專利名稱：吸入器裝置的計(jì)量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吸入器裝置計(jì)量器(inhaler device counters)領(lǐng)域，尤其涉及用 于這種裝置的計(jì)量器機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
很多類型的藥物以流體的形式提供，如推進(jìn)劑(propellant)或乳劑中的 微粒溶液或懸浮液，這些藥物適用于患者口腔吸入。作為一個(gè)實(shí)例，容器可 裝入如丙酸氟替卡松(fluticasone propionate )之類的哮喘藥物。
為了將藥物輸送至患者，容器與致動器作為一個(gè)系統(tǒng)聯(lián)合工作，通常將 這種系統(tǒng)稱為計(jì)量吸入器(metered dose inhaler, MDI)系統(tǒng)。該致動器包括 具有敞開的容器裝載端和敞開的管口的殼體。噴嘴元件設(shè)置在殼體內(nèi)并且包 括與噴嘴孔相通的閥桿容納孔。噴嘴孔對準(zhǔn)管口。為了接收來自于容器的正
確計(jì)量的藥物，患者通過容器裝載端將容器安裝到致動器內(nèi)，直到閥桿裝配 入噴嘴元件的接收孔內(nèi)。在如此安裝容器的狀態(tài)下，容器的相對端通常延伸 到致動器殼體外一定程度。然后患者將管口放入他或她的嘴中并在露出的容 器端上向下推動。這一操作使容器相對于閥桿向下移動，并由此使閥離開閥 座。采用閥門的這種設(shè)計(jì)、噴嘴元件的這種設(shè)計(jì)、及容器內(nèi)部和環(huán)境空氣之 間的這種設(shè)計(jì)，可將精確定量的霧狀藥物短時(shí)快速(short burst)地輸送至患 者。
這種容器填充有預(yù)定體積的活性物質(zhì)，即藥物。因此，在將這種容器扔 掉之前，該容器能按規(guī)定輸送預(yù)定量的藥物劑量。為了顯示剩余在這種吸入 器裝置內(nèi)的劑量的量，優(yōu)選地，吸入器裝置設(shè)置有可顯示容器內(nèi)剩余藥物量 的計(jì)量器。因此，計(jì)量器可指示何時(shí)需要更換吸入器裝置或容器。"當(dāng)前狀 態(tài)"可采用絕對條件示出，例如，以數(shù)字的形式示出還可使用的劑量的實(shí)際 量；或者可采用相對條件示出，例如，利用從一種顏色到另一種顏色的顏色 對弟度來示出。
無論哪種顯示類型，至關(guān)重要的是計(jì)量器機(jī)構(gòu)不能多計(jì)量，尤其不能少計(jì)量。少計(jì)量會導(dǎo)致使用者以為空的吸入器內(nèi)仍然存在有效劑量，在最壞的 情況下這種誤會是致命的。反之，多計(jì)量可導(dǎo)致卸下的是未空的吸入器，而 仍然包含可用劑量的吸入器還未被患者使用或處置，由此使用者沒有利用產(chǎn) 品的全部價(jià)值，導(dǎo)致患者的開銷增加以及產(chǎn)品的浪費(fèi)，若被扔掉的吸入器未 被正確處置，那么吸入器內(nèi)裝有的藥物可能會泄露到環(huán)境中。管理指南要求
多計(jì)量和少計(jì)量的誤差最小。如在SEappl: 0401773-7中詳細(xì)討論的那樣, 應(yīng)將計(jì)量器的記數(shù)點(diǎn)定位在剛好在最先可能的啟動點(diǎn)(fire point)之前，以 使少計(jì)量的危險(xiǎn)最小。但是，這將導(dǎo)致下述情況，即致動運(yùn)動將在計(jì)量點(diǎn)經(jīng) 過之后運(yùn)動一段距離以致動吸入器裝置。實(shí)際上，吸入器裝置的計(jì)量閥可在 啟動點(diǎn)之后進(jìn)行相對長的持續(xù)的致動運(yùn)動。因此，任何計(jì)量器必須除了正好 在啟動點(diǎn)之前完成一次記量外，還能夠在沒有重復(fù)計(jì)量等情況下適應(yīng)持續(xù)的 致動運(yùn)動。
在很多劑量計(jì)量器中，利用棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)將相對的致動運(yùn)動轉(zhuǎn)換成遞 增的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為使這種機(jī)構(gòu)精確并能精確地計(jì)算相應(yīng)于每次致動的一次計(jì) 量，必須精確地控制棘輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的增量?；旧洗嬖趦深惸軌?qū)崿F(xiàn)這種 受控旋轉(zhuǎn)的裝置
增量作用防回轉(zhuǎn)裝置，例如采用固定棘爪的形式，可在限定的角度內(nèi)
爪的復(fù)位運(yùn)動過程中使棘輪沿相反方向轉(zhuǎn)動，直到達(dá)到限定的角度，并且停 止進(jìn)一步轉(zhuǎn)動。
無級防回轉(zhuǎn)裝置和棘爪與棘輪之間的受控接合和脫離。摩擦力可使棘 爪在脫離點(diǎn)趨于朝向棘輪的旋轉(zhuǎn)軸徑向向內(nèi)彎曲，由此，所得的角度取決于 以下參數(shù)棘輪齒和棘爪之間的摩擦系數(shù)、致動運(yùn)動的速度等，除非脫離受 到控制。
這兩種系統(tǒng)都是有利的，但對劑量計(jì)量器設(shè)計(jì)而言，優(yōu)先選取后一種摩 擦類型，因?yàn)檫@類系統(tǒng)可降低組裝公差的影響，因此可限制計(jì)量點(diǎn)的變化。
美國專利No. 4817822描述了 一種上述類型的具有劑量指示裝置的氣 霧劑分配器，在該文件的第一實(shí)施例中，該劑量指示裝置連接到氣霧劑容器 的突起部分的端部。劑量計(jì)量器的操作機(jī)構(gòu)由位于殼體內(nèi)并從氣霧劑容器的 端部沿管狀殼體的外部表面延伸的棘輪和棘爪(驅(qū)動臂)構(gòu)成，該操作機(jī)構(gòu) 受到在吸入器裝置致動過程中致動器殼體和計(jì)量器殼體之間的相對運(yùn)動的
致動。為了適應(yīng)過度的致動運(yùn)動，棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)設(shè)置有運(yùn)動限制裝置，在 致動運(yùn)動期間只允許棘爪運(yùn)動預(yù)定距離，而且致動運(yùn)動通過使棘爪運(yùn)動結(jié)束 于致動運(yùn)動前的柔韌連桿裝置傳遞給棘爪。
US 6,446,627公開了 一種用于計(jì)量吸入器的藥劑計(jì)量器，其包括致動器 裝置、用于響應(yīng)該致動器構(gòu)件的位移、以分級方式驅(qū)動旋轉(zhuǎn)齒輪的驅(qū)動裝置， 所述旋轉(zhuǎn)齒輪包括外周具有多個(gè)棘輪齒的輪。設(shè)置防止旋轉(zhuǎn)齒輪反轉(zhuǎn)的裝 置，所述裝置優(yōu)選采用摩擦離合器形式的無級限制裝置。還設(shè)有軟帶，該軟 帶的表面上設(shè)置有指示吸入器內(nèi)剩余的藥物劑量的可見的遞增整數(shù)列。該軟 帶響應(yīng)旋轉(zhuǎn)齒輪的分級旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的每一級以單一整數(shù)作出索引。單獨(dú)的控制 表面調(diào)節(jié)驅(qū)動裝置和旋轉(zhuǎn)齒輪之間的接合和脫離位置，借此，相應(yīng)于每次致 動控制旋轉(zhuǎn)齒輪的轉(zhuǎn)動角度。該文件明確地提到了控制表面用于抑制柔韌的 驅(qū)動構(gòu)件朝帶棘輪齒的輪的旋轉(zhuǎn)軸徑向向內(nèi)彎曲的自然趨勢，并促使驅(qū)動裝 置在固定點(diǎn)從棘輪齒脫離。但是，所提出的藥劑計(jì)量器設(shè)計(jì)相當(dāng)復(fù)雜并且不 能高效組裝。
此外，出于衛(wèi)生的原因，優(yōu)選地可對吸入器進(jìn)行整體處理，不存在可重 復(fù)使用的部件。因此，吸入器，包括計(jì)量器機(jī)構(gòu)必須生產(chǎn)成本低廉。為了降 低計(jì)量器的成本，其應(yīng)包括很少的部件而且組裝應(yīng)簡便。
由于對吸入器尺寸的限制，計(jì)量器不可避免地應(yīng)是小型的，但這尤其降 低了顯示器的可讀性。同樣，數(shù)字的字號不得不很小以便計(jì)量器能安裝到吸 入器裝置中，對于用絕對量表示剩余劑量值的顯示器而言，尤其屬于這種情 況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的一或多個(gè)缺陷的新 穎的吸入器和吸入器計(jì)量器。該目的可通過獨(dú)立權(quán)利要求所限定的吸入器和 吸入器計(jì)量器來實(shí)現(xiàn)。
這種計(jì)量器的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其包括一個(gè)便于讀出的大顯示器以及一個(gè)包 括六個(gè)便于組裝的單獨(dú)部件的精確機(jī)構(gòu)，因此，計(jì)量器的生產(chǎn)成本低廉。
本發(fā)明的一些實(shí)施例限定在從屬權(quán)利要求中。


下面將參考附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。附圖中
圖1為本發(fā)明的帶有計(jì)量器的吸入器裝置的示意性透視圖2為本發(fā)明的用于吸入器裝置計(jì)量器的顯示器裝置的示意圖3為圖2所示的顯示器裝置的示意性橫截面圖4a至4c示出了用于本發(fā)明的吸入器裝置計(jì)量器的計(jì)量器機(jī)構(gòu)的示意 性實(shí)例；
圖5a和5b示出了圖4a至4c所示的示意性吸入器裝置中的計(jì)量器^L構(gòu) 的部分4黃截面；
圖6a和6b示出了吸入器裝置的致動部分及圖5a和5b所示的計(jì)量器；
圖7示出了圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)中的棘爪和棘輪裝置的基本幾 何條件；
圖8a和8b示出了本發(fā)明的帶有杠桿裝置的兩種可能的棘爪和棘輪裝置 的基本幾何條件；
圖9a至9h示出了棘爪和棘輪裝置的接合和脫離的情況； 圖IO為圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)制動裝置的剖切透視圖； 圖lla和llb示意地示出了存在于圖9所示的回轉(zhuǎn)制動件中的力； 圖12示出了圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)中的棘輪的基本幾何條件； 圖13的曲線示出了圖12所示的由棘爪施加于棘輪上的復(fù)位力矩。
具體實(shí)施例方式
圖1示意地示出了本發(fā)明的包括計(jì)量器20的吸入器裝置IO的一實(shí)例。 該吸入器裝置包括帶有向使用者輸送藥物的管口 40的致動器本體30,和容 器計(jì)量器組件。在該實(shí)施例中，將計(jì)量器20連接到布置在致動器殼體30內(nèi) 的吸入器容器(未示出)的端部。通過相對于致動器殼體30下壓容器計(jì)量 器組件致動吸入器裝置10。計(jì)量器20布置成對吸入器裝置10的每次致動進(jìn) 行計(jì)量，并通過顯示器裝置60顯示實(shí)際情況。另外，也可將計(jì)量器20布置 為致動器殼體30的一部分，或可拆卸地連接到致動器殼體30，例如，.在致 動器殼體的前側(cè)或后側(cè)。
根據(jù)本發(fā)明，計(jì)量器20設(shè)置于吸入器容器的基底上。在組裝過程中將 計(jì)量器20連接到吸入器容器上，而且可沿與閥相對的筒(canister)端的無 數(shù)點(diǎn)中的任一點(diǎn)將計(jì)量器連接到吸入器容器上，即，可沿與閥桿相對的筒的
一部分，從計(jì)量器的最外邊緣到其內(nèi)側(cè)基底，提供不同位置的范圍和不同的 筒的長度公差。也就是說，可將計(jì)量器連接在筒的基底上的任何部位。
在本說明書中提到的啟動點(diǎn)是吸入器容器相對于致動器本體壓縮而使
得供給一劑量的藥物所需的壓縮量，在本說明書中提到的計(jì)量點(diǎn)是吸入器容 器相對于致動器本體壓縮而使得計(jì)量器20計(jì)量一劑量的藥物所需的壓縮量。 由于存在當(dāng)吸入器容器實(shí)際已空而使用者仍然認(rèn)為吸入器容器中會剩有藥 物的危險(xiǎn)，所以少計(jì)量是不可取的，將計(jì)量點(diǎn)設(shè)定在比啟動點(diǎn)的量小的預(yù)定 量，從而可有效避免在未計(jì)量的情況下啟動。
計(jì)量器20基本上包括計(jì)量器殼體70、計(jì)量器機(jī)構(gòu)(下面將詳細(xì)描述) 和顯示器裝置60。在圖l所示的實(shí)施例中，顯示器裝置60設(shè)置于計(jì)量器殼 體70的上表面80。在該公開的實(shí)施例中，殼體70的上表面80設(shè)置為封閉 殼體70的透明模制部件150。在該公開的實(shí)施例中，計(jì)量器上表面80還用 作致動吸入器裝置10的致動表面，即，用于下壓容器計(jì)量器組件。因?yàn)橛?jì) 量器上表面80用作致動表面并且在致動吸入器裝置IO的過程中該表面會遭 受壓力和磨損，所以該表面必需剛硬且抗磨損。
圖2示出了本發(fā)明的帶有顯示器裝置60的一實(shí)例的計(jì)量器20的示意性 俯視圖。顯示器裝置60包括靜止顯示部分90和可動顯示部分100。在本公 開的實(shí)施例中，靜止顯示部分90包圍被設(shè)置成帶指針UO的可動元件的可 動顯示部分100。靜止顯示部分卯是具有用于顯示容器中剩余劑量值的指示 的環(huán)形刻度區(qū)，指針(indicator)110的角度位置由此可給出實(shí)際的計(jì)量。借助 于這種結(jié)構(gòu)，可獲得顯示剩余劑量的相對值和精確值這兩者的優(yōu)點(diǎn)。
圖3以橫截面的形式示出了圖2所示的計(jì)量器20的顯示器裝置60的主 要部分?？蓜语@示部分100設(shè)置成指針盤120的形式，該指針盤的轉(zhuǎn)動由計(jì) 量機(jī)構(gòu)(在下面描述)控制。指針盤120包括帶有指針110的顯示部分130， 和呈齒輪形式的計(jì)量器機(jī)構(gòu)接合部分140。
圖4a至4c示意地示出了用于本發(fā)明的吸入器裝置計(jì)量器的計(jì)量器機(jī)構(gòu) 190的一實(shí)例，圖中的殼體70已卸下。該計(jì)量器機(jī)構(gòu)包括搖臂200、復(fù)位彈 簧220、帶有棘輪230的輪軸裝置240、及可轉(zhuǎn)動的指針盤20。
搖臂200包括棘爪210，該搖臂由殼體樞轉(zhuǎn)地支撐于A處并由復(fù)位彈簧 220沿向下的方向偏置。搖臂200包括剛性搖桿部分250和柔韌的棘爪210, 搖桿部分從A延伸到與殼體的底部相鄰的最低點(diǎn)260,在該處其與致動器殼 體的突起接觸(如下面詳細(xì)描述的那樣)，棘爪帶有布置成與棘輪230接合 并驅(qū)動棘輪230的棘爪頭270,以便在吸入器的致動運(yùn)動時(shí)進(jìn)行遞增的旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動。
除棘輪230外，輪軸裝置240還包括防回轉(zhuǎn)裝置280和蝸l侖290，它們 都布置在同一輪軸上并由殼體(未示出)支撐以繞B旋轉(zhuǎn)。防回轉(zhuǎn)裝置280 是一種彈簧加載的摩擦制動器，包括通過制動彈簧320使其貼靠兩個(gè)傾斜摩 擦表面310偏置的制動盤300。在該實(shí)施例中，復(fù)位彈簧220和制動彈簧320 制成為一個(gè)單元，兩個(gè)分離的"彈簧梁"延伸自連接至殼體的共用固緊基部 (未示出)。下文將對防回轉(zhuǎn)裝置280作更詳細(xì)的描述。
指針盤120可繞C轉(zhuǎn)動，其具有與蝸輪290嚙合的齒330的外周齒條和 在靜止刻度盤(未在圖4a-c中示出)上指示藥劑計(jì)量的指針340。因此，指 針盤120由輪軸裝置240上的蝸輪290驅(qū)動而繞C轉(zhuǎn)動。
圖5a和5b示出了示意性的吸入器裝置10中的圖4a至4c所示的計(jì)量 器機(jī)構(gòu)190的局部橫截面。吸入器裝置10包括包圍裝有藥物的筒350的致 動器本體30。藥物通過連接至筒350 —端的閥桿360輸送至使用者。使用者 通過作為致動器本體30的一部分的管口 40吸入藥物。管口 40通過用于接 收待輸送藥物的閥桿容納體370與閥桿360相連。此外，藥劑計(jì)量器單元20 設(shè)置在筒350的閥360的相對端。在此處所公開的實(shí)施例中，藥劑計(jì)量器單 元20優(yōu)選永久地連接于筒350上，以避免將計(jì)量器單元20從一個(gè)筒350卸 下而連接到另一裝有不同濃度(level)的藥物的筒350上。下文將筒350和 與之聯(lián)接的藥劑計(jì)量器單元20稱為吸入器罐組件。當(dāng)應(yīng)向使用者輸送某一 劑量的藥物時(shí)，向下壓吸入器罐組件，借此促使閥桿360進(jìn)入輸送某一劑量 藥物的位置，或者換句話說，啟動閥桿360。這與現(xiàn)有技術(shù)的很多吸入裝置 是一樣的，此處不再贅述。
藥劑計(jì)量器20包括計(jì)量器殼體390和圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)190。 在殼體80向下指向的表面上設(shè)置孔400，該孔適于以配合的關(guān)系容納致動器 本體30上邊緣420的突起410。當(dāng)下壓吸入器罐組件從而啟動吸入器裝置 10時(shí)，如對應(yīng)圖6a和6b所示出，突起410延伸穿過孔400進(jìn)入計(jì)量器殼體 390內(nèi)并與搖臂200的下部260嵌合，由此致動計(jì)量器^M勾190。
圖7示出了在圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)190中的搖臂200和棘輪230 布置結(jié)構(gòu)的基本幾何條件。理想的情況是，在搖擺運(yùn)動(rocker motion)的
過程中，棘爪頭270沿半徑R的圓弧運(yùn)動，并以類似于兩個(gè)齒輪嚙合的方式 與棘輪230接合和脫離。但是，為了通過棘爪210使棘輪230轉(zhuǎn)動期望的角 度，例如，45° ，可將棘輪230布置在比理想嚙合距離更近的位置，借此， 在棘爪頭270與棘輪230接合后，棘爪頭270運(yùn)動的半徑減小。采用這種方 式，棘爪頭270在先于理想嚙合距離的某一角度與棘輪230嚙合，反之以晚 于理想嚙合距離的某一角度脫離。為使該機(jī)構(gòu)可復(fù)位，使搖臂沿"非驅(qū)動" 方向偏置，棘爪210沿半徑方向是柔韌的。棘爪210沿周向方向基本上是堅(jiān) 硬的。
為了克服棘爪210在脫離點(diǎn)朝棘輪的旋轉(zhuǎn)軸徑向朝內(nèi)彎曲的趨勢，可通 過使棘爪和棘輪裝置設(shè)置有使棘爪與棘輪上的齒脫離的杠桿裝置來有效控 制脫離點(diǎn)?？蓪⒏軛U裝置設(shè)計(jì)成使棘爪和棘輪在沿著旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方向的所述齒 的杠桿點(diǎn)處鄰接。圖8a和8b.示出了用于控制棘爪210與棘輪230脫離的兩 種可能的杠桿裝置500的實(shí)施例。為使杠桿裝置500起脫離控制裝置的作用，
能使杠桿點(diǎn)L位于與棘爪頭的尖端相距適當(dāng)距離D的位置。在圖8a所示的 實(shí)施例中，杠桿裝置500由棘輪齒520的凸起背表面和低輪廓棘爪(low profile pawl)計(jì)量器表面530構(gòu)成。在圖8b所示的實(shí)施例中，杠桿裝置500由棘輪 齒520的平背表面540和棘爪計(jì)量器表面530上的突起550構(gòu)成。
圖9a至9h示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)190的接合和 脫離順序。根據(jù)該順序，如圖9d所示，棘爪和棘輪上的齒形成為使得鄰接 的杠桿點(diǎn)建立在期望脫離角度之前的角度處。之后，在圖9e中可看到，杠 桿作用促使棘爪頭的尖端沿相對于棘輪上的齒的尖端的脫離方向運(yùn)動。當(dāng)達(dá) 到期望的脫離角度時(shí)，如圖9f和9g所示，杠桿作用最終有效地控制棘爪頭 與棘輪上的齒的脫離。圖9h示出了搖臂的復(fù)位運(yùn)動，如將在下面更詳細(xì)地 描述的那樣，借此可通過摩擦制動器280來防止棘輪回轉(zhuǎn)。
如圖8a至9h所示出的那樣，在棘輪上的杠桿點(diǎn)可位于后續(xù)的齒的背表 面上，當(dāng)然其也可位于棘輪上的任何適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)上。
與使用US 6，446,627中所公開的獨(dú)立的控制表面相比，提供杠桿裝置 500來控制脫離具有的明顯優(yōu)點(diǎn)是，其只取決于棘爪210和棘輪230之間直 接的相互作用，而與其他部件無關(guān)。如上所述，吸入器裝置的藥劑計(jì)量器受 小尺寸和低成本的限制，同時(shí)要求高度精確。因此相互作用的部件數(shù)量的任何減少都可提高精確度。
圖10為圖4a至4c所示的計(jì)量器機(jī)構(gòu)190中的回轉(zhuǎn)制動裝置280的剖 切透視圖。本實(shí)施例中的防回轉(zhuǎn)制動器280包括被兩個(gè)以V形配置的傾斜摩 #察表面310支撐的圓柱形元件300，該圓柱形元件300耦合于棘庫侖230和l束 爪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并由彈簧部件320使其貼靠摩擦表面310。在本公開的實(shí) 施例中，傾斜的摩擦表面與圓柱形元件300的旋轉(zhuǎn)軸平行。
圖lla示意地示出了存在于圖9所示的回轉(zhuǎn)制動器280中的力，圖lib 示出了存在于單一摩擦表面310摩擦制動器中的力。在后一種情況中(圖 lib),阻止圓柱形元件300轉(zhuǎn)動的摩擦力矩Mb^e只為(假定彈簧部件320 和輪軸240之間的摩擦力矩忽略不計(jì))
Mbrake — F spring P Rbrake
其中，fspring是來自彈簧320的垂直力，jj是圓柱形元件300和摩擦表
面310之間的滑動摩擦系數(shù)，Rbrake是圓柱形元件300的半徑。
在前面那一種情況中(圖lla),由傾斜表面310作用在圓柱形元件300 上的法向力Find給出了以下摩擦力矩Mbrake :
Mbrake =2 Fincl " Rbrake
在圖lla所示的實(shí)施例中，傾斜表面310相對于Fsprmg的方向分別傾斜 了+-(正負(fù))45。，從而得出摩擦力矩Mbke為 Mbrake = ^ Fspring (i Rbrake
因此，與單一平摩擦表面310相比，所獲得的摩擦力矩系數(shù)是V^ = 1.41 。 通過選擇傾斜表面310的傾斜角、彈簧力Fspring 、圓柱形元件300和傾斜表 面310間的摩擦系數(shù)，可將制動力矩控制在計(jì)量器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)所需的預(yù)定值。 在本實(shí)施例中，摩擦表面之間的角度小于120° ,優(yōu)選小于110° ,最好小 于100° ，并大于60° ,優(yōu)選大于75° ，最好大于80° 。由于在批量生產(chǎn) 的情況下對于兩個(gè)以上的表面310而言很難控制單個(gè)表面的分力，盡管理論 上具有數(shù)量較多的摩擦表面310或摩擦接觸點(diǎn)更加有效，優(yōu)選將摩擦表面的 數(shù)量限制在兩個(gè)表面310。
在當(dāng)前的實(shí)施例中(圖4a至lla )，當(dāng)棘輪230和輪軸組件240的遞增 轉(zhuǎn)動推進(jìn)顯示器構(gòu)件時(shí)，彈簧部件320向圓柱形元件300施加大致與棘爪 210的運(yùn)動方向相反的力Fs—g。借助于這種配置，棘爪210施加在棘輪230 上的力將產(chǎn)生較小的制動力矩Mbrake ，棘輪230沿向前方向的轉(zhuǎn)動更容易。而在其復(fù)位運(yùn)動過程中，棘爪210施加的力大致與彈簧力F一ng—致，因此 制動力矩M^ke增大，可有效防止沿反方向的轉(zhuǎn)動。
為了確保獲得理想的制動力矩Mb^e ,防回轉(zhuǎn)裝置280的作用是支承輪
軸裝置240的一端。根據(jù)圖5a至6b所公開的實(shí)施例，輪軸裝置在蝸輪290 端設(shè)有第二支承構(gòu)件430，并在防回轉(zhuǎn)裝置280和蝸輪290之間設(shè)有橫向定 位裝置440。
為了在棘爪210的復(fù)位運(yùn)動過程中進(jìn)一步減小棘輪230回轉(zhuǎn)的危險(xiǎn)，可 優(yōu)化棘輪齒的幾何條件，以使棘爪210施加在棘輪230上的最大復(fù)位力矩最 小。這種優(yōu)化的幾何條件源于圖12所示的帶凸起的背表面的齒的最佳化。 圖13中實(shí)線A表示凸起的背表面所引起的復(fù)位力矩與復(fù)位角度的關(guān)系，虛 線B表示傳統(tǒng)的平齒背(toothback，參看圖8b)所產(chǎn)生的結(jié)果。與具有平 背表面的齒相比，由于在復(fù)位運(yùn)動過程中促使棘爪的尖端較早地朝向其旋轉(zhuǎn) 中心，所以帶凸起的背表面的齒具有更大的初始力矩，但是隨后在棘爪的尖 端達(dá)到齒尖時(shí)力矩降低。初始的較大的力矩與被壓縮的彈簧一致；因此彈簧 能夠提供所需的復(fù)位力矩。而具有平背表面的齒的復(fù)位力矩是線性增加并在 齒尖達(dá)到最大力矩，平背齒的最大力矩較大，其峰值與已伸展的彈簧一致， 因此不太能夠提供所需的復(fù)位力矩。
通過包括棘輪直徑、棘輪齒背表面曲率、棘輪材料和棘爪材料之間的摩 擦系數(shù)、以及棘爪彈性常數(shù)在內(nèi)的參數(shù)來計(jì)算復(fù)位力矩可選取凸起的背表面 的曲率，以使相應(yīng)于棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)的最大復(fù)位力矩最小。
本發(fā)明還披露了 一種設(shè)置用于將線性致動運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橥七M(jìn)指示吸入器 中可使用的藥劑的量的顯示機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)的方法，其包 括步驟
選擇棘輪的直徑、齒數(shù)和材料； 選擇棘爪的形狀和材料；
通過設(shè)置帶凸起的背表面的棘輪齒使棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)的最大復(fù)位力矩
最??；
其中設(shè)置帶凸起的背表面的棘輪齒的步驟包括由包括棘輪直徑、棘輪
材料和棘爪材料之間的摩擦系數(shù)、以及棘爪彈簧常數(shù)在內(nèi)的參數(shù)計(jì)算復(fù)位力 矩而得出棘輪齒背表面曲率。
權(quán)利要求
1.吸入器計(jì)量器(20)，其具有用于將線性致動運(yùn)動轉(zhuǎn)換成推進(jìn)顯示器裝置(60)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪(230)和棘爪(210)機(jī)構(gòu)(190)，其特征在于，所述棘爪(210)和棘輪(230)裝置設(shè)置有杠桿裝置(500)，該杠桿裝置布置成通過使得所述棘爪(210)和所述棘輪(230)在沿著所述棘輪(230)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動方向上的所述齒的杠桿點(diǎn)(L)處鄰接，從而實(shí)現(xiàn)所述棘爪(210)與所述棘輪(230)上的齒脫離。
2. 如權(quán)利要求1所述的吸入器計(jì)量器(20)，其特征在于，在所述棘輪 (230)上的所述杠桿點(diǎn)(L)位于隨后的齒上。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述杠桿裝 置(500 )由所述棘輪齒的凸起的背表面(510 )和低輪廓棘爪計(jì)量器表面(530 ) 構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述杠桿裝 置(500 )由所述棘輪齒的直背表面(540)和所述棘爪計(jì)量器表面(530 ) 上的突起(550)構(gòu)成。
5. 吸入器計(jì)量器(20),其具有用于將線性致動運(yùn)動轉(zhuǎn)換成推進(jìn)顯示器 裝置(60)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪(230)和棘爪(210)機(jī)構(gòu)(190),該吸入器 計(jì)量器包括摩擦制動型防回轉(zhuǎn)裝置(280)，其特征在于，所述防回轉(zhuǎn)裝置(280)由兩個(gè)呈V形配置的傾斜摩擦表面(310)支承的圓柱形元件(300) 構(gòu)成，該圓柱形元件(300)與所述棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)(190)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動耦合 并由彈簧部件(320)使其貼靠所述摩擦表面(310)。
6. 如權(quán)利要求5所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述摩擦表面與 所述圓柱形元件的轉(zhuǎn)動軸平行。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述摩擦表 面之間的角度小于120。，優(yōu)選小于110° ,更優(yōu)選小于100° ，并大于60 ° ，優(yōu)選大于75。，更優(yōu)選大于80。。
8. 如權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，當(dāng) 推進(jìn)所述顯示器裝置時(shí)，所述彈簧部件沿與所述棘爪運(yùn)動方向基本相反的方 向在所述圓柱形元件上施加力。
9. 如權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述圓柱形元件和所述棘輪布置在同一輪軸裝置上，且所述防回轉(zhuǎn)裝置起支承 所述輪軸裝置的作用。
10. 如權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所 述輪軸裝置還包括用于驅(qū)動所述顯示器裝置的蝸輪和第二支承裝置，且所述 顯示器裝置包括帶有與所述蝸輪嚙合的齒的可轉(zhuǎn)動的指針裝置。
11. 吸入器計(jì)量器(20)，其具有用于將線性致動運(yùn)動轉(zhuǎn)換成推進(jìn)顯示 器裝置(60)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)(190),其特征在于，所述棘輪(230)設(shè)置有帶有凸起的背表面的齒。
12. 如權(quán)利要求11所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，通過包括棘輪 直徑、棘輪齒背表面曲率、所述棘輪材料和所述棘爪材料之間的摩擦系數(shù)、 及棘爪彈性常數(shù)在內(nèi)的參數(shù)計(jì)算所述復(fù)位力矩來選取所述凸起的背表面的 曲率，以使所述棘輪和所述棘爪機(jī)構(gòu)(190)的最大復(fù)位力矩最小。
13. 設(shè)置將線性致動運(yùn)動轉(zhuǎn)換成推進(jìn)顯示器裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的棘輪和棘 爪機(jī)構(gòu)的方法，包括步驟選^^所述棘輪的直徑、齒數(shù)和材料； 選^^所述棘爪的形狀和材料；通過設(shè)置帶有凸起的背表面的棘輪齒使所述棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)的最大復(fù) ^立力頭巨最?。黄渲兴鲈O(shè)置帶有凸起的背表面的棘輪齒的步驟包括通過包括棘輪直 徑、所述棘輪材料和所述棘爪材料之間的摩擦系數(shù)、及棘爪彈性常數(shù)在內(nèi)的 參數(shù)來計(jì)算所述復(fù)位力矩而得出所述棘輪齒背表面曲率。
14. 吸入器計(jì)量器(20)，包括 計(jì)量器殼體(390);帶有棘爪(210)的搖臂(200),該搖臂由所述殼體樞轉(zhuǎn)地支撐并布置 成響應(yīng)線性致動運(yùn)動執(zhí)行搖擺運(yùn)動；用于使所述搖臂(200)復(fù)位的復(fù)位彈 簧(220);與所述棘爪接合的棘輪(230)，以便將所述搖臂的運(yùn)動轉(zhuǎn)換成推 進(jìn)顯示器裝置(60)的輪軸裝置(240)的遞增旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，該輪軸裝置還包 括彈簧加載摩擦制動形式的防回轉(zhuǎn)裝置(280)和蝸輪(290),所述顯示器 裝置包括帶有與所述蝸輪嚙合的齒(330)的指針裝置(120)及靜止刻度盤 (90)。
15. 如權(quán)利要求14所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述棘爪復(fù)位彈簧和所述摩擦制動彈簧作為 一個(gè)整體元件而形成。
16. 如權(quán)利要求14或15所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于，所述防回 轉(zhuǎn)裝置包括由兩個(gè)V形配置的傾斜摩擦表面支撐的圓柱形元件，該圓柱形元 件與所述棘輪和棘爪機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動耦合并通過彈簧部件使其貼靠所述摩 擦表面。
17. 如權(quán)利要求14至16中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于， 包括所述棘輪、所述圓柱體摩擦制動器元件及所述蝸輪的所述輪軸裝置作為 一個(gè)整體元件而設(shè)置。
18. 如權(quán)利要求14至17中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于， 所述計(jì)量器殼體布置為連接至吸入器筒(350)的無閥端。
19. 如權(quán)利要求14至18中任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器，其特征在于， 所述計(jì)量器殼體包括布置成容納作為吸入器致動器殼體(30)的一部分而形 成的配合計(jì)量器致動突起(410)的開口 (400)，其中在吸入器致動時(shí)，所 述計(jì)量器致動突起進(jìn)入所述計(jì)量器殼體內(nèi)的配合開口，與所述搖臂接合，并 促使所述搖臂執(zhí)行所述搖擺運(yùn)動。
20. 包括帶有筒容納裝置(370 )的致動器本體和吸入器筒的吸入器， 所述吸入器由所述筒和所述筒容納裝置的相對線性運(yùn)動致動，其特征在于， 該吸入器包括如權(quán)利要求1至19任一項(xiàng)所述的吸入器計(jì)量器。
全文摘要
吸入器計(jì)量器(20)包括計(jì)量器殼體(390)；帶有棘爪(210)的搖臂(200)，該搖臂被殼體樞軸地支撐且布置成響應(yīng)線性致動運(yùn)動執(zhí)行搖擺運(yùn)動；使搖臂復(fù)位的復(fù)位彈簧(220)；可與棘爪嚙合的棘輪(230)以將搖臂的運(yùn)動轉(zhuǎn)換為輪軸裝置(240)的遞增的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，推進(jìn)顯示器構(gòu)件(60)，所述輪軸裝置還包括彈簧加載摩擦制動形式的防回轉(zhuǎn)裝置(280)以及蝸輪，顯示器構(gòu)件包括帶有與蝸輪嚙合的齒的可轉(zhuǎn)動指針構(gòu)件(120)及靜止刻度盤。
文檔編號G06M1/00GK101198972SQ200680021418
公開日2008年6月11日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者倫納特·索比, 尼克·鮑曼, 道格拉斯·布拉德肖 申請人:阿斯利康(瑞典)有限公司