带有制动机构的药物输送装置的制造方法_4

文档序号:9871824阅读:来源:国知局
件被安装到远侧壳体220从而形成控制轨道,药筒保持器被可轴向移位地安装在致动套筒中且控制凸起333被布置在控制轨道中,叉构件可轴向移位地安装在药筒保持器中且控制凸起213被布置在控制轨道中,并且联接构件260被可旋转地安装在叉构件远端上。当致动套筒被旋转时,经由与控制轨道的接合,药筒保持器且叉构件随其一起旋转并且轴向运动。因为联接构件旋转地锁定到内部驱动构件270,所以其不相对于活塞杆旋转,然而,因为在药筒装载期间活塞杆被向近侧推动,所以活塞杆且因而联接构件将相对于壳体旋转。
[0049]在药筒装载期间,对于所述实施例,发生下述操作。在药筒保持器处于其接收状态且夹紧部分335完全分开并处于其最远侧位置的情况下,能够移除已使用的药筒并且能够插入新的药筒,这同时使得最初被定位在对应于活塞在已使用的药筒中的位置处的活塞杆被向近侧推动。如图6A所示,药筒保持器控制凸起333被定位在药筒保持器倾斜部分的远端,并且叉构件控制凸起213被定位在中间轨道部分中恰好邻近药筒保持器倾斜部分。
[0050]之后在致动套筒的60度旋转期间发生药筒保持器的致动,这期间夹紧部分向内运动并缩回到其最近侧保持位置。在这个中间状态,药筒已经被恰当地锁定就位并且活塞杆对应地已经被推动到对应的近侧位置。在这个操作期间叉构件不轴向运动而是仅仅旋转。更具体地如图6B所示,在致动套筒310的初始60度旋转期间,药筒保持器控制凸起333在药筒保持器倾斜部分321中向近侧运动并且进入恰好邻近套筒保持器倾斜部分的中间轨道部分323,并且叉构件控制凸起213在中间轨道部分中从恰好邻近药筒保持器倾斜部分运动到恰好邻近叉构件倾斜部分324。
[0051]之后在致动套筒的进一步30度旋转期间发生驱动联接的致动,其间叉构件运动到其最远侧位置并且联接构件接合于外部驱动构件250。药筒保持器330在这个操作期间不轴向运动而是仅仅旋转。更具体地如图6C所示,在致动套筒的进一步30度旋转期间叉构件210控制凸起213在叉构件倾斜部分324中向远侧运动,并且药筒保持器控制凸起333在中间轨道部分中324从恰好邻近药筒保持器倾斜部分321运动到中间轨道部分323的中间部分。以此方式,高度确保了活塞杆垫圈被定位成刚好接触药筒活塞而不会在系统中累积张力。
[0052]当装载的药筒将要被更换时,上述操作如下以倒序执行:沿相对方向使致动套筒旋转完整的90度,由此首先驱动联接脱离接合并且之后药筒保持器从其近侧保持位置运动到其远侧接收位置。
[0053]虽然图6A-6C处于图释的目的没有示出环构件230,不过能够看出在初始药筒保持器致动期间叉构件210的周向臂212如何旋转,从而旋转地缩回环构件的停止表面,这允许药筒使偏压的环构件向近侧运动。
[0054]参考图6A-6C,描述了用于药筒保持器的组合的致动机构和驱动联接。之后参考图7A-7C,将关注于联接元件本身描述相同的操作状态。
[0055]更具体地,图7C(提供部件的最佳视图)示出联接组件,其包括上述叉构件210、螺母壳体240、包括外部驱动构件250、联接构件260和内部驱动构件270的驱动组件、螺纹活塞杆280、EOC构件285和活塞杆垫圈289。
[0056]如上所述,内部驱动构件270借助于围绕螺母孔的近侧开口的周向凸缘244(见图8)和布置在内部驱动构件的远侧上的相对的夹紧凸缘274对被轴向锁定但旋转自由地安装在螺母壳体240的中央部分上。活塞杆被布置成通过两个对齐的孔并且螺纹孔接收活塞杆螺纹并且内部驱动构件的两个相对的平面表面273(见图4)与活塞杆上的相对的平面表面283接合。在活塞杆上安装有EOC构件285和垫圈289。外部驱动构件250被轴向锁定但旋转自由地安装在螺母壳体中且柔性棘轮臂251单向接合被布置在螺母壳体内表面上的棘轮齿241。
[0057]联接构件260经由协作的花键结构261、271被轴向锁定但旋转自由地安装在叉构件210的近端分214上,以及旋转锁定但轴向自由地安装在内部驱动构件270上。联接构件包括周向布置的外部联接齿262,其适于轴向运动进入和脱离与周向布置在外部驱动构件的内表面上的对应联接齿252的接合。通过这种布置,能够经由叉构件的轴向运动(如参考图6A-6C在上文所述)致动联接构件使其从近侧位置经由中间状态到达远侧位置,其中在所述近侧位置,联接构件和外部驱动构件旋转地脱离接合(见图7A),这对应于重置状态,在所述中间状态,叉构件已经被旋转但不轴向运动(见图7B),并且在所述远侧位置,联接构件和外部驱动构件被旋转地接合,这对应于操作状态,如图7C所示。
[0058]图8对应于图7A,不过,为了更好地示出内部驱动构件260经由上述轴承结构244、274在中央螺母部分上的安装,已去除联接构件并且局部剖切叉构件210。
[0059]参考图9A和图9B,将描述图4的环构件230和外部驱动构件250的替代性构造,构件已经被修改成不论药筒保持组件的状态如何,均提供防备被设定且拉紧的排出机构的释放的锁定,除非药筒已经被装载在药筒保持器中。
[0060]更具体地,环构件430如上述环构件230那样包括适于接合螺母壳体中的开口的一对相对的径向引导凸起432和一对相对的近侧凸起431 ο由于设有内部控制凸起434,控制臂433从侧面引导凸起中的一个向近侧延伸。在修改的螺母壳体(未示出)中的对应纵向槽中引导控制臂。外部驱动构件450如上述外部驱动构件250那样包括一对相对的棘轮臂451、多个联接齿452以及近侧支撑环部分456,不过除了多个齿结构454被周向布置在外部远侧表面上之外,等距布置的齿提供多个间隙455,每个间隙455均被配置成容纳控制凸起434。当没有药筒被插入药筒保持器中时,环构件且因此控制凸起434也被弹簧235偏压到其最远侧位置,从而如图9A所示,控制凸起被安置在两个齿结构454之间,从而防止外部驱动构件旋转。当药筒已经被装载在药筒保持器中时,环构件且因而控制凸起434也已经向近侧运动并且脱离与外部驱动构件的接合。当药筒被移除时,弹簧235将使环构件返回到其初始位置且因而使控制凸起运动形成与外部驱动构件的卡合接合(blocking engagement),如图913所示。为了促进控制凸起在齿之间的安置,两种结构均设有在其面对端部上的尖角表面。
[0061]参考图1OA和图10B,将描述图4的螺母壳体240和外部驱动构件250的替代性构造,改型与布置在两个构件之间的进一步的制动构件575的组合提供用于排出机构的旋转制动。
[0062]更具体地,修改的螺母壳体540如图4的实施例那样包括中央螺母部分、螺母壳体内表面上的周向布置的棘轮齿541和远侧引导开口 542,其中所述中央螺母部分带有螺纹孔545,其由支撑臂结构546承载在螺母壳体中。修改的螺母壳体的主要附加特征在于周向凸缘,其带有用于制动构件575的近侧滑动表面547以及一对相对的径向引导沟槽548,所述沟槽548形成在凸缘近侧表面中并且被布置成大体对应于支撑臂546的位置。修改的外部驱动构件550如图4的实施例那样包括一对棘轮臂551和多个周向布置的联接齿552,但是已去除支撑环部分256。修改的外部驱动构件的主要附加特征是布置在面向远侧的周向表面557上的奇数个周向布置的制动齿结构558。每个制动齿具有大体三角形构造且带有内部面向轴(axially facing)的尖端、两个相邻倾斜表面(其中一个用作制动表面559)、面向外的基底和面向远侧的表面,后者组合地形成制动构件575的远侧滑动表面。制动齿组合地形成径向取向的指向内的锯齿状表面结构。
[0063]制动构件575呈带有近侧(图1OB中上部)滑动表面和相对的远侧滑动表面的大体椭圆形金属环的形式。在远侧表面上布置有一对径向取向的相对引导部分576,其适于被布置在螺母壳体的径向沟槽547中。因为对应于相对的引导部分的制动构件的宽度小于螺母壳体的内径,所以安装的制动构件能够对应于引导沟槽往复滑动但不能够旋转。在近侧表面上并且对应于引导部分布置有一对相对的制动凸起577,每个制动凸起577均具有大体三角形的构造且带有面向外的尖端、相邻的第一和第二倾斜表面(其中之一用作制动表面578)和面向内的基底。制动凸起适于被接收在外部驱动构件上的齿结构之间的空间中。制动构件进一步设有第二组面向近侧的相对凸起,其相对于制动凸起偏移90度并且对应于椭圆形环的内边缘定位,这些凸起仅仅为制动构件增加了刚性和重量。
[0064]在组装状态中,制动构件575被安装在螺母壳体540和外部驱动构件550之间且带有轻微的轴向游隙,从而使得基本上重力将导致构件的远侧和近侧表面之间的滑动接触,即在笔形药物输送装置被竖直地定位的情况下,或者制动构件的远侧滑动表面将在凸缘近侧表面547上滑动,或者制动构件的近侧滑动表面将在滑动表面的远侧滑动表面上滑动,制动构件将在凸缘近侧表面558上滑动。制动构件引导部分的远侧表面和制动凸起的近侧表面分别不与引导沟槽和外部驱动构件远侧表面滑动接触。
[0065]图1OA和图1OB的制动机构作用如下:当驱动机构由释放的弹簧被驱动旋转时,带有周向布置的制动齿的外部驱动构件将旋转并且作为机构的一部分。对于邻近制动齿定位的制动凸起,“前”制动齿的接触表面将在制动构件的接触制动表面上生产切向力,并且螺母壳体将在相对引导部分的相对表面上生产对应的反作用力。因为驱动机构的旋转部分上的制动表面相对于朝向旋转部分的回转轴线的径向线倾斜,并且螺母壳体上的引导沟槽的接触表面平行于朝向旋转部分的回转轴线的径向线,所以在制动凸起上的切向力将导致制动构件朝向对应于引导沟槽的中心轴线的径向运动。
[0066]有时,因为旋转部分上的齿具有有限长度,所以制动构件上的滑动制动表面将丧失与旋转部分上的制动表面的接触。然而,在制动构件575和旋转部分之间没有接触的情况下短暂的运动之后,制动构件上的相对制动凸出部将撞击旋转驱动构件550的相对侧上的制动齿的倾斜表面。随后,旋转部分将迫使制动构件改变方向并沿相对方向滑回。制动构件的这种往复运动将继续直到驱动机构已停止。
[0067]因为制动构件具有有限的质量,所以其需要一定的力以使其加速并改变速度方向。在装置的正常操作期间,当驱动机构缓慢地旋转时,即由于通过细针头被排出的药物的流动阻力,制动构件的加速度较小并且仅需要小的力。但是当驱动机构快速旋转时,由于制动构件惯性以及摩擦和冲击生成的部件的加热,制动效果明显。
[0068]在药筒活塞和活塞杆之间没有接触且没有其它元件来阻止运动的情况下,驱动机构将持续旋转直到使制动构件加速往复所需要的力等于来自弹簧的力。由于制动构件的加速度、当制动构件在旋转外部驱动构件和螺母壳体之
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