JP2010540046A - 伝動構造を有する投与量送出装置 - Google Patents

伝動構造を有する投与量送出装置 Download PDF

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Abstract

投与量送出装置であって、投与量設定部材３を回転させることによって投与量を設定することができ、その際の回転によって、押しボタン３を、ハウジングに対して固定された位置から上記設定した投与量に比例する距離だけ該装置の一端部から上昇させ、そして、押しボタンをその非上昇位置へ押し戻すことによって上記設定した投与量を注射することができ、押しボタンの移動により、ピストンロッド７が、押しボタンとピストンロッドとの間に設けられた伝動構造により同じ又は異なる距離だけ移動する投与量送出装置が開示される。伝動構造は、互いに対して回転可能に連結される１つ又は複数の部品に設けられた少なくとも第１のねじ山及び第２のねじ山を含み、該第１のねじ山は伝達部材と係合し、該第２のねじ山は伝達部材に対する回転が係止された要素と係合し、伝動構造のねじ山の一方は左ねじであり、他方のねじ山は右ねじである。
【選択図】図３

Description

本発明は、投与量送出装置であって、投与量設定部材を回転させることによって投与量を設定することができ、その際の回転によって、押しボタンを該装置の一端から上昇させ、そして、押しボタンをその非上昇位置へ押し戻すことで、カートリッジ内のピストンと協働するピストンロッドを移動させると共にカートリッジから針を通じて薬剤を押し出すことによって、設定した投与量を注射することができる、投与量送出装置に関する。
特許文献１から知られている注射器具は、ねじ付きピストンロッドに係合する管状の注射ボタンを回転させることで注射ボタンを注射器具の端から上昇させる従来の方法で投与量を決定する注射器具である。注射ボタンを固定止め部と衝止するまで押下することによって、ねじ付きピストンロッドが注射ボタンの移動に対応する距離だけ移動する。ピストンロッドがカートリッジ内のピストンと係合し、薬剤がカートリッジから押出される。この種の注射器具は、注射力をカートリッジのピストンに直接伝達するが、伝動装置は設けられていない。すなわち、注射ボタンの直線移動がピストンロッドの直線移動に直に対応する。
直接伝達される注射力による少量の薬剤では注射ボタンをごくわずかしか動かさないため、注射を切り上げるかどうかを患者に対しより明確にするには、注射ボタンとピストンロッドとの伝動比を用いれば有利である。それと同時に、指の力の小さい使用者は、注射を行うのに必要とされる注射力が小さいことを望む。
特許文献２は、ピストンロッドの軸線方向移動と投与量設定部材の軸線方向移動との間に伝動装置を設けた投与量設定を達成する多数の方法を記載している。一実施形態では、投与量設定部材は、ピストンロッドのピッチよりも高いピッチを有するハウジングの内側のねじ内で回転する。押圧が注入ボタンに加わると、ピストンロッドが投与量設定部材に回転可能に結合され、ピストンロッドは、ハウジングに固定されたナット内で回転しながら、投与量設定部材が固定止め部に当接するまで前方へ移動する。この実施形態は、移動に関する伝動装置を設けているが、得られた力の大部分は、直線移動から回転運動への伝達及び戻りの回転運動から直線移動への伝達による摩擦により使い果たされてしまうため、注射に必要とされる力をさほど低減しない。
伝動装置により、投与量を設定する際の注射ボタンの移動を長くし、且つその後の注射に必要な押圧力を低くする投与量設定装置が、特許文献３に記載されている。この投与量設定機構は、注射ボタンと係合する平坦な回転可能な投与量設定要素、ピストンロッドに接続された投与量管理輪体、及び投与量設定部材と注射ボタンとに接続された連結リングを備える。注射ボタンを押圧したときにのみ、連結リングが投与量管理輪体と係合し、投与量設定要素と注射ボタンとの間の歯車接続部は管理輪体とピストンロッドとの間の歯車接続部よりも大きな直径を有するため、摩擦により失われる力がわずかである伝動装置が達成される。しかしながら、この開発成果には、高精度を要求する複雑で大がかりな機械的解決策が伴う。
特許文献４は、摩擦により失われる注射力がごくわずかである伝動装置が設けられたペンを記載している。ナットは、ねじ付きピストンロッドに沿って回転する。ナットには側部に歯車が設けられており、この歯車は一方の側でハウジングと係合し、他方の側で注射ボタンを上昇させる。注射ボタンが押されると、ナット及びピストンロッドは、注射ボタンとピストンロッドとの間の２：１の伝動比で移動される。注射器構造のうち、注射の際にねじ内で回転する部分がないため、摩擦により失われる力は非常に限られる。しかしながら、この構造は幾分複雑であり、単純な使い捨て式の投与量送出装置には適さない。
特許文献５は、同一方向に巻かれた２つのねじ山と、ピストンロッド上の第３のねじ山（直接的には伝動構造の一部ではない）とに基づく伝動構造が設けられたペンを記載している。ピストンロッドはナットに接続されている。非回転伝達部材は、第１のねじ山により目盛りドラムと係合し、第２のねじ山によりナットと係合する。第１のねじ山のピッチは第２のピッチのピッチよりも大きく、これらのピッチの差はピストンロッドのピッチに等しい。投与量を設定する際、ナットは、目盛りドラムに対する回転が係止されており、それによって、ナットは、回転して伝達部材の上昇に対応する距離だけ上昇する。設定した投与量を注射する際、ナットは目盛りドラムとの係止が解除されて非回転伝達部材と係合する。目盛りドラムが装置に押し込まれる際に目盛りドラムの回転により非回転伝達部材が目盛りドラムの中へ後退し、その結果生じる伝達部材の変位が、設定した投与量に等しい。次に、ナットがゼロ位置に押し戻されてピストンロッドを前進させることでインスリンが押し出される。しかしながら、ねじ山のピッチは単位寸法等、一回転当りの増分数に応じて決まり、投与量注射力は駆動ピッチが低いことにより比較的高いであろうことに留意されたい。
特許文献６には、同様の種類の伝動装置が設けられたペンが記載されている。外ねじ及び内ねじを有する目盛りドラムが外ねじによりハウジングと係合し、内ねじにより非回転伝動部材と係合する。目盛りドラムは、回転して投与量を設定する際、単位量当り一定の距離だけ上昇するが、伝動部材は、目盛りドラムによって直接上昇させられると共に、目盛りドラムとの螺合により回転してペンの中へ戻るため、短い距離だけさらに上昇する。伝動部材は、直線の一方向ラチェットによりピストンロッドと係合し、このラチェットとの係合により、投与量を設定する際にピストンロッドと伝動部材との相対移動が可能となり、設定した投与量を注射する際、ピストンロッドを前進させてインスリンを押し出す。先に言及した概念におけるのと同様に、ねじ山のピッチは単位寸法等、一回転当りの増分数に応じて決まり、投与量注射力は、駆動ピッチが低いことにより比較的高いであろう。さらに、この概念では、誤って設定した投与量を使用者が正すことができない。
欧州特許出願公開第０３２７９１０号明細書 欧州特許出願公開第１００３５８１号明細書 国際公開第９４／１３３４４号パンフレット 欧州特許出願公開第１５６８３８９号明細書 国際公開第２００５／０１８７２１号パンフレット 国際公開第２００６／０７２１８８号パンフレット
本発明の目的は、注射力が非常に低く、注射時の注射ボタンの移動が比較的短い、数個の単純な部品を備える投与量設定構造を提供することである。
本発明は、投与量送出装置であって、ハウジングと、投与量設定部材と、押しボタンと、投与量設定時及び注射時にハウジングに対する回転が係止されるピストンロッドと、ハウジングに対する回転が係止される伝達部材と、押しボタンとピストンロッドとの間に設けられる伝動構造とを備え、
投与量設定部材を回転させることによって投与量を設定することができ、その際の回転によって、押しボタンを、ハウジングに対して固定された位置から設定した投与量に比例する距離だけ、該装置の一端部から上昇させ、
次に押しボタンをその非上昇位置に押し戻すことによって設定した投与量を注射することができ、押しボタンの移動により、ピストンロッドが伝動構造により同じ又は異なる距離だけ移動し、
伝動構造は、互いに対して回転可能に連結される１つ又は複数の部品に少なくとも第１のねじ山及び第２のねじ山を有し、第１のねじ山は伝達部材と係合し、第２のねじ山は伝達部材に対する回転が係止される要素と係合する、投与量送出装置であって、
伝動構造の第１のねじ山及び第２のねじ山の一方は左ねじであり、他方は右ねじであることを特徴とする、投与量送出装置に関する。
逆方向のねじを使用することによって、非常に高いピッチを用いることができるため、摩擦による力の低減が非常に小さくて済むことができる。
本発明の一実施形態では、投与量設定部材及び押しボタンは１つの一体部品として形成される。これにより、装置の部品数、したがって、装置の複雑性及び製造コストの低減が達成される。
本発明のさらなる実施形態では、伝動構造は少なくとも１つの二重ねじ山付きナットを含み、この二重ねじ山付きナットに第１のねじ山及び第２のねじ山が設けられている。第１のねじ山及び第２のねじ山を共通のナットに設けることによって、装置の部品数、したがって、装置の複雑性及び製造コストの低減が達成される。
本発明の他の実施形態では、投与量送出装置は、ピストンロッドとねじ山によって係合すると共に投与量設定部材に回転可能に連結さえた投与ナットをさらに備える。これにより、伝動構造とピストンとの接続部分が例えば直線の一方向ラチェットよりも安全となる。
本発明の一実施形態では、投与量送出装置はカートリッジホルダをさらに備え、ピストンロッドは、カートリッジホルダが取り外されると、自由に回転できるようになる。これによって、カートリッジホルダを交換すること、したがって、投与量送出装置を再装填することが可能となる。
本発明の別の実施形態では、投与量送出装置はカートリッジホルダをさらに備え、ハウジング及びカートリッジホルダは１つの部品として成形される。これによって、装置の部品数、したがって、装置の複雑性及び製造コストの低減が達成される。
本発明の一実施形態では、投与量送出装置は、該装置のいずれの他の部品に対してもばね付勢されない目盛りドラムをさらに備える。これにより、注射時に目盛りドラムを回転させてそのゼロ位置に戻すことが容易となる。
本発明の他の実施形態では、投与量送出装置は投与ラチェットをさらに備え、投与量設定部材と目盛りドラムとは、投与ラチェットだけによって互いに対し回転可能に接続されている。このようにして、投与量設定部材とのより複雑な接続の使用を回避することができる。
本発明の一実施形態では、投与量送出装置は、該装置の長手方向軸線に垂直に作用する投与量設定ラチェットをさらに備え、投与量設定部材を回転させることによる投与量の設定には、該装置の上記長手方向軸線に沿って投与量設定部材に対する該装置のいずれの部品の移動も伴わない。このようにして、投与量設定ラチェットにばね機構を一体化し易いため、投与量設定ラチェットに軸線方向に作用するばねがなくて済むことができる。
本発明の一実施形態では、少なくとも１つのねじ接続に用いられるねじ山経路の一つの代わりに、装置の長手方向軸線に沿う直線経路と回転経路との組合せが用いられ、回転経路の終端部が投与量注射の止め部を形成する。このようにして、注射の終了時点で聴覚的且つ触覚的なフィードバックが与えられる。
本発明の目的は、投与量設定システムと注射システムとを備える投与量送出装置によって達成することができる。投与量設定システムは、目盛りドラムがねじ山によってハウジングと係合して、投与量を設定する際に目盛りドラムが投与量設定部材に回転可能に連結され、設定した投与量を注射する際に連結が解除される種類のものである。投与量は、目盛りドラムを動かす投与量設定部材を回転させることによって設定される。投与量設定部材は注射時に回転しないように係止され、目盛りドラムは、長手方向に押されることによってハウジングとの螺合により回転されながらゼロ位置に戻る。
代替的に、目盛りドラムと投与量設定部材との回転可能な連結は、一方向又は双方向とすることができる一種のラチェットである。目盛りドラムと投与量設定部材との間のラチェット及び摩擦によるトルクが、投与量設定部材と伝達部材との間の投与量設定ラチェット及び摩擦によるトルクよりも高いため、投与量設定部材が目盛りドラムを動かすことになる。注射時、投与量設定部材は回転しないように係止されるが、目盛りドラムはそのねじ山で回転させられることで、投与量設定部材と目盛りドラムとの間のラチェットがクリック（カチッという音）をもたらす。
別の実施形態では、投与量は、目盛りドラムを回転させることによって設定され、その回転によって、投与量設定部材を動かす。
注射システムは、カートリッジ内のピストンと協働すると共に、ハウジングに対して回転しないように係止されるピストンロッドを備える。ピストンロッドは、目盛りドラムとハウジングとの間のねじ山よりもピッチが小さいねじ山により投与ナットと螺合している。２つのピッチ間の比が伝動比である。投与ナットは、以下でさらに説明する伝動構造により投与量設定部材に回転可能に接続される。投与量を設定するために、投与量設定部材が回転することで投与ナットをピストンロッドに沿って上昇させるが、ただし、投与量設定部材よりも上昇は少ない。注射時、投与量設定部材及び投与ナットは回転しないように回転が係止され、投与量設定部材にかかる力は、伝動構造により投与ナットに伝達される。ピストンロッドもまた回転しないように係止されるため、同様にピストンロッドが前進することでピストンに薬剤を押し出させる。
伝動構造は、投与ナットに長手方向に接続される二重ねじ山付きナットを含む。二重ねじ山付きナットの２つのねじ山は逆方向回りであり、すなわち、一方は通常の右ねじであり、他方は左ねじである。右ねじのねじ山（又は左ねじのねじ山）がハウジングに接続され、他方のねじ山は、ハウジングに対する回転が係止された伝達部材に接続される。投与量を設定する際、投与ナットは、該投与ナットと共に二重ねじ山付きナットを上昇させ、ハウジングとの螺合により二重ねじ山付きナットを回転させる。これにより、伝達部材が、二重ねじ山付きナットの上昇と二重ねじ山付きナットに対する相対回転との双方により影響を受けるためさらに上昇し、さらにまた、二重ねじ山付きナットとハウジングとの間のねじ山とは逆方向のねじ山であるため、伝達部材が上昇する。
このことは、ハウジングと伝達部材とが相対的に移動する際に、ナットが回転して伝達部材よりも短い距離だけ長手方向に移動することを意味する。注射の際、投与量設定部材にかかる力が直接、伝達部材を介して二重ねじ山付きナットに、さらに投与ナット及びピストンロッドに伝達される。ピッチは、ねじが自止りしない限り任意の値に設定することができる。このことは、摩擦による投与量注射力の損失を非常に低いものとすることができることを意味する。
投与量の設定の際、鋸歯を有すると共に投与量設定部材に回転可能に連結されているクリック要素が、伝達部材の対応する鋸歯に対し軸線方向に付勢されるためクリック音を出す。投与量設定部材が回転すると、クリック要素は鋸歯により上下に跳び動き、軸線の周りの幾つかの特定の位置に投与量設定部材を割出しし、クリック音を出す。
代替的に、投与量設定部材の投与量設定クリック及び割出しは、伝達部材に係止されたクリック要素と投与量設定部材との間に放射状にあるものとすることができる。このことは、割出トルクを高く設定することができ、且つ、投与量設定部材と目盛りドラムとを係合するばね力を低く設定することができるか、又は、係合／係合解除がない場合はゼロに設定することができるという点で利点を有する。
投与量送出装置は、使い捨て可能又は再装填可能であるように、且つ、１つ、２つ又はそれ以上の複数のカートリッジを同時に収容するように設計することができることに留意されたい。投与量送出装置が再装填可能であるように設計される場合、カートリッジホルダが取り外されたときにピストンロッドが回転できるようになることが必要がある。
以下に、図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
本発明による装置の斜視図である。 本発明による装置の分解図である。 投与量を設定する準備の整った状態の、本発明による装置の縦断面概略図である。 投与量が設定された状態の、本発明による装置の縦断面概略図である。 投与量設定部材が押され、目盛りドラムが係合を解除された状態の、本発明による装置の縦断面概略図である。 投与量が注射されたが、投与量設定部材は依然として押下されたままの状態の、本発明による装置の縦断面概略図である。 放射状の投与量設定クリックを有する、本発明による装置の一実施形態の分解図である。 放射状の投与量設定クリックを有する、本発明による装置の一実施形態の縦断面概略図である。 注射の終了時点で触覚的且つ聴覚的なクリックをもたらす、本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 注射の終了時点で触覚的且つ聴覚的なクリックをもたらす、本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 注射の終了時点で触覚的且つ聴覚的なクリックをもたらす、本発明による装置の別の実施形態を示す図である。 注射の終了時点で触覚的且つ聴覚的なクリックをもたらす、本発明による装置の別の実施形態を示す図である。
図１は、本発明による装置を斜視図で示す。設定した投与量を表示することができる窓１６を備えるハウジング１と、投与量を設定して注射する投与量設定部材３と、両頭針を取り付けるねじ部１８を備えるカートリッジホルダ２とが見られる。また、カートリッジホルダ２は薬剤充填カートリッジ１０を収容している。カートリッジ１０はピストン（図示せず）を含み、このピストンが注射システムのピストンロッド７と協働して、設定した投与量の薬剤をカートリッジ１０から針を通じて押し出す。装置の種々の要素間の協働を以下に説明する。
図示の実施形態の投与量設定部材３は、投与量の設定及び注射の双方とも行うことができる要素として理解されるものとする。本発明の他の実施形態では、投与量設定部材３の機能部は２つの要素、すなわち投与量設定ボタンと注射ボタンとに分けられる。幾つかの実施形態では、投与量設定機能部は数字付き目盛りドラム４の一部である。
本装置は、互いに対して係止される４つのフレーム部品、すなわちハウジング１、ねじ山付き塔体１２、回転係止部材３１及びカートリッジホルダ２を含む。これらの部品は一部品とみなされるものとするが、組立プロセスに関して適当な複数の分割部分となるように製造することができる。
図示の実施形態では、図２に示すように、ねじ山付き塔体１２はハウジング１の一体部品である。回転係止部材３１は、薬剤充填カートリッジを収容しているカートリッジホルダ２がハウジング１に取り付けられる際にハウジングとカートリッジホルダ２との間に係止される別個の部品である。カートリッジホルダ２はねじ部１７及び３８の接続によってハウジング１に固定される。装置の中心軸線の周りに等間隔で配された２組の歯部である回転係止部材３１の歯部３２及びカートリッジホルダ２の歯部４１により、回転係止部材が十分に固定されることが確実となる。
目盛りドラム４と係合するねじ山１３、二重ねじ山付きナット８と係合するねじ山の***部１５、及び伝達部材６のキー３０と係合する溝部１４の全て又は一部を、ハウジング１の内筒面に配置することができることにも留意されたい。これにより、ねじ山付き塔体１２の必要性をなくすことができる。
図１に示すように、投与ナット５がピストンロッド７と螺合する。ピストンロッド７は、ハウジングに対して回転しないようにキー３２により係止される。キー３２は、回転係止部材３１の一部であり、また、回転係止部材３１はハウジング組立体の一部である。投与量設定部材３は、キー２８及び溝部１９の接続により投与ナット５に対する回転が係止される。投与量設定部材３はクリック要素９と回転可能に接続され、クリック要素９は、該クリック要素９にある鋸歯３６及び伝達部材６にある鋸歯４２により伝達部材６と係合する。ばね１１が伝達部材６とクリック要素９との間に位置し、そのため、投与量設定部材３及びクリック要素９が回転する際に、クリック要素９が鋸歯３４及び４２により上下に跳び動くことで、特定量の薬剤に対応して一回転当たり複数の増分を行う。
投与量設定部材３が回転して投与量を設定する際、投与ナット５はねじ係合により上昇するが、投与量設定部材は伝動構造により例えばその二倍の距離上昇するように、投与ナット５と投与量設定部材３との間に伝動構造が位置する。伝動構造は、予め設定された投与量を注射し易くするように、注射時に投与量設定部材が移動する様子を使用者に見え易くするように、且つ、数字が目盛りドラム４に記載されるスペースを多くとるようにするために設けられる。このことは後でさらに説明する。
伝動構造は、二重ねじ山付きナット８（図２を参照）を含み、二重ねじ山付きナット８は、二重ねじ山付きナット８のフランジ３９及び投与ナット５のフランジ２７により投与ナットに長手方向に接続される。これは図３〜図６に見られる。二重ねじ山付きナットには、外側ねじ山３５及び内側ねじ山３４である２つのねじ山があり、これらのねじ山は逆方向回りである、すなわち一方は通常の右ねじであり、他方は左ねじである。右ねじの外側ねじ山３５はハウジング１に接続され、左ねじの内側ねじ山３４は伝達部材６に接続され、伝達部材６は、投与量の設定の際に薬剤が押し出される可能性を回避するために、キー３０及び溝部１４によりハウジング１のねじ山付き塔体１２に対する回転が係止され、好ましくは、目盛りドラム４によって長手方向に案内される。投与量を設定する際、投与ナット５が投与ナット５と共に二重ねじ山付きナット８を上昇させ、それによって、二重ねじ山付きナット８を、ねじ山３４及び１３によるハウジング１との螺合により回転させる。図４に示すように、これは、以下の２つの方法の影響により、二重ねじ山付きナット８の上昇よりも大きく伝達部材６を上昇させる。２つの方法は、伝達部材を二重ねじ山付きナット８によって長手方向に上昇させること、及び、及び、両要素間のねじ山３５及びねじ山２９が螺合した状態で回転させることである。二重ねじ山付きナット８とねじ山付き塔体１２との間のねじ山３４及びねじ山１３の接続と比較して逆方向のねじ山であるので、これにより、伝達部材はさらに上昇する。
このことは、キー３０及び溝部１４により相対回転が係止されているハウジング１と伝達部材６が互いに対し長手方向に移動させられるときに、二重ねじ山付きナットは、回転して、伝達部材が移動する長手方向距離よりも短い距離だけ長手方向に移動することを意味する。注射の際、投与量設定部材３にかかる力は、伝達部材６及び二重ねじ山付きナット８を介して投与ナット５に伝達される。距離に関する伝動構造は、伝達部材６が投与ナット５及びピストンロッド７よりも長い距離を移動することにより達成され、力に関する伝動構造は、摩擦により失われる力が非常に低いことにより達成される。
二重ねじ山付きナット８に設けられたねじ山３４及び３５のピッチは、これらのねじ山が自止り（セルフロック）しない限りいかなる値にも設定することができ、そのため非常に高い値に設定することができる。これは、投与量注射力が摩擦により損失する可能性が非常に低いことを意味するため、非常に有利である。
伝動構造によって得られる伝動比は、二重ねじ山付きナット８の２つのねじ山３４及び３５のピッチの和をねじ山付き塔体のねじ山１３と係合するねじ山３４のピッチで除算したものとして算出される。一例：ねじ山付き塔体１２と係合するねじ山３４のピッチが１２であり、伝達部材６と係合するねじ山３５のピッチが１８であるとする。伝動比は（１２＋１８）／１２＝２．５となる。この場合、二重ねじ山付きナット８が１０ｍｍ移動すると、伝達部材６、ひいては投与量設定部材３は２５ｍｍ移動することになる。
２つのねじ山３４及び３５の方向は入れ替えることができ、そのため、右ねじが左ねじとなり、その逆も同様である。重要なことは、それらのねじ山が逆方向回りであることである。
設定した投与量を表示することができるようにするために、数字付き目盛りドラム４が装置の一部となっている。これは図２に最も明示され得る。目盛りドラム４は、ねじ山２３及び１３の接続によりねじ山付き塔体１２と螺合する。目盛りドラム４は、装置の中心軸線の周りに配された外筒に等間隔で複数の歯２４を有する。これらの歯と歯の間の角度は、２単位の薬剤又はその分割の角度に対応する。図２に示すように、目盛りドラム４の製造を簡潔にするために、それらの歯は一部が切り取られている。歯２４は、図３〜図６に示すように、投与量設定部材３の内筒の一組の歯２１と係合する。この係合はばね１１によって確実となる。投与量を設定する際、目盛りドラム４を投与量設定部材３と共に回転させる。目盛りドラム４のピッチは伝動構造の伝動比に対応するため、目盛りドラム４及び投与量設定部材３が同じ距離だけ上昇する。設定した投与量を注射する際、投与量設定部材３を或る距離だけ押し下げ、これにより、両部品間の回転接続を解除する。その後、目盛りドラム４を、伝達部材６によって押下し、ねじ山２３及び１３の接続によりねじ山付き塔体１２と螺合した状態で回転止め部と当接するまで回転させる。この止め部は「投与の終了」の止め部でもあることが好ましい。
２つのラチェットアーム２５は、目盛りドラム４に設けられている。注射時、これらのラチェットアーム２５は、投与量設定部材３の上部内筒部内に設けられた一組の歯２２にてクリック音を出す。これらのラチェットアーム２５は一方向であり、それと同時に、目盛りドラム４が逆回転できないようにすることを確実にする。この逆回転は、ハウジング１内でピストンロッド７を後退させる可能性がある。
目盛りドラム４のねじ山２３のピッチは、伝動構造の伝動比を乗算したピストンロッド７のピッチに対応しなければならない。一例：ピストンロッド７のピッチが３．６であり、伝動比が２．５である場合、目盛りドラム４のピッチは３．６×２．５＝９でなければならない。
カートリッジ内に残っている薬剤よりも多い投与量が設定されることを防ぐために、針端部から離れる方向に向いたピストンロッド７の端部に、回転止め部４０が設けられている。これは、図３に見られる。投与ナットが回転止め部に達すると、投与ナット５、ひいては投与量設定部材３はそれ以上回転することができない。
以下に、注射を行うことに関する全ての順序を図３〜図６を参照しながら説明する。
図３は、投与量を設定する準備の整った状態の装置を示す。投与量を設定するには、投与量設定部材３を時計回りに回転させ、これにより、クリック要素９と伝達部材６との間の鋸歯３６と４２との接触により各増分毎に装置がクリック音を出すことになり、各クリックは収容されている薬剤の一単位に対応する。さらに、この接触により、投与量設定部材の複数の好ましい位置をもたらして、装置の精度を確実にする。投与量設定部材３により投与ナット５も回転し、これにより、投与ナット５がゼロ位置から上昇する。投与量設定部材３も上昇するが、伝動構造により、投与ナットよりも大きく上昇することになる。目盛りドラム４は、歯２１及び２４の係合により投与量設定部材３と共に回転し、ねじ山２３及び１３によるねじ山付き塔体１２との螺合により投与量設定部材３の上昇に対応する距離だけ上昇する。
図４では、投与量が設定されている。ここでは、投与量設定部材３、伝達部材６及び目盛りドラム４が同一距離だけ上昇していること、また、二重ねじ山付きナット８及び投与ナット５がそれより短い距離だけ上昇していることが明らかである。
図５では、投与量設定部材が押し下げられており、投与量設定部材３をさらに押下すると、伝達部材が移動して薬剤が押し出されことになる。これは、クリック要素９及び伝達部材６が共に押されるので、伝達部材６に対する投与量設定部材の回転が係止されるようにする。また、投与量設定部材３と目盛りドラム４との係合が解除される。
図６は、注射が完了したばかりであり、投与量設定部材３が依然として押下されたままの状態の装置を示す。目盛りドラム４が伝達部材６によりそのゼロ位置に押し戻されている。投与ナット５もまた、伝動構造により短い距離だけ移動してそのゼロ位置に押し戻されている。投与量設定部材３及び投与ナット５は、キー２８及び溝部１９により相互接続されるため、注射時には双方とも回転しない。ピストンロッド７もまた、回転係止部材３１とピストンロッド７との間のキー及び溝部の接続により回転を防止されるため、ピストンロッド７は投与ナット５と共に前進することで同じ距離だけ移動する。図３と図６を比較すると、ピストンロッドが移動していることは明らかである。ピストンロッド７はカートリッジ１０のピストンと協働するため、該ピストンも同じ距離だけ移動しており、これにより、薬剤がカートリッジホルダ２の両頭針を通じて押し出される。
図７及び図８は、放射状の投与量設定クリックを用いる実施形態を示す。好ましくは金属板製の円筒状のクリック要素４３が伝達部材６ｂ内に取り付けられ、キー４５及び溝部４８の接続により回転しないように係止され、また、伝達部材６ｂの凹部に嵌合しているので、軸線方向に変位しないように係止されている。内向きの窪みを有する２つの突起４４がクリック要素４３と一体となっており、針の端部から離れる方向に向いている。これらの窪みは、投与量設定部材３ｂの軸線の周りに等間隔に配置された溝部４７にしっかりと嵌合する。クリック要素４３は、伝達部材６ｂとの接続により回転しないように係止されているので、投与量設定部材３ｂの回転により、溝部４７の数に対応する間隔で投与量設定部材３ｂが割出しされ、それと同時に、投与量設定部材３ｂが回転する際にクリック音を出すと共に触覚的フィードバックを与える。伝達部材６ｂの鋸歯４２ｂと投与量設定部材３ｂの鋸歯４９との間に隙間を形成するために、２つのばねアーム４６がクリック要素４３と一体となっている。軸線方向ばねの移動の長さは非常に限られており、そのため、押しボタンが押下されないときは、ばね力はゼロであり、投与量設定部材３ｂ及び目盛りドラムはばねによる影響を受けない。投与量が注射される際、投与量設定部材３ｂが押され、鋸歯４２ｂ及び４９の接続により投与量設定部材３ｂが回転を防止される。
図９〜図１２は、設定した投与量が完全に支障なく注射されたことを使用者に明確にわかるようにするために、注射の終了時に触覚的且つ聴覚的なクリックをもたらす実施形態を示す。図９に見られるように、二重ねじ山付きナット８の内側ねじ山３４は、注射の終了前に止まり、その後に装置の軸線に平行な直線経路５０が続くように変更される。この直線経路５０は二重ねじ山付きナット８の端部へ延在する。この経路に回転経路５１が続き、この回転経路５１は、内側ねじ山３４が通常終端するところで終端する。これらの２つの経路は、直線経路５０が、例えば２単位に対応する距離だけ伝動装置を動作できないようにし、また、二重ねじ山付きナット８を回転させるだけで軸線方向に移動させずに伝達部材６及び投与量設定部材３を押下することができるようにするという点で、注射に影響を与える。２単位が残っている場合に軸線方向経路５０が始まれば、２単位が残っている場合には開始して最後の２単位が押し出されることになり、１単位が残っている場合には終了し、したがって、最後単位は、「空」であり、最後単位に対応する分だけ投与量設定部材が押下されたときに、装置が取り外される。これにより、結果として触覚的且つ聴覚的な合図を用いることで投与量設定ナットが注射の終了状態にあることが速やかに分る。図１０〜図１２には、直線経路５０及び回転経路５１に入った際の二重ねじ山付きナット８とねじ山付き塔体１２のねじ山の***部１５との相対位置が見られる。

Claims (10)

  1. 投与量送出装置であって、
    ハウジングと、
    投与量設定部材と、
    押しボタンと、
    投与量設定時及び注射時に前記ハウジングに対する回転が係止されるピストンロッドと、
    前記ハウジングに対する回転が係止される伝達部材と、
    前記押しボタンと前記ピストンロッドとの間に設けられた伝動構造と、
    を備え、
    前記投与量設定部材を回転させることによって投与量を設定することができ、その際の回転によって、前記押しボタンを、前記ハウジングに対して固定された位置から前記設定した投与量に比例する距離だけ、該装置の一端部から上昇させ、
    次に前記押しボタンをその非上昇位置に押し戻すことによって前記設定した投与量を注射することができ、前記押しボタンの移動により、前記ピストンロッドが前記伝動構造により同じ又は異なる距離だけ移動し、
    前記伝動構造は、互いに対して回転可能に連結される１つ又は複数の部品に少なくとも第１のねじ山及び第２のねじ山を有し、該第１のねじ山は前記伝達部材と係合し、該第２のねじ山は該伝達部材に対する回転が係止される要素と係合する投与量送出装置であって、
    前記伝動構造の前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山の一方は左ねじであり、他方は右ねじであることを特徴とする投与量送出装置。
  2. 前記投与量設定部材及び前記押しボタンは１つの一体部品として形成されている請求項１に記載の投与量送出装置。
  3. 前記伝動構造は、前記第１のねじ山及び前記第２のねじ山が設けられている少なくとも１つの二重ねじ山付きナットを含む請求項１又は２に記載の投与量送出装置。
  4. 前記ピストンロッドに螺合すると共に、前記投与量設定部材に回転可能に連結された投与ナットをさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
  5. カートリッジホルダをさらに備え、前記ピストンロッドは、該カートリッジホルダが取り外されたときに、自由に回転できる請求項１〜４のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
  6. カートリッジホルダをさらに備え、前記ハウジング及び該カートリッジホルダは、一つの一体部品として形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
  7. 前記装置のいずれの他の部品に対しても軸線方向にばね付勢されていない目盛りドラムをさらに備える請求項１〜６のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
  8. 投与ラチェットをさらに備え、前記投与量設定部材及び前記目盛りドラムは該投与ラチェットだけによって回転可能に互いに接続される請求項７に記載の投与量送出装置。
  9. 前記装置の長手方向軸線に垂直に作用する投与量設定ラチェットをさらに備え、前記投与量設定部材を回転させることによる投与量の設定には、該投与量設定部材に相対して前記装置の前記長手方向軸線に沿っての該装置のいずれの部品の移動も伴わない請求項１〜８のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
  10. 少なくとも１つのねじ山接続についてのねじ山経路の代わりに、前記装置の長手方向軸線に沿った直線経路と回転経路との組合せを使用し、該回転経路の終端部は投与量注射の止め部を形成する請求項１〜９のいずれか一項に記載の投与量送出装置。
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