專利名稱：具有扭轉彈簧和可旋轉顯示器的注射設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種諸如卷緊筆(wind-up pen)之類的注射設備，其中，對于超過一個轉圈的旋轉角顯示指示要從注射設備中噴射的劑量的數字。尤其是，所述指示待噴射的劑量的數字沿螺旋路徑設置，或可選擇地，所述指示待噴射的劑量的數字顯示在計數設備上。本發(fā)明確保能夠獲得提高精度的劑量設定。
背景技術：
在文獻中已經描述了多種類型的自動注射設備。大多數這些自動注射設備設有劑量指示器桶、劑量指示器輪等，它們在劑量設定的過程中，只允許旋轉小于一次單個轉圈。在劑量設定過程中，劑量指示器桶只允許旋轉小于一個轉圈限制了可獲得的角分辨率。這種受限的角分辨率還限制了劑量設定程序的精度。
在現有注射設備領域中，設置在桶或輪的外表面上的劑量設定刻度只包括以2為進制遞增直到42的刻度單元。因此，當設定劑量時，精度受到這種相當粗的進制的限制。
“一個轉圈”桶或輪的實例可以在例如US5,725,508、EP0,338,806、或US5,104,380中看到。
WO02/053214公開了一種自動注射設備，其具有能夠旋轉超過一個轉圈的劑量指示器桶。然而，這種根據WO02/053214的注射設備設有以沿注射設備的遠端方向移動活塞桿的線性彈簧。顯然，由于線性彈簧沿著注射設備的軸向壓縮或伸長，因此設有線性彈簧的注射設備具有固定的軸向位移。這種線性移動可能易于被利用提供劑量指示器桶的軸向移動。然而，不利之處在于，線性彈簧在相對壓縮的力的方面高度非線性化。此外，線性彈簧呈現出相對高的機械松懈。因此，由于涉及非線性特性和相對高的松懈這些問題，需要使注射設備具有線性和更有效的注射輔助系統(tǒng)。
上述問題可以通過提供扭轉彈簧來代替線性彈簧而得以解決。設有扭轉彈簧的注射設備和基于線性彈簧的設備在概念上的區(qū)別在于基于扭轉的系統(tǒng)不具有輔助使用者從注射設備注射一定劑量的藥物的彈簧的固定軸向移動。基于扭轉的注射設備的優(yōu)點有很多，其中最大的優(yōu)點可能是扭轉彈簧在較大的工作范圍內以線性方式響應。
因此，基于扭轉彈簧的注射設備能夠提供改善的和更加用戶友好的劑量設定程序。本發(fā)明的目的在于提供這種具有高分辨率的擴展劑量刻度的基于扭轉彈簧的注射設備。

發(fā)明內容
在第一方案中，通過提供一種注射設備來實現上述目的，所述注射設備包括扭轉彈簧，其操作地連接至劑量設定構件，所述劑量設定構件適于設定待從所述注射設備噴射的劑量；以及可旋轉安裝的顯示構件，其適于根據劑量設定構件的設定顯示待從所述注射設備噴射的劑量，所述可旋轉安裝的顯示構件可旋轉超過對應于顯示構件的至少一個轉圈的角度。
所述顯示構件可以適于在兩個端位置之間移動，所述兩個端位置可以限定或設定所述顯示構件的軸向操作范圍。所述顯示構件的軸向操作范圍可以與所述扭轉彈簧的基本線性工作范圍相關。用于使所述顯示構件在所述兩個端位置之間移動的所述扭轉彈簧的工作范圍可以只構成由扭轉彈簧提供的可用工作范圍的一部分。因此，根據提供的扭轉彈簧，僅利用可用工作范圍中的一小段線性工作范圍。
所述顯示構件可以包括具有沿其外表面上的螺旋路徑設置的數字的劑量指示器桶。
根據本發(fā)明的第一實施例，所述注射設備可以進一步包括殼體；
活塞桿，其具有螺紋外表面，且沿所述活塞桿的外表面的縱向設置有驅動軌道；其中，所述劑量設定構件被可旋轉地安裝且限定活塞桿的通道，所述劑量設定構件進一步具有設置在其內表面上的導向軌道；可旋轉驅動構件，其適于至少部分地接合所述活塞桿的驅動軌道的至少一部分，以驅動所述活塞桿；其中，所述劑量指示器桶具有接合劑量設定構件的導向軌道的至少一部分的部件，所述劑量設定構件和劑量指示器桶可以相對彼此移動，所述劑量指示器桶進一步具有與殼體的螺紋內部配合的螺紋外表面，從而當劑量設定構件旋轉時，劑量指示器桶進行相對于殼體的平移運動和旋轉運動的組合運動；以及其中，所述注射設備具有與所述活塞桿的螺紋外表面配合的螺紋部，這樣活塞桿相對于殼體的旋轉導致活塞桿的縱向移動。
應當理解，所述驅動軌道并不必須延伸在活塞桿的整個長度上。例如，所述驅動軌道在一些情況下可以僅延伸在所述活塞桿的整個長度的一部分上。而且，所述設置在活塞桿中的驅動軌道可以為沿所述活塞桿的縱向的缺口或凹槽?？蛇x擇地，也可以為平坦表面或兩個相對的平坦表面。
類似的，應當理解，在例如劑量指示器桶的螺紋部的定位方面的其他構造可以有不同的設置。
根據本發(fā)明的第二實施例，所述注射設備進一步包括殼體；活塞桿，其具有螺紋外表面，且沿所述活塞桿的外表面的縱向設置有軌道；其中，所述劑量設定構件被可旋轉地安裝且限定活塞桿的通道，所述劑量設定構件進一步具有設置在其內表面上的導向軌道；可旋轉驅動構件，其具有與所述活塞桿的螺紋外表面的至少一部分配合的螺紋部；其中，所述劑量指示器桶具有接合劑量設定構件的導向軌道的至少一部分的部件，所述劑量設定構件和劑量指示器桶可以相對彼此移動，所述劑量指示器桶進一步具有與殼體的螺紋內部配合的螺紋外表面，從而當劑量設定構件旋轉時，劑量指示器桶進行相對殼體的平移運動和旋轉運動的組合運動；以及其中，所述注射設備具有至少部分地接合活塞桿的軌道的部件，這樣所述驅動構件相對于所述殼體的旋轉導致活塞桿的縱向移動。
所述驅動構件可以適于通過棘輪被連接至所述劑量設定構件。這種棘輪允許所述劑量設定構件沿兩個方向旋轉，這樣，給定的劑量可以增加或減少。由于扭轉彈簧向所述棘輪施加力，因此所述劑量設定構件將保持在被帶到的任何位置，即任何劑量值。
所述劑量設定構件可以適于與所述驅動構件分離。這種分離可以通過多種方式實現，一種方式是，通過沿注射設備的軸向撤回劑量設定構件來獲得所述分離。所述劑量設定構件的撤回必須超過足以將劑量設定構件或驅動構件與所述棘輪的齒分開的距離。也可以采用其他分離機制，諸如推動所述劑量設定構件或扭轉所述劑量設定構件。
所述扭轉彈簧可以通過以下方式設置在所述殼體和所述劑量設定構件之間即當所述劑量設定構件圍繞所述活塞桿旋轉時，所述扭轉彈簧張緊。所述扭轉彈簧可以為與所述活塞桿同軸延伸的螺旋彈簧，并且所述扭轉彈簧通過以下方式連接所述殼體和所述劑量設定構件通過劑量設定構件的旋轉將扭轉彈簧張緊以便設定劑量。
所述注射設備可以進一步包括鎖閉構件，所述鎖閉構件適于通過以下方式固定所述活塞桿即當所述鎖閉構件位于其鎖閉位置時，所述活塞桿和所述殼體之間不可能相對轉動。這種固定可以通過直接或經由驅動構件將鎖閉構件接合入活塞桿的軌道中來提供的。所述注射設備可以進一步包括適于將所述鎖閉構件從其鎖閉位置釋放的釋放鈕。優(yōu)選地，所述釋放鈕位于所述注射設備的遠端的一半長度處。
所述注射設備可以進一步包括用于限定所述劑量指示器桶的外位置的第一止擋構件，所述劑量指示器桶的外位置可以對應于最大可獲得劑量。由第二止擋構件給出的所述劑量指示器桶的另一外位置可以限定一個停止以提供另一劑量。所述止擋構件可以形成為殼體的內表面的一體部件。
在第三實施例中，所述顯示構件可以包括計數設備，所述計數設備具有在其外表面上設置有的數字的兩個或更多的顯示輪。在第二實施例中，計數設備可以具有第一輪和第二輪。當劑量設定構件旋轉時，第一輪通過諸如行星齒輪之類的可選齒輪機構旋轉。所述第一輪可以包含以1為進制遞增的數字。該輪的整個刻度可以從0-9。緊接著所述第一輪的第二輪也包含以1為進制遞增的數字。然而，所述第二輪“計算”所述第一輪的轉圈的數目，或可選擇地，其以1為進制遞增“計算”第一輪的十個數。


現將參考附圖進一步詳細地描述本發(fā)明，其中，圖1示出了根據本發(fā)明的注射設備的第一實施例的剖視圖；圖2示出了根據本發(fā)明的注射設備的第一實施例的剖視圖(相對于圖1旋轉90°)；圖3示出了本發(fā)明的第一實施例的詳細剖視圖；圖4示出了本發(fā)明的第二實施例的詳細剖視圖；圖5示出了本發(fā)明的第三實施例的詳細剖視圖。
本發(fā)明容許各種變化和改型，并且在附圖中通過實例的方式示出了具體實施方式
，且這些具體實施方式
將在此進行詳細地描述。然而，應當理解本發(fā)明不是限于所公開的具體形式，而是旨在覆蓋所有落入由所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內的變化、等價方式和選擇方式。
具體實施例方式
在最為一般的方案中，本發(fā)明涉及一種注射設備，所述注射設備包括扭轉彈簧，所述扭轉彈簧結合能夠旋轉至少一個轉圈(即超過360°的角)的劑量指示器機構。例如，所述劑量指示器機構可以被實施為桶(參見圖1-圖4)或為互聯的輪(見圖5)，所述互聯的輪被用作計數設備。與公知劑量指示器機構相比，為了增加角分辨率，本發(fā)明的劑量指示器機構可以旋轉超過相當于至少一個轉圈的旋轉角。通過超過至少一個轉圈顯示待噴射的劑量這種情況允許劑量設定刻度可包含以1為進制遞增的至少50、60、70、80、90、100個單元。
圖1-圖3示出了根據本發(fā)明第一實施例的注射設備的剖視圖。待從注射設備噴射的藥物的劑量通過旋轉劑量設定構件1來設定。所述劑量設定構件1通過扭轉彈簧12附連至注射設備的殼體5。當劑量設定構件1旋轉以設定待從注射設備噴射的劑量時，能量積累在扭轉彈簧12中。所述能量可以通過松開鎖閉構件4而釋放，從而活塞桿2將旋轉且沿注射設備的遠端方向移動。由于活塞桿2具有螺紋外表面，因此由活塞桿2本身的旋轉運動產生活塞桿2的遠端移動?；钊麠U2的螺紋接合入注射設備的螺紋部3并與其配合，導致活塞桿2執(zhí)行遠端軸向運動。
注射設備的殼體5的內表面設有螺紋10。這些螺紋適于接合入劑量指示器桶9的外螺紋8并與其配合。劑量指示器桶9通過以下方式接合劑量設定構件1的滑軌11即劑量指示器桶9能夠沿注射設備的軸向在所述滑軌11中滑動。
當劑量設定構件1旋轉以設定劑量時，劑量指示器桶9與劑量設定構件1一起旋轉，從而導致劑量指示器桶9相對于殼體5軸向位移。在注射設備的殼體5中設有視窗。通過所述視窗，注射設備的用戶可以從設在劑量指示器桶9的外表面上的數字(未示出)觀察實際劑量設定水平。所述數字沿螺旋路徑設置。
具有沿螺旋狀路徑設置的數字的優(yōu)點在于當要設定劑量時，可以獲得更高的角分辨率。由于這種更高的角分辨率，劑量能夠以相當高的精度設定。由于與數字以相同的高度設置在劑量指示器桶9的表面上相比，螺旋狀路徑允許在劑量指示器桶9上設置更多的數字，因此能夠獲得更高的精度。
當已經從注射設備噴射一定的劑量時，劑量指示器桶9適于轉回其初始位置，并且由此劑量指示器桶準備好設定新的劑量。對于設有計數設備作為劑量表的注射設備是一樣的。
如上所述，活塞桿2具有螺紋外表面，這種螺紋外表面接合入注射設備的螺紋部3并與其配合。所述活塞桿2由接合活塞桿2的軌道的驅動構件6驅動。通過在注射設備的螺紋部3中旋轉活塞桿2使活塞桿2軸向移動。驅動構件6可以被鎖閉構件4鎖閉。在驅動構件6的鎖閉位置，能夠防止驅動構件6旋轉。為了釋放驅動構件6，注射設備的使用者可以激發(fā)彈簧承載的按鈕15，從而驅動構件6使活塞桿2在殼體的螺紋部3中旋轉，從而活塞桿2旋轉并沿注射設備的遠端方向移動。因此，當驅動構件6被釋放時，注射設備自動噴射。在噴射過程中，劑量注射器桶返回至零劑量。
這種劑量設定構件1和驅動構件6通過自緊式棘輪13機械地連接。優(yōu)選地，這種自緊式棘輪13具有帶約豎直取向的肋作為自緊肋的鋸齒狀的齒。
為了重置或減少已經設定的劑量，劑量設定構件1被設置為可軸向撤回的距離相當于單向棘輪13的齒的高度的距離。因此，通過將劑量設定構件1拉回，使劑量設定構件1與驅動構件6脫離，已經設定的劑量能夠被減少或甚至被重置。減少的量顯然依賴于劑量設定構件1的旋轉角(沿與設定劑量時的方向相反的旋轉方向)。
自緊式棘輪可以形成為具有第一接合部件和第二接合部件的分離部件?？蛇x擇地，這兩個部件中的一個部件可以形成劑量設定構件1的一體部分，或者可選擇地，可以形成驅動構件6的一體部分。
圖4示出了本發(fā)明的第二實施例。與第一實施例相比，驅動構件6具有與活塞桿2的螺紋外表面配合的螺紋部。與第一實施例相比的主要區(qū)別在于活塞桿2不再相對于殼體5可旋轉。這種不可旋轉的關系是通過注射設備的殼體具有至少部分地接合活塞桿2的軌道7的鍵14來確定的。因此，當驅動構件6能夠自由地相對于殼體5旋轉時，活塞桿2將沿注射設備的軸向進行平移運動。
圖5示出了本發(fā)明的第三實施例。在該實施例中，第一實施例和第二實施例中的劑量指示器桶被具有兩個輪15、16的計數設備所替代。原則上，輪的數量可以任意地選擇，但是為了簡化起見，在圖5中示出了只具有兩個輪的計數設備。所述計數設備的操作如下當劑量設定構件1旋轉時，最靠近劑量設定構件15的輪通過任一行星齒輪17旋轉。這個輪包含以1為進制遞增的數字。這個輪上的整個刻度可以包含以從0-9的刻度分布的10個單元，或可選擇地，整個刻度可以包含例如由各具有從0-9的刻度的兩組刻度分布的20個單元。
緊接著第一輪15的第二輪16也包含以1為進制遞增的數字。然而，所述第二輪“計算”第一輪的轉圈的數目，或者可選擇的，其“計算”以1為進制遞增的十個數?？蛇x擇地，在第一輪包含具有20個單元的刻度的情況下，第二輪“計算”第一輪的半個轉圈的數目。
權利要求
1.一種注射設備，所述注射設備包括扭轉彈簧(12)，其操作地連接至劑量設定構件(1)，所述劑量設定構件(1)適于設定待從所述注射設備噴射的劑量；以及可旋轉安裝的顯示構件，其適于根據劑量設定構件(1)的設定顯示待從所述注射設備噴射的劑量，所述可旋轉安裝的顯示構件可以旋轉超過對應于所述顯示構件的至少一個轉圈的角度。
2.如權利要求1所述的注射設備，其中，所述顯示構件適于在兩個端位置之間移動，所述兩個端位置限定所述顯示構件的操作范圍，所述操作范圍與所述扭轉彈簧的基本線性工作范圍相關。
3.如權利要求1或2所述的注射設備，其中，所述顯示構件包括具有沿其外表面上的螺旋路徑設置的數字的劑量指示器桶(9)。
4.如權利要求1所述的注射設備，其中，所述顯示構件包括計數設備，所述計數設備具有在其外表面上設置有數字的兩個或更多的顯示輪。
5.如權利要求2或3所述的注射設備，所述注射設備進一步包括殼體(5)；活塞桿(2)，其具有螺紋外表面，且沿所述外表面的縱向設置有驅動軌道(7)；其中，所述劑量設定構件(1)被可旋轉地安裝且限定活塞桿(2)的通道，所述劑量設定構件(1)進一步具有設置在其內表面上的導向軌道(11)；可旋轉驅動構件(6)，其適于至少部分地接合所述活塞桿(2)的驅動軌道(7)的至少一部分，以驅動所述活塞桿；其中，所述劑量指示器桶(9)具有接合劑量設定構件(1)的導向軌道(11)的至少一部分的部件，所述劑量設定構件(1)和劑量指示器桶(9)可以相對彼此移動，所述劑量指示器桶(9)進一步具有與殼體(5)的螺紋內部(10)配合的螺紋外表面(8)，從而當劑量設定構件(1)旋轉時，劑量指示器桶(9)進行相對于殼體(5)的平移運動和旋轉運動的組合運動；以及其中，所述注射設備具有與所述活塞桿(2)的螺紋外表面配合的螺紋部(3)，這樣活塞桿(2)相對于殼體(5)的旋轉導致活塞桿(2)的縱向移動。
6.如權利要求2或3所述的注射設備，所述注射設備進一步包括殼體(5)；活塞桿(2)，其具有螺紋外表面，且沿所述外表面的縱向設置有軌道(7)；其中，所述劑量設定構件(1)被可旋轉地安裝且限定活塞桿(2)的通道，所述劑量設定構件(1)進一步具有設置在其內表面上的導向軌道(11)；可旋轉驅動構件(6)，其具有與所述活塞桿(2)的螺紋外表面的至少一部分配合的螺紋部；其中，所述劑量指示器桶(9)具有接合劑量設定構件(1)的導向軌道(11)的至少一部分的部件，所述劑量設定構件(1)和劑量指示器桶(9)可以相對彼此移動，所述劑量指示器桶(9)進一步具有與殼體(5)的螺紋內部(10)配合的螺紋外表面(8)，從而當劑量設定構件(1)旋轉時，劑量指示器桶(9)進行相對于殼體的平移運動和旋轉運動的組合運動；以及其中，所述注射設備具有至少部分地接合活塞桿(2)的軌道(7)的部件，這樣所述驅動構件(6)相對于所述殼體(5)的旋轉導致活塞桿(2)縱向移動。
7.如權利要求5或6所述的注射設備，其中，所述驅動構件(6)適于通過棘輪(13)被連接至所述劑量設定構件(1)。
8.如權利要求5-7中任一所述的注射設備，其中，所述扭轉彈簧(12)通過以下方式設置在所述殼體(5)和所述劑量設定構件(1)之間即當所述劑量設定構件(1)圍繞所述活塞桿(2)旋轉時，所述扭轉彈簧(12)張緊。
9.如權利要求8所述的注射設備，其中，所述扭轉彈簧(12)為與所述活塞桿(2)同軸延伸的螺旋彈簧。
10.如權利要求5-9中任一所述的注射設備，所述注射設備進一步包括鎖閉構件(4)，所述鎖閉構件(4)適于通過以下方式固定所述活塞桿(2)即當所述鎖閉構件(4)位于其鎖閉位置時，所述活塞桿(2)和所述殼體(5)之間不可能相對轉動。
11.如權利要求10所述的注射設備，所述注射設備進一步包括適于將所述鎖閉構件(4)從其鎖閉位置釋放的釋放鈕。
12.如權利要求11所述的注射設備，其中，所述釋放扭位于所述注射設備的遠端的一半長度處。
13.如權利要求5-12中任一所述的注射設備，所述注射設備進一步包括用于限定所述劑量指示器桶(9)的外位置的止擋構件，所述劑量指示器桶(9)的外位置對應于最大可獲得劑量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種注射設備，所述注射設備包括有效地連接至劑量設定構件的扭轉彈簧，所述劑量設定構件適于設定待從所述注射設備中噴射的劑量。還提供一種可旋轉安裝的顯示構件，其適于顯示根據所述劑量設定構件設定的待噴射的劑量。所述可旋轉安裝顯示構件適于旋轉超過相當于所述顯示構件的至少一個轉圈的角度。所述顯示構件可以被實施為在其外表面上具有沿螺旋路徑設置的數字的劑量指示器桶，或可選擇地，被實施為具有在其外表面上設置有數字的兩個或更多的顯示輪的計數設備。
文檔編號A61M5/315GK101084028SQ200580039613
公開日2007年12月5日 申請日期2005年10月20日 優(yōu)先權日2004年10月21日
發(fā)明者C·S·默勒, T·H·馬庫森, C·P·恩高 申請人:諾和諾德公司