特許 6382956 動的な軸方向ストッパ特徴を有する前方装填式の薬剤送達装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6382956

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】動的な軸方向ストッパ特徴を有する前方装填式の薬剤送達装置

(51)【国際特許分類】

   A61M 5/24 20060101AFI20180820BHJP

   A61M 5/315 20060101ALI20180820BHJP

【ＦＩ】

   A61M5/24 500

   A61M5/315 500

【請求項の数】12

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2016-514372(P2016-514372)

(86)(22)【出願日】2014年5月20日

(65)【公表番号】特表2016-518231(P2016-518231A)

(43)【公表日】2016年6月23日

(86)【国際出願番号】EP2014060319

(87)【国際公開番号】WO2014187813

(87)【国際公開日】20141127

【審査請求日】2017年5月9日

(31)【優先権主張番号】13168540.6

(32)【優先日】2013年5月21日

(33)【優先権主張国】EP

(31)【優先権主張番号】61/827,802

(32)【優先日】2013年5月28日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】13170095.7

(32)【優先日】2013年5月31日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】596113096

【氏名又は名称】ノボ・ノルデイスク・エー／エス

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ソーレンセン， モーデン

【審査官】 安田 昌司

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００５−５３６３００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１１３５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１９５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２９３９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７１７５０５５（ＵＳ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｍ ５／２４− ５／３１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状の本体部分、先端側出口部分、および軸方向に変位可能なピストンを備えるカートリッジ（３８０）を収容するように構成された薬剤送達装置（１０１）であって、
ハウジング（３４０）と、
装填位置に前記カートリッジを収容して保持するように構成された前方装填式のカートリッジホルダ（３３０）と、
収容された前記カートリッジの基端側を向いた面に係合するように構成された停止部材（２３０）であって、
（ｉ）前記停止部材が第１の軸方向位置にあって、収容された前記カートリッジをどれだけ基端側に挿入し得るかが規定される収容状態と、
（ｉｉ）挿入された前記カートリッジをより基端側の第２の軸方向位置に移動することが可能な動作状態と
の間で動かすことができる停止部材（２３０）と
を備え、
前記カートリッジホルダが保持手段（３３５）を備え、当該保持手段（３３５）は、
（ｉ）前記カートリッジを基端方向の第１の位置に対応して前記カートリッジホルダに挿入することが可能な収容状態から、
（ｉｉ）収容した前記カートリッジが把持されて、第２の装填位置に対応して基端側に動かされ、第２の装填位置において先端側への前記カートリッジの移動が防止されることとなる保持状態に
動かすことができ、
薬剤送達装置はさらに、装填状態から動作状態に動かすことができる、使用者により操作される動作手段（３１０）を備え、
前記使用者により操作される動作手段が、前記装填状態から前記動作状態に動かされるときに、前記停止部材が、前記収容状態から前記動作状態に動かされ、前記保持手段が、前記収容状態から前記保持状態に動かされ、
前記保持手段が前記収容状態から前記保持状態に動かされるより前に、前記停止部材が前記収容状態から前記動作状態に動かされる、薬剤送達装置。

【請求項2】

筒状の本体部分、先端側出口部分、および軸方向に変位可能なピストンを備えるカートリッジ（３８０）を収容するように構成された薬剤送達装置（１０１）であって、
ハウジング（３４０）と、
装填位置に前記カートリッジを収容して保持するように構成された前方装填式のカートリッジホルダ（３３０）と、
収容された前記カートリッジの基端側を向いた面に係合するように構成された停止部材（２３０）であって、
（ｉ）前記停止部材が第１の軸方向位置にあって、収容された前記カートリッジをどれだけ基端側に挿入し得るかが規定される収容状態と、
（ｉｉ）挿入された前記カートリッジをより基端側の第２の軸方向位置に移動することが可能な動作状態と
の間で動かすことができる停止部材（２３０）と
を備え、
前記カートリッジホルダが保持手段（３３５）を備え、当該保持手段（３３５）は、
（ｉ）前記カートリッジを基端方向の第１の位置に対応して前記カートリッジホルダに挿入することが可能な収容状態から、
（ｉｉ）収容した前記カートリッジが把持されて、第２の装填位置に対応して基端側に動かされ、第２の装填位置において先端側への前記カートリッジの移動が防止されることとなる保持状態に
動かすことができ、
薬剤送達装置はさらに、装填状態から動作状態に動かすことができる、使用者により操作される動作手段（３１０）を備え、
前記使用者により操作される動作手段が、前記装填状態から前記動作状態に動かされるときに、前記停止部材が、前記収容状態から前記動作状態に動かされ、前記保持手段が、前記収容状態から前記保持状態に動かされ、
薬剤送達装置はさらに、放出アセンブリと結合具（２６０）を備え、
前記放出アセンブリは、
装填された前記カートリッジの前記ピストンに係合し、当該ピストンを先端方向に向かって軸方向に変位させて、前記カートリッジからある用量の薬剤を放出するように構成されたピストンロッド（２８０）、および
前記ピストンロッドを先端方向に移動させるように構成された駆動アセンブリ
を備え、
前記結合具は、
（ｉ）前記ピストンロッドを基端側に移動可能なリセット状態と、
（ｉｉ）前記駆動アセンブリにより前記ピストンロッドを先端側に駆動可能な動作状態と
の間で動かすことができ、
前記使用者により操作される動作手段が、前記装填状態から中間状態におよび前記中間状態から前記動作状態に動かすことができ、
（ｉ）前記使用者により操作される動作手段が、前記装填状態から前記中間状態に動かされるときに、前記停止部材が、前記収容状態から前記動作状態に動かされ、前記保持手段が、前記収容状態から前記保持状態に動かされ、
（ｉｉ）前記使用者により操作される動作手段が、前記中間状態から前記動作状態に動かされるときに、前記結合具が、前記リセット状態から前記動作状態に動かされる、薬剤送達装置。

【請求項3】

前記動作手段が動作部材（３１０）を備え、前記装填状態、前記中間状態、および前記動作状態に対応して、前記動作部材（３１０）は装填位置から中間位置を通って動作位置まで前記ハウジングに対して回転可能である、請求項２に記載の薬剤送達装置。

【請求項4】

前記保持手段は１つ以上のロッキングアーム（３３１）を備え、各ロッキングアームは先端側に把持部分（３３５）を有し、前記保持手段が前記収容状態から前記保持状態に移行する際に前記把持部分は中心へ移動する、請求項１から３のいずれか一項に記載の薬剤送達装置。

【請求項5】

前記ピストンロッドが、雄ねじを備え、
前記放出アセンブリが、前記ピストンロッドに係合する係合部材（２７０）を備え、
前記結合具が、前記係合部材に作用し、
前記結合具が前記動作状態にあるとき、前記ピストンロッドは先端側に移動可能となる、請求項２から４のいずれか一項に記載の薬剤送達装置。

【請求項6】

前記係合部材が、回転することにより前記ピストンロッドを先端側に駆動するように構成された駆動要素（２７０）であり、前記駆動アセンブリが、前記駆動要素を回転させるように構成されており、
前記結合具が前記リセット状態にあるとき、前記駆動要素は前記駆動アセンブリから回転式で切り離され、
前記結合具が前記動作状態にあるとき、前記駆動要素は前記駆動アセンブリに対して回転式でロックされる、請求項５に記載の薬剤送達装置。

【請求項7】

前記駆動要素が、前記ピストンロッドに対して、回転による係合はしないで軸方向に移動可能であるように配置され、前記駆動アセンブリが、前記駆動要素を回転させることにより、前記ハウジングに対して固定して配置されたねじ付きナット部分を介して軸方向に前記ピストンロッドを移動させるように構成されている、請求項６に記載の薬剤送達装置。

【請求項8】

前記係合部材が、ナット要素であり、前記ナット要素が、前記ピストンロッドの前記雄ねじに係合する雌ねじを備え、
前記結合具が前記リセット状態にあるとき、前記ナット要素が前記ハウジングから回転式で切り離され、
前記結合具が前記動作状態にあるとき、前記ナット要素が前記ハウジングに対して回転式でロックされる、請求項５に記載の薬剤送達装置。

【請求項9】

前記係合部材が、キー要素であって、前記ピストンロッドに対して回転式にロックされるが、これらの間の軸方向移動を可能にするキー要素であり、
前記結合具が前記リセット状態にあるとき、前記キー要素が前記ハウジングから回転式で切り離され、
前記結合具が前記動作状態にあるとき、前記キー要素が前記ハウジングに対して回転式でロックされる、請求項５に記載の薬剤送達装置。

【請求項10】

前記停止部材が、軸方向に移動可能であり、
前記収容状態にあるとき、前記停止部材は、前記第１の軸方向位置にロックされ、
前記動作状態にあるとき、前記停止部材は、ロック解除されて、挿入された前記カートリッジによって、より基端側の前記第２の軸方向位置に軸方向に移動可能である、請求項１から９のいずれか一項に記載の薬剤送達装置。

【請求項11】

付勢手段（２３５）をさらに備え、前記付勢手段（２３５）は、前記停止部材に作用し、より基端側の前記第２の軸方向位置に配置されたときの前記停止部材に先端方向への付勢力を加えることによって、前記停止部材は、動作状態にあるときに、挿入された前記カートリッジのための付勢部材としての役割を果たす、請求項１０に記載の薬剤送達装置。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか一項に記載の薬剤送達装置を操作する方法であって、
軸方向に変位可能なピストンを有する、薬剤が充填されたカートリッジ（３８０）を用意するステップと、
収容状態および保持状態を有する前方装填式のカートリッジホルダ（３３０）、放出機構、使用者により操作される動作部材、収容される前記カートリッジの基端面に係合するように構成された停止部材（２３０）を備える薬剤送達装置を用意するステップであって、
（ｉ）前記停止部材が第１の軸方向位置にあって、収容された前記カートリッジをどれだけ基端側に挿入し得るかが規定される収容状態と、
（ｉｉ）挿入された前記カートリッジが、より基端側の第２の軸方向位置に移動することが可能な動作状態と
を前記停止部材が有する、ステップと、
前記カートリッジが前記停止部材に係合するまで前記カートリッジホルダに前記カートリッジを装填するステップであって、前記停止部材および前記カートリッジホルダが前記収容状態にあるステップと、
前記動作部材を動かして、前記停止部材を前記収容状態から前記動作状態にシフトさせ、挿入された前記カートリッジをより基端側の位置に移動させるステップと
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、薬剤が充填されたカートリッジを収容して、そこからある投与量を放出するように適合された薬剤送達装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明の開示では、主に糖尿病の治療が参照されているが、これは、本発明の単なる使用例に過ぎない。

【0003】

薬剤が充填されたカートリッジを収容して、用量を放出するように構成された最も一般的なタイプの注射装置は、一般に、ペン型であり、装置にカートリッジを収容して取り付けるように構成されたいわゆるカートリッジホルダを利用している。これに対応して、大部分のペン型の薬剤送達装置は、略筒状の、薬剤が充填されたカートリッジ（カートリッジは、基端側を向いた、軸方向に変位可能なピストンを備える）を取り付け位置に収容して保持するための概ね筒状のカートリッジホルダおよび薬剤放出機構（この機構は、取り付けられたカートリッジのピストンに係合して、カートリッジから用量の薬剤を放出するように構成された軸方向に変位可能なピストンロッドを備える）が配置されたハウジングを有する本体を備える。カートリッジホルダと本体との間には、連結手段が設けられ、この連結手段により、使用者は、本体からカートリッジホルダを取り外し、使用済みカートリッジが新しいカートリッジに交換された場合にそれを再び取り付けることが可能である。カートリッジは、大抵の場合、基端側開口を介する軸方向移動によってカートリッジホルダに挿入される（例えば、国際公開第２０１１／１２４６３１号パンフレット、欧州特許第０９３７４７４号明細書、および国際公開第２０１１／０９２３２６号パンフレットを参照）。連結手段は、ねじ付き連結具またはバヨネット結合具の形態であり得る。薬剤送達装置の設計に応じて、ピストンロッドは、空のカートリッジを満杯のカートリッジに交換するときに回転によって基端側に移動させる（すなわち、「リセットする」）必要がある。あるいは、ピストンロッドは、カートリッジホルダを本体から取り外すときに軸方向に押されることによって（例えば、ピストンロッドのロックを解除することによって）リセットされてもよい。これは、例えば、米国特許第２００９／０２７５９１４号明細書および国際公開第２０１１／０５１３６６号パンフレットに開示されている通りである。

【0004】

あるいは、薬剤送達装置は、先端側開口を介してカートリッジを軸方向に収容しるように構成された一体型の（すなわち、使用者には取り外し不可能な）カートリッジホルダを備える場合がある。このような装置は、多くの場合に「前方装填式」と呼ばれている（例えば、国際公開第２００４／０２００２６号パンフレットを参照）。カートリッジホルダは、軸方向に挿入されたカートリッジを保持し、解放するように構成された把持手段を備える場合がある。

【0005】

上記を考慮した上で、本発明の目的は、薬剤が充填されたカートリッジを単純かつ効果的な方法で収容しるように構成された薬剤送達装置を提供することであり、装置は、非常に使い易く、精度があり、信頼できるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２０１１／１２４６３１号パンフレット

【特許文献2】欧州特許第０９３７４７４号明細書

【特許文献3】国際公開第２０１１／０９２３２６号パンフレット

【特許文献4】米国特許第２００９／０２７５９１４号明細書

【特許文献5】国際公開第２０１１／０５１３６６号パンフレット

【特許文献6】国際公開第２００４／０２００２６号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明の開示において、上記の目的の１つ以上に対処する実施形態等、または以下の開示および例示的な実施形態の説明から明らかな目的に対処する実施形態等を説明する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

したがって、第１の態様において、本発明は、筒状の本体部分、先端側出口部分、および軸方向に変位可能なピストンを備えるカートリッジを収容しるように構成された前方装填式の薬剤送達装置を提供する。薬剤送達装置は、ハウジングと、装填位置にカートリッジを収容して保持するように構成された前方装填式のカートリッジホルダと、収容しられるカートリッジの基端側を向いた表面に係合するように構成された停止部材とを備える。停止部材は、停止部材が、第１の軸方向位置に配置され、その結果、収容されるカートリッジがどれだけ基端側に挿入され得るかが規定される収容状態と、停止部材が、挿入される前記カートリッジが第２のより基端側の位置に軸方向に移動されることを可能にする動作状態との間で動かすことができる。

【0009】

前方装填式の薬剤送達装置において、このような機序は、カートリッジが、カートリッジの最初の装填時に深く挿入され過ぎないことを保証するのを助ける。例えば、軸方向にリセット可能なピストンロッドを備える薬剤送達装置において、使用者が、ピストンロッドを基端側に押し過ぎて、これにより、カートリッジがカートリッジホルダに取り付けられ、ピストンロッドがその動作状態にロックされる動作状態においてピストンロッドとカートリッジピストンとの間に空隙が形成されることが防止され得る。１つより多くの停止部材が設けられてもよい。

【0010】

国際公開第２００４／０２００２６号パンフレットに開示されている薬剤送達装置は、挿入されたカートリッジに係合するように構成されたばね付勢されたリングを備えるが、このリングは、カートリッジホルダがその収容状態とロック状態との間で動かされるときに異なる状態間で動作されず、したがって、ばね付勢されたリングは、「がた止め」部品としての役割を果たすに過ぎない。

【0011】

例示的な実施形態において、停止手段は、挿入されるカートリッジの基端側を向いた部分に係合するように構成された軸方向に移動可能な停止部材の形態であり、収容状態にある停止部材は、第１の軸方向位置にロックされ、動作状態にある停止部材は、ロック解除されて、挿入されるカートリッジによって第２のより基端側の位置に軸方向に移動され得る。停止部材は、例えばばね部材によって、挿入されたカートリッジに対して先端方向に付勢力を加えてもよい。

【0012】

あるいは、停止部材は、最初の挿入し過ぎを防止する役割のみを果たしてもよく、この場合、付勢力は、さらなる部品によって加えられる。例えば、（第１の）停止部材が軸方向に移動するように構成される場合、薬剤送達装置は、収容状態において第１の停止部材の基端側に配置される第２の軸方向に移動可能な停止部材をさらに備えてもよく、この場合、第２の停止部材は、第１の停止部材が基端側に移動されたときに挿入されたカートリッジに係合して、挿入されたカートリッジに対して先端方向に付勢力を加える（例えば、ばね部材によって）ように構成される。第１の停止部材は、動かされる間に基端側に移動されるカートリッジホルダの部分と一体的に形成されてもよい。さらなる代替例として、第１の停止部材は、挿入されたカートリッジが第２の付勢停止部材に当接することを可能にするように半径方向に移動されてもよい。

【0013】

カートリッジホルダは、保持手段であって、カートリッジが第１の位置に対応してカートリッジホルダに基端方向に挿入されることを可能にする収容状態から、収容されたカートリッジが、把持されて、先端側へのカートリッジの移動が防止される第２の装填位置に対応して基端側に移動される保持状態に動かすことができる保持手段を備えてもよい。これに対応して、薬剤送達装置は、装填状態から動作状態に動かすことができる、使用者により操作される動作手段をさらに備えてもよく、この場合、使用者により操作される動作手段が、装填状態から動作状態に動かされるときに、停止手段は、収容状態から動作状態に動かされ、保持手段は、収容状態から保持状態に動かされる。停止手段は、保持手段が収容状態から保持状態に動かされる前に（例えば、動作手段の最初の操作の間に）収容状態から動作状態に動かされてもよい。

【0014】

「カートリッジホルダ」および「動作手段」は、別個の構造として説明されているが、これらは、例示的な実施形態において、カートリッジホルダアセンブリと呼ばれ得るものの一体構造である。これに対応して、これらの用語は、機能的に解釈されるべきであり、様々な構造が、組み合わせにおいて所定の目的を果たすに過ぎない。例えば、例示的な実施形態において、カートリッジホルダ部材は、動作部材の内部に配置されて支持され、カートリッジホルダ部材は、組み合わされたカートリッジホルダアセンブリの一部としてその目的を果たすに過ぎない。これに対応して、動作手段は、カートリッジを保持するための組み合わされたアセンブリの一体部分である。

【0015】

薬剤送達装置は、放出アセンブリおよび結合具をさらに備えてもよく、この場合、放出アセンブリは、装填されるカートリッジのピストンに係合し、これを先端方向に向かって軸方向に変位させ、その結果、カートリッジからある用量の薬剤を放出するように構成されたピストンロッドおよびピストンロッドを先端方向に移動させるように構成された駆動アセンブリを備える。結合具は、ピストンロッドが基端側に移動され得るリセット状態と、駆動アセンブリがピストンロッドを先端側に駆動し得る動作状態との間で動かすことができる。このような機序において、使用者により操作される動作手段は、装填状態から中間状態におよび中間状態から動作状態に動かすことができ、使用者により操作される動作手段が、装填状態から中間状態に動かされるときに、停止手段は、収容状態から動作状態に動かされ、保持手段は、収容状態から保持状態に動かされ、結合具は、使用者により操作される動作手段が、中間状態から動作状態に動かされるときにリセット状態から動作状態に動かされる。

【0016】

動作手段は、動作部材であって、装填状態、中間状態、および動作状態に対応して装填位置から中間位置を通って動作位置までハウジングに対して回転され得る動作部材を備えてもよい。

【0017】

代替的な実施形態において、動作手段は、別個の第１の動作部材および第２の動作部材によって実現されてもよく、この場合、第１の動作部材は、動作手段を装填状態から中間状態に動かすために操作可能であり、第２の動作部材は、動作手段を中間状態から動作状態に動かすために操作可能である。動作部材が正しい順序で操作されることを保証するために、結合機構が、第１の動作部材と第２の動作部材との間に設けられてもよく、この場合、結合機構は、第２の動作部材が、第１の動作部材が動かされた後にのみ操作され得ることを保証する。動作部材は、例えば回転移動または軸方向移動によって操作されてもよい。

【0018】

保持手段は、１つ以上のロッキングアームを備えてもよく、この場合、１つ以上のロッキングアームのそれぞれは、先端側の把持部分を有し、該先端側の把持部分は、保持手段が収容状態から保持状態に動かされるときに中心へ移動される。ロッキングアームは、可撓性であってもよい。カートリッジホルダは、動作手段が装填状態から動かされるときにハウジングに対して基端側に移動されてもよい。

【0019】

駆動アセンブリ機構の実際の設計に応じて、ピストンロッドが動作状態において基端側に移動されることが防止されてもよい。しかしながら、このような機構のために、薬剤送達装置は、ピストンロッドが「正常でない」状況（例えば、カートリッジの内容物が凍って膨張した場合、これにより、放出機構に損傷を与え得る非常に強い力が発生し得る）下で基端側に押されることを可能にする安全機構を備えてもよい。

【0020】

薬剤送達装置は、ピストンロッドが、雄ねじを備え、放出アセンブリが、ピストンロッドに係合する係合要素を備え、結合具が、係合要素に作用し、動作状態にある結合具が、ピストンロッドが先端側に移動されることを可能にするタイプのものであってもよい。

【0021】

係合部材は、回転することによりピストンロッドを先端側に駆動するように構成された駆動要素の形態であってもよく、この場合、駆動アセンブリは、駆動要素を回転させるように構成され、リセット状態にある結合具は、駆動要素が駆動アセンブリから回転方向に切り離されることをもたらし、動作状態にある結合具は、駆動要素が駆動アセンブリに対して回転方向にロックされることをもたらす。駆動要素は、ピストンロッドに回転不可能に係合されるが、これに対して軸方向に移動可能であるように配置されてもよく、この場合、駆動アセンブリは、駆動要素を回転させ、その結果、ハウジングに対して固定して配置されたねじ付きナット部分を通ってピストンロッドを軸方向に移動させるように構成される。

【0022】

あるいは、係合部材は、ナット要素の形態であってもよく、この場合、該ナット要素は、ピストンロッドの雄ねじに係合する雌ねじを備え、リセット状態にある結合具は、ナット要素がハウジングから回転方向に切り離されることをもたらし、動作状態にある結合具は、ナット要素がハウジングに対して回転方向にロックされることをもたらす。

【0023】

さらなる代替例において、係合部材は、キー要素であって、ピストンロッドに対して回転方向にロックされるが、これらの間の軸方向移動を可能にするキー要素の形態であり、この場合、リセット状態にある結合具は、キー要素がハウジングから回転方向に切り離されることをもたらし、動作状態にある結合具は、キー要素がハウジングに対して回転方向にロックされることをもたらす。

【0024】

上で説明した、使用者により操作される動作手段は、装填状態から中間状態を経て動作状態までハウジングに対して回転方向に動かすことができる動作スリーブを備えてもよく、この場合、動作スリーブは、取り付けられるカートリッジの少なくとも一部を収容し、動作スリーブは、収容されるカートリッジ部分の少なくとも一部を視覚的に検査することを可能にする検査手段を備える。動作スリーブは、１つ以上の開口を備えるか、または少なくとも部分的に透明であり、これにより、検査手段が設けられてもよい。カートリッジホルダは、１つ以上の横方向開口を備えるか、または少なくとも部分的に透明であってもよく、この場合、これにより、カートリッジホルダおよび動作スリーブの両方を通して、装填されたカートリッジを視覚的に検査することが可能となる。これは、カートリッジホルダおよび動作スリーブが、装填されたカートリッジの実質的に全長を収容する場合に関連する。

【0025】

例示的な実施形態において、本発明は、筒状の本体部分、先端側出口部分、および軸方向に変位可能なピストンを備えるカートリッジを収容しるように構成された薬剤送達装置を提供する。薬剤送達装置は、ハウジングと、装填位置にカートリッジを収容して保持するように構成された、中心軸線を有する前方装填式のカートリッジホルダと、収容されるカートリッジの基端面に係合するように構成された停止手段とを備え、停止手段は、（ｉ）停止手段が、第１の軸方向位置にロックされ、その結果、収容されるカートリッジがどれだけ基端側に挿入され得るかが規定される収容状態と、（ｉｉ）停止手段が、ロック解除され、その結果、挿入されたカートリッジによって第２のより基端側の位置に軸方向に移動され得る動作状態との間で動かすことができる。カートリッジホルダは、保持手段であって、（ｉ）カートリッジが第１の位置に対応してカートリッジホルダに基端方向に挿入されることを可能にする収容状態から、（ｉｉ）収容されたカートリッジが、把持されて、先端側へのカートリッジの移動が防止される第２の装填位置に対応して基端側に移動される保持状態に動かすことができる保持手段を備える。薬剤送達装置は、放出アセンブリであって、装填されたカートリッジのピストンに係合し、これを先端方向に向かって軸方向に変位させ、その結果、カートリッジからある用量の薬剤を放出するように構成されたピストンロッドおよび設定された用量に応じてピストンロッドを先端方向に移動させるように構成された駆動アセンブリを有する放出アセンブリ、ならびに、結合具であって、（ｉ）ピストンロッドが基端側に移動され得るリセット状態と、（ｉｉ）駆動アセンブリがピストンロッドを先端側に駆動し得るが、ピストンロッドが基端側に移動され得ない動作状態との間で動かすことができる結合具をさらに備える。薬剤送達装置は、装填状態から動作状態に動かすことができる、使用者により操作される動作手段をさらに備え、この場合、使用者により操作される動作手段が、装填状態から動作状態に動かされるときに、停止手段は、収容状態から動作状態に動かされ、保持手段は、収容状態から保持状態に動かされる。

【0026】

カートリッジが、適所に「保持」または「ロック」されると説明されているとき、カートリッジが先端側に移動されることが防止される一方で、多くの場合に、カートリッジが、基端側に移動されることが可能であるのと同時に回転されることが可能であることが意味されている。なお、後半の内容については、他の構造または放出機構の実際の設計によって決定される。例えば、ばねは、先端方向への付勢力を挿入されたカートリッジに加えてもよく、この場合、このような設計は、カートリッジが付勢ばねの力に抗して幾らか基端側に押されることを可能にする。

【0027】

本発明のさらなる態様において、前方装填式の薬剤送達装置を操作する方法であって、（ａ）軸方向に変位可能なピストンを有する、薬剤が充填されたカートリッジを用意するステップと、（ｂ）収容状態および保持状態を有するカートリッジホルダ、放出機構、使用者により操作される動作部材、収容されるカートリッジの基端面に係合するように構成された停止部材を備える前方装填式の薬剤送達装置を用意するステップであって、停止部材が、（ｉ）停止手段が、第１の軸方向位置に配置され、その結果、収容されるカートリッジがどれだけ基端側に挿入され得るかが規定される収容状態、および（ｉｉ）停止手段が、挿入されるカートリッジが、第２のより基端側の位置に軸方向に移動されることを可能にする動作状態を有するステップと、（ｃ）カートリッジが停止部材に係合するまでカートリッジホルダにカートリッジを装填するステップであって、停止部材およびカートリッジホルダが収容状態にあるステップと、（ｄ）動作部材を動かし、その結果、停止部材を収容状態から動作状態にシフトさせ、挿入されたカートリッジをより基端側の位置に移動させるステップとを含む方法が提供される。

【0028】

本明細書で使用される場合、「インスリン」という用語は、制御された方法でカニューレまたは中空針などの送達手段を通過することが可能であり、かつ血糖制御効果を有する任意の薬剤含有流動性薬剤（液体、溶液、ゲル、または微細懸濁液などの）（例えば、ヒトインスリンおよびその類似物ならびにＧＬＰ−１などの非インスリンおよびその類似物）を包含することが意図されている。例示的な実施形態の説明において、インスリンの使用が参照される。

【0029】

以下において、本発明は、図面を参照してさらに説明される。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1A】薬剤カートリッジが取り付けられている前方装填式の薬剤送達装置を示している。

【図1B】薬剤カートリッジが取り付けられていない前方装填式の薬剤送達装置を示している。

【図2A】開状態にある図１Ａのカートリッジホルダの詳細図を示している。

【図2B】閉状態にある図１Ａのカートリッジホルダの詳細図を示している。

【図3】図１Ａに示されているタイプのペン装置の部品を分解図で示している。

【図4】図３に示されている部品の一部を分解図で示している。

【図5A】制御トラックアセンブリの断面図を示している。

【図5B】制御トラックアセンブリの斜視図を示している。

【図6A】一動作状態にあるカートリッジホルダアセンブリの斜視図を示している。

【図6B】別の動作状態にあるカートリッジホルダアセンブリの斜視図を示している。

【図6C】さらに別の動作状態にあるカートリッジホルダアセンブリの斜視図を示している。

【図7A】図６Ａに対応する動作状態にある結合アセンブリの斜視図を示している。

【図7B】図６Ｂに対応する動作状態にある結合アセンブリの斜視図を示している。

【図7C】図６Ｃに対応する動作状態にある結合アセンブリの斜視図を示している。

【図8】図７Ａに対応するものであるが、一部の構造が省略されている。

【図9A】一動作状態にある代替的な結合アセンブリの斜視図を示している。

【図9B】別の動作状態にある代替的な結合アセンブリの斜視図を示している。 図において、同じ構造は、主に同じ参照符号によって識別される。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下において、「上」および「下」、「右」および「左」、「水平」および「垂直」などの用語または同様の相対的表現が使用されている場合、これらは、添付の図に言及しているのみで、必ずしも実際の使用状況に言及しているわけではない。示されている図は、概略図であり、このため、様々な構造の構成およびそれらの相対寸法は、例証の目的を果たすためのものに過ぎない。部材または要素という用語が、所定の部品に対して使用されているとき、これは、説明されている実施形態において、その部品は、単体部品であるが、同じ部材または要素が、代替的に多数の副部品を備えてもよいこと、また、説明されている部品の２つ以上が、単体部品（例えば、射出成形された単一部品として製造される）として用意されてもよいことを一般に示している。複数の部材が、互いに軸方向に自由に取り付けられると規定されているとき、これは、それらが典型的には所定の停止位置の間で互いに対して移動され得ることを一般に示し、一方、複数の部材が、互いに回転方向に自由に取り付けられると規定されているとき、これは、それらが自由にあるいは所定の停止位置の間で互いに対して回転され得ることを一般に示す。「アセンブリ」および「サブアセンブリ」という用語は、説明されている部品が必ず、所定の組み立て手続きの間に単体のまたは機能するアセンブリまたはサブアセンブリを形成するように組み立てられ得ることを含意するわけではなく、機能的により密接に関係するものとしてグループ化された部品を説明するために使用されるに過ぎない。

【0032】

図１Ａおよび図１Ｂを参照して、ペン型の薬剤送達装置１について説明する。より具体的には、ペン装置は、キャップ部（図示せず）および主要部を備え、主要部は、薬剤放出機構が配置されたもしくは組み込まれたハウジング４０を有する基端側本体または駆動アセンブリ部分２、および、針により穿刺可能な先端の隔膜９２を有する、薬剤が充填された透明カートリッジ９０が、基端側部分に取り付けられたカートリッジホルダアセンブリ３によって適所に配置されて保持される先端側カートリッジホルダ部分を有する。カートリッジは、例えばインスリン、ＧＬＰ−１、または成長ホルモン製剤を含んでもよい。装置は、カートリッジホルダアセンブリの先端の収容開口を通して使用者により新しいカートリッジが装填されるように設計されており、カートリッジは、放出機構の一部を形成するピストンロッド８０によって駆動されるピストンを備える。最も基端側にある回転可能な用量設定部材７０は、表示窓５０に示される薬剤の所望の用量を手動で設定する役割を果たし、この所望の用量の薬剤は、その後、解放ボタン８１が作動されたときに放出され得る。図示の薬剤送達装置において、放出機構は、用量設定時にねじられ、その後、解放ボタンが作動されたときに解放されて、ピストンロッドを駆動するばねを備える。あるいは、放出機構は、完全に手動であってもよく、この場合、用量設定部材および解放ボタンは、用量設定時に、設定される投与サイズに応じて基端側に移動され、その後、設定された用量を放出するために使用者によって先端側に移動される。カートリッジは、針ハブマウント９５の形態の先端結合手段を備え、針ハブマウント９５は、図示の例では、針アセンブリの対応するハブの雌ねじに係合するように構成された雄ねじを有する。代替的な実施形態において、ねじは、他の連結手段（例えば、バヨネット結合具）と組み合わされてもよいし、あるいはこれに置き換えられてもよい。図示の例示的なハブマウントは、以下でより詳細に説明されるようにカートリッジホルダアセンブリのための結合手段としての役割を果たす、先端側に向かって尖った多数の突起を有する外周フランジをさらに備える。図示のタイプのハブマウントは、米国特許第５，６９３，０２７号明細書に説明されている。あるいは、針ハブマウントは、カートリッジホルダの一部として（例えば、把持ショルダ（以下参照）のそれぞれに配置される２つの部分を有する「分割」ハブマウントの形態で）形成されてもよい。

【0033】

図示のように、カートリッジホルダアセンブリ３は、従来のカートリッジホルダであって、例えばねじ結合具またはバヨネット結合具によってハウジングに着脱可能に結合され、基端の開口を通して新しいカートリッジがその中に収容され、また取り除かれ得る従来のカートリッジホルダ（すなわち、これは、使用者により操作される付加的な解放またはロッキング手段を備えていない）と同じ一般的な外観を有する。その代わり、カートリッジホルダ自体にしか見えないものは、実際は、内側カートリッジホルダ部材３０（図２Ａ参照）の形態のカートリッジ保持手段の移動を制御し、その結果、カートリッジを把持および保持するように構成された把持ショルダ３５を開閉するように使用者によって操作される回転可能な外側チューブ部材１０の形態の、使用者により操作される結合手段である。より具体的には、把持ショルダ３５は、複数の間隙を設けるように周方向に離間された複数の把持歯３８を備え、各歯は、基端方向に尖った端部を有する三角形構成を有し、その結果、先端方向に尖った構成を有する複数の間隙を形成している。これにより、カートリッジの、上で説明した先端側に向かって尖った突起が、カートリッジ保持手段が移動されてカートリッジに係合されるときに歯３８の間に収容され、その結果、把持手段としての役割を果たすことが可能となっている。このようにして、従来の後方装填式の装置のように見え、さらには、カートリッジを取り付け、また取り除くために回転移動によって動かされる使い易い前方装填式の薬剤送達装置が提供される。なお、類似性により、従来型の後方装填式の薬剤送達装置に慣れている使用者の間での容易な受容および順応が可能となっている。

【0034】

新しいカートリッジを取り付けるとき、外側チューブ部材は、例えば９０度回転され、この動作によって、把持ショルダ３５は、先端側かつわずかに外側に移動され、これにより、取り付けられているカートリッジを取り除くことが可能となる。操作を簡単にするために、カートリッジは、例えば把持ショルダを形成するアームとの係合によって、および／または先端方向への付勢力を加える付加的なばね手段によって、ショルダが移動されるときに特定の距離だけ先端側に移動されてもよい。図１Ｂは、カートリッジが取り除かれ、把持ショルダがそのロックされていない「開」位置にある装置を示しており、この場合に、カートリッジを取り除いて、新しいものを挿入することができる。ロッキング・動作機構の設計に応じて、把持ショルダは、開位置にとどめることができてもよいし、あるいは外側チューブ部材が戻しばね手段によって逆に回転されるときに自動的に引っ込められてもよい。ばねが設けられようが設けられまいが、カートリッジホルダは、外側チューブ部材が例えば回転スナップロックによって開位置または閉位置のいずれかにしっかりとどまることを可能にするロッキング手段を備えてもよい。新しいカートリッジが挿入されるとき、駆動放出手段は、ピストンロッドが新しいカートリッジのピストンによって基端側に押されることを可能にする状態になければならない。この機能を実現する結合機構の例示的な実施形態は以下で説明される。

【0035】

上で説明したユーザインターフェース（すなわち、外側管状スリーブ部材の回転により、把持ショルダが内外に移動されること）を実現する機械的機序は、多数の方法で実現され得る。図２Ａおよび図２Ｂに示されているように、カートリッジホルダ３０は、２つの互いに対向する可撓性アーム３１を備え、２つの互いに対向する可撓性アーム３１は、軸方向に案内されて摺動するように配置された基端側リング部分から延在し、したがって、外側管状スリーブ部材に回転不可能に係合されており、各アームは、把持ショルダ３５を備える。この機序によって、把持ショルダは、軸方向に移動されるときに外側管状スリーブ部材と共に回転し、したがって、ハウジング４０に対して回転する。図示の実施形態において、２つの互いに逆向きの窓３２は、把持部材の各アームに１つずつ形成されており、各窓は、外側管状スリーブ部材に形成された対応する窓１２に揃えられており、２対の窓は、回転整列して一緒に移動する。あるいは、把持部材および／または外側管状スリーブ部材は、完全にまたは部分的に透明な材料から製造されてもよい。各把持ショルダは、傾斜した湾曲外面３７であって、これに対応して湾曲している、外側管状スリーブ部材１０の先端側の動作縁部１７に係合するように構成された傾斜した湾曲外面３７、および、１対の傾斜した縁部分３６であって、動作スリーブの内面に配置された１対の対応する傾斜した動作面１６に係合するように構成された１対の傾斜した縁部分３６を備える。この機序によって、傾斜した動作面３６は、動作面３６が先端側に移動されて、スリーブ動作面１６に摺動接触するときに把持ショルダをその開位置に向かって外側に動かす。これに対応して、アームが、基端側に移動されるとき、湾曲外面３７は、動作縁部１７に係合し、その結果、その把持位置に向かって内側に動かされる。

【0036】

代替的な実施形態において、把持部材は、本体部分２に対して回転不可能に配置されてもよく、このとき、動作スリーブは、軸方向にのみ移動されるように配置されてもよいし、あるいは軸方向移動および回転移動の組み合わせによって移動されるように配置されてもよい。

【0037】

図３は、図２Ａおよび図２Ｂに示されているタイプのペン型の薬剤送達装置１０１の分解図を示している。本発明の態様は、このようなペンの動作原理に関係するため、完全なペン機構およびその特徴の例示的な実施形態が説明されるが、その大部分は、本発明の態様と共に機能し、これを支えるように構成された特徴および設計の例証的な例に過ぎない。ペンは、３つのアセンブリ、すなわち、用量設定アセンブリ１００、用量放出・結合アセンブリ２００、およびカートリッジホルダ・ハウジングアセンブリ３００を備えるものとして説明される。図４は、図３に対応しているが、より良い詳細図を提供するために、部品の一部が示されておらず、また、残りの部品が配置し直されている。

【0038】

より具体的には、用量設定アセンブリ１００は、ラチェット部材１１０と、ラチェットチューブ１２０と、リセットチューブ１３０と、トルク巻きばね１３９と、外側に螺旋状に配置された用量数表示の列（図示せず）を有するスケールドラム１４０と、ばねベース部材１５０と、ボタンモジュール１６０と、放出される薬剤の用量を設定するための、使用者により操作されるダイヤル部材１７０と、ボタンリング１８１、ボタン上端窓１８２、およびボタンばね１８０を備える解放ボタンサブアセンブリとを備える。ボタンモジュールは、説明されている機械設計に組み込まれるように構成された単純な機械部材の形態であってもよいし、あるいは、電子的な用量ロギング特徴を実現するために異なる部材間の相対移動を検出するように構成された電子モジュールの形態であってもよい。ただし、後者のモジュールバージョンは、単純なバージョンと同じ方法で組み込まれる。ボタン窓は、ボタンモジュールが基端側を向いたディスプレイを有するロギングモジュールの形態のときに使用されるように構成されている。そうでなければ、ボタンリングおよびボタン上端は、単一のボタン部材として製造されてもよい。リセットチューブ部材１３０の基端は、ボタンモジュール１６０の先端側チューブ部分に連結されて回転方向および軸方向にロックされるように構成されている。しかしながら、この機序は主に、ボタン部が、別個のモジュール（例えば、電子的特徴を有するまたは有さない）として設けられることを可能にするためのものである。

【0039】

機能的に、組み立てられた状態において、ボタンモジュールの先端側チューブ部分１６１は、リセットチューブ１３０に取り付けられて軸方向および回転方向にロックされ、リセットチューブ１３０は、ラチェットチューブの内部に同心円状に取り付けられる。このとき、２つのチューブは、それらの先端において軸方向および回転方向にロックされる。後者の機序は主に、２つの部品の成形およびその後の組み立てのためのものである。しかしながら、分割設計はまた、２つの部材が、例えばリセットチューブの２つの対向する突起がラチェットチューブの対応する開口に収容されることによって自在継手と同様に連結されることを可能にする。これにより、過度に制約され過ぎない、改善された運動学的可動性を有する機構が実現される。

【0040】

ラチェット部材１１０は、リセットチューブに取り付けられて軸方向にロックされるが、リセットチューブの軸方向スナップ連結手段によってわずかな程度だけ（以下参照）回転することが可能である。この「遊び」は、ラチェットチューブ切欠部１２３に配置される制御突起１１３によって制御される。このようにして、回転方向に柔軟性のある連結が、ラチェット部材とリセットチューブとの間に実現され、この結果、ラチェット部材とラチェットチューブとの間にも実現される。

【0041】

リセットチューブは、その内面に、ＥＯＣ部材（以下参照）の半径方向突起２８６に係合するように構成された２つの互いに対向する長手方向溝１３１を備える。これにより、ＥＯＣは、リセットチューブによって回転され得るが、軸方向に移動することが可能である。外側スプライン要素を有するクラッチ部材２９０は、ラチェット部材に取り付けられて軸方向にロックされる。これにより、ラチェット部材を介するラチェットチューブが、クラッチ部材を介してハウジングに回転方向に係合するように、またこれから回転方向に係脱されるように軸方向に移動され得ることが実現される。ダイヤル部材１７０は、内側ハウジング基端に取り付けられて軸方向にロックされるが、回転方向に自由である。用量設定時、ダイヤル部材は、ボタンモジュール（以下参照）との噛合を介してリセットチューブに対して回転方向にロックされており、この結果、ダイヤル部材の回転は、リセットチューブの対応する回転をもたらし、その結果、ラチェットチューブおよびラチェット部材の回転をもたらす。解放ボタン１８１は、ボタンモジュールを介してリセットチューブに軸方向にロックされるが、自由に回転する。戻しばね１８０は、ボタンおよびボタンに取り付けられたリセットチューブに基端方向への力を加える。スケールドラム１４０は、ラチェットチューブと内側ハウジングとの間の環状空間に配置され、ドラムは、協働する長手方向スプライン１２１、１４１を介してラチェットチューブに対して回転方向にロックされ、また、協働するねじ構造１４２、２０２を介して内側ハウジングの内面に回転螺合される。これにより、数表示の列は、ドラムが、ラチェットチューブによってハウジングに対して回転されるときに内側ハウジングおよび外側ハウジング（以下参照）のそれぞれの窓開口２０３、３４３を通過するようになる。スケールドラムの基端は、ばねベース部材１５０の対応する停止面に係合するように構成された停止面１４４を備え、これにより、初期（または最終）回転位置のための回転ストッパが形成されている。また、スケールドラムの先端は、用量設定時に最大用量（例えば、１００インスリン単位（ＩＵ））に達したときに基端側ハウジング内面の対応する停止面に係合するように構成されたさらなる停止面１４３を備える。トルクばね１３９は、ラチェットチューブとリセットチューブとの間の環状空間に配置され、その基端においてばねベース部材１５０に、したがって、ハウジングに固定され、その先端においてラチェット部材１１０に固定される。これにより、ばねは、ラチェット部材が、ダイヤル部材の回転によってハウジングに対して回転されるときにねじられるようになる。可撓性のラチェットアーム１１１を有するラチェット機構が、ラチェット部材とクラッチ部材との間に設けられて、後者は、内周歯構造２９１（または歯部）を備え、各歯は、ラチェットストッパを提供し、これにより、ラチェットチューブは、ラチェットチューブが用量の設定のときにリセットチューブを介して使用者によって回転される位置に保持されるようになっている。設定された用量を減らすことを可能にするために、解放部材１２２の形態のラチェット解放機構が、ラチェットチューブに設けられており、ラチェット部材に作用してこれを内側に移動させ、その結果、歯構造から係脱させる。これにより、設定された用量を、ダイヤル部材を反対の第２の方向に回すことによって１つ以上のラチェットインクリメントだけ減らすことが可能になっている。なお、解放機構は、ラチェットチューブがラチェット部材に対する上で説明したわずかな程度の遊びだけ回転されたときに動かされる。あるいは、解放機構は、リセットチューブに配置されてもよい。

【0042】

用量放出・結合アセンブリ２００は、フォーク部材（または「スライダ」）２１０と、先端側ハウジング２２０と、リング部材２３０と、圧縮ばね２３５と、ねじ付きナットボア２４５を有する中央部分を備えるナットハウジング２４０と、外側駆動部材２５０、結合部材２６０、および内側駆動部材２７０を備える駆動アセンブリと、雄ねじ２８４および２つの互いに逆向きの長手方向平面２８３を有するねじ付きピストンロッド２８０と、エンドオブコンテント（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｏｎｔｅｎｔ）（ＥＯＣ）部材２８５と、ピストンロッドワッシャ２８９と、クラッチ部材２９０と、基端側ハウジング２０１とを備える。

【0043】

機能的に、組み立てられた状態において、２つの対向する平面を有する中央ボアを備える内側駆動部材２７０は、ナットボアの基端側開口を囲む外周フランジ２４４（図８参照）および内側駆動部材の先端に配置された１対の対向する把持フランジ２７４によってナットハウジング２４０の中央部分に取り付けられて軸方向にロックされるが、回転方向に自由である。中央ナット部分は、アーム構造２４６（図８参照）によってナットハウジング内に支持されて、開口を形成しており、この開口を通って、フォーク要素の最も基端側の部分２１４が配置される。ピストンロッドは、ピストンロッドねじ２８４を収容しるねじ付きボア２４５およびピストンロッドの互いに逆向きの平面２８３と係合する、内側駆動部材の２つの互いに対向する平面２７３によって、２つの位置合わせされたボアを通って配置される。これにより、内側駆動部材の回転が、回転をもたらし、その結果、ピストンロッドとナットボアとの螺合に起因してピストンロッドの先端側への軸方向移動をもたらす。ピストンロッドには、エンドオブコンテント（ＥＯＣ）部材２８５が螺着され、ワッシャ２８９は、先端に軸方向に取り付けられるが、回転方向に自由である。ワッシャは、カートリッジピストンに直接係合するように構成されたピストンロッドの一部として考えられてもよい。ＥＯＣ部材は、リセットチューブ（上記参照）との係合のための１対の互いに逆向きの半径方向突起２８６を備える。

【0044】

ナットハウジングに取り付けられて軸方向にロックされるが、回転方向に自由であるリング形の外側駆動部材２５０は、協働する結合構造によってリング形のクラッチ部材２９０と恒久的に回転係合されるが、この場合、この係合は、外側駆動部材に対するクラッチ部材の軸方向移動を可能にする。外側駆動部材は、ナットハウジング内面に配置された対応するラチェット歯２４１（図７Ａ参照）に一方向に係合するように構成された１対の互いに対向する、周方向に延在する可撓性のラチェットアーム２５１をさらに備える。図４の実施形態において、外側駆動部材は、基端側支持リング構造２５６を備える。クラッチ部材は、基端側ハウジング内面の対応するスプライン要素２０４に係合するように構成された外側スプライン要素２９２を備える。これにより、クラッチ部材は、スプラインが内側ハウジングに係合する、回転方向にロックされた基端側位置と、スプラインが内側ハウジングから係脱される、回転方向に自由な先端側位置との間で移動されることが可能となる。

【0045】

外側駆動部材と内側駆動部材との間には、リング形の結合部材２６０が配置され、これにより、駆動アセンブリが、リセット状態（以下参照）（この場合、内側駆動部材が、したがって、ピストンロッドが、外側駆動部材、したがって、ナットハウジングに対して回転され得る）と、動作状態（この場合、内側駆動部材および外側駆動部材が互いに回転方向にロックされる）との間で動かされ得ることが実現される。結合部材は、フォーク部材２１０の基端部分２１４に取り付けられて軸方向にロックされるが、回転方向に自由であり、また、協働するスプライン構造２６１、２７１を介して内側駆動部材に対して回転方向にロックされるが、軸方向に自由である。結合部材は、外側駆動部材の内面に周方向に配置された対応する結合歯２５２に係合し、これから係脱するように軸方向に移動されるよう構成された、周方向に配置された外側結合歯２６２を備える。この機序によって、結合部材は、フォーク部材の軸方向移動によって、結合部材および外側駆動部材が回転方向に係脱される基端側位置（これは、リセット状態に対応する）と、結合部材および外側駆動部材が回転方向に係合される先端側位置（これは、動作状態に対応する）との間で動かされ得る。以下で説明されるように、フォーク部材は、使用者により操作されるカートリッジの交換時に動かされる。

【0046】

軸方向に動かされる結合部品として「内部」結合部材を有する駆動アセンブリを用意することによって、上で説明したように軸方向に固定して外側駆動部材および内側駆動部材の両方を取り付けることが可能であり、これにより、例えば、ＥＯＣ部材と協働する内側駆動部材が、安全システムの一部としての役割を果たすことが可能になる。これは、国際公開第２００７／０１７０５３号パンフレットに説明されている通りである。

【0047】

リング部材２３０は、ナットハウジング２４０に取り付けられて回転方向にロックされるが、軸方向に自由であり、また、圧縮ばね２３５によって先端側に付勢され、これにより、リングは、先端方向への力を挿入されるカートリッジに加える。リング部材および先端側ハウジング２２０の機能は、カートリッジホルダ・ハウジングアセンブリの部品と共に説明される。

【0048】

カートリッジホルダ・ハウジングアセンブリ３００は、キャップ部材３６０と、使用者により操作される概ね管状の動作スリーブ３１０と、リング形のスリーブマウント３２０と、カートリッジホルダ３３０と、管状ハウジング部材３４０、拡大レンズ３５０、およびレンズマウントとしての役割も果たすクリップ部材３５５を備える外側ハウジングアセンブリとを備える。カートリッジホルダは、概ね筒状の、薬剤が充填されたカートリッジ３９０を収容して保持するように構成されており、カートリッジ３９０は、針ハブマウント３９５の形態の先端結合手段を備え、針ハブマウント３９５は、図示の例では、針アセンブリの対応するハブの雌ねじに係合するように構成された雄ねじを有する。代替的な実施形態において、ねじは、他の連結手段（例えば、バヨネット結合具）と組み合わされてもよいし、あるいはこれに置き換えられてもよい。ハブマウントは、以下でより詳細に説明されるようにカートリッジホルダアセンブリのための結合手段としての役割を果たす、先端側に向かって尖った多数の突起３９８を有する外周フランジをさらに備える。図示のタイプのハブマウントは、米国特許第５，６９３，０２７号明細書に説明されている。

【0049】

機能的に、組み立てられた状態において、カートリッジホルダ３３０は、動作スリーブ３１０の内部に取り付けられて回転方向にロックされるが、軸方向に自由であり、動作スリーブ３１０は、スリーブマウント３２０に取り付けられて軸方向にロックされるが、回転方向に移動可能であり、さらに、スリーブマウント３２０は、先端側ハウジングに取り付けられて軸方向および回転方向にロックされる。フォーク部材２１０は、２つのフォーク脚部２１９がカートリッジホルダに形成された互いに対向するスロット３３９に収容されることによってカートリッジホルダに取り付けられて回転方向にロックされるが、軸方向に自由である。以下で詳細に説明されるように、組み合わされたスリーブマウントおよび先端側ハウジングは、内周制御トラックを形成し、内周制御トラックには、カートリッジホルダおよびフォーク部材のそれぞれの互いに逆向きの横方向制御突起３３３、２１３の各対が収容され、トラックは、２つの部品が、使用者による動作スリーブの回転によってトラックに対して回転されるときにカートリッジホルダおよびフォーク部材のそれぞれの制御された軸方向移動を実現する。スリーブマウントは、２対の停止面３２９（図５Ａ参照）をさらに備え、２対の停止面３２９は、動作スリーブの基端に配置された１対の制御延在部３１９に設けられた対応する横方向停止面に係合するように構成されており、これらの停止面は、動作スリーブのための回転ストッパを形成する。

【0050】

カートリッジホルダは、基端側リング部分から延在する１対の互いに対向する可撓性アーム３３１を備え、各アームは、先端側の把持部分（または「顎部」）３３５を備え、把持部分３３５は、カートリッジの、上で説明した先端側に向かって尖った突起３９８に係合するように周方向に離間された複数の基端側を向いた把持歯３３８を有する。１対の長手方向に配置された互いに対向するスロットが、アーム間に形成されており、スロットはそれぞれ、動作スリーブの内面に形成された、長手方向に配置されたスプライン３１４を収容しるようになっている。これにより、軸方向に案内されるが回転不可能な、スリーブとの係合が実現される。２つの互いに逆向きの窓３３２が、カートリッジホルダの各アームに１つずつ形成されており、各窓は、外側管状スリーブに形成された対応する窓３１２に揃えられ、２対の窓は、回転整列して一緒に移動する。図２Ｂの実施形態に対応して、把持部分３３５のそれぞれは、基端側を向いた傾斜した湾曲外面３３７であって、これに対応して湾曲している、スリーブ部材３１０の先端側の周縁部３１７に係合するように構成された基端側を向いた傾斜した湾曲外面３３７、および、１対の先端側を向いた傾斜した縁部分３３６であって、動作スリーブの内面に配置された１対の対応する先端側を向いた傾斜した動作面３１６に係合するように構成された１対の先端側を向いた傾斜した縁部分３３６を備える。この機序によって、傾斜した動作面３３６は、動作面３３６が先端側に移動されて、スリーブ動作面３１６に摺動接触するときに把持ショルダをその開位置に向かって外側に動かす。これに対応して、アームが、基端側に移動されるとき、湾曲外面３３７は、動作縁部３１７に係合し、その結果、その把持位置に向かって内側に動かされる。上に示したように、カートリッジホルダの軸方向移動は、カートリッジホルダ制御突起３３３が、動作スリーブを回転させるにより制御トラックにおいて回転されることによって制御される。

【0051】

上で説明したように、フォーク部材は、フォーク脚部２１９を介してカートリッジホルダに回転方向に結合され、これに対応して、動作スリーブが回転されるときにこれと共に回転し、軸方向移動は、フォーク制御突起２１３が制御トラックに収容されることによって制御される。ピストンロッドがカートリッジ挿入時に基端側に自由に押されることを保証するために、カートリッジホルダをその収容状態と把持状態との間で動かすことおよびフォーク部材を介して駆動結合具を動かすことが順番に行われる。より具体的には、図示の実施形態において、カートリッジホルダを完全に動かすことは、動作スリーブの６０度の回転の間に行われ、その間、フォーク部材は、軸方向に移動されない。カートリッジが、このようにして適所に適切にロックされ、これに対応してピストンロッドが、対応する基端側位置に押されると、動作スリーブのその後の３０度のさらなる回転によって、駆動結合具は、フォーク部材が先端側に移動される（この間、カートリッジホルダは、軸方向に移動されない）ことによりリセット状態と動作状態との間で動かされる。このようにして、ピストンロッドワッシャが、システムの負荷を増加させることなく、またはピストンロッドワッシャとカートリッジピストンとの間に空隙を形成することなくカートリッジピストンにぴったり接触して配置されることが高度に保証される。

【0052】

リング部材２３０は、リング部分と、ナットハウジングの対応する開口２４２に係合するように構成された１対の互いに逆向きの半径方向案内突起２３２と、１対の互いに対向する基端側突起２３１とを備える。最後のものはそれぞれ、挿入されるカートリッジの基端側縁部に係合するように構成された先端側表面２３３およびフォーク部材の対応する先端側停止面に係合するように構成された基端側停止面を有する。この目的のために、フォーク部材は、１対の外周アーム２１２を備え、１対の外周アーム２１２のそれぞれは、先端側停止面を有する。明らかなように、カートリッジホルダを取り囲むリング部分は、様々な突起のための支持体としての役割を果たすに過ぎない。使用者が、カートリッジをカートリッジホルダに深く挿入し過ぎることを防止するために、リング部材は、収容状態と動作状態との間で動かされる。より具体的には、カートリッジホルダが、最初の収容状態にあり、把持部分３３５が完全に離れているとき、使用者は、リング部材によって加えられている付勢力に抗してカートリッジを挿入する。しかしながら、カートリッジが、カートリッジホルダに深く押し入れられ過ぎることを防止するために、フォーク部材は、上で説明した停止面によってリング部材のための基端側ストッパを提供し、この場合、停止位置は、完全挿入位置から幾らか先端側の位置に対応する。次に、使用者が、動作スリーブを回転させ始め、把持部分が基端側に移動されるとき、フォーク部材停止面２１２は回転されて、リング部材から係脱され、これにより、リング部材が、カートリッジが把持部分によって基端側に移動されるときにその動作位置に移動されることが可能となる。前方装填式の薬剤送達装置において、このような機序は、カートリッジが、カートリッジの最初の装填時に深く挿入され過ぎないことを保証するのを助ける。すなわち、使用者が、カートリッジが挿入されるときにピストンロッドを基端側に押し過ぎて、これにより、カートリッジがカートリッジホルダに取り付けられ、ピストンロッドがその動作状態にロックされる動作状態においてピストンロッドとカートリッジピストンとの間に空隙が形成されることを防止することができる。明らかなように、制御トラックの実際の設計に応じて、ロッキングアームは、停止面が回転されてリング部材から係脱される前に基端側に移動し始めてもよいが、システムの負荷を回避するために、リング部材は、把持アームが、カートリッジに係合して、リング部材からの付勢力に抗してそれを基端側に引っ張り始めるときに自由に基端側に移動すべきである。

【0053】

使用者が、動作スリーブがその動作位置まで完全に回転される前に放出機構を解放することを防止するために、フォーク部材２１０は、設定されてねじられている放出機構が解放されることを防止する役割も果たす。より具体的には、駆動結合具が、動作状態になるまで、フォーク要素に取り付けられた結合部材２６０の最も基端側の表面は、ラチェット部材のための軸方向ストッパ、したがって、阻止部材としての役割を果たし、これにより、それに取り付けられたクラッチ部材２９０が、先端側に移動されてハウジングから係脱され、この結果解放されることを防止する。使用者が、カートリッジが取り付けられる前に放出機構を解放することを防止するさらなる機構は、図９Ａおよび図９Ｂを参照して以下で説明される。

【0054】

外側ハウジング３４０は、主に、内部部品を保護し、剛性および魅力的な外観を提供する役割を果たす。特に、外側ハウジングは、様々な内側ハウジング部品のすべての接続部を覆う。

【0055】

図３および図４の分解図を参照して個々の部品ならびに構造的および機能的関係について説明してきたが、特定のサブシステムの機能が、個々の部品間の構造的および機能的相互作用を示す図５〜図９を参照してより詳細に説明される。

【0056】

より具体的には、図５Ａは、一方のカートリッジホルダ制御突起および一方のフォーク部材制御突起の軸方向移動の役割を担う、制御トラックの完全な１８０度の半分の部分の断面図を示している。なお、制御トラックの、もう一方の反対側の半分は、他方の２つの制御突起に係合する。制御トラックは、組み合わされたスリーブマウント３２０および先端側ハウジング２２０によって形成される。図５Ｂは、制御トラックの部分の斜視図を示している。図示のトラック部分は、スリーブマウントのカートリッジホルダ傾斜部分３２１、中間の軸方向に等距離の部分３２３、およびフォーク部材傾斜部分３２４を備える（参照符号は、トラックのスリーブ部を示している）。

【0057】

図６Ａ〜図６Ｃは、上で説明したカートリッジホルダ３３０と、フォーク部材２１０と、動作スリーブ３１０と、スリーブマウント３２０と、結合部材２６０とを備えるカートリッジホルダアセンブリの異なる動作状態を示している。上で説明したように、動作スリーブは、結果的に制御トラックを形成するように先端側ハウジング２２０に取り付けられたスリーブマウントに回転可能に取り付けられており、カートリッジホルダは、制御突起３３３が制御トラックに配置されるように動作スリーブに軸方向に変位可能に取り付けられており、フォーク部材は、制御突起２１３が制御トラックに配置されるようにカートリッジホルダに軸方向に変位可能に取り付けられており、結合部材２６０は、フォーク部材先端に回転可能に取り付けられている。動作スリーブが回転されると、カートリッジホルダおよびこれと共にフォーク部材は、制御トラックとの係合を介して回転されるのと同時に軸方向に移動される。結合部材は、内側駆動部材２７０に対して回転方向にロックされているため、ピストンロッドに対して回転しないが、ピストンロッドが、カートリッジ装填時に基端側に押されるとき、ピストンロッドおよびその結果として結合部材は、ハウジングに対して回転する。

【0058】

図示の実施形態に関するカートリッジ装填時に、以下の動作が行われる。カートリッジホルダが、その収容状態にあり、把持部分３３５が完全に離れていて、その最も先端側の位置にある場合、使用済みカートリッジを取り除くことができ、また、新しいカートリッジを挿入することができる。このとき、最初のうちは使用済みカートリッジのピストンの位置に応じて配置されるピストンロッドが、基端側に押される。図６Ａに示されているように、カートリッジホルダ制御突起３３３は、カートリッジホルダ傾斜部分の先端に配置され、フォーク部材制御突起２１３は、カートリッジホルダ傾斜部分のすぐ隣の中間トラック部分に配置されている。

【0059】

次に、動作スリーブの６０度の回転の間に、カートリッジホルダが動かされるが、その間に、把持部分は、内側に移動され、その最も基端側の保持位置まで引っ込められる。この中間状態において、カートリッジは、適所に適切にロックされており、これに対応してピストンロッドは、対応する基端側位置まで押されている。フォーク部材は、この動作の間、回転するのみで軸方向に移動されない。より具体的には、図６Ｂに示されているように、動作スリーブ３１０の最初の６０度の回転の間に、カートリッジホルダ制御突起３３３は、カートリッジホルダ傾斜部分３２１において基端側に移動され、カートリッジホルダ傾斜部分のすぐ隣の中間トラック部分３２３まで移動され、フォーク部材制御突起２１３は、中間トラック部分において、カートリッジホルダ傾斜部分のすぐ隣からフォーク部材傾斜部分３２４のすぐ隣まで移動される。

【0060】

次に、動作スリーブのさらなる３０度の回転の間に、駆動結合具が動かされるが、その間に、フォーク部材は、その最も先端側の位置に移動され、結合部材は、外側駆動部材２５０に係合する。カートリッジホルダ３３０は、この動作の間、回転するのみで軸方向に移動されない。より具体的には、図６Ｃに示されているように、動作スリーブのさらなる３０度の回転の間に、フォーク部材２１０の制御突起２１３は、フォーク部材傾斜部分３２４において先端側に移動され、カートリッジホルダ制御突起３３３は、中間トラック部分３２４において、カートリッジホルダ傾斜部分３２１のすぐ隣から中間トラック部分３２３の中央部分まで移動される。このようにして、ピストンロッドワッシャが、システムの負荷を増加させることなくカートリッジピストンにぴったり接触して配置されることが高度に保証される。

【0061】

装填されているカートリッジを交換すべきとき、上で説明した動作が、動作スリーブを反対方向に完全に９０度回転させることによって逆の順序で実行され、これにより、最初に駆動結合具が係脱され、次にカートリッジホルダが、その基端側保持位置からその先端側収容位置まで移動される。

【0062】

例証目的のための図６Ａ〜図６Ｃは、リング部材２３０を示していないが、フォーク部材２１０の外周アーム２１２がどのように、最初にカートリッジホルダが動かされる間に回転され、その結果、リング部材のための停止面を回転させて引っ込めるか（これにより、付勢されているリング部材が、カートリッジによって基端側に移動されることが可能になっている）を見ることができる。

【0063】

図６Ａ〜図６Ｃを参照して、カートリッジホルダおよび駆動結合具のための組み合わされた動作機構について説明した。次に、図７Ａ〜図７Ｃを参照して、実際の結合要素自体に焦点を合わせて同じ動作状態について説明する。

【0064】

より具体的には、図７Ｃ（部品の最良の図を提供する）は、上で説明したフォーク部材２１０と、ナットハウジング２４０と、外側駆動部材２５０、結合部材２６０、および内側駆動部材２７０を備える駆動アセンブリと、ねじ付きピストンロッド２８０と、ＥＯＣ部材２８５と、ピストンロッドワッシャ２８９とを備える結合アセンブリを示している。

【0065】

上で説明したように、内側駆動部材２７０は、ナットボアの基端側開口を囲む外周フランジ２４４（図８参照）および内側駆動部材の先端に配置された１対の対向する把持フランジ２７４によってナットハウジング２４０の中央部分に取り付けられて軸方向にロックされているが、回転方向に自由である。ピストンロッドは、ピストンロッドねじを収容しるねじ付きボアおよびピストンロッドの互いに逆向きの平面２８３と係合する、内側駆動部材の２つの互いに対向する平面２７３（図４参照）によって、２つの位置合わせされたボアを通って配置されている。ピストンロッドには、ＥＯＣ部材２８５およびワッシャ２８９が取り付けられている。外側駆動部材２５０は、可撓性のラチェットアーム２５１が、ナットハウジング内面に配置されたラチェット歯２４１に一方向に係合するようにナットハウジングに取り付けられて軸方向にロックされているが、回転方向に自由である。

【0066】

結合部材２６０は、フォーク部材２１０の基端部分２１４に取り付けられて軸方向にロックされているが、回転方向に自由であり、また、協働するスプライン構造２６１、２７１を介して内側駆動部材２７０に対して回転方向にロックされているが、軸方向に自由である。結合部材は、外側駆動部材の内面に周方向に配置された対応する結合歯２５２に係合し、これから係脱するように軸方向に移動されるよう構成された、周方向に配置された外側結合歯２６２を備える。この機序によって、結合部材は、フォーク部材の軸方向移動（図６Ａ〜図６Ｃを参照して上で説明したような）によって、結合部材および外側駆動部材が回転方向に係脱される基端側位置（図７Ａ参照）（これは、リセット状態に対応する）から、フォーク部材が回転されたが軸方向に移動されていない中間状態（図７Ｂ参照）を経て、結合部材および外側駆動部材が回転方向に係合される先端側位置（これは、図７Ｃに示されているような動作状態に対応する）に動かされ得る。

【0067】

図８は、図７Ａに対応しているが、上で説明した軸受構造２４４、２７４を介した中央ナット部分への内側駆動部材２６０の取り付けをより良く示すために、結合部材が省略され、フォーク部材２１０が部分的に切り取られている。

【0068】

図９Ａおよび図９Ｂを参照して、図４のリング部材２３０および外側駆動部材２５０の代替的な構成を説明する。これらの部材は、カートリッジ保持アセンブリの状態に関係なく、カートリッジがカートリッジホルダに装填されない限り、設定されてねじられている放出機構の解放を防止するロックを実現するように修正されている。

【0069】

より具体的には、リング部材４３０は、上で説明したリング部材２３０のように、ナットハウジングの開口に係合するように構成された１対の互いに逆向きの半径方向案内突起４３２および１対の互いに対向する基端側突起４３１を備える。制御アーム４３３は、横方向案内突起の一方から基端側に延在し、内側制御突起４３４を備える。制御アームは、修正されたナットハウジング（図示せず）の対応する長手方向スロットにおいて案内される。外側駆動部材４５０は、上で説明した外側駆動部材２５０のように、１対の互いに対向するラチェットアーム４５１、複数の結合歯４５２、および基端側支持リング部分４５６を備えるが、加えて、複数の歯構造４５４が、先端側外面に周方向に配置されており、等間隔に配置された歯は、複数の間隙４５５であって、それぞれが制御突起４３４を収容するように構成された複数の間隙４５５を形成している。カートリッジが、カートリッジホルダに挿入されていないとき、リング部材およびその結果としてさらに制御突起４３４は、ばね２３５によってその最も先端側の位置に付勢されており、これによって、図９Ａに示されているように、制御突起は、２つの歯構造４５４の間に配置されており、その結果、外側駆動部材の回転を防止している。カートリッジが、カートリッジホルダに装填されるとき、リング部材およびその結果としてさらに制御突起４３４は、基端側に移動され、外側駆動部材から係脱される。カートリッジが取り除かれると、ばね２３５は、リング部材をその初期位置に戻し、これにより、図９Ｂに示されているように、制御突起を外側駆動部材に移動させて阻止係合（ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ）させる。歯の間への制御突起の配置を容易にするために、どちらの構造も、それらの互いに対向する端部に尖った表面を備える。

【0070】

上で説明したように、スケールドラム１４０は、協働するねじ構造１４２、２０２を介して基端側の内側ハウジング２０１の内面に回転螺合される。図示の実施形態の基端側ハウジングが、本質的に完全な螺旋溝２２０の形態の雌ねじを備えるのに対して、スケールドラムは、スケールドラムの基端部分に対応して配置されたねじ構造の形態の雄ねじを備えるに過ぎない。スケールドラムのねじ構造は、例えば３６０度にわたる単一のフランジ構造の形態であってもよいし、あるいは螺旋溝に係合する多数の互いに離れたフランジ部分または突起（すなわち、溝ガイド）に分割されてもよい。スケールドラム雄ねじ構造をドラムの全長にわたって外周に配置する代わりに端部のみに配置することによって、螺旋状に配置される用量数表示の列を互いにより近づけて印刷することが可能であり、これにより、数表示の所定の数に対してより短いドラムの長さが可能になる。

【0071】

放出機構の様々な部品およびそれらの機能的関係ならびにカートリッジホルダおよび結合具の動作について説明してきたが、次に、主に図３および図４を参照して、ペン放出機構の動作について説明する。

【0072】

ペン機構は、２つの相互作用するシステム（投与システムおよびダイヤルシステム）として考えられてもよい。用量設定時、ダイヤル機構が回転され、ねじりばねに、荷重が加えられる。投与機構は、ハウジングにロックされており、移動し得ない。押しボタンが押下されると、投与機構が、ハウジングから解放され、ダイヤルシステムとの係合に起因してねじりばねは、直ちにダイヤルシステムを始点まで逆回転させ、これと共に投与システムを回転させる。

【0073】

投与機構の中心的な部品は、ピストンロッド２８０であり、ピストンの実際の変位は、ピストンロッドによって行われる。薬剤送達時、ピストンロッドは、内側駆動部材２７０によって回転され、ハウジングに固定されたねじ付きナットボア２４５とのねじの相互作用に起因して、ピストンロッドは、先端方向に向かって前方に移動する。ゴムピストンとピストンロッドとの間には、ピストンワッシャ２８９が配置され、ピストンワッシャ２８９は、回転するピストンロッドのための軸受としての役割を果たし、ゴムピストンにかかる圧力を均一にする。ピストンロッドが、ピストンロッド駆動部材がピストンロッドに係合する位置に非円形断面を有するため、内側駆動部材は、ピストンロッドに対して回転方向にロックされるが、ピストンロッドの軸線に沿って自由に移動するようになっている。結果的に、内側駆動部材の回転は、ピストンの直線的な前方への（すなわち、先端側への）移動をもたらす。外側駆動部材２５０は、小さなラチェットアーム２５１を備え、ラチェットアーム２５１は、結合部材２６０を介して、内側駆動部材が（押しボタンの端部から見て）時計回りに回転することを防止する。このように、内側駆動部材との係合に起因して、ピストンロッドは、前方にのみ移動することができる。薬剤送達時、内側駆動部材は、反時計回りに回転し、ラチェットアーム２５１は、ナットハウジング内面のラチェット歯との係合に起因して小さなクリック音（例えば、放出されるインスリンの単位ごとに１回のクリック音）を使用者に提供する。

【0074】

ダイヤルシステムに目を向けると、用量は、ダイヤル部材１７０を回すことによって設定およびリセットされる。ダイヤル部材を回すと、リセットチューブ１３０、ＥＯＣ部材２８５、ラチェットチューブ１２０、ラチェット部材１１０、およびスケールドラム１４０のすべてが、ダイヤル部材と共に回される。ラチェットチューブが、ラチェット部材を介してトルクばね１３９の先端に連結されているため、ばねには、荷重が加えられる。用量設定時、ラチェットのアーム１１１は、クラッチ部材２９０の内側歯構造２９１との相互作用に起因して、ダイヤルの単位ごとにダイヤルクリックを実行する。図示の実施形態において、クラッチ部材は、ハウジングに対する完全な３６０度の回転の間に２４のクリック（インクリメント）を提供する２４のラチェットストッパを備える。ばねには、組み立ての間に予備荷重が加えられ、これにより、機構が、許容可能な速度間隔内で少ない用量および多い用量の両方を送達することが可能となる。スケールドラムは、ラチェットチューブに回転係合されているが、軸方向に移動可能であり、また、スケールドラムが、ハウジングに螺合されていることから、スケールドラムは、ダイヤルシステムが回されたときに螺旋パターンで移動し、設定される用量に対応する数字が、ハウジング窓３４３に示される。

【0075】

ラチェットチューブ１２０とクラッチ部材２９０との間のラチェット１１０、２９１は、ばねが部品を逆に回すことを防止する。リセット時、リセットチューブは、ラチェットアーム１１１を移動させ、その結果、１クリック（１クリックは、説明されている実施形態では１インスリン単位ＩＵに対応する）ずつラチェットを解放する。より具体的には、ダイヤル部材が、時計回りに回されるとき、リセットチューブは、単にラチェットチューブを回転させ、これにより、ラチェットのアームがクラッチ要素の歯構造２９１と自由に相互作用することを可能にする。ダイヤル部材が、反時計回りに回されるとき、リセットチューブは、ラチェットクリックアームと直接相互作用して、クリックアームを、ペンの中心に向かってクラッチの歯から離れる方向に動かし、これにより、ラチェットのクリックアームが、荷重が加えられているばねによって発生するトルクに起因して「１クリック」分後ろに移動することを可能にする。

【0076】

設定された用量を送達するために、押しボタン１８１は、使用者によって先端方向に押される。リセットチューブ１３０は、ダイヤル部材とボタンモジュールとの噛合１６２、１７２が軸方向に離れる（以下参照）ことから、ダイヤル部材から切り離され、その後、クラッチ部材２９０が、ハウジングスプライン２０４から係脱されて、外側駆動部材２７０と共に回転し始める。次に、ダイヤル機構が、クラッチ部材、駆動部材２５０、２７０、および結合部材２６０と共に「ゼロ」に戻り、これにより、ある用量の薬剤が放出される。薬剤送達中にいつでも押しボタンを解放するまたは押すことによっていつでも投与を中止および開始することが可能である。５ＩＵ未満の投与は、ゴムピストンが極めて急速に圧縮されるため、通常は中断することができず、ゴムピストンの圧縮およびピストンが元の寸法に戻るときのその後のインスリンの送達をもたらす。

【0077】

ＥＯＣ特徴は、使用者が、カートリッジの残量よりも多くの用量を設定することを防止する。ＥＯＣ部材２８５は、リセットチューブに対して回転方向にロックされており、これにより、ＥＯＣ部材は、用量設定時、リセット時、および薬剤送達時に回転し、それらの間に、ＥＯＣ部材２８５は、ピストンロッドのねじに沿って軸方向に前後に移動され得るようになっている。ＥＯＣ部材２８５は、ピストンロッドの基端に到達すると停止する。これにより、ダイヤル部材を含むすべての連結された部品が、ばねによって用量設定方向にさらに回転されることが防止される。すなわち、このとき設定された用量は、カートリッジの薬剤残量に対応する。

【0078】

スケールドラム１４０は、ハウジング内面の対応する停止面に係合するように構成された先端側停止面を備える。これにより、ダイヤル部材を含むすべての連結された部品が、用量設定方向にさらに回転されることを防止する、スケールドラムのための最大用量ストッパが実現される。図示の実施形態では、最大用量は、１００ＩＵに設定されている。これに対応して、スケールドラムは、ばねベース部材の対応する停止面に係合するように構成された基端側停止面を備える。これにより、ダイヤル部材を含むすべての連結された部品が、用量放出方向にさらに回転されることが防止され、これにより、放出機構全体のための「ゼロ」ストッパが実現される。これはつまり、ダイヤル部材が、ダイヤル部材がその通常の停止位置を過ぎてダイヤルされることを可能にするトルクリミッタを備え得るということである（以下参照）。

【0079】

ダイヤル機構において何かが故障して、スケールドラムまたはラチェットチューブをそのゼロ位置を越えて移動させてしまう場合の偶発的な過剰投与を防止するために、ＥＯＣ部材は、安全システムを提供する役割を果たす。より具体的には、満杯のカートリッジを伴う初期状態において、ＥＯＣ部材は、内側駆動要素にほぼ接触する、最も先端側の軸方向位置に配置される。所定の用量が放出された後、ＥＯＣ部材は再び、内側駆動要素にほぼ接触するように配置される。これに対応して、ＥＯＣ部材は、機構がゼロ位置を越えて用量を送達しようとする場合に内側駆動要素に対してロックされる。機構の様々な部品の公差および可撓性に起因して、ＥＯＣは、短い距離を移動して、放出される薬剤の少量の「過剰投与」（例えば、３〜５ＩＵのインスリン）を許す。

【0080】

放出機構は、薬剤の全量が放出されたことを使用者に知らせる明確なフィードバックを用量の放出の最後に提供する投与終了（ｅｎｄ−ｏｆ−ｄｏｓｅ）（ＥＯＤ）クリック特徴をさらに備える。より具体的には、ＥＯＤ機能は、ばねベースとスケールドラムとの相互作用によって実現される。スケールドラムが、ゼロに戻るとき、ばねベースの小さなクリックアームは、前進するスケールドラムによって後ろに動かされる。「ゼロ」の直前で、アームは解放され、アームは、スケールドラムの表面を打つ。

【0081】

図示の機構は、ダイヤル部材を介して使用者により加えられる過負荷から機構を保護するためにトルクリミッタをさらに備える。この特徴は、上で説明したように用量設定の間互いに回転方向にロックされるダイヤル部材１７０およびボタンモジュール１６０の間の接触部によって実現される。より具体的には、図示の実施形態において、ダイヤル部材は、内周歯構造１７２を備え、内周歯構造１７２は、ボタンモジュールの可撓性の支持部分１６２に配置された多数の対応する歯に係合する。ボタンモジュールの歯は、所定の特定の最大サイズのトルク（例えば、１５０〜３００Ｎｍｍ）を伝達するように設計されており、これを上回ると、可撓性の支持部分および歯は、内側に曲がって、ダイヤル機構の残り部分を回転させることなくダイヤル部材が回るようにする。このように、ペン内部の機構には、トルクリミッタが歯を介して伝達する荷重よりも高い荷重で応力が加えられ得ない。これは、両方向の回転に当てはまる。

【0082】

例示的な実施形態に関する上記の説明において、様々な部品に関して説明されている機能を実現する様々な構造および手段は、本発明の概念が当業者に明らかとなる程度には説明されている。様々な部品に関する詳細な構成および仕様は、本明細書に述べられている趣旨に沿って当業者により実行される通常の設計手続きのために考えられている。

【図1A】

【図1B】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8】

【図9A】

【図9B】