自动注射器的制作方法

自动注射器
1.本发明涉及自动注射器。
2.自动注射器在现有技术中是众所周知的。此类装置的目的主要是将注射器或筒的内容物自动注射到患者体内。存在用于使注射器中所含流体的注射自动进行的各种系统。自动注射器是相对复杂的装置，为了可靠，其必须满足一定数量的约束要求。装置的稳健性、其处理以及使用者的易用性也是重要的要素。另外，制造和组装的成本也是需要考虑的因素。
3.市场上存在许多可能存在缺陷的自动注射器。
4.因此，自动注射器通常使用一个或多个弹簧，其在触发之前保持待发状态(cocked)，以便进行适当的注射，并且有时也进行猛推(jabbing)。弹簧可以是任何类型，特别是牵引、压缩、扭转、螺旋或其它类型。在大多数情况下，由弹簧产生的并且在流体排出期间可用于推动活塞的力与弹簧的力/长度特性或其它尺寸参数(例如扭力弹簧的角度)直接相关联。然后，注射弹簧在开始时施加最大的力，该力在注射阶段期间逐渐减小。取决于待分配流体的粘度，这尤其可能存在问题。此外，弹簧应在注射开始时呈现大的推力，以便保证注射阶段完全进行，这会使注射阶段的开始感到痛苦。
5.理想地，实际上应该有可能在致动行程期间调节由自动注射器的弹簧施加在活塞杆上的力，以便适应在排出期间活塞所遇到的各种步骤。因此，当将活塞杆对接在活塞上时，必须避免太猛烈的冲击，以便避免损坏或破坏储存器，特别是注射器的套环。相比之下，储存可导致活塞卡在储存器中的现象，并且这需要一个激增的力来启动活塞的运动。另外，由于它们的特性，某些流体可能在排出期间需要力而变化。因此，可以提及具有含有取决于分子速度的粘度的独特特征的非牛顿流体。因此，在活塞行程的第一毫米期间，需要一个激增的力以便启动活塞的运动。此外，某些非常粘稠的流体需要在活塞上施加很大的力，通常在约100牛顿(n)至约200n的范围内。然而，触发这种非常大的排出力所需的力必须保持为使用者可接受的，并且通常在约4n至约8n的范围内。
6.在另一个主题中，目前的自动注射器(其通常是一次性的自动注射器)的关键点是，它们的主要功能，即分配流体，不能在最终使用者使用之前预先测试。
7.对于某些自动注射器，特别是对于一次性的并因此在使用之后被丢弃的自动注射器，出现了另一个问题。不幸的是，此类复杂的装置包括许多部件，特别是金属部件，例如弹簧，这造成了再循环问题。具体地，由于要遵守临床废物法规(法国立法中的dasri)，因此可能难以回收自动注射器的金属。
8.文献ep 2438946、us 6149626、ep 2705862、us 2003/105430和us 5865804描述了现有技术的装置。
9.本发明的一个目的是提供不具有上述缺陷的自动注射器。
10.本发明的另一个目的是提供在整个注射阶段具有预定的力分布的自动注射器。
11.本发明的另一个目的是提供自动注射器，该自动注射器具有可重复使用的主要部分，以及在每次致动之后可抛弃的不包含金属的部分。
12.本发明的另一个目的是提供自动注射器，制造商可以在交到使用者的手中之前对
其进行测试。
13.本发明的另一个目的是提供自动注射器，其是可靠的和使用安全的，使得有可能保证所有流体被分配到所需位置，以及制造和组装简单且廉价。
14.因此，本发明提供了自动注射器，其包括：
15.储存器模块，其包括容纳流体的储存器和活塞，并且包括针；
16.驱动器模块，其包括：
17.主体；
18.活塞杆，其与所述储存器的活塞配合，所述活塞杆在静止位置和注射位置之间移动，在所述注射位置，所述活塞杆移动所述储存器的活塞，以便通过所述针注射所述流体；
19.注射弹簧，其用于将所述活塞杆推向其注射位置；以及
20.力控制装置，其用于使由所述注射弹簧施加在所述活塞杆上的力在整个注射阶段以预定方式变化，所述力控制装置包括杠杆和凸轮，所述杠杆在一端枢转地安装在所述活塞杆上，连接到所述注射弹簧，并且在其另一端与所述凸轮配合；以及
21.接口模块，其被固定到所述驱动器模块并且在每次致动之前接收储存器模块，所述接口模块包括：选择器环以及枢轴元件，所述选择器环被安装成打开所述驱动器模块；所述枢轴元件用于将所述储存器模块固定在所述接口模块中。
22.有利的是，所述储存器模块还包括致动器套筒，所述致动器套筒相对于所述储存器在展开位置和致动位置之间可移动，在展开位置，致动器套筒围绕所述针布置，在致动位置，致动器套筒相对于储存器轴向移动，从而露出针。
23.有利的是，所述自动注射器还包括接口模块，所述接口模块被固定到驱动器模块，并且在每次致动之前接收储存器模块。
24.有利的是，所述接口模块包括选择器环以及枢轴元件，所述选择器环被安装成打开所述驱动器模块；所述枢轴元件用于将所述储存器模块固定在所述接口模块中。
25.有利的是，所述选择器环在锁定位置、注射位置、安全位置和弹出位置之间转动，在所述锁定位置，可以插入储存器模块并且不可以致动驱动器模块；在所述注射位置，可以致动驱动器模块；在所述安全位置，储存器模块的致动器套筒返回到其围绕所述针的展开位置；在所述弹出位置，可以弹出用过的储存器模块。
26.有利的是，所述驱动器模块包括将所述活塞杆阻挡在其静止位置的锁，所述锁包括线，所述线的一端连接到所述活塞杆并且其另一端连接到有齿的卷绕轮；与所述有齿的卷绕轮的齿配合的锁定构件，所述锁定构件在阻挡位置和致动位置之间可移动，特别是可枢转，在所述阻挡位置，所述锁定构件防止卷绕轮在由所述注射弹簧施加在所述活塞杆上的致动力的方向上转动；在所述驱动位置，所述卷绕轮的转动是可能的。
27.有利的是，在所述活塞杆和所述卷绕轮之间提供形成用于线的滑轮的偏转轮。
28.有利的是，所述锁定构件包括延伸部，所述延伸部适于在所述针已经戳刺要注射的部位时与所述储存器模块的致动器套筒配合，以便将所述锁定构件朝向其致动位置移动。
29.有利的是，所述自动注射器包括诸如旋钮的重新旋塞装置，用于在所述注射阶段期间通过沿与其方向相反的方向转动所述卷绕轮来将所述线重新卷绕在所述卷绕轮上。
30.有利的是，所述注射弹簧的一端固定到所述主体，并且其另一端固定到所述杠杆，
所述杠杆的一端围绕所述活塞杆可枢转，并且其另一端沿所述凸轮可移动。
31.有利的是，所述杠杆进行围绕活塞杆的一个点的枢转运动以及相对于所述主体平移的运动，这两个运动是连接的并且在单个平面进行。
32.通过非限制性实例给出的以下详细描述以及参考附图，这些以及其它特征和优点将变得更加清楚，其中：
33.图1是在有利的实施方案中的自动注射器的三个模块的透视的分解示意性侧视图；
34.图2是从另一个视角看到的，示出了接口模块在驱动器模块上的适当位置，并且在储存器模块已经被放置在适当位置之前的图1装置的透视的示意性侧视图；
35.图3是在储存器模块已经被放置在适当位置之后示出的与图2中的视图类似的视图，；
36.图4是在移除针保护帽之前示出的与图3中的视图类似的视图；
37.图5是在移除针保护帽之后与图4中的视图类似的视图；
38.图6是解锁接口模块之后示出的与图5中的视图类似的视图；
39.图7是在致动开始时，在被针戳刺之前示出的与图6中的视图类似的视图；
40.图8是在致动期间，在被针戳刺之后且在注射之前示出的与图7中的视图类似的视图；
41.图9是在注射之后且从注射部位移除之前示出的与图8中的视图类似的视图；
42.图10是在从注射部位移除之后且在驱动器模块重新旋塞之前示出的与图9中的视图类似的视图；
43.图11是在驱动器模块已经被重新旋塞之后且在储存器模块已经被解锁之前示出的与图10中的视图类似的视图；
44.图12是在储存器模块已经被解锁之后示出的与图11中的视图类似的视图；
45.图13是在储存器模块已经被放置在适当位置之前示出的有利实施方案中的自动注射器的示意性截面图；
46.图14是储存器模块在被放置在适当位置的开始时示出的与图13中的视图类似的视图；
47.图15是一旦储存器模块已经被放置在适当位置示出的与图14中的视图类似的视图；
48.图16是在致动期间，在被针戳刺之后以及在注射之前示出的与图15中的视图类似的视图；
49.图17是注射锁的锁定位置示出的有利实施方案中的注射锁的细节的示意性截面图；
50.图18是图17锁的细节的示意图；
51.图19是其解锁位置示出的与图17中的视图类似的视图；
52.图20是在注射之后示出的有利实施方案中的自动注射器的透视的示意性侧视图；
53.图21是示出用于重新旋塞图20的自动注射器的重新旋塞装置的示意性和局部剖开的透视图；
54.图22是可以与图21的重新旋塞装置一起使用的重新旋塞构件的示意性透视图；
55.图23是在戳刺之后示出的另一个有利实施方案中的自动注射器的透视的示意性侧视图；
56.图24是图23装置的示意性和局部剖视图；
57.图25是示出凸轮的有利实例的截面图，该凸轮能够在注射阶段期间预先确定力分布；
58.图26至图28是与图25中的视图类似的视图，相继示出了在注射开始时和注射期间的装置；以及
59.图29绘出了示出了在有利的实施方案中在注射的各个阶段期间的力的曲线。
60.下面参考几个有利的实施方案描述了自动注射器。然而，应注意，作为复杂器具的自动注射器包括用于执行多种功能的多个模块。各种模块可以彼此分开且独立地使用，而不必与其它模块组合，并且特别地，它们可以用于与附图中所示的形状不同的形状的自动注射器中。此外，应注意，附图是图解视图，其不一定表示自动注射器的组件的确切形状，并且它们不一定是按比例绘制的，特别是为了清楚的目的。另外，附图不一定表示自动注射器的所有组成元件，而仅表示本发明的操作所需的元件。因此，各种附加的和/或互补的元件和模块可以与图中所示的自动注射器相关联。
61.在附图所示的实施方案中，自动注射器包括三个不同的部分或模块：储存器模块100、驱动器模块200和接口模块300。
62.图1示出了三个单独的模块，图2至图12示出了被放置在适当位置的满的储存器模块，驱动器模块被致动，以及空的储存器模块在致动之后被移除。
63.储存器模块100包括容纳待注射流体的储存器110、活塞111和针112。活塞111适于在所述储存器110中移动，以便通过所述针112注射流体。更一般地，应理解，本说明书中的术语“储存器”涵盖与针相关的任何类型的容器，例如注射器或筒。针112可以以永久的方式固定到所述储存器110上，或者，在一个变型中，针112可以在自动注射器被致动之前被放置在储存器110上的适当位置。
64.在附图中描述的实施方案中，储存器110是优选由玻璃制成的筒。
65.储存器模块100包括最少可能的部件，因为它是一次性，并且优选地不包括弹簧或任何其它金属部件。
66.储存器模块100包括具有与要注射的部位接触的轴向端面的致动器套筒120，以及包括开口，针112在戳刺阶段期间穿过该开口。在致动之后，致动器套筒120覆盖储存器的针112，以便避免用所述针刺穿的任何风险。致动器套筒120适于相对于所述储存器110在展开位置和致动位置之间滑动，在展开位置，致动器套筒120围绕所述针112布置，在致动位置，致动器套筒120相对于储存器110轴向移动，从而露出针112。
67.当储存器110包括针112时，储存器模块100包括针保护帽130，该针保护帽130可以在使用自动注射器之前有利地通过适当的移除构件135来移除。
68.驱动器模块200包括注射装置并且优选地是可重复使用的。为了被致动，它应该优选地与接口模块300相关联，因为注射有利地由所述接口模块触发。驱动器模块200用于使施加在活塞杆上的致动力fa在注射阶段期间以预定方式变化，如下面更详细说明的。
69.驱动器模块200包括主体201，该主体201有利地由彼此固定的两个中空壳构成。该主体包括活塞杆210，该活塞杆210在致动期间与储存器110的活塞111接触，并在储存器110
中轴向移动，以便注射流体。活塞杆210有利地在主体201的适当引导轮廓中轴向引导，例如所述活塞杆210穿过的轨道、凹槽或定心部件。
70.驱动器模块200的主体201还包括下面将更详细描述的注射和重新旋塞装置。
71.接口模块300用于将驱动器模块200连接到储存器模块100。同样优选可重复使用的。接口模块300首先用于插入储存器模块100。当储存器110是筒时，如在图中的实例中，接口模块300还用于拧在针子组件上并移除针保护帽130。有利的是，此类针的螺旋固定(screw
‑
fastening)和/或此类帽的移除仅在储存器模块100已经放置在接口模块300上的适当位置时才是可能的。接口模块还用于在致动开始时移动致动器套筒120，以便进行戳刺和触发注射阶段，并且还用于在注射之后将其锁定在针安全位置。最后，它还用于移除空的储存器模块100，以便用满的新的储存器模块100替换。
72.接口模块300包括安装成相对于驱动器模块200转动的选择器环310，以及枢轴元件320。
73.在图2中的位置，接口模块300在驱动器模块200上的适当位置。在储存器模块100在适当的位置之前，选择环310处于其锁定位置，在该锁定位置，储存器模块100的插入是可能的，并且驱动器模块200的致动是不可能的。
74.如图2和图3所示，使用者将未使用的储存器模块100插入接口模块300中。有利的是，例如由于键控系统，不可能插入用过的储存器模块。可选地，当储存器模块100进入适当位置时，可以听到喀哒声。
75.然后，如图4和图5所示，使用者移除针保护帽130。可选地，当储存器100的设计不包括针时，针子组件最初被放置在储存器模块上的适当位置，优选地在所述储存器模块100被放置在接口模块300上的适当位置之后。
76.然后，如图6所示，有利地是通过使用者转动而将选择器环310朝向注射位置解锁。
77.图13至图15示出了被放置在接口模块300上的适当位置的储存器模块100。接口模块300的枢轴元件320使得储存器模块100能够锁定在接口模块300上。
78.图7至图10示出了戳刺和注射。
79.在致动开始时，使用者将自动注射器压靠在要注射的部位上，从而使致动器套筒120在储存器模块100中轴向滑动，并且从而使针112戳刺入注射部位。有利的是，使用者必须用大于由硬点形成的预定阈值的力按压，所述硬点被提供以防止所述致动器套筒120的任何意外滑动。
80.在戳刺阶段期间，选择器环310自动地转向安全位置，指示在致动器套筒120的展开期间，储存器模块100在注射之后将被置于其针安全位置。
81.在戳刺结束时，致动器套筒120与驱动器模块的锁配合以触发注射阶段，并且容纳在储存器110中的流体由活塞111排出，活塞111由活塞杆210推动，活塞杆210由来自致动器弹簧220的力驱动。
82.当注射结束时，使用者放松自动注射器对皮肤的压力，并且致动器套筒120展开并锁定在其安全位置。
83.然后，使用者可以重新旋塞驱动器模块200，如下面更详细描述的。
84.为了弹出空的储存器模块100，使用者将选择器环310转动到其“弹出”位置，并且储存器模块110被解锁并且轴向平移几毫米。然后使用者手动完成用过的储存器模块100的
移除。
85.当它被释放时，选择器环310自动返回到它的初始锁定位置，然后它不能再被移动，直到满的新的储存器模块100已经被放置在接口模块300中的适当位置。
86.图17至图19更具体地示出了注射锁。
87.在该实施方案中，活塞杆210通过带、金属丝或线230(或类似物)连接到有齿的卷绕轮240，有利地通过形成滑轮的偏转轮250连接。注射弹簧220在活塞杆210上施加致动力fa，该致动力通过所述线230传递到卷绕轮240。
88.锁定构件260与所述有齿的卷绕轮240的齿241配合，所述锁定构件260在图17所示的阻挡位置和图19所示的致动位置之间可移动，特别是可枢转。
89.有利的是，弹性元件266，例如弹簧，将所述锁定构件260推向其阻挡位置。
90.有利的是，在其阻挡位置，锁定构件260与卷绕轮240的齿241配合，其中两个接触点c1和c2布置在两个不平行的表面242和243上，如可以在图18中看到的。因此，这在不同的方向上产生两个力f1和f2。
91.锁定构件260包括延伸部265，当所述致动器套筒到达其致动位置时，即一旦针112已经戳刺入注射部位，该延伸部265适于与致动器套筒120配合。优选地，中间环270提供在致动器套筒120和锁定构件260之间。因此，在戳刺之后，致动器套筒120以解锁力fd推压在所述中间环270，并且所述中间环270将力fd传递到锁定构件260的所述延伸部265，从而使得所述锁定构件朝向其致动位置枢转。然后不再阻止卷绕轮240转动，并且注射弹簧220可移动活塞杆210以便进行注射阶段。
92.在注射阶段，线230因此从所述卷绕轮240退绕。
93.在注射期间，中间环270有利地例如通过弹簧275被弹性地推压成与致动器套筒120接触，从而在注射之后致动器套筒120被推向其安全位置。
94.该锁定配置用于确定使用者解锁锁所需的力，从而触发注射。特别地，其用于保证来自使用者的较小的力解锁大的注射力。
95.例如，5牛顿(n)的解锁力fd可以足以解锁能够在活塞杆210上施加约100n的致动力fa的注射弹簧220。
96.此外，锁形成“接合”系统，即，力的方向使得有可能具有自阻挡系统。因此，致动力fa的增加加强了锁的锁定。
97.该装置包括力控制装置，用于使由注射弹簧220施加到储存器110的活塞111上的力在整个注射阶段以预定方式变化。
98.为此，提供了使用杠杆280，该杠杆280连接到活塞杆210、注射弹簧220和凸轮290，该凸轮290优选地固定到驱动器模块200的主体201。
99.在一种变型中，可以设想凸轮形成在杠杆上，并且它与固定到主体上的固定点配合。
100.有利的是，注射弹簧220的一端固定到主体201，并且其另一端固定到所述杠杆280，所述杠杆280的一端在活塞杆210上枢转，并且其另一端沿所述凸轮290移动。
101.在注射期间，杠杆280优选地进行围绕活塞杆210的一个点的枢转运动以及相对于主体201平移的运动，这两个运动是连接的并且在单个平面进行。
102.作为所述凸轮290的轮廓的函数，可以确定在整个注射阶段由注射弹簧220施加到
活塞杆210上的致动力fa。
103.图29是在图25至图28所示的凸轮实例中的力fa的曲线图。
104.在本实例中，有三个不同的阶段：
105.阶段1：活塞对接和压缩
106.行程：4毫米(mm)
107.对接(l1之前的部分)：
108.行程：2mm
109.力fa：从0n增加到18n
110.压缩塞(部分l2
‑
l3)：
111.行程：2mm
112.力fa：从57n增加到72n
113.阶段2：将流体设定为运动(部分l4
‑
l5)：
114.行程：6mm
115.力fa：恒定150n
116.阶段3：注射流体(l6之后的部分):
117.行程：12mm
118.力fa：恒定60n
119.当然，数值不是限制性的，并且仅代表一个具体实例。
120.每个部分对应于凸轮290的特定形状，因此可以通过凸轮290预先确定任何力分布。
121.在另一变型中，并且作为实例，可以在整个注射期间提供恒定的致动力fa。
122.有利的是，在注射之后，并且优选地在空的储存器模块100弹出之前，使用者重新旋塞驱动器模块200，以准备用于随后与另一个储存器模块100一起使用。
123.为此，在图13至图22的实例中，使用者将带或线230重新卷绕在卷绕轮240周围。这在致动之前使活塞杆210向其起始位置返回，并重新旋塞注射弹簧220。因此，使用者沿相对于其在注射阶段中的方向相反的方向转动卷绕轮240。为此，卷绕轮240包括多个齿241，这些齿241与锁定构件260如止回棘轮配合。当使用者转动卷绕轮240以便重新卷绕线230时，锁定构件260在每个齿241通过之后缩回并锁定。因此，较高数量的齿241使得使用者更容易重新旋塞驱动器模块200。
124.有利的是，提供了重新旋塞旋钮400，其实例显示在图22中。作为实例，旋钮400可以通过与卷绕轮240中的相应凹槽245相匹配的花键410与卷绕轮240配合。在一个变型中，可以直接在卷绕轮240上形成重新旋塞的形状，以代替旋钮。旋钮400也可以由包括一组适于与卷绕轮240配合的齿的手柄代替。
125.可选地，可以提供一组齿轮(未示出)，以便减小缠绕力，从而使使用者更容易缠绕。然后可以提供浮动齿轮，其首先与旋钮400配合，其次与卷绕轮240的一组齿配合，所述浮动齿轮在主体的椭圆形孔中可移动。这使得浮动齿轮仅在卷绕轮240沿一个方向转动时才能驱动卷绕轮240，而不会在卷绕轮240沿另一个方向转动时妨碍注射阶段。
126.在图23和图24的实施方案中，提供了使使用者能够直接作用于注射力，即手动增加注射力。这可以通过经由从驱动器模块200的主体201突出的所述杠杆的部分285直接按
压杠杆280来发生。在一种变型中，可以提供连接件，该连接件可以从主体201的外部接近，并且可以作用在杠杆280上。
127.本发明适用于特别用于治疗自身免疫疾病(例如类风湿性关节炎、多发性硬化症、克罗恩病类型)，用于治疗癌症，用于抗病毒治疗(例如肝炎类型)，用于治疗糖尿病，用于治疗贫血或用于治疗过敏发作(例如在过敏性休克的情况下)的装置。
128.尽管上文参考有利的实施方案描述了本发明，但对于本领域技术人员来说，自然地进行各种修改是可能的，而不超出如所附权利要求所限定的本发明的范围。