JP2018531702A - 使い捨てオートインジェクタ - Google Patents

Abstract

本発明は、人体への、薬のある処方量の注射のための、使い捨てオートインジェクタであって、ハウジングと、ハウジングの少なくとも一部に配置された投薬ユニットであって、ニードル、薬を含む薬コンテナ、コンテナ内で移動可能であるピストン、ピストンを移動させて薬を人体に搬送するための第１の機械的力を供給するための第１の機械的動力源、第１の機械的動力源の第１の機械的力を解放するように構成された作動機構、及び、ピストンの移動を制御するための機械的退避機構を備えた、投薬ユニットと、を備え、オートインジェクタが、第２の機械的力を供給するための第２の機械的動力源を備え、オートインジェクタが、ニードルが、ニードルの損傷または汚染から保護されている第１の状態、ニードルが、薬の投与のために、人体に刺す準備がされている第２の状態、ニードルが人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態、及び、ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている第４の状態を有し、第２の機械的動力源が、オートインジェクタの状態を、第２の機械的動力を開放することにより、第３の状態から第４の状態にシフトするように構成されている、使い捨てオートインジェクタに関する。

Description

本発明は、人体への、ある処方量の薬の注射のための、使い捨てオートインジェクタに関する。

薬剤の受領者の家で、投薬がますます頻繁に行われる傾向が強くなっている。このことは、投薬と、たとえば注射器などの機器の取扱いとが、取り扱うのに十分にシンプルで安全でなければならないことを暗示している。病院で薬を投与する場合、適切な投薬を確実にするために、設備を調整するためのより多くの様々なオプションを含む、高度に専門化した設備を使用することが、高い度合で可能である。

薬は非常に高価であり、その内のいくつかは健康な人に有害であり、いくつかは毒性でさえある。このため、たとえば注射器により、これら薬を投与する際に、１回分の投薬量のすべてが患者に注射されることと、たとえば投薬を受ける者を補助する他の人が、注射器を使用した後のニードルから保護されることとが非常に重要である。さらに、注射中に不快で不安を感じるユーザが、しばしば、注射器または機器を不適切な方法で扱うことがわかっている。たとえば、ニードルは不適切に扱われ、使用前に、または薬の受領者の病気で、汚染される場合がある。したがって、使用前にニードルを保護し、使い捨てオートインジェクタをシャープコンテナまたはゴミ箱に廃棄する際に、安全に配置することが重要である。家庭での投薬に関し、オートインジェクタを作動させ、扱うユーザは、薬の実際の受領者ではない場合があり、したがって、そのようなユーザのための、使い捨てオートインジェクタの取扱いに関するリスクを避けるために、ニードルの保護が重要である。

そのような薬のオートインジェクタの多くは、バッテリによって給電される電気モータによって駆動され、したがって、そのようなオートインジェクタは、薬の注射後に、環境上適切にゴミ箱に廃棄されない場合がある。

本発明の目的は、従来技術の上述の不利な点及び欠点を、全体的または部分的に克服することである。より具体的には、通常のゴミ箱に直接廃棄することさえされ得る、改良された使い捨てオートインジェクタを提供することが目的である。

使用後にニードルを保護する、改良された使い捨てオートインジェクタを提供することが、さらなる目的である。

薬剤を含むコンテナ／カートリッジの破損のリスクを除去する、改良された使い捨てオートインジェクタを提供することが、本発明のさらに別の目的である。

ノイズ及び／またはタクティール動作、たとえば、使用中にインジェクタの機構から生じる振動を最小にする、改良された使い捨てオートインジェクタを提供することが、本発明の目的である。

以下の記載から明らかになる、複数の他の目的、利点、及び特徴とともに、上述の目的は、
人体への薬のある処方量の注射のための使い捨てオートインジェクタであって、
ハウジングと、
ハウジングの少なくとも一部に配置された投薬ユニットであって、
ニードル、
薬を含む薬コンテナ、
コンテナ内で移動可能であるプランジャ、
プランジャを、シャフトを介して移動させて、薬を人体に搬送するための、第１の機械的力を供給するための第１の機械的動力源、
第１の機械的動力源の第１の機械的力を解放するように構成された作動機構、及び、
シャフトを介してのプランジャの移動を制御するための機械的退避機構を備えた、
投薬ユニットと、を備え、
オートインジェクタが、第２の機械的力を供給するための第２の機械的動力源を備え、オートインジェクタが、
ニードルが、ニードルの損傷または汚染から保護されている第１の状態、
ニードルが、薬の投与のために、人体に刺す準備がされている第２の状態、
ニードルが人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態、及び、
ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている第４の状態を有し、
第２の機械的動力源が、オートインジェクタの状態を、第２の機械的動力を開放することにより、第３の状態から第４の状態にシフトするように構成されている、使い捨てオートインジェクタによる、本発明に係る解決策によって達成される。

本発明に係る使い捨てオートインジェクタは、第４の状態において、ニードルを保護するように構成されたシールドをさらに備え得る。

さらに、第２の機械的動力により、シールドを、第３の状態の後退位置から、第４の状態の突出位置に移動させて、ニードルを保護し得る。

さらに、ニードル及び薬コンテナ、または投薬ユニット全体を、ハウジング内に移動することにより、第２の機械的動力が、ニードルをハウジング内に、第３の状態から第４の状態に移動し得る。

さらに、第２の機械的動力は、シールドをハウジング内に後退させることによって生じ得る。

さらに、第２の機械的動力は、バネに荷重を加えることによって生じ得る。

さらに、第２の機械的動力は、バネである場合がある。

第２の機械的動力は、投薬ユニットをハウジング内に後退させることによって生じ得る。

さらに、第２の機械的動力源は、第２の機械的動力によって予め荷重が加えられている場合がある。

上述の使い捨てオートインジェクタは、オートインジェクタを第４の状態にロックし、それにより、ニードルを、その最終位置にロックするように構成されている、ロック要素をさらに備え得る。

さらに、使い捨てオートインジェクタは、蓋またはキャップをさらに備え得る。

使い捨てオートインジェクタは、ニードルキャップをさらに備え得る。

やはり、第２の機械的動力源は、バネである場合がある。

さらに、作動機構は、ニードルをハウジングから突出させるように、第３の機械的動力源の第３の機械的動力を作動させるように構成されている場合がある。

前述の作動機構は、ユーザからの手動の力によって作動する場合がある。

上述の使い捨てオートインジェクタは、投薬ユニットの、意図しない作動を防止するように構成された投薬ロックをさらに備えている場合がある。

さらに、第１の機械的動力源は、らせん状のトーションバネである場合がある。この方法で、バネからのトルクに起因した、バネからの力の伝達を達成することが可能である。この方法で、人間工学的でコンパクトな設計を達成することが可能である。さらに、らせん状のトーションバネを使用することにより、バネのサイズを最小にするように影響する方法で、バネの力を適合させることが可能である。

上述の使い捨てオートインジェクタは、シャフトへの動力の伝達を制御するための機械的伝達機構をさらに備える場合があり、機械的伝達機構が、第１の機械的動力源の動力をシャフトに伝達するために、第１の機械的動力源と機械的退避機構とを係合させる第１のギアホイールを備えている。退避機構は、メカニカルブレーキであると見なされる場合がある。退避機構は、粘性ダンパとして作用するものとも見なされる場合があり、粘性ダンパは、この関係において、やはり、メカニカルブレーキであると見なされる。

さらに、機械的伝達機構は、シャフトを備えている場合がある。プランジャの移動の間、シャフトはピストン／プランジャに接続されており、シャフトは歯を有し、シャフトの歯は、伝達機構のギアホイールと係合する場合がある。シャフトは、プランジャと接触しない位置に配置されている場合がある。すなわち、空隙を有している。この方法で、コンテナまたはカートリッジを設置することが容易である。さらに、空隙を有することで、たとえば輸送の間の、わずかな動きによる、シャフト、そしてひいてはプランジャの意図しない移動を生じなくすることが達成される。この意図しない移動により、不可欠な薬が失われることに繋がり得る。

バネの力などの、内部の力によって駆動するオートインジェクタデバイスは、最初、すなわち、使用前は、通常、組立て中にプランジャとシャフトとをデバイス内に個別に挿入する場合、プランジャとシャフトとの間にクリアランス（空隙）が必要である。このことは、たとえばインジェクタにコンテナを挿入するために、自動インジェクタの様々なパーツの公差と組み合わせた、薬コンテナの必要な公差に起因している。さらに、プランジャとシャフトとの間には、コンテナに薬を充填した後のプランジャが、コンテナのリムに関して、コンテナ内にわずかに押し込まれる場合があるという事実に起因して、しばしば空隙が存在する。このため、シャフトの移動に対して垂直な方向にコンテナを挿入するために、クリアランス、空隙が必要である。

空隙、すなわち、シャフトとプランジャとが最初は互いに接触していないことに起因して、プランジャからの背圧の欠如により、バネの力を解放する際に、シャフトがプランジャに向かって加速されることになり、このため、シャフトの速度が増大することになる。シャフトの端部（先端）がプランジャに達する際、速度、及び、それによる運動エネルギが、最大レベルとなり、このため、そうして、プランジャとシャフトとの間の衝撃時に、プランジャに伝達される力積も最大となる。前述の力積は、少なくとも部分的にプランジャに伝達されることになる。このため、シャフトの端部とプランジャとの間の衝撃の時間プロファイルに応じて、デバイスは、各構成要素の変形、または、デバイスもしくはコンテナの破損に繋がる高い力及び応力を被る場合がある。

衝撃の時間が長く、減速がわずかである場合、反力は大きくない場合があるが、衝撃の時間が短い／一時的である場合、減速量が大きく、反力が依然として大であり得る。衝撃を被るインターフェースの設計は、反力に影響する。したがって、構成要素の剛性、及び、どのようにエネルギが分配されるかに応じて、システムのいくつかのインターフェースにおいて、高い反力が存在し得る。

システムのパーツのいずれも、高速／高い衝撃の間に、高い力／応力を被らないことを確実にするように、各インターフェースの繋がりの動作を予期することは、大がかりで複雑な作業である。したがって、故障が生じることがないとの結論を下すこと、すなわち、システムの強固さを保証することは、困難である。

衝撃の間のオートインジェクタ全体の剛性を確実にする必要性の代わりに、本発明の運動エネルギ及び力積により、駆動機構、すなわちシャフトの速度を制御することによる作動の後に、機械的機構の制御が提供される。

概して、ある方向に一定の速度を有するために、力の合計は０でなければならない。システムが移動するために、移動方向において正の力を有することが必要である。速度のわずかな増大のみが必要とされている場合、加速度、及びそれによる結果としての力は、わずかでなければならない。

メカニカルダンパ／ブレーキである退避機構を使用すると、いくつかの利点が達成される。ブレーキ／ダンパは、最も多くの場合、速度に依存しており、速度が増大すると、結果として得られる力も増大することを意味する。力は、ダンパ及び速度に関し、減衰定数によって判定される（Ｆｏｒｃｅ＝ｃ＊ｖ）。このことは、ダンパを、空隙内でシャフトが移動する間に作用させ、投薬の間に作用させないようにする、すなわち、薬をコンテナの外に出すプロセスの間に必ずしも作用しないことが意図されていることから、有利である。このため、高粘度の薬の投与の間、最小の減衰またはブレーキのみを生じさせることが達成される。この方法で、デバイス／インジェクタの損傷のリスクなしに、より強力なバネが使用され得、デバイスは、より大きい範囲の粘性に関して使用され得る。しかし、粘性の低い薬がコンテナから出される場合、薬からのわずかな背圧が生じる。この状況では、退避機構を使用した減衰により、より低速かつより穏やかな方法での薬の処方が提供される。この方法で、薬に損害を生じるリスクが最小になる。さらに、注射の間のユーザの不快感のリスクが最小になる。

ダンパとして作用する退避機構が、速度に依存し、投薬の間の速度が比較的低いことから、ダンパからの、逆向きに作用する力も小さい。このため、特定の減衰定数を提供するための退避機構（ダンパ）を特定し、それにより、駆動機構の速度が特定の所望の力の釣り合いに達するように制御することが可能である。この方法で、シャフトとプランジャとの間の衝撃の制御が達成される。このため、デバイスの全体的な剛性を増大させることにより、デバイスの故障のリスク、たとえば、コンテナの破損のリスクが低減される。

一実施形態では、シャフトは折曲げ可能である場合がある。

シャフトは、湾曲したシャフトまたは湾曲したピストンロッドを備える場合がある。シャフトは、その取り付けられた位置では、湾曲したシャフトまたは湾曲したピストンロッドである場合がある。

さらに、第１の機械的動力源のバネからピストンまたはシャフトに作用する力は、１Ｎ〜１００Ｎ、または、好ましくは２Ｎ〜７５Ｎ、または、より好ましくは３Ｎ〜５０Ｎ、または、さらにより好ましくは４Ｎ〜２５Ｎである場合がある。この方法で、たとえば粘性に関し、異なる特性を有する異なるタイプの薬が、注射され得る。さらに、薬が注射される、身体の特定のポイントにより、必要な力が変化する場合がある。

さらに、ハウジングは、機械的伝達機構の少なくともギアホイールのシャフトが通って延びる穴を有する第１のキャリアプレートを備えている場合がある。

さらに、ハウジングは、第１のキャリアプレートとは反対側に配置された第２のキャリアプレートを備えている場合があり、伝達機構の少なくとも一部は、第１のキャリアプレートと第２のキャリアプレートとの間に配置されている場合がある。

第２のキャリアプレートは、薬コンテナのための空間を形成するための切込みを有している場合がある。

さらに、ギアホイールはシャフトを有する場合があり、また、金属、たとえばステンレス鋼で形成されている場合がある。

さらに、ギアホイールは、プラスチックで形成され得るか、ギアホイールのシャフトが金属で形成され得る場合、部分的に金属で形成され得る。

また、キャリアプレートは、ナイロンなどのプラスチックで形成され得、シャフトの、少なくともテーパが付された端部は、金属で形成され得る。

ナイロンで形成されたプレートと、金属で形成されたシャフト端部とを有することにより、潤滑剤は必要とされない。薬を搬送する注射器には、潤滑剤は許容されないが、この理由は、そのような潤滑剤が人体に入るリスクが存在するためである。潤滑剤が人体に入ることは、許容されない。

さらに、潤滑剤の劣化のリスクは、注射器のつかむ機能を弱める場合があり、それにより、エンドユーザの健康を危うくする場合がある。

カートリッジは、０．２５ｍｌ〜５０ｍｌの容量を有する場合がある。カートリッジの容量は、１０ｍｌより大である場合がある。使い捨てオートインジェクタにより、人体に注入される投薬量は、０．２５ｍｌ〜１０ｍｌの範囲、好ましくは、０．５ｍｌ〜７．５ｍｌの範囲、より好ましくは、０．７５ｍｌ〜５ｍｌの範囲、さらにより好ましくは、１ｍｌ〜２．５ｍｌの範囲内にある場合がある。

ニードルは、状態１から状態４において、１ｍｍ〜７５ｍｍ、好ましくは、２ｍｍ〜６５ｍｍ、または、より好ましくは、３ｍｍ〜５５ｍｍ、または、さらにより好ましくは、４ｍｍ〜４５ｍｍ、または、もっとも好ましくは、５ｍｍ〜３５ｍｍの距離だけ、突出及び／または後退し得る。

ニードルは、約０．３ｍｍ〜０．８ｍｍの公称の外径、すなわち、約３０Ｇ〜２１Ｇのニードルゲージを有する場合がある。

さらに、機械的退避機構は、機械的伝達機構に係合する脱進機ギアホイールと、アンカーホイールであって、アンカーホイールの回転ポイントから変位した質量を有するアンカーホイールとを備えている場合がある。この方法で、ピストンロッド／シャフトの移動を停止することにより、ピストン／プランジャの前方の移動を停止することが可能である。機械的退避機構は、ブレーキ、ダンパ、または脱進機ブレーキとも名付けられる場合がある。退避機構は、個別の方式で、第１の機械的力からの力を適用する時間をメーターアウト制御する。この方法で、ピストンロッド／シャフトに印可される背圧に関わらず、所望の力のみが開放されることが達成される。このため、たとえば空隙に起因して、シャフト／ロッドが互いに接触する際に、プランジャに印可される力が過剰になるリスクは存在しない。機械的退避機構が存在しない場合、減衰されていない、または制御されていないバネ力からの位置エネルギに基づくピストン／シャフトの移動により、コンテナ／カートリッジ、またはインジェクタを破損させる場合がある運動エネルギを形成し得る。

さらに、シャフト／ピストンロッドがプランジャ／ピストンと接触する前に、シャフト／ピストンロッドの動きを制御することが可能である。この方法で、接触によるコンテナの破損のリスクの除去が達成される。コンテナ／カートリッジの挿入後は、シャフトの接触端部と、プランジャ／ピストンとの間に、隙間、空隙が存在する場合がある。シャフトが、プランジャ／ピストンと過度な力で接触するように移動する場合、コンテナ／カートリッジの破損のリスクが高く、それにより、ユーザにとって危険な状況が生じ、重要で高価な薬が無駄になる。

アンカーホイールは、アンカーホイールの質量を増大させるために、少なくとも１つの第２の材料を備えている場合がある。第２の材料は、金属である場合がある。第２の材料は、たとえばモールディングプロセスの間、アンカーホイール内に完全に囲まれている場合がある。

最後に、人体に注射される投薬量は、０．２５ｍｌ〜１０ｍｌの範囲、好ましくは、０．５ｍｌ〜７．５ｍｌの範囲、より好ましくは、０．７５ｍｌ〜５ｍｌの範囲、さらにより好ましくは、１ｍｌ〜２．５ｍｌの範囲内にある場合がある。

本発明及びその多くの利点は、説明の目的のために、いくつかの非限定的実施形態を示す添付の概略的図面を参照して、以下により詳細に記載する。

使い捨てオートインジェクタを斜視図で示す。 蓋が取り外された、図１の使い捨てオートインジェクタを示す。 使い捨てオートインジェクタの投薬ユニットの斜視図を示す。 図４は、図３の投薬ユニットの分解図を示す。 図４Ａは、プランジャとシャフト／ピストンとの間の空隙の拡大図を示す。 図５Ａは、ニードルが、ニードルの損傷または汚染から保護されている第１の状態の、使い捨てオートインジェクタを示す。 図５Ｂは、ニードルがシールドによって隠れ、薬の投与のために、人体に刺す準備がされている、第２の状態の、図５Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図５Ｃは、ニードルが人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態の、図５Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図５Ｄは、第３の状態と第４の状態との間の中間の状態にある、図５Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図５Ｅは、ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている第４の状態の、図５Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図６Ａは、第３の機械的動力源が、ニードルをハウジングから突出させるために使用される、第１の状態の、別の使い捨てオートインジェクタを示す。 図６Ｂは、蓋が取り外された第２の状態の、図６Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図６Ｃは、ニードルが人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態の、図６Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図６Ｄは、ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている、第４の状態の、図６Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図７Ａは、ニードルが、ニードルの損傷または汚染から保護されている、第１の状態の、別の使い捨てオートインジェクタを示す。 図７Ｂは、ニードルが人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態の、図７Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図７Ｃは、ニードルが保護されるように、投薬ユニットがハウジング内で動かされた、第４の状態の、図７Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図８Ａは、ニードルが、ニードルの損傷または汚染から蓋によって保護されている、第１の状態の、さらに別の使い捨てオートインジェクタを示す。 図８Ｂは、投薬ユニットをハウジング内で第１の方向に移動することにより、ニードルが突出し、人体に刺されている、第３の状態の、図８Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図８Ｃは、投薬ユニットをハウジング内で第２の方向に移動することにより、ニードルが後退した、第４の状態の、図８Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図９Ａは、シールドが蓋内で突出している第１の状態の、さらに別の使い捨てオートインジェクタを示す。 図９Ｂは、シールドが後退し、ニードルが身体に挿入された、第３の状態の、図９Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図９Ｃは、シールドが投薬ユニットに対して突出し、ニードルを保護するように、投薬ユニットが第２の方向に移動した、第４の状態の、図９Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図１０Ａは、シールドが、第２の機械的動力によって予め荷重がかけられている、第１の状態の、さらに別の使い捨てオートインジェクタを示す。 図１０Ｂは、ニードルが身体に刺さっており、シールドに依然として力が予め荷重が加えられている、第３の状態の、図１０Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 図１０Ｃは、シールドが、ニードルを保護するように突出している、第４の状態の、図１０Ａの使い捨てオートインジェクタを示す。 ニードルシールドを備えた、別の投薬ユニットの斜視図を示す。 シールドが取り外された、図１１の投薬ユニットを示す。 図１１の投薬ユニットの分解図を示す。 図１４Ａは、第４の状態の、図１１の使い捨てオートインジェクタを示す。 図１４Ｂは、第４の状態の、図１１の使い捨てオートインジェクタを示す。 図１４Ｃは、第４の状態の、図１１の使い捨てオートインジェクタを示す。 図１４Ｄは、第４の状態の、図１１の使い捨てオートインジェクタを示す。 図１５Ａは、退避機構の動きのシークエンスを示す。 図１５Ｂは、退避機構の動きのシークエンスを示す。 図１５Ｃは、退避機構の動きのシークエンスを示す。 図１５Ｄは、退避機構の動きのシークエンスを示す。 図１５Ｅは、退避機構の動きのシークエンスを示す。 図１５Ｆは、退避機構の動きのシークエンスを示す。

すべての図は、高度に概略的であり、必ずしも原寸に比例したものではなく、これら図は、本発明を説明するために必要であるそれらパーツのみを示しており、他のバーツは、省略されているか、単に示唆されているのみである。

図１は、人体への、薬のある処方量の注入のための、使い捨てオートインジェクタ１を示している。使い捨てオートインジェクタ１は、ニードルが、ニードルの損傷及び／または汚染から保護されている、第１の、最初の状態で示されている。蓋／キャップ１０は、ハウジング２に取り付けられて示されている。図２では、使い捨てオートインジェクタの蓋１０は、取り外されており、使い捨てオートインジェクタは、ニードルが、薬の投与のために、人体に刺される準備がされた、第２の状態にある。使い捨てオートインジェクタ１は、ハウジング２と、少なくとも部分的にハウジング内にある投薬ユニット３とを備え、それにより、投薬ユニット３のニードル４が、ハウジングから突出している。使い捨てオートインジェクタ１のハウジング２が、丸まっているハウジングの角を備えた、概して正方形の断面を有し得ることがわかる。使い捨てオートインジェクタの外側表面の一部は、たとえば、ユーザの手の内での、より良好な人間工学的配置を達成するために、アウトラインが半円形である場合がある。ハウジングは、断面において測定した、第２の寸法ＳＤに対する第１の寸法ＦＤの比が２：１より大であるサイズを有する場合がある。寸法は、同じ断面で測定される。この面は、使い捨てオートインジェクタの長手軸に対して垂直である。

図３に示す投薬ユニット３は、ニードル４と、薬を含む薬コンテナ５とを備えている。薬コンテナ５は、支柱で支持されたニードル、注入器、またはニードルが取り付けられたカートリッジである場合がある。投薬ユニット３は、第１の端部４１をさらに備えている。投薬ユニット３は、第１のキャリアプレート４３及び第２のキャリアプレート４５をさらに備えている。

図４（及び図４ａ）に示す投薬ユニット３の分解図では、ピストン６が、薬コンテナ５内に移動可能に配置されている。折り曲げ可能なシャフト２２を介して、ピストン６（プランジャ）は、薬をコンテナ５の外に押し出す。らせん状のトーションバネの形態の、第１の機械的動力源７から力が印可され、このため、薬を身体（図示せず）に搬送するように、ピストンを移動させるための第１の機械的力を供給する。らせん状のトーションバネ７が、らせんバネから搬送されたトルクが、第１のギアホイール２０に伝達されるような方式で作用することがわかる。投薬ユニット３は、機械的動力源７の第１の機械的力を解放するように構成された作動機構８（図５Ａに示す）をさらに備えている。投薬ユニット３は、機械的動力源の回転速度、すなわち、らせん状のトーションバネ７からの力の搬送を制御することにより、ピストン６の移動を制御するための、機械的な退避機構９を備えている。退避機構９は、ある質量を有するアンカーホイール２５を備えている。脱進機ギアホイール２４は、アンカーホイール２５のアームと相互作用し、アンカーホイール２５の回転方向の変化により、シャフト２２の動作にブレーキをかける。この方法で、バネ７の著しい過度な力の、シンプルな方式での制御を可能とすることが達成され、それにより、同じタイムスパンにわたり、大きく異なる粘度の薬を投与することが可能である。このことは、大きい力をプランジャに印可することを必要とする、高粘度の薬さえ含意している。

図４及び部分的に図４ａを再度参照すると、投薬ユニット３は、ピストン６への力の伝達を制御するための、機械的伝達機構１９をさらに備えている。機械的伝達機構１９は、第１の機械的動力源７の動力をピストン６に伝達するための、第１の機械的動力源７と機械的退避機構９とを係合させる第１のギアホイール２０を備えている。機械的伝達機構１９は、ピストン／プランジャ６に接続されたシャフト２２を備え、このシャフトは、歯２３を有している。この歯２３は、伝達機構１９のギアホイール２８と係合する。シャフト２２は、概して正方形の形状のハウジング２の丸い角に沿ってスライドできるように、折曲げ可能である。この方法で、使い捨てオートインジェクタ１の全体のサイズが低減され得ることが達成される。シャフト２２は、使い捨てオートインジェクタ１の第１の端部４１に配置され、ニードル４は、第１の端部とは反対側の第２の端部４２に配置される。図４に示すように、使い捨てオートインジェクタは、移動する際にシャフトをガイドするためのガイド部４４を有する基部プレートを形成する第１のキャリアプレート４３を有している。使い捨てオートインジェクタ１は、図３に示すように、投薬ユニット３のカバー部を形成する第２のキャリアプレート４５をさらに備えている。第２のキャリアプレート４５は、薬コンテナ５のための空間を提供するように、切込み４６を有している。

機械的退避機構９は、機械的伝達機構１９に係合する脱進機ギアホイール２４と、アンカー９ａ、９ｂを備えたアンカー機構２６を有する（図１５に詳細に示す）アンカーホイール２５とを備えている。この方法で、第１の機械的動力源７が、機械的伝達機構１９の第１のギアホイール２０を回転させるように力を加え、こうして、シャフト及びピストンを移動させると、ギアホイール２４は、第１のギアホイール２０と係合する。脱進機ギアホイール２４は、アンカー機構２６と係合する。ギアホイール２４が回転すると、アンカー機構２６のアンカー９ａ、９ｂは、ちょうどアンカー９ａがギアホイール２４から係合解除した際、アンカー９ｂがギアホイール２４と係合するか、その逆になるように、係合及び係合解除することになる。このことは、ギアホイール２４との係合が２つのアンカー９ａ、９ｂ間で切り替わる毎に、アンカーホイール２５の回転方向を変化させる。アンカーホイール２５の回転方向が逆になる毎に、加減速される質量をアンカーホイール２５が有していることから、これにより、ギアホイール２４の回転速度が制限されることになり、ひいては、シャフト２２の速度が制限される。このことは次いで、シャフトの速度、及びそれによりプランジャ６を制御する。

図４Ａは、プランジャと、シャフト／ピストンロッド２２の第１の端部２２ａとの間の空隙ＡＧの拡大図を示している。空隙ＡＧが存在する場合、シャフト２２の最初の動作は、プランジャ／ピストン６からの背圧を生じることはない。このため、機械的退避機構（状況は図示されていない）が存在せず、バネの位置エネルギがすべて、過度に速く開放される場合、シャフト２２は潜在的に、コンテナまたはカートリッジ５を破損することになる。この理由は、シャフト２２が、第１のシャフト端部２２ａとプランジャ６との衝撃による、コンテナ５への突然のショックを生じることになるためである。

らせん状のトーションバネ７からの位置エネルギが開放される毎に（図４参照）、機械的退避機構９は、バネにおいて、十分な力が利用可能である限り、同じ量のエネルギが開放されることを確実にする。この方法で、プランジャ６をコンテナ内全体で移動させるのに、力が十分であるように制御すること、すなわち、十分なバネの力がシャフトからプランジャに印可されることのみならず、結果として印可される力が、安全に、シャフトとプランジャとの間の最初の衝撃が生じた際に、コンテナ５の破損を生じるレベル未満にすることも可能である。図４ａに示されているが、論じられていない参照符号は、図４ａを図４に関連付けるために示されている。

図５Ａ〜図５Ｅは、使い捨てオートインジェクタ１が、第２の機械的力を供給するために示された第２の機械的動力源１１をさらに備えていることを示している。第２の機械的動力源１１は、第２の機械的動力源の力に対して過度な力が、長手方向、すなわち、ニードルに対して水平に、シールドに印可されない限り、シールド１４を突出した状態に維持するように構成されている。そのような過度な力は、シールド１４に、人間の肌／身体１２に向かって力を加えることにより、ユーザによって印可され得る。第２の機械的動力源１１は、使い捨てオートインジェクタ１の状態を、ニードルが、破線（図５Ｃ）で示した人体１２に刺さり、投薬の準備がされている第３の状態から、ニードルの意図しない突き刺しを防止するようにニードルが保護された第４の状態にシフトする。第３の状態から第４の状態への状態のシフトは、第２の機械的動力／力を、第２の機械的動力源１１から開放することによって実施される。

使い捨てオートインジェクタ１は、図５Ａでは、ニードル４が隠れ、ニードルの損傷または汚染から保護された、その第１の状態で、最初の位置で示されている。蓋またはキャップ１０は、ハウジング２に取り付けられている。蓋１０は、ニードル４のさらなる保護部を含んで示されている。ニードルのさらなる保護部は、シールド１４の内側に延びている。

図５Ｂは、第２の状態の使い捨てオートインジェクタ１を示している。キャップ／蓋１０は取り外され、ニードル４は、患者の痛みを治すか和らげるための薬剤などの薬を投与するために、人体に刺さる準備がされている。

図５Ｃでは、使い捨てオートインジェクタ１は、その第３の状態で示されている。この第３の状態では、ニードル４は人体１２（身体の肌が破線で示されている）に刺さっており、使い捨てオートインジェクタ１は、薬を人体１２に、たとえば皮膚の層内に、投与する準備がされている。ニードル４を身体に挿入する際に、シールド１４が、ハウジング２内に押し込まれることが示されている。シールド１４をハウジング２内に押し込む際に、バネ１１、すなわち第２の機械的動力源は、引っ張られ、シールドをその状態２の位置（図５Ｂに示す）に押し戻す準備がされている。

図５Ｄは、ロック要素１５が作動している、使い捨てオートインジェクタ１の中間の状態を示している。ロック要素１５は、ボタン８が押される際に作動する。ボタン８の押圧は、薬の注入をも開始する。図５Ｄの中間の状態は、使い捨てオートインジェクタ１を第３の状態から第４の状態に移動する際に生じる。

使い捨てオートインジェクタ１は、図５Ｅでは、第４の状態で示されている。第４の状態では、ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている。このため、使い捨てオートインジェクタ１は、安全に扱うことができ、ユーザの家庭における慣習的なゴミ箱に捨てることさえされ得る。このため、使い捨てオートインジェクタ１は、完全に機械的に作動し、バッテリまたは電気的配線を必要としない。このため、本発明の使い捨てオートインジェクタ１は、慣習的なゴミ箱に環境上適切に廃棄されることになる。さらに、使い捨てオートインジェクタ１は、冷蔵庫に、容易に貯蔵することができる。冷蔵庫は、しばしば、薬が予め挿入されたオートインジェクタには最適な貯蔵場所である。しかし、冷蔵庫に貯蔵することは、しばしば、既知の注射器に存在する電気的構成要素には良好ではなく、このため、注射器内に薬を貯蔵することは、しばしば不可能である。したがって、これら注射器は、バッテリをフィットさせるか、使用前に別様に準備する必要がある。このことは、ユーザがこれらを行うことが不可能であるリスクを生じ、このため、そのような既知の注射器の故障のリスクを生じる。

図５Ａ〜図５Ｅでは、使い捨てオートインジェクタ１は、第４の状態において、ニードルを保護するように構成されたシールド１４を備えている。図からわかるように、図５Ａから図５Ｅのニードル４は、ニードルが人体１２に注射される前の第２の状態においても保護されており、このため、ニードル４は、やはり保護され、ひいては、ユーザから隠されている。このことは、鋭劣恐怖症（ニードルを怖がる）の人には特に有用である。図５Ｂから図５Ｃに示すように、第２の機械的動力源１１の第２の機械的動力は、ニードル４が人体１２に刺さる際に、シールド１４が第２の状態の突出した位置から第３の状態の後退した位置に移動することで生じる。シールド１４をハウジング２内に押し込む際に、バネである第２の機械的動力源１１は、延ばされるか引っ張られ、このため、第２の機械的動力を生じる。図５Ｃ及び図５Ｅに示すように、第２の機械的動力源１１の第２の機械的動力により、シールド１４を、第３の状態の後退位置から、第４の状態の突出位置に移動させて、ニードル４を保護する。

図５Ａ〜図５Ｅの使い捨てオートインジェクタ１は、第４の状態において使い捨てオートインジェクタ１を維持するように構成されたロック要素１５をさらに備えている。このことは、シールド１４がニードル４を囲むとともに保護する突出位置に、シールド１４をロックすることによって行われる。使い捨てオートインジェクタ１は、ニードル４が安全に人体１２に注射され、ユーザが薬を受領する準備がされる前の、投薬ユニットの意図しない作動を防止するように構成された投薬ロック１６をさらに備えている。投薬ロック１６は、使い捨てオートインジェクタ１の作動していない状態において、ロック要素１５と整列していない、開口１７を有している。開口１７は、動作状態では、ロック要素１５と整列され、それにより、図５Ｄに示す中間位置に示すように、ロック要素１５が開口内に延びるようになっている。薬の注射が完了した後は、シールド１４がハウジング２から突出し、突出したシールドがロック要素１５を超える。このため、ロック要素１５は、開口１７を通ってさらに突出し、シールド１４の後方に位置することができ、それにより、シールドは、ハウジング２内に押し戻すことができないようになっている。図５Ａに見ることができるように、使い捨てオートインジェクタ１は、ニードルキャップ３１をさらに備えている。このニードルキャップ３１は、蓋１０の一部として構成されている。投薬ロック１６は、使い捨てオートインジェクタの一方の端部で、作動機構８、たとえばボタンと接触しており、ボタンは、蓋１０が依然として使い捨てオートインジェクタ１上に取り付けられている際には、押すことができない。

図６Ａ〜図６Ｄに示すように、作動機構８は、ニードル４をハウジング２から突出させるように、第３の機械的動力源１８の第３の機械的動力を作動させるように構成されている。図６Ａでは、作動機構８は、蓋１０の安全部１６ｂにより、ハウジングからニードルを突出させることが防止されている。ユーザは、キャップ１０を取り外すことで、使い捨てオートインジェクタを作動状態にする。図６Ｂは、キャップ１０が取り外されているが、依然としてニードルがハウジング２内に後退していることから、ニードル４が依然としてユーザには見えないことを示している。図６Ｃでは、作動機構８は、ユーザからの手動の力によって作動している。オートインジェクタを作動させる際に、第３の機械的動力源１８は、投薬ユニット３に力を加え、それにより、ニードル４がハウジング２の外に出て、ニードルが人体１２に刺さる。使い捨てオートインジェクタ１が図６Ｂに示す第２の状態から図６Ｃに示す第３の状態に移動すると、バネを含む第２の機械的動力源１１は、バネ１１、すなわち第２の機械的動力源を圧縮することにより、第２の機械的動力で荷重が加えられるか引っ張られる。シールド１４は、シールド１４の一方の端部がユーザの肌に触れていることに起因して、依然として、ハウジング２内の後退した位置に維持される。ユーザが使い捨てオートインジェクタ１を引き、こうしてニードル４を人体１２から引き抜くと、第２の機械的動力源１１は、シールド１４を自動的にハウジング２の外に突出させ、それにより、ニードル４を保護する。ロック要素１５は、シールド１４が、突出位置に維持されるとともにロックされ、ひいては、ユーザ及び使い捨てオートインジェクタを扱う人を、ニードル４から保護する位置に維持されることを確実にする。

図７Ａ〜図７Ｃでは、使い捨てオートインジェクタ１は、第２の機械的動力源１１の第２の機械的動力で予め荷重が加えられており、投薬の終了後は、第２の機械的動力により、ニードル４をハウジング２内に移動させる。すなわち、ニードル４、薬コンテナ５、及び投薬ユニット３全体を、ハウジング２内に、第１の端部４１に向かって移動させることにより、第３の状態から第４の状態に移動する。この実施形態では、第２の機械的動力は、使い捨てオートインジェクタ１を製造する際にバネに荷重を加えることによって生成され得る。

図８Ａ〜図８Ｃに示すように、第２の機械的動力は、ニードル４を人体１２に刺す際に、投薬ユニット３をハウジング２内に後退させることによって生じる。投薬ユニット３及びニードル４をハウジングの外に出すことは、ユーザによって行われる場合がある。このため、投薬ユニット３は、たとえばユーザにより、図８Ａの位置から図８Ｂの状態／位置に移動し、これにより、投薬ユニットは、第１の端部４１から第２の端部４２に向かって、第１の方向に移動する。次いで、注射が完了した後は、投薬ユニット３及びニードル４は、第１の方向とは反対の第２の方向、そしてひいては、第１の端部４１に向かって、投薬ユニット３を移動させることにより、図８Ｃに示す位置に移動される。投薬ユニット３のこの位置、ひいてはニードル４の位置では、ニードルは、ハウジング内に安全に後退しており、ハウジングは、ニードルが突き刺さることを防止するためのシールドとして作用する。安全性のレベルに応じて、蓋１０は、たとえば、ニードルの突出が可能となる前に除去される、貫通できないエリアを含む膜である場合がある。

図９Ａ〜図９Ｃに見ることができるように、使い捨てオートインジェクタ１には、第２の機械的動力源１１の第２の機械的動力が予め荷重が加えられている。図９Ａは、蓋１０が依然としてハウジング２上に取り付けられていることを示している。蓋１０が取り外された後は、シールド１４は、ハウジング２から依然として突出しており、このため、ニードル４を保護している。シールド１４をユーザの肌１２に向けて押圧する際、シールドは、ハウジング２内に向けて力が加えられ、このため、ニードル４を、ユーザの肌に刺すことが可能である。投薬が終了した後は、ユーザは、使い捨てオートインジェクタ１を取り外す。ユーザがインジェクタを取り外す際、シールド１４は、肌と接触したままになり、したがって、ニードル４は、常に完全に保護される。シールド１４は、シールド１４を投薬ユニット３から突出させるように移動させ、ニードル４を囲む、追加の第２の機械的動力１１Ｂにより、肌１２と接触したままに維持される。さらに、投薬の終了後、シールド１４がもはや肌と接触していない場合、第２の機械的動力１１により、投薬ユニット３をハウジング２内に、ハウジングの第１の端部４１に向かってさらに移動する。ニードルが人体１２に刺さると、追加の第２の機械的動力が、バネ１１Ｂを圧縮することによって生じる。

図１０Ａ〜図１０Ｃでは、第２の機械的動力源１１は、第２の機械的動力、たとえばバネによって予め荷重が加えられている。投薬の終了時には、第２の機械的動力源１１が作動し、シールド１４が、ニードル４を保護するように突出する。

図１１では、投薬ユニット３が斜視図で示されており、ニードル４をカバーするニードルキャップ３１を有している（ニードル４は、図１２に示されている）。図１３の分解図では、投薬ユニット３は、図４の投薬ユニットとほぼ同じ要素及び設計を有しているが、図１３では、投薬ユニット３は、シールド１４及びニードルキャップ３１をさらに備えている。ニードル４がコンテナ５に、たとえばスタックされたニードルまたは注入器として、固定して取り付けられていることがわかる。たとえば、（図４に示すような）カートリッジなどの、異なるコンテナが使用され得ることを、当業者であれば理解するであろう。

図１４Ａ〜図１４Ｄに示す使い捨てオートインジェクタ１は、図１及び図２に示す使い捨てオートインジェクタ１よりも、より正方形の断面形状を有している。図１４Ａの使い捨てオートインジェクタ１は、その第１の状態、すなわち、蓋またはキャップが取り付けられた状態で示されており、図１４Ｂでは、その第２の状態で示されている。図１４Ｃでは、使い捨てオートインジェクタ１のニードル４は、その突出した位置にあり、ニードルは、人体（図示せず）に刺さっている。図１４Ｄでは、使い捨てオートインジェクタ１は、その第４の、保護された状態にあり、この状態では、シールド１４がニードル４を囲んでいる。

図１５は、機械的退避機構９及び機能を詳細に示している。ブレーキングは、脱進機ギアホイール２４の回転によって達成され、回転する際には、脱進機ギアホイール２４により、機械的退避機構９も回転するように力を加える必要がある。アンカー機構は、アンカーホイール２５に取り付けられたアンカー９ａ、９ｂを備えている。機械的退避機構９のアンカー９ａ、９ｂは、脱進機ギアホイール２４と係合し、アンカーホイール２５の質量、すなわち、退避機構９の質量の回転方向をシフトさせるよう構成される。アンカーホイール２５の、ひいては、退避機構９の全体的な質量の、この回転方向のシフトにより、ブレーキ効果が生じる。アンカーホイール２５は、図１５Ｃ及び図１５Ｆにおいて、矢印Ａ１及び矢印Ａ２に従って、回転方向をシフトする。アンカーホイール２５は、図１５Ａ及び図１５Ｂでは、時計回りに回転し、図１５Ｃ、図１５Ｄ及び図１５Ｅでは反時計回りに回転し、図１５Ｆで再度時計回りに回転する。退避機構９は、主な動力源、すなわち、第１の動力源が、その動力を制御された方式で開放することを確実にする。この方法で、シャフトと、薬コンテナに挿入されたプランジャ／ピストンとの間の隙間、すなわち空隙により、シャフトまたはステムからの、コンテナの故障またはひび割れを生じ得る、意図されていない突然の衝撃が生じないようになっている。

本発明を、本発明の好ましい実施形態と関連して上述してきたが、当業者には、いくつかの変形が、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明から逸脱することなく、考えられることが明らかとなるであろう。

Claims (15)

1. 人体（１２）への、薬のある処方量の注射のための、使い捨てオートインジェクタ（１）であって、
   ハウジング（２）と、
   前記ハウジングの少なくとも一部に配置された投薬ユニット（３）であって、
   ニードル（４）、
   前記薬を含む薬コンテナ（５）、
   前記コンテナ内で移動可能であるプランジャ（６）、
   前記プランジャを、シャフトを介して移動させて、薬を前記人体に搬送するための、第１の機械的力を供給するための第１の機械的動力源（７）、
   前記第１の機械的動力源の前記第１の機械的力を解放するように構成された作動機構（８）、及び、
   前記シャフトを介しての前記プランジャの前記移動を制御するための機械的退避機構（９）を備えた、
   前記投薬ユニットと、を備え、
   前記オートインジェクタが、第２の機械的力を供給するための第２の機械的動力源（１１）を備え、前記オートインジェクタが、
   前記ニードルが、ニードルの損傷または汚染から保護されている第１の状態、
   前記ニードルが、前記薬の投与のために、前記人体に刺す準備がされている第２の状態、
   前記ニードルが前記人体に刺され、投薬の準備がされている、第３の状態、及び、
   前記ニードルが、意図しないニードルの突き刺しを避けるために保護されている第４の状態を有し、
   前記第２の機械的動力源（１１）が、前記オートインジェクタの状態を、前記第２の機械的動力を開放することにより、前記第３の状態から前記第４の状態にシフトするように構成されている、前記使い捨てオートインジェクタ。
2. 前記第４の状態において、前記ニードルを保護するように構成されたシールド（１４）をさらに備えている、請求項１に記載の使い捨てオートインジェクタ。
3. 前記第２の機械的動力により、前記シールドを、前記第３の状態の後退位置から、前記第４の状態の突出位置に移動させて、前記ニードルを保護する、請求項２に記載の使い捨てオートインジェクタ。
4. 前記ニードル及び前記薬コンテナ、または投薬ユニット全体を、前記ハウジング内に移動することにより、前記第２の機械的動力が、前記ニードルを前記ハウジング内に、前記第３の状態から前記第４の状態に移動する、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
5. 前記第２の機械的動力が、前記シールドを前記ハウジング内に後退させることによって生じる、請求項２または請求項３に記載の使い捨てオートインジェクタ。
6. 前記オートインジェクタを前記第４の状態にロックし、それにより、前記ニードルをロックするように構成されている、ロック要素（１５）をさらに備えた、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
7. 前記作動機構（８）が、前記ニードルを前記ハウジングから突出させるように、第３の機械的動力源（１８）の第３の機械的動力を作動させるように構成されている、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
8. 前記作動機構が、ユーザからの手動の力によって作動する、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
9. 前記投薬ユニットの、意図しない作動を防止するように構成された投薬ロック（１６）をさらに備えた、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
10. 前記第１の機械的動力源（７）がらせん状のトーションバネである、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
11. 前記シャフトへの動力の伝達を制御するための機械的伝達機構（１９）をさらに備え、前記機械的伝達機構が、前記第１の機械的動力源（７）の動力を前記シャフトに伝達するための、前記第１の機械的動力源と前記機械的退避機構とを係合させる第１のギアホイール（２０）を備えている、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
12. 前記機械的伝達機構が、前記ピストンに接続されたシャフト（２２）を備え、前記シャフトが歯（２３）を有し、前記シャフトの前記歯が、前記伝達機構の前記ギアホイール（２８）と係合する、請求項１１に記載の使い捨てオートインジェクタ。
13. 前記シャフトが折曲げ可能である、請求項１２に記載の使い捨てオートインジェクタ。
14. 前記機械的退避機構が、前記機械的伝達機構に係合する脱進機ギアホイール（２４）と、前記アンカーホイールの回転ポイントから変位した質量を有する前記アンカーホイール（２６）とを備えている、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。
15. 前記人体に注射される前記投薬量が、０．２５ｍｌ〜１０ｍｌの範囲、好ましくは、０．５ｍｌ〜７．５ｍｌの範囲、より好ましくは、０．７５ｍｌ〜５ｍｌの範囲、さらにより好ましくは、１ｍｌ〜２．５ｍｌの範囲内にある、先行請求項のいずれか１項に記載の使い捨てオートインジェクタ。

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