JP2003159329A - 針無注射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薬液噴射量の設定ミスが少なく、設定精度が高
く、噴射量の履歴を容易に残すことができる針無注射器
を提供する。 【解決手段】後部筒１２に多重に巻着した抵抗体１６ａ
と、前部筒２に前記抵抗体１６ａ及びその両端に接触す
る摺動子を内設して位置検出器１６を形成すると共に、
前記位置検出器１６によって検出された電圧信号を演算
処理して噴射量を表示するための信号変換器、ＣＰＵ及
び電子式表示器を前記前部筒２に設ける。前記前部筒２
に対する後部筒１２の回転により、前記抵抗体１６ａ上
の摺動子が回転移動し、軸方向の移動距離に比例して前
記位置検出器１６からの検出信号が変化し、これを演算
処理して得られる噴射量が噴射量表示部１５に表示され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルの噴射孔か
ら吸入した一定量の薬液をジェット噴射させて皮下注射
を行う針無注射器に関する。

【０００２】

【従来の技術】針無注射器は、その先端部のノズルの噴
射孔から一定量の薬液を吸入した後、噴射孔から薬液を
ジェット噴射することにより、薬液を患者の皮下に注入
する注射器である。すなわち、針無注射器による注射は
皮下注射時に注射針を使用しないため、痛みを伴わな
い、注射痕が残らない、針刺し事故が皆無等の利点があ
り、例えば糖尿病患者自身が日常的にインシュリンを自
己注射する場合にも用いられている。

【０００３】従来の針無注射器の構造を図７に示す。図
７（ａ）は針無注射器の上面図、図７（ｂ）は側面断面
図である。すなわち、この針無注射器は先端に噴射孔１
ａを有するノズル１が組み込まれ、後方に吸入された薬
液の噴射量を表示する噴射量表示窓２２ａを開口した前
部筒２２と、前端にピストン３を係着し、その後方にフ
ランジリング４を一体的に固着すると共に、該フランジ
リング４とフランジ５との間に配設された圧縮ばね６を
貫通して前後に移動可能なピストンロッド７と、ラッチ
ボール８を収容したラッチボール受け９と、前記ピスト
ンロッド７の円周上に形成された溝部７ｂ及びラッチ解
除ボタン１０からなるラッチ機構と、前記ラッチボール
受け９と一体で、ラッチ解除ボタン１０を後方から挿入
してなる後部筒２３とから構成されている。

【０００４】前記前部筒２２と後部筒２３は、その双方
に形成されたねじ部１３により螺合され、後部筒２３
は、その回転方向により前進または後退する。また、後
部筒２３の円筒部２３ａには、その円周方向に回転ピッ
チに合わせて、前記噴射量表示窓２２ａに噴射量を表示
するための目盛数字が印刷されており、後部筒２３の回
転移動に対応して前記噴射量表示窓２２ａの目盛数字が
変わるようになっている。

【０００５】この針無注射器の後部筒２３を回して前部
筒２２に押し込んでいくと、ラッチボール受け９と連動
して、ラッチボール８は前進しピストンロッド７の溝部
７ｂ上までくると溝部７ｂに落ち込むと同時に、このラ
ッチボール８の反対側はラッチ解除ボタン１０の先端内
周面で押さえられ、ピストンロッド７は後部筒２３に結
合（ラッチ）された状態となる。この時、フランジリン
グ４は基準位置にあって噴射量表示窓２２ａの目盛数字
は予め０になるように組み立てられており、この状態で
例えば薬液バイアル（図示しない）の吸入口に針無注射
器の噴射孔１ａを当てがい、後部筒２３を反対方向に回
転させると必要な薬液量が吸入でき、次いで噴射量を設
定しノズル１の中心位置を注射部位に当てがいラッチ解
除ボタン１０を押し込みラッチを解除することにより薬
液注入が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の針無注射器は上
記のように構成されているが、視力の低下した老人や糖
尿病患者には、目盛りが奥まっていて見にくく、吸入量
または噴射量の読み取りミスを生じやすいという問題が
ある。このため、前記前部筒２２の後端に突起物を設け
ると共に前記後部筒２３の内面に軸方向の長溝を設け、
後部筒２３が一定角度回転する毎に前記突起物が長溝を
横切ることによりクリック動作を発生させ、目盛り設定
を行い易くする方法も用いられているが、突起物の接触
部の摩耗が発生するため長寿命の針無注射器を作ること
が難しいという問題がある。また、個々の針無注射器に
よってピストンロッドの移動距離に対する吸入量あるい
は噴射量にばらつきがあるので、あらかじめ目盛り間隔
の異なる目盛りシートを用意しておいて、特性に合った
目盛りシートを選んで張り替えねばならず生産効率が悪
いという問題がある。さらに、噴射量（注射量）の履歴
は操作者自身が記録して残さねばならず面倒である。本
発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、上記のような問題点を解消することができる針無注
射器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の針無注射器は、ピストンとの間に薬液を収
容する空間と収容された薬液を噴射する噴射孔とを形成
したノズルを先端に装着し、前記ピストンに連結され薬
液を押圧して噴射させる前進力を付加されたピストンロ
ッドを移動可能に内挿した前部筒と、前記ピストンロッ
ドを結合あるいは結合解除を行うラッチ機構を内蔵し、
前記前部筒に螺合して前後に移動可能な後部筒を備える
と共に、ピストン位置を検出する位置検出器と、該位置
検出器からの位置検出信号を受信して薬液の吸入量ある
いは噴射量を算出する演算制御手段と、吸入量あるいは
噴射量を表示する表示手段を有することを特徴とするも
のである。

【０００８】また、上記構成の針無注射器において、吸
入量あるいは噴出量の算出値が所定単位量変化するごと
に音あるいは音声を発生する発音手段を有することを特
徴とするものである。

【０００９】また、前記演算制御手段はタイマーからの
噴射時刻を検出し、噴射時刻と噴射量の履歴を記憶して
おく噴射量記憶手段を有することを特徴とするものであ
る。

【００１０】本発明の針無注射器は上記のように構成さ
れており、内蔵した位置検出器からの信号を吸入量また
は噴射量として電子式表示器に表示するため、吸入量ま
たは噴射量が見やすく、また、設定値の所定単位量変化
毎に音声を出すことができるので設定ミスを減少させる
ことができるとともに、目盛りのばらつきを無くし、噴
射量の履歴を容易に残すことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、実施例により本発明の針無
注射器を詳細に説明する。図１（ａ）は本発明による針
無注射器の上面図、図１（ｂ）は側面断面図である。本
針無注射器の構成は図１に示すように、噴射量表示部１
５を除いては、図７に示した従来の針無注射器とほぼ同
一に構成されており、それらの構成部材に対しては図に
おいて同一の記号を付している。

【００１２】すなわち、本実施例による針無注射器は、
内挿されたピストン３の移動により薬液を噴射させる噴
射孔１ａを備えたノズル１を先端側に装着し、後方に噴
射量表示部１５を搭載した前部筒２と、前記ピストン３
を駆動するためのピストンロッド７と、このピストンロ
ッド７をラッチするためのラッチボール８とラッチボー
ル受け９からなるラッチ機構と、ラッチを解除するため
の機械的入力として用いられるラッチ解除ボタン１０
と、前記前部筒２にねじ部１３を介して螺合されるとと
もに前記ラッチ機構、ラッチ解除ボタン１０及びピスト
ンロッド７の位置検出器１６の構成要素である多重捲き
抵抗体１６ａなどを内設した後部筒１２とから構成され
ている。

【００１３】前記ピストンロッド７の前方及び後方の円
周上には、ピストン３を係着するための溝部７ａと後述
のラッチボール８をはめ込むための溝部７ｂが形成さ
れ、フランジリング４が一体的に固着されている。この
フランジリング４と回転ベアリング１４に連接して設け
られたフランジ５間には圧縮ばね６が介設され、ピスト
ンロッド７がそれを貫通して配設されている。

【００１４】図２に前記噴射量表示部１５の拡大断面図
を示す。この噴射量表示部１５は、後部筒１２に固着さ
れたポテンショメータを形成する抵抗体１６ａと、前部
筒２に固着された前記抵抗体１６ａを摺動してピストン
ロッド７の位置に比例した抵抗値を検出するための摺動
子１６ｄ、１６ｅ、１６ｆと、摺動子１６ｄ、１６ｅ間
の抵抗値を電圧信号として検出してＡＤ変換し、ディジ
タル信号に変換する信号変換器１７と、このディジタル
信号を噴射量数値データに変換する演算処理部１８と、
その噴射量数値データを表示する液晶等を用いた表示器
１９及びこれらに電源を供給する電池２１から構成され
ている。

【００１５】図３は前記噴射量表示部１５の動作原理を
示すブロック構成図である。電池２１からの一定電圧を
位置検出器１６の摺動子１６ｆ、１６ｄ間に印加し、摺
動子１６ｅ、１６ｄ間に発生する電圧を信号変換器１７
に印加する。図２に示すように摺動子１６ｅは前記前部
筒２に固定され、抵抗体１６ａは前記後部筒１２に固定
されているので、摺動子１６ｅ、１６ｄ間の電圧は前部
筒２と後部筒１２の相対位置、すなわちノズル１内のピ
ストンの移動距離に比例して変化する。この電圧信号は
信号変換器１７により増幅、ＡＤ変換されピストン位置
に対応したディジタル信号に変換され、演算処理部１８
に入力される。

【００１６】前記演算処理部１８は、噴射量の演算処理
を行うＣＰＵ１８ｂと、その入出力信号変換を行う入力
インターフェース１８ａ、１８ｇ、出力インターフェー
ス１８ｃと、演算処理プログラムを記憶しておくＲＯＭ
メモリ１８ｅと、演算処理データを記憶しておくＲＡＭ
メモリ１８ｄと、前記ＣＰＵ１８ｂのクロック信号をカ
ウントして時刻数値に変換するタイマー１８ｆから構成
されている。

【００１７】演算処理部１８に入力されたディジタル信
号は、入力インターフェース１８ａを介してＣＰＵ１８
ｂに入力され、ＲＯＭメモリ１８ｅの演算プログラムに
基づいて噴射量が算出され、出力インターフェース１８
ｃを介して表示器１９へ出力される。この時、スイッチ
２０を押すと、入力インターフェース１８ｇを介してＣ
ＰＵ１８ｂに噴射量及び噴射時刻の読み取りが指令さ
れ、設定されている噴射量及び噴射時刻がＣＰＵ１８ｂ
によって読み取られＲＡＭメモリ１８ｄに記憶される。
なお、このスイッチ２０を前記ラッチ解除ボタン１０の
先端と前記後部筒２３間に設けることにより、ラッチ解
除ボタン１０を押して薬液を噴射するタイミングに合わ
せた噴射時刻と噴射量を記憶させることもできる。

【００１８】また、図２に示すように噴射量表示部１５
にスピーカ２５を設け、前記ＲＯＭメモリ１８ｅに吸入
量あるいは噴射量の算出値が所定単位量を越えるごとに
単音あるいは音声で知らせるプログラムを記憶してお
き、ＣＰＵ１８ｂで算出値を監視し、出力インターフェ
ース１８ｃを介して前記スピーカを駆動させることによ
り、吸入量あるいは噴射量算出値が所定単位量変化する
ごとに音あるいは音声を発生し、使用者に注意を喚起し
設定ミスを減少させることができる。

【００１９】なお、前記出力インターフェース１８ｃを
介して本針無注射器を外部のパソコン（図示せず）に接
続することにより、噴射量の履歴の一覧を見ることもで
きる。また、前記噴射量表示部１５に噴射量を校正する
ためのスイッチ２６、２７を設けおくことにより、前記
入力インターフェース１８ｇを介してＣＰＵ１８ｂに噴
射量校正用信号を入力して容易に校正を行うことができ
る。

【００２０】図４は、噴射量表示部１５の他の実施例を
示す側面断面図である。この噴射量表示部１５Ａは、前
記前部筒２に内設した差動トランス２４ａと前記後部筒
１２に巻着したリング状の磁気コア２４ｂからなる位置
検出器２４を前記位置検出器１６の代わりに用いてい
る。差動トランス２４ａから検出される交流電圧の大き
さは磁気コア２４ｂの移動距離に比例するものであり、
この交流電圧を位相弁別によって直流電圧に変換し、図
３に示した構成に従い噴射量の算出および表示を行う。
この位置検出器２４は無摺動化されているので、長寿命
の針無注射を構成することができる。

【００２１】次に、上記の針無注射器を用いて注射を行
う場合の動作過程を図１を参照しながら説明する。この
針無注射器は、ピストンロッド７が発射され、ピストン
３がノズル１の先端に到達している状態、すなわち注射
を行った後の状態を示している。この状態から前部筒２
を把持して固定し、後部筒１２を回して前進させると、
ラッチボール受け９と共にラッチボール８も連動して前
進する。そして、ラッチボール８が溝部７ｂの位置に到
達するとその一部が溝部７ｂの中にもはまり込む。する
と、ラッチ解除ボタン１０は圧縮ばね１１の伸長力によ
って制限位置まで後退し、同時にラッチボール８はラッ
チ解除ボタン１０の先端内周面で押さえられ、ピストン
ロッド７は後部筒１２にラッチされた状態となり、表示
器１９の表示数字は０．０となる。

【００２２】そして、薬液バイアル（図示せず）の吸入
口にノズル１の噴射孔１ａを当てて後部筒１２を回転し
て後退させると、図５の側面断面図に示すようにノズル
１の内壁とピストン３間に空間部１ｂを作り、そこに薬
液が吸入される。そして、必要な薬液量が表示器１９に
表示されるところまで後部筒１２を前進させる。

【００２３】次に、針無注射器を注射部位に当てて、ラ
ッチ解除ボタン１０を押すとその先端内周面はラッチボ
ール８の前に移動し、ラッチボール８はピストンロッド
７の溝部７ｂから浮き上がり、ピストンロッド７はフリ
ーとなり圧縮ばね６の圧縮力によって貯えられた運動エ
ネルギーを与えられ噴射量に相当する移動距離を高速で
前進する。

【００２４】本針無注射器の噴射量設定目盛りの校正は
次のような方法で実行される。先ず、針無注射器をラッ
チ状態にした後、後部筒１２の前進がストップする位置
まで回転して前進させる。次に、薬液バイアルにノズル
１を接触させて、後部筒１２を一定距離だけ（予め前部
筒２にマークした位置まで）後退させて薬液を吸入する
と共に、スイッチ２６を押して表示値を０．０にリセッ
トする。そして、後部筒１２の前進がストップするまで
回転させながら、校正された目盛り容器に薬液を一定単
位量ずつ放出していき、その都度表示値が薬液の放出積
算量に一致するまでスイッチ２６を押して調節する。こ
れにより、例えば図６に示す１次特性がいったんＲＡＭ
メモリ１８ｄに記憶される。しかる後スイッチ２７を押
すと１次特性を反転した２次特性が記憶され校正が完了
し、以後の表示器１９の設定目盛りとして使用される。

【００２５】上記実施例に示すように、本発明は、ピス
トンの位置検出器と、その位置検出信号を噴射量に変換
する電子回路と、噴射量を表示する電子式表示器とを内
蔵することにより、噴射量設定値を正確に、読み取り易
くしたことを特徴とするものであり、実施例の構成や形
状に限定されるものではない。

【００２６】

【発明の効果】本発明の針無注射器は上記のように構成
されており、液晶等の電子式表示器を用いているので、
吸入量や噴射量を大きく表示させることができ、見やす
くなる。また、所定単位量変化するごとに確認音もしく
は数値を音声を発して知らせることも可能となり、設定
読み取りミスを少なくすることができる。そして、注射
器個々の設定誤差のばらつきを効率よく補正することが
可能となる。さらに、噴射量の履歴を記憶し、パソコン
にデータを伝送することができるので、注射の履歴を正
確かつ容易に管理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による針無注射器の上面図
（ａ）と側面断面図（ｂ）である。

【図２】実施例に係わる噴射量表示部の拡大断面図であ
る。

【図３】実施例に係わる噴射量表示部のブロック構成図
である。

【図４】本発明に係わる位置検出器の他の実施例であ
る。

【図５】本発明の実施例による針無注射器のラッチ状態
での側面断面図である。

【図６】校正で得られる一次特性（ａ）と２次特性
（ｂ）である。

【図７】従来の針無注射器の上面図（ａ）と側面断面図
（ｂ）である。

【符号の説明】

１…ノズル １ａ…噴射孔 １ｂ…空間部 ２、２２…前部筒 ３…ピストン ４…フランジリング ５…フランジ ６、１１…圧縮ばね ７…ピストンロッド ７ａ、７ｂ……溝部 ８…ラッチボール ９…ラッチボール受け １０…ラッチ解除ボタン １２、２３…後部筒 １３…ねじ部 １４…回転ベアリング １５、１５Ａ…噴射量表示部 １６…位置検出器 １６ａ…抵抗体 １６ｂ、１６ｃ…導体 １６ｄ、１６ｅ、１６ｆ…摺動子 １７…信号変換器 １８…演算処理部 １８ａ、１８ｇ…入力インターフェース １８ｂ…ＣＰＵ １８ｃ…出力インターフェース １８ｄ…ＲＡＭメモリ １８ｅ…ＲＯＭメモリ １８ｆ…タイマー １９…表示器 ２０、２６、２７…スイッチ ２１…電池 ２４…位置検出器 ２４ａ…差動トランス ２４ｂ…磁気コア ２５…スピーカ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンとの間に薬液を収容する空間と収
   容された薬液を噴射する噴射孔とを形成したノズルを先
   端に装着し、前記ピストンに連結され薬液を押圧して噴
   射させる前進力を付加されたピストンロッドを移動可能
   に内挿した前部筒と、前記ピストンロッドを結合あるい
   は結合解除を行うラッチ機構を内蔵し、前記前部筒に螺
   合して前後に移動可能な後部筒を備えた針無注射器にお
   いて、ピストン位置を検出する位置検出器と、該位置検
   出器からの位置検出信号を受信して薬液の吸入量あるい
   は噴射量を算出する演算制御手段と、前記算出された吸
   入量あるいは噴射量を表示する表示手段を有することを
   特徴とする針無注射器。
2. 【請求項２】吸入量あるいは噴出量の算出値が所定単位
   量変化するごとに音あるいは音声を発生する発音手段を
   有することを特徴とする請求項１記載の針無注射器。
3. 【請求項３】前記演算制御手段はタイマーからの噴射時
   刻を検出し、噴射時刻と噴射量の履歴を記憶しておく噴
   射量記憶手段を有することを特徴とする請求項１記載の
   針無注射器。