专利名称：具有空气喷射元件的药剂输送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种药剂输送装置，借助该装置药剂可以由一个套筒按比例分配为预定的剂量。本发明尤其是涉及这种药剂输送装置用的一种空气喷射机构。
背景技术：
某些药剂，比如胰岛素是病人自己管理的。典型的糖尿病患者需要每天数次注射胰岛素。
已发展药剂输送装置，以便病人自己管理投药。典型的药剂输送装置包括一个套筒支座，在该支座内放置含有胰岛素或其它药剂的一个套筒。
该药剂输送装置可以是一种具有可更换的套筒的一个长期性输送装置，或者一种具有密封套筒的预充填的输送装置。
套筒支座是一个长条结构，带有近端和远端。套筒支座的远端包括用于与一个双端针头组件接合的元件。该双端针头组件刺穿在套筒的远端内的一个弹性体密封件，从而使针头组件的一端进入套筒。
套筒的近端被一个可滑动的柱塞封闭，从而使当柱塞向着套筒的远端移动时，套筒的内含物能够通过针头组件压出。
当使用者希望自己管理一份剂量的药剂时，将一个套筒装载入药剂输送装置以及将一个双端针头安装在装置的远端。使用者随后选择一个剂量和操作药剂输送装置，以便推动柱塞前进以输送选择的剂量。
安装在药剂输送装置上的双端针头在内腔内含有空气，以及如果使用者将双端针头遗留在药剂输送装置内经过一个较长时期，该空气就有可能被吸收进入套筒，例如，由于温度改变。因此建议在一份剂量设置和注射之前确保双端针头组件和套筒都是没有空气的。
为了避免可能的空气，设定一个小剂量药剂和进行一次注射操作，而并不将双端针头插入皮肤。借助所谓的空气喷射，空气通过双端针头被驱出。在双端针头的尖端能够容易地看见，空气是否已排出。如果在空气喷射结束时没有看见一细股液体喷射流，必须设置一个新的小剂量和进行一次新的空气喷射，直到能看见这样的一股喷射流。
为了避免不得不进行重复的小剂量设置和后续的空气喷射，使用者可以感觉一个脉冲，以设置一个稍大的剂量，以确信仅需进行一次空气喷射。这样导致发展具有一个单独空气喷射按钮的药剂输送装置，借助此按钮一个预定量可以排出。
这种药剂输送装置公开于专利申请WO 98/10814和EP 937 447。
公开的药剂输送装置具有一个单独空气喷射按钮，成形为围绕该装置外壳的一个环或挡圈。该环与外壳内的一个螺帽元件面接。当环转动时，螺帽元件随其转动，以及向前驱动活塞杆。
然而，对于转动该较小环的人来说是较不便的。这点对于视力损伤或活动能力降低的人尤其困难，而这些情况是糖尿病患者经常遭遇的。
专利申请WO 98/10814公开的环还有一个缺点是，当未安装帽罩时它是无保护的，因此如果该药剂输送装置与安装在药剂输送装置上的双端针头组件处于无人照管，例如，如果药剂输送装置搁置在一个桌子上，该装置能够意外地操作。药剂输送装置例如能够在一个斜面上自己滚动以及排出昂贵的药剂。
发明内容
为了避免这些缺点，按照本发明的套筒支座本身用作进行一次空气喷射的一个装置。
该套筒支座由于其尺寸容易握持，以及当装置不使用时通常用一个帽罩覆盖。
当使用者希望进行一次空气喷射时，使用者相对于外壳转动套筒支座。由于套筒支座是与活塞杆驱动件操作接合，该活塞杆驱动件包括活塞杆引导件和螺帽元件，当套筒支座或外壳转动时，这些部件之一相对于另一部件转动。
活塞杆引导件和螺帽元件之间的相对运动将引起活塞杆向前移动。
在一个优选的实施例中，套筒支座和外壳之间的相对转动运动被外壳上的一个限动器限定，该限动器可以相对于设置在套筒支座内的一个开口移动。
限动器和开口的位置不受任何约束，限动器可以设置在外壳或套筒支座上，以及开口反过来也是这样。当它们任何一个以不同方式移动时，可考虑开口和限动器之间的相对移动也是这样的。
螺帽元件设置有一个远侧部分和一个近侧部分，这些部分携带若干棘轮爪。远侧棘轮爪与套筒支座内部的一个棘轮面接，而近侧棘轮爪与外壳内部的一个棘轮面接。
现在，当套筒支座在一个第一方向上转动时，远侧棘轮爪滑动越过套筒支座内部的棘轮，而近侧棘轮爪被外壳内部的棘轮锁定，从而防止螺帽元件转动。当套筒支座在一个相反的转动方向上转动返回时，螺帽元件跟随此转动，以及由于活塞杆是转动锁定的，它将借助螺帽元件的转动向前旋拧。
下面本发明将结合一个优选的实施例以及参见附图更全面地说明，其中图1示出按照本发明的输送装置的横剖面图；图2示出按照本发明的输送装置的分解透视图；图3示出按照本发明的一个实施例的剂量设置机构的横剖面详图；图4示出按照本发明的一个实施例的空气喷射机构的横剖面详图；图5示出按照本发明的一个实施例的外壳的透视图；图6示出按照本发明的一个实施例的外壳的横剖面图；图7示出按照本发明的一个实施例的刻度鼓筒的透视图；图8示出图7的刻度鼓筒的轨道的外形图；以及图9示出按照本发明另一实施例的刻度鼓筒的透视图。
这些附图为了清楚起见是示意的和简化的，以及它们仅显示为了了解本发明的重要的细节而省略了其他细节。在各图中，相同的标号使用于表示相同的或相应的部件。
实施例的详细说明首先，可以方便地限定，术语注射装置1的“远端”意味携带注射针头的末端，以及“近端”意味携带注射按钮35的相对末端。当术语“远端”使用于注射装置1的其它部件时，它意味指向注射装置1的远侧针头携带末端的末端，而术语“近端”意味指向注射装置1的近侧末端的末端。
图1和2公开按照本发明的注射装置1。注射装置1的外部包括一个套筒支座10，接合至一个外壳20的远端。该外壳20包括剂量设置和注射机构。
一个刻度鼓筒30在其外壁上设置有一个螺旋轨道31，该螺旋轨道沿着外壳20的内壁被一个螺旋肋21接合。在刻度鼓筒30的近端其直径超过外壳20的内径，以形成一个剂量设置按钮32，该按钮在它的圆柱形外表面压花，以保证一个良好的手指握持。
一个活塞杆引导件40靠近近端具有一个凸缘41，以及若干纵向翅片42设置在它的内侧壁上，活塞杆引导件40配合进入刻度鼓筒30。
活塞杆50在它的近端具有一个按钮51，该按钮51具有一个大于活塞杆50的直径的外径，该按钮51配合进入活塞杆引导件40。该按钮51具有若干纵向狭缝52，在活塞杆引导件40上的翅片42配合进入这些纵向狭缝52，这样使活塞杆50和活塞杆引导件40彼此接合，因此在两个元件之间输送的是转动，而不是纵向位移。活塞杆50还设置有一个非圆形截面和一个外螺纹53。
活塞杆引导件40通过一个小盘45接合至刻度鼓筒30，该小盘45在它的近侧面46和它的远侧面47上具有棘轮齿。一个或多个活塞杆引导件棘爪43设置在活塞杆引导件40的凸缘41上，与近侧面46上的小盘45的齿面接。设置在小盘45的远侧面47上的齿与设置在刻度鼓筒30内的一个棘轮面接。
刻度鼓筒30位于最近端，设置有一个注射按钮35。该注射按钮35详细地示于图3中，借助具有一个环形凸起37可转动地固定在刻度鼓筒30内，该环形凸起37插入在刻度鼓筒30的内表面上的环形通道33中。一个弹性部件36朝向小盘45和在刻度鼓筒30的近端上没有示出的棘轮推动活塞杆引导件40的凸缘41的近侧表面。
刻度鼓筒30还设置有若干狭缝34，从而使当活塞杆50的按钮51进入刻度鼓筒的远端时刻度鼓筒30的远侧区域能够在一个周边方向上压迫向外。这样的功能将在后面说明。
在注射装置1的远端，一个针头支座2固定至套筒支座10。针头支座2具有螺纹3或类似的紧固元件，一个未示出的注射针头可以固定至该针头支座上。针头支座2和套筒支座10也可以模制为一个整体。
套筒5含有一种液体药剂，放置在套筒支座10内部。套筒5具有一个开口的近端，该近端用一个橡胶活塞6密封。借助在远端方向施力至橡胶活塞6，套筒5内的液体药剂能够通过紧固至注射装置1的远端的未示出的注射针头压出。注射针头最广泛使用的是双端针头，它具有一个前针头用于穿透使用者的皮肤，以及一个后针头用于穿透在套筒5远端的一个未示出的橡胶模片。
套筒5能够是可更换的，或在注射装置1内永久封装的。
一个螺帽元件60设置在套筒支座10和外壳20之间的接合部分，该螺帽元件60具有一个内螺纹63，与活塞杆50的外螺纹53相对应。当活塞杆50相对于螺帽元件60转动时，活塞杆50继续向前拧入套筒5。
一个压脚55位于活塞杆50和橡胶活塞6之间。压脚55在两侧面上最好设置有一个周边环56，从而使来自活塞杆50的向前移动的力输送至橡胶活塞6的周边上。
还设置一个单路接合器70，该单路接合器70具有一个孔71与活塞杆50的非圆形截面区域配合，以允许活塞杆50相对于单路接合器70轴向位移，但不是转动。在单路接合器70的外部设置棘爪72，该棘爪72与外壳20的内表面上的一个第一棘轮22面接，从而使单路接合器70能够相对于外壳20在一个方向上而不是在相反的方向上转动。这个允许转动的方向是这样一个方向，它使活塞杆50在螺帽元件60的内螺纹63内向前拧入，防止活塞杆50的向后移动。在注射时，单路接合器70此后可以在外壳20的棘轮22内自由地转动。
当借助顺时针方向转动剂量设置按钮32来设定一个剂量时，刻度鼓筒30拧出外壳20以及剂量设置按钮32与注射按钮35一起升起离开外壳20的近端。活塞杆引导件40由于与活塞杆50接合而保持不转动，这也是借助与外壳20面接的单路接合器70防止了转动。如果一份剂量是由于剂量设置按钮32在反时针方向转动而减少，在单路接合器70和外壳20之间的棘爪机构72，22很难以在它的非锁定方向上转动，以防止活塞杆引导件40跟随该反时针转动。
当刻度鼓筒30拧出壳体20时，刻度鼓筒30未示出的棘爪齿跨过小盘45的远侧面47上的棘爪齿，从而发出一个响声，例如表示设置的剂量数目。
当注射设置的剂量时，注射按钮35在朝向外壳20的远端方向上推动返回。在此移动过程中，刻度鼓筒30在反时针方向上转动。施加至按钮35的压力迫使在凸缘41上的活塞杆引导件棘爪43与小盘45的近侧面46上的棘爪齿接合。当刻度鼓筒30在反时针方向上转动时，此接合和在设置在刻度鼓筒30近端内部未示出的棘爪齿和小盘45的远侧面47上的棘爪齿之间的接合都不转动。因此活塞杆引导件40与刻度鼓筒30一起转动。由于在活塞杆引导件40和活塞杆50之间的接合件42，52，该转动迫使活塞杆50转动。当活塞杆50转动时，它拧出螺帽元件60的内螺纹63，以及继续进入位于套筒支座10内的套筒5。活塞杆50的此向前运动移动套筒5内部的橡胶活塞6，以及由安装在针头支座2上未示出了的注射针头排出套筒5内限制的液体药剂。
单路接合器70通过图4清晰可见的一个扣合式(click-on)连接器接合至相邻的螺帽元件60。
螺帽元件60包括两部分，一个是远侧部分64和一个是近侧部分66，它们通过一个中间部分65连接。此三部分64，65，66最好模制为一个整体部分—螺帽元件60。
螺帽元件60的远侧部分64在其周边具有若干的远侧棘轮爪67，与设置在套筒支座10内部的一个套筒支座棘轮17面接。
螺帽元件60的近侧部分66在其周边具有若干的近侧棘轮爪68，与设置在外壳20内部的一个第二棘轮28面接。
套筒支座10以一种允许转动的方式连接至外壳20。套筒支座10在其近端设置有一个环形凸起13，位于其外表面上。环形凸起13与设置在外壳20内部远端的一个环形槽23接合。环形凸起13能够在环形槽23内转动。在套筒支座10外部上的一个凸起形限动器14在转动时在外壳20内的一个开口24内移动，这样使开口24的角度尺寸限定套筒支座10相对于外壳20能够移动的角度。
当活塞杆50推动压脚55和橡胶活塞6至套筒5的远端时，套筒5几乎是空的，活塞杆50上的按钮51进入刻度鼓筒30的远侧面积。当设置一份剂量时，刻度鼓筒30将在相对于活塞杆50上的按钮51的接近的方向上移动。当按钮51位于刻度鼓筒30的远侧区域末端时，刻度鼓筒的远端周边区域将被压出，这是由于按钮51的直径与刻度鼓筒30的远侧区域的内径差引起的。狭缝34有利于该周边移动。外壳20在其内部设置有一个内含物端部的棘轮(end-of-content ratchet)34，在向外移动时该棘轮34与刻度鼓筒30的远侧区域的周边部分接合，从而防止刻度鼓筒30在接近的方向上继续移动。刻度鼓筒30的该锁定与套筒5的含量相协调，这样此机构防止使用者配送一份剂量大于在套筒5内的剩余的含量。活塞杆引导件40的远端和/或刻度鼓筒30的远侧区域必须构造为能够使刻度鼓筒30的远侧区域的周边移动，例如借助提供刻度鼓筒30带有向内指向的凸起341，当遭遇由图4清晰可见的按钮51的锥形的远侧部分时，将在周边方向上压迫刻度鼓筒30的远侧区域。
当进行一次空气喷射时，使用者在反时针方向上转动套筒支座10，以及在套筒支座10上的套筒支座远侧棘轮17将跨越过螺帽元件60上的远侧棘爪67。螺帽元件60上的近侧棘爪68接合外壳20的第二棘轮28，以这样一种方式防止外壳20和螺帽元件60之间的转动。在套筒支座10一定的角度转动之后，限动器14将接合开口24的侧面，从而防止继续转动。
在此之后，使用者在反时针方向上转动套筒支座10返回，直到限动器14接合开口24的相对侧面。在此转动时，套筒支座棘轮17将接合螺帽元件60上的远侧棘轮爪67以及在反时针方向上转动螺帽元件60。之后，螺帽元件60上的近侧棘轮爪68不在棘轮28内转动。在单路接合器70上的棘爪72接合外壳内部的棘轮22，从而防止单路接合器70在外壳20内部转动。
由于螺帽元件60是相对于活塞杆50转动，该活塞杆50被单路接合器70锁定，活塞杆50移动接近套筒支座10的远端，如果在注射装置1内插入一个套筒5，同时移动套筒5内部的橡胶活塞6在远端方向上前进。
另一种空气喷射机构示于图7和8。刻度鼓筒130设置有一条螺旋轨道131。在刻度鼓筒130的近端，螺旋轨道131分成为主要轨道1311和辅助轨道1312。
在设置或排出一份剂量的普通操作中，壳体20的螺旋肋121在螺旋轨道131和主要轨道1311内引导。
当设置一次空气喷射，使用者在离开外壳20的近端方向上拉动刻度鼓筒130的按钮132。此移动迫使螺旋肋121借助在主要轨道1311的侧壁1312上的滑动进入辅助轨道1312。该新位置用标号121A指示。
剂量设置按钮132现在是在这样一个位置，此处它从外壳20的近端凸起。为了释放预定的空气喷射，使用者必须推动剂量设置按钮132返回至其原始位置。这样做，螺纹121A将邻接辅助轨道1312的端面1314，而不是主要轨道1311的端面。此移动将由于刻度鼓筒130的辅助转动而释放一份剂量。空气喷射剂量的预定剂量取决于主要轨道1311和辅助轨道1311的两个端面1314，1315的角度位置差。
另一个实施例示于图9。在该实施例中，刻度鼓筒230上的零点将位于比正常情况更接近刻度鼓筒230的远端。这样导致当外壳的窗口内数字为零时携带剂量设置按钮的刻度鼓筒230的近侧部分将从外壳的近端凸起。为了保证此位置，一个弹簧可用于在近端方向上推动刻度鼓筒。
当一次空气喷射实现，刻度鼓筒230在反时针方向上简单地拧进，从而在外壳内的远端方向上移动刻度鼓筒230。由于刻度鼓筒230的近端设置有若干棘轮齿2301与活塞杆引导件240上设置在一个凸缘241上的相反方向的棘轮齿2411面接，活塞杆引导件240将受力跟随刻度鼓筒230的转动。在空气喷射之后当刻度鼓筒返回到零位置时，刻度鼓筒230上的棘轮齿2301将跨越过活塞杆引导件240的凸缘241上的棘轮齿。一旦刻度鼓筒230返回至它的零位置，使用者能够借助在反时针方向上转动刻度鼓筒进行另一次空气喷射，或者使用者能够借助在顺时针方向上转动刻度鼓筒设置一份希望的剂量。
某些优选的实施例已示于上面，但应该强调，本发明不应局限于这些实施例，而是在下列权利要求限定的要点范围内可以用其它方式实施。
部件清单1 注射装置50活塞杆2 针头支座51按钮3 螺纹52纵向狭缝5 套筒53外螺纹6 橡胶活塞55压脚10套筒支座56周边环13环形凸起60螺帽元件14限动器 63内螺纹17套筒支座棘轮64远侧部分20外壳65中间部分21螺旋肋 66近侧部分22第一棘轮67远侧棘轮爪23环形槽 68近侧棘轮爪24开口70单路接合器28第二棘轮71孔30刻度鼓筒72棘爪31螺旋轨道121 螺旋肋32剂量设置按钮121A 螺旋肋的新位置33环形通道130 刻度鼓筒34内含物端部的棘轮131 螺旋轨道341 向内指向凸起132 剂量设置按钮35注射按钮1311 主要轨道36弹性部件1312 辅助轨道37环形凸起1313 侧壁40活塞杆引导件1314 主要轨道的端壁41凸缘1315 辅助轨道的端壁42纵向翅片230 刻度鼓筒43活塞杆引导件棘爪2301 刻度鼓筒棘轮齿45小盘240 活塞杆引导件46近侧面 241 凸缘47远侧面 2411 凸缘棘轮齿
权利要求
1.一种输送液体药剂用的输送装置(1)，包括支承一个套筒(5)用的一个套筒支座(10)，该套筒(5)含有供输送用的液体药剂；具有套筒支座(10)的一个外壳(20)，接合至一个远端；具有一个外螺纹的一个活塞杆(50)；以及一个活塞杆驱动元件(40，60)，用于在一个纵向方向上驱动活塞杆(50)，包括a)一个活塞杆引导件(40)，与活塞杆(50)接合，以允许活塞杆(50)相对于活塞杆引导件(40)轴向地位移，但不是转动，以及b)一个螺帽元件(60)，该螺帽元件(60)不能够在外壳(20)内纵向地位移，该外壳(20)具有一个内螺纹(63)与活塞杆(50)的螺纹匹配，其中活塞杆引导件(40)和螺帽元件(60)彼此相对的转动以在纵向方向上驱动活塞杆(50)，其特征在于，套筒支座(10)是转动地接合至外壳(20)，以及可操作地接合至活塞杆驱动元件(40，60)，这样使当套筒支座(10)和外壳(20)相对地转动时，活塞杆引导件(40)或螺帽元件(60)也转动，从而使活塞杆(50)在纵向方向上被驱动，以排出一个预定的空气喷射剂量。
2.按照权利要求1的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，该相对的转动运动有可能在套筒支座(10)和外壳(20)之间，以及受到这样限制，从而空气喷射剂量的尺度是由此限制预定的。
3.按照权利要求2的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，外壳(20)设置有一个开口(24)以及套筒支座(10)设置有一个限动器(14)，这样使在开口(24)内的限动器(14)的移动限定在套筒支座(10)和外壳(20)之间可能的角度移动。
4.按照权利要求3的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，螺帽元件(60)包括一个远侧部分(64)，携带若干远侧棘轮爪(67)，以及一个近侧部分(66)，携带若干近侧棘轮爪(68)，该远侧部分(64)和近侧部分(66)被一个中间部分(65)连接。
5.按照权利要求4的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，远侧棘轮爪面接设置在套筒支座(10)内表面的一个套筒支座棘轮(17)。
6.按照权利要求5的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，近侧棘轮爪(68)面接设置在外壳(20)内表面的一个第二棘轮(28)。
7.按照权利要求6的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，当套筒支座(10)在一个第一方向上转动时，套筒支座棘轮(17)滑动越过远侧棘轮爪(67)，以及当套筒支座(10)在一个第二方向上转动时，套筒支座棘轮(17)与远侧棘轮爪(67)接合。
8.按照权利要求7的输送液体药剂用的输送装置(1)，其特征在于，套筒支座棘轮(17)和远侧棘轮爪(67)之间的接合转动螺帽元件(60)，同时带动套筒支座(10)的转动，以及活塞杆(50)通过一个单路接合器(70)转动锁定至外壳(20)。
全文摘要
一种注射笔用的空气喷射或注射机构。该注射笔包括一个套筒支座和一个外壳。套筒支座与一个螺帽元件面接，当该螺帽元件相对于一个活塞杆转动时能够驱动该活塞杆向前。套筒支座转动地接合至外壳，这样使套筒支座相对于外壳的转动引起螺帽元件和活塞杆的相对转动，因此套筒支座和外壳之间的相对角度转动确定进行的空气喷射的尺度。
文档编号A61M5/315GK1889990SQ200480036486
公开日2007年1月3日 申请日期2004年11月25日 优先权日2003年12月8日
发明者T·D·米勒, M·冯·比洛, K·特格森, L·M·格罗特 申请人:诺沃挪第克公司