JP2016518185A - 洗練された駆動機構を含む自動薬物注射デバイス - Google Patents

Abstract

薬剤の用量の設定および投薬のためのハンドヘルド薬物注射デバイス（１０）であって、軸方向（１、２）に延びるハウジング（２０）と、用量設定および駆動機構（３）とを有し、−ハウジングの側壁にあり、２つの用量標示ホイール（５４、５６）を係合する回転可能な用量設定部材（５０）と、−用量設定中に、ばね要素（７８）の作用に反して駆動スピンドル（８０）およびハウジングに対して軸方向で変位可能であり、スピンドルギアを形成するために駆動スピンドル（８０）とねじ係合されるスリーブ形状の部分（７２）を有し、かつ用量設定部材の歯車（５８）と係合されたラック部分（７１）を有する駆動部材（７０）と、−近位端で、用量投薬のために軸方向にシフト可能なトリガボタン（４０）によって解放可能なラチェット機構（１４０、１５０）に連係され、遠位端で、ピニオン（８６）を介して駆動スリーブ（９０）に連係された駆動スピンドル（８０）とを含み、駆動スリーブ（９０）は、ねじ付きのピストンロッド（１２０）と係合するためのクラッチを形成するために軸方向でシフト可能であり、ねじ付きのピストンロッド（１２０）は、遠位軸方向（１）でピストン（１４）を変位させるためにカートリッジ（１２）のピストン（１４）に係合し、トリガボタン（４０）は、駆動スピンドル（８０）を保持するラチェットを解放して駆動スピンドル（８０）を自由に回転させ、駆動スリーブ（９０）とピストンロッド（１２０）の間のクラッチを閉じ、それにより、駆動ばね（７８）は駆動部材（７０）を前方に押すことができ、それによりスピンドル（８０）を回転させ、これがさらに駆動スリーブ（９０）を回転させ、これがさらに、ピストンロッド（１２０）の螺旋前進運動を生成する、ハンドヘルド薬物注射デバイス（１０）。駆動リミッタ要素（１３０）も、ピストンロッドと同軸駆動スリーブの間に含まれる。

Description

本発明は、薬物送達デバイス用の駆動機構、およびそれぞれの薬物送達デバイスに関する。特に、本発明は、とりわけ単一および／または最終用量制限機構を含み、さらに比較的大きい用量標示ディスプレイを含むペン型の注射器など、注射デバイスに関する。

液体薬剤の単一または複数の用量を設定および投薬するための薬物送達デバイスが、当技術分野でそれ自体よく知られている。一般に、そのようなデバイスは、通常の注射器と実質的に同様の目的を有する。

薬物送達デバイス、特にペン型の注射器は、いくつかのユーザ固有の要件を満たさなければならない。たとえば、患者が糖尿病など慢性疾患を患っているとき、患者は、身体的に虚弱であることがあり、視覚障害を持つこともある。したがって、家庭薬物療法（ｈｏｍｅ ｍｅｄｉｃａｔｉｏｎ）のために特に意図されている適切な薬物送達デバイスは、構造的に丈夫である必要があり、かつ使用が容易であるべきである。さらに、デバイスおよびその構成要素の操作および一般的な取扱いは、分かりやすく、容易に理解可能であるべきである。さらに、用量設定および用量投薬（ｄｏｓｅ ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ）手順は、操作が容易でなければならず、不明瞭であってはならない。

典型的には、そのようなデバイスは、投薬すべき薬剤で少なくとも一部充填されたカートリッジを受け取るように適用されたハウジングまたは特定のカートリッジホルダを含む。デバイスは、カートリッジのピストンと動作可能に係合するように適用された変位可能なピストンロッドを通常は有する駆動機構をさらに含む。駆動機構およびそのピストンロッドによって、カートリッジのピストンは、遠位または投薬方向に変位可能であり、したがって、薬物送達デバイスのハウジングの遠位端区域と解放可能に連結される穿孔アセンブリを介して所定量の薬剤を押し出す。

薬物送達デバイスによって投薬すべき薬剤は、多用量カートリッジ（ｍｕｌｔｉ−ｄｏｓｅ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ）に提供および収容される。そのようなカートリッジは、典型的には、遠位方向では穿孔可能な封止体によって封止され、近位方向ではピストンによってさらに封止されたガラス状胴部を含む。再使用可能な薬物送達デバイスでは、空のカートリッジは新たなカートリッジに交換可能である。それとは対照的に、使い捨てタイプの薬物送達デバイスは、カートリッジ内の薬剤が完全に投薬された、または使い果たされたときに丸ごと廃棄されるべきである。

そのような多用量薬物送達デバイスでは、カートリッジ内に残った薬物の量を超える用量の設定を妨げるために、少なくとも最終用量制限機構が必要とされる。これは、設定された用量が完全に注射されるとユーザが思い込む、場合によっては危険な状況を回避するためである。内容物終了（ｅｎｄ−ｏｆ−ｃｏｎｔｅｎｔ）機構または最終用量機構を含むいくつかの薬物送達デバイスは既に存在する。

ペン型の注射器などの薬物送達デバイスは、設定された用量のサイズをユーザに表示するように動作可能な用量標示機構も提供する。典型的には、そのような薬物送達デバイスのハウジングは、用量のサイズを表す数値が現れる用量標示窓を含む。

特に、視覚障害を持つ高齢の患者または使用者の場合、そのような用量標示数値の読取りは時として難しい。たとえばインスリンの注射に適用されたデバイスでは、典型的な用量サイズは、インスリンの０〜１２０Ｉ．Ｕ．（国際単位）の間で異なる。典型的な薬物送達デバイスのかなりコンパクトな設計および制限された幾何学的寸法により、そのような用量標示数値のサイズはかなり小さい。したがって、視覚障害を持つ人には、比較的小さい数値の正確な読取りはかなり難しい。しかし、そのような薬物送達デバイスは、自己薬物治療用に意図されているので、実際に設定されている用量のサイズをユーザが正確に確認することが可能であることが重要である。

したがって、本発明の目的は、知られている薬物送達デバイスの欠点をなくし、用量の設定と投薬の両方に関して直感的な操作を可能にする、薬物送達デバイスの駆動機構を提供することである。別の目的は、視覚障害を持つ人にさえ容易に明確に読み取ることができる用量標示機構を提供することである。

別の目的では、本発明は、薬剤の用量を設定および投薬するための、さらには単一および／または最終用量制限機構を特徴とする薬物送達デバイスの駆動機構を提供する働きをする。

さらなる狙いは、そのような駆動機構と、また、ピストンで封止されてそのような駆動機構のピストンロッドに動作可能に係合されたカートリッジとを含む薬物送達デバイスを提供することである。この薬物送達デバイスは、かなり容易に直感的に取り扱うことができるはずである。

第１の態様では、薬剤の用量を投薬するための薬物送達デバイスの駆動機構が提供される。駆動機構は、軸方向に延びるハウジングを含む。ハウジングは、実質的に管状または円筒形状とすることができ、この形状は、ユーザが片手で駆動機構を、したがって、薬物送達デバイス全体を把持して操作することを可能にする。また、ハウジングは、ユーザの手のひらに滑らかにフィットする長方形状または立方形状でもよい。

駆動機構は、駆動機構によって投薬すべき薬剤を収容するカートリッジのピストンと動作可能に係合するピストンロッドをさらに含む。カートリッジはピストンを含み、ピストンは、軸方向遠位方向での変位によって、ピストンの軸方向変位に対応する薬剤の量をカートリッジから押し出す働きをする。ピストンは、典型的には、軸方向近位方向でカートリッジを封止する。ピストンロッドは、カートリッジのピストンを軸方向遠位方向に変位させる働きをする。したがって、ピストンロッドは、遠位方向に向かう推力または圧力をカートリッジのピストンに加えて、投薬すべき薬剤のそれぞれの量に対応する所定の距離にわたってピストンを遠位方向に変位させるように動作可能である。

さらに、駆動機構は、用量投薬中にピストンロッドと動作可能に係合可能な駆動スピンドルを含む。駆動スピンドルは、ハウジング内に回転可能に支持され、好ましくは軸方向で固定される。駆動スピンドルは、用量の設定中には用量増分方向に回転され、用量の投薬中には逆方向、したがって用量減分方向にのみ回転するように、排他的に動作可能である。好ましくは、駆動スピンドルは、用量投薬中にのみピストンと選択的に係合可能である。

用量設定に関して、駆動スピンドルとピストンロッドは、互いに動作可能に係合解除される。このようにすると、ピストンロッドとの相互作用なしで、薬剤の所要の用量を設定することができる。駆動スピンドルがピストンロッドと動作可能に係合されて、ピストンロッドを遠位方向、したがって用量投薬方向に前進させるのは、用量投薬中のみである。

駆動機構は、さらに、用量設定中、ばね要素の作用に反して駆動スピンドルに対して軸方向で変位可能な駆動部材を設けられる。駆動部材は、駆動スピンドルとねじ係合されて、一種のスピンドルギアを形成する。好ましくは、駆動部材は、駆動スピンドルに対して、およびハウジングに対して軸方向で変位可能である。駆動部材は、さらに、ハウジングに回転可能にロックされ、したがってハウジングに対して摺動可能に変位することのみを可能にされる。

駆動部材と駆動スピンドルがねじ係合されるので、駆動スピンドルに対する駆動部材の軸方向変位が、軸方向で固定された駆動スピンドルを回転させる。駆動部材の用量設定軸方向変位は、典型的には圧縮ばねの形態でのばね要素の作用に反して動作可能である。しかし、用量投薬または用量注射のために、付勢または張力付与されたばね要素は、駆動部材をその初期位置に戻すために駆動要素として働くことができる。

したがって、用量投薬中、駆動部材は、ばねの作用によって軸方向で変位され、それにより駆動スピンドルの逆向きの回転を誘起する。駆動スピンドルは、そのような用量投薬回転中にピストンロッドと動作可能に係合可能であるので、それに従ってピストンロッドが前進する。

軸方向で変位可能な駆動部材とばね要素の相互係合によって、駆動部材に対して軸方向に向かう摺動を誘起することによって、駆動機構に機械エネルギーを貯蔵することができる。したがって、用量の設定に関して、一般には、駆動部材の軸方向に向かう摺動変位で十分である。

さらに、駆動部材と駆動スピンドルのねじ係合のリードに応じて、駆動部材と駆動スピンドルの異なる伝達比（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｒａｔｉｏ）を実現することができ、様々な特定の適用シナリオに駆動機構を適用させる。ばね要素によって付勢されるのは駆動部材のみであるので、駆動部材と駆動スピンドルの様々な異なる伝達比は、それぞれのリードを実装することによって実現することができ、ばね要素を修正する必要はない。

好ましくは、駆動部材は、用量の設定のために、ばね要素の作用に反して軸方向近位方向に変位可能である。このとき、駆動スピンドルは、用量増分方向に回転する。用量訂正のために、または設定された用量の減分と共に生じるまたは用量投薬中に、駆動部材は、ばね要素の作用下で遠位方向に駆動される。したがって、駆動部材と駆動スピンドルのねじ係合により、駆動スピンドルはこのとき逆方向に、したがって用量減分または用量投薬方向に回転する。

さらなる実施形態では、駆動部材は、駆動スピンドルとねじ係合された中空スリーブ部分を含み、さらに、軸方向に延びる歯付きラック部分を含む。典型的には、中空スリーブ部分と歯付きラック部分は、相互連結バーによって半径方向で互いに引き離されている。軸方向では、中空スリーブ部分と歯付きラック部分は、少なくとも一部重なることがある。

中空スリーブ部分は、駆動スピンドルと雄ねじと係合するために雌ねじを含む。このようにすると、駆動スピンドルに対する駆動部材の軸方向に向かう変位が、駆動スピンドルの用量増分または用量減分回転を誘起する。歯付きラック部分は、典型的には細長い形状であり、軸方向に延び、用量機構または用量設定部材のピニオンと嵌合するように軸方向で横並びに配置されたいくつかの歯を特色とする。中空スリーブ部分と、半径方向でずれた歯付きラック部分とを含む駆動部材の設計は、駆動機構のハウジングの略平坦な、またはスリムな設計を可能にする。なぜなら、半径方向で見たときに、歯付きラック部分と中空スリーブ部分を互いに並べて配置することができるからである。

さらなる実施形態では、駆動機構はまた、ハウジングの側壁に回転可能に取り付けられた用量設定部材を含む。用量設定部材は、好ましくは、駆動部材、特にその歯付きラック部分と動作可能に係合可能である。ハウジングの側壁に用量設定部材を配置することは、用量の設定のため、および設定された用量のサイズをユーザに表示するために駆動機構の非常に直観的で容易な取扱いを提供する。また、ハウジングの側壁内への用量設定部材の組込みは、ハウジングの略平坦な形状の長方形または立方形の設計のためにも有益である。ハウジングが軸方向に垂直な実質的に長方形の断面を有すると仮定して、長方形断面のより大きな側壁部分に、またはその側壁部分内に用量設定部材を取り付けることができる。

さらなる実施形態では、駆動部材のラック部分は、歯車のピニオンと係合される。典型的には、歯車は、さらに用量設定部材と動作可能に係合される。歯車は、用量設定部材と直接係合されてよい。歯車は、用量設定部材の構成要素でもよく、または、たとえば何らかの種類の伝動装置（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｇｅａｒ）によって、回転可能な用量設定部材と動作可能に係合されてもよい。

たとえば、用量設定構成の歯車の回転可能な変位をばね要素の作用に反する駆動部材の軸方向摺動変位に変換するためのラックアンドピニオンギアを提供することができる。ラック部分および／またはそれぞれの伝動装置と係合された歯車も、駆動機構およびそのハウジングの略平坦な設計を支援することができる。

別の実施形態では、駆動部材は、上からハウジング内に軸方向で摺動可能に配設される。このために、駆動部材とハウジングは、ハウジングに対する駆動部材のよく定義された軸方向変位を支援する相互に係合する案内構造を含むことができる。たとえば、駆動部材は、歯付きラック部分の側面から突出する隆起部分を含むことがあり、隆起部分は、ハウジングの対応する形状の案内構造内に摺動可能に受け取られる。さらに、中空スリーブ部分も、ハウジングの対応する形状の溝と係合するために、半径方向外側に延びる突出部を含むことがある。

好ましくは、駆動機構の歯付きラック部分とスリーブ部分はどちらも案内構造を含み、案内構造は、それぞれハウジングの対応する形状の軸方向に伸びる案内構造と係合するように動作可能である。このようにすると、駆動部材の両方の部分、したがってラック部分とスリーブ部分をハウジング内で個別に確実に案内することができる。ハウジング内の駆動部材の二重の摺動支援によって、実質的に傾斜または傾きのないハウジングに対する駆動部材の軸方向変位を実質的に提供することができる。

さらなる実施形態では、駆動部材は、遠位止め具と近位止め具の間でハウジングに対して軸方向で変位可能である。したがって、ハウジングに対する駆動部材の軸方向に向かう変位は、両方の軸方向で範囲を定められる。このようにすると、ハウジングに対する駆動部材の用量増分および用量減分軸方向変位を、所定の限度の間に限定することができる。

典型的には、遠位止め具は、ゼロ用量構成に対応し、近位止め具は、最大用量構成に相関して画成し、最大用量構成は、インスリン注射デバイス用の駆動機構の場合には１２０Ｉ．Ｕ．に対応することがある。近位止め具によって、設定すべき最大用量を実質的に制限することができる。駆動部材が近位止め具と係合して当接するとき、駆動部材のさらなる近位方向に向かう変位を実質的に妨げることができる。典型的には、駆動部材が用量設定部材の歯車と係合されるので、用量設定部材のさらなる用量増分回転が実質的に阻止される。

さらに、駆動スピンドルに対する駆動部材の軸方向で範囲を定められた変位により、駆動スピンドルのさらなる用量増分回転も実質的に妨げられる、または阻止される。

ゼロ用量構成に対応することがある逆側の遠位止め構成に達するとき、遠位止め具自体または追加のクリック部材は、用量投薬手順の終了に達していること、および用量投薬がたった今終了したことをユーザに示す可聴クリック音を発生するために、駆動部材と可聴音を伴って相互作用することができる。

典型的にはハウジングによって提供される遠位止め具および／または近位止め具は、好ましくは、駆動部材の中空スリーブ部分と係合する。典型的な実施形態では、ハウジングの近位止め具と遠位止め具は、駆動部材のスリーブ部分の半径方向外側に延びる突出部を摺動可能に受け取るように適用されたハウジングの溝のそれぞれの近位および遠位端に配置される。そのような実装形態では、中空スリーブ部分の半径方向外側に延びる突出部は、二重の機能を提供する。突出部は、ハウジングに対して駆動部材を軸方向で案内し、かつハウジングに対する駆動部材の近位および遠位止め位置を画成する働きをする。

さらなる実施形態では、ばね要素は、駆動スピンドルの周りに延びる圧縮ばねを含む。このようにすると、ばね要素、駆動スピンドル、および駆動部材の入れ子型または交互配置型の配置を得ることができる。好ましくは、ばね要素はまた、駆動部材の周りに少なくとも部分的に延びる。このようにすると、ばね要素と駆動部材は、相互に安定して、駆動スピンドルに対する駆動部材の滑らかな軸方向変位を支援することができる。

さらなる実施形態では、ばね要素は、駆動部材と駆動スピンドルの間で軸方向で延びる。ここで、駆動スピンドルは、ばね要素のための近位止め具として働く半径方向外側に延びるリムまたはフランジ部分を含む。また、好ましくは、駆動部材は、ばね要素の逆側の端部を受け取るために、対応する形状の半径方向外側に延びるリムを含む。

ばね要素は、駆動部材および／または駆動スピンドルと押込み係合されてもよい。しかし、ばね要素を所定位置に保つには、駆動スピンドルおよび駆動部材のそれぞれの半径方向外側に延びるリム部分またはフランジ部分に対するばね要素の対向する軸方向端部区域の相互軸方向当接で十分である。さらに、ばね要素は、駆動部材がその遠位止め位置にあるときに最低限だけ張力付与されることが意図される。

追加として、さらなる実施形態によれば、駆動スピンドルは、ラチェット部材と回転可能に係合される歯付きリムを含む。歯付きリムは、好ましくは、駆動スピンドルの近位端に提供される。歯付きリムは、同様に、ばね要素の近位端を軸方向で支持するように適用された半径方向外側に延びるフランジ部分として働くことができる。好ましくは、駆動スピンドルの歯付きリムは、ラチェット部材と回転可能に係合される。このようにすると、駆動スピンドルの用量増分および／または用量減分方向での回転を、ラチェット部材によって回転可能にロックする、または回転可能に固定することができる。

したがって、ばねの作用に反する駆動部材の近位方向に向かう変位を所定位置でロックすることができる。なぜなら、駆動部材のスリーブ部分とねじ係合された駆動スピンドルが、ラチェット部材によって、自由に回転するのを実質的に妨げられるからである。

ラチェット部材は、駆動スピンドルの回転運動をロックするように動作可能なクラッチ機構を提供する働きをする。このようにすると、駆動スピンドルに対する、またはハウジングに対する駆動部材の近位方向に向かう変位によって圧縮されるときに、ばね要素に機械エネルギーを貯蔵することができる。

好ましくは、ラチェット部材は、駆動スピンドルの歯付きリムを選択的に連係または解放するように構成可能である。連係構成では、駆動スピンドルは、ラチェット部材によって回転可能にロックされる。しかし、解放構成では、歯付きリム、したがって駆動スピンドルは、掛止要素に対して、およびハウジングに対して自由に回転する。このとき、引張ばね要素に貯蔵された機械エネルギーを解放することができる。なぜなら、駆動スピンドルが自由に回転し、それにより、予め張力付与された（ｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙ−ｔｅｎｓｉｏｎｅｄ）ばね要素の作用の下で駆動部材を遠位方向に変位させるからである。

別の実施形態では、ラチェット部材は、少なくとも１つの円弧形状の掛止要素を含み、掛止要素は、駆動スピンドルの歯付きリムと選択的に係合または係合解除するように半径方向で可変に応力付与可能（ｖａｒｉａｌｙ ｓｔｒｅｓｓａｂｌｅ）である。駆動スピンドルとラチェット部材の解放および連係は、ラチェットの掛止要素の修正によって排他的に得ることができる。

好ましくは、掛止要素は、半径方向で枢動可能に支持されるか、または半径方向で弾性変形可能であり、可変の調節可能な強さで駆動スピンドルの歯付きリムと係合する。したがって、掛止要素と駆動スピンドルの歯付きリムとの係合の度合いを修正することによって、駆動スピンドルの回転をそれぞれ連係または解放することができる。

さらに、ラチェット部材の可変に応力付与可能な掛止要素によって、中間構成も想定可能であり、ここで、歯付きリムおよび駆動スピンドルは、一般に、依然として掛止要素と機械的に係合しながら回転することを可能にされる。そのような構成では、掛止要素は、駆動スピンドルの回転運動を一部および／または漸進的にのみ妨害し、それにより、たとえば用量投薬手順中に駆動スピンドルの角速度を低下させる。したがって、駆動スピンドルの角速度は、ラチェット部材によって調整または修正することができる。

一般に、ラチェット部材が、ラチェット部材の外周の周りに均質に分散された複数の掛止要素を含むことが想定可能である。典型的には、ラチェット部材は、駆動スピンドルの歯付きリムを受け入れるためにカップ形状のレセプタクルを含む。このとき、円弧形状の掛止要素が、カップ形状のラチェット部材の側壁の一部を形成し、またはラチェット部材の側壁に組み込まれる。

別の実施形態では、用量設定部材は、第１の用量標示ホイールおよび第２の用量標示ホイールに回転可能に係合されて、ハウジングの用量標示窓内に、数値の少なくとも第１および第２の桁を表示する。第１および第２の用量標示ホイールは、駆動機構のハウジング内に同軸に配置される。第１および第２の用量標示ホイールは、ディスク形状であり、それらの外側面にある一連の用量標示数値を特色とする。したがって、第１および第２の用量標示ホイールの回転軸は、ハウジングの用量標示窓から半径方向でずらされる。

第１の用量標示ホイールは数値０〜９を表示するように適用され、第２の用量標示ホイールは０〜１２の数値を表示することができ、それにより、合わさって、数値０、１、２、３、４、…、１１９、および１２０を表す。第１および第２の用量設定部材は、典型的には、たとえば、相互に係合するスプロケットとピニオンによって噛合される。第１および第２の用量標示ホイールが直接噛合されることも、第１と第２の用量標示ホイールの間の所要の伝達比を提供する働きをする少なくとも１つの追加の歯車が提供されることもある。

第２の歯車に対する回転運動の伝達は、典型的には、より少数のコグを有する歯車によって提供され、コグは、１０桁の間隔に対応する角度距離だけ第１の歯車が回転される度に第２の歯車がさらに１段階回転されるように、互いに離隔される。

別の実施形態によれば、駆動機構は、さらに、駆動スピンドルの遠位端に固定されたピニオンを含む。このピニオンは、さらに、ハウジング内に回転可能に支持された駆動スリーブと噛合される。このようにすると、駆動スピンドルの用量増分および用量減分回転を駆動スリーブに直接伝達することができる。駆動スリーブは、中空形状を有し、ピストンロッドを受け入れるように適用される。ピニオンが駆動スリーブと噛合されるので、駆動スピンドルと駆動スリーブは、半径方向でずらして配置され、それにより、駆動機構およびその周囲のハウジングの略平坦であるが横方向に細長い設計を可能にする。

好ましくは、駆動スリーブは、駆動部材の半径方向外側に延びる歯付きラック部分とは逆向きの駆動スピンドルからの半径方向ずれで配置される。駆動ホイールのピニオンおよび歯車または歯付きリムの軸方向寸法は、駆動スリーブが、ピニオンに対して、したがって駆動スピンドルに対してある程度は軸方向で変位可能であるようなものである。駆動スリーブの軸方向変位によって、クラッチ機構を実装することができ、それにより、用量設定構成と用量投薬構成の間で駆動機構を切り替えることができる。

さらなる実施形態では、駆動スリーブは、遠位止め位置と近位止め位置との間で軸方向で変位可能である。その遠位止め位置では、駆動スリーブは、ピストンロッドと回転可能に係合されて、ピストンロッドを遠位方向に駆動させる。しかし、近位止め位置では、駆動スリーブは、ピストンロッドから係合解除される。このようにすると、駆動スリーブは、用量設定手順中に、ピストンロッドとの衝突なく、駆動スピンドルと共に回転することができる。駆動スリーブの遠位方向に向かう変位によってのみ、それぞれのクラッチ機構が起動される。

クラッチ機構は、二重の機能を提供する。第１の態様では、クラッチ機構は、駆動スリーブをピストンロッドと動作可能に係合する働きをする。第２の態様では、クラッチ機構は、駆動スピンドルをラチェット部材から解放する働きをする。用量投薬構成と用量設定構成の両方で駆動スリーブおよび駆動スピンドルが恒久的に噛合されるので、駆動スピンドルの解放は、駆動スピンドルの用量減分回転をもたらすことができ、これは、駆動スピンドルの遠位端に位置するピニオンによって駆動スリーブのそれぞれの回転に変換される。

クラッチ機構の二重の機能は、好ましくは順次に作用可能である。用量設定モードから用量投薬モードへの駆動機構の切替え中、ハウジングに対するまたは駆動部材に対する駆動スピンドルの回転が許可される前に、駆動スリーブとピストンロッドの相互係合が確立される。このようにすると、軸方向に変位可能な駆動部材によって付勢されるばね要素に蓄積された機械エネルギーが節約され、したがって概して無制御に消散するのを実質的に妨げられる。

さらなる実施形態では、駆動機構はまた、ハウジングの近位端に位置する軸方向に変位可能な用量投薬ボタンを含む。典型的にはユーザの親指で操作可能な用量投薬ボタンの遠位方向に向かう変位は、クラッチ機構を起動させることができ、駆動スリーブとピストンロッドを回転可能に係合し、駆動スピンドルのラチェット機構を解放する。

用量投薬ボタンは、典型的には、別のばね要素、たとえば注射ばねの作用に反して遠位方向に押下可能である。それぞれのばね要素は、たとえば、軸方向で、用量投薬ボタンの近位端面の内向き部分とラチェット部材の近位端面との間に配設される。

ここで、用量投薬ボタンが、用量設定モードから用量投薬モードに駆動機構を切り替えるためにラチェット部材および駆動スリーブと個別に係合すると特に有益である。

特に、用量投薬ボタンは、長方形状のハウジングの断面全体にわたって延びる。用量投薬ボタンは、圧縮ばねを受け取るために中空キャップ形状を有し、圧縮ばねによって、用量投薬ボタンをラチェット部材に対して軸方向で付勢させることができる。

さらに、用量投薬ボタンは、遠位方向に延びるストラットまたはそれぞれの延長部を含み、駆動スリーブの近位方向に面するフランジ部分と直接係合する。遠位方向に延びるストラットによって、駆動スリーブは、たとえば注射ばねの作用に反して、用量投薬ボタンの遠位方向に向かう押下によって遠位方向に変位される。追加として、駆動スリーブは、別のばね要素と係合され、このばね要素は、用量投薬ボタンによって及ぼされる遠位方向に向かう推力が存在しなくなると直ぐに、駆動スリーブをその近位止め位置に戻す働きをする。

一般に、駆動部材と動作可能に係合されたばね要素によって、半自動薬物送達デバイスを提供することができる。用量設定手順中、ばね要素は、付勢されたばね要素の弛緩作用によって薬物送達デバイスの用量投薬作用が排他的に駆動される程度まで歪付与（ｓｔｒａｉｎｅｄ）または張力付与される。したがって、用量投薬は、用量設定手順において予め張力付与および歪付与されたばね要素の作用によって完全に決定される。

別の態様によれば、本発明はまた、薬剤の用量を投薬するための薬物送達デバイスに関する。薬物送達デバイスは、上述したような駆動機構と、薬物送達デバイスによって投薬すべき薬剤を少なくとも部分的に充填されたカートリッジとを含む。カートリッジは、駆動機構のハウジング内または薬物送達デバイスのカートリッジホルダ内に配置され、カートリッジホルダは、ハウジングに解放可能または非解放可能に固定される。したがって、薬物送達デバイスは、薬剤を充填されたカートリッジを受け取って収容するためにカートリッジホルダを含む。

使い捨て薬物送達デバイスの場合、カートリッジは、空になったときに交換されず、デバイスがそのまま処分されることが意図される。再使用可能なデバイスでは、駆動機構がリセットされ、空のカートリッジは、一般に新たなカートリッジに交換される。

本出願の文脈では、遠位方向は、投薬およびデバイスの方向を指し、ここで、好ましくは、薬剤の送達のために生物学的組織または患者の皮膚に挿入される両先端注射針を有するニードルアセンブリが提供される。

近位端または近位方向は、投薬端から最も離れたデバイスまたはその構成要素の端部を示す。典型的には、作動部材が薬物送達デバイスの近位端に位置され、この作動部材は、用量の設定のために回転されるようにユーザによって直接操作可能であり、かつ用量の投薬のために遠位方向に押されるように操作可能である。

本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、少なくとも１つの薬学的に活性な化合物を含む医薬製剤を意味し、
ここで、一実施形態において、薬学的に活性な化合物は、最大１５００Ｄａまでの分子量を有し、および／または、ペプチド、タンパク質、多糖類、ワクチン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、酵素、抗体もしくはそのフラグメント、ホルモンもしくはオリゴヌクレオチド、または上述の薬学的に活性な化合物の混合物であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病関連の合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチの処置および／または予防に有用であり、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、糖尿病または糖尿病性網膜症などの糖尿病に関連する合併症の処置および／または予防のための少なくとも１つのペプチドを含み、
ここで、さらなる実施形態において、薬学的に活性な化合物は、少なくとも１つのヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ−１）もしくはその類似体もしくは誘導体、またはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４もしくはエキセンジン−３もしくはエキセンジン−４の類似体もしくは誘導体を含む。

インスリン類似体は、たとえば、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８−Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリン、およびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。

インスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９−Ｎ−ミリストイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイル−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８−Ｎ−パルミトイル−ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−ミリストイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０−Ｎ−パルミトイル−ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−パルミトイル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（Ｎ−リトコリル−γ−グルタミル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）−ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９−Ｎ−（ω−カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。

エキセンジン−４は、たとえば、Ｈ−Ｈｉｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｌｅｕ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｍｅｔ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ａｌａ−Ｖａｌ−Ａｒｇ−Ｌｅｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｌｙｓ−Ａｓｎ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−ＮＨ２配列のペプチドであるエキセンジン−４（１−３９）を意味する。

エキセンジン−４誘導体は、たとえば、以下のリストの化合物：
Ｈ−（Ｌｙｓ）４−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，ｄｅｓＰｒｏ３７エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）
、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）；または
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，ＩｓｏＡｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）、
（ここで、基−Ｌｙｓ６−ＮＨ２が、エキセンジン−４誘導体のＣ−末端に結合していてもよい）；

または、以下の配列のエキセンジン−４誘導体：
ｄｅｓＰｒｏ３６エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２（ＡＶＥ００１０）、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
ｄｅｓＭｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２；
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ｌｙｓ６−ｄｅｓＰｒｏ３６［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−Ｌｙｓ６−ＮＨ２、
Ｈ−ｄｅｓＡｓｐ２８，Ｐｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−ＮＨ２、
ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−（Ｌｙｓ）６−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（Ｓ１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２、
Ｈ−Ａｓｎ−（Ｇｌｕ）５−ｄｅｓＰｒｏ３６，Ｐｒｏ３７，Ｐｒｏ３８［Ｍｅｔ（Ｏ）１４，Ｔｒｐ（Ｏ２）２５，Ａｓｐ２８］エキセンジン−４（１−３９）−（Ｌｙｓ）６−ＮＨ２；
または前述のいずれか１つのエキセンジン−４誘導体の薬学的に許容される塩もしくは溶媒和化合物
から選択される。

ホルモンは、たとえば、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、ゴセレリンなどの、Ｒｏｔｅ Ｌｉｓｔｅ、２００８年版、５０章に列挙されている脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストである。

多糖類としては、たとえば、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩がある。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。

抗体は、基本構造を共有する免疫グロブリンとしても知られている球状血漿タンパク質（約１５０ｋＤａ）である。これらは、アミノ酸残基に付加された糖鎖を有するので、糖タンパク質である。各抗体の基本的な機能単位は免疫グロブリン（Ｉｇ）単量体（１つのＩｇ単位のみを含む）であり、分泌型抗体はまた、ＩｇＡなどの２つのＩｇ単位を有する二量体、硬骨魚のＩｇＭのような４つのＩｇ単位を有する四量体、または哺乳動物のＩｇＭのように５つのＩｇ単位を有する五量体でもあり得る。

Ｉｇ単量体は、４つのポリペプチド鎖、すなわち、システイン残基間のジスルフィド結合によって結合された２つの同一の重鎖および２本の同一の軽鎖から構成される「Ｙ」字型の分子である。それぞれの重鎖は約４４０アミノ酸長であり、それぞれの軽鎖は約２２０アミノ酸長である。重鎖および軽鎖はそれぞれ、これらの折り畳み構造を安定化させる鎖内ジスルフィド結合を含む。それぞれの鎖は、Ｉｇドメインと呼ばれる構造ドメインから構成される。これらのドメインは約７０〜１１０個のアミノ酸を含み、そのサイズおよび機能に基づいて異なるカテゴリー（たとえば、可変すなわちＶ、および定常すなわちＣ）に分類される。これらは、２つのβシートが、保存されたシステインと他の荷電アミノ酸との間の相互作用によって一緒に保持される「サンドイッチ」形状を作り出す特徴的な免疫グロブリン折り畳み構造を有する。

α、δ、ε、γおよびμで表される５種類の哺乳類Ｉｇ重鎖が存在する。存在する重鎖の種類により抗体のアイソタイプが定義され、これらの鎖はそれぞれ、ＩｇＡ、ＩｇＤ、ＩｇＥ、ＩｇＧおよびＩｇＭ抗体中に見出される。

異なる重鎖はサイズおよび組成が異なり、αおよびγは約４５０個のアミノ酸を含み、δは約５００個のアミノ酸を含み、μおよびεは約５５０個のアミノ酸を有する。各重鎖は、２つの領域、すなわち定常領域（Ｃ_Ｈ）と可変領域（Ｖ_Ｈ）を有する。１つの種において、定常領域は、同じアイソタイプのすべての抗体で本質的に同一であるが、異なるアイソタイプの抗体では異なる。重鎖γ、α、およびδは、３つのタンデム型のＩｇドメインと、可撓性を加えるためのヒンジ領域とから構成される定常領域を有し、重鎖μおよびεは、４つの免疫グロブリン・ドメインから構成される定常領域を有する。重鎖の可変領域は、異なるＢ細胞によって産生された抗体では異なるが、単一Ｂ細胞またはＢ細胞クローンによって産生された抗体すべてについては同じである。各重鎖の可変領域は、約１１０アミノ酸長であり、単一のＩｇドメインから構成される。

哺乳類では、λおよびκで表される２種類の免疫グロブリン軽鎖がある。軽鎖は２つの連続するドメイン、すなわち１つの定常ドメイン（ＣＬ）および１つの可変ドメイン（ＶＬ）を有する。軽鎖のおおよその長さは、２１１〜２１７個のアミノ酸である。各抗体は、常に同一である２本の軽鎖を有し、哺乳類の各抗体につき、軽鎖κまたはλの１つのタイプのみが存在する。

すべての抗体の一般的な構造は非常に類似しているが、所与の抗体の固有の特性は、上記で詳述したように、可変（Ｖ）領域によって決定される。より具体的には、各軽鎖（ＶＬ）について３つおよび重鎖（ＨＶ）に３つの可変ループが、抗原との結合、すなわちその抗原特異性に関与する。これらのループは、相補性決定領域（ＣＤＲ）と呼ばれる。ＶＨドメインおよびＶＬドメインの両方からのＣＤＲが抗原結合部位に寄与するので、最終的な抗原特異性を決定するのは重鎖と軽鎖の組合せであり、どちらか単独ではない。

「抗体フラグメント」は、上記で定義した少なくとも１つの抗原結合フラグメントを含み、そのフラグメントが由来する完全抗体と本質的に同じ機能および特異性を示す。パパインによる限定的なタンパク質消化は、Ｉｇプロトタイプを３つのフラグメントに切断する。１つの完全なＬ鎖および約半分のＨ鎖をそれぞれが含む２つの同一のアミノ末端フラグメントが、抗原結合フラグメント（Ｆａｂ）である。サイズが同等であるが、鎖間ジスルフィド結合を有する両方の重鎖の半分の位置でカルボキシル末端を含む第３のフラグメントは、結晶可能なフラグメント（Ｆｃ）である。Ｆｃは、炭水化物、相補結合部位、およびＦｃＲ結合部位を含む。限定的なペプシン消化により、Ｆａｂ片とＨ−Ｈ鎖間ジスルフィド結合を含むヒンジ領域の両方を含む単一のＦ（ａｂ’）２フラグメントが得られる。Ｆ（ａｂ’）２は、抗原結合に対して二価である。Ｆ（ａｂ’）２のジスルフィド結合は、Ｆａｂ’を得るために切断することができる。さらに、重鎖および軽鎖の可変領域は、縮合して単鎖可変フラグメント（ｓｃＦｖ）を形成することもできる。

薬学的に許容される塩は、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、Ｎａ＋、またはＫ＋、またはＣａ２＋から選択されるカチオン、または、アンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１〜Ｒ４は互いに独立に：水素、場合により置換されたＣ１〜Ｃ６アルキル基、場合により置換されたＣ２〜Ｃ６アルケニル基、場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０アリール基、または場合により置換されたＣ６〜Ｃ１０ヘテロアリール基を意味する）を有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、「Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ」１７版、Ａｌｆｏｎｓｏ Ｒ．Ｇｅｎｎａｒｏ（編）、Ｍａｒｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｅａｓｔｏｎ、Ｐａ．、Ｕ．Ｓ．Ａ．、１９８５およびＥｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙに記載されている。

薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物である。

本発明の精神および範囲から逸脱することなく本発明に様々な修正および変更を施すことができることが当業者にはさらに明らかになろう。さらに、添付の特許請求の範囲で使用される任意の参照符号は、本発明の範囲を限定するものとは解釈すべきでないことに留意されたい。

以下、図面を参照しながら本発明の様々な実施形態を述べる。

薬物送達デバイスの概略正面図である。 薬物送達デバイスの側面図である。 図２とは反対側から見た別の側面図である。 図２によるＡ−Ａによる薬物送達デバイスを通る横断面図である。 駆動機構の構成要素の分解図である。 前から見たときの用量標示構成の斜視単独図（ｐｅｒｓｐｅｔｉｖｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｖｉｅｗ）である。 後側から図６による用量標示構成を示す図である。 図７による用量標示および用量設定構成の拡大図である。 図２による横断面Ｂ−Ｂを示す図である。 前から見たときの、交互配置された第１および第２の用量標示ホイールの単独図である。 後側から図１０によるホイールを示す図である。 ハウジング内に組み立てられた用量標示ホイールの部分切欠き斜視図である。 ハウジング内に配置された駆動スピンドルの部分切欠き斜視図である。 駆動スリーブの部分切欠き拡大図である。 駆動スリーブ、駆動スピンドル、および駆動部材の相互係合の斜視図である。 ピストンロッドと係合された駆動ホイールの斜視図である。 ハウジングを有さない駆動機構の単独側面図である。 駆動スピンドルと駆動スリーブの相互の相互作用を概略的に示す図である。 駆動部材が近位止め位置にある状態での駆動機構の構成を示す図である。 下側ハウジング部分内部の駆動機構の組立てを概略的に示す図である。 用量投薬ボタンと共にＢ−Ｂに沿った断面を示す図である。 用量設定ボタンと調整部材との相互係合の拡大斜視図である。 解放構成での調整部材と共に、図２による断面Ｂ−Ｂを示す図である。 用量投薬ボタンが完全に押された状態で図２２による斜視図を示す図である。 組み立てられた薬物送達デバイスの部分切欠き図である。 ゼロ用量構成に達する前の駆動部材の長手方向断面図である。 ゼロ用量構成に達した駆動部材を示す図である。

図１および２に示されるように、薬物送達デバイス１０が、上側ハウジング部分２１および下側ハウジング部分２２を含む概して長方形または立方形のハウジング２０を含む。この実施形態では、上側ハウジング部分２１は、駆動機構３の構成要素をその上に組み立てるための取付基部として働く。このとき、下側ハウジング部分２２は、カバーとして働き、このカバーは、好ましくは、駆動機構３の様々な構成要素をそれらの所定位置で安定させて保つ。しかしまた、代替実施形態では、上側および下側ハウジング部分の役割は相互交換される。

ハウジング２０の長方形状は、特に、ユーザが片手でデバイス１０を持って掴むように適用される。したがって、薬物送達デバイス１０は、軸方向に延びる細長い形状を有する。この文脈において、軸方向の遠位方向は、参照番号１で表され、反対の近位方向は、参照番号２で表される。ハウジング２０、特にその半体２１、２２の両方が、カートリッジ窓２３を含む。

カートリッジ窓２３は、上側および／または下側ハウジング部分２１、２２に凹部を含み、ハウジング内部に組み立てられたカートリッジ１２の充填レベルの視覚検査を可能にするように少なくとも部分的に透明である。さらに、ハウジング２０の遠位端は、着脱可能なキャップ２４を提供されて保護される。キャップ２４は、上側および下側ハウジング部分２１、２２によって形成されるねじソケット２５を保護するために、上側および下側ハウジング部分２１、２２の遠位端と押込み係合する（ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ ｅｎｇａｇｅ）。

ねじソケット２５は、ニードルアセンブリ１５、特に両先端注射針を提供するカップ形状の針ハブ１６を受け取るように適用される。様々な図において、特に図１、２、ならびに図６および７において、ニードルアセンブリ１５は、針キャップ１７と共に示されており、針キャップ１７は、用量投薬手順を行う前に、ニードルアセンブリ１５から取り外される。ハウジング２０に固定されたカートリッジ１２は、薬物送達デバイス１０によって投薬すべき薬剤を充填された管状の胴部を含む。

胴部は、ピストン１４によって近位方向２で封止され、ピストン１４は、カートリッジ１２の胴部内部で、軸方向１、２で摺動可能に配設される。カートリッジ１２のピストン１４は、ピストンロッド１２０と動作可能に係合可能である。駆動機構３のピストンロッド１２０は、ピストン１４を遠位方向１に駆動させるために遠位方向に向かう推力または圧力をピストン１４に加えるように動作可能である。このようにして、カートリッジ１２の内部に流体圧力が蓄積する。

カートリッジ１２の遠位投薬端がニードルアセンブリ１５と連結され、それにより、近位方向に延びる針の先端部分がカートリッジの遠位に位置された封止体、たとえばセプタムを貫通するとき、所定量の薬剤が、カートリッジ１２からニードルアセンブリ１５を介して生物学的組織に押し出される。

図１に示されるように、ハウジング２０は、保護キャップ２４を受け取るように適用された区室２９を含む。この目的で、ハウジング２０の遠位端面は、保護キャップを摺動可能に受け入れることを可能にする図５に示されるようなスリット２９ａを含む。ここで、スリット２９ａは、ヒンジとして働き、デバイスが使用されるときにキャップ２４を枢動し、摺動可能に受け取る。このようにすると、キャップ２４は、ハウジング２０に着脱不可能に取り付けられ、なくなることはない。

以下、用量の設定を述べる。

用量を設定するために、ユーザは、典型的には、ハウジング２０を片手で持ちまたは掴み、上側ハウジング部分２１に位置された用量設定部材５０を回転、特にダイアルし始める。図１０に詳細に示される用量設定部材５０は、外縁部と、円板形の用量設定部材５０を横切って延びる中央把持バー５２とを含む円形のボタンを含む。把持バー５２は、用量設定部材５０を２つの凹部に分割し、その直観的な容易な把持を可能にする。

図１０に矢印によって示されるように、薬物送達デバイス１０によって投薬すべき用量を増分または減分させるために、用量設定部材５０は、時計周り５に、たとえば用量を増分するように回転され、または反時計周りに、たとえば用量を減分するように回転される。用量設定部材５０は、図１０および１１に示されるように用量標示構成に直接連結される。図１２の断面に示される用量設定部材５０は、用量標示ホイール５４と回転可能に連結される。

図１２に示されるように、用量標示ホイール５４は、用量設定部材５０の対応する形状のレセプタクル内に受け取られる軸方向に延びる軸を含む。図示されていないが、軸とレセプタクルはスプライン連結される。用量標示ホイール５４および用量設定部材５０の軸およびレセプタクルは、対応する形状の溝と係合される少なくとも１つの突出部を含む。

図１２にさらに示されるように、用量設定部材５４のレセプタクル５１、特にその側壁は、ハウジング２０の内方向に延びる固定縁部と押込み係合され、それにより、用量設定部材５０をハウジング２０に対して軸方向で固定するが、用量設定部材５０がハウジング２０に対していずれかの方向に回転できるようにする。

用量標示ホイール５４は、第１の用量標示ホイールとして働き、図１０に示されるようにその外周に一連の用量標示数値を有する。ここで、用量設定部材５０と第１の用量標示ホイール５４は、同軸に位置合わせされる。用量標示ホイール５４は、用量設定部材５０の外周を実質的に取り囲む外縁部を特色とする。

用量設定部材５０と第１の用量標示ホイール５４とのスプライン連結された直接係合により、いずれかの方向への用量設定部材５０の回転が、第１の用量標示ホイール５４のそれぞれの回転に直接変換する。その結果、図２５に示されるように、用量標示ホイール５４の側に印刷されたそれぞれの数値がハウジング２０の用量標示窓２６に現れる。

第１の用量標示ホイール５４は、スプロケット５５を含み、歯車５８の外側歯車付きリム５９と係合する。図１１に示される歯車５８は、歯車５８の歯車付きリム５９から軸方向にずらされたさらなるスプロケットまたはピニオン６０を含む。後で説明するように、スプロケット６０は、駆動部材７０の歯付きラック部分７１と係合される。

スプロケット６０と反対の側に、歯車５８は、隔離および分離されたコグ（ｃｏｇ）６２を特色とするリム構造６１を含む。これらのコグ６２は、第２の用量標示ホイール５６の歯車付きリム５７またはスプロケットと係合するように動作可能である。図１０および１１に示されるように、第２の用量標示ホイール５６は、１０、２０、３０など第２の一連の１０進数（ｔｅｎ ｄｉｇｉｔ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇ ｎｕｍｂｅｒｓ）を提供する。隔離され、円周方向で分離されたコグ６２によって、第１の用量標示ホイール５４が回転するときに、第２の用量標示ホイール５６の段階式の増分回転が達成される。

実際、２つの用量標示ホイール５４、５６によって、たとえば０〜１２０のすべての数がハウジング２０の用量標示窓２６に示される。２つのインターリーブされた用量標示ホイール５４、５６の実装は、かなり大きなスケールの表示を可能にし、それにより、視覚障害を持つ人でさえ、表示される数値を読み取ることが可能になる。

第１および第２の用量標示ホイール５４、５６は、対向して配設されたハウジング部分２１の内側に提供されたクリック部材（ｃｌｉｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）３１、３０と係合する冠歯車５３、５７ａをさらに含む。図１２に示されるように、内方向に延びるピン形状のクリック部材３１が、第１の用量標示ホイール５４の側面に位置された冠歯車５３と係合する。それに対応して、第２の用量標示ホイール５６も、ハウジング２０の対応する形状のクリック部材３０と嵌合するように冠歯車５７ａを含む。

第１および第２の用量標示ホイール５４、５６とそれぞれのクリック部材３１、３０との相互係合は、用量設定部材５０が用量増分方向または用量減分方向のいずれかに回転されるときに、可聴クリック音を提供する。このようにして、用量設定部材５０をいずれかの方向にダイアルするときに、可聴フィードバックがユーザに提供される。

たとえば図７、８、１９、および２０に示されるように、歯車５８の中央に位置されたスプロケット６０は、駆動部材７０の歯付きの細長いラック部分７１と噛み合う。駆動部材７０は、そこを通って延びる駆動スピンドル８０に対して軸方向で変位可能である。駆動部材７０は、駆動スピンドル８０を受け取るためにスリーブ部分７２を含み、駆動スピンドル８０は、たとえば図１３および２０に示されるように、軸受３３によってハウジング２０内に軸方向で固定される。

図１５に詳細に示されるように、歯付きラック部分７１は、相互連結バー７３を介してスリーブ部分７２と連結される。したがって、歯付きラック部分７１は、駆動部材７０のスリーブ部分７２から半径方向外側に延びる。駆動部材７０は、ばね要素７８の作用に反して、駆動スピンドル８０に対しておよびハウジング２０に対して軸方向に変位可能である。

図１５に示されるように、ばね要素７８は、駆動スピンドル８０の周りに螺旋状に巻き付く。ばね要素７８は、好ましくは圧縮ばねとして設計され、駆動スピンドル８０に対する駆動部材７０の上方向への、したがって近位方向に向かう変位によって張力付与される。図１５にさらに示されるように、駆動部材７０のスリーブ部分７２は、その遠位端に、半径方向外側に延びるリム７６を含み、リム７６は、ばね要素７８のための遠位止め具として働く。

さらに、リム７６は、半径方向外側に延びる突出部７７を含み、突出部７７を用いて、駆動部材７０がハウジング２０に対して軸方向に案内される。さらに、突出部７７は、駆動部材７０のための軸方向ストッパとして作用する。図１３に示されるように、ハウジング２０は、近位止め具２７および遠位止め具２８を含み、それらは、駆動部材７０の半径方向外側に延びる突出部７７と係合するように動作可能である。このようにして、ハウジング２０に対する駆動部材７０の軸方向変位は、遠位方向１および近位方向２で範囲を定められる。

さらに、駆動部材７０は、駆動スピンドル８０とねじ係合される。図１３に示されるように、駆動部材７０のフランジ部分またはリム７６は、駆動スピンドル８０の雄ねじ８１と係合する雌ねじ７９を含む。このねじ係合により、およびハウジング２０への駆動スピンドル８０の軸方向固定により、ばね要素７８の作用に反する近位方向２への駆動部材７０の変位が、駆動スピンドル８０の用量増分回転５と共に生じる。

ハウジング２０に対する駆動部材７０の近位方向に向かう変位は、用量設定部材５０の用量増分回転によって、したがって歯車５８およびそのスプロケット６０のそれぞれの回転によって誘発することができる。歯付きラック部分７１の軸方向長さは、典型的には、２つの止め具２７および２８の距離に従って駆動部材７０が遠位方向１に変位されることを可能にされる最大距離に対応する。

さらに、図４および１５に示されるように、歯付きラック部分７１の側面に、突出する隆起部分７５が提供される。この隆起部分７５は、ハウジング２０の案内構造３８内で案内され、案内構造３８は、駆動部材７０を支持し、駆動部材７０を軸方向に案内する細長い溝を形成する。

歯付きラック部分７１は、歯車５８のスプロケット６０と係合するために、その横方向側部に、連続する歯７４を含む。

駆動部材７０と駆動スピンドル８０は、一種のスピンドルギアを形成する。駆動部材７０の近位方向に向かう変位は、ばね要素７８の張力付与と共に生じ、それにより、駆動スピンドル８０を用量増分方向５に回転させる。駆動スピンドル８０は、その近位端に歯付きリム８２を含む。図９の断面に示されるように、この歯付きリム８２は、ラチェット部材１５０の半径方向外側に延びる掛止要素１５３と係合する。カップ形状のラチェット部材１５０は、駆動スピンドル８０の歯付きリム８２を受け取り、駆動スピンドル８０の逆向きの、したがって用量を減分する回転６を妨げる。

この目的で、掛止要素１５３は、アーク形状を有し、駆動スピンドル８０の歯付きリム８２の外周に沿って少なくとも部分的に延びる。掛止要素１５３は、クラッチ要素として働き、ラチェット部材１５０は、駆動スピンドル８０の回転を選択的に妨げるためにクラッチ部材として働く。典型的には、用量設定中、掛止またはクラッチ要素１５３は、半径方向内側に延びるラグ１５４で、歯付きリム８２の歯８３と噛み合う。

掛止要素１５３は、駆動スピンドル８０の歯付きリム８２の歯８３と係合するために、半径方向（ｒ）で枢動可能であり、および／または半径方向で弾性変形可能である。相互に係合する歯８３とラグ１５４のスロープおよび幾何形状に応じて、駆動スピンドル８０の用量増分回転５および用量減分回転６は、所定のレベルまたは閾値を超えるそれぞれの作動力の印加を必要とする。

掛止要素１５３と歯付きリム８２の相互係合は、いずれにせよ、付勢されたばね要素７８の弛緩力と相殺するのに十分である。このようにして、ラチェット部材１５０は、駆動部材７０の軸方向位置およびばね要素７８の張力の度合いとは関係なく、駆動スピンドル８０を固定して保つように動作可能である。

ばね要素７８は、その近位端で、駆動スピンドル８０の半径方向外側に延びる歯付きリム８２に当接する。このようにして、ばね要素７８は、駆動スピンドル８０と駆動部材７０の間で軸方向で制約される。

駆動スピンドル８０の遠位端は、円周溝または凹部の形態での軸受部分８９を特色とするピニオン８６を設けられる。図１３および２０に示されるように、ピニオン８６は、ハウジング２０の軸受３３によって支持され、それにより、ハウジング２０内で駆動スピンドル８０を軸方向および半径方向で固定する。ピニオン８６は、駆動スリーブ９０の歯車付きリム９３と係合する様々なコグまたは歯８８を含む。図１４および１５に詳細に示される駆動スリーブ９０は、管状のスリーブ部分と、その遠位端にある、半径方向に延びるフランジ部分９２とを含む。

フランジ部分９２は、歯車付きリム９３を設けられ、歯車付きリム９３は、駆動スピンドル８０のピニオン８６と噛み合う。ここで、駆動スピンドル８０と駆動スリーブ９０は、永久的に噛合される。したがって、駆動スピンドル８０の用量増分および用量減分回転は、常に、駆動スリーブ９０の対応する回転をもたらす。

さらに、駆動スリーブ９０は、ピストンロッド１２０を少なくとも部分的に取り囲む。後で説明するように、駆動スリーブ９０は、用量設定中にはピストンロッド１２０から動作可能に解放可能であるが、用量の投薬のためにピストンロッド１２０と動作可能に係合可能である。

駆動スリーブ９０とピストンロッド１２０の間に半径方向で挟まれて、用量制限部材１３０が提供される。図１４に示される用量制限部材１３０は、駆動スリーブ９０の雌ねじ９５と係合される雄ねじ１３３を特色とするスリーブ部分１３２を含む。さらに、用量制限部材１３０は、近位方向に延びるブラケット部分１３７を含み、ブラケット部分１３７は、２つの軸方向に延びて平行に向けられた分岐部１３８、１３９を特色とし、分岐部１３８、１３９は、閉じたフレーム構造を形成するためにそれらの近位端で相互連結される。

たとえば、図１５に示されるように、ブラケット部分１３７の近位端は、駆動スリーブ９０の近位端から近位方向に延びる。ブラケット部分１３７によって、用量制限部材１３０は、ハウジング２０に回転的に固定される。

例として、たとえばハウジング２０から半径方向に延びる対応して延びるピンが、半径方向で、ブラケット部分１３７の閉じたフレーム構造を通って突出することがあり、それにより、駆動スピンドル８０によって駆動スリーブ９０が回転されるときに用量制限部材１３０が回転するのを実質的に妨げる。用量制限部材１３０と駆動スリーブ９０のねじ係合により、用量制限部材１３０は、駆動スリーブ９０が用量増分方向５で回転されるときに駆動スリーブ９０に対する近位方向に向かう変位を受ける。

駆動スリーブ９０とピストンロッド１２０の間の直接の機械的相互作用または接触は必要とされないので、用量制限部材１３０は、やはり駆動スリーブ９０を通って延びるピストンロッド１２０に対してほぼ無接触の構成で駆動スリーブ９０の内部に配置される。したがって、駆動機構３の内部摩擦が減少される。

さらに、図１４に示されるように、ピストンロッド１２０は止め部材１２４を含み、止め部材１２４は、最大数の用量が駆動機構３によって投薬されたときに、用量制限部材１３０と係合するように適用される。この実施形態では、ピストンロッド１２０の止め部材１２４は、用量制限部材１３０のスリーブ部分１３２の近位に位置されたリム１３６と係合するために、半径方向外側に延びるフランジ部分を含む。好ましくは、互いに面し、最終の用量構成に達したときに直接相互接触する止め部材１２４とスリーブ部分１３２の面は、歯車付きの構造を含む。

したがって、止め部材１２４の遠位方向に面する部分は、たとえば冠歯車１２８の形態での歯車付きのフランジを含む。それに対応して、スリーブ部分１３２の近位面も、ピストンロッド１２０の冠歯車１２８と嵌合するように、歯車付きリムまたは冠歯車１３６を含む。そのような構成は、用量投薬中にピストンロッド１２０が遠位方向１に駆動されるときに回転するような実施形態で有益である。

このとき、ピストンロッド１２０と用量制限部材１３０の相互に係合する冠歯車１２８、１３６は、回転可能に固定された用量制限部材１３０に対するピストンロッド１２０の任意のさらなる回転を即時に妨げる。この相互係合は、カートリッジ１２の中身が完全に押し出されたときに特に有利である。次いで、用量制限部材１３０とピストンロッド１２０は、固定して連係され、任意のさらなる増分用量設定を実質的に妨げる。

用量制限部材１３０は、最終用量リミッタとして実質的に働く。たとえば図１５に示される駆動機構３の初期構成では、用量制限部材１３０は、駆動スピンドル８０および駆動スリーブ９０の用量増分回転中、近位方向２に進む。１回の投与の用量設定は、駆動部材７０の軸方向で制約された変位によって制限されるので、用量制限部材１３０は、最大限で近位端位置に達し、そこで、スリーブ部分１３２は、依然として駆動スリーブ９０内に残る。

そのような構成では、用量制限部材１３０は、ピストンロッド１２０の止め部材１２４から離隔される。連続用量投薬動作中、ピストンロッド１２０は、駆動スリーブ９０に対して遠位方向１に前進する。ピストンロッド１２０の遠位方向に向かう投薬変位は、駆動スリーブ９０の用量減分回転と共に生じるので、用量制限部材１３０も、たとえば図１４に示されるようなその初期ゼロ用量構成に戻る。

用量制限部材１３０に関するよく画成された遠位止め具を提供するために、駆動スリーブ９０内部に止め部材が提供される。しかし、そのようなゼロ用量止め具は、用量制限部材１３０には必ずしも必要とされない。なぜなら、駆動スリーブ９０の用量減分回転６は、駆動部材７０がハウジング２０の遠位止め具２８と係合することによって既に範囲を定められているからである。

連続用量設定手順により、用量制限部材１３０は、軸方向２で繰り返し変位する。前の用量投薬手順中にピストンロッド１２０が遠位方向１に移動しているので、ピストンロッド１２０の止め部材１２４は、用量制限部材１３０が変位可能である軸方向範囲に連続的に接近する。ピストンロッド１２０の位置が、１回の用量の最大サイズよりも小さい（たとえば１２０Ｉ．Ｕ．よりも小さい）用量サイズに対応する場合、ピストンロッド１２０の止め部材１２４は、たとえば図１４に示されるように駆動スリーブ９０に入る。

進行する用量設定手順において、近位方向に前進する用量制限部材１３０がピストンロッド１２０の止め部材１２４と軸方向で係合するとき、駆動スリーブ９０の用量増分回転は即時に停止される。このようにして、設定されて投薬される連続する用量の和が、カートリッジ１２内に含まれる薬剤の用量の総量を超えないことが保証される。

止め部材１２４は、用量制限部材１３０のブラケット部分１３７を受け取って通り越すために側方凹部を含む。追加または代替として、用量制限部材１３０がピストンロッド１２０自体にスプライン連結されることも想定可能である。たとえば図４に示されるように、用量制限部材１３０は、ピストンロッド１２０の軸方向に延びる溝１２２と係合するために、半径方向内側に延びる突出部１３５を含む。このようにすると、用量制限部材１３０は、ピストンロッド１２０に回転可能にロックされる。そのような代替実施形態では、ピストンロッド１２０をハウジングに回転可能に固定すべきである。ここで、ピストンロッド１２０は、ハウジング２０にスプライン連結される。

以下、用量の投薬を述べる。

用量の投薬に関して、駆動スリーブ９０は、用量減分方向６に回転し、それにより、駆動スリーブ９０のトルクは、ピストンロッド１２０の遠位方向に向かう変位に伝達される。図１４に示されるように、駆動スリーブ９０は、駆動ナットまたは駆動ホイール１００と同軸に位置合わせされる。駆動ホイール１００は、半径方向外側に延びる歯車付きリム１０２を含む。このリム１０２の歯は、図１６に示されるように、鋸歯プロファイルを含み、ハウジング２０のラチェット部材３２と係合する。

ラチェット部材３２と歯車付きリム１０２との相互係合により、駆動ホイール１００の回転は、用量投薬または用量減分方向でのみ可能にされる。この係合によって、逆向きの移動は実質的に阻止されて妨げられる。さらに、駆動ホイール１００の用量減分または用量投薬回転中、ラチェット部材３２は、可聴クリック音を発生し、それにより、注射または用量投薬が進行中であるという可聴フィードバックをユーザに提供する。

駆動ホイール１００は、貫通開口をさらに含み、そこを通してピストンロッド１２０を受け取る。ピストンロッドは、雄ねじ１２１および／または長手方向に延びる溝１２２を含む。溝１２２によって、ピストンロッド１２０は、ハウジング２０に回転可能に固定される。ピストンロッド１２０と駆動ホイール１００の雌ねじ１０４とのねじ係合によって、軸方向で固定された駆動ホイール１００の回転は、ピストンロッド１２０の遠位方向に向かう変位に変換される。

代替実施形態（図示せず）では、ピストンロッド１２０が駆動ホイール１００にスプライン連結され、ピストンロッド１２０がハウジング部分とねじ係合されることも想定可能である。そのような技術的に同等の構成において、駆動ホイール１００の回転は、同様に、ハウジング２０に対するおよびカートリッジ１２の胴部に対するピストンロッド１２０の遠位方向に向かう変位に変換する。

駆動ホイール１００を回転させるためのトルクは駆動スリーブ９０によって提供され、駆動スリーブ９０は、近位止め位置の間で軸方向で変位可能であり、その位置で、駆動スリーブ９０が駆動ホイール１００から、したがってピストンロッド１２０から連結解除または係合解除される。その遠位止め位置で、駆動スリーブ９０は、トルク伝達様式で、駆動ホイール１００と動作可能に係合する。

たとえば図１５に示されるように、駆動スリーブ９０は、その遠位端に、半径方向外側に延びるフランジ部分９２を含む。このフランジ部分９２から、歯車付きリム９３が半径方向外側に延びる。歯車付きリムの遠位端面は、リング構造を含み、駆動ホイールの歯車付きリム１０２の対応する形状のフランジ部分と嵌合する。リム１０２とリム９３の間に皿ばね１１０が提供され、皿ばね１１０は、近位方向２に駆動スリーブ９０を変位させる働きをする。

したがって、駆動スリーブ９０と駆動ホイール１００は、それらの間に位置決めされた皿ばね１１０の作用に反して軸方向で連結される。皿ばね１１０を担持して支持する駆動スリーブ９０および駆動ホイール１００のリム部分９３、１０２は、実質的に平坦な形状である。駆動スリーブ９０と駆動ホイール１００の間で角度モーメントを伝達するために、駆動スリーブ９０は、歯車付きリム９３から半径方向内側に冠歯車部分９４を含む。それに対応して、駆動ホイール１００は、対応する形状の冠歯車１０６を特色とする近位方向に延びるソケットを含む。

駆動スリーブ９０が遠位方向１に変位されて、駆動ホイール１００と直接接触するとき、前記冠歯車９４、１０６は相互に係合し、駆動スリーブ９０に作用する角度モーメントが、駆動ホイール１００に同様に伝わり、それにより、ピストンロッド１２０の遠位方向に向かう変位をもたらす。皿ばね１１０の作用に反する駆動スリーブ９０の遠位方向に向かう変位は、ハウジング２０の近位端に提供される用量投薬ボタン４０によって誘発可能である。

たとえば図１７に示されるように、用量投薬ボタン４０は、遠位方向に延びるストラット４１を含み、駆動スリーブ９０の半径方向外側に延びるフランジ部分９２の近位に面する部分に突き当たる。ストラット４１は、概して軸方向に延びる近位のストラット部分４１ａと、軸方向に対して所定の角度で延びる遠位のストラット部分４１ｂとを含む。このようにして、ストラット４１は、少なくともある程度は弾性的に変形可能であり、それにより、駆動スリーブ９０と駆動ホイール１００の間のクラッチは、軸方向での用量投薬ボタン４０の位置がある程度変化するときでさえ、係合されたままである。

遠位方向１での用量投薬ボタン４０の押下は、駆動スリーブ９０と駆動ホイール１００を係合するだけではない。さらに、用量投薬ボタン４０の遠位方向に向かう変位は、ラチェット部材１５０に対する駆動スピンドル８０の解放をもたらす。

図２１と２３の比較から明らかになるように、掛止要素１５３は、半径方向で弾性変形可能である。図２３による解放構成で示されるように、掛止要素１５３は、カップ形状のラチェット部材１５０の側壁１５６の外周から半径方向に突出する。この構成では、弾性変形可能な掛止要素１５３の自由端に提供された半径方向内側に延びるラグ１５４は、駆動スピンドル８０の歯付きリム８２の歯８３とはもはや係合されない。

解放構成では、駆動スピンドル８０は、弛緩するばね要素７８と、このばね要素７８によって駆動される駆動スピンドル８０および駆動部材７０からなるスピンドルギアとの作用の下で実質的に自由に回転する。

図２１によるロックまたは係合構成では、円弧形の掛止要素１５３は、半径方向内側に付勢され、それにより、その半径方向内側に延びるラグ１５４は、駆動スピンドル８０の歯８３と係合する。掛止要素１５３の半径方向に向かう変位は、スリーブ形状の調整部材１４０の近位端に提供される付勢部材１４４によって決定される。

たとえば図２２および２４に示されるように、調整部材１４０は、ラチェット部材１５０に回転可能にかつ同軸に配置される。調整部材１４０は、その外周にある少なくとも１つの傾斜したスリット１４２またはそれぞれの溝を特色とするスリーブ部分１４１を含む。図２１に示されるように、用量投薬ボタン４０は、調整部材１４０の傾斜したスリット１４２と係合する半径方向内側に延びるピン４３を特色とする内側に延びる案内部材４２を含む。

軸方向に対するスリット１４２の傾斜向きにより、用量投薬ボタン４０の遠位方向に向かう変位は、調整部材１４０の連続回転をもたらす。その結果、付勢部材１４４は、円弧形の掛止要素１５３の外周に沿って進む。ここで、付勢部材１４４は、半径方向内側に延びる隆出部分１４６を含み、隆出部分１４６は、円弧形の掛止要素１５３の外周と当接する。

近位止め位置にある用量投薬ボタン４０に対応する連係構成では、付勢部材１４４は、円弧形の掛止要素１５３の自由端にかなり近い。遠位方向１での用量投薬ボタン４０の押下は、調整部材１４０の対応する回転と共に生じ、円弧形の掛止要素１５３の外周に沿った付勢部材１４４の連続する変位をもたらす。

その結果、図２３に示されるように、掛止要素１５３の自由端は、半径方向外側に延びる。用量投薬ボタン４０の案内部材４２と調整部材１４０の傾斜したスリット１４２との係合により、調整部材１４０およびその付勢部材１４４の回転の度合いは、用量投薬ボタン４０の軸方向押下の度合いと直接相関される。

円弧形の掛止要素１５３の弾性変形可能な特性により、掛止要素１５３によって提供され、駆動スピンドル８０の歯付きリム８２に作用する保持力は、連続的に無段式に減少または変更される。このようにして、掛止要素１５３と駆動スピンドル８０の歯付きリム８２との相互摩擦および滑動挙動は、用量投薬ボタン４０の軸方向押下の深さまたは度合いに応じて変更される。

調整部材１４０の回転の度合いに応じて、注射手順中に駆動スピンドル８０に作用する保持力は連続的に変更され、それにより、用量減分、したがって用量投薬向き６で回転するときに、駆動スピンドル８０の角速度を調整することを可能にする。

ここで、駆動スピンドル８０とラチェット部材１５０の相互の相互作用によって提供される投薬速度調整は様々な異なる方法で実現されることに言及しておく。回転可能な部材として働く駆動スピンドル８０の向き、および／または駆動スピンドル８０とラチェット部材１５０との間の具体的な機械的相互作用は、例示される実施形態とは異なることもある。

一般にはクラッチ部材１５３として働くラチェット部材１５３は、駆動スピンドル８０またはそれぞれの回転可能な要素８０の回転軸４の向きに対して少なくとも部分的に半径方向に変位可能であることのみが必要とされる。さらに、ラチェット部材１５０と駆動スピンドル８０の制動し合う相互作用は、摩擦に基づく。さらに、ラチェット部材１５０と駆動スピンドル８０の押込み係合は、摩擦ベースの相互作用と押込み係合の相互作用との複合でもよい。

図２２と２４の比較によってさらに示されるように、用量投薬ボタン４０は、典型的には圧縮ばねとして設計されたばね要素４５、たとえば注射ばね（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｓｐｒｉｎｇ）４５によってラチェット部材１５０の近位端と連結される。図２１にさらに示されるように、用量投薬ボタン４０は、ハーフシェル（ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ）形状を有するストラット４４によって交差され、ストラット４４の形状は、少なくとも一部、ラチェット部材１５０の外周を採用する。ハーフシェル形状の部分で、ストラット４４は、調整部材１４０のさらなるスリット１４２と係合するために追加のピン４６をさらに含む。

したがって、調整部材１４０は、２つの対向して配置されたスリット１４２を含み、用量投薬ボタン４０の対応して配置された半径方向内側に延びるピン４３、４６と係合する。用量投薬ボタン４０の内方向に延びる案内部材４２は、外側案内部分４２ａをさらに含み、外側案内部分４２ａも、ラチェット部材１５０の外側形状を採用する。外側案内部分４２ａおよびハーフシェルストラット４４によって、用量投薬ボタン４０は、ラチェット部材１５０に沿って軸方向に案内される。

ばね要素４５の確実な固定のために、ラチェット部材１５０の近位端は、段差付きの部分１５１を含み、ばね要素４５をそこに受け入れる。

図２１および２２からさらに明らかになるように、ラチェット部材１５０は、軸方向に延ばされた切欠き１５５を含み、切欠き１５５は、駆動機構３の最終組立て中に、用量投薬ボタン４０の半径方向内側に延びるピン４３、４６を、ラチェット部材１５０を越えるように案内することを可能にする。

次いで、用量の投薬のための遠位方向１への用量投薬ボタン４０の押下は、２つの連続する工程に分割される。第１の工程で、用量投薬ボタン４０は、ピン４３、４６が遠位方向１で調整部材１４０のスリット１４２内に前進するような距離だけ、遠位方向に変位される。この初期変位中、軸方向に延びるストラット４１は、駆動スリーブ９０と駆動ホイール１００を相互に係合させるように既に働いている。

このようにすると、駆動スピンドル８０、したがって駆動部材７０がラチェット部材１５０から解放される前でさえ、駆動スリーブ９０とピストンロッド１２０のトルク伝達連結が達成される。遠位方向１への用量投薬ボタン４０のさらなる押下によってのみ、ピン４３、４６はスリットまたは溝１４２に沿って進み、調整部材１４０の解放回転、および掛止要素１５３の漸進的な連続的な解放をもたらす。ラチェット部材からの駆動スピンドル８０の解放前の駆動スリーブ９０とピストンロッドのトルク伝達連結は、掛止要素１５３の可撓挙動および幾何学的設計によって制御および決定される。既に上で説明したように、用量投薬ボタン４０の押下の深さが、用量投薬中の駆動スピンドル８０の角速度を決定し、または少なくともその角速度に影響を及ぼす。

弛緩するばね要素７８の作用の下で、駆動部材７０は、その初期ゼロ用量構成に戻る。駆動部材７０の歯付きラック部分７１が歯車５８のスプロケット６０と噛合されているので、用量標示ホイール５４、５６は、それに従ってカウントダウンする。初期ゼロ用量構成に近付く直前に、駆動部材７０は、ハウジング２０のクリック部材３６と可聴音を伴って係合する。

図２６に示されるように、駆動部材７０は、内方向に延びるピン状のクリック部材３６と係合するためにレッジ（ｌｅｄｇｅ）７５ａを含む。用量投薬手順の終了時にゼロ用量構成に達する直前に、面取りされた（ｂｅｖｅｌｌｅｄ）レッジ７５ａは、それに対応して面取りされたクリック部材３６と係合し、それにより、特に図２７に示されるように弾性変形可能なクリック部材３６が面取りされたレッジ７５ａとの初期当接構成に戻るときに、可聴クリック音を発生する。この可聴フィードバックは、投薬手順が終了したことをユーザに示す。

１ 遠位方向
２ 近位方向
３ 駆動機構
４ 回転軸
５ 用量増分方向
６ 用量減分方向
１０ 薬物送達デバイス
１２ カートリッジ
１４ ピストン
１５ ニードルアセンブリ
１６ 針ハブ
１７ 針キャップ
２０ ハウジング
２１ 上側ハウジング部分
２２ 下側ハウジング部分
２３ カートリッジ窓
２４ キャップ
２５ ソケット
２６ 用量標示窓
２７ 近位止め具
２８ 遠位止め具
２９ レセプタクル
２９ａ スリット
３０ クリック部材
３１ クリック部材
３２ ラチェット部材
３３ 軸受
３６ クリック部材
３７ 固定リム
３８ 案内構造
４０ 用量投薬ボタン
４１ ストラット
４１ａ 近位ストラット部分
４１ｂ 遠位ストラット部分
４２ 案内部材
４２ａ 外側案内部分
４３ ピン
４４ ストラット
４５ ばね要素
４６ ピン
５０ 用量設定部材
５１ レセプタクル
５２ 把持バー
５３ 冠歯車
５４ 用量標示ホイール
５５ スプロケット
５６ 用量標示ホイール
５７ 歯車付きリム
５７ａ 冠歯車
５８ 歯車
５９ 歯車付きリム
６０ スプロケット
６１ リング構造
６２ コグ
７０ 駆動部材
７１ 歯付きラック部分
７２ スリーブ部分
７３ バー
７４ 歯
７５ 隆起部分
７５ａ レッジ
７６ リム
７７ 突出部
７８ ばね要素
７９ 雌ねじ
８０ 駆動スピンドル
８１ 雄ねじ
８２ 歯付きリム
８３ 歯
８６ ピニオン
８８ 歯
８９ 軸受部分
９０ 駆動スリーブ
９２ フランジ部分
９３ 歯車付きリム
９４ 冠歯車
９５ 雌ねじ
１００ 駆動ホイール
１０２ 歯車付きリム
１０４ 雌ねじ
１０６ 冠歯車
１１０ 皿ばね
１２０ ピストンロッド
１２１ ねじ
１２２ 溝
１２４ 止め部材
１２６ 圧力部片
１２８ 冠歯車
１３０ 用量制限部材
１３２ スリーブ部分
１３３ 雄ねじ
１３５ 突出部
１３６ 歯車付きリム
１３７ ブラケット部分
１３８ 分岐部
１３９ 分岐部
１４０ 調整部材
１４１ スリーブ部分
１４２ スリット
１４４ 付勢部材
１４６ 隆出部分
１５０ ラチェット部材
１５１ 段差付きの部分
１５３ 掛止要素
１５４ ラグ
１５５ 切欠き
１５６ 側壁

Claims (16)

1. 薬剤の用量を設定および投薬するための薬物送達デバイスの駆動機構であって：
   軸方向（１、２）に延びるハウジング（２０）と、
   遠位軸方向（１）にピストン（１４）を変位させるためにカートリッジ（１２）のピストン（１４）と動作可能に係合するためのピストンロッド（１２０）と、
   用量投薬中にピストンロッド（１２０）の動作可能に係合可能な駆動スピンドル（８０）と、
   用量設定中にばね要素（７８）の作用に反して駆動スピンドル（８０）に対して軸方向で変位可能であり、スピンドルギアを形成するために駆動スピンドル（８０）とねじ係合される駆動部材（７０）と
   を含む前記駆動機構。
2. 駆動部材（７０）は、駆動スピンドル（８０）とねじ係合された中空スリーブ部分（７２）を含み、軸方向に延びる歯付きラック部分（７１）をさらに含む請求項１に記載の駆動機構。
3. 駆動部材（７０）は、用量の設定のために、ばね要素（７８）の作用に反して軸方向で変位可能であり、駆動部材（７０）は、用量の投薬のために、ばね要素（７８）の作用下で遠位方向に変位可能であり、駆動スピンドル（８０）のそれぞれの用量増分または用量投薬回転を誘起する請求項１または２に記載の駆動機構。
4. ハウジング（２０）の側壁（２２）に回転可能に取り付けられた用量設定部材（５０）をさらに含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構。
5. ラック部分（７１）は、用量設定部材（５０）と動作可能に係合された歯車（５８）のピニオン（６０）と係合される請求項３または４に記載の駆動機構。
6. 駆動部材（７０）は、ハウジング（２０）内で軸方向で摺動可能に配設される請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動機構。
7. 駆動部材（７０）は、遠位止め具（２８）と近位止め具（２７）の間でハウジング（２０）に対して軸方向で変位可能である請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動機構。
8. ばね要素（７８）は、駆動スピンドル（８０）の周りに延びる圧縮ばねを含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動機構。
9. ばね要素（７８）は、軸方向で、駆動部材（７０）と駆動スピンドル（８０）の間に延びる請求項１〜８のいずれか１項に記載の駆動機構。
10. 駆動スピンドル（８０）は、ラチェット部材（１５０）と回転可能に係合された歯付きリム（８２）を含む請求項１〜９のいずれか１項に記載の駆動機構。
11. ラチェット部材（１５０）は、円弧形状の掛止要素（１５３）を含み、該掛止要素は、駆動スピンドル（８０）の歯付きリム（８２）と選択的に係合または係合解除するために半径方向で可変に応力付与可能である請求項１０に記載の駆動機構。
12. 用量設定部材（５０）は、第１の用量標示ホイール（５４）および第２の用量標示ホイール（５６）と回転可能に係合されて、ハウジング（２０）の用量標示窓（２６）内に数値の少なくとも第１および第２の桁を表示する請求項４〜１１のいずれか１項に記載の駆
    動機構。
13. 駆動スピンドル（８０）の遠位端に固定され、ハウジング（２０）内に回転可能に支持された駆動スリーブ（９０）と噛合されるピニオン（８６）をさらに含む請求項１〜１２のいずれか１項に記載の駆動機構。
14. 駆動スリーブ（９０）は、遠位止め位置と近位止め位置との間で軸方向で変位可能であり、駆動スリーブ（９０）は、遠位止め位置でピストンロッド（１２０）と回転可能に係合され、駆動スリーブ（９０）は、近位止め位置でピストンロッド（１２０）から係合解除される請求項１３に記載の駆動機構。
15. 用量設定モードから用量投薬モードに駆動機構を切り替えるために、ラチェット部材（１５０）および駆動スリーブ（９０）と個別に係合するための、ハウジング（２０）の近位端に位置する軸方向で変位可能な用量投薬ボタン（４０）をさらに含む請求項１３または１４に記載の駆動機構。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の駆動機構（３）と、
    薬剤を収容し、駆動機構（３）のハウジング（２０）内に配置されたカートリッジ（１２）と
    を含む、薬剤の用量を設定および投薬するための薬物送達デバイス。

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