药物输送装置的驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于药物输送装置的驱动机构以及一种相应的药物输送装置。特别是，本发明涉及一种诸如笔型注射器的注射装置，该注射装置其中包括单剂量和/或最后剂量限制机构，并进一步包括较大的剂量指示显示器。
【背景技术】
[0002]用于设定和分配单剂量或多剂量液体药剂的药物输送装置就其本身而言在本领域中是公知的。一般来说，这种装置基本上具有与通常的注射筒类似的目的。
[0003]药物输送装置，特别是笔型注射器需要满足多项特定于用户的要求。例如，在患者患有诸如糖尿病等慢性疾病的情况下，患者可能身体虚弱并且还可能具有受损的视力。因此，适当的药物输送装置，尤其是意图用于家庭医疗的药物输送装置，在结构上必须是牢固的且应易于使用。此外，对该装置及其部件的操纵和一般性处理应是明了且容易理解的。而且，剂量设定以及剂量分配程序必须易于操作且必须要没有歧义。
[0004]通常，这种装置包括壳体或特定的药筒保持器，该壳体或特定的药筒保持器适于接纳至少部分地填充有将被分配的药物的药筒。该装置进一步包括驱动机构，该驱动机构通常具有适于与药筒的活塞可操作地接合的可移位活塞杆。借助于驱动机构及其活塞杆，药筒的活塞能沿远端或分配方向移位并且因此可以经刺穿组件排出预定量的药物，该刺穿组件将与药物输送装置的壳体的远端部分可释放地相联结。
[0005]将通过药物输送装置分配的药物被提供并且被包含在多剂量药筒中。这种药筒通常包括在远侧方向上借助于可刺穿密封件密封并且在近侧方向上通过活塞进一步密封的玻璃药筒。在可重复使用的药物输送装置的情形中，可以用新药筒来更换空药筒。与之相比，当已经完全分配或用完药筒中的药物时，将完全丢弃一次性类型的药物输送装置。
[0006]利用这种多剂量药物输送装置，至少需要最后剂量限制机构来禁止设定超过药筒中剩余药剂量的剂量。这是为了避免用户认为设定剂量完全被注射的潜在危险情形。已经存在一些具有内含物终了机构或最后剂量机构的药物输送装置。
[0007]诸如笔型注射器的药物输送装置还提供剂量指示机构，该剂量指示机构可操作以向用户显示设定剂量的大小。通常，这种药物输送装置的壳体包括剂量指示窗，在剂量指示窗中显示表示剂量大小的数字。
[0008]尤其是对于年老的患者或遭受视力损伤的用户而言，读取这种剂量指示数字有时是困难的。在适于注射例如胰岛素的装置的情形中，通常的剂量大小可以在01.U.(国际单位)与1201.U.之间变化。由于通常的药物输送装置的设计相当紧凑而且几何尺寸有限，所以这种剂量指示数字的大小是相当小的。因此，对于在视觉上受损的人而言，正确读取极小数字可能是相当困难的。然而，由于这种药物输送装置旨在用于自我药物治疗，所以重要的是，用户能够正确地确定实际上设定的剂量的大小。
[0009]发明目的
[0010]因此，本发明的一个目的是避免已知药物输送装置的缺点，并提供一种药物输送装置的驱动机构，对于设定剂量和分配剂量都允许进行直观操作。另一个目的是提供一种剂量指示机构，该剂量指示机构甚至对于遭受视力损伤的人员而言读取起来也是容易且无歧义的。
[0011]在另一个目的中，本发明用于提供一种药物输送装置的驱动机构，用于设定和分配一定剂量的药剂，并且该驱动机构进一步具有单个和/或最后剂量限制机构。
[0012]而且，驱动机构应相当紧凑，以限制药物输送装置的总尺寸。
[0013]—个进一步的目的是提供一种包括这种驱动机构以及包括药筒的药物输送装置，药筒用活塞密封并且与这种驱动机构的活塞杆可操作地接合。药物输送装置操纵起来应是相当容易且直观的。
【发明内容】
[0014]在第一方面中，提供了一种药物输送装置的驱动机构，用于分配一定剂量的药剂。驱动机构包括沿轴向方向延伸的细长壳体。壳体基本上是管状或筒形形状的，允许用户仅用一只手握持和操作驱动机构或药物输送装置。
[0015]驱动机构进一步包括活塞杆，用以可操作地与药筒的活塞接合，药筒含有待被驱动机构分配的药剂。药筒在其近端处包括活塞，该活塞用于借助于在轴向远侧方向上的移位将一定量的药剂从药筒排出。活塞通常在轴向近侧方向上密封药筒。
[0016]驱动机构的活塞杆用于使药筒的活塞沿轴向远侧方向移位，用于从药筒排出预定量的药剂。因此，活塞杆可以操作以对药筒的活塞施加指向远侧的推力或压力，用于使药筒的活塞沿远侧方向移位预定的距离，所述预定的距离对应于待被分配的相应量的药剂剂量。
[0017]驱动机构进一步包括驱动套筒，该驱动套筒在轴向方向上延伸并且可旋转地支撑在壳体中。通常，驱动套筒相对于基本上与细长壳体的轴向方向重合的旋转轴线是可旋转的。而且，驱动套筒能在剂量递增方向上克服弹簧的作用旋转，尤其是用于在剂量设定程序期间设定剂量。通过使驱动套筒沿剂量递增方向旋转，通常与驱动套筒直接接合的所述弹簧能够被形变(biased)，以为了存储机械能。
[0018]而且，弹簧至少包围或围绕驱动套筒的轴向部分。通常，弹簧包括螺旋弹簧，该螺旋弹簧以螺纹状或螺旋形式方式围着驱动套筒的轴向部分卷绕。
[0019]在设定剂量之后，在剂量分配程序期间，驱动套筒在所述弹簧的作用下可以沿相反的方向(因此，剂量递减方向)旋转，用于沿远侧方向驱动活塞杆。通常，驱动套筒交替地可操作地接合到活塞杆以及从活塞杆可操作地脱离，用于分别分配剂量以及设定剂量。在剂量设定程序期间，活塞杆相对于壳体基本上保持不动，而与活塞杆可操作地断开且从活塞杆释放的驱动套筒能相对于壳体并且因此相对于活塞杆旋转。
[0020]驱动机构进一步包括剂量限制构件，该剂量限制构件与驱动套筒螺纹接合并且进一步在转向上锁定至壳体。所述剂量限制构件至少部分地在驱动套筒与环绕的弹簧之间径向延伸。通常，剂量限制构件从弹簧沿径向向内延伸并且相对于驱动套筒沿径向向外延伸。为了将驱动套筒在转向上锁定至壳体，驱动套筒的至少一部分可与壳体的朝内侧壁部分直接接合。通常，与壳体接合的剂量限制构件的一部分可以从弹簧的轴向端部分在轴向上突出。
[0021]剂量限制构件的至少一部分在径向上位于驱动套筒与弹簧之间，而剂量限制构件的另一个部分在转向上锁定至壳体并且沿径向延伸到弹簧的周边之外。因此，在径向方向上看时，剂量限制构件的第一轴向部分在径向上定位在驱动套筒与弹簧之间，而剂量限制构件的第二轴向部分相对于弹簧的轴向端在轴向上偏移。特别是第二轴向部分，其在转向上锁定到壳体。
[0022]而且，驱动机构包括至少一个止挡，该至少一个止挡位于剂量限制构件和驱动套筒中的至少一个上，用于限制剂量限制构件相对于驱动套筒的轴向移位。
[0023]由于驱动套筒可旋转地支撑在壳体中，并且由于驱动套筒与剂量限制构件螺纹接合，所以驱动套筒相对于壳体的旋转导致剂量限制构件相对于壳体以及相对于驱动套筒的轴向移位，因为剂量限制构件在转向上锁定至壳体。因此，剂量限制构件相对于壳体在轴向方向上自由滑动。因此，剂量限制构件可以与壳体花键连接。
[0024]因此，剂量限制构件的剂量递增和/或剂量递减旋转可总是伴随剂量限制构件相对于壳体和/或相对于驱动套筒的轴向移位，尤其是当驱动套筒在轴向上约束或在轴向上固定在壳体中时。通过在剂量限制构件和/或驱动套筒上或在剂量限制构件和/或驱动套筒处提供至少一个止挡，当例如剂量限制构件的所述止挡与驱动套筒的对应的止挡接合时，剂量限制构件和驱动套筒的相对旋转可以被阻挡。
[0025]当剂量限制构件和驱动套筒的相互对应的止挡相互接合时，驱动套筒相对于壳体的进一步旋转可以被剂量限制构件阻挡。以这种方式，为了禁止设定超过例如120IU的最大剂量大小的剂量，可以设定剂量限制机构。
[0026]剂量限制构件不仅可操作以限制最大剂量大小，而且也可操作以防止设定小于零的剂量。而且，由于驱动套筒在剂量分配期间可沿剂量递减方向旋转，所以可以提供由特定零剂量止挡提供的零剂量形态，零剂量形态确定了驱动机构的注射形态的明确定义的终结。
[0027]驱动套筒、弹簧和剂量限制构件的至少部分交错的形态对于实现驱动机构的紧凑设计是特别有利的。通过将剂量限制构件至少部分地夹在驱动套筒与环绕的弹簧之间，可以有效地最小化驱动机构的轴向尺寸并且因此药物输送装置的轴向尺寸。
[0028]根据一实施例，剂量限制构件和壳体包括至少一个沿径向向外延伸的突起，该突起与相应地成形的且在轴向上延伸的凹槽接合。通常，沿径向向外延伸的突起位于剂量限制构件的外周上，而凹部的对应的凹槽设置在壳体的朝内侧壁部分处，该朝内侧壁部分可以至少部分地具有基本上管状形状。作为替代方式，还可以想到，壳体包括沿径向向内延伸的凸脊或在轴向上细长的突起，用以与剂量限制构件的相应地成形的凹口或凹槽接合。
[0029]借助于至少一个径向延伸的突起与相应地成形的凹槽接合，可以获得剂量限制构件和壳体的花键接合。因此，剂量限制构件能相对于壳体在轴向上可滑动地移位，而剂量限制构件和壳体被阻碍相互旋转。
[0030]根据另一个实施例，剂量限制构件的该至少一个沿径向向外延伸的突起定位成与弹簧的轴向端在轴向上偏移。在此处，剂量限制构件的该至少一个沿径向向外延伸的突起可以定位在剂量限制构件的轴向端，该轴向端从至少部分地围绕剂量限制构件和驱动套筒的弹簧在轴向上突出。以这种方式，剂量限制构件的沿径向向外延伸的突起可以与壳体直接接合以提供转向联锁。
[0031]根据一个进一步的实施例，剂量限制构件包括仅部分地环绕驱动套筒的周面延伸的壳状轮廓。而且，其相对定位的周向端部分各自包括沿径向向外延伸的突起，该突起通常在剂量限制构件的在轴向上从弹簧延伸并且与壳体径向接合的轴向端部处。
[0032]壳状轮廓可以包括弧形或弓形形状的横截面并且可以类似对开螺母。因此，剂量限制构件可以环绕驱动套筒的外周延伸约180°。这种壳状轮廓对于相互装配剂量限制构件、弹簧和驱动套筒是特别有益的。剂量限制构件具有两个例如在直径上相对定位的周向边缘，所述周向边缘可以充当用以与驱动套筒的相应地成形的止挡接合的止挡，在这种情况中，壳状轮廓是进一步有益的。
[0033]通过在壳状剂量限制构件的相对地定位的周向端部分上具有两个沿径向向外延伸的突起，可以获得剂量限制构件与壳体的双重花键接合。而且，通过借助于剂量限制构件的两个强制接合且沿径向向外延伸的突起在壳体中平移地在轴向上引导剂量限制构件，可以有效地提供剂量限制构件相对于壳体的无倾斜或歪斜的特定平稳轴向移位。
[0034]而且，通过在壳体中的剂量限制构件的双重轴向引导结构，可以在壳体中提供对剂量限制构件的基本没有松弛的引导。以这种方式，可以获得驱动机构的非常牢固且精确的剂量限制形态。
[0035]根据另一个实施例，剂量限制构件包括第一沿径向向内延伸的止挡，用以与驱动套筒的第一沿径向向外延伸的止挡接合。当剂量限制构件到达剂量限制形态(或者零剂量形态或者最大剂量形态)时，剂量限制构件的第一止挡和驱动套筒的第一止挡特别适于相互接合。
[0036]剂量限制构件的和/或驱动套筒的沿径向延伸的止挡特别适于当驱动套筒已经旋转过特定的角向距离时使驱动套筒和剂量限制构件相互抵靠并且因此处于阻挡形态。剂量限制构件和驱动套筒的相互对应的沿径向延伸的止挡也沿轴向方向延伸，以提供在径向和轴向方向上延伸的止挡面。当进入直接相互抵靠时，剂量限制构件的所述径向且沿轴向延伸的止挡面和驱动套筒的第一止挡提供相当明确的、牢固的且精确的机械接合。
[0037]根据另一个实施例，剂量限制构件的止挡，特别是剂量限制构件的第一和沿径向向内延伸的止挡，基本上设置在相对地定位的突起的中间，所述突起通常与壳体的相应地成形的凹槽接合。因此，所述止挡通常可以基本上在弧形或壳状形状的剂量限制构件的周向边缘或周向端的中间延伸。
[0038]当剂量限制构件与壳体花键连接或通过在直径上相对地定位的沿径向向外延伸的突起与壳体在转向上锁定时，剂量限制构件的沿径向向内延伸的第一止挡可以位于剂量限制构件与所述壳体中间。以这种方式，一旦到达止挡形态，可以从驱动套筒传递至剂量限制构件的机械载荷就可以相当顺利且均匀地被转移至壳体。因此，就减小剂量限制构件的潜在倾斜或歪斜而言，将第一止挡基本上布置在剂量限制构件的周向边缘中间是有益的。
[0039]根据一个进一步的实施例，驱动套筒的沿径向向外延伸的止挡定位成相对驱动套筒的外螺纹轴向偏移。而且，驱动套筒可以仅仅包括有限的轴向螺纹部分，该有限的轴向螺纹部分具有与剂量限制构件的轴向延伸长度相比短得多的轴向延伸长度。通常，剂量限制构件的内螺纹的轴向延伸长度几乎与允许剂量限制构件在近侧止挡形态与远侧止挡形态(通常对应于零剂量或对应于最大剂量形态，或反之亦然)之间行进的距离同样大。
[0040]驱动套筒可以包括与螺纹部分相邻的基本上管形的光滑外表面，该外表面可以充当剂量限制构件的沿径向向内延伸的第一止挡的支撑表面。以这种方式，剂量