用于输送可注射制剂的装置的制作方法

专利名称：用于输送可注射制剂的装置的制作方法
用于输送可注射制剂的装置 本申请是申请号为200480039873. 8、申请日为2006年08月04日、发明名称为“用 于输送可注射制剂的装置”的中国发明专利申请(国际申请号PCT/CH2004/000653)的分案申请。本发明涉及一种用于输送可注射制剂的装置。特别地，该装置可以是一种注射装 置，并且优选是一种自动注射器。本发明涉及从填充有制剂的装置贮液槽中排除空气的方 法，也称作预注(priming)。本发明还涉及用于输送可注射制剂的自动注射器。当输送注射时，需要确保空气没有随将要注射的制剂注入。特别是在静脉注射时 要如此。为了防止注入空气，对贮液槽和向上输送该制剂的邻接部件进行预注。在借助活 塞和作用于活塞的活塞杆而驱动制剂的注射装置中，预注通过活塞杆和活塞的短程预注而 实现。活塞杆构成预注机构或至少预注机构的输出元件。为了避免在预注期间不必要地配 放大量制剂，要事先预设活塞的预注行程。为此目的所设计的预注机构通常都是复杂的和 细丝工艺(filigree)式设计的。预注自动注射装置的方法是困难的，因为使用者不但要自己操作活塞杆以分配制 齐U，而且还必须触发分配行程，换句话说，活塞杆是通过整合的驱动机构移动的。特别对于 自动注射器是如此，即对于全自动注射装置，注射是基于一旦注射器就位于输送制剂的期 望部位就通过触发该注射器而完全自动发生的。如果自动注射器具有作为输液部件的注射 管，则注射管的注射行程在触发时也自动被触发。根据下列文件，自动注射器是已知的，例如US-PS 4031893描述了一种带有制剂容器的自动注射器，制剂容器中容纳了活塞， 并且该活塞可以在驱前的方向上移动，以配放制剂。借助活塞杆，活塞在驱前的方向上推 动。由于借助配放弹簧施加的力，活塞杆在驱前的方向上移动，并且凭靠弹簧力，被锁定在 可释放的保持啮合中的保持位置上。当保持啮合被释放时，活塞杆推动活塞。由于活塞的 静摩擦力，使得在注射的第一阶段，活塞和制剂容器一起在驱前的方向上移动，从而将注射 管刺入组织。一旦活塞的静摩擦力被克服，活塞杆就在容器中驱前的方向上推动活塞，直到 容器被完全排空。为了使每一个活塞杆行程同时用相同大小的容器，输送不同量的制剂，当 容器仅仅部分充满时，使用适配器将活塞杆连接到活塞上。当容器完全充满时，活塞杆直接 连接到活塞上。专利说明书DE19822031B1公开了另一种自动注射器，其具有时序控制系统，用于 分离注射管的注射运动和活塞的配放运动。一方面，活塞杆再一次作用于容纳在制剂容器 中的活塞，其可以在驱前的方向上运动，另一方面，分离于活塞杆的推进体，在驱前的方向 作用于容器上。推进弹簧作用于推进体，其再一次锁定在保持啮合中的保持位置。一旦保 持啮合被释放，在弹簧力下，推进体在驱前的方向上移动，并从而在驱前的方向上推动连接 有注射管的容器，以致注射管穿刺组织。注射运动依靠限位器限定。一旦到达限位器，在推 进体和容器之间的耦合被释放，从而弹簧在驱前的方向上，将推进体移动的更远，而不会移 动容器。在该运动的过程中，其与活塞杆形成推进接触，在驱前的方向上，推动活塞杆并因而推动活塞，从而配放该制剂。在每次配放行程，容器分别被清空。本发明的一个目的是，提供一种用于使用简单预注机构的输送可注射制剂装置。 特别地，预注机构应该也特别适合用于半自动和全自动注射装置。
本发明的另一个目的是，提供一种自动注射器，其配放的制剂量可容易地适应于 特定的个别需要。本发明涉及的这类用于输送可注射制剂装置，包括外壳、制剂贮液槽、活塞、活塞 杆和预注机构。外壳可以直接构成贮液槽。然而，贮液槽优选是被外壳容纳的容器。活塞 被设置成沿驱前方向在贮液槽中可轴向移动，并且通过沿驱前方向的移动从贮液槽配放制 齐U。为了达成配放行程，活塞被设置成沿驱前方向可移动，从而沿驱前方向作用在活塞上， 并沿驱前方向移动活塞。活塞杆可以轴向不动地固定于活塞上，例如借助于螺钉或卡销连 接或者简单的挂钩连接。然而，优选活塞杆通过接触压力仅作用在活塞上，并且除了在配放 行程中发生的接触压力，与活塞没有其它联系。用这样的装置，将要配放的制剂剂量可通过 配放行程设定而无需改变配放行程的长度。预注机构被用于从贮液槽和设置在上游的运载 制剂的装置相邻部件排除空气。预注机构也装配成可移动的。其可以实现预注行程，这期 间其在驱前方向上作用在活塞上，从而挤出所有可能存在于制剂携带系统中的空气。如本发明提供的，预注机构相对于活塞杆沿驱前方向上能被移动。其相对于活塞 杆实现预注行程。与预注机构相比，预注机构中活塞杆不仅实现配放行程，还实现预注行 程，不需要机械上复杂的设定机构以设置预注行程。本发明提供的预注机构还构成另一种 活塞杆，尽管其不必实现配放行程。另一方面，实现配放行程的活塞杆，不一定就要预注功 能，并且尤其不一定为活塞的预注行程进行设定，其一般显著短于配放行程。本发明提供的预注机构，在全自动注射装置，即自动注射器，以及半自动注射装置 的情况中，特别有利。在全自动和半自动注射装置的情况，活塞杆在驱前的方向上被配放弹 簧的弹性力推动，优选是机械配放弹簧，并且活塞杆在触发之前相对于配放弹簧的力保持 在保持位置，并且因而在驱前方向上受到偏置。一个全自动或半自动注射装置，优选具有一个作为输液部件的、指向驱前的方向 的注射管。然而，大体上注射装置也可以是无注射管的压力注射器。在带有注射管的自动注 射器的情况，注射管在驱前的方向上可移动，以使得能够用注射行程实现穿刺动作。优选情 况是，如果注射管轴向固定在形成贮液槽的容器上，其相对于外壳在驱前的方向上可移动。 为实现穿刺动作，借助注射弹簧在驱前的方向上推动的推进结构，由于其自身的运动，能在 驱前的方向上，随其推进该容器。在可替换的实施例中，容器的驱前运动，即注射行程，是经 由活塞的静摩擦力实现的。最后，配放弹簧也可以同时用作注射弹簧，由此，其经由由于活 塞静摩擦力使活塞处于活塞杆行程的第一阶段而驱动容器，然后或者在一定程度上，也同 时在容器中驱前的方向上推进活塞。在实现配放行程或相对于活塞杆的注射和配放行程之前，在驱前的方向上可移动 的预注机构，其为所有设计的注射装置提供了优势，并且由于其预注行程的实现能够独立 于活塞杆这个事实，方便地不需要这类注射装置施加的适应调整。预注机构和活塞杆之一在驱前的方向上便利地延伸穿过另一个。活塞杆优选是套 管状的，并且优选地围绕杆状预注机构。如果活塞杆被配放弹簧偏置以实现配放行程，配放 弹簧就方便地布置在预注机构和活塞杆之间的环形间隙中，至少越过其大部分的轴长度。
该装置方便地使得在配放行程中配放的制剂剂量可被设置，并且为此目的，具有 剂量测定元件。布置剂量测定元件，从而其能被移动并通过剂量测定啮合耦合到活塞杆。耦 合优选为这样，剂量测定元件的剂量测定移动，导致在实现配放行程之前活塞杆与活塞的 轴距的变化。在替换实施例中，剂量测定元件的剂量测定移动导致了配放行程轴长的变化， 其可以通过移动一个在驱前的方向上限制配放行程的配放限位器来方便的完成。剂量测定元件可以承担双重的功能，在这种情况下其也特定地构成用于预注机构 的操作元件。在这样的优选实施例中，剂量测定元件方便地布置在外壳上，使得在驱前的方 向上可移动。在驱前的方向上可移动的剂量测定和操作元件，可以特定地连接到预注机构， 以便随着该剂量测定和操作元件在驱前的方向上移动，随其推进预注器，优选在驱前的方 向上使用压力。就是这种情况，剂量测定和操作元件也实现预注行程。在优选实施例中，预注机构以活塞杆耦合到剂量测定元件，即预注机构将剂量测 定运动传送到活塞杆。最后，预注机构可以连接到剂量测定元件，所以在剂量测定运动中， 剂量测定元件随其推动预注机构，即为了剂量测定运动而刚性地连接到预注机构。方便地， 在剂量测定运动中，预注机构和活塞杆之间的耦合也可以是刚性的。特别优选是关于剂量 测定运动，剂量测定元件和预注机构之间的耦合以及预注机构和活塞杆之间的耦合都是刚 性的。如果该装置使得能设定制剂剂量，方便地，其也具有一个剂量显示器。剂量显示器 依次具有至少两个显示元件，其中之一构成剂量刻度，同时另一个构成剂量显示器的指示 器，在这样的情况中，指示器在剂量刻度上的位置指示了设定的制剂剂量。显示元件之一耦 合到预注机构，从而当预注机构在驱前的方向上被移动时，指示器在剂量刻度上的位置随 之变化。位置上的变化方便的为这 样，一旦已经实现了预注行程，如果作为设定制剂剂量的 手段被实现，则显示仍能被配放的剂量并且优选地下一个配放行程中能配放的剂量。优选实施例是，其中预注机构将剂量测定运动传送到活塞杆，并且耦合到显示元 件之一，从而由剂量测定元件的剂量测定运动引起预注机构的移动，导致剂量显示器的变 化。然而，优选预注机构不耦合到活塞杆的配放运动上。然而，大体可以想象预注机构也随 着活塞杆实现配放运动，但相对于活塞杆可移动，以实现预注行程。依靠本发明的另一方面，提供了一种自动注射器，其包括外壳、被外壳容纳的制剂 容器、容纳于在驱前方向上可以轴向移动的制剂容器中的活塞、活塞杆和配放弹簧。配放弹 簧在活塞杆上施加作用在驱前方向上的力。活塞杆凭靠配放弹簧的力，被锁定在可释放保 持啮合的保持位置。最终，锁定动作相对于外壳存在，并且甚至可能是直接在活塞杆和外壳 之间的保持啮合。然而，优选活塞杆被锁定在一个同样轴向可移动的结构上，其和外壳依次 处于可释放保持啮合的保持位置。当活塞杆的保持啮合被释放时，活塞杆被配放弹簧的力 推动，并实现配放行程，借助于此，活塞在容器中驱前的方向上移动，并配放预定义的制剂 剂量。如本发明提供的，自动注射器安装有连接到外壳的可移动剂量测定元件，并且剂 量测定元件被耦合到活塞杆。剂量测定元件能被操作，并能实现剂量测定运动。与活塞杆 的耦合是这样的，剂量测定元件的剂量测定运动，使得对能被活塞杆的配放行程配放的制 剂剂量进行设定。因此，提供了一种自动注射器，其允许不仅是由生产者，还是由医生、专门 训练的临床工作人员，或者甚至将被输送该制剂剂量或自我输送制剂剂量的人，对将在注射中输送的制剂剂量进行单独设定。该耦合包括基于正向连接的测定啮合，其中剂量测定 运动引起轴向移动。优选活塞杆不连接到活塞，而是当输送制剂时，借助于前端在驱前的方向上推靠 活塞的后端面。在这个优选实施例以及活塞杆连接到活塞的实施例中，由于在驱前的方向 上限制配放行程的限位器，通过剂量测定元件的剂量测定运动可轴向移动这个事实，可以 设定制剂剂量。然而，优选如果不考虑设定的制剂剂量，配放行程始终是相同的长度，其可 以在这样的活塞情况下完成，由于在活塞杆和活塞之间轴距的改变，该活塞仅仅宽松地推 靠着活塞杆，如在优选方法中。在这样的实施例中，举例而言，活塞杆的保持位置可以轴向地移动。然而，优选实施例是这些，其中活塞杆本身是长度可调整的，并且剂量测定元件的 剂量测定运动实现了长度的调整。为使其长度能被调整，活塞杆包括数个部件，并且由数个 活塞杆部件构成，至少两个处于共有的剂量测定啮合中，其中它们相对彼此被轴向移动。第 一活塞杆部件获得与活塞的接触，以配放制剂。另一活塞杆部件处于保持活塞杆位置的保 持啮合。一个活塞杆部件能够相对于剂量测定啮合中的其他部件被旋转，优选地关于指向 驱前方向的轴转动，从而剂量测定啮合将旋转运动转换成相对轴的运动。不仅因为其简易 性，也由于其完成连续纵向移动的可能性，对于剂量测定啮合优选带螺纹的啮合。活塞杆的各个部件互相连接，从而它们共同实现配放行程。特别地，在长度调整装 置上或上方，剂量测定啮合在配放行程中也可以引起活塞杆部件形成剂量测定啮合以互相 往前推动，从而共同实现配放行程。在第一实施例中，活塞杆包括两个这样的活塞杆部件，其彼此位于剂量测定啮合 中。在第二实施例中，活塞杆包括两个以上的活塞杆部件，其中两个位于剂量测定啮合中。 在某些情况下，不同的活塞杆部件可以各自成对地彼此相互位于剂量测定啮合中。在一个优选实施例中，有三个活塞杆部件或可选择的甚至更多活塞杆部件，第一活塞杆部件在保 持啮合中轴向可移动，第二活塞杆部件位于保持啮合中，以及第三活塞杆部件形成剂量测 定元件和轴向可移动的第一活塞杆部件之间的耦合或部分耦合。优选第三活塞杆部件不被 剂量测定运动所轴向移动。剂量测定元件的剂量测定运动可优选为相对于外壳的旋转运动。更特别地优选 为，剂量测定元件实现了围绕指向驱前方向的轴的旋转运动。如果在优选情况，其中活塞杆 是纵向可移动的，其的一个活塞杆部件在相对于另一个活塞杆部件的旋转运动中也是可移 动的，优选是剂量测定元件的旋转轴和可旋转可移动活塞杆部件是齐平的。在一个特别简 单的排列中，当活塞处于保持位置且不能旋转时，剂量测定元件和可旋转可移动活塞杆部 件能互相连接在同一旋转轴上。第一活塞杆部件可优选与剂量测定元件耦合，从而由于其剂量测定运动，第一活 塞杆部件可以相对于放置在保持啮合中的第二活塞杆部件被移动。然而，尽管较不优选地， 也完全可能借助与保持啮合中的剂量测定元件的耦合，而移动第二活塞杆部件，从而在剂 量测定啮合中，或者是不释放保持啮合地移动第二活塞杆部件的轴向位置，或者是对第一 活塞杆部件的轴向位置进行移动。第一活塞杆部件可优选延伸穿过第二活塞杆部件，换句话说，第二活塞杆部件围 绕第一活塞杆部件，至少越过该长度的轴向部分。配放弹簧可优选容纳于保持在活塞杆部件之间的环形间隙中。在驱前的方向上，配放弹簧可优选地直接支撑在第二活塞杆部件上或凭靠第二活塞杆部件推动所述第三活塞杆部件。优选地，在配放行程中，处于保持啮合保持位置的第二活塞杆部件也移入容器。在 这个设置中，其中活塞杆处于其最短长度，活塞杆部件可优选为轴向相邻。在优选实施例中，自动注射器还配备有剂量显示器。剂量显示器包括形成剂量刻 度和指示器的两个显示元件，其位置指示设定在剂量刻度上的制剂剂量。围绕指示器的套管体可优选地形成剂量刻度，并且至少在剂量刻度的区域是透明 的，以便指示器的位置可见。特别地，形成剂量刻度的显示元件可以是布置在外壳近端的剂 量测定按钮，并且构成剂量设置的剂量测定元件。在借助于纵向可移动的活塞杆设定剂量的情形中，特别地，剂量显示器的指示器 可以直接连接到轴向移动的活塞杆部件，以设定剂量。与到相应活塞杆部件的连接是这样 的，指示器也随着相应活塞杆部件实现剂量设定运动。在配放行程中，该连接应该自动释 放，且指示器应该保持在剂量刻度的区域中。在另一特别优选的实施例中，指示器从轴向可 移动活塞杆部件或可选择的轴向可移动活塞杆限位器的轴向移动中分开，但是与引起轴向 移动的剂量测定运动耦合。该耦合包括齿轮机构，优选是减速齿轮，其将活塞杆或活塞杆限 位器的轴向设定运动，转化或可优选地减少成指示器的轴向移动，优选以一比例为基础。如 果剂量测定啮合是螺纹啮合，减速齿轮也可以特别地是螺纹啮合，其齿轮具有一个不同的、 可优选地比剂量测定啮合的螺纹更小的齿距。两个显示元件之一可优选地布置成与活塞杆轴向对准，如所说明的，甚至可以直 接位于活塞杆上。最好地，两个显示元件与活塞杆布置成一条直线。特别地，将剂量测定元 件的剂量测定运动传送到活塞杆的条，可被布置在带有相关显示元件的螺纹啮合中，显示 元件优选为指示器。优选特征以及它们的组合也被定义在从属权利要求中。在后面公开的特征和上述 概述的特征互为补充。参考附图，将解释本发明实施例的例子。从作为例子描述的实施例中变得明显的 特征，每个单独特征和特征的互相结合，以及与上述实施例的结合，方便的构成了权利要求 的主题。关于附图

图1示出了自动注射器的实施例的第一例子，其中可变剂量处于“最大剂量”设 置，图2示出作为第一实施例的例子所示的自动注射器，其中处于“最小剂量”设置，图3示出了图2所示的自动注射器，其注射管仅在配放制剂之前被向前推动，图4示出了图2所示的自动注射器，其注射管被向前推动并在配放制剂之后，图5以更大的比例示出了图1的自动注射器，图6示出了具有可变剂量的自动注射器的第二实施例的例子，图7示出了具有可变剂量的自动注射器的第三实施例的例子，其另外配备有预注 机构，图8示出了自动注射器的第四实施例的例子，其具有处于“最小剂量”设置的可变 剂量，并且带有预注机构，图9示出了来自第四实施例的例子在预注之后的自动注射器，
图10示出了来自第四实施例的例子的处于“最大剂量”设置的自动注射器，以及图11以更大的比例示出了图10。图1示出了具有可变剂量的自动注射器，即使用者能设置用于注射所需输送剂量制剂的自动注射器。该制剂优选是液体药剂，例如胰岛素、生长激素或骨质疏松症药品。图 1示出该注射器在相应于最大剂量的设置，即将注射器所能输送的最大制剂剂量配放在触 发状态。图5以更大的比例示出了注射器的一部分，并且对注射器的部件给出了参考数 字，但是这些在图1中为了保持清楚而被省略。对于实施例的第一例子的描述，因此需要始 终参考图5。注射器具有外壳，基本上包括第一外壳套管1和沿着共同的中心纵轴L相对于第 一外壳套管1可移动的第二外壳套管2。该第一外壳套管1为第二外壳套管2形成轴向滑 动的导向。容纳在外壳套管2中的是装有制剂的容器3，其沿着纵轴L在驱前的方向V上 可移动。参考驱前的方向V，连接在容器3的前部远端的是，沿着纵轴L指向驱前方向V的 注射管5。参考驱前的方向，活塞4与容器3在其后部近端相邻形成密封。在驱前的方向V 上朝向容器出口的活塞4是可移动的，以借助于配放运动将制剂喷射出容器3并通过注射 管5将其配放。容器3的可移动装配是借助于容器固定器6完成的，容器3在驱前的方向 V上被推入容器固定器6，直到其靠在限位器上。外壳套管2为容器固定器6并因此为容器 3形成轴向线性导向。外壳套管2不仅围绕结合有容器3的容器固定器6，还围绕注射管直 到且超过其尖端。外壳套管2形成针头护套。活塞杆引起活塞4被驱前。活塞杆包括两个活塞杆部件11和12，其处于剂量测 定啮合中，其中当实现剂量测定运动时，活塞杆部件11相对于活塞杆部件12实现了轴向移 动。剂量测定啮合为正向啮合。第一活塞杆部件11是杆状的，并具有撞角Ila且与其相邻的，以螺纹部分lib形 式的啮合部分，以及最后，在末端带有耦合部分Ild的轴11c。通过在驱前的方向V上对活 塞4施加接触压力，活塞杆部件11单独操作。除了接触压力，活塞杆部件11和活塞4之间 没有其他连接。活塞杆部件11延伸穿过活塞杆部件12。活塞杆部件12是由保持套管12b和啮 合部件12a形成的。啮合部件12a在其前端被压入套管12b。啮合部件12a与活塞杆部件 11，位于剂量测定啮合中，并且在实施例中作为例子示为带有螺纹部分lib的螺纹啮合。装配活塞杆11、12以使得在推进结构16的驱前方向V上可轴向移动，并且，在配 放运动这样一个运动中被推进结构16线性导向。借助于压入推进结构16的套管，提供了 一个远端线性导向，其在滑动动作中导向活塞杆部件12，并形成在驱前的方向V上限制活 塞杆11、12配放运动的限位器18。在推进结构16和活塞杆部件11之间形成了近端线性导 向。在活塞杆部件11和活塞杆部件12之间的环形间隙中容纳有配放弹簧15，其在实施例 中作为例子示为螺旋状弹簧，其与驱前的方向V相对地支撑在推进结构16上，并在驱前的 方向上支撑在活塞杆部件12上，事实上在本实施例中作为例子示为支撑在其啮合部件12a 上，并且用弹簧力偏置活塞杆11、12。凭靠偏置配放弹簧15的力，将活塞杆11、12保持或阻 塞在一个近端保持位置，其中活塞杆部件12与推进结构16处于可释放的保持啮合中。为 了达到该保持啮合，套管12b在其近端向外扩展，从而形成保持台肩13，其以相对于纵轴L的一个角度倾斜。保持台肩13在数个阻塞元件14之后啮合，其阻塞元件在推进结构16的 孔中被导向以便它们可以横向地移动到纵轴L。阻塞元件14是圆柱形的针，但是也可以以 例如球形轴承的形式提供。通过保持台肩13用压力将阻塞元件14放射状地向外偏置。当 活塞杆11、12处于保持位置时，借助于轴承阻块7防止阻塞元件14挠曲，其轴承阻块导向 推进结构16在轴向上移动，并且其中阻塞元件14围绕接收轴部分。轴承阻块7固定地连 接到外壳1。注射弹簧17相对容器3在驱前的方向V上偏置推进结构16。推进结构16被阻塞 在保持啮合的近端保持位置，其同样是可释放的。在保持啮合中，推进结构16在阻塞元件 20后面啮合。经由传动片22操作触发元件21，阻塞元件20与推进结构16可以横向移动 到纵轴L脱离该保持啮合。触发元件21是一个触发按钮，其从外壳套管1凸出，并且为了 触发目的简单地向内推动。
第二活塞杆部件12借助于推进结构16和轴承阻块7进行装配，从而其相对于外 壳套管1不能旋转。推进单元，基本上包括推进结构16、活塞杆11、12和两个弹簧15和17，该单元处 于负荷状态，其中推进结构16关于外壳套管1阻塞在其近端保持位置，并且活塞杆11、12 关于推进结构16阻塞在其近端保持位置。在这种状态，当推进单元被触发时，可以设置将 被配放的制剂剂量。为了设置该制剂剂量，活塞杆部件11的轴位置相对于轴向固定的活塞 杆部件12进行调整。作为调整的结果，活塞和撞角Ila之间的轴间距被改变。活塞杆11、 12的配放行程的轴长，是由活塞杆11、12的近端保持位置和限位器18预定的，并且不受调 整的影响。代替地，在配放行程中轴间距的调整预定了行进长度，越过行进长度活塞杆部件 11推动活塞4并因此将其驱前。图1中，活塞杆部件11已经呈现出其相对于活塞杆部件12的最远位置，其中当活 塞杆11、12相对于活塞4处于保持位置时，其具有可能为“0”的最小距离。在这个设置中， 活塞杆11、12和活塞4覆盖了在配放行程中的最大共同行进长度，并且配放了最大可设制 剂剂量，即最大剂量。图2示出了注射器也处于负荷状态，但在“最小剂量”位置。活塞杆部件11已经呈 现出相对于活塞杆部件12的最近位置，其中撞角Ila与活塞杆部件12a的背面邻接接触。 活塞4和活塞杆11、12之间的轴间距在保持位置处于最大量，并且在配放行程的过程中，活 塞杆11、12推靠活塞4跨过的行进长度处于其最小量。注射器是设计成一次性的并且在注射之后被处理掉。给于使用者，例如将自己输 送制剂的人，或医生的注射器处于容器3保持最大剂量的负荷状态。使用者通过设定活塞 杆11、12自身的长度来设定需要的制剂剂量，并且在这个意义上是独立的。借助相对于外壳套管1能实现剂量测定运动的剂量测定元件25，进行设定。在该 实施例中作为例子示为，剂量测定元件25固定于外壳套管1，从而其可以实现关于纵轴L的 旋转运动，即剂量测定运动是关于纵轴L的旋转运动。为了传送旋转运动，剂量测定元件25 借助耦合元件27与活塞杆11、12耦合，从而不会关于纵轴L旋转。然而，活塞杆部件11能 够相对于耦合元件27进行轴向移动。耦合元件27被连接到剂量测定元件25，以致其不旋 转。在该实施例中作为例子示为，其以剂量测定元件25肋条的形式，与剂量测定元件25组 合为一体。。
在其套管部件中提供有带剂量刻度26的剂量测定元件25，其中剂量单位示为在 从近端到远端渐增的刻度。带有其剂量刻度26的剂量测定单元25构成了剂量显示器的第 一显示元件。借助弹簧28，剂量显示器的第二显示元件30被压在活塞杆部件11的近端上， 并且以帽状台肩的形式提供。第二显示元件30形成了指示器31，可以在剂量刻度26上读 取其轴位置。最后，剂量测定元件25在剂量刻度26的区域中是透明的，或者可优选为完全 透明的，从而透过剂量测定元件25的套管部件，指示器31是可见的。耦合元件27啮合入显示元件30的纵向凹槽中，结果显示元件25和30被阻止环 绕纵轴旋转，但是被连接起来使得相对彼此轴向可移动。显示元件30位于活塞杆部件11 的耦合部分Ild上，从而其不能旋转。结果，由于经由27和30的耦合，剂量测定元件25以 刚性的旋转式排列连接到活塞杆部件11上。在输送制剂中包括的步骤，可以从图1到图4的顺序中看出。在负荷状态，通过旋转剂量测定元件25设定将被输送的制剂剂量，并且大体上， 可以选择最大剂量和最小剂量之间的一切可能的制剂剂量，最大剂量例如具有由图1所示 设定被输送的剂量，最小剂量例如由图2所示设定被输送的剂量。然而，当其沿着剂量测定 元件25的外套中心表面滑动时，指示器31闩锁在数个离散的抓钩位置，由于“卡搭”声其 可以被使用者察觉到。在这种情况下，借助于指示器31的可选择的数个抓钩位置，制剂剂 量设定为离散节距这个事实，增加了实际上已经设定的所需制剂剂量的确定性。既然第二 显示元件30也实现了活塞杆部件11的轴向设定运动，活塞杆部件11的位置就直接显示在 刻度26上。一旦已经或也预先设定了制剂剂量，就将封闭注射管5的插管帽移除并从外壳套 管2中拔出。现在，注射器已经准备用于注射。为了注射，在外壳套管1的区域抓紧注射 器，并且垂直地放在皮肤上，其远端对准注射位置。然后，在驱前的方向上推动外壳套管1， 结果其凭靠弹簧10的力相对于外壳套管2在驱前的方向V上移动。在这个相对运动中，随 着外壳套管2的移入，其推动了传动片22与触发元件21进行轴向重叠，直到其达到轴向限 位器。该轴向限位器限制了外壳套管1和2之间的相对运动。现在，注射管5几乎突出到 外壳套管2的远端。在下一步中，通过压下触发元件21触发推进单元。触发元件21放射状地推靠传 动片22，其在已经达到的轴向位置上放射状地可移动，并且依次推靠阻塞元件20。由于压 下触发元件21这个事实，阻塞元件20与推进结构16被压出保持啮合。一旦保持啮合被释 放，注射弹簧17就在驱前的方向V上推动该推进结构16。推进结构16固有是轴向刚性的， 并且由于其自身的向前运动，在驱前的方向V上推动了容器固定器6和容纳在其中的容器 2。作为该驱前运动的结果，注射管5刺入并且可优选地刺穿皮肤以输送制剂，优选为皮下 输送。图3示出了注射器处于这样的情形，其中容器2的驱前运动和因此注射管5的注 射运动正好结束，但是活塞杆11、12的配放行程还没有开始。在注射阶段之后和配放阶段 之前这样的情形中，推进结构16的孔已经到达某点，在该孔中放射地导向阻塞元件14，该 点与凹口 8或与在环绕推进结构16周围的轴承阻块7的外套中心表面所形成的单圆周延 伸凹口 8相重叠。由于现在它们能够弯曲这个事实，以及因为保持台肩13或大量保持台肩 13的倾斜轮廓，阻塞元件14被沿着保持台肩13或多个保持台肩13向外压出，从而活塞杆部件12从阻塞元件14中释放。由于配放弹簧15的力，以及因为剂量测定啮合随其推动活塞杆部件11，活塞杆部件12在驱前的方向V上移动。一旦活塞杆11、12已经覆盖了来自活 塞4相应于设定距离的行进长度，并且与活塞4处于压力接触，其就沿着容器2中配放行程 在驱前方向V上的剩余进程，挤压活塞4，因而通过注射管5配放设定的制剂剂量。在配放行程中，第二活塞部件12也移入容器3。因此，其横截面的外部尺寸被容 器3的中空横截面所限制。在纤细容器的情况中，因此优选以带有已插入啮合部分12a的 金属套管12b形式，提供给第二活塞杆部件12，因为金属套管体可以为比塑料套管厚度更 纤细的壁，提供相同或者甚至更高强度。在配放行程的进程中，显示单元30移入与外壳套管1的后端面相邻，从而活塞杆 11、12从显示单元30释放。图4示出了注射器，其在已经输送设定制剂剂量之后，但在注射管5已经从组织移 除之前。当注射器从注射位置脱离时，弹簧10在相对于外壳套管1的驱前的方向V上，推动 外壳套管2，直到其到达限位器位置，在那里该套管环绕注射管5并延伸到其尖端。由于注 射管5划出伤口，外壳套管2被锁定在其最远位置。然后将注射器处理掉，例如返回厂商。基于第二实施例的例子，图6示出了具有可变剂量的自动注射器的近端部分。注 射器示处于“最大剂量”设置。与本实施例中作为第一例子的那些满足同样功能的组件，以 相同的参考数字指示。除非另外声明，关于实施例的第一例子给出的说明，应用于第二例 子。第二实施例中作为例子示出的活塞杆，有三个部分，并且由第一活塞杆部件11、第 二活塞杆部件12和第三活塞杆部件19组成。第一活塞杆部件11又构成包括撞角和用于 剂量测定啮合的啮合部分。第一活塞杆部件11是一个套管，其外套中心表面上有啮合部 分，并且在其近端以平底的形式提供了撞角。又以螺纹部分的形式提供了啮合部分。第二 活塞部分12是圆筒形的套管，并又还具有啮合部分12a和近端带有保持台肩13的保持套 管12b。活塞杆部件12围绕第一活塞杆部件11，并且借助于其啮合部分12a在轴向上对其 进行线性导向，而不旋转。活塞杆部件12依次非旋转地容纳在推进结构16中，其依次被轴 承阻块7导向并被阻止旋转。第三活塞杆部件19由远端啮合部分19a和近端杆19b组成， 远端啮合部分19a与第一活塞杆部件11设定了剂量测定啮合，并在本实施例中作为例子示 为螺纹部分，近端杆1%轴向地导向推进结构16且其末端以耦合部分19c的形式提供。第 三活塞杆部件19关于纵轴L可旋转。通过配放弹簧15，其偏置在驱前的方向V上，并且配 放弹簧15被支撑在第三活塞杆部件19的一个向外凸出的台肩上。在驱前的方向上，该台 肩与第二活塞杆部件12的补充台肩相邻接，结果当注射器被触发时，活塞杆11、12、19被驱 前。因而，在实施例的该例中，配放弹簧15基本上又被支撑在第二活塞杆部件12上。第三活塞杆部件19从外壳套管1超过后端面向外凸出，并且以与该实施例中作为 第一例子示出的相同方式，经由显示元件30和耦合元件27连接到剂量测定元件25。尽管 当活塞杆11、12、19在保持位置时，第三活塞杆部件19能够旋转，但是其非常紧固地夹在配 放弹簧15和第二活塞杆部件12的限位台肩之间，以致不管处于何种意图和目的，当活塞杆 11、12、19处于保持位置时，其可被认为是轴向固定的。第二显示元件30与外壳套管1处于围绕纵轴L的螺纹啮合中。其螺纹部分由参 考数字32指示，且外壳套管1的螺纹部分由Ia指示。另一方面，显示元件30连接到活塞杆部件19，从而其不能旋转并在轴向上被线性导向。制剂剂量由剂量测定元件25的剂量 测定旋转运动进行再次设定，并且借助其耦合元件27和显示元件30传送到第三活塞杆部 件19。由于带螺纹部分19a与第一活塞杆部件11的螺纹部分的剂量测定啮合以及其轴向 线性导向，剂量测定运动被传送到第一活塞杆部件11的轴向运动。同时，显示元件30在与 外壳套管1的螺纹啮合部分中被轴向移动。由于对显示单元30的螺纹啮合选择了比第一 活塞杆部件11的螺纹啮合更小的螺纹，所以显示元件30的轴向移动减少为第一活塞杆部 件11轴向移动的一个比例部分。第二实施例作为例子示出，关于剂量显示器，如何以任一 种方式能增加或优选地减少活塞杆11、12、19的轴向移动程度，以及如何将该增加或减少 传送到显示元件30并因此到指示器31的轴向移动。基于第三实施例的一个例子，图7示出了有可变剂量的注射器的近端部件。自动 注射器示为处于“最小剂量”设置。与在该实施例中示为第一例子中使用的那些数字相同的参考数字，用于指示满足 相同功能的组件。根据其功能，推进单元相应于描述与实施例的第一例子相关的推进单元。 特别地，活塞杆11、12又包括两部分，由第一活塞杆部件11和第二活塞杆部件12组成。与最初两个实施例中示为例子的注射器不同，在第三实施例中作为例子描述的自 动注射器，配备有预注机构35，借助该预注机构，在注射之前，空气能被从输送制剂直到注 射管5尖端的部件中排除，虽然后者没有示出。预注机构35是一个纤细的杆，并且在纵轴L上延伸穿过活塞杆11、12。活塞杆部 件11和12都同心地围绕预注机构35。当活塞杆11、12处于保持位置，预注机构35延伸穿 过活塞杆11、12，特别是在驱前的方向V上，从而借助于其末端可以在活塞杆11和12前方 作用于活塞4。然而，其也相反于驱前的方向V延伸穿过活塞杆11、12，并且在其近端连接 到剂量测定元件25，从而其被阻止关于纵轴L的旋转并不能进行轴向移动。活塞杆11、12 与实施例中作为第一例子示出的活塞杆不同，只是由于实施例的第三例子中的第一活塞杆 部件11为管形以使得预注机构35能延伸穿过其中。预注机构35被连接到直接将其围绕 的第一活塞杆部件11，以使其被阻止关于纵轴L的旋转，但能在驱前的方向V上相对于第一 活塞杆部件11且也相对于推进单元的其他组件移动。相反地，活塞杆部件11可以相对于 预注机构35轴向移动，以设置制剂剂量。相对于活塞杆11、12并且也自然地相对于推进结 构16，预注机构35在其各个保持位置能够实现预注行程，在这期间，其推靠活塞4在驱前的 方向V上推进。预注行程的长度是标定的，从而任何可能残留在输送制剂的组件中的空气， 都能可靠地被制剂排除，但是对此净化步骤中，尽可能少地配放制剂。该预注行程显著短于 配放行程。 剂量测定元件25不仅作为用于设定制剂剂量的剂量测定元件，还作为预注机构 35的操作元件。为了操作预注机构35，剂量测定元件25被连接到外壳套管1，从而其不仅 相对于外壳套管1实现了剂量测定运动，而且实现了预注行程。在其近端，外壳套管21为 了连接到剂量测定元件25形成了连接部分9，其轴向地导向剂量测定元件25，并且借助于 此，测定元件25能够闩锁在相互隔开一轴向距离的数个抓钩位置上。连接部分9和抓钩凹 口形成抓钩部分，并且剂量测定元件25具有一个匹配的抓钩机构，在该实施例中作为例子 示出的是抓钩突缘29。如提供的情形下，剂量测定元件25被闩锁到最接近抓钩位置的连接 部分9上。从这个抓钩位置，其可以在驱前的方向V上选择性地移动到一个其他抓钩位置。一个可听见的“卡搭”声向使用者指示了闭锁动作。在该实施例中作为例子示出，总共提供 了 3个抓钩位置。剂量测定元件25能从每一个抓钩位置相对于外壳套管1旋转。剂量显示器也考虑到预注机构35的轴位置，即其考虑了是否已经实现了一个预 注行程，且也考虑了所实现的预注行程的长度。最后，剂量刻度26延伸至包括能够被一次 预注行程所配放的最大制剂剂量。当正在实现预注行程时，显示元件30构成作为实施例的 第一例子被连接到第一活塞杆部件11的指示器31，且保持相对于外壳套管1的轴向固定。 然而，在预注行程期间，剂量刻度26相对于外壳套管1和显示元件30在驱前的方向V上轴 向移动，从而指示器31在剂量刻度26上的位置相应改变。当剂量测定元件26由于轴向压 力从其最近抓钩位置移出到最远抓钩位置，以致预注机构35实现了其最大可能预注行程 的时候，剂量测定元件25和由此的剂量刻度26相对于显示元件30和其指示器31在驱前 的方向V上移动，并且显示实现预注行程之后剩下的残余剂量。该实施例中作为例子示出， 在实现了最大可能的预注行程之后，容器容量的一半仍然可以为处于所述“最小剂量”设置 的注射所配放。在实际应用中，操作预注机构35之后，即实现了预注行程之后，设定制剂。 然而，该顺序可以毫无困难地颠倒。基于第四实施例的例子，图8-11示出了具有可变剂量的自动注射器，其也配合有 预注机构35。由于以与实施例的第二例子相同的方式提供了剂量显示器但带有预注机构 35的事实，实施例的第四例子与实施例的第三例子在预注机构35方面不同。图8至10示 出注射器，其具有处于不同的轴位置的预注机构35以及活塞杆11、12的两个极端设置。图 11以更大的比例示出了图10所示设置的注射器的近端部分。在描述图8至图10的时候， 也经常参考图11。活塞杆11、12又为两个部件并且第二活塞杆部件12与实施例的第一和第三例子 相同。如所述参考实施例的第三例子形成的第一活塞部件11由撞角Ila和啮合部分lib 组成。当处于从图8所示最小剂量设置的保持位置到图10所示最大剂量设置的保持位置 时，其轴长正好为使其在与第二活塞杆部件12的剂量测定啮合中移动的必要长度，其中正 好与活塞4相接触。第二活塞杆部件12又还形成限位器，其限制了第一活塞杆部件11在驱 前的方向V及其反向上的轴向移动。第一活塞杆部件11是一个处于其啮合部分lib中的 细管，并且类似实施例的第三例子，连接到预注机构35，从而其不能旋转但是轴向可移动。 依次地，预注机构35连接到剂量测定元件25，从而其不能旋转并因此又形成了剂量测定元 件25和活塞杆11、12之间的耦合。与实施例的第三例子不同，显示元件30相对于预注机构35轴向可移动，并且被预 注机构35轴向导向，但是不能旋转。预注机构35的导向部分由参考数字36指示，显示元件30的导向部分由参考数字 33指示。螺纹啮合与外壳套管1存在有参考数字Ia和32。实施例的第四例子的剂量显示 器因此对应实施例的第二例子(图6)的剂量显示器相同，其中预注机构35实现了实施例 的第二例子中第三活塞杆部件19在这方面的功能。图8示出了注射器处于这样的情形，其中设定了在注射中能被配放的最小剂量， 并且注射器还没有被预注。为了预注，借助于连接部分9，使用者将剂量测定元件在驱前的 方向V上推出其所示最近抓钩位置到一个其他抓钩位置。作为这个操作的结果，预注机构 35按照抓钩位置预定义的行进路线在驱前的方向V上移动，并且也在驱前的方向V上推动活塞4，从而系统中的所有残余气体都被制剂排除。图9示出了设定了最小剂量的和在已经实现最大可能预注行程之后的注射器。在这个情形中，剂量显示器指示出在注射中将配放所能配放最大制剂剂量的一半。图10示出了在“最大剂量”设置和实现最大可能预注行程之后的注射器。剂量显 示器指示出，如果在这个情形中触发了该注射器，将配放所能配放的最大制剂剂量。在所有实施例中作为例子示出，注射的发生方式与实施例的第一例子的相关方式 相同。参考数字列表1——外壳套管Ia——螺纹部分2——外壳套管，针头护套3——容器4——活塞5——注射管6——容器固定器7——轴承阻块8-凹口9——连接部分，抓钩部分10——弹簧11——第一活塞杆部件Ila——撞角lib——啮合部件，螺纹部分Ilc-车由Ild——耦合部分12——第二活塞杆部件12a——啮合部件，螺母12b——保持套管13——保持台肩14——阻塞元件，圆柱形针15——配放弹簧16——推进结构17——注射弹簧18——配放限位器19——第三活塞杆部件19a-啮合部分19b-轴19c——稱合部分20——阻塞元件21——触发元件，按钮
22——传动片23-24-25—剂量测定元件，显示元件26——剂量刻度27——稱合元件28——弹簧29——抓钩机构，抓钩突缘30——显示元件31——指示器32——啮合部分，螺纹部分33——导向部分
34-35——预注机构，预注杆36——导向部分
权利要求
自动注射器，包括a)外壳(1)，b)制剂容器(3)，c)活塞(4)，其在制剂容器(3)中驱前的方向(V)上轴向可移动，d)活塞杆(11，12；11，12，19)，其在驱前的方向(V)实现配放行程以配放制剂，e)以及驱前的方向(V)作用于活塞杆(11，12；11，12，19)的配放弹簧(15)，f)其中，活塞杆(11，12；11，12，19)凭靠配放弹簧(15)的力被锁定在可释放保持啮合的一个保持位置，其特征在于g)在外壳(1)上安置剂量测定元件(25)，从而可将其移动以设定制剂剂量，h)以及，借助于剂量测定啮合，与活塞杆(11，12；11，12，19)相耦合，从而当保持啮合存在时，剂量测定元件(25)的剂量测定运动导致活塞杆(11，12；11，12，19)的轴向移动或对于活塞杆的限位。
2.如权利要求1所述的自动注射器，其特征在于活塞杆(11，12;11，12，19)有一个可 调整的长度，并且包括作用于活塞(4)的第一活塞杆部件(11)和第二活塞杆部件(12)， 并且当活塞杆(11，12 ；11，12，19)处于保持啮合中时，在剂量测定啮合中，第一活塞杆部件 (11)相对于第二活塞杆部件(12)轴向可移动。
3.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，第一活塞杆部件(11)和第二活塞 杆部件(12)彼此处于剂量测定啮合中，其将传送到另一个活塞杆部件(11，12 ；11，12，19) 的剂量测定元件(25)的剂量测定运动传送到第一活塞杆部件(11)的轴向移动。
4.如权利要求2所述的自动注射器，其特征在于，活塞杆(11，12，19)有第三活塞杆 部件(19)，其与第一活塞杆部件(11)处于剂量测定啮合中，其将传送到另一个活塞杆部件 (11，12，19)的剂量测定元件(25)的剂量测定运动传送到第一活塞杆部件(11)的轴向移 动。
5.如权利要求2到4的任一所述的自动注射器，其特征在于，第二活塞杆部件(12)形 成了保持台肩(13)，与其处于保持啮合中。
6.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，第二活塞杆部件(12)在一个轴端 有啮合部件(12a)，并且在另一轴端有保持台肩(13)。
7.如权利要求2到6中任一所述的自动注射器，其特征在于，第二活塞杆部件(12)包 括带有内部台肩的保持套管(12b)，并且配放弹簧(15)延伸入保持套管(12b)并作用于台 肩。
8.如权利要求2到7中任一所述的自动注射器，其特征在于，活塞杆部件(11，12;11， 12，19)的其中一个围绕着另一个。
9.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于配放弹簧(15)被安置在活塞杆部 件(11，12 ;11，12，19)之间的环形间隙中。
10.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，剂量测定啮合是螺纹啮合。
11.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，该自动注射器包括轴向可 移动的推进结构(16)，在注射期间其在驱前的方向(V)上推动容器(3)，且活塞杆(11，12 ； 11，12，19)与其处于保持啮合中。
12.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，推进结构(16)凭靠作用在驱前 的方向(V)上的注射弹簧(17)的力，可释放地锁定在保持位置。
13.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，剂量测定元件(25)被安置 在外壳⑴上，以使得关于指向驱前的方向(V)的轴(L)可旋转。
14.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，剂量测定元件(25)与活塞 杆(11，12 ；11，12，19)耦合以阻止其旋转。
15.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，剂量测定元件(25)被安置 在与活塞杆(11，12;11，12，19)轴向齐平的直线上。
16.如任一前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，该自动注射器有显示元件 (25、30)，其中一个形成剂量刻度(26)且另一个形成指示器(31)，其在剂量刻度(26)上的 位置显示了由活塞杆(11，12 ;11，12，19)的轴向移动设定的制剂剂量。
17.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，至少一个显示元件(25、30)与活 塞杆(11，12 ;11，12，19)耦合，从而活塞杆(11，12 ;11，12，19)的轴向移动导致已耦合的显 示元件(30)相对于另一个显示元件(25)的移动。
18.如前述权利要求所述的自动注射器，其特征在于，与活塞杆(11，12)耦合的显示元 件(30)也进行活塞杆(11，12)的轴向移动。
19.如权利要求17所述的自动注射器，其特征在于，借助于齿轮机构(32，19c；32, 36), 活塞杆(11，12 ； 11，12，19)与显示元件(25，30)中的至少一个(25)耦合。
20.如前四项中任一项权利要求所述的自动注射器，其特征在于，显示元件(25，30)其 中一个围绕另一个，并且至少在形成或围绕剂量刻度(26)的区域中是透明的。
21.如前五项中任一项权利要求所述的自动注射器，其特征在于，剂量测定元件(25) 构成其中一个显示元件(25，30)。
全文摘要
本发明涉及一种用于输送可注射制剂的装置，包括外壳(1)，制剂贮液槽(3)，在贮液槽(3)中驱前的方向(V)上轴向可移动的活塞，其在驱前的方向(V)上实现配放行程以配放制剂，以及预注机构(35)，其在驱前的方向(V)上可移动，并作用于活塞(4)以在驱前的方向(V)上允许预注行程，以便从贮液槽(3)中排除空气。为了预注行程，预注机构(35)相对于活塞杆(11，12)在驱前的方向(V)上可以移动。一种自动注射器包括外壳(1)，制剂容器(3)，在制剂容器(3)中驱前的方向(V)上轴向可移动的活塞(4)，在驱前的方向(V)上实现配放行程以配放制剂的活塞杆(11，12；11，12，19)，以及在驱前的方向(V)上作用于活塞杆(11，12；11，12，19)的配放弹簧(15)。凭靠配放弹簧(15)的力，活塞杆(11，12；11，12，19)被锁定在可释放保持啮合的保持位置。在外壳(1)上安置有剂量测定元件(25)，从而可将其移动以设定制剂剂量，并且其借助于剂量测定啮合，与活塞杆(11，12；11，12，19)相耦合，从而当保持啮合存在时，剂量测定元件(25)的剂量测定运动，导致活塞杆(11，12；11，12，19)的轴向移动，或对于活塞杆的限位。
文档编号A61M5/315GK101797410SQ20101000356
公开日2010年8月11日 申请日期2004年10月29日 优先权日2003年11月5日
发明者B·谢尔, E·霍曼 申请人:特克法马许可公司