技术领域
本发明涉及一种用于采集药物给药剂量数据的系统。特别是，本发明解决了可靠地监测由机械能储存单元所驱动的注射装置的剂量排出运动的问题。
背景技术
在本发明的公开内容中主要提及的是通过胰岛素给药而治疗糖尿病，然而这只是本发明的一个示例性应用。
药物注射装置已大大改善了必须执行药物和生物制剂自我给药的患者的生活质量。药物注射装置可采用许多形式，包括类似于具有注射部件的安瓿的简单一次性装置，或者可以是具有预先填充药筒的长期装置。无论它们的形式和类型如何，已证明这些药物注射装置很大程度地帮助患者执行可注射药物和生物制剂的自我给药。这些药物注射装置也很大程度地帮助护理人员将可注射药品向不能执行自我注射患者的给药。
在正确的时间以正确的量执行必需的胰岛素注射对于控制糖尿病而言是必不可少的，即对规定的胰岛素给药方案的依从性是重要的。为了使医务人员能够判断规定的给药方式的有效性，鼓励糖尿病患者保留对每次注射的量和时间的记录。然而，这种记录通常是保留在手写笔记本中，不能将所记录的信息容易地上载到计算机中以便进行数据处理。此外，作为由患者记录的仅有情况，笔记本系统要求患者记住对每次注射进行记录，如果所记录的信息在患者疾病治疗中有任何价值。记录中遗漏或错误的记载导致对注射史的误导性描述，因此导致医务人员对未来药物治疗的决策的误导。因此，期望使药物传递系统的注射信息记录自动化。
尽管一些注射装置将该监测/采集机构并入注射装置本身中，例如US 2009/0318865和WO 2010/052275中所公开，但大部分现有装置却没有该机构。最广泛使用的装置是长期或预先填充的纯机械装置。这些纯机械装置在排空后即被丢弃，并且是如此廉价以致如果将它内置于装置本身的电子数据采集功能中则不具有成本效益。相应地，已提出在被置于注射装置上（或中）的单独装置（即一些类型的附件，例如注射装置的内插式模块）中提供数据采集/监测功能。
例如，WO 2010/098927公开了一种构造成附接到药物输送笔的医用模块，该模块适合于检测并存储所选择的注射剂量以及其它数据。此外，从WO 2010/128493、EP 2060284、WO 2008/037801和WO 2010/052275中可了解适合于采集剂量数据的装置。
提供弹簧辅助药物排出功能的注射装置正变得越来越普遍。然而，就弹簧驱动装置而言，开发出充分执行在药物排出期间可靠地对运动进行监测的电子采集系统是一个挑战性的任务。因此，需要昂贵且更复杂的电子剂量采集系统。US 2011/0301534和US 4,921,487公开了弹簧驱动的给药装置，该给药装置包括用于确保特定的药物排出速率的速度调节构件。US 2011/077595包括各种制动机构的公开内容，这些制动机构是用于防止给药装置的速度调节机构受到有可能会损伤该机构的不慎操作的影响。
鉴于以上情况，本发明的目的是提供支持简单且可靠但仍然具有成本效益和节省能量的、对与药物传输装置的使用有关的剂量数据的检测和存储的系统和方法。
发明内容
在本发明的公开内容中，将对实现一个或多个上述目的、或者实现从以下的公开以及对示例性实施例的描述中为清楚的目的的实施例和方面进行描述。
因此，在本发明的第一方面，提供一种医用注射系统；该系统包括（a）注射装置，其构造成设定并从贮存器排出所设定剂量的药物；和（b）电子控制的剂量采集单元，其构造成相对于注射装置进行附接并且用于采集与药物从注射装置中排出有关的数据。该注射装置包括：
壳体，
用于从贮存器中排出一定量药物的排出构件，包括：
（i）设定构件，其允许使用者设定被排出药物的剂量，
（ii）致动构件，用于释放药物排出构件从而排出所设定的剂量，及
（iii）联接到致动构件的机械能储存单元，该机械能储存单元当被释放时施加用于驱动排出构件的驱动力以便当对致动构件进行致动时排出设定的剂量；
其中，排出构件限定配量构件，该配量构件在设定剂量的排出期间相对于注射装置的另一个部件而运动，该相对运动的程度标示正在被排出药物的量。
剂量采集单元包括剂量传感器；该传感器适合于感测由配量构件所执行的所述相对运动，从而采集代表在设定剂量的排出期间配量构件的相对运动程度的数据；其中剂量采集单元，当相对于注射装置进行附接时，联接到注射装置的排出构件以便施加针对由机械能储存单元所施加力的反作用力，从而至少在设定剂量的排出过程中的配量构件相对运动的一部分期间限制配量构件的速度。
对于包括机械能储存单元的注射装置（诸如包括预加应力弹簧的自动注射器）而言，由于排出大剂量药物需要大量的能量，因而任选地排出药筒全部可用内容物所需能量的量、以及由机械能储存单元施加到可运动部件上的力或转矩较高。
对于其中在剂量排出期间部件发生旋转运动的现有技术自动注射器而言，在某些条件下，在排出操作过程中旋转部件可加速达到大约20.000 rpm的旋转速度。如果自动注射器初始尚未准备好则会发生如下情况：即在致动之前向前驱动药筒活塞的部件未被布置成紧靠活塞。如果药筒中存在在致动之前未被除去的空气，即在未执行初始的空气排出操作的情况下，则会发生类似的情况。对于长期的自动注射器而言，如果在药筒不存在于装置中时致动装置，则会进一步发生高速旋转运动。以可靠且准确的的方式监测高达20.000 rpm的可旋转部件的角速度是特别困难的。即使传感器可设计成可读出高达50.000 rpm的角速度，但遗憾地这种传感器需要许多功率。
本发明的注射系统包括剂量采集单元，该剂量采集单元联接到注射装置的可运动部件并且适合于利用剂量传感器感测运动的程度。当联接到注射装置时，剂量采集单元的作用是提供作用于排出构件的力，该力抵消由机械能储存单元所施加的力。与其中剂量采集单元不联接到自动注射器的情况相比，组合的注射装置与剂量采集单元限制在排出期间所发生旋转的速度，从而至少实现在排出操作期间所获得峰值角速度的减小。这使得更简单的剂量传感电路的使用成为可能，从而能够提供更具成本效益的医用注射系统。当剂量传感器电子器件包括限定采样频率的操作方案时，剂量采集单元的剂量传感器可构造成采用低于不包括速度限制机构的系统的采样频率。较低采样频率意味着剂量采集单元可以以比在附近未提供速度限制时相比更加节能的方式进行操作。
在一些实施例中，剂量采集单元限定容纳剂量传感器的主体或外壳。剂量采集单元的主体或外壳可以可分离地附接到注射装置。由于与速度限制机构有关的部件很大程度地存在于剂量采集单元中，因而能够以低成本制造注射装置。对于其中将药物贮存器不可替换地安装在注射装置中的一次性注射装置，则尤其如此。因为剂量采集单元可作为可与大量一次性注射装置一起重复使用的长期部件而提供，所以也可减少部件的数量，从而有可能导致较少的环境影响。
在其它实施例中，注射装置构造成可操作地执行剂量给药（即用于剂量设定和剂量排出），甚至当剂量采集单元不相对于注射装置进行附接时。因此，剂量采集系统的包括是任选的，并且能够提供相同注射笔的第一和第二型式，其中第一型式与第二型式的不同之处在于限定剂量采集单元的部件。包括剂量采集单元的型式的注射笔包括不可分离地安装到注射装置的剂量采集单元，从而形成注射装置的一体部分。
在一些实施例中，剂量采集单元包括可运动质量块，该质量块联接到排出构件以便当操作排出构件时使该可运动质量块运动。由于该质量块的加速，因而导致所述反作用力施加在排出构件上，从而有效地降低在排出过程中所获得的峰值速度。作为一个替代、或者相接合，剂量采集单元适合于联接到排出构件从而提供用于产生所述反作用力的摩擦力。
用于提供所述反作用力的速度限制机构可包括一个或多个速度限制结构，该速度限制结构是选自：流体速度限制器、使用非牛顿流体的流体速度限制器、磁力制动器、涡流速度限制器、离心式速度限制器、及任选地包括擒纵机构的钟表运动（clockwork movement）。可包括采用US 2011/077595、US 2011/0301534和US 4,921,487中所公开速度限制原理的其它速度调节机构。
剂量采集单元可包括当把剂量采集单元附接到注射装置时与排出构件的一个部件（诸如配量构件）机械接合的一个或多个部件。
在一些实施例中，剂量采集单元可包括当把剂量采集单元附接到注射装置时便于实现医用注射系统的其它功能的其它构件或特征。例如，如WO 2013/068483中所揭示，剂量采集单元可包括剂量限制器，该剂量限制器是用于限定可通过操作注射装置的剂量设定构件而选择的最大剂量。另外，在一些实施例中，剂量采集单元可包括当把特定的剂量采集单元附接到注射装置时使注射装置的操作成为可能的部件。剂量采集单元可以是选自一组不同的剂量采集单元，其中各自的剂量采集单元提供不同于这组中的剩余剂量采集单元的特定操作参数。例如，各剂量采集单元可包括具有一系列剂量标示的刻度盘，其中剂量标示在这组剂量采集单元中是不同的。另外，用于限定最大和/或最小限位制动器的构件可由刻度盘所限定，因此被剂量采集单元的具体选择所限定。在其它实施例中，剂量采集单元可限定以固定方式排出的剂量的量，因此剂量采集单元，当附接到注射装置时，便于可在剂量设定或者在剂量排出过程之前的准备过程期间所准备的固定剂量设定。可替代地，剂量采集单元包括联接到注射装置的排出构件的构件，并且因此限制剂量排出期间排出构件运动的量从而提供仅单个或多个固定剂量给药的排出。
在一些实施例中，剂量采集单元可包括电子检测构件，该电子检测构件是用于采集代表与在单剂量给药期间或者在多剂量给药期间由排出构件从贮存器中所排出药物的量有关的数据。剂量采集单元可包括用于开始数据采集的开关构件，其中当启动注射装置的注射按钮时可致动该开关构件。在一些实施例中，医用注射系统的注射装置包括代表从贮存器中所给药的药物的参数的编码，其中该编码包括在贮存器或者注射装置中。剂量采集单元可包括用于检测与特定注射装置或者剂量采集单元所附接的贮存器相关的编码的装置。剂量采集单元可包括存储器，该存储器适合于存储多个最近的时间-剂量记录和任选地与由编码所提供药物参数有关的相关数据。剂量采集单元还可包括：适合于显示最后一次排出操作的时间和给药量的显示器、以及允许使用者例如在多个最近的时间-剂量记录之间切换的按键。剂量采集单元还可配备有输出端口，该输出端口是用于将存储的数据以有线或无线的方式上载到外部装置（例如使用者的智能手机或者医生的个人电脑）。
剂量采集单元可包括编码、这种机械和/或电子编码特征，其中该编码确定剂量采集单元适合于多个不同注射装置中的哪个注射装置以及剂量采集单元不适合多个注射装置中的哪个注射装置。因此，注射装置可包括如下的构件：与剂量采集单元的编码合作，从而当把特定的剂量采集单元附接到特定的注射装置时，接收或者拒绝附接，或者可替代地，接受或者拒绝医用注射系统的操作。
在一些实施例中，配量构件限定构造成在设定剂量的排出期间旋转的排出构件的一部分。任选地，配量构件也在剂量设定期间旋转。例如，在上调剂量期间配量构件可在一个方向上旋转，而在下调剂量期间和在设定剂量的排出期间配量构件在相反方向上旋转。另外，配量构件可被设计成轴向地运动，例如在从剂量设定模式转换成剂量排出模式期间，反之亦然。
适合于由医用注射系统所采用的贮存器可构成具有活塞的柱形药筒，该活塞可在远侧方向上朝向药筒的排出端运动。这种药筒具有限定注射装置的第一轴线的中心纵向轴线。配量构件可构造成围绕与第一轴线间隔的第二轴线而旋转。这种注射装置中的剂量采集单元可构造成在装置壳体的远侧端附接到注射装置。装置的壳体可构造成限定“剂量器”设备。
注射装置可包括活塞杆，该活塞杆适合于向前驱动药筒的活塞。在限定相互分离布置的第一和第二轴线的上述类型的注射装置中，活塞杆可形成柔性活塞杆，该活塞杆具有沿药筒纵向轴线延伸的第一端并且具有从药筒的纵向轴线中偏移的第二端。
当把剂量采集单元安装到注射装置时，该组合的设备可包括面朝远侧的表面，该表面是由剂量采集单元的一个部件（诸如剂量采集单元的主体）所限定。
机械能储存单元可由弹簧装置所限定，该弹簧装置被拉紧从而蓄积能量，并且其中在对致动构件进行致动时蓄积的能量被释放出来，从而驱动排出构件以便从贮存器中排出设定的剂量。
剂量设定构件通常包括可运动的剂量选择器，该剂量选择器可在第一方向上操作从而上调剂量，并且任选地在第二方向上操作从而下调 并减小初始设定的剂量。排出构件也可构造成当操作剂量选择器以上调剂量时将弹簧装置拉紧。
在其它实施例中，机械能储存单元包括足以驱动排出构件的能量，该排出构件是用于排出贮存器的全部可用内容物。这种弹簧可在制造期间已被拉紧，因此在注射装置的致动之前使用者无需为弹簧装置提供能量。
在其中将剂量采集单元可分开地布置到注射装置的具体实施例中，将剂量采集单元插入注射装置壳体的空腔中，使得大部分的剂量采集单元被容纳在注射装置的壳体中。示范性的构造包括其中大于25%、如大于50%、如大于60%、如大于80%、如大于90%的剂量采集单元的体积被容纳在注射装置空腔中的构造。在具体实施例中，整个剂量采集单元被容纳在注射装置的空腔中，使得剂量采集单元的任何部分都不延伸超出注射装置的壳体。
在具体实施例中，就组合的设备，即处于其中剂量采集单元牢固地附接到注射装置的状态中的医用注射系统而言，该组合的设备在横截于排出轴线的方向上可具有最大宽度，该宽度是不具有所附接的剂量采集单元的注射装置的最大宽度的3倍以内、如2倍以内、如1.5倍以内。另外，该组合的设备可占据不具有所附接的剂量采集单元的注射装置所占据体积的3倍以内、如2倍以内、如1.5倍以内的体积。
另外，该组合的设备可被设计成用于小于90%、如小于75%、如小于50%、如小于25%、如小于10%的不具有所附接的剂量采集单元的注射装置的峰值排出速度的峰值排出速度。注射装置的所述峰值排出速度可定义为在与注射装置的设定构件所允许的最大可设定剂量相对应的剂量的排出操作期间所获得的峰值排出速度。
在医用注射系统的某些实施例中，当把剂量采集单元附接到注射装置时，剂量采集单元提供限定大体上闭合的空间的外壳，在该空间中时用者的手指不能接触被包括在剂量采集单元内部的任何可运动部件。
在本申请的上下文中，术语“力”同时包括作为线性力的被施加到部件上的力、以及易于导致旋转的施加到部件上的转矩。
本文中所使用的术语“药物”意图包括能够以受控方式通过给药装置（诸如空心针）的任何含药物的可流动物品，诸如液剂、溶液剂、凝胶或细悬浮剂。此外，“药物”意图还包括用于经鼻给药或肺部给药的介质。代表性的药物包括：药品（诸如肽类、蛋白质、和激素、生物来源的活性剂、激素和基因制剂）、营养配方、及采用固体（分散）或液体形态的其它物质。在对示例性实施例的描述中，将提及胰岛素的使用。相应地，术语“皮下”和“经皮”注射或输注意图包括向主体的经皮给药的任何方法。
附图说明
下面将参照附图来进一步描述本发明，其中：
图1a是根据本发明的医用注射系统的第一实施例的示意图，
图1b示意性地说明了根据本发明的医用注射系统的工作原理，
图2a示出了根据本发明的医用注射系统的第二实施例的截面侧视图，
图2b是显示剂量采集单元20的主要部件的、图2a的部分A的放大视图，
图3a示出了图2a的注射装置100的主要部件的分解透视图，
图3b示出了图2a的注射装置100的主要部件的分解侧视图，
图4a是处于剂量设定之前的初始状态中的、图2a的注射装置的截面侧视图，
图4b是图2a的注射装置的截面侧视图，其中已操作剂量选择器200以设定特定大小的剂量，
图4c是图2a的装置的截面侧视图，其中注射按钮300已被按下，并且其中设定剂量的注射已完成，
图4d是在设定剂量的注射完成之后并且其中注射按钮已被释放的、图2a的注射装置的截面侧视图，
图5a示出了与图2a中所示装置的驱动机构有关的部件的截面侧视图，
图5b是图5a中所示部件的近侧透视图，
图6是图2a中所示装置的剂量设定构件250的近侧透视图，
图7a、图7b和图7c示出了与二级限位器有关的部件700、720和950的详细透视图，
图8示出了处于组装状态中的图7a、图7b和图7c的部件的透视剖视图，
图9示出了图5b中所示部件的局部截面透视图，
图10是图5b的所选择部件的远侧透视图，
图11是与图2a的注射装置100的剂量设定和驱动机构有关的所选择部件的近侧透视图，
图12是图2a的注射装置100的驱动弹簧的示意图。
具体实施方式
所示出的附图是具有不同结构及相对尺寸的构造的示意图，这些附图意图只是为了说明的目的。
在上下文中，附图中的术语“远侧端”意图是指通常携带注射针的注射装置的端部，而术语“近侧端”意图是指与注射针所指方向相反且携带剂量调整按钮的端部，如图1a中所示。
图1a示出了由患者用于自我治疗的医用注射系统的一个实施例的示意图。该系统包括构造成重复地设定并注射单独设定剂量的药物的注射装置100。图1a示出了医用注射系统100、20的第一实施例的示意图。注射装置100包括壳体110，该壳体沿主轴线限定细长的结构，并且至少沿其长度的一部分、在横截于主轴线的方向上具备显示稍微平面形状的非柱形截面，该装置通常被称为“剂量器”装置。在图1a中，还示出了剂量采集单元20，该剂量采集单元20在图示的附图中与注射装置100分离但适合于可替换地通过联接机构安装到注射装置100。
图中显示注射装置100是以药筒为主的注射装置，其中用药物填充的药筒10被容纳在壳体110的内部。参照图2a，药筒10可属于如下类型：包括细长的柱形主体11、及与可替换皮下注射针15合作的覆盖主体11的远侧出口端的可刺穿隔膜12。另外，药筒10包括安装在主体11内部沿药筒的排出轴线滑动的活塞13，该排出轴线也限定药筒主体11的旋转纵向轴线。药筒10或者壳体110限定针安装支架，该针安装支架适合于可分离地安装针组件15（例如双尖头注射针）。当把针组件15安装在药筒10上使得隔膜12被刺穿时，可在远侧方向上沿排出轴线推进活塞13从而排出部分的药筒10中所容纳的药物。
图1a中所示的注射装置100还包括罩盖160，该罩盖160可分开地安装到壳体110的远侧端，用于保护药筒10的内容物并且任选地用于保护会被安装在装置远侧端的注射针。
注射装置100包括采用驱动机构形式的排出构件，该驱动机构包括用于设定剂量的构件和用于当对致动器进行致动时排出设定剂量的构件。用于排出设定剂量的构件包括机械能储存单元。致动器包括注射按钮300；该注射按钮300被布置在壳体110的近侧端并且适合于从机械能储存单元中释放出能量以便排出与设定剂量相对应量的药物。用于设定剂量的构件包括采用柔性带环200形式的剂量选择器，该柔性带环200在壳体的近侧端环绕一部分的壳体110。在图示的实施例中，在剂量设定过程中，可手动地抓牢柔性带环200并且在一个方向上相对于壳体110从初始位置（零位置）旋转从而上调设定的剂量。为了下调初始设定的剂量，可使柔性带环200在相反的方向上朝向初始位置旋转。
壳体110还包括窗口或开口170，其提供对布置在壳体110内部的机械剂量刻度盘的目视检查。剂量刻度盘可以盘状部件的形式而提供，该部件包括布置在该部件上的各种印刷标记（诸如数字），各标记对应于驱动机构的剂量设定部被设计所呈现的各个剂量大小。在剂量设定过程中当柔性带环200相对于壳体110旋转时，通过柔性带环200来操作剂量刻度盘。
在其中注射装置适合于注射胰岛素类型药物的实施例中，可以以许多分数或整数的国际单位的形式来设定剂量。通常，可操作的控制构件将具有高达最大剂量限值（诸如高达60、80或100单位）的最大剂量限位块，其中利用被包括在注射装置100的驱动机构中的阻挡机构来阻止剂量的进一步增加。如果该机构被设计成当使用者停止按下注射按钮300时停止排出，窗口中的数字显示器将显示仍未被排出剂量的部分（例如单位的数量），例如10单位的胰岛素。
用于排出设定剂量的构件包括配量构件，即在排出操作期间相对于注射装置100的另一个部件而运动的部件（未图示）。配量构件的相对运动的程度标示被排出药物的量。
在图示的实施例中，剂量采集单元20构成为被接纳在形成于壳体110的远侧端面中的开口中，因而当使剂量采集单元20与注射装置100联接时，相当大部分的剂量采集单元20被容纳在注射装置100的壳体110的内部。在图示的实施例中，剂量采集单元20沿平行于药筒纵向轴线的联接轴线而插入注射装置中。因此，在这种构造中，剂量采集单元20被放置在与注射装置100的针安装支架（未图示）并排的位置。
注射装置100可包括锁定机构（未图示），该锁定机构适合于一旦已将剂量采集单元20完全插入注射装置中则将剂量采集单元20锁定。该锁定机构可构造成使得剂量采集单元扣合在插入壳体110上，并且构造成使得当操作形成于注射装置100的壳体110的远侧端的释放按钮180时，剂量采集单元20与注射装置100分离。此后，可将剂量采集单元20安装到另一个注射装置上。因此，剂量采集单元20可构造成使用于一系列连续的一次性装置（即预填充的装置），或者可替代地，使用于长期注射装置（即其中在药筒的内容物已被排出之后用新的药筒替换注射装置药筒的装置）。
在剂量采集单元20和注射装置100的其它实施例中，联接机构可包括不同于上述锁定机构的相互合作的联接构件，例如其中剂量采集单元20包括位于剂量采集单元20的主体部内部的锁定机构。
剂量数据采集单元20包括：电子检测构件，该电子检测构件是用于采集代表与由排出构件从药筒中排出药物量有关的数据；及任选地开关构件，该开关构件是用于开始数据采集，当使注射按钮300从其初始位置运动至其向下按下位置时致动该开关构件。剂量采集单元20也可包括：适合于显示例如最后一次排出操作的时间和剂量的显示器（未图示）、以及允许使用者例如在一些最近的时间-剂量记录之间进行切换的按键。剂量采集单元20还可具备用于将数据以有线或无线方式上载到外部装置（例如使用者的智能手机或者医生的个人电脑）的输出端口。
图1b示意性地说明了根据本发明的医用注射系统的工作原理。如上所述，该系统包括将排出构件101容纳在壳体110内部的注射装置100。排出构件包括在排出期间运动的配量构件350，其中运动的程度是被排出药物的量的标示物。当致动时，排出构件101利用从机械能储存单元（诸如赋能弹簧、压缩气体源等）中所释放出的能量使一个或多个部件运动（包括配量构件350），即本发明提供一种自动注射器类型的注射装置。
在图1b中，配量构件350在剂量的排出期间旋转。任选地，配量构件350也在剂量设定期间旋转。例如，在上调剂量期间配量构件350可在一个方向上旋转，而在下调剂量期间和剂量排出期间配量构件350在相反方向上旋转。另外，配量构件350可被设计成轴向地运动，例如在从剂量设定模式向剂量排出模式的转换期间，反之亦然。
本发明的注射系统包括剂量采集单元20，该剂量采集单元20联接到注射装置的配量构件350并且适合于利用剂量传感器20d感测运动的程度。当联接到注射装置100时，剂量采集单元20的作用是提供作用于排出构件的力，以抵消由机械能储存单元所施加的力。在图示的实施例中，反作用力适合于作用于配量构件350，但在其它实施例中反作用力 可适合于作用于排出构件而不是配量构件350的部件。与其中没有剂量采集单元联接到自动注射器的情况相比，组合的注射装置100与剂量采集单元20（即“组合的设备”）限制在排出期间所发生旋转的速度，至少用于实现对在排出运动期间所获得的速度峰值的限制。
从该组合的注射装置100与剂量采集单元20中所产生的反作用力 可利用各种不同原理（单独地或者联合地）而提供。在图1b中，“M”是指质量块，该质量块联接到配量构件350，并且由于在设定剂量的排出期间被配量构件350加速因而产生作用于配量构件350的阻力。在图1b中，“F”是指当配量构件350旋转时施加于旋转元件上的摩擦力。可利用包括直接作用于配量构件350上的摩擦或者可替代地包括作用于安装在剂量采集单元20内部且是剂量采集单元的一部分的部件上的摩擦的制动机构而获得这种摩擦，其中在排出操作期间此部件与配量构件350同步地旋转。
示例性的速度限制原理可包括单独地或联合地构成该组合的设备从而包括制动机构，诸如惯性制动器、摩擦制动器、流体制动器、磁力制动器、涡流制动器和离心速度限制器。可提供其它速度限制机构，诸如钟表运动。这种速度调节构件可包括擒纵机构。
现在参照图2a，图中示出了与根据本发明的示范性剂量采集单元20合作的医用注射装置100的一个示范性实施例的详细截面侧视图。图2a仅包括指代主要部件的附图标记。图3a和图3b中示出了图2a中所示注射装置100的主要部件的分解透视图和剖视图。为了获得注射装置100的每个部件的更详细内容，可参照剩余的附图，尤其是图4a-图4d。下面将在本申请描述的结束部分对剂量采集单元20作进一步描述。
壳体（110、120、130、140）包括远侧壳体部110、中间壳体部120、近侧壳体部130、和药筒壳体部140。此外，如图4a-图4d中所示，布置在与针安装支架相邻位置的远侧开口可包括盖部150，该盖部150覆盖壳体远侧部的内部空腔。盖部150可分离地附接到远侧壳体部110。如下所述，盖部150可以被可插入内部空腔中的剂量采集单元20所替换。注射装置100还包括排出构件，该排出构件包括可通过注射按钮300而操作的剂量注射机构和可通过剂量选择器200而操作的剂量设定机构。
剂量注射机构包括与活塞13接合（通过活塞垫圈）的活塞杆800。活塞杆800在远离活塞13的近侧方向上轴向地延伸。在图示的实施例中，活塞杆800属于具有活塞接合端和自由端的柔性类型，其中通过形成一系列互连连杆的活塞杆而提供弯曲性。该弯曲性允许活塞杆的自由端与排出轴线发生偏移。应当指出的是，图2a和图4a-4d仅示出了活塞杆800的最远侧部，为了清楚的原因将活塞杆800的剩余部件从这些附图中省略。然而，图3a和图3b中更清楚地示出了活塞杆800的结构，其中可以看出，在活塞杆800的图示的操作状态中，活塞杆800的活塞接合端呈现平直部而自由端呈现弯曲部。
在图示的实施例中，活塞杆800是分段类型的杆，该杆是由互连的铰接杆元件所构成，这些杆元件适合于至少在特定的旋转方向上相对于彼此旋转，使得活塞杆800的自由端可在远离排出轴线的方向上弯曲。当活塞杆800的部件呈现平直构型时，这些杆元件基本上是不可压缩的因而活塞杆800能够起推杆的作用。沿着其纵向延伸，活塞杆800限定第一轨道和第二轨道，这两个轨道各自适合于与螺母构件和旋转控制构件中的各自的一个构件合作，使得螺母构件与旋转控制构件之间的相对旋转导致活塞杆800的纵向运动。在替代的实施例中，活塞杆可形成为轴向不可压缩的螺旋弹簧，该弹簧沿其长度从其中心直线形状中发生偏移并且用于将力传递至药筒的活塞。
在图示的实施例中，活塞杆800的第一轨道限定外螺纹（未图示），第二轨道（未图示）限定旋转控制几何形状，该旋转控制几何形状与形成于远侧壳体部110中的导向构件112合作以确保至少活塞杆800的平直部被保持在基本上向内旋转。活塞杆800的旋转控制几何形状例如可包括一个或多个平面部，该平面部适合于与导向构件112的合作结构紧密配合从而阻止活塞杆800与合作的导向构件112之间的旋转。
如图2a中所示，注射装置100的剂量注射机构包括驱动螺母700，该螺母700具有与活塞杆800外螺纹接合的内螺纹709。驱动螺母700被安装成可自由地旋转但相对于壳体轴向地固定，使得驱动螺母700能够围绕排出轴线旋转，因此驱动螺母700的旋转量决定了活塞杆800活塞接合端的平直部的轴向远侧位移。
剂量注射机构还包括被安装成可旋转但相对于壳体轴向固定的驱动构件500；该驱动构件500与驱动螺母700旋转接合，使得当驱动构件500旋转时驱动螺母700也旋转。提供储存能量源的致动器将大体恒定的驱动力施加于驱动构件500上，尤其在能够在远侧方向上驱动活塞杆800的旋转方向上。在图示的实施例中，储存的能量源包括采用平面螺旋弹簧形式的驱动弹簧560，该弹簧560最始是存放在贮存筒600上并且当蓄积在驱动弹簧560中的能量被释放时绕在驱动构件500上从而在远侧方向上驱动活塞杆800。至于驱动机构的进一步细节，可基于下面参照图10和图11的进一步描述。
如上所述，注射装置100还包括剂量设定机构，该剂量设定机构允许使用者设定期望的借助于剂量注射机构而注射的剂量。
联接到剂量设定机构和剂量注射机构的是离合器机构，该离合器机构确保在剂量设定期间驱动机构不能运动并且确保在剂量注射期间不能操作剂量设定以改变以前已设定的剂量设定。因此，离合器机构限定在剂量设定模式中和剂量排出模式中所操作的注射装置100。在图示的实施例中，离合器机构包括四个独立的离合器接合机构。在图4a-4d和下面的描述中，这四个离合器接合机构分别被标示为第一、第二、第三和第四离合器接合（C1、C2、C3、C4）。
注射按钮300被布置成从近侧壳体部130中在近侧方向上突出并且被布置成在预设近侧位置与远侧按下位置之间作受限制的轴向运动。离合器机构的模式是由注射按钮300所控制。当把注射按钮300按下到远侧位置时注射装置100处于剂量排出模式中，而当注射按钮300在其预设近侧位置时注射装置处于剂量设定模式中。注射按钮300被布置到装置100的壳体，使得注射按钮300不能旋转。
离合器机构包括安装在驱动构件500与壳体部120之间的驱动离合器370，该驱动离合器370控制是否允许驱动构件500相对于壳体旋转。下面将对离合器机构作更详细的描述。
剂量设定机构包括剂量设定构件250，可通过转动可操作的剂量选择器200而手动地操作该剂量设定构件250。剂量设定构件250相对于壳体被轴向地固定但围绕限定剂量设定轴线的轴线而旋转，该剂量设定轴线在平行于排出轴线的方向上延伸但与排出轴线分离达某个距离。剂量选择器连接器230将剂量选择器200的运动与剂量设定构件250的旋转联接，使得剂量设定构件250可在通过剂量选择器200的运动所控制的方向上旋转。在剂量选择器连接器230与剂量设定构件250之间可布置有滑动联接器，从而阻止在过大的力被施加于剂量选择器200上的情况下对该机构的破坏。在图示的实施例中，正如图3a中更清楚地示出，剂量选择器200被布置成沿着横截于壳体排出轴线的截面，即被布置在中间壳体部120与近侧壳体部130之间。剂量选择器形成为环状的柔性带环200，由于与形成于壳体部120和130中的导向结构的接合因而该带环与壳体部120和130外表面的形状大体上一致。因此，柔性带环200可沿着柔性带环圆周在第一方向上运动以增加剂量的设定，并且在相反方向上运动从而减小已设定的剂量。柔性带环200的内表面构成一系列的齿，这些齿与剂量选择器连接器230合作从而将柔性带环200的运动转换成剂量设定构件250的旋转。在其它实施例中，代替柔性带环200，可以以可手动地转动从而操作剂量设定机构的转轮或旋钮的形式来提供剂量选择器。剂量选择器可以例如通过将开口布置在适当形成的装置的壳体中以便允许剂量设定构件250的手动操作，而由设定装置250所构成。
此外，上述配量构件是被沿剂量设定轴线而纵向延伸的剂量控制构件350所限定。将剂量控制构件350布置在壳体中，以便在近侧位置与远侧位置之间作受限制的轴向运动。注射按钮300的销310从注射按钮300沿着剂量设定轴线向远侧延伸并且延伸进入剂量控制构件350的一个开口中。销310是用于将注射按钮300的轴向运动与剂量控制构件350的轴向运动耦合，但允许剂量控制构件350围绕剂量设定轴线而旋转。
压缩弹簧360被布置在壳体中，用于将指向近侧的力施加于剂量控制构件350上，从而使剂量控制构件350发生偏置因此使注射按钮300偏置入近侧（预设）位置。
在远侧壳体部110中，布置有与剂量控制构件350同轴定位的剂量刻度盘400。在图示的实施例中，剂量刻度盘400是以管状套管的形式而提供，该管状套管限定外螺纹407，该外螺纹407与形成于远侧壳体部110中的内螺纹117接合（参见图4a）。沿着外部螺旋路径，剂量刻度盘400具备一系列的数字，这些数字各自指代由注射装置100设定并排出的药物的可单独选择的剂量。壳体部110具备一个开口或窗口（未图示），经过该开口或窗口可看见当前的剂量设定。
剂量刻度盘400适合于与剂量控制构件350一起旋转，但剂量刻度盘400可相对于剂量控制构件350在轴向方向上运动。在图示的实施例中，借助于限定一个或多个轴向延伸轨道401的剂量刻度盘400的内表面而便于实现此功能；轴向延伸轨道401与形成于剂量控制构件350外表面上的相应的一个或多个轴向延伸轨道351合作（参见图4a和图11）。
剂量刻度盘400包括限定两个末端位置的最小限制止动表面和最大限制止动表面，在注射装置100的操作期间在所述两个末端位置可呈现剂量刻度盘，从而阻止在两个末端位置外部的操作。如图3b中最佳地示出，剂量刻度盘400包括采用轴向延伸凸台（未图示）形式的所述两个止动表面，这些凸台各自适合于与由远侧壳体部110和中间壳体部120所限定的各自剂量止动表面合作。在图示的实施例中，剂量刻度盘400适合于经历相对于壳体在零剂量位置与最大剂量位置之间的3.5转的全旋转。在图示的实施例中，剂量刻度盘400沿螺旋路径具备100个独立的剂量标志。
剂量控制构件350是用于与注射装置100的剂量设定机构及剂量注射机构两者有关的若干功能。
当注射装置100处于剂量设定模式中时，即当注射按钮300处在预设近侧位置时，剂量控制构件350将剂量设定构件250的旋转与剂量刻度盘400的旋转耦合。
当注射装置100处于剂量排出模式中时，即当注射按钮300处在向下按下位置时，剂量控制构件350将驱动构件500的旋转与剂量刻度盘400的旋转耦合。
剂量控制构件350还包括有弹性的齿359（参见图 4a），该齿350适合于与形成于远侧壳体部110中的一系列的轴向花键119接合。有弹性的齿359和花键起咔嗒机构（click mechanism）的作用，该咔嗒机构在不连续步骤（例如对应于剂量刻度盘400上所提供的数字）中执行剂量设定。因此，在剂量设定期间，当操作剂量选择器200时注射装置100发出一系列的咔嗒（click）声。另外，当正在排出一个剂量的药物时，当使剂量控制构件350旋转时咔嗒机构发出一系列的咔嗒声，例如当正在排出各单元的剂量时一次咔嗒。由于轴向的花键119，因而在不对锁定机构的性能造成影响的情况下允许剂量控制构件350轴向地运动。
除了上述功能外，驱动离合器370的功能也与剂量控制构件350的运动耦合。另外，内容物终止（end of content，EOC）机构的一个端部包括与剂量控制构件350运动相耦合的EOC轨道从动件900。正如本领域技术人员应当理解的，内容物终止机构是阻止超过药筒中剩余的可使用剂量的剂量设定的机构。
借助于驱动构件500与中间壳体部120之间的第二离合器接合C2（122、372）而提供驱动离合器370的功能。驱动构件500与驱动离合器370相对于彼此被旋转地锁定，使得它们一起旋转但可使驱动离合器370在轴向方向上相对于驱动构件500稍微运动。在驱动离合器370与剂量控制构件350之间的是联接器，该联接器确保驱动离合器370的轴向运动跟随剂量控制构件350的轴向运动，但这两个部件之间能够相对地旋转运动。驱动离合器370包括一系列的齿372，这些齿372适合于与形成于中间壳体部120中的相应齿122接合（参见图 4a、图4c和图11）。因此，当注射按钮处在近侧位置时，将驱动构件500相对于壳体锁定，因而阻止驱动构件500的旋转。当按下注射按钮300时，相对于壳体从旋转锁定中释放驱动构件500，从而允许驱动构件500旋转。因此，只有当注射按钮被按下时，才允许驱动构件500旋转并且能够执行排出操作。
在驱动构件500与剂量控制构件350之间设置有第一离合器接合C1（502、352）。驱动构件500限定远侧圆形开口，沿着该圆形开口布置有一系列的齿502（参见图4a和图10）。剂量控制构件350包括一系列相应的齿352。当剂量控制构件350处在其远侧位置时（参见图4c），剂量控制构件350的齿352与驱动构件500的齿502接合，从而有效地锁定这两个部件而阻止两者的相对旋转。因此，在剂量注射期间当向下按下注射按钮300时，驱动构件500的旋转与剂量控制构件350的旋转耦合。当剂量控制构件350运动入其近侧位置时（参见图4a、图4b 和图4d），齿352从与驱动构件500的齿502接合的状态中运动出。因此，当释放注射按钮300时，剂量控制构件350能够相对于驱动构件500而旋转。
在剂量设定构件250与剂量控制构件350之间设置有第三离合器接合C3（253、353）。剂量控制构件350的近侧部包括一系列的齿353（参见图4a和图11），这些齿适合于与形成于剂量设定构件250中的相应的齿253接合（参见图4a、图5a和图6）。当剂量控制构件350处在其近侧位置时，剂量控制构件350的齿353与剂量设定构件250的齿253接合。因此，在剂量设定期间，当注射按钮300处在其释放位置（如图4a中所示）时，剂量设定构件250与剂量控制构件350联接，使得这些部件一起旋转。当剂量控制构件350运动入图4c中所示的其远侧位置时，齿353从与剂量设定构件250的齿253的接合状态中运动出。因此，当向下按下注射按钮300时，剂量控制构件350能够相对于剂量设定构件250旋转。
在剂量设定构件250与注射按钮300之间设置有第四离合器接合C4（254、314）。剂量设定构件250限定近侧圆形开口，沿着该圆形开口布置有一系列的齿254（参见图4a、图5a和图6）。注射按钮300的向远侧延伸的销310包括一系列相应的齿314（参见图4a-图4d）。当剂量控制构件350处在其远侧位置（示于图4c）时，注射按钮300的齿314与剂量设定构件250的齿254接合，从而阻止剂量控制构件350与注射按钮300之间的相对旋转。阻止按钮300相对于近侧壳体部130的旋转运动。因此，当向下按下注射按钮300时，例如在剂量注射期间，阻止剂量设定构件250相对于壳体的旋转。在所公开的实施例中，在剂量注射期间不能操作剂量选择器200。当剂量控制构件350运动入图4a、图4b和图4d中所示的其近侧位置时，齿314从与剂量设定构件250的齿254接合的状态中运动出。因此，当释放注射按钮300时，剂量设定构件250能够相对于壳体而旋转，这允许通过操作剂量选择器200而设定剂量。
如图4a、图5a和图5b中所示，驱动构件500包括构成齿轮505的柱形部。另外，驱动螺母700包括构成齿轮705的柱形部，该齿轮705与齿轮505接合。因此，在剂量注射期间，驱动构件500在特定方向上的旋转被转换成在驱动螺母700的相反方向上的旋转。
图10和图11示出了被包括在注射装置100中的驱动机构的所选择部件的透视图。
驱动构件500包括另一个柱形弹簧接纳部550，该弹簧接纳部550被布置成存在于紧靠着在与贮存筒600相同的装置壳体中轴向位置的贮存筒600的位置。驱动螺母700提供支承表面，该支承表面适合于接纳贮存筒600使得该贮存筒可相对于驱动螺母700独立地旋转。在此实施例中，驱动弹簧560是以被布置在贮存筒600与驱动构件500柱形弹簧接纳部550之间的恒力弹簧的形式而提供。弹簧560可布置成以图12中所示的示意性方式而构成S形曲面。驱动弹簧560可适合于具有存在于贮存筒600上的自然倾向。然而，在注射装置100的制造期间，将驱动弹簧560推进到柱形弹簧接纳部550上，由此将能量蓄积在驱动弹簧560中。在释放时，驱动弹簧560的蓄积能量推动驱动构件500旋转，同时驱动弹簧560逐渐地卷绕在贮存筒600上。柱形弹簧接纳部550包括用于紧固驱动弹簧560的端部使得驱动弹簧560与驱动构件500之间将不会滑动的构件（未图示）。
在其它实施例中，可将运动方向反转，使得在能量释放期间（即在剂量排出期间）驱动弹簧560可逐渐地试图运动到驱动构件500上。另外，可使用除所图示的S型弹簧以外的其它构造的驱动弹簧。
在图示的实施例中，在注射装置100的组装期间使驱动弹簧560完全负载。当使用者购买时，驱动弹簧中含有用于传输全部可用量的药筒10中所容纳药物的充分能量。
在剂量设定期间，根据利用剂量选择器200所调节的设定剂量而使剂量控制构件350旋转。这具有使剂量刻度盘400在远离其零剂量位置的方向上旋转的效果。因此，剂量刻度盘400的旋转的量正确地对应于所选择剂量。在此运动期间，第一离合器接合C1处于释放状态使得驱动构件500不被操作。应注意的是，在剂量设定期间，第二离合器接合C2的接合意味着阻止驱动构件500旋转。
可通过上调和下调剂量选择器200直到在壳体的剂量窗口中显示期望的剂量，而实施剂量设定。在已调整期望的剂量之后并且已将注射针安装到药筒10之后，准备好用于注射的期望剂量。
在将合适的力施加于注射按钮300上从而将注射按钮向下按下至远侧位置之后，第一离合器接合C1处于接合状态并且第二离合器接合C2处于释放状态。因此，将驱动构件500释放以便相对于壳体的旋转，并且弹簧驱动560推动该驱动构件500旋转，由此使剂量控制构件350与驱动构件500一起旋转。只要将注射按钮300维持在按下位置，驱动构件500、剂量控制构件350和剂量刻度盘400朝向零剂量位置一起旋转。在整个的此过程中，驱动螺母700旋转以便向前驱动活塞杆800从而导致药物经过所附接针而排出。当剂量刻度盘400的最小限制止动表面与形成于远侧壳体部110中的相应的剂量止动表面接合时，停止运动。这同时地使驱动构件500的旋转停止并且活塞杆800将不再运动。
应当指出的是，在剂量注射过程期间，可在任意时间提供释放作用于注射按钮300的压力而中止排出。可通过重新向下按下注射按钮300而继续排出。
因此，在剂量设定期间剂量刻度盘400起计量装置的作用，其中在注射期间剂量刻度盘400的返回运动决定了将被排出的量。这样，剂量刻度盘起到一级限位器的作用。
注射装置100还包括二级限位器，在剂量设定机构中的某个部位或剂量注射机构中的某个部位产生机械误差的情况下该二级限位器发挥安全备件的功能。在图示的实施例中，驱动螺母700与这种二级限位器结合。正如从图2a尤其是图5a-5b、图7a-7c、图8和图9中清楚所示，二级限位限制器包括所述驱动螺母700、与驱动螺母700同轴布置的二级止动环270、及布置在驱动螺母700与二级止动环270之间的二级限位轨道从动件950。
如图7a中所示，驱动螺母700包括被设置在其近侧柱形部上的外螺纹707。驱动螺母700限定相对于螺纹707位于特定位置的止动表面708。
参照图7b，在此实施例中，采用限定内螺纹957的柱形螺母形式的二级限位轨道从动件950适合于与驱动螺母700的螺纹707接合。二级轨道从动件950限定止动表面958（该止动表面958适合于与设置在驱动螺母700上的止动表面708接合以便特定的相对旋转）、以及二级限位轨道从动件950与驱动螺母700之间的轴向位置。二级限位轨道从动件950还包括一个或多个轨道元件953，该轨道元件953从二级限位轨道从动件950的外柱形表面径向地向外延伸。
如图7c中所示，二级止动环270是大体呈柱形套管，该套管包括柱形支承表面（未图示），该支承表面适合于在其固定位置可旋转地被支撑在壳体中。顶环270的内表面包括一个或多个轴向延伸的轨道273 ，每个轨道273适合于与二级限位轨道从动件950的轨道元件953中的各自元件合作。因此，二级限位轨道从动件950构造成与二级止动环270一起旋转，但允许二级限位轨道从动件950相对于二级止动环270的相对轴向位移。二级止动环270的柱形部构成齿轮275，该齿轮275适合于与剂量设定构件250的齿轮255部接合。
在组装的状态中，驱动螺母700、二级止动环270和二级限位轨道从动件950构成在图5a、图8和图9中更容易地看见的组件。
由于二级限位轨道从动件950与驱动螺母700之间的螺纹接合，当二级限位轨道从动件950与驱动螺母700相对于彼此旋转时，二级限位轨道从动件950将在轴向方向上往复运动。
在剂量的设定之前，当剂量刻度盘400经过壳体中的窗口显示其零剂量设定时，二级限位轨道从动件950将呈现相对于驱动螺母700的初始位置。在此状态中，二级轨道从动件950的止动表面958将位于非常靠近被设置在驱动螺母700上的止动表面708的位置。当通过操纵剂量选择器200而上调剂量时，由于齿轮255与齿轮275之间的接合将使剂量设定构件250旋转，也将使二级止动环270和二级轨道从动件950旋转。在剂量设定期间，当把驱动螺母700维持在不可旋转状态时，由于螺纹连接707和957，二级轨道从动件950将在近侧方向上运动，使得二级轨道从动件950的止动表面958将在远离被设置在驱动螺母700上的止动表面708的方向上进一步运动。
在剂量注射期间，当按下注射按钮300时，阻止剂量设定构件250 旋转，因此也阻止二级止动环270和二级轨道从动件950的旋转。然而，在注射期间当驱动螺母700旋转时，由于螺纹连接707和957，二级轨道从动件950将在远侧方向上运动。
在正确工作的注射装置100中，当到达给药状态的结束时（其中剂量刻度盘400位于使得其最小限位表面与由远侧壳体部110所限定（对应于零剂量位置）的相应的剂量止动表面接合的位置），二级轨道从动件950将运动从而呈现初始位置，如上所述。在此位置，二级轨道从动件950的止动表面958将再次位于非常靠近被设置在驱动螺母700上的止动表面708的位置。
在注射装置中发生机械故障（诸如一级限位限制器发生故障、第一离合器接合C1发生故障、或者第二离合器接合C2发生故障）的情况下，由驱动弹簧560施加在驱动构件500上的偏置力可导致驱动构件自由地行进，从而导致驱动螺母700旋转并且活塞杆800以不受控制的方式在远侧方向上运动。然而，如果发生这种情况，驱动螺母700会稍微地旋转，但二级限位器将立即阻止驱动螺母700的进一步旋转，因为二级轨道从动件950的止动表面958将与设置在驱动螺母700上的止动表面708邻接。
在图示的实施例中，驱动螺母700限定螺纹707而止动环270限定一个或多个轴向延伸的轨道273，其中螺纹707和轨道273与二级轨道从动件950上的相应的结构接合。因此，可通过重新布置被设置在止动环270上的螺纹、和被设置在驱动螺母700上的轴向延伸轨道、并且重新布置在二级轨道从动件950上的结构，而获得相似的功能。在其它实施例中，二级轨道从动件950限定两个螺纹部，其中每个螺纹部分别与形成于驱动螺母700和止动环270上的相应的螺纹合作。在这种实施例中，两个螺纹接合具有不同间距的螺纹，因而当驱动螺母700与止动环270相对于彼此旋转时，将推进二级轨道从动件950轴向地运动。
在图示的实施例中，二级轨道从动件950以柱形螺母的形式而形成。在替代的实施例中，可替代地，二级轨道从动件950可以以半螺母的形式而提供，或者构成另一结构（诸如被夹持在形成于驱动螺母700中的轨道与止动环270之间的球，其中这些轨道具有不同的间距）。
现在将参照图4a对上述内容物终止（EOC）机构作全面的描述。在图示的实施例中，剂量控制构件350包括沿其外柱形表面而设置的一个或多个纵向延伸的肋条354。驱动构件500包括限定内螺纹507的内柱形表面。内容物终止轨道从动件（EOC轨道从动件）900以柱形螺母的形式而形成，并且与驱动构件500和剂量控制构件350同轴地布置，使得EOC轨道从动件位于驱动构件500与剂量控制构件350之间。EOC 轨道从动件900限定与驱动构件500内螺纹507合作的内螺纹907。EOC轨道从动件900还限定一个或多个内部轴向凹槽，这些凹槽各自适合于与剂量控制构件350的一个或多个纵向延伸的肋条354合作。
未图示的EOC限制限位器与驱动构件500的螺纹507的近侧部结合。在一个已知方式中，这种限位器可限定旋转的止动表面，针对EOC轨道从动件900与驱动构件500之间的特定的相对轴向位置和旋转位置，该止动表面适合于与EOC轨道从动件900的旋转的止动表面（未图示）接合。所述EOC限位器限制EOC轨道从动件900在近侧方向上的运动，因而将可设定剂量限制在滞留于药筒10中的相应剂量。因此，剂量选择器200不能上调大于容纳于药筒中的剩余可用剂量的剂量。
在注射装置的使用之前（其中药筒10是满的并且活塞杆800位于图4a中所示的位置），EOC轨道从动件900位于相对于壳体的初始轴向位置（参见图4a）。在上调剂量期间，当剂量控制构件350相对于驱动构件500旋转时，EOC轨道从动件900发生旋转。由于螺纹接合507、907，因而当上调剂量时EOC轨道从动件在近侧方向上运动（参见图4b）。如果使剂量选择器200运动以便下调以前设定的剂量，则根据剂量的减小EOC轨道从动件900将在远侧方向上运动。
当开始注射时，剂量控制构件350将运动至其远侧位置。这对于EOC轨道从动件900的轴向位置没有影响。在其中第一离合器接合C1处于接合状态的注射期间，剂量控制构件350与驱动构件500一起旋转。因此，在此过程期间，EOC轨道从动件900将保持其相对于由驱动构件500所限定的螺纹507的位置（参见图4c）。
最后，在剂量注射完成之后，释放注射按钮300而使第一离合器接合C1分离并且使第二离合器接合C2接合。此外，这对于EOC轨道从动件900的轴向方向没有影响（参见图4d）。
在随后的剂量设定和剂量注射过程之后，根据在每次所执行的给药期间所累积的上调过程，EOC轨道从动件将逐渐地在近侧方向上运动。如上所述，在预定的点处，EOC轨道从动件将紧靠EOC限位器，这将阻止进一步上调。因此，告知使用者药筒中不容纳超过某个限值的足够剂量。
如上所述，图4a示出了处于在剂量设定之前的初始状态中的装置；图4b示出了处于其中已对剂量选择器200进行操作以设定特定剂量的状态中的装置；图4c示出了处于其中注射按钮300已被向下按下且设定剂量的注射已完成的状态中的装置；最后，图4d示出了处于在设定剂量的注射完成之后且注射按钮300已被释放的状态中的装置。
通过对图4a、图4b、图4c和图4d中所示的状态进行比较，每个离合器接合C1、C2、C3和C4的运动将变得清楚。另外，根据以上的描述，EOC机构和提供安全机构的二级限位器的具体运动将变得清楚。
现在转向图2b，将对剂量采集单元20作进一步描述。剂量采集单元20包括主体部20k，该主体部20k构造成与远侧壳体部110合作从而相对于注射装置100而保持剂量采集单元20。电子显示器20g被布置在剂量采集单元20的远侧部，因而可经过主体部20k的透明远侧表面看到显示器上所提供信息。电路板20f被布置在主体部20k的内部，并且包括各种电子部件，诸如微控制器20i、一个或多个传感器、电池20h、及用于连接被布置成远离电路板的其它部件的各种连接器。
可旋转质量块单元20a被布置成可围绕剂量设定轴线而旋转，即与剂量控制构件350同轴地布置并且构造成物理地接合并旋转地锁定剂量控制构件350。可旋转质量块单元20a是由具有这种重量的材料制成，具有可旋转质量块单元20a的剂量采集单元20的存在限制在剂量排出过程期间所经历的峰值排出速度。在图示的实施例中，基于摩擦的制动片20j作用于可旋转的质量块单元20a以限制剂量控制构件350的旋转速度。可替代地，可通过适当地提供与下述轴20b的摩擦接合，而形成提供反作用力的制动。如上所述，可提供其它类型的速度限制机构，作为图2b中所示速度限制机构的替代。
可旋转标识符20c利用轴20b而连接到可旋转的质量块单元20a。在图示的实施例中，可旋转的标识符20c包括多极磁环。在此实施例中，霍尔元件传感器20d被布置在与可旋转标识符20c相邻的位置。因此，磁式线性编码器是用于对磁环的旋转进行解码。当磁环跟随剂量控制构件350的旋转时，可以用磁式线性编码器来采集剂量控制构件350的旋转位置或运动。
在图示的实施例中，开关20e被布置成感测剂量控制构件350的轴向位置，因此提供关于注射装置是否处于剂量设定模式或者处于剂量排出模式中的信息。在剂量控制构件350旋转时同时它仍然处于当前的操作模式，基于所测量的角度增加而计算剂量的大小。因此，剂量采集单元的电子元件能够采集与剂量设定期间以及在设定剂量的排出期间发生的位置信息和/或运动有关的信息，并且能够在注射装置100的两种操作模式中所获得数据之间加以区别。
电子显示器20g可构造成显示注射装置的当前剂量设定、和/或在最后一次排出操作期间已被排出的药物的量。剂量采集单元20还包括存储器，该存储器构造成保存最后一次排出操作的剂量大小和时间相关的信息、以及任选地一些最近的时间-剂量记录。剂量采集单元还可具有输出端口，该输出端口是用于将数据以有线或无线的方式上载到外部装置（例如使用者智能手机或者医生的个人电脑）。在一些实施例中，可省略电子显示器20g，因而剂量采集单元20只起能够把时间-剂量记录上载到外部装置的信息存储器的作用。
可利用适合于采集剂量控制构件350的旋转和/或轴向信息的其它合适的编码技术，而提供剂量采集单元20的测量原理。同样地，这种编码技术可以适合于监测装置的其它部件（诸如EOC轨道从动件900）的运动。因此，由使用诸如光学、电流接触、感应、电容性耦合或电位差计式传感器的其它编码器来代替上述磁线性编码器。旋转位置编码器可构造成相对传感器或者绝对传感器。当编码器是光学传感器或电流接触传感器时，标识符可采用以盘状图案布置在径向地面朝外或径向地面朝内的柱形表面或者圆盘的平面表面上的格雷码图案的形式。
可旋转标识符可被布置在剂量采集单元20中作为属于剂量采集单元20的一个部件，并且其中可旋转标识符直接地联接到剂量控制构件350（如图2a中所示）。可替代地，可旋转标识符经由一个或多个齿轮而联接到剂量控制构件350。其它实施例可包括被并入注射装置100中的可旋转标识符，诸如并入剂量控制构件350或者布置在剂量控制构件350上，因而剂量采集单元20的剂量传感器20d直接地感测剂量控制构件350上所提供的旋转信息。
在其它实施例中，根据本发明的配量构件可由除剂量控制构件350以外的部件所限定，假设在设定剂量的排出期间这种部件运动到与活塞杆800的运动程度相对应的程度。作为实例，可对图2a中所示的装置进行修改从而允许剂量采集单元20采集驱动构件500的旋转位置。因为驱动构件500仅在设定剂量的排出期间旋转，所以可省略上述开关20e，因为可直接的采集由驱动构件所执行的旋转，从而获得与排出剂量的量有关的数据。该实施例提供特别简单且廉价的解决方案。然而，在用于采集驱动构件500的旋转位置的实施例中，在一些情况下剂量控制构件350的轴向位置可用于当使注射装置从剂量设定模式转换到剂量排出模式时唤醒旋转剂量传感器。
在附图中所示的实施例中，注射装置限定预填充的注射装置，其中将药物填充的药筒不可分离地布置在装置内部。在排出药筒的全部内容物之后，意图是将预填充的注射装置设置在新的一次性装置中，并且任选地被新的一次性装置所替换。然而，在经过稍微修改的其它实施例中，注射装置可适合于用作长期型的装置，其中当第一药筒已被清空时用新的药筒替换第一药筒。
根据如上所陈述的本发明，本发明总体上适用于医用传输装置，无论用于输送有利制剂至使用者的给药途径的类型如何。另外，本发明可在手动注射器（其中在传输过程期间使用者直接地传递必需的机械能）以及弹簧辅助注射器（其中在给药过程期间预拉紧或使用者拉紧的弹簧部分或全部地传递必需的机械能）中实施。此外，本发明也可应用于其它医用注射装置，其中使用具有除弹簧致动器外的其它能量源的致动器，诸如具有气压储存的气动操作致动器、具有电化学电池的原动机致动器、或者甚至具有电储能器的电致动器。
在以上对示例性实施例的描述中，以对提供作为提供用于不同部件的所描述功能的构件的不同部件之间的期望关系的不同结构进行了描述，使得本领域技术人员将会理解本发明的概念。不同结构的详细构造和规格被认为是由本领域技术人员沿本说明书中所陈述路线而执行的正常设计过程的目的。