1.本公开涉及一种例如药物输送设备的输送设备，其具有传感器机构，该传感器机构用于记录设定剂量和/或用于感测与由输送设备排出的剂量相关的内部组件的行进。
2.总体上，本公开涉及在医疗设备中使用传感器机构来提供与医疗设备的状态、变化和操作相关的信息。基于环形结构、管、盘形结构或桶形组件的使用的剂量感测机构和剂量结束传感器（单独使用或与线性传感器结合使用）可以位于医疗注射设备上或医疗注射设备内，使得电子模块可以询问并接收来自所有或一些传感器的信号，所述信号反映了与药物或药品的剂量的设定和/或输送直接相关的信息。电子模块可以是传感器机构的组成部分，或者可以是可与多个医疗设备一起重复使用的单独设备。
背景技术：
3.市场上存在大量的药物输送设备，其能够执行用户或患者受益的任何数量的操作。例如，存在多种设备，其通过注射（用针和不用针）、吸入、输注、雾化、滴剂、贴片和植入物自动地、半自动地或手动地输送一个或多个剂量的药物。在每种情况下，重要的是，监测某些设备属性以在设备的使用期间支持和引导患者以便增加治疗依从性。具体讲，所调拨（设定）和/或排出（输送）的剂量的知识对于医疗保健提供者和用户知道、监测和记录是重要的参数。同样，确认药物的剂量实际上被执行并且被完全输送（剂量结束确定）也是要知道和记录的重要参数。
4.对于许多用户，由于设备的机械复杂性，用于输送药物的医疗设备（例如注射设备）可能是不可驾驭的。因此，所调拨或排出的剂量的检测是具有挑战性的。此外，包括电子传感器以自动确定、发送和/或记录剂量参数可能使得这种设备的可用性成本过高。因此，传感器系统的附加成本必须保持尽可能低。此外，期望的是，附加感测和连接性解决方案的整合应当被设计和配置成不会导致笔的机械操作的显著变化。
5.用一个或多个传感器监测药物的设定剂量以及设定剂量的进展和输送的能力将大大有益于患者安全、药物施用或治疗依从性、设备失效分析以及未来的设备设计，仅举几个益处。在一些情况下，医疗设备可被设计用于非医学训练的个体为自己施用药物。例如，这样的设备的用户包括糖尿病患者，其中，药物管理和依从性（即患者遵循医疗指令和医疗方案的程度）通常是极其重要的。为了评估和确定自己用药的用户的依从性，期望获得尽可能多的关于每次注射的信息，例如，确定注射的药物的实际剂量、设定剂量的量、是否需要剂量设定校正、剂量注射的速率、注射是否停止、完成注射所需的时间、以及确认剂量已经完全输送。如果用户身体受损，例如视力下降或严重的关节炎，则收集和评估这样的数据可能是特别重要的。
6.存在少数已知的构造有药物输送设定机构的医疗设备，所述药物输送设定机构包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器尝试检测多种相互作用的机械组件和功能，例如设定剂量、剂量消减、以及最终输送设定剂量。每种已知设备都具有某些限制，例如需要向设备添加编码器，所述编码器尝试测量设备的若干不同部分的移动，或者必须包含仅
捕获有限数据的专用开关，例如设备的激活，而不是剂量输送的进展。
7.随着需要监测、收集和评估医疗设备属性（尤其是在药物输送设备中），期望提供例如药物输送系统的医疗设备，其对于制造是经济的且可以监测、记录和报告各种设备属性，并且可以无线地与其他设备一起工作。因此，本公开的目的是提供一种医疗设备，其包括一个或多个传感器以允许监测、测量、记录和发送上述设备属性，使得所收集的数据可以由患者、医疗保健专业人员和设备制造商进行评估。
技术实现要素：
8.通常，下面给出的公开内容尤其是通过将医疗设备与固定和转动环或桶型传感器、或线性传感器、或剂量结束开关或接触（它们与电子模块结合使用）结合，实现了上述目的。
9.本公开由此提供了一种根据独立权利要求的输送设备，例如药物输送设备。在从属权利要求、说明书和附图中给出了实施例。
10.根据第一方面，本公开涉及一种输送设备，例如药物输送或注射设备，包括：-壳体，其用于接收用于药物的药筒，该壳体具有沿着纵向轴线的纵向范围，-控制元件，其用于设定待由输送设备输送的剂量，以及-传感器机构，其用于记录由控制元件设定的剂量。
11.由此，控制元件被配置成在剂量设定期间围绕纵向轴线相对于壳体转动，并且另外在剂量设定期间沿着纵向轴线相对于壳体轴向移动。传感器机构包括电子模块和用于在剂量设定期间感测控制元件的转动的剂量设定传感器。剂量设定传感器包括第一传感器元件和第二传感器元件，其中，第一传感器元件具有经由电导体电连接到电子模块的接触元件。电子模块和第一传感器元件相对于控制元件转动地且轴向地固定，并且第二传感器元件相对于壳体转动地固定且可相对于控制元件转动地移动。此外，第一传感器元件和第二传感器元件在剂量设定期间沿着纵向轴线至少暂时地定位在壳体的外部。
12.将电子模块和第一传感器元件固定地安装到控制元件可以使传感器机构紧凑，紧凑的传感器机构可被例如完全地集成到控制元件中。通过在剂量设定期间至少暂时地将第一传感器元件和第二传感器元件定位在壳体的外部，可以进一步辅助这种集成。输送设备的所述壳体可以包括输送设备的所有构件，这些构件不相对于用于接收药物容器的药筒保持器轴向地移动。将这种传感器机构结合到现有设备中的设计仅给已经现有设备增加了最小的制造成本。此外，电子模块位于容易可达的位置，这确保了输送设备的良好可用性。
13.控制元件可以位于输送设备的远端。其可以被配置为旋钮。这种旋钮也可以称为剂量旋钮或剂量设定旋钮。或者，其也可以例如被配置为在例如其远端处围绕输送设备的转动圆柱形或套筒。
14.在一些实施例中，第一和第二传感器元件可以在剂量设定期间永久地位于壳体外部。其也可以在剂量输送期间永久地位于壳体外部，例如在设定剂量的输送结束时。在其他实施例中，第一和第二传感器元件也可以在剂量设定和/或剂量输送期间在轴向方向上暂时位于壳体内，例如在设定剂量的输送结束时或在设定小剂量时。例如，第一和第二传感器元件可以被配置成在剂量设定期间从壳体中移出。
15.第一传感器元件和第二传感器元件可以经由连接构件连接到壳体。连接构件还可
以将控制元件与壳体连接。连接构件可以被配置成在剂量设定期间相对于壳体轴向地移动。连接构件可以例如在剂量设定期间相对于壳体转动地固定。
16.根据一个实施例，第二传感器元件相对于控制元件轴向地固定。这可以实现稳健且紧凑的剂量设定传感器。
17.根据一个实施例，控制元件经由连接构件连接至壳体，其中，在剂量设定和剂量输送两者的期间，连接构件相对于壳体可轴向移动并且转动地固定。在剂量设定期间，控制元件相对于连接构件可转动地移动，并且第二传感器元件相对于连接构件转动地固定。这种连接构件提供了基准构件，其用于在剂量设定期间感测控制元件相对于壳体的相对转动，即使剂量输送传感器已经移出了壳体。
18.连接构件的移动可以与经由控制元件设定的剂量成比例。然后可以通过将控制元件和连接构件推回到壳体中来实现设定剂量的输送。为此，输送设备可以包括剂量机构，该剂量机构将连接构件的线性轴向移动转换成活塞杆的轴向移动，该活塞杆将待输送的药物排出输送设备。连接构件可被配置为例如套筒，例如围绕输送设备的剂量机构的纵向套筒。套筒可以是剂量调拨套筒。它也可以被称为注射套筒，如us8512296b2的情况那样。
19.根据一个实施例，控制元件可相对于连接构件从剂量设定位置轴向移动到剂量输送位置，其中，例如，控制元件和第一传感器元件在剂量输送位置中相对于连接构件转动地固定。控制元件轴向移动到剂量输送位置可以将剂量机构从剂量设定状态切换到剂量输送状态。
20.剂量机构可以包括例如相对于壳体轴向固定并且可转动移动的计量元件。计量元件可以经由第一螺纹连接而连接到活塞杆并且经由第二螺纹连接而连接到连接构件。在剂量机构的剂量设定状态下，活塞杆可以相对于计量元件转动地固定并且相对于壳体可转动地移动，以使得活塞杆与计量元件一致地转动并且不相对于壳体轴向移动。在剂量机构的剂量输送状态下，活塞杆可以相对于计量元件可轴向移动并且相对于壳体转动地固定，以使得计量元件的转动经由第一螺纹连接将活塞杆推到近端方向。例如，可以通过将连接构件推到近端方向经由第二螺纹连接引起计量元件在剂量设定期间的转动。
21.例如，在公开文献us8512296b2中描述了具有这种剂量机构的输送设备，并且该公开文献中描述的剂量机构通过引用并入本公开内容。在us8512296b2中，连接构件被称为"注射套筒"。
22.根据一个实施例，第二传感器元件相对于连接构件可轴向移动。这使第二传感器元件相对于控制元件轴向固定，即使控制元件相对于连接构件可轴向移动。
23.根据一个实施例，第二传感器元件经由键连接而连接到连接构件，键连接包括例如至少一个凸耳，其可滑动地接收在平行于纵向轴线定向的纵向凹口内。这种键连接可以实现第二传感器元件相对于连接构件和壳体的容易但坚固的转动固定，同时可以实现第二传感器元件沿轴向方向移动。键连接可直接配置成在第二传感器元件与连接构件之间，或者其可例如配置在第二传感器元件与相对于连接构件转动地固定的输送设备的另一构件之间。
24.根据一个实施例，第一传感器元件的接触元件被配置为二维表面接触。这导致机械上简单的第一传感器元件，并且可以实现接触元件与将第一传感器元件与电子模块电连接的导体之间的容易连接。
25.根据一个实施例，第一传感器元件的接触元件设置在平行于纵向轴线定向的圆柱形表面上。这样的接触元件容易可达以便由第二传感器元件接触。圆柱形表面可以是刚性地连接到控制元件的圆柱形载体的侧向区域。由此，圆柱形表面可以是圆柱形载体的内或外侧向区域。
26.根据一个实施例，第二传感器元件被配置成电接触在垂直于纵向轴线的径向方向上的第一传感器元件的接触元件。这可以实现第一和第二传感器元件之间的牢固电接触。
27.根据一个实施例，剂量设定传感器包括绝缘载体，该绝缘载体支承电导体和第一传感器元件的接触元件。将电导体和第一传感器元件的接触元件放置在同一绝缘载体上可以实现传感器机构的容易且成本高效的制造。
28.根据一个实施例，绝缘载体被配置为刚性和/或独立结构，其中，电导体和/或第一传感器元件的接触元件例如作为导电插入件而刚性地附接到载体和/或与绝缘载体共成型。这产生了紧凑且坚固的传感器机构。
29.根据一个实施例，绝缘载体被配置为印刷电路板，例如柔性印刷电路板。这种印刷电路板可易于制造，并且可以实现电导体和/或接触元件的精确放置。
30.根据一个实施例，绝缘载体具有支承第一传感器元件的环形部分和支承电导体的纵向部分，其中，环形部分围绕纵向轴线周向地延伸，并且纵向部分平行于纵向轴线纵向地延伸。环形部分可以例如是由围绕纵向轴线弯曲的柔性绝缘载体（例如柔性印刷电路板）形成的。
31.根据一个实施例，第二传感器元件被配置为导电金属元件，其具有与第一传感器元件接触的一体形成的链接结构。这可以实现紧凑和坚固的第二传感器元件的成本高效的制造。链接结构可包括若干金属链接元件，其被配置为独立和/或弹簧加载的元件，其被配置成例如在径向方向（例如向内或向外的径向方向）上抵靠第一传感器元件的接触元件。
32.根据一个实施例，第二传感器元件被配置为穿孔（punched）且弯曲的金属片。
33.根据一个实施例，第二传感器元件包括保持链接结构的多个链接元件的导电金属环，其中，链接元件被配置成将第一传感器元件的至少两个接触结构彼此电连接。例如，金属环和链接结构的链接元件两者都可以由单块金属来制造，例如单个金属片。
34.根据一个实施例，剂量设定传感器包括转动剂量设定编码器，其在剂量设定期间控制元件转动时产生具有电脉冲的传感器信号，并且电子模块被配置成从由剂量设定传感器产生的多个电脉冲确定设定剂量。这可以容易地检测控制元件的增量转动。
35.根据一个实施例，剂量设定传感器被配置成以与控制元件的角转动速度成比例的速率来产生传感器信号的电脉冲。
36.根据一个实施例，剂量设定传感器被配置成向电子模块提供指示控制元件的转动方向的传感器信号。这可以使电子模块在引起剂量设定（即设定剂量的增加）的控制元件在一个转动方向上的转动与引起剂量消减（即设定剂量的减少）的控制元件在相反方向上的转动之间进行区分。传感器信号可以是包括若干（例如两个）信号作为信号分量的组合信号。例如，传感器信号可以包括两个信号作为信号分量，由此正交地产生信号分量。
37.根据一个实施例，电导体包括第一导体和第二导体，并且第一传感器元件包括导电地连接到第一导体的第一接触结构和导电地连接到第二导体的第二接触结构。由此，第二传感器元件包括链接结构，其被配置成在控制元件转动时重复地开放和闭合第一和第二
接触结构之间的电接触。这可以在控制元件转动时产生可容易由电子模块检测的脉冲电信号。
38.根据一个实施例，链接结构包括第一链接元件和导电地连接到第一链接元件的第二链接元件，其中，第二链接元件配置成在控制元件转动时顺序地移动成与第二接触结构的各个接触元件电接触，同时第一链接元件与第一接触结构电接触，并由此顺序地将第二接触结构的各个接触元件与第一接触结构连接。
39.根据一个实施例，第一接触结构包括接触元件中的单个接触元件，并且第一链接元件被配置成导电地接触第一接触结构的单个接触元件，同时第二链接元件顺序地移动成与第二接触结构的接触元件电接触。这可以容易地产生脉冲电信号。
40.根据一个实施例，第一接触结构和第二接触结构围绕纵向轴线以如下方式周向地设置在彼此之后：当控制元件的转动位置在第一角度范围内时，第一链接元件接触第一接触结构，并且第二链接元件接触第二接触结构，并且当控制元件的转动位置在第二角度范围内时，第一链接元件接触第二接触结构，并且当控制元件的转动位置在第三角度范围内时，第二链接元件接触第一接触结构。由此，第二角度范围可以不同于第三角度范围。
41.利用这种配置，第一、第二和第三接触结构的各个接触元件可以沿着围绕纵向轴线的周向方向放置在彼此旁边。这可以实现占据很少安装空间的紧凑的传感器机构。
42.根据一个实施例，电导体包括第三导体，并且第一传感器元件包括导电地连接到第三导体的第三接触结构。由此，第二传感器元件的链接结构被配置成在控制元件转动时重复地开放和闭合第一和第三接触结构之间的另外的电接触。通过建立与单个第一接触结构的第二接触结构的电接触和第三接触结构另外的电接触两者，可以利用第一和第二传感器元件的紧凑设置产生两个单独且独立的信号。
43.根据一个实施例，第二接触结构的接触元件和第三接触结构的接触元件相对于彼此偏移，使得在控制元件转动时，第一和第二接触结构之间的电接触的开放和闭合相对于第一和第三接触结构之间的另外的电接触的开放和闭合呈现出时偏。电子模块然后被配置成根据该时偏来确定控制元件的转动方向。因此，导致剂量设定的控制元件的转动可以从导致剂量消减的转动中得到辨别。各个接触元件之间的偏移可以被配置成使得正交地产生第一传感器信号和第二传感器信号，所述第一传感器信号通过重复闭合第一和第二接触结构之间的电接触而产生，所述第二传感器信号通过重复闭合第一和第三接触结构之间的电接触而产生。
44.根据一个实施例，控制元件配置成例如沿近端方向在剂量输送期间相对于壳体轴向地移动，并且传感器机构包括剂量输送传感器，该剂量输送传感器被配置成通过检测控制元件的轴向移动来感测设定剂量的输送。当感测到通过控制元件的转动而设定的剂量和输送设备实际输送的剂量两者时，电子模块可以检查设定剂量是否已经被完全输送了。此外，电子模块可以配置成向输送设备的用户警告不完全的剂量输送。通过检测控制元件在剂量输送期间的轴向移动，也可以用设备检测输送剂量，其中，控制元件在剂量输送期间转动地固定，使得剂量设定传感器不产生任何传感器信号。
45.剂量输送传感器可以被配置为线性传感器，例如增量线性传感器。剂量输送传感器可以被配置成感测输送设备的两个构件之间的相对轴向移动，所述两个构件在控制元件在剂量输送期间轴向移动时相对于彼此轴向移动。例如，剂量输送传感器可以被配置成感
测壳体和将控制元件与壳体连接的连接构件之间的轴向移动。
46.根据一个实施例，剂量输送传感器包括相对于壳体转动地固定的传感器部分、和用于将转动地固定的传感器部分导电连接到电子模块的电连接器。电连接器被配置成在剂量设定期间处于开放状态，并且在设定剂量的输送期间（例如在设定剂量的输送开始时）被转移到闭合状态。具有相对于壳体转动地固定的传感器部分可以容易地检测壳体和控制元件之间的相对移动。此外，电连接器在剂量设定期间的开放状态使转动地固定的部分在剂量设定期间与转动电子模块和控制元件断开。这简化了电子模块和剂量输送传感器的转动地固定的传感器部分之间的电连接，因为不需要提供滑动接触。
47.根据一个实施例，当控制元件处于剂量设定位置时电连接器处于开放状态，并且当控制元件移动到剂量输送位置时电连接器转移到闭合状态。因此，电连接器的闭合与控制元件移动到剂量输送位置耦合，使得该移动可以通过电连接器的闭合来检测。例如，电子模块可以被配置成感测电连接器的闭合，从而检测控制元件移动到剂量输送位置。
48.根据一个实施例，电连接器包括第一部分和第二部分，所述第一部分相对于控制元件和电子模块转动地固定并且导电地连接到电子模块，所述第二部分相对于壳体转动地固定。第一部分由此可相对于第二部分轴向地且转动地移动。第一部分可以例如在输送设备的操作期间永久地连接到电子模块。
49.根据一个实施例，电连接器包括周向接触设置和连接器接触。周向接触设置由此围绕纵向轴线周向地设置并且相对于连接器接触可转动地且轴向地移动。电连接器被配置成通过周向接触设置相对于连接器接触的轴向移动而转移到闭合状态，并且连接器接触被配置成在电连接器的闭合状态下电接触周向接触设置。周向接触设置允许在控制元件的每个可设定转动位置处闭合电接触。
50.根据一个实施例，周向接触设置的单独的接触围绕纵向轴线周向地分布，并且电连接器仅在周向接触设置相对于连接器接触定位在不同且分开的转动位置时可转移到闭合状态。连接器接触然后在定位在单独的转动位置时接触周向接触设置的不同组（例如不同对）的接触。这可以实现周向接触设置和连接器接触之间的可靠接触。
51.根据一个实施例，第一部分包括周向接触设置，并且第二部分包括连接器接触。这可以实现仅占据输送设备的有限周向部分内的安装空间的第二部分的紧凑配置。
52.根据一个实施例，剂量输送传感器被配置为剂量结束开关，该剂量结束开关被配置成在设定剂量完全输送后被致动，例如被闭合。这可以简单地检测设定剂量输送的完成。
53.根据一个实施例，剂量结束开关通过将另外的电连接器从开放状态转移到闭合状态而被致动，其中，转动地固定的传感器部分包括另外的电连接器，并且电连接器被配置成在开始剂量输送时从开放状态转移到闭合状态。由此，剂量结束开关的操作独立于用于将剂量输送传感器连接到电子模块的电连接器的操作。这允许通过电子模块可靠地检测剂量结束开关的闭合。此外，电子模块还可以另外从电连接器的闭合中检测设定剂量输送的开始。例如，这可以使电子模块通过测量电接触的闭合与另外的电接触的闭合之间的时间间隔来确定对于输送设定剂量所需的时间。
54.根据一个实施例，剂量输送传感器被配置为线性传感器，其被配置成感测在剂量输送期间控制元件沿着纵向轴线的轴向移动。电子模块由此可以监测剂量输送的整个过程。例如，电子模块可以被配置成根据控制元件的轴向移动的变化来检测剂量输送期间的
中断或延迟。这增强了可用于监测剂量输送设备的使用的信息。
55.根据一个实施例，转动地固定的传感器部分包括剂量输送编码器，其沿着纵向轴线伸长并且可相对于壳体轴向移动。转动地固定的纵向编码器允许剂量输送传感器的简单构造。
56.根据一个实施例，剂量输送编码器被配置成在轴向移动时重复地接触静态电接触，其中，静态电接触相对于壳体轴向固定。电子模块然后被配置成监测剂量输送编码器和静态电接触之间的重复接触事件，并且根据重复接触事件来确定控制元件的轴向移动。这种线性增量编码器可以容易地集成到现有的剂量输送设备中。
57.根据一个实施例，电子模块被配置成通过计数重复接触事件的数量来监测重复接触事件，并且根据重复接触事件的计数数量来确定控制元件的轴向移动。
58.根据一个实施例，电子模块被配置成根据由剂量设定传感器感测到的控制元件的转动来确定设定剂量，并且例如在控制元件的轴向移动停止时和/或在控制元件释放时根据由剂量输送传感器感测到的轴向移动来确定注射剂量。电子模块还被配置成将注射剂量与设定剂量进行比较，例如用于检测设定剂量的仅部分输送。这增强了输送设备的可用性。例如，电子模块可以被配置成向输送设备的用户警告设定剂量的仅部分输送。此外，电子模块可以被配置成例如经由集成到电子模块中的无线发送器来发送仅部分输送剂量的信息以用于评估。
59.通常，转动地固定的剂量输送传感器与可转动移动的电子模块经由连接器接触的组合的方面独立于也包括剂量设定传感器的传感器机构。此外，该组合也独立于输送设备的剂量机构的精确机械配置。
60.根据第二方面，本公开因此涉及一种输送设备，包括：-壳体，其用于接收药物的容器，该壳体具有沿着纵向轴线的纵向范围，-控制元件，其用于设定待由输送设备输送的剂量，以及-传感器机构，其用于记录由输送设备输送的剂量。
61.控制元件由此被配置成在剂量设定期间围绕纵向轴线相对于壳体转动。传感器机构包括被配置成感测设定剂量的输送的剂量输送传感器、和用于评估由剂量输送传感器提供的传感器信号的电子模块，其中，电子模块相对于控制元件转动地固定。剂量输送传感器包括相对于壳体转动地固定的传感器部分、和用于将转动地固定的传感器部分导电地连接到电子模块的电连接器。电连接器由此被配置成在剂量设定期间处于开放状态并且在设定剂量的输送期间例如在设定剂量的输送开始时被转移到闭合状态。
62.根据本公开第二方面的输送设备的实施例可具有在根据本公开第一方面的输送设备的前述部分中描述的一个、几个或所有特征。
63.根据第三方面，本公开还涉及一种输送设备，包括：-壳体，其用于接收药物的容器，该壳体具有沿着纵向轴线的纵向范围，-控制元件，其用于设定待由输送设备输送的剂量，以及-传感器机构，其用于记录由控制元件设定的剂量并用于记录由输送设备输送的剂量。
64.由此，控制元件被配置成在剂量设定期间围绕纵向轴线相对于壳体转动。传感器机构包括被配置用于在剂量设定期间感测控制元件的转动的剂量设定传感器、被配置成感
测设定剂量的输送的剂量输送传感器、以及用于评估由剂量设定传感器和剂量输送传感器提供的传感器信号的电子模块。由此，剂量设定传感器被配置为转动传感器，并且剂量输送传感器被配置为线性传感器。
65.根据本公开第三方面的输送设备的实施例可具有在根据本公开第一方面的输送设备的前述部分中描述的一个、几个或所有特征。
66.本公开还涉及传感器机构和可包含这种机构的多个医疗设备，包括但不限于通过注射（有针和无针）、吸入、输注、雾化、液滴、贴片和植入物自动地、半自动地或手动地输送一个或多个剂量的药物的设备。将一个或多个转动或线性传感器结合到这些可与电子模块通信的医疗设备中可以确定设定剂量、设定剂量的校正、剂量输送的开始、剂量输送的进展和剂量输送的结束。这些参数中的一些或全部可被电子地监测、测量、记录和远程发送。本公开的传感器机构的电子模块可结合到医疗设备中，或可移除地附接到医疗设备，或者是完全独立的组件。
67.在本公开的一个非限制性实施例中，存在一种用于在医疗设备（例如注射设备）中记录设定剂量的传感器机构，其包括相对于注射设备的壳体可转动地固定的第一传感器环、和相对于第一传感器和壳体可转动的第二传感器环，其中，第一或第二传感器环包括多个接触表面，另外这些接触表面可以分布在另外的环或类似形状的结构上。虽然本公开使用术语"环"来描述可以在传感器机构中使用的一些传感器，但是术语"环"不应被解释为限制传感器的精确形状。例如，本文描述的环传感器还将包括形状像桶、管或圆柱形的传感器。实际上，"环"可以被认为是中空圆柱形或桶的横向切片或片段。在使用环形传感器的那些实施例中，接触在设备中纵向对齐。这与传感器是将具有径向对齐接触的桶状（管或圆柱形）的那些实施例形成对比。
68.电引线附接到位于第一传感器环或第二传感器环上的接触点，并且包含微控制器的电子模块被电连接到电引线。电池可以连接到微控制器以向传感器机构供电。在设定药物剂量期间第一传感器环和第二传感器环之间的相对转动导致了接触点移动成与多个接触表面电接触和脱离电接触，使得接触点在单个时间点只能与多个接触表面中的一个接触表面电接触。
69.上述传感器机构还可以包括定位在注射设备的壳体内的环对齐器，其中，环对齐器可以在剂量设定期间相对于壳体转动。在一个优选设计中，环对齐器可以可转动地固定到剂量旋钮，使得两个环一起一致地转动。多个接触表面可以位于第一传感器环上，然后接触点可以位于第二传感器环上，其可转动地固定到环对齐器，使得第二传感器环相对于壳体可转动地固定。在该配置中，引线在剂量设定期间都相对于第一传感器环转动。在本公开的传感器机构的一些配置中，优选的是使多个接触表面被配置成使得它们具有相同的形状和尺寸，并且使多个接触表面中的每一个与相邻的接触表面分开相同的距离，其中，该距离包含非导电表面。
70.在传感器机构的一些设计中，环对齐器在设定剂量药物的输送期间可能不能相对于壳体转动，并且多个接触表面可以围绕第一传感器环的外表面周向地设置。
71.传感器机构中的微控制器和电池（电子模块的一部分）两者都可以与环对齐器一起转动。微控制器还可以包含无线通信模块。第三传感器环可以相对于壳体可转动地固定，并且还可以包含多个接触表面。另外，传感器机构可以包括位于套筒上的线性传感器，其配
置成在设定剂量的输送期间沿近端方向轴向地移动，其中，线性传感器在设定剂量的输送期间电连接到微控制器。该线性传感器可以被配置成接触或接合轴向地固定到壳体的导电带，使得在设定剂量药物的输送期间，线性传感器相对于导电带移动并接触导电带。微控制器可以监测线性传感器相对于导电带的相对移动，并且可以确定与设定剂量药物相比实际输送的药物量。
72.在本公开的又一实施例中，提出了一种用于感测注射设备中的剂量设定、设定剂量的消减、剂量调整和药物的最终设定剂量的传感器机构，其中，环对齐器定位在注射设备壳体内，使得其可以在药物剂量的设定期间相对于壳体转动。传感器机构包括可转动地固定到壳体的第一传感器环，其中，第一传感器环包括多个接触表面。第二传感器环相对于环对齐器可转动地固定，并且还包括具有多个接触表面的第三传感器环。该第三传感器环相对于第一传感器可转动地固定。电引线在位于第一侧表面上的第一接触点处和位于第二侧表面上的第二接触点处附接到第二传感器环。此外，第一接触点和第二接触点不对齐。还包括微控制器，其电连接到电引线，并且电池连接到微控制器并供应微控制器所需的电力。
73.在刚刚描述的实施例中，第二传感器环相对于第一和第二传感器环的转动使第一和第二接触点移动到与多个接触表面电接触和脱离电接触，以使得微控制器可以确定环对齐器的第一转动方向或第二转动方向。第一接触点与第二接触点的不对齐可被配置成使得第一接触点和第二接触点两者都可在同一时间点与多个接触表面电接触。
74.该传感器机构可以设计成使得第一转动方向出现在剂量设定期间，并且第二转动方向出现在剂量消减或调整期间。另外，线性传感器可以定位在医疗设备的套筒组件上，其在设定剂量药物的输送期间沿近端方向轴向地移动，并且可以在设定剂量的输送期间电连接到微控制器。注射设备还可以包括固定到壳体的导电带，使得线性传感器在设定剂量的输送期间相对于导电带移动并接触导电带。当这种情况发生时，微控制器监测线性传感器相对于导电带的相对移动。该监测将允许微控制器确定剂量输送的开始、输送的时间、输送中是否存在中断、输送的结束、以及与可以从一个或多个环传感器确定的药物的设定剂量相比实际输送的药物量。
75.本公开中公开的传感器机构的又一实施例还感测注射设备中的设定剂量。这里，环对齐器定位在注射设备的壳体内，使得环对齐器能够在药物剂量的设定期间相对于壳体转动。第一传感器环可转动地固定到壳体，并且包括多个接触表面。第二传感器环相对于环对齐器可转动地固定，并且第三传感器环相对于第一传感器可转动地固定，该第三传感器环也具有多个接触表面。电引线在位于第一侧表面上的第一接触点处附接到第二传感器环，并且也在位于第二侧表面上的第二接触点处附接，其中，第一接触点和第二接触点不对齐。传感器机构还包括位于注射设备的套筒上的线性传感器，其配置成在设定剂量药物的输送期间沿近端方向轴向地移动。
76.刚刚描述的传感器机构可以通过固定到注射设备的壳体上的导电带延伸，使得在设定剂量的输送期间线性传感器相对于导电带移动并接触导电带。与其他描述的实施例一样，微控制器电连接到电引线，并且仅在设定剂量药物的输送期间连接到线性传感器。电池电连接到微控制器。第二传感器环相对于第一和第二传感器环的转动使得第一接触点和第二接触点移动到与多个接触表面电接触和脱离电接触，使得微控制器可以确定环对齐器的第一转动方向或第二转动方向。第一转动方向指示剂量设定，并且第二转动方向指示从无
意设定剂量到较低剂量的剂量消减或剂量调整。
77.传感器机构还可以具有仅在设定剂量的输送期间被激活的开关，其中，开关的激活将微控制器连接至线性传感器。开关可以包含触针，其中，在开关激活期间，触针与线性传感器电接触以建立微控制器、导电带和线性传感器之间的电通信。然后，在开关被激活之后，微控制器监测线性传感器相对于壳体上的固定导电带的轴向移动，并且可以确定上述参数，尤其是与药物的设定剂量相比实际输送的药物量。
78.此外，传感器机构可以包括剂量输送结束传感器，该剂量输送结束传感器被配置为机械开关或电接触的物理相互作用（下文统称为"eod开关"）。eod开关的状态是由微控制器监测的，并且该状态数据可以经由无线接口被发送到外部设备（例如，智能电话、平板计算机、对接站等）。eod开关状态也可以被发送到移动网络。eod开关的一个优选位置是在剂量设定机构内的固定位置，并且位于线性移动的剂量调拨套筒附近。开关被放置成使得剂量调拨套筒将在剂量调拨套筒到达零剂量位置和处于零剂量位置时的完全相同的时间接触eod开关。在剂量设定期间，剂量调拨套筒在远离eod开关的远端方向上相对于设备壳体线性移动，并且同时使开关移动到开放位置，即，电路开路。在一些药物输送设备设计中，剂量调拨套筒在剂量设定和剂量输送期间转动地且线性地移动。
79.在输送设定剂量药物的过程期间，剂量调拨套筒相对于设备壳体线性地移动，直到eod开关闭合（这与设定剂量药物的完全输送一致）并且仅当剂量调拨套筒处于零位置时。如果药物未被完全输送，则eod开关未闭合并且该信息被传送到外部设备并且最终被传送到设备的用户。一旦剂量被完全注射，则eod开关将闭合并且开关的状态由微控制器读取并且剂量可以连同剂量输送的时间一起被计算，并且该数据可以经由无线接口被发送到外部设备或直接发送到移动网络中。
80.当医疗设备被配置为注射设备时，包括有药物容器、与药物容器可操作地相关联的药物输送机构、以及多个不同的可能的传感器机构中的至少一个，包括上面具体描述的那些。微控制器和电池是电子模块的一部分，其可以与注射设备集成或可以被包含在与传感器机构可操作地相关联的单独壳体中，例如，电子模块可以可移除地附接到医疗设备并且可重复使用，并且它还可以具有允许用户通过屏幕或按钮输入指令或命令的用户接口。电子模块被配置成与作为传感器机构的一部分的环形和线性传感器通信，并且从传感器接收一个或多个信号，其中，所接收的信号被处理和变换以产生关于传感器机构本身的可报告信息，其包括选择机械组件的位置和移动（线性和转动）。电子模块还可以被配置成与具有用户接口的远程设备进行通信。
81.电子模块将持续地监测传感器，并且将接收指示剂量设定、剂量消减、剂量调整、剂量输送的开始、剂量输送中断、剂量输送进展和剂量输送完成的（一个或多个）信号。电子模块中的微控制器或微处理器将处理这些信号并将其变换成与这些注射设备参数有关的可报告信息。应当注意，仅在正使用医疗设备时（例如在剂量设定或剂量输送操作期间）电子模块被激活或者处于通电的发送/接收状态时，才可以捕获与所提到的参数中的一个或多个有关的信号。然后，可以将该信息实时地报告给显示器，该显示器是电子模块的一部分或者是另一报告设备（例如专用远程设备、蜂窝电话或台式计算机）的一部分。作为替选，电子模块可以记录并存储信息，直到信息被自动地发送给另一设备或者由用户使用单独的远程设备来手动询问。
82.本发明的一种可能的电子模块包括具有信号处理单元的微控制器，其可以使用解码算法来操作，该解码算法具有对从第一、第二或第三传感器获得的信号进行解码的能力。这些经解码的信号可以存储在与电子模块相关联的存储器内。本领域技术人员应当理解，可以提供多种多样的对应算法表。如所提及的，电子模块包括电源并且可以包括专用集成电路（asic）以产生和接收去往和来自上述一个或多个传感器的信号，其是传感器机构的一部分。asic可以适于收集关于注射设备的操作的信息，并且将收集的信息变换成用户或医疗保健提供者可识别的格式。电子模块内的处理器可以使用从询问的传感器所接收的信号来计算或确定例如药物的设定剂量或输送的实际剂量。该计算的结果可以被发送到用户可访问的显示器，并且其可以被存储在存储器中，以用于经由有线或无线连接发送到另一设备。处理器还可以包括时钟功能，以允许其监测注射的时间/日期、注射的速度、以及注射是否停止、以及持续多久。还可能的是，电子模块可以确定设备的温度，并且因此在注射时或在设备的不使用期间提供药物的近似温度。注射设备的温度简档可以与药物的有效性相关，例如药物的退化或效力降低的程度。
83.如所提及，从上文所描述的传感器机构获得的信息可通过电引线来获得，所述电引线连接到一个或多个传感器并且还连接到电子模块，使得信息可发送到可专用于电子模块的便携式或远程设备。便携式设备可为智能电话或平板计算机或其他便携式设备，例如膝上型计算机或手持式个人数据助理（pda），例如个人糖尿病管理器（pdm），其具有处理设备、存储器、显示器、用户接口及通信接口。
84.便携式设备可以无线地用于利用定制的药物输送指令、数据记录和数据集成过程来对电子模块进行编程，以便为用户提供对电子模块和/或便携式设备显示器或屏幕上的准确信息的方便访问，以查看当前剂量、剂量时间、以及与先前存储的历史药物施用事件有关的剂量信息。传感器机构还可以在输注设备中或相对于输注设备提供感测能力，以允许早期检测设备或组件故障、药物错误和依从性。这可以实时检测并向用户反馈输注部位故障，并且确保提高的安全性，这两者先前都是对于常规的自我施用的药物输送设备的用户未满足的需求。
85.本发明的说明性实施例可以至少部分地以数字电子电路、模拟电子电路或者以计算机硬件、固件、软件或者它们的组合来实现。包括电子模块或者与单独的电子模块及其相应组件进行通信的传感器机构包括了多个组件即电池，并且信号处理单元可以通过一个或多个计算机程序产品的应用来实现，即有形地实施为在信息载体中的计算机程序，例如在机器可读存储设备中或者在传播信号中，以便由数据处理装置（例如可编程处理器、计算机或者多个计算机）执行或者控制数据处理装置的操作。计算机程序可以以任何形式的编程语言来编写，包括编译或者解释语言，并且其可以以任何形式来部署，包括作为独立程序或者作为模块、组件、子例程、或适合于在计算环境中使用的其他单元。计算机程序可以部署成在一个计算机上或者在多个计算机上执行，所述多个计算机在一个站点处或跨多个站点分布并且通过通信网络互连。
86.本公开的部分还可以被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储数据的任何数据存储设备，所述数据此后可以由计算机系统读取。计算机可读记录介质的示例包括但不限于只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、cd-rom、磁带、软盘和光学数据存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计
算机系统之上，使得计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。而且，用于实现本公开的功能程序、代码和代码段可以由本公开所属领域的程序员容易地解释为在本发明的范围内。
87.与传感器机构相关联的方法步骤、过程或操作和/或与结合与传感器机构相关联的信号处理单元（处理器）或控制器或微控制器来操作的本公开的电子模块对接的便携式设备或医疗设备或用户便携式设备（例如手持式用户设备，例如智能电话、膝上型计算机、pdm等）可以由一个或多个可编程处理器执行，所述一个或多个可编程处理器执行计算机程序以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行本发明的功能。方法步骤还可以由专用逻辑电路来执行并且根据本发明的说明性实施例的装置可以被实施为专用逻辑电路，例如，fpga（现场可编程门阵列）或asic（专用集成电路）。
88.适合于执行与本公开相关联的一个或多个计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器两者以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器、和用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备（例如磁盘、磁光盘或光盘），或者可操作地耦合到其以从其接收数据或向其传送数据或两者。适合于实现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备，例如eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
89.以下医疗设备的列表虽然不是穷举的，但是可以通过包括本公开的传感器机构而受益：针或无针的注射设备，包括可重复使用和一次性设计，由用户手动驱动或被触发以自动执行药物输送；连续地或通过间歇性推注量输送药物的泵；吸入器，包括干粉和加压液体雾化器；渗透性输送设备；可穿戴贴片；以及植入的生物传感器和药物输送设备。
90.如下面更详细描述的，受益于使用本文描述的传感器机构的一种可能的医疗设备是笔形注射设备，例如用于分配胰岛素或生育药物的那些设备，其历来是严格机械设备。人们越来越感兴趣的是将电子功能结合到这些自注射笔中以监测、跟踪和准确地测量与剂量设定和剂量输送有关的上述参数。人们也感兴趣的是将收集的与那些参数有关的信息无线传输到云，以帮助医生监测注射参数。解决方案应当是低成本的，特别是对于一次性笔市场，必须是准确的并且不应当需要对现有笔的机械结构进行实质修改。
[0091] 可以被配置成并入传感器机构的一种可能的笔型注射设备是能够实现从单个药物容器的可变的、用户可设定的多种剂量的设备，其中，容器优选地是药筒。这种设备的示例在2017年7月13日提交的u.s. 8,512,296、u.s.公开号2018/0001031和美国序列号15/649,287中描述，这些专利申请中的每一个的内容都通过引用完全并入本技术中。在国际公开wo2017/054917a1和wo2013/117332a1中也公开了u.s. 8,512,296中所描述的注射设备
的类型的变型，这些公开中的每一个的内容都通过引用完全并入本技术中。
[0092]
注射设备可以是可重复使用的，这意味着药物容器可通过注射设备的局部拆卸和重置来更换，例如通过用满的药筒更换空的药筒并将活塞杆缩回到剂量设定机构中。在可重复使用的设备中，药筒保持器可以从剂量设定机构的近端移除，并且旧的空药筒更换为新的满的药筒，并且药筒保持器重新附接到剂量设定机构。在一次性注射设备中，药筒保持器永久地附接到剂量设定机构，并且一旦药物的药筒变空，则整个注射设备被处理掉。
[0093]
本公开详细地描述了使用集成到注射笔中的传感器机构来测量、记录和报告与剂量设定和剂量输送相关的参数的仅一个可能应用。如所述的，在一个实施例中，电子模块可以可移除地附接到笔，其与第一、第二和/或第三传感器通信，其然后被处理成药物的设定剂量和输送剂量。一个或多个环形传感器的该测量移动与注射设备中的两个组件部分的相对移动成正比，这继而可以与由用户设定的药物剂量和/或在注射过程期间输送的药物剂量直接相关。
[0094]
如本公开中所述，利用传感器机构确定剂量可应用于多种多样的注射设备设计，只要剂量设定和输送机构的至少一个组件在剂量输送期间移动。如果注射过程完全执行，则由线性或转动移动引起的一个或多个传感器的位置的这种变化可以与将从药物容器排出的药物量成正比。线性移动的可能的剂量输送组件在下面更详细地描述。这些组件可以是在剂量输送期间相对于外壳接近地平移的剂量调拨套筒或活塞杆。优选地，线性传感器通过粘附到外表面或通过共成型结合在组件中而固定地附接到这些组件中的一个或两个。
[0095]
如所述的，电子模块可以构成单独的或一体的测量设备，其收集、计算和记录从询问一个或多个传感器得到的数据。如果使用单独的电子模块，则期望将模块配置为相对于本公开的医疗设备可附接、可移除和可重复使用的。通过具有单独的和可重复使用的电子模块，可以实现医疗设备（例如注射设备）以"准备好状态（这意味着准备好附接到电子模块）"经济地制造。下面公开了单独的电子模块的进一步细节。作为替选，电子模块可以是一体的，即不是注射设备内包含的传感器机构的单独的、可移除的部分。
[0096]
传感器和电引线或导体可以被胶合、压配合、夹持、旋拧或以其他方式物理地附接到医疗设备的一个或多个选择组件。作为替选，一些传感器（例如线性传感器）可以通过在选择组件在第一实例中制造时共成型这种传感器的一个或多个部分而与医疗设备的选择组件制成一体。这种制造过程有时也被称为"双射（two-shot）"成型过程。共成型可以实现经济高效的制造，尤其是当医疗设备（例如注射设备或吸入器）旨在作为一次性设备时，这意味着药物容器被密封在设备内，并且一旦所有药物已经排出（通常通过重复注射或吸入相同或不同剂量），则医疗设备随后被丢弃。换句话说，在这种一次性设备中，不存在移除空药物容器或重置设备以插入新填充药物容器的机构或装置。
[0097]
本公开的这些和其他方面以及优点将从本公开的以下详细描述和附图中变得显而易见。
附图说明
[0098]
在本公开的以下详细描述中，将参考附图，其中：图1是可以包含本公开的传感器机构的一种可能的完整的药物输送设备的透视图，其中，设备的帽被移除，从而使笔型针附接到药筒保持器，并且示出了设备的分解图；
图2示出涉及具有本公开的传感器机构的注射设备的一种可能的逻辑流程图；图3示出涉及具有本公开的传感器机构的另一实施例的注射设备的另一可能的逻辑流程图；图4示出可以实现图3的逻辑流程图的所需系统架构的示意性表示；图5示出用于在本发明的传感器机构中使用的转动环传感器的一个可能实施例的两个透视图；图6示出用于在本发明的传感器机构中使用的固定环传感器的可能实施例的透视图；图7示出包含本公开的传感器机构的实施例的注射设备的截面图；图8描绘在剂量设定和剂量消减或校正期间由传感器机构产生的电信号的示意性表示；图9示出用于在本发明的传感器机构中使用的附接至环对齐器的一个转动环传感器和两个固定环传感器的一个可能实施例的两个透视图；图10示出包含本公开的传感器机构的图9的实施例的注射设备的截面图；图11示出图10的设备和传感器机构的透视放大图；图12是本公开的传感器机构的又一实施例的示意性表示；图13示出包含如图12所示的本发明的传感器机构的实施例的注射设备的两个透视图；图14示出可重复使用的电子模块的一个可能实施例；图15和图16分别示出了其中显示器示出了零剂量设定、以及其中显示器示出了已设定30 iu的剂量的情况下的具有可释放地附接到图1的注射设备的图13的电子模块的图1的设备；以及图17a和17b分别是具有处于开放和闭合位置的专用eod开关的本公开的传感器机构的又一个实施例的示意性表示；图18a和18b分别示出了在闭合和开放位置中的本公开的传感器机构的eod开关的一个可能实施例的透明透视部分，其被实现为设备的或设备中的导电部分；图19示出本公开的传感器机构的eod开关的另一可能实施例的透明透视部分；图20描绘图19所示的传感器机构的部分的分解图；图21描绘图20的传感器机构的绝缘载体；图22描绘图19中所示的传感器机构的第二传感器元件，其定位在图19中所示的注射设备的套筒的插入部内；图23描绘位于支承构件上的图19所示的传感器机构的载体；图24描绘图19所示的传感器机构以及注射设备的旋钮；图25从另一个角度描绘图24所示的传感器机构和旋钮；图26示出利用图19所示的传感器机构产生正交传感器信号；图27示出注射设备的另一实施例，其具有转动剂量设定传感器和线性剂量输送传感器，其中注射设备的旋钮被定位在剂量设定位置；图28描绘图27中所示的注射设备的另一实施例，其中，旋钮位于剂量输送位置；以及
图29是图7至28所示的注射设备的剂量机构的分解图的示意性表示。
具体实施方式
[0099]
在本技术中，术语"远端部分/远端"指的是设备的部分/端部或者其组件或构件的部分/端部，其根据设备的使用而定位成离患者的输送/注射部位最远。相应地，术语"近端部分/近端"指的是设备的部分/端部或者其构件的部分/端部，其根据设备的使用而定位成离患者的输送/注射部位最近。
[0100]
可以包含本公开的多个可能传感器机构中的一个的医疗设备的一个示例是笔型注射设备10，如图1所示。示出了完整的注射设备10以及该设备的分解图，其呈现在如标记40所指示的零剂量状态下，其通过壳体3的窗口3a示出了零。移除帽1的设备10暴露出了药筒保持器2和近端针连接器7，该近端针连接器7被配置用于笔型针4，该笔型针4通常通过卡扣配合、螺纹、鲁尔-lok或与针座5的其他固定附接而附接到针连接器7，使得双端针套管6可以实现与定位于药筒保持器2内的药筒8中包含的药物的流体连通。药筒8在近端处由隔膜8a密封，并且在相对的远端处具有滑动活塞9（或活塞盘、塞子、阻塞物）。
[0101]
图1的笔型注射设备具有在剂量设定、剂量校正和剂量输送期间在纵向方向上平移的套筒35。利用剂量设定机构30通过剂量旋钮31的转动来设定剂量，这导致套筒35在远端方向上线性地移动。通过在相反或近端方向上推动剂量旋钮31的端部来输送剂量。这又导致套筒35在近端方向上线性地移动回到剂量设定机构中。
[0102]
图2示意性地示出了本公开的两个可能实施例的操作流程图。图2示出了用于实施例的逻辑图，该实施例仅涉及使用一个或多个转动剂量设定传感器（例如环传感器）来检测所调拨剂量和/或所调拨剂量的消减以在图1的医疗设备中剂量输送之前立即达到设定剂量。
[0103]
图4示出了使用另一传感器机构的逻辑流程图，其既采用了转动剂量设定传感器（例如环传感器）又采用了线性传感器，其中，线性传感器可以确定设定剂量药物的输送的开始、输送的药物的实际量、完成输送的时间、输送的结束、以及输送是否被中断。图4示出了实现所示流程所需的机电和电子组件。
[0104]
图5示出了本公开的环传感器100的一个实施例，其被配置用于附接至环对齐器300（参见图9）。环传感器100设计成包括电连接至相应的接触点106、107、108和/或109的电导线101、102和/或103，其中，第一接触点106电连接至第一电导线101，第二接触点107电连接至第二电导线102，第三接触点108电连接至第一电导线101，并且第四接触点109电连接至第三电导线103。这些接触点设置在环传感器100的端面104和105上。在仅检测剂量处理而不检测剂量校正的一些情况下，仅需要两个接触点和两个电导线。例如，仅需要电导线101和102以及相应的接触点106和107。在传感器机构仅包括两个环传感器、一个转动环传感器（例如传感器100）和一个固定环传感器（例如传感器200）的情况下，情况将是如此。尽管图5-11所示的实施例示出了作为环的传感器100、200和210，但是这些传感器也可以被配置为桶形结构，其类似于图18a、18b和19中的部分号700所示的结构。使用这种桶形传感器或管型传感器或圆柱形传感器通常将导致在径向方向上的接触的使用。
[0105] 在文献u.s.公开号2018/0001031和u.s.序号号15/649,287中也详细描述了图1所示的注射设备10。虽然注射设备10也可以以包括环传感器100、200、210的传感器机构为
特征，但是下面将结合其他注射设备600来描述传感器机构到注射设备中的集成，所述其他注射设备600尤其示于图13中。其他注射设备600包含u.s. 8,512,296、wo2017/054917a1和wo2013/117332中描述的用于剂量设定和剂量排出的剂量机构，其中，这些文献中的剂量机构的描述通过引用并入本公开中，特别是就考虑这些设备的壳体、注射套筒、计量元件、活塞杆和旋钮的配置和相对可操纵性而言。
[0106] 如从图13中可以看出，与注射设备10一样，其他注射设备600包括套筒635，该套筒635在剂量设定和剂量输送两者的期间可轴向移动并且相对于壳体3转动地固定。对于其他注射设备600，套筒635形成尤其如u.s. 8,512,296中所述的注射套筒。根据注射设备10的剂量设定旋钮31，其他注射设备600包括位于套筒635的远端处的用于剂量设定的可转动控制元件。该控制元件形成尤其如us 8512296b1中所述的旋钮631。
[0107]
图13描绘了用户通过沿顺时针方向转动旋钮631来设定剂量的状态下的其他注射设备600。在剂量设定期间，套筒635和旋钮631沿着其他注射设备600的纵向轴线652相对于壳体3在远端方向上移动。只要未设定剂量（零剂量设定），套筒635就位于其相对于壳体3的最近端位置。在该位置处，套筒635的径向突出的远端突出部636抵靠在壳体3的远端端部，并且套筒635的近端壳部637完全位于壳体3内。在剂量设定期间，壳部637轴向移动到壳体3之外。套筒635相对于壳体3的转动是由强制联锁机构来防止的。强制联锁机构包括位于壳部637的外表面处的纵向凹槽638和位于壳体3的内表面上的相应的纵向齿条。在其他实施例中，例如在us8512296b1中所述的实施例中，凹槽638也可位于壳体3上并在壳部637上突起。
[0108]
旋钮631可相对于套筒635沿近端方向从剂量设定位置654轴向移动到剂量输送位置655。在旋钮631由偏置构件91（图7所示）偏置到其中的剂量设定位置654中，旋钮631位于其最远端位置并且可相对于套筒635和壳体3转动。在剂量输送位置655中，控制元件631抵靠在套筒635的远端上。在该位置，旋钮631经由耦合31a相对于套筒635和壳体3转动地固定。
[0109]
图29示意性地描绘了其他注射设备600的剂量机构的分解图，其被配置成被致动以用于剂量设定和剂量输送。剂量机构包括壳体3、套筒635、旋钮631、被配置为压缩弹簧的偏置构件91、驱动件660、由管680围绕的活塞杆670、以及计量元件690。
[0110]
套筒635被配置为大致圆柱形的中空构件，该中空构件被接收在壳体3内，并且经由包括纵向凹槽638的强制联锁机构相对于壳体3可轴向移动且转动地固定。计量元件690被安装成相对于壳体3转动地可移动并且轴向固定。其被套筒635包围，并且经由外螺纹692与套筒635接合，该外螺纹692将计量元件692的转动移动与套筒635的轴向移动耦合。活塞杆670经由外螺纹672耦合到计量元件690，使得计量元件在活塞杆670的转动固定期间的转动使活塞杆670沿轴向方向移动。活塞杆670的近端674被配置成抵靠活塞，该活塞将药物推出与壳体3连接的药筒。
[0111]
活塞杆670的远端676可滑动地接收在管680内，由此远端部分676相对于管680可轴向移动并转动地固定。管680既可转动地又可轴向地固定到旋钮631，并被驱动件660围绕。驱动件660可滑动地接收在计量元件690内，使得其相对于计量元件690可轴向移动并转动地固定。因此，驱动件660通过凹槽662与计量元件690的内侧向表面接合，所述凹槽662接收计量元件690的内表面处的对应突起。在其他注射设备600的其他实施例中，例如在
us8512296b1中所述的实施例中，凹槽662还可以被配置在计量元件690的内表面处，并且驱动件660可以包括对应突起。此外，驱动件660在其远端处可转动地移动并轴向固定地连接到套筒635。
[0112] 管680可相对于驱动件660在近端位置和远端位置之间纵向移动，由此管680超过端部位置的移动被硬止动件（hard stop）阻止，所述硬止动件配置在管680和驱动件660之间。管680在其外表面处具有外部齿条组682，如果管680位于其远端位置，则外部齿条组682与驱动件660的内表面处的对应齿条组接合，如果管680位于其近端位置，则外部齿条组682与对应齿条组脱离。因此，管680当位于其远端位置时相对于驱动件660转动地固定，当位于其近端位置时相对于驱动件660转动地可移动。齿条组由此在管680和驱动件660之间形成可释放的耦合。
[0113]
在剂量设定期间，旋钮631和固定地连接到旋钮631的管660被偏置构件91沿远端方向偏置。由此，偏置构件91作用在旋钮631和驱动件660之间。这闭合了管680和驱动件660之间的可释放的耦合，使得当旋钮631在剂量设定期间转动时，经由驱动件660和到管680的紧耦合而转动地固定到旋钮631的计量元件690、以及经由管680转动地固定到旋钮631的活塞杆670一起转动。因此，活塞杆670尽管螺纹连接到计量元件690，但是不会相对于计量元件690和壳体3移动。然而，计量元件690在剂量设定期间的转动经由计量元件690和套筒635之间的螺纹连接而将套筒635和旋钮631推出壳体3。
[0114]
当旋钮631推靠在套筒635上以开始剂量输送时，管680从其远端位置移动到其近端位置，并且管680和驱动件660之间的可释放耦合被释放。因此，计量元件680和驱动件660变得可相对于旋钮631转动地移动。同时，旋钮631变得经由耦合31a相对于套筒635和壳体3转动地固定。这也经由管680、旋钮631和耦合31将活塞杆670相对于壳体3转动地固定到套筒635。
[0115]
如果现在进一步相对于壳体3沿近端方向推动旋钮631和套筒635，则轴向移动的套筒635通过螺纹692产生计量元件690的转动移动。然后，转动的计量元件690相对于壳体3沿近端方向驱动现在转动固定的活塞杆670，以从所附接的容器中排出药物。
[0116]
当将传感器机构集成到注射设备10、600中时，固定环传感器200相对于设备10、600的壳体3转动地固定。如上所述，环传感器100连接至环对齐器300，该环对齐器300转动固定地连接至剂量设定旋钮31、631（参见图7和图10）。传感器100与对齐器300的这种连接是通过位于环传感器100内表面上的一个或多个凸耳110与环对齐器300外表面上的狭槽或切口325的配合和/或接合来实现的。环传感器100与环对齐器300以及与剂量旋钮31、631的这种操作关联实现了转动固定，使得剂量旋钮31、631在剂量选择期间的转动或者在剂量校正期间沿相反方向的转动同时使环对齐器300和转动固定的环传感器100也转动。由于环传感器200和/或环传感器210相对于壳体3转动地固定，因此剂量旋钮31、631的转动可以导致传感器100与传感器200之间的相对转动。并且，如果第二固定环传感器210是传感器机构的一部分，则将存在传感器100与传感器200、210之间的相对转动。
[0117]
现在将说明环传感器100相对于环传感器200、210中的一者或两者的相对转动。如图6所示，传感器200、210各自具有端面202，该端面202包含围绕端面202的圆周间隔开的多个接触表面201。这些接触表面201是由导电材料（例如金属）构成的，并且优选地围绕端面202相等地间隔开。每个接触表面201之间的空间204是不导电的，使得相邻的表面201彼此
不电连通。优选地，空间204是由不导电材料构成的。传感器机构被构造成使得环传感器100与环传感器200和/或210齐平。该齐平设置使得当传感器100相对于传感器200、210转动时，接触点106、107、108和/或109将与接触表面201进行电接触。
[0118]
在其中将要测量和监测剂量校正的传感器机构的实施例中，两个环传感器200、210然后以齐平的设置/接合的方式定位在环传感器100的任一侧上，如图7、9和10所示。为了确定传感器100的转动方向，即是正在设定剂量还是正在消减设定剂量，需要将接触点106、107定位成与接触点108、109处于偏移关系。该偏移关系在图5中清楚地示出，并且在图8中示意性地示出，其中，cw（顺时针转动）是传感器100经由剂量旋钮31、631转动以设定药物剂量的方向，而ccw（逆时针）是指示消减或校正设定剂量的相反方向，如果用户无意地将剂量旋钮31、631转动得太远并且过度超出期望的剂量设定，则会发生上述情况。沿ccw方向的转动可以使用户将无意地设定的高剂量减少至较低的正确/期望的剂量。如图8所示，当传感器100相对于两个固定传感器200、210转动时，偏移接触点将与接触表面201进行偏移电接触。这通过图8所示的信号a和b示出，所述信号将由电子模块320接收，所述电子模块320包括电池308和微控制器310。在所示的示例中，电池308位于电池仓305中并且可由可移除的帽306访问。微控制器310和电池308两者都定位在环对齐器300上或者是环对齐器300的组成部分，使得它们与传感器100一起转动。微控制器310和电池308定位在支承板307（例如印刷电路板）上，其转动固定地安装在环对齐器300的远端处。
[0119]
除了在本发明的传感器机构的一个实施例中可能包括三个环传感器（100、200和210）之外，另一实施例可以进一步包括一个或多个线性传感器。在图1和13中所示的注射设备的情况下，剂量选择器或套筒35、635的线性移动是套筒35、635的外表面具有一个或多个纵向凹槽638的结果，所述纵向凹槽638总是与位于壳体3内表面上的纵向齿条接合。这种接合防止了剂量选择器或套筒35、635与壳体3之间的相对转动，但允许剂量选择器或套筒35、635相对于壳体3轴向移动。在图1中所示的注射设备10的情况下，剂量选择器或套筒35的外表面还具有连接切口，所述连接切口永久地接合并用卡扣配合锁定在剂量旋钮31上，使得剂量旋钮31轴向固定到剂量选择器或套筒35。这些永久的卡扣配合可以使剂量旋钮31在剂量设定和剂量消减两者的期间相对于剂量选择器或套筒35转动。剂量选择器或套筒35的线性移动提供了注射设备10的可行组件以包括第四传感器，例如线性传感器。还可以在图1中所示的活塞杆42上包括线性传感器。对于尤其是图13中所示的其他注射设备600，剂量旋钮631可相对于套筒635从剂量设定位置654轴向移动到剂量输送位置655。然而，同样对于其他注射设备600，套筒635在剂量输送期间相对于壳体3转动地固定并沿着纵向轴线652线性移动。类似于注射设备10的套筒35，其他注射设备600的套筒635也可以载置用于感测设定剂量的输送的线性传感器。
[0120]
在图12中示意性地示出了使用线性传感器400作为传感器机构的一部分，并且在图13中示意性地示出了作为其他注射设备600的一部分。如果注射设备10载置线性传感器400，则其可具有相应的配置。通常，如图12中最佳地示出的，线性传感器400仅在剂量已设定之后被致动。换句话说，在剂量设定期间，位于套筒635上的线性传感器400不与和传感器环100、200和/或210相关联的电子模块320进行电接触或通信。如图12和13中所示，当旋钮631处于作为剂量设定位置654的延伸位置使得耦合31a开放（即，不经由套筒635与壳体3接合，使得旋钮631可相对于壳体3转动）时，触针410不与线性传感器400的终端415电接触。这
表示了开路情况。当剂量设定旋钮631处于延伸位置654时，用户能够转动旋钮631以设定或消减剂量。一旦设定了期望剂量，用户随后将沿近端方向将剂量设定旋钮631推动到前向位置，该前向位置是剂量输送位置655。这也将闭合耦合31a使得旋钮631不能相对于壳体3转动。一旦旋钮631向近端被推到其前向位置655，触针410将与终端415进行电接触，从而闭合电路，导致线性传感器400变为连接到电子模块320。
[0121]
当用户继续向近端推动剂量旋钮631时，这将开始输送（注射）设定剂量的药物。当旋钮631被用户推动时，包含线性传感器400的套筒635将沿近端方向轴向地被驱动。这将导致线性传感器400相对于固定到壳体3的静态电接触405向近端移动，所述静态电接触优选地位于内表面上使得其可与线性传感器400滑动接合。图12和图13示出了线性传感器400的一种可能的设计和配置，其中，成对的相对的接触420沿着线性传感器400的纵向轴线相等地间隔开。如图12中最佳地示出的，当在触针410与终端415之间形成电接触时，由于相对的成对的接触420都开放，所以不存在通过线性传感器400的连续性。然而，当每对接触420滑动经过静态接触405时，电路变成闭合的，并且暂时实现了连续性，直到当套筒635和线性传感器400继续沿近端方向移动时电路再次开路。电子模块320将在套筒635继续移动时监测和记录电路的该开路和闭合。
[0122]
通过使相对的接触420之间的间隔与固定的药物量成正比，可以确定实际输送的药物量的确定。监测线性传感器400的该移动也可以用于确定用户注射设定剂量的药物所花费的时间以及输送中是否存在中断或是否存在小于设定剂量药物的输送。同样，可以确定剂量输送的开始以及剂量输送的结束。在每种情况下，该信息可用于使得可听信号被发出，以通知用户关于剂量输送的状态。
[0123]
如上所述，图1仅示出了注射设备10的一种可能设计，其可以通过卡扣元件33与剂量选择器或套筒35的相互作用来设定一个或多个预定的固定剂量，所述剂量选择器或套筒35可以包含固定到外表面的线性传感器400。如上所述，在注射设备10和其他注射设备600两者中，线性传感器400还可以在剂量选择器或套筒35、635的制造期间例如通过共成型而嵌入到剂量选择器或套筒35、635中。对于图1所示的注射设备10，剂量旋钮31在剂量输送过程的开始期间沿近端方向被按压，从而使剂量旋钮31和剂量选择器35与线性传感器400一起相对于卡扣元件33轴向移动。对于尤其是图10和11中所示的注射设备600，剂量旋钮631也在剂量输送过程的开始期间沿近端方向被按压。然而，这仅使剂量旋钮31而不是剂量选择器35与线性传感器400一起沿近端方向轴向移动。对于两种注射设备，该初始移动使齿条连接脱离并引起不同齿条连接的接合，其防止剂量旋钮31、631在剂量输送期间相对于壳体3转动。剂量旋钮31、631相对于剂量选择器35、635的初始移动可以使触针410与终端415接合。
[0124]
接下来转到图17a至图19，本公开的传感器机构还可以包含剂量输送结束通知特征，优选地采用eod开关500的形式。图17a和图17b示意性地示出了药物输送设备10、600，其具有剂量设定旋钮31、631、剂量输送机构（例如剂量输送机构30）、剂量调拨套筒35、635和活塞杆42。eod开关500可以由两个单独的组件500a和500b形成，其中，eod开关部分500b相对于壳体3线性地固定。eod开关部分500a可以定位在剂量调拨套筒35、635上，使得当剂量调拨套筒35、635在剂量设定期间向远端移动时，部分500a和500b之间的距离增加。当设定剂量正在被输送时，剂量调拨套筒35、635将向近端移动，直到两个部分500a和500b如图17b
所示彼此连接，从而闭合eod开关500并完成由微控制器310监测的电路。只有当设定剂量（图17a中示出为"9"）已经由设备10、600完全输送时，才能实现部分500a和500b的这种连接。
[0125]
图18a、18b和19示出了eod开关500的不同的可能实施例，其每个是传感器机构的一部分并且被配置为机械开关或电接触的物理相互作用。如所提及的，由微控制器310监测eod开关500的状态，并且该状态数据可以经由无线接口312被发送到外部设备（例如，智能电话、平板计算机、对接站等）。eod开关状态还可以被发送到移动网络。eod开关500的部分500a可以电连接到微控制器310，并且部分500b可以相对于壳体3处于固定位置并且定位在可线性移动的剂量调拨套筒35、635的近端，例如定位在相对于套筒635的远端突出部636的近端。通常，部分500b定位在部分500a的近端。如图17a和图18a所示，eod开关500被放置成使部分500a位于剂量调拨套筒35、635上并且将在剂量调拨套筒35、635到达零剂量位置并处于零剂量位置时的完全相同的时间处接触定位在壳体3处的部分500b。在剂量设定期间（参见图17b、图18b和图19），剂量调拨套筒35、635在远离eod开关500的部分500b的远端方向上相对于设备壳体3线性地移动，并且同时使开关500移动到开放位置，即，电路开路。在一些药物输送设备设计中，剂量调拨套筒35、635在剂量设定和剂量输送期间转动地且线性地移动。在其他实施例中，例如在输送设备10、600的情况下，套筒35、635在剂量设定和剂量输送期间相对于壳体3转动地固定安装并且仅轴向地移动。
[0126]
在输送设定剂量药物的过程期间，剂量调拨套筒35、635相对于设备壳体3线性地移动直到eod开关500的部分500a与部分500b连接，因此闭合了eod开关500。eod开关500的两个部分的预定位置被设计和配置成使得eod开关500的闭合与设定剂量药物的完全输送完全一致并且仅在剂量调拨套筒35、635处于零位置时发生。如果药物未被完全输送，则eod开关500不闭合并且该信息被传送到外部设备并且最终传送到设备的用户。一旦剂量被完全注射，则eod开关500将闭合并且开关500的状态由微控制器310读取并且剂量可以连同剂量输送的时间一起被计算，并且该数据可以经由无线接口312被发送到外部设备或直接发送到移动网络中。
[0127]
包括设备10、600的大多数笔型注射器的剂量设定机构的部分是如图1中所示的用于注射设备10的活塞杆42。在活塞杆42在剂量输送期间不转动的那些设备设计（例如注射设备10和其他注射设备600）中，存在线性传感器400或另一线性传感器可被应用于或并入活塞杆42的外表面内的可能性。对于注射设备10，在剂量设定和剂量输送期间，活塞杆42相对于壳体3转动地固定。对于其他注射设备600，在剂量设定期间，活塞杆相对于壳体3转动可移动，并且在剂量输送期间，活塞杆相对于壳体3转动地固定。在剂量设定和剂量输送两者期间都不移动的活塞杆42通常具有非圆形的截面，并且具有两个平坦表面，所述平坦表面设计成防止活塞杆42转动，但允许其沿近端方向线性移动。测量活塞杆42的平移的优选方法是以与所描述的监测和测量套筒35、635的方式类似的方式沿现有活塞杆设计的长度应用或以其他方式添加线性传感器。
[0128]
回到设备10的剂量设定机构30的细节，在剂量设定机构30的组装期间螺母（nut）36和离合器（clutch）32通过齿条连接而永久地彼此齿条连接。齿条连接确保在剂量设定和剂量输送期间离合器32和螺母36彼此总是转动地固定。这种齿条连接还允许离合器32和螺母36相对于彼此轴向地移动。滑动连接是必要的，以补偿螺母36与活塞杆42的外表面之间
的螺纹的螺距和剂量套筒38与主体3之间的螺纹的螺距的差异。驱动件41和活塞引导件43之间的螺纹具有与活塞杆42和螺母36之间的螺纹基本相同的螺距。
[0129]
螺母36的近端具有与活塞杆42的螺纹60相匹配的内螺纹70。离合器32的远端被配置为剂量按钮72，并且通过机械连接件的接合（还可以包括卡扣锁、粘合剂和/或声波焊接）而永久地附接到剂量旋钮31的远端。这种连接确保了在剂量设定和剂量输送两者期间离合器32转动地且轴向地固定到剂量旋钮31。
[0130]
除了活塞杆42的外表面上的螺纹60和上述两个纵向平面之外，端部近端具有连接件，其被配置为卡扣配合，其与盘或支脚42a连接。在活塞杆42的远端处是剂量设定机构的最后剂量特征，其以放大的部分63被示出。该放大的部分63被设计成当残留在药筒8中的药物量小于其次高的预定剂量设定时，停止螺母36绕螺纹60的转动。换句话说，如果用户尝试设定超过残留在药筒中的药物量的预定固定剂量设定中的一个，则放大的部分63将用作硬止动件，其防止螺母36在用户尝试达到期望的预定固定剂量设定时沿着螺纹60进一步转动。
[0131]
活塞杆42在剂量设定和剂量输送两者期间相对于壳体3保持在非转动状态，因为它设置在活塞引导件43的中心的非圆形通孔内。活塞引导件43转动地且轴向地固定到壳体3。当活塞引导件43是如图所示的与壳体3分离的组件或者活塞引导件43可以与壳体3一体时，可以实现该固定。活塞引导件43还接合转动偏置构件的近端，该转动偏置构件被示出为扭力弹簧90，其功能将在下面解释。转动偏置构件90到活塞引导件43的该连接可以将一端锚定在相对于壳体3的转动固定位置中。
[0132]
转动偏置构件（例如扭力弹簧90）的远端连接到驱动件41。驱动件41通过驱动件41的远端外表面上的齿条连接而与剂量套筒38的内表面连接并且转动地固定。在外表面上的驱动件41的近端上是螺纹67，螺纹67与活塞引导件43的内远端表面上的匹配螺纹接合。驱动件41与活塞引导件43之间的螺纹连接具有与剂量套筒38与壳体3之间的螺纹连接显著不同的螺距。螺母36和驱动件41在剂量设定和剂量消减两者期间一起转动，并且因此它们执行基本上相同的轴向移动。然而，该移动也可以彼此独立，即，螺母36通过离合器32转动，并且由于活塞杆42的螺纹而进行轴向移动，而驱动件41通过剂量套筒38转动，并且由于活塞引导件43的螺纹而进行轴向移动。驱动件41也在注射期间转动，并且因此它在注射期间在近端方向上主动地移动。但是螺母36在注射期间不转动并且因此不进行主动轴向移动。螺母36在注射期间仅在近端方向上移动，因为它由驱动件41轴向地推动。推动非转动螺母36的转动驱动件41引起了注射，因为活塞杆42由于与螺母36的螺纹接合而被向前推动。
[0133] 例如，如果螺母36的螺纹70具有比驱动件41的螺纹67更高的螺距，则螺母36在剂量设定期间不能在远端方向上自由移动，因为它将会受到较慢移动的驱动件41的阻碍。这样，这将会导致药物在剂量设定期间被排出。作为替选，如果螺母36的螺纹70具有比驱动件41的螺纹67显著更低的螺距，则驱动件41将在剂量设定期间远离螺母36移动，并且驱动件41将不会在注射开始时已经推动螺母36，而是会仅在间隙闭合之后才这样做。因此，优选的是，驱动件41上的螺纹67的螺距等于或稍高于螺母36上的螺纹70的螺距。并且，剂量套筒38与壳体3之间的螺纹39具有比螺母36和活塞杆42的螺距更高的螺距。这是合期望的，因为它产生了使剂量输送过程对于用户而言更容易的机械上的优点。例如，当将旋钮31推动15 mm的距离时，活塞杆42仅移动了4.1mm。这产生了大约3.6:1的传动比。较低的传动比将导致增
加用户完成注射所需的力。
[0134]
由于扭力弹簧90附接到驱动件41并且驱动件41转动地固定到剂量套筒38，所以剂量套筒38在剂量设定期间沿第一方向的转动将使扭力弹簧90卷绕，使得其沿相反的第二方向在剂量套筒38上施加反向转动力。该反向转动力偏置了剂量套筒38以沿剂量消减方向转动。
[0135]
由注射笔分配的流体体积是通过螺纹活塞杆42的线性平移来确定的，该螺纹活塞杆42又推动药筒8内的可滑动活塞（塞子或止动件）。在许多笔型注射设备10中，用户可以通过操纵（例如，转动剂量设定旋钮31）注射笔的机械组件来手动地调节期望的剂量设定。在笔设计具有剂量设定旋钮的情况下，旋钮（或与旋钮相关联的按钮）然后被推动以在笔10内沿远端方向轴向地平移活塞杆42，以使药物从药筒8移位。
[0136]
电子模块320（内置于笔中，或者作为可附接和可重复使用的单独设备）被配置成询问存在于设备中的环传感器100、200、210和可选的线性传感器400，以便监测和确定与剂量设定和剂量输送有关的上述参数。电子模块320中的电子电路还可以包括用于使用低功率协议（例如蓝牙）进行无线通信的装置312。电子器件可以采取许多形式。
[0137] 电子模块320可以附接到注射设备的外壳，或者甚至在一些情况下，可以定位成远离注射设备。可附接电子模块50的一个实施例在图14中示出了，其优选地设计为可重复使用。该电子模块50可以通过夹子可释放地附接到壳体3的注射设备外表面，并且可以包括显示器50e以向用户呈现相关信息，诸如例如最后一次注射发生的时间、以及最后一次注射的剂量。图15和图16分别示出了其中显示器示出了零剂量设定（图15）以及其中显示器示出了已经设定30 iu的剂量（图16）的情况下的可释放地附接到注射设备的电子模块50。显然，其他相关信息可以由电子模块50显示，例如电池电量水平、温度、警报状态、药物标识信息、连接状态等。电子模块50还可以具有一个或多个输入特征，例如按钮或触摸屏特征，用于用户按压以激活电子模块50的各种特征。与图14至图16中示出的电子模块50类似，尤其图9至图11中所示的电子模块320也可以连接到显示器，并且可以配置成在所述显示器上示出与结合电子模块50描述的相同的信息。显示器可以例如集成到可移除的帽306中。显示器还可以远离电子模块320放置，并且可以经由无线连接（例如蓝牙或wi-fi连接）可连接到电子模块320。在这种情况下，显示器可以是移动设备（例如智能电话）的一部分。
[0138]
现在将描述根据本公开的完整的注射设备10和剂量设定机构30的功能。向用户提供注射设备10，其中药物的药筒8定位在药筒保持器2内或没有药物的药筒8定位在药筒保持器2内。如果注射设备10被配置为可重复使用的设备，则药筒保持器2以可释放且可重复使用的方式连接到剂量设定机构30的壳体3。这允许用户在从药筒8排出或注射所有药物时用新的满药筒8来替换药筒8。如果设备10被配置为一次性注射设备，则药物的药筒8不是可替换的，因为药筒保持器2与壳体3之间的连接是永久的。仅通过该连接的破坏或变形，就可以从注射设备10移除药筒8。这种一次性设备10被设计成一旦药物已经从药筒8排出就要被扔掉。
[0139]
用户首先从设备10移除帽1并且使用连接器7将适当的笔型针4安装到药筒保持器2。如果设备10在设备组装期间未被预先填装或者不具有自动或强制填装特征，那么，用户将需要如下那样手动地填装设备10。剂量旋钮31转动使得达到第一剂量停止位，其对应于预定的小的固定剂量的药物。
[0140]
本公开的注射设备10还可以具有所谓的强制或自动填装特征。在使用剂量设定机构30之前，即在用户可以调拨预定固定剂量设定中的一个之前，将必需沿近端方向推动滑动锁，使得其相对于剂量旋钮31向远端移动。该轴向移动在剂量旋钮31和离合器32的远端之间形成不可逆的锁定关系。该锁定关系还使剂量旋钮31和离合器32彼此转动地固定。在滑动锁与离合器32接合之前，离合器32可以转动，这也使螺母36转动，以使活塞杆42相对于壳体3轴向移动。离合器32转动，直到视觉观察和/或触觉通知指示了位于活塞杆42上的支脚42a与滑动活塞9的面向远端的表面牢固抵接。支脚42a和滑动活塞9之间的这种抵接将确保精确调拨的剂量将被输送出针套管。离合器32的转动优选地在注射设备10的组装期间进行，并且同样在确保支脚42a与滑动活塞9抵接之后，制造过程将使滑动锁被推动到最终锁定位置。
[0141]
回到填装过程，一旦到达填装停止位，用户可能就需要取消填装过程并且可以通过使用剂量消减过程来这样做。该取消过程也适用于任何剂量设定。剂量消减是通过在相反方向上转动剂量旋钮31来完成的，并且将产生可以与剂量设定通知和/或剂量输送通知相同或不同的通知。由于卡扣元件33是可转动地固定到剂量套筒38，并且剂量套筒38以螺纹接合到壳体3的内表面，所以剂量旋钮31在剂量设定和剂量消减期间的转动会引起剂量套筒38和壳体3之间的相对转动。壳体3和剂量套筒38之间的螺纹连接使剂量套筒38、卡扣元件33、离合器32和剂量旋钮31随着剂量旋钮31的转动而轴向平移。在剂量消减期间，这些组件转动并且在相反或近端方向上轴向平移。
[0142]
剂量旋钮31的转动还使螺母36围绕活塞杆42外表面上的螺纹60转动，由于如上所述的螺纹部分的相对螺距差，所述活塞杆42不转动并且相对于壳体3保持轴向固定。螺母36相对于固定活塞杆42（其是通过其与滑动活塞9接触而被支承的）的转动导致螺母36沿远端方向平移或爬上活塞杆42。剂量消减期间的反向转动导致螺母36相对于活塞杆42沿着反向方向平移。螺母36为了实现期望的剂量设定而行进的距离与剂量输送过程被启动和完成的情况下将排出的药物的量成正比。由于剂量套筒38和壳体3之间的螺纹连接的螺距大于螺母36上的螺纹70的螺距，所以剂量套筒38、卡扣元件33、离合器32和剂量旋钮31将在螺母36爬上或爬下活塞杆42时比螺母36行进更大的轴向距离。轴向移动的差通常会约束剂量设定机构30，但是由于螺距的差被螺母36和离合器32之间的滑动齿条连接补偿了所以不会这样做，从而允许离合器32比螺母36纵向地轴向行进更大的距离。在注射期间，离合器32在卡扣元件33上并且如此在剂量套筒38上推动。该轴向力使剂量套筒38由于到主体壳体3的螺纹而转动。如果螺纹39的螺距足够高，则剂量套筒38将仅在其被推动时开始转动。如果螺距太低，则推动将不会导致转动，因为低螺距螺纹39变成所谓的"自锁螺纹"。
[0143]
剂量旋钮31的转动还由于与剂量套筒38的齿条转动固定连接而引起驱动件41的转动。由于扭力弹簧90在一端固定到驱动件41，而在另一端固定到活塞引导件43，活塞引导件43又轴向地且转动地固定到壳体3，扭力弹簧90在剂量设定期间被卷起，从而张紧力增大。如上所述，扭力弹簧90的扭矩在剂量套筒38上施加反向转动力。优选地，在剂量设定机构30的组装期间，扭力弹簧90被预张紧，使得即使在零剂量的状况下，扭力弹簧90也在剂量套筒38上施加反向转动力。反向转动力提供了剂量设定机构30的第一自动防故障特征。该第一自动防故障机构防止用户设定不是有限集合的预定剂量设定中的一个的剂量。换句话说，如果用户转动剂量旋钮31使其处在两个剂量停止位之间，或者在零剂量硬停止位和第
一剂量停止位或填装停止位之间，并且用户释放剂量旋钮31，则扭力弹簧90的反向转动力将使突起返回到最后接合的剂量停止位或者零剂量硬停止位。另外，在剂量消减过程期间，反向转动力将帮助用户将剂量旋钮31向下转动回到下一个较低的固定剂量设定或者可能一直转动回到零剂量设定。
[0144]
在剂量设定期间，剂量旋钮31平移出并且远离壳体3的远端。当剂量套筒38转动和平移时，随着剂量套筒38上的印刷标记40移动经过开放的窗口3a，在壳体3的窗口3a中观察到剂量设定（或剂量消减）的进展。当达到期望的预定剂量设定时，用于该剂量的标记40将出现在窗口3a中。此时，注射设备10准备好用于填装过程，或者如果已经被填装好了，则准备好将药物输送到注射部位。在任一情况下，用户将在近端方向上在剂量旋钮31上推动，直到达到零剂量硬停止位并且在窗口3a中观察到零剂量标记。在填装步骤期间，用户将观察药物是否从笔型针4的套管6排出。如果没有药物被排出，则这意味着活塞支脚42a不与滑动活塞9的远端表面抵接。然后重复填装步骤，直到观察到药物离开套管6。
[0145]
本公开的剂量设定机构30还可以具有防止用户设定大于最高预定剂量设定的剂量的最大剂量硬停止位特征。
[0146]
一旦剂量设定机构30被填装，用户随后通过重复用于填装的相同步骤（除了剂量旋钮31将转动经过填装停止位之外）直到适当的剂量停止位并且期望的剂量值出现在窗口3a中，来选择和设定期望的固定剂量。在一些情况下，优选的是，当在预定剂量设定之间进行调拨时，窗口3a中没有显示标记40，而在其他情况下，期望在窗口3a中显示标记40，所述标记40指示固定剂量设定之间的不可设定的剂量位置。
[0147]
一旦已经在剂量设定机构30上调拨出预定剂量设定中的一个，则用户可以在近端方向上施加轴向力以开始剂量输送过程。由用户施加的轴向力克服了由第二偏置构件91施加的朝远端引导的力，使剂量旋钮31、离合器32和剂量选择器35相对于卡扣元件33和壳体3在近端方向上轴向地移动。该初始移动通过浮动齿条34和剂量选择器35内部的齿条之间的齿条连接将离合器32和剂量旋钮31转动地固定到壳体3。剂量选择器35和浮动齿条34之间的齿条连接在剂量设定期间和剂量输送期间保持接合，即使剂量选择器35与剂量旋钮31一起并相对于浮动齿条34轴向地移动。
[0148]
随着用户在剂量输送过程的继续期间在剂量旋钮31和剂量按钮72两者上保持轴向力，离合器32将抵靠在卡扣元件33的远端，使得它沿近端方向轴向地移动。离合器32在卡扣元件33上推动。卡扣元件33固定到剂量套筒38，因此离合器32在剂量套筒38上推动。由于剂量套筒38具有相对于主体3具有足够高螺距的螺纹39，因此剂量套筒38上的轴向力将使剂量套筒38并且因此使卡扣元件33相对于主体3转动，并且通过相对于主体3转动，其沿近端方向移动。剂量选择器35滑入壳体3中，但是由于与壳体3的齿条接合而不相对于壳体3转动。剂量套筒38的转动还使驱动件41转动成与活塞引导件43螺纹连接，这向近端驱动活塞杆42并且导致扭力弹簧90同时放松。驱动件41不直接驱动活塞杆42。当驱动件41转动时，驱动件41沿近端方向移动并且向前推动螺母36。由于螺母36不转动，因此驱动件41向前推动螺母36和活塞杆42。
[0149]
由于与离合器32的转动固定关系，螺母36在剂量输送期间不转动，所述离合器32通过剂量旋钮31、浮动齿条34和壳体3的转动固定关系而转动地固定到壳体3。因此，螺母36仅能够轴向移动从而随其载置活塞杆42，因为活塞杆42是通过与活塞杆42上的平坦部接合
的非圆形开口而被防止转动的。活塞杆42轴向移动与螺母36在剂量设定期间相对于活塞杆42初始平移的距离相同的距离。这种没有转动的轴向移动是由驱动件41的近端与螺母36上的凸缘36a抵接的转动和轴向移动而引起的。活塞杆42的轴向移动引起滑动活塞9也相对于固定药筒8的内壁轴向移动，从针套管6压出一定量的药物，其相当于在剂量设定过程期间设定的预定的固定剂量。
[0150]
如果用户通过去除剂量旋钮31上的轴向力来停止或暂停剂量输送过程，则激活自动防故障机构。轴向力的去除导致压缩弹簧91在远端方向上偏置剂量旋钮31。如果用户在两个预定的固定剂量设定之间暂停剂量输送，则由于剂量选择器35内部的突出肋状物（其将停止剂量选择器35和剂量旋钮31的轴向移动），而将防止剂量旋钮31和轴向固定的剂量选择器35两者向近端移动。没有该突出肋状物，剂量选择器35将会向远端移动，使得剂量旋钮31会与卡扣元件33重新接合，从而将剂量旋钮31、离合器32和螺母36放回到与卡扣元件33转动接合。通过驱动件41施加在卡扣元件33上的扭矩然后将反向转动螺母36，从而将设定剂量减少未知的量。该反向转动将继续，直到达到其次低的预定固定剂量设定，其中，相应的剂量停止位将使反向转动停止。因此，暂停的剂量输送过程的恢复将继续，而没有设定剂量的未知减少，从而可以输送最初设定的预定剂量。可以使用上述线性传感器400来确定暂停的剂量输送，因为电子模块320将感测剂量输送期间的移动速率变化或时滞。同样地，可以通过使用电子模块320的时钟功能（将感测到在与暂停注射对应的注射的时间段内线性传感器400没有移动）来确定和记录暂停的剂量输送。
[0151]
如图4和12所示，结合前面的附图描述的药物输送设备10、600均具有包括电子模块320和剂量设定传感器700的传感器机构。剂量设定传感器700被配置为转动传感器。其在剂量设定期间感测旋钮31、631的转动，并且产生指示所感测的转动的传感器信号。剂量设定传感器700包括主动感测电路706和被动剂量设定编码器707。感测电路706定位在电子模块320上，并且可以被配置为单独的电子组件，例如集成电路，或者其可以是微控制器310的一部分。
[0152]
感测电路706经由例如引线101、102、103之类的电导体701、702、703连接到剂量设定传感器700的剂量设定编码器707。感测电路706被配置成监测剂量设定编码器707的状态并产生指示监测状态和相应状态变化的传感器信号，例如图8所示的脉冲信号a、b。这样，剂量设定编码器707被配置为产生正交的信号a、b的增量转动编码器。由此，以与旋钮31、631的转动的角速度成比例的速率产生了信号a、b的脉冲。感测电路706根据信号a、b的脉冲来确定旋钮31、631的转动方向和位置。
[0153]
微控制器310构成逻辑单元，并且被配置成评估从剂量设定传感器700的感测电路706所接收的传感器信号。由此，微控制器310被配置成在剂量设定期间确定旋钮31、631的转动量和转动方向两者。微控制器310然后从该信息推断出实际设定的剂量。
[0154]
图4和12中所示的传感器机构还包括剂量输送传感器800，其具有剂量输送编码器807和感测电路806。剂量输送传感器800被配置成感测在剂量输送期间轴向移动的注射设备10、600的元件（诸如例如套筒35、635）的位置。剂量输送传感器800可以被配置为线性传感器，其被配置成在剂量输送的整个过程期间监测轴向移动的元件。这种线性传感器可以例如是图12和13中所示的线性传感器400，其剂量输送编码器807包括套筒635上的接触420和壳体3内的静态接触405。剂量输送编码器807是剂量输送传感器800的传感器部分的一部
分，其相对于壳体3转动地固定。
[0155]
剂量输送传感器800还可以被配置为例如剂量结束开关500的开关，其仅在轴向移动的元件到达预定轴向位置时才改变状态，所述预定轴向位置例如是在完全注射由旋钮631设定的剂量之后的剂量结束位置。这种开关的开关部分或电连接器（如由剂量结束传感器500的部分500a、500b形成的开关部分）可被配置为相对于壳体3转动地固定的剂量输送传感器800的传感器部分。
[0156]
剂量输送传感器800的剂量输送编码器807经由电导体704、705连接到感测电路806。像剂量设定传感器700的感测电路706一样，剂量输送传感器800的感测电路806被配置成监测剂量输送编码器807的状态并且产生指示监测状态和相应状态变化的传感器信号。
[0157]
根据本发明的剂量设定传感器700的第一实施例在图5至7和9至11中示出了，第二实施例在图18a、18b和19中示出了。剂量设定传感器700被配置为具有剂量设定编码器707的转动传感器，其包括至少一个第一传感器元件710（例如第一实施例的转动环传感器100，其在剂量设定期间相对于旋钮31、631转动地固定）、以及至少一个第二传感器元件720（例如静态环传感器200、210，其在剂量设定期间相对于壳体3转动地固定）。然后，在剂量设定期间相对于壳体3转动旋钮31、631导致第一传感器元件710相对于至少一个第二传感器元件720转动。
[0158]
对于剂量设定传感器700的两个实施例，电子模块320以及第一和第二传感器元件710、720两者相对于彼此轴向固定。另外，它们例如经由环对齐器300相对于旋钮31、631轴向固定。此外，它们在剂量设定期间可相对于壳体3轴向移动并且与套筒35、635一起移动。
[0159]
当并入其他注射设备600中时，电子模块320以及第一和第二传感器元件710、720两者可相对于套筒635轴向移动，以使旋钮631从剂量设定位置654位移到剂量输送位置655。为了同时实现壳体3和第二传感器元件720之间的转动固定和轴向移动，第二传感器元件720经由键连接可滑动地连接到壳体3，所述键连接允许第二传感器元件720相对于壳体3的轴向移动并禁止转动移动。键连接包括至少一个凸耳，例如图6所示的第二传感器元件720的外周表面上的凸耳203，其可滑动地接收在纵向凹口中。纵向凹口平行于轴向方向而定向，并且配置在注射设备600的相对于壳体3转动地固定的组件中。
[0160]
对于其他注射设备600，所述组件是相对于套筒635轴向地且转动地固定的插入件640，其在套筒635中在其远端处在具有突出部636的部分中被接收。插入件640具有中空的圆柱形主体，该圆柱形主体在其内侧向表面处具有纵向凹口642，参见图7、图10和图19。其他注射设备600的其他实施例也可以没有插入件640，并且凹口642可被配置在套筒635自身的内侧向表面处。
[0161]
如从图5中可以看出，剂量设定传感器700的第一实施例的接触点106、107、108、109形成被配置为二维表面接触的接触元件114。对于图5中所示的实施例，接触元件114位于环形圆柱形绝缘载体的端面104、105处。绝缘载体被配置为刚性结构，例如印刷电路板，并且因此也构成接触元件114的刚性支承构件。电连接到第一导体701的第一和第三接触点106、108构成第一传感器元件710的第一接触结构711的接触元件114，第二接触点107构成第一传感器元件710的第二接触结构712的接触元件114，并且第四接触点109构成第一传感器元件710的第三接触结构713的接触元件114。
[0162]
就从附图中没有差异被描述或可以明显看出而言，剂量设定传感器700的第二实
施例（尤其是在图18至19中示出的）如结合图5至7和9至11中所示的第一实施例所公开的那样进行配置，反之亦然。
[0163]
如从半透明地描绘其他注射设备600的套筒635和插入件640的图19可以看出，剂量设定传感器700的第二实施例具有第一传感器元件710，其包括沿围绕纵向轴线652的周向方向设置在彼此旁边的接触元件。第二传感器元件720配置为导电金属结构，其具有金属环721（其围绕纵向轴线652并且保持导电）和弹簧加载的链接元件725、736。
[0164]
链接元件725、726被配置成沿垂直于纵向轴线652的径向方向接触第一传感器元件710的接触元件。在剂量设定期间，一旦转动旋钮631和剂量设定传感器700的第一传感器元件710，链接元件725、726就间歇地电接触第一传感器元件710的接触元件。与剂量设定传感器700的第一实施例的第二传感器元件720类似，剂量设定传感器700的第二实施例的第二传感器元件720也具有径向突出的凸耳728，所述凸耳728可滑动地接收在套筒635的插入件640的凹口642中并防止第二传感器元件720在剂量设定期间转动。
[0165]
图19中所示的传感器机构还包括电连接器820，其被配置成当旋钮631从剂量设定位置654向近端移动到剂量输送位置655时，将相对于壳体转动地固定的剂量开关500的端部的第一部分500a导电地连接到电子模块320。该向近端移动将电连接器820从开放状态转移到闭合状态。
[0166]
电连接器820包括第一部分822，该第一部分822导电地连接到电子模块320并且相对于旋钮631转动且轴向地固定。因此，第一部分822在剂量设定期间与旋钮631一起转动。连接器820的第一部分822被配置为沿周向方向围绕纵向轴线652分布的表面接触826、827的周向设置825。由此，彼此导电连接的第一接触826和彼此导电连接并且与第一接触826电绝缘的第二接触827围绕纵向轴线652交替地放置在彼此旁边。
[0167]
电连接器820还包括第二部分830，该第二部分830导电地连接到剂量输送传感器500的第一部分500a并且相对于套筒635和壳体3转动地且轴向地固定。第二部分830被配置成当旋钮631从剂量设定位置654移动到剂量输送位置655并且电连接器820被转移到闭合状态时，与连接器820的第一部分822接合。此外，第二部分830被配置成当旋钮631移动回到剂量设定位置654并且电连接器820被转移回到其开放状态时，与第一部分822脱离接合。
[0168]
电连接器820的第二部分830被配置为具有弹簧加载的连接器接触832的金属结构。连接器接触832被配置成在垂直于纵向轴线652的径向方向上支靠电连接器820的第一部分822的第一接触826和第二接触837。其包括第一接触元件833和第二接触元件834，其中，第一接触元件833和第二接触元件834彼此电隔离，并且被配置成电接触连接器820的第一部分822的相邻对的第一接触826和第二接触827。
[0169]
旋钮631仅在其位于与不同的可设定剂量相对应的明确定义且离散的转动位置的情况下，才可移动到剂量输送位置655。对于其他注射设备600，这些转动位置由插入件640的内侧向表面内的纵向凹槽641来限定。凹槽641围绕纵向轴线652周向分布，并且当旋钮631沿近端方向移动时接收旋钮631的耦合31a。然后，各个凹槽641之间的角度距离确定其中允许旋钮631移动到剂量输送位置655的转动位置。
[0170]
连接器820的第一部分822的第一和第二接触826、827以如下的方式围绕纵向轴线652分布，即：针对旋钮631的每个所述转动位置，连接器820的第二部分830接触不同对的第一和第二接触826、827。对于具有二十个纵向凹槽641且因此旋钮631每转有二十个可设定
剂量位置的其他注射设备600，第一部分822因此包括二十对的第一和第二接触826、827，每转一个可设定剂量位置对应一对。
[0171]
对于电连接器820的替选实施例，第一部分822的第一和第二接触826、827的尺寸和位置可以以如下的方式设置，即：当旋钮631连续移动通过相邻的剂量位置时，第二部分830的第一接触元件833交替地接触第一接触826中的一个和第二接触827中的一个，而第二接触元件834交替地接触相邻的第一和第二接触826、827中的对应的另一个。对于这样的实施例，经由电连接器820连接到电子模块320的电路组件可以以如下的方式配置，即：不管第一接触元件833是否连接到第一接触826以及第二接触元件834是否连接到第二接触827，反之亦然。因此，电连接器820的这样的实施例可以例如将图18至图19所示的剂量结束传感器500、或图12和图13所示的线性传感器400连接到电子模块320。对于具有二十个纵向凹槽641的其他注射设备600，电连接器820的这种实施例然后可以具有沿圆周方向交替地放置在彼此旁边的十二个第一接触826和十二个第二接触827。
[0172]
剂量结束开关500的第一部分500a包括两个电隔离的开关接触，其每个电连接至电连接器820的第二部分830的第一和第二接触元件833、834中的单独一个。一旦套筒635在设定剂量的输送结束时抵靠壳体3，开关接触就通过剂量结束开关500的第二部分500b彼此电连接。因此，第一和第二部分500a、550b形成另一电连接器，并且当该另一电连接器在设定剂量的输送结束时从其开放状态转移到其闭合状态时，剂量结束开关500被致动。
[0173]
剂量结束开关500的第二部分500b被配置为单个金属件，其共成型到壳体3中。同样地，与剂量结束开关500的第一部分500a的连接器820也被配置为金属构件，其共成型到套筒635中并且包括两个电隔离的金属件。由此，形成电连接器820的第一部分822的金属件的第一部分在插入件640的内侧向表面处暴露，并且包括剂量结束开关500的第一部分500a的金属件的第二部分在套筒635的壳部637的外表面处暴露。
[0174]
图20描绘了图19中示出的剂量设定传感器700和电连接器820的分解图。剂量设定传感器700的第一传感器元件710的接触元件714和电连接器820的第一部分822的第一和第二接触826、827周向分布在电绝缘载体730的环形部分732的圆柱形外侧向表面731上。因此，接触元件714和第一和第二接触826、827被配置为二维表面接触。
[0175]
载体730还包括纵向部分734，该纵向部分734定向成平行于纵向轴线652并且载置第一、第二和第三导体701、702、703（它们将剂量设定传感器700的第一部分710导电地连接到电子模块320）以及第四和第五导体704、705（它们将电连接器820的第一部分822电连接到电子模块320）。在图20所示的实施例中，载体730被配置为柔性印刷电路板。
[0176]
剂量设定传感器700的第一传感器元件710包括导电地连接到第一导体701的第一接触结构711、导电地连接到第二导体702的第二接触结构712、和导电地连接到第三导体703的第三接触结构713。第一接触结构711包括在圆周方向上伸长的单个接触元件714。第三接触结构713包括五个接触元件714，所述五个接触元件714在第一接触结构711的接触元件714的一侧处沿着圆周方向定位成彼此相距一定距离。图21中描绘的第二接触结构712也包括五个接触元件714，所述五个接触元件714在第一接触结构711的接触元件714的另一侧处沿着圆周方向定位成彼此相距一定距离。每个接触结构711、712、713基本上覆盖了载体730的侧向表面731的圆周的四分之一。对于其他实施例，每个接触结构711、712、730还可以基本上覆盖载体730的侧向表面731的圆周的三分之一。
[0177]
剂量设定传感器700的第二传感器元件720被配置为穿孔且弯曲的金属片。其具有支承环721，该支承环载置第一链接元件723、第二链接元件724、第三链接元件725和第四链接元件726。链接元件723、724、725、726被配置为径向抵靠环形部分732的圆柱形侧向表面731的弹簧加载元件，其载置第一传感器元件710的接触元件714。
[0178]
四个链接元件723、724、725、726被设置成彼此相对的成对，其中，两对相对于彼此转动90
°
。这平衡了由各个链接元件723、724、725、726施加在第一传感器元件720上的力。在其外侧上，第二传感器元件720具有径向突出的凸耳728，其与插入件640的内侧向表面处的凹口642一起形成防止第二传感器元件720在剂量设定期间转动的键连接。该键连接也在图22中示出了，并且以与图7和10中示出的第二传感器元件200、210的凸耳203和插入件640的凹口642之间的键连接相同的方式工作。
[0179]
如图20所示，电连接器820的第一部分822的第一接触826经由第四导体704连接到电子模块320，并且电连接器820的第一部分822的第二接触827经由第五导体705连接到电子模块320。第一接触826从而经由位于第一和第二接触826、827远端的周向方向上的导电连接而彼此连接并连接到第四导体704。第二接触827同样经由位于第一和第二接触826、827近端的周向方向上的导电连接而彼此连接并连接到第五导体705。
[0180]
对于图20所示的实施例，载置第一传感器元件710的接触元件714和电连接器820的第一部分822的接触826、827的圆柱形侧向表面731是注射设备600的圆柱形构件的外表面。在替选实施例中，所述圆柱形侧向表面731还可以是相对于旋钮631转动地固定的注射设备600的圆柱形构件的内表面。对于这些实施例，第二传感器元件720可以放置在圆柱形构件内，并且链接元件723、724、725、726可以沿向外方向径向抵靠圆柱形侧向表面731。防止第二传感器元件转动的键连接的凸耳728然后可以沿向内方向从环721上突出，并且可以在定位在第二传感器元件720的环721内并且相对于壳体3转动地固定的注射设备600的构件中被引导。此外，当电连接器820处于其闭合状态时，电连接器820的连接器接触832然后还可以沿向外方向径向抵靠圆柱形表面731。
[0181]
图23描绘了安装在支承构件740上的载体730。支承构件740是注射设备600的刚性元件。其具有载体730放置在其上的侧向圆柱形表面。对于图23中所示的实施例，该表面是支承构件740的外侧向表面。支承构件740被配置为中空圆柱形结构，并且在其内侧容纳了沿远端方向偏置旋钮631的第二偏置构件91。
[0182]
在载体730的环形部分732旁边和远端，支承构件740具有径向突出部742。如从图24（其示出了载体730和安装到旋钮631的第二传感器元件720）可见，这些突出部742将第二传感器元件720保持抵靠旋钮631的近端，由此第二传感器元件720的环721定位在突出部742和旋钮631之间。由此，第二传感器元件720相对于旋钮631和载体730轴向固定。
[0183]
支承元件740转动地安装并轴向地固定到旋钮631，使得具有剂量设定传感器720的第一传感器元件710和电连接器820的第一部分822的载体730也相对于旋钮631转动地和轴向地固定。
[0184]
如从图25可见，载体730的纵向部分734突出到在旋钮631的远端处开口的旋钮631的空腔632中。该空腔632容纳了电子模块320。在电子模块320安装在空腔632内的情况下，载体730的纵向部分734上的导体701、702、703、704、705经由可释放的电连接器导电地连接到电子模块320。由此，载体730的纵向部分734的远端形成了由放置在电子模块320的近端
上的连接器部分所接收的连接元件。
[0185]
对于注射设备600的替选实施例，支承构件740也可以用作载体730。然后，圆柱形表面731由支承构件740的圆柱形侧向表面形成，导体701、702、703、704、705和接触元件714以及电连接器820的第一和第二接触826、827放置在所述圆柱形表面731上。对于这些实施例，导体701、702、703、704、705、接触元件714以及第一和第二接触826、827、以及由支承构件740载置的所有其他导电结构可共成型到支承构件740中，并且可在支承构件740的外表面处暴露。在这些情况下，支承构件740还可具有纵向部分，该纵向部分像图25所示的载体730的纵向部分734一样，突出到旋钮631的侧向端部处的空腔632中，并且由电子模块320的连接器部分所接收。
[0186]
图5至7和9至11中所示的剂量设定传感器700的第一实施例和图18至25中所示的剂量设定传感器700的第二实施例两者都具有剂量设定编码器707，其产生指示旋钮631的转动方向的传感器信号。
[0187]
对于所述实施例，这些传感器信号是在旋钮631以恒定角速度转动时的在图8中示出的信号a和b。传感器信号a、b是正交产生的脉冲电信号。通过经由转动的第二传感器元件200、720开放和闭合第一接触结构711与第二接触结构712之间的电连接来产生传感器信号a，并且通过经由转动的第二传感器元件210、720开放和闭合第一接触结构711与第三接触结构713之间的电连接来产生传感器信号b。
[0188]
当将旋钮631转动到给定方向时，信号b的信号脉冲相对于信号a的信号脉冲偏移了脉冲周期的四分之一。为了确定旋钮631的转动方向，电子模块320被配置成在信号a、b中的一个的给定沿（例如，上升沿或下降沿）上触发，并且在触发时监测信号a、b中的另一个的状态。该状态根据旋钮631是顺时针还是逆时针转动而不同。例如，如果电子模块320在图8所示的信号b的上升沿上触发，则信号a将在旋钮631的顺时针转动期间在触发时处于off状态，并且在旋钮631的逆时针转动期间在触发时处于on状态。
[0189]
图26示意性地描绘了由剂量设定传感器700的第二实施例的剂量设定编码器707产生传感器信号a、b。图26由此示出了第一传感器元件710的接触元件714围绕纵向轴线652沿周向方向的设置。此外，图26还示出了在旋钮631沿顺时针方向转动时第二传感器元件720的链接元件723、724、725、726相对于第一传感器元件710的接触元件714的位置。
[0190]
在图26中，第二传感器元件720被描绘在相对于第一传感器元件710的第一相对位置751、随后的第二相对位置752、随后的第三相对位置753和随后的第四相对位置754。在位置751、752、753、754的每一个中，第一链接元件723接触第一接触结构711的接触元件714。
[0191]
在第一相对位置751，第二链接元件724与第二接触结构712的接触元件714中的第一个进行电接触。这将电连接到第二导体702的第二接触结构712电连接到第一接触结构711和第一导体701。感测电路706然后感测经由第二导体702施加到第一导体701的公共信号，这又产生从on状态到off状态的信号a的上升沿。同时，第三链接元件725位于第一接触结构711和第三接触结构713之间的绝缘区域处，且第四链接元件726位于第三接触结构713和第二接触结构712之间的绝缘区域处。因此，感测电路706不经由连接到第三接触结构713的第三导体703感测公共信号，这对应于信号b的on状态。
[0192]
在随后的第二相对位置752，第二链接元件724仍电连接到第二接触结构712，而第三链接元件725与第三接触结构713的接触元件714中的第一个进行电接触。这产生信号b从
on状态到off状态的上升沿，同时信号a处于off状态。
[0193]
在随后的第三相对位置753，第二链接元件724已移动脱离了与第二接触结构712的电接触，而第三链接元件725仍与第三接触结构713的接触元件714中的第一个进行电接触。这产生了信号a从off状态到on状态的下降沿，同时信号b处于off状态。此外，在随后的第四相对位置754，第三链接元件725已移动脱离了与第三接触结构713的接触，而第二链接元件724保持脱离与第二接触结构712的电接触。这产生了信号b从off状态到on状态的下降沿，同时信号a处于on状态。
[0194]
当从第一相对位置751完成四分之一的转动时，第一链接元件723移动脱离了与第一接触结构711的接触且开始接触第三接触结构713，而第二链接元件724移动脱离了与第二接触结构712的接触且开始接触第一接触结构711。同时，第三链接元件725移动脱离了与第三接触结构713的接触且第四链接元件726移动成与第二接触结构712接触。
[0195]
结合前面的附图，已经针对包括那些结束开关500的剂量输送传感器，描述了用于将剂量输送传感器的转动固定传感器部分连接到电子模块320的电连接器820。电连接器820也可以将剂量输送传感器的转动固定传感器部分连接到电子模块320，电子模块320被配置为图12和13中所示的线性传感器400的线性编码器。
[0196]
在图27中示出了这种配置。剂量输送编码器807（其形成剂量输送传感器的转动固定传感器部分）定位在套筒635的外表面上。其电连接到电连接器820的第二部分830。对于每对相对的接触420，接触420中的一个电连接到第一接触元件833并且接触420中的另一个电连接到电连接器820的第二部分830的第二接触元件834。
[0197]
图27示出了处于远端剂量设定位置654的旋钮631，其中，包括与第一和第二接触826、827结合的第一和第二接触元件833、834的电连接器820处于其开放状态。图28示出了移动到近端剂量输送位置655之后的旋钮631，其中，电连接器820处于其闭合状态。当套筒635在剂量输送期间沿着近端方向线性移动时，静态电接触405顺序地闭合随后对的相对接触420之间的电接触。这产生了可由电子模块320检测的脉冲传感器信号。
[0198]
注射设备10、600的实施例可以具有包括转动剂量设定传感器700和剂量结束开关500的实施例之一的传感器机构。图2中示出了用于操作这种设备的方法900。方法900包括监测剂量设定传感器700的状态。在用户转动旋钮631时（901），电子模块320从空闲模式中唤醒（911）并且经由剂量设定传感器700感测（912）剂量的设定（如果旋钮631沿一个方向转动）和可能的剂量消减（如果旋钮631沿相反方向转动）。一旦用户设定了（903）期望的剂量并且电子模块320检测到旋钮631的转动停止，电子模块就转移到空闲模式（913）以节省能量。
[0199]
一旦旋钮631沿近端方向推动以开始设定剂量的输送，电子模块320就再次从空闲模式唤醒（911）并且将所调拨的剂量连同时间戳一起永久地存储（914）在电子模块320的非易失性存储器中。
[0200]
然后，用户注射（905）设定剂量，并且在完成（906）注射时，电子模块检测（915）剂量结束开关500的激活。然后，电子模块320将关于注射完成的信息连同时间戳一起存储（916）在非易失性存储器中。最后，电子模块320返回到空闲模式（913）。
[0201]
注射设备10、600的其他实施例可以具有传感器机构，其包括转动剂量设定传感器700和线性剂量输送传感器（例如线性剂量输送传感器400）的实施例之一。图3中示出了用
于操作这种设备的方法920。
[0202]
与图2中所示的方法900类似，方法920开始于电子模块320处于空闲状态并且监测转动剂量设定传感器700的状态。方法920还包括一旦设定了剂量，就从空闲模式唤醒911、感测912剂量的设定、以及转移913到空闲模式。在电子设备320的唤醒911和设定剂量的存储914之后，方法920包括通过用电子设备320监测线性传感器400来感测931排出的剂量。此外，方法920包括测量在由线性传感器932产生的各个传感器脉冲期间经历的时间差，并且根据时间间隔确定注射速度（932）。
[0203]
方法920还包括将从剂量输送传感器400所感测的轴向移动中确定的注射剂量与从剂量设定传感器700所感测的转动移动中确定的设定剂量进行比较933。如果注射剂量不同于设定剂量，则电子模块320记录设定剂量的仅部分输送或不完全输送。
[0204]
此外，方法920包括比较934在线性传感器400的各个传感器脉冲彼此之间所测量的各个时间差。如果各个时间差相差例如超过预定阈值，那么电子设备模块320设定关于中断注射的信息。
[0205]
方法920然后包括将设定剂量、注射剂量和关于可能中断的注射的信息连同时间戳一起存储935在非易失性存储器中。最后，电子模块320再次转移到空闲模式（913）。
[0206]
上面的描述和附图仅作为示例，并且不旨在以除了在下面的权利要求中阐述的方式之外的任何方式限制本发明。特别注意，本领域技术人员可以容易地组合上面已经以许多其他方式描述的、其所有都被认为是在本发明范围内的各种示例性实施例的各种要素的各种技术方面。
[0207] 虽然已经通过具体实施例及其应用描述了本文公开的发明，但是本领域技术人员可以对其进行许多修改和变化。
[0208] 附图标记列表1帽2药筒保持器3壳体3a窗口4笔型针5针座6针套管7针连接器8药筒8a隔膜9活塞10注射设备30剂量设定机构31剂量设定旋钮31a耦合32离合器33卡扣元件
34浮动齿条35套筒36螺母38剂量套筒39螺纹40标记41驱动件42活塞杆42a支脚43活塞引导件50可附接的电子模块50e显示器60螺纹63放大的部分67螺纹90扭力弹簧91第二偏置构件100转动环传感器101电引线102电引线103电引线104端面105端面106接触点107接触点108接触点109接触点110凸耳200固定环传感器201接触表面202端面203凸耳204空间210其他固定环传感器300环对齐器305电池仓306可移除的帽307支承板308电池
310微控制器312无线接口320电子模块325狭槽400线性传感器402导电结构405静态电接触410触针415终端420接触500剂量结束开关500a部分500b 部分600其他注射设备631旋钮632 空腔635套筒636突出部637壳部638凹槽640插入件641纵向凹槽642凹口652纵向轴线654剂量设定位置655剂量输送位置660驱动件662凹槽670活塞杆672外螺纹674近端680管682外部齿条组690计量元件692外螺纹700剂量设定传感器701第一导体702第二导体703第三导体
704第四导体705第五导体706感测电路707剂量设定编码器710第一传感器元件711第一接触结构712第二接触结构713第三接触结构714接触元件720第二传感器元件721环722链接结构723第一链接元件724第二链接元件725第三连接元件726第四链接元件727键连接728凸耳730载体731圆柱形表面732环形部分734纵向部分740支承构件742突出部751第一相对位置752第二相对位置753第三相对位置754第四相对位置800剂量输送传感器806感测电路807剂量输送编码器820电连接器822第一部分825周向接触设置826第一接触827第二接触830第二部分832连接器接触833第一接触元件
834第二接触元件900方法901控制元件的转动903剂量设定905注射911唤醒912感测913转移到空闲模式914存储所调拨剂量915检测激活916存储关于注射完成的信息931感测排出剂量932确定注射速度933将注射剂量与设定剂量进行比较934比较时间差935存储。