[发明专利]用于注射装置的扭力弹簧和包括这种扭力弹簧的注射装置

说明书

技术领域

本发明涉及螺旋盘绕式扭力弹簧和使用这种扭力弹簧的基于扭力弹簧的自动注射装置。本发明具体地涉及将这种螺旋盘绕式扭力弹簧固定于自动注射装置中的聚合物部件。最具体地，本发明涉及在其相应端部处不具有弯曲部且因此通过将相应的非弯曲端部相对彼此推压而张紧的螺旋盘绕式扭力弹簧。

背景技术

数十年来，自动注射装置已众所周知，其中用户在剂量设定期间张紧扭力弹簧，并且其中储存在扭力弹簧中的扭矩被用于排出液体药物。例如US 5,104,380中提供用于排出可设定剂量大小的这种自动注射装置的早期示例。

在这种自动注射装置中使用的扭力弹簧通常是螺旋盘绕式扭力弹簧。螺旋扭力弹簧通常定位在壳体和可旋转剂量设定构件之间，并且通过旋转剂量设定构件来被张紧。WO2006/045526公开了一种螺旋扭力弹簧，其中远端部具有用于将扭力弹簧固定于壳体的向外弯曲部，且近端部具有用于将扭力弹簧附接于可旋转剂量设定构件的向内弯曲部。

对于WO2007/063342也是相同的情况，其中螺旋扭力弹簧在远侧设置有钩状弯曲部，该钩状弯曲部经由与壳体一体地模塑的固持环接合壳体，并且在近侧具有向内弯曲部，该向内弯曲部接合可旋转地固定于剂量设定旋钮的棘轮传动轴（ratchet drive shaft）。因此，当用户旋转剂量设定旋钮时，扭力弹簧被张紧。

WO2012/063061中进一步公开了螺旋扭力弹簧，其公开了关于螺旋扭力弹簧的弯曲端部如何能够被固定于注射装置的部件的多个示例。

此外，WO2006/126902、WO2010/089418和WO2013/167869中公开了用于具有弯曲端部并且以开放线圈（open coil）形式盘绕的基于弹簧的自动注射装置的扭力弹簧。

当在自动注射装置中使用时，扭力弹簧通常被构建成该构造，使得当扭力弹簧中积聚扭矩时，扭力弹簧的轴向长度不改变，因为在剂量设定期间没有部件发展出注射装置之外。两个弯曲端部在轴向固定位置中固定在注射装置中，并且在剂量设定期间远离彼此旋转扭转，这使得扭力弹簧的直径在剂量设定期间减小。

当制造螺旋盘绕式扭力弹簧时，在螺旋扭力弹簧的端部处形成弯曲部与额外成本相关联。因此，具有弯曲端部的螺旋扭力弹簧比没有弯曲端部的螺旋扭力弹簧更昂贵。因此，如果能够在自动注射装置中使用没有弯曲部的螺旋扭力弹簧，则这将是有益的。WO2014/001318和WO2014/060369中提供了具有一种扭力弹簧的注射装置的示例，其中所述扭力弹簧具有形成笔直的且非弯曲的端部表面的陡断式（abruptly）切割的端部。

当在这种注射装置中设定剂量时，扭力弹簧的笔直端部相对地沿相对彼此的方向旋转扭转，这增加了螺旋扭力弹簧的直径。而且在此还有两个端部在轴向固定位置中固定在注射装置中，使得扭力弹簧的长度保持恒定。

此外，如果用户仅选择待注射小剂量，则需要在扭力弹簧中获得一定的扭矩，以便输送足够的力从而排出这样的小剂量。力必须足以克服剂量给送机构中的摩擦。这要求扭力弹簧在注射装置的制造期间被预张紧，使得即使当尚未选择剂量时，即当剂量设定机构处于其“零”位置时，扭力弹簧中也存在一定扭矩。只有通过具有预张紧的扭力弹簧，才存在足够的扭矩来克服剂量给送机构中的摩擦并排出小剂量。数学上，剂量设定机构的“零”位置必须被定位在扭力弹簧的弹簧特性上向上一定距离处，使得扭力弹簧在该“零”位置中已经施加一定扭矩。

通常，扭力弹簧的远端部和扭力弹簧的近端部两者（或端部中的至少一者）被固定于注射装置中的聚合物零件，如在WO2014/001318中所公开的那样。然而，当用预张紧的扭力弹簧操作时，这产生问题，因为加载在扭力弹簧中的扭矩向固定扭力弹簧的聚合物部件施加应力，这使得聚合物随时间蠕变。当使用没有弯曲部的扭力弹簧时，这尤其成问题，因为弹簧作用在其上的聚合物部件上的面积被限制于盘绕成扭力弹簧的线的直径。此外，这种自动注射装置通常被储存相当长的时间段，并且有时储存在变化的温度条件下，这进一步使聚合物零件暴露在来自预拉紧的弹簧的应力下从而裂纹扩展。

因此，需要设计具有预张紧的扭力弹簧的自动注射装置，使得扭力弹簧的扭矩由聚合物部件在相当大面积上获得，由此减小聚合物部件上的应力。

此外，能够期望的是如果扭力弹簧的陡断式切割的端部独立于聚合物部件的公差在特定位置中邻接聚合物部件的情况。

发明内容