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。尤其是，本发明涉及一种诸如笔型注射器的注射装置，该注射装置尤其包括单和/或末次剂量限制机构并且进一步包括相当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物的药物输送装置就其本身而言在本领域中是熟知的。一般地，这样的装置大致具有与一般注射器类似的目的。
[0003]药物输送装置，尤其是笔型注射器必须满足多项用户特定要求。比如，在患者患有诸如糖尿病的慢性疾病的情况下，患者可能身体虚弱并且还可能具有受损的视力。因此，尤其是意图用于家庭药物治疗的适当的药物输送装置在结构上必须是坚固的且应易于使用。此外，对该装置及其部件的操纵和一般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是清晰的。
[0004]通常，这样的装置包括壳体或特定的药筒托架，该壳体或特定的药筒托架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，药筒的活塞沿远端或分配方向可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段可释放地相联结。
[0005]提供通过药物输送装置分配的药物并且使其包含在多剂量药筒中。这样的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筒。就可重复使用的药物输送装置而言，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，至少需要末次剂量限制机构来抑制设定超过药筒中剩余的药物量的剂量。这避免用户认为设定剂量被或将被完全注射的潜在危险情形。
[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，这样的药物输送装置的壳体包括剂量指示窗口，其中剂量指示窗口中显示表示剂量大小的数字。
[0008]尤其是对于年老的或在视觉上有损伤的患者而言，读取这样的剂量指示数字常常是困难的。利用适于注射例如胰岛素的装置，典型的剂量大小可以在O个IU(国际单位)与120个IU的胰岛素之间变化。由于这样的药物输送装置的相当紧凑的设计和有限的几何尺寸，所以这样的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，读取极小数字可能是相当困难的。然而，由于这样的药物输送装置旨在用于自我药物治疗，所以重要的是，用户能够正确地判定实际上设定的剂量的大小。
[0009]发明目的
[0010]因此，本发明的目的是避免已知药物输送装置的缺点以及提供允许通过直观操作来设定和分配剂量的药物输送装置的驱动机构。另一个目的是提供剂量指示机构，该剂量指示机构甚至对于遭受受损视力的人而言读取起来也是容易且明确的。
[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，其用以设定和分配一定剂量的药物，并且该驱动机构进一步具有单和/或末次剂量限制机构。
[0012]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样的驱动机构的活塞杆可操作地相接合。
【发明内容】
[0013]在第一方面中，用于药物输送装置的驱动机构被设置用于分配一定剂量的药物。驱动机构包括大体细长壳体，例如该壳体在远侧方向上延伸。壳体可以至少在大致管或圆筒形状的段中，这允许用户的一只手握持和操作驱动机构或整个药物输送装置。壳体例如在近端处也可以包括凸起的、几乎圆形的盘状部分，其可以顺利地适应用户的手的手掌。
[0014]驱动机构进一步包括活塞杆以可操作地接合含有待被驱动机构分配的药物的药筒的活塞。药筒包括活塞，借助于其在远侧方向的移位，用于将对应于活塞的远侧移动的一定量的药物从药筒排出。活塞通常在近侧方向上密封药筒。活塞杆用于使药筒的活塞沿远侧方向移位。因此，活塞杆可以操作以对药筒的活塞施加远侧定向推力或压力以便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以及可能因此从药筒被排出的相应量的药物。
[0015]驱动机构进一步包括剂量指示构件，其上具有剂量大小信息。剂量大小信息通常由连续的数字表示，例如表示胰岛素的国际单位。剂量指示构件连接到弹簧元件，并且它相对于壳体对抗弹簧元件的作用进一步沿剂量递增方向可旋转。通过旋转剂量指示构件以对抗弹簧元件的作用，弹簧元件能够产生应变，并且弹簧元件能够存储相应的机械能。通常，剂量指示构件沿剂量递增方向可旋转以便因此在剂量设定程序期间设定剂量。
[0016]驱动机构进一步包括驱动轮，该驱动轮与活塞杆可操作地接合以便使活塞杆沿远侧方向移位以便剂量分配。通常，驱动轮和活塞杆永久地机械接合。驱动轮和活塞杆可以螺纹接合或可以可旋转地锁定。活塞杆通常可以在壳体中被引导。
[0017]活塞杆可能例如与壳体螺纹接合，而驱动套筒可以可旋转地锁定至活塞杆。因此，驱动轮的旋转可以同等地转换成活塞杆的相应的旋转，从而使活塞杆由于其与壳体的螺纹接合而沿远侧方向前进。
[0018]在其它实施例中，活塞杆可以可旋转地锁定到壳体，并且可能因此相对于壳体仅可平移移位。在此处，驱动轮可以与活塞杆螺纹接合，使得被紧固并且相对于壳体在远侧方向上固定的驱动轮的旋转可操作以引诱活塞杆的相应的远侧定向的平移的而非旋转的移位。
[0019]利用其它实施方式，驱动轮和活塞杆的相互接合可以包括齿条和齿轮组件，其中，驱动轮包括与活塞杆的齿条部分接合的齿轮或链轮。以这种方式，驱动轮的旋转可以直接被转换成活塞杆的远侧定向移位。
[0020]不论驱动轮和活塞杆的相互接合，与弹簧元件可操作地相连接的剂量指示构件在剂量分配期间都可与驱动轮相接合，以当剂量指示构件由松弛弹簧元件沿剂量递减方向驱动时将驱动力传递至驱动轮。具体地，剂量指示构件本身用作并且充当驱动构件以将弹簧元件的松弛力或松弛作用转换成驱动扭矩，借助于该驱动扭矩，可以启动半自动化驱动机构以便使活塞杆在剂量分配期间沿远侧方向移位。
[0021]以这种方式，剂量指示构件不仅用于向装置的用户显示剂量大小相关信息，而且充当驱动部件，借助该驱动部件，转移至弹簧元件并且由弹簧元件存储的机械能可以被传递到驱动机构中以便在剂量分配程序期间启动其各种功能部件。
[0022]剂量指示构件和驱动轮通常选择性地可接合以便设定和分配剂量。在剂量设定程序期间，因此，在剂量设定模式下，剂量指示构件与驱动轮可操作地断开。以这种方式，可以在不影响驱动轮和活塞杆的情况下设定可变大小的剂量。在设定剂量之后以及在弹簧元件已经相应地发生应变或张紧之后，驱动机构可以被切换到剂量分配模式下，由此与剂量指示构件和驱动轮可操作地接合以使先前由弹簧元件存储的机械能可以被释放并且被转移至剂量指示构件，从而将相应的驱动力引诱至驱动轮并且因此引入至活塞杆。
[0023]通常，驱动轮和剂量指示构件在剂量分配期间间接地接合。在剂量指示构件与驱动轮之间的力传输路径中可以设置至少一个或一系列传输齿轮或其它功能部件以便在剂量分配期间在剂量指示构件的旋转与驱动轮的旋转之间提供所需的传输比。
[0024]通常，还设置有一种离合器组件，借助于该离合器组件，可以将驱动机构在剂量设定模式与剂量分配模式之间反复且可逆地切换以便分别设定和分配所需的剂量。
[0025]由于剂量指示构件提供双重功能，所以构成驱动机构的部件的总数可以减少，因此允许驱动机构和整个药物输送装置的相当紧凑且功能有效的设计。
[0026]在另一个实施例中，剂量指示构件包括平板形剂量指示盘。剂量指示构件或剂量指示盘通常包括圆形几何结构并且可以相对于壳体的径向中心部分可旋转地支撑在壳体中。剂量指示构件的旋转轴线可以大致垂直于活塞杆的延伸部(因此垂直于含有待分配的药物的药筒的延伸部)延伸。
[0027]而且，剂量指示构件可以位于壳体的相应地成形的凸出的或圆形的部分，所述部分通常定位在壳体的近端处以在人体工学上适应用户的手的手掌。当剂量指示构件的旋转轴线定向成相对于远侧方向垂直或成预定的角度时，剂量指示构件，因此剂量指示盘可能面朝壳体的侧壁部分，例如与壳体的位于远侧的药筒托架部分的直径相比具有相当大的尺寸，所述药筒托架部分一般而言适于接纳并且固定填充有药物的管形药筒。
[0028]通过将剂量指示构件布置成朝向壳体的凸出侧壁部分或布置在该凸出侧壁部分下方，剂量指示构件的总尺寸可以增加，因此允许以相当大的规模呈现剂量大小信息。以这种方式，剂量大小信息的可读性可以有效地增加，因此尤其是对于患有受损视力的患者而言改进对装置的操纵。
[0029]剂量大小信息通常设置在剂量指示盘的侧面上的径向外部部分上。通过利用剂量指示盘的径向外段，可以最大化被用作数字标度的整体空间。通常，剂量指示构件位于剂量指示窗口下方，该剂量指示窗口可以设置在相应的壳体部分中，有效地覆盖剂量指示构件。
[0030]剂量指示窗口的大小通常适应剂量大小信息的大小，例如适应剂量指示构件上存在的连续的数字的大小。根据剂量指示构件相对于剂量指示窗口的瞬时位置或取向，相应的数字或剂量大小信息在剂量指示窗口中明显地示出，从而向用户指示关于实际上设定的剂量大小的大小信息。
[0031]由剂量指示构件提供的剂量指示机构可以进一步包括与剂量指示盘可操作地接合的附加(因此第二)剂量指示构件。第二剂量指示构件可以包括剂量指示环或盘。一般地，相应的第一和第二剂量指示构件可以是可操作的以说明剂量指示数字的各个数位。比如第一剂量指示构件可以表示所述剂量的一个单位，而第二剂量指示盘可以表示单位的十位(tens或decades)，诸如10、20、30、40等。以这种方式，可能超过甚至100个IU的相当大剂量大小信息的每个数字可以精确地显示给用户或患者。
[0032]根据另一个实施例，弹簧元件包括螺旋弹簧，该螺旋弹簧具有可操作地连接到壳体的第一端段和连接到剂量指示构件的第二端段。螺旋弹簧具有大致扁平几何结构。弹簧元件可以在公共面内延伸，而仅其相对的径向向内和径向向外定位的端段分别与壳体以及与剂量指示构件相连接。通过以扁平形大致平面盘实施剂量指示构件以及通过利用平面螺旋弹簧，可以获得相互接合的剂量指示构件和弹簧元件的相当扁平且搭接的构造。
[0033]在此处，应注意的是，剂量指示盘及其周围壳体部分的整体几何结构在当下语境中限定轴向方向。通常，如另外使用的轴向方向大致与剂量指示构件的旋转轴线平行或重叠地延伸。盘形剂量指示构件沿径向方向延伸并且在轴向方向上与互连螺旋弹簧的大致重叠。关于药物输送装置的整个几何结构，活塞杆并且因此药筒从剂量指示构件和/或相应的圆形壳体部分径向向外延伸。因此，远侧方向大致垂直于轴向方向延伸。
[0034]根据进一步的实施例，提供了环形剂量设定构件，该环形剂量设定构件由壳体可旋转地支撑或可旋转地支撑到壳体并且其与剂量指示构件选择性地可接合以便剂量的设定。通常，剂量设定构件位于驱动机构的壳体的侧壁部分中。它可能甚至形成驱动机构的壳体的侧壁部分。因此，壳体的侧壁部分可以包括相应的贯通开口，环形剂量设定构件可旋转地支撑在该贯通开口中。
[0035]通常，剂量设定构件在剂量设定期间与剂量指示构件可操作地接合。剂量设定构件在剂量分配期间进一步可从剂量指示构件可操作地脱离。在剂量分配模式下，剂量指示构件沿剂量递减方向被驱动，从而通过剂量指示窗口示出以递减方式指示数字的相应的剂量大小。
[0036]因此，在剂量分配期间，剂量指示机构通常复位，当剂量分配程序终止时，剂量指示机构可能通过指示零剂量大小。环形剂量设定构件可能进一步设置有至少一个或几个轴向延伸突出部分，允许对环形剂量设定构件的直观且容易地握持。以这种方式，用户可以容易地抓住并握持剂量设定构件以便在剂量设定程序期间将剂量设定扭矩引入到剂量设定构件。
[0037]剂量设定构件的相应的轴向向外延伸握持部分可以包括周向和/或径向延伸结构。位于剂量设定构件上的周向或切向延伸结构例如为用户的拇指和食指提供有效的握持装置，而握持部分的径向延伸段适于接收以及传递在剂量设定期间由用户施加的切向或周向定向扭矩。
[0038]剂量设定构件可以形成轴向插件，该轴向插件轴向地放置在驱动机构的壳体中，从而形成壳体的圆形侧壁部分的至少一部分。以这种方式，剂量设定构件可以在美学上一体化到驱动机构的壳体的外观。
[0039]在进一步的实施例中，驱动机构还包括可旋转地固定至壳体的剂量分配构件。剂量分配构件通常可对抗弹簧元件(通常被指示为分配弹簧元件)的作用沿