TW201840344A - 具有間隙減小機制的注入設備 - Google Patents

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塔希爾 夏布汀
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Abstract

一種自我注入器，包括作用於殼體與柱塞配件之間的插入彈簧，注射器驅動件，用於從殼體上釋放柱塞配件、以使插入彈簧連同注射器驅動件一起移動柱塞配件通過殼體的第二釋放機制，用於阻止注射器驅動件的移動超出殼體中的某個點的止動特徵件，第三釋放機制， 用於在與止動特徵件嚙合的時候從注射器驅動件上釋放柱塞配件，以便允許柱塞配件繼續通過殼體前進。 所述第一釋放機制被配置成在柱塞配件與塞子相接觸時從輸送彈簧殼體上釋放柱塞，以使輸送彈簧驅動輸送彈簧殼體與柱塞分離，並且由此對塞子施加輸送力。 該設備進一步包括閂鎖機制，用於將輸送彈簧殼體鎖在前部位置，由此在從輸送彈簧殼體上釋放了柱塞之後基本上防止輸送彈簧殼體在殼體內部向後移動。

Description

具有間隙減小機制的注入設備
技術領域 本發明涉及用於輸送來自注射器的一定劑量的藥物的注入設備。 本發明尤其但並非一定涉及促成有動力或動力輔助的針刺和給藥的自我注入器類型的設備。
背景
注入設備可用於方便的藥劑管理。 舉例來說，注入設備（其通常可以採用筆式注入器的形式）既可用於提供單一計量劑量的藥劑（例如緊急情況下的腎上腺素），也可用於提供常規計量劑量的藥劑（例如胰島素）。 此類設備既可以是通常配備有已安裝且不能被使用者更換的注射器的單次使用的「一次性」設備，也可以是在使用了藥劑之後允許使用者更換注射器的「可重複使用」設備。
應該指出的是，雖然為了清楚和一致起見而在這裡使用了術語「注射器」，但是該術語並不是為了進行限制。 在一些佈置中，舉例來說，注射器可以是藥筒（作為示例，其可被佈置成收納一次性注射針）或其他藥劑容器。 在一些佈置中，注射器/藥筒/藥劑容器可以與注入設備（或是其一部分）形成一個整體。
注入設備可以以「自我注入器」設備的形式提供，其中除了將藥物輸送過程自動化之外，該設備還被佈置成將輸送藥物之前的注射針插入皮膚的過程自動化。
注入設備通常包括輸送裝置，其被佈置成自動輸送來自注射器的劑量，並且可選地（對於自我注入器而言）先使注射器在殼體內部位移，以使注射針穿刺。 這種輸送裝置通常會借助包含或是嚙合了在注射器內部以可滑動的方式提供的活塞的柱塞（也被稱為塞子）來起作用。 對於自我注入器來說。 塞子與注射器之間的初始靜摩擦或「靜態阻力」會阻止活塞相對於注射器向前運動，由此，該輸送裝置在一開始會將注射器和活塞向前移動到注射針插入位置。 在這裡，注射器的更進一步的移動會被阻止，並且該輸送裝置會繼續向前移動，由此克服靜態阻力並且通過注射器來移動活塞和塞子。
常見形式的輸送裝置包括向前偏倚柱塞的自動機制，以及觸發機制，其中該觸發機制在其被釋放之前會保持柱塞以對抗（直接或間接）致動機制的施力。 作為示例，該致動機制可以包括在被觸發機制志方之前保持處於蓄能（或待發）位置的驅動彈簧（例如壓縮彈簧）。
在 WO2016/189286中描述了一種自我注入器類型的注入設備。 該設備的致動機制包括兩個彈簧，即用於移動注射器穿過設備殼體而將注射針插入皮膚的相對較弱的第一插入彈簧，以及用於驅動柱塞和活塞穿過注射器主體的相對較強的第二輸送彈簧。
WO2016/189286解決了自我注入器的一個已知問題，那就是插入彈簧在針頭插入階段施加的力有可能會足夠大，以至於在注射器行程結束降至最低點且靠在殼體上時會損壞注射器。 這個問題是通過引入在注射器降至最低點之前限制其速度的速度調節器來緩解的。
概要
本發明提供了一種根據權利要求所述的注入設備。 以下公開內容提供了一種用於輸送來自注射器的藥劑的注入設備，該注射器在使用過程中被包含在所述設備的殼體內部，所述設備被配置成移動注射器通過所述殼體，以使注射器的注射針插入使用者皮膚，以及隨後移動注射器的塞子通過注射器主體， 以便通過注射針來輸送藥劑。 該設備包括一個柱塞配件，該柱塞配件具有柱塞，輸送彈簧殼體，可釋放地將柱塞固定于輸送彈簧殼體的第一釋放機制，以及位於柱塞與輸送彈簧殼體之間並且作用於輸送彈簧殼體與柱塞之間的輸送彈簧。
該設備進一步包括作用於殼體與柱塞配件之間的插入彈簧，用於從殼體上釋放柱塞配件、以使插入彈簧連同注射器驅動件一起移動柱塞配件通過殼體的第二釋放機制，用於阻止注射器驅動件的移動超出殼體中的某個點的止動特徵件，第三釋放機制， 用於在與止動特徵件嚙合的時候從注射器驅動件上釋放柱塞配件，以便允許柱塞配件繼續通過殼體前進。
所述第一釋放機制可被配置成在柱塞配件與塞子相接觸時從輸送彈簧殼體上釋放柱塞，以使輸送彈簧驅動輸送彈簧殼體與柱塞分離，並且為由此對塞子施加輸送力。 該設備進一步包括閂鎖機制，用於將輸送彈簧殼體鎖在前部位置，由此在從輸送彈簧殼體上釋放了柱塞之後基本上防止輸送彈簧殼體在殼體內部向後移動。
詳細說明
在以下實施例中，術語「向前」和「前部」是指注入設備或是其部件面朝患者的一端。 換句話說，在使用過程中，注入設備的前端是接近注射部位的一端。 同樣，術語「後部」指的是注入設備配件或是其元件的非患者端。 換句話說，術語「後部」指的是在使用過程中遠隔或遠離注射部位。
在這裡使用了軸向、徑向和圓周來便利地指代與注入設備（或是其元件）的縱向方向相對的通用方向。 然而本領域技術人員將會瞭解，這些術語不應被以狹義的方式解釋（並且作為示例，注入設備可以是非圓形和/或不規則形式的）。 一般來說，無論所選擇的注入設備的外部輪廓如何，注射器或藥筒都具有便利且通常為圓柱形的細長形式，並且會包含或者關聯于從其前端縱向延伸的注射針。 由此，注入設備的縱軸通常會與注射器或藥筒的軸向基本重合（或平行）。
圖1顯示了如WO2016/189286所公開的現有技術中的自我注入器1的剖面圖。 該自我注入器包括殼體10，在其內部提供了藥劑注射器5。 殼體10具有大致細長的管狀形狀，並且其剖面輪廓是大致橢圓的（以及具有穿過注射器的中心的縱向軸線）。
注射器5是傳統的注射器，在其主體內部具有塞子7，並且在其前端具有注射針6，其中所述注射針在一開始可以通過可移除的針罩或「針套」8 來保護（由此保持無菌）。 圖示的自我注入器1通常應該是單次使用設備，並且由此圖1通常可以代表提供給最終使用者的組裝完全的即用型設備。 在使用之前，在靠近自我注入器1的前端的位置提供了蓋件20。 所述蓋件20包括包含了向後延伸的構件21的內部結構，其被佈置成與注射器5的可移除針罩8相嚙合，以便在使用過程中從殼體 10上移除蓋件20，以及從注射器5上移除可移除針罩8。
該自我注入器1包括位於殼體10的前部的前部子配件，以及位於殼體10的後部的後部配件。 在組裝過程中，這兩個殼體部分可以圍繞注射器卡扣在一起。 前部子配件包括圍繞注射器5和/或初始位於注射器5的前方的元件。 後部子配件包括初始位於注射器5的後方的元件。
殼體10的前部包括注射器托架30，用於將注射器可移動地安裝在殼體10內部，以便能夠實現自動的注射針穿刺。 應該指出的是，在移動蓋件20之前，所述蓋件20的向後延伸構件21位於注射器托架30的彈簧夾31之下。 由此，這種佈置會避免彈簧夾31在移除蓋件20之前向內移動，並且由此阻止注射器托架30脫扣以及阻止相對於殼體20的移動。
針罩35同樣會被提供，並且被佈置成在使用之後覆蓋注射針（當注射器5和注射器托架30處於前部位置時），以便防止注射針頭刺傷。 該護罩35由相應彈簧引導件37a、37b上承載的一對並排的護罩彈簧36a、36b啟動。 在這裡，關於護罩35和托架30的操作並未進行任何詳細的描述。 然而應該指出的是，這種佈置與WO2012/085580中描述的佈置基本上是對應的。
殼體10的後部包括觸發按鈕40，其被從後端插入殼體10的後部，由此充分閉合殼體10的後端。 該觸發按鈕40具有側壁被佈置成適配在後部殼體30的內部（並且與其大致同心）的杯狀輪廓，以及將殼體的後端閉合的端壁。 該觸發按鈕40包括一對向前延伸的彈性臂41a和41b，其被佈置成提供觸發按鈕40與注入器1之間的嚙合。
殼體10的後部還包括能在圖2中以最佳的方式看到的驅動機制100。 該驅動機制100包括柱塞110，其被佈置成在使用中與注射器5的塞子7嚙合。 在使用中，柱塞110會被一對同心驅動彈簧120和122向前驅動（然而應該瞭解，在其他實施例中也可以使用單個彈簧）。 在第一驅動彈簧120和第二驅動彈簧122之間提供了採用套管150的形式的中間驅動構件（它還充當了如下所述的速度調節器的一部分）。 在第一彈簧120和第二彈簧122與驅動構件/套管150之間分別提供了一對止推墊片121、 123。 閂鎖件130被佈置成以同中心的方式圍繞驅動彈簧120、122，中間構件/套管150以及柱塞 110。 該閂鎖件130被佈置成保持柱塞110以對抗彈簧120、122的偏置，直至借助觸發按鈕40 釋放閂鎖件。 該閂鎖件130包括具有分裂圓柱形結構且在後端限定了閂鎖孔徑的後部主體部分132，以及前部連接主體部分134。 作為示例，驅動機制100的基本功能操作與WO2012/049484和WO2015/011488中的描述基本相同。
現在將具體參考圖2和3-6來更詳細地描述致動機制。
圖2顯示了自我注入器設備1的後部子配件的分解視圖（其中可以注意到的是，殼體10包括分立的後部殼體元件12）。 為了清楚起見，在圖3A中省略了所述殼體，並且為了更為清楚，在圖3B和3C中只顯示了與速度調節器直接關聯的元件。 如上所述，致動機制包括閂鎖構件130，其（通過卡扣配合佈置）可移除地固定于殼體10，並且初始會保持柱塞110以對抗致動彈簧120 和122（其通過中間構件150發揮作用）的前向偏置力。 在注入設備1的後部提供了觸發按鈕40，該觸發按鈕40初始由一對臂狀件41a、41b保持就位。 在按鈕40的朝後的一面的內表面的中心部分提供了向前延伸的凸台44，所述凸台用於在啟動過程中迫使柱塞110擺脫與閂鎖構件130 的嚙合（例如以先前引用的本申請人的在先專利申請中描述的方式）。
凸台44包括與柱塞110的朝後的頭端112花鍵嚙合的裝置。 可以看出，柱塞110的後端配備了一對軸向延伸的徑向槽，其中該徑向槽是從包含相應凸起配對的頭端112和凸台33向前延伸的。 如在下文中更詳細說明的那樣，這種佈置確保了柱塞110相對於觸發按鈕40而言以可旋轉的方式固定。 觸發按鈕40轉而以不可旋轉的方式與殼體10嚙合（例如因為殼體10和觸發按鈕40的非圓形形狀和/ 或觸發按鈕40的立柱41a、41b與閂鎖130之間的嚙合）。
自我注入器設備1的致動機制100還包括速度調節器，其被佈置成在釋放致動機制時控制或限制柱塞110的初始速度。 該速度調節器使用了一個凸輪構件152，該凸輪構件152沿凸輪表面162行進，該凸輪表面162提供了供凸輪構件152 在致動期間沿著行進的傾斜平面。
凸輪表面162是很便利地在凸輪主體160上提供的，其中該凸輪主體160通過搭扣配合佈置（作為示例，其中至少包括一個閂鎖構件166 ）與閂鎖130的前部134相嚙合。 為了確保凸輪主體160與閂鎖構件130之間的恰當校準，在凸輪主體160上還可以提供校準凸緣167，以便緊靠閂鎖130 中的相應肩部135。 該凸輪主體160可以包括大體上是環形的主體，並且所述主體的外部輪廓與閂鎖130的必需內部輪廓相匹配。 在凸輪主體的後端限定了一對螺旋凸輪表面162a、162b，並且所述表面被向前傾斜以限定一對平行的凸輪路徑，其中該路徑圍繞注入設備1 的內部在周向上延伸，同時以局部螺紋的方式向前傾斜。 在閂鎖130內表面上，在凸輪表面162的後部可以提供具有相應輪廓的肩部，以便在將凸輪主體與閂鎖130裝配在一起的時候限定狹槽或軌道 138（並將其配置成接納凸輪構件152）。 在每一個凸輪表面162的後端都提供了止動件163（其用於分離由凸輪主體160限定的單獨的凸輪路徑），並且每一個凸輪表面162 都是以處於凸輪表面162的最前端的切口或孔徑164為結束的。
套管150充當了第一壓縮彈簧120與第二壓縮彈簧122之間的中間驅動構件。 相應地，套管150包含了處於其前端的用於為第一壓縮彈簧120提供底座的外部徑向凸緣151，以及處於其後端的用於為第二壓縮彈簧122 提供底座的內部徑向凸緣154。 套管的徑向凸緣151、154余彈簧120、122之間的底座上佈置了止推墊片121、 123。 套管150是大致為圓柱形的主體，並且配備了一對在徑向上反向向外延伸的耳狀件152a、152b。 所述耳狀件152a、152b是在向外延伸的凸緣151的徑向外表面上提供的（以使其不會阻礙任一壓縮彈簧120、 122）。 位於套管150後部的內部凸緣154包括孔徑155，其中當致動機制100處於圖3 所示的預發射（或待發）狀態時，柱塞的頭端112會穿過所述孔徑155。
所述孔徑155配備了由圓柱形的中心孔徑部分155a以及一對相對的徑向槽156限定的鍵合輪廓。 套管150的圓柱形側壁向後延伸並略微超出凸緣154，由此限定了一個圍繞凸緣154和孔徑155的圓柱形杯體。 沿著徑向向內延伸的止動構件157a、157b可以是在與徑向槽156a、156b的一側連續的位置提供的。
在預發射配置中，在軸向上位於孔徑155的後部的柱塞110的後部部分配備了一個用於與孔徑155限定的鍵槽相嚙合的異型（profiled ）剖面。 這個異型部分緊接在被配置成通過閂鎖130來嚙合的柱塞的頭端112的前方。 該異型部分由一對徑向向外延伸的突起116a、116b限定，其中所述突起提供了初始與凸緣154的朝後的表面相嚙合的面朝前9方的肩部117 。 該徑向突起116a、116b被配置成致使其可以在徑向槽156余突起116相校準的時候穿過徑向槽156a 、156b。
現在將參考圖3-6來描述機制100和速度調節器的致動順序。 在圖3中顯示了致動機制100的預發射配置。 在該配置中，柱塞110的頭端112被保持處於閂鎖130的孔徑之中。 如此一來，第一壓縮彈簧120和第二壓縮彈簧122全都處於壓縮蓄能狀態。 觸發按鈕40借助位於柱塞110後部的槽114以內的凸台44而與柱塞110的後端花鍵嚙合。 由於觸發按鈕的一部分鄰接閂鎖130的後部區段132的外表面，因此，閂鎖130的後部部分132不能擴展以釋放柱塞110的頭端 112。
在這個位置中，柱塞110的徑向突出部116相對於套管150的孔徑155而言是位於後部的，並且在裝配過程中，柱塞 110和套管150的相對旋轉位置已被設置，由此，突起116不會與槽114相校準。 並且實際上應該指出的是，突起156緊靠著套管150的止動件157。 在這個初始位置，凸輪構件152被定位在凸輪表面162的後端，並且本質上在凸輪表面162的最後端緊靠著止動件163。
為了啟動該設備，使用者相對於自我注入器設備1的殼體10來向前推動觸發按鈕40（事先已經執行了任何必需的初始步驟，例如從自我注入器1 的前端取下蓋件和/或釋放任何安全機制，例如互鎖件）。 觸發按鈕40的前向移動會使蓋件40的封閉裝置與閂鎖130的後部區段132失准，並且還會借助凸台44余柱塞 110的頭端112的嚙合而直接將前推力傳遞到柱塞110的後部。 作為觸發作用的結果，柱塞110的頭端112會從觸發件130上被釋放，由此將會釋放後部彈簧130，從而借助外部凸緣 151或套管150而在箭頭A的方向上向前推進柱塞。
這種前向移動會導致凸輪構件152a、152b沿著凸輪表面162a、162b的傾斜路徑行進。 當第一彈簧120膨脹時，其軸向力會被套管150通過完全壓縮的第二壓縮彈簧122傳遞到柱塞110的前端。 然而，由於徑向突起116在套管150的後端嚙合內部凸緣154，因此，柱塞110在一開始無法行進並越過套管 150。
由於觸發按鈕40與柱塞110之間的花鍵嚙合，當凸輪構件152a、152b沿著凸輪表面162a、 162b行進時，套管150必須在箭頭B的方向相對於柱塞110旋轉。 止推墊片121、122會防止或減小彈簧121、122所引起的針對套管150 的旋轉的任何摩擦阻力。 如在圖4C的端視圖中以最佳的方式看到的那樣，所產生的套管150的相對旋轉會導致孔徑155相對於徑向突起116a、 116b旋轉，由此使得突起離開止動表面157並朝著徑向槽156a、156b移動。
如圖5所示，當柱塞110和套管150繼續向前移動時，套管150會到達其完全旋轉位置。 在圖示示例中，完全旋轉位置對應于套管150的大約二分之一圈（但是技術人員將會瞭解，具體的配置是可以預兆凸輪表面的輪廓以及所需要的致動機制100的排序而改變的）。 在這個位置上，徑向槽156a、156b已經旋轉成與徑向突起116a、116b相校準，並且凸輪構件152a 、152b也已到達凸輪表面162a、162b的端部，並且已經移動成在凸輪路徑的末端與切口/孔徑164 相校準。
相應地，如圖6所示，速度調節器現在可被解除，以便允許柱塞繼續自由地前進（在箭頭A的方向上繼續前進）。 在該前向運動中，由於徑向凸起116a、116b穿過徑向槽156a、156b，柱塞110 的這種前向移動會相對於套管150而向前移動，並且由於凸輪構件152a、152b穿過切口164，因此還會允許套管 150向前穿過凸輪主體160。 換句話說，套管150與柱塞110都會脫離，並且套管150與凸輪主體160將會脫離。 在圖示實施例中，所述脫離是以基本同時的方式發生的（然而技術人員將會瞭解，這一點取決於所需要的特定排序）。 一旦徑向突起116a、116b穿過徑向槽156a、156b，那麼第二驅動彈簧122 將會自由擴張，並且會推動套管150和柱塞110。 套管150同樣會擺脫速度調節器，並且第一驅動彈簧120和第二驅動彈簧122將會作用於柱塞。
一旦解除速度調節器，那麼將不再調節柱塞110的前向移動（然而技術人員將會瞭解，柱塞現在可以擠壓注射器5內部的藥物，以便以自然的方式來抑制其運動）。 彈簧120、122施加于柱塞和套管的力取決於第一彈簧120和第二彈簧122的相對強度以及藥劑通過柱塞110 提供的阻尼力。 由此，一旦套管150穿過了速度調節器，那麼套管150的軸向運動將取決於應用。
雖然在上文中參考了一個實施例來描述該設備，然而應該瞭解，各種變化或修改都是可行的。 例如，技術人員將會瞭解，速度調節器中的元件間脫離定時可以取決於設備的具體配置。 例如，速度調節器有可能僅僅在柱塞110余注射器5的塞子7開始接觸的初始移動過程中才會意圖減慢/控制柱塞110 的移動（由於製造公差通常會導致柱塞110的前端在一開始有必要與塞子7的後端間隔開來），以便減小對其產生的影響。 作為替換或補充，速度調節器可被配置成控制致動機制的移動速度，直至致動進程的注射針插入步驟結束。 雖然圖示示例包含了兩個相對的相反表面，然而技術人員將會理解，更多或更少的特徵也是可以使用的。
在圖示設備中，凸輪表面限定了一個基本恒定的螺旋凸輪路徑，然而技術人員將會瞭解，該表面可以依照柱塞110的前向移動所需要的速度簡檔而具有其他傾斜輪廓（例如可變的傾斜角度）。 雖然在提供緊湊的致動機制方面，提供兩個壓縮彈簧是非常有利的，但是技術人員將會瞭解，在一些實施例中也可以只使用單個壓縮彈簧。 例如，在單彈簧佈置中，凸輪構件可是在柱塞的一部分上形成的，並且所述柱塞可被允許相對於殼體旋轉。
儘管採用現有技術的自我注入設備取得了進步，然而由於注射器本體的填充液位是可變的，因此仍舊存在問題。 由於這種變化，想要精確限定部署輸送彈簧相對於殼體的位置以使其全力輸送藥劑將是不可能的。 由此需要一些機制來調節柱塞在輸送彈簧的作用下的速度，直至與注射器主體內部的塞子相接觸。 一種實現此目的的方式是在柱塞內部實施一個檢測與的接觸的感應器。 速度調節器被施加于感測到接觸的位置，並且在此後將被移除。
圖7顯示了根據本發明實施例的注入設備或自我注入器200的剖面圖。 圖7中的自我注入器處於預發射狀態，並且包括殼體201，所述殼體201包括固定在一起的上殼體部分和下殼體部分202、203 。 鎖定護罩204可滑動地安裝在下殼體部分203內部。 位於下殼體部分內部的是注射器托架205，所述托架在殼體內部支撐注射器主體。 位於上殼體部分內部的主要是速度調節器套管（「注射器驅動件」）206，在其上表面上提供了一個突起的齒狀部207。 這一點可以在圖8中以最佳的方式看到，其中所述圖8還以半透明的形式顯示了上殼體部分202。 從圖8中可以看出，上殼體部分202具有在其內表面中形成的凹陷軌道208。 該軌道208在軸向上沿著上殼體部件延伸，並且通向位於上殼體部分末端的周向延伸的凹陷區域209。 在區域209的上表面周圍提供了一系列的齒狀部221。
再次參照圖7，輸送彈簧殼體210位於上殼體部分內部，其下部區域位於速度調節器套管206內部。 在輸送彈簧殼體210的外表面上形成了突起部211，並且所述突起部與在套管206的內表面上形成的螺旋軌道212嚙合。
該設備包括具有柱塞頭214和中心軸215的柱塞配件213。 中心軸215位於圓柱形套筒216內部，並且在中心軸215與套筒216之間提供了輸送彈簧217。 蓋件218可釋放地將套筒216的頂部固定于輸送彈簧殼體210。 在圖7的預發射狀態中，蓋件218會阻止輸送彈簧217推動分開套筒216與輸送彈簧殼體210。
注入設備還包括作用在上殼體部分202的頂部與輸送彈簧殼體210的肩部220之間的插入彈簧219。 雖然在圖中沒有詳細顯示，但是插入彈簧21會通過鎖定護罩204的一個或多個特徵而被保持處於壓縮狀態，其中在圖7的與發射狀態，所述特徵會阻止托架 207在插入彈簧219施加的力的作用下向下移動穿過殼體。
為了開始插入和輸送，使用者朝著皮膚推送鎖定護罩204的末端，由此將鎖定護罩204推進下殼體部分203。 鎖定護罩204的相對移動將會釋放注射器托架205上的並且由此是注射器主體上的阻塞。 插入彈簧219作用於輸送彈簧殼體210，所述輸送彈簧殼體210轉而借助突起部211與螺旋軌道212 的嚙合而向下按壓速度調節器套管206。 由於速度調節套管206在這個階段被禁止旋轉，因此，輸送彈簧殼體210和速度調節器套管207會一起移動並穿過殼體，由此通過它們來推動套筒 216、被壓縮的輸送彈簧217以及柱塞柱體。 很明顯，速度調節器套管206的末端會壓在注射器主體的頂端之上，所述注射器主體的頂端同樣會向下移動並通過下部殼體部分203，由此導致注射針被從下殼體部分 203的末端推出並進入使用者的皮膚。 在一定的行進距離之後，注射器托架205會碰撞止動特徵件，由此阻止托架205和注射器主體的更進一步的移動。 這樣做限定了注射針的插入深度。 在圖9A中顯示了設備的這種工作狀態。
注射器托架與止動特徵件的嚙合是與在速度調節器套管206上形成的齒狀部從軌道208上脫離並進入處於上殼體部分末端的凹陷區域209相一致的。 由於通過所述插入持續向下施加的力，齒狀部207會相對於圍繞凹陷區域209的上表面提供的一系列的齒狀部而被向下推動，由並且速度調節器套管206 由此現在會在殼體內部自由旋轉。 該速度調節器套管206不能在軸向方向上更進一步地移動，因為這種移動會被其與注射器主體的嚙合所阻止。
由於速度調節器套管現在是自由旋轉的，因此，輸送彈簧殼體210可以憑藉作用於其上的插入彈簧的力而在軸向上通過速度調節器套管206向下移動。 這樣做會導致套筒216和柱塞213繼續其向下的軸向運動，直至柱塞頭214觸及注射器主體內部的塞子。 然而，在這個階段，柱塞的速度會受到速度調節器套管206與輸送彈簧殼體210之間的相對旋轉的調節。
如圖9B所示，柱塞頭撞擊塞子的效果是通過中心軸215在蓋件218上施加了一個力。 蓋件的向上移動會使所述蓋件蓋脫離中心軸，並且還會使輸送彈簧殼體210脫離套筒216，由此釋放輸送彈簧而將輸送彈簧殼體210與套筒216 推開。 輸送彈簧殼體210最初很小的向上移動會使套管206的突出齒狀部207與圍繞上殼體部分202提供的齒狀部嚙合（通過圖 9B的配置到圖9C的配置的變化示出）。 現在，這種情況將會阻止輸送彈簧殼體210在殼體201內部的更進一步的向上移動。 現在，輸送彈簧施加的力會向下推動柱體216以及柱塞213，所述柱塞213現在被壓靠在注射器主體內部的塞子上。 現在，藥劑會通過已被插入的注射針而被輸送，直至塞子到達注射器主體的底部。 這種情況即為圖9D所示的工作狀態。
圖10A-10G示出了具有以受控的速度來閉合柱塞與塞子之間的間隙的機制的注入設備的另一個實施例的操作順序。 該設備的某些元件是在圖11的分解視圖中示出的，並且在圖12中對其進行了更詳細的圖示。 在該設備300中，輸送彈簧301初始會經由釋放套管304而受到柱塞302與輸送彈簧殼體302的嚙合的限制。 在插入階段，這些元件會在插入彈簧305連同插入管306一起施加的力的作用下沿著軸向方向共同移動。 通過在插入管306的外表面上形成的突起部307與在殼體內表面上提供的軌道308的軸向區段的嚙合，所述插入管306 被限制成僅僅在軸向上移動。 在這個狀態中，在釋放套管304的切線方向上形成的肩部309會與在插入管306上形成的橫檔（ledge）相嚙合。 所述肩部309和橫檔310的角度是相對的，由此施加了一個相對旋轉力。 當然，在這個階段，所有這兩個元件都是禁止旋轉的。
當注射器主體311在殼體內部降至某個止動特徵件時，插入管306將不能在軸向上更進一步地移動，並且插入階段將會結束。 此時，在插入管306上提供的突起部307將會遭遇到軌道308的周向擴展的區段，由此允許插入管在釋放套管304 施加的力的作用下小範圍地旋轉，從而使得釋放套管304脫離插入管306。 該釋放套管304會保持按壓在輸送彈簧殼體303上，並且所有這兩個元件會連同柱塞302一起在插入彈簧305 的持續施力的情況下相對於注射器主體311被向下推送。 這種做會導致柱塞302的頭端閉合與塞子312的間隙，直至產生接觸。 此時，柱塞會在輸送彈簧殼體303上施加一個向上的力。 借助某些協作特徵，這個力會在輸送彈簧殼體303上被轉換成旋轉力。 由於柱塞302不能旋轉，因此，所旋轉的將會是輸送彈簧殼體303，由此導致在輸送彈簧殼體303上形成的多個切線方向上的齒狀部313 與一組沿著插入管軸向延伸的齒狀部314相嚙合。 這種嚙合現在將會阻止輸送彈簧殼體303向後移動。 同時，輸送彈簧盒體303的旋轉會分離輸送彈簧殼體303和柱塞303的軸向阻塞特徵。 現在，輸送彈簧的施力會相對於輸送彈簧殼體303向下推動柱塞302。 圖13更詳細地示出了輸送彈簧殼體303和柱塞302的脫離順序。
現在，輸送彈簧301的全部的力都會經由柱塞302施加在注射器主體301內部的塞子312上，由此導致塞子312 通過注射器主體311移動，從而通過注射針來輸送藥劑，直至塞子312碰撞注射器主體311的底部。
現在將對具有以受控的速度來閉合柱塞和塞子之間的間隙的機制的注入設備的另一個實施例進行描述。 該設備是在圖14中描述的。 為了清楚起見，包括觸發機制在內的各種元件都被省略。 然而，在考慮了如上所述的設備的情況下，技術人員很容易理解哪些特徵是構造正常運行的設備所必需的。
該設備具有包括上殼體部分401的殼體400。 除了配合和止動部分402之外，在這裡並未顯示下殼體部分。 注射器主體403被包含在注射器托架404內部並與之一起移動。 與參照圖7描述的設備相似，柱塞405包括柱塞頭406和中心軸407。 柱塞軸407位於柱體408內部，並且壓縮的輸送彈簧413位於軸407與柱體408之間。 所述柱體408位於圓柱形套筒409內部，並且通過可移除蓋件410而被固定于套筒409。 該輸送彈簧413的一端緊靠著柱體408的一端，並且另一端緊靠著圓柱形套筒409。
插入彈簧414作用在殼體400與套筒409之間。 當設備被觸發時，插入彈簧414會通過殼體400推動圓柱形套管409和相連的柱體408、柱塞405 以及壓縮輸送彈簧413。 在遠離注射針的一端，注射器托架404配備了一對柔性支柱415，其中每一個支柱在其內表面上都具有一系列的棘輪齒411。 在托架404通過殼體400移動預定距離之前，上殼體部分401將會阻止支柱415向外彎曲，並且托架404 的更進一步的移動將被阻止，由此限定插入深度。 在該移動之後，支柱415會在圓柱形套筒409的前端施加的力的作用下自由向外彎曲。 這個前端包含了面向外側的齒狀部412，其中所述齒狀部會在彎曲支柱415的下方滑動，由此在其行進時在恰當位置與棘齒索引鎖定。 隨著套筒409的行進，如果注射器主體403停止，那麼套筒409會推送柱塞405通過注射器主體403 ，直至柱塞頭406接觸注射器中的塞子。 如上所述，這樣做會導致柱塞的中心軸407推開蓋件410，從而使得柱體408脫離圓柱形套筒409。 齒狀部412與棘齒411的嚙合將會阻止圓柱形套筒409因為輸送彈簧413的擴展而被推回到上殼體部分 401中。 相反，柱體408和柱塞405會被輸送彈簧413的所有的力向前推動，由此推動柱塞頭406和塞子407 通過注射器主體403，以便通過注射針來輸送藥劑。
圖15示出了該設備的各個操作階段。 在該示例中，注射器本體403具有相對較高的填充液位，由此導致柱塞頭406與塞子416之間出現很小的初始間隙（在預發射狀態）。 圖16示出了相同的工作階段，但注射器主體403具有相對較低的填充液位。 如果填充液位很高，那麼齒狀部412會與靠近注射器托架404的頂部的棘齒411相嚙合。 相反，如果填充液位相對較低，那麼齒狀部412會與靠近注射器托架404底部的棘齒411相嚙合。
技術人員將會瞭解，在不脫離本發明的範圍的情況下，針對上述實施例的各種修改都是可行的。
1‧‧‧注入器
5‧‧‧注射器
6‧‧‧注射針
7‧‧‧塞子
8‧‧‧針套/針罩
10‧‧‧殼體
12‧‧‧後部殼體元件
20‧‧‧蓋件
21‧‧‧構件
30‧‧‧注射器托架/殼體
31‧‧‧彈簧夾
33‧‧‧凸台
35‧‧‧針罩/護罩
36a、36b‧‧‧護罩彈簧
37a、37b‧‧‧彈簧引導件
40‧‧‧按鈕
41a、41b‧‧‧彈性臂/臂狀件/立柱
44‧‧‧凸台
100‧‧‧機制
110‧‧‧柱塞
112‧‧‧頭端
114‧‧‧槽
116‧‧‧突起/突出部
116a、116b‧‧‧徑向突起
117‧‧‧肩部
120‧‧‧第一驅動彈簧/第一壓縮彈簧
121‧‧‧止推墊片
122‧‧‧第二驅動彈簧/第二壓縮彈簧
123‧‧‧止推墊片
130‧‧‧閂鎖件
132‧‧‧後部主體部分/後部區段
134‧‧‧前部連接主體部分/前部
135‧‧‧肩部
138‧‧‧軌道
150‧‧‧套管
151‧‧‧凸緣
152‧‧‧凸輪構件
152a、152b‧‧‧凸輪構件/耳狀件
154‧‧‧凸緣
155‧‧‧孔徑
155a‧‧‧孔徑部分
156‧‧‧徑向槽/突起
156a、156b‧‧‧徑向槽
157‧‧‧止動件/止動表面
157a、157b‧‧‧止動構件
160‧‧‧凸輪主體
162‧‧‧凸輪表面
162a、162b‧‧‧螺旋凸輪表面
163‧‧‧止動件
164‧‧‧孔徑/切口
166‧‧‧閂鎖構件
167‧‧‧凸緣
200‧‧‧自我注入器
201‧‧‧殼體
202‧‧‧上殼體部分
203‧‧‧下殼體部分
204‧‧‧護罩
205‧‧‧注射器托架
206‧‧‧注射器驅動件/套管
207‧‧‧齒狀部/托架/套管
208‧‧‧凹陷軌道
209‧‧‧凹陷區域
210‧‧‧輸送彈簧殼體
211‧‧‧突起部
212‧‧‧螺旋軌道
213‧‧‧柱塞配件
214‧‧‧柱塞頭
215‧‧‧中心軸
216‧‧‧套筒
217‧‧‧輸送彈簧
218‧‧‧蓋件
219‧‧‧插入彈簧
220‧‧‧肩部
221‧‧‧齒狀部
300‧‧‧設備
301‧‧‧彈簧
302‧‧‧柱塞
303‧‧‧輸送彈簧殼體
304‧‧‧套管
305‧‧‧插入彈簧
306‧‧‧插入管
307‧‧‧突起部
308‧‧‧軌道
309‧‧‧肩部
310‧‧‧橫檔
311‧‧‧注射器主體
312‧‧‧塞子
400‧‧‧殼體
401‧‧‧上殼體部分
402‧‧‧止動部分
403‧‧‧注射器主體
404‧‧‧注射器托架
405‧‧‧柱塞
406‧‧‧柱塞頭
407‧‧‧中心軸
408‧‧‧柱體
409‧‧‧套筒
410‧‧‧蓋件
411‧‧‧棘輪齒
412‧‧‧齒狀部
413‧‧‧輸送彈簧
414‧‧‧插入彈簧
415‧‧‧支柱
416‧‧‧塞子
圖式簡單說明 在這裡將會參照附圖來公開本發明的例示實施例，其中： 圖1是現有技術中的注入設備的剖面視圖； 圖2是現有技術中的注入設備的後部的分解視圖； 圖3是包含了根據現有技術的實施例且處於預發射狀態的包含了速度調節器的致動機制的剖面圖和局部端視圖； 圖4-6是在啟動現有技術中的自我注入設備的過程中的與圖3相對應的順序視圖； 圖7是處於預發射狀態的注入設備的剖面圖； 圖8是間隙減小套筒的視圖； 圖9A-9D是在啟動自我注入設備的過程中的與圖7相對應的順序視圖； 圖10A-10G是關於注入設備的另一個實施例的工作順序的順序視圖； 圖11是圖10A-10G的注入設備的分解視圖； 圖12是圖10A-10G中的注入設備的輸送機制的分解視圖； 圖13A-13D是圖10A-10G的注入設備的輸送機制的工作順序的順序視圖； 圖14是根據另一個實施例的注入設備的剖面圖； 圖15A-15D是具有高注射器填充液位的圖14中的設備的工作順序的順序視圖；以及 圖16A-16D是具有低注射器填充液位的圖14中的設備的工作順序的順序視圖。

Claims (15)

  1. 一種注入設備，該注入設備用於輸送來自注射器的藥劑，該注射器在使用過程中被包含在所述設備的殼體內部，該設備被配置成移動注射器通過所述殼體，以使注射器的注射針插入使用者皮膚，以及隨後移動注射器的塞子通過注射器主體， 以便通過注射針來輸送藥劑，該設備包括： 柱塞配件，該柱塞配件具有： 柱塞； 輸送彈簧殼體； 第一釋放機制，該第一釋放機制可釋放地將柱塞固定于輸送彈簧殼體； 輸送彈簧，該輸送彈簧位於柱塞與輸送彈簧殼體之間並且作用於輸送彈簧殼體與柱塞之間； 插入彈簧，該插入彈簧作用於殼體與柱塞配件之間； 第二釋放機制，用於從殼體上釋放柱塞配件，以使插入彈簧移動柱塞配件通過殼體， 所述第一釋放機制被配置成在柱塞配件與塞子相接觸時從輸送彈簧殼體上釋放柱塞，以使輸送彈簧驅動輸送彈簧殼體與柱塞分離，並且由此對塞子施加輸送力； 閂鎖機制，用於將輸送彈簧殼體鎖在前部位置，由此在從輸送彈簧殼體上釋放了柱塞之後基本上防止輸送彈簧殼體在殼體內部向後移動。
  2. 如請求項1之注入設備，進一步包括： 注射器驅動件； 止動特徵件，用於阻止注射器驅動件的移動超出殼體中的一定的點； 第三釋放機制，用於在與止動特徵件嚙合的時候從注射器驅動件上釋放柱塞配件，以便允許柱塞配件繼續通過殼體前進， 其中，用於從殼體上釋放柱塞配件的第二釋放機制促使插入彈簧進一步移動柱塞配件以及注射器托架通過殼體。
  3. 如請求項2之注入設備，其中，所述注射器驅動件被限制成在軸向上移動而不在殼體內部旋轉移動，直至其進一步的軸向移動受到阻礙，由此其能夠旋轉移動， 並且所述輸送彈簧殼體被限制成與注射器驅動件一起在軸向上移動，直至允許注射器驅動件旋轉。
  4. 如請求項3之注入設備，其中，所述閂鎖機制包括所述注射器驅動件和殼體的相互嚙合的齒狀部。
  5. 如請求項2之注入設備，其中，所述閂鎖機制包括處於所述輸送彈簧殼體上的一個或多個齒狀部，以及處於所述注射器驅動件上的一組軸向間隔的齒狀部，反之亦然。
  6. 如請求項2至5中任一項之注入設備，包括速度調節器，用於在從注射器驅動件上釋放了柱塞配件之後調節所述柱塞配件的速度。
  7. 如請求項1至6中任一項之注入設備，其中，所述柱塞包括柱塞軸, 該柱塞軸沿軸向延伸穿過大致為圓柱形的套筒，所述輸送彈簧位於柱塞軸與套筒之間。
  8. 如請求項7之注入設備，其中，所述套筒位於所述輸送彈簧殼體內部，其中，所述柱塞經由所述套筒可釋放地固定于所述輸送彈簧殼體。
  9. 如請求項8之注入設備，其中，蓋件與柱塞軸相連，所述蓋件可釋放地將套筒的頂部固定于輸送彈簧殼體。
  10. 如請求項9之注入設備，其中，柱塞頭被推動穿過注射器主體，直至所述柱塞頭撞擊塞子，由此經由中心軸在蓋件上施力，其中，蓋件的向上移動時將輸送彈簧殼體脫離套筒， 由此釋放輸送彈簧而將輸送彈簧殼體與套筒推開。
  11. 如請求項10之注入設備，其中，所述蓋件還從中心軸脫離。
  12. 如請求項1至11中任一項之注入設備，其中，所述輸送彈簧殼體和柱塞彼此相對旋轉，以使輸送彈簧殼體與柱塞的軸向阻擋特徵件脫離。
  13. 如請求項1之注入設備，其中，輸送彈簧殼體包括多個齒狀部。
  14. 如請求項13之注入設備，其中，閂鎖機制進一步包括插入管以及沿插入管軸向延伸的一組齒狀部，其中，所述多個輸送彈簧殼體的齒狀部與插入管的齒狀部集合相嚙合， 由此防止輸送彈簧殼體在軸向上向後移動。
  15. 如請求項1至14中任一項之注入設備，其中，所述輸送彈簧最初經由釋放套管而被柱塞與輸送彈簧殼體的嚙合所限制。
TW107108912A 2017-03-15 2018-03-15 具有間隙減小機制的注入設備 TW201840344A (zh)

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