CN104363939B - 用于装有发条的笔的拨动降低机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有用于拨动降低所选择剂量容量的拨动降低机构的扭力弹簧驱动的注射装置。扭力弹簧（2）当通过沿第一方向相对于外壳旋转位于近侧的剂量设置钮（30）而设置剂量时拉紧，并且当沿与第一方向相对的第二方向旋转相同剂量设置钮（30）时未拉紧。为了将扭力弹簧（2）固定在其拉紧位置中而提供了一种单向棘齿机构。该单向棘齿机构包括联接至外壳并且具有边齿（6）的固定元件（1），以及具有啮合固定元件（1）的至少一个棘齿臂（22）的棘齿元件（20），并且棘齿元件（20）可操作的联接至剂量设置钮（30）。当沿第二方向旋转剂量设置钮（30）时剂量设置按钮（30）直接啮合所述至少一个棘齿臂（22），这将在扭力弹簧（2）的影响下使得所述至少一个棘齿臂（22）从固定元件（1）的边齿（6）释放并且允许棘齿元件（20）相对于固定元件（1）沿第二方向旋转。

Description

用于装有发条的笔的拨动降低机构

技术领域

本发明涉及一种扭力弹簧驱动的自动注射装置，其具有拔动降低机构，用户通过该拔动降低机构能够拨动降低被设置为高的剂量容量。特别地，本发明涉及一种棘齿机构，其能够保持沿一个旋转方向累积在扭矩弹簧中的力，并且该棘齿能够以受控方式被主动地释放以降低扭矩弹簧中累积的力。

背景技术

在诸如装有发条的笔的基于扭力弹簧的已知注射装置中，用户通常通过旋转可旋转的并且设置在近侧的剂量设置钮而拉紧扭力弹簧。由用户施加的力由此被存储在扭力弹簧中以用于稍后的释放。

应用扭力弹簧的已知装有发条的笔的示例可以例如在US5,104,380中找到。在该装有发条的笔中，剂量设置构件位于近端并且工作使得当用户旋转剂量设置构件时弹簧被拉紧并且维持在该拉紧位置中直至用户通过致动提供在外壳的侧边上的闩锁而释放设置剂量。US5,104,380中公开的装有发条的笔具有的缺点在于，如果用户将剂量设置很大，就没可能减小该设置剂量。用户然后不得不释放闩锁机构，由此在能够设置并输送新的正确剂量之前排出整个设置剂量。

用户实际上能够在剂量给药之前减小设置剂量的装有发条的笔例如从WO2006/045526和WO2010/089418中得知。

这些自动注射装置是基于扭力弹簧，其在剂量设置期间缩紧并且此后被释放以注射设置剂量。如果用户错误地设置剂量高于所需的剂量，这些注射装置具有通过沿相反旋转方向旋转剂量设置构件而降低该设置剂量的可能性。这种拨动降低结构因此能够挽救用户免于由于错误剂量设置而排出昂贵的药物。

在WO2006/045526中，拨动增加/拨动降低机构是基于柔性棘齿臂，其被锁定在与齿环的单向啮合。当用户设置剂量时，他旋转提供在注射装置的近端处的剂量设置钮。该剂量设置钮经由纵向拉伸管状套筒而连接至棘齿元件。棘齿元件设有与齿环齿啮合的棘齿臂使得当剂量设置钮旋转时棘齿臂在齿环的后续齿中锁定对抗扭力弹簧的力，由此以递增步骤拉紧扭力弹簧。为了减小设置容量，棘齿臂被主动地拉动脱离与齿环的啮合，由此累积在扭力弹簧中的力使得棘齿元件快速向后旋转，使得棘齿臂啮合齿环中的前一个齿，由此降低设置剂量一个增量。由于纵向管的存在，其有可能定位棘齿机构远离剂量设置钮，例如在驱动机构附近，当侧面安装的闩锁机构直接啮合驱动机构时这是优选的。

类似的布置公开在WO2010/089418中，然而，在如图2所描绘的该注射装置的拨动增加/拨动降低机构中，固定棘齿臂对抗扭力弹簧的力的齿元件具有向外突出的齿，并且棘齿臂指向朝着注射装置的中心轴线。该构造也具有设在驱动机构附近的棘齿机构，其由提供在外壳的侧边上的闩锁机构而再次固定在其锁定位置中。

从WO2006/045526和WO2010/089418已知的拨动降低布置应该称作主动拨动降低布置，因为棘齿臂需要被径向地并且主动地拉动免于其齿啮合以便于拨动降低设置剂量容量。

不是主动的拨动降低机构从WO2007/063342已知。在如图12最佳可见的该布置中，多个柔性臂啮合驱动齿轮的内侧边齿，由此保持扭力弹簧在其拉紧位置中。这些臂是柔性的，并且当用户拨动降低设置剂量时能够径向向内形变而不采用额外元件以释放臂。

现有技术的主动拨动降低机构中的主要问题在于，当用户拨动降低设置剂量时，他实际上通过迫使棘齿臂脱离其与齿元件的啮合而释放扭力弹簧并且由扭力弹簧的力执行棘齿元件的实际拨动降低，即后退移动。

自动注射装置通常利用预紧的扭力弹簧来操作，以便在扭力弹簧特性范围内操作，在这里，扭力弹簧施加相对恒定且相对大的力。

当剂量设置钮经由通常也与其他元件串联联接的纵向拉伸套筒元件而连接至棘齿机构时这特别麻烦。一旦扭力弹簧在拨动降低期间使得棘齿元件后退旋转，这些元件能够在扭力弹簧中建立起的相对大的力的影响下而全部振动。该振动使得拨动降低移动表现相当不精确和毛糙。当沿拨动降低方向旋转剂量设置构件时用户经历的感受因此有点不舒服。此外，当拨动降低时这些振动产生了不舒适的噪声。

使用摩擦在拨动降低期间衰减该移动的一种尝试描述在EP11 195 986.2-2320中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于自动的装有发条的笔的拨动增加/拨动降低机构，其克服了上述缺陷并提供一种当拨动降低设置剂量时更平滑的感受。进一步目的在于在外壳内产生用于其他部件的更多空间。

在第一实施例中，具有用于拨动降低所选择剂量容量的拨动降低机构的扭力弹簧驱动注射装置包括扭力弹簧，当通过相对于外壳沿第一方向旋转位于近侧的剂量设置钮而设置剂量时扭力弹簧被拉紧，并且当沿与第一方向相反的第二方向旋转相同剂量设置钮时扭力弹簧未拉紧。

拨动降低机构进一步包括：

-固定元件，其联接至外壳并且固定元件具有多个齿，以及

-棘齿元件，其具有以单向啮合与固定元件啮合的至少一个棘齿臂。

允许多于一个的棘齿臂，但是需要至少一个。固定元件上的边齿能够提供在固定元件的内侧上或外侧上，只要该边齿由所述至少一个棘齿臂啮合。

承载所述至少一个棘齿臂的棘齿元件联接至剂量设置钮，并且当拨动增加剂量和拨动降低设置剂量时跟随剂量设置钮的旋转移动。

此外，所述至少一个棘齿臂啮合固定元件的齿，并且成形为使得当棘齿臂啮合固定元件的齿时阻止棘齿元件相对于固定元件沿第二方向旋转。优选地在扭力弹簧力的影响下，当剂量设置钮沿第二方向旋转时，剂量设置钮直接啮合所述至少一个棘齿臂，以由此从固定元件的齿释放所述至少一个棘齿臂并且允许棘齿元件沿第二方向相对于固定元件旋转。

通过使剂量设置钮与棘齿臂直接接触，确保由用户牢固握住的注射装置的部分也是控制棘齿臂的元件。 一旦棘齿臂移动脱离与固定元件的齿啮合，扭力弹簧就被释放并且将棘齿元件与棘齿臂向后移动以啮合前一个齿。在该后退移动的结束处，棘齿臂将冲击固定元件。因为棘齿元件直接提供在固定元件与剂量设置钮之间，所述由握住剂量设置钮的用户自己的手抑制该冲击。

每个柔性棘齿臂优选地但是并非必须的设有一个齿，该齿具有啮合固定元件的边齿的陡峭端部。该陡峭端部也能直接设在柔性棘齿臂的端部处。

固定元件能够是如在WO2006/045526和WO2010/089418中公开的驱动机构的一部分，或者它能够牢固地附接至外壳、例如是该外壳的一体部分。

当固定元件永久地固定至外壳时，固定元件在所有情形下（即也在注射期间）不可旋转。扭力弹簧通常设在外壳与驱动机构的可旋转部分之间。为了使得扭力弹簧释放其累积的力，可旋转驱动机构必须在剂量给药期间暂时与固定元件和棘齿元件分离。

替代的，扭力弹簧旋转固定元件和棘齿元件二者，其随后在喷射期间必须从外壳释放。

固定元件的齿优选地为V型，其具有陡壁邻接所述至少一个棘齿臂的陡峭端部使得有效地阻止棘齿臂和棘齿元件相对于固定元件旋转，而棘齿臂没有被主动地从V型齿释放。

沿注射装置的轴线方向，棘齿元件突出在固定元件之上使得棘齿元件并且特别是所述至少一个棘齿臂能够容易地由剂量设置构件啮合。为了适应与剂量设置钮的啮合，棘齿元件设在注射装置的近端处。

剂量设置钮优选地在其内表面上设有第一突起部，或第一组突起部，当剂量设置钮沿剂量设置方向旋转时第一突起部或第一组突起部啮合棘齿元件。由于该啮合，当正设置剂量时棘齿元件与剂量设置钮一起旋转。与此同时，棘齿臂在齿之上发出卡嗒声，提供每一个齿一次卡嗒声的独特声音。此外该旋转拉紧扭力弹簧。

当沿相反方向拨动时、即当拨动降低设置剂量容量时，第二突起部啮合棘齿臂。

第二突起部优选地成形为使得其当相对于棘齿臂和棘齿元件旋转时能够沿径向方向移动棘齿臂。

此外，第二突起部优选地成形为使得第二突起部的至少一部分至少当拨动降低设置剂量时位于棘齿臂的陡峭端部的前面。在该情形中，当棘齿臂被提升进入相邻齿（或者相反的在齿之间的凹处）中时棘齿臂将不会被锤击抵靠V型齿的底部，而是相反将由延伸在棘齿臂前面的第二突起部的所述一部分抓住并且被更轻柔地向下引导至V型齿的底部。

即，由剂量设置钮承载的第二突起部具有双重功能。当拨动降低（即沿第二方向）时，其操作棘齿臂以例如通过沿脱离其啮合的径向方向操作棘齿臂而将棘齿臂从固定元件的齿释放，并且同时构造成使得其当棘齿臂的陡峭端部返回移动在相邻齿之上并且进入相邻凹处时抓住棘齿臂。

第二突起部优选地设有上表面，该上表面设计成当沿第二方向旋转剂量设置钮以便减小设置剂量时捕获棘齿臂。捕获棘齿臂的上表面能够具有容纳棘齿臂的任何形状。优选地，第二突起部和棘齿臂具有类似的啮合形状，例如倾斜表面。重要的是由第二突起部同时将棘齿臂既移动脱离与齿的啮合又引导进入相信凹处。第二突起部是剂量设置钮的一部分，优选地为其一体部分（例如模制在一起）。当释放时棘齿臂遇到的第一元件因此是第二突起部，其再次是通过与用户手指接触而被缓冲的剂量设置钮的一部分。

具有其双重功能的第二突起部也能指定作为释放突起部，因为第一突起部并非绝对必需。剂量拨动钮能够设有除了用于沿第一方向驱动棘齿元件的第一突起部之外的其他装置。用于沿第一方向驱动的机构能够例如是在棘齿元件与剂量设置钮之间的中心连接的一部分。

在例如WO2011/025448中，棘齿臂仅由释放臂在齿之上移动。没有机构抓住棘齿臂，导致棘齿臂锤击抵靠环形元件的底部而没有任何缓冲。噪声因此直接传送至外壳。

定义：

“注射笔”通常是具有有点类似用于书写的笔的具有长圆形或细长形状的注射设备。尽管这样的笔通常具有管状截面，但是它们容易地具有不同的截面，诸如三角形、矩形或方形或者围绕这些几何形状的任何变形。

如在此使用的，术语“药物”意味着包括能够以受控方式传送通过诸如中空针管的输送机构的任何包含药物的可流动药品，诸如液体、溶液、胶体或精细悬浮液。代表性的药物包括以固体（分散的）或液体形式的药剂，例如肽、蛋白质（例如胰岛素、胰岛素相似体和C-肽）和激素、源自生物或者活性药剂、基于荷尔蒙和基因的药剂、营养配方和其他物质。

术语“针管”用于描述在注射期间执行穿透皮肤的实际导管。针管通常由诸如例如不锈钢的金属材料制成并且连接至套筒以形成也通常称作“针管组件”的完整注射针。

“储药筒”是用于描述包含了药物的容器的术语。储药筒通常由玻璃制成但是也可以由任何合适的聚合物模塑成型。储药筒或安瓿优选地由称作“隔膜”的可以例如由针管的非患者端穿刺的可穿刺隔膜而在一端密封。相反的端部通常由橡胶或合适的聚合物制成的柱塞或活塞封闭。柱塞或活塞可以在储药筒内滑动移动。可穿刺隔膜与可移动柱塞之间的空间容纳了药物，当柱塞减小了容纳药物的空间体积时压出药物。然而，任何类型的刚性或柔性的容器可以用于容纳药物。

包括公开物、专利申请、和专利的在此引用的所有参考文献通过引用全部结合到本文中，并且达到就如每一个参考文献被单独且具体指示通过引用结合并且其全部在本文中被阐述一样的程度。

所有标题和子标题在此仅为了方便而使用并且不应构造为以任何方式限制本发明。

在此提供的任何和所有示例或者示例性语言（例如，诸如）的使用仅意在更好地说明本发明并且并未形成对本发明范围的限制，除非另外要求。说明书中的语言不应解释为指示任何未要求的元件对实施本发明是必需的。在此仅为了方便而完成对专利文件的引用和结合，并且并非反映了对于这些专利文件的有效性、可专利性、和/或可实施性的任何观点。

本发明包括由可适用的法规所允许的所附权利要求中叙述的主题的所有修改和等同形式。

附图说明

下面将结合优选实施例和参考附图更完整的解释本发明，其中：

图1 示出了剂量设置机构的分解图。

图2 示出了在拨动增加模式下穿过注射装置的近端的剖视图。

图3 示出了在拨动降低模式下穿过注射装置的近端的剖视图。

图4 示出了不同实施例的剖视图。图5示出了在拨动降低模式下的不同实施例的剖视图。

附图出于清晰是示意性且简化的，并且它们仅示出了对于理解本发明所必需的细节，而其他细节未示出。全文中，相同的附图标记用于相同或对应的部件。

具体实施方式

当在下文中使用如“上”和“下”、“右侧”和“左侧”、“水平”和“竖直”、“顺时针”和“逆时针”或类似相关表述的术语时，这些术语仅涉及附图而不是实际使用位置。所示附图是示意性表示，为此原因不同结构的配置以及它们的相对尺寸仅意在用于说明目的。

在那个背景下，可以方便的限定在附图中的术语“远端”意味着是指注射装置的针管组件附接至其的端部，而术语“近端”意味着是指保持剂量设置钮的相对端部。

剂量拨动机构示出在图1中的分解图中。弹簧基座或者固定元件1固定扭力弹簧2。该固定元件1具有圆周延伸部3，其被压配合到未示出的外壳中，使得固定元件1永久的并且不可旋转的固定至该外壳。固定元件1进一步保持扭力弹簧2的近端，使得扭力弹簧2的近端被锁到外壳上。扭力弹簧2的相对的远端固定到推管10，使得当推管10沿顺时针方向旋转时扭力弹簧2被收紧。

推管10在近侧设有边齿（toothing）11，其啮合位于棘齿元件20上的类似边齿21，使得当棘齿元件20旋转时推管10与其一起旋转。在最近侧，棘齿元件20连接至剂量设置钮30，这将在下面进行解释。

为了当旋转剂量设置钮30时在视觉上指示设置的剂量的容量，推管10通过具有沟槽12与刻度筒40内部对应的凸起条42接合而连接至刻度筒40。刻度筒40可以以该方式相对于推管10轴向滑动但是被迫使与推管10一起旋转。在其外侧表面上，刻度筒40设有拧到未示出的外壳上的螺旋状轨道41。一旦用户旋转剂量设置钮30并且进而旋转棘齿元件20和推管10（经由齿11/21），扭力弹簧2被拉紧并且刻度筒40由于其沟槽与推管10连接而螺旋地移动。

为了释放拉紧的扭力弹簧2并且喷射设置的剂量，棘齿元件20和推管10相对于彼此轴向移动，使得推管10的边齿11脱离棘齿元件20的边齿21，由此在剂量设置期间累积在扭力弹簧2中的力被释放并且使得推管10旋转回至其初始位置。推管10进一步连接至未示出的注射机构，使得药物的设置剂量在推管10的该后退旋转期间排出。注射机构进一步包括容纳了通过远端提供的注射针而压出的液体药物的储药筒。

剂量设置钮30与棘齿元件20之间的啮合进一步示出在图2和图3中。具有其位于中心的边齿21的棘齿元件20在该实施例中设有两个相同的柔性棘齿臂22，每一个柔性棘齿臂承载了具有陡峭端部（abrupt end）24的齿23。该陡峭端部24啮合设在固定元件1上的近侧且内部边齿6的V型齿4，使得棘齿臂22和棘齿元件20仅可以相对于固定元件1沿一个方向（图2中顺时针）旋转。

为了在剂量设置期间驱动棘齿元件20的旋转，剂量设置钮30设有第一突出部31，当剂量设置钮30沿剂量设置方向（图2中顺时针）旋转时第一突出部31邻接棘齿元件20。

棘齿元件20设有表面25，其由第一突出部31邻接。该表面25和第一突出部31可以成对提供，如图2和图3所描绘的。该表面25与棘齿臂22一起相对于棘齿元件20的剩余部分在近侧凸起，使得当沿轴向方向看时表面25和棘齿臂22位于固定元件1的近侧边缘之上。这从图1清晰可见，并且用于增强与剂量设置钮30内部的各种突出部的啮合的目的，这将在下面进行解释。

剂量设置钮30进一步设有第二突出部32，其具有陡的上表面33。该上表面33抵靠棘齿臂22上的类似表面26。一旦用户旋转剂量设置钮30以如图3所描绘地降低设置剂量，该陡的上表面33将棘齿臂22沿径向向内方向推动，使得陡峭端部24径向地抬升脱离其与V型齿4的啮合。此后，扭力弹簧2将促使棘齿元件20沿逆时针方向（图3中）旋转，并且棘齿臂22的陡峭端部24将啮合先前的V型齿5并且被制动在那里。结果是设置剂量已经减小一个单位增量。剂量设置钮30的进一步逆时针旋转将导致剂量进一步减少。

因为可以提供任何随机数目的柔性棘齿臂22，类似数目的第二突起部32是有利的，每个棘齿臂22一个第二突起部。

图4和图5示出了棘齿臂22没有活动的实施例，有点类似于WO2007/063342的公开内容。

在该实施例中，剂量设置钮30设有额外的突起部34，当如图5所描绘地拨动降低设置剂量时该突起部邻接棘齿元件20上的表面25。当如图4所示拨动增加剂量时，突起部31邻接表面25。

棘齿臂22构造有点类似于桥或梁，并且当拨动降低剂量设置钮30时能够沿径向方向向内弯曲，使得齿23可以如图5所示在固定元件1的先前V型齿5之上滑动并且与其啮合。

前面已经示出了一些优选实施例，但是应该强调的是本发明不限于此，而是可以在以下权利要求所限定的主题范围内以其他方式实施。

Claims (11)

1.一种扭力弹簧驱动的注射装置，其具有用于拨动降低所选择剂量容量的拨动降低机构，包括扭力弹簧（2），当通过沿第一方向相对于外壳旋转位于近侧的剂量设置钮（30）而设置剂量时，所述扭力弹簧（2）被拉紧，以及当沿与第一方向相反的第二方向旋转同一剂量设置钮（30）时，所述扭力弹簧（2）未被拉紧，所述拨动降低机构进一步包括：

固定元件（1），其永久的附接至所述外壳并且具有边齿（6），

棘齿元件（20），其具有啮合所述固定元件（1）的至少一个棘齿臂（22），并且所述棘齿元件（20）可操作的联接至所述剂量设置钮（30），以及

其中，所述至少一个棘齿臂（22）啮合所述固定元件（1）的边齿（6），并且成形为使得当所述棘齿臂（22）啮合所述固定元件（1）的边齿（6）时所述棘齿元件（20）被阻止沿所述第二方向相对于所述固定元件（1）旋转，

以及其中，在所述扭力弹簧（2）的影响下，当所述剂量设置钮（30）沿所述第二方向旋转时，所述剂量设置钮（30）直接啮合所述至少一个棘齿臂（22），由此从所述固定元件（1）的边齿（6）释放所述至少一个棘齿臂（22）并且允许所述棘齿元件（20）沿所述第二方向相对于所述固定元件（1）旋转。

2.根据权利要求1所述的注射装置，其中，所述边齿（6）的齿是V型齿（4，5）。

3.根据权利要求2所述的注射装置，其中，所述至少一个棘齿臂（22）具有啮合所述V型齿（4，5）之一的陡峭端部（23）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其中，所述棘齿元件（20）沿轴向方向突出在所述固定元件（1）之上并且超过所述固定元件（1）。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其中，所述棘齿元件（20）提供在所述注射装置的近端中。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其中，所述剂量设置钮（30）具有第一突起部（31），当所述剂量设置钮（30）沿所述第一方向旋转以设置剂量时所述第一突起部啮合所述棘齿元件（20）。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的注射装置，其中，所述剂量设置钮（30）具有第二突起部（32），当所述剂量设置钮（30）沿所述第二方向旋转时所述第二突起部啮合所述棘齿臂（22）。

8.根据权利要求7所述的注射装置，其中，所述第二突起部（32）沿大约径向方向移动所述棘齿臂（22）以从所述固定元件（1）释放所述棘齿臂（22），由此允许所述扭力弹簧沿所述第二方向旋转所述棘齿元件（22）。

9.根据权利要求8所述的注射装置，其中，定位所述第二突起部（32）的至少一部分使得所述棘齿臂（22）当被释放时邻接所述第二突起部（32）。

10.根据权利要求9所述的注射装置，其中，当沿所述第二方向旋转所述剂量设置钮（30）而释放所述棘齿臂（22）时，所述第二突起部（32）的所述至少一部分位于所述棘齿臂（22）的陡峭端部（23）的前面。

11.根据权利要求10所述的注射装置，其中，所述第二突起部（32）具有上表面（33），所述上表面设计成当沿所述第二方向旋转所述剂量设置钮（30）时捕获所述棘齿臂（22）。