JP2007252551A - 円盤状形無針注射器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で、薬液の交換が容易で、一定期間は薬液吸い込み作業が不要な無針注射器の提供。
【解決手段】無針注射器は円盤状をなしており、薬液ケースＰＣ、薬液ケース保持盤１、主枠盤２および蓋盤３などから円盤状の筐体が構成され、その内方に薬液ケースＰＣに充填された薬液ＰＤを射出して注射する注射機構が内設されている。注射機構としてはねじ棒４とナット盤５との組み合わせからなる押圧機構が構成されている。また、このナット盤５に回転力をあたえるのは渦巻きバネ８で、蓋盤３を回転させて回転力を渦巻きバネ８に蓄積させるよう構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、医療分野において用いられる無針注射器に係り、特に外観形状が円盤状形をなして注射操作が容易な無針注射器に関する。

本発明は、たとえばインシュリンとか成長ホルモン等患者が日常的に自身で注射できる無針注射器である。この種の注射器としては有針注射器と同様の柱状形シリンジを有するものが開発されている（特許文献１参照）。
特に本発明は、インシュリンや成長ホルモン等患者が日常的に繰り返し自身で注射する無針形の注射器に関するものであるが、従来では特許文献１にも示されるように円筒状のシリンジを主体とするものである。
特開平１１−１２３２４３号公報

従来から使用されている円筒状形の場合、無針方式では薬液をノズルからピストンポンプで瞬時に射出する射出機構を採用するが、この射出機構が一定の容積を有するもので、円筒状（シリンジ）も含めてかなりの大きさの矩形体となっているのが通常である。
したがって、この比較的大きな無針注射器を自身のみで使用し注射するのは比較的に難易である。持ち運びも不便である。具体的には次のような課題を有している。
第一は従来の製品では、１個の注射器にて複数種の薬液を使い分けることができず、そのようなことを推奨できない。第二は注射時に毎回市販の薬液容器から注射器のノズルを介して薬液を注射器のシリンジに吸い込む作業が必要で手数を要する。
本発明は、このような問題を解決し、可及的に小型化でき自身での操作や持ち運びの便利な無針式の注射器を提供するものである。

本発明が提供する円盤状形無針注射器は、上記課題を解決するために、薬液が収容され密閉盤にて封入された薬液ケースと、この薬液ケースを着脱可能に保持する薬液ケース保持盤と、薬液ケース保持盤にて保持された薬液ケースの密閉盤を押圧して薬液を薬液ケースに穿設した細孔から射出させる押圧機構と、この押圧機構を内設するとともに薬液ケース保持盤が着脱可能に接合される主枠盤と、この主枠盤に対して回転可能でありかつ前記押圧機構を収容包囲する蓋盤とからなり、薬液を細孔から射出させて人体等に注入させることができるようにしたものである。したがって、注射器を円盤状形で出現できる。薬液が円盤状容器に収容され密閉盤で封入されているので円筒状は解消され小型化になる。

さらに本発明が提供する円盤状形無針注射器は、第１の発明に関連して押圧機構をねじ棒とナット盤で主要部を構成するとともにナット盤に回転動力を蓄積する渦巻バネを設けたものである。したがって、薬液ケースの密閉盤を押圧する押圧機構を小型に構成できる。
さらに本発明が提供する円盤状形無針注射器は、第１の発明に関連してナット盤は一端が蓋盤に固定された渦巻バネの他端が固定されかつ周囲に係止用の歯形が形成されて構成されるとともに、前記歯形に係止する係止爪を備え、前記渦巻バネにて回転力が付与されたナット盤に対して係止爪で回転を解除可能に規制する規制機構を設け、係止爪を歯形から退避させて規制を解除したとき渦巻バネの弾力にてナット盤が回転駆動されねじ棒が変位して押圧機構が作動することを特徴とするものである。したがって、渦巻バネによる回転動力が的確に蓄積できる。

注射器全体が円盤状形であり、その大きさを手の大きさを考慮して設定することにより、片手の中に納めることができ、注射操作が極めて容易になる。円盤の片面側に射出ノズルがあり、注射がしやすい。すなわち、複数種類の薬液が注射器の中でまざることがなく、薬液ケースの交換のみで薬液の使い分けが容易に可能となる。そのため、操作性がよく、経済的負担も軽減され、さらに携帯性も向上する。また、薬液ケースにより、一定期間たとえば１週間は注射時ごとの薬液吸い込み作業が不要となり、患者への負担も軽減される。

本発明による円盤状形無針注射器は、薬液ケースが円盤状であること、この円盤状薬液ケースが保持盤に着脱自在であること、この薬液ケースの密閉盤を押圧してそのノズルから薬液を射出させること、押圧機構をねじ送り機構で構成していること、そしてこのねじ送り機構のナット盤に渦巻きバネで回転力を伝えるようにしていることなどを特徴とし、これらを全て備えていることが最良の形態である。

本発明の実施例は、図１から図５に示すとおりである。図１は円盤状形無針注射器（以下単に注射器という）ＣＩを水平にした状態で側方より示す図であり、図２は注射器ＣＩの縦断面図であり、図３は構成の一部を分解して示す分解図である。
本発明の注射器ＣＩの構成要素は大別すると、図１、図２に示すとおり、厚さの薄い円盤状の薬液ケースＰＣと、この薬液ケースＰＣを着脱可能に保持する薬液ケース保持盤１と、薬液ケースＰＣの密閉盤ＰＦを押圧する押圧機構（構成と作動は後述する）を内設している主枠盤２と、この主枠盤２に対してねじ込み結合された爪盤９と、この爪盤９を覆いかつ主枠盤２に対して回転自在に係合する蓋盤３で構成されている。薬液ケース保持盤１は主枠盤２に対してねじ結合される。

本発明の注射器ＣＩの最も大きな特徴は円盤状をなしていることであるが、このことは主枠盤２が図２と図６に示されている形状から明らかである。そして図２から明らかなように上述した薬液ケース保持盤１と主枠盤２および蓋盤３などから円盤状の筐体が構成され、その内方に薬液ケースＰＣに充填された薬液ＰＤを射出して注射する注射機構が内設されている点が第２の特徴である。
上記２つの基本的な特徴に関係する各要素の構成を以下に説明する。

まず第１は薬液ケースＰＣと、この薬液ケースＰＣを保持する薬液ケース保持盤１であるが、図２の縦断面図と図３の分解図に示すとおり、薬液ケースＰＣは厚さの薄い円筒体をなしているが、むしろ円盤状体をなし、内方に薬液ＰＤたとえばインシュリンが密閉盤ＰＦにて充填密閉されている。このような薬液ケースＰＣは「薬品」として製造販売できることは可能で、そうなれば、それら市販品の購入により入手できる。

この薬液ケースＰＣは中央部に細孔ＰＨが穿設されているが、薬液ＰＤはこの細孔ＰＨから流出しないよう工夫されている。たとえば図示されていないが、極めて薄い膜（液に圧が作用すると開孔する程度の薄膜）が貼設されている。しかも周囲には面取りがされて傾斜部Ｍを有し、この傾斜部Ｍが薬液ケース保持盤１の開孔部１Ｈの支持部１Ｆに接合されるようになっている。これらの関係は図３に示す分解図でも明らかである。傾斜部Ｍによる支持部１Ｆは、薬液ケースＰＣを的確に保持でき、注射を終了した薬液ケースＰＣは薬液ケース保持盤１から容易に離脱させることもできる。
なお、図３に示す分解図は（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の順に装着する順序が示されており、（Ｃ）、（Ｂ）、（Ａ）が離脱の順序を示している。新しい薬液ケースＰＣが図３の（Ｃ）に示すように装着されると、薬液ケースＰＣは薬液ケース保持盤１と一体となり、そのねじ部１Ｎが主枠盤２のねじ部２Ｎにねじ込まれ、図２の状態となる。

つぎに薬液ケースＰＣの密閉盤ＰＦを押圧して薬液ＰＤの射出を行う押圧機構は、図２に示されている。この押圧機構の主体は図２に示すとおり、押圧盤４Ｐを介して押圧駆動するねじ棒４と、このねじ棒４が螺合されたナット盤５で構成されている。ねじ棒４はその軸芯が薬液ケースＰＣの細孔ＰＨの中心と一致する形で配置されている。ナット盤５の下部は、主枠盤２の中央部に形成されかつ低位段部に配設された軸受１３にて回転自在に支持され、他方上部は蓋盤３の中央部で内方に凸設された円筒部に対し、ボール軸受１５を介して回転自在に支持されている。このようなナット盤５にねじ棒４が螺合されているのでナット盤５が回転駆動されることにより、ねじ棒４が図２において上下方向に変位することになる。

たとえばナット盤５が左回転すると、ねじ棒４は図２において下方に変位し、一体の押圧盤４Ｐが薬液ケースＰＣの密閉盤ＰＦの上面に接触した状態とし、ねじ棒４の下方変位が瞬時に密閉盤ＰＦを押圧作動するようにしておくことが重要である。このような準備体制を容易に実現できるよう押圧盤４Ｐの下面が主枠盤２の下方面に一致させることにしている。
要するに押圧盤４Ｐの下面が主枠盤２の下面に合致しておれば良い訳で、合致していない場合はねじ棒４を回転させて合致させ薬液ケース保持盤１を主枠盤２にねじ結合させる。ねじ棒４の下方面に形成した凹部４Ｋはこのねじ棒４の位置決めのため回転させるためのもので１０円硬貨などが挿入できて回転させて位置を調節できる。

押圧機構の主体の構成は以下のとおりであるが、つぎにこの押圧機構を駆動させるための機構について図２および図４に示す構成により説明する。
ねじ棒４が密閉盤ＰＦを押圧するためには、ナット盤５の回転駆動が必須となるが、本発明はこの回転駆動を純機械的な方式により行わせるようにしたもので、基本的には渦巻バネ８の弾力を利用するものである。
以下、渦巻バネ８によるナット盤５の回転駆動機構について説明する。まずナット盤５の構成であるが、このナット盤５の外周面には図４に示すとおり、爪５Ｋが形成されている。他方このナット盤５の爪５Ｋに対して進退してナット盤５の爪５Ｋ間に進入しナット盤５の回転を制止する制止爪６Ｋが可動枠６の一端に形成されている。この可動枠６は全体がほぼ矩形状をなし、図２に示すとおり、ナット盤５の上面に摺接する形で介在されている。

この可動枠６が図４に示すように矩形状をなしているのは、ナット盤５にボス部５Ｂが存在するためであるが、この可動枠６は図４に示すとおり、主枠盤２に形成された案内溝２Ｍによって左右に変位可能になっている。可動枠６の右方端には押えヘッド６Ｔが付設されているが、主枠盤２には切欠２Ｋが形成されていて、この押えヘッド６Ｔは主枠盤２から突出する形になっている。

他方、可動枠６の左方端と主枠盤２との間には図４に示すとおり、圧縮バネ７が介在されていて、常時は図４に示すとおり、圧縮バネ７の復元弾力にて可動枠６が右方へ付勢され可動枠６に付設の制止爪６Ｋがナット盤５の爪５Ｋに係止されている。したがって、この状態で後述するように渦巻バネ８にてナット盤５に回転力を蓄積してもナット盤５は回転しない。すなわち渦巻バネ８を回すと渦巻バネ８にナット盤５を回転駆動する回転力が蓄積されるのみである。

この渦巻バネ８によるナット盤５の回転は、可動枠６を左方に変位させて制止爪６Ｋをナット盤５の爪５Ｋから解放することにより実現される。ナット盤５の爪５Ｋが解放されると渦巻バネ８の復元が瞬時に起こり、ナット盤５は急速に回転駆動される。そしてこのナット盤５の回転によって上述したとおり、ねじ棒４が瞬時に押圧盤４Ｐを介して薬液ケースＰＣの密閉盤ＰＦを押圧することになる。
つぎに渦巻バネ８の上記復元力の蓄積を図２にしたがって説明する。渦巻バネ８は図２に示すとおり、蓋盤３にほぼ収容される状態の位置に配設されているが、その内方端８Ｓが前述したナット盤５に植設された固定ピン５Ｐに連結され、他端８Ｔは主枠盤２にねじ結合された爪盤９に連結されている。爪盤９はリング状をなし、その外周に設けられたねじ９Ｎが主枠盤２の上方のねじ部２ＮＴにねじ込まれて固定される。１４はボール軸受を示し、蓋盤３が主枠盤２および爪盤９に対して回転可能に構成されている。

さらに蓋盤３には図２に示すとおり、制止用円筒１０が２個１８０°間隔で植設され内方には圧縮バネ１１が内設されている。この圧縮バネ１１の弾力にて制止用円筒１０内の制止爪１２が爪盤９の爪９Ｋに係止されるようになっている。この制止爪１２は蓋盤３の右方向回転すなわち渦巻バネ８を巻き込む方向に回転するときには制止爪１２は制止機能がなく、上記と逆方向に蓋盤３が回転されるのを阻止するよう構成されている。このようにして、蓋盤３の右方向回転によって渦巻バネ８は必要量巻き込まれて、ナット盤５に回転駆動力を与える力を蓄積する。
蓄積された渦巻バネ８の復元力すなわちナット盤５の回転駆動力は図４に示すように、可動枠６の制止爪６Ｋがナット盤５の爪５Ｋに係止されている限り蓄積維持される。そして薬液を注射するときは、この蓄積されたナット盤５を回転駆動する動力を解放することになるが、これは可動枠６の押えヘッド６Ｔを押すことにより達成される。

以上の操作で薬液ケースＰＣに収容された薬液ＰＤは密閉盤ＰＦが押圧盤４Ｐにて瞬時に押圧されることにより細孔ＰＨから射出され人体等に注入されることになる。
ところで本発明の注射器ＣＩにおいては、押圧機構にて押圧盤４Ｐが密閉盤ＰＦをどの程度押圧するかにより射出量が変わる。このことは渦巻バネ８をどれ程巻き付けて回転力を貯えるか、換言すれば蓋盤３の回転量をいくらにするかが重要になる。そこで本発明は蓋盤３の主枠盤２に対する回転量を計測する計測機構を設けている。
この計測機構は図２および図５に示されている。すなわち、図５は図２におけるねじ棒４の上方部を拡大して示す図であるが、これら図２、図５に示すとおり、ナット盤５の円筒部５Ｎの上端面には磁石１８が円筒状に多数個埋設されている。なお、図示例では２個のみ示されている。他方、蓋盤３には制御部１９が埋設され、その下方面には磁石１８に近接する状態で磁気センサ１７が１個付設されている。

したがって、蓋盤３が回転駆動されると磁気センサ１７が各磁石１８の位置で検出信号を出力し、この信号が制御回路２１に送信されて計数され、回転量あるいは射出量に換算された数値が表示器１６にて表示される。表示の仕方は図６に示すとおりである。表示は制御部１９に内設した電池２０からのエネルギーにて表記される。図６の図示例では液種と射出量と注射可能回数が示されている。

本発明の特徴は以上説明したとおりであるが、上記ならびに図示例に示すものに限定されるものではなく、種々の変形例を挙げることができる。
本発明は円盤状の筐体で構成した点を特徴とする。この点からみると図示例では筐体は４つの分割体の組み合わせであるが、この個数には限定されない。主枠盤２と爪盤９とを一体化することにより３分割体とすることも可能である。また、薬液射出の駆動力を発生させる押圧機構も図示例に限定されず、ボールネジの採用によりより円滑に作動させ得るようにできる。またが薬液ケースＰＣを薬液ケース保持盤１に保持させる方式も図示例のごとき傾斜部Ｍの方式に限定されない。また、薬液ケースＰＣについては、厚さに対して直径が大きい扁平な形の実施例を示したが、押圧盤４Ｐの直径を小径とすることで、小径長円筒形の薬液ケースとすることもでき、これらは設計的事項に属するものであつて、本発明はこれらすべてを包含する。

本発明による円盤状形無針注射器を側方から見た図である。 本発明による円盤状形無針注射器を縦断面して示す図である。 本発明による円盤状形無針注射器の要部を分解して示す図である。 本発明による円盤状形無針注射器において蓋盤と爪盤を取り外して上方から見た図である。 本発明による円盤状形無針注射器における表示部を拡大して示す断面図である。 本発明による円盤状形無針注射器を上方から見た図である。

符号の説明

１ 薬液ケース保持盤
１Ｆ 支持部
１Ｈ 開孔部
１Ｎ、２Ｎ、２ＮＴ ねじ部
２Ｋ 切欠
２ 主枠盤
２Ｍ 案内溝
３ 蓋盤
４ ねじ棒
４Ｋ 凹部
４Ｐ 押圧盤
５ ナット盤
５Ｂ ボス部
５Ｋ 爪
５Ｎ 円筒部
５Ｐ 固定ピン
６ 可動枠
６Ｋ 制止爪
６Ｔ 押えヘッド
７ 圧縮バネ
８ 渦巻バネ
８Ｓ 内方端
８Ｔ 他端
９ 爪盤
９Ｋ 爪
９Ｎ ねじ
１０ 制止用円筒
１１ 圧縮バネ
１２ 制止爪
１３ 軸受
１４、１５ ボール軸受
１６ 表示器
１７ 磁気センサ
１８ 磁石
１９ 制御部
２０ 電池
２１ 制御回路
ＣＩ 注射器
Ｍ 傾斜部
ＰＣ 薬液ケース
ＰＤ 薬液
ＰＦ 密閉盤
ＰＨ 細孔

Claims (5)

1. 薬液が収容され密閉盤にて封入された薬液ケースと、この薬液ケースを着脱可能に保持する薬液ケース保持盤と、薬液ケース保持盤にて保持された薬液ケースの密閉盤を押圧して薬液を薬液ケースに穿設した細孔から射出させる押圧機構と、この押圧機構を内設するとともに薬液ケース保持盤が着脱可能に接合される主枠盤と、この主枠盤に対して回転可能でありかつ前記押圧機構を収容包囲する蓋盤とからなり、薬液を細孔から射出させて人体等に注入させることができることを特徴とする円盤状形無針注射器。
2. 押圧機構は、回転が規制され軸芯方向のみ変位可能なねじ棒と、このねじ棒に螺合するナット盤と、このナット盤に回転力を付勢するための回転動力を蓄積することができる渦巻バネにて構成されていることを特徴とする請求項１記載の円盤状形無針注射器。
3. ナット盤は一端が蓋盤に固定された渦巻バネの他端が固定されかつ周囲に係止用の歯形が形成されて構成されるとともに、前記歯形に係止する係止爪を備え、前記渦巻バネにて回転力が付与されたナット盤に対して係止爪で回転を解除可能に規制する規制機構を設け、係止爪を歯形から退避させて規制を解除したとき渦巻バネの弾力にてナット盤が回転駆動されねじ棒が変位して押圧機構が作動することを特徴とする請求項２記載の円盤状形無針注射器。
4. 蓋盤にはナット盤が規制機構にて回転が制止されているとき、渦巻バネを巻き付ける方向に回転させたときその回転され渦巻バネが巻き付けられた状態を保持する回転保持機構が設けられていることを特徴とする請求項２記載の円盤状形無針注射器。
5. 渦巻バネを巻き付けるために蓋盤を回転させたときのナット盤に対する蓋盤の回転量を検出する回転検出器と、この回転量の検出出力に基づいて押圧機構が密閉盤を押圧し射出される薬液量を表示する表示機構を備えていることを特徴とする請求項１記載の円盤状形無針注射器。

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