JP2008522750A - 自動注入装置用のカップリング - Google Patents

Abstract

バネをプランジャに選択的に固定するためのカップリングが提供される。このカップリングは、バネを受けるためのバネ台を画成する第１の端部と、ショルダを画成する第２の端部と、を有する。ショルダは、プランジャと接触する第１の位置及びプランジャと接触しない第２の位置へと移動可能である。ショルダは、通常は第２の位置にあり、そして第１の位置へと弾性的に移動可能である。

Description

関連出願との相互参照
本出願は、２００４年１２月９日出願の米国仮特許出願番号６０／６３４，４８６の優先権を主張する。又、本出願は、本出願と共通に所有され又帰属される２００３年６月２０日出願の米国特許出願番号１０／６０１，２１２に関連するものである。これら両方の内容は引用をもって本出願に組み込まれる。

発明の背景
１．発明の分野
本開示は、自動注入装置に関するものである。より詳しくは、本開示は、注入バネをプランジャロッドに解放可能に固定するための自動注入装置用のカップリングに関するものである。

２．関連技術の説明
エイズ、肝炎などの病気が一般の人たちの間で増加している。これらの病気の出現は、シリンジアセンブリの使用中における不慮の針刺しを防止することに対する要望を増大させた。多くの従来の装置は、不慮の針刺しを軽減するために自己引き込み針を有する。

アレルギー誘発アナフィラキシーショック、並びに、化学兵器、核兵器及び生物兵器への暴露などの、命にかかわる多くの状況は、自動注入装置の使用を必要とすることがある。又、命にはかかわらない多くの状況も、そのような自動注入装置の用途の候補となり得る。しかしながら、従来の自動注入装置の費用は、消費者によるそのような使用を非常に費用のかかるものとすることがある。

典型的な自動注入装置は、自動注入を手動にて始動させることによって、医学的に訓練されてない使用者が薬剤を自動的に注入することを可能とするシリンジアセンブリである。幾つかの従来の自動注入装置は、自己引き込み針も組み込んでいる。このような自動注入及び引き込みアセンブリは、注入バネをシリンジのプランジャに解放可能に連結するカップリングを有する。残念ながら、多くの従来のカップリングは、厳しい製造公差を要求し、このことが装置の全体の費用を増大させることがある。

従って、従来の自動注入装置における上述の及びその他の欠点並びに悪影響の１つ以上を克服及び／又は軽減する、自動注入装置及びそのような装置用のカップリングが継続して必要とされている。

発明の概要
本開示の目的の１つは、バネをプランジャに選択的に固定するためのカップリングを提供することである。前記カップリングは、前記バネを受けるためのバネ台を画成する第１の端部と、ショルダを画成する第２の端部と、を有する。前記ショルダは、前記プランジャと接触する第１の位置及び前記プランジャと接触しない第２の位置へと移動可能である。前記ショルダは、通常は前記第２の位置にあり、そして前記第１の位置へと弾性的に移動可能である。

幾つかの実施形態においては、前記カップリングは、前記バネを受けるためのバネ台を画成する第１の端部と、ショルダを画成する第２の端部と、を有する。前記バネ台と前記ショルダとは、放射方向において所定の角度だけ互いにずれている。

他の実施形態においては、前記カップリングは、前記バネを受けるための一対のバネ台を画成する第１の端部と、一対のショルダを画成する第２の端部と、を有する。前記一対のショルダは、前記プランジャと接触する第１の位置及び前記プランジャと接触しない第２の位置へと移動可能である。

自動注入アセンブリもまた提供される。前記アセンブリは、プランジャロッドと、注入バネと、内部ハウジングと、カップリングと、を有する。前記プランジャロッドはリブを有する。前記内部ハウジングは、第１の開口部及び内径を有する。前記注入バネは、前記内部ハウジングの周囲に配置され、前記プランジャロッドは前記内径内に配置される。前記カップリングは、バネ台及びショルダを有する。前記カップリングは、前記バネ台が前記第１の開口部を通り抜けて延在して前記注入バネを受けるように、又前記ショルダが前記内径によって第１の位置へと圧縮されるように、前記内径内に配置される。前記ショルダは、前記第１の位置において前記リブと係合する。

当業者は、以下の詳細な説明、図面、及び添付の特許請求の範囲から、本開示における上述の及びその他の特徴並びに利点を、評価し、又理解するだろう。

発明の詳細な説明
図面、特に、図１〜図３を参照すると、本開示に従う自動注入装置１０の典型的な実施形態が、組み立てられた状態で示されている。自動注入装置１０は、自動（動力付き）注入アセンブリ１２、薬剤カートリッジ１４、及び自動（動力付き）引き込みアセンブリ１６を有する。

自動注入装置１０は、装置内から皮下注射針を伸ばし、カートリッジ１４から１回分の予め測定された用量の薬剤を使用者の内部へ注入（注射）し、そして注入が完了した後に装置内へと皮下注射針を自動的に引き込むように構成されている。

好都合にも、シリンジ（注射器）アセンブリ１０は、使用者及び／又は医療提供者（例えば、薬剤師、医師、看護師）が組み立てることのできるマルチコンポーネント装置である。シリンジアセンブリ１０は、製造時における組み立てを必要としないため、本開示によれば薬剤カートリッジ１４の使用期限をシリンジアセンブリ１０の使用期限から効果的に切り離すことができる。例えば、典型的な流感ワクチンの使用期限は１年である。従って、使用者は、任意の使用期限の切れた薬剤カートリッジ１４を取り替えるだけで、本開示の自動注入アセンブリ１２及び自動引き込みアセンブリ１６の供給を維持することができる。

例えば、自動注入アセンブリ１２と自動引き込みアセンブリ１６とは、注入後に両アセンブリをお互いから取り外すことができないように、スナップフィット方式で互いに固定することができる。図示の実施形態では、自動注入アセンブリ１２は、外側に設けられた１個以上のタブ１８を有し、これは自動引き込みアセンブリ１６に画成された対応する数の開口部２０内に受容される。自動注入アセンブリ１２が自動引き込みアセンブリ１６内に挿入されると、タブ１８は、自動引き込みアセンブリに作用して、管の内部の寸法を弾性的に変形させる。タブ１８が開口部２０によって受容されると、自動引き込みアセンブリ１６の内部の寸法は、弾性的にその元の寸法に戻り、タブを開口部内に固定する。

組み立てられた状態において、シリンジアセンブリ１０は、好ましくは、カートリッジ１４を、自動注入アセンブリ１２と自動引き込みアセンブリ１６との間で密閉された状態に維持する。例えば、自動注入アセンブリ１２は、これに限定されるわけではないが、Ｏリングなどの封止部材２２を有していてよい。自動注入アセンブリ１２と自動引き込みアセンブリ１６とが一緒に固定されると、封止部材２２は自動引き込みアセンブリの内側と協働して、放射方向（円形状）の密封部を形成する。図示の実施形態では、封止部材２２は、自動引き込みアセンブリ１６に画成された開口部２０より下に位置しており、タブ１８と開口部２０との間のスナップフィット結合部より下に密封部を提供する。

図４〜図８を参照して自動注入アセンブリ１２の動作を説明する。注入アセンブリ１２は、注入バネ２４、プランジャロッド２６、始動装置２８、及びカップリング（連結器）３０（図７）を有する。注入バネ２４は、プランジャロッド２６の周囲に配置され、又カップリング３０によってプランジャロッドに駆動可能なように係合されている。

始動装置２８は、上端部３２及び下端部３４を有する。注入アセンブリ１２は、始動装置２８を方向４８に向けて押し下げることによって始動（作動）される。又、始動装置２８は、外部シュラウド（側板）３６を有していてよい。外部シュラウド３６及び注入アセンブリ１２は、始動装置が所定の位置へと回転させられた後にだけ始動装置２８の押し下げを可能とする、１個以上の協働するガイド（図示せず）を有していてよい。つまり、外部シュラウド３６及び注入アセンブリ１２は、注入バネ２４を始動するために回転及び押し下げの２方向における動作を要求するように、協働することができる。好ましい一実施形態では、シュラウド３６は、使用者が回転させることを補助するために、多数の長手方向のリブ３８を有する。このようにすれば、注入アセンブリ１２は、使用者が保護手袋を着用している時などであり得る、使用者が通常の手先の器用さを欠いていることのある状況での使用のために特に適している。

下端部３４は、注入バネ２４からのエネルギーを選択的に結合して、プランジャロッド２６を駆動するように構成されている。図示の実施形態では、プランジャロッド２６は、駆動端部３８及び係止端部４０を有する。係止端部４０は２個の歯４２を有しており、これらの歯４２は各々が互いに離れるように弾性的に外側に向けて付勢されている。駆動端部３８は、公知の方法にて薬剤カートリッジ１４に作用するように構成されている。例えば、駆動端部３８は、米国特許第６，３８７，０７８号に記載されているようにして薬剤カートリッジ１４に作用することができる。

注入アセンブリ１２は、通常の各歯４２が互いに離れるように付勢されている時に各歯４２と係合する、係止部材４４を有する。始動装置２８は、下端部３４に画成された解放面４６を有する。方向４８に向けて始動装置２８の上端部３２に対して適用された力によって、解放面４６は、歯４２が係止部材４４から解放（解除）されるように、各歯４２をお互いに向けて圧縮する。

注入バネ２４は、通常は、圧縮された、即ち、圧力を加えられた状態に維持されている。歯４２が係止部材４４から解放されると、バネ２４に蓄積されていたエネルギーがプランジャロッド２６を注入方向４８に向けて駆動する。

カップリング３０は、第１の端部５０及び第２の端部５２を有する。第１の端部５０は、バネ台（載置部）、即ち、シート（座部）５１を形成し、その上に図４に示されるように注入バネ２４が載置される。

第２の端部５２（図５及び図６に示される）は、プランジャロッド２６に係合するためのショルダ５３を有する、外側に向けて付勢されたバネ部材である。組み立て中に、第２の端部５２は、ショルダ５３がプランジャロッド上に画成されたリブ５４に係合するまで、プランジャロッド２６に向けて内側に圧縮される。このように、第２の端部５２は、圧縮された位置、即ち、第１の位置（図５）と、通常の位置、即ち、第２の位置（図６）との間を移動可能である。第２の端部５２は、通常は第２の位置にあるが、該第２の端部が第１の位置へと弾性的に付勢され得るように十分な弾力性（弾性）を有る。

注入方向４８におけるプランジャロッド２６の移動中に、第２の端部５２は圧縮された位置に維持され、従って、ショルダ５３はリブ５４と係合した状態に維持される。これにより、注入バネ２４の力が、カップリング３０を介してプランジャロッド２６へと伝達される。

プランジャロッド２６が所定の距離を移動した後に、第２の端部５２はロッド２６から離れて外側に向けて付勢されることが可能となる。これにより、図６に示されるように、ショルダ５３はリブ５４から解放（解除）される。このように、プランジャロッド２６が所定の距離を移動すると、第２の端部５２が圧縮された位置から通常の位置へとそれ自身の弾力性によって移動し、ショルダ５３をリブ５４から解放する。ショルダ５３がリブ５４から解放されると、注入バネ２４の力は、もはやカップリング３０を介してプランジャロッド２６へと伝達されない。

好ましくは、カップリング３０は、一対のバネ台５１及び一対のショルダ５３を有する。ここで、一対のバネ台５１は、好ましくは、互いに正反対に位置する。同様に、一対のショルダ５３は、好ましくは、互いに正反対に位置する。更に、一対のバネ台５１は、好ましくは、一対のショルダ５３から所定の角度、好ましくは約９０度だけ、放射方向においてずれている（オフセットしている）。このようにして、各バネ台５１は各ショルダ５３から約９０度だけずれている。

バネ台５１は、好ましくは、ショルダ５３から所定の距離だけ軸方向にずれており、これによりカップリング３０は軸方向の長さ（軸長）を有する。このようにして、バネ台５１は、上記軸長に沿ってショルダ５３よりも前方に配置され、これによりバネ２４は上記軸長の一部を取り囲む。

浅い深さに注入される小さい投薬容量のための自動注入装置１０を使用する用途については、バネ定数及び伸展長さに関する注入バネ２４に対する要求はそれほど厳しくない。従って、注入バネ２４は、妥当なデバイスプロポーション（例えば、長さと直径）設定で自動注入アセンブリ１２に組み込むことができる。しかしながら、より深い針の侵入深さに注入されるより大きな投薬容量を送達しなければならない自動注入装置１０を使用する場合には、バネ定数及び伸展長さに関する注入バネ２４に対する要求は厳しいことがある。このような用途では、注入バネ２４は、長い移動距離及び高いバネ定数を必要とする。この高いバネ定数と長い移動距離との組み合わせは、一般に、注入バネ２４を、プランジャと共に直線配列にて配置される長くて細いバネとすることを必要とする。このことは、残念なことに、望ましくないほど長い長さを有する自動注入アセンブリ１２をもたらす。或いは、高いバネ定数と長い移動距離との組み合わせは、一般に、注入バネ２４が大きな直径を有することを必要とする。

好都合にも、カップリング３０は、そのような大きな直径のバネと共に使用するのに特に適している。より詳細に説明すれば、カップリング３０は、該カップリングから放射方向に外側に配置され且つショルダ５３の前方に配置されたバネ台５１を有する。このようにして、注入バネ２４がカップリング３０の軸長の一部を取り囲み、これによって、より大きな直径のバネがプランジャロッド２６の少なくとも一部と軸方向においてオーバーラップする。従って、カップリング３０は、大きな直径のバネと一緒に用いて自動注入アセンブリ１２の全長を抑制するという特定の用途を見出すことができる。

図示の実施形態では、注入アセンブリ１２は、図８に示される内部ハウジング５６を有する。内部ハウジング５６は第１の開口部５８を有し、この開口部５８を通り抜けてバネ台５１が延在して注入バネ２４と係合する。第１の開口部５８は、注入方向４８において内部ハウジング５６に沿って延在している。好ましくは、内部ハウジング５６は、一対の第１の開口部５８を有し、これらの開口部５８は互いに正反対の位置に内部ハウジングを貫通して画成されており、一対の正反対に位置するバネ台５１を受容する。

内部ハウジング５６は、カップリング３０の第２の端部５２を、圧縮された位置に維持し、従ってプランジャロッド２６と係合した状態に維持するのに十分な内径６０を有する。このように、第２の端部５２は、内部ハウジング５６の内径６０に対して（接触して）外側に向けて付勢されている。注入バネ２４の力は、第２の端部５２とハウジング５６との間の摩擦（抵抗）に打ち勝つのに十分である。

又、内部ハウジング５６は、第２の開口部６２を有する。好ましくは、内部ハウジング５６は、互いに正反対の位置に内部ハウジングを貫通して画成された一対の第２の開口部６２を有する。第２の開口部６２は、バネ台５１がショルダ５３からずれている角度と同一の所定の角度だけ、第１の開口部５８からずれている。このように、第２の開口部６２は、カップリング３０のショルダ５３と整列している。

第２の開口部６２は、カップリング３０が注入バネ２４を解放することが望まれる、注入方向４８に沿った所定の位置に画成される。このように、カップリング３０の第２の端部５２が第２の開口部６２の位置となるポイントまでプランジャロッド２６が移動した後には、第２の端部５２はもはや内径６０によって圧縮された位置には維持されない。これにより、第２の端部が、第２の開口部を通り抜けて第１の位置へと外側に向けて弾性的に偏位することを可能とし、又ショルダ５３を移動させてリブ５４との係合を解除することを可能とする。

好都合にも、カップリング３０は、第２の開口部６２において第２の端部５２を外側に向けて付勢するのに十分な弾力性を有する任意の材料で作製することができる。例えば、カップリング３０は、図７に図示されるような所望の形状に打ち抜かれた（打ち抜き型で圧断（型押し）された）バネ鋼で作製することができる。従って、カップリング３０は、従来のカップリングよりも費用をかけずに、且つ、より低い製造公差でもって作製することができる。

このようにして、注入バネ２４は、カップリング３０の第２の端部５２が第２の開口部５２に達するまで、プランジャロッド２６を注入方向４８に向けて駆動する。図６に示されるように、カップリング３０は、その弾力性により、第２の開口部５２を通り抜けて広がり、ショルダ５３をプランジャロッド２６のリブ５４から解放する。カップリング３０のプランジャロッド２６からの解放は、プランジャロッドを注入バネ２４の力から解放し、従ってプランジャロッドが引き込みアセンブリ１６によって注入方向４８とは反対方向に向けて移動させられることを可能とする。

引き込みアセンブリ１６は、公知の方式で動作することができる。例えば、自動引き込みアセンブリ１６は、注入バネ２４のバネ力よりも低いバネ力を有する引き込みバネ（図示せず）を有していてよい。従って、カップリング３０がプランジャロッド２６を注入バネに係合させている限り、注入バネ２４は引き込みバネ２４の力に打ち勝つ。しかし、カップリング３０の第２の端部５２がプランジャロッド２６から解放され、注入バネ２４の力がもはやカップリングを介してプランジャロッドへと伝達されなくなると、引き込みバネの力は薬剤カートリッジ１４を注入方向４８とは反対方向に向けて推進するのに十分であり、従ってカートリッジ１４の皮下注射針を装置１０内へと自動的に引き込む。

本明細書では、「第１」、「第２」、「第３」、「上」、「下」などの用語が、種々の要素を修飾するために使用されていることがある。これらの修飾語は、特に言及しない限り、修飾される要素について空間的、連続的、又は階層的な序列を意味するものではない。

本開示は１つ又はそれ以上の典型的な実施形態を参照して説明してきたが、当業者は、本開示の範囲から逸脱することなく種々の変更を行うことができ、又その要素を均等物で置換することができることを理解するだろう。又、特定の状況又は材料を本開示の範囲から逸脱することなく本開示の教示に適合させるように多くの修飾を行うことができる。従って、本開示は、考えられる最良の形態として開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態を包含することを意図するものである。

図１は、本開示に従う自動注入装置の典型的な実施形態の斜視図である。 図２は、図１に示された自動注入アセンブリの組み立て前の様子を示す斜視図である。 図３は、図１に示された自動引き込みアセンブリの組み立て前の様子を示す斜視図である。 図４は、図２の自動注入アセンブリの４−４線に沿って切り取った第１の断面図である。 図５は、図２の自動注入アセンブリの５−５線に沿って切り取った第２の断面図である。 図６は、図５の自動注入アセンブリの始動後の様子を示す図である。 図７は、本開示に従う金属バネとプランジャとのカップリングの典型的な実施形態の斜視図である。 図８は、本開示に従う内部ハウジングの典型的な実施形態の斜視図である。

Claims (20)

1. バネをプランジャに選択的に固定するためのカップリングであって、
   前記バネを受けるためのバネ台を画成する第１の端部と、
   前記プランジャと接触する第１の位置及び前記プランジャと接触しない第２の位置へと移動可能なショルダを画成する第２の端部と、
   を有し、
   前記ショルダは、通常は前記第２の位置にあり、そして前記第１の位置へと弾性的に移動可能であるカップリング。
2. 前記バネ台と前記ショルダとは、放射方向において所定の角度だけ互いにずれている請求項１に記載のカップリング。
3. 前記所定の角度は、約９０度から成る請求項２に記載のカップリング。
4. バネ鋼から成る請求項１に記載のカップリング。
5. バネをプランジャに選択的に固定するためのカップリングであって、
   前記バネを受けるためのバネ台を画成する第１の端部と、
   前記プランジャと接触する第１の位置及び前記プランジャと接触しない第２の位置へと移動可能なショルダを画成する第２の端部と、
   を有し、
   前記バネ台と前記ショルダとは、放射方向において所定の角度だけ互いにずれているカップリング。
6. 前記所定の角度は、約９０度から成る請求項５に記載のカップリング。
7. バネ鋼から成る請求項５に記載のカップリング。
8. バネをプランジャに選択的に固定するためのカップリングであって、
   前記バネを受けるための一対のバネ台を画成する第１の端部と、
   前記プランジャと接触する第１の位置及び前記プランジャと接触しない第２の位置へと前記第２の位置にある時に移動可能な一対のショルダを画成する第２の端部と、
   を有するカップリング。
9. 前記一対のショルダは、通常は前記第２の位置にあり、そして前記第１の位置へと弾性的に移動可能である請求項８に記載のカップリング。
10. 前記一対のバネ台は、互いに正反対に位置する請求項８に記載のカップリング。
11. 前記一対のショルダは、互いに正反対に位置する請求項８に記載のカップリング。
12. 前記一対のバネ台は、前記一対のショルダから、所定の角度だけずれている請求項８に記載のカップリング。
13. 前記一対のバネ台は、前記一対のショルダに対して、放射方向及び軸方向においてずれている請求項８に記載のカップリング。
14. 自動注入アセンブリであって、
    リブを有するプランジャロッドと、
    注入バネと、
    第１の開口部及び内径を有する内部ハウジングであって、前記注入バネが当該内部ハウジングの周囲に配置され、前記プランジャロッドが前記内径内に配置されている内部ハウジングと、
    バネ台及びショルダを有するカップリングであって、前記バネ台が前記第１の開口部を通り抜けて延在して前記注入バネを受けるように、又前記ショルダが前記内径によって第１の位置へと圧縮されるように、前記内径内に配置されており、前記ショルダが前記第１の位置において前記リブと係合するカップリングと、
    を有する自動注入アセンブリ。
15. 前記内部ハウジングは更に、注入方向に沿った所定の位置に画成された第２の開口部を有する請求項１４に記載のアセンブリ。
16. 前記第２の開口部は、前記ショルダが前記内部ハウジングを通り抜けて第２の位置へと弾性的に偏位することを許し、前記ショルダは前記第２の位置において前記リブから解放される請求項１５に記載のアセンブリ。
17. 前記注入バネは、前記カップリングに作用して前記プランジャを前記注入方向に推進させる請求項１５に記載のアセンブリ。
18. 更に、前記注入バネを圧縮状態に維持する始動装置を有し、前記ショルダは前記圧縮状態において前記第２の開口部から離れている請求項１５に記載のアセンブリ。
19. 前記始動装置は、該始動装置が２方向に動くことで、前記注入バネを前記圧縮状態から解放する請求項１８に記載のアセンブリ。
20. 前記バネ台は、前記ショルダに対して、放射方向及び軸方向においてずれている請求項１４に記載のアセンブリ。

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