出。根据在 药物输送设备中具体实施的排出机构的类型，排出机构可如包括在所示实施例中的弹簧， 其在剂量设定期间被拉紧，并且然后在释放按钮被致动时被释放以驱动活塞杆。替代地，该 排出机构是完全手动的，在这种情况下剂量构件和致动按钮在对应于设定剂量尺寸的剂量 设定期间向近侧移动，并且然后被用户向远侧移动以排出设定剂量。
[0044]如所呈现的，图1示出了预先填充类型的药物输送设备，即用预先安装药筒对其 进行供应，并且在药筒已被排空时将丢弃。在替代实施例中，可将药物输送设备设计成允许 替代已装填药筒，例如以"后面装填"药物输送设备的形式，其中，所述药筒保持器是适合于 与被从设备主要部分移除，或者替代地以"前面装填"设备的形式，其中，通过被不可移除地 附接到设备的主要部分的药筒保持器中的远侧开口而插入药筒。
[0045]由于模块适合于被固定于药物输送设备并与之相互作用以及允许此类相互作用 的药物输送设备，将描述此类设备的示例性实施例以便更好地理解本发明。
[0046] 图2示出了图1中所示的笔形药物输送设备200的分解图。更具体地，所述笔包 括管状外壳201，其具有窗口 202且药筒保持器210被固定地安装到其上面，药物填充药筒 213被布置在该药筒保持器中。药筒保持器提供有允许可释放地安装针组件216的远侧联 接机构215、允许可释放地安装覆盖药筒保持器和已安装针组件的帽207的两个相对突出 部211的形式的近侧联接机构以及防止笔在例如桌面上滚动的突出部212。在外壳远端 中，固定地安装有螺母元件226,该螺母元件包括中心螺纹孔226,并且在外壳近端中，固定 地安装有具有中心开口的弹簧底座构件208。驱动系统包括具有两个相对纵向凹槽并被接 纳在螺母元件螺纹孔中的有螺纹活塞杆220、被旋转地布置在外壳中的环形活塞杆驱动元 件230以及与驱动元件(参见下文）进行旋转接合的环形离合器元件240,该接合允许离合 器元件的轴向运动。离合器元件提供有适合于接合外壳内表面上的相应花键204 (参见图 4B)的外花键元件241，这允许离合器元件在其中花键被接合的旋转锁定近侧位置与其中花 键未接合的旋转自由远侧位置之间移动。如刚刚提到的，在两个位置上，离合器元件都被旋 转锁定到驱动元件。该驱动元件包括中心孔，该中心孔具有两个相对突出部231，其与活塞 杆上的凹槽接合，由此，驱动元件的旋转由于活塞杆与螺母元件之间的螺纹接合而导致活 塞杆的旋转和因此远侧轴向运动。驱动元件还包括一对相对的周向延伸柔性棘轮臂235,其 适合于接合布置在外壳内表面上的相应的棘轮齿205。驱动元件和离合器元件包括将其旋 转地锁在一起但允许离合器元件轴向地移动的协作联接结构，这允许离合器元件轴向地移 动到其远侧位置，在该远侧位置上允许其旋转，从而将旋转运动从拨盘系统(参见下文）传 输至驱动系统。将更详细地参考图4A和4B示出并描述离合器元件、驱动元件和外壳之前 的相互作用。
[0047]内含物排空（EOC)构件228被螺纹安装在活塞杆上，并且垫圈227被旋转安装在 远端上。EOC构件包括用于与复位管(参见下文）接合的一对相对径向突出部229。
[0048]拨盘系统包括棘轮管250、复位管260、具有外螺旋布置的成行剂量数值的标度鼓 轮270、用于设定要排出的药物的剂量的用户操作拨盘构件280、释放按钮290和转矩弹簧 255 (参见图3)。复位管被轴向锁定地安装在棘轮管内部，但是被允许旋转几度(参见下 文)。复位管在其内表面上包括两个相对纵向凹槽269，其适合于接合EOC构件的径向突出 部229,由此，EOC可以被复位管旋转，但被允许径向地移动。离合器元件被轴向锁定地安 装在棘轮管250的外远端部分上，这提供了棘轮管可以经由离合器元件而轴向地移动到与 外壳进行旋转接合和从旋转接合出来。拨盘构件280被轴向锁定地安装，但是在外壳远端 上可自由旋转，拨盘环在正常操作下被旋转锁定到复位管(参见下文)，由此，拨盘环的旋转 导致复位管和因此棘轮管的相应旋转。释放按钮290被轴向地锁定到复位管但可自由地移 动。复位弹簧295在按钮和被安装到那里的复位管上提供指向近侧的力。标度鼓轮270被 布置在棘轮管与外壳之间的周向空间中，鼓轮经由协作纵向花键25U271被旋转锁定到棘 轮管，并经由协作螺纹结构203、273与外壳的内表面进行旋转螺纹接合，由此，当鼓轮通过 棘轮管而相对于外壳旋转时，成行的数值通过外壳中的窗口 203。转矩弹簧被布置在棘轮管 与复位管之间的周向空间中，并在其近端被固定到弹簧底座构件208且在其远端被固定到 棘轮管，由此，当棘轮管通过拨盘构件的旋转而相对于外壳旋转时，弹簧被拉紧。在棘轮管 与离合器元件之间提供有具有柔性棘轮臂252的棘轮机构，所述离合器元件提供有内周向 齿结构242,每个齿提供有棘轮止动件，使得当剂量被设定时，棘轮管被保持在由用户经由 复位管将其旋转到的位置。为了允许减小设定剂量，在复位管上提供棘轮释放机构262且 其作用于棘轮管上，这允许通过在相反方向上转动拨盘构件而以一个或多个棘轮增量来减 小设定剂量，释放机构在复位管相对于棘轮管旋转上述的几度时被致动。
[0049] 已描述了排出机制的不同部件及其功能关系，接下来将主要参考图3A和3B来描 述该机构的操作。
[0050] 可将笔机构视为两个相互作用的系统，剂量系统和拨盘系统，这如上所述。在剂量 设定期间，拨盘机构旋转且转矩弹簧被加载。剂量机构被锁定到外壳且不能移动。当按钮 被按下时，剂量机构被从外壳释放，并且由于到拨盘系统的接合，转矩弹簧现在将使拨盘系 统旋转回到起始点，并使剂量系统随之一起旋转。
[0051 ] 剂量机构的中心部分是活塞杆220，柱塞的实际移位由活塞杆执行。在剂量输送期 间，活塞杆被驱动元件230旋转，并且由于与被固定到外壳的螺母元件225的螺纹式相互作 用，活塞杆在远侧方向上向前移动。在橡胶活塞与活塞杆之间，放置有活塞垫圈227,其充当 用于旋转的活塞杆的轴向轴承，并对橡胶活塞上的压力均等。由于活塞杆具有其中活塞杆 驱动元件与活塞杆接合的非圆形截面，所以驱动元件被旋转地锁定到活塞杆，但是沿着活 塞杆轴自由地移动。因此，驱动元件的旋转导致活塞的线性向前移动。驱动元件提供有小 的棘轮臂234，其防止驱动元件顺时针方向旋转(从按钮末端看)。由于与驱动元件的接合， 活塞杆因此仅可向前移动。在剂量输送期间，驱动元件逆时针方向旋转，并且棘轮臂235由 于与棘轮齿205的接合而为用户提供小的棘爪，例如排出每单位胰岛素一个棘爪。
[0052] 转到拨盘系统，剂量通过转到拨盘构件280而被设定和复位。当转动拨盘时，复位 管260、EOC构件228、棘轮管250和标度鼓轮270全部随之转动。随着棘轮管被连接到转 矩弹簧255的远端，弹簧被加载。在剂量设定期间，棘轮的臂252针对由于与离合器元件的 内齿结构242的相互作用而用拨盘选择的每个单元执行拨盘棘爪。在所示实施例中，离合 器元件提供由24个棘轮止动件，其针对相对于外壳的全360度旋转提供24个棘爪(增量)。 弹簧在组装期间被预加载，这使得该机构能够在可接受的速度间隔内输送小剂量和大剂量 两者。由于标度鼓轮与棘轮管旋转接合，但在轴向方向上可动且标度鼓轮与外壳进行螺纹 接合，当拨盘系统被转动时，标度鼓轮将以螺旋图案移动，在外壳窗口 202中显示对应于设 定剂量的数。
[0053] 棘轮管与离合器元件240之间的棘轮252、242防止弹簧使各部分转回去。在复位 期间，复位管移动棘轮臂252,从而逐个棘爪释放棘轮，在所述实施例中一个棘爪对应于胰 岛素的一个单元IU。更具体地，当拨盘构件被顺时针方向转动时，复位管简单地旋转棘轮 管，允许棘轮的臂与离合器元件中的齿结构242自由地相互作用。当拨盘构件被逆时针方 向转动时，复位管直接地与棘轮棘爪臂相互作用，将棘爪臂远离离合器中的齿朝着笔的中 心推动，因此允许棘轮上的棘爪臂由于由加载弹簧引起的转矩而向后移动"一个棘爪"。
[0054] 为了输送设定剂量，如图3B中所示由用户在远侧方向上按下按钮290。复位管260 从拨盘构件脱开，并且随后离合器元件240脱离外壳花键204。现在，拨盘机构连同驱动元 件230 -起返回至"零点"，这导致一定剂量的药物被排出。可以通过在药物输送期间的任 何时间释放或按下按钮来在任何时间停止和开始一定剂量。小于5 IU的剂量不能被暂停， 因为橡胶活塞被非常快速地压缩，导致橡胶活塞的压缩和随后在活塞返回到原始尺寸时的 胰岛素输送。
[0055]EOC特征防止用户设定大于留在药筒中的剂量。EOC构件228被旋转锁定到复位 管，其使得EOC构件在剂量设定、复位和剂量输送期间旋转，在该期间，其可以遵循活塞杆 的螺纹而轴向地来回移动。当其到达活塞杆的近端时，提供止动件，这防止包括拨盘构件在 内的所有已连接部分在剂量设定方向上进一步旋转，即现在设定剂量对应于药筒中的剩余 药物内含物。
[0056] 标度鼓轮270提供有远侧止动表面，其适合于接合外壳内表面上的相应止动表 面，这为标度鼓轮提供最大剂量止动，防止包括拨盘构件在内的所有已连接部分在剂量设 定方向上进一步旋转。在所示实施例中，最大剂量被设定成80 IU。相应地，标度鼓轮提供 有近侧止动表面，其适合于接合弹簧底座构件上的相应止动表面，这防止包括拨盘构件在 内的所有已连接部分在剂量排出方向上进一步旋转，从而提供用于整体排出机构的"零点" 止动。
[0057] 为了在某些东西将要在拨盘机构中失灵而允许标度鼓轮移动超过其零点位置的 情况下防止意外超剂量，EOC构件用于提供安全系统。更具体地，在具有全药筒的初始状态 下，EOC构件与驱动元件相接触地位于最远侧轴向位置上。在给定剂量已被排出的情况下， EOC构件将再次与驱动元件相接触地定位。相应地，EOC构件将在机构尝试输送超过零点位 置的剂量的情况下靠着驱动元件锁定。由于所述机构的不同部分的公差和柔性，EOC将行 进