KR20060061822A - 기계적 확대율을 갖는 삼중 나사식 쓰레드를 갖는 약제투여 장치 - Google Patents

기계적 확대율을 갖는 삼중 나사식 쓰레드를 갖는 약제투여 장치 Download PDF

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오토 다니엘 더런츠
케네쓰 앨런 포트
알렉산더 토마스 자콥스
엘리자베쓰 휘트니 요한센
제라드 앨던 주드슨
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일라이 릴리 앤드 캄파니
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Abstract

기계적 확대율을 제공하는 약제 투여 장치이다. 단위 투여량 준비 동안, 너트 회전 요소(410) 및 나사 요소(368)는 제1 축방향 배열로 되어, 요소들을 이동시키는 장치 하우징에 대한 너트 회전 요소 및 나사 요소의 나사 결합 운동이 구동 부재 쓰레드 샤프트(362)를 따라 너트(364)를 제1 축방향 거리와 상이한 제2 축방향 거리로 나사 결합한다. 단위 투여량 준비 동안, 너트 회전 요소 및 나사 요소는 제2 축방향 배열로 되어, 홈 위치쪽으로 다시 하우징에 대한 나사 요소의 나사 결합 운동은 너트를 축방향으로 전진시키도록 말단 방향의 플런저(366)를 전진시키고 따라서 구동 부재와 유체 용기 피스톤은 약제를 분배하게 된다.
너트 회전 요소, 나사 요소, 너트, 구동 부재, 플런저

Description

기계적 확대율을 갖는 삼중 나사식 쓰레드를 갖는 약제 투여 장치{MEDICATION DISPENSING APPARATUS WITH TRIPLE SCREW THREADS FOR MECHANICAL ADVANTAGE}
본 발명은 약제 투여 장치에 관한 것이고, 특히, 주입기 펜과 같은 휴대용 약제 투여 장치에 관한 것이다.
다수의 상이한 질병을 앓고 있는 환자들은 주기적으로 약제를 주입하여야 한다. 사람이 편리하고 정확하게 자기 관리하도록 하기 위해, 주입기 펜 또는 주입펜으로써 널리 공지된 다양한 장치들이 개발되었다. 일반적으로, 이들 펜은 피스톤을 포함하고 액체 약제의 다중 투여량을 포함하는 카트리지를 구비한다. 주입기 팬의 기부 내로부터 연장하고 구동 부재 운동을 제어하는 통상적으로 펜의 보다 후방의 메커니즘과 작동식으로 연결되는 구동 부재는 통상적으로 대향 단부에서 스토퍼를 관통하는 니들을 통해 대향 카트리지 단부에서 출구로부터 수용된 약제를 투여하는 방식으로 카트리지의 피스톤에 앞서서 전방으로 이동 가능하다. 투여식 또는 프리필(prefilled) 펜에서, 펜이 카트리지 내의 액체의 공급을 배출하도록 활용된 후에, 새로운 교체 펜을 이용하고자 하는 사용자는 전체 펜을 교체한다. 재사용 가능한 펜에서, 펜이 카트리지 내의 약제의 공급을 배출하도록 활용된 후에, 펜 은 사용한 카트리지를 새로운 카트리지로 교환하도록 분해되고, 펜은 그 다음의 사용을 위해 재조립된다.
공지된 주입식 펜의 수는 작동을 용이하게 하기 위해 활용되는 기계적 확대율을 갖는다. 국제 특허 공개 WO 96/26754호에 개시된 주입식 펜은 펜 내의 차동 래크와 결합하는 제1 및 제2 동축 피니언을 포함하는 기어 세트를 갖고 상기 기어 세트는 펜 트러스트 로드를 따라 진행하는 기계적 확대율을 획득한다. 기계적 확대율을 갖는 다른 펜은 펜이 피스톤 로드와 쓰레드식으로 결합되는 커넥터 요소에 의해 운반되는 하나 이상의 기어를 이용하는 국제 특허 공개 WO 01/95959호에 개시된다. 이들 펜은 유용하지만, 우수한 기계적 확대율을 제공하기 위한 그 능력은 예를 들어, 기어를 얼마나 작게 제조할 수 있는가에 의해 제한된다. 부가로, 이들 펜은 비교적 복잡한 설계를 가질 뿐 아니라, 1회용 포맷에서 펜을 효율적으로 상용화하기 위한 능력에 바람직하지 않은 영향을 줄 수 있는 개별 스프링과 같은 잠재적으로 값비싼 컴포넌트들을 갖는다.
기계적 확대율을 제공하는 소정의 다른 주입식 펜들은 제조하기 비교적 비용이 많이 들 수 있는 복잡한 설계를 갖는다. 미국 특허 제5,938,642호에 개시된 바와 같은 또 다른 주입식 펜은 프리필 장치로써 매우 값비싸지만, 주입 동안 기계적 확대율을 제공하지 못한다.
따라서, 종래 기술의 하나 이상의 이들 및 다른 단점을 극복할 수 있는 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
일 형태에서, 본 발명은 하우징, 투약 준비 및 주입 동안에는 회전 방향으로 고정되고 하우징에 대해 말단 방향에서 축방향으로 가동식이고 쓰레드 샤프트를 포함하는 구동 부재와, 적어도 일 단부에 가동식 피스톤을 갖고 타 단부에 출구를 갖고 구동 부재가 말단식으로 이동될 때 출구 쪽으로 진행되도록 피스톤이 구동 부재에 의해 결합 가능하고 약제 충전 저장소를 한정하는 유체 용기와, 하우징에 대해 나사 결합 가능하게 하우징과 쓰레드식으로 결합 가능한 나사 요소와, 너트 회전 요소와 나사 요소가 제1 축방향으로 배열될 때 너트 회전 요소가 나사 요소와 회전 방향으로 고정되고 너트 회전 요소와 나사 요소가 제2 축방향으로 배열될 때 너트 회전 요소가 나사 요소에 대해 회전 가능하도록 축방향으로 이동 가능하고 회전 방향으로 고정되는 너트와 연결되는 너트 회전 요소와, 하우징에 대해 축방향으로 이동 가능하고 회전 방향으로 고정되도록 나사 요소와 쓰레드식으로 결합된 전진 플런저를 포함하는 약제 투여 장치를 제공한다. 단위 투여량을 준비하는 동안, 너트 회전 요소와 나사 요소들은 제1 축방향 배열로 되어, 하우징에 대한 너트 회전 요소와 나사 요소의 나사 결합 운동은 홈 위치로부터 제1 축방향 거리로 너트 회전 요소와 나사 요소를 나사 결합하고, 너트 회전 요소의 나사 결합 운동이 제1 축방향 거리와 상이한 제1 축방향 거리로 구동 부재 쓰레드 샤프트를 따라 너트를 나사 결합한다. 단위 투여량 투약시에, 너트 회전 요소와 나사 요소는 제2 축방향 배열로 되고, 따라서, 홈위치쪽으로 하우징에 대한 나사 요소의 나사 결합 운동은 축방향으로 전진하도록 말단 방향으로 플런저를 전진시켜서 구동 부재와 유체 용기 피스톤은 출구로부터 약제를 투여한다.
본 발명의 일 장점은 약제 투여 장치가 약제를 투여하기 위해 요구되는 플런징 작동을 보다 용이하게 하는, 장치의 설계 동안 제조자에 의해 보다 우수하고 편리하게 선택될 수 있는 기계적 확대율을 제공할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 전진하는 구동 부재와 결합하는 카트리지 피스톤보다 큰 거리로 플런징 진행할 때, 약제 투여 장치가 외부적으로 접근 가능한 플런징 부재를 구비할 수 있어서, 짧은 구동 부재 운동을 달성하는 적은 양의 단위 투여량이 중요한 플런징 부재 운동을 야기할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 약제 투여 장치가 기계적 확대율을 제공할 수 있고, 높은 수준의 이러한 효율은 저비용의 컴포넌트 부품을 갖고 달성되도록 장치의 적절한 작동 특성을 허용할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 약제 투여 장치가 이러한 약제 내용물이 소모된 후에 정당하게 사용후 폐기할 수 있는 비용으로 다수의 부품들로 제조될 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 약제 투여 장치가 장치의 짧은 축방향 거리와 작은 직경에 기인하는 소형 설계를 구비할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 약제 투여 장치가 제한된 양의 부품과 복잡성을 갖고, 변수를 설정하고, 바람직한 단위 투여량을 설정하고 단위 투여량 기능성의 주입을 위해 밀어내는 것을 달성할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 약제 투여 장치가 금속 스프링 이외에 기능성을 달성하기 위해 유연한 플라스틱을 이용하기 때문에 비교적 낮은 비용을 제공할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 예를 들어, 저렴한 플라스틱으로 사출 성형되면 기어의 톱니가 작동 중에 파손될 가능성 때문에 불확실할 수 있는 성능을 갖는 임의의 소형 기어를 요구하지 않는 우수한 기계적 확대율을 제공할 수 있다는 것이다.
본 발명의 다른 장점은 약제 투여 장치가 단위 투여량을 주입하거나 설정하도록 요구되는 힘을 격돌시킬 수 없는 일체식의 불충분 잔여 단위 투여량 지시기를 제공할 수 있다는 것이다.
본 발명의 또 다른 장점은 약제 투여 장치가 전용 역구동 방지 특징부 또는 주입 클리커를 요구하지 않고 그 결과, 장치는 설계가 보다 간단해질 수 있다는 것이다.
전술한 장점과 다른 장점 및 본 발명의 목적과 이를 달성하기 위한 방식은 보다 명확하게 될 것이고, 본 발명 자체는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들의 상세한 설명을 참고함으로써 부다 잘 이해될 것이다.
도1은 장치가 준비 또는 0회 단위 투여량의 상태로 배열되어 캡이 씌워진 본 발명의 의학적인 장점을 갖는 약제 투여 장치의 제1 실시예의 전방 사시도이다.
도2는 도1의 약제 투여 장치의 종방향 단면의 정면도이다.
도3은 도1의 약제 투여 장치의 종방향 단면의 전방 사시도이지만, 장치의 캡이 제거되고 이에 부착된 니들을 갖고, 장치가 준비 상태로부터 주입 준비 상태로 취급된 후의 도면이다.
도4는 주입과 관련된 초기 액츄에이터 플런징 동안 도3의 장치의 선택부의 확대도이다.
도5는 도2의 장치의 일부의 분해 사시도이다.
도6은 도5의 일부의 종방향 단면도이다.
도7 내지 도18은 도1의 약제 투여 장치의 조립 시퀀스의 종방향 단면도이다.
도19는 본 발명의 다른 약제 투여 장치의 종방향 단면의 부분 정면도이다.
도20은 본 발명의 다른 약제 투여 장치의 종방향 단면의 부분 정면도이다.
도21은 하우징으로부터 카트리지 리테이너의 탈착 후에 도20의 도면과 개념적으로 유사한 종방향 단면의 부분 정면도이다.
도22는 장치가 준비 또는 0회 단위 투여량의 상태로 배열되어 캡이 씌워진 본 발명의 의학적인 장점을 갖는 약제 투여 장치의 다른 실시예의 전방 사시도이다.
도23은 캡이 씌워진 니들 조립체가 제공되어 도시된 도22의 약제 투여 장치의 종방향 단면의 정면도이다.
도24는 도23의 약제 투여 장치의 종방향 단면의 전방 사시도이지만, 장치는 캡이 제거되고, 장치가 준비 상태로부터 최소 단위 투여량이 투여되는 주입 준비 상태로 취급된 후의 도면이다.
도25는 도23의 장치의 분해 사시도이다.
도26은 도25의 장치의 종방향 단면도이다.
대응하는 도면부호들은 도면들에 걸쳐 대응되는 부품들을 지시한다. 도면은 본 발명의 실시예들을 나타내지만, 도면은 반드시 축적에 맞게 그려지지는 않고, 본 발명의 보다 잘 도시하고 설명하기 위해 소정의 특징부는 일부의 도면에서 과장되거나 또는 생략될 수 있다.
도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명의 약제 투여 장치의 제1 실시예가 도시된다. 우측 또는 좌측, 상부 또는 하부, 또는 시계방향 또는 반시계 방향과 같은 도1 또는 임의의 다른 도면에 대한 상세한 설명의 임의의 방향 부호들은 설명의 편의상 의도되는 것이고, 그 자체에 의해 본 발명 또는 그 컴포넌트들이 특정 위치 관계 또는 공간적인 배향으로 제한되지 않는다.
일반적으로 도면부호 20으로 지시된 장치는 본 발명의 범주 내에서 다른 형상도 있지만, 신장된 사실상 필기구형인 주입기 펜으로써 도시된다. 약제 주입기 펜(20)은 1회용이거나 또는 펜의 다중 작동에 의해 그 내부에 소용된 약제의 양이 소모된 후에 전체 펜이 재설정되거나 약제의 교체식 용기로 재로드되지 않고 폐기되는 프리필 펜이다. 펜(20)은 예를 들어 인슐린인 제조자에 의해 로드된 소정의 치료제를 적절하게 사용할 수 있는 것과 같은 다수의 상이한 크기의 단위 투여량을 선택하고 주입하도록 사용자에 의해 작동 가능하다. 펜(20)은 또한 제조자에 의해 그 내부에 로드된 소정의 다른 형식의 치료제에 적절한 특정량의 단위 투여량을 운반하도록 적용될 수 있다.
주입기 펜(20)은 일반적으로 말단부(22)와 선단부(24)를 포함한다. 말단부 (22)는 펜 작동 중에 그 말단부에서 출구가 되는 약제 유체를 포함하고, 이러한 부분은 도1 및 도2의 펜 캡(21)으로 수용되어 도시된다. 말단부(22)의 출구 단부는 주입 니들을 갖고 도3에서 구비된다. 선단부(24)는 니들 단부로부터 수용된 약제를 압박하기 위해 이용되는 주입 기구를 포함한다.
말단부(22)는 그 내부에 보유된 카트리지(48)를 갖는 리테이너를 포함한다. 카트리지 리테이너는 불투명 플라스틱으로 제조된 펜(20)의 주입 기구 하우징의 말단 연장부(28)로써 주요부에 형성된 것으로 도시된다. 연장부(28) 내의 윈도우(29)는 사용자가 잔여 약제를 추정하도록 카트리지의 내용물을 볼 수 있게 한다. 리테이너는 연장부(28)의 상보적인 개구가 스냅식으로 로크되는 원주의 2개, 3개 또는 4개의 탭과 같이 복수의 탭(32)을 갖는 스텝 다운 방식의 사출 성형된 플라스틱 캡(30)으로 부가의 부품으로 형성된다. 접착 또는 초음파 용접과 같은 리테이너 연장부에 캡을 연결하기 위한 다른 수단이 선택적으로 채용될 수 있다. 외부 쓰레드와 같은 적절한 연결 수단이 일반적으로 도면부호 34로 지시된 펜 니들 조립체를 해제식으로 연결하기 위해 캡(30)에 제공된다. 도시되지 않은 파쇄 리브(crush rib)는 파쇄 리브와 캡(30)의 내부면 사이에 축방향으로 고정된 카트리지(48)를 보유하기 위해 리테이너의 내부에 성형될 수 있다.
펜 니들 조립체(34)는 공지된 설계이고, 일단부에서 이중 단부 니들 캐뉼러 또는 말단 팁(37)을 갖는 주입 니들(36)과 타단부에서 선단 지점(38)을 포함한다. 주입 니들(36)은 리테이너 말단부에 탈착식으로 장착되도록 도시된 리테이너 설계와 상호 작용하도록 내부 쓰레드를 경유하는 것과 같이 구성된 관형 허브(40)에 장 착된다. 펜(20)이 약제를 주입하기 위해 이용될 때 제거되는 도시되지 않은 니들 캡은 보호 팁(37)일 수 있다. 니들 조립체가 단일 주입 니들을 갖는 것으로 도시되었지만, 펜(20)과 함께 이용될 수 있는 니들 조립체는 해당 기술 분야에 공지된 다양한 형식일 수 있고, 마이크로니들 어레이를 포함하는 하나 이상의 단축 주입 니들을 갖는 조립체를 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
카트리지(48)는 종래의 설계이고, 축방향으로 활주 가능하고 저장소(50) 내에 유체 약제를 보유하도록 카트리지 내부벽과 밀봉식으로 결합되는 피스톤(52)에 의해 그 선단부에서 폐쇄되는 약제 충전 저장소(50)를 한정한다.
카트리지 저장소(50)의 말단 출구 단부는 카트리지의 스텝 다운 방식의 직경 목부(49)에 고정되는 캡(56)에 의해 보유된 격벽(septum)(54)에 의해 보유된다. 펜 니들 조립체(34)가 캡(30)에 장착될 때, 주입 니들(36)의 선단 지점(38)은 캡(30)의 말단부의 중심 개구, 캡(56)의 개구를 통과하여 카트리지 저장소(50) 내의 약제가 주입기 펜(20)의 작동 동안 니들 팁(37)으로부터 투여될 수 있는 유체 유동 출구를 제공하도록 카트리지 격벽(54)을 관통한다.
상기에서 도시되고 설명된 유체 약제 용기는 도식적인 것이며 본 발명의 범주 내에서 채용될 수 있는 다른 구성으로 제한되는 것을 의도하지 않는다. 예를 들어, 별개의 카트리지가 펜 하우징의 잔여부에 일체식으로 형성된 리테이너부 내에 캡에 의해 보유되는 도시된 용기 대신에, 다른 유체 용기 실시예에서, 카트리지는 적절한 내구성을 갖고 카트리지에 직접적으로 장착 가능한 펜 니들 조립체를 갖고 그 주위에 임의의 보호 리테이너없이 펜 말단부(24)를 직접적으로 고정하는 데 적합하게 구성될 수 있다. 또한, 그리고 도22 내지 도26의 펜(320)과 같은 다른 공지된 펜과 유사하게, 하우징의 선단 연장부와 펜(20)의 캡(30)은 제거될 수 있고, 카트리지는 활주식으로 삽입되어 카트리지 길이 방향으로 연장하고 그 말단부에서 펜 니들 조립체를 제거식으로 장착하고 선단부를 갖는 일체형 리테이너에 보유될 수 있다. 1회용 펜의 경우, 이러한 선단부는 제조자에 의해 주입기 펜이 조립될 때 접착제, 초음파 용접 또는 다른 적절한 방식을 통해 조립된 펜 부분의 하우징의 주입 기구에 고정식으로 장착되거나 또는 고정될 수 있고, 재사용 펜의 경우에, 리테이너는 재사용 가능할 수 있고, 이러한 선단부는 쓰레드 연결부를 통하는 것과 같이 재설정 가능한 구동 부재를 갖는 재사용 가능한 주입 기구 펜 부분에 제거식으로 장착되거나 또는 고정될 수 있다. 이러한 일체형 리테이너 설계에서, 리테이너 내부면과 예를 들어, 분쇄 리브에 이용되지 않는 하우징의 일부 사이에서 카트리지는 축방향으로 직접적으로 압박될 수 있다.
도4 내지 도6을 참조하여, 주입기 펜(20)의 펜 선단부(24)는 외부 보호 하우징(60), 축방향으로 전진 가능한 구동 부재(62), 너트(64), 너트 전진 플런저(66), 나사 요소(68) 및 단위 투여량을 설정하고 설정된 단위 투여량을 주입하는 액츄에이터(70)를 포함한다.
하우징(60)은 사출 성형 플라스틱과 같은 경량 재료로 형성된다. 하우징은 강성을 갖기 위해 단일의 관형 부품으로써 성형될 수 있다. 하우징(60)의 관형 본체는 구동 부재(62)가 축방향 또는 종방향으로 연장하는 내부 중공(72)을 한정한다. 그 선단부에 인접한 하우징의 윈도우(74)는 하우징에 스냅식으로 끼워맞춤되 는 확대 렌즈(75)로 충진된 것으로 도시된다. 렌즈(75)는 다른 실시예에서는 선택 사항이고, 사용 중에 손쉽게 보여지도록 다이얼에 투약 지시 마킹이 있다. 하우징(60)의 외부는 하우징(60)으로의 펜 캡(21)의 제거식 스냅 장착을 허용하도록 펜 캡 구성부와 상호작용식으로 형성된 만입부와 같은 하나 이상의 요소들로 형성된다.
선단부(24)의 말단부 근방에, 하우징(60)은 내부 환형 견부(77)가 형성된다. 견부(77)의 중심 개구는 구동 부재(62)의 지지를 제공하는 선단으로 연장하는 칼라(78)에 의해 링 형상으로 된다. 적어도 하나의 구동 부재 회전 방지 요소는 칼라(78)로부터 중공(72) 내로 반경 방향 내향으로 연장되고, 칼라(78)의 말단에서 돌출된다. 도시된 회전 방지 요소는 구동 부재(62)의 종방향 키이웨이(82) 내에 활주식으로 각각 끼워맞춤되는 정사각형의 내향 단부를 갖는 탭(80) 또는 한 쌍의 반경방향으로 대향된 요소의 형태로 제공된다. 대체 실시예에서, 예를 들면, 칼라의 상보적 형성의 구멍 내에 끼워맞춤되는 편평부를 갖는 구동 부재인 탭 및 키이웨이 이외의 다른 형상부가 회전을 방지하기 위해 이용될 수 있다. 탭(80)은 펜이 이용되는 동안 구동 부재(62)가 하우징(60) 내에서 회전하는 것을 방지하지만, 구동 부재가 카트리지쪽으로의 말단 방향과 같이 종방향으로 이동되는 것을 허용한다. 탭(80)과 견부(77)는 일체식으로 형성되어 도시되고, 따라서, 하우징(60)에 회전 방향으로 고정되고, 탭을 갖는 견부는 개별적으로 형성되어 상대적으로 회전 방향으로 고정되도록 하우징에 조립될 수 있다. 축방향 및 상대 회전 운동을 방지하는 관형 하우징에 견부를 스냅 끼워맞춤을 달성할 수 있는 펜(20)용의 이러한 조립체 는 회전 방향으로 고정을 단독으로 야기하는 견부 및 하우징 설계에 의해 달성될 수 있을 뿐만 아니라, 펜 조립 동안 카트리지에 의해 하우징의 형상부에 대해 정위치로 가압한 결과인 견부의 축방향 위치 설정 및 고정과 함께 견부 및 하우징의 완전한 축방향 고정을 달성할 수 있다. 부가로, 백업 방지 요소를 갖는 구동 부재를 제공하는 것이 바람직하면, 탭(80)은 구동 부재의 슬롯 내에 부가의 래크와 결합하는 톱니를 포함할 수 있고, 또는 탭은 구동 부재가 말단 방향에서 카트리지(48) 쪽으로 전진하는 것을 방지하지 않으면서 구동 부재가 사용 중에 선단 방향으로 하우징 내에서 이동되는 것을 방지하도록 구동 부재의 플라스틱 내로 파지되도록 구성될 수 있다.
구동 부재(62)는 축방향으로 병진 가능하고 투여 및 주입 동안 회전 방향으로 고정되는 나사의 형상이다. 구동 부재(62)는 그 길이를 따라 나선 쓰레딩(84)을 갖는 샤프트를 포함하고, 쓰레딩은 종방향으로 연장하는 키이웨이 또는 홈(82)을 차단하지 않는다. 쓰레딩(84)의 선단부에 도시된 쓰레드 정지부(8)가 제공되고, 펜이 카트리지(48)에 잔류하는 것보다 큰 단위 투여량의 약제를 운반하도록 사용자에 의해 설정되는 것을 방지한다. 쓰레드 정지부(86)는 직경 방향 해제 노치(88)에 의해 선단 나사 단부에서 한정된 나사의 플랜지에 배치된 것으로 도시되고, 노치는 조립 중에 너트 쓰레드를 통과하고 쓰레드 정지부는 기능 위치로 탄성 복귀된다. 나사 운동을 정지시키는 다른 형상은 본 발명의 범주 내에서 대체될 수 있다. 예를 들어, 샤프트와 풋부가 개별적으로 형성되고 펜 조립 동안 조립되는 실시예에서, 선단 나사의 노치는 제거될 수 있고, 선단 나사 단부에서의 쓰레딩은 캠 식으로 진입되지 않는 선단부에 근접해서 정지할 수 있고, 쓰레드 정지부를 갖는 이러한 중실 나사는 단위 투여량 준비 동안 너트가 나사로부터 회전력을 잃지 않도록 보다 보장한다.
구동 나사(62)의 말단부는 풋부가 접촉하는 카트리지 피스톤(52)의 로딩을 분배하기 위해 확대된 디스크형 풋부(90)를 포함하여, 피스톤 진행 동안 직접적으로 결합된다. 구동 나사(62)는 일체형 플라스틱 사출 성형으로써 도시된다. 전술한 개별 형성된 컴포넌트 부품으로써의 조립체를 포함하는 구동 부재의 다른 구성은 본 발명의 범주 내에 있다. 예를 들어, 후술하는 조립 시퀀스와 달리, 전술한 쓰레드 정지부를 보다 강성을 갖도록, 또는 나사가 전술한 백업 방지 래크를 포함하도록 하는 것과 같이 조립 동안 쓰레드 샤프트가 너트를 통해 말단으로 이동되도록 의도되면, 미리 너트를 통과한 쓰레드 샤프트에 대해 상대 회전을 가능하게 할 수 있는 스냅 끼워맞춤과 같이 개별 풋부가 부착될 수 있다.
너트(64)는 원통형 관형 본체(92), 플런징 리브(94), 가요성 조립체 핑거부(96) 및 클리커 부재(98)를 포함한다. 본체(92)의 말단 영역은 마찰 로킹 방식 구동 나사 쓰레딩(84)에서 쓰레드식으로 결합되는 내부 쓰레딩(100)이 형성된다. 쓰레딩(100, 84)은 이중 시작 쓰레딩으로써 도시되지만, 단일 시작 쓰레딩 또는 다른 다중 시작 쓰레딩과 같은 적절한 마찰 로킹 능력을 제공하면서 상이하게 형성될 수 있다. 단일 시작 쓰레딩용으로, 쓰레딩(100)은 단일 권취부보다 약간 작게 연장될 수 있고, 따라서, 성형 프로세스의 코어 핀의 나사 결합 해제 대신에 축방향 코어 핀의 이용으로 허용함으로써 성형을 용이하게 하도록 360°보다 약간 작다. 리 브(94)는 본체(92)로부터 반경 방향으로 돌출되고, 원주 주위에서 연장한다. 부가로 도7을 참조하면, 리브(94)는 주입 동안 플런저(66)와의 인접 접촉을 통한 집적 결합과 같은 결합에 적합한 경사진 선단면(95)을 포함한다. 쓰레딩(100)의 선단의 너트 본체(92)의 중공 내부는 구동 나사(62)의 선단부의 자유 통로를 허용한다.
너트 본체(92)의 외부면은 액츄에이터(70)와 상호작용식으로 설계되어, 액츄에이터는 축방향으로 자유롭고 이에 대해 회전 방향으로 고정된다. 따라서, 사용하는 동안, 액츄에이터는 서로 축방향으로 이동 가능하지만 쓰레드 너트에 의해 회전 방향으로 로크된다. 이러한 연결은 리브(94)의 선단쪽으로 너트 본체(92)의 외부 표면의 적어도 두 개의 각도를 갖고 이격된 것과 같은 적어도 하나의 슬롯 또는 홈(102)을 이용하여 얻어지는 것으로 도시된다. 홈(102)은 종방향으로 연장되고, 너트 결합 슬리브(110)의 키이(122)를 활주식으로 수용한다.
조립체 핑거부(96)는 너트(64)가 제조 동안 조립된 후에 플런저(66)로부터 탈락되는 것을 방지한다. 조립체 핑거부(96)의 길이는 본체(92)를 통과한 U자형 개구(97)에 의해 한정된다. 핑거부(96)의 반경 방향으로 돌출하는 팁은 각각 램프형 선단면(104)과 너트 본체의 축에 직각으로 정렬된 말단면(105)을 포함한다.
클리커 부재(98)는 단위 투여량 설정 동안 클리커 기능을 제공하도록 구동 슬리브에 제공된 상보 요소와 상호 작용한다. 너트 클리커 부재는 2개의 너트 본체(92)로부터 외향으로 휘어지는 가요성 볼록 웨브(106)와 같은 것을 적어도 하나 포함하는 것으로 도시된다. 각각의 웨브(106)는 구동 슬리브(66)에 형성된 양방향성 종방향 리브(170)의 링에 걸쳐 두 회전 방향으로 스냅되는 길이의 중심에서 양 방향성 톱니(107)를 포함한다. 리브(70)는 단위 투여량 체적의 증가량에 대응하는 복수의 각도 위치 각각에서 만입부를 한정한다. 가능한 작은 하나의 클리커 요소가 제공되지만, 도시된 바와 같은 두 개의 동일하게 각도를 갖고 이격된 톱니 또는 4개와 같은 그 이상의 톱니의 이용은 도면부호 66으로 지시된 플런저 또는 구동 슬리브 내에 중심 설정 너트(64)에서 동일하게 각도를 갖고 이격되는 것을 조력한다. 너트(64)는 일체형 플라스틱 사출 성형으로써 도시되지만 다른 구성도 본 발명의 범주 내에 있다.
제1 실시예에서, 그리고 도5 및 도6을 주로 참조하면, 액츄에이터(70)는 사출 성형 플라스틱의 일체형으로 형성되고 하우징 중공(72) 내에 끼워맞춤되는 관형의 원통형 너트 결합 슬리브(110)를 포함한다. 슬리브(110)의 본체(111)의 선단부에 링형으로 둘러싸는 플랜지(112)는 반경 방향으로 연장하는 정사각형 톱니(114)를 포함한다. 본체(111)의 선단부는 폐쇄면(116) 및 선단 방향에서 면(116)의 중심으로부터 축방향으로 연장하는 스템(118)을 갖는다. 그 말단부에 인접해서, 본체(111)의 내부면(120)은 한 쌍의 반경 방향으로 배열된 리브 또는 너트(64)에 형성된 직선 키이웨이(102)에 활주식으로 수용되는 키이(122)를 포함한다. 길이가 유한한 것으로 도시되었지만, 너트 결합 슬리브(110)의 전체 종방향 길이로 연장하는 키이가 성형을 용이하게 할 수 있다.
액츄에이터(70)는 또한 0회 단위 투여량의 펜 배열에서 하우징(60)의 선단으로 연장하는 버튼(126)을 포함한다. 버튼(126)은 디스크형 선단면(128)과 말단면의 중심에 배치된 장착 칼라(130)를 갖고 플라스틱으로 사출 성형된다. 버튼면 (128)은 도3의 사시도에서 왼쪽으로 액츄에이터를 누르도록 (예를 들어 사용자의 접촉에 의해 직접적으로) 수동으로 인가될 수 있는 힘에 대한 푸시 표면으로써 제공된다. 칼라(130)는 버튼(126)과 너트 결합 슬리브(110)를 함께 축방향으로 회전 방향으로 고정되도록 키이형 피트 및 초음파 용접과 같은 것에 의해 스템(118)에 고정된다. 버튼(126)은 또한 버튼 말단면의 반경 방향 원주로부터 말단으로 연장하는 종속 립부 또는 플랜지(132)를 포함한다. 단위 투여량 설정의 목적으로 사용자에 의해 수동으로 회전되도록 외부적으로 어세스 가능한 그립부로써 제공되는 립부(132)는 사용자의 손가락에 의해 파지되는 것을 용이하게 하도록 마디를 갖거나 다르게 형성될 수 있다.
동축으로 장착된 너트 결합 슬리브(110)는 나사 요소(68)이다. 나사 요소(68)는 그 외부에 제공된 (도시되지 않은) 단위 투여량 지시 마킹에 의해 제1 실시예에서 다이얼로서 기능한다. 나사 요소(68)는 일체형의 사출 성형 플라스틱으로 형성되고 말단부(140)와 선단부(141) 사이의 축방향 길이의 일부를 따라 쓰레딩(138)을 갖는 원통형 외부면(136)을 포함한다. 쓰레딩(138)은 나선 배열로 적절하게 배향된 각도를 갖고 이격된 쓰레드 섹션에 의해 형성된 것으로 도시되고, 펜 하우징에 나사 요소를 쓰레드식으로 결합하도록 하우징(60)의 내부면에 형성된 대응 쓰레딩(76)을 포함한다. 쓰레딩(138, 76)은 3중 시작 쓰레딩으로 도시되지만, 단일 시작 쓰레딩 또는 다른 다중 시작 쓰레딩과 같이 상이하게 형성될 수 있다. 이러한 3중 시작 쓰레딩에서, 도시된 쓰레드 섹션(138)은 3개의 쓰레드 시작부에 대응한다. 외부면(136)은 종속 립부(132)가 선단부(141)의 말단에서 반경방향 외향 으로 배치되고 축방향으로 연장되어 버튼(126) 내에 자유롭게 삽입되도록 크기가 정해진다. 선단부(141)는 너트 결합 슬리브 스템(118)이 끼워맞춤되는 중심 개구(145)를 한정하는 환형면(143)을 갖는다. 단위 투여량 지시 다이얼로 제공되도록, 나사 요소(68)는 렌즈(75)를 통해 보여지도록 약제의 단위 투여량의 크기의 적절한 지시를 그 외부면(136) 주위에 포함한다. 펜(20)이 운반된 단위 투여량이 사용자에 의해 선택 가능한 임의의 다양한 것이 바람직한 인슐린용으로 이용될 때, 지시가 짝수의 단위 투여량 크기 사이에 해쉬선으로 표시된 홀수 크기를 갖는 두 개의 단위 증분으로 0으로부터 60 또는 80과 같은 펜의 최대 허용까지와 같이 숫자의 나선형으로 배열된 패턴으로 형성되어 제공된다. 상이한 지시가 펜이 고정된 단위 투여량을 운반하도록 의도되는 것과 같은 상이한 펜용으로 이용될 수 있다.
나사 요소(68)와 액츄에이터(70) 사이에 축방향으로 서로 이격되도록 컴포넌트를 압박하기 위해 이용되는 바이어스 수단이 배치된다. 바이어스 수단은 예를 들어, 다이얼(68)과 일체형으로 형성된 하나 이상의 탄성 리프 스프링 또는 만곡부(148)의 형상으로 제공되는 것으로 도시된다. 대체 실시예에서, 금속 스프링과 같은 상이한 바이어스 수단이 이용될 수 있다. 만곡부(148)는 수가 2개이고, 버튼면(128)의 하측에 직접적으로 결합되거나 또는 접하도록 환형면(143)으로부터 연장된다. 주입 동안, 사용자가 선단면(128)에 플런징 힘을 수동으로 인가할 때, 만곡부(148)는 칼라(130)의 말단면(131)과 환형면(143) 사이에 미리 존재하는 작은 공간이 폐쇄될 때까지 탄성적으로 가압되고, 말단면(131)과 환형면(143)이 접촉하여 추력 베어링으로써 함께 제공된다.
나사 요소(68)의 중공 내부(149)는 그 길이를 따라 나선 쓰레딩(152)을 구비한 원통형 내부면(150)에 의해 한정된다. 두 개의 반경 방향으로 대향된 톱니 또는 링 또는 톱니와 같은 적어도 하나의 톱니(154)는 환형면(143)과 내부면(150)의 교차점에서 나사 요소(68) 내에 성형된다. 플랜지 톱니(114)와 맞물릴 때 톱니(154)는 너트 결합 슬리브(110)와 나사 요소(68), 따라서 액츄에이터(70)와 나사 요소(68)를 함께 회전 방향으로 로크하도록 제공된다. 톱니(154, 114)는 굴곡부(148)가 나사 요소(68)와 액츄에이터(70)를 도2 및 도3에 도시된 배열로 바이어스시킬 때 맞물리고, 굴곡부가 도4에 도시된 배열로 주입 동안 가압될 때 맞물림 해제되거나 분리되고, 맞물림 해제는 나사 요소(68)와 너트 결합 슬리브(110)의 상대 회전을 허용한다. 대체 실시예에서, 액츄에이터와 나사 요소는 함께 차동적으로 클러치된다. 예를 들어, 너트 결합 슬리브는 면(116)으로부터 선단 방향으로 연장하고 나사 요소 환형면(143)의 구멍의 원형 어레이 내로 삽입 가능한 4개의 동등하게 각도를 갖고 이격된 톱니와 같은 하나 이상의 축방향으로 배향된 톱니를 포함할 수 있다. 이러한 대체 실시예에서, 톱니(114)와 유사하게 4개의 동등하게 각도를 갖고 이격된 톱니와 같은 하나 이상의 반경 방향으로 연장된 톱니가 장치의 오사용을 제한하기 위해 후술한 구동 슬리브 톱니(164)와 결합 가능하도록 제공될 수 있다.
플런저 또는 구동 슬리브(66)는 플라스틱으로 사출 성형되고 너트 결합 슬리브(10)의 반경 방향 외향의 위치에서 내부 중공(149)내로 끼워맞춤되는 관형 본체(160)를 포함한다. 본체(160)는 펜 사용 동안 하우징 중공(72) 내외로 활주한다. 나선 쓰레딩(162)은 그 외부면을 따라 본체(160)의 선단 영역에 형성된다. 쓰레딩(162)은 나사 요소(68)를 구동 슬리브(66)에 쓰레드식으로 결합하도록 나사 요소(68)에 형성된 대응하는 쓰레딩(152)과 결합한다. 쓰레딩(162, 152)은 이중 시작 쓰레딩으로 도시되었지만, 단일 시작 쓰레딩 또는 다른 다중 시작 쓰레딩과 같이 상이하게 형성될 수 있다. 본체(160)의 선단부는 후술하는 바와 같이 펜의 오사용 제한을 조력하는 축방향으로 돌출된 톱니(164)의 링을 형성하도록 노치 가공된다.
구동 슬리브(66)는 이에 대해 회전 방향으로 고정되고 축방향으로 이동 가능하도록 펜 하우징(60)에 키이 결합된다. 일 실시예에서, 키이 결합은 적어도 하나의, 본체(160)의 말단부로부터 반경 방향으로 돌출하는 플랜지(168)로부터 축방향으로 연장하는 반경 방향으로 대향된 한 쌍의 프롱(prong)에 의해 달성된다. 프롱(166)은 하우징 견부(77)에 제공된 한 쌍의 반경 방향으로 배열된 구멍(79)에서 활주식으로 수용되도록 크기가 정해져서 구성된다. 대체 실시예에서, 하우징과 구동 슬리브의 키이 결합은 예를 들어, 하우징 내의 축방향으로 연장하는 리세스 또는 슬롯 내에서 활주하는 구동 슬리브의 반경 방향으로 연장된 프롱을 통과하는 것과 같이 상이하게 제공될 수 있다. 또한, 키이 결합은 견부(77)로부터 축방향으로 돌출되고 구동 슬리브(66)의 플랜지(168)의 개구를 통해 끼워맞춤되는 하나 이상의 프롱과 같은 구동 슬리브의 개구 내에서 끼워맞춤되는 하우징의 프롱을 경유하여 달성될 수 있다.
구동 슬리브 본체(160)의 중공 내부는 축방향으로 연장하는 양방향형 리브(170)의 링을 포함한다. 환형 리브(172)는 리브(170)의 선단 위치에서 중공 내로 횡방향으로 연장한다. 리브(172)는 너트(64)용의 접촉면으로써 제공되는 각도를 갖는 말단면(174)을 포함하고, 또한 조립 동안 핑거부(96)의 램프형 선단면(104)을 캠 다운(camming down)함으로써 조립을 용이하게 한다. 리브(172)는 리브면(105)과 리브면(95)과 근접하게 이격된 관계로 축방향으로 끼워맞춤된다.
나사 요소와 하우징 및 나사 요소와 구동 슬리브의 쓰레드식 연결부는 역구동(backdriving)을 용이하게 하기 위해 바인딩되지 않는다. 이러한 연결부는 대응하도록 설계된 리세스 가공된 홈 또는 슬롯 내에서 활주하는 돌출하는 정사각형 쓰레드에 의해 형성되는 것으로 도시된다. 쓰레딩은 본 발명의 범주 내에서 돌출 쓰레드와 대향 부품의 홈 또는 상이한 수의 쓰레딩 시작부를 갖는 것과 같이 해당 기술 분야의 종사자들에 의해 이와 다르게 구성될 수 있다는 것은 명백하다.
전술한 설명으로부터, 단위 투여량 설정 동안 버튼(126)이 수동으로 턴(turn)되고, 너트 결합 슬리브(110)는 턴과 함께 회전 방향으로 고정되고, 나사 요소(68)는 상호 결합된 톱니(114, 154)에 의해 제공된 클러치 연결부에 의해 턴되도록 한다. 하우징(60)에 대한 이러한 쓰레드 결합에 의해, 나사 요소(68)는 하우징의 선단부로부터 이러한 나사 결합 운동에서 너트 결합 슬리브(110)와 버튼(126)이 함께 나사 결합 해제(screw out)된다. 나사 요소(68)가 나사 결합 해제됨에 따라, 하우징에 대해 회전 방향으로 고정되기 때문에 나사 요소와의 쓰레드 연결에서 구동 슬리브(66)는 회전되지 않고 선단에서 나사 요소에 의해 인출된다. 다이얼 결합 해제 동안에 너트 결합 슬리브(110)의 회전은 회전 방향으로 고정된 구동 나사(62)의 쓰레딩을 따라 선단에서 너트(64)의 회전을 야기한다.
하우징(60)에 대한 나사 요소(68)의 쓰레딩, 나사 요소(68)에 대한 구동 슬리브(66)의 쓰레딩 및 구동 나사(62)에 대한 너트(64)의 쓰레딩은 제조자에 의해 바람직한 기계적 확대율을 얻도록 함께 설계되고, 또한 바람직하게는, 전술한 단위 투여량 설정 동안 구동 슬리브(66)가 너트(64)와 동일한 속도와 거리로 이동하고 구동 나사(62)를 따라 너트(64)의 운동을 촉진시키거나 방해하지 않도록 제조 동안 공차 내에서 보유된다. 제조자에 의해 설정된 바와 같이 나사 요소(68)와 구동 나사(62)의 운동 사이에서 X의 기계적 확대율을 획득하기 위해, 하우징에 대한 나사 요소의 쓰레딩은 구동 나사의 쓰레딩의 리드의 X회와 동일한 나사 리드를 갖고, 구동 슬리브에 대한 나사 요소의 쓰레딩은 구동 나사의 리브의 (X-1)회와 동일한 나사 리드를 갖고, 여기서 리드는 단일 회전에서 진행하는 축방향 거리를 지칭한다. 인슐린 펜용의 적절한 기계적 확대율 X는 3.4와 같이 3 또는 4를 포함하는 것으로 믿어지고, 구동 나사(62)와 너트(64)는 평균 단위 투여량을 설정하기 위해 어느 정도의 다수의 회전수 또는 부분 회전수가 바람직한지 여부에 따라 제조자에 의해 선택된다. 적절한 나사 리드는 2.7432 ㎜(0.108인치)와 같은 약 2.54 ㎜(0.1인치)이다. 부가로, 단위 투여량을 설정하는 동안으로부터 약제 단위 투여량이 소비되도록 보장하기 위해, 공차가 보유되는 것이 바람직하다.
하우징을 갖는 나사 요소의 쓰레딩의 나사 리드에서 구동 슬리브를 갖는 나사 요소의 쓰레딩의 나사 리드를 감산한 것과 동일하지 않으면 구동 나사의 나사 리드는 이러한 차이보다 약간 작다.
이제 도7 내지 도18을 참조하면, 주입 펜(20)의 조립을 위한 하나의 적절한 시퀀스가 설명된다. 이러한 조립은 수동으로 또는 선택적으로는 자동 방식으로 수행될 수 있다.
제조자 조립의 제1 단계는 도7에 도시된 바와 같이 구동 슬리브(66) 내로 너트(64)를 축방향으로 삽입하는 것이다. 이러한 삽입은 리브(172)가 핑거부(96)와 결합함에 따라 진행하고 리브가 선단면(104) 상에서 활주함에 따라 핑거부가 내향으로 캠이 구비된다. 구동 슬리브(66)가 리브(172)가 선단면(95)과 말단면(105) 사이에서 끼워맞춤되는 지점에 도달할 때, 탄성 핑거부(96)는 회전 방식으로 구동 슬리브(66)에 대해 너트(64)를 축방향으로 로크하도록 외향으로 복귀된다.
다음 조립 단계에서, 너트 결합 슬리브(110)는 키이(122)가 너트(64)의 종방향 슬롯(102) 내에 정렬되고 활주되도록 도8에 도시된 바와 같이 축방향으로 삽입된다.
다음에, 도8의 단계로부터 야기된 부조립체가 구동 슬리브(66)의 프롱(166)이 하우징 견부(77)의 개구(79)를 통해 삽입되도록 하우징(60) 내로 삽입된다. 공구는 적절한 설치를 위해 내향으로 프롱을 보유하도록 하우징 본체에 형성된 성형 슬롯(69)을 통해 반경 방향 내향으로 삽입될 수 있다.
도10에 도시된 바와 같이, 나사 요소(68)는 우선 구동 슬리브(66) 상에 나사 결합되고 쓰레드(138, 76)가 결합되도록 하우징(60) 내로 나사 결합된다. 도11에 도시된 바와 같이, 그 다음에 버튼(126)은 너트 결합 슬리브 스템(118)에 고정식으로 부착된다. 접합 작동용의 너트 결합 슬리브를 지지하기 위해 부조립체 내부를 통해 도달하는 것이 필수적이다.
그 다음에 렌즈(75)가 도12에 도시된 바와 같이 하우징(60)에 조립된다. 제1 실시예에 이용된 부착 특징부에서, 렌즈의 좌측 풋부는 하우징 본체 내로 제1 후크 결합되고 우측이 그 다음에 정위치에 스냅된다. 렌즈(75)가 하우징(60)에 조립될 때, 그 다음에 다이얼(68)은 렌즈(75)의 하측이 펜(20)의 최대 허용 단위 투여량에서 다이얼 쓰레드(138)용의 정지부를 형성하도록 설계되기 때문에 하우징으로부터 완전히 나사 결합 해제되어 제거되는 것이 방지된다.
버튼(126)은 회전되어 풀려서 나사 요소(68)와 너트 결합 슬리브(110)가 회전되어 풀리도록 한다. 그 다음에 나사 요소(68)는 도13에서 추상적으로 도면부호 180으로 지시된 그 측면을 따라 클램핑된다.
다음에, 도14에 도시된 바와 같이 버튼(126)을 좌측으로 가압하고 반시계방향으로 회전하면서, 구동 나사(62)는 너트(64) 내로 축방향으로 삽입되고, 너트(64)의 회전은 나사를 선단으로 당겨낸다. 그 다음에 버튼(126)의 축방향 압력은 해제되고, 버튼(126), 나사 요소(68) 및 너트 결합 슬리브(110)는 도15에 도시된 바와 같이 재다이얼되고, 나사(62)는 동일한 축방향 및 회전 위치로 유지된다.
그 다음에 도15의 부조립체는 도15에 도시된 바와 같이 카트리지(48)를 수용하고, 그 다음에 도17에 도시된 바와 같이, 캡(30)은 펜(20) 내에서 카트리지(48)를 포획하도록 하우징 본체(60)에 고정된다.
카트리지가 고정된 후에, 제조자는 펜을 공지된, 예를 들어 카트리지와 펜 성분의 다양성을 고려하지 않고 두 개의 단위 투여량 간극이 구동 나사(62)의 풋부(90)와 카트리지 피스톤(52) 사이에 존재하도록 예비 조정할 수 있다. 이러한 예 비 조정은 초기 사용을 위한 장치의 사용자 프라이밍을 단순화한다. 이러한 예비 조정은 도13에 대해 전술한 바와 같이 나사 요소를 다이얼링하고 클램핑하도록 하고, 임계 토크가 카트리지 피스톤(52)을 갖는 나사 풋부(90)에 의해 접촉 신호에 직면할 때까지, 나사 요소의 축방향 운동 없이 시계 방향으로 버튼을 가압하고 공전시키고, 그 다음에, 일 실시예에서 대략 36°인 2 단위 투여량 유닛 회전의 경우에서와 같이 특정량만큼 시계 방향으로 다시 버튼을 반시계 방향으로 공전시킨다. 다음에, 나사 요소(68)는 해제되고, 버튼(126)은 굴곡부(148)의 영향 하에서 자동적으로 튀어오르도록(pop out) 된다. 버튼(126)과 다이얼(68)은 0회 단위 투여량 설정으로 다시 나사 결합 하강되고, 펜(20)은 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 배열된다.
그 다음에, 캡(21)은 도1에 도시된 바와 같이 축방향으로 정렬되고, 준비된 펜 상에서 삽입되고, 라벨이 하우징 선단부에 둘러싸여진다.
내부 펜(20)의 구조는 그 작동에 대한 이하의 설명의 관점에서 보다 이해될 것이다. 초기에는, 사용자 요구 약제 단위 투여량이 펜(20)내에 위치될 것이고, 펜은 통상적으로 도1에 도시된 준비되거나 0회 단위 투여량 배열이고, 이러한 배열은 그 이용 전에 펜에 잔류하는 또는 첫 번째 이용을 위해 사용자에게 제공되는 배열이다.
부착된 니들을 갖는 펜(20)이 우선 프라이밍되고, 프라이밍 단계는 이러한 작동 동안 펜의 초기 작동으로써 간단히 설명될 것이고, 이러한 주입 작동에 대해 이하에서 보다 상세하게 설명될 것이다. 특히, 한 손으로 하우징(60)을 클러치하 면서 사용자는 수동으로 버튼 플랜지(132)를 파지하고, 하우징(60)에 대해 버튼(126)을 턴하기 시작한다. 0회 단위 투여량에서, 그리고 버튼(126)이 부적절하게 플런징되지 않는 한, 버튼(126)은 다이얼이 말단으로 가동식이 되지 않기 때문에, 단위 투여량 증가 방향으로 회전될 수 있다. 0회 단위 투여량 배열에서, 사용자가 버튼(126)을 회전시키면서 말단으로 누르도록 의도하면, 이러한 운동은 구동 나사(62)의 피스톤에 영향을 미칠 수 있고, 버튼의 이러한 터닝은 너트 결합 슬리브 톱니(114)가 구동 슬리브 톱니(164)와 맞물림으로써 방지된다. 사용자는 렌즈(75)를 통해 가시적이 되는 것으로 지시되는 1 또는 2 단위와 같은 작은 운반 체적과 관련된 짧은 양의 액츄에이터 이동 후에 회전을 정지시킨다. 그 다음에, 그리고 캡(21)과 임의의 다른 니들이 제공된 후에, 그리고 니들 팁(37)이 상향을 지시하면서 사용자는 1회 단위 투여량으로 나사 요소(68)가 복귀할 때까지 이를 말단으로 구동하도록 버튼(126)의 플런징 힘을 인가하고, 피스톤(52)의 플런징 액션이 카트리지(48) 내의 전방으로 이동되는 동안 나사 요소 쓰레딩(138)은 하우징 쓰레딩(76)의 말단부에 도달한다. 사용자가 피스톤 운동이 액체를 니들 말단부 팁(37)에 도달하도록 하면, 프라이밍 프로세스는 완료된다. 액체가 니들 팁(37)에서 관찰되지 않으면, 프라이밍 단계는 반복이 요구된다.
프라이밍 후에, 펜(20)은 작동 주입용으로 손쉽게 이용된다. 우선, 사용자는 버튼(126)을 터닝하면서 바람직한 단위 투여량을 설정함으로써 펜을 준비한다. 사용자가 너무 많은 양의 단위 투여량을 다이얼 업하게 되면, 임의의 약제를 배출시키기 않으면서, 사용자는 대향 방향의 버튼을 터닝함으로써 바람직하게는 0까지 다이얼 다운하도록 회전시킬 수 있다. 단위 투여량 설정 후에, 펜은 일반적으로 도3에 도시된 바와 같이 배열된다. 단위 투여량을 주입하기 위해, 펜(20)이 취급된 후에 주입 니들 말단 팁(37)이 예를 들어, 사용자의 피부를 적절하게 관통하고, 축방향 말단 플런징힘이 하우징을 파지하는 손의 엄지손가락 또는 검지 손가락과 같은 하우징쪽으로 말단의 액츄에이터(70)를 가압하기 위해 버튼면(128)에 인가된다. 주입 초기에, 액츄에이터(70)는 축방향으로 이동되고 다이얼(68)에 대해 회전되지 않고, 이동 운동이 버튼면(131)과 구동 슬리브면(143) 사이의 간극에 밀접하도록 바이어스 스프링(148)을 가압한다. 바이어스 스프링은 하우징(60)에 대해 다이얼을 이동시키기 전에 가압되도록 설계된다. 액츄에이터(70)가 도4의 다이얼과 너트 결합 슬리브의 축방향 배열로 다이얼(68)에 대해 이동시킬 때, 클러치 톱니(114, 154)는 액츄에이터에 대한 다이얼의 역구동 회전을 허용하도록 분리된다. 다이얼(68)에 대한 너트(70)의 축방향 운동 동안 액츄에이터(70)의 축방향 운동 동안 너트(64)는 축방향 또는 회전 방향으로 이동되지 않는다. 다이얼이 액츄에이터(70)로부터 회전 방향으로 커플링 해제될 때, 액츄에이터가 버튼(126)의 플런징에 의해 사용자에 의해 회전되지 않고 축방향으로 플런지되도록 계속됨에 따라, 다이얼(68)은 버튼(126)에 대해 공전함으로써 하우징(60) 내로 나사 결합되고, 주입되도록 여전히 잔류하는 양을 지시하는 다이얼의 단위 투여량 마킹은 렌즈(75)를 통해 가시성이다. 나사 결합 하강함에 따라, 다이얼(68)은 구동 슬리브가 다이얼보다 짧은 거리로 말단으로 전진함에 따라 구동 슬리브(66)가 다이얼(68) 쓰레딩을 기본적으로 나사 결합 상승하도록 한다. 너트 리브면(95)에 대한 리브(172)의 접 촉 또는 직접 결합 때문에 구동 슬리브(66)의 전진은 회전하지 않고 너트(64)를 전진시키고, 나사와 관련된 그 쓰레드 연결부가 회전하지 않고 나사를 축방향으로 전진시키기 때문에 나사 전진은 카트리지 저장소로부터 약제를 배출시키도록 카트리지 피스톤(52)을 이동시킨다. 나사 요소 쓰레딩(138)이 하우징 쓰레딩(76)의 말단부에 도달할 때 주입은 완료되고, 이 때, 펜(20)은 도1 및 도2에 도시된 준비 상태 또는 0회 단위 투여량 위치로 다시 배열된다.
펜(20)은 카트리지의 잔여 약제가 적절한 단위 투여용으로 충분할 때까지 임의의 바람직한 단위 투여량을 운반하도록 이용되는 것이 계속될 수 있다. 이러한 불충분은 구동 부재(62)의 쓰레드 정지부에 너트 쓰레딩(100)이 접하기 때문에 바람직한 단위 투여량을 완전히 설정하는 것이 불가능함으로써 사용자에 의해 지시되고, 이 때, 너트와 액츄에이터는 더 이상 말단으로 회전될 수 없다. 불충분한 약제가 잔류할 때, 펜(20)은 폐기되고 유사하지만 완전히 신규한 펜으로 대체된다.
도19를 참조하면, 일반적으로 도면부호 200으로 지시된 본 발명의 다른 주입기 펜의 일부가 도시된다. 후술되는 차이점 이외에, 펜(200)은 펜(20)과 동일하고, 대응하는 부품들은 동일한 도면부호에 따옴표를 붙인다. 펜(200)은 주입 동안 플런저에 대해 회전 방향으로 활주하는 것을 저항하는데 이용할 수 있는, 너트가 큰 직경을 갖는 너트와 플런저 결합면을 제공하도록 펜(20)과 상이하게 설계된다.
너트(64')는 너트 본체로부터 반경 방향으로 돌출하는 종방향으로 연장하는 리브(202)의 두 세트를 포함한다. 두 세트의 리브는 각각 본체 원주의 90° 스팬을 갖고, 180°이격되어 중심 설정되어, 너트 본체는 둘러싸는 그 전체 원주에 교 호식으로 리브를 갖고 리브를 갖지 않는 4개의 90°세그먼트의 시리즈를 포함하게 된다. 리브(202)는 램프형 환형 리브(204)와 각도를 갖는 환형 플랜지(206) 사이에서 축방향으로 배치된다. 슬리브(66')는 각각 톱니형 헤드(210)를 갖는 4개의 축방향으로 연장되는 탄성 핑거부(208)와 일체식으로 형성된다. 헤드(210)를 갖는 핑거부(208)는 구동 슬리브 원주 주위에서 90°의 인터벌로 중심 설정된다. 핑거부(208)의 모든 헤드(210)들은 조립 동안 리브(204) 상에서 스냅되고, 상이한 너트 회전수에서 헤드(210)의 대면 쌍들은 너트(64')와 구동 슬리브(66')의 상대 회전 동안 단위 투여량 클리킹 기능을 제공하도록 리브(202) 상에서 스냅된다. 이러한 핑거부와 리브 설계는 너트의 면의 적절한 밸런싱을 제공하면서 성형을 용이하게 한다. 대체 실시예에서 리브가 너트 원주 주위로 연속적으로 연장되면, 180°이격되어 중심 설정된 두 개의 핑거부만이 채용될 수 있고, 적절한 힘 밸런싱을 여전히 제공한다. 구동 슬리브 본체와 로킹 프롱(166') 사이에서 연장하는 플랜지(214)는 각도를 갖거나 절두체형 내부면(216)을 갖는다. 플랜지면(216)은 주입 동안 너트(64')의 원주 로크면(220)과 마찰식으로 결합한다. 내부면(216)과 로크면(220)은 그 전체 외주면 주위로 도시된 단면 형상을 가질 수 있다. 주입 동안, 구동 슬리브(66')가 말단으로 전진하여 동시에 너트(64')를 전진시킴에 따라, 너트와 구동 슬리브는 접촉 원추면의 마찰 로킹에 의해 함께 적절하게 회전 방향으로 고정된다.
도20 및 도21을 참조하면, 일반적으로 도면부호 250으로 지시된 본 발명의 다른 주입기 펜의 일부가 도시된다. 펜(250)은 도1 내지 도18의 펜(20)에 많은 점에 대해 개념적으로 유사하고, 대응하는 부품들은 큰 따옴표를 붙인 동일한 도면부 호이고, 펜(250)은 재사용 가능한 장치로써 이용될 수 있고, 보유 약제 카트리지는 소모될 때 제거될 수 있어서 신규한 카트리지로 교체된다.
펜(250)에서, 일반적으로 60"으로 지시된 하우징은 내부에 쓰레드 가공부(252)가 있고, 재사용 가능한 카트리지 홀더 또는 리테이너(254)를 쓰레드식으로 수용하고, 약제 카트리지(48)는 제거식으로 장착된다. 도시되지 않은 방식으로 하우징(60")에 회전 방향으로 키이 결합된 관형 카트리지 시트(258)는 시트 견부(262)의 환형면과 하우징 견부(77")의 말단면과 접하는 스프링에 의해 말단에서 바이어스된다. 시트(258)의 내부면은 내향으로 대면하는 리브 또는 키이(270)의 링을 포함한다.
관형 로크 슬리브(272)는 슬리브(272)가 회전 방향으로 자유롭고 하우징(60")에 대해 축방향으로 고정되도록 하우징 칼라(276)에 스냅 끼워맞춤하도록 프롱(274)을 포함한다. 로크 슬리브(272)는 구동 나사(62")가 로크 슬리브(272)에 대해 회전 방향으로 고정되고 축방향으로 자유롭게 되도록 구동 나사(62")의 종방향 홈 내에서 삽입되는, 한 쌍의 도시되지 않은 반경 방향으로 대향된 내향으로 연장하는 탭을 포함한다. 로크 슬리브(272)는 결합될 때 로크 슬리브(272)와 시트(258)가 회전 방향으로 함께 결합되도록 카트리지 시트 리브(270)와 상보적으로 설계된, 복수와 같은, 적어도 하나의 반경 방향으로 외향으로 대면하는 톱니(280)를 포함한다.
카트리지가 도20에 도시된 바와 같이 설치될 때, 카트리지 시트(258)는 리브(270)가 톱니(280)와 맞물리는 그 수축된 또는 선단 위치로 압박된다. 회전 방향 으로 로크된 시트(258)에 대한 로크 슬리브(272)의 최종 회전 로킹은 나사(62")가 하우징 내에 회전 방향으로 고정되고 재사용 가능한 펜(250)이 펜(20)과 유사하게 작동될 수 있도록 한다. 카트리지가 다 소모되고 리테이너(254)가 교체 카트리지를 설치하기 위해 도21에 도시된 바와 같이 제거될 때, 카트리지 시트(258)는 임의의 적절한 방식으로 하우징 내에 축방향으로 보유되는 도21에 도시된 연장된 위치로 진행하고, 로크 슬리브 톱니(280)는 해제되고 리브(270)는 방해가 없어진다. 이로써, 로크 슬리브(272)는 구동 나사(62")와 함께, 구동 나사가 역가압됨에 따라 하우징(60")에 대해 회전이 자유롭고, 이에 따라, 다음 카트리지와 함께 사용하기 위해 그 시작 위치로 축방향으로 고정된 너트(64") 내로 나사 결합된다. 구동 나사(62")는 다시 밀어내어진 후에 도21에 도시된다. 일체형 구조를 갖는 것으로 도시되었지만, 구동 나사(62")는 역구동성을 증진시키도록 그 말단부에 회전식 플로팅 풋부를 구비할 수 있다.
도시되지 않은 실시예에서, 본 발명은 사용자에게 펜이 준비 또는 0회 단위 투여량 위치인 것을 통지를 제공하는 주입 지시기 단부를 포함할 수 있다. 하나의 이러한 지시기는 펜(20)의 견부(77)와 유사한 견부 또는 칸막이(bulkhead)의 선단부로부터 돌출하는 톱니 단부를 갖는 탄성 아암을 포함할 수 있다. 견부는 별개로 형성될 수 있지만 하우징에 적절하게 부착 가능하고, 톱니를 갖는 아암은 이러한 견부와 일체식으로 형성될 수 있다. 나사 요소 또는 다이얼의 환형 말단면은 나사 요소가 말단으로 완전히 나사 결합될 때 또는 주입 동안 하우징 내로 역구동될 때 클리커 아암 톱니가 스냅되는 멈춤쇠(detent)를 포함하고, 스냅 운동은 주입 프로 세스가 완료되었음을 촉각 또는 청각 통지를 제공하지만 멈춤쇠와 톱니 결합은 나사 요소가 단위 투여량 준비 동안 회전되는 것을 방지할 수 없다. 나사 요소의 말단 진행을 적절한 위치에 정지시키기 위해, 견부를 개별적으로 형성하는 것이 용이하게 가능함에 따라, 다이얼이 나사 결합되는 것을 방지하기 위한 경질 말단 정지부는 0회 단위 투여량 위치에서 나사 요소 외부 쓰레딩에 의해 접하도록 견부에 의해 형성될 수 있다. 이러한 견부를 갖는 펜으로, 펜(20)에 대해 도시된 것과 상이한 조립 시퀀스가 요구되더라도, 하우징 본체는 나사 요소 진행의 선단부가 나사 요소 외부 쓰레딩에 의해 접하고 하우징 본체 내의 쓰레드 정지부에 의해 정지될 수 있고, 확대 또는 다른 목적이 필요하지 않다면, 펜(20)의 렌즈에 의해 제공되는 나사 요소 분리 기능이 요구되지 않기 때문에 렌즈가 필요없다.
도시되지 않은 다른 실시예에서, 본 발명은 쓰레딩(162)을 도시된 선단 영역으로부터 플런저 본체 상에서 말단으로 이동시키도록 변형될 수 있고, 이러한 이동은 나사 요소(68)의 쓰레딩(152)의 축방향 길이가 먼 선단으로 연장되지 않도록 한다. 또한, 이동되는 쓰레드 선단의 플런저 본체가 제거됨에 따라 이러한 설계는 플런저가 짧아지도록 한다. 펜의 오사용을 제한하기 위해, 톱니(164)는 플런저 본체의 신규한 선단부에 포함될 수 있고, 톱니(114)와 유사하게 4개의 동일하게 각도를 갖고 이격된 톱니와 같은 하나 이상의 반경 방향으로 연장되는 톱니는 구동 슬리브 톱니(164)와 적절하게 결합되는 너트 결합 슬리브에 말단으로 이동될 수 있다.
도22 내지 도26을 참조하면, 본 발명의 약제 투여 장치의 다른 실시예가 도 시된다. 일반적으로 도면부호 320으로 지시된 장치는 펜(20)과 기능적으로 유사하고, 일반적으로 바람직한 전체 구성을 구체화한다. 약제 주입기 펜(320)은 인슐린과 같은 다양한 치료제를 운반하는 데 적절한 프리필 가변 단위 투여량 펜이다. 주입기 펜(320)은 일반적으로 도22 및 도23에서 펜 캡(321) 내에 수용되는 말단부(322)와 선단부(324)를 포함한다.
말단부(322)는 그 내부에 보유된 카트리지(348)를 갖는 리테이너(348)를 포함한다. 카트리지 리테이너는 투명 플라스틱으로 제조된 관형 배럴 형태로 제공된다. 내부 종방향으로 연장된 리브(329)는 카트리지를 지지한다. 배럴(328)의 배향 스커트(326)는 캡이 카트리지 리테이너 상에서 활주할 때 자동적으로 적절하게 회전식 배향 캡(321)이 결합되기 위한 형상을 갖는다. 배럴(328)의 두 개의 스냅부(331)는 캡(321)의 해제식 부착을 허용하도록 캡(321)의 내부에 형성된 원주 멈춤쇠(333) 상에서 끼워맞춤된다. 캡(321)이 단면이 사각형이므로, 배럴(328) 내에 4개의 슬롯(335)은 캡이 스냅온 될 때 캡 멈춤쇠(333)용의 공차를 제공한다. 배럴(328)의 선단은 펜 하우징의 칸막이부(33)의 장착 플랜지(373)는 접착과 같은 펜 조립 동안 고정식으로 고정된다. 외부 쓰레드(332)와 같은 연결 수단은 주입 니들(336), 허브(340) 및 니들 캡(338)을 포함하는 공지된 펜 니들 조립체(334)를 해제식으로 연결하도록 배럴(328)의 스텝 다운식 말단부에 제공된다. 카트리지(348)는 종래의 설계이고, 저장소(350), 피스톤(352), 격벽(354) 및 캡(356)을 포함한다.
펜 선단부(324)는 외부 보호 하우징(360), 축방향으로 전진 가능한 구동 부재(362), 너트(364), 너트 전진 플런저(366), 나사 요소(368) 및 단위 투여량을 설 정하고 설정 단위 투여량을 주입하는 액츄에이터(370)를 포함한다.
하우징(360)은 사출 성형된 플라스틱 칸막이부(330) 및 관형 본체부(371)로부터 형성된다. 칸막이부(330)의 장착 플랜지(376)는 조립체를 제조하는 동안 본체부(371) 내로 삽입되어 접착과 같이 고정식으로 고정된다. 두 개의 반경 방향으로 대향된 절결부(385)는 나사 요소(368)의 말단부용의 공차를 제공하기 위해 플랜지(376)에 포함된다. 단 하나의 절결부(385)만이 실제로 이용되지만 조립 동안의 회전 배향의 필요를 감소시키도록 두 개가 제공된다. 칸막이부(330)와 본체부(371)는 또한 칸막이 주위의 외주 릿지의 탭(361)과 슬롯(374)을 통해 함께 키이 결합되고, 키이 결합은 또한 하우징편의 고정된 연결부의 상대 운동을 방지하는 것을 보장한다. 칸막이 릿지는 조립을 용이하게 하기 위해 180°로 이격된 두 개의 이러한 슬롯(374)을 갖는 것으로 도시된다.
본체부(371)는 구동 부재(362)가 축방향으로 연장하는 내부 중공(372)을 한정한다. 하우징 윈도우(375)는 하우징 내의 다이얼부의 투여량 지시 마킹이 사용 중에 쉽게 보여지도록 한다.
하우징 칸막이부(330)는 보스(378)에 의해 링형으로 된 중심 개구를 갖고 내부 환형 견부(377)와 함께 형성된다. 한 쌍의 반경 방향으로 대향된 탭(380)은 견부(377)로부터 중공(372) 내로 내향으로 연장한다. 탭(380)은 구동 부재(362)가 펜 사용 동안 하우징(360) 내에서 회전하는 것을 방지하지만 구동 부재(362)가 종방향으로 이동되도록 구동 부재(362) 내의 종방향 키이웨이(382) 내에서 활주식으로 끼워맞춤된다. 4개의 동일하게 각도를 갖고 이격된 반경 방향으로 연장된 레그 (381)를 갖는 개방 링형 보스는 견부(377)로부터 말단으로 돌출하고, 레그는 설치된 카트리지용의 접합부로써 제공된다. 두 개의 반경 방향으로 이격된 러그(388)는 견부(377)에 대해 축방향으로 이격된 관계로 장착 플랜지(376)의 내부면에 형성된다.
구동 부재(362)는 그 길이를 따라 나선식 쓰레딩(384)을 갖는 샤프트를 포함하고, 쓰레딩은 종방향으로 연장되는 키이웨이 또는 홈(382)에 의해 차단된다. 쓰레딩(384)의 선단부에서의 쓰레드 정지부(386)는 카트리지(348)에 잔류하는 것보다 많은 약제의 단위 투여량을 운반하기 위해 사용자에 의해 펜이 설정되는 것을 방지한다. 구동 부재(362)는 구동 부재(362)의 단부에서 형성된 버섯형 헤드(389)에 스냅식으로 끼워맞춤되는 확대된 디스크형 풋부(390)를 경유하여 카트리지 피스톤과 결합하여, 풋부(390)는 구동 부재에 축방향으로 고정된다. 풋부(390)는 도시된 헤드에 대해 회전 가능하지만, 본 실시예용으로 적절하게 기능하도록 될 필요는 없다.
너트(364)는 사출 성형된 플라스틱으로 제조되고, 원통형 관형 본체(392), 플런징 리브(394) 및 한 쌍의 토크 핑거부(396)를 포함한다. 본체(392)의 말단 영역은 마찰 로킹으로 또는 역구동 불가능한 방식으로 구동 나사 쓰레딩(384)과 쓰레드식으로 결합되는 내부 쓰레딩(400)과 함께 형성된다. 쓰레딩(400, 384)은 이중 시작 쓰레딩으로써 도시된다. 리브(394)는 본체(392)의 반경 방향으로 돌출되고 그 주위에서 외주로 연장하고, 리브의 선단면은 주입 동안 플런저(366)와 접촉을 통해 직접적으로 결합된다. 리브(394)의 선단면은 너트가 구동 운동을 정지시키기 위해 완전히 전진할 때 칸막이 보스(378)와 접하고, 강화 리브(395)는 리브(378)의 말단면으로부터 돌출하지만, 보스(378)의 외측 직경보다 큰 내측 직경을 갖는다.
본체(392)의 반경 방향 외주의 원주 리세스(398)는 단위 투여량 증가 또는 단위 투여량 감소 방향으로 단위 투여량을 설정하는 동안 클리커 기능을 제공하도록 구동 슬리브(366)에 장착되는 상보적 요소와 상호작용하는 축방향으로 연장된 리브(399)의 시리즈를 포함한다. 도시된 실시예에서, 구동 슬리브에 제공된 4개의 동일하게 각도를 갖고 이격된 핑거 부재와 상호작용하도록 리브(399)는 90°의 리브가 없는 세그먼트에 의해 90°로 이격된 각도를 갖는 두 개의 세그먼트가 제공된다. 토크 핑거부(396)는 액츄에이터(370)와 상호 작용식으로 설계되어 액츄에이터는 축방향으로 자유롭고 이에 대해 회전 방향으로 고정된다.
도시된 실시예에서, 액츄에이터(370)는 사출 성형된 플라스틱의 일체형으로 형성된 너트 결합 슬리브(410)를 포함하고, 이는 하우징 중공(372) 내에 끼워맞춤된다. 슬리브(410)의 본체(411)의 중심 영역의 링을 형성하는 플랜지(412)는 플랜지(412)의 말단면으로부터 연장하는 스플라인(spline) 또는 톱니(414)와, 플랜지(412)의 선단면으로부터 연장하는 톱니(415)를 포함한다. 본체(411)의 스텝 다운식 부분은 축방향으로 연장하는 스템(418)을 형성한다. 본체(411)의 말단부는 슬리브(410)에 대한 너트(364)의 축방향 운동을 허용하지만 회전 운동을 허용하지 않도록 토크 핑거부(396)와 상호 끼워맞춤되어 동일한 환형 공간 내에 함께 피스들이 회전 방향으로 로킹되는 한 쌍의 핑거부(420)를 포함한다. 핑거부(396, 420)는 주입 동안 최대 펜 단위 투여량의 준비 동안 이들이 분리되지 않는 것을 보장하도록 충분히 축방향으로 연장한다. 핑거부(396, 420)가 90°로 스패닝된 각각의 핑거부를 갖는 반경 방향으로 배열된 쌍으로 도시되지만, 상호 끼워맞춤 요소들의 상이한 수와 형상이 본 발명의 범주 내에서 이용될 수 있다.
액츄에이터(370)는 선단면(428)과 말단면을 갖는 사출 성형된 플라스틱 버튼(426)과, 중심에 위치된 베어링 칼라(430)와, 정렬 포스트(431)를 포함한다. 스템(418)은 포스트(431)를 수용하고 조립체 제조 동안 버튼(426) 및 너트 결합 슬리브(410)와 함께 축방향으로 및 회전 방향으로 고정되도록 칼라(430) 내에서 초음파 용접된다. 버튼 립부(432)는 파지부로써 제공되도록 말단면의 반경 방향 외주로부터 말단으로 연장한다.
너트 결합 슬리브(410) 주위에는 나사 요소(368)가 동축으로 장착된다. 나사 요소(368)는 주요부(402)와 플랜지(404)인 두 개의 사출 성형된 플라스틱 피스로 형성된다. 나사 요소 주요부(402)의 원통형 외부면(436)은 펜 하우징에 대해 나사 요소를 쓰레드식으로 결합하도록 하우징 본체부(371)의 내부면에 형성된 대응 쓰레딩(379)과 결합하는 나선 홈으로써 형성된 쓰레딩(438)을 갖는다. 쓰레딩(438, 379)은 단일 시작 쓰레딩으로써 도시되었지만 상이하게 형성될 수 있다. 최대 단위 투여량용으로 카트리지가 충분히 충만하다고 가정하면, 쓰레딩(379)은 최대 펜 단위 투여량에서 쓰레딩(438)의 단부(439)와 접한다. 주요부(402)의 정지면(437)은 0회 단위 투여량 위치에서 돌출 정지부(463)와 연관되어 약간 이격되어 위치되고, 정지면(437)은 사용자가 0회 단위 투여량 이하의 나사 요소를 수동으로 나사 결합하도록 의도될 때, 정지부(463)에 의해 접한다. 외부면(436)은 종속 립부 (432)가 나사 요소 주요부(402)의 선단부의 반경 방향 외측으로 배치되고 말단으로 축방향으로 연장하도록 버튼(426) 내에 자유롭게 삽입하도록 크기가 정해진다.
나사 요소 주요부(402)의 중공 내부(449)는 나선 쓰레딩(452)을 구비한 원통형 내부면(450)에 의해 한정된다. 쓰레딩(452)은 내부에 대해 약 350°로 스팬된 내향 돌출된 쓰레드로써 도시된다. 주요부(402)는 선단 영역은 원주 주위에 교호식으로 이격된 3개의 노치(405)와 3개의 윈도우(406)를 포함한다. 나사 요소 주요부(402)는 그 외부면(436) 주변에 가시성 하우징 개구(375)로써 약제의 단위 투여량 크기의 적절한 지시를 포함한다.
관형 플랜지(404)는 주요부(402)의 개방 선단부 내에 끼워맞춤된다. 이어부(407)는 노치(405) 내에 끼워맞춤되고 조립체 핑거부(408)는 조립체 제조 동안 나사 요소 성분(402, 404)을 축방향으로 그리고 회전 방향으로 로크하도록 윈도우(406) 내에 스냅식으로 로크된다. 플랜지(404)의 내부면에 형성된 축방향으로 연장되는 톱니(409)의 링은 액츄에이터 톱니(415)와 상호 작용한다.
축방향으로 서로로부터 이격된 이들 성분들을 압박하는 테이퍼 가공된 금속 스프링(448)이 나사 요소(368)와 액츄에이터(370) 사이에 배치된다. 스프링(448)의 큰 직경 단부는 버튼면(428)의 하측에 직접적으로 결합하고, 스프링(448)의 작은 직경의 대향 단부는 플랜지(404)의 천공된 단부면(403)과 직접적으로 결합한다. 주입 동안, 사용자가 선단면(428)에 수동으로 플런징 힘을 인가할 때, 스프링(448)은 베어링 칼라(430)가 추진 베어링으로써 제공되도록 플랜지면(403)과 접촉할 때까지 탄성적으로 가압된다. 플랜지 톱니(409)와 톱니(415)는 스프링(448)이 도23 에 도시된 배열에 대해 나사 요소(368)와 액츄에이터(370)를 바이어스시킬 때 맞물리고, 주입 동안 스프링이 충분히 가압될 때 맞물리지 않는다. 테이퍼 가공된 나선식으로 코일 형성된 금속 와이어 스프링이 도시되지만, 일반적으로 공지된 다른 형상의 바이어스 수단으로 대체될 수 있다.
플런저 또는 구동 슬리브(366)는 플라스틱으로 사출 성형되고 나사 요소 중공(449) 내에 끼워맞춤되는 관형 본체(460)와, 나사 요소 쓰레딩(452)과 결합하는 나선 쓰레딩(462)을 포함한다. 쓰레딩(462, 452)은 단일 시작 쓰레딩으로 도시되지만, 상이하게 형성될 수 있다. 쓰레딩에 대응하는 부분적으로 나선 형상인 본체(460)의 단부의 최선단부는 액츄에이터 톱니(414)와 맞물릴 때 액츄에이터(370)와 플런저(366)와 함께 회전 방향으로 로크되도록 제공되는 축방향으로 돌출된 톱니(464)의 부분 링을 형성하도록 노치 가공된다.
구동 슬리브(366)는 하우징 칸막이(330)로부터 반경 방향 내향으로 돌출하는 러그(388)를 축방향으로 활주식으로 수용하는 슬리브(366)의 외주의 한 쌍의 릿지 한정 슬롯(466)을 경유하여 펜 하우징(360)에 키이 결합된다. 구동 슬리브(366) 내에 성형된 개구는 리세스(398) 내로 돌출하도록 축방향으로 배향되고 형상을 갖고, 단위 투여량 설정 동안 두 회전 방향으로 클릭되는 반경 방향 내향으로 돌출하는 톱니(441)를 갖는 4개의 탄성 핑거부(440)를 한정한다. 톱니(441)를 갖는 핑거부(440)는 제조 동안 조립된 후에 너트가(364)가 플런저(366)의 노출을 방해하도록 리세스(398)와 상호 작용한다.
도22 내지 도26의 실시예의 역구동을 용이하게 하기 위해, 나사 요소와 하우 징 및 나사 요소와 구동 슬리브의 쓰레드 연결부는 바인딩되지 않고, 대응식으로 설계된 리세스 홈 내에서 활주하는 60°면의 돌출 각도 쓰레드에 의해 제공된다. 이러한 쓰레딩에서, 기계적 확대율에서, 기계적인 확대율은 3.4 이상이고, 구동 부재의 나사 리드는 2.7432 ㎜(0.108 인치)인 것이 바람직하다.
본 발명이 다양한 설계는 갖는 것으로 도시되고 설명되었지만, 본 발명은 본 명세서의 사상과 범주 내에서 변경될 수 있다. 예를 들어, 고정된 단위 투여량을 운반하기 위해, 펜은 바람직하게는 주입용 펜을 준비하기 위해 다이얼이 나사 결합 분리되는 최대는 고정된 단위 투여량에 대응할 것이다. 이러한 고정된 단위 투여량 펜은 투여 숫자 지시 마킹을 제거할 수 있고, 그 대신에 예를 들어 지령 및 그래프의 투여량 지시기 형태의 사용자 신호를 제공한다. 따라서, 이러한 응용은 일반적인 원리를 이용하여 본 발명을 사용 또는 적용하는 임의의 변형을 커버하도록 의도된다. 또한, 이러한 응용예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 공지된 또는 관습적인 실험으로써 나타나는 본원 명세서로부터 이러한 발전을 커버하도록 의도된다.

Claims (22)

  1. 약제 투여 장치이며,
    하우징과,
    단위 투여량 준비 및 주입 동안 회전 방향으로 고정되고 하우징에 대해 말단 방향으로 축방향 가동식이고 쓰레드 샤프트를 포함하는 구동 부재와,
    일단부에서 가동 피스톤을 갖고 타단부에서 출구를 갖는 약제 충전 저장소를 한정하고 상기 피스톤은 상기 구동 부재가 말단으로 구동할 때 출구쪽으로 전진하도록 구동 부재와 결합 가능한 액체 용기와,
    상기 구동 부재 쓰레드 샤프트를 따라 나사 결합 가능한 너트와,
    상기 하우징에 대해 나사 결합 가능하도록 상기 하우징과 쓰레드식으로 결합되는 나사 요소와,
    축방향으로 가동식이고 회전 방향으로 고정된 너트와 연결된 너트 회전 요소와,
    상기 나사 요소와 쓰레드식으로 결합되고 하우징에 대해 축방향으로 가동식이고 회전 방향으로 고정된 너트 전진 플런저를 포함하고,
    상기 너트 회전 요소와 상기 나사 요소가 제1 축방향 배열일 때 상기 너트 회전 요소는 나사 요소와 회전 방향으로 고정되고, 상기 너트 회전 요소와 나사 요소가 제2 축방향 배열일 때 상기 너트 회전 요소는 나사 요소에 대해 회전 가능하고,
    단위 투여량 준비 동안, 너트 회전 요소와 나사 요소는 제1 축방향 배열이어서, 하우징에 대한 너트 회전 요소와 나사 요소의 나사 결합 운동은 너트 회전 요소와 나사 요소를 홈 위치로부터 제1 축방향 거리로 나사 결합하고, 상기 나사 회전 요소의 나사 결합 운동은 제1 축방향 거리와 상이한 제2 축방향 거리로 상기 구동 부재 쓰레드 샤프트를 따라 너트를 나사 결합하고,
    상기 단위 투여량 투여 동안, 상기 너트 회전 요소와 상기 나사 요소는 제2 축방향 배열이어서, 홈위치쪽으로 역으로 하우징에 대한 나사 요소의 나사 결합 운동은 상기 너트를 전진시키도록 제1 말단 방향으로 플런저를 전진시켜서, 상기 구동 부재와 상기 유체 용기 피스톤은 출구로부터 약제를 투여하도록 되는 약제 투여 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 너트 회전 요소는 나사 요소 내의 슬리브부와 상기 나사 요소 외부의 수동 결합 가능한 버튼부를 포함하고, 상기 슬리브부와 버튼부는 유닛으로써 축방향 및 회전 방향으로 이동 가능한 약제 투여 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 버튼부는 단위 투여량 투여 동안 수동으로 플런징되는 약제 투여 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 버튼부는 약제 준비 동안 수동으로 회전되는 약제 투여 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 버튼부는 상기 나사 요소의 선단부의 말단으로 축방향으로 연장하고 반경 방향 외향으로 위치된 종속 립부를 포함하는 약제 투여 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 너트 회전 요소 및 나사 요소를 제2 축방향 배열로부터 제1 축방향 배열로 바이어스하기 위한 수단을 더 포함하는 약제 투여 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 나사 요소와 너트 회전 요소는 상기 바이어스 수단이 너트 회전 요소와 나사 요소가 제1 축방향 배열로부터 제2 축방향 배열로 이동되는 것을 극복할 때 분리되는 상호 끼워맞춤 톱니를 포함하는 약제 투여 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 나사 요소는 나사 요소에 대해 선단으로 버튼부를 가압하기 위해 상기 버튼부의 하측에 직접적으로 결합되는 바이어스 수단을 포함하는 약제 투여 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 나사 요소는 반경 방향 내측면과 반경 방향 외측면을 갖는 관형 부재를 포함하고, 상기 외부면은 하우징에 대해 쓰레드되고 상기 내부면은 상기 플런저에 대해 쓰레드되는 약제 투여 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 너트는 외부면에서 축방향으로 연장하는 키이웨이를 갖는 연장부를 포함하고, 상기 너트 회전 요소는 상기 키이웨이 내에서 활주하는 키이를 포함하는 약제 투여 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 너트 및 너트 회전 요소는 환형 공간에 할당되는 상호 끼워맞춤 핑거부를 포함하는 약제 투여 장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 너트 및 너트 전진 플런저는 단위 투여량 준비 동안 청각적인 지시를 생성하기 위한 상호 작용하는 클리커 요소를 포함하는 약제 투여 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 하우징에 대한 나사 요소의 쓰레딩은 제1 리드이고, 상기 나사 요소에 대한 플런저의 쓰레딩은 제2 리드이고, 상기 구동 부재 쓰레드 샤프트의 쓰레딩은 제3 리드이고, 상기 제1 리드, 제2 리드 및 제3 리드는 각각 상이한 값을 갖는 약제 투여 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 리드는 제3 리드의 인수 M회와 동일하고, 상기 제2 리드는 상기 제3 리드의 인수 (M-1)회와 동일한 약제 투여 장치.
  15. 제1항에 있어서, 상기 너트 전진 플런저는 상기 하우징에 형성된 적어도 하나의 개구 내에 활주식으로 끼워맞춤되는 플런저의 적어도 하나의 프롱에 의해 하 우징에 대해 축방향으로 가동식이고 회전 방향으로 고정되는 약제 투여 장치.
  16. 제1항에 있어서, 상기 너트 전진 플런저는 상기 플런저 내에 형성된 적어도 하나의 슬롯 내에 활주식으로 끼워맞춤되는 하우징의 적어도 하나의 탭에 의해 하우징에 대해 축방향으로 가동식이고 회전 방향으로 고정되는 약제 투여 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 너트 전진 플런저는 너트 회전에 저항하기 위해 단위 투여량 투여 동안 너트의 적어도 하나의 플랜지와 직접적으로 마찰식 결합하는 적어도 하나의 플랜지를 포함하는 약제 투여 장치.
  18. 제9항에 있어서, 상기 나사 요소는 다이얼로써 제공되고 반경 방향 외부면의 단위 투여량 지시 마킹을 포함하는 약제 투여 장치.
  19. 제1항에 있어서, 상기 저장소 내의 약제는 인슐린인 약제 투여 장치.
  20. 제1항에 있어서, 상기 장치의 오사용을 제한하기 위해 너트 회전 요소의 일부의 적어도 하나의 톱니와 결합 가능한 너트 전진 플런저의 복수의 톱니를 더 포함하는 약제 투여 장치.
  21. 제1항에 있어서, 단위 투여량 설정을 인식하기 위한 클리킹 수단을 더 포함 하고, 상기 클리킹 수단은 상기 너트로부터 반경 방향으로 돌출하는 2 세트의 종방향으로 연장하는 리브를 포함하고, 각각의 리브는 너트 원주의 90°스패닝을 설정하고 다른 세트로부터 180°이격되어 중심 설정되고, 상기 클리킹 수단은 또한 플런저의 4개의 축방향으로 연장하는 탄성 톱니 핑거부를 포함하고 상기 톱니 핑거부는 상기 플런저의 원주 주위로 90°의 인터벌로 중심 설정되는 약제 투여 장치.
  22. 제1항에 있어서, 주입 단부를 지시하기 위한 수단을 더 포함하고, 상기 지시 수단은 하우징에 대해 개별적으로 형성되고 회전 방향으로 고정된 칸막이의 선단면으로부터 돌출하고 이와 일체형으로 형성된 톱니 단부를 갖는 탄성 아암을 포함하고, 상기 지시 수단은 주입 동안 상기 나사 요소가 상기 하우징의 말단으로 완전히 나사 결합될 때 상기 아암의 톱니 단부가 스냅되는 나사 요소의 환형 말단면의 멈춤쇠를 더 포함하고, 상기 칸막이의 일부가 접하여 나사 요소가 하우징 내로 말단으로 완전히 나사 결합될 때 나사 요소용의 경질 정지부를 형성하는 약제 투여 장치.
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