(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメント、作動エレメント、及び、一連のカスケード式トリガーエレメントを含む、薬物送達デバイスのためのトリガー機構に関する。トリガーエレメントは、プレストレス導入が増大すると共にプレストレスが加えられ、作動エレメント上に十分な作動力（Ｆａ、Ｕ）を及ぼすときに、トリガーエレメントが、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに内蔵された、エネルギーの漸増的なカスケード式放出を引き起こすように、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントに連結されている。少なくとも１つのトリガーエレメントは、ラッチエレメントが、作動力（Ｆａ、Ｕ）が及ぼされる前は、少なくとも１つのトリガーエレメントを、それのプレストレスが加わった状態に拘止するように、少なくとも２つのトリガーエレメントを直接連結するラッチエレメントを備えている。
2012520706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメント、作動エレメント、及びプレストレス導入が増大すると共にプレストレスが加えられ、そして作動エレメントに十分な作動力（Ｆａ、Ｕ）を及ぼすときに、トリガーエレメントが、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵されたエネルギーの漸増的なカスケード式放出を引き起こすように、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントに連結した、一連のカスケード式トリガーエレメントを含む、薬物送達デバイスのためのトリガー機構であって、少なくとも２つのトリガーエレメントを直接連結するラッチエレメントを備えていることを特徴とする、上記トリガー機構。
【請求項２】
ラッチエレメントが、作動力（Ｆａ、Ｕ）が及ぼされる前は、少なくとも１つのトリガーエレメントを、それのプレストレスが加わった状態に拘止することを特徴とする、
請求項１に記載のトリガー機構。
【請求項３】
少なくとも１つのトリガーエレメントが、枢動レバー（１２、１３、２２）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載のトリガー機構。
【請求項４】
少なくとも１つのラッチエレメントが、枢動レバー（１２、１３、２２）のピボット（１１１、１２１、１３１）に位置する突起であることを特徴とする、請求項３に記載のトリガー機構。
【請求項５】
突起が、リング・セグメント（１１２、１２２、１３３、２１２）として設計されることを特徴とする、請求項４に記載のトリガー機構。
【請求項６】
全ての枢動レバー（１２、１３、２２）のピボット（１１１、１２１、１３１）が、同一の平面内に位置していることを特徴とする、請求項３〜５のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項７】
少なくとも１つのラッチエレメントが、トリガーエレメントの表面にあるノッチであることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項８】
少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントがバネ（１４、１５、２５、２６）であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項９】
トリガーエレメントが、エネルギー貯蔵エレメントに一対一に対応し、各々のトリガーエレメントが対応するエネルギー貯蔵エレメントに連結されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項１０】
作動エレメントが、トリガーエレメントの１つにそれを直接連結するラッチエレメントを備えていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項１１】
貯蔵されたエネルギーの漸増的なカスケード式放出が、作動力（Ｆａ、Ｕ）を、トリガーエレメントの１つを通じて及ぼすことが可能な力に増幅することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のトリガー機構。
【請求項１２】
トリガー機構が、薬物送達デバイスに内蔵された、１回投与量の薬物（２４２）の送達を作動させ解放するための解放機構であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のトリガー機構を備えた薬物送達デバイス。
【請求項１３】
薬物送達デバイスが吸入器（１）であることを特徴とする、請求項１２に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１４】
作動エレメントが、気体流又は液体流により可動の枢動作動フラップ（１１）であることを特徴とする、請求項１３に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１５】
薬物送達デバイスが自己注射器（２）であることを特徴とする、請求項１２に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１６】
少なくとも１つのトリガーエレメントが、薬物（２４２）に圧力を及ぼすことが可能なピストン（２３）であることを特徴とする、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の薬物送達デバイス。
【請求項１７】
作動エレメントが手動で操作する作動レバー（２１）であることを特徴とする、請求項１２、１３、１５又は１６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、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントを含む、薬物送達デバイスのためのトリガー機構、及びかかるトリガー機構を有する薬物送達デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者自身によって容易に操作可能な吸入器、又は注射デバイスなどの薬物送達デバイスは、当技術分野で公知である。一般的に、かかるデバイスは、薬物投薬を作動させるためのトリガー機構を有する。
【０００３】
例えば、ドライパウダー吸入器（ＤＰＩ）、水滴吸入器（ＡＤＩ）、及び／又は、定量吸入器（ＭＤＩ）などの機械的動力付きの吸入器における、呼吸作動機構として設計されたトリガー機構がある。
【０００４】
特許文献１は、薬剤投与量を送達するための、圧縮可能なキャニスターから１回投与量の薬剤を送達するための吸入器を開示している。吸入器は、キャニスターを保持するハウジングを含む。ハウジングは、キャニスターにより送達された、１回投与量の薬剤の吸入のためのマウスピースを有する。さらに、吸入器は、マウスピースでの吸入に対応して、ハウジング内に保持されたキャニスターを圧縮するための、呼吸により作動する作動機構を含む。作動機構は、キャニスターを圧縮状態にロックするように配置されたロック機構を含む。ロック機構は、フラップ形状であり、マウスピースでの吸入レベルが所定の閾値以下に落ちた場合にキャニスターを解放するための、マウスピースでの吸入に対応する羽根（vane）を含む。薬剤の適正な吸入を確実にするため、使用者は深い呼吸をする必要があり、キャニスターのリセットのための遅れは、十分に長い。
【０００５】
特許文献２は、１回投与量の物質を投薬するための投薬手段、投薬手段と係合するための第１のバイアス手段、及び、投与作動機構を含む、投与デバイスを開示している。投与作動機構は、空気流により動かすことが出来る偏向可能な部材、及び、一連のエレメント内の第１のエレメントを、カスケード効果により、一連のエレメント内の最後のエレメントに伝達する、一連の少なくとも２つの可動エレメントを含み、その結果、偏向可能な部材の運動が、一連のエレメント内の第１のエレメントに伝えられ、第２のバイアス手段は、少なくとも２つの可動エレメントの１つと通じている。その運動は、可動なエレメント間に伝えられるので、第２のバイアス手段に貯蔵されるエネルギーは、可動エレメントの運動と関連した力を増すように、放出される。
【０００６】
特許文献３は、動物又はヒトに対して、皮内に、皮下に、又は、筋肉内に、１回投与量の液体を送達するための、針なし注射デバイスを開示している。そのデバイスは、向かい合った端部を有する内側ハウジングを含む。注射器は、内側ハウジングの一端部に配列されている。注射器は、注射器の内部に保持された１回投与量の液体を送達するためのノズルを含む。プランジャーが、注射器内部に可動であるように配列されている。バネを動力とするハンマーが、内側ハウジング内部に、可動であるように配列されている。そのハンマーは、ノズルから、１回投与量の薬剤を枢動するため、プランジャーと協働する。ハンマーに動力を与えるための注射送達バネは、内側ハウジングの他の端部とバネで動力が与えられるハンマーとの間に置かれ、圧縮される。外側ハウジングは、摺動可能なように内側ハウジングを支持する。動物又はヒトに対して、注射器のノズルにバイアスをかける、皮膚テンショニングバネが内側ハウジングと外側ハウジングの間に取り付けられる。トリガー機構は外側ハウジング内に配列され、バネで動力が与えられるハンマーと協働して注射送達バネを解放し、ここで、注射送達バネの大きさとハンマーの長さが、送達される用量と、動物又はヒトに対して、皮内に、皮下に、又は筋肉内に送達されるかどうかを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第２００４−０２０４８６Ａ１号
【特許文献２】米国特許第６４０５７２７Ｂ１号
【特許文献３】米国特許第２００７−１１８０９４Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、薬物送達デバイスのための、特に、薬物投薬を作動させるための改善されたトリガー機構、及び、改善された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】
【０００９】
その目的は、請求項１に記載のトリガー機構によって、及び、請求項１２に記載の薬物送達デバイスによって達成される。
【００１０】
本発明の好ましい実施態様は、従属請求項に記されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメント、作動エレメント、及び一連の直列のトリガーエレメントを含む、薬物送達デバイスのためのトリガー機構が提供される。トリガーエレメントは、プレストレス（pre-stress）が増大すると共にプレストレスが加えられ、そして作動エレメントに十分な作動力を及ぼすときに、トリガーエレメントが、少なくとも１つのエネルギー貯蔵デバイスに貯蔵されたエネルギーの、漸増的なカスケード式放出を引き起こすように、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントに連結している。それによって、少なくとも１つのトリガーエレメントには、ラッチ（latch）エレメントが、作動力が及ぼされる前は、少なくとも１つのトリガーエレメントを、それのプレストレスが加わった状態に拘止するような、少なくとも２つのトリガーエレメントを直接連結するラッチエレメントが備えられている。
【００１２】
貯蔵されたエネルギーの、漸増的なカスケード式放出は、大量のエネルギーを比較的小さな作動力によって放出し得るという利点を有する。これは、極めて少量のトリガー・エネルギーによって作動するようになっている、薬物送達デバイスにとって、例えば、吸入空気の流れによって動かされるフラップによって作動するようになっている吸入具、又は、指でボタンを押すことによって作動するデバイス、又は、患者の身体に押し付けることによって作動する自己注射器にとって、特に有用である。
【００１３】
その結果、カスケード式一連のトリガーエレメントによる、貯蔵されたエネルギーの漸増的なカスケード式放出は、貯蔵されたエネルギーが、通常、トリガーの運動に対する抵抗を、通常は摩擦という形態で作り出すという問題を有利に解決する。それ故、この抵抗は、トリガーが放出することが出来る貯蔵エネルギーの総量を制限する。直列のトリガーエレメントを使用することにより、一連のエレメントの中の１つのトリガーエレメントは、貯蔵エネルギーの一部を使用して、一連のエレメントの中の後続のトリガーエレメントを作動させ、それによって、トリガーエレメントによって放出することが出来る貯蔵エネルギーを、漸増的に連続的に増大する。
【００１４】
一連のトリガーエレメントに直接連結しているラッチエレメントを、トリガーエレメントが備えることにより、例えば、中間連結エレメントを介した間接的な連結と比較して、直列トリガー機構が簡素化され、製作費用とトリガー機構の寸法の双方が低減される。さらに、それによって、部品数の減少により、トリガー機構の故障の可能性を低減することが出来、このことは、トリガー機構が、命を救う薬物のための薬物送達デバイスに使用される時は、特に望ましいことである。さらに、それにより、同様に、部品数の低減と、トリガーエレメント間の連結の簡素化により、薬物送達後のトリガー機構のリセット手順を簡素化することが出来る。
【００１５】
好ましい実施態様において、少なくとも１つのトリガーエレメントは、枢動レバー（pivoted lever）である。
【００１６】
枢動レバーは、互いに、容易に連結可能であり、安価であり、単純な部品であるので、トリガーエレメントとして特に適している。
【００１７】
枢動レバーをトリガーエレメントとして使用する場合は、少なくとも１つのラッチエレメントは、特に、リング・セグメント（ring segment）として設計された突起であり、枢動レバーのピボットに位置していることが好ましい。
【００１８】
枢動レバーのピボットに位置している突起は、それが、別のトリガーエレメントが動くのを拘止し、レバーが枢動した場合、レバーと、このトリガーエレメントの連結を解くことが出来、それによって、簡素で効果的な方法で、カスケード効果（cascade effect）を支持するので、トリガーエレメントのカスケード式連結に特に適合している。
【００１９】
なおその上、好ましい実施態様において、全ての枢動レバーのピボットは、同一平面に位置していることが好ましい。
【００２０】
これにより、一連の枢動レバーによって、トリガー機構を、特に簡素な、そして効果的な構造にすることが可能になる。
【００２１】
別の好ましい実施態様において、少なくとも１つのラッチエレメントは、トリガーエレメントの表面にあるノッチ（notch）である。
【００２２】
トリガーエレメントの表面にあるノッチは、１つのトリガーエレメントを隣接するトリガーエレメントのノッチに係合させ、カスケード効果の範囲内でそれを係合から解くことにより、簡素な、そして効果的な方法で２つのトリガーエレメントを連結するための、別の好適な手段である。
【００２３】
好ましくは、少なくとも１つのエネルギー貯蔵エレメントはバネである。
【００２４】
バネは、エネルギーを効果的に貯蔵可能であり、容易にリセットし、そしてトリガーエレメントへ連結することが出来る簡素で安価な部品であるので、トリガー機構のためのエネルギー貯蔵エレメントとして特に好適である。
【００２５】
さらに、トリガーエレメントは、一対一でエネルギー貯蔵エレメントに対応し、各々のトリガーエレメントは、対応するエネルギー貯蔵エレメントに連結されることが好ましい。
【００２６】
この様な方法で、各トリガーエレメントは、１つのエネルギー貯蔵エレメントに正確に連結される。このことにより、一連の各トリガーエレメントはそれ「自体」のエネルギー貯蔵エレメントを制御し、カスケード効果の間に、それに貯蔵されたエネルギーの放出を始動させるので、貯蔵されたエネルギーの漸増的なカスケード式放出の実現を特に容易にする。
【００２７】
好ましくは、作動エレメントには、トリガーエレメントの１つに、それを直接連結しているラッチエレメントが備えられている。
【００２８】
この様な方法で、カスケード効果の作動は、作動エレメントを効果的に一連のトリガーエレメントの一部分とすることにより、容易に実現可能である。
【００２９】
さらに、好ましい実施態様において、貯蔵されたエネルギーの漸増的なカスケード式放出により、作動エレメント上に及ぼされる作動力を、トリガーエレメントの１つにより及ぼすことが可能な力に増幅する。
【００３０】
作動力の増幅は、薬物送達に必要な力が、作動エレメント上に及ぼすことが可能な作動力を上回る薬物送達デバイスにおいて、特に好都合である。
【００３１】
本発明によると、これらの実施態様のいずれか１つによるトリガー機構が備えられた薬物送達デバイスであって、トリガー機構が、薬物送達デバイスに内蔵された１回投与量の薬物の送達を作動し、放出する為の放出機構である、薬物送達デバイスがさらに提供される。
【００３２】
かかる薬物送達デバイスの好ましい実施態様は、吸入器、特に、その作動エレメントが気体流又は液体流によって動かし得る旋回された作動フラップである、吸入器である。
【００３３】
かかる薬物デバイスの別の好ましい実施態様は、自己注射器である。
【００３４】
トリガー機構は、吸入器及び自己注射器を通じた薬物のための放出機構として、特に適合している。それは、これらのデバイスが、薬物送達に必要な力より小さい作動力によって、通常は作動するからである。
【００３５】
薬物送達デバイスの好適な実施態様において、少なくとも１つのトリガーエレメントは、ピストンを用いて薬物に圧力を及ぼすことが可能なピストンである。
【００３６】
薬物送達デバイスによって送達される薬物が液体又は気体である場合、薬物に及ぼされる圧力によって、最も好都合にかかる薬物を送達することが出来るので、トリガーエレメントとしてピストンを使用することは、特に有利である。
【００３７】
本発明のこれらの及びその他の目的、特徴、態様、及び利点は、以下の好ましい実施態様の詳細な記述及び添付図面から、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１Ａ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第１の実施態様を概略的に示す。
【図１Ｂ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第１の実施態様を概略的に示す。
【図１Ｃ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第１の実施態様を概略的に示す。
【図１Ｄ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第１の実施態様を概略的に示す。
【図２Ａ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第２の実施態様を概略的に示す。
【図２Ｂ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第２の実施態様を概略的に示す。
【図３Ａ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第３の実施態様を概略的に示す。
【図３Ｂ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第３の実施態様を概略的に示す。
【図３Ｃ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第３の実施態様を概略的に示す。
【図３Ｄ】吸入器が１回投与量の薬物の送達を作動させるための、トリガー機構の第３の実施態様を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１Ａ〜１Ｄは、本発明に従ったトリガー機構の第１の実施態様を示す。トリガー機構は、吸入器１に、例えば、ドライパウダー吸入器、水滴吸入器、又は定量吸入器に、貯蔵された１回投与量の薬物の送達を作動させるため、吸入器１において使用される。トリガー機構の操作を説明するために、薬物送達の作動プロセスの連続段階を示す。
【００４０】
トリガー機構は、作動フラップ１１、第１のレバー１２、第２のレバー１３、第１のバネ１４、及び第２のバネ１５を含む。
【００４１】
作動フラップ１１は、呼吸チャンネル１０内に位置し、ここを経由して使用者は吸入する。作動フラップ１１及びレバー１２、１３は、それらの端部の１つにある、ピボット１１１、１２１、１３１を中心にしてそれぞれ旋回されている。作動フラップ１１には、そのピボットに位置する、第１のリング・セグメント１１２が備えられている。第１のレバー１２には、そのピボットに位置する、第２のリング・セグメント１２２が備えられている。リング・セグメント１１２、１２２は、それぞれのピボット１１１、１２１を中心とした円の約３分の１に伸びており、それぞれのピボット１１１、１２１の表面から伸びている。
【００４２】
作動フラップ１１及び第１のレバー１２のピボット１１１及び１２１は、第１のレバー１２の長さに対応する距離Ｌ1だけ離れている。レバー１２、１３の、ピボット１２１及び１３１は、第２のレバー１３の長さに対応する距離Ｌ2だけ離れている。ピボット１１１、１２１、１３１は、共通平面内に位置している。それ故に、図１Ａに示すように、作動フラップ１１及びレバー１２、１３がこの平面に対して枢動し、同様に、それらの各ピボット１１１、１２１、１３１から方向付けられた場合、第１のレバー１２は、作動フラップ１１のピボット１１１の方向に伸び、第２のレバー１３は、第１のレバー１２のピボット１２１の方向に伸びる。さらに、この位置において、第１のリング・セグメント１１２は、第１のレバー１２が上方に回転するのを拘止し、一方第２のリング・セグメント１２２は、第２のレバー１３が下方に回転するのを拘止する。
【００４３】
第１のレバー１２は、第１のレバー１２のピボット１２１との距離Ｘ1の所で、作動フラップ１１のピボット１１１に近い、第１のバネ１４に連結される。第２のレバー１３は、第２のレバー１３のピボット１３１との距離Ｘ2の所で、第１のレバー１２のピボット１２１に近い、第２のバネ１５に連結される。それによって、第１のバネ１４は、第１のレバー１２の下側に位置し、一方、第２のバネ１５は、第２のレバー１３の上側に位置する。第２のバネ１５の剛性は、第１のバネ１４の剛性を上回る。
【００４４】
図１Ａは、上述のように、作動フラップ１１及びレバー１２、１３が同一平面に位置しているトリガー機構の初期状態を示す。この状態において、バネ１４、１５は双方が圧縮されており、第２のバネ１５は、第１のバネ１４よりもより多くのエネルギーを貯蔵している。作動フラップ１１上に力がかかっていない場合には、作動フラップ１１及びレバー１２、１３の枢動は、それぞれ、リング・セグメント１１２、１２２により拘止される。レバー１２、１３は、このように、バネ１４、１５によって、それぞれプレストレスされており、第２のレバー１３のプレストレスは、第１のレバー１２のプレストレスを上回る。
【００４５】
図１Ｂは、使用者が吸入をまさに始めた時のトリガー機構を示す。その吸入が、空気流Ｂ及び作動フラップ１１を下方に枢動させるのに十分な圧力降下Ｐを引き起こす。この機構の詳細な定量的な説明を以下に示す。
【００４６】
図１Ｃは、第１のリング・セグメント１１２が、第１のレバー１２を解放するように、作動フラップ１１が十分に枢動した場合のトリガー機構を示す。結果として、第１のバネ１４は伸び、第１のレバー１２を上方に枢動させる。この機構も、以下に詳細に説明される。
【００４７】
図１Ｄは、第２のリング・セグメント１２２が、第２のレバー１３を解放するように、第１のレバー１２が十分に枢動した場合のトリガー機構を示す。結果として、第２のバネ１５は伸び、第２のレバー１３を下方に枢動させる。
【００４８】
図１Ａ〜１Ｄにて図示された作動プロセスの間、圧力降下Ｐにより、作動フラップ１１上に及ぼされる作動力Ｆａは、第１のバネ１４に内蔵されたエネルギーを放出し、そのエネルギーが、順に、第２のバネ１５に内蔵されたエネルギーを放出するために使用される。その結果、作動力Ｆａを、バネ１４、１５によって及ぼされる力に、大幅に増幅することが出来る。この点は、定性的に上述されたトリガー機構の、以下の定量的解析において示される。
【００４９】
作動フラップ１１の面積を意味するＡを用いると、圧力降下Ｐにより、作動フラップ１１上に及ぼされる作動力Ｆａは、Ｆａ＝Ｐ・Ａである。作動力Ｆａは、作動フラップ１１上に、作動トルクＴａ＝Ｐ・Ａ・Ｚを及ぼし、ここで、Ｚは、作動フラップ１１のピボット１１１と、作動力Ｆａの事実上の作用点との間の距離である。
【００５０】
第１のバネ１４によって、第１のレバー１２の上に及ぼされるバネ力をＦ１と表示すると、ピボット１１１での反力Ｙ１は、Ｙ１＝（Ｘ1／Ｌ1）・Ｆ１である。図１Ａに示すトリガー機構の初期状態において、作動フラップ１１の枢動は、第１のリング・セグメント１１２と、第１のレバー１２の対応する端部との間の静摩擦によって拘止される。この静摩擦は、μを摩擦係数とすると、μ・Ｙ１＝μ・（Ｘ1／Ｌ1）・Ｆ１である。ピボット１１１の中心からの第１のリング・セグメント１１２の半径をＲ1と表示すると、第１拘止トルクＴ１＝Ｒ1・μ・（Ｘ1／Ｌ1）・Ｆ１によって、このように作動フラップ１１の枢動は拘止される。
【００５１】
トリガー機構が図１Ｂに従って動作するためには、即ち、作動フラップ１１を枢動させるためには、この第１拘止トルクＴ１を、作動トルクＴａは上回らねばならない。即ち、Ｔ１＜Ｔａ、及び、Ｒ1・μ・（Ｘ1／Ｌ1）・Ｆ１＜Ｚ・Ｐ・Ａである。従って、トリガー機構によって拘止されるが、作動フラップ１１によって解放され得る、第１のバネ１２の力Ｆ１は、
Ｆ１  ＜  Ｚ・Ｐ・Ａ・（Ｌ1／Ｘ1）／（Ｒ1・μ）          （１）
によって制約され、第１のバネ１４により供される作動力Ｆａの最大増幅度は、
Ｆ１／Ｆａ  ＜  Ｚ・（Ｌ1／Ｘ1）／（Ｒ1・μ）            （２）
によって制約される。標準的な値、Ａ＝１００ｍｍ2、Ｚ＝５ｍｍ、Ｐ＝１ｋＰａ、Ｌ1＝４０ｍｍ、Ｘ1＝２０ｍｍ、Ｒ1＝１ｍｍ、及び、μ＝０．５を代入すると、
Ｆ１  ＜  ２Ｎ                                          （３）
Ｆ１／Ｆａ  ＜  ２０                                    （４）
となる。
【００５２】
類似の考察が、第２のリング・セグメント１２２を通じての、第１のレバー１２と第２のレバー１３との連結に適用される。
【００５３】
第２のバネ１５による第２のレバー１３上へのバネ力をＦ２と表示すると、ピボット１２１での反力Ｙ２は、Ｙ２＝（Ｘ2／Ｌ2）・Ｆ２である。第１のレバー１２の枢動は、第２のリング・セグメント１２２と、第２のレバー１３の対応する端部との間の摩擦力によって拘止される。この静摩擦力は、μ・Ｙ２＝μ・（Ｘ2／Ｌ2）・Ｆ２である。ピボット１２１のセンターからの、第２のリング・セグメント１２２の半径をＲ2と表示すると、第１のレバー１２の枢動は、第２拘止トルクＴ２＝Ｒ2・μ・（Ｘ2／Ｌ2）・Ｆ２により拘止される。
【００５４】
トリガー機構が図１Ｃに従って動作するためには、即ち、第１のレバー１２を枢動させるためには、第１のレバー１２上に、第１のバネ１４によって供せられるトルクＸ1・Ｆ１は、第２拘止トルクＴ２を上回らなければならない。即ち、Ｒ2・μ・（Ｘ2／Ｌ2）・Ｆ２  ＜  Ｘ1・Ｆ１である。
【００５５】
それ故、付加的な力増幅度Ｆ２／Ｆ１は、
Ｆ２／Ｆ１  ＜  Ｘ１・（Ｌ2／Ｘ2）／（Ｒ2・μ）      （５）
によって制約される。
上記と同一の標準的な値、Ｘ1＝Ｘ2＝２０ｍｍ、Ｌ1＝Ｌ2＝４０ｍｍ、Ｒ1＝Ｒ2＝１ｍｍ、μ＝０．５を代入すると、
Ｆ２／Ｆ１  ＜  ８０                            （６）
及び、
Ｆ２  ＜  １６０Ｎ                              （７）
となる。
【００５６】
このようにして、Ｆ２はおよそ１６０Ｎとなる。これは、かなりの力であり、バネ１４、１５から放出されたエネルギーは、吸入器１を通じての１回投与量送達に、確かに使用可能である。さらにもっと力増幅度を高めるために、さらなるカスケード式トリガーエレメント及びバネを、加えることも可能である。
【００５７】
トリガー機構のさらなる使用法としては、各々のレバー１２、１３を吸入器機構の別個の部分に連結することがあり得る。例えば、第１のレバー１２は、１回投与量のコンテナーを開けることを始動させることが可能であり、第２のレバー１３は、１回投与量の送達を始動させることが可能である。第１のレバー１２又は第２のレバー１３のいずれかにダンピングを加えることにより、作動フラップ１１の初期呼吸作動と、第２のレバー１３の解放との間に、時間遅延を導入することも、また、可能である。呼吸作動に「段階的」応答を導入するために、これを使用することが可能である。
【００５８】
レバー１２、１３が解放された後、使用者は、トリガー機構を再度使用する前に、双方のレバー１２、１３をリセットしなければならないであろう。リセット動作は、例えば空の１回投与量コンテナーを取り除くため、又は新しい１回投与量を装填するためそれを開けるなど、他の動作を使用者が吸入器１に行う場合、又は使用する前の吸入器１のプライミング動作中に、同時に起こり得る。トリガー機構によって、力がどの程度まで増幅されるかの限度は、トリガー機構をリセットする場合、使用者が、どれほど大きなエネルギーをシステムに戻せるかであると見込まれる。
【００５９】
図１Ａ〜１Ｄに示された実施態様は、バネ１４、１５を反対方向にリセットしなければならないという欠点を有する。この欠点は、図２Ａ〜２Ｂに示された、トリガー機構の代わりの実施態様によって克服される。再び、トリガー機構が吸入器１に使用される。
【００６０】
第１の実施態様と比較して、この実施態様の違いは、レバー１２、１３が、図２Ａに示すトリガー機構の初期状態において、それらが上下に重ねられたように配置されていることである。さらにその上、第１のレバー１２は作動フラップ１１に固定され、それらが同時に枢動可能なように、双方が同一のピボット１１１を有している。バネ１４、１５は、レバー１２、１３の同一側に位置し、第２のレバー１３には、第１の実施態様のリング・セグメント１１２、１２２と同一の型式の第３のリング・セグメント１３３が備えられている。ここで、第１のレバー１２は、それのピボット１１１から、第２のレバー１３のピボット１３１へ伸びている。この場合もやはり、ピボット１１１には、第１のリング・セグメント１１２が備えられ（図２Ａ及び２Ｂ中には見えていない）、これに向かって、第２のレバー１３が、それの初期位置において伸びている。
【００６１】
図２Ａに示すトリガー機構の初期状態において、第３のリング・セグメント１３３は、第３のリング・セグメント１３３及び第１のレバー１２の対応する端部との間の摩擦により、作動フラップ１１及び第１のレバー１２が枢動するのを拘止し、第１のリング・セグメント１１２は、第１のリング・セグメント１１２及び第２のレバー１３の対応する端部との間の摩擦により、第２のレバー１３が枢動するのを拘止する。
【００６２】
使用者が、吸入によって、作動フラップ１１上に十分な作動力Ｆａを及ぼす場合、図２Ｂに示すように、レバー１２、１３は解放され、双方が上方に枢動する。
【００６３】
トリガー機構をリセットするためには、レバー１２、１３の双方を下方に押して、リング・セグメント１１２、１３３を再度係合させる。
【００６４】
図３Ａから３Ｄは、本発明に記載のトリガー機構の第３の実施態様を図示する。トリガー機構は自己注射器２に使用され、カートリッジ２４の底部に位置する自己注射器２の投薬エレメント２４３を通じて、カートリッジ２４に内蔵された１回投与量の薬物２４２の送達を作動させる。カートリッジ２４は、プラグ２４１により密閉されている。
【００６５】
トリガー機構は、手動で操作する作動レバー２１、中間レバー２２、ピストン２３、第１のバネ２６、及び第２のバネ２５を含む。
【００６６】
作動レバー２１は、その端部の１つで、ピボット２１１を中心にして旋回されており、その反対側の端部に、トリガー・ボタンが備えられている。ピボット２１１の中心とトリガー・ボタンの中心との間の距離は、Ｘ5と表示される。作動レバー２１には、ピボット２１１に位置している第１のリング・セグメント２１２が備えられ、第１及び第２の実施態様のリング・セグメント１１２、１２２、１３３と同様な型式である。
【００６７】
中間レバー２２には、作動レバー２１のピボット２１１に位置している、フック形状の屈曲部が付いている。中間レバー２２の第１端部は、ピストン２３の方向を向いており、第２端部はピボットを含み、それを中心にして中間レバー２２が旋回され、中間レバー２２は、そのピボットからＸ3の距離のところで、第１のバネ２６に接続される。屈曲部と中間レバー２２のピボットとの間の距離は、Ｘ4と表示される。
【００６８】
ピストン２３の一端は、カートリッジ２４のプラグ２４１の方向を向き、他端は、第２のバネ２５に接続される。ピストン２３の表面には、中間レバー２２の第１端部が係合することが出来るノッチが備えられる。
【００６９】
ここで、トリガー機構の動作を、最初に図３Ａ〜３Ｄを参照しながら定性的に説明し、後で定量的に解析する。
【００７０】
図３Ａは、トリガー機構の初期状態を示す。バネ２５、２６の双方が圧縮されている。中間レバー２２の第１端部は、ピストン２３のノッチと係合し、ピストン２３がプラグ２４１の方向に動くのを防いでいる。中間レバー２２の屈曲部は、中間レバー２２の枢動を拘止する第１のリング・セグメント２１２に連結されている。
【００７１】
図３Ｂは、作動レバー２１が、そのピボット２１１を中心にして枢動するように、使用者が、作動レバー２１のトリガー・ボタンを十分に押した場合のトリガー機構を示す。作動レバー２１が枢動するにつれて、第１のリング・セグメント２１２は、ついには係合が解かれ、中間レバー２２を解放する。
【００７２】
図３Ｃは、中間レバー２２が解放された後のトリガー機構を示す。第１のバネ２６が伸び、中間レバー２２を枢動する。中間レバー２２の第１端部は、ピストン２３の表面にあるノッチとの係合が解かれ、ピストン２３を解放する。ここで、ピストン２３は、第４のバネ２５の作動の下に、プラグ２４１の方向へ自由に動くことが出来る。
【００７３】
図３Ｄは、ピストン２３が解放された後のトリガー機構を示す。ピストン２３がプラグ２４１へと動き、カートリッジ２４の底部方向にそれを押す。それによって、それは、カートリッジ２４内の薬物に、投薬エレメント２４３を通じて薬物の送達を推し進める圧力を及ぼす。
【００７４】
トリガー機構を定量的に考察するため、トリガー機構の初期状態において、中間レバー２２及びピストン２３上に及ぼされる、第３のバネ２６及び第４のバネ２５の力を、それぞれＦ３及びＦ４で表示する。
【００７５】
中間レバー２２の厚みは、その長さに比して無視できると仮定すると、トリガー機構の初期状態において、中間レバー２２と第２のリング・セグメント２１２との間で、第１のバネ２６によって供されるおおよその反力は、Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）である。中間レバー２２と第４のリング・セグメント２１２との間の摩擦によって引き起こされる第３の拘止トルクＴ３は、それゆえ、およそ、Ｔ３＝Ｒ3・μ・Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）であり、ここで、Ｒ3は、ピボット２１１の中心からの、第１のリング・セグメント２１２の半径である。
【００７６】
使用者は、この抵抗に打ち克つため、トリガー・ボタンに十分な作動力Ｕを与えなければならない。Ｕから生じる作動力は、Ｕ・Ｘ5である。
【００７７】
作動レバー２１は、このトルクが第３の拘止トルクＴ３を上回った場合、即ち、Ｕ・Ｘ5  ＞  Ｒ3・μ・Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）の場合、枢動を始める。それ故に、作動レバー２１が枢動するためには、第３のバネ２６の力Ｆ３は、
Ｆ３  ＜  （Ｘ4・Ｘ5／Ｘ3）・Ｕ／（Ｒ3・μ）        （８）
により制約される。
【００７８】
ピストン２３を解放するために、第１のバネ２６によって、中間レバー２２の屈曲部に供される力Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）は、μ・Ｆ４であるピストン２３と中間レバー２２との間の摩擦に、打ち克たなければならない。従って、Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）＞μ・Ｆ４ならば、ピストン２３は解放される。それ故に、トリガー機構が作動するためには、第２のバネ２５の力Ｆ４は、
Ｆ４  ＜  Ｆ３・（Ｘ3／Ｘ4）／μ                    （９）
により制約される。
標準的な値、Ｘ5＝２５ｍｍ、Ｘ3＝１５ｍｍ、Ｘ4＝３０ｍｍ、μ＝０．５、Ｒ3＝２．５ｍｍ、及びＵ＝１Ｎを代入すると、
Ｆ４  ＜  ４０Ｎ                                    （１０）
が得られる。
【００７９】
作動力Ｕ＝１Ｎと比較すると、これにより、４０倍までの力の増幅度が与えられる。増幅度は、中間レバー２２の異なった配置、及び／又は、さらなる中間レバー及びバネの使用、及び／又は、中間レバー２２を、ピストン２３の表面にあるノッチによって連結する代わりに、「転がり」連結により、ピストン２３に連結することによって、さらに高めることが出来る。
【符号の説明】
【００８０】
１：            吸入器
１０：          呼吸チャンネル
１１：          作動フラップ
１２、１３、２２：          レバー
１４、１５、２５、２６：    バネ
１１１、１２１、１３１、２１１：    ピボット
１１２、１２２、１３３、２１２：    リング・セグメント
２：            自己注射器
２１：          作動レバー
２２：          中間レバー
２３：          ピストン
２４：          カートリッジ
２４１：        プラグ
２４２：        薬物
２４３：        投薬エレメント
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ5、Ｌ1、Ｌ2、Ｚ：    距離
Ｂ：            空気流
Ｐ：            圧力降下
Ｆ３、Ｕ：      作動力
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４：    バネ力
Ｙ１、Ｙ２：    反力
Ｔａ：          作動トルク
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３：    拘止トルク
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3：       半径
μ：                  摩擦係数
【図１Ａ】
2012520706.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【国際調査報告】
2012520706.tif 000013
2012520706.tif 000014