TWI537021B - 自動注射器（一） - Google Patents

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TWI537021B TW100136201A TW100136201A TWI537021B TW I537021 B TWI537021 B TW I537021B TW 100136201 A TW100136201 A TW 100136201A TW 100136201 A TW100136201 A TW 100136201A TW I537021 B TWI537021 B TW I537021B
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馬修 艾克曼
托馬斯 坎普
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賽諾菲阿凡提斯德意志有限公司
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Description

自動注射器(一)
本發明關於一種用以依據申請專利範圍第1項之前言供給一劑量之液態藥物之自動注射器，並關於一種用以操作一自動注射器之方法。
供給一注射液係為一種過程，其對於使用者以及心理與身體兩者之健康照護專業提出一些風險與挑戰。
注射裝置(亦即能夠從一藥物容器輸送藥劑之裝置)一般落入兩個範疇中：手動裝置與自動注射器。
在一手動裝置中，使用者必須提供機械能以經由針部驅動流體。這一般係在注射期間，藉由必須被使用者連續按壓之某些形式之按鈕/柱塞而完成。從這個方法看來，對使用者而言仍有許多缺點。如果使用者停止按下按鈕/柱塞，則注射亦將停止。這意味著如果裝置未被適當地使用(亦即柱塞並未完全被按壓至其末端位置)，則使用者會輸送不足量之藥劑。對使用者而言，注射力量可能太高，尤其如果患者係為老年人或具有靈活問題。
按鈕/柱塞之延伸可能太大。因此，對使用者而言，要達到一完全延伸的按鈕可能是不方便的。注射力量與按鈕延伸之組合會導致當插入的針部移動時，順帶增加不舒服之手的發抖/搖動。
自動注射器裝置意圖使注射療法之自我供給對患者而言更加容易。利用自我供給注射所輸送之目前的療法包含供糖尿病(胰島素與較新的GLP-1等級藥品兩者)、偏頭痛、激素療法、抗凝血劑等用之藥品。
自動注射器係為完全地或局部地代替涉及從標準注射器之非口服藥品輸送之活動之裝置。這些活動可包含一保護注射器蓋體之移除、一針部插入至一患者的皮膚中、藥劑之注射、針部之移除、針部之屏蔽以及避免裝置之再使用。這克服了許多手動裝置之缺點。注射力量/按鈕延伸、手搖動與輸送一不完整劑量之可能性係被減少。觸發可能藉由許多手段(譬如，一觸發按鈕或到達其注射深度之針部之動作)而執行。在某些裝置中，輸送流體之能量係由一彈簧所提供。
US 2002/0095120 A1揭露一種自動注射裝置，其在一拉伸彈簧被釋放時，自動注射一預測量之流體藥物。拉伸彈簧在其被釋放時，使一安瓶(ampoule)與注射針部從一儲存位置移動至一部署位置。安瓶之內容物接著藉由在安瓶內部之拉伸彈簧迫使一活塞向前而被排出。在流體藥物已被注射之後，儲存於拉伸彈簧之扭力係被釋放，且注射針部係自動返回收回至其原始的儲存位置。
高黏度藥劑需要高力量，用以經由相當薄的注射針部排出它們。為了達到這些力量，需要強大的驅動彈簧。這可導致當將針部插入至皮膚中時使用者感覺到一高衝擊，以及當觸發注射時導致使用者感覺到高力量。
本發明之一個目的係提供一種改良的自動注射器以及一種用以操作一自動注射器之改良的方法。
此目的係藉由一種依據申請專利範圍第1項之自動注射器以及藉由一種依據申請專利範圍第9項之方法而達成。
在這個說明書之上下文中，專門用語「近端」表示在一注射期間指向患者之方向，而專門用語「遠端」表示指向遠離患者之相反方向。
本發明之較佳實施例係在附屬項中被提供。
依據本發明，一種用以供給一劑量之液態藥物之自動注射器包含：
-一管狀機架，
-一載體子元件，包含一管狀載體，其相對於機架可滑動地配置並局部地配置在機架中，載體包含一具有一中空注射針部之注射器、一驅動彈簧以及一用以將驅動彈簧之負載轉遞至一注射器之阻塞器(stopper)之柱塞，其中注射器係被鎖扣以供與載體聯合軸向平移，
-一摺縐(wrap-over)觸發套筒，配置在自動注射器之末端上面，觸發套筒延伸至少幾乎遍及自動注射器之全部長度，
-一控制彈簧，配置在載體周圍，
-第一聯鎖機構，用以依據載體與觸發套筒之相對的軸向位置，將一控制彈簧之近端耦接至載體用以將其推進以供針部插入或耦接至機架以供針部縮回，
-第二聯鎖機構，配置成用以當載體在針部插入期間具有至少幾乎已到達一注射深度時釋放驅動彈簧以供注射，
-第三聯鎖機構，配置成用以將機架耦接至載體以供相對於觸發套筒聯合軸向平移，其中第三聯鎖機構係被配置成在觸發套筒相對於機架在近端方向平移之時，使機架從載體分離，從而釋放控制彈簧以供針部插入，
-第四聯鎖機構，配置成用以將控制彈簧之一末端耦接至載體以供針部縮回或以其他方法耦接至觸發套筒。
具有整合驅動彈簧之載體子元件允許當觸發自動注射器時或在針部插入期間，採用一強大的驅動彈簧而不會對使用者有任何衝擊，其乃因為這些動作係藉由可以指定大幅弱於驅動彈簧之控制彈簧而達成或抵抗。這允許輸送高度黏性的藥劑。
在針部到達一注射深度時釋放驅動彈簧，避免一種所謂的濕注射(wet injection)，亦即藥劑從針部當中漏出，其係為習知技藝之自動注射器的一項問題，於此針部插入與注射兩者係藉由推壓在阻塞器上而達成。
相較於大部分的習知之自動注射器而言，依據本發明之自動注射器具有尤其低的部件數，從而降低製造成本。關於供流體注射用之各自的控制彈簧及驅動彈簧之配置，允許使用一種藉由只改變驅動彈簧以供不同的黏度液體使用之設計，以及只藉由改變柱塞之長度以供不同的容積使用之設計。這是一項勝過習知技藝設計之優點，於此主要彈簧亦對針部插入及/或縮回提供動力。
在一開始如自動注射器之被輸送狀態中，藉由第一聯鎖機構將控制彈簧之近端耦接至載體，藉由第二聯鎖機構防止驅動彈簧之釋放，藉由第三聯鎖機構防止機架與載體之分離，並將控制彈簧之末端耦接至觸發套筒。
為了觸發一注射，自動注射器必須靠著一注射部位(例如一患者之皮膚)被按壓。一使用者(例如患者或一護理人員)以他們的整隻手抓取摺縐觸發套筒，並靠著注射部位推壓從近端伸出之機架。因此，自動注射器尤其非常適合於具有靈活問題之人，其乃因為相對於習知技藝之自動注射器，觸發並不需要藉由單一手指之小按鈕之操作，取而代之的是使用整隻手。
當靠著注射部位被推壓時，觸發套筒在近端方向相對於機架平移，以對抗控制彈簧之力量。當觸發套筒至少幾乎完全被平移時，使第三聯鎖機構脫離，藉以釋放控制彈簧，用以推進載體子元件以供針部插入。
當與載體子元件一起平移之針部至少幾乎到達一注射深度時，藉由第二聯鎖機構釋放驅動彈簧。驅動彈簧在近端方向推進柱塞與阻塞器，用以至少局部輸送藥劑。
如果自動注射器係在阻塞器已降到注射器或中間注射的底部之後從注射部位被移除，則在相對於載體子元件的控制彈簧之負載之下，觸發套筒係在遠端方向平移。
當觸發套筒在那個動作期間到達一相對於載體的界定位置時，控制彈簧之近端係從載體分離，並藉由第一聯鎖機構耦接至機架。再者，控制彈簧之末端係從觸發套筒分離，並藉由第四聯鎖機構耦接至載體。
當控制彈簧現在靠著機架在近端方向推壓並靠著載體在遠端方向推壓時，載體子元件係藉由控制彈簧而收回至機架中進入一針部安全位置。
第一聯鎖機構可包含一近端軸環，用以傳送控制彈簧之近端之負載。在初始狀態中，近端軸環係啣接在一載體上之螺紋上。在初始狀態中，近端軸環具有一接腳(pin)，其被配置成栓接(splined)至一觸發套筒中之第一縱向凹槽，俾能避免近端軸環之旋轉並藉由在螺紋上推壓而將其耦接至載體。在從注射部位移除自動注射器期間，在機架與載體在近端方向相對於觸發套筒平移之時，接腳運行超過一第一縱向凹槽之近端(例如進入一間隙中)且因此被釋放，所以近端軸環可以在控制彈簧之負載之下相對於載體旋轉並平移，亦即近端軸環係從載體分離。控制彈簧使近端軸環在近端方向平移，直到它緊靠機架為止。
第二聯鎖機構可包含兩個遠側配置在柱塞上之彈臂。彈臂顯現一供驅動彈簧之近端用的一推力面(thrust face)。一驅動彈簧之末端作用對抗載體(例如一載體末端面)。一第一突起部從一觸發套筒之遠端觸發末端面在近端方向伸出至載體中。在初始狀態中，第一突起部係被配置在兩個彈臂之間，從而避免它們朝向彼此彎曲。一些凸部係被配置在載體中，用以在初始狀態中，以一種避免柱塞在近端方向平移之方式分別鉤住其中一個彈臂。在針部插入期間，載體係在近端方向相對於觸發套筒平移。當載體在針部插入期間具有至少幾乎已到達注射深度時，突起部因此從彈臂之間被移除，從而允許彈臂在驅動彈簧之負載之下，由於它們的劇升啣接至凸部而向內彎曲。因此，柱塞係被釋放以推進阻塞器並輸送藥劑。
在這個說明書之專門用語中，劇升啣接係為一在兩個元件之間的啣接，其中倘若並未防止這個元件向旁彎曲，它們之至少一者具有一斜坡，用以在這些元件係靠著彼此被軸向推壓時，以其中一個元件係向旁彎曲的這種方式啣接另一個元件。
第三聯鎖機構可包含在機架上之至少一彈性夾，其在初始狀態中被啣接於載體中之個別孔隙，用以將機架鎖扣至載體。至少一第二突起部係被配置在觸發套筒中，用以向外支撐彈性夾，俾能在初始狀態中，避免彈性夾向外彎曲並使載體從機架脫離。當自動注射器正靠著注射部位被推壓時，第二突起部係在觸發套筒在近端方向相對於機架平移之時從彈性夾之後方被移除。彈性夾隨後在控制彈簧之負載之下，由於其與載體之劇升啣接而向外彎曲，藉以釋放控制彈簧以供針部插入。
第四聯鎖機構可包含一遠端軸環，用以傳送控制彈簧之末端之負載。遠端軸環與觸發套筒可能藉由一卡口式組裝件(bayonet fitting)而耦接，卡口式組裝件將遠端軸環相對於觸發套筒在遠端方向之平移限制在遠端軸環之至少一鎖定角位置。在卡口式組裝件之至少一未鎖定角位置，遠端軸環可以相對於觸發套筒在遠端方向平移。個別角位置係由一遠端軸環與載體之栓接啣接所決定。由於栓接啣接，遠端軸環在初始狀態中係處於鎖定角位置，並停留在那裡。在從注射部位移除自動注射器期間，在機架與載體在近端方向平移之時，遠端軸環係藉由栓接啣接而被旋轉進入未鎖定角位置中，從而使其與觸發套筒分離。遠端軸環隨後在控制彈簧之負載之下，相對於觸發套筒在遠端方向平移進入一緊靠一載體上之外肩部之位置，然後，其在遠端方向平移以供縮回。
卡口式組裝件可包含至少一圓周配置的第三突起部，最好是位在觸發套筒之內表面上的一些等間隔的第三突起部以及位在遠端軸環之外表面之一對應數目之圓周配置的第四突起部。在鎖定角位置中，第三突起部與第四突起部之對應對(corresponding pairs)本質上係以一種彼此緊靠之方式對準，從而避免遠端軸環在遠端方向平移。在從注射部位移除自動注射器期間，在機架與載體在近端方向平移之時，遠端軸環係藉由栓接啣接而旋轉進入未鎖定角位置中，藉以以一種允許遠端軸環在遠端方向平移之方式(例如藉由通過在第四突起部之間的間隙之第三突起部，反之亦然)，使第三突起部與第四突起部之對應對未對準。
栓接啣接可包含載體上之至少一縱向栓槽(spline)，其與遠端軸環之內表面上之個別第二縱向凹槽啣接。栓槽本質上是平行的，用以使遠端軸環維持在鎖定角位置，但以一靠近其末端之導螺紋結束，用以使遠端軸環旋轉進入未鎖定角位置中。在初始狀態中，第二縱向凹槽係在一栓槽之本質上平行部分上被引導，用以將遠端軸環維持在鎖定角位置中，直到從注射部位移除自動注射器為止。當自動注射器係從注射部位被移除並進入導螺紋以使遠端軸環旋轉進入未鎖定角位置中時，第二縱向凹槽係在機架與載體在近端方向平移之時沿著栓槽移動。
不言而喻的是，在兩個元件之間的栓槽或螺紋可能配置成使栓槽位於第一元件上而使凹槽位於另一個元件上，或反之亦然。
為了在慣性力之下確保針部安全，例如當自動注射器在使用之後被大幅地搖動時，可將一扣接特徵部(snap feature)設置在機架與載體之間，用以在載體被收回進入針部安全位置中時，將它們鎖在一起。
一掣爪機構可被配置成用以使機架相對於觸發套筒的對向平移，用以觸發針部插入，從而提供具有一種兩階段射擊機構之自動注射器。
自動注射器最好是可用於皮下或肌肉內注射，尤其用以輸送一鎮痛劑、一抗凝血劑、胰島素、一胰島素衍生物、肝素、Lovenox、一疫苗、一生長賀爾蒙、一胜肽類激素、一蛋白質、抗體及複合碳水化合物之其中一者。
本發明之適用性之更進一步的範疇將從以下提供之詳細說明而更顯清楚。然而，吾人應理解到因為熟習本項技藝者將從這個詳細說明更明白本發明之精神與範疇之內的各種變化及修正，所以詳細說明與特定例子(雖然表示本發明之較佳實施例)係只提供作為實例。
本發明將從以下所提供之詳細說明與附圖(其係只提供作為實例，從而並非本發明之限制)變得更完全理解。
在所有圖中，對應的部分係以相同的參考符號標示。
圖1顯示在一自動注射器1之不同的剖面中之兩個縱剖面，不同的剖面幾乎彼此旋轉90°，其中自動注射器1係在開始一注射之前處於一初始狀態。自動注射器1包含一機架2。一具有一中空注射針部4之注射器3(例如一Hypak注射器)係被配置在自動注射器1之一近端部分中。當自動注射器1或注射器3被組合時，一保護針部屏蔽5係被裝設至針部4。一阻塞器6係被配置用以遠側密封注射器3並用以經由中空針部4移走一液態藥物M。注射器3係被保持於一管狀載體7中，並於其近端被支撐於其中。載體7係可滑動地配置在機架2中。
一種以一壓縮彈簧之形狀存在的驅動彈簧8係被配置在載體7之一遠端部分中。一柱塞9用以將驅動彈簧8之力量運送至阻塞器6。
驅動彈簧8係裝載在載體7之一遠端載體末端面10與一遠側配置在柱塞9上之兩個彈臂11上之推力面之間。
一摺縐觸發套筒12係被配置在自動注射器1之末端D上面，其延伸幾乎遍及自動注射器1之全部長度。一第一突起部13在兩個彈臂11之間在近端方向P從一觸發套筒12之遠端觸發末端面14伸出，從而避免它們朝向彼此彎曲。表面上，彈臂11係以一種避免柱塞9在近端方向P平移之方式被鉤住在載體7中之個別凸部15之後方。凸部15係在驅動彈簧8之負載之下，以一種使彈臂11向內彎曲之方式而遠側劇升，其被在初始狀態中之第一突起部13所阻止。
載體7係藉由機架2上之兩個第二彈性夾16(啣接於載體7中之個別孔隙17)而被鎖扣至靠近自動注射器1之近端P之機架2。在初始狀態中，彈性夾16係向外被觸發套筒12中之個別第二突起部18所支撐，俾能避免彈性夾16向外彎曲並使載體7從機架2脫離。
一以另一種壓縮彈簧之形狀存在的控制彈簧19係配置在載體7周圍，並在一近端軸環20與一遠端軸環21之間作用。近端軸環20係安裝於載體7上之螺紋22上(參照圖9)，但亦藉由一在近端軸環20之外表面上之接腳23(在一觸發套筒12中之第一縱向凹槽24中運行)而栓接至觸發套筒12(參照圖10)。因此，來自控制彈簧19之近端之負載係耦接達到處於初始狀態之載體7。遠端軸環21係藉由一卡口式組裝件而耦接至觸發套筒12，但亦栓接至載體7，從而阻止卡口釋放。卡口包含一些在觸發套筒12之內表面上之圓周配置的第三突起部25，以及一對應數目之在遠端軸環21之外表面上之圓周配置的第四突起部26。在初始狀態中，第三突起部25與第四突起部26之相對應的對，本質上以一種彼此緊靠之方式對準，從而避免遠端軸環21在遠端方向D平移(參照圖10)。栓接啣接包含一些在載體7上之縱向栓槽27，每個栓槽與一遠端軸環21之內表面上之個別第二縱向凹槽28啣接(參照圖9及10)，因此限制遠端軸環21與載體7之相對旋轉並因此避免卡口之分離。
觸發套筒12被允許在相關於載體7之近端方向P移動以抵抗控制彈簧19之力量。當載體7初始被鎖扣至機架2時，觸發套筒12在近端方向P之平移壓縮控制彈簧19，其中近端軸環20維持在初始狀態之位置，且其中遠端軸環21係利用觸發套筒12被平移。觸發套筒12在遠端方向D相對於機架2之延伸，可能由一接觸一觸發套筒12上之表面(未顯示)之機架2上的肩部所界定。
自動注射器1之操作順序如下：保護針部屏蔽5係從近端P被移除。現在露出針部4，但仍然處於一段回到機架2內之安全距離，用以保護使用者以免意外的針部刺到而受傷。載體7顯現一保持器口袋29(retainer pocket)，用以容納一注射器3之手指突緣30(finger flange)。觸發套筒12包含一增廣部分31，用以以一種限制觸發套筒12與載體7之相對旋轉之方式容納保持器口袋29，同時允許在縱方向平移。因此，避免了針部4之旋轉。
在保護針部屏蔽5之移除期間，任何施加至載體7之軸向負載係藉由彈性夾16而經由鎖扣至機架2之載體7被分解。機架2以一種避免機架2在近端方向P更進一步的平移之方式，於一阻塞物35緊靠觸發套筒12。當保護針部屏蔽5正被移除時，施加至機架2之軸向負載係因此經由將由一使用者所握住的觸發套筒12而被分解。在初始狀態中，可能藉由一配置在近端P上之蓋子來幫助保護針部屏蔽5之移除，此蓋子與保護針部屏蔽5啣接(並未顯示蓋子)。
為了觸發一注射，使用者(亦即患者或一護理人員)將自動注射器1之近端P放在注射部位(亦即患者之皮膚)上並靠著注射部位推壓觸發套筒12(參見圖2)。機架2與所有內部零件一起在遠端方向D平移進入觸發套筒12中。使用者將這種機架2之平移想像成一皮膚接觸覆蓋之凹部。控制彈簧19抵抗此種運動，但被指定以使其彈簧速率與預先負載對這個而言低到足以感覺自然。此種平移是完全可逆的，亦即使用者可將自動注射器放在注射部位上，壓下機架2(皮膚接觸覆蓋(skin-contact-shroud))並從注射部位移除自動注射器1而不需要啟動它，藉以在控制彈簧19之負載之下，允許機架2與觸發套筒12回復至它們的初始位置。
自動注射器1可能可選擇地具有一種兩階段射擊機構。於此情況下，在圖2中，從此位置更進一步的平移將被一掣爪機構(未顯示)所抵抗。
當準備這樣做時，使用者繼續靠著注射部位推動自動注射器之近端P，同時固定觸發套筒12。機架2與所有鎖扣至它的內部零件一起相對於觸發套筒12在遠端方向D移動，直到載體末端面10於自動注射器1之末端D與觸發末端面14接觸為止(參見圖3)。
正好在到達這個位置之前，將載體7鎖扣至機架2之第二突起部18已移動至一位置，於此允許彈性夾16由於其與載體7之劇升啣接而向外彎曲，其係藉由靠著近端軸環20推壓之控制彈簧19而在近端方向P偏向一側。在機架2與載體7之間的鎖扣從而被釋放。接著，控制彈簧19強迫載體7與注射器3和針部4一起在近端方向P移動，從而將針部4插入至注射部位中(參見圖4)。
圖5顯示載體7、注射器3以及完全被推進至一界定一注射深度之最近端位置中之針部4。這個最近端位置係因保持器口袋29與機架2之接觸而受限制。正好在到達最近端位置之前，載體7、注射器3、針部4、驅動彈簧8以及柱塞9已相對於觸發套筒12平移並如此遠到使第一突起部13從彈臂11之間被移除，從而釋放柱塞9。驅動彈簧8由於它們的劇升啣接而在近端方向P將彈臂11推壓在凸部15上面，且柱塞9在驅動彈簧8之負載之下，開始在近端方向P平移。驅動彈簧8擴張，柱塞9接觸阻塞器6，而藥劑M係經由針部4被排出。
阻塞器6之這個動作繼續，直到阻塞器6降到注射器3的底部為止，藉以完全倒空注射器3。使用者將被要求維持注射部位上之壓力持續一段短時間(例如10秒)，用以確保這個被達成(參見圖6)。
當使用者從注射部位縮回自動注射器1時，機架2與所有內部元件一起藉由作用在鎖扣至觸發套筒12之遠端軸環21與鎖扣至載體7之近端軸環20之間的控制彈簧19，在近端方向D延伸離開觸發套筒12。針部4在這個動作期間尚未從注射部位取出，其乃因為在藥劑M之輸送期間，萬一使用者在注射過程期間無意地使自動注射器1略移動，這將使自動注射器1對於觸發套筒12相對於注射部位的動作敏感，藉以導致潛在的過早的針部縮回。由於這項特徵，初始針部插入深度並未倚靠機架2之全凹部(皮膚聯鎖)，亦即插入深度係相關於機架2被界定。
針部4之縮回被觸發的點係稍微早於機架2已完全延伸至初始位置，用以容許零件公差並確保縮回總是發生在機架2停止相對於觸發套筒12的移動之前。然而，當從注射部位被移除時，將機架2設成為具有一更多或更少的近端位置將是可能的。
在這個平移期間，剛好在機架2到達行程之前，在近端軸環20與觸發套筒12之間的栓槽特徵部，係藉由行進超過第一縱向凹槽24之近端軸環20之接腳23而被釋放。這允許近端軸環20在相對於載體7的螺紋22上旋轉。當近端軸環20旋轉時，其在近端方向P相對於載體7平移，然後與其分離，最後與機架2接觸(參見圖7)。現在，控制彈簧19之近端上的負載不再被施加至載體7但施加至機架2。圖9及10顯示於此情況下之控制彈簧19、近端軸環20以及遠端軸環21。某些元件係以虛線畫出透明部分，以便使交互作用變得可理解的。吾人必須理解到，實際上這些元件並不需要是透明的。
當機架2繼續在近端方向P移動至其最後的近端位置時，相對於觸發套筒12被軸向固定之遠端軸環21沿著載體7上之栓槽27移動。大體上平行於縱軸線之栓槽27以一導螺紋32結束。這導致遠端軸環21相對於載體7旋轉。當遠端軸環21旋轉時，與觸發套筒12耦接之卡口係被釋放。第三突起部25與第四突起部26之對應對以一種允許第三突起部25通過在第四突起部26之間的間隙且反之亦然的方式變成未對準，從而允許遠端軸環21在遠端方向D平移。遠端軸環21接觸一載體7上之外肩部33，從而將來自控制彈簧19之末端之負載分解成載體7。
現在，當作用在載體7與機架2之間時，控制彈簧19縮回機架2內部之載體7，在此過程中，從注射部位取出針部，從而提供後注射針部安全。自動注射器1可能被設計成用以收回載體7，直到載體末端面10緊靠觸發末端面14為止。載體7可能藉由一夾子(未顯示)而於這個點被鎖扣至機架2，用以在大幅被搖動時避免其在慣性力之下移動。
萬一使用者要在注射器全倒空之前從注射部位移除自動注射器1，仍然將達成機架2之所說明的動作。然而，在那種狀況下，注射器3將在從注射部位移除之後完全被倒空。
自動注射器1可能可選擇地具有一種兩階段射擊機構。於此情況下，為了觸發一注射，使用者(亦即患者或一護理人員)將自動注射器1之近端P放在注射部位(亦即患者之皮膚)上並靠著注射部位推壓觸發套筒12。機架2與所有內部零件一起在遠端方向D平移進入觸發套筒12中，直到藉由一掣爪機構(未顯示)防止更進一步的平移為止。使用者將這種機架2之平移想像成一皮膚接觸覆蓋之凹部。控制彈簧19抵抗此種運動，但被指定以使其彈簧速率與預先負載對這個而言低到足以感覺自然。此種平移係完全可逆的，亦即使用者可將自動注射器放在注射部位上，壓下機架2(皮膚接觸覆蓋)高達掣爪之位置，並從注射部位移除自動注射器1而不需要啟動它，藉以在控制彈簧19之負載之下，允許機架2與觸發套筒12回復至它們的初始位置。除了掣爪以外，自動注射器1之操作係與上述說明相同。
觀看視窗34係以孔隙之形狀配置在觸發套筒12中、配置在機架2中以及配置在載體7中，用以檢驗注射器內容。
1．．．自動注射器
2．．．機架
3．．．注射器
4．．．中空注射針部
5．．．保護針部屏蔽
6．．．阻塞器
7．．．載體
8．．．驅動彈簧
9．．．柱塞
10．．．載體末端面
11．．．彈臂
12．．．觸發套筒
13．．．第一突起部
14．．．觸發末端面
15．．．凸部
16．．．彈性夾
17．．．孔隙
18．．．第二突起部
19．．．控制彈簧
20．．．近端軸環
21．．．遠端軸環
22．．．螺紋
23．．．接腳
24．．．第一縱向凹槽
25．．．第三突起部
26．．．第四突起部
27．．．栓槽
28．．．第二縱向凹槽
29．．．保持器口袋
30．．．手指突緣
31．．．增廣部分
32．．．導螺紋
33．．．肩部
34．．．觀看視窗
35．．．阻塞物
D．．．末端、遠端方向
M．．．藥劑
P．．．近端、近端方向
圖1A、1B係為在發動之前，一種具有一處於一初始狀態之注射器之自動注射器。
圖2A、2B係為具有一靠著一注射部位被移除並推壓之保護針部屏蔽之自動注射器。
圖3A、3B係為具有一完全被壓下之套筒觸發按鈕之自動注射器。
圖4A、4B係為具有一插入至注射部位之注射針部之自動注射器。
圖5A、5B係為具有一被釋放以供注射之驅動彈簧之自動注射器。
圖6A、6B係為具有倒空之注射器之自動注射器。
圖7A、7B係為在注射結束之後，從注射部位被移除之自動注射器。
圖8A、8B係為具有注射器與收回至一針部安全位置中之針部之自動注射器。
圖9係為在如圖7中之狀態中，具有一控制彈簧、一近端軸環以及一遠端軸環之自動注射器之詳細視圖。
圖10係為在如圖7中之狀態中，具有控制彈簧、近端軸環以及遠端軸環之自動注射器之另一詳細視圖。
1．．．自動注射器
2．．．機架
3．．．注射器
4．．．中空注射針部
5．．．保護針部屏蔽
6．．．阻塞器
7．．．載體
8．．．驅動彈簧
9．．．柱塞
10．．．載體末端面
11．．．彈臂
12．．．觸發套筒
13．．．第一突起部
14．．．觸發末端面
15．．．凸部
16．．．彈性夾
17．．．孔隙
18．．．第二突起部
19．．．控制彈簧
20．．．近端軸環
21．．．遠端軸環
22．．．螺紋
25．．．第三突起部
27．．．栓槽
28．．．第二縱向凹槽
33．．．肩部
D．．．末端、遠端方向
M．．．藥劑
P．．．近端、近端方向

Claims (20)

  1. 一種自動注射器，用以供給一劑量之一液態藥劑(M)，該自動注射器包含：一管狀機架，一載體子元件，包含一管狀載體，其相對於該機架可滑動地配置並局部地配置在該機架中，該載體包含一具有一中空注射針部之注射器、一驅動彈簧以及一用以將該驅動彈簧之負載轉遞至該注射器之一阻塞器(stopper)之柱塞，其中該注射器係被鎖扣以供與該載體聯合軸向平移，一摺縐(wrap-over)觸發套筒，配置在該自動注射器之末端(D)上面，該觸發套筒延伸至少幾乎遍及該自動注射器之全部長度，其中當該觸發套筒之一末端面與該載體之一末端面接觸時，該觸發套筒相對於該機架之平移觸發針部插入，一控制彈簧，配置在該載體周圍，其中該控制彈簧被設計成插入針部且在供給該劑量之該液態藥劑(M)之後縮回針部，一第一聯鎖，被設計成依據該載體與該觸發套筒之相對的軸向位置，將該控制彈簧之一近端耦接至該載體用以將其推進以供針部插入或耦接至該機架以供針部縮回，一第二聯鎖，被設計成當該載體在針部插入期間到達一注射深度時釋放該驅動彈簧以供注射， 一第三聯鎖，被設計成將該機架耦接至該載體以供相對於該觸發套筒聯合軸向平移，其中該第三聯鎖係被配置成在該觸發套筒相對於該機架在近端方向(P)平移之時，使該機架從該載體分離，從而釋放該控制彈簧以供針部插入，一第四聯鎖，被設計成將該控制彈簧之一末端耦接至該載體以供針部縮回或在其他情況耦接至該觸發套筒。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之自動注射器，其中：該第一聯鎖包含一近端軸環，用以傳送該控制彈簧之該近端之負載，在一初始狀態中，該近端軸環被配置成啣接在該載體上之一螺紋上，在該初始狀態中，該近端軸環具有一接腳(pin)，其被配置成栓接(splined)至該觸發套筒中之一第一縱向凹槽，俾能避免該近端軸環之旋轉並將其耦接至該載體，其中當從注射部位移除該自動注射器時，在該控制彈簧之負載之下，在該機架與該載體在近端方向(P)平移之時，該第一縱向凹槽係被配置成用以釋放該接腳，藉以在該控制彈簧之負載之下，允許該近端軸環相對於該載體之旋轉與平移，以及隨後該近端軸環靠著該機架之鄰接。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之自動注射器，其中：該第二聯鎖包含兩個遠側配置在該柱塞上之彈臂，該些 彈臂顯現一供該驅動彈簧用之推力面(thrust face)，其中一突起部從該觸發套筒之一遠端觸發末端面在近端方向(P)伸出，其中，該突起部係可配置在該兩個彈臂之間，從而避免它們朝向彼此彎曲，其中，凸部係被配置在該載體中，用以以一種避免該柱塞在近端方向(P)平移之方式分別鉤住該些彈臂之其中一個，其中，該突起部係被配置成從該些彈臂之間被移除，從而允許它們在該驅動彈簧之負載之下，由於它們的劇升啣接至該些凸部而向內彎曲，並允許在針部插入期間，當該載體到達該注射深度時釋放該柱塞。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之自動注射器，其中：該第三聯鎖包含在該機架上之至少一彈性夾，其可啣接在該載體中之個別孔隙，其中至少一突起部係被配置在該觸發套筒中，用以向外支撐該彈性夾，俾能避免該彈性夾向外彎曲並使該載體從該機架脫離，其中，該突起部係被配置成在該觸發套筒在近端方向(P)相對於該機架的平移之時從該彈性夾之後方被移除，藉以允許該彈性夾在該控制彈簧之負載之下，由於其與該載體劇升啣接而向外彎曲。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之自動注射器，其中：該第四聯鎖包含一遠端軸環，用以傳送該控制彈簧之該 末端之負載，該遠端軸環與該觸發套筒具有一卡口式組裝件(bayonet fitting)，其將該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移限制在該遠端軸環之至少一鎖定角位置，並在該遠端軸環之至少一未鎖定角位置，允許該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移，其中，該個別角位置係由該遠端軸環與該載體之一栓接啣接所決定，其中，當從該注射部位移除該自動注射器時，在該控制彈簧之負載之下，在該機架與該載體在近端方向(P)平移之時，該遠端軸環係被配置成被旋轉進入該未鎖定角位置中，藉以允許在該控制彈簧之負載之下，該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移，以及隨後該遠端軸環靠著該載體上之一外肩部之鄰接以供縮回。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之自動注射器，其中：該卡口式組裝件包含位在該觸發套筒之內表面上之至少一圓周配置的第一突起部以及位在該遠端軸環之外表面上之一對應數目之圓周配置的第二突起部，其中，在該鎖定角位置中，第一突起部與第二突起部之對應對本質上係以一種彼此緊靠之方式對準，從而避免該遠端軸環在遠端方向(D)的平移，其中，在該未鎖定角位置中，第一突起部與第二突起部之對應對(corresponding pairs)以一種允許該遠端軸環在遠端方向(D)的平移之方式變 成未對準。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之自動注射器，其中：該栓接啣接包含該載體上之至少一縱向栓槽，其與該遠端軸環之該內表面上之個別第二縱向凹槽啣接，其中該栓槽本質上是平行的，用以使該遠端軸環維持在該鎖定角位置，但以一靠近其末端之導螺紋結束，用以使該遠端軸環旋轉進入該未鎖定角位置中。
  8. 如申請專利範圍第1或2項所述之自動注射器，其中：一掣爪機構係提供作為該機架相對於該觸發套筒的對向平移，用以觸發針部插入。
  9. 一種操作自動注射器之方法，該自動注射器包含：一管狀機架，一載體子元件，包含一管狀載體，其相對於該機架可滑動地配置並局部地配置在該機架中，該載體包含一具有一中空注射針部之注射器、一驅動彈簧以及一用以將該驅動彈簧之負載轉遞至該注射器之一阻塞器之柱塞，其中該注射器係被鎖扣以供與該載體聯合軸向平移，一摺縐觸發套筒，配置在該自動注射器之末端(D)上面，該觸發套筒延伸至少幾乎遍及該自動注射器之全部長度，其中當該觸發套筒之一末端面與該載體之一末端 面接觸時，該觸發套筒相對於該機架之平移觸發針部插入，一控制彈簧，配置在該載體周圍，其中該控制彈簧被設計成插入針部且在供給一劑量之一液態藥劑(M)之後縮回針部，一第一聯鎖，被設計成將該控制彈簧之一近端耦接至該載體或耦接至該機架，一第二聯鎖，被設計成鎖扣該驅動彈簧，一第三聯鎖，被設計成將該機架耦接至該載體，一第四聯鎖，被設計成將該控制彈簧之一末端耦接至該載體或耦接至該觸發套筒，該方法包含以下步驟：：在一初始狀態中，藉由該第一聯鎖將該控制彈簧之該近端耦接至該載體，藉由該第二聯鎖避免釋放該驅動彈簧，藉由該第三聯鎖避免該機架從該載體分離，並將該控制彈簧之該末端耦接至該觸發套筒，當該自動注射器之該近端(P)正被推壓靠著一注射部位時，使該觸發套筒在近端方向(P)相對於該機架的平移抵抗該控制彈簧之力量，當該觸發套筒至少幾乎完全被平移時，使該第三聯鎖脫離，藉以釋放該控制彈簧，用以推進該載體子元件以供針部插入，在針部插入期間，當該針部到達一注射深度時，藉由該 第二聯鎖釋放該驅動彈簧，藉以允許該驅動彈簧推進該柱塞與該阻塞器，用以至少局部輸送藥劑(M)，在從該注射部位移除該自動注射器之時，使該觸發套筒在該控制彈簧之負載之下在遠端方向(D)相對於該載體子元件平移，當該觸發套筒到達一相對於該載體的界定位置時，藉由該第一聯鎖，使該控制彈簧之該近端從該載體分離並將其耦接至該機架，以及藉由該第四聯鎖使該控制彈簧之該末端從該觸發套筒分離並將其耦接至該載體，在該控制彈簧之負載之下，將該載體子元件收進該機架中，進入一針部安全位置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中：該第一聯鎖包含一近端軸環，用以傳送該控制彈簧之該近端之負載，其中，在該初始狀態中，該近端軸環係啣接在該載體上之一螺紋上，其中，在該初始狀態中，該近端軸環上之一接腳係栓接至該觸發套筒中之一第一縱向凹槽，俾能避免該近端軸環之旋轉並將其耦接至該載體，其中，在從該注射部位移除該自動注射器期間，在該機架與該載體在近端方向(P)平移之時，該接腳運行超過該第一縱向凹槽之一近端，藉以使該控制彈簧旋轉並相對於該載體使該近端軸環平移進入一近端軸環緊靠該機架之位置。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之方法，其中：該第二聯鎖包含兩個遠側配置在該柱塞上之彈臂，該些彈臂顯現一供該驅動彈簧用之推力面，其中一突起部從該觸發套筒之一遠端觸發末端面在近端方向(P)伸出，其中，該突起部在該初始狀態中係被配置在該兩個彈臂之間，從而避免它們朝向彼此彎曲，其中，凸部係被配置在該載體中，用以以一種避免該柱塞在近端方向(P)平移之方式分別鉤住該些彈臂之其中一個，其中，在針部插入期間，當該載體到達該注射深度時，該突起部係從該些彈臂之間被移除，從而允許該些彈臂在該驅動彈簧之負載之下，由於它們的劇升啣接至該些凸部而向內彎曲，並釋放該柱塞。
  12. 如申請專利範圍第9或10項所述之方法，其中：在該初始狀態中，該第三聯鎖包含在該機架上之至少一彈性夾，其啣接於該載體中之個別孔隙，其中，至少一突起部係被配置在該觸發套筒中，用以向外支撐該彈性夾，俾能在該初始狀態中，避免該彈性夾向外彎曲並使該載體從該機架脫離，其中，該突起部係在該觸發套筒在近端方向(P)相對於該機架的平移之時，從該彈性夾之後方被移除，其中，該彈性夾係在該控制彈簧之負載之下，由於其與該載體劇升啣接而隨後向外彎曲。
  13. 如申請專利範圍第9或10項所述之方法，其中：該第四聯鎖包含一遠端軸環，用以傳送該控制彈簧之該末端之負載，該遠端軸環與該觸發套筒具有一卡口式組裝件，其將該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移限制在該遠端軸環之至少一鎖定角位置，並在該遠端軸環之至少一未鎖定角位置，允許該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移，其中，該個別角位置係由該遠端軸環與該載體之一栓接啣接所決定，其中，該遠端軸環在該初始狀態中係處於該鎖定角位置，其中，當從該注射部位移除該自動注射器時，在該機架與該載體在近端方向(P)平移之時，該遠端軸環係藉由該栓接啣接而旋轉進入該未鎖定角位置中，其中，在該控制彈簧之負載之下，該遠端軸環係隨後在遠端方向(D)相對於該觸發套筒平移進入一緊靠該載體上之一外肩部之位置，其接著在遠端方向(D)被平移以供縮回。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中：該卡口式組裝件包含位在該觸發套筒之內表面上之至少一圓周配置的第一突起部以及位在該遠端軸環之外表面上之一對應數目之圓周配置的第二突起部，其中，在該初始狀態中，該卡口式組裝件係藉由本質上以一種彼此緊靠之方式使第一突起部與第二突起部之對應對 (corresponding pairs)對準而被設定在該鎖定角位置中，從而避免該遠端軸環在遠端方向(D)之平移，其中，在該機架及載體在近端方向(P)平移之時，當該自動注射器係從該注射部位被移除時，該遠端軸環係藉由該栓接啣接而旋轉進入該未鎖定角位置中，藉以以一種允許該遠端軸環在遠端方向(D)平移之方式使第一突起部與第二突起部之對應對未對準。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中：該栓接啣接包含該載體上之至少一縱向栓槽，其與該遠端軸環之該內表面上之個別第二縱向凹槽啣接，其中在該初始狀態中，該第二縱向凹槽係被引導在該栓槽之一本質上平行部分上，用以使該遠端軸環維持在該鎖定角位置，其中，當從該注射部位移除該自動注射器時，在該機架與載體在近端方向(P)平移之時，該第二縱向凹槽係沿著該栓槽移動並進入一靠近該栓槽之一末端之導螺紋，用以使該遠端軸環旋轉進入該未鎖定角位置中。
  16. 一種自動注射器，用以供給一劑量之一液態藥劑(M)，該自動注射器包含：一管狀機架，一載體子元件，包含一管狀載體，其相對於該機架可滑動地配置並局部地配置在該機架中，該載體包含一具有 一中空注射針部之注射器、一驅動彈簧以及一用以將該驅動彈簧之負載轉遞至該注射器之一阻塞器(stopper)之柱塞，其中該注射器係被鎖扣以供與該載體聯合軸向平移，一摺縐(wrap-over)觸發套筒，配置在該自動注射器之末端(D)上面，該觸發套筒延伸至少幾乎遍及該自動注射器之全部長度，其中當該觸發套筒之一末端面與該載體之一末端面接觸時，該觸發套筒相對於該機架之平移觸發針部插入，一控制彈簧，配置在該載體周圍，其中該控制彈簧被設計成插入針部且在供給該劑量之該液態藥劑(M)之後縮回該針部，一第一聯鎖，被設計成依據該載體與該觸發套筒之相對的軸向位置，將該控制彈簧之一近端耦接至該載體用以將其推進以供針部插入或耦接至該機架以供針部縮回，其中，該第一聯鎖包含一近端軸環，用以傳送該控制彈簧之該近端之負載，在一初始狀態中，該近端軸環被配置成啣接在該載體上之一螺紋上，在該初始狀態中，該近端軸環具有一接腳(pin)，其被配置成栓接(splined)至該觸發套筒中之一第一縱向凹槽，俾能避免該近端軸環之旋轉並將其耦接至該載體，其中當從注射部位移除該自動注射器時，在該控制彈簧之負載之下，在該機架與該載體在近端方向(P)平移之時，該第一縱向凹槽係被配 置成用以釋放該接腳，藉以在該控制彈簧之負載之下，允許該近端軸環相對於該載體之旋轉與平移，以及隨後該近端軸環鄰接靠著該機架，一第二聯鎖，被設計成當該載體在針部插入期間到達一注射深度時釋放該驅動彈簧以供注射，一第三聯鎖，被設計成將該機架耦接至該載體以供相對於該觸發套筒聯合軸向平移，其中該第三聯鎖係被配置成在該觸發套筒相對於該機架在近端方向(P)平移之時，使該機架從該載體分離，從而釋放該控制彈簧以供針部插入，一第四聯鎖，被設計成將該控制彈簧之一末端耦接至該載體以供針部縮回或在其他情況耦接至該觸發套筒。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之自動注射器，其中：該第二聯鎖包含兩個遠側配置在該柱塞上之彈臂，該些彈臂顯現一供該驅動彈簧用之推力面(thrust face)，其中一突起部從該觸發套筒之一遠端觸發末端面在近端方向(P)伸出，其中，該突起部係可配置在該兩個彈臂之間，從而避免它們朝向彼此彎曲，其中，凸部係被配置在該載體中，用以以一種避免該柱塞在近端方向(P)平移之方式分別鉤住該些彈臂之其中一個，其中，該突起部係被配置成從該些彈臂之間被移除，從而允許它們在該驅動彈簧之負載之下，由於它們的劇升啣接(ramped engagement)至該些凸部而向內彎曲，並允許在針部插入期間，當該載體到達該注射深度時釋放該柱塞。
  18. 如申請專利範圍第16項所述之自動注射器，其中：該第三聯鎖包含在該機架上之至少一彈性夾，其可啣接在該載體中之個別孔隙，其中至少一突起部係被配置在該觸發套筒中，用以向外支撐該彈性夾，俾能避免該彈性夾向外彎曲並使該載體從該機架脫離，其中，該突起部係被配置成在該觸發套筒在近端方向(P)相對於該機架的平移之時從該彈性夾之後方被移除，藉以允許該彈性夾在該控制彈簧之負載之下，由於其與該載體劇升啣接而向外彎曲。
  19. 如申請專利範圍第16項所述之自動注射器，其中：該第四聯鎖包含一遠端軸環，用以傳送該控制彈簧之該末端之負載，該遠端軸環與該觸發套筒具有一卡口式組裝件(bayonet fitting)，其將該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移限制在該遠端軸環之至少一鎖定角位置，並在該遠端軸環之至少一未鎖定角位置，允許該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移，其中，該個別角位置係由該遠端軸環與該載體之一栓接啣接所決定，其中，當從該注射部位移除該自動注射器時，在該控制彈簧之負載之下，在該機架與該載體在近 端方向(P)平移之時，該遠端軸環係被配置成被旋轉進入該未鎖定角位置中，藉以允許在該控制彈簧之負載之下，該遠端軸環相對於該觸發套筒在遠端方向(D)的平移，以及隨後該遠端軸環鄰接靠著該載體上之一外肩部以供縮回。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之自動注射器，其中：該卡口式組裝件包含位在該觸發套筒之內表面上之至少一圓周配置的第一突起部以及位在該遠端軸環之外表面上之一對應數目之圓周配置的第二突起部，其中，在該鎖定角位置中，第一突起部與第二突起部之對應對本質上係以一種彼此緊靠之方式對準，從而避免該遠端軸環在遠端方向(D)的平移，其中，在該未鎖定角位置中，第一突起部與第二突起部之對應對(corresponding pairs)以一種允許該遠端軸環在遠端方向(D)的平移之方式變成未對準。
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