構(gòu)件8和內(nèi)殼體5之間的可釋放的花鍵齒結(jié)合形成第一離合器18,其中,齒分別設(shè)置在撥選構(gòu)件6和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8上。
[0136]當(dāng)按下劑量按鈕15時(shí),第一離合器18的花鍵齒脫離,并且棘輪特征20被接合,這在劑量分配期間提供可聽和/或可觸知反饋。
[0137]內(nèi)殼體5剛性地固定至外殼體4。因此,內(nèi)殼體5和外殼體4之間的任何旋轉(zhuǎn)或任何軸向運(yùn)動(dòng)都是不可能的。內(nèi)殼體5和外殼體4可以形成為一個(gè)整體部分,然而由于制造原因,優(yōu)選將殼體作為外殼體4和內(nèi)殼體5的兩個(gè)獨(dú)立部件提供。如在圖4至圖7中更詳細(xì)地所示,內(nèi)殼體5設(shè)置有柔性臂23,柔性臂23在其自由端處具有抵靠特征24。
[0138]驅(qū)動(dòng)彈簧12是扭轉(zhuǎn)彈簧,其在一端處附接到內(nèi)殼體5并且在另一端處附接到撥選構(gòu)件6。驅(qū)動(dòng)彈簧12在裝配時(shí)進(jìn)行預(yù)纏繞,使得當(dāng)機(jī)構(gòu)處于所撥選的零單元處時(shí),驅(qū)動(dòng)彈簧12將扭矩施加到撥選構(gòu)件6。使撥選手柄14旋轉(zhuǎn)以設(shè)定劑量的動(dòng)作使撥選數(shù)字6相對(duì)于內(nèi)殼體5旋轉(zhuǎn)并且使驅(qū)動(dòng)彈簧12繞緊。
[0139]導(dǎo)螺桿9例如經(jīng)花鍵結(jié)合在轉(zhuǎn)向上約束至驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8。導(dǎo)螺桿9當(dāng)旋轉(zhuǎn)時(shí)被迫相對(duì)于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8在軸向上運(yùn)動(dòng)。這通過導(dǎo)螺桿9和內(nèi)殼體5之間的螺紋結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。支承部10在軸向上約束至導(dǎo)螺桿9并且在劑量分配期間作用在儲(chǔ)罐3內(nèi)的塞子上。
[0140]驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8、離合器片16和劑量按鈕15的軸向位置由復(fù)位彈簧13的動(dòng)作限定,復(fù)位彈簧13抵靠?jī)?nèi)殼體5并且沿近側(cè)方向在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8上施加力。這確保離合器片16與撥選手柄14花鍵接合,并且驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8與內(nèi)殼體5花鍵接合。復(fù)位彈簧13也起到維持驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和離合器片16之間的棘輪特征的接合的作用,S卩,起到維持第二離合器19接合的作用[注釋:我不確定它是問題,但是在此處尚未描述第二離合器]。作為一個(gè)替代方案,復(fù)位彈簧13的功能可以全部或部分地由扭轉(zhuǎn)彈簧12來實(shí)現(xiàn)。
[0141]外殼體4為儲(chǔ)罐3和儲(chǔ)罐保持器2提供位置,儲(chǔ)罐保持器2可以附接到外殼體4。此夕卜,外殼體4包括:用以剛性地約束內(nèi)殼體5的結(jié)合部和在外殼體4的外表面上以在軸向上留駐撥選手柄14的凹槽。此外,可以提供可移除蓋,可移除蓋裝配在儲(chǔ)罐保持器2上并且經(jīng)夾子特征留駐。
[0142]在下文中,將結(jié)合對(duì)使用注射裝置I的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的解釋更詳細(xì)地描述上述部件的功能和相互作用。
[0143]圖2和圖3以及圖4和圖5分別示出在劑量設(shè)定和劑量分配期間的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。如上文所解釋的,當(dāng)劑量按鈕15被按壓并且驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8在軸向上運(yùn)動(dòng)時(shí),它作用在內(nèi)殼體5上的柔性臂23,使柔性臂23徑向向外地運(yùn)動(dòng)。換言之,在柔性臂23的無應(yīng)力狀態(tài)下(在劑量設(shè)定和劑量重新設(shè)定期間),臂23及其抵靠特征24處于徑向內(nèi)部位置中,而在劑量分配期間被向外推到徑向外部位置。為了這個(gè)目的,驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8的遠(yuǎn)端可以包括如圖中所示的錐形或擴(kuò)張部。抵靠特征24的徑向內(nèi)部位置被選擇為,使得顯示構(gòu)件7的抵靠特征22不接觸抵靠特征24,不論顯示構(gòu)件7的位置如何。
[0144]圖6和圖7示出在劑量分配期間接近劑量的結(jié)束。隨著顯示構(gòu)件7返回至其零劑量位置(遠(yuǎn)側(cè)位置),柔性咔噠發(fā)聲臂21連同其抵靠特征22越過內(nèi)殼體柔性臂23及其抵靠特征24,產(chǎn)生可聽咔噠聲。由于內(nèi)殼體柔性臂23僅在分配期間向外運(yùn)動(dòng),所以設(shè)定扭矩不受影響,并且當(dāng)在劑量重新設(shè)定期間減量撥選至零單位時(shí)不產(chǎn)生咔噠聲。
[0145]關(guān)于第一離合器18和第二離合器19,存在注射裝置I的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的兩種大體不同的狀態(tài),這兩種狀態(tài)分別在圖2和圖3中示出。圖2示出在靜止?fàn)顟B(tài)下的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),靜止?fàn)顟B(tài)是假設(shè)用戶不在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)下施加任何力時(shí)的狀態(tài)。在該靜止?fàn)顟B(tài)下,第一離合器18將驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8聯(lián)接到內(nèi)殼體5,第二離合器19允許離合器片16和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)。然而,為了使離合器片16相對(duì)于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8旋轉(zhuǎn),必須提供扭矩以克服棘輪特征的阻力,S卩,離合器片6不能相對(duì)于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8自由地旋轉(zhuǎn)。如果用戶按下劑量按鈕15,則圖3中所示的第二狀態(tài)產(chǎn)生。這導(dǎo)致第一離合器18斷開,使得驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8相對(duì)于內(nèi)殼體5自由旋轉(zhuǎn),而第二離合器19被聯(lián)接以阻止驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和離合器片16之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0146]裝置在靜止?fàn)顟B(tài)下的情況下,顯示構(gòu)件7定位在其與內(nèi)殼體5的零劑量抵靠的狀態(tài)下,且劑量按鈕15沒被壓下。通過外殼體4上的窗口 17可看見撥選構(gòu)件7上的劑量標(biāo)記“O”。在裝置裝配期間對(duì)其施加了多圈預(yù)纏繞的驅(qū)動(dòng)彈簧12對(duì)撥選構(gòu)件6施加扭矩。撥選構(gòu)件6通過其與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8的棘輪結(jié)合(第二離合器19)被阻止在扭矩作用下旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8通過由驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8上的花鍵齒和內(nèi)殼體5的接合(第一離合器18)提供的互鎖被阻止旋轉(zhuǎn)。復(fù)位彈簧13通過將驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8沿近側(cè)方向推而將第一離合器18維持在其聯(lián)接狀態(tài)下。然而,隨著驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和離合器片16相對(duì)旋轉(zhuǎn)時(shí)第二離合器19的齒相互越過,驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8克服復(fù)位彈簧13的力沿遠(yuǎn)側(cè)方向自由移位。第二離合器19的齒的高度小于第一離合器18的花鍵的軸向高度。因此,即使第二離合器19的齒相互越過,第一離合器18也保持處于其聯(lián)接狀態(tài)下。
[0147]用戶通過使撥選手柄14順時(shí)針旋轉(zhuǎn)來選擇可變劑量的藥物,該旋轉(zhuǎn)在撥選構(gòu)件6中產(chǎn)生相同的旋轉(zhuǎn)。撥選構(gòu)件6的旋轉(zhuǎn)使得驅(qū)動(dòng)彈簧12卷緊,增加了在驅(qū)動(dòng)彈簧12內(nèi)存儲(chǔ)的能量。驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8由于其花鍵齒與內(nèi)殼體5接合(第一離合器18聯(lián)接)而仍然被阻止旋轉(zhuǎn)。因此,相對(duì)旋轉(zhuǎn)必須經(jīng)第二離合器19的棘輪結(jié)合在離合器片16和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間發(fā)生。
[0148]使撥選手柄14旋轉(zhuǎn)所需的用戶扭矩是使驅(qū)動(dòng)彈簧12卷緊所需的扭矩與超越(overhaul)第二離合器19的棘輪特征所需的扭矩之和。復(fù)位彈簧13被設(shè)計(jì)成為棘輪特征提供軸向力并且使部件(驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8、離合器片16、劑量按鈕15)偏向于遠(yuǎn)離注射裝置I的儲(chǔ)罐端。軸向負(fù)載起到維持驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8與離合器片16的棘輪齒接合的作用。超越棘輪齒所需的扭矩是復(fù)位彈簧13施加的軸向負(fù)載、棘輪的順時(shí)針斜面角度、配接表面之間的摩擦系數(shù)以及棘輪特征的平均半徑的結(jié)果。
[0149]當(dāng)用戶使撥選手柄14充分旋轉(zhuǎn)以使機(jī)構(gòu)增加一個(gè)單位時(shí),撥選構(gòu)件6相對(duì)于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8旋轉(zhuǎn)一組棘輪齒。此時(shí),棘輪齒重新接合到下一個(gè)止動(dòng)位置中??陕犨菄}聲通過棘輪重新接合而產(chǎn)生,并且可觸知反饋通過所需扭矩輸入中的變化來提供。因此,第二離合器19形成棘輪味11達(dá)發(fā)聲器。
[0150]撥選構(gòu)件6和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8的相對(duì)旋轉(zhuǎn)使得最后劑量螺母11朝其在撥選構(gòu)件6上的最后劑量抵靠部沿著螺紋路徑行進(jìn)。撥選構(gòu)件6的旋轉(zhuǎn)在顯示構(gòu)件7中進(jìn)一步產(chǎn)生旋轉(zhuǎn),顯示構(gòu)件7沿著由其與內(nèi)殼體5的結(jié)合限定的其螺旋形路徑行進(jìn)。對(duì)應(yīng)于X個(gè)單位的劑量標(biāo)記變成與外殼體4中的窗口 17對(duì)齊。裝置現(xiàn)在被設(shè)置成輸送X個(gè)單位的液體藥劑。
[0151]在沒有用戶扭矩施加到撥選手柄14的情況下,撥選構(gòu)件6現(xiàn)在僅僅通過離合器片16與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間的棘輪接合(第二離合器19)而被阻止在驅(qū)動(dòng)彈簧12施加的扭矩的作用下旋轉(zhuǎn)。沿逆時(shí)針方向超越棘輪所需的扭矩是復(fù)位彈簧13施加的軸向負(fù)載、棘輪的逆時(shí)針斜面角度、配接表面之間的摩擦系數(shù)以及棘輪特征的平均半徑的結(jié)果。超越棘輪所需的扭矩必須大于由驅(qū)動(dòng)彈簧12施加到撥選構(gòu)件6(并且因此施加到離合器片16)的扭矩。棘輪斜面角度因此沿逆時(shí)針方向增加以確保情況是這樣。
[0152]用戶現(xiàn)在可以通過使撥選手柄14繼續(xù)沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)來選擇增加所選擇的劑量。超越撥選構(gòu)件6與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間的棘輪結(jié)合的過程針對(duì)每個(gè)劑量單位重復(fù)。對(duì)于每個(gè)劑量單位,額外能量存儲(chǔ)在驅(qū)動(dòng)彈簧12內(nèi),并且針對(duì)所撥選的每個(gè)單位,通過棘輪齒的重新接合而提供了可聽且可觸知反饋。隨著卷緊驅(qū)動(dòng)彈簧12所需的扭矩增加,旋轉(zhuǎn)撥選手柄14所需的扭矩增加。逆時(shí)針方向上超越棘輪所需的扭矩因此必須大于當(dāng)已經(jīng)達(dá)到最大劑量時(shí)由驅(qū)動(dòng)彈簧12施加到撥選構(gòu)件6的扭矩。
[0153]如果用戶繼續(xù)增加所選擇的劑量,直至到達(dá)最大劑量極限,則顯示構(gòu)件7與外殼體4上的其最大劑量抵靠部相接合,這阻止了顯示構(gòu)件7、撥選構(gòu)件6、離合器片16和撥選手柄14的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。此時(shí),顯示構(gòu)件7上的最大劑量標(biāo)記與外殼體4中的窗口 17對(duì)齊。
[0154]取決于已經(jīng)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)輸送了多少單位,在劑量選擇期間,最后劑量螺母11可以使其最后劑量抵靠部(即端止擋)與撥選構(gòu)件6相接觸。抵靠部阻止撥選構(gòu)件6和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8進(jìn)一步相對(duì)旋轉(zhuǎn),并且因此限制能夠選擇的劑量。最后劑量螺母11的位置由每次用戶設(shè)定劑量時(shí)已經(jīng)在撥選構(gòu)件6與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間產(chǎn)生的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的總數(shù)來確定。
[0155]在機(jī)構(gòu)處于劑量已經(jīng)被選擇的狀態(tài)下,用戶能夠從該劑量取消選擇或重新設(shè)定任意數(shù)量的單位。取消選擇劑量由用戶逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)撥選手柄14來實(shí)現(xiàn)。由用戶施加到撥選手柄14的扭矩當(dāng)與由驅(qū)動(dòng)彈簧12施加的扭矩相結(jié)合時(shí),足以沿逆時(shí)針方向超越在離合器片16和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間的棘輪19。當(dāng)超越棘輪時(shí),在撥選構(gòu)件6中(經(jīng)離合器片16)產(chǎn)生逆時(shí)針方向,這使顯示構(gòu)件7朝零劑量位置返回,并且使驅(qū)動(dòng)彈簧12展開。撥選構(gòu)件6與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)使得最后劑量螺母11沿著其螺旋路徑返回,遠(yuǎn)離最后劑量抵靠部。
[0156]在機(jī)構(gòu)處于劑量已經(jīng)被選擇的狀態(tài)下,用戶能夠啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以開始輸送劑量(劑量分配)。劑量的輸送通過用戶按壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的頂部(近端)上的劑量按鈕15而開始。當(dāng)按壓劑量按鈕時(shí),它在軸向上運(yùn)動(dòng),作用在離合器片16上,離合器片16進(jìn)而作用在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8上。離合器片16使其花鍵齒從撥選手柄14脫離,并且之后,驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8使其花鍵齒(第一離合器18)從內(nèi)殼體5脫離。
[0157]當(dāng)內(nèi)殼體5和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間的第一離合器18的花鍵結(jié)合脫離時(shí),阻止驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8在劑量選擇期間旋轉(zhuǎn)的結(jié)合被移除。從驅(qū)動(dòng)彈簧12施加到撥選構(gòu)件6的扭矩經(jīng)第二離合器19的棘輪結(jié)合傳輸?shù)津?qū)動(dòng)構(gòu)件8中。該扭矩促使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8,并且由于驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8與內(nèi)殼體5的相對(duì)接合,使導(dǎo)螺桿9前進(jìn)。導(dǎo)螺桿9的軸向移位通過接觸儲(chǔ)罐3內(nèi)的塞子并且使該塞子移位的支承部10的作用而迫使液體藥劑從機(jī)構(gòu)輸送。
[0158]內(nèi)殼體5的棘輪特征20包括卩卡?達(dá)發(fā)聲器臂(未不出)。卩卡?達(dá)發(fā)聲器臂是一體化到內(nèi)殼體5中的柔性懸臂梁,與驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8中的花鍵棘輪齒沿徑向結(jié)合。棘輪齒18b間距對(duì)應(yīng)于輸送單個(gè)劑量單位所需的驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8旋轉(zhuǎn)。在分配期間,隨著驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8旋轉(zhuǎn),花鍵特征與咔噠發(fā)聲器臂相接合以隨著所輸送的每個(gè)劑量單位產(chǎn)生可聽咔噠聲。超越咔噠發(fā)聲器臂所需的扭矩是棘輪齒輪廓、懸臂梁的剛度以及咔噠發(fā)聲器臂和棘輪之間的名義過盈量的結(jié)果。咔噠發(fā)聲器臂結(jié)合被設(shè)計(jì)成使得超越所需的扭矩顯著小于由驅(qū)動(dòng)彈簧12提供的扭矩。
[0159]撥選構(gòu)件6的旋轉(zhuǎn)也促使顯示構(gòu)件7相對(duì)于內(nèi)殼體5朝零劑量抵靠部沿著其螺旋形路徑返回。在用戶繼續(xù)按壓劑量按鈕15的時(shí)候,劑量的輸送經(jīng)上文描述的機(jī)械相互作用繼續(xù)。如果用戶釋放劑量按鈕15,則復(fù)位彈簧13使劑量按鈕15經(jīng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和離合器片16返回至其靜止位置,使得驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8變成在轉(zhuǎn)向上被約束并且劑量的輸送停止。
[0160]在劑量按鈕15被壓下的情況下,劑量的輸送繼續(xù),直至顯示構(gòu)件7到達(dá)其與內(nèi)殼體5的零劑量抵靠為止。施加到撥選構(gòu)件6的扭矩由顯示構(gòu)件7和撥選構(gòu)件6的抵靠進(jìn)行反作用,其中離合器片16和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8被阻止進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)。在劑量的輸送期間,驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和撥選構(gòu)件6—起旋轉(zhuǎn),使得在最后劑量螺母11中沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生。因此,最后劑量螺母11僅在劑量設(shè)定期間朝其在撥選構(gòu)件6上的抵靠部行進(jìn),并且在劑量重新設(shè)定期間行進(jìn)遠(yuǎn)離端止擋。
[0161]一旦劑量的輸送由于顯示構(gòu)件7返回至零劑量抵靠部而停止,則用戶可以釋放劑量按鈕15,這將使第一離合器18重新接合在內(nèi)殼體5和驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8之間。機(jī)構(gòu)現(xiàn)在返回至靜止?fàn)顟B(tài)。
[0162]可以使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8或內(nèi)殼體5上的花鍵齒傾斜,使得當(dāng)釋放劑量按鈕15時(shí),花鍵齒的再次接合使驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8輕微地倒卷,由此解除顯示構(gòu)件7與內(nèi)殼體5中的零劑量止擋抵靠部的接合。這消除了驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的間隙(例如由于公差造成的)的影響,不然的話,這種間隙會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)螺桿9在撥選驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)提供后續(xù)劑量時(shí)稍微前進(jìn)并分配藥劑。這是由于顯示構(gòu)件7的零劑量止擋不再約束該機(jī)構(gòu),反而是該約束返回至驅(qū)動(dòng)構(gòu)件8和內(nèi)殼體5之間的花鍵。
[0163]適合用于注射裝置101的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二實(shí)施例在圖8至圖11中示出。注射裝置101包括儲(chǔ)罐保持器102、容納有藥劑的儲(chǔ)罐103、蓋(未示出,可選擇性包括)和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括帶有窗口 117的外殼體104、內(nèi)殼體