JP4201345B2 - 注射装置 - Google Patents
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Description
【発明の技術分野】
本発明は、注射装置の容器中から多数回の注射を好適に行える注射装置に関する。例えば、この種の注射装置は、悪性貧血の患者自身によって、ヒドロキシンコバラミンを定期的に注射するために用いられる。
【0002】
【従来の技術】
この種の装置は非熟練者が用いるので、操作が簡単で理解が容易であることや、注射による痛みのないことが重要である。また、注射針に恐れを抱く患者から注射針を見えなくするのが良い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
半自動および全自動式の注射装置が多数知られている。これらの注射装置の多くは構成が非常に複雑で、製造コストが高くなる。使用後での再利用を企図せず、廃棄またはリサイクルを企図する場合、この種の装置は少数部品から構成すべきであり、また、非常に安価に製造できるようにすべきでもある。この要請に半自動または全自動式の注射装置の多くは答えるものではない。例えば、DE3914818−A1、DE4013769−A1またはDE−UM9200192(全てアダムゼック社製)の全自動式注射装置を参照のこと。これらの装置では、針を突き刺すための第1スプリングと、流体を注射するための第2スプリングと、針の突き刺しが終了したときに初めて第2スプリングによる注射プロセスを開始させる制御デバイスとが必要になる。このため、これらの装置は非常に複雑になり、高価になる。
【0004】
本発明の一つの目的は、新たな注射装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するべく、本発明の第1の態様による注射装置は、ハウジングと、ハウジング内にその軸線方向に移動可能に設けられ、注射中にあっては患者から遠い側の位置から患者に近い側の位置に向かう近接方向に移動し、且つ、近接方向とは逆向きの後退方向に移動するリテーナと、前記リテーナ内に設けられた流体容器と、前記流体容器内にて前記軸線方向に移動可能なピストンと、前記ハウジング内にて前記軸線方向に移動可能な駆動部材と、前記ハウジング内にて前記軸線方向に移動可能に配置された歯付きロッドであって、その長手方向に配列された複数の歯を有し、注射中には前記流体容器から流体を押し出すべく前記ピストンを作動させる歯付きロッドと、前記リテーナに設けられ且つ前記歯付きロッドの歯と協働する第1カップリング装置であって、通常は前記歯付きロッドを前記リテーナにロックさせているが、前記第1カップリング装置が前記ハウジング内にて所定の第1軸方向位置領域にあって且つ前記歯付きロッドが前記近接方向に移動しているときには前記リテーナ及び前記歯付きロッドの相対的な前記軸線方向の移動を許容する、第1カップリング装置と、前記駆動部材に設けられ且つ前記歯付きロッドの歯と協働する第2カップリング装置であって、通常は前記駆動部材を前記歯付きロッドにロックさせているが、前記第2カップリング装置が前記ハウジング内にて所定の第2軸方向位置領域内にあって且つ前記駆動部材が前記後退方向に移動しているときには前記駆動部材及び前記歯付きロッドの相対的な軸線方向の移動を許容する、第2カップリング装置とを備えることを特徴とする。
【0006】
好ましくは、前記第1カップリング装置は前記患者から遠い側の前記リテーナの位置、即ち、前記リテーナの後退位置が歯付きロッドの後退位置方向への移動を制限するように形成される。
好ましくは、前記第1カップリング装置は、前記リテーナが後退位置にあるとき、患者側への近接方向及び後退方向への双方において有効であるが、前記リテーナが患者側の近接位置にあるときには、歯付きロッドが後退方向に移動する場合にのみ有効となる。
【0007】
好ましくは、前記リテーナが近接位置の領域内にあるとき、前記第2カップリング装置により、近接方向及び後退方向の双方において前記駆動部材及び前記歯付きロッドは互いに係合する。
好ましくは、前記駆動部材は、同駆動部材をそのコック位置に移動させるために、前記後退方向の前記注射装置の末端部分に配置された把持可能な付勢部材に接続される。
【0008】
好ましくは、前記第1及び第2カップリング装置の少なくとも一方は摩擦カップリング装置として形成される。
好ましくは、前記リテーナに設けられた前記第1カップリング装置は、前記歯付きロッドと係脱する部材を備え、この部材はハウジングの軸線と交差する方向に移動可能である。より好ましくは、前記リテーナに結合された前記第1カップリング装置は、少なくとも前記リテーナが近接位置にあるとき、歯付きロッドに対して弾性的に係合する。好ましくは、前記第1カップリング装置は前記リテーナと共に前記ハウジングの軸線方向に移動可能である。
【0009】
好ましくは、前記第1カップリング装置は、歯付きロッドと係合するべく前記歯付きロッドの形状と相補的な形状を有し、また、少なくとも前記リテーナが後退位置の領域にあるとき、前記歯付きロッドと弾性的に係合する。より好ましくは、前記歯付きロッドから離反する方向への前記第2カップリング装置の弾性的な移動は、前記リテーナの軸線方向の位置に応じて、前記ハウジングの固定部により防止される。
【0010】
好ましくは、前記ハウジングに対する前記歯付きロッドの軸線方向の移動を制限するため、前記ハウジングの内面に止めが設けられる。
好ましくは、前記リテーナが相互に係合する2つのリテーナ部分で形成されていることにより、前記リテーナの長さが調整可能となる。より好ましくは、前記リテーナは近接位置側のリテーナ部分と、後退位置側のリテーナ部分とを有し、前記両リテーナ部分は、前記リテーナの全長を変化可能にする調整可能な接続機構により互いに接続される。好ましくは、前記接続機構は微少戻り止めである。
【0011】
好ましくは、前記リテーナが近接位置にあるとき、前記リテーナの後退位置側の末端は前記駆動部材の近接位置側の基端部分と当接する。
好ましくは、前記第1及び第2カップリング装置の各々は、前記リテーナの軸線方向の位置に応じた有効性を有する。
好ましくは、前記第1カップリング装置は2つの係合部材を有し、これら係合要素には歯付きロッドの対応する歯列に係合する係合要素が設けられている。より好ましくは、歯付きロッドは矩形断面を有し、そして、互いに背向する一対の第1側面に前記第1カップリング装置との係合のための歯列が設けられる。好ましくは、前記第1及び第2カップリング装置の各々は少なくとも1つの係合部材を備え、前記係合部材は互いに噛み合うように係合する。好ましくは、前記歯付きロッドの背向する第1側面における歯列のうち、その一方に対向し且つ弾性的に係合する係合部材の係合要素は、互いに軸方向にオフセットされている。2つの弾性的な係合部材のうちの第1係合部材の係合要素が前記歯付きロッドの対応する歯列に完全に係合する一方で、前記2つの弾性的係合部材のうちの第2係合部材の係合要素が前記歯付きロッドの対応する歯列に完全に係合していないものの弾性力を加える状態、あるいは、前記第2係合部材の係合要素が前記歯付きロッドの対応する歯列に完全に係合する一方で、前記第1係合部材の係合要素が対応する歯列に完全に係合しないものの弾性力を加える状態の何れかを選択可能とし、これにより、歯列の1つの歯よりも小さいステップで注射装置の調節が可能である。
【0012】
好ましくは、前記第2カップリング装置は2つの係合部材を有し、これら係合要素には対応する歯列に係合するような係合要素が設けられている。
好ましくは、歯付きロッドには、背向側面に歯が設けられている。
本発明の第2の態様による注射装置は、前記駆動部材に連結された戻り止め機構と、前記駆動部材を付勢可能となるように設けられ、前記駆動部材及び前記戻り止め機構が前記後退方向に移動されることで圧縮されるスプリングとを備え、前記戻り止め機構は、所定のコック位置に到達したとき、前記ハウジングの止め部に対して係合することを特徴とする。
【0013】
好ましくは、前記ハウジングには半径方向の開口が形成され、そして、前記ハウジングの外側にはクリップが設けられている。このクリップは、前記ハウジングの内側に前記開口を通じて移動可能であって、前記戻り止め機構を解放して注射プロセスをトリガする。
好ましくは、前記スプリングはプラスチック材料からなる。
【0014】
本発明の第3の態様による注射装置は、ハウジングと、前記ハウジング内に配された注射流体の流体容器と、前記流体容器から流体を排出すべく前記ハウジングに対して患者側への近接方向に移動可能であるとともに、前記近接方向とは逆向きの後端方向に移動可能な歯付きロッドと、前記流体容器を保持し且つ前記ハウジング内にて前記近接方向の近接位置と前記後退方向の後退位置との間を移動可能なリテーナとを備え、このリテーナは前記近接位置側のリテーナ部分及び後退位置側のリテーナ部分を有し、両リテーナ部分は前記リテーナの長さを調整するために互いに軸線方向に変位可能であることを特徴とする。
【0015】
好ましくは、前記リテーナにおける後退位置の領域内において、前記リテーナは前記ハウジングに対して前記リテーナの少なくとも1つの位置を決定する当接手段を有し、前記リテーナ部分の相互係合を調整することにより、前記リテーナの長さ調節が前記当接手段に対して実行される。前記リテーナの長さが変えられたときに前記歯付きロッドに対する前記流体容器の位置が変化する。
【0016】
好ましくは、長さ調整のための接続機構は、前記リテーナの近接位置側のリテーナ部分と後退位置側のリテーナ部分とを調整可能な方法で互いに接続する微少戻り止め機構である。
本発明の第4の態様による注射装置にあっては、前記ハウジングが2つのハウジング部分と、両ハウジング部分を互いに軸線方向に移動させることにより両方の前記ハウジング部分の相対位置を変化させるための継ぎ手デバイスとを備えていることに特徴を有する。
【0017】
好ましくは、前記注射液容器を保持するリテーナをガイドするために第1のハウジング部分が設けられており、また、前記第1のハウジング部分に対して移動可能な第2のハウジング部分は、前記駆動部材に設けられた戻り止め機構をロックするための止め部を備える。より好ましくは、前記第2のハウジング部分には前記止め部としての半径方向の開口が形成され、前記第2のハウジング部分の外側にはクリップが設けられている。このクリップは、前記半径方向の開口を通じて前記戻り止め機構を付勢することにより、前記開口と前記戻り止め機構との間での戻り止めを解除する。
【0018】
好ましくは、互いに移動可能な両方の前記ハウジング部分の一方はネジを備え、前記他方のハウジング部分は、前記一方のハウジング部分に対して回転可能であるが軸線方向に移動不能で且つ前記ネジと係合するネジ付きスリーブを備える。より好ましくは、両方の前記ネジは小ピッチネジである。
好ましくは、互いに相対移動可能な両方の前記ハウジング部分を直線的にガイドするためのガイド手段を更に備える。
【0019】
好ましくは、両方の前記ハウジング部分の一方は他方のハウジング部分においてガイドされる。より好ましくは、両方の前記ハウジング部分のうち外側となる一方には少なくとも1つの細長い凹部が形成され、この凹部を通じて両方の前記ハウジング部分のうち内側となる他方の一部が半径方向に突出する。好ましくは、前記内側のハウジング部分の外方突出部分には外ネジが形成され、この外ネジは前記外側のハウジング部分に配されたネジ付きスリーブの内ネジに係合し、前記ネジ付きスリーブは前記外側のハウジング部分に対して回転可能であるが軸方向移動不能である。
【0020】
本発明の第5の態様による注射装置は、注射されるべき流体の容器を収容するためのハウジングと、作動部材に連結され且つハウジングの軸線方向に移動可能な軸方向可動部分と、前記軸方向可動部分が係合される歯を備えた歯付きロッドであって、長手軸線を有し且つ前記容器から流体を排出すべく前記作動部材が作動されることにより前記長手軸線の方向に移動可能な歯付きロッドとを備え、前記歯付きロッドはその長手軸線を横断する断面でみて多角形状をなし、前記ロッドの複数の側面のうち、少なくとも2の側面には前記軸方向可動部分と協働する歯列がそれぞれ形成され、前記歯列の各々は所定の歯間隔を有し、前記軸方向可動部分は複数の係合部材を備え、各係合部材にはその協働する一方の歯列と略相補的な形状を有する少なくとも1つの係合要素が形成され、各係合部材は前記協働する歯列に対して弾性的に付勢され、そして、前記ハウジング内にて、前記歯付きロッドの軸線方向位置を微細に調整するため、前記歯列及び前記係合部材の係合要素は、これらのうちの少なくとも一方が互いに軸方向にオフセットされていることを特徴とする。
【0021】
好ましくは、作動部材としての前進部材と協働する前記歯付きロッドの歯列は、前記歯付きロッドの長手軸線に対して略対称的に配される。
好ましくは、前記前進部材は、前記注射装置の前記ハウジング内にて前記容器を移動させるための駆動部材として形成される。
好ましくは、前記歯付きロッドは矩形断面を有し、前記前進部材が前記歯付きロッドの背向する側面の歯列と協働する2つの係合部材を有する。
【0022】
好ましくは、前記軸方向可動部分は、第1の状態位置と第2の状態位置との間にて移動可能であり、前記第1の状態位置にて、前記複数の係合要素うちの第1係合要素が前記複数の歯列のうちの第1歯列に完全に係合するのに対し、前記複数の係合要素のうちの第2係合要素は前記複数の歯列のうちの第2歯列に対して弾性的に付勢されるものの完全には係合されず、前記第2の状態位置にて、前記第1係合要素が前記第1歯列に対して弾性的に付勢されるが完全には係合されないのに対し、前記第2係合要素が前記第2歯列に完全に係合し、これにより、前記ハウジング内での前記歯付きロッドの前記軸線方向位置が前記歯のピッチ間隔よりも微細に調整可能である。
【0023】
本発明の更なる細部および好適な改良は、以下に記載され且つ図面の実施例に示されているが、これら実施例は、本発明を如何なる意味においても制約するものではない。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1ないし図5は、注射プロセスの手順を非常に概略的に示している。
図1は、(図8A、図8B、図11A、図11B、図19及び図20の説明図と同様に)コックスプリング11がコックされていない場合において、休止位置にある注射装置10を示す。図2は、スプリングとしてのコックスプリング11のコックプロセスの第1部分を示す。この第1部分では、所定位置(コック位置)にある止め部としての戻り止め開口48に戻り止め機構としての戻り止め要素46が係合しておらず、注射液用の容器(カートリッジ)12は、基端位置(図1)から末端位置(図2)に移動している。
【0025】
図3は、コックスプリング11が完全にコックされており、注射量が設定されるコックプロセスの終わりを示す。これは、図9A及び図9Bの説明図に対応し、あるいは図21の説明図にも対応する。
図4は、注射プロセスの起動後において、針が刺されるものの、液が未だ注射されていない注射の第1フェーズを示す。
【0026】
図5は、針を刺した後における、注射の第2フェーズを示すもので、設定液量の注射が完了した後の状態を示している。ここで、本装置は一旦、図1の休止位置に再度戻されるが、歯付きロッド14は、図1との対比において、流体注射量に対応した1つの歯間隔だけ基端方向へ移動される。
注射装置10はハウジング15を有し、このハウジング15内には、リテーナ17内に収容された流体の容器12が基端位置(図1、図4及び図5)と末端位置(図2及び図3)との間でハウジング15の軸線方向に移動可能に設けられている。このため、リテーナ17は半径方向突起18を有し、この半径方向突起18はハウジング15の対応する凹部20内にて、その軸線方向に離間した2つの当接面間を図示のように滑動可能である。ここで、凹部20は第1軸方向位置領域を規定する。容器12自体は、リテーナ17内に好適な方法で固定されている。容器12は、通常はガラスアンプルであって、その基端位置側の端部には注射針22が図示した通常の方法で取り付け可能になっている。また、容器12の末端位置側の端部内には、ピストン23が滑動自在に配されている。この種のアンプル(カートリッジ)は大量生産される。ピストン23が基端位置方向へ滑動する場合、液は針22を通じて容器12から排出される。
【0027】
用語「基端位置」及び「末端位置」は標準的な医療用語であって、以下のとおりに定義される。
基端位置:患者に近接する方向での近接位置、即ち、図1ないし図5中でみて左方の位置。
末端位置:患者から離れる後退方向での後退位置、即ち、図1ないし図5中みて右方の位置。
【0028】
リテーナ17の末端側の延長部25には第1カップリング装置としてのラチェット爪(係合部材)27が設けられており、このラチェット爪27はスプリング26(図6)により付勢されている。ラチェット爪27は、歯付きロッド14における歯付き部の切り欠き、即ち、歯間隔28(図10)に係合可能となっている。歯付きロッド14の好適な3次元形式を図10に示す。この歯付きロッド14は、本質的には傾斜縁30を備えた矩形断面を有し、また、両側に図示のように歯列、即ち、歯間隔28を有している。ラチェット爪27の半径方向の内縁は、歯付きロッド14の隣接し且つ対向した歯間隔28に嵌合する。
【0029】
ラチェット爪27の半径方向の外面32(図6)は、ハウジング15の半径方向の内面の形状により規制される。ラチェット爪27が図1、図4及び図5に示される状態にあるとき、即ち、容器12が基端位置にあるとき、ラチェット爪27は、半径方向外方へ移動可能である。即ち、歯付きロッド14が基端位置方向へ移動されると、ラチェット爪27は、半径方向外方へ滑動して、図5に示されるように、次の歯間隔28内へ滑動可能である。
【0030】
一方、容器12が基端位置から末端位置側にあるとき、図2及び図3に明示するように、ハウジング15の内面により、ラチェット爪27の径方向外方への移動が阻止される。従って、このようなラチェット爪27の位置領域では、歯付きロッド14とリテーナ17との間にこれらが直接に駆動される結合状態が生じる。そして、このような結合状態により、歯付きロッド14の基端位置方向への移動はリテーナ17を介して容器12及び針22に直接に伝達される。前記結合状態は、容器12が基端位置(図1、図4及び図5)に達したときにのみ解除される。即ち、基端位置においてのみ、ラチェット爪27が上記に詳述したように半径方向外方へ滑動可能になるからである。これは、ラチェット爪27のリンク制御あるいはカム制御によっても可能である。
【0031】
ここで強調すべきは、歯間隔28に係合するラチェット爪27、即ち、第1カップリング装置は、種々に変形可能であることである。これらの変形例による第1カップリング装置は、通常は弾性的に付勢可能となっており、また、弾性的な付勢は、基端位置以外の位置にて解除される。即ち、弾性的な付勢に関しては、経路依存制御あるいは位置依存制御が行われる。この様な制御は、当然にして、種々の形式で実行可能である。
【0032】
歯付きロッド14は、駆動部材35によって包囲されている。ここでは、駆動部材35は、例えば、歯付きロッド14の回りに配されたチューブとして形成され、第2カップリング装置を介して歯付きロッド14を駆動するのに用いられる。
このため、第2カップリング装置もまたラチェット爪(係合部材)38として構成されており、このラチェット爪38は駆動部材35の軸方向延長部36に設けられ、半径方向に滑動可能となっている。このラチェット爪38は、図6に示したラチェット爪27と全く同様に具体化される。即ち、ラチェット爪38は、スプリングの力によって径方向外方へ滑動可能である。図示のように、ラチェット爪38は、図1の歯付きロッド14の上側の1つの歯間隔28に係合する。一方、図1の下側のラチェット爪27は、歯付きロッド14の下側の歯の一つに係合する。
【0033】
(以上が、複数の歯、即ち、複数の歯間隔28が歯付きロッド14の異なる側の側面に、好ましくは、両側面に設けられる理由である。)
ラチェット爪38の半径方向の外端40(図2)は、ハウジング15の対向した内面により規制される。図1と図2とに対比して示すように、駆動部材35が基端位置側の領域にあるとき、ラチェット爪38の半径方向移動は阻止される。即ち、この領域では、ハウジング15の軸線方向に沿う駆動部材35の両方向での移動が歯付きロッド14に完全に伝達される。
【0034】
駆動部材35が図1示した位置から図2に示した位置に到達したとき、容器12を備えたリテーナ17は、(径方向突起18が、ハウジング15における凹部20の端面20dに当接することにより)、末端位置に位置付けられる。リテーナ17が末端位置に達すれば、ラチェット爪38の半径方向の移動は、最早阻止されない。リテーナ17が末端位置に達した以降にあっては、ハウジング15の内面42が、より大きい直径を有するからであり、内面42は第2軸方向位置領域を規定する。従って、これ以降では、ラチェット爪38は、図3に示すように、歯付きロッド14の一つの歯を通過して、次の歯間隔28内へ滑動可能であり、そこで係合可能である。
【0035】
コックスプリング11はハウジング15の末端位置方向の端壁と駆動部材35の肩部44(図1)との間に配置されているので、駆動部材35が前記端壁方向へ移動されたとき、コックスプリング11は圧縮される。また、駆動部材35がコック位置に到達したときに、駆動部材35上に設けられた戻り止め要素46はハウジング15の戻り止め開口48に係合し、駆動部材35を図3の位置にロックする。これは、注射前の位置である。ここで、針22は、ハウジング15内に位置付けられており、ユーザからは見えない。これにより、ユーザの注射前の恐れが緩和される。リテーナ17は、ハウジング15内にて末端位置に保持される。これは、リテーナ17がラチェット爪27により歯付きロッド14に結合されているからであり、また、リテーナ17に結合された歯付きロッド14が駆動部材35に対して不所望な軸線方向の移動が行えないようにラチェット爪38により固定されているからである。ラチェット爪38は、弾性的な付勢力によって、歯付きロッド14に当接されている。駆動部材35は、戻り止め要素46及び戻り止め開口48によってハウジング15内にロックされる。
【0036】
図7は、戻り止め要素46の1つの可能な具体例を示す。ここでは、戻り止め要素46は、駆動部材35の凹部50内にて半径方向に滑動可能に配置され、また、コックスプリング52により半径方向外方へ付勢されている。
図3の位置において、戻り止め要素46を矢印53の方向へ押圧することにより注射がトリガされると、コックスプリング11は駆動部材35を基端位置側に移動させる。この移動は、ラチェット爪38を介して歯付きロッド14へ直接に伝達される。歯付きロッド14の移動は、ラチェット爪27を介してリテーナ17及び容器12へ直接に伝達される。リテーナ17の移動途上において、ラチェット爪27における半径方向外方への移動は不能である。図4に示すように、容器12は基端位置の方向へ移動され、針22が突き刺さる。
【0037】
図4は、容器12、即ち、リテーナ17が基端位置に達して径方向突起18が凹部20の端面20pに当接した状態を示す。この状態では、ラチェット爪27がハウジング15の凹部20の領域内に入っていることから、リテーナ17が基端位置に向けて移動する途上において、ラチェット爪27が半径方向外方へ移動可能であることを示す。それ故、歯付きロッド14は、基端位置側への移動を継続可能であって、その1つの歯間隔28だけ容器12内のピストン23を基端位置側へ移動させ、これにより、容器12から対応した量の流体を排出し、当該流体を注射する。例えば、歯付きロッド14は、所要注射量の大きさに応じて、10個又は14個の歯を有することができる。
【0038】
何回かの注射の後で、流体の全量が容器12から排出されたときは、注射装置10は廃棄されてリサイクルに供される。図示のように、14個の歯を有する歯付きロッド14では、同一量の注射を14回に亘って行える。そして、トリガ後には、注射プロセスが自動的且つ優れた注射量の正確さをもって行われる。実際の注射は、針22が突き刺された後でのみ開始されるからである。
【0039】
図8ないし図13は、本発明の好適な実施例を示す。先の図面のものと同一又は機能が同一である部品は、通常、同一符号で示されている。それ故、この様な部品についての説明は簡略化するか或いは省略する。
図8B及び図13に示すように、ここでは、容器12のリテーナ54は、2つの部分からなるものとして具体化されている。リテーナ54は基端位置側のリテーナ部分56を有している。このリテーナ部分56の基端位置側の端部は、図8Bに明示するようにネジ58を有し、このネジ58は針22に付属するプラスチック部品60にねじ込まれる。リテーナ部分56は末端位置側の端部に拡径部62を有し、この拡径部62の内側に微小戻り止め64が設けられている。そして、この拡径部62にはリテーナ54の末端位置側のリテーナ部分66が挿入されている。このリテーナ部分66もまた、その基端位置側の端部の外側に微小戻り止めを有している。この微小戻り止めは、微小戻り止め64に係合する。微小戻り止め64の概略は図13のみに示す。図13に示す理由は、微小戻り止め64が好ましくは、0.1mmという非常に微小な歯間隔を有するものであり、図示不能であるからである。リテーナ部分56,66は、図示のようにして(ピストン23を備えた)容器12を保持する。これは標準の容器であり、数社により製造されている。
【0040】
リテーナ54は、以下の理由で、2つのリテーナ部分56、66から構成される。容器12及びその充填量には通常の変動があり、製造において、リテーナ54に対するピストン23の位置は許容限度内で常に変動する。
しかしながら、第1回目の注射の前にあっても、歯付きロッド14の基端位置側の端部がピストン23に直接に当接していることは重要である。図8に示すように、第1回目の注射の前にピストン23と歯付きロッド14の基端との間にギャップがあると、第1回目の注射量はギャップに応じて減少し、患者に注射すべき量よりも少な過ぎることになる。従って、この種のギャップは回避すべきである。
【0041】
このギャップの回避が可能であるのは、微小戻り止め64の使用により、歯付きロッド14の基端位置側の端部にギャップ無しにピストン23が当接するまで、リテーナ54のリテーナ部分56がリテーナ部分66に対して滑動するからである。微小戻り止め64は、リテーナ部分56とリテーナ部分66との間の結合を維持する。
【0042】
リテーナ部分66は大径部分68を有する。リテーナ54が基端位置にあるとき、大径部分68はハウジング15の内面のカラー70に当接する。また、この大径部分68は、ハウジング15の長手方向溝84内にあってリテーナ部分66をガイドし、リテーナ部分66を回転不能に固定する。
更に、リテーナ部分66はその外面にストップ73を有する。図9Bに示すようにリテーナ54が末端位置にあるとき、ストップ73は前記カラー70に当接する。リテーナ54は、歯付きロッド14との位置依存式の駆動結合により、図1ないし図5に記載したように軸線方向に移動し、前記位置依存式の駆動結合については図11A及び図11Bとの関連において後述する。明確化のため、リテーナ54の全ストロークSを図8Aに示す。
【0043】
図8Bにおいて、ハウジング15は、針22の突き刺し深さを設定するためのスリーブ75を有している。このスリーブ75には針22を保護するために、保護キャップ77が嵌合可能である。図9Bに示すように、コック位置にあるとき、針22はスリーブ75の内側に位置付けられている。
更に強調すべきは、図8Aに示すように駆動部材35が休止位置にあるとき、駆動部材35は、その基端位置側の端部がリテーナ54の末端位置側の端部に当接し、コックスプリング11はリテーナ54の末端位置側の端部に付勢力を加えている。(図8Bには、前記当接状態が示されていない)それ故、上述したように微小戻り止め64にて調節される際、リテーナ54のリテーナ部分56を末端位置の方向(図8A中、右方)に力Kで押圧可能となる。この結果、ピストン23と歯付きロッド14の基端位置側の端部との間のギャップをゼロまで低減できる。
【0044】
図9Aにはリテーナ54の末端位置側の端部と駆動部材35の端部との間に距離Dがあることを示し、この距離Dは噴射すべき流体の量に対応しており、ここでは、2つの歯の間隔、つまり、歯間隔28に相当する。
図8ないし図13の実施例において、駆動部材35は、コックスプリング11を圧縮するための引っ張りノブ80を有している。この引っ張りノブ80は、図示のように駆動部材35に固定されており、駆動部材35と共に一つのユニットを形成している(図1ないし図5にはノブを図示しない)。
【0045】
注射装置10の長手方向軸線は図8及び図9中に符号81で示されている。留意すべきは、図8及び図9の表示は非常に拡大したものであり、全装置は、例えば、16ないし17cmの長さの大型の万年筆ほどの寸法である。
図8ないし図13の実施例において、コックスプリング11は、プラスチックからなる射出成形部品(コイルスプリング)として具体化されている。このコックスプリング11は、好ましくは、図示のように、リテーナ54側とは反対側のハウジング15の端部82と一体に形成されるか、又は、当該端部82に図示のようにして接続されている。コックスプリング11は、その基端位置側の端部が駆動部材35の肩部44に当接している。図8A及び図9Aに示すように、駆動部材35は、ハウジング15の端部82に形成した円筒状ボア内にてガイドされる。更に、駆動部材35は半径方向の拡径部86を有し、この拡径部86はハウジング15の長手方向溝84内をガイドされ、これにより、駆動部材35はハウジング15内にて回転不能になっている。
【0046】
同様に、歯付きロッド14はリテーナ54とは反対側の端部に拡径部88を有し、この拡径部88は、駆動部材35又は駆動部材35に接続されたノブ80の内面に形成された2つの長手方向溝90(図9A参照)内をガイドされる。長手方向溝90は、符号91で示された位置まで延びている。拡径部88が前記位置91に到達すると、歯付きロッド14は、駆動部材35に対して更に滑動できなくなる。この結果、図3に示した付勢工程は阻止される。即ち、本装置は、図3に示したコック位置へは最早至ることができなくなる。その結果、ユーザは、更なる注射を行えないことを知る。
【0047】
コック位置にて駆動部材35をロックするため、駆動部材35はフック状の戻り止め要素94を有し、この戻り止め要素94はハウジング15の内方へ弾性的に押し込み可能である。図示のように、戻り止め要素94は、駆動部材35と一体に形成され、そして、駆動部材35と同様に弾性プラスチック材から形成される。戻り止め要素94が図8Aに示す位置にあるとき、戻り止め要素94は、ハウジング15の内面に弾性的に押し付けられており、また、図9Aに示すようにコックスプリング11が圧縮されたコック位置では、戻り止め要素94は、ハウジング15内の戻り止め開口48(図8A)内に係合している。
【0048】
注射装置10はクリップ98を用いてトリガされる。このクリップ98は戻り止め開口48と対向し且つ半径方向内方へ突出した突起100を有し、弾性的な合成樹脂材料により具体化されている。クリップ98が矢印102の方向に内方に向けて押圧されると、クリップ98は、戻り止め開口48(図8A)から抜け出すように戻り止め要素94を押圧し、従って、注射プロセスがトリガされる。注射プロセスの流れについては、図4及び図5を参照して既に詳述してある。コックプロセスについても、図1ないし図3を参照して詳述した。
【0049】
好ましくは、クリップ98はハウジング15の端部82及びコックスプリング11と一体なものとして具体化され、これにより、製造が非常に簡単になる。好ましくは、駆動部材35、ノブ80、歯付きロッド14及びハウジング15は、端部82、コックスプリング11及びクリップ98と同一のプラスチックから構成される。注射装置10の廃棄部分全体が1つのユニットとしてリサイクル可能になるので、注射装置10のリサイクルが非常に簡単になる。容器12の中身が外側から視認できるように、リテーナ54のみを透明なプラスチックで構成する必要がある(ハウジング15のウィンドウ105を図8Bに示す)。従って、通常はガラス製である容器12と同様に、リテーナ54は別途処理する必要がある。
【0050】
図8、図9及び図11において、注射装置10の特定部位にはラベルAが付され、注射装置10の方向付けを非常に容易にしている。なお、図8、図9及び図11において、注射装置10の中央領域の表示が重複していることは明らかである。
図11A及び図11Bは、図10中、線XI−XIの方向に見た断面を示す。これらの図において、注射装置10は、図8A及び図8Bに示した注射装置と同様に、注射後の状態で示され、針22はスリーブ75から突出している。図11Bに示すように、ハウジング15は2つのウィンドウ105、105’を有し、これらウィンドウ105,105’は容器12を挟み互いに対向して配置されている。リテーナ54は透明なプラスチックから構成されているので、容器12内にどれほどの量の流体が残存しているかは両ウィンドウ105、105’を通じて視認できる。
【0051】
図11Aによれば、リテーナ54の前記リテーナ部分66は、弾性的延長部112に接続されている。弾性的延長部112はその自由端側の部分が歯付きロッド14の長手軸線に向かう内方に例えば10度の角度で延びており、前記自由末端にフック114を有している。このフック114は、歯付きロッド14の歯間隔28内に係合している。弾性的延長部112及びフック114は、歯付きロッド14の歯間隔28と協働して、歯付きロッド14とリテーナ54との間の結合を制御する第1カップリング装置として用いられる。図12に示すように、フック114のリテーナ54側の面114aは、歯付きロッド14に対して角度116を存して延びている。また、フック114の歯付きロッド14に対面する傾斜面14bは、歯付きロッド14に対して角度118を存して延びている。角度116は90°のオーダである。また、角度118は15°ないし30°のオーダであるのが望ましく、試験の結果では、23°の角度が望ましいことが判明している。
【0052】
歯付きロッド14がリテーナ54から後退する方向へ移動するとき、歯付きロッド14はフック114を引っ張り、これに伴い、リテーナ54を末端位置の方向へ引っ張る。この結果、リテーナ54は図9Bに示す末端位置に位置付けられる。従って、ここでは、歯付きロッド14とフック114との間は正の結合となっている。
【0053】
注射プロセスにおいて、歯付きロッド14がリテーナ54側へ移動すると、歯付きロッド14側へ付勢されている傾斜面114bを有したフック114は同様にリテーナ54側へ滑動する。即ち、歯付きロッド14とフック114との間には、部分的に正の結合、つまり、部分的且つ強制的な結合が達成されている。それ故、リテーナ54は、図11Bの基端位置に達するまで移動する。図11Bの基端位置では、リテーナ54の大径部分68はカラー70に当接し、リテーナ54の更なる基端位置側への移動は防止される。ここで、前記カラー70は前述した凹部20に対応する第1軸方向位置領域の端を形成する。歯付きロッド14がリテーナ54側へ更に移動すると、フック114は歯間隔28の外側へ滑動し、歯付きロッド14の次の歯間隔28内へ滑動する。即ち、針22が患者に突き刺さって歯付きロッド14により容器12内へのピストン23の押し込み移動が可能になると、第1カップリング装置の接続が解除される。これにより、設定流体量が容器12から排出されて、患者へ注射される。
【0054】
一方、駆動部材35からは弾性的延長部122がリテーナ54に向けて斜め内方に突出しており、弾性的延長部122はその自由端に先端124を有している。この先端124は、図11Aの左側に示すように歯付きロッド14の歯間隔28即ち、歯に嵌合するようになっている。弾性的延長部122及び先端124は歯間隔28と協働して、駆動部材35と歯付きロッド14との間の結合を制御する第2カップリング装置として機能する。
【0055】
ここでもまた、歯及び歯間隔28が歯付きロッド14の両側で同一に形成されているとすれば、先端124の角度及びその好適値に関しては図12の概略図が適用される。(必要なら、フック114及び先端124の形状及び角度は異なるものにできる。)フック114及び先端124は歯付きロッド14に対して弾性的に当接し、これらからの付勢力が歯付きロッド14の両側から加わるのが望ましい。これにより、歯付きロッド14の片側への屈曲が防止される。
【0056】
引っ張りノブ80をリテーナ54から後退する方向に移動させたとき、この移動に先端124が追従する。正結合ではないが摩擦によって先端124が歯付きロッド14に結合されるので、先端124により歯付きロッド14は前記後退方向へ移動される。そして、リテーナ54の前記ストップ73がカラー70に当接するまで、歯付きロッド14はフック114を介してリテーナ54を末端位置の方向へ引っ張る。このとき、リテーナ54は、図8Aに示したストロークSだけ移動する。
【0057】
ストップ73がカラー70に当接すると、リテーナ54の更なる後退方向への移動が阻止され、それ故、歯付きロッド14の更なる後退方向への移動もまた、歯間隔28内へのフック114の係合により阻止される。引っ張りノブ80が更に後退方向へ引っ張られると、先端124と歯間隔28との間での正ではない結合が解除され、先端124は歯付きロッド14の次の歯間隔28内へ滑動する。ここで、前記カラー70は前述した内面42に対応する第2軸方向位置領域の端を形成する。この様にして次の注射量が設定される。この注射量は、連続する2つの歯の間の距離即ち、歯間隔28に対応する。既に説明したように、戻り止め要素94は戻り止め開口48に係合する。
【0058】
クリップ98(図9A)を押圧して注射装置10がトリガされると、コックスプリング11は駆動部材35の先端124にリテーナ54側への力を発生させ、先端124は歯間隔28に噛み合う。このような正の嵌合結合により、先端124、即ち、駆動部材35により歯付きロッド14はリテーナ54側に移動される。そして、上述のように、ここでの移動は、歯付きロッド14とフック114との間での正ではない結合を介してリテーナ54へ伝達される。これにより、針22が患者に突き刺される。針22が突き刺された後で、歯付きロッド14とフック114との間の結合が解除され、歯付きロッド14は、予め設定された距離だけ、即ち、連続する2つの歯間の距離、つまり、歯間隔28だけピストン23を移動させ、これにより、設定流体量の注射が行われる。
【0059】
強調すべきは、図1ないし図6を参照して既に非常に詳しく説明したように、ハウジング15の内面の対応部品(図示略)によって、特定の軸方向位置でのフック114及び先端124の半径方向外方への移動が阻止される。しかしながら、多くの場合、弾性的延長部112、122の付勢力及び歯の角度が正確に選択されているならば、図11Aに図示して説明した実施例もまたその作動に関して、充分に高い信頼性を確保可能である。試験によれば、図11Aの実施例の作動は完全に満足できるものであり、信頼性があることが判明した。但し、多くの場合、安全上の理由で、ハウジング15内にはカムが設けられる。また、図1ないし図6の実施例と同様にカムにより、或る軸線方向位置では弾性的延長部112、122の半径方向移動が制限され、誤作動を完全に防止する。
【0060】
図14ないし図31は、本発明の第3実施例を示す。この実施例では、ユーザは、注射量を簡単に設定でき、また、特別な操作が行われ、注射量が少ない場合でさえもその調整を正確に行える。インシュリンのように注射量の1ユニットが少ないと、市販のカートリッジを用いる際には、ピストン23の移動量を非常に小さくする必要がある。例えば、公知の製品の場合、容器12内でのピストン23の移動距離を僅か0.27mmにする必要がある。本発明によれば、この様な注射量をも正確に調整可能として注射可能である。
【0061】
本実施例では、注射装置130のハウジングは、複数のハウジング部品及びチューブ状のハウジング部分132をその主要部として有する。ここでのハウジングの形状は図17に最も良く示されている。図17の右側にあるハウジング部分132はその内部を示すために、その一部を切り欠いて図示してある。
ハウジング部分132はその内部にて透明なリテーナ134(図18)をガイドし、このリテーナ134は、同様な容器の1つである標準型の透明なカートリッジ136を収容している。ハウジング部分132はその内側にガイドリブ(図示略)を有する。このガイドリブは、リテーナ134の細長い突起137、138をハウジングの軸線方向にガイドし、基端位置側のハウジング部分132の端部内にてリテーナ134を回転不能にしている。ハウジング部分13の端部は、その両側にウィンドウ140を有し、両ウィンドウ140を通じて、カートリッジ136内にどれ程の量の流体が残っているのか視認可能である。両ウィンドウ140上の数値142によって、カートリッジ136の中身の残量を大まかに推定可能である。図14及び図17は、ハウジング部分132の片側のウィンドウ140のみを図示している。ウィンドウ140は、他方の側のウィンドウ140と対称に設けられている。
【0062】
ネジ付きスリーブ144は継ぎ手デバイスとして、ハウジング部分132の略中央に取り付けられており、回転可能ではあるがハウジング部分132の軸線方向には変位不能になっている。図15に最も良く示すように、ネジ付きスリーブ144はその内部に、微小ピッチネジからなる内ネジ146を有している。この内ネジ146は、前述したハウジング部品の1つであるハウジング部分150の外ネジ148と螺合する。図17にはハウジング部分150の形状が最も良く図示されている。このハウジング部分150は、注射量の調節のためにハウジング部分132内で軸線方向に滑動可能になっている。
【0063】
図17によれば、チューブ状のハウジング部分132は、末端位置側の領域にて、その底部に比較的広い長手方向溝152を有している(図17に関連)。この長手方向溝152は、図17に明瞭に図示されている矩形状のウィンドウ154を有し、このウィンドウ154はハウジング部分132の中央に位置付けられている。ハウジング部分150の外ネジ148’(図17)は、このウィンドウ154を通じて、即ち、ハウジング部分132の壁を介して、半径方向外方へ突出し、内ネジ146と係合可能である。
【0064】
図17に更に示すように、チューブ状のハウジング部分132は末端位置側の1点鎖線156で示す部分のみに長手方向スロット158を有し、この長手方向スロット158はハウジング部分132の末端位置側の端から略中央まで延びている。長手方向スロット158は、ウィンドウ154とはハウジング部分132の直径方向反対側に位置付けられ、ウィンドウ154と同一の幅を有している。ハウジング部分150の前記外ネジ148は、長手方向スロット158を通じて半径方向外方へ突出し、そして、ネジ付きスリーブ144の内ネジ146と係合している。
【0065】
更に、チューブ状のハウジング部分132は目視ウィンドウ160を有し、この目視ウィンドウ160を通じてハウジング部分150の上の(大凡の)注射量表示162を読み取り可能となっている(図15参照)。注射量の微小表示、例えば、「0」から「19」の目盛りは、符号164で示されるようにネジ付きスリーブ144に形成されている。また、前記目盛りに対する表示矢印166は、ハウジング部分132に形成されている。従って、ユーザが注射装置130の現在設定を知るためには、具体的には、図14の状態では現在設定がゼロであることを知るためには、矢印166が示す数値164にウィンドウ160中の数値162、例えば「0」を加えることになる。ユーザがネジ付きスリーブ144を矢印168(図14)の方向に3つのグラデーション・マークだけ回転させると、3ユニットの注射量がユーザにより設定されたことになる。異なる注射量を次に注射したければ、ユーザはこの設定を変更すれば良い。
【0066】
例えば所望の注射量が常に3ユニットであれば、ネジ付きスリーブ144をこの回転位置に保持可能である。ネジ付きスリーブ144の設定を注射前に変更する必要がないので、このことは視力の衰えた糖尿病患者にとって特に好適である。それ故、このような患者は、注射量に関与することなしに、本注射装置130をコックした後、体の所望部位に注射装置130を配置し、次いで、自身に注射することができる。
【0067】
注射量の変更が必要であれば、ネジ付きスリーブ144をその変更に応じて回転させねばならない。ここで、矢印164の方向に回転させることで注射量は増大し、一方、矢印164と反対方向の回転により注射量は減少する。
図15に示すように、ネジ付きスリーブ144はその内面に環状突起(カラー)170を有する。この環状突起170は、チューブ状のハウジング部分132の外面に形成した環状溝172に係合し、この環状溝172は環状突起170と相補的な形状を有する。図示のように、環状突起170及び環状溝172は傾斜面を有しており、環状突起170が環状溝172に係合するまでネジ付きスリーブ144をハウジング部分132に嵌め合わせるだけで、ハウジング部分132に簡単に組み付け可能になっている。この結果、ネジ付きスリーブ144は、ハウジング部分132に取り付けられた後、ハウジング部分132上で回転可能であるが、ハウジング部分132の軸線方向には滑動不能になっている。
【0068】
ネジ付きスリーブ144の内ネジ146は、ウィンドウ154をカバーするような長さになっている(図17)。
ハウジング部分150はチューブ状のハウジング部分132内にて軸線方向、つまり、直線的に滑動可能である一方、ハウジング部分132に対して回転不能である。これらハウジング部分132,150は、注射装置130のハウジングを構成している。ハウジング部分132は反対側のハウジング部分150の端部174(図17)は、本質的には、円筒状断面を有したチューブ形状を有している。端部174はその端縁に装着されたクリップ176を有し、クリップ176の突起178は、ハウジング部分150の半径方向の戻り止め開口180内に差込み可能である。(ネジ付きスリーブ144の回転によって)ハウジング部分150がハウジング部分132に対して直線的に変位されると、ハウジング部分132に対する戻り止め開口180の軸線方向位置が移動して、注射量を調節可能になる。ハウジング部分132から戻り止め開口180を遠ざかる方向へ変位させるほど、注射量は増大する。
【0069】
図17及び図23に最も良く示すように、ハウジング部分150はその内面に、軸線方向に延びるガイド突起184を有している。このガイド突起184は、後述する軸方向可動部分としての前進部材186(図16)をガイドする。前進部材186と称する理由は、この前進部材186内でガイドされる歯付きロッド188の場合(図16、図30、図31)、前進部材186が基端位置の方向へ前進移動するからである。このため、前進部材186はハウジング部分150の軸線方向に延びると共にガイド突起184が係合する溝190(図16)を有している。
【0070】
ハウジング部分150はハウジング部分132側の端部に、2つの軸方向突起192、194を有し、これら軸方向突起192,194はハウジング部分150の直径方向に対向している。これら軸方向突起192,194は、組立中、互いに接近するように弾性的に付勢可能である。図17でみて、上側の軸方向突起192は前記外ネジ部148を備え、また、下側の軸方向突起194は外ネジ部148’を備えている。上側の軸方向突起192にあっては細長い拡径部196が延びており、この拡径部196は、組立後、ハウジング部分132の長手方向スロット158によってガイドされる。この結果、組立の際、ハウジング部分150は、図14及び図15に示すように、ハウジング部分132内を軸線方向にガイドされる。また、ネジ付きスリーブ144の内ネジ146がハウジング部150の外ネジ部148、148’内に螺合しているので、このハウジング部分150はネジ付きスリーブ144に接続された状態にある。
【0071】
図16に示すように、前進部材186は矩形断面の凹部200を有し、この凹部200は前進部材186の長手軸線上に延びている。この凹部200内に歯付きロッド188がガイドされており、歯付きロッド188は前記長手軸線に沿って移動可能になっている。図22、図30及び図31に示すように、歯付きロッド188は、本質的に矩形断面を有している。前進部材186は図16でみて右側の端部の上下に戻り止め突起202をそれぞれ有している。これら戻り止め突起202は、組立時、作動部材としての付勢ノブ206の対応する戻り止め開口204内に係合する。(図15は、前進部材186の前記端部のみが見えるようにハウジング部分150の一部切り欠いて示す。)
前進部材186は3つのガイド部分208、209、210を有している。ガイド部分209は、長手方向溝190を有している(図22を参照)。(なお、図16中、ガイド部分210は前進部材186の明確化のために図示していない)。これらガイド部分208、209、210は、チューブ状のハウジング部分132の内壁212(図22)に沿って滑動し、ハウジング部分132の内部で前進部材186をガイドする。
【0072】
更に、前進部材186は2つの係合部材214、216を含む。両係合部材214,216はプライヤのように構成され、その各々は自由端に7つずつの戻り止め歯214’、216’を有している。これら戻り止め歯214’、216’は非常に小さく、それ故、図25の拡大図のみに図示されている。
図25に示すように、戻り止め歯214’、216’は、軸線方向にオフセットされずに、互いに直接的に対向して配置されている。一方、歯付きロッド188の2つの側面には歯218、220が設けられており、これら歯218、220は戻り止め歯214’、216’に対応するものであって、歯間隔の半分だけ互いにオフセットしている。従って、この図示の状態にあるとき、戻り止め歯214’は付勢力を受けて歯付きロッド188の歯218に完全に噛み合っており、一方、戻り止め歯216’は、同様に付勢力を受け、歯付きロッド188の歯220に半分だけ噛み合っている。(本来、歯付きロッド188の歯218,220は、軸線方向にオフセットされることなく、互いに背向して配置可能であり、軸線方向のオフセットは戻り止め歯214’、216’に付与することができるが、図示した形式が好適である。)
歯218,220の形状に従い、歯付きロッド188は、矢印222の方向にのみ移動可能であり、この矢印222の方向に歯付きロッド188が移動するとき、係合部材214、216は歯付きロッド188の半径方向外方へ弾性的に付勢される。歯付きロッド188が矢印222の方向へ歯間隔の半分だけ移動されると、歯216’は、歯付きロッド188の歯220と充分に噛み合い、そして、歯214’は歯218と半分だけ噛み合う。この様にして歯付きロッド188は、歯間隔の半分ずつ前進することができる。ここで、歯間隔の半分は、例えば、0.27mm、即ち、注射すべき流体量の1ユニットに対応する。
【0073】
半自動式の態様において、図29は、図面中に「1/2・ZT」として示した歯間隔の半分だけの歯付きロッド188が前進する手順を示す。この前進は以下のようにして行われる。図29の上側部分に示すように、前進部材186はリテーナ134とは反対側となる矢印228の方向に歯間隔の半分だけ先ず移動される。そして、後述するように、その移動位置にて歯付きロッド188は移動不能に保持され、前進部材186の歯218,220は歯間隔の半分だけ滑動している。次に、前進部材186は、リテーナ134側となる矢印230の方向に移動され、これにより、歯付きロッド188はリテーナ134側に歯間隔の半分だけ移動される。
【0074】
更に、前進部材186には弾性の戻り止め要素224が設けられており、この戻り止め要素224は、注射装置130がコックされたときに戻り止め開口180に係合する。この戻り止め要素224は、クリップ176を押圧することで戻り止め開口180から抜け出るように押圧可能である。図8A及び図9Aに詳細に示したように、クリップ176は注射を行うためのトリガとして機能する。図22に示すように、戻り止め要素224は、隣り合う2つの係合部材214、244間の自由空間内に配置され、又、歯付きロッド188の角縁に対向して配置されている。この様に戻り止め要素224の弾性変位経路にとって充分な空間があるので、注射装置130を空間節約的に首尾良く具体化できる。
【0075】
歯付きロッド188の歯218,220をより見易くするため、これら歯218,220を長手方向溝226と共に図16、図30及び図31に示す。図22に示した断面から明らかなように、長手方向溝226は実際には存在しない。この長手方向溝226は、単に歯218,220の見やすさを向上するためのものである。
【0076】
更に、注射装置130は、図17に斜視図で示されたリテーナ延長部分234を含んでいる。組立状態では、リテーナ延長部分234は、戻り止め工程を経てリテーナ134(図18)に結合される。リテーナ延長部分234は、その外面に突起236を有している。これら突起236の機能については後述する。突起236はその外面に微小戻り止め238を有し、この微小戻り止め238はリテーナ134の後退方向の端部内の対応した微小戻り止め240(図20及び図21)と協働する。
【0077】
図19及び図24に最も良く示すように、リテーナ延長部分234はリテーナ134の後退方向の端部に2つの係合部材242、244を有する。これら係合部材242、244はプライヤ形状をなし、弾性的に付勢可能である。両係合部材242,244は互いに対向して配置されている。図24に拡大して示すように、係合部材242,244のそれぞれには7つずつの歯242’,244’が設けられており、これら歯242’,244’は、図25の歯214’、216’と同様に、軸線方向にオフセットすることなく、互いに対向して配置されている。(本来、原理的には、歯242’,244’は単一の歯又は半分の歯でも充分であるが、歯数を多くするのが好適である。)
歯242’、244’は、歯付きロッド188の背向した2つの側面に設けた歯246、248にそれぞれ噛み合っている。これらの歯246、248は、歯間隔の半分だけ互いに軸線方向にオフセットしており、図24に示すように、常に歯242’のみが歯248に充分に噛み合い、或いは、歯244’のみが歯248に充分に噛み合うようになっている。
【0078】
また、歯242’、244’、246及び248は、歯付きロッド188をリテーナ134側(矢印222)のみに滑動可能なように形成されている。
係合部材242、244は、図24中矢印250で示す付勢力を受けて、歯付きロッド188に当接可能に構成され、具体的にはコレットとして具体化される。
【0079】
同様に、前進部材186の係合部材214、216は、図25に矢印252で示す付勢力を受けて歯付きロッド188に当接するように構成されている。
前記付勢力250、252は、対応する係合部材242,244と歯付きロッド188との間の摩擦を増大させ、係合部材242,244の機能を向上し且つその作動上の信頼性を高める。
【0080】
初期の付勢力250、252は歯付きロッド188に対して対称に作用するので、付勢力250、252による歯付きロッド188の折れ曲がりが防止される。
図26ないし図28の概略図から、歯付きロッド188の構造が明確に理解可能となる。方位付けを簡単にするために図26ないし図28に軸線A−Aを示す。
【0081】
理解をより容易にするため、図26は、歯付きロッド188を概略的な斜視図で示す。4つの歯列のうち、図26には2つの歯列218、248のみを示してある。両方の歯列218,248の歯間隔及び位相は同一であって、歯間隔は同一の平面上に配置されている。
図27は、2つの背向する歯列218、220のみを示す。両方の歯列218、220は、前進部材186と協働するもので、歯間隔(1/2・ZT)だけ互いに軸線方向にオフセットされている。換言すれば、歯列218、220は歯付きロッド188の周方向でみて180°だけ互いシフトして配置されている。
【0082】
図28は、2つの背向する歯列246、248のみを示し、両方の歯列246、248は、同様に歯間隔(1/2・ZT)だけ互いに軸線方向にオフセットしている。歯列246、248もまた歯付きロッド188の周方向でみて180°だけ互いにシフトして配置されている。
歯列246、248は、リテーナ延長部分234(図17)と協働するもので、図11Aのリテーナ54におけるリテーナ部分66の駆動と同様に、リテーナ延長部分234を駆動するのに用いられる。
【0083】
第1に、上述したようにネジ付きスリーブ144は、チューブ状のハウジング部分132に対して強制的なロック形式で係合している。そして、リテーナ延長部分234は、ハウジング部分132内にその末端位置側の端部から押圧して挿入される。リテーナ延長部分234は、その戻り止め突起236によりハウジング部分132内の対応する内側戻り止めビード260上を滑動する。戻り止め突起236は上述した挿入方向でのリテーナ延長部分234の移動を許容する一方、逆方向のリテーナ延長部分234の移動を許容しないような形状に形成されている。そして、戻り止め突起236は、図21に示すように前述した半径方向突起18と同様な当接部として機能する。(図21中、トリガとして作用するクリップ176は45°回転して図示してある。即ち、実際には、この断面図では見えない。図21は、歯付きロッド188の単一の歯間隔に相当する2ユニットのコック位置を示している。)
ハウジング部分150(図17)は、チューブ状のハウジング部分132内に押し込まれる。外ネジ部148’は、ハウジング部分132内のウィンドウ154に係合する。そして、ネジ付きスリーブ144を回転させることにより、ハウジング部分150は、ウィンドウ160内に示したゼロ位置に至らしめられる。この結果、ハウジングは、ハウジング部分132、ネジ付きスリーブ144及びハウジング部分150から組み立てられ、図14の形状を有する。図14の状態は、ゼロ位置、即ち、0ユニットの注射のための位置に対応している。
【0084】
上述したハウジング内にハウジング部分150側の端部から前進部材186が挿入される。歯付きロッド188は前進部材186の凹部200内に挿入され、前進部材186の係合部材214、216に歯付きロッド188の挿入側の内端側の第1の歯218,220が噛み合う。この状態は大凡、図25に示す状態に対応するが、図25では1つの歯218,220だけ歯付きロッド188が左方へ移動している。
【0085】
そして、コックスプリング262(図16)が、前進部材186のカラー264に当接するまでハウジング内に前記端部から挿入される。前進部材186は、弾性的に付勢可能な戻り止め突起224が戻り止め開口180にロック式に係合するのが望ましい。カラー要素266は、ハウジング部分150側のチューブ状のハウジング部分132の端部に接着或いは戻り止め方式で固定される。このカラー要素266は、コックスプリング262に対する当接部として機能する。
【0086】
なお、図19ないし図21においては、コックスプリング262が内部に配置される環状空間270のみが図示されている。コックスプリング262をも図示すると図面が不明瞭になるからである。コックスプリング262を除いて、注射装置130の全部品は好適なプラスチック材料から形成できる。
カラー部分266を固定した後、上述のように(図16の戻り止め突起202及び戻り止め開口204により)、付勢ノブ206が前進部材186の端部に固定される。
【0087】
さて、機構は相当程度まで組み立てられており、歯付きロッド188の内端188A(図29)は、カートリッジ136のピストン272(図19ないし図21)を付勢する用意ができている。前進部材186の係合部材214、216並びにリテーナ延長部分234の係合部材242、244は、図22の断面図に明瞭に示すように、互いに噛み合うように係合している。これは図11Aに非常に類似しているが、長手方向断面では図示できない。図19及び図20を比較することにより、この係合状態が明らかになる。
【0088】
戻り止め要素224を備えた戻り止め結合は、クリップ176を押圧することにより解除される。これにより、コックスプリング262の付勢力を介して、歯付きロッド188は図19及び図20に示す位置をとり、そして、カートリッジ136は、そのピストン272が歯付きロッド188の内端188Aに当接するまでハウジング部分132内に基端位置側の端部から挿入される。そして、リテーナ134が同様に、ハウジング部分132内へ基端位置側の端部から挿入される。ここでの挿入による力により、リテーナ134の内側の微小戻り止め240はリテーナ延長部分234の微小戻り止め238に係合する。この係合に必要な力は、連続的に計測される。カートリッジ136のピストン272が歯付きロッド188の内端188Aに当接することによってこの力が増大すると、戻り止め結合のプロセスが終了する。この時点において、リテーナ134がリテーナ延長部分234上の正確な位置に位置決めされる。
【0089】
さて、本装置は完成し、患者は、針276をリテーナ134の基端位置側の端部のネジ278にネジ込むことにより使用の準備を行える。針276の根元側の端は、カートリッジ136のゴム膜280(図18)を貫通する。(針276は、各回の注射を終えた度に交換すべきである。針276は、注射の直前に装着され、それまでは、無菌容器内に保管される。)
作用
注射の前に、図21に示すように、ネジ付きスリーブ144を回転させて、所望の注射量(例えば2ユニット)が設定される。これにより、戻り止め開口180を備えたハウジング部分150は、ハウジング部分132に対してリテーナ134側とは逆方向へ対応する距離だけ滑動する。例えば、2ユニットでは、歯付きロッド188の1つの歯間隔(例えば0.54mmに相当する)だけ移動する。従って、図21には、これをグラフ表示できない。
【0090】
次に、付勢ノブ206をリテーナ134側とは逆方向へ引っ張ることにより、コックスプリング262(図16)がコックされ、戻り止め要素224が戻り止め開口180内に係合される。
上述のコック過程にて、掴み具と同様に機能し且つリテーナ134のみを支持している係合部材242、244(図19)は、針276をチューブ状のハウジング部分132内に引き込む(図21参照)。(図17に最も良く図示されている)リテーナ延長部分234の突起236は、ハウジング部分132の内側戻り止めビード260に当接して静置される。このとき、歯214’、216’は、歯付きロッド188の歯218、220上を予めセットされた1つの歯間隔だけ滑動して、注射量を設定する。そして、図21によれば、戻り止め要素224は戻り止め開口180に係合する。
【0091】
クリップ176によるコックが解除されると、圧縮されていたコックスプリング262は、係合部材214、216を介して歯付きロッド188をリテーナ134側に押圧する。掴み具と同様に機能するリテーナ延長部分234の係合部材242、244によるリテーナ134の移動が針276に直接に伝達され、針276が患者の皮膚に突き刺さる。半径方向の突起284(図20)を備えたリテーナ延長部分234は、ハウジング部分132の内側戻り止めビード260に当接して、針276の突き刺し深さを制限する。
【0092】
歯付きロッド188がリテーナ134側(図24中の矢印222)への移動を継続するので、歯付きロッド188は、図24に矢印222で示す方向に係合部材242、244に関して1つの歯間隔だけ更に移動する(この例では、1つの歯間隔が注射量として予めセットされている)。これにより、対応する量の流体(2ユニット)が、ピストン272の移動によりカートリッジ136から排出される。この様にして、歯間隔の半分や1.5の歯間隔等にて、ピストン272の移動を行えることが明らかである。そして、図24及び図25によれば、本装置は本質的に同一であることにより、上記が達成される。
【0093】
この様に、本実施例では、1ないし60ユニットまでの注射量設定が可能であり、実際の使用要件をカバーする。
本来、本発明の範囲内において、多くの変形が可能である。例えば、図24ないし図29に示すように、歯間隔の半分だけ歯をオフセットする代わりに、3つの歯列を備えた装置を使用可能である。ここで、3つの歯列の各々は、他の歯列から歯間隔の1/3だけオフセットされ、各歯列は、対応する係合部材に関連づけられる。この種の及びその他の変形は、本分野の当業者によって容易に行われるものであって、本発明の範囲内に入る。
【0094】
【発明の効果】
請求項1の発明の注射装置は簡単な構成でもって、患者に針を刺し込んだ後、針を通じて液が排出されるから、容器内の液体を所定の注射量ずつ正確に注射可能となる。
請求項2の発明の注射装置は、ハウジングの止め部に対する戻り止め機構の係合を解除するだけで、所定の注射量を半自動的に患者に注射することができる。
【0095】
請求項3の発明の注射装置は、ハウジングの長さが可変できるから、注射量の調整を容易に行うことができる。
請求項4の発明の注射装置は、容器内の液の充填量に変動、即ち、容器内のピストン位置が変動しても、この変動に対して歯付きロッドの軸線方向の位置調整が可能となり、1回目の注射からも正確な注射量が得られる。
【0096】
請求項5,6の発明の注射装置はその注射量を歯付きロッドにおける歯列の歯間隔に相当する注射量よりも微細に調整可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の注射装置の断面図である。
【図2】図1の状態から次の注射プロセスが進んだ状態を示す図である。
【図3】図2の状態から次の注射プロセスが進んだ状態を示す図である。
【図4】図3の状態から次の注射プロセスが進んだ状態を示す図である。
【図5】図4の状態から次の注射プロセスが進んだ状態を示す図である。
【図6】図1ないし図5の細部の図解説明図である。
【図7】図1ないし図5の細部の図解説明図である。
【図8A】本発明による注射装置の一好適な実施例の注射装置の一部を非コック状態で示す長手方向断面図である。
【図8B】図8Aの注射装置の残部を示す図である。
【図9A】図8Aの注射装置のコック状態を示す図である。
【図9B】図8Bの注射装置のコック状態を示す図である。
【図10】歯付きロッドを示し、第1及び第2実施例で用いられるピストン側の端部の概略斜視図である。
【図11A】図8A及び図9Aの注射装置を異なる直交する面で断面して示す長手方向断面図である。
【図11B】図8B及び図9Bの注射装置を異なる直交する面で断面して示す長手方向断面図である。
【図12】図12は、図10の歯付きロッドに第1カップリング装置のラチェット爪がどの様に係合するのかを示す図である。
【図13】リテーナ54の部分同士間の微小戻り止めの拡大図である。
【図14】本発明による、注射量を調節可能な第3実施例の注射装置の斜視図である。
【図15】ハウジングを部分的に切り取り、この切り取り領域では注射装置の内部部品を図示しない、図14に類似且つ図14よりも良好な図である。
【図16】図14及び図15の注射装置の内部部品の分解斜視図である。
【図17】図14及び図15のハウジング及びハウジング内に配されたリテーナの部品の分解斜視図である。
【図18】カートリッジとそのリテーナ及び注射針の分解斜視図である。
【図19】第3実施例の注射装置の一部を、コックスプリングを省略して示す長手方向断面図である。
【図20】第3実施例の注射装置の一部を、コックスプリングを省略して示す長手方向断面図である。
【図21】第3実施例の注射装置の一部を、コックスプリングを省略し且つクリップを敢えて45°回転して示す長手方向断面図である。
【図22】図21のXXII−XXII線に沿う断面図である。
【図23】注射装置の内部部品を図示しない、図21のXXIII−XXIII線に沿う断面図である。
【図24】図19のXXIV領域の拡大詳細図である。
【図25】図20のXXV領域の拡大詳細図である。
【図26】第3実施例で用いられる歯付きロッドを示す概略斜視図である。
【図27】図26の歯付きロッドの上下の歯列のみを示す図である。
【図28】図26の歯付きロッドの左右の歯列のみを示す図である。
【図29】歯間隔の半分に相当する前進のプロセスの概略説明図である。
【図30】歯を見えるようにするために歯付きロッドの一部を切り取って示す図31の歯付きロッドの拡大断面図である。
【図31】歯を見えるようにすべく歯付きロッドの一部を切り取って示す歯付きロッドの拡大斜視図である。
【符号の説明】
12,136 容器
14,188 歯付きロッド
15,130,150 ハウジング
17 リテーナ
20 凹部(第1軸方向位置領域)
23 ピストン
27 ラチェット爪(第1カップリング装置)
28 歯
35 駆動部材
38 ラチェット爪(第2カップリング装置)
42 戻り止め開口(第2軸方向位置領域)
46 戻り止め要素(戻り止め機構)
48 戻り止め開口(コック位置)
54 リテーナ
56 リテーナ部分
66 リテーナ部分
144 ネジ付きスリーブ(継ぎ手スリーブ)
186 前進部材(軸方向可動部分)
214,216 係合部材
214’,216’ 係合要素
218,220 歯列
ZT 歯間隔
Claims (6)
- ハウジング(15,130)と、
前記ハウジング(15)内にその軸線方向に移動可能に設けられ、注射中にあっては患者から遠い側の位置から患者に近い側の位置に向かう近接方向に移動し、且つ、前記近接方向とは逆向きの後退方向に移動するリテーナ(17)と、
前記リテーナ(17)内に設けられた流体容器(12)と、
前記流体容器(12)内にて前記軸線方向に移動可能なピストン(23)と、
前記ハウジング(15)内にて前記軸線方向に移動可能な駆動部材(35)と、
前記ハウジング(15)内にて前記軸線方向に移動可能に配置された歯付きロッド(14)であって、その長手方向に配列された複数の歯(28)を有し、注射中には前記流体容器(12)から流体を押し出すべく前記ピスント(23)を作動させる歯付きロッド(14)と、
前記リテーナ(17)に設けられ且つ前記歯付きロッド(14)の歯(28)と協働する第1カップリング装置(27)であって、通常は前記歯付きロッド(14)を前記リテーナ(17)にロックさせているが、前記第1カップリング装置(27)が前記ハウジング(15)内にて所定の第1軸方向位置領域(20)にあって且つ前記歯付きロッド(14)が前記近接方向に移動しているときには前記リテーナ(17)及び前記歯付きロッド(14)の相対的な前記軸線方向の移動を許容する、第1カップリング装置(27)と、
前記駆動部材(35)に設けられ且つ前記歯付きロッド(14)の歯(28)と協働する第2カップリング装置(38)であって、通常は前記駆動部材(35)を前記歯付きロッド(14)にロックさせているが、前記第2カップリング装置(38)が前記ハウジング(15)内にて所定の第2軸方向位置領域(42)にあって且つ前記駆動部材(35)が前記後退方向に移動しているときには前記駆動部材(35)及び前記歯付きロッド(14)の相対的な前記軸線方向の移動を許容する、第2カップリング装置(38)と
を備えること特徴とする注射装置。 - 前記駆動部材(35)に連結された戻り止め機構(46)と、
前記駆動部材(35)を付勢可能となるように設けられ、前記駆動部材(35)及び前記戻り止め機構(46)が前記後退方向に移動されることにより圧縮されるスプリング(11)と
を更に備え、
前記戻り止め機構(46)は、所定のコック位置(48)に到達したとき、前記ハウジング(15)の止め部に対して係合することを特徴とする請求項1に記載の注射装置。 - 前記ハウジング(130)は、2つのハウジング部分(132,150)と、これらハウジング部分(132,150)を互いに対して前記軸線方向に移動させて、前記ハウジング部分(132,150)間での相対位置を変更すべく設けられた継ぎ手デバイス(144)とを含んでいることを特徴とする請求項1に記載の注射装置。
- ハウジング(15)と、
前記ハウジング(15)内に配置された注射流体の流体容器(12)と、
前記流体容器(12)から前記注射流体を排出すべく前記ハウジング(15)に対して患者側への近接方向に移動可能であるとともに、前記近接方向とは逆向きの後退方向に移動可能な歯付きロッド(14)と、
前記流体容器(12)を保持し且つ前記ハウジング(15)内にて前記近接方向の近接位置と前記後退方向の後退位置との間を移動可能なリテーナ(54)と
を備え、
前記リテーナ(54)は、前記近接位置側の部分(56)と、前記後退位置側の部分(66)とを含み、これら部分(56,66)は前記リテーナ(54)の長さを調整するために前記ハウジング(15)の軸線方向に互いに変位可能であることを特徴とする注射装置。 - 注射されるべき流体の容器(136)を収容するハウジング(132,150)と、
作動部材(206)に連結され且つ前記ハウジング(132,150)の軸線方向に移動可能な軸方向可動部分(186)と、
前記軸方向可動部分(186)が係合される歯を備えた歯付きロッド(188)であって、長手軸線を有し且つ前記容器(136)から流体を排出すべく前記作動部材(206)が作動されることにより前記長手軸線の方向に移動可能な歯付きロッド(188)とを備え、
前記歯付きロッド(188)はその長手軸線を横断する断面でみて多角形状をなし、
前記歯付きロッド(188)の複数の側面のうち、少なくとも2つの側面には、前記軸方向可動部分(186)と協働する歯列(218,220)がそれぞれ形成され、
前記歯列(218,220)の各々は所定の歯間隔(ZT)を有し、
前記軸方向可動部分(186)は複数の係合部材(214,216)を含み、
前記係合部材(214,216)には、その協働する一方の前記歯列と略相補的な形状を有する少なくとも1つの係合要素(214’,216’)が形成され、
前記係合部材(214,216)は、その協働する前記歯列に対して弾性的に付勢されており、
前記ハウジング(132,150)内にて、前記歯付きロッド(188)の軸線方向位置を微細に調整するため、前記歯列(218,220)及び前記係合部材(214,216)の前記係合要素(214’,216’)は、これらのうちの少なくとも一方が互いに軸線方向にオフセットしていることを特徴とする注射装置。 - 前記軸方向可動部分(186)は、第1の状態位置と第2の状態位置との間にて移動可能であり、
前記第1の状態位置にて、前記複数の係合要素(214’,216’)うちの第1係合要素が前記複数の歯列(218,220)のうちの第1歯列に完全に係合するのに対し、前記複数の係合要素(214’,216’)のうちの第2係合要素は前記複数の歯列(218,220)のうちの第2歯列に対して弾性的に付勢されるものの完全には係合されず、
前記第2の状態位置にて、前記第1係合要素が前記第1歯列に対して弾性的に付勢されるが完全には係合されないのに対し、前記第2係合要素は前記第2歯列に完全に係合し、
これにより、前記ハウジング(132,150)内での前記歯付きロッド(188)の軸線方向位置が前記歯(218,220)の前記歯間隔(ZT)よりも微細に調整可能であることを特徴とする請求項5に記載の注射装置。
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