专利名称：自动注射器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动注射装置，且特别是一种能针对不同药剂容器尺寸自动调整 插塞杆的自动注射器。
背景技术：
多年来已经开发了具有不同类型注射功能的注射器。这些功能可包括刺入、注射、 药剂设定、混合、装填、针头保护，在此仅举此几例。一类注射器是可重复使用和/或能承装不同尺寸药剂筒的注射器。在这方面，特 别是当注射器应能输送固定剂量时，重要的是作用在药剂筒上用于排出药剂剂量的柱塞杆 等在要从新的药剂筒输送第一剂量时应处于相对于药剂筒的合适位置。该位置应优选地通 过装置自动地注射，即使用者的动作应保持最少，以便使得操作装置的错误风险最少。自动调整柱塞杆相对于药剂筒塞子的位置的一种解决方案披露于专利No. EP 1218042中。其描述了药剂输送笔，其包括本体，其中，作用在药剂筒的塞子上的带螺纹柱塞 杆或导螺杆布置在所述本体中。该导螺杆在其近端处设置有弹簧，用于沿远端方向偏压导 螺杆，即朝向塞子。导螺杆和弹簧设置在管状驱动器中。以这种方式，当药剂筒被插入在药 剂筒保持器并安装到本体时，导螺杆总是被推靠到塞子上，直到药剂筒保持器抵靠本体的 其余部分锁定，其中，导螺杆的运动也被相对于塞子锁定在合适位置。装置由此被“重置”， 且由于在导螺杆和塞子之间没有游隙，所以注射笔通过第一注射输送正确的预设剂量。但是，该设计需要注射笔变得比没有弹簧时略长，因为其被布置在导螺杆的近端。 进而，因为弹簧被保持在驱动器内就位，由此，防止其弯折或膨凸，导螺杆必须具有相应的 直径，以便装配在驱动器内。小得多的直径降低了螺纹螺距的精确性，这又会降低针对预定 剂量输送的剂量量的精确性。由此仍需要针对注射器中的药剂筒来改进驱动器单元的自动调整。
发明内容
本发明的目的是解决本领域的缺陷。该目的通过独立权利要求的特征实现。本发 明的优选实施例是从属权利要求的主题。根据本发明的主要方面，其特征在于一种自动注射装置，其具有前端和后端，布置 为包括可释放地彼此连接的后壳体和容器壳体；药剂容器，设置在容器壳体中，其中，容 器具有前开口和至少一个可动塞子，该前开口具有输送构件或用于输送构件，该输送构件 用于使药剂穿过它而输送；剂量设定机构，能设定和重新设定药剂的剂量；驱动螺母，可释 放地连接到剂量设定机构；其中，所述装置还包括中空柱塞杆，可旋转地连接到所述驱动 螺母并布置为让该中空柱塞杆的前端与所述塞子接触；能量蓄积构件，具有连接到剂量设 定机构的第一端和连接到后壳体的固定点的第二端，以使得当所述剂量设定机构被操作为 设定剂量时，所述能量蓄积构件以至少一个预定的步骤来蓄积能量；启动机构，可释放地连 接到所述驱动螺母，且该启动机构能在剂量正被设定时能将所述驱动螺母锁定而使其不能旋转且能在所述启动机构被手动地启动时释放所述驱动螺母，以使得由于能量蓄积构件中 蓄积的并通过剂量设定机构传递的能量，通过所述驱动螺母的旋转而使所述中空柱塞杆朝 向装置的前端直线地移位；定位机构，可操作地连接到所述中空柱塞杆并能将所述中空柱 塞杆锁定使其不会因旋转而弹性地且轴向地移位；其中，所述定位机构包括第一锁定螺母， 该第一锁定螺母的旋转被锁定但在所述中空柱塞杆周围轴向地滑动，且该第一锁定螺母被 布置为与布置在所述后壳体上的柔性锁定器件协作，用于将所述第一螺母锁定而使其不会 旋转；和，布置在所述中空柱塞杆内的弹性构件，能允许所述中空柱塞杆在所述第一锁定螺 母解锁时弹性地并轴向地移位。本发明的优点是自动注射器具有剂量设定和重新设定功能，且定位机构具有弹性 构件，该弹性构件完全地被遮盖在中空柱塞杆中，用于相对于塞子自动地调整柱塞杆的位 置。由此，弹性构件将不会阻碍装置的任何其他部件或功能。进而，由于弹性构件该装置可 被制造得较短，因为该弹性构件完全容纳在中空柱塞杆中。由此，弹性构件不会增加注射器 的长度。进而，因为弹性构件布置在中空柱塞杆中，所以可以选择任何合适直径的中空柱 塞杆，且由此输送剂量的精确性可通过更大的直径改善。本发明的这些和其他方面和优点可从随后的详细说明和所附附图中得到理解。
在本发明的以下详细说明中，将对所附附图作出参考，其中图1是本发明实施例的透视图，图2是图1的实施例的分解视图，图3是图1的实施例的截面图，和图4是图1的实施例的驱动部分的详细视图。
具体实施例方式在本应用中，当术语“后部/端”使用时，其是指在注射器使用时位于距离患者的 药剂注射位置最远处的注射装置部分/端部或该注射装置的构件的部分/端部。相应地， 当术语“前部/端”使用时，其是指在注射器使用时位于患者的药剂注射位置最近处的注射 装置的部分/端部或该注射装置的构件的部分/端部。本发明涉及一种自动注射装置，具有前端和后端，布置为包括彼此可释放地连接 的后壳体和容器壳体10。在图所示的实施例中，后壳体包括第一后壳体34、第二后壳体48 和第三后壳体。在附图中，为了清楚，第三后壳体被去除。必须理解，后壳体也可以使两件 式的壳体或单件式的壳体。药剂容器12——例如药剂筒、针筒等——设置在容器壳体中，其 中，容器具有前开口和至少一个可移动的塞子，该前开口具有输送构件或用于输送构件，该 输送构件例如是针头，用于将药剂穿过其输送。当容器是药剂筒类型时，容器壳体具有在其 外周表面且在其前端处的附接器件(未示出)，用于附接输送构件。装置还包括剂量设定 机构，该机构能设定和重新设定药剂剂量；驱动器螺母18，可释放地连接到剂量设定机构； 能量蓄积构件46，例如是螺旋卷绕的片簧，具有连接到剂量设定机构的第一端和连接到后 壳体固定点的第二端，以使得当所述剂量设定机构被操作为设定剂量时，所述能量蓄积构件以至少一个预定步骤蓄积能量；中空柱塞杆14，可旋转地连接到所述驱动螺母并布置为 让其前端与所述塞子接触；启动机构24，可释放地连接到所述驱动螺母并能在剂量被设定 时将所述驱动螺母锁定以抵抗旋转，以及能在所述启动机构被手动地启动时释放所述驱动 螺母，以使得由于能量蓄积构件中蓄积的并通过剂量设定机构传递的能量造成的驱动螺母 的旋转，所述中空柱塞杆线性地朝向装置的前端移位；定位机构，可操作地连接到所述中空 柱塞杆并能将所述中空柱塞杆锁定以不能通过旋转而弹性地和轴向地移位；其中，所述定 位机构包括第一锁定螺母28，该第一锁定螺母的旋转被锁定但能在所述中空柱塞杆周围轴 向地滑动，并布置为可与柔性锁定器件38协作，该柔性锁定器件布置在所述后壳体上，用 于锁定第一锁定螺母使其不会旋转；和，弹性构件52，布置在所述中空柱塞杆中，能在所述 第一锁定螺母被解锁时允许所述中空柱塞杆弹性地且轴向地移位，以用于自动地相对于塞 子调整柱塞杆位置。中空柱塞杆14包括在其前端的杆头帽(spinner) 16。布置为用于在中空柱塞杆旋 转时减小摩擦的杆头帽布置为与容器中的塞子接触。驱动螺母18包括在其内周表面上的 一组螺纹，该螺纹与在中空柱塞杆外周表面上的相应一组螺纹相互配合。驱动螺母还包括 柔性接合器件26，该器件延伸穿过在其外周表面上的凹部，且其中，所述柔性接合器件26 包括第二径向向内突出的器件。中空柱塞杆还包括在其外表面上的细长沟槽30，该沟槽与 在第一锁定螺母的内周表面上的相应突出部32接合，由此中空柱塞杆相对于第一锁定螺 母旋转锁定，但可通过所述第一锁定螺母轴向地滑动。柔性锁定器件38布置在后壳体的前端36上，该器件延伸穿过所述前端38的外 周表面上的凹部，其中，所述柔性锁定器件包括第一径向向内突出的器件，该器件与相应第 一组沟槽相互配合，该相应第一组沟槽接合设置作为所述第一锁定螺母的外周表面上的棘 齿，以使得当第一径向向内突出的器件与所述相应第一组沟槽接触时，所述第一锁定螺母 的旋转被锁定。所述后壳体的前部36布置为具有在其外周表面上的一组接合部，例如螺纹、突 刺，其中该组接合部与布置在所述容器壳体的远端内周表面上的相应一组接合部接合。剂量设定机构包括剂量旋钮50，该旋钮布置为可被旋转和定位在装置的后端； 驱动轴42，围绕所述中空柱塞杆并可操作地连接到所述剂量旋钮；第二锁定螺母44，附接 到所述驱动轴42的前端，其中，所述第二锁定螺母包括第二组沟槽，该第二组沟槽设置作 为其外周表面上的棘齿，其中，所述第二组沟槽与所述柔性接合器件26的所述第二径向向 内突出的器件相互配合，且其中，所述第二组沟槽和所述柔性接合器件26的所述突出器件 包括的几何构造使得当剂量被设定时，驱动轴仅沿一个方向旋转。进而，所述能量蓄积构件 46的第一端连接到驱动轴。驱动螺母还包括在其外周表面上第一组接合器件20 (例如的齿)，其与在所述启 动机构的内周表面上的相应第二组接合器件22(例如齿)相互配合，以使得所述这些组接 合器件20、22布置为彼此接触，以在所述能量蓄积构件经由驱动轴拉伸以蓄积能量时将所 述驱动螺母锁定在旋转被锁定的位置。启动机构包括手动启动旋钮40，该旋钮布置为穿过后壳体上的通道(未示出)，以 使得当所述手动启动的旋钮轴向移位时，所述第二组接合器件22从第一组接合器件20脱 离，由此在能量蓄积构件中蓄积的能量经由驱动轴和第二锁定螺母传递到驱动螺母，用于允许驱动螺母旋转并由此允许中空柱塞杆被朝向装置的前端轴向地且线性地驱动。剂量旋钮和驱动轴布置为轴向地移位，以使得所述第二锁定螺母的第二组沟槽和 所述柔性接合器件26的所述第二径向向内突出器件之间的相互配合被迫脱离接合。布置在所述中空柱塞杆中的弹性构件52(后文称为返回弹簧)具有前端和后端， 该前端抵靠中空柱塞杆前端处的内壁，该后端抵靠所述后壳体远端处的内壁上的固定点。 替换例是所述返回弹簧的后端抵靠驱动轴内的内壁，如图3所示。通过弹簧内的销54返回 弹簧被防止弯折。返回弹簧的功能将在下文描述。装置应有如下功能。在首次使用之前，自动注射器应装有药剂容器。容器保持器 10随后从后壳体脱开，例如旋出。柔性锁定器件38径向向外挠曲，将其第一径向向内突出 器件从所述第一锁定螺母的外周表面上的相应第一组沟槽释放，由此第一锁定螺母28被 解锁且能自由旋转，由于返回弹簧施加的力而允许中空柱塞杆14朝向装置的前端延伸到 其最大伸出位置。因为第一锁定螺母能自由旋转以及返回弹簧的弹性，当容器保持器被附 接到后壳体时柱塞杆被容器的塞子可回弹地朝向装置的后端推动。由于返回弹簧的弹性而 总是保持塞子和杆头帽之间的接触，允许中空柱塞杆相对于塞子自动地调整位置。当柱塞 杆被朝向装置的后端推动时柱塞杆的旋转受到杆头帽16的辅助，该杆头帽位于柱塞杆的 前端并于塞子接触。当容器保持器附接到后壳体时，在容器保持器的最终运动过程中，柔性锁定器件 38的第一径向向内突出器件将接合所述第一锁定螺母的外周表面上的相应第一组沟槽，因 为柔性锁定器件38被迫径向向内致动。第一锁定螺母28以及中空柱塞杆由此被锁定而不 会旋转。下一步骤是设定合适的剂量。这是通过转动剂量旋钮50实现的。优选地，剂量旋 钮布置为具有某类指示器件，所述指示器件与在后壳体上的相应指示器件协作以便显示设 定的剂量。剂量旋钮的转动使得驱动轴42转动，由此，能量蓄积构件46张紧，用于蓄积能 量，例如扭转力。驱动螺母18的柔性接合器件26的第二径向向内突出器件和周向地布置 在第二锁定螺母44上的第二组沟槽具有的几何构造使得柔性接合器件26的第二径向向内 突出器件可在周向地布置在第二锁定螺母44上的第二组沟槽上仅沿一个方向滑动。因为 第一组接合器件20与相应的第二组接合器件22接触，所以由于驱动螺母处于旋转被锁定 的位置而防止驱动轴向回旋转。当已经设定了合适的剂量时，自动注射器准备好可以使用。在已经设定了错误的剂量的情况下，剂量旋钮可轴向地移位，例如通过向装置的 后端拉动剂量旋钮，用于重新设定剂量，以使得驱动螺母18的柔性接合器件26的第二径向 向内突出器件与周向地布置在第二锁定螺母44上的第二组沟槽中脱离接合，由此能量蓄 积构件46中蓄积的能量能传递到驱动轴42，允许剂量旋钮向回转动。此后，剂量旋钮被手 动地向装置的前端推动或被弹性构件(未示出)的力自动地朝向装置的前端推动，该弹性 构件优选地布置在位于后壳体远端处的内壁和剂量旋钮的壁之间。当自动注射器准备好用于使用时，患者随后刺破注射位置的皮肤。在此之后，患者 促动手动启动旋钮40，由此启动机构24的第二组接合器件22脱离与驱动螺母的第一组接 合器件20的接触。因为驱动轴经由柔性接合器件26的第二径向向内突出器件和第二锁定 螺母44的第二组沟槽之间的接合而接合到驱动螺母，且由于能量蓄积构件的扭转力，所以 驱动轴和驱动螺母二者都旋转。因为第一锁定螺母28和中空柱塞杆被锁定而不旋转，所以驱动螺母的螺纹将与中空柱塞杆的螺纹相互作用，使得中空柱塞杆朝向装置的前端轴向地 移动。中空柱塞杆的轴向移动使得塞子也朝向装置的前端移动，且由此药剂通过注射针头 排出。当驱动轴已经向回旋转到其原始位置时完成注射。 应理解附图中显示的和如上所述的实施例应仅被认为是本发明的非限制性实施 例，且可以在所附权利要求的范围内以许多方式进行改变。
权利要求
一种自动注射装置，具有前端和后端，布置为包括可释放地彼此连接的后壳体和容器壳体(10)；药剂容器(12)，设置在容器壳体中，其中，容器具有前开口和至少一个可动塞子，该前开口具有输送构件或用于输送构件，该输送构件用于使药剂穿过它而输送；剂量设定机构，能设定和重新设定药剂的剂量；驱动螺母(18)，可释放地连接到剂量设定机构；其特征是，所述装置还包括中空柱塞杆(14)，可旋转地连接到所述驱动螺母并布置为让该中空柱塞杆的前端与所述塞子接触；能量蓄积构件(46)，具有连接到剂量设定机构的第一端和连接到后壳体的固定点的第二端，以使得当所述剂量设定机构被操作为设定剂量时，所述能量蓄积构件以至少一个预定的步骤来蓄积能量；启动机构(24)，可释放地连接到所述驱动螺母，且该启动机构能在剂量正被设定时将所述驱动螺母锁定而使其不能旋转且能在所述启动机构被手动地启动时释放所述驱动螺母，以使得由于能量蓄积构件中蓄积的并通过剂量设定机构传递的能量，通过所述驱动螺母的旋转而使所述中空柱塞杆朝向装置的前端直线地移位；定位机构，可操作地连接到所述中空柱塞杆并能将所述中空柱塞杆锁定使其不会因旋转而弹性地且轴向地移位；其中，所述定位机构包括第一锁定螺母(28)和弹性构件(52)，该第一锁定螺母的旋转被锁定但在所述中空柱塞杆周围可轴向地滑动，且该第一锁定螺母被布置为与布置在所述后壳体上的柔性锁定器件(38)协作，用于将所述第一螺母锁定而使其不会旋转；所述弹性构件布置在所述中空柱塞杆内，能允许所述中空柱塞杆在所述第一锁定螺母解锁时弹性地并轴向地移位。
2.如权利要求1所述的自动注射装置，其中，弹性构件(52)具有前端和后端，该前端抵 靠中空柱塞杆的前端处的内壁，且该后端抵靠所述后壳体远端处的内壁上的固定点。
3.如权利要求1或2所述的自动注射装置，其中，中空柱塞杆包括在其外表面上的细长 沟槽(30)，所述细长沟槽与第一锁定螺母的内周表面上的相应突出部(32)相互配合，由此 中空柱塞杆相对于所述第一锁定螺母旋转锁定，但能轴向地滑动通过所述第一锁定螺母。
4.如前述权利要求1-3中任一项所述的自动注射装置，其中，所述柔性锁定器件(38) 包括第一径向向内突出器件，该器件与所述第一锁定螺母的外周表面上的相应第一组沟槽 相互配合，以使得当所述第一径向向内突出的器件与所述相应第一组沟槽接触时，所述第 一锁定螺母的旋转被锁定。
5.如前述权利要求1-4中任一项所述的自动注射装置，其中，所述驱动螺母包括在其 内周表面上的一组螺纹，该组螺纹与中空柱塞杆的外周表面上的相应一组螺纹相互配合。
6.如前述权利要求1-5中任一项所述的自动注射装置，其中，所述驱动螺母还包括柔 性接合器件(26)，该柔性接合器件延伸穿过所述驱动螺母的外周表面上的凹部，且其中，所 述柔性接合器件包括第二径向向内突出器件。
7.如权利要求6所述的自动注射装置，其中，所述剂量设定机构包括剂量旋钮(50)、可 操作地连接到所述剂量旋钮的驱动轴(42)、附接到所述驱动轴(42)前端的第二锁定螺母 (44)，其中，所述第二锁定螺母包括在其外周表面上的第二组沟槽，该第二组沟槽与所述第二径向向内突出器件相互配合，且其中，所述第二组沟槽和所述第二径向向内突出器件包 括的几何构造使得当剂量被设定时驱动轴仅沿一个方向旋转。
8.如权利要求7所述的自动注射装置，其中，所述能量蓄积构件(46)的第一端连接到 驱动轴(42)。
9.如权利要求8所述的自动注射装置，其中，所述驱动螺母还包括在其外周表面上的 第一组接合器件(20)，该第一组接合器件与所述启动机构的内周表面上的相应第二组接合 器件(22)相互配合，以使得所述这些组接合器件(20、22)布置为彼此接触，以在所述能量 蓄积构件经由驱动轴而拉伸以蓄积能量时将所述驱动螺母锁定在旋转被锁定的位置。
10.如权利要求9所述的自动注射装置，其中，所述启动机构包括手动启动旋钮(40)， 以使得当所述手动启动旋钮被致动时，所述第二组接合器件(22)从第一组接合器件(20) 释放，由此能量蓄积构件中蓄积的能量经由驱动轴和第二锁定螺母传递到驱动螺母，用于 允许驱动螺母旋转并由此允许中空柱塞杆轴向地朝向装置的前端驱动。
11.如权利要求10所述的自动注射装置，其中，剂量旋钮和驱动轴被布置为轴向地移 位，以使得所述第二锁定螺母的第二组沟槽和所述柔性接合器件(26)的第二径向向内突 出器件之间的相互配合被迫脱开接合，以用于重新设定剂量。
全文摘要
本发明涉及一种自动注射装置，包括后壳体和容器壳体；药剂容器，设置在容器壳体中；剂量设定机构，能设定和重新设定药剂的剂量；驱动螺母(18)，可操作地连接到剂量设定机构；其中，装置还包括中空柱塞杆，可旋转地连接到驱动螺母；能量蓄积构件；定位机构，可操作地连接到中空柱塞杆并能将中空柱塞杆锁定而不会因旋转而弹性地且轴向地移位；其中，定位机构包括第一锁定螺母，该第一锁定的旋转被锁定但在中空柱塞杆周围轴向地滑动并布置为与布置在后壳体上的柔性锁定器件协作，用于将第一螺母锁定而使其不会旋转；和，布置在中空柱塞杆内的弹性构件，能允许中空柱塞杆在第一锁定螺母解锁时弹性地并轴向地移位。
文档编号A61M5/24GK101951979SQ200980104902
公开日2011年1月19日 申请日期2009年2月3日 优先权日2008年2月12日
发明者伊斯特文·巴萨 申请人:Shl集团有限责任公司