JP2002528182A - 自動注射装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えた、または注射針用に設けられた
正面開口部と、任意でプランジャが接続した、容器の内容物を交換するために前
記胴部に挿入される少なくとも1つの可動後部ピストンとを有し、前記自動注射
装置が、a)ハウジング、b)容器を受容するべく配置され、前記ハウジングに
関連して、後部の針被覆位置と前部の針露出位置の間において容器の軸方向に可
動に配置された容器キャリヤ、c)少なくとも貫通頭部と貫通駆動を備えた自動
貫通機構であって、前記貫通頭部が前記胴部またはキャリヤを前進方向へ移動す
るべく配置されており、前記貫通駆動が前記ハウジングと前記貫通ヘッド間に力
を付加するべく動作可能である、自動貫通機構、d)少なくとも1つの注射頭部
と注射駆動とを備えた自動注射機構であって、前記注射頭部が前記ピストンまた
はプランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注射駆動が前記ハ
ウジングまたはキャリヤと前記注射頭部の間に力を付加するべく動作可能である
、自動注射機構、e)任意に、前記ハウジングと前記胴部またはキャリヤの間に
、これを後進させるべく力を付加するための自動戻り機構、及びf)少なくとも
、前記自動貫通機構用の解除可能な貫通ロックと前記自動注射機構用の解除可能
な注射ロックとを備えた、少なくとも前記自動貫通および自動注射機構の動作を
順序付けするための制御システムをさらに有する。
また、動作状況に全く関係なく適切な注射結果が得られるように設計されている
。自動注射装置は一般に、病院以外の環境で、緊急時において、訓練を受けてい
ないアシスタントのような非専門医療関係者や患者自身によって使用される。こ
の操作者のグループには、病人、障害者、年配者、子供を含んでよい。自動注射
装置は、例えば押圧されたバネからの発せられ蓄積されたエネルギーがトリガに
よって解放され、シリンジピストンまたはプランジャ上に機能することにより、
シリンジ内容物を排出する、自動注射段階を少なくとも1つ提供する。多くの場
合、自動注射装置は、時に苦痛である針の皮膚への挿入から患者を解放し、自動
注射装置を一度皮膚にあてれば常に適切な貫通深度が得られる自動貫通段階も提
供する。この自動貫通段階では、蓄積されたエネルギーにより、シリンジが、針
が隠れた状態の後部位置から針が少なくとも部分的に露出した状態の前部位置へ
と前進される。例えば構造が単純な装置を使用する場合や、針を挿入する深さに
かけて薬剤を分配するべく注射する特定の目的がある場合などには、自動貫通お
よび自動注射を同時に実行することもできる。通常は、目的の箇所に針が到達す
るか、その付近に届くまで注射を抑制することが望ましい。しかし、従来の注射
装置には、順序付けに際して通常は流体排出流れ抵抗よりも低い針貫通抵抗の方
に頼った、シリンジピストンまたはプランジャに働く単一力システムで両目的の
ためにこの専門技術を達成しようとしたものがいくつかある。しかし、衝撃、前
進慣性、摩擦のために貫通動作中の漏出を少しも防止できず、とりわけ、貫通動
作が阻止または妨害された場合、薬剤が皮膚上または不適切な深さにおいて排出
され、注射が失敗してしまう。従って、より向上した注射装置は、単式または双
式駆動システムによって貫通力をシリンジ胴部に直接または間接的に付加する。
この駆動システムは、ほとんどの貫通段階において注射力の付加を停止し、適切
な貫通が成された後にのみ注射力を有効にする何らかの制御機構を必要とする。
自動注射装置はさらに自動針引込み段階を設けることができる。この自動針引込
み段階では、使用者を引き戻し作業およびその危険から解放するために、通常は
貫通動作中に弱い戻りカウンタバネに蓄積された蓄積エネルギーが注射完了後に
シリンジを自動注射装置へと押し戻すべく働くことで、使用者に連続動作の終了
を知らせ、また、不注意による使用後の針の穿刺を防止する。ここでも、この機
能に、ピストンまたはプランジャのある特定の前端部において貫通力と注射力を
シリンジから分離して戻りバネを動作可能に解放することにより、注射終了後の
みに戻りバネの動作を可能にする制御機能が必要であってもよい。
見合うようにするために、単一のシリンジタイプ、または、単一の専用シリンジ
タイプの容器と共に使用するように設計されており、注射装置が上述の向上した
特徴を備えている場合には、このような要求がさらに顕著になる。さらに、様々
なシリンジの大きさ、充填度合い、薬剤の粘性、エージング特性、温度条件、針
および流体特性において動作できる自動注射装置が必要である。幅広い範囲の薬
剤を製造する業者は、多種の容器タイプおよび容量に有効な装置が必要である。
ある特定の低コストの準備では、独特な装置またはそれ専用のシリンジ容器の開
発を支持することができず、また、市販の安価な、選択された1回毎の最小サイ
ズの標準タイプシリンジを使用する必要があるかもしれない。数種類の薬を処方
されている患者にとっては、複数の装置を1つの万能な装置で代用することがで
きれば有益である。注射装置の製造業者は、様々な容器に適応可能な自動注射装
置であれば市場がさらに拡大することがわかるであろう。
で、横方向にほとんど逸脱することなく様々な容器の動作を受容できるだけでな
く、注射装置全部と注射装置機構の両方に関連した適切な開始および終了位置を
確実に得るためのシリンジシートまたはキャリヤが必要である。長さまたは充填
度合いの違いは貫通および注射の開始位置の違いを意味しており、この場合、開
始位置の調整が可能な複雑な装置が必要になるか、または最悪の場合、強く、破
壊的な衝撃力の発生あるいは注射による痛みを伴った機構のデッドランが必要に
なる。力の必要性は非常に変化しやすい。例えば直径の違いは、たとえ水流圧に
が同様でもピストン断面の差、また、ピストンと壁の摩擦の差によって生じる注
射力の違いを表す。シリンジ開口における抵抗や妨害、針の長さまたは直径、受
容する組織の差、あるいは、直径が一定であっても、製造時における公差や、ピ
ストンと壁の接触面において潤滑剤が段々と枯渇してゆくことで摩擦が増加した
結果生じる疲労によって起こるピストンと壁の摩擦のような流体特性の差によっ
て、さらに幅広い力の必要性が生じる。正確量における特定値または高価な薬剤
である容器の内容物を完全に排出するために、ピストンのボトミングアウトにお
けるさらなる力の増加が望ましい。自動注射装置駆動システムを、組合わせた上
述の全要素に必要である最も強い力に適合させる場合には、それほど要求の高く
ない組合わせに対しても過度に強度になってしまい、その上、全体が大きく、不
格好になってしまう。この力を貫通段階に適用した場合、振動、震え、反動およ
び跳ね返り効果によって、小さく弱いガラス容器を破損または破壊したり、安全
な貫通を妨害してしまう可能性がある。極圧を注射段階に適用した場合、容器自
体の破損、ピストンの変形を生じたり、または前部シーリングまたは取付けた部
品を吹飛ばす可能性があり、さらに、受容組織に痛みを生じたり、アザになる可
能性が高い。上述したように、強い力を、実質的な機構デッドランからの慣性効
果と組合わせた場合には、これらの問題は拡大する。一方で、自動注射装置に各
容器タイプの必要性に合わせて力を調整する手段を設けた場合にはこれらの問題
は減少するが、そのかわりに、装置がさらに複雑化し、使用者が行うべき調整段
階が増えることが予想され、これにより、自動注射装置を使用する理由である基
本的な簡素性、安全性、迅速性が失われてしまう。最終的に、容器は、有効およ
び無効状態を切替えるために異なる場所および状態を必要とするため、様々な容
器のタイプ、大きさ、公差により、自動注射装段階を順序付けするという厳しい
要求が制御機構に課せられる。
米国特許第4,652,260号、第4,838,857号、第4,976,6
96号、第5,034,004号、第5,545,140号において例証されて
いるように、一般に病院設備の遅速を管理するための、大きさが異なるシリンジ
に明らかに使用可能な注入ポンプが知られており、これらは全て、速度制御が簡
単に行える電気モータ手段による注射に関連している。水圧速度制御下で機械駆
動手段を使用した同様の注入ポンプが、米国特許第3,474,787号、第3
,605,745号、第4,430,079号、第4,437,859号、WO
88/10129、英国特許第1,026,593号より公知であり、また、機
械速度制御下におけるものが米国特許第3,279,653号、第3,886,
938号より公知である。しかし、これらの参照文献は、サイズの異なるシリン
ジへの適用について何も示唆していない。全ての注入ポンプシステムに共通して
いる点は、貫通段階、自動貫通段階、または任意の針戻り段階を採用していない
ことである。従って、これらは本件に関する、またはこのような段階の順序付け
に関する解決方法を何も提供していない。さらに、関係する遅速および流体圧に
よって生じる、また、手動または機械的に駆動頭部をシリンジプランジャに対し
て注意深く配置することによる注入手順開始の一般的な動作のために生じる、上
述した力の問題に関してもやはり何の解決方法も提示していない。警告信号の送
信後に自動的または手動で注入手順を簡単に停止できるように、過剰圧力は非常
にゆっくりと発生する。
ーク特許第3,914,81号に例証されているように、衝撃遅延バネや弾性ガ
スケット等形状の機械ダンパを設けることにより、過剰な力に対処する試みを提
案している。これらの提案は、様々なシリンジを許容する目的でなされたもので
はないため、上述の要求を完全に満たすものではなく、また、これらの接続にお
いて劇的に拡大した力の要求にとっては不十分である。さらに、これ以外の問題
も未解決のまま残されている。
の異なるシリンジ小組立品と共に使用可能な自動注射装置を開示している。しか
し、一般的な特性の解決方法は提示されていない。各タイプに、適合する医療用
モジュールを設ける必要があり、また、共通キャリヤ内で大きさの異なるシリン
ジを使用する問題について示されておらず、異なる量の薬剤を排出するためには
、モジュール内に特別な停止面装置を装備しなければならない。さらに、シャフ
トではなくシリンジ胴部に付加される自動貫通力に関連した装置や、自動針戻り
についても何の解決方法も提供されていない。上述した装置では、強力で変化す
る注射力に伴う問題を扱うことは不可能である。
題を扱うべく向上した能力を備えた自動注射装置の設計の必要性が依然残る。
することである。さらに詳細な目的は、上述した容器の多様性に対応するべく採
用された自動注射装置を提供することである。別の目的は、幅広い注射力の要求
において機能の実行が可能な自動注射装置を提供することである。さらなる目的
は、注射速度が制御された自動注射装置を提供することである。さらに別の目的
は、自動貫通および自動戻り機能と適合する自動注射装置を提供することである
。また別の目的は、ピストンではなく容器胴部に付加した自動貫通力と適合する
自動注射装置を提供することである。さらなる目的は、一般的な制御機能で、動
作段階に順序を付けることが可能な自動注射装置を提供することである。さらに
別の目的は、装填、後退、トリガリング以外に使用者の動作を必要としない自動
注射装置を提供することである。
ができる。
ャリヤを設けることにより、使用者が挿入物の交換やその他の適応動作を行う必
要なく、本装置を多様な容器に使用することが可能になる。胴部後端から異なる
長さでのびるプランジャを備えたシリンジタイプの容器の場合には特に、長さの
違いにより充填度合いも異なってくる。容器を、全容器の共通初期位置がハウジ
ングに面するように、装置のハウジング内に集中するようにキャリヤが設計され
ている場合、やはり使用者が適応動作行う必要なく、定義された貫通動作が共通
の貫通ストローク長で達成され、装置内において自動貫通および自動戻り特徴が
促進される。さらに説明する本発明の意味において、ダンパを設置することで、
任意の容器の後端位置決めの応用形に関係なく、標準開始位置でも共通の貫通お
よび注射機構を使用することができる。ダンパは、破壊的なエネルギーを吸収す
るべく働き、装置への幅広い力のレパートリーを許容するべく機能しながらさら
に、制御および統合された運搬値を提供するように設計することができる。与え
られた柔軟性により、これらの特徴を、導入部分で説明した全ての基本的な自動
注射装置のデザインとの適合性の高いものにし、また、特に、貫通段階における
感度の高い容器胴部への力の付加が可能になる。共通の開始位置により、自動貫
通および自動注射段階の順序付けが容易になり、また、上述したように、共通の
ピストン端部点により、または、ダンピングされた駆動の特性によって可能にな
った、場所ではなく力に依存する解放条件を利用することにより、自動戻り段階
の解放が容易になる。
る」、「具備している」、「有する」、「装備している」や、類似した用語は、
参照する要素を限定するものとして理解されるべきではなく、さらなる要素の存
在をも許容するべく理解されるべきであり、また、一体型、分割、集合型のあら
ゆる要素を網羅するものとして理解されるべきである。同様に「接続した」、「
取付けられた」、「配置された」、「付加された」、「間の」や、類似した用語
は、参照要素間の直接接触のみを網羅するものではなく、1つまたは複数の中間
要素または構造の存在を許容するものとして理解されるべきである。力と機能を
表すために使用した類似した用語についても同様である。
共通の軸を画定する前部と後部を備えた胴部、前部に配置された、広い意味で液
体である薬剤用の出口、後部に配置された少なくとも1つの可動壁を設けており
、該壁を除去することにより薬剤が出口へ向かって移動し、または出口から排出
されると言える。容器と自動注射装置の両方についての位置および方向に関する
記述、例えば「軸方向」、「前」、「後」は、上述した容器の部分を参照した上
で理解されるべきである。胴部形状および可動壁は合致しなくてはならない。胴
部の内部断面は実質的に一定で、管状の胴部の前部と後部の間には同様に一定の
胴軸を有していてもよく、また、断面が一般的な円形であるために、実質的に円
筒形の胴部であることが最も好ましい。次に、可動壁は実質的に不変形状である
ことが好ましいが、可能であれば弾性で、胴部の内部表面に本体密封的に採用さ
れ、ピストン型であることが好ましい。胴部の前端には、針、カニューレまたは
同様の貫通装置が配置されており、本発明は容器と共に使用することが好ましく
、ここで、針軸が胴部の軸と実質的に平行するか、最も好ましくは胴部と同軸で
あり、その結果、貫通および注射動作が実質的に平行する。これらの限定および
嗜好において、本発明の自動注射装置に、アンプル、カートリッジ、カルポール
(carpoules)、シリンジのような広い意味における容器を使用するこ
とができる。容器は個別のプランジャを備えている必要はなく、この場合は、自
動注射装置機構が容器ピストン上にほぼ直接作用することができる。しかし、多
くの標準装置がそう設計されており、また、機構アクセスを促進するため、多く
の場合において容器は、胴部後端から一部分が突出し、上で自動注射機構がピス
トンを移動するべく動作することができるプランジャを備えていることが好まし
い。自動注射装置は標準型の容器、例えばDINおよびISO標準規格で定義さ
れ、“Hypak”タイプのシリンジで例示されているものを使用することが好
ましい。さらに、例えば、投与前に2つまたはそれ以上の成分または前駆物質の
混合が必要な薬剤用として知られている、双数または複数チャンバの容器タイプ
も使用することができる。各成分は、既知の設計の異なる1つまたはそれ以上の
中間壁によって分離されており、これらの壁は、胴部を複数のチャンバに分割し
ながら、カートリッジ軸に沿って配置されるか、または最も一般的には軸に沿っ
て積層関係において配置される。成分の統合は、中間壁に設けた弁構造を破壊、
貫通、開口することによって行う。別の既知のデザインでは、1つまたは複数の
中間壁がプランジャ型のものであり、プランジャを、内壁に1つまたは複数の拡
張部分または連続した外周溝を設けたバイパス部分へ移動し、後部可動壁を除去
する際に、後部チャンバ内容物の前部チャンバへのバイフロー(by−flow
)を許容する方法で着地させることによってチャンバ間の流体連絡が行われる。
チャンバ内には気体、液体、固体を入れることができる。一般に、少なくとも1
種類の液体が入っている。薬学用途で最も一般的なのは、2つのチャンバを備え
、一方に液体、他方に固体が入っており、両方を混合する最中に固体が熔融、溶
解するものである。これらのタイプの容器では、容器を自動注射装置に設置した
際に混合または溶解段階が既に実行されることが好ましい。
位置および方向を記述するための参照の要点として理解されるべきハウジングを
備えている。しかし、ハウジングはさらに、少なくとも装置の機構を実際に包囲
し、主に使用者がアクセスする部分、例えばアーミング、トリガリング、後退制
御といった部分を露出した状態で残すことが好ましい。容器を、露出された状態
になる方法でハウジングに取付けることができるが、ハウジングによって容器が
包囲することが好ましく、また、貫通を開始するまで針も包囲されていることが
好ましい。容器の交換は、例えば、ねじ切りした、あるいは蝶番で取付けた部品
のようなあらゆる従来の分離または開口可能装置を用いて簡単に行うことができ
るが、自動注射装置前部の側部に、カートリッジを容器の軸に対して放射状に移
動し横方向に挿入できる開口可能な閉鎖部を設ける配置が好ましく、有益である
。
定義された関係でこれを保持する2つの目的を持ち、また、貫通を行うために後
部位置と前部位置の間でハウジングに関連して軸方向に可動である容器キャリヤ
を備えており、両位置間における移動が貫通に用いられる。両位置間の移動距離
は、少なくとも所望の貫通深度に対応するべきであり、また、貫通前の、針がハ
ウジング内に隠れている時には、針の先端を露出するべく内部移動するためにこ
の距離が必要である。キャリヤは、幅および/または長さが異なる、好ましくは
これ以外に前述した点においても異なる、少なくとも2つ、好ましくは複数の容
器タイプを収容できなくてはならない。つまり、キャリヤは、独立した挿入装置
またはその他の補助装置を設けなくとも、解除可能な固定と、その軸方向への移
動を許容する特徴を持っていなければならない。これは、例えば、軸方向に一定
なV字型の形状であることにより異なる幅を受容できる溝形をした少なくとも1
つの硬質面に対して、容器を半径方向に押圧するべく配置された、少なくとも1
つの柔軟性部材または付勢されたバネ部材を使用することで達成される。さらに
、容器はキャリヤ内で、少なくとも前方への動作に対抗して、例えば停止面を用
いて軸方向に固定されていることが好ましく、また、これにより、全ての容器タ
イプが、例えば容器後端フィンガーグリップの後で同様に保持されることが好ま
しい。しかし、利点を際立たせて、胴部前端の前で停止されることが好ましい。
らに、以下に説明する自動戻り機構を備えていることが好ましい。これらの機構
は、導入部で説明した従来タイプのあらゆる機構であってよいが、所与の理由の
ため、ピストンやプランジャにではなく、胴部または容器キャリヤに貫通力を付
加するタイプであることが好ましい。自動注射機構は少なくとも、貫通段階にお
いて胴部またはキャリヤと接触するべく、また、注射段階でも接触が保持される
ように配置された貫通頭部と、ハウジングと貫通頭部の間に力を付加することが
可能な貫通駆動とを備えている。貫通頭部の構造は大型であっても、自動注射機
構または制御システムにアクセスできる集合体であってもよい。同様に、自動注
射機構も、注射段階において容器ピストンまたはプランジャと接触するように配
置された注射頭部と、ハウジングと注射頭部の間、貫通頭部と注射頭部の間、ま
たはキャリヤと注射頭部の間に力を付加することができる注射駆動とを少なくと
も備えている。本明細書中では、貫通頭部と注射頭部の相違は、貫通頭部と注射
頭部の両方として機能する共通頭部を排除するべきではなく、この場合、共通頭
部はまず胴部やキャリヤに作用し、次に、ピストンやプランジャに作用するべき
である。しかし、多くの構造の中でも、それぞれの目的への適合と、全ての容器
タイプの正確な位置付けを促進する、少なくとも部分的に異なった頭部構造を使
用することが好ましい。本発明によれば、単一または双頭部の応用形として共通
駆動を用いることができ、これにより、装置の構造を最も単純にすることができ
る。異なった駆動を使用することが好ましいが、この場合、貫通駆動は注射駆動
よりも実質的に弱いことがこのましく、これは、通常、貫通によって抵抗が生じ
ることがほとんどなく、比較的大きな貫通ストロークの最中に、強い注射駆動を
維持しながら、前述の振動および跳ね返り効果を防止することができるためであ
る。
保持するために配置された解除可能な貫通ロックと、注射頭部をハウジングか、
または、好ましくは貫通頭部あるいはキャリヤに対して保持するための解除可能
な注射ロックとを備えている。注射頭部をハウジングに対して保持する場合には
、完全に独立した注射の開始が可能であり、また、貫通頭部あるいはキャリヤに
対して保持する場合には、貫通時に前進するべく、注射頭部と、好ましくは注射
駆動を含む部品を集合化することが可能であり、これにより、注射駆動を、貫通
頭部が感知した容器の後端に採用しながら、そのデッドランを防止することがで
きる。ロックは、頭部を所定の後部後退位置に保持するために設けられており、
外部アクセス可能なハンドルまたは同様の制御によって、頭部をこの位置へ移動
することが可能である。後退位置には、貫通頭部と胴部またはキャリヤ間、注射
頭部とピストンまたはプランジャの間にそれぞれ空間が設けられることが好まし
く、それにより、異なる長さや充填程度の貫通頭部が可能になる。注射頭部が貫
通頭部に対してロックされた場合にも、貫通ストローク後と注射前に、注射頭部
とピストンまたはプランジャの間に同様に空間が残ることが好ましい。制御シス
テムも、貫通ロックを解除するべく機能する外部可能な手動トリガ装置を備えて
いることが好ましい。特に、以降に説明する速度制御によって注射ストロークが
遅延した場合には、注射ロックの解除を貫通ロックと同時に行うことができるが
、貫通ストロークの端部またはその付近において、貫通ストロークの端部で貫通
頭部が感知した増加した力を用いて解除を行うことがより安全でありまた好まし
く、これにより、どんな容器を用いる場合にも最も適切な解除が得られ、また、
ハウジングの特定の点で解除を行えば、全体的に最も単純な解決法が得られる。
前述したように注射頭部と貫通頭部またはキャリヤの間で、解除可能な注射ロッ
クが直接または間接的に接続する場合、貫通のための所定の軸方向注射可能位置
において注射ロックを解除する構造をハウジング上に設けることによりこれを達
成することができる。これは、貫通および注射の目的で分離可能な駆動を使用し
た場合、また、単一駆動が注射頭部上に作用するのであれば単一駆動を使用した
場合の両方において可能である。
部またはキャリヤの間に力を付加するための戻り駆動装置を具備した自動戻り機
構をさらに備えることが好ましい。これは、カウンタバネなどによって戻り駆動
力に後方向への一定の付勢を供給させる本質的に従来の方法で、貫通力による力
よりも弱い戻り駆動力を用いて行うことができる。制御システムは、容器が自由
に後方移動できるように、容器とキャリヤを自動注射力および自動貫通力から解
放するための自動戻り可能機構を設けていてもよい。貫通および注射機構は、例
えば、横方向に移動されるか、または容器後部を受容するための溝を設けること
により、障害のない戻りを可能にしなければならない。自動戻り可能機構の最も
単純な構造は、容器前部に関連した所定の軸位置を備えた、解放を可能にするべ
く配置された解放構造を設けていてもよい。あるいは、また好ましくは、自動戻
り可能機構は、容器の種類に全く関係なく、容器の内容物を完全に排出して空に
するべく、ピストンが容器底端部に到達してそこで停止することにより生じた力
の増加に反応するように設計されていてもよい。ある実施形態において、これは
、自動注射機構が注射コンベヤを備え、注射駆動が注射頭部と注射コンベヤ間で
機能し、注射頭部が注射コンベヤを介して貫通頭部と接続され、注射コンベヤが
貫通頭部に関連して軸方向に可動であり、注射駆動の力よりも弱い対抗力が注射
コンベヤと貫通頭部間に配され、自動戻り可能機構が、注射コンベヤと貫通頭部
間の相対動作に作用する機構を解放することにより達成される。任意で、力に基
づいた解放は、注射完了の直前のみに可能であり、例えば流れ遮断や容器の不調
で生じた異常な力の増加によって起動されたのではない注射頭部の移動中の主要
部分においては不可能である。
いったあらゆる従来の形態で蓄積されたエネルギーを使用することができ、該機
械的形態は、バネのような弾性部材の形態であることが好ましい。蓄積されたエ
ネルギーは、関連する従来の運搬手段、例えば電気モータ、ソレノイド、水圧や
空気圧による電子機械的な手段を介して力へと伝搬することができる。
仕事、すなわちフォースタイムウェイ(force times way)、エ
ネルギーフォーム(energy forms)を吸収することが可能である。
ダンパは、ゴムや機械バネといったエラストマ材料のような、この目的に適した
公知の構成要素を用いることで、エネルギーを弾性形態において主に逆方向に吸
収することができる。特定の目的のためには、非弾性タイプのダンパ、つまり主
に不可逆にエネルギーを吸収するダンパを使用することが好ましく、また、熱の
発生により、使用したいずれの材料の永久的に変形するが、繰返し使用するため
に、部品を交換する最中に流体規制、または剪断面間を通過し、流体、気体、ま
た好ましくは液体を内容できる粘性ダンパが配置されている。粘性ダンパまたは
ダッシュポットは公知の構成要素であるため、例えば、ピストン内またはその周
囲の狭窄部または制御された短絡部を流体が通過するピストン/シリンダタイプ
で例証されるような軸型、あるいは、剪断力の発生下において液体内で回転する
渦巻きポンプで例証されるような回転型といった様々な形態をとることができる
。上述したダンパのいくつか、例えば弾性的、非弾性的に変形可能な材料はエネ
ルギーを2つ以上の方向において吸収することが可能であるが、本発明の目的に
は、ダンパが1方向においてエネルギーを吸収することが適切である。例えば、
ダンパの空間保護再位置付けを許容するべく、また、レバー装置を改良する力を
許容するべく、自動注射装置内の線形動作を回転粘性ダンパ内の円形動作に変換
するために運搬はやはり必要である。一般に、最も単純な全体レイアウトを得る
ためには、ダンパを、ダンピングする線形動作と平行して配置することが好まし
い。例えばダンパの解除可能な接続を設けることにより、または、片道弁の原理
に従った流体規制を行うことにより、粘性ダンパを、注射または貫通方向の1方
向においてのみに活性化するが、例えば、従来の方法で実施できる妨害されない
後退または装置を許容するための逆方向においては活性化されないように配置で
きることが好ましい。
、この目的のために、ダンパは、自動貫通駆動が供給する力よりも弱いが、自動
戻り機構がある場合には、これが供給する力よりも強い圧力を生じなければなら
ない。例えば自動戻り機構内の戻りカウンタバネはダンパとして機能するが、現
在の目的のためには、ダンパは機構から分離され、追加されるものである。ダン
パは、自動貫通頭部と容器胴部またはキャリヤ間の衝撃力においてエネルギーを
吸収するべく配置されていることが好ましいが、この衝撃力は、容器/キャリヤ
集合体が停止した際、また、貫通動作の開始時において貫通頭部が胴部またはキ
ャリヤと衝突した際に、貫通動作の前端において発生する。ダンパは、胴部また
はキャリヤに、またはその上に配置することができるが、自動貫通機構内の、ハ
ウジングと貫通頭部前部の間の任意の場所にダンパを内臓することが好ましい。
全体を簡略化するために、貫通頭部を全体的または部分的に弾性にすることがで
きるが、頭部を少なくとも2つの部分に細分化し、最良に制御するために、その
間にダンパを配置することが好ましい。例えば自動注射段階の解除といった貫通
動作の完了を確認するために、ダンパが発生した動作を利用することがさらに好
ましい。一般に針貫通は、痛みの感知を制限するように迅速に行うことが好まし
く、針貫通動作を長引かせても特に利点はない。従って、ダンパを、貫通動作の
一部分、好ましくは小さな部分のみにかけて、また好ましくは該動作の最終部分
にかけて活性化するように配置することが好ましく、さらに、該動作の開始部分
にかけて活性化するようにし、残りの部分は不活性のままになるように配置する
こともできる。通常、針貫通に必要な力は非常に小さく、さらに、シリンジのタ
イプには関係ないため、ダンピングの必要性は低く、自動貫通機構の力を貫通目
的のみで付加することができる場合、つまり、駆動が自動注射機構駆動システム
から独立している場合には、完全に省略することもできる。
ことが最も好ましく、この目的のために、ダンパは、自動注射駆動が生じる力よ
りも弱い圧力下に屈しなければならない。ここでは、ダンパは、自動貫通段階に
ついて上述したような目的を防止する同様の襲撃を有することができ、例えば、
一般に、ピストンまたはプランジャへの注射頭部衝撃段階において、動作の関連
する部分においてのみ活性化するといった同様の説明が当てはまる。しかしなが
ら、導入部で説明したように、自動注射の最中には、幅広い範囲の力を、一定に
維持された移動速度と共に、自動注射段階に使用可能にするべく注射動作速度お
よび力を制御する目的で、ダンパが追加的または代替的に設けられることが好ま
しい。一般的な注射時間は0.5〜30秒であり、1〜10秒であることが好ま
しい。従って、ダンピングは、自動注射動作の大部分において、好ましくは注射
ストロークの実質的に全体にかけて、また好ましくは注射頭部がプランジャまた
はピストンと接触する前に活性化しなくてはならず、後者はさらに、衝撃および
デッドランの問題を減少させ、サイズの異なる容器の使用を許容するべく機能す
る。ダンパは、やはり要求の少ない状況において容器が許容可能なレベルである
と感知した速度と力を制限してしまうため、全ての容器設計に必要とされるほと
んどの要求力について、駆動力は十分に強く、好ましくは必要な力よりもさらに
強く選択することができ、またそう選択するべきである。駆動およびダンパの組
合わせが既にアイドル状態にある、つまり容器がない状態の、実質的に安定した
速度を 注射頭部に供給することが好ましく、また、これとほぼ同じ状態の、許
容可能な最大ピストンあるいはプランジャ速度を供給することが最も好ましい。
注射動作中に、ダンパ内の抵抗が、容器内の流体および摩擦の抵抗よりも高いこ
とがさらに好ましい。この目的のために、長いダンプ動作の許容性と、最良のダ
ンピング特性を持った既述の粘性ダンパが適切である。前述したように、ダンパ
は、実際の注射ストローク中、また、注射頭部が、注射段階のための全ての容器
タイプを考慮した共通の開始位置から開始するのに必要なさらなる初期長の間に
活性化するべきであることが好ましい。この必要性以上の追加動作、例えば、自
動貫通段階中に好ましい方法において貫通頭部と共に移動する時のような、これ
以前の自動貫通段階中に注射頭部が行う動作はダンピングする必要はない。後者
は、自動貫通頭部と自動注射頭部の間でダンパが接続しており、そのため、注射
頭部が貫通頭部に関連して移動する際のみ、通常は貫通の完了後にダンパの動作
が起こる。同様に、例えば、自動戻り段階中の任意の移動のような、注射完了後
の任意の注射頭部の移動もダンピングの必要はなく、また、ダンピングされない
ことが好ましいが、しかし、キャリヤの自動戻し中に既述の好ましい配置におい
て自動的に得られた移動は、単に頭部から解放され、やはりダンピングされない
。あらゆる場合において、好ましい接続原理は、注射機構と平行して、少なくと
も部分的にダンパを設けることであり、これにより、ダンピング動作中に、注射
頭部が動くと、ダンパ部品が必然的且つ確実に移動する。
ャリヤを解放する制御システムを必要とする自動戻り機構との共用で得ることが
できる。前述したように、解放は注射頭部、ピストン、プランジャが、胴部前端
に到到達するピストンに関連した特定の場所に到着することによって制御するこ
とができ、ここで、ダンパが、容器の注射抵抗の変化に全く関係なく、注意深い
解放を提供する。ピストンと容器前部が接触して生じた力の増加によって解放が
制御される、既述の応用形と関連してダンパを使用することが好ましい。ここで
は、ダンパは特に粘性の高いダンパであり、注射頭部が移動する際に力の増加を
完全に制御し、エネルギー消費を介して注射駆動公称力の所定の遅延を確実にす
るため、ダンパが不活性状態において停止し、前述の完全な公称力が駆動とプラ
ンジャ頭部の間に蓄積される。同様に、注射頭部の段階的な遅延において、力の
増加もこれに関連して徐々に生じる。結局、実質的な力の差は、制御システムが
、自動戻り機能を解放する際に使用することが可能になる。自動注射機構に内蔵
されたコンベヤタイプの装置にこの原理が好ましい方法で適用された場合には、
上述したように、ダンパによって供給された段階的な力の増加と実質的な力の差
は、自動戻り解放を信頼性が高く、簡素で適用可能な長いコンベヤ動作と、注射
駆動力とコンベヤ対抗力の間の顕著な力の差との不在を許容する。
パとを備えた自動注射装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示
すものである。
ンパ用に改良された自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略
図的に示している。
自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の
第3実施形態における動作の10段階を略図的に示している。
とを備えた自動注射装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示す
ものである。図1Aでは、トリガリング以前の自動注射装置の第1後退位置を示
している。図1Bは、自動貫通段階後の、針を露出位置へ移動した状態の装置を
示す。図1Cは、ピストンが容器内の中間位置に移動された、注射段階にある装
置を示す。図1Dは、装置自動戻り機構がシリンジを針隠し位置へと戻した後の
状態の装置を示す。参照符号100で示す自動注射装置は、本質的に機構部分を
包囲しているハウジング後部111と、本質的に容器部分を包囲しているハウジ
ング前部112とを具備したハウジング110を設けている。これらのハウジン
グ部は参照符号120で示す容器の挿入および交換を可能にするべく分離可能に
なっており、容器120は、胴部121、針123が取付けられた前部122、
フィンガーグリップ部124、胴部内に挿入され、上部でプランジャ126が動
作するピストン125を備えている。取外し可能な針カバー127は、主に針を
保護する。ハウジング前部112は参照符号130で示す容器キャリヤを備えて
おり、この容器キャリヤは、容器を受容するための軸方向に向かって可動なシー
ト131、直径の異なる容器の収容を可能にする柔軟挿入物132を設けている
。柔軟挿入物は、容器前部122がキャリヤに関連して前進することを抑止し、
また、少なくともキャリヤが針露出位置にある場合に、ハウジング前部上の内部
スリーブ構造113によって係合位置へと押されることを抑止するための、内方
へ傾斜した面133を設けている。ハウジング前部112の前端部とキャリヤ1
30間には、キャリヤを後方へ移動するための戻りバネ134が配置されている
。シートは、例えば針カバー127を着脱するために、ハウジング前部に設けら
れた溝を通ってキャリヤを戻りバネの付勢に対して手動で前進させるための外部
アクセス可能位置へ向かって横方向にのびるノブ135を備えている。ハウジン
グ後部111はこの装置機構のほとんどを具備している。共通駆動システムは、
貫通駆動および注射駆動の両方として機能するバネ141を備えている。バネは
ハウジング後端部と注射頭部142間で働く。注射頭部142は衝撃を減衰させ
る弾性材料から成っており、また、一般にU字型形状で2本の脚143を備え、
この2本の脚が、自動戻り段階で外方に屈曲した際に、間にプランジャ126後
部を収容するための空孔を形成しながら横方向に向かって内外に屈曲する。参照
符号150で示す貫通頭部集合体は、胴部の後端またはフィンガーグリップ部1
24と接触するべく配置された前面152と、スリーブ型シリンジプランジャ部
151内にのびる前端154を備えた後部プランジャ案内153と、シリンジプ
ランジャ151の後ろに長くのびている後端部155とを設けた前部スリーブ型
シリンジプランジャ151によって構成されている。シリンジプランジャ151
とプランジャ案内153の間の溝内には、プランジャ案内153を、シリンジプ
ランジャ151に対して後方位置に向かって付勢する圧縮ダンパバネ156が配
置されている。制御システムには、貫通頭部を後退位置に維持し、それにより注
射頭部142をその後退位置に維持することで、貫通ロックと注射ロックの両方
として機能するための外部アクセス可能な解除可能ロック(図示せず)を設ける
ことができる。制御システムはさらに、注射頭部脚143を屈曲することにより
動作の順序付けを行う構造を備えている。第1のこのような構造は、脚143を
、脚がプランジャ案内153に作用する中間位置(図1A)から、シリンジピス
トン126上に配置されるように脚が開放され、プランジャ案内153により提
供されたチャネル162による脚の押圧状態が維持される狭窄位置(図1B,図
1C)へと押圧するべく配された傾斜面161をシリンジプランジャ151の後
端に備えている。この傾斜面は、プランジャ案内が、駆動バネ141よりも弱い
ダンパバネの力に対抗しシリンジプランジャに関連して前進する際に機能する。
第2制御構造は拡張する空孔163を備えており、この空孔は、プランジャ12
6が、空のシリンジ内でのプランジャ126の最終位置に関連した位置にある脚
143を、戻りバネ134が針隠しシリンジ位置へ移動する力によって、脚14
3間の空間内に入ってゆける拡張位置(図1D)へ拡張できるように採用されて
いる。
24から少し離れた位置で後退位置に保持される。さらに、脚143がプランジ
ャ案内153の溝内に配置されるため、注射頭部142も後退位置に保持される
。駆動バネ141は圧縮される。容器120は、戻りバネ134によって後部針
隠し位置へ押圧される。図1Bでは、トリガ(図示せず)が解除され、駆動バネ
141が注射頭部142に作用し、次にプランジャ案内153に作用してシリン
ジプランジャ151を移動し、容器胴部またはフィンガーグリップ124と接触
させることにより、容器およびキャリヤ130を針露出位置へ移動する。この貫
通動作の最後において、容器およびキャリヤがシリンジプランジャ151と共に
停止するが、プランジャ案内153はダンパバネ156の弱い力に対抗して前進
を続け、両者間の相対動作により傾斜面161が脚143を押圧し、注射頭部が
容器プランジャ126上に着地する。図1Cにおいて(貫通部集合体を概観的で
はなく断面的に示している)、注射頭部142は、容器内容物を排除しながら、
また、脚143がチャネル表面162によって押圧された状態を保ちながら、容
器プランジャ126を一定の距離だけ移動する。図1Dでは、ピストン125が
容器前部122に到達し、注射頭部脚143が拡張空孔163に到達し、脚16
3はプランジャ126との接触から離れて拡張し、戻しバネ134が容器120
およびキャリヤ130を初期の後部針隠し位置へと移動すると同時に、露出した
後部プランジャ126をU字型注射頭部142の空間内に受容する。
ダンパ用に改良された自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を
略図的に示している。図2Aでは、自動注射装置はトリガリング以前の第1後退
位置にある。図2Bは、針を露出位置へと移動した自動貫通段階後の装置の状態
を示す。図2Cは、装置が注射段階を開始したばかりで、注射頭部とピストンが
接触した状態を示す。図2Dは、注射段階の終わりと、自動戻り段階の開始の状
態にある装置を示す。図2Eは、ボールロックの解除によって注射頭部が注射駆
動から解放された状態にある装置を示す。図2Fは、自動戻り機構が注射頭部と
共にシリンジを針隠し位置へ移動した後の状態にある装置を示す。図2Gは、主
要駆動バネが完全に伸張された状態にある装置を示す。図2の実施形態は図1と
共通の多くの特徴を備えているため、図1にはない特徴のみについて詳細に説明
する。まず図1Aを参照すると、自動注射装置200は、戻りバネ(図示せず)
により後方へ付勢されたプランジャ226で容器220を可動キャリヤ230内
に挿入するために分離可能な後部211と前部212を具備したハウジング21
0を備えている。ハウジング後部211は、貫通駆動および注射駆動の両方とし
て機能し、駆動スリーブ242内に収容され、参照符号250で示す注射頭部集
合体に作用する主要押圧バネ241を備えた駆動システム240を設けている。
集合体250は、上部硬質脚251のU字型前部と下部柔軟脚252を備えてい
る。管253が駆動へ向かって後方にのび、ボール254と制御ピンを具備した
ボールロックと、ボール開放空孔256と前部フリンジ257によって駆動スリ
ーブ242に取付けられている。ボールロックバネ258は、制御ピンを前進さ
せ、ロックし、管253に対して付勢する。参照符号260で示す貫通頭部集合
体は、容器胴部またはフィンガーグリップと接触するように配された前面161
を備え、該面は、硬質脚251を受容するための受け部263を弾性部分に具備
した移動案内262と接続しており、貫通頭部集合体はさらに、柔軟脚252を
固定状態に保持するべく配置された案内レール264を備えている。該案内レー
ル264は、柔軟脚252を外方へ屈曲できるようにするための前端部265を
設けている。さらなる制御構造は、ハウジングに対して固定され、厚型後部27
2と薄型前部273を具備したたカム面271を備えている。厚型後部は、移動
案内262の受け部263を係合関係において硬質足251に対して押圧し続け
るべく採用され、また、薄型前部は、硬質脚251の係合を解除するべく受け部
263を外方へ屈曲できるようにするために採用されている。詳細に示していな
いが、貫通頭部260と注射頭部250の間に配置され、両頭部が相対運動を行
っている間のみに活性化する粘性の高いダンパと共に使用できるように本装置を
採用している。点線280は、ダンパの平行な軸方向動作と、注射動作のために
、貫通頭部260の前面261と注射頭部250の硬質脚251の間に取付けら
れた、ピストン/シリンダ油ダンパのような線形ダンパを略図的に示している。
後部後退位置に維持されている。さらに、硬質脚251が受け部263において
係合するために、注射頭部250も後部位置に維持される。制御ピン255がロ
ック状態にある際に、駆動バネ141が押圧されて注射頭部上に作用する。容器
220は、戻りバネによって後部針隠し位置へと押圧される。図2Bでは、トリ
ガが解除され、駆動バネ241が注射頭部250上に作用し、次いで貫通頭部2
60上にも作用して、面261を容器胴部またはフィンガーグリップと接触させ
るべく移動することにより、容器220およびキャリヤ230を針露出位置へと
移動する。この移動の最中、貫通頭部260と注射頭部250が一緒に移動する
ため、粘性の高いダンパ280は不活性状態にある。図2Cでは、移動案内26
2の受け部263がカム面271の薄型部分273にあり、外方に屈曲し、これ
により、硬質脚251が受け部263から解放され、駆動バネ241との結合を
解除された注射頭部250が、貫通頭部260から独立して動作できるようにな
る。すると、粘性の高いダンパ280が活性化し、注射動作中の注射頭部250
の前進移動を遅らせる。図中で、注射動作を行うべく、制御ピン255のフラン
ジ部257が容器プランジャ226と接触することにより、独立した可動性も得
られる。柔軟脚252は移動案内262の案内レール264によって引続き固定
状態に維持されるため、制御ピン255の後方への移動が防止される。図2Dで
は注射動作が最後まで進んでおり、注射頭部250が、ハウジングと貫通頭部2
60に関連した最前位置にある。この状態で、柔軟脚252は案内レール264
の端部に到達して外方に屈曲し、これにより、制御ピン255のフランジ257
が、駆動バネ241よりも弱いボールロックバネ258に対抗して後進するべく
解放される。図2Eでは、制御ピン255が、ボール解放空孔をボール254へ
配置しながら、(さらに若干前進した)注射頭部250に対して後方へ移動する
ことにより、注射頭部を駆動スリーブ242から解放し、駆動バネ241との係
合から解放する。図2Fでは、注射頭部250が駆動バネとの結合から解放され
て容器と共に移動するため、また、貫通頭部が既に駆動バネとの結合から解放さ
れているため、ハウジング前部212の前方にある戻りバネが、容器220およ
び容器キャリヤ230を駆動バネ241によって規制されない後部針隠し位置へ
と押し戻す。さらにこの動作は、貫通頭部260と注射頭部250の両方が協働
して移動するため、粘性の高いダンパにも影響されることがない。図2Gでは、
駆動バネ241と駆動スリーブ242は、駆動バネ241が完全に伸張される最
前位置へ移動するべくその結合解除動作を継続する(前出の図には部分的な伸張
は示されていない)。
た自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置
の第3実施形態における動作の10段階を略図的に示している。前出の図面で説
明した方法で引張した、長さと幅の異なる2つのシリンジの動作段階を示してい
る。図3Aでは、自動注射装置は初期の後退状態にある。図3Bでは、針カバー
への到達とその除去のために、シリンジとキャリヤが手動で前方へ進められ、図
3Cでは、トリガリングの準備のためにシリンジが再び後部位置に戻されている
。図3Dでは、装置がトリガリングされて自動貫通が実行され、注射頭部が前進
するべく解放されている。図3Eは、シリンジ内容物の一部分を注射した後の状
態にある装置を示し、図3Fは注射動作の終了時を示している。図3Gでは、プ
ランジャのボトミングアウト(底付き)における圧力の増加により、主要バネを
解除するために使用した後部カウンタバネが押圧される。図3Hでは、解除され
たシリンジが針隠し位置へと戻されている。図3Iは再度後退された装置を示し
、図3Jは、シリンジ除去後の、交換の準備が整った状態の装置を示している。
参照符号300で示す自動注射装置は、この実施形態では、キャリヤに到達する
ために横方向に開閉可能な前部仕切りと一体に構造されたハウジング310を備
えている。ハウジングは、リムーバボタン用の溝311、戻りバネ用の基部31
2、解除フック用の制御構造313を備えている。参照符号320を付し、2つ
のサイズで示したシリンジ型の容器は、胴部321、針が取付けられた前部32
2、後部フィンガーグリップ324、プランジャ326を備えている。着脱可能
な針カバー327の役割は、主に針を保護することである。さらにハウジング3
10は、参照符号330で示す容器キャリヤを備えており、該容器キャリヤは、
容器を受容するための軸方向に移動可能なシート331を具備し、該シートは、
容器前部322がキャリヤに関連して前進することを抑制するべく配置された内
方に向かう面332を備えている。シート331の周囲にはカバーリムーバ33
3が設けられている。該カバーリムーバ333は、針カバー327の後部を掴持
し、ハウジングの溝311を通ってのびている外部アクセス可能ボタン336の
操作により、キャリヤに関連して軸方向への移動が可能な前部抑制334を設け
ている。キャリヤ330上のハウジング基部312と後部フランジ337の間に
は、リムーバ333上の後部フランジ338を介して戻りバネ336が配置され
ており、戻りバネ336は、キャリヤを後方へ移動するべく付勢されている。キ
ャリヤ330は、注射機構のハウジング各部を上述したように支持するための支
持部339を形成するべく後方に向かってのびている。参照符号340で示す自
動貫通機構は、貫通頭部構造342上に作用する貫通駆動バネ341を備えてい
る。貫通頭部構造342は、シリンジ胴部321またはフィンガーグリップ32
4を前方へ押圧するべく配置された接触面343を設けている。貫通頭部343
はさらに、ハウジング310の壁を通ってのびているトリガボタン344と、貫
通頭部の後部346を駆動バネ341との係合から逸脱させるために、別の構造
と協働するべく配置された傾斜面345を備えている。参照符号350で示す自
動注射機構は、歯付レール352内へ、少なくとも注射頭部のストローク長に関
連した長さで前方に向かってのびるコンベヤを装備してる。注射駆動バネ354
は、コンベヤ351と注射頭部355の間で機能し、コンベヤに対して軸方向に
可動であり、シリンジプランジャ326を交換するために配置されている。回転
タイプのダッシュポットダンパ356は、注射装置頭部355に取付けられた固
定子部357と、歯付レール352と係合した歯付回転車358とを備えている
。注射頭部355にはさらに、貫通駆動バネ341用のプッシャ362内へとの
びている外部アクセス可能な上向きハンドル359が接続している。コンベヤ3
51は、キャリヤ330と支持部339間に設けられたカウンタバネ360を介
して、キャリヤと支持部に関連した軸方向に向かって可動に配置されている。こ
のカウンタバネは注射駆動バネ354よりも弱く、また、コンベヤ351を支持
部339に関連して前進させるために付勢するべく配置されている。この配置は
、次に説明する制御システムの一部分である。制御システムはさらに、頭部フッ
ク353を傾斜させ、キャリヤの、ハウジングに関連した特定の軸位置において
注射頭部355を解放するべく配置されたハウジング制御構造313と、貫通頭
部を貫通バネ341から解放するために、貫通頭部上の傾斜面345と協働する
べく配置された、コンベヤ上の構造361とを備えることができる。
って後部後退位置に維持された状態にある。貫通駆動バネ341は押圧されてい
る。貫通頭部342の接触面343が後部位置に配置されているので、図に2つ
のフィンガーグリップ324位置で示すように、サイズの異なるシリンジを、貫
通頭部までの異なる距離において挿入することが可能である。短いシリンジを使
用する際に不可避の貫通頭部の疾走は、別の貫通駆動バネ341が、針貫通およ
び戻りバネ336の押圧にとって必須である程度に強くある必要がないので問題
ない。戻りバネ336は、自動貫通機構340の影響を受けずに、キャリヤ33
0、シリンジ320、リムーバ333、自動注射機構350を引込んだ状態の針
隠し位置へと押し進める。注射頭部355は、フック353により、また、注射
駆動バネ354が押圧されることにより、コンベヤ351に関連した開始位置に
維持される。さらに、注射頭部355がこの位置にある状態では、シリンジの大
きさ、または充填量の差によって生じる異なるプランジャ位置を許容するのに十
分な隙間が得られる。この隙間は、注射頭部355のいかなる過剰速度もダンパ
356によって阻止されるため、強い注射駆動バネ354に関係なく得ることが
できる。図3Bでは、リムーバ333のボタン335が、基部312とリムーバ
333の後部フランジ338間で押圧されたバネ336に対抗して前方に移動さ
れているため、シリンジ自体は引込み位置に留まりながら、前方抑制部334が
シリンジ前部322から針カバー327を解放する。図3Cでは、ボタン335
が解除され、また、戻りバネ336の影響によりリムーバ333ユニットが戻さ
れる。本装置は、これで開始準備が完了した状態である。図3Dでは、トリガ4
44が押圧され、貫通駆動バネ341が貫通頭部342を前方へ移動してシリン
ジフィンガーグリップ324(本図およびこれ以降の図面では、大きなシリンジ
のみを示す)の接触面343と係合させ、これを、前部の針323露出位置へと
前進させる。こうすることにより、シリンジ320、キャリヤ330、リムーバ
333、注射機構350を備えたキャリヤ支持部339の全集合体が前進し、ま
た、全てのシリンジの前部が同一位置に配置されるため、この貫通動作はシリン
ジのサイズに全く関係なく行うことができる。シリンジへの貫通頭部動作により
、シリンジをキャリヤシート内に維持しておく必要性が低くなる。これと異なり
、貫通頭部をキャリヤ上に作用させる応用形もある。さらに図には、頭部フック
353が制御構造313によって傾斜されていることにより、注射頭部355が
解放され、コンベヤ351に関連して前進する状態が示されている。図3Eでは
、プランジャ326を中間位置へ押し進めるために、注射駆動バネ354の影響
下で注射頭部355がコンベヤ351に関連して前方に移動される。この動作の
下で、ダンパ356が、注射頭部355と共に軸方向に移動しながら活性化し、
同時に、回転子部358が、歯付レール352に沿って移動する際に強制的に回
転される。図3Fでは、シリンジ320は空であり、注射装置頭部355とプラ
ンジャ326は停止している。さらに、ダンパ356が停止するために、ダンパ
摩擦が除去され、注射頭部、それにより支持部339を備えたキャリヤ330、
およびコンベヤ351の間で作用する注射駆動バネ354力が増加する。図3G
では、この力の増加により、後部支持部339に関連して最良に見られるように
、コンベヤ351が、弱いカウンタバネ350の力に対抗して、キャリヤ330
に関連して戻る。この動作により、コンベヤ351上の構造が貫通頭部342上
の傾斜面345に影響して、貫通頭部342の後部を横方向に移動し、駆動バネ
341との係合から解除する。この状態で、キャリヤ330とこれに接続してい
る部品は戻りバネ336からの力のみに影響される。図3Hでは、戻りバネ33
6はキャリヤ330をシリンジの針隠し位置へと後方に移動する。キャリヤ33
0および注射機構350と共に、貫通頭部342が後方へ移動する。図3Iでは
、注射頭部355を注射駆動バネ354に対抗して後退位置へ移動するために、
上向きハンドル359が後方に押圧されている。後退動作はさらに、プッシャ3
62を介して貫通駆動バネ341を押圧し、トリガ344をハウジング310に
対してロックするべく作用する。後退動作を促進するために、ダンパを、注射頭
部355とコンベヤ351間で後方動作において切離するべく歯止め機構(図示
せず)が配置されている。図3Jでは、上向きハンドル359が解除され、コン
ベヤ351と注射頭部355が、キャリヤ330に関連して初期位置へと戻るこ
とにより、構造361と傾斜面345が分離し、貫通頭部342の後部が横方向
に曲がり、貫通駆動バネ341と係合する。この状態で、本装置はサイクルを反
復する準備が完了し、シリンジが交換のために除去された。
回転ダンパを線形粘性ダンパに変えている面を除いて、図3の装置と全ての面で
同一である。図3にあるように、自動注射機構450はコンベヤ451(しかし
、歯付レールはない)、頭部フック453、注射駆動バネ454、注射頭部45
5を備えている。参照符号470で示す線形ダンパは、シリンダ471(ここで
は注射頭部455と一体形成された部分として示す)と、プランジャ473に取
付けられたピストン472とを備えており、プランジャ473は、符号474に
おいてコンベヤ451のベース部に取付けられている。プランジャ473用のシ
ーリングを備えた閉鎖部475は、ピストン472内または周囲で、流体規制に
おいて制御されたダンピングを行うための油を内容したダンパ470の内部を閉
鎖する。さらにピストンは、後退手順中に、ダンピングされない動作を行うため
の片道弁配置(図示せず)を採用している。ダンパシリンダ471が挿入され、
螺旋形注射駆動バネ454内の空間を使用する。ダンパ470は、図3で説明し
た方法と同様の方法で動作する。すなわち、ダンパ470のシリンダ/ピストン
部分は、注射頭部455がコンベヤ451に関連して移動する場合のみに動作し
、注射頭部が前方へ移動する場合のみにダンピング動作を実行し、これにより、
片道弁配置が、頭部の後方動作においてダンピングを停止する。
装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
装置の第1実施形態の4つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
た自動注射装置の第2実施形態の7つの動作段階の断面図を略図的に示している
。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第3実施形態にお
ける動作の10段階を略図的に示している。
Claims (36)
- 【請求項1】 シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であって
、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えた、または注
射針用に設けられた正面開口部と、任意でプランジャが接続した、容器の内容物
を交換するために前記胴部に挿入される少なくとも1つの可動後部ピストンとを
有し、前記自動注射装置が、a)ハウジング、b)容器を受容するべく配置され
、前記ハウジングに関連して、後部の針被覆位置と前部の針露出位置の間におい
て容器の軸方向に可動に配置された容器キャリヤ、c)少なくとも貫通頭部と貫
通駆動を備えた自動貫通機構であって、前記貫通頭部が前記胴部またはキャリヤ
を前進方向へ移動するべく配置されており、前記貫通駆動が前記ハウジングと前
記貫通ヘッド間に力を付加するべく動作可能である、自動貫通機構、d)少なく
とも1つの注射頭部と注射駆動とを備えた自動注射機構であって、前記注射頭部
が前記ピストンまたはプランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前
記注射駆動が前記ハウジングまたはキャリヤと前記注射頭部の間に力を付加する
べく動作可能である、自動注射機構、e)任意に、前記ハウジングと前記胴部ま
たはキャリヤの間に、これを後進させるべく力を付加するための自動戻り機構、
及びf)少なくとも、前記自動貫通機構用の解除可能な貫通ロックと前記自動注
射機構用の解除可能な注射ロックとを備えた、少なくとも前記自動貫通および自
動注射機構の動作を順序付けするための制御システムをさらに有し、前記改良に
おいて、 前記キャリヤが、長さおよび/または幅の異なる少なくとも2つの容器の内い
ずれか一方を収容するべく設計されており、 前記自動貫通および/または前記自動注射動作からのエネルギーを吸収するた
めに、少なくとも1つのダンパが配置されていることを特徴とする自動注射装置
。 - 【請求項2】 前記貫通頭部を前記ハウジングに対して保持するために前記
貫通ロックが配置され、また、前記注射頭部を前記ハウジング、前記キャリヤま
たは貫通頭部に対して、所定の後部後退位置に保持するために前記解除可能な注
射ロックが配置されていることを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項3】 前記後退位置において、前記貫通頭部と前記胴部またはキャ
リヤの間、前記注射頭部と前記ピストンまたはプランジャの間にそれぞれ空間が
あることを特徴とする請求項2に記載の自動注射装置。 - 【請求項4】 前記制御システムが、少なくとも前記貫通ロックを解除する
べく動作する手動トリガ装置を有することを特徴とする請求項1に記載の自動注
射装置。 - 【請求項5】 前記解除可能注射ロックが、前記注射頭部と前記貫通頭部の
間で、直接または間接的に接続していることを特徴とする請求項1に記載の自動
注射装置。 - 【請求項6】 前記制御システムが、所定の軸方向注射可能位置において注
射ロックを解除する、ハウジング上に設けられた構造を有することを特徴とする
請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項7】 前記注射可能位置において、前記注射頭部とピストン、また
は前記注射頭部とプランジャの間にそれぞれ空間があることを特徴とする請求項
6に記載の自動注射装置。 - 【請求項8】 単一駆動が、前記貫通駆動および前記注射駆動として機能す
ることを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項9】 前記単一駆動が前記注射頭部上で機能することを特徴とする
請求項8に記載の自動注射装置。 - 【請求項10】 自動戻り機構が設けられ、前記制御システムが、前記容器
とキャリヤを前記単一駆動との係合から解放する自動戻り可能機構を有すること
を特徴とする請求項9に記載の自動注射装置。 - 【請求項11】 前記貫通駆動および前記注射駆動が分離しており、前記貫
通駆動が前記注射駆動よりも弱く、前記注射駆動が、前記キャリヤと前記注射頭
部間に力を付加するべく配置されていることを特徴とする請求項1に記載の自動
注射装置。 - 【請求項12】 自動戻り機構が設けられ、前記制御システムが、前記容器
とキャリヤを前記貫通駆動との係合から開放する自動戻り可能機構を有すること
を特徴とする請求項11に記載の自動注射装置。 - 【請求項13】 前記自動戻り可能機構が、前記容器前部に関連した所定の
軸方向位置で、解放を可能にするべく配置された解放機構を有することを特徴と
する請求項10または12のいずれか1項に記載の自動注射装置。 - 【請求項14】 前記自動注射機構が、ピストンのボトミングアウトにおけ
る力増加に基づいた自動戻り可能機構を有することを特徴とする請求項10また
は12のいずれか1項に記載の自動注射装置。 - 【請求項15】 前記力が、前記注射頭部と前記ハウジング間において感知
されることを特徴とする請求項14に記載の自動注射装置。 - 【請求項16】 前記力が、前記注射頭部と前記キャリヤまたは容器の間で
感知されることを特徴とする請求項14に記載の自動注射装置。 - 【請求項17】 前記自動注射機構が注射コンベヤを有し、前記注射駆動が
前記注射頭部と前記注射コンベヤ間で機能し、前記注射コンベヤが、前記キャリ
ヤに対して軸方向に可動な方法で前記キャリヤと接続しており、前記注射駆動後
からよりも弱い対抗力が、前記注射キャリヤと前記コンベヤ間に付加され、前記
自動戻り可能機構が、前記注射コンベヤとキャリヤ間の動作に関連して機能する
解放機構を有することを特徴とする請求項16に記載の自動注射装置。 - 【請求項18】 前記注射駆動がダンパを有することを特徴とする請求項1
4〜17のいずれか1項に記載の自動注射装置。 - 【請求項19】 自動戻り機構が設けられ、前記制御システムが、前記容器
とキャリヤを前記自動貫通力および前記自動注射力から解放するための自動戻り
可能機構を有することを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項20】 前記ダンパが前記貫通頭部内に設けられていることを特徴
とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項21】 前記ダンパが、前記軸方向において配置され、前記貫通駆
動の力よりも弱いバネを有することを特徴とする請求項20に記載の自動注射装
置。 - 【請求項22】 前記貫通頭部が、間に前記バネが配置された少なくとも2
つの部品を有することを特徴とする請求項22に記載の自動注射装置。 - 【請求項23】 前記制御システムが、前記貫通頭部の前記2つの部分間の
相対動作において、前記自動注射機構を可能にするべく配置されていることを特
徴とする請求項22に記載の自動注射装置。 - 【請求項24】 前記ダンパが前記注射頭部内に設けられていることを特徴
とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項25】 少なくとも1つの前記注射頭部が弾性であり、ダンパとし
て機能することを特徴とする請求項24に記載の自動注射装置。 - 【請求項26】 前記ダンパが、前記自動注射動作を遅らせるために配置さ
れた粘性ダンパであることを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項27】 前記粘性ダンパの遅延により、シリンジの流体規制が支配
されることを特徴とする請求項26に記載の自動注射装置。 - 【請求項28】 前記自動貫通動作が遅延されないか、または少なくとも前
記自動注射動作よりも遅延が少ないことを特徴とする請求項26に記載の自動注
射装置。 - 【請求項29】 前記粘性ダンパが、前記貫通頭部と前記注射頭部の間の相
対動作において機能するべく、両部分間において直接または間接的に接続してい
ることを特徴とする請求項26に記載の自動注射装置。 - 【請求項30】 前記粘性ダンパが、前記注射頭部の動作に平行して配置さ
れていることを特徴とする請求項26に記載の自動注射装置。 - 【請求項31】 前記貫通駆動が、前記注射駆動から分離しており、前記注
射駆動よりも弱い力を提供することを特徴とする請求項26〜30のいずれか1
項に記載の自動注射装置。 - 【請求項32】 前記キャリヤが、前記シリンジ胴部を、前記胴部軸に対し
て放射状方向に支持するシートを有し、また、前記胴部を前記シートに対して放
射状に強制移動するための、柔軟性、またはバネで付勢された部材が設けられて
いることを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。 - 【請求項33】 前記容器を前記キャリヤに横方向に向かって挿入できるよ
うにするために、前記部材が閉鎖部と接続していることを特徴とする請求項32
に記載の自動注射装置。 - 【請求項34】 前記シートが軸方向にのびるV字型の溝を有することを特
徴とする請求項32に記載の自動注射装置。 - 【請求項35】 前記シートが、前記容器胴部よりも狭く、前記容器針より
も広い前部狭窄を有し、前記容器前部が前進して前記狭窄を通過してしまうこと
を阻止するべく配置されていることを特徴とする請求項32に記載の自動注射装
置。 - 【請求項36】 前記キャリヤが、後方向に付勢されたバネ力に対抗して可
動であることを特徴とする請求項1に記載の自動注射装置。
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