用于药物输送装置的驱动机构的制作方法_4

文档序号:9382076阅读:来源:国知局
12,药剂由药物输送装置10借助其驱动机构3分配。药筒12通常包括筒状或管形状的玻璃筒体并且在远侧方向I上由可刺穿密封构件(诸如,隔膜)密封。
[0156]在近侧方向2上,药筒12借助于可滑动地布置在药筒12的玻璃筒体中的活塞14密封。活塞14通常包括弹性材料,借助所述弹性材料,药筒12的近端可以以液密和气密的方式有效地得到密封。药筒12的活塞14与药物输送装置10的驱动机构3的活塞杆160的远端可操作地接合。通常由活塞杆160引起并管控的活塞14的指向远侧移位导致药筒12内部流体压力的相应增大。当如图1所示药筒12的远侧出口与例如针组件16相连接时,等于先前设定的药剂剂量的预定量的液体药剂可以从药筒12被排出并可以经针组件16的注射针17被分配。
[0157]如图1中所示,针组件16包括双头注射针17。针组件16通常可移除地布置在药筒保持器13的远端部上。这里,药筒保持器13的位于远侧的承座和针组件16包括相互对应的螺纹,以可释放且可移除的方式将针组件16螺纹连接到药筒保持器13上。
[0158]药筒保持器13以及因此装配在其中的药筒12受到可移除保护帽19保护并且被可移除保护帽19覆盖。在设定和/或分配剂量之前,必须移除保护帽19以及针组件16的内针盖18。在将药剂分配或注射到例如生物组织中之后,通常将针组件17与药筒保持器13断开并且丢弃。
[0159]各图3-19中所示的驱动机构3包括若干功能性的并以机械方式相互接合的部件,借助这些部件,可以设定并且随后分配可变大小的剂量。驱动机构3是半自动化类型。它包括用于在剂量设定程序期间存储机械能的装置。所述机械能因此可用于在剂量分配程序期间沿远侧方向I驱动活塞杆。因此,提供机械能和驱动力或驱动扭矩以进行注射程序的是装置10和驱动机构3。因此,在剂量分配过程期间用户不必提供注射力。
[0160]剂量分配需要使活塞杆160相对于药筒12因此相对于药筒保持器13和相对于壳体20沿指向远侧的方向前进。驱动机构3包括纵向延伸的中空形状的驱动套筒30,该驱动套筒30相对于壳体20能在轴向上移位,用以使驱动机构3在剂量分配模式和剂量设定模式之间切换。驱动套筒30可旋转地支撑在纵向轴线4上,纵向轴线4可以与活塞杆160的中心重合。
[0161]驱动套筒30进一步连接弹簧元件43,弹簧元件43具有螺旋形形状并且充当扭转弹簧。如图1和图4中所示,螺旋弹簧元件43的远端44与驱动套筒30的远端部连接,而螺旋弹簧元件43的相对的近端45连接到远侧的基座构件70,如图6中所示。基座构件70紧固并且不可运动地固定至壳体20。在无基座构件70的实施例,螺旋弹簧元件43的近端45也可以连接到壳体20的一部分。
[0162]如图4中所指示的,驱动套筒30能够在剂量递增方向5上克服螺旋弹簧元件43的作用旋转。为设定剂量,因此为了增加将被设定的剂量,驱动套筒30沿剂量递增方向5旋转,从而张紧因此使螺旋弹簧元件43偏置。为了将相应的机械能存储在驱动机构3中,驱动套筒30借助于棘轮构件32与壳体20在转向上接合。棘轮构件32包括弧形且可弹性变形的周向延伸部,该周向延伸部具有径向向外延伸卡钩部分或突起33,该卡钩部分或突起33适于与定位在壳体20的朝内侧壁部分处的相应地成形的第一齿形轮廓21接合。
[0163]如图4所示,驱动套筒30的棘轮构件32的卡钩部分或突起33强制接合第一齿形轮廓21的连续棘轮齿22。以这种方式,驱动套筒30至少在位于其近侧剂量设定位置中时能在转向上固定至壳体20。棘轮构件32适于防止驱动套筒30在螺旋弹簧元件43的作用下沿剂量递减方向6的自致动旋转。
[0164]然而,棘轮构件32的卡钩部分33的形状和各棘轮齿22的形状或斜度被设计成使得如果超过预定阈值的相应的扭矩被施加到驱动套筒30,则驱动套筒30也可以在剂量递减方向6上旋转。以这种方式,即使驱动套筒30借助于棘轮构件32在转向上固定至壳体20,也可以进行剂量校正。
[0165]驱动套筒30在远侧方向I上的移位使棘轮构件32与第一齿形轮廓21脱离。因此,当驱动套筒30处于远侧剂量分配位置中时,它在螺旋弹簧元件43的作用下沿剂量递减方向6自由旋转。
[0166]如在图4中进一步图示的,活塞杆160在轴向上延伸穿过驱动套筒30的中心和纵向延伸孔34。因此,驱动套筒30也可以充当活塞杆160的线性引导部。
[0167]如图13和图16中进一步所示,驱动套筒30在其远端处包括至少一个固位弹簧元件35,该至少一个固位弹簧元件35可操作以在轴向上接合且在轴向上抵靠壳体20的径向向内延伸的凸缘25a。以这种方式,驱动套筒30在默认条件下被保持在近侧剂量设定位置中。因此,驱动套筒30指向远侧的移位可克服所述至少一个固位弹簧元件35起作用。因此,使驱动套筒30进入并保持在远侧剂量分配位置中需要在远侧方向I上对驱动套筒30持续地施加相应的推力或压力。
[0168]驱动套筒30指向远侧的移位受到与驱动轮110轴向抵靠的限制,驱动轮110在轴向上固定至壳体20,如根据图12的截面所示。驱动轮110相对于壳体20可旋转地被支撑。特别是,壳体20包括具有中心孔口 28的径向向内延伸的引导部分27,螺纹活塞杆160延伸穿过该中心孔口 28。如在图4中进一步图示的,活塞杆160包括两个在直径上相对地定位的径向向内且在轴向上延伸的凹槽162,所述凹槽162与引导部分27的相应地成形的径向向内延伸的突起28a接合,如图5中所指示的。
[0169]驱动轮110借助于与径向向内延伸的固定构件29强制接合而在轴向上固定至壳体20,所述固定构件29具有径向向内延伸的闩部分,用以与相应地成形的紧固或闩元件116接合,所述紧固或闩元件116从驱动轮110的远侧凸缘部分118向远侧且径向向外延伸。如在图12中所指示的,壳体的固定构件29在轴向上被约束在闩元件116、其径向向外延伸的突起117和驱动轮110的径向向外延伸的凸缘部分118之间。以这种方式,驱动轮110在轴向上被约束因而在轴向上被固定至壳体20,但是相对于壳体20可以旋转,纵向或中心轴线4作为旋转轴线。
[0170]然而,驱动轮110与壳体20的固定构件29的相互接合允许驱动轮110至少沿剂量递减方向6自由旋转,如图11中所指示的。如图11所示,驱动轮110包括周向延伸的可弹性变形的互锁构件111,该互锁构件111具有径向向外延伸的棘轮齿或突起112,用以接合壳体20的第二齿形轮廓23。第二齿形轮廓23包括从壳体20的朝内侧壁部分径向向内突出的若干棘轮齿24。借助于驱动轮110的互锁构件111与第二齿形轮廓23的相互接合,如果相应的扭矩作用在驱动轮110上,则仅允许驱动轮110的单向(即,在剂量递减方向6上)旋转。
[0171]互锁构件111的棘轮齿112以及各棘轮齿24的形状和设计被设计成使得驱动轮110相对于壳体20的剂量递增旋转被严格地阻挡。以这种方式,可以有效地防止活塞杆160相对于壳体20指向近侧的移位。
[0172]如在图12中进一步指示的,活塞杆160包括外螺纹部161,该外螺纹部161与驱动轮110的相应地成形的内螺纹115螺纹接合。因此,驱动轮110包括中心孔口 113,用以与活塞杆的螺纹部161螺纹接合。借助于其凹槽162,活塞杆160经其径向向内延伸的突起28a在转向上锁定至壳体20。如果驱动轮110在剂量递减方向6上旋转,则驱动轮110轴向固定到壳体20及其与活塞杆160螺纹接合因此导致活塞杆160指向远侧的而非旋转以及因此是滑动的运动。
[0173]因此,定位在活塞杆160的远端的径向加宽压力脚163用于对活塞14施加指向远侧的压力,用以相对于药筒12的筒体沿远侧方向I驱动活塞14。驱动轮110的旋转因此直接转换成活塞杆160指向远侧的移位。
[0174]驱动套筒30和驱动轮110可以选择性地联接和断开,以在它们之间传递角动量。驱动轮I1包括面向近侧方向的冠状轮114,该冠状轮114用以接合设置在驱动套筒30的远端上的驱动套筒30的相应地成形的冠状轮40。借助于使驱动套筒30在远侧方向I上移位,因此移位到其远侧剂量分配位置中,驱动套筒30和驱动轮110的相互对应的冠状轮40、114以扭矩传递方式相互接合。以这种方式,驱动套筒30的剂量递减旋转6可以直接被转换成驱动轮I1的相应的剂量递减旋转。
[0175]驱动套筒30的冠状轮40和驱动轮110的冠状轮114的相互对应的齿41、119的轴向尺寸被设计成使得,甚至在驱动套筒30到达远侧剂量分配位置之前,相应的冠状轮40、114已经接合并且在转向上锁定。在驱动套筒30的指向远侧的剂量分配移位期间,在驱动套筒30的棘轮构件32从来壳体20的第一齿形轮廓21脱离之前,冠状轮40、114相互接合。以这种方式,能够实现驱动套筒30与驱动轮110和壳体20的基本没有滑动的交替的转向接合和转向脱离。
[0176]如图17中详细地所示,驱动套筒30的近端刚性连接并且固定至剂量设定套筒50的远端部,剂量设定套筒50在近侧方向2上延伸进入或几乎穿过近侧的基座构件60的近侧螺纹轴部61。剂量设定套筒50包括至少一个径向向外延伸的突起57,用以与驱动套筒30的相应地成形的内缩部或与相应的闩元件42接合。以这种方式,剂量设定套筒50和驱动套筒30可以刚性地在轴向方向上附接,以朝驱动套筒30传递来自剂量设定套筒50的指向远侧的推力。
[0177]此外并且如图6所示,剂量设定套筒50和驱动套筒30还通过相互对应的连接部分在转向上接合。在此处,驱动套筒30包括非圆形接受器39a,用以接纳剂量设定套筒50的相应地成形的连接件53。以这种方式,剂量设定套筒50的旋转也不可改变地转换成驱动套筒30的相应的旋转。
[0178]驱动机构3进一步包括显示组件80,在图14和图17中详细地示出。显示组件80包括第一剂量指示构件81和第二剂量指示构件82。剂量指示构件81、82包括盘状或套筒状形状,并且两者都包括环形显示表面86、87,用以通过盖部65的窗68或通过壳体20的侧壁部分在视觉上显示可变剂量大小。
[0179]第一剂量指示构件81包括第一显示表面86,而第二剂量指示构件82包括第二环形显示表面87。在第一显示表面86表示单个单位的将被分配的药剂并且因此包括从0-9的数字时,第二剂量指示构件82,特别是其显示表面87包括从0、1、2、依此类推的数字,从而表示十几或几十,诸如10、20等。如果驱动机构3例如适于设定和注射例如120IU的最大剂量胰岛素,则存在于第二环形显示表面87上的数字的范围是从I至12。
[0180]两个剂量指示构件81、82两者都可旋转地布置在纵向轴线4上,并且在剂量设定期间可以沿剂量递增方向5旋转,而在剂量分配期间沿相反的方向(因此,沿剂量递减方向6)旋转。因此,在剂量设定和剂量分配期间,在窗68中示出的数字要么不断地增大要么不断地减小。
[0181]而且,第一剂量指示构件81包括中心孔口 81a,而第二剂量指示构件82包括第二中心孔口 82a。所述孔口 81a、82a在轴向上对齐并且适于接纳剂量设定套筒50和/或驱动套筒30,这从图17的略图可以明显看到。即使剂量设定套筒50和驱动套筒30的组件延伸穿过剂量指示构件81、82两者,在剂量设定套筒50、驱动套筒30和两个剂量指示构件81、82之间也仅存在角动量的间接传递。
[0182]特别是,第一和第二剂量指示构件81、82相对于壳体20和/或相对于近侧基座构件60和/或相对于远侧基座构件70在轴向上固定,如例如图17中所图示的。与之相比,驱动套筒30和剂量设定套筒50的组件相对于两个剂量指示构件81、82能在轴向上移位,用以使驱动机构3在剂量设定模式与剂量分配模式之间切换。
[0183]为了在剂量设定套筒50、驱动套筒30以及第一和第二剂量指示构件81、82中的至少一个之间传递驱动扭矩,设置有第一和第二显示轮94、100。如在图17和图7中所指示的,剂量设定套筒50包括第一齿轮部分54,该第一齿轮部分54与位于第一显示轮94的相应地成形的位于近侧的齿轮段96啮合。所述显示轮94进一步包括位于近侧的凹孔或接受器97,用以接纳近侧基座构件60的沿轴向向远侧延伸的销或支承件64。
[0184]第一显示轮94进一步包括相对近侧齿轮段96向远侧偏移的远侧齿轮段95,该远侧齿轮段95与第一剂量表示构件81的中心齿轮88啮合。以这种方式,剂量设定套筒50的剂量递增或剂量递减旋转可以被转换成第一剂量指示构件81的相应的旋转。第一剂量指示构件81和第二剂量指示构件82仅经驱动套筒30和剂量设定套筒50间接地在转向上接合。
[0185]因此,第二剂量指示构件82借助于第二显示轮100与驱动套筒30在转向上接合。类似于第一显示轮94,第二显示轮100也定位成相对纵向中心轴线4沿径向偏移,但是与第一和/或第二剂量指示构件81、82的显示表面86、87相比位于径向内侧。第二显示轮100也可旋转地支撑在远侧基座构件70的沿轴向但向向近侧延伸的销或支承件78,如图19中所指示。第二显示轮100的位于远侧的齿轮段101与驱动套筒30的径向向外延伸的挺杆38啮合,如在图5中所指示的。以这种方式,驱动套筒30的连续旋转转换成第二显示轮100的离散的步进式旋转。
[0186]第二显示轮100进一步包括位于近侧的齿轮段102,该齿轮段102与第二剂量指示构件82的中心齿轮89啮合。
[0187]在根据图5的本实施例中,驱动套筒30包括两个相对定位的挺杆38。因此,在驱动套筒30的整转期间,第二剂量指示构件82经历两次顺次的离散的步进式旋转。
[0188]借助于平行于纵向轴线4并且因此平行于驱动套筒30和剂量设定套筒50延伸的第一和第二显示轮94、100,剂量设定套筒50和驱动套筒30总是沿与第一和第二剂量指示构件81、82相同的旋转方向旋转。
[0189]而且,如图17中所示,第一剂量指示构件81包括第一环状凹槽84,该第一环状凹槽84朝近侧方向2开口,而第二剂量指示构件82包括第二环状凹槽85,该第二环状凹槽85朝远侧方向开口。两个环形凹槽84、85特别适于分别接纳第一和第二显示轮94、100的销99、103。以这种方式,第一显示轮94的远端在径向上可以受到第一剂量指示构件81的约束,而第二显示轮100的近端在径向上可以受到
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