用于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一种相应的药物输送装置。特别是，本发明涉及一种诸如笔型注射器的注射装置，该注射装置其中包括单剂量和/或最后剂量限制机构。
【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公知的。一般来说，这种装置基本上具有与通常的注射筒类似的目的。
[0003]药物输送装置，特别是笔型注射器需要满足多项特定于用户的要求。例如，在患者患有诸如糖尿病等慢性疾病的情况下，患者可能身体虚弱并且还可能具有受损的视力。因此，适当的药物输送装置，尤其是意图用于家庭医疗的药物输送装置，在结构上必须是牢固的且应易于使用。此外，对该装置及其部件的操纵和一般性处理应是明了且容易理解的。而且，剂量设定以及剂量分配程序必须易于操作且必须要没有歧义。
[0004]通常，这种装置包括壳体或特定的药筒保持器，该壳体或特定的药筒保持器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，药筒的活塞能沿远端或分配方向移位并且因此可以经刺穿组件排出预定量的药物，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]将通过药物输送装置分配的药物被提供并且被包含在多剂量药筒中。这种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。在可重复使用的药物输送装置的情形中，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]将通过药物输送装置分配的药物被提供并且被包含在多剂量药筒中。这种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。在可重复使用的药物输送装置的情形中，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。
[0007]这种像笔型注射器的药物输送装置还提供了剂量指示机构，该机构能够操作以向用户显示设定剂量的大小。通常，这种药物输送装置的壳体包括剂量指示窗，在此处显示代表剂量大小的数字。
[0008]尤其是对于年老或者视力受损的患者来说，读取这种剂量指示数字有时是困难的。在装置适于注射例如胰岛素的情况下，通常的剂量大小在O到120IU(国际单位)的胰岛素之间变化。由于这种药物输送装置的设计相当紧凑而且几何尺寸有限，这些剂量指示数字的大小相当小。因此，对于视力受损的人员来说，读这种很小的数字可能相当困难。然而，由于这种药物输送装置是要用来进行自我药物治疗，所以重要的是用户能够正确地确定实际设定剂量的大小。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的一个目的是避免已知药物输送装置的缺点，并为药物输送装置提供对于设定和分配剂量来说都允许直观操作的驱动机构。另一个目的是提供一种剂量指示机构，该机构能容易且无歧义地进行读取，即使对遭受视力损伤的人也是如此。
[0010]本发明的另一个目的是以视觉方式向用户指示剂量设定和/或剂量分配程序正在进行中，并且除了对剂量大小的视觉指示之外，还向用户提供相应的无歧义且直接的反馈。
[0011]进一步的目的是提供一种药物输送装置，其包括这种驱动机构，并包括用活塞密封且与这种驱动机构的活塞杆可操作地接合的药筒。
[0012]在第一方面中，提供了一种用于药物输送装置的驱动机构，用于分配一定剂量的药剂。驱动机构包括沿轴向方向延伸的细长壳体。通常，壳体基本上管状或筒状形状，允许且支持用户用一只手握持和操作驱动机构或整个药物输送装置。
[0013]驱动机构进一步包括活塞杆，用以可操作地接合药筒的活塞，药筒含有待被驱动机构分配的药剂。药筒包括活塞，该活塞借助于在轴向远侧方向上的移位，用于将一定量的药剂从药筒排出。所述排出的或分配的量与活塞的轴向移位相关联，活塞的轴向移位由驱动机构的活塞杆的相应的指向轴向方向的移位确定。
[0014]通常，活塞在轴向近侧方向上密封药筒。驱动机构的活塞杆用于使药筒的活塞沿轴向方向移位。因此，活塞杆可以操作以对药筒的活塞施加指向远侧的推力或压力，用于使药筒的活塞沿远侧方向移位预定的距离，所述预定的距离对应于相应的药剂量，因此对应于待被分配的药剂剂量。
[0015]另外，驱动机构包括可旋转地支撑在纵向轴线上的第一剂量指示构件。通常，该纵向轴线与管状壳体的在轴线方向延伸的中心轴线重合。因此，纵向轴线可以平行于轴线方向延伸。
[0016]而且，驱动机构还包括第二剂量指示构件，第二剂量指示构件在轴向上与第一剂量指示构件相邻，而且可旋转地支撑在纵向轴线上。第一、第二剂量指示构件可以具有套筒状的形状，其中，所述套筒的直径基本上一致。另外，第一、第二剂量指示构件可以在轴向上相邻地设置。第一、第二剂量指示构件甚至可以在轴向上抵靠。
[0017]而且，驱动机构还包括在轴向方向上延伸的剂量设定套筒。剂量设定套筒与至少第一剂量指示构件或者直接或者间接地在转向上接合。剂量设定套筒进一步沿轴向延伸进入并且/或者经过第一剂量指示构件，以与第二剂量指示构件在转向上接合。
[0018]这里，第一、第二剂量指示构件只经由剂量设定套筒相互接合。除开第一和第二剂量指示构件最终的轴向和/或径向抵靠，第一和第二剂量指示构件只通过剂量设定套筒在转向上相互联结。
[0019]按此方式，第一和第二剂量指示构件被设计成并想要以视觉方式指示剂量的大小。但是，因为第一剂量指示构件并不适于将驱动扭矩直接传递到第二剂量指示构件，第二剂量指示构件也不适于将驱动扭矩传递到第一剂量指示构件，所以，第一和第二剂量指示构件能以相当细并因此节约空间的方式进行设计。
[0020]通过规避第一和第二剂量指示构件的直接扭矩传输，第一和第二剂量指示构件能仅通过它们与例如剂量设定套筒形式的公共驱动构件彼此独立地进行旋转。
[0021]通常，第一和第二剂量指示构件位于驱动机构的壳体内或者盖部分的下方。该壳体或盖部分设有剂量指示窗，通过该剂量指示窗，能够辨识第一和第二剂量指示构件的朝外显示表面。另外，通过提供至少两个剂量指示构件，至少两位数字的各位数可以以里程表似的方式进行显示。通常，第一剂量指示构件可以指示单个单位的设定剂量，而第二剂量指示构件可以每个第十个单位或几十个单位，诸如10、20、30、40等等。
[0022]尽管第一剂量指示构件可以与连续旋转的剂量设定套筒直接接合，但是，第二剂量指示构件可以经由用于引起第二剂量指示构件步进式递增或递减移位的一些类型传输结构与所述剂量设定套筒接合。按此方式，在剂量设定套筒的剂量递增或剂量递减移位期间，第二剂量指示构件上存在的并与剂量指示窗重合的数可向着增大或减小的数字快速跳变。
[0023]根据一个实施例，第一剂量指示构件包括第一环形显示表面，第一环形显示表面与第二剂量指示构件的第二环形显示表面对齐。通过具有环形显示表面，剂量指示构件的整个周面能被用来显示上面顺次的数。通过以在轴向上对齐的方式布置第一和第二环形表面，设在第一和第二剂量指示构件上的各个数位或数字能被用户连在一起，并因此可以表示O到例如最大剂量大小(例如120IU)之间的任何数。通常，第二剂量指示构件被定位成相对第一剂量指示构件向远侧偏移。
[0024]为了支持第一和第二剂量指示构件的严格要求的对齐安装布置，相应的剂量指示构件可在轴向上包括至少一个突出部分，与至少一个轴向和/或径向凹部接合，使得第一和第二剂量指示构件按轴向抵靠形态布置时相互稳定。通常，第一剂量指示构件，特别是其支持第一环形显示表面的径向外缘状部分，可以沿轴向从第一剂量指示构件的中心部分突出，并可以进一步与第二剂量指示构件的沿轴向和径向向外定位的部分的相应成形的径向和轴向凹部接合。按此方式，可以获得驱动机构的第一和第二剂量指示构件在壳体中基本无倾斜和/或无斜面的相互布置。
[0025]根据另一实施例，第一剂量指示构件包括第一中心孔口，第一中心孔口与第二剂量指示构件的第二中心孔口在轴向上对齐。因此，第一和第二剂量指示构件不仅就其第一和第二环形显示表面而言在轴向上对齐，而且就其中心孔口而言在径向上重合且在径向上重叠。按此方式，沿纵向或轴向延伸的剂量设定套筒可延伸穿过剂量指示构件的两个第一和第二中心孔口。
[0026]按此方式，剂量设定套筒能相对于第一和第二剂量指示构件中的至少一个在轴向上移位，例如用以使驱动机构在剂量设定模式与剂量分配模式之间切换。在剂量设定模式中，剂量设定套筒位于近侧剂量设定位置；在剂量分配模式中，剂量设定套筒位于远侧剂量分配位置。
[0027]第一和第二剂量指示构件中的至少一个也可以经由其相应的中心孔口与剂量设定套筒在转向上接合。例如，该中心孔口可包括沿径向延伸的凹部或突出结构，诸如齿轮结构，与剂量设定套筒的对应成形的沿径向延伸的凹进或突出结构并因此是相应的齿轮结构接合。
[0028]在其他实施例中，可以想到的是，可滑动地移位到第一和第二剂量指示构件中的至少一个的剂量设定套筒，例如经由相对中心孔口在径向上偏移定位的某些类型的传动齿轮和剂量设定套筒的径向延长部，间接地在转向上联接于剂量指示构件。
[0029]根据另一实施例，剂量设定套筒在转向上和在轴向上连接于用作剂量设定套筒轴向延长部的驱动套筒。而且，剂量设定套筒和驱动套筒的组件延伸穿过第一和第二剂量指示构件的第一和第二孔口。按此方式，甚至可以想到，剂量设定套筒经由其驱动套筒形式的轴向延长部与第二剂量指示构件在转向上接合。总的来说，剂量设定套筒和驱动套筒可一体地形成，由此形成包括剂量设定套筒部分和驱动套筒部分的相应驱动构件。
[0030]在这种驱动构件由同驱动套筒固定和连接在一起的剂量设定套筒构成的其他实施例中，剂量设定套筒和驱动套筒的互连适于向驱动套筒传递剂量设定套筒在轴向以及转向上的移位，反之亦然。剂量设定套筒和驱动套筒的互连因此相当于适于提供剂量设定套筒和驱动套筒永久的扭矩和轴向推力传输连接的一体化实施例。
[0031]在所述驱动构件包括相互接合的剂量设定套筒和驱动套筒的实施例中，剂量设定套筒和驱动套筒的互连部分可以相对第二剂量指示构件定位在远侧。互连部分可以定位在第一和第二剂量指示构件之间，或者可以定位在第一剂量指示构件的近侧。另外，还可以想至IJ，剂量设定套筒和驱动套筒的互连部分至少部分地与第一和第二剂量指示构件的第一和第二孔口中的至少一个重叠。
[0032]特别是，通过例如将第二剂量指示构件布置成至少部分地与剂量设定套筒和驱动套筒的互连部分重叠，所述互连部分甚至能被相应的孔口固定或互锁。剂量设定套筒和驱动套筒的互连可以通过沿周向延伸的凹槽与对应成形的径向突起接合来提供。而且，剂量设定套筒和驱动套筒之一的沿纵向或轴向延伸的凹进或突出结构可以与剂量设定套筒和驱动套筒之另一个的对应成形且沿轴向延伸的凹进或突出结构接合。按此方式，能够建立起剂量设定套筒和驱动套筒的扭矩和轴向推力传输互连。
[0033]要求剂量设定套筒和驱动套筒永久互连的驱动构件两件式设计，对于驱动机构和/或相应的药物输送装置的制造和装配可能是有益的。
[0034]根据另一实施例，剂量设定套筒经由第一显示轮与第一剂量指示构件在转向上接合。所述第一显示轮平行于剂量设定套筒延伸，并相对剂量设定套筒在径向上偏移。利用第一显示轮，可以实现剂量设定套筒和第一剂量指示构件的转动之间一定的传动比。而且，第一显示轮及其相对剂量设定套筒在径向上偏移的布置，允许第一剂量指示构件的第一中心孔口具有基本平坦或光滑的形状，这对于剂量设定套筒相对于第一剂量指示构件的光滑且无倾斜轴向移位可能是有益的。
[0035]根据另一实施例，与剂量设定套筒在转向上接合的驱动套筒，进一步经由平行于驱动套筒延伸并相对驱动套筒在径向上偏移的第二显示轮，与第二剂量指示构件能至少常常地在转向上接合。通过提供不同的显示轮用于向第一和第二剂量指示构件的至少一个传递驱动套筒或剂量设定构件的驱动扭矩，能针对第一和第二剂量指示构件提供不同的传动比。
[0036]考虑到第一剂量指示构件代表O?9的单个单位的设定剂量，而第二剂量指示构件代表几十个单位的设定剂量，第一剂量指示构件的转速应比第二剂量指示构件的转速大大约十倍。然而，在第一剂量指示构件代表两个系列的数字O?9的情况下，转速的差异可以是5:1。第一和第二显示轮通常在径向上夹在驱动套筒或剂量设定套筒与第一和第二剂量指示构件环形显示表面的朝内部分之间。按此方式，能提供相对紧凑且节省空间的布置，这对于诸如注射笔等手持式药物输送装置来说总体上是有益的。
[0037]根据一个进一步实施例，第一和第二显示轮中的至少一个包括两个在轴向上分开的齿轮段，其中，两个齿轮段之一与剂量设定套筒的外齿轮啮合，或者与驱动套筒的挺杆啮合。而且，两个齿轮段的另一个通常与第一或第二剂量指示构件的中心齿轮啮合。
[0038]通过提供两个齿轮段，这两个齿轮段可包括不同数量的轮齿或齿，不仅提供了剂量设定套筒、驱动套筒和第一、第二剂量指示构件至少一个之间变化的传动比。而且，借助于第一和/或第二显示轮的在轴向上分开的齿轮段，剂量设定套筒的外齿轮可相对第一剂量指示构件，特别是相对第一剂量指示构件的中心孔口，在径向上偏移地布置。按此方式，剂量设定套筒和第一剂量指示构件的齿轮和扭曲传递接合，可以相对剂量设定套筒的中心孔口在轴向上偏移地定位，这样于是可将形状做得相当光滑和平坦，以为了支持剂量设定套筒相对于第一剂量指示构件的轴向滑动移位。
[0039]同样的方案也可以应用于驱动套筒或剂量设定套筒和第二剂量指示构件的扭矩传递接合。这里同样地借助于具有在轴向上分开的齿轮段的第二显示轮，剂量设定套筒或驱动套筒的延伸穿过第二剂量指示构件的中心孔口的轴状部分，形状可以做得相当光滑和平坦，以支持剂量设定套筒和/或驱动套筒相对于第一和第二剂量指示构件至少一个的容易且顺利的轴向移位。
[0040]根据另一实施例，第一和第二显示轮至少一个的一个轴向端部由壳体或连接于壳体的基座构件可旋转地支撑。而且，相应显示轮的相对的轴向端部包括销，该销在径向上被约束在第一或第二剂量指示构件的环形且沿轴