JP6310057B2 - 投薬速度制御機構および注射デバイス - Google Patents

Description

本発明は、薬剤の複数の使用者可変用量を選択および投薬する手持ち式注射デバイス、すなわち薬物送達デバイスを対象とする。より詳細には、本発明は、投薬速度制御機構およびそのような速度制御機構を有する注射デバイスに関する。

ペン型の薬物送達デバイスには、正式な医療訓練を受けていない人による定期的な注射が行われる適用分野がある。これは、糖尿病を患う患者の間でますます一般的になる可能性があり、そのような患者は、自己治療によって疾病の効果的な管理を行うことが有効になる。実際には、そのような薬物送達デバイスにより、使用者は、薬剤の複数の使用者変更可能用量を個々に選択および投薬することが可能になる。本発明は、所定の用量を投薬することのみを可能にし、設定用量を増大または減少させる可能性がない、いわゆる固定用量デバイスを対象とするものではない。

基本的に、２つのタイプの薬物送達デバイス：すなわち、再設定可能（すなわち、再使用可能）なデバイスと、再設定不可（すなわち、使い捨て）のデバイスとがある。たとえば、使い捨てのペン送達デバイスは、自己完結型のデバイスとして供給される。そのような自己完結型のデバイスは、着脱式の事前充填されたカートリッジをもたない。逆に、事前充填されたカートリッジは、デバイス自体を破壊しなければ、これらのデバイスから取り外して交換することができない。したがって、そのような使い捨てのデバイスは、再設定可能な用量設定機構を有する必要がない。本発明は、概して、両方のタイプのデバイスに適用することができ、すなわち使い捨てのデバイスにも再使用可能なデバイスにも適用することができる。

これらのタイプのペン送達デバイス（大型の万年筆に似ていることが多いため、このように呼ばれる）は、概して、３つの主要な要素：すなわち、ハウジングまたはホルダ内に収容されることが多いカートリッジを含むカートリッジセクションと；カートリッジセクションの一方の端部に連結されるニードルアセンブリと；カートリッジセクションの他方の端部に連結される用量投与セクション（ｄｏｓｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ）とから構成される。カートリッジ（アンプルと呼ばれることが多い）は、典型的には、医薬品（たとえば、インスリン）で充填されたリザーバと、カートリッジリザーバの一方の端部に位置する可動のゴムタイプの栓またはストッパと、他方のしばしば狭くなっている端部に位置する穿孔可能なゴム封止を有する頂部とを含む。典型的には、ゴム封止を定位置で保持するために、圧着式の環状金属バンドが使用される。カートリッジハウジングは、典型的には、プラスチックから作ることができ、カートリッジリザーバは、従来、ガラスから作られている。

ニードルアセンブリは、典型的には、交換可能な両頭ニードルアセンブリである。注射前、カートリッジアセンブリの一方の端部に交換可能な両頭ニードルアセンブリが取り付けられ、用量が設定され、次いで設定用量が投与される。そのような着脱式のニードルアセンブリは、カートリッジアセンブリの穿孔可能な封止端部上へねじ込みまたは押し込む（すなわち、カチッと留める）ことができる。

用量投与セクションまたは用量設定機構は、典型的には、ペンデバイスのうち、用量を設定（選択）するために使用される部分である。注射中、用量設定機構内に収容されたスピンドルまたはピストンロッドが、カートリッジの栓またはストッパを圧迫する。この力により、カートリッジ内に収容された医薬品が、取り付けられたニードルアセンブリを通って注射される。注射後、ほとんどの薬物送達デバイスおよび／またはニードルアセンブリの製造業者および供給業者によって概して推奨されるように、ニードルアセンブリは取り外され、廃棄される。

本発明による薬剤の複数の使用者可変用量を選択および投薬する使い捨ての薬物送達デバイスは、典型的には、ハウジングと、カートリッジを受けるカートリッジホルダと、親ねじまたはピストンロッドと、用量投薬中にピストンロッドを駆動する手段とを含む。そのような使い捨ての薬物送達デバイスは、特許文献１から知られており、カートリッジホルダは、デバイスハウジングに堅く取り付けられる。カートリッジ栓に作用するピストンロッドは、用量投薬中にドライバによって前進させられる。この知られているデバイスは、手動で駆動されるデバイスであり、構成要素部材は、概して、共通の長手方向軸周りで同心円状に配置される。用量設定中、いくつかの構成要素部材はハウジングから出るが、用量投薬中にハウジング内へ押し戻される。

以下、注射デバイスまたは駆動機構の遠位端部は、カートリッジ、およびたとえば針が位置する端部を指し、反対の端部は近位端部である。近位端部には、用量ボタンを設けることができる。

薬物送達デバイスのタイプのさらなる区別は、駆動機構に関する：すなわち、特許文献１のように、たとえば使用者が注射ボタンに力を加えることによって手動で駆動されるデバイス、ばねなどによって駆動されるデバイス、およびこれらの２つの概念を組み合わせたデバイス、すなわちばね支援型であるが使用者が注射力を及ぼすことをやはり必要とするデバイスがある。ばね型デバイスは、予圧がかけられたばねと、用量選択中に使用者によって負荷がかけられるばねとを伴う。いくつかの蓄積エネルギーデバイスは、ばねの予圧と、たとえば用量設定中に使用者によって提供される追加のエネルギーとの組合せを使用する。

特許文献２は、ばね金属シートのストリップ状のばねが２つのドラムに取り付けられる薬物送達デバイスのためのモータ機構を開示している。

手動駆動式のデバイスには、使用者が用量投薬中にたとえばボタンまたはトリガに及ぼされる圧力を個々に適用することによって、用量投薬速度を制御することが可能であるという利点がある。それとは対照的に、ばね型デバイスの投薬速度は、典型的にはばね力によって決まり、使用者が速度を制御または修正する可能性は与えられない。

特許文献３は、圧縮ばねによって遠位方向に押されてカートリッジを針とともに前進させる要素を有する注射デバイスを開示している。変動するばね力を補償するため、この要素とさらなる要素との間に摩擦を引き起こすリングが設けられ、これらの要素の幾何形状のため、カートリッジが前方へ押されると摩擦は減少する。

さらに、特許文献４および特許文献５は、注射デバイス内の摩擦を使用して、構成要素の軸方向運動を制御する。

駆動ロッドを軸方向に変位させるばねを有する薬物送達デバイスが、特許文献６から知られている。デバイスの側面に、トリガが設けられる。排出速度を制御するために、トリガをより強く押すことができ、それによってトリガブレーキを板に押し付け、板がドラムシリンダを押し付ける。トリガを押すために使用される力の量を変動させることによって、使用者は、ドラムシリンダに作用する摩擦力の量を変動させ、したがってドラムシリンダの動きの速度を制御する。この設計の１つの潜在的な欠点は、トリガブレーキがデバイスの側面上に位置しており、手先の器用さに障害のある患者にとってトリガブレーキを使用することが困難になることである。

ＷＯ２００４／０７８２４１Ａ１ ＥＰ２１９８９０３Ａ１ ＥＰ０９５６８７５Ａ２ ＵＳ４，９０２，２７９ ＵＳ４，３３３，４５９ ＷＯ２００８／０５３２４３Ａ２

本発明の目的は、使用者が用量投薬速度を制御することを可能にする改善された投薬速度制御機構およびばね型薬物送達デバイスを提供することである。さらなる目的は、好ましくは用量設定中に構成要素がハウジングから外へ並進運動することなく、使いやすさおよび取扱いを改善し、薬物送達デバイスを小型化することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する機構によって解決される。本発明の第１の実施形態によれば、投薬速度制御機構は、ハウジングと、パワーリザーバ、たとえばばねによって駆動され、駆動部材がハウジングに回転方向で拘束される用量設定位置と駆動部材がハウジングから回転方向に分離される用量投薬位置との間を軸方向に可動である駆動部材とを含む注射デバイスで使用するのに適している。駆動部材は、広範囲の用量投薬位置を有することができる。速度制御機構は、駆動部材の軸方向位置に応じて用量投薬中に駆動部材の回転を減速させる摩擦手段を含む。言い換えれば、使用者は、デバイス内の摩擦を増大または減少させることによって投薬速度を制御することが可能であり、したがってパワーリザーバによって提供される全投薬速度または内部摩擦のために低減された速度のいずれかを使用することが可能である。駆動部材が、駆動部材がハウジングに回転方向で拘束される用量設定位置、好ましくは近位位置と、駆動部材がハウジングから回転方向に分離される用量投薬位置、好ましくは遠位位置との間を軸方向に可動であるため、たとえば駆動部材に作用するばねの負荷にかかわらず、駆動部材は、用量設定位置で回転を防止される。

好ましくは、駆動部材は、用量投薬を開始するために、たとえば解放ボタンを作動させてクラッチを解放することによって、第１の距離だけ軸方向に変位させる必要があり、次いで投薬速度を制御および修正するために、第２の距離だけさらに軸方向に変位させることができる。これは、駆動部材の位置のため、駆動部材を減速させる摩擦がある例とない例とを含むことができる。代替形態として、駆動部材を減速させる摩擦の大きさは、駆動部材の位置を変動させることによって、個々に、好ましくは無段階に修正または調整することができる。

好ましい実施形態では、摩擦は、駆動部材がハウジングから分離され、すなわち第１の距離だけ変位させられた直後は高いレベルにあり、駆動部材が第２の距離の全体または一部にわたってさらに変位させられるにつれて減少する。典型的には、駆動部材は、ハウジングの軸方向にハウジングに対して押される。

概して、駆動部材を遅くする摩擦を生じさせるには異なる方法がある。たとえば、駆動部材に構成要素部材を押し付けることができる。代替形態として、駆動部材に係合および係合解除させることができるラチェットを設けることができる。さらに、駆動部材に作用する可撓性要素を使用することができる。好ましい実施形態によれば、摩擦手段は、ハウジングに回転方向で拘束されるクリッカアームを有するクリッカ機構を含み、駆動部材は、駆動部材の用量投薬位置でクリッカアームと相互作用する歯を含む。

摩擦の変動は、歯の軸方向の長さにわたって歯の勾配および／または高さを変えることから生じさせることができる。代替形態として、駆動部材およびクリッカアームの異なる相対軸方向位置に対応して、歯に係合するクリッカアームの数を変動させることができる。好ましい実施形態によれば、クリッカアームは、径方向外方の方向に弾性的に変位可能であり、クリッカアームの剛性は、その長さにわたって長手方向に変動する。この結果、クリッカアームが駆動部材の歯にぶつかったときにクリッカアームを外方に曲げるには異なる抵抗が必要とされる。たとえば、クリッカアームの剛性はその近位部分でより高いため、このより剛性の部分との駆動部材の歯の相互作用は、クリッカアームのより柔軟な遠位部分との駆動部材の歯の相互作用と比較すると、より高い減速効果を有する。駆動部材の軸方向位置は、トリガまたは用量ボタンの作動によって修正することができることが好ましい。好ましくは、クリッカアームは、屈曲状態からねじり撓み状態へ遷移することができる。

本発明の目的は、請求項４に記載の薬物送達デバイスによってさらに解決される。そのような手持ち式注射デバイスは、上記の投薬速度制御機構および解放ボタンを含み、解放ボタンは、設定用量の投薬を開始するためにハウジングに対して変位可能であり、駆動部材は解放ボタンに連結され、したがって解放ボタンの軸方向変位が駆動部材へ伝達される。

注射デバイスは、用量設定中にはハウジングに対して第１の方向に回転し、用量投薬中にはハウジングに対して第２の反対の方向に回転する用量設定部材をさらに含むことができる。用量設定部材は、好ましくは、用量を設定または修正するために使用される要素である。駆動部材は、ピストンロッドに対して回転方向で拘束され、軸方向に変位可能とすることができ、ピストンロッドは、ハウジングにねじ係合される。したがって、駆動部材の回転の結果、ハウジングとのねじインターフェースの螺旋経路上でピストンロッドの軸方向変位が生じる。

好ましい実施形態によれば、注射デバイスは、ゼロ用量位置と最大用量位置との間の用量設定部材の回転運動を制限する制限要素をさらに含む。制限要素は、第１の経路上をハウジングまたは用量設定部材の一方に対して回転方向で拘束されるが、軸方向に変位可能に可動とすることができ、第２の螺旋経路上をハウジングまたは用量設定部材の他方に対して可動である。好ましくは、第１の経路および第２の経路の少なくとも一方は、制限要素の相対運動を制限するエンドストップ（ｅｎｄ ｓｔｏｐ）を有する。言い換えれば、用量設定部材およびハウジングの相対回転により、制限要素は両方の経路上を進み、螺旋経路に沿って動く結果、軸方向経路上で変位が生じ、または逆も同様である。したがって、これらの経路の一方における動きがエンドストップによって止められた場合、ハウジングに対する用量設定部材のさらなる回転が防止される。これは、ゼロ用量制限および最大用量制限を規定するために使用される。

用量設定および用量投薬中にゼロ用量位置および最大用量位置でデバイス内の動きを制限する追加の要素を設けることによって、デバイスの異なる設計を選択することができ、これはたとえば、用量設定部材が用量設定中にハウジングから突出することを必要としない。さらに、用量投薬中に必要とされる力を大幅に低減させることができる。本発明は、用量設定部材と制限要素との間の相対運動が可能になるように制限要素を用量設定部材から分離するという概念に基づく。そのような相対運動は、相対変位および／または相対回転とすることができる。

好ましい実施形態によれば、制限要素は、用量設定部材上の外部ねじ山に係合する内部ねじ山を有するナットである。この実施形態では、制限要素がその径方向外側の表面にスプラインを備え、これらのスプラインが、ハウジングの内面上に設けられた対応するスプライン内を案内されることが好ましい。

代替形態として、さらに好ましい実施形態によれば、制限要素は、ハウジングの内部ねじ山に係合する外部ねじ山を有するナットである。この実施形態では、制限要素がその径方向内側の表面にスプラインを備え、これらのスプラインが、用量設定部材の外面上に設けられた対応するスプライン内を案内されることが好ましい。

２つの上記の実施形態は、完全なスリーブまたはリング状のナットという制限要素の設計に限定されるものではない。さらに、約１８０°延びる半割りナットを設けることもできる。スプライン係合に対する代替形態として、回転方向で拘束された形でハウジング内で制限要素を案内することを可能にする任意の他の適した手段、たとえばノッチまたは溝、対応する歯などの中を通る突起を設けることができる。

リミッタ機構の動きを制限するために、制限要素の第１の端部に第１の逆止め具（ｃｏｕｎｔｅｒ ｓｔｏｐ）が設けられ、制限要素の反対の第２の端部に第２の逆止め具が設けられる。好ましくは、これらの止め具は、それぞれ制限要素の遠位および近位端部に位置する。

この概念のさらなる発展形態によれば、ハウジングまたは用量設定部材の一方は、第１のエンドストップおよび第２のエンドストップを備え、第１のエンドストップおよび第２のエンドストップは、第１のエンドストップが第１の逆止め具に当接する場合はリミッタ機構がゼロ用量位置に位置し、第２のエンドストップが第２の逆止め具に当接する場合はリミッタ機構が最大用量位置に位置するように位置する。代替形態として、これらのエンドストップの一方をハウジング上に設け、他方を用量設定部材上に設けることもできる。

エンドストップは、相対運動中、軸方向に逆止め具に簡単に当接することができる。しかし、第１のエンドストップおよび第１の逆止め具ならびに／または第２のエンドストップおよび第２の逆止め具が回転止め具であることが好ましい。さらに、エンドストップおよび逆止め具は、ねじ係合によって提供することができ、すなわちナットがねじ山の螺旋トラックの端部に到達することによって動きが制限される。

好ましい実施形態によれば、用量設定部材は、軸方向に変位せず、ハウジングから出ることもない。言い換えれば、注射デバイスの長さは、用量設定および用量投薬中に変化しない。好ましくは、用量設定部材は、たとえば環状ビードおよび対応する環状ノッチのスナップ連結によって、ハウジング内で軸方向で拘束される。

用量設定部材と駆動部材との間に介在するクラッチを設けることができ、クラッチは、用量設定中には用量設定部材と駆動部材との間の相対回転運動を可能にし、用量投薬中には用量設定部材と駆動部材との間の相対回転運動を防止する。したがって、駆動部材がピストンロッドに係合すると、ピストンロッドは用量設定または用量再設定中には動かなくなり、用量投薬中のみ動く。

好ましくは、クラッチは、クリッカ機構を含む。たとえば、用量設定部材は、用量設定部材と駆動部材との間のばね付き戻り止め機能または駆動部材に連結された構成要素、たとえばスプールによって阻止されて、ハウジング内で軸方向で拘束されるが、自由に回転することができる。

これらの戻り止め機能は、ダイヤル設定中にポジティブフィードバックを使用者に提供する。

設定用量を視覚的に示すために、リミッタ機構の構成要素上に、ハウジングの外側から見える数値または記号を設けることができる。好ましい実施形態によれば、少なくとも用量設定部材は、そのような数値または記号を備える。加えて、そのような数値または記号を有するさらなる要素を設けることができる。より詳細には、用量表示は、「１０の位（ｔｅｎｓ）」と「単位（ｕｎｉｔｓ）」に分割することができ、それぞれ別個の車上に示され、異なる速度で割り出される。単位は、用量設定部材、たとえばダイヤルスリーブ上へ直接印刷することができ、したがって、用量設定部材が回転すると割り出される。伝達歯車によって用量設定部材と１０の位車（ｔｅｎｓ ｗｈｅｅｌ）をリンクさせ、用量設定部材上で単位が１０回割り出されるたびに１回、１０の位車を増分させることができる。クラッチ内にクリッカが設けられる場合、戻り止め機能が、用量表示の単位が用量窓と正確に位置合わせされるように、たとえばスプールおよび駆動部材を介して、用量設定部材とハウジングを位置合わせすることができる。

投与不足または動作不良を防止するために、薬物送達デバイスは、カートリッジ内に残っている液体の量を超過する用量の設定を防止する最終用量保護機構を含むことができる。たとえば、最終用量保護機構は、駆動部材と用量設定部材との間に介在して位置するナット部材、または用量設定および用量投薬中に回転する任意の他の構成要素を含む。好ましい実施形態では、用量設定部材は、用量設定中および用量投薬中に回転するが、駆動部材は、用量投薬中のみ用量設定部材とともに回転する。したがって、この実施形態では、ナット部材は、用量設定中のみ動き、用量投薬中にはこれらの構成要素に対して静止したままである。好ましくは、ナット部材は、用量設定部材にねじ連結され、駆動部材にスプライン連結される。代替形態として、ナット部材は、駆動部材にねじ連結することができ、用量設定部材にスプライン連結することができる。ナット部材は、完全なナットまたはその一部、たとえば半割りナットとすることができる。

注射デバイスは、薬剤を収容するカートリッジを含むことができる。

好ましい実施形態によれば、駆動部材を駆動するパワーリザーバは、カートリッジの内容物全体を投薬するのに必要とされるエネルギーを蓄積するように事前に張力がかけられた逆巻きのゼンマイばねを含む。したがって、デバイスの使用中にばねを再チャージする必要はない。

逆巻きのゼンマイばねは、第１のスプールに取り付けられた第１の端部と、第２のスプールに取り付けられた第２の端部とを有することができ、これらのスプールの一方は、駆動部材に連結される。言い換えれば、パワーリザーバは、互いに近接して配置された収納ドラムおよびトルクドラムと、２つの端部を有するばねシート金属のストリップとを含むことができ、各端部が、ドラムの一方に取り付けられる。ばねシート金属のストリップは、弛緩状態で収納ドラム上に巻き付けられる。ばねは、好ましくは、デバイスの製造中、トルクドラムを回転させ、それによってばねシート金属のストリップをトルクドラム上へ巻き付けてばねシート金属のストリップを弛緩状態とは逆方向に曲げることによってチャージされ、したがってチャージ状態に到達し、ばねシート金属のストリップは収納ドラム上へ再び巻き付く性質があり、それによってトルクを生成する。

そのようなばねの１つの特徴は、トルクドラムから収納ドラムへのばねの移送全体を通して、トルクが比較的一定のままであることである。この理由のため、このばね機構を定トルクモータと呼ぶことができる。この特徴は、注射速度および破断力（これは、医薬品カートリッジ内の栓の静止摩擦に打ち勝つのに必要とされる力である）などの特徴が非常に類似している状態で、最初の用量（ばね内の蓄積エネルギーが最大）および最終の用量（ばねエネルギーがほとんど枯渇）が送達されることを意味するため、医薬品の複数の用量を投薬するための使用に特に適している。これは、１つの動作条件、すなわち静止摩擦に打ち勝ち、次いで医薬品を適当な注射時間内に送達するのに必要とされるトルクに基づいて、ばねを設計することができることを意味する。好ましい実施形態では、ばねシート金属のストリップは、ばね鋼からなる。

ばねは、スプール上のボス機能によって、スプールの一方、好ましくは出力スプールに取り付けることができ、ボス機能は、ばねの端部内の孔に係合し、したがってばねストリップ内の張力によりトルクが生じ、スプールに作用する。ばねは、他方のスプール、すなわちたとえば収納スプールには機械的に係留されるのではない。それは、ばねストリップの自然の湾曲によりこのスプールの周りに確実にしっかりと巻き付くからである。

逆巻きのゼンマイばねに対する代替形態として、駆動部材を駆動するパワーリザーバは、用量設定部材に連結されたねじりばねを含むことができ、したがって用量設定部材の回転がばねに張力を与える。これは、ばね内に事前負荷を提供することができるが、使用者は新しい用量が設定されるたびにばねを歪ませる必要があることを意味する。

本明細書で使用する用語「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、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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、たとえば、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（たとえば、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（ＨＶ）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、たとえば、酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩としては、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩がある。塩基性塩は、たとえば、アルカリまたはアルカリ土類、たとえば、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、たとえば、水和物である。

本発明の非限定的で例示的な実施形態について、添付の図面を参照しながら次に説明する。

本発明の第１の実施形態によるリミッタ機構を含む注射デバイスの分解図である。 用量設定中の図１のリミッタ機構の断面図である。 ゼロ用量位置にある図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 最大用量位置にある図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構のばねを示す図である。 完全チャージ状態にある図９のばねを示す図である。 完全チャージ解除状態にある図９のばねを示す図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 図１のリミッタ機構の拡大詳細図である。 本発明の第２の実施形態による注射デバイスの分解図である。 図１３の駆動機構の断面図である。 ２つの拡大詳細図とともに示す図１３の駆動機構のさらなる断面図である。 本発明の第３の実施形態による注射デバイスの拡大詳細図である。 用量設定モードにおける図１６の詳細を示す図である。 用量投薬モードにおける図１６の詳細を示す図である。 用量投薬モードにおける図１６の詳細を示す図である。 ａ〜ｃは、様々な段階における減速機構のさらなる実施形態を示す図である。

本発明による注射デバイス１を図１に分解図で示し、図１６〜１７ｃにより詳細に示す投薬速度制御機構は、図１〜１２では見えない。この注射デバイスは、カートリッジホルダ１０、カートリッジ２０、およびリミッタ機構を含む。リミッタ機構は、外側ハウジング３０および内側ハウジング４０と、ダイヤルグリップ５１を有する用量設定部材５０であるダイヤルスリーブと、制限要素６０と、管状の駆動部材７０と、親ねじ８０と、支承部８１と、ナット９０と、収納スプール１０１および出力スプール１０２を有する駆動ばね１００と、戻しばね１１０と、用量ボタン１２０と、表示車１３０と、歯車１４０とを有するハウジングを含む。歯車１４０、収納スプール１０１、およびばね１００を除いて、すべての構成要素は、この機構の共通の基本軸周りで同心円状に位置する。より詳細には、親ねじ８０を駆動部材７０が取り囲み、駆動部材７０を出力スプール１０２および用量設定部材５０が取り囲み、用量設定部材５０を制限要素６０および表示車１３０が取り囲む。さらに、ナット９０は、駆動部材７０と用量設定部材５０との間に位置する。

図１および図２は、ペン注射器に組み込まれるリミッタ機構の概念の横断面図を示す。カートリッジホルダ１０内に、薬剤カートリッジ２０が収容される。カートリッジホルダ１０は、近位ハウジング部分３０および遠位ハウジング部分４０によって画成される本体内に堅く拘束される。カートリッジホルダ１０は、薬剤カートリッジ２０の位置決めおよび収容ならびにばね１００および収納スプール１０１の部分的な保護を提供する。

親ねじ８０の遠位端部は、支承部８１に連結されて、相対回転を可能にするが、軸方向の分離を防止する。支承部８１の遠位面は、薬剤カートリッジ２０の栓に当接する。親ねじ８０および支承部８１のアセンブリが、栓を軸方向に駆動して薬剤を送達する。親ねじ８０は、複数のスプラインとすることができるスプライン８２に加えて、その長さに沿って進むねじ山を有し、このねじ山は、２条ねじとすることができる。

親ねじ８０の遠位端部は、内側ハウジング４０によって形成されたねじインサートにねじ連結され、親ねじ８０内のスプライン８２は、図５に示すように駆動部材７０の軸方向リブ７３に係合する。したがって、駆動部材７０の回転により、親ねじ８０はねじインサートを通って軸方向に前進する（栓を動かす）。

ねじインサートを有する内側ハウジング４０は、外側ハウジング３０内に堅く拘束され、親ねじ８０へのねじ連結、トリガばね１１０への軸方向当接、駆動部材７０に対する軸方向エンドストップ、収納スプール１０１の遠位端部の支持、およびカートリッジホルダ１０に対する位置決め機能を提供する。

トリガばね１１０は、内側ハウジング４０と駆動部材７０との間で作用し、駆動部材７０に反力を提供して、駆動部材７０を図２に示す「休止」状態に戻す。

駆動部材７０は、薬物を使用者へ送達するためのトルクを伝達するばね１００と親ねじ８０との間の機械連結を提供する。「休止」状態（０の単位がダイヤル設定され、トリガボタン１２０が解放される）で、駆動部材７０は、歯７１のリングによって遠位端部で外側ハウジング３０にスプライン連結される。外側ハウジング３０上の対応するスプラインを図６に示す。これらのスプライン機能７１は、ばね１００のトルクに反応して、ばねエネルギーの制御されない解放を防止する。言い換えれば、外側ハウジング３０と駆動部材７０との間にクラッチが設けられ、このクラッチは、用量設定または用量再設定中には閉じ（相対回転を防止する）、用量投薬中には開く（相対回転を可能にする）。

駆動部材７０の外面は、出力スプール１０２の内面上のスプラインに係合する。駆動部材７０および出力スプール１０２は、常に回転方向にリンクされたままである。

「トリガ」状態（トリガボタン１２０が押し下げられる）で、駆動部材７０は、図７に示すように駆動部材７０の近位端部に位置する追加のスプライン機能７２によって、用量設定部材５０に回転方向に連結される。したがって、駆動部材７０と用量設定部材５０との間にさらなるクラッチが設けられ、さらなるクラッチは、用量設定または用量取り消し中には開き（相対回転を可能にする）、用量投薬中には閉じる（相対回転を防止する）。

ばね１００は、逆巻きのゼンマイばねである。図９は、部分的にチャージされた状態にあるばねの例示を示し、見やすいようにスプールは省略されている。図１０ａおよび図１０ｂでは、ばね１００は、２つの円筒形のスプール１０１、１０２の周りに巻き取られている。図１０ａに示す「完全チャージ」状態（カートリッジ２０から用量が投薬されていない）で、ばね１００の大部分は出力スプール１０２上へ逆に巻き取られており、わずかな長さが収納スプール１０１の周りに自然に巻かれている。ばね１００がチャージ解除されると（用量投薬中）、ばね１００は出力スプール１０２から収納スプール１０１上へ巻き付く。ばね１００は、常に収納スプール１０１と出力スプール１０２の両方に連結されたままである。出力スプール１０２上の機能は、ばね１００の端部上の対応する機能に係合する。ばね１００は、収納スプール１０１に機械的に係留されるのではない。なぜなら、ばねストリップの自然の湾曲により収納スプール１０１の周りに確実にしっかりと巻き付くからである。ストリップ材料が出力スプール上に２周巻き付くと、係留部の力はごくわずかになる。トルクは、ストリップが出力スプールから離れるときに、逆巻き状態からまっすぐになることと、ストリップが収納スプール上へ巻き付くときに、その自然に形成された直径を呈するストリップがさらにまっすぐになることとが、より複雑に組み合わさることによって生成される。

収納スプール１０１は、遠位端部で内側ハウジング４０の位置ボス４１によって、また近位端部で外側ハウジング３０の位置ボス３１によって、親ねじ８０に対して軸外に位置する。位置ボス３１、４１は、収納スプール１０１の自由な回転を可能にしながら、軸方向の並進運動を拘束する。

トリガボタン１２０は、駆動部材７０の近位端部内で軸方向で拘束されるが、回転方向には拘束されない。トリガボタン１２０へ遠位方向に加えられる使用者が入力する力は、トリガばね１１０によって駆動部材７０を通して反応される。この使用者入力に対するエンドストップは、駆動部材７０の遠位端部に作用する内側ハウジング４０によって提供される。トリガボタン１２０を解放すると、トリガばね１１０は、駆動部材７０を近位方向に「休止」位置（図２）へ戻す。

用量設定部材５０は、デバイスの近位端部の方に位置し、使用者によってアクセスすることができるその上のグリップ機能５１の回転によって、用量の設定および取り消し（再設定）を可能にする。用量設定部材５０は、用量設定部材５０と出力スプール１０２との間のばね付き戻り止め機能５２、１０３によって阻止されて、外側ハウジング３０内で軸方向で拘束されるが、自由に回転することができる（図８参照）。これらの戻り止め機能５２、１０３は、ダイヤル設定中にポジティブフィードバックを使用者に提供し、用量設定部材５０上に設けられる用量表示の単位が外側ハウジング３０の用量窓と正確に位置合わせされるように、出力スプール１０２および駆動部材７０を介して、用量設定部材５０と外側ハウジング３０を位置合わせする。

制限要素６０は、用量設定部材５０上のねじ付きセクション５３に係合する内部ねじ山と、外側ハウジング３０のスプラインに噛合する外部スプライン６１とを有する用量ナットである。したがって、制限要素６０は、外側ハウジング３０に回転方向で拘束されるが、外側ハウジング３０に対して軸方向に変位可能である。図１〜１２の実施形態では、制限要素６０は、半割りナットの形状を有する。しかし、制限要素６０はまた、完全なナットとして設けることもできる。ばね１００による駆動部材７０の回転は、制限要素６０によって用量設定部材５０を介して計量される。制限要素６０は、最も遠位の位置でゼロ単位止め具を提供し（図３）、最も近位の位置にあるときは最大用量単位止め具を提供する（図４）。しかし、代替形態として、制限要素６０は、反対の方向に進むことができる。用量設定部材５０上の当接部５４、５５は、制限要素６０上の対応する当接部６２、６３に係合して、ポジティブ止め具位置を作成する。

制限要素６０の外面がハウジング３０にスプライン連結され、制限要素６０の内面が用量設定部材５０にねじ連結されるため、用量設定部材５０の時計回り（ＣＷ）の回転は、制限要素６０を近位方向に並進運動させる。制限要素６０は用量終了止め具を提供するため、この点で相互作用する機能５４、６２および５５、６３は、障害のリスクを最小にするために特に頑丈に設計される。

用量表示機構は、使用者によって設定された設定用量と、用量が投薬されるときに残っている用量とを示す。３つの構成要素が相互作用して、外側ハウジング３０内に固定された透過窓３２の構成要素を通して数値表示を提供する。用量表示は、「１０の位」と「単位」に分割され、それぞれ別個の車上に示され、異なる速度で割り出される。単位は、用量設定部材５０上へ直接印刷され、したがって、用量設定部材５０が回転すると割り出される。歯車１４０は、用量設定部材５０、すなわち単位と、１０の位車である表示車１３０とをリンクさせ、用量設定部材５０上で単位が１０回割り出されるたびに１回、表示車１３０を増分させる伝達歯車として作用する。

用量設定部材５０は、正反対の位置に２対の歯５６を組み込む（図１１参照）。これらの歯５６は、歯車１４０のより小さいピッチ円径（ＰＣＤ）の歯１４１に係合し、用量設定部材５０の１回転につき２回、歯車１４０の断続的な回転を生じさせる。表示車１３０は、歯車１４０のより大きいＰＣＤの歯１４２と常に噛合する歯１３１を円周全体に組み込む。

用量設定部材５０は、その円周の周りに印刷された２０個の数字を有する（０、１、２…８、９、０、１、２…８、９）。歯車５６の位置は、用量設定部材５０の回転に関連する表示車１３０（１０の位）の割り出しに対応する。単位の表示が「９」から「０」まで割り出されると、用量設定部材５０上の歯５６は、歯車１４０に係合し、伝達歯車１４０を４分の１回転させる。この回転により、印刷された数字のピッチに対応して、１０の位表示車１３０を１２分の１回転させる。

伝達歯車１４０の自由な回転は、歯車１４０の極めて近位の端部において歯１４１の長さの半分を交互の位置で除去することによって防止される（図１２参照）。この修正された歯車のプロファイルは、用量設定部材５０の歯とポジティブ係合していないときは、用量設定部材５０上の円周リブ５７に干渉して歯車１４０の回転を固定する。このリブ５７上の２つの起伏は、用量設定部材５０の歯の係合に対応する歯車１４０の回転を可能にする。

この実施形態では、可能な最大用量表示は１２９であるが、この機構は、制限要素６０によってより低い最大単位数、たとえば８０単位に制限されることができる。１０の位表示車１３０の割り出しの歯車の比および頻度の変更は、代替用量表示に対する選択肢を提供する。歯車係合の頑丈さを改善するために、表示機構の代替実施形態は、歯の係数を修正する。用量設定部材５０上のこの１対の歯５６を単一の歯に置き換えることで、より大きい係合の高さを有するより大きい歯の使用が可能になる。用量設定部材５０の円周リブ内の単一の起伏（割り出されないときに１０の位表示車１３０の回転を防止する）は、単一の歯のいずれかの側の１対の起伏に置き換えられる。

以下、リミッタ機構の動作について、より詳細に説明する：用量設定の場合、用量設定部材５０が使用者によってＣＷ方向に回転されて、用量を設定する。用量は、あらゆる投薬前に、用量設定部材５０を反時計回り（ＣＣＷ）方向に回転させることによって取り消すことができ、または別法として、トリガボタン１２０が投薬途中で解放された場合、残りの用量を取り消すことができる。選択された用量は、前述の用量表示機構を介して、ハウジング３０内の窓３２を通して表示される。用量設定部材５０がＣＷに回転されるか、それともＣＣＷに回転されるかにかかわらず、表示用量は常に、投薬すべき用量を示す。加えて、用量表示はまた、用量が投薬されると減分し、したがって投薬すべき残りの用量を表示する。

用量がダイヤル設定されると、制限要素６０は、用量設定部材５０とのねじ連結に沿って近位方向に駆動される。用量設定部材５０は、制限要素６０が用量設定部材５０のゼロ用量または最大用量止め具当接部５４、５５に接触していないとき、ＣＷとＣＣＷの両方の方向に使用者によって回転させることができる。用量終了当接部５４、６２は、０の単位位置より下への用量設定部材５０のＣＣＷの回転を防止する。最大用量当接部５５、６３は、機構の最大値、たとえば８０の単位より大きい用量の設定を防止する。

用量設定部材５０と出力スプール１０２との間の戻り止め機能５２、１０３は、個別の単位が選択され、デバイスがトリガされたときに駆動部材７０と用量設定部材５０との間のスプライン機能が正確に位置合わせされてスプライン噛合を可能にすることを確実にするように、用量設定部材５０の位置を制御する。

用量設定中、駆動部材７０は、その遠位端部でスプライン（歯７１）を介して外側ハウジング３０に連結され、これらのスプラインと係合するようにトリガばね１１０によって付勢される。したがって、駆動部材７０は、用量設定中には回転方向に固定され、それによって出力スプール１０２および親ねじ８０の回転を防止する。

この機構は、薬剤カートリッジ内に残っているものより大きい用量を設定するのを防止するために、最終用量ナット９０を組み込む。最終用量ナット９０は、用量設定部材５０が駆動部材７０に対して用量設定中には回転するが投薬中には回転しないため、用量設定部材５０と駆動部材７０との間に位置する。ナット９０は、用量設定部材５０の内面にスプライン連結され、駆動部材７０にねじ連結され、したがって、用量設定部材５０のＣＷの回転が最終用量ナット９０を回転させて遠位方向に並進運動させる。代替形態として、最終用量ナット９０は、駆動部材７０にスプライン連結し、用量設定部材５０にねじ連結することができる。最終用量ナット９０は、用量が設定および投薬されると連続して遠位に並進運動され、その後カートリッジ用量制限に到達する。この時点で、ナット９０は駆動部材７０上の当接部に接触し、最終用量ナット９０のさらなるＣＷの回転、したがって用量設定部材５０のＣＷの回転を防止する。最終用量ナット９０の許容される回転数は、カートリッジ２０の容量によって決まる。

デバイスは、トリガボタン１２０に対して遠位方向で軸方向の力を加えることによって、使用者によってトリガすることができる。トリガボタン１２０は、駆動部材７０に作用し、駆動部材７０および最終用量ナット９０を遠位方向に並進運動させ、トリガばね１１０を圧縮する。駆動部材７０は、並進運動すると、スプライン７２を通ってデバイスの近位端部の方で用量設定部材５０にまず係合する。この段階（トリガボタン１２０は中間位置）で、駆動部材７０の遠位端部のスプライン７１が外側ハウジング３０に係合したままであるため、用量設定部材５０は、いずれの方向にも回転させることができなくなる。駆動部材７０のこの遠位並進運動はまた、外側ハウジング３０の投薬フィードバッククリッカ機能（図１〜１２には図示しないが、図１６〜１７ｃに示す）を遠位駆動部材７０のスプライン７１に係合させる。トリガボタン１２０のさらなる遠位並進運動は、遠位駆動部材７０のスプライン７１を外側ハウジング３０から分離し、駆動部材７０およびばね１００アセンブリの回転を解放する。

トリガする際、ばね１００によって生成されるトルクは、出力スプール１０２を介して駆動部材７０および親ねじ８０を回す。駆動部材７０および用量設定部材５０は回転方向に連結されるため、用量設定部材５０はまた、投薬中にＣＣＷ方向に回転し、制限要素６０を遠位方向に並進運動させる。ゼロの単位位置で、制限要素６０は、ねじ山上の当接部５４を用量設定部材５０に接触させ、用量設定部材５０、駆動部材７０、親ねじ８０、および出力スプールのさらなる回転を防止し、用量投薬を終了する（図３）。

トリガボタン１２０は、その後解放され、駆動部材７０とハウジング３０との間のスプライン機能７１に再係合し、したがって、用量設定部材５０の止め具機能に対する制限要素６０に依存することなく、駆動部材７０、親ねじ８０、および出力スプール１０２の回転をロックする。これにより、ばね１００をすぐに解放することなく、次の用量を設定することが可能になる。親ねじ８０アセンブリ、ばね１００アセンブリ、およびナット９０を除いて、デバイス内の他のすべての構成要素は、用量全体が完全に投薬された後、元の位置に戻る。実際には、駆動部材、ダイヤルグリップ、およびトリガボタンの向きは、元の位置とは異なることができるが、これは、上から見ると構成要素が回転対称を有するように見える。

駆動部材７０に係合するハウジング３０内のスプライン歯は傾斜しており、したがって駆動部材７０は、トリガボタン１２０が解放されると、ばねトルクに逆らって再係合する。駆動部材７０を逆に巻くことで、親ねじ８０アセンブリを後退させ、ハウジング３０のスプラインに対する駆動部材７０は、制限要素６０の代わりに用量終了止め具として確実に作用する。駆動部材７０を逆に巻くことで、普通ならデバイスが次の用量のためにダイヤル設定されるときに親ねじ８０のわずかな前進および薬剤の投薬を招くはずの機構内の隙間（製造公差に対する設計または組立てに起因）の影響が取り除かれる。

リミッタ機構は、比較的非常に低い使用者設定トルクおよび使用者注射力で使用者可変薬剤用量の送達を提供する広範囲のペン注射器の開発に対するプラットホームを提供する。可変用量は、誤差０．０１ｍｌ（またはそれ以上）の分解能で任意の事前に規定された最大用量を有することが可能である。

薬物送達デバイスの第２の実施形態を図１３〜１５に示すが、この場合も、図１６〜１７ｃにより詳細に示す投薬速度制御機構を見ることはできない。

注射デバイスは、カートリッジホルダ１０、カートリッジ２０、および駆動機構を含む。駆動機構は、外側ハウジング３０と、内側ハウジング４０と、用量設定部材５０である用量ダイヤルスリーブと、表示部材１３０である数字スリーブと、駆動部材７０である駆動スリーブと、ピストンロッド８０と、支承部８１と、ナット９０と、駆動ばね１００’と、戻しばね１１０と、ダイヤルグリップ５１と、用量ボタン１２０と、クラッチ板１５０とを含む。すべての構成要素は、この機構の共通の基本軸の周りに同心円状に位置する。より詳細には、ピストンロッド８０を駆動部材７０が取り囲み、駆動部材７０をねじりばね１００’が取り囲み、ねじりばね１００’を用量設定部材５０および内側ハウジング４０が取り囲み、用量設定部材５０を表示部材１３０が取り囲み、表示部材１３０を外側ハウジング３０が取り囲む。さらに、ナット９０およびクラッチ板１５０は、駆動部材７０と用量設定部材５０との間に位置する。

用量ボタン１２０は、クラッチ板１５０に軸方向で拘束される。図１４に見ることができるように、これは、用量ボタン１２０のピンを受けるための開口部を有するクラッチ板１５０とのスナップオン連結によって実現することができる。したがって、用量ボタン１２０は、クラッチ板１５０に対して回転可能とすることができる。

ダイヤルグリップ５１は、駆動機構に対する本体を形成する外側ハウジング３０に軸方向で拘束される。この場合も、図１５に示すように、これは、ダイヤルグリップ５１と外側ハウジング３０との間のスナップオン連結によって実現することができる。ダイヤルグリップ５１は、クラッチ板１５０に回転方向で拘束される。図１３〜１５の実施形態では、ダイヤルグリップ５１とクラッチ板１５０との間にスプラインインターフェースが設けられる。このスプラインインターフェースは、用量ボタン１２０が押されたとき、すなわち用量ボタン１２０およびクラッチ板１５０がダイヤルグリップ５１および外側ハウジング３０に対して軸方向に動かされたときに切断される。

クラッチ板１５０は、用量設定部材５０に回転方向にさらに束縛される。この場合も、クラッチ板１５０と用量設定部材５０との間にスプラインインターフェースを設けることができる。クラッチ板１５０は、軸方向当接部上に生じるラチェットインターフェースを介して駆動部材７０にさらに連結される。ラチェットインターフェースは、各用量ユニットに対応して用量設定部材５０と駆動部材７０との間に戻り止め位置を提供し、用量設定部材５０と駆動部材７０との間の時計回りおよび反時計回りの相対回転中に異なる傾斜歯角度に係合する。このラチェットインターフェースは、それぞれクラッチ板１５０および駆動部材７０上に設けられた対応する歯とのクラッチを形成する。

表示部材１３０は、用量設定部材５０に回転方向で拘束される。この場合も、表示部材１３０と用量設定部材５０との間にスプラインインターフェースを設けることができる。表示部材１３０は、螺旋経路に沿って内側ハウジング４０に対して動くようにさらに束縛される。これは、表示部材１３０と内側ハウジング４０との間のねじインターフェースによって実現することができる。代替形態として、表示部材１３０と外側ハウジング３０との間にねじインターフェースを設けることができる。表示部材１３０には、外側ハウジング３０内の窓を通して見ることができる一続きの数字が付いている。透明の窓に対する代替形態として、外側ハウジング３０内に開口部を設けることもできる。この窓により、使用者は薬剤のダイヤル設定された用量を示すことが可能になる。窓は、拡大レンズとすることができ、または拡大レンズを含んでもよい。窓は、外側ハウジング３０の一体部材とすることができ、またはハウジングに取り付けられた別個の構成要素とすることができる。

ナット９０は、最終用量ナットとして作用し、用量設定部材５０と駆動部材７０との間に介在する。ナット９０は、たとえばスプラインインターフェースを介して用量設定部材５０に回転方向で拘束される。したがって、ナット９０は、用量設定部材５０に対して軸方向に変位させることができる。ナット９０は、用量設定部材５０と駆動部材７０との間に相対回転が生じたとき、すなわち用量設定および用量再設定中に、たとえばねじインターフェースを介して、螺旋経路に沿って駆動部材７０に対して動く。ねじインターフェースによって画成されるトラック内でナット９０の動きを制限するために、エンドストップ（図示せず）を設けることができる。代替形態として、ナットは、駆動部材７０にスプライン連結し、用量設定部材５０にねじ係合することができる。

駆動部材７０は、用量設定部材５０からのインターフェースから内側ハウジング４０を有するスプライン歯インターフェース（歯７１）まで延び、内側ハウジング４０と駆動部材７０との間にクラッチを提供する。これは、ダイヤル設定中に内側ハウジング４０に対する駆動部材７０の回転方向の束縛を提供する。用量ボタン１２０が押されたとき、駆動部材７０は遠位方向に変位させられて、クラッチのスプライン歯７１を係合解除させ、したがって内側ハウジング４０に対する駆動部材７０の回転が可能になる。駆動部材７０のこの軸方向変位は、駆動部材７０とラチェット機能の係合を引き起こし、用量投薬中に可聴および／または触覚フィードバックを提供する。ラチェット機能は、ハウジングから係合解除されたスプライン歯７１の上にぶつかる内向きの柔軟なクリッカフィンガを含むことができる。

内側ハウジング４０は、外側ハウジング３０に堅く固定される。したがって、内側ハウジング４０と外側ハウジング３０との間では、回転も軸方向運動も可能でない。内側ハウジング４０および外側ハウジング３０は、１つの一体部材として形成することができるが、製造上の理由のため、ハウジングを外側ハウジング３０および内側ハウジング４０という２つの別個の構成要素として提供することが好ましい。

駆動ばね１００’は、一方の端部で内側ハウジング４０に取り付けられ、他方の端部で用量設定部材５０に取り付けられたねじりばねである。駆動ばね１００’は、組立て時に事前に巻かれており、したがって、機構がゼロの単位にダイヤル設定されているとき、用量設定部材５０にトルクをかける。用量を設定するためにダイヤルグリップ５１を回転させる動作により、用量設定部材５０を内側ハウジング４０に対して回転させ、駆動ばね１００’を巻き上げる。駆動ばね１００’は、投薬中に駆動部材７０を駆動する機能を有する。より詳細には、駆動ばね１００’は、用量設定部材５０を介して、駆動部材７０を回転させるトルクを提供し、駆動部材７０は、親ねじ８０を前進させる。

ピストンロッド８０は、たとえばスプラインインターフェースを介して、駆動部材７０に回転方向で拘束される。ピストンロッド８０は、回転されると、駆動部材７０に対して軸方向に動かされる。これは、ピストンロッド８０と内側ハウジング４０との間のねじインターフェースによって実現される。支承部８１は、ピストンロッド８０に軸方向で拘束され、用量投薬中にカートリッジ２０内の栓に作用する。

駆動部材７０、クラッチ板１５０、および用量ボタン１２０の軸方向位置は、内側ハウジング４０に当接して駆動部材７０に近位方向の力を加える戻しばね１１０の動作によって画成される。これにより、クラッチ板１５０がダイヤルグリップ５１にスプライン係合し、駆動部材７０が内側ハウジング４０にスプライン係合することが確実になる。戻しばね１１０はまた、駆動部材７０とクラッチ板１５０との間のラチェット機能の係合を維持し、すなわちクラッチの係合を維持するように作用する。

外側ハウジング３０は、外側ハウジング３０に取り付けることができるカートリッジ２０およびカートリッジホルダ１０に対する位置決めを提供する。さらに、外側ハウジング３０は、内側ハウジング４０およびその外面上の溝を堅く束縛してダイヤルグリップ５１を軸方向に保持するためのインターフェースを含む。さらに、カートリッジホルダ１０の上に嵌り、クリップ機能を介して保持される着脱式のキャップを設けることができる。

速度制御機構として働くこともできる投薬クリッカについて、図１６〜１７ｃに関して説明する。この投薬クリッカは、上記のデバイスのいずれかの中に組み込むことができ、駆動部材７０は、投薬中に軸方向に動かされる。これにより、ハウジング（遠位または内側ハウジング４０、４０’）とのスプライン係合７１を解放し、蓄積エネルギー源（ばね１００）によって回転されることを可能にする。駆動部材７０の回転により、親ねじ８０はねじ山を通って前進し、薬剤を投薬する。

ここに記載する機構は、駆動部材７０上の歯７１に作用するハウジング内に形成される径方向に作用する投薬クリッカアーム４２を収容し、クリッカアーム４２は、駆動部材７０が軸方向に動くと剛性が変化する。駆動部材７０を駆動するトルクは、ダイヤル設定された用量またはカートリッジ２０内に残っている薬剤にかかわらずほぼ一定であるため、このクリッカアーム４２の剛性により、駆動部材７０にかかる摩擦抵抗、したがってデバイスが薬剤を投薬する速度が決まる。しかし、第２の実施形態では、ばねは用量設定（ダイヤル設定）中にチャージされる。

剛性は、スプライン機能７１を解放するのに必要な最小の変位によって用量ボタン１２０が変位させられるときに（実施される）最高になり、駆動部材７０が回転して薬剤を投薬することを可能にする。用量ボタン１２０（したがって、駆動部材７０）が機構本体の方へさらに変位させられると、クリッカ剛性は低減され、したがって摩擦抵抗トルクが減少し、駆動部材７０がより高速で回転することを可能にする。

駆動部材７０上のスプライン機能（歯７１）は、２つの機能を有する。これらは主に、ペンが用量選択（ダイヤル設定）モードにあるときに駆動部材７０をハウジングにロックする（図１７ａ参照）。これらはまた、ラチェット機能として作用し、クリッカアーム４２は、ラチェット機能の上を通って、個別の単一の単位位置で止まる（図１７ｂおよび図１７ｃ）。これらの歯７１のプロファイルと、ラチェットアーム４２の先端のプロファイルおよびカンチレバー特徴とにより、投薬クリッカによって加えられる抵抗トルクが決まる。

カンチレバー式のクリッカアーム４２は、駆動部材７０の軸方向位置に応じて、主に屈曲または主にねじれで機能するように設計される。次いで、ダイヤル設定モードを離れて投薬モードに入る（駆動部材７０のクラッチ歯７１とねじインサートが係合解除される、図１７ｂ参照）のにちょうど十分なだけ用量ボタン１２０が押され、クリッカアーム４２は、純粋な屈曲領域にある。用量ボタン１２０が累進的にさらに押されると（図１７ｃ参照）、クリッカアーム４２は、ねじれ方向にさらに負荷がかけられる。カンチレバーのＬ字状の幾何形状は、有効カンチレバー剛性が、純粋な屈曲と比較するとねじれでは大幅に小さくなり、したがってクリッカ抵抗トルクが小さくなることを意味する。剛性が低いクリッカアームトルクでは、クラッチ歯７１が打ち勝つのに必要とするエネルギーがより少なくなり、その結果、クリッカ機構に打ち勝つのに必要とされるエネルギーがより少なくなり、より多くの蓄積エネルギーが親ねじ８０を前方へ駆動して薬剤を投薬するために変換されるため、投薬速度がより大きくなる。

投薬速度を制限するために利用可能なクリッカトルクの範囲は連続しているが、駆動部材７０の行程によって制限され、駆動部材７０の行程は、頑丈さおよび人間工学的な問題に必要とされるクラッチ歯７１の係合によって決めることができる。クリッカアーム４２が投薬速度を抑制する程度は調整することができ、したがって許容できる速度範囲をもたらすことができる。カンチレバー領域の簡単な変更により、駆動部材７０の比較的短い軸方向の行程で広範囲のクリッカ剛性を設計することが可能になり、したがってこの特徴は、蓄積エネルギー源が使用される広範囲の機構に適用することができる。

代替実施形態（図示せず）は、機構本体の方へ増大した量だけ用量ボタン１２０が押されると、増大したクリッカトルクを有することになる。これは、用量ボタン１２０が押されて機構本体の方へさらに変位させられると、より遅い投薬速度をもたらすことになる。

概して、使用者がトリガ要素を押した場合、および／または使用者がたとえばトリガ手段を押し下げて、トリガ要素を解放した場合に、注射速度は減速し（遅くなり）、したがって注射速度はゼロになる性質があることから、注射速度制御機構には２つの主な実施形態がある。

減速機構のさらなる実施形態を、図１８ａ〜１８ｃに示す。図１７ａ〜１７ｃと同様に、注射デバイスの遠位部分のみを示す。しかし、この減速機構は、様々な注射デバイス内の任意の適した位置で実施することができる。このさらなる実施形態では、用量設定および用量取り消し中、駆動スリーブ７０は、対応するスプライン歯を介して、ハウジング構成要素、たとえば内側本体４０’’’にスプライン連結される。この実施形態では、駆動スリーブのスプライン７１は細長く、また先細りになっている。最初、スプライン７１は、内側本体４０’’’に完全に係合しており、したがって駆動スリーブ７０は、回転しないようにロックされる。

駆動スリーブのスプライン７１を内側本体４０’’’から切断するのに十分な用量ボタンの行程後、クリッカアーム４２は、駆動スリーブのスプライン７１に最大に係合する。これにより、駆動スリーブ７０に最大の空転トルクをかけて、投薬速度を遅くする。さらなる用量ボタンの行程により、駆動スリーブ７０を軸方向に動かし、スプライン７１とクリッカ４２の係合の深さを累進的に減少させる。係合が減少するにつれて、クリッカ４２によって駆動スリーブ７０に加えられる空転トルクが減少し、したがって投薬速度が増大する。したがって、用量ボタンの行程を増大させることによって、比例速度制御を機構に適用することもできる。この例では、用量ボタンの最初の行程により、駆動スリーブ７０を内側本体４０’’’からロック解除し、さらなる行程により、投薬速度を増大させる。減速機構の同じ原理は、図示されていない実施形態にも適用され、ハウジングまたは本体部材の代わりに、ハウジングに回転方向で拘束される任意の他の構成要素が、駆動スリーブのスプラインに係合するクリッカを保持する。

Claims (15)

1. 注射デバイスで使用するための投薬速度制御機構であって、
   ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）と、
   パワーリザーバ（１００、１００’）によって駆動され、駆動部材（７０）がハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）に回転方向で拘束される用量設定位置と駆動部材（７０）がハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）から回転方向に分離される用量投薬位置との間を軸方向に可動である駆動部材（７０）と
   を有し、
   駆動部材（７０）の軸方向位置に応じて用量投薬中に駆動部材（７０）を減速させる摩擦手段（４２）を含む前記機構。
2. 摩擦手段（４２）は、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）に回転方向で拘束されるクリッカアーム（４２）を有するクリッカ機構を含み、駆動部材（７０）は、駆動部材（７０）の用量投薬位置でクリッカアーム（４２）と相互作用する歯（７１）を含む、請求項１に記載の機構。
3. クリッカアーム（４２）は、径方向外方の方向へ弾性的に変位可能であり、クリッカアーム（４２）の剛性は、その長さにわたって長手方向に変動する、請求項２に記載の機構。
4. 手持ち式注射デバイスであって、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の投薬速度制御機構と、
   設定用量の投薬を開始するために変位可能な解放ボタン（１２０）と
   を含み、
   ここで、駆動部材（７０）は、解放ボタン（１２０）に連結され、したがって解放ボタン（１２０）の軸方向変位が駆動部材（７０）に伝達される、前記注射デバイス。
5. 用量設定中にはハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）に対して第１の方向に回転し、用量投薬中にはハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）に対して第２の反対の方向に回転する用量設定部材（５０）をさらに含む、請求項４に記載の注射デバイス。
6. ピストンロッド（８０）をさらに含み、ここで、駆動部材（７０）は、ピストンロッド（８０）に回転方向で拘束され、軸方向に変位可能であり、ピストンロッド（８０）は、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）にねじ係合される、請求項４または５に記載の注射デバイス。
7. ゼロ用量位置と最大用量位置との間で用量設定部材の回転運動を制限する制限要素（６０）を有するリミッタ機構をさらに含み、ここで、制限要素（６０）は、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）または用量設定部材（５０）の一方に対して第１の経路上で可動であり、回転方向で拘束されるが軸方向に変位可能であり、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）または用量設定部材（５０）の他方に対して第２の螺旋経路（５３）上を可動であり、第１の経路および第２の経路（５３）の少なくとも一方は、制限要素（６０）の相対運動を制限するエンドストップ（５４、５５）を有する、請求項５または６に記載の注射デバイス。
8. 用量設定部材（５０）は、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０”；４０’’’）内で軸方向で拘束される、請求項５〜７のいずれか１項に記載の注射デバイス。
9. 用量設定部材（５０）と駆動部材（７０）との間に介在して設けられたクラッチ（７２）をさらに含み、該クラッチ（７２）は、用量設定中には用量設定部材（５０）と駆動部材（７０）との間の相対回転運動を可能にし、用量投薬中には用量設定部材（５０）と駆動部材（７０）との間の相対回転運動を防止する、請求項５〜８のいずれか１項に記載の注射デバイス。
10. 少なくとも用量設定部材（５０）は、ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０’’；４０’’’）の外側から見える記号を備える、請求項４〜９のいずれか１項に記載の注射デバイス。
11. ハウジング（１０、３０、４０；４０’；４０’’；４０’’’）の外側から見える記号を備え、歯車（１４０）によって用量設定部材（５０）に連結され、その結果、歯車（１４０）の回転が表示車（１３０）の断続的な回転を引き起こす、表示車（１３０）をさらに含む、請求項１０に記載の注射デバイス。
12. 駆動部材（７０）と用量設定部材（５０）との間に介在するリミッタ（９０）によってカートリッジ（２０）内に残っている液体の量を超過する用量の設定を防止する最終用量保護機構（５０、７０、９０）をさらに含む、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の注射デバイス。
13. 薬剤を収容するカートリッジ（２０）を含む、請求項４〜１２のいずれか１項に記載の注射デバイス。
14. 駆動部材（７０）を駆動するパワーリザーバ（１００）は、カートリッジ（２０）の内容物全体を投薬するのに必要とされるエネルギーを蓄積するように事前に張力がかけられた逆巻きのゼンマイばね（１００）を含む、請求項１３に記載の注射デバイス。
15. 駆動部材（７０）を駆動するパワーリザーバは、用量設定部材（５０）に連結されたねじりばね（１００’）を含み、したがって用量設定部材（５０）の回転によりばね（１００’）に張力がかかる、請求項１３に記載の注射デバイス。

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