ПРИВОД ИНГАЛЯТОРА, ПРИВОДИМОГО В ДЕЙСТВИЕ ДЫХАНИЕМ
BREATH-ACTUATED INHALER DRIVE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к ингалятору для доставки лекарства путем ингаляции и, в частности, к механизму приведения в действие, используемому в ингаляторе для приведения в действие контейнера для осуществления раздачи дозы лекарства.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ингаляторы обычно используются для доставки широкого диапазона лекарств. Ингалятор вмещает контейнер с лекарством, который приводится в действие, например, сжатием, чтобы доставить пользователю дозу лекарства через мундштук. Ингалятор может быть снабжен механизмом приведения в действие для автоматического приведения в действие контейнера и, тем самым, для осуществления раздачи дозы лекарства. Некоторые известные механизмы приведения в действие приводятся в действие дыханием так, что они работают в ответ на осуществление вдоха пользователем. Это гарантирует доставку дозы лекарства, раздача которого осуществляется при приведении в действие контейнера, пока пользователь вдыхает. Это особенно полезно для тех пользователей, которым трудно координировать раздачу дозы лекарства, например, приведением в действие кнопки с вдыханием дозы.
Известный приводимый в действие дыханием ингалятор имеет механизм приведения в действие, функционирующий путем сжатия контейнера с лекарством для доставки дозы лекарства в ответ на вдох пользователя. Механизм приведения в действие содержит нагружающий механизм, предназначенный для сжатия контейнера. Пусковой механизм удерживает нагружающий механизм в состоянии противодействия сжатию контейнера. Когда требуется выполнить доставку дозы лекарства, пусковой механизм высвобождается, чтобы обеспечить сжатие контейнера в ответ на осуществление входа пользователем. Средство приведения в действие связано с крышкой мундштука и выполнено с возможностью реагирования на закрывающее перемещение крышки для приведения механизма приведения в действие в исходное состояние. Такая конструкция приводит к тому, что элементы пускового механизма не нагружены, когда ингалятор не используется. Когда крышка закрыта, критическая сила перенаправляется от пускового механизма во время хранения (закрытая крышка). Со временем нагрузка критических элементов может ускорить проявление ползучести материала, приводя к механическому отказу ингалятора и его последующей неспособности доставлять дозу лекарства после многократного использования. Эта ситуация может быть чрезвычайно опасной для пользователя в экстренных случаях, когда жизненно важно, чтобы ингалятор доставлял дозу, когда это требуется.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
По указанным выше причинам цель настоящего изобретения заключается в создании ингалятора, содержащего такой механизм приведения в действие, который позволяет частично устранить описанные выше проблемы.
Соответственно, предложен привод ингалятора, приводимого в действие дыханием (BAI), содержащий: нагружающий элемент, выполненный с возможностью приложения к нему силы приведения в действие, пусковой механизм, приводимый в действие дыханием и выполненный с возможностью противодействия силе приведения в действие от нагружающего элемента и с возможностью запуска привода путем высвобождения силы приведения в действие от нагружающего элемента в ответ на осуществление вдоха для ингаляции, и средство блокирования приведения в действие, выполненное с возможностью перемещения между блокирующим положением, в котором оно уменьшает силу приведения в действие от пускового механизма, устанавливая пусковой механизм в нейтральное положение, и взведенным положением, в котором пусковой механизм установлен во взведенном положении.
Таким образом, элементы пускового механизма и части с точным допуском в любое время не нагружены, когда ингалятор перезаряжен и когда он разряжен, за исключением того времени, когда привод находится во взведенном положении и готов осуществить доставку дозы лекарства. Избегая большой нагрузки пускового механизма, можно значительно уменьшить проявление ползучести материала, что обеспечивает ингалятор, который может использоваться повторно с большей степенью надежности.
Предпочтительно, нагружающее средство дополнительно прикладывает к контейнеру силу приведения в действие для сжатия контейнера из исходного положения в заряженное положение. Перемещение средства приведения в действие к первому положению прикладывает силу непосредственно к нагружающему средству, чтобы сжать контейнер из исходного положения в заряженное положение. Благодаря такой конструкции контейнер может быть предварительно сжат, уменьшая таким образом механический удар до сжатия контейнера, чтобы осуществить доставку дозы лекарства.
Предпочтительно, перемещение средства приведения в действие между первым положением и вторым положением прикладывает силу непосредственно к нагружающему средству по существу в направлении вдоль цилиндрической оси контейнера.
Предпочтительно, нагружающее средство содержит упругий нагружающий элемент, выполненный с возможностью приложения к нему силы приведения в действие, причем упругий нагружающий элемент, когда нагружен, предназначен для противодействия сжатию контейнера. Как правило, упругий нагружающий элемент находится в нагруженном состоянии, в котором упругий нагружающий элемент накапливает силу приведения в действие.
Упругий нагружающий элемент может представлять собой цилиндрическую пластмассовую или металлическую пружину. Однако могут быть предусмотрены альтернативные конструкции, которые в состоянии накапливать и высвобождать силу приведения в действие, такие как сжатый воздух, работающая на растяжение пружина, электродвигатель и т.д.
Предпочтительно, пусковой механизм содержит рычажный элемент и фиксатор рычага, причем фиксатор рычага имеет блокирующее положение и выполнен с возможностью удержания рычажного элемента в блокирующем положении для удержания нагружающего средства противодействующим сжатию контейнера.
Предпочтительно, запирающее средство содержит пусковой элемент и промежуточный связующий элемент, при этом перемещение пускового элемента к его отпирающему положению вызывает перемещение промежуточного связующего элемента к его отпирающему положению, перемещая таким образом фиксатор рычага от его блокирующего положения к его положению высвобождения, приводя к перемещению рычага из его блокирующего положения к его положению высвобождения, обеспечивая, тем самым, сжатие контейнера для осуществления выпуска дозы лекарства. Промежуточный связующий элемент может дополнительно иметь положение сброса. Это обеспечивает легкое принятие промежуточным связующим элементом своего запирающего положения.
В качестве альтернативы пусковой элемент выполнен с возможностью перемещения в отпирающее положение путем приложения ручного действия пользователем в отпирающее положение, описанное выше. Например, для ручного нажатия пользователем может быть предусмотрена кнопка запуска, которая служит для входа в контакт с пусковым элементом, чтобы переместить пусковой элемент.
Предпочтительно, механизм приведения в действие приводится в действие дыханием, при этом пусковой элемент выполнен с возможностью перемещения в отпирающее положение путем осуществления вдоха через мундштук, чтобы запустить работу механизма приведения в действие. Пусковой элемент может представлять собой пусковую лопатку, реагирующую на вдох.
Предпочтительно, средство приведения в действие установлено с возможностью поворотного перемещения, чтобы прикладывать силу непосредственно к коромыслу. Средство приведения в действие может представлять собой защитную крышку или колпачок.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Чтобы обеспечить лучшее понимание, варианты выполнения настоящего изобретения описаны ниже только посредством неограничивающих примеров со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой вид спереди в аксонометрии одного варианта выполнения ингалятора со средством приведения в действие, находящимся в открытом положении;
Фиг.1а представляет собой вид сзади в аксонометрии ингалятора, изображенного на Фиг.1, со средством приведения в действие, находящимся в открытом положении;
Фиг.2 представляет собой вид сбоку ингалятора, изображенного на Фиг.1, со средством приведения в действие, находящимся в открытом положении;
Фиг.3 представляет собой вид сбоку модуля контейнера, снятого с ингалятора, изображенного на Фиг.1;
Фиг.3а представляет собой вид спереди в аксонометрии модуля контейнера, снятого с ингалятора, изображенного на Фиг.1;
Фиг.4 представляет собой схематический вид сбоку одного варианта выполнения механизма приведения в действие в нейтральном или «исходном» положении;
Фиг.4а представляет собой соответствующий вид в аксонометрии механизма приведения в действие, изображенного на Фиг.4, в нейтральном или «исходном» положении;
Фиг.5 представляет собой схематический вид сбоку механизма приведения в действие, изображенного на Фиг.4, во взведенном или «заряженном» положении;
Фиг.5а представляет собой соответствующий вид в аксонометрии механизма приведения в действие, изображенного на Фиг,4, во взведенном или «заряженном» положении;
Фиг.6 представляет собой схематический вид сбоку механизма приведения в действие, изображенного на Фиг.4, в запущенном положении «раздачи лекарства»;
Фиг.6а представляет собой соответствующий вид в аксонометрии механизма приведения в действие, изображенного на Фиг.4, в запущенном положении «раздачи лекарства»;
Фиг.7 изображает элементы ингалятора, изображенного на Фиг.1, в разобранном виде с механизмом приведения в действие, изображенным на Фиг.4;
Фиг.8а-8f иллюстрируют на схематических видах сбоку несколько состояний работы для варианта выполнения привода ингалятора, приводимого в действие дыханием (BAI), со схематическим механизмом приведения в действие;
Фиг.9 иллюстрирует альтернативный способ приведения в действие для механизма приведения в действие BAI в соответствии с Фиг.8а-8f;
Фиг.10а и 10b показывают виды в аксонометрии одного варианта выполнения высвобождающего элемента и пускового элемента пускового механизма;
Фиг.11а и 11b показывают виды в аксонометрии другого варианта выполнения высвобождающего элемента и пускового элемента пускового механизма.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
На Фиг.1, 1а, 2 и 7 показан один вариант выполнения привода 100 ингалятора, приводимого в действие дыханием (BAI), который со ссылкой на этот вариант выполнения называется ингалятором 100, который содержит кожух 10, имеющий боковые стенки 12, заднюю стенку 14 и верхнюю стенку 16. Задняя стенка 14 образует искривленную поверхность для облегчения удобного помещения ингалятора 100 в ладони руки пользователя. Стенки 12, 14, 16 кожуха 10 ограничивают место для размещения контейнера 20 с лекарством в корпусе 40, при этом механизм 1 приведения в действие выполнен с возможностью приведения в действие контейнера 20 для осуществления доставки дозы лекарства. Корпус 40 удерживает большинство механических элементов ингалятора 100 в правильном положении и сильно нагружен. Например, большинство элементов пускового механизма установлено с возможностью поворота в корпусе 40, уменьшая таким образом проблемы, вызванные производственными допусками. Переднее отверстие в кожухе 10 вмещает регистрационный модуль (электронный модуль) 70 и верхнюю часть 32 панели 30 с противолежащими боковыми стенками 34, установленными соответственно заподлицо с боковыми стенками 12 кожуха 10.
Мундштук 60 выступает из кожуха 10 и может быть защищен от повреждения и/или поступления в него инородных тел, например пыли, посредством блокирующего или приводящего в действие средства 2, установленного с возможностью поворота, как показано, на корпусе 40. В изображенном варианте выполнения средство приведения в действие представляет собой защитную крышку 2 и будет ниже упоминаться как таковая. Крышка 2 имеет противоположные боковые стенки, выполненные заподлицо с боковыми стенками кожуха 10, и заднюю искривленную стенку, выполненную заподлицо с задней стенкой кожуха 10. Задние стенки соответственно кожуха и крышки вместе образуют искривленную поверхность, предназначенную для облегчения удобного помещения ингалятора 100 в ладони руки пользователя.
Контейнер 20 размещен на корпусе 40, удерживаемом в кожухе 10, и может быть с возможностью скольжения удален для замены, как проиллюстрировано на Фиг.3 и 3а. Контейнер 20 относится к известному типу, предназначенному для содержания суспензии или раствора лекарства в пропелленте под давлением. Контейнер 20 содержит в целом цилиндрический корпус 22 и шток 24 клапана, которые выполнены с возможностью совместного сжатия для осуществления доставки дозы лекарства из штока 24 клапана. Контейнер 20 содержит дозатор (не показан), который захватывает заданный объем лекарства из корпуса 22 контейнера 20, причем указанный объем лекарства доставляется как отмеренная доза из штока 24 клапана при сжатии штока клапана относительно корпуса 22. Шток 24 клапана поджат в наружном направлении для перезагрузки контейнера 20 после сжатия для повторного наполнения дозатора. Шток 24 клапана расположен в узле 62 насадки. Узел 62 насадки выполнен как часть мундштука 60, находящаяся с ним в открытом сообщении, чтобы направлять дозу подаваемого из штока 24 лекарства наружу из ингалятора 100 через мундштук 60.
Отверстие в нижней части 36 панели 30 имеет такой размер и такую форму, чтобы вмещать мундштук 60, который имеет соответствующие этому отверстию размер и форму. В соответствии с одним вариантом выполнения предусмотрен выполненный с возможностью замены модуль 37 контейнера, который содержит контейнер 20 и мундштук 60 с узлом 62 насадки, при этом корпус 22 контейнера выполнен с возможностью перемещения в направлении приведения в действие относительно узла 62 насадки, а модуль 37 контейнера вставлен в механизм 10 приведения в действие в направлении, по существу перпендикулярном направлению приведения в действие контейнера. Контейнер 20 с возможностью перемещения соединен с панелью 30 и мундштуком 60 и поддерживается втулкой 28, установленной вокруг горловины корпуса 22 контейнера. Втулка 28 может быть намертво прикреплена к контейнеру 20 и содержит соединительный элемент 29, который обеспечивает линейное перемещение контейнера 20 в направлении приведения в действие относительно панели 30 и мундштука 60. Это обеспечивает приведение в действие контейнера путем сжатия корпуса контейнера в направлении штока клапана, когда шток заблокирован относительно ингалятора в узле насадки. В раскрытом варианте выполнения втулка 28 имеет зубчатую / «шплинтованную» внутреннюю поверхность, взаимодействующую с буртиком, соединенным с контейнером 20 и клапаном. В других вариантах выполнения контейнер 20 может быть соединен с панелью 30 и мундштуком 60 другим образом. Контейнер 20 может быть выполнен как единое целое с панелью и мундштуком 60, так чтобы панель и мундштук 60 могли быть вынуты из кожуха и вставлены в кожух вместе с контейнером 20, в виде модуля 37 контейнера, как проиллюстрировано на Фиг.3 и 3а. Когда такой модуль 37 контейнера вставлен в кожух, мундштук 60 устанавливается на платформе в корпусе и окружает поток воздуха. Мундштук 60 образует конец воздушного прохода через кожух, при этом входное отверстие воздушного прохода расположено рядом с пусковым элементом. Защелка 38 прикрепляет панель к кожуху. Контейнер и втулка имеют небольшую степень перемещения вдоль оси контейнера, чтобы обеспечить приведение в действие контейнера.
На наружной поверхности верхней части панели 30 предусмотрена индикация типа лекарства, содержащегося в контейнере 20, к которому прикреплена панель 30. Индикация может представлять собой напечатанную информацию, рельефный или зазубренный код, например шрифт Брайля, или цвет панели.
Регистрационный модуль 70 выполнен с возможностью реагирования на запуск механизма 100 приведения в действие. В соответствии с одним вариантом выполнения регистрационный модуль 70 предназначен для определения наличия модуля 37 контейнера в механизме приведения в действие и выполнен так, что он игнорирует любой запуск механизма приведения в действие, когда модуль 37 контейнера отсутствует. Определение наличия модуля 37 контейнера может, например, быть выполнено посредством микровыключателя (не показан), который активируется, когда модуль 37 вставляют в механизм приведения в действие, например, путем определения наличия выступа 261, проходящего от модуля контейнера для взаимодействия с указанным микровыключателем. В соответствии с одним вариантом выполнения модуль 37 контейнера содержит индикатор 260 неиспользования, который изначально установлен в состояние неиспользования и который устанавливается в необратимое состояние использования при первом приведении в действие модуля 37 контейнера. В соответствии с одним вариантом выполнения индикатор 260 представляет собой выполненный с возможностью перемещения выступ, который первоначально в состоянии неиспользования скрыт от обнаружения регистрационным модулем 70, а при первом приведении в действие (использовании) перемещается в открытое для визуализации «состояние использования», в котором регистрационный модуль 70 определяет наличие выступа. Когда выполненный с возможностью перемещения выступ вошел в состояние использования, его возвращение в состояние неиспользования механическим образом предотвращено. Предпочтительно, выполненному с возможностью перемещения выступу препятствуют возвратиться в его состояние неиспользования средства индикации несанкционированного доступа. Регистрационный модуль 70 выполнен для определения состояния индикатора 260 неиспользования, например, с помощью второго микровыключателя, причем каждый раз, когда модуль 37 контейнера находится в механизме приведения в действие, и в ответ на:
- состояние неиспользования; в этом случае начинается новый цикл отсчета приведения в действие, и
- состояние использования; приведение в действие без отсчета.
Как очевидно для любого специалиста, регистрационный модуль 70 может быть электронным модулем или механическим модулем отсчета с теми же самыми или по существу с теми же самыми функциональными возможностями.
Механизм 1 приведения в действие, предназначенный для приведения в действие контейнера 20, чтобы осуществить доставку дозы лекарства, проиллюстрирован на Фиг.4, 4а, 5, 5а, 6 и 6а. Механизм 1 при работе сжимает корпус 22 контейнера относительно штока 24 клапана, удерживаемого в узле 62 наконечника, чтобы доставить дозу лекарства. Элементы, изображенные на Фиг.4, 4а, 5, 5а, 6 и 6а, расположены в кожухе 10 и удерживаются корпусом 40, но при этом и кожух 10 и корпус 40 не показаны на Фиг.4, 4а, 5, 5а, 6 и 6а для ясности.
Конструкция механизма 1 приведения в действие следующая. Механизм 1 содержит нагружающее средство или нагружающий элемент 6 для приложения к механизму 1 силы приведения в действие для сжатия контейнера 20, чтобы осуществить доставку дозы лекарства. Упругий нагружающий элемент 6, такой как цилиндрическая пружина, выполнен для накопления и высвобождения силы приведения в действие. Цилиндрическая пружина 6 выполнена с возможностью перемещения в одном направлении по существу вдоль цилиндрической оси контейнера 20 для накопления силы приведения в действие, а также в противоположном направлении, по существу вдоль цилиндрической оси контейнера 20 для высвобождения силы приведения в действие.
Цилиндрическая пружина 6 присоединена на своем нижнем конце к коромыслу 4. Коромысло 4 имеет взаимодействующую с контейнером часть. Покрывающий элемент 8 может взаимодействовать с цилиндрической пружиной 6 в ее верхнем конце. Элемент 8 может облегчить распределение нагрузки по цилиндрической пружине 6 в кожух 10 ингалятора и может также способствовать установлению пружины 6 внутри кожуха.
Как проиллюстрировано на Фиг.1-3, средство блокирования механизма приведения в действие, которое в настоящем варианте выполнения представлено крышкой 2, установлено с возможностью перемещения между первым, или открытым, положением относительно кожуха 10 и вторым, или закрытым, положением относительно кожуха 10. В показанном варианте выполнения крышка 2 с возможностью поворота установлена на корпусе 40 и имеет кулачок 110 в точке 120 поворота. Таким образом, поворотное перемещение крышки 2 к первому или открытому положению обеспечивает перемещение коромысла 4 вниз под действием силы, приложенной к цилиндрической пружине 6. Наоборот, поворотное перемещение крышки 2 ко второму, или закрытому, положению прикладывает действующую вверх силу к коромыслу 4 и принуждает двигаться его вверх, сжимая цилиндрическую пружину 6. Коромысло, таким образом, выполнено с возможностью перемещения в направлении по существу вдоль цилиндрической оси контейнера 20. В результате зацепления, присущего кулачковому нагружающему механизму, полное расстояние, которое проходит коромысло 4 в ответ на поворотное перемещение крышки 2, больше, чем расстояние, на которое корпус 22 контейнера и шток 24 клапана контейнера 20 должны быть сжаты, чтобы выпустить дозу лекарства.
Механизм 1 приведения в действие дополнительно содержит пусковой механизм 3, предназначенный для удержания нагружающего элемента 6 противодействующим сжатию контейнера 20. Пусковой механизм 3 выполнен следующим образом.
Рычаг 50 коромысла (рычаг 50) установлен с возможностью поворота вокруг шарнирных осей 130, которые расположены в сопряженных шарнирных отверстиях 132 в корпусе 40, и имеет пару плеч 51, взаимодействующих с коромыслом 4 в соответствующей паре горизонтальных пазов 140 коромысла, посредством чего рычаг 50 выполняет поворотное движение, когда коромысло 4 перемещается вверх или вниз. В дистальном конце от плеч 51 рычага 50 имеется фиксатор рычага коромысла, выполненный в форме плоской части 52, которая предназначена для взаимодействия с блокирующим ребром 150 на блокирующем элементе 53 (фиксатор 53 рычага), когда фиксатор 53 рычага находится в зафиксированном положении. Фиксатор 53 выполнен с возможностью поворота вокруг шарнирных осей 160, которые расположены в сопряженных отверстиях в корпусе 40. В зафиксированном положении, как проиллюстрировано на Фиг.5 и 5а, фиксатор 53 удерживает нагружающее средство через рычаг 50 против сжатия контейнера 20.
Пусковой механизм дополнительно содержит запирающее средство, выполненное в форме высвобождающего элемента (промежуточного связующего элемента) 55, выполненного с возможностью перемещения между запирающим положением, предназначенным для аккумулирования силы приведения в действие, чтобы удерживать контейнер 20 в исходном или заряженном положении, и высвобождающим положением, предназначенным для высвобождения силы приведения в действие и обеспечения сжатия контейнера 20. Элемент 55 на одном конце с возможностью поворота соединен с фиксатором 53 рычага. Промежуточное звено 55 на другом своем конце снабжено запирающим элементом 56, выполненным с возможностью взаимодействия с пусковым элементом, установленным в корпусе с возможностью поворота. Пусковой элемент 57 выполнен с возможностью перемещения в ответ на вдох пользователя в мундштуке или ручное сжатие пользователем кнопки запуска, чтобы вызвать приведение в действие контейнера 20 для осуществления доставки дозы лекарства к мундштуку. В показанном варианте выполнения кнопка запуска выполнена как единое целое с крышкой 64 входного канала. Однако она может быть и не выполнена с ней как единое целое. Кнопка 48 запуска позволяет пользователю осуществить доставку дозы лекарства как функцию случая крайней необходимости, если по какой-либо причине обычный механизм приведения в действие отказал или же если пользователь не может выполнить значительный вдох, чтобы активировать механизм приведения в действие, чтобы осуществить доставку дозы лекарства, например во время хронического приступа астмы. В предпочтительном варианте выполнения пусковой элемент 57 представляет собой выполненную с возможностью реагирования на вдох пусковую лопатку, которая является элементом, который перемещается в ответ на проходящий там поток воздуха, и этим потоком.
Запирающий элемент 56 контактирует и упирается в пусковую лопатку 57 на пусковом поворотном валу 58, когда промежуточное звено 55 и пусковая лопатка 57 находятся в своих запирающих положениях.
Теперь со ссылкой на Фиг.4-6, которые иллюстрируют различные части механизма приведения в действие в схематической форме для простоты понимания, будет описана работа механизма приведения в действие.
Фиг.4 иллюстрирует нейтральное или «исходное» положение механизма приведения в действие, в котором крышка 2 закрывает мундштук, когда ингалятор 100 не используется. Коромысло 4 расположено в своем верхнем положении так, что цилиндрическая пружина 6 находится в нагруженном состоянии, аккумулируя, тем самым, силу приведения в действие. Все механические элементы ингалятора, но не коромысло 4, разгружены, и при этом сжатие контейнера 20 отсутствует. Между частью взаимодействия с контейнером коромысла 4 и основанием контейнера 20 имеется воздушный промежуток. Однако между коромыслом 4 и контейнером 20 можно предусмотреть размещение амортизирующего средства, такого как пенопласт или резиновый элемент. Как рычаг 50, так и фиксатор 53 рычага находятся в своих блокирующих положениях. Промежуточное звено 55 находится в своем запирающем положении, в результате чего запирающий элемент 56 опирается на поворотный вал 58 пускового элемента 57, удерживая, тем самым, фиксатор 53 рычага в его блокирующем положении.
Когда ингалятор 100 должен использоваться, крышку 2 открывают для обеспечения доступа к мундштуку, как показано на Фиг.5. При выполнении поворотного движения, чтобы открыть крышку 2, коромысло 4 перемещается вниз, чтобы взаимодействовать с основанием контейнера 20. В этом состоянии цилиндрическая пружина 6 оказывает влияние на сжатие контейнера 20 через коромысло 4, при этом коромысло 4 сжимает контейнер 20 относительно штока клапана на расстояние, приблизительно равное от 0 до 2 мм. Однако дальнейшее сжатие контейнера 20 для осуществления доставки дозы лекарства предотвращается посредством нагрузки, приложенной к пусковому механизму. Фиксатор 53 рычага удерживает нагружающее средство через рычаг 50 в блокирующем положении против сжатия контейнера 20. Рычаг 50 и фиксатор 53 рычага остаются в своих блокирующих положениях, при этом плоская часть рычага 50 с силой упирается в блокирующее ребро 150 на фиксаторе 53 рычага. В этом «взведенном» или «заряженном» состоянии ингалятор 100 загружен и готов к доставке дозы лекарства.
Выполнение вдоха пользователем через мундштук заставляет воздух протекать через проход для потока воздуха, ограниченный внутри кожуха, от входного отверстия к мундштуку. Из-за снижения давления, создаваемого потоком внутри кожуха 10 (или использования кнопки запуска, как ранее описано), пусковой элемент 57 вынужден поворачиваться в направлении потока в свое высвобождающее положение, изображенное на Фиг.6. Поворотное движение пускового элемента 57 к его высвобождающему положению приводит к повороту промежуточного звена 55 в направлении вверх, к его высвобождающему положению. Поворотное движение промежуточного звена 55, в свою очередь, приводит к снятию и отсоединению запирающего элемента 56 от поворотного вала 58 пускового элемента 57. Поворотный вал 58 пускового элемента 57 может быть выполнен по существу круглым в поперечном сечении, однако может быть предусмотрена любая форма, такая как сектор круга, при условии, что при вращении поворотного вала 58 имеется достаточная поверхность для обеспечения снятия и отсоединения запирающего элемента 56 от поворотного вала 58. Поворотное движение промежуточного звена 55 приводит, таким образом, к повороту фиксатора 53 рычага в направлении высвобождения из его блокирующего или взведенного положения в его высвобождающее положение, чтобы обеспечить сжатие контейнера путем отсоединения плоской поверхности 52 от ребра. Рычаг 50 в его не блокирующем состоянии обеспечивает сжатие контейнера 20 для осуществления доставки дозы лекарства при поджимающем воздействии цилиндрической пружины 6. В этом состоянии ингалятор может быть описан как находящийся в его «запущенном», «пусковом» положении, или в «положении раздачи лекарства».
Фиксатор 53 рычага имеет пружину 210 сброса, которая вынуждает указанный фиксатор повернуться назад и возвратиться в свое запирающее положение. Элемент 55 использует другое плечо 250 той же самой пружины 210 сброса, однако в этом случае пружина сброса обеспечивает его поворот назад, чтобы вернуться в положение сброса с готовностью занять свое запирающее положение. В своем положении сброса запирающий элемент 56 элемента 55 примыкает к поворотному валу 58 пускового элемента 57. Каждая из пружин сброса изготовлена из пластмассы или из металла. Наличие пружин сброса гарантирует, что как пусковой элемент 57, так и элемент 55 готовы соответственно принять свое запирающее положение или возвратиться к нему без учета гравитационной силы.
Закрытие крышки 2 приводит к перемещению коромысла 4 вверх, что имеет три эффекта. Во-первых, это позволяет контейнеру 20 перезагрузиться. Во-вторых, это приводит к возврату рычага 50 и фиксатора 53 к их блокирующему положению в нейтральном положении механизма приведения в действие, изображенного на Фиг.4, а также к возврату элемента 56 в его запирающее положение. В-третьих, осуществляется накапливание силы приведения в действие пружиной 6 путем приложения силы к коромыслу 4, что приводит к готовности ингалятора 100 для использования.
Фиг.8а-8f изображают схематический вариант выполнения одного варианта выполнения привода ингалятора, приводимого в действие дыханием (BAI), проиллюстрированного так, чтобы показать функцию механизма приведения в действие подробно. Привод 100 BAI содержит нагружающий элемент 6, пусковой механизм 3, приводимый в действие дыханием, и средство 2 блокирования механизма приведения в действие.
Нагружающий элемент 6 обеспечивает силу, необходимую для приведения в действие дозирующего клапана контейнера, и должен поэтому быть способным к тому, чтобы быть нагруженным силой приведения в действие подходящей величины. Сила приведения в действие, необходимая для приведения в действие дозирующего клапана, зависит от типа дозирующего клапана и в некоторой степени от типа пускового механизма. В одном варианте выполнения элемент 6 может быть интегрирован в дозирующий клапан, исключая, тем самым, необходимость в отдельном нагружающем элементе. На Фиг.8а-8f нагружающий элемент 6 показан в виде цилиндрической пружины, но он может иметь любой подходящий тип, который способен к тому, чтобы быть нагруженным необходимой силой приведения в действие.
Пусковой механизм 3, приводимый в действие дыханием (ВА), предназначен для противодействия силе приведения в действие нагружающего элемента 6 и запуска привода 100 путем высвобождения силы приведения в действие нагружающего элемента 6 в ответ на осуществление ингаляции путем вдоха. Один пример ВА пускового механизма раскрыт подробно ниже, но также существует много других типов ВА пусковых механизмов, которые могут быть использованы в настоящем приводе BAI. Одним примером является механизм типа захватывающего элемента, в котором пусковой элемент выполнен так, что он высвобождает захватывающий элемент в ответ на осуществление ингаляции путем вдоха. Другим примером является механизм типа шарнира с двумя устойчивыми состояниями, в котором пусковой элемент выполнен с возможностью поворота между взведенным положением, в котором он противодействует силе приведения в действие через шарнирное соединение, ограниченное углом шарнира, близким, но меньшим чем 180 градусов, и запущенным положением, в котором пусковой элемент выполнен с возможностью поворота на угол шарнира, больший 180 градусов, в ответ на осуществление вдоха, высвобождая таким образом силу приведения в действие. Также могут использоваться другие механизмы или их комбинации.
Как упомянуто выше, много элементов в пусковом механизме имеют небольшой размер и часто изготовлены из пластмассы и поэтому восприимчивы к текучести материала, подверженного длительной нагрузке. В связи с этим привод снабжен средством 2 блокирования механизма приведения в действие, выполненным с возможностью перемещения между блокирующим положением (Фиг.8a), в котором он ослабляет силу приведения в действие на пусковом механизме, устанавливая пусковой механизм 3 в нейтральное или ненагруженное положение, и взведенным положением (Фиг.6а), в котором пусковой механизм 3 установлен во взведенное положение. В раскрытом варианте выполнения средство 2 блокирования механизма приведения в действие дополнительно предназначено для выполнения функции средства приведения в действие, которое выполнено с возможностью приложения к нагружающему элементу 6 силы приведения в действие при его перемещении от взведенного положения в блокирующее положение (Фиг.8а и 8е) после того, как привод запущен. Согласно одному варианту выполнения, не показанному на чертеже, средство 2 блокирования механизма приведения в действие предусмотрено отдельно от средства приведения в действие.
В раскрытом варианте выполнения средство 2 блокирования механизма приведения в действие выполнено в виде поворотного рычага с винтовым кулачком 110, установленным вокруг точки 120 поворота. При перемещении средства 2 блокирования после того, как привод запущен из его взведенного положения (Фиг.8с) в его блокирующее положение (Фиг.8f), кулачок 110 первоначально действует на нагружающее коромысло 4, чтобы приложить к нагружающему элементу 6 силу приведения в действие (Фиг.8а и 8е) и взвести пусковой механизм 3 (Фиг.8е) и впоследствии перенагрузить нагружающий элемент, чтобы уменьшить силу приведения в действие на пусковом механизме 3, устанавливая его в нейтральное или ненагруженное положение (Фиг.8f). При последующем перемещении средства 2 блокирования от его блокирующего положения в его взведенное положение кулачок 110 первоначально воздействует на нагружающее коромысло 4, чтобы разгрузить силу перегрузки на нагружающем элементе 6 для осуществления взвода пускового механизма, после чего он перемещается во взведенное положение, в котором винтовой кулачок находится в положении, в котором может быть осуществлен запуск привода (Фиг.8а).
Согласно одному варианту выполнения винтовой кулачок 110 выполнен так, что средство 2 блокирования механизма приведения в действие удерживается в блокирующем положении силой приведения в действие нагружающего элемента 6. В раскрытом варианте выполнения винтовой кулачок выполнен так, что активная часть 170, которая находится в контакте с коромыслом 4, либо является плоской, либо наклонена так, что сила приведения в действие обусловливает устойчивое состояние, или так, что вызывается перемещение средства 2 блокирования механизма приведения в действие в блокирующем направлении. В раскрытом варианте выполнения средство 2 блокирования выполнено как защитная крышка 2, расположенная с возможностью ограничения доступа к мундштуку 60 в его блокирующем положении и для обеспечения к нему доступа в его взведенном положении.
В раскрытом варианте выполнения привод BAI выполнен с возможностью приведения в действие контейнера путем запуска сжатием, который имеет тип, раскрытый более подробно выше. Однако в соответствии с другими вариантами выполнения привод BAI может быть выполнен для приведения в действие контейнеров с другими типами дозирующих клапанов, таких как клапаны, которые запускаются при вынимании управляющего штока, ротационные клапаны и т.п. Кроме того, в соответствии с одним вариантом выполнения дозирующий клапан может иметь тип, который поджат в направлении запуска, и в таком случае поджимающая сила дозирующего клапана может быть использована взамен нагружающего элемента 6 или в комбинации с ним.
В раскрытом варианте выполнения нагружающий элемент 6 предназначен для оказания воздействия на корпус 22 контейнера 20, а приведение в действие включает нажатие на корпус 22 относительно статического узла 62 наконечника. В другом варианте выполнения, не раскрытом на чертежах, нагружающий элемент 6 предназначен для оказания воздействия на выполненный с возможностью перемещения блок 62 наконечника, при этом приведение в действие включает перемещение блока наконечника относительно корпуса 22 контейнера 20, чтобы нажать на шток 24 клапана.
Согласно одному варианту выполнения нагружающий элемент 6 предназначен для оказания воздействия на конец корпуса 22 контейнера, где нет клапана, выполненный в приводе 100 BAI, через коромысло 4. В раскрытом варианте выполнения нагружающий элемент 6 является цилиндрической пружиной, расположенной соосно с направлением приведения в действие контейнера 20. Коромысло 4 содержит два кулачковых следящих плеча 180 для взаимодействия с кулачком и передачи перемещения нагрузки от винтового кулачка 110 к загрузочному элементу 6. В соответствии с одним вариантом выполнения, проиллюстрированным вариантом выполнения со ссылкой на Фиг.1-7, плечи 180 выполнены так, что они проходят вдоль диаметрально противоположных сторон контейнера 20, в результате чего сила, передаваемая от средства 2 блокирования через кулачок 110 к загрузочному элементу 6, является соосной направлению приведения в действие контейнера 20. В варианте выполнения, изображенном на Фиг.8а-8f, коромысло 4 содержит два плеча 180, которые параллельны, но расположены не диаметрально противоположно относительно контейнера 20 главным образом затем, чтобы сделать чертеж более ясным, но также чтобы показать, что плечи 180 не должны быть идеально соосны с направлением приведения в действие контейнера.
В соответствии с одним вариантом выполнения пусковой механизм 3, коромысло 4 и средство 2 блокирования поддерживаются корпусом 40, расположенным во внешнем кожухе 10. Как упомянуто выше, корпус придает жесткость приводу, и путем поддержания всех подвижных частей посредством корпуса 40 снижаются проблемы, касающиеся допуска между различными частями. На Фиг.8а-8f корпус 40 показан в строго иллюстративной конфигурации, чтобы функция механизма приведения в действие 1 была более ясной, тогда как вариант выполнения, показанный на Фиг.1-7, содержит корпус 40, которые обеспечивает более компактную и эффективную с точки зрения нагрузки конструкцию. В раскрытых вариантах выполнения плечи 180 выполнены с возможностью линейного перемещения в сопряженных канавках 140 коромысла, выполненных в корпусе 40, и ограничены этим перемещением.
Фиг.8а-8f показывают один вариант выполнения пускового механизма, содержащего:
- рычаг 50 коромысла, предназначенный для преобразования перемещения коромысла 4 в поворотное перемещение его блокирующего конца 52,
- блокирующий элемент 53, выполненный с возможностью поворотного перемещения между взведенным положением (Фиг.8а), в котором он расположен с обеспечением предотвращения дальнейшего поворотного перемещения блокирующего конца 52 рычага коромысла в направлении приведения в действие, и открытым положением, в котором рычаг 50 может свободно перемещаться за взведенное положение в направлении приведения в действие, причем во взведенном положении блокирующий элемент 53 поджат к открытому положению рычагом 52 коромысла, на который, в свою очередь, через коромысло 4 оказывает влияние в направлении приведения в действие нагружающий элемент 6,
- пусковой элемент 57, предназначенный для перемещения в ответ на ингаляцию путем дыхания, и
- высвобождающий элемент 55, расположенный между блокирующим элементом 53 и пусковым элементом 57, чтобы удерживать блокирующий элемент 53 во взведенном положении и высвобождать блокирующий элемент 53 в ответ на перемещение пускового элемента 57.
Рычаг 50 коромысла с возможностью поворота удерживается корпусом 40 посредством шарнирных осей 130 или подобными элементами и содержит плечи 51, которые предназначены для взаимодействия с соответствующими канавками 140 коромысла, выполненными в коромысле 4. Рычаг 50 выполнен с возможностью создания эффекта рычага, снижающего величину силы, приложенной к элементам в пусковом механизме от нагружающего элемента 6. Понижение силы достигается тем, что продольное расстояние между точкой 130 поворота и плечами 51 рычага короче, чем расстояние между точкой 130 поворота шарнира и блокирующим концом 52 рычага коромысла. В описанном варианте выполнения рычаг 50 выполнен так, что блокирующий конец 52 выполняет перемещение вверх, когда коромысло 4 перемещается вниз, а в альтернативном варианте выполнения рычаг 50 может быть выполнен так, чтобы полностью изменить направление перемещения на обратное путем выполнения плеч 51 рычага между точкой 130 шарнирного поворота и блокирующим концом 52 рычага. В последнем случае другие части пускового механизма должны быть приспособлены к измененному на обратное направлению перемещения.
В раскрытом варианте выполнения блокирующий элемент 53 с возможностью поворота удерживается корпусом посредством шарнирных осей 160 фиксатора. Блокирующий элемент 53 содержит блокирующее ребро 150, предназначенное для работы в качестве захватывающего элемента для блокирующего конца 52 рычага 50, чтобы взвести пусковой механизм. Точка 160 поворота блокирующего элемента 53 и взаимодействие между блокирующим ребром и блокирующим концом 52 рычага 50 осуществлены так, что блокирующий элемент 53 поджат к открытому положению рычагом 50. Путем должного осуществления этого взаимодействия достигается подходящий механизм понижения силы, еще больше уменьшая силу, приложенную к элементам пускового механизма. Пружинный элемент 210 поджимает блокирующий элемент 53 в закрывающем направлении, к рычагу 50 коромысла, чтобы перезагрузить пусковой механизм во время приложения силы к механизму приведения в действие, как показано на Фиг.8а. Рычаг 50 имеет направляющую поверхность 200 для блокирующего элемента на его блокирующем конце. Как показано на Фиг.8с, направляющая поверхность 200 взаимодействует с блокирующим ребром 150, чтобы удерживать блокирующий элемент в открытом положении, когда привод не нагружен.
Пусковой элемент 57 расположен в одном конце канала 190 для воздушного потока, проходящего от мундштука 60 в другом его конце. Канал 190 может быть образован кожухом 10 привода, корпусом 40 или их комбинацией, а также иметь дополнительные элементы. В соответствии с одним вариантом выполнения пусковой элемент представляет собой поворотную лопатку с пусковым поворотным валом 58, который с возможностью поворота удерживается корпусом 40 в пусковой точке поворота и выполнен с возможностью поворота вокруг поворотной оси в ответ на поток воздуха в указанном канале, например, при ингаляции путем вдоха. Высвобождающий элемент 55 в одном своем конце с возможностью поворота соединен с блокирующим элементом в высвобождающей точке 240 поворота, а в другом конце предназначен для взаимодействия с пусковым поворотным валом 58, чтобы удерживать блокирующий элемент 53 во взведенном положении и высвобождать блокирующий элемент 53 в ответ на поворотное перемещение пускового поворотного вала 58. В соответствии с одним вариантом выполнения высвобождающий элемент 55 представляет собой промежуточный связующий элемент.
На Фиг.10а, 10b, 11а и 11b изображены два варианта выполнения комбинации пусковой лопатки и высвобождающего элемента. Пусковой поворотный вал 58 содержит высвобождающую поверхность 220 по существу полуцилиндрической формы, а также стопоры 230, которые гарантируют, что высвобождающий элемент 55 входит в правильное взведенное положение при взведении пускового механизма 3. Как упомянуто выше, высвобождающий элемент 55 поджат в направлении пускового поворотного вала 58 блокирующим элементом 53, который, в свою очередь, поджат в открывающем направлении загрузочным элементом 6 через рычаг 50. Во взведенном положении (Фиг.8а) высвобождающий элемент 55 предназначен для приложения силы поджатия в направлении, которое по существу радиально пусковому поворотному валу 58. Когда пусковая лопатка 57 поворачивается потоком воздуха в канале 190, взаимодействующий конец высвобождающего элемента 55 поворачивается вместе с пусковым поворотным валом 58, причем направление силы поджатия смещено (приподнято) от пускового поворотного вала 58 (Фиг.8b), при этом после достаточного поворота поджимающая смещенная сила вынуждает высвобождающий элемент 55 отделиться от его взведенного состояния, благодаря чему механизм приведения в действие запускается (Фиг.8с). На Фиг.10а и 10b показано, что стопоры 230 пускового поворотного вала 58 выполнены с обеих сторон полуцилиндрической высвобождающей поверхности 220, а соответствующий высвобождающий элемент содержит два стопорных выступа 260, которые предназначены для того, чтобы упираться в стопоры 230 пускового элемента. На Фиг.11а и 11b стопоры показаны образованными посредством стопорного уступа 230 на нижнем конце высвобождающей поверхности 220. Кроме того, стопор 230 гарантирует, что высвобождающий элемент 55 поворачивается вместе с пусковым поворотным валом 58. Чтобы высвобождающий элемент 55 возвратился к своему взведенному положению, оставаясь на пусковом поворотном валу 58 при приложении силы к механизму 1 приведения в действие, предусмотрен пружинный элемент 250 сброса, предназначенный для поджатия высвобождающего элемента 55 в направлении вниз (Фиг.8е).
Фиг.8а-8f схематично показывают механизм приведения в действие BAI на различных этапах работы, при этом:
- Фиг.8а иллюстрирует взведенное состояние, когда механизм приведения в действие готов к запуску путем вдоха для ингаляции (Фиг.8b и 8с) или при помощи запускающей кнопки 48. Защитная крышка 2, которая работает в качестве нагружающего средства и блокирующего средства механизма приведения в действие, находится в открытом, или взведенном, положении, в результате чего механизм приведения в действие может быть запущен. Как подробно описано выше, к нагружающему элементу 6 приложена сила приведения в действие, которая превышает поджимающую силу переустановки в дозирующем клапане контейнера 20, при этом пусковой механизм 3 противодействует силе приведения в действие через коромысло 4.
- Фиг.8b иллюстрирует начальную фазу запуска механизма приведения в действие путем вдоха для ингаляции, в которой пусковая лопатка 57 немного повернута, но высвобождающий элемент 55 все еще находится в блокирующем контакте с пусковым поворотным валом 58 и, таким образом, предотвращает запуск механизма приведения в действие.
- Фиг.8с иллюстрирует запущенное состояние, в котором пусковая лопатка 57 повернута дальше, а высвобождающий элемент 55 отделен от пускового поворотного вала 58, при этом блокирующий элемент 53 поворачивается, чтобы высвободить рычаг 50, в результате чего сила приведения в действие высвобождается и контейнер 20 сжимается, чтобы выпустить дозу лекарства во вдыхаемый поток воздуха через мундштук 60.
- Фиг.8d иллюстрирует процесс приложения силы к нагружающему элементу 6 и взведение пускового механизма 3. Защитная крышка 2 поворачивается в закрывающем направлении, в результате чего винтовой кулачок 110 вынуждает коромысло 4 перемещаться в направлении приложения силы, а рычаг 50 поворачиваться в направлении взведения. Блокирующее ребро 150 блокирующего элемента 53 следует по направляющей поверхности 200 рычага 50, поджатый пружинным элементом 210.
- Фиг.8е иллюстрирует состояние, в котором защитная крышка 2 повернута дальше в закрывающем направлении, в результате чего нагружающий элемент по существу полностью нагружен, а пусковой механизм вошел в свое взведенное состояние.
- Фиг.8f иллюстрирует блокирующее состояние механизма приведения в действие, в котором защитная крышка 2 закрыта и в котором винтовой кулачок 110 расположен с возможностью «перегрузки» нагружающего элемента 6 через коромысло 4, в результате чего пусковой механизм не нагружен, т.е. находится в нейтральном положении.
- Чтобы запустить привод 100, крышку поворачивают назад к начальному состоянию, как показано на Фиг.8а.