本發(fā)明涉及一種用于注射裝置的內(nèi)容物終止機構(gòu)的止動機構(gòu)。具體而言,本發(fā)明涉及如下內(nèi)容物終止機構(gòu),即:其在沒有任何軸向移動的情況下操作,從而使得它適于被內(nèi)置到相對短的注射裝置中,并且本發(fā)明特別是涉及基于內(nèi)擺線齒輪傳動裝置(hypocycloid gearing)的EoC機構(gòu)。
背景技術(shù):
用于注射可調(diào)整量的液體藥物的注射裝置通常具有用戶旋轉(zhuǎn)其來設(shè)定待注射劑量的可調(diào)整大小的按鈕。這樣的注射裝置保持包含特定量的液體藥物的筒,并且通常配有確保使用者在任何時間不能設(shè)定超過筒中剩余的可注射量的劑量大小的機構(gòu)。
在機械注射裝置中,該機構(gòu)通常是某種類型的計數(shù)器,每當(dāng)設(shè)定劑量時移動該計數(shù)器,但當(dāng)劑量被注射時維持在其新的位置。因此,該計數(shù)器的位置是用戶設(shè)定的累積劑量的表示。然后,根據(jù)筒中的初始可注射量來限制計數(shù)器的移動,使得當(dāng)累積劑量設(shè)定等于筒中的初始可注射量時,計數(shù)器在其移動中被阻擋。
這種機構(gòu)通常被稱為內(nèi)容物終止(End-of-Content,EoC)機構(gòu),并且在US 4,973,318中提供了一個非常簡單的示例。在該注射裝置中,埋頭螺母與劑量設(shè)定按鈕一體形成,并且在設(shè)定劑量時沿螺紋活塞桿向上旋轉(zhuǎn)。當(dāng)注射設(shè)定劑量時,埋頭螺母在劑量設(shè)定按鈕和活塞桿軸向向前移動時維持在其在活塞桿的螺紋上的相對位置。螺紋的長度與筒中液體藥物的初始可注射量相關(guān),并且一旦埋頭螺母到達螺紋的端部,就不能設(shè)定進一步的劑量。
然而,在這種注射裝置中,注射按鈕在注射期間移動的軸向距離相當(dāng)于活塞桿在筒內(nèi)向前移動的軸向距離。
更現(xiàn)代的注射裝置具有齒輪傳動機構(gòu),使得活塞桿可以移動不同于注射按鈕移動的長度。US RE41.956中公開了用于這樣的現(xiàn)代注射裝置的內(nèi)容物終止機構(gòu)。
US RE41.956的圖3公開了一個實施例,其中,每當(dāng)旋轉(zhuǎn)劑量設(shè)定構(gòu)件時,埋頭螺母就沿驅(qū)動器上的螺旋軌道向上移動。在注射期間,埋頭螺母被維持在其在螺旋軌道中的相對位置,使得在任何時候埋頭螺母在螺旋軌道中的位置都是用戶設(shè)定的累積劑量的表示。螺旋軌道的長度與筒中液體藥物的初始可注射量相關(guān),并且一旦埋頭螺母到達螺旋軌道的端部,劑量設(shè)定構(gòu)件就不能進一步旋轉(zhuǎn),因而無法設(shè)定大于相當(dāng)于螺旋軌道的長度的劑量的劑量。
US RE41.956的圖2公開了一個不同的實施例,其中,內(nèi)容物終止機構(gòu)是非軸向工作的。這里,驅(qū)動器設(shè)有螺旋形軌道,并且劑量設(shè)定構(gòu)件設(shè)有接合該軌道的軌道跟隨器。軌道和軌道跟隨器在劑量設(shè)定期間相對于彼此旋轉(zhuǎn),但在注射期間維持在相對固定的位置。一旦螺旋形軌道結(jié)束,軌道跟隨器、并且因此劑量設(shè)定構(gòu)件就不能進一步移動。然而,由于螺旋形軌道的長度必須與筒中藥物的初始可注射量相關(guān),所以驅(qū)動器需要具有相當(dāng)大的直徑,這使得這種類型的EoC機構(gòu)不適合用在筆形注射裝置中。
在WO 2013/170392中公開了類似于US RE41.956中所公開的注射裝置。WO 2013/170392中公開的注射裝置具有劑量設(shè)定按鈕,其在劑量設(shè)定期間以及在排出設(shè)定劑量期間都軸向移動。在內(nèi)部,該劑量設(shè)定按鈕設(shè)有內(nèi)容物終止機構(gòu),該內(nèi)容物終止機構(gòu)因此在劑量設(shè)定期間以及在排出設(shè)定劑量期間也都軸向移動。該文獻中公開的內(nèi)容物終止機構(gòu)基于行星齒輪機構(gòu),該行星齒輪機構(gòu)具有通過外部元件的旋轉(zhuǎn)而圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)的行星元件。在行星元件圍繞其自身軸線旋轉(zhuǎn)若干次之后,行星元件遇到阻礙進一步的劑量設(shè)定的止動件。
US 3,411,366中公開了限制軸的轉(zhuǎn)數(shù)的類似的旋轉(zhuǎn)止動機構(gòu)。
EP 1,861,141中公開了一種不同的內(nèi)容物終止機構(gòu)。在該EoC機構(gòu)中,對于第一可旋轉(zhuǎn)元件的每次完整旋轉(zhuǎn),第一元件使第二可旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)一個增量。提供了一種機構(gòu),其使第二元件相對于第一元件軸向移動,使得對于第一元件的每次完整旋轉(zhuǎn),這兩個元件僅接合和一起旋轉(zhuǎn)一次。一旦第二元件已被旋轉(zhuǎn)特定和預(yù)定的次數(shù),第二元件就被止動裝置阻止,并且因此,防止第二元件和第一元件二者進一步旋轉(zhuǎn)。然而,第二可旋轉(zhuǎn)元件進入和脫離其與第一元件的接合的軸向移動需要注射裝置內(nèi)的一些軸向空間。
近年來,自動彈簧驅(qū)動的注射裝置已變得非常流行。這些注射裝置具有彈簧,通常是扭力彈簧,該彈簧在劑量設(shè)定期間張緊并且在注射期間被釋放以向前驅(qū)動活塞桿。由于彈簧提供了驅(qū)動注射的力,所以在注射期間不需要使用者將注射按鈕推回到注射裝置的殼體中。因此,這些新的注射裝置沒有如下部分,即:該部分在劑量設(shè)定期間從殼體長出,以便使用者在劑量注射期間將相同的部分推回到殼體中。結(jié)果,這些新的自動注射裝置始終具有相同的長度。
WO2007/017052中公開了用于這種自動注射裝置的內(nèi)容物終止機構(gòu)的示例。這里,當(dāng)劑量被設(shè)定并且維持在其在劑量注射期間的相對位置時,沿螺紋活塞桿上的螺紋向上擰可螺旋移動的埋頭螺母。一旦埋頭螺母到達活塞桿上的螺紋的端部,埋頭螺母就防止劑量設(shè)定構(gòu)件進一步旋轉(zhuǎn),這從而防止設(shè)定進一步的劑量。活塞桿上的螺紋的長度與筒中液體藥物的初始可注射量相關(guān),使得當(dāng)初始可注射量被重復(fù)設(shè)定時,埋頭螺母到達軌道的端部。
所有這些已知的內(nèi)容物終止機構(gòu)的缺點在于它們由于軸向工作元件需要注射裝置的基本上無障礙的軸向長度或相對較大的直徑,以便如US RE41.956的圖2中那樣承載螺旋形軌道。
WO 2014/117944中進一步描述了具有內(nèi)擺線齒輪傳動的內(nèi)容物終止機構(gòu)的扭力彈簧驅(qū)動的注射裝置,并且GB 862,641中公開了限制軸的轉(zhuǎn)數(shù)的類似的旋轉(zhuǎn)止動機構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的一個目的在于提供一種注射裝置,在該注射裝置中,內(nèi)容物終止機構(gòu)完全沒有軸向工作部件,并且該注射裝置可以容易地被裝配到具有長方形形狀和有限的直徑的筆形注射裝置中。
還有一個目標在于提供具有穩(wěn)定和可靠的止動功能的這種內(nèi)擺線內(nèi)容物終止機構(gòu)。
本發(fā)明在權(quán)利要求1中限定。相應(yīng)地,在一個方面,本發(fā)明涉及一種機械計數(shù)器機構(gòu),其不需要用于計數(shù)的軸向移動。
根據(jù)權(quán)利要求1的內(nèi)擺線內(nèi)容物終止機構(gòu)基本上包括三個部分:
1. 具有第一內(nèi)表面的固定且不可旋轉(zhuǎn)的第一元件,該第一內(nèi)表面具有第一內(nèi)徑(D),
2. 具有凸輪表面的旋轉(zhuǎn)元件,以及
3. EoC元件,其具有第二外表面和內(nèi)表面,該第二外表面具有小于第一內(nèi)徑(D)的第二外徑(d),該內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)地鄰接凸輪表面。
該固定的第一元件具有第一中心軸線(X),并且該EoC元件具有相對于第一中心軸線(X)錯位或偏移的第二中心軸線(Y)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)時,EoC元件在旋轉(zhuǎn)元件的凸輪表面上旋轉(zhuǎn),使得EoC元件的第二外表面與第一元件的第一內(nèi)表面接合。
為了利用內(nèi)擺線來對旋轉(zhuǎn)計數(shù),固定的第一元件在第一內(nèi)表面上承載有通過第一凹陷部(valley)分隔的多個第一齒,并且EoC元件在第二外表面上承載有通過第二凹陷部分隔的多個第二齒。在旋轉(zhuǎn)期間,第一齒與第二凹陷部接合,并且第二齒與第一凹陷部接合。當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件例如通過旋轉(zhuǎn)劑量設(shè)定按鈕來旋轉(zhuǎn)時,EoC元件由于與凸輪表面接合而被迫旋轉(zhuǎn)。因此,EoC元件的角旋轉(zhuǎn)被用作用于對設(shè)定劑量的總和進行計數(shù)的計數(shù)器。
此外,還設(shè)置了用于使EoC元件停止在預(yù)定位置的止動裝置。該止動裝置包括第一止動表面和接合在預(yù)定的停止位置的第二止動件。第一止動表面被設(shè)置在EoC元件上,并且第二表面被設(shè)置在旋轉(zhuǎn)元件上,優(yōu)選地作為凸輪表面的一部分。每當(dāng)?shù)谝恢箘颖砻婧偷诙箘颖砻嬖陬A(yù)定的停止位置鄰接時,就阻止EoC元件的進一步旋轉(zhuǎn)。
一旦EoC元件到達預(yù)定的停止位置,就提供另外的裝置來使EoC元件徑向移動,使得第一止動表面和第二止動表面鄰接,并且因此,防止進一步的劑量設(shè)定。
為了迫使第一止動表面和第二止動表面鄰接,EoC元件或固定的第一元件的至少一個齒在軸向方向上延伸得比所述多個齒中其余的齒要長,并且多個第一凹陷部或第二凹陷部中的至少一個凹陷部具有部分填充(filled out)的體積,使得當(dāng)EoC元件進入到預(yù)定位置時,該延伸的齒接合填充的體積,從而使EoC元件徑向移動,使得第一止動表面和第二止動表面在所述預(yù)定的停止位置鄰接。
由于設(shè)置在EoC元件上或固定的元件內(nèi)的齒優(yōu)選地沿注射裝置的中心軸線在縱向方向上延伸,因此延伸得更長意味著在縱向方向上更長。按照相同的方式,部分填充意味著填充在縱向方向上看到的凹陷部的一部分。
在處于EoC元件或第一元件中的一個上的延伸的齒與處于EoC元件或第一元件中的另一個上的填充的體積之間的鄰接迫使EoC元件沿徑向方向移動,這使得第一止動表面和第二止動表面在預(yù)定的停止位置鄰接,以由此防止進一步的劑量設(shè)定。
EoC元件可以具有任何期望的形狀,但優(yōu)選地形成為圓環(huán),該圓環(huán)具有鄰接固定和非旋轉(zhuǎn)的第一元件的內(nèi)表面的外表面和鄰接旋轉(zhuǎn)元件的凸輪表面的內(nèi)表面。
旋轉(zhuǎn)元件在一個旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)賦予EoC元件在相反的旋轉(zhuǎn)方向上的內(nèi)擺線旋轉(zhuǎn)。如果旋轉(zhuǎn)元件例如順時針旋轉(zhuǎn),則EoC元件被迫沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
EoC元件在相反旋轉(zhuǎn)方向上的內(nèi)擺線旋轉(zhuǎn)還意味著EoC元件僅行進旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)的度數(shù)的一小部分。在本發(fā)明的一個具體示例中,固定元件具有24個齒和凹陷部,并且EoC元件具有23個齒和凹陷部。齒和直徑比使得EoC元件上的一個特定齒通過旋轉(zhuǎn)元件的每個完整旋轉(zhuǎn)而移動一個凹陷部。因此,EoC元件上的特定齒的移動對旋轉(zhuǎn)元件的完整旋轉(zhuǎn)的數(shù)量進行計數(shù),即對每個完整旋轉(zhuǎn)計數(shù)一步,并且該計數(shù)與注射裝置中可注射藥物的量相關(guān),使得當(dāng)總計設(shè)定量等于注射裝置中的初始可注射內(nèi)容液體藥物時,第一止動表面和第二止動表面鄰接。
EoC元件在其上移動的凸輪表面具有偏心形狀,并且優(yōu)選為橢圓形。該凸輪表面的偏心形狀使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件圍繞也是注射裝置的中心軸線的固定元件的中心軸線(X)旋轉(zhuǎn)時,它施加偏移EoC元件的旋轉(zhuǎn),該EoC元件在其旋轉(zhuǎn)期間沿固定元件的內(nèi)表面移動。
此外,為了有利于第一止動表面和第二止動表面的適當(dāng)接合,設(shè)置在旋轉(zhuǎn)元件上的凸輪表面的一部分在一個示例中可以形成為柔性臂,當(dāng)EoC元件由于延長的齒和部分填充的體積之間的接合而被迫徑向移動時,該柔性臂被彎曲。
在本發(fā)明的特定示例中,延長的齒被設(shè)置在EoC元件上,并且部分填充的體積被設(shè)置在固定元件的兩個凹陷部之間。
非軸向工作的限制機構(gòu)優(yōu)選地被用在筆形注射裝置中,其中,液體藥物被包含在永久性地嵌入注射裝置中的筒中,即所謂的預(yù)填充的注射裝置中。這種注射裝置的特征在于以固定體積的液體藥物交付給使用者,并且當(dāng)該固定的內(nèi)容物已通過若干個單獨設(shè)定的劑量排出時由使用者卸下。
如果所描述的內(nèi)容物終止機構(gòu)被用在可重復(fù)使用的注射裝置中,則將需要附加的機構(gòu)來重新設(shè)置內(nèi)容物終止機構(gòu),這是因為無論何時插入更新的和新制成的筒,都將需要使內(nèi)容物終止計數(shù)器移回到其初始位置。
承載有根據(jù)本發(fā)明的非軸向工作的限制機構(gòu)的注射裝置優(yōu)選地具有:旋轉(zhuǎn)元件,其耦接到劑量設(shè)定按鈕,以在劑量設(shè)定期間與劑量設(shè)定按鈕一起旋轉(zhuǎn);以及固定的第一元件,其耦接到形成注射裝置的外邊界的殼體。
扭力彈簧優(yōu)選地操作性地包圍在所述殼體和旋轉(zhuǎn)元件之間,使得每當(dāng)用戶旋轉(zhuǎn)劑量設(shè)定按鈕和旋轉(zhuǎn)元件時扭力彈簧張緊。劑量設(shè)定按鈕被旋轉(zhuǎn)地(rotorical)耦接到殼體,并且在劑量設(shè)定期間不相對于殼體軸向移動。
因此,旋轉(zhuǎn)元件優(yōu)選地被耦接到劑量設(shè)定按鈕,以與劑量設(shè)定按鈕一起旋轉(zhuǎn),使得每當(dāng)用戶撥調(diào)劑量時,這被轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn),并且固定元件被耦接到殼體或者替代性地與殼體一體形成。
在WO 2014/001318中公開的優(yōu)選實施例中,旋轉(zhuǎn)元件被耦接到驅(qū)動管,該驅(qū)動管又被耦接到扭力彈簧。當(dāng)排出設(shè)定劑量時,旋轉(zhuǎn)元件與驅(qū)動管分離,使得張緊的扭力彈簧使驅(qū)動管旋轉(zhuǎn),該驅(qū)動管至少在劑量排出期間暫時地耦接到活塞桿驅(qū)動元件,該活塞桿驅(qū)動元件因此使活塞桿沿遠側(cè)方向移動,從而排出設(shè)定劑量。
此后,每當(dāng)劑量設(shè)定按鈕相對于殼體旋轉(zhuǎn)時,EoC元件就旋轉(zhuǎn),使得EoC元件逐步地對劑量設(shè)定構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)計數(shù)并記住該劑量設(shè)定構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)。
定義:
“注射筆”通常是具有長方形形狀或細長形狀的注射設(shè)備,有點像用于書寫的筆。盡管這樣的筆通常具有管狀剖面,但它們可以容易地具有不同的剖面,例如三角形、矩形或正方形或接近這些幾何形狀的任何變型。
“筒”是用于描述實際包含藥物的容器的術(shù)語。筒通常由玻璃制成,但也可由任何合適的聚合物模制而成。筒或安瓿優(yōu)選地在一端處通過稱為“隔膜”的可刺穿膜密封,該可刺穿膜例如可以通過針管的非患者端來刺穿。這種隔膜通常是自密封的,這意味著一旦從隔膜移除針管,在刺穿期間產(chǎn)生的開口就通過固有彈性而自動地密封。相對端通常通過由橡膠或合適的聚合物制成的柱塞或活塞封閉。該柱塞或活塞可以在筒內(nèi)可滑動地移動??纱檀┠ず涂梢苿又g的空間容納在柱塞減小容納藥物的空間的容積時被壓出的藥物。然而,任何種類的剛性或柔性的容器都可用于包含藥物。
由于筒通常具有柱塞無法移動到其中的較窄的遠側(cè)頸部,所以實際上無法將包含在筒內(nèi)的所有液體藥物排出。因此,術(shù)語“初始量”或“實質(zhì)上使用的”是指包含在筒中的可注射內(nèi)容物,并且因此,不一定是指全部內(nèi)容物。
術(shù)語“針管”用于描述在注射期間執(zhí)行皮膚刺入的實際導(dǎo)管。針管通常由例如不銹鋼之類的金屬材料制成,并且連接到針頭接口(hub)以形成通常也稱為“針組件”的完整的注射針。然而,針管也可由聚合物材料或玻璃材料制成。所述針頭接口還承載用于將針組件連接到注射裝置的連接裝置,并且通常由合適的熱塑性材料模制而成。作為示例,該“連接裝置”可以是魯爾耦接裝置、卡口耦接裝置、螺紋連接件或它們的任何組合,例如,如EP 1,536,854中所述的組合。
如本文所用的,術(shù)語“藥物”意在涵蓋能夠以受控的方式通過例如中空針之類的輸送裝置的任何包含藥物的可流動藥品,例如液體、溶液、凝膠或微細懸浮液等。代表性藥物包括如下藥品:例如多肽類(例如,胰島素、胰島素類似物和C-肽)、蛋白質(zhì)和激素、生物衍生或活性的制劑、基于激素和基因的制劑、營養(yǎng)配方以及呈固體(dispensed)或液體兩種形式的其他物質(zhì)。
術(shù)語“預(yù)填充”的注射裝置意指如下注射裝置,即:其中,包含液體藥物的筒被永久性地嵌入注射裝置中,使得它在不永久破壞注射裝置的情況下不能被移除。一旦使用了筒中的預(yù)填充量的液體藥物,使用者通常就會丟棄整個注射裝置。這與“耐用”的注射裝置相反,在該“耐用”的注射裝置中,只要注射裝置是空的,使用者可以自己隨時更換包含液體藥物的筒。預(yù)填充的注射裝置通常以包含多于一個注射裝置的包裝來銷售,而耐用的注射裝置通常每次一個地銷售。當(dāng)使用預(yù)填充的注射裝置時,普通使用者每年可能需要多達50至100個注射裝置,而當(dāng)使用耐用的注射裝置時,一個單一的注射裝置可持續(xù)數(shù)年,然而,普通使用者每年將需要50至100個新的筒。
“刻度鼓”意指承載有向注射筆的使用者指示所選劑量的大小的標記的圓柱形元件。構(gòu)成刻度鼓的圓柱形元件可以是實心的或中空的。“標記”意在包含任何種類的印制的或以其他方式提供的符號,例如雕刻或粘附的符號。這些符號優(yōu)選但不排他地是從“0”到“9”的阿拉伯?dāng)?shù)字。在傳統(tǒng)的注射筆構(gòu)造中,標記通過設(shè)置在殼體中的窗口是可查看的。
使用術(shù)語“自動”結(jié)合注射裝置意味著,注射裝置能夠執(zhí)行注射,而無需注射裝置的使用者提供在給藥期間排出藥物所需的力。該力通常由電動機或彈簧驅(qū)動器自動地提供。用于彈簧驅(qū)動器的彈簧通常在劑量設(shè)定期間被使用者張緊,然而,這種彈簧通常被預(yù)張緊,以避免輸送非常小的劑量的問題。替代性地,可由制造商以足以通過若干劑量來清空整個藥筒的預(yù)加載來使彈簧完全地預(yù)加載。通常,使用者例如在注射裝置的近端上激活例如呈按鈕形式的閂鎖機構(gòu),以在執(zhí)行注射時完全或部分地釋放積蓄在彈簧中的力。
如在本說明書中使用的術(shù)語“永久性地連接”意在表示在本申請中被實施為筒和針組件的部分需要使用工具以便分離,并且如果這些部分被分離,則將永久性地損壞這些部分中的至少一個。
本文所引用的所有參考文獻,包括出版物、專利申請和專利,都通過引用整體地結(jié)合于本文中,并且程度如同每個參考文獻被單獨和具體地指示為通過引用結(jié)合并且在本文中整體地闡述。
所有的標題和子標題在本文中僅為了方便而使用,并且不應(yīng)被解釋為以任何方式限制本發(fā)明。
除非另有聲明,否則本文所提供的任何和所有實施例或示例性語言(例如,諸如等)的使用僅意在更好地說明本發(fā)明,而不對本發(fā)明的范圍構(gòu)成限制。說明書中的語言不應(yīng)被解釋為指示任何未要求保護的元件對于實施本發(fā)明是必要的。
本文中對專利文獻的引用和結(jié)合僅僅是為了方便,并且不反映對這些專利文獻的有效性、可專利性和/或可執(zhí)行性的任何觀點。
本發(fā)明包括如適用法律所允許的在所附權(quán)利要求中所列的主題的所有修改和等同物。
附圖說明
下面將結(jié)合優(yōu)選實施例并參照附圖來更全面地解釋本發(fā)明,附圖中:
圖1示出了EoC機構(gòu)的分解圖;
圖2示出了棘輪或旋轉(zhuǎn)元件的透視圖;
圖2a示出了棘輪臂的透視圖;
圖3示出了EoC或第二元件的透視圖;
圖4示出了第一元件的透視圖;
圖5示出了將要達到其預(yù)定鎖定位置的內(nèi)容物終止機構(gòu)的剖視圖;
圖6示出了處于其預(yù)定鎖定位置的內(nèi)容物終止機構(gòu)的剖視圖;
圖7示出了內(nèi)置到扭力彈簧驅(qū)動的注射裝置中的內(nèi)容物終止機構(gòu)。
這些附圖是示意性的并為了清楚而被簡化,并且它們僅示出了對于理解本發(fā)明而言必不可少的細節(jié),而省略了其他細節(jié)。貫穿附圖,相同的附圖標記用于相同或相應(yīng)的部件。
具體實施方式
當(dāng)在下文中使用如“上”和“下”、“右”和“左”、“水平”和“豎直”、“順時針”和“逆時針”或類似的相對表達的術(shù)語時,這些僅參考附圖并且不表示實際的使用狀況。所示附圖是示意性表示,由于這個原因,不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)造以及它們的相對尺寸僅意在用于說明的目的。
在該背景下,可以方便地定義附圖中的術(shù)語“遠端”是指通常承載注射針的注射裝置的端部,而術(shù)語“近端”是指遠離注射針指向并通常承載劑量撥盤按鈕的相對的端部。在附圖中,旋轉(zhuǎn)元件50(棘輪元件)被設(shè)置在如圖1中所示的近端處。
內(nèi)擺線內(nèi)容物終止機構(gòu)基本上包括圖1中所示的三個元件:
- 第一元件10;
- 第二元件30,在本文中也稱為EoC元件或EoC環(huán);
- 第三元件50,也稱為旋轉(zhuǎn)元件。
第一元件10具有第一內(nèi)表面11,該第一內(nèi)表面11具有第一直徑(D)。該第一表面11設(shè)有若干個向內(nèi)指向的第一齒12,所述第一齒12通過若干個第一凹陷部13分隔。在近側(cè),這些第一齒12具有不同的徑向高度,如也可在圖4中看到的。齒12的該近側(cè)部分14接合旋轉(zhuǎn)元件50的棘輪臂51,如稍后將解釋的。
該第一元件10相對于注射裝置的外框架是固定的。所述外框架通常是注射裝置的殼體63,并且第一元件10或者是殼體63的一體化部分,或者是不可旋轉(zhuǎn)地固定到殼體63的單獨部分,如圖7中所公開的。在所公開的示例中,第一元件10設(shè)有突起15,用于將第一元件10固定到殼體63,使得第一元件相對于殼體63既不能旋轉(zhuǎn)也不能軸向移動。
EoC元件30具有第二外表面31,該第二外表面31具有第二外徑(d)。該第二表面31設(shè)有若干個向外指向的第二齒32,所述第二齒32通過若干個第二凹陷部33分隔。
外表面31的第二外徑(d)小于第一元件10的內(nèi)部第一直徑(D),并且因此,EoC元件30能夠在第一元件10內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
此外,EoC元件30具有內(nèi)表面34,其在設(shè)置在旋轉(zhuǎn)元件50上的凸輪表面52上被引導(dǎo)。凸輪表面52優(yōu)選為橢圓形,并且確保EoC元件30的第二齒32保持與第一元件10的第一凹陷部13接合。
固定的第一內(nèi)表面11具有如圖6中所公開的第一中心線X,并且第二外表面31具有第二中心線Y。由于旋轉(zhuǎn)元件50的凸輪表面52,第二中心線Y相對于中心線X錯位,如從內(nèi)擺線已知的。
旋轉(zhuǎn)元件50被耦接到劑量設(shè)定按鈕60,使用者旋轉(zhuǎn)該劑量設(shè)定按鈕60來設(shè)定要注射的期望劑量。旋轉(zhuǎn)元件50可以被直接耦接以跟隨劑量設(shè)定按鈕60的旋轉(zhuǎn),或者它可以經(jīng)由齒輪傳動裝置來連接,使得劑量設(shè)定按鈕60和旋轉(zhuǎn)元件50以不同的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)元件50設(shè)有接合第一元件10的齒12的近側(cè)部分14的徑向棘輪臂51。圖2a中詳細示出的棘輪臂51的末端54的下部抵靠齒12上的凸緣彎疊(break),使得棘輪臂51僅允許相對于第一元件10的齒12順時針旋轉(zhuǎn),并且因此,防止在逆時針方向上的旋轉(zhuǎn)??梢匀菀椎靥峁┯糜谠趶较蚍较蛏蠌澢啽?1的機構(gòu)。當(dāng)棘輪臂51徑向移動以執(zhí)行向內(nèi)指向的移動時,臂51的末端54滑出與齒12的接合,這允許旋轉(zhuǎn)元件50也在逆時針方向上旋轉(zhuǎn)。棘輪臂51可以例如通過激活棘輪臂51本身而徑向移動,例如,如WO 2013/178372中所公開的,或者替代性地通過激活棘輪臂51的向外指向的部分56以使棘輪臂51徑向移動。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件50通過劑量設(shè)定按鈕沿順時針方向(A)旋轉(zhuǎn)并且第一元件10保持靜止時,EoC元件30在其上旋轉(zhuǎn)的凸輪表面52迫使EoC元件30逆時針旋轉(zhuǎn)(通過箭頭“B”指示)。
在所描繪的實施例中,第一元件10具有在第一內(nèi)徑(D)上均勻分布的數(shù)量為24個的凹陷部13,并且EoC元件30具有在第二外徑(d)上均勻分布的數(shù)量為23個的齒32。
計算直徑比(D/d),并且由此,計算凹陷部13、33與齒12、32的比,使得每當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件50順時針旋轉(zhuǎn)一整圈(即,360度)時,EoC元件30上的第一齒32a移位到第一元件10的下一個連續(xù)(逆時針)的凹陷部13。
在WO 2014/117944中進一步解釋的內(nèi)擺線齒輪傳動裝置因此被構(gòu)造成使得每當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件50順時針(A)旋轉(zhuǎn)360度時,第一齒32a沿逆時針方向(B)移動15度(360/24)。因此,對于旋轉(zhuǎn)元件50的每次完整旋轉(zhuǎn),EoC元件30相對于第一元件10旋轉(zhuǎn)15度。
EoC元件30上的若干個齒32在注射裝置的軸向方向上延長。延長的齒32a、b、c、d、e的數(shù)量可以是任何數(shù)量,但在所描繪的實施例中,總數(shù)為5的齒32被延長。
如圖5和圖6中所公開的,將關(guān)于EoC元件30的第一齒32a與第一元件10的第一凹陷部13a之間的接合來解釋工作模式。順時針跟隨第一齒32a的延長的齒32被相應(yīng)地標記為32b、32c、32d和32e。以相同的方式,在逆時針方向上與第一凹陷部13a相鄰定位的凹陷部13被相應(yīng)地標記為13b、13c、13d和13e。
EoC元件30的總高度(在軸向方向上)與延長的齒32a-e的高度大致相同,所述延長的齒32a-e又與第一元件10的齒12的遠側(cè)部分具有相同的高度,使得EoC元件30在第一元件10的遠側(cè)部分內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
如先前所解釋的,旋轉(zhuǎn)元件50的棘輪臂51接合第一元件10的齒12的上部14。
為了與延長的齒32a-e中的一個相互作用,第一元件10的一個特定的凹陷部13a(專用為第一)在能夠與一個延長的齒32a-e的延長部分接觸的部分中具有部分填充的體積16。
每當(dāng)?shù)谝谎娱L齒32a接合第一凹陷部13a的填充的體積16(逆時針(B)到達)時,EoC元件30被推出其旋轉(zhuǎn)接合并且卡住。結(jié)果,EoC環(huán)30不能進一步旋轉(zhuǎn),如圖6中所描繪的,因此EoC環(huán)30僅能夠旋轉(zhuǎn)小于306度。
此外,EoC元件30設(shè)有接合旋轉(zhuǎn)元件50上的第二止動表面55的第一止動表面35。這兩個止動表面35、55被設(shè)置成使得當(dāng)EoC環(huán)30卡住時,它們彼此接合,如圖6中所描繪的。
旋轉(zhuǎn)元件50的順時針與第二止動表面55相鄰的部分被制成柔性臂52,該柔性臂52當(dāng)兩個止動表面35、55接合時可以偏轉(zhuǎn)。
在新的和完全填充的注射裝置中,延長的齒32a-e中的最后一個(=第五個)32e位于填充的凹陷部13a的逆時針的第二凹陷部13b中??梢赃@么說,這是更新的和新制成的注射裝置的開始位置。在所描繪的示例中,這允許第一延長齒32a在它遇到具有填充的體積16的第一凹陷部13a之前移動通過數(shù)量為18個的自由凹陷部32(23個自由凹陷部減去5個延長齒=18)。因此,這允許旋轉(zhuǎn)元件50在EoC環(huán)30卡住之前旋轉(zhuǎn)(18+1=)19個完整旋轉(zhuǎn)。19的旋轉(zhuǎn)是從最后的自由凹陷部延伸直到齒32a遇到部分填充的凹陷部13a的最后的完整旋轉(zhuǎn)。
如果注射裝置是典型的胰島素注射裝置,則它將例如用總計為300I.U的3.0ml的U100胰島素填充。通常這樣的注射裝置具有每一整圈24I.U的劑量刻度。因此,在排出300I.U之前的要求是旋轉(zhuǎn)元件50的(300/24)12.5個整圈。然后,EoC元件30在注射裝置的制造期間將僅需要被放置成使得第一延長齒32a處于正確的起始凹陷部13中,使得當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件50已旋轉(zhuǎn)12.5次時,第一延長齒32a進入填充的凹陷部13a。
通過在開始位置在第一止動表面35和第二止動表面55之間具有180度的旋轉(zhuǎn)距離(即,完整旋轉(zhuǎn)的一半)來最佳地獲得半旋轉(zhuǎn)。然后,在第一延長齒32a開始接合第一凹陷部13a的填充的體積16之前,旋轉(zhuǎn)元件50將被允許移動12個完整旋轉(zhuǎn),并且由于第一止動表面35和第二止動表面55的180度角度的不同開始位置,半旋轉(zhuǎn)將被添加到該12個完整旋轉(zhuǎn),從而允許旋轉(zhuǎn)元件50旋轉(zhuǎn)12.5次的360度。第一齒32a應(yīng)當(dāng)在其中開始的凹陷部13在圖5中表示為13m。
因此,應(yīng)當(dāng)清楚的是,如果使用例如U200胰島素,則3.0ml將包含600I.U,并且每圈具有24個國際單位,這將需要第一齒32a移動通過24個自由凹陷部13并進入到部分填充的第二十五個凹陷部(=25次完整旋轉(zhuǎn))。因此,將需要不同數(shù)量的齒12、32和凹陷部13、33,這仍將落入所附權(quán)利要求書所要求保護的本發(fā)明內(nèi)。
在用于注射裝置的驅(qū)動機構(gòu)的組裝期間,第一齒32a可以位于與上述示例中不同的位置。在一些情況下,裝置的扭力彈簧在組裝期間被預(yù)張緊,從而意味著齒32a在組裝期間可以被逆時針旋轉(zhuǎn)。在不同的示例中,驅(qū)動機構(gòu)可以在組裝之后但在組裝整個注射裝置之前進行測試。在這種情況下,齒32a可以在組裝期間順時針移動。然而,這可以容易地結(jié)合到齒32a的起始位置。一旦注射裝置最終被組裝并交付給使用者,齒32a就必須能夠在到達填充的16凹陷部13a之前移動相關(guān)量的凹陷部13。
為了允許第一止動表面35與第二止動表面55適當(dāng)?shù)亟雍?,凸輪表?2的一部分被設(shè)置在柔性臂53上,該柔性臂53被允許如圖6中所公開的彎曲,從而允許第一表面35鄰接第二表面55。
圖7公開了內(nèi)置到扭力彈簧操作的注射裝置中的內(nèi)容物終止機構(gòu)。在近側(cè),設(shè)置有劑量設(shè)定按鈕60,其接合旋轉(zhuǎn)元件50,使得每當(dāng)劑量設(shè)定按鈕60被旋轉(zhuǎn)來設(shè)定劑量時,旋轉(zhuǎn)元件50沿方向“A”旋轉(zhuǎn)。
在內(nèi)部,劑量設(shè)定按鈕60設(shè)有突起狀部分,當(dāng)劑量設(shè)定按鈕60沿相反方向旋轉(zhuǎn)以降低設(shè)定劑量時,該突起狀部分能夠使棘輪臂51徑向彎曲。
旋轉(zhuǎn)元件50內(nèi)部設(shè)有齒圈57,其將旋轉(zhuǎn)元件50耦接到棘輪元件61,該棘輪元件61由此與旋轉(zhuǎn)元件50一起旋轉(zhuǎn)。棘輪元件61可替代性地與旋轉(zhuǎn)部分50一起模制,以形成一個整體單元。
棘輪元件61被耦接到未示出的驅(qū)動元件,其在劑量設(shè)定期間與棘輪元件61一起旋轉(zhuǎn)。這在WO 2014/001318(特別是參見圖20)中詳細地公開。
扭力彈簧62在殼體63和驅(qū)動元件之間操作,使得每當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件50使棘輪元件61旋轉(zhuǎn)時扭力彈簧62張緊。
在劑量設(shè)定期間在扭力彈簧62中積累的扭矩通過棘輪臂51與第一元件10的齒12的近側(cè)部分14之間的接合來保持,并且可以通過使棘輪元件61和驅(qū)動元件移出接合來釋放,使得扭力彈簧的扭矩使驅(qū)動元件旋轉(zhuǎn)。
劑量設(shè)定通過設(shè)置在驅(qū)動元件和殼體63之間的可旋轉(zhuǎn)刻度鼓(scale drum)64來顯示給用戶。該刻度鼓64外部設(shè)有螺旋軌道,其接合設(shè)置在殼體63內(nèi)的類似軌道,以在劑量設(shè)定期間以及在設(shè)定劑量的排出期間螺旋地移動刻度鼓64。
在前面已示出了一些優(yōu)選實施例,但應(yīng)當(dāng)強調(diào)的是,本發(fā)明不限于這些,而是可以在所附權(quán)利要求中限定的主題內(nèi)以其他方式來實施。要特別強調(diào)的是,所描述的內(nèi)擺線齒輪傳動的EoC機構(gòu)可容易地調(diào)整成適應(yīng)來自任何初始含量的液體藥物的任何大小的劑量。還要強調(diào)的是,所描述的實施例中的EoC機構(gòu)的所公開的位置可以不同。EoC機構(gòu)例如可以被設(shè)置在不同的注射裝置中,并且例如可以被設(shè)置在注射裝置自身中的不同位置。