JP2016530018A - 薬物送達デバイスの駆動機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、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であって、軸方向（１、２）に延びる細長いハウジング（２０）と、カートリッジ（１４）のピストン（１６）に動作可能に係合して、ピストン（１６）を軸方向遠位方向（１）に変位させるピストンロッド（７０）と、ハウジング（２０）内で、ばね要素（５８）の作用に対抗して少なくとも用量増加方向（５）に回転可能に支持された駆動スリーブ（５０）と、駆動スリーブ（５０）をハウジング（２０）に対して回転可能に固着するためのラチェット機構（１５０）であって、第１のラチェット本体（１５１）および第２のラチェット本体（１５２）を含み、第１のラチェット本体（１５１）は、第２のラチェット本体（１５２）の歯付プロファイル（５１）に交互に係合するための第１および第２のラチェット要素（９４、９５）を有する、ラチェット機構（１５０）とを含み、ここで、第１および第２のラチェット本体（１５１；１５２）の一方はハウジング（２０）に動作可能に係合し、第１および第２のラチェット本体（１５２、１５１）の他方は駆動スリーブ（５０）に動作可能に係合する、駆動機構に関する。

Description

本発明は、薬物送達デバイスのための駆動機構、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むペン型注射器などの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し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周知である。一般に、そのようなデバイスは、通常のシリンジと略同様の目的を有する。

薬物送達デバイス、特にペン型注射器は、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。例えば、患者が糖尿病などの慢性疾患を患っている場合、その患者は身体的に虚弱であり、視覚障害を持っている可能性もある。したがって、特に家庭での薬物治療を意図した適切な薬物送達デバイスは、頑丈な構造である必要があり、容易に使用できなければならない。さらに、デバイスおよびその部材の操作ならびに一般的な取扱いが、明瞭で理解しやすくなければならない。さらに、用量設定手順ならびに用量投薬手順が、操作しやすく明確でなければならない。

一般的に、そのようなデバイスは、投薬予定の薬剤が少なくとも部分的に充填されたカートリッジを受け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、通常、カートリッジのピストンに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り、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るため、薬物送達デバイスのハウジングの遠位端部に解放可能に連結予定の穿孔アセンブリを介して、所定量の薬剤を排出することができる。

薬物送達デバイスにより投薬予定の薬剤は、多用量カートリッジ内に設けられ、含まれる。そのようなカートリッジは、一般的に、穿孔可能な封止により遠位方向に封止され、さらにピストンにより近位方向に封止されたガラスバレルを含む。再利用可能な薬物送達デバイスでは、空のカートリッジを新しいカートリッジと交換することができる。それに対して、使い捨て式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るか、または使い果たされると、完全に廃棄されることになる。

特許文献１は、デバイス内のパワーリザーバを解放することにより注射針を通して薬剤を排出する、手持ち式の機械的注射デバイスについて記載している。パワーリザーバは、注射デバイスの上端に、または上端近くに位置する、ユーザが操作可能な解放部材を作動させることによって、完全に、または部分的に解放される。パワーリザーバは、デバイスのハウジングと用量設定部材との間に配置されて、用量設定部材が回転すると、パワーリザーバにエネルギーが蓄積されるようにする。

パワーリザーバは、関連するピストンロッドと同軸に延びるつる巻きばねとして形成されたねじりばねを含む。ねじりばねは、注射予定の用量を設定しているときに、注射デバイスのハウジングに動作可能に連結されるラチェットを回転させることによって付勢される。用量設定位置では、ラチェットが、ラチェットアームを介してハウジング部材に動作可能に連結される。ラチェットを軸方向に変位させることにより、ねじりばねに蓄積されたエネルギーは解放されて、ラチェットがハウジング部材との連結から解放される。ラチェットアームがハウジング部材に入ることにより、ピストンロッドが回転して設定用量の薬剤を排出することができるからである。

ラチェットと組み合わせたねじりばねにより、用量を設定するときに、デバイスに機械的エネルギーを蓄積し蓄えることができる。しかしながら、設定用量が大きすぎると、用量補正または用量減少動作が必要になる。用量補正または用量減少を有効にするために、ラチェットは、一時的に係合解除されるか、または過渡的に無効にされるかのいずれかでなければならない。さらに、用量減少作動は、付勢されるばね要素に合わせて作用することがあり、これは、デバイスの一般的な取扱いおよび用量のサイズを修正するための操作性に悪影響を与えるおそれがある。

加えて、投与（ｄｏｓｉｎｇ）精度に対する要求は、投薬予定の薬剤の標準単位ごとにラチェットが連続して係合することをさらに必要とする。一般的な手持ち式薬物送達デバイスは形状サイズが限定されるため、必要な投与精度を与えるには、そのようなラチェットの相互に係合する部材がかなり小さく繊細（ｆｉｌｉｇｒｅｅ）でなければならない。しかしながら、そのような小さい、または繊細な機械部材は、かなり複雑な組立プロセスを課し、デバイスが操作されたときに機械的負荷または機械的応力をかなり受けやすい。

ＷＯ２００６／０７６９２１Ａ１

したがって、本発明の目的は、薬剤の明確な用量をかなり容易かつ直感的に設定および投薬することのできる、改良された薬物送達デバイスの駆動機構を提供することである。本発明は、特に、容易かつ直感的な用量設定ならびに駆動機構のそれぞれの用量補正動作を行うことを目的とする。

加えて、駆動機構は、かなり頑強で、外部から加わる機械的負荷または応力の影響を受けにくくすべきである。さらに、駆動機構は、組立てが容易で、大きな信頼性を示すべきである。

本発明のさらなる目的は、そのような駆動機構を含み、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するためのピストンにより封止されたカートリッジを含む、薬物送達デバイスを提供することである。

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、軸方向に延びる細長いハウジングを含む。一般的に、ハウジングは略管状または円筒形状であり、ユーザが片手で駆動機構または薬物送達デバイス全体を把持して操作できるようにする。

駆動機構は、駆動機構により投薬予定の薬剤を含むカートリッジのピストンに動作可能に係合するための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、このピストンは、軸方向遠位方向への変位により、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排出するように機能する。一般的に、ピストンは、カートリッジを軸方向近位方向に封止する。駆動機構のピストンロッドは、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ように動作可能である。したがって、ピストンロッドは、遠位方向への推力または圧力をカートリッジのピストンに加えて、ピストンをカートリッジに対して遠位方向に変位させ、所定量の薬剤をカートリッジから投薬するように動作可能である。

駆動機構は、駆動スリーブをさらに含み、この駆動スリーブは、ハウジング内に回転可能に支持され、用量設定のためにピストンロッドから一般的に動作可能に解放可能である。一般的に、用量設定のために、駆動スリーブは、ばね要素の作用に対抗して、ハウジングに対して用量増加方向に回転可能である。用量設定手順中、駆動スリーブがピストンロッドから動作可能に連結解除または係合解除されるため、ピストンロッドはハウジングに対して略固定されたままであるが、駆動スリーブはばね要素の作用に対抗して用量増加方向に回転する。

そのような駆動スリーブの用量増加回転中、機械的エネルギーを蓄積し蓄えるために、ばね要素が付勢され、または緊張する。次の用量投薬手順中、駆動スリーブは、弛緩するばね要素により、反対の、したがって用量減少方向に駆動される。さらに、用量投薬中、薬剤の予め設定された用量をカートリッジから投薬するために、駆動スリーブは、ピストンロッドに動作可能に接続され動作可能に連結されて、ピストンロッドを遠位方向に駆動する。用量投薬中、駆動スリーブは、駆動力または駆動運動量をピストンロッドに及ぼすように動作可能である。駆動力または駆動運動量は、一般的に、用量設定手順中に予め付勢されたばね要素によって与えられる。このようにして、駆動機構は半自動式である。ユーザは、用量投薬作用をトリガするだけでよく、ピストンロッドを駆動するための機械的エネルギーは付勢されたばね要素によってのみ与えられる。

加えて、駆動機構は、駆動スリーブをハウジングに対して回転可能に固着するためのラチェット機構を含む。ラチェット機構により、機械的エネルギーは、用量設定中にばね要素に伝達される。さらに、機械的エネルギーを駆動機構に蓄え、蓄積することができる。ユーザの用量投薬作用のときにのみ、駆動機構を用量設定モードから用量投薬モードに切り替えるために、ラチェット機構が解放される。用量投薬モードでは、駆動スリーブは、一般的にラチェット機構から係合解除されるため、ばね要素の作用下で自由に回転して、駆動力または駆動運動量をピストンロッドに伝達する。

ラチェット機構は、第１のラチェット本体および第２のラチェット本体を含む。第１および第２のラチェット本体は、細長いハウジング内に配置され、互いに対して回転可能である。第１のラチェット本体は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに交互に係合するように適用された、第１および第２のラチェット要素を有する。このようにして、第２のラチェット本体を第１のラチェット本体に対して回転させて、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素が第２のラチェット本体の歯付プロファイルに連続して係合するようにしてもよい。したがって、第２のラチェット本体を第１のラチェット本体に対して回転させて、第２のラチェット本体が離散的な刻みで第１のラチェット本体に回転可能に固定されるようにしてもよい。

一般的に、第１および第２のラチェット本体の相互係合により、第２のラチェット本体に対する第１のラチェット本体の少なくとも一方向への回転が生じる。さらに、第１のラチェット本体は、第２のラチェット本体に対して用量増加方向に回転可能であり、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素が連続して、および／または順次、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに係合することにより、第１のラチェット本体に対して反対の回転方向、したがって用量減少方向への第２のラチェット本体の自己作動回転を効果的に防止するようにする。

第１および第２のラチェット本体の一方は、ハウジングに動作可能に係合または連結され、第１および第２のラチェット本体の他方は、駆動スリーブに動作可能に係合または連結される。また、第１および第２のラチェット本体は、ハウジングおよび／または駆動スリーブと一体形成され、したがって、ハウジングおよび／または駆動スリーブのそれぞれの一部になることができる。

第１のラチェット本体は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに交互に係合するように動作可能な少なくとも２つの、すなわち第１および第２のラチェット要素を含むため、かなり正確な、微調整された、または微調節可能なラチェット機構を提供することができ、このラチェット機構は、歯付プロファイルおよび第１のラチェット本体のラチェット要素の形状寸法を最小化する必要なしに、比較的小さい離散的な刻みの回転を実施することができる。第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素を、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに関して所定の片寄りのところに位置させることにより、第１および第２のラチェット要素と歯付プロファイルとの交互の相互係合をもたらすことができる。

さらなる実施形態によれば、第１のラチェット本体は、第１のラチェット部材および第２のラチェット部材を含み、第１のラチェット部材は第１のラチェット要素を支持し、第２のラチェット部材は第２のラチェット要素を支持する。第１および第２のラチェット要素を、それぞれの第１および第２のラチェット部材と一体形成してもよい。したがって、第１および／または第２のラチェット要素は、第２のラチェット本体に直接係合するそれぞれのラチェット部材の特定の部分になることができる。

さらに、第１および／または第２のラチェット要素は、それぞれの第１および／または第２のラチェット部材に変位可能または回転可能に組み付けられた別個の部品または部材を含んでもよい。一般に、第１および第２のラチェット要素を異なるラチェット部材に設けることにより、それぞれのラチェット要素と第２のラチェット本体との明確な交互の係合を実施することができる。

別の実施形態によれば、第１および第２のラチェット部材の第１および第２のラチェット要素は、ラチェット部材の対向する周方向端部に位置する。ラチェット部材は、一般的に、第２のラチェット本体の環状の歯付プロファイルに沿って延びる。したがって、第１および第２のラチェット部材の各々または少なくとも一方は、半円形またはアーチ状のラチェットアームを含むことができる。それぞれのラチェット要素は、一般的に、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに係合するために、半円形または円弧状のラチェット部材から半径方向内方または半径方向外方へ延びる。

一般的に、第１のラチェット本体が半径方向に制限され、または第２のラチェット本体によって周方向に囲まれると、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素は、半径方向外方へ延びて、第２のラチェット本体の半径方向内向きの歯付プロファイルに係合する。他の実施形態では、第２のラチェット本体が第１のラチェット本体内に半径方向に位置することも考えられる。その後、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素は、半径方向内方へ延びて、第１のラチェット本体の外周に位置する、第１のラチェット本体の歯付プロファイルに交互に係合する。第１および第２のラチェット要素を、第１および第２のラチェット部材の対向する周方向端部に設けることにより、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの、それぞれの対向して位置する部分は、第１のラチェット本体およびその第１のラチェット部材に交互に係合することができる。交互に係合する第１および第２のラチェット要素を対向して、特に、第１および第２のラチェット部材の径方向に対向する端部に配置することにより、第１のラチェット要素は歯付プロファイルに係合し、第２のラチェット要素は歯付プロファイルから略係合解除され、かつ逆も同様である。

別の実施形態によれば、ラチェット要素の位置および幾何学的形状は、第１のラチェット本体のラチェット要素の一方が第２のラチェット本体の歯付プロファイルに係合し、ラチェット要素の他方が歯付プロファイルから効果的に係合解除されるように、かつ逆も同様であるようになっている。一般的な実施形態では、第１のラチェット本体のラチェット部材の第１および第２のラチェット要素は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの歯の規則的な配置に関して位相ずれする。第２のラチェット本体の歯付プロファイルの様々な歯が角度距離Ｌで分離される場合、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素は、互いに角度距離ｎ＋Ｌ／２だけ分離され、ここで、ｎは第２のラチェット本体の歯付プロファイルの歯の整数を表す。このようにして、歯付プロファイルに関する第１および第２のラチェット要素間のある種の１８０°位相ずれを実現することができる。

１８０°またはｐｉ位相ずれとは別に、第１および第２のラチェット要素間のｐｉ／４、ｐｉ／６またはｐｉ／８の位相ずれも考えられる。このようにして、投与精度をさらに高めることができ、かつ／または連続する投与刻みの刻み幅をさらに小さく、または最小化することができる。

さらなる実施形態によれば、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット部材の少なくとも一方は、半径方向に旋回可能および／または弾力変形可能である。一般的に、ラチェット部材の少なくとも一方または両方は、復元力に対抗して半径方向に旋回可能および／または弾力変形可能である。前記復元力は、ラチェット部材および／またはそのラチェット要素の固有の可撓性によって生じる。あるいは、少なくとも１つのラチェット部材および／またはそのラチェット要素は、ばねなどの復元要素の効果により、半径方向に旋回可能であってよい。いずれにしても、第１および／または第２のラチェット部材の旋回可能および／または弾力支持によって、第１および第２のラチェット要素と第２のラチェット本体の歯付プロファイルとのかなりの自己作動相互係合をもたらす。

ハウジングに対する駆動スリーブの用量増加回転中、したがって、第２または第１のラチェット本体に対する第１または第２のラチェット本体の用量増加回転中、第２のラチェット本体の歯付プロファイルが第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素に連続的に、または交互に噛み合うと、第１および第２のラチェット部材の少なくとも一方は、それぞれ弾力もしくは可撓性変形するか、または旋回する。さらに、ラチェット要素と歯付プロファイルとの連続した規則的な係合により、例えば、用量設定手順が進行中であること、および離散的な刻みで用量サイズが増減することの可聴フィードバックをユーザに与える。例えばインスリンの投薬のための薬物送達デバイスとして実装するときには、ラチェット機構によって決まる離散的な投与刻みは、インスリンの単一国際単位ＩＵに対応することができる。

別の実施形態によれば、第１および第２のラチェット要素の少なくとも一方は、第１および第２のラチェット本体間に作用するトルクが第１の所定の閾値未満であるときに、第１のラチェット本体に対する第２のラチェット本体の用量減少方向への回転を阻止するように適用される。前記第１の閾値未満のトルクまたは駆動力が駆動スリーブに与えられた場合、ラチェット機構は、駆動スリーブの用量増加回転のみを可能にし、反対方向の用量減少回転を禁止する一方向ラチェットを提供する。第１および第２のラチェット本体間のトルクの第１の所定の閾値は、一般的に、付勢されたばね要素によって与えることのできる最大トルクよりも大きい。

このようにして、ラチェット機構は、緊張したばね要素によって駆動させることのできる駆動スリーブの自己作動回転変位を禁止して、連動するように機能する。このようにして、ばね要素に伝達される機械的エネルギーをばね要素に蓄積することができ、ラチェット機構により駆動機構に安全に蓄えることができる。

この第２のラチェット本体の回転のトルク感知（ｔｏｒｑｕｅ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ）またはトルク依存阻止は、第１のラチェット本体ならびにその第１および第２のラチェット要素の特定の形状、特定の弾性特性または弾力特性によって達成可能である。形状および弾性特性ならびにラチェット要素と第２のラチェット本体の歯付プロファイルとの間に作用する摩擦力は、第１および第２のラチェット本体間に作用する保持力または保持トルクが、付勢されたばね要素により与えられるトルクよりも小さくなるように選択され設計される。

別の実施形態によれば、第１および第２のラチェット要素の少なくとも一方は、第１および第２のラチェット本体間に作用するトルクが第１の所定の閾値以上であるときに、第１のラチェット本体に対する第２のラチェット本体の用量減少方向への回転を解放するように適用される。このようにして、第１および／または第２のラチェット要素と第２のラチェット本体の歯付プロファイルとの相互係合は、第１の所定の閾値以上のトルクを加えることにより、ラチェット機構の回転連動を無効にすることができるように設計される。

このようにして、ラチェット機構も、設定用量を補正するために必要となり得る、ハウジングに対する駆動スリーブの用量減少回転を支持する。第１の閾値トルクの大きさは、第１のラチェット本体のラチェット要素の可撓性、ならびに／または第１および／もしくは第２のラチェット部材の可撓性、ならびにしたがって半径方向への旋回変位に対抗するラチェット要素の復元力、さらにラチェット要素の形状、ならびに第２のラチェット本体の対応する歯付プロファイルの形状によって決まる。歯付プロファイルの歯の形状の修正、ならびに第１のラチェット本体のラチェット要素もしくはそのラチェット部材の弾力または旋回可能な挙動の修正は、いずれにしてもトルク閾値に影響する可能性がある。

相互係合する歯付プロファイルおよびラチェット要素の形状を適切に設計することにより、ならびに第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット部材の少なくとも一方の明確な旋回可能または弾力変形可能な挙動を利用することにより、第１の所定の閾値を、ラチェット機構および駆動機構の一般的な要件に従って増減させることができる。

形状および弾性特性ならびにラチェット要素と第２のラチェット本体の歯付プロファイルとの間に作用する摩擦力は、付勢されたばね要素により与えられるトルクを伴う、ユーザにより誘発される第２のラチェット本体の用量減少回転が、第１および第２のラチェット本体間に作用する保持力または保持トルクよりも大きくなるように選択され設計される。

別の実施形態によれば、第１および第２のラチェット要素の少なくとも一方は、代替的に、またはさらに、第２のラチェット本体が第１のラチェット本体に対して用量増加方向および／または用量減少方向に回転するときに、所定の大きさの減速力を第２のラチェット本体に加えるように適用される。第１および／または第２のラチェット要素は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルに噛み合うこともできる。

形状および弾性特性ならびにラチェット要素と第２のラチェット本体の歯付プロファイルとの間に作用する摩擦力は、第１および／または第２のラチェット要素が所定の大きさの減速力を第２のラチェット本体に向けて加えるように選択され設計される。

さらなる実施形態によれば、第１および第２のラチェット部材は、駆動スリーブの長手方向軸に対して対称に形成され、かつ／または対称に配置される。さらに、第１および第２のラチェット部材を一体形成してもよく、相互に連結してもよい。対称に形成され、かつ／または対称に配置された第１および第２のラチェット部材を有することにより、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの略対向して位置する部分は、第１および第２のラチェット部材のラチェット要素に交互に、または同時に係合することができる。

さらに、および一般に、第１および第２のラチェット要素も、略等しい形状を含むことができ、第１のラチェット本体を通って延びる長手方向軸に関して対称に配置される。

別の実施形態によれば、第１のラチェット要素および／または第２のラチェット要素は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの幾何学的に対向する部分に配置される。第１および第２のラチェット要素は略等しい形および幾何学的形状であるため、第１および第２のラチェット本体が用量増加または用量減少方向に相互に回転すると、歯付プロファイルとの略等しい交互の係合をもたらすことができる。特に、第１および第２のラチェット要素は、歯付プロファイルに交互に係合することができ、ｎ＋Ｌ／２の周方向の片寄りで互いに対して位置することができる。

別の実施形態によれば、第１のラチェット要素は、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの周期に関して、第２のラチェット要素に対して位相ずれする。このようにして、第１および第２のラチェット要素は、交互に係合することができ、または第２のラチェット本体の歯付プロファイルに交互に噛み合うことができる。第１および第２のラチェット要素間の位相ずれは、第２のラチェット本体の歯付プロファイルの歯の周期に関して約１８０°であってよい。

さらに別の実施形態では、第１および第２のラチェット本体は、第１および第２のラチェット本体に選択的に係合し、かつ第１および第２のラチェット本体から選択的に係合解除されるように、互いに対して軸方向に変位可能である。一般的に、第１および第２のラチェット本体は、駆動機構が用量設定モードにあるときに、歯付構造によって、かつ第１および第２のラチェット要素によって相互に係合する。この構成では、駆動スリーブがピストンロッドから係合解除され、したがって、用量を設定するために用量増加および用量減少方向に回転することができる。

駆動スリーブをハウジングに対して軸方向に変位させることにより、駆動スリーブは、トルクまたは力を伝達するような方法でピストンロッドに動作可能に係合する。駆動機構を用量設定モードから用量投薬モードに切り替えることにより、第１および第２のラチェット本体も、動作可能に係合解除されるように、互いに対して軸方向に変位する。例えば、ハウジングに対する、したがってハウジングに固着された第１のラチェット本体に対する第２のラチェット本体のこの軸方向変位により、第１のラチェット本体のラチェット要素が歯付プロファイルから係合解除されて、第１のラチェット本体に対する第２のラチェット本体の回転を有効にする。

このようにして、駆動スリーブも駆動機構のハウジングから動作可能に係合解除されて、予め緊張させたばね要素の作用により、駆動スリーブを回転させることができる。一般的に、第１および第２のラチェット本体の互いに対する軸方向変位は、保持ばね要素の作用に対抗して行われる。第１および第２のラチェット本体の軸方向変位を、一般的にハウジングの近位端に位置する駆動機構の作動部材を押し下げることによって、トリガすることができる。作動部材の押下げは、一般的に、保持ばね要素の作用に対抗して行われて、第１および第２のラチェット本体の係合解除が、例えば軸方向遠位方向への作動部材の一定の押下げを必要とするようにする。

保持ばね要素は、作動部材が、例えばユーザの親指によってもはや押し下げられなくなるとすぐに、第１および第２のラチェット本体を相互係合構成に戻すように機能する。このようにして、作動部材の初期または早期解放により、第１および第２のラチェット本体の相互係合によるラチェット機構、したがって駆動機構の自己ロッキングが生じる。このようにして、ばね要素に蓄えられた機械的エネルギーは失われることなく、駆動機構内に残る。

さらなる実施形態によれば、第１のラチェット本体はハウジングに固着され、またはハウジングと一体形成され、例えばそれぞれの円弧状または半円形のラチェット部材から半径方向内方へ延びる第１および第２のラチェット要素を含む。そして、第２のラチェット本体は、駆動スリーブに固着され、または駆動スリーブと一体形成され、第１のラチェット本体の第１および第２のラチェット要素と噛み合うための半径方向外方へ延びる歯付プロファイルを含む。第１および第２のラチェット本体がハウジングおよび駆動スリーブのそれぞれと一体形成される構成では、第１および第２のラチェット本体は、ハウジングおよび駆動スリーブのそれぞれの一部となるだけである。この構成では、ラチェット機構は、何らかのさらなる機械的部材を設ける必要なく、駆動スリーブおよびハウジングに直接実装される。

代替実施形態では、第１のラチェット本体は、駆動スリーブに固着され、または駆動スリーブと一体形成され、一般的にそれぞれの円弧状または半円形のラチェット部材から延びる、半径方向外方へ延びる第１および第２のラチェット要素を含む。さらに、この構成では、第２のラチェット本体はハウジングに固着され、またはハウジングと一体形成され、半径方向内方へ延びる歯付プロファイルを含む。歯付プロファイルは、管状ハウジングの側壁の内向き部分に位置することができ、第１のラチェット本体の半径方向外方へ延びるラチェット要素は、半径方向外方へ付勢されて、歯付プロファイルと噛み合う。

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、前述した駆動機構と、薬物送達により投薬予定の薬剤が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、ハウジングに解放可能もしくは解放不可能に固着される、薬物送達デバイスのカートリッジホルダ内に配置される。使い捨て薬物送達デバイスとして設計されるときには、カートリッジホルダは、ハウジングまたは薬物送達デバイスの本体に解放不可能に取り付けられ固着される。したがって、薬物送達デバイスは、薬剤が充填されたカートリッジを受けて収容するためのカートリッジホルダを含む。

この文脈では、遠位方向とはデバイスの投薬端の方向を指し、ここで、好ましくは、薬剤送達のために生物組織または患者の皮膚に挿入予定の両頭注射針を有するニードルアセンブリが設けられる。

近位端または近位方向とは、投薬端から最も離れたデバイスまたはその部材の端部を指す。一般的に、作動部材が薬物送達デバイスの近位端に位置し、この作動部材は、用量を設定するために回転させるようユーザにより直接操作可能であり、用量を投薬するために遠位方向へ押し下げられるよう操作可能である。

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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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、例えば、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（例えば、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（ＶＨ）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、例えば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、例えば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、例えば、アルカリまたはアルカリ土類、例えば、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、例えば、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行ってもよいことが当業者に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参照符号は、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではないことに留意されたい。

図面の簡単な説明を以下に示す。

ペン型注射デバイスの長手方向断面を示す概略図である。 図１のデバイスのＡ−Ａに沿った横断面を示す概略図である。 Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。 図１のデバイスのＣ−Ｃに沿った横断面図である。 図４の拡大断面図である 図１のデバイスのＤ−Ｄに沿った横断面図である。 薬物送達デバイスの様々な部材の分解図である。 図１のデバイスの近位端の長手方向断面図である。 作動部材が遠位方向へ押し下げられた、図７の近位端を示す図である。 薬物送達デバイスの近位端の部分切断斜視図である。 図１の薬物送達デバイスの外側ハウジングの側面図である。

図６において、薬物送達デバイス１０の特定の実施形態の分解図が示される。ペン注射器タイプの薬物送達デバイス１０は、略円筒形の軸方向に細長い形状を含む。図面を通して、軸方向遠位方向を参照符号１で示し、反対の近位方向を参照符号２で示す。また図１において組立構成が長手方向断面で示される薬物送達デバイス１０は、近位ハウジング２０に配置された駆動機構３を含む。遠位方向では、ハウジング２０はカートリッジホルダ１２に連結され、このカートリッジホルダ１２は、薬物送達デバイス１０により投薬予定の薬剤を含むカートリッジ１４を収容して受けるように適用される。カートリッジ１４は、一般的に、セプタムなどの穿孔可能な封止部材により遠位方向に封止された、円筒形のガラスバレルを含む。

近位方向２において、カートリッジ１４は、カートリッジ１４のガラスバレル内に摺動可能に配置されたピストン１６によって封止される。ピストン１６の遠位方向１への変位により、カートリッジ１４内の流体圧力がそれぞれ増加する。例えば図１に示すように、カートリッジ１４の遠位出口が例えばニードルアセンブリ１８に連結されると、カートリッジ１４に含まれる所定量の液体薬剤を、ニードルアセンブリ１８の注射針（特にここでは図示しない）を介して排出し投薬することができる。

図１では、両頭注射針を保護するための内側ニードルキャップ１９が概略的に示される。ニードルアセンブリ１８は、一般的に、カートリッジホルダ１２の遠位端部分に配置される。一般的に、カートリッジホルダ１２の遠位に位置するソケットおよびニードルアセンブリ１８は、ニードルアセンブリ１８をカートリッジホルダ１２に解放可能および着脱可能に螺着させるための相互に対応するねじ山を含む。

カートリッジホルダ１２は、保護キャップ１７によって保護され覆われることになる。用量の設定および／または投薬前に、保護キャップ１７ならびに内側ニードルキャップ１９が取り外されることになる。薬剤を生物組織に投薬または注射した後、ニードルアセンブリ１８は、一般的に廃棄されることになり、薬物送達の遠位端は保護キャップ１７により覆われることになる。

図６に分解図で示され、図１に完全組立構成が横断面で示される駆動機構３は、多くの機能部材を含み、これらの機能部材によって、可変サイズの用量が設定され、その後投薬される。

用量投薬手順は、ハウジング２０に対するピストンロッド７０の遠位方向への前進変位と共に進む。したがって、駆動機構３は、少なくともハウジング２０、ピストンロッド７０、および駆動スリーブ５０を含み、この駆動スリーブ５０は、用量を選択的に設定および投薬するために、解放されピストンロッド７０に動作可能に係合される。さらに、駆動機構３は、駆動スリーブ５０とピストンロッド７０とに係合する用量制限部材６０を含む。用量制限部材６０と駆動スリーブ５０およびピストンロッド７０の両方との相互係合は、用量設定手順中に駆動スリーブ５０がピストンロッド７０に対して回転するときに、用量制限部材が駆動スリーブ５０に対して軸方向、したがって遠位および／または近位方向１、２に変位するようになっている。

駆動スリーブ５０、用量制限部材６０、およびピストンロッド７０以外に、駆動機構３は、図１に示すようにいくつかのさらなる部材を含む。これらの部材は図示した作動部材３０と共に、とりわけ、設定用量のサイズをユーザに視覚的に示すように機能し、さらに用量設定および／または用量投薬のために、ユーザにより操作された作動部材３０の回転および／または軸方向変位を、駆動スリーブ５０のそれぞれの回転および／または軸方向変位に伝達するように機能する。

ここで、図１〜図１０に示す実施形態は、本発明による単一用量制限機構ならびに最終用量制限機構を備えることのできる、複数の考えられる駆動機構の１つについての例示にすぎないことに留意されたい。

以下で、用量の設定について説明する。

用量を設定するために、ユーザは、ハウジング２０の近位端に位置する作動部材３０を把持する。図７〜図９に示すように、作動部材３０は、半径方向内方へ延びるフランジ部分３２をその遠位端に含み、このフランジ部分３２は、図７の近位に位置する構成において、ハウジング２０の半径方向外方へ延びる縁２２に軸方向に当接する。

ハウジング２０は、略管状の最終用量スリーブ１１０を受けるための、近位の管状レセプタクル２３をさらに含む。最終用量スリーブ１１０は、その遠位端で延びる、半径方向外方へ延びる遠位フランジ１１１を含む。この遠位フランジ１１１により、最終用量スリーブ１１０は、ハウジング２０の半径方向内方へ延びるソケット２４に遠位方向に当接する。さらに、遠位フランジ１１１により、最終用量スリーブ１１０はまた、ハウジング２０の近位レセプタクル２３内で半径方向に案内され制限される。

さらに、作動部材３０は、そのフランジ部分３２により、ハウジング２０の近位端にカチッと留められ、したがって、少なくとも近位方向２へハウジング２０にポジティブ係合する。特に、作動部材３０はカップ状であり、ハウジング２０上に組み付けられたときに、ハウジング２０のレセプタクル２３を近位方向に囲んで閉鎖する。

図９に示すように、最終用量スリーブ１１０の近位部分から、最終用量スリーブ１１０と一体形成された２つのつる巻き状の弾性ばね要素１１６が延びる。これらのばね要素１１６は、中空作動部材３０の近位の内向き部分に当接し、これにより、例えば図７に示すように、作動部材３０をその初期の、したがって近位に位置する構成で維持する。

駆動機構３の用量設定モードに一致し、用量設定モードを特定するこの初期構成では、図２に示すように、作動部材３０の軸方向内側に延びるジャーナル３３が、最終用量スリーブ１１０の近位縁１１７の、それぞれ径方向に対向して位置する２つの凹部１１５内に延びる。このようにして、最終用量スリーブ１１０と作動部材３０とは、作動部材３０の初期構成で回転可能に連結される。

この構成で、作動部材３０の回転により、最終用量スリーブ１１０が対応して回転する。用量設定モードでは、図３および図７の組合せから明らかになるように、最終用量スリーブ１１０が、クラッチ４０にさらに回転可能に係合し、回転可能に連結する。特に図３の横断面Ｂ−Ｂに示すように、最終用量スリーブ１１０の遠位端の内向き部分は、クラッチ４０の半径方向外方へ延びる歯４５に噛み合う歯付面１１８を含む。

このようにして、最終用量スリーブ１１０と、最終用量スリーブ１１０を通って延びることにより最終用量スリーブ１１０の回転軸を提供するクラッチ４０とは、回転可能に固着されて、回転可能に係合する。したがって、用量設定手順中に、作動部材３０の回転によりクラッチ４０が等しく回転する。クラッチ４０は、駆動スリーブ５０にさらに連結される。したがって、クラッチ４０の遠位部分は、管状および中空の駆動スリーブ５０内に位置する。

ここで、駆動機構３の動作のモードとは無関係に、クラッチ４０および駆動スリーブ５０は互いに対して軸方向に固着されると共に回転可能に固着される。したがって、クラッチ４０の回転は、変化することなく駆動スリーブ５０に伝達される。したがって、クラッチ４０の軸方向変位も、変化することなく駆動スリーブ５０のそれぞれの軸方向変位に伝達される。駆動スリーブは、例えば、径方向に対向する２つの長手方向溝をその内向き側壁に含み、これらの溝は、クラッチ４０の対応する形状の半径方向外方へ延びるリブに嵌合してこれを受けるように適用される。

さらに、クラッチ４０は、少なくとも１つまたは少なくとも２つの、対向して位置する、半径方向外方へ延びる弾性変形可能なスナップ部分４６を含み、このスナップ部分４６は、図１に概略的に示す駆動スリーブ５０の、対応する形状の凹部５４に係合するように適用される。相互に対応するリブ４４および溝５２により、ならびに凹部５４に係合するスナップ部分４６により、クラッチ４０および駆動スリーブ５０の回転係合ならびに長手方向係合をもたらすことができる。

駆動スリーブ５０を、つる巻き状のねじりばね要素５８の作用に対抗して用量増加方向５に、ハウジング２０内でハウジング２０に対して回転させることができる。つる巻きばね５８の一端部、例えば近位端は、駆動スリーブ５０の近位端に取り付けられて連結され、つる巻きばね５８の反対の端部、例えば遠位端はハウジング２０に締結される。したがって、作動部材３０の用量増加回転により、駆動スリーブ５０を略完全に囲むつる巻きばね５８の回復力に対抗して、駆動スリーブ５０が対応して回転する。

図４の横断面に示すように、駆動機構３は、一般に、回転可能な駆動スリーブ５０を特色とする様々な異なる駆動機構と共に実装可能な特定のラチェット機構１５０を備える。図４に示すように、駆動スリーブ５０は、遠位端部近くに、半径方向外方へ延びる歯付プロファイル５１を含む。歯付プロファイル５１は、第１のラチェット本体１５１の第１および第２のラチェット部材９２、９３の、相互に対応して半径方向内方へ延びる第１および第２のラチェット要素９４、９５のそれぞれに係合する。第１のラチェット本体１５１はハウジング２０に固着され、ハウジング２０の遠位端にしっかりと取り付けられたベース部材９０と一体形成される。ベース部材９０は、貫通口を間に形成する半径方向内方へ延びる突起９１をさらに含み、この貫通口は、デバイス１０の長手方向軸４に一致し、ピストンロッド７０をベース部材９０に対して、したがってハウジング２０に対して軸方向に案内するように機能する。

駆動スリーブ５０の遠位端は、歯付プロファイル５１を特色とする第２のラチェット本体１５２を表し、またはこれを含む。図４に示すように、第１のラチェット本体１５１の第１および第２のラチェット要素９４、９５は、駆動スリーブ５０が用量増加方向５または用量減少方向６のいずれかに回転すると、駆動スリーブ５０の歯付プロファイル５１に交互に係合する。図４ａの拡大図にさらに示すように、第１のラチェット要素９４はやや三角形状で、かなり急傾斜の止め部分９４ａを含み、この止め部分９４ａは、用量増加方向を向いて、歯付プロファイル５１の対応する形状のかなり急傾斜の縁部５２ａに当接し係合するように適用される。

駆動スリーブ５０をばね要素５８の作用に対抗して用量増加方向５に回転させると、第１のラチェット要素９４は、通常、駆動スリーブ５０の連続した歯５２に係合して噛み合う。第１のラチェット要素９４および歯付プロファイル５１の止め部分９４ａおよび急傾斜の縁部５２ａが半径方向外方へかなり急な角度で略延びるため、止め部分９４ａを有する半径方向内方へ延びる第１のラチェット要素９４が歯付プロファイル５１の対応する形状の急傾斜の縁部５２ａに係合すると、ある種の回転連動をもたらすことができる。

同様の方法で、第２のラチェット要素９５も、駆動スリーブ５０の歯付プロファイル５１に連続して噛み合い、または連続して係合する。第１のラチェット要素９４と同様に、第２のラチェット要素９５も、半径方向に延びる、したがってかなり急傾斜の止め部分９５ａを含み、この止め部分９５ａは、用量増加方向５を向いて、歯付プロファイル５１の急傾斜の縁部５２ａに当接する。

止め部分９５ａに隣接して、第２のラチェット要素９５は、半径方向内方へ延びる傾斜した斜面部分９５ｂを含み、この斜面部分９５ｂは、用量減少方向６を向き、駆動スリーブ５０が用量増加方向５に回転するときに、用量増加方向５を向く歯付プロファイル５１の斜面部分５２ｂに係合する。

斜面部分９５ｂの先端に付いた半径方向内方向きの端部は、第２のラチェット本体１５２が第１のラチェット本体１５１に対して用量増加方向５に回転すると、斜面部分５２ｂにさらに噛み合うことができる。ここで、第２のラチェット要素９５は、制動または減速効果をもたらす。

同様に、第１のラチェット要素９４も斜面部分９４ｂを含み、この斜面部分９４ｂは、用量減少方向６を向いて、第２のラチェット本体１５２の歯付プロファイル５１の斜面部分５２ｂに係合して噛み合う。

円弧状の半径方向に変形可能なラチェット部材９２、９３の弾性特性に従って、斜面部分５２ｂ、９５ｂおよび９４ｂの傾きが調節され設計される。このようにして、第１および第２のラチェット要素９４、９５と歯付プロファイル５１との明確な機械的連動を得ることができる。斜面部分５２ｂ、９４ｂおよび９５ｂの幾何学的形状により、ハウジング２０に対する駆動スリーブ５０の用量増加または用量減少ダイヤル設定についての機械抵抗を調節することができるが、第１および第２のラチェット要素９４、９５の対応する形状の止め部分９４ａ、９５ａに係合する歯付プロファイル５１の急傾斜の縁部５２ａの幾何学的形状および位置により、用量を補正するためにラチェット機構１５０を無効にするのに必要な駆動スリーブ５０とハウジング２０との間のそれぞれのトルクの最大保持力および維持力を調節することができる。

図４にさらに示すように、第１および第２のラチェット部材９２、９３は各々、第１および第２のラチェット要素９４、９５と反対の端部分に、半径方向内方へ延びる突起９８、９９を含む。これらの突起９８、９９は、駆動スリーブ５０を第１のラチェット本体１５０内で半径方向に案内して半径方向に固着するように機能する。

駆動スリーブ５０を用量増加方向５に回転させることにより、第１のラチェット部材９２の第１のラチェット要素９４および第２のラチェット部材９３の第２のラチェット要素９５は、駆動スリーブ５０の歯付プロファイル５１の連続した歯５２に交互に係合して噛み合う。図４に示すように、第１および第２のラチェット部材９２、９３の第１および第２のラチェット要素９４、９５は、例えば、連続して配置された歯５２の周期の半分だけ周方向にずれる。このようにして、それぞれの小さいサイズの歯５２およびラチェット要素９４、９５を利用する必要なく、用量を設定するための離散的な刻み幅を効果的に小さくすることができる。

加えて、第１および第２のラチェット要素９４、９５も、回転する駆動スリーブ５０に作用する減速力をもたらす。このようにして、駆動スリーブ５０の回転挙動に対するばね要素５８の衝撃を少なくとも部分的に補償するために、所定の制動または摩擦力を駆動スリーブ５０に加えることができる。止め部分９４ａ、９５ａは斜面部分９４ｂ、９５ｂとは形状が異なるため、かつ歯付プロファイルの急傾斜の縁部５２ａは斜面部分５２ｂとは形状が異なるため、駆動スリーブを用量増加方向５および用量減少方向６に回転させたときに、異なる大きさの減速力および保持力をもたらすことができる。このようにして、駆動スリーブ５０の用量減少回転に対するつる巻き状のねじりばね要素５８の支持効果を打ち消すことができ、または少なくとも減少させることができる。

作動部材３０の回転および駆動スリーブ５０の対応する回転により調整される用量増加作用によっても、用量標示スリーブ１００の対応する回転が生じる。例えば図１０に示すように、用量標示スリーブ１００は、ハウジング２０にねじ係合し、一般的に用量標示数字の形の多数の用量標示１０４をその外周に含む。数字は、用量標示スリーブ１００の外周につる巻き状に配置される。さらに、用量標示スリーブ１００は、ハウジング２０の内向き側壁部分、特に図１に示すハウジング２０の内ねじ山２８に係合する外ねじ山を含む。

駆動スリーブ５０の回転を用量標示スリーブ１００に、および用量標示スリーブ１００の回転を駆動スリーブ５０に直接伝達するように適用され、用量標示スリーブ１００に対する駆動スリーブ５０の軸方向変位を支持するキー係合またはスプライン係合によって、駆動スリーブ５０の回転は、変化することなく用量標示スリーブ１００のそれぞれの回転に伝達される。

図１に示す駆動スリーブ５０は、用量制限部材６０の外ねじ山６３に係合するための内部または内ねじ山５９を有する内側スリーブ部分５５を含む。さらに、駆動スリーブ５０は外側スリーブ部分５３も含み、外側スリーブ部分５３は、内側スリーブ部分５５と同軸に延びて、環状の軸方向に延びる凹部をこれらの間に形成する。前記凹部は、特につる巻きばね要素５８を受けるように適用される。特に、外側スリーブ部分５３の遠位部分が、用量標示スリーブ１００にキー係合またはスプライン係合される。外側スリーブ部分５３は、例えば図４に示すように、用量標示スリーブ１００の内向き側壁部分で対応する形状の軸方向に延びる溝１０２に係合するための、１つまたはいくつかの半径方向外方へ延びるリブまたは突起を含むことができる。このようにして、駆動スリーブ５０と用量標示スリーブ１００とは回転可能に連結されるが、互いに対して軸方向に変位可能なままである。

用量設定手順中に、作動部材３０をハウジング２０に対して回転させると、駆動スリーブ５０が同様に、駆動スリーブ５０と用量標示スリーブ１００とのスプライン係合により回転し、用量標示スリーブ１００も、例えば国際単位ＩＵの量を表す対応する用量サイズ標示数字１０４を、ハウジング２０の用量表示窓２５に常に即座に示す。例えば図１０に示すように、用量標示窓２５は、ハウジング２０の側壁に凹部または貫通口を含んでもよい。

用量の減少、したがって作動部材３０の反対の回転方向へのダイヤル設定により、駆動スリーブ５０のそれぞれの反対回転が生じる。その結果、用量標示スリーブ１００も反対方向、したがって、用量減少方向６に回転し、対応して減少する用量標示数字１０４が窓２５に現れる。

以下で、用量の投薬について説明する。

用量が設定されると、例えば図８に示すように、作動部材３０を遠位方向１に押し下げることによって、駆動機構３を投薬モードに切り替えることができる。ここでは、作動部材３０は実際に二重またはさらには三重の機能を果たす。第１に、作動部材３０は、最終用量スリーブ１１０、および／または最終用量スリーブ１１０に動作可能に係合する駆動機構３のさらなる機能部材に、角運動量を伝達するように機能する。第２に、作動部材３０は、用量投薬手順を制御しトリガする。第３に、作動部材３０は、駆動機構３のハウジング２０および／または薬物送達デバイス１０の近位端を実際に封止および閉鎖する。

さらに、作動部材３０の本配置は、カートリッジ１４を薬物送達デバイス１０内に容易に配置されることになる薬物送達デバイス１０の製造中に、駆動機構３のプライミングも可能にする。デバイス１０の組立プロセスで、ピストンロッド７０を遠位方向１に前進させて、カートリッジ１４のピストン１６に直接当接することができる。ここで、例えば別のプッシュロッド（ここでは実際に図示しない）により、ピストンロッド７０の近位端に到達することができる。その後、ピストンロッド７０をカートリッジ１４のピストン１６に動作係合させた後に、作動部材３０が最終的にハウジング２０に組み付けられ、それによってその近位レセプタクル２３を閉鎖する。

作動部材３０を遠位方向１に変位させることにより、最終用量スリーブ１１０の弾性ばね要素１１６が圧縮されることになる。同時に、作動部材３０の軸方向内側に突出するにジャーナル３３が、最終用量スリーブ１１０の長手方向凹部１１５を通ってさらに延び、図７および図８の比較から明らかになるように、クラッチ４０の近位縁４８を遠位方向１に押すことになる。

クラッチ４０のこの遠位方向への変位により、図３に示すように、クラッチ４０の半径方向外方へ延びる歯４５は、最終用量スリーブ１１０の内側歯付面１１８にもはや係合しなくなる。その結果、クラッチ４０は、最終用量スリーブ１１０から回転可能に係合解除され、自由に回転する。

同時に、作動部材３０の内向き側壁部分に設けられた、半径方向内方へ延びる歯３４が、ハウジング２０の近位部分の外周に設けられた歯付リング２６に係合する。ハウジング２０に対する作動部材３０の軸方向および遠位方向への変位によって歯３４が歯付リング２６に係合するため、作動部材３０は、用量投薬作用中にハウジング２０に回転可能にロックされる。したがって、まだ作動部材３０に回転可能に係合されている最終用量スリーブ１１０は、用量投薬手順中に回転することができない。

クラッチ４０は、駆動スリーブ５０に回転可能にだけでなく軸方向にも連結され接続されるため、クラッチ４０の遠位方向への変位は、変化することなく駆動スリーブ５０のそれぞれの遠位方向への変位に伝達される。

さらに図１に示すように、クラッチ４０は、ハウジング２０と一体形成することのできる少なくとも１つのばね要素２１により、近位方向２に付勢される。ばね要素２１は、クラッチ４０の半径方向に延びるフランジ４９により、軸方向、したがって遠位方向１に弾性変形され付勢される。クラッチ４０は、ばね要素２１の作用に対抗して遠位方向１に変位されることになるため、例えば用量投薬手順中にそれぞれの遠位方向への力が作動部材３０に加えられる限り、駆動スリーブ５０と駆動部材８０との連結はアクティブのみである。特に、部材は駆動ナットを含むことができる。

駆動スリーブ５０の遠位方向への変位は、図１に示すように駆動部材８０によって制限される。相互軸方向当接にあるときに、駆動スリーブ５０および駆動部材８０は回転可能に係合され、歯付プロファイル５１を有する駆動スリーブ５０はベース部材９０のラチェット部材９２、９３から係合解除される。駆動スリーブ５０と駆動部材８０との相互の回転可能な係合は、駆動スリーブ５０の遠位冠歯車５７および駆動部材８０の近位冠歯車８２のそれぞれに設けられた、相互に対応する歯または相対的な連動部材によって達成される。したがって、駆動部材８０の近位面は、駆動スリーブ５０の遠位面に設けられた対応する形状の冠歯車５７に係合するように動作可能な冠歯車８２を含む。

一般的に、相互に対応する冠歯車８２、５７の軸方向伸長は、ベース部材９０と駆動スリーブ５０との間のラチェット機構１５１がベース部材９０、したがってハウジング２０に対する駆動スリーブ５０の遠位方向への変位によって解放される前に、駆動スリーブ５０と駆動部材８０との回転係合が達成されるようになっている。このようにして、駆動スリーブ５０と駆動部材８０との略滑りのない連結を達成することができる。

用量投薬手順の終了前の作動部材３０の初期または早期解放により、付勢されたばね要素２１の影響による、ハウジング２０に対するクラッチ４０の中間近位方向への変位が生じる。したがって、ラチェット機構１５１は再係合し、それによって駆動スリーブ５０をハウジング２０に対して回転可能にロックし、付勢されたつる巻きばね５８に蓄えられたエネルギーを維持する。

駆動部材８０は、一般的に、例えば図１に示すように、半径方向内方へ延びるフランジ部分９７によりベース部材９０内で軸方向に固着される。

ベース部材９０は、ピストンロッド７０の対応する形状の溝７２に係合する、径方向に対向して配置された、半径方向内方へ延びる２つの突起９１を含む。ピストンロッド７０はベース部材９０を軸方向に通って延び、カートリッジ１４のピストン１６に直接係合するための圧力フット７１をその遠位端に含む。ベース部材９０の半径方向内方へ延びる突起９１は、さらに、ピストンロッド７０が軸方向に通って延びる貫通口を特色とするウェブまたはフランジ部分の一部であってよい。圧力フット７１は、ピストンロッド７０に対して回転可能であってよい。しかしながら、ピストンロッド７０が回転不可能にハウジング２０に係合すると、回転可能に支持された圧力フット７１は一般に必要なくなる。

ピストンロッド７０は、駆動部材８０の内ねじ山８４に単にねじ係合された外ねじ山７４を含む。

駆動スリーブ５０は、回転可能に連結されると、付勢されたつる巻きばね５８の作用により、角運動量を駆動部材８０に伝達し、これにより、駆動部材８０は軸方向に固着されたピストンロッド７０の周りを回転する。その後、駆動部材８０の回転は、ピストンロッド７０を遠位方向１に前進させて、薬剤の用量を排出するように機能する。

駆動部材８０はまた、半径方向に弾性変形可能な周方向に延びるアームを有するラチェット部材８６を含む。ラチェット部材８６の自由端に、半径方向外方へ延びる歯８７が位置し、この歯８７は、ベース部材９０の内向き壁に設けられた対応する形状の歯付面または歯付プロファイル９６と噛み合うように適用される。図５の横断面に示すように、ラチェット部材８６および歯付構造９６は、駆動部材８０の用量減少回転６のみが可能であって、駆動部材８０の反対方向への回転を効果的に禁止するように構成される。このようにして、ピストンロッド７０は、ハウジング２０に対して遠位方向１にのみ変位可能であり、近位方向には変位不可能である。駆動部材８０のラチェット部材８６およびベース部材９０の歯付構造９６は、効果的な抗バックアップ機能をもたらす。

さらに、用量投薬手順中に用量減少方向に回転すると、ラチェット部材８６および特にその半径方向外方へ延びる自由端が、ベース部材９０の歯車付もしくは歯付プロファイルまたはハウジング２０の対応する形状の内面部分に連続して噛み合う。歯付構造９６に沿って摺動するラチェット部材８６の相互係合も、投薬手順が実際に進行中であることをユーザに本質的に示す可聴クリック音を発生させる。

用量設定ならびに用量投薬手順を限定するために、駆動機構３は、ピストンロッド７０上に軸方向に摺動可能に配置され、駆動スリーブ５０にねじ係合された用量制限部材６０をさらに含む。用量制限部材６０は、半殻形状を含むことにより、ピストンロッド７０を周方向または接線方向に部分的にのみ囲む。用量制限部材６０は、半径方向内方へ延びる滑走部分を含み、この滑走部分により、用量制限部材６０はピストンロッド７０の溝７２に沿って摺動または滑走することができる。滑走部分とピストンロッド７０の溝７２とのこの相互係合によって、用量制限部材６０はピストンロッド７０に回転可能に固着される。言い換えると、用量制限部材６０は、ピストンロッド７０にスプライン結合され、またはピストンロッド７０にキー係合される。

用量制限部材６０は、駆動スリーブ５０の対応する形状の内ねじ山５９に係合するための外ねじ山６３をその外周にさらに含む。このようにして、用量制限部材６０は、特に用量設定手順中に駆動スリーブ５０がピストンロッド７０に対して回転するときに、ピストンロッド７０に対して、また駆動スリーブ５０に対して軸方向に変位する。

そのような用量投薬手順中に、駆動スリーブ５０は反対方向に回転するため、用量制限部材６０は、ピストンロッド７０および駆動スリーブ５０に対して反対方向への軸方向変位を受ける。

一般的に、用量設定手順中に、用量制限部材６０はクラッチ４０側へ近位方向２に変位する。用量投薬手順中に、用量制限部材６０は反対方向、したがって駆動部材８０側へ遠位方向１に変位する。

用量制限部材６０は、用量制限部材６０の近位端面から軸方向、したがって近位方向２に延びる近位止め部分をその近位端に含む。

近位止め部分は、クラッチ４０の遠位端に設けられた、対応する形状および対応する向きの半径方向に延びる止め具に当接するように適用される。用量制限部材６０の近位止め部分とクラッチ４０の遠位端に位置する止め具との相互当接により、ピストンロッド７０に対する駆動部材５０の、またクラッチ４０のさらなる回転を効果的に禁止することができる。

用量制限部材６０の近位止め部分が、クラッチ４０に半径方向および周方向に当接するため、クラッチ４０のさらなる回転、したがってクラッチ４０に回転可能に連結された駆動スリーブ５０のさらなる回転が、効果的に阻止される。さらに、クラッチ４０は、用量制限部材６０のための近位止め具も提供する。用量制限部材６０と駆動スリーブ５０とのねじ係合により、ここでも、所定の最大単一用量構成を超える駆動スリーブ５０のさらなる回転を防止することができる。このようにして、用量制限部材６０は、所定の最大単一用量、例えば１２０ＩＵのインスリンを超える用量の設定を効果的に禁止するよう動作可能な単一用量制限機構を提供するように機能する。

用量制限部材６０はまた、用量制限部材６０の遠位端面から遠位方向１に適切に延びる遠位止め部分を含む。ここで、遠位止め部分は、駆動スリーブ５０の半径方向内方および軸方向に延びる止め具に適切に係合することができる。

遠位止め部分および止め具の位置および向きは、遠位止め部分と止め具との相互当接が、用量投薬手順の終了時、すなわち用量標示スリーブ１００がその初期位置に戻ったときのゼロ用量構成と相関するように選択される。

駆動スリーブ５０の回転を、用量制限部材６０により、両方向に、すなわち用量設定モードで、また用量投薬モードで阻止し中断することができるため、駆動スリーブ５０の用量増加または用量減少回転を禁止するさらなる止め機能は、一般に必要でない。その結果、さらなる回転制限手段なしでも、用量標示スリーブ１００およびハウジング２０内でのその配置を設けることができる。

用量制限部材６０の遠位止め部分は、遠位止め部分が駆動スリーブ５０の対応する止め具に係合する前または係合するときに可聴音を発生させるように適用されたクリッキング部材をさらに備えてもよい。クリッキング部材は、一般的に、遠位止め部分から周方向に延びる弾性アームを含む。アームは、その自由端に、斜めの、または傾斜した前面を有する歯のような形状を特色とする掛止部分を含む。用量投薬手順中および遠位止め構成に到達するよりかなり前に、掛止部分が止め具に係合して、アームの弾性変形性による軸方向、したがって近位方向への回避運動を受けるようになる。

最終止め構成では、掛止部分が弛緩し、駆動スリーブ５０の内壁に設けられた凹部内にカチッと留まり、それによって可聴クリック音を発生させることができる。遠位止め部分が止め具に係合する前または止め構成に一致する前に、掛止部分および弾性アームが初期の非付勢構成に戻ることができ、これにより、用量投薬手順がほとんど終了しているか、またはちょうど終了したことをユーザに可聴的に示す。前記可聴フィードバックは、用量投薬手順の終了時に得られるだけでなく、ゼロ用量のサイズ、例えば０ＩＵが用量補正手順により設定されたときにも得られる。

図７〜図９に示す最終用量スリーブ１１０は、遠位フランジ１１１と近位フランジ１１３との間で延びる外ねじ山１１９を含む。最終用量スリーブ１１０は、図７〜図９に示すように環状または円弧状である最終用量部材１２０にさらに係合され、特にねじ係合される。最終用量部材１２０は、最終用量スリーブ１１０の外ねじ山１１９にねじ係合する内ねじ山１２８を含み、ハウジング２０の近位レセプタクル２３の内向き側壁に設けられた軸方向に延びる溝２７に係合する、半径方向外方へ延びる突起１２２をさらに含む。

溝２７は、図３の横断面Ａ−Ａにも示される。最終用量部材１２０の突起１２２がハウジング２０の溝２７に係合するため、最終用量部材１２０はハウジング２０に回転可能にロックされ、したがってハウジング２０に対して周方向の回転が妨げられる。最終用量部材１２０は、最終用量スリーブ１１０の外ねじ山１１９とのそのねじ係合により、最終用量スリーブ１１０がハウジング２０に対して回転するときに軸方向１に変位する。

一般的に、最終用量部材１２０は、最終用量部材１２０に対する回転方向について周方向に前縁および後縁を含む。最終用量部材１２０は、その前縁および／または後縁によって、最終用量制限構成に到達したときに、近位および遠位フランジ１１３、１１１のそれぞれに隣接して最終用量スリーブ１１０の外周に設けられた、半径方向に延びる、または半径方向に突出する止め部分に係合可能である。

最終用量部材１２０の前縁または後縁が最終用量スリーブ１１０の少なくとも１つの止め具に当接または係合すると、最終用量スリーブ１１０のさらなる回転を効果的に阻止および禁止することができるため、用量設定手順中の作動部材３０のさらなる用量増加回転を阻止または禁止する。半径方向に延びる最終用量部材１２０の前縁または後縁、および最終用量スリーブ１１０の対応する形状の止め具は、最終用量スリーブ１１０および作動部材３０の所定の回転位置に到達したときに、最終用量スリーブ１１０、したがって作動部材３０のさらなる回転を直ちに阻止するように適用される。

最終用量スリーブ１１０のねじ山１１９および軸方向寸法は、最終用量スリーブ１１０上における最終用量部材１２０の軸方向位置が、ピストンロッド７０の軸方向位置、したがってカートリッジ１４内でのピストン１６の軸方向位置に直接相関するように選択される。

最終用量スリーブ１１０により実施される最終用量制限機構は、最終用量スリーブ１１０が作動部材３０内に直接位置するという点で有利であることに、ここで言及すべきである。実際には、作動部材３０と最終用量制限機構との間の許容鎖はかなり短いため、最小値まで小さくすることができる。

さらに、作動部材３０から最終用量スリーブ１１０への力の束が比較的短いため、駆動機構３を組み立てる様々な部材の可撓性が、下位の役割を果たすことができる。さらに、ユーザの観点からも、作動部材３０内の最終用量部材１２０を伴う最終用量スリーブ１１０の位置は、かなり硬く頑丈な、したがって非常に信頼性のある最終用量制限機構を提供することになる。

図１に示す実施形態では、ハウジングは、略管状の本体２０を含み、この本体２０は、ハウジングの本体２０の近位端にしっかりと取り付けられた閉鎖部材１３０によって近位方向に閉鎖される。閉鎖部材１３０は、近位ハウジング２０の対応する形状の凹部に係合するための半径方向内方へ延びる締結部材１３３を特色とするカップ状の円筒形側壁部分１３２を含む。あるいは、閉鎖部材１３０と本体２０とは単一の部品として一体形成され、近位ハウジング２０を形成してもよい。この文脈では、本体とハウジングとが同義語であってよい。

図１０から明らかになるように、近位ハウジング２０は、本実施形態では固着クリップとして設計された締結部材１３４をさらに備える。前記固着クリップまたは締結部材１３４は、閉鎖部材１３０と一体形成されて、ハウジング２０の近位端から遠位方向１へ延びる。明らかに、締結部材１３４はハウジングの本体２０の外面に配置され、用量標示窓２５に隣接して延びる。さらに、締結部材１３４は、ハウジング２０の用量標示窓２５に略重なる凹部１３６を含む。このようにして、用量標示窓２５に現れる用量標示数字１０４は、締結部材１３４を通して認識可能である。

図１０に示す実施形態では、締結部材１３４は２つの周方向に分離された、しかし略平行に延びる分岐１３８、１３９を含み、これらの分岐１３８、１３９は、２つの分岐１３８、１３９間の架橋部分を形成する遠位連結セクション１４０によって相互に合わさる。このようにして、締結部材１３４はＵ字形状を含み、側部分岐１３８、１３９間に凹部１３６を形成する。

あるいは、締結部材１３４が単一の固着クリップ状の分岐から作られ、この分岐が用量標示窓２５にわたって延びるが、用量標示窓２５に重なる透過セクションを特色とすることも考えられる。

用量標示部材２５との重なり構成に配置された締結部材１３４により、用量標示部材２５を、機械的衝撃などの環境の影響に対して保護することができる。さらに、例えば管状薬物送達デバイス１０が、例えばテーブル上に位置するときに、近位ハウジング２０に沿って半径方向外方へ延びる締結部材１３４は、ある種の転がり保護をもたらす。半径方向外方へ延びる締結部材１３４は、ハウジング２０の制限のない転がり運動を効果的に防止し、したがって、薬物送達デバイスに追加の安全特性をもたらす。

さらに、締結部材が保護キャップ１７に設けられる実施形態とは対照的に、図１０の実施形態による締結部材１３４によって、ハウジング２０を、例えばユーザの布またはポケットに直接締結することができる。保護キャップ１７が意図せずハウジング２０から解放された場合でも、ハウジング２０、したがって薬物送達デバイス１０の略全体をそれぞれの布に締結したままにすることができる。

ハウジング２０の少なくとも用量標示窓２５を特色とする様々な異なる薬物送達デバイス１０および駆動機構３に、締結部材１３４を広く適用できることに留意されたい。

１ 遠位方向
２ 近位方向
３ 駆動機構
４ 長手方向軸
５ 用量増加方向
６ 用量減少方向
１０ 薬物送達デバイス
１２ カートリッジ
１３ カートリッジホルダ
１４ ピストン
１６ ニードルアセンブリ
１７ 注射針
１８ ニードルキャップ
１９ 保護キャップ
２０ ハウジング
２１ ばね要素
２２ 縁
２３ レセプタクル
２５ 窓
２６ 歯付縁
２７ 溝
２８ 内ねじ山
３０ 作動部材
３２ フランジ部分
３３ ジャーナル
３４ 突起
４０ クラッチ
４５ 歯
４６ スナップ部分
４８ 縁
４９ フランジ
５０ 駆動スリーブ
５１ 歯付プロファイル
５２ 歯
５２ａ 急傾斜の縁部
５２ｂ 斜面部分
５３ 外側スリーブ部分
５４ 凹部
５５ 内側スリーブ部分
５７ 冠歯車
５８ つる巻きばね
５９ 内ねじ山
６０ 用量制限部材
６３ 外ねじ山
７０ ピストンロッド
７１ 圧力フット
７２ 溝
７４ ねじ山
８０ 駆動部材
８２ 冠歯車
８４ ねじ山
８６ ラチェット部材
８７ 歯
９０ ベース部材
９１ 突起
９２ ラチェット部材
９３ ラチェット部材
９４ ラチェット要素
９４ａ 止め部分
９４ｂ 斜面部分
９５ ラチェット要素
９５ａ 止め部分
９５ｂ 斜面部分
９６ 歯付構造
９７ フランジ部分
９８ 突起
９９ 突起
１００ 用量標示スリーブ
１０４ 用量標示
１１０ 最終用量スリーブ
１１１ 遠位フランジ
１１３ 近位フランジ
１１５ 凹部
１１６ ばね要素
１１８ 歯付面
１１９ ねじ山
１２０ 最終用量部材
１２２ 突起
１２８ 内ねじ山
１３０ 閉鎖部材
１３２ 側壁
１３３ 締結要素
１３４ 締結部材
１３６ 凹部
１３８ 分岐
１３９ 分岐
１４０ 連結セクション
１５０ ラチェット機構
１５１ ラチェット本体
１５２ ラチェット本体

Claims (15)

1. 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であって、
   軸方向（１、２）に延びる細長いハウジング（２０）と、
   カートリッジ（１４）のピストン（１６）に動作可能に係合して、ピストン（１６）を軸方向遠位方向（１）に変位させるピストンロッド（７０）と、
   ハウジング（２０）内で、ばね要素（５８）の作用に対抗して少なくとも用量増加方向（５）に回転可能に支持された駆動スリーブ（５０）と、
   該駆動スリーブ（５０）をハウジング（２０）に対して回転可能に固着するためのラチェット機構（１５０）であって、第１のラチェット本体（１５１）および第２のラチェット本体（１５２）を含み、第１のラチェット本体（１５１）は、第２のラチェット本体（１５２）の歯付プロファイル（５１）に交互に係合するための第１および第２のラチェット要素（９４、９５）を有する、ラチェット機構（１５０）とを含み、
   ここで、第１および第２のラチェット本体（１５１；１５２）の一方はハウジング（２０）に動作可能に係合し、第１および第２のラチェット本体（１５２、１５１）の他方は駆動スリーブ（５０）に動作可能に係合する、前記駆動機構。
2. 第１のラチェット本体（１５１）は、第１のラチェット部材（９２）および第２のラチェット部材（９３）を含み、第１のラチェット部材（９２）は第１のラチェット要素（９４）を支持し、第２のラチェット部材（９３）は第２のラチェット要素（９５）を支持する、請求項１に記載の駆動機構。
3. 第１のラチェット要素（９４）および第２のラチェット要素（９５）は、第２のラチェット本体（１５２）の環状の歯付プロファイル（５１）に沿って延びる第１および第２のラチェット部材（９２、９３）の対向する周方向端部に位置する、請求項２に記載の駆動機構。
4. ラチェット要素（９４、９５）の位置および形状は、ラチェット要素の一方（９４）が歯付プロファイル（５１）に係合し、ラチェット要素の他方（９５）が歯付プロファイル（５１）から係合解除されるように、かつ逆も同様であるようになっている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動機構。
5. 第１および第２のラチェット部材（９２、９３）の少なくとも一方は、半径方向に旋回可能および／または弾力変形可能である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の駆動機構。
6. 第１および第２のラチェット要素（９４、９５）の少なくとも一方は、第１および第２のラチェット本体（１５１、１５２）間に作用するトルクが第１の所定の閾値未満であるときに、第１のラチェット本体（１５１）に対する第２のラチェット本体（１５２）の用量減少方向（６）への回転を阻止するように適用される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の駆動機構。
7. 第１および第２のラチェット要素（９４、９５）の少なくとも一方は、第１および第２のラチェット本体（１５１、１５２）間に作用するトルクが第１の所定の閾値以上であるときに、第１のラチェット本体（１５１）に対する第２のラチェット本体（１５２）の用量減少方向（６）への回転を解放するように適用される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の駆動機構。
8. 第１および第２のラチェット要素（９４、９５）の少なくとも一方は、第２のラチェット本体（１５２）が第１のラチェット本体（１５１）に対して用量増加方向（５）および／または用量減少方向（６）に回転するときに、第２のラチェット本体（１５２）に所定の大きさの減速力を加えるように適用される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の駆動機構。
9. 第１および第２のラチェット部材（９２、９３）は、駆動スリーブ（５０）の長手方向軸（４）に対して対称に形成され、かつ／または対称に配置される、請求項２〜８のいずれか１項に記載の駆動機構。
10. 第１のラチェット要素（９４）および第２のラチェット要素（９５）は、第２のラチェット本体（１５２）の歯付プロファイル（５１）の径方向に対向する部分に配置される、請求項１〜９のいずれか１項に記載の駆動機構。
11. 第１のラチェット要素（９４）は、第２のラチェット本体（１５２）の歯付プロファイル（５１）の周期に関して、第２のラチェット要素（９５）に対して位相ずれする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の駆動機構。
12. 第１および第２のラチェット本体（１５１、１５２）は、第１および第２のラチェット本体に選択的に係合し、かつ第１および第２のラチェット本体から選択的に係合解除されるように、互いに対して軸方向に変位可能である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の駆動機構。
13. 第１のラチェット本体（１５１）はハウジング（２０）に固着され、またはハウジング（２０）と一体形成され、半径方向内方へ延びる第１および第２のラチェット要素（９４、９５）を含み、第２のラチェット本体（１５２）は駆動スリーブ（５０）に固着され、または駆動スリーブ（５０）と一体形成され、半径方向外方へ延びる歯付プロファイル（５１）を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の駆動機構。
14. 第１のラチェット本体（１５１）は駆動スリーブ（５０）に固着され、または駆動スリーブ（５０）と一体形成され、半径方向外方へ延びる第１および第２のラチェット要素を含み、第２のラチェット本体（１５２）はハウジング（２０）に固着され、またはハウジング（２０）と一体形成され、半径方向内方へ延びる歯付プロファイル（５１）を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の駆動機構。
15. 薬剤の用量を投薬するための薬物送達デバイスであって、
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載の駆動機構（３）と、
    薬剤が少なくとも部分的に充填され、駆動機構（３）のハウジング（２０）内または該ハウジング（２０）に固着されたカートリッジホルダ（１２）内に配置されるカートリッジ（１４）とを含む前記薬物送達デバイス。

Images