专利名称：递送液体药剂的装置的制作方法液体药剂通常被注射到身体内，之后在身体内被循环系统吸收。在大多数情况中， 一些种类的皮下注射器被用于该目的。由于存在许多不同的液体药剂，这些液体药剂具有各种粘度、浓度和在从约5微升剂量直到约800微升剂量的范围内显著变化的剂量体积，所以现今存在许多具体设计的、以手动方式操作或配置有驱动机构的注射器，这些注射器全部适于不同的操作模式。本发明被设计用以通过适度的修改或不进行修改就能够应用于大多数所存在的、使用具有可调节剂量设定配置的注射器的操作模式。大多数的注射器的共同点在于，它们配置有固定在药剂容器中的注射针头或者配置有国际标准ISO 11608-2中所规定的分离注射针头，其中可更换针头能够被螺旋配合到注射器或皮下注射器。在下面的文本中，“前侧”或“前方”指注射器的包含注射针头的端部，“后侧”或“后方”指相反端部，在大多数情况中，该相反端部如所附示出的实施方式中那样由剂量钮构成，或者由用于设定使用者意图注入的剂量体积的另一种配置构成。皮下注射器的最简单的实施方式是完全手动操作的皮下注射器，其最重要的组成元件是称为注射针头的管状针头、在大多数情况中是透明的并且配置有用于标示已经注射到身体内的药剂量的分级刻度的透明药剂容器。在皮下注射器的上部是称为柱塞杆的杆，所述杆在顶端配置有拇指把柄，使得使用者可以施加压力到柱塞杆上。柱塞杆在前端处附接到在药剂容器内移动的称为柱塞或者限位器的活塞。通过在柱塞杆上施加压力，柱塞在药剂容器中向前移动，由此封闭的药剂通过管状针头传送出。常规类型的皮下注射器是已经为胰岛素笔(笔式注射器)的皮下注射器。在患者中，这些注射器还由糖尿病人使用，而且有时每天使用若干次。在大多数情况中，胰岛素被保持在药剂容器中，该药剂容器另外已知为药管。药管是前端由专用帽密封的玻璃筒或塑料筒。该帽在其前端包括孔且通常由安装在帽内侧上的高弹性布(隔膜)密封。医药行业非常常见地使用标准化药管并且通常适用于国际标准ISO 11608-3，这也便于成品的FDA批准。有若干公司生产笔式注射器，使得笔式注射器能够设计成多种方式。虽然如此，国际标准ISO 11608-1规定了笔式注射器必须满足的一定标准要求，并且此外该标准提出了关于笔式注射器的设计的指导准则。该标准另外对于笔式注射器必须满足的剂量设定的品质和可重复性提出了最低限度的要求。典型地，关于笔式注射器，使用者通过操作布置于笔式注射器主体的后端上的剂量钮来设定所要求的剂量体积，由此设定的剂量体积作为数值显示在沿笔式注射器主体布置在某处的窗口中。另外对于许多手动操纵的笔式注射器典型地， 所述剂量钮在被转动时通过转动运动而向后突出到笔式注射器主体之外。随着设定了适当的剂量值，这通过正确的数值剂量显示在窗口中来确认，使用者用注射针头穿刺注射部位， 例如大腿或胃部。之后，使用者将他的/她的拇指推压剂量钮，由此剂量钮被再次向回推压到笔式注射器主体内。由于剂量钮直接或间接地以机械方式与柱塞杆连接，由此预设体积的液体药剂被注射到身体内。窗口中的剂量刻度再次标示起始位置，这能够标示为“0”或者另外的符号，则确认注射完成。存在有许多液体药剂，并且胰岛素是液体药剂中的一个典型示例。液体药剂的其它示例是用以支持人类繁殖的生长激素或者FSH。治疗用A型肉毒毒素是液体药剂的又一个示例。全部的药剂由独有的化学成分、浓度和根据剂量体积的表示方式以例如μ (微升)或者一些其它剂量刻度测量的特征剂量大小构成。在一些情况中，药品制造商提出能够溶解在液体中并且以变化的浓度溶解的活性物质的重量单位。因此，在本情况中，活性物质的量决定剂量测量的表示方式。此外，不同液体药剂之间存在粘度波动。作为示例，治疗用A型肉毒毒素具有高的粘度。在许多情况中，粘度与温度相关，这使得在冰箱中储存的药剂比室温下储存的药剂更粘。在许多情况中，单个药剂容器(药管)被用于重复治疗。作为示例，根据患者需要注射的剂量大小和该剂量的给药频率，3ml体积的、包含胰岛素的药管足够一个月的使用。由于在针头上生长的细菌能够通过针头管道传播到药剂内，可更换针头系统被用于胰岛素。推荐的是在每次注射之后更换针头。相同的具有可更换针头的系统也用于许多其它类型的药剂。可变的剂量大小使得在设定剂量时，剂量钮的(将被推入注射器主体内的)后部将被移动到注射器主体后方的、与当前剂量体积对应的不同位置，即螺距波动。患者在用注射针头穿刺他/她自身时感受到或多或少的疼痛，如果频繁使用针头，这还能够在注射部分造成组织损伤，这另外在糖尿病患者中是熟知的，因此，针头制造商一直在致力于开发出更细的针头。即使声称新的更细的注射针头的流动阻力与旧的较粗的注射针头相同，但实际测试显示随着新的注射针头和未来的注射针头的截面面积变得更细，流动阻力趋于增大。在实践中，这意味着在使用未来的更细的注射针头时，需要施加更高的力在柱塞杆上以将药剂从药剂容器排出。在患者具有他的/她的手部中的受限的灵活性或力量的那些情况中，这被认为是一种限制。通常寻求使这些患者应依靠自身来注射给药。作为示例，手部较小的小孩在注射大剂量的生长激素时，如果他们用一只手在拇指与小指之间抓握注射部位附近即身体组织，而用另一只手推压剂量钮，则这将使小孩经受当时的人机控制困难。关于使用主弹簧、电动机或气体容器或一些其它类型的集中动力源来驱动柱塞杆的、被设计用于分配液体药剂的自动装置将以牺牲手动驱动的柱塞杆的市场份额为代价而增大它们的市场份额仍存在争论。第三种类型的笔式注射器是如下的笔式注射器其中，使用者通过转动大多数情况中在注射器主体的后端上布置的剂量钮来设定待分配的所期望剂量体积，同时通过剂量钮施加载荷到弹簧上，弹簧接着随药剂被注射到身体内而推进柱塞。该笔式注射器例如有 Autopen (商标)。通常存在的用于驱动柱塞杆的动力源是由钢丝制成的具有弹簧特性的普通的螺旋压缩弹簧、扭力弹簧或者钟表弹簧，所述钟表弹簧是以薄或窄的方式系结的、不同变型的钟表弹簧(已知为马达弹簧)。这些弹簧的共同点在于他们以一定的间隔工作并且这些弹簧以预设的状态储存。其原因在于在整个注射过程中，弹簧中必须有足够的力以克服内部动力损失比如机械摩擦、流动阻力，以及另外地最大允许注射时间。
本发明涉及由主弹簧辅助而作为液体经由注射针头或经由将液体药剂转换成为喷雾的管口件分配液体药剂到身体的装置。见图1，本发明包括盖，所述盖在本实施方式中包括前盖和后盖；药筒，液体药剂储存在所述药筒中，并且在所述的实施方式中包括药管，所述药管带有附着的柱塞，柱塞的前端由配置有隔膜的帽封闭，所述隔膜构成能够由注射针头刺穿的分隔壁，由此形成从药管到注射针头的密封的液体管道。液体药剂以如下方式分配通过柱塞杆以及它的由滚针轴承支撑的旋扣器朝向注射针头向前输送柱塞，由此被置于过压力作用下的液体通过注射针头的孔被挤出。根据所要求的给药药物量，即剂量体积，柱塞杆在药管内向前移动预定的距离。该前向移动从现在起将称为螺距。由此，剂量体积等于螺距乘以柱塞的截面面积。柱塞杆配置有螺纹，并且根据使用者用剂量钮预先设定的剂量体积而被向前螺旋推进整转的一定部分。柱塞杆另外至少在一侧上但在大多数情况中沿着两侧配置有纵向轨道或者交替的平的纵向表面，其中各侧之间的标准距离小于柱塞杆上的最大直径。剂量钮被牢固锁定到驱动轴。驱动轴的内侧成形为纵向管，其中柱塞杆能够自由移动。驱动轴的后部配置有纵向轨道，所述纵向轨道配置为键槽。剂量滚筒配置有沿驱动轴中的纵向键槽状槽能够自由移动的纵向凸缘。通过使剂量钮转动，流量滚筒将同时旋转。由于剂量滚筒的外壳面配置有在后盖中的螺纹槽中移动的螺纹部，剂量滚筒还被强制朝向剂量钮向后旋转。此外，剂量滚筒配置有数值，其中每个值表示一定的预设的剂量体积。通过在后盖中开口的窗口，使用者能读到当前有效的数值， 并且由于自动注射器内的机构完全同步，一定的可视数值通常表示一定的柱塞杆螺距。主弹簧同步地被压缩，使得剂量滚筒在相反方向上朝向剂量钮旋转。当使用者已经设定所要求的剂量体积时，自动注射器将处于静止的激活状态。这意味着压缩的弹簧被锁定在加载状态中。这通过将棘轮整合在驱动轴的前端中来完成，如图1中清楚地可见，棘轮在卷起步骤中与离合机构和离合回位弹簧一起作用。该离合器简单地是棘轮机构并且在本实施方式中被布置成纵向圆筒构造。离合器使驱动轴在一个方向上旋转，因为接近的齿缘在该旋转方向上倾斜，并且因为使用者通过手动施加的力能够容易地克服轴向以及反向的轴向离合器回位弹簧力。在被限制的旋转方向上，离合器齿与驱动轴齿之间的接触面在轴向上是垂直的，并且推动离合器向前的全力是小的并且可忽略。为使上述的棘轮配置工作，要求离合器不能转动，而仅能够在其前向方向上移动并且由此跳过配置有齿的棘轮表面。这通过使离合器配置有纵向键槽或者配置有在剂量限位器中的相应键槽配置中移动的交替突起的键特征来实现。通过向后定向的力推压在离合器上的离合器回位弹簧确保离合器和驱动轴齿总是相互连接。由于离合器被锁定而不能相对于剂量限位轮转动，因而剂量限位轮被锁定而不能相对于触发钮转动，设定剂量是可能的，并且之后使用者将释放剂量限位器，在所示的实施方式中这意味着使用者向前推动触发钮，由此液体药剂被传送通过注射针头。随着使用者根据上述的步骤药物递送一定剂量的液体药剂，使用者释放剂量限位器，这在所示的实施方式中示出为通过朝向药管向前推动触发钮来释放剂量限位器。预设的主弹簧被再次允许向前伸展，由此剂量滚筒朝向其起始位置转动，并且通过将剂量滚筒连接到驱动轴的键槽连接而将转矩传送到驱动轴。驱动轴通过离合器和剂量限位器将转矩传送到行星齿轮系。以许多不同的方式构造行星齿轮系是可能的。在本发明中，外齿环被锁定并且整合在前盖中。剂量限位器的前端配置有中心齿轮，所述中心齿轮通过两个或更多的、安装在行星齿轮架上的行星齿轮而将转矩传送到行星齿轮架。中心齿轮与行星齿轮架之间的理论齿比将保持不变，而与行星齿轮的数目无关。行星齿轮架的毂盘或成形为具有与柱塞杆螺纹对应的螺纹的螺母，可成形为配置有纵向凸缘或平表面的圆形轴向突出孔，其中各表面之间的标准距离小于柱塞杆的最大直径。在柱塞杆毂盘成形为螺母的实施方式中，柱塞杆离合器毂盘成形为配置有纵向凸缘或平表面的圆形纵向突出孔，其中各面之间的标准距离小于柱塞杆的最大直径。在本情况中， 行星齿轮架螺纹部旋转，同时柱塞杆离合器被锁定。在本实施方式中，柱塞杆以线性运动被驱动向前并且推动其前方的柱塞，由此液体药剂被药物递送出自动注射器，这里假设注射针头被螺旋配合到或者扣合到前端而打开了药剂的液体管道。在其它情况下，液体压力升高直到全部的弹性部件例如可能存在的气泡被压缩。之后，柱塞杆的纵向前向运动停止。在第二实施方式中，行星齿轮架毂盘配置有带有纵向凸缘或平表面的圆形轴向突出孔，并且在各行星齿轮之间的标准距离小于柱塞杆的最大直径，行星齿轮架以与上述的先前实施方式中相同的方式旋转。在本实施方式中，转矩并不通过螺纹部传输，相反，其经由纵向凸缘或者平表面而被传递到柱塞杆，由此强制柱塞杆旋转。在第二实施方式中，柱塞杆离合器的毂盘配置有被保持静止的螺纹部。在本实施方式中，柱塞杆通过前向旋转而向前移动。这两个实施方式能够进行比较，在第一实施方式中，将螺母紧固到被保持静止的螺纹件，而在第二实施方式中，将螺纹件紧固到固定的螺母。螺纹件与螺母之间的相对运动在两种情况是相同的。在第一情况中，力从螺母传送到螺纹件，而在第二情况中，力从螺纹件传输到螺母。两个过程相互类似，并且所述过程中的任一个相对于另一个不具有任何直接的优点或者缺点。因此，上述装置中的行星齿轮架通过下述两种方式从驱动轴经由离合器和剂量限位器到柱塞杆，通过具有配置有螺纹部并且由此向前螺旋推进柱塞杆的毂盘、或者通过带有传送转矩的纵向凸缘的毂盘，由此柱塞杆向前旋转穿过被整合在柱塞杆离合器中的固定螺纹部。将通过给出了本实际发明的有利实施方式的、具体且说明性的设计方案来说明本发明。构成本发明的部件能够以一种以上的方式设计，因此，本发明将进一步地称为“说明性实施方式”。该说明性实施方式通过这些包含的附图进行说明，另外在附图中，附图标记指代本专利中提到的部件，在附图中图1示出了本发明的设计方案的示例的截面图，其中示出了属于本设计方案的所设计的部件。部件的数目在本发明准备用于生产时当然能够减少，但本设计方案包括全部功能和作为本发明的特征的机械设计方案。图2示出了图1中的截面图的放大细节图，其中详细示出了驱动柱塞杆的主弹簧、 以及到驱动轴、离合机构、用于离合器的回位弹簧、剂量限位器以及包含在行星齿轮系中的部件的动力传输的设计。图3示出了驱动轴、离合器、用于离合器的回位弹簧、剂量限位器、带有三个安装的行星齿轮的行星齿轮架和带有扣合的旋扣器的柱塞杆的两个透视图，一个是前侧透视图，一个是下侧透视图，其中能够看到每个部件的几何形状。图4示出了本发明的设计方案的示例的截面图，其中药管被整合在药管壳体中， 在药管壳体内侧也配置有隔膜。在其它方面中，该设计方案与图1、图2、图3和图5中所示的实施方式相同。图5示出了另外在图1中示出的设计方案的分解图。图6示出了用于本发明的行星齿轮系的示意图。Zl表示中心齿轮上的齿数73表示行星齿轮上的齿数，并且Z2表示固定齿环上的齿数。图7示出了图示本发明的实施方式的图。

本发明涉及用于递送固定剂量或可调节剂量的液体药剂到患者的装置。本发明的特征在于，所述装置配置有用于增大将液体药剂递送出该类型的装置所需要的动力的行星齿轮系。关于市售的用于递送固定剂量或可调节剂量的液体药剂的几乎全部该类型的装置，剂量体积能够在单独的步骤中设定。借助于行星齿轮系，各自代表待递送的药剂体积的增加的这些间距变得更小，这增大了设定最优剂量体积的药剂的可能性。在本发明的主要使用领域，本发明意图与注射针头一起使用。本发明有利于提高药剂流体压力，并且能够用以同时操作吸入器或无针头注射器，因为本发明将保持小型化的外侧尺寸。