МЕХАНИЗМ УСТАНОВКИ ДОЗЫ ДЛЯ ШПРИЦА-РУЧКИ
DOSE SETTING MECHANISM FOR HANDLE SYRINGE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к механизму установки дозы для автоматической шприца-ручки, в частности к встроенным осевому и радиальному механизмам установки дозы для шприца-ручки.
Уровень техники
В известных инъекционных устройствах, таких как шприцы-ручки, выполненных на основе пружин кручения, использование механизмов установки дозы рассчитано на то, что пользователь инъекционного устройства прикладывает усилие к вращаемому элементу установки дозы инъекционного устройства. Усилие должно быть приложено для оттягивания элемента установки дозы на некоторое расстояние вдоль оси для того, чтобы освободить элемент установки дозы из зубчатого или храпового механизма, расположенного в теле инъекционного устройства. При освобождении элемента установки дозы от этого зубчатого механизма элемент установки дозы может быть повернут в противоположном направлении и установлен на новую и более низкую дозу.
Пример известной шприц-ручки, имеющей пружину кручения, раскрыт в патентном документе US 5,104,380. Однако шприц-ручка, предложенная в US 5,104,380, не предполагает механизма установки дозы. Механизм установки дозы предусмотрен в патентном документе WO 02/053214. Однако решение, предложенное в WO 02/053214, содержит пружину с линейной характеристикой.
Недостатком известных систем установки дозы, основанных на применении пружины кручения, является то, что пользователь должен приложить усилие для того, чтобы оттянуть элемент установки дозы на некоторое расстояние вдоль оси и в то же время отрегулировать угловое положение элемента установки дозы. Такая процедура достаточно сложна, особенно для людей со сниженной двигательной способностью или слабостью пальцев, таких как дети, пожилые люди или инвалиды.
В патентном документе US 2004/199117 описывается ручка для ввода медикамента, имеющая устройство, которое позволяет пользователю корректировать неправильную установку дозы при помощи функции возврата, дающей пользователю возможность переустановить дозу, не выпуская лекарство, и без необходимости оттягивать головку селектора дозы в положение сброса. Ручка для ввода медикамента по US 2004/199117 является так называемой ручной шприцом-ручкой, инъекция лекарства из которой производится полностью за счет усилия, прилагаемого пользователем ручки. Таким образом, инъекция лекарства производится без помощи какого-либо упругого элемента, такого как пружина, и механизм установки дозы, раскрытый в указанном патентном документе, не приспособлен для удержания упругого элемента в заданном деформированном положении.
Раскрытие изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание механизма установки дозы для автоматической шприца-ручки. Под автоматическими шприцами-ручками здесь подразумеваются ручки, имеющие упругий элемент, такой как пружина, помогающий ввести лекарство из инъекционного устройства.
В первом аспекте решение указанной задачи обеспечивается за счет механизма установки дозы для инъекционного устройства, включающего в себя пружину кручения для облегчения ввода дозы лекарства из инъекционного устройства, причем механизм установки дозы содержит:
- кулачковый паз увеличения дозы, выполненный с возможностью приема и сцепления со шпонкой увеличения дозы, причем указанные кулачковый паз и шпонка увеличения дозы выполнены с возможностью, при повороте элемента установки дозы в первом направлении, взаимодействия для напряжения пружины кручения инъекционного устройства, и
- кулачковый паз уменьшения дозы, выполненный с возможностью приема и сцепления со шпонкой уменьшения дозы, причем указанные кулачковый паз и шпонка уменьшения дозы выполнены с возможностью, при повороте элемента установки дозы во втором направлении, взаимодействия для ослабления пружины кручения инъекционного устройства, причем второе направление поворота противоположно первому направлению поворота.
Рассматривая в целом, механизм установки дозы может быть выполнен как радиальный механизм установки дозы или как осевой механизм установки дозы. В радиальном механизме установки дозы шпонка или шпонки уменьшения дозы выполнены с возможностью перемещения в радиальном направлении механизма. Это также может быть радиальным направлением инъекционного устройства. В осевом механизме установки дозы, шпонка или шпонки уменьшения дозы выполнены с возможностью перемещения в осевом направлении инъекционного устройства.
Следует также отметить, что шпонка или шпонки увеличения дозы и шпонка или шпонки уменьшения дозы могут быть разными - т.е. физически отдельными шпонками. Однако также может быть, что шпонки увеличения дозы и уменьшения дозы представляют собой одну и ту же шпонку. Таким образом, механизм согласно настоящему изобретению может содержать только одну шпонку, используемую как для увеличения, так и для уменьшения дозы.
Кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут иметь вид отверстий или выемок в наружной поверхности дискового кулачкового элемента. Кулачковый элемент альтернативно может также быть сформирован в виде по существу цилиндрического элемента. В частности, кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут быть расположены на по существу плоской части поверхности кулачкового элемента. Эта по существу плоская часть поверхности может быть по существу перпендикулярна осевому направлению кулачкового элемента, имеющего форму диска или цилиндра. Кулачковый элемент может быть пустотелой или, альтернативно, сплошной конструкцией.
Как в радиальном, так и в осевом механизме кулачковый паз увеличения дозы может иметь форму криволинейной канавки, как, например, части окружности, эллипса или параболы. Кулачковый паз уменьшения (или сброса) дозы может иметь V-образную форму или, альтернативно, может иметь прямоугольную форму.
Механизм установки дозы может содержать первый и второй кулачковые пазы увеличения дозы. Кроме того, механизм установки дозы может содержать первую и вторую шпонки увеличения дозы, причем первая шпонка увеличения дозы может быть выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия с первым кулачковым пазом увеличения дозы, а вторая шпонка увеличения дозы может быть выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия со вторым кулачковым пазом увеличения дозы.
Механизм установки дозы может дополнительно содержать первый и второй кулачковые пазы уменьшения дозы и первую и вторую шпонки уменьшения дозы. Первая шпонка уменьшения дозы может быть выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия с первым кулачковым пазом уменьшения дозы, а вторая шпонка уменьшения дозы может быть выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия со вторым кулачковым пазом уменьшения дозы.
Кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут образовывать часть областей одной и той же канавки. Кроме того, шпонки увеличения дозы и уменьшения дозы могут быть образованы одной и той же шпонкой, которая выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия с кулачковыми пазами увеличения и уменьшения дозы одной и той же канавки.
В осевом механизме кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут быть выполнены в виде пазов, имеющих осевой компонент, параллельный осевому направлению инъекционного устройства. Кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут быть выполнены на наружной криволинейной части поверхности по существу цилиндрического кулачкового элемента. Этот по существу цилиндрический кулачковый элемент может быть элементом установки дозы инъекционного устройства или может быть отдельным компонентом, взаимодействующим с элементом установки дозы инъекционного устройства.
В осевом механизме кулачковый паз увеличения дозы может быть по существу параллелен осевому направлению инъекционного устройства. Для того чтобы иметь возможность освобождения храпового механизма из зубчатого зацепления, кулачковый паз уменьшения дозы может образовывать угол, составляющий примерно 45°, по отношению к кулачковому пазу увеличения дозы.
Во втором аспекте настоящее изобретение предлагает осевой механизм установки дозы для инъекционного устройства, причем механизм установки дозы содержит: вращаемый элемент, выполненный с возможностью вращения при установке дозы лекарства, вводимой из инъекционного устройства, причем вращаемый элемент содержит кулачковый паз увеличения дозы и кулачковый паз уменьшения дозы, при этом кулачковый паз увеличения дозы выполнен с возможностью приема и сцепления со шпонкой храпового механизма инъекционного устройства при увеличении дозы, а кулачковый паз уменьшения дозы выполнен с возможностью приема и сцепления с указанной шпонкой при уменьшении дозы, причем кулачковый паз увеличения дозы по существу параллелен осевому направлению инъекционного устройства.
В этом втором аспекте настоящего изобретения кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы могут формировать часть областей одной и той же канавки. Шпонки увеличения и уменьшения дозы могут являться одной и той же шпонкой, которая выполнена с возможностью сцепления и взаимодействия с кулачковыми пазами увеличения и уменьшения дозы одной и той же канавки.
В третьем аспекте изобретение предлагает устройство для введения лекарства, такое как ручное устройство для введения лекарства, содержащее механизм установки дозы в соответствии с первым аспектом изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее изобретение будет подробно описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
На фиг.1 показан принцип действия радиального механизма установки дозы, где шпонки на гибкой собачке используются как для увеличения, так и для уменьшения дозы.
На фиг.2 показан радиальный механизм установки дозы с раздельными шпонками для увеличения и уменьшения дозы.
На фиг.3 показан радиальный механизм установки дозы с раздельными шпонками для увеличения и уменьшения дозы, в котором перемещения шпонки уменьшения дозы определяются канавкой в гайке.
На фиг.4 показано инъекционное устройство, имеющее встроенный радиальный механизм установки дозы.
На фиг.5 показано инъекционное устройство, имеющее встроенный осевой механизм установки дозы.
Хотя изобретение может иметь различные модификации и альтернативные формы, на чертежах в качестве примера показаны и детально описаны ниже конкретные варианты реализации настоящего изобретения. Следует понимать, что изобретение не ограничивается раскрытыми частными случаями. Изобретение, скорее, относится ко всем модификациям, эквивалентам и альтернативным решениям, не выходящим за рамки настоящего изобретения, определенным в прилагаемой формуле изобретения.
Осуществление изобретения
Механизм установки дозы в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен как осевой или радиальный механизм. Оба механизма могут быть встроены в инъекционное устройство, такое как шприц-ручка.
Радиальное решение показано на фиг.1. На фиг.1А показана вращаемая внутренняя часть 2, смещаемая относительно неподвижной наружной части 1. Смещающее усилие обеспечивается пружиной кручения (не показана) в направлении против часовой стрелки. Внутренняя часть 2, поворачиваемая вокруг центральной оси 6, имеет одну или более гибких собачек 3, предназначенных для сцепления с закраинами 5 на неподвижной наружной части 1. На фиг.1B представлен механизм по фиг.1А с вращаемым диском 7 (заштрихованная зона), размещенным сверху внутренней части 2 и наружной части 1. Диск 7 имеет отверстие 8. Края, определяющие отверстие 8, образуют кулачковые пазы увеличения и уменьшения дозы. Захватывающая шпонка 4, прикрепленная или объединенная с гибкой собачкой 3, действует как элемент, ведомый кулачком, когда диск 7 вращается относительно наружной части 1.
Система, показанная на фиг.1, работает следующим образом.
Когда доза устанавливается (набирается), внутренняя часть 2 вращается по часовой стрелке, посредством чего гибкая собачка 3 перемещается от одной закраины 5 к соседней закраине или закраинам - в зависимости от угла поворота. Внутренняя часть 2 приводится в движение диском 7 - таким образом, когда диск 7 поворачивается, внутренняя часть 2 поворачивается вместе с ним. При вращении по часовой стрелке захватывающая шпонка 4 перемещается туда и обратно в радиальном направлении.
Когда диск 7 поворачивается против часовой стрелки (направление уменьшения дозы), захватывающая шпонка 4 и, следовательно, гибкая собачка 3 оттягиваются из положения сцепления с закраиной 5 наружной части 1. Когда собачка 3 полностью расцеплена с закраиной 5, внутренняя часть 2 может поворачиваться против часовой стрелки относительно наружной части 1. Отличительной особенностью системы, представленной на фиг.1, является то, что захватывающая шпонка 4 используется как для набора (увеличения) дозы, так и для уменьшения (переустановки или снижения) дозы.
Следует отметить, что направления вращения могут быть изменены на противоположные, так что увеличение дозы происходит при повороте внутренней части 2 против часовой стрелки. При такой конфигурации уменьшение дозы происходит при повороте диска 7 по часовой стрелке.
На фиг.2 представлен чертеж радиального варианта реализации механизма установки дозы согласно настоящему изобретению в разобранном виде. Основным отличием по сравнению с вариантом реализации, представленным на фиг.1, является то, что в варианте реализации по фиг.2 применяются разные захватывающие шпонки для увеличения дозы (захватывающая шпонка 11) и для уменьшения дозы (захватывающая шпонка 12). Шпонка 11 увеличения дозы входит в сцепление с кулачковым пазом 15 диска 14, тогда как шпонка 12 уменьшения дозы входит в сцепление с кулачковым пазом 16 диска 14. Кулачковые пазы 15 и 16 сформированы в виде сквозных отверстий или выемок в плоской поверхности диска 14. Кулачковые пазы 15 увеличения дозы имеют форму криволинейных канавок, тогда как кулачковые пазы 16 уменьшения дозы имеют V-образную форму. Очевидной альтернативой V-образной форме является прямоугольная форма. Следует отметить, что основная идея состоит в том, что кулачковые пазы 15 увеличения дозы должны обладать способностью передачи момента на пружину 18 кручения. Таким же образом, кулачковые пазы 16 уменьшения дозы должны обладать способностью высвобождения шпонок уменьшения дозы (и высвобождения, таким образом, энергии) в случае, если диск 14 поворачивается всего на несколько градусов относительно гайки 10.
Шпонки 12 уменьшения дозы объединены с гибкими собачками 19. Эти собачки изготовлены из упругого материала, такого как, например, пластмасса. Гибкие собачки 19 вместе со встроенными шпонками 12 уменьшения дозы образуют единую часть храповика 13. Таким образом, храповик, включающий в себя собачки и шпонки уменьшения дозы, может быть предпочтительно изготовлен из того же материала, такого как пластмасса. Для того чтобы смещать шпонки 12 уменьшения дозы относительно зубцов 20 гайки 10, пружина 18 кручения установлена соосно с храповиком 13. В центральной части гайки 10 выполнено отверстие 21. Боковая стенка этого отверстия снабжена резьбой 22, предназначенной для соединения с наружной резьбовой поверхностью поршневого штока (не показан).
На фиг.3 представлен другой радиальный вариант реализации настоящего изобретения. В этом варианте реализации перемещение собачки 26 управляется канавкой 23 в гайке 27. Канавка 23 зацепляется элементом 24, ведомым канавкой/кулачком, которая точно направляет шпонку 28 уменьшения дозы от зубца к соседнему зубцу при установке дозы. В отличие от фиг.2, отверстие 25 в центре гайки 27 снабжено элементом 29, ведомым канавкой. Этот элемент, ведомый канавкой, выполнен с возможностью сцепления с канавкой на наружной поверхности поршневого штока (не показан).
На фиг.4 представлено инъекционное устройство, имеющее радиальный механизм установки дозы в соответствии с настоящим изобретением. Среди прочих компонентов инъекционного устройства на фиг.4 представлены: элемент 30 установки дозы, поршневой шток 31, имеющий резьбовую наружную поверхность и ведущую канавку, выполненную вдоль осевого направления поршневого штока, гайка 32, пружина 35 кручения, ведущий элемент 33, резьбовая часть 34 корпуса, разблокирующий механизм 36, зубчатый механизм 37 и храповой механизм 38.
Доза устанавливается путем вращения элемента 30 установки дозы и гайки 32, в результате чего происходит деформация пружины 35 кручения. Элемент 30 установки дозы удерживается от возврата в исходное положение вследствие расположения зубчатого механизма 37 между гайкой 32 и ведущим элементом 33. Если пользователь хочет уменьшить ранее установленную дозу, элемент 30 установки дозы поворачивается в противоположном направлении. Взаимодействие храпового механизма 38 и гайки 32 при уменьшении дозы описано по отношению к фиг.2.
На фиг.5 представлено инъекционное устройство, имеющее осевой механизм установки дозы в соответствии с настоящим изобретением. Среди прочих компонентов инъекционное устройство, изображенное на фиг.5, содержит: элемент 40 установки дозы, отверстие 41, определяющее поверхности кулачковых пазов увеличения и уменьшения дозы, элемент 42, ведомый кулачковым пазом, пружину 43 кручения, храповой механизм 44 и поршневой шток 45. Общая идея, стоящая за осевым механизмом установки дозы, состоит в том, чтобы использовать пружину 43 кручения как для ведения и вращения поршневого штока 45, так и для обеспечения того, что верхняя и нижняя части зубчатого механизма 48 остаются вместе.
Когда необходимо установить дозу, элемент 42, ведомый кулачковым пазом, входит в сцепление с кулачковой поверхностью 46. В результате пружина 43 кручения деформируется, поскольку зубчатый механизм 48 препятствует движению в обратном направлении из-за храпового механизма 44. Во время увеличении дозы храповой механизм 44 будет двигаться вверх и вниз вдоль кулачковой поверхности 46 по мере того, как верхняя и нижняя части зубчатого механизма 48 вращаются относительно друг друга. В случае уменьшения дозы кулачковая поверхность 47 приподнимается и, таким образом, высвобождает верхнюю часть зубчатого механизма от нижней части, и храповой механизм 44, таким образом, может повернуться на угол, соответствующий одному зубцу.