WO2013149769A1 - Injection device with improved piston rod drive - Google Patents

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WO2013149769A1
WO2013149769A1 PCT/EP2013/053959 EP2013053959W WO2013149769A1 WO 2013149769 A1 WO2013149769 A1 WO 2013149769A1 EP 2013053959 W EP2013053959 W EP 2013053959W WO 2013149769 A1 WO2013149769 A1 WO 2013149769A1
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WO
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piston rod
housing
drive member
gear
toothing
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PCT/EP2013/053959
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German (de)
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Inventor
Markus Frantz
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Tecpharma Licensing Ag
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    • A61M5/3155—Mechanically operated dose setting member by rotational movement of dose setting member, e.g. during setting or filling of a syringe
    • A61M5/31551—Mechanically operated dose setting member by rotational movement of dose setting member, e.g. during setting or filling of a syringe including axial movement of dose setting member
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    • A61M5/31583—Constructional features or modes of drive mechanisms for piston rods based on rotational translation, i.e. movement of piston rod is caused by relative rotation between the user activated actuator and the piston rod
    • A61M5/31585—Constructional features or modes of drive mechanisms for piston rods based on rotational translation, i.e. movement of piston rod is caused by relative rotation between the user activated actuator and the piston rod performed by axially moving actuator, e.g. an injection button

Definitions

  • the invention relates to an injection device for administering a liquid product, in particular a medicament, such as insulin for diabetes therapy.
  • a liquid product in particular a medicament, such as insulin for diabetes therapy.
  • the invention relates to a drive mechanism for such an injection device.
  • injection devices are known in which a threaded piston rod is rotated relative to a housing to displace a piston of a product container for dispensing the product.
  • the piston rod is in threaded engagement with the housing or with respect to the housing fixed member. Due to the threaded engagement, rotation of the piston rod causes it to be screwed in the dispensing direction and displace the piston.
  • a drive member is rotated, which is axially fixed with respect to the housing and extending in parallel to the longitudinal direction of the piston rod, engages formed by the piston rod longitudinal guides.
  • the piston rod has two different threads, one of which is in engagement with the housing or a housing-fixed member and the other is in engagement with a drive member , which in a product distribution with respect to the housing rotationally fixed, but axially displaceable.
  • the thread of the threaded engagement between the drive member and the piston rod has a pitch that is large enough that no Self-locking between the drive member and piston rod is.
  • the axial movement of the drive member relative to the housing causes the piston rod to rotate, thereby screwing in the dispensing direction due to threaded engagement with the housing or housing-fixed member.
  • the invention is based on a drive mechanism for an injection device for administering a liquid medicament.
  • the drive mechanism has a housing.
  • the housing is preferably sleeve-shaped and / or elongated.
  • the housing is intended to receive a piston rod drive.
  • the housing can optionally accommodate a product container or even form the product container.
  • the housing can be one or more parts.
  • the housing may form a proximal housing part which receives the piston rod drive.
  • the housing may further include a product container holder, which holds the product container, such. B. a carpule, receives and is connected to the housing or the proximal housing part. This connection can be such that the product container holder and the housing or the proximal housing part after connection inseparable, that is only solvable by destruction of fasteners.
  • Such a solution is particularly advantageous in disposable injection devices which are disposed of as a whole after the product contained in the product container is completely discharged.
  • the product container holder can also be releasably secured to the housing, whereby it is possible to use the drive mechanism, if necessary, multiple times, that is to replace an empty product container with a filled product container.
  • the housing preferably serves to be gripped by the user of the device.
  • the housing may have a substantially cylindrical shape.
  • the housing may, for. B. a pointing device, in particular a window, by means of which or by which a currently set dose, preferably from a scale of a dose setting element, can be read.
  • the drive mechanism further includes a piston rod having a longitudinal axis.
  • the piston rod is movable along its longitudinal axis and relative to the housing in the discharge direction, in particular in the product container in order to move a slidably received in the product container piston for displacement of the product from the product container.
  • the piston rod comprises a toothing, which extends advantageously around the longitudinal axis or the circumference of the piston rod.
  • the toothing may have a plurality of teeth, each extending along the longitudinal axis.
  • the teeth of the toothing may be arranged alternately with tooth spaces formed between adjacent teeth around the circumference of the piston rod.
  • the toothing may be a straight toothing in which the teeth are arranged substantially parallel to the longitudinal axis of the piston rod.
  • the toothing may alternatively be a helical toothing, in which the teeth with a slope at least partially wind around the longitudinal axis.
  • the piston rod further includes a guide in addition to the toothing.
  • the leadership is different from the gearing.
  • the guide may be along, in particular parallel to the longitudinal axis of the piston rod extended longitudinal guide, such as in the form of a guide groove or a flattened edge, especially when the toothing is a helical toothing.
  • the guide may be a thread, wherein the toothing may be a straight or helical toothing. If the toothing is a helical toothing, it has, in particular, a different pitch than the thread forming the guide, for example a greater or smaller pitch and / or an opposite or a same direction of rotation.
  • the thread may be an external thread and / or have a pitch which is so large that a self-locking or no self-locking occurs, in particular when the piston rod is acted upon by a force acting along its longitudinal axis.
  • the guide can be superimposed on the toothing.
  • the teeth and the guide can cross each other.
  • the guide and toothing can be arranged at different positions relative to the longitudinal axis of the piston rod.
  • the guide can be arranged proximally of the toothing or vice versa.
  • the threaded portion of the proximal end of the piston rod and the teeth may be disposed in the region of the distal end of the piston rod.
  • the thread can be arranged in a region of the piston rod having a larger outer diameter than the region with the toothing. This area may preferably be formed at the proximal end of the piston rod.
  • the drive mechanism further includes a piston rod drive comprising at least one drive member and at least one gear.
  • the at least one gear is in particular arranged kinematically between the drive member and the piston rod and preferably mediates a rotation of the drive member to the piston rod.
  • the drive member may be designed sleeve-shaped and / or preferably surrounding the piston rod.
  • the drive member may be in contact with the piston rod, in particular engage in the leadership of the piston rod.
  • it can be arranged between the piston rod and the drive member engaging in the leadership of the piston rod intermediate sleeve which is rotatable and preferably axially fixed relative to the drive member, in particular so connected to the drive member, this embodiment is advantageous if the guide is a longitudinal guide ,
  • the at least one gear engages in the toothing, in particular external toothing, the piston rod or - in other words - meshes with the toothing of the piston rod.
  • the preferred external toothing of the at least one gear and the toothing of the piston rod are coordinated so that a rotational movement of the gear around its associated gear axis, on which the gear is arranged, a rotational movement of the piston rod, on which the gear rolls, in particular opposite direction as the gear causes.
  • the tooth forms for such gears are familiar to the expert.
  • the gear axis of rotation of the respective gear is offset from the longitudinal axis of the piston rod, in particular radially spaced from and / or parallel to the longitudinal axis.
  • the drive member and the at least one gear are preferably rotatable relative to each other but axially fixed with respect to the longitudinal axis.
  • the drive member may be arranged not displaceable relative to the housing in the longitudinal direction of the piston rod.
  • the drive member is axially fixed both at a dose setting and during a dose release, preferably permanently relative to the housing.
  • the at least one gear can perform rotational movements relative to the housing and preferably relative to each other.
  • gear converts or mediates movement of the drive member into movement of the piston rod.
  • the gear may cause movement, in particular rotation of the piston rod relative to the housing and the drive member.
  • the drive member rotates relative to the housing and relative to the piston rod, wherein the piston rod also moves relative to the housing and the drive member due to the action of the at least one gear, vorzweise rotates and axially moved, thus screwed.
  • the piston rod Due to the interaction of the drive member with the piston rod via the at least one gear and the guide, the piston rod is moved along its longitudinal axis relative to the drive member and / or the housing and / or the at least one gear during rotation of the drive member relative to the housing, in particular in the dispensing direction , Due to the fact that upon rotation of the drive member, the piston rod rotates both relative to the housing and relative to the drive member, an even finer distribution of the adjusted product dose compared to the devices of the prior Technique can be achieved, in particular to an even greater extent when the guide is threaded.
  • the piston rod is moved along its longitudinal axis relative to the drive member and the housing respectively, especially in the dispensing direction and especially administered or distributed a set product dose.
  • the at least one gear part of a planetary gear such as. B. be a planetary gear that meshes with a ring gear and the piston rod or their teeth.
  • the piston rod thus assumes the role of the planetary gears usual sun gear.
  • the planetary gear can, in particular with its circumference, roll both on the ring gear and on the toothing of the piston rod.
  • Planetary gears as such should be known in the art, the terms sun gear, ring gear, planetary gear and planet carrier Termini are technici.
  • the gear which is referred to below as a planetary gear, on a planet carrier and on a spaced-apart from the longitudinal axis of the piston rod axis of rotation, in particular Planetenradwindachse be arranged.
  • the Planetenradwindachse is preferably stationary with respect to the planet carrier.
  • the planetary carrier or the planetary gear may form a planetary pin on which the planetary gear is rotatably arranged relative to the planetary carrier and which forms the Planetenraddeckachse.
  • the planet carrier may be rotatable in embodiments about the longitudinal axis of the piston rod, which may thus also be referred to as a planet carrier rotation axis.
  • the planetary gear can rotate about two axes, namely about the axis on which it sits (Planetenradcardachse) and about the longitudinal axis of the piston rod (planet carrier rotation axis).
  • the planetary gear may rotate at least about the Planetenradwindachse.
  • the planetary gear more than one planetary gear such. B. have three or four planet gears, in particular uniformly over the circumference of the sun gear can be distributed.
  • the planet gears may preferably be arranged on a common planet carrier, ie, that the Planetenrad loftachsen, on each of which sits at least one planetary gear, may be stationary relative to each other.
  • Several planet wheels have the advantage of centering the sun gear radially and securing it against movement of the sun gear transverse to the longitudinal axis of the piston rod.
  • the planet carrier rotatably connected to the drive member and the ring gear rotatably connected to the housing, wherein the piston rod forms the sun gear or acts as a sun gear. This causes the drive member and the piston rod to rotate in the same direction of rotation when the drive member is rotated relative to the housing.
  • the planet carrier rotatably connected to the housing and the ring gear rotatably connected to the drive member, wherein the piston rod forms the sun gear or acts as a sun gear. This causes the drive member and the piston rod to rotate in opposite directions of rotation when the drive member is rotated relative to the housing.
  • the at least one gear can have a first external toothing with a first pitch circle diameter and a second outer toothing with a second pitch circle diameter, wherein the first pitch circle diameter is greater or smaller than the second pitch circle diameter.
  • the first outer toothing is preferably rotationally fixed relative to the second outer toothing, in particular permanently, d. H. also when the at least one gear and / or the drive member is rotated.
  • the rotational movement of the drive member is converted via the first outer toothing in a rotational movement of the at least one gear and this gear via its second outer toothing, which engages in the toothing of the piston rod, the piston rod drives.
  • the axis of rotation on which the at least one gear is arranged with respect to the housing fixed ie, that this axis of rotation can not rotate in particular about the longitudinal axis of the piston rod.
  • the drive mechanism has a dose setting mechanism in generally preferred embodiments.
  • the dose setting mechanism may, for. B. be designed as described in WO 99/38554 to Figures 15 to 17.
  • the dose setting mechanism may include a non-self-locking Schaub connection along which an injection button in which a dose setting element, in particular limb, or the injection button itself is rotated relative to the housing and unscrewed from the proximal end of the housing to about this proximal end to survive a distance determined by the angle of this rotation.
  • the screwing movement Upon axial retraction of the injection button, the screwing movement converts this axial movement into a rotation of the drive member.
  • the screwing movement also converts this axial movement into a rotation of the at least one gear and into a rotation of the piston rod.
  • the dose setting element is configured as indicated in EP 1 819 382 B1.
  • the dose setting mechanism may comprise a dose setting member in the form of a dosing button axially fixed relative to the housing, which is rotated relative to the housing for dose adjustment. Rotation of the dose setting member relative to the housing causes rotation of a dose indicating drum relative to the housing.
  • the dose indicating drum is threadable in the housing, in particular received by threaded engagement with the housing. As the dose setting knob rotates, the dose indicating drum is threaded along the housing with the dose to be administered displayed in a window of the housing.
  • the dose display drum is screwed back to the value zero, during which the rotational movement required for the drive mechanism according to the invention is transmitted to the drive member, which in turn rotates relative to the housing, whereby the at least one gear and the piston rod rotate.
  • the drive mechanism may comprise a spring which is tensioned in the setting of the desired product dose and emits their spring energy to the drive member in the form of a rotation of the drive member for a product distribution.
  • the drive mechanism on an actuating button, the actuation of which causes the energy stored in the spring is delivered to the drive member, whereby this is rotated relative to the housing, whereby also rotate the at least one gear and the piston rod.
  • the drive mechanism may comprise a unidirectional clutch which permits rotation of the drive member or guide member in a rotational direction and locks in the opposite direction of rotation.
  • the permissible direction of rotation may be that by means of which the piston rod is moved in the dispensing direction or distal direction of the drive mechanism.
  • the unidirectional coupling can be designed as a ratchet z. B. between the housing and drive member or preferably between the drive member and piston rod can be arranged.
  • the unidirectional coupling in particular the ratchet, may have a resilient arm which engages in a toothing.
  • the resilient arm may be formed, for example, on the drive member and engage in the toothing of the piston rod, which also meshes with the at least one gear, or engage in a toothing of an intermediate sleeve which may be disposed between the drive member and the piston rod.
  • the toothing of the intermediate sleeve is preferably an outer toothing, wherein the intermediate sleeve is preferably non-rotatably connected to the piston rod.
  • the intermediate sleeve may for example have an internal toothing, with which it engages in the toothing of the piston rod for producing the rotationally fixed connection.
  • the teeth of the outer toothing of the intermediate sleeve may preferably be configured as a sawtooth or each have a flat and a steep edge.
  • the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected.
  • the resilient arm may alternatively be formed on the rotationally fixed (see previous paragraph) connected to the piston rod intermediate sleeve and engage in an internal toothing of the drive member.
  • the resilient arm formed on the drive member can engage in an internal toothing of the housing or a housing-fixed element.
  • the teeth of the internal toothing can preferably be designed as a sawtooth or each have a flat and a steep edge.
  • the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected.
  • the resilient arm may be formed on the housing or a housing-fixed element and engage in an outer toothing of the drive member.
  • the teeth of the outer toothing of the drive sleeve may preferably be designed as a sawtooth or each having a flat and a steep edge.
  • the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected.
  • the unidirectional clutch may be designed so that an initial resistance set large enough to withstand a torque applied to the clutch by the dose setting must be overcome before any rotation occurs.
  • the dose setting mechanism is coupled to the drive member so as to prevent rotation of the drive member at the dose setting and to effect the dose distribution.
  • the dose setting mechanism is coupled to the drive member so as to prevent rotation of the drive member at the dose setting and to effect the dose distribution.
  • z. Example, via a clutch, a dose display drum and the drive member for the distribution in relation to each other rotatory determined, in particular by pressing an operating button, so that the dose display drum and the drive member rotate together, in particular are relatively rotatable relative to each other.
  • the clutch may be open at the dose setting so that the drive member is rotationally decoupled from the dose indicating drum.
  • the drive mechanism may optionally include a mechanism for inhibiting the setting of a dose exceeding the amount of drug in the product container, wherein a dose is adjusted by rotation, particularly a dosing member or dose setting member or dosing knob of a dose setting mechanism.
  • the mechanism may comprise a limiter, which is arranged kinematically between drive member and dosing member, in particular a dose display drum.
  • the limiter and the drive member may be coupled such that relative rotation, particularly during dose adjustment, between the dose setting member and the drive member causes the limiter to move to a stop position in which the limiter inhibits the setting of a dose corresponding to the dose Amount of a product in the product container exceeds. Examples of correspondingly suitable limiters are disclosed in WO 2010/149209 or in WO 01/19434 A1, in particular in FIG.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a drive mechanism according to the invention
  • FIG. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention
  • Figure 4 shows a third embodiment of an inventive
  • Figure 5 shows a fourth embodiment of an inventive
  • FIG. 6 shows a piston rod for the invention described herein
  • Figure 7 shows an alternative piston rod for the embodiments of the invention described herein.
  • a drive mechanism which have preferred embodiments of a piston rod drive.
  • Such a piston rod drive can be integrated in the device of the figures la to lc.
  • a manually operable injection device In the known from the prior art device of the figures la to lc is a manually operable injection device.
  • the device comprises a dose setting mechanism, which is at least one dosing member 2 in the form of a Dosierknopfs, in particular rotationally and axially fixed to a dose display drum 21 is connected.
  • the dosing member 2 is for adjusting the product dose to be administered with respect to a housing 1 rotatable, in particular screwed. To increase the dosage, the dosing member 2 is unscrewed from the proximal end of the housing 1. To reduce the dosage, the dosing member 2 is screwed back into the housing 1. In general, it can be stated that the dosing member 2 can be screwed back and forth relative to the housing 1 for setting the dose.
  • the dosing member 2 for the screwing movement, has a thread which is in engagement with a thread of the housing 1.
  • the thread pitch is such that no self-locking occurs when the dosing member 2 is loaded or operated with a force acting in the dispensing direction.
  • the housing 1 has a window 14 in which the product dose set by the dose setting mechanism is displayed.
  • the dose display drum 21 has on its outer periphery a scale with the various adjustable product cans, which extends helically in accordance with the thread pitch of the thread 11. For the dose setting, a portion of the scale, namely the scale value corresponding to the desired product dose, is displayed in window 14.
  • the injection device from the figures la to lc further comprises a first coupling member 3, which is non-rotatably, but axially displaceably connected to a drive member 5.
  • a connection can be z. B. by means of a groove extending along the longitudinal axis of the injection device realize.
  • the particular sleeve-shaped first coupling member 3 has a toothing 31, which rests in a toothing 22 which is formed on the dosing member 2.
  • the first coupling member 3 is rotationally fixed with respect to the housing 1.
  • the toothing 22 is rotated relative to the toothing 31.
  • the toothing 22 and the toothing 31 form an axial coupling.
  • a trained at the proximal end of the device actuator button 4 is pressed, in particular with the thumb of the user's hand, which surrounds the housing 1.
  • the thereby acting in the distal direction of the user force on the actuator button 4 is transmitted to the toothing 31, which is pressed into the toothing 22, whereby the dosing member 2 and the first coupling member 3 are rotatably coupled relative to each other.
  • the dosing member 2 is screwed back into the housing 1.
  • the first coupling member 3 is rotated relative to the housing 1.
  • the coupling member 3 takes with the drive member 5, which also rotates.
  • the drive mechanisms according to the invention can be combined not only with the device shown in Figures la to lc, but in principle with any device in which an actuation of the drive mechanism for a product distribution causes rotation of the drive member 5. If the drive mechanism is provided with a dose setting mechanism, it is preferable that the drive member 5 is not rotated in the dose setting movements of the dose setting mechanism relative to the housing 1. In particular, a rotation of the drive member 5 can take place only when operating the drive mechanism for a product distribution.
  • the invention can also be advantageous z. B. in devices such as those used in US 5,104,380 A, WO 2007/017052 AI.
  • the drive energy is not provided manually deviating from the device of Figures la to lc, but by a spring which is either stretched or stretched at a dose setting and is connected to the drive member 5 that the or at least a part of stored spring energy upon actuation of an actuating element or operating knob 4, the drive member 5 rotates or rotates for the product distribution.
  • This type of device also allows for combination with a dose indicating drum 21.
  • the spring may preferably be a torsion or torsion spring.
  • the drive mechanisms according to the invention shown in Figures 2 to 5 have as essential features a piston rod 6, and a piston rod drive comprising a drive member 5 and a gear 95 on.
  • the gear 95 is arranged kinematically between the drive member 5 and the piston rod 6.
  • the particular sleeve-shaped drive member 5 is rotatable relative to the housing 1 and preferably axially fixed.
  • the drive mechanism is configured such that the drive member
  • the drive member 5 is not rotated relative to the housing 1 or the drive member 5 is rotatably relative to the housing 1.
  • the drive member 5 is arranged in the housing 1 so that it is movable only in a single direction of rotation, d. H. in the opposite direction of rotation is not rotatable.
  • the drive mechanism may have a unidirectional clutch 52, the z. B. is designed as a ratchet.
  • the unidirectional clutch 52 may include an arm or ratchet arm that engages circumferentially extending teeth.
  • the unidirectional clutch 52 may, for. B. between the housing 1 and the drive member 5 ( Figures 2 and 5) or between the drive member 5 and the piston rod 6 ( Figures 3 and 4) act.
  • This assignment of differently configured couplings 52 to the embodiments of Figures 2 to 5 is merely exemplary.
  • the clutches 52 of FIGS. 2 to 5 can be arbitrarily combined with the arrangements of the gears 95 of these figures.
  • the resilient arm of the coupling 52 is formed on the drive member 5 and engages in, for example, a sawtooth-shaped internal toothing of the housing 1 or a housing-fixed insert.
  • the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part, in particular a ring or the drive member 5, which is connected to the drive member 5 in a rotationally fixed manner and engages in the external toothing with which the gearwheel 95 meshes.
  • an intermediate sleeve may be formed (not shown), which is rotatably connected to the piston rod 6 and has a preferably sawtooth-shaped external toothing, in which engages the resilient arm of the clutch 52.
  • the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part rotatably connected to the piston rod 6, in particular a ring or intermediate sleeve, and engages in a preferably sawtooth-shaped internal toothing of the drive member 5.
  • the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part rotatably connected to the housing 1, in particular housing insert, which can optionally form a planet carrier 91, and engages in a preferably sawtooth-shaped external toothing of the drive member 5.
  • a piston rod 6 according to FIGS. 6 or 7 or from FIG. 1c can be used.
  • a solid rod is shown, it may also be formed as a sleeve, i. H. it does not necessarily have to be massive.
  • the toothing 65 is a spur toothing and provided for the meshing engagement with the at least one gear 95.
  • the gearing 95 is disposed distally of the thread 63 provided for threaded engagement with the drive member 5.
  • the thread 63 may be referred to generally as a guide.
  • the piston rod 6, where the thread 63 is arranged a larger outer diameter have as where the toothing 65 is arranged.
  • the thread 63 is formed on a section enlarged from the outside diameter, in particular a head, which is arranged on the proximal end of the piston rod 6.
  • the thread forming the guide 63 and the toothing 65 which is formed as a straight toothing, superimposed, d. H. arranged at the same axial positions.
  • the thread 63 and the toothing 65 intersect.
  • the toothing 65 is provided for the meshing engagement with the at least one gear 95.
  • the thread 63 is provided for threaded engagement with the drive member 5.
  • the drive mechanisms according to the invention from FIGS. 2 to 5 have at least one toothed wheel 95 in common, which is arranged kinematically between the drive member 5 and the piston rod 6 and is in meshing engagement with the toothing 65 of the piston rod 6.
  • the gear 95 is arranged to cause movement of the piston rod 6 relative to the housing 1 and the drive member 5 upon rotation of the drive member 5 relative to the housing 1, particularly during or during dose rejection upon actuation of the drive mechanism. Due to the interference of the drive member 5 and the at least one gear 95 with the piston rod 6 and the relative rotation between the drive member 5 and the piston rod 6, the piston rod 6 is moved along its longitudinal axis relative to the drive member 5 and the at least one gear 95, in particular also relatively to the housing 1.
  • the piston rod 6 is displaced or moved into the product container 8 and / or pushed against the piston slidably received in the product container 8, which is then displaced in the distal direction relative to the product container 8 and into the product container 8 contained product from the product container 8 displaced.
  • the rotation which performs the piston rod 6 relative to the drive member 5, and the threaded engagement of the drive member 5 in the thread 63, the piston rod 6 is screwed to the drive member 5 along.
  • the transmission comprising the at least one gearwheel 95 from FIGS. 2 to 4 is based on at least one planetary gearbox 9.
  • the gearbox in particular the gearwheel 95 from FIG. 5, does not require a planetary gearbox 9.
  • a planetary gear 9 generally comprises a sun gear whose function in the examples shown takes over the piston rod 95, a ring gear 94 and a planetary gear disposed between ring gear 94 and piston rod 6, ie the gear 95 which has a toothing over its outer circumference which engages with the teeth of the ring gear 94 and the toothing 65 of the piston rod 6 is.
  • the planetary gear 9 has at least one planetary gear 95, although it is preferred that over the circumference of several planetary gears 95, such. B. two, three or four planetary gears 95 are arranged in particular evenly distributed. In the figures 2 to 4 z. B. four planetary gears arranged over the circumference, but only two of which are visible.
  • the planetary gear 95 is disposed on a Planetenrad loftachse about which it is rotatable and which is spaced from the longitudinal axis of the piston rod 6. Further, the planetary gear 95 is disposed on a planet carrier 91. At the planet carrier 91, the other planetary gears 95 of the planetary gear 9 are preferably arranged.
  • the planetary gear axis 95 of the planetary gear 95 which is spaced from the longitudinal axis of the piston rod 6, is formed by a carrier pin which is arranged on the planet carrier 91 and / or can be integral with the planet carrier 91.
  • the planetary gear 95 may form the support pin 92 itself, wherein the support pin 92 z. B. can be rotatably mounted on the planet carrier 91.
  • the ring gear 94 is of a housing-fixed, d. H. formed axially and rotationally fixed to the housing 1 connected insert.
  • the gear 95 meshes with the toothing 65 of the piston rod 6.
  • the planet carrier 91 is rotatably connected to the drive member 5, in particular in one piece with the drive member. 5
  • the planetary gear 95 Upon rotation of the drive member 5 relative to the housing 1, the planetary gear 95 is rotated about the longitudinal axis of the piston rod 6, which may also be referred to as a planet carrier rotation axis, and about its Planetenrad loftachse on which it is arranged. In this case, the planetary gear 95 rolls on the ring gear 94, whereby the piston rod 6 relative to the housing. 1 and the drive member 5 is rotated. With respect to the housing 1, the drive member 5 and the piston rod 6 rotate in the same direction of rotation, relative to the housing 1, the piston rod 6 rotates at a magnitude higher angular velocity than the drive member fifth
  • the ring gear 94 is rotatably connected to the drive member 5, in particular in one piece with the drive member 5.
  • the gear 95 meshes with the toothing 65 of the piston rod 6.
  • the planet carrier 91 is fixed to the housing, d. H. rotatably and axially connected to the housing 1.
  • the ring gear 94 rolls on the planetary gear 95, which is about its Planetenrad loftachse on which it is arranged and which is fixed with respect to the housing 1 rotates, whereby the piston rod 6 relative to the housing 1 and the drive member 5 is twisted.
  • the drive member 5 and the piston rod 6 rotate in opposite directions of rotation.
  • the piston rod 6 can rotate with a magnitude higher angular velocity than the drive member. 5
  • the gear 95 has a first toothing 97a and a second toothing 97b, wherein the first toothing 97a has a smaller pitch circle diameter than the second toothing 97b.
  • the first toothing 97a and the second toothing 97b are rotatable relative to each other, in particular integrally connected to each other.
  • the gear 95 is seated on a rotation axis, which is arranged radially spaced from the axis of rotation of the piston rod 6.
  • the axis of rotation is formed by a support pin 92, which is fixed to the housing, in particular rotationally and axially fixed with respect to the housing 1 is arranged.
  • the support pin 92 is formed on a housing-fixed insert 91, which is snapped in the example shown with the housing 1. Alternatively, this insert 91 could also be glued or welded to the housing 1.
  • An external toothing is rotatably connected to the drive member 5, in particular integrally formed on the drive member 5. This intermeshing meshes with the first toothing 97a of the gear 95.
  • the second toothing 97b meshes with the toothing 65 of the piston rod 6.

Abstract

The invention relates to a drive mechanism which has, among others, a gear (95) that is kinematically arranged between a drive element (5) and a piston rod (6) and which cause a rotation of the gear (95) relative to a housing (1) and the drive element (5) when the drive element (5) rotates relative to the housing (1), whereby a piston rod (6) is moved along the longitudinal axis of the piston rod relative to the drive element (5) and/or the housing (1).

Description

Injektionsvorrichtung mit verbessertem Kolbenstangenantrieb  Injection device with improved piston rod drive
Die Erfindung betrifft eine Injektionsvorrichtung zum Verabreichen eines flüssigen Produkts, insbesondere eines Medikaments, wie zum Beispiel Insulin zur Diabetestherapie. Im Besonderen betrifft die Erfindung einen Antriebsmechanismus für eine solche Inj ektionsvorrichtung . The invention relates to an injection device for administering a liquid product, in particular a medicament, such as insulin for diabetes therapy. In particular, the invention relates to a drive mechanism for such an injection device.
Aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel der WO 99/38554 AI, sind Injektionsvorrichtungen bekannt, bei denen eine mit einem Gewinde versehene Kolbenstange relativ zu einem Gehäuse in Rotation versetzt wird, um einen Kolben eines Produktbehälters für die Ausschüttung des Produkts zu verschieben. Die Kolbenstange ist in einem Gewindeeingriff mit dem Gehäuse oder einem in Bezug auf das Gehäuse feststehenden Element. Aufgrund des Gewindeeingriffs bewirkt eine Drehung der Kolbenstange, dass diese in Ausschüttrichtung geschraubt wird und den Kolben verschiebt. Um die Kolbenstange in Drehung zu versetzen, wird ein Antriebsglied rotiert, welches in Bezug auf das Gehäuse axial feststeht und in sich parallel zur Längsrichtung der Kolbenstange erstreckte, von der Kolbenstange gebildete Längsführungen eingreift. In the prior art, such as WO 99/38554 A1, injection devices are known in which a threaded piston rod is rotated relative to a housing to displace a piston of a product container for dispensing the product. The piston rod is in threaded engagement with the housing or with respect to the housing fixed member. Due to the threaded engagement, rotation of the piston rod causes it to be screwed in the dispensing direction and displace the piston. In order to set the piston rod in rotation, a drive member is rotated, which is axially fixed with respect to the housing and extending in parallel to the longitudinal direction of the piston rod, engages formed by the piston rod longitudinal guides.
Aus dem Stand der Technik, wie zum Beispiel der US 5,104,380 A ist eine Alternative zu dieser Lösung bekannt, bei der die Längsführungen der Kolbenstange in einem Eingriff mit dem Gehäuse oder einem in Bezug auf das Gehäuse feststehenden Element sind, wodurch die Kolbenstange in Bezug auf das Gehäuse drehfest aber axial verschiebbar ist. Das Antriebsglied steht in einem Eingriff mit dem Gewinde der Kolbenstange, wodurch eine Rotation des in Bezug auf das Gehäuse feststehenden Antriebsglieds bewirkt, dass die Kolbenstange in Bezug auf das Gehäuse axial verschoben wird. From the prior art, such as US 5,104,380 A, an alternative to this solution is known in which the longitudinal guides of the piston rod are in engagement with the housing or with respect to the housing fixed member, whereby the piston rod with respect to the housing rotatably but axially displaceable. The drive member engages the threads of the piston rod, whereby rotation of the drive member fixed with respect to the housing causes the piston rod to be axially displaced with respect to the housing.
In einer weiteren, aus dem Stand der Technik, nämlich der WO 04/078239 AI bekannten Alternative weist die Kolbenstange zwei unterschiedliche Gewinde auf, wovon eines in einem Eingriff mit dem Gehäuse oder einem gehäusefesten Element ist und das andere in einem Eingriff mit einem Antriebsglied ist, welches bei einer Produktausschüttung in Bezug auf das Gehäuse drehfest, aber axial verschiebbar ist. Das Gewinde des Gewindeeingriffs zwischen Antriebsglied und Kolbenstange weist eine Steigung auf, die groß genug ist, dass keine Selbsthemmung zwischen Antriebsglied und Kolbenstange besteht. Die Axialbewegung des Antriebsglieds relativ zu dem Gehäuse bewirkt, dass die Kolbenstange gedreht wird, wodurch sie sich aufgrund des Gewindeeingriffs mit dem Gehäuse oder dem gehäusefesten Element in Ausschüttrichtung schraubt. In another, known from the prior art, namely the WO 04/078239 AI known alternative, the piston rod has two different threads, one of which is in engagement with the housing or a housing-fixed member and the other is in engagement with a drive member , which in a product distribution with respect to the housing rotationally fixed, but axially displaceable. The thread of the threaded engagement between the drive member and the piston rod has a pitch that is large enough that no Self-locking between the drive member and piston rod is. The axial movement of the drive member relative to the housing causes the piston rod to rotate, thereby screwing in the dispensing direction due to threaded engagement with the housing or housing-fixed member.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Antriebsmechanismus für eine Injektionsvorrichtung anzugeben, der eine noch feinere Ausschüttung der Produktdosis zulässt. It is an object of the invention to provide a drive mechanism for an injection device, which allows an even finer distribution of the product dose.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren. The object is solved by the features of claim 1. Advantageous developments emerge from the dependent claims, the description and the figures.
Die Erfindung geht von einem Antriebsmechanismus für eine Injektionsvorrichtung zum Verabreichen eines flüssigen Medikaments aus. Der Antriebsmechanismus weist ein Gehäuse auf. Das Gehäuse ist vorzugsweise hülsenförmig und/oder länglich ausgebildet. The invention is based on a drive mechanism for an injection device for administering a liquid medicament. The drive mechanism has a housing. The housing is preferably sleeve-shaped and / or elongated.
Das Gehäuse ist dazu vorgesehen, einen Kolbenstangenantrieb aufzunehmen. Das Gehäuse kann optional einen Produktbehälter aufnehmen oder selbst den Produktbehälter bilden. Das Gehäuse kann ein- oder mehrteilig sein. Z. B. kann das Gehäuse einen proximalen Gehäuseteil bilden, der den Kolbenstangenantrieb aufnimmt. Das Gehäuse kann ferner einen Produktbehälterhalter aufweisen, der den Produktbehälter, wie z. B. eine Karpule, aufnimmt und mit dem Gehäuse oder dem proximalen Gehäuseteil verbunden ist. Diese Verbindung kann derart sein, dass der Produktbehälterhalter und das Gehäuse oder der proximale Gehäuseteil nach dem Verbinden unlösbar, d. h. nur durch Zerstörung von Verbindungselementen lösbar ist. Eine solche Lösung ist insbesondere bei Einweginjektionsvorrichtungen von Vorteil, die nachdem das in dem Produktbehälter enthaltene Produkt vollständig ausgeschüttet ist, als Ganzes entsorgt werden. Alternativ kann der Produktbehälterhalter auch lösbar an dem Gehäuse befestigt werden, wodurch es möglich ist, den Antriebsmechanismus gegebenenfalls mehrfach zu verwenden, d. h. einen leeren Produktbehälter gegen einen gefüllten Produktbehälter auszutauschen. Das Gehäuse dient vorzugsweise dazu, vom Verwender der Vorrichtung ergriffen zu werden. Insbesondere kann das Gehäuse eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen. Das Gehäuse kann z. B. eine Zeigeeinrichtung, insbesondere ein Fenster aufweisen, mittels der oder durch welches eine aktuell eingestellte Dosis, vorzugsweise von einer Skala eines Dosiseinstellelements, ablesbar ist. The housing is intended to receive a piston rod drive. The housing can optionally accommodate a product container or even form the product container. The housing can be one or more parts. For example, the housing may form a proximal housing part which receives the piston rod drive. The housing may further include a product container holder, which holds the product container, such. B. a carpule, receives and is connected to the housing or the proximal housing part. This connection can be such that the product container holder and the housing or the proximal housing part after connection inseparable, that is only solvable by destruction of fasteners. Such a solution is particularly advantageous in disposable injection devices which are disposed of as a whole after the product contained in the product container is completely discharged. Alternatively, the product container holder can also be releasably secured to the housing, whereby it is possible to use the drive mechanism, if necessary, multiple times, that is to replace an empty product container with a filled product container. The housing preferably serves to be gripped by the user of the device. In particular, the housing may have a substantially cylindrical shape. The housing may, for. B. a pointing device, in particular a window, by means of which or by which a currently set dose, preferably from a scale of a dose setting element, can be read.
Der Antriebsmechanismus umfasst ferner eine Kolbenstange mit einer Längsachse. Die Kolbenstange ist entlang ihrer Längsachse und relativ zu dem Gehäuse in Ausschüttrichtung, insbesondere in den Produktbehälter bewegbar, um einen im Produktbehälter verschiebbar aufgenommenen Kolben zur Verdrängung des Produkts aus dem Produktbehälter zu bewegen. The drive mechanism further includes a piston rod having a longitudinal axis. The piston rod is movable along its longitudinal axis and relative to the housing in the discharge direction, in particular in the product container in order to move a slidably received in the product container piston for displacement of the product from the product container.
Die Kolbenstange umfasst eine Verzahnung, welche sich vorteilhaft um die Längsachse oder den Umfang der Kolbenstange erstreckt. Die Verzahnung kann eine Vielzahl Zähne aufweisen, die sich jeweils entlang der Längsachse erstrecken. Die Zähne der Verzahnung können abwechselnd mit zwischen benachbarten Zähnen gebildeten Zahnlücken um den Umfang der Kolbenstange angeordnet sein. Die Verzahnung kann eine Geradverzahnung sein, bei der die Zähne im Wesentlichen parallel zu der Längsachse der Kolbenstange angeordnet sind. Die Verzahnung kann alternativ eine Schrägverzahnung sein, bei der sich die Zähne mit einer Steigung zumindest teilweise um die Längsachse winden. The piston rod comprises a toothing, which extends advantageously around the longitudinal axis or the circumference of the piston rod. The toothing may have a plurality of teeth, each extending along the longitudinal axis. The teeth of the toothing may be arranged alternately with tooth spaces formed between adjacent teeth around the circumference of the piston rod. The toothing may be a straight toothing in which the teeth are arranged substantially parallel to the longitudinal axis of the piston rod. The toothing may alternatively be a helical toothing, in which the teeth with a slope at least partially wind around the longitudinal axis.
Die Kolbenstange umfasst ferner zusätzlich zu der Verzahnung eine Führung. Die Führung unterscheidet sich von der Verzahnung. Die Führung kann eine sich entlang, insbesondere parallel zu der Längsachse der Kolbenstange erstreckte Längsführung, wie z.B. in Gestalt einer Führungsnut oder einer abgeflachten Flanke, sein, insbesondere wenn die Verzahnung eine Schrägverzahnung ist. Alternativ kann die Führung ein Gewinde sein, wobei die Verzahnung eine Gerad- oder Schrägverzahnung sein kann. Ist die Verzahnung eine Schrägverzahnung weist sie insbesondere eine andere Steigung als das die Führung bildende Gewinde auf, wie z.B. eine größere oder kleinere Steigung oder/und einen entgegengesetzten oder einen gleichen Drehsinn. Das Gewinde kann ein Außengewinde sein und/oder eine Steigung aufweisen, die so groß ist, dass eine Selbsthemmung oder keine Selbsthemmung auftritt, insbesondere wenn die Kolbenstange mit einer entlang ihrer Längsachse wirkenden Kraft beaufschlagt wird. Die Führung kann der Verzahnung überlagert sein. Insbesondere können sich die Verzahnung und die Führung überkreuzen. Alternativ können die Führung und Verzahnung bezogen auf die Längsachse der Kolbenstange an unterschiedlichen Positionen angeordnet sein. Z. B. kann die Führung proximal der Verzahnung angeordnet sein oder umgekehrt. The piston rod further includes a guide in addition to the toothing. The leadership is different from the gearing. The guide may be along, in particular parallel to the longitudinal axis of the piston rod extended longitudinal guide, such as in the form of a guide groove or a flattened edge, especially when the toothing is a helical toothing. Alternatively, the guide may be a thread, wherein the toothing may be a straight or helical toothing. If the toothing is a helical toothing, it has, in particular, a different pitch than the thread forming the guide, for example a greater or smaller pitch and / or an opposite or a same direction of rotation. The thread may be an external thread and / or have a pitch which is so large that a self-locking or no self-locking occurs, in particular when the piston rod is acted upon by a force acting along its longitudinal axis. The guide can be superimposed on the toothing. In particular, the teeth and the guide can cross each other. Alternatively, the guide and toothing can be arranged at different positions relative to the longitudinal axis of the piston rod. For example, the guide can be arranged proximally of the toothing or vice versa.
Z. B. kann das Gewinde Bereich des proximalen Endes der Kolbenstange und die Verzahnung im Bereich des distalen Endes der Kolbenstange angeordnet sein. Beispielsweise kann bei an unterschiedlichen Axialpositionen angeordneten oder/und voneinander getrennten Verzahnung und Gewinde das Gewinde in einem Bereich der Kolbenstange angeordnet sein, der einen größeren Außendurchmesser als der Bereich mit der Verzahnung aufweist. Dieser Bereich kann vorzugsweise am proximalen Ende der Kolbenstange gebildet sein. For example, the threaded portion of the proximal end of the piston rod and the teeth may be disposed in the region of the distal end of the piston rod. For example, arranged at different axial positions and / or separate teeth and thread, the thread can be arranged in a region of the piston rod having a larger outer diameter than the region with the toothing. This area may preferably be formed at the proximal end of the piston rod.
Der Antriebsmechanismus umfasst ferner einen Kolbenstangenantrieb, der zumindest ein Antriebsglied und mindestens ein Zahnrad umfasst. Das mindestens eine Zahnrad ist insbesondere kinematisch zwischen dem Antriebsglied und der Kolbenstange angeordnet und vermittelt vorzugsweise eine Drehung des Antriebsglieds zu der Kolbenstange. Das Antriebsglied kann hülsenförmig ausgestaltet sein oder/und die Kolbenstange vorzugsweise umgeben. Insbesondere kann das Antriebsglied in einem Kontakt mit der Kolbenstange sein, insbesondere in die Führung der Kolbenstange eingreifen. Alternativ kann zwischen der Kolbenstange und dem Antriebsglied eine in die Führung der Kolbenstange eingreifende Zwischenhülse angeordnet sein, die relativ zu dem Antriebsglied drehbar und bevorzugt axialfest ist, insbesondere so mit dem Antriebsglied verbunden ist, wobei diese Ausführung vorteilhaft ist, wenn die Führung eine Längsführung ist. The drive mechanism further includes a piston rod drive comprising at least one drive member and at least one gear. The at least one gear is in particular arranged kinematically between the drive member and the piston rod and preferably mediates a rotation of the drive member to the piston rod. The drive member may be designed sleeve-shaped and / or preferably surrounding the piston rod. In particular, the drive member may be in contact with the piston rod, in particular engage in the leadership of the piston rod. Alternatively it can be arranged between the piston rod and the drive member engaging in the leadership of the piston rod intermediate sleeve which is rotatable and preferably axially fixed relative to the drive member, in particular so connected to the drive member, this embodiment is advantageous if the guide is a longitudinal guide ,
Das mindestens eine Zahnrad greift in die Verzahnung, insbesondere Außenverzahnung, der Kolbenstange ein oder - mit anderen Worten - kämmt mit der Verzahnung der Kolbenstange. Die bevorzugte Außenverzahnung des mindestens einen Zahnrads und die Verzahnung der Kolbenstange sind so aufeinander abgestimmt, dass eine Drehbewegung des Zahnrads um seine ihm zugeordnete Zahnraddrehachse, auf der das Zahnrad angeordnet ist, eine Drehbewegung der Kolbenstange, auf der das Zahnrad abrollt, insbesondere in entgegengesetzte Richtung wie das Zahnrad bewirkt. Die Zahnformen für solche Zahnräder sind dem Fachmann geläufig. The at least one gear engages in the toothing, in particular external toothing, the piston rod or - in other words - meshes with the toothing of the piston rod. The preferred external toothing of the at least one gear and the toothing of the piston rod are coordinated so that a rotational movement of the gear around its associated gear axis, on which the gear is arranged, a rotational movement of the piston rod, on which the gear rolls, in particular opposite direction as the gear causes. The tooth forms for such gears are familiar to the expert.
Die Zahnraddrehachse des jeweiligen Zahnrads ist von der Längsachse der Kolbenstange versetzt, insbesondere radial beabstandet von und/oder parallel zu der Längsachse. Das Antriebsglied und das mindestens eine Zahnrad sind vorzugsweise relativ zueinander drehbar aber in Bezug auf die Längsachse axialfest angeordnet. The gear axis of rotation of the respective gear is offset from the longitudinal axis of the piston rod, in particular radially spaced from and / or parallel to the longitudinal axis. The drive member and the at least one gear are preferably rotatable relative to each other but axially fixed with respect to the longitudinal axis.
Insbesondere kann das Antriebsglied relativ zu dem Gehäuse in Längsrichtung der Kolbenstange nicht verschiebbar angeordnet sein. D. h., dass das Antriebsglied sowohl bei einer Dosiseinstellung als auch bei einer Dosisausschüttung, vorzugsweise permanent relativ zu dem Gehäuse axial fest steht. Insbesondere bei der Dosisausschüttung können das Antriebsglied das mindestens eine Zahnrad rotatorische Bewegungen relativ zu dem Gehäuse und vorzugsweise relativ zu einander ausführen. In particular, the drive member may be arranged not displaceable relative to the housing in the longitudinal direction of the piston rod. In other words, the drive member is axially fixed both at a dose setting and during a dose release, preferably permanently relative to the housing. In particular, during the dose distribution, the drive member, the at least one gear can perform rotational movements relative to the housing and preferably relative to each other.
"Kinematisch zwischen" bedeutet nicht notwendigerweise "geometrisch zwischen" sondern, dass das Zahnrad eine Bewegung des Antriebsglieds in eine Bewegung der Kolbenstange umwandelt oder vermittelt. Bei Drehung des Antriebsglieds relativ zu dem Gehäuse kann das Zahnrad eine Bewegung, insbesondere Drehung der Kolbenstange relativ zu dem Gehäuse und dem Antriebsglied bewirken. Insbesondere dreht sich das Antriebsglied relativ zu dem Gehäuse und relativ zu der Kolbenstange, wobei sich die Kolbenstange aufgrund der Wirkung des mindestens einen Zahnrads ebenfalls relativ zu dem Gehäuse und dem Antriebsglied bewegt, vorzusweise dreht und axialbewegt, mithin schraubt. Aufgrund des Zusammenwirkens des Antriebsglieds mit der Kolbenstange über das mindestens eine Zahnrad und die Führung wird bei Drehung des Antriebsglieds relativ zum Gehäuse die Kolbenstange entlang ihrer Längsachse relativ zu dem Antriebsglied und/oder dem Gehäuse und/oder dem mindestens einen Zahnrad bewegt, insbesondere in Ausschüttrichtung. Dadurch, dass sich bei Drehung des Antriebsglieds die Kolbenstange sowohl relativ zu dem Gehäuse als auch relativ zu dem das Antriebsglied dreht, kann eine noch feinere Ausschüttung der eingestellten Produktdosis gegenüber den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik erreicht werden, insbesondere in einem noch größeren Maße dann, wenn die Führung ein Gewinde ist. "Kinematically between" does not necessarily mean "geometrically between" but rather that the gear converts or mediates movement of the drive member into movement of the piston rod. Upon rotation of the drive member relative to the housing, the gear may cause movement, in particular rotation of the piston rod relative to the housing and the drive member. In particular, the drive member rotates relative to the housing and relative to the piston rod, wherein the piston rod also moves relative to the housing and the drive member due to the action of the at least one gear, vorzweise rotates and axially moved, thus screwed. Due to the interaction of the drive member with the piston rod via the at least one gear and the guide, the piston rod is moved along its longitudinal axis relative to the drive member and / or the housing and / or the at least one gear during rotation of the drive member relative to the housing, in particular in the dispensing direction , Due to the fact that upon rotation of the drive member, the piston rod rotates both relative to the housing and relative to the drive member, an even finer distribution of the adjusted product dose compared to the devices of the prior Technique can be achieved, in particular to an even greater extent when the guide is threaded.
Insbesondere wird aufgrund des Eingriffs des Antriebsglieds in die Führung, des Eingriffs des mindestens einen Zahnrads in die Verzahnung und der Drehung des Antriebsglieds relativ zu dem Gehäuse die Kolbenstange entlang ihrer Längsachse relativ zu dem Antriebsglied bzw. dem Gehäuse bewegt, insbesondere in Ausschüttrichtung und insbesondere wenn eine eingestellte Produktdosis verabreicht bzw. ausgeschüttet werden soll. In particular, due to the engagement of the drive member in the guide, the engagement of the at least one gear with the teeth, and the rotation of the drive member relative to the housing, the piston rod is moved along its longitudinal axis relative to the drive member and the housing respectively, especially in the dispensing direction and especially administered or distributed a set product dose.
In bevorzugten Ausführungen kann das wenigstens eine Zahnrad Teil eines Planetengetriebes, wie z. B. ein Planetenrad sein, das mit einem Hohlrad und der Kolbenstange bzw. deren Verzahnung kämmt. Die Kolbenstange übernimmt somit die Aufgabe des bei Planetengetrieben üblichen Sonnenrads. Das Planetenrad kann, insbesondere mit seinem Umfang, sowohl auf dem Hohlrad als auch auf der Verzahnung der Kolbenstange abrollen. Planetengetriebe als solche sollten dem Fachmann bekannt sein, wobei die Begriffe Sonnenrad, Hohlrad, Planetenrad und Planetenträger Termini technici sind. In preferred embodiments, the at least one gear part of a planetary gear, such as. B. be a planetary gear that meshes with a ring gear and the piston rod or their teeth. The piston rod thus assumes the role of the planetary gears usual sun gear. The planetary gear can, in particular with its circumference, roll both on the ring gear and on the toothing of the piston rod. Planetary gears as such should be known in the art, the terms sun gear, ring gear, planetary gear and planet carrier Termini are technici.
Insbesondere kann das Zahnrad, das im Folgenden als Planetenrad bezeichnet wird, an einem Planetenträger und auf einer von der Längsachse der Kolbenstange beabstandeten Drehachse, insbesondere Planetenraddrehachse, angeordnet sein. Die Planetenraddrehachse ist in Bezug auf den Planetenträger vorzugsweise ortsfest. Der Planetenträger oder das Planetenrad kann beispielsweise einen Planetenzapfen bilden, auf dem das Planetenrad relativ zu dem Planetenträger drehbar angeordnet ist und der die Planetenraddrehachse bildet. Der Planetenträger kann in Ausführungsformen um die Längsachse der Kolbenstange drehbar sein, die somit auch als Planetenträgerdrehachse bezeichnet werden kann. In solchen Ausführungen kann das Planetenrad um zwei Achsen drehen, nämlich um die Achse, auf der es sitzt (Planetenraddrehachse) und um die Längsachse der Kolbenstange (Planetenträgerdrehachse). In Ausführungen, bei denen der Planetenträger in Bezug auf das Gehäuse drehfest ist, kann das Planetenrad zumindest um die Planetenraddrehachse drehen. In particular, the gear, which is referred to below as a planetary gear, on a planet carrier and on a spaced-apart from the longitudinal axis of the piston rod axis of rotation, in particular Planetenraddrehachse be arranged. The Planetenraddrehachse is preferably stationary with respect to the planet carrier. For example, the planetary carrier or the planetary gear may form a planetary pin on which the planetary gear is rotatably arranged relative to the planetary carrier and which forms the Planetenraddrehachse. The planet carrier may be rotatable in embodiments about the longitudinal axis of the piston rod, which may thus also be referred to as a planet carrier rotation axis. In such embodiments, the planetary gear can rotate about two axes, namely about the axis on which it sits (Planetenraddrehachse) and about the longitudinal axis of the piston rod (planet carrier rotation axis). In embodiments in which the planet carrier is rotationally fixed with respect to the housing, the planetary gear may rotate at least about the Planetenraddrehachse.
Insbesondere kann das Planetengetriebe mehr als ein Planetenrad, wie z. B. drei oder vier Planetenräder aufweisen, die über den Umfang des Sonnenrads insbesondere gleichmäßig verteilt sein können. Die Planetenräder können vorzugsweise auf einem gemeinsamen Planetenträger angeordnet sein, d. h., dass die Planetenraddrehachsen, auf denen jeweils mindestens ein Planetenrad sitzt, relativ zueinander ortsfest sein können. Mehrere Planetenräder haben den Vorteil, dass sie das Sonnenrad radial zentrieren und gegen eine Bewegung des Sonnenrads quer zur Längsachse der Kolbenstange sichern. In particular, the planetary gear more than one planetary gear, such. B. have three or four planet gears, in particular uniformly over the circumference of the sun gear can be distributed. The planet gears may preferably be arranged on a common planet carrier, ie, that the Planetenraddrehachsen, on each of which sits at least one planetary gear, may be stationary relative to each other. Several planet wheels have the advantage of centering the sun gear radially and securing it against movement of the sun gear transverse to the longitudinal axis of the piston rod.
In einer bevorzugten Ausführung sind der Planetenträger drehfest mit dem Antriebsglied und das Hohlrad drehfest mit dem Gehäuse verbunden, wobei die Kolbenstange das Sonnenrad bildet oder als Sonnenrad wirkt. Dadurch wird bewirkt, dass das Antriebsglied und die Kolbenstange in die gleiche Drehrichtung drehen, wenn das Antriebsglied relativ zu dem Gehäuse gedreht wird. In a preferred embodiment, the planet carrier rotatably connected to the drive member and the ring gear rotatably connected to the housing, wherein the piston rod forms the sun gear or acts as a sun gear. This causes the drive member and the piston rod to rotate in the same direction of rotation when the drive member is rotated relative to the housing.
In einer weiteren Ausführungsform sind der Planetenträger drehfest mit dem Gehäuse und das Hohlrad drehfest mit dem Antriebsglied verbunden, wobei die Kolbenstange das Sonnenrad bildet oder als Sonnenrad wirkt. Hierdurch wird bewirkt, dass das Antriebsglied und die Kolbenstange in entgegengesetzte Drehrichtungen drehen, wenn das Antriebsglied relativ zu dem Gehäuse gedreht wird. In a further embodiment, the planet carrier rotatably connected to the housing and the ring gear rotatably connected to the drive member, wherein the piston rod forms the sun gear or acts as a sun gear. This causes the drive member and the piston rod to rotate in opposite directions of rotation when the drive member is rotated relative to the housing.
In einer weiteren Ausführung, die kein Hohlrad benötigt, kann das wenigstens eine Zahnrad eine erste Außenverzahnung mit einem ersten Wälzkreisdurchmesser und eine zweite Außenverzahnung mit einem zweiten Wälzkreisdurchmesser aufweisen, wobei der erste Wälzkreisdurchmesser größer oder kleiner als der zweite Wälzkreisdurchmesser ist. Die erste Außenverzahnung ist vorzugsweise relativ zu der zweiten Außenverzahnung rotatorisch fest, insbesondere permanent, d. h. auch, wenn das wenigstens eine Zahnrad oder/und das Antriebsglied gedreht wird. In a further embodiment which does not require a ring gear, the at least one gear can have a first external toothing with a first pitch circle diameter and a second outer toothing with a second pitch circle diameter, wherein the first pitch circle diameter is greater or smaller than the second pitch circle diameter. The first outer toothing is preferably rotationally fixed relative to the second outer toothing, in particular permanently, d. H. also when the at least one gear and / or the drive member is rotated.
Bevorzugt ist, dass die Drehbewegung des Antriebsglieds über die erste Außenverzahnung in eine Drehbewegung des wenigstens einen Zahnrads umgewandelt wird und dieses Zahnrad über seine zweite Außenverzahnung, die in die Verzahnung der Kolbenstange eingreift, die Kolbenstange antreibt. Bevorzugt ist die Drehachse, auf der das mindestens eine Zahnrad angeordnet ist, in Bezug auf das Gehäuse ortsfest, d. h., dass diese Drehachse insbesondere nicht um die Längsachse der Kolbenstange rotieren kann. It is preferred that the rotational movement of the drive member is converted via the first outer toothing in a rotational movement of the at least one gear and this gear via its second outer toothing, which engages in the toothing of the piston rod, the piston rod drives. Preferably, the axis of rotation on which the at least one gear is arranged with respect to the housing fixed, ie, that this axis of rotation can not rotate in particular about the longitudinal axis of the piston rod.
Der Antriebsmechanismus weist in allgemein bevorzugten Ausführungen einen Dosiseinstellmechanismus auf. Der Dosiseinstellmechanismus kann z. B. so ausgestaltet sein wie in der WO 99/38554 zu den Figuren 15 bis 17 beschrieben wird. Z. B. kann der Dosiseinstellmechanismus eine nicht selbsthemmende Schaubverbindung aufweisen, entlang welcher ein Injektionsknopf, in dem ein Dosiseinstellelement, insbesondere -glied, oder der Injektionsknopf selber relativ zu dem Gehäuse gedreht wird und aus dem proximalen Ende des Gehäuse herausgeschraubt wird, um über dieses proximale Ende um eine Strecke überzustehen, die durch den Winkel dieser Drehung bestimmt ist. Bei einem axialen Zurückbewegen des Injektionsknopfs wandelt die Schraubbewegung diese Axialbewegung in eine Rotation des Antriebsglieds um. In Kombination mit dem mindestens einen Zahnrad wandelt die Schraubbewegung diese Axialbewegung außerdem in eine Rotation des mindestens einen Zahnrads und in eine Rotation der Kolbenstange um. The drive mechanism has a dose setting mechanism in generally preferred embodiments. The dose setting mechanism may, for. B. be designed as described in WO 99/38554 to Figures 15 to 17. For example, the dose setting mechanism may include a non-self-locking Schaub connection along which an injection button in which a dose setting element, in particular limb, or the injection button itself is rotated relative to the housing and unscrewed from the proximal end of the housing to about this proximal end to survive a distance determined by the angle of this rotation. Upon axial retraction of the injection button, the screwing movement converts this axial movement into a rotation of the drive member. In combination with the at least one gear, the screwing movement also converts this axial movement into a rotation of the at least one gear and into a rotation of the piston rod.
Alternativ ist es möglich, dass das Dosiseinstellelement so ausgestaltet ist, wie in der EP 1 819 382 Bl angegeben wird. Demnach kann der Dosiseinstellmechanismus ein Dosiseinstellelement in der Gestalt eines in Bezug auf das Gehäuse axial feststehenden Dosierknopfs aufweisen, der relativ zu dem Gehäuse für eine Dosiseinstellung gedreht wird. Eine Drehung des Dosiseinstellelements relativ zu dem Gehäuse bewirkt eine Drehung einer Dosisanzeigetrommel relativ zu dem Gehäuse. Die Dosisanzeigetrommel ist in dem Gehäuse schraubbar, insbesondere aufgrund eines Gewindeeingriffs mit dem Gehäuse aufgenommen. Bei Drehung des Dosiseinstellknopfs wird die Dosisanzeigetrommel entlang dem Gehäuse geschraubt, wobei die zu verabreichende Dosis in einem Fenster des Gehäuses angezeigt wird. Für die Dosisausschüttung wird die Dosisanzeigetrommel auf den Wert null zurückgeschraubt, wobei währenddessen die hierfür notwendige Drehbewegung bei dem erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus auf das Antriebsglied übertragen wird, das wiederum relativ zu dem Gehäuse rotiert, wodurch auch das mindestens eine Zahnrad und die Kolbenstange rotieren. Alternativ oder zusätzlich zu dieser Ausführung kann der Antriebsmechanismus eine Feder aufweisen, die bei der Einstellung der gewünschten Produktdosis gespannt wird und für eine Produktausschüttung ihre Federenergie an das Antriebsglied in Form einer Rotation des Antriebsglieds abgibt. Hierzu weist der Antriebsmechanismus einen Betätigungsknopf auf, dessen Betätigung bewirkt, dass die in der Feder gespeicherte Energie an das Antriebsglied abgegeben wird, wodurch dieses relativ zu dem Gehäuse gedreht wird, wodurch auch das mindestens eine Zahnrad und die Kolbenstange rotieren. Alternatively, it is possible that the dose setting element is configured as indicated in EP 1 819 382 B1. Thus, the dose setting mechanism may comprise a dose setting member in the form of a dosing button axially fixed relative to the housing, which is rotated relative to the housing for dose adjustment. Rotation of the dose setting member relative to the housing causes rotation of a dose indicating drum relative to the housing. The dose indicating drum is threadable in the housing, in particular received by threaded engagement with the housing. As the dose setting knob rotates, the dose indicating drum is threaded along the housing with the dose to be administered displayed in a window of the housing. For the dose distribution, the dose display drum is screwed back to the value zero, during which the rotational movement required for the drive mechanism according to the invention is transmitted to the drive member, which in turn rotates relative to the housing, whereby the at least one gear and the piston rod rotate. Alternatively, or in addition to this embodiment, the drive mechanism may comprise a spring which is tensioned in the setting of the desired product dose and emits their spring energy to the drive member in the form of a rotation of the drive member for a product distribution. For this purpose, the drive mechanism on an actuating button, the actuation of which causes the energy stored in the spring is delivered to the drive member, whereby this is rotated relative to the housing, whereby also rotate the at least one gear and the piston rod.
In allgemein bevorzugten Ausführungen kann der Antriebsmechanismus eine unidirektionale Kupplung aufweisen, welche eine Drehung des Antriebsglieds oder des Führungsglieds in eine Drehrichtung zulässt und in die entgegengesetzte Drehrichtung sperrt. Insbesondere kann die zulässige Drehrichtung diejenige sein, mittels der die Kolbenstange in Ausschüttrichtung bzw. distale Richtung des Antriebsmechanismus bewegt wird. Die unidirektionale Kupplung kann als Ratsche ausgebildet sein, die z. B. zwischen Gehäuse und Antriebsglied oder vorzugsweise zwischen Antriebsglied und Kolbenstange angeordnet sein kann. In generally preferred embodiments, the drive mechanism may comprise a unidirectional clutch which permits rotation of the drive member or guide member in a rotational direction and locks in the opposite direction of rotation. In particular, the permissible direction of rotation may be that by means of which the piston rod is moved in the dispensing direction or distal direction of the drive mechanism. The unidirectional coupling can be designed as a ratchet z. B. between the housing and drive member or preferably between the drive member and piston rod can be arranged.
Die unidirektionale Kupplung, insbesondere die Ratsche, kann einen federnden Arm aufweisen, der in eine Verzahnung eingreift. The unidirectional coupling, in particular the ratchet, may have a resilient arm which engages in a toothing.
Der federnde Arm kann z.B. an dem Antriebsglied gebildet sein und in die Verzahnung der Kolbenstange eingreifen, mit der auch das mindestens eine Zahnrad kämmt, oder in eine Verzahnung einer Zwischenhülse eingreifen, die zwischen dem Antriebsglied und der Kolbenstange angeordnet sein kann. Die Verzahnung der Zwischenhülse ist vorzugsweise eine Außenverzahnung, wobei die Zwischenhülse vorzugsweise drehfest mit der Kolbenstange verbunden ist. Die Zwischenhülse kann z.B. eine Innenverzahnung aufweisen, mit der sie in die Verzahnung der Kolbenstange zur Herstellung der drehfesten Verbindung eingreift. Die Zähne der Außenverzahnung der Zwischenhülse können vorzugsweise sägezahnförmig ausgestaltet sein oder jeweils eine flache und eine steile Flanke aufweisen. Vorteilhaft kann der Arm in eine Drehrichtung über die flache Flanke eines Zahns gleiten und in die entgegengesetzte Drehrichtung von der steilen Flanke blockiert werden, wodurch die unidirektionale Kupplung bewirkt wird. Der federnde Arm kann alternativ an der drehfest (siehe vorhergehender Absatz) mit der Kolbenstange verbundenen Zwischenhülse gebildet sein und in eine Innenverzahnung des Antriebsglieds eingreifen. Alternativ kann der an dem Antriebsglied gebildete federnde Arm in eine Innenverzahnung des Gehäuses oder eines gehäusefesten Elements eingreifen. Die Zähne der Innenverzahnung können vorzugsweise sägezahnförmig ausgestaltet sein oder jeweils eine flache und eine steile Flanke aufweisen. Vorteilhaft kann der Arm in eine Drehrichtung über die flache Flanke eines Zahns gleiten und in die entgegengesetzte Drehrichtung von der steilen Flanke blockiert werden, wodurch die unidirektionale Kupplung bewirkt wird. The resilient arm may be formed, for example, on the drive member and engage in the toothing of the piston rod, which also meshes with the at least one gear, or engage in a toothing of an intermediate sleeve which may be disposed between the drive member and the piston rod. The toothing of the intermediate sleeve is preferably an outer toothing, wherein the intermediate sleeve is preferably non-rotatably connected to the piston rod. The intermediate sleeve may for example have an internal toothing, with which it engages in the toothing of the piston rod for producing the rotationally fixed connection. The teeth of the outer toothing of the intermediate sleeve may preferably be configured as a sawtooth or each have a flat and a steep edge. Advantageously, the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected. The resilient arm may alternatively be formed on the rotationally fixed (see previous paragraph) connected to the piston rod intermediate sleeve and engage in an internal toothing of the drive member. Alternatively, the resilient arm formed on the drive member can engage in an internal toothing of the housing or a housing-fixed element. The teeth of the internal toothing can preferably be designed as a sawtooth or each have a flat and a steep edge. Advantageously, the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected.
Alternativ kann der federnde Arm an dem Gehäuse oder einem gehäusefesten Element gebildet sein und in eine Außenverzahnung des Antriebsglieds eingreifen. Die Zähne der Außenverzahnung der Antriebshülse können vorzugsweise sägezahnförmig ausgestaltet sein oder jeweils eine flache und eine steile Flanke aufweisen. Vorteilhaft kann der Arm in eine Drehrichtung über die flache Flanke eines Zahns gleiten und in die entgegengesetzte Drehrichtung von der steilen Flanke blockiert werden, wodurch die unidirektionale Kupplung bewirkt wird. Alternatively, the resilient arm may be formed on the housing or a housing-fixed element and engage in an outer toothing of the drive member. The teeth of the outer toothing of the drive sleeve may preferably be designed as a sawtooth or each having a flat and a steep edge. Advantageously, the arm can slide in a rotational direction over the flat flank of a tooth and be blocked in the opposite direction of rotation by the steep flank, whereby the unidirectional coupling is effected.
Die unidirektionale Kupplung kann insbesondere so ausgelegt sein, dass ein Anfangswiderstand, der groß genug festgelegt ist, um einen durch die Dosiseinstellung auf die Kupplung einwirkenden Drehmoment zu widerstehen, überwunden werden muss bevor eine Drehung stattfindet. In particular, the unidirectional clutch may be designed so that an initial resistance set large enough to withstand a torque applied to the clutch by the dose setting must be overcome before any rotation occurs.
Allgemein bevorzugt ist der Dosiseinstellmechanismus mit dem Antriebsglied so gekoppelt, dass eine Drehung des Antriebsglieds bei der Dosiseinstellung verhindert wird und bei der Dosisausschüttung bewirkt wird. Insbesondere können z. B. über eine Kupplung eine Dosisanzeigetrommel und das Antriebsglied für die Ausschüttung in Bezug zueinander rotatorisch festgestellt werden, insbesondere durch Drücken eines Betätigungsknopfs, so dass die Dosisanzeigetrommel und das Antriebsglied gemeinsam drehen, insbesondere relativ zueinander drehfest sind. Die Kupplung kann bei der Dosiseinstellung geöffnet sein, so dass das Antriebsglied von der Dosisanzeigetrommel rotatorisch entkoppelt ist. Der Antriebsmechanismus kann optional einen Mechanismus zum Verhindern des Einstellen einer Dosis, die die Menge eines Medikaments in dem Produktbeälter übersteigt, aufweisen, wobei eine Dosis durch Drehen, insbesondere eines Dosierglieds oder Dosiseinstellelements oder Dosierknopfs eines Dosiseinstellmechanismus eingestellt wird. Der Mechanismus kann einen Begrenzer aufweisen, der kinematisch zwischen Antriebsglied und Dosierglied, insbesondere einer Dosisanzeigetrommel angeordnet ist. Der Begrenzer und das Antriebsglied können derart gekoppelt sein, dass eine relative Drehung, insbesondere während der Dosiseinstellung, zwischen dem Dosiseinstellelement und dem Antriebsglied bewirkt, dass sich der Begrenzer zu einer Stoppposition hin bewegt, in welcher der Begrenzer das Einstellen einer Dosis verhindert, die die Menge eines Produkts in dem Produktbehälter übersteigt. Beispiele für entsprechend geeignete Begrenzer werden in der WO 2010/149209 oder in WO 01/19434 AI, insbesondere in deren Figur 3 offenbart. Generally preferably, the dose setting mechanism is coupled to the drive member so as to prevent rotation of the drive member at the dose setting and to effect the dose distribution. In particular, z. Example, via a clutch, a dose display drum and the drive member for the distribution in relation to each other rotatory determined, in particular by pressing an operating button, so that the dose display drum and the drive member rotate together, in particular are relatively rotatable relative to each other. The clutch may be open at the dose setting so that the drive member is rotationally decoupled from the dose indicating drum. The drive mechanism may optionally include a mechanism for inhibiting the setting of a dose exceeding the amount of drug in the product container, wherein a dose is adjusted by rotation, particularly a dosing member or dose setting member or dosing knob of a dose setting mechanism. The mechanism may comprise a limiter, which is arranged kinematically between drive member and dosing member, in particular a dose display drum. The limiter and the drive member may be coupled such that relative rotation, particularly during dose adjustment, between the dose setting member and the drive member causes the limiter to move to a stop position in which the limiter inhibits the setting of a dose corresponding to the dose Amount of a product in the product container exceeds. Examples of correspondingly suitable limiters are disclosed in WO 2010/149209 or in WO 01/19434 A1, in particular in FIG.
Die Erfindung wurde anhand mehrerer vorteilhafter Ausführungen beschrieben. Im Folgenden werden vorteilhafte Ausführungen anhand von Figuren beschrieben. Die dabei offenbarten Merkmale bilden den Gegenstand des Anspruchs 1 insbesondere einzeln und in jeglicher Kombination mit den Ansprüchen oder/und der vorhergehenden Beschreibung vorteilhaft weiter. Es zeigen: The invention has been described with reference to several advantageous embodiments. In the following, advantageous embodiments will be described with reference to figures. The disclosed features form the subject matter of claim 1 in particular individually and in any combination with the claims or / and the foregoing description advantageous further. Show it:
Figuren la-lc eine Injektionsvorrichtung aus dem Stand der Technik, nämlich aus den Figures la-lc a injection device of the prior art, namely from the
Figuren 15 bis 17 der WO 99/38554 AI,  FIGS. 15 to 17 of WO 99/38554 A1,
Figur 2 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsmechanismus,FIG. 2 shows a first embodiment of a drive mechanism according to the invention,
Figur 3 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen FIG. 3 shows a second embodiment of a device according to the invention
Antrieb smechanismus ,  Drive mechanism,
Figur 4 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen  Figure 4 shows a third embodiment of an inventive
Antrieb smechanismus ,  Drive mechanism,
Figur 5 eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen  Figure 5 shows a fourth embodiment of an inventive
Antrieb smechanismus ,  Drive mechanism,
Figur 6 eine Kolbenstange für die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen  FIG. 6 shows a piston rod for the invention described herein
Ausführungsformen,  Embodiments,
Figur 7 eine alternative Kolbenstange für die hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen. In den Figuren 2 bis 5 werden jeweils Ausführungsformen eines Antriebsmechanismus dargestellt, die bevorzugte Ausführungsformen eines Kolbenstangenantriebs aufweisen. Ein solcher Kolbenstangenantrieb kann in der Vorrichtung aus den Figuren la bis lc integriert sein. Bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung aus den Figuren la bis lc handelt es sich um eine manuell betätigbare Injektionsvorrichtung. Figure 7 shows an alternative piston rod for the embodiments of the invention described herein. In the figures 2 to 5 each embodiments of a drive mechanism are shown, which have preferred embodiments of a piston rod drive. Such a piston rod drive can be integrated in the device of the figures la to lc. In the known from the prior art device of the figures la to lc is a manually operable injection device.
Die Vorrichtung umfasst einen Dosiseinstellmechanismus, der zumindest ein Dosierglied 2 in der Gestalt eines Dosierknopfs, der insbesondere dreh- und axialfest mit einer Dosisanzeigetrommel 21 verbunden ist. Das Dosierglied 2 ist zum Einstellen der zu verabreichenden Produktdosis in Bezug auf ein Gehäuse 1 drehbar, insbesondere schraubbar. Zur Dosiserhöhung wird das Dosierglied 2 aus dem proximalen Ende des Gehäuses 1 herausgeschraubt. Zur Dosisverringerung wird das Dosierglied 2 zurück in das Gehäuse 1 geschraubt. Allgemein lässt sich feststellen, dass das Dosierglied 2 zur Dosiseinstellung relativ zu dem Gehäuse 1 hin und her schraubbar ist. Für die Schraubbewegung weist das Dosierglied 2, insbesondere die Dosisanzeigetrommel 21 ein Gewinde auf, welches in dem Eingriff mit einem Gewinde des Gehäuses 1 steht. Die Gewindesteigung ist so, dass keine Selbsthemmung auftritt, wenn das Dosierglied 2 mit einer in Ausschüttrichtung wirkenden Kraft belastet oder betätigt wird. The device comprises a dose setting mechanism, which is at least one dosing member 2 in the form of a Dosierknopfs, in particular rotationally and axially fixed to a dose display drum 21 is connected. The dosing member 2 is for adjusting the product dose to be administered with respect to a housing 1 rotatable, in particular screwed. To increase the dosage, the dosing member 2 is unscrewed from the proximal end of the housing 1. To reduce the dosage, the dosing member 2 is screwed back into the housing 1. In general, it can be stated that the dosing member 2 can be screwed back and forth relative to the housing 1 for setting the dose. For the screwing movement, the dosing member 2, in particular the dose-indicating drum 21, has a thread which is in engagement with a thread of the housing 1. The thread pitch is such that no self-locking occurs when the dosing member 2 is loaded or operated with a force acting in the dispensing direction.
Das Gehäuse 1 weist ein Fenster 14 auf, in dem die mittels des Dosiseinstellmechanismus eingestellte Produktdosis angezeigt wird. Die Dosisanzeigetrommel 21 weist an ihrem äußeren Umfang eine Skala mit den verschiedenen einstellbaren Produktdosen auf, die sich wendeiförmig entsprechend der Gewindesteigung des Gewindes 11 erstreckt. Für die Dosiseinstellung wird ein Teil der Skala, nämlich der Skalenwert, der der gewünschten Produktdosis entspricht, in dem Fenster 14 angezeigt. The housing 1 has a window 14 in which the product dose set by the dose setting mechanism is displayed. The dose display drum 21 has on its outer periphery a scale with the various adjustable product cans, which extends helically in accordance with the thread pitch of the thread 11. For the dose setting, a portion of the scale, namely the scale value corresponding to the desired product dose, is displayed in window 14.
Die Injektionsvorrichtung aus den Figuren la bis lc weist ferner ein erstes Kupplungsglied 3 auf, welches drehfest, aber axial verschiebbar mit einem Antriebsglied 5 verbunden ist. Eine solche Verbindung lässt sich z. B. mittels einer sich entlang der Längsachse der Injektionsvorrichtung erstreckenden Nut realisieren. Das insbesondere hülsenförmige erste Kupplungsglied 3 weist eine Verzahnung 31 auf, welche in eine Verzahnung 22, die an dem Dosierglied 2 gebildet wird, anliegt. Bei einer Dosiseinstellung steht das erste Kupplungsglied 3 in Bezug auf das Gehäuse 1 drehfest. Dabei wird die Verzahnung 22 relativ zu der Verzahnung 31 verdreht. Die Verzahnung 22 und die Verzahnung 31 bilden eine Axialkupplung. Zur Dosisausschüttung wird ein am proximalen Ende der Vorrichtung gebildeter Betätigungsknopf 4 gedrückt, insbesondere mit dem Daumen der Hand des Verwenders, welche das Gehäuse 1 umgreift. Die dabei in distale Richtung wirkende Kraft des Verwenders auf den Betätigungsknopf 4 wird auf die Verzahnung 31 übertragen, die in die Verzahnung 22 gedrückt wird, wodurch das Dosierglied 2 und das erste Kupplungsglied 3 relativ zueinander drehfest gekuppelt werden sind. Durch den Druck auf den Betätigungsknopf 4 und das nicht selbsthemmende Gewinde 11 wird das Dosierglied 2 in das Gehäuse 1 zurückgeschraubt. Durch die bei der Betätigung drehfeste Verbindung zwischen dem Dosierglied 2 und dem ersten Kupplungsglied 3 wird das erste Kupplungsglied 3 relativ zu dem Gehäuse 1 verdreht. Das Kupplungsglied 3 nimmt dabei das Antriebsglied 5 mit, das sich ebenfalls dreht. The injection device from the figures la to lc further comprises a first coupling member 3, which is non-rotatably, but axially displaceably connected to a drive member 5. Such a connection can be z. B. by means of a groove extending along the longitudinal axis of the injection device realize. The particular sleeve-shaped first coupling member 3 has a toothing 31, which rests in a toothing 22 which is formed on the dosing member 2. At a dose setting, the first coupling member 3 is rotationally fixed with respect to the housing 1. In this case, the toothing 22 is rotated relative to the toothing 31. The toothing 22 and the toothing 31 form an axial coupling. For dose distribution, a trained at the proximal end of the device actuator button 4 is pressed, in particular with the thumb of the user's hand, which surrounds the housing 1. The thereby acting in the distal direction of the user force on the actuator button 4 is transmitted to the toothing 31, which is pressed into the toothing 22, whereby the dosing member 2 and the first coupling member 3 are rotatably coupled relative to each other. By pressing the actuating button 4 and the non-self-locking thread 11, the dosing member 2 is screwed back into the housing 1. By rotationally fixed during actuation connection between the dosing member 2 and the first coupling member 3, the first coupling member 3 is rotated relative to the housing 1. The coupling member 3 takes with the drive member 5, which also rotates.
Die erfindungsgemäßen Antriebsmechanismen lassen sich nicht nur mit der in den Figuren la bis lc dargestellten Vorrichtung kombinieren, sondern prinzipiell mit jeder Vorrichtung, bei der eine Betätigung des Antriebsmechanismus für eine Produktausschüttung eine Drehung des Antriebsglieds 5 bewirkt. Ist der Antriebsmechanismus mit einer einem Dosiseinstellmechanismus versehen, ist es bevorzugt, dass das Antriebsglied 5 bei den Dosiseinstellbewegungen des Dosiseinstellmechanismus relativ zu dem Gehäuse 1 nicht verdreht wird. Insbesondere kann eine Verdrehung des Antriebsglieds 5 nur bei der Betätigung des Antriebsmechanismus für eine Produktausschüttung stattfinden. The drive mechanisms according to the invention can be combined not only with the device shown in Figures la to lc, but in principle with any device in which an actuation of the drive mechanism for a product distribution causes rotation of the drive member 5. If the drive mechanism is provided with a dose setting mechanism, it is preferable that the drive member 5 is not rotated in the dose setting movements of the dose setting mechanism relative to the housing 1. In particular, a rotation of the drive member 5 can take place only when operating the drive mechanism for a product distribution.
Die Erfindung lässt sich ebenfalls vorteilhaft z. B. bei Vorrichtungen wie sie in der US 5,104,380 A, WO 2007/017052 AI einsetzen. Bei diesen Vorrichtungen wird die Antriebsenergie abweichend von der Vorrichtung aus den Figuren la bis lc nicht manuell sondern durch eine Feder bereitgestellt, die entweder gespannt ist oder bei einer Dosiseinstellung gespannt wird und so mit dem Antriebsglied 5 verbunden ist, dass die oder zumindest ein Teil der gespeicherten Federenergie bei Betätigung eines Betätigungselements oder Betätigungsknopfs 4 das Antriebsglied 5 für die Produktausschüttung dreht oder rotiert. Diese Art von Vorrichtungen lässt auch die Kombination mit einer Dosisanzeigetrommel 21 zu. Bei der Feder kann es sich vorzugsweise um eine Torsions- oder Drehfeder handeln. The invention can also be advantageous z. B. in devices such as those used in US 5,104,380 A, WO 2007/017052 AI. In these devices, the drive energy is not provided manually deviating from the device of Figures la to lc, but by a spring which is either stretched or stretched at a dose setting and is connected to the drive member 5 that the or at least a part of stored spring energy upon actuation of an actuating element or operating knob 4, the drive member 5 rotates or rotates for the product distribution. This type of device also allows for combination with a dose indicating drum 21. The spring may preferably be a torsion or torsion spring.
Die in den Figuren 2 bis 5 gezeigten erfindungsgemäßen Antriebsmechanismen weisen als wesentliche Merkmale eine Kolbenstange 6, und einen Kolbenstangenantrieb, der ein Antriebsglied 5 und ein Zahnrad 95 umfasst, auf. Das Zahnrad 95 ist kinematisch zwischen dem Antriebsglied 5 und der Kolbenstange 6 angeordnet. The drive mechanisms according to the invention shown in Figures 2 to 5 have as essential features a piston rod 6, and a piston rod drive comprising a drive member 5 and a gear 95 on. The gear 95 is arranged kinematically between the drive member 5 and the piston rod 6.
Das insbesondere hülsenförmige Antriebsglied 5 ist relativ zu dem Gehäuse 1 drehbar und vorzugsweise axial fest. Der Antriebsmechanismus ist so ausgestaltet, dass das AntriebsgliedThe particular sleeve-shaped drive member 5 is rotatable relative to the housing 1 and preferably axially fixed. The drive mechanism is configured such that the drive member
5 bei einer Betätigung des Antriebsmechanismus für eine Produktausschüttung relativ zu dem Gehäuse 1 insbesondere um die Längsachse des Antriebsmechanismus oder der Kolbenstange5 upon actuation of the product discharge drive mechanism relative to the housing 1, particularly about the longitudinal axis of the drive mechanism or the piston rod
6 gedreht wird. Bei einer optional erfolgenden Dosiseinstellung wird das Antriebsglied 5 relativ zu dem Gehäuse 1 nicht verdreht bzw. ist das Antriebsglied 5 relativ zu dem Gehäuse 1 drehfest. 6 is turned. In an optional dose setting, the drive member 5 is not rotated relative to the housing 1 or the drive member 5 is rotatably relative to the housing 1.
Vorzugsweise ist das Antriebsglied 5 so in dem Gehäuse 1 angeordnet, dass es nur in eine einzige Drehrichtung bewegbar ist, d. h. in die entgegengesetzte Drehrichtung nicht drehbar ist. Hierzu kann der Antriebsmechanismus eine unidirektionale Kupplung 52 aufweisen, die z. B. als Ratsche ausgebildet ist. Beispielsweise kann die unidirektionale Kupplung 52 einen Arm oder Ratschenarm aufweisen, der in eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Verzahnung eingreift. Preferably, the drive member 5 is arranged in the housing 1 so that it is movable only in a single direction of rotation, d. H. in the opposite direction of rotation is not rotatable. For this purpose, the drive mechanism may have a unidirectional clutch 52, the z. B. is designed as a ratchet. For example, the unidirectional clutch 52 may include an arm or ratchet arm that engages circumferentially extending teeth.
Die unidirektionale Kupplung 52 kann z. B. zwischen dem Gehäuse 1 und dem Antriebsglied 5 (Figuren 2 und 5) oder zwischen dem Antriebsglied 5 und der Kolbenstange 6 (Figuren 3 und 4) wirken. Diese Zuordnung der unterschiedlich ausgestalteten Kupplungen 52 zu den Ausführungen aus den Figuren 2 bis 5 ist lediglich beispielhaft. Die Kupplungen 52 aus den Figuren 2 bis 5 lassen sich beliebig mit den Anordnungen der Zahnräder 95 aus diesen Figuren kombinieren. Wie in Figur 2 beispielhaft dargestellt, ist der federnde Arm der Kupplung 52 an dem Antriebsglied 5 gebildet und greift in eine z.B. sägezahnförmige Innenverzahnung des Gehäuses 1 oder eines gehäusefesten Einsatzes ein. The unidirectional clutch 52 may, for. B. between the housing 1 and the drive member 5 (Figures 2 and 5) or between the drive member 5 and the piston rod 6 (Figures 3 and 4) act. This assignment of differently configured couplings 52 to the embodiments of Figures 2 to 5 is merely exemplary. The clutches 52 of FIGS. 2 to 5 can be arbitrarily combined with the arrangements of the gears 95 of these figures. As shown by way of example in FIG. 2, the resilient arm of the coupling 52 is formed on the drive member 5 and engages in, for example, a sawtooth-shaped internal toothing of the housing 1 or a housing-fixed insert.
Wie in Figur 3 beispielhaft dargestellt, ist der federnde Arm der Kupplung 52 an einem drehfest mit dem Antriebsglied 5 verbunden Teil, insbesondere Ring, oder dem Antriebsglied 5 gebildet und greift in die Außenverzahnung, mit der das Zahnrad 95 kämmt, ein. Alternativ kann zwischen der Kolbenstange 6 und dem Antriebsglied 5 eine Zwischenhülse gebildet sein (nicht gezeigt), welche drehfest mit der Kolbenstange 6 verbunden ist und eine bevorzugt sägezahnförmige Außenverzahnung aufweist, in welche der federnde Arm der Kupplung 52 eingreift. As shown by way of example in FIG. 3, the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part, in particular a ring or the drive member 5, which is connected to the drive member 5 in a rotationally fixed manner and engages in the external toothing with which the gearwheel 95 meshes. Alternatively, between the piston rod 6 and the drive member 5, an intermediate sleeve may be formed (not shown), which is rotatably connected to the piston rod 6 and has a preferably sawtooth-shaped external toothing, in which engages the resilient arm of the clutch 52.
Wie in Figur 4 beispielhaft dargestellt, ist der federnde Arm der Kupplung 52 an einem drehfest mit der Kolbenstange 6 verbunden Teil, insbesondere Ring oder Zwischenhülse, gebildet und greift in eine bevorzugt sägezahnförmige Innenverzahnung des Antriebsglieds 5 ein. As shown by way of example in FIG. 4, the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part rotatably connected to the piston rod 6, in particular a ring or intermediate sleeve, and engages in a preferably sawtooth-shaped internal toothing of the drive member 5.
Wie in Figur 5 beispielhaft dargestellt, ist der federnde Arm der Kupplung 52 an einem drehfest mit dem Gehäuse 1 verbunden Teil, insbesondere Gehäuseeinsatz, das optional einen Planetenträger 91 bilden kann, gebildet und greift in eine bevorzugt sägezahnförmige Außenverzahnung des Antriebsglieds 5 ein. As shown by way of example in FIG. 5, the resilient arm of the clutch 52 is formed on a part rotatably connected to the housing 1, in particular housing insert, which can optionally form a planet carrier 91, and engages in a preferably sawtooth-shaped external toothing of the drive member 5.
Für den Antriebsmechanismus aus den Figuren 2 bis 5 kann eine Kolbenstange 6 nach den Figuren 6 oder 7 oder aus Figur lc eingesetzt werden. Wenngleich eine massive Stange abgebildet ist, kann diese auch als Hülse gebildet sein, d. h. sie muss nicht notwendigerweise massiv sein. For the drive mechanism of FIGS. 2 to 5, a piston rod 6 according to FIGS. 6 or 7 or from FIG. 1c can be used. Although a solid rod is shown, it may also be formed as a sleeve, i. H. it does not necessarily have to be massive.
In Figur 6 ist die Verzahnung 65 eine Geradverzahnung und für den kämmenden Eingriff mit dem mindestens einen Zahnrad 95 vorgesehen. Die Verzahnung 95 ist distal des Gewindes 63, das für den Gewindeeingriff mit dem Antriebsglied 5 vorgesehen ist, angeordnet. Das Gewinde 63 kann allgemein als Führung bezeichnet werden. Insbesondere kann die Kolbenstange 6, dort wo das Gewinde 63 angeordnet ist, einen größeren Außendurchmesser aufweisen als dort, wo die Verzahnung 65 angeordnet ist. In dem Beispiel aus Figur 6 ist das Gewinde 63 an einem vom Außendurchmesser her vergrößerten Abschnitt, insbesondere Kopf, der am proximalen Ende der Kolbenstange 6 angeordnet ist, gebildet. In Figure 6, the toothing 65 is a spur toothing and provided for the meshing engagement with the at least one gear 95. The gearing 95 is disposed distally of the thread 63 provided for threaded engagement with the drive member 5. The thread 63 may be referred to generally as a guide. In particular, the piston rod 6, where the thread 63 is arranged, a larger outer diameter have as where the toothing 65 is arranged. In the example of FIG. 6, the thread 63 is formed on a section enlarged from the outside diameter, in particular a head, which is arranged on the proximal end of the piston rod 6.
Bei der Kolbenstange 6 aus Figur 7 sind das die Führung bildende Gewinde 63 und die Verzahnung 65, die als Geradverzahnung ausgebildet ist, überlagert, d. h. an gleichen Axialpositionen angeordnet. Hierbei überkreuzen sich das Gewinde 63 und die Verzahnung 65. Die Verzahnung 65 ist für den kämmenden Eingriff mit dem mindestens einen Zahnrad 95 vorgesehen. Das Gewinde 63 ist für den Gewindeeingriff mit dem Antriebsglied 5 vorgesehen. In the piston rod 6 of Figure 7, the thread forming the guide 63 and the toothing 65, which is formed as a straight toothing, superimposed, d. H. arranged at the same axial positions. Here, the thread 63 and the toothing 65 intersect. The toothing 65 is provided for the meshing engagement with the at least one gear 95. The thread 63 is provided for threaded engagement with the drive member 5.
Die erfindungsgemäßen Antriebsmechanismen aus den Figuren 2 bis 5 haben mindestens ein Zahnrad 95 gemeinsam, das kinematisch zwischen dem Antriebsglied 5 und der Kolbenstange 6 angeordnet ist und in einem kämmenden Eingriff mit der Verzahnung 65 der Kolbenstange 6 ist. Das Zahnrad 95 ist so angeordnet, dass es bei Drehung des Antriebsglieds 5 relativ zu dem Gehäuse 1, insbesondere bei oder während der Dosisausschüttung bei Betätigung des Antriebsmechanismus, eine Bewegung der Kolbenstange 6 relativ zu dem Gehäuse 1 und dem Antriebsglied 5 bewirkt. Aufgrund der Eingriffe des Antriebsglieds 5 und des mindestens einen Zahnrads 95 mit der Kolbenstange 6 und der Relativdrehung zwischen dem Antriebsglied 5 und der Kolbenstange 6 wird die Kolbenstange 6 entlang ihrer Längsachse relativ zu dem Antriebsglied 5 und dem mindestens einen Zahnrad 95 bewegt, insbesondere auch relativ zu dem Gehäuse 1. Bei dieser Bewegung wird die Kolbenstange 6 in den Produktbehälter 8 verschoben oder bewegt und/oder gegen den verschiebbar in dem Produktbehälter 8 aufgenommenen Kolben gedrückt, der dann relativ zu dem Produktbehälter 8 in distale Richtung verschoben wird und das in dem Produktbehälter 8 enthaltene Produkt aus dem Produktbehälter 8 verdrängt. Durch die Drehung, welche die Kolbenstange 6 relativ zu dem Antriebsglied 5 ausführt, und dem Gewindeeingriff des Antriebsglieds 5 in das Gewinde 63 wird die Kolbenstange 6 an dem Antriebsglied 5 entlang geschraubt. The drive mechanisms according to the invention from FIGS. 2 to 5 have at least one toothed wheel 95 in common, which is arranged kinematically between the drive member 5 and the piston rod 6 and is in meshing engagement with the toothing 65 of the piston rod 6. The gear 95 is arranged to cause movement of the piston rod 6 relative to the housing 1 and the drive member 5 upon rotation of the drive member 5 relative to the housing 1, particularly during or during dose rejection upon actuation of the drive mechanism. Due to the interference of the drive member 5 and the at least one gear 95 with the piston rod 6 and the relative rotation between the drive member 5 and the piston rod 6, the piston rod 6 is moved along its longitudinal axis relative to the drive member 5 and the at least one gear 95, in particular also relatively to the housing 1. In this movement, the piston rod 6 is displaced or moved into the product container 8 and / or pushed against the piston slidably received in the product container 8, which is then displaced in the distal direction relative to the product container 8 and into the product container 8 contained product from the product container 8 displaced. By the rotation, which performs the piston rod 6 relative to the drive member 5, and the threaded engagement of the drive member 5 in the thread 63, the piston rod 6 is screwed to the drive member 5 along.
Die das mindestens eine Zahnrad 95 umfassenden Getriebe aus den Figuren 2 bis 4 basieren auf zumindest einem Planetengetriebe 9. Das Getriebe, insbesondere das Zahnrad 95 aus Figur 5 kommt ohne Planetengetriebe 9 aus. Ein Planetengetriebe 9 umfasst im Allgemeinen ein Sonnenrad, dessen Funktion in den gezeigten Beispielen die Kolbenstange 95 übernimmt, ein Hohlrad 94 und ein zwischen Hohlrad 94 und Kolbenstange 6 angeordnetes Planentenrad, d.h. das Zahnrad 95, das über seinen Außenumfang eine Verzahnung aufweist, die im Eingriff mit der Verzahnung des Hohlrads 94 und der Verzahnung 65 der Kolbenstange 6 steht. Das Planetengetriebe 9 weist zumindest ein Planetenrad 95 auf, wenngleich es bevorzugt ist, dass über den Umfang mehrere Planetenräder 95, wie z. B. zwei, drei oder vier Planetenräder 95 insbesondere gleichmäßig verteilt angeordnet sind. In den Figuren 2 bis 4 sind z. B. vier Planetenräder über den Umfang angeordnet, wovon aber nur zwei sichtbar sind. The transmission comprising the at least one gearwheel 95 from FIGS. 2 to 4 is based on at least one planetary gearbox 9. The gearbox, in particular the gearwheel 95 from FIG. 5, does not require a planetary gearbox 9. A planetary gear 9 generally comprises a sun gear whose function in the examples shown takes over the piston rod 95, a ring gear 94 and a planetary gear disposed between ring gear 94 and piston rod 6, ie the gear 95 which has a toothing over its outer circumference which engages with the teeth of the ring gear 94 and the toothing 65 of the piston rod 6 is. The planetary gear 9 has at least one planetary gear 95, although it is preferred that over the circumference of several planetary gears 95, such. B. two, three or four planetary gears 95 are arranged in particular evenly distributed. In the figures 2 to 4 z. B. four planetary gears arranged over the circumference, but only two of which are visible.
Im Folgenden wird nur von einem Planetenrad gesprochen, wobei dies sinngemäß für die anderen Planetenräder 95 des Planetengetriebes gilt. Das Planetenrad 95 ist auf einer Planetenraddrehachse angeordnet, um die es drehbar ist und die von der Längsachse der Kolbenstange 6 beabstandet ist. Ferner ist das Planetenrad 95 an einem Planetenträger 91 angeordnet. An dem Planetenträger 91 sind vorzugsweise auch die anderen Planetenräder 95 des Planetengetriebes 9 angeordnet. In den gezeigten Beispielen wird die von der Längsachse der Kolbenstange 6 beabstandete Planetenraddrehachse des Planetenrads 95 von einem Tragzapfen gebildet, der an dem Planetenträger 91 angeordnet ist und/oder einteilig mit dem Planetenträger 91 sein kann. Allerdings könnte alternativ das Planetenrad 95 den Tragzapfen 92 selbst bilden, wobei der Tragzapfen 92 z. B. drehbar an dem Planetenträger 91 angeordnet sein kann. In the following, only one planetary gear is used, this analogously applying to the other planetary gears 95 of the planetary gear. The planetary gear 95 is disposed on a Planetenraddrehachse about which it is rotatable and which is spaced from the longitudinal axis of the piston rod 6. Further, the planetary gear 95 is disposed on a planet carrier 91. At the planet carrier 91, the other planetary gears 95 of the planetary gear 9 are preferably arranged. In the examples shown, the planetary gear axis 95 of the planetary gear 95, which is spaced from the longitudinal axis of the piston rod 6, is formed by a carrier pin which is arranged on the planet carrier 91 and / or can be integral with the planet carrier 91. However, alternatively, the planetary gear 95 may form the support pin 92 itself, wherein the support pin 92 z. B. can be rotatably mounted on the planet carrier 91.
In den Beispielen aus den Figuren 2 und 4 wird das Hohlrad 94 von einem gehäusefesten, d. h. axial und drehfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Einsatz gebildet. Das Zahnrad 95 kämmt mit der Verzahnung 65 der Kolbenstange 6. Der Planetenträger 91 ist drehfest mit dem Antriebsglied 5 verbunden, insbesondere einteilig mit dem Antriebsglied 5. In the examples of Figures 2 and 4, the ring gear 94 is of a housing-fixed, d. H. formed axially and rotationally fixed to the housing 1 connected insert. The gear 95 meshes with the toothing 65 of the piston rod 6. The planet carrier 91 is rotatably connected to the drive member 5, in particular in one piece with the drive member. 5
Bei Drehung des Antriebsglieds 5 relativ zu dem Gehäuse 1 wird das Planetenrad 95 um die Längsachse der Kolbenstange 6, die auch als Planetenträgerdrehachse bezeichnet werden kann, und um seine Planetenraddrehachse gedreht, auf der es angeordnet ist. Dabei rollt das Planetenrad 95 an dem Hohlrad 94 ab, wodurch die Kolbenstange 6 relativ zu dem Gehäuse 1 und dem Antriebsglied 5 verdreht wird. In Bezug auf das Gehäuse 1 drehen sich das Antriebsglied 5 und die Kolbenstange 6 in die gleiche Drehrichtung, wobei sich relativ zu dem Gehäuse 1 die Kolbenstange 6 mit einer betragsmäßig höheren Winkelgeschwindigkeit dreht als das Antriebsglied 5. Upon rotation of the drive member 5 relative to the housing 1, the planetary gear 95 is rotated about the longitudinal axis of the piston rod 6, which may also be referred to as a planet carrier rotation axis, and about its Planetenraddrehachse on which it is arranged. In this case, the planetary gear 95 rolls on the ring gear 94, whereby the piston rod 6 relative to the housing. 1 and the drive member 5 is rotated. With respect to the housing 1, the drive member 5 and the piston rod 6 rotate in the same direction of rotation, relative to the housing 1, the piston rod 6 rotates at a magnitude higher angular velocity than the drive member fifth
Bei der Ausführung aus Figur 3 ist das Hohlrad 94 drehfest mit dem Antriebsglied 5 verbunden, insbesondere einteilig mit dem Antriebsglied 5. Das Zahnrad 95 kämmt mit der Verzahnung 65 der Kolbenstange 6. Der Planetenträger 91 ist gehäusefest, d. h. dreh- und axialfest mit dem Gehäuse 1 verbunden. In the embodiment of Figure 3, the ring gear 94 is rotatably connected to the drive member 5, in particular in one piece with the drive member 5. The gear 95 meshes with the toothing 65 of the piston rod 6. The planet carrier 91 is fixed to the housing, d. H. rotatably and axially connected to the housing 1.
Bei Drehung des Antriebsglieds 5 rollt das Hohlrad 94 auf dem Planetenrad 95 ab, das um seine Planetenraddrehachse, auf der es angeordnet ist und die in Bezug auf das Gehäuse 1 fest steht, dreht, wodurch die Kolbenstange 6 relativ zu dem Gehäuse 1 und dem Antriebsglied 5 verdreht wird. In Bezug auf das Gehäuse 1 drehen sich das Antriebsglied 5 und die Kolbenstange 6 in entgegengesetzte Drehrichtungen. Relativ zu dem Gehäuse 1 kann sich die Kolbenstange 6 mit einer betragsmäßig höheren Winkelgeschwindigkeit drehen als das Antriebsglied 5. Upon rotation of the drive member 5, the ring gear 94 rolls on the planetary gear 95, which is about its Planetenraddrehachse on which it is arranged and which is fixed with respect to the housing 1 rotates, whereby the piston rod 6 relative to the housing 1 and the drive member 5 is twisted. With respect to the housing 1, the drive member 5 and the piston rod 6 rotate in opposite directions of rotation. Relative to the housing 1, the piston rod 6 can rotate with a magnitude higher angular velocity than the drive member. 5
Bei der Ausführung aus Figur 5 sind mindestens ein, vorzugsweise mehrere, insbesondere zwei, drei oder vier Zahnräder 95 vorgesehen. Im Folgenden wird lediglich ein Zahnrad 95 beschrieben, wobei die Ausführungen hierfür sinngemäß für die anderen Zahnräder 95 gelten. Das Zahnrad 95 weist eine erste Verzahnung 97a und eine zweite Verzahnung 97b auf, wobei die erste Verzahnung 97a einen kleineren Wälzkreisdurchmesser aufweist als die zweite Verzahnung 97b. Die erste Verzahnung 97a und die zweite Verzahnung 97b sind relativ zueinander drehfest, insbesondere einstückig miteinander verbunden. Das Zahnrad 95 sitzt auf einer Drehachse, die von der Drehachse der Kolbenstange 6 radial beabstandet angeordnet ist. Die Drehachse wird von einem Tragzapfen 92 gebildet, der gehäusefest, insbesondere dreh- und axialfest in Bezug auf das Gehäuse 1 angeordnet ist. Der Tragzapfen 92 ist an einem gehäusefesten Einsatz 91 gebildet, der in dem gezeigten Beispiel mit dem Gehäuse 1 verschnappt ist. Alternativ könnte dieser Einsatz 91 auch mit dem Gehäuse 1 verklebt oder verschweißt sein. Eine Außenverzahnung ist drehfest mit dem Antriebsglied 5 verbunden, insbesondere einteilig an dem Antriebsglied 5 gebildet. Diese Verzahnung kämmt mit der ersten Verzahnung 97a des Zahnrades 95. Die zweite Verzahnung 97b kämmt mit der Verzahnung 65 des Kolbenstange 6. In the embodiment of Figure 5 at least one, preferably a plurality, in particular two, three or four gears 95 are provided. In the following, only one gearwheel 95 will be described, with the explanations correspondingly applying to the other gearwheels 95. The gear 95 has a first toothing 97a and a second toothing 97b, wherein the first toothing 97a has a smaller pitch circle diameter than the second toothing 97b. The first toothing 97a and the second toothing 97b are rotatable relative to each other, in particular integrally connected to each other. The gear 95 is seated on a rotation axis, which is arranged radially spaced from the axis of rotation of the piston rod 6. The axis of rotation is formed by a support pin 92, which is fixed to the housing, in particular rotationally and axially fixed with respect to the housing 1 is arranged. The support pin 92 is formed on a housing-fixed insert 91, which is snapped in the example shown with the housing 1. Alternatively, this insert 91 could also be glued or welded to the housing 1. An external toothing is rotatably connected to the drive member 5, in particular integrally formed on the drive member 5. This intermeshing meshes with the first toothing 97a of the gear 95. The second toothing 97b meshes with the toothing 65 of the piston rod 6.
Bei Drehung des Antriebsglieds 5 relativ zu dem Gehäuse 1 rollt die Verzahnung des Antriebsglieds 5 an der ersten Verzahnung 97a ab, wodurch das Zahnrad 95 um seine Zahnraddrehachse und relativ zu dem Gehäuse 1 gedreht wird und wobei die Kolbenstange 6 relativ zu dem Gehäuse 1 und dem Antriebsglied 5 gedreht wird. In dem in Figur 5 gezeigten Beispiel drehen sich das Antriebsglied 5 und die Kolbenstange 6 relativ zu dem Gehäuse 1 in die gleiche Drehrichtung. In Bezug auf das Gehäuse 1 dreht sich das Antriebsglied 5 mit einer geringeren Winkelgeschwindigkeit als die Kolbenstange 6. Upon rotation of the drive member 5 relative to the housing 1, the toothing of the drive member 5 rolls on the first teeth 97a, whereby the gear 95 is rotated about its gear axis and relative to the housing 1 and wherein the piston rod 6 relative to the housing 1 and the Drive member 5 is rotated. In the example shown in Figure 5, the drive member 5 and the piston rod 6 rotate relative to the housing 1 in the same direction of rotation. With respect to the housing 1, the drive member 5 rotates at a slower angular velocity than the piston rod 6.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
6 Kolbenstange 6 piston rod
Gehäuse 61 Gewinde  Housing 61 thread
Gewinde 62 Längsführung  Thread 62 longitudinal guide
Wand 63 Gewinde  Wall 63 thread
Produktbehälteraufnahme 64 Flansch  Product container holder 64 Flange
Fenster 65 Verzahnung  Window 65 toothing
Dosierglied 7 Führungsglied Dosing member 7 guide member
Dosisanzeigetrommel 71 Einsatz  Dose display drum 71 Use
erste Kupplungsstruktur / first coupling structure /
Verzahnung 8 Produktbehälter  Gearing 8 product container
Kupplungsglied 9 Getriebe Coupling member 9 gear
zweite Kupplungsstruktur / 91 Planetenträger / Einsatzsecond coupling structure / 91 planet carrier / insert
Verzahnung 92 Tragzapfen Gearing 92 trunnion
ringförmige Abragung 94 Hohlrad annular projection 94 ring gear
Ratschenarm 95 Planetenrad / Zahnrad Ratchet arm 95 planetary gear / gear
Eingriffsglied engaging member
97a erste Verzahnung 97a first gearing
Betätigungsknopf 97b zweite VerzahnungOperating knob 97b second toothing
Verbindungsabschnitt connecting portion
Antriebsglied drive member
Eingriffsgegenglied  Infringing link
unidirektionale Kupplung / unidirectional coupling /
Ratschenarm  ratchet

Claims

Ansprüche claims
1. Antriebsmechanismus für eine Injektionsvorrichtung zum Verabreichen eines flüssigen Produkts oder Medikaments, umfassend: A drive mechanism for an injection device for administering a liquid product or medicament, comprising:
a) ein Gehäuse (1), a) a housing (1),
b) eine Kolbenstange (6) mit einer Längsachse, einer sich um die Längsachse erstreckenden Verzahnung (65) und einer Führung (63) zusätzlich zu der Verzahnung (65), b) a piston rod (6) having a longitudinal axis, a toothing (65) extending around the longitudinal axis, and a guide (63) in addition to the toothing (65),
c) einen Kolbenstangenantrieb, welcher folgende Elemente umfasst: c) a piston rod drive comprising the following elements:
ein Antriebsglied (5), das über die Führung (63) mit der Kolbenstange (6) gekoppelt ist,  a drive member (5) which is coupled via the guide (63) with the piston rod (6),
- mindestens ein Zahnrad (95), das kinematisch zwischen dem Antriebsglied (5) und der Kolbenstange (6) angeordnet ist, in die Verzahnung (65) der Kolbenstange (6) eingreift und um eine Zahnraddrehachse, die von der Längsachse der Kolbenstange (6) versetzt ist, drehbar ist,  - At least one gear (95) which is arranged kinematically between the drive member (5) and the piston rod (6), in the toothing (65) of the piston rod (6) engages and about a gear axis of rotation, from the longitudinal axis of the piston rod (6 ), is rotatable,
d) wobei eine Drehung des Antriebsglieds (5) relativ zu dem Gehäuse (1) eine Drehung des Zahnrads (95) um seine Zahnraddrehachse bewirkt, wodurch die Kolbenstange (6) entlang ihrer Längsachse relativ zu dem Antriebsglied (5) und/oder dem Gehäuse (1) bewegt wird. d) wherein rotation of the drive member (5) relative to the housing (1) causes rotation of the gear (95) about its gear axis, whereby the piston rod (6) along its longitudinal axis relative to the drive member (5) and / or the housing (1) is moved.
2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 2. Drive mechanism according to claim 1, characterized in that
die Führung (63) eine sich entlang der Längsachse der Kolbenstange (6) erstreckende Längsführung und die Verzahnung eine Schrägverzahnung ist oder  the guide (63) extends along the longitudinal axis of the piston rod (6) extending longitudinal guide and the toothing is a helical toothing or
die Führung (63) ein Gewinde und die Verzahnung eine Schrägverzahnung mit einer von dem Gewinde unterschiedlichen Steigung oder eine Geradverzahnung ist  the guide (63) is a thread and the toothing is a helical toothing with a different pitch from the thread or a straight toothing
3. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zahnraddrehachse des mindestens einen Zahnrads von der Längsachse der Kolbenstange (6) radial beabstandet und/oder parallel zu der Zahnraddrehachse angeordnet ist. 3. Drive mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the respective gear axis of rotation of the at least one gear from the longitudinal axis of the piston rod (6) radially spaced and / or is arranged parallel to the gear axis.
4. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Zahnrad (95) ein Planetenrad eines Planetengetriebes ist und mit einem Hohlrad (94) und der Verzahnung (65) der Kolbenstange (6) kämmt. 4. Drive mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one gear (95) is a planetary gear of a planetary gear and with a ring gear (94) and the toothing (65) of the piston rod (6) meshes.
5. Antriebsmechanismus nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Drive mechanism according to the preceding claim, characterized in that
der Planetenträger (91), in Bezug zu dem die Zahnraddrehachse(n) ortsfest ist/sind, drehfest mit dem Antriebsglied (5) verbunden ist,  the planetary carrier (91), in relation to which the gear axis of rotation (s) is stationary, is non-rotatably connected to the drive member (5),
das Hohlrad (94) drehfest mit dem Gehäuse (1) verbunden ist oder von dem Gehäuse (1) gebildet wird und  the ring gear (94) is rotatably connected to the housing (1) or is formed by the housing (1) and
insbesondere dass das Antriebsglied (5) und die Kolbenstange (6) in die gleiche Drehrichtung drehen, wenn das Antriebsglied (5) relativ zu dem Gehäuse (1) gedreht wird.  in particular that the drive member (5) and the piston rod (6) rotate in the same direction of rotation when the drive member (5) is rotated relative to the housing (1).
6. Antriebsmechanismus nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Drive mechanism according to claim 4, characterized in that
der Planetenträger (91), in Bezug zu dem die Zahnraddrehachse(n) ortsfest ist/sind, drehfest mit dem Gehäuse (1) verbunden ist,  the planet carrier (91), with respect to which the gear axis of rotation (s) is stationary, is non-rotatably connected to the housing (1),
das Hohlrad (94) drehfest mit dem Antriebsglied (5) verbunden ist und  the ring gear (94) rotatably connected to the drive member (5) is connected and
insbesondere dass das Antriebsglied (5) und die Kolbenstange (6) in entgegengesetzte Drehrichtungen drehen, wenn das Antriebsglied (5) relativ zu dem Gehäuse (1) gedreht wird.  in particular that the drive member (5) and the piston rod (6) rotate in opposite directions of rotation when the drive member (5) is rotated relative to the housing (1).
7. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (63) die Verzahnung (65) überlagert oder nicht überlagert oder die bezogen auf die Längsachse der Kolbenstange (6) an einer anderen Position angeordnet ist als die Verzahnung (65). 7. Drive mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the guide (63) the toothing (65) superimposed or not superimposed or which is relative to the longitudinal axis of the piston rod (6) arranged at a different position than the toothing (65) ,
8. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dosiseinstellmechanismus eine nicht selbsthemmende Schraubverbindung aufweist, entlang welcher ein Dosiseinstellglied (2) relativ zu dem Gehäuse (1) gedreht wird und aus dem proximalen Ende des Gehäuses (1) herausgeschraubt wird, um über dieses proximale Ende um eine Strecke überzustehen, die durch den Winkel dieser Drehung bestimmt ist, wobei bei einem axialen Zurückbewegen des Dosiseinstellglieds (2) die Schraubbewegung diese Axialbewegung in eine Rotation des Antriebsglieds (5) relativ zu dem Gehäuse (1) und/oder des mindestes einen Zahnrads (95) relativ zu dem Gehäuse (1) umwandelt. 8. Drive mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that the dose setting mechanism has a non-self-locking screw along which a dose setting member (2) is rotated relative to the housing (1) and from the proximal end of the housing (1). is unscrewed to protrude beyond this proximal end by a distance determined by the angle of rotation, wherein upon axial retraction of the dose setting member (2), the screwing movement translates this axial movement into rotation of the drive member (5) relative to the housing (1 ) and / or the at least one gear (95) relative to the housing (1) converts.
9. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kolbenstange (6) und dem Antriebsglied (5) eine unidirektionale Kupplung angeordnet ist, welche eine Drehung des Antriebsglieds (5) in eine Drehrichtung zulässt und in die entgegengesetzte Drehrichtung sperrt, wobei die zulässige Drehrichtung diejenige ist, mittels der die Kolbenstange (6) relativ zu dem Gehäuse (1) in distale Richtung des Antriebsmechanismus bewegbar ist. 9. Drive mechanism according to one of the preceding claims, characterized in that between the piston rod (6) and the drive member (5) a unidirectional coupling is arranged, which permits rotation of the drive member (5) in one direction of rotation and locks in the opposite direction of rotation, wherein the permissible direction of rotation is that by means of which the piston rod (6) is movable relative to the housing (1) in the distal direction of the drive mechanism.
10. Antriebsmechanismus nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die unidirektionale Kupplung (52) so ausgelegt ist, dass ein Anfangswiderstand, der groß genug festgelegt ist, um einem durch die Dosiseinstellung auf die Kupplung (52) einwirkenden Drehmoment zu widerstehen, überwunden werden muss, bevor eine Drehung des Antriebsglieds (5) stattfindet. 10. Drive mechanism according to the preceding claim, characterized in that the unidirectional clutch (52) is designed so that an initial resistance which is set large enough to withstand a by the dose setting on the clutch (52) acting torque, be overcome must before a rotation of the drive member (5) takes place.
PCT/EP2013/053959 2012-04-05 2013-02-27 Injection device with improved piston rod drive WO2013149769A1 (en)

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