(57)【要約】  注射装置用の駆動機構（１００）は、近位端部（１２）と遠位端部（１４）とを有するコイルばね（１０）と、コイルばね（１０）の動きを案内するように適合されたばねガイド（２０）と、コイルばね（１０）の近位端部（１２）に力を生じさせるように適合されたアクチュエータ（５０，５２，５４，５６，５８，６０）と、を有しており、ばねガイド（２０）は、湾曲した形状を有する曲線部分（２２）を有している。注射装置は、駆動機構（１００）と、中空の皮膚針を有する針押出し機構とを有しており、駆動機構（１００）は、カートリッジ（７０）から中空の皮膚針を通して薬剤を投与し、かつ注射装置から中空の皮膚針を押し出すように適合されている。
2020509871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機構（１００）を備えた注射装置（２００，３００）であって、
前記駆動機構（１００）は、
近位端部（１２）と遠位端部（１４）とを有するコイルばね（１０）と、
前記コイルばね（１０）の動きを案内するように適合されたばねガイド（２０）と、
前記コイルばね（１０）の前記近位端部（１２）に力を生じさせるように適合されたアクチュエータ（５０，５２，５４，５６，５８，６０）と、を有しており、
前記ばねガイド（２０）は、湾曲した形状を有する曲線部分（２２）を有している、注射装置（２００，３００）において、
中空の皮膚針（３１２）を有する針押出し機構（３１２，３１６Ａ，３１６Ｂ，３２０，３４０）を備え、
前記アクチュエータ（５０，５２，５４，５６，５８，６０）は、前記中空の皮膚針（３１２）を押し出した後に、当該注射装置（２００，３００）に挿入されたカートリッジ（７０）から前記中空の皮膚針（３１２）を通して薬剤を投与するように適合されていることを特徴とする、注射装置（２００，３００）。
【請求項２】
前記ばねガイド（２０）は、第１の長手方向軸（Ｌ１）に沿って延在する第１の直線部分（２４）と、第２の長手方向軸（Ｌ２）に沿って延在する第２の直線部分（２６）とを有しており、前記曲線部分（２２）は、前記第１の直線部分（２４）と前記第２の直線部分（２６）との間に設けられている、請求項１記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項３】
前記第１の長手方向軸（Ｌ１）と前記第２の長手方向軸（Ｌ２）とは、互いに実質的に平行である、請求項２記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項４】
前記第１の長手方向軸（Ｌ１）と前記第２の長手方向軸（Ｌ２）とは、同一平面内に位置している、請求項２または３記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項５】
前記ばねガイド（２０）は、内径が前記コイルばね（１０）の外径に合ったチューブ形状を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項６】
前記コイルばね（１０）は、前記ばねガイド（２０）の長さよりも大きな自由長さを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項７】
前記コイルばね（１０）の前記遠位端部（１４）付近で力を受け取り、カートリッジ（７０）のピストン（７２）に力を生じさせるように適合されたプランジャ（３０）をさらに備える、請求項１から６までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項８】
前記コイルばね（１０）は、高い炭素含有量を有する鋼から製造されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項９】
前記アクチュエータ（５０，５２，５４，５６，５８，６０）は、
雄ねじ山を有する主ねじ（５０）と、
前記主ねじ（５０）を回転させるように適合されたモータ（６０）と、
前記雄ねじ山の周りに提供される雌ねじ山を有しており、前記コイルばね（１０）の前記近位端部（１２）に力を生じさせるように適合されたナット（５２）と、
前記モータ（６０）が前記主ねじ（５０）を回転させたときに前記ナット（５２）の移動を案内するように適合されたナットガイド（５４）と、
を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項１０】
前記コイルばね（１０）は、前記主ねじ（５０）の長さよりも大きな自由長さを有している、請求項９記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項１１】
当該注射装置（２００，３００）は、さらにスイッチ（９５）を備えており、前記モータ（６０）は、前記ナット（５２）が前記スイッチ（９５）を作動させたときに前記ナット（５２）の移動および前記ナット（５２）の移動の停止を引き起こすように適合されている、請求項９または１０記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項１２】
前記モータ（６０）は、前記ナット（５２）が前記コイルばね（１０）の前記近位端部（１２）に力を生じさせる方向とは反対の方向に前記ナット（５２）を移動させるように適合されており、これによってドアロック（８２，９０，９２）が解除されるようになっている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【請求項１３】
前記アクチュエータ（５０，５２，５４，５６，５８，６０）は電気モータ（６０）を含む、請求項１から１２までのいずれか１項記載の注射装置（２００，３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、注射装置に関し、特に手持ち式注射装置に取り付けられるように適合された駆動機構を備えた注射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
手持ち式注射装置は、ユーザの手によって保持して操作することができるように、コンパクトなサイズを必要とする。他方では、ますます多くのコンポーネントおよび機構が手持ち式注射装置に取り付けられる傾向がある。例えば、手持ち式注射装置には、針押出し及び引込み機構、自動ドア開閉機構、カートリッジ穿刺機構等が含まれていてよい。しかし、このようなコンポーネントや機構全てが単一の手持ち式注射装置に取り付けられると、複数の問題が生じることがある。特に、上記のようなコンポーネントや機構の全てが、人または動物の体の皮膚に載置されるように設計された注射装置、例えば比較的小さな皮膚接触面積を有する注射装置に取り付けられた場合には、複数の問題が生じることがある。
【０００３】
米国特許第７７４９１９４号明細書は、圧縮ガスを含む圧縮ガス容器を備えた薬物送出機構に関する。ガス口が穿刺されると、圧縮ガスが容器から流出し、ガス圧力を薬物アクチュエータに加える。薬物アクチュエータは、液体薬物を含む複数のバイアルを有する薬物貯蔵アセンブリと、複数のプランジャとに連結されており、各プランジャには、対応するバイアル内で移動可能なピストンが取り付けられている。薬物送出機構内で、ガス容器は薬物アクチュエータと平行に配置されており、ガス導管が、ガス容器と薬物アクチュエータとを接続している。
【０００４】
米国特許第５９５７８８９号明細書は、チューブ容器を含むようなカートリッジから液体を制御して注入するための排出システムに関し、チューブ容器は、後端部をピストンにより閉じられており、ピストンは、チューブの前端部に配置された出口を通じて液体を押し出すために、ピストンロッドによってチューブ内へ押し込まれる。ピストンロッドは、巻き線同士が密に隣接して巻かれている柔軟ならせんであってもよい。ピストンロッドは、ピストンロッドガイドによって案内されている。
【０００５】
英国特許出願公開第２１４５７９５号明細書は、機械式トランスミッションに関し、これは、モータからまたは吸引器に設けられたピストンへ動力を伝達し、きつく巻かれた巻線の単一または二重らせんとして形成された、伸長式のトランスミッション部材を有している。
【０００６】
国際公開第２００５０７２７９５号明細書は、薬剤投与装置に関し、この薬剤投与装置は、ハウジングと、ハウジングを装置のユーザの皮膚に取り付けるための接着手段と、ハウジング内に設けられた円筒形の薬剤容器とを有しており、かつピストンが組み込まれており、かつ開いた遠位端部と、針により穿孔可能な材料から製造された閉鎖体によって閉鎖された近位端部と、ピストンを閉鎖された近位端部の方へ変位させるために、外面に長手方向に延在する第１のねじ山を備えたピストンロッドと、ピストンロッドを受容するための中心開口を備えると共に、ラチェットホイールの第１の回転方向での回転がピストンを変位させるように第１のねじ山と噛み合う第２のねじ山が設けられたラチェットホイールと、ラチェットホイールに隣接する軸線を中心として旋回可能であり、かつ第２の回転方向での旋回プレートの旋回がラチェットホイールを第１の回転方向に回転させるようにラチェットホイールの歯に噛み合う爪が設けられた旋回部材と、第２の回転方向にプレートを旋回させるための軸線から離れた第１のポイントにおいてプレートにばね力を加えるように適合されかつ配置されたロッドばねと、旋回可能なプレートを第２の回転方向とは逆の第３の回転方向に回転させるための電池式アクチュエータとを有している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、コンパクトなサイズを有する改良された注射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１記載の注射装置によって対処される。
【０００９】
注射装置用の駆動機構は、近位端部及び遠位端部を有するコイルばねと、コイルばねの動きを案内するように適合されたばねガイドと、コイルばねの近位端部に力を生じさせるように適合されたアクチュエータとを有しており、ばねガイドは、湾曲した形状を有する曲線部分を備えている。
【００１０】
本開示の意味における「近位」および「遠位」という用語は、コイルばねの近位端部に力を生じさせるためのアクチュエータの移動方向に関係している。したがって、アクチュエータがコイルばねの近位端部に力を生じさせると、コイルばねの近位端部は遠位方向に移動する。
【００１１】
「スリンキースプリング」と呼ばれることもあるコイルばねは、機械的なエネルギを蓄えかつ解放するように適合された、いかなる種類のコイルばねであってもよい。アクチュエータがコイルばねの近位端部に力を生じさせる前にコイルばねが圧縮されていないかまたは部分的にのみ圧縮されている場合、コイルばねの近位端部に力が作用すると、コイルばねは、ばねガイドに沿って移動される前にさらに圧縮されるか、または最大限に圧縮される。
【００１２】
好適には、コイルばねは高い炭素含有量を有する鋼、例えばピアノ線から製造されている。ピアノ線は、引張強度および弾性限界が高いという利点を与える。さらに、ピアノ線は、繰返荷重の下で高い応力に耐えることができる。コイルばねを二つ以上のコイルばねで置き換え、ばねガイドを、二つ以上のコイルばねを案内するように適合させることも可能である。
【００１３】
ばねガイドは、所定の移動経路に沿ったコイルばねの移動を可能にする、いかなる種類の構造体であってもよい。一実施形態では、ばねガイドは、内径がコイルばねの外径に合ったチューブ形状を有している。好適には、ばねガイドの内径とコイルばねの外径とは、コイルばねがばねガイド内を滑動するときに最小の抵抗力のみが生じるように選択される。ただし、ばねガイドは、コイルばねの安全な案内を保証するものであり、これにより、コイルばねがばねガイド内でねじれかつ／または詰まることはない。代替的に、ばねガイドは、ばねガイドの周りにコイルばねが設けられるように、外径がコイルばねの内径に合った円筒形の横断面を有していてもよい。
【００１４】
アクチュエータは、コイルばねの近位端部に力を生じさせる、すなわち、ばねガイドを通してまたはばねガイドに沿ってコイルばねを移動させるために必要な抵抗力よりも高い力を生じさせる、いかなる種類の力発生部材であってもよい。好適には、アクチュエータは、コイルばねの近位端部に一定の力を生じさせるように適合されている。
【００１５】
一実施形態では、アクチュエータは電気モータを含む。具体的には、電気モータは単一の直流（ＤＣ）電気モータであってよい。好適には、モータは比較的高いトルクを提供するように適合されている。
【００１６】
ばねガイドの曲線部分は、実質的にＵ字形であってよく、これにより第１の方向でコイルばねの近位端部に加えられた力が、第１の方向とは実質的に反対の第２の方向で、コイルばねの遠位端部に力を生じさせることになる。さらに、曲線部分は弧形、特に円弧形を有していてよい。好適には、円弧は１３５°〜２２５°の範囲の中心角を有していてよい。このようにして、アクチュエータと、アクチュエータから力を受け取る部材とを、コイルばねの遠位端部付近の近接し合う位置に配置することが可能であり、これにより、これらの部材を、コンパクトなサイズを有する手持ち式注射装置、例えばコンピュータ用マウスに似た形状を有する装置内に取り付けることができる。
【００１７】
一実施形態では、ばねガイドは、第１の長手方向軸に沿って延在する第１の直線部分と、第２の長手方向軸に沿って延在する第２の直線部分とを有しており、曲線部分は、第１の直線部分と第２の直線部分との間に設けられている。代替的に、ばねガイドは第１の直線部分と第２の直線部分のうちの一方だけを有していてもよい。さらに、第１の直線部分と第２の直線部分とはそれぞれ、曲線部分の長さと比較して、第１の長手方向軸および第２の長手方向軸に沿って比較的短い長さを有していてよい。
【００１８】
好適な実施形態では、第１の長手方向軸と第２の長手方向軸とは、互いに実質的に平行である。この場合、「実質的に平行」という用語には、第１の長手方向軸と第２の長手方向軸との交点間の、０°〜２０°の範囲の角度が含まれる。
【００１９】
さらに好適には、第１の長手方向軸と第２の長手方向軸とは、同一平面内に位置している。代替的に、第１の長手方向軸と第２の長手方向軸とは、０°〜２０°の範囲の角度で互いに交差し合う２つの異なる平面内に位置することも可能である。
【００２０】
駆動機構はさらに、コイルばねの遠位端部付近で力を受け取り、カートリッジのピストンに力を生じさせるように適合されたプランジャを有していてよい。例えば、カートリッジは、投与口と、液体薬剤を含む薬剤収容室と、ピストンとを有する薬剤収容カートリッジであってよく、ピストンは、カートリッジ内で可動であり、これにより、ピストンがカートリッジの遠位端部の方へ押圧されると、薬剤を投与口の外へ押し出すことができるようになっている。したがって、アクチュエータをカートリッジの近くに配置することが可能であり、これにより、コンパクトなサイズを有する手持ち式注射装置内に駆動機構を取り付けることができる。カートリッジ内でピストンを移動させるために、アクチュエータは、コイルばねを圧縮する力、ばねガイド内でのまたはばねガイドに沿ったコイルばねの移動に対する抵抗力、およびカートリッジ内でのピストンの移動に対する抵抗力よりも大きな力を、コイルばねの近位端部に生じさせるように構成されていてよい。
【００２１】
好適な実施形態では、アクチュエータは、雄ねじ山を有する主ねじと、主ねじを回転させるように適合されたモータと、雄ねじ山の周りに提供される雌ねじ山を有しており、コイルばねの近位端部に力を生じさせるように適合されたナットと、モータが主ねじを回転させたときにナットの移動を案内するように適合されたナットガイドと、を有している。したがって、モータによる主ねじの時計回りおよび反時計回り方向の回転は、コイルばねの近位端部に向かう方向およびコイルばねの近位端部から離反する方向でナットを移動させる。好適には、主ねじは、第１および第２の長手方向軸のうちの少なくとも１つに対して実質的に平行な方向に沿って延在している。さらに好適には、ナットの表面は、コイルばねの近位端部を押圧するように適合されている。
【００２２】
コイルばねの遠位端部付近で力を効果的に解放するために、コイルばねは、ばねガイドの長さよりも大きな自由長さを有していてよい。ばねガイドの長さよりも大きな、コイルばねの自由長さは、プランジャがカートリッジのピストンを十分に押圧可能であるということを保証することができ、これにより、カートリッジ内に収容された液体薬剤の全てまたはほとんどを、カートリッジの投与口を介して投与することができる。
【００２３】
さらに、ナットがコイルばねの近位端部に生じさせる力とは別の作用を生じさせることができるようにするために、コイルばねは、主ねじの長さよりも大きな自由長さを有していてよい。例えば、ナットがばねガイドの方へ移動するとき、カートリッジのピストンに力を生じさせる前に、ナットは、針押出し機構による中空の皮膚針の押出しを引き起こしてもよい。カートリッジは、カートリッジ内に収容された液体薬剤を、中空の皮膚針を通して人または動物の体内へ投与することができるように、中空の皮膚針に接続されてよい。このために、ナットは、中空の皮膚針の押出しを引き起こすように適合された突起を有していてよい。
【００２４】
駆動機構の正確な開始を保証するために、駆動機構はさらにスイッチを備えていてよく、モータは、ナットがスイッチを作動させたときにナットの移動およびナットの移動の停止を引き起こすように適合されている。特にモータは、ナットがスイッチを作動させたときにナットがコイルばねの近位端部に力を生じさせる方向とは反対の方向にナットを移動させ、かつナットの移動を停止させるように適合されていてよい。例えば、駆動機構を有する注射装置がスイッチにより作動されると、ナットは駆動機構の駆動動作が始まる定位置へ移動され、停止されてよい。このキャリブレーションにより、駆動機構が常に同じ位置で始動することが保証される。
【００２５】
別の好適な実施形態では、モータは、ナットがコイルばねの近位端部に力を生じさせる方向とは反対の方向にナットを移動させるように適合されており、これによってドアロックが解除される。この実施形態では、モータはコイルばねに力を加えかつドアロックを解除するという、二重の機能を有している。例えばドアロックは、カートリッジを注射装置内に装填することができるようにするドアのロックであってよい。この場合、例えば期限切れのカートリッジを交換するために、ナットがコイルばねの近位端部に力を生じさせる前に、ナットを反対の方向に移動させることができ、これによりドアロックを解除することができる。ドアロックは追加的に、駆動機構による駆動動作の開始後にドアを開けることができなくなることを保証する。
【００２６】
さらに好適には、アクチュエータは、中空の皮膚針を押し出した後にカートリッジから中空の皮膚針を通して薬剤を投与するように、適合することができる。例えば、ナットがコイルばねの近位端部に向かう方向に移動すると、移動経路の間で最初に中空の皮膚針の押出しを（例えば、中空の皮膚針を押し出す少なくとも１つのばねを解放することによって）引き起こすことができ、その後、コイルばねの近位端部に力を生じさせることによって、コイルばねの遠位端部によりカートリッジのピストンに力が加わり、その結果、カートリッジ内に収容された薬剤がカートリッジの投与口の外へ、中空の皮膚針を通して押し出される。この実施形態では、アクチュエータは、中空の皮膚針の押出しと、その後のカートリッジからの薬剤投与の二重の機能を提供する。好適には、この二重の機能は、コイルばねが主ねじの長さよりも大きな自由長さを有する場合に提供することができる。さらに、カートリッジからの薬剤の投与は、中空の皮膚針の押出し後に行われてよいため、カートリッジ内に収容された薬剤が中空の皮膚針内で詰まることを防止することができる。さらに、ドアロックの解除、中空の皮膚針の押出し、およびカートリッジからの薬剤の投与の全てがナットの移動によって引き起こされる場合には、ナットにより３つの機能を提供することができる。
【００２７】
本発明はさらに、駆動機構と、中空の皮膚針を有する針押出し機構とを有する注射装置に関し、駆動機構は、薬剤をカートリッジから中空の皮膚針を介して投与し、かつ中空の皮膚針を注射装置から押し出すように適合されている。例えば、アクチュエータが中空の皮膚針を注射装置から押し出した後で、アクチュエータはカートリッジからの薬剤の、中空の皮膚針を介した投与を引き起こしてもよい。
【００２８】
本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照してさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施形態に係る駆動機構を概略的に示す図である。
【図２】第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置を概略的に示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置を概略的に示す図である。
【図４】第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置を概略的に示す図である。
【図５】第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置を概略的に示す図である。
【図６】第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置を概略的に示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る注射装置を、カートリッジ容器が開けられた状態で概略的に示す図である。
【図８】駆動機構およびカートリッジ容器を備えた注射装置の斜視図である。
【図９】第３の実施形態に係る、針押出し及び引込み機構を備えた注射装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１には、第１の実施形態に係る駆動機構１００が概略的に示されている。駆動機構１００は、ばねガイド２０とコイルばね１０とを有している。ばねガイド２０は、曲線部分２２と、第１の直線部分２４と、第２の直線部分２６とから成る。曲線部分２２は、第１の直線部分２４と第２の直線部分２６との間に設けられている。第１の直線部分２４は、第１の長手方向軸Ｌ１に沿って延在しており、第２の直線部分は、第２の長手方向軸Ｌ２に沿って延在している。第１の長手方向軸Ｌ１と第２の長手方向軸Ｌ２とは、実質的に互いに平行である。コイルばね１０は、近位端部１２と遠位端部１４とを有しており、ばねガイド２０内で移動しかつ圧縮されるように適合されている。このために、コイルばね１０は、ばねガイド２０の内径に合った外径を有しており、したがってコイルばね１０は、ばねガイド２０を通って滑動することができるようになっている。コイルばね１０は、高い炭素含有量を有する鋼、例えばピアノ線から製造されている。ばねガイド２０は、硬質プラスチック材料から製造されている。
【００３１】
コイルばね１０の近位端部１２に（矢印で示したように）力が働くと、コイルばね１０は、ばねガイド２０を押し通され、これにより、コイルばね１０の近位端部１２に生じた力が、コイルばね１０の遠位端部１４に働くことになる、すなわち、（矢印で示した）力の方向を反転することができる。ばねガイド２０の曲率を変更することにより、すなわち、異なる形状の曲線部分２２を取り付けることにより、コイルばね１０の近位端部１２に生じた力がコイルばね１０の遠位端部１４において反転される角度を調整することが可能である。
【００３２】
図２から図６には、第２の実施形態に係る駆動機構を有する注射装置２００が概略的に示されている。図１に概略的に示した駆動機構１００が、図２から図６に示した第２の実施形態に取り付けられていてもよい。よって、同一の参照番号は同一の部材に関係し、これらを繰り返し説明することは省く。さらに、明確さのために、図２から図６に示されているが、駆動機構の動作には直接的に関係しない部材については、詳細には説明しない。
【００３３】
第２の実施形態に係る駆動機構は、第１の実施形態に係る駆動機構と、ばねガイド２０の第１の直線部分２４と第２の直線部分２６とが曲線部分２２の長さに比べて比較的短い長さを有している、という点で相違している。さらに、第１の直線部分２４および／または第２の直線部分２６を省くことも可能である。
【００３４】
図２には、駆動機構がコイルばね１０を駆動する動作を開始する前の、駆動機構の始動状態における注射装置２００が示されている。図３から図６には、始動状態後の駆動機構の動作態様が示されている。
【００３５】
図２から図６に示す注射装置２００は、雄ねじ山（図２から図６には図示せず）を有する主ねじ５０を備えている。主ねじ５０にはナット５２が設けられている。ナット５２は、主ねじ５０の雄ねじ山に適合する雌ねじ山と、突起５３とを有している。主ねじ５０が回転すると、ナット５２は主ねじ５０に沿って移動する。このために、ナットガイド（例えば、主ねじ５０と平行に延びる壁部材（図２から図６には図示せず））がナット５２を案内する。図３に矢印で示すように、ナット５２が主ねじ５０に沿ってばねガイド２０に向かって移動すると、ナット５２の表面がコイルばね１０の近位端部１２に当接し、コイルばね１０を、ばねガイド２０を通して押圧する。
【００３６】
主ねじ５０の近位端部には第１の歯車５６が設けられている。第１の歯車５６は、第２の歯車５８に噛み合っている。モータ６０が第２の歯車５８を回転し、これが主ねじ５０と共に第１の歯車を回転させ、ナット５２が主ねじ５０に沿って移動する。モータ６０は、モータ制御ユニット（図２から図６には図示せず）により制御される直流電気モータである。モータ６０は、比較的高いトルクを提供するように適合されている。モータ６０の速度は、パルス幅変調（ＰＷＥ）制御方式を用いてモータ制御ユニットにより制御される。このようにして、主ねじ５０に沿ったナット５２の一定の移動を提供することができるようになっている。
【００３７】
コイルばね１０の遠位端部１４には、プランジャ３０が設けられている。プランジャ３０は、コイルばね１０の遠位端部１４に接続され、コイルばね１０の移動により移動されてよい。注射装置２００はさらに、薬剤収容カートリッジ７０を受け入れるように適合されたカートリッジ容器８０を備えている。カートリッジ容器８０はドアロックフック８２を有していると共に、カートリッジ容器８０の開閉を可能にするドア機能を有しており、これによりカートリッジ７０を注射装置２００に挿入することができるようになっている。カートリッジ容器８０はさらに、カートリッジ７０を外側から見ることのできる窓を有している。ドアロックフック８２は第２のフック９０に係合するように適合されており、これによりカートリッジ容器８０を、図２から図６に示す閉鎖状態においてロックすることができる。さらに、第２のフック９０をドアロックフック８２の方に押圧するばね９２が設けられている。つまり、第２のフック９０は注射装置２００内に取り付けられており、二方向に可動であるように適合されている。
【００３８】
薬剤収容カートリッジ７０は、投与可能な薬剤を収容しており、かつピストン７２および投与口７４を有している。ピストン７２は、カートリッジ内で可動であり、プランジャ３０がピストン７２を初期近位位置から遠位方向に押圧すると、カートリッジ７０内に収容された薬剤がカートリッジ７０の外へ、投与口７４を通って押し出される。さらに、投与口７４は、薬剤をカートリッジ７０の外へ押し出すことができるようになる前に穿孔される隔壁（図２から図６には図示せず）によってシールすることができる。
【００３９】
注射装置２００の動作をより詳細に説明すると、ナット５２が図２に示した定位置から主ねじ５０に沿って（図３に示すように）ばねガイド２０の方に移動すると、ナット５２は（コイルばね１０と共に）コイルばね１０の近位端部１２をばねガイド２０の方に押圧する。図３に示した状態では、コイルばね１０の遠位端部１４はまだ、プランジャ３０にピストン７２を押させていない。図３に示したナット５２が図４に示した状態へ移動すると、ナット５２の突起５３が針押出し機構のレバー９８を押圧し、これにより少なくとも１つの押出し用ばねが解放されることで、中空の皮膚針（図２から図６には図示せず）を押し出す。図３に示した突起５３によりレバー９８が押圧された後で、図４から見て取れるように、レバー９８は、突起５３を備えたナット５２が図２に示した定位置に戻されることを可能にするために、時計回り方向で９０°だけ回動される。
【００４０】
図２に示したナット５２の定位置を検出するために、注射装置２００は、ナット５２により作動させることができるスイッチ９５を有している。詳細には、ナット５２が主ねじ５０に沿って移動してスイッチ９５を作動させると、ナット５２の移動は停止される。なぜなら、ナット５２は図２に示すように、その定位置に位置しているからである。特に、注射装置２００の最初の電源投入時に、スイッチ９５を用いてナット５２をその定位置に移動させることができる。このようにして、駆動機構は常に、同じ位置にあるナット５２を備えて始動することが保証される。
【００４１】
図３に示した状態から図４に示した状態へナット５２が移動することにより、中空の皮膚針が動作した後で、コイルばね１０の遠位端部１４はプランジャ３０と共にピストン７２をカートリッジ７０の遠位方向へ押圧し、これにより薬剤はカートリッジ７０の外に押し出される。ナット５２がばねガイド２０の方へさらに移動し、薬剤がカートリッジ７０の外にさらに投与されるところは、図５に示されている。
【００４２】
図６には、薬剤投与過程の終了時が示されており、終了時にプランジャ３０は、ピストン７２をカートリッジ７０の遠位端部へ押圧しており、したがって、全てのまたはほとんどの薬剤が投与口７４を通って投与される。具体的には、投与口７４から、薬剤は中空の皮膚針を通って人または動物の体内に投与される（図２から図６には図示せず）。
【００４３】
第２の実施形態に係る注射装置２００は、中空の皮膚針の押出しと、カートリッジ７０からの薬剤の投与とを、ナット５２の移動によって生じさせるという二重の機能を提供する。具体的には、中空の皮膚針を最初に押出した後で、カートリッジ７０から導管を介して中空の皮膚針を通して薬剤を投与するため、薬剤が導管内および中空の皮膚針内で詰まることが防止される。
【００４４】
図７には、第２の実施形態に係る注射装置２００が、カートリッジ容器８０が開けられた状態で概略的に示されている。カートリッジ容器８０が完全に開けられると、カートリッジ７０をカートリッジ容器８０内へ装填することができる。
【００４５】
ナット５２が（カートリッジ容器８０が閉じられた）図３に示した定位置から、図７に上部の矢印で示すように第１の歯車５６および第２の歯車５８の方へ移動されると、ナット５２の突起５３が回転ロックホイール９６を発動させる。ロックホイール９６は、第２のフック９０をばね９２の方へ押圧し、その結果、第２のフック９０とドアロックフック８２とが係合解除される。このようにして、カートリッジ容器８０を、図７に下部の矢印で示すように開けることができる。その後、カートリッジ容器８０が閉じられると、第２のフック９０はドアロックフック８２にスナップ係合し、これによりカートリッジ容器８０は図２に示したように、もはや開けることはできなくなる。
【００４６】
したがって、上述したナット５２の二つの機能に加え、ナット５２は、ドアロックを解除する、すなわちカートリッジ容器８０が開けられることを可能にするという第３の機能を生じさせることができる。
【００４７】
図８には、図２から図７に示した注射装置２００の斜視図が示されている。図８では、図２から図７に示した主ねじ５０やモータ６０等の特定の部材が省かれている。図８からは、第１の歯車５６および第２の歯車５８が配置されている場所、およびこれらが互いに相互作用する様子を、より詳細に見て取ることができる。さらに、図８には、壁として実現されたナットガイド５４が示されており、この壁に沿ってナット５２が移動するようになっており、壁は、主ねじ５０が回転するときに（図８には図示せず）ナット５２を案内する。
【００４８】
図８にはさらに、ロックホイール９６が示されている。ナット５２（図８には図示せず）による始動時に、ロックホイール９６は第２のフック９０をばね９２の方へ押圧し、その結果、第２のフック９０とドアロックフック８２とが係合解除されて、カートリッジ容器８０を開けることができるようになる。
【００４９】
図８にはさらに、第２のフック９０とドアロックフック８２とが係合解除されるとカートリッジ容器８０が自動的に開く様子が示されている。このために、カートリッジ容器８０のヒンジ８５にピン８３が設けられている。ねじりばね８４によって生じたトルクが、カートリッジ容器８０をピン８３の周りに回動させるように、図８に示す開放位置へ押圧する。
【００５０】
図９には、針押出し及び引込み機構を備えた注射装置３００が概略的に示されている。注射装置３００は、図１から図８に示した第１および第２の実施形態の各部材を有していてよい。よって、同一の参照番号は同一の部材に関係しており、これらを繰り返し説明することは省く。
【００５１】
具体的には、図９には、注射装置３００に針押出し及び引込み機構を取り付けることができる様子と、薬剤がカートリッジ７０から導管３８０を介して中空の皮膚針３１２を通じて投与される前に、中空の皮膚針３１２を人または動物の体の皮膚内へ押し出すことができる様子とが示されている。
【００５２】
針押出し及び引込み機構は、底板３１０および上板３２０を有する、注射装置３００のハウジング内に設けられている。底板３１０と上板３２０との間には、２つの鉛直方向の棒３６０および３７０が見通される。底板３１０の外面は、人または動物の体の皮膚に配置されるように適合されている。
【００５３】
注射装置３００は、中空の皮膚針３１２を有しており、中空の皮膚針３１２は、人または動物の体の皮膚の穿刺に適した針先３１３と、注射装置３００の外へ皮膚針３１２を押し出すための２つの第１の圧縮ばね３１６Ａおよび３１６Ｂと、注射装置３００内へ皮膚針３１２を引っ込めるための第２の圧縮ばね３１８とを有している。２つの第１のばね３１６Ａおよび３１６Ｂは、皮膚針３１２が押し出される軸線に対して平行に延びており、かつ上板３２０と、皮膚針３１２の近位端部に結合された第１の支持部材３４０との間に設けられている。具体的には、ナット５２（図９には図示せず）の移動により、２つの第１の圧縮ばね３１６Ａおよび３１６Ｂのばね力が解放され、これにより皮膚針３１２が、２つの第１のばね３１６Ａおよび３１６Ｂにより、注射装置３００の外へ押し出される。例えば、ナット５２の移動により、第１のばね３１６Ａおよび３１６Ｂを保持するレバー（図９には図示せず）が外され、これにより２つの第１のばね３１６Ａおよび３１６Ｂが、第１の支持部材３４０を皮膚針３１２と共に押し出す。
【００５４】
皮膚針３１２が押し出されると、針先３１３は底板３１０の外面から突出する（図９には図示せず）。第２のばね３１８は、底板３１０と第２の支持部材３５０との間に設けられており、皮膚針３１２を注射装置３００内へ引き戻すように適合されている。
【００５５】
図９にはさらに、導管３８０を介して中空の皮膚針３１２の近位端部に接続された薬剤収容カートリッジ７０が示されている。よって、導管３８０は、皮膚針３１２の近位端部とカートリッジ７０との間に流路を形成するように適合されている。
【００５６】
駆動機構は、コイルばね１０と湾曲したばねガイド２０（図９には図示せず）とを有しているため、カートリッジ７０をモータ６０の近くに配置することができ、したがって注射装置３００のサイズを縮小することができる。
【００５７】
図９には、針押出し及び引込み機構を有する注射装置３００が示されているが、駆動機構は、針押出し機構のみを有する注射装置に取り付けられてもよい。このために、第２のばね３１８が除去されてもよい。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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