针插入和缩回机构的制作方法

本发明涉及一种用于输送药剂的药物输送装置的针插入和缩回机构。药物输送装置可以是输液装置或输液泵。药物输送装置可以是所谓的贴片泵、贴片注射器或推注注射器，其例如借助于粘合剂层粘附到患者的皮肤。该机构可以具有针插入机构，用于将针或软插管插入患者的皮肤中以便皮下输送药剂。

背景技术：

已经开发了用于将药物输送给患者的装置，该装置特别粘附到患者的皮肤上，用于输送施加在基础速率上的多个可调节剂量(wo02/40083a2)，或者用于输送包括基础速率的多个固定剂量(wo2011/046950al)。这些装置已经初步开发用于治疗糖尿病，而且用于治疗其它疾病，例如心血管疾病、自身免疫疾病或癌症，以便输送例如wo2010/029054al中描述的单剂量。这种装置粘附到患者的皮肤上，并且自动地激活，或者通过使用激活按钮来激活，或者如果该装置能够连接到其它装置，则经由远程控制系统来激活，并且随后将注射单个推注体积。

术语“药剂”或“药物”包括适于通过诸如插管或中空针的装置控制给药的任何可流动医用制剂，并且包括含有一种或多种医用活性成分的液体、溶液、凝胶或细悬浮液。药剂可以是包含单一活性成分的组合物，或者是在单一容器中存在的具有多于一种活性成分的预混合或共配制的组合物。药物包括药品，诸如肽(例如胰岛素、含胰岛素药品、含glp-1的药品或输送的或类似的制剂)、蛋白质和激素、由生物来源衍生或收获的活性成分、基于激素或基因的活性成分、营养制剂、酶和呈固体(悬浮)或液体形式的其它物质，以及多糖、疫苗、dna、rna、寡核苷酸、抗体或抗体的部分，但也包括合适的碱性、辅助和载体物质。

例如，在wo2017/219155al中公开了一种用于药物输送装置的针插入和缩回机构。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于药物输送装置的针插入和缩回机构，其可靠地提供针插入和缩回，是成本有效的和节省空间的。

该目的通过权利要求1的主题来实现。优选实施例在从属权利要求、说明书和附图中公开。

本发明涉及一种针插入和缩回机构，即，一种适于自动地插入针和自动地缩回针的机构。在示例性实施例中，药物输送装置，特别是输液装置或输液泵，可以包括本文公开的针插入和缩回机构。药物输送装置可以形成为贴片泵（patchpump），即，可以粘附到人的皮肤的药物输送装置。优选地，泵可以通过设置在药物输送装置的壳体的表面上的粘合剂层粘附到皮肤上。

更具体地，药物输送装置可以至少包括驱动模块和针插入和缩回模块。驱动模块可以具有驱动马达和例如用于控制驱动马达的控制器、显示器、电池外壳和/或为驱动马达提供能量的电池、至少一个控制按钮、听觉/视觉指示器(例如led灯)。驱动模块可以包括旨在被多次使用的有价值的部件。

所述针插入和缩回模块可以具有本文公开的针插入和缩回机构。所述针插入和缩回模块可以适于附接到所述驱动模块。特别地，驱动模块的壳体适于例如以可拆卸的形状配合（formfit）附接到针插入和缩回模块的壳体。在针插入和缩回模块可以从驱动模块拆卸的实施例中，驱动模块可以多次使用，而已经从驱动模块拆卸的针插入和缩回模块可以被处理掉并且由新的针插入和缩回模块替换。

当例如可以是卡普耳的产品容器被清空时，可能是这种情况。方便地，产品容器可以由针插入和缩回模块包括。因此，针插入和缩回模块可以包括适于保持产品容器的产品容器保持器。例如，如果产品容器被排空，则针插入和缩回模块从驱动模块分离，并由包括新的（即填充的）产品容器的新的模块替换。

特别地，针插入和缩回模块适于附接到驱动模块，使得驱动模块的马达可操作地连接到或能够可操作地连接到或可操作地可连接到针插入和缩回模块的控制元件，以使其相对于针的纵向轴线从起始位置经由针插入释放位置横向地移动到针缩回释放位置，如下文所解释。例如，针插入和缩回模块包括驱动轴，该驱动轴具有联接构件并且可相对于针插入和缩回模块的壳体旋转。驱动轴可以与控制元件联接，使得驱动轴在第一方向上的旋转，特别是步进式的旋转，导致使得控制元件相对于针的纵向轴线横向地从起始位置经由例如针插入释放位置线性地移动、特别是步进式地移动到针缩回释放位置。驱动模块可以具有驱动轴，该驱动轴联接到驱动马达并且包括第二联接构件，该第二联接构件适于与第一联接构件连接以将驱动模块的驱动轴的旋转运动传递到针插入和缩回模块的驱动轴的旋转运动。驱动模块可以适于使得马达在一个方向上的旋转运动被传递到针插入和缩回模块的驱动轴的旋转运动，而马达在相反方向上的旋转运动不被传递到针插入和缩回模块的驱动轴。在示例性实施例中，马达沿相反方向的旋转可用于驱动活塞杆机构以从产品容器排出药剂。

用于输送药剂的药物输送装置的针插入和缩回机构可以包括壳体。壳体可以是单个部件壳体，或者方便地，是包括两个或更多个壳体部分的多部件壳体。两个或更多个壳体部分可以简化针插入和缩回机构的组装和/或简化壳体部分的注射模制。此外，不同的材料可以用于壳体的不同部分的不同要求。

针插入和缩回机构包括针载体，其保持针，即中空针。该针适于穿过患者的皮肤插入并将药物引导到患者体内。

当药剂被引导（例如输注或注射）到患者体内时，针可特别地保留在患者体内。在替代方案中，可以想到这样的实施例，其中，随着插入针而插入软插管，特别是柔性管，并且该软插管保持在患者体内，而针缩回。在这些替代实施例中，当针处于其缩回位置时，药剂通过软插管被引导到患者体内，例如被输注或注射到患者体内。

针固定地连接到针载体，即，使得针不能从针载体脱离。特别地，针载体的运动导致针的相应运动，反之亦然。针载体可以包括与中空针的通道流体连通的通道。

针载体被线性引导，特别是通过针插入和缩回机构的壳体或另一部件被线性引导，以沿着针的纵向轴线移动。例如，壳体形成线性地引导针载体的线性引导件。

所述针插入和缩回机构还包括第一弹簧构件和第二弹簧构件。第一弹簧构件适于使针载体相对于壳体在沿着针的纵向轴线的针插入方向上移动。第二弹簧件适于使针载体相对于壳体沿针缩回方向缩回，该针缩回方向与针插入方向相反。第一弹簧构件可以设置在预张紧状态中，其中释放第一弹簧构件使得第一弹簧构件在针载体上操作以在针插入方向上移动针载体。

第二弹簧构件可以通过在针插入方向上移动针载体而被张紧，或者可以在第一弹簧构件被释放之前设置成处于预张紧状态。如果第二弹簧构件设置成处于预张紧状态，则第一弹簧构件可有利地设置成较小的尺寸。另一方面，通过在针插入方向上移动针载体来张紧第二弹簧构件可能是有利的，因为这降低了可能受到预张紧的弹簧影响的材料蠕变的风险。

在示例性实施例中，第一弹簧构件是与形成第二弹簧构件的弹簧分开的弹簧。因此，第一和第二弹簧构件可以分别由单独的弹簧形成。在另一示例性实施例中，第一和第二弹簧构件共同由弹簧形成，使得第一和第二弹簧构件分别是同一弹簧的区段。

第一弹簧构件可以直接地或间接地在针载体上操作。另外或替代性地，第二弹簧构件可直接地或间接地在针载体上操作。如果弹簧构件直接作用在针载体上，则其优选地接触针载体。在弹簧构件间接地在针载体上操作的实施例中，一个或多个中间构件可设置在针载体和弹簧构件之间。

所述针插入和缩回机构还包括控制元件。例如，控制元件旨在或适于控制第一弹簧构件的释放以使针载体沿纵向方向移动以及第二弹簧构件的释放以使针载体沿针缩回方向移动。控制元件可相对于壳体线性移动，优选地例如由壳体引导，以相对于针的纵向轴线横向地，特别是垂直地移动，即相对于针插入方向和/或针缩回方向横向地移动。为此，壳体可以形成线性引导件。控制元件可以从起始位置经由例如针插入释放位置特别地步进式移动到针缩回释放位置。优选地，控制元件相对于壳体分别在第一方向上从起始位置移动到针插入释放位置和从针插入释放位置移动到针缩回释放位置。换句话说，控制元件仅在一个方向上从起始位置线性移动到针插入释放位置，然后移动到针缩回释放位置。在一些实施例中，控制元件可另外沿第一方向移动到钉针插入释放位置中或经由钉针插入释放位置移动。

控制元件可操作地联接到针载体，例如，当控制元件处于其起始位置时，控制元件可以接合针载体，以防止针载体在针插入方向上移动。在起始位置中，预张紧的第一弹簧构件可操作地联接至针载体。另外或替代性地，第二弹簧构件与针载体分离。如果第二弹簧构件与针载体分离，当控制元件处于其起始位置时，第二弹簧构件可以设置在预张紧状态中。在替代方案中，当控制元件处于其起始位置时，第二弹簧可以联接到针载体，特别是在针载体沿针插入方向的移动导致第二弹簧构件被张紧的实施例中。

当控制元件处于其针插入释放位置时，控制元件与针载体分离，例如，其与针载体脱离接合，使得第一弹簧构件沿针插入方向将包括针的针载体驱动到针插入位置中。换言之，当控制元件从起始位置沿第一方向移动到针插入释放位置时，当控制元件到达针插入释放位置时，控制元件与针载体分离。由于第一弹簧构件间接地或直接地在针载体上操作，所以当到达针插入位置时，第一弹簧构件在针插入方向上驱动针载体，直到针载体抵靠止动件。特别地，第一弹簧构件可以将针载体保持在针插入位置，例如，直到触发缩回或控制元件沿针缩回释放位置移动。第一弹簧构件将针载体从针完全在壳体内，即针尖不从壳体的外表面突出的位置驱动到针插入位置中，在针插入位置中，针从壳体的外表面突出，即针尖从壳体突出对应于期望插入深度的距离。

当控制元件处于其针缩回释放位置时，第二弹簧构件可操作地联接到针载体，使得第二弹簧构件在针缩回方向上驱动针载体。换句话说，在针缩回释放位置中，第二弹簧构件直接或间接地在针载体上操作，使得弹簧构件在与针插入方向相反的针缩回方向上驱动针载体。特别地，通过将控制元件从针插入释放位置移动到针缩回释放位置，第二弹簧构件被释放，使得其在针缩回方向上驱动针载体。在优选实施例中，当控制元件处于其缩回释放位置时，第一弹簧构件与针载体分离。此外，第二弹簧构件联接到针载体以在针缩回方向上驱动它。在替代实施例中，当预张紧的第二弹簧构件被释放时，第一弹簧构件可以保持联接到针载体，使得预张紧的第二弹簧构件既在针缩回方向上驱动针载体又张紧第一弹簧构件。在该实施例中，由于只有第二弹簧构件可操作地联接到针载体并且第一弹簧构件不需要从针载体分离，所以导致针载体缩回的机构可以不那么复杂。

在优选实施例中，针插入和缩回机构可以包括布置在第一弹簧构件和针载体之间的第一中间构件和/或布置在第二弹簧构件和针载体之间的第二中间构件。中间构件的优点可以是减少摩擦、增强机构的可靠性和减少对关于弹簧构件的尺寸的小公差的要求中的至少一个。

第一中间构件可以由控制元件在针插入方向上线性地引导。控制元件可以形成用于线性地引导第一中间构件的线性引导件。第一中间构件可以连接到控制元件，使得其在针插入方向上被线性地引导。由于第一中间构件由控制元件线性地引导，所以当控制元件从起始位置沿第一方向或经由针插入释放位置移动到针缩回释放位置时，第一中间构件可与控制元件一起移动。因此，第一中间构件可相对于控制元件沿针插入方向线性移动，并且可与控制元件一起相对于针插入方向横向移动。

当控制元件处于其起始位置时，第一中间构件或第一弹簧构件可直接与针载体接合。此外，当控制元件处于其起始位置时，针载体可与控制元件接合，由此防止针载体沿针插入方向的移动。控制构件适于通过相对于针插入方向（即在第一方向上）横向地移动控制元件而与针载体脱离接合。通过使控制元件与针载体脱离接合，第一弹簧构件在一个实施例中可直接在针载体上操作，或者在另一个实施例中可在第一中间构件上操作，并且第一中间构件可在针载体上操作。因此，第一弹簧构件在针插入方向上驱动第一中间构件和针载体。当针载体处于针插入位置时，第一弹簧构件驱动第一中间构件和针载体，直到针载体或第一中间构件中的一个抵接止动件。

第一中间构件或第一弹簧构件适于通过使控制元件特别是与第一中间构件一起相对于针插入方向横向地移动而与针载体脱离接合。通过使第一中间构件或第一弹簧构件与针载体脱离接合，针载体在针缩回方向上自由移动。特别地，假如不另外阻止针载体在针缩回方向上移动，则第二弹簧可以在针缩回方向上驱动针载体和针。然而，在第一弹簧构件直接在针载体上操作的实施例中，第一中间构件可以是不必要的，例如，考虑到第一弹簧构件的尺寸的小公差的要求增加。

第二中间构件可以由控制元件在针缩回方向上线性引导，由此第二中间构件可以相对于控制元件在针缩回方向上线性移动。控制元件可以形成用于在针缩回方向上线性引导第二中间构件的线性引导件。线性引导件优选地防止第二中间构件相对于控制元件在控制元件被线性引导的方向上移动。因此，第二中间构件可与控制元件一起相对于针缩回方向横向移动。

当控制元件处于其起始位置和/或其插入释放位置时，第二中间构件或第二弹簧构件可适于与壳体接合。因此，第二弹簧构件可以保持在预张紧状态，或者防止被释放。当第二中间构件或第二弹簧构件与壳体接合时，第二中间构件或第二弹簧构件可以与针载体脱离接合。第二中间构件或第二弹簧构件可以适于通过如下操作而与壳体脱离接合并且与针载体接合：通过使控制元件相对于针缩回方向横向地从其针插入释放位置移动，特别地通过使控制元件与第二中间构件一起沿第一方向移动或特别地从插入释放位置移动到针缩回位置。通过使第二中间构件或第二弹簧构件与壳体脱离接合并且使其与针载体接合，第二弹簧构件能够在针缩回方向上驱动和驱动第二中间构件和针载体。在一个实施例中，第二弹簧构件直接在针载体上操作，而在另一个实施例中，第二弹簧构件在第二中间构件上操作，并且第二中间构件在针缩回方向上在针载体上操作。然而，在第二弹簧构件直接在针载体上操作的实施例中，第二中间构件可以是不必要的，例如，考虑到第二弹簧构件的尺寸的小公差的要求增加。

通过将针载体在针缩回方向上移动到针缩回位置，针被完全缩回或移动到壳体中，即，使得针尖不从壳体的外表面突出。

在优选实施例中，第一弹簧构件包括弹簧臂，并且第一中间构件或针载体具有凸出弯曲接触表面，弹簧臂搁置在该凸出弯曲接触表面上，并且当第一弹簧构件将针载体或第一中间构件与针载体一起驱动到针插入位置时，弹簧臂特别地滑动和/或翻转。由于凸出弯曲接触表面，弹簧臂和针载体或第一中间构件之间的协作可以在摩擦方面进行优化。当弹簧构件的弹簧臂在针插入方向上驱动针载体或第一中间构件和针载体时，凸出弯曲接触表面实现弹簧臂滑动和/或翻转。

另外或替代性地，第二弹簧构件可以包括弹簧臂，并且第二中间构件或针载体可以具有凸出弯曲接触表面，第二弹簧构件的弹簧臂搁置在该凸出弯曲接触表面上，并且当第二弹簧构件将针载体或第二中间构件与针载体一起驱动到针缩回位置时，该弹簧臂特别地滑动和/或翻转。由于凸出弯曲接触表面，弹簧臂和针载体或第二中间构件之间的协作可在摩擦方面进行优化。当第二弹簧构件的弹簧臂在针缩回方向上驱动针载体或第二中间构件和针载体时，凸出弯曲接触表面实现弹簧臂滑动和/或翻转。

第一弹簧构件和/或第二弹簧构件例如可以分别是螺旋弹簧、片簧、压缩弹簧、拉簧、扭转弹簧、支腿弹簧（legspring）、螺旋弹簧、蝶形弹簧（bellevillespring）或其组合中的一种。

在优选实施例中，第一弹簧构件可包括第一弹簧臂，并且第二弹簧构件可包括第二弹簧臂。第一弹簧臂直接地或间接地在针载体上操作。第一弹簧构件可以包括第一弹性弹簧区段，其适于存储用于在针插入方向上驱动针载体的弹簧能量。第二弹簧臂可以直接地或间接地在针载体上操作。第二弹簧构件可以包括第二弹性弹簧区段，用于存储弹簧能量以在针缩回方向上驱动针载体。

第一弹性弹簧区段可以是扭转弹簧区段，特别是扭转加载的螺旋弹簧区段。第二弹性弹簧区段可以是扭转弹簧构件，特别是扭转加载的螺旋弹簧区段。

第一扭转弹簧区段可支撑在控制元件或壳体上。第二扭转弹簧区段可以支撑在控制元件或壳体上。特别地，第一弹簧构件和/或第二弹簧构件至少旋转地支撑在控制构件上，使得枢转相应弹簧构件的臂会拉紧，即张紧所述弹簧，特别是弹性弹簧区段或螺旋弹簧区段。

第一弹簧构件和/或第二弹簧构件可以位于控制元件上，使得相应的弹簧构件能够与控制元件一起移动。特别地，第一弹簧构件和/或第二弹簧构件可以嵌入控制元件中，或者第一弹簧构件和/或第二弹簧构件可以部分地围绕控制元件的区段。优选地，弹簧构件的螺旋区段围绕控制元件的区段，特别是柱形区段。控制元件的该区段可延伸穿过螺旋弹簧区段。

在示例性实施例中，第一弹簧构件可以支撑在控制元件上，其中第一弹性弹簧区段位于第一弹簧构件支撑在控制元件上的位置和第一弹簧构件、特别是第一弹簧构件的臂直接或间接地在针载体上操作的位置之间。这使得通过使臂枢转，能量能够被存储在第一弹性弹簧区段中，并且释放存储在第一弹性弹簧区段中的能量使臂沿相反方向枢转，以沿针插入方向驱动针载体。

另外或替代性地，第二弹簧构件可以支撑在控制元件上，其中第二弹性弹簧区段位于第二弹簧构件支撑在控制元件上的位置与第二弹簧构件、特别是第二弹簧构件的臂在针载体上直接或间接操作的位置之间。这使得通过使臂枢转，能量可以存储在第二弹性弹簧区段中，并且释放存储在第二弹性弹簧区段中的能量，使臂沿相反方向枢转，以沿针缩回方向驱动针载体。

特别地，第一弹簧构件可以包括第一臂，该第一臂从第一弹性区段突出并且直接地或间接地在针载体上操作。例如，第一臂被支撑在针载体或第一中间构件上。另外或替代性地，第二弹簧构件可以包括第二臂，该第二臂从第二弹性区段突出并且直接地或间接地在针载体上操作。例如，第二臂被支撑在针载体上或第二中间构件上。

在优选的实施例中，第一弹簧构件和第二弹簧构件由一个弹簧整体地形成。这意味着一个弹簧提供第一弹簧构件和第二弹簧构件的功能。第一弹性弹簧区段和第二弹性弹簧区段可通过弹簧的互连区段互连。优选地，弹簧的互连部分为控制元件上的第一和第二弹簧构件提供支撑。互连区段可以固定地支撑在控制元件上，或者至少被支撑为使得防止互连区段相对于控制元件围绕第一臂和第二臂能够绕其枢转的轴线的旋转。通常优选的是，扭转弹簧区段或第一和/或第二弹性弹簧区段可以围绕相对于针的纵向轴线或针插入或针缩回方向横向地延伸的轴线张紧。

弹簧或第一和第二弹簧构件可由合适的材料制成，例如金属材料，诸如弹簧钢，替代性地塑料材料或塑料材料和金属之间的混合物。例如，弹簧可以是涂覆有塑料材料的金属弹簧。

在该针插入和缩回机构中，第一和第二弹簧构件每个都由单独的弹簧形成，或者由一个弹簧整体形成。优选地，第一弹簧构件和第二弹簧构件各自包括弹性弹簧区段，该弹性弹簧区段可选自扭转弹簧区段或螺旋弹簧区段。在选择螺旋弹簧区段的情况下，则该区段优选地围绕控制元件的区段。

在所述针插入和缩回机构中，所述第一弹簧构件被支撑在所述控制元件上，并且其中第一弹性弹簧区段被定位在所述第一弹簧构件被支撑在所述控制元件上的位置和所述第一弹簧构件在所述针载体上操作的位置之间，和/或所述第二弹簧构件被支撑在所述控制元件上，并且其中第二弹性弹簧区段被定位在所述第二弹簧构件被支撑在所述控制元件上的位置和所述第二弹簧构件在所述针载体上操作的位置之间。优选地，第一弹簧构件包括第一臂，该第一臂从第一弹性区段突出并且在针载体上操作，例如，该第一臂直接支撑在针载体上或经由第一中间构件被支撑。第二弹簧构件优选地包括第二臂，该第二臂从第二弹性区段突出并且直接在针载体上操作，例如被支撑在针载体上或经由第二中间构件被支撑。

在所述针插入和缩回机构中，所述第一弹簧构件和所述第二弹簧构件由一个弹簧一体地形成，其中所述第一弹性弹簧区段和所述第二弹性弹簧区段通过所述弹簧的互连区段互连，其中所述互连区段为所述第一弹簧构件和所述第二弹簧构件在所述控制元件上提供支撑。优选地，互连区段包括扭转或螺旋弹簧区段。

在另一方面，针插入和缩回机构可以包括钉针载体（spikecarrier），该钉针载体保持或形成中空钉针。该钉针旨在用于刺穿产品容器的壁。钉针载体被线性引导，特别是被壳体线性引导，以从第一位置移动到第二位置。在第一位置中，中空的钉针不刺穿容器的壁，而在第二位置中，钉针已经刺穿产品容器的壁。所述钉针可被布置成使得其与所述产品容器的所述可刺穿壁轴向对准。产品容器的壁、特别是隔膜或塞子可以由诸如橡胶的弹性体材料制成。产品容器可以由包括针插入和缩回机构的针插入和缩回模块构成。例如，针插入和缩回模块包括固定器或(筒)保持器，其适于保持和/或固定产品容器。固定器或保持器可以是壳体的一部分或由壳体形成。

中空钉针可由中空针形成或包括中空针。例如，钉针可包括中空主体和中空针，诸如转移插管，该中空针连接到中空主体，特别是通过材料配合，例如结合。针可以部分地插入并配合到中空主体中，其中针从中空主体突出，使得例如针可以刺穿产品容器的壁。

当钉针从第一位置移动到第二位置时，中空钉针适合于刺穿产品容器的壁。特别地，钉针的尖端形成为使得其能够容易地穿透壁。壳体可包括线性引导件，该线性引导件接合钉针载体，使得钉针载体可从第一位置移动到第二位置。中空钉针包括通道，药剂可通过该通道从容器中排出。

中空钉针和针优选地借助于柔性管而流体连通，该柔性管特别地包括使中空钉针和针互连的管腔。例如，在柔性管的一端，管腔可以直接终止于针的通道中，或者终止于针载体的通道中，其中针载体的通道将管腔与针的通道连接。在柔性管的另一端处，管腔可直接终止于钉针的通道中，或终止于钉针载体的通道中，其中钉针载体的通道将管腔与钉针的通道连接。当管腔直接终止于针和/或钉针的通道中时的优点是，由于可从塑料扩散到药剂中的可浸出成分，药剂与不同材料之间的接触较少。

当钉针载体处于其第一位置时，针不与药物流体连通。当钉针载体处于其第二位置时，针与药物流体连通。这允许钉针和/或药剂保持无菌。此外，这允许在应当施用药物之前可以立即建立针和药剂之间的流体连通。

例如，在针和/或针载体沿针插入方向移动之前、期间或之后，钉针和/或钉针载体可移动到第二位置中。特别地，在第一步骤中，针和/或针载体移动到针插入位置中。在例如在第一步骤之后执行的第二步骤中，钉针和/或钉针载体移动到第二位置中。替代性地，第二步骤可以在第一步骤之前进行。然而，在这种替代方案中，可能存在药物在针尚未插入体内时从产品容器漏出的风险，使得可能在针尖处形成液滴。否则，在该替代方案中，可以容易地执行流体系统的灌注。

基本上，例如通过马达、一个或多个弹簧、一个或多个弹性部件、诸如液压驱动器或气动驱动器或电磁驱动器或形状记忆合金驱动的驱动器等的驱动器，钉针载体可从第一位置移动到第二位置。在优选实施例中，针插入和缩回机构或模块包括钉针插入弹簧，该弹簧在钉针载体上操作以将钉针载体从第一位置驱动到第二位置。例如，钉针插入弹簧可被支撑在壳体和钉针载体上。弹簧可以是片簧或螺旋弹簧。螺旋弹簧可以是锥形螺旋弹簧或柱形螺旋弹簧。锥形螺旋弹簧在节省空间方面是有利的，因为当其被压缩时可以呈现非常平的形状。

在优选实施例中，控制元件防止钉针载体从第一位置移动到第二位置。例如，控制元件可机械地接合钉针载体，使得防止钉针载体从第一位置移动到第二位置。通过移动控制元件，特别是在第一方向上，钉针载体可被释放以从第一位置移动到第二位置。例如，通过控制元件的运动，控制元件与钉针载体脱离接合。特别地，当控制元件从其起始位置移动到钉针插入释放位置时，控制元件从钉针载体释放或脱离接合。在钉针插入释放位置中，控制元件从钉针载体释放或脱离接合。当钉针载体被释放时，上述驱动器中的至少一个，特别是弹簧或预张紧弹簧，将钉针载体从第一位置驱动到第二位置，从而刺穿产品容器的壁，特别是隔膜。

控制元件可从起始位置沿第一方向经由钉针插入释放位置、针插入释放位置移动到针缩回释放位置。特别地，控制元件可以移动到钉针插入释放位置，并且从钉针插入释放位置移动到针插入释放位置。这使得在针载体沿针插入方向移动以插入针之前，钉针沿第二方向移动。这可以是有利的，因为可以进行灌注步骤。在灌注步骤期间，在针载体在针插入方向上移动，即针被插入之前，少量的药剂从产品容器排出以从包括钉针、柔性管和针的流体引导部件去除空气。这防止了空气被注入患者。

在替代方案中，控制元件可以在针插入释放位置中移动和从针插入释放位置移动到钉针插入释放位置。这使得针在钉针刺穿产品容器的壁之前插入。还可以想到的是，钉针插入释放位置和针插入释放位置重合。这使得针载体和钉针载体同时移动到针插入位置或第二位置中。

优选地，钉针的纵向轴线是横向的，特别是垂直的，并且相对于针的纵向轴线偏移。因此，钉针载体被引导的方向横向于、特别是垂直于针载体被引导的方向。这使得该机构紧凑，因为纵向的产品容器，例如卡普耳，优选地平行于粘附到患者皮肤的表面布置。通常优选的是，针垂直于患者的皮肤或表面，如果插入针，则针从所述表面突出。

针插入和缩回机构或模块可以包括由壳体可旋转地引导的驱动轴。旋转轴的旋转轴线可以布置成平行于钉针的纵向轴线和/或横向于、特别是垂直于针的纵向轴线。驱动轴的旋转轴线可以偏离针的纵向轴线和/或偏离钉针的纵向轴线。驱动轴可操作地连接到控制元件，使得驱动轴在第一旋转方向上的旋转导致控制元件在第一纵向或线性方向上从起始位置移动到钉针插入释放位置、针插入释放位置和针缩回释放位置中的至少一个。优选地，驱动轴在第一旋转方向上被逐渐地驱动，以使控制元件逐渐地、即步进式地移动至前述位置。

驱动轴可以包括齿轮，例如小齿轮，其与由控制元件形成的齿条接合。由此，驱动轴的旋转被转换成控制元件的线性或纵向运动。

此外，驱动轴可以包括适于与驱动机构的驱动轴的联接构件联接的联接构件。

附图说明

已经通过多个实施例、方面和示例描述了本发明。下面，参考附图描述本发明的优选实施例。附图示出了：

图1是包括针插入和缩回机构的针插入和缩回模块的透视图，

图2是特别穿过针载体的截面图，

图3是与针载体接合的控制元件，

图4示出了控制元件与针载体脱离接合，

图5示出了弹簧臂和针载体之间的第一中间构件，其中针载体处于缩回位置，

图6示出了图5中的部件，其中针载体处于针插入位置中，

图7示出了针载体处于针插入位置的另一视图，

图8示出了具有处于第一位置的钉针的钉针载体，

图9示出了处于第一位置的钉针载体的截面图，

图10示出了被释放以移动到第二位置的钉针载体的截面图，

图11示出了处于第二位置中的钉针载体的截面图，

图12示出了从针载体脱离接合的第一中间构件，

图13示出了第二弹簧臂和针载体之间的第二中间构件，其中中间构件从壳体脱离接合并与针载体接合，

图14示出了已经移动到缩回位置中的针载体，

图15示出了已经移动到缩回位置中的针载体的透视图，

图16示出了处于其起始位置的控制元件，

图17示出了已经移动到针释放位置中的控制元件，

图18示出了已经移动到其针缩回位置中的控制元件，以及

图19示出了用于在针插入方向和针缩回方向上移动针载体的弹簧。

具体实施方式

参考图1至图19，公开了包括针插入和缩回机构3的针插入和缩回模块2的优选实施例。如图1中可以看到的，针插入和缩回机构3包括壳体10，该壳体是多部件壳体。特别地，壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，它们通过形状配合或通过牢固地结合或焊接而彼此连接。替代性地，第一壳体11和第二壳体12模制为单个部件。

针插入和缩回机构3包括针载体20，该针载体保持针25（图2）并且由壳体10、特别是由第一壳体11线性引导。壳体10或第一壳体11包括纵向引导件（图1），该纵向引导件与针载体20接合，使得它能够沿着针25的纵向轴线移动。纵向引导件包括由壳体11形成的至少第一纵向凹槽和第二纵向凹槽。针载体20包括至少第一肋和第二肋，其中第一肋与第一凹槽接合，并且第二肋与第二凹槽接合。由此，针载体20被线性地引导以沿着针25的纵向轴线移动。针载体20可在初始位置（图1）和针插入位置（图6和图7）之间移动，在初始位置中，在针插入方向上从针载体20突出的针25完全被壳体包围，在针插入位置中，针从壳体的外表面突出，特别是从旨在接触或粘附到患者皮肤的表面突出。壳体10可以包括开口或可刺穿的壁，当针载体20从其初始位置移动到其针插入位置时，针25移动通过该开口或可刺穿的壁。针25的纵向轴线相对于旨在粘附到患者皮肤上的表面大致垂直或正交。针25是中空针，通过该中空针可以将药物或药剂注射到患者体内。壳体10，特别是壳体12适于保持产品容器4。在所示的示例中，产品容器4是卡普耳（carpule），在其前端具有可刺穿的隔膜5（壁）。产品容器4的药剂可以通过与中空针25流体连通的柔性管85排出，并且通过针25进入患者体内。如图2中可以看到的，针载体20包括通道，所述通道以流体引导方式连接柔性管85的端部和中空针25。针25固定地保持在针载体20的孔中。柔性管85的一端固定地保持在针载体20的孔中。

柔性管85的另一端固定地保持在钉针载体80的孔中，所述钉针载体通过由钉针载体80形成的通道以流体引导的方式将中空钉针70与柔性管85连接。钉针70固定地保持在钉针载体80的孔中。柔性管85的一端固定地保持在钉针载体80的孔中。

针插入和缩回机构3还包括第一弹簧构件31，其适于使针载体20相对于壳体10沿着针25的纵向轴线在针插入方向上移动。此外，还提供了第二弹簧构件32，其适于使针载体20相对于壳体10在与针插入方向相反的针缩回方向上缩回。在所示的实施例中，第一弹簧构件31和第二弹簧构件32由一个弹簧30整体地形成。然而，在替代方案中，弹簧构件31和32可以彼此分离。

第一弹簧构件31包括作为扭转弹簧（图8）操作的第一螺旋弹簧区段31b。第一臂31a从第一螺旋弹簧区段31b的周向部分突出。第一弹簧构件31支撑在控制元件40上，使得第一螺旋弹簧区段31b可以通过枢转所述臂31a而拉紧或张紧。此外，能够释放存储在第一螺旋弹簧区段31b中的能量，由此第一臂31a在使针载体20在针插入方向上移动的方向上枢转。

第二弹簧构件32包括作为扭转弹簧操作的第二螺旋弹簧区段32b。第二臂32a从第二螺旋弹簧区段32b的周向部分突出。第二弹簧构件32支撑在控制元件40上，使得第二螺旋弹簧区段32b可以通过枢转所述臂32a而被拉紧或张紧。此外，储存在第二螺旋弹簧区段32b中的能量可以被释放，由此第二臂32a枢转。

第一螺旋弹簧区段31b和第二螺旋弹簧区段32b围绕控制元件40的一部分。该部分包括狭缝，该狭缝保持弹簧30的互连区段33，该互连区段使第一螺旋弹簧区段31b和第二螺旋弹簧区段32b互连，并且还提供第一弹簧构件31和第二弹簧构件32的支撑区段，用于张紧所述弹簧区段31a和31b的拉紧。在具有两个单独的弹簧构件31和32的实施例中，它们中的每一个都可以包括支撑区段，弹簧构件31、32通过该支撑区段支撑在控制元件40上。

控制元件40相对于壳体10被线性引导，以相对于针25的纵向轴线横向移动。控制元件40可以从起始位置(图16)经由针插入释放位置(图17)移动到针缩回释放位置(图18)。控制元件40从起始位置沿相同方向移动到针缩回释放位置，包括起始位置和针缩回释放位置之间的位置。弹簧30或弹簧构件31、32附接到控制元件40，使得它们与控制元件40一起移动。针插入和缩回机构3或模块2提供了驱动轴15，该驱动轴由壳体10、例如通过旋转轴承可旋转地引导(图19)。驱动轴15可操作地连接到控制元件40上。驱动轴15和控制元件40适于彼此协作，使得驱动轴15沿第一旋转方向的旋转导致控制元件40线性移动，即由于壳体10提供的线性引导而相对于针25的纵向轴线横向移动。

驱动轴15包括齿轮16(图16至图18)，该齿轮由驱动轴15形成或连接到驱动轴上，并与由控制元件40形成或连接到控制元件上的齿条41接合。通过旋转驱动轴15或齿轮16，控制元件40线性移动。

驱动轴15包括适于与驱动机构(未示出)的驱动轴的联接构件联接的联接构件17。由此，驱动机构的驱动轴15在第一方向上的旋转在第一方向上被传递到驱动轴15，从而导致控制元件40在第一纵向方向上移动。

控制元件40包括连接到控制元件40的主体43的盖42(图1)。盖42连接到或部分地配合在由螺旋弹簧区段31b、32b围绕的部分上。盖42将弹簧30或弹簧构件31、32保持在控制元件40或主体43(图1)上的适当位置。控制元件40可操作地联接到针载体20，以在控制元件40处于其起始位置(图3)时防止针载体20沿针插入方向移动。如图3中可以看到的，控制元件40或其主体43包括止动表面44，当控制元件40处于其起始位置时，针载体20的相对止动表面（counterstopsurface）21靠在该止动表面上。由此，能够防止针载体20沿针插入方向移动。如图4中可以看到的，当控制元件40移动到其插入释放位置时，止动表面44与相对止动表面21脱离接合，从而使针载体20在针插入方向上自由移动。第一臂31a或更一般地弹簧构件31经由第一中间构件50(图5)在针载体20上操作，以驱动针载体20从初始位置(图5)沿针插入方向进入针插入位置(图6)。

第一中间构件50包括相对止动表面51，当控制元件40处于其起始位置和/或其插入释放位置时，该相对止动表面接合针载体20的止动表面22。第一弹簧构件31在第一中间构件50上施加弹簧力，只要第一中间构件50和针载体20接合，所述第一中间构件就继而将该弹簧力传递到针载体20。当止动表面44和相对止动表面21接合时(图3)，当控制元件40处于其起始位置时，阻止了针载体20沿针插入方向的弹簧驱动运动。一旦控制元件40和针载体20脱离接合，第一弹簧构件31就在针插入方向上驱动针载体20，直到针载体20在针载体20的针插入位置邻接由壳体10、特别是由第一壳体11提供的轴向止动件11a。控制元件40包括线性引导件45，其适于在针25的纵向轴线的方向或针插入和缩回方向(图5)上线性引导第一中间构件40。线性引导件45使得第一中间构件50与控制元件50一起相对于针的纵向轴线横向地从起始位置至少经由针插入释放位置移动到针缩回释放位置。通过将控制元件40从其起始位置移动到其针插入释放位置，第一中间构件50相对于针载体20移动，但还没有从针载体20脱离接合。也就是说，第一中间构件50和针载体20在控制元件40的针插入释放位置保持接合。

当控制元件40进一步沿第一方向移动到其缩回释放位置时，第二弹簧构件32可操作地联接到针载体20，使得第二弹簧构件32沿针缩回方向驱动针载体20。通过将控制构件40移动到针缩回释放位置中，第一中间构件50和针载体20、特别是止动表面22和相对止动表面51脱离接合，因为第一中间构件50与控制元件40一起相对于针25的纵向轴线横向地移动。针载体20现在沿与针插入方向相反的针缩回方向自由移动(图12)。

例如，当第一中间构件(50)与针载体20脱离接合时，其由第一弹簧构件31的弹簧力的其余部分驱动，邻接由控制元件40形成的止动件，特别是由线性引导件45的端部形成的止动件。由此，有利地防止了第一弹簧构件31的弹簧力的其余部分干扰机构的进一步操作。

设置第二中间构件60(图13)，其由控制元件40在针缩回方向上线性引导，例如由控制元件40提供的线性引导件46引导。线性引导件46适于使第二中间构件60可相对于控制元件40沿着针25的纵向轴线或在针缩回方向上线性移动。此外，线性引导件46使第二中间构件60与控制元件40一起相对于针缩回方向横向地或相对于针25的纵向轴线横向地移动。

当控制元件40处于其起始位置和/或其插入释放位置时，第二中间构件60与壳体10接合，特别是与壳体11接合，使得防止第二中间构件60沿针缩回方向移动(图13)。壳体10包括止动表面11b，第二中间构件60与该止动表面11b接合，以防止第二中间构件60沿针缩回方向移动。第二弹簧构件32在第二中间构件60上沿针缩回方向施加弹簧力。通过将控制元件40移动到其缩回释放位置，第二中间构件60从壳体10脱离接合，特别是从止动表面11b脱离接合。此外，第二中间构件60或其相对止动表面61与针载体20或其止动表面23接合。由此，第二中间构件60和针载体20在第二弹簧构件32的驱动下沿针缩回方向移动(图13)。由此，针载体20移动到其缩回位置，使得针25完全缩回到壳体10中(图14和15)。

为了防止第一中间构件50和第二中间构件60彼此干涉，它们彼此轴向偏移地定位，特别是在横向于针25的纵向轴线的方向上(图19)。优选地，第一中间构件50和第二中间构件60在钉针70的纵向轴线的方向上彼此偏移。

第一弹簧臂31a靠在第一中间构件50的凸出弯曲接触表面上，如图5中可以看到的。在第一中间构件50由第一弹簧构件31沿针插入方向驱动期间，弹簧臂31a，特别是其周向表面，在凸出弯曲接触表面的顶点上移动，由此第一臂31a(或其周向表面)特别地在凸出弯曲接触表面上滑动和/或翻转。这种布置相对于其它布置减小了摩擦和/或降低了故障的风险。

只要第一中间构件50与针载体20接合(图6)，至少通过在第一中间构件50上操作的第一弹簧构件31的弹簧力的剩余部分来防止针载体20在针缩回方向上的移动。

此外，如图6中所示，第一弹簧臂31a的自由端包括例如形成在第一弹簧臂31a的周向表面和端面之间的边缘。当针载体20处于其针插入位置时，边缘接触或搁置在特别是（在小或微观程度上）凹槽上，进入第一中间构件50，例如在其倾斜表面上。接触或甚至开槽到第一中间构件50中的边缘增加了第一中间构件50和第一弹簧臂31a之间的摩擦。因此，除了第一弹簧构件31的弹簧力的其余部分之外，只要第一中间构件50与针载体20接合，针载体20在针缩回方向上的移动就变得更加困难或者甚至被阻止。倾斜表面和周向表面之间的角度可以例如小于端面和周向表面之间的角度。

第二弹簧臂32a靠在第二中间构件60的凸出弯曲接触表面上，如图13和14中可以看到的。当第二中间构件60由第二弹簧件32沿针缩回方向驱动时，弹簧臂32a在凸出弯曲接触表面的顶点上移动，从而第二臂32a在凸出弯曲接触表面上特别是滑动和/或翻转。这种布置相对于其它布置减小了摩擦和/或降低了故障的风险。

只要第二中间构件60与针载体20接合(图14)，至少通过在第二中间构件60上操作的第二弹簧构件32的弹簧力的剩余部分防止针载体20沿针插入方向向后移动。

此外，如图14中所示，第二弹簧臂32a的自由端包括例如形成在第二弹簧臂32a的周向表面和端面之间的边缘。当针载体20处于其针缩回位置时，边缘接触或搁置在特别是（在小或微观程度的程度上）凹槽上，进入第二中间构件60，例如在其倾斜表面上。接触或甚至开槽到第二中间构件60中的边缘增加了第二中间构件60和第二弹簧臂32a之间的摩擦。因此，除了第二弹簧构件32的弹簧力的剩余部分之外，只要第二中间构件60与针载体20接合，针载体20沿针插入方向向后的移动就变得更加困难或者甚至被阻止。倾斜表面和周向表面之间的角度可以例如小于端面和周向表面之间的角度。

钉针载体80保持中空钉针70，当产品容器插入接受器中时，该中空钉针从钉针载体80突出到用于产品容器的接受器或产品容器的可刺穿壁(图8至图11)。在图9和图10中，钉针载体80处于第一位置中，在该位置中，钉针70不刺穿产品容器4的壁5。钉针载体80被例如由壳体10、优选由壳体11提供的线性引导件线性地引导，使得钉针载体80可与钉针70一起从第一位置线性移动到第二位置。通过将钉针载体80从第一位置移动到第二位置，钉针70刺穿产品容器4的壁5，使得钉针70在产品容器4内的药物与针25之间建立流体连通。提供弹簧90，其在钉针载体80上操作以将钉针载体80从第一位置驱动到第二位置。在钉针载体80的第一位置中，弹簧90处于预张紧状态。可以想到各种弹簧设计，其中锥形螺旋弹簧90是优选的。弹簧90的一端支撑在钉针载体80上，并且弹簧90的另一端支撑在壳体10上，特别是支撑在壳体11上。

当控制元件40处于其起始位置时，控制元件40与钉针载体80接合。因此，钉针载体80保持在其第一位置中，并且防止弹簧90伸展。特别地，控制元件40包括保持表面47，其接合相对表面81以阻止钉针载体80从第一位置移动到第二位置。通过将控制元件40从其起始位置沿第一方向(例如，朝向注射释放位置的方向)移动，控制元件40与钉针载体80脱离接合，特别是保持表面47与相对表面81脱离接合，使得钉针载体80自由地从第一位置移动到第二位置(图10)。弹簧90伸展，从而将钉针载体80从第一位置驱动到第二位置(图11)。针插入和缩回机构可以适于使得钉针载体80在针载体20被释放以沿针插入方向移动之前、之后或同时被释放。

钉针载体80包括保持钉针70并由壳体10线性引导的主体。钉针可以是中空的钢针或由合适的塑料材料制成。中空钢针可以粘合到钉针载体80中。钉针载体80包括与钉针70突出的方向相反地从主体突出的突出部。该突出部延伸穿过(锥形)螺旋弹簧90、壳体10的区段。壳体10的该区段可布置在控制元件40的包括保持表面47的区段与钉针载体80之间。该突出部包括相对表面81。

附图标记列表

1驱动模块31b第一螺旋弹簧区段

2针插入和缩回模块32第二弹簧构件

3针插入和缩回机构32a第二弹簧臂

4产品容器32b第二螺旋弹簧区段

5可刺穿壁/隔膜33互联区段

10壳体40控制元件

11第一壳体41齿条

11a轴向止动件42盖

11b止动表面43主体

12第二壳体44(第一)止动表面

13线性引导件45线性引导件

46线性引导件

14线性引导件47保持表面

15驱动轴50第一中间构件

16齿轮51相对止动表面

17联接构件

20针载体60第二中间构件

21相对止动表面61相对止动表面

22止动表面70中空钉针

23止动表面80钉针载体

25针81相对表面

30弹簧/杠杆式弹簧85柔性管

31第一弹簧构件

31a第一弹簧臂90弹簧。