定量分配阀的制作方法_3

文档序号:8434898阅读:来源:国知局
看和比较,仅图7标记有附图标号。首先参见图6至 图8,图6示出了处于其静止位置的阀,图8示出了处于其分配(击发)位置的阀,应当注 意,阀杆已朝气溶胶容器向内移动。此外,示例性阀类似于行业标准的推动致动PMDI阀,因 为在使用时,阀杆例如通过用户或呼吸致动机构朝气溶胶容器向内轴向移动。如前所述,顺 应性偏置构件215从其分配位置朝其静止位置偏置(远离气溶胶容器向外)阀杆214。在 该示例性阀的静止位置,分配通道209与计量腔室隔离,因为分配侧孔219位于该位置处罐 的外侧上。由于存在从计量腔室经由灌装侧孔228穿过阀杆的上杆部分和预计量区域223 的连通路径,因此在气溶胶容器和计量腔室212之间也存在连通路径。当用户通过使阀杆 向内推动来开始致动阀时,灌装侧孔228和分配侧孔219开始分别经过内密封件216和外 密封件217。图7示出了介于静止位置和分配位置之间的位置,其中计量腔室被完全隔离。 当用户继续致动并且当侧孔完全经过相应的密封件时,阀杆214的分配通道209与计量腔 室连通,以允许物质通过分配通道从计量腔室分配(图8)。这是分配侧孔219现在正位于 计量腔室212内的结果。计量腔室也在图8所示的位置与预计量区域隔离,因为灌装侧孔 228不再位于计量腔室内。阀杆向内移动的端点通过顺应性偏置构件的设计来提供。具体 地,这通过以下方式来实现:设计构件使得其叠簧设计的不同臂变得牢固地彼此抵靠,防止 所述构件的进一步变形,以及由此限制阀杆的行进。在击发之后,一旦用户使阀返回其静止 位置,阀杆214就在顺应性偏置构件215的作用下向外移动(远离气溶胶容器的内部),并 且灌装侧孔228将进入目前为空的计量腔室212,从而在计量腔室和气溶胶容器的内部之 间再次建立连通路径,并由此允许物质从气溶胶容器传送到计量腔室。
[0063] 本文所述的阀可有利地包括第一阀体和内密封件或外密封件或在单个一体式部 件("第二部件")中一体地提供的两种密封件,以进一步使部件的总体数量最小化。作为 另外一种选择,对于使用用作面密封件的内密封件的阀而言,内密封件可作为包括顺应性 偏置构件和第二阀体("第一部件")的部件的一体式构件提供,而第一阀体和外密封件可 被单独地提供,或在单个第二部件中一体地提供。此类阀的例子将在下文有所讨论。
[0064] 在图3至图8所示的示例性实施例中,内密封件216和外密封件217两者与第一 阀体213-起在一体式部件222中提供。该一体式部件组合有至少三种独立的功能,所述 功能各自由独立的部件以常规方式提供。这些功能中的前两个是内部密封和外部密封,如 通过类比图1和图2的阀而将显而易见,同时第三功能为计量腔室212的限定。
[0065] 包括第一阀体和内密封件和/或外密封件的一体式部件有利地由聚合物材料构 成。此类一体式部件可被模塑,具体地通过一次注塑成型,或两次或更多次注塑成型来模 塑。应当注意的是,由于设计中的底切(例如,内密封件216的底切),此类一体式部件(例 如,图3至图8的实施例中的一体式部件)可能需要"撞"出模制工具(即,当将模塑部件 从注塑成型工具的模具腔体中取出时,其可能需要瞬时地弹性变形)。该"撞出"过程可以 空气辅助方式进行。此类部件可容易地由可模塑热塑性弹性体(TPE)材料或热塑性硫化橡 胶(TPV)材料形成。优选地,可使用食品级或医药级材料,但标准行业级别可用于非医药应 用。商用TPE材料的例子为对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯醚的共聚物,诸 如得自杜邦公司(DupontdeNemours&Company)的HYTRELSC938TPE或HYTELSC948 TPE,前一种材料具有30的肖氏D硬度,后者具有40的肖氏D硬度。合适的TPV材料的例 子为热塑性塑料中的橡胶粒子的聚烯烃动态硫化橡胶(诸如SANTOPRENE(埃克森美孚公司 (ExxonMobilCorporation)),例如 121-62M100 级)、酯基热塑性聚氨酯(诸如ESTANE?)、 聚醚聚酰胺嵌段共聚物(诸如PEBAX?)、聚烯烃弹性体(诸如ENGAGE?)、聚乙烯丁烯(诸如 FLEXOMER?GERS1085NT)、乙烯a烯烃共聚物(诸如EXACT?),或包含Exxelor?聚合物树 脂的聚合物。其他材料包括乙烯乙酸乙烯酯与丁基橡胶或卤化丁基橡胶和选自氯丁橡胶、 乙烯丙烯二烯单体(EPDM)、EPR和聚丙烯辛烯的橡胶的共硫化橡胶,如在W02003/18432中 所公开的那样。其他材料包括在GB2410500(密封件,其包含1.弹性烯烃2.热塑性塑料 3.敏化剂如丙烯酸酯)、W02006/092618 (TPE密封材料,其包含具有全同立构晶型的丙烯单 元)和GB2323597(包含TPE,但本身可不为TPE)中所公开的那些。作为另外一种选择,部 件可由橡胶材料构成,诸如EPDM、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基或氯丁基橡胶。令人惊讶的是, 此类材料可以合适地提供所需的密封(以及低摩擦滑动密封表面)和结构刚度(以及制剂 4中的受控溶胀)的组合,从而以合适设计(诸如图3至图9和图16至图21中所示的示 例性设计的那些)的模塑方式来限定已知体积(以及由此的已知定量大小)的计量腔室。 如果期望和/或需要,聚合物材料可为包含例如填充剂和/或增强剂的复合材料。有利地, 聚合物材料将具有在25和55之间,更有利地在30和50 (包括端值在内)之间的肖氏D硬 度。
[0066] 本文所述的阀可包括套圈。套圈通常由铝合金带材金属的常规深拉延制成,但也 可使用可供选择的形式,诸如注塑成型的塑料。在深拉延形式中,套圈可包括用于通过常规 多钳口压接工艺附接到气溶胶容器的颈部上的裙边区域。然而也可采用其他工艺将套圈附 连并密封到气溶胶容器,例如旋转式压接、激光焊接或超声焊接。作为另外一种选择,可例 如针对注塑成型塑料套圈使用螺纹连接式附接。
[0067] 本文所述的阀还可包括垫圈密封件。此类垫圈密封件可被单独地提供,或再次以 有助于使部件的总体数量最小化的方式提供,即其可作为第二部件的一体式部分提供,或 作为第一部件的一体式部分提供,或作为套圈的一体式部分提供。
[0068] 对于包括套圈和部件(其一体地包括限定计量腔室的至少一部分的第一阀体连 同内密封件和/或外密封件)的阀而言,有利的是根据一体式部件密封功能所需的一体式 部件的内在部分灵活特性来谨慎地确定所述一体式部件相对于套圈的大小。另外,有利的 是,在套圈的一部分(内壁)和第一阀体的径向外壁的一部分或全部之间提供紧密的径向 配合,并且其有利于支撑第一阀体,以便有助于确保第一阀体不能充分地径向向外挠曲而 不利地影响对计量腔室的体积的控制。因此,在此类有利的实施例中,套圈被形成为使得其 一部分限定壁龛式空间,并且第一阀体的至少一部分(优选地为大部分)位于壁龛式空间 内,使得第一阀体的径向外壁的至少一部分(优先地为大部分)邻近限定壁龛式空间的套 圈的一部分的内壁。
[0069] 为有助于确保完全理解图3至图8所示的示例性实施例,参考图4和图5所示的 视图。可以理解的是,定量分配阀的示例性实施例包括总计4个部件,S卩,第一一体式部件 221、第二一体式部件222、套圈211和垫圈密封件208 :图1所示商用阀的部件数量的一半。 为便于讨论,在下文中,包括第二阀体、顺应性弹簧构件以及如果适用包括阀杆的第一一体 式部件将被称为前室部件,并且包括第一阀体连同内密封件和外密封件两者的第二一体式 部件将被称为计量腔室部件。
[0070] 示例性阀202的前室部件221提供多个一体式特征结构和元件。具体地,其提供 阀杆214,该阀杆包括突出穿过套圈211的刺穿部的中空凸杆部分234和具有内部杆通道 218的内杆部分235 ;顺应性偏置构件215 ;以及第二阀体230,其限定笼形的封闭预计量区 域223并且具有垫圈边沿231,该垫圈边沿通过阀到瓶压接操作而得以牢固地定位。笼是不 连续的,其具有大的间隙以允许药物制剂到内侧区域的快速通路(并且有利于注塑成型)。 例如,笼230可优选地采用两个弯曲壁的形式,该两个弯曲壁位于顺应性偏置构件弹簧215 的任一侧上。弹簧215为塑性叠簧的形式,在原理上大致类似于多层金属波形弹簧。
[0071] 内杆部分235中的内部通道218经由灌装侧孔228从预计量区域223的内部通向 计量腔室212。当朝气溶胶容器201推动杆部件214时,杆分配侧孔219从计量腔室212通 向作为突起的中空凸杆部分234的孔提供的分配通道209 ;(参见图5,其示出了气溶胶容 器的一部分)。阀杆的径向外表面上的台阶提供轴向止挡件229 :当杆部件214通过顺应性 偏置构件215与药物制剂蒸气压的组合而远离气溶胶容器201向外推动时,其将与外密封 件217接触,从而既为阀杆提供限定的静止位置,也提供轴向密封以使长期存储期间的制 剂泄漏最小化。此外,阀202被优选地设计为使得当阀处于其静止位置时,顺应性偏置构件 215为阀杆214提供向外偏置测量,具体地为内杆部分235上的向外偏置测量,从而有助于 既确保完全的杆返回,也确保良好的静止轴向密封。该向外偏置当然是对由制剂蒸气压提 供的任何(温度依赖性)偏置力的补充。还值得注意的是,顺应性偏置构件215的任何温 度依赖性,例如如果其由随温度升高而刚度明显降低的聚合物材料形成,将通过趋于随升 高的温度增加的该蒸气压偏置力而趋于偏置。
[0072] 示例性阀202的计量腔室部件222提供多个一体式特征结构和元件,诸如至少部 分地限定计量腔室的第一阀体213,以及内密封件216和外密封件217。部件还包括一体式 径向向外延伸的环形式的搁架构件236 (封闭的或开放的,即连续的或不连续的),该搁架 构件连接到第一阀体的径向外壁。该搁架构件可在阀组装期间有利地有助于将前室部件和 /或计量腔室部件的支撑件放置在套圈内(具体地在套圈的肩部附近)。例如,搁架构件的 尺寸可被设定成诸如邻接套圈的内壁,从而使前室部件在套圈内中心地对准。在搁架构件 和套圈的内壁之间使用轻微的尺寸过盈配合可用于在随后压接在气溶胶容器上之前,使前 室部件和计量腔室部件对准并保持在套圈内。
[0073] 示例性阀202的套圈211包括套圈裙边226,从而允许压接到罐201上;(参见图 5)。套圈227的一部分(具体地为其中心部分)形成壁龛式空间。套圈提供有开口(通常 为刺穿部)以允许中空凸杆部分234穿过。
[0074] 要组装图3至图8中示出的示例性阀202,阀杆214的中空凸杆部分234被推动 穿过计量腔室部件222的内密封件216和外密封件217,并且前室部件221的垫圈边沿231 被推动抵靠计量腔室部件的搁架构件236的径向外部的顶面。然后中空凸杆部分234被插 入穿过套圈刺穿部,其中同时将第一阀体213的大部分放置在套圈的壁龛式空间内,以及 将搁架构件的径向外部区的底面放置在套圈的肩部的内侧上。最后,垫圈208被放置在前 室部件221的垫圈边沿231上,阀现在准备用于气溶胶容器201的压接和灌装。如果需要, 套圈内壁中的小尖端和/或轻微压褶可用于在将组装的阀压接在气溶胶容器上之前,补充 尺寸过盈配合作为将组装的阀固定在一起的方式。
[0075] 图5也示出了气溶胶容器的末端以及其在垫圈密封件208上的放置。(虽然并未 示出,但如果需要,可在压接之前将类似于图1和图2所示的O形环(参见具有附图标号19 的元件)围绕介于气溶胶容器和套圈裙边之间的气溶胶容器的窄部分放置。此类O形环既 可与垫圈208 -起使用,也可替代此类垫圈的使用。)药物气溶胶制剂可在将阀附连到气 溶胶容器上之前(冷灌装)或之后(压力灌装)灌装到气溶胶容器201中。在仅组装四个 (或五个,当算上附加的O形环时)部件,而不是许多可商购获得的阀中的八个(或九个,当 算上附加的O形环时)的情况下,该组装工艺可以比目前的PMDI阀组装工艺更简单、更快 捷和更经济。在使用时,参见图6至图8和上文的描述,示例性阀以与图1和图2的现有技 术常规保持阀类似的方式操作。
[0076] 图9a、图10和图11示出了根据本发明的第二示例性阀的方面。在该阀中,针对前 室部件221、计量腔室部件222和套圈211采用了不同的设计,此外,未使用独立的垫圈密 封件。对于第一部件,如可从图10和图11理解的那样,所述图仅示出了该示例性阀的前室 部件221,顺应性偏置构件215为一体式卷簧状构件形式,而不是图3-8中所示的示例性实 施例的叠簧状构件。对于其他部件,参见图9a,该示例性阀202的计量腔室部件222包括至 少部分地限定计量腔室的第一阀体213,以及内密封件216和外密封件217。与第一示例性 实施例相比,在该实施例中,内密封件216更厚并且更具刚性。部件还包括一体式径向向外 延伸的搁架构件236,该搁架构件具有连接到第一阀体的径向外壁的封闭环形式,其中在该 实施例中,搁架构件以U形延伸部结束,从而形成一体式垫圈密封件238。更改套圈设计以 考虑计量腔室部件的径向外轮廓差异。在组装期间,前室部件221保持到搁架构件236上, 其中一体式垫圈密封件238折叠在前室部件的边沿231上方,然后该子组件被插入套圈211 中,准备用于压接在气溶胶容器201上。图9a示出了压接到气溶胶容器201上的阀。该阀 的一般原理和操作
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