(57)【要約】      （修正有）【課題】注射装置、及び電気エネルギを確実に且つ長期間有効に供給することを保証する、電気エネルギを生成し且つ貯蔵する方法を提供する。【解決手段】非電気エネルギから電気エネルギを生成するエネルギ生成装置と、生成した電気エネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵装置２３とを備える注射装置、及び注射装置内にて非電気エネルギから電気エネルギを生成し、その生成した電気エネルギが注射装置のエネルギ貯蔵装置２３内に貯蔵されるようにする、注射装置内にて電気エネルギを生成し且つ貯蔵する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非電気エネルギから電気エネルギを生成し又は発生させるエネルギ生成装置と、生成され又は発生された電気エネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵装置（２３）とを備える、注射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は機械的エネルギから電気エネルギを生成し得る設計とされる、注射装置。
【請求項３】
請求項１又は２の何れかに記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、永久磁石（１０）と、少なくとも１つの巻線部を有するコイル（１１）とを備える、注射装置。
【請求項４】
請求項３に記載の注射装置において、コイル（１１）は円形の形状であり、永久磁石（１０）は円筒状の形状であり、コイル（１１）の円周は永久磁石（１０）の基部面の円周よりも大きい、注射装置。
【請求項５】
請求項３又は４のいずれかに記載の注射装置において、永久磁石（１０）は、リセット機構（２６）、特に注射装置のリセットボタン（２６）と接続されたばねと接続され、エネルギ生成装置は、リセット機構（２６）が作動されたとき、ばねが解放され、ばねが解放されたとき、永久磁石（１０）はコイル（１１）に対して動くことができるような設計とされる、注射装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つの項に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、ステータ（２０）と、特に、歯車機構を介して注射装置の回転ボタン、又は投与量設定ボタンと接続されるロータ（２１）とを備える、注射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の注射装置において、ロータ（２１）は、ステータ（２０）内に回転可能に取り付けるられ、又は、ロータ（２１）は、該ロータがステータ（２０）の回りにて回転し得るように取り付けられる、注射装置。
【請求項８】
請求項６又は７のいずれかに記載の注射装置において、ステータ（２０）は、少なくとも１つの巻線部を有する少なくとも１つのコイル（１１）の形態にて提供され、また、ロータ（２１）は、磁石（１０）、特に、永久磁石又は電磁石の形態にて提供される、注射装置。
【請求項９】
請求項１ないし８の何れか１つの項に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、回転可能に取り付けられたはずみ車と、はずみ車の回転動作から電気エネルギを生成することのできる発電装置とを備える、注射装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９の何れか１つの項に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサを有する圧電発電装置を備え、該エネルギ生成装置は、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサに作用する機械的な動きから電気エネルギを生成することができる、注射装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、光学エネルギ、特に、光エネルギから電気エネルギを生成することができる設計とされる、注射装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、少なくとも１つの太陽電池（３０）又は少なくとも１つのフォトダイオード（４０）を有し、該太陽電池（３０）又はフォトダイオード（４０）は、該太陽電池（３０）又はフォトダイオード（４０）に当たる光学エネルギから電気エネルギを生成することができる、注射装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２の何れか１つの項に記載の注射装置において、エネルギ生成装置（２３）は、キャパシタ、特にスーパーキャパシタ又は二重層コンデンサ又はゴールドキャパシタの形態にて提供される、注射装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１３の何れか１つの項に記載の注射装置において、エネルギ生成装置は、バッテリ、特に再充電可能なバッテリ形態にて提供される、注射装置。
【請求項１５】
注射装置内にて電気エネルギを生成し且つ貯蔵する方法において、注射装置のエネルギ生成装置内にて非電気エネルギから電気エネルギが生成され、生成され又は発生された電気エネルギは、注射装置のエネルギ貯蔵装置（２３）内に貯蔵されるようにする、方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法において、非電気エネルギは、機械的エネルギ及び光学エネルギの少なくとも１つ、特に、光エネルギである、方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６の何れかに記載の方法において、コイル（１１）を通る永久磁石（１０）の長手方向への動きは電気エネルギに変換される、方法。
【請求項１８】
請求項１５ないし１７の何れか１つの項に記載の方法において、少なくとも１つのコイル（１１）を有するステータ（２０）内又はステータ（２０）の回りの磁気ロータ（２１）の方向変更動作又は回転動作が電気エネルギに変換される、方法。
【請求項１９】
請求項１５ないし１８の何れか１つの項に記載の方法において、ばね内に貯蔵されたエネルギは電気エネルギに変換される、方法。
【請求項２０】
請求項１５ないし１９の何れか１つの項に記載の方法において、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサの機械的な動きは、電気エネルギに変換される、方法。
【請求項２１】
請求項１５ないし２０の何れか１つの項に記載の方法において、注射装置の太陽電池（３０）又はフォトダイオード（４０）に当たる光学エネルギ、特に光エネルギは、電気エネルギに変換される、方法。
【請求項２２】
請求項１５ないし２１の何れか１つの項に記載の方法において、注射装置の動きによって生成された機械的エネルギは、電気エネルギに変換される、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法において、注射装置の動きによって生成された機械的エネルギは、ばね内に貯蔵され且つばねが解放され又は弛緩したとき、電気エネルギに変換される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射装置、及び注射装置内にて電気エネルギを生成し且つ貯蔵し、これにより、注射装置内にて例えば機械的エネルギ又は光エネルギのような非電気エネルギから電気エネルギを発生させ、また、好ましくは、注射装置内に貯蔵することができるようにする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射装置は、例えば、電子式カウントシステムのような電子式システムに給電することを可能にするため電気エネルギを必要とする。
バッテリが従来の注射装置にて使用されるが、その有効寿命は制限され、大部分て、外部ファクタに依存し、このことは、例えば、熱帯の気候のような特定の状態下にて注射装置を使用することを妨げ又は損なうことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の１つの目的は、注射装置、及び電気エネルギを確実に且つ長期間有効に供給することを保証する、電気エネルギを生成し且つ貯蔵する方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、独立請求項に記載された主題事項に基づいて実現される。好ましい実施の形態は、従属請求項に記載されている。
本発明により提案される注射装置は、非電気エネルギ源から電気エネルギを発生又は生成することのできるエネルギ発生装置を有する。本発明の目的上、注射装置は、また、エネルギ発生装置内にて発生された電気エネルギを恒久的に又は一時的に貯蔵することができるエネルギ貯蔵装置をも有している。特に、エネルギ発生装置は、機械的エネルギから電気エネルギを生成し又は発生させ又は機械的エネルギを電気エネルギに変換するような設計とすることができる。
【０００５】
エネルギ発生装置は、円筒形の設計であることが好ましい永久磁石又は電磁石のような、磁石と、少なくとも１つの巻線部を有するコイルとを備えることが好ましい。コイル及び磁石は、例えば、軟鉄のケーシング内に収容することができる。コイルの直径又はコイルの巻線部の円周は、永久磁石の基部面又は永久磁石の直径よりも大きく、磁石をコイルに対して動かし且つコイルによって動かすことができるようにすることが好ましい。磁石がコイルに対して又はコイルに向けた方向に動かされるならば、コイル内にて電圧が誘発され、このため電流がコイルを通って流れることができる。
【０００６】
特に、コイルは、ばねと接続することができ、該ばねは、注射装置のリセットボタン又は戻りボタンと接続することができる。リセット装置が操作されると、ばねは、例えば解放され、このため永久磁石をコイルに対して動かし又はコイル内に動かし、これにより電圧又は電流又はエネルギをコイル内に誘発させることができる。永久磁石又は磁石は、また、空間内での注射装置の案内動作又は移動のような注射装置の動きによって棒磁石又は磁石がコイルに対して又はコイル内に動いて、これにより磁石がコイルに対して動くことにより電圧又は電流を誘発させることができるように取り付けることもできる。
【０００７】
エネルギ発生装置は、また、ステータ及びロータを有し、又は追加的に有することができ、また、ロータは、特に、歯車機構を介して注射装置の回転ボタン、又は投与量計測供給ボタン又は設定機構と接続することができる。この場合、例えば、円筒形の設計であるロータは、ステータ内に回転可能に取り付けるか、又は、ステータを、例えば円筒形の形状とすることができ、この場合、ロータは、ステータの回りにて回転し得るように取り付けることができる。ステータは、少なくとも１つ又はより多くの巻線部を有する少なくとも１つのコイルを備えることが好ましく、また、ロータは、磁石の形態にて提供されることが好ましい。特に、ロータは、例えば、１つ又はより多くの巻線部を有する筒形永久磁石のような永久磁石又は電磁石とすることができ、この永久磁石によって電気エネルギを伝導し、ロータの回りにて磁界を発生させることが可能である。ロータの回転又はロータの回転動作によって、ステータにおける磁界は実質的に常時、変化し、このため、ステータ内に電圧又は電流又はエネルギを誘発させることができる。
【０００８】
ロータは、多数の方法にて動かし又は回転させることができる。例えば、ロータは、注射装置の回転ボタンと接続し、例えば、投薬量を設定するような場合、回転ボタンを回したとき、これに従ってロータが回転するようにする。ロータは、また、注射装置の動きがロータの回転を誘発し又は生じさせるように取り付けてもよい。
【０００９】
エネルギ発生装置は、注射装置の動きによって動かし又は回転させることのできる、回転可能に取り付けたはずみ車を有することもできる。このはずみ車は、直接的に又は例えば、歯車機構を介して発電装置と接続することができる。該発電装置は、はずみ車の回転動作から電気エネルギを生成することができる。次に、その電気エネルギを使用して電子式システム又は注射装置のディスプレイに直接的に給電し、又はその電気エネルギを例えばエネルギ貯蔵装置内に貯蔵してもよい。
【００１０】
エネルギ生成装置は、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサを有することのできる圧電発電装置を備えることもできる。例えば、圧電要素の舌状体に作用する機械的な動きのため、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサ内にて振動が誘発されたとき、圧電発電装置によって、電圧、特に、正弦波状の交流電圧を生成することができる。この交流電圧は、変圧器又は低パスによって直流電圧に変換することができ、この直流電圧は電子式システム又は注射装置のディスプレイを作動させるため使用することができ、又は、例えば、最初にエネルギ貯蔵装置内に貯蔵してもよい。
【００１１】
本発明の目的上、エネルギ生成装置は、光学エネルギ、特に、光エネルギを電気エネルギに変換することができ、又は光学エネルギから電気エネルギを生成することができるような設計とし又は更なる設計とすることができる。この目的のため、エネルギ生成装置は、少なくとも１つの太陽電池又は少なくとも１つのフォトダイオードを有し、又は、これと代替的に、直列に接続されることが好ましい２つ、３つ、４つ又は５つのフォトダイオードを有している。この場合、フォトダイオード又は太陽電池は、入射する光学エネルギ又は入射する光を電気エネルギに変換することができる。太陽電池は、上述したエネルギ生成装置と共に、又はバッテリと組み合わせて作動させ、例えば、制御回路によって太陽電池の電圧を監視し且つ電圧が降下したならば、バッテリモードに切り換えることができる。注射装置が例えば、バッテリモードにて作動していることを表示するため、発光ダイオードによってディスプレイを提供することもできる。
【００１２】
例えば、電圧のような、生成し又は発生された電気エネルギをその内部に貯蔵することのできるエネルギ貯蔵装置は、スーパーキャパシタ又は例えば、二重層コンデンサ又はゴールドキャパシタ又は例えば再充電可能なバッテリの形態をしたバッテリ又はアキュムレータにて提供することができる。例えば、電子式システム又は注射装置のディスプレイを作動させるため電流が必要とされるならば、エネルギ貯蔵装置は、貯蔵されたエネルギを出力して電流が利用可能であるようにすることができる。
【００１３】
注射装置内にて電気エネルギを生成し且つ貯蔵する方法を使用すれば、注射装置のエネルギ生成装置内にて非電気エネルギから電気エネルギが生成され又は発生される。次に、生成した電気エネルギは、注射装置のエネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができ、又は該電気エネルギを使用して注射装置の電子式システムを作動させることができる。特に、電気エネルギは、機械的エネルギ又は光学エネルギ、特に光エネルギから取得することができる。
【００１４】
好ましくは、コイルを通り又はコイルに沿った永久磁石又は電磁石の長手方向への動き又は直線状の動きは、コイル内にて電気エネルギ又は電圧又は電流を発生させ、この電流は、例えば、注射装置のエネルギ貯蔵装置まで前方に送ることができるようにする。磁石は、例えば、製剤を分与し得るように押す注射装置の回転ボタン又は設定ボタンと接続し、これにより注射装置の長手方向軸線に沿った長手方向への動きを許容し、このため、磁石は、長手方向への動きを実行し且つコイル内に動くことができる。磁石は、注射装置の動きにより動かし且つコイル内に動かして、電気エネルギを発生させることもできる。磁石は、投薬量設定ボタンを押したとき、作動させることのできる注射装置のリセット装置と接続することもできる。リセット装置が操作されたとき、投薬量設定ボタンは、注射装置の長手方向軸線に沿って注射可能な製剤の分与方向と反対の方向に動くことができる。磁石が例えば、投薬量設定ボタンと接続されるならば、投薬量設定ボタンの動きによって磁石も動き、また、コイルに対する相対的な動きによってコイル内に電圧を誘発させることができる。
【００１５】
注射装置のエネルギ生成装置により電気エネルギを生成する手段として、方向変更動作又は回転動作を使用することができる。特に、磁気ロータは少なくとも１つのコイルを有するステータに対する回転動作を実行し、ステータ内にて電気エネルギを誘発させることができる。ロータは多数の方法にて回転させ又は動かすことができる。例えば、ロータはロータに伝達される注射装置の動きによってステータに対して動かすことができる。ロータは、注射装置の回転ボタン又は投薬量設定機構と接続することもできる。ユーザが例えば所望の投薬量を設定し得るよう投薬量設定ボタンを回すと、ロータは回転し且つ変化する磁界のため、ステータ内にて電圧を誘発させ、この電圧は、エネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができ又は例えば、注射装置の電子式システムを作動させることができる。
【００１６】
ばねの内部に貯蔵されたエネルギは、電気エネルギを生成する手段として使用することもできる。例えば、注射装置は、注射装置の外面に作動機構を有することができる偏倚ばねを備えることが可能である。作動機構が作動されると、ばねは解放され、このため、ばねエネルギは、例えばロータを駆動し又は動かすことができ、又は磁石は長手方向への動きを実行することができる。注射装置の投薬量設定ボタンの長手方向への動き又は投薬量設定ボタンの回転動作のような注射装置の機械的な動き又は注射装置の部品の機械的な動きは、セラミック圧電要素又は圧電膜又は圧電膜センサのような圧電センサ又は圧電要素、特に圧電要素の舌状体に伝達することができる。機械的な動きのため、圧電センサは、電圧又は電気エネルギを発生させることができる。周期的な動き又は反復的な動きが例えば圧電センサに伝達され又は圧電センサに作用するならば、圧電センサ又は圧電発電装置は、正弦波状交流電圧を発生させることができ、この正弦波状交流電圧は、変圧器及び低パスによって直流電圧に変換することができる。直流電圧は、例えば、エネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができる。
【００１７】
特に、電気エネルギは、光のような光学エネルギから生成することができ、又は追加的に生成することもできる。例えば、少なくとも１つの太陽電池又はフォトダイオードが注射装置に設けられるならば、太陽電池又はフォトダイオードによって光エネルギから電気エネルギを発生させ且つエネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができる。また、光エネルギから最早、十分な電気エネルギを発生させることができず、又は十分な電気エネルギを貯蔵することができないときを制御回路を使用して監視し、次に、異なるエネルギ生成サイクルに切り換え又はバッテリから電気エネルギを取得するため制御回路を使用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、好ましい実施の形態の例に基づいて以下に説明する。
図１ａには、棒磁石１０又は磁気バーと、少なくとも１つの巻線部を有し、該巻線部が棒磁石１０の基部面に対して水平方向に伸びるコイル１１とを備える、注射装置内にて一体化された、本発明により提案されるエネルギ生成装置の第一の実施の形態が示されている。棒磁石は、永久磁石であり、従って磁界を恒久的に発生させる。特に、磁石、すなわち棒磁石１０は、複数の極１０ａ、１０ｂを有しており、該複数の極の間にて複数の磁界を発生させることができる。コイル１１の半径又は直径は、棒磁石１０の基部面の半径又は直径よりも大きく、このため棒磁石１０をコイル１１内に押し込み又はコイル１１を通して送ることができる。コイル１１は、軟鉄コームシステム（ａ  ｓｏｆｔ  ｉｒｏｎ  ｃｏｍｂｓｙｓｔｍ）１３を有する軟鉄ケーシング１２によって取り囲まれている。棒磁石１０が例えば、注射装置の振動によってコイル１１内に動くとき、コイル１１内にて電圧又は電流又は電気エネルギが誘発され、この電気エネルギは、注射装置を作動させるため使用し又は一時的に貯蔵装置に貯蔵することができる。棒磁石１０は、これと代替的に、棒磁石１０が注射装置の押しボタン又は投薬量設定ボタンと接続されているため動くことができようにしてもよい。押しボタンが動いたとき、棒磁石１０は、コイル１１内に動き又はコイル１１から出ることもできる。棒磁石１０はまた、棒磁石１０が注射装置の動きによってコイル１１内に又はコイル１１から動くように取り付けられているため、コイル１１に沿って又はコイル１１内に又はコイル１１外に動くこともできる。棒磁石１０は、偏倚したばねを介して注射装置のリセットボタンと接続してもよい。リセットボタン又は戻し機構を操作すると、投薬量設定機構又は投薬量設定ボタンは、注射可能な製剤の分与方向と反対方向に向けて動き、このため棒磁石１０は、注射装置の長手方向軸線に沿って動き且つコイル１１に対して動いて、これによりコイル１１内に電圧又は電流を誘発させることも可能にする。棒磁石が交番的な配置にて又は交番的に配設されたＮ極及びＳ極のような複数の極１０ａ、１０ｂを有するならば、各Ｎ極と各Ｓ極との間にて磁界を発生させ、棒磁石に沿って複数の磁界を発生させることができる。棒磁石１０がコイル１１内に押し込まれると、これら磁界の各々は、コイル内の電荷又は粒子に又はコイルの各巻線部に力を加え又はコイル内の電荷又は粒子を分離させ、若しくはコイル１１又はコイル１１の巻線部に電圧又は電流を誘発させることができる。
【００１９】
図１ｂには、コイル１１は水平方向コイル１１ではなくて、棒磁石１０の基部面に対して垂直に伸びる巻線部を有する、図１ａに示したエネルギ生成装置が示されている。
図２には、磁気リングの形態をしたロータ２１と、静止ステータ２０と、ステータ２０とエネルギ貯蔵装置２３との間の電気的接続部２２と、リード接点２４と、ＬＣＤディスプレイ２５と、リセット切り換えリング２６とを備える、本発明によって提案される注射装置の後側部分が示されている。ロータ２１が注射装置の動きによってステータ２０に対して周方向に動き又は回転するとき、ステータ２０内にて例えば、電圧又はエネルギを発生させることができ、この電圧又はエネルギは電気的接続部２２を介してエネルギ貯蔵装置２３内に貯蔵することができる。ＬＣＤディスプレイ２５には、貯蔵されたエネルギにより電流を供給することができる。
【００２０】
図３には、太陽電池３０と、バッテリ３１と、制御回路３２と、発光ダイオード（ＬＥＤ３３）とを有する本発明のエネルギ取得装置の別の実施の形態が示されている。太陽電池３０によって、入射する光エネルギは、電気エネルギに変換し且つエネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができる。制御回路３２は、エネルギ貯蔵装置内に十分なエネルギを貯蔵するのを可能にするのに十分な光が依然としてあるかどうか検出することができる。最早、十分な光又はエネルギが利用できないとき、給電はバッテリ３１に切り換えられ、このため、電子式システム及びディスプレイはバッテリ３１によって給電される。バッテリモードの間、ＬＥＤ３３が作動され、電気エネルギを生成するのに十分な光又は光エネルギが存在しないことを表示するディスプレイを提供する。
【００２１】
図４には、回路板４５に配設されたフォトダイオード４０と、入射光に対する窓部の形態をした光誘導部４３と、発光ダイオード４４と、注射装置の投薬量設定ボタン４２及び選ばれ又は設定した投薬量又は計量した投薬量を検出することを可能にするダイヤル４１とを備える本発明のエネルギ生成装置の別の実施の形態が示されている。投薬量設定ボタン４２が投薬量を設定し得るよう変更されると、ダイヤル４１は注射装置の円周に沿って動く。選んだ設定量に依存して、異なる窓部又はオリフィスがフォトダイオード４０の上方に配設されるか又はダイヤル４１の他の窓部が開き且つ光がフォトダイオード４０に当たるのを許容する。光がフォトダイオード４０に当たると、フォトダイオード４０により光から電気エネルギが発生され、この電気エネルギは、注射装置のエネルギ貯蔵装置内に貯蔵することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】１ａは、棒磁石１０と、コイル１１と、コームシステム１３を有するケーシング１２とを備える本発明の第一の実施の形態に基づくエネルギ生成装置の図である。  １ｂは、棒磁石１０と、コイル１１と、コームシステム１３を有するケーシング１２とを備える本発明のエネルギ取得装置の第二の実施の形態の図である。
【図２】本発明の別の実施の形態における注射装置の後側部分を示す図である。
【図３】バッテリ３１と、太陽電池３０とを有する本発明の別の実施の形態におけるエネルギ取得装置の回路を示す図である。
【図４】太陽電池３０を有する本発明のエネルギ取得装置の別の実施の形態を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０    棒磁石
１０ａ、１０ｂ    極
１１    コイル
１２    ケーシング
１３    軟鉄コームシステム
２０    静止ステータ
２１    ロータ
２２    電気的接続部
２３    エネルギ貯蔵装置
２４    リード接点
２５    ＬＣＤディスプレイ
２６    リセット切り換えリング
３０    太陽電池
３１    バッテリ
３２    制御回路
３３    ＬＥＤ
４０    フォトダイオード
４１    ダイヤル
４２    投薬量設定ボタン
４３    光誘導部
４４    発光ダイオード
４５    回路板
【図１】
2007160095.tif 000003
【図２】
2007160095.tif 000004
【図３】
2007160095.tif 000005
【図４】
2007160095.tif 000006