JP2007537800A - 投薬装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】投与装置、特に、ある物質を投薬量だけ投与する注射装置用の投薬装置２００であって、
ａ）第一の回転動作により投与すべき物質の投薬量を設定する投薬量設定手段１０、２４、２６と、
ｂ）投薬量の設定値を読み取るため第二の回転動作により回転させることのできる目盛り６０とを備え、
ｃ）歯車１０ｃ、２４、４２、２１０ａ、２１０ｂ、５２が第二の回転動作が第一の回転動作よりも遅いように第一の回転動作を第二の回転動作に連結することを特徴とする、投薬装置２００である。

Description

本発明は、投与装置、特に、注射装置、注入装置又は吸入装置用の目盛りを備える投薬装置に関する。

上述した装置において、異なる投与量のサイズを設定することが可能であり、装置から投薬分の設定値を読み取ることができることが望ましい。この目的のため、目盛りを装置に取り付けることができる。

本発明の１つの目的は、上述した装置に対して小型の設計を許容する目盛りを備える投薬装置を提供することである。

上述した目的は、請求項１及び１１によって解決される。有益な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
本発明に従って、物質を投薬量だけ投与し得るように注射装置に対する投薬装置が提供されることが好ましい。物質は、特に、医療物質又は医薬であり、特に、流体状態、特に、液体状態にあるものである。医療物質は、例えば、インスリンとすることができる。

投薬装置は、投与すべき物質の投薬量を設定するための投薬量設定手段を備えることが好ましい。投薬量は、第一の回転動作によって設定されることが好ましく、該第一の回転動作は、次に、駆動装置によって行われる吐出行程を画成する。吐出のため、駆動装置は、被駆動装置に作用する。この被駆動装置は、予め設定された投薬量を吐出し得るようにアンプルのピストンに作用する行程距離設定手段を備えている。該投薬量設定手段は、例えば、軸方向ロッドと、行程距離設定スリーブとを備え、第一の回転動作が軸方向ロッドを回転させる。次に、この回転動作は、例えば、行程距離設定スリーブの内ねじと係合する、軸方向ロッドの外ねじを介して変換され、行程距離設定スリーブは、内ねじが回転したとき、回転することができず、従って、長手方向への平行移動動作を実行するように取り付けられることが好ましい。次に、行程距離設定スリーブを長手方向に変位させると、行程距離設定スリーブは、ピストンに作用し且つ行程距離設定スリーブが動き始める位置と関係なく、長手方向又は軸方向に予め設定された吐出行程距離を移動するから、投薬量が設定される。このようにして、軸方向への行程距離設定スリーブの位置に依存して、投薬量設定装置により画成されたように異なる量の流体が吐出される。予め設定された長さの吐出行程が実行される前、行程距離設定スリーブが投薬装置によりピストンにより近い位置まで動かされたならば、次に、動かない場合よりも多量の液体が吐出されよう。

本発明に従った投薬装置は、投薬量の設定値を読み取る回転目盛りを更に備えることが好ましい。この目盛りは、第二の回転動作により回転させることができる。第二の回転動作は、第一の回転動作と連結されることが好ましいが、第一の回転動作と速度の点にて相違することが好ましい。第二の回転動作は、特に、第一の回転動作よりも遅い。このことは、第一の角度だけ第一の回転動作が例えば手操作にて実行されるならば、連結により第二の角度により第二の回転動作が生じ、この第二の角度は第一の角度よりも小さいことを意味する。この減少は、投薬量が設定される第一の回転動作の回転速度よりも目盛りの回転速度が２、４、６、８、１０又は２０倍遅いようにすることが好ましい。このようにして、目盛りは極めて小型の形態とすることができる。目盛りを一回転させるだけで可能な投薬量の全範囲をカバーすることが特に可能である。このことは、より多量の投薬量とするために目盛りを平行移動させること、従ってスペースを費す動作は、不要であるから、投薬装置に対し特に小型の形態を許容することになる。

本発明に従った投薬装置は、投薬量設定手段の回転軸線及び目盛りの回転軸線が互いに平行に伸び又は同一であり、目盛りの小型の程度を向上させるような形態とされることが好ましい。特に、回転軸線は、同一であり又は１つの回転軸線が他方の回転軸線の回りを回転するような形態とされる。

当該発明者達は、投薬装置の特に小型の形態は差動歯車、特にカムディスク歯車、特に、サイクロイドカムディスク歯車又はいわゆるハーモニック駆動装置を使用して実現することが可能であることを知見した。かかる歯車において、回転動作は互いの内部に伸び、このことは、小型化の程度を向上させることを可能にする。しかしながら、目盛りの平行移動動作を不要にし得るにするため、高減少比を実現することが可能である。環状のサイクルディスクが提供され、その回転動作が第二の回転動作を表わすようにすることが好ましい。サイクルディスクの円形の内周は、偏心板と接触しており、該偏心板は、第一の回転動作にて回転し且つ設定リング及び投薬ロッドの回転動作の双方と連結され、第一の回転動作による設定リングの回転によって第一の回転動作と同様に、投薬ロッドが回転するようにすることが好ましい。偏心板とサイクルディスクの内周とが接触するため、サイクルディスクは、サイクルディスクを取り囲むリングの好ましくは、同様のサイクロイド内歯車上のそのサイクロイド外歯車を介して転動する。ここで、サイクロイドディスクのサイクロイド歯Ｚ１の数及び外側リングのサイクロイド内歯の数Ｚ２は、次の等式に従って減少比ｉを決定する。

ｉ＝（Ｚ２−Ｚ１）／Ｚ２
投薬装置の目盛りは、長手方向軸線に沿った平行移動動作を行わないが、目盛りの回転軸線の予め設定した長手方向位置又は軸方向位置、又は投薬装置の予め設定した長手方向部分内に止まり、及び（又は）第二の回転動作が行われるとき、長手方向に動かないままであるような形態とされることが好ましい。

設定リング及び目盛りは、投薬装置に対してより小型の構造を実現し得るよう同心状に配置されることが好ましい。このことは、投薬装置の後端に、すなわち注射装置の出口端と反対側の端部にプライミングボタンを配置することも可能にする。次に、このプライミングボタンは、投薬量設定手段の行程距離設定ロッドに作用するよう配置し得ることが好ましい。プライミングボタンは、ハウジングにより保護され且つその作動領域のみを露出させるように配置されることが特に好ましい。このことは、例えば、装置を落とした場合、誤って装置がプライミングされるのを防止することができる。設定リングは、目盛りを取り囲み且つ第一の回転動作の第一の長手方向軸線に対し直接的に又は一体的に接続されることが好ましい。接続部は、目盛りの後方にて、回転軸線に向けて外側から内方に半径方向に伸びることが好ましい。本出願において、「後方」という表現は、注射装置の前端（末端）が流体を噴射する作用を果たすという意味にて使用される。注射装置の長手方向に向けたこの前端の反対側は、本発明による投薬装置が取り付けられ又は該装置を取り付けることのできる後端（基端）である。

設定リングは、見る人から目盛りの後側となるであろう位置にて透明であり又は少なくとも透明であることが好ましい、すなわち、設定リングは、目盛りが設置される投薬装置の少なくとも長手方向部分にて特に透明である。小型化のため、特に細かい破断線又は文字が形成されるであろう目盛りの可読性を向上させるべく設定リングの透明部分に拡大レンズを特に設けることができる。

本発明は、また、獣医学、治療、診断、薬学及び／又は化粧用を含む医学用であることが好ましい流体製剤を投与する投与装置にも関する。注射装置、特に、注射ペン及び吸入装置は、投与装置の好ましい例である。

本発明に従った投与装置は、特に、物質を投薬量だけ投与し得るように本発明に従った投薬装置を備えている。
第一及び（又は）第二の回転動作の軸線は、投与装置の長手方向軸線と一致することが好ましく、又は投与装置の長手方向軸線に対し少なくとも平行に伸びて、小型な構造を実現し得ることが好ましい。

本発明の１つの実施の形態について以下に説明する。
投薬量設定手段１０は、設定リング１０ａを備えている。ブリッジ部１０ｂが上記の設定リング１０ａから突き出している。このブリッジ部１０ｂは、装置２００の長手方向軸線２２に向けて半径方向内方に、特に、設定リングに対して垂直に伸びている。ブリッジ部１０ｂが長手方向軸線２２に到達する前、該ブリッジ部は、偏心スリーブ１０ｃと合わさる。このスリーブ１０ｃは、注射装置の軸線２２、及び図１ａの右側に示した注射装置２００の部分を占める投薬装置１００の同一の軸線２２の回りを同心状に回転する。

図１ｂには、投薬装置にて使用されるサイクロイド歯車４０の断面図が示されている。偏心スリーブ１０ｃは、長手方向軸線２２の回りを回転することのできる軸方向ロッド２４の長手方向軸線２２を取り囲んでいる。

偏心スリーブ１０ｃが回転すると、確実係止状態にて偏心スリーブと接続された軸方向ロッド２４が該偏心スリーブと共に回転する。図１ａの右端部は、注射装置が製剤又は流体を追い出す箇所である端部と対向する位置にある後端である。追い出し端部（図１ａに図示せず）は、前端である。

前端に向けて、軸方向ロッド２４は、より小径の部分２４ａ内に平行移動して入る。この小径部分２４ａは、行程距離を設定するスリーブ２６の内ねじ部と係合した外ねじ部を備えることが好ましい。行程距離を設定するスリーブは、非回転可能に伸びる、すなわち軸方向ロッド２４と共に回転しないことが好ましい。このため、軸方向ロッド２４が回転すると、行程距離を設定するスリーブ２６は、前方又は後方に動く。このようにして、注射装置が作動され又はトリガーされたとき、ピストン１１０（図２参照）に作用する行程距離が設定され、該ピストンは、注射装置の前端にて流体をリザーバ１２０から押し出す。

図２に示した針アレイ１５０は、針アレイ１５０を回転させたならば、アンプル１３０の前端１３２に栓止めすることができる。このとき、注射装置が作動する用意が整ったならば、ハウジング２１０内の前進スリーブ３２の掛け止めを解放することができる。これにより、注射ばね１１２は前進スリーブ３２を前方に駆動する。前進スリーブ３２は、アンプル１３０に作用し且つ該アンプルを針と共に、ハウジング２１０の前端２１０ａから押し出し、注射手順を実行することができる。

これにより、前進スリーブ３２は、端縁３２ａを介して行程距離を設定するスリーブ２６を従動させる。アンプルを前進動作させるために設けられたストッパ１３２が到達したならば、押し出しスリーブ３４の掛け止めが解放される。この押し出しスリーブ３４は、ばね３６により前方向に駆動される。押し出しスリーブ３４はその前端にて掛け止め要素３７と接続されている。掛け止め要素３７は、押し出しスリーブ３４が前方に動いたとき、行程距離を設定するスリーブ２６を前方向に従動させるよう形成される。所定の距離を移動した後、押し出しスリーブ３４は、前進スリーブ３２内に設けられ且つ所定の距離に相応する位置に位置する掛け止め位置（図示せず）内に掛け止めする。このため、注射手順の後、掛け止め要素３７は、長手方向に向けて画成された距離だけ移動して吐出を行う。掛け止め要素３７は、掛け止め要素３７が静止しており、行程距離を設定するスリーブが投薬装置により前方向に動くとき、すなわち、行程距離を設定するスリーブ２６が掛け止め要素３７に対して前方に動くとき、ラチェットの態様にて行程距離を設定するスリーブ２６が掛け止め要素３７に対して動くのを許容するように形成される。しかし、掛け止め要素３７がばね３６のばね作用によって行程距離を設定するスリーブに対して前方に動こうとするならば、該掛け止め要素は、掛け止めの形態のため、行程距離を設定するスリーブ２６を従動させる。

このようにして、行程距離を設定するスリーブ２６は、ピストン１１０からのその相対的な距離と関係なく常に等しい長さの前方への行程動作を実行する。このため、ピストン１１０は、行程距離を設定するロッドの長手方向位置に従って前方に異なる距離を動き、異なる吐出投薬量が生じるようにする。

上述したように、このようにして、行程距離は、設定リング１０ａを回すことにより、行程距離を設定するスリーブ２６によって設定される。
次に、偏心スリーブ１０ｅが長手方向軸線２２の回りにて回転すると、該スリーブは、軸方向ロッド２４を１：１にて従動させるのみならず、（長手方向軸線から最も遠方の外周の部分を介して）サイクロイドディスク４２の内周に対して押す。この内周は、円形であることが好ましい。サイクロイドディスクは、そのサイクロイド外周を介して、リング４４の内周から転動して偏心スリーブ１０ｃは回転し、このため、サイクロイドディスク４２の内周に沿って外周の偏心点と共に動く。このようにして、サイクロイドディスク４２における突出したサイクロイド部分は、徐々に、リング４４の相応する形状のサイクロイド凹部内に押し込まれる。図１ｂにおいて、サイクロイドディスク４２のサイクロイド部分４２ａ、４２ｂは、リング４４の相応する凹部内に完全に嵌まる。図１ｂの偏心スリーブ１０ｃが反時計回り方向に動いたならば、次に、サイクロイド部分４２ｃは、転動して相応する凹部内に入る。このサイクロイドディスクの転動して出る動きによってサイクロイドディスクは偏心スリーブの回転よりも著しく遅く回転する。減速比は、ｉ＝（Ｚ２−Ｚ１）／Ｚ２であると計算され、ここにおいて、Ｚ２はリング４４のサイクロイド状凹部の数であり、Ｚ１は、サイクロイドディスク４２の合わさるサイクロイド部分の数である。

図１ａに示すように、本発明による投薬装置内にて使用されるサイクロイドディスク４２は、上述した伝達比にて長手方向軸線２２の回りを回転する。図１ａにおいて、サイクロイドディスク４２は、投薬装置のハウジング２１０のハウジング部分２１０ａと接触して上端に配置されている。このハウジング２１０は、注射装置の少なくとも一部分に対するハウジングとして使用されことも好ましい。図１ａの他端、すなわち下端にて、サイクロイドディスク４２は、ハウジング部分２１０ｂから隔てられている、すなわち状況は、サイクロイドディスク４２がその上方位置にあり且つリング４４の底部から隔てられた、図１ｂに示したものに相応する。

このように、図１ａにおいて、サイクロイドディスク４２の外周は、サイクロイドカム部分を備えることが同様に好ましい。サイクロイドディスク４２の長手方向部分の領域、すなわちサイクロイドディスクが転動して出る領域において、ハウジング２１０の急旋回する内周（特に、２１０ａ、２１０ｂにて）は、相応するサイクロイド状の凹所を備えている、すなわち、図１ｂに関して上述したリング４４と同様に形成されている。

少なくとも２つのキャビティ（図示せず、その内部に従動ピン５２が配置される）がサイクロイドディスク４２内に配置され且つ目盛り６０と固定状態に接続されている。目盛り６０は、偏心動作を行うことなく、長手方向軸線２２の回りを回転することが好ましい。回動動作によってカバーされる軌跡は、ハウジング２１０の内壁によって予め設定されることが好ましく、この軌跡は、リング４４に相応するものとする。目盛り６０は、円筒状面として形成され、この円筒状面から、従動ピン５２と接続された支え材６０ａが半径方向内方に伸びることが好ましい。目盛りを見ることができるようにするため、部分２１０ａに隣接する部分にてキャビティ又は窓部がケーシングに設けられ、目盛りをこのキャビティ６５又は窓部を通じて読みことができるようにすることが好ましい。従動ピン５２は、隙間を伴ってサイクロイドディスクの上述したキャビティ内に嵌められ、これらの従動ピンがサイクロイドディスクの回転動作に従動するようにするが、長手方向軸線２２の回りのサイクロイドディスクの偏心動作に従う必要はない。このことは、長手方向軸線２２の回りにて目盛り６０の非偏心状の動きを生じさせ、この動きは、減速比ｉに従って軸方向ロッド２４の回転動作と比較して遅くなる。

全体として、広範囲の投薬量の調節を許容する投薬装置が実現される一方、第二の投薬量の範囲を表示するための目盛りの長手方向への動きは不要であるから、目盛りを小型な形態とすることができる。

プライミングボタン７０は、注射装置の後端に取り付けられ且つ例えば、注射装置の空気抜きの作用を果たすプライミング行程を実行し得るように、長手方向軸線に及び前端に向けて押すことができるような形態とされることが好ましい。この目的のため、スリーブ状の凹所１０ｄが投薬量設定手段に形成されることが好ましく、長手方向軸線に対して対称に伸びるプライミングボタン７０の相応するスリーブ７０ｄがこの凹所内にて案内されるようにする。このスリーブ７０ｄは、軸方向ロッド２４を取り囲み、プライミングボタン７０が軸方向ロッド２４を後方に接続し、プライミングボタン７０を前方に動かしたとき、軸方向ロッド２４を前方に押し、プライミング行程を生じさせることが好ましい。プライミングボタンは、また、設定スリーブ又はハウジング内に装着し、該ボタンが後方に突き出ないが、例えば、その作動領域の少なくとも一部分を露出させることにより、作動させることができるようにすることも好ましい。

１ａは、本発明による投薬装置の断面図である。 １ｂは、図１ａによる実施の形態にて使用されるサイクロイド歯車４０の断面図である。 投与装置の前端の可能な実施の形態の断面図である。

Claims (12)

1. ａ）第一の回転動作により投与すべき物質の投薬量を設定する投薬量設定手段（１０、２４、２６）と、
   ｂ）投薬量の設定値を読み取るため第二の回転動作により回転させることのできる目盛り（６０）とを備える、投与装置、特に、ある物質を投薬量だけ投与する注射装置用の投薬装置（２００）において、
   ｃ）歯車（１０ｃ、２４、４２、２１０ａ、２１０ｂ、５２）が第二の回転動作が第一の回転動作よりも遅いように第一の回転動作を第二の回転動作に連結することを特徴とする、投薬装置。
2. 請求項１に記載の投薬装置において、歯車（１０ｃ、２４、４２、２１０ａ、２１０ｂ、５２）は、第一及び第二の回転動作の回転軸線（２２）が平行又は同一であるような形態とされることを特徴とする、投薬装置。
3. 請求項１又は２に記載の投薬装置において、歯車は差動歯車であることを特徴とする、投薬装置。
4. 請求項３に記載の投薬装置において、差動歯車は、第一の回転動作により回転し且つ差動歯車の駆動セットとして形成される偏心部（１０ｃ）を備えることを特徴とする、投薬装置。
5. 請求項４に記載の投薬装置において、差動歯車はサイクロイドカムディスク歯車（４０）であることを特徴とする、投薬装置。
6. 請求項４又は５に記載の投薬装置において、歯車の被駆動側部はサイクロイドカムディスク（４２）であり、該サイクロイドカムディスクの回転動作は第二の回転動作に連結されることを特徴とする、投薬装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つの項に記載の投薬装置において、目盛り（６０）は、任意の回転時、第二の回転動作の回転軸線の予め設定された長手方向位置に止まることを特徴とする、投薬装置。
8. 請求項１ないし７の何れか１つの項に記載の投薬装置において、投薬量設定手段（１０）は、第一の回転動作を発生させる回転設定リング（１０ａ）を備え、前記設定リングは投薬量を設定し得るよう回転機構（１０ｃ、２４、２４ａ、２６）に連結されることを特徴とする、投薬装置。
9. 請求項８に記載の投薬装置において、設定リング（１０ａ）及び目盛り（６０）は第一及び第二の回転動作の１つの軸線（２２）又は複数の軸線を環状に取り囲むことを特徴とする、投薬装置。
10. 請求項８又は９に記載の投薬装置において、設定リング（１０）は、少なくとも部分的に（１０ａ）透明であり、設定リング（６５）の目盛り（６０）及び透明部分（１０ａ）は、目盛りを透明部分を通して見ることができるように配置されることを特徴とする、投薬装置。
11. 請求項１ないし１０の何れか１つの項に記載の投薬装置（２００）を備える投与装置、特に、ある物質を投薬量だけ投与する注射装置。
12. 請求項１１に記載の投与装置、特に、注射装置において、第一及び（又は）第二の回転動作の軸線（２２）が注射装置の長手方向拡張方向に対し平行又は同一であることを特徴とする、投与装置。

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