CN108778373B - 注射后自动针头收缩的药物注射装置 - Google Patents

Abstract

一种自动药物注射装置，包括驱动器(95)、牵引器(190，230)和阻挡构件(180)。在装置触发时，驱动器向近侧移动以移动装置注射器，从注射器中排出药物，然后使其自身脱离注射器柱塞。驱动器和阻挡构件具有互补的凸轮构型，在驱动器切换过程中，阻挡构件通过该凸轮构型自动地从第一旋转取向转动到第二旋转取向。当设置在第一旋转方位时阻挡构件阻止牵引器缩回，并且当设置在第二旋转取向时允许牵引器缩回，该牵引器缩回使装置注射器从注射位置撤回到缩回位置。

Description

注射后自动针头收缩的药物注射装置

技术领域

本发明涉及药物注射装置，尤其涉及一种在注射后自动缩回针头的自动药物注射装置。

背景技术

患有许多不同疾病的患者经常必须注射药物。已经提出了各种装置来帮助这些注射。一种类型的装置是自动药物注射装置。这种类型的装置通常包括触发器组件，当由使用者操作时，该触发器组件使得装置自动地将注射器的针头插入使用者中，该针头在触发之前被布置在装置壳体内，然后该装置通过插入的针头自动注射一剂药物。

尽管可能有用，但一些自动药物注射装置确实存在一个或多个缺点。例如，一些已知的自动药物注射装置需要使用者将装置拉离注射部位，以便在注射后从皮肤抽出针头。无论针头撤回是完全手动还是由用户开始将装置拉离注射部位而触发弹簧动力进行撤回，都有一些人不想使用这种装置。

一些自动药物注射装置可以插入针头或在装置使用过程中以可变的速度进行注射，这不会提升某些使用者的适当体验。另外，一些自动药物注射装置体积庞大，使得装置使用不方便。

因此，希望提供一种能够克服现有技术的一个或多个这些缺点以及其他缺点的自动药物注射装置。

发明内容

本发明的一种形式提供了一种自动药物注射装置，包括：壳体；注射器，其充满药物并包括针头和柱塞；驱动器，其可沿着从就绪/预备位置到插入位置的轨道在所述壳体中向近端移动，所述驱动器和所述轨道与所述柱塞为所述驱动器互补地构造，当从所述就绪位置移动到所述插入位置时，为了推进所述柱塞以使所述注射器从所述针头设置在所述壳体内的起始位置向近端移动到所述针头向外突出到所述壳体外部的注射位置，并推进柱塞以通过所述针头从注射器中排出药物，并且从所述柱塞脱离以允许所述驱动器相对于所述柱塞轴向移动；具有开口的牵引器，所述注射器在该开口中延伸，所述牵引器在所述壳体内可从就绪位置向远侧移动到缩回位置，以将所述注射器从所述注射位置撤回到缩回位置，在所述缩回位置所述针设置在所述壳体内；具有开口的阻挡构件，所述注射器在该开口中延伸，所述阻挡构件在所述壳体内从第一旋转取向转动到第二旋转取向，所述阻挡构件与所述牵引器互补地构造，以阻止所述牵引器在设置于第一旋转取向时从所述就绪位置移动到所述缩回位置，并且当设置在第二旋转取向时，允许所述牵引器从所述就绪位置移动到所述缩回位置；至少一个偏压构件，其被预加载以向近侧推动所述驱动器并向远侧推动所述缩回构件；触发器，其可致动以允许所述至少一个偏压构件将所述驱动器从所述就绪位置移动到所述插入位置；并且所述驱动器和所述阻挡构件具有互补的凸轮结构，当所述驱动器从所述就绪位置转换到所述插入位置时，所述阻挡构件从所述第一旋转取向自动强制旋转到所述第二旋转取向。

本发明的一个优点是可以提供一种自动药物注射装置，其在使用期间以自动方式提供针插入、注射、并随后缩回，使用者在初始装置触发之后无需干预。

本发明的另一个优点是可以提供一种易于操作和使用的自动药物注射装置。

本发明的又一个优点是可以提供一种自动药物注射装置，其可以以一个或多个相对恒定的速度插入针头和/或通过针头注射。

附图说明

通过参考以下结合附图对本发明的实施例的描述，本发明的上述和其它优点和目的以及实现它们的方式将变得更加明显，并且将更好地理解本发明。在附图中：

图1是自动药物注射装置的前视图，该装置以使用前的锁定布置示出；

图2是图1的自动药物注射装置的前视图，其中针头护罩和壳体的前半部分都被移除，并且装置已经从锁定布置移动到解锁或就绪布置之后；

图3是图1的自动药物注射装置的分解透视图，其中未示出针头护罩；

图4a、4b、4c、4d、4e和4f分别是壳体上部的半壳的透视图、前视图、后视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其它装置部件分开示出。

图5a、5b、5c、5d、5e和5f分别是壳体下部的半壳的透视图、前视图、后视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其它装置部件分开示出；

图6a、6b、6c、6d、6e和6f分别是按钮的透视图、底部透视图、前视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其他装置部件分开示出；

图7是壳体上部的局部视图，以二维形式示出了其按钮轨道；

图8a、8b、8c、8d和8e分别是偏压驱动元件组件中的一件的透视图、前视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其它装置部件分开示出。

图9a、9b、9c、9d和9e分别是偏压驱动元件组件中的第二件的透视图、前视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其它装置部件分开示出。

图10a、10b、10c和10d分别是柱塞杆的透视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其他装置部件分开示出。

图11a、11b和11c分别是注射器夹的底部透视图、前视图和俯视图，其与其他装置部件分开示出；

图12a、12b、12c、12d和12e分别是注射器引导件的透视图、侧视图、纵向横截面的前视图、俯视图和仰视图，其与其他装置部件分开示出；

图13a、13b、13c、13d和13e分别是上弹簧保持件的透视图、前视图、侧视图、俯视图和仰视图，其与其它装置部件分开示出。

图14a、14b、14c和14d分别是下弹簧保持件的透视图、前视图、侧视图和俯视图以及仰视图，其与其它装置部件分开示出。

图15a、15b、15c、15d、15e和15f分别是缩回板的透视图、前视图、侧视图、俯视图、仰视图和底部透视图，其与其它装置部件分开示出。

图16是与图2的视图类似的、在装置中的药物已经被输送之后并且在针头即将缩回之前的前视图；和

图17是与图16的视图类似的、在针头缩回之后的前视图。

在各个视图中，相应的附图标记表示相应的部件。尽管附图表示本发明的实施例，但是附图不一定按比例绘制，并且在一些附图中可能夸大或省略某些特征以便更好地说明和解释本发明。

具体实施方式

现在参照图1和图2，示出了总的标识为20的自动药物注射装置的两个视图。当操作装置20的触发器组件时，装置20的带有针头的注射器被自动向下驱动，使得其注射针头突出超过装置壳体的底端27以刺入使用者。然后该装置继续自动注射，即，不需要使用者的进一步操作，注射器的药物内容物穿过针头，此后注射器自动缩回，使得针头返回到壳体内。

装置20包括外部壳体22，在外部壳体22中可操作地设置所述装置的工作部件。外部壳体22由上部24和下部26形成。壳体上部24由两个相同的、配合的半壳28、28’形成，它们固定地连结在一起。壳体下部26 也由两个相同的、配合的半壳30、30’形成，它们也固定地连结在一起。壳体上部24和壳体下部26也彼此固定地连结。合适的连结方式是已知的，例如借助于相互配合的销和孔的粘合剂。当然可以使用不同的壳体形状和制造组件，例如使上部与下部构成整体，但是具有配合的半壳或部件。

按钮35作为触发器组件的一部分从壳体部24的顶端或远端沿轴向突出。如本文所使用的，远端和近端是指当装置为了使用在注射部位处被定向时相对于注射部位的轴向位置，例如，壳体的近端指的是最靠近该注射部位的壳体端部27。

按钮35由适当地耐用的塑料材料模制成单件。如图6a-6f中进一步所示，按钮35包括具有套筒42的端部盘40，套筒42从盘40的外周向近侧延伸。端部盘40具有凹面44，在该凹面上可由使用者以舒适的方式直接施力用于选择性地压入按钮35以触发该装置。

两个围绕裙边间隔180度的柔性壁部段46由形成在套筒42的近端49 处的垂直延伸的槽48限定。销50从每个壁部段46径向向外延伸并与每个壁部段46一体形成。销50用作可在壳体远端33附近的半壳28、28’中设置的轨道52内装配并滑动的从动件。提供两个围绕按钮周边间隔180 度的销50，以使力平衡并提供坚固的设计，但也可以提供更少或更多的销和相关的壳体轨道。

轨道52显示为延伸穿过半壳28、28’的开口，但也可以替代地是形成在该半壳的内壁上的凹部。在另一个实施例中，轨道52不是直接设置在外部壳体上，而是设置在固定到壳体22上的部件上。轨道52和从动件50 在半壳和按钮上的布置可以互换。由槽48造成的壁部段46的柔性有助于按钮35与外部壳体22的组装。

套筒42的内表面57限定内部空腔55，触发器的驱动元件60在该内部空腔55中延伸。尽管被示出为连续的，但对于槽48，套筒42不需要如此构造，例如通过在其中包括开口，也仍然可以提供其中可以设置驱动元件的内部空腔。

触发器驱动元件60示出为内部空腔55内的单个板状构件，其从盘40 向下延伸并将内部空腔55分成两半。板60相对于套筒42延伸的轴向方向横向定向，并且径向地布置在圆筒形空腔55内。尽管在所示实施例中触发器驱动元件在空腔55的横向方向上是连续的，但在替代实施例中，触发器驱动元件可以是不连续的，例如其设置成两个较小的凸缘，或从套筒42 的内周的一个区域伸出悬臂，或者悬垂在按钮盘40的底侧，与套筒内表面 57分开。

偏压元件63提供偏压力以相对于外部壳体22向上推动按钮35。偏压元件63在图2中示出为预加载的螺旋弹簧，其具有与按钮近端49接合的上端64和位于设置在半壳28、28’的内壁上的径向突出肋67上的下端65。可替代地，可以使用不同的已知偏压元件。

按钮35相对于壳体22的移动由销50在其中移动的轨道52的构造引导。另外参考图7，每个轨道52限定解锁行进路径66、触发行进路径68 和按钮缩回路径70。当按钮35处于锁定布置时，因为销50处于锁定位置 72，通过销50抵靠限定路径66的下部范围的壳体边缘69而阻止使用者对按钮35向下按压或插入壳体22以触发注射的任何尝试。解锁行进路径66在角形端部或锁定位置72处开始并且在74处水平地或周向地延伸，直到到达倾斜向上的分支76，其具有用作解锁位置或就绪位置的上端77。

触发行进路径68在处于向上分支76下面的位置80处开始。行进路径 68从位置80继续延伸到轴向向下且倾斜偏移的位置82。在位置80和82 之间限定路径68的下部范围的壳体边缘84用于凸轮式作用于销50从而使按钮35随其向下压入而在壳体22中旋转。边缘84可以在如图所示的直线状态下或通过不同形状(例如严格的弧形)来提供其凸轮式作用功能。限定路径68的上部范围的上边缘85形成不影响按钮下压的叶片87，但其用作在装置解锁过程中借助于偏压元件63将销50引导到向上分支76中的抵靠部。

按钮缩回路径70从位置82继续延伸到向上且倾斜地偏移的位置86。限定路径70的上部范围的上边缘90成形为用于推动被弹簧63的力向上推至抵靠上边缘的销50朝向位置86移动，从而促进按钮35的正确旋转。

在装置20的触发过程中，触发器驱动元件60可操作地接合至少一个直立构件，该直立构件从驱动元件延伸，该驱动元件由除弹簧63之外的偏压元件向下偏压。装置20的偏压驱动元件用于所示实施例，总的标识为 95并且由在制造期间固定地连结在一起的第一部件96和第二部件100组装而成。在所示实施例中，偏压驱动元件95用作柱塞的驱动器。

用于触发装置20的操作的组件的前述以及后续描述是出于说明的目的而提供的，并且不旨在将本发明的装置限制于这种触发器。相反，可以采用替代的触发器，例如通过严格轴向移动的按钮从锁定接合中被凸轮顶出的一个或多个锁定叉，或者其它已知形式的触发器。通过在本申请的同一天提交给美国专利商标局并且标题为“Trigger Assembly forAutomatic Medication Injection Device(自动药物注射装置的触发组件)”的临时专利申请，可以进一步理解所示的触发机构，该申请通过引用全部并入本文。

偏压驱动元件构件96进一步示于图8a-8e 中，并包括轴向延伸的体部 102，穿过其中设置有轴向延伸的圆筒形开口或通孔104。体部102围绕其周边包括两个弯曲的体部部段105和106，每个体部部段105和106设置有销108形式的从动件。体部部段105和106在周向上由扁平体部部段110 和112连接，每个扁平体部部段110和112设置有安装销114。销108在半壳28、28’中提供的总的标记为109的轨道内滑动。尽管示出为延伸穿过半壳28、28’的开口，但是可以不同地设置轨道109，例如形成在半壳的内壁上的凹部，或者形成在固定到壳体22的部件上。

如图4c中进一步所示，每个轨道109顺序地包括水平布置的释放区域 310，在释放区域310的一个角端314处开始的轴向或垂直布置的驱动区域 312，以及在驱动区域312的底端318处开始的倾斜区域316，并且在朝向释放区域310的倾斜方向上延伸回到大致处于释放区域310的起始端322 下方的端部320。可以使用比所示更少或更多的销108和轨道109。在体部 102的远端115处，开口104径向扩大，从而形成基本上环形的座116。在体部102的近端120处，每个体部部段105和106设置有悬垂凸缘122，该悬垂凸缘122具有用于下面描述的凸轮作用目的的倾斜端部124，该倾斜端部沿圆周方向延伸。

偏压驱动元件构件100进一步示于图9a-9e 中，并且包括大致盘形的体部128，在其中心设置有键式开口133从中穿过。体部128的尺寸和形状设计成适合于体部102的顶部，以便安置在环形座116上，其中例如用粘合剂固定地连结，使得偏压驱动元件构件96和100作为单个部件使用。

偏压驱动元件构件100包括与按钮35的触发器驱动元件60互补设计的触发器部件。这种互补的设计实现了在按钮压入期间旋转运动向偏压驱动元件构件100的传递，并且优选地当按钮被旋转以解锁时(如果如所示实施例中设置有该功能)，不会引起偏压驱动元件构件100移动。

至少一个(在所示实施例中为一对)作为装置触发机构的一部分的直立构件130从体部128的顶表面129向上突出。每个直立构件130是条形的，当其在倾斜方向上延伸时具有轻微弯曲。构件130设置在体部开口133 的对向侧上，并且在水平方向上具有间隔开的关系，以在它们之间提供开口或间隙134，当组装装置20时，开口或间隙134配合触发驱动元件60。构件130的尺寸和间隔与驱动元件60互补地成形，使得按钮35在压入以使其销50从位置80移动到位置82时的旋转迫使偏压驱动元件95旋转。在替代实施例中，为了容纳键式开口133及其功能，直立构件130可由等同于驱动元件60的直立的偏心凸缘替代，并且驱动元件60可由等同于构件130的从动构件替代。另外，直立构件可替代地具有不同形状。

当偏压驱动元件95在装置壳体中从轴向移动即将发生之前的就绪位置向近端平移到轴向移动之后的插入位置时，其作用在总的标记为140的柱塞杆上。如图10a-10d中进一步所示，柱塞杆140被模制成包括从盘部分144延伸的上杆142。上杆142沿其大部分高度具有尺寸和形状设计成能够紧密配合在键式开口133内的周边。由于对向的角部147和148被倾斜以形成在轴向上面朝上方的台肩152，所以在上杆142的上部区域145 处的周边是不同的。尺寸和形状适合配合在药物注射器内的十字形下条状部155悬垂在盘部分144。下条状部155的端部区域157径向扩大并且包括近端面158，该近端面158在柱塞推进期间可操作地抵靠注射器活塞167。端部区域157的径向扩大可以帮助确保柱塞杆保持固定在注射器160内。柱塞杆140可以由两个或更多个例如用定位螺钉固定地连结在一起的部件形成，或者可以形成为单件。

如图3中进一步所示，装置20包括常规设计的药物填充注射器。总的标识为160的注射器包括针筒162和注射针头166，针筒162在其远端具有凸缘164，注射针头166安装在针筒162的近端并与针筒的药物内容物流体连通。注射器活塞167与针筒162的内壁密封并且可密封地推进以迫使针筒166内的药物流出针筒166。注射器活塞167和柱塞杆140在所示实施例中一起用作装置20的注射器的柱塞。在替代实施例中，共同工作以实现操作功能的装置的柱塞和驱动器可具有不同形式。

图11a-11c中进一步示出的注射器夹170包括横向开口的注射器凸缘容纳空腔172，并且注射器夹170安装到注射器针筒凸缘164上以可旋转地固定在一起。注射器夹170可以借助于具有高摩擦系数的内衬以摩擦力锁定到凸缘164，或者可以通过修改注射器凸缘和注射器夹的设计而具有键合在一起的装配。夹170的顶壁175包括键式开口177，其与柱塞杆条状部155的尺寸和形状相匹配并接收柱塞杆的条状部155以限制柱塞杆 140相对于注射器筒162的旋转。注射器夹170有助于将注射器160定位在装置壳体的内部空间中。

在替代实施例中，下条状部155可具有与所示十字形不同的形状，例如D形横截面，该横截面与改进的注射器夹170中的相应键式开口配合。此外，注射器夹可具有与上述不同的形状，例如可以是用诸如定位螺钉固定地连结到注射器凸缘上的板，并且没有用于凸缘的横向开口的空腔。

注射器针筒162自由地延伸穿过收缩板180中的开口或通孔182以及上弹簧保持件190中的开口或通孔192。针筒162的近端区域装配在穿过注射器引导件200的体部204的开口或孔202内，该引导件进一步示于图 12a-12e中。体部204通常是环形的并且从远侧表面208延伸到近侧表面 207。孔202在其近端处具有直径减小部分203，其允许针头166和注射器针筒的直径减小的针头保持端168穿过其中。限定孔部分203的体部204 的区域设置有环形衬套206，其形状对应于针筒颈部并且防止注射器针筒 162完全通过注射器引导件200。引导件体部204的尺寸设计成与针筒162 摩擦配合以阻碍注射器160在注射器引导件200中的旋转运动。

在所示实施例中，通孔182、通孔192、孔202和孔232中的每一个都是由其所在的元件的体部限定界限。在替代实施例中，只要不损害这种元件的功能，一个或多个这样的孔或通孔可以并不如此完全环绕或沿圆周分布。通孔182、通孔192、孔202和孔232都与键式开口133以及注射器 160的纵向轴线同轴对齐。

注射器引导件200相对于上弹簧保持件190可旋转地固定并可轴向移动，上弹簧保持件190进一步示于图13a-13e中。这种关系由注射器引导件200的凸缘形状的键210提供，当引导件200在通孔192的径向扩大部分193内移动时，其可在上弹簧保持件190的体部214中的轴向延伸的槽 215内滑动。注射器引导件200可提供与保持件190的摩擦配合以将注射器160保持在缩回位置。

在未示出的替代实施例中，注射器160可通过位于端部区域157的上部区域上的注射器夹170与柱塞杆140的组合而保持在缩回位置，柱塞杆 140例如通过接合顶表面129的柱塞杆140的顶端处的一个或多个销可释放地卡在偏压驱动元件构件100上，直到在触发期间偏压驱动元件构件100 旋转之后这些销对准开口133以适配地通过。

两个间隔的指状部220从体部214的上表面221沿轴向向上突出。指状部220的远侧表面222与缩回板180接合，如下所述。指状部220设置在通孔192的径向相对侧。

环形组件套环224从体部214的近端悬垂。套环224的中空内部225 允许注射针头166延伸穿过。与槽215对齐的槽226允许在装置组装期间将注射器引导件200插入体部214内。套环224装配在轴向延伸穿过下弹簧保持件230的中心圆柱孔或孔口232内。套环224例如通过粘接连接固定地连结在孔232内，和/或使用螺钉或其他紧固件将套环224连接到保持件表面234。

如图14a-14d中进一步所示，下弹簧保持件230在其体部238的相对侧上包括凹槽或键槽236。键槽236安装在壳体下部26的每个半壳30、30’的内部空腔242中的垂直延伸的肋或键240上，并且下弹簧保持件230的尺寸设计成可在空腔242内轴向滑动。参考图5a-5f中所示的半壳30’，每个半壳30和30’包括位于上壁246中的半圆形凹口245和位于下壁249中的半圆形凹口248。在组装的装置20中，凹口245限定了圆形开口，其尺寸和形状设置成自由地接收弹簧保持件体部214和下面进一步描述的偏压弹簧，而凹口248限定较小的圆形开口，其尺寸设置成仅允许针头166 通过并在装置使用前将针头护罩29安装到针头166上。

在所示实施例中，下弹簧保持件230和上弹簧保持件190在注射之后与注射器引导件200一起用作注射器的牵引器。牵引器可向远侧移动以将注射器从注射位置撤回到缩回位置，在该缩回位置注射器针头设置在壳体内。

下弹簧保持件230连接到偏压弹簧的近端，用于通过装置20为药物输送提供动力。装置20的偏压弹簧在图3中示出为由薄金属条板制成的一对恒力弹簧/等拉力弹簧260，它们的近端在261处缠绕在销262周围。销262 的端部装配在形成于面对的体部臂268中的横向孔264内。缠绕弹簧部分 261装配在其内的每个销262跨越体部238中的凹口270限定面对的体部臂268。

弹簧260与偏压驱动元件连接，该驱动元件通过由金属或其他合适的坚固材料制成的延长件275驱动注射器运动。设置在每个延长件275的近端附近的凸台277扣合在设置在弹簧260的远端280附近的孔279内。每个延长件275还包括靠近其远端的孔283，其接收偏压驱动元件构件95的销114。在装置操作期间，延长件275便于偏压驱动元件95相对于弹簧260 转动。替代地，弹簧260可以使用孔279直接连接到销114。

弹簧260被示出数量为两个，设置在由上弹簧保持件190和下弹簧保持件230的组件形成的弹簧保持装置的对向侧上。这种弹簧配置提供了装置内的力的平衡，但也可以使用更少或更多弹簧。每个弹簧260被预加载并显示为具有恒力特性以便提供恒定的力而使注射器向下移动以将针头 166刺入使用者，提供恒定的力以压迫注射器的药物内容物穿过针头166，以及提供恒定的力用于在剂量输送之后将针头166撤回壳体22。另外，在一个替代实施例中，例如通过使弹簧260的不同部段具有不同的宽度，弹簧260可以在一个操作阶段期间提供一个恒定的力，并且在另一个操作阶段期间提供不同的恒定力。替代地，可以使用在装置操作的一个或多个或所有阶段期间不提供恒定力的弹簧。

在替代实施例中，可以采用一个或多个附加弹簧以及可能不同构型的弹簧260来为装置的操作提供益处。例如，一个或多个附加弹簧可以在预加载状态下插入下弹簧保持件230的底表面和壳体下部26的半壳体30、 30’的下壁249之间，插入的弹簧提供力以在注射之后辅助弹簧260将注射器针头撤回到壳体内。此外，这种插入的弹簧可以提供唯一的注射器收缩力，例如如果弹簧260在其下端处没有可操作地连接到下弹簧保持件，而是直接连接到壳体，例如，如果下弹簧保持件230较小以允许这种弹簧定位方式，直接连接到壳体下部26的内壁。

缩回板180进一步示于图15a-15f中，用于通过用作阻挡构件来使针头收回。径向向外突出的肋或键290配合在半壳28、28’中的水平槽292 内并在其中滑动，使得缩回板180被轴向捕获但在外部壳体22中可旋转地移动。板180的下侧294包括两个凹口295，其通向椭圆形通孔182并且提供两个轴向面对的止动表面297。当缩回板180处于与装置20处于注射前布置相关联的壳体22内的阻挡旋转位置时，上弹簧保持件190的间隔指状部220突出到凹口295内，使得指状部远侧表面222邻接止动表面297。当缩回板180处于用于针头回缩的壳体22内的第二旋转位置时，指状部 220突出到通孔182内以自由插入其中。

缩回板180的顶表面300包括在通孔182的相对侧上的两个凸台302。每个凸台302具有斜端部/扇形端部304，其在缩回板180的强制旋转期间用作推动表面。产生表面306和308的切口用作弹簧260轴向延伸穿过其中的开口，并减少与壳体的接触点，否则这些接触点会对旋转产生额外的摩擦阻力。

在未示出的替代实施例中，还可以修改缩回板180以提供也具有引导功能的更坚固的设计。例如，板180的周边可以包括在其圆周的对向区域向下悬垂的凸缘。这些凸缘通常位于上弹簧保持件190的侧面，并在保持件190向上移动时引导保持件190，以使指状部220插入通孔182内，如下所述。凸缘可以设计成通过接合上弹簧保持件190来辅助指状部220，以防止当缩回板180处于壳体内的第一或起始旋转位置时保持件190向上移动，并且通过脱离保持件190以允许保持件190当缩回板180到达其第二旋转位置时向上移动到凸缘之间的空间中。另外，在该替代实施例中，向下悬垂的凸缘的底端可以用作止动件，上弹簧保持件190的肩部抵靠该止动件，以在使用后在期望的高度处停止注射器缩回。

装置20的结构将通过考虑对其操作的描述而更好地理解。使用者从由制造商提供时设置为锁定状态的装置20开始，如图1所示。

使用者首先将针头护罩29从装置拉下。此时注射器160的针头166 不延伸到壳体下部26的基部之外并且仍然保护性地容纳在壳体22内。

为了解锁装置20以用于注射，手动地使按钮35相对于壳体22旋转，使得销50沿着行进路径66滑动直到到达端部77。弹簧63向上推动按钮 35以促使销50朝向端部77行进。在该按钮旋转过程中，无论是偏压驱动元件95还是任何其他内部部件都不移动，特别是触发驱动元件60在间隙 134内自旋而不是可移动地接触直立构件130。此时，装置20如图2所示布置。

当装置20正确地定位在注射部位上时开始注射，当使用者随后在按钮 35的面44上施加足以克服弹簧63的手动压入力时，按钮35首先向下移动并且销50滑过凸耳87并到达位置80。使用者从该点进一步按下按钮，使得按钮35在销50沿着倾斜的壳体边缘84滑动直到到达位置82的过程中旋转。由销50从位置80移动到位置82而引起的按钮在壳体22内的旋转迫使偏压驱动元件95因触发驱动元件60驱动地接触构件130而在壳体 22内转动。在偏压驱动元件95的这种转动期间，销108在轨道释放区域 310内滑动直到到达端部314。偏压驱动元件95的这种旋转不移动柱塞杆 140，尽管远端149此时设置在偏压驱动元件体部128的键式开口133之上或之内的高度处。相反，在该旋转期间，偏压驱动元件95移动，使得形成其键式开口133的表面部分最终与弯曲角部147、148相邻。在销50到达位置82之后的任何时间移除按钮35上的压入力导致按钮35被弹簧63向上推动以使按钮向上移动并转动，直到销50到达位置86。

当销108到达轨道端314与轨道驱动区域312对准时，由于制造组件期间对弹簧260的预加载在偏压驱动元件95上产生恒定强度的向下拉力，偏压驱动元件95被驱动或向下拉，销108沿轨道驱动区域312向下行进。下弹簧保持件230和上弹簧保持件190的组件此时不会由于指状部220与缩回板180抵接产生的对弹簧的预加载而在壳体22内被拉起。

当偏压驱动元件95向下移动时，键式开口133首先围绕柱塞上部区域 145向下移动而不移动柱塞杆140。当偏压驱动元件95充分向下移动时，体部128的下侧131抵靠台肩152，并且由弹簧260驱动的偏压驱动元件 95的继续向下运动使柱塞杆140向下运动。对柱塞杆140的这种向下驱动向近侧推动注射器活塞167，该运动首先使注射器针筒162相对于外部壳体22向近侧移动，其中引导件200在槽215内滑动。当引导键210邻接下弹簧保持件230的顶表面239时，注射器针筒162的向近侧运动停止，此时针头166的尖端突出到壳体近端27之外以刺入使用者的皮肤。偏压驱动元件95通过弹簧260提供动力对柱塞杆140的继续向下驱动推动注射器活塞167使其在注射器针筒162内滑动以迫使注射器的药物内容物穿过针头 166用于注射。

在上述针头插入和开始药物注射的整个过程中，销108沿着轨道驱动区域312行进，偏压驱动元件95在壳体22内平移而不旋转。当销108到达轨道驱动区域312的端部318时，药物内容物尚未完全输送，并且销108 在轨道109的倾斜区域316内继续进入并向下滑动。当销108沿着倾斜区域316滑动时，偏压驱动元件95平移并在壳体22内旋转。由于柱塞杆140 键合到注射器夹170，以及在注射器夹170与注射器160之间和在注射器 160与注射器引导件200之间提供的旋转阻力的量，当偏压驱动元件95旋转时，主体128的下侧131在其继续向近侧驱动柱塞杆140时开始在台肩 152上旋转。当偏压驱动元件95已充分旋转时，该点设计成对应于当注射器活塞167已经从注射器160压出适当剂量并且销108已经到达成倾斜区域316的端部320时，使得偏压驱动元件95停止移动，键式开口133离开台肩152。该台肩间隙将允许柱塞杆140缩回。

当偏压驱动元件95如上述随着销108沿倾斜区域316滑动在壳体22 内旋转时，它与缩回板180具有凸轮驱动关系。凸缘122的倾斜的端部124 接触凸台302的斜端部304，并且偏压驱动元件95的旋转驱动缩回板180 在壳体22内的旋转。当销108到达轨道倾斜区域316的端部320时，缩回板180充分旋转到达一个点，在该点处止动表面297与指状部远端222倾斜地分离，因此，允许指状部220插入到缩回板开口182内。通过键式开口133的台肩152的间隙设计成与从指状部远端面222分离的缩回板表面 297同步。图16示出了装置20此时的操作。

当指状部220对准以插入开口182内时，弹簧260将下弹簧保持件230 和上弹簧保持件190的组件向上拉到壳体22内，直到下弹簧保持件230 的顶表面239抵靠壳体下部26的上壁246的内侧。由于注射器引导键210 抵靠表面239，向上拉动下弹簧保持件230和上弹簧保持件190的组件将注射器160提升到壳体22内，以使针头166的尖端缩回到壳体内的保护性容纳位置。当注射器160这样缩回时，柱塞杆142进一步向上延伸穿过键式开口133。此时，装置20已完成其操作并如图17所示布置。

尽管已经将本发明示出并描述为多种可能的设计，但是可以在本公开的精神和范围内修改本发明。因此，本申请旨在涵盖本发明的使用其一般原理的任何变型、使用或改编。此外，本申请旨在涵盖本发明所属领域的已知或惯常实践中的本公开的偏离。

Claims (14)

1.一种自动药物注射装置，包括：

壳体；

注射器，其充满药物并包括针头和柱塞；

驱动器，其能沿着从就绪位置到插入位置的轨道在所述壳体中向近端移动，所述驱动器和所述轨道与所述柱塞为所述驱动器互补地构造，当从所述就绪位置移动到所述插入位置时，该驱动器推进所述柱塞以使所述注射器从所述针头设置在所述壳体内的起始位置向近侧移动到所述针头突出到所述壳体外部的注射位置，推进该柱塞以将药物从注射器经过所述针头排出，以及从所述柱塞脱离以允许所述驱动器相对于所述柱塞轴向移动；

具有开口的牵引器，所述注射器在牵引器的开口中延伸，所述牵引器在所述壳体内能从就绪位置向远侧移动到缩回位置以将所述注射器从所述注射位置撤回到缩回位置，在所述缩回位置所述针头设置在所述壳体内；

具有开口的阻挡构件，所述注射器在阻挡构件的开口中延伸，所述阻挡构件能在所述壳体内从第一旋转取向转动到第二旋转取向，所述阻挡构件与所述牵引器互补地构造以在阻挡构件设置在所述第一旋转取向时阻止所述牵引器从所述就绪位置移动到所述缩回位置，以及在阻挡构件设置在所述第二旋转取向时允许所述牵引器从所述就绪位置移动到所述缩回位置；

至少一个偏压构件，其被预加载以向近侧推动所述驱动器并向远侧推动所述牵引器；

触发器，其能致动以允许所述至少一个偏压构件将所述驱动器从所述就绪位置移动到所述插入位置；并且

所述驱动器和所述阻挡构件具有互补的凸轮结构，用于当所述驱动器从所述就绪位置转换到所述插入位置时所述阻挡构件从所述第一旋转取向自动地被强制旋转到所述第二旋转取向。

2.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述阻挡构件包括体部，所述体部包括键和凹槽中的一者，并且所述壳体的内表面包括所述键和所述凹槽中的另一者，当所述阻挡构件从所述第一旋转取向转动到所述第二旋转取向时，所述键在所述凹槽内滑动。

3.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述阻挡构件包括体部，并且所述阻挡构件中的所述开口由所述体部限定界限。

4.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述牵引器包括体部，并且所述牵引器中的所述开口由所述体部限定界限。

5.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述牵引器包括至少一个指状部，所述指状部从所述牵引器的体部的面向远侧的表面突出并终止于远端，并且其中，所述阻挡构件的体部包括位于底侧表面上的至少一个凹口，所述至少一个凹口从所述阻挡构件中的所述开口延伸，其中当所述阻挡构件处于所述第一旋转取向时，所述至少一个指状部的所述远端配合在所述至少一个凹口内并且接合所述阻挡构件的所述体部，从而阻止所述牵引器从所述就绪位置移动到所述缩回位置，当所述阻挡构件处于所述第二旋转取向时，所述至少一个指状部配合在所述阻挡构件中的所述开口内。

6.根据权利要求5所述的自动药物注射装置，其中，所述至少一个指状部包括两个指状部，所述两个指状部设置在所述牵引器中的所述开口的对向侧上并沿轴向方向延伸。

7.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述至少一个偏压构件包括恒力弹簧。

8.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述至少一个偏压构件具有可操作地连接到所述驱动器和所述牵引器的对向端。

9.根据权利要求8所述的自动药物注射装置，其中，所述至少一个偏压构件包括恒力弹簧，所述恒力弹簧具有线圈，所述线圈环绕安装到所述牵引器上的销。

10.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述至少一个偏压构件包括沿所述牵引器的对向侧轴向延伸的一对恒力弹簧。

11.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述轨道包括通向倾斜槽的轴向延伸槽，所述轴向延伸槽和所述倾斜槽均设置在所述壳体上，并且其中，所述驱动器包括在所述轴向延伸槽和所述倾斜槽内滑动的从动件。

12.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述驱动器包括用于接合所述柱塞的键式开口，并且其中，所述键式开口和所述牵引器的开口以及所述阻挡构件的开口与所述注射器同轴对齐。

13.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，其中，所述驱动器包括用于所述柱塞的键式开口，并且所述柱塞包括台肩，所述驱动器在所述台肩上施加插入力，所述驱动器能相对于所述柱塞旋转以与所述台肩脱离从而允许所述柱塞轴向移动通过所述键式开口。

14.根据权利要求1所述的自动药物注射装置，还包括注射器引导件，所述注射器不可旋转地配合在所述注射器引导件中，所述注射器引导件与所述牵引器键式接合以允许受限的相对轴向运动并防止相对旋转运动，所述牵引器向远侧驱动所述注射器引导件以将所述注射器从所述注射位置撤回到所述缩回位置。

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