CN101163514B - 注射装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于从药瓶中注射设定剂量药物的注射装置具有螺母(13)，该螺母在剂量设定操作期间被沿着带螺纹的活塞杆(4)向上旋拧。该螺母是通过旋转一剂量设定部件(17)而得以沿着活塞杆旋拧的。旋转联接机构包括能够沿轴向位移的联接部件(25)，该联接部件依照轴向位移的函数而发生旋转。在剂量设定期间，允许螺母相对于联接部件旋转。在注射期间，联接部件可旋转地锁定在该螺母上。这提供了一种螺母在剂量设定期间和在注射期间都旋转的剂量设定和注射机构。

Description

注射装置
技术领域
本发明涉及具有活塞驱动部件的注射器，该活塞驱动部件用于在药管内接合并移动活塞，借助该活塞驱动部件，可以在剂量设定期间通过沿着活塞驱动部件旋转螺母来设定剂量，并且其中可以通过将螺母驱动到它的初始位置来排出设定剂量。
背景技术
在EP327910中介绍了一种采用上面介绍的剂量设定和注射方案的堪称经典的注射笔。
通过在这只注射笔上设定剂量，将形成注射按钮的管状构件沿着螺纹活塞杆旋拧出一段距离，该距离相当于必须要将所述活塞杆移动到来注射设定剂量的距离。管状构件简单地具有螺母的形态，在剂量设定期间将该螺母旋拧离开止挡件，并且在注射期间将该螺母按压回到与所述止挡件紧贴的位置上，并且施加在按钮上的力直接传递到封闭注射器中的安瓿一端的活塞上，该安瓿包含要注射的药剂。在将该活塞按压到安瓿中时，将药剂经由穿过封闭物安装在安瓿另一端上的针头压出。
随着时代的发展，越来越想要在安瓿中储存更大剂量，典型地是3毫升而不是不是1.5毫升。由于不太适宜将注射器制作得更长，因此另辟蹊径为安瓿制订了更大的直径，即，将活塞面对安瓿中药剂的面积加倍，结果造成施加在活塞上的力也加倍了，这样才能在安瓿内部提供与以前一样的压力。此外，注射一个单位药剂活塞所要移动的距离减半了。
这种发展并非很受欢迎，因为尤其是手指力量较少的用户按压注射按钮有一定困难，这个问题在仍然使用较细的针头来减小注射的疼痛感的时候会更为严重。而且，在按钮的运动相当小的情况下，原本就很难感觉到是否移动了按钮，并且在从3ml安瓿中注射一个单位的时候，活塞(并且随之是注射按钮)必须仅仅移动大约0.1mm。
因而，希望在注射按钮和活塞之间有传动机构，从而使得按钮具有比活塞大的行程。通过这一传动机构，使得注射按钮的运动量更大，并且施加在注射按钮上的力相应地得到了减小。
在EP608343中，传动机构是通过这样的实际情况获得的：剂量设定部件是沿着具有大齿距螺纹的心轴旋拧出的。当沿着所述剂量设定部件的轴向向回按压所述剂量设定部件时，螺纹将会引发所述剂量设定部件旋转，这一旋转经由连接机构传递到小螺距的驱动螺母上，驱动螺母将会迫使不随螺纹旋转的活塞杆前进。
在WO99/38554中给出了类似的传动机构，其中在剂量设定部件的外表面上切出大螺距的螺纹并且使该螺纹与圆柱形外壳内侧上的配套螺纹接合。不过，借助这种类型的传动机构，要有相对较大的表面滑过彼此，以致于因为滑动面之间的摩擦而损失了大部分的转换得来的力。因此，使用相互接合的齿轮和齿条的传统传动机构并非很好的选择。
从WO96/26754中了解到一种注射装置，其中两个整合在一起的齿轮分别接合固定在外壳中的齿条和活塞内部的齿条。当活塞在外壳内沿轴向移动时，这个活塞内部的齿条能够驱动第一个齿轮，以使得另一个一体齿轮沿着外壳内部的固定齿条移动。从而使该齿轮沿着活塞运动的方向移动，但是比活塞移动的距离短，并且一体齿轮的这一轴向移动经由包围所述齿轮的外壳传递到活塞杆，该活塞杆将安瓿的活塞进一步压入这个安瓿。不过，活塞内部的齿条是设置在所述活塞内部的多个轴向齿条之一。这些齿条之间交替夹着无齿的凹槽，这些凹槽使得活塞能够在第一个齿轮不与这个活塞内的齿条接合的情况下实现轴向移动。提供这种结构是为了使得活塞能够在设定剂量的时候沿着朝向外壳之外的方向运动。当旋转活塞来设定剂量时，它在第一个齿轮经过无齿凹槽的情况下的一部分旋转期间向外移动一段与一个单位相应的距离，此后第一个齿轮接合齿条之一，从而能够注射所设定的单位，或者可以继续进行旋转，以使得第一个齿轮经过下一个凹槽，在经过下一个凹槽期间，设定剂量又增加了一个单位，如此继续，直到设定了所需单位数的剂量。
这种构造的缺点在于，相互交错的齿条和齿轮的齿必定彼此进入接合状态和脱离接合状态，具有磕碰的固有危险。由于沿着活塞的内表面仅能放置少数几条由中间无齿凹槽分开的齿条，因此在360°旋转期间仅能实现少数几次增加。
在美国专利US6663602中，公开了一种注射装置，其中在注射按钮和活塞杆之间采用了直接传动机构，即，避免了旋转移动到线性运动和线性运动到旋转运动的过快转化的传动机构。
美国专利US6663602中给出的注射装置包括：外壳，在该外壳中有带有第一螺距的螺纹的活塞杆，该活塞杆不可旋转，但是可沿纵向位移的得到引导；螺母，该螺母接合活塞杆的螺纹，可以沿着带螺纹活塞杆将该螺母旋拧离开外壳中的预定位置，以设定剂量，并且在注射设定剂量时可以将该螺母带着活塞杆一起压回到所述预定位置；剂量设定部件，可以在外壳内沿着第二螺距的螺纹向外旋拧该剂量设定部件，以将注射按钮与其一起从外壳的近端末端提升起来。这种注射装置配备有传动箱，该传动箱提供注射按钮和螺母相对于外壳的轴向运动之间的传动，这一传动具有与所述第二和第一螺距的比值相应的传动比。
虽然广义地认为是现有技术，但是美国专利US6663602中公开的注射装置因为在设定剂量期间起作用的线性传动系统的构造原理而存在着严重的机械限制。按照美国专利US6663602的注射装置，螺母/活塞杆组件的长度会通过沿着活塞杆上的螺纹旋转螺母而在剂量设定期间增长。在剂量设定期间，螺母和注射按钮的线性位移是相关联的，从而在螺母和注射按钮的运动之间会存在一定比例，该比例是由传动箱的传动比给出的。由于在剂量设定期间螺母相对于活塞杆受到旋转限制，因此螺母的平移对应于活塞杆的平移，并且因此最终对应于所执行的药物剂量。
由于齿轮是该构造整体的一部分，并且由于仅能够将该齿轮设计成具有一定的传动比，因此齿轮对可获得的注射按钮运动相对于活塞运动的比值造成了重要约束。由于活塞杆的运动与所执行的药物剂量之间直接成比例，因此同一个注射器不能很容易地适应于不同的药物。虽然可以通过改变线性齿轮的传动比来实现适应性，但是这种解决方案一般来说是很复杂的并且意味着要全部重新设计注射器。
发明内容
美国专利US6663602中公开的注射装置包括螺母在剂量输送期间保持旋转固定的剂量设定和注射机构。不过，按照本发明，螺母在剂量输送期间也可以相对于壳体旋转。
按照本发明的一个方面，该注射装置包括：
a.用于剂量设定和注射机构的壳体，该壳体具有近端末端和远端末端，
b.可旋转的剂量设定部件，
c.可沿轴向位移的活塞杆，该活塞杆具有第一螺纹和附加的纵向延伸轨道，
d.壳体上的中心开口，用于接合活塞杆的附加的纵向延伸轨道，这样在活塞杆的轴向平移期间引导活塞杆的角运动，
e.螺纹螺母，该螺纹螺母接合活塞杆的第一螺纹，该螺母在剂量设定期间可转动地锁定在剂量设定部件上，
f.旋转联接机构，该旋转联接机构具有联接部件，该联接部件能够沿轴向从第一位置位移到第二位置，该旋转联接机构在剂量设定期间允许螺母相对于联接部件的角运动，同时在注射期间防止螺母和联接部件之间发生角运动。所述注射装置还包括设置在所述壳体上的纵向延伸轨道，并且联接部件包括凸起，所述凸起与所述壳体上的所述纵向延伸轨道接合，所述壳体上的所述纵向延伸轨道的至少一部分倾斜，从而迫使该联接部件依照联接部件相对于壳体的轴向位移的函数在从所述第一到所述第二位置的轴向位移的至少一部分期间成角度地转动。
按照这种构造，可以获得注射按钮行程相对于活塞杆行程的延长或缩短。此外，由于这种构造意味着剂量设定部件对于所要注射的给定剂量的旋转速度会发生改变，因此可以获得具有不同布局的剂量刻度读数。这样，可以获得连续数字之间的距离增大的刻度读数，这种读数提供了增大刻度读数标签的字体大小的可能。而且，这种构造提供了精调传动比的可能，如果注射装置是这样构成的。
按照本发明的第二个方面，剂量设定部件由于该剂量设定部件相对于壳体的旋转而能够沿轴向位移，同时联接部件与剂量设定部件相联接，从而剂量设定部件的轴向位移基本上对应于联接部件的轴向位移。
按照本发明的第三个方面，联接部件具有螺纹并且以螺纹连接方式与设置在壳体上的螺旋状螺纹接合，壳体的螺纹具有恒定螺距。按照这个方面，获得了非常简单的解决方案。
按照本发明的第四个方面，联接部件具有螺纹，该螺纹接合设置在壳体上的纵向延伸轨道，其中纵向延伸轨道沿着该轨道的延伸方向具有变化的螺距。按照这个方面，剂量设定部件的旋转相对于各种不同的具体剂量选择是非线性的。这样，可以获得具有非线性刻度的剂量设定部件，例如，可以为要注射的较小剂量提供步长比较大剂量的刻度步长大的刻度。这意味着低范围可注射剂量内的可分辩性得到了提高。而且，壳体提供具有相对于所要注射的具体药量为非线性的行程的注射按钮，例如，对于较小剂量，具有与美国专利US6663602中给出的解决方案相比更长的行程。
按照本发明的第五个方面，旋转联接机构包括增量反馈机构，该增量反馈机构在剂量设定期间提供与剂量体积相应的增量咔哒声(click)。这个方面提供了针对各个咔哒声对剂量设定转轮相对于壳体部分的旋转运动量进行轻松调节的方法。与第三个方面相结合，剂量设定转轮或剂量设定刻度上数字之间距离的增大和减小并且因此各个咔哒声的旋转次数可以通过选择壳体上与联接部件螺纹接合的螺纹的具体螺距来改变。通过改变轨道沿着该轨道延伸方向的倾斜度，可以以非线性方式改变每次咔哒声的旋转次数。
按照本发明的第六个方面，注射按钮可操作地与传动箱组件相连接，该传动箱组件将注射按钮的轴向运动与螺母的轴向运动联系起来。注射按钮和螺母之间运动的传动可以借助传动箱来获得，该传动箱包括：至少一个由连接件承载的齿轮，该连接件从传动箱中伸出，该连接件可沿纵向位移但是不可相对于所述传动箱旋转，并且该连接件与螺母形成一体；与传动箱的第一部件形成一体的第一齿条，该部件可旋转但是不能相对于壳体沿着纵向位移；和第二部件，该第二部件承载着从所述传动箱中伸出的第二齿条，第二齿条可纵向位移但是不能相对于所述第一部件旋转，并且与注射按钮相接，以随着所述按钮的纵向运动而运动，至少一个齿轮分别接合第一和第二齿条，并且具有能够按照所提到的第二齿条的纵向运动与连接件相对于壳体的传动比提供将第二齿条的纵向运动转换成连接件的纵向运动的传动的尺寸，所述传动比基本上对应于所述第二与所述第一螺距的比值。
在这样的装置中，仅仅需要由具有大螺距的螺纹转换驱动剂量设定部件所需的力，而将在注射时移动活塞所需的力通过具有恒定不变接合的齿轮和齿条的传统传动机构传递到所述活塞。
在本发明的第七个方面中，活塞杆配备有针对螺母沿着所述活塞杆的螺纹进行的运动的止挡件，从而形成了容量完结止挡件。这样，以经典的方式提供了剂量设定限制器，这种方式没有额外的部件来防止剂量设定值超出安瓿中余留的液体量。
按照本发明的第八个方面，活塞杆上的附加的纵向延伸轨道是成螺旋形地设置在活塞杆的外表面上的，从而在活塞杆上形成第二螺纹。通过以螺旋方式形成这个轨道，活塞杆由于该活塞杆相对于壳体的轴向位移而发生旋转。通过在注射期间旋转活塞杆和联接部件一个类似的角度，可以设定更小或更大的每次咔哒声对应的药剂容量，并且在活塞杆和螺母之间仍然有EOC(容量完结)止挡件。
如本文中所使用的，术语″药物输送装置″按照本发明应该指的是单一剂量、多剂量、可抛弃或可重新利用的设计成用于给予选定剂量的医疗产品(例如，胰岛素、生长激素、低分子量肝素和它们的同功异质体和/或衍生物等)，最好是多次选择的剂量的装置。所述装置可以具有任意形状，例如小盒或钢笔型的。可以通过机械(根据需要采用手动方式)或电子驱动机构或者储能驱动机构(比如弹簧等)来提供剂量输送。可以通过手动机构或电子机构提供剂量选择。此外，所述装置可以包含设计成用来监视生理性状(比如血糖水平等)的零部件。此外，所述装置可以包括针头或可以是没有针头的。具体来说，优选实施方式，术语药物输送装置应当指的是具有机械和手动的剂量输送和剂量选择机构的可丢弃的多剂量钢笔型装置，这种装置是为了由没有受过正规医疗训练的人(比如病人)定期使用而设计的。最好，药物输送装置是注射器型的。
术语″壳体″按照本发明应该最好是指具有内螺纹和外螺纹的外部壳体(″主壳体″、″主体″、壳″)或内部壳体(″内主体″，″插入件″)。可以将壳体设计成能够实现药物传输装置或者它的任何机构的安全、正确和舒适抓握。通常，将其设计成通过限制对污染物(比如液体、灰尘、污垢等)的暴露来封装、固定、保护、引导和/或接合药物输送装置的内部零部件(例如，驱动机构、药瓶、活塞、活塞杆)。一般来说，壳体可以是管状或非管状的一体的或者多部分的零部件。通常，外部壳体用于封装可以从中配发多个剂量的理疗产品的药瓶。不过，药瓶可以与壳体直接相接，以致部分地或全部处于壳体之外。
术语″接合″按照本发明应当具体指的是驱动机构/药物输送装置的两个或多个零部件的相互锁定，例如，花键或螺纹连接，最好是零部件的螺旋状螺纹的相互锁定(″以螺纹连接方式接合″)。术语″接合″包含使用联接以螺纹连接方式接合的螺纹的中间零部件。
术语″螺纹″按照本发明应当最好指的是位于药物输送装置的零部件的内表面和/或外表面(″内螺纹″和/或″外螺纹″)上的全部或部分螺纹，例如，螺旋线凸棱/凹槽，通常具有螺旋性质或者包括线性倾斜部分，具有基本上为三角形或正方形或者圆形截面的形状，设计成用于实现零部件之间的连续自由旋转和/或轴向运动。根据情况，可以将螺纹此外设计成用于防止某些零部件在一个方向上的旋转或轴向运动。
术语″剂量设定部件″按照本发明应该指的是横截面基本上为圆形的基本上为管状的零部件，具有：a)内螺纹和外螺纹二者，或b)内螺纹，或c)外螺纹。可以将剂量设定部件设计成用来指示所选择的可排出产品的剂量。这可以通过利用标记、符号、数字等来实现，例如印刷在剂量设定部件或测距计的外表面上，等等。而且，也可以使用单独的剂量刻度，包括机械的或电子显示装置。
术语″导程″按照本发明应当最好是指螺母在一个完整旋转中应当推进的轴向距离；最好″导程″应当指的是驱动机构的具有螺旋状螺纹的零部件(即，剂量设定部件、螺母、活塞杆等)在一次旋转期间前进的轴向距离。因此导程是相关零部件螺纹螺距的函数。
术语″螺距″按照本发明应当最好是指平行于螺旋状螺纹的轴向测量的螺旋状螺纹上的连续轮廓之间的距离。
术语″活塞杆″按照本发明应该指的是适合于穿过壳体/在壳体之内操作的零部件，它设计成用来为了排出/给予可注射的产品而转移穿过药物输送装置/在药物输送装置内的轴向运动，最好是从螺母转移到活塞。所述活塞杆可以弹性的或非弹性的。它可能是简单的杆、导螺杆，等等。″活塞杆″按照本发明应当此外还指具有非圆形横截面并且最好具有一个或多个部分或完全沿着其长度延伸的螺纹的零部件。它可以由本领域技术人员熟知的任何适当的材料制成。
术语″增量反馈机构″按照本发明应该是指提供在多个不连续递增步长中出现的剂量设定值的机构，例如，为每次设定一个国际单位提供一次增量咔哒声，增量反馈机构最好提供可由操作注射笔的用户感觉到或听到的可触摸到的或可听到的咔哒声。
附图说明
下面，将参照附图对本发明进行更加详细地介绍，其中
附图1示意性地表示按照本发明的注射装置的剖面图，和
附图2示意性地表示沿着附图1中的线I--I截取的传动箱的剖面图，
附图3表示按照本发明的注射装置的另一种实施方式的剂量设定部分中的纵向剖面图，
附图4表示与附图3中的视图垂直的纵向剖面图，
附图5表示附图3和4中所示的装置的分解图，
附图6a表示按照本发明的一种实施方式的附图5的管状部分105的放大图，和
附图6b表示现有注射装置的相应部分105的放大图。
具体实施方式
将附图中所示的装置表示为注射笔，该注射笔具有细长主体，该细长主体具有中心轴。不过，其它形态也处于本发明的范围之内。
在附图1所示的装置中，细长圆柱形壳体1具有间隔壁2，该间隔壁2将壳体分成装纳一剂量设定机构的隔舱和设计成用来安放未示出的安瓿的隔舱3。间隔壁2配备有从中穿过的开口。另外，间隔壁可以由插入件代替，使该插入件不能相对于壳体1的主结构进行旋转和轴向运动地固定位，所述开口形成在所述插入件上。活塞杆4穿过开口2b，活塞杆4具有第一螺纹4a和形成在该活塞杆4之内和之上的附加的纵向延伸轨道4b，开口2b配备有与附加的纵向延伸轨道4b配套且接合的一个或者多个凸棱。
按照附加的纵向延伸轨道4b和间隔壁2上配套开口2b的具体设计，活塞杆4依照该活塞杆的轴向位移的函数得到旋转引导。为了获得在相对于壳体可旋转地锁定的同时能够沿纵向位移的活塞杆4，将附加的纵向延伸轨道4b形成为平行于活塞杆4的轴线延伸的直线轨道。另外，为了获得依照活塞杆4的轴向位移的函数而旋转的活塞杆4，将附加的纵向轨道4b形成为与形成在间隔壁2上的开口2b内的螺旋凸棱或螺纹配套且接合的螺旋槽或螺纹。
按照注射装置的具体设计，可以将第一螺纹4a和附加的纵向延伸轨道4b设置在活塞杆4的相反两端，第一螺纹4a和附加的纵向延伸轨道4b可以沿着活塞杆4的轴向部分重叠或完全重叠。而且，可以将螺纹4a设置成具有比附加的纵向延伸轨道4b大的深度，或者反之。在附图1中，螺纹4a和4b和该螺纹开口2b是示意性表示的。
与壳体1同心地，壁2在其朝向远离隔舱3一方的侧面上承载着管状部件5，管状部件5在其与壁2相邻的部分上配备有外螺纹6并且在其自由端上具有圆周凹槽7。传动箱9上的环形联接部件8接合凹槽7。通过这种联接，以使得传动箱9能够在壳体内旋转但是不能相对于所述轴向位移的方式将传动箱固定在壳体1中。
在传动箱9中，包括两个一体齿轮的齿轮组件套装在轴杆11上，该轴杆11垂直于两个轴向连接棒12之间的装置的纵轴。连接棒12从传动箱朝向间隔壁2伸出并且与螺母13相连，螺母13接合活塞杆4的第一螺纹4a。齿轮组件包括具有较大直径的齿轮14和具有较小直径的齿轮16，齿轮14接合齿条15的齿，齿条15在传动箱中得到引导，以沿着装置的纵向发生位移，齿轮16接合附图2中在传动箱9的内壁上沿着该装置的纵向延伸的齿条10。具有较小直径的齿轮16可以分成位于齿轮14两侧的两个齿轮，并且传动箱9内壁上的齿条可以具有没有任何齿的纵向凹槽，以便为齿轮14腾出空间。
安装在壳体2内的管状剂量设定部件17在一端配备有与管状部件5的外螺纹6配套且接合的内螺纹，并且在其另一端具有形成剂量设定按钮18的直径扩大的部分。由于与螺纹6接合，可以将剂量设定部件17旋拧入和旋拧出壳体，以在壳体1上的未示出的窗口中显示出其外表面上的未示出的螺旋刻度上的数字。
深杯形部件上的底部19形成注射按钮，该深杯形部件具有装配在剂量设定部件17中并且围绕着传动箱9的管状部分20。剂量设定部件17和杯状部件之间的联接构件确保将剂量设定部件17的旋转传递给杯状部件。此外，管状部分20的内壁具有由传动箱9上的凸起23接合的纵向凹槽22，从而使得剂量设定部件17的旋转经由杯状部件传递到传动箱9。
在杯状部件开口端的边缘，设有V形齿的瓣状体(rosette)，该齿接合联接部件25上的V形齿24的相应瓣状体，该联接部件25在弹簧26的作用下压靠着杯状部件的边缘，弹簧26压缩在联接部件25没有齿的侧面与处于剂量设定部件17内螺纹的内端的剂量设定部件17内壁上的圈绕台肩27之间。联接部件25配备有形成螺纹28的一个或多个内凸起，螺纹28由管状部件5上的螺纹或轨道37接合，从而将会在联接部件25相对于壳体沿轴向位移时迫使它旋转。可以将轨道37设计成一个沿着该轨道的延伸方向具有恒定螺距的螺旋状螺纹。另外，也可以将螺距的布局形成为沿着轨道的延伸方向具有可变的螺距，例如，通过形成具有倾斜的以及不倾斜的直线台阶或弯曲部分的轨道。
将轨道37形成为这样的形状：当用户通过旋转剂量设定按钮18调整剂量时，剂量设定部件17相对于联接部件25旋转。这样，建立了咔哒发声联接，这种联接方式会在杯状部件边缘上的V形齿借助这个部件的旋转而跨越联接部件25的V形齿的时候制造咔哒的声音，即，提供了增量反馈机构。
齿条15凸出端上的端头29有游隙地固定在杯状部件的底部上，介于形成注射按钮的底部19与靠近这一底部的内壁30之间。齿条借助它的端头通过底部19与端头29之间的弹簧31压靠壁30而固定到位。
要设定剂量，需要旋转剂量设定按钮18，以便按照螺纹6沿着近端方向推进剂量设定部件17。由于存在联接构件21，杯状部件将会随着剂量设定部件17的旋转而运动并且与这个部件同时从壳体1的末端提升起来。在剂量设定期间，剂量设定部件17和注射按钮19各自的轴向位移量取决于螺纹6的螺距、活塞杆4上的第一螺纹的螺距以及传动比。而且，如果活塞杆4能够在剂量设定期间移动，则活塞杆4的轴向旋转运动会影响注射按钮的位移量。通过杯状部件的旋转，其开口端边缘上的V形齿24将会跨越联接部件25的V形齿25，以便为每次单位剂量变化制造声音。可以通过沿着与增加剂量方向相反的方向旋转剂量设定按钮18来减小过高的设定剂量。当沿着管状部件5上的螺纹6旋拧剂量设定部件时，联接部件25将会由于弹簧26支撑在台肩27上而跟随剂量设定部件沿其轴向的运动。该弹簧将会使联接部件25的V形齿与杯状部件保持接合状态并且维持联接构件21的接合，联接构件21可以包括接合所述剂量设定按钮18中的内环33上的∧形凹槽的杯状部件上的△形凸起32。
由于剂量设定部件17在剂量设定期间的轴向位移，联接部件25也沿轴向发生位移。按照螺纹或轨道28和37的具体设计，在联接部件25沿轴向位移时迫使该联接部件25发生旋转。在某些实施方式中，将螺纹37形成为螺旋状螺纹，该螺纹沿着联接部件能够移动的总轴向距离的长度具有恒定螺距。取决于轨道37的旋转方向，与将联接部件保持旋转固定的情形相比，对于每次出现咔哒声，剂量设定按钮18必定要旋转更大或更小的角度。可以为刻度读取布局提供相应的修正，例如，通过使剂量刻度在相邻剂量值之间形成有更大或更小的间距。
剂量设定按钮18和杯状部件的旋转此外还会通过传动箱上接合所述杯状部件的管状部分20内壁上的纵向凹槽22的凸起23传递到传动箱9。传动箱9的旋转通过连接棒12传递到螺母13，这样使得螺母13在设定剂量的时候沿着活塞杆4的第一螺纹4a推进并且使其提升离开它与壁2相抵靠的位置。由于剂量是通过移动活塞杆上的螺母13来设定的，该活塞杆操作隔舱3中的未示出的安瓿中的活塞，因此通过为活塞杆4配备限制螺母13沿着活塞杆4向上运动的止挡件35，能够很容易地构造剂量设定限制器，该剂量设定限制器确保所设定剂量的大小不会超出安瓿中存留的药剂量。
由于端头29被限制在杯状部件的底部19和壁30之间的空间内，因此齿条15随着注射按钮向外拉出。取决于齿轮组件的具体传动比，齿条15的向外运动与螺母13的向外运动相应。随着螺母13在剂量设定期间的旋转，活塞杆/螺母组件的长度取决于活塞杆/螺母螺纹的相互螺距并且取决于附加的纵向延伸轨道4b的实际设计而伸长。通过改变不同螺纹的螺距或传动比，使得活塞杆在剂量设定期间向远端移动、向近端移动或者保持固定不动。
理想地，如果在剂量设定期间不想活塞杆4发生轴向运动，则螺纹6和活塞杆上形成的螺纹4a的螺距以及外凹槽6的间距应当恰好与附图2中画出的传动箱的传动比匹配。
不过，构成注射笔的零部件的加工公差可能会导致螺距相对于传动箱9的不希望有的传动比的轻度失配。尤其是非常不希望出现活塞杆4在剂量设定期间轻微推进的情形，因为注射装置在剂量设定期间将会排出少量药物。
这种情形可以通过使一个或多个上面提到的螺距与传动箱的传动比失配，以致使活塞杆4在剂量设定期间轻微拉出来避免。螺距的失配是通过改变活塞杆4上制作的凹槽4a和螺母13上的相应螺纹的螺距来非常简单的实现的。此外，如果活塞杆上的附加的纵向延伸轨道4b形成为螺旋状螺纹，即，使得活塞杆4能够相对于壳体1旋转，则在设计该机构时必须考虑这一螺纹连接。
按照另外一种可选方案，将注射装置设计成将活塞杆上的凹槽一开始设计成与活塞杆沿轴向对准。在组装好的产品原型上，测量活塞杆在剂量设定期的推进量。此后，将轴向对齐的凹槽重新设计成螺旋状凹槽，此时活塞杆在剂量设定期间的叠加旋转会补偿加工公差。
按照本发明的一种实施方式，螺纹部件螺距和线性传动相匹配，从而使得活塞杆在剂量设定期间相对于药瓶缩短了整个线性平移的0％到2％。
在美国专利US6663602中给出的注射装置中可以提供相应的解决方案，该美国专利包含具有联接部件25的注射装置，该联接部件25相对于壳体保持可旋转地锁定。对于这种特定的特定注射装置，能够提供螺纹6或活塞杆4的螺纹与传动箱的传动比的轻微失配，从而使活塞杆4在剂量设定期间轻微拉出。
在按照本发明的装置中，为了注射设定剂量，通过在底部19上按压来按下注射按钮。在按压的初始阶段，使弹簧31压缩，此后压力直接传递到齿条15的端头29上，并且这样传递到齿条15本身上。通过传动箱9，将该力加以转换并且通过连接棒12传递到螺母13上，该螺母13将会把活塞杆4压入隔舱3，直到剂量设定部件17抵靠住壁2。
该注射按钮运动的初始阶段，杯状部件上的△形凸起32将会从它们与圆环33上的∧形凹槽的接合状态中抽出。剂量设定部件17现在可以相对于注射按钮旋转并且在△形凸起32压抵住剂量设定按钮18底部处的台肩34的时候将会旋转。仅仅需要足以使得剂量设定部件旋转、以将其自身沿着螺纹6向下旋拧的力，因为要通过传动箱9将进行注射所需的力传递到活塞杆4。可以将与剂量设定部件同心的螺旋状复位弹簧36安装在这个部件的下端，并且该螺旋状复位弹簧36的一端可以锚定在剂量设定部件17上，而另一端锚定在壁2上。在剂量设定期间，可以使这个弹簧卷紧，从而在剂量设定部件上施加与克服剂量设定部件沿着螺纹6运动的过程中的摩擦力所需的扭距近似相应的扭距，从而用户对注射按钮施加的力仅仅是将活塞杆驱动到安瓿内来注射设定剂量所需的力。
应当注意，使用仅仅一种大小的齿轮来接合能够相对于传动箱9移动的齿条15以及不能相对于传动箱移动的齿条10，为可移动的齿条15和承载齿轮的轴杆11的连接件12相对于注射器壳体1的纵向运动提供了2∶1的传动比。
附图3和4表示使用仅有一种大小的齿轮的实施方式，并且其中为与附图1和2中的部件相应的部件给予了相同的附图标记，只是在这些部件的附图标记前面加上了″1″。
出于加工制造的原因，仅仅进行了细小的变化。所以将间隔壁102和管状部件105制作成两个部分，各个部分通过装置的组装彼此连接，以使得组装好的部分作为一体部件发挥作用。同样将剂量设定部件117和剂量设定按钮118做成两个部分，将它们紧固地固定在一起。
将圆周凹槽107设置为管状部分105自由端上的外凹槽，并且将环形联接部件设置为传动箱部件109上的内卷边108，该卷边接合凹槽107，以在管状部分105和传动箱之间提供可旋转但是不可沿轴向位移的连接。
具有接合传动箱上的凹槽123的凸脊122的管状部件120在其上端由按钮119封闭，将通过按压这一按钮119而提供的力从该按钮传递到管状部件120。
该传动箱由两个外壳构成，这两个外壳合在一起形成安装到管状部件中的圆筒，在管状部件中，这些外壳通过凸脊122和凹槽123之间的接合而得到引导。沿着外壳边缘设置有齿条110和115，彼此面对。形成传动箱部件109的外壳配备有内卷边108，该内卷边108接合中央的管状部分105末端上的圆周凹槽107并且承载齿条110。另一个外壳可以在管状部件120中沿轴向位移并且形成齿条115。在其从传动箱伸出的外端，承载着齿条115的外壳配备有凸缘140，该凸缘140位于管状部件120承载按钮119的末端上的切口141内，从而这个按钮和管状部件120可以向该装置之内进行这种程度的运动：齿132和133的接合可以在按钮119抵靠住凸缘140之前松脱开。
管状连接部件112将螺纹活塞杆104与传动箱连接起来。在其接合活塞杆104的末端，连接部件具有螺母113，该螺母具有与活塞杆104的外螺纹104a配套的内螺纹。在其接合传动箱的末端，连接部件配备有两个在这个部件的两侧垂直于连接部件112的纵轴伸出的销111。每个销111承载着齿轮114，该齿轮114位于两个齿条110和115之间并且与这两个齿条110和115接合。这样，在齿条110和115相对于彼此移动时，连接部件112将与传动箱一起旋转，但是可以相对于所述传动箱沿轴向位移。在实践中，将会是齿条115相对于传动箱部件109和壳体1移动，并且将会借助所示的构造导致连接部件112相对于壳体移动为齿条115移动距离的一半的距离。联接部件125在其外周配备有齿124的瓣状体并且具有设置在壳体101中的中心管上的中心孔，从而这个联接部件125能够沿着所述中心管105发生轴线位移。在附图3和4中示出了联接部件125的中心孔上的一个或多个内部凸起128。这些凸起接合中心管内的配套螺旋状凹槽轨道或螺纹137(附图3和4中未示出)，以使得联接部件在旋转运动方面受到限制，就是说，联接部件125随着联接部件125沿着轨道或螺纹137的轴向位移而有角度地移动。由于壳体内的这一旋转限制或旋转引导，管状部件120边缘上的齿的瓣状体可以在所述管状部件与剂量设定部件117一起旋转时咔哒越过联接部件的齿124。在联接部件125与设置在剂量设定部件117中的内部台肩127之间发挥作用的弹簧126使得联接部件在管状部件120与剂量设定部件一起在壳体内沿纵向移动时随着管状部件120运动。为了使剂量设定部件能够容易旋转，尤其是在向壳体内部按压所述剂量设定部件时使设定部件能够容易旋转，具有由台肩127支撑的外环142和支撑用来支撑弹簧126的压力衬套144的内环143的滚柱轴承。通过提供这种平滑移动的支撑，在注射设定剂量时，仅需要很小的轴向力就可以将剂量设定部件117旋转回到它的零位置。这种解决方案用复位弹簧取代了附图1中的弹簧36。将轴承表示为径向轴承，但是也可以替换为轴向轴承。
尽管在附图3和4中没有示出轨道137，但是可以在附图5中看到这个轨道，附图5示出了附图3和4中所示的实施方式的分解图。此外还在附图6a中以更大的比例示出了中央管状部分105，而附图6b是美国专利US6663602中给出的现有注射装置的相应部分。
表1是表示上面介绍的注射装置的不同构造的列表。在表1中，构造第1号对应于美国专利US6663602中公开的装置，即，具有不旋转但是能够沿轴向位移的活塞杆并且具有轨道37、137(是平行于注射装置的轴线延伸的直线轨道)的装置。构造2-6对应于剂量设定部件上的螺纹6、106和活塞杆上的第一螺纹4a，104a的螺距与构造1中相同的实施方式。在构造2-6中，将轨道37、137形成为沿着轨道的延伸方向具有恒定螺距的螺旋状轨道，各个这些构造对应于轨道的具体螺距。构造1-4具有不可旋转但是能够沿轴向位移的活塞杆。构造5和6具有与壳体中的螺纹开口2b配套并接合的螺旋状轨道4b、104b。
表1.(正螺距值表示左旋螺纹，负螺距值表示右旋螺纹，0(零)表示不可纵向旋转的轨道)
Figure GSB00000601500000171
表2.
表2列出了针对构造1-6设定剂量不同的例子，其中表2的第三列表示剂量设定转轮17，117的拨动角度量。在列4中列出了剂量设定转轮相对于联接部件25、125的相应旋转运动量，并且在列5中列出了结果得到的活塞杆的轴向位移量。
比较表2中的例子1-3和5，可以明显看出，轨道37，137螺距的变化改变了排出期望剂量所需要拨动的剂量设定部件的旋转量。从而，给出了一种简单的调节方法，这种方法可以改变为了将剂量设定按钮推进一格剂量设定部件所要旋转的旋转量。而且，这提供了改变剂量刻度上连续数字之间的角距离的可能性。因此，为了获得较大字号的剂量刻度布局，或者可选地获得较小字号的剂量刻度布局，可以据此选择轨道37，137的螺距。
比较例子3和6，很容易看出，在活塞杆和壳体之间引入螺纹连接，即，使得活塞杆可相对于壳体旋转，提供了获得剂量设定量得到改变的注射装置的可能性，例如，半量增加的注射装置。
当引入相对于壳体旋转的联接部件25、125时，上面介绍的容量完结结构可能不会以最佳方式起作用。不过，通过为活塞杆上的附加的纵向延伸轨道4b、104b选择与轨道37、137的螺距相同的螺距，确保了用户在设定注射剂量的时候可以感受到的容量完结限制对应于注射期间排出的确切量。这样，在注射与容量完结设定(即，活塞杆4、104相对于螺母13、113完全缩回的情形)相应的剂量时，可以完全清空药瓶。
在其它一些实施方式中，可以将轨道37，137设计成具有沿着该轨道变化的螺距，即，具有带有倾斜或不倾斜延长以及弯曲延长的线性部分。而且，轨道的旋转方向可以从轨道的一个部分到轨道的另一个部分发生改变。一种具体的实施方式可以设计成较小剂量设定对应的相对剂量按钮运动量比与较大剂量相应的剂量设定所对应的按钮运动量要大。从而确保了将较小剂量设定的可辨别性保持在比较高的层次上。
虽然前面介绍的实施方式示出了不同的具体传动箱组件，但是应当注意，在本发明的范围内，也可以使用各种不同的其它类型的传动箱。而且，可以省略传动箱的功能，而注射装置仍然处于本发明的范围之内。
此外，具有在剂量设定/注射期间保持轴向固定的剂量设定部件的可供选用的实施方式适用于本发明并且处于本发明所附的权利要求的范围之内。一种非不限定性的实施方式包括附加的从动部件，这个部件可旋转地与剂量设定部件联接，并且可以用于在剂量设定引起联接部件的轴向运动。
此外，可以采用摩擦联接来取代前面提到的增量反馈机构，从而可以在连续选择的剂量当中设定剂量。
本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请并且专利，都以引用的方式整体并入本文，并且并入的程度是看起来曾经单独且专门地指出要以引用的方式并入各个参考文献并且各个参考文献是在本文中整体给出的(法律允许的最大程度)。
所有的标题和副标题都仅仅是为了方便起见而在本文中使用的，不应看作对本发明有任何方式的限定。
本文使用的任何和所有的例子或者示例性语言(例如，″比如″)仅仅是用来更好地解释本发明，并且并不对本发明的范围造成任何限制，除非另有说明。说明书中的任何语言都不应该看作是表明任何未要求保护的零部件对实现本发明是必不可少的。专利文件在本文中引用和结合仅仅是为了方便而为之，并不反映任何有关这些专利文献的正确性、可专利性和/或法律可执行性的观点。
本发明在使用法律允许的前提下包括所附权利要求中列出的主题的所有改造方案和等价方案。

Claims (10)

1.一种注射装置，包括：
a.用于剂量设定和注射机构的壳体(1，101)，该壳体具有近端末端和远端末端，
b.可旋转的剂量设定部件(17，117)，
c.可轴向位移的活塞杆(4，104)，该活塞杆具有第一螺纹(4a，104a)和附加的纵向延伸轨道(4b，104b)，
d.壳体上的中心开口(2b，102b)，该中心开口用于接合活塞杆(4，104)的附加的纵向延伸轨道(4b，104b)，这样在活塞杆(4，104)的轴向平移期间引导活塞杆(4，104)的角运动，
e.螺纹螺母(13，113)，该螺纹螺母接合活塞杆(4，104)的第一螺纹(4a，104a)，该螺母在剂量设定期间可旋转地锁定在剂量设定部件(17，117)上，
f.旋转联接机构(24，124，25，125，26，126，27，127)，该旋转联接机构具有联接部件(25，125)，该联接部件(25，125)能够沿轴向从第一位置位移到第二位置，该旋转联接机构在剂量设定期间允许螺母(13，113)相对于联接部件(25)进行角运动，同时在注射期间防止螺母(13，113)和联接部件(25，125)之间发生角运动，
其特征在于：
所述注射装置还包括设置在所述壳体(1，101)上的纵向延伸轨道(37，137)，并且
联接部件(25，125)包括凸起(28，128)，所述凸起与所述壳体上的所述纵向延伸轨道(37，137)接合，所述壳体上的所述纵向延伸轨道(37，137)的至少一部分倾斜，从而迫使该联接部件(25，125)在从所述第一到所述第二位置的轴向位移的至少一部分期间，依照联接部件(25，125)相对于壳体(1，101)的轴向位移的函数而成角度地转动。
2.按照权利要求1所述的注射装置，其特征在于，剂量设定部件(17，117)能够由于该剂量设定部件相对于壳体(1，101)的旋转而沿轴向位移，并且联接部件(25，125)与剂量设定部件(17，117)联接成使剂量设定部件(17，117)的轴向位移基本上对应于联接部件(25，125)的轴向位移。
3.按照权利要求1或2所述的注射装置，其特征在于，设置在所述壳体(1，101)上的所述纵向延伸轨道(37，137)形成具有恒定的螺距的螺旋状螺纹，并且所述联接部件的凸起(28，128)限定出与设置在所述壳体(1，101)中的所述螺旋状螺纹接合的螺纹。
4.按照权利要求1或2所述的注射装置，其特征在于，联接部件(25，125)的所述凸起(28，128)与设置在壳体(1，101)上的所述纵向延伸轨道(37，137)配套并接合，所述壳体上的所述纵向延伸轨道(37，137)沿着所述壳体上的所述纵向延伸轨道(37，137)的延伸方向具有可变的螺距。
5.按照权利要求1所述的注射装置，其特征在于，旋转联接机构(24，25，26，27)包括在剂量设定期间提供与剂量体积相应的增量咔哒声的增量反馈机构。
6.按照权利要求1所述的注射装置，其特征在于，注射装置此外还包括注射按钮(19，119)和将该注射按钮(19，119)的轴向运动与螺母(13，113)的轴向运动联接起来的传动箱组件(9，109)。
7.按照权利要求6所述的注射装置，其特征在于，传动箱组件(9，109)提供造成螺母(13，113)在注射期间朝向所述壳体的远端末端移动一段距离的传动，该段距离小于注射按钮(19，119)移动的距离。
8.按照权利要求1所述的注射装置，其特征在于，活塞杆(4，104)上的所述附加的纵向延伸轨道(4b，104b)是成螺旋形地设置的，从而在活塞杆(4，104)上形成第二螺纹。
9.按照权利要求8所述的注射装置，其特征在于，活塞杆(4，104)上的所述第一螺纹(4a，104a)和所述附加的纵向延伸轨道(4b，104b)设置在所述活塞杆(4，104)的相反两端上。
10.按照权利要求8所述的注射装置，其特征在于，设置在壳体(1，101)上的所述纵向延伸轨道(37，137)形成螺旋状螺纹并且联接部件(25)的凸起(28，128)形成以螺纹连接方式与设置在壳体(1)上的所述螺旋状螺纹接合的螺纹，壳体(1)的所述螺旋状螺纹具有基本上与活塞杆(4，104)上的所述附加的纵向延伸轨道(4b，104b)的螺距相应的恒定螺距。
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