JP2005528958A - 無針注射器 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジングを有する無針注射器であり、ハウジングは、注射される液体を収容するために前記注射器内に画定されるチャンバと、注射器の前端に配置される上記チャンバの液体出口と、チャンバに収容される液体を前記液体出口を通って吐き出させるように、前記チャンバ内の液体と接触し、かつ前記チャンバの容量を低減する第１の方向に移動可能な分配部材と、前記注射器を作動させる駆動手段とを備える注射器であって、分配部材が、前記チャンバ内で、前記チャンバの容量が最小であり、かつバネがほぼ無負荷状態である優先的位置に向かう第１の方向にバネにより移動可能な、バネ負荷ピストンであり、また、ピストンが、駆動手段の作動により、バネからの力を弱め、かつバネが負荷状態になる非優先的位置へ移動させる、第１の方向と反対の第２の方向に移動可能である、無針注射器に関する。

Description

本発明は、ハウジングを有する無針注射器であって、該ハウジングは、
注射される液体を収容するために前記注射器内に画定されるチャンバと、
注射器の前端に配置される前記チャンバの液体出口と、
チャンバに収容される液体が前記液体出口を通って吐き出されるように、前記チャンバ内の液体と接触し、かつ前記チャンバの容量を低減する第１の方向に移動可能な分配部材と、
前記注射器を作動させる駆動手段とを備える無針注射器に関する。

このような無針注射器は、国際公開第９８／１３０８５号パンフレットから知られている。

知られている無針注射器は、実質上単一のハウジングを有し、前記第１の方向に移動させるため、前記分配部材を突くように配置された衝撃部材を利用し、駆動手段が、注射器を作動させるために衝撃部材に接続されることをさらに特徴とする。

この知られている無針注射器の問題は、長期の時間期間の継続的動作を確保するため、知られている無針注射器の構造が、重くなることにある。もう１つの欠点としては、移動させるために分配部材を突く衝撃部材を利用することが、利用可能なエネルギーの使用の観点から非常に非効率である。

本発明は、知られている無針注射器を改良し、上記問題に対処することを目的とする。

本発明による無針注射器は、その目的のために、分配部材が、前記チャンバ内で、前記チャンバの容量が最小であり、かつバネがほぼ無負荷状態である優先的位置に向かう第１の方向にバネにより移動可能なバネ負荷式ピストンであり、また、ピストンが、駆動手段の作動により、バネからの力を弱め、かつバネが負荷状態になる非優先的位置へピストンを移動させる、第１の方向と反対の第２の方向に移動可能であることを特徴とする。

本発明による無針注射器の利点は、分配部材を移動させるための別個の衝撃部材を設けずにすむ点にある。上述の別個の衝撃部材の使用に関連する問題は、本発明により完全に解決される。

本発明による無針注射器の特に好適な構造は、ピストンが、カム従動子を上に配置する可動部材に固定され、カムの回転が、可動部材と可動部材に固定されるピストンの長手方向の運動に転換されるように、駆動手段が、カムが前記カム従動子と協働する、最高点と前記最高点の直後の最低点とを有する回転可能なカムに接続されることを特徴とする。

知られている無針注射器では、チャンバの液体出口に、逆止弁が装備されることによって、チャンバは、ピストンが非優先的位置、すなわちチャンバが最大の容量を有する位置に移動したとき、液体をチャンバ内に入れるように構成された液体入口を有する。

本発明の別の態様では、チャンバの液体入口の少なくとも一部が、ピストンの前端により形成される。この構造は、後述の説明から明らかとなるいくつかの利点を提供する。

本発明の別の態様では、チャンバの液体入口の少なくとも一部が、ピストンの少なくとも一部を通って延びる中央孔により形成され、中央孔は、チャンバへの出口を備える。この構造は、後述の説明から明らかとなるさらにいくつかの利点を提供する。

ピストンの非優先的位置の近傍で、中央孔が、液体の供給ラインと液体の行き来自由な連通状態にあることが特に有利である。

前記構造の利点は、供給ラインが、ピストンと協働する封止装置が隣接して設けられた出口を有し、ピストンが、ピストン内の中央孔に延びるほぼ径方向の少なくとも１つのチャネルを設けられ、ピストンが非優先的位置の近傍にあるときにのみ、供給ラインの出口と液体の行き来自由な連通状態にあるピストン周辺の開口部を有する場合に完全に達成される。

ピストンが供給ラインの開口部に対して取る位置に完全に応じて、チャンバは、注射のために使用される液体で満たされることができる。ピストンを優先的位置から非優先的位置へ後退しながら、チャンバの液体出口は、逆止弁の動作により閉鎖される。従って、ピストンの後退は、チャンバ内での圧力下で生じる。ピストンが非優先的位置またはその近傍にある瞬間、注射される液体は、前記チャンバ内に存在する圧力の影響の下で、供給ラインの出口からピストンの径方向のチャネルと孔を通ってチャンバまで流れる。

上述の構造に伴うもう１つの利点は、以下のとおりである。ピストンが非優先的位置にあり、注射器の液体出口を通って液体を吐き出させるように、無針注射器が動作できる状態にあるとき、液体が収容されるチャンバの容量を減らすために、最初にピストンを加速させることができる。この加速は、多くの損失や摩擦なしで起こせる。さもなければピストンの加速を制限するチャンバ内液体のアクセス量は、液体の供給ラインとの液体の行き来自由な連通により、ピストンの中央孔と径方向チャネルを通って、最初にチャンバから離れることができる。これは、供給ラインの出口とピストンの径方向チャネルとの液体の行き来自由な連通が失われる程度まで、ピストンが非優先的位置を離れる瞬間まで継続する。

効果的には、封止装置はＯリングであり、ピストンは、前記Ｏリングを介して移動可能である。

本発明のさらに別の態様では、供給ラインに、注射される液体の存在を検知するセンサが設けられ、駆動手段の動作はセンサに応じる。

これにより、駆動手段は、センサが注射される液体の存在を検知しないときに、ピストンを前後に移動させるため、カム従動子をカムの最高点を通過させずに往復運動させることを可能とする。前記のピストンの前後運動が、チャンバに注射する液体の供給に適したポンプ作用を引き起こす一方で、カム従動子がカムの最高点を通過しない態様で、ピストンがチャンバの液体出口を通じてそのような液体を送り出すのが防止される。

従って、さらに望ましくは、駆動手段は、センサが注射される液体を検知するとき、カム従動子にカムの最高点を通過させることを可能とする。

センサは、例えば、供給ライン１７上に置かれた、発光ダイオード（ＬＥＤ）とＬＥＤに対向する光検出器との組み合わせであることができる。供給ライン１７は、好ましくは、テフロン（登録商標）のような透明材料でできている。水などの液体または無色の洗浄液が、供給ラインに存在しない場合、ＬＥＤの光は光検出センサにより検出される。しかし、注射される液体がセンサを通過すると、ＬＥＤのより少ない光がセンサに検出される、あるいは光がセンサに検出されない。これは、注射される液体が、元々実質上常に不透明であるという事実による。

以降、本発明による注射器の非限定的かつ好適な実施の形態の図面を参照しつつ、本発明をさらに説明する。

図面で使用される同じ参照符号は、同一または類似の部分を指す。

まず図１を参照すると、注射器は、参照符号１で示される単独のハウジングを備え、ハウジングの前端に、人間、動物、または植物の表皮に押し当てられた際に、矢印Ａの方向に移動可能な可動前部２が取り付けられる。

バネ３は、前部２に単一ハウジング１から離れた位置を取らせる。この位置は、図１に示される。前端部２の後方には、シリンダ２６が設けられ、シリンダ２６の中で、ピストン７がその長手方向に移動可能である。ピストン７は、注射のため使用される液体を収容するシリンダ２６内のチャンバ３１と、前方領域で境を成す。このチャンバ３１は、ピストン７が非優先的位置の近傍にある図３に明白に示される。図１および対応する図２では、チャンバ３１は、最小の容量を有する。

シリンダ２６には、前端部２の側に逆止弁１８が設けられる。シリンダ２６は、チューブまたは供給ライン１７を通って、注射される液体を収容するリザーバ１６まで接続される。リザーバには、液体が配分されるときに、ボトルに空気を入らせる手段が設けられる。排出ノズル２０は、シリンダ２６内のチャンバ３１に封止するように接続され、圧縮バネにより閉鎖位置に付勢される逆止弁１９は、ピストン７が、図１および図２に示される優先的位置から図３に示される非優先的位置へ移動しているとき、空気がシリンダ２６に入り込むのを防止する。

ピストン７は、可動部材８に固定され、可動部材８は、可動部材８と可動部材８に接続されるピストン７とを、チャンバ３１の容量が最小になる優先的位置へ推進するバネ９によりバネ負荷される。

チャンバ３１の容量を増やすための、可動部材８と可動部材８に接続されたピストン７のＡ方向への移動は、ハウジング１の後端に収納されるモータ４の作動により引き起こされる。モータ４の出力軸は、可動部材８に装着されたカム従動子１０と係合する円筒カム１１を有する。モータは、好ましくは電動式だが、例えば、ガス駆動など別の種類のモータを適用するのも本発明の範囲に含まれる。

図３は、カム従動子１０が、カム１１に設けられる傾斜の端近傍に配置され、この位置でピストン７が、このチャンバ３１の領域からほぼ切り離される事実により、チャンバ３１の容量が最大に近い状況を示す。図１および２は、カム従動子１０が、カム１１に設けられる傾斜の始まりに配置され、ピストン７がチャンバ３１の領域の大部分を満たすことを示す。明らかに、カム１１の回転は、可動部材８と可動部材８に接続されたピストン７の長手方向の運動に変わる。

図３、および図４のピストン７の詳細に示されるように、ピストン７を非優先的位置に移動させるとき、チャンバ３１の容量は増え、逆止弁１９はチャンバ３１の出口を閉鎖する。従って、チャンバ３１では、圧力が徐々に増えて蓄積される。チャンバ３１には、ピストン７が非優先的位置に移動させられるとき、液体がチャンバに入るように構成された液体入口が設けられる（図３および４を参照）。この液体入口は、ピストン７の少なくとも一部を通じて延びる中央孔１２を含み、この中央孔は、液体がチャンバ３１に入る出口を有する。

リザーバ１６からチャンバ３１へ液体を供給する供給ライン１７は、ピストン７と協働する封止装置１４を隣に設ける出口１３を有する。ピストン７には、ピストン７内の孔１２に延びる１つ以上の径方向チャネル１５がさらに設けられる。これらのチャネル１５は、ピストン７が非優先的位置の近傍にあるときのみ、供給ライン１７の出口１３と液体の行き来自由に連通するピストン７の周辺で開口部を示すように構成される。図４は、ピストン７がこの非優先的位置に近づく状態を示す。同図はさらに、封止装置１４がＯリングであり、ピストン７がこれらのＯリング１４を通じて移動可能である好適な実施形態を示す。

本発明による無針注射器の動作は、従来技術による無針注射器の動作の方法と同一であってもよい。例えば、この動作は、動物の表皮に押圧される前端部に応じる場合がある。この動作の明確な説明は、当業者により国際公開第９８／１３０８５号パンフレットから入手可能であり、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

本発明による無針注射器と知られている注射器との差異を示すさらなる特徴は、供給ライン１７に、注射される液体の存在を検知するセンサ（図示せず）が設けられることによって、モータ４の動作が、前記センサに応じることである。

具体的には、モータ４は、前記センサが注射される液体の存在を検知しないときに、ピストン７を前後に移動させるため、カム従動子１０を、カム１１の最高点を通過させずに往復運動させることを可能とする。このピストン７の継続的な前後運動は、液体がチャンバ３１に吸入されるポンプ作用を引き起こし、前記液体がセンサに達するまで、このポンプ運動が継続される。従って、モータは、センサが注射される液体を検知するとき、カム従動子１０にカム１１の最高点を通過させることを可能とする。それが起こると、バネ９は、可動部材８と可動部材８に接続されたピストン７とを、チャンバ３１の容量を次第に減少させる。最初にピストン７は、チャンバ３１内の液体のアクセス量のために急速に加速し、前記チャンバを離れ、中央孔１２と中央孔に接続された径方向チャネル１５を通って、そこから出口１３を介して供給ライン１７に戻すことを可能にする。ピストン７の連続運動で、径方向チャネル１５は、残されたＯリング１４を通過し、中央孔１２と供給ライン１７の出口１３との間の液体の行き来自由な連通を閉鎖して、その結果、液体の注射を達成するため逆止弁１９を通過しながら、最終的にチャンバ３１に収容された液体を吐き出す。その後、モータ４は、注射動作を繰り返すために、図１および２に示されるように、チャンバ３１の容量が最小になるときに達する優先的位置から、図３（および４）に示されるのと同じ位置に戻るように、ピストン７を後退させる。

優先的位置にピストンを有する、本発明の注射器の断面図である。 ハウジングなしの図１の装置を示す。 ピストンが非優先的位置に置かれる間の、ハウジングなしの図１の装置を示す。 図３に示される装置の詳細を示す。

Claims (9)

1. ハウジングを有する無針注射器であり、該ハウジングが、
   注射される液体を収容するために前記注射器内に画定されるチャンバと、
   注射器の前端に配置される前記チャンバの液体出口と、
   チャンバに収容される液体が前記液体出口を通って吐き出されるように、前記チャンバ内の液体と接触し、かつ前記チャンバの容量を低減する第１の方向に移動可能な分配部材と、
   前記注射器を作動させる駆動手段とを備える、無針注射器であって、
   分配部材が、前記チャンバ内で、前記チャンバの容量が最小であり、かつバネがほぼ無負荷状態である優先的位置に向かう第１の方向にバネにより移動可能な、バネ負荷式ピストンであり、また、ピストンが、駆動手段の作動により、バネからの力を弱め、かつバネが負荷状態になる非優先的位置へピストンを移動させる、第１の方向と反対の第２の方向に移動可能であることを特徴とする、無針注射器。
2. ピストンが、カム従動子を上に置く可動部材に固定され、カムの回転が、可動部材と可動部材に固定されるピストンの長手方向の運動に転換されるように、駆動手段が、カムが前記カム従動子と協働する、最高点と前記最高点の直後の最低点とを有する回転可能なカムに接続されることを特徴とする、請求項１に記載の無針注射器。
3. チャンバの液体出口に逆止弁が装備され、チャンバは、ピストンが非優先的位置に移動されるとき、液体をチャンバに入れるように配置される液体入口を有する無針注射器であって、チャンバの液体入口の少なくとも一部が、ピストンの少なくとも一部を通って延びる中央孔により形成され、中央孔がチャンバの出口を有することを特徴とする、請求項１または２に記載の無針注射器。
4. ピストンの非優先的位置の近傍で、中央孔が、液体の供給ラインと液体の行き来自由な連通状態にあることを特徴とする、請求項３に記載の無針注射器。
5. 供給ラインが、ピストンと協働する封止装置が隣接して設けられた出口を有し、ピストンには、ピストン内の中央孔に延びるほぼ径方向の少なくとも１つのチャネルが設けられ、ピストンが非優先的位置の近傍にあるときにのみ、チャネルが、供給ラインの出口と液体の行き来自由な連通状態にあるピストン周辺の開口部を有することを特徴とする、請求項４に記載の無針注射器。
6. 封止装置がＯリングであり、ピストンが前記Ｏリングを通って移動可能であることを特徴とする、請求項５に記載の無針注射器。
7. 供給ラインに、注射される液体の存在を検知するためのセンサが設けられ、駆動手段の動作が、センサに応じることを特徴とする、請求項４から６のいずれか一項に記載の無針注射器。
8. 駆動手段が、センサが注射される液体の存在を検知しないときに、ピストンを前後に移動させるため、カム従動子をカムの最高点を通過させずに往復運動させることを可能とすることを特徴とする、請求項７に記載の無針注射器。
9. 駆動手段が、センサが注射される液体を検知するとき、カム従動子にカムの最高点を通過させることを可能とすることを特徴とする、請求項７または８に記載の無針注射器。

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