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]在这种多剂量药物输送装置的情形中，至少需要最后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。这用以避免用户认为设定剂量完全被注射的潜在危险情形。
[0007]已经存在一些具有内含物终了机构或最后剂量机构的药物输送装置。
[0008]例如，文献W02004/007003A1公开了一种内含物终了组合体，用于防止注射装置的剂量设定构件被设置成剂量大于注射装置中剩余的药剂。其中描述了一种具有柔性地铰接到联接环的臂的剂量设定和注射机构。所述臂装接有凸轮，该凸轮接合设置在驱动器上的螺旋形状的轨道。当剂量设定构件和联接环在剂量设定期间沿顺时针方向旋转时，臂上的凸轮沿着轨道在向外方向上移动，而凸轮由于联接环和驱动器的伴随旋转，保持处于其在注射期间获得的在在轨道中的位置。
[0009]螺旋轨道的长度与药筒中的内含物同步，使得当药筒快要空时，凸轮通过轨道开口被引出。
[0010]在很多这些已知方法中，最后剂量限制构件定位成离致动构件(诸如，剂量拨选构件)相当远，用户可以借助致动构件与驱动机构相互作用，例如用来设定和/或分配剂量。为了限定或界定剂量设定程序，由装置的用户施加的角动量或驱动力要从致动构件被传递几乎经过整个驱动机构和多个其相互作用的部件，直至最后剂量限制机构最后被启动并且阻挡驱动机构及其各部件进一步的剂量递增运动为止。
[0011]因为驱动机构的机械相互作用部件总是存在不可避免的机械公差，所以在致动构件(例如，剂量拨选件)与最后剂量限制机构之间延伸的相应公差链可能是相当长的。实际上，一旦最后剂量限制机构被启动并且实际上禁止例如驱动套筒相对于壳体或相对于活塞杆的剂量递增移位，则例如对驱动套筒的锁定或阻挡要进行传送并且被传递或返回至剂量拨选构件。另外，在此处，由于公差链，即使驱动机构的剂量递增移位有效地被阻挡，剂量拨选构件的至少最小的移位(例如，旋转)仍然是可能的。
【发明内容】
[0012]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。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种于药物输送装置的驱动机构，用于设定和分配一定剂量的通常在药筒中提供的药剂，其中，驱动机构配备有最后剂量限制机构。最后剂量限制机构应是相当精确且牢固的，而且应易于在驱动机构中实现。当设定的剂量超过药筒中剩余的药剂量时，最后剂量限制机构应进一步为用户提供立即且几乎无反冲的反馈。
[0014]进一步的目的是提供具有改进的最后剂量限制机构的药物输送装置。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]此外，驱动机构包括剂量设定构件，该剂量设定构件可旋转地布置在壳体的近端，用于设定剂量。剂量设定构件通常包括套筒状几何结构，其可以由装置的用户至少在剂量递增方向上拨选，以增加待设定的剂量大小。通常，剂量设定构件与驱动机构的驱动套筒在转向上接合。驱动套筒可以与弹簧元件接合，使得驱动套筒的并且因此剂量设定构件的剂量递增旋转使弹簧元件张紧，以存储机械能。
[0019]按照这种方式，剂量设定构件不仅用于设定或选择可变大小的剂量，而且用于克服弹簧元件的作用增加剂量大小。在随后的剂量分配程序中，存储在弹簧元件中的机械能可以被用来沿相反方向(因此，沿剂量递减方向)驱动至少驱动套筒。当驱动套筒由松弛中的弹簧元件驱动时，其旋转运动通常被转换成活塞杆的指向远侧的移位，用以沿远侧方向驱动药筒的活塞，以从药筒排出一定剂量的药剂。
[0020]驱动机构进一步包括基座构件，该基座构件具有向近侧延伸的轴部，该向近侧延伸的轴部至少部分地由剂量设定构件封闭。基座构件可以与细长壳体一体化地形成并且可以形成壳体的近端。作为替代方式，基座构件可以被设置为将被固定地装配在壳体中或装配到壳体的独立部分。基座构件以任一方式为可旋转剂量设定构件提供机械支撑以及某种支承件。
[0021]另外，驱动机构包括在径向上布置在剂量设定构件与基座构件之间的最后剂量限制构件。最后剂量限制构件还具有至少一个径向止挡，用以限制剂量设定构件相对于基座构件在转向上的移位。该至少一个径向止挡适于与基座构件的相应径向止挡接合。当所提及的最后剂量限制构件的止挡与剂量设定构件的止挡相互接合时，基本上阻挡了剂量设定构件的进一步的剂量递增旋转。
[0022]通常，当已经到达药筒的内含物终了形态时，获得这种阻挡或内部锁定形态，这通常与活塞杆的最大远侧位置有关。
[0023]最后剂量限制构件在转向上被锁定至基座构件和剂量设定构件中的一个但是能轴向移位。最后剂量限制构件进一步与基座构件和剂量设定构件中的另一个螺纹接合。以这种方式，最后剂量限制构件与基座构件和剂量设定构件中的一个花键连接，但是与基座构件和剂量设定构件中的另一个螺纹接合。
[0024]例如，最后剂量限制构件在转向上被锁定至剂量设定构件并且与基座构件螺纹接合。于是，剂量设定构件相对于基座构件的旋转被同等地转换成最后剂量限制构件的旋转。因为剂量设定构件在轴向上固定至基座构件，所以最后剂量限制构件由于其与基座构件的螺纹接合而相对于基座构件并且因此相对于剂量设定构件在轴向方向上行进。
[0025]剂量设定构件和最后剂量限制构件在转向上的互锁可以通过剂量设定构件和基座构件的至少一个径向延伸的突起和相应地成形的凹部来提供。例如，剂量设定构件可以包括在轴向上延伸的径向凹槽，最后剂量限制构件的径向向外延伸的突起延伸进所述径向凹槽中。因为突起和凹部相互匹配，所以剂量设定构件的旋转同等且不可改变地转换成最后剂量限制构件的相应的旋转。
[0026]而且，因为例如剂量设定构件的与最后剂量限制构件的径向突起接合的凹部在轴向方向上延伸，所以最后剂量限制构件可以根据最后剂量限制构件和基座构件的轴部的相互对应的螺纹的引导而在轴向方向上行进，最后剂量限制构件安装到基座构件的轴部。
[0027]在一个替代实施例中，基座构件特别是其轴部具有凹进或径向突出的结构，用以与最后剂量限制构件的相应地成形的突出结构或凹部接合。在此处，最后剂量限制构件可以包括径向向内延伸的突起，该径向向内延伸的突起在轴向方向上与基座构件的轴部的径向向内延伸的凹部接合。另外，最后剂量限制构件可以因此包括外螺纹，以与剂量设定构件的内螺纹部螺纹接合。以这种方式，剂量设定构件的旋转也导致最后剂量限制构件沿着基座构件的轴部的凹进结构轴向移位。
[0028]在任一实施例中，最后剂量限制构件适于在一经达到驱动机构的最后剂量限制形态时就阻挡剂量设定构件的旋转。
[0029]因为最后剂量限制构件与可旋转的剂量设定构件直接接合，所以在一经达到最后剂量限制形态时，就向用户提供基本相当直接且未改变的反馈。
[0030]通过使最后剂量限制构件与剂量设定构件直接接合，当已经到达最后剂量限制形态并且因此实现剂量设定构件的阻挡时，基本未改变且即时的反馈可以被提供给用户。由于最后剂量限制构件和剂量设定构件直接相互接合，最后剂量限制机构在驱动机构的各部件之间几乎无反冲或机械游隙。
[0031]根据另一个实施例，最后剂量限制构件包括径向突起或径向和轴向延伸的凹部，该径向突起或径向和轴向延伸的凹部与剂量设定构件或基座构件的相应地成形的径向和轴向延伸的凹部接合。最后剂量限制构件可以以任一方式在转向上接合或可以在转向上锁定到剂量设定构件或基座构件，同时螺纹接合到剂量设定构件或基座构件中的另一个。
[0032]剂量设定构件的旋转因此以任一方式导致最后剂量限制构件的轴向移位，直至已经到达最后剂量止挡形态为止。
[0033]根据另一个实施例，最后剂量限制构件包括径向向外延伸的突起，该径向向外延伸的突起延伸进入或者经过剂量设定构件的径向凹部。而且，剂量限制构件包括与基座构件的外螺纹接合的内螺纹。借助于径向向外延伸的突起延伸进入或者经过剂量设定构件的径向凹部，可以获得最后剂量限制构件与剂量设定构件在转向上的联锁或在转向上的接入口 ο
[0034]通常，剂量设定构件的径向凹部类似于或包括轴向延伸槽，当最后剂量限制构件沿着基座构件的螺纹轴部的外螺纹旋转时，最后剂量限制构件的径向向外延伸的突起可以在轴向延伸槽中行进。
[0035]使最后剂量限制构件与基座构件的轴部螺纹接合允许特别容易地装配剂量设定构件、基座构件以及夹在剂量设定构件与基座构件之间的最后剂量限制构件。特别是，通过将最后剂量限制构件的径向向外延伸的突起插入到剂量设定构件的相应地成形的径向凹部中并通过将剂量设定构件移位至其最终装配形态，套筒状或杯状剂量设定构件可以被夹到基座构件上，其中，它可以与基座构件卡扣配合，使得剂量设定构件在轴向上固定至基座构件或固定至驱动机构的相应的壳体。
[0036]在又一个实施例中，最后剂量限制构件包括环形结构。特别是，当环形结构是闭环结构时，最后剂量限制构件的径向止挡从所述环形结构在轴向方向延伸，以与剂量设定构件的相应地成形的径向止挡接合。径向止挡包括在径向和轴向方向上延伸的止挡面。以这种方式，一旦两个止挡面相互碰撞，就可以获得对两个相应径向止挡的立即阻挡。
[0037]在最后剂量限制构件与剂量设定构件螺纹接合并且因此相对于剂量设定构件可旋转的实施例中，剂量设定构件包括径向止挡，该径向止挡相应地成形并且布置到最后剂量限制构件的径向止挡。
[0038]最后剂量限制构件还可以包括第二径向止挡，借助该第二径向止挡，在对应于零剂量形态的初始形态中，最后剂量限制构件可以接合剂量设定构件的相应地成形的止挡面。
[0039]这种第二止挡形态对于在首次使用驱动机构时防止设定负剂量而言可能是有用的。
[0040]在另一个实施例中，最后剂量限制构件是弧形的并且可以包括半圆形结构。在此处，径向止挡可以位于最后剂量限制构件的周向端面处。这种形态对于将最后剂量限制构件安装到基座构件的轴部可能是有益的。半圆形状可以允许将最后剂量限制构件在指向径向的方向上安装到基座构件。
[0041]根据另一个实施例，驱动机构包括剂量设定套筒，剂量设定套筒与驱动套筒在转向上以及在轴向上连接，并且在近侧剂量设定位置与远侧剂量分配位置之间能在轴向上移位。在近侧剂量设定位置中，剂量设定套筒并且因此驱动套筒在转向上被锁定，或与剂量设定构件在转向上接合。以这种方式，不仅是剂量设定构件相对于壳体或相对于基座构件的剂量递增旋转而且是剂量递减旋转，都同等地转换成剂量设定套筒和驱动套筒的相应的转向上的移位。
[0042]因为驱动套筒经弹簧元件与壳体接合，所以驱动套筒可以克服所述弹簧元件的作用在剂量递增方向上旋转。通常，弹簧元件围绕并且沿着驱动套筒的至少一部分延伸。弹簧元件可以包括螺旋形形状并且可以充当扭转弹簧。如果驱动套筒并且因此剂量设定套筒在轴向上被移位到远侧剂量分配位置中，则驱动套筒和/或剂量设定套筒在被产生致偏力的弹簧元件的作用下自由旋转。
[0043]而且，在远侧剂量分配位置中，驱动套筒进一步与驱动轮并且因此与活塞杆在转向上联接或在转向上接合，用以沿远侧方向驱动活塞杆，以分配一定剂量的药剂。
[0044]根据另一个实施例，剂量设定构件在处于剂量设定位置中时与剂量设定套筒在转向上接合。另外，当剂量设定构件处于剂量分配位置中时，剂量设定构件从剂量设定套筒在转向上脱离。以这种方式，并且通过剂量设定构件和剂量设定套筒的所选定的转向接合，当剂量设定套筒处于其近侧剂量设定位置中时，只有用于剂量递增或递减的剂量设定构件的旋转是有效的。
[0045]在剂量分配期间并且当朝远侧剂量分配位置在远侧方向上轴向移位并且移位到远侧剂量分配位置中时，剂量设定套筒从剂量设定构件有效地断开，并且因此可以在松弛中的弹簧元件的作用下自由地旋转。因此，剂量设定构件将不被在剂量递减方向上旋转的剂量设定套筒驱动。在剂量分配程序期间，特别想要使剂量设定构件在转向上锁定到壳体或锁定到基座构件，以便禁止剂