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(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】6722192
(24)【登録日】2020年6月23日
(45)【発行日】2020年7月15日
(54)【発明の名称】薬物送達デバイスに使用するための駆動機構
(51)【国際特許分類】
A61M 5/315 20060101AFI20200706BHJP
A61M 5/31 20060101ALI20200706BHJP
【ＦＩ】
A61M5/315 550R
A61M5/315 550C
A61M5/315 550X
A61M5/31 520
【請求項の数】14
【全頁数】26
(21)【出願番号】特願2017-548340(P2017-548340)
(86)(22)【出願日】2015年12月8日
(65)【公表番号】特表2017-536960(P2017-536960A)
(43)【公表日】2017年12月14日
(86)【国際出願番号】EP2015078962
(87)【国際公開番号】WO2016091869
(87)【国際公開日】20160616
【審査請求日】2018年11月28日
(31)【優先権主張番号】14306965.6
(32)【優先日】2014年12月8日
(33)【優先権主張国】EP
(73)【特許権者】
【識別番号】504456798
【氏名又は名称】サノフイ
【氏名又は名称原語表記】ＳＡＮＯＦＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100127926
【弁理士】
【氏名又は名称】結田 純次
(74)【代理人】
【識別番号】100140132
【弁理士】
【氏名又は名称】竹林 則幸
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム・ジェフリー・アーサー・マーシュ
(72)【発明者】
【氏名】マシュー・メレディス・ジョーンズ
(72)【発明者】
【氏名】ジョーセフ・バトラー
(72)【発明者】
【氏名】アントニー・ポール・モーリス
【審査官】
田中 玲子
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１４／１６６９０５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特表２０１４−５０００８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１３／１５６２２４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１４／０５２６７６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
国際公開第２０１３／１５３０４１（ＷＯ，Ａ２）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ａ６１Ｍ ５／３１５
Ａ６１Ｍ ５／３１
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
カートリッジ（１４０）を有する薬物送達デバイスに使用するための駆動機構であって、
ベース要素（３０）と、
満杯のカートリッジに対応する第１の後退位置から、空のカートリッジに対応する第２の伸張位置まで可動の歯付ピストンロッド（１２０）であって、ベース要素（３０）の中で案内され、また該ベース要素に対して可動である歯付ピストンロッド（１２０）と、
ピニオン（１１４）を有する駆動歯車（１１０）であって、ベース要素（３０）の中に回転可能に保持され、歯付ピストンロッド（１２０）と噛み合い係合し、歯付ピストンロッド（１２０）は、ヒンジ（１２２）によって連結されている複数の剛性ロッド部片（１２１）を含む、駆動歯車と、
一方の端部でベース要素（３０）に固定され、他方の端部で駆動歯車（１１０）に固定されている、またベース要素（３０）に対して駆動歯車（１１０）を回転させるために力またはトルクを駆動歯車（１１０）にかける、駆動ばね（１３０）であって、駆動歯車の回転により歯付ピストンロッド（１２０）が動くことになる、駆動ばねとを含み、
駆動歯車（１１０）のスプライン部分（１１３）によって提供されたクラッチと、対応するベース要素（３０）のスプライン部分（３１）とをさらに含み、ここで、駆動歯車（１１０）は、駆動歯車（１１０）がクラッチの係合によってベース要素（３０）に回転方向に拘束される第１の位置と、クラッチが係合解除されベース要素（３０）と駆動歯車（１１０）の間の相対回転が可能になる第２の位置との間で、その回転軸（１１７）に沿って軸方向に可動であり、
ここで、駆動ばね（１３０）は製造中または組立て中にチャージされ、駆動ばねに蓄積されたエネルギーは、ピストンロッド（１２０）を第１から第２の位置まで動かすのに十分である、
前記駆動機構。
ベース要素（３０）と、
満杯のカートリッジに対応する第１の後退位置から、空のカートリッジに対応する第２の伸張位置まで可動の歯付ピストンロッド（１２０）であって、ベース要素（３０）の中で案内され、また該ベース要素に対して可動である歯付ピストンロッド（１２０）と、
ピニオン（１１４）を有する駆動歯車（１１０）であって、ベース要素（３０）の中に回転可能に保持され、歯付ピストンロッド（１２０）と噛み合い係合し、歯付ピストンロッド（１２０）は、ヒンジ（１２２）によって連結されている複数の剛性ロッド部片（１２１）を含む、駆動歯車と、
一方の端部でベース要素（３０）に固定され、他方の端部で駆動歯車（１１０）に固定されている、またベース要素（３０）に対して駆動歯車（１１０）を回転させるために力またはトルクを駆動歯車（１１０）にかける、駆動ばね（１３０）であって、駆動歯車の回転により歯付ピストンロッド（１２０）が動くことになる、駆動ばねとを含み、
駆動歯車（１１０）のスプライン部分（１１３）によって提供されたクラッチと、対応するベース要素（３０）のスプライン部分（３１）とをさらに含み、ここで、駆動歯車（１１０）は、駆動歯車（１１０）がクラッチの係合によってベース要素（３０）に回転方向に拘束される第１の位置と、クラッチが係合解除されベース要素（３０）と駆動歯車（１１０）の間の相対回転が可能になる第２の位置との間で、その回転軸（１１７）に沿って軸方向に可動であり、
ここで、駆動ばね（１３０）は製造中または組立て中にチャージされ、駆動ばねに蓄積されたエネルギーは、ピストンロッド（１２０）を第１から第２の位置まで動かすのに十分である、
前記駆動機構。
【請求項2】
駆動歯車（１１０）をその第１の位置にベース要素（３０）に対して付勢するように配置された圧縮ばね（８０）を含む、請求項１に記載の駆動機構。
【請求項3】
駆動歯車（１１０）の回転軸（１１７）の方向の軸方向に可動であるトリガ（４０）を
さらに含み、ここで、該トリガ（４０）が作動することにより、駆動歯車（１１０）がその第２の軸方向位置に軸方向に動くことになる、請求項２に記載の駆動機構。
さらに含み、ここで、該トリガ（４０）が作動することにより、駆動歯車（１１０）がその第２の軸方向位置に軸方向に動くことになる、請求項２に記載の駆動機構。
【請求項4】
駆動歯車（１１０）は、互いに回転方向に固定され軸方向に可動である少なくとも２つの別個の構成部材（１１９ａ、１１９ｂ）を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項5】
駆動歯車（１１０）は、ピニオン（１１４）に対して軸方向に変位可能であり回転方向に固定される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項6】
圧縮ばね（８０）は、ピニオン（１１４）と駆動歯車（１１０）の間に配置される、請求項５に記載の駆動機構。
【請求項7】
駆動ばね（１３０）はゼンマイばね、またはねじりばねである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項8】
ベース要素（３０）に対して回転可能な設定要素（１００）をさらに含み、
ここで、ベース要素（３０）に対する設定要素（１００）の回転は、ゼロ用量位置および好ましくは最大用量位置も画成する回転止め具（１０１、１０２）によって制限され；
駆動歯車（１１０）は、第１から第２の位置へ動いたときに設定要素（１００）に係合し、それにより、設定要素（１００）が駆動歯車（１１０）に回転方向に拘束されるように構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動機構。
ここで、ベース要素（３０）に対する設定要素（１００）の回転は、ゼロ用量位置および好ましくは最大用量位置も画成する回転止め具（１０１、１０２）によって制限され；
駆動歯車（１１０）は、第１から第２の位置へ動いたときに設定要素（１００）に係合し、それにより、設定要素（１００）が駆動歯車（１１０）に回転方向に拘束されるように構成される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動機構。
【請求項9】
設定要素（１００）は、一連のマーキングを外周部に備えた数字ホイールとして構成される、請求項８に記載の駆動機構。
【請求項10】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の駆動機構を含む薬物送達デバイスであって、
薬剤の使用者可変用量を設定するための、かつベース要素（３０）に対して回転可能な、用量設定部材（５０）をさらに含み、
ここで、該用量設定部材（５０）および設定要素（１００）はそれぞれ、トリガ（４０）上の対応するスプライン機能（４２、４３）にトリガ（４０）の第１の軸方向位置で係合し、それにより、トリガが設定要素（１００）を用量設定部材（５０）に回転方向に拘束するように構成されたスプライン機能（５２、１０３）を含む、前記薬物送達デバイス。
薬剤の使用者可変用量を設定するための、かつベース要素（３０）に対して回転可能な、用量設定部材（５０）をさらに含み、
ここで、該用量設定部材（５０）および設定要素（１００）はそれぞれ、トリガ（４０）上の対応するスプライン機能（４２、４３）にトリガ（４０）の第１の軸方向位置で係合し、それにより、トリガが設定要素（１００）を用量設定部材（５０）に回転方向に拘束するように構成されたスプライン機能（５２、１０３）を含む、前記薬物送達デバイス。
【請求項11】
トリガ（４０）が第１から第２の軸方向位置に動くことにより、トリガ（４０）が用量設定部材（５０）および設定要素（１００）から回転デカップリングする、請求項１０に記載の薬物送達デバイス。
【請求項12】
用量投薬の終わりに可聴および／または触覚フィードバックを生成するフィードバック機構をさらに含み、該フィードバック機構は、設定要素（１００）上の突起（１０６）を載り越えて可聴および／または触覚フィードバックを生じるように構成された、ベース要素（３０）上の可撓性クリッカアーム（３６）を含み、駆動歯車（１１０）が第２の位置にあるときに、駆動歯車（１１０）は、クリッカアーム（３６）の有効長（Ｌ１）が短縮されるようにクリッカアーム（３６）に係合する、請求項１０または１１に記載の薬物送達デバイス。
【請求項13】
カートリッジ（１４０）は薬剤を含む、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項14】
デバイス（１）は使い捨て注射デバイスである、請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は一般に、薬物送達デバイス、すなわち薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬するための手持ち注射デバイスに使用する駆動機構を対象とする。
【背景技術】
【0002】
薬物送達デバイスには、正式な医療訓練を受けていない人によって定期的な注射が行われる適用例がある。こうした適用例は、糖尿病の患者の間でますます一般的になっており、自己療法が、このような患者が自分の糖尿病の効果的な管理を行うことを可能にする。実際に、このような薬物送達デバイスは、使用者が薬剤のいくつかの使用者可変用量を個別に選択し投薬することを可能にする。本発明は、単に所定の用量を投薬できるようにするだけで設定用量を増加または減少させる可能性のない、いわゆる固定用量デバイスは対象としない。
【0003】
基本的に２つのタイプの薬物送達デバイス：すなわち、再設定可能デバイス（すなわち、再使用可能）および再設定不能デバイス（すなわち、使い捨て）がある。たとえば、使い捨て薬物送達デバイスは独立型デバイスとして供給される。このような独立型デバイスには、着脱可能充填済みカートリッジがない。というより、その充填済みカートリッジは、デバイス自体を壊さなければこれらのデバイスから取り出し、取り替えることができない。それゆえに、このような使い捨てデバイスは、再設定可能用量設定機構を有する必要がない。本発明は一般に、両方のタイプのデバイス、すなわち使い捨てデバイスならびに再使用可能デバイスに適用することができる。
【0004】
薬物送達デバイスタイプの別の区分は駆動機構に関連する：たとえば使用者が注射ボタンに力を加えることによって手で駆動されるデバイス、ばねなどによって駆動されるデバイス、およびこれら２つの概念を合わせたデバイス、すなわち使用者が注射力をかけることがやはり必要とされるばね補助式デバイスがある。ばね型デバイスは、予荷重がかけられているばねと、用量選択中に使用者によって負荷がかけられるばねとを含む。いくつかの蓄積エネルギーデバイスは、ばね予荷重と、たとえば用量設定中に使用者によって提供される追加エネルギーとの組合せを使用する。別のタイプのエネルギー蓄積器は、圧縮流体、または電池などを備えた電気駆動デバイスを含む。本発明の多くの態様は、これらすべてのタイプのデバイスに、すなわち駆動ばねまたは同様のエネルギー蓄積器があるデバイスにも、ないデバイスにも適用することができるが、好ましい実施形態には何らかの種類のエネルギー蓄積器を必要とする。
【0005】
こうしたタイプの送達デバイスは、一般に３つの主な要素：すなわち、多くの場合ハウジングまたはホルダの中に含まれるカートリッジを含むカートリッジセクション；カートリッジセクションの一端に連結されたニードルアセンブリ；カートリッジセクションの他端に連結された投薬セクションから構成される。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は通常、薬剤（たとえば、インスリン）が充填されている貯蔵器と、カートリッジ貯蔵器の一端にある可動ゴム型の栓またはストッパと、多くはくびれている他端にある穿孔可能ゴム封止を有する上部とを含む。圧着環状金属バンドが通常、ゴム封止を適所に保持するために使用される。カートリッジハウジングは通常、プラスチックで作ることができるが、カートリッジ貯蔵器は歴史的にガラスで作られてきた。
【0006】
ニードルアセンブリは通常、交換可能両頭針アセンブリである。注射の前に、交換可能両頭針アセンブリがカートリッジアセンブリの一端に取り付けられ、用量が設定されてから設定用量が投与される。このような着脱可能ニードルアセンブリは、カートリッジアセンブリの穿孔可能封止端に装着または押し付けられる（すなわち、カチッと留められる）。
【0007】
投薬セクションまたは用量設定機構は通常、用量を設定（選択）するために使用されるデバイスの部分である。注射中、用量設定機構の中に含まれるプランジャまたはピストンロッドが、カートリッジの栓またはストッパまたはピストンを押す。この力により、カートリッジの中に含まれる薬剤が、取り付けられたニードルアセンブリを通して注射される。注射の後、ほとんどの薬物送達デバイスおよび／またはニードルアセンブリの製造業者および納入業者によって一般に推奨されるように、ニードルアセンブリは取り外され廃棄される。
【0008】
薬剤のいくつかの使用者可変用量を選択および投薬するための薬物送達デバイスの投薬セクションは、選択された用量を使用者に示すためのディスプレイを含むことが多い。これは、使用者が健康状態に応じて毎回異なる用量を選択する場合に特に重要である。機械式ディスプレイ（たとえば、数字が外面に印刷されているドラム）があり、実際に選択された用量に対応する数字がデバイスの窓または開口部を通して見える。このような機械式ディスプレイは簡単で確実であるが、通常では比較的大きい構築空間を必要とし、そのためデバイスが大きくなる。加えて、数字のサイズが目の不自由な使用者にとっては小さすぎる場合がある。別に、電子ディスプレイが知られており（たとえば、液晶ディスプレイ）、これには、過大な構築空間を必要とせずに数字サイズが比較的大きくなるという利点がある。しかし、電子ディスプレイの不利な面として、エネルギー源が必要なこと、またこのような電子部材が、特に使い捨て薬物送達デバイスではあまりに高価なことがある。
【0009】
１つの使い捨て薬物送達デバイスが特許文献１から知られており、そのディスプレイは、数字が外面に印刷されている数字スリーブを含む。デバイスはさらに、ハウジング、薬剤を含むカートリッジを保持するためのカートリッジホルダ、カートリッジホルダに対して変位可能なピストンロッド、ピストンロッドに連結された駆動体、駆動体に連結され数字スリーブに固定された用量設定つまみ、および注射ボタンを含む。数字スリーブは、用量選択中に螺旋経路に沿って第１の方向に回転し、また用量投薬中に第２の反対の方向に回転してハウジングの中に戻るように、ハウジングとねじ係合する。
【0010】
注射デバイスがジャケットのポケットまたはハンドバッグの中に難なく入るように十分小さくなければならないことは、問題である。また、注射デバイスは、カートリッジ内のカートリッジ栓を駆動するために使用されるピストンなどが最大投薬位置にまでも動くことができるサイズでなければならない。特許文献２は、テープ状の可撓性ラックによって形成されたピストンロッドを開示している。第２の実施形態は、ヒンジで連結された複数の剛性ロッド部片を含む。剛性ロッド部片はそれぞれ、湾曲したラックを備える。ラックの反対側に設けられた支持体がカートリッジ内部に入って、ピストンロッドをカートリッジの中で案内する。このようなピストンロッドを、ロッドをその全長を超えて案内することが必要なカートリッジの反対側のロッド端に加わる力によって、またはピストンロッドがピニオンのまわりで輪を描きながら動くピニオンによって、駆動することが提案されている。両方の代替方法が、薬物送達デバイスの中の駆動機構の設計および位置に関する制約条件をもたらす。このような駆動機構は、サイズが小さい注射デバイスに適しており、患者にとって扱いやすい設計選択肢を可能にするが、一般に、患者は依然として用量を設定し、注射に必要なエネルギーでデバイスをチャージする必要がある。特に、障害のある患者には、設定および／または間違った用量が万一設定された場合のリセットがしやすく、薬剤を注射する点で扱いやすい注射デバイスが必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】ＷＯ２００４／０７８２４１Ａ１
【特許文献2】ＷＯ９８／０１１７３Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
本発明の目的は、投薬、用量設定および／または用量取消しが改善される、必要な操作力が小さい改善された駆動機構および薬物送達デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
この目的は、請求項１の特徴を有する駆動機構、および請求項１１の特徴を有する薬物送達デバイスによって解決される。
【0014】
本発明による駆動機構は、好ましくは円筒形のカートリッジを備えた薬物送達デバイスに使用するのに適しており、シャーシと呼ばれるベース要素と、ベース部分すなわちシャーシの中で案内されシャーシに対して可動の歯付ピストンロッドと、ベース要素すなわちシャーシ内に回転可能に保持され、歯付ピストンロッドと噛み合い係合する、ピニオンがある駆動歯車とを含む。歯付ピストンは、満杯のカートリッジに対応する第１の後退位置から、空のカートリッジに対応する第２の伸張位置まで可動である。ピストンロッドがカートリッジ栓の後ろに置かれているときにピストンロッドを第１から第２の位置に向けて動かすことによって、カートリッジの内容物が、カートリッジの反対端部に取り付けられた投薬インターフェースを通して投薬される。駆動ばねは製造中または組立て中にチャージされ、前記チャージング中に駆動ばねに蓄積されたエネルギーは、ピストンロッドを第１から第２の位置まで動かすのに十分である。言い換えると、駆動ばねに蓄積されたエネルギーは、カートリッジ内のピストンまたは栓を、カートリッジの最初の使用前ピストンの位置に対応する初期位置から、完全使用済みのカートリッジに対応する終了位置まで駆動するのに十分である。ばねに蓄積されたエネルギーが十分であるので、ばねが解放されたとき、カートリッジの全量は、何回かの注射サイクルにわたって、駆動ばねを再チャージする必要なしに投薬される。
【0015】
ピストンロッドは複数の剛性ロッド部片を含み、これらは、たとえば一体化ヒンジであるヒンジによって、剛性ロッド部片が旋回して前後に並んで配置されるように連結される。後退位置では、ピストンロッドの少なくとも主要部がデバイスの内側で巻かれるか、または巻き上げられる。ピニオンによって、ピストンロッドは、第２の位置にまでセグメントごとに伸張され、ピストンロッドの少なくとも主要部は伸張状態にある。この駆動機構では、小サイズの駆動機構の利点が、薬物送達デバイスの使用期間全体にわたって必要な入力の力が非常に小さいことと組み合わさる。
【0016】
事前にチャージされる、または事前に応力がかけられるばねは、組立て中に、たとえば駆動ばねがベース要素に連結されるときにチャージされ、あるいは駆動ばねは、すでに事前に応力がかけられた状態で薬物送達デバイスに組み込まれる。
【0017】
駆動ばねを使用すると、カートリッジの内容物を排出するために必要な使用者の力が低減する利点が得られ、また可撓性のピストンロッドと組み合わせて、より小型のデバイスが実現可能になる。事前にチャージされる、または事前に応力がかけられるばねにはさらに、カートリッジの内容物を排出するのに必要な投薬する力でばねをチャージする必要が使用者にはないので、用量設定中に必要な力を低減させる利点がある。これによりデバイスが使いやすくなる。
【0018】
ピストンロッドの第１の位置はまた、ピストンロッドが栓に対して心合わせされる薬物送達デバイスの組立て後の、ピストンロッドの位置に一致する。ピストンロッドはまた製造中に栓と接触し、それにより、栓はカートリッジの内部で短い距離にわたって変位する。本発明の感覚では、カートリッジのこの状態（組立て後にすぐ使える）はまた、満杯のカートリッジとも理解される。
【0019】
別の実施形態によれば、剛性ロッド部片はそれぞれ、まっすぐな歯付ラックを備えた平板を含む。言い換えると、剛性ロッド部片も歯付ラックも湾曲していない、または反り上がっていない。このことがロッドの屈曲剛性を増し、また、ピストンロッドの伸張のためにロッドがピニオンのまわりで輪を描きながら動くことを必要としない、ラックとピニオンの応用例においてロッドを使用することを可能にする。したがって、駆動機構内および／または薬物送達デバイス内のロッドとピニオンの位置および配置について、より多くの設計選択肢がある。加えて、ピニオンは相対的に小さくすることができ、これは、ロッドがピニオンのまわりで輪を描きながら動くことが意図されている場合には実現不可能である。
【0020】
通常、可撓性ピストンロッドは、ベース要素すなわちシャーシの中に置かれ、駆動歯車の回転によりピストンロッドが前進するように、ラックとピニオンのインターフェースを介して駆動歯車に係合する。栓があるカートリッジと共に薬物送達デバイス内で使用される場合、ピストンロッドの遠位端は液体薬剤カートリッジの中の栓に作用し、これにより薬剤が、用量投薬中にピストンロッドが前進することによってカートリッジから排出される。
【0021】
可撓性ピストンロッドは単一の構成要素であり、個別のセグメント（剛性ロッド部片）が、可撓性ヒンジを形成する材料の薄いセクションによって、一緒に連結されている。曲げの可撓性により、従来のガラス製薬剤カートリッジを使用しながら、かなり短いデバイス形態が可能になる。
【0022】
本発明の好ましい実施形態では、セグメントの端面は平坦であり、可撓性ピストンロッドがまっすぐである場合、近傍のセグメント面は互いに当接して、構成要素は圧縮負荷に耐えられるようになる。このことが、平板としてのセグメントの設計と併せて、ロッドの屈曲剛性に寄与する。可撓性ピストンロッドは、曲げた状態を維持するようにベース要素すなわちシャーシの中に拘束され、ラック歯車の歯が駆動歯車のピニオンから係合解除することを防止する。ピストンロッドが前進すると、ラックおよびピニオンと駆動歯車との係合を介して、ピストンロッドの背向セグメントが駆動歯車ピニオンとの係合に引き込まれる。後に続くセグメントは、先行するセグメントを、これに圧縮負荷をかけて駆動し、栓に力を加える。可撓性ピストンロッドが前進すると、第１のセグメントは、ベース要素すなわちシャーシによって提供された支持体から出る。追加支持体がなければ、ピストンロッドは、この圧縮負荷を受けてバックルで留まる可能性がある。バックル留めを防止するための追加支持体がカートリッジの内部側壁によって作られて、可撓性ピストンロッドの外面に制約が設けられる。
【0023】
ロッドの屈曲剛性をさらに増すために、各セグメントまたはロッド部片の平板は、まっすぐな歯付ラックの反対側に置かれたフランジを含む。フランジの端面は、好ましくは平坦であり、可撓性ピストンロッドがまっすぐである場合、近傍のフランジ面は互いに隣接して、構成要素は圧縮負荷に耐えられるようになる。フランジの長さは、フランジが（板と共に）カートリッジの中でロッドを案内するように、好ましくはカートリッジの寸法に適用される。
【0024】
ベース要素すなわちシャーシは剛性構成要素部材であり、通常はケースワークなどのデバイスハウジングの中に固定されるか、またはその一部になっている。ベース要素すなわちシャーシは、ピストンロッド、駆動歯車、または駆動機構もしくは薬物送達デバイスの別の構成要素部材の各相対運動に対する（動かせない）基準である。ケースワークは、上側ケースワークまたはハウジング部材と下側ケースワークまたはハウジング部材などの、接合された構成部材によって構成される。好ましくは、ケースワーク部材は、駆動機構の構成部材を堅固に収容するための、および／またはケースワーク部材を互いに堅固に取り付けるための、クリップ留め機能を含む。
【0025】
本発明の一実施形態によれば、ベース要素すなわちシャーシは、第１の湾曲した案内セクション、および第２のまっすぐな案内セクションを含み、駆動歯車および／またはそのピニオンが、第２のまっすぐな案内セクションの中に突き出て、またはそれに隣接して配置される。言い換えると、ピニオンとロッドセグメントの間の噛み合い係合が、まっすぐな案内セクション内に生じる。したがって、案内セクションが曲げられる設計は、ピニオンとロッドの係合を可能にするように適合されなくてもよいが、可撓性ピストンロッドをたとえば巻き上げ状態で保存するための、使用可能な空間を最適化するのに適している形状を有する。この駆動機構は、相対的に小型の薬物送達デバイスの設計を可能にする。
【0026】
加えて、ベース要素すなわちシャーシは、カートリッジを保持するための受け入れセクションを含む。通常、受け入れセクションは、ロッドがピニオンのすぐ後にカートリッジに入るように、第２のまっすぐな案内セクションに隣接して配置される。第２のまっすぐな案内セクションは、受けセクションに入るか、またはそれと合体する。受けセクションの少なくとも１つのセクションは、使用者がカートリッジ内容物または充填レベルを見ることができるように、開口部もしくは窓、または透明材料がある透明セクションを有する。さらに、栓は、使用者がカートリッジの充填レベルを容易に認識できるように、色付きマーキングなどのインジケータを備える。
【0027】
本発明の別の実施形態では、ベース要素すなわちシャーシは、ピニオンがベース要素の中心に置かれている概ね円形の構成を有する。第１の湾曲した案内セクション、および第２のまっすぐな案内セクションは、ベース要素の中心からオフセットして置かれる。こうすることが、この駆動機構を使用する薬物送達デバイスの全体寸法を低減することに寄与する。
【0028】
別の実施形態によれば、駆動機構は、駆動歯車のスプライン部分によって提供されたクラッチと、対応するベース要素のスプライン部分とを含み、駆動歯車は、クラッチの係合によって駆動歯車がベース要素に回転方向に拘束される第１の位置と、クラッチが係合解除されベース要素と駆動歯車の間の相対回転が可能になる第２の位置との間で、その回転軸に沿って軸方向に可動である。駆動歯車とベース要素の係合により、事前チャージされた駆動ばねから加えられるトルクの作用を受けた駆動歯車の、意図的ではない回転が効果的に防止され、したがって、この係合は、設定用量の送達の前にピストンロッドが動くことを防止する。好ましくはスプライン部分は、駆動歯車の回転軸に対して径方向に形成される。たとえば、駆動歯車のスプライン部分は、駆動歯車の外周面の少なくとも１つのセクション上に形成される。その理由は、歯および／または溝ならびにベース要素のスプライン部分などの外側スプライン機能は、ベース要素の内周面の少なくとも１つのセクション上に歯および／または溝などの内側スプライン機能として形成され、それにより、駆動ばねの弛緩を防止するのに効果のあるレバーアームが非常に効果的になるからである。
【0029】
駆動歯車のスプライン機能とベース要素の係合を確実にするために、駆動機構は、ベース要素に対して駆動歯車をその第１の位置に付勢するように配置された圧縮ばねなどのトリガばねを含む。トリガばねは、ベース要素と駆動歯車の間に置かれる。言い換えると、駆動歯車とベース要素すなわちシャーシは、ばねの力に抗する駆動歯車とベース要素すなわちシャーシとの相対運動によってデカップリングされる。さらに、駆動歯車を第２の位置に動かすことによって、駆動歯車とベース要素は、駆動ばねのチャージされたエネルギーが解放され、駆動歯車が回転し、それによってピストンロッドが変位するようにデカップリングされる。
【0030】
本発明の別の実施形態は、たとえば用量ボタンまたは駆動ボタンであるトリガを含み、これは、駆動歯車の回転軸の方向の軸方向に可動であり、作動したときに駆動歯車に係合し、駆動歯車をベース要素に対して第２の位置に動かすように構成される。トリガの作動とは、ベース要素と駆動歯車の間のクラッチが係合解除するように、トリガが使用者によって駆動歯車に向けて軸方向に動かされる、または押されることを意味する。駆動歯車との係合によって、トリガの軸方向の動きが駆動歯車に移され、駆動歯車は第２の位置に動き、それによって、駆動歯車がベース要素からデカップリングされる。この目的のためにトリガは、第１の軸方向位置と第２の軸方向位置の間で可動であり、第１から第２の位置へのトリガの動きが、駆動歯車をベース要素からデカップリングする。ボタンを作動させるために必要な力は比較的小さいので、大きな人間工学的な利点が、特にあまり器用ではない使用者にもたらされる。
【0031】
別の実施形態によれば、駆動歯車は、互いに回転方向に固定され軸方向に可動の、少なくとも２つの別個の構成部材を含む。それによって、駆動ばねの効率に影響を及ぼすおそれがある、駆動ばねの軸方向の変位が効果的に回避される。本発明の別の実施形態は、下方および上方の構成部材がある駆動歯車を提供する。駆動歯車の下方構成部材は、ピストンロッドを駆動するピニオンを含む。上方構成部材は、トリガボタンと共に下方構成部材に対して軸方向に動く。駆動歯車のこれら２つの部材は、両方の構成部材が一緒に回転しているために駆動ばねが打ち勝たなければならない摩擦損失を何ら付加しないトリガばねによって、離して付勢される。好ましくは、駆動ばねは、ピニオンに回転方向に固定されている下方構成部材に取り付けられる。
【0032】
別の実施形態によれば、駆動歯車とピニオンは別個の構成部材であり、トリガばねはピニオンと駆動歯車の間に配置される。これは特に、組立て上の利点を提供する。１つの実施形態によれば、駆動ピニオンは軸の形であり、駆動歯車のセクションを受けるように構成されたカップ状の要素として一部は形作られる。好ましくは、軸は駆動歯車にスプライン連結される。この目的のために、カップ状要素の内面、および駆動歯車の受けセクションの外面は、相対軸方向運動は可能にするが相対回転は阻止する歯および／または溝などの、対応するスプライン機能を備える。特に、トリガばね端部は、回転摺動接点を必要としない。このことはまた、軸がスプラインの角度クリアランスの中で巻き戻ると、軸に作用する駆動ばねトルクが衝撃エネルギーを吸収するので、カートリッジによって生成されたいかなる衝撃負荷も駆動機構にかかる力にはならないことを確実にする助けになる。
【0033】
好ましくは駆動ばねは、「時計」ばねまたは主ばねと呼ばれることが多い、好ましくは一定のトルクを供給するゼンマイばねである。駆動ばねはまた、ねじりばねとすることもできる。駆動ばねは、組み込まれたときに５１Ｎｍｍのトルクを供給する場合に効果的であることが判明している。
【0034】
駆動機構はまた、ベース要素に対して回転可能である設定要素を含む。この目的のために設定要素は、薬物送達デバイスのハウジング、または少なくともケースワーク部材に取り付けられる。ベース要素に対する設定要素の回転が、ゼロ用量位置、および好ましくは最大用量位置も画成する回転止め具によって制限される。これらの止め具は、設定要素が相対して回転するハウジング部材または他の任意の適切な要素に設けられる。駆動歯車は、設定要素をその第１から第２の位置に動いたときに係合して、設定要素が駆動歯車に回転方向に拘束されるように、構成される。駆動歯車は、スプラインインターフェースを介して設定要素に係合し、スプラインおよび／または溝が駆動歯車および設定要素上に形成され、スプラインインターフェースは、駆動歯車と設定要素の間の相対的な軸方向運動を可能にし、駆動歯車が第１から第２の位置に動くことにより、駆動歯車および設定要素上の対応する各スプライン機能が係合する。駆動歯車の第１の位置では、設定要素が駆動歯車に対して自由に回転し、駆動歯車の第２の位置では、設定要素が駆動歯車に回転方向にロックされる。駆動歯車を設定要素に回転連結することによって、駆動歯車の回転が効果的に制限される。したがって、投薬中、ピストンロッドは回転止め具が係合するまで駆動される。回転止め具は、設定要素およびハウジング部材またはシャーシ上に形成された、たとえば突起および／または当接部として形成される。好ましくは、同一の突起がゼロ用量位置および最大用量位置を規定し、すなわち、ゼロと最大の用量止め間の相対回転がほぼ３６０°に制限される。特に、用量設定過程における設定要素の回転によって、使用者は駆動歯車の回転の度合い、すなわち投薬されるべき薬剤の量を設定することができる。用量を設定するのに必要な力は、駆動歯車がその第１の位置では設定要素と係合しないので最小限になる。
【0035】
非視覚的フィードバックに加えて、薬物送達デバイスは通常、実際に設定された用量を示すディスプレイを有する。別の実施形態によれば、設定要素は、外周に一連のマーキングを備えた数字ホイールとして構成される。このような数字ホイールは、駆動歯車の回転を制限する機能と、設定され注射された用量を表示する機能とを、機構の精度に寄与する１つの構成要素として一体化する。本発明の好ましい実施形態は、一連のマーキングをディスプレイの数字ホイールの外周に設けること、および数字ホイールのマーキングの像をプリズムによって好ましくは９０°偏向させることに基づく。数字ホイールの外周は、示されるすべての単数字による、または示される１つおきの数字および中間位置を印付ける線による、一連のマーキングを配置するのに十分なスペースを有する区域である。一方で、ホイールの外周が、用量設定中および投薬中に使用者が可読であるべきマーキングの最も都合のよい位置ではない場合があるので、使いやすさを増すための偏向が行われる。
【0036】
偏向の方向に関して、一部の使用者にとっては、ディスプレイが用量設定中および／または用量投薬中に動かす必要のある方向に向いていれば都合がよい。たとえば、用量設定のために一平面内の回転が必要であり、用量投薬のために前記平面に垂直にトリガを押す必要がある場合、ディスプレイはこの平面に近接して配置される。好ましくは、数字ホイールは軸のまわりに回転可能であり、プリズムは、数字ホイールのマーキングの像が前記軸に平行な方向に偏向されるように配置される。好ましい実施形態によれば、少なくとも１つのプリズムは三角形プリズムであり、一連のマーキングは、プリズムを通して可読になるように反転（鏡映）されて数字ホイールの外周に設けられる。一代替形態として、単純（三角形）プリズムの代わりにペンタプリズムを使用し、像を直角によって反転せずに、すなわち像の対称性を変えずに透過させることもできる。したがって、一連のマーキングは、鏡映されずに数字ホイールの外周に設けられる。
【0037】
好ましくは、プリズムの表面は、数字ホイール上のマーキングの拡大像を提供するように設計される。こうすると、数字ホイールの外周面で得られる限られたスペースでも、使用者が依然として都合よく可読である、設定されるべき用量のすべての単位（または１つおきの単位）の個々の数字を提供することが可能になる。
【0038】
本発明による薬物送達デバイスは、本明細書に記載された駆動機構を含む。デバイスはさらに、ベース要素によって固定されるハウジングを含み、このハウジングは、カートリッジを受ける区画によって画成された長手方向軸を有し、設定要素および／または駆動歯車はハウジングの中に回転可能に配置され、その回転軸はハウジングの長手方向軸に垂直になっている。
【0039】
薬物送達デバイスはさらに、薬剤の使用者可変用量を設定するための用量ダイヤルなどの用量設定部材を含み、この用量設定部材は、ベース要素および／またはハウジングもしくはケースワークに対して回転可能であり、用量設定部材および設定要素／数字ホイールはそれぞれ、トリガ上の歯および／または溝などの対応するスプライン機能にトリガの第１の軸方向位置で係合し、それにより、トリガが設定要素（数字ホイール）を用量設定部材（ダイヤル）に回転方向に拘束するように構成された歯および／または溝などのスプライン機能を含み、トリガが作動すると、用量設定部材（ダイヤル）と設定要素（数字ホイール）が回転デカップリングする。トリガの作動により、トリガのスプライン機能が数字ホイールから係合解除し、したがって、投薬中にトリガは回転しないので、使用者には都合がよい。用量設定部材は薬剤の用量の便利な設定を提供し、設定部材の設定の動きは設定要素へじかに移される。言い換えると、用量設定部材またはダイヤルを回すことによって、使用者は、可能な設定要素の回転の度合いを、たとえばハウジングまたはシャーシ上のゼロ用量回転止め具と、設定要素上のそれぞれの対向当接部との間の角距離を設定することによって決定する。
【0040】
本発明の別の態様によれば、駆動機構はさらに、駆動歯車および設定要素の一方に対して軸方向に変位可能に、かつ回転不能に案内される最終用量ナットを含む。たとえば、このナットは、スプラインインターフェースを介して駆動歯車に回転連結される。ナットは、数字ホイールと駆動歯車の間に相対回転が生じたときに（すなわち、ダイヤル中）、設定要素（または数字ホイール）に対して、ねじインターフェースを介して螺旋経路に沿って動く。ナットは端部止め具に向かって動き、ナットおよび端部止め具は、注射デバイス内の薬剤の（投薬可能）量を超える用量設定をナットが防止するように、注射デバイスの駆動機構内に設けられる。言い換えると、端部止め具は好ましくは、用量設定中にナットが移動する軌道の長さを画成し、この軌道の長さは、カートリッジ内の薬剤の総（投薬可能）量に対応する。
【0041】
別の実施形態によれば、最終用量ナットに対するねじ山が駆動歯車の外面に設けられ、最終用量ナットは、スプラインインターフェースを介して数字ホイールの内面に係合する。この実施形態は、コアを数字ホイールの方へ回す必要を取り除くので、製造作業を簡単にする。さらに、薬物送達デバイスの組立てが簡単になる。
【0042】
本発明の別の実施形態によれば、デバイスはクリッカ構成部材を含む。それぞれ異なるクリッカ機構が、用量設定中および用量投薬中に活動している。たとえば、用量設定フィードバックが、用量設定部材とハウジングの間に設けられたラチェットによって生成される。この目的のために、ハウジング上の一連の突起を乗り越える可撓性アームの形のクリッカ要素が、用量設定要素上に形成される。用量設定要素は投薬中に回転しないように構成されるので、用量設定作業のための明瞭な標示がもたらされる。
【0043】
発明の別の実施形態では、用量設定部材と駆動歯車の間に、特に軸方向に、クリッカ手段が設けられる。駆動歯車は、用量設定部材／ダイヤル上の剛性クリッカアームに当たって反応するための、用量設定部材／ダイヤルに向かって軸方向に延びる歯を備える。各単位がダイヤル設定されるとき、駆動歯車は軸方向に歯のたけだけ強制的に下に向けられ、次に、トリガばねの作用を受けて、その最初の軸方向高さまで戻る。これにより、各単位がダイヤル設定されるときに可聴クリック音が生じる。別の実施形態では、用量設定中に、トリガボタンは用量設定要素と、これら２つの要素が互いに回転方向に拘束されるが軸方向には動くことができるように、スプライン係合する。用量設定部材は、駆動歯車上の、好ましくは駆動歯車の近位面の、対応するラチェット要素に向かって延びる歯など、いくつかのラチェット機能を有する。
【0044】
別の実施形態によれば、用量投薬の終わりに可聴および／または触覚フィードバックを生成するためのフィードバック機構が含まれ、このフィードバック機構は、設定要素上の突起を載り越えて可聴および／または触覚フィードバックを生じるように構成された、ベース要素上の可撓性クリッカを含み、駆動歯車が第２の位置にあるとき、駆動歯車は、クリッカアームの実効長が短縮されるようにクリッカアームに係合する。可撓性クリッカアームの長さを短縮することによって、その剛性が増してフィードバック音の音量が増大することになる。
【0045】
好ましくは、カートリッジは、デバイスが組み立てられるときに、かつ／または薬物送達デバイスが使い捨て注射デバイスであるときに、薬剤を含んでいる。
【0046】
本明細書で使用する用語「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。
【0047】
インスリン類似体は、たとえば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリン、およびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。
【0048】
インスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。
【0049】
エキセンジン−４は、たとえば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。
【0050】
エキセンジン−４誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物：Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；
【0051】
または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。
【0052】
ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。
【0053】
多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。
【0054】
抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。
【0055】
Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（たとえば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。
【0056】
α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。
【0057】
異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（ＣＨ）と可変領域（ＶＨ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。
【0058】
哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。
【0059】
すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。
【0060】
「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。
【0061】
薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。
【0062】
薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。
【0063】
次に、本発明についてさらに詳細に添付の図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【0064】
【図1】本発明による駆動機構を含む注射デバイスの分解組立図である。
【図6】数字ホイールの斜視図である。
【図8】本発明の別の実施形態による駆動機構の一部分の斜視図である。
【図11】本発明の別の実施形態によるベース要素の斜視図である。
【図13】本発明の別の実施形態による駆動機構の一部分の斜視図である。
【図14】本発明の別の実施形態による駆動機構の一部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0065】
図１および図２は、薬物送達デバイス１の図を示す。図１は、注射デバイスに組み込まれる構成要素部材を示し、これらは、上側または外側ケースワーク１３および下側ケースワーク１４を備えたケースワーク１０または本体、カートリッジホルダ２０、ベース要素すなわちシャーシ３０、トリガすなわち用量ボタン４０、ダイヤルカバー５１を備えた用量設定またはダイヤル部材５０、最終用量ナット６０、トリガばね８０、プリズム９０、設定要素または数字ホイール１００、駆動ギヤ１１０、可撓性ピストンロッド１２０、駆動ばね１３０、および薬剤カートリッジ１４０である。ダイヤルカバー５１は、ダイヤル５０の中に堅固に固定される。上側ケースワーク１３と下側ケースワーク１４は、一緒になってハウジングのケースワーク１０を形成する。上側ケースワーク１２は、プリズム９０が挿入され恒久的に固定される開口部を有する。シャーシ３０は、駆動歯車１１０のピニオン１１４を受けるための、シャーシ３０の中心にある、切開円筒の形を有する支承部を含む。
【0066】
図２に示されるように、ボタン４０は、ダイヤル５０と駆動歯車１１０の間で軸方向に拘束されている。数字ホイール１００は、シャーシ３０と上側ケースワーク１３の間で軸方向に拘束されている。数字ホイール１００は、数字ホイールと上側ケースワーク１３の当接部によって形成された、２つの固定された回転止め具の間で上側ケースワーク１３に対し自由に回転する。
【0067】
ダイヤル５０（図４ａ）の図４ａから図４ｃの詳細な図のように、ボタン（図４ｂ）および数字ホイール（図４ｃ）が見え、ボタン４０は、ダイヤル５０の内面上の対応する内側スプライン／歯機能５２とインターフェースする内側スプライン／歯機能４２と、数字ホイール１００の径方向内面上の対応するスプライン／歯機能１０３とインターフェースするスプライン／歯機能４３とを有する。これらのインターフェース面は、用量送達中に分離する。ダイヤル５０は、用量選択中に、保持機能（図示せず）によって軸方向でケースワーク１０に拘束され、また、スプライン／歯インターフェース面５２／４２によってボタン４０に回転方向に拘束される。数字ホイール１００のスプライン機能１０３は、ダイヤル設定中にボタン４０と相互作用する。さらに、内面上に、数字ホイール１００はまた、投薬中に駆動歯車１１０の対応する駆動機能と相互作用するスプライン／歯機能１０４を有する。外周面上に、数字ホイールは、設定用量を示すマーキングを備える。
【0068】
駆動ばね１３０は、つる巻きねじりばねの形状で設けられ、一端でシャーシ３０に取り付けられ、他端で駆動歯車１１０に取り付けられる。駆動ばね１３０は終身チャージされており、これは、アセンブリ中に駆動ばねが完全にチャージされ、カートリッジ１４０の全内容物が投薬されるまで、使用者によってチャージされる必要がないことを意味する。
【0069】
駆動歯車１１０は、シャーシ３０と数字ホイール１００の間で軸方向に拘束され、圧縮ばねの形状で設けられているトリガばね８０によってシャーシ３０から離れるように付勢される。駆動歯車は、用量送達を開始するためにボタン４０が押されたときに、軸方向にボタン４０と共に移動する。用量選択中、駆動歯車１１０はシャーシ３０とスプライン係合しており、したがって回転に抗してロックされるが、用量送達のためにボタン４０が下方に押し下げられるにつれて駆動歯車が軸方向に移動すると、このスプライン係合が分離する。同様に、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の分離したスプライン機能は、ボタン４０が押し下げられると係合する。トリガばね８０は、シャーシ３０と駆動歯車１１０の間に力を加えて、これらを引き離す。「静止」状態では、このことにより、ボタン４０を押す前に駆動歯車１１０がシャーシ３０に回転連結されていること、およびボタンスプライン４２がダイヤル５０と係合することが確実になる。
【0070】
可撓性ピストンロッド１２０は、シャーシ３０の中にあり、ラックとピニオンのインターフェースを介して駆動歯車１１０と係合し、したがって、駆動歯車１１０の反時計方向（ＣＣＷ）回転により、可撓性ピストンロッド１２０がカートリッジ１４０の中で栓の方へ前進する。ピニオン１１４は、シャーシ３０の中に回転可能に保持され、ピストンロッド１２０と噛み合い係合する。ピストンロッド１２０は単一の構成要素であり、個別の剛性ロッド部片またはセグメント１２１が、可撓性ヒンジ１２２を形成する材料の薄いセクションによって一緒に連結されている。セグメント１２１の端面は平坦であり、ピストンロッド１２０がまっすぐになると隣接セグメント面が互いに当接して、この構成要素が圧縮負荷に耐えられるようにする。セグメント１２１は、ラック歯１２３が一方の側に、フランジが反対側にある平板として形成される。カートリッジの方に向くセグメントは、カートリッジ栓に接触する押さえを含む。ピストンロッド１２０が前進すると、ラック１２３およびピニオン１１４の駆動歯車１１０との係合を介して、ピストンロッド１２０の背向セグメント１２１が、駆動歯車ピニオン１１４との係合に引き込まれる。後に続くセグメント１２１は、先行するセグメントを駆動して圧縮の負荷をこれらにかけ、栓に力を加える。ピストンロッド１２０が前進すると、第１のセグメントは、シャーシ３０によって提供された支持体から出る。追加支持体がなければ、ピストンロッド１２０は、この圧縮負荷を受けてバックルで留まる可能性がある。バックル留めを防止するための追加支持体がカートリッジ１４０の内部側壁によって作り出されて、ピストンロッド１２０の外面に制約が設けられる。
【0071】
可撓性ピストンロッド１２０の遠位端は、液体薬剤カートリッジ内部の栓に作用する。液体薬剤カートリッジ１４０は、カートリッジホルダ２０の中に収容される。カートリッジホルダ２０、シャーシ３０、および外側／上側ケースワーク１３と下側ケースワーク１４、およびプリズム９０が互いに堅固に固定される。
【0072】
薬物送達デバイスは、薬剤のいくつかの使用者可変用量をカートリッジ１４０から、針（図示せず）を介して送達するように操作することができる。デバイスは使い捨てであり、すぐに使える完全組立て状態で使用者に届けられる。その機構は、用量の設定および送達のための別個の使用者インターフェースを提供する。手短に言えば、用量が、デバイスの面にあるダイヤル５０を回すことによって設定される。用量の送達が、ダイヤル５０の中心に位置する用量ボタン４０を押すことによって開始され、用量送達が、用量ボタン４０が押し下げられたままの間、全設定用量が送達されるまで継続する。機構は、可聴、視覚的および触覚フィードバックを、３つとも各用量の設定および送達の際に提供する。任意の用量サイズをゼロと事前画成最大値の間で、薬剤および使用者プロファイルに適合させる増分で選択することができる。機構は、用量を選択するときに反対方向にダイヤル５０を回すことによって薬剤が投薬されることが全くなしに、用量の取消しを可能にする。
【0073】
用量ボタン４０を作動させるのに必要な力、および動かさなければならない距離が小さいので、大きな人間工学的な利点が、特にあまり器用ではない使用者にもたらされる。機構は、用量を設定し用量の送達を開始するのに必要とする使用者入力の力が不変であり、この力は、カートリッジ１４０の中の栓を変位させるのに必要な力の変化の影響を受けない。ダイヤル５０は用量送達中、回転しないように係合解除され、これにより使用中のデバイスの操作性が改善する。デバイスは部品点数が比較的少なく、サイズが非常にコンパクトであり、コスト重視のデバイス用途に特に魅力がある。
【0074】
以下では、デバイスの使用および機能について、より詳細に説明する。
【0075】
図３は、「静止」状態のデバイス１を示す。数字ホイール上に用量マーキング「０」がプリズム９０を通して見える。デバイスのアセンブリ中に完全にチャージされる、または事前に巻かれる駆動ばねは、ゼロ用量単位がダイヤル設定されるとトルクを駆動歯車１１０に加える。駆動歯車１１０は、このトルクの作用を受けて、シャーシ３０とのスプラインインターフェースによって形成されたクラッチ機構により、回転が防止される。図３の拡大抜き出しに示されるように、スプラインインターフェースは駆動歯車１１０の外周面に、シャーシ３０の内周面の内側スプライン／歯機能３１と係合する外側スプライン／歯機能１１３を含む。相対軸方向変位によって、駆動歯車１１０とシャーシ３０は、駆動歯車１１０が駆動ばねの力を受けて回転できるようにデカップリングされる。
【0076】
液体薬剤の可変用量をダイヤル設定するために、使用者はダイヤル５０を時計回り（ＣＷ）方向に回す。ダイヤルの下側およびボタン上に設けられたスプライン機能と、数字ホイールとは係合する（図４参照）。図５は、用量ダイヤル設定中のスプラインインターフェースを示す。図５の拡大セクションが示すように、ダイヤル５０が回転すると、ボタン４０とダイヤル５０の間のスプラインインターフェース５２／４２により、ボタン４０に同一の回転が発生する。さらに、ボタン４０と数字ホイール１００の間のスプラインインターフェース４３／１０３により、数字ホイール１００もまた回転する。駆動歯車１１０は、そのスプライン歯（ｓｐｌｉｎｅｄ ｔｅｅｔｈ）１１３とシャーシ３０のスプライン歯３１との係合により、回転が防止される（図３参照）。
【0077】
図６に示されるように、数字ホイール１００は２つの回転止め具、すなわち、当接部によって形成される最大用量止め具１０１およびゼロ用量止め具１０２を有する。上側ケースワークの内面に、それぞれの対向当接部が設けられる。ダイヤル５０のＣＷ回転により数字ホイール１００が、前記対向当接部によってケースワーク１３上に形成されたゼロ単位止め具から離れて、上側ケーシング１３上に対向当接部として形成された最大単位止め具に向かって回転する。ダイヤル５０は、数字ホイール１００がケースワーク１３内でゼロ用量または最大用量止め当接部と接触していないときに、使用者によってＣＷ方向にもＣＣＷ方向にも回される。ゼロ単位当接部１０２は、ゼロ単位位置の下でのダイヤル５０のＣＣＷ回転を防止する。最大用量当接部１０１は、機構最大値よりも大きい用量を設定することを防止する。
【0078】
図７に駆動機構の上面図が示されており、ダイヤル５０が、上側ケースワーク１３上の一連の突起に当たってクリック音を生じる、可撓性アームの形のダイヤルクリッカ５４を備える。クリッカ５４は、ダイヤル５０の上に留まるダイヤルキャップ５１によって、使用者の視界から隠されている。用量送達中、ダイヤル５０は動かないので、ダイヤルクリッカ５４は、用量のダイヤル設定中に動作するだけである。ダイヤルクリッカ５４は、数字ホイールをプリズムに対しダイヤル５０を介して付勢して、専ら薬剤の単位全体がダイヤル設定されることを確実にする。
【0079】
図８に、クリッカ機構の代替形態が提示されている。このクリッカ機構は、ダイヤル５０と駆動歯車１１０の間で軸方向に動作する。駆動歯車１１０上のはす歯１１２は、ダイヤル５０上の剛性クリッカアーム５５に当たって反応する。各単位が、ダイヤル５０を駆動歯車１１０の回転軸１１７のまわりに回転させることによってダイヤル設定されるので、駆動歯車は、歯１１２のたけだけ強制的に軸方向に下に向けられ、次に、トリガばねの作用を受けて、その最初の軸方向高さまで戻る。これにより、各単位がダイヤル設定されるときに可聴クリック音が生じる。送達中、ダイヤルクリッカ５５は、ボタン４０の軸方向移動によって係合解除され、駆動歯車１１０はダイヤル５０から離れる。この実施形態は、金属ばねがプラスチックアームよりもおそらく堅牢であるので、堅牢性の点で有利である。加えて、複数の接触面を使用することができて負荷が均一に分散するので、損傷が低減され、クリッカに打ち勝つために必要なトルクが増大することがない。図８はまた、駆動歯車１１０の外周面が一般に２組のスプライン歯１１１および１１３を備えることを示し、第１の組１１１は、数字ホイール上の対応して形成されたスプライン機能１０４と係合するためのものであり、第２の組１１３は、シャーシ３０との係合のために設けられる。
【0080】
図９に、最終用量機構が表示されている。最終用量ナット６０は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間にある。最終用量ナットは、最終用量ナット６０の径方向内面および駆動歯車１１０の径方向外面に設けられた、相対軸方向変位は可能にするが相対回転は阻止するスプラインインターフェース６４を介して、駆動歯車１１０に回転連結される。たとえば、スプラインインターフェース６４は、最終用量ナット６０の径方向内面に軸方向に延びるリブを含み、これは、駆動歯車１１０の径方向外面の、それぞれの軸方向に延びる溝に係合する。さらに、最終用量ナット６０は、ねじ係合によって数字ホイール１００と係合し、最終用量ナットは、数字ホイール中の螺旋形に延びる相手側物に係合する外側ねじ６２を形成する、螺旋形に延びる溝を備え、それにより、最終用量ナット６０は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間に相対回転が生じると（すなわち、ダイヤル設定中に）、数字ホイール１００に対して螺旋経路に沿って動く。数字ホイール１００と駆動歯車１１０が回転軸１１７まわりで相対回転することにより、最終用量ナット６０が数字ホイール１００上の最終当接部１０５（端部止め具）に向かって軸方向に移動する。どれだけの単位が機構によってすでに送達されたかに応じて、用量の選択中、最終用量ナット６０はその最終当接部１０５に接触する。この当接部は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０のさらなる相対回転を阻止し、したがって、選択される用量を制限する。最終用量ナット６０の位置は、数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の、使用者が用量を設定するたびに生じる相対回転の総数によって決まる。機構が、ある用量が選択されている状態であれば、使用者は、その用量から任意の単位数を選択解除することができる。用量を選択解除することは、使用者がダイヤル５０をＣＣＷに回すことによって実現される。数字ホイール１００と駆動歯車１１０の間の相対回転により、最終用量ナット６０が軸方向に戻り、最終用量当接部１０５から離れる。
【0081】
図１０ａから図１０ｃに、用量を投薬するための一連の駆動機構が示されている。図１０ａは、用量がダイヤル設定された後のデバイスを示す。数字ホイール上のゼロ止め当接部は、その対向当接部から離れるように回転されている。ボタン４０は、スプラインインターフェース４３／１０３を介して数字ホイール１００と係合し、ダイヤルは、スプラインインターフェース５２／４２を介してボタン４０と係合する。ボタン４０が回転軸１１７に沿って軸方向に押し下げられると、ボタン４０はダイヤル５０および数字ホイール１００に対して動き、それによりボタン４０は、ダイヤル５０のスプライン機能５２から係合解除し、また数字ホイール１００のスプライン機能１０３から係合解除する。
【0082】
駆動歯車１１０は、ボタン４０と共に軸方向にトリガばね８０の力に抗して動き、ボタン４０が半ば押し下げられると（図１０ｂ）、駆動歯車１１０は、その外周面のスプライン歯１１１を数字ホイール１００上のスプライン機能１０４と係合させる。ボタンが完全に押し下げられると（図１０Ｃ）、駆動歯車１１０は、シャーシロッキング歯またはスプライン機能３１から係合解除し、ここでシャーシ３０に対して回転することができる。言い換えると、駆動歯車１１０は、第１の「静止」から、駆動歯車がシャーシ３０から係合解除する第２の作動位置まで可動である。
【0083】
ボタン４０が完全に押し下げられた後、駆動歯車１１０と数字ホイール１００は回転方向にロックされ、駆動ばね１３０の作用を受けて自由に回転する。ボタン４０は、すべてのスプライン歯から係合解除され、したがって、機構はボタン４０およびダイヤル５０に対して回転することができる。
【0084】
駆動歯車１１０のピニオン１１４はピストンロッド１２０の歯に作用して、薬剤が投薬される。用量の終わりに、数字ホイール１００ゼロ止め当接部が外側ケースワーク１３の止め機能に当たって止まり、機構を停止させる。用量の送達中、駆動歯車１１０と数字ホイール１００は一緒に回転し、したがって、最終用量ナット６０における相対運動が生じない。
【0085】
用量送達クリッカアームは、シャーシ３０に一体化されたコンプライアントカンチレバー梁であり、駆動歯車１１０上のラチェット機能（図示せず）と軸方向にインターフェースする。ラチェット歯間隔は、単一用量単位を送達するのに必要な駆動歯車１１０の回転に対応する。投薬中、駆動歯車１１０が回転すると、ラチェット機能がクリッカアームと係合して、送達される用量ごとに可聴クリック音を生じる。
【0086】
ボタン４０が解放されると、トリガばね８０が駆動歯車１１０を、したがってボタン４０を、その静止位置まで軸方向に移動させる。この移動により、駆動歯車１１０のスプライン歯１１３が再びシャーシ３０と噛み合って、駆動歯車１１０をさらなる回転に対抗してロックする。駆動歯車１１０はまた、そのスプライン歯１１１を数字ホイール１００から係合解除する。次に、ボタン４０は、そのスプライン歯機能４２および４３をダイヤル５０および数字ホイール１００と再係合する。その後、使用者は、必要な場合に自分の次の用量を自由にダイヤル設定する。
【0087】
図１１に別の実施形態が示されており、シャーシ上のスプライン歯が傾斜しているか、またはスプライン歯の下面に傾斜した面があり、それにより、ボタン４０が解放されたとき、スプライン歯３１の再係合により駆動歯車１１０がわずかに巻き戻され、それによって、ゼロ用量止め当接部への数字ホイール１００の係合が除去される。あるいは、傾斜したスプライン歯が駆動歯車１１０上に設けられる。傾斜した機能により、機構中の隙間（たとえば、許容誤差による）の影響が取り除かれ、この影響は、取り除かなければ、後に続く用量のためにデバイスがダイヤル設定されるときに、もはや機構を拘束せず、代わりに駆動歯車とシャーシの間のスプラインまで拘束復帰する数字ホイールゼロ用量止め具が、ピストンロッドのわずかな前進および薬剤投薬をもたらす。
【0088】
図１２ａおよび図１２ｂに、用量の終わりを示す機構が示されている。用量機構の端部は、機構がそのゼロ位置に達する用量の終わりに可聴クリック音を生じる。このクリック音は、シャーシ３０上の可撓性クリッカアーム３６、駆動歯車１１０、および数字ホイール１００の間の相互作用によって作り出される。クリック音の音量は、用量送達中に増大し、使用者がデバイスをゼロに、またはゼロから、ダイヤル設定するときには、ダイヤルクリッカによっておそらくマスクされる。図１２ａに関して、ダイヤル設定中、ボタン４０および駆動歯車１１０は、シャーシ３０から軸方向に間隔があけられ、可撓性クリッカアーム３６は、その大きい実効カンチレバー長さＬ１により、数字ホイール１００の内径上の突起１０６を最小限のトルクで乗り越えることができ、したがって、可聴クリック音の音量は小さくなる。用量送達中、ボタン４０が、したがって駆動歯車１１０が軸方向にシャーシ３０に向かって押されると、クリッカアーム３６の内面は、数字ホイール１００の隆起機能または突起１０６をアームが乗り越えるときに、駆動歯車１１０に接触する。この駆動歯車１１０との接触により、クリッカアームの実効長がＬ２に短縮され（図１２ｂ）、それによってその剛性が増して、用量がゼロに戻るときに生じる可聴クリック音の音量が増大することになる。
【0089】
ねじりばねの代わりに、ゼンマイばねが組み合わされる。図１３は、ゼンマイばねがシャーシに固定されているデバイスの斜視図である。駆動ばね１３０としてねじりばねを使用する場合、ばねのエンドフォームは、ボタンが押されたときに軸方向に動く駆動歯車に固定される。ボタン行程が、したがって駆動歯車１１０の軸方向行程が少ないことは、ねじりばねの性能に大きな影響を及ぼさない。しかし、特にゼンマイばねを使用する場合、ばねの内側エンドフォームが駆動歯車と共に軸方向に動かないことは有利である。この機能を実現するために、本発明の別の実施形態は、回転方向に固定されているが互いに軸方向には動くことができる、２つの構成要素に分割される駆動歯車を含む。
【0090】
図１４に示される実施形態は、スプライン係合によって互いに回転方向に固定され軸方向に可動である、２つの別個の構成部材を有する駆動歯車を含む。上側の第１の駆動歯車構成部材１１９ａは、数字ホイール１００との係合セクションを構成し、また投薬中にボタン４０によって下向きに付勢される。第１の駆動歯車構成部材１１９ａの下側の中心セクション上で、第１の駆動歯車構成部材１１９ａの突出セクションが、下側の第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの開口部に受け入れられる。構成部材１１９ａと１１９ｂは、突出セクションの外径と受け入れセクション（開口部）の内径とに形成されるスプライン連結部によってインターフェースし、それにより、嵌め込み（ｔｅｌｅｓｃｏｐｅ）のような相対軸方向運動が可能になるが、第１の駆動歯車構成部材１１９ａと第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの間の相対回転は阻止される。トリガばね８０は、第１の駆動歯車構成部材１１９ａと第２の駆動歯車構成部材１１９ｂの間の前記開口部に配置される。
【0091】
下側構成部材１１９ｂは、軸方向に動かず、ゼンマイばね１３０の内側足を固定する。下側構成部材はまた、可撓性ピストンロッド１２０を駆動するピニオン１１４を含む。上側駆動歯車構成部材１１９ａは、第２の駆動歯車構成部材１１９ｂに対してボタン行程と共に軸方向に動き、数字ホイール１００および最終用量ナット６０とインターフェースする。あるいは、ピニオン１１４は、第２の構成部材を構成する軸の一部である。２つの部材１１９ａと１１９ｂはトリガばね８０によって離して付勢され、これによりまた、用量送達中に、両方の構成部材が一緒に回転しているので、このばねは駆動ばね１３０が打ち勝たなければならない摩擦損失を何ら付加しない、という利点が得られる。それにより、駆動歯車１１０と数字ホイール１００の間のクラッチが解放されるようにボタン４０を下向きに動かすことを意味する、ボタンを作動させるときに、トリガばねは加圧される。
【符号の説明】
【0092】
１ 薬物送達デバイス１０ 本体（ケースワーク）
１３ 上側ケースワーク
１４ 下側ケースワーク
２０ カートリッジホルダ
３０ シャーシ（ベース要素）
３１ スプライン歯
３６ クリッカアーム
４０ 用量ボタン
４２ スプライン歯
４３ スプライン歯
５０ ダイヤル（用量設定部材）
５１ ダイヤルカバー
５２ スプライン歯
５４ ダイヤルクリッカ
５５ ダイヤルクリッカ
６０ 最終用量ナット
６２ 外側ねじ
６４ スプラインインターフェース
８０ トリガばね
９０ プリズム
１００ 数字ホイール（設定要素）
１０１ 最大値止め具
１０２ ゼロ止め具
１０３ スプライン歯
１０４ スプライン歯
１０５ 端部止め具
１０６ 突起
１１０ 駆動歯車
１１１ スプライン歯
１１２ 螺旋歯
１１３ スプライン歯
１１４ ピニオン
１１７ 駆動歯車の回転軸
１１９ａ 第１の駆動歯車構成部材
１１９ｂ 第２の駆動歯車構成部材
１２０ 可撓性ピストンロッド
１２１ セグメント（剛性ロッド部片）
１２２ ヒンジ
１２３ ラック歯
１３０ 駆動ばね
１４０ カートリッジ