JP2008500876A - 針無し注射システム - Google Patents

Abstract

針無し注射装置であって、ガスカートリッジまたは他の加圧ガス源がピストンの前進に使用されかつ注射オリフィスを通して注射流体を強制的に排出する。ガスカートリッジが使用される時には、そのガスカートリッジは当初位置から作動位置へ可動とされ、作動位置ではガスが注射装置駆動のために放出され、かつ跳ね返り阻止部材が採用されてガスカートリッジの当初位置への逆動を阻止している。ガスカートリッジシールがガスカートリッジ上に配置されかつガスカートリッジと共に可動とされてガスカートリッジをガスカートリッジハウジングの内壁に対してシールしている。この針無し注射装置はピストンの一杯の前進時にシールが妥協処理されて注射液の放出後に装置が減圧されるようにしている。

Description

針無し注射装置は標準的流体放出装置に代わるものであり、上記標準装置は典型的には注射場所の外面を貫通するようにされた針を使用する。典型的には、針無し注射装置は流体チャンバーからの流体を充分な圧力で射出するように設計されており、この圧力は流体が目標を所望程度まで貫通することを許容している。例えば、針無し注射装置の用途は受領者の皮膚内または皮膚を通しての皮内、皮下および筋肉内への放出を含んでいる。これらの用途の各々のために、流体はシステムから充分な圧力で注射されなければならず、その圧力は流体が受領者の皮膚の剛直な外側皮膚層の貫通を許容する値の圧力である。

針無し注射装置はしばしば加圧ガスを採用して注射液の放出に要する力を発生させている。各種のシールがそのような装置内には採用されなければならず、従って加圧ガスが供給された時、結果として得られるエネルギーは注射液の効率的な捕獲に使用される。不充分なシールは注射液が放出される処における加圧ガスの浪費および／または所望されていない制御ロスを来し得る。シーリングに加えて、各種の他の設計上の配慮が所望圧力特性での注射を提供するために含まれている。

ガス駆動のおよび他の針無し注射装置は或る場合には処分される前に１回のみ使用されるように予め充填されおよび／または構成され得る。これらの装置では、末端ユーザーが装置を分解したりまたは他様にいじったり、または意図されている以外の用途に使用したりすることを減しまたは排除することが通常所望され得る。また、しばしば所望されることは、製造コストを下げ、装置に対する最小の修正および／または組み立て工程で異なる服用量に対応し、かつ装置の使用中および使用後における汚染および他の安全上の危険を減すことである。

［発明を実施するための最良の形態］
図１−１４は本説明による針無し（ニードルフリー）注射装置の実施例および交互の構造を描写している。まず図１−３においては、典型的な注射装置３０の各種構成部品が記述され、かつ特に図３においては、装置はそれが梱包され、出荷され、末端ユーザーにより受領されるものとして記述されている。

注射装置３０は各種の外側構造体を含んでおり、その中に他の構成部品が収容されている。これらの外側ハウジングは後カバー３２、トリガースリーブ３４、後ハウジング３６、前ハウジング３８およびノズル４０を含み得る。後カバー３２は後カバークリップ４２上にフィットされ、後カバークリップは後ハウジング３６に対して後ハウジングおよび後カバークリップを共にフィットさせることにより確実に固定される。図２内に示されているように、スナップ接続が実施されて後ハウジング３６上の突起４４が後カバークリップ４２上に形成された対応する孔４６内に受領され得る。

後ハウジング３６は前ハウジング３８内に螺合されて後ハウジングの前部が前ハウジングの後部内に受領される。以下に説明されるように、Ｏ−リングまたはＵ−カップシールのようなシール４８が後ハウジングの前端部および前ハウジングの内側との間に摺動シール界面を提供するために備えられ得る。典型的には、後ハウジング３６および前ハウジング３８上のねじが４角ねじ（例えば、概ね４角または矩形断面を有する）として備えられているが、３角形または他のねじタイプも採用され得る。

ノズル４０が装置３０の前端部に備えられている。描写されている例においては、ノズル４０は前ハウジング３８の前端部内に螺合している。以下に詳述されるように、或る場合には、ノズル４０および前ハウジング３８の分解を抑制するための歯付き面または他のねじロッキング構造または機構を設けることが望まれ得る。キャップ５０がノズル４０の前端部（即ち、それを通して注射場所に対し注射液が放出される端部）に設けられて、出荷および貯蔵中のような、装置が使用される前における汚染に対して保護している。図３内に示されているように、キャップ５０はノズル４０前端部の外径上に形成された周縁リブ５１を把持するように形成され得る。更に、ノズル４０は大径フランジ４１を備えており、このフランジはノズル本体から半径方向外方へ延びている。或る製造セッテイングにおいては、フランジ４１は使用される充填ラインハンドラーおよび他の機械によるノズル４０の取扱いまたは注射装置の組立ておよび準備中における取扱いを容易化し得る。

トリガースリーブ３４は典型的には後ハウジング３６および前ハウジング３８周りに配置される。以下に更に詳述されるように、トリガースリーブ３４はトリガー機構の一部でありかつ後ハウジング３６を前ハウジング３８内で回すために使用されて注射装置を準備し得る。ひとたび装置が準備されると、トリガースリーブは内側機構を作動させるように動かされて、注射量の放出を起こす。

典型的には、動力機構または他の機械動力源が外側構造体内に備えられて、使用される機械力（例えば、圧力）を放出して注射装置から流体を強制的に噴出する。例えば、例示の装置３０は圧縮状態のガス（例えば、窒素、２酸化炭素など）を収容しているガスカートリッジ５２のような加圧ガス源を含み、これは放出されて注射器を駆動し得る。ガスカートリッジ５２は後ハウジング３６内に配置されたガスカートリッジアセンブリー５４（図２）の一部であり、かつそれは更に把持ばね５６、ハンマー５８、トリガー６０およびガスカートリッジシール６２を含み得る。ガスカートリッジアセンブリーが後ハウジング３６内に配置されているので、後ハウジングはまたガスカートリッジハウジングとも呼ばれ得る。接着剤６４が備えられてトリガー６０およびガスカートリッジシール６２をガスカートリッジ５２に確実に固定し、および／またはガスカートリッジアセンブリーの他の構成部品を互いに確実に固定し得る。

以下に詳述されるように、ばね６６はガスカートリッジアセンブリー５４および後カバークリップ４２の間に配置されて、ガスカートリッジアセンブリーを前方へ付勢する。図３内に示されている当初の貯蔵位置においては、トリガー６０は後ハウジング３６の部分に係合してばね６６の減圧およびガスカートリッジアセンブリーの前進を阻止している。以下に良く説明されているように、トリガースリーブ３４およびトリガー６０はトリガー機構の一部であり、このトリガースリーブ３４は後ハウジング３６に関連して動かされてトリガー６０および後ハウジング３６の噛合を解放し、これによりガスカートリッジアセンブリー５４がばね６６の減圧により前進することを許容する。

ピン７０のような刺し部材が後ハウジング３６内に配置されている。典型的にはピン７０は中空筒状構造でありかつガスカートリッジ５２の前端部上の刺し得るシールされた開口７２を刺すように構成されている。ピン７０の中空内部はガスが孔７４を通して前ハウジング３８により部分的に囲まれている領域またはチャンバー内へ分与されることを許容している。前ハウジング３８内に配置されているのはピストン８０であり、かつ前ハウジング３８は従って代わりにピストンハウジングと呼ばれ得る。ピストン８０の後端は後ハウジング３６のピン７０に近い前端部近傍に配置されている。ピストンの後端部はまた典型的にはシール８２（例えば、ニトリルラバーまたは同種材料で作られているｏ−リングまたはｕ−カップシール）を備えていてピストンの後端部を前ハウジング３８の内壁と液密係合している。

ピストン８０の前端部の処には薬剤カートリッジアセンブリー８６があり、このアセンブリーは薬剤カートリッジ８８を含んでおり、このカートリッジは可変体積注射可能流体チャンバー９０を区画している。注射可能流体チャンバー９０は一端部の処でプランジャー９２によりシールされておりかつ他端部の処で球バルブ９４およびバルブシール９６でシールされている。典型的には薬剤カートリッジアセンブリー８６はノズル４０内に収容されまたは他様に配置されて球バルブ９４の開放と同時に、注射流体チャンバー９０はノズル４０の前端部に備えられているインジェクションオリフィス１００と流体連通する。

典型的には、注射装置３０は注射流体の単一服用量で予め満たされており、かつ１回の注射の分与に使用された後には捨てられる。しかしながら、この装置は末端ユーザーにより満たされかつ／または複数回使用されるように修正され得ることは評価され得る。更に、記述されている模範的な装置の各種の特徴は他の針無し注射システムの広い種類に適用可能であり、上記システムは再充填可能なシステム、多用途装置、および針無しシステムを含んでおり、これらはばねパワー付き装置のような圧縮ガス以外でも駆動される。

各種の異なる材料が注射装置に使用され得る。記述されている模範的な装置においては、後カバー３２、トリガースリーブ３４、ハンマー５８、後ハウジング３６、ピストン８０、前ハウジング３８およびノズル４０はポリカーボネート、堅いプラスチックまたは他の同様な材料で形成され得る。後カバークリップ４２、ばね６６、保持ばね５６、刺しピン７０およびガスカートリッジ５２は金属である。トリガー６０は可撓性プラスチックで作られており注射装置の動作中にレッグ１３０が内側へ付勢され得るように構成されている。シール６２、４８、８２、９６およびプランジャー９２は所望シーリング特性を提供するニトリルラバーまたは他の材料で作られ得る。薬剤カートリッジおよびバルブ９４はガラスで作られている。これらの材料は勿論与えられた注射用途に応じて必要および所望により変更され得る。

上に指摘されているように、図３は休止状態の装置３０を示しており、この状態では装置が梱包され、出荷されおよび末端ユーザーにより受領される時の輪郭に対応している。図４は装置が満たされた後の状態を示しており；図４Ａ、４Ｂおよび４Ｃはトリガースリーブ３４がトリガー６０と相互作用してガスカートリッジアセンブリー５４をその当初位置から解放し、従ってばね６６が減圧されかつガスカートリッジが刺しピン７０上へ前進し得るようにされ；図５は装置が注射の分与中の中間点にある状態を示しており、その時ピストン８０は前進させられて流体を流体チャンバー９０からインジェクションオリフィス１００を通してインジェクション軸１０２に沿い排出させ；かつ図６は注射が分与された後の分与された位置にある装置を示している。

装置を使用するためには、キャップ５０が最初に取り除かれてノズル４０の前端部の処に注射オリフィス１００が露出される。装置はそれからピストン８０により準備されて僅かに前進し、それは次にプランジャー９２を前進させる。流体チャンバー９０内の注射可能流体上に結果として掛かる流体力は球バルブ９４をバルブシール０６との係合から離し、かつバルブシール前方の薬剤カートリッジ８８およびインジェクションオリフィス１００の間の領域１０４内へ入れる。これは注射可能流体が薬剤カートリッジから出て球バルブ９４周りの体積内に流入することを許容する。従って、注射装置はインジェクションオリフィス１００の上流側（例えば、後側）の全体積を注射可能流体で満たして準備される。この準備完了状態は図４内に示されている。

描写されている例においては、装置を準備するためのピストン８０の初期前進は後ハウジング３６を前ハウジング３８に対して回すことにより達成される。両ハウジング片間の前述のねじ結合のせいで、この回転は後ハウジング３６を前ハウジング３８内へ更に進めかつピストン８０を僅かに前方へ（例えば、図３内に示されている貯蔵位置から図４内に示されている準備完了位置へ）押す。典型的には、トリガースリーブ３４および後ハウジング３６は噛合して後ハウジングはトリガースリーブの回転により回される。従って、描写されている実施例においては、ユーザーはトリガースリーブ３４を装置の残部に対して回すことにより装置を準備完了とさせ得る。図３および図４から更に分かることは装置の後部の各種構成要素も準備中に回され得ることである。特に、ガスカートリッジアセンブリー５４（図２）、ばね６６、後カバークリップ４２および後カバー３２の全ては記述されている模範的装置の準備中に後ハウジング３６およびトリガースリーブ３４と共に回転する。

図２−８において、トリガースリーブ３４の後端部は３個の突起１１０を含んでおり、これらの突起はトリガースリーブの内径周りに均等に配分されている。トリガースリーブは後ハウジング３６に対して配置されて各突起１１０が後ハウジング３６の後部上に形成されている３個の対応する伸長スロット１１２の１つ内に配置されている。突起１１０はトリガースリーブの内径から半径方向内方かつスロット１１２内へ延びている。突起１１０の半径方向内方への伸長部は図８内に最も明瞭に示されている。突起１１０はスロット１１２（図２）内にフィットしてトリガースリーブが後ハウジング３６を把持しかつ後ハウジングはインジェクション軸１０２周りにトリガースリーブと共に回転する。

トリガースリーブ３４の前端部は弾力性タブ１１４（図１）を含んでおり、これはトリガースリーブ３４が準備中に回されると前ハウジング３８の外面に対して押圧しかつ外方へ押される。トリガースリーブが当初位置（図３）から準備完了位置（図４）へ一杯に（例えば、約１８０°）回されると、タブ１１４は前ハウジング３８の外面内に形成されている伸長溝１１８（図２）内に受領される。典型的には、トリガースリーブ３４およびタブ１１４はタブが溝１１８内に落ち込む時にクリック音を発するように形成されており、これによりユーザーに装置が準備完了とされかつ注射液の分与可能状態とされたことの音の指示を与える。

以下に詳述されるように、描写されている模範的な注射装置はトリガースリーブ３４が他の構成部品に対して注射起動のために前方へ滑らされるように構成されている。典型的には、注射装置が準備完了されるまで起動が阻止されることが望ましい。描写されている例においては、前ハウジング３８はトリガースリーブが装置を準備完了にするまで一杯に回されるまでトリガースリーブ３４の前方への摺動を阻止している。

特に、図７内に示されているように、起立部分１２０がトリガースリーブ３４の内面上または直径上に備えられている。部分１２０は前ハウジング３８の後方終端部１２２（図２）に対して衝合するように半径方向内方へ充分延びている。準備中にトリガースリーブ３４が回されると、起立部分１２０は充分な準備位置が達成される（図４）までエッジ１２２上に載りかつ対抗し、その位置で起立部分は前ハウジング３８の後端部上に備えられている凹部１２４（図２）と整合される。凹部１２４は装置の準備が完了した時に起立部分１２０を収容しかつ受領するように構成されており、トリガースリーブ３４は注射を作動するように他の構成部品に対して前進可能とされる。

描写された例においては、準備は後ハウジングを前ハウジング内へねじ込むことにより上述のように達成される。この構造に加えてまたはその代わりに、準備は他の方法により達成されかつ／または異なるハウジング構造を採用され得る。後ハウジング３６および前ハウジング３８は、例えば、単一ハウジング片として一体化され得る。

再び図３において、注射装置３０の貯蔵状態中では、ばね６６はトリガー６０により圧縮状態に保持される。図２内に示されているように、トリガー６０は３つのレッグ１３０を含み得る。図３および４の貯蔵されかつ準備完了の状態においては、ガスカートリッジアセンブリー５４は後ハウジング３６に関連して配置されて３個のトリガーレッグの各々は後ハウジング３６内に形成されている伸長スロット１１２（図２）の１つの前端部側へ向かい配置されている。更に、図４Ａ内に示されているように、各トリガーレッグ１３０の端部は各伸長スロット１１２の前端部近傍の後ハウジング３６の内側上に形成されている棚またはリップ１３２に衝合している。棚１３２の位置は図２内にも指示されている。

これらのレッグ１３０は外側にまたは注射軸１０２から半径方向外側へ配置されるように付勢されていて、これらのトリガーレッグは棚１３２上に配置されている。ばねを解放しかつ注射を作動させるためには、これらのトリガーレッグは半径方向内方へ動かされる。それからばね６６が減圧されかつガスカートリッジ５２を後ハウジング３６内で前方へ駆動すると、トリガーレッグは棚１３２直前の後ハウジング３６内に備えられている凹部１３４内に受領される。トリガーレッグの半径方向内方への動きおよびトリガーレッグの凹部１３４内への軸方向前進は図４Ｂおよび４Ｃ内に示されている。

これらのトリガーレッグはトリガースリーブ３４を後ハウジング３６および前ハウジング３８に対して軸方向前方へスライドさせて装置を起動させるために半径方向内方へ押される。トリガースリーブ３４の軸方向位置の変化は図４を図５、６と比較することにより見得る。前述されているように、トリガースリーブ３４の後端部内面上の突起１１０は後ハウジング３６の伸長スロット１１２およびこのようにしてトリガー６０のレッグ１３０と整合される。従って、トリガースリーブが前方へ摺動すると、突起１１０が伸長スロット１１２内に進入しかつ結果として図４Ａおよび４Ｂ内に示されているように、トリガーレッグ１３０と接触するに至る。トリガースリーブが前方摺動を続けると、突起はついにトリガーレッグを半径方向内方へ加圧し、従ってトリガースリーブの端部は棚１３２を落とし、これによりガスカートリッジアセンブリー５４がばね６６（図４Ｃ）により加えられる力の結果として前進させられることを許容する。

ばね６６が減圧されると、ガスカートリッジは作動位置へ動かされて刺し可能シールド開口７２がピン７０との接触状態へもたらされる。加圧ガスはそれからガスカートリッジの開口およびピン７０の中空内腔を通して逃げ、ピストン８０の後端部上に作用する。加圧ガスはピストン８０をその当初の最後端位置から作動された最前端部位置へ駆動する。図２および図３−６内に示されているように、ピストン８０の前端部は円錐形キャビテイーを形成してプランジャー９２の対応する円錐面を受け得るようにしている。いずれの場合においても、ピストン８０の前進は注射可能流体は流体チャンバー９０から、球バルブ９４周りを経て、インジェクションオリフィス１００を通して強制的に排出される。典型的には、バイパスチャンネルがノズル４０内に形成されて流体が球バルブ９４周りを経てインジェクションオリフィスへ流れることを許容する。

各種のシールが協働してピストン８０の背後領域をシールし、これによりガスカートリッジ５２からのガスの解放時に加圧ガスチャンバーを創生する。ガスカートリッジシール６２はガスカートリッジの前端部および後ハウジング３６の内壁の間をシールする。ハウジングシール４８は後ハウジング３６を前ハウジング３８に対してシールし、かつピストンシール８２はピストン８０の後端部をハウジング３８の内壁に対してシールする。これらのシールはこのようにしてピストン８０の後部に対して可変体積シールガスチャンバーを創生するように協働する。

特にガスカートリッジシール６２において、このシールは典型的にはガスカートリッジ５２上に配置され、従ってこのシールはガスカートリッジが後ハウジング３６内でピン７０側へ押される時にガスカートリッジと共に前進する。示されているように、シール６２はＶ形断面を有するように形成され、かつ“Ｖ”の口が前方へ面するように（例えば、口が加圧領域側へ面するように）構成されている。また、描写されている例においては、ガスカートリッジシールは典型的にはガスカートリッジの前端部側へ、刺し可能開口近傍のガスカートリッジの狭められた首領域周りに配置されるであろう。１つの結果として、シールされるべき体積が最小化され、かつもしシールがガスカートリッジハウジング壁内の固定位置におよび／またはガスカートリッジのテーパー付き首の更に後方に形成された場合よりも少なくなる。

図２および３−６において、前ハウジング３８はピストン８０の前進を停止するように構成されている障害物１４０を含んでいてピストンストローク、即ち、注射液の放出中におけるピストンの前方軸方向運動の範囲を制御している。特に、例において指示されているように、この障害物はフランジまたは障害物１４０として具体化され、これは注射軸１０２側へ半径方向内方へ延びている。典型的には、この障害物はピストン８０上に備えられたストッパー１４２と相互作用するように構成されている。

ストッパー１４２はショルダーまたはスペーサータイプ構造体として具体化され、これはプランジャー９２を前方へ駆動するピストンの前方作動端部の後方へ隔離配置されている。ストッパーはどこでも所望位置に配置されることができ、典型的にはストッパーはピストンの前端部よりもピストンの後端部に近い。ストッパー１４２から前方へ延びているのは伸長軸部分１４４であり、この部分は障害物１４０内に形成されている孔を通して延びるより小さい断面とされている。従って、ピストンが前進すると、伸長軸部分１４４は孔を通して自由に通過することが許容される。反対に、ストッパー１４２は典型的には伸長軸部分１４４よりも更に半径方向外側へ延び、かつこのようにして障害物１４０内に形成されている孔を通過し得ない。従って、ストッパー１４２がハウジング障害物１４０と接触するに至ると、ピストンの更なる前進は阻止されてピストンストロークの最前端部が画定される。

図２内に示されているように、ピストンストッパーは複数の軸方向リブ１４６として具体化することができ、これらのリブはピストン８０のシールされた後端部から前方へ延びている。更に、または代わりに、ワッシャー、スペーサーまたは軸部分１４４に対して拡大された他の構造体も使用され得る。典型的には、ストッパー１４２およびハウジング障害物１４０はポリカーボネートまたは他の硬いプラスチックのような材料で作られており、これらはプランジャー９２と比べて比較的に硬くかつ非変形性である。また、ピストン８０は典型的にはプランジャー９２（またはピストンの前端部の処に備えられている他の構造体）が流体チャンバー９０の前端部上に底入れする前にピストンストッパー１４２がハウジング障害物１４０上に底入れするようにサイズが定められている。これらの模範的な材料および構造で、ピストン８０はその作動位置で比較的に急に停止されて注射圧力の鋭利なかつ速やかな減少を生ずる。そのような速やかな減少は或る用途においては望ましいものであり、注射の圧力プロフィール上へのより良い制御を提供しかつこれにより注射漏れ、跳ね返しおよび他の潜在的な望ましくない効果を除去しまたは低減し得る。

上述のことから、注射装置の当初動作中にガスカートリッジ５２は当初位置から作動位置へと動くことが分かるであろう。特に、ガスカートリッジがピン７０上に進むと加圧ガスはピストン８０背後のガス室を加圧するように解放される。この圧力はピストン８０上に作用し、それを前方へ駆動する。この圧力はまたガスカートリッジ５２およびガスカートリッジアセンブリー５４上にも作用して、これらの構造体を後方へ駆動しようとする。ガスカートリッジアセンブリー上への後向きの力は注射装置のこれらの構造体を後方へ駆動しようとする。ガスカートリッジアセンブリー上への後向きの力は注射装置の各種構成要素上に顕著な応力を掛け得る。また、ガスカートリッジの後向きの動きはピストン８０背後の加圧体積を増し、これにより注射圧力プロフィールの変形を提供する。

従って、或る場合においてはガスカートリッジの跳ね返りを阻止することが望ましい。特に、記述されている模範的な注射装置はガスカートリッジを前進した作動位置（例えば、カートリッジが刺された位置）内に保持するための跳ね返り抑制体または阻止体が備えられ得る。実際に、跳ね返り抑止体は典型的にはガスカートリッジの動きを抑止するように構成されており、従ってガスカートリッジは当初位置から作動位置へは可動であるが、作動位置から当初位置への復帰は阻止されている。

跳ね返り阻止は模範的実施例においては保持ばね５６および後ハウジング３６の相互作用により具体化される。図２および９において、保持ばね５６は３対の脚部１５０を含んでいる。脚部の各対は後ハウジング３６の後端部上に備えられている３つの伸長スロット１１２の１つ内に配置されている。装置の貯蔵および準備中において、ガスカートリッジアセンブリー５４が後ハウジング３６および前ハウジング３８（図３および４）に関して当初の作動前位置にある間は、保持ばね脚部は後位置（図９の上部内に示されている）内に配置されている。

ガスカートリッジアセンブリーの前進中（即ち、図９の上部および底部い内に示されている位置の間で動きが起こる）には、後ハウジングスロット１１２はラチェットとして作用し、保持ばね脚部１５０は爪として作用してガスカートリッジ５２の一方向のみの動きを許容する。特に、伸長スロット１１２は突起またはラチェット構造体１５２を含みこれは保持ばね５６の脚部１５０と相互作用する。主ばね６６がガスカートリッジアセンブリーを前方へ駆動すると、傾斜の付けられた保持ばね脚部１５０の各対はラチェット構造体の傾斜面１５４により互いの方向へ弾性的に付勢される（図９）。ガスカートリッジアセンブリーが一杯まで前進した作動位置へ達すると、保持ばね脚部はそれらがラチェット構造体１５２上を通過した時パチンと外側へ復帰する。ガスカートリッジのこの作動位置は図９の下部内に示されている。この前進位置において、ばね脚部１５０はラチェット構造体１５２の面１５６に対して衝合し、この面は垂直または面１５４より少なくとも傾斜が小さく、ガスカートリッジ５２はその当初位置へ後退することが阻止されている。従って、僅かまたは皆無の張力が後カバー３２または後カバークリップ４２（図２）上に掛けられ、ガスカートリッジは跳ね返りに対して後ハウジング３６内に強固に保持され、この跳ね返りは加圧ガスからの結果として起こり得るものである。

前述のように、加圧ガスは記述されている模範的な注射装置において流体を注射装置から排出するために使用される。典型的には、注射の完了時に、装置は幾らか加圧状態に留まるであろう。例えば、ピストン８０の背後に画定されているガスチャンバーは典型的には注射量の排出後には大気圧よりも高い圧力であり、これは上昇圧力を飛散させるための更なる動作がないからである。或る場合においては、この残留圧力を放出することが望ましく、これは装置を安全に投棄するまたは他の理由によるものである。

従って、本記述の注射装置は或る点で減圧が確保されるようにシールが妥協処理されるように構成され得る。典型的には、この減圧は、１つまたはそれより多くの加圧ガスチャンバーシールがピストン８０の一杯の前進時に自動的に（例えば、ユーザーの介在または他の補助工程を設けることなく）妥協処理されるように具体化される。図３−６内に示されているように、前ハウジング３８は孔１７０を備えかつ、図１０および１１内に示されているように、前ハウジングの内壁は突起または伸長リブ１７２のような、他のシール妥協処理部材またはシール破壊用凹凸を備え得る。

リブ１７２はピストン８０が一杯まで前進した時シール８２上に軸方向内方へ衝突するように構成されている。この妥協処理部材は特に図１１内に示されているように、ピストンおよび前ハウジング３８の間のシール８２により創生されているシールを妥協処理する。その結果として、ひとたびピストンが一杯まで前進すると、ガスはシール８２を通過しかつ孔１７０（図３−６）を通して前方へ逃げることが許容され、ピストン８０背後領域を周囲の大気圧と均等化することを許容する。典型的には、リブ１７２は前ハウジング３８内で後方へ延びており、従ってシール８２の妥協処理はピストン８０がそのストロークの端部に達する直前に始まる。例えば、リブ長さはシール８２上への衝突はピストンがその前端位置側へ少なくとも９０％、まで前進するまで起こらないように構成されている。しかしながら、分かることは、シール妥協処理がピストンストローク内のより早い段階で起こるように構成され得ることである。

図１２において、注射装置３０は異なる服用量の要求に適応するように修正され得る。図１２の上部は第１実施例を示しており、注射流体の所定体積の服用量となるように構成されている。図の下部は代わりの実施例を示しており、約半分の体積を注射するように構成されている。これを達成するために、薬剤カートリッジアセンブリー８６は当初はより少ない体積の注射流体付きとなるように備えられており、プランジャー９２の当初位置は流体チャンバー９０内（例えば、薬剤カートリッジ８８内）のより前方位置とされる。

従って分かることは、より小さい体積の実施例のためには相応するより短いピストンストロークが望ましい。これを達成するためには、ピストン８０の全長は増加されて、ピストンの前端部が薬剤カートリッジ８８内へ更に延び、これはプランジャー９２のより前進した当初位置に一致している。また、ストッパー部分１４２の長さが増加され従ってピストンストロークが短縮しかつストッパー１４２が障害物１４０と相互作用することにより急に停止し、このことは前述の通りである。確かに、ストッパー１４２および障害物１４０の間の間隔は典型的には所望ピストンストローク範囲および／または流体チャンバー９０から排出される流体の量に基づいて予め選択される。上の模範的方法を使用して、本装置は異なる服用所要量に適合することができ、それは注射装置３０、および／または装置の製造に使用される工程に対する最小の修正で行われる。

多くの用途において、前述のように、注射装置を使用準備完了の状態で出荷しおよび単一使用後に破棄される予め充填されたものとして具体化されることが望ましいであろう。そのような用途においては、しばしば望まれることは、末端ユーザーが装置を分解したり多様にいじくる可能性を減しまたは削除することである。例えば、後カバークリップ４２は後ハウジング突起４４に確実にフィットし、装置の後端部の分解を困難にしている。更に、図１３および１４は模範的なねじロック構造を示しており、それは装置３０の前端側に使用されることができ、ノズル４０を前ハウジング３８から分解することを困難にしている。

まず図１３において、前ハウジング３８およびノズル４０は分離状態で示されている。これらの部品はノズル４０の外ねじ１９０を前ハウジング３８の内ねじ１９２内に螺合することにより組み立てられる。ノズルの後側部分はこのようにして前ハウジング３８の前方端部内に部分的に受領されている。ノズルが前ハウジング内に螺合されているので、結果として生ずる軸方向の動きはノズルの歯付き外面１９４を前ハウジング３８の歯付き内面と噛合させる。図１３内に示されているように、前ハウジング３８およびノズル４０の各々のために、歯付き面は歯を含んでおり、これらの歯はそれらが両部品の連結に使用されるねじと概ね直交するように配置されている。

組み立て中には、ノズルおよび前ハウジングが互いの中に螺合され更にその後に両ねじ付き面の噛合が行われる。典型的には、ねじ付き面は弾性的でありかつ非対称鋸歯構造に傾斜している（ノズルの歯付き面のこの鋸歯構造は図１４内に示されている）。歯付き面の結果として、かつ特に歯の非対称形のせいで、組み立て工程を逆行させることは困難である。この歯付き面は実質的に摩擦を増し、かつこのように両部品を互いに回すのにトルクを要するので、最終ユーザーが装置を分離することは困難または不可能になる。

針無し注射システムおよび方法の各種の実施例および構造が上に示されかつ記述されてきたが、分かることは、多数の他の実施例、構造、および修正が本発明の範囲内で可能であることである。前の記述はここに記述された全ての新規なかつ非自明な組合せを含み、かつ請求項はその中にまたはこれらの要素の新規なかつ非自明の組合せに対する後の出願に提供され得る。前述の実施例は描写的でありかつ単一の特徴または要素はここに請求されているまたは後の出願内における全ての可能な組合せに対して基本的ではない。

本説明による注射装置の実施例の等角図である。 図１の注射装置の分解図である。 図１の注射装置の断面図で、貯蔵位置にある装置を示している。 図１の注射装置の断面図で、準備完了位置にある装置を示している。 図１の注射装置の部分拡大断面図で、注射の実施に使用され得る典型的なトリガー機構の動作を示している。 図１の注射装置の部分拡大断面図で、注射の実施に使用され得る典型的なトリガー機構の動作を示している。 図１の注射装置の部分拡大断面図で、注射の実施に使用され得る典型的なトリガー機構の動作を示している。 図１の注射装置の断面図で、注射中の装置を示している。 図１の注射装置の断面図で、注射後の分与終了位置にある装置を示している。 外側ハウジング構造の断面図で、このハウジング構造は端末ユーザーにより図１の注射装置の準備および注射の放出起動が操作され得る。 図７の外側ハウジング構造の横断端面図である。 反動抑制機構を描写しており、これは本説明の注射装置と関連して使用され得る。 図１の注射装置の部分拡大断面図で、注射装置の減圧を描写している。 図１の注射装置の部分拡大断面図で、注射装置の減圧を描写している。 本説明による注射装置の別の実施例を描写しており、異なる服用量での使用のための注射装置に適合するピストン構造の修正を示している。 本注射装置に使用されることができて各種ハウジング構成部品の相互の分解を抑制する構造体の使用法を描写している。 本注射装置に使用されることができて各種ハウジング構成部品の相互の分解を抑制する構造体の使用法を描写している。

Claims (53)

1. 針無し注射装置であって：
   注射液の放出中には前進させられるように構成されたピストン；
   ガスカートリッジであって、ガスカートリッジハウジング内に配置されかつガスカートリッジハウジングに関連して当初位置から作動位置へ可動であり、その中でガスカートリッジの前端部の処の刺し可能にシールされている開口が刺し部材により刺されて加圧ガスがガスカートリッジから解放されてピストンの後端部に作用し、これによりピストンを前方へ駆動して注射可能流体を注射オリフィスを通して強制的に排出する、ガスカートリッジ；および
   跳ね返り阻止部材であって、ガスカートリッジの動きを束縛するように構成されていてガスカートリッジは当初位置から作動位置へは可動であるが作動位置から当初位置へ戻ることが阻止される、跳ね返り阻止部材、とを包含している、針無し注射装置。
2. 跳ね返り阻止部材はラチェット構造体および爪装置を含みこれらはガスカートリッジが当初位置から作動位置へ動くことを許容しかつガスカートリッジが作動位置から当初位置へ戻ることが阻止するように相互作用する、請求項１に記載の装置。
3. ラチェット構造体はガスカートリッジハウジング上に形成されかつ爪装置はガスカートリッジの後部に備えられかつガスカートリッジが作動位置へ動かされる時にガスカートリッジハウジング内でガスカートリッジと共に前進するように構成されている、請求項２に記載の装置。
4. ラチェット構造体はガスカートリッジハウジング内に備えられた伸長スロットの形に形成されており、かつ爪装置は弾力性脚部を含み、この爪脚部は爪装置がガスカートリッジハウジングに関連して前方へ動かされる時伸長スロットのエッジに対して噛合するように構成されている、請求項３に記載の装置。
5. 更にガスカートリッジの後部に配置されているばねを包含しており、かつガスカートリッジがばねの作用により前方作動位置へ動かされる、請求項２に記載の装置。
6. 更にガスカートリッジの後部に配置されているばねを包含しており、かつガスカートリッジがばねの作用により前方作動位置へ動かされる、請求項１に記載の装置。
7. 更にばねを当初の圧縮状態に保持するためのトリガー機構を包含しており、かつトリガー機構の作用時に、ばねは減圧されることが許容され、かつこれによりガスカートリッジを当初位置から作動位置へ前方へ動かす、請求項６に記載の装置。
8. トリガー機構はユーザーにより動かされるように構成されている外側スリーブを含んでいてトリガー機構を作動させかつばねを当初の圧縮状態から解放されるように起動させる、請求項７に記載の装置。
9. 更にピストンの後端部にガスシールを包含しており、このガスシールはピストンの後端部およびガスカートリッジの間に画定されている可変体積チャンバーをシールするように構成されており、そこに針無し注射装置が構成され、ピストンが最前端位置へ前進した時にガスシールが妥協処理されて、注射液の放出後には可変体積チャンバーを減圧するようにした、請求項１に記載の装置。
10. ガスシールはピストンが最前端位置へ前進した時にユーザーの介入無しで自動的に妥協処理される、請求項９に記載の装置。
11. ガスシールがピストンハウジングの内壁と相互作用し、その中でピストンは少なくとも部分的に可変体積チャンバーをシールするように配置され、かつピストンハウジングの内壁上にシール破壊凹凸が形成されその位置はピストンが最前方位置へ前進した時にガスシールがシール破壊凹凸と接触するように定められている、請求項１０に記載の装置。
12. シール破壊凹凸はピストンハウジングの内壁上に配置されていてガスシールはピストンが最前端位置への実質的に一杯まで前進するまでシール破壊凹凸に接触しないようにされている、請求項１１に記載の装置。
13. シール破壊凹凸がピストンハウジングの内壁上に形成されている伸長リブを含んでいる、請求項１１に記載の装置。
14. 排気孔がピストンハウジングを通して画定されていて、ガスシールがシール破壊凹凸と接触した時、加圧ガスが可変体積チャンバーからガスシールを通して排気孔から外へ逃げることが許容されている、請求項１１に記載の装置。
15. 更にガスカートリッジシールを包含しており、このシールはカートリッジ上に配置されかつガスカートリッジハウジングに対してガスカートリッジと共に動くように構成されかつガスカートリッジハウジングの内壁にシール係合してガスがガスカートリッジおよびガスカートリッジハウジングの間のガスカートリッジシールを通して後方へ通過することを阻止している、請求項１に記載の装置。
16. 針無し注射装置であって：
    ハウジング；
    ハウジング内に少なくとも部分的に配置されているピストンであって、このピストンは前端部および後端部を備えており、このピストンは注射液の放出中にハウジングに対して最後端位置から最前端位置へ前進するように構成され、注射可能流体を注射オリフィスを通して排出させる、ピストン；
    ピストンの後端部上に作用する加圧ガスを放出するように構成されている加圧ガス源；および
    ピストンの後端部の処のガスシールであって、このガスシールがピストンの後端部および加圧ガス源の間のハウジング内に画定されている可変体積チャンバーのシールを構成しているガスシールを包含しており、
    ここで針無し注射装置が構成されてガスシールがピストンの最前端位置への前進時に妥協処理されて注射液の放出後に可変体積ガスチャンバーを減圧するようにしている、針無し注射装置。
17. ガスシールはピストンが最前端位置へ達する前にユーザーの介入無しに自動的に妥協処理される、請求項１６に記載の装置。
18. ガスシールがハウジングの内壁と相互作用して可変体積チャンバーをシールし、かつ内壁上にシール破壊凹凸が形成され、その位置はピストンが最後端位置から最前端位置へ動いた時ガスシールがシール破壊凹凸と接触するように定められている、請求項１７に記載の装置。
19. シール破壊凹凸がハウジングの内壁上に配置されてガスシールはピストンが実質的に最前位置へ一杯に前進するまでシール破壊凹凸と接触しないようにされている、請求項１８に記載の装置。
20. シール破壊凹凸がハウジングの内壁上に形成されている伸長リブを含んでいる、請求項１８に記載の装置。
21. 排出孔がハウジングを通して画定されていて、ガスシールがシール破壊凹凸と接触した時、加圧ガスは可変体積ガスチャンバーからシールを経て排出孔を通して外に逃げることが許容されている、請求項１８に記載の装置。
22. 加圧ガス源はガスカートリッジハウジング内に可動に配置されているガスカートリッジであって従ってガスカートリッジは当初位置から作動位置へ可動であり、その中でガスカートリッジの前端部の処の刺し可能シール開口は刺し可能部材により刺されて加圧ガスがガスカートリッジから放出されてピストンの後端部に作用することを可能とし、これによりピストンの前方への駆動が注射流体を注射オリフィスを通して外へ強制的に排出するようにした、請求項１６に記載の装置。
23. 更にガスカーリッジの動きを制限するように構成された跳ね返り阻止部材を包含しており、従ってガスカーリッジは当初位置から作動位置へ可動であるが、作動位置から当初位置へ逆行することは阻止されている、請求項２２に記載の装置。
24. 跳ね返り阻止部材はラチェット構造体および爪装置を含みこれらはガスカートリッジが当初位置から作動位置へ動くことを許容しかつガスカートリッジが作動位置から当初位置へ戻ることが阻止するように相互作用する、請求項２３に記載の装置。
25. 更にガスカートリッジシールを包含しており、このシールはカートリッジ上に配置されかつガスカートリッジハウジングに対してガスカートリッジと共に動くように構成されかつガスカートリッジハウジングの内壁にシール係合してガスがガスカートリッジおよびガスカートリッジハウジングの間のガスカートリッジシールを通して後方へ通過することを阻止している、請求項２２に記載の装置。
26. 針無し注射装置であって：
    注射液の放出中には前進させられるように構成されたピストン；
    ガスカートリッジであって、ガスカートリッジハウジング内に配置されかつガスカートリッジハウジングに関連して当初位置から作動位置へ可動であり、その中でガスカートリッジの前端部の処の刺し可能にシールされている開口が刺し部材により刺されて加圧ガスがガスカートリッジから解放されてピストンの後端部に作用し、これによりピストンを前方へ駆動して注射可能流体を注射オリフィスを通して強制的に排出する、ガスカートリッジ；および
    ガスカートリッジシールであって、このシールはカートリッジ上に配置されかつガスカートリッジハウジングに対してガスカートリッジと共に動くように構成されかつガスカートリッジハウジングの内壁にシール係合してガスがガスカートリッジおよびガスカートリッジハウジングの間のガスカートリッジシールを通して後方へ通過することを阻止しているガスカートリッジを包含している、針無し注射装置。
27. ガスカートリッジシールがＶ形断面を備えている、請求項２６に記載の装置。
28. Ｖ形断面の口が前方へ面している、請求項２７に記載の装置。
29. ガスカートリッジシールがガスカートリッジのテーパー付きネック部分周りに配置されている、請求項２６に記載の装置。
30. 更にガスカーリッジの動きを制限するように構成された跳ね返り阻止部材を包含しており、従ってガスカーリッジは当初位置から作動位置へ可動であるが、作動位置から当初位置へ逆行することは阻止されている、請求項２６に記載の装置。
31. 跳ね返り阻止部材はラチェット構造体および爪装置を含みこれらはガスカートリッジが当初位置から作動位置へ動くことを許容しかつガスカートリッジが作動位置から当初位置へ戻ることが阻止するように相互作用する、請求項３０に記載の装置。
32. ラチェット構造体はガスカートリッジハウジング上に形成されかつ爪装置はガスカートリッジの後部に備えられかつガスカートリッジが作動位置へ動かされる時にガスカートリッジハウジング内でガスカートリッジと共に前進するように構成されている、請求項３１に記載の装置。
33. ラチェット構造体はガスカートリッジハウジング内に備えられた伸長スロットの形に形成されており、かつ爪装置は弾力性脚部を含み、この爪脚部は爪装置がガスカートリッジハウジングに関連して前方へ動かされる時伸長スロットのエッジに対して噛合するように構成されている、請求項３２に記載の装置。
34. 更にガスカートリッジの後部に配置されているばねを包含しており、かつガスカートリッジがばねの作用により前方作動位置へ動かされる、請求項３０に記載の装置。
35. 針無し注射装置であって：
    ハウジング；
    ハウジング内に少なくとも部分的に配置されているピストンであって、このピストンは注射液の放出中にハウジングに対して当初位置から作動位置へ前進するように構成され、このピストンは前端部および前端部の後方に配置されているストッパーを含んでいるピストン；および
    ピストンの前端部の処の注射可能流体シールであって、この注射可能流体シールはピストン前方に配置されている可変体積注射可能流体チャンバーをシールするように構成されていて、この注射可能流体はピストンの前進時に可変体積注射可能流体チャンバーから注射オリフィスを通して外へ排出される、注射可能流体シールを包含しており、
    ハウジングがピストンの前進時にストッパーをブロックするように構成された障害物を含んでいてこれによりピストンが作動位置を越えて更に前進することを阻止している、針無し注射装置。
36. ストッパーはピストンの前端部よりもむしろピストンの後端部近傍に配置されている、請求項３５に記載の装置。
37. ピストンはハウジング内に配置構成されていて、ピストンが当初位置にある時には、ピストンのストッパーは傷害物から予め定められた距離だけ隔てられている、請求項３５に記載の装置。
38. 予め定められた距離は注射されるべき注射可能流体の所望体積に依存している、請求項３７に記載の装置。
39. 予め定められた距離は注射流体の放射中に前進させられるピストンの所望距離に依存している、請求項３７に記載の装置。
40. ピストンがストッパーから前方へ延びる伸長軸部分を含んでいる、請求項３５に記載の装置。
41. ピストンの前端部が凹部を含んでおり、この凹部は対応する形とされたプランジャー部材を受領するようにされ、このプランジャー部材はピストンの前進時に可変体積注射可能流体内のピストンにより前方へ押されるように構成されている、請求項４０に記載の装置。
42. ピストンの凹部は概ね円錐形であり、かつプランジャーの対応する円錐形面を受領するように形成されている、請求項４１に記載の装置。
43. ストッパーが１つの断面を備えており、この断面は伸長軸部分の断面よりも外側へ半径方向に延びている、請求項４０に記載の装置。
44. ストッパーは複数の軸方向リブを含んでおり、これらのリブは注射装置の注射軸の半径方向外側へ延びている、請求項４３に記載の装置。
45. 孔は障害物を通して画定されており、この孔およびピストンの軸部分は伸長軸部分が孔を通して前進するようにサイズが定められている、請求項４０に記載の装置。
46. ピストンのストッパーのサイズは、ストッパーが障害物によりブロックされかつ障害物を通して画定されている孔を通して通過することが阻止される、請求項４５に記載の装置。
47. 針無し注射装置であって：
    注射液の放出中には前進させられるように構成されたピストン；および
    ガスカートリッジであって、針無し注射装置内に配置されかつ作動位置方向前方へ可動であり、その中でガスカートリッジの前端部の処の刺し可能にシールされている開口が刺し部材により刺されて加圧ガスがガスカートリッジから解放されてピストンの後端部に作用し、これによりピストンを前方へ駆動して注射可能流体を針無し注射装置の外へ注射オリフィスを通して強制的に排出する、ガスカートリッジを包含しており、
    ここでピストンおよびガスカートリッジはハウジンングアセンブリー内に配置されており、このアセンブリーは互いに螺合されている第１および第２ハウジング片を含んでおり、従って第１ハウジング片上の歯付き面が第２ハウジング片上の歯付き面と螺合し、ここで両歯付き面は互いに把持して第１および第２ハウジング片を解放しようとする試みを阻止している、針無し注射装置。
48. 第１ハウジング片上において、歯付き面が第１ハウジング片の外径上に形成されており、かつ第２ハウジング片において、歯付き面が第２ハウジング片の内側直径上に形成されている、請求項４７に記載の装置。
49. 第１ハウジング片はノズルであり、注射オリフィスがノズルの前端部に形成されている、請求項４８に記載の装置。
50. 第２ハウジング片はピストンハウジングであり、その中にピストンが少なくとも部分的に配置されている、請求項４９に記載の装置。
51. 第１および第２ハウジング片が螺合組み立てられており、それは第１ハウジング片上のねじを第２ハウジング片上のねじと螺合することにより行われ、かつ第１および第２ハウジング片の夫々のために、歯付き面がハウジング片のねじと概ね直交するように配置されている、請求項４７に記載の装置。
52. 歯の少なくとも幾つかが非対称断面を備え第１および第２ハウジング片を相手からねじ戻すためのトルクを増し、そのトルクは両ハウジング片を組み立てのために螺合するのに要するトルクより大きくされている、請求項５１に記載の装置。
53. 針無し注射装置が注射流体の単一服用量で予め満たされている、請求項４７に記載の装置。

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