自動使用不可機構が作動する前に、プランジャーロッドの予め選択したストローク回数を可能にする使い切り注射器に対する要求がさらにある。例えば、注射器アセンブリーが希釈剤を注射器バレルへと吸い込み、この希釈剤を還元されるべき物質を含む薬瓶へと供給し、還元された薬剤を注射器に引き戻し、そして注射器の内容物を患者に投与するように用いられる場合の如き注入処理を完了するため、プランジャーの4ストロークを必要とする可能性がある。
本発明は、受動的な使用不可機構を有する注射器アセンブリーに向けられている。
受動的な使用不可構造体を有する操作可能な注射器アセンブリーは、流体を収容するためのチャンバーを画成する内側面を持った側壁を有するバレルと、開いた基端と、チャンバーに流体連通状態の通路を有する末端壁を含む末端とを含む。細長いプランジャーロッドは、基端と、キャビティを画成する内側面を有する開いた末端とを含み、少なくとも1つのディテントをプランジャーロッドの内側面に持つ。第2のキャビティがプランジャーロッドのキャビティの基端に含められる。この第2のキャビティは、末端および基端を有し、接触面および少なくとも1つの不連続部を当該キャビティに含む。ストッパーは、バレルの内側面と共にシール部を形成する外周面を持ったシール要素と、基端および末端を有するシール要素から基端側に延在する柱状部材とを含む。この柱状部材には、少なくとも2つの柱状部材ディテントがある。第2の柱状部材が柱状部材の基端から軸線方向基端側に延在している。この第2の柱状部材は、基端と、末端と、その表面にある少なくとも1つの不連続部とを含む。第2の柱状部材は、プランジャーロッドの第2のキャビティの少なくとも一部に配される。ストッパーがプランジャーロッドに対して一定距離だけ自由に軸線方向に動けるように、移動を制限するための構造体が設けられ、プランジャーロッドに加えられる基端側および末端側に向けられた力をストッパーに伝えるため、ストッパーがバレルに静止したままプランジャーロッドを移動できるようになっている。いくつかの実施形態において、ストッパーとプランジャーロッドとの間のこの空移動距離は、バレルの第2のキャビティの接触面に接触する第2の柱状部材と、プランジャーロッドの第2のキャビティの不連続部に接触する第2の柱状部材の不連続部とで決定される。一定の空移動距離をもたらす第2のキャビティおよび/または第2の柱状部材のあらゆる不連続な組み合わせは、本発明の範囲内にある。固定要素は、開口を有する中央本体部分と、この本体部分から末端方向外側に延在する少なくとも1つの片持ち脚部と、開口に向けて内側に延在する少なくとも1つのフィンガー要素とを含む。片持ち脚部は、バレルの内側面とプランジャーロッドの内側面とを係合するための外側を向く尖った自由端を含む。固定要素は、プランジャーロッドの内側面に接触する尖った自由端と共にプランジャーロッドの少なくとも1つのディテントの基端側に最初に配される。柱状部材は、フィンガー要素が少なくとも2つの柱状部材ディテントの最基端に接触している固定要素の開口に配され、バレルを保持しつつ基端側に向けられた力をプランジャーロッドに加えることは、片持ち脚部の自由端がプランジャーロッドのキャビティの内側面に沿ってキャビティの少なくとも1つのディテントへと末端側に移動するまで、プランジャーロッドがストッパーに対して基端側に移動することをもらすようになっており、制限された移動のための構造体は、ストッパーがプランジャーロッドと共に選択された距離を基端方向に移動することをもたらすようになっている。その後、チャンバーから流体を吐出するために末端側を向く力をプランジャーロッドに加えることは、制限された移動のための構造体がチャンバーから流体を排出するためにストッパーをプランジャーロッドと共に末端側に移動させることをもたらすまで、キャビティの少なくとも1つのディテントとの係合のためにプランジャーロッドが固定要素と共に末端方向に移動することをもたらす。その後、基端側に向けられた力をプランジャーロッドに加えることは、プランジャーロッドがプランジャーロッドの末端を通過してプランジャーロッドの内側面に沿って相対的に末端側に移動する片持ち脚部の自由端と共に基端側に移動することをもたらし、注射器アセンブリーを使用できないようにするためにストッパーの基端側への移動を阻止させるため、片持ち脚部がバレルの内側面を係合するようになっている。
他の実施形態は、軸線方向に間隔をあけた2つのディテントを持つプランジャーロッドと、軸線方向に間隔をあけた3つの柱状部材ディテントを持つ柱状部材とを含むことができ、プランジャーロッドの基端側移動がバレルの内側面に係合することを固定要素にもたらす前に、プランジャーロッドを末端側に2回移動させることができるようになっている。
プランジャーロッドの軸線方向に間隔をあけた2つのディテントは、プランジャーロッドの内側面から内側に延在するその末端に尖っていない面をそれぞれ有する軸線方向に間隔をあけた2つの段部を含むことができる。
軸線方向に間隔をあけた3つの柱状部材ディテントの一部または全部は、基端方向内側に延在する傾斜面と、径方向内側に延在する傾斜面のそれぞれの末端にある尖っていない面とを含むことができる。
この注射器アセンブリーは、中央本体部分の両側に配された2本の片持ち脚部を有する固定要素を含むことができる。
プランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向移動を制限するための構造体は、第2のキャビティの不連続部を制限する少なくとも1つの動作体に係合するように配された第2の柱状部材の不連続部を制限する少なくとも1つの動作体を含むことができる。前記第2の柱状部材の不連続部を制限する少なくとも1つの動作体は、外側を向く突起を含むことができ、プランジャーロッドの第2のキャビティの不連続部を制限する少なくとも1つの動作体は、内側を向く突起を含むことができる。
注射器アセンブリーは、バレルの内側面の固定要素の係合を無力にする試みにおいて過度の基端側への力がプランジャーロッドに加えられた場合、片持ち脚部に接触してこれを外側に押し付けるように配されたストッパーの半径方向の突起またはカム面を含むことができる。
注射器アセンブリーは、バレルの内側面の固定要素の係合を無力化する試みにおいて、プランジャーロッドへの過度の基端側に向けられた力の印加中に、プランジャーロッドがストッパーのシール要素から外れることを可能にするストッパーに脆弱領域をさらに含むことができる。この脆弱領域は、断面積縮小部分を具えることができ、この領域以外の部分における柱状部材および第2の柱状部材よりも弱い。脆弱領域は、プランジャーロッド内に配されている。単一の脆弱領域のみが必要である。
注射器アセンブリーは、尖った自由端がバレルの内側面と接触状態にある場合、固定要素の尖った自由端に係合するように配されたバレルの側壁の内側面の不連続部を有することができる。
注射器アセンブリーは、細長い先端を有するバレルの末端壁を含むことができ、通路を有する細長い先端はこの末端壁から末端側に延在し、この通路とバレルの末端壁とは流体連通状態にある。注射器アセンブリーはまた、末端と、基端と、管状空隙とを有する注射針カニューレをさらに含むことができる。注射針カニューレの基端はバレルの末端に接続し、管状空隙が通路と流体連通状態になっている。
受動的な使用不可構造体を有する本発明の操作可能な注射器アセンブリーの他の実施形態は、流体を保持するためのチャンバーを画成する内側面を持つ側壁と、開いた基端と、チャンバーと流体連通状態の通路を有する末端壁を含む末端とを具えたバレルを含む。基端と、開いた末端と、キャビティを画成する内側面とを有する細長い中空のプランジャーロッドが設けられている。ストッパーは、バレルの内側面とシール要素から基端側に突出する柱状部材とでシール部を形成する外周面を持ったシール要素を含む。固定要素は中央本体部分を含み、この中央本体部分は当該本体部分から末端方向外側に延在する少なくとも1つの片持ち脚部を有する。少なくとも1つの脚部は、バレルの内側面に係合するために外側に向けられた尖った自由端を含む。固定要素は、柱状部材と移動可能に係合する共にプランジャーロッドの内側面と移動可能に係合する。流体をチャンバーへと引き込むためにランジャーロッドの基端側への移動中に、プランジャーロッドの末端側に固定要素を割り出すと共に、流体をチャンバーから通路を介して送出するためにプランジャーロッドの末端側を向く移動中に固定要素をストッパーの柱状部材の末端側に割り出すための構造体が設けられている。この構造体はまた、固定要素の割り出しを可能にするためにプランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向の移動を制限すると共に、プランジャーロッドを介して基端側と末端側とに向けられる力をストッパーに加えるためにも設けられている。
固定要素をステンレス鋼の如き板金から作ることができ、ストッパーを熱可塑性材料と一体に形成することができる。
本発明の操作可能な注射器アセンブリーの他の実施形態は、プランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向の移動を制御するための構造体を含み、その意図された目的のためにこれを使用しない間、ストッパーに対するプランジャーロッドの偶然または意図しない移動を阻止し、注射器アセンブリーの受動的な使用不可要素の反復動作を回避する。プランジャーに対するストッパーの自由な軸線方向移動を制御するための構造体は、第2の柱状部材の外側面に摩擦接触する自由端を持ったプランジャーロッドにある内側を向く突起を含むことができ、プランジャーロッドに対してストッパーを移動させるために必要とされる力を増大する。
プランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向移動を制御するための構造体はまた、第2の柱状部材の外側を向く突起に隣接する第2の柱状部材の外側面の基端凹部と、この基端凹部から間隔をあけた第2の柱状部材の外側面の末端凹部とを含むことができ、基部凹部と末端凹部との間の距離は、プランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向移動に対応し、ストッパーのシールがプランジャーロッドに最接近している場合、内側を向く突起の自由端が末端凹部にあり、ストッパーのシールがプランジャーロッドから最も遠い場合、内側を向く突起の自由端が基端凹部にある。内側を向く突起の自由端を凹部の何れかから移動させるためにプランジャーロッドに加えられる力は、自由端を第2の柱状部材の外側面に沿って基端凹部と末端凹部との間で移動させるために必要とされる力よりも大きく、それによってより大きな力が加わるまでストッパーをその最末端および最基端位置に保持する。ストッパーおよびプランジャーロッドが相互にこれらの最端位置にある場合、好ましくは内側を向く突起の自由端が基端凹部および末端凹部の表面にほぼゼロの力を及ぼし、内側を向く突起が外側面に加える力の25%を望ましくは越えないように、第2の柱状部材の基端凹部および末端凹部を形成することが好ましい。
制御するための構造体は、第2の柱状部材の外側面の第2の柱状部材の末端近くに末端凹部を含むことができ、前記ストッパーのシールがプランジャーロッドに最接近している場合、内側を向く突起の自由端は末端凹部にあり、内側を向く突起の自由端を末端凹部から移動させるために前記プランジャーロッドに加えられる力は、自由端を第2の柱状部材の外側面に沿って移動させるために必要とされる力よりも大きく、それによって前記より大きな力の付与まで前記ストッパーをプランジャーロッドに対してその位置に保持するようになっている。
使用不可機構は、注射器アセンブリーによる多様な容量が可能であって、使用不可にされる前のプランジャーロッドによる選択された回数、すなわちストローク数を可能にする。1つの好ましい実施形態において、この使用不可機構は、使用不可にされる前に、2回の引き込みおよび2回の投与の反復動作を与える。この注射器アセンブリーは、薬剤や医薬品または他の物質を還元するため、選択された量の希釈剤を薬瓶に引き込んで調合し、そして還元された物質を引き込んで注射器に戻すことを可能にする。選択された量の還元物質を患者に注射または送出することができ、送出される物質の量は注射器バレルに引き込まれた物質の量と同じか、または異ならせることができる。この注射器は、注入または送出ストローク後に自動的に使用不可にされる。
使用不可機構は、注射器バレルに対するプランジャーロッドの軸線方向の移動によってプランジャーロッドを引き込み方向に移動させることにより、ストッパーに対して作動する。このストッパーは、プランジャーロッドに対するストッパーの制限された軸線方向の移動を許容する構造体を介してプランジャーロッドに結合されている。使用不可機構は、ストッパーに対するプランジャーロッドの軸線移動の方向を逆にすることにより、一連の段階を経て動かされ、この機構を段階的方法で使用不可位置に移動させる。この機構の使用不可位置は、プランジャーロッドとストッパーとの間の相対移動により達成され、注射器バレル内のストッパーの位置またはストッパーによるストローク長には依存しない。この方法において、注射器アセンブリーは、望ましい量の薬剤または他の物質を投与することが可能であり、注射器バレル内のストッパーの位置にかかわらず、最後の投与または注入ストローク後に使用不可機構を作動させることができる。使用不可機構が作動することにより、ストッパーを収容して注射器バレル内に別な容量の薬を引き込むことができるのではなく、投与されるべき物質が注射器バレル内に残留することを可能にする。
本注射器アセンブリーは、使用時に利用者によって選択される多様な投与量の希釈剤が注射器に引き戻されることを可能にし、還元される物質を含む薬瓶にて希釈剤を調合し、選択された量の還元物質を注射器に引き戻し、そして注射器の内容物を送出することにより、従来技術の器具に対する改良をもたらす。選択された量の還元物質は、利用者の裁量で還元される量と同じか、あるいはそれよりも少なくてよい。注射器アセンブリーは、最後の注入ストローク後に自動的に使用不可にされる。注射器プランジャーの注入ストローク後、使用不可機構は、注射器バレルの基端方向へのストッパーの軸線方向移動を阻止するように作動し、それによってストッパーが取り外されるのを阻止すると共に注射器の再使用を阻止し、そのチャンバーへと流体を引き戻す。
本注射器アセンブリーが2つ以上のディテントをストッパーに有すると共に1つ以上のディテントをプランジャーロッドに有する場合、注射器アセンブリーが可能である最大ストローク数は、ストッパーのディテントおよびプランジャーロッドのディテントに対する固定要素の初期位置によって変更することができる。
本注射器アセンブリーは、プランジャーロッドとストッパーとの間の空移動を可能にする要素がプランジャーロッド内に収容された構造体を与えることにより、従来技術の器具に対する改良をもたらし、固定機構を破壊するために注射器バレルおよびプランジャーを撓ませる試みを受けない。これらの要素がプランジャーロッドの外側にある場合、これらの要素に接触して固定機構を破壊するためにバレルを撓ませることができる可能性がある。
本発明の他の重要な利点は、多くの実施形態において、望ましい結果を達成するために機能するディテントおよび不連続部が環状であるということであり、バレルに対するプランジャーロッドの回転が固定要素をゆがめたり、損傷を与えたり、または破壊させたりしないようになっている。組み直しおよび再使用するための部品を取り外すため、固定機構の無力化を簡単に操作できる場合、1回のみの使い切り注射器は有効ではなかろう。
本発明のさらなる重要な利点は、ストッパーの単一の脆弱領域である。多くのデザインにおいて、破断機能を有効に加えることができる単一の場所がなく、固定機構を破壊する試みにおいてプランジャーロッドに加えられる同じ力によって、2つ以上の部品が破壊するように構成する必要があろう。本発明においては、単一の領域のみを脆弱化させる必要があり、これは中央に配されて外側からの操作を受けない。
図1〜図18を参照すると、受動的な使用不可特性を有する注射器アセンブリー20は、バレル21と、プランジャーアセンブリー22とを含む。バレル21は、流体を収容するためのチャンバー25を画成する内側面24を持った円筒状の側壁23を含む。このバレルは、開いた基端27と、末端壁29を含む末端28とをさらに含み、末端壁はチャンバーと流体連通状態の通路32を有する。この実施形態において、バレルの末端壁は、ここから末端側に延在し、末端壁の通路と流体連通状態の通路を有する細長い先端31を含む。この実施形態において、バレル21はまた、基端38と、末端39と、管状空隙40とを有する注射針カニューレ37を含む。この注射針カニューレの基端は細長い先端31に装着され、注射針カニューレの管状空隙がバレルの通路32と流体連通状態にある。注射針ハブもまた、注射針カニューレの基端に装着可能である。この実施形態において、注射針ハブは細長い先端に係合し、管状空隙とバレルの通路との間の流体連通状態を確立している。
プランジャーアセンブリー22は、細長いプランジャーロッド43と、ストッパー81と、固定要素71とを含む。プランジャーロッド43は、基端44と、開いた末端45と、キャビティ47を画成する内側面46とを含む。このプランジャーロッドの内側面は、少なくとも1つのディテントを好ましくは含む。この実施形態において、プランジャーロッドの内側面の少なくとも1つのディテントは、軸線方向に間隔をあけた2つの環状をなすディテント49をキャビティの内側面に含む。それぞれのディテントは、その末端に尖っていない面51を有する段部50を具えている。より詳細に以下で説明するように、本発明は、プランジャーロッドの内側面のディテントを有することなく、機能することができる。プランジャーロッドはまた、第2のキャビティ52をキャビティ47の基端に含む。この第2のキャビティは、末端側接触面61を有する末端53と、基端側接触面55を有する基端54と、少なくとも1つの不連続部とを好ましくは含む。この実施形態において、不連続部は1つ以上の内側を向く突起56を具えている。第2のキャビティは、キャビティ47よりも好ましくはさらに小さい。第2のキャビティの主たる目的は、ストッパーがプランジャーロッドに対して一定距離だけ軸線方向に自由に移動するように、ストッパーと相互作用することである。以下で理解されるように、プランジャーロッドがストッパーとは無関係に移動することを可能にするこの空動作は、固定要素がさらなる使用を阻止するためにバレルのストッパーの固定で終わる一連の位置を通る割り出しであることを可能にする。
ストッパー81は、バレルの内側面とでシール部を形成する外周面83を持った環状をなすシール要素82を好ましくは含む。柱状部材85は、シール要素から基端側に延在し、基端87と、末端88と、好ましくはその表面の少なくとも2つのディテントとを有する。この実施形態において、少なくとも2つの柱状部材ディテントは、3つの軸線方向に間隔をあけた柱状部材ディテント89を含む。柱状部材ディテントのそれぞれは、必須ではないけれども、傾斜面91と、それぞれの傾斜面の末端にある尖っていない面92とを好ましくは含む。より詳細に以下に説明するように、ディテントのない柱状部材を有する実施形態を含むことは、本発明の範囲内にある。第2の柱状部材93が柱状部材85の基端から軸線方向基端側に延在している。この第2の柱状部材は、基端94と、末端95と、表面にある少なくとも1つの不連続部とを含む。この実施形態における不連続部96は、半径方向突起であり、そこに末端側を向く面97を有する。第2の柱状部材の少なくとも一部は、プランジャーロッドの第2のキャビティに配されている。上述したように、プランジャーロッドは、ストッパーに対して一定距離だけ自由に軸線方向に動き、この実施形態においては、第2のキャビティの基端側接触面55および/または最基端のディテント89ならびに第2のキャビティの末端側接触面61に接触する第2の柱状部材の基端によって1方向に制御され、不連続なプランジャーロッドの第2のキャビティの不連続部に接触する第2の柱状部材の不連続部によって他方向に制御される。
固定要素71は中央本体部分72を含み、この中央本体部分はこれを貫通する開口73を有する。好ましくは、少なくとも1つの片持ち脚部が本体部分から末端方向外側に延在している。この実施形態においては、本体部分72の両側から末端方向外側に延在する2本の片持ち脚部74がある。プランジャーロッドの内側面とバレルの内側面とを係合するための複数の片持ち脚部あるいは他のばねおよび/または弾性構造体は、本発明の範囲内にある。少なくとも1つのフィンガー要素75が前記開口へと内側に延在している。この実施形態におけるフィンガー要素は、開口から基端方向内側に延在している。片持ち脚部のそれぞれは、バレルの内側面に係合するための外側を向く尖った自由端76を好ましくは含む。片持ち脚部の尖った自由端は、鋭い端縁または1つ以上尖った歯などの如きバレルの内側面に係合可能な任意の形状に形成することができる。固定要素をいろいろな材料または種々の材料を組み合わせて作ることができるが、金属で作られた尖った自由端を有することが好ましく、固定要素全体をステンレス鋼の如き板金から一体的に形成することもまた、好ましい。
この実施形態においては、固定要素71をプランジャーロッド43の末端に挿入することにより、プランジャーアセンブリー22を組み立てることができる。次に、ストッパー81の柱状部材が固定要素71の開口73を介してプランジャーロッドの末端へと挿入され、図9に示すように、片持ち脚部74がストッパーの環状をなすシール要素82の方に延在するようになっている。次に、プランジャーアセンブリーが開いた基端27を介して図3および図10に示した初期位置までバレル21に挿入される。また、固定要素71をプランジャーロッドの末端へと挿入し、ストッパー81をバレル21の開いた基端へと挿入し、そして固定要素/プランジャーロッドを注射器バレルの基端へと挿入することにより、注射器アセンブリーを組み立てることができる。
注射器アセンブリーの初期位置において、固定要素71は、軸線方向に間隔をあけた段部50の基端側でプランジャーロッドの内側面に接するその尖った自由端76と共に配されている。ストッパー81の柱状部材85が固定要素71の開口73に配され、フィンガー要素75が軸線方向に間隔をあけた3つの柱状部材ディテント89のうちの2つの柱状部材の基端側で接触するようになっている。第2の支柱状部材93の基端は、プランジャーロッドの第2のキャビティの基端52の接触面55に近接または接しており、柱状部材ディテント89の最基端の傾斜面は、第2のキャビティの末端にて接触面61に近接または接している。第2の柱状部材の基端と第2のキャビティの接触面55と間の接触および/または最基端の柱状部材ディテントと接触面61との間に接触は、プランジャーロッドに対するストッパーの最基端移動を規定する。プランジャーロッドへの末端側を向く過度の力に対するより強い抵抗のため、両方の接触がより好ましい。ストッパー81は、シール要素82に対して基端側に配された安定化部材84をさらに含み、図10に示すように、シール要素の外形寸法を補完する外形寸法を有する。安定化部材84は、ストッパーを安定状態にするために好ましくはシール要素よりも小さな外形寸法を有し、シール要素の外周面とバレルの側面との間のシールを維持すると共に、注射器バレルの軸線とほぼ平行なストッパーおよびバレルの配列を維持する。
これから説明するように、この実施形態のプランジャーアセンブリーの操作は、第1の引き込みストロークと、これに続く最初の投与または注射ストロークと、第2の引き込みストロークと、最後の投与または注射ストロークとを含み、その後、さらなる引き込みストロークを試みた場合、注射器が使用不可となろう。この使用不可要素は、ストッパーが基端側へ引き込まれる方向の移動を阻止または抑制し、それによって注射器アセンブリーの機能を1回のみの使いきりに制限する。この実施形態におけるストローク回数は、プランジャーロッドの軸線方向に間隔をあけたディテントの数と、ストッパーの軸線方向に間隔をあけた柱状部材ディテントの数とによって制御される。しかしながら、注射器が行うことができる実際のストロークは、プランジャーロッドのディテントと最初の使用時におけるストッパーのディテントとに対する固定要素の位置によって決定されよう。例えば、プランジャーロッドの2つのディテントと、ストッパーの3つの柱状部材ディテントとを有する注射器は、2回のストロークまたは4回のストロークが可能な注射器として利用者に供給することができる。単一の注射器アセンブリーを使用不可にする前に異なるストロークの制約を与えることができるので、これは本発明の重要な特徴である。
図11を参照すると、注射器バレルを保持しながら基端方向の力Fをプランジャーロッドの基端の親指当て57に加えることによって、無菌希釈水の如き液体をバレルのチャンバーへと引き込むため、ここで注射器アセンブリーを用いることができる。これは、第2の柱状部材の不連続部96の末端側を向く面97がプランジャーロッドの内側を向く突起56に接するまで、プランジャーロッドがストッパーに対して基端側に移動することをもたらす。同時に、片持ち脚部74の自由端がプランジャーロッドの内側面46に沿って末端側に動き、軸線方向に間隔をあけた最基端の段部50の尖っていない面51をパチンと通過する。ここで、利用者が決定したような望ましい容積がチャンバー内にあるまで、プランジャーロッドの移動を介してストッパーを基端側に移動させることができる。何がしかの従来技術の器具のような容積が必然的に決まった使用不可機構の構造体に代え、 利用者が容積を決定することは、この発明の重要な特徴である。
さて、チャンバー内の液体希釈剤33は、還元のため、凍結乾燥薬剤の如き乾燥薬剤の薬瓶へと調合可能である。図12に示すように、第1の注入ストロークは、バレルを保持しながら末端方向の力Fをプランジャーロッドに加えるによって達成される。注射器アセンブリーの使用中にバレルの制御動作を助けるため、バレルフランジ30がバレルの基端に設けられている。プランジャーロッドが末端側に移動すると、これと共に固定要素71がこの固定要素を引っ張るプランジャーロッドと共に動き、固定要素のフィンガー要素75が傾斜面91に乗り上げて3つの柱状部材ディテント89のうちの2番目へと落下することにより、最基端から次の最基端のディテントまで滑動するようになっている。第2の柱状部材の基端とプランジャーロッドの接触面55との移動および/または最基端の柱状部材ディテントと接触面61との移動により、プランジャーロッドがストッパーに接触すると、ストッパーは、液体希釈剤をチャンバーから例えば凍結乾燥薬剤の薬瓶へと調合するように、プランジャーロッドと共に末端方向に移動し始めよう。
希釈剤と凍結乾燥薬剤とが混合されると、図13および図14に最も良く示すように、還元されて注入を行うことができるようになった薬剤を注射器バレルのチャンバーへと引き込むため、ここで本発明の注射器アセンブリーを用いることができる。注射器バレルを保持しながら基端方向の力Fをプランジャーロッドに加えることにより、プランジャーロッドが基端方向に移動するのに対し、固定要素71は、ストッパーの柱状部材ディテントに対するその接続のため、相対的に静止したままとなろう。プランジャーロッドの基端側への移動は、固定要素がプランジャーロッドの内側面に沿って相対的に末端側へ移動することをもたらし、片持ち脚部の尖った自由端76がプランジャーロッドの最基端の軸線方向に間隔をあけた段部50から2番目の末端側の軸線方向に間隔をあけた段部50まで移動するようになっている。プランジャーロッドの基端側への移動はまた、第2の柱状部材の不連続部96の末端側を向く面97が第2のキャビティの内側を向く突起56に接触することをもたらし、ここでストッパーはプランジャーロッドと共に基端側に移動するようになっており、還元された薬剤34を使用者によって決定された量だけ注射器バレルのチャンバー25へと引き込む。チャンバーに引き込まれる薬剤の量、すなわち投与可能な薬剤の最大量が製造時の部材の交換によってではなく、その使用時に利用者によって決定される。
さて、2回目および最後の調合または注入ストロークのための準備ができた本発明の注射器アセンブリーが図15および図16に最も良く示されている。末端方向の力Fをプランジャーロッドに加えることにより、プランジャーロッドがバレルに対して末端方向に移動することをもたらし、薬剤34が患者に投与される。プランジャーロッドが末端方向に前進すると、固定要素の尖った自由端76と、軸線方向に間隔をあけた段部50の最末端の尖っていない面50との係合が固定要素を末端側に移動させ、固定要素のフィンガー要素75が柱状部材ディテントの最末端の傾斜面91を末端側に越えて最末端の柱状部材ディテント89に乗るようになっている。末端側に移動するプランジャーロッドがストッパーに接すると、ストッパーおよびプランジャーロッドの両方がバレルの末端に向けて移動し、通路を介してチャンバーの中身を投与する。
ここで、注射器アセンブリーを使用し、そして廃棄する準備ができる。注射器アセンブリーを詰め替えてさらに使用するためにプランジャーロッドをバレルに対して基端方向に移動させるあらゆる試みは、固定要素が注射器を使用不可にさせよう。より具体的には、図17および図18に最も良く示すように、プランジャーロッドに対して基端方向に加えられる力Fは、固定要素の尖った自由端76がプランジャーロッドの末端をパチンと通過してバレル21の内側面24に係合するまで、プランジャーロッドが短い距離だけ移動することを可能にしよう。加えて、基端方向のさらなる力が注射器を不正に再使用する試みで用いられるため、ストッパーのカム面58の形態の半径方向の突起が固定要素の尖った自由端76を注射器バレルの壁へとさらに押し付けるように配されている。このカム面は、環状であってよく、あるいは固定要素の片持ち脚部に接するように配された1つ以上の個別のカム面であってよい。カム面58はまた、ストッパーが基端方向に移動する距離を制限するための止め59を含み、注射器の再使用を阻止させる。ストッパーの基端側への移動を注射器が薬剤投薬量の10%未満の容積を収容することを可能にするような距離に制限することが望ましい。従って、プランジャーロッドを注射器バレルの外に引き出すために増大させた力は、固定要素の尖った自由端のバレルへの増大した係合力を結果として生ずる。
図19に示すように、固定要素の尖った自由端とバレルの内側面との係合をさらに改善するため、凹部または突起の如き不連続部をバレルの内側面に設けることも本発明の範囲内にある。図19において、注射器バレル21は、バレルの内側面24に内側を向く突起35の形態のバレルの不連続部を含む。この実施形態における突起35は、バレル側に突出する円形リングであり、内側面の周りを360°延在している。この不連続部は、固定要素71の尖った自由端76に係合するように形成される環状の突起か、環状の凹部か、あるいは1つ以上の突起または凹部の形態であってよく、バレルの内側面に対する固定要素の把持をさらに増大させる。
本発明の注射器アセンブリーはまた、固定要素とバレルの内側面との係合を無力化する試みにおいて、基端方向の過度の力を印加中にプランジャーロッドがストッパーのシール要素から外れることを可能にするため、第2の柱状部材93の不連続部96から末端側に配されたストッパー81の脆弱領域を含む。図19および図20に示すように、この実施形態における脆弱領域は、この領域以外の部分における柱状部材85および第2の柱状部材93よりも張力の小さな断面積縮小部分98を好ましくは具えている。ストッパーの部分を別に形成して脆弱領域の部分に接着剤や機械的コネクターを用いてこれらを組み立てたり、まわりの材料よりも弱くなるようにこの領域の面積を変更したり、異なる材料にてストッパーを形成し、この領域を形成するために最も弱い材料を用いるなどの如き、多くの方法にて脆弱領域を達成することができることに注意すべきである。ここに示した断面積減少部分は、多くの可能性の単なる一例であり、これらは本発明の範囲内にすべて含まれる。注射器アセンブリーの最も弱い領域を1箇所に配して破壊または解除する力を慎重に制御することができるので、多数の脆弱領域を作成するために注射器アセンブリーの他の要素に妥協しなければならないというような必要なく、この脆弱領域は、本発明の重要な特徴である。脆弱領域はまた、注射器アセンブリーの1回のみの使い切り構造体を無効にする目的ために注射器バレルの外側からのアクセスが難しいプランジャーロッド内に好ましくは配される。
図21を参照すると、本発明の注射器アセンブリーの別な一実施形態が示されている。この実施形態は、ストッパーの柱状部材またはプランジャーロッドのキャビティにディテントがないことを除き、図1〜図18の実施形態と同様に機能する。上述したように、図1〜図18の実施形態は、固定要素の片持ち脚部の尖った自由端が係合する相対的に滑らかな内側面を有するバレルを含む。図19および図20に示す実施形態において、バレルは、内側を向く突起を含む。この突起の目的は、注射器を使用した後、固定機構を無効にするためのプランジャーに加えられる基端方向の力に対してより強く抵抗するため、バレルの内側面の片持ち脚部の自由端の把持を改善することである。片持ち脚部の尖った自由端が充分鋭利であって適切に曲げられている場合、これらはバレルの内側面に内側を向く突起を追加することなく、このような力に抵抗することが可能であろう。同様に、図1〜図18の実施形態におけるストッパーの柱状部材ディテントおよびプランジャーロッドの内側面は、バレルに対するプランジャーのそれぞれのストロークを適切に割り出して固定要素を正しい位置に設定し、固定要素が最後の送出ストロークの完了時に注射器を使用不可にすることを確実にするために設けられている。ディテントはまた、より広範囲な材料の使用およびより緩やかでより経済的な許容誤差を採用することを可能にする如き、プランジャーロッドやストッパーおよび固定要素の設計におけるより広い許容範囲を可能にする。しかしながら、充分に鋭い弾性要素を可撓性材料と共に用いたならば、本発明はストッパーの柱状部材およびプランジャーロッドのディテントなしで機能しよう。より具体的には、図21に示すように、注射器アセンブリー120は、流体を収容するためのチャンバー125を画成する円筒状の側壁123と内側面124とを有するバレル121を含む。細長いプランジャーロッド143は開いた末端145を含み、そこにキャビティ147を画成する内側面146を有する。ストッパー181は、シール部をバレルの内側面とで形成する外周面を有するシール要素182を含む。柱状部材185は、基端187と末端188とを有するシール要素から基端側に延在する。固定要素171は中央本体部分172を含み、これを通る開口を有する。片持ち脚部174が本体部分172の両側から末端方向外側に曲がっている。少なくとも1つのフィンガー要素175が開口から基端方向内側に曲がっている。片持ち脚部のそれぞれは、バレルの内側面124とプランジャーロッドの内側面146とに係合するための外側を向く尖った自由端176を有する。それぞれの片持ち脚部の尖った自由端は、末端方向に相対的に自由に動き、接触面に係合することによって基端方向の移動を阻止するように形成されている。同様に、フィンガー要素175は、ストッパーの柱状部材に沿って末端側に移動するが、ストッパーの柱状部材に係合することにより柱状部材に沿った基端側への移動を阻止するように形成されている。すべての他の形態において、この実施形態は図1〜図18の実施形態と同様に機能する。
図22〜図26は、本発明の注射器アセンブリーの他の別な実施形態を示している。この実施形態は、ストッパーがプランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向の運動を制御するための追加の特徴を第2の柱状部材に含むことを除き、図1〜図18の実施形態と同様に機能する。ストッパー281は、シール部をバレルの内側面とで形成する外周面283を持った好ましくは環状をなすシール要素282と、このシール要素から基端側に延在し、基端287および末端288ならびにその表面の好ましくは少なくとも2つのディテントを有する柱状部材285とを含む。この実施形態における少なくとも2つの柱状部材ディテントは、軸線方向に間隔をあけた3つのディテント289を含む。それぞれの柱状部材ディテントは、傾斜面291と、それぞれの傾斜面の末端にある尖っていない面292とを必須ではないけれども好ましくは含む。第2の柱状部材293が柱状部材285の基端から軸線方向基端側に延在している。この第2の柱状部材は、基端294と、末端295と、少なくとも1つの不連続部とをその表面に含む。この実施形態における不連続部296は、半径方向の突起であり、そこに末端側を向く面297を有する。第2の柱状部材の外側面277は、末端側を向く面297に隣接する基端凹部279と、この基端凹部から間隔をあけた末端凹部280とを含む。基端凹部と末端凹部との間の距離は、プランジャーロッドに対するストッパーの自由な軸線方向の移動に対応する。プランジャーロッド43の内側を向く突起56の自由端62は、ストッパーのシール283がプランジャーロッドに最接近している場合、末端凹部280にあり、ストッパーのシールがプランジャーロッドから最も遠い場合、基端凹部279にある。内側を向く突起56の自由端62を両方の凹部の何れかから移動させるためにプランジャーロッドに加えなければならない力は、自由端を第2の柱状部材の外側面277に沿って2つの凹部の間を移動させるために必要な力よりも大きく、それによってこのより大きな力が加わるまでストッパーをその最末端および最基端位置に保持する。ストッパーおよびプランジャーロッドが相互に最端位置にあって、内側を向く突起の自由端が両方の凹部の何れかにある場合、内側を向く突起が相対的に応力なしの状態にあるように、第2の柱状部材の2つの凹部を形成することが好ましい。これらの位置において、内側を向く突起は、これら凹部の表面に力をわずかに及ぼすか、または全然及ぼさない。これは製造時と使用時との間の熱可塑性部品のあらゆる変形の可能性を回避させ、従ってすべての注射器に亙って一貫したパフォーマンスを確実なものにさせる。
不注意または使用前に加えられる偶発的な小さい力により、プランジャーがストッパーに対して繰り返し前後に動いて流体をチャンバーへ引き込んだりチャンバーから送出したりすることなく、固定要素を前進させることができないことは、本実施形態の重要な利点である。この形態は、固定要素がさらなる反復運動、すなわち使用を阻止する前に注射器が有することができる反復運動の回数を減少させるため、使用前にストッパーに対するプランジャーロッドの意図的な反復運動を妨げない。
基部凹部および末端凹部がない場合であっても、内側を向く突起の自由端と第2の柱状部材の外側面との間の摩擦力は、バレルに対するプランジャーロッドの不注意または偶発的な反復運動を阻止させよう。基端凹部および/または末端凹部と第2の柱状部材の外側面との間の過渡領域の形状を、曲線からなるカム面を使うことによる如く、ストッパーをバレルの内側に沿って移動するために必要な力よりも小さな範囲の過渡的な力を維持させるように形成することができる。また、内側を向く突起を基端凹部および末端凹部ならびに第2の柱状部材の外側面と組み合わせて多くの方法で形成することができ、基端側を向く突起や、ここで示したような凹部と第2の柱状部材の表面との間の相対的に直線の幾何学的移行部は、これらの多くの可能性の単なる例示であり、すべて本発明の範囲にある。
種々の実施形態が本発明を説明するために選択されたが、本発明の範囲から逸脱することなく変更や修正をなし得ることは理解されよう。