(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
非軸方向作動型の内容量終了（ＥｏＣ：Ｅｎｄ−ｏｆ−Ｃｏｎｔｅｎｔ）機構であって、
第１の内径（Ｄ）を備えた第１の内面（３６、１３６）を有する第１の要素（３０、１０９）と、
前記第１の内径（Ｄ）よりも小さい第２の外径（ｄ）を備えた第２の外面（５６、１５６）を有するＥｏＣ要素（５０、１５０）であって、前記第１の要素（３０、１０９）の前記第１の内径（Ｄ）の内側に位置するＥｏＣ要素（５０、１５０）とを備え、
前記第１の要素（３０、１０９）が第１の中心軸線（Ｘ）を有し、かつ前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、前記第１の中心軸線（Ｘ）に対してずらされた第２の中心軸線（Ｙ）を有し、
前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）の前記第２の外面（５６、１５６）が、前記第１の要素（３０、１０９）の前記第１の内面（３６、１３６）と係合し、
前記第１の要素（３０、１０９）および前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、所定の歯車比で互いに相対回転し、
停止手段（４５、５５；１１３、１５５）が、前記第１の要素（３０）と前記ＥｏＣ要素（５０）との前記相対回転を所定の位置で停止させるために設けられ、
前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、用量設定中に、第３の要素（４０、１１５）上に設けられたカム（４３、１４３）上で回転し、
前記カム（１４３）を支持する前記第３の要素（１１５）を、用量を設定するために回転させ、かつ前記第１の要素（１０９）が用量設定中に回転不能に保持される、
非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項２】
前記ＥｏＣ機構の少なくとも一部が、用量設定モードと用量注射モードとの間で軸方向に動作可能である、請求項１に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項３】
前記用量設定モードが、互いに相対回転する前記第１の要素（３０、１０９）と前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）であって、第１の中心軸線（Ｘ）を中心にする前記第１の要素（３０、１０９）と、第２の中心軸線（Ｙ）を中心にする前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）とによって規定される、請求項２に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項４】
前記用量注射モードが、前記第１の要素（３０、１０９）と前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）との相対位置を維持する前記第１の要素（３０、１０９）および前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）によって規定される、請求項２または３に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項５】
前記第１の要素（３０、１０９）が、前記内面（３６、１３６）上に設けられた歯（３５、１３５）を有し、前記歯（３５、１３５）が谷（３４、１３４）によって離間される、請求項１から４のいずれか一項に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構
【請求項６】
前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、前記外面（５６、１５６）上に設けられた歯（５１、１５１）を有する、請求項５に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項７】
前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）上に設けられた前記歯（５１、１５１）が、前記第１の要素（３０、１０９）上に設けられた前記谷（３４、１３４）に係合する、請求項６に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項８】
前記停止手段（４５、５５；１１３、１５５）が、前記第１の要素（３０）と前記ＥｏＣ要素（５０）との間で動作可能である、請求項１から７のいずれか一項に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項９】
前記停止手段（４５、５５；１１３、１５５）が、前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）上に設けられた可撓性アーム（５２、１５２）を備え、前記可撓性アーム（５２、１５２）が少なくとも１つのフック（５５、１５５）を支持する、請求項８に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項１０】
前記フック（５５）が、前記回転不能な第３の要素（４０）に係合して、前記ＥｏＣ要素（５０）と前記第１の要素（３０）の更なる回転を防止する、請求項９に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項１１】
前記フック（１５５）が、前記第１の要素（１０９）と前記回転可能な第３の要素（１１５）とに同時に係合して、前記ＥｏＣ要素（１５０）と前記第３の要素（１１５）の更なる回転を防止する、請求項９に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構。
【請求項１２】
用量を設定するときに引っ張られかつ用量吐出中にピストンロッド（２０）を前方に駆動するために解放されるねじりばね（５）を備える、液体薬剤の設定された用量を送達するための注射装置であって、前記注射装置が更に、請求項１から１１のいずれか一項に記載の非軸方向作動型の内容量終了機構を備え、これにより、残留する液体薬剤の注射可能な内容量を超える投与量を設定できない、注射装置。
【請求項１３】
用量を設定するときに引っ張られかつ用量吐出中にピストンロッド（２０）を前方に駆動するために解放されるねじりばね（５）を備える、液体薬剤の設定された用量を送達するための注射装置であって、前記注射装置が更に、非軸方向作動型の内容量終了機構を備え、
前記非軸方向作動型の内容量終了機構が、
第１の内径（Ｄ）を備えた第１の内面（３６、１３６）を有する第１の要素（３０、１０９）と、
前記第１の内径（Ｄ）よりも小さい第２の外径（ｄ）を備えた第２の外面（５６、１５６）を有するＥｏＣ要素（５０、１５０）であって、前記第１の要素（３０、１０９）の前記第１の内径（Ｄ）の内側に位置するＥｏＣ要素（５０、１５０）とを備え、
前記第１の要素（３０、１０９）が第１の中心軸線（Ｘ）を有し、かつ前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、前記第１の中心軸線（Ｘ）に対してずらされた第２の中心軸線（Ｙ）を有し、
前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）の前記第２の外面（５６、１５６）が、前記第１の要素（３０、１０９）の前記第１の内面（３６、１３６）と係合し、
前記第１の要素（３０、１０９）および前記ＥｏＣ要素（５０、１５０）が、所定の歯車比で互いに相対回転し、
停止手段（４５、５５；１１３、１５５）が、前記第１の要素（３０）と前記ＥｏＣ要素（５０）との前記相対回転を所定の位置で停止させるために設けられ、
これにより、残留する液体薬剤の注射可能な内容量を超える投与量を設定できない、
注射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射装置用の内容量終了に関する。本発明は、具体的には、軸方向移動なしに動作し、これにより比較的短い注射装置に組み込まれるのに好適なものとなるかかるＥｏＣ機構に関し、特にハイポサイクロイド歯車に基づくＥｏＣ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
調節可能な量の液体薬剤を注射するための注射装置は通常、注射すべき調節可能な投与量を設定するために使用者が回転させるボタンを有する。このような注射装置は、特定量の液体薬剤を収容するカートリッジを保持し、かつ、通常、カートリッジ内に残留する注射可能量を超える投与量を使用者がいかなるときも設定できないことを確実にする機構を備える。
【０００３】
機械的注射装置において、この機構は通常、用量を設定するときに常に移動させるが、用量を注射するときに新たな位置に維持されるある種のカウンタである。したがって、カウンタの位置は、使用者によって設定される蓄積用量を表したものである。そして、設定された蓄積用量がカートリッジ内の注射可能な初期量に等しいときにカウンタは移動が阻止されるように、カウンタの移動がカートリッジ内の初期量に従って制限される。
【０００４】
このような機構は、内容量終了（ＥｏＣ：Ｅｎｄ−ｏｆ−Ｃｏｎｔｅｎｔ）機構と称されることが多く、米国特許第４，９７３，３１８号明細書において非常に簡単な例が提供されている。この注射装置では、カウンタナットが用量設定ボタンと一体に形成され、かつ用量を設定するときにカウンタナットをねじ付きピストンロッドに沿って上昇するように回転させる。設定された用量を注射するときに、用量設定ボタンおよびピストンロッドを軸方向に前進させるので、カウンタナットがピストンロッドのねじ上の相対位置に維持される。ねじの長さは、カートリッジ内の液体薬剤の初期量と相関し、かつカウンタナットがねじの終端に到達すると、更なる用量を設定できない。
【０００５】
しかしながら、この注射装置では、注射中に注射ボタンを移動させる軸方向距離が、ピストンロッドをカートリッジ内部で前進させる軸方向距離と一致する。
【０００６】
より最新の注射装置は、注射ボタンを移動させる長さとは異なる長さだけピストンロッドを移動させ得るような歯車機構を有する。このような最新の注射装置用の内容量終了機構が、米国再発行特許第４１，９５６号明細書に開示されている。
【０００７】
米国再発行特許第４１，９５６号明細書の図３は、用量設定部材を回転させるときに常にカウンタナットをドライバ上の螺旋状トラックに沿って上昇するように移動させる実施形態を開示している。注射中に、いかなるときの螺旋状トラックにおけるカウンタナットの位置も使用者によって設定される蓄積用量を表したものとなるように、カウンタナットが螺旋状トラックにおける相対位置に維持される。螺旋状トラックの長さはカートリッジ内の液体薬剤の初期量と相関し、かつ、カウンタナットが螺旋状トラックの終端に到達すると、用量設定部材を更に回転させることができず、これにより、螺旋状トラックの長さに対応する用量よりも多い用量を設定することができない。
【０００８】
米国再発行特許第４１，９５６号明細書の図２は、内容量終了機構が非軸方向作動型である異なる実施形態を開示している。ここで、ドライバには螺旋状トラックが設けられ、かつ用量設定部材には、トラックに係合するトラックフォロワが設けられる。トラックおよびトラックフォロワは、用量設定中に互いに相対回転させるが、注射中に相対的に固定された位置に維持される。螺旋状トラックが終了すると、トラックフォロワひいては用量設定部材を更に移動させることができない。しかしながら、螺旋状のトラックの長さがカートリッジ内の薬剤の初期量に相関しなければならないので、ドライバは、ペン型注射装置内でのこのタイプのＥｏＣ機構の使用を不適格にするかなり大きい直径を有する必要がある。
【０００９】
異なる内容量終了機構が、欧州特許出願公開第１，８６１，１４１号明細書に開示されている。このＥｏＣ機構において、第１の回転可能要素は、第１の要素の完全な１回転毎に第２の回転可能要素を１増分だけ回転させる。２つの要素のみが係合しかつ第１の要素の完全な１回転毎に共に１回転するように、第１の要素に対して第２の要素を軸方向に移動させる機構が設けられる。第２の要素を特定および所定の回数だけ回転させると、第２の要素が停止手段によって拘束され、これにより、第２の要素と第１の要素両方の更なる回転が防止される。しかしながら、第２の回転可能要素の軸方向移動は、注入装置内部に軸方向の空間を必要とする。
【００１０】
近年、自動ばね駆動注射装置が急速に普及している。これらの注射装置は、用量設定中に引っ張られ、かつ注射中にピストンロッドを前方に駆動するために解放されるばね（多くの場合、ねじりばね）を有する。ばねが注射を駆動する力を提供するので、注射中に使用者が注射ボタンを注射装置のハウジング内に押し戻す必要がない。それゆえ、これらの新しい注射装置は、用量注射中に使用者が同じ部分をハウジング内に押し戻すために、用量設定中にハウジングから突出する部分を有さない。その結果、これらの自動注射装置は、常に同じ長さを有する。
【００１１】
このような自動注射装置用の内容量終了機構の例が国際公開第２００７／０１７０５２号パンフレットに開示されている。ここで、カウンタナットは、用量を設定するときにねじ付きピストン上のねじを上昇するようにねじ回され、かつ用量注射中に相対位置に維持される。カウンタナットがピストンロッド上のねじの終端に到達すると、カウンタナットが用量設定部材の更なる回転を防止し、それにより、更なる用量の設定が防止される。ピストンロッド上のねじの長さは、初期量が繰り返し設定されたときにカウンタナットがトラックの終端に到達するように、カートリッジ内の液体薬剤の初期量と相関する。
【００１２】
これらの既知の内容量終了機構全ての欠点は、機構が、軸方向作動型の要素のため注射装置の相当の軸方向長さを必要とするか、または米国再発行特許第４１，９５６号明細書図２と同じように螺旋状トラックを支持するために比較的大きい直径を必要とすることにある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第４，９７３，３１８号明細書
【特許文献２】米国再発行特許第４１，９５６号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第１，８６１，１４１号明細書
【特許文献４】国際公開第２００７／０１７０５２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】
【００１４】
本発明の目的は、内容量終了機構が軸方向作動型の構成要素を有さない注射装置であって、短い長さと限られた直径を有するペン型注射装置に嵌合させることができる注射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は請求項１に定義されている。よって、一態様において、本発明は、カウントのために軸方向移動を必要としない機械的カウンタ機構に関する。
【００１６】
ＥｏＣ機構は、基本的に、内径（Ｄ）を規定する第１の内面を有する第１の要素と、外径（ｄ）を規定する外面を有するＥｏＣ要素（または第２の要素）とを備える。ＥｏＣ要素の外径（ｄ）は、第１の要素の内径（Ｄ）よりも小さく、かつＥｏＣ要素は、第１の要素の第１の直径（Ｄ）の内側に位置する。
【００１７】
第１の要素は、第１の中心軸線（Ｘ）を有し、かつＥｏＣ要素は、ＥｏＣ要素の外面が第１の要素の内面に当接しかつ内面上を転動するように、第１の中心軸線（Ｘ）に対してずらされた第２の中心軸線（Ｙ）を有する。したがって、ＥｏＣ要素は、ハイポサイクロイドの内転円として動作し、かつ一定の歯車比で第１の要素に対して相対回転する。
【００１８】
更に、停止手段は、第１の要素とＥｏＣ要素との相対回転を所定の位置で停止させるために設けられる。したがって、相対回転は、ＥｏＣ要素が第１の要素に対する所定の位置に入ったときに停止される。第１の要素およびＥｏＣ要素が互い相対回転するときに常に、ＥｏＣ要素上の固定点を第１の要素の内面上で一定の角度回転させる。この固定点の累積された角度移動が注射装置内の液体薬剤の初期量と相関すると、ＥｏＣ要素の更なる回転を防止する停止部が設けられる。
【００１９】
停止部または停止手段は、ＥｏＣ要素の回転を所定の位置で停止させるために設けられ、この所定の位置は、カートリッジ内の液体薬剤の注射可能な初期量と相関する。このように、停止手段は、ＥｏＣ機構および特にＥｏＣ機構の回転部分に結合される用量設定ボタンを所定の回転数だけ回転させたときに、ＥｏＣ要素が更に回転するのを阻止する。所定の回転数は、ＥｏＣ要素が設定（および吐出）された蓄積用量を記録し、かつ注射装置内に液体薬剤がなくなる所定の位置でＥｏＣ要素を停止させるように、注射装置内の液体薬剤の初期内容量に関係する。このようなＥｏＣ機構を使用することにより、いかなるときも注射装置内に残留する液体薬剤の量よりも多い用量を設定することができない。
【００２０】
ＥｏＣ要素のずらされた中心線（Ｙ）を得る好ましい方法は、ＥｏＣ要素のための軸線として動作する、第３の要素上に設けられた偏心カムにＥｏＣ要素を回転自在に取り付けることである。
【００２１】
第１の実施形態では、この第３の要素が設定中に回転不能に保持され、かつ第１の要素を、例えば用量設定ボタンに回転自在に結合することにより、用量設定中に回転させる。用量設定ボタンと第１の要素との間のこの結合は、必ずしも同じ比でではないが、用量設定ボタンを回転させるときに常に第１の要素が回転するように設計されることが好ましい。用量設定ボタンは通常、設定された投与量を用量ダイヤル方向と反対の方向への回転により調節できるように両方向に回転可能である。
【００２２】
この実施形態において、ＥｏＣ要素は、第１の要素と同じ回転方向に回転し、かつ第１の要素を回転させる角度よりも大きな角度回転し、これにより、第１の要素を完全に１回転させたときに、ＥｏＣ要素は、完全な１回転よりも大きく回転している。第１の要素内におけるＥｏＣ要素の相対位置は、いかなるときも設定された用量の累積数を表したものである。注射装置の各動作において、設定された用量はまた、目盛りドラムがゼロ位置にある状態で各新しい設定が開始するように吐出される。
【００２３】
第２の実施形態では、用量を設定するために第３の要素を回転させ、第１の要素は、用量設定中に回転不能に保持される。本実施形態において、第３の要素は、例えば一定の比で用量設定ボタンの回転に追従するように、用量設定ボタンに結合されることが好ましい。
【００２４】
その結果、ＥｏＣ要素は、第３の要素の回転と反対の回転方向に回転する。したがって、ＥｏＣ要素は、第３の要素よりも小さい角度回転する。しかしながら、本実施形態についても、ＥｏＣ要素上の固定点を第１の要素に対して角度移動させ、かつＥｏＣ要素上の固定点の蓄積された角度移動は、設定および吐出された蓄積用量を表したものである。
【００２５】
後に詳細に説明するように、ハイポサイクロイドにおける２つの要素の（直径比または半径比でもある）円周間の比は、２つの要素間の回転の角度差（角度比）にとって決定的に重要である。
【００２６】
このＥｏＣ機構は、非常に限られた直径を有し、カウントするときに軸方向に動作する構成要素を有さない。ＥｏＣ機構は、それゆえ、既知の内容量終了機構の代替物として非常に好適であり、かつ限られた直径を有する短い注射装置に組み込まれるのに特に好適である。
【００２７】
ＥｏＣ機構がカウント中に軸方向に移動しないことは、例えば、用量設定モードから注射モードに移行するときに、注射装置の要素が軸方向にずらされるのを妨げない。このように軸方向に移動させる要素は、ＥｏＣ機構の一部を支持する要素のうちの１つまたは複数とすることができる。しかしながら、カウント中に、ＥｏＣ機構の要素が同じ軸方向位置に維持されるが、このことも本発明の主な利点である。
【００２８】
カウンタがカウントする用量設定モードからカウンタがその相対位置に留まる用量注射モードにシフトするときに、ＥｏＣ要素を含むＥｏＣ機構の部分を軸方向に摺動させることができる。ＥｏＣ機構の部分のこの軸方向移動は、ＥｏＣ機構のカウント能力に影響を与えないが、単に、設定された用量の注射中に行われる移動である。
【００２９】
ＥｏＣ機構が、例えば、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７１４５１に記載されているタイプの自動ねじりばね駆動注射装置内に組み込まれる場合には、注射中に行われる第１の部分とＥｏＣ要素の軸方向移動は、針シールドの軸方向移動により生じ得る。このことは通常、シールド解放と称される。しかしながら、軸方向移動は、注射ボタンの軸方向移動によっても生じ得る。
【００３０】
注射中の軸方向移動は、しかしながら、非常に制限される。軸方向移動は、ねじりばねのトルクを解放するためにクラッチ部分を係合するようにかつ係合解除されるように移動させるのに必要な移動のみに低減される。
【００３１】
２つの異なる動作モードは、以下の通り定義される。
【００３２】
用量設定モードにおいて、第１の要素およびＥｏＣ要素は互いに相対回転し、これにより、設定された投与量をカウントおよび蓄積する。
【００３３】
第１の実施形態では、第１の要素を回転させ、この回転により、ＥｏＣ要素を再び回転させる。第２の実施形態では、第３の要素を回転させ、これにより、ＥｏＣ要素を回転させる。
【００３４】
用量注射モードでは、第１の要素およびＥｏＣ要素が、それぞれの相対回転位置に留まる、つまり、カウントが生じない。
【００３５】
第１の要素およびＥｏＣ要素は、噛合う境界面を介して互いに係合することが好ましい。第１の要素は、ＥｏＣ要素の外側面上の同様の歯に係合する第１の要素の内面上に設けられた谷によって離間された歯を有する。このような噛合い係合は、第１の要素の回転によってＥｏＣ要素の回転を改善する。
【００３６】
提示する例では、第１の要素上の歯とＥｏＣ要素上の歯との比が、角度比と等しくなるかまたは角度比に少なくとも近づくように、噛合う境界面が形成される。第１の要素上の２６個の歯とＥｏＣ要素上の２５個の歯に関しては、歯間の比が１．０４であり、したがって、ＥｏＣ要素上の特定の歯を、後に説明するように完全な１回転毎に第１の要素上の１つの谷に対して前進または後退させる。
【００３７】
本出願では、２つの例を提示する。
【００３８】
第１の例において、第１の要素は、用量設定ボタンに結合された回転要素であり、かつＥｏＣ要素は、第１の要素を３６０度回転させるときに常に（第１の要素と）同じ方向に３６０度よりも大きな角度回転する。第１の要素の完全な１回転毎にＥｏＣ要素上の特定の歯を１増分だけ前進させるように、歯部が算出されることが好ましい。ここで、１増分は、第１の要素上の次の連続する谷への段階的移動に等しい。
【００３９】
第２の例において、第３の要素は、用量設定ボタンに結合された回転要素であり、かつＥｏＣ要素は、（第３の要素と）逆方向に回転する。それにより、第３の要素を第１の方向に３６０度回転させる毎に、ＥｏＣ要素を逆方向により小さい角度進める。このより小さい角度によりＥｏＣ要素上の特定の歯が第３の要素の完全な回転毎に１増分だけ回転するように、歯部が算出されることが好ましい。第２の例においても、１増分は、第１の要素上の次の連続する谷への段階的移動に等しい。
【００４０】
しかしながら、後に説明するように、角度比と歯数比の不一致により、追加の歯が必要となり得る。
【００４１】
更に、停止手段は、第１の要素とＥｏＣ要素との間で動作可能である。これらの停止手段は、ＥｏＣ要素に結合された（例えば、ＥｏＣ要素の一体部分として成形された）可撓性アームを含むことが好ましい。この可撓性アームが停止位置に到達したときに、可撓性アーム上に設けられたフックが第３の要素上に設けられることが好ましい切欠きに係合するように、可撓性アームを径方向に移動させることができる。第３の要素が回転不能であるので、少なくとも用量設定モードでは、ＥｏＣ要素と第１の要素との間の相対回転が防止される。
【００４２】
第１の実施形態において、可撓性アームは、可撓性アーム上に設けられた単一歯が第１の要素の内面上に設けられた障害物とぶつかったときに径方向内方に持ち上げられることが好ましい。この障害物は、例えば、２つの後続の歯間の充填された谷とすることができる。谷は、可撓性アームを内方に持ち上げるために充填される必要がある、可撓性アームの単一歯がぶつかる単なる特定の領域として単に部分的に充填される必要がある。したがって、ＥｏＣ機構は、可撓性アームが持ち上げられかつフックが第３の要素における切欠きに係合したときに更なる回転が防止される。
【００４３】
第２の実施形態において、可撓性アームは、第１の要素の一部であることが好ましい塔の表面に当接する。可撓性アームは、固有の弾性を有し、その表面に対して一定の張力がかかった状態で案内される。その表面には、ＥｏＣ要素がその終端位置に到達したときに可撓性アーム上のフックが入り込む開口部が設けられる。この位置において、ＥｏＣ要素は、第１の要素に対して回転ロックされる。
【００４４】
第２の態様において、本発明は、本明細書に記載するＥｏＣ機構との組み合わせでの、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７１４５１に記載のねじりばね駆動注射装置に関する。
【００４５】
第１の実施形態によれば、このような注射装置では、注射と注射の間に注射針を覆う針シールドの軸方向移動によりねじりばねのトルクを解放するために、ＥｏＣ要素を支持する第３の要素を軸方向に移動させることが好ましい。第３の要素の軸方向移動の間に、ＥｏＣ要素もまた軸方向に摺動する。
【００４６】
第２の実施形態によれば、ＥｏＣ要素を支持する第３の要素もまた、注射中にＥｏＣ要素と共に軸方向に移動させる。
【００４７】
（定義）
「注射ペン」は一般的に、筆記用のペンに多少似ている長円形または細長い形状を有する注射装置である。このようなペンは通常、管状断面を有するが、三角形、矩形もしくは正方形、またはこれらの幾何学形状に近い任意の変形形状などの、異なる断面を容易に有する。
【００４８】
本明細書で使用する場合、「薬剤」という用語は、液体、溶液、ゲルまたは微細懸濁液など、制御された方法で中空針などの送達手段を通過させることが可能な任意の薬剤含有流動性医薬を網羅するように意図されている。代表的な薬剤としては、ペプチド、タンパク質（例えば、インスリン、インスリン類似物、およびＣ−ペプチド）、およびホルモン、生物由来製剤または活性剤、ホルモン製剤および遺伝子製剤、栄養調合剤、ならびに固体（調剤された）または液体両方の形態の他の物質などの医薬品が含まれる。
【００４９】
「ＩＵ」すなわち「国際単位」は、物質の生物学的活性に基づく物質の量についての測定単位である。それゆえ、１ＩＵのインスリンは、特定質量の活性インスリンタイプを規定する。ヒトインスリンについては、国際基準では、２６ＩＵのインスリンが１ミリグラムの乾燥した結晶インスリンに相当することが規定されている。液体インスリンの力価は通常、ミリリットル当たりのＩＵ数（例えば、１００ＩＵ／ｍｌまたは２００ＩＵ／ｍｌ）として表現され、Ｕ１００またはＵ２００インスリンと簡単に表現されることも多い。しかしながら、任意のＩＵ数を任意の所与の体積に適用することができる。
【００５０】
「目盛りドラム」は、注射ペンの使用者に対して、選択した投与量を示す目印を有する円筒形の要素であることが意図されている。目盛りドラムを構成する円筒形の要素は、中実または中空のいずれかとすることができる。「目印」は、任意の種類の印刷または他のやり方で設けられた符号（例えば、彫り込みによる符号または貼り付けられた符号）を含むことが意図されている。これらの符号は、好ましくは、「０」から「９」までのアラビア数字であるが、排他的ではない。従来型の注射ペンの構成においては、目印はハウジングに設けられた窓を通して視認できる。
【００５１】
「カートリッジ」は、薬剤を収容する容器を表すのに使用される用語である。カートリッジは通常、ガラス製であるが、任意の好適なポリマーから成形することもできる。カートリッジまたはアンプルは、例えば、針カニューレの後端部によって穿刺できる「隔壁」と称される穿刺可能な膜によって一端部で封止されることが好ましい。反対側の端部は、一般的に、ゴムまたは好適なポリマーから作製されるプランジャまたはピストンによって閉じられる。プランジャまたはピストンは、カートリッジ内部を摺動することができる。穿刺可能な膜と可動プランジャとの間の空間には、薬剤が保持され、この薬剤は、薬剤を保持する空間の容積をプランジャが減少させるにつれて押し出される。しかしながら、薬剤を収容するために、剛性であれ可撓性であれ、任意の種類の容器を使用することができる。
【００５２】
カートリッジは通常、ゴム製プランジャを内部に移動させることができない狭い首部分を有するので、カートリッジ内部に収容された薬剤の全てを吐出できるわけではない。それゆえ、「初期量」という用語は、注射可能な内容量の初期量を指す。同様に、「残留内容量」という用語は、残留している注射可能な内容量を指す。
【００５３】
更に、「注射針」という用語は、液体を送達または除去する目的で患者の皮膚を貫通するように適合された穿刺部材を定義するものである。
【００５４】
本明細書に引用された刊行物、特許出願、および特許を含む全ての参考文献は、あたかも、各参考文献が、参照により本明細書に組み込まれるべく個別におよび具体的に示されており、かつその全体が本明細書に述べられているのと同程度に、参照により全体が組み込まれる。
【００５５】
本明細書では、見出しおよび小見出しはいずれも、便宜的に使用されているにすぎず、決して本発明を限定するものと解釈されるべきではない。
【００５６】
本明細書で提供するあらゆる例または例示的な言い回し（例えば、など（ｓｕｃｈ  ａｓ））は、本発明をより良く説明するように意図されたものにすぎず、特に主張しない限り、本発明の範囲に制限を課すものではない。本明細書中のいかなる言い回しも、請求項に記載されていない要素を、本発明の実施に不可欠であるものとして示すものとは解釈されないものとする。本明細書における特許文献の引用および組み込みは、便宜のために行われるものであり、かかる特許文献の有効性、特許性、および／または権利行使可能性についてのいかなる見解も反映しない。
【００５７】
本発明は、準拠法により許可されるように、本明細書に添付された特許請求の範囲に列挙された主題の全ての変更および均等物を含む。
【００５８】
好ましい実施形態に関連しかつ図面を参照して本発明を以下により完全に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、国際特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７１４５１による注射ペンの用量設定および注射機構の断面図を示す。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態によるＥｏＣ機構の断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、第１の要素の異なる図を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１の要素の異なる図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、第３の要素の異なる図を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第３の要素の異なる図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、ＥｏＣ要素の異なる図を示す。
【図５Ｂ】図５Ｂは、ＥｏＣ要素の異なる図を示す。
【図５Ｃ】図５Ｃは、ＥｏＣ要素の異なる図を示す。
【図６】図６は、ハイポサイクロイド歯車機構の作動原理を示す。
【図７】図７は、図２の線Ａ−Ａに沿った、非閉塞位置にあるハイポサイクロイドＥｏＣ機構の断面図を示す。
【図８】図８は、図２の線Ｂ−Ｂに沿った、閉塞位置にあるハイポサイクロイドＥｏＣ機構の断面図を示す。
【図９】図９は、本発明の第２の実施形態によるハイポサイクロイドＥｏＣ機構の分解図を示す。
【図１０】図１０は、第２の実施形態のＥｏＣ要素の斜視図を示す。
【図１１】図１１は、非閉塞位置にある、第２の実施形態によるハイポサイクロイドＥｏＣ機構の断面図を示す。
【図１２】図１２は、閉塞位置にある、第２の実施形態によるハイポサイクロイドＥｏＣ機構の断面図を示す。
【００６０】
図面は概略図であり、明瞭にするために簡略化されており、本発明の理解に不可欠である細部のみを示す一方で、その他の細部は省略されている。全体を通して、同一部分または対応する部分には、同じ参照番号が使用される。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
以下、「上」および「下」、「右」および「左」、「水平」および「垂直」、「時計回り」および「反時計回り」のような用語、または同様の相対的表現が使用される場合、これらの用語は添付の図について言及したものにすぎず、実際の使用状況について言及したものではない。示される図は概略図であり、この理由により、異なる構造の構成およびそれらの相対寸法は、単に例示の目的を果たすことを意図したものである。
【００６２】
その文脈では、便宜上、添付の図における「遠位端」という用語が通常は注射針を支持する注射装置の端部を指すように意図されたものであり、これに対して、「近位端」という用語が注射針から離れる方向を向きかつ通常は用量ダイヤルボタンを支持する反対側の端部を指すように意図されたものであると定義する。
【００６３】
図１〜図８は、後に詳細に説明する第１の実施形態を開示している。
【００６４】
図１は、国際出願番号ＰＣＴ／ＥＰ２０１３／０７１４５１によるねじりばね駆動注射装置を開示している。
【００６５】
この注射装置の基本要素は、種々の構成要素を囲むハウジング１と、ハウジング１における窓３を通して投与量を使用者に視覚的に知らせる、目盛りドラム２（目盛りドラム２は、雄ねじ４を介してハウジング１にねじ込まれることが好ましく、かつ、目盛りドラム２が駆動管３０と共に回転しかつハウジング１に対して螺旋移動を行うように、駆動管３０内における長手方向凹部３１を介して駆動管３０にスプライン結合される。）と、近位端でハウジング１に回転可能に取り付けられる用量設定ボタン１０であって、これによって使用者が注射すべき投与量を設定および調節できる、用量設定ボタン１０と、注射すべき液体薬剤を収容するカートリッジ内部でプランジャを前進させるためのピストンロッド２０（ピストンロッド２０は、その外面上にねじ２１を有し、かつ長手方向に延びるトラックまたは同様の非円形の外形断面２２を更に備える）とである。
【００６６】
駆動管３０は、近位側にてばね基部９に固定されるねじりばね５に連結される。ばね基部９は、用量設定ボタン１０を介して駆動管３０を回転させたときにねじりばね５が引っ張られるように、ハウジング１内に回転不能に保持される。
【００６７】
ハウジング１には、遠位側にナット要素６が設けられる。このナット要素６は、開示の例では、ハウジング１の一体部分として成形されるが、代替的に、このナット要素６をハウジング１内に回転不能に保持された別個の部分として設けることができる。ナット要素６は、ピストンロッド２０の外ねじ２１に係合する雌ねじ７を有する。また、ナット要素６は、ピストンロッドガイド２５を回転可能に支える。
【００６８】
ピストンロッドガイド２５は、ピストンロッドガイド２５の回転がピストンロッド２０の回転に伝達されるように、ピストンロッド２０の長手方向トラック２２に係合する。ピストンロッド２０を回転させると、ピストンロッド２０がナット要素６のねじ７内を螺進する。
【００６９】
クラッチ４０は、用量設定モードにおける注射装置を開示している図１に開示するように、ナット要素６の外側面上を摺動する。このモードにおいて、クラッチ４０は、内歯４４を介してナット要素６に係合し（図４Ｂも参照）、これにより、用量設定モードにおいてクラッチ４０が回転するのを防止する。
【００７０】
ねじりばね５におけるトルクが、駆動管３０、クラッチ４０およびピストンロッドガイド２５を共に回転させ、その結果、ピストンロッド２０の回転をもたらし、これにより、ピストンロッド２０を遠位方向に移動させるように、注射中に、クラッチ４０をナット要素６と係合解除されるようにかつ駆動管３０と係合するように近位方向に軸方向に移動させる。
【００７１】
用量設定モード（図１）から用量吐出モードにシフトするときにクラッチ４０が軸方向に移動するにつれて、ＥｏＣリング５０もクラッチ４０の軸方向移動に追従するように軸方向に移動する。内面３６上の歯３５および互いに離間した谷３４は、この軸方向移動を支える長手方向長さを有する。
【００７２】
非軸方向作動型の内容量終了機構自体は、図２に更に開示されており、かつ３つの部分、駆動管３０とクラッチ４０とＥｏＣリング５０とからなる。
【００７３】
図１と同じように、図２もまた、用量設定モードを開示している。クラッチ４０は、ナット要素６に対して回転ロックされ、かつ駆動管３０は、使用者が用量設定ボタン４を回転させるときに回転することができる。
【００７４】
注射中に、歯４２が駆動管３０の歯付きリング３２に係合し、それによりクラッチ４０が駆動管３０と共に回転するように、クラッチ４０を（図２に矢印「Ｉ」で示すように）近位側に移動させる。同時に、駆動管３０の近位側の歯付きリング３２と係合解除されるように第２のクラッチ要素１５を近位側に移動させ、このことにより、ねじりばね５のトルクの影響下で回転するように駆動管３０が解放される。
【００７５】
図９〜図１２に描かれている第２の実施形態では、第２のクラッチには、番号「１１５」が付与されている。
【００７６】
図３は駆動管３０を開示しており、図４はクラッチ４０を開示しており、かつ図５はＥｏＣリング５０を開示している。
【００７７】
図３は、駆動管３０を開示している。遠位側では、内面３６が、谷３４によって離間された内方に向いた歯３５を有するが（図７参照）、１つのかかる谷が充填され、これにより二重歯３７を提供する。
【００７８】
駆動管３０の種々の係合は以下の通りである。遠位側に設けられた歯３５は、用量設定モードと用量注射モードの両方でＥｏＣリング５０上の歯５１に係合する。
【００７９】
歯３２からなる次のリングは、用量注射モードにあるときにクラッチ４０上の歯４２に係合する。用量設定モードでは、係合が存在しないが、クラッチ４０上の内歯４４がナット要素６と係合する。
【００８０】
用量設定モードでは、歯３２からなる近位側のリングが、第２のクラッチ要素１５上に設けられた同様の歯に係合する。用量注射モードでは、この係合が、第２のクラッチ１５の近位側への移動によって解放される。
【００８１】
歯３３からなる更なるリングは、第２のクラッチ要素１５上に設けられたアムスと接触した状態にあり、駆動管３０が第２のクラッチ要素１５に対して回転するときにクリック音を出すが、このことは、用量吐出中に行われる。
【００８２】
図４に開示されたクラッチ４０は、歯４２および偏心カム４３を支持する近位側に延びる管４１を有する。近位端において、クラッチ４０は、第２のクラッチ要素１５に当接する。図２に示すように、ＥｏＣリング５０は、カム４３上に支持される。カム４３の偏心外面は、ＥｏＣリング５０を駆動管３０の内面３６と接触した状態に保持する。カム４３は、注射装置の中心軸線Ｘに対してずらされた中心軸線Ｙを有する。中心線Ｘは、クラッチ４０と駆動管３０の両方の中心線でもある。
【００８３】
カム４３の遠位側において、クラッチ４０には、後に説明するようにＥｏＣリング５０のフック５５によって係合される切欠き４５が外側に設けられる。
【００８４】
更に、ＥｏＣリング５０は、駆動管３０の内面３６の内径（Ｄ）よりも小さい外径（ｄ）を有する外面５６を有し、これにより、ＥｏＣリング５０と駆動管３０との間の連結部を図６に概略的に示すようなハイポサイクロイド歯車として動作させる。
【００８５】
図５に開示されたＥｏＣリング５０には、外歯５１からなるリングが近位側に設けられ、かつ単一歯５３を支持する可撓性アーム５２が遠位側に設けられる。
【００８６】
ＥｏＣリング５０は、注射装置の中心線Ｘからずらされた中心線Ｙを備えた延在管４１を中心に回転できるように、クラッチ４０の偏心カム４３に係合する円形リム５４を内側に有する。
【００８７】
ハイポサイクロイド歯車付きＥｏＣ機構の原理は、図６〜図８に示されている。駆動管３０の内径（Ｄ）を備えた内面３６は、ＥｏＣリング５０の外径（ｄ）を備えた外面５６を支える。駆動管３０をその中心軸線Ｘを中心に例えば図６および図７に矢印Ａで示す反時計回り方向に回転させるときに常に、ＥｏＣリング５０がその中心軸線Ｙを中心に（図６〜図７に矢印Ｂで示す）同じ方向に回転する。駆動管３０を完全に１回転（＝３６０度回転）させたときに、ＥｏＣリング５０が、ハイポサイクロイド歯車により完全な１回転（＞３６０度）よりも大きな角度回転する。ＥｏＣリング５０が回転する角度は、駆動管３０の内径（Ｄ）とＥｏＣリング５０の外径（ｄ）との直径比によって決まる。この直径比は、ハイポサイクロイド歯車の係数と称され、かつｍ＝Ｄ／ｄと表現される。
【００８８】
図６の例では、直径比（係数）が２である、つまり内径（Ｄ）が外径（ｄ）の２倍である。その結果、管３０をその中心軸線Ｘを中心に３６０度回転させるときに常に、ＥｏＣリング５０がそれ自体の中心軸線Ｙを中心に７２０度回転する。数学的には、例では、管３０の内面３６の円周がＥｏＣリング５０の外面５６の円周の２倍であり（ＣＤ＝π×Ｄ対Ｃｄ＝π×ｄ）、これにより、管３０が１回転する毎にＥｏＣリング５０は完全に２回転する。図７において、ＥｏＣリング５０の外径（ｄ）は歯５１の頂部であり、かつ駆動管３０の内径（Ｄ）は谷３４の底部である。
【００８９】
図７および図８に開示された例は、６００ＩＵのインスリン（例えば、２００ＩＵ／ｍｌの力価を有する３ｍｌのインスリンとして提供される）を収容する注射に好適である。例えば、完全な１回転当たり２４ＩＵのインスリンとして用量設定が構成される場合には、用量設定機構は、６００ＩＵ全てが設定される前に（６００／２４＝）完全に２５回転できる必要があり、その後、更なる回転を防止しなければならない。停止機構を後に説明するが、この機構は、一例では、最後の２つの歯３５間の谷３４の１つが以下に説明するように充填されることを暗に示す。
【００９０】
図７の例において、可撓性アーム５２によって支持される単一歯５３は、最初に駆動管３０の第１の谷３４ａに位置していた。（矢印Ａの方向に反時計回りに移動させたときの）最後の２つの歯３５が、２つの歯３５を離間させる谷のない状態で互いに接合され、それにより、１つの二重歯３７を形成する。結果として、第２６の谷が閉塞されるので、使用可能な谷３４が２５個存在する。単一歯５３は最初に第１の谷３４ａに位置決めされるので、単一歯５３は、後続の２４個の谷３４を通過して二重歯３７の閉塞された谷に移動することができる（全部で（２４＋１）２５ステップの移動である）。図７において、歯５３は、第２５の谷に位置する。
【００９１】
２５個のステップ（使用可能な谷３４）に加えて二重歯３７の谷欠落部、全部で２６個のステップ（谷）が存在するので、各谷３４の間の角度距離は（３６０／２６）＝１３．８５度である。
【００９２】
可撓性アーム５２によって支持される単一歯５３は、それゆえ、駆動管３０の完全な１回転（３６０度）毎に（３６０＋３６０／２６）３７３．８５度移動しなければならない。この移動は、（３７３．８５／３６０）＝１．０３８５の歯車係数を有することにより行われる。
【００９３】
この歯車の効果は、駆動管３０の完全な１回転（３６０度）毎に、ＥｏＣリング５０が同じ回転方向に３７３．８５度回転し、かつ単一歯５３が次の連続する谷３４ｂに送られることである。これを、単一歯５３が二重歯３７の第２６の閉塞された谷に到達する前に２５回行うことができる。
【００９４】
図７では、単一歯５３に２３個の谷を通過させており、ここで単一歯５３が第２５のおよび最後のアクセス可能な谷３４ｃに位置決めされている（単一歯５３は第１の谷で開始した）。駆動管３０を３６０度完全にもう１回転させたときに、ＥｏＣリング５０が３７３．８５度回転し、かつ単一歯５３が二重歯３７の閉塞された谷に（またはむしろ谷の上に）位置決めされる。これは図８に開示されている。
【００９５】
ＥｏＣリング５０を駆動管３０によって適切に回転させるために、ＥｏＣリング５０には、好適な数の外方に向いた歯５１が設けられる。図７の例において、ＥｏＣリング５０は、２４個のかかる歯５１を支持する。図５Ａ、図５Ｂから最も良く分かるように、可撓性アーム５２の湾曲のためのスペースを空けるために、単一歯５３に隣接する１つの歯が取り除かれており、さもなければ、ＥｏＣリング５０上に２５個の歯５３が設けられる。
【００９６】
図３Ｂから最も良く分かるように、二重歯３７は、可撓性アーム５２を適切に持ち上げるために、単一歯５３によって係合される谷３４の一部のみが充填される必要があるので（長手方向に）単に部分的に充填される
【００９７】
図８に開示するように、ＥｏＣリング５０を完全に２５回転させた後に、単一歯５３が二重歯３７の閉塞された谷に到達し、かつ単一歯５３と二重歯３７との係合により可撓性アーム５２が中心線Ｙに向けて内方に押し付けられ、これにより、フック５５を径方向内方に移動させる。用量設定中にクラッチ４０は回転が防止されるので、この位置において、フック５３は、クラッチ４０の切欠き４５に係合し、かつ更なる回転が防止される。ＥｏＣリング５０は回転が防止されるので、駆動管３０ひいては用量設定ボタン１０も回転が防止される。
【００９８】
駆動管３０が２６個の谷（および歯）を有し、かつＥｏＣが２５個の歯を有するので、歯数の比が（２６／２５）＝１．０４である。いわば歯数が直径よりも優位を占める（直径（角度）比よりも歯数比によってＥｏＣリング５０の回転がより多く与えられることを意味する）ので、歯数比（１．０４）と角度比（１．０３８５）のこの不一致により、実際には、ＥｏＣリング５０が数学的に必要とされる３７３．８５度よりも僅かに大きく回転する。実際の回転は（３６０×１．０４）＝３７４．４度であり、１回転当たり０．５５度多い。２５回転生じるので、ＥｏＣリングは、（２５×０．５５）＝１３．７５度大きく移動し、この大きさは、ここでも１つの余分な谷と等しい。その結果、ＥｏＣリング５０が早期に停止される。しかしながら、このことは、余分な谷を設け、その結果、駆動管３０が２７個の谷（＝２６個のステップ）を有することにより解決することができる。
【００９９】
第１の実施形態のハイポサイクロイドＥｏＣ機構は、以下の通り作動する。
【０１００】
用量を設定するときに（図２）、クラッチ４０（本実施形態では第３の要素）は回転不能に保持され、かつ駆動管３０（本実施形態では第１の要素）をその中心軸線Ｘを中心に回転させる。この回転は、ＥｏＣリング５０をそれ自体の中心軸線Ｙを中心に回転させる。駆動管３０の完全な１回転毎に、ＥｏＣリング５０を３７３．８５度回転させ、これにより、単一歯５３を次の連続する谷３４ｂに移動させる（単一歯５３は最初に第１の谷３４ａで開始すると想定される）。このように、ＥｏＣリング５０は、用量設定部材１０の１回転毎に１増分ステップをカウントする。駆動管３０には、２４個のアクセスステップまたは谷３４（全部で２６個の谷のうちの１つが閉塞されかつ１つが開始位置である）および１つの二重歯３７が設けられるので、駆動管３０の完全な１回転当たり２４ＩＵをカウントするときに２５増分ステップまたは６００ＩＵが利用可能である。しかしながら、完全な１回転よりも小さく回される場合には、ＥｏＣリング５０はこの位置に留まる。
【０１０１】
設定された用量が吐出されるときに、クラッチ４０、駆動管３０およびＥｏＣリング５０は、３つの部分（４０、３０、５０）の間の相対位置が維持されるように共に回転する。したがって、いかなるときの駆動管３０内部の単一歯５３の角度位置も、設定された用量の蓄積数を表したものである。前回の用量設定で設定された用量は当然ながら吐出されており、したがって、カウントは既に設定および吐出された用量に最新の設定を加えたものである。
【０１０２】
駆動管３０を完全に２５回転させたときに、単一歯５３が駆動管３０の二重歯３７とぶつかり、かつ単一歯５３、可撓性アーム５２およびフック５５が径方向内方に持ち上げられる。この内方に曲がった位置において、フック５５は、回転中にクラッチ４０における切欠き４５と係合する。用量設定中にクラッチ４０が回転不能に保持されるので、フック５５とクラッチ４０の切欠き４５との間の係合が、ＥｏＣリング５０の更なる回転を防止し、かつそれにより駆動管３０の更なる回転をも防止し、これにより更なる用量設定を防止する。
【０１０３】
最後の回転の最後の部分におけるフック５５が二重歯３７とぶつかったときにフック５５の径方向内方への移動を開始するのに十分な空間が設けられるように、切欠き４５につながる、傾斜部４６が設けられる。駆動管３０とＥｏＣ要素５０の両方が共に（但し、ＥｏＣリング５０が若干速く移動する）回転するので、単一歯５３と二重歯３７との間の当接が回転移動の最後の部分で徐々に生じる。
【０１０４】
上記の例は、単に例示のためのものである。任意の大きさの内径（Ｄ）および外径（ｄ）と、任意の好適な数の歯と、歯の任意の好適な角度位置とを備えたハイポサイクロイド歯車付きＥｏＣ機構を作製することができる。
【０１０５】
更に、その例におけるＥｏＣ機構は最大で完全に２５回転するように設計されるので、単一歯５３が異なる初期開始位置にある状態で容易に組み立てることができる。単一歯５３が二重歯３７に到達する前に１１個の谷３４を登るだけでよいように、例えば、単一歯５３が異なる谷３４で（例えば、「３４ｄ」と名付けられた谷で）開始するように予め取り付けられている場合には、したがって、駆動管３０を完全に１２回転させることができる。同時に、クラッチ４０の切欠き４５を逆向きに配設することができ、それにより完全な１２回転に半回転を更に加える。このような設計は、３００ＩＵのインスリンおよび完全な１回転当たり２４増分（２４×１２．５＝３００）を収容する注射装置に特に好適である。このような注射装置は、例えば、３ｍｌのＵ１００インスリンを収容することができる。
【０１０６】
このようにして、谷３４の一部のみを使用するかまたはハイポサイクロイド歯車の異なる係数を使用することができ、これにより、関連の薬剤ならびに関連の力価数および用量に合わせてＥｏＣ機構を設計する。
【０１０７】
図９〜図１２は、第２の実施形態を開示している。本実施形態における同様の構成要素には、１００を加算した第１の実施形態の番号と同じ番号が付与される。第２の実施形態では第３の要素である、第１の実施形態における第２のクラッチ１５には、したがって、番号「１１５」が付与される。
【０１０８】
第２の実施形態では、ＥｏＣ機構を注射装置１の近位端に移動させており、かつＥｏＣ機構は、説明するように多少異なるように構成される。第１の実施形態では、カム４３がクラッチ４０により支持され、それに対して、第２の実施形態では、ＥｏＣ機構を近位側に移動させているので、第２の実施形態では、カム１４３が第２のクラッチ１１５によって支持される。
【０１０９】
第２のクラッチ要素１１５（本実施形態では第３の要素）には、ばね基部１０９内で第１の歯部１１１に係合するラチェットアーム１１６が近位側に設けられる。ばね基部１０９は、第１の実施形態と同じように、ハウジング１内に保持されるが、この第２の実施形態において、ばね基部１０９は、第１の要素として動作する。第１のクラッチ１１５およびばね基部１０９は、中心軸線Ｘを有する。
【０１１０】
ばね基部１０９には更に、ＥｏＣリング１５０の歯部１５１と係合する第２の歯部１３５が設けられる。第１の実施形態と同じように、歯部１３５は、谷１３４を規定するとともに、直径（Ｄ）を有するばね基部１０９の内面１３６上に支持され、およびＥｏＣリング１５０の歯部１５１は、直径（ｄ）を有する外面１５６を規定する。
【０１１１】
ばね基部１０９には更に、長手方向開口部１１３を有する内塔１１２が設けられる。長手方向開口部１１３は、説明するように、ＥｏＣリング１５０の回転を停止させるために利用される。
【０１１２】
クラッチ１１５には更に、中心軸線Ｘに対してずらされた中心軸線Ｙを有する偏心カム１４３が設けられる。第１の実施形態と同じように、注射ボタン１０は、用量設定中に回転させる第２のクラッチ１１５に係合する。
【０１１３】
第２の実施形態のＥｏＣリング１５０は更に、図１０に開示されている。ＥｏＣリング１５０には、ばね基部１０９内で同様の歯部１３５に内接係合する歯部１５１が外側に設けられる。第２の実施形態のＥｏＣリング１５０には更に、内方に向いたフック１５５を支持する可撓性アーム１５２が設けられる。
【０１１４】
図９で分かるように、ＥｏＣリング１５０は第２のクラッチ１１５に対してのみ相対回転できるが、軸方向移動が妨げられるように、ＥｏＣリング１５０には、第２のクラッチ１１５における図示しないトラックと係合する内方に向いた突起１５７が設けられる。
【０１１５】
注射中に、第２のクラッチ１１５をばねアーム１１８の力に抗して近位方向に軸方向に移動させる。これは、クラッチ１５が不図示の針シールドによって近位方向に押し出される第１の実施の形態における機能と同じ機能である。この近位側への移動は、第２のクラッチ１５（第２の実施形態では「１１５」）に伝えられる。用量設定モードにおいて、ばねアーム１１８は、第２のクラッチを遠位方向に付勢する。
【０１１６】
第２の実施形態のハイポサイクロイドＥｏＣ機構は、以下の通り作動する。
【０１１７】
図１１および図１２は、ＥｏＣ機構の断面図である。ばね基部１０９はハウジング１に固定され、かつＥｏＣリング１５０は、歯部１３５／１５１を介してばね基部１０９と噛合い係合した状態にある。ＥｏＣリング１５０は、ばね基部１０９の直径（Ｄ）よりも小さい直径（ｄ）を有し、これにより、ハイポサイクロイド歯車の内円として動作する。
【０１１８】
ＥｏＣリング１５０を回転させる毎に、特定の歯１５３を１つの先行する谷１３４ａから次の連続する谷１３４ｂに移動させる。しかしながら、第１の実施形態では、比が１．０３８５と算出されたので、単一歯５３を第１の要素（駆動管３０）の１回転毎に３７３．８５度移動させた。
【０１１９】
第２の実施形態では、しかしながら、回転部分が、偏心カム１４３を支持する第２のクラッチ１１５である。ばね基部１０９（第１の要素）は、ハウジング１に回転不能に固定される。矢印「Ｃ」で示すような時計回り方向への第２のクラッチ１１５およびカム１４３の回転は、ＥｏＣリング１５０を逆方向（矢印「Ｄ」で示す反時計回り方向）に回転させる。回転方向が逆であるので、回転方向が第１の実施形態と同じである場合に必要とされる３７３．８５度から３６０度を差し引かなければならない。その結果、ＥｏＣリング１５０が、第２のクラッチ１１５の３６０度回転毎に（逆方向に）（３７３．８５−３６０）１３．８５度回転する。
【０１２０】
図示しない考えられる例において、ばね基部１０９が回転部分であり得る場合、このことにより、図１１〜図１２では、結果としてＥｏＣリング１５０がばね基部１０９の完全な１回転毎に第１の実施形態と同じ回転方向に３７３．８５度回転する。したがって、特定の歯１５３を、先行する谷１３４ａから３７３．８５度移動させ、終端の谷１３４ｂに移動させる。
【０１２１】
図１２では、図１１に比べて第２のクラッチ１１５を完全に１回転（３６０度）回転させており、その結果、特定の歯１５３が先行する谷１３４ａから次の連続する谷１３４ｂに移動している。ＥｏＣリング１５０の回転中に、可撓性アーム１５２のフック１５５は、ばね基部１０９の塔１１２の外側面上を摺動する。ＥｏＣリング１５０が第２クラッチ１１５の完全な１回転毎に１３．８５度回転するので、フック１５５は、図１２に描写するように、最終的に塔１１２における長手方向開口部１１３に達する。この終端位置において、第２のクラッチ１１５における切欠き１１７は、長手方向開口部１１３と整合し、フックは、非回転のばね基部１０９の塔１１２と第２のクラッチ１１５の両方に係合し、このことにより、ＥｏＣリング１５０と第２のクラッチ１１５の更なる回転が防止される。
【０１２２】
第２の実施形態において、第２のクラッチ１１５における切欠き１１７の開始位置と共に特定の歯１５３の開始位置（ばね基部１０９の塔１１２における長手方向開口部１１３に対して見られる両方の位置）は、ＥｏＣリング１５０が停止されかつＥｏＣリング１５０とばね基部１０９との間の更なる相対回転が防止される前に、ＥｏＣリング１５０が進むことができるステップの数を規定する。ＥｏＣリング１５０が第２のクラッチ１１５の完全な１回転毎に１ステップ回転するので、ＥｏＣリング１５０とばね基部１０９との間に適用される停止機能はまた、第２のクラッチ１１５の回転移動に伝えられ、それゆえ、この第２のクラッチ１１５は更なる回転が防止される。
【０１２３】
いくつかの好ましい実施形態を上に示してきたが、本発明はこれらに限定されるものではなく、以下の特許請求の範囲で定義された主題の範囲内において他の方法で具体化され得ることが強調されるべきである。上記に従うことによって液体薬剤の任意の初期内容量からの任意の投与量を収容するように記載のハイポサイクロイド歯車付きＥｏＣ機構を調節できることが特に強調される。記載の実施形態におけるＥｏＣ機構の開示の位置が異なり得ることが更に強調される。例えば異なる注射装置内に、および例えば注射装置内の異なる位置に、ＥｏＣ機構を設けることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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