药物输送装置的驱动机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于药物输送装置的驱动机构以及涉及一种相应的药物输送装置。具体地，本发明涉及一种诸如笔型注射器的注射装置，该注射装置尤其包括单和/或末次剂量限制机构并且进一步包括相当大的剂量指示显示器。
【背景技术】
[0002]用于设定和分配单剂量或多剂量液体药剂的药物输送装置就其本身而言在本领域中是熟知的。一般地，这样的装置大致具有与一般注射器类似的目的。
[0003]药物输送装置，具体地笔型注射器必须满足多项用户特定要求。例如，在患者患有诸如糖尿病的慢性疾病的情况下，患者可能身体虚弱并且还可能具有受损的视力。因此，尤其是意图用于家庭药物治疗的适当的药物输送装置在结构上必须是强健的且应易于使用。此外，对该装置及其部件的操纵和一般处理应是明了且容易理解的。而且，剂量设定以及剂量分配步骤必须易于操作且必须是清晰的。
[0004]通常，这样的装置包括壳体或特定的药筒托架，该壳体或特定的药筒托架适于接纳至少部分地填充有将被分配的药物的药筒。该装置进一步包括驱动机构，该驱动机构通常具有适于与药筒的活塞可操作地接合的可移位活塞杆。借助于驱动机构及其活塞杆，药筒的活塞沿远端或分配方向可移位并且因此可以经刺穿组件排出预定量的药剂，该刺穿组件将与药物输送装置的壳体的远端段可释放地相联结。
[0005]待通过药物输送装置分配的药剂被提供并且被容纳在多剂量药筒中。这样的药筒通常包括在远侧方向上借助于可刺穿密封件密封并且在近侧方向上通过活塞进一步密封的玻璃药筒。就可重复使用的药物输送装置而言，可以用新药筒来更换空药筒。与之相比，当已经完全分配或用完药筒中的药物时，将完全丢弃一次性类型的药物输送装置。
[0006]利用这种多剂量药物输送装置，至少需要末次剂量限制机构来禁止设定超过药筒中剩余的药剂量的剂量。这避免用户认为设定剂量完全被注射的潜在危险情形。已经存在一些具有内含物排空(end of-content)机构或末次剂量机构的药物输送装置。
[0007]诸如笔型注射器的药物输送装置还提供剂量指示机构，该剂量指示机构可操作以向用户显示设定剂量的大小。通常，这样的药物输送装置的壳体包括剂量指示窗口，在剂量指示窗口中显示表示剂量大小的数字。
[0008]尤其是对于年老的患者或遭受视力损伤的用户而言，读取这样的剂量指示数字常常是困难的。利用适于注射例如胰岛素的装置，典型的胰岛素剂量大小可以在O个1.U.(国际单位)与120个1.U.之间变化。由于典型的药物输送装置相当紧凑的设计和有限的几何尺寸，所以这样的剂量指示数字的大小是相当小的。因此，对于在视觉上受损的人而言，正确读取极小数字可能是相当困难的。然而，由于这样的药物输送装置旨在用于自我医疗治疗，所以重要的是，用户能够正确地判定实际上设定的剂量大小。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的是避免已知药物输送装置的缺点以及为药物输送装置提供允许直观操作以便设定和分配剂量的驱动机构。另一个目的是提供剂量指示机构，该剂量指示机构甚至对于视力受损的用户而言读取起来也是容易且明确的。
[0010]在另一个目的中，本发明用于提供一种药物输送装置的驱动机构以便设定和分配一定剂量的药物，并且该驱动机构进一步具有单和/或末次剂量限制机构。
[0011]进一步的目的是提供一种包括这种驱动机构以及包括药筒的药物输送装置，药筒用活塞密封并且与这样的驱动机构的活塞杆可操作地相接合。药物输送装置握持起来应是相当容易且直观。
[0012]在第一方面，提供用于分配药剂剂量的药物输送装置的驱动机构。该驱动机构包括沿轴向延伸的壳体。壳体具有允许用户的一只手握持和操作驱动机构以及因此的整个药物输送装置的大致管或柱状形状。该壳体还可以是矩形或立方体形状，可平滑地配合于用户的手掌。
[0013]驱动机构进一步包括活塞杆，以可操作地接合容纳有待被驱动机构分配的药剂的药筒的活塞。药筒包括活塞，借助于轴向远侧方向的移位，该活塞用于对应于活塞的轴向移位将一定量的药剂从药筒排出。活塞通常在轴向近侧方向上密封药筒。活塞杆用于使药筒的活塞沿轴向远侧方向移位。因此，活塞杆可以操作，以向药筒的活塞施加远侧指向推力或压力，以便使药筒的活塞沿远侧移位预定的距离，所述预定的距离对应于待被分配的相应量的药剂。
[0014]进而，驱动机构包括驱动主轴，驱动主轴在剂量分配期间能够与活塞杆相接合。驱动轴可旋转地支撑在壳体中并且优选地轴向固定。它是专门可操作的，以在剂量设定期间，在剂量增加方向旋转，以及在剂量分配期间，在相反的因此在剂量递减方向旋转。优选地，驱动主轴仅在剂量分配期间能够可选择地与活塞杆相接合。
[0015]对于剂量设定，驱动主轴和活塞杆彼此可操作地脱开。以这种方式，所需剂量的药剂可被设定，而不需与活塞杆相互作用。仅在剂量分配期间，驱动主轴可操作地与活塞杆接合，用于在远侧因此剂量分配方向上推进活塞杆。
[0016]驱动机构还装有一驱动构件，在剂量设定期间，驱动构件抵抗弹簧元件的作用而相对驱动主轴轴向移动。驱动构件与驱动主轴螺纹接合，以形成一种主轴齿轮。优选地，驱动构件相对于驱动主轴且相对于壳体能轴向移位。驱动构件进一步可旋转地锁定至壳体，并且因此仅允许相对于壳体可滑动地移位。
[0017]由于驱动构件和驱动主轴螺纹接合，所以驱动构件相对于驱动主轴的轴向位移设定在旋转的轴向固定的驱动主轴。驱动构件的剂量设定轴向位移抵抗弹簧元件(通常为压缩弹簧的形式)的作用可操作。然而，用于剂量分配或剂量注射，偏置或张紧的弹簧元件可作为驱动元件，将驱动构件返回到其初始位置。
[0018]因此，在剂量分配期间，驱动构件将通过弹簧的作用沿轴向移位，由此引起驱动主轴的反向旋转。由于在这样的剂量分配旋转期间，驱动主轴可操作地接合活塞杆，活塞杆将相应地前进。
[0019]通过可轴向移动的驱动构件和弹簧元件的相互接合，机械能可以通过引起驱动构件的轴向定向的滑动运动而被存储在驱动机构中。因此，用于剂量设定，驱动构件的轴向定向滑动位移通常是足够的。
[0020]此外并且根据驱动构件和驱动主轴的螺纹接合的引导，可以实现驱动构件和驱动主轴之间不同的传动比，使适应驱动机构不同的特定应用场景。因为只有弹簧元件被驱动构件偏置，各种驱动构件和驱动主轴之间不同的传动比可以通过实现各个引线引导而不需要修改弹簧元件来实现。
[0021]优选地，驱动构件克服弹簧元件的动作沿轴向近端方向移位，用于剂量设定。然后驱动主轴在剂量递增的方向上旋转。用于剂量校正或在伴随着设定剂量递减的剂量分配期间，驱动构件在弹簧元件的作用下在远侧方向上被驱动。因此并由于驱动构件和驱动主轴的螺纹接合，然后驱动主轴在相反的方向以及因此在剂量递减或剂量分配方向上旋转。
[0022]在进一步的实施例中，驱动构件包括螺纹接合驱动轴的中空套筒部分，并且还包括轴向延伸的齿条部。通常，中空套筒部分和齿条部在径向方向通过互连杆彼此分开。在轴向方向上，中空套筒部分和齿条部分可以至少部分地重叠。
[0023]中空套筒部分包括内螺纹，该内螺纹与驱动主轴的外螺纹相接合。以这种方式，驱动构件相对于驱动主轴的轴向指向移位引起驱动主轴的剂量递增或递减剂量的旋转。齿条部分通常为细长形状的，并在轴向延伸，设有若干在轴向方向上并排排列的齿，以配合剂量设定构件或剂量机构的小齿轮。具有中空套筒部分和径向偏移齿条部的驱动构件的设计使驱动机构的壳体的相当平的或超薄的设计，因为齿条部和中空套筒部分可以布置成在径向方向上看彼此邻接。
[0024]在另一实施例中，驱动机构还包括剂量设定构件，剂量设定构件可旋转地安装在壳体的侧壁上。剂量设定构件优选可操作地与驱动构件接合，特别是与它的齿条部。向壳体的侧壁布置剂量设定构件提供了一个非常直观和容易处理的驱动机构，用于设定剂量以及用于给用户显示设定的剂量大小。剂量设定构件向壳体的侧壁的一体化也有益于壳体的相当平坦形、矩形或立方体设计。考虑到壳体包括垂直于轴向方向的基本上矩形的横截面，剂量设定构件可安装到或安装在矩形横截面的较大侧壁部分。
[0025]在进一步的实施例中，驱动构件的齿条部与齿轮的小齿轮接合。通常，齿轮进一步地与剂量设定构件可操作地接合。齿轮可直接与剂量设定构件接合。它可以是剂量设定构件的部件，或者它可以例如通过某种传动齿轮而可操作地与可旋转剂量设定构件接合。
[0026]例如，齿条和小齿轮可被提供，用于将剂量设定布置的齿轮的可旋转移位转换成抵抗弹簧元件作用的驱动构件的轴向滑动移位。与齿条部和/或相应的传动齿轮接合的齿轮也可以支持驱动机构和其壳体的相当平坦的设计。
[0027]在另一个实施例中，驱动构件从上方沿轴向可滑动地设置在壳体中。为此，驱动构件和壳体可以包括相互啮合的引导结构，支持驱动构件相对于壳体的界限分明的轴向移位。例如，驱动构件可包括脊部，其从可滑动地容纳在壳体的相应形状的引导结构中的齿条部的横向侧突出。此外，中空套筒部分还可以包括径向向外延伸的突出部，与壳体的相应形状的槽接合。
[0028]优选地，齿条部以及驱动构件的套筒部分包括引导结构，其可操作以分别接合壳体的相应形状的轴向延伸引导结构。如此，驱动构件的两个部分，因此齿条部和套筒部可以单独和可靠地被引导在壳体中。通过驱动构件在壳体中的双重滑动支撑，可以有效地提供相对于壳体驱动构件的轴向移位，有效地无倾斜或倾斜。
[0029]在进一步的实施例中，驱动构件相对于壳体在近侧止挡件与远侧止挡件之间沿轴向可移位。因此，相对于壳体的驱动构件的轴向指向移位被界定在两个轴向方向。以这种方式，驱动构件相对于壳体的剂量递增以及剂量递减的轴向移位可以限定在预定余量之间。
[0030]通常，远端止挡件对应于零剂量结构，而近端止挡件关联到并限定最大剂量构造，其中在用于胰岛素注射装置的驱动机构的情况下，可对应于1201.U.。通过近端止挡件，可以有效地限制将要设定的最大剂量。当驱动构件接合和抵接与近端止挡件时，可以有效地阻碍驱动构件的进一步近侧指向移位。由于驱动构件通常接合剂量设定构件的齿轮，有效阻止了剂量设定构件的进一步的剂量递增旋转。
[0031]此外，由于驱动构件相对于驱动主轴的轴向界定的移位，有效地阻碍或阻挡了驱动主轴的进一步的剂量递增旋转。
[0032]当到达相对的远端止挡构造，其可对应于零剂量构造，远端止挡件本身或另外的点击构件可以与驱动构件可听地相互作用，以便产生咔嗒声，向用户指示，剂量分配步骤的终点已达到，并且剂量分配刚刚终止。
[0033]通常由壳体提供的远端止挡件和/或近端止挡件可优选地接合驱动构件的中空套筒部分。在通常的实施例中，壳体的近端止挡件和远端止挡件可以被布置在壳体的槽的相应的近端和远端，其适于可滑动地接收驱动构件的套筒部分的径向向外延伸的突出部。根据这样的实施例，中空套筒部分的径向向外延伸的突起部提供了双重功能。它用于相对于壳体轴向引导驱动构件，并确定驱动构件相对于壳体的近端和远端的止挡位置。
[0034]在进一步的实施例中，弹簧元件包括围绕驱动主轴延伸的压缩弹簧。以这种方式，可以得到弹簧元件、驱动主轴和驱动构件的嵌套或交错布置。优选地，弹簧元件也至少部分地围绕驱动构件延伸。以这种方式，弹簧元件和驱动构件可以相互稳定，以支持驱动构件相对于驱动主轴的平衡轴向移位。
[0035]在进一步的实施例中，弹簧元件在驱动构件和驱动主轴之间沿轴向延伸。这里，驱动主轴可以包括径向向外延伸的边缘或凸缘部分，其可作为弹簧元件的近端止挡件。而且优选地，驱动构件包括相应形状的径向向外延伸的边缘，以接收弹簧元件的相对端。
[0036]弹簧元件可与驱动构件和/或与驱动主轴刚性地接合。然而，弹簧元件的相对的轴向端部到驱动主轴和驱动部件的相应的径向向外延伸的边缘部分或凸缘部的彼此轴向邻接，可足以将弹簧元件保持在位。另外，其意图在于，当驱动构件处于其远端止挡位置时，弹簧元件被张紧到最小程度。
[0037]另外，根据进一步的实施例，驱动主轴包括与棘轮构件可旋转地接合的带齿边缘。带齿的边缘优选地位于驱动主轴的近端。带齿的边缘可同样作为适于轴向支撑弹簧元件的近端的径向向外延伸的凸缘部分。优选地，驱动主轴的带齿边缘可旋转地接合棘轮构件。以这种方式