JP2018529464A - 投与装置を備えた自動注射器 - Google Patents

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Abstract

注射器（１，１０１）は、ハウジング（２）と、該ハウジング（２）内で回転可能に且つ長手方向中心軸線（５０）の方向に固定して保持されている投与機構（１８）とを備えている。該投与機構は、第１のねじ山結合部（１９）を介して、前記ハウジング（２）に対し相対回転不能に且つ前記長手方向中心軸線（５０）の方向に変位可能に保持される注射スリーブ（１７）と結合されている。前記投与機構（１８）は、注射液の押し出し投与量を調整する際に前記ハウジング（２）に対し回転し、前記注射スリーブ（１７）は、前記第１のねじ山結合部（１９）により末端側方向（３０）へ移動する。前記注射液の調整した投与量を押し出す際に、前記注射スリーブ（１７）は前記第１のねじ山結合部（１９）により基端側方向（３１）へ移動し、前記投与機構（１８）は前記ハウジング（２）に対し逆方向に回転する。注射器の自動注射を可能にするため、本発明によれば、前記注射器（１）は、第１の端部（７０）でもって前記注射スリーブ（１７）に対し支持され且つ第２の端部（７１）でもって前記ハウジング（２）に対し支持されるばね（９）を有し、該ばねは、前記注射液を押し出す際に前記注射スリーブ（１７）を前記基端側方向（３１）へ移動させ、これによって前記注射液の調整した投与量の押し出しを生じさせる。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した種類の注射器に関するものである。
特許文献１から、この種の注射器が知られている。この注射器は、注射液の押し出し投与量を調整する際にハウジングに対し回転する投与機構を有している。第１のねじ山結合部を介して注射スリーブが末端側方向へ移動する。その際注射スリーブはハウジングから末端側方向へ移動する。注射スリーブで支持されている操作ノブは、注射スリーブとともに末端側方向へ移動する。注射液の調整した投与量を押し出しする際、操作者は操作要素を基端側方向へ押し、それによって注射スリーブを基端側方向へ変位させる。これにより、投与機構は第1のねじ山結合部によりハウジングに対し逆方向に回転し、容器からの注射液の押し出しを生じさせる。
国際特許公開第２０１３／１１７３３２Ａ１号パンフレット
本発明の課題は、注射を自動的に行うようにした、この種の注射器を提供することである。
この課題は、請求項１の構成を備えた注射器によって解決される。
本発明によれば、注射器は、第１の端部でもって注射スリーブに対し支持され且つ第２の端部でもってハウジングに対し支持されるばねを有している。したがって、ばねは、注射液の押し出し投与量を調整する際に長手方向中心軸線の方向へ互いに相対移動する２つの構成部材の間で作用する。注射液を押し出しする際には、本発明によれば、ばねは注射スリーブを基端側方向へ移動させ、これによって注射液の調整した投与量の容器からの押し出しを生じさせる。注射スリーブのねじ山結合部は、注射スリーブが比較的大きな軸線方向の距離を進み、ばねを緊張させるために十分大きな緊張距離が保証されるように、設計することができる。注射スリーブが軸線方向に移動する距離は、第1のねじ山結合部の構成を介して調整可能であり、その結果所望の緊張距離に対する適合が可能になっている。
有利には、ばねは圧縮ばねとして形成されている。この場合、ばねは特にコイル圧縮ばねである。しかしながら、ばねを引張りばねとして、特にコイル引張りばねとして形成することも有利である。ばねが、その第１の端部でもって直接注射スリーブで支持され、その第２の端部でもって直接ハウジングで支持されていれば、簡潔な構成が得られる。したがって、ばねは直接注射スリーブとハウジングとの間で作用する。しかしながら、ばねが注射スリーブおよび／またはハウジングと結合される構成部材で支持するのも有利である。
コンパクトな構成は、投与機構が、半径方向において注射スリーブの内側に配置されていれば達成できる。有利には、ばねは、投与機構の外周にして該投与機構と注射スリーブとの間に形成される環状空間内に少なくとも部分的に位置するように配置されている。
調整した投与量の読み取りを簡単に可能にするため、本発明によれば、ハウジングは視認窓を有し、注射スリーブは開口部を有し、該開口部は視認窓とオーバーラップし、該開口部を通じて、投与機構の外周に配置されたスケールを視認可能である。注射器の軸線方向の経路が大きく、最大可能な投与量までに複数回回転する場合にも、調整した投与量の明確な表示を達成するため、本発明によれば、注射スリーブは、投与量を最大に調整した時に視認窓の基端側領域を覆う部分を有している。注射器の構造長さを短くするため、視認窓の基端側領域を覆う前記部分が、注射スリーブの、基端側方向に突出している細条部に、形成されているのが有利である。この場合、細条部は有利には視認窓の領域に延在しているにすぎず、すなわち注射器の全周にわたって延在していない。本発明によれば、注射器は、注射液を備える容器を含んでいる。注射器のゼロ位置では、すなわち注射液の押し出し量が調整されていなければ、細条部は容器の領域内へ突出している。有利には、半径方向において前記容器と注射器の上部ハウジング部との間には、ゼロ位置で細条部が突出するポケットが形成されている。細条部と容器とが軸線方向においてオーバーラップしていることにより、注射器の比較的短い構造長さを達成できる。
ハウジングは有利にはハウジング壁を有し、該ハウジング壁に投与機構のための回転軸受が形成されている。ハウジング壁は有利には長手方向中心軸線に対しほぼ垂直に延在している。細条部は、ゼロ位置で、有利には、ハウジング壁に設けた貫通穴を通じてハウジング壁の基端側へ突出している。有利には、ハウジング壁の基端側に容器が配置され、細条部のためのポケットが形成されている。
本発明によれば、注射スリーブは注射器の各位置で完全に注射器のハウジング内に配置されている。ハウジングから末端方向への注射スリーブの移動は、有利には設けられていない。
注射器は有利には操作要素を有し、該操作要素は、注射液の押し出し投与量を調整する際に、第１のクラッチを介して投与機構と相対回転不能に結合され、注射液の調整した投与量を押し出しする際には、第２のクラッチを介してハウジングと相対回転不能に結合されて投与機構に対し回転可能である。操作要素は、投与量の調整の際に有利には末端側終端位置にある。したがって、投与量を調整する際に操作要素は注射スリーブとともに末端側方向へ移動しない。第１のクラッチを解除するために操作要素は基端側方向へ移動される。この場合、第１のクラッチを解除することは、注射をスタートさせることに対応している。というのは、第１のクラッチを解除すると、投与機構は操作要素に対して、よってハウジングに対して回転可能になり、ばねは注射スリーブを基端側方向へ移動させ、その際に投与機構を回転させることができるからである。
注射液を容器から押し出しするため、第２のねじ山結合部を介して投与機構と結合されている投与ピストンが設けられている。投与ピストンは、注射液の押し出し量を調整する際に有利には投与機構と相対回転不能に結合されて、該投与機構とともに回転する。投与ピストンは、注射液の押し出し量を押し出す際に有利にはハウジングと相対回転不能に結合されて、第２のねじ山結合部により基端側方向へ移動する。これによって注射器の簡潔な構成が達成される。
次に、本発明のいくつかの実施形態を図面を用いて説明する。
注射器をゼロ位置で示した側面図である。 図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。 図１の注射器を最大位置で示した側面図である。 図１の線ＩＶ−ＩＶによる断面図である。 図１ないし図４の注射器の操作要素の斜視図である。 図５の操作要素の側面図である。 図６の線ＶＩＩ−ＶＩＩによる断面図である。 図６の矢印ＶＩＩＩの方向に見た操作要素の図である。 操作要素のロック用細条部の概略図である。 操作要素を２つの単一部分で示した概略斜視図である。 操作要素の両単一部材の側面図である。 注射器の駆動体の側面図である。 図１２の線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩによる断面図である。 図１２の線ＸＩＶ−ＸＩＶによる断面図である。 図１２の線ＸＶ−ＸＶによる断面図である。 図１２の線ＸＶＩ−ＸＶＩによる断面図である。 注射器の結合要素の側面図である。 図１７の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩによる断面図である。 注射器のピストン棒の側面図である。 図１９の線ＸＸ−ＸＸによる断面図である。 図１９の線ＸＸＩ−ＸＸＩによる断面図である。 操作要素と駆動体とを連結位置で示した側面図である。 図２２の線ＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩによる断面図である。 操作要素と駆動体とを第１の相対位置で示した側面図である。 図２４の線ＸＸＶ−ＸＸＶによる断面図である。 操作要素と駆動体とを第２の相対位置で示した側面図である。 図２６の線ＸＸＶＩＩ−ＸＸＶＩＩによる断面図である。 操作要素と駆動体とを第３の相対位置で示した側面図である。 図２８の線ＸＩＸ−ＸＩＸによる断面図である。 注射器の投与機構の側面図である。 図３０の線ＸＸＸＩ−ＸＸＸＩによる断面図である。 注射器の注射スリーブの側面図である。 図３２の線ＸＸＸＩＩＩ−ＸＸＸＩＩＩによる断面図である。 図３２の線ＸＸＸＩＶ−ＸＸＸＩＶによる断面図である。 注射器の上部ハウジング部の側面図である。 図３５の線ＸＸＸＶＩ−ＸＸＸＶＩによる断面図である。 図３５の線ＸＸＸＶＩＩ−ＸＸＸＶＩＩによる断面図である。 図３６の矢印ＸＸＸＶＩＩＩの方向に見た側面図である。 他の注射器をゼロ位置で示した側面図である。 図３９の線ＸＬによる断面図である。 図４０の部分ＸＬＩの拡大図である。 図４１の線ＸＬＩＩ−ＸＬＩＩによる断面図である。 図４１の線ＸＬＩＩＩ−ＸＬＩＩＩによる断面図である。 注射液の調整した投与量を押し出した後の１つの終端位置で示した注射器の側面図である。 図４４の線ＸＬＶ−ＸＬＶによる断面図である。 図４５の部分ＸＬＶＩの拡大図である。 図４６の線ＸＬＶＩＩ−ＸＬＶＩＩによる断面図である。 図４６の線ＸＬＶＩＩＩ−ＸＬＶＩＩＩによる断面図である。 注射器の駆動体の斜視図である。 注射器の駆動体の斜視図である。 駆動体の側面図である。 図５１の線ＬＩＩ−ＬＩＩによる断面図である。 図５１の線ＬＩＩＩ−ＬＩＩＩによる断面図である。 図５１の線ＬＩＶ−ＬＩＶによる断面図である。
図１は、注射液の投与量の押し出しを自動的に行うようにした機械的注射器の１実施形態を示している。注射器１はハウジング２を有し、ハウジング２は、上部ハウジング部３と、該上部ハウジング部３に固定されているホールダ４とを含んでいる。ホールダ４は、上部ハウジング部３の基端側に配置されている。ホールダ４の基端側には、注射針８が固定されている。注射器１の末端側には、操作要素６が配置されている。操作要素６はクラッチ２０を介して上部ハウジング部３と相対回転不能に結合可能である。上部ハウジング部３は、有利には透明な材料から成る視認窓７を有し、その結果この視認窓７を通じて、上部ハウジング部３内に配置されている注射スリーブ１７を視認可能である。注射器１は、注射器１のハウジング２の長手方向に延びる長手方向中心軸線５０を有している。
注射器１の末端側端部とは、注射器１に保持されている注射針８とは逆の側にある端部である。注射器１の、注射の際に穿刺部位に対向する側を、「基端側」と記し、穿刺部位とは逆の側を「末端側」と記す。基端側方向とは注射方向であり、すなわち注射針８へ向かう方向または注射液が容器から押し出される方向である。末端側方向とはこれとは逆の方向、すなわち注射針８から離間する方向である。
図１と図２は、注射液の投与量が設定されていないゼロ位置２８で注射器１を示している。操作要素６は、その末端側端部位置９０にある。図２が示すように、ホールダ４内には、注射液を含んだ容器５が配置されている。容器５内には栓部１０が配置され、栓部１０には投与ピストン１１のピストンディスク１３が当接している。さらに、投与ピストン１１は、雄ねじ７２を担持しているピストン棒１２を含んでいる。
注射スリーブ１７の外面は、上部ハウジング部３の視認窓７を通じて視認可能である。注射スリーブ１７は開口部２６を有し、この開口部２６を通じて、半径方向において注射スリーブ１７の内側に配置されている投与機構１８の外周を視認可能である。投与機構１８（スケールパイプとも呼ぶことができる）は、その外周に、図３０に示したスケール５９を担持している。スケール５９は、視認窓7と容器用の開口部２６とを通じて視認可能であり、押し出すべき注射液の調整した投与量を示している。
注射スリーブ１７は、上部ハウジング部３内で長手方向中心軸線５０の方向に変位可能であり、上部ハウジング部３に対し相対回転不能に保持されている。その際注射スリーブ１７は注射器１の各位置で完全にハウジング２内部に配置され、すなわち上部ハウジング部３内部に配置されている。投与機構１８と注射スリーブ１７とは第１のねじ山結合部１９を介して互いに結合されている。投与機構１８は、回転軸受２１で上部ハウジング部３内に回転可能に支持され、且つ軸線方向に変位不能に上部ハウジング部３内に保持されている。投与機構１８は、第２のねじ山結合部２２を介してピストン棒１２の雄ねじ７２と結合されている。
上部ハウジング３内には駆動体または連行体１４が支持されている。駆動体１４は、相対回転不能結合部２４を介して投与機構１８と相対回転不能に結合されている。相対回転不能な結合部２４はプレス結合部であってよい。しかし、相対回転不能な結合部２４が形状拘束的結合部であるように構成してもよい。駆動体１４は、上部ハウジング部３内に形成されている回転軸受１５で回転可能に支持されている。回転軸受１５は上部ハウジング部３の縁部によって形成される。
また図２が示すように、上部ハウジング部３内にはばね９が配置されている。ばね９は圧縮ばねとして、すなわちコイル圧縮ばねとして形成されている。ばね９は第１の端部７０でもって注射スリーブ１７の当接縁部２７で支持され、第２の端部７１でもって上部ハウジング部３の当接縁部２５で支持されている。当接縁部２５には、駆動体１４のための回転軸受１５も形成されている。ばね９は半径方向において投与機構１８の外側に配置されて、図２に示したゼロ位置２８において、その基端側領域でもって、注射スリーブ１７と投与機構１８との間に形成されている環状空間６４内へ突出している。
操作要素６は、スリーブとして形成されている結合要素５６を介して、ピストン棒１２と相対回転不能に結合されている。操作要素６は、コイル圧縮ばねとして形成されているばね２３を介して、上部ハウジング部３に対し支持されている。操作要素６を末端側方向へ押しているばね２３は、注射の速度に対し影響しない。ばね２３は、単に、操作者が操作要素６を好ましい力で操作できるように構成されている。操作要素６には段部３２が形成され、段部３２は、操作要素６を基端側方向へ押したときに上部ハウジング部３の縁部３３と協働して、これとともに、操作要素６の基端側位置を制限するストッパーを形成する。操作要素６の末端側終端位置９０を固定するために更なるストッパーを設けても有利であり、このストッパーはたとえば駆動体１４に形成されていてよい。操作要素６と上部ハウジング部３との間では、複数のロックアーム３６（そのうち図２では１つのロックアームが見て取れる）を含んでいるロック機構３５が作用する。操作要素６は、図１と図２に示したゼロ位置２８において、クラッチ１６を介して駆動体１４と相対回転不能に連結されている。さらに、操作要素６と駆動体１４との間に、駆動体１４内に多数のロック用凹部４４を含んでいる調整装置４１が形成されている。
操作要素６が操作されていなければ、ばね２３は操作要素６をその末端側終端位置９０へ押しており、この末端側終端位置９０では、クラッチ２０が開いて操作要素６はハウジング２に対し回転可能である。注射液の押し出し量を調整するため、操作者は操作要素６を長手方向中心軸線５０のまわりに回転させる。その際、クラッチ１６を介して操作要素６と相対回転不能に結合されている駆動体１４が一緒に回転する。駆動体１４は、相対回転不能な結合部２４を介して、同様に一緒に回転する投与機構１８と結合されている。ピストン棒１２は結合要素５６を介して操作要素６と相対回転不能に結合されて、同様に一緒に回転する。第１のねじ山結合部１９が設けられ、且つ注射スリーブ１７が上部ハウジング部３内で相対回転不能に固定されているため、注射スリーブ１７は投与機構１８の回転運動時に末端方向３０へ移動する。その際、注射スリーブ１７はその当接縁部２７でもってばね９の当接縁部２５のほうへ移動し、これによってばね９が緊張せしめられる。この場合、ハウジング２の当接縁部２５は注射スリーブ１７の末端位置のためのストッパーを形成することができ、したがって最大調整可能な投与量のためのストッパーを形成することができる。操作要素６の軸線方向位置は、押し出し投与量の調整の際に変化しない。注射スリーブ１７が末端方向に移動するため、環状空間６４の長さが短縮する。
図３と図４は、注射器１を、最大投与量が調整されている最大位置２９で示している。ばね９の長さは、図２に示した非緊張長さａから、図４に示した緊張長さｂへ短縮している。ばね９は、ゼロ位置２８でも予め緊張しているように構成されていてもよい。注射スリーブ１７は当接縁部２５に当接することができる。本実施形態では、ばね９は最大位置２９で完全に環状空間６４内に配置されている。図３が示すように、視認窓７を通じて最大位置２９での最大投与量を視認できる。注射スリーブ１７は細条部３４を有し、細条部３４は基端側方向へ突出し、投与機構１８の、視認窓１７を通じて視認可能で調整投与量を表示しない領域を覆っている。半径方向において容器５と上部ハウジング部３との間にはポケット９２が形成され、ポケット９２内へ細条部３４がゼロ位置２８で突出する。その際細条部３４は、上部ハウジング部３のハウジング壁８７を貫通して該ハウジング壁８７の基端側へ突出する。ハウジング壁８７には、投与機構１８のための回転軸受２１が形成されている。ハウジング壁８７の領域には、ピストン棒１２と投与機構１８との間にねじ山結合部２２も配置されている。
調整した注射液量を押し出すため、操作者は操作要素６を基端側方向３１へ押す。これによってクラッチ２０（図１）の細条部３８はロック機構３５のロック要素８５（図３８）と係合する。これにより操作要素６は上部ハウジング部３に対し相対回転不能に固定される。同時に、駆動体１４に対する操作要素６の軸線方向相対運動により、クラッチ１６は少なくとも部分的に解除され、その結果駆動体１４は投与機構１８とともに長手方向中心軸線５０のまわりに回転することができる。この回転運動は、緊張しているばね９から注射スリーブ１７に作用して投与機構１８の回転を生じさせる軸線方向の力により行われる。回転は、ねじ山結合部１９と、ハウジング部３内での注射スリーブ１７の相対回転不能な案内とに基づいて行われる。ピストン棒１２は、結合要素５６と操作要素６とを介して上部ハウジング部３と相対回転不能に結合されている。それ故、第２のねじ山結合部２２は、投与機構１８の回転時に基端側方向３１でのピストン棒１２の運動を生じさせる。これにより、調整した注射液量が容器５から押し出される。
注射は、クラッチ１６の解除後に、ばね９に蓄積されている力により自動的に行われる。ばね９は、該ばね９に蓄積されている力が栓部１０の抵抗に打ち勝って注射液を容器５から押し出すために十分であるように、設計されている。注射速度を調整するため、注射器１は調整装置４１を有している。駐車装置４１は、操作要素６に対し駆動体１４を回転させるために必要なトルクに影響を与える。この場合、必要なトルクは、上部ハウジング部３および駆動体１４に対する操作要素６の軸線方向位置に依存している。この点を以下に詳細に説明する。
図５ないし図１１は、操作要素６の構成を詳細に示している。操作要素６は操作部分５５を有し、操作部分５５は上部ハウジング部３から突出し、操作部分５５において操作者は操作要素６を回転させることができ、または、基端側方向３１に変位させることができる。操作要素６は図５および図６に示したスリーブ部分４９を有し、スリーブ部分４９はゼロ位置２８と最大位置２９で部分的に上部ハウジング部３から突出し、スリーブ部分４９にはクラッチ２０の細条部３８が固定されている。スリーブ部分４９は、その基端側端部に、本実施形態では全部で３つのロックアーム３６を担持し、これらのロックアーム３６はその自由端にそれぞれ１つのロック要素４７を担持している。これは図８にも示されている。外側へ突出しているロック要素４７は、ロックアーム３６とともに半径方向内側へ可動に支持されている。
また図５が示すように、操作要素６は結合用接続部材６６を有し、該結合用接続部材６６は、その外周に、結合要素５６との相対回転不能な結合のために２つの面取り部６７を担持している。図１７と図１８が示すように、スリーブ状に形成されている結合要素５６は、その内側に、対応する面取り部５８を有し、面取り部５８は結合用接続部材６６の面取り部６７と協働し、これによって操作要素６と結合要素５６とを互いに相対回転不能に結合させる。図１９と図２０が示すように、ピストン棒１２は、末端側端部部分７３に、ピストン棒１２と結合要素５６とを相対回転不能に結合させるための対応する面取り部７４を担持している。図１９と図２１には、ピストン棒１２の雄ねじ７２も示されている。
図５と図８が示すように、操作要素６は、本実施形態では、長手方向中心軸線５０に関して半径方向外側へ突出している６つのロック用細条部４３を有し、これらのロック用細条部４３は駆動体１４のロック用凹部４４とともにロック機構４２（図２５）を形成している。図９が概略的に示すように、それぞれのロック用細条部４３は半径方向外側にあるロックエッジ４５を有している。本実施形態では、ロックエッジ４５は長手方向中心軸線５０に対し角度αだけ傾斜している。角度αは、最も緩速な調整可能注射速度と最も高速な調整可能注射速度との間での所望の操作距離と、最も緩速な注射速度と最も高速な注射速度との間の所望の差とに整合している。図９が概略的に示すように、ロック用細条部４３は操作要素６のピン部分４８に配置され、ピン部分４８は、スリーブ部分４９の内側にして該スリーブ部分４９に対し半径方向に間隔を持って延在している。ピン部分４８には、基端側端部において結合用接続部材６６が接続している。本実施形態では、ロック用細条部４３は操作要素６と一体に形成され、操作要素６と同じ材料から成っている。しかしながら、所望のロック特性を設定するためにロック用細条部４３を別の材料から形成し、たとえばエラストマーまたはゴムから形成することも有利である。
図１０と図１１が示すように、操作要素６は、作製および組み立てを容易にするため、第１の単一部材３９と第2の単一部材４０とから構成されている。操作要素６はこれよりも多い数量の単一部材から形成されていてもよい。単一部材３９と４０は、本実施形態では、第１の単一部材３９のロック用縁部３７で互いに固定結合されている。
図１２ないし図１６は、駆動体１４の構成を詳細に示している。駆動体１４は支持部分５７を有し、支持部分５７は、駆動体１４を上部ハウジング部３内で回転可能に支持するために縮小した直径を備えている。図１３が示すように、駆動体１４は、その内部に、基端側領域に配置された円錐状部分６１を有し、該円錐状部分６１の末端側には筒状部分６２が接続している。円錐状部分６１と筒状部分６２とは、図１４ないし図１６に示した多数の細条部６３によって形成され、これらの細条部６３は駆動体１４の筒状の外壁６８から半径方向内側へ突出している。周方向においてこれら細条部６３の間にはロック用凹部４４が形成されている。細条部６３は、半径方向において内側にある、長手方向中心軸線５０に対し角度βだけ傾斜した対向ロックエッジ４６を有している。角度βは基端側方向に開いている。角度βは、特にロック用細条部４３のロックエッジ４５の角度αと同じ大きさである。
筒状部分６２内で細条部６３は内部空間６０を画成しており、図１４に示したその内径ｈはピン部分４８の外径よりもわずかに大きいにすぎない。細条部６３は、筒状部分６２内で、ロック用細条部４３の半径方向延在長さにほぼ対応する、半径方向に測った高さｆ１を有している。
図１５は、円錐状部分６１の断面図である。図１５に示した断面では、細条部６３の、半径方向内側にあるロックエッジ４６は、長手方向中心軸線５０に対し間隔ｇ１を有している。細条部６３の、半径方向に測った高さｆ２は、図１５に示した円錐状部分６１の断面では、筒状部分６２内での高さｆ１よりも著しく小さい。
図１６は、内部空間６０の基端側端部付近で切断した、円錐状部分６１の断面図である。この段面では、ロックエッジ４６は、長手方向中心軸線５０に対し、間隔ｇ１よりも著しく大きい間隔ｇ２を有している。細条部６３の、半径方向に測った高さｆ３は、図１５に示した円錐状部分６１の断面では、図１５に示した末端側の断面の場合の高さｆ２よりも著しく小さい。
図２２ないし図２９は、操作要素６と駆動体１４とを異なる軸線方向相対位置で示している。図２２と図２３とは、操作要素６と駆動体１４とを連結位置５１で示している。この位置では、操作要素６と駆動体１４とはクラッチ１６を介して互いに相対回転不能に結合されている。クラッチ１６は、筒状部分６２内の細条部６３によって形成される。細条部６３はピン部分４８付近まで突出し、細条部６３は周方向において末端側において係合深さｏでオーバーラップしている。係合深さｏは、駆動体１４と操作要素６とが互いに相対回転不能に結合されるように選定されている。図２３、図２５、図２７、図２９は、ロック用細条部４３の末端側における操作要素６の断面図である。スリーブ部分４９は基端側端面６５を有している。基端側端面６５は、駆動体１４の下エッジ８６に対する連結位置５１で、長手方向中心軸線５０の方向に測った第１の間隔ｎ１を有している。なお、下エッジ８６は、内側へ突出している上部ハウジング部３の縁部に載置されている、駆動体１４のエッジである。
図２４と図２５は、操作要素６と駆動体１４とを、調整装置４１が操作要素６と駆動体１４との間で作用する第１の相対位置５２で示している。スリーブ部分４９の基端側端面６５は、駆動体１４の下エッジ９６に対し、間隔ｎ１よりも小さな間隔ｎ２を有している。図２５が示すように、ロック用細条部４３は、ピン部分４８および長手方向中心軸線５０に対する細条部６３のロックエッジ４６の間隔が減少している円錐状部分６１内にある。この相対位置では、ロック用細条部４３は、ロック深さｍ１を持った該ロック用細条部４３の末端側で半径方向において細条部６３とオーバーラップしている。ロック深さｍ１は、連結位置５１での係合深さｏよりも著しく小さい。ロック深さｍ１は、ロック細条部４３の変形のもとに駆動体１４が操作要素６に対し回転できるように、選定されている。
連結位置５１から第１の相対位置５２へ到達するには、図２４に示唆したように、操作者は操作要素６を基端側方向３１へ移動させねばならない。これによって操作要素６が上部ハウジング部３に対し相対的に変位し、操作要素６に設けた細条部３８は、上部ハウジング部３の内面に設けられている、図３６と図３８に示したロック部８４と係合する。ロック部８４は多数のロック要素８５を有し、これらのロック要素８５は操作要素６を外側のハウジング部３に対し相対回転不能に固定させる。細条部３８はロック部８４とともにクラッチ２０を形成している。
図２４と図２５に示した第１の相対位置５２では、ばね９に蓄積されているエネルギーがロック用細条部４３を変形させ且つ栓部１０を基端側方向へ変位させるために十分であれば、駆動体１４は上部ハウジング部３および操作要素６に対し相対的に回転することができ、その結果注射液が容器５から押し出される。しかしながら、注射液の押し出しは、操作要素６に対して駆動体１４を回転させるために必要な高いトルクに基づいて非常にゆっくりと行われる。
図２６と図２７に示した、操作要素６と駆動体１４との第２の相対位置５３では、操作者は操作要素６をさらに基端側方向３１へ上部ハウジング部３内へ押す。この位置で、基端側端面６５は駆動体１４の下エッジ８６に対し第３の間隔ｍ３を有している。この第３の間隔ｍ３は、第２の間隔ｍ２よりも著しく小さい。操作要素６を基端側方向３１へ移動させたとき、円錐状部分６１内のロック用細条部４３は基端側方向へ、すなわち円錐状部分６１の拡大内径部の方向へ移動している。ロック用細条部４３の末端側は、長手方向中心軸線５０に対する半径方向において、細条部６３とわずかにオーバーラップしており、その結果浅いロック深さｍ２が生じるにすぎない。調整装置４１の子の位置では、操作要素６に対する駆動体１４の回転に必要なトルクは、図２４と図２５に示した第１の相対位置５２の場合に比べて著しく小さい。細条部６３に打ち勝って次のロック位置に到達させるには、ロック細条部をわずかに変形させればよい。これにより、図２６と図２７に示した第２の相対位置での注射は、図２４と図２５に示した第１の相対位置の場合よりも高速で行われる。
図２８と図２９は、操作要素６と駆動体１４とを、下エッジ８６が基端側端面６５に対し非常に小さな間隔ｎ４を有している第３の相対位置５４で示している。操作要素６はこの第３の相対位置５４でその基端側終端位置にあり、すなわち図２に示した段部３２は上部ハウジング部３の縁部３３に当接している。図２９が示すように、ロック用細条部４３は、第３の相対位置５４で、基端側方向において細条部６３に対し極めて小さなオーバーラップを有している。ロック深さｍ３は最小である。ロック深さｍ３はゼロであってもよく、その結果ロック用細条部４３は細条部６３に対し自由に回転することができ、調整装置４１は第３の相対位置５４で操作要素６に対する駆動体１４の回転を制動しない。それ故、第３の相対位置５４では最大可能注射速度が得られる。操作要素６に対し駆動体１４を回転させるために必要なエネルギーは小さい。注射速度は、図ね９に蓄積されている力と、互いに相対移動する構成部材との間で生じる摩擦力とによって決定される。
本実施形態では、ロック用細条部４３のロックエッジ４５の角度αと細条部６３のロックエッジ４６の角度βとは等しい。これにより、ロック用細条部４３の全高にわたって同じロック深さｍ１，ｍ２，ｍ３が生じる。角度α、βが異なっている場合、ロック用細条部４３の異なる部分に異なるロック深さｍが生じる。調整装置４１が及ぼす力は、ロック用細条部４３の適切な選定、形態、数量によって制御することができる。
図３０と図３１は、投与機構１８の詳細図である。投与機構１８は、図３４に示した注射スリーブ１７の雌ねじ８０とともに第１のねじ山結合部１９を形成する雄ねじ７５を有している。投与機構１８は、該投与機構１８を上部ハウジング部３内の支持穴８２（図３６と図３７）で回転可能に支持するための支持用接続部材６９を有している。投与機構１８は、支持穴８２を有しているハウジング壁８７の末端側に当接している当接用細条部７６を有している。これにより、投与機構１８の回転運動時の投与機構１８と上部ハウジング部３との間の摩擦が低減される。図３１が示すように、支持用接続部材６９内には、ピストン棒１２の雄ねじ７２とともに第２のねじ山結合部２２（図２）を形成する雌ねじ７７が形成されている。
図３２が示すように、注射スリーブ１７は、軽量化に用いる繰り抜き部７８を有している。図３２ないし図３４には開口部２６も示されており、この開口部２６の背後に、操作者のための投与機構のスケール５９（図３０）を視認できる。
注射スリーブ１７は、その外周に、互いに対向するように配置された２つの案内溝７９を有している。上部ハウジング部３に対応する案内用細条部８１が形成され、そのうち図３６では１つの案内用細条部が見て取れる。案内用細条部８１は案内溝７９内へ突出し、これによって上部ハウジング部３内で注射スリーブ１７を長手方向中心軸線５０の方向に可動に且つ相対回転不能に案内する。
図３７が示すように、ハウジング壁８７は支持穴８２以外に貫通穴８３を有し、この貫通穴８３を通じて注射スリーブ１７の細条部３４が突出している。細条部３４は注射スリーブ１７の全周にわたって延在しているのではなく、視認窓７が配置されている周領域にわたってのみ延在している。細条部３４により、投与機構１８に対し十分大きな調整範囲が得られるとともに、注射器１の短い構造長さが達成される。投与量を調整する際に投与機構１８が回転し、注射スリーブ１７は軸線方向に変位する。これによって開口部２６を通じてその都度調整投与量を視認できる。
図３８が示すように、ロック部８４のロック要素８５は、本実施形態では非左右対称に形成されている。ロック要素８５は、操作要素６に設けたロック要素４７（図５）と協働する。ロック要素を非左右対称に形成することにより、一度調整した投与量が減少することはない。しかしながら、ロック要素８５とロック要素４７とを対応的に構成することにより、操作要素６が戻り回転することで、調整した投与量を減少させることもある。
ロック要素４７と８５とを介して、注射液の投与量を調整する際にクリック音が聞こえる。注射液の量を押し出す際には操作要素６と上部ハウジング部３とが互いに相対回転不能に結合されているために、注射液を押し出す際にロック機構３５のクリック音は聞こえない。その代わり、注射液を押し出す際に、調整装置４１のロック機構４２のクリック音が操作者に聞こえる。この場合、ロック機構４２は第１のロック位置５２において比較的大きなクリック音を比較的大きな時間的間隔を持って生じさせる。基端側方向３１において操作要素６を押し続ければ続けるほど、クリック音は大きくなり、しかもクリック音は急速に連続する。これによって、操作者には注射速度が聞こえる。注射液の押し出し量を調整する際、ロック要素８５はロック要素４７とともにロック機構３５を形成する。注射液を押し出しする際、ロック要素８５は細条部３８と協働してクラッチ２０を形成し、操作要素６を上部ハウジング部３と相対回転不能に結合させる。
図３９ないし図５４は、注射器１０１の１実施形態を示すもので、その構成は実質的に前記の図に示した注射器１の構成に対応している。全図において同じ参照符号は互いに対応する構成部材を表している。注射器１０１は、注射スリーブ１７を視認するための視認窓７を備えたハウジング２を有している。注射器１０１は、図３９と図４０に示したゼロ位置２８で末端側終端位置９０にある操作要素１０６を有している。この位置で操作要素１０６はたとえば駆動体１１４に形成されるストッパー（図示せず）によって保持されていてよい。
図４０が示すように、注射器１０１は操作要素１０６および駆動体１１４の構成によって注射器１と実質的に異なっている。操作要素１０６は、ばね２３によってその末端側端部位置９０へ予め付勢されている。操作要素１０６と上部ハウジング部３との間には、操作要素１０６の段部３２と上部ハウジング部３の縁部３３とによって形成されるストッパーが形成されている。操作要素１０６と上部ハウジング部３との間でロック機構３５が作用する。駆動体１１４は回転軸受１５により上部ハウジング部３内に支持されている。駆動体１１４と操作要素１０６との間には、図示した操作要素１０６の末端側終端位置９０で操作要素１０６を駆動体１１４と相対回転不能に結合させるクラッチ１１６が形成されている。
図４１ないし図４３は、操作要素１０６および駆動体１１４の構成を詳細に示している。図４２が示すように、上部ハウジング部３は、その末端側端部領域に、多数のロック要素８５によって形成されているロック部８４を有している。注射液の押し出し量を調整する場合、操作要素１０６は第１の回転方向８８で上部ハウジング部３に対し回転する。その際に、ロック要素４７が上部ハウジング部３のロック要素８５にロックされる。その際、操作者に聞こえるクリック音が生じる。駆動体１１４は受容部１１７を有し、受容部１１７は、半径方向に向けられたスリットとして形成され、操作要素１０６の連結用細条部１０４内へ突出している。連結用細条部１０４は、注射器１のロック用細条部４３に対応するように形成されていてよい。連結用細条部１０４は受容部１１７とともにクラッチ１１６を形成する。
図４１と図４３が示すように、駆動体１１４の、受容部１１７を有している部分には、内部空間１１０が形成されている。この内部空間１１０を通じて、図示した操作要素１０６の末端側終端位置９０で操作要素１０６の結合用接続部材６６のみが突出している。
図４４と図４５には、注射器１０１が１つの終端位置１０２で示されている。操作要素１０６を第１の回転方向８８に回転させることによって注射液の押し出し量を調整した後、操作要素１０６を、図４４と図４５に示した基端側終端位置９１に到達するまで、基端側方向３１へ移動させている。操作要素１０６が基端側へ移動する際にクラッチ１１６が解除され、駆動体１１４は解放されて投与機構１８とともに長手方向中心軸線５０のまわりに回転することができる。回転運動は、ばね９に蓄積されて注射スリーブ１７を基端側方向３１へ移動させるエネルギーによって行われる。操作要素１０６の基端側終端位置９１では、操作要素１０６の段部３２は上部ハウジング部３の縁部３３に当接して、基端側終端位置９１のためのストッパーを形成している。操作要素１０６の連結用細条部１０４は駆動体１１４の内部空間１１０内に配置されている。図４６と図４８が示すように、連結用細条部１０４は内部空間１１０内で自由に回転することができる。これにより、駆動体１１４はクラッチ１１６の解除後に投与機構１８とともに第２の回転方向８９へ回転することができ、これによって調整した注射液の投与量を容器５から押し出すことができる。
図４７が示すように、操作要素１０６の基端側終端位置９１では、操作要素１０６の細条部３８はロック要素８５の間にあり、これによって操作要素１０６を上部ハウジング部３と相対回転不能に結合させている。連結用細条部１０４は受容部１１７内に位置しておらず、完全に内部空間１１０内にあり、その結果自由回転が可能である。細条部３８はロック部８４のロック要素８５とともにクラッチ２０を形成している。
図４９ないし図５４は、駆動体１１４の構成を詳細に示している。図４９が示すように、受容部１１７は半径方向に延在するスリットとして形成されている。駆動体１１４は支持部分１１５を有し、該支持部分１１５でもって駆動体１１４はハウジング壁８７で回転可能に支持されている（図４６）。図４９と図５０が示すように、駆動体１１４は、基端側端部領域に、投与機構１８との相対回転不能な結合に用いる複数の固定用細条部１１８を有している。これらの固定用細条部１１８を介して駆動体１１４は投与機構１８と形状拘束的に結合されている。駆動体１１４は中央に開口部１２０を有し、この開口部１２０を通じて操作要素１０６の結合用接続部材６６が突出する。図５２と図５３が示すように、駆動体１１４は連結部分１１９を有し、該連結部分１１９内にクラッチ１１６の受容部１１７が形成されている。基端側で連結部分１１９に接続している内部空間１１０では、連結用細条部１０４（図４６）が内部空間１１０内で自由に回転できるように、自由内径の大きさが選定されている。
図３９ないし図５４に示した注射器１０１の実施形態では、注射速度は操作者によって選定可能ではなく、ばね９に蓄積されているエネルギー、注射液の粘性、注射針の直径、容器５に対する栓部１０の摩擦によって決定される。これに対し、注射器１の場合は、注射速度は操作者が操作要素６を適宜位置決めすることによって選定することができる。

Claims (13)

  1. 長手方向中心軸線（５０）を有するハウジング（２）と、該ハウジング（２）内で回転可能に且つ前記長手方向中心軸線（５０）の方向に固定して保持されている投与機構（１８）とを備え、該投与機構が、第１のねじ山結合部（１９）を介して、前記ハウジング（２）に対し相対回転不能に且つ前記長手方向中心軸線（５０）の方向に変位可能に保持される注射スリーブ（１７）と結合され、前記投与機構（１８）が、注射液の押し出し投与量を調整する際に前記ハウジング（２）に対し回転し、前記注射スリーブ（１７）が、前記第１のねじ山結合部（１９）により末端側方向（３０）へ移動し、前記投与機構（１８）が、前記注射液の調整した投与量を押し出す際に前記ハウジング（２）に対し逆方向に回転し、前記注射スリーブ（１７）が、前記第１のねじ山結合部（１９）により基端側方向（３１）へ移動する、注射器において、
    前記注射器（１）が、第１の端部（７０）でもって前記注射スリーブ（１７）に対し支持され且つ第２の端部（７１）でもって前記ハウジング（２）に対し支持されるばね（９）を有し、該ばねは、前記注射液を押し出す際に前記注射スリーブ（１７）を前記基端側方向（３１）へ移動させ、これによって前記注射液の調整した投与量の押し出しを生じさせることを特徴とする注射器。
  2. 前記ばね（９）が圧縮ばねとして形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の注射器。
  3. 前記ばね（９）が、その第１の端部（７０）でもって前記注射スリーブ（１７）で支持され、その第２の端部（７１）でもって前記ハウジングで支持されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の注射器。
  4. 前記投与機構（１８）が、半径方向において前記注射スリーブ（１７）の内側に配置されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載の注射器。
  5. 前記ばね（９）が、前記投与機構（１８）の外周に、該投与機構（１８）と前記注射スリーブ（１７）との間に形成される環状空間（６４）内に少なくとも部分的に位置するように配置されていることを特徴とする、請求項４に記載の注射器。
  6. 前記ハウジング（２）が視認窓（７）を有していること、前記注射スリーブ（１７）が開口部（２６）を有し、該開口部（２６）が前記視認窓（７）とオーバーラップし、該開口部を通じて、前記投与機構（１８）の外周に配置されたスケール（５９）を視認可能であること、前記注射スリーブ（１７）が、投与量を最大に調整した時に前記視認窓（７）の基端側領域を覆う部分を有していることを特徴とする、請求項４または５に記載の注射器。
  7. 前記視認窓（７）の基端側領域を覆う前記部分が、前記注射スリーブ（１７）の、前記基端側方向（３１）に突出している細条部（３４）に、形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の注射器。
  8. 前記注射器（１）が、前記注射液を備える容器（５）を含んでいること、半径方向において前記容器（５）と前記ハウジング（２）の上部ハウジング部（３）との間に、前記細条部（３４）が前記注射器（１）のゼロ位置（２８）で突出するポケット（９２）が形成されていることを特徴とする、請求項７に記載の注射器。
  9. 前記ハウジング（２）がハウジング壁（８７）を有し、該ハウジング壁に前記投与機構（１８）のための回転軸受（２１）が形成されていること、前記細条部（３４）が前記ハウジング壁（８７）に設けた貫通穴（８３）を通じて前記ハウジング壁（８７）の基端側へ突出していることを特徴とする、請求項７または８に記載の注射器。
  10. 前記注射スリーブ（１７）が、前記注射器（１）の各位置で完全に前記注射器（１）の前記ハウジング（２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか一つに記載の注射器。
  11. 注射器（１，１０１）が操作要素（６，１０６）を有し、該操作要素が、前記注射液の押し出し投与量を調整する際に、第１のクラッチ（１６，１１６）を介して前記投与機構（１８）と相対回転不能に結合され、前記注射液の調整した投与量を押し出しする際に、第２のクラッチ（２０）を介して前記ハウジング（２）と相対回転不能に結合されて前記投与機構（１８）に対し回転可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか一つに記載の注射器。
  12. 前記操作要素（６，１０６）が、投与量の調整の際に末端側終端位置（９０）にあり、前記第１のクラッチ（１６，１１６）を解除するために前記基端側方向（３１）へ移動されることを特徴とする、請求項１１に記載の注射器。
  13. 前記注射器（１，１０１）が、前記注射液を前記容器（５）から押し出しするための投与ピストン（１１）を有し、該投与ピストン（１１）が第２のねじ山結合部（２２）を介して前記投与機構（１８）と結合され、前記投与ピストン（１１）は、前記注射液の押し出し量を調整する際に前記投与機構（１８）と相対回転不能に結合されて、該投与機構（１８）とともに回転し、前記投与ピストン（１１）は、前記注射液の押し出し量を押し出す際に前記ハウジング（２）と相対回転不能に結合されて、前記第２のねじ山結合部（２２）により前記基端側方向（３１）へ移動することを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか一つに記載の注射器。
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