用于药物递送装置的驱动机构的制作方法

本披露内容涉及药物递送装置的领域，特别是用于例如通过输注或注射来递送液体药剂的药物递送装置的领域。在一个方面，本披露内容涉及用于使填充有液体药剂的药筒的塞子移动的驱动机构。

背景技术：

1、用于设定和分配单次剂量或多次剂量的液体药剂的药物递送装置本身在本领域中是众所周知的。通常，这样的装置具有与普通注射筒基本上相似的用途。

2、药物递送装置(比如笔型注射器)必须满足许多用户特定的要求。例如，在患者患有比如糖尿病等慢性疾病的情况下，患者可能身体虚弱并且还可能视力受损。因此，专门旨在用于家庭用药的合适的药物递送装置需要结构坚固并且应该易于使用。此外，对装置及其部件的操纵和一般操控应当明了且容易理解。这样的注射装置应提供对可变大小的剂量药剂的设定和随后的分配。此外，剂量设定以及剂量分配程序必须易于操作并且必须明确无误。

3、患有特定疾病的患者可能需要经由笔型注射筒来注射或经由泵来输注一定量的药剂。

4、对于药物递送装置或注射装置，液体药剂典型地设置在药剂容器(比如药筒、注射器或卡普耳)中。这样的药剂容器典型地借助于塞子朝近侧方向封闭或密封，该塞子可移动地设置在这样的药剂容器的筒体中。液体药剂可以通过使塞子相对于容器的筒体沿远侧方向移位(例如，促动)而从药剂容器排出或分配。药剂容器的远侧出口可以与注射针或输注管线处于流体连接。

5、为了将驱动力引入或传递到塞子中或塞子上，存在机械实现的驱动机构，例如，包括与塞子的近端面纵向抵接的细长活塞杆。目前已知的驱动机构典型地可操作以沿远侧方向推进活塞杆，从而将分配压力施加到药剂容器的塞子上。

6、随着数字化的增加并且随着电力实现的驱动机构(即，其中用于使塞子沿远侧方向移动的力由电驱动或机电驱动提供或生成的驱动机构)的可用性，对于如何在驱动机构的驱动器或驱动构件与药剂容器的塞子(例如，与药筒的塞子)之间提供机械耦接的新的解决方案和方法存在日益增长的需求。此外，还令人期望的是使这样的驱动机构和药物递送装置小型化。驱动机构、特别是驱动机构的部件与将通过驱动机构来移动的药剂容器的塞子之间的接合或接口在纵向力传递方面应当是相当故障安全、坚固和高效的。

技术实现思路

1、在一个方面，本披露内容涉及一种用于使药剂容器的塞子(例如，药剂药筒的塞子)移动的驱动机构。塞子可移动地设置或可移动地布置在药剂容器的纵向延伸的筒体内部。塞子可相对于筒体沿纵向方向移动，例如，以用于从筒体排出一定剂量的液体物质。驱动机构包括大小被设置成接收药剂容器的接收座。接收座可以被配置成保持药剂容器和/或将药剂容器固定在接收座内部。

2、驱动机构进一步包括第一电磁体。第一电磁体包括电磁线圈和延伸穿过电磁线圈的芯。电磁线圈的径向中心位于接收座外部。驱动机构进一步包括磁性耦接构件，该磁性耦接构件可与塞子机械接合并且被配置用于插入筒体中。第一电磁体进一步可操作以生成磁场，该磁场致使磁性耦接构件沿纵向方向移动。

3、典型地，整个电磁体位于接收座外部或沿径向方向邻接接收座。在此，径向方向垂直于纵向方向延伸。通常，并且在本上下文中，径向方向可以指药剂容器的筒体的圆柱形几何构造，并因此指接收座的圆柱形几何构造。然而，本披露内容不限于管状形状的接收座和/或药剂容器。就此而言，径向方向通常必须被认为是指向接收座截面的中心的方向，该截面垂直于纵向方向延伸，塞子可沿着该纵向方向相对于药筒的筒体移动。相应的考虑适用于切向或周向方向的表述。这些方向垂直于纵向方向和径向方向延伸。

4、磁场的生成是通过向第一电磁体施加电流而引起的。电磁线圈(例如，包括螺线管)可操作以生成磁场，该磁场由延伸穿过电磁线圈的中空内部的芯放大。以此方式，并且通过使用包括电磁线圈和芯的电磁体，可以放大由电磁线圈生成的磁场。实际上，可以将更大的磁力施加到磁性耦接构件。此外，并且由于电磁线圈的径向中心位于接收座外部，整个电磁体可以布置在接收座外部。这提供了驱动机构的相当紧凑且坚固的设计。

5、通过利用延伸穿过电磁线圈的芯，可以显著地减少线圈的绕组数量以及要施加到线圈的电流的幅值，而对与磁性耦接构件相互作用的磁场强度没有任何不利影响。而且，并以此方式，可以减小用于驱动机构的构造空间，因而允许使驱动机构和/或配备有这样的驱动机构的药物递送装置进一步小型化。

6、通过至少将电磁线圈的中心布置在接收座外部，第一电磁体不一定必须构成接收座。因此，第一电磁体可以径向紧挨或径向邻近接收座并在该接收座外部定位。以此方式，第一电磁体不一定必须被单独地设计或成形为与给定大小的接收座相匹配。以此方式，第一电磁体可以通用于各种各样不同形状的接收座。在此，根据旨在用于插入接收座中的药剂容器的几何构造或形状，接收座可以被适形或可以被适配和/或配置。

7、芯典型地被实现为铁芯。它可以包括铁磁或亚铁磁材料。它可以是单体成形的。芯可以包括软铁材料。因此，芯的铁材料具有低的碳含量，并且易于磁化和消磁，具有小的磁滞损耗。

8、根据另一示例，电磁线圈的径向中心与接收座的径向中心成径向偏置而定位。因此，沿径向方向来看，电磁线圈可以完全位于接收座外部。此外，接收座的径向中心与电磁线圈的径向中心之间的径向距离可以大于电磁线圈的半径与接收座的半径之和。

9、对于具有非圆形截面的接收座，这可以相应地适用于从接收座的侧壁朝接收座的横向或径向中心的距离。

10、以此方式，电磁线圈以及可选地整个电磁体位于接收座外部。这提供并实现了第一电磁体相对于接收座的相当容易的组装。此外，通过使电磁线圈与接收座的径向中心成径向偏置和/或与接收座的外部成径向偏置来布置，电磁线圈例如可从外部接近，从而提供简单的方式来提供与电磁线圈的电接触。

11、典型地，并且根据另一示例，电磁线圈平行于接收座或药剂容器的筒体的纵向方向来布置。纵向延伸穿过线圈并因此形成线圈的对称轴线的中心线或对称线典型地平行于接收座的纵向方向布置。

12、对于另一示例，芯包括第一支腿、基座区段和第二支腿。基座区段延伸穿过电磁线圈。第一支腿和第二支腿沿径向方向朝接收座延伸。典型地，第一支腿和第二支腿通过基座区段相互连接。基座区段包括的纵向范围等同于或仅略微长于电磁线圈的纵向延伸。第一支腿和第二支腿可以沿着线圈的纵向端面延伸。关于电磁线圈的圆柱形几何构造，第一支腿和第二支腿从芯的基座区段径向地延伸。

13、基座区段沿纵向方向从第一支腿延伸至第二支腿。典型地，第一支腿和第二支腿沿着相同的径向方向从基座区段延伸。以此方式，第一支腿和第二支腿可以彼此平行地延伸。第一支腿和第二支腿沿径向方向以及沿相对于线圈或接收座的几何构造的切向或周向方向可以包括相等的延伸范围。

14、对于另一示例，第一支腿和第二支腿沿纵向方向是分开的，并且经由基座区段相互连接。此外，第一支腿和第二支腿以及基座区段可以整体地形成。因此，或可以包括单件，使得第一支腿、基座区段和第二支腿一体形成。

15、对于一些示例，芯包括u形轮廓。第一支腿和第二支腿包括相当细长的笔直形状。第一支腿和第二支腿被布置成彼此齐平且平行。第一支腿和第二支腿各自包括表示自由纵向端的第一纵向端。两个支腿的相反定位的纵向端与基座区段的相反的纵向端连接。通过使第一支腿和第二支腿沿纵向方向分开，沿着药剂容器的纵向方向可以设置相反或不同的磁极。典型地，第一电磁体被定位和布置在接收座外部，使得芯的第一支腿和第二支腿的自由端面朝接收座，从而提供沿着纵向方向分开的磁北极和磁南极。

16、对于一些示例，磁性耦接构件包括磁体。磁体包括相反的极，即，北极和南极。相反的极设置在磁性耦接构件的相反定位的纵向端处。例如，南极和北极中的一个面朝远侧方向，因此面朝药筒或接收座的出口，南极和北极中的另一个面向相反的方向，即，面向近侧纵向方向。

17、磁性耦接构件可以包括磁棒或磁环。它可以与药剂容器的塞子处于机械接合。它可以与塞子的面向近侧的端面相抵接。它可以直接或间接地连接或固定到塞子，或者它可以嵌入或整合到塞子中。实际上，并且通过磁性耦接构件与塞子或堵塞件之间的机械接合，由第一电磁体施加到磁性耦接构件上的磁力可以不可改变地转变成磁性耦接构件的相应移动，并且因此转变成塞子相对于筒体的相应移动。

18、根据另一示例，芯径向地位于接收座外部。第一支腿的自由端和第二支腿的自由端径向向内地面朝接收座。在此，第一支腿和第二支腿的自由端可以直接邻接接收座。对于一些示例，第一支腿和第二支腿可以形成或构成接收座的侧壁，药剂容器可以容纳在该侧壁中。以此方式，第一支腿和第二支腿甚至可以为药剂容器提供机械引导、机械包围和/或机械支撑。第一支腿和第二支腿可以将药剂容器径向地包围在接收座内部。

19、根据另一示例，第一支腿和第二支腿的自由端中的至少一个包括径向地面向内的端面，沿切向方向来看，该端面具有凹面形状。以此方式，并且当接收座具有管状时，第一支腿和第二支腿的自由端中的至少一个的径向地面向内的端面可以精确地适配或适形于接收座的形状和/或适配或适形于管状筒体的外表面形状。

20、对于一些示例，支腿的切向范围可以大于支腿的纵向范围。而且，药剂容器的外圆周的多于25°、多于45°或甚至多于60°可以由相应支腿的径向地面向内的端面限制。

21、根据另一示例，驱动机构包括从第一电磁体纵向偏置的第二电磁体。第一电磁体和第二电磁体形成电磁体的第一纵向延伸阵列。电磁体的阵列可以不限于仅第一电磁体和第二电磁体。电磁体的阵列或行可以包括甚至更多的电磁体。电磁体的阵列可以包括一定数量的电磁体，该数量由药剂容器或接收座的纵向延伸除以单个电磁体的纵向延伸来限定。

22、典型地，第二电磁体在概念上与第一电磁体相同。而且，第二电磁体包括电磁线圈和芯。典型地，第一电磁体和第二电磁体基本上相同。以此方式，并且为了创建电磁体的阵列，可以将一定数量的单独且相同的电磁体成纵向行组装。电磁体的纵向延伸行或阵列典型地平行于筒体的纵向方向或接收座的纵向方向延伸。

23、第一电磁体和第二电磁体可以纵向彼此邻近地布置。第二电磁体可以纵向地邻接第一电磁体。在此，第一电磁体的第二支腿可以邻接第二电磁体的第一支腿。第一电磁体的第一支腿可以背向第二电磁体。第二电磁体的第二支腿可以背向第一电磁体。除了第一电磁体和第二电磁体之外，电磁体的阵列可以包括多个另外的电磁体，例如，三个、四个、五个、六个或甚至更多个电磁体。

24、通过利用多个电磁体的行或阵列，可以增加或延长驱动机构的纵向范围。典型地，并且通过沿着纵向方向具有多个电磁体，磁性耦接构件可以从筒体的近端朝远端移动并移动至远端；并且反之亦然。

25、根据另一示例，驱动机构包括从第一电磁体切向偏置的第三电磁体。而且，第三电磁体可以在概念上与第一电磁体相同地实现。它可以与第一电磁体基本上相同。从纵向接收座的中心来看，第三电磁体可以布置在接收座的另一周向部分处。因此，它可以从第一电磁体切向偏置。它可以与第一电磁体在直径上相反地定位并且可以沿径向方向邻接接收座。以此方式，接收座可以径向地位于第一电磁体与第三电磁体之间。

26、借助于位于接收座的相反侧或者相对于接收座的圆周成周向或切向偏置定位的第一电磁体和第三电磁体，可以增加可施加到磁性耦接构件上的净磁力，因此可以增加存在于磁性耦接构件上的磁作用。此外，通过具有第一电磁体和第三电磁体并且通过增加在磁性耦接构件上或在该磁性耦接构件处有效的磁场，可以减小必须由每个单独的第一电磁体和第三电磁体提供的单独的磁场，从而允许使相应的电磁体进一步小型化。

27、根据另一示例，第三电磁体与第一电磁体纵向齐平。因此，第一电磁体和第三电磁体相对于接收座位于共同的纵向位置处。以此方式，第一电磁体和第三电磁体可以提供稍微对称或相同的磁场以驱动磁性耦接构件。

28、根据另一示例，第三电磁体从第一电磁体纵向偏置。因此，第一电磁体和第三电磁体可以纵向交错。第一电磁体与第二电磁体之间的纵向偏置可以由芯的几何构造限定。作为示例，第三电磁体的芯的第一支腿可以被定位或布置在第一电磁体的芯的第一支腿与第二支腿之间的纵向位置处；或者反之亦然。以此方式，在例如第一电磁体的第一支腿与第二支腿之间的纵向延伸的间隙可以通过第三电磁体的芯的支腿有效地桥接。

29、根据另一示例，第三电磁体相对于第一电磁体纵向偏移第一电磁体和第三电磁体中的一个的纵向范围的大约一半。典型地，第一电磁体的纵向范围与第三电磁体的纵向范围相同。于是，并且通过使第三电磁体的位置纵向偏移第三电磁体或第一电磁体的纵向范围的一半，可以提供交替的磁极沿着接收座圆周的纵向偏移或交错布置。

30、通过这种纵向偏置布置，由切向和/或周向偏置布置的电磁体生成的磁力，当磁性耦接构件例如沿着纵向方向移动时，可以在磁性耦接构件上提供相当均匀的机械力。

31、根据另一示例，驱动机构包括从第三电磁体纵向偏置的第四电磁体。第三电磁体和第四电磁体形成电磁体的第二纵向延伸阵列。

32、典型地，并且通过如本文所述的电磁体的任何阵列或行，电磁体阵列的电磁体行或阵列中的各个磁体被顺序地提供有电流，使得由电磁体阵列中的各个电磁体生成的所得磁场沿着纵向方向行进和/或前进。

33、借助于第四电磁体，可以提供多个电磁体的第一阵列和第二阵列。同样在此，电磁体的第二纵向延伸阵列不限于仅两个电磁体。它可以包括甚至另外的电磁体，比如以上对于电磁体的第一阵列所描述的那些。电磁体的每个阵列中的电磁体总数量可以是3个、4个、5个、6个或甚至多于8个的电磁体。电磁体的阵列或行中的电磁体的具体数量可以由各个电磁体的大小和由接收座或药剂容器的伸长部来控制。

34、典型地，电磁体的第二纵向延伸阵列可以与电磁体的第一阵列基本上相同。当第一电磁体和第三电磁体如上所述成纵向偏置来布置时，这可以相等地适用于相应的电磁体阵列。因此，电磁体的第一阵列可以从电磁体的第二阵列纵向偏置地定位。因此，电磁体的第二纵向延伸阵列相对于电磁体的第一纵向延伸阵列的纵向偏移或纵向偏置可以在电磁体之一的纵向范围的一半的范围内。

35、典型地，电磁体的第一阵列平行于电磁体的第二阵列延伸。电磁体的第一阵列和电磁体的第二阵列相对于用于药剂容器的接收座的圆周典型地成周向或切向偏置来定位。

36、以此方式，并且通过具有电磁体的第一纵向延伸阵列和第二纵向延伸阵列，可以使各个电磁体与磁性耦接构件之间的磁性耦接以及因此在磁性耦接构件上的相应纵向力作用均匀化。

37、根据另一示例，电磁体的第一阵列和电磁体的第二阵列布置在接收座的径向相反侧上。换句话说，沿穿过接收座的截面来看，电磁体的第一阵列可以与电磁体的第二阵列在直径上相反地定位。以此方式，由电磁体的第一阵列和第二阵列的各个电磁体提供的磁力可以对称地施加到磁性耦接构件，从而允许磁性耦接构件上的力作用均匀化。

38、当然，并且通过电磁体的第一阵列和第二阵列，在共同的或重叠的纵向位置处布置的那些电磁体被相当同时地提供有驱动电流。通过在电磁体的第一阵列中的电磁体与电磁体的第二阵列中的电磁体之间的纵向偏置，对于将驱动电流施加到各个电磁体，可以存在相应的偏置。

39、驱动电流可以被提供为恒定的驱动电流，从而表示随着时间变化的矩形函数。对于其他示例，驱动电流可以包括或描述斜坡函数(例如，随着时间而平滑地增加和/或减小)。对于其他示例，可以提供随着时间具有正弦振幅或强度的驱动电流。

40、根据另一示例，驱动机构包括电磁体的第三纵向阵列。电磁体的第一阵列、电磁体的第二阵列和电磁体的第三阵列则沿着接收座的圆周等距地间隔开。第一阵列、第二阵列和第三阵列全部基本上彼此平行地延伸。它们还可以平行于如由接收座或由药剂容器限定的纵向方向延伸。各个阵列之间的等距间隔特别有利于提供与磁性耦接构件的均匀磁性耦接，该磁性耦接构件与塞子处于机械接合。例如，并且通过电磁体的三个阵列，电磁体的相邻阵列之间的角距离可以是大约120°。

41、对于另外的示例，并且当驱动机构包括例如电磁体的四个阵列时，电磁体的相邻阵列或行之间的角距离为大约90°。

42、在另一方面，本披露内容涉及一种用于分配液体药剂的药物递送装置。药物递送装置包括被配置成保持和/或接收药筒的壳体。典型地，药筒填充有液体药剂并且由塞子密封。典型地，塞子密封药筒的近侧纵向端并且可相对于药筒或相对于药筒的管状筒体移动。药物递送装置进一步包括如上所述的驱动机构。驱动机构可以整合到药物递送装置中。它可以被布置并固定在药物递送装置的壳体内部。驱动机构的接收座(其可以例如由驱动机构的一个或多个电磁体包围)可以整合到药物递送装置的壳体中。因此，驱动机构的接收座可以与药物递送装置的接收座等同或相同，药物递送装置的大小和构型被设置成容纳药剂容器，该药剂容器可以被实现为药筒。

43、当药剂容器(例如，药筒)适当地组装或布置在壳体内部时，驱动电流可以被适当地施加到至少第一电磁体，由此生成与磁性耦接构件磁性相互作用的磁场，该磁性耦接构件与药剂容器的塞子机械接合。

44、根据另一示例，药物递送装置进一步包括药筒，该药筒填充有液体药剂并且被布置在药物递送装置的壳体内部或紧固到该壳体。

45、对于一些示例，药物递送装置包括注射装置，比如手持式注射装置。对于其他示例，药物递送装置包括输注装置，例如，输注泵。对于其他示例，药物递送装置可以包括吸入器。

46、通常，并且通过如上所述的驱动机构，沿着纵向接收座布置和/或包围该纵向接收座的至少一个或多个电磁体之间的磁性耦接，可以向塞子提供相当恒定和/或均匀的力，当塞子沿着药剂容器的伸长部移动时，该力可以维持在相对大的距离上。此外，通过适当地调整构成电磁体阵列的每一个电磁体上的驱动电流的强度、方向和频率中的至少一个，可以精确地控制塞子的纵向位移和/或移动。

47、以此方式，可以将相当强的以及可变且可电子调整的力施加到塞子上。

48、所提出的至少具有第一和/或多个电磁体的本实现方式允许实现驱动机构的相对较短的总体纵向延伸范围。因此，不再需要在纵向延伸的药筒的近侧延伸范围中延伸的细长活塞杆。实际上，驱动机构的壳体或药物递送装置的壳体的纵向大小可以主要由药筒的纵向范围限定。

49、此外，用于使药筒的塞子移动的至少第一电磁体的实施方式对于可重复使用的药物递送装置特别有用。在此，并且尤其当磁性耦接构件被实现为永磁体时，可以在电磁体阵列与磁性耦接构件之间沿纵向方向提供排斥力和吸引力。以此方式，可以在电磁体阵列与磁性耦接构件之间实现双向的纵向力传递，例如，从外部耦接构件朝内部耦接构件沿近侧方向以及沿远侧方向。

50、此外，可以沿两个相反的纵向方向提供最大的力。进一步地，并且另外地，与预加载力生成解决方案相比，磁性耦接可以转变成相当不具有力的初始构型或储存构型，其中在电磁体与磁性耦接构件之间实际上不存在磁性相互作用。这可以通过解除电磁体的驱动电流而容易地实现。

51、本文所描述的磁体可以被实现为永磁体。它们可以包括或可以由例如以下材料中的至少一种构成，这些材料包括烧结的钕-铁-硼(ndfeb)(优选具有医疗级涂层)、钐-钴(smco)和铝-镍-钴(alnico)。

52、通常，本披露内容的范围由权利要求的内容限定。注射装置不限于特定实施例或示例，而是包括不同实施例或示例的元素的任何组合。就此而言，本披露内容覆盖权利要求的任何组合以及结合不同示例或实施例披露的特征的任何技术上可行的组合。

53、在当前上下文中，术语“远侧”或“远端”涉及注射装置的面朝人或动物的注射部位的一端。术语“近侧”或“近端”涉及注射装置的相反端，该相反端距人或动物的注射部位最远。

54、本文所述的任何api的药学上可接受的盐也设想用于在药物递送装置中的药物或药剂中使用。药学上可接受的盐是例如酸加成盐和碱式盐。

55、本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的全部范围和精神的情况下，可以对本文所述的api、配制品、设备、方法、系统和实施例的各种组成部分进行修改(添加和/或去除)，本发明涵盖此类修改及其任何和所有等同物。

56、本领域技术人员将进一步清楚的是，在不脱离本披露内容的范围的情况下，可以对本披露内容进行各种修改和变化。此外，应注意，所附权利要求中使用的任何附图标记不应被解释为对本披露内容的范围进行限制。