JP2022539062A - ラチェット機構 - Google Patents

Abstract

ラチェットリングおよびシャーシを含むラチェット機構を開示する。ラチェットリングは、ラチェット機構の歯によって決定される一般的な回転方向で、シャーシに対して軸の周りで回転可能である。ラチェットリングは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つラチェットリングから第１軸方向に突出している第１歯セットと、ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つラチェットリングから第２逆軸方向に突出している第２歯セットを有する。シャーシは、規則的に配置され、且つ第２軸方向で一般的に第１歯セットと反対側に突出している第３歯セットと、規則的に配置され、且つ第１軸方向で一般的に第２歯セットと反対側に突出している第４歯セットを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、一般的に、患者が薬物吸入器に投薬量を充填するのを支援するための、薬物吸入器のラチェット機構に関するものである。

一般的に、いくつかの薬は、推進剤または水性媒体中の粒子の溶液または懸濁液などの流体の形で提供され、患者による経口吸入に適合している。経口吸入薬は、典型的には、呼吸器疾患や肺疾患などに苦しむ患者の治療に使用される。そのような薬物が水性媒体から送達されるために、流体は、微細に形成されたノズルを通してゆっくりと動く霧として圧力下で進められ得る。必要な力は、一部の患者が緊急に必要なときに発揮できる力を超える可能性があるため、このような吸入器は、通常、吸入操作とは別のねじり動作によって作動する。更に、使用する準備ができている吸入器をプライミングするために力を加える必要がある場合、患者はプライミング操作を一度に完了できない可能性がある。

そのような吸入器に関連するいくつかの問題がある。そのような問題の一つは、吸入器に負荷をかけて完全に装薬された状態にするためには、高い値のトルクが必要になることである。これは、力や器用さが制限されている患者には不可能な場合がある。更に、完全に装薬された状態に達する前に吸入器が解放されると、吸入器は成熟前の状態で活性化され、部分的な用量が放出される。放出された部分量は無駄になり、放出された量の過少カウントにつながるカウンターメカニズムによって登録されない場合がある。これは最終的に、空の吸入器にまだ用量が残っているとユーザーが信じる状況につながる可能性があり、許容できる状況ではない。

従って、前述の議論に照らして、従来の薬物吸入器で前述の欠点を克服する必要性が存在する。

本開示は、ラチェット機構を提供することを目的としている。本開示は、ポータブル吸入器を装薬するために必要とされるポータブル吸入器の高い装薬力という既存の問題に対する解決策を提供することを目的としている。更に、本開示の実施形態はまた、ポータブル吸入器の完全な装薬の失敗に起因する部分用量を送達するという既存の問題に対する解決策を提供する。本開示の目的は、従来技術で遭遇する問題を少なくとも部分的に克服し、患者が薬剤吸入器に装薬するために必要な回転行動を一時停止することを可能にするソフトミスト吸入器の高い負荷トルクを確実に抑えることができる弾力性のある頑丈なラチェット機構を提供する解決策を提供することである。

一態様では、本開示の一実施形態は、以下を含むラチェット機構を提供する。
ラチェットリング、及び、シャーシを含み、
前記ラチェットリングは、ラチェット機構の歯によって決定される一般的な回転方向で、シャーシに対して軸の周りで回転可能であり、
前記ラチェットリングは、第１歯セットと第２歯セットを有し、
第１歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから第１軸方向に突出しており、
前記第２歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから第２逆軸方向に突出しており、
前記シャーシは、第３歯セットと第４歯セットを有し、
前記第３歯セットは、規則的に配置され、前記第２軸方向で一般的に前記第１歯セットと反対側に突出しており、
前記第４歯セットは、規則的に配置され、前記第１軸方向で一般的に前記第２歯セットと反対側に突出しており、
前記第１軸方向または前記第２軸方向に突出している各歯は、前記ラチェットリングの一般的な回転方向に対して前縁と後縁を有し、
第１歯セットと第２歯セットの各歯の後縁は、突出の軸方向に向けられ、第１歯セットと第２歯セットの各歯の前縁は、突出の軸方向に対する後縁方向に向かって曲げられており、
第３歯セットおよび第４歯セットの各歯の前縁は突出の軸方向に向けられ、第３歯セットおよび第４歯セットの各歯の後縁は突出の軸方向に対する前縁方向に向かって曲げられている。

任意選択で、前記第１歯セットおよび前記第３歯セットからの歯が、前記第２歯セットおよび前記第４歯セットからの歯が揃うように配置されている位置とは異なる前記ラチェットリングおよび前記シャーシの位置で、互いに揃うように配置されている。

任意選択で、前記第１歯セットおよび前記第３歯セットからの歯が前記ラチェットリングの第１位置で対向し、前記第２歯セットおよび前記第４歯セットからの歯が前記ラチェットリングの第２位置で対向し、前記ラチェットリングが一般的な回転方向に回転するに連れて、前記第１位置と前記第２位置が交互になるように、前記歯が配置される。

任意選択で、前記第３歯セットと前記第４歯セットの遠位端の間の間隔が、前記第１歯セットと前記第２歯セットの遠位端の間の間隔よりも小さい。

任意選択で、前記第３歯セットと前記第４歯セットの遠位端の間の間隔が、前記ラチェットリングの軸方向の長さよりも大きい。

任意選択で、前記第１歯セットおよび前記第２歯セットが前記ラチェットリングの反対側の表面から突出している。

任意選択で、前記第１歯セットの歯の数および前記第３歯セットの歯の数が、整数倍によって関連付けられている。

任意選択で、前記第２歯セットの歯の数および前記第４歯セットの歯の数が、整数倍によって関連付けられている。

任意選択で、前記第１歯セットの歯の数が前記第２歯セットの歯の数と等しい。

別の態様では、本開示は、本開示のラチェット機構を含むポータブル吸入器であって、前記ポータブル吸入器は、前記ポータブル吸入器の第２部分に対する前記ポータブル吸入器の第１部分のユーザーによる回転運動に係合された駆動構成要素を有する回転作動機構を備えるポータブル吸入器を提供する。

任意選択で、前記ラチェットリングおよび前記回転作動機構の前記駆動構成要素が、回転係合されるように相互に干渉するリブまたはスロットを有する。

任意選択で、前記シャーシが前記ポータブル吸入器の前記第２部分であり、前記第３歯セットおよび前記第４歯セットが前記シャーシの内壁から延びている。

本開示の実施形態は、先行技術における前述の問題を実質的に排除するか、又は少なくとも部分的に対処し、ユーザーが必要に応じてねじり動作を一時停止することによって、ユーザーがポータブル吸入器に漸進的に装薬することを可能にする。

本開示の追加の態様、利点、特徴、及び目的は、以下の添付の特許請求の範囲と併せて解釈される図面および例示的な実施形態の詳細な説明から明らかにされるであろう。

本開示の特徴は、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく、様々な組み合わせで組み合わせることができることが理解されよう。

上記の発明の概要、並びに例示的な実施形態である以下の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むとよりよく理解される。本開示を説明する目的で、本開示の例示的な構成が図面に示されている。しかしながら、本開示は、本明細書に開示される特定の方法および手段に限定されない。また、当業者は、図面が原寸に比例していないことを理解するであろう。可能な限り、同様の要素は同じ番号で示されている。

本開示の実施形態は、ここで、例としてのみ、以下の図を参照して説明される。
図１は、本開示の一実施形態による、回転作動機構を有するポータブル吸入器の概略図である。 図２は、本開示の一実施形態による、ラチェット機構の概略図である。 図３Ａは、本開示の一実施形態による、第１位置にあるラチェット機構の概略図である。 図３Ｂは、本開示の一実施形態による、第２位置にあるラチェット機構の概略図である。 図４Ａは、第１位置にあるラチェット機構の概略図である。 図４Ｂは、本開示の別の実施形態による、第２位置にあるラチェット機構の概略図である。 図５は、本開示の別の実施形態による、図２のラチェット機構を実装するポータブル吸入器の概略図である。 図６は、本開示の一実施形態による、ラチェット機構の分解図の概略図である。

添付の図面において、下線番号は、下線番号が配置されているアイテムまたは下線番号が隣接しているアイテムを表すために使用されている。下線のない番号は、下線のない番号をアイテムにリンクする線で識別されるアイテムに関連している。番号に下線がなく、関連する矢印が付いている場合、下線のない番号は、矢印が指している一般的なアイテムを識別するために使用される。

以下の詳細な説明は、本開示の実施形態およびそれらを実施することができる方法を示している。本開示を実施するいくつかの様式が開示されているが、当業者は、本開示を実施または実行するための他の実施形態も可能であることを認識するであろう。

一態様では、本開示の一実施形態は、
ラチェットリング、及び、シャーシを含み、
前記ラチェットリングは、ラチェット機構の歯によって決定される一般的な回転方向で、シャーシに対して軸の周りで回転可能であり、
前記ラチェットリングは、第１歯セットと第２歯セットを有し、
前記第１歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから第１軸方向に突出しており、
前記第２歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから逆の第２軸方向に突出しており、
前記シャーシは、第３歯セットと第４歯セットを有し、
前記第３歯セットは、規則的に配置され、且つ前記第２軸方向で一般的に前記第１歯セットと反対側に突出しており、
前記第４歯セットは、規則的に配置され、且つ前記第１軸方向で一般的に前記第２歯セットと反対側に突出しており、
前記第１軸方向または前記第２軸方向に突出している各歯は、前記ラチェットリングの一般的な回転方向に対して前縁と後縁を有し、
前記第１歯セットと前記第２歯セットの各歯の前記後縁は、突出の軸方向に方向を合わされており、前記第１歯セットと前記第２歯セットの各歯の前記前縁は、突出の軸方向に対して後方向に向かって角度を付けられており、
前記第３歯セットおよび前記第４歯セットの各歯の前縁は突出の軸方向に向けられ、前記第３歯セットおよび前記第４歯セットの各歯の後縁は突出の軸方向に対して前方向に向かって角度を付けられているラチェット機構を提供する。

本開示は、ラチェットリングの一般的な回転方向への動きを可能にし、一般的な回転方向と反対の方向への動きを制限することによって、ポータブル吸入器を一般的な回転方向で漸進的に装薬するためのラチェット機構を提供する。本開示の実施形態は、ポータブル吸入器の高い装薬トルクを弾力的に抑制するように動作可能な頑丈なラチェット機構を提供する。本発明のラチェット機構により、ユーザーは装薬動作を数回一時停止することができ、それによってポータブル吸入器の装薬状態に段階的に到達することができる。このような機構により、患者は最小限の力で装薬操作を実行することができ、ユーザーに使い易いポータブル吸入器が提供される。有益なことに、本発明のラチェット機構は、吸入器に装薬するための完全な手動作動制御をユーザーに提供し、それにより、吸入器の時期尚早な活性化およびそこからの流体量の意図しない放出を防止する。更に、本発明のラチェット機構は、薬剤吸入器のカウンターの誤った過少カウントも防止する。

本開示を通して、本明細書で使用される「ポータブル吸入器」という用語は、所定量の薬物を噴霧の形態で送達する吸入薬用量ディスペンサーを指す。例えば、当該ポータブル吸入器は、プロピオン酸フルチカゾンなどの喘息薬を含み得る。薬物は、患者などのユーザーによって吸入される。更に、ポータブル吸入器は、流体を少量でより正確に分配するために使用されるマイクロ液体分配システムと呼ばれる。ポータブル吸入器は、少量、通常はマイクロメートルオーダーの液体を制御および操作できる。ポータブル吸入器は、駆動構成要素、例えば、回転作動機構のケージ構成要素を含む。駆動構成要素と、吸入器ハウジングの別の部分に対して回転可能である吸入器ハウジングの第１部分は、投薬量の放出のための作動を提供するために相互に係合されている。吸入器の第２部分は、シャーシの形態であり得る。これは、１つ以上の部分を含み得る。吸入器の第２部分は、適切には、吸入器のマウスピースに対して回転可能ではない。ポータブル吸入器は、作動システムと連動して動作し、作動システムは、装薬端および開放端（マウスピース）を有するハウジングを備える。マウスピースから投与量を受け取るために、吸入器の装薬端は、回転方向にトルクを加えることによって回転される。更に、いったん装薬状態になると、圧力が加えられて、ポータブル吸入器からノズル等の狭い出口を通して流体が分配される。更に、狭い出口により、流体をより高い圧力で供給することができる。ポータブル吸入器は、吸入器の内部に取り外し可能に取り付けられ、使用されていないときに取り外すことができる容器（流体を含む）を含む。特に、計量された量の用量が容器から引き出され、マウスピースを介してノズルを通して送達される。また、ポータブル吸入器はシリンダーの形状を模倣しており、ユーザーの手のひらに簡単に保持できる長さを有している。

ラチェットリングは軸を中心に回転可能であり、一般的な回転方向はラチェット機構の歯によって決定される。ラチェットリングは、ラチェットリングの周りに規則的に配置され、ラチェットリングから第１軸方向に突出する第１歯セットと、ラチェットリングの周りに規則的に配置され、ラチェットリングから逆の第２軸方向に突出する第２歯セットとを有する。本明細書で使用される「ラチェットリング」という用語は、軸方向長さを有し、ラチェットリングの軸方向長さによって離間された２つの周面、即ち、第１周面および第２周面を有する環状リングを指す。軸方向長さは、ラチェットリングの第１周面と第２周面との間の距離として定義することができる。第１周面と第２周面は、明確に互いに反対である。

第１歯セットは、ラチェットリングの第１周面に配置され、第２歯セットは、ラチェットリングの第２周面に配置される。第１歯セットは、ラチェットリングの第１周面上に均一に配置され、即ち、第１歯セットの歯は、互いに等距離にある。同様に、第２歯セットは、ラチェットリングの第２周面上に均一に配置され、即ち、第２歯セットの歯は、互いに等距離にある。任意選択で、第１歯セットおよび第２歯セットは、ラチェットリング上に不均一に配置され得る。即ち、第１歯セットまたは第２歯セットのそれぞれの歯は、互いに等距離に配置されない。更に、前述のように、第１歯セットは、ラチェットリングから第１軸方向に突出している。本明細書において「第１軸方向」は、ラチェットリングの中心軸（中心を通る軸）に平行であり、ポータブル吸入器のマウスピースに向かう方向を指す。更に、第２歯セットは、ラチェットリングから第２軸方向に突出している。本明細書において「第２軸方向」は、ラチェットリングの中心軸に平行であり、ポータブル吸入器のマウスピースから離れる方向を指す。第１軸方向および第２軸方向は同軸であり、且つ互いに反対であることが理解されよう。本明細書において、第１軸方向および第２軸方向は、ラチェットリングの回転軸の２つの反対方向の方向を単に示すものであり、本明細書に添付される特許請求の範囲を過度に制限するべきではない。特に、ラチェットリングは中心軸を中心に回転するように構成されており、一般的な回転方向はラチェット機構の歯によって決定される。これについては、後で詳しく説明する。

更に、本発明のラチェット機構はシャーシを備える。本明細書において「シャーシ」という用語は、ポータブル吸入器の本体を指す。シャーシは、ポータブル吸入器の本体全体を包含し、一緒に固定された１つまたは複数の部品を含み得る。特に、ポータブル吸入器が回転運動を受けても、シャーシは静止したままである。更に、シャーシは、ラチェットリングがその周りを回転するように構成されている中心軸を提供することができる。シャーシの形状は、ポータブル吸入器の内部構造の形状に類似していることが理解されよう。一例では、駆動構成要素およびケージ構成要素は主に円筒形であるため、シャーシも円筒形である。

シャーシは、規則的に配置され、第２軸方向に突出し、一般的に第１歯セットとは反対側にある第３歯セットを有する。任意選択で、第３歯セットはポータブル吸入器のシャーシの内壁から突出している。第３歯セットは、駆動構成要素およびそれに結合されたラチェットリングの一般的な回転方向と反対の方向への動きを制限するために、第１歯セットと係合するように配置される。第３歯セットは、シャーシの内壁に均一に配置されている。即ち、第３歯セットの歯は、互いに等距離にある。任意選択で、第３歯セットは、内壁上に不均一に配置され得る。即ち、第３歯セットの歯は、互いに等距離に配置されない。更に、シャーシは、規則的に配置され、第１軸方向に突出し、一般的に第２歯セットとは反対側にある第４歯セットを有する。任意選択で、第４歯セットはポータブル吸入器のシャーシの内壁から突出している。第４歯セットは、駆動構成要素およびそれに結合されたラチェットリングの一般的な回転方向と反対の方向への動きを制限するために、第２歯セットと係合するように配置される。第４歯セットはシャーシ上に均一に配置される。即ち、第４歯セットの歯は互いに等距離にある。任意選択で、第４歯セットは、内壁上に不均一に配置され得る。即ち、第４歯セットの歯は、互いに等距離に配置されない。

任意選択で、第４歯セットはカウンター機構に配置される。当該カウンター機構は、環状リングの形態であり得、その上面から突出する第４歯セットを有する。当該カウンター機構は、使用された用量数を決定し、ディスプレイカウンターに残りの用量数を表示することができる。本明細書では、第４歯セットは、反対方向へのラチェットの動きに対抗し、同時に使用された用量数を効率的に記録する。

任意選択で、ラチェットリングおよび回転作動機構の駆動構成要素は、ラチェットリングおよびケージ構成要素が回転的に係合するように、相互に干渉するリブまたはスロットを有する。ラチェットリングは、駆動構成要素とケージ構成要素に対して同心円状に配置される。特に、ラチェットリングは、ポータブル吸入器のケージ構成要素に回転的に係合されている。本開示を通して「ケージ構成要素」という用語は、特に、ラチェットリングがケージ構成要素の回転運動と共に移動するように、ラチェットリングがケージ構成要素の外面に回転係合され得る円筒形構造を指す。そのような場合、第１歯セットおよび第２歯セットもまた、ラチェットリングが回転するにつれて移動し、一方、第３歯セットおよび第４歯セットは静止していることが理解されよう。代替の実施形態では、本開示の範囲から逸脱することなく、第１歯セットおよび第２歯セットを有するラチェットリングをシャーシに係合させることができ、第３歯セットおよび第４歯セットは、同じ機能を達成するためにケージ構成要素から突出する。このような場合、第１歯セットおよび第２歯セットは静止しているが、第３歯セットおよび第４歯セットは、ポータブル吸入器が回転方向に回転するに連れて動いている。

任意選択で、第３歯セットと第４歯セットの遠位端の間の間隔は、第１歯セットと第２歯セットの遠位端の間の間隔よりも小さい。以下、「遠位端」という用語は、対応する第１歯セット、第２歯セット、第３歯セット、および第４歯セットの各歯の先端を指す。２つの遠位端間の間隔は、２つの異なる軸方向に突出している１つの歯の先端から別の歯の先端までの軸方向の距離として決定される。特に、第３歯セットと第４歯セットの遠位端の間の軸方向距離は、第１歯セットと第２歯セットの遠位端の間の軸方向距離よりも小さい。それによって、第１歯セットと第３歯セットとの相互作用、および第２歯セットと第４歯セットとの相互作用が、回転方向で可能になる。更に、第１歯セットと第３歯セットとの係合、及び第２歯セットと第４歯セットとの係合は、反対方向で可能になる。任意選択で、第３歯セットと第４歯セットの遠位端の間の間隔は、ラチェットリングの軸方向長さよりも大きい。第３歯セットと第４歯セットの遠位端の間の軸方向距離は、ラチェットリングが第３のセットの間に緩くはめ込まれるように、ラチェットリングの軸方向長さよりも大きくなるように設計されることが理解されよう。それによって、ラチェットリングの一般的な回転方向への回転が可能になり、反対方向へのラチェットリングの回転に対抗する。

任意選択で、第１歯セットの歯の数は、第２歯セットの歯の数と等しい。ラチェットリングの２つの対向する表面（第１表面と第２表面）の歯の数は等しく、その結果、ラチェット機構で生じるバックラッシュは、ラチェットリングの第１位置と第２位置の両方で等しくなる。任意選択で、第１歯セットの歯の数および第３歯セットの歯の数は、整数倍によって関連付けられる。一例では、第３歯セットには、ポータブル吸入器の内壁から円周方向に規則的に延びる８つの数の歯がある。各歯は、各歯が４５度の角度で離間するように内壁に配置され、それにより、歯の配置が均一になる。更に、第１歯セットの歯の数は、２の整数倍であり得、それにより、第１歯セットは、第１表面の周囲に規則的に配置され、２７．５度の角度で離間された１６の数の歯を有し得る。特に、第１歯セットの歯の数は、第２歯セットの歯の数の２倍である。従って、ラチェットリングが第１位置にあるとき、反対方向の回転運動を制限するために、第３歯セットの２つの歯の間に位置する第１歯セットの２つの歯が存在する。別の例では、第１歯セットの歯の数は、第２歯セットの歯の数に等しい。このような場合、第１歯セットの各歯は、第２歯セットの歯の１つと係合して、反対方向の回転運動を制限する。第１位置と第２位置は機能的に互いに同等であり、ラチェット機構は、一般的な回転方向で動作するときにこれらの位置を交互に通過することが理解されよう。更に、ラチェットリングは、様々な歯のセットが互いに乗り越えるときに垂直方向の変位を受け、ラチェットリングの回転軸が一時的にずれることがある。但し、全体の回転方向は「一般的な回転方向」と呼ばれる。

任意選択で、第２歯セットの歯の数および第４歯セットの歯の数は、整数倍によって関連付けられる。一例では、第４歯セットには、ポータブル吸入器の内壁から円周方向に規則的に延びる８つの数の歯がある。各歯は、歯が４５度の角度で離間するように内壁に配置され、それによって歯の配置が均一になる。更に、第２歯セットの歯の数は、２の整数倍であり得、それにより、第１歯セットは、２７．５度の角度だけ離れて、第１表面の周囲に規則的に配置された１６の数の歯を有し得る。特に、第２歯セットの歯の数は、第４歯セットの歯の数の２倍である。従って、ラチェットリングが第２位置にあるとき、反対方向の回転運動を制限するために、第４歯セットの２つの歯の間に配置された第２歯セットの２つの歯がある。別の例では、第２歯セットの歯の数は、第４歯セットの歯の数に等しい。このような場合、第２歯セットの各歯は、第４歯セットの歯の１つと係合して、反対方向の回転運動を制限する。

特に、第１セット、第２セット、第３セットおよび第４セットのそれぞれの歯の数および歯間の間隔は、ポータブル吸入器に装薬するために回転方向に加えられるトルクの量に影響を与える。歯の数が多いほど、ポータブル吸入器に装薬するのに必要なトルクの量が大きくなることが理解されよう。更に、トルクの量は、第１歯セットと第３歯セットの各歯の先端、また第２歯セットと第４歯セットの各歯の先端の間の摩擦の量に正比例する。噛み合った歯の先端間の摩擦量が大きくなるほど、ポータブル吸入器に装薬するために必要なトルク量が大きくなる。また、トルクの量はラチェットリングの回転慣性に正比例する。

第１軸方向または第２軸方向に突出する各歯は、ラチェットリングの一般的な回転方向に対して前縁および後縁を有する。本明細書において、一般的な回転方向は、ポータブル吸入器に装薬するためにトルクが加えられる方向を指す。一例では、一般的な回転方向は時計回りであるため、ポータブル吸入器を時計回りに回転させると、ラチェットリングの歯とシャーシの歯が互いに噛み合って時計回りの動きが可能になり、反時計回りの動きが制限される。別の例では、一般的な回転方向は反時計回りであるため、ポータブル吸入器を反時計回りに回転させると、ラチェットリングの歯とシャーシの歯が互いに噛み合って反時計回りの動きが可能になり、時計回りの動きが制限される。

特に、各歯の前縁および後縁は、ラチェットリングの一般的な回転方向に基づいて決定される。各歯の前縁および後縁は、ポータブル吸入器の回転方向に応じて、軸方向に直線に整列させるか、または角度を付けることができる。例えば、前縁または後縁は、角度の付いたプロファイルまたは垂直のプロファイルを有し得る。第１歯セットおよび第２歯セットの各歯の後縁は、突出の軸方向（ここでは、第１軸方向）に向けられ、第１歯セットおよび第２の歯の各歯の前縁は、突出の軸方向（ここでは、第２軸方向）に対して後縁方向に向かって角度が付けられる。更に、第３歯セットおよび第４歯セットの各歯の前縁は、突出の軸方向（ここでは、第１軸方向）に向けられ、第３歯セットおよび第４歯セットの各歯の後縁は、突出の軸方向（ここでは、第２軸方向）に対して前縁方向に向かって角度が付けられる。ラチェットリングおよびポータブル吸入器の滑らかで低力の回転のために、第１歯セットおよび／または第２歯セットの角度の付いたプロファイル（前縁）が、回転方向の第３歯セットおよび／または第４歯セットの角度の付いたプロファイル（後縁）と相互作用することが理解されよう。更に、第１歯セットおよび／または第２歯セットの垂直プロファイル（後縁）は、第３歯セットおよび／または第４歯セットの垂直プロファイル（前縁）と係合して、回転方向と反対の方向へのラチェットリングの反動を制限する。単純化および明確化のために、特に明記しない限り、ポータブル吸入器およびそれによるラチェットリングの一般的な回転方向は、反時計回りであると見なされる。

ポータブル吸入器に装薬するためにポータブル吸入器を反時計回りに回転させると、第１歯セットの各歯の前縁は、第３歯セットの各歯の後縁と相互作用する。更に、第２歯セットの各歯の前縁は、第４歯セットの各歯の後縁と相互作用し、それ以降、ラチェットリングおよびポータブル吸入器を回転方向に回転させることができる。しかしながら、ラチェットリングが回転方向と反対の方向に回転されるとき、第１歯セットの各歯の後縁は、第３歯セットの各歯の前縁と係合する。更に、第３歯セットの各歯の後縁は、第４歯セットの各歯の前縁と係合する。その結果、ラチェットリングとポータブル吸入器の回転方向と反対の方向への回転が制限される。特に、ラチェットリングの動きを制限することにより、駆動部品の動きをユーザーが望むように制御することができる。

有益なことに、そのようなラチェット機構は、ユーザーが吸入器を徐々に、即ち段階的に装薬することを可能にし、それによってデバイスをユーザーフレンドリーなものにする。任意選択で、ポータブル吸入器は、ポータブル吸入器に装薬するために、１８０度の回転変位を必要とするようにする。一例では、ポータブル吸入器は、単一ステップで１８０度の回転変位を有するように回転させることができる。別の例では、ポータブル吸入器は、２ステップで１８０度の回転変位を有するように回転され得、第１の回転変位は９０度であり、続いての第２の回転変位が９０度である。別の例では、ポータブル吸入器は、３ステップで１８０度の回転変位を有するように回転され得、第１の回転変位は６０度であり、続いて６０度の第２の回転変位、続いて６０度の第３の回転変位を有するように回転され得る。１８０度の回転変位は、ユーザーが望むように、任意の数の増分回転変位およびそれらの間の任意の数の休止によって達成され得ることが理解されるであろう。特に、段階的な回転変位の間の休止は、ラチェットリングと駆動構成要素を中間の負荷状態でも所定の位置に弾性的に保持することによって、本発明のラチェット機構により提供される。

任意選択で、第１歯セットおよび第３歯セットからの歯は、ラチェットリングおよびシャーシの異なる相対位置で、互いに整列するように配置される。かかる位置において、第２歯セットおよび第４歯セットからの歯は互いに整列する。特に、第１歯セットの各歯は、第２歯セットの各歯と軸方向に整列し、第３歯セットの各歯は、第４歯セットの各歯と軸方向に整列する。シャーシから突出している第３歯セットおよび第４歯セットは、明確に事前決定された角度によって、ラチェットリングから突出している第１歯セットおよび第２歯セットから噛み合わされ得る。一例では、第３歯セットおよび第４歯セットは、第１歯セットおよび第２歯セットから１５度の角度で噛み合わされる。

任意選択で、ラチェットリングの第１位置で第１歯セットおよび第３歯セットからの歯が反対向きになり、また、ラチェットリングの第２位置で第２歯セットおよび第４歯セットからの歯が反対向きになることにより、ラチェットリングが一般的な方向に回転するに連れて第１位置と第２位置が交互に起きるように歯を配置する。特に、事前に決定されたオフセット角度と、ポータブル吸入器に加えられたトルクがゼロに減少するラチェットリングの位置で、第１歯セットおよび第３歯セットは、ラチェットリングの異なる位置で係合するように配置され、第２歯セットおよび第４歯セットは、ラチェットリングの異なる位置で係合するように配置される。ポータブル吸入器が初期状態（無負荷状態）にあるとき、ラチェットリングの第１歯セットは、シャーシの第３歯セットと係合することができる。その結果として得られる位置は、ラチェットリングの第１位置と見なされる。更に、ポータブル吸入器が一般的な回転方向に１５度回転すると、ラチェットリングの第２歯セットとシャーシの第４歯セットが係合して、ラチェットリングの反対方向の動きが制限される。その結果として得られる位置は、ラチェットリングの第２位置と見なされる。オフセット角度の値が、ラチェットリングに起因する最大のバックラッシュ程度を決定することが理解されよう。特に、第１歯セットの歯の遠位端と第３歯セットの歯との間の間隔、また、第２歯セットの歯の遠位端と第４歯セットとの間の間隔が、歯のオフセット角度を決定し、それによって、ラチェットリングに起因するバックラッシュの程度が決定される。オフセット角度は、第１歯セットの歯の遠位端と第３歯セットの歯との間の間隔、及び第２歯セットの遠位端と第４歯セットの歯との間の間隔を増加または減少させることによって、増加または減少させることができる。

前述のように、ラチェットリングの一般的な回転方向にトルクを加えることによってラチェットリングが回転すると、ラチェットリングの第１位置と第２位置が交互に起こる。特に、ラチェット機構は、ラチェットリングの位置（第１位置または第２位置）に応じて、第１歯セットを第３歯セットと係合させるか、及び／又は、第２歯セットを第４歯セットと係合させることによって、反対方向へのラチェットリングの回転運動に対抗するように構成される。ラチェットリングは、最初に遭遇する歯のセットに応じて、ラチェットリングを第３歯セット（即ち、第１位置）および第４歯セット（即ち、第２位置）の一方または両方と係合させることによって、ポータブル吸入器の反対方向への動きに対抗できることが理解されるであろう。一例では、装薬中にポータブル吸入器に加えられるトルクがゼロに減少すると、ラチェットリングの第１歯セットが第３歯セットと係合し、ラチェットリングを所定の位置である第１位置に保持することができる。又は、ラチェットリングの第２歯セットは第４歯セットと係合して、ラチェットリングを所定の位置である第２位置に保持することができる。

任意選択で、ラチェットリングは、軸方向に平行移動し、第３歯セットまたは第４歯セットのいずれかと係合するように構成される。ラチェットリングは、駆動構成要素の並進運動に応じて往復運動し、それによって第１位置と第２位置の間で平行移動する。このような場合、ラチェットリングは、駆動構成要素の軸方向の動きに応じてラチェットリングが軸方向に移動するように、駆動構成要素に回転的に係合される。特に、ラチェットリングは軸方向に移動するだけでなく回転し、駆動構成要素の動きを往復させる。ここで、ラチェットリングの第１位置は、ポータブル吸入器が初期状態にあるとき、即ち回転変位がゼロであるときの位置である。そのような位置で、第１歯セットの各歯の後縁は、第３歯セットの歯の一つの前縁と係合し、駆動構成要素は最も高い位置にある。ポータブル吸入器を回転方向（反時計回り）に回転させると、駆動構成要素が回転するに連れて、第１歯セットと第２歯セットの歯の前縁のそれぞれが互いに相互作用し、ラチェットリングが下向きの軸方向へ徐々に動く。ラチェットリングは下向きの軸方向に移動して、第２位置に到達する。そのような位置で、第２歯セットの各歯の後縁は、第４歯セットの一方の歯の前縁と係合し、駆動構成要素は最も低い位置にある。ポータブル吸入器が作動すると、回転作動機構の機能によって逆回転を防ぐことができる。

図１を参照すると、本開示の実施形態によるラチェット機構を含むのに適したタイプのポータブル吸入器１００の概略図が示されている。示されているように、ポータブル吸入器１００は、装薬端部１０４を有するシャーシ１０２と、マウスピース１０６を含む開放端部とを備える。シャーシ１０２は、回転作動機構が第１位置から第２位置に移行する際に１回分の薬を分配するために解放可能な駆動構成要素（図示せず）を含む回転作動機構を囲む。更に、駆動構成要素は、ケージ構成要素（図示せず）に回転係合され、ケージ構成要素は、ラチェットリング（図示せず）に回転係合される。ポータブル吸入器１００に装薬するために、装薬端部１０４は、反時計回り方向に回転して、１８０度の回転変位を提供する。本明細書では、１８０度の回転変位は、ラチェット機構（図示せず）を介してポータブル吸入器１００の回転変位を漸進的に制御することによって一時停止で達成され得る。

図２を参照すると、本開示の一実施形態による、図１のポータブル吸入器などのポータブル吸入器のラチェット機構２００の概略図が示されている。示されているように、ラチェット機構２００は、第１歯セット２０４および第２歯セット２０６を有するラチェットリング２０２を備える。ここで、第１歯セット２０４は、ラチェットリング２０２の周りに規則的に配置され、第１軸方向２０８に突出している。ラチェットリング２０２からの第２歯セット２０６は、ラチェットリング２０２の周りに規則的に配置され、ラチェットリング２０２から第２軸方向２１０に突出している。特に、第１軸方向２０８および第２軸方向２１０は、１８０度の角度をなしている。即ち、第１軸方向２０８と第２軸方向２１０は互いに反対である。更に、ラチェット機構２００は、第３歯セット２１２および第４歯セット２１４を有するシャーシ（図示せず）を備える。第３歯セット２１２は、ポータブル吸入器のシャーシの内壁に規則的に配置され、第２軸方向２１０（第１歯セット２０４の反対側）に突出している。第４歯セット２１４もまた、ポータブル吸入器のシャーシの内壁に規則的に配置され、第１軸方向２０８（第２歯セット２０６の反対側）に突出している。特に、第１歯セット２０４、第２歯セット２０６、第３歯セット２１２、及び第４歯セット２１４の各歯は、回転方向２１６に関して後縁および前縁を有する。即ち、前縁は、各ラチェット歯２０４、２０６の進む側に対応する。

示されているように、回転方向にトルクを加えることによってポータブル吸入器が回転方向２１６（ここでは反時計回り方向）に回転されると、第１歯セット２０４の前縁は、第３歯セット２１２の前縁と相互作用し、第２歯セット２０６の前縁は、第４歯セット２１４の前縁と相互作用し、ラチェットリングへの回転方向２１６の移動が可能になる。

図３Ａを参照すると、本開示の一実施形態による、ラチェットリング２０２の第１位置にあるラチェット機構３００Ａ（図２のラチェット機構など）の概略図が示されている。回転方向（図示せず）でポータブル吸入器に加えられるトルクが、１８０度の回転変位を達成する前にゼロに減少すると、ラチェットリング２０２は、回転作動機構の傾斜した特徴によって回転方向に向けられるばね力の影響で時計回り方向３０２に引き戻される。更に、ラチェットリング２０２の後退は、第３歯セット２１２によって対抗される。第１歯セット２０４の各歯の後縁は、第３歯セット２１２の歯の前縁と係合する。それにより、回転方向にトルクを加えることによって達成されたラチェットリング２０２の位置が保持される。第１歯セット２０４が第３歯セット２１２と係合してラチェットリング２０２の方向３０２への動きを制限するときのラチェットリング２０２のこの位置は、ラチェットリング２０２の第１位置である。

図３Ｂを参照すると、本開示の実施形態による、ラチェットリング２０２の第２位置にあるラチェット機構３００Ｂ（図２のラチェット機構など）の概略図が示されている。回転方向（図示せず）でポータブル吸入器に加えられるトルクが、１８０度の回転変位を達成する前にゼロに減少すると、ラチェットリング２０２は、時計回り方向３０２に後退する。更に、ラチェットリング２０２の後退は、第４歯セット２１４によって対向されている。第２歯セット２０６の歯の後縁は、第４歯セット２１４の歯の前縁と係合し、それにより、回転方向にトルクを加えることで達成されたラチェットリング２０２の位置が保持される。第２歯セット２０６が第４歯セット２１４と係合して方向３０２へのラチェットリング２０２の動きが制限されるときのラチェットリング２０２のこの位置は、ラチェットリング２０２の第２位置である。

図４Ａを参照すると、本開示の実施形態による、ラチェットリング２０２の第１位置にあるラチェット機構４００Ａ（図２のラチェット機構など）の概略図が示されている。第１歯セット２０４の歯の後縁は、第３歯セット２１２の歯の前縁と係合し、駆動構成要素は最も高い位置にある。ポータブル吸入器が回転方向４０２（反時計回り）に回転すると、第１歯セット２０４の歯の前縁と第３歯セット２１２の歯の後縁のそれぞれが互いに相互作用し、ラチェットリング２０２は、軸方向下方向へ徐々に移動し、ポータブル吸入器が回転するに連れて、駆動構成要素と共に回転する。

図４Ｂを参照すると、本開示の実施形態による、ラチェットリングの第２位置にあるラチェット機構４００Ｂ（図２のラチェット機構など）の概略図が示されている。第２歯セット２０６の歯の後縁は、第４歯セット２１４の歯の前縁と係合し、駆動構成要素は最も低い位置にある。ポータブル吸入器が回転方向４０２（反時計回り）に回転すると、第２歯セット２０６の歯の前縁と第４歯セット２１４の歯の後縁のそれぞれが互いに相互作用し、ラチェットリング２０２は、軸方向に上向きの方向へ徐々に移動し、ポータブル吸入器が回転するに連れて、駆動構成要素と共に回転する。

図５を参照すると、本開示の実施形態による、図２のラチェット機構を用いる、外側ケーシングが取り外されたポータブル吸入器５００の正面概略図が示されている。示されるように、ポータブル吸入器５００は、装薬端５０２およびマウスピース５０４を備える。更に、ポータブル吸入器は、第１軸方向５１０に突出する第１歯セット５０８および第２軸方向５１４に突出する第２歯セット５１２を有するラチェットリング５０６を備える。ラチェットリング５０６は、２つの環状リング５１６と５１８との間に配置される。環状リング５１６は、第２軸方向５１４に突出する第３歯セット５２０を有し、環状リング５１８は、第１軸方向５１０に突出する第４歯セット５２２を有する。

図６を参照すると、本開示の一実施形態による、ラチェット機構６００（図２のラチェット機構など）の分解概略図が示されている。示されるように、ラチェット機構６００は、第１歯セット６０４および第２歯セット６０６を有するラチェットリング６０２を含み、各セットは、第１軸方向６０８および第２軸方向６１０という２つの反対の軸方向にラチェットリング６０２の対向する表面から突出している。更に、ラチェット機構６００は、第３歯セット６１４および第４歯セット６１６を有するシャーシ６１２を備える。特に、ラチェットリング６０２は、ケージ構成要素（図示せず）に回転係合しており、シャーシ６１２は、ラチェットリング６０２がシャーシ６１２の第３歯セット６１４と第４歯セット６１６との間にぴったりとはまるように、ケージ構成要素に結合されたラチェットリング６０２を取り囲む。

前述の本開示の実施形態への変更は、添付の特許請求の範囲によって定義される本開示の範囲から逸脱することなく可能である。本開示を説明および主張するために使用される「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「組み込む（ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｅ）」、「である（ｉｓ）」などの表現は、非排他的な様式で、即ち、存在するものとして明確には記載されていない項目（ｉｔｅｍｓ）、部品（ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）、要素（ｅｌｅｍｅｎｔｓ）も許容するものとして解釈されることが意図されている。単数形への言及は、複数形にも関連すると解釈されるべきである。

Claims (12)

1. ラチェットリング、及び、シャーシを含み、
   前記ラチェットリングは、ラチェット機構の歯によって決定される一般的な回転方向で、シャーシに対して軸の周りで回転可能であり、
   前記ラチェットリングは、第１歯セットと第２歯セットを有し、
   前記第１歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから第１軸方向に突出しており、
   前記第２歯セットは、前記ラチェットリングの周りに規則的に配置され、且つ前記ラチェットリングから逆の第２軸方向に突出しており、
   前記シャーシは、第３歯セットと第４歯セットを有し、
   前記第３歯セットは、規則的に配置され、且つ前記第２軸方向で一般的に前記第１歯セットと反対側に突出しており、
   前記第４歯セットは、規則的に配置され、且つ前記第１軸方向で一般的に前記第２歯セットと反対側に突出しており、
   前記第１軸方向または前記第２軸方向に突出している各歯は、前記ラチェットリングの一般的な回転方向に対して前縁と後縁を有し、
   前記第１歯セットと前記第２歯セットの各歯の前記後縁は、突出の軸方向に方向を合わされており、前記第１歯セットと前記第２歯セットの各歯の前記前縁は、突出の軸方向に対して後方向に向かって角度を付けられており、
   前記第３歯セットおよび前記第４歯セットの各歯の前縁は突出の軸方向に向けられ、前記第３歯セットおよび前記第４歯セットの各歯の後縁は突出の軸方向に対して前方向に向かって角度を付けられていることを特徴とするラチェット機構。
2. 前記第１歯セットおよび前記第３歯セットからの歯が、前記第２歯セットおよび前記第４歯セットからの歯が揃うように配置されている位置とは異なる前記ラチェットリングおよび前記シャーシの位置で、互いに揃うように配置されている請求項１に記載のラチェット機構。
3. 前記第１歯セットおよび前記第３歯セットからの歯が前記ラチェットリングの第１位置で対向し、前記第２歯セットおよび前記第４歯セットからの歯が前記ラチェットリングの第２位置で対向し、前記ラチェットリングが一般的な回転方向に回転するに連れて、前記第１位置と前記第２位置が交互になるように、前記歯が配置される請求項２に記載のラチェット機構。
4. 前記第３歯セットと前記第４歯セットの遠位端の間の間隔が、前記第１歯セットと前記第２歯セットの遠位端の間の間隔よりも小さい請求項１～３のいずれか一項に記載のラチェット機構。
5. 前記第３歯セットと前記第４歯セットの遠位端の間の間隔が、前記ラチェットリングの軸方向の長さよりも大きい請求項１～４のいずれか一項に記載のラチェット機構。
6. 前記第１歯セットおよび前記第２歯セットが前記ラチェットリングの反対側の表面から突出している請求項１～５のいずれか一項に記載のラチェット機構。
7. 前記第１歯セットの歯の数および前記第３歯セットの歯の数が、整数倍によって関連付けられている請求項１～６のいずれか一項に記載のラチェット機構。
8. 前記第２歯セットの歯の数および前記第４歯セットの歯の数が、整数倍によって関連付けられている請求項１～７のいずれか一項に記載のラチェット機構。
9. 前記第１歯セットの歯の数が前記第２歯セットの歯の数と等しい請求項１～８のいずれか一項に記載のラチェット機構。
10. 請求項１～９のいずれか一項に記載のラチェット機構を含むポータブル吸入器であって、
    前記ポータブル吸入器は、前記ポータブル吸入器の第２部分に対する前記ポータブル吸入器の第１部分のユーザーによる回転運動に係合された駆動構成要素を有する回転作動機構を備えることを特徴とするポータブル吸入器。
11. 前記ラチェットリングおよび前記回転作動機構の前記駆動構成要素が、回転係合されるように相互に干渉するリブまたはスロットを有する請求項１０に記載のポータブル吸入器。
12. 前記シャーシが前記ポータブル吸入器の第２部分であり、前記第３歯セットおよび前記第４歯セットが前記シャーシの内壁から延びている請求項１１に記載のポータブル吸入器。

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