호하게도, 상기 투여량 다이얼 슬리브는 제1 직경의 제1 구역(section) 및 제2 직경의 제2 구역으로 이루어지고, 상기 인서트 및 제1 구역의 내부면에는 인서트와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 헬리컬 나사(helical thread)를 제공하여 상호결합 형태부(features)가 제공되어 있다.
대안으로서, 상기 투여량 다이얼 슬리브는 제2 일반적 원통부에 견고하게 연결된 제1 원통부를 포함하고, 상기 제1 구역의 내부면 및 인서트의 원통부의 외부면에는 인서트와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 헬리컬 나사를 제공하여 상호결합 형태부가 제공되어 있다.
더욱 양호하게도, 상기 제2 일반적 원통부는 숄더(shoulder)에 의해 연결되는 제1 원통 구역 및 제2 원통 구역으로 이루어지고, 상기 제1 구역은 투여량 다이얼 슬리브의 제1 부분의 내부면에 견고하게 결합되고, 제2 구역은 하우징과 동일한 외경을 갖는다.
대안으로서, 상기 제2 일반적 원통부는 제2 구역의 일부에서 연장하는 반경방향 플랜지에 의해 연결되는 제1 원통 구역 및 제2 원통 구역으로 이루어지고, 상기 제1 구역은 투여량 다이얼 슬리브의 제1 부분의 내부면에 견고하게 결합되고, 제2 구역은 하우징과 동일한 외경을 갖는다.
양호하게도, 상기 투여량 다이얼 슬리브의 외부면에는 그래픽표시(graphic)가 제공되고, 하우징에는 상기 그래픽표시의 일부를 볼 수 있는 구멍 또는 창(window)이 제공되어 있다.
양호하게도, 상기 구동 슬리브는 인서트와 피스톤로드 사이에 배치된 제1 직경의 제1 부분과, 피스톤 로드와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 배치된 제2 직경의 제2 부분을 포함하고, 구동 슬리브의 내부면은 상기 부분들 사이에 상대 회전이 발생되지 않고 종방향 변위만이 가능하도록 피스톤로드에 스플라인(spline) 연결되어 있다.
더욱 양호하게, 중앙 수용지역은 제1 단부에서 중앙에 위치한 돔형(domed) 부분을 포함한다.
양호하게, 상기 너트는 구동 슬리브에 제공된 헬리컬 나사에 설치되며 구동 슬리브와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 배치되고, 상기 투여량 다이얼 슬리브 및 너트는 이 너트와 투여량 다이얼 슬리브 사이의 상대회전을 방지하도록 스플라인 수단에 의해 함께 결합된다.
양호하게, 상기 구동 슬리브는 외주 리세스를 갖는 중앙 수용지역을 포함하고, 대체로 "T" 형상인 버튼은 수용지역내에 유지되는 몸통부(stem)를 가지며, 상기 몸통부에 제공된 외주 비드(bead)와 상기 중앙 수용지역에 제공된 외주 리세스(recess)와의 상호작용에 의해 상기 몸통부가 수용지역내에 유지된다.
더욱 양호하게, 상기 피스톤로드의 제2 단부는 대체로 U 형상이며, 상기 U 형상의 각각의 가지는 구동 슬리브의 제2 부분내에 수용된다.
양호하게, 상기 클러치 수단은 투여량 다이얼 슬리브 및 구동 슬리브에 각각 제공되어 반경방향으로 연장하며 종방향 지향된 다수의 치형부(teeth)를 포함한다.
양호하게, 클리커(clicker) 수단이 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이에 제공되고, 상기 클리커 수단은 다수의 종방향 연장 치형부와 가요성 치형부재를 포함하고, 다수의 치형부 및 치형부재중 하나는 투여량 다이얼 슬리브에 제공되고, 다른 것은 구동 슬리브에 제공되고, 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이의 상대회전이 가요성 치형부재를 치형부 위로 타고가게 하여 일련의 클릭(click)을 발생시킨다.
본 발명의 제3 양상에 따라, 펜형 주사기는,
나사를 갖는 피스톤로드;
하우징내에 배치되며 피스톤이 통과하며 회전할 수 있는 인서트;
상기 하우징에 대하여 회전할 수 있는 투여량 다이얼 슬리브; 및
상기 하우징에 대해 축방향으로 변위가능한 구동 슬리브를 포함하고,
상기 하우징에 대한 구동 슬리브의 최대 각 변위는 투여량 다이얼 슬리브의 반경방향 지향 러그(lug)가 인서트의 캐치(catch) 수단과 접촉함으로써 결정된다.
양호하게, 상기 반경방향 지향 러그가 투여량 다이얼 슬리브의 종축선에 평행하게 연장된다.
양호하게, 상기 캐치 수단은 중앙 랜드(land) 둘레로 연장하는 홈으로 이루어지고, 상기 중앙 랜드는 제1 모서리가 대향한 제2 모서리 보다 반경방향으로 작게 연장하여 제1 모서리와 제2 모서리 사이에 경사면을 형성하도록 쐐기 형상으로 되어 있다.
이제 본 발명은 아래 첨부 도면을 참고하여 실예를 들어 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 주사기의 제1 실시예가 제1 위치에 있는 측단면도.
도 2는 도 1의 주사기가 제2 위치에 있는 측단면도.
도 3은 도 1의 주사기가 제3 위치에 있는 측단면도.
도 4는 도 1의 주사기가 제4 위치에 있는 측단면도.
도 5는 도 1의 주사기가 제2 위치에 있는 측단면도.
도 6은 본 발명에 의한 주사기의 제2 실시예의 측단면도.
도 7은 본 발명에 의한 주사기의 제3 실시예의 측단면도.
도 8은 본 발명과 결합하여 사용하기 위한 투여량 다이얼 슬리브의 사시도.
도 9는 도 8의 투여량 다이얼 슬리브와 함께 사용하기 위한 인서트의 사시 도.
도 10은 본 발명에 의한 주사기의 제4 실시예의 측단면도.
먼저 도 1 내지 도 5에 관하여, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 주사기가 도시된다. 이 주사기는 의약품을 보관하는 카트리지(4)가 내부에 위치되는 하우징(2)과, 배출될 의약품의 투여량을 설정 혹은 선택하기 위한 수단, 그리고 의약품의 선택된 투여량을 배출하기 위한 수단을 포함한다. 하우징(2)은 대체로 원통형 형상을 취하고, 아래에 상세히 기술될 웹(web, 6)에 의해 두 개의 구역으로 분할된다. 카트리지(4)는 하우징(2)의 제 1 부분 내에 위치된다. 투여량 설정 수단과 의약품의 선택된 투여량을 배출하기 위한 수단은 하우징(2)의 제 2 부분 내에 고정, 즉 유지된다. 투여량 설정 수단 그리고 투여량 배출 수단과 함께 카트리지(4)를 포함하는 단일 부품 하우징의 이점은 제품의 조립의 용이함에 있다. 이는 부분적으로 펜형 주사기에 있어서 감소된 부품수에 기인한다. 또한, 하우징(2)의 일체적 특성은 펜형 주사기가 더욱 단순하고 튼튼하다는 것을 의미한다.
카트리지(4)는 어떤 적절한 수단에 의해 하우징(2)의 제 1 부분의 최적 위치에 고정될 수 있다. 니들 유닛은 카트리지(4)의 제 1 단부에 고정될 수 있다. 임시 덮개(temporary covering, 8)는 도면에서 이 위치에 도시된다. 카트리지(4)는 위치이동가능한 피스톤(10)을 추가로 포함한다. 피스톤(10)을 카트리지(4)의 제 1 단부를 향해 이동시킴으로써 의약품이 카트리지(4)로부터 니들 유닛을 통해 배출된다. 캡(12)은 주사기가 사용되지 않을 때 니들 유닛을 덮기 위해 제공된다. 캡(12)은 어떤 적절한 수단에 의해 하우징에 해제가능하게 고정될 수 있다.
투여량 설정 수단과 의약품의 선택된 투여량 배출 수단이 이하 상세히 기술된다. 하우징(2)을 분할하는 웹(6)은 하우징(2)의 내에 위치되는 인서트(14)의 일부가 된다. 인서트(14)는 웹(6)의 제 1 측면으로부터 연장되는 제 1 원통부(16)와 웹(6)의 제 2 측면으로부터 연장되는 제 2 및 제 3 원통부(18, 20)를 포함한다. 웹(6)은 이 웹(6)을 통과해서 연장되는 원형 개구(22)를 구비한다.
상기 제 1 원통부(16)는 웹(6)의 외주부로부터 연장된다. 인서트(14)는 어떤 적절한 수단에 의해 제 1 원통부를 거쳐 하우징에 고정된다. 도시된 실시예에서 형태부(24)가 하우징(2)의 내부에 제 1 원통부(16)의 외측면 상에 제공되어서 인서트는 하우징(2)에 스냅 끼워맞춤(snap fit)된다.
제 2 원통부(18)는 개구(22)의 외주를 중심으로 웹(6)의 제 2 측면으로부터 작은 거리만큼 연장된다. 제 2 원통부의 내측면은 나사(26)를 구비한다.
제 3 원통부(20)는 거의 웹(6)의 제 2 측면으로부터 하우징(2) 내에서 연장된다. 제 3 원통부의 직경은 제 2 원통부(20)의 외측면과 제 3 원통부의 내측면 사이에서 제 1 채널(channel: 28)이 형성되도록 설정된다. 제 2 채널(30)은 제 3 원통부(20)의 외측면과 하우징(2) 사이에 형성된다.
피스톤 로드(32)는 웹(6)에서 상기 개구를 통과해서 연장된다. 피스톤 로드(32)는 대체로 가늘고 긴 형상(elongate)을 취하며, 피스톤 로드(32)의 제 1 단부로부터 연장된 나사(34)를 구비한다. 피스톤 로드(32)의 나사(34)는 인서트(14)의 제 2 원통부(18)의 내측면의 나사와 맞물리게 된다. 피스톤 로드(32)의 제 1 단부 는 압력 풋(pressure foot, 36)을 구비한다. 사용시에, 압력 풋(36)은 웹(6)의 제 1 측면 상에 배치되어서 카트리지 피스톤(10)과 접하게 된다.
래칫 수단(40)은 웹(6)의 제 1 측면 상에서 웹(6)에 인접해서 위치된다. 래칫 수단(40)은 피스톤 로드(32)가 단일방향으로만 인서트를 통해서 회전하도록 하는 역할을 한다. 하우징의 단일 부품 구성 때문에, 래칫 수단은 공지된 장치들보다 더 크게 형성될 수 있고, 보다 더 강하게(보다 강성이 있게:rigid) 형성될 수 있다.
대체로 원통형상을 취하는 투여량 다이얼 슬리브(50)는 제 1 직경을 갖는 제 1 구역과 제 2 직경을 갖는 제 2 구역을 포함한다. 제 1 구역은 제 2 채널(30)의 내부에 위치된다. 제 1 구역의 내측면과 제 3 원통부(20)의 외측면은 상호맞물림 형태부를 구비하여서 인서트(14)와 투여량 다이얼 슬리브(50) 사이에 헬리컬 나사(52)를 제공한다. 도시된 실시예에서 이는 제 3 원통부(20)의 외측면 상에 제공된 나선형 트랙에 의해 달성되고, 투여량 다이얼 슬리브(50)의 내측면 상에 제공된 나선 리브가 이 원통부 내에서 진행할 수 있다. 이는 투여량 다이얼 슬리브(50)가 인서트(14)의 제 3 원통부(20)를 중심으로 그리고 이를 따라서 회전하는 것을 가능하게 한다.
투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 1 구역의 외측면은 그래픽표시(graphic, 53)를 구비한다. 이 그래픽표시는 전형적으로 연속된 기준 숫자열이 된다. 하우징(2)은 개구 혹은 창(54)을 구비하고, 이를 통해 사용자에 의해 선택된 투여량을 표시하는 그래픽 표시의 일부분이 관찰될 수 있다.
그래픽표시(53)는 어떤 적절한 수단에 의해 투여량 다이얼 슬리브(50)에 가해질 수 있다. 도시된 실시예에서 그래픽표시(53)는 투여량 다이얼 슬리브(50)를 둘러싸는 인쇄된 라벨의 형태로 제공된다. 대안적으로 이 그래픽표시는 투여량 다이얼 슬리브(50)에 클립핑된(clipped) 마킹 슬리브(marked sleeve)의 형태를 취할 수도 있다. 그래픽표시는 레이저 마킹(laser marking)과 같은 어떤 적절한 수단으로 마킹될 수 있다.
이러한 배열의 이점은, 투여량 다이얼 슬리브와 인서트 사이에서 투여량 다이얼 슬리브 내에 헬리컬 나사(52)가 형성된다는 점이다. 도시된 바와 같이, 이는 주사기의 외부로부터 헬리컬 나사의 작업면에 이르는 어떠한 직접 경로로 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 먼지 혹은 분진 등이 펜으로 진입하게 된다면, 이는 하우징과 투여량 다이얼 슬리브 사이, 서로 간섭하는 작동 부품이 존재하지 않는 곳에서 발생하게 될 것이다. 이는 헬리컬 나사가 하우징과 내부 이동면 사이에 형성되는 공지된 장치에 대해서는 적용되지 않는다. 게다가 하우징과 투여량 다이얼 슬리브 사이에 형성된 유사한 나사에 비해서 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이에 형성된 헬리컬 나사(52)의 직경이 더 협소하기 때문에, 헬리컬 나사(52)는 분해하기에 더욱 효율적이고 용이하다. 또한 이러한 배열은 공급될 수 있는 투여량 크기에 있어서 투여량 배출 수단의 특정한 선형 이동을 개선한다.
투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역은 양호하게 하우징(2)의 외경과 동일한 외경을 갖는다. 투여량 다이얼 슬리브(50)의 내부에는 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 1 구역과 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역 사이에 숄더(shoulder, 56)가 존재한다.
대체로 원통형을 취하는 구동 슬리브(60)는 제 1 직경을 갖는 제 1 부분과 제 2 직경을 갖는 제 2 부분을 포함한다. 제 1 부분의 제 1 단부는 도 1에 도시된 위치에서 인서트(14)의 제 1 채널(28) 내부에 위치된다. 구동 슬리브(60)의 제 1 부분은 제 2 부분과 정렬된 제 1 부분을 포함하는 것으로 간주될 수 있다. 도 1에 도시된 위치에서 좀더 일반적으로 구동 슬리브(60)의 제 1 부분은 인서트(14)와 피스톤 로드(32) 사이에 위치되고, 반면에 제 2 부분은 피스톤 로드(32)와 투여량 다이얼 슬리브(50) 사이에 위치된다.
피스톤 로드(32)의 제 2 단부와 구동 슬리브(60)의 내측면은 서로 스플라인결합(splined)되어서, 이들 사이에서 종방향 이동을 제외한 어떠한 회전도 발생하지 않는다.
구동 슬리브(60)의 제 1 부분의 제 2 부위의 외측면은 헬리컬 나사(62)를 구비한다. 너트(64)는 구동 슬리브(60)와 투여량 다이얼 슬리브(50) 사이에서 헬리컬 나사(62) 상에 제공된다. 투여량 다이얼 슬리브(50)와 너트(64)는 스플라인 수단에 의해서 서로 스플라인결합되어서 너트(64)와 투여량 다이얼 슬리브(50) 사이에서 상대적 회전이 차단된다.
구동 슬리브(60)의 제 2 부분은 구동 슬리브(60)의 제 1 부분보다 더 큰 직경을 갖는다. 구동 슬리브(60)의 제 1 부분과 제 2 부분 사이에는 계단부(step, 66)가 존재한다. 구동 슬리브(60)의 제 2 부분은 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역 내에 안착된다. 투여량 다이얼 슬리브(50)의 숄더(56)와 구동 슬리브(60)의 계단부(66)는 클러치 수단을 형성하도록 서로 해제가능하게 맞물림되기에 적합하다. 도 1에서와 같이 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60)가 맞물림상태에 있지 않을 때 투여량 다이얼 슬리브(50)는 구동 슬리브(60)에 대해서 회전할 수 있다. 편리하게, 클러치 수단은 투여량 다이얼 슬리브(50)의 숄더(56)와 구동 슬리브(60)의 계단부(66) 상에 각각 제공된 다수의 반경방향으로 연장되고 종방향으로 지향된 치형을 포함한다. 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60)가 서로 가압하지 않을 때 각각의 치형은 서로를 타고 넘게 될 것이다. 양호하게, 각각의 치형의 반경방향 간격은 단위 투여량에 대응된다.
구동 슬리브(60)의 제 2 부분은 외주 리세스(peripheral recess)를 구비한 중앙 수용 지역(68)을 추가로 포함한다. 대체로 "T"자형 구성을 갖고, 그 몸통부(stem)는 상기 수용 지역 내에 고정되는 버튼(70)이 제공된다. 버튼(70)의 몸통부는 외주 리세스에 고정되는 외주 비드(peripheral bead, 71)를 구비하여서, 버튼(70)은 구동 슬리브에 대해서 자유롭게 회전할 수 있지만, 이들 사이에서 축방향으로는 고정된다.
클리커 수단은 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역과 구동 슬리브(60)의 제 2 부분 사이에 제공된다. 도시된 실시예에서, 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역의 내측면은 다수의 종방향 연장 치형을 구비한다. 치형의 반경방향 간격은 양호하게 단위 투여량에 대응된다. 구동 슬리브(60)의 제 2 부분은 가요성 치형 부재(72)를 포함한다. 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60) 사이의 상대적 회전으로 인해서 이 가요성 치형 부재(72)는 연속된 딸깍음을 형성하면서 치형을 타 고 넘게 된다.
도 1에서, 주사기는 충전된 카트리지(4)를 구비한다. 주사기를 작동시키기 위해서 사용자는 최초에 투여량을 선택해야 한다. 투여량을 설정하기 위해 투여량 다이얼 슬리브(50)는, 원하는 투여량 값이 창(54)을 통해 보이게 될 때까지 하우징에 대해 투여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역을 조작함으로써 회전된다. 이러한 행위로 인해서 투여량 다이얼 슬리브(50)가 인서트(14)의 제 2 원통부를 따라서 당겨진다. 구동 슬리브(60)는 피스톤 로드(32)에 키결합되어 있어서 회전할 수 없게 된다. 피스톤 로드(32)는 래칫 수단(40)의 작용으로 인해서 회전되지 않는다. 투여량 다이얼 슬리브(50)가 하우징(2)으로부터 멀어지면서 이동할 때, 구동 슬리브(60)는 투여량 다이얼 슬리브(50)에 의해 피스톤 로드(32)를 따라 웹(6)으로부터 멀어지게 이동된다. 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60) 사이의 상대적 회전으로 인해서 가요성 치형 부재(72)는 구동 슬리브(60)에서 능선(ridge)을 타고 넘게 되어서 연속된 딸깍음(click)을 형성하게 된다. 이는 다이얼 설정된 투여량에 대한 청각적 확인에 해당하게 된다.
너트(64)는 투여량 다이얼 슬리브(50)에 스플라인결합되기 때문에, 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60) 사이의 상대적 회전에 의해서 너트(64)는 구동 슬리브(60)의 헬리컬 나사(62)를 따라 진행하게 된다.
(도 2에서 예시적으로 도시된 바와 같이) 일단 원하는 투여량이 설정되면, 투여량을 공급하기 위해 사용자는 버튼(70)을 눌러서 버튼(70)을 하우징(2)의 제 1 단부를 향해 가압한다. 버튼(70)이 가압될 때, 구동 슬리브(60)의 제 2 부분은 투 여량 다이얼 슬리브(50)의 제 2 구역으로 진입하여 이들 사이에서 클러치 수단과 맞물리게 되어서 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60) 사이의 상대적 회전은 차단된다. 구동 슬리브(60)는 아직 버튼(70)에 대해서 회전할 수 있다. 버튼(70)의 추가적 종방향 이동으로 인해서 (구동 슬리브(60)와 함께) 투여량 다이얼 슬리브(50)는 주사기의 제 1 단부를 향해 회전하게 된다. 피스톤 로드(32)는 구동 슬리브(60)에 스플라인결합되어 있기 때문에, 피스톤 로드(32)는 또한 인서트(14)와 래칫 수단(40)을 통해서 주사기의 제 1 단부를 향해 회전되고, 따라서 카트리지 피스톤(10)을 전진시키고 의약품의 원하는 투여량을 배출시킨다. 피스톤 로드(32)는 구동 슬리브(60)와 투여량 다이얼 슬리브(50)가 이들의 초기 위치(도 3)에 복귀할 때까지 계속해서 전진한다.
투여량이 선택될 때 투여량 선택 수단과 투여량 배출 수단이 하우징(2)의 제 2 단부를 넘어 연장되고, 투여량이 배출될 때 이들이 하우징(2) 내로 복귀된다는 것을 알 수 있다.
원한다면 추가의 투여량이 공급될 수 있다. 도 4는 다음 단계에서 선택된 투여량의 예를 도시한다. 너트(64)가 구동 슬리브(60)의 헬리컬 나사(62)를 따라 추가로 진행되었음을 알 수 있다. 헬리컬 나사(62)에 따른 너트(64)의 위치는 카트리지(4)에 잔존하는 의약품의 총량에 대응되고, 따라서 (구동 슬리브(60)의 계단부(66)에 인접한 도시된 실시예에서) 너트(64)가 헬리컬 나사(62)의 단부에 도달하고 더 이상 회전할 수 없게 될 때 이는 카트리지(4)에 잔존하는 의약품이 없다는 것에 대응된다. 사용자가 카트리지(4)에 잔존하는 양보다 더 많은 의약품의 양을 선택한 다면, 이는 실행될 수 없는데, 왜냐하면 너트(64)가 회전을 정지할 때 투여량 다이얼 슬리브(50)와 구동 슬리브(60)는 서로 체결되어서 투여량 다이얼 슬리브(50)의 회전과 더 많은 투여량의 설정은 차단되기 때문이다. 도 5는 본 발명에 따른 주사기를 도시하고, 여기서 카트리지(4) 내의 전체 의약품은 배출된 상태가 된다.
본 발명의 제 2 실시예는 도 6에 도시된다. 제 1과 제 2 실시예 사이에서와 같이 유사 부분을 언급하기 위해 유사한 참조 번호가 사용된다.
도 6에 도시된 피스톤 로드(32')는 이중 개시 나사(dual start thread)를 구비한다. 피스톤 풋(piston foot, 36')은 가역적이다. 이는 생산에 있어서 이점을 갖는다. 도시된 바와 같이 인서트(14')의 구조는 수정되어 있다. 웹(6')의 제 2 측면은 거의 변화되지 않았다. 웹의 다른 측면은 이제 보스(boss, 80)를 구비한다. 원통부(20')는 웹(6')으로부터 멀어져서 보스(80)의 외주를 중심으로 연장된다. 나사형성 개구(22")는 웹(6')과 보스(80)를 통과해서 연장된다. 웹(6')으로부터 멀리 떨어진 인서트(14')의 원통부(20')의 단부는 랜드(land, 104)의 형태로 멈춤부를 구비한다.
투여량 다이얼 슬리브(50')는 수정된 구성을 갖는다. 투여량 다이얼 슬리브는 대체적인 제 2 원통부에 강체 결합된 제 1 원통부(84)를 포함한다. 제 1 원통부(84)의 내측면과 인서트(14')의 원통부(20')의 외측면은 상호맞물림 형태부를 구비하여서 인서트(14')와 투여량 다이얼 슬리브(50') 사이에 헬리컬 나사(52')가 제공된다. 제 1 원통부(84)의 외측면은 투여량 그래픽표시를 구비한다. 하우징(2')은 개구 혹은 창(54')을 구비하고, 이 창을 통해서 그래픽표시의 일부분이 관찰될 수 있다.
대체적인 제 2 원통부(86)는 제 1 원통구역(88)과 제 2 원통구역(90)을 포함한다. 이 제 1 구역(88)은 투여량 다이얼 슬리브(50')의 제 1 부위(84)의 내측면과 강체 연결된다. 제 2 구역(90)은 양호하게 하우징(2')과 동일한 외경을 갖는다. 투여량 다이얼 슬리브(50') 내부에는 제 1 구역(86)과 제 2 구역(90) 사이에서 숄더(56')가 존재한다.
너트(64')는 구동 슬리브(60')와 투여량 다이얼 슬리브(50')의 제 1 원통구역(88) 사이에서 헬리컬 나사(62') 상에 제공된다. 제 1 원통구역(88)과 너트(64')는 스플라인 수단에 의해서 서로 키결합되어 너트(64')와 투여량 다이얼 슬리브(50') 사이의 상대적 회전은 차단된다.
투여량 다이얼 슬리브(50')의 숄더(56')와 구동 슬리브(60')의 계단부(66')는 서로 해제가능하게 맞물림되어서 클러치 수단을 형성하기에 적합하다. 도 6에서와 같이 투여량 다이얼 슬리브(50')와 구동 슬리브(60')가 물림상태에 있지 않을 때 투여량 다이얼 슬리브(50')는 구동 슬리브(60')에 대해서 회전할 수 있게 된다. 편리하게, 클러치 수단은 투여량 다이얼 슬리브(50')의 숄더(56')와 구동 슬리브(60')의 계단부(66') 상에 각각 제공된 반경방향으로 연장된 종방향 지향 치형을 포함한다. 투여량 다이얼 슬리브(50')와 구동 슬리브(60')가 서로에 대해서 가압되지 않을 때 각각의 치형은 서로를 타고 넘게 될 것이다.
구동 슬리브(60')의 구조가 또한 수정된 것을 알게 될 것이다. 피스톤 로드(32')의 제 2 단부는 구동 슬리브(60')의 돔형 부분(domed part, 90)이 내부에서 연장될 수 있는 패인 표면(scooped surface)을 구비한다. 이 돔형 부분(90)은 구동 슬리브(60')의 제 2 부분 내에서 수용 지역의 제 1 단부의 중심에 위치된다.
버튼(70')은 대체로 "T"자형의 구성을 취한다. 이 버튼(70')의 몸통부는 수용 지역에 고정된다. 버튼(70')의 몸통부는 외주 리세스에 고정되는 외주 비드(71')를 구비하여서, 버튼(70')은 구동 슬리브(60')에 대해서 자유롭게 회전할 수 있지만 이들 사이에서 축방향으로는 고정된다.
버튼(70')이 압력을 받을 때, 구동 슬리브(60')는 투여량 다이얼 슬리브(50')와 접촉하도록 가압되어서 클러치 수단이 맞물리게 된다. 동시에, 피스톤 로드(32')의 패인 표면과 구동 슬리브의 돔형 표면은 서로 접근하지만 접촉하지는 않는다. 이러한 구조의 이점은 이로써 장치의 전체 길이가 감소될 수 있고, 이에 따라 카트리지로부터 유체를 배출할 때 장치의 작동을 더욱 용이하게 할 수 있다는 점이다.
버튼(70")과 투여량 다이얼 슬리브(50")의 추가적인 실시예를 도 7에서 볼 수 있다. 마찬가지로 유사한 부분에 대해서 유사한 참조 번호가 사용된다. 도 7의 실시예에서, 장치의 전체 길이는 추가적으로 감소될 수 있다. 피스톤 로드(32")의 제 2 단부는 대체로 U-자형상을 취한다. U-자형의 돌출부(limb)는 구동 슬리브(60")의 제 2 부분 내에 수용된다. 구동 슬리브(60")의 중앙 수용 지역은 피스톤 로드(32")의 제 2 단부 상에 형성된 돌출부들 사이에서 사용되도록 위치된 (도시되지 않은) 돌출부들에 의해 한정된다. 버튼(70")은 대체로 "T"자 형상을 취한다. 버튼(70")의 몸통부는 상기 수용지역 내에 고정된다. 버튼(70")의 몸통부는 외주 리 세스에 고정되는 외주 비드(71")를 구비하여서, 버튼(70")은 구동 슬리브(60")에 대해서 자유롭게 회전할 수 있지만, 이들 사이에서 축방향으로는 고정된다.
투여량 다이얼 슬리브(50")의 대체적인 제 2 원통부(86")는 제 1 원통구역(88")과, 제 2 구역의 일부분으로부터 연장된 반경방향 플랜지(radial flange, 92)에 의해 연결된 제 2 원통구역(90")을 포함하고, 여기서 제 1 구역(88")은 투여량 다이얼 슬리브(50")의 제 2 부분(84")의 내측면에 강체 결합되고 제 2 구역(90")은 하우징(2")과 동일한 외경을 갖게 된다.
도 6과 도 7의 각각에는 투여량 다이얼 슬리브와 인서트 각각에 대한 추가적 수정예가 존재한다. 이는 도 8과 도 9를 참조할 때 더욱 확실히 알 수 있다.
투여량 다이얼 슬리브의 제 1 단부에는 내측면 상에 이 슬리브의 종방향 축에 대체로 평행하게 연장되는 반경방향 지향 자루부(lug, 100)가 위치된다. 인서트의 제 2 단부에는 그 외측면 상에 클러치 수단이 제공된다. 클러치 수단은 중앙 랜드(104)을 중심으로 연장된 홈(102)을 포함한다. 이 중앙 랜드(104)은 대체로 쐐기형상(wedge shaped)으로 이루어져서, 나사의 시작부에 더 가까이에 있는 제 1 에지(106)는 나사를 따라서 더 멀리에 위치된 제 2 대향 에지보다 덜 반경방향으로 연장된다. 경사면(sloping surface, 110)은 제 1 에지(106)와 제 2 에지(108) 사이에서 한정된다. 따라서, 투여량 다이얼 슬리브가 인서트에 조립될 때, 투여량 다이얼 슬리브를 인서트 상으로 나사결합시킴으로써 상기 자루부(10)는 제 1 에지(106)를 지나서 그리고 경사면(110)을 지나서 통과한다. 상기 자루부(100)가 상기 랜드(104)을 지나 충분히 통과할 때, 투여량 다이얼 슬리브와 인서트 각각의 요소들의 탄성 변형이 발생한다. 일단 자루부(100)가 랜드(04) 위에 존재하게 되면, 랜드(104)의 제 2 에지(108)는 인서트로부터 투여량 다이얼 슬리브의 이탈을 막기 위한 멈춤부로서 작용한다.
랜드(104)의 제 2 에지(108)의 위치는 의약품의 80 단위(unit)에 해당하는 반경방향 위치에서 편리하게 선택되고, 즉 투여량 다이얼 슬리브가 랜드(104)의 제 2 에지(108)가 상기 자루부(100)와 접촉한 상태로 도 1, 6 혹은 7 중의 어느 하나에 도시된 초기 위치로부터 완전 연장된 위치로 감기게 될 때 유효한 최대 투여량은 80 단위가 된다.
본 발명의 제 4 실시예는 도 10에 도시된다. 유사한 부분에 관해서는 유사한 참조 번호가 사용된다.
도시된 바와 같이 인서트(14''')의 구조는 수정되어 있다. 웹(6''')의 제 1 측면은 거의 변화가 없다. 웹의 다른 측면은 이제 보스(80''')를 구비한다. 반경방향 플랜지(112)는 이 보스(20''')로부터 외부를 향해 연장되고, 이 반경방향 플랜지(112)는 웹(6''')으로부터 이격되어 있으며, 원통부(20''')는 반경방향 플랜지(110)의 외주를 중심으로 웹(6''')으로부터 멀어지면서 연장된다, 나사형성 개구(22''')는 이 웹(6''')과 보스(80''')를 통과해서 연장된다.
투여량 다이얼 슬리브(50''')는 수정된 구성을 취한다. 투여량 다이얼 슬리브(50''')는 대체적인 제 2 원통부(86''')에 강체 연결되는 제 1 원통부(84''')를 포함한다. 이 제 1 원통부(84''')의 내측면과 인서트(14''')의 원통부(20''')의 외측면은 상호물림 형태부를 구비하여서 인서트(14''')와 투여량 다이얼 슬리브 (50''') 사이에 헬리컬 나사(52''')를 제공한다. 제 1 원통부(84''')의 외측면은 투여량 그래픽표시를 구비한다. 하우징(2''')은 개구 또는 창(54''')을 구비하고, 이 창을 통해서 상기 그래픽표시의 일부가 관찰될 수 있다.
대체적인 제 2 원통부(86''')는 제 1 내부 원통구역(88''')과 제 2 외부 원통구역(90''')을 포함한다. 제 1 구역(88''')은 투여량 다이얼 슬리브(50''')의 제 1 부위(84''')의 내측면에 강체 결합된다. 제 2 구역(90''')은 양호하게 하우징(2''')과 동일한 외경을 갖는다. 투여량 다이얼 슬리브(50''')의 내부에는 외부 구역(90''')과 내부 구역(88''')의 매개부 사이에서 연장되는 반경방향 플랜지(94)가 존재한다.
너트(64''')는 구동 슬리브(60''') 상에 형성되는 헬리컬 나사(62''') 상에 제공된다. 너트(64''')는 구동 슬리브(60''')와 투여량 다이얼 슬리브(50''')의 제 원통구역(88''') 사이에 배치된다. 제 2 원통구역(88''')과 너트(64''')는 스플라인 수단에 의해 함께 고정되어서 너트(64''')와 투여량 다이얼 슬리브(50''') 사이의 상대적 회전이 차단된다.
투여량 다이얼 슬리브(50''')의 반경방향 플랜지(94)의 상단면과 구동 슬리브(60''')의 계단부(66''')는 서로에 대해 해제가능하게 맞물림되어 클러치 수단을 형성하기에 적합하다. 도 10에서와 같이, 투여량 다이얼 슬리브(50''')와 구동 슬리브(60''')가 맞물림 상태에 있지 않을 때 투여량 다이얼 슬리브(50''')는 구동 슬리브(60''')에 대해서 회전할 수 있다. 편리하게, 클러치 수단은 투여량 다이얼 슬리브(50''')의 반경방향 플랜지(94)와 구동 슬리브(60''')의 계단부(66''') 상에 각각 제공되는 다수의 반경방향 연장 종방향 지향 치형을 포함한다. 투여량 다이얼 슬리브(50''')와 구동 슬리브(60''')가 서로에 대해서 가압되지 않을 때 각각의 치형은 서로를 타고 넘게 될 것이다.

Claims (21)

  1. 하우징; 약품을 담고 있으며 하우징내에 유지되는 카트리지; 배출하고자 하는 약품의 투여량(dose)을 선택하는 수단; 약품의 선택된 투여량을 배출하는 수단을 포함하고,
    상기 하우징은 투여량 선택수단 및 투여량 배출수단이 이동가능하게 유지되어 있는 단일 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  2. 나사를 갖는 피스톤로드;
    하우징내에 배치되며 피스톤이 통과하며 회전할 수 있는 인서트;
    피스톤이 인서트를 통해 단일 방향으로만 회전되도록 하기 위해 인서트와 연결된 래칫수단;
    하우징 및 인서트에 대하여 회전할 수 있는 투여량 다이얼 슬리브;
    피스톤로드에 대해 축방향으로 변위가능하지만 회전할 수 없는 구동 슬리브;
    상기 구동 슬리브에 배치되어 이 구동 슬리브에 대해 회전가능한 버튼; 및
    버튼을 누르면 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이에서 회전을 방지하는 클러치수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  3. 제2항에 있어서, 구동 슬리브에 대하여 회전할 수 있으며 투여량 다이얼 슬리브에 대해 축방향 변위가능하지만 회전할 수 없는 너트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  4. 제2항에 있어서, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹, 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에서 연장하는 제2 원통부, 및 웹의 제2 측면에서 연장하는 제3 원통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  5. 제2항에 있어서, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹, 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에 제공된 보스, 및 상기 보스의 주변에 대해 웹에서 멀리 연장하는 원통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  6. 제2항에 있어서, 상기 인서트는 개구를 갖는 웹, 상기 웹의 제1 측면에서 연장하는 제1 원통부, 상기 웹의 제2 측면에 제공된 보스, 상기 보스에서 연장하며 웹에서 간격을 두고 떨어진 반경방향 플랜지, 및 상기 반경방향 플랜지의 주변에 대해 웹에서 멀리 연장하는 원통부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  7. 제2항에 있어서, 상기 투여량 다이얼 슬리브는 제1 직경의 제1 구역 및 제2 직경의 제2 구역으로 이루어지고, 상기 인서트 및 제1 구역의 내부면에는 인서트와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 헬리컬 나사를 제공하여 상호결합 형태부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  8. 제2항에 있어서, 상기 투여량 다이얼 슬리브는 제2 일반적 원통부에 견고하게 연결된 제1 원통부를 포함하고, 상기 제1 구역의 내부면 및 인서트의 원통부의 외부면에는 인서트와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 헬리컬 나사를 제공하여 상호결합 형태부가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 일반적 원통부는 숄더에 의해 연결되는 제1 원통 구역 및 제2 원통 구역으로 이루어지고, 상기 제1 구역은 투여량 다이얼 슬리브의 제1 부분의 내부면에 견고하게 결합되고, 제2 구역은 하우징과 동일한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제2 일반적 원통부는 제2 구역의 일부에서 연장하는 반경방향 플랜지에 의해 연결되는 제1 원통 구역 및 제2 원통 구역으로 이루어지고, 상기 제1 구역은 투여량 다이얼 슬리브의 제1 부분의 내부면에 견고하게 결합되고, 제2 구역은 하우징과 동일한 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  11. 제2항에 있어서, 상기 투여량 다이얼 슬리브의 외부면에는 그래픽표시가 제공되고, 하우징에는 상기 그래픽표시의 일부를 볼 수 있는 구멍 또는 창(window)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  12. 제2항에 있어서, 상기 구동 슬리브는 인서트와 피스톤로드 사이에 배치된 제 1 직경의 제1 부분과, 피스톤 로드와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 배치된 제2 직경의 제2 부분을 포함하고, 구동 슬리브의 내부면은 상기 부분들 사이에 상대 회전이 발생되지 않고 종방향 변위만이 가능하도록 피스톤로드에 스플라인연결되어 있는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  13. 제12항에 있어서, 중앙 수용지역은 제1 단부에서 중앙에 위치한 돔형 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  14. 제2항에 있어서, 상기 너트는 구동 슬리브에 제공된 헬리컬 나사에 설치되며 구동 슬리브와 투여량 다이얼 슬리브 사이에 배치되고, 상기 투여량 다이얼 슬리브 및 너트는 이 너트와 투여량 다이얼 슬리브 사이의 상대회전을 방지하도록 스플라인 수단에 의해 함께 결합되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  15. 제2항에 있어서, 상기 구동 슬리브는 외주 리세스를 갖는 중앙 수용지역을 포함하고, 대체로 "T" 형상인 버튼은 수용지역내에 유지되는 몸통부를 가지며, 상기 몸통부에 제공된 외주 비드와 상기 중앙 수용지역에 제공된 외주 리세스와의 상호작용에 의해 상기 몸통부가 수용지역내에 유지되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  16. 제15항에 있어서, 상기 피스톤로드의 제2 단부는 대체로 U 형상이며, 상기 U 형상의 각각의 가지는 구동 슬리브의 제2 부분내에 수용되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  17. 제2항에 있어서, 상기 클러치 수단은 투여량 다이얼 슬리브 및 구동 슬리브에 각각 제공되어 반경방향으로 연장하며 종방향 지향된 다수의 치형부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  18. 제2항에 있어서, 클리커 수단이 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이에 제공되고, 상기 클리커 수단은 다수의 종방향 연장 치형부와 가요성 치형부재를 포함하고, 다수의 치형부 및 치형부재중 하나는 투여량 다이얼 슬리브에 제공되고, 다른 것은 구동 슬리브에 제공되고, 투여량 다이얼 슬리브와 구동 슬리브 사이의 상대회전이 가요성 치형부재를 치형부 위로 타고가게 하여 일련의 클릭을 발생시키는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  19. 나사를 갖는 피스톤로드;
    하우징내에 배치되며 피스톤이 통과하며 회전할 수 있는 인서트;
    상기 하우징에 대하여 회전할 수 있는 투여량 다이얼 슬리브; 및
    상기 하우징에 대해 축방향으로 변위가능한 구동 슬리브를 포함하고,
    상기 하우징에 대한 구동 슬리브의 최대 각 변위는 투여량 다이얼 슬리브의 반경방향 지향 러그가 인서트의 캐치 수단과 접촉함으로써 결정되는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  20. 제19항에 있어서, 상기 반경방향 지향 러그가 투여량 다이얼 슬리브의 종축선에 평행하게 연장하는 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
  21. 제19항 또는 제20항에 있어서, 상기 캐치 수단은 중앙 랜드 둘레로 연장하는 홈으로 이루어지고, 상기 중앙 랜드는 제1 모서리가 대향한 제2 모서리 보다 반경방향으로 작게 연장하여 제1 모서리와 제2 모서리 사이에 경사면을 형성하도록 쐐기 형상인 것을 특징으로 하는 펜형 주사기.
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