线性执行器组合体的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种线性执行器组合体(1)，包括具有两个端部(2.1，2.2)的线性执行器(2)，两个端部的距离能够根据所述线性执行器(2)的供能改变，其中，每个端部(2.1，2.2)都附接到接合联结表面(4)的相应的第一联结元件(3.1)或第二联结元件(3.2)，其中，所述联结表面(4)和所述联结元件(3.1，3.2)显示出匹配的表面结构，其方式是防止所述联结元件(3.1，3.2)沿一个方向(F)运动，而允许其沿相反方向(/F)运动。
【专利说明】线性执行器组合体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种线性执行器组合体。
【背景技术】
[0002]传统的药物输送装置包括容器，容器中限定了腔，用于保存药物。喷嘴(例如注射针)被布置在药物输送装置的远端，其中，喷嘴与容器内腔流体连通。带有芯杆的阻塞件设置在容器中，用于排出药物。
[0003]US2001/0016710A1公开了一种用于药剂输送装置的驱动机构，其包括受力构件、施力构件和形状记忆合金致动器。施力构件可操作地联结到受力构件，以相对施力构件将受力构件移动到不同位置。形状记忆合金致动器用形状记忆合金材料形成，并可操作地联结到施力构件。形状记忆合金致动器被热启动，使其从第一形状变形到第二形状，以启动施力构件作用在受力构件上，从而相对施力构件将受力构件移动到不同位置。再者，当受力构件相对施力构件移动到不同位置之后，形状记忆合金致动器从第二形状返回到第一形状。另外，形状记忆合金致动器可以通过向形状记忆元件施加和移除电流来启动。例如，该驱动机构可进一步包括联结到形状记忆合金致动器用以向其提供电流的电源。另外，形状记忆合金致动器可以用镍钛诺材料形成，诸如丝。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的是提供一种改进的装置，适合于使阻塞件在药物输送装置的容器中运动。
[0005]该目的是通过根据权利要求1所述的线性执行器组合体实现的。
[0006]本发明的优选实施例在从属权利要求中给出。
[0007]根据本发明，一种线性执行器组合体包括具有两个端部的线性执行器，两个端部的距离是能够根据所述线性执行器的供能改变的。其中，每个端部都附接到接合联结表面的相应第一联结元件或第二联结元件。其中，联结表面和联结元件具有匹配的表面结构，用以防止联结元件沿一个方向运动，同时允许其沿相反方向运动。
[0008]现有技术的线性执行器常常是具有大调整范围而具有低的执行力和精度，或者具有高执行力和精度而具有小的调整范围。后面的一类，例如压电执行器或螺线管，可以以非常高的频率操作。
[0009]当与可操作地接合联结表面的联结元件结合时，通过将线性执行器大量的较小单个振动合计起来并沿相反方向引导这些振动，线性执行器组合体可实现更大的整体调整范围。可操作地接合联结表面的联结元件通过控制线性执行器相对联结表面的滑动行为，防止线性执行器在相同地点振动。
[0010]例如，联结表面和联结元件可具有锯齿结构。于是，通过联结元件的锯齿的竖直边缘与联结表面的相对锯齿的竖直边缘接合，防止沿一个方向的运动。但是，在相反方向的滑动运动是可以的。该滑动运动只有当其小于一个锯齿的距离时才能反向，并且联结元件沿第一方向往回滑动。如果该运动的距离大于一个锯齿，那么，联结元件在第一方向的运动由于联结元件的锯齿与联结表面的下一个相对锯齿的接合而被阻止。
[0011]该锯齿结构包括的结构件中，齿形边缘的斜坡具有不同的角度，例如，一个长上升斜坡具有小角度，而一个短下降斜坡具有更大的角度。这种非对称图案导致了沿着垂直该图案的两个相反方向移动联结元件(具有对应表面)需要不同的力。
[0012]如果该线性执行器例如通过施加电压而受控膨胀，第一联结元件保持接合到联结表面，而第二联结元件被沿相反方向推一个齿或几个齿的距离，取决于线性执行器的振动幅值。如果控制线性执行器的电压被切断或反向，那么，线性执行器收缩，刚刚沿相反方向前进了的第二联结元件锁定到联结表面，而第一联结元件被拉向相反方向，使得整个线性执行器沿相反方向运动对应执行器膨胀量级的距离。
[0013]该表面结构可以是微型的锯齿结构，其中，线性执行器具有的调整范围大于锯齿结构相邻锯齿之间的距离。
[0014]线性执行器可以具有大于锯齿结构中的相邻锯齿之间的距离的倍数的调整范围。
[0015]锯齿结构可以通过下述方法之一生成:铣削，激光构建，湿法化学各向异性蚀亥|J，腐蚀，或用晶片锯等高精度锯进行刻痕。锯齿结构可类似地使用利用上述方法之一处理过的模具进行模制来实现。模具也可以通过下述方法制造:用印模压制，用母机烧结，LIGA(德语 Lithographie、Galvanoformung、Abformung一平版印刷、电镀、模铸一的首字母缩写)，或激光烧结。
[0016]线性执行器可应用在药物输送装置中，该药物输送装置包括限定了用于药物的腔的容器，其中，阻塞件设置在腔内用于沿轴向平移，从而将药物从腔排出，其中，线性执行器被布置用于驱动阻塞件。该线性执行器组合体类似地适合于要求高精度调整的其他应用场合，诸如线性工作台或多轴线工作台、升举系统或其他定位系统。为了允许沿两个相互反向的方向调整，可以反平行地布置两个线性执行器组合体，其中，对于每一个方向，线性执行器组合体之一可被接合，同时另外一个脱开，对于另外的方向，则反之。
[0017]用根据本发明的线性执行器组合体推动阻塞件允许药物输送装置具有减少的总长，因为不需要芯杆。
[0018]一般来说，容器和阻塞件具有圆柱形横截面。但是，不同的横截面，诸如棱形、矩形、正方形或椭圆形或其他形状，也是可以的。
[0019]在一个示例性实施例中，芯杆可以布置在线性执行器和阻塞件之间。
[0020]在一个示例性实施例中，阻塞件具有微型的锯齿结构，从而用作第二联结元件，其中，线性执行器布置在阻塞件和第一联结元件之间，其中，容器的壁的内侧具有微型的锯齿结构并用作用于两个联结元件的联结表面。
[0021]当在锯齿边缘上运动时，为了补偿直径的波动，联结元件或联结表面或一部分联结表面或锯齿结构中的至少一个可以是弹性的。弹性可以由通过模制构建的材料实现。
[0022]采用大的力以及具有内在低的调整范围和相应结构表面的高精度线性执行器，允许在保持大的力和高精度的同时实现高的整体调整范围。
[0023]高调整速度可以通过以适当高的频率控制线性执行器来实现。例如，频率可以在几赫兹直到几千赫兹的范围内。在示例性实施例中，齿距离可以是20 μ m、40 μ m或80 μ m。其他的齿距离，特别是更大的齿距离，同样可以。
[0024]线性执行器组合体允许将线性执行器、联结元件以及因此阻塞件保持在锁定位置，而不必施加保持电流。
[0025]如本文中使用的,术语“药物”(drug)或“药剂”(medicament) ”意指含有至少一种药学活性化合物的药物配制剂，
[0026]其中在一个实施方案中，所述药学活性化合物具有多至1500Da的分子量并且/或者是肽、蛋白质、多糖、疫苗、DNA、RNA、酶、抗体或其片段、激素或寡核苷酸，或是上述药学活性化合物的混合物，
[0027]其中在又一个实施方案中，所述药学活性化合物对于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病有关的并发症，诸如糖尿病性视网膜病(diabetic retinopathy)、血栓栓塞病症(thromboembolism disorders)诸如深静脉或肺血栓栓塞、急性冠状动脉综合征(acutecoronary syndrome,ACS)、心绞痛、心肌梗死、癌症、黄斑变性(macular degenerat1n)、炎症、枯草热、动脉粥样硬化和/或类风湿关节炎是有用的，
[0028]其中在又一个实施方案中，所述药学活性化合物包括至少一种用于治疗和/或预防糖尿病或与糖尿病有关的并发症(诸如糖尿病性视网膜病)的肽，
[0029]其中在又一个实施方案中，所述药学活性化合物包括至少一种人胰岛素或人胰岛素类似物或衍生物、胰高血糖素样肽(glucagon-like peptide, GLP-1)或其类似物或衍生物、或毒蜥外泌肽_3 (exedin-3)或毒蜥外泌肽_4 (exedin-4)或毒蜥外泌肽_3或毒蜥外泌肽_4的类似物或衍生物。
[0030]胰岛素类似物例如Gly(A21)、Arg(B31)、Arg(B32)人胰岛素；Lys(B3)、Glu(B29)人胰岛素；Lys(B28)、Pro(B29)人胰岛素；Asp (B28)人胰岛素；人胰岛素，其中B28位的脯氨酸被替换为Asp、Lys、Leu、Val或Ala且其中B29位的赖氨酸可以替换为Pro ；Ala(B26)人胰岛素；Des(B28-B30)人胰岛素；Des(B27)人胰岛素jPDes(B30)人胰岛素。
[0031]膜岛素衍生物例如B29-N-肉?蓮酸-des (B30)人膜岛素；B29_N_掠桐酰-des(B30)人胰岛素；B29-N-肉豆蘧酰人胰岛素；B29_N_棕榈酰人胰岛素；Β28_Ν_肉豆蘧酰LysB28ProB29人胰岛素；Β28_Ν_棕榈酰_LysB28ProB29人胰岛素；B30_N_肉豆蘧酰-ThrB29LysB30 人胰岛素；B30_N_ 棕榈酰 _ThrB29LysB30 人胰岛素；B29_N_(N-棕榈酰-T-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；B29-N-(N-石胆酰-T-谷氨酰)-des(B30)人胰岛素；Β29_Ν_ (ω -竣基十七酸)_des (B30)人膜岛素和Β29_Ν_ (ω -竣基十七酸)人膜岛素。
[0032]毒蜥外泌肽-4意指例如毒蜥外泌肽_4 (1-39)，其是具有下述序列的肽:HHis-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-Gln-Met-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-1le-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2。
[0033]毒蜥外泌肽-4衍生物例如选自下述化合物列表:
[0034]H- (Lys) 4~des Pro36, des Pro37 毒撕外泌妝 _4 (1-39) _NH2，
[0035]H- (Lys) 5~des Pro36, des Pro37 毒撕外泌妝 _4 (1-39) _NH2，
[0036]des Pro36 [Asp28]毒撕外泌妝 _4 (1-39)，
[0037]des Pro36 [IsoAsp28]毒撕外泌妝 _4 (1-39)，
[0038]des Pro36 [Met (0) 14，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0039]des Pro36 [Met (0) 14, IsoAsp28]毒撕外泌妝 _4 (1-39)，
[0040]des Pro36 [Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0041]des ?1'036[1'印(02)25，180六8?28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
[0042]des Pro36 [Met (0) 14Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0043]des Pro36 [Met (0) 14Trp (02) 25，IsoAsp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39);或
[0044]des Pro36 [Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0045]des Pro36 [IsoAsp28]毒晰外泌妝 _4 (1-39)，
[0046]des Pro36 [Met (0) 14，Asp28]毒晰外泌妝 _4 (1-39)，
[0047]des Pro36 [Met (0) 14，IsoAsp28]毒晰外泌妝 _4 (1-39)，
[0048]des Pro36 [Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0049]des Pro36 [Trp (02) 25，IsoAsp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0050]des Pro36 [Met (0) 14Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39)，
[0051]des 卩1'036[]^七(0)141'印(02)25，18(^8?28]毒蜥外泌肽-4(1-39)，
[0052]其中-Lys6_NH2基团可以结合于毒蜥外泌肽_4衍生物的C端；
[0053]或下述序列的毒蜥外泌肽-4衍生物
[0054]H- (Lys) 6~des Pro36 [Asp28]毒晰外泌妝 _4 (1-39)-Lys6_NH2,
[0055]des Asp28Pro36, Pro37, Pro38 毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0056]H- (Lys) 6_des Pro36, Pro38 [Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0057]H-Asn- (Glu) 5des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0058]des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) - (Lys) 6-NH2,
[0059]H- (Lys) 6_des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) - (Lys) 6-NH2,
[0060]H-Asn - (Glu) 5~des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28]毒晰外泌肽-4(l-39)-(Lys)6-NH2,
[0061 ]H- (Lys) 6_des Pro36 [Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -Lys6-NH2,
[0062]H-des Asp28Pro36, Pro37, Pro38 [Trp (02) 25]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0063]H- (Lys) 6~des Pro36, Pro37, Pro38[Trp (02) 25, Asp28]毒晰外泌肽-4(1-39)-ΝΗ2,
[0064]H-Asn-(Glu) 5_des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp (02) 25, Asp28]毒晰外泌肽-4(1-39)-ΝΗ2,
[0065]des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp (02) 25，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) - (Lys) 6-NH2,
[0066]H- (Lys) 6~des Pro36, Pro37, Pro38[Trp (02) 25, Asp28]毒晰外泌肽-4 (1-39)-(Lys) 6-NH2,
[0067]H-Asn-(Glu) 5_des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp (02) 25, Asp28]毒晰外泌肽-4 (1-39)-(Lys) 6-NH2,
[0068]H- (Lys) 6_des Pro36 [Met (0) 14，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -Lys6_NH2，
[0069]des Met (0) 14Asp28Pro36, Pro37, Pro38 毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0070]H- (Lys) 6-desPro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0071]H-Asn-(Glu) 5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-ΝΗ2,
[0072]des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) - (Lys) 6-NH2,
[0073]H- (Lys) 6~des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Asp28]毒晰外泌肽-4(l-39)-(Lys)6-NH2,
[0074]H-Asn- (Glu) 5des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Asp28]毒晰外泌肽-4(l-39)-(Lys)6-NH2,
[0075]H-Lys6-des Pro36 [Met (0) 1 4, Trp (02) 25,Asp28]毒蜥外泌肽-4(l-39)-Lys6-NH2,
[0076]H-des Asp28Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Trp (02) 25]毒晰外泌肽-4(1-39)-ΝΗ2,
[0077]H- (Lys) 6_des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14，Asp28]毒蜥外泌肽 _4 (1-39) -NH2,
[0078]H-Asn- (Glu) 5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Trp (02) 25, Asp28]毒蜥外泌肽-4(1-39)-ΝΗ2,
[0079]des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Trp (02) 25, Asp28]毒晰外泌肽-4 (1-39)-(Lys) 6-NH2,
[0080]H-(Lys)6~des Pro36, Pro37, Pro38[Met(0)14, Trp(02)25, Asp28]毒晰外泌肽-4 (Sl-39)-(Lys)6-NH2,
[0081]H-Asn- (Glu) 5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met (0) 14, Trp (02) 25, Asp28]毒蜥外泌肽-4(l-39)-(Lys)6-NH2 ；
[0082]或前述任一种毒蜥外泌肽_4衍生物的药学可接受盐或溶剂合物。
[0083]激素例如在Rote Liste, ed.2008,第50章中列出的垂体激素(hypophysishormones)或下丘脑激素(hypothalamus hormones)或调节性活性肽(regulatoryactive peptides)和它们的拮抗剂，诸如促性腺激素(促滤泡素(Follitropin)、促黄体激素(Lutropin)、绒毛膜促性腺激素(Chor1ngonadotropin)、绝经促性素(Menotropin))、Somatropine (生长激素(Somatropin))、去氨加压素(Desmopressin)、特利加压素(Terlipressin)、戈那瑞林(Gonadorelin)、曲普瑞林(Triptorelin)、亮丙瑞林(Leuprorelin)、布舍瑞林(Buserelin)、那法瑞林(Nafarelin)、戈舍瑞林(Goserelin)。
[0084]多糖例如葡糖胺聚糖(glucosaminoglycane)、透明质酸(hyaluronicacid)、肝素、低分子量肝素或超低分子量肝素或其衍生物，或前述多糖的硫酸化，例如多硫酸化的形式，和/或其药学可接受的盐。多硫酸化低分子量肝素的药学可接受盐的一个实例是依诺月干素钠(enoxaparin sodium)。
[0085]抗体是球状血浆蛋白质(?150kDa)，也称为免疫球蛋白，其共有一种基础结构。因为它们具有添加至氨基酸残基的糖链，所以它们是糖蛋白。每个抗体的基础功能单元是免疫球蛋白(Ig)单体(仅含有一个Ig单元)；分泌的抗体也可以是具有两个Ig单元的二聚体如IgA、具有四个Ig单元的四聚体如硬骨鱼(teleost fish)的IgM、或具有五个Ig单元的五聚体如哺乳动物的IgM。
[0086]Ig单体是“Y”形分子，其由四条多肽链组成；两条相同的重链和两条相同的轻链，它们通过半胱氨酸残基之间的二硫键连接。每条重链长约440个氨基酸；每条轻链长约220个氨基酸。每条重链和轻链均含有链内二硫键，链内二硫键稳定它们的折叠。每条链都由称为Ig域的结构域构成。这些域含有约70-110个氨基酸，并根据它们的大小和功能分类被归入不同的范畴(例如，可变或V、恒定或C)。它们具有特征性的免疫球蛋白折叠，其中两个β片层创建一种“三明治”形状，该形状由保守的半胱氨酸和其它带电荷的氨基酸之间的相互作用而保持在一起。
[0087]哺乳动物Ig重链有五种类型，表示为α、δ、ε、Y、和μ。存在的重链的类型决定抗体的同种型；这些链分别可以在IgA、IgD、IgE、IgG、和IgM抗体中找到。
[0088]不同的重链的大小和组成是不同的；α和Y含有大约450个氨基酸，δ含有大约500个氨基酸，而μ和ε具有大约550个氨基酸。每条重链具有两个区，即恒定区(CH)和可变区(VH)。在一个物种中，恒定区在同一同种型的所有抗体中是基本上相同的，但是在不同同种型的抗体中是不同的。重链Υ、α和δ具有包含三个串联Ig域的恒定区，和用于增加柔性的绞链区；重链μ和ε具有包含四个免疫球蛋白域的恒定区。重链的可变区在由不同Β细胞生成的抗体中是不同的，但其对于由单个Β细胞或单个Β细胞克隆生成的所有抗体而言是相同的。每条重链的可变区为大约110氨基酸长并包含单个Ig域。
[0089]在哺乳动物中，有两种类型的免疫球蛋白轻链，表示为λ和K。轻链具有两个连续的域:一个恒定域(CL)和一个可变域(VL)。轻链长大约211到217个氨基酸。每个抗体含有两条轻链，它们总是相同的；在哺乳动物中每个抗体仅存在一种类型的轻链，或是κ或是入。
[0090]如上文详述的，虽然所有抗体的大体结构非常相似，但是给定抗体的独特性质是由可变(V)区决定的。更具体地说，可变环--其在轻链(VL)上和重链(VH)上各有三个一负责结合抗原，即抗原特异性。这些环被称为互补决定区(ComplementarityDetermining Reg1ns，CDRs)。因为来自VH和VL域的CDR都对抗原结合位点有贡献，所以是重链和轻链的组合，而不是其中单独一个，决定最终的抗原特异性。
[0091]“抗体片段”含有如上定义的至少一个抗原结合片段，并呈现与衍生抗体片段的完整抗体基本上相同的功能和特异性。以木瓜蛋白酶(papain)限制性的蛋白水解消化将Ig原型裂解为三个片段。两个相同的氨基末端片段是抗原结合片段(Fab)，每个片段含有一个完整L链和大约一半Η链。第三个片段是可结晶片段(Fc)，其大小相似但包含的是两条重链的羧基末端的那一半，并具备链间二硫键。Fc含有糖、补体结合位点、和FcR结合位点。限制性的胃蛋白酶(p印sin)消化产生含有两条Fab和铰链区的单一 F(ab’)2片段，其包括H-H链间二硫键。F(ab’)2对于抗原结合而言是二价的。F(ab’)2的二硫键可以裂解以获得Fab’。此外，可将重链和轻链的可变区融合到一起以形成单链可变片段(scFv)。
[0092]药学可接受盐例如酸加成盐和碱性盐。酸加成盐例如HC1或HBr盐。碱性盐例如具有选自碱或碱土的阳离子，例如Na+、或K+、或Ca2+，或铵离子N+ (Rl) (R2) (R3)(R4)的盐，其中R1至R4彼此独立地为:氢、任选取代的C1-C6烷基、任选取代的C2-C6烯基、任选取代的C6-C10芳基、或任选取代的C6-C10杂芳基。药学可接受盐的更多实例在"Remington’s Pharmaceutical Sciences〃17.ed.Alfonso R.Gennaro(Ed.), MarkPublishing Company, Easton, Pa., U.S.A., 1985 中及 Encyclopedia of PharmaceuticalTechnology 中描述。
[0093]药学可接受溶剂合物例如水合物。
[0094]本发明的进一步应用范围将从下面给出的详细描述变得显而易见。但是，应该理解，详细描述和具体例子虽然指出了本发明的优选实施例，但是仅仅是通过说明的方式给出的，因为从这些详细描述中，本发明精神和范围内的各种改变和改进对于本领域技术人员来说会是显而易见的。
【专利附图】
【附图说明】
[0095]从下面给出的详细描述和仅仅通过说明方式给出因此不限制本发明的附图，本发明将会得到更加充分的理解。其中:
[0096]图1是一种线性执行器组合体的示意性纵向剖面，
[0097]图2是具有药物输送装置的线性执行器组合体的示意性纵向剖面，以及
[0098]图3是集成到药物输送装置中的线性执行器组合体的示意性纵向剖面。
[0099]在所有附图中，相应的零件标以相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0100]图1是一种线性执行器组合体1的示意性纵向剖面。线性执行器组合体1包括线性执行器2，线性执行器2被布置为当被相应地供能(例如施加电压)时膨胀或收缩，使得该执行器的两个端部2.1,2.2之间的距离可以改变。每个端部2.1,2.2附接到相应的第一联结元件3.1或第二联结元件3.2，第一联结元件3.1或第二联结元件3.2可操作地接合联结表面4。联结表面4和联结元件3.1,3.2显示出匹配的例如微型的锯齿结构等表面结构，使得联结元件3.1、3.2在接合到联结表面4时被防止沿方向F运动，而被允许沿相反的方向/F运动。
[0101]线性执行器2可被布置作为具有较高执行力和精度但具有较小调整范围的压电执行器或螺线管。这样的线性执行器2可以以非常高的频率操作。
[0102]当与所描述的可操作地接合联结表面4的联结元件3.1,3.2相结合时，通过将线性执行器2的大量较小的单个振动加起来并沿着方向/F引导这些振动，线性执行器组合体1可实现更大的整体调整范围。可操作地接合联结表面4的联结元件3.1,3.2通过控制线性执行器2相对联结表面4的滑动状况防止线性执行器2在相同的地点振动。
[0103]参见图1所示的实施例，如果线性执行器组合体1例如通过施加电压而受控膨胀，那么，第一联结元件3.1保持接合于联结表面4，而第二联结元件3.2被沿着方向/F推动一个齿或几个齿的距离，取决于线性执行器2的振动幅值。如果控制线性执行器2的电压被切断或反向，那么，线性执行器2收缩，刚刚沿着方向/F前进了的第二联结元件3.2锁定到联结表面4，而第一联结元件3.1被沿着方向/F拉动，使得线性执行器2沿着方向/F移动该执行器膨胀量级的距离。这个量级的距离可以是齿距离的倍数。
[0104]如果线性执行器2是膨胀和收缩只几个微米的压电执行器，那么，锯齿外形的齿距离要适当地小。
[0105]锯齿结构可以通过下述方法之一生成:铣削，激光构建，湿法化学各向异性蚀亥|J，腐蚀，或用晶片锯等高精度锯进行刻痕。锯齿结构可类似地使用利用上述方法之一处理过的模具进行模制来实现。模具也可以通过下述方法制造:用印模压制，用母机烧结，LIGA(德语 Lithographie、Galvanoformung、Abformung一平版印刷、电镀、模铸一的首字母缩写)，或激光烧结。
[0106]联结表面4可以全部或部分地配置有锯齿结构。锯齿结构可以限制到联结表面4的拟作为线性执行器2行进距离的区段。联结元件3.1,3.2的接合齿的数量决定了线性执行器2能施加到负载的沿方向F作用的最大的力。
[0107]图2是具有药物输送装置5的线性执行器组合体1的示意性纵向剖面。药物输送装置5包括在里面限定了用于药物的腔7的柱形容器6。阻塞件8被设置在腔7内部，用于沿轴向平移，从而将药物从腔7经注射针或喷嘴等管口排出。芯杆9布置在线性执行器2和阻塞件8之间，这样，阻塞件8可以由线性执行器2按照如上所述的方式操作。在容器6被保持就位的时候，芯杆9被线性执行器组合体1推动。联结元件3.1沿方向/F移动每一个齿步长，阻塞件或塞子8就在柱形容器6内移动同等距离，并经管口排出给定量的药物或药剂。
[0108]图3是集成到药物输送装置5中的线性执行器组合体1的示意性纵向剖面。线性执行器2被布置在具有微型锯齿表面从而用作第二联结元件3.2的阻塞件8与类似的第一联结元件3.1之间。容器6的内侧壁也具有微型锯齿表面并用作针对这两个联结元件3.1、3.2的联结表面4。为了允许联结元件3.1、3.2在容器6内移动，或者容器6的壁或者容器壁的一部分或者联结元件3.1,3.2可以被设计为具有足够的弹性，以补偿当在锯齿边缘上运动时直径的波动。弹性可以由通过模制构建而成的材料实现。在图3的实施例中，为清楚起见，容器6的壁的弹性被夸大显示。
[0109]采用大的力以及具有内在低的调整范围和相应结构表面的高精度线性执行器2，允许在保持大的力和闻精度的同时实现闻的整体调整范围。
[0110]采用压电执行器，通过施加和保持调整锯齿距离所需电压的一部分，允许步长宽度远远小于锯齿的距离。
[0111]高调整速度可以通过以适当高的频率控制线性执行器2来实现。
[0112]线性执行器组合体1允许将线性执行器2、联结元件3.1和3.2以及因此阻塞件8保持在锁定位置，而不必施加保持电流。
[0113]药物输送装置5可以应用于输送液体药物，诸如蛋白质、疫苗、合成碳水化合物或生长激素。
[0114]线性执行器2可以是具有小调整范围的高精度、大作用力的线性执行器，因为全部调整范围通过所述描述的线性执行器2和联结元件3.1、3.2和联结表面4的组合体可以被分割成任意数量的小步长。
[0115]附图标记列表
[0116]1 线性执行器组合体5药物输送装置
[0117]2 线性执行器6容器
[0118]2.1 端部7 腔
[0119]2.2端部8阻塞件
[0120]3.1第一联结元件9芯杆
[0121]3.2第二联结元件F方向
[0122]4 联结表面/F方向
【权利要求】
1.一种线性执行器组合体(I)，包括联结表面(4)和具有两个端部(2.1,2.2)的线性执行器(2)，两个端部的距离能够根据所述线性执行器(2)的供能改变，其中，每个端部(2.1,2.2)都附接到接合所述联结表面(4)的相应的第一联结元件(3.1)或第二联结元件(3.2)，其中，所述联结表面(4)和所述联结元件(3.1,3.2)具有匹配的表面结构，用以防止所述联结元件(3.1,3.2)沿一个方向(F)运动，而允许其沿相反方向(/F)运动。
2.根据权利要求1所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述表面结构是微型的锯齿结构，其中，所述线性执行器(2)具有大于所述锯齿结构中的相邻锯齿之间的距离的调整范围。
3.根据权利要求2所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述线性执行器(2)具有大于所述锯齿结构中的相邻锯齿之间距离的倍数的调整范围。
4.根据前述权利要求任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述线性执行器(2)是压电执行器。
5.根据权利要求1到3中任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述线性执行器(2)是螺线管。
6.根据前述权利要求任一项所述的线性执行器组合体(1)，其中，所述锯齿结构是通过铣削生成的。
7.根据权利要求1到5中任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述锯齿结构是通过激光构建生成的。
8.根据权利要求1到5中任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述锯齿结构是通过湿法化学各向异性蚀刻生成的。
9.根据权利要求1到5中任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述锯齿结构是通过腐蚀生成的。
10.根据权利要求1到5中任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述锯齿结构是通过高精度锯进行刻痕生成的。
11.根据前述权利要求任一项所述的线性执行器组合体(I)，其中，所述锯齿结构是通过使用利用下述方法之一处理的模具模制生成的:铣削，激光构建，湿法化学各向异性蚀亥IJ，腐蚀，用高精度锯进行刻痕，用印模压制，烧结，LIGA，或激光烧结。
12.—种药物输送装置(5)，包括限定了用于药物的腔(7)的柱状容器￠)，其中，阻塞件(8)设置在所述腔(7)内，用于沿轴向平移，从而将药物从所述腔(7)排出，其中，根据前述权利要求任一项所述的线性执行器(2)被布置用于驱动所述阻塞件(8)。
13.根据权利要求12所述的药物输送装置(5)，其中，芯杆(9)布置在所述线性执行器(2)和所述阻塞件⑶之间。
14.根据权利要求12所述的药物输送装置(5)，其中，所述阻塞件(8)具有微型的锯齿结构，从而用作第二联结元件(3.2)，其中，所述线性执行器(2)布置在所述阻塞件(8)和第一联结元件(3.1)之间，其中，所述容器(6)的壁的内侧具有微型的锯齿结构并用作用于两个联结元件(3.1,3.2)的联结表面(4)。
15.根据权利要求14所述的药物输送装置(5)，其中，所述联结元件(3.1)或联结表面(4)或一部分联结表面(4)或各个所述锯齿结构中的至少一个是弹性的。
【文档编号】A61M5/145GK104379927SQ201380033123
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年6月27日
【发明者】T·内格尔, R·里克特, R·威特, R·冈瑟, P·拉布 申请人:赛诺菲-安万特德国有限公司