本發(fā)明涉及一種用于注射裝置(尤其用于用于液體藥物的可變設(shè)定劑量的自身給藥的注射裝置)的活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其涉及此類活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)中的任何游隙(特別是軸向游隙)的減少或去除。本發(fā)明還涉及一種利用此類活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)的注射裝置。
背景技術(shù):
ep1,003,581公開一種具有活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)的預(yù)填充式注射裝置。圖15-17中繪示的注射裝置由novonordiska/s公司以商品名稱flexpen?成功銷售。
如圖17中最佳所見的,該活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)包括具有螺旋形外螺紋和呈兩個縱向扁平凹口形式的非圓形橫截面的活塞桿(6)。為旋轉(zhuǎn)活塞桿,配合非橫截面的第一元件(85)接合該活塞桿,并且該活塞桿的外螺紋由模制在螺母構(gòu)件(40)中的內(nèi)部螺紋接合。該螺母構(gòu)件牢固地固定在殼體中,以便只要第一元件旋轉(zhuǎn),活塞桿便與其一起旋轉(zhuǎn),并且因此在該螺母構(gòu)件的螺紋中向前旋擰。
為在設(shè)定劑量的排出期間旋轉(zhuǎn)第一元件,設(shè)置劑量設(shè)定和排出機(jī)構(gòu)。當(dāng)操作該機(jī)構(gòu)以排出一劑量時,第一元件旋轉(zhuǎn),并且活塞桿自此以后按螺旋形移動方式在遠(yuǎn)側(cè)方向上移動。
螺母構(gòu)件和活塞桿兩者都由合適聚合材料模制而成,并且當(dāng)模制塑料組件時,應(yīng)用一定公差。由于期望在螺紋連接中不必擰緊接合,因此這些公差需要相對高。然而,這在活塞桿與螺母構(gòu)件之間的螺紋連接中提供一定游隙,其不利地影響該驅(qū)動結(jié)構(gòu)的劑量精度。
這在其中活塞桿被釋放以在多次注射之間浮動的類型的驅(qū)動結(jié)構(gòu)中尤其關(guān)鍵。例如,在wo2014/060369中描述了此類活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)。在該驅(qū)動系統(tǒng)中,除了當(dāng)釋放劑量時,驅(qū)動構(gòu)件并且因此活塞桿始終自由旋轉(zhuǎn),即,僅在定量給藥期間驅(qū)動構(gòu)件被旋轉(zhuǎn)鎖定。由于旋轉(zhuǎn)位置在接合時未知,因此平衡螺母元件與活塞桿之間的螺紋連接中的任何游隙很重要。
wo2014/060369還公開了活塞桿底腳與活塞桿之間的一種連接,其能夠減少或消除活塞桿底腳與活塞桿之間的軸向游隙,然而,這并不影響由活塞桿的外螺紋與接合活塞桿的螺母構(gòu)件的內(nèi)螺紋之間的游隙產(chǎn)生的公差。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種活塞驅(qū)動結(jié)構(gòu),其中構(gòu)成該驅(qū)動結(jié)構(gòu)的螺紋連接中的任何游隙已經(jīng)至少減少并優(yōu)選地去除。
因此,在本發(fā)明的一個方面中,提供一種用于注射裝置的活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu),其包括:
-具有帶有外螺紋的外表面的活塞桿,所述外螺紋在縱向方向上成螺旋形延伸。該縱向方向優(yōu)選地與該活塞桿結(jié)構(gòu)構(gòu)建到其中的注射裝置的活塞桿的中心線一致。該活塞桿還具有縱向接合表面,因此給予活塞桿非圓形橫截面;
-第一元件,其通過接合設(shè)置在活塞桿上或中的縱向延伸的接合表面來配合活塞桿的非圓形橫截面;
-第二元件,其具有配合活塞桿的外螺紋的內(nèi)螺紋;
只要第一元件和第二元件相對于彼此旋轉(zhuǎn),活塞桿便軸向移動。
根據(jù)本發(fā)明,該活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)還設(shè)置有彈性元件,其在所述縱向方向上將力施加到活塞桿上。
活塞桿的非圓形橫截面意指可以由第一元件接合以形成鎖定接合以使活塞桿無法相對于第一元件旋轉(zhuǎn)的任何種類的橫截面。雖然帶有外螺紋的活塞桿從學(xué)術(shù)角度來講可以說是具有非圓形橫截面,但這在本文中意味著該非圓形橫截面構(gòu)成可以由第一元件接合以鎖定活塞桿到第一元件的旋轉(zhuǎn)、但允許相對軸向移動的縱向延伸的接合表面。例如從ep1,003,581已知此類接合,其公開了活塞桿具有由具有類似幾何形狀的第一元件接合的多個縱向凹口或扁平側(cè)面。
然而,活塞桿與第一元件之間的接合可以替代性地是雕刻在活塞桿中并且由第一元件內(nèi)部的突出部分接合的縱向凹槽。替代性地,活塞桿的非圓形橫截面可以是徑向延伸部,其因此構(gòu)成由設(shè)置在第一元件中的類似向內(nèi)突出的凸緣或類似物接合的縱向延伸的接合表面。如稍后將解釋的,此類徑向延伸部可被設(shè)置為定位在活塞桿的螺旋形螺紋的頂部上的多個徑向延伸部。
通過在所有情況下在同一方向上將力施加到活塞桿上使得活塞桿的螺紋軸向鄰接螺母構(gòu)件的螺紋,任何游隙可以顯著減少并甚至去除。彈性元件被定位成使得該力在軸向方向上(即,在長度方向上)施加并且優(yōu)選地施加到注射裝置的活塞桿的外螺紋的凸緣或牙頂(crest)。由于活塞桿的螺紋由被螺旋形凸緣或牙頂環(huán)繞的螺旋形凹槽或牙底(root)構(gòu)成,因此該彈性元件優(yōu)選地將壓力施加到牙頂上,因此在遠(yuǎn)側(cè)或近側(cè)方向上軸向推動活塞桿。從而,螺旋形牙頂?shù)囊粋?cè)被永久地朝向第二元件的內(nèi)螺紋的一側(cè)推動。
施加軸向力的彈性元件優(yōu)選地設(shè)置在第一元件上或第二元件上。在一個優(yōu)選實例中,該彈性元件與第二元件形成整體,并且優(yōu)選地形成為第二元件的內(nèi)螺紋的組成部分。
該內(nèi)螺紋優(yōu)選地由共同構(gòu)成虛擬螺紋的多個螺紋段形成。螺紋段意指螺紋的一部分,其提供螺紋的螺旋,但覆蓋少于一個的螺紋完整旋轉(zhuǎn)。此類段甚至可以是簡單的多個突出部,其軸向移位以引入由突出部產(chǎn)生的虛擬螺紋的螺旋角。
如果該螺紋段具有周邊形狀,則實際上僅需要存在一個段。因此,這一個螺紋段僅需要覆蓋幾度,以使其僅引入由一個段引入的虛擬螺紋的螺旋角。然而,為獲得活塞桿的穩(wěn)定軸向移動,優(yōu)選地使用至少兩個螺紋段,其在優(yōu)選實施例中共同覆蓋360度的完整螺紋旋轉(zhuǎn)的大部分。
在另一實例中,彈性構(gòu)件形成為第二元件的內(nèi)螺紋的組成部分。當(dāng)內(nèi)螺紋如上文解釋那樣由一個或多個螺紋段形成時,這些螺紋段中的一個或多個優(yōu)選地具有彈性構(gòu)件。
在一個實例中,彈性構(gòu)件形成為螺紋段的周向延伸部。如果存在多于一個螺紋段,則實際上僅這些螺紋段中的一個需要設(shè)置有周向延伸部。然而,可以存在任何數(shù)量的螺紋段,并且這些螺紋段中的任一個可以設(shè)置有此類周向延伸部。該周向延伸部優(yōu)選地具有臂的形狀,從而在周向方向上延伸一個或多個螺紋段。因此,螺紋段以具有一定彈性的此類臂終止。該臂優(yōu)選地具有與螺紋段的本體不同的螺旋角,以使該臂從螺紋段的節(jié)距偏轉(zhuǎn)并鄰接活塞桿的外螺紋的牙頂,以便將軸向力施加到活塞桿上。因此,該軸向力使活塞桿的外螺紋的牙頂壓靠在螺紋段的牙頂上,從而消除兩個接合螺紋的牙頂之間的任何游隙。
在一個優(yōu)選實例中,如果(例如)設(shè)置各自以彈性臂終止的兩個螺紋段,則這兩個臂的節(jié)距與這兩個螺紋段的本體的節(jié)距稍微不同,或者換句話說,螺紋段的本體和彈性臂具有不同的螺旋角。
通過使用各自具有彈性臂的兩個、三個或四個螺紋段,力均勻分布到活塞桿的外螺紋的牙頂上。
活塞桿的外螺紋優(yōu)選地是不間斷的,以使由彈性元件傳遞的軸向力在活塞桿的整個完整旋轉(zhuǎn)中被傳遞。如果活塞桿的非圓形橫截面如現(xiàn)有技術(shù)中所述那樣被設(shè)置為兩個縱向扁平凹口,則彈性元件(如果形成為彈性臂)將被扁平凹口卡住。因此,需要使活塞桿的螺紋至少在彈性元件形成為彈性臂時不間斷。然而,可以實施使用不同種類的彈性元件的其它解決方案。
如果(例如)存在兩個彈性臂,則縱向延伸的接合表面可以被設(shè)置成使得至少一個彈性臂每次將縱向壓力施加到活塞桿的牙頂上。
在不間斷型式中,螺紋活塞桿的非圓形橫截面被設(shè)置為從外螺紋的頂部徑向延伸的一系列突出物(knob)。這些突出物優(yōu)選地在垂直于活塞桿并且因此注射裝置的縱向方向的方向上從外螺紋的不間斷凸緣或牙頂?shù)捻敳垦由?。一系列中的突出物?yōu)選地設(shè)置成沿著與縱向方向平行延伸的線。可以設(shè)置任何數(shù)量系列的突出物,并且一系列中的每一突出物具有明確限定的側(cè)表面,以使一個系列中的所有突出物的側(cè)表面形成與縱向方向平行伸展的接合表面的段。
第一元件優(yōu)選地接合由該系列突出物構(gòu)成的縱向延伸的接合表面,以使第一元件的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)移到一系列中的突出物的側(cè)表面,并且因此轉(zhuǎn)換為活塞桿的旋轉(zhuǎn)。在其中第一元件保持靜止的實施例中,第一元件與該系列突出物之間的接合防止活塞桿旋轉(zhuǎn)。
為適當(dāng)?shù)貙⒘牡谝辉D(zhuǎn)移到該系列突出物上,第一元件優(yōu)選地設(shè)置有與活塞桿的縱向方向平行延伸的剛性凸緣。
為使該系列突出物的側(cè)表面適當(dāng)?shù)挚康谝辉系膭傂酝咕壗雍喜⑿D(zhuǎn),在一個實例中,第一元件設(shè)置有將該系列突出物的側(cè)表面推靠在剛性凸緣上的彈性部件。
該彈性部件優(yōu)選地形成為彈性臂,該彈性臂在一側(cè)上攻擊該系列突出物,因此將該系列突出物的相對側(cè)表面推靠在剛性凸緣上。
本發(fā)明還涉及一種用于多個單獨設(shè)定劑量的自身給藥的注射裝置。在一個實例中,此類注射裝置可以是自動彈簧加載的預(yù)填充式注射裝置。
活塞驅(qū)動結(jié)構(gòu)的三個不同元件(活塞桿、第一元件和第二元件)能夠按如所解釋的兩種不同方式中的任一方式將活塞桿的旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)換為軸向移動。這可以用于如權(quán)利要求14和權(quán)利要求15中所述的注射裝置中。
在根據(jù)權(quán)利要求14所述的實施例中,該注射裝置包括:
固定藥物容器的殼體以及如本文中所述的活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu),其中第一元件不可旋轉(zhuǎn)地固定在所述殼體中,并且第二元件可旋轉(zhuǎn)。自此以后,當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺紋連接到活塞桿的第二元件時,活塞桿軸向移動而不旋轉(zhuǎn)。當(dāng)?shù)谝辉3植豢尚D(zhuǎn)時,其還保持活塞桿不可旋轉(zhuǎn),因此第二元件的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換為活塞桿的純粹軸向移動。
在根據(jù)權(quán)利要求15所述的實施例中,該注射裝置包括:
固定藥物容器的殼體以及如本文中所述的活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu),但是其中,第二元件不可旋轉(zhuǎn)地固定在所述殼體中,并且第一元件可旋轉(zhuǎn)。自此以后,當(dāng)旋轉(zhuǎn)第一元件時,活塞桿遵循該旋轉(zhuǎn)并且軸向移動并在第二元件的內(nèi)螺紋中旋轉(zhuǎn),所述第二元件被旋轉(zhuǎn)鎖定到殼體,因此第一元件的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換為活塞桿的旋轉(zhuǎn)和軸向(即,螺旋形)移動。
定義:
“注射筆”通常是具有長方形或細(xì)長形狀的注射設(shè)備,有點像用于書寫的筆。雖然此類筆通常具有管狀橫截面,但是它們可容易地具有不同的橫截面,諸如三角形、矩形或方形,或以這些幾何形狀為基礎(chǔ)的任意變型。
術(shù)語“注射針”被用于描述在注射期間執(zhí)行皮膚的穿透的儀器。此類注射針通常包括針管,其由金屬材料(諸如不銹鋼)制成并連接到轂以形成完整的注射針。
如本文中所使用的,術(shù)語“藥物”意味著包括能夠以受控方式被傳送穿過遞送器件(諸如空心針)的任何包含藥物的可流動藥劑,諸如液體、溶液、凝膠或細(xì)懸浮液。代表性的藥物包括藥品,諸如肽、蛋白質(zhì)(例如胰島素、胰島素類似物和c肽)和激素等藥品、生物衍生或活性藥劑、基于激素和基因的藥劑、營養(yǎng)配方以及其它呈固體(調(diào)配)或液體形式的物質(zhì)。
“藥筒”是被用于描述實際容納藥物的容器的術(shù)語。藥筒通常由玻璃制成,但也能夠由任何合適的聚合物模制成。藥筒或安瓿優(yōu)選地在一個端部處由被稱為“隔膜”的可刺穿薄膜密封,該可刺穿薄膜能夠例如由針管的非患者端部刺穿。此類隔膜通常是自密封的,這意味著一旦將針管從隔膜移除,在穿透期間形成的開口就由固有彈性自動地密封。相對的端部通常被由橡膠或合適的聚合物制成的柱塞或活塞封閉。柱塞或活塞能夠在藥筒內(nèi)可滑動地運動。可刺穿薄膜和可移動柱塞之間的空間保持藥物,該藥物在柱塞減小保持藥物的空間的體積時被壓出。然而,任何類型的容器(剛性或柔性)均可被用于容納藥物。
由于藥筒通常具有不能夠使柱塞運動進(jìn)入其中的更窄的遠(yuǎn)側(cè)頸部部分,因此實際上不能夠?qū)⑷菁{在藥筒內(nèi)側(cè)的所有液體藥物排出。因此,術(shù)語“初始量”或“大致使用的”指代容納在藥筒中的可注射含量,并且因此不必須指代整個含量。
注射裝置由術(shù)語“預(yù)填充式”意味著一種如下的注射裝置,容納液體藥物的藥筒被永久地嵌在注射裝置中,使得其不能夠在沒有永久性破壞注射裝置的情況下被移除。一旦藥筒中預(yù)填充量的液體藥物被用盡,用戶通常丟棄整個注射裝置。這與“耐用式”注射裝置相反,在“耐用式”注射裝置中,無論何時容納液體藥物的藥筒變空,用戶都能夠自己更換容納液體藥物的藥筒。預(yù)填充式注射裝置通常以包括多于一個注射裝置的套裝出售,而耐用式注射裝置通常每次出售一個。當(dāng)使用預(yù)填充式注射裝置時,用戶平均每年可能需要多達(dá)50至100個注射裝置,而當(dāng)使用耐用式注射裝置時,單個注射裝置能夠持續(xù)數(shù)年,然而,用戶平均每年將需要50至100個新藥筒。
結(jié)合注射裝置使用術(shù)語“自動的”意味著,注射裝置在劑量遞送期間能夠在注射裝置的用戶沒有遞送排出藥物所需的力的情況下執(zhí)行注射。該力通常由電馬達(dá)或由彈簧驅(qū)動件自動地遞送。用于彈簧驅(qū)動件的彈簧通常在劑量設(shè)定期間由用戶張緊,然而,此類彈簧通常被預(yù)張緊,以便避免遞送非常小的劑量的問題。替代地,彈簧能夠由制造商完全預(yù)加載有一預(yù)載荷,該預(yù)載荷足以通過若干次劑量遞送清空整個藥物藥筒。通常,當(dāng)實施注射時,用戶激活鎖扣機(jī)構(gòu)以完全地或部分地釋放積累在彈簧中的力,例如,鎖扣機(jī)構(gòu)呈例如在注射裝置的近側(cè)端部上的按鈕的形式。
本文引用的所有參考文獻(xiàn)(包括出版物、專利申請和專利)均通過引用將其整體并入本文,并且達(dá)到如同每個參考文獻(xiàn)均被單獨地和具體地指示為通過引用并入本文并且在本文中以其整體得到闡述的程度。
所有標(biāo)題和子標(biāo)題在本文中僅為了方便而使用,并且不應(yīng)被構(gòu)思為以任何方式限制本發(fā)明。
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本發(fā)明包括如適用法律所允許的在隨附權(quán)利要求中所述的主題的所有修改和等價物。
附圖說明
下文將結(jié)合優(yōu)選實施例并參考附圖更充分地解釋本發(fā)明,其中:
圖1示出活塞桿與第二元件之間的螺紋連接的橫截面視圖。
圖2示出在第一元件接合活塞桿的情況下的圖1的橫截面視圖。
圖3示出第二元件的透視圖。
圖4示出一分為二的第二元件的透視圖。
圖5示出第二元件的螺紋段與活塞桿的外螺紋之間的接合的透視圖。
圖6示出從不同角度觀察的圖5的透視圖。
圖7示出第一元件與活塞桿之間的接合的透視圖。
為清楚起見,這些圖是示意性和簡化的,并且其僅示出對本發(fā)明的理解必需的細(xì)節(jié),而省略其它細(xì)節(jié)。貫穿本申請,相同參考編號用于相同或?qū)?yīng)部件。
具體實施方式
當(dāng)使用如“上部”和“下部”、“右側(cè)”和“左側(cè)”、“水平”和“垂直”、“順時針”和“逆時針”或類似相對表達(dá)時,這些表達(dá)僅涉及附圖,并且并不涉及實際使用情況。所示圖是示意性表示,為此,不同結(jié)構(gòu)的構(gòu)型以及其中的相對尺寸僅旨在用于示例性目的。
在該情況下,可以方便地定義:附圖中的術(shù)語“遠(yuǎn)側(cè)端部”打算指代活塞桿的在注射期間朝向用戶指向的端部,并且該端部具有活塞桿底腳,而術(shù)語“近側(cè)端部”打算指代在注射期間遠(yuǎn)離用戶指向的相對端部。遠(yuǎn)側(cè)和近側(cè)意味著沿著在公開根據(jù)第一實施例的活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)的圖1中標(biāo)記為“x”的虛擬中心線沿著活塞桿的軸向取向。
活塞桿1是具有螺旋形外螺紋2和非圓形橫截面3的桿形元件,如圖5和圖6中最佳所見的。
活塞桿1具有軸向或縱向方向以及垂直于該軸向或縱向方向延伸的徑向方向。通過為桿形意指該活塞桿具有大致圓形外表面,并且在縱向方向上比在徑向方向上延伸地更長??v向方向沿著圖1和圖2中由虛線(x)所指示的中心線,并且螺旋形外螺紋(2)在縱向方向上成螺旋形延伸。外螺紋2無需如所公開那樣形成在活塞桿1的整個長度中,而是可以僅存在于活塞桿1的有限縱向部分中。此外,活塞桿1可以設(shè)置有多于一個的螺旋形外螺紋2,螺旋形外螺紋2甚至可以具有不同節(jié)距。螺紋的節(jié)距意指螺紋牙頂之間的距離。牙頂是螺紋的成螺旋形延伸的頂部,其在縱向方向上由牙底分開。
可以以許多不同方式設(shè)置活塞桿1的非圓形橫截面。在一個實例中,其可以是雕刻到活塞桿1的表面中的一個或多個縱向延伸軌道,或者其可以是活塞桿的外部圓形表面在一個或多個側(cè)面上變平。在優(yōu)選實施例中,如將解釋的,該非圓形橫截面被設(shè)置為在不間斷外螺紋2的頂部上設(shè)置的徑向延伸的接合表面或凸緣。
第二元件20設(shè)置有內(nèi)螺紋21,其配合活塞桿1的外螺紋2,以使活塞桿1的外螺紋2能夠在內(nèi)螺紋21中像螺母和螺栓接合那樣旋轉(zhuǎn)。
在注射裝置中,液體藥物通常存儲在容器(諸如例如玻璃藥筒)中,其在近側(cè)可由可移動橡膠柱塞封閉。在注射期間,活塞桿1向左移動(即,如圖1和圖2中所見,在遠(yuǎn)側(cè)方向上),以使活塞桿1的錐形尖端6使該橡膠柱塞進(jìn)一步移動到藥筒中?;钊麠U1的錐形尖端6通常具有未示出的活塞桿底腳以將力適當(dāng)分布到藥筒的橡膠柱塞上。在圖1和圖2中,活塞桿1的中心線(x)限定軸向或縱向方向。
如圖1中所公開的,縱向延伸的活塞桿1可以以兩種不同方式在遠(yuǎn)側(cè)方向上向前移動:
a)第二元件20可以固定旋轉(zhuǎn),即,以便在活塞桿1旋轉(zhuǎn)時,防止第二元件20旋轉(zhuǎn)。這將旋擰活塞桿1,使其按螺旋形移動向前旋轉(zhuǎn);
b)替代性地,第二元件20可以在活塞桿1維持不旋轉(zhuǎn)時旋轉(zhuǎn)。這將嚴(yán)格軸向向前移動活塞桿1,而不旋轉(zhuǎn)活塞桿1。
為旋轉(zhuǎn)活塞桿1或固定其旋轉(zhuǎn),設(shè)置第一元件10,如圖2中所公開的。該第一元件10具有與活塞桿1的非圓形橫截面3配合的內(nèi)部形狀11。該內(nèi)部形狀11可以是與活塞桿1的非圓形橫截面3接合的任何種類的形狀。
在以上解決方案中,a):第一元件10接合并旋轉(zhuǎn)活塞桿1,而在以上實例中,b):接合活塞桿1的第一元件10在第二元件20旋轉(zhuǎn)時保持靜止。
活塞桿1的非圓形橫截面3形成為設(shè)置在活塞桿1中或上的縱向延伸的接合表面,以使第一元件10能夠接合該縱向延伸的接合表面。
在優(yōu)選實施例中,活塞桿1的非圓形橫截面3制成為設(shè)置在構(gòu)成活塞桿1的外螺紋2的螺旋形牙頂5的頂部上的一系列徑向突出物7,9,并且第一元件10的內(nèi)部形狀11制成為鄰接一系列突出物7,9的剛性凸緣12,如將解釋的。
在一個實施例中,例如通過具有壓入配合到殼體中的類似凹槽中的棘爪臂25或者通過殼體具有接合環(huán)繞棘爪臂25的區(qū)域的突出部分,第二元件20不旋轉(zhuǎn)地固定在注射裝置的殼體中。替代性地,第二元件20可以與殼體形成整體,而第一元件10可以例如通過彈簧工具旋轉(zhuǎn)。因此,第一元件10的旋轉(zhuǎn)被轉(zhuǎn)換為活塞桿1的類似旋轉(zhuǎn),因此使活塞桿1按組合的旋轉(zhuǎn)和軸向移動(即,螺旋形移動)在遠(yuǎn)側(cè)方向上向前。
在圖1中和圖2中繪示的實施例中,第二元件20的內(nèi)螺紋21實際上由具有一定節(jié)距的兩個螺紋段22構(gòu)成,而活塞桿1的外螺紋2被設(shè)置為由不間斷的螺旋形牙頂5環(huán)繞的螺旋形牙底4,如稍后將解釋的。
然而,雖然圖1使用參考編號“21”來示出內(nèi)螺紋,但是所有圖實際上將內(nèi)螺紋繪示為由參考編號“22”指示的兩個螺紋段。
如果第二元件20的螺紋21是具有恒定節(jié)距的普通且眾所周知的螺紋,則活塞桿1的小的軸向(且不旋轉(zhuǎn))移動是可能的,因為在螺紋段22螺紋21與牙底4之間存在小的軸向間隙,從而在第二元件20與活塞桿1之間限定螺紋連接。該軸向間隙的尺寸是模制公差的結(jié)果,但是由于螺紋連接不應(yīng)緊密操作,因此這些公差通常被選擇成使得存在一點軸向間隙。
為消除該間隙,根據(jù)本發(fā)明,軸向力施加到活塞桿1,以使螺旋形螺紋2的牙頂5壓靠在螺紋段22上。
如圖3和圖4中所公開的,第二元件20的每一螺紋段22在周向上設(shè)置有構(gòu)成螺紋段22的組成部分的周向且彈性臂23。如圖3中最佳所見的,各自具有周向臂23的兩個此類段22是優(yōu)選的。
如圖5-6中最佳所見的,每一螺紋段22的彈性臂23被模制成使得臂23各自具有稍微偏離具有彈性臂23的螺紋段22的節(jié)距角的節(jié)距角。這例如在圖5中用“p”指示。因此,彈性臂23的周向端部與螺紋段22的剩余部分之間的軸向距離小于螺紋的實際節(jié)距,如圖5中所指示的?;钊麠U1的外螺紋2和螺紋段22的內(nèi)螺紋的節(jié)距優(yōu)選地與彈性臂23相同,從而使其間的間隙變窄。
因此,彈性臂23向牙頂5施加軸向力并在近側(cè)方向上推動活塞桿1,以使螺旋形外螺紋2的牙頂5的相對側(cè)表面壓靠在螺紋段22的遠(yuǎn)側(cè)側(cè)表面24上。由于該力(在圖5中和圖6中用“f”指示)始終在近側(cè)方向上將少量的壓力施加在活塞桿1上,因此可以避免螺紋連接中的任何游隙。然而,力f的軸向方向可以在這些軸向方向中的任一者上。
由于力f施加到外螺紋2的螺旋形牙頂5上,因此該螺旋形牙頂5需要是不間斷的。否則,彈性臂23的力f無法在360度的完整旋轉(zhuǎn)期間傳遞到牙頂5。因此,活塞桿1的非圓形橫截面必須是使螺旋形牙頂5不間斷的類型。
在圖中給出并在圖5中和圖6中最佳所見的實例中,非圓形橫截面3應(yīng)用為從活塞桿1的外螺紋2的螺旋形牙頂5徑向延伸的多個突出物7。這些突出物7按并行系列設(shè)置。如圖5中和圖6中進(jìn)一步所見的,其他突出部9可以應(yīng)用在突出物7之間。這些突出部9如所公開那樣可以具有較小高度。
每一突出物7具有側(cè)表面8,如圖6中所見的。這些側(cè)表面8一起形成構(gòu)成活塞桿1的非圓形橫截面3的縱向延伸的接合表面。其他突出部9也具有側(cè)表面。
如圖7中所示的,第一元件10優(yōu)選地具有與沿著中心軸線x的縱向方向平行的剛性凸緣12,該剛性凸緣12鄰接其他突出部9和使其他突出部9壓靠在剛性凸緣12上的彈性臂13。替代性地,彈性臂13可以使突出物7的側(cè)表面壓靠在剛性凸緣12上??梢栽O(shè)置任何數(shù)量的此類剛性凸緣12和彈性臂13。
彈性臂13的原理是將活塞桿1旋轉(zhuǎn)推靠在剛性凸緣12上以避免活塞桿1與第一元件10之間的任何游隙。
此外,第一元件10在外部設(shè)置有多個外部突出部14,其又在設(shè)定劑量的排出期間由未示出的驅(qū)動機(jī)構(gòu)(諸如例如電動馬達(dá)或彈簧馬達(dá))驅(qū)動。該活塞桿驅(qū)動結(jié)構(gòu)實現(xiàn)到其中的注射裝置優(yōu)選地是例如在wo2014/060369中所公開類型的扭轉(zhuǎn)彈簧驅(qū)動的自動預(yù)填充式注射裝置。
構(gòu)成本發(fā)明的活塞驅(qū)動結(jié)構(gòu)的三個元件(活塞桿、第一元件和第二元件)可以在各種各樣的不同注射裝置中實現(xiàn)。然而,如附圖中示出的這三個元件的形狀指示優(yōu)選的注射裝置是筆形注射裝置。
在前述內(nèi)容中已經(jīng)示出一些優(yōu)選實施例,但是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,本發(fā)明并不限于這些實施例,而是可以在以下權(quán)利要求書中限定的主題內(nèi)以其它方式來體現(xiàn)。在一個實例中,活塞桿1的外螺紋2可以以一種方式由縱向延伸的接合表面8以不對稱方式斷開,使得彈性臂23中的至少一個繼而將軸向壓力施加到活塞桿1上。