具有雙層彈簧的藥物輸送裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及動力協助的藥物輸送裝置，例如，諸如自動注射裝置。本發明具體地涉及使用緊湊彈簧元件以用于輸送能量來從儲器排出藥物的藥物輸送裝置。
【背景技術】
[0002]藥物輸送裝置(諸如注射裝置)廣泛用于將液體藥物輸注到需要治療的人。許多注射裝置能夠在裝置中的相應劑量設置和劑量排出機構的操作時重復地設置和注射固定或可變體積的藥物。一些注射裝置適于裝載包含一定體積的足以提供若干可注射劑量的藥物的預填充藥物儲器。當儲器為空的時，使用者用新的將其替換，且注射裝置因此可反復地使用。其它注射裝置在輸送至使用者時是預填充的，且僅可在藥物儲器排空之前使用，此后裝置將棄置。各種注射裝置包括劑量排出機構，其通常通過使用運動控制的活塞桿使活塞在儲器中前移來排出藥物。
[0003]—些注射裝置需要使用者朝殼體壓下按鈕一定距離，從而人工地引起活塞桿對儲器加壓，且使其中的活塞前移以用于排出劑量。必須施加到按鈕上以執行此操作的力通常并非微小的，且可能對于手指力量和/或靈巧性較小的人造成處理問題。
[0004]由于彈簧一旦釋放就提供完成注射所需的所有能量，故響應于旋塞彈簧的釋放提供藥物劑量的自動排出的自動注射裝置變得普遍。此裝置通常僅需要使用者施加很小的短持續時間的力來觸發注射。彈簧可布置成在每次注射之前張緊，或其可為預張緊的(例如，由制造者)以儲存足以應對在一次或多次注射中排空藥物儲器的情形的能量。
[0005]W02006/045528 (Novo Nordisk A/S)公開了一種自動注射裝置，其使用螺線扭力彈簧來提供能量以用于使活塞在藥筒中前移。彈簧的一端連接到殼體，且另一端連接到可旋轉的驅動機構，驅動機構又連接到活塞桿。彈簧在劑量設置期間張緊，且通過從驅動部件除去鎖定部件來釋放。
[0006]自動注射裝置的另一個示例在W02008/053243(0wen Mumford Ltd)中發現，其公開了使用壓縮彈簧來提供用于從裝載的筒噴射藥劑的驅動力。彈簧布置在裝置的近端處的劑量旋鈕與裝置殼中的鎖定元件之間。
[0007]上文提到的注射裝置的常見缺陷在于，彈簧必須對于裝置相對較長來令人滿意地起作用。在扭力彈簧的情況中，該扭力彈簧適于釋放能量以用于活塞桿的旋轉，重要的是，彈簧具有足夠的能力使驅動部件旋轉輸送對應于最大可設置劑量的藥物體積所需的回轉數。此外，在注射期間由彈簧傳送的轉矩由于彈簧松弛引起的減小應當盡可能小以提供相對恒定的輸送輪廓，且確保留下足夠的動力來排出劑量的最后部分。因此，彈簧必須具有大量圈數，且在注射裝置的最終劑量狀態中部分地張緊。然而，如指出那樣，這對注射裝置的構造的影響在于其必然有相當大的軸向尺寸。
[0008]對應地，在壓縮彈簧的情況下，彈簧必須具有足夠的能力來向前推動鎖定件和活塞桿以排出對應于最大可設置劑量的藥物體積，且注射期間由彈簧施加的力由于彈簧松弛引起的減小應當盡可能小以提供相對恒定的輸送輪廓，且確保留下足夠的動力來排出劑量的最后部分。
[0009]清楚的是，如果上文提到的彈簧中的一者要預張緊地應用在注射裝置中，由于不可能再張緊，其必須甚至更長以便具有足夠的能力來排空整個筒。
【發明內容】
[0010]本發明的目的在于消除或減少現有技術的至少一個缺陷，或提供對其有用的備選方案。具體而言，本發明的一個目的在于提供緊湊的自動藥物輸送裝置，其容易制造、需要較少構件且具有較低的制造成本。
[0011]本發明的另一個目的在于提供一種藥物輸送裝置，其在彈簧的事實上不費力氣的釋放時提供自動藥物輸送，且提供越過可輸送劑量的整個范圍的相對恒定的輸送輪廓。
[0012]在本發明的公開內容中，描述了將解決一個或多個上述目的和/或將解決從下文清楚的目的的方面和實施例。
[0013]在使用本發明的原理的藥物輸送裝置中，藥物排出機構由雙層彈簧供以動力。相比于常規單層彈簧，雙層彈簧可在大大減小的軸向尺寸的情況下具有相似的能力，提供了緊湊的藥物輸送裝置構造的可能性。
[0014]因此，在本發明的一個方面中，提供了一種藥物輸送裝置，其包括藥物排出機構和彈簧，彈簧在藥物輸送裝置的使用期間可釋放以將儲存的能量傳送至藥物排出機構。彈簧包括能夠儲存第一量的能量的第一螺線部分或第一螺旋部分，以及能夠儲存第二量的能量的第二螺線部分或第二螺旋部分。第一螺線部分和第二螺線部分形成一個連續件，且第二螺線部分包繞第一螺線部分的至少一部分。
[0015]藥物輸送裝置適于從可為藥物輸送裝置的組成部分的藥物儲器排出藥物，這是所謂的預填充藥物輸送裝置的通常情況，或者其作為備選可為單獨的可附接部分，例如，諸如可更換部分，這是所謂的可再用藥物輸送裝置的通常情況。
[0016]彈簧可由不間斷的單件材料構成，例如，不間斷的金屬絲件。作為備選，彈簧可由多個結合的材料件構成，例如，焊接或以其它方式連結在一起以形成連續的彈簧結構。
[0017]除雙層彈簧允許藥物輸送裝置的設計和尺寸方面的較大靈活性之外，由于制造者可選擇為優先的是具有與使用常規單層彈簧的裝置相似的能力的較短的裝置，或具有較大能力的常規長度的裝置，或其之間的某種情形，具有雙層彈簧的藥物輸送裝置提供更恒定的力輪廓或轉矩輪廓(取決于彈簧的特定類型)，隨著時間的過去產生對藥物儲器更恒定的加壓，且因此藥物至身體的更恒定的流動。此外，如果例如在改造的盤繞機器上由不間斷的單件材料制成，則雙層彈簧可在對單層彈簧僅很小的新增成本下以簡單方式制造。
[0018]彈簧還可包括作為第一螺線部分的端部的第一彈簧端部、作為第二螺線部分的端部的第二彈簧端部，以及連結第一螺線部分和第二螺線部分的過渡部分。
[0019]彈簧可通過以下形成:圍繞軸線沿任意(例如，順時針)方向卷繞一定長度的一條絲以產生第一螺線部分，且然后改變變形角且繼續在第一螺線部分上沿相同旋轉方向(例如，順時針)向后卷繞絲來產生第二螺線部分。因此，第一螺線部分變為內螺線，且第二螺線部分變為外螺線。
[0020]第二螺線部分可直接地卷繞在第一螺線部分上或成形模型上，例如，諸如圓柱，由此其可與第一螺線部分沿徑向間隔開。此外，第一螺線部分和第二螺線部分可同心，以使具有給定能力的彈簧的徑向尺寸盡可能小。
[0021]第一螺線部分和第二螺線部分的相應軸向程度可由制造者根據關于藥物輸送裝置的彈簧的期望性質來選擇。為了相對于藥物輸送裝置的軸向尺寸的減小從彈簧構造明顯受益，第二螺線部分的軸向程度應當優選地在第一螺線部分的軸向程度的50%到150%之間，特別是在50%到100%之間。
[0022]藥物輸送裝置還可包括與可變容量的藥物儲器聯接或適于與其聯接的殼體，且藥物排出機構可包括可相對于殼體移位以減小儲器的容積的促動器。在從彈簧釋放能量期間，促動器可直接通過彈簧，或經由驅動結構前移穿過殼體，驅動結構構造成由彈簧將電動機輸出轉換成促動器的位移。在任一情況中，第一彈簧端部和第二彈簧端部中的一者可在此釋放期間相對于殼體固定地布置，而第一彈簧端部和第二彈簧端部中的另一者可與促動器可操作地聯接。
[0023]藥物輸送裝置可為注射裝置類型，例如，具有對應于自來水筆的構造。在此情況下，殼體可包括圓柱形(或大致圓柱形)的壁，彈簧可同軸地布置在壁內。
[0024]彈簧可在預張緊狀態中布置在藥物輸送裝置中，其允許排出儲器的全部內容物，而不必由使用者張緊或再張緊彈簧。作為備選，彈簧可適于由使用者在每次藥物輸注之前張緊。不管怎樣，以常規方式，彈簧可布置成使得，在藥物輸送裝置的最終劑量狀態中至少略微張緊，以確保能夠在藥物排出行程結束時將足夠的力或轉矩傳送至促動器，以允許劑量的最后部分同樣適當的輸送。
[0025]藥物輸送裝置還可包括允許使用者設置待從儲器排出的劑量的劑量設置機構。彈簧可與劑量設置機構可操作地聯接，且構造成響應于增大待排出劑量的劑量設置機構的操作來經歷張緊，且響應于減小待排出劑量的劑量設置機構的操作經歷松弛。因此，額外的能量與設置的劑量的大小相一致地儲存在彈簧中。
[0026]在本發明的特定實施例中，第一螺線部分和第二螺線部分中的一者用作張力彈簧，且第一螺線部分和第二螺線部分中的另一者用作壓縮彈簧，從而允許累積的力傳送至藥物排出機構。例如，第一螺線部分可為開放卷繞的(即，構造為壓縮彈簧)，且第二螺線部分可為閉合卷繞的，構造為張力彈簧。
[0027]在本發明的其它特定實施例中，第一螺線部分和第二螺線部分兩者都閉合卷繞，且用作張力彈簧。
[0028]在本發明的某些實施例中，藥物輸送裝置包括a)沿縱軸線延伸的殼體，b)包括出口部分的可變容積的藥物儲器(例如，包括可滑動活塞和由可穿透隔膜覆蓋的出口的藥筒)，c)包括第一彈簧端和第二彈簧端的扭力彈簧，扭力彈簧被張緊以相對于第一彈簧端沿彈簧展開方向偏壓第二彈簧端，d)適于保持第一彈簧端的第一彈簧保持部件，第一彈簧保持部件至少在儲器的容積減小期間相對于殼體不可旋轉，e)觸發按鈕，f)適于保持第二