JP2018512973A - 自動注射器の駆動機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、薬剤送達装置に使用される駆動機構に関し、駆動機構は、プランジャーロッド（６８）と、プランジャーロッドに対して操作可能に構成された駆動用ばね（７２）と、伸長状態の駆動用ばね（７２）を装填したプランジャーロッド（６８）を保持するためにプランジャーロッド（６８）と解放可能に係合された保持部材（６０）を備えるアクチュエータ（５２）と、アクチュエータ（５２）に操作可能に接続され、アクチュエータ（５２）に対して可動であり、保持部材をプランジャーロッドと係合した状態に保持するために、保持部材と相互に作用し合うように構成された回転子（３８）と、回転子（３８）に操作可能に接続されるアクティベータ（３０）とを備える。本発明は、回転子（３８）を回転させ、その後、保持部材（６０）がプランジャーロッド（６８）から解放されるように、回転子（３８）をアクチュエータ（５２）に対して線形に転置するようにアクティベータ（３０）が構成されることを特徴とする（図１）。

Description

技術分野
本発明は、薬剤送達装置の駆動機構に関し、特に、高度な自動機能を備えた薬剤送達装置に関する。

発明の背景
看護師や医師ではないユーザによって使用されたり取り扱われたりする、すなわち、患者自身によって取り扱われる用途に設計された薬剤送達装置が絶えず開発されている。本発明の出願人は、薬の混合、プライミング、貫入、注入・充填、および／または薬剤送達部材ガードの伸長を含む高度な自動機能を示す薬剤送達装置を大量に開発してきた。

構成要素の数をできるだけ少なく抑えつつ、これらの多くの機能を創造するために、いわゆる回転子がこれまでよく使用されてきた。回転子は、薬剤送達装置の筐体内で回転可能な略筒状の構成要素であり、回転が引き起こされると、種々の機能を有効にするおよび／または実行する。

文献ＷＯ２０１１／１２３０２４は、このような回転子とともに構成された薬剤送達装置を開示している。回転子は、貫入シーケンスの間、薬剤送達部材ガードによって操作される。すると、回転子は、プランジャーロッドを伸長された状態で保持する保持部材に作用する。保持部材は、アームの形をしており、プランジャーロッドの凹部に嵌め込まれる内向きの凸部を有する。

回転子が特定の回転角度に回転して貫入シーケンスが完了すると、保持部材は回転子から解放され、これによってプランジャーロッドもまた自由になり、１回の投与量の薬剤を送達するために近位方向に動かされる。また、回転子は、注射後に薬剤送達装置が抜かれた後、薬剤送達部材ガードを伸長された位置にロックするなど、その他の特徴も有する。

回転子を使用した解決法は、ほとんどの場合にとてもうまく作用し、より一般的な解決法と比べて構成要素の数が抑えられるが、回転子の回転運動が行われたとき、回転子と保持部材との間の摩擦によって保持部材が曲がってしまっていた。これによって、今度は保持部材が詰まってしまい、プランジャーロッドが解放されるべき時に解放されなかった。

発明の簡単な説明
本発明の目的は、従来の駆動機構の欠点を改善することである。この目的は、独立請求項の特徴を有する、薬剤送達装置の駆動機構によって達成される。好適な実施形態は、独立請求項に記載されている。

本発明は、薬剤送達装置に使用される駆動機構に関する。好ましくは、駆動機構は、プランジャーロッドと、プランジャーロッドに対して操作可能に構成された駆動用ばねとを備え、プランジャーロッドは、薬剤容器内に配置されたストッパに対して作用するように構成されている。

さらに、駆動機構は、伸長状態の駆動用ばねを装填したプランジャーロッドを保持するためにプランジャーロッドと解放可能に係合された保持部材を備えるアクチュエータとともに構成されてもよい。また、回転子は、アクチュエータに操作可能に接続され、アクチュエータに対して可動であり、保持部材をプランジャーロッドと係合した状態に保持するために、保持部材と相互に作用し合うように構成される。

さらに、アクティベータが回転子に操作可能に接続されてもよく、アクティベータは、回転子を回転させ、その後、保持部材がプランジャーロッドから解放されるように、回転子をアクチュエータに対して線形に転置するように構成される。この解決策では、回転子の最後の動きが線形な動きであるため、アクチュエータのロックを解除する前に回転子が回転することに関連したこれまでの問題を回避することができる。同時に、保持部材が詰まってしまうおそれが回避されるあるいは少なくとも大幅に低減される。

回転子の動きを制御するために、アクチュエータは、回転子が第１の位置から第２の位置まで回転されたときに回転子が載る案内面とともに構成されてもよい。回転子の動きをさらに制御するために、回転子は、回転子の線形な動きを可能にするための第２の位置にあるとき、案内面を差し込むことができる切欠きとともに構成されてもよい。したがって、第１の位置と第２の位置との間の回転運動において、回転子は案内面によって案内されて、線形な動きは一切行わない。次に、第２の位置において、線形な動きが与えられて、案内面が切欠きに差し込まれる。

回転運動をもたらすために、回転子は、長手方向に対して傾斜した第１案内隆起部を備えてもよく、アクティベータは、回転子を回転させるために、第１案内隆起部に対して作用する。したがって、傾斜面が、回転子を第１の位置から第２の位置まで回転させる手段を与える。

回転子は、さらに、第１案内隆起部と相互に連結された第２案内隆起部を備えてもよく、第２案内隆起部は、長手方向を概ね横断しており、アクティベータは、回転子を動かすために、第２案内隆起部に対して作用する。

回転子とアクチュエータとの間で正確で相対的な初期位置を得るために、回転子は、アクチュエータ上の第２方向付け要素と相互に作用し合うために操作可能に構成され、回転子にアクチュエータが組み合わされる際の方向付けの助けを提供するための第１方向付け要素を備えてもよい。

実現可能な一解決策によると、第１方向付け要素は、縦溝を備えてもよく、第２方向付け要素は、縦溝に嵌め込まれるように構成された凸部を備える。これによって、駆動機構の組立て時、回転子がアクチュエータに対して押される際に適切な方向付けが可能になり、アクチュエータに対する回転子の回転方向の位置合わせ不良のおそれを低減する。

駆動機構を組立てる際の助けをさらに提供するために、駆動機構は、回転子上に停止凹部をさらに備えてもよく、回転子をアクチュエータに取り付けるときに停止凹部に凸部が嵌め込まれることになる。これによって、回転子がアクチュエータに対して適切に押されたことが明確に示される。また、これは、反対方向の停止部材として使用されてもよい。すなわち、回転子がアクチュエータから抜けてしまうことを防ぐために使用されてもよい。

実現可能な一解決策によると、アクティベータは、薬剤送達部材ガードを備えてもよい。薬剤送達部材ガードは、薬剤送達装置の近位端に構成されるため、薬剤送達装置が投与量送達部位に押し付けられると、薬剤送達部材ガードは遠位方向に動くことができ、この動きを、回転子を回転させたり動かしたりするために使用することができる。

本発明のこれらのおよびその他の態様、および利点は、以下の本発明の詳細な説明および添付の図面から明らかになるだろう。

以下の本発明の詳細な説明において、添付の図面が参照される。

薬剤送達装置の一実施形態の分解図である。 図１の装置の側断面図である。 図１の装置の側断面図である。 図１の装置に含まれる構成要素の詳細図である。 図１の装置に含まれる構成要素の詳細図である。 図１の装置に含まれる構成要素の詳細図である。 ある機能状態にある図１の装置の詳細図である。 ある機能状態にある図１の装置の詳細図である。 ある機能状態にある図１の装置の詳細図である。 ある機能状態にある図１の装置の詳細図である。 ある機能状態にある図１の装置の詳細図である。

発明の詳細な説明
以下の説明において、薬剤送達装置という表現が使用される。これに関して、薬剤送達装置は、たとえば、注射針付きのまたは注射針なしの注射装置、パウダー、噴霧式、ガスなどのあらゆる種類の吸入器、マウスピースまたはノーズピースを有するネブライザ、錠剤の形態の薬剤のディスペンサ、点眼用ディスペンサ、クリーム／ジェルディスペンサなど、特定の投与量の薬剤をユーザに送達可能な複数の装置を含み得る。薬剤送達装置は、使い捨てタイプであっても再利用可能タイプであってもよく、特別な形状の特別な薬に適するように用意された薬剤容器が備えられてもよい。

さらに、用語「遠位部／遠位端」は、使用時に患者の送達部位から最も離れて位置する、装置の部分／端部または当該装置に含まれる部材の部分／端部を指す。同様に、用語「近位部／近位端」は、使用時に患者の送達部位の最も近くに位置する、装置の部分／端部または当該装置に含まれる部材の部分／端部を指す。

図面に示す薬剤送達装置は、遠位端部１２および近位端部１４を有する、略筒状で縦長の筐体１０を備える（図１）。筐体１０は、さらに、薬剤容器１８を視認できる窓部または開口部１６とともに構成されている。薬剤容器１８は、可動性ストッパ２０とともに構成されている。装置は、さらに、略筒形状を有する薬剤容器ホルダ２２を備える（図１）。薬剤容器ホルダ２２は、薬剤容器１８を収納するように構成され、薬剤容器１８は、近位端部を有し、当該近位端部では、薬剤送達部材２４が薬剤容器１８と一体成型または接続可能に構成されている（図２）。薬剤送達部材２４は、図示された実施形態では、いわゆる剛性針シールドまたはＲＮＳである薬剤送達部材シールド２６によって使用前に保護されていることが好ましい。しかし、当然ながら、その他の種類の薬剤送達部材シールドを用いて薬剤送達部材２４を所望に保護してもよい。

筐体の近位端部は、アクティベータ３０が伸長する中央通路２８（図１）とともに構成されている。本実施形態において、アクティベータ３０は、略筒状の薬剤送達部材ガードである。薬剤送達部材ガード３０は、本実施形態では、薬剤送達装置に含まれる駆動機構のアクティベーション機構である。薬剤送達部材ガード３０は、筐体１０に対してスライド可能に、すなわち、線形に可動に構成されており、薬剤送達装置が薬剤送達部位に押し付けられたときに、薬剤容器１８および薬剤送達部材２４が装填された筐体１０が近位方向に動くようになっている。これによって、薬剤送達部材が注射針である場合、薬剤送達部材２４が露出して、貫入が行われる。

アクティベータ３０は、近位の筒状パーツ３２と、筒状パーツ３２から延在する、遠位方向に向いた２つのアーム３４とを備える。アクティベータ３０の遠位方向に向いた周壁部分と筐体の近位方向に向いた周面との間には、薬剤送達部材ガード用ばね３５が構成されている。アーム３４は、薬剤容器ホルダ２２に沿ってスライド可能に構成されている。アーム３４の遠位端には、内向きの凸部３６が構成されている。凸部３６は、筐体に対してアクティベータ３０が動かされたときに、薬剤送達装置に含まれる駆動機構の回転子３８（図３および図４）と操作可能に相互に作用し合うように構成されており、回転子３８は、薬剤容器１８の遠位に位置する。

回転子３８は、略筒形状を有し、案内隆起部４２とともに構成されている（図４）。案内隆起部４２は、アクティベータ３０の凸部３６と協働するためのものである。案内隆起部は、装置の長手方向の軸Ｌに対して傾斜した第１案内隆起部４２_ｉを備え、傾斜した第１案内隆起部４２_ｉは、図４からわかるように、丸みのある第２案内隆起部４２_ｒと相互に連結されており、第２案内隆起部４２_ｒは、長手方向の軸Ｌを概ね横断している。第２案内隆起部には第３案内隆起部４２_ｌが接続されており、第３案内隆起部４２_ｌは、長手方向に延在している。案内隆起部の機能については後述する。第３案内隆起部４２_ｌの近傍に位置するのは、近位方向に向いた舌部４４であり、舌部４４は、くさび形の外向きの突起４６とともに構成されている。さらに、回転子は、遠位端の表面が切欠き４８とともに構成されている。回転子の内部には、支持面５０が構成されている。回転子３８の内部には、さらに、方向付け要素が、縦溝５１の形で、遠位端からほぼ近位端まで構成されている。しかし、溝５１は、近位端からの距離をあけて終端をなしている。縦溝方向における近位端の端部には、停止凹部を形成する切欠き５３が作られている。

アクチュエータ５２（図３および図５）は、本実施形態では、薬剤送達装置に含まれる駆動機構の一部である。アクチュエータ５２は、さらに、回転子３８に対して操作可能に構成されている。アクチュエータ５２は、回転子３８の内径よりもわずかに小さい直径を有する、近位の筒状の第１部分５４を備える。アクチュエータ５２は、さらに、筐体１０の遠位部に嵌め込まれて取り付けられるように構成された第２部分５６を備える。後述するが、第２部分５６には、回転子と相互に作用し合うように構成された、近位方向に向いた突起５８が設けられている。第２部分は、さらに、近位方向に向いた停止面５９とともに構成されている（図５）。

第１部分５４は、さらに、保持部材６０とともに構成されており、本実施形態では、保持部材６０は、略径方向に可撓性を有するように構成された、近位方向に延在するアームである。後述するが、保持部材６０の自由端部は、回転子３８の案内面５０と相互に作用し合う、外向きに延在する凸部６２を有する。さらに、保持部材６０の自由端部は、内向きに延在する凸部６４とともに構成されており、凸部６４は、略筒状のプランジャーロッド６８の凹部６６と相互に作用し合うようになっている（図３）。略筒状のプランジャーロッド６８は、本実施形態では、薬剤送達装置に含まれる駆動機構の一部である。凸部６４は、アクチュエータ５２の中央通路７０内まで延在し、通路７０にはプランジャーロッド６８が嵌合する。さらに、略くさび形の外向きの凸部７１が、通路７０の近傍に構成されている。

本実施形態では薬剤送達装置に含まれる駆動機構の一部である駆動用ばね７２は、中空プランジャーロッド６８の空洞内に載置され、駆動用ばね７２は、近位端部がプランジャーロッド６８の端壁７４と接触した状態で配置されている（図２）。駆動用ばね７２の遠位端は、略Ｕ形状の要素（以下、アクティベータ７６と呼ぶ）と接触しており、基部７８および２つのアーム８０を有する（図３）。アクティベータ７６のアーム８０は、プランジャーロッド６８の外面に沿って近位方向に向けられ、かつプランジャーロッド６８の外面と接しており、アーム８０の自由端部は、略径方向外向きの突起８２とともに構成されている。これらの突起８２は、近位方向に向いた表面８４と接するように構成され（図５）、アクチュエータ５２の中央通路７０を取り囲んでいる。

薬剤送達装置は、さらに、筐体の近位端に解放可能に取り付けられる形状を有する保護キャップ８６とともに構成されている（図１および図２）。保護キャップ８６は、さらに、薬剤送達部材シールド除去部材８８とともに構成されており、図示された実施形態では、薬剤送達部材シールド除去部材８８は、アクティベータの内部まで延在して薬剤送達部材シールド２６を取り囲むような直径を有する略筒形状である。薬剤送達部材シールド除去部材８８は、内向きに傾斜した把持要素９０および近位方向に向いた舌部とともに構成されており、舌部は、保護キャップが薬剤送達装置に対して近位方向に引っ張られると、薬剤送達部材シールドの表面をしっかり掴めるようになっている。

装置は、以下のように機能するようになっている。薬剤送達装置がユーザに届けられたとき、薬剤容器１８は、薬剤送達部材シールド２６が取り付けられた状態で、薬剤容器ホルダ２２内に載置されており、保護キャップは、薬剤送達装置の近位端に取り付けられている。駆動用ばね７２は伸長状態であり、アクチュエータ５２の保持部材６０の内向きの凸部６４がプランジャーロッド６８の凹部６６と係合するように、プランジャーロッド６８がアクチュエータ５２から遠位方向に押されており、プランジャーロッド６８はこのようにして保持されている。

次に、回転子３８が近位端からアクチュエータ５２に対して軸方向に押される。アクチュエータ５２に対して回転子が正しい回転方向になるために、方向付け要素、すなわち、凸部７１が回転子３８の縦溝５１に嵌め込まれるように、回転子３８が保持される。次に、凸部７１が切欠き５３に嵌め込まれるまで回転子３８が軸方向に押される。これによって、回転子３８が引き戻されるのを防ぐ。第１の位置と称するこの回転位置では、図６からわかるように、回転子３８の遠位方向に向いた端部がアクチュエータ５２の突起５８に接触している。アクチュエータ５２の保持部材６０は、このとき、保持部材６０の外向きの凸部６２と接触している回転子３８の支持面５０による係合から外れないようになっている。

１回の投与量の薬剤が送達されるとき、保護キャップ８６は、近位方向に引っ張られることによって、薬剤送達装置の近位端から取り外される。舌部９０が薬剤送達部材シールド２６と係合しているため、薬剤送達部材シールド２６も近位方向に引っ張られて、薬剤送達部材２４から取り外される。次に、薬剤送達装置の近位端が投与量送達部位に押し付けられる。これによって、アクティベータ３０が筐体１０内で筐体１０に対して動く。これによって今度は、アクティベータ３０の凸部３６が、回転子３８の第１案内隆起部４２_ｉと接触するように、案内隆起部４２に沿って動き、回転子３８を装置の長手方向の軸Ｌを中心に回す、すなわち、回転させる。

回転子３８を回す／回転させることによって、図７からわかるように、凸部３６が第２案内隆起部４２_ｒに到達するまで、回転子３８の遠位方向に向いた端面が突起５８に沿ってスライドする。同時に、この第２の位置において、回転子３８の切欠き４８が突起５８に到達する（図８）ためアクティベータ３０がさらに押されて、アクチュエータのアームの外向きの凸部に対して回転子３８の支持面がスライドしながら、回転子３８が軸方向に動かされる、すなわち、遠位方向に線形に転置される。回転子３８の遠位方向に向いた端面がアクチュエータの近位方向に向いた停止面５９に当接すると、回転子３８の軸方向の動きが停止される。この第３位置において、アクチュエータ５２の保持部材６０の外向きの凸部６２は、回転子３８の近位端の表面（図９）を通り過ぎているため、凸部６２の、回転子３８の内面との接触が解除される。アクチュエータ５２の保持部材６０は、このとき、自由に外向きに撓むことができるため、保持部材６０の内向きの凸部６４の、プランジャーロッド６８の凹部６６との接触が解除される。

保持部材６０の撓みは素早く、保持部材６０の外面が回転子３８に当たることとなり、投与量送達シーケンスが開始されたことを示す聞き取り可能な触覚的合図を引き起こす。プランジャーロッド６８は、このとき、駆動用ばね７２の力によって近位方向に自由に動くことができるため、プランジャーロッド６８の近位端が薬剤容器１８内のストッパ２０に作用し、１回の投与量の薬剤が薬剤送達部材２４から押し出されるようにストッパ２０を近位方向に動かす。

プランジャーロッド６８によってストッパ２０が薬剤容器１８内でほぼ近位端まで動かされると、プランジャーロッド６８の、合図要素７６のアーム８０との接触が解除される。したがって、合図要素７６のアーム８０は自由に内向きに撓むことができるようになり、突起８２の、アクチュエータ５２の面８４との接触が解除される。合図要素７６の基部７８に接触して基部７８に作用している駆動用ばね７２の力によって、合図要素７６は、遠位端部がアクチュエータの近位方向に向いた端壁に当たるまで、距離Ｄだけ遠位方向に急に動かされることになる。こうして、投与量送達シーケンスが完了したことと、薬剤送達装置を安全に部位から抜いてもよいこととを示す聞き取り可能な触覚的合図が与えられる。ここで、薬剤送達装置を安全に破棄することができる。

上記に説明し、図に示した実施形態は、当然ながら、本発明の非限定例に過ぎず、特許請求の範囲内においていろいろな方法で変更されてもよい。

Claims (10)

1. 薬剤送達装置に使用される駆動機構であって、
   プランジャーロッド（６８）と、
   前記プランジャーロッドに対して操作可能に構成された駆動用ばね（７２）と、
   伸長状態の前記駆動用ばね（７２）を装填した前記プランジャーロッド（６８）を保持するために前記プランジャーロッド（６８）と解放可能に係合された保持部材（６０）を備えるアクチュエータ（５２）と、
   前記アクチュエータ（５２）に操作可能に接続され、前記アクチュエータ（５２）に対して可動であり、前記保持部材を前記プランジャーロッドと係合した状態に保持するために、前記保持部材と相互に作用し合うように構成された回転子（３８）と、
   前記回転子（３８）に操作可能に接続されるアクティベータ（３０）とを備え、前記回転子（３８）を回転させ、その後、前記保持部材（６０）が前記プランジャーロッド（６８）から解放されるように、前記回転子（３８）を前記アクチュエータ（５２）に対して線形に転置するように前記アクティベータ（３０）が構成されることを特徴とする、駆動機構。
2. 前記アクチュエータ（５２）は、前記回転子（３８）が回転されたときに前記回転子（３８）が載る案内面（５８）とともに構成されている、請求項１に記載の駆動機構。
3. 前記回転子（３８）は、前記回転子（３８）を回転させた後に前記回転子（３８）を前記アクチュエータ（５２）に対して線形に転置することを可能にするための、前記案内面（５８）を差し込むことができる切欠き（４８）とともに構成されている、請求項２に記載の駆動機構。
4. 前記回転子（３８）は、長手方向に対して傾斜した第１案内隆起部（４２_ｉ）を備え、前記アクティベータ（３０）は、前記回転子（３８）を回転させるために、前記第１案内隆起部（４２_ｉ）に対して作用する、請求項１〜３のいずれかに記載の駆動機構。
5. 前記回転子（３８）は、前記第１案内隆起部（４２_ｉ）と相互に連結された第２案内隆起部（４２_ｒ）を備え、前記第２案内隆起部（４２_ｒ）は、前記長手方向（Ｌ）を概ね横断しており、前記アクティベータ（３０）は、前記回転子（３８）を動かすために、前記第２案内隆起部（４２_ｉ）に対して作用する、請求項４に記載の駆動機構。
6. 前記回転子（３８）は、前記アクチュエータ（５２）上の第２方向付け要素（７１）と相互に作用し合うために操作可能に構成され、前記回転子（３８）に前記アクチュエータ（５２）が組み合される際の方向付けの助けを提供するための第１方向付け要素（５１）を備える、請求項１〜５のいずれかに記載の駆動機構。
7. 前記第１方向付け要素（５１）は、縦溝を備え、前記第２方向付け要素（７１）は、前記縦溝に嵌め込まれるように構成された凸部を備える、請求項６に記載の駆動機構。
8. 前記回転子（３８）を前記アクチュエータ（５２）に取り付けるときに前記凸部（７１）が嵌め込まれることになる停止凹部（５３）を前記回転子（３８）上にさらに備える、請求項７に記載の駆動機構。
9. 前記アクティベータ（３０）は、薬剤送達部材ガードである、請求項１〜８のいずれかに記載の駆動機構。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の駆動機構を備える、薬剤送達装置。

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