JP2001187137A

JP2001187137A - 自動注射器

Info

Publication number: JP2001187137A
Application number: JP37251399A
Authority: JP
Inventors: Michizo Yamanaka; 通三山中; Yoshiaki Hirae; 喜章平柄; Yoshitaka Sano; 敬隆佐野; Chieko Someya; 知恵子染谷
Original assignee: Yoshida Dental Mfg Co Ltd
Current assignee: Yoshida Dental Mfg Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-10
Anticipated expiration: 2019-12-28
Also published as: JP4489886B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】自動注射器において、小型・軽量化を図って
操作性を向上させる。【解決手段】駆動子８０を基部材に押圧するように弾
性部材によって付勢されて駆動子の他側に接するととも
に駆動子の動作によって直線的に移動してピストン７０
を押圧移動させる移動部材８２を設けたり、また、第２
に、リング状の基部材とこの基部材の円周方向に配置さ
れて電圧が印加されると伸縮する少なくとも一つの圧電
素子とこの圧電素子に設けられた電極とからなって圧電
素子に電圧が印加されると歪曲動作する駆動構成体７８
を設け、圧電素子に電圧が印加されて駆動構成体が歪曲
動作すると回転するリング状の移動部材を基部材に接し
て設け、この移動部材を基部材に押圧する弾性部材８４
を設け、移動部材には継手機構を介して回転シャフトを
連結して設け、この回転シャフトの回転によって直線的
に移動してピストンを押圧移動するロッドを設けてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、自動注射器に係
り、特に小型・軽量化を図って操作性を向上する自動注
射器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、病院等で、医師が患者を治療する
場合に、例えば、歯科医が麻酔の注射をして患者の歯を
治療する場合に、歯科用の注射器を利用している。この
注射器は、薬液が封入されるカートリッジを設け、この
カートリッジの先端側に針を設け、カートリッジの薬液
を針から押し出すようにカートリッジの後端側で押圧移
動されるピストンを設けて構成されている。しかし、こ
の歯科用の注射器の針は、上腕用の注射器の針とは異な
り、非常に細い径のものである。

【０００３】このため、歯科医には、麻酔の注射器を使
用する場合に、大きな力が必要とされる。例えば、１分
間に０．２５ｍｌ程度の薬液（麻酔薬）をゆっくり注入
する場合に、ピストンを押す力は、１２ｋｇｆ以上を必
要としている。よって、その注射の作業が、歯科医に多
大な労力とストレスとを与えていた。また、歯科医が多
大な労力とストレスの下で作業しているので、患者にと
っても苦痛を伴うものであった。

【０００４】この不具合を解消するために、歯科用の注
射器として、電動モータやギヤ機構等を組み合わせた自
動注射器が利用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来、歯科
用の自動注射器にあっては、電動モータやギヤ機構等を
組み合わせて構成されているので、全体的に重量が大き
くなって医師に大きな負担を与えて、針先を微妙にコン
トロールすることが困難となり、よって、薬液を安定し
て注入することができなくなるとともに、歯科医にも、
注射器を一定時間保持する必要があり、その負担がさら
に大きくなり、且つ、患者に手動注射器の場合よりも大
きな苦痛を与えてしまうという不都合があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述の不都合を除去するために、第１に、薬液が封入され
るカートリッジを設け、このカートリッジの先端側に針
を設け、前記カートリッジの薬液を前記針から押し出す
ように前記カートリッジの後端側で押圧移動されるピス
トンを設けた自動注射器において、電圧が印加されると
伸縮する少なくとも一つの圧電素子とこの圧電素子の一
側面に設けられた基部材と前記圧電素子の他側面に設け
られた電極とからなって前記圧電素子に電圧が印加され
ると歪曲動作する駆動構成体を設け、この駆動構成体の
歪曲動作を直線的な動作に変換する駆動子の一側を前記
基部材に設け、前記駆動子を前記基部材に押圧するよう
に弾性部材によって付勢されて前記駆動子の他側に接す
るとともに前記駆動子の動作によって直線的に移動して
前記ピストンを押圧移動させる移動部材を設けたことを
特徴とする。

【０００７】第２に、薬液が封入されるカートリッジを
設け、このカートリッジの先端側に針を設け、前記カー
トリッジの薬液を前記針から押し出すように前記カート
リッジの後端側で押圧移動されるピストンを設けた自動
注射器において、リング状の基部材とこの基部材の円周
方向に配置されて電圧が印加されると伸縮する少なくと
も一つの圧電素子とこの圧電素子に設けられた電極とか
らなって前記圧電素子に電圧が印加されると歪曲動作す
る駆動構成体を設け、前記圧電素子に電圧が印加されて
前記駆動構成体が歪曲動作すると回転するリング状の回
動部材を前記基部材に接して設け、この回動部材を前記
基部材に押圧する弾性部材を設け、前記回動部材には継
手機構を介して回転シャフトを連結して設け、この回転
シャフトの回転によって直線的に移動して前記ピストン
を押圧移動させるロッドを設けたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明は、薬液を注入するため
の動力源として圧電素子を使用するので、モータ等の電
磁力をしないことから、コイル、磁石、電磁鋼板等の重
量の大きな部品を不要とするので、全体的に小型・軽量
となり、操作性が向上し、医師が保持するための労力を
軽減させ、医師が神経を針先に集中させて針先を微妙に
コントロールすることが容易となり、これにより、針先
を薬液の注入状態に合わせてゆっくり進めることが可能
となり、薬液を安定して注入させることができ、また、
針先を薬液に浸潤された組織にのみまっすぐ挿入させる
ことができ、よって、針先に横方向からの力が加わり、
この方向にある薬液に浸潤されていない組織を刺激する
ことがないので、患者に痛みを伴うことがなく、更に、
手動注射器の場合と同等以上に、薬液も針先から一定に
出るので、薬液の出過ぎにより組織の破壊も生ずること
がなく、また、針先は常に薬液が噴出しているので、針
先が神経繊維に到達しても、神経繊維が針先から逃げて
しまい、神経繊維を切り裂くことがなく、痛みが発生す
ることがなく、患者の苦痛を軽減させることができる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜１１は、この発明の第１
実施例を示すものである。図１において、２は歯科医が
使用する麻酔用の自動注射器である。この自動注射器２
は、本体ケース４とカートリッジカバー６と針ホルダ８
とエンドケース１０とを備えている。

【００１０】本体ケース４は、円筒形状に形成され、先
端側で径方向内側に指向して本体側挿通孔１２を形成す
る本体側段差壁部１４と、この本体側段差壁部１４の先
端面に連設し且つ軸方向に指向して外周面に本体先端側
ねじ部１６が形成された本体先端側連結部１８とを有す
るとともに、後端側で内周面に本体後端側ねじ部２０が
形成された本体後端側連結部２２とこの本体後端側連結
部２２の内側で係止片用保持溝２４とを有する。この係
止片用保持溝２４には、径方向内側に指向する係止片２
６が保持される。

【００１１】カートリッジカバー６は、後端側で本体先
端側連結部１８の本体先端側ねじ部１６に螺着するカバ
ー後端側ねじ部２８が内周面に形成されて拡張した空間
３０を形成したカバー後端側連結部３２と、先端側で径
方向内側に指向してカバー側針挿通孔３４を形成するカ
バー側段差壁部３６と、このカバー側段差壁部３６の先
端面に連設し且つ軸方向に指向して外周面にカバー先端
側ねじ部３８が形成されたカバー先端側連結部４０とを
有する。

【００１２】針ホルダ８は、カバー先端側連結部４０の
カバー先端側ねじ部３８に螺着するホルダ側ねじ部４２
が形成されたホルダ側連結部４４と、シール部材用穴４
６と、ホルダ側針挿通孔４８が形成された針保持部５０
とを有する。シール部材用穴４６には、カバー先端側連
結部３８とのシールを果たすシール部材５２が収容して
設けられている。このシール部材５２には、シール側針
挿通孔５４が形成されている。

【００１３】エンドケース１０は、本体後端側連結部２
２の本体後端側ねじ部２０に螺着するように外周面にエ
ンド側ねじ部５６が形成されたエンド側連結部５８と、
内側にコード収容用穴６０とコード用挿通孔６２とを有
する。

【００１４】カートリッジカバー６内には、薬液が封入
されたカートリッジ６４が収容される。このカートリッ
ジ６４は、シリンジ部６６と、このシリンジ部６６の先
端側の密封部材６８とを有している。シリンジ部６６の
後端側には、シリンジ部６６内で摺動可能なピストン７
０が設けられている。このピストン７０には、外周面の
リング溝７２にシリンジ部６６の内周面に接してシール
をするＯリング７４が取り付けられている。

【００１５】カバー側針挿通孔３４とホルダ側針挿通孔
４８とシール側針挿通孔５４とには、針７６が挿通され
ている。この針７６の後端側は、シリンダ部６６内に突
出するように密封部材６８に突き刺されている。

【００１６】本体ケース４内には、図１に示す如く、複
数の、例えば、４つの第１〜４駆動構成体７８−１〜７
８−４と、これら第１〜４駆動構成体７８−１〜７８−
４に対応した第１〜４駆動子８０−１〜８０−４と、こ
れら第１〜４駆動子８０−１〜８０−４に接する移動部
材８２と、この移動部材８２を押圧する弾性部材である
ばね材８４とが設けられる。

【００１７】駆動構成体７８は、図６に示す如く、電圧
が印加されると伸縮する少なくとも一つの圧電素子８６
とこの圧電素子８６の一側面に設けられた基部材８８と
圧電素子８６の他側面に設けられた電極９０とからな
り、圧電素子８６に電圧としての交流電圧が印加される
と、つまり、圧電素子８６に印加する電圧のタイミング
を制御すると、図７、８に示す如く、歪曲動作して移動
部材８２を前後移動させるものである。

【００１８】図２（ａ）に示す如く、圧電素子８６は、
分極処理されたものであり、例えば、３つの第１〜３圧
電素子８６Ａ〜８６Ｃからなり、交流電圧が印加される
と、連続的に伸縮するものである。基部材８８は、弾性
変形する一つの金属部材で、第１〜３圧電素子８６Ａ〜
８６Ｃに対応した第１〜３基部材８８Ａ〜８８Ｃからな
り、この材質として、例えば、アルミニウムや銅等の金
属であるが、耐摩耗性と振動の温度特性の点で燐青銅が
ステータの弾性体の素材として適している。この燐青銅
は、スズ青銅に少量のリンを添加した合金であり、Ｃｕ
９２、Ｓｎ８％に約０．２％のリンを加えたものとし
て、代表的なものにばね材料がある。電極９０は、第１
〜３基部材８８Ａ〜８８Ｃに対応した第１〜３電極９０
Ａ〜９０Ｃからなる。

【００１９】駆動子８０は、駆動構成体７８の歪曲動作
を直線的な動作に変換するものであり、一側が中央の第
２基部材８８Ｂの外面の略中央部位に設けられている。

【００２０】移動部材８２は、耐摩耗性を有する部材か
らなり、駆動子８０を第２基部材８８Ｂに押圧するよう
にばね材８４によって付勢されて駆動子８０の他側に接
するとともに、駆動子８０の動作によって直線的に移動
してピストン７０を押圧移動させるものである。この移
動部材８２は、図３に示す如く、中実状の部材からな
り、駆動子８０の他側を接しさせる平面部８２Ａを有し
ている。

【００２１】ばね材８４は、波形状に形成され、先端側
が本体側段差壁部１４に接するとともに他端側が係止片
２６に係止して保持され、移動部材８２を駆動子８０に
押圧するように、ケース本体４の内面と移動部材８２の
外周面とに接している。

【００２２】第１〜４圧電素子８６Ａ〜８６Ｃには、交
流電圧を供給する電圧印加回路９２（図４、５参照）が
各リード線９４によって連絡して設けられている。この
リード線９４は、コード収容用穴６０とコード用挿通孔
６２とに挿通して設けられている。

【００２３】この第１実施例における動作原理について
説明すると、図９に示す如く、定在波の特定点（Ｕｘ≠
０、Ｕｚ≠０）を利用し、同位相駆動としての超音波モ
ータの形成が可能となるものである。そして、駆動子８
０を設けることで、その駆動子８０の特定の位置での
み、駆動子８０を移動部材８２に接触させるようにする
ことで、移動部材８２を一方向に動かすことが可能とな
るものである。ここで、定在波の特定点（Ｕｘ≠０、Ｕ
ｚ≠０）とは、節（動かない点）でない点である。ま
た、図１０に示す如く、たわみ振動を用いた定在波形モ
ータにおいては、直線のたわみ振動を示し、一つの振動
モードの定在波では、一般に、表面の粒子が直線運動す
るものである。しかしながら、定在波の腹と節とを確定
し（図１０の（ａ）で示す）、また、突起の位置を決定
し（図１０の（ｂ）で示す）、そして、この突起の位置
を腹と節との間に設けると、互いに向き合っていた駆動
力の方向が一方向となるものである。このとき、この突
起の位置を選んで物体に駆動子を設けると、この駆動子
が、図１１に示すような運動をするものである。つま
り、この図１１においては、駆動子Ａの場合に、この駆
動子Ａが中線（支持体）よりも上方に存在し、また、駆
動子Ｃの場合には、この駆動子Ｃが中線よりも下方に存
在する。そして、突起の運動の力の大きさを、縦の成分
と横の成分とに分けてみると、横の成分が物体を移動さ
せる力となるものである。実際、その駆動子の運動は目
に見えないが、この物体で最大の駆動力を取り出せると
ころまで繰り返し運動し、つまり、例えば、１秒間に３
８，０００回（超音波振動）位の繰り返し運動をさせる
と、目で見てわかる速さでその駆動子を移動させること
ができるものである。

【００２４】次に、この第１実施例の作用を説明する。

【００２５】電圧印加回路９２から各駆動構成体７８の
各第１〜３圧電素子８６Ａ〜８６Ｂに交流電圧を印加す
ると、駆動構成体７８の基部材８８に定在波が発生し、
このとき、この定在波だけでは上下動を繰り返すだけ
で、波形が進行しないが（図４参照）、移動部材８２の
平面部８２Ａに接している駆動子８０が超音波振動を直
線的な動作に変換するとともに、移動部材８２がばね材
８４で駆動子８０に一定の圧力で押圧されていることか
ら、図２の（ｂ）に示す如く、移動部材８２が先端側に
移動し（図５参照）、これにより、ピストン７０が先端
側に押圧移動され、薬液が針７６の先端から出る。

【００２６】つまり、図２に示す如く、駆動子８０の位
置が腹と節の左側との間に存在するときは、移動部材８
２が左方向に移動し（図２の（ｂ）で示す）、一方、駆
動子８０が腹と節の右側との間に存在するときは、移動
部材８２が右方向に移動する（図２の（ｃ）で示す）。
しかしながら、駆動子８０は、基部材８８に固定されて
いるので、波のピークの位置をずらす必要がある。この
波のピークをずらすには、１つの駆動子８０に対して３
つ以上の圧電素子８６、この第１実施例においては、第
１〜３圧電素子８６Ａ〜８６Ｃを設ける必要があり、駆
動子８０の位置がこれら第１〜３圧電素子８６Ａ〜８６
Ｃ中の中央の第２圧電素子８６Ｂの略中央部位に設置さ
れる（図２の（ａ）で示す）。このとき、電極９０とし
て、第１〜３圧電素子８６Ａ〜８６Ｃに電圧をかけるた
めに、この第１〜３圧電素子８６Ａ〜８６Ｃに対応する
第１〜３電極９０Ａ〜９０Ｃを設ける。この電極９０に
電圧を印加すると、駆動構成体７８は、図２（ｂ）に示
すように撓む。このとき、波のピークは、駆動構成体７
８の中央の駆動子８０よりも右側に位置し、駆動子８０
が腹と節の左側に位置し、移動部材８２が左方向に移動
する。一方、電極９０に電圧を逆に印加すると、駆動構
成体７８は、図２（ｃ）に示すように撓む。このとき、
波のピークは、駆動構成体７８の中央の駆動子８０より
も左側に位置し、駆動子８０が腹と節の右側に位置し、
移動部材８２が右方向に移動して元に戻る。

【００２７】この結果、薬液を注入するための動力源と
して圧電素子８６を使用するので、モータ等の電磁力を
しないことから、コイル、磁石、電磁鋼板等の重量の大
きな部品を不要とするので、全体的に小型・軽量とな
り、従って、操作性が向上し、医師が保持するための労
力を軽減させて、医師が神経を針先に集中させて針先を
微妙にコントロールすることが容易となり、これによ
り、針先を薬液の注入状態に合わせてゆっくり進めるこ
とが可能となり、薬液を安定して注入させることがで
き、また、針先を薬液に浸潤された組織にのみまっすぐ
挿入させることができ、よって、針先に横方向からの力
が加わり、この方向にある薬液に浸潤されていない組織
を刺激することがないので、患者に痛みを伴うことがな
く、更に、手動注射器の場合と同等以上に、薬液も針先
から一定に出るので、薬液の出過ぎにより組織の破壊も
生ずることがなく、また、針先は常に薬液が噴出してい
るので、針先が神経繊維に到達しても、神経繊維が針先
から逃げていまい、神経繊維を切り裂くことがなく、痛
みが発生することがなく、患者の苦痛を軽減させること
ができる。

【００２８】また、自動注射器２は、本体ケース４とカ
ートリッジカバー６と針ホルダ８とエンドケース１０と
エンドプレート１２とがねじ結合によって連結されるの
で、分解・組立を容易とし、カートリッジ６４の入れ替
えを容易とし、また、保守点検を容易にすることができ
る。

【００２９】図１２〜１５は、この発明の第２実施例を
示すものである。

【００３０】この第２実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、図１２、１３において、１０２は
自動注射器である。この自動注射器１０２は、本体ケー
ス１０４とカートリッジカバー１０６と針ホルダ１０８
とエンドケース１１０とエンドプレート１１２とを備え
ている。

【００３１】本体ケース１０４は、円筒形状に形成さ
れ、先端側で外周面に本体先端側ねじ部１１４が形成さ
れ且つ内周面にロッドガイド取付用溝１１６が形成され
た本体先端側連結部１１８を有するとともに、後端側で
内周面に本体後端側ねじ部１２０が形成された本体後端
側連結部１２２を有する。ロッドガイド取付用溝１１６
には、ロッド側挿通孔１２４を形成したロッドガイド１
２６が取り付けられている。

【００３２】カートリッジカバー１０６は、後端側で本
体先端側連結部１１８の本体先端側ねじ部１１４に螺着
するカバー後端側ねじ部１２８が外周面に形成されて拡
張した空間１３０を形成するカバー後端側連結部１３２
と、先端側で径方向内側に指向したカバー側段差壁部１
３４と、このカバー側段差壁部１３４の先端面に連設し
且つ軸方向に指向して外周面にカバー先端側ねじ部１３
６が形成されたカバー先端側連結部１３８と、このカバ
ー先端側連結部１３８に形成されたカバー側針挿通孔１
４０とを有する。

【００３３】針ホルダ１０８は、カバー先端側連結部１
３８のカバー先端側ねじ部１３６に螺着するホルダ側ね
じ部１４２が形成されたホルダ側連結部１４４と、シー
ル部材用穴１４６と、ホルダ側針挿通孔１４８が形成さ
れた針保持部１５０とを有する。シール部材用穴１４６
には、シール部材１５２が収容して設けられている。シ
ール部材１５２には、シール側針挿通孔１５４が形成さ
れている。

【００３４】エンドケース１１０は、先端側で本体後端
側連結部１２２の本体後端側ねじ部１２０に螺着するよ
うに外周面にエンド側ねじ部１５６が形成されたエンド
側連結部１５８と、後端側でエンド側段差壁部１６０に
よって拡張して形成された構成体収容壁部１６２とを有
する。このエンド側段差壁部１６０と構成体収容壁部１
６２との内面には、ハウジング用挿通孔１６４を形成し
て後端側に開放したハウジング１６６が接して設けられ
ている。

【００３５】エンドプレート１１２は、平坦状に形成さ
れ、構成体収容壁部１６２の端面に取付具（図示せず）
取り付けられるものである。

【００３６】カートリッジカバー１０６内には、薬液が
封入されたカートリッジ１６８が収容される。このカー
トリッジ１６８は、シリンジ部１７０と、このシリンジ
部１７０の先端側の密封部材１７２とを有している。シ
リンジ部１７２の後端側には、シリンジ部１７０内で摺
動可能なピストン１７４が設けられている。このピスト
ン１７４には、外周面のリング溝１７６にシリンジ部１
７２の内周面に接してシールをするＯリング１７８が取
り付けられている。

【００３７】カバー側針挿通孔１４０とホルダ側針挿通
孔１４８とシール側針挿通孔１５４とには、針１８０が
挿通されている。この針１８０の後端側は、シリンジ部
１７０内に突出するように密封部材１７２に突き刺され
ている。

【００３８】エンドケース１１０内には、駆動構成体１
８２と移動部材１８４と弾性部材であるばね材１８６と
が設けられる。

【００３９】駆動構成体１８２は、リング状の基部材１
８８と、この基部材１８８の円周方向に配置されて電圧
が印加されると伸縮する少なくとも一の圧電素子１９０
と、この圧電素子１９０に設けられた電極１９２とから
なって圧電素子１９０に電圧が印加されると、つまり、
圧電素子１９０に印加する電圧のタイミングを制御する
と、歪曲動作するものである。基部材１８８は、リング
状で、弾性体で、中央部位１９４と周縁部位１９６とか
らなり、中央部位１９４に形成した基部材側取付孔１９
８とエンドプレート１１２に形成したプレート側取付孔
２００とに取付ボルト等の取付具（図示せず）でエンド
プレート１１２に取り付けられるものである。圧電素子
１９０は、例えば、圧電セラミックスからなり、基部材
１８８の後面側の周縁部位１９６に円周方向等間隔に複
数設けられる。電極１９２は、圧電素子１９０の後面に
設けられる。各圧電素子１９０には、リード線２０２が
接続されている。このリード線２０２は、エンドプレー
ト１１２に形成したリード線用孔２０４から外部に導か
れ、電圧印加回路（図示せず）に連絡している。

【００４０】回動部材１８４は、基部材１８８に対応し
てリング状に形成され、基部材１８８の周縁部位１９６
の先端側に接して設けられ、圧電素子１９０に電圧が印
加されて駆動構成体１８２が歪曲動作すると回転するも
のである。この回動部材１８４には、中央部位でハウジ
ング１６６のハウジング用挿通孔１６４に挿通してエン
ドケース１１０内に突出する移動側軸２０６が設けられ
ている。

【００４１】回動部材１８４とハウジング１６６との間
には、皿バネ形状で、回動部材１８４を基部材１８８側
に押圧するばね材１８６が移動側軸２０６に嵌装して設
けられている。ハウジング１６６は、このハウジング１
６６に形成したハウジング側取付孔２０８とエンドプレ
ート１１２に形成したプレート側固定孔２１０とに挿通
する取付ボルト等の取付具（図示せず）によってエンド
プレート１１２に固定される。

【００４２】エンドケース１１０内には、移動側軸２０
６の先端に連絡する継手機構２１２が設けられる。この
継手機構２１２は、移動側軸２０６の先端に連絡する第
１カップリング２１４とこの第１カップリング２１４に
係合した第２カップリング２１６とからなる。

【００４３】この第２カップリング２１６には、回転シ
ャフト２１８が連結される。この回転シャフト２１８
は、後端側にナット用ねじ部２２０と、このナット用ね
じ部２２０よりも先端側にフランジ部２２２と、このフ
ランジ部２２２よりも先端側に長いシャフトねじ部２２
４とが形成されている。ナット用ねじ部２２０とフラン
ジ部２２２との間には、第１、第２軸受２２６、２２８
が並設されている。この第１、第２軸受２２６、２２８
は、外周面が本体ケース１０４の内周面に形成した軸受
用溝２３０に保持されている。また、第１軸受２２６の
端面は、ナット用ねじ部２２０に螺着した内側固定ナッ
ト２３２と本体ケース１０４の内周面に形成された本体
後端側ねじ部１２０に螺着した外側固定ナット２３４に
よって保持されている。

【００４４】回転シャフト２１８のシャフトねじ部２２
４には、ロッドナット２３６が螺着して設けられてい
る。また、このロッドナット２３６には、円筒形状のロ
ッド２３８が連結される。このロッド２３８は、ロッド
ナット２３６の外周面に接するロッド拡張部２４０とシ
ャフトねじ部２２４に遊嵌するロッド連結部２４２とを
有している。ロッドナット２３６とロッド拡張部２４０
とには、外方から径方向に指向したスライドピン２４４
によって一体的に連結されている。スライドピン２４４
は、本体ケース１０４に軸方向に所定長さで形成したピ
ン用長穴２４６内で移動可能に設けられている。

【００４５】ロッド連結部２４２の先端側の内周面に形
成したロッド側ねじ部２４８には、ピストン１７４の後
端側に形成したピストン側ねじ部２５０が螺着して設け
られている。

【００４６】この第２実施例における動作原理について
説明すると、図１４に示す如く、リング型進行波モータ
において、リングの一部を示し、圧電素子を利用し、２
個の振動源を所定の間隔で配置し、一方の振動源をＡと
し、Ｃｓｉｎωｔの振動を電圧によって発生させ、他方
の振動源をＢとし、Ｃｃｏｓωｔの振動を電圧によって
発生させる。ここで、Ｃは振動の振幅であり、ωは角周
波数である。よって、この第２実施例においては、ばね
材１８６によって回動部材１８４に圧力をかけると、進
行波の波頭と接触する部分で、回動部材１８４が楕円運
動による接線力を受けて一方向に動くものである。ま
た、図１５に示す如く、２枚のリングが重なり合ってお
り、一方のリングには進行波が走っており、他方のリン
グが強い圧力で押さえられている。進行波が走っている
リングの表面の各点は、振幅が数ミクロンの楕円運動を
している。他方のリングの表面は、波動の頭と接触して
いるので、楕円運動に引きずられて回転する。ここで、
進行波を一方向にだけ伝播させるためには、２つの振動
源Ａ、Ｂが必要である。また、回動部材１８４を元に戻
す場合には、逆転させればよいが、このためには、振動
源Ａあるいは振動源Ｂの圧電素子にかける電圧の位相を
反転させればよく、つまり、図１４において、振動源Ｂ
の圧電素子の電圧操作をするときには、振動源Ｂに、−
Ｃｃｏｓωｔの振動を発生させればよいものである。

【００４７】この第２実施例の構成によれば、圧電素子
１９０に交流電圧が印加されると、駆動構成体１８２の
歪曲動作によって回動部材１８４が回転し、この回動部
材１８４の回転で継手機構２１２を介して回転シャフト
１１８が回転し、この回転シャフト１１８の回転によっ
てロッドナット２３６を介してロッド２３８が直進的に
移動し、よって、ピストン１７４を押圧移動して針１８
０の針先から薬液を出す。

【００４８】この結果、上述の第１実施例と同一の効果
を奏するとともに、回動部材１８４の回転運動をロッド
２３８に直進運動に変えてピストン１７４を押圧移動さ
せるので、さらに小型化を図り、また、動作の精度を良
くして、薬液の突出精度を向上することができる。

【００４９】なお、この発明は、上述の実施例に限定さ
れず、種々応用改変が可能であることは勿論である。

【００５０】例えば、この自動注射器を、医療用として
ではなく、例えば、流体の吐出装置として利用すること
も可能である。

【００５１】また、この発明の自動注射器を、２液混合
型のエポキシ樹脂のような歯科用材料の射出する治療用
器具や、１液型の歯科用材料の射出する治療用器具とし
て、利用することができるものである。２液混合型のエ
ポキシ樹脂のような歯科用材料としては、例えば、付加
重合型シリコーン印象材等があり、また、１液型の歯科
用材料としては、義歯床の機能辺縁封鎖材等がある。

【００５２】

【発明の効果】以上詳細な説明から明らかなようにこの
発明によれば、第１に、電圧が印加されると伸縮する少
なくとも一の圧電素子とこの圧電素子の一側に設けられ
た基部材と圧電素子の他側に設けられた電極とからなっ
て圧電素子に電圧が印加されると歪曲動作する駆動構成
体を設け、この駆動構成体の歪曲動作を直線的な動作に
変換する駆動子の一側を基部材に設け、駆動子を基部材
に押圧するように弾性部材によって付勢されて駆動子の
他側に接するとともに駆動子の動作によって直線的に移
動してピストンを押圧移動させる移動部材を設けたり、
第２に、リング状の基部材とこの基部材の円周方向に配
置されて電圧が印加されると伸縮する少なくとも一の圧
電素子とこの圧電素子に設けられた電極とからなって圧
電素子に電圧が印加されると歪曲動作する駆動構成体を
設け、圧電素子に電圧が印加されて駆動構成体が歪曲動
作すると回転するリング状の回動部材を基部材に接して
設け、この回動部材を基部材に押圧する弾性部材を設
け、回動部材には継手機構を介して回転シャフトを連結
して設け、この回転シャフトの回転によって直線的に移
動してピストンを押圧移動させるロッドを設けたことに
より、小型・軽量化を図って操作性を向上し、医師の負
担を軽減し、針先を微妙なコントロールを可能とし、患
者の苦痛も軽減させ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動注射器の断面図である。

【図２】（ａ）は動作前を説明する図である。（ｂ）は
動作中を説明する図である。（ｃ）は戻り中を説明す
る図である。

【図３】移動部材の拡大断面図である。

【図４】駆動構成体の歪曲動作状態の断面図である。

【図５】駆動構成体の歪曲動作による移動部材の移動状
態の断面図である。

【図６】駆動構成体の構成図である。

【図７】駆動構成体の一側へ曲がった状態の断面図であ
る。

【図８】駆動構成体の他側へ曲がった状態の断面図であ
る。

【図９】第１実施例の動作原理の説明において定在波の
特定点を説明する図である。

【図１０】第１実施例の動作原理の説明において定在波
型モータの動きを説明する図である。

【図１１】第１実施例の動作原理の説明において移動部
材及び駆動子の動きを説明する図である。

【図１２】第２実施例における自動注射器の断面図であ
る。

【図１３】第２実施例における自動注射器の各部品の概
略構成図である。

【図１４】第２実施例の動作原理の説明において進行波
型モータの動きを説明する図である。

【図１５】第２実施例の動作原理の説明においてリング
型進行波モータの動きを説明する図である。

【符号の説明】

２自動注射器４本体ケース６４カートリッジ７０ピストン７８駆動構成体８０駆動子８２移動部材８４ばね材８６圧電素子８８基部材９０電極９２電圧印加回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐野敬隆東京都墨田区江東橋１−３−６株式会社吉田製作所内 (72)発明者染谷知恵子東京都墨田区江東橋１−３−６株式会社吉田製作所内Ｆターム(参考） 4C066 AA07 AA09 BB01 CC01 DD12 EE14 FF05 HH01 HH02 HH12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】薬液が封入されるカートリッジを設け、
このカートリッジの先端側に針を設け、前記カートリッ
ジの薬液を前記針から押し出すように前記カートリッジ
の後端側で押圧移動されるピストンを設けた自動注射器
において、電圧が印加されると伸縮する少なくとも一つ
の圧電素子とこの圧電素子の一側面に設けられた基部材
と前記圧電素子の他側面に設けられた電極とからなって
前記圧電素子に電圧が印加されると歪曲動作する駆動構
成体を設け、この駆動構成体の歪曲動作を直線的な動作
に変換する駆動子の一側を前記基部材に設け、前記駆動
子を前記基部材に押圧するように弾性部材によって付勢
されて前記駆動子の他側に接するとともに前記駆動子の
動作によって直線的に移動して前記ピストンを押圧移動
させる移動部材を設けたことを特徴とする自動注射器。
【請求項２】薬液が封入されるカートリッジを設け、
このカートリッジの先端側に針を設け、前記カートリッ
ジの薬液を前記針から押し出すように前記カートリッジ
の後端側で押圧移動されるピストンを設けた自動注射器
において、リング状の基部材とこの基部材の円周方向に
配置されて電圧が印加されると伸縮する少なくとも一つ
の圧電素子とこの圧電素子に設けられた電極とからなっ
て前記圧電素子に電圧が印加されると歪曲動作する駆動
構成体を設け、前記圧電素子に電圧が印加されて前記駆
動構成体が歪曲動作すると回転するリング状の回動部材
を前記基部材に接して設け、この回動部材を前記基部材
に押圧する弾性部材を設け、前記回動部材には継手機構
を介して回転シャフトを連結して設け、この回転シャフ
トの回転によって直線的に移動して前記ピストンを押圧
移動させるロッドを設けたことを特徴とする自動注射
器。