JP2017521191A - 医療装置用のナットアセンブリ - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング（２０１、２０２）と、ハウジング（２０１、２０２）に対して固定的に配置され、且つ長手方向軸に沿って延在するガイド構造体（２０５）であって、らせん状トラック（２８７）、及び移行点（２８８）でらせん状トラック（２８７）に接続されている長手方向トラック（２８９）を備えている、ガイド構造体（２０５）と、ガイド構造体（２０５）に沿って動くように適合されたナットアセンブリ（２２０）とを備えている医療装置（２００）を提供する。ナットアセンブリ（２２０）は、らせん状トラック（２８７）と係合するように配置された第１のナット部材（２２１）と、らせん状トラック（２８７）及び長手方向トラック（２８９）との係合が可能な第２のナット部材（３２１）であって、第１のナット部材（２２１）に回転可能に係止されている第２のナット部材（３２１）と、第１のナット部材（２２１）及び第２のナット部材（３２１）が、両方ともらせん状トラック（２８７）と係合しているときに、第１の相対的軸方向位置をとり、第２のナット部材（３２１）が長手方向トラック（２８９）と係合しているときに、第２の相対的軸方向位置をとるように、第１のナット部材（２２１）及び第２のナット部材（３２１）を互いから離すように付勢するよう配置された付勢部材（２９６）とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、概して、２つの構成要素を互いに対して係止するための係止構造に関し、より具体的には、医療装置、例えば、自動注射装置における使用に適するような係止構造に関する。

多くの装置は、安定状態をもたらすために２つ構成要素を互いに対して確実に位置付ける能力に左右される。医療装置の分野では、例えば、スプリング駆動注射装置は、特定の設定用量に対して一定の充填量のエネルギーの確実な蓄えを必要とする場合があり、したがって、ユーザが注射のためにエネルギーを解放すると決めるまで、弾性力を加えた状態でスプリングを安全に係止しなければならない。

その具体例としては、ＷＯ２００９／０９２８０７（Ｎｏｖｏ Ｎｏｒｄｉｓｋ Ａ／Ｓ）は、キャップによってもたらされる用量設定の間、ピストンロッドドライバを確実にシェルフ上に位置決めするために、ねじれるように予め弾性力を加えた圧縮スプリングが使用される注射装置を開示する。後続する注射の前にキャップが取り外した際、ユーザが注射ボタンを押すまで圧縮スプリングは安定してコッキングされたままの状態であり、それにより、ピストンロッドドライバの並進のためにスプリングに蓄えられたエネルギーを解放するため、ばねのねじれ付勢力（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ ｂｉａｓ）に対して、ピストンロッドドライバをシェルフの端部上に押圧するトルクがもたらされる。

ＷＯ２００９／０９２８０７で開示された解決策は、用量設定の間にスプリング装填ピストンロッドドライバが軸方向に一定の距離移動して、後続の用量投与に間に反対方向で同じ距離移動する注射装置に対して考案されている。しかしながら、弾性力を加えている間とその後スプリングを緩めている間にスプリング装填要素がこのようなパターンの運動を行う必要がない装置に対して同じように信頼性のある解決策を提供し、それにより装置のより大きな柔軟性を提供することが望ましい。

本発明の1つの目的は、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを失くすか、或いは少なくすることであり、又は従来技術の解決策に対する有用な代替策を提供することである。

具体的には、本発明の目的は、単純で信頼性のある態様で２つの構成要素が互いに対して安定して位置決めされ得る装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、予め定められていない相対的運動の後に、予め定められた位置で２つの構成要素が互いに対して安定して位置決めされ得る医療装置を提供することである。

本発明を開示するにあたって、態様及び実施形態が記載されるが、これらの態様及び実施形態は、上記の目的のうちの1つ又は複数に対処したり、且つ／又は、下記の記載から明らかになる目的に対処したりするようになる。

本発明の一態様では、ａ）長手方向軸に沿って延在するガイド構造体であって、ａ１）らせん状トラック、及びａ２）移行点でらせん状トラックと接続されている長手方向トラックを備えているガイド構造体と、ｂ）ガイド構造体に沿って動くナットアセンブリであって、ｂ１）らせん状トラックと係合するように配置された第１のナット部材、並びにｂ２）らせん状トラック、及び長手方向トラックと係合可能な第２のナット部材を備えているナットアセンブリとを備えている係止構造が提供される。第２のナット部材は、第１のナット部材に対して、回転可能に係止され、且つ第１のナット部材から離れるように軸方向に付勢され、それにより、第２のナット部材がらせん状トラックと係合しているとき、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の距離で軸方向に離間され、第２のナット部材が長手方向トラックと係合しているとき、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の距離よりも大きい第２の距離で軸方向に離間される。

上述の係止構造は、第２のナット部材が特定の位置に達したことに応じて、ガイド構造体に対するナットアセンブリの自動係止を可能にする。第１のナット部材及び第２のナット部材の両方は、らせん状トラックと係合している限り、相対的軸方向運動が防止され、したがって、互いに対して軸方向に係止される。第１のナット部材及び第２のナット部材は、さらに互いに対して回転可能に係止されているため、呼応してらせん状経路で移動する。しかしながら、第２のナット部材が移行点に達すると、軸方向の付勢力によって、第２のナット部材が長手方向トラックに沿って軸方向に一定の距離押圧されるが、第１のナット部材はらせん状トラックに留まる。それにより、第２のナット部材の長手方向トラックでの回転が防止され、ナットアセンブリは、ガイド構造体上で効果的に固定される。したがって、第１のナット部材と第２のナット部材の間の回転的結合は、第１のナット部材が任意のらせん状運動を行うことも防止する。

第２のナット部材の軸方向運動は、ナットアセンブリの脱離可能な係止をもたらすように可逆であり得る。例えば、第２のナット部材は、ボタンの押圧又はキャップの位置決めなどの固有のユーザ行動によって、移行点に向かって長手方向トラックに沿って移動することが可能であり得る。次いで、第２のナット部材が移行点に達すると、例えば、スプリングによってもたらされる並進力又は回転力が、第２のナット部材をらせん状トラックに戻し、ナットアセンブリ全体をらせん状トラックに沿って戻し得る。これにより、ガイド構造体に対するナットアセンブリの反復的な係止及び解除がもたらされる。原則的には、係止構造は、第１の構成要素の第２の構成要素に対する位置において自動係止が望ましいようなあらゆる技術用途に適している。これは、例えば、スプリングのコッキングのために、或いは相互作用する構成要素の連結又は分離を確実に行うために利用してもよく、医療装置において特に有用である。このことは、以下の記載から明らかになるであろう。

したがって、本発明の別の態様では、ハウジングと、ハウジングに対して固定的に配置され、且つ長手方向軸に沿って延在するガイド構造体と、ガイド構造体に沿って動くように適合されたナットアセンブリとを備えている医療装置が提供される。ガイド構造体は、らせん状トラックと、移行点でらせん状トラックと接続されている長手方向トラックを備えている。ナットアセンブリは、らせん状トラックと係合するように配置された第１のナット部材と、らせん状トラック、及び長手方向トラックとの係合のために構築された第２のナット部材と、第１のナット部材及び第２のナット部材を互いから軸方向に離すように付勢するよう配置された付勢部材とを備えている。第１のナット部材及び第２のナット部材は、回転可能に相互係止されており、したがって、長手方向軸の周りで任意の相対的角変位を行うことができない。

第１のナット部材は、らせん状トラックとの係合のために、らせん状ねじ山部又はスタブ部材などの半径方向内側に突出する構造体を備え得る。第２のナット部材は、らせん状トラック及び長手方向トラックとの係合のために、例えば、半径方向内側に突出するスタブ部材などのトラックフォロワーを備え得る。

第１のナット部材及び第２のナット部材の両方がらせん状トラックと係合している状態では、両者は、それらの回転的関係により変化しない第１の相対的軸方向位置をとる。したがって、ナットアセンブリは、1つの一体型要素としてらせん状トラックを移動する。しかしながら、第２のナット部材が移行点に達すると、付勢部材によってもたらされる付勢が、第２のナット部材を長手方向トラックの一部に沿って変位させる。ナットアセンブリは、さらなる回転が効果的に防止され、第１のナット部材及び第２のナット部材が第２の相対的軸方向位置をとる状態で、ガイド構造体上で固定される。第２の相対的軸方向位置では、第１のナット部材と第２のナット部材の間の軸方向距離は、第１の相対的軸方向位置出の距離よりも大きい。第２の相対的軸方向位置での第１のナット部材と第２のナット部材の間の軸方向距離は、例えば、付勢部材の選択によって予め定めることができる。

ガイド構造体に対するナットアセンブリの位置における自動係止は、例えば、単純で信頼性のあるスプリングコッキング機構（ｓｐｒｉｎｇ ｃｏｃｋｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）の提供を可能にする。一部の医療装置は、特定の動作を実行するか又はその実行を支援するためにスプリング要素を利用する。注射装置は、液体運搬容器の加圧のためのエネルギーを供給するために、例えば、圧縮スプリング又はねじりスプリングを使用してもよく、血液採取装置は、例えば、開孔を通して収納式ランセットを推進させるためにスプリングを使用してもよく、吸入装置は、例えば、ノズルに対してキャニスタを圧縮するためにスプリングを使用してもよく、鼻腔内投与ディスペンサは、例えば、液体運搬容器を貫通要素に向けて変位させるためにスプリングを使用してもよい。このような装置の寿命の間、特定の動作の反復を可能にするため、組み込まれたスプリング要素に何度かコッキングすることが必要であることが多い。

医療装置は、スプリングと、スプリング及びナットアセンブリの両方と相互作用するスプリングインターフェース構造体とをさらに備え得る。スプリングインターフェース構造体は、ナットアセンブリが移行点に向かってらせん状トラックに沿って移動するときにスプリングに弾性力を加えるように適合され得る。それにより、第２のナット部材が移行点に達して、第１のナット部材から離れるように押圧されるとき、ナットアセンブリがガイド構造体上で安定して固定される間に、弾性力を加えられたスプリングが確実にコッキングされる。特に、スプリングは、ハウジングの一部とスプリングインターフェース構造体との間で作用するように配置されてもよく、スプリングインターフェース構造体は、第１のナット部材に対して軸方向に固定され得る。

スプリングインターフェース構造体上の軸方向の負荷に応じて、ナットアセンブリのらせん状の変位を可能にするために、らせん状トラックが非セルフロッキングである場合、スプリングは、例えば、圧縮スプリングなどの線形スプリングであってもよい。代替的に、スプリングは、例えば、スプリングインターフェース構造体の回転運動によって弾性力を加えられ得るねじりスプリングであり得る。この場合、らせん状トラックはセルフロッキングであってもよい。

長手方向トラックに沿った第２のナット部材の変位は、コッキングされたスプリングの解除を可能にするために可逆であり得る。ユーザが指で第２のナット部材を長手方向トラックに沿って付勢部材の付勢に抗して押圧することにより、第２のナット部材を移行点に戻すことができる。代替的に、医療装置は、第１の位置から第２の位置へと、ハウジングに対して変位可能なナット戻しボタンを備えているナット解除構造体をさらに備えることができ、ナット解除構造体は、第２のナット部材と連結され、且つナット戻しボタンの第１の位置から第２の位置への変位に応じて、付勢部材の付勢に抗して、第２のナット部材の長手方向トラックに沿った移行点への移動を引き起すように構成されている。

第２のナット部材は、移行点に達すると、スプリングインターフェース構造体に作用する弾性力が加わったスプリングからの力（又はトルク）により、自動的にらせん状トラックと再び係合し、その後スプリングの緩みによって、ナットアセンブリはらせん状トラックに沿って戻るようになる。したがって、第２のナット部材が長手方向トラックと係合している限り、スプリングが確実にコッキングされ、ナット部材がガイド構造体上で固定されるが、第２のナット部材が移行点に移動すると、スプリングが解除されて蓄積したエネルギーが送達される。

ナットアセンブリは、例えば、スプリングインターフェース構造体との相互作用、又は別個の専用道具の使用を介して、ユーザによって、らせん状トラックに沿って変位させることが可能であり得る。具体的には、医療装置は、医療装置が使用されていない際に、医療装置の特定の部分を覆うための、保護キャップなどの着脱自在に装着可能なキャップと、キャップがハウジングに装着されている際にキャップの一部を収容するキャップ受け入れ部とをさらに備え得る。

キャップは、キャップをハウジングに装着する間にらせん状トラックに沿ってナットアセンブリを変位させるために使用され得る。例えば、キャップは、回転かみ合い係合でキャップの一部を受け入れるように配置された第１のナット部材上の係合手段を介して、ナットアセンブリと直接相互作用するように構成され得る。代替的に、キャップは、スプリングインターフェース構造体を介して、ナットアセンブリと相互作用するように構成されてもよく、それにより、例えば、キャップがハウジングに装着されている際に、キャップの端部がスプリングインターフェース構造体に当接し、スプリングインターフェース構造体が長手方向軸に沿って動く。

それにも関わらず、キャップ受け入れ部を介して、ナットアセンブリの動作を可能にすることにより、キャップをハウジングに装着する際に、ユーザが、ナットアセンブリをガイド構造体上の固定位置に自動的にもっていくことができるため、単純でユーザフレンドリーな構成がもたらされる。医療装置の非使用状態において、キャップがハウジングに装着されるように適合されている場合、例えば、スプリングをコッキングするためにナットアセンブリをガイド構造体上で固定する工程は、取扱工程の一部として自動的に実行される。この工程は、医療装置の通常の取り扱い時にユーザがどのみち実行する工程であり、したがって、別の固定工程が省略され得る。

ガイド構造体に対するナットアセンブリの位置において自動係止が行われることによって、代替的又は追加的に、構成要素の自動的な連結及び／又は分離が可能となり得る。例えば、ナット解除構造体は、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の相対的位置をとる限り、第２のナット部材に対して軸方向に係止され、且つ第１のナット部材に対してさらに回転可能に係止されたナットコネクタをさらに備え得る。したがって、ナットコネクタは、第２のナット部材がらせん状トラックと係合している限り、第１のナット部材と回転可能に連結される。しかしながら、第２のナット部材が移行点に達して、付勢部材によって第１のナット部材から離れるように動かされるとき、ナットコネクタは、第２のナット部材に対して相対的軸方向運動を行い、これにより、ナットコネクタが第２のナット部材から回転可能に分離され得る。

代替的又は追加的に、長手方向トラックに沿った第２のナット部材の軸方向運動によって引き起こされるナットコネクタの軸方向運動によって、ナットコネクタは、医療装置の別の構成要素と係合するように移動することができる。これは、本発明の例示的実施形態の以下の説明から明らかになる。したがって、本発明は、医療装置がスプリングベース装置であるか否かに関わらず、利点を提供することは明らかである。

本発明の特定の実施形態では、医療装置は、例えば、注射装置などの薬剤送達装置である。したがって、このような一部の実施形態では、医療装置は、液体物質を保持するように適合され、且つ貫通可能な隔壁によって密封された出口を有する医療装置をさらに備えている。その他のこのような実施形態では、医療装置は、このようなリザーバを受け入れるための手段をさらに備えている。

いずれにせよ、薬剤送達装置は、可変容量リザーバ又は受容された可変容量リザーバから送達される用量を設定するように動作可能な用量設定機構をさらに備え得る。また、用量設定機構は、ナットコネクタが回転可能に係止されているスケールドラムを備え得る。スケールドラムは、ハウジングの内壁と螺合し、したがって、ハウジングの一部の中でらせん状に変位することが可能であり得る。スケールドラムは、設定可能用量の範囲を画定するスケールを含み、用量設定に応じてハウジングに対して配置されるように構成される。薬剤送達装置は、ユーザの起動により設定用量を送達するように適合された用量送達機構をさらに備え得るが、スケールドラムは、一時停止しつつ当接するように移動させられ得る。

スケールドラム及びナットコネクタの間の回転式連動接続は、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の相対的位置をとるとき、スケールドラムと第１のナット部材の間の回転式連動接続を伴う。それにより、第２のナット部材がらせん状トラックと係合している限り、スケールドラムと第１のナット部材は共に回転させられ、それにより、用量設定と用量送達の両方の間、ナットアセンブリとスケールドラムの相関運動が確実に行われる。

用量設定機構は、例えば、長手方向軸の周りの回転によって、用量を設定及び／又は調整するように動作可能な用量ダイヤルボタンをさらに備え得る。用量ダイヤルボタンは、例えば、フック部材又は歯付きリムなどの第１の係合構造体を備え得る。ナットコネクタは、第１の係合構造体への脱離可能且つ回転可能な係止を可能にする第２の嵌合係合構造体を備え得る。

第１の係合構造体及び第２の嵌合係合構造体は、第１のナット部材及び第２のナット部材が第２の相対的軸方向位置をとるとき、係合し、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の相対的軸方向位置をとるとき、係合解除するように構成され得る。第１のナット部材及び第２のナット部材が第２の相対的軸方向位置をとる場合、ナットアセンブリ全体がガイド構造体上で固定されている間、用量ダイヤルボタンの動作が、スケールドラムをハウジングに対して変位させ、用量設定又は用量送達の間、第１のナット部材及び第２のナット部材が第１の相対的軸方向位置をとる場合、用量ダイヤルボタンの動作は、スケールドラムに対して何の影響ももたず、とりわけ、用量投与中に望ましくない設定用量の調整を防止する。

本発明の特定の実施形態では、可変容量リザーバは、概して、貫通可能な自己密封型の隔壁によって片方の端部が閉じられ、且つ変位可能な密封用ピストンを収容する円筒壁を有するカートリッジ型容器である。カートリッジは、円筒壁、自己密封型隔壁、及びピストンによって囲まれたチャンバの中で薬剤物質を保持する。

本明細書の文脈では、用語「付勢部材」は、コイルスプリング、リーフスプリング、エアスプリング、気泡ゴムパッドなど、２つの構成要素の間で付勢力をもたらし得る任意の構造体であると理解するべきである。

本明細書では、特定の態様又は特定の実施形態（例えば「一態様」、「第１の態様」、「一実施形態」、「例示的な実施形態」等）への言及は、対応する態様又は実施形態に関連して説明される特定の特性、構造、又は特徴が、発明の少なくともその１つの態様又は実施形態に含まれるか、又はそれに内在していることを表すが、必ずしも、発明の全ての態様又は実施形態に含まれたり、内在したりすることを表すわけではない。しかし、発明に関連して説明される様々な特性、構造、及び／又は特徴の任意の組合せは、本明細書に明示的に記述されるか、或いは、文脈によって明確に否定されない限り、発明によって包括されることを強調しておく。

本文における、実施例又は例示的な文言（例えば「など」）のうち、任意のもの、及びそれら全ての使用は、単に発明を明快にすることを意図するものであり、特許請求の範囲で主張されない限り、発明の範囲に限定を課するものではない。さらに、明細書中のいかなる文言又は言い回しも、特許請求されていない任意の要素が発明の実施に対して不可欠であると示していると解釈するべきではない。

以下に、図面を参照して本発明をさらに説明する。

本発明の一実施形態に係る、薬剤送達装置の分解図である。 薬剤送達装置で使用されるナットアセンブリの分解図である。 薬剤送達装置の長手方向断面図である。 図３の領域Ｑによって範囲が画定された薬剤送達装置の近位部分の近接断面図である。 図４で示された薬剤送達装置の状態に対応する係止状態のナットアセンブリの斜視長手方向断面図である。 係止されていない状態のナットアセンブリを示す薬剤送達装置の近位部分の近接断面図である。 薬剤送達中のナットアセンブリを示す薬剤送達装置の近位部分の近接断面図である。 図７で示された位置に対応する位置にあるナットアセンブリの斜視長手方向断面図である。

図面では、同様の構造物は、主として同様の参照番号により特定される。

下記で、「上向きに」及び「下向きに」のような相対的表現が使用される際には、これらは添付の図面に言及するものであり、必ずしも実際の使用状況に言及しているわけではない。図示されている図面は、概略表現であり、そのため、種々の構造体の構成、並びにそれらの相対的寸法は、例示目的のためにのみ使用されることが意図されている。

図１は、本発明の一実施形態に係る、薬剤送達装置の分解図である。薬剤送達装置は、カートリッジ２１０から設定用量の薬剤を供給するように適合された自動注射装置２００の形態にある。注射装置２００は、概して管状構成の単一外部キャビネットを形成するために接続される近位ハウジング部２０１及び遠位ハウジング部２０２を備えている。遠位ハウジング部２０２は、カートリッジ２１０を保持且つ保護するように構成され、且つ針アセンブリ（図示せず）を受け入れるための針取付部２１８が取り付けられた遠位延在カートリッジホルダー２１４、横断パーティション２０６、及びナットアセンブリ２２０のためのガイド構造体として働く近位延在中空スピンドル２０５を有している。

スピンドル２０５は、移行点２８８で長手方向トラック２８９に至る外部らせん状トラック２８７を備えている。らせん状トラック２８７は、非セルフロッキングであるように構成されている。非セルフロッキングとは、完全に軸方向外力の影響下で、らせん状トラックのピッチが、嵌合ナット構造のらせん状変位を可能にすることを意味する。横断パーティション２０６は、一対の狭いスロット２０７を有しており、各スロット２０７は、それぞれのローディングロッド２０９を受け入れ、その長手方向変位を可能にするように構成されている。各ローディングロッド２０９は、キャップ２０４が遠位ハウジング部２０２のキャップ受け入れ部２０８の中に挿入されている際に保護キャップ２０４のリム２９８と相互作用する遠位当接端部２９０、及び下記でより詳細に説明される態様でナットアセンブリ２２０と相互作用する近位掛かり部２９１を有している。復帰スプリング２９５が、遠位当接端部２９０と横断パーティション２０６の遠位対向部の間で作用するように配置されている。

ナットアセンブリ２２０が、注射装置２００の用量設定機構における中間連結要素であるナットコネクタ２７５に接続される。ナットコネクタ２７５は、環状基材を有する。この環状基材から２つの接続アーム２７６が近位に延在する。各接続アーム２７６は、その自由端部で歯部２７７が設けられている。ナットコネクタ２７５の基部は、内表面部上の内周方向の一群の歯２７８、及び外表面部上に沿って分配された複数の突起２７９を有している。

各アーム２７６上の歯部２７７は、用量ダイヤル２５５の嵌合歯付きリム２５３との回転かみ合い係合のために適合されている。用量ダイヤル２５５は、数々のスナップロック２５４を介して、近位ハウジング部２０１に接続されており、ボタンスプリング２６５の影響下で注射ボタン２５７の軸方向の上下移動を可能にするように、注射ボタン２５７を収容するように構成されている。注射ボタン２５７は、以下でより詳細に説明されている態様で、ナットコネクタ２７５と相互作用するための遠位に方向付けられた突起２５９を有している。

突起２７９は、スケールドラムコネクタ２３０の内表面でそれぞれの長手方向トラック２３４（図４を参照）で受け入れられ、ナットコネクタ２７５とスケールドラムコネクタ２３０の間で、軸方向に自由であるが、回転的に連動した関係をもたらす。アーム２７６の通過を可能にするために開口部２３６がスケールドラムコネクタ２３０の横断部に設けられ、歯付きリム２３２が近位端部に設けられている。スケールドラムコネクタ２３０の外表面上には、スケールドラム２４０の対応するスプライン２４４と係合する複数のスプライン２３５が分配されている。

スケールドラム２４０は、近位ハウジング部２０１の内部壁部と螺合するためのらせん状に延在する溝２４２と、その外表面上にらせん状経路で印字された複数の用量関連数値（図示せず）とを有する管状構造である。したがって、スケールドラム２４０は、スケールドラムコネクタ２３０に回転可能に係止され、スケールドラムコネクタ２３０の回転に応じて、近位ハウジング部２０１に対してらせん状に移動するように制約される。近位ハウジング部２０１に対するスケールドラム２４０のあらゆる角度位置において、少なくとも１つの用量関連数値が窓２９９を通して視認可能となり、ユーザが設定用量を特定することが容易となる。

用量送達を引き起すドライバ２８０は、スピンドル２０５の中空の中で滑動可能に配置される。ドライバ２８０は、近位端部のドライバヘッド２８３、及び遠位位置に配置された歯付き横断面２８１を備えた細長い管状体である。ドライバヘッド２８３は、用量送達中に歯付きリム２３２と回転かみ合い係合するための、遠位配向された歯付きリム２８２を有し、歯付き横断面２８１は、パーティション２０６の遠位対向部分上の嵌合歯部と解除可能に係合するように適合されており、それにより、ドライバ２８０と遠位ハウジング部２０２の間の脱離可能な回転式連動接続が設けられる。

ドライバ２８０の最遠位部は、ゼンマイスプリング２５０の内側自由端部に接続されている。ゼンマイスプリング２５０の外側自由端部は、スプリングハウジング２０３の内表面に接続されており、スプリングハウジング２０３は、遠位ハウジング部２０２において回転方向に係止される。ゼンマイスプリング２５０は、予め巻かれており、カートリッジ２１０を完全に空にするのに十分な能力がある。

ドライバ２８０は、遠位ハウジング部２０２において固定配置されたガイドナット２６２と相互作用するねじ山２６８を有するピストンロッド２６０を収容する。ねじ山２６８は、ピストンロッド２６０の長さ全体に沿って延在する長手方向トラック２６９によって途切れる。これにより、ドライバ２８０の内表面部上の突起（図示せず）と長手方向トラック２６９との間のスプライン接続がもたらされ、ドライバ２８０の任意の角変位がピストンロッド２６０に確実に伝わる。

ピストンロッド２６０の遠位端部は、ピストンワッシャー２６１に当接し、さらにピストンワッシャー２６１は、カートリッジ壁２１９と密封接続されるように配置された軸方向に変位可能なピストン２１２の近位表面部に当接する。したがって、用量送達のために開始されるドライバ２８０の反時計周り回転は、ピストンロッド２６０の反時計回り回転を引き起し、ピストンロッド２６０は、ガイドナット２６２との螺合によりらせん状に下方に進み、装着された針アセンブリの注射針（図示せず）を通して一定量の薬剤を吐出するために、ピストンワッシャー２６１及びピストン２１２をカートリッジ２１０の中へと押圧する。

図２は、ナットアセンブリ２２０を詳細に描く分解図である。ナットアセンブリ２２０は、主要ナット２２１、ロックナット３２１、及びナットスプリング２９６を備えている。主要ナット２２１は、外周で周回する一群の歯２２６が設けられている横断スプリング基材２２２、らせん状トラック２８７との嵌め合い係合のための内側に突出するらせん状セグメント２２４を有する円筒部２２３、及び周方向に分配された複数の外部突起２２５を備えている。一群の歯２２６は、一群の歯２７８との脱離可能な係合が可能であるように構成されており、それにより、主要ナット２２１とナットコネクタ２７５の第１の相対的軸方向位置において、２者間の回転式連動接続を設け、主要ナット２２１とナットコネクタ２７５の第２の相対的軸方向位置において、回転デカップリングを設ける。

ロックナット３２１は、数々のフック部材３２６が突出する環状基材３２２、及び内表面に沿って分配された複数のへこみ３２５を有する円筒部３２３を備えている。各へこみ３２５は、主要ナット２２１とロックナット３２１の間の回転式連動接続を設けるために、突起２２５を滑動的に受け入れるように構成されている。ロックナット３２１上の内側に方向付けられた突起３２４は、ナットアセンブリ２２０の一状態において、らせん状トラック２８７との嵌め合い係合のために、且つナットアセンブリ２２０の別の状態において、長手方向トラック２８９との係合のために構成されている。フック部材３２６は、ナットコネクタ２７５の内端部を軸方向に保持するように構成されており、それにより、ナットコネクタ２７５とロックナット３２１の間の相対的な回転を可能にしながら、相対的な軸方向運動を防止する。ナットスプリング２９６は、スプリング基材２２２と環状基材３２２の間で作用するように配置されており、主要ナット２２１とロックナット３２１を互いから軸方向に離れるように付勢する。

図３は、針アセンブリが針取付部２１８に装着される前の、用量設定状態の注射装置２００の長手方向断面図である。キャップ２０４は、カートリッジ２１０を覆い保護するために注射装置２００に着脱自在に装着される。カートリッジ２１０は、カートリッジ壁２１９、スライド可能なピストン２１２、及び貫通可能な自己密封型の隔壁２１１によって囲まれている可変容積チャンバ２１３内で薬剤物質（図示せず）を保持する。

図４は、図３の領域Ｑによって範囲が画定された注射装置２００の近位部分の近接断面図である。この図面は、注射装置２００の用量設定状態における、様々な構成要素と、これらの様々な構成要素とその他の構成要素とのそれぞれの接続の詳細を示している。具体的には、この図面は、スピンドル２０５上で固定されて軸方向に拡大した状態のナットアセンブリ２２０を示しており、すなわち、突起３２４は、長手方向トラック２８９と係合しており、主要ナット２２１とロックナット３２１は、ナットスプリング２９６によって軸方向に離間されている。これは、ナットアセンブリ２２０の上位置、又は用量準備位置と称せられてもよい。特に、キャップ２０４を取り外した後、ナットアセンブリ２２０は、ローディングロッド２０９を介して、主要ナット２２１に対して作用する復帰スプリング２９５からの軸方向付勢力に抗して上位置に留まる。長手方向トラック２８９との係合により、ロックナット３２１がスピンドル２０５に対して回転することが防止されるため、主要ナット２２１は、スプリング基材２２２と下部リム２２７の間に軸方向に固定されている。

注射ボタン２５７は、近位ハウジング部２０１に対して非起動位置にある。これは、何らかの大きな力を加えることなく、アーム２７６のうちの1つの近位端部で突起２５９がリム２７４に対して配置され、歯部２７７が歯付きリム２５３と係合することを意味する。したがって、用量ダイヤル２５５の回転が、ナットコネクタ２７５の回転を生じさせる。ナットコネクタ２７５の回転は、突起２７９と長手方向トラック２３４との間の回転相互作用によって、スケールドラムコネクタ２３０の回転を生じさせる。スケールドラムコネクタ２３０の回転は、次いで、スケールドラム２４０に伝えられ、これは、両者間のスプライン結合によるものである。したがって、ナットアセンブリ２２０が上位置にあるとき、用量ダイヤル２５５の任意の角変位が、スケールドラム２４０の似たような角変位をもたらす。ゼロ用量表示位置からの近位ハウジング部２０１に対するスケールドラム２４０の角変位は、窓２９９を通して読み取ることができる設定用量の大きさに直接相関する。

注射ボタン２５７は、ボタンスプリング２６５によって非起動位置に向けて付勢され、それに応じて、ドライバヘッド２８３がリテーナ部材２５８によって軸方向に保持されることによって、ドライバ２８０が近位位置に付勢される。したがって、注射ボタン２５７の非起動位置では、歯付き横断面２８１は、パーティション２０６との回転式連動接続が確実に保たれ、それにより、スプリング２５０が安全にコッキングされる。

図５は、ナットアセンブリ２２０を上位置で示しているスピンドル２０５の近位部分の斜視断面図である。ここでは、らせん状セグメント２２４がらせん状トラック２８７と係合している一方で、突起３２４が長手方向トラック２８９と係合しており、主要ナット２２１とロックナット３２１との間の回転式連動接続をもたらすそれぞれの突起２２５とへこみ３２５との間の係合により、ロックナット３２１の何らかの回転及び主要ナット２２１のいかなる運動も効果的に防止されることをより明瞭に見ることができる。さらに、主要ナット２２１とナットコネクタ２７５の相対的軸方向位置は、スプリング基材２２２上の一群の歯２２６が、ナットコネクタ２７５のベースの内表面上の一群の歯２７８から係合解除されるような態様であり、ナットコネクタ２７５は、ナットアセンブリ２２０に対して回転可能である。

図６は、注射装置２００の近位部分を示しており、注射ボタン２５７が押圧されているときに何が起きるかを示している。ボタンスプリング２６５の圧縮以外に、注射ボタン２５７の押圧には、特定の構成要素間の相互関係への４つの主要な変化が伴う。第１に、リム２７４は、突起２５９によって下方に付勢され、それにより、歯部２７７が歯付きリム２５３から係合解除される。それにより、用量ダイヤル２０５からスケールドラム２４０が結果的に分離されることにより、用量設定機構が停止する。第２に、ロックナット３２１は、環状基材３２２上に押圧力を加えるナットコネクタ２７５によって下方に付勢される。これにより、ナットスプリング２９６が圧縮され、ロックナット３２１が転移点２８８に動かされる。第３に、ドライバヘッド２８３が下方に付勢され、歯付きリム２８２は、スケールドラムコネクタ２３０上の歯付きリム２３２と係合させられ、ドライバ２８０とスケールドラム２４０が回転可能に連結する。第４に、ドライバ２８０の下方への運動は、歯付き横断面２８１をパーティション２０６との回転可能な係止係合から外し、したがって、スプリング２５０が解除される。

図７は、スプリング２５０の解除の効果を示している。パーティション２０６に対する歯付き横断面２８１の角変位からもはや妨げられないとき、スプリング２５０は、ドライバ２８０の回転のための蓄積エネルギーを自由に解放できるようになる。これは、ピストンロッド２６０の対応する回転を引き起す。ピストンロッド２６０は、ガイドナット２６２との螺合により、遠位ハウジング部２０２を通してらせん状に前進し、ピストン２１２をカートリッジ壁２１９に沿って付勢する。ドライバヘッド２８３がスケールドラムコネクタ２３０を回転させるにつれて、スケールドラム２４０が回転し、近位ハウジング部２０１内でスケールドラム２４０のらせん状の上方運動が引き起こされる。

注射装置２００の投与終了状態を表す近位ハウジング部２０１の物理的停止表面にスケールドラム２４０が達するまで、スプリング２５０は、エネルギーを放出して用量送達構成要素を回転させる。スプリング２５０からエネルギーが解放される間の近位ハウジング部２０１に対するスケールドラム２４０の総角変位は、チャンバ２１３からの薬剤物質の送達量と相関し、投与終了状態においては、スケールドラム２４０は、ゼロ用量表示位置にある。その後注射ボタン２５７から押圧力を取り除くことにより、ボタンスプリング２６５が、ドライバヘッド２８３を伴って、注射ボタン２５７を非起動位置に戻す。これにより、歯付きリム２８２が歯付きリム２３２から分離され、歯付き横断面２８１がパーティション２０６との回転かみ合い係合に戻る。

スプリング２５０の解除の効果に戻ると、ロックナット３２１が転移点２８８に配置されているとき、ナットコネクタ２７５の内表面上の一群の歯２７８は、スプリング基材２２２の外周の一群の歯２２６との係合するように移動し、それにより、ナットコネクタ２７５は、主要ナット２２１に回転可能に係止される。スプリングによって引き起こされたドライバ２８０の回転は、スケールドラムコネクタ２３０に伝えられ、それぞれの突起２７９と長手方向トラック２３４との間の係合により、ナットコネクタ２７５にも伝えられ、ナットアセンブリ２２０に伝えられる。したがって、突起３２４は、らせん状トラック２８７内に入り、そこで主要ナット２２１とロックナット３２１の両方がらせん状トラック２８７と係合するため、ユニットとしてのナットアセンブリ２２０は、スピンドル２０５の下方にらせん状に変位させられる。このナットアセンブリ２２０のらせん状変位は、ドライバ２８０が回転する限り続く。それにより主要ナット２２１が、ローディングロッド２０９を伴って、パーティション２０６に向かって下方に動かされるため、復帰スプリング２９５の拡張が許容される。

図８は、図７で示された位置と同じ位置のナットアセンブリ２２０の斜視断面図を示す。この図は、ナットアセンブリ２２０を
軸方向に圧縮された状態で示しており、らせん状セグメント２２４と突起３２４の両方が、長手方向トラック２８７と係合していることが明らかにわかる。

ユーザがキャップ２０４を注射装置２００に再度装着して用量送達が完了した後、キャップ２０４のリム２９８が、対応するローディングロッド２０９の当接端部２９０に当接し、復帰スプリング２９５からの付勢力に抗して、ローディングロッド２０９を近位ハウジング部２０１の近位端部に付勢する。それにより、それぞれの掛かり部２９１が、スプリング基材２２２に作用して、復帰スプリング２９５が圧縮されている間に主要ナット２２１を同じ方向に押圧する。らせん状セグメント２２４とらせん状トラック２８７との係合、並びにそれぞれの突起２２５とへこみ３２５との間の回転式連動接続のため、ナットアセンブリ２２０全体は、その圧縮状態において、転移点２８８に向かってスピンドル２０５の上方にらせん状に移動する。

結果として生じる主要ナット２２１の角変位は、ナットコネクタ２７５に伝えられ、さらにスケールドラムコネクタ２３０及びスケールドラム２４０に伝えられる。それにより、スケールドラム２４０は、只今送達された用量に対応する用量の自動設定のために、ゼロ用量表示位置から離れるように近位ハウジング部２０１内でらせん状に移動させられる。ナットアセンブリ２２０がスピンドル２０５の上方へ移動している間に、ユーザが突然キャップ２０４を取り外すことを選択した場合、復帰スプリング２９５は、拡張して、ナットアセンブリ２２０をスピンドル２０５の下方に戻るように駆動する。それにより、主要ナット２２１、ナットコネクタ２７５、スケールドラムコネクタ２３０、及びスケールドラム２４０の逆方向の角変位を引き起し、スケールドラム２４０をゼロ用量表示位置に戻す。したがって、復帰スプリング２９５は、スケールドラム２４０が、任意用量が設定される中間位置に確実に留まらないようにすることに役立つ。

ロックナット３２１が転移点２８８を通過すると、ナットスプリング２９６は、拡張して、突起３２４を長手方向トラック２８９に沿ってさらに近位方向に押圧する。その間、キャップ２０４が注射装置２００に完全に装着されているため、主要ナット２２１は所定位置に留まる。それにより、ナットアセンブリ２２０は、スピンドル２０５上に固定され、復帰スプリング２９５が確実にコッキングされる。さらに、ロックナット３２１の軸方向の変位により、ナットコネクタ２７５が用量ダイヤル２５５と再度係合し、それにより、自動設定用量の手動調整が可能となる（図７と図４を比較）。

Claims (9)

1. 医療装置（２００）であって、
   ハウジング（２０１、２０２）と、
   前記ハウジング（２０１、２０２）に対して固定的に配置され、且つ長手方向軸に沿って延在するガイド構造体（２０５）であって、らせん状トラック（２８７）、及び移行点（２８８）で前記らせん状トラック（２８７）に接続されている長手方向トラック（２８９）を備えている、前記ガイド構造体（２０５）と、
   前記ガイド構造体（２０５）に沿って動くように適合されたナットアセンブリ（２２０）であって、
   前記らせん状トラック（２８７）と係合するように配置された第１のナット部材（２２１）、
   前記らせん状トラック（２８７）及び前記長手方向トラック（２８９）との係合が可能な第２のナット部材（３２１）であって、前記第１のナット部材（２２１）に回転可能に係止されている前記第２のナット部材（３２１）、並びに
   前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）が、両方とも前記らせん状トラック（２８７）と係合しているときに、第１の相対的軸方向位置をとり、前記第２のナット部材（３２１）が前記長手方向トラック（２８９）と係合しているときに、第２の相対的軸方向位置をとるように、前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）を互いから離すように付勢するよう配置された付勢部材（２９６）を備えている、ナットアセンブリ（２２０）と
   を備えている医療装置（２００）。
2. スプリング（２９５）と
   スプリングインターフェース構造体（２０９）と
   を備えており、
   前記スプリング（２９５）が、前記ハウジング（２０１、２０２）の一部と前記スプリングインターフェース構造体（２０９）の間で作用するように配置され、且つ
   前記スプリングインターフェース構造体（２０９）が、前記第１のナット部材（２２１）に対して軸方向に固定されており、それにより、前記第１のナット部材（２２１）が前記移行点（２８８）に向かって動くときに、前記スプリングインターフェース構造体（２０９）が、前記スプリング（２９５）に弾性力を加えるように配置されている、請求項１に記載の医療装置。
3. 前記らせん状トラック（２８７）が非セルフロッキングであり、前記スプリング（２９５）が線形スプリングである、請求項２に記載の医療装置。
4. 第１の位置から第２の位置へと、前記ハウジング（２０１、２０２）に対して変位可能なナット戻しボタン（２５７）を備えているナット解除構造体（２５７、２７５）をさらに備えており、前記ナット解除構造体（２５７、２７５）は、前記第２のナット部材（３２１）と連結され、且つ前記ナット戻しボタン（２５７）の前記第１の位置から前記第２の位置への変位に応じて、前記第２のナット部材（３２１）の前記長手方向トラック（２８９）に沿った前記移行点への移動を引き起すように構成されている、請求項３に記載の医療装置。
5. 前記ハウジング（２０１、２０２）に着脱自在に装着可能なキャップ（２０４）と、
   前記キャップ（２０４）が前記ハウジング（２０１、２０２）に装着されているときに前記キャップ（２０４）を受け入れるためのキャップ受け入れ部（２０８）と
   をさらに備えており、
   前記ナットアセンブリ（２２０）が、前記キャップ受け入れ部（２０８）と動作可能に連結され、且つ前記キャップ（２０４）が前記ハウジング（２０１、２０２）に装着されることに応じて前記らせん状トラック（２８７）に沿って動くように構成されている、請求項４に記載の医療装置。
6. 前記ナットアセンブリ（２２０）が、前記スプリングインターフェース構造体（２０９）を介して、前記キャップ受け入れ部（２０８）と動作可能に連結されており、
   前記キャップ（２０４）を前記ハウジング（２０１、２０２）に装着している間、前記キャップ（２０４）の端部（２９８）が、前記スプリングインターフェース構造体（２０９）に当接し、且つ前記長手方向軸に沿って前記スプリングインターフェース構造体（２０９）を動かすように適合されている、請求項５に記載の医療装置。
7. 前記ナット解除構造体（２５７、２７５）が、前記第２のナット部材（３２１）に対して軸方向に係止されているナットコネクタ（２７５）をさらに備えており、
   前記ナットコネクタ（２７５）が、前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）が前記第１の相対的位置をとるとき、前記第１のナット部材（２２１）に対してさらに回転可能に係止され、前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）が前記第２の相対的位置をとるとき、前記第１のナット部材（２２１）から回転可能に分離される、請求項４から６のいずれか一項に記載の医療装置。
8. 貫通可能な隔壁（２１１）を備え、且つ液体物質を保持するように適合された容積可変型リザーバ（２１０）と、
   前記容積可変型リザーバ（２１０）から送達される用量設定するための用量設定機構であって、前記ハウジング（２０１、２０２）の内部と螺合するスケールドラム（２４０）を備えている、用量設定機構と、
   設定用量を送達するための用量送達機構と
   をさらに備えており、
   前記ナットコネクタ（２７５）が、前記スケールドラム（２４０）に対して回転可能に係止される、請求項７に記載の医療装置。
9. 前記用量設定機構が、用量を選択的に設定するための用量ダイヤルボタン（２５５）であって、前記長手方向軸の周囲を回転可能であり、且つ第１の係合構造体（２５３）を備えている用量ダイヤルボタン（２５５）をさらに備えており、
   前記ナットコネクタ（２７５）が、前記第１の係合構造体（２５３）との脱離可能な回転式連動接続のための第２の嵌合係合構造体（２７７）を備え、且つ
   前記第１の係合構造体（２５３）及び前記第２の嵌合係合構造体（２７７）が、前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）が第２の相対的軸方向位置をとるときに係合し、前記第１のナット部材（２２１）及び前記第２のナット部材（３２１）が第１の相対的軸方向位置をとるときに係合解除するように構成されている、請求項８に記載の医療装置。

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