(57)【要約】  薬剤送達デバイス（１）は、薬剤カートリッジ（９）を保持するためのハウジング（２）；駆動部（１８、３２）；及び駆動制御手段（４６、５２）を含む。薬剤カートリッジ（９）は、薬剤出口、及び駆動部（１８、３２）の駆動力によって駆動されるピストンロッド（１２、１４）を介して駆動することができ、そして駆動制御手段（４６、５２）によって制御される栓（２０）を有する。加えて、薬剤送達デバイス（１）は、駆動力の反対方向に、ピストンロッド（１２、１４）に拘束力を加えるための拘束手段（３８）を含む。駆動制御手段（４６、５２）によって拘束力を変えることにより、薬剤カートリッジに沿った栓（２０）の動きが制御できる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薬剤カートリッジ（９）を保持するように構成されるハウジング（２）（ここで薬剤カートリッジ（９）は、薬剤出口、及びカートリッジに沿って軸方向に可動の栓（２０）を有する）；
ピストンロッド（１２、１４）を介して駆動力を栓（２０）に加えるように構成される駆動部（１８、３２）；及び
栓に対する駆動力の適用を制御するように構成される駆動制御手段（４６、５２）；
を含む、薬剤送達デバイス（１）であって：
ピストンロッド（１２、１４）に拘束を加えるように構成される拘束手段（３８）を含み、ここで駆動制御手段（４６、５２）が、カートリッジに沿って栓（２０）を動かすための駆動力の影響下で、ピストンロッドを開放して動かすために、拘束手段を制御するように機能することを特徴とする、
上記薬剤送達デバイス（１）。
【請求項２】
拘束手段が、一端（３９）でピストンロッド（１２）に取り付けられる細長いエレメント（３８）を含み、そして駆動部（１８、３２）の力に抗してピストンロッド（１２、１４）を引くよう機能する、請求項１に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項３】
駆動部が、出口から薬剤を投与するため、薬剤カートリッジ（９）に沿って栓（２０）を押すためにピストンロッド（１２、１４）を栓（２０）に対して付勢するように構成される弾性の付勢手段（１８、３２）を含む、請求項２に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項４】
拘束手段（３８）が、弾性の付勢手段（１８、３２）の付勢作用の下で、制御された動きを支援するように構成されるアクチュエータ（４６、５２）に連結され、それにより、その中に貯蔵されたエネルギを制御可能に放出して、ピストンロッド（１２、１４）、次に栓（２０）を駆動して、デバイスの使用中薬剤の送達を達成する、請求項３に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項５】
細長いエレメント（３８）が、弾性の付勢手段（１８、３２）の作用に抗して、所定の量だけ増分的に可動であるように、アクチュエータがモーター（４６）を含む、請求項４に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項６】
薬剤カートリッジ（９）の交換を支援するためにピストンロッド（１２、１４）を後退させるための、そして同時にエネルギを使用者から弾性の付勢手段に伝達するための、使用者操作のアクチュエータ（５０）を含む、請求項３〜５の何れか一つに記載の薬剤送達デバイス。
【請求項７】
駆動部（１８、３２）に抗するピストンロッド（１２、１４）の後退によって、エネルギが使用者から弾性の付勢手段（１８、３２）に二段階の動きで伝達され、ここでその第一段階が空の薬剤カートリッジの除去を支援し、そしてその第二段階が、交換カートリッジの挿入に続く再使用のためのデバイスの設定を支援する、請求項６に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項８】
使用者操作のアクチュエータ（５０）の使用者による操作によって、ピストンロッド（１２、１４）を駆動力（１８、３２）に抗して後退させるように、細長いエレメント（３８）が、第一の歯車（５８）を介して使用者操作のアクチュエータ（５０）に連結される、請求項６又は７に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項９】
モーター（４６）が、増分的動きを支援するための第二の歯車（５６）を介して細長いエレメント（３８）に連結される、請求項５に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１０】
第一の歯車（５８）及び／又は第二の歯車（５６）がラチェットデバイス（５４）を含む、請求項８又は９に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１１】
細長いエレメント（３８）が可撓性であるが、縦方向には非伸長性である、請求項２〜５の何れか１項に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１２】
アクチュエータ（４６）が薬剤容器ハウジング（２）と並んで位置可能であるように、細長いエレメント（３８）が、その進路を変えるために表面（４２）を通り越す、請求項１１に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１３】
弾性の付勢手段が一つ又はそれ以上の圧縮ばね（１８、３２）を含む、請求項３〜５の何れか１項に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１４】
センサー（６１）が細長いエレメント（３８）の動きを検出するために備える、請求項１〜１３の何れか１項に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１５】
ピストンロッド（１２、１４）が、栓（２０）を駆動するためにはめ込み式で伸長でき、そしてカートリッジ（９）の交換を支援するためにはめ込み式で折り畳める、請求項１〜１４の何れか１項に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１６】
ピストンロッド（１２、１４）が、カップリング（１４）内にはめ込み式で受け入れ可能なピストン本体（１２）を含み、そして弾性の付勢手段が、カップリングとピストン本体の間で作用する第一の圧縮ばね（１８）、及び栓を駆動するためにピストン本体（１２）を薬剤カートリッジの軸方向に付勢するための、ハウジング部材（３６）とカップリング（１４）の間で作用する第二の圧縮ばね（３２）を含む、請求項１５に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１７】
ピストン本体（１２）及びカップリング（１４）が、ハウジング部材（３６）内にはめ込み式で受け入れ可能である、請求項１６に記載の薬剤送達デバイス。
【請求項１８】
使用者操作のアクチュエータ（５０）が、薬剤カートリッジ用の保持具を含む、請求項６〜８の何れか１項に記載の薬剤送達デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬剤送達デバイスのための改良、特に、薬剤の制御された量を投与するための携帯注射デバイス用の駆動機構における改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
注射デバイスは、患者による薬剤の自己投与のために知られている。例えば、糖尿病を患っている者はインスリンの定期的な注射を必要とし得る；他の人では成長ホルモンの定期的な注射を必要とする。注射デバイスによって、患者は用量を選択し、そしてその用量を投与することが可能になる。使用者がボタンを押すだけでよく、そして注射デバイスが薬剤の選択された用量を投与するように、このプロセスを自動化することが知られている。これによって、患者は、注射デバイスから手動で薬剤を排出しながら、投与される量を制御する仕事から救われる。これは、年配者、幼児、視力困難を患っている人、及び自らの能力を損なう糖尿病に関連する問題を患っている人に対して、特に問題である。
【０００３】
薬剤は典型的には、注射デバイス内に置かれたカートリッジ内に含有される。カートリッジは、注射デバイスから薬剤を排出するためにカートリッジの第二端に向かって駆動される、一方の端部で、栓又はピストンを有する。注射デバイスがジャケットのポケット又はハンドバック内に難なく収めるように十分小さくなければならないことが、課題である。同時に、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、カートリッジ内の最大投与位置まで、及びカートリッジの交換を可能にするため完全にカートリッジから引き出されるまでの両方に動かされることを可能にするサイズでなければならない。
【０００４】
特許文献１には、より単純な手動操作できる機構を供する目的で、注射可能な流体の送達を制御するためのデバイスが述べられている。駆動ホイールは螺旋ばねの復元力によって駆動される。駆動力は可撓性ピストンロッドの一端にかけられ、その他端は、薬剤カートリッジの栓に接触している。螺旋ばね中に貯蔵されたエネルギの開放、従って栓の駆動は、駆動ホイールに係合するロッキング・レバーによって制御される。可撓性ピストンロッドによって、ピストンロッドの一端が薬剤カートリッジの軸に対して移動されることが可能になる。
【０００５】
特許文献２には、コンパクト性及び改良された正確性を兼ね備えることを目的とする薬剤送達デバイスが述べられている。デバイスは弓状の誘導部に亘って曲げられたテープの形をしたピストンロッドを有しており、ピストンロッドの一端は薬剤カートリッジの栓に接触している。駆動力がピストンロッドの長さの部分に沿って栓に伝えられ得るように、動力化された駆動部が、その長さに沿った点でピストンロッドを押す。
【０００６】
これらのデバイスが、栓を駆動するために、そしてその後、ピストンロッドの駆動を通してピストンを後退させるために、著しい駆動トルクを供することができるモータを必要とすることは不利である。これは、次いで、より大きな形状因子に繋がるより大きなバッテリー電力を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，１２５，３９５号明細書
【特許文献２】ＷＯ０２／２８４５５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、前述の不利な点を緩和することである。
【０００９】
本発明の第一態様によると、薬剤カートリッジを保持するように構成されるハウジング（ここで薬剤カートリッジは、薬剤出口、及びカートリッジに沿って軸方向に可動の栓を有する）；ピストンロッドを介して駆動力を栓に加えるように構成される駆動部；及び栓に対する駆動力の適用を制御するように構成される駆動制御手段；を含む、薬剤送達デバイスが供され：薬剤送達デバイスが、ピストンロッドに拘束を加えるように構成される拘束手段を含み、ここで駆動制御手段が、カートリッジに沿って栓を動かすための駆動力の影響下で、ピストンロッドを開放して動かすために、拘束手段を制御するように機能することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
好ましい実施態様において、駆動部は、栓に対してピストンロッドを付勢するためのばね配置などの弾性の付勢手段を含み得る。この実施態様において、駆動力は、出口から薬剤を投与するために、薬剤カートリッジに沿って軸方向に栓を押すように機能する。拘束手段は、一端でピストンロッドに取り付けられ、そして駆動部の力に対してピストンロッドを引くように機能する細長いエレメントを含む。細長いエレメントは好ましくは可撓性であるが、縦方向には非伸長性である。それにより、本発明の実施態様において、栓の駆動又は薬剤カートリッジからのピストンロッドの後退が、ばね配置の付勢作用（bias action）と細長いエレメントによって加えられる反対向きの力の間の「押す−引く」操作を通してもたらされる。
【００１１】
拘束手段の細長いエレメントは、弾性の付勢手段の付勢する作用の下で、制御された動きを支援するために、駆動制御手段の機械的な及び／又は電子機械的なアクチュエータに連結され得る。エネルギは弾性の付勢手段中に、例えば、圧縮ばねの圧縮によって貯蔵され、そしてピストンロッドに対する駆動力を供するため、そしてそのことによってデバイスの使用中に薬剤の送達を行うために、アクチュエータによって制御された状態でそして増分的に開放される。言い換えると、ピストンロッド上の拘束の開放によって、細長いエレメントが動くこと又は「繰出すこと」（pay-out）が可能になり、そのことによって弾性の付勢手段がピストンロッドを駆動できる。電子機械的なアクチュエータは、細長いエレメントが圧縮ばねの付勢する力の作用下で、所定の量だけ増分的に可動であるように、第一の歯車を介して細長いエレメントに連結されたステッパー又は直流モータを含み得る。これによって、薬剤の送達を実施するために、ピストンロッドそして次いで栓の対応する動きが可能になる。
【００１２】
薬剤送達デバイスは、空になったとき、薬剤カートリッジのピストンを後退させ、そのことによってデバイスの再使用を支援するため、使用者操作のアクチュエータを含み得る。使用者操作のアクチュエータによるピストンの後退も、たとえば、圧縮ばねの圧縮による弾性の付勢手段中に貯蔵されるエネルギの「再チャージ」に役立ち得る。使用者操作のアクチュエータは、エネルギが使用者から弾性の付勢手段に二段階の動きで伝達される、ここでその第一段階が空の薬剤カートリッジの除去を支援し、そしてその第二段階が、交換カートリッジの挿入に続く再使用のためのデバイスの設定を支援する。この場合、細長いエレメントの端部は、使用者操作のアクチュエータの操作が、弾性の付勢手段の付勢する力に抗してピストンロッドを後退させるように、第二の歯車を介して細長いエレメントに連結され得る。第一の及び第二の歯車は歯車アセンブリーに組み合わされ得る。代替実施態様において、使用者操作のアクチュエータは、ピストンを後退させ、そして弾性の付勢手段を再チャージするための電子機械的駆動部によって代替され得る。この場合、弾性の付勢手段の圧縮ばねを同時に圧縮するように、ピストンロッドを後退位置内に駆動するために、ステッパー又は直流モータが使用され得る。駆動制御手段はステッパー又は直流モータによって細長いエレメントの動きを制御するための電子制御を含み得る。使用者操作のアクチュエータは、薬剤カートリッジ用の保持具を含み得て、そうすることによって、使用者操作のアクチュエータによるピストンの後退が、同時にカートリッジをハウジングから開放させ、そうすることによってカートリッジの交換を支援する。
【００１３】
ピストンロッドは、栓を駆動するためにはめ込み式で伸長でき、そしてカートリッジの交換を支援するためにはめ込み式で折り畳み得る。これによって薬剤送達デバイスの全体サイズの削減が供される。
【００１４】
細長いエレメントは、ピストンロッドが後退させられた状態へと動くにつれて、それ自身の回りに螺旋状に巻かれ得る。この可撓性によって、歯車及びラチェット配置が、薬剤容器ハウジングと並んで位置することができるように、プーリーホイールなどの細長いエレメントが表面を通過することが可能になる。その結果、拘束手段は、カートリッジと軸方向に一致するよう位置付けされる必要がなくなる。これによって、薬剤送達デバイスのサイズが更に低減される。
【００１５】
細長いエレメントは、ピストンロッドに取り付けられた可撓性ベルト又はケーブルから成り得て、そして駆動制御手段は、栓を駆動するためのばね駆動の偏りの下で、ピストンロッドがカートリッジの軸方向に動くことを可能にし、そのことによって薬剤を投与するべく、ベルト又はケーブルを選択的に繰り出すように適合されたブレーキ手段の形であり得る。可撓性ベルト又はケーブルの提供は、それがデバイスの長さを低減させるという利点を有する。
【００１６】
好ましくは、ブレーキ手段は、ベルト又はケーブルを選択的に繰り出すように適合された電気モータを含む。ブレーキ機構が、ベルトと駆動係合にある駆動部材も含む場合、ベルトを選択的に繰り出すために、駆動部材の動きは、電気モータによって制御され得る。好ましくは、電気モータはロッカー又はラチェットデバイスを用いて駆動部材の動きを制御する。一つの実施態様において、モータは、駆動機構をリセットするための第一軸方向とは反対の第二軸方向にピストンを動かすように、ベルト又はケーブルを再巻き上げするように適合される。あるいは、ベルト又はケーブルは、駆動機構をリセットするために手動で巻き上げることができる。
【００１７】
好ましくは、ばねの配置は、少なくとも一つの螺旋圧縮ばねを含む。特に、弾性のある手段は二つの螺旋圧縮ばねを含み得て、その場合、第一の螺旋圧縮ばねは、ハウジング部材とばねカラー又はスリーブなどのカップリングの間で作用し得て、そして第二の螺旋圧縮ばねは、栓を駆動すべくピストンを軸方向に付勢するために、カップリングとピストンの間で作用し得る。好ましい実施態様において、ピストンは軸方向に伸びているピストン本体を有しており、それは、ばねカラー内にはめ込み式で受け取られ、一方、ばねカラーはハウジング部材内に受け取られ得る。
【００１８】
本発明によると、薬剤カートリッジを保持するハウジング（ここで薬剤カートリッジは、薬剤出口、及びカートリッジに沿って軸方向に可動の栓を有する）；ピストンロッドを介して駆動力を栓に加えるように構成される駆動部；及び栓に対する駆動力の適用を制御するように構成される駆動制御手段；を含む薬剤送達デバイスが更に供され：薬剤送達デバイスが、薬剤カートリッジの交換を支援すべくピストンロッドを後退させるための、そして同時にエネルギを使用者から弾性の付勢手段に伝達するための、使用者操作のアクチュエータを含むことを特徴とする。更なる態様の好ましい実施態様において、駆動力に抗するピストンロッドの後退によって、エネルギが使用者から弾性の付勢手段に二段階の動きで伝達される、ここでその第一段階が空の薬剤カートリッジの除去を支援し、そしてその第二段階が、交換カートリッジの挿入に続く再使用のためのデバイスの設定を支援する。
【００１９】
上で画成された本発明の側面の実施態様は、注射ペン、自己注射器又は注入デバイスにおいて展開され得る。ピストンロッドの駆動を支援するデバイスへのエネルギ貯蔵が弾性の付勢手段の使用によって備えられる。これは、ピストンロッドを駆動するためのモータへの依存を減じ、モータサイズ及び動力要求の減少をもたらす利点を有する。モータサイズ及び動力要求は、歯車及びラチェットに動力を与え、弾性の付勢手段に貯蔵されるエネルギが、ピストンロッドを伸張し、その結果細長い部材からのペイング（paying）を与えるのに、減らすことができる。
【００２０】
センサーは、細長いエレメントの動きを検知するために供され得る。本発明の実施態様は、ペン注射器型のものであり得る自己注射器において展開され得る。
【００２１】
ここで、単に例として、本発明が添付図面を参照して更に述べられ、ここで類似参照符号は同様のエレメントを表す。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施態様を含み得る薬剤送達デバイスの正面図である。
【図２】薬剤カートリッジを受け取るための開放位置において示された薬剤カートリッジドアを有する図１の薬剤送達デバイスの正面図である。
【図３】本発明を具体化している薬剤送達デバイスの主要部品の斜視図であり、伸ばされた位置におけるはめ込み式のピストンロッドを示している。
【図４】図３のデバイスの断面斜視図である。
【図５】後退させられた位置におけるはめ込み式のピストンロッド組立品を示している、図３及び４のデバイスの部分断面図である。
【図６ａ】第一の歯車配置及び使用者操作のアクチュエータとのある係合の詳細を示す。
【図６ｂ】第一の歯車配置及び使用者操作のアクチュエータとの別の係合の詳細を示す。
【図７】改良された歯車配置を有するはめ込み式のピストンロッド組立品を示している本発明の実施態様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１において、薬剤送達デバイス１は、設定された用量及び薬剤カートリッジ中に残っている用量数を含めて、薬剤送達デバイスの操作に関する機能情報を表示するためのディスプレイ３を有するハウジング２を含む。使用者インターフェイスボタン４、５及び６は、使用者が、プライミング、用量の設定、薬剤カートリッジ保持具７の開放、設定された用量の投与の活性化を含む、注射器の操作を可能にするために供される。用量の送達のためにそこに針を取り付けることができる、そして続いて取り除き廃棄することができる、ねじ状のニードルハブ８が供される。（示されていない）カバーは、粒子及び液体の浸入からデバイスを保護することを助けるべく、ケース２の下方部分に亘ってはめ込まれるように供され得る。図２は、交換薬剤カートリッジ９を受け取るために、開いた位置にある、カートリッジ保持具及びドア７を有する薬剤送達デバイス１を示す。
【００２４】
図３は、図１及び２のケース１内の（示されていない）シャーシに固定され得る、本発明を具体化している薬剤デバイス１０の主要操作部品の斜視図である。図３は、図４の断面図と関連付けて述べられるであろうし、そして薬剤カートリッジ９が空であるときに、完全に伸ばされた状態におけるデバイス１０のピストンロッドを示す。デバイス１０は、スリーブ１４にはめ込み式で連結されたプランジャー１２を有するピストンロッドを含む。一般的に円筒状の形のものであるプランジャー１２は、プランジャーの外部に沿って伸びる第一の圧縮ばね１８の一つの１７を支えるために半径方向に外側に向かって伸びるその一端で境板１６を有する。境板１６は圧縮ばね１８によって薬剤カートリッジ９の栓２０に向かって無理やり押される（urge）。スリーブ１４はチューブ状であり、そして第一の圧縮ばね１８の他の端２６を受け取るための環状ポケット２４を画成する二重壁を有する。プランジャー１２及びスリーブ１４は、完全に伸ばされた位置にあるときに、それらが離れることを防ぐために協働する相互係合リム２８を有する。スリーブ１４は、スリーブ１４の外部に沿って伸びる第２の圧縮ばね３２の一端に当接する（abut against）、半径方向に伸びているフランジ３０を有する。第一及び第二の圧縮ばね１８、３２は、共にデバイス１０の弾性の付勢手段を形成し、それは、抗力が無い場合、矢印Ａの方向に付勢する力をかけるように作用し、そこでピストンロッドが図３及び４において説明された通り、伸ばされた位置内にピストンロッドを付勢する。栓２０が薬剤カートリッジ９の軸長さを横切ったときに、最後の薬剤用量が送達されるので、伸ばされた位置が達せられる。第二の圧縮ばね３２の他端は、デバイスが後退させられた状態にあるときに、ピストンロッドを収容するためのハウジング３６の境板３４に当接する（図５を参照）。デバイスを再使用するために、薬剤カートリッジ９を交換することができ、そしてその中に含有された薬剤を送達するためにカートリッジ９に沿って軸方向に栓２０を付勢するべく、弾性の付勢手段が「再チャージされる」ように、ピストンロッドは、図５において示される通り、ハウジング３６内に後退させられなければならない。図５から明らかなように、デバイス１０が後退させられた状態にあるとき、プランジャー１２はスリーブ１４内に位置し、その結果次いでハウジング３６内に位置する。この状態において、第一の及び第二の圧縮ばね１４、３２は圧縮された又は「チャージされた」状態にある。
【００２５】
デバイス１０は、可撓性であるが非伸縮性のベルトで形成され得る細長いエレメント３８の形をした拘束手段を含む。細長いエレメント３８はスリーブ１４及びプランジャー１２を通過し、その一端３９はプランジャー１２の境板１６に取り付けられる。細長いエレメント３８は第二の圧縮ばね３２を軸方向に通過し、そして境板３４中の開口部４０を通って出る。細長いエレメント３８は、その他端４５で歯車駆動４４と係合するために、ハウジング３６の外側及び薬剤カートリッジ９と平行にそしてそれらに並んで伸びるように、ケース２のシャーシ上に旋回的に支持される一対のプーリー４２に亘って、二つの９０度に回転する部分を作る。矢印Ｂの方向に、細長いエレメント３８上に引っ張り力をかけると、弾性の付勢手段の伸長力（extension force）、つまり、圧縮ばね１８、３２に抗するように、それは作用する。引っ張り力は伸張力に等しくそして反対向きであり得るためピストンロッドは静止状態にある。細長いエレメント３８は、以下に、より詳細に述べられるように、ブレーキデバイス、ロック又はラチェットデバイスによって静止位置に保持される。細長いエレメント３８はまた、以下に、より詳細に述べられるように、使用者によって手動で及び／又は歯車駆動４４を介して、動力化された駆動部４６によって、ピストンロッドを後退させるための弾性の付勢手段の伸張力に抗して引っ張られ得る。模式的に示されているバッテリーパック４８は、動力化された駆動部４６に動力を与えるために供される。
【００２６】
動力化された駆動部４６は、電子的制御又はアクチュエータ５２の制御下にあるステッパー又は直流モータであり得る。動力化された駆動部４６は、ラチェットタイプの操作において歯車駆動４４の歯車５６と係合する偏心的に搭載された爪５４を介して歯車駆動４４に連結される。歯車駆動４４は歯車５６の直径よりも小さい直径の内部歯車ホイール５８を含む。内部歯車ホイール５８は細長いエレメント３８と係合するための差し込み口６０（spigot）を有する。弾性の付勢手段の伸長力によって、細長いエレメント３８が張力下に置かれる。はめ込み式のピストンロッドが、図４に置いて示された伸ばされた位置にあるとき、細長いエレメント３８の端４５は、その端４５が歯車駆動４４に近づくように、その最も伸ばされた位置にある。細長いエレメント３８は差し込み口６０と接触状態に留まらなければならない。もし歯車駆動４４が駆動されて図４における矢印Ｅの方向に回転されるならば、細長いエレメント３８が弾性の付勢手段の伸張力に抗して矢印Ｂの方向に引かれるように、差し込み口６０には、細長いエレメント３８上の対応する（示されていない）歯と協働する（示されていない）歯が供される。（示されていない）誘導部が、差し込み口６０に接触して細長いエレメント３８を保持するために供され得る。誘導部は、細長いエレメント３８の自由端４５を、それが後退させられた状態に戻るとき、デバイス中の自由空間内に向かわせるようにも作用する。自由空間は、バッテリー４８と並んで走る（run）。細長い部材の自由端４５は、歯付きベルトが対応するコックの歯と係合を維持するのを助けるために、一定の力のばね又は巻かれたばねによる張力下に保持され得る。センサー６１は細長いエレメント３８の動きを検出するために供され得る。この場合、爪５４は歯車５６に亘って滑る。歯車駆動４４に駆動力が全くかからないとき、爪５４は歯車５６の歯を捕捉して、その回転を抑制し又はロックする。これによって細長いエレメント３８の伸びが防がれ、そしてそのためはめ込み式のピストンロッドの伸びが防がれる。
【００２７】
デバイスが薬剤送達モードにあるとき、プランジャー１２は、図５において説明された通りの完全に後退させられた状態から、図４において説明された通りの伸ばされた状態に、ラチェット操作において歯車５６から爪５４の係合を開放することによって可動である。偏心的に搭載された歯止め５４及び歯車５６の間の係合は、電子的制御５２によって制御できる状態で解除される。電子的制御５２は、所定の数の歯車５６の歯によって歯車駆動４４の回転を許すために、爪５４が開放されるように、駆動部４６を制御して回転させるように機能する。これによって、弾性の付勢手段の伸長力下で、デバイスから送達されるべき望まれる薬剤用量に対応する量だけ、細長いエレメント３８が繰り出される。
【００２８】
細長いエレメント３８と差し込み口６０の間の歯での係合の代わりに、細長いエレメント３８の端４５は差し込み口６０に対してクリンプ加工され得る。この場合、はめ込み式のピストンが図５の後退させられた位置にあるとき、細長いエレメント３８は、差し込み口６０の回りに螺旋状に包まれる（示されていない）。細長いエレメント３８は、薬剤の投与中に薬剤カートリッジ９に沿って軸方向に栓２０を押す、弾性の付勢手段の伸長力の下で、矢印Ｅの方向に抗して上述の通り、爪５４及び歯車５６のラチェット操作によって歯車駆動４４が回転することが可能になるように、巻き戻される。
【００２９】
薬剤カートリッジ９が空であるとき、はめ込み式のピストンロッドは、カートリッジ９の交換を可能にするために、図５において示された位置内に後退させられる必要がある。駆動部４６は、弾性の付勢手段に抗して細長いエレメント３８を引くべく、図４における矢印Ｅの方向に歯車駆動４４を電子機械的に駆動して回転させるように作用され得て、そしてその結果、栓２０を図５において示された後退位置内に持って行く。バッテリーの電力を保存するため、この操作は、電子的制御５２によるプログラム化された制御下で、ゆっくりと比較的長い時間に亘って実行され得る。図５は新しい薬剤カートリッジ９の部分を示す。しかしながら、例示された実施態様において、デバイス１０には、薬剤カートリッジ９を交換するために、患者が手動でピストンロッドをハウジング３６内に後退させることによってデバイスをリセットすることができるように、グリップを有する使用者が操作できるアクチュエータ５０が備わっている。この手動操作は、弾性の付勢手段中に保存されるエネルギの再チャージにも役立つ。使用者が操作できるアクチュエータ５０は、薬剤カートリッジ９の首を保持するための開口部６２を有する。デバイス１０を手動で再チャージするために、患者は、使用者が操作できるアクチュエータ５０を掴み、そしてそれを図４及び６ａにおける矢印Ｃの方向に引く。使用者が操作できるアクチュエータ５０には、第一の及び第二のラック部材６４及び６６がそれぞれ備わっている。ラック部材６４、６６には、内部歯車ホイール５８の歯と係合する歯が備わっている。ラック部材６４と６６の間の間隔（spacing）は、好ましくは内部歯車ホイール５８の直径より小さい。初期に、使用者が操作できるアクチュエータ５０が、デバイスの外へ図６ａにおいて示された通りの矢印Ｃの方向に引かれるとき、ラック部材６４の歯は内部歯車ホイール５８と係合する。この行動の最中に、ラック部材６６の歯は、内部歯車ホイール５８の対応する歯に亘って滑る（図６ａを再度参照）。この行動によって内部歯車ホイール５８が、図４、６ａ及び６ｂにおいて示された通りの矢印Ｅの方向に回転され、それによって差し込み口６０が回転されて、上述のように張力（つまり、引っ張り力）が細長いエレメント３８に与えられる。この引っ張り作用は、圧縮ばね１８及び３２によってもたらされた伸張力に打ち克つように、細長いエレメント３８によってプランジャー１２の境板１６に伝達される。これによって、次に、ピストンロッドがハウジング３６に向かって引かれる。その点でピストンロッドが薬剤カートリッジ９に沿って実質的に半分まで後退させられる、その最大限まで、使用者が操作できるアクチュエータ５０が引き出されるにつれて、使用者が操作できるアクチュエータ５０は、図６ｂの矢印Ｄの方向へデバイス内に押し戻される。次いで、図６ｂにおいて示される通り、ラック部材６６は、内部歯車ホイール５８と係合し、そしてラック部材６４の歯は、係合から抜け出す。従って、使用者は、使用者が操作できるアクチュエータ５０をデバイス１０内に矢印Ｄの方向に押し戻すことによって、ピストンロッドを完全に後退させられた状態に戻すまでの残り（rest）を後退させることができる。この操作���に、爪５４は歯車５６の歯に亘って滑る。一旦、使用者が操作できるアクチュエータ５０が、その最大限まで引き出されると、空の薬剤カートリッジ９をデバイス１０から除くことができて、そして薬剤で満たされたものと交換することができる。使用者が操作できるアクチュエータ５０をデバイス内に押し戻すことによって、弾性の付勢手段のリセットが完了する。上記機構によって、薬剤カートリッジ９の交換という単純な行為によって、デバイスのリセットが使用者に対して供される。言い換えると、デバイスはカートリッジ交換中に駆動力を自動的に再チャージする。
【００３０】
リセットされたデバイス１０は、薬剤の測られた用量をいつでも送達できる。上の記述から明らかなように、デバイスがリセットされた状態にあるとき、圧縮ばね１８、３２ははめ込み式のピストン上に伸長力を働かせる。この伸長力は、細長いエレメント３８によってバランスを取られるか又は「拘束される」。細長いエレメント３８は、歯車５６とロック状態で係合するよう偏らせられている爪５４のおかげで、位置を保持される。電子的制御５２が駆動部４６を駆動するにつれて、偏心的な駆動によって爪５４が歯車５６の所定の数の歯に亘って持ち上げられることが可能になり、それによって次に、歯車駆動４４を対応する量だけ回転させることが可能になる。これによって、圧縮ばね１８、３２の伸長力の下で、はめ込み式のピストンロッドの対応する伸びを伴って、細長いエレメント３８が動くことが可能になる。従って、ピストンロッドのプランジャー１２は、デバイスから薬剤の望まれる用量を投与するために、薬剤カートリッジ９に沿って軸方向に栓を押す。代替実施態様において、薬剤の望まれる用量を送達するために、使用者によって操作される「クリッカー（clicker）」が、歯車５６の所定の数の歯に亘って爪５４を開放するように採用され得る。
【００３１】
図７は、異なる伝導装置７０（gearing）及びモータ７１配置が採用されること以外は、図１〜６を参照して述べられたものと類似した代替実施態様を示す。この伝導装置配置７０は、伝導装置配置７０の回転を制御するための爪５４の代わりにロッカー７２を有する。伝導装置配置７０はラチェットギア７３を含み、そして細長いエレメント３８を駆動するためのロッカーギア７４は第一実施態様に類似した方法である。この実施態様において、ロッカーギア７４は、（示されていない）一方向ラチェットによってラチェットギア７３に連結され、そしてモータ７１によって、直接的に又は（示されていない）中間歯車を介して駆動され得る。
【００３２】
ロッカーギア７４は、ギア７３、７４の間の一方向ラチェット連結の故にラチェットギア７３も時計回りに回転されるように、モータ７１によって時計回りに（矢印Ｆの方向に）駆動され得る。ラチェットギア７３の回転によって、（差し込み口６０に類似した）差し込み口ギア７６が反時計回りに矢印Ｆの反対方向に回転させられる。差し込み口ギア７６のこの動きによって、細長いエレメント３８と差し込み口ギア７６の間の係合の故に、細長いエレメント３８が矢印Ｂの方向に引かれる。細長いエレメント３８とピストンロッドの間の係合の故に、ピストンロッドは後退させられ、その結果、薬剤カートリッジへのアクセスが可能になる。細長いエレメントと差し込み口ギア７６の間の係合、及び細長いエレメントによるピストンロッドの後退は、前の実施態様と類似であると考えられるであろう。
【００３３】
ロッカーギア７４が伝導装置７１によって反時計回りに（矢印Ｆの反対方向に）駆動されるとき、ラチェットギア７３は、一方向ラチェット連結のため、回転されない。この場合、ロッカーギア７４の回転によって、ロッカー７２の歯７７が、ロッカーギア７４の対応するねじ溝７８との係合を解除される。この作用のせいで、ロッカー７２がその中心軸７５の回りに揺り動かされ、そしてロッカー歯７７がラチェットギア７３上のねじ溝７９との係合を解除される。ラチェットギア７３がロッカー７２との係合を解除するにつれて、ラチェットギア７３は、圧縮ばね１８、３２によってもたらされた張力、及びピストンロッド、細長いエレメント３８及び差し込み口ギア７６の間の係合のせいで、ロッカー７２の歯７７がラチェットギア７３のねじ溝７９と再係合するまで、矢印Ｆと反対方向にスリップする。この作用によって細長いエレメント３８は、弾性の付勢手段１８、３２の伸長力下で、増分量だけ「繰り出され」、そしてその結果、モータが回転し続けるので、第一実施態様に類似した方法で、望まれる薬剤用量がデバイスから送達される。
【００３４】
本発明は、現在考えられる最も実用的でありかつ好ましい実施態様に関して述べられたが、本発明は、開示された配置に限定されず、むしろ本発明の範囲内に含まれる種々の修正及び同等構造を包含することが意図されていると理解されるべきである。例えば、拘束手段は歯付きのベルトを含む必要はなくて、ピストンロッドの制御された前進を可能にするために、ピストンロッド及び適するブレーキデバイスに接続されたケーブル又は他の可撓性部材を含み得るであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【国際調査報告】
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