CN1313168C - 具有重新设置特征的自动注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种剂量设置和排出装置，它包括驱动部件和剂量设置机构，该剂量设置机构同时设置给定的剂量以及储存在随后驱动该驱动部件以便从注射装置中排出一定剂量的药物时所需的能量。根据本发明，剂量设置机构能够沿两个方向调节，这样，通过使输入动作反向，通常通过使设置部件向后旋转，给定的设置剂量可以减小或取消，这与已知装置相反，已知装置或者需要附加的释放机构，或者根本不能反转。

Description

具有重新设置特征的自动注射装置
技术领域
本发明通常涉及一种与注射装置结合使用的剂量设置和排出装置，该注射装置有装流体的容器。在更狭义的方面，本发明涉及一种便携式装置，该装置包括该剂量设置和排出装置，用于向装药的安瓿或药筒进行供给。在甚至更狭义的方面，本发明涉及一种便携式注射装置，用于从该装置内的容器中重复皮下注射单独设置剂量的药。该注射装置可以是钢笔形注射器装置的形式，药筒为可更换，或者与该装置形成一体。
背景技术
通常成钢笔形注射器形式的注射装置特别适于糖尿病人使用，糖尿病人必须经常向他们自身注射胰岛素制剂，以便使他们的血糖水平保持在容许界限之内。不过，最近，几种不同的药物例如生长激素也以相同的方式给药。
剂量主要通过相对于注射器的其余部分转动或拨动钢笔注射器的一部分来进行设置，形成注射器的可转动部分上的刻度的数字相对于在注射器的其余部分上的指示标记而运动，以便指示设置剂量。当用户设置该剂量时，驱动注射器，以便挤出(express)该剂量的药物。通常用户通过以单个动作按压某种按钮直到止动位置来进行驱动。这使得注射阶段不需要确定注入了多少剂量。
注射装置的使用应当能尽可能简单，即，正常使用应当只有设置剂量和注射该设置剂量，且这两个步骤都应当能简单进行，大部分现有技术的钢笔形装置都满足这种情况。
不过，对于某些用户，压出该剂量的实际步骤将很麻烦，并希望有能够自动压出所要求剂量的装置，该装置还应当提供更多的可重复性，并能够平滑注射流体。根据美国专利5104380可获得一种注射器装置，该注射器装置包括：本体和可旋转剂量设置装置，该可旋转剂量设置装置安装在该本体上，并能够运动到选定的设置位置；锁栓，该锁栓布置成将该设置装置保持在该设置位置；以及布置成释放该锁栓的装置，以便能够排出该设置剂量。剂量设置装置向选定设置位置的运动伴随有弹簧的旋转拉紧，当锁栓释放时，该弹簧通过用于排出该设置剂量的力。当锁栓释放时，设置装置返回到初始位置，以便通过单向离合器来驱动柱塞，从而排出该设置剂量。所述驱动装置包括快速节距(quick pitch)螺纹装置，用于将设置装置的旋转运动转变成柱塞的线性运动。本体用于容纳装有流体的药筒，通过使药筒容器可从插入药筒的本体上取下，然后使药筒容器的取下布置成释放快速节距螺纹装置，以便使柱塞能返回到初始位置，从而将能够注射该流体。
不过，并不是所有的钢笔形注射器都可以取消剂量设置，当不希望注射一次剂量的药剂时，使注射器回到它的零位的方法只能是使该药剂溢出。当注射器设置较大剂量或当药物非常昂贵时，例如当为生长激素时，这是不可接受的。
为了解决该问题，美国专利5626566公开了一种钢笔形注射器，用于重复注射来自柱形安瓿容器的、单独设置剂量的药物，该钢笔形注射器包括：剂量设置部件，该剂量设置部件能够通过包含用于释放在活塞驱动部件和剂量给药部件之间的单向连接件而取消设置剂量。不过，这种设计既需要当重新设置剂量时进行驱动的释放机构，也需要当药物排出时的人工驱动机构。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种剂量设置机构，它能够解决一个或多个上述问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于注射装置的剂量设置装置，它包括驱动部件和剂量设置机构，该剂量设置机构同时设置给定剂量以及储存用于随后驱动该驱动部件的所需能量，以便将一定剂量的药物从注射装置中排出，该剂量设置机构能够沿两个方向进行调节，即：通过使输入动作反向，通常通过使设置部件向后旋转，给定的设置剂量可以减小或取消，这与已知装置相反，已知装置或者需要附加的释放机构，或者根本不能反转。
在优选实施例中，本发明提供了一种用于从容器中重复注射单独设置剂量的流体或药的装置，它包括：壳体；容器，该容器装有要排出的流体；驱动部件，该驱动部件用于从容器中排出一定剂量的流体；弹簧装置；剂量设置组件，该剂量设置组件安装在壳体内，并与弹簧装置相连，该剂量设置组件包括可以克服弹簧装置的偏压而沿第一方向运动到选定设置位置的部件，该剂量设置部件的运动伴随有弹簧的拉紧，且该剂量设置部件可沿与所述第一方向相反的第二方向运动，以便可选择地调节设置剂量；锁栓装置，该锁栓装置与壳体相连，以便克服弹簧装置的偏压而使注射装置保持在设置位置；以及该锁栓装置可释放，以便使驱动部件从容器中排出设置剂量的药剂，用于排出设置剂量的药剂的力由弹簧装置来提供。优选是，注射装置用于接收成可更换药筒形式的容器。
在优选实施例中，壳体包括内螺纹，驱动部件是纵向活塞驱动部件(也称为驱动部件或柱塞)，有与该内螺纹相对应的外螺纹，这两个螺纹的节距角超过它们之间的摩擦角。因此，仅仅通过将该活塞驱动部件轴向向前按压由设置剂量确定的给定距离，可以产生驱动运动(即活塞驱动部件的向前运动)，这导致驱动部件沿剂量给药方向进行旋转运动。这样的螺纹也称为非锁定螺纹。
在还一优选实施例中，剂量设置装置包括连接部件，该连接部件可运动地与剂量设置部件啮合，弹簧装置作用在该连接部件上，该连接部件再作用在剂量设置部件上。优选是，剂量设置部件有内螺纹，该剂量设置部件可旋转地安装在驱动部件上，且连接部件布置成以可滑动但不可旋转的方式与活塞驱动部件啮合，弹簧装置沿与驱动部件的纵向轴线相对应的方向作用在连接部件上；剂量设置部件和连接部件包括相互配合的表面，这样，当连接部件向后驱动时，剂量设置部件为了设置剂量而进行的旋转将导致弹簧装置的拉紧。
优选是，在剂量设置部件和活塞驱动部件之间的螺纹是非锁定类型，不过，这需要在剂量设置部件和连接部件之间的连接件或“制动器”，否则，弹簧装置将能够自动膨胀，从而驱动剂量设置部件向后回到它的初始位置。不过，根据本发明的所述目的，连接件将允许剂量设置部件向后旋转，以便可选择地调节设置剂量。
换句话说，在剂量设置部件和连接部件之间的连接件将允许剂量设置部件沿任一方向旋转，还防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转。该目的可以通过在剂量设置部件和连接部件的上述配合表面之间提供连接件而实现，该连接件提供防止旋转的阻力，该阻力足以防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转，该阻力能够通过用户使剂量设置部件沿任一方向旋转而很容易克服。这样，用户可以“向上拨动”和“向下拨动”。
在优选实施例中，通过使圆表面的连接部分设有具有斜面形边缘的扇形齿，可以提供在剂量设置部件和连接部件之间的双向连接，该表面相互压靠，同时在一个表面上的齿的斜面形边缘抵靠在另一表面上的齿的斜面形边缘。当剂量设置部件沿剂量设置或调节方向旋转时，连接部分上的齿将通过它们的斜面形部分而彼此滑过，从而使剂量部件逆着弹簧的力而轴向运动，且每次到达齿顶时都将跳回。每次跳回都可以由操作人员听到和/或感觉到，齿的节距选择成使设置剂量每次增加所述给定剂量单位时进行跳回。
在另一优选实施例中，连接件是在配合表面之间的摩擦连接件，在两表面之间的所需压力由作用在连接部件上的弹簧装置来提供。两个连接表面通过任意合适的材料组合来提供，且表面结构有所需的摩擦力。
当希望使结构更简单时，可以省略具有连接部件的上述装置。因此，在另一优选实施例中，剂量设置装置包括剂量设置部件，该剂量设置部件有内螺纹，该剂量设置部件可旋转但有摩擦地安装在驱动部件上，在剂量设置部件和驱动部件之间的摩擦提供了防止转动的阻力，该阻力足以防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转，不过，该阻力很容易通过用户沿任一方向旋转剂量设置部件来克服。
为了提供设置剂量的指示，剂量设置部件可以包括套筒，该套筒有沿螺旋线印刷的数字，该数字可以通过在装置壳体中的开口或窗口来观察，该开口只能允许观察该套筒上的一部分数字，优选是只允许观察一个数字。当套筒旋转并同时与该开口一起轴向运动时，通过开口可以观察到表示实际设置剂量的数字。
在优选实施例中，连接部件和驱动部件之间的非旋转啮合通过在连接部件中的非圆形开口而形成，相应的非圆形驱动部件穿过该非圆形开口滑动，该非圆形开口例如通过相对的平坦表面提供。
在另一优选实施例中，提供有设置部件，该设置部件可以旋转，但是不能进行任何轴向运动，该旋转传递给剂量设置部件，这允许剂量设置部件有恒定长度。设置部件可以成旋钮、环或裙缘的形式。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于注射装置的剂量设置装置，它包括驱动部件和剂量设置机构，该剂量设置机构同时设置给定的剂量以及储存在随后驱动该驱动部件以便从注射装置中排出一定剂量的药物时所需的能量，且剂量设置机构可以释放，从而导致重新设置剂量，即释放到初始“0”位置，然后可以再次设置剂量。这样类型的重新设置装置优选是用于由美国专利5104380中所知类型的装置。
当用作注射装置的一部分时，该注射装置通常包括隔腔，装流体的容器可以插入该隔腔内并锁定就位，该容器包括在最前端的相对较小开口(其中，通常注射针头布置成与容器内部连通，该容器以密封状态供给)，且最后端由活塞封闭，该活塞与容器的内表面滑动啮合，药剂封入该开口和活塞之间，本发明的剂量设置和排出装置布置成使活塞驱动部件能够与活塞接触，这导致当驱动部件通过弹簧装置的作用而向前运动时，排出一定剂量的流体或药。实际上，为了设置合适剂量，剂量设置装置和活塞的横截面区域必须彼此相适应。
在本发明的还一方面，提供了一种将可流动的药注入活体内的方法，该方法包括以下步骤：提供用于从容器中重复注射单独设置剂量的流体(或药)的装置，该注射装置包括：壳体；容器，该容器装有要排出的流体，并因此有出口装置；驱动部件，该驱动部件用于从容器中排出一定剂量的药物；弹簧装置；剂量设置组件，该剂量设置组件安装在壳体内，并与弹簧装置相连，该剂量设置组件包括剂量设置部件，该剂量设置部件可以克服弹簧装置的偏压而沿第一方向运动到选定设置位置，该剂量设置部件的运动伴随有弹簧的拉紧，且该剂量设置部件可沿第二方向运动，以便可选择地调节设置剂量；锁栓装置，该锁栓装置与壳体相连，以便克服弹簧装置的偏压而使装置保持在设置位置；以及该锁栓装置可释放，以便使驱动部件从容器中排出设置剂量的药剂，用于排出设置剂量的药剂的力由弹簧装置来提供，该方法还包括以下步骤：在出口装置和活体之间形成流体连通；通过操作剂量设置部件而选定剂量；以及释放锁栓装置，以便使驱动部件从容器中排出设置剂量的药剂。
在下文中，术语“药”的意思是包括任何含药的可流动药剂，该药剂可以以可控制的方式通过传送装置例如空心针头，例如为液体、溶液、凝胶或细悬浮液。对可用于本发明的液体药的类型基本没有限制，除了不适于利用本发明的注射装置向活体传送的液体药。典型的药包括：缩氨酸、蛋白质和激素。在说明书中，优选实施例适用于胰岛素。因此，术语“皮下”注射的意思是包括注入活体内的任何方法。
附图说明
下面将参考附图进一步介绍本发明，附图中：
图1表示了钢笔形注射器的外部视图，该钢笔形注射器包括本发明第一实施例的剂量设定和排出装置，并处于在拨动剂量之前的模式；
图1A表示了图1的注射器的、与纸平面相对应的剖面；
图1B表示了图1中的注射器沿线B-B的剖面；
图2表示了图1的钢笔形注射器的外部视图，它处于拨动剂量的模式(在该图中从外侧看并不明显)；
图2A表示了图2的注射器的、与纸平面相对应的剖面；
图2B表示了图2中的注射器沿线B-B的剖面；
图3表示了图1的钢笔形注射器的外部视图，它处于在拨动剂量之后的模式(在该图中从外侧看并不明显)；
图3A表示了图3的注射器的、与纸平面相对应的剖面；
图3B表示了图3中的注射器沿线B-B的剖面；
图4表示了壳体部件；
图5表示了剂量设置部件；
图6表示了活塞驱动部件；
图7表示了连接件部件；
图8表示了锁栓部件；
图9表示了锁定部件；以及
图10表示了钢笔形注射器的局部剖面，该钢笔形注射器包括本发明第二实施例的剂量和排出装置。
具体实施方式
在下文中，帮助说明不同元件的方向的术语前面和后面分别是朝前和朝后，分别指图中朝左和朝右的方位。术语纵向用于指所述注射器的基本纵向方向。
从外侧看时，图1中所示的注射器包括纵向壳体10，该纵向壳体10有第一(后面)部分11和第二(前面)部分12，该第一部分包括第一隔腔，该第一隔腔有剂量设置装置，而该第二部分包括第二隔腔，用于容纳装有药物的安瓿或药筒。在所示实施例中，第二部分与第一部分形成为一体，不过该第二部分并不是本发明部分，因此也可以形成为单独元件，它例如将通过螺纹或销钉连接件而与第一部分相连。当取下第一部分时，可以取出空药筒(未示出)，柱塞(将在后面介绍)可以返回它的初始位置，且新的药筒可以插入，然后这些部分可以再次彼此连接。当两部分形成一体时，第一部分的最前端将由附加元件(未示出)封闭，以便提供用于安瓿的隔腔。
注射器还包括锁栓或扳机部件90，以及布置在注射器后端的剂量设置旋钮40。
如图1A所示，隔板部件20布置在第一和第二部分之间，该隔板部件有开口，该开口有内螺纹21，因此该隔板起到螺母的作用。不过，术语螺母并不意味着螺纹必须通过孔确定，而是也可以确定在两个相对部件之间。起到活塞驱动部件作用的纵向柱塞30(即当柱塞通过使它的最前端抵靠安瓿中的活塞而定位时)穿过该开口布置，该柱塞有外螺纹31，该外螺纹与隔板的内螺纹相对应，从而允许柱塞螺纹穿过该开口。柱塞/螺母连接件的螺纹的节距角超过该螺母和柱塞的摩擦角。因此，通过简单地轴向向前按压柱塞就可以使柱塞向前运动，这导致驱动部件沿向前方向进行旋转运动。这样的螺纹也称为非锁定螺纹。柱塞还包括两个相对且平行布置的平面形侧表面32、33，这两个侧表面32、33提供有“局部”外螺纹，不过，这对螺纹连接件的功能没有影响。由下面可知该相对表面的目的。
剂量设置旋钮40包括：外部帽体部分41，用于由用户抓住；以及内部的向前凸出的杯状裙缘部分42，这两个部分通过轴43连接，该轴43布置成穿过在壳体的后端壁15中的开口，因此，该旋钮可以旋转，但是不能相对于壳体轴向移动。
剂量设置部件50包括最前端壁51以及向后布置的裙缘部分52。该端壁有开口，该开口有内螺纹53，因此，该端壁起到第二螺母部件的作用，柱塞30穿过该螺母部件布置。螺纹53与内螺纹21相对应，因此使柱塞能够非锁定地旋转。该端壁还包括朝后的连接表面54，它将在后面介绍。剂量设置部件的裙缘部分52包括在它的内表面上的纵向槽55，该纵向槽55与在旋钮40的裙缘部分42的外表面上的相应纵向舌状部件45啮合，因此，两个裙缘部件能够轴向滑动，但是不能相对转动。实际上，任意合适结构都可以用于提供在两个裙缘部件之间的该功能关系。沿裙缘52的外表面上的螺旋线印刷有数字(未示出)，该数字可以通过在装置的壳体中的窗口17(见图4)进行观察，该窗口只能够观察到套筒上的一部分数字，优选是只能观察到一个数字。
管形连接部件60包括：最靠前的延伸部分61，该延伸部分61有朝向前的连接表面62；以及位于后面的管形裙缘部分63。该裙缘部分和延伸部分形成有两个内部相对且平行布置的平表面68、69(见图7)，与柱塞上的相对表面32、33相对应，而连接部件和柱塞能够轴向滑动，但不能彼此相对旋转。实际上，任意合适结构可以用于提供在柱塞和连接部件之间的这样功能关系。
螺旋弹簧70在它的各端支承在延伸部分61的朝向后的表面64上以及旋钮裙缘的内端表面46上，因此，该弹簧提供作用在连接部件上的偏压力。所示弹簧可以由能够储存和释放能量的任意合适元件代替，例如充气部件或泡沫体，该结构为弹簧装置的实例。
在剂量设置部件和连接部件上的上述连接表面54、62进行配合，以便在剂量设置部件和连接部件之间提供双向连接。在所示实施例中，连接通过有圆形表面的连接部分来提供，该连接部分有扇形齿57、67(分别见图5和7)，该扇形齿57、67有斜面形边缘，该表面通过弹簧70而彼此压靠在一起，同时在一个表面上的齿的斜面形边缘抵靠在另一表面上的齿的斜面形边缘。当剂量设置部件沿剂量设置或调节方向旋转时，在连接部分上的齿将通过它们的斜面形部分而彼此滑过，从而使剂量设置部件逆着弹簧的力而相对于柱塞轴向运动(由于螺纹连接)，并将在每次到达齿顶时跳回。操作人员可以听到和感觉到每次跳回，且齿的节距可以选择成使设置剂量每增加所述一个单位时发生跳回。
锁定部件80布置在柱塞上，以便防止柱塞在设置操作过程中(即在剂量设置部件在柱塞上旋转的过程中)旋转。锁定部件为轮状部件形式，它包括开口81，该开口81有相对且平行布置的平表面83、84(见图9)，该平表面83、84与柱塞上的相对表面32、33相对应，因此，管形部分和柱塞能够轴向滑动，但不能彼此相对旋转。锁定部件布置成使它能够旋转，但不能相对于壳体轴向运动。锁定部件还包括向前凸出的周向裙缘，该周向裙缘有多个轴向对齐的棘爪82。
包括内部锁栓臂91的锁栓部件90布置在壳体壁内，该锁栓部件可在设置位置和剂量给药位置，在该设置位置，锁栓臂插入锁定部件的棘爪之间，从而防止锁定部件旋转，因此防止柱塞旋转，在该剂量给药位置，锁栓臂与锁定部件上的棘爪脱开，从而允许锁定部件旋转，因此允许柱塞旋转。优选是，锁栓部件朝着它的设置位置偏压。
下面将参考附图介绍本发明的剂量设置和排出装置的操作。当将装备有细针头(未示出)并装有药物的新安瓿(未示出)装入注射器装置中时，安瓿中的活塞处于它的最靠后位置，柱塞布置成使它的最前端抵靠该活塞。在注射器的使用过程中，柱塞使活塞向前运动，从而排出药物。图1A和1B表示了柱塞已经前进到大约一半全冲程长度时的中间位置，同时剂量设置部件处于它的“初始”位置，在窗口中表示“0”。
当设置剂量时，用户优选是用一支手抓住壳体，用另一支手通过旋转剂量设置旋钮40来选择(即向上拨动)合适剂量。由于槽和舌状装置45、55，剂量设置部件相对于柱塞向后旋转。在剂量设置过程中，用户可以通过经过窗口观察在剂量设置部件上印刷的数字而控制该剂量设置，该数字表示剂量设置部件向后旋转的长度。因此将表示柱塞的随后冲程的长度。当剂量设置太高时，用户可以通过沿相反方向转动旋钮来简单调节(即向下拨动)，直到在窗口中显示的数字与所希望的剂量大小相对应。
当剂量设置部件沿剂量设置或调节方向旋转时，在连接部分上的齿将通过它们的斜面形部分而彼此滑过，因此，剂量设置部件逆着弹簧力而相对于柱塞轴向运动(由于螺纹连接)，且每次到达齿顶时将跳回。当连接部件向后运动时，弹簧压缩，因此储存随后进行剂量给药的能量。该状态如图2A和2B所示。
当设置了所希望的剂量时，用户使针头进入皮肤中，注射器准备排出该设置剂量，当用户压低锁栓部件，从而释放锁定部件80和柱塞时，将进行设置剂量的排出，该锁定部件80和柱塞这时可自由旋转。
由图70施加的轴向力通过连接部件60和剂量设置部件50(对应于螺纹连接)传递给柱塞，这导致柱塞由于在柱塞和内螺纹21之间的非锁定螺纹连接而向前旋转运动。因为连接部件不能相对于旋转柱塞而旋转，因此，剂量设置部件也与该柱塞一起旋转，这使得剂量设置部件回到它的初始旋转位置，同时在窗口中表示“0”。该状态如图3A和3B所示。
“内容物用完”功能(例如对于安瓿)通过使剂量设置部件简单抵靠柱塞的、作为螺纹部分端头的最靠后部分34而提供。当剂量设置部件的最后端抵靠壳体的后端时，设置成最大可能剂量。当剂量设置部件抵靠隔板壁时，该剂量设置部件防止旋转经过它的“0”位置。
上述装置既可以用于单次使用，也可以重复使用，在这时剂量设置机构必须重新设置，即柱塞向后运动，以便使新的药筒能够插入该注射器。该柱塞通过使它简单旋转而向后运动，不过，当柱塞正常布置在壳体的前部12内时，该前部应当可以取下，以便使用户能够合适抓住柱塞，或者该柱塞应当能间接旋转。后一种情况可以通过使壳体有可释放的前部12和后部11(未示出)，以便使这些部分能够彼此相对旋转而实现。当前部壳体相对于后部壳体和剂量设置部件旋转时，以可滑动但不可旋转的方式与柱塞啮合的锁定部件80使得柱塞30旋转，该柱塞30再通过隔板壁部件20和剂量设置部件的内螺纹21、53而向后运动。为了防止剂量设置部件旋转，旋钮40应当与后部壳体一起握住，以便防止这两部件之间相对旋转。在连接部件60与柱塞以可滑动但不可旋转的方式啮合时，旋转导致在两个相互配合的连接表面54、62之间产生“卡嗒”相对旋转。当柱塞到达它的最靠后位置时，前部和后部再相互锁定，注射器准备装入新药筒。
在图1-3中表示的、注射器和剂量设置装置的不同部件已经参考这些附图进行详细介绍，不过，为了更好地理解本发明，某些部件在图4-9中分别表示，图4表示了壳体，图5表示了剂量设置部件，图6表示了活塞驱动部件，图7表示了连接部件；图8表示了锁栓部件，而图9表示了锁定部件。在图4-9中，采用与图1-3相同的参考标号，虚线用于表示隐藏在表面后的结构。
下面将参考图10介绍本发明的第二实施例，该图10部分表示了有剂量设置装置的钢笔形注射器，该注射器包括驱动部件102和剂量设置部件，该剂量设置部件设置给定剂量，并同时储存在随后驱动该驱动部件以便使一定剂量的药物从该注射器装置中排出时所需的能量。
注射器总体为钢笔形，为细长柱形形状，同时钢笔本体108在图10的左手端通过拧入该钢笔本体中的柱塞引导件111而封闭，该柱塞引导件111有柱形凸台，该柱形凸台向左延伸，并有外螺纹，以便安装药筒载体113(只表示了一部分)。在将药筒载体螺纹安装在柱塞引导件111的凸台上之前，胰岛素的药筒(未示出)可以装入该药筒载体113内。
引导件111引导驱动柱塞102的纵向运动，当通过在载体端头的针头(未示出)来注射胰岛素时，驱动柱塞102逐渐进入药筒的开口端中。在柱塞引导件中的孔有相对的平坦部分，以便当驱动柱塞102进入药筒时防止它旋转，该驱动柱塞有相应的相对平坦部分。
柱塞102通过在螺旋弹簧106中储存的能量而进行运动，当通过使帽体107旋转而设置要注射的胰岛素的预设剂量时，该螺旋弹簧106扭转，该帽体107能够绕在钢笔本体108右手端的有刻度套筒112而旋转。该帽体107有窗口(未示出)，刻度可以通过该窗口读出，以便表示帽体转动的角度。
帽体与驱动套筒101形成一体，该驱动套筒101可以在由套筒112确定的滑动轴承内转动，并有在它的左手端凸出的环形环125，该环形环125形成有棘齿环。弹簧106在它的端部分别固定在驱动套筒101的左手端的凸缘(未示出)上以及套筒112的凸缘(未示出)上，这样，当帽体转动时，弹簧通过局部缠绕而拉紧。
弹簧是压缩弹簧，在扭转拉紧和未拉紧时都推压驱动套筒的环形环125上的齿，该齿与形成于齿轮部件103上的配合棘齿126啮合。棘齿的结构为这样，帽体和驱动套筒只能通过伴随着当每个连续棘齿啮合时的一系列卡嗒声进行转动，从而相对于棘齿轮沿一个方向转动，即为单向棘齿机构。棘齿轮部件103通常通过使齿轮部分103的外齿与第一锁栓装置109的内齿啮合而防止旋转。尽管锁栓部件可以轴向滑动，但是该第一锁栓装置109有支脚，该支脚穿过壳体中的狭槽延伸，以便防止齿轮部件相对于钢笔本体旋转，如后面所述。
当预设或“向上拨动”剂量的胰岛素将进行注射时，锁栓部件109向左侧轴向滑动成脱开与棘齿轮部件103的啮合，这样，齿轮可以通过驱动套筒和棘齿而在弹簧106的力矩驱动下旋转。旋转连续进行，直到帽体返回到由在帽体和钢笔本体之间的止动器确定的、它的初始位置。优选是，锁栓部件通过弹簧装置(未示出)而偏压向它的锁定位置。
棘齿轮部件3有内螺纹，该内螺纹有快速节距螺纹，以便与在驱动柱塞102的杆上的相应外螺纹配合。随着柱塞沿快速节距螺纹轴向运动(因为柱塞杆不能在柱塞引导件111中转动)，棘齿轮和驱动锥形件旋转。因此，柱塞压入药筒内，从而排出预设剂量的胰岛素。当帽体在钢笔本体上停止转动时，柱塞保持在药筒内部的中途位置。
根据本发明，第二锁栓(或锁定)装置119布置成这样，当它在正常锁定位置时，该第二锁栓或锁定装置119滑动到环形环125的后表面上，从而防止驱动套筒向后运动和因此与齿轮部件脱开。不过，当剂量设置得太高时，用户可以使锁定部件向右运动，从而可以向后拉动驱动套筒，因此使棘齿与齿轮部件脱开，在该位置，该驱动套筒可以向后旋转，以便可选择地调节设置剂量。因为驱动套筒通过弹簧106向前推压，因此，它只有在由用户抓住并向后拉时才可以旋转。当调节剂量后，锁定部件运动到它的锁定位置(通过任何普通装置来合适保证，既可以通过机械，也可以通过弹簧装置)，且注射器准备进行释放，以便排出设置剂量的药剂。
在一个可选实施例中，没有提供第二锁栓部件，棘齿轮部件只是通过弹簧装置而保持啮合，因此，用户能够向后拉动驱动套筒，并脱开啮合。当没有拉开以便重新调节装置时，通过弹簧装置(既可以只通过弹簧106，也可以通过附加弹簧装置)而使棘齿部件之间合适啮合。为了防止无意中脱开，棘齿部件的齿可以为进行“底切”，这样，当向后拉动以便脱开时，驱动部件必须稍微向前旋转。
重复该过程，直到药筒排空，然后，通过将药筒载体113从柱塞引导件111上拧下，可以更换该药筒。
尽管已经结合在各个图中表示的优选实施例来介绍了本发明，但是应当知道，也可以采用其它类似的实施例，或者可以对所述实施例进行改变和添加，以便在不脱离本发明的情况下实现相同的功能。例如，尽管上述连接件提供了进行所希望的向上拨动/向下拨动功能的优选方法，但是也可以在剂量设置部件和连接部件之间采用其它连接件，该连接件允许剂量设置部件沿任一方向旋转，同时防止弹簧装置使该剂量设置部件反向旋转，这包括上面参考图10所述的手动驱动连接件。而且，在所示实施例中，大部分元件同轴布置，不过，根据技术人员的特定要求，这也可以很方便地进行变化。当说明两个元件共同作用时，这意味着它们直接或间接连接，只要实现所希望的作用。
因此，本发明不局限于任何单个实施例，应当根据附加权利要求进行解释。

Claims (20)

1.一种用于与充满流体的容器组合使用的剂量设置装置，该剂量设置装置用于从容器中重复注射单独设置剂量的流体，该剂量设置装置包括：
壳体(10)；
驱动部件(30)，该驱动部件与壳体相联并用于从容器中排出一定剂量的流体；
安装在壳体中的弹簧装置(70)；
剂量设置组件(40、50、60)，该剂量设置组件安装在壳体内，并与弹簧装置相连，该剂量设置组件包括剂量设置部件(50)，该剂量设置部件可以克服弹簧装置的偏压而沿第一方向运动到选定设置位置，其中该剂量设置部件的运动伴随有弹簧的拉紧；
锁栓装置(80、90)，该锁栓装置与壳体相联，并用于克服弹簧装置的偏压而使该装置保持在设置位置，其中，当剂量设置装置与锁栓装置一起使用时，该锁栓装置的释放使该剂量设置组件驱动该驱动部件以便从而从充满流体的容器中排出该设置剂量，用于排出该设置剂量的力由弹簧装置来提供；
其特征在于：该剂量设置部件可沿与所述第一方向相反的第二方向运动，以便可选择地调节设置剂量。
2.根据权利要求1所述的剂量设置装置，还包括充满流体的容器，该容器的最前端用于与注射针配合，该容器的最后端由与容器的内表面滑动接合的活塞来闭合，活塞驱动部件形式的驱动部件用于与活塞接合，以便当驱动部件通过弹簧装置向前运动时排出一定剂量的液体。
3.根据权利要求1所述的剂量设置装置，其中：该剂量设置组件还包括连接部件(60)，该连接部件可运动地与剂量设置部件啮合，弹簧装置作用在该连接部件上，该连接部件再作用在剂量设置部件(50)上。
4.根据权利要求3所述的剂量设置装置，其中：剂量设置部件(50)和连接部件(60)包括在两个部件之间提供连接的相互配合的表面(54、62)，这样，剂量设置部件为了设置剂量而进行的运动将导致弹簧装置的拉紧。
5.根据权利要求4所述的剂量设置装置，其中：剂量设置部件(50)和连接部件(60)中的一个可旋转地安装在驱动部件上，另一个布置成以可滑动但不可旋转的方式与驱动部件啮合。
6.根据权利要求5所述的剂量设置装置，其中：剂量设置部件(50)可旋转地安装在驱动部件的螺纹部分上，因此，可选择地设置剂量导致剂量设置部件相对于驱动部件轴向运动，且连接部件(60)布置成以可滑动但不可旋转的方式与驱动部件啮合，弹簧装置沿与驱动部件的纵向轴线相对应的方向作用在连接部件上；
7.根据权利要求6所述的剂量设置装置，其中：在剂量设置部件和驱动部件之间的螺纹连接是非锁定类型，且在剂量设置部件和连接部件之间的相互配合的表面(54、62)将允许剂量设置部件沿任一方向旋转，还防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转。
8.根据权利要求5-7中任意一个所述的剂量设置装置，其中：相互配合的表面(54、62)布置在剂量设置部件(50)和连接部件(60)的配合表面之间，该相互配合的表面提供防止旋转的阻力，该阻力足以防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转，用户能够通过使剂量设置部件沿任一方向旋转而很容易克服该阻力，因此，用户可以选择增加或减少设置剂量。
9.根据权利要求8所述的剂量设置装置，还包括：隔板部件(20)，该隔板部件有第一内螺纹，驱动部件是有与该第一内螺纹相对应的外螺纹(31)的纵向驱动部件(30)，这些螺纹为非锁定型，有一定螺距角，因此，通过由弹簧装置向驱动部件施加轴向力，可以使驱动部件轴向运动。
10.根据权利要求1所述的剂量设置装置，还包括：隔板部件(20)，该隔板部件(20)固定在壳体中，并包括第一内螺纹，驱动部件是有与该第一内螺纹相对应的外螺纹(31)的纵向活塞驱动部件(30)，这些螺纹为非锁定型，有一定螺距角，因此，通过由弹簧向驱动部件施加轴向力，可以使驱动部件轴向运动。
11.根据权利要求10所述的剂量设置装置，其中：剂量设置部件(50)包括第二内螺纹(53)，该剂量设置部件可旋转地安装在活塞驱动部件的外螺纹(31)上，因此，可选择地设置剂量导致剂量设置部件相对于活塞驱动部件轴向运动。
12.根据权利要求11所述的剂量设置装置，其中：剂量设置组件还包括连接部件(60)，该连接部件布置成可滑动但不可旋转地与活塞驱动部件啮合，弹簧装置沿与驱动部件的纵向轴线相对应的方向作用在连接部件上，连接部件作用在剂量设置部件(50)上。
13.根据权利要求12所述的剂量设置装置，其中：剂量设置部件(50)和连接部件(60)包括在两者之间提供连接的相互配合的表面(54、62)，这样，当连接部件向后驱动时，剂量设置部件为了设置剂量而进行的旋转导致弹簧装置拉紧。
14.根据权利要求13所述的剂量设置装置，其中：在剂量设置部件和活塞驱动部件之间的螺纹连接是非锁定类型，且在剂量设置部件和连接部件之间的相互配合的表面(54、62)将允许剂量设置部件沿任一方向旋转，还防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转。
15.根据权利要求13或14所述的剂量设置装置，其中：相互配合的表面(54、62)布置在剂量设置部件(50)和连接部件(60)的配合表面之间，该相互配合的表面提供防止旋转的阻力，该阻力足以防止弹簧装置使剂量设置部件反向旋转，用户能够通过使剂量设置部件沿任一方向旋转而很容易克服该阻力，因此，用户可以选择增加或减少设置剂量。
16.根据权利要求15所述的剂量设置装置，其中：在剂量设置部件和连接部件之间的连接件由连接部分提供，该连接部分设有具有斜面形边缘的扇形齿的表面(54、62)，该表面相互压靠，同时在一个表面上的齿的斜面形边缘抵靠在另一表面上的齿的斜面形边缘，这样，当剂量设置部件沿任一方向旋转时，连接部分上的齿将通过它们的斜面形部分而彼此滑过，从而使剂量设置部件逆着弹簧的力而轴向运动，且每次到达齿顶时都将跳回，齿的节距优选是选择成使设置剂量每次增加所述给定剂量单位时进行跳回。
17.根据权利要求15所述的剂量设置装置，其中：所述连接件是设置在配合表面之间的摩擦连接件，在两表面之间的所需压力由作用在连接部件上的弹簧装置来提供。
18.根据权利要求13或14所述的剂量设置装置，其中：所述连接件能够可选择地啮合和脱开，从而使剂量设置部件可以沿任一方向旋转。
19.根据权利要求18所述的剂量设置装置，其中：所述连接件是包括第一和第二棘齿部件(125、126)的单向棘齿机构，且该连接件可通过在第一和第二棘齿部件之间的相对轴向运动而脱开。
20.根据权利要求1-7、9-14、16-17和19中任一所述的剂量设置装置，其中：锁栓装置(80、90)作用在驱动部件上。
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