注射装置的制造方法_4

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[0135]剂量选择器80或者剂量拨选把手是套筒状部件,具有锯齿形外裙部。剂量选择器80在轴向上被约束于壳体10。剂量选择器80经由花键结合部在转向上被约束于剂量按钮70。该花键结合部保持接合,而与剂量按钮70的轴向位置无关。
[0136]扭转弹簧90 —端附接到壳体10,而另一端附接到剂量指示器120。扭转弹簧90在组装时被预卷绕,使得在机构处于零拨选单位时,扭转弹簧90对剂量指示器120施加转矩。旋转剂量选择器80用以设定剂量的动作使得剂量指示器120相对于壳体10旋转,并且对扭转弹簧90加载。扭转弹簧90布置在剂量指示器120内,且包围驱动器40的远侧部。
[0137]锁臂100在转向上固定到壳体10,但被允许轴向平移。剂量按钮70以其远侧面抵靠锁臂100的近侧面,以实现该轴向运动。锁臂100在其远端附近具有齿101,用于将驱动器40的齿结合部41经由锁臂100可释放地联接到壳体10。
[0138]计量元件110是窗元件,该窗元件经由花键结合部被约束以阻止相对于壳体旋转但是允许平移。计量元件I1还螺纹接合到剂量指示器120,使得剂量指示器120的旋转导致计量元件110的轴向平移。计量元件110的内表面中具有螺旋状切口,当计量元件110在数字套筒旋转期间轴向越过时,该螺旋状切口提供用于剂量指示器120上的止挡特征的间隙。计量元件110定位在壳体10中,使得它在狭槽11中被引导并且闭合狭槽11。其是大体板或带状部件,具有中心孔隙111或者窗以及在孔隙的两侧上延伸的两个凸缘112、113。凸缘112、113优选的是不透明,且因此遮蔽或者覆盖剂量指示器120,而孔隙111或者窗允许看到数字套筒的一部分。另外,计量元件110具有臂114,在剂量分配终了时,臂114与剂量指示器120相互作用。在图5a?图5c中结合剂量指示器120更详细地示出了计量元件IlOo
[0139]剂量指示器120是数字套筒,其经由花键结合部在转向上被约束于拔选套筒60。它们被约束于壳体10,以允许旋转但不允许平移。剂量指示器120被标记有数字序列以指示拨选的药剂剂量,该数字序列通过计量元件110中的中心孔隙111和壳体10中的狭槽11可见。锁环121可以被刚性约束于剂量指示器120。该环就是单独部件,以简化数字套筒模制加工。剂量指示器120具有斜面式旋转止挡122,在零单位剂量被拨选的位置(最小剂量位置),斜面式旋转止挡122抵靠计量元件110的横向侧。类似的止挡122'被设置在剂量指示器120的相对侧上,以防止设定大于最大剂量的剂量,例如,大于120单位。在一个优选实施方式中,止挡特征形成在剂量指示器120的螺纹的端部处,与计量元件110上螺纹的端部相互作用。柔性臂123设置为在剂量分配终了时与计量元件110的臂114相互作用。在图1到图20的实施方式中,剂量指示器包括螺纹,该螺纹与剂量指示器外表面的包括数字或类似符号的区域重叠。在一个替代实施方式中,剂量指示器可具有类似于图21的构造,其中,剂量指示器具有外表面上设有螺旋形螺纹的第一部分和外表面上设有布置在螺旋形路径上的数字或符号的第二部分,其中,第一部分和第二部分在装置的纵向方向上一前一后地设置,不重叠。
[0140]离合器板被花键连接到拔选套筒60。其还经由棘齿结合部42、131联接到驱动器40,这在轴向抵靠时发生。棘齿42、131提供了在拔选套筒60和驱动器40之间对应于各剂量单位的制动位置,并且在顺时针和逆时针相对旋转期间接合不同的斜面齿角。图6更详细地示出了离合器板130以及装置的近端。
[0141]离合器弹簧140布置为介于按钮70和离合器板130之间。其作用于离合器板,以允许棘轮齿42、131在剂量设定期间克服弹簧轴向力而起伏地越过彼此。
[0142]复位弹簧150作用于锁臂100,以迫使花键齿101接合驱动器40的齿41。
[0143]支承件160在轴向上被约束到导螺杆30,并且作用于液体药剂药筒170中的塞子。药筒170被接收在药筒保持器20中。药筒170可以是玻璃安瓿,在近端处具有可运动橡皮塞171。药筒170的远端设有可刺穿橡胶密封件,该密封件通过压接的环状金属带固定就位。在图中所示的实施方式中,药筒170是标准的1.5ml药筒。装置设计成一次性的,其中,药筒170不能由用户或者护理专业人员更换。但是,装置的可重用变型能够通过将药筒保持器20制成为可拆装并且允许导螺杆30反转及螺母50复位来提供。
[0144]锁臂100、离合器板130和剂量按钮70的轴向位置通过复位弹簧150和离合器弹簧140的动作限定,复位弹簧150和离合器弹簧140在近侧方向上对锁臂100和剂量按钮70施力。在“休止”位置(图2中示出),这确保了剂量按钮70花键与拔选套筒接合,并且驱动器40齿41与锁臂100接合。
[0145]在下文中,将更详细地说明该一次性药物输送装置及其部件的功能。
[0146]当装置处于休止时,如图2所示,剂量指示器120靠着它与计量元件110的零剂量抵靠部(图4)定位,其中剂量按钮70不被按下。剂量指示器120上的剂量标记“O”通过壳体10的窗和计量元件110中的中心孔隙111可见。扭转弹簧90在装置的组装期间被施加有若干圈的预卷绕,其对剂量指示器120施加转矩,并且被零剂量抵靠部122阻止旋转。由于零剂量止挡122和驱动器40花键齿41之间的角度上的偏移,也可以使得机构略“反转”。这样的效果在于,当剂量被拨选并且脱离零剂量抵靠部时,阻止可能的渗漏。
[0147]用户通过顺时针旋转剂量选择器80选择可变剂量的液体药剂,这引起拔选套筒60且因此剂量指示器120的相同旋转。剂量指示器120的旋转导致扭转弹簧90的加载,从而增大了存储在扭转弹簧90中的能量。当剂量指示器120旋转时,计量元件110由于其螺纹接合而轴向平移,由此示出所拨选的剂量的值。在一个优选实施方式中,在计量元件110上只有一部分螺纹。如上所述,计量元件110具有在中心孔隙111的两边上的凸缘112、113,该凸缘112、113可具有视觉差别以提供关于拨选/递送剂量值的附加反馈。中心孔隙111既示出了覆盖和暴露对比元件的计量区域,也示出了剂量数字。图1至9的实施方式使用了剂量选择器80,该剂量选择器80的直径相对于壳体10增大,这有助于拨选。由于驱动器40的花键齿41与锁臂100的接合,阻止驱动器40旋转。因此,相对旋转必需经由棘齿结合部42、131发生在离合器板130和驱动器40之间。
[0148]旋转剂量选择器80要求的用户转矩是卷紧扭转弹簧90所需的转矩和超越(overhaul)棘齿特征42、131所需转矩的和。离合器弹簧140设计成对棘齿特征提供轴向力,并且将离合器板130偏置到驱动器40上。这一轴向载荷作用以维持离合器板130和驱动器40的棘轮齿接合。超越棘齿42、131所需的转矩是离合器弹簧140施加的轴向负荷、棘齿42、131的顺时针斜面角、配合表面之间的摩擦系数以及棘齿特征的平均半径的结果。
[0149]在用户充分旋转剂量选择器80以使机构增大I个单位时,拔选套筒60相对于驱动器40旋转I个棘轮齿。此时,棘轮齿42、131重新接合到下一制动位置。棘齿重新接合产生听觉上的咔嗒声,并且触觉反馈由所要求的转矩输入的改变形成。
[0150]拔选套筒60和驱动器40的相对旋转还导致螺母50沿着其螺纹路径朝向它在驱动器40上的最后剂量抵靠部行进。
[0151]在无用户转矩施加到剂量选择器80时,现在仅通过离合器板130和驱动器40之间的棘齿42、131接合,阻止拔选套筒60由于扭转弹簧90施加的转矩作用而旋转。在逆时针方向上超越棘齿42、131所需的转矩是离合器弹簧90施加的轴向负荷、棘齿的逆时针斜面角、配合表面之间的摩擦系数和棘齿特征的平均半径的结果。超越棘齿42、131必需的转矩必须大于扭转弹簧90施加到拔选套筒60且因此离合器板130的转矩。棘齿斜面角因此沿逆时针方向增大,以确保是这种情况,同时确保往高拨转转矩尽可能地低。
[0152]用户可以现在选择通过继续沿顺时针方向旋转剂量选择器80来增大选择的剂量。对每一剂量单位重复超越拔选套筒60和驱动器40之间的棘齿结合部的过程。对于各剂量单位,额外能量被存储在扭转弹簧90中,并且通过棘轮齿42、131重新接合为每个拨选的单位提供听觉和触觉反馈。旋转剂量选择器80要求的转矩随着卷紧扭转弹簧90要求的转矩增大而增大。因此在逆时针方向上超越棘齿42、131要求的转矩必须大于在已经到达最大剂量时由扭转弹簧90施加到拔选套筒60的转矩。
[0153]如果用户继续增大选择的剂量直至达到最大剂量限度,剂量指示器120与其在计量元件I1上的最大剂量抵靠部接合。这阻止剂量指示器120、拔选套筒60、离合器板130和剂量选择器80的进一步旋转。根据机构已经输送了多少单位,在剂量选择期间,螺母50可以接触其与驱动器40的最后剂量抵靠部。该抵靠部阻止拔选套筒60和驱动器40的进一步相对旋转,且因此限制能够选取的剂量。螺母50的位置由每次用户设定剂量时已经发生的在拔选套筒60和驱动器40之间的相对旋转的总数来确定。在机构处于其中剂量已经被选择的状态中的情况下,用户能够从该剂量取消选择任意数目的单位。取消选择剂量由用户逆时针地旋转剂量选择器80实现。用户施加到剂量选择器80的转矩当与扭转弹簧90施加的转矩结合时,足以在逆时针方向上超越离合器板130和驱动器40之间的棘齿42、131。在超越棘齿时,在拔选套筒60中经由离合器板130发生逆时针旋转,这使得剂量指示器120朝向零剂量位置返回,并且松开扭转弹簧90。拔选套筒60和驱动器40之间的相对旋转导致螺母50沿着其螺旋状路径(螺纹43)背离在驱动器40上的最后剂量抵靠部返回。
[0154]在机构处于其中剂量已被选择的状态中的情况下,用户能够启动机构以开始输送剂量。剂量的输送通过用户压下装置近端处的剂量按钮70起动。图7和8示出两个位置中的装置,剂量按钮70在休止状态(图7)和剂量按钮70被压下(图8)。当剂量按钮70被压下时,拔选套筒60和剂量按钮70的花键71、72脱离,从而使剂量选择器80从输送机构在转向上断开,使得剂量选择器80在分配期间不旋转。在一个优选实施方式中,当剂量按钮和壳体之间的花键接合,而剂量按钮和剂量指示器之间的花键脱离时,剂量选择器80在分配期间从驱动构件40断开。剂量按钮70作用于锁臂100,锁臂100轴向行进以断开到驱动器40的花键齿接合41、101。驱动器40现在能够旋转,并且经由剂量指示器120、拔选套筒60和离合器板130由扭转弹簧90驱动。复位弹簧的压缩增加了离合器中的摩擦力,有助于防止其在分配期间打滑,因此确保驱动器和剂量指示器旋转相同的量。在一个优选实施方式中,除此之外,情况也是一样,剂量指示器和驱动构件之间的花键在分配期间接合,防止相对旋转。由于它们花键接合,驱动器40的旋转导致导螺杆30旋转,并且导螺杆30然后由于它与壳体10的螺纹接合而行进。数字套筒旋转也导致计量元件110在轴向上越回到其零位置,由此零剂量抵靠部122停止机构。
[0155]输送期间的触觉反馈经由整合到壳体10中的柔性悬臂梁13提供,该悬臂梁13在轴向上与驱动器40的花键齿41接合,据此花键齿间距对应于单个单位分配所需的驱动器40转动。在分配期间,当驱动器40旋转时,花键特征41接合咔嗒发声器臂13,以随着输送的各剂量单位而产生可听见的咔嗒声。在用户继续压下剂量按钮70的情况下,剂量的输送经由上述的机械相互作用继续进行。
[0156]如果用户释放剂量按钮70,离合器弹簧140和复位弹簧150协作以使剂量按钮返回到其休止位置。复位弹簧150经由锁臂100作用于剂量按钮70,因此其也轴向平移。当锁臂100朝向其休止位置返回时,花键101接合驱动器40的花键特征41,相对于壳体10在转向上约束驱动器40并且停止剂量输送。
[0157]在剂量输送期间,驱动器40和拔选套筒60 —起旋转,使得在螺母50中不发生相对运动。螺母50因此仅在拨选期间朝向在驱动器40上的抵靠部行进。
[0158]一旦剂量输送停止,通过剂量指示器120返回到零剂量抵靠部,用户可以释放剂量按钮70,这将使得锁臂100花键齿与驱动器40重新接合。机构现在返回到休止状态。
[0159]也可以使花键齿41、101驱动器40和锁臂100中的一个或两个上倾斜,使得当剂量按钮70释放时,花键齿的重新接合部分地“反转”驱动器40,由此去除剂量指示器120到计量元件110零剂量止挡抵靠部122的接合。这去除了机构中(例如由于公差产生的)游隙效果,该游隙否则会在装置被拨选用于后续剂量时导致导螺杆30的轻微推进和药剂分配(因为剂量指示器120零剂量止挡122不再约束机构,而代之的是约束返回到驱动套筒和锁臂100之间的花键)。
[0160]在剂量终了,以咔嗒声的形式提供额外的听觉和/或触觉反馈,该咔嗒声不同于在分配期间提供的咔嗒咔嗒声,以告知用户装置已经返回到其零位置。这通过三个部件即剂量指示器120、计量元件110和锁臂100的相互作用实现。本实施方式允许仅在剂量输送终了时产生反馈,而如果装置被拨选回到或者背离零位置,则不产生反馈。图4示出了在剂量被拨选时这些特征的位置。能够看出,锁臂100不接触剂量指示器120的柔性臂123,因此在拨选期间,柔
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