Шприц для инъекций - RU2214286C2
Код документа: RU2214286C2
Чертежи
Описание
Изобретение касается шприцев для инъекций типа, который позволяет отделять установленные дозы лекарственного средства из картриджа, содержащего количество лекарственного средства, достаточное для приготовления ряда лечебных доз.
Такие шприцы изготавливают, главным образом, для пользователей, которые должны часто делать инъекции самим себе, например для диабетиков. К таким шприцам предъявляется ряд требований. Установка дозы должна быть легкой и недвусмысленной, а установленная доза должна легко считываться. По возможности должны быть сведены к минимуму затруднения, связанные с аннулированием или изменением неправильно установленной дозы, а после инъекции дозы установка дозы должна возвращаться на нуль. Если же речь идет об одноразовом шприце, т.е. шприце, который выбрасывают после опорожнения картриджа, то шприц, кроме того, должен быть дешевым и изготовленным из материалов, которые пригодны для переработки с целью повторного использования или для сжигания без образования вредных газов. Для этих целей необходимо обеспечивать минимум количества частей, из которых изготавливается шприц, и количества разных видов материалов, применяемых в шприце.
Большинство устройств для установки дозы действуют при взаимодействии снабженного резьбой поршневого штока с гайкой, при котором гайка и поршневой шток могут вращаться относительно друг друга. Установка дозы может быть достигнута свинчиванием гайки от упора, к которому ее возвращают во время инъекции нажатием на поршневой шток, пока гаечный элемент не соприкоснется с упором. В других устройствах для установки дозы один из элементов - гайку или поршневой шток - сохраняют невращаемым, а другому элементу дают возможность вращаться на заданный угол, зависящий от устанавливаемой дозы, благодаря чему поршневой шток ввинчивается на некоторое расстояние через гайку.
В большинстве шприцев для отделения установленных доз предпочитается, чтобы поршневой шток подпирал поршень, на который он действует во время инъекции. Для достижения этого должны быть предприняты меры предосторожности по предотвращению движения поршневого штока в проксимальном направлении.
Шприц, согласно ЕР 327910, относится к типу, где гайку свинчивают от упора. Во время установки дозы свинчивание можно выполнять в оба направления так, что, вращая гайку в противоположном направлении, можно как раз уменьшить слишком большую установленную дозу. Предусмотрено средство для предотвращения установки неполных доз. Взаимное вращение поршневого штока и гайки достигается вращением колпачка относительно корпуса шприца-ручки, а установленная доза может быть считана по шкале и указателю, предусмотренным на примыкающих краях корпуса и колпачка, причем этим краям придана такая форма, что колпачок может быть плотно установлен на корпусе только тогда, когда указатель направлен на нуль на шкале.
Как можно видеть, слабым местом является то, что дозы больше той, которую получают вращением частей на 360o, должны быть рассчитаны добавлением цифры, указанной на шкале, и цифры, напечатанной на боковой стороне трубчатого удлинителя гайки, который выдвигается из проксимального конца корпуса пропорционально установленной дозе и который закрыт на своем проксимальнои конце для образования кнопки для выполнения инъекций.
В ЕР 450905 вышеуказанный недостаток устранен написанием цифр вдоль спиральной линии на трубчатом удлинителе гайки так, что эти цифры можно последовательно видеть в окошке в корпусном элементе, охватывающем указанный трубчатый удлинитель. Таким образом, недвусмысленно указывается размер дозы, но пользователь должен помнить о том, чтобы перед следующей установкой дозы устанавливать предназначенное для этого устройство на нуль. Если он забудет об этом, то может быть установлена неправильная доза, а цифра может быть неясно видна в окошке.
В ЕР 608343 описывается шприц-ручка, имеющий средство для установления дозы, в котором дозу устанавливают вращением кнопки относительно корпуса. Вращая кнопку, вывинчивают ее из конца корпуса по резьбе, имеющей настолько большой шаг, что резьбовое соединение не является самофиксирующимся, т.е. когда на кнопку будут нажимать назад к концу корпуса, она будет обратно вращаться в резьбе. Кнопка соединена с приводным устройством храповым механизмом, образующим однонаправленное соединение, в котором во время вращения кнопки в одном направлении для установки дозы собачка ползет или щелкает по храповым зубьям. На цилиндрической стороне кнопки нанесены цифры, которые в окошке показывают размер установленной дозы, когда кнопка вывинчена наружу. Когда кнопку будут обратно завинчивать, однонаправленное соединение будет передавать вращение к приводному устройству, которое подобно гайке взаимодействует со снабженным резьбой поршневым штоком, выполненным без возможности вращения в корпусе. Это резьбовое соединение имеет шаг, который делает гайку самофиксирующейся на поршневом штоке. Установленная доза может быть аннулирована выведением зацепляющих частей храпового механизма из зацепления против усилия пружины так, чтобы вращение кнопки не передавалось к приводному устройству, и затем нажатием на кнопку обратно к корпусу.
Этот шприц-ручка удовлетворяет всем упомянутым целям, но процедура аннулирования дозы является несколько затрудненной, так как при установке слишком большой дозы невозможно, как ожидалось, наиболее легко завинчивать назад кнопку для установки дозы. Вместе с тем разжатие соединительных частей против усилия пружины и вдавливание или обратное ввинчивание кнопки могут быть несколько затрудненными, а потребность в пружине вызывает необходимость в использовании металлических частей в шприце.
Задачей изобретения является создание шприца, который обладает упомянутыми полезными особенностями, но лишен недостатков, известных у существующих шприцев.
Это достигается посредством шприца для инъекций, который позволяет отделять установленные дозы лекарственного средства из картриджа, содержащего количество лекарственного
средства, достаточное для приготовления ряда терапевтических доз, и который содержит:
корпус,
поршневой шток, имеющий некруглое поперечное сечение и наружную резьбу,
привод
поршневого штока, содержащий два элемента:
а) направляющую поршневого штока, относительно которой поршневой шток может перемещаться в осевом направлении, но не вращаться, и
б)
гаечный элемент, который выполнен с возможностью вращения, но без возможности осевого перемещения в корпусе и который имеет внутреннюю резьбу, сопряженную с резьбой поршневого штока для образования
самофиксирующегося резьбового соединения,
средство для установки дозы, содержащее несамофиксирующееся резьбовое соединение, вдоль которого кнопка для выполнения инъекций посредством вращения
элемента для установки дозы или посредством вращения самой кнопки относительно указанного корпуса вывинчивается из проксимального конца корпуса, выступая из этого проксимального конца на расстояние,
определяемое углом указанного вращения, и которое осевым возвратом кнопки для выполнения инъекций преобразует это осевое движение во вращение одного из элементов привода поршня относительно другого,
при этом шприц согласно изобретению отличается тем, что между гаечным элементом и направляющей поршневого штока имеется однонаправленное соединение, допускающее вращение этих частей
относительно друг друга в одном направлении, но не в противоположном направлении, с использованием допускаемого вращения для перемещения поршневого штока в дистальном направлении в шприце и
выполненное с необходимостью преодоления установленного начального сопротивления до того, как произойдет вращение.
Во время установки дозы крутящий момент прикладывается к однонаправленному соединению в направлении, в котором это соединение допускает вращение после преодоления установленного начального сопротивления. Так как этот крутящий момент является небольшим и является результатом вращения относительно друг друга охватываемой и охватывающей частей несамофиксирующегося резьбового соединения, то начальное сопротивление может быть сделано достаточно большим, чтобы допускать это вращение, не вызывая никакого относительного вращения частей в соединении.
Когда нажимают на кнопку для выполнения инъекций, движение этой кнопки преобразуется во вращение поршневого штока (или гаечного элемента) относительно гаечного элемента (или поршневого штока). При достаточно сильном нажатии на кнопку преодолевается начальное сопротивление, так что два элемента - поршневой шток и гаечный элемент - вращаются относительно друг друга.
Согласно одному варианту выполнения изобретения для установки дозы между корпусом и элементом, вращающимся относительно корпуса, помещено соединение с защелкиванием, обеспечивающим умеренное сопротивление вращению. Таким образом, сохраняется положение, соответствующее установленной дозе, и исключается его случайное изменение. Щелчки могут быть восприняты как слышимый сигнал, показывающий размер установленной дозы.
Однонаправленным соединением может быть соединение с собачкой, скользящей по храповому колесу с зубьями, имеющими крутую переднюю грань и пологую заднюю грань, а начальное сопротивление может достигаться тем, что задние грани зубьев храпового колеса имеют выемку, входящую в зацепление с сопряженным выступом на собачке.
Цилиндр со шкалой доз на своей поверхности имеет спиральную канавку, находящуюся в зацеплении со спиральным ребром на внутренней стороне корпуса, для образования несамофиксирующегося резьбового соединения между корпусом и цилиндром, и может быть соединен с кнопкой для выполнения инъекций для перемещения с этой кнопкой по направлению оси. Таким образом, цилиндр со шкалой доз будет вращаться относительно корпуса, когда он будет перемещаться в указанном корпусе по направлению оси с кнопкой для выполнения инъекций.
Резьбовое соединение, посредством которого кнопка для выполнения инъекций вывинчивается из корпуса из-за установки дозы, может быть резьбовым соединением между цилиндром со шкалой доз и корпусом. В этом случае цилиндр со шкалой доз должен быть соединен с приводным элементом, вращающим поршневой шток (или гаечный элемент) относительно гаечного элемента (или поршневого штока), когда нажимают на кнопку для выполнения инъекций.
Дозу устанавливают вращением элемента относительно корпуса, и этим элементом может быть элемент, несущий гаечный элемент и однонаправленное соединение, так что вращение через указанное однонаправленное соединение передается к цилиндру для установки дозы. Вращение передается в направлении, в котором соединение может свободно вращаться после того, как преодолено начальное сопротивление. Однако усилие, необходимое для вывинчивания цилиндра со шкалой доз вверх вдоль его резьбы, не является достаточно большим для преодоления указанного сопротивления, и, следовательно, вращение передается через соединение.
В одном варианте выполнения шприца согласно изобретению элементом, вращающимся относительно корпуса, может быть часть, несущая гаечный элемент и однонаправленное соединение, посредством которых вращение передается к цилиндру для установки дозы.
В другом варианте выполнения шприца согласно изобретению элементом для установки дозы, вращающимся относительно корпуса, может быть кнопка для выполнения инъекций, а несамофиксирующимся резьбовым соединением, которое определяет подъем кнопки для выполнения инъекций, может быть внутренняя резьба в отверстии кнопки для выполнения инъекций, находящаяся в зацеплении с наружной резьбой на расширенной части поршневого штока. Когда кнопку для выполнения инъекций вывинчивают вверх вдоль поршневого штока, чтобы она выступала из корпуса, к поршневому штоку прилагается крутящий момент, стремящийся вращать этот поршневой шток в направлении, которое будет соответствовать его передвижению в дистальном направлении в шприце. Такое вращение как раз является вращением, которое допускается однонаправленным соединением, препятствующим вращению в противоположном направлении. Благодаря начальному сопротивлению вращению соединительных частей относительно друг друга поршневой шток не будет вращаться, когда кнопка для выполнения инъекций будет вывинчиваться вверх в шприце в проксимальном направлении. Если кнопка для выполнения инъекций будет свинчиваться в противоположном направлении, то однонаправленное соединение будет безусловно препятствовать относительному вращению поршневого штока и гаечного элемента в направлении, которое соответствовало бы втягиванию поршневого штока в проксимальном направлении.
В последнем упомянутом варианте выполнения шприца для инъекций цилиндр со шкалой доз может быть установлен на кнопке для выполнения инъекций с возможностью вращения, но без возможности перемещения по направлению оси. Когда цилиндр со шкалой доз будет передвигаться с кнопкой для выполнения инъекций в осевом направлении шприца, цилиндр будет вращаться благодаря несамофиксирующемуся резьбовому соединению между указанным цилиндром и корпусом, так что в окошке, выполненном в стенке корпуса, будет видна на цилиндре цифра, соответствующая установленной дозе. В этом варианте воплощения изобретения шаг резьбы на цилиндре со шкалой доз не должен быть одинаковым с шагом резьбы, вдоль которой кнопку для выполнения инъекций свинчивают для установки дозы; оба соединения лишь должны иметь шаг, достаточно большой для образования резьбового соединения несамофиксирующегося типа, т.е. типа, при котором осевое движение может быть преобразовано во вращение.
В соответствующем варианте выполнения шприца согласно изобретению цилиндр со шкалой доз установлен на кнопке для выполнения инъекций с возможностью вращения, но без возможности перемещения по направлению оси.
Во время инъекции кнопка для выполнения инъекций должна оставаться невращаемой, но перемещаемой по направлению оси относительно корпуса при угловом положении, в котором эта кнопка вращается во время установки дозы. Это может быть достигнуто посредством соединения с защелкиванием, которое расположено между корпусом и кнопкой для выполнения инъекций и содержит выступы на одной части, находящиеся в зацеплении с осевыми канавками в другой части. Когда кнопку для выполнения инъекций будут вдавливать до конца в корпус, внутренняя резьба в отверстии этой кнопки будет действовать на находящуюся в зацеплении наружную резьбу на расширении на конце поршневого штока и преобразовывать осевое движение кнопки для выполнения инъекций во вращательное движение поршневого штока в одном направлении, посредством которого поршневой шток будет свинчиваться в шприце через гаечный элемент в дистальном направлении. Направляющая поршневого штока, которая соединена с одной частью однонаправленного соединения, может вращаться, когда преодолевается начальное сопротивление против вращения в направлении, в общем, допускаемом соединением. Кроме того, вращательное движение цилиндра со шкалой доз вызывается осевым перемещением кнопки для выполнения инъекций, так что при вдавливании кнопки до конца шкала возвращается к своему нулевому положению. Когда вращение цилиндра со шкалой доз и поршневого штока вызывается осевым движением кнопки для выполнения инъекций, эта кнопка подвергается действию крутящего момента, который должен восприниматься соединением с защелкиванием, которое расположено между кнопкой для выполнения инъекций и корпусом и, следовательно, должно быть достаточно прочным для противодействия этому усилию без вращения.
В
дальнейшем изобретение подробнее описывается со ссылкой на чертежи, на которых:
фиг. 1 - вид спереди варианта выполнения шприца для инъекций согласно изобретению,
фиг.2 - вид в
разрезе по линии II-II на фиг.1,
фиг.3 - шприц с фиг.1 в уменьшенном масштабе и в разобранном виде,
фиг.4 - вид в разрезе по линии IV-IV на фиг.1,
фиг.5 - вид в разрезе по
линии V-V на фиг.1,
фиг. 6 - вид спереди другого варианта выполнения шприца согласно изобретению,
фиг.7 - вид в разрезе по линии VII-VII на фиг.6,
фиг.8 - шприц с фиг.6 в
уменьшенном масштабе и в разобранном виде,
фиг.9 - вид в разрезе по линии IX-IX на фиг.6,
фиг.10 - вид в разрезе по линии Х-Х на фиг.6,
фиг.11 - боковой вид в разрезе
другого варианта выполнения шприца согласно изобретению,
фиг.12 - боковой вид в разрезе, перпендикулярный к виду на фиг.11,
фиг. 13 - шприц с фиг.11 и 12 в уменьшенном масштабе и в
разобранном виде,
фиг. 14 - боковой вид в разрезе части для установки дозы в другом варианте выполнения шприца согласно изобретению,
фиг.15 - боковой вид в разрезе еще одного
варианта выполнения шприца согласно изобретению,
фиг.16 - боковой вид в разрезе, перпендикулярный к виду на фиг.15,
фиг. 17 - шприц с фиг.15 и 16 в уменьшенном масштабе и в
разобранном виде.
Вначале может быть полезно определить, что в этой заявке направления вращения всегда рассматриваются от проксимального конца шприца-ручки, и при виде в этом направлении подразумеваются как направления по часовой стрелке, так и против нее.
На фиг.1 показан шприц для инъекций типа, посредством которого жидкость из ампулы может быть разделена на ряд отдельно установленных доз. На фиг.3 показан этот шприц в разобранном виде, а на фиг.2, 4 и 5 - виды в разрезе по различным линиям на фиг.1.
Шприц содержит трубчатый корпус 1, который перегородкой 15 разделен на первое и второе отделения, при этом в первом из них закреплен ампулодержатель 2 с помощью защелкивающегося фиксатора, содержащего кольцевой буртик 3 на ампулодержателе 2, защелкивающийся в соответствующую кольцевую канавку на внутренней стенке корпуса 1 вблизи его открытого конца. Посредством этого защелкивающегося соединения ампулодержатель 2 закрепляют в корпусе 1 таким образом, что он может вращаться, но не может перемещаться в осевом направлении относительно этого корпуса.
При подготовке шприца к применению устанавливают ампулу в ампулодержатель, который затем на его дистальном конце, закрытом торцевой стенкой, снабжают частью для приема втулки с иглой, на которой может быть установлена втулка с иглой так, что один конец иглы сообщается с содержимым ампулы, а другой конец свободен для введения в пациента. Однако в показанном шприце не изображены ампула, торцевая стенка и втулка с иглой.
Конец ампулодержателя 2, вставленный в корпус 1, закрыт стенкой 4, имеющей центральное отверстие с внутренней резьбой 5. Через указанное отверстие проходит поршневой шток 6 с наружной резьбой 7, сопряженной с резьбой 5 указанного отверстия. Резьбы выполнены таким образом, что при вращении поршневого штока по часовой стрелке он будет вводиться в пространство 8 для помещения ампулы в первом отделении корпуса 1. Поршневой шток 6 на его конце, выступающем в пространство 8, снабжен нажимной деталью 9, которая предназначена для соприкосновения с поршнем, закрывающим задний конец ампулы в ампулодержателе 2.
На проксимальной стороне торцевой стенки 4 отверстие выполнено расширенным, а внутренняя сторона расширения снабжена зубьями 10 храпового колеса с крутой передней гранью 11, обращенной в направлении по часовой стрелке, и с пологой задней гранью 12, обращенной в направлении против часовой стрелки. С храповыми зубьями 10 взаимодействует, по крайней мере, одна собачка 13, установленная на направляющей 14 поршневого штока так, что указанная направляющая поршневого штока может вращаться в ампулодержателе 2 только по часовой стрелке.
На внутренней стенке второго отделения корпуса 1 выполнено спиральное выступающее ребро 16, определяющее внутреннюю резьбу с большим шагом. Цилиндр 17 со шкалой доз на своей наружной стенке снабжен спиральной канавкой, определяющей соответствующую наружную резьбу, сопряженную с только что упомянутой внутренней резьбой. Угол подъема резьб превышает угол трения для материалов, образующих части резьбового соединения, и, следовательно, резьбовое соединение относится к соединению несамофиксирующегося типа, которое вызывает относительное вращение частей соединения при их движении в осевом направлении относительно друг друга.
На наружной стенке цилиндра 17 со шкалой доз напечатаны цифры, показывающие установленные дозы, и цифра, соответствующая установленной дозе, появляется в окошке 18 в боковой стенке корпуса 1.
Цилиндр 17 со шкалой доз снабжен трубчатым удлинителем 21, имеющим конец вблизи проксимального конца шприца. Указанный конец удлинителя закрыт торцевой стенкой 19, имеющей центральный наружный выступ 20. В части стенки, примыкающей к торцевой стенке 19, удлинитель 21 снабжен прорезями 22. Указанный конец удлинителя закрыт чашеобразным колпачком 23, образующим кнопку для выполнения инъекций. Внутренние крючки 24 на открытом конце этого колпачка защелкнуты за наружный кольцевой буртик 25 на удлинителе 21, а выступ 20 на торцевой стенке 19 упирается во внутреннюю сторону донышка колпачка 23 с образованием пяты, вокруг которой кнопка для выполнения инъекций может поворачиваться относительно удлинителя 21, тогда как она не может перемещаться в осевом направлении относительно этого удлинителя.
Приводная трубка 26, выполненная за одно целое с направляющей 14 поршневого штока, простирается от этой направляющей поршневого штока к торцевой стенке 19 удлинителя 21 цилиндра со шкалой доз и на своем проксимальном конце разделена на лапки 27, оканчивающиеся наружными крючками 28, входящими в зацепление с прорезями 22 в удлинителе 21. Таким образом, цилиндр 17 со шкалой доз вынужден вращаться вместе с приводной трубкой 26, но может перемещаться в осевом направлении относительно этой трубки. На своей внутренней стенке приводная трубка 26 имеет замок, зацепляющий продольную выемку в поршневом штоке 6. Таким образом, вращение приводной трубки 26 передается поршневому штоку 6, тогда как приводной шток 6 может свободно перемещаться в осевом направлении приводной трубки 26.
Для установки дозы вращают ампулодержатель 2 против часовой стрелки в первом отделении корпуса 1. Это вращение осуществляют против сопротивления, присутствующего вследствие того что выступ 30 на наружной стенке ампулодержателя упирается в одну из ряда выемок 31, выполненных по окружности на внутренней стенке указанного первого отделения корпуса, как это показано на виде с поперечным разрезом на фиг.5. Угловой шаг выемок выбран соответствующим образом, чтобы устанавливать одну единицу дозы, перемещая выступ из одной выемки в соседнюю выемку, так что количество щелчков, слышимых и чувствуемых при вращении для установки дозы, соответствует размеру установленной дозы.
Вращение ампулодержателя из-за трения в находящихся в зацеплении резьбах 5 и 7 передается к поршневому штоку 6 и далее через однонаправленное соединение к направляющей 14 поршневого штока, хотя крутящий момент передается в таком направлении, что собачка будет стремиться проходить с щелканием над зубьями 10 храпового колеса. Однако, перед этим действием собачке необходимо преодолеть сопротивление. Это сопротивление достигается использованием собачки 13 с выступом 29 на ее конце, входящем в зацепление с зубьями 10 храпового колеса, и применением выемок 32 в пологих гранях 12 зубьев храпового колеса с вхождением в эти выемки выступа 29 на собачке 13. Прежде чем будет высвобождено соединение для возникновения прощелкивания собачки, необходимо обеспечить крутящий момент, достаточный для подъема выступа 29 собачки 13 из выемки 32 в пологой грани 12. В общем, от вращаемого ампулодержателя 2 к приводной трубке 26 может быть передан умеренный крутящий момент. Так как крючки 28 на проксимальном конце приводной трубки 26 будут находиться в зацеплении с прорезями 22 в удлинителе 21 цилиндра со шкалой доз, то этот цилиндр будет вращаться и свинчиваться вверх во втором отделении корпуса 1, а кнопка 23 для выполнения инъекции будет подниматься, выступая из проксимального конца корпуса 1. Так как для свинчивания вверх цилиндра со шкалой доз необходим только небольшой крутящий момент, то это достигается без размыкания однонаправленного соединения до его режима действия с расцеплением и прощелкиванием. Теперь размер установленной дозы можно видеть на части цилиндра со шкалой доз, которая представлена в окошке 18. Если установлена слишком большая доза, то ампулодержатель можно вращать в направлении по часовой стрелке, пока в окошке 18 не появится цифра, соответствующая размеру желаемой дозы.
Для инъекции установленной дозы кнопку 23 вдавливают до конца в корпус 1. Тем самым происходит вдавливание цилиндра 17 со шкалой доз в дистальном направлении, и благодаря резьбовому соединению между указанным цилиндром и корпусом 1 к цилиндру прилагается крутящий момент, вызывающий вращение этого цилиндра в направлении по часовой стрелке. Указанный крутящий момент посредством прорезей 22 в удлинителе 21 цилиндра и крючков 28 на конце приводной трубки 26 и самой этой трубки передается к направляющей 14 поршневого штока. Собачки 13 на направляющей поршневого штока имеют возможность вращаться в направлении по часовой стрелке, когда крутящий момент является достаточно большим для преодоления сопротивления, обеспечиваемого выступами 29 на собачках, входящими в зацепление с выемками 32 на пологих гранях зубьев храпового колеса. Такой большой крутящий момент создается, если только достаточно сильно нажать на кнопку 23 для выполнения инъекций. Направляющая 14 поршневого штока теперь будет вращаться по часовой стрелке при работе однонаправленного соединения в его режиме расцепления и прощелкивания, а поршневой шток также будет вращаться по часовой стрелке и при этом ввинчиваться через стенку 4 дальше в пространство 8 для помещения ампулы. Однонаправленное соединение не допустит вращения против часовой стрелки направляющей поршневого штока и поршня относительно торцевой стенки 4 и, таким образом, это обеспечивает то, что нажимная деталь 9 никогда не будет отводиться от соприкосновения с поршнем в непоказанной ампуле в пространстве 8.
В показанном варианте воплощения изобретения торцевая стенка 4 с ее нарезным отверстием образует гаечный элемент, относительно которого вращают поршневой шток посредством направляющей 14 поршневого штока и приводной трубки 26. Можно представить себе варианты воплощения изобретения, в которых направляющая поршневого штока расположена в стенке 4, а гаечный элемент вращают приводной трубкой, и такие варианты воплощения изобретения не будут выходить за пределы изобретения.
Другой вариант воплощения изобретения описывается со ссылкой на фиг.6-10. Элементы, соответствующие элементам в варианте, описанном со ссылкой на фиг. 1-5, обозначены одинаковыми номерами позиций. Отличие от варианта на фиг. 1-5 состоит в том, что удлинителем 33 снабжена кнопка 23 для выполнения инъекций, а не цилиндр 17 со шкалой доз, и что приводная трубка 26 отсутствует. Кроме того, кнопка 23 для выполнения инъекций снабжена фланцем 32, который соприкасается с концом корпуса при нажатии до упора на кнопку 23 для выполнения инъекций. Удлинитель 33 служит в качестве оси для цилиндра 17 со шкалой доз, который свободно вращается на этой оси, но вынужден следовать осевым перемещениям кнопки 23 для выполнения инъекций из-за наличия крючков 34 на конце удлинителя 33. Продольное отверстие 35 в кнопке для выполнения инъекций и ее удлинителе 33 снабжено внутренним спиральным ребром 36, находящимся в зацеплении с соответствующей спиральной канавкой в расширенной части 37 на проксимальном конце поршневого штока для образования резьбового соединения между указанной кнопкой 23 и указанным поршневым штоком 6. Шаг этого резьбового соединения выбран таким, чтобы образовывалось несамофиксирующееся соединение.
Для установки дозы кнопку 23 для выполнения инъекций вручную вращают в направлении по часовой стрелке. Тем самым вывинчивают эту кнопку наружу из корпуса 1, при этом поршневой шток 6 будет проходить через направляющую 14 поршневого штока, а однонаправленное соединение будет оставаться невращающимся, и, хотя указанное однонаправленное соединение будет находиться под влиянием крутящего момента в направлении его разъединения, однако из-за предусмотренного начального сопротивления направляющая 14 поршневого штока не сможет немедленно поворачиваться. При своем движении наружу кнопка 23 для выполнения инъекций будет тянуть за собой цилиндр 17 со шкалой доз. Когда этот цилиндр будет передвигаться в корпусе в осевом направлении, он будет вращаться благодаря несамофиксирующемуся резьбовому соединению между указанным цилиндром 17 и корпусом 1.
Благодаря этой конструкции резьба, по которой кнопка для выполнения инъекций вывинчивается наружу, и резьба, по которой цилиндр со шкалой доз вращается в корпусе, могут быть разными.
В варианте на фиг.6 защелкивающееся соединение между ампулодержателем 2 и корпусом 1, соответствующее варианту на фиг.1, надлежащим образом выполнено между кнопкой 23 для выполнения инъекций и корпусом 1, где один или большее число выступов 38, выполненных на внутренней стенке корпуса, входят в зацепление с канавками 39 на цилиндрической наружной стенке кнопки 23. Таким образом, допускается осевое движение кнопки для выполнения инъекций при всех ее возможных угловых положениях.
Когда будут нажимать на кнопку для инъекций установленной дозы, указанная кнопка будет оставаться невращаемой во время ее осевого движения, так как фиксация между вышеупомянутыми выступами на внутренней стенке корпуса и канавками на наружной стенке кнопки является достаточно прочной для противодействия крутящему моменту, приложенному к кнопке для выполнения инъекций, когда она приводит поршневой шток во вращение в направлении по часовой стрелке после преодоления сопротивления вращению в направлении расцепления однонаправленного соединения.
В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.11, 12 и 13, корпус 1 имеет окошко 18. Торцевая стенка 4 с внутренней резьбой 5 выполнена в отдельном элементе 40, который установлен на конце корпуса и который имеет выступы 41, находящиеся в зацеплении с прорезями 42 в корпусе для крепления элемента 40 к корпусу 1. Кроме того, элемент 40 на своей периферии имеет продольные выемки 43, которые находятся в зацеплении с непоказанными внутренними ребрами корпуса для фиксации элемента 40 против вращения относительно корпуса 1. Кроме того, выступы 44 на ампулодержателе 2 находятся в зацеплении с прорезями 42 для крепления ампулодержателя 2 к корпусу 1.
Поршневой шток 6 своей наружной резьбой 7 находится в зацеплении с внутренней резьбой торцевой стенки 4 и на своем конце в ампулодержателе оканчивается нажимной деталью 9, относительно которой может поворачиваться поршневой шток 6. Приводная трубка 45 на одном конце снабжена собачкой 13, которая находится в зацеплении с зубьями храпового колеса в элементе 40 и удерживается между кольцеобразной стенкой 46 в корпусе и торцевой стенкой 4 в элементе 40 для удержания приводной трубки 45 от осевого движения, но при допущении ее вращения. На своей внутренней стенке приводная трубка 45 имеет шпонку, находящуюся в зацеплении с продольной канавкой в поршневом штоке 6. Таким образом, вращение приводной трубки передается к поршневому штоку 6, при этом поршневой шток может свободно двигаться в осевом направлении приводной трубки 45. На своей наружной стенке приводная трубка 45 имеет наружную резьбу 47, которая находится в зацеплении с внутренней резьбой 50 в части, выполненной в виде муфты 48, имеющей на своем дистальном конце фланец 49, а на своем проксимальном конце - часть 51 с уменьшенном диаметром, к которой прикреплен один конец трубчатой части 52, несущей кнопку 23 на своем другом конце.
На проксимальном конце корпуса 1 закреплена втулка 53 без возможности вращения и перемещения относительно указанного корпуса 1, при этом фиксация против вращения достигается посредством выступов 54 на проксимальном конце корпуса, входящих в зацепление с выемками 55 на периферии втулки 53. Направляющий элемент 56 выполнен с возможностью продольного перемещения во втулке 53, но без возможности вращения относительно указанной втулки и, следовательно, относительно корпуса 1. Направляющий элемент 56 на своем дистальном конце имеет кольцевую торцевую стенку 57. Часть 51 муфты 48 проходит через отверстие указанной торцевой стенки 57 и имеет буртик 58, захваченный в кольцевой внутренний выемке в стенке кольцевого отверстия через указанную торцевую стенку для обеспечения скрепления втулки 53 с указанной частью 51 таким образом, чтобы эта часть могла вращаться, но не перемещаться в осевом направлении относительно втулки 53. Цилиндр 17 со шкалой доз шарнирно соединен с муфтой 48 и удерживается на ней благодаря наличию закраины 90, удерживаемой между торцевой стенкой 57 направляющего элемента 56 и заплечиком, образованным там, где часть 51 соединяется с муфтой 48.
Кнопка 23 с возможностью вращения удерживается на направляющем элементе 56, который имеет кольцевой буртик 59, входящий в зацепление с кольцевой выемкой 60 на внутренней стенке кнопки 23, при этом кольцевая выемка 60 несколько шире, чем буртик 59, так что кроме возможности вращения в указанной втулке 53 кнопка может перемещаться в осевом направлении на расстояние, определяемое шириной выемки 50 относительно ширины буртика 59. Кнопка 23 соединена с муфтой 48 внутренними ребрами 61 в трубчатой части 52, входящими в зацепление с пазами 62 на проксимальной части 51 муфты 48. Это соединение заставляет кнопку 23 и муфту 48 следовать друг за другом при вращательных движениях, но допускает незначительное относительное осевое перемещение.
На проксимальной торцевой поверхности направляющего элемента 56 по направлению оси имеется один или большее число выступов 63, которые могут взаимодействовать с радиальными выемками 64 в нижней части кнопки 23, но, главным образом, смещение удерживает эти выемки и выступы от зацепления. Кроме того, направляющий элемент на своем проксимальном конце имеет, по крайней мере, один радиальный выступ 65, который смещается для зацепления с осевыми выемками 66 во внутренней стенке кнопки с образованием щелчка каждый раз, когда кнопку вращают относительно втулки с перепрыгиванием выступа из одной выемки в соседнюю выемку.
Для установки дозы вращают кнопку 23 в направлении по часовой стрелке. Благодаря соединению между ребрами 61 и пазами 62 это вращение передается к муфте 48, которая затем ввинчивается в проксимальном направлении вдоль приводной трубки 45, удерживаемой от вращения в корпусе вследствие сопротивления движению собачки 13 по храповым зубьям в элементе 40. Движение муфты 48 в проксимальном направлении заставляет цилиндр 17 со шкалой, направляющий элемент 56 и трубчатую часть 52 с кнопкой двигаться в проксимальном направлении так, чтобы кнопка поднималась над проксимальным концом корпуса 1. Слишком большая установленная доза может быть уменьшена вращением кнопки в направлении против часовой стрелки.
Во время вращения кнопки радиальный выступ 65 направляющего элемента 56 с щелчком передвигается от одной осевой выемки 66 в другую выемку. Расстояние между ними может быть выбрано соответствующим образом, так чтобы один щелчок соответствовал изменению установленной дозы на одну международную единицу в ту или иную сторону. Благодаря зацеплению между спиральной канавкой на цилиндрической стенке цилиндра со шкалой и спиральным ребром на внутренней стенке корпуса цилиндр 17 со шкалой доз будет вращаться и перемещаться, показывая установленную дозу в окошке 18.
Когда цилиндр со шкалой доз переместится наружу в корпусе, пологая передняя грань зуба 91 на проксимальном конце цилиндра 17 со шкалой доз упрется в пологую переднюю грань подобного зуба 92 на втулке 53, посредством чего прекратится вращение цилиндра со шкалой доз, показывая, что установлена максимальная доза.
Для инъекции установленной дозы нажимают на кнопку 23 таким образом, преодолевается смещение, удерживающее выступы 63 и выемки 64 от зацепления, и устанавливается указанное зацепление. Теперь кнопка 23 фиксирована относительно направляющего элемента 56, который опять фиксирован против вращения относительно втулки 53 и, следовательно, относительно корпуса 1. Соединение между трубчатой частью 52 и муфтой 48 делает этот гаечный элемент невращаемым относительно корпуса, так что благодаря несамофиксирующемуся резьбовому соединению между этим гаечным элементом и приводной трубкой 45 осевое движение указанного гаечного элемента в дистальном направлении будет вызывать вращение этой приводной трубки 45 в направлении по часовой стрелке, а благодаря шпоночному соединению между приводной трубкой 45 и поршневым штоком 6 указанный поршневой шток будет ввинчиваться через торцевую стенку 4 дальше в пространство ампулодержателя. Фиксация кнопки 23 против вращения во время инъекции обеспечивает, что установленная доза не будет нечаянно изменена во время инъекции.
В варианте воплощения изобретения, показанном на фиг.14, предусмотрены отдельные кнопки для установки дозы и для инъекции. Соответствуя ранее описанным вариантам воплощения изобретения, этот вариант имеет корпус 1 и приводную трубку 67, которая выполнена с возможностью вращения только в одном направлении благодаря собачке, которая находится в зацеплении с зубьями храпового колеса в части, прикрепленной к дистальному концу корпуса. Размещение собачки между элементом 40 и кольцеобразной стенкой 46 в корпусе исключает осевое передвижение направляющей трубки. На наружной стенке приводной трубки 67 имеется расположенное в осевом направлении ребро 68, которое находится в зацеплении с расположенной в осевом направлении выемкой 69 в трубчатом инъекционном элементе 70 для передачи вращения указанного инъекционного элемента к приводной трубке 67.
На проксимальном конце корпуса 1 размещена кнопка 71 для установки дозы так, что эта кнопка может вращаться, но не может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса 1. Это достигается тем, что кнопка 71 для установки дозы на части, посаженной в корпус, имеет кольцеобразный буртик 72, который находится в зацеплении с сопрягаемой кольцевой выемкой 73 на внутренней стенке корпуса. Снаружи корпуса кнопка для установки дозы имеет часть с диаметром, соответствующим диаметру указанного корпуса или превышающим его, при этом указанная часть может быть снабжена расположенными в осевом направлении ребрами 74 для обеспечения хорошего захвата при установке дозы. Кнопка 71 для установки дозы имеет центральное отверстие, внутренняя стенка которого имеет спиральную канавку 75, находящуюся в зацеплении со спиральным ребром 76 на наружной стенке проксимальной части инъекционного элемента 70, проходящего через отверстие кнопки 71 для установки дозы. Наружная стенка дистальной части инъекционного элемента 70 образует ось вращения для цилиндра 17 со шкалой, который благодаря наружной спиральной канавке, находящейся в зацеплении с внутренним спиральным ребром 16 в корпусе, вращается, показывая установленную дозу в окошке 18, когда цилиндр со шкалой перемещается в осевом направлении в корпусе. Проксимальный конец инъекционного элемента оканчивается торцевой стенкой 77, которая поддерживает кнопку 78 для выполнения инъекций, способную вращаться в центральном отверстии указанной торцевой стенки 77 благодаря поворотному штырю 79.
Для установки дозы вращают кнопку 71 для установки дозы в направлении по часовой стрелке. Так как инъекционный элемент 70 остается невращаемым благодаря его соединению с приводной трубкой 67, взаимодействие между спиральной канавкой 75 во внутренней стенке кнопки 71 для установки дозы и спиральным ребром 76 на наружной стенке инъекционного элемента 70 будет вызывать вывинчивание инъекционного элемента через кнопку для установки дозы, так что кнопка 78 для выполнения инъекций будет подниматься из проксимального конца корпуса. Хотя приводная трубка 67 с ее собачкой может вращаться в направлении по часовой стрелке, необходим крутящий момент, который больше, чем крутящий момент, передаваемый от кнопки для установки дозы к инъекционному элементу.
Для инъекции установленной дозы нажимают на кнопку 78 для выполнения инъекций и перемещают инъекционный элемент назад в корпус. Взаимодействие спиральной канавки 75 во внутренней стенке кнопки 71 для установки дозы и спирального ребра 76 на наружной стенке инъекционного элемента 70 теперь будет вынуждать инъекционный элемент вращаться в направлении по часовой стрелке, и если только достаточно сильно нажимать на кнопку для выполнения инъекций, то создается достаточно большой крутящий момент для преодоления начального сопротивления храпового механизма против вращения в указанном направлении по часовой стрелке.
Разделение кнопки 71 для установки дозы и кнопки 78 для выполнения инъекций делает маловероятным нечаянное приведение в действие кнопки для установки дозы во время инъекции.
На фиг.15, 16 и 17 показан еще один вариант воплощения изобретения. Чтобы поддерживать вращение кнопки для установки дозы в направлении по часовой стрелке для увеличения установленной дозы, храповой механизм, работающий между приводной трубкой и корпусом, изменен так, что он исключает вращение приводной трубки по часовой стрелке, но с сопротивлением допускает ее вращение против часовой стрелки. Кроме того, резьба поршневого штока и резьба в торцевой стенке корпуса выполнены таким образом, что вращение поршня против часовой стрелки будет вызывать ввинчивание поршневого штока через указанную торцевую стенку в пространство ампулодержателя. Поршневой шток имеет некруглое поперечное сечение и пропущен через отверстие приводной трубки, которая имеет соответствующее некруглое поперечное сечение. Таким образом, обеспечивается передача вращения, при этом поршневой шток имеет возможность двигаться в продольном направлении через приводную трубку.
Цилиндр 80 со шкалой снабжен спиральной канавкой, которая находится в зацеплении со спиральным ребром 16, расположенным вдоль внутренней стенки корпуса 1. На своем проксимальном конце цилиндр 80 со шкалой имеет диаметр, превышающий внутренний диаметр корпуса, для образования кнопки 81 для установки дозы, которая на своей цилиндрической наружной стенке имеет накатанный узор для обеспечения хорошего захвата пальцами.
Втулка 82, имеющая фланец 83 на своем проксимальном конце и две противоположные продольные прорези 84 через свои боковые стенки, вставлена в цилиндр 80 со шкалой и поверх приводной трубки 85, которая на своей наружной стенке имеет крючки 86, входящие в зацепление с прорезями 84 втулки 82, посредством чего втулка 82 и приводная трубка 85 соединены друг с другом, так что между двумя указанными деталями передается вращение, но не продольное перемещение.
В кнопке для установки дозы выполнена полость с цилиндрической боковой стенкой, снабженной по окружности продольными выемками, а внизу - кольцом зубьев, имеющих треугольное поперечное сечение. Фланец 83 втулки 82 входит в указанную полость и на своей периферии имеет радиальный выступ 87, который смещен к боковой стенке полости. На своей дистальной стороне фланец 83 имеет кольцо 93 зубьев, которые могут входить в зацепление с кольцом зубьев внизу полости.
В цилиндре 80 со шкалой установлена втулка 82 с выступом на своей наружной стенке, входящим в зацепление с выемками во внутренней стенке цилиндра 80 со шкалой с предоставлением возможности ограниченного движения втулки в цилиндре со шкалой, так что втулка может двигаться в осевом направлении относительно цилиндра со шкалой, вводя в зацепление или выводя из него зубья указанных колец зубьев. Кнопка 88 для выполнения инъекций с возможностью вращения установлена на поворотном штыре 94, вращающемся в торцевой стенке втулки 82.
Когда устанавливают дозу, вращая кнопку 81 для установки дозы в направлении по часовой стрелке, цилиндр со шкалой вывинчивается из корпуса, а кнопка для установки дозы поднимается из проксимального конца корпуса. Втулка 82 остается невращающейся из-за ее соединения с приводной трубкой, которая фиксирована против вращения по часовой стрелке, и если установленную дозу уменьшают, вращая кнопку 81 для установки дозы в направлении против часовой стрелки, храповой механизм, действующий между приводной трубкой и корпусом, оказывает достаточное сопротивление вращению в его неблокирующем направлении, чтобы препятствовать втулке 82 следовать этому вращению против часовой стрелки. Следовательно, при вращении кнопки 81 для установки дозы в любом направлении радиальный выступ 87 на фланце 83 втулки 82 будет передвигаться с щелчком от одной из осевых выемок во внутренней стенке кнопки 81 для установки дозы к следующей выемке, причем выемки расположены с таким интервалом, что один щелчок соответствует выбранному изменению в установленной дозе, например одной единице или половине единицы. Во время этой установки кольцо зубьев на кнопке для установки дозы выходит из зацепления с кольцом 93 зубьев на фланце 83 втулки 82.
Когда надавливают на кнопку 88 с целью инъекции установленной дозы, указанные кольца зубьев вводятся в зацепление, так что втулка 82 будет следовать вращению кнопки 81 для установки дозы против часовой стрелки, которое вызывается благодаря резьбовому соединению между спиральной канавкой цилиндра 80 со шкалой и ребра 16 на корпусе, когда цилиндр 80 со шкалой отжимается назад в указанный корпус. Втулка 82 будет вращать приводную трубку 85 в направлении против часовой стрелки, что с сопротивлением допускается храповым механизмом, посредством чего поршневой шток дальше ввинчивается в ампулу 89 в ампулодержателе 2.
Благодаря этому устройству исключается риск нечаянного приведения в действие кнопки 81 для установки дозы во время инъекции. Кроме того, устройство состоит из минимума частей, что облегчает его изготовление.
Реферат
Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для инъекции установленных доз лекарственных средств. Шприц содержит корпус, поршневой шток с некруглым поперечным сечением и наружной резьбой, привод поршневого штока, содержащий направляющую поршневого штока, сопряженную с поперечным сечением поршневого штока, и гайку, которая выполнена с невозможностью осевого перемещения и сопрягается с резьбой поршневого штока для образования самофиксирующегося резьбового соединения. Средство для установки дозы содержит несамофиксирующееся резьбовое соединение, вдоль которого расположена кнопка для выполнения инъекций посредством вращения элемента для установки дозы, выступая из корпуса. При осевом возврате кнопки для выполнения инъекций это осевое движение преобразуется во вращение одного из элементов привода поршня относительно другого. Однонаправленное соединение между гаечным элементом и направляющей поршневого штока допускает вращение в одном направлении, посредством которого поршневой шток перемещается в дистальном направлении. Соединение имеет начальное сопротивление, подлежащее преодолению перед возникновением вращения и являющееся достаточно большим для противодействия крутящим моментам во время установки дозы. Технический результат заключается в повышении точности установки дозы за счет удобства аннулирования неправильно установленной дозы. 7 з.п.ф-лы, 17 ил.
