JP2011511659A - 自動注射器 - Google Patents

Abstract

この発明は、自動注射装置に関する。この装置は、後部ハウジングおよび容器ハウジングと、容器ハウジング内に配置された薬物容器と、１回投与分の薬物を設定および再設定することができる投与量設定機構と、動作可能に投与量設定機構に接続された駆動ナット１８とを含む。上記装置は、さらに、回転可能に上記駆動ナットに接続された中空プランジャーロッドと、動作可能に投与量設定機構に接続されたエネルギ蓄積部材と、作動機構と、動作可能に上記中空プランジャーロッドに接続されおり、上記中空プランジャーロッドを回転によって弾性的にかつ軸方向に変位されないようにロックすることができる位置決め機構とを含む。上記位置決め機構は、第１のロックナットと弾性部材とを含む。第１のロックナットは、回転方向にロックされているが上記中空プランジャーロッドを取り囲んで軸方向に摺動可能であり、上記後部ハウジングに配置され上記第１のロックナットを回転しないようにロックするための可撓性ロック手段と協働するように配置されている。弾性部材は、上記中空プランジャーロッドの内側に配置され、上記第１のロックナットがロック解除されているとき上記プランジャーロッドを弾性的にかつ軸方向に変位させることができる。

Description

この発明は自動注射装置に関し、特に、大きさの異なる薬物容器に対してプランジャーロッドを自動的に調節することができる自動注射器に関する。

技術的背景
さまざまな種類の自動機能を備えた注射器が長年に亘って開発されている。こういった機能には、少し述べるだけでも穿刺、注射、投与量設定、混合、プライミング、針シールドなどが含まれ得る。

注射器の種類の１つとして、再使用可能で、および／または異なる大きさの薬物カートリッジを収容することができる注射器がある。この点について、特に注射器が設定された投与量を送達可能であるべきとき重要なことは、新しいカートリッジから最初の投与量が送達されようとするとき、１回投与分の薬物を排出するためにカートリッジに作用するプランジャーロッドなどが、カートリッジに対して適正な位置にあるべきことである。この位置は、好ましくは、装置によって自動的に設定されるべきであり、すなわち装置の誤った取扱の危険性を最小化するために、使用者操作を最小限に留めるべきである。

プランジャーロッドの位置を薬物カートリッジの止め具に対して自動的に調節するそのような解決法の１つは、特許番号ＥＰ１ ２１８ ０４２に開示されている。この特許には、本体を備えた薬剤送達ペンが説明されており、この本体の内側には、薬物カートリッジの止め具に作用するねじ付プランジャーロッドまたは親ねじが配置されている。親ねじの近位端には、親ねじを遠位方向に、すなわち止め具に向かって付勢するためにばねが設けられている。親ねじおよびばねは、管状の駆動機構の内側に配置されている。このようにして、薬物カートリッジがカートリッジホルダに挿入され、本体に取付けられると、親ねじは、カートリッジホルダが本体の残りの部分に対してロックされるまで止め具に絶えず押付けられ、親ねじの移動も、止め具に対して適正な位置にロックされる。よって、この装置は、「リセット」され、親ねじと止め具との間に遊びがないため、注射器ペンは、正しい予め設定された投与量を最初の注射から送達する。

しかしながら、この設計は、ばねが親ねじの近位端に配置されているため、ペン注射器がばねがない場合よりも幾分長くなることを必要とする。さらに、ばねが駆動機構の内側の所定の位置に保持されることでばねが座屈または膨出しないようにしているため、親ねじは、駆動機構の内側に嵌合するためには、対応する直径を有する必要がある。やや小さい直径は、ねじ山のピッチの精度を低下させ、その結果、予め設定された投与量に対する送達された投与量の精度を低下させる。

よって、注射器における薬物カートリッジに関連して駆動ユニットの自動調節について改善の余地がある。

発明の簡単な説明
この発明は、最先端の技術の欠点を是正することを目的とする。この目的は、独立特許請求項に記載される特徴によって達成される。この発明の好ましい実施例は、従属請求項の主題である。

この発明の主要な局面に従って、この発明は、前端部と後端部とを有する自動注射装置であって、取外可能に互いに接続された後部ハウジングおよび容器ハウジングと、容器ハウジング内に配置された薬物容器であって薬物を通過させて送達するための送達部材の付いたまたはのための前開口部と少なくとも１つの可動止め具とを有する薬物容器と、１回投与分の薬物を設定および再設定することができる投与量設定機構と、取外可能に投与量設定機構に接続された駆動ナットとを含むように配置されている。上記装置は、さらに、回転可能に上記駆動ナットに接続されその前端部が上記止め具と接触しているように配置された中空プランジャーロッドと、エネルギ蓄積部材とを含み、このエネルギ蓄積部材は、上記投与量設定機構が操作されて投与量を設定するとき少なくとも１つの予め定められたステップでエネルギを蓄積するように、投与量設定機構に接続された第１の端部と後部ハウジングの固定点に接続された第２の端部とを有し、上記装置は、さらに、作動機構を含み、この作動機構は、エネルギ蓄積手段に蓄積され投与量設定機構を通して伝達されるエネルギによる上記駆動ナットの回転によって上記中空プランジャーロッドが装置の前端部に向かって線形に変位されるように、取外可能に上記駆動ナットに接続されており、投与量が設定される際は上記駆動ナットを回転しないようロックし、上記作動機構が手動で作動されるときは上記駆動ナットを解放することができ、上記装置は、さらに、動作可能に上記中空プランジャーロッドに接続され、上記中空プランジャーロッドを回転によって弾性的にかつ軸方向に変位されないようにロックすることができる位置決め機構を含み、上記位置決め機構は、第１のロックナットと、弾性部材とを含み、上記第１のロックナットは、回転方向にロックされているが上記中空プランジャーロッドを取囲んで軸方向に摺動可能であり、上記後部ハウジングに配置され上記第１のロックナットを回転しないようにロックするための可撓性ロック手段と協働するように配置されており、上記弾性部材は、上記中空プランジャーロッドの内側に配置され、上記第１のロックナットがロック解除されているとき上記中空プランジャーロッドを弾性的にかつ軸方向に変位させることができることを特徴とする。

この発明の利点は、投与量の設定および再設定機能と、中空プランジャーロッドの内側に完全に覆われた弾性部材を有し、止め具に対してプランジャーロッドの位置を自動的に調節するための位置決め機構との両方を有する自動注射器である。よって、弾性部材は、装置の他の構成部品または機能を邪魔しない。さらに、この装置は、弾性部材が中空プランジャーロッドの内側に完全に入っているため、より短くすることができる。したがって、弾性部材は、注射器の長さを増大させない。

さらに、弾性部材が中空プランジャーロッドの内側に配置されているので、中空プランジャーロッドの任意の適切な直径を選択することが可能であることによって、送達される投与量の精度をより大きな直径によって改善することができる。

この発明のこういったおよび他の局面および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面から明らかとなるであろう。

以下のこの発明の詳細な説明において、添付の図面が参照される。

この発明の実施例の斜視図である。 図１の実施例の分解図である。 図１の実施例の断面図である。 図１の実施例の駆動部の詳細な図である。

発明の詳細な説明
この出願において、用語「後部／後端部」が用いられるとき、これは、注射装置の、注射装置の使用時に患者の薬物注射部位から最も遠くに位置している部分／端部またはその部材の部分／端部を指す。対応して、用語「前部／前端部」が用いられるとき、これは、注射装置の、注射装置の使用時に患者の薬物注射部位の最も近く位置する部分／端部またはその部材の部分／端部を指す。

この発明は、前端部と後端部とを有し、取外可能に互いに接続された後部ハウジングと容器ハウジング１０とを含むように配置された自動注射装置に関する。図中に示される実施例において、後部ハウジングは、第１の後部ハウジング３４と、第２の後部ハウジング４８と、第３の後部ハウジングとを含む。図面の中で、第３の後部ハウジングは、わかりやすくするために取除かれている。後部ハウジングは、一体化されたハウジングまたは２分割ハウジングであってもよいことが気づかれねばならない。たとえばカートリッジ、シリンジなどのような薬物容器１２は、容器ハウジング内に配置されており、容器は、たとえば針のような、薬物を通過させて送達するための送達部材の付いたまたはのための前開口部と、少なくとも１つの可動止め具とを有する。容器がカートリッジ型であるときは、容器ハウジングは、その前端部にあるその外側円周面に、送達部材を取付けるための取付手段（図示せず）を有する。この装置は、さらに、１回投与分の薬物を設定および再設定することができる投与量設定機構と、取外可能に投与量設定機構に接続された駆動ナット１８と、たとえば螺旋状に巻かれた板ばねのようなエネルギ蓄積部材４６とを含む。このエネルギ蓄積部材は、上記投与量設定機構が操作されて投与量を設定するとき、少なくとも１つの予め定められたステップでエネルギを蓄積するように、投与量設定機構に接続された第１の端部と後部ハウジングの固定点に接続された第２の端部とを有する。この装置は、さらに、回転可能に上記駆動ナットに接続されており、かつその前端部が上記止め具と接触するように配置された中空プランジャーロッド１４と、作動機構２４とを含む。この作動機構は、エネルギ蓄積部材に蓄積され投与量設定機構を通して伝達されるエネルギによる駆動ナットの回転によって上記中空プランジャーロッドが装置の前端部に向かって線形に変位されるように、取外可能に上記駆動ナットに接続されており、投与量が設定される際は上記駆動ナットを回転しないようにロックし、上記作動機構が手動で作動されるときは上記駆動ナットを解放することができる。この装置は、さらに、動作可能に上記中空プランジャロッドに接続されており、かつ上記中空プランジャーロッドを回転によって弾性的にかつ軸方向に変位されないようロックすることができる位置決め機構を含む。上記位置決め機構は、第１のロックナット２８と、弾性部材５２とを含み、第１のロックナットは、回転方向にロックされているが上記中空プランジャーロッドを取囲んで軸方向に摺動可能であり、上記後部ハウジングに配置され上記第１のロックナットを回転しないようにロックするための可動性ロック手段３８と協働するように配置されており、弾性部材は、上記中空プランジャーロッドの内側に配置されており、プランジャーロッドの位置を止め具に対して自動的に調節するために、上記第１のロックナットがロック解除されているとき上記中空プランジャーロッドを弾性的にかつ軸方向に変位させことができる。

中空プランジャーロッド１４は、その前端部にスピナ１６を含む。スピナは、中空プランジャーロッドが回転するとき摩擦を低減するために配置されており、容器にある止め具と接触して配置されている。駆動ナット１８は、その内側円周面に、中空プランジャーロッドの外側円周面にある対応する一組のねじ山と噛み合う一組のねじ山を含む。駆動ナットは、さらに、その外側円周面にある窪みを通って延在する可撓性係合手段２６を含み、上記可撓性係合手段２６は、第２の径方向に内方に突出する手段を含む。中空プランジャーロッドは、さらに、その外側表面に、第１のロックナットの内側円周面にある対応する突起３２と噛み合う細長い溝３０を含み、これによって中空プランジャーロッドは、上記第１のロックナットに回転方向にロックされるが、上記第１のロックナットを通って軸方向に摺動可能である。

可撓性ロック手段３８は、後部ハウジングの前端部３６に配置されており、上記前端部３６の外側円周面にある窪みを通って延在する。上記可撓性ロック手段は、第１の径方向に内方に突出する手段を含み、この第１の径方向に内方に突出する手段は、上記第１のロックナットの外側円周面にラチェットとして配置された対応する第１の組の溝と、第１の径方向に内方に突出する手段が上記対応する第１の組の溝と接触しているとき上記第１のロックナットが回転方向にロックされているように噛み合う。

上記後部ハウジングの前部３６は、その外側円周面に、たとえばねじ山、差込部（bayonet）のような一組の係合部が配置されている。上記一組の係合部は、上記容器ハウジングの遠位内側円周面に配置された対応する一組の係合部と噛み合う。

投与量設定機構は、回転されかつ装置の後端部に置かれるように配置された投与量つまみ５０と、上記中空プランジャーロッドを取囲み動作可能に上記投与量つまみに接続された駆動シャフト４２と、上記駆動シャフト４２の前端部に取付けられた第２のロックナット４４とを含む。上記第２のロックナットは、その外側円周面にラチェットとして配置された第２の組の溝を含む。上記第２の組の溝は、上記可撓性係合手段２６の上記第２の径方向に内方に突出する手段と噛み合う。上記第２の組の溝と上記可撓性係合部材２６の上記突出手段とは、投与量が設定されるとき、駆動シャフトが一方向にのみ回転されるような幾何学的配置を構成する。さらに、上記エネルギ蓄積部材４６の第１の端部は、駆動シャフトに接続されている。

駆動ナットは、さらに、その外側円周面にたとえば歯のような第１の組の係合手段２０を含む。第１の組の係合手段は、上記作動機構の内側円周面にあるたとえば歯のような対応する第２の組の係合手段２２と、上記エネルギ蓄積部材がエネルギを蓄積するために駆動シャフトを介して張力を受けるとき上記駆動ナットを回転方向にロックされた位置にロックするために上記各組の係合部２０、２２が互いに接触しているように配置されるように噛み合う。

作動機構は、後部ハウジングにある通路（図示せず）を通って配置された手動で作動されるつまみ４０を含む。このつまみは、上記手動で作動されるつまみが軸方向に変位されると上記第２の組の係合手段２２が第１の組の係合手段２０から解放され、これによってエネルギ蓄積部材に蓄積されたエネルギが駆動ナットを回転させるために駆動シャフトおよび第２のロックナットを介して駆動ナットまで伝達されることによって、中空プランジャーロッドを装置の前端に向かって軸方向にかつ線形に駆動させるように作動される。

投与量つまみおよび駆動シャフトは、上記第２のロックナットの第２の組の溝と上記可撓性係合手段２６の上記第２の径方向に内方に突出する手段との間の噛合せが押されて係合が外れるように、軸方向に変位されるように配置されている。

以下戻しばねと称される上記中空プランジャーロッドの内側に配置される弾性部材５２は、中空プランジャーロッドの前端部にある内壁に寄りかかっている前端部と、上記後部ハウジングの遠位端にある内壁上の固定点に寄りかかっている後端部とを有する。代替例は、図３に見られるように上記戻し部が駆動シャフトの内側で内壁に寄りかかるものである。戻しばねは、ばねの内側にあるピン５４により座屈が防止されている。戻しばねの機能を以下に説明する。

この装置は、以下のように機能することが意図されている。自動注射器は、最初の使用前に、薬物容器を装填されるべきである。次に容器ホルダ１０は、後部ハウジングからたとえばねじ取られるなどして取外される。可撓性ロック手段３８は、その第１の径方向に内方に突出する手段を上記第１のロックナットの外側円周面にある対応する第１の組の溝から解放して径方向に外方に屈曲し、これによって第１のロックナット２８は、ロック解除され、自由に回転して、中空プランジャーロッド１４が戻しばねによってかけられる力により装置の前端部に向かってその最も延長された位置まで延長されることを可能にする。第１のロックナットが自由に回転するので、また戻しばねの弾性により、容器ホルダを後部ハウジングに取付けると、プランジャーロッドを容器の止め具で装置の後端部に向かって弾性的に押すことができる。止め具とスピナとの間の接触は、戻しばねの弾性により常時維持されて、止め具に対する中空プランジャーロッドの位置を自動調節することを可能にする。プランジャーロッドが装置の後端部に向かって押されるときのプランジャーロッドの回転は、プランジャーロッドの前端部にあり止め部と接触しているスピナ１６によって促進される。

容器ホルダが後部ハウジングに取付けられると、可撓性ロック手段３８が径方向に内方に押されるので、可撓性ロック手段３８の第１の径方向に内方に突出する手段は、容器ホルダの最終的な移動中、上記第１のロックナットの外側円周面にある対応する第１の組の溝と係合する。第１のロックナット２８、したがって中空プランジャーロッドは、よって回転しないようにロックされる。

次の手順は、適正な投与量の設定である。これは、投与量つまみ５０を回転させることでなされる。好ましくは、投与量つまみは、設定投与量を表示するために、後部ハウジングにある対応する表示手段と協働する何らかの種類の表示手段を設けられている。投与量つまみの回転は、駆動シャフト４２を回転させ、これによってエネルギ蓄積部材４６は、たとえばトルク力のようなエネルギを蓄積するために張力を受ける。駆動ナット１８の可撓性係合手段２６の第２の径方向に内方に突出する手段と第２のロックナット４４の外周上に配置された第２の組の溝とは、可撓性係合手段２６の第２の径方向に内方に突出する手段が、第２のロックナット４４の外周上に配置された第２の組の溝の上を一方向にのみ摺動できるような幾何学的配置を構成する。駆動シャフトは、第１の組の係合手段２０が対応する第２の組の係合手段２２と接触しているため駆動ナットが回転方向にロックされた位置にあるので、逆回転しないようになっている。適正な投与量が設定されると、自動注射器は使用できる状態にある。

万が一誤った投与量が設定されている場合は、投与量つまみは、投与量を再設定するために、駆動ナット１８の可撓性係合手段２６の第２の径方向に内方に突出する手段が第２のロックナット４４の外周上に配置された第２の組の溝から係合が外れるように、たとえば投与量つまみを装置の後端部に向かって引張ることによって、軸方向に変位されてもよく、これによってエネルギ蓄積部材４６に蓄積されたエネルギが、駆動シャフト４２に伝達されて、投与量つまみが逆回転することを可能にする。その後、投与量つまみは、装置の前端部に向かって手動で押され、または装置の前端部に向かって後部ハウジングの遠位端にある内壁と投与量つまみの壁との間に好ましくは配置されてもよい弾性部材（図示せず）の力によって自動的に押される。

自動注射器の使用準備が整うと、次に患者は、注射部位の皮膚を穿刺する。この後、患者は、手動で作動されるつまみ４０を作動させ、これによって、作動機構２４の第２の組の係合手段２２は、駆動ナットの第１の組の係合手段２０との接触しなくなる。駆動シャフトが可撓性係合手段２６の第２の径方向に内方に突出する手段と第２のロックナット４４の第２の組の溝との間の係合を介して駆動ナットに係合されているため、またエネルギ蓄積部材のトルク力により、駆動シャフトおよび駆動ナットは、両方とも回転される。第１のロックナット２８および中空プランジャーロッドが回転しないようロックされているため、駆動ナットのねじ山は、中空プランジャーロッドのねじ山と相互作用するようになって、中空プランジャーロッドを装置の前端部に向かって軸方向に移動させる。中空プランジャーロッドの軸方向の移動は、止め部も装置の前端部に向かって移動させ、よって薬物が注射針を通して排出される。注射は、駆動シャフトがその元の位置まで逆回転すると完了する。

上述のおよび図中に示す実施例は、この発明の単なる非限定的例と見なされるべきであり、この発明は、特許請求の範囲の範囲内でさまざまに変形されてもよいことが理解されるべきである。

Claims (11)

1. 前端部と後端部とを有する自動注射装置であって、
   −取外可能に互いに接続された後部ハウジングおよび容器ハウジング（１０）と、
   −容器ハウジング内に配置された薬物容器（１２）であって薬物を通過させて送達するための送達部材の付いたまたはのための前開口部と少なくとも１つの可動止め具とを有する薬物容器と、
   −１回投与分の薬物を設定および再設定することができる投与量設定機構と、
   −取外可能に投与量設定機構に接続された駆動ナット（１８）とを備えるように配置されており、前記装置は、
   −回転可能に前記駆動ナットに接続されており、その前端部が前記止め具と接触するように配置された中空プランジャーロッド（１４）と、
   −エネルギ蓄積部材（４６）とをさらに備え、前記エネルギ蓄積部材は、前記投与量設定機構が操作されて投与量を設定するとき、少なくとも１つの予め定められたステップでエネルギを蓄積するように、投与量設定機構に接続された第１の端部と後部ハウジングの固定点に接続された第２の端部とを有し、
   −作動機構（２４）をさらに備え、前記作動機構は、エネルギ蓄積部材に蓄積され投与量設定機構を通して伝達されるエネルギによる前記駆動ナットの回転によって前記中空プランジャーロッドが装置の前端部に向かって線形に変位されるように、取外可能に前記駆動ナットに接続されており、投与量が設定される際は前記駆動ナットを回転しないようにロックし、前記作動機構が手動で作動されるときは前記駆動ナットを解放することができ、
   −動作可能に前記中空プランジャーロッドに接続されており、前記中空プランジャーロッドを回転によって弾性的にかつ軸方向に変位されないようにロックすることができる位置決め機構をさらに備え、前記位置決め機構は、第１のロックナット（２８）と、弾性部材（５２）とを含み、前記第１のロックナットは、回転方向にロックされているが前記中空プランジャーロッドを取囲んで軸方向に摺動可能であり、前記後部ハウジングに配置され前記第１のロックナットを回転しないようにロックするための可撓性ロック手段（３８）と協働するように配置されており、前記弾性部材は、前記中空プランジャーロッドの内側に配置され、前記第１のロックナットがロック解除されているとき前記中空プランジャーロッドを弾性的にかつ軸方向に変位させることができることを特徴とする、自動注射装置。
2. 弾性部材（５２）は、中空プランジャーロッドの前端部にある内壁に寄りかかっている前端部と、前記後部ハウジングの遠位端にある内壁上の固定点に寄りかかっている後端部とを有する、請求項１に記載の自動注射装置。
3. 中空プランジャーロッドは、その外側表面に、第１のロックナットの内側円周面にある対応する突起（３２）と噛み合う細長い溝（３０）を含み、これによって中空プランジャーロッドは、前記第１のロックナットに回転方向にロックされているが、前記第１のロックナットを通って軸方向に摺動可能である、請求項１または２に記載の自動注射装置。
4. 前記可撓性ロック手段（３８）は、第１の径方向に内方に突出する手段を含み、前記第１の径方向に内方に突出する手段は、前記第１のロックナットの外側円周面にある対応する第１の組の溝と、前記第１の径方向に内方に突出する手段が前記対応する前記第１の組の溝と接触しているとき前記第１のロックナットが回転方向にロックされるように噛み合う、請求項１から３のいずれかに記載の自動注射装置。
5. 前記駆動ナットは、その内側円周面に、中空プランジャーロッドの外側円周面にある対応する一組のねじ山と噛み合う一組のねじ山を含む、請求項１から４のいずれかに記載の自動注射装置。
6. 前記駆動ナットは、前記駆動ナットの外側円周面にある窪みを通って延在する可撓性係合手段（２６）をさらに含み、前記可撓性係合手段は、第２の径方向に内方に突出する手段を含む、請求項１から５のいずれかに記載の自動注射装置。
7. 前記投与量設定機構は、投与量つまみ（５０）と、動作可能に前記投与量つまみに接続された駆動シャフト（４２）と、前記駆動シャフト（４２）の前端部に取付けられた第２のロックナット（４４）とを含み、前記第２のロックナットは、その外側円周面に、前記第２の径方向に内方に突出する手段と噛み合う第２の組の溝を含み、前記第２の組の溝と前記第２の径方向に内方に突出する手段とは、投与量が設定されるとき駆動シャフトが一方向にのみ回転されるような幾何学的配置を構成する、請求項６に記載の自動注射装置。
8. 前記エネルギ蓄積部材（４６）の第１の端部は、駆動シャフト（４２）に接続されている、請求項７に記載の自動注射装置。
9. 前記駆動ナットは、その外側円周面に第１の組の係合手段（２０）をさらに含み、前記第１の組の係合手段は、前記作動機構の内側円周面にある対応する第２の組の係合手段（２２）と、前記エネルギ蓄積部材がエネルギを蓄積するために駆動シャフトを介して張力を受けるとき前記駆動ナットを回転方向にロックされた位置にロックするために前記各組の係合部（２０、２２）が互いに接触しているように配置されるように噛み合う、請求項８に記載の自動注射装置。
10. 前記作動機構は、手動作動つまみ（４０）を含み、前記手動作動つまみは、前記手動作動つまみが作動されると前記第２の組の係合手段（２２）が第１の組の係合手段（２０）から解放され、これによってエネルギ蓄積部材に蓄積されたエネルギが駆動ナットを回転させるために駆動シャフトおよび第２のロックナットを介して駆動ナットまで伝達されることによって、中空プランジャーロッドを装置の前端部に向かって軸方向に駆動させるように作動される、請求項９に記載の自動注射装置。
11. 投与量つまみおよび駆動シャフトは、投与量を再設定するために前記第２ロックナットの第２の組の溝と前記可撓性係合手段２６の前記第２の径方向に内方に突出する手段との噛合せが押されて係合が外れるように、軸方向に変位されるように配置されている、請求項１０に記載の自動注射装置。

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