KR20140124809A - 복용량 재설정 기구를 구비한 주사 장치 - Google Patents

Abstract

복용량 재설정 기구를 구비한 주사 장치는 스프링 수단(17)에 축적된 에너지를 해방시킬 수 있게 하고 나사형 피스톤 로드(10)의 임의의 축방향 이동을 유발시키지 않고서도 표시 요소(16)의 그 초기 위치로의 후퇴 이동을 자동으로 유발시키며, 상기 동작은 복용량을 설정할 때와는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소(4)의 1회의 이동에 의해 시작된다. 재설정 클러치(13)는 복용량 설정 요소(4)에 의해 이동되는 축방향 미끄럼 이동 가능한 특정 형상의 커플링 요소로서 제조되며, 또한 더욱이 이 재설정 클러치(13)는 이 재설정 클러치(13)가 해방될 때 스프링 수단(17)과 표시 요소(16)의 연결을 유지시킨 채 구동 유닛이 스프링 수단(17)으로부터 분리되는 방식으로 스프링 수단(17)과 협력하도록 형성된 구동 유닛에 작동적으로 연결된다.

Description

복용량 재설정 기구를 구비한 주사 장치{INJECTING DEVICE WITH DOSE RESETTING MECHANISM}

본 발명은 바람직하기로는 인슐린의 투여를 위한 복용량(dose) 재설정 기구를 갖는 주사 장치에 관한 것이다. 이 장치는 교환 가능한 용기로부터 약물의 설정 부분의 복수의 투여를 위해 적용할 수 있다.

WO 2010089417호로부터, 교환 가능한 용기로부터 약물의 설정 분량의 복수의 투여를 위해 설계된 주사 장치가 알려져 있다. 복용량 설정 요소는 구동 장치를 구비한 래칫(ratchet) 클러치에 의해 이 장치와 협력한다. 특히, 이 장치는 원통형 표시 요소, 노브(knob), 클러치 슬리브, 토션(torsion) 스프링, 스프링 저지부(blockade), 나사형 피스톤 로드, 래칫, 너트, 나사형 피스톤 로드 저지부, 트리거(trigger), 및 전체 기구를 위한 하우징을 포함한다. 알려져 있는 해결책은 설정된 복용량의 전체적인 재설정을 위한 기구를 공개하고 있지 않다.

WO 9307922호로부터, 복용량 설정 기구와 피스톤 구동 수단 사이에 일-방향(one-way) 클러치를 포함하는 주사 장치가 알려져 있으며, 상기 클러치는 복용량을 설정할 동안 복용량을 피스톤 구동 요소의 이송 운동으로 설정할 때 회전 운동을 변화시킬 임의의 가능성을 차단한다. 이전에 설정된 복용량을 재설정하기 위해, 상기 일-방향 클러치는 상승 포크(fork)에 의해 생성된 그 축방향 운동에 의해 자신을 분리시킨다. 그러나, 복용량을 재설정하기 위해, 전체 장치의 단부에 위치된 노브를 수동으로 가압함과 함께 장치의 일 부분의 재설정 기구를 동시에 작동시키는 단계를 포함하는, 사용자가 다루기 힘들고 또한 복잡한 공정이 수행되어야만 한다.

EP 1351732호에 있어서, 하우징, 구동 유닛, 스프링 수단, 하우징에 대하여 변위 가능한 트리거 뿐만 아니라 하우징에 위치된 복용량 설정 유닛를 포함하는, 재설정 기구를 구비한 자동 주사 장치가 개시되어 있다. 이 해결책에 있어서, 복용량 설정 요소를 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 재위치시킴으로써 복용량을 선택적으로 수정할 가능성이 있다. 전체 복용량이 재설정되어야만 할 때, 노브로서 이루어진 복용량 설정 요소가 제로 위치에 도달할 때까지 수동으로 반복적으로 회전된다.

EP 1954337호에 있어서, 하우징에 대하여 미끄럼 가능하게 위치되며 또한 나사형 피스톤 로드를 구동시키는 너트를 회전시키기 위해 스프링에 축적된 에너지를 해방시키도록 의도된 트리거 뿐만 아니라 하우징에 회전 가능하게 결합된 노브로서 이루어진 복용량 설정 요소를 포함하는 자동 주사 장치가 개시되어 있다. 또한, 이 장치는 나사형 피스톤 로드의 축방향 운동을 유발시키지 않고서도 상기 스프링에 축적된 에너지를 해방시키는 기구를 가지며, 상기 기구는 상기 하우징에 연결된 추가적인 버튼으로서 제조되며, 상기 버튼은 하우징에 대하여 축방향으로 이동할 수 있다. 상기 버튼을 가압하고, 동시에 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 노브의 회전을 유발시킴으로써 이 해결책으로 복용량이 수정될 수 있다. 전체 복용량이 재설정되어야만 할 때, 위의 동작은 제로 위치가 달성될 때까지 반복되어야만 한다.

또한, 이 알려진 해결책은 노브로서 이루어진 복용량 설정 요소를 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 회전시킴으로써 초기에 설정된 복용량의 점진적인 감소를 허용한다. 이 복용량 재설정 방법을 사용함으로써, 이전에 설정된 복용량의 전체적인 재설정은 복용량을 설정할 때 사용된 것과 동일한 전체 회전수로 노브를 수동으로 회전시킴으로써 실행될 수 있다.

WO 2011025448호로부터, 복용량 재설정 기구를 포함하는 주사 장치가 알려져 있으며, 상기 장치는 주사될 약물을 포함하는 용기에 연결되도록 설계된 하우징을 포함한다. 또한, 이 장치는 한 방향으로 회전될 때 복용량을 설정하고 반대 방향으로 회전될 때 복용량을 재설정하도록 하우징에 회전 가능하게 결합하는 복용량 설정 기구를 포함한다. 노브를 회전시킴으로써 복용량을 재설정하기 위해, 재설정 요소의 다른 부분은 구동 유닛의 돌출부로부터의 맞물림 해제를 유발시키는 스프링 아암상에 위치된 소정 형상의 돌출부를 가압해야만 한다. 그러나, 동시에, 재설정 중 재설정 요소의 제2 부분은 스프링 요소에 축적된 에너지 때문에 이동되며, 또한 스프링 아암상에 위치된 소정 형상의 돌출부상에 작용하는 힘은 재설정 요소가 구동 유닛의 돌출부와 한번 더 맞물리게 한다. 그 때문에, 미리 결정된 각도로 복용량 설정 기구의 단일 회전에 의해 이전에 설정된 복용량의 자동적인 완전한 재설정을 수행하는 것이 가능하지 않다. 더욱이, 이 알려진 해결책의 구성은 림프(limp)의 적용을 강요하며 또한 변형에 민감한 재설정 요소를 복잡하게 한다.

본 발명의 목적은 스프링 요소에 축적된 에너지에 의해 표시 요소를 그 초기 위치로 자동으로 설정하는 것을 허용하는, 간단히 작동되는 재설정 기구를 갖는 주사 장치를 구성하는 것이며, 상기 에너지는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소의 단일의 제한된 운동에 의해 유발된 이전에 설정된 복용량의 전체적인 자동 재설정 중 운동하지 않는 복용량 설정 요소를 갖기 위해, 나사형 피스톤 로드의 축방향 운동을 유발시키지 않고 복용량 설정 요소에 의해 해방된다.

본 발명의 추가적인 목적은 장치가 작동하고 있을 때 파손, 변형, 또는 마모에 노출되는, 복용량의 설정 및 재설정에 참여하는 작고 순응성인(pliable) 모든 요소들을 제거하고, 또한 그에 따라 장치의 고장률을 감소시키고, 또한 허가받은 약물의 복용량의 정확도를 증가시키는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 완전한 재설정을 실시하는데 필요한 시간을 감소시키는 것이며, 또한 동시에 재설정 중 장치의 작동을 간단화시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 약물 용기상으로 전달되고 작동 중 약물의 원하지 않는 낙하(dropping)를 유발시키는 응력이 구동 유닛에 생성되는 것을 허용하지 않도록, 그 내부에 에너지를 축적한 후 스프링 요소와는 독립적인 구동 유닛을 제조함으로써, 전체 재설정 중 복용량 설정 요소의 제한된 단일 이동으로 용기로부터 제어 불능의 약물 유출을 제거하는 것이다.

본 발명에 따른 장치는 독립항에 정의되어 있다. 특히 본 발명에 따른 해결책은 재설정 클러치가 복용량 설정 요소에 의해 이동되는 축방향 미끄럼 이동 가능한 특정 형상의 커플링 요소로서 이루어지고, 또한 재설정 클러치는 재설정 클러치가 해방된 후, 상기 스프링 수단과 표시 요소의 연결을 유지한 채 구동 유닛이 스프링 수단으로부터 분리되어 표시 요소가 안정적인 시작 위치로 자동으로 설정되도록 하는 방식으로 스프링 수단과 협력하도록 설계된 구동 유닛에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 재설정 클러치는 래칫을 표시 요소 뿐만 아니라 스프링 수단에 연결된 커플링 슬리브에 분리 가능한 방식으로 연결한다.

유리하게, 재설정 클러치는 클러치 슬리브의 축방향 이동에 의해 축방향으로 미끄럼 이동하며, 이 이동은 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소의 이동과 관련되어 있다.

유리하게, 재설정 클러치는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 이동하는 복용량 설정 요소가 재설정 클러치의 축방향 이동 및 클러치 슬리브의 축방향 이동을 유발시키도록 축방향 캠의 세트와 협력한다.

유리하게, 제1 축방향 캠은 베어링의 지지 표면에 의해 축방향으로 안정화된 래칫과 결합되며, 또한 제2 축방향 캠은 축방향으로 미끄럼 이동 가능한 클러치 슬리브와 결합된다.

유리하게, 베어링은 링 돌출부 및 길이방향 돌출부에 의해 하우징의 회전에 대해 축방향으로 안정화되고 그리고 고정된다.

유리하게, 너트에 연결된 치형(toothed) 래칫 휘일은 래칫과 베어링의 지지 표면 사이에 위치된다.

유리하게, 너트 및 래칫은 베어링의 지지면의 양쪽 평면에 의해 축방향으로 안정화된다.

유리하게, 래칫은 재설정 클러치에 미끄럼 이동 가능하게 연결되는 커플링 돌출부를 갖는다.

유리하게, 재설정 클러치는 스플라인형 링(splined ring)으로서 이루어진다.

유리하게, 재설정 클러치는 축방향 캠과 접촉하여 클러치 슬리브상에 미끄럼 이동 가능하게 설치된다.

유리하게, 재설정 클러치와 커플링 슬리브 사이에는 이 재설정 클러치를 래칫에 가압하고 재설정 클러치를 커플링 돌출부와 맞물린 상태로 유지시키는 재설정 스프링이 위치된다.

유리하게, 복용량 설정 요소는 복용량 설정 방향 및 그 반대 방향으로의 회전될 가능성을 갖고 하우징에 회전 가능하게 결합하고, 클러치 슬리브의 회전 및 미끄럼 이동을 가능하게 하는 노브로서 이루어진다.

유리하게, 복용량 설정 요소는 고정된 시작 위치를 갖는 표시 요소에 대하여 작동 범위 내에서 임의의 위치를 취할 수 있다.

유리하게, 복용량 설정 요소는 나사형 피스톤 로드의 축방향 이동을 유발시키지 않고 그 시작 위치에서 표시 요소의 설정을 보장하기 위해, 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 완전한 1회전보다 작게 회전할 수 있다. 더욱 유리하게, 복용량 설정 요소는 90°보다 작은 각도로 회전 이동한다.

유리하게, 스프링 수단은 토션 스프링으로서 이루어진다.

유리하게, 노브로서 이루어진 복용량 설정 요소는 링 돌출부에 의해 하우징에 대해 그 축방향 이동이 방지되며, 상기 복용량 설정 요소는 복용량 설정 요소가 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 이동할 때 복용량 설정 요소에 대하여 상기 클러치 슬리브의 축방향 미끄럼 이동을 가능하게 하는 축방향 유격(play)에 의해 클러치 슬리브와 결합된다.

유리하게, 복용량 설정 요소에 대하여 클러치 슬리브의 축방향 미끄럼 운동을 가능하게 하는 축방향 유격은 축방향 캠의 상대 회전에 의해 유발된 최대 축방향 이동보다 더 작으며, 또한 이것은 커플링 돌출부와의 맞물림으로부터 이 재설정 클러치의 해방을 가능하게 하는 재설정 클러치의 최소 이동보다 더 크다.

구동 유닛와 상기 특정 형상의 클러치 요소의 스프링 수단 사이에서 축방향으로 미끄럼 가능한 특정 형상의 커플링 요소의 형태인 재설정 클러치를 사용함으로써, 상기 스프링 수단에 축적된 해방 에너지가 나사형 피스톤 로드의 임의의 축방향 이동을 유발시키지 않고, 즉 설정된 약물 복용량을 제공하지 않고, 상기 표시 요소의 그 초기 위치로의 후퇴 이동(back movement)을 자동으로 유발시키도록, 이 스프링 수단과 표시 요소와의 연결을 보존할 동안, 스프링 수단으로부터 이 구동 유닛을 분리할 가능성이 달성된다.

본 발명에 따른 해결책은 스프링 수단에 축적된 에너지를 해방시킴으로써 또한 표시 요소를 그 초기의 제로 위치로 복귀시킴으로써, 이전에 설정된 복용량의 간단한 그리고 신속한 재설정을 가능하게 하며, 상기 동작은 복용량을 점진적으로 감소시키는 일련의 작동에 의해 복용량을 선택적으로 수정할 필요 없이 복용량을 설정할 때와는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소의 1회 이동에 의해 시작된다. 그 중에서도, 약물 손실 없이 용기를 신속하게 바꾸는 것을 가능하게 한다. 이 신속한 그리고 정확한 자동 재설정은 하나의 장치가 상이한 종류의 특정 약물의 투여를 위해 사용될 때 특히 유용하며, 이것은 약물을 갖는 용기가 자주 바뀌어야만 할 때, 예를 들어 인슐린 치료에서 자주 발생한다.

복용량 설정 요소의 후퇴 운동에 의해 실시된 완전한 그리고 자동적인 재설정은, 이 작동을 신속한 그리고 간단한 방식으로, 특히 감소된 수동 또는 시각적 효율을 가진 사용자에 의해 실시하는 것을 허용하는데, 그 이유는 본 발명에 따른 장치에서 복용량을 재설정할 때 추가적인 버튼을 찾고 그리고 작동시킬 필요가 없기 때문이다.

축방향 캠의 세트에 의한 재설정 클러치의 축방향 이동의 강화는, 복용량 설정 요소를 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 고정된 값으로 회전시킴으로써, 이전에 설정된 복용량에 관계 없이 사용자로 하여금 설정된 복용량의 재설정을 가능하게 한다. 복용량 설정 요소에 의해 재설정 운동의 사용자에 의한 초기화 후, 이것은 운동하지 않는 상태로 존재한다. 재설정 중 너트 및 래칫이 베어링의 지지 표면의 반대쪽 평면상에 축방향으로 설정될 때, 이 래칫을 치형 래칫 휘일로 가압하는 힘이 감소될 수 있다. 이 방식으로 안정화된 치형 래칫 휘일이 너트를 안정화시키며, 이것은 피스톤 로드 진동을 감소시킨다. 구동 유닛의 이 추가적인 안정화로 인해, 전체적인 재설정이 실시될 때 용기로부터 약물의 제어 불능의 유출의 감소로 나타나는 기구의 다른 부분으로부터의 임의의 방해를 덜 받는다.

본 발명의 목적은 도면에서 그 실시예에 제시되어 있다.

도 1은 주사 장치의 축방향 단면을 도시하고 있다.
도 2는 나사형 피스톤 로드 가이드가 차단된 상태로 그리고 용기 하우징 및 캡이 없는 상태로 나타낸 장치의 확대된 축방향 단면도이다.
도 3a는 도 2에 표시된 선 A-A 를 따라 너트를 통한 횡단면도이다.
도 3b는 도 2에 표시된 선 B-B 를 따라 치형 래칫 휘일을 통한 횡단면도이다.
도 3c는 도 2에 표시된 선 C-C 를 따라 재설정 클러치를 통한 횡단면도이다.
도 3d는 도 2에 표시된 선 D-D 를 따라 견인(pulling) 너트를 통한 횡단면도이다.
도 3e는 도 2에 표시된 선 E-E 를 따라 표시 요소의 일부를 통한 횡단면도이다.
도 4a는 용기의 하우징이 조립된 상태로 나사형 피스톤 로드를 위한 가이드를 도시하는 하우징을 통한 길이방향 부분 단면도이다.
도 4b는 용기의 하우징을 돌려 분리한 상태로 나사형 피스톤 로드를 위한 가이드를 도시하는 하우징을 통한 길이방향 부분 단면도이다.
도 5a는 트리거에 의해 차단된 너트를 도시하는 하우징을 통한 길이방향 부분 단면도이다.
도 5b는 트리거에 의해 차단되지 않은 너트를 도시하는 하우징을 통한 길이방향 부분 단면도이다.
도 6은 베어링에 의해 축방향으로 또한 방사방향으로 위치된 요소들의 분해 사시도이다.
도 7a는 재설정 클러치가 연결된 상태에서의 베어링을 통한 축방향 단면도의 상세도이다.
도 7b는 재설정 클러치가 분리된 상태에서의 베어링을 통한 축방향 단면도의 상세도이다.
도 8a는 재설정 클러치와 협력하는 요소들의 분해 사시도이다.
도 8b는 도 8a에서의 재설정 클러치와 협력하는 요소들을 다른 쪽에서 본 분해 사시도이다.
도 9a는 스프링 수단 및 표시 요소와 협력하는 요소들의 길이방향 부분 단면도이다.
도 9b는 도 9a에 도시된 요소들의 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 전체 장치의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 용기(3)의 하우징상에 놓인 커버 캡(2)과 함께 기구의 하우징(1)은 펜(pen)과 같은 필기 장치로서 도시되어 있다. 커버 캡(2)에 의해 보호된 용기(3)의 하우징은 도면에는 도시되지 않은, 주사될 약물을 구비한 교환 가능한 용기를 수용하도록 의도되며, 또한 이것은 하우징(1)의 한쪽에 조여진다. 주사된 약물의 복용량 설정 요소(4)는 커버 캡(2)과는 반대인 측부에 위치되며, 상기 복용량 설정 요소는 하우징(1)과 회전 가능하게 결합하는 노브로서 형성된다.

도 2에 확대도로서 도시된 바와 같이, 복용량 설정 요소(4)는 클러치 슬리브(5)에 의해 치형 래칫 휘일(7)과 협력하는 래칫(6)에 연결되며, 또한 복용량 설정 중 래칫은 이 치형 래칫 휘일(7)의 연속적인 톱니(cog)와 협력한다. 치형 래칫 휘일(7)은 하우징(1)의 축선과 동축으로 움직임 없이 위치된 미끄럼 베어링(9)과 회전 가능하게 결합된 너트(8)에 견고하게 연결된다. 나사형 너트(8)와 협력하는 나사형 피스톤 로드(10)는 클러치 슬리브(5)의 내측에 미끄럼 가능하게 위치된다. 러너(runner)(11)에 제조된 개구와 미끄럼 가능하게 협력하는 나사형 피스톤 로드(10)의 비원형 횡단면은 회전 운동의 차단을 허용하며, 또한 클러치 슬리브(5)의 내측에서 나사형 피스톤 로드(10)의 길이방향 및 축방향 이동을 허용한다. 치형 래칫 휘일(7) 및 너트(8)는 미끄럼 베어링(9)의 지지 표면(9a)에 의해 축방향으로 설정되며, 상기 지지 표면이 상기 치형 래칫 휘일(7)과 상기 너트(8)를 분리시키므로, 축방향 힘이 치형 래칫 휘일(7)과 너트(8) 사이로 전달되지 않고 오직 토오크만 전달된다.

래칫(6), 너트(8), 및 나사형 피스톤 로드(10)를 포함하는 구동 유닛은 축방향으로 미끄러지는 재설정 클러치(13)에 의해 커플링 슬리브(12)와 분리 가능하게 맞물리며, 또한 커플링 슬리브(12)는 하우징(1)의 내측에서 축방향으로 설정되며, 또한 이것은 구동 배럴(barrel)(14) 및 견인 너트에 의해 토션 스프링으로서 이루어진 스프링 수단(17) 뿐만 아니라 원통형 표시 요소(16)에 연결된다. 재설정 클러치(13)가 재설정 스프링(18)의 가압하는 힘에 대해 축방향으로 이송될 때, 너트(8) 및 래칫(6)이 미끄럼 베어링의 지지 표면(9a)에 의해 분리되기 때문에 나사형 피스톤 로드(10)의 축방향 운동이 유발되지 않으며, 또한 더욱이 너트(8)의 회전 운동이 트리거(19)에 의해 차단된다. 복용량 설정 요소(4)가 시계방향으로 회전될 때, 이 스프링 수단(17)은 설정된 약물 복용량을 주사하는데 필요한 에너지를 그 내부에 축적하기 위해 비틀린다.

클러치 슬리브(5)는 축방향 캠(20, 21)의 세트에 의해 재설정 클러치(13)와 맞물리는 커플링 돌출부(6a)를 갖는 래칫(6)에 연결되며, 또한 재설정 클러치의 외측 치형(teeth)은 커플링 슬리브(12)의 내측 치형과 맞물린다. 재설정 클러치(13)는 그 외측 표면상에 형성된 그 톱니를 갖는 스플라인형 링으로서 유리하게 제조되는 반면에, 커플링 돌출부(6a) 및 커플링 슬리브(12)는 적절한 형상의 내측 스플라인을 갖는다.

토션 스프링의 그 바람직한 해결책인 스프링 수단(17)은 차단 슬리브(22)에 의해 하우징(1)에 연결된 그 단부들 중 하나를 가지며, 그 제2 단부가 커플링 슬리브(12)에 연결된다. 노브로서 이루어진 복용량 설정 요소(4)를 시계방향으로 회전시킬 때, 스프링 수단이 비틀리며, 또한 설정된 약물 복용량을 주사하는데 또는 자동 재설정을 실시하는데 필요한 에너지가 상기 스프링 수단(21)에 수집된다.

제한된 각도 범위의 복용량 설정 요소(4)의 반시계 회전 운동은, 래칫(6)에 대하여 클러치 슬리브(5)의 각변위(angle displacement)를 유발시키며 또한 축방향 캠(20, 21)의 적절한 회전 및 이에 따른 복용량 설정 요소(4)에 대하여 유격(x)을 커버링하는 클러치 슬리브(5)의 축방향 운동을 유발시키며, 이 축방향 운동은 재설정 클러치(13)상으로 전달되며, 또한 재설정 클러치가 래칫(6)의 커플링 돌출부(6a)로부터 완전히 분리될 때까지 재설정 클러치(13)가 커플링 슬리브(12) 내로 이동하게 한다. 이런 분리 후에만, 원통형 표시 요소(16)의 그 초기 위치로의 후퇴 운동에 연계하여, 스프링 수단(17)에 축적된 에너지에 의해 강제되는 전체적인 자동 재설정이 실시되며, 상기 자동 재설정은 복용량 설정 요소(4)의 임의의 회전을 유발시키지 않는다. 재설정 후, 재설정시와는 반대인 방향으로 동일한 각도로 복용량 설정 요소(4)의 회전은 재설정 스프링(18)에 의해 제공된 압력으로 인해, 재설정 클러치(13)와 래칫(6)의 재-커플링을 유발시키며, 이 모멘트의 상기 래칫(6) 및 복용량 설정 요소(4)는 표시 요소(16)에 대하여 재설정 전의 설정값에 따른 위치로 위치된다. 따라서, 표시 요소(16)의 초기 위치는 복용량 설정 위치의 일정한 그리고 반복 가능한 위치에 따르지는 않지만, 그러나 이것은 복용량 설정 요소(4)가 작용하는 범위로부터 임의의 값을 채택할 수 있다.

노브로서 이루어진 복용량 설정 요소(4)는 하우징(1)의 단부에 회전 가능하게 결합되며, 또한 이것은 링 돌출부(4a)에 의해 이 하우징에 대한 축방향 이송이 방지된다. 클러치 슬리브(5)의 외측 스플라인 단부 부분은 축방향 유격(x)을 갖고 복용량 설정 요소(4)의 내측 스플라인 내에서 미끄럼 가능하게 위치된다. 축방향 유격(x)은 클러치 슬리브(5)의 축방향 변위의 가능성을 제한하며, 또한 결과적으로 적절히 선택된 축방향 유격(x)에 의해 축방향 캠(20, 21)의 상대 회전을 축방향 캠들이 하나가 다른 하나 위로 점프할 수 있는 그들의 최대 축방향 이동을 달성할 수 없을 정도로 제한하는 것이 가능하다. 동시에, 이 축방향 유격(x)은 커플링 돌출부(6a)와의 맞물림으로부터 이 재설정 클러치(13)의 해방를 가능하게 하는 재설정 클러치(13)의 최소 이동보다 더 커야만 한다.

트리거(19)는 하우징(1)의 측면을 따라 위치되며, 또한 이것은 너트(8)를 차단하거나 그 차단을 해제할 수 있다. 자유로운 연결에 있어서, 트리거(19)는 스프링(23)에 의해 너트(8)로 가압되며, 또한 이에 의해 이것은 이것이 회전하는 것을 차단한다. 트리거는 스프링(23)에 의해 발휘된 가압력에 대해 이것을 축방향으로 미끄러지게 함으로써 차단된다. 그후, 너트(8)는 원통형 표시 요소(16)의 복합적 이동을 유발시킬 뿐만 아니라 스프링 수단(17)에 이전에 축적된 에너지를 해방시키도록 또한 이 에너지를 나사형 피스톤 로드(10)를 미끄러지게 하는데 사용하도록 차단된다.

용기 하우징(3)이 조임 슬리브(24)에 조여질 때, 러너(11)는 그 회전이 방지되도록 저지부(25)에 가압되는 반면에, 용기 하우징(3)을 돌려 불리할 때 축방향으로 작용하는 스프링(26)은 나사형 피스톤 로드(10)를 그 초기 위치로 가압할 수 있게 하고 새로운 약물을 용기에 삽입할 수 있게 하는 러너(11)로부터 저지부(25)의 분리를 유발시킨다. 나사형 피스톤 로드(10)는 너트(8)상에서 뿐만 아니라 그 위에서 비자가 로킹(not-self-locking) 나사를 사용하기 때문에 가압될 수 있다.

도 3a에는 차단된 위치에서 너트, 저지부(25), 및 트리거(19)를 통한 횡단면도가 도시되어 있다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 저지부(25)는 하우징(1)에 대한 회전을 방지하는 돌출부(25a)를 가지며, 또한 트리거(19)는 그 내측에 너트(8)의 치형과 맞물리는 치형을 갖는 차단 링(19a)을 갖는다.

도 3b에는 너트(8)와 결합된 치형 래칫 휘일(7)을 통한 횡단면도가 도시되어 있다. 베어링(9)에 축방향으로 설정된 이 치형 래칫 휘일(7)은 그 외주상에서 래칫(6)의 3개의 탄성 아치형(arched) 아암(6b)과 맞물리는 반면에, 베어링(9)의 방지하는 길이방향 돌출부(9b)가 하우징(1)의 적절한 길이방향 홈에 조여진다.

도 3c에는 커플링 슬리브(12)와 맞물린 재설정 클러치(13)의 횡단면도가 도시되어 있다. 재설정 클러치는 클러치 슬리브(5)상에서 미끄러지는 치형 휘일의 형태를 구비한 특정 형상의 클러치 요소로서 이루어진다.

도 3d에는 하우징(1)의 길이방향 홈에 위치된 돌출부(15a)를 갖는 견인 너트(15)가 도시되어 있으며, 상기 견인 너트(15)는 구동 배럴(14)의 외측 나사와 협력한다.

도 3e에는 구동 배럴(14)의 길이방향 돌출부와 맞물리는 원통형 표시 요소(16)의 일부를 통한 횡단면도가 도시되어 있다. 도 3e와 마찬가지로, 도 1, 도 2에 있어서, 원통형 표시 요소는 그 안정한 시작 위치로 도시되어 있다.

용기 하우징(3)을 기구의 하우징(1)에 연결할 때, 도 4a에 도시된 바와 같이, 러너(11)의 치형은 저지부(25)의 홈과 맞물리며, 또한 이러한 식으로 회전이 방지된 러너(11)는 나사형 피스톤 로드(10)의 임의의 회전 이동을 차단할 수 있게 한다. 다른 한편으로, 도 4b에 도시된 바와 같이, 용기 하우징(3)을 분리할 때, 러너(11)의 치형은 저지부 홈과 접촉하지 않으며, 또한 그 효과로 러너(11)는 새로운 약물을 용기에 삽입하기 전에 나사형 피스톤 로드(10)를 시작 위치로 가압할 때 그 회전 운동을 실시할 수 있다.

설정된 약물 복용량을 주사하기 전에, 너트(8)는 도 5a에 도시된 바와 같이 스프링(23)에 의해 이에 가압된 트리거(19)에 의해 차단된다.

설정된 복용량이 주사되는 단계가 도 5b에 도시되어 있으며, 도 6에는 베어링(9)에 의해 축방향 및 반경 방향으로 설치된 요소들의 형상이 도시되어 있다. 트리거(19)의 축방향 미끄럼 운동에 의해 또한 스프링(23)의 가압력을 극복함으로써, 너트(8)는 내측의 치형 차단 링(19a)과의 그 맞물림으로부터 해제된다. 트리거(19)가 이 위치에 있을 때, 스프링 수단(17)에 축적된 에너지에 의해 회전된 너트(8)가 나사형 피스톤 로드(10)를 가압하며, 또한 이 효과로 이전에 설정된 약물 복용량이 도면에 도시되지 않은 교체 가능한 약물 용기로부터 가압된다.

설정된 약물 복용량이 주사될 동안, 트리거(19)의 미끄럼 후, 스프링 수단(17)에 축적된 에너지가 커플링 슬리브(12), 재설정 클러지(13), 커플링 돌출부(6a), 탄성의 앵글(angle) 아암, 및 치형 래칫 휘일(7)에 의해 연속적으로 너트(8) 내로 전달된다. 스프링 수단(17)에 축적된 에너지는 해방되었을 때, 원통형 표시 요소(16)가 복합적 방식으로 이동할 수 있게 하며, 또한 이 요소는 설정된 약물 복용량을 주사한 후 원통형 표시 요소(16)상의 명확한 제로 표시에 의해 표시된 그 초기 위치로 복귀한다. 미리 결정된 약물 복용량을 설정하는 중에 그리고 이를 주사할 때 모두, 축방향으로 미끄러지는 재설정 클러치(13)는 도 7a에 도시된 바와 같이 재설정 스프링(18) 및 커플링 슬리브(12)의 가압력에 의해 래칫(6)과 결합한다.

도 7b에는 재설정 클러치(13)를 해방시키는 작동이 도시되어 있다. 사용자는 복용량을 설정할 때와는 반대인 방향으로 클러치 슬리브(5)를 약 90도의 각도로 회전시켜야만 한다. 이 회전 방향이 아치형 화살표로 표시되어 있다. 클러치 슬리브(5)는 그 측부들 중 하나상에 다중 돌출(multiprojection) 단부 부분을 가지며, 상기 단부 부분은 복용량 설정 요소(4)를 형성하는 노브와 결합하도록 설계되며, 또한 그 다른 측부상에서 이것은 축방향 캠(21)을 가지며, 이것은 래칫(6)상에 형성된 축방향 캠(20)과 접촉하고 있다. 이들 축방향 캠을 서로 관련시켜 회전시킬 동안, 클러치 슬리브(5)가 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 회전될 때, 이들 축방향 캠(20, 21)은 축방향으로 서로 자체적으로 반발하여, 이것이 래칫(6)으로부터 분리할 때까지 재설정 클러치(13)의 미끄럼 이동을 유발시킨다. 클러치 슬리브(5), 축방향 캠(21), 및 재설정 클러치(13)의 미끄럼 방향은 클러치 슬리브(5)의 축선에 위치된 화살표에 의해 표시되어 있다. 재설정 클러치(13)의 이동의 효과로, 클러치 슬리브(5)상에 위치된 재설정 스프링은 커플링 슬리브(12)와 재설정 클러치(13)의 내측 링 사이로 가압된다.

도면의 실시예에 도시된 축방향 캠(20, 21)은 4-세그먼트형으로서 이루어지므로, 서로에 대하여 그 회전 중 최대 리프트(lift)가 90도의 각도에서 얻어진다. 이런 경우에 있어서, 주사 장치에는 사용자의 편의를 위해 축방향 캠(20, 21)을 서로에 대하여 더 큰 각도의 값으로 이동할 수 없게 하는 임의의 제한기(limiter)가 설치되어 있다. 이런 제한기의 기능은 예를 들어 클러치 슬리브(5)와 도 2에 도시된 복용량 설정 요소(4) 사이에서 축방향 유격(x)의 적절한 선택에 의해 충족된다. 도면에는 도시되지 않은 1-세그먼트형 부품으로서 형성된 축방향 캠(20, 21)을 사용할 때, 복용량을 설정할 때 사용된 것과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소(4)의 회전은 360도보다 더 작은 각도로 제한되어야만 한다.

미끄럼 베어링(9)은 길이방향 돌출부(9b) 및 링 돌출부(9c)를 가지며, 이에 의해 이 베어링이 하우징(1)에 체결된다. 그러나, 미끄럼 베어링(9)의 지지 표면(9a)에 가압된 치형 래칫 휘일(7)의 안정화 동작이 재설정 스프링(18)에 의해 유발된다. 재설정 스프링(18)이 재설정 작동 중 축방향 캠(20, 21)을 이동시킴으로써 압축될 때, 치형 래칫 휘일(7)을 지지 표면(9a)으로 가압하는 힘이 증가되며, 이것은 이 작동 중 생성된 진동을 피스톤 로드상으로뿐만 아니라 너트(8) 상으로의 전달을 추가적으로 방지한다.

미끄럼 베어링(9)이 없는 도 7a 및 도 7b에 도시된 요소들의 형상이 도 8a 및 도 8b에 2개의 상이한 각위치(angular position)로 분해 사시도로 도시되어 있다. 재설정 클러치(13)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 그 유리한 실시예에서 한쪽 측부로부터는 축방향 캠(21)과, 또한 다른 측부로부터는 재설정 스프링(18)과 정면 접촉하도록 의도된 내측 링(13a)을 갖는 스플라인형 휘일로서 형성된다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 커플링 슬리브(12)는 토션 스프링으로서 형성되고 하우징(1)에 체결되도록 설계된 차단 슬리브(22)에 그 제2 단부가 연결되는 스프링 수단(17)의 한쪽 단부 뿐만 아니라, 구동 배럴(14)에 연결된다. 커플링 슬리브(12)가 복용량 설정 중 회전될 때, 구동 배럴(14)이 회전하고 있으며, 또한 스프링 수단(17)이 비틀려서 그 내부에 에너지 축적을 유발시킨다. 견인 너트(15)는 구동 배럴(14)상의 나사와 협력하며, 상기 견인 너트(15)는 하우징(1)의 내측에서 길이방향 홈의 길이방향 돌출부에 의해 설치된다. 이 견인 너트(15)는 복용량 설정 중 기구의 하우징(1)을 따라 미끄러지며, 또한 이것은 자체적으로 구동 배럴(14)과 함께 하는 회전 및 견인 너트(15)와 함게 하는 미끄럼이 하우징(1)에 대하여 나사 라인을 따라 이동하는 원통형 표시 요소(16)를 견인한다. 그러나, 설정된 복용량을 재설정할 때, 구동 배럴(14)과 협력하는 견인 너트(15)는 원통형 표시 요소(16)를 그 시작 위치로 가압한다.

본 발명에 따른 주사 장치의 모든 부분의 형상이 도 10에 더욱 잘 도시되어 있다.

본 발명에 따른 장치는 설정된 복용량을 재설정할 때 트리거(19)의 임의의 미끄럼 운동 없이도, 또한 축방향 나사형 피스톤 로드(10)의 미끄럼 운동을 시작하지 않고서도, 또한 그 결과로서 설정된 약물 복용량을 주사하지 않고서도, 스프링 수단(17)에 축적된 에너지에 의해 그 안정한 초기 위치를 의미하는 그 제로 위치로 원통형 표시 요소(16)의 자동 복귀를 보장한다. 이 효과는 재설정 클러치(13)의 해방이 스프링 수단(17) 뿐만 아니라 원통형 표시 요소(16)를 구동시키는 구동 배럴(14)에 연결된 커플링 슬리브(12)의 회전 운동을 해제하는 것을 허용하기 때문에 달성되었다.

본 발명에 따른 주사 장치에서 설정된 복용량을 재설정하는 기구는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소(4)를 회전시킴으로써 시작된다. 약 90도의 각도로 반시계 방향으로 복용량 설정 요소(4)를 회전시키는 것은 클러치 슬리브(5)가 복용량 설정 요소(4)의 방향으로 미끄러지게 가압하여, 소정 형상의 재설정 클러치(13)의 축방향 이동을 유발시키며, 상기 이동은 커플링 슬리브(12)로부터 래칫(6)의 분리를 유발시킨다. 복용량 설정 요소(4)를 회전시킬 때, 사용자는 축방향 캠(20, 21)이 후방으로 가압되고 또한 재설정 스프링(18)의 가압력이 극복되는 것을 유발시킨다. 이런 분리의 결과로서, 나사형 피스톤 로드(10)는 그 운동이 트리거(19)에 의해 차단되기 때문에 이동되지 않지만, 그러나 구동 배럴(14)에 의해 또한 견인 너트(15)에 의해 구동된 원통형 표시 요소(16)가 그 초기 위치로 이동되며, 또한 스프링 수단(17)이 그 초기 예비하중(preload) 상태로 해방된다.

도면의 모든 그림에 있어서, 토션 스프링이 스프링 수단(17)으로서 도시되었지만, 그러나 본 발명은 스프링 요소의 형태에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 해결책에 있어서, 변형에 의해 에너지를 축적하는 모든 종류의 수단이 사용될 수 있으며, 엘라스토머 스프링 뿐만 아니라 특히 나선형 스프링, 헬리컬 스프링이 사용될 수 있다.

3: 용기 5: 클러치 슬리브
6: 래칫 7: 치형 래칫 휘일
9: 미끄럼 베어링 10: 나사형 피스톤 로드
11: 러너 12: 커플링 슬리브
13: 재설정 클러치 15: 견인 너트
17: 스프링 수단 18: 재설정 스프링
19: 트리거

Claims (20)

1. 복용량 재설정 기구를 포함하는 주사 장치로서:
   - 하우징(1) 및 주사될 약물을 구비한 용기를 수용하기 위한 용기 하우징(3);
   - 하우징(1)의 내측에 장착되며 나사형 피스톤 로드(10)의 축방향 이송을 가능하게 하는 러너(runner)(11)와 협력하는 나사형 피스톤 로드(10);
   - 하우징(1)에서 축방향으로 안정화된 나사형 피스톤 로드(10), 래칫(6), 너트(8)를 포함하고 너트(8)의 나사에 맞물린 나사를 갖는 구동 유닛;
   - 하우징(1)에 작동적으로 연결되고 또한 너트(8)에 작동적으로 연결된 래칫(6)에 클러치 슬리브(5)에 의해 연결되는 복용량 설정 요소(4)로서, 그 초기 위치에서 고정된 시작 위치를 갖는 표시 요소(16)와 협력하는 것인 복용량 설정 요소(4);
   - 복용량 설정 요소(4)의 동작에 의해 에너지가 축적되도록 복용량 설정 요소(4) 및 하우징(1)에 연결된 스프링 수단(17);
   - 재설정 클러치(13); 및
   - 하우징(1)에 대하여 변위 가능한 한편, 너트(8) 및 나사형 피스톤 로드(10)를 해방시킴으로써 스프링 수단(17)에 축적된 에너지를 해방시키도록 설계된 트리거(18)
   를 포함하는 주사 장치에 있어서,
   재설정 클러치(13)는 복용량 설정 요소(4)에 의해 이동되는 축방향 미끄럼 이동 가능한 특정 형상 커플링 요소로서 이루어지며, 또한 상기 재설정 클러치(13)는 이 재설정 클러치(13)가 해방되는 경우, 상기 구동 유닛이 표시 요소(16)와 스프링 수단(17)의 연결을 유지한 채 상기 구동 유닛이 스프링 수단(17)부터 분리되어 표시 요소(16)가 자동적으로 상기 고정된 시작 위치를 취하도록 스프링 수단(17)과 협력하도록 형성된 구동 유닛에 작동적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
2. 제1항에 있어서,
   재설정 클러치(13)는 분리 가능한 방식으로 래칫(6)을, 스프링 수단(17) 및 표시 요소(16)에 연결되는 커플링 슬리브(12)에 연결하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   재설정 클러치(13)는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소(4)의 이동으로부터 야기되는 클러치 슬리브(5)의 축방향 이동에 의해 축방향으로 이송되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 임의의 항에 있어서,
   재설정 클러치(13)는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 복용량 설정 요소(4)의 이동이 재설정 클러치(13)의 축방향 이동 및 클러치 슬리브(5)의 축방향 이동을 유발시키도록 축방향 캠(20, 21)의 세트와 협력하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
5. 제4항에 있어서,
   제1 축방향 캠(20)은 베어링(9)의 지지 표면(9a)에 의해 축방향으로 안정화된 래칫(6)과 결합되며, 제2 축방향 캠(21)은 축방향으로 미끄럼 가능한 클러치 슬리브(5)와 결합되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
6. 제5항에 있어서,
   베어링(9)은 축방향으로 이동하지 않으며, 또한 링 돌출부(9c) 및 길이방향 돌출부(9b)에 의해 하우징(1)에 대해 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
   래칫(6)과 지지 표면(9a) 사이에는 너트(8)에 연결된 치형 래칫 휘일(7)이 위치되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 임의의 항에 있어서,
   너트(8) 및 래칫(6)은 베어링(9)의 지지면(9a)의 양쪽 평면에 의해 축방향으로 안정화되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 임의의 항에 있어서,
   래칫(6)은 재설정 클러치(13)와 미끄럼 가능하게 연결된 커플링 돌출부(6a)를 갖는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 임의의 항에 있어서,
    재설정 클러치(13)는 스플라인형 링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 임의의 항에 있어서,
    재설정 클러치(13)는 축방향 캠(21)과 접촉하는 클러치 슬리브(5)상에 미끄럼 가능하게 위치되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
12. 제2항 내지 제11항 중 임의의 항에 있어서,
    재설정 클러치(13)와 커플링 슬리브(12) 사이에 재설정 스프링(18)이 위치되며, 상기 스프링은 이 재설정 클러치(13)를 래칫(6)에 가압하고 또한 재설정 클러치(13)를 커플링 돌출부(6a)와 맞물린 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 임의의 항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)는 클러치 슬리브(5)의 회전 및 축방향 미끄럼 이동을 가능하게 하기 위해, 복용량 설정 방향 및 그 반대 방향으로 회전될 가능성을 갖고 하우징(1)에 회전 가능하게 결합되는 노브로서 형성되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
14. 제13항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)는 그 안정한 시작 위치에 있는 표시 요소(16)에 대하여 작동 범위 내에서 임의의 위치를 취하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 임의의 항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)는 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 완전한 1회전보다 작게 회전하며, 이 회전은 나사형 피스톤 로드(10)의 어떠한 축방향 운동도 유발시키지 않고 표시 요소(16)를 안정한 시작 위치로 설정하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
16. 제15항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)는 90°보다 작은 각도로 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 임의의 항에 있어서,
    스프링 수단(17)은 토션 스프링으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
18. 제13항 내지 제17항 중 임의의 항에 있어서,
    노브로서 형성된 복용량 설정 요소(4)는 링 돌출부(4a)에 의해 하우징(1)에 대한 축방향 미끄럼 운동이 방지되며, 또한 상기 복용량 설정 요소(4)는 복용량 설정 요소(4)가 복용량 설정 방향과는 반대인 방향으로 이동될 때 복용량 설정 요소(4)에 대한 클러치 슬리브(5)의 축방향 미끄럼 운동을 가능하게 하도록 축방향 유격(x)을 남긴 채 클러치 슬리브(5)와 결합되는 것을 특징으로 하는 주사 장치.
19. 제18항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)에 대하여 클러치 슬리브(5)의 축방향 미끄럼 이동을 가능하게 하는 축방향 유격(x)은, 축방향 캠(20, 21)의 상대 회전에 의해 유발된 최대 축방향 이동보다 더 작은 것을 특징으로 하는 주사 장치.
20. 제18항 내지 제19항에 있어서,
    복용량 설정 요소(4)에 대하여 클러치 슬리브(5)의 축방향 미끄럼 이동을 가능하게 하는 축방향 유격(x)은, 커플링 돌출부(6a)와의 맞물림으로부터 재설정 클러치(13)의 해방을 허용하는 재설정 클러치(13)의 최소 축방향 이동보다 더 큰 것을 특징으로 하는 주사 장치.

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