本发明涉及适用于从一容器中配出定量液体物质的器件，特别涉及一种具有笔或自动铅笔外观的皮下注射器，这种注射器特定用来提供多次定量注射诸如胰岛素或人的生成激素的物质。 糖尿病与其它的疾病的患者经常发现找不到保健专业人员来帮忙进行皮下或肌肉注射定量的液体药剂。在这种情况下，这些患者就需要有一种不需要保健专业人员帮助来实现配出所需准确剂量的、低成本的注射器。这类患者常常需要每天超过一次用药，每次用量可能稍有不同。具有笔或自动铅笔的外观的配料器是公知的。这种配料器一般是大到足以容纳几个剂量、但又小到能够方便地放入口袋里或小包里。这种器件公开在美国专利4，413，760、4，498，904与4，592，745中，另外还公开在PCT国际公开文件WO 87/02895与WO 88/07874中，以及欧洲专利申请89101509.1中。
在这类器件中，通常设有一个液体容器，这容器具有一个设计来给一个针头组件刺穿以使容器内的液体能够从其中流出以进行皮下或肌肉注射的封闭的第一端。容器地第二端通常被一个柱塞封闭住。为了防止别人乱弄或再使用这些液体容器，通常的做法是将柱塞设计成使一个推力可以施加在其上以减小容器的容液体积、但不设置适用于牵拉柱塞以增大容器的容液体积的装置。
一个具有柱塞杆性质的长形构件被容纳在壳体内以施加一个力到封闭着容器的第二端的柱塞上。设有一个装置用以测量柱塞杆运动的距离以确定导致容器内液体配出的、液体容器的体积降低量。一般都认识到配料器应具有一些只允许柱塞杆朝着柱塞的单一方向运动、从而防止任何会导致液体容器体积增大的作用施加在柱塞杆部分上的装置。通常设有一个安全盖套在连接到容器的封闭端上的针头组件上。
虽然现有技术的笔式注射器得到了一些成功，但是还发现有一些缺点。在有些现有技术注射笔中，注射剂量一旦调整好就不能够准确地调低到一个小一些的数值。这就导致注射器内的药液有不必要的浪费。在有些现有技术注射笔中，剂量指示很难读出。现有技术注射笔通常要求患者读出两个刻度值与/或作一些计算，才能确定所施的剂量。此外，许多现有技术器件一般通过替换容器来实现其特定的重复使用性质，这就使注射器可以不按规范地使用非医嘱的物质。
为了克服现有技术的这些与其它的缺点，根据本发明设计的注射器包括有一个注射器壳体、一个连接到注射器壳体远端上的针头组件、和一个可在壳体内运动以将液体从壳体通过针头排出的柱塞。设置了一个具有非圆形横截面的柱塞杆，它具有一个远端与柱塞接触以在柱塞上施加一个力。注射器壳体的内表面包括有一个大致对应于柱塞杆横截面的非圆形开口，以防止柱塞杆相对于壳体转动，并设置有跟柱塞杆表面接合以防止柱塞杆朝离开针头组件的方向运动的装置。
一个第一构件与一个第二构件分别连接到注射器壳体与柱塞杆上，并设计成能相对运动以指示刻度。第一与第二构件中之一包括有一个其上具有一个剂量指示刻度的外部部分。第一与第二构件中的另一个包含有围绕着该外部部分并带有一个窗口的装置，在该外部部分上的剂量指示刻度只有一部分能通过窗口看得到，这看得到的部分完整地和清楚地指示选定的液体注射量。因此，用根据本发明设计的注射笔，患者只需读出窗口内的刻度就可确定待注射的剂量。不需要根据多个刻度或计算来确定剂量。
呈示了两个说明本发明的特定实施例。在一个实施例中，一个通过螺纹连接到注射器壳体上的套筒可有选择地调节以改变所需的剂量。设在套筒上的、以剂量指示刻度形式出现的标记被一个固定到柱塞杆上的盖帽罩住。盖帽上的一个窗口只让一部分刻度被看见，可见的部分显示所选定的剂量。在本发明的这个实施例中，注射笔的总长随着液体一再从注射器配出而缩短。
在第二个示例实施例中，一个套筒可转动地连接到注射器壳体上，但不可以相对于注射器壳体纵向地调节。一个通过螺纹连接到柱塞杆上的空心盖帽可有选择地调节以改变所需的剂量。设在盖帽上的、以剂量指示刻度形式出现的标记被套筒罩住，在套筒上只有一个窗口让一部分刻度被看见，可见部分显示所选定的剂量。在本发明的这个实施例中，注射笔的总长在多次使用后仍保持基本上不变。
在两个实施例中，窗口都可以包括有一个放大镜来放大刻度的图象。另外，两个实施例都设有一个使刻度能在按所需剂量选定调节前进行调零的设施。这种器件总的来说可以用便宜的材料来制造，并适合于用机械进行装配，直接促成一个很低的制造成本，从而使这些器件可成为一次使用性的器件。剂量调整可以向上增大与向下减小，因而减少了药液的浪费。重要的是，剂量指示可以简单地与直接地读出，因而使从该装置配出的药液得到更准确和更经济的使用。
其它的特点与优点，通过下面对举例说明目前发现到的、实现本发明的最佳形式的优选实施例的详细描述，内行人就会很清楚。这些详细描述是具体结合附图进行的。
图1是本发明的第一实施例的前视图。
图2是沿图1的2-2线取的、部分断开的、放大的剖视详图。
图3是通过图2的3-3线取的中心剖视图。
图4是用在第一实施例中的剂量指示刻度的平面视图。
图5是本发明的第二实施例的部分断开的前视图。
图6是沿图5的6-6线取的剖视详图。
图7是图5所示实施例的左端视图，套筒相对于盖帽转动了。
图8是通过图6的8-8线取的剖视图。
图9是通过图6的9-9线取的剖视图。
图10是从图6的右侧看到的推压垫圈的平面视图。
图11是用在本发明第二实施例中的剂量指示刻度的平面视图。
图12是装入本发明任一实施例的窗口中的放大镜的剖视图。
图1所示的注射器20设计成包括有口袋夹22并具有一枝笔或自动铅笔的一般外形。该注射器20包括有一个注射器壳体24，其内装有一个盛装液体的容器26。针头组件28连接在壳体24的远端30上并包括有一个可卸下的保护盖32。设有一个在图1示出是透明的罩帽34，这罩帽包封住注射器壳体24、针头组件28和保护盖32。
罩帽34的近端36与套筒40的远端38连接。在图2中示出的套筒40与夹子22是一体的。套筒40包括有一个内螺纹表面42，这内螺旋表面42与注射器壳体24的近端44接合，从而使注射器壳体24与套筒40之间能有相对运动。柱塞46位于容器26内，以便将盛装的液体通过针头48排出。
柱塞杆50有一个远端，这远端52接触柱塞46以在其上施加一个配出液体的力。柱塞杆50在图3中以横截面示出，具有一个非圆形的外部构形。卡套54固定在注射器壳体24内的一个固定旋转位置上并包括有一个其构形跟柱塞杆50的外表面匹配的内表面，以防止柱塞杆50和注射器壳体24之间产生相对转动。推压垫圈56夹持在卡套54和容器26之间并与柱塞杆的表面结合，如图3所示，以防止柱塞杆50朝离开针头组件28的方向运动。这就保证了柱塞杆50只能朝使液体从容器26中排出的方向运动。
柱塞杆50的近端58包括有一个与之成一体的盖帽60。该盖帽具有一个容器62。容器62设置在构件64上方，构件64在其外表面上带有一个如图4所示的、构成剂量指示刻度66的标记。构件64与套筒40摩擦接合并总的与套筒40一起相对于盖帽60运动。
在操作中，注射器20起始时如图1中所示。为了从注射器20中配出一个所需量的液体，就要将罩帽34朝图1的右方从注射器上卸下，然后按箭头A的方向转动套筒40，从而使套筒40轴向朝右移动。随着套筒40相对于注射器壳体24转动和轴向移动，盖帽60通过内螺纹表面42跟注射器壳体近端44的相互作用而按箭头B的方向朝着图2尽左端虚线所示的位置有效地转动和轴向移动。
随着这位移发生，通过容器62可看见的剂量指示刻度66的那部分发生变化，图4中示出的数字线性增大，显示出配出的液体剂量增大。因此，所需的剂量可通过透过容器62观察剂量指示刻度来选择。要注意到，套筒40可在两个方向上自由转动，因此，在调节动作过程中如果所需的剂量值无意中调过头时，能够再进行上下调整。
一旦所需的剂量值被选定，保护盖32就可以从针头组件28上取下，针头就处于准备好将盛装在容器26中的液体进行皮下或肌肉注射的状态。一旦针头48适当地就位，可在盖帽60的端头上加力，使盖帽、与之成一体的柱塞杆50、和柱塞46朝着右边作线性移动，将液体从容器26中配出。柱塞杆50的配料位移通过盖帽60和构件64之间的贴靠接触而被止住。
当所需的液体量已从注射器20中配出，针头48从注射位置移开并重新套上保护盖32，随后也将罩帽34套回。最后，可强制地使构件64相对于套筒40转动，直到在窗口62上出现“0”刻度为止。要注意到，注射器20每一次使用后，注射器壳体24都进一步缩入套筒40内，这就给使用这样一种配料笔的使用者一个粗略的直观指示，粗略显示出注射器内还存留的液体量。
在第二优选实施例中，在图5以及其下的视图中所示的本发明的注射器70包括有口袋夹72并具有一枝笔或自动铅笔的一般外形。在注射器70中，口袋夹72构成罩帽74的一个部分，罩帽74可滑动地套在注射器壳体76上。注射器壳体76包括有一个液体容器78，其内的液体通过针头组件82的针头80配出，针头组件包括有一个类同于注射器20的保护盖32的保护盖84。容器78包括有一个柱塞86，这柱塞在朝向图6的右边移动时使容器78内的液体通过针头80排出。
柱塞杆88有一个与柱塞86接触的远端90。该柱塞杆88包括有一个螺旋外表面92，这螺旋外表面被一对在图8与9中清楚地示出的纵向槽94与96所切断。注射器壳体76包括有一对接合在槽94和96中的向内伸出的指状部98和100，以防止柱塞杆88相对于注射器壳体76转动。一个推压垫圈102，如图10所示，夹持在指状部98、100的远端表面和容器78的近端之间。推压垫圈上的向内伸出的齿爪104伸入槽94和96中，与各槽的底部接触以防止柱塞杆88朝离开针头组件82的方向运动。
一个空心的盖帽106包封着柱塞杆88，并通过靠近盖帽106的远端的内螺纹部分108与柱塞杆88的螺旋表面92接合。盖帽106包括有一个锯齿形部分110，这部分在盖帽106相对于注射器壳体76转动时与注射器壳体76的伸出的指状部112相互作用、从而产生一个可感觉出来的振动。盖帽外部的一部分114带有如图11所示的、构成剂量指示刻度116的标记。
套筒118通过掣爪部120装在注射器壳体76上并可相对于壳体76转动。该套筒包封住除了伸出部分122以外的整个盖帽。套筒118上的窗口124使带在盖帽106外部114上的刻度116的限定部分能够直观观察。盖帽106和套筒118分别包括有一个表面结构标记126和128，以便于套筒118相对于盖帽106调零。
在操作中，要使用注射器70来注射一个选定量的液体的使用者首先将套筒118相对于注射器壳体76转动到一个通过窗口124可看到的、如图5所示的双零刻度的位置。套筒和盖帽设计成使刻度116的调零通过将套筒118相对于注射器壳体76转动到表面结构标记126和128如图5所示地对准而自动地完成。
接着将盖帽106的伸出部分122相对于注射器壳体76转动。盖帽106的这样的转动使盖帽沿着柱塞杆88的螺纹92往上走，藉此轴向地向左边运动，如图5和6所示。盖帽106的转动还使刻度116的通过窗口124可看到的那部分，如同第一实施例一样发生变化，刻度数字增大。盖帽106相对于注射器壳体76的转动还使指状部112走过锯齿表面110的沟槽，导致指状部有可察觉到的运动。通过合适地设定这些沟槽的尺寸，指状部112走过的沟槽数可以跟通过窗口124可见到的刻度相匹配。挠性指状部112的可察觉的运动跟通过表面结构标记126和128相互对准所实现的起始调零联系起来，使视觉有减损的人都能使用这种注射器70。
在窗口124中调到所需剂量值的刻度时，可将罩帽74从注射器70上取下。保护盖84也可从针头80上取下，并将针头正确地放置，准备注射。随着在盖帽106的端部上施加压力，使盖帽跟柱塞杆一起轴向地朝着针头组件82移动。柱塞杆的运动促使柱塞86将液体从液体容器78通过针头80排出。盖帽106和柱塞杆88的运动通过盖帽106和注射器壳体76在止挡130处贴靠上而终止。在盖帽106的这样的轴向运动中，伸出的指状部112在一条单一的沟槽110内滑动，由此限制了盖帽106作任何会导致选定剂量发生变化的、相对于注射器壳体76的旋转运动。
在选定剂量已注射之后，将针头80从其注射位置移开并将保护盖84重新套在如图6所示的位置上。随着也将罩帽套回。除了所选择的注射量是20、40或60刻度单位之外，盖帽106和套筒118之间的相对位置不是相互对准的位置，而是如图7所示那样的总是相互岔开的位置。此时可将套筒118如前所述地相对于注射器壳体76转动到零位，使注射器70处在注射下一个选择计量的液体的准备状态。
图12以横截面的形式示出上述任一实施例的窗口，该窗口包括有一个放大镜132，其作用是放大剂量指示刻度的图象。虽然仅在第二个实施例中包括有用于在注射器刻度调节中产生可感觉的运动的挠性指状部112，但这个特征可以用在注射器20中。尽管本发明结合了两个示例的优选实施例来进行详细描述，但其它的变化与改进存在在权利要求书中描述与限定的本发明的范围与精神之内。