JP4375906B2 - 自動注射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
［技術分野］
シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であり、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えた、または注射針用に設けられた前方開口部と、任意でプランジャが接続した、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される少なくとも１つの可動である後方のピストンとを有し、前記自動注射装置が、ａ）ハウジング、ｂ）容器を受容するべく配置され、前記ハウジングに対して、後部の針被覆位置と前部の針露出位置の間において容器の軸方向に可動に配置された容器キャリヤ、ｃ）少なくとも穿通用頭部と穿通用駆動システムを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部またはキャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジングと前記穿通用頭部間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構、ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたはプランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたはキャリヤと前記注入用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構、ｅ）任意に、前記ハウジングと前記胴部またはキャリヤの間に、これを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構、及びｆ）少なくとも、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備えた、少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムをさらに有する。
【０００２】
［背景］
自動注射装置は、一般的なシリンジの手動使用で必要な注射手順を容易にし、また、動作状況に全く関係なく適切な注射結果が得られるように設計されている。自動注射装置は一般に、病院以外の環境で、緊急時において、訓練を受けていないアシスタントのような非専門医療関係者や患者自身によって使用される。この操作者のグループには、病人、障害者、年配者、子供を含んでよい。自動注射装置は、例えば押圧されたバネからの発せられ蓄積されたエネルギーがトリガによって解放され、シリンジピストンまたはプランジャ上に機能することにより、シリンジ内容物を排出する、自動注入段階を少なくとも１つ提供する。多くの場合、自動注射装置は、時に苦痛である針の皮膚への挿入から患者を解放し、自動注射装置を一度皮膚にあてれば常に適切な穿通深度が得られる自動穿通段階も提供する。この自動穿通段階では、蓄積されたエネルギーにより、シリンジが、針が隠れた状態の後部位置から針が少なくとも部分的に露出した状態の前部位置へと前進される。例えば構造が単純な装置を使用する場合や、針を挿入する深さにかけて薬剤を分配するべく注入する特定の目的がある場合などには、自動穿通および自動注入を同時に実行することもできる。通常は、目的の箇所に針が到達するか、その付近に届くまで注入を抑制することが望ましい。しかし、従来の注射装置には、順序付けに際して通常は流体排出流れ抵抗よりも低い針穿通抵抗の方に頼った、シリンジピストンまたはプランジャに働く単一力システムで両目的のためにこの専門技術を達成しようとしたものがいくつかある。しかし、衝撃、前進慣性、摩擦のために穿通動作中の漏出を少しも防止できず、とりわけ、穿通動作が阻止または妨害された場合、薬剤が皮膚上または不適切な深さにおいて排出され、注入が失敗してしまう。従って、より向上した注射装置は、単式または双式駆動システムによって穿通力をシリンジ胴部に直接または間接的に付加する。この駆動システムは、ほとんどの穿通段階において注入力の付加を停止し、適切な穿通が成された後にのみ注入力を有効にする何らかの制御機構を必要とする。自動注射装置はさらに自動針引込み段階を設けることができる。この自動針引込み段階では、使用者を引き戻し作業およびその危険から解放するために、通常は穿通動作中に弱い戻りカウンタバネに蓄積された蓄積エネルギーが注入完了後にシリンジを自動注射装置へと押し戻すべく働くことで、使用者に連続動作の終了を知らせ、また、不注意による使用後の針の穿刺を防止する。ここでも、この機能に、ピストンまたはプランジャのある特定の前端部において穿通力と注入力をシリンジから分離して戻りバネを動作可能に解放することにより、注入終了後のみに戻りバネの動作を可能にする制御機能が必要であってもよい。
【０００３】
最も知られた自動注射装置は、関係する寸法、大きさ、力の様々な許容範囲に見合うようにするために、単一のシリンジタイプ、または、単一の専用シリンジタイプの容器と共に使用するように設計されており、注射装置が上述の向上した特徴を備えている場合には、このような要求がさらに顕著になる。さらに、様々なシリンジの大きさ、充填度合い、薬剤の粘性、エージング特性、温度条件、針および流体特性において動作できる自動注射装置が必要である。幅広い範囲の薬剤を製造する業者は、多種の容器タイプおよび容量に有効な装置が必要である。ある特定の低コストの準備では、独特な装置またはそれ専用のシリンジ容器の開発を支持することができず、また、市販の安価な、選択された１回毎の最小サイズの標準タイプシリンジを使用する必要があるかもしれない。数種類の薬を処方されている患者にとっては、複数の装置を１つの万能な装置で代用することができれば有益である。注射装置の製造業者は、様々な容器に適応可能な自動注射装置であれば市場がさらに拡大することがわかるであろう。
【０００４】
しかし、上述した目的は多くの問題を抱えている。まず、サイズが異なることで、横方向にほとんど逸脱することなく様々な容器の動作を受容できるだけでなく、注射装置全部と注射装置機構の両方に対して適切な開始および終了位置を確実に得るためのシリンジシートまたはキャリヤが必要である。長さまたは充填度合いの違いは穿通および注入の開始位置の違いを意味しており、この場合、開始位置の調整が可能な複雑な装置が必要になるか、または最悪の場合、強く、破壊的な衝撃力の発生あるいは注入による痛みを伴った機構のデッドランが必要になる。力の必要性は非常に変化しやすい。例えば直径の違いは、たとえ水流圧にが同様でもピストン断面の差、また、ピストンと壁の摩擦の差によって生じる注入力の違いを表す。シリンジ開口における抵抗や妨害、針の長さまたは直径、受容する組織の差、あるいは、直径が一定であっても、製造時における公差や、ピストンと壁の接触面において潤滑剤が段々と枯渇してゆくことで摩擦が増加した結果生じる疲労によって起こるピストンと壁の摩擦のような流体特性の差によって、さらに幅広い力の必要性が生じる。正確量における特定値または高価な薬剤である容器の内容物を完全に排出するために、ピストンのボトミングアウトにおけるさらなる力の増加が望ましい。自動注射装置駆動システムを、組合わせた上述の全要素に必要である最も強い力に適合させる場合には、それほど要求の高くない組合わせに対しても過度に強度になってしまい、その上、全体が大きく、不格好になってしまう。この力を穿通段階に適用した場合、振動、震え、反動および跳ね返り効果によって、小さく弱いガラス容器を破損または破壊したり、安全な穿通を妨害してしまう可能性がある。極圧を注入段階に適用した場合、容器自体の破損、ピストンの変形を生じたり、または前部シーリングまたは取付けた部品を吹飛ばす可能性があり、さらに、受容組織に痛みを生じたり、アザになる可能性が高い。上述したように、強い力を、実質的な機構デッドランからの慣性効果と組合わせた場合には、これらの問題は拡大する。一方で、自動注射装置に各容器タイプの必要性に合わせて力を調整する手段を設けた場合にはこれらの問題は減少するが、そのかわりに、装置がさらに複雑化し、使用者が行うべき調整段階が増えることが予想され、これにより、自動注射装置を使用する理由である基本的な簡素性、安全性、迅速性が失われてしまう。最終的に、容器は、有効および無効状態を切替えるために異なる場所および状態を必要とするため、様々な容器のタイプ、大きさ、公差により、自動注入段階を順序付けするという厳しい要求が制御機構に課せられる。
【０００５】
現存の従来技術は、上述した問題に対する解決方法を提供するとは言えない。米国特許第４，６５２，２６０号、第４，８３８，８５７号、第４，９７６，６９６号、第５，０３４，００４号、第５，５４５，１４０号において例証されているように、一般に病院設備の遅速を管理するための、大きさが異なるシリンジに明らかに使用可能な注入ポンプが知られており、これらは全て、速度制御が簡単に行える電気モータ手段による注射に関連している。水圧速度制御下で機械駆動手段を使用した同様の注入ポンプが、米国特許第３，４７４，７８７号、第３，６０５，７４５号、第４，４３０，０７９号、第４，４３７，８５９号、ＷＯ８８／１０１２９、英国特許第１，０２６，５９３号より公知であり、また、機械速度制御下におけるものが米国特許第３，２７９，６５３号、第３，８８６，９３８号より公知である。しかし、これらの参照文献は、サイズの異なるシリンジへの適用について何も示唆していない。全ての注入ポンプシステムに共通している点は、穿通段階、自動穿通段階、または任意の針戻り段階を採用していないことである。従って、これらは本件に関する、またはこのような段階の順序付けに関する解決方法を何も提供していない。さらに、関係する遅速および流体圧によって生じる、また、手動または機械的に駆動頭部をシリンジプランジャに対して注意深く配置することによる注入手順開始の一般的な動作のために生じる、上述した力の問題に関してもやはり何の解決方法も提示していない。警告信号の送信後に自動的または手動で注入手順を簡単に停止できるように、過剰圧力は非常にゆっくりと発生する。
【０００６】
ある自動注射装置は、ＷＯ９４／１３３４２、ＷＯ９５／０４５６２、デンマーク特許第３，９１４，８１号に例証されているように、衝撃遅延バネや弾性ガスケット等形状の機械ダンパを設けることにより、過剰な力に対処する試みを提案している。これらの提案は、様々なシリンジを許容する目的でなされたものではないため、上述の要求を完全に満たすものではなく、また、これらの接続において劇的に拡大した力の要求にとっては不十分である。さらに、これ以外の問題も未解決のまま残されている。
【０００７】
ＷＯ９５／３１２３５は、プランジャシャフトを備えた、大きさと標準タイプの異なるシリンジ小組立品と共に使用可能な自動注射装置を開示している。しかし、一般的な特性の解決方法は提示されていない。各タイプに、適合する医療用モジュールを設ける必要があり、また、共通キャリヤ内で大きさの異なるシリンジを使用する問題について示されておらず、異なる量の薬剤を排出するためには、モジュール内に特別な停止面装置を装備しなければならない。さらに、シャフトではなくシリンジ胴部に付加される自動穿通力に関連した装置や、自動針戻りについても何の解決方法も提供されていない。上述した装置では、強力で変化する注入力に伴う問題を扱うことは不可能である。
【０００８】
従って、シリンジの大きさおよびタイプの幅広い違いに対応でき、上述した問題を扱うべく向上した能力を備えた自動注射装置の設計の必要性が依然残る。
【０００９】
［発明の概要］
本発明の主な目的は、上述した問題を回避または改善する自動注射装置を提供することである。さらに詳細な目的は、上述した容器の多様性に対応するべく採用された自動注射装置を提供することである。別の目的は、幅広い注入力の要求において機能の実行が可能な自動注射装置を提供することである。さらなる目的は、注入速度が制御された自動注射装置を提供することである。さらに別の目的は、自動穿通および自動戻り機能と適合する自動注射装置を提供することである。また別の目的は、ピストンではなく容器胴部に付加した自動穿通力と適合する自動注射装置を提供することである。さらなる目的は、一般的な制御機能で、動作段階に順序を付けることが可能な自動注射装置を提供することである。さらに別の目的は、装填、後退、トリガリング以外に使用者の動作を必要としない自動注射装置を提供することである。
【００１０】
これらの目的は、付属の特許請求の範囲で説明している特徴を用いて達成することができる。
【００１１】
自動注射装置に、幅および／長さが異なる容器を収容するべく設計した容器キャリヤを設けることにより、使用者が挿入物の交換やその他の適応動作を行う必要なく、本装置を多様な容器に使用することが可能になる。胴部後端から異なる長さで延びるプランジャを備えたシリンジタイプの容器の場合には特に、長さの違いにより充填度合いも異なってくる。容器を、全容器の共通初期位置がハウジングに面するように、装置のハウジング内に集中するようにキャリヤが設計されている場合、やはり使用者が適応動作行う必要なく、定義された穿通動作が共通の穿通ストローク長で達成され、装置内において自動穿通および自動戻り特徴が促進される。さらに説明する本発明の意味において、ダンパを設置することで、任意の容器の後端位置決めの応用形に関係なく、標準開始位置でも共通の穿通および注入機構を使用することができる。ダンパは、破壊的なエネルギーを吸収するべく働き、装置への幅広い力のレパートリーを許容するべく機能しながらさらに、制御および統合された運搬値を提供するように設計することができる。与えられた柔軟性により、これらの特徴を、導入部分で説明した全ての基本的な自動注射装置のデザインとの適合性の高いものにし、また、特に、穿通段階における感度の高い容器胴部への力の付加が可能になる。共通の開始位置により、自動穿通および自動注入段階の順序付けが容易になり、また、上述したように、共通のピストン端部点により、または、ダンピングされた駆動システムの特性によって可能になった、場所ではなく力に依存する解放条件を利用することにより、自動戻り段階の解放が容易になる。
【００１２】
本発明のこれ以外の目的および利点は、以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１３】
［詳細な説明］
明確な記述の不在とは反対に、本明細書中で使用する用語、例えば「備えている」、「具備している」、「有する」、「装備している」や、類似した用語は、参照する要素を限定するものとして理解されるべきではなく、さらなる要素の存在をも許容するべく理解されるべきであり、また、一体型、分割、集合型のあらゆる要素を網羅するものとして理解されるべきである。同様に「接続した」、「取付けられた」、「配置された」、「付加された」、「間の」や、類似した用語は、参照要素間の直接接触のみを網羅するものではなく、１つまたは複数の中間要素または構造の存在を許容するものとして理解されるべきである。力と機能を表すために使用した類似した用語についても同様である。
【００１４】
本発明の自動注射装置で使用できる容器は、広い意味で理解され、一般には、共通の軸を画定する前部と後部を備えた胴部、前部に配置された、広い意味で液体である薬剤用の出口、後部に配置された少なくとも１つの可動壁を設けており、該壁を除去することにより薬剤が出口へ向かって移動し、または出口から排出されると言える。容器と自動注射装置の両方についての位置および方向に関する記述、例えば「軸方向」、「前」、「後」は、上述した容器の部分を参照した上で理解されるべきである。胴部形状および可動壁は合致しなくてはならない。胴部の内部断面は実質的に一定で、管状の胴部の前部と後部の間には同様に一定の胴軸を有していてもよく、また、断面が一般的な円形であるために、実質的に円筒形の胴部であることが最も好ましい。次に、可動壁は実質的に不変形状であることが好ましいが、可能であれば弾性で、胴部の内部表面に本体密封的に採用され、ピストン型であることが好ましい。胴部の前端には、針、カニューレまたは同様の穿通装置が配置されており、本発明は容器と共に使用することが好ましく、ここで、針軸を胴部の軸と実質的に平行にするか、最も好ましくは胴部と同軸であり、その結果、穿通および注入動作を実質的に平行にする。これらの限定および嗜好において、本発明の自動注射装置に、アンプル、カートリッジ、カルポール（ｃａｒｐｏｕｌｅｓ）、シリンジのような広い意味における容器を使用することができる。容器は個別のプランジャを備えている必要はなく、この場合は、自動注射装置機構が容器ピストン上にほぼ直接作用することができる。しかし、多くの標準装置がそう設計されており、また、機構アクセスを促進するため、多くの場合において容器は、胴部後端から一部分が突出し、上で自動注入機構がピストンを移動するべく動作することができるプランジャを備えていることが好ましい。自動注射装置は標準型の容器、例えばＤＩＮおよびＩＳＯ標準規格で定義され、“Ｈｙｐａｋ”タイプのシリンジで例示されているものを使用することが好ましい。さらに、例えば、投与前に２つまたはそれ以上の成分または前駆物質の混合が必要な薬剤用として知られている、双数または複数チャンバの容器タイプも使用することができる。各成分は、既知の設計の異なる１つまたはそれ以上の中間壁によって分離されており、これらの壁は、胴部を複数のチャンバに分割しながら、カートリッジ軸に沿って配置されるか、または最も一般的には軸に沿って積層関係において配置される。成分の統合は、中間壁に設けた弁構造を破壊、穿通、開口することによって行う。別の既知のデザインでは、１つまたは複数の中間壁がプランジャ型のものであり、プランジャを、内壁に１つまたは複数の拡張部分または連続した外周溝を設けたバイパス部分へ移動し、後部可動壁を除去する際に、後部チャンバ内容物の前部チャンバへのバイフロー（ｂｙ−ｆｌｏｗ）を許容する方法で着地させることによってチャンバ間の流体連絡が行われる。チャンバ内には気体、液体、固体を入れることができる。一般に、少なくとも１種類の液体が入っている。薬学用途で最も一般的なのは、２つのチャンバを備え、一方に液体、他方に固体が入っており、両方を混合する最中に固体が熔融、溶解するものである。これらのタイプの容器では、容器を自動注射装置に設置した際に混合または溶解段階が既に実行されることが好ましい。
【００１５】
自動注射装置は、広い意味で、基本的には、他の部分または構成要素について位置および方向を記述するための参照の要点として理解されるべきハウジングを備えている。しかし、ハウジングはさらに、少なくとも装置の機構を実際に包囲し、主に使用者がアクセスする部分、例えばアーミング、トリガリング、後退制御といった部分を露出した状態で残すことが好ましい。容器を、露出された状態になる方法でハウジングに取付けることができるが、ハウジングによって容器が包囲することが好ましく、また、穿通を開始するまで針も包囲されていることが好ましい。容器の交換は、例えば、ねじ切りした、あるいは蝶番で取付けた部品のようなあらゆる従来の分離または開口可能装置を用いて簡単に行うことができるが、自動注射装置前部の側部に、カートリッジを容器の軸に対して放射状に移動し横方向に挿入できる開口可能な閉鎖部を設ける配置が好ましく、有益である。
【００１６】
自動注射装置はさらに、様々な容器を受容し、ハウジングおよび機構に対して定義された関係でこれを保持する２つの目的を持ち、また、穿通を行うために後部位置と前部位置の間でハウジングに対して軸方向に可動である容器キャリヤを備えており、両位置間における移動が穿通に用いられる。両位置間の移動距離は、少なくとも所望の穿通深度に対応するべきであり、また、穿通前の、針がハウジング内に隠れている時には、針の先端を露出するべく内部移動するためにこの距離が必要である。キャリヤは、幅および／または長さが異なる、好ましくはこれ以外に前述した点においても異なる、少なくとも２つ、好ましくは複数の容器タイプを収容できなくてはならない。つまり、キャリヤは、独立した挿入装置またはその他の補助装置を設けなくとも、解除可能な固定と、その軸方向への移動を許容する特徴を持っていなければならない。これは、例えば、軸方向に一定なＶ字型の形状であることにより異なる幅を受容できる溝形をした少なくとも１つの硬質面に対して、容器を半径方向に押圧するべく配置された、少なくとも１つの柔軟性部材または付勢されたバネ部材を使用することで達成される。さらに、容器はキャリヤ内で、少なくとも前方への動作に対抗して、例えば停止面を用いて軸方向に固定されていることが好ましく、また、これにより、全ての容器タイプが、例えば容器後端フィンガーグリップの後で同様に保持されることが好ましい。しかし、利点を際立たせて、胴部前端の前で停止されることが好ましい。
【００１７】
自動注射装置は、少なくとも自動穿通機構と自動注入機構を備えているが、さらに、以下に説明する自動戻り機構を備えていることが好ましい。これらの機構は、導入部で説明した従来タイプのあらゆる機構であってよいが、所与の理由のため、ピストンやプランジャにではなく、胴部または容器キャリヤに穿通力を付加するタイプであることが好ましい。自動注入機構は少なくとも、穿通段階において胴部またはキャリヤと接触するべく、また、注入段階でも接触が保持されるように配置された穿通用頭部と、ハウジングと穿通用頭部の間に力を付加することが可能な穿通用駆動システムとを備えている。穿通用頭部の構造は大型であっても、自動注入機構または制御システムにアクセスできる集合体であってもよい。同様に、自動注入機構も、注入段階において容器ピストンまたはプランジャと接触するように配置された注入用頭部と、ハウジングと注入用頭部の間、穿通用頭部と注入用頭部の間、またはキャリヤと注入用頭部の間に力を付加することができる注入用駆動システムとを少なくとも備えている。本明細書中では、穿通用頭部と注入用頭部の相違は、穿通用頭部と注入用頭部の両方として機能する共通頭部を排除するべきではなく、この場合、共通頭部はまず胴部やキャリヤに作用し、次に、ピストンやプランジャに作用するべきである。しかし、多くの構造の中でも、それぞれの目的への適合と、全ての容器タイプの正確な位置付けを促進する、少なくとも部分的に異なった頭部構造を使用することが好ましい。本発明によれば、単一または双頭部の応用形として共通駆動システムを用いることができ、これにより、装置の構造を最も単純にすることができる。異なった駆動システムを使用することが好ましいが、この場合、穿通用駆動システムは注入用駆動システムよりも実質的に弱いことがこのましく、これは、通常、穿通によって抵抗が生じることがほとんどなく、比較的大きな穿通ストロークの最中に、強い注入用駆動システムを維持しながら、前述の振動および跳ね返り効果を防止することができるためである。
【００１８】
穿通段階と注入段階を順序付ける制御機構は、穿通用頭部をハウジングに対して保持するために配置された解除可能な穿通用ロックと、注入用頭部をハウジングか、または、好ましくは穿通用頭部あるいはキャリヤに対して保持するための解除可能な注入用ロックとを備えている。注入用頭部をハウジングに対して保持する場合には、完全に独立した注入の開始が可能であり、また、穿通用頭部あるいはキャリヤに対して保持する場合には、穿通時に前進するべく、注入用頭部と、好ましくは注入用駆動システムを含む部品を集合化することが可能であり、これにより、注入用駆動システムを、穿通用頭部が感知した容器の後端に採用しながら、そのデッドランを防止することができる。ロックは、頭部を所定の後部後退位置に保持するために設けられており、外部アクセス可能なハンドルまたは同様の制御によって、頭部をこの位置へ移動することが可能である。後退位置には、穿通用頭部と胴部またはキャリヤとの間、注入用頭部とピストンまたはプランジャとの間にそれぞれ空間が設けられることが好ましく、それにより、異なる長さや充填程度の穿通用頭部が可能になる。注入用頭部が穿通用頭部に対してロックされた場合にも、穿通ストローク後と注入前に、注入用頭部とピストンまたはプランジャの間に同様に空間が残ることが好ましい。制御システムも、穿通用ロックを解除するべく機能する外部可能な手動トリガ装置を備えていることが好ましい。特に、以降に説明する速度制御によって注入ストロークが遅延した場合には、注入用ロックの解除を穿通用ロックと同時に行うことができるが、穿通ストロークの端部またはその付近において、穿通ストロークの端部で穿通用頭部が感知した増加した力を用いて解除を行うことがより安全でありまた好ましく、これにより、どんな容器を用いる場合にも最も適切な解除が得られ、また、ハウジングの特定の点で解除を行えば、全体的に最も単純な解決法が得られる。前述したように注入用頭部と穿通用頭部またはキャリヤとの間で、解除可能な注入用ロックが直接または間接的に接続する場合、穿通のための所定の軸方向注入可能位置において注入用ロックを解除する構造をハウジング上に設けることによりこれを達成することができる。これは、穿通および注入のために分離した駆動システムを使用する場合、また、単一の駆動システムが注入用頭部上に作用するのであれば一つの駆動システムを使用する場合、の両方において可能である。
【００１９】
既述のように、自動注射装置は、後方向へ移動するべく、ハウジングと容器胴部またはキャリヤの間に力を付加するための戻り駆動装置を具備した自動戻り機構をさらに備えることが好ましい。これは、カウンタバネなどによって戻り駆動力に後方向への一定の付勢を供給させる本質的に従来の方法で、穿通力による力よりも弱い戻り駆動力を用いて行うことができる。制御システムは、容器が自由に後方移動できるように、容器とキャリヤを自動注入力および自動穿通力から解放するための自動戻り可能機構を設けていてもよい。穿通および注入機構は、例えば、横方向に移動されるか、または容器後部を受容するための溝を設けることにより、障害のない戻りを可能にしなければならない。自動戻り可能機構の最も単純な構造は、容器前部に対して所定の軸位置を備えた、解放を可能にするべく配置された解放構造を設けていてもよい。あるいは、また好ましくは、自動戻り可能機構は、容器の種類に全く関係なく、容器の内容物を完全に排出して空にするべく、ピストンが容器底端部に到達してそこで停止することにより生じた力の増加に反応するように設計されていてもよい。ある実施形態において、これは、自動注入機構が注入用コンベヤを備え、注入用駆動システムが注入用頭部と注入用コンベヤ間で機能し、注入用頭部が注入用コンベヤを介して穿通用頭部と接続され、注入用コンベヤが穿通用頭部に対して軸方向に可動であり、注入用駆動システムの力よりも弱い対抗力が注入用コンベヤと穿通用頭部間に配され、自動戻り可能機構が、注入用コンベヤと穿通用頭部間の相対動作に作用する機構を解放することにより達成される。任意で、力に基づいた解放は、注入完了の直前のみに可能であり、例えば流れ遮断や容器の不調で生じた異常な力の増加によって起動されたのではない注入用頭部の移動中の主要部分においては不可能である。
【００２０】
説明した様々な駆動システムは、電気、気体圧力、気体解放、また好ましくは機械的といったあらゆる従来の形態で蓄積されたエネルギーを使用することができ、該機械的形態は、バネのような弾性部材の形態であることが好ましい。蓄積されたエネルギーは、関連する従来の運搬手段、例えば電気モータ、ソレノイド、水圧や空気圧による電子機械的な手段を介して力へと伝搬することができる。
【００２１】
本発明によれば、少なくとも１つのダンパが設けられており、このダンパは、仕事、すなわちフォースタイムウェイ（ｆｏｒｃｅ ｔｉｍｅｓ ｗａｙ）、エネルギーフォーム（ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒｍｓ）を吸収することが可能である。ダンパは、ゴムや機械バネといったエラストマ材料のような、この目的に適した公知の構成要素を用いることで、エネルギーを弾性形態において主に逆方向に吸収することができる。特定の目的のためには、非弾性タイプのダンパ、つまり主に不可逆にエネルギーを吸収するダンパを使用することが好ましく、また、熱の発生により、使用したいずれの材料の永久的に変形するが、繰返し使用するために、部品を交換する最中に流体規制、または剪断面間を通過し、流体、気体、また好ましくは液体を内容できる粘性ダンパが配置されている。粘性ダンパまたはダッシュポットは公知の構成要素であるため、例えば、ピストン内またはその周囲の狭窄部または制御された短絡部を流体が通過するピストン／シリンダタイプで例証されるような軸型、あるいは、剪断力の発生下において液体内で回転する渦巻きポンプで例証されるような回転型といった様々な形態をとることができる。上述したダンパのいくつか、例えば弾性的、非弾性的に変形可能な材料はエネルギーを２つ以上の方向において吸収することが可能であるが、本発明の目的には、ダンパが１方向においてエネルギーを吸収することが適切である。例えば、ダンパの空間保護再位置付けを許容するべく、また、レバー装置を改良する力を許容するべく、自動注射装置内の線形動作を回転粘性ダンパ内の円形動作に変換するために運搬はやはり必要である。一般に、最も単純な全体レイアウトを得るためには、ダンパを、ダンピングする線形動作と平行して配置することが好ましい。例えばダンパの解除可能な接続を設けることにより、または、片道弁の原理に従った流体規制を行うことにより、粘性ダンパを、注入または穿通方向の１方向においてのみに活性化するが、例えば、従来の方法で実施できる妨害されない後退または装置を許容するための逆方向においては活性化されないように配置できることが好ましい。
【００２２】
ダンパは、自動穿通動作からエネルギーを吸収するために配置することができ、この目的のために、ダンパは、自動穿通用駆動システムが供給する力よりも弱いが、自動戻り機構がある場合には、これが供給する力よりも強い圧力を生じなければならない。例えば自動戻り機構内の戻りカウンタバネはダンパとして機能するが、現在の目的のためには、ダンパは機構から分離され、追加されるものである。ダンパは、自動穿通用頭部と容器胴部またはキャリヤとの間の衝撃力においてエネルギーを吸収するべく配置されていることが好ましいが、この衝撃力は、容器／キャリヤ集合体が停止した際、また、穿通動作の開始時において穿通用頭部が胴部またはキャリヤと衝突した際に、穿通動作の前端において発生する。ダンパは、胴部またはキャリヤに、またはその上に配置することができるが、自動穿通機構内の、ハウジングと穿通用頭部前部の間の任意の場所にダンパを内蔵することが好ましい。全体を簡略化するために、穿通用頭部を全体的または部分的に弾性にすることができるが、頭部を少なくとも２つの部分に細分化し、最良に制御するために、その間にダンパを配置することが好ましい。例えば自動注入段階の解除といった穿通動作の完了を確認するために、ダンパが発生した動作を利用することがさらに好ましい。一般に針穿通は、痛みの感知を制限するように迅速に行うことが好ましく、針穿通動作を長引かせても特に利点はない。従って、ダンパを、穿通動作の一部分、好ましくは小さな部分のみにかけて、また好ましくは該動作の最終部分にかけて活性化するように配置することが好ましく、さらに、該動作の開始部分にかけて活性化するようにし、残りの部分は不活性のままになるように配置することもできる。通常、針穿通に必要な力は非常に小さく、さらに、シリンジのタイプには関係ないため、ダンピングの必要性は低く、自動穿通機構の力を穿通目的のみで付加することができる場合、つまり、駆動システムが自動注入機構の駆動システムから独立している場合には、完全に省略することもできる。
【００２３】
さらに、自動注入動作からエネルギーを吸収するべくダンパが配置されていることが最も好ましく、この目的のために、ダンパは、自動注入用駆動システムが生じる力よりも弱い圧力下に屈しなければならない。ここでは、ダンパは、自動穿通段階について上述したような目的を防止する同様の衝撃を有することができ、例えば、一般に、ピストンまたはプランジャへの注入用頭部衝撃段階において、動作の関連する部分においてのみ活性化するといった同様の説明が当てはまる。しかしながら、導入部で説明したように、自動注入の最中には、幅広い範囲の力を、一定に維持された移動速度と共に、自動注入段階に使用可能にするべく注入動作速度および力を制御する目的で、ダンパが追加的または代替的に設けられることが好ましい。一般的な注入時間は０．５〜３０秒であり、１〜１０秒であることが好ましい。従って、ダンピングは、自動注入動作の大部分において、好ましくは注入ストロークの実質的に全体にかけて、また好ましくは注入用頭部がプランジャまたはピストンと接触する前に活性化しなくてはならず、後者はさらに、衝撃およびデッドランの問題を減少させ、サイズの異なる容器の使用を許容するべく機能する。ダンパは、やはり要求の少ない状況において容器が許容可能なレベルであると感知した速度と力を制限してしまうため、全ての容器設計に必要とされるほとんどの要求力について、駆動力は十分に強く、好ましくは必要な力よりもさらに強く選択することができ、またそう選択するべきである。駆動システムおよびダンパの組合わせが既にアイドル状態にある、つまり容器がない状態の、実質的に安定した速度を注入用頭部に供給することが好ましく、また、これとほぼ同じ状態の、許容可能な最大ピストンあるいはプランジャ速度を供給することが最も好ましい。注入動作中に、ダンパ内の抵抗が、容器内の流体および摩擦の抵抗よりも高いことがさらに好ましい。この目的のために、長いダンプ動作の許容性と、最良のダンピング特性を持った既述の粘性ダンパが適切である。前述したように、ダンパは、実際の注入ストローク中、また、注入用頭部が、注入段階のための全ての容器タイプを考慮した共通の開始位置から開始するのに必要なさらなる初期長の間に活性化するべきであることが好ましい。この必要性以上の追加動作、例えば、自動穿通段階中に好ましい方法において穿通用頭部と共に移動する時のような、これ以前の自動穿通段階中に注入用頭部が行う動作はダンピングする必要はない。後者は、自動穿通用頭部と自動注入用頭部の間でダンパが接続しており、そのため、注入用頭部が穿通用頭部に対して移動する際のみ、通常は穿通の完了後にダンパの動作が起こる。同様に、例えば、自動戻り段階中の任意の移動のような、注入完了後の任意の注入用頭部の移動もダンピングの必要はなく、また、ダンピングされないことが好ましいが、しかし、キャリヤの自動戻し中に既述の好ましい配置において自動的に得られた移動は、単に頭部から解放され、やはりダンピングされない。あらゆる場合において、好ましい接続原理は、注入機構と平行して、少なくとも部分的にダンパを設けることであり、これにより、ダンピング動作中に、注入用頭部が動くと、ダンパ部品が必然的且つ確実に移動する。
【００２４】
既述のダンピングされた自動注入機構のさらなる利点は、注入段階の最後にキャリヤを解放する制御システムを必要とする自動戻り機構との共用で得ることができる。前述したように、解放は注入用頭部、ピストン、プランジャが、胴部前端に到達するピストンに対して特定の場所に到着することによって制御することができ、ここで、ダンパが、容器の注入抵抗の変化に全く関係なく、注意深い解放を提供する。ピストンと容器前部が接触して生じた力の増加によって解放が制御される、既述の応用形と関連してダンパを使用することが好ましい。ここでは、ダンパは特に粘性の高いダンパであり、注入用頭部が移動する際に力の増加を完全に制御し、エネルギー消費を介して公称注入駆動力の所定の遅延を確実にするため、ダンパが不活性状態において停止し、前述の完全な公称力が駆動システムとプランジャ頭部との間に蓄積される。同様に、注入用頭部の段階的な遅延において、力の増加もこれに関連して徐々に生じる。結局、実質的な力の差は、制御システムが、自動戻り機能を解放する際に使用することが可能になる。自動注入機構に内蔵されたコンベヤタイプの装置にこの原理が好ましい方法で適用された場合には、上述したように、ダンパによって供給された段階的な力の増加と実質的な力の差は、自動戻り解放を信頼性が高く、簡素で適用可能な長いコンベヤ動作と、注入駆動力とコンベヤ対抗力の間の顕著な力の差との不在を許容する。
【００２５】
本発明の詳細は、詳細な実施形態の説明と関連する図面から明らかになる。
【００２６】
［図面の概要］
図１Ａから図１Ｄは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【００２７】
図２Ａから図２Ｇ自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【００２８】
図３Ａから図３Ｊ自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【００２９】
図４は、図３の自動注射装置の応用形であり、線形ダンパを使用している。
【００３０】
［図面の説明］
図１Ａ〜図１Ｄは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。図１Ａでは、トリガリング以前の自動注射装置の第１後退位置を示している。図１Ｂは、自動穿通段階後の、針を露出位置へ移動した状態の装置を示す。図１Ｃは、ピストンが容器内の中間位置に移動された、注入段階にある装置を示す。図１Ｄは、装置の自動戻り機構がシリンジを針隠し位置へと戻した後の状態の装置を示す。参照符号１００で示す自動注射装置は、本質的に機構部分を包囲しているハウジング後部１１１と、本質的に容器部分を包囲しているハウジング前部１１２とを具備したハウジング１１０を設けている。これらのハウジング部は参照符号１２０で示す容器の挿入および交換を可能にするべく分離可能になっており、容器１２０は、胴部１２１、針１２３が取付けられた前部１２２、フィンガーグリップ部１２４、胴部内に挿入され、上部でプランジャ１２６が動作するピストン１２５を備えている。取外し可能な針カバー１２７は、主に針を保護する。ハウジング前部１１２は参照符号１３０で示す容器キャリヤを備えており、この容器キャリヤは、容器を受容するための軸方向に向かって可動なシート１３１、直径の異なる容器の収容を可能にする柔軟挿入物１３２を設けている。柔軟挿入物は、容器前部１２２がキャリヤに対して前進することを抑止し、また、少なくともキャリヤが針露出位置にある場合に、ハウジング前部上の内部スリーブ構造１１３によって係合位置へと押されることを抑止するための、内方へ傾斜した面１３３を設けている。ハウジング前部１１２の前端部とキャリヤ１３０間には、キャリヤを後方へ移動するための戻りバネ１３４が配置されている。シートは、例えば針カバー１２７を着脱するために、ハウジング前部に設けられた溝を通ってキャリヤを戻りバネの付勢に対して手動で前進させるための外部アクセス可能位置へ向かって横方向に延びるノブ１３５を備えている。ハウジング後部１１１はこの装置機構のほとんどを具備している。共通駆動システムは、穿通用駆動システムおよび注入用駆動システムの両方として機能するバネ１４１を備えている。バネはハウジング後端部と注入用頭部１４２間で働く。注入用頭部１４２は衝撃を減衰させる弾性材料から成っており、また、一般にＵ字型形状で２本の脚１４３を備え、この２本の脚が、自動戻り段階で外方に屈曲した際に、間にプランジャ１２６後部を収容するための空孔を形成しながら横方向に向かって内外に屈曲する。参照符号１５０で示す穿通用頭部集合体は、胴部の後端またはフィンガーグリップ部１２４と接触するべく配置された前面１５２と、スリーブ型シリンジプランジャ部１５１内に延びる前端１５４を備えた後部プランジャ案内部１５３と、シリンジプランジャ１５１の後ろに長く延びている後端部１５５とを設けた前部スリーブ型シリンジプランジャ１５１によって構成されている。シリンジプランジャ１５１とプランジャ案内部１５３の間の溝内には、プランジャ案内部１５３を、シリンジプランジャ１５１に対して後方位置に向かって付勢する圧縮ダンパバネ１５６が配置されている。制御システムには、穿通用頭部を後退位置に維持し、それにより注入用頭部１４２をその後退位置に維持することで、穿通用ロックと注入用ロックの両方として機能するための外部アクセス可能な解除可能ロック（図示せず）を設けることができる。制御システムはさらに、注入用頭部の脚１４３を屈曲することにより動作の順序付けを行う構造を備えている。第１のこのような構造は、脚１４３を、脚がプランジャ案内部１５３に作用する中間位置（図１Ａ）から、シリンジピストン１２６上に配置されるように脚が開放され、プランジャ案内部１５３により提供されたチャネル１６２による脚の押圧状態が維持される狭窄位置（図１Ｂ，図１Ｃ）へと押圧するべく配された傾斜面１６１をシリンジプランジャ１５１の後端に備えている。この傾斜面は、プランジャ案内部が、駆動バネ１４１よりも弱いダンパバネの力に対抗しシリンジプランジャに対して前進する際に機能する。第２制御構造は拡張する空孔１６３を備えており、この空孔は、プランジャ１２６が、空のシリンジ内でのプランジャ１２６の最終位置に関連した位置にある脚１４３を、戻りバネ１３４が針隠しシリンジ位置へ移動する力によって、脚１４３間の空間内に入ってゆける拡張位置（図１Ｄ）へ拡張できるように採用されている。
【００３１】
図１Ａでは、穿通用頭部１５０は、シリンジ胴部端またはフィンガーグリップ１２４から少し離れた位置で後退位置に保持される。さらに、脚１４３がプランジャ案内部１５３の溝内に配置されるため、注入用頭部１４２も後退位置に保持される。駆動バネ１４１は圧縮される。容器１２０は、戻りバネ１３４によって後部針隠し位置へ押圧される。図１Ｂでは、トリガ（図示せず）が解除され、駆動バネ１４１が注入用頭部１４２に作用し、次にプランジャ案内部１５３に作用してシリンジプランジャ１５１を移動し、容器胴部またはフィンガーグリップ１２４と接触させることにより、容器およびキャリヤ１３０を針露出位置へ移動する。この穿通動作の最後において、容器およびキャリヤがシリンジプランジャ１５１と共に停止するが、プランジャ案内部１５３はダンパバネ１５６の弱い力に対抗して前進を続け、両者間の相対動作により傾斜面１６１が脚１４３を押圧し、注入用頭部が容器プランジャ１２６上に着地する。図１Ｃにおいて（穿通部集合体を概観的ではなく断面的に示している）、注入用頭部１４２は、容器内容物を排除しながら、また、脚１４３がチャネル表面１６２によって押圧された状態を保ちながら、容器プランジャ１２６を一定の距離だけ移動する。図１Ｄでは、ピストン１２５が容器前部１２２に到達し、注入用頭部脚１４３が拡張空孔１６３に到達し、脚１６３はプランジャ１２６との接触から離れて拡張し、戻しバネ１３４が容器１２０およびキャリヤ１３０を初期の後部針隠し位置へと移動すると同時に、露出した後部プランジャ１２６をＵ字型注入用頭部１４２の空間内に受容する。
【００３２】
図２Ａ〜図２Ｇは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。図２Ａでは、自動注射装置はトリガリング以前の第１後退位置にある。図２Ｂは、針を露出位置へと移動した自動穿通段階後の装置の状態を示す。図２Ｃは、装置が注入段階を開始したばかりで、注入用頭部とピストンが接触した状態を示す。図２Ｄは、注入段階の終わりと、自動戻り段階の開始の状態にある装置を示す。図２Ｅは、ボールロックの解除によって注入用頭部が注入用駆動システムから解放された状態にある装置を示す。図２Ｆは、自動戻り機構が注入用頭部と共にシリンジを針隠し位置へ移動した後の状態にある装置を示す。図２Ｇは、主要駆動バネが完全に伸張された状態にある装置を示す。図２の実施形態は図１と共通の多くの特徴を備えているため、図１にはない特徴のみについて詳細に説明する。まず図２Ａを参照すると、自動注射装置２００は、戻りバネ（図示せず）により後方へ付勢されたプランジャ２２６で容器２２０を可動キャリヤ２３０内に挿入するために分離可能な後部２１１と前部２１２を具備したハウジング２１０を備えている。ハウジング後部２１１は、穿通用駆動システムおよび注入用駆動システムの両方として機能し、駆動スリーブ２４２内に収容され、参照符号２５０で示す注入用頭部集合体に作用する主要押圧バネ２４１を備えた駆動システム２４０を設けている。集合体２５０は、上部硬質脚２５１のＵ字型前部と下部柔軟脚２５２を備えている。管２５３が駆動へ向かって後方にのび、ボール２５４と制御ピンを具備したボールロックと、ボール開放空孔２５６と前部フランジ２５７によって駆動スリーブ２４２に取付けられている。ボールロックバネ２５８は、制御ピンを前進させ、ロックし、管２５３に対して付勢する。参照符号２６０で示す穿通用頭部集合体は、容器胴部またはフィンガーグリップと接触するように配された前面２６１を備え、該面は、硬質脚２５１を受容するための受け部２６３を弾性部分に具備した移動案内部２６２と接続しており、穿通用頭部集合体はさらに、柔軟脚２５２を固定状態に保持するべく配置された案内レール２６４を備えている。該案内レール２６４は、柔軟脚２５２を外方へ屈曲できるようにするための前端部２６５を設けている。さらなる制御構造は、ハウジングに対して固定され、厚型後部２７２と薄型前部２７３を具備したたカム面２７１を備えている。厚型後部は、移動案内部２６２の受け部２６３を係合関係において硬質足２５１に対して押圧し続けるべく採用され、また、薄型前部は、硬質脚２５１の係合を解除するべく受け部２６３を外方へ屈曲できるようにするために採用されている。詳細に示していないが、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０との間に配置され、両頭部が相対運動を行っている間のみに活性化する粘性の高いダンパと共に使用できるように本装置を採用している。点線２８０は、ダンパの平行な軸方向動作と、注入動作のために、穿通用頭部２６０の前面２６１と注入用頭部２５０の硬質脚２５１との間に取付けられた、ピストン／シリンダ油ダンパのような線形ダンパを略図的に示している。
【００３３】
図２Ａでは、穿通用頭部２６０が、解除可能なトリガ機構（図示せず）によって後部後退位置に維持されている。さらに、硬質脚２５１が受け部２６３において係合するために、注入用頭部２５０も後部位置に維持される。制御ピン２５５がロック状態にある際に、駆動バネ２４１が押圧されて注入用頭部上に作用する。容器２２０は、戻りバネによって後部針隠し位置へと押圧される。図２Ｂでは、トリガが解除され、駆動バネ２４１が注入用頭部２５０上に作用し、次いで穿通用頭部２６０上にも作用して、面２６１を容器胴部またはフィンガーグリップと接触させるべく移動することにより、容器２２０およびキャリヤ２３０を針露出位置へと移動する。この移動の最中、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０とが一緒に移動するため、粘性の高いダンパ２８０は不活性状態にある。図２Ｃでは、移動案内部２６２の受け部２６３がカム面２７１の薄型部分２７３にあり、外方に屈曲し、これにより、硬質脚２５１が受け部２６３から解放され、駆動バネ２４１との結合を解除された注入用頭部２５０が、穿通用頭部２６０から独立して動作できるようになる。すると、粘性の高いダンパ２８０が活性化し、注入動作中の注入用頭部２５０の前進移動を遅らせる。図中で、注入動作を行うべく、制御ピン２５５のフランジ部２５７が容器プランジャ２２６と接触することにより、独立した可動性も得られる。柔軟脚２５２は移動案内部２６２の案内レール２６４によって引続き固定状態に維持されるため、制御ピン２５５の後方への移動が防止される。図２Ｄでは注入動作が最後まで進んでおり、注入用頭部２５０が、ハウジングと穿通用頭部２６０に対して最前位置にある。この状態で、柔軟脚２５２は案内レール２６４の端部に到達して外方に屈曲し、これにより、制御ピン２５５のフランジ２５７が、駆動バネ２４１よりも弱いボールロックバネ２５８に対抗して後進するべく解放される。図２Ｅでは、制御ピン２５５が、ボール解放空孔をボール２５４へ配置しながら、（さらに若干前進した）注入用頭部２５０に対して後方へ移動することにより、注入用頭部を駆動スリーブ２４２から解放し、駆動バネ２４１との係合から解放する。図２Ｆでは、注入用頭部２５０が駆動バネとの結合から解放されて容器と共に移動するため、また、穿通用頭部が既に駆動バネとの結合から解放されているため、ハウジング前部２１２の前方にある戻りバネが、容器２２０および容器キャリヤ２３０を駆動バネ２４１によって規制されない後部針隠し位置へと押し戻す。さらにこの動作は、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０の両方が協働して移動するため、粘性の高いダンパにも影響されることがない。図２Ｇでは、駆動バネ２４１と駆動スリーブ２４２は、駆動バネ２４１が完全に伸張される最前位置へ移動するべくその結合解除動作を継続する（前出の図には部分的な伸張は示されていない）。
【００３４】
図３Ａ〜図３Ｊは、自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。前出の図面で説明した方法で引張した、長さと幅の異なる２つのシリンジの動作段階を示している。図３Ａでは、自動注射装置は初期の後退状態にある。図３Ｂでは、針カバーへの到達とその除去のために、シリンジとキャリヤが手動で前方へ進められ、図３Ｃでは、トリガリングの準備のためにシリンジが再び後部位置に戻されている。図３Ｄでは、装置がトリガリングされて自動穿通が実行され、注入用頭部が前進するべく解放されている。図３Ｅは、シリンジ内容物の一部分を注入した後の状態にある装置を示し、図３Ｆは注入動作の終了時を示している。図３Ｇでは、プランジャのボトミングアウト（底付き）における圧力の増加により、主要バネを解除するために使用した後部カウンタバネが押圧される。図３Ｈでは、解除されたシリンジが針隠し位置へと戻されている。図３Ｉは再度後退された装置を示し、図３Ｊは、シリンジ除去後の、交換の準備が整った状態の装置を示している。参照符号３００で示す自動注射装置は、この実施形態では、キャリヤに到達するために横方向に開閉可能な前部仕切りと一体に構造されたハウジング３１０を備えている。ハウジングは、リムーバボタン用の溝３１１、戻りバネ用の基部３１２、解除フック用の制御構造３１３を備えている。参照符号３２０を付し、２つのサイズで示したシリンジ型の容器は、胴部３２１、針が取付けられた前部３２２、後部フィンガーグリップ３２４、プランジャ３２６を備えている。着脱可能な針カバー３２７の役割は、主に針を保護することである。さらにハウジング３１０は、参照符号３３０で示す容器キャリヤを備えており、該容器キャリヤは、容器を受容するための軸方向に移動可能なシート３３１を具備し、該シートは、容器前部３２２がキャリヤに対して前進することを抑制するべく配置された内方に向かう面３３２を備えている。シート３３１の周囲にはカバーリムーバ３３３が設けられている。該カバーリムーバ３３３は、針カバー３２７の後部を掴持し、ハウジングの溝３１１を通って延びている外部アクセス可能ボタン３３６の操作により、キャリヤに対して軸方向への移動が可能な前部抑制３３４を設けている。キャリヤ３３０上のハウジング基部３１２と後部フランジ３３７の間には、リムーバ３３３上の後部フランジ３３８を介して戻りバネ３３６が配置されており、戻りバネ３３６は、キャリヤを後方へ移動するべく付勢されている。キャリヤ３３０は、注入機構のハウジング各部を上述したように支持するための支持部３３９を形成するべく後方に向かって延びている。参照符号３４０で示す自動穿通機構は、穿通用頭部構造３４２上に作用する穿通用駆動バネ３４１を備えている。穿通用頭部構造３４２は、シリンジ胴部３２１またはフィンガーグリップ３２４を前方へ押圧するべく配置された接触面３４３を設けている。穿通用頭部３４３はさらに、ハウジング３１０の壁を通って延びているトリガボタン３４４と、穿通用頭部の後部３４６を駆動バネ３４１との係合から逸脱させるために、別の構造と協働するべく配置された傾斜面３４５を備えている。参照符号３５０で示す自動注入機構は、歯付レール３５２内へ、少なくとも注入用頭部のストローク長に関連した長さで前方に向かって延びるコンベヤを装備してる。注入用駆動バネ３５４は、コンベヤ３５１と注入用頭部３５５の間で機能し、コンベヤに対して軸方向に可動であり、シリンジプランジャ３２６を交換するために配置されている。回転タイプのダッシュポットダンパ３５６は、注入装置頭部３５５に取付けられた固定子部３５７と、歯付レール３５２と係合した歯付回転車３５８とを備えている。注入用頭部３５５にはさらに、穿通用駆動バネ３４１用のプッシャ３６２内へと延びている外部アクセス可能な上向きハンドル３５９が接続している。コンベヤ３５１は、キャリヤ３３０と支持部３３９間に設けられたカウンタバネ３６０を介して、キャリヤと支持部に対して軸方向に向かって可動に配置されている。このカウンタバネは注入用駆動バネ３５４よりも弱く、また、コンベヤ３５１を支持部３３９に対して前進させるために付勢するべく配置されている。この配置は、次に説明する制御システムの一部分である。制御システムはさらに、頭部フック３５３を傾斜させ、キャリヤの、ハウジングに対して特定の軸位置において注入用頭部３５５を解放するべく配置されたハウジング制御構造３１３と、穿通用頭部を穿通バネ３４１から解放するために、穿通用頭部上の傾斜面３４５と協働するべく配置された、コンベヤ上の構造３６１とを備えることができる。
【００３５】
図３Ａでは、穿通用頭部３４２は、ハウジングにロックされたトリガ３４４によって後部後退位置に維持された状態にある。穿通用駆動バネ３４１は押圧されている。穿通用頭部３４２の接触面３４３が後部位置に配置されているので、図に２つのフィンガーグリップ３２４位置で示すように、サイズの異なるシリンジを、穿通用頭部までの異なる距離において挿入することが可能である。短いシリンジを使用する際に不可避の穿通用頭部の疾走は、別の穿通用駆動バネ３４１が、針穿通および戻りバネ３３６の押圧にとって必須である程度に強くある必要がないので問題ない。戻りバネ３３６は、自動穿通機構３４０の影響を受けずに、キャリヤ３３０、シリンジ３２０、リムーバ３３３、自動注入機構３５０を引込んだ状態の針隠し位置へと押し進める。注入用頭部３５５は、フック３５３により、また、注入用駆動バネ３５４が押圧されることにより、コンベヤ３５１に対して開始位置に維持される。さらに、注入用頭部３５５がこの位置にある状態では、シリンジの大きさ、または充填量の差によって生じる異なるプランジャ位置を許容するのに十分な隙間が得られる。この隙間は、注入用頭部３５５のいかなる過剰速度もダンパ３５６によって阻止されるため、強い注入用駆動バネ３５４に関係なく得ることができる。図３Ｂでは、リムーバ３３３のボタン３３５が、基部３１２とリムーバ３３３の後部フランジ３３８との間で押圧されたバネ３３６に対抗して前方に移動されているため、シリンジ自体は引込み位置に留まりながら、前方抑制部３３４がシリンジ前部３２２から針カバー３２７を解放する。図３Ｃでは、ボタン３３５が解除され、また、戻りバネ３３６の影響によりリムーバ３３３ユニットが戻される。本装置は、これで開始準備が完了した状態である。図３Ｄでは、トリガ４４４が押圧され、穿通用駆動バネ３４１が穿通用頭部３４２を前方へ移動して、シリンジのフィンガーグリップ３２４（本図およびこれ以降の図面では、大きなシリンジのみを示す）の接触面３４３と係合させ、これを、前部の針３２３の露出位置へと前進させる。こうすることにより、シリンジ３２０、キャリヤ３３０、リムーバ３３３、注入機構３５０を備えたキャリヤ支持部３３９の全集合体が前進し、また、全てのシリンジの前部が同一位置に配置されるため、この穿通動作はシリンジのサイズに全く関係なく行うことができる。シリンジへの穿通用頭部動作により、シリンジをキャリヤシート内に維持しておく必要性が低くなる。これと異なり、穿通用頭部をキャリヤ上に作用させる応用形もある。さらに図には、頭部フック３５３が制御構造３１３によって傾斜されていることにより、注入用頭部３５５が解放され、コンベヤ３５１に対して前進する状態が示されている。図３Ｅでは、プランジャ３２６を中間位置へ押し進めるために、注入用駆動バネ３５４の影響下で注入用頭部３５５がコンベヤ３５１に対して前方に移動される。この動作の下で、ダンパ３５６が、注入用頭部３５５と共に軸方向に移動しながら活性化し、同時に、回転子部３５８が、歯付レール３５２に沿って移動する際に強制的に回転される。図３Ｆでは、シリンジ３２０は空であり、注入装置頭部３５５とプランジャ３２６は停止している。さらに、ダンパ３５６が停止するために、ダンパ摩擦が除去され、注入用頭部、それにより支持部３３９を備えたキャリヤ３３０、およびコンベヤ３５１の間で作用する注入用駆動バネ３５４力が増加する。図３Ｇでは、この力の増加により、後部支持部３３９に対して最良に見られるように、コンベヤ３５１が、弱いカウンタバネ３５０の力に対抗して、キャリヤ３３０に対して戻る。この動作により、コンベヤ３５１上の構造が穿通用頭部３４２上の傾斜面３４５に影響して、穿通用頭部３４２の後部を横方向に移動し、駆動バネ３４１との係合から解除する。この状態で、キャリヤ３３０とこれに接続している部品は戻りバネ３３６からの力のみに影響される。図３Ｈでは、戻りバネ３３６はキャリヤ３３０をシリンジの針隠し位置へと後方に移動する。キャリヤ３３０および注入機構３５０と共に、穿通用頭部３４２が後方へ移動する。図３Ｉでは、注入用頭部３５５を注入用駆動バネ３５４に対抗して後退位置へ移動するために、上向きハンドル３５９が後方に押圧されている。後退動作はさらに、プッシャ３６２を介して穿通用駆動バネ３４１を押圧し、トリガ３４４をハウジング３１０に対してロックするべく作用する。後退動作を促進するために、ダンパを、注入用頭部３５５とコンベヤ３５１との間で後方動作において切離するべく歯止め機構（図示せず）が配置されている。図３Ｊでは、上向きハンドル３５９が解除され、コンベヤ３５１と注入用頭部３５５が、キャリヤ３３０に対して初期位置へと戻ることにより、構造３６１と傾斜面３４５が分離し、穿通用頭部３４２の後部が横方向に曲がり、穿通用駆動バネ３４１と係合する。この状態で、本装置はサイクルを反復する準備が完了し、シリンジが交換のために除去された。
【００３６】
図４は、図３の装置の改良型を示している。図４の装置は、図３の実施形態の回転ダンパを線形粘性ダンパに変えている面を除いて、図３の装置と全ての面で同一である。図３にあるように、自動注入機構４５０はコンベヤ４５１（しかし、歯付レールはない）、頭部フック４５３、注入用駆動バネ４５４、注入用頭部４５５を備えている。参照符号４７０で示す線形ダンパは、シリンダ４７１（ここでは注入用頭部４５５と一体形成された部分として示す）と、プランジャ４７３に取付けられたピストン４７２とを備えており、プランジャ４７３は、符号４７４においてコンベヤ４５１のベース部に取付けられている。プランジャ４７３用のシーリングを備えた閉鎖部４７５は、ピストン４７２内または周囲で、流体規制において制御されたダンピングを行うための油を内容したダンパ４７０の内部を閉鎖する。さらにピストンは、後退手順中に、ダンピングされない動作を行うための片道弁配置（図示せず）を採用している。ダンパシリンダ４７１が挿入され、螺旋形注入用駆動バネ４５４内の空間を使用する。ダンパ４７０は、図３で説明した方法と同様の方法で動作する。すなわち、ダンパ４７０のシリンダ／ピストン部分は、注入用頭部４５５がコンベヤ４５１に対して移動する場合のみに動作し、注入用頭部が前方へ移動する場合のみにダンピング動作を実行し、これにより、片道弁配置が、頭部の後方動作においてダンピングを停止する。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｂ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｃ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｄ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図２Ａ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｂ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｃ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｄ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｅ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｆ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｇ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図３Ａ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｂ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｃ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｄ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｅ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｆ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｇ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｈ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｉ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｊ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図４】 図３の自動注射装置の応用形であり、線形ダンパを使用している。
［技術分野］
シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であり、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えた、または注射針用に設けられた前方開口部と、任意でプランジャが接続した、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される少なくとも１つの可動である後方のピストンとを有し、前記自動注射装置が、ａ）ハウジング、ｂ）容器を受容するべく配置され、前記ハウジングに対して、後部の針被覆位置と前部の針露出位置の間において容器の軸方向に可動に配置された容器キャリヤ、ｃ）少なくとも穿通用頭部と穿通用駆動システムを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部またはキャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジングと前記穿通用頭部間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構、ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたはプランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたはキャリヤと前記注入用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構、ｅ）任意に、前記ハウジングと前記胴部またはキャリヤの間に、これを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構、及びｆ）少なくとも、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備えた、少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムをさらに有する。
【０００２】
［背景］
自動注射装置は、一般的なシリンジの手動使用で必要な注射手順を容易にし、また、動作状況に全く関係なく適切な注射結果が得られるように設計されている。自動注射装置は一般に、病院以外の環境で、緊急時において、訓練を受けていないアシスタントのような非専門医療関係者や患者自身によって使用される。この操作者のグループには、病人、障害者、年配者、子供を含んでよい。自動注射装置は、例えば押圧されたバネからの発せられ蓄積されたエネルギーがトリガによって解放され、シリンジピストンまたはプランジャ上に機能することにより、シリンジ内容物を排出する、自動注入段階を少なくとも１つ提供する。多くの場合、自動注射装置は、時に苦痛である針の皮膚への挿入から患者を解放し、自動注射装置を一度皮膚にあてれば常に適切な穿通深度が得られる自動穿通段階も提供する。この自動穿通段階では、蓄積されたエネルギーにより、シリンジが、針が隠れた状態の後部位置から針が少なくとも部分的に露出した状態の前部位置へと前進される。例えば構造が単純な装置を使用する場合や、針を挿入する深さにかけて薬剤を分配するべく注入する特定の目的がある場合などには、自動穿通および自動注入を同時に実行することもできる。通常は、目的の箇所に針が到達するか、その付近に届くまで注入を抑制することが望ましい。しかし、従来の注射装置には、順序付けに際して通常は流体排出流れ抵抗よりも低い針穿通抵抗の方に頼った、シリンジピストンまたはプランジャに働く単一力システムで両目的のためにこの専門技術を達成しようとしたものがいくつかある。しかし、衝撃、前進慣性、摩擦のために穿通動作中の漏出を少しも防止できず、とりわけ、穿通動作が阻止または妨害された場合、薬剤が皮膚上または不適切な深さにおいて排出され、注入が失敗してしまう。従って、より向上した注射装置は、単式または双式駆動システムによって穿通力をシリンジ胴部に直接または間接的に付加する。この駆動システムは、ほとんどの穿通段階において注入力の付加を停止し、適切な穿通が成された後にのみ注入力を有効にする何らかの制御機構を必要とする。自動注射装置はさらに自動針引込み段階を設けることができる。この自動針引込み段階では、使用者を引き戻し作業およびその危険から解放するために、通常は穿通動作中に弱い戻りカウンタバネに蓄積された蓄積エネルギーが注入完了後にシリンジを自動注射装置へと押し戻すべく働くことで、使用者に連続動作の終了を知らせ、また、不注意による使用後の針の穿刺を防止する。ここでも、この機能に、ピストンまたはプランジャのある特定の前端部において穿通力と注入力をシリンジから分離して戻りバネを動作可能に解放することにより、注入終了後のみに戻りバネの動作を可能にする制御機能が必要であってもよい。
【０００３】
最も知られた自動注射装置は、関係する寸法、大きさ、力の様々な許容範囲に見合うようにするために、単一のシリンジタイプ、または、単一の専用シリンジタイプの容器と共に使用するように設計されており、注射装置が上述の向上した特徴を備えている場合には、このような要求がさらに顕著になる。さらに、様々なシリンジの大きさ、充填度合い、薬剤の粘性、エージング特性、温度条件、針および流体特性において動作できる自動注射装置が必要である。幅広い範囲の薬剤を製造する業者は、多種の容器タイプおよび容量に有効な装置が必要である。ある特定の低コストの準備では、独特な装置またはそれ専用のシリンジ容器の開発を支持することができず、また、市販の安価な、選択された１回毎の最小サイズの標準タイプシリンジを使用する必要があるかもしれない。数種類の薬を処方されている患者にとっては、複数の装置を１つの万能な装置で代用することができれば有益である。注射装置の製造業者は、様々な容器に適応可能な自動注射装置であれば市場がさらに拡大することがわかるであろう。
【０００４】
しかし、上述した目的は多くの問題を抱えている。まず、サイズが異なることで、横方向にほとんど逸脱することなく様々な容器の動作を受容できるだけでなく、注射装置全部と注射装置機構の両方に対して適切な開始および終了位置を確実に得るためのシリンジシートまたはキャリヤが必要である。長さまたは充填度合いの違いは穿通および注入の開始位置の違いを意味しており、この場合、開始位置の調整が可能な複雑な装置が必要になるか、または最悪の場合、強く、破壊的な衝撃力の発生あるいは注入による痛みを伴った機構のデッドランが必要になる。力の必要性は非常に変化しやすい。例えば直径の違いは、たとえ水流圧にが同様でもピストン断面の差、また、ピストンと壁の摩擦の差によって生じる注入力の違いを表す。シリンジ開口における抵抗や妨害、針の長さまたは直径、受容する組織の差、あるいは、直径が一定であっても、製造時における公差や、ピストンと壁の接触面において潤滑剤が段々と枯渇してゆくことで摩擦が増加した結果生じる疲労によって起こるピストンと壁の摩擦のような流体特性の差によって、さらに幅広い力の必要性が生じる。正確量における特定値または高価な薬剤である容器の内容物を完全に排出するために、ピストンのボトミングアウトにおけるさらなる力の増加が望ましい。自動注射装置駆動システムを、組合わせた上述の全要素に必要である最も強い力に適合させる場合には、それほど要求の高くない組合わせに対しても過度に強度になってしまい、その上、全体が大きく、不格好になってしまう。この力を穿通段階に適用した場合、振動、震え、反動および跳ね返り効果によって、小さく弱いガラス容器を破損または破壊したり、安全な穿通を妨害してしまう可能性がある。極圧を注入段階に適用した場合、容器自体の破損、ピストンの変形を生じたり、または前部シーリングまたは取付けた部品を吹飛ばす可能性があり、さらに、受容組織に痛みを生じたり、アザになる可能性が高い。上述したように、強い力を、実質的な機構デッドランからの慣性効果と組合わせた場合には、これらの問題は拡大する。一方で、自動注射装置に各容器タイプの必要性に合わせて力を調整する手段を設けた場合にはこれらの問題は減少するが、そのかわりに、装置がさらに複雑化し、使用者が行うべき調整段階が増えることが予想され、これにより、自動注射装置を使用する理由である基本的な簡素性、安全性、迅速性が失われてしまう。最終的に、容器は、有効および無効状態を切替えるために異なる場所および状態を必要とするため、様々な容器のタイプ、大きさ、公差により、自動注入段階を順序付けするという厳しい要求が制御機構に課せられる。
【０００５】
現存の従来技術は、上述した問題に対する解決方法を提供するとは言えない。米国特許第４，６５２，２６０号、第４，８３８，８５７号、第４，９７６，６９６号、第５，０３４，００４号、第５，５４５，１４０号において例証されているように、一般に病院設備の遅速を管理するための、大きさが異なるシリンジに明らかに使用可能な注入ポンプが知られており、これらは全て、速度制御が簡単に行える電気モータ手段による注射に関連している。水圧速度制御下で機械駆動手段を使用した同様の注入ポンプが、米国特許第３，４７４，７８７号、第３，６０５，７４５号、第４，４３０，０７９号、第４，４３７，８５９号、ＷＯ８８／１０１２９、英国特許第１，０２６，５９３号より公知であり、また、機械速度制御下におけるものが米国特許第３，２７９，６５３号、第３，８８６，９３８号より公知である。しかし、これらの参照文献は、サイズの異なるシリンジへの適用について何も示唆していない。全ての注入ポンプシステムに共通している点は、穿通段階、自動穿通段階、または任意の針戻り段階を採用していないことである。従って、これらは本件に関する、またはこのような段階の順序付けに関する解決方法を何も提供していない。さらに、関係する遅速および流体圧によって生じる、また、手動または機械的に駆動頭部をシリンジプランジャに対して注意深く配置することによる注入手順開始の一般的な動作のために生じる、上述した力の問題に関してもやはり何の解決方法も提示していない。警告信号の送信後に自動的または手動で注入手順を簡単に停止できるように、過剰圧力は非常にゆっくりと発生する。
【０００６】
ある自動注射装置は、ＷＯ９４／１３３４２、ＷＯ９５／０４５６２、デンマーク特許第３，９１４，８１号に例証されているように、衝撃遅延バネや弾性ガスケット等形状の機械ダンパを設けることにより、過剰な力に対処する試みを提案している。これらの提案は、様々なシリンジを許容する目的でなされたものではないため、上述の要求を完全に満たすものではなく、また、これらの接続において劇的に拡大した力の要求にとっては不十分である。さらに、これ以外の問題も未解決のまま残されている。
【０００７】
ＷＯ９５／３１２３５は、プランジャシャフトを備えた、大きさと標準タイプの異なるシリンジ小組立品と共に使用可能な自動注射装置を開示している。しかし、一般的な特性の解決方法は提示されていない。各タイプに、適合する医療用モジュールを設ける必要があり、また、共通キャリヤ内で大きさの異なるシリンジを使用する問題について示されておらず、異なる量の薬剤を排出するためには、モジュール内に特別な停止面装置を装備しなければならない。さらに、シャフトではなくシリンジ胴部に付加される自動穿通力に関連した装置や、自動針戻りについても何の解決方法も提供されていない。上述した装置では、強力で変化する注入力に伴う問題を扱うことは不可能である。
【０００８】
従って、シリンジの大きさおよびタイプの幅広い違いに対応でき、上述した問題を扱うべく向上した能力を備えた自動注射装置の設計の必要性が依然残る。
【０００９】
［発明の概要］
本発明の主な目的は、上述した問題を回避または改善する自動注射装置を提供することである。さらに詳細な目的は、上述した容器の多様性に対応するべく採用された自動注射装置を提供することである。別の目的は、幅広い注入力の要求において機能の実行が可能な自動注射装置を提供することである。さらなる目的は、注入速度が制御された自動注射装置を提供することである。さらに別の目的は、自動穿通および自動戻り機能と適合する自動注射装置を提供することである。また別の目的は、ピストンではなく容器胴部に付加した自動穿通力と適合する自動注射装置を提供することである。さらなる目的は、一般的な制御機能で、動作段階に順序を付けることが可能な自動注射装置を提供することである。さらに別の目的は、装填、後退、トリガリング以外に使用者の動作を必要としない自動注射装置を提供することである。
【００１０】
これらの目的は、付属の特許請求の範囲で説明している特徴を用いて達成することができる。
【００１１】
自動注射装置に、幅および／長さが異なる容器を収容するべく設計した容器キャリヤを設けることにより、使用者が挿入物の交換やその他の適応動作を行う必要なく、本装置を多様な容器に使用することが可能になる。胴部後端から異なる長さで延びるプランジャを備えたシリンジタイプの容器の場合には特に、長さの違いにより充填度合いも異なってくる。容器を、全容器の共通初期位置がハウジングに面するように、装置のハウジング内に集中するようにキャリヤが設計されている場合、やはり使用者が適応動作行う必要なく、定義された穿通動作が共通の穿通ストローク長で達成され、装置内において自動穿通および自動戻り特徴が促進される。さらに説明する本発明の意味において、ダンパを設置することで、任意の容器の後端位置決めの応用形に関係なく、標準開始位置でも共通の穿通および注入機構を使用することができる。ダンパは、破壊的なエネルギーを吸収するべく働き、装置への幅広い力のレパートリーを許容するべく機能しながらさらに、制御および統合された運搬値を提供するように設計することができる。与えられた柔軟性により、これらの特徴を、導入部分で説明した全ての基本的な自動注射装置のデザインとの適合性の高いものにし、また、特に、穿通段階における感度の高い容器胴部への力の付加が可能になる。共通の開始位置により、自動穿通および自動注入段階の順序付けが容易になり、また、上述したように、共通のピストン端部点により、または、ダンピングされた駆動システムの特性によって可能になった、場所ではなく力に依存する解放条件を利用することにより、自動戻り段階の解放が容易になる。
【００１２】
本発明のこれ以外の目的および利点は、以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１３】
［詳細な説明］
明確な記述の不在とは反対に、本明細書中で使用する用語、例えば「備えている」、「具備している」、「有する」、「装備している」や、類似した用語は、参照する要素を限定するものとして理解されるべきではなく、さらなる要素の存在をも許容するべく理解されるべきであり、また、一体型、分割、集合型のあらゆる要素を網羅するものとして理解されるべきである。同様に「接続した」、「取付けられた」、「配置された」、「付加された」、「間の」や、類似した用語は、参照要素間の直接接触のみを網羅するものではなく、１つまたは複数の中間要素または構造の存在を許容するものとして理解されるべきである。力と機能を表すために使用した類似した用語についても同様である。
【００１４】
本発明の自動注射装置で使用できる容器は、広い意味で理解され、一般には、共通の軸を画定する前部と後部を備えた胴部、前部に配置された、広い意味で液体である薬剤用の出口、後部に配置された少なくとも１つの可動壁を設けており、該壁を除去することにより薬剤が出口へ向かって移動し、または出口から排出されると言える。容器と自動注射装置の両方についての位置および方向に関する記述、例えば「軸方向」、「前」、「後」は、上述した容器の部分を参照した上で理解されるべきである。胴部形状および可動壁は合致しなくてはならない。胴部の内部断面は実質的に一定で、管状の胴部の前部と後部の間には同様に一定の胴軸を有していてもよく、また、断面が一般的な円形であるために、実質的に円筒形の胴部であることが最も好ましい。次に、可動壁は実質的に不変形状であることが好ましいが、可能であれば弾性で、胴部の内部表面に本体密封的に採用され、ピストン型であることが好ましい。胴部の前端には、針、カニューレまたは同様の穿通装置が配置されており、本発明は容器と共に使用することが好ましく、ここで、針軸を胴部の軸と実質的に平行にするか、最も好ましくは胴部と同軸であり、その結果、穿通および注入動作を実質的に平行にする。これらの限定および嗜好において、本発明の自動注射装置に、アンプル、カートリッジ、カルポール（ｃａｒｐｏｕｌｅｓ）、シリンジのような広い意味における容器を使用することができる。容器は個別のプランジャを備えている必要はなく、この場合は、自動注射装置機構が容器ピストン上にほぼ直接作用することができる。しかし、多くの標準装置がそう設計されており、また、機構アクセスを促進するため、多くの場合において容器は、胴部後端から一部分が突出し、上で自動注入機構がピストンを移動するべく動作することができるプランジャを備えていることが好ましい。自動注射装置は標準型の容器、例えばＤＩＮおよびＩＳＯ標準規格で定義され、“Ｈｙｐａｋ”タイプのシリンジで例示されているものを使用することが好ましい。さらに、例えば、投与前に２つまたはそれ以上の成分または前駆物質の混合が必要な薬剤用として知られている、双数または複数チャンバの容器タイプも使用することができる。各成分は、既知の設計の異なる１つまたはそれ以上の中間壁によって分離されており、これらの壁は、胴部を複数のチャンバに分割しながら、カートリッジ軸に沿って配置されるか、または最も一般的には軸に沿って積層関係において配置される。成分の統合は、中間壁に設けた弁構造を破壊、穿通、開口することによって行う。別の既知のデザインでは、１つまたは複数の中間壁がプランジャ型のものであり、プランジャを、内壁に１つまたは複数の拡張部分または連続した外周溝を設けたバイパス部分へ移動し、後部可動壁を除去する際に、後部チャンバ内容物の前部チャンバへのバイフロー（ｂｙ−ｆｌｏｗ）を許容する方法で着地させることによってチャンバ間の流体連絡が行われる。チャンバ内には気体、液体、固体を入れることができる。一般に、少なくとも１種類の液体が入っている。薬学用途で最も一般的なのは、２つのチャンバを備え、一方に液体、他方に固体が入っており、両方を混合する最中に固体が熔融、溶解するものである。これらのタイプの容器では、容器を自動注射装置に設置した際に混合または溶解段階が既に実行されることが好ましい。
【００１５】
自動注射装置は、広い意味で、基本的には、他の部分または構成要素について位置および方向を記述するための参照の要点として理解されるべきハウジングを備えている。しかし、ハウジングはさらに、少なくとも装置の機構を実際に包囲し、主に使用者がアクセスする部分、例えばアーミング、トリガリング、後退制御といった部分を露出した状態で残すことが好ましい。容器を、露出された状態になる方法でハウジングに取付けることができるが、ハウジングによって容器が包囲することが好ましく、また、穿通を開始するまで針も包囲されていることが好ましい。容器の交換は、例えば、ねじ切りした、あるいは蝶番で取付けた部品のようなあらゆる従来の分離または開口可能装置を用いて簡単に行うことができるが、自動注射装置前部の側部に、カートリッジを容器の軸に対して放射状に移動し横方向に挿入できる開口可能な閉鎖部を設ける配置が好ましく、有益である。
【００１６】
自動注射装置はさらに、様々な容器を受容し、ハウジングおよび機構に対して定義された関係でこれを保持する２つの目的を持ち、また、穿通を行うために後部位置と前部位置の間でハウジングに対して軸方向に可動である容器キャリヤを備えており、両位置間における移動が穿通に用いられる。両位置間の移動距離は、少なくとも所望の穿通深度に対応するべきであり、また、穿通前の、針がハウジング内に隠れている時には、針の先端を露出するべく内部移動するためにこの距離が必要である。キャリヤは、幅および／または長さが異なる、好ましくはこれ以外に前述した点においても異なる、少なくとも２つ、好ましくは複数の容器タイプを収容できなくてはならない。つまり、キャリヤは、独立した挿入装置またはその他の補助装置を設けなくとも、解除可能な固定と、その軸方向への移動を許容する特徴を持っていなければならない。これは、例えば、軸方向に一定なＶ字型の形状であることにより異なる幅を受容できる溝形をした少なくとも１つの硬質面に対して、容器を半径方向に押圧するべく配置された、少なくとも１つの柔軟性部材または付勢されたバネ部材を使用することで達成される。さらに、容器はキャリヤ内で、少なくとも前方への動作に対抗して、例えば停止面を用いて軸方向に固定されていることが好ましく、また、これにより、全ての容器タイプが、例えば容器後端フィンガーグリップの後で同様に保持されることが好ましい。しかし、利点を際立たせて、胴部前端の前で停止されることが好ましい。
【００１７】
自動注射装置は、少なくとも自動穿通機構と自動注入機構を備えているが、さらに、以下に説明する自動戻り機構を備えていることが好ましい。これらの機構は、導入部で説明した従来タイプのあらゆる機構であってよいが、所与の理由のため、ピストンやプランジャにではなく、胴部または容器キャリヤに穿通力を付加するタイプであることが好ましい。自動注入機構は少なくとも、穿通段階において胴部またはキャリヤと接触するべく、また、注入段階でも接触が保持されるように配置された穿通用頭部と、ハウジングと穿通用頭部の間に力を付加することが可能な穿通用駆動システムとを備えている。穿通用頭部の構造は大型であっても、自動注入機構または制御システムにアクセスできる集合体であってもよい。同様に、自動注入機構も、注入段階において容器ピストンまたはプランジャと接触するように配置された注入用頭部と、ハウジングと注入用頭部の間、穿通用頭部と注入用頭部の間、またはキャリヤと注入用頭部の間に力を付加することができる注入用駆動システムとを少なくとも備えている。本明細書中では、穿通用頭部と注入用頭部の相違は、穿通用頭部と注入用頭部の両方として機能する共通頭部を排除するべきではなく、この場合、共通頭部はまず胴部やキャリヤに作用し、次に、ピストンやプランジャに作用するべきである。しかし、多くの構造の中でも、それぞれの目的への適合と、全ての容器タイプの正確な位置付けを促進する、少なくとも部分的に異なった頭部構造を使用することが好ましい。本発明によれば、単一または双頭部の応用形として共通駆動システムを用いることができ、これにより、装置の構造を最も単純にすることができる。異なった駆動システムを使用することが好ましいが、この場合、穿通用駆動システムは注入用駆動システムよりも実質的に弱いことがこのましく、これは、通常、穿通によって抵抗が生じることがほとんどなく、比較的大きな穿通ストロークの最中に、強い注入用駆動システムを維持しながら、前述の振動および跳ね返り効果を防止することができるためである。
【００１８】
穿通段階と注入段階を順序付ける制御機構は、穿通用頭部をハウジングに対して保持するために配置された解除可能な穿通用ロックと、注入用頭部をハウジングか、または、好ましくは穿通用頭部あるいはキャリヤに対して保持するための解除可能な注入用ロックとを備えている。注入用頭部をハウジングに対して保持する場合には、完全に独立した注入の開始が可能であり、また、穿通用頭部あるいはキャリヤに対して保持する場合には、穿通時に前進するべく、注入用頭部と、好ましくは注入用駆動システムを含む部品を集合化することが可能であり、これにより、注入用駆動システムを、穿通用頭部が感知した容器の後端に採用しながら、そのデッドランを防止することができる。ロックは、頭部を所定の後部後退位置に保持するために設けられており、外部アクセス可能なハンドルまたは同様の制御によって、頭部をこの位置へ移動することが可能である。後退位置には、穿通用頭部と胴部またはキャリヤとの間、注入用頭部とピストンまたはプランジャとの間にそれぞれ空間が設けられることが好ましく、それにより、異なる長さや充填程度の穿通用頭部が可能になる。注入用頭部が穿通用頭部に対してロックされた場合にも、穿通ストローク後と注入前に、注入用頭部とピストンまたはプランジャの間に同様に空間が残ることが好ましい。制御システムも、穿通用ロックを解除するべく機能する外部可能な手動トリガ装置を備えていることが好ましい。特に、以降に説明する速度制御によって注入ストロークが遅延した場合には、注入用ロックの解除を穿通用ロックと同時に行うことができるが、穿通ストロークの端部またはその付近において、穿通ストロークの端部で穿通用頭部が感知した増加した力を用いて解除を行うことがより安全でありまた好ましく、これにより、どんな容器を用いる場合にも最も適切な解除が得られ、また、ハウジングの特定の点で解除を行えば、全体的に最も単純な解決法が得られる。前述したように注入用頭部と穿通用頭部またはキャリヤとの間で、解除可能な注入用ロックが直接または間接的に接続する場合、穿通のための所定の軸方向注入可能位置において注入用ロックを解除する構造をハウジング上に設けることによりこれを達成することができる。これは、穿通および注入のために分離した駆動システムを使用する場合、また、単一の駆動システムが注入用頭部上に作用するのであれば一つの駆動システムを使用する場合、の両方において可能である。
【００１９】
既述のように、自動注射装置は、後方向へ移動するべく、ハウジングと容器胴部またはキャリヤの間に力を付加するための戻り駆動装置を具備した自動戻り機構をさらに備えることが好ましい。これは、カウンタバネなどによって戻り駆動力に後方向への一定の付勢を供給させる本質的に従来の方法で、穿通力による力よりも弱い戻り駆動力を用いて行うことができる。制御システムは、容器が自由に後方移動できるように、容器とキャリヤを自動注入力および自動穿通力から解放するための自動戻り可能機構を設けていてもよい。穿通および注入機構は、例えば、横方向に移動されるか、または容器後部を受容するための溝を設けることにより、障害のない戻りを可能にしなければならない。自動戻り可能機構の最も単純な構造は、容器前部に対して所定の軸位置を備えた、解放を可能にするべく配置された解放構造を設けていてもよい。あるいは、また好ましくは、自動戻り可能機構は、容器の種類に全く関係なく、容器の内容物を完全に排出して空にするべく、ピストンが容器底端部に到達してそこで停止することにより生じた力の増加に反応するように設計されていてもよい。ある実施形態において、これは、自動注入機構が注入用コンベヤを備え、注入用駆動システムが注入用頭部と注入用コンベヤ間で機能し、注入用頭部が注入用コンベヤを介して穿通用頭部と接続され、注入用コンベヤが穿通用頭部に対して軸方向に可動であり、注入用駆動システムの力よりも弱い対抗力が注入用コンベヤと穿通用頭部間に配され、自動戻り可能機構が、注入用コンベヤと穿通用頭部間の相対動作に作用する機構を解放することにより達成される。任意で、力に基づいた解放は、注入完了の直前のみに可能であり、例えば流れ遮断や容器の不調で生じた異常な力の増加によって起動されたのではない注入用頭部の移動中の主要部分においては不可能である。
【００２０】
説明した様々な駆動システムは、電気、気体圧力、気体解放、また好ましくは機械的といったあらゆる従来の形態で蓄積されたエネルギーを使用することができ、該機械的形態は、バネのような弾性部材の形態であることが好ましい。蓄積されたエネルギーは、関連する従来の運搬手段、例えば電気モータ、ソレノイド、水圧や空気圧による電子機械的な手段を介して力へと伝搬することができる。
【００２１】
本発明によれば、少なくとも１つのダンパが設けられており、このダンパは、仕事、すなわちフォースタイムウェイ（ｆｏｒｃｅ ｔｉｍｅｓ ｗａｙ）、エネルギーフォーム（ｅｎｅｒｇｙ ｆｏｒｍｓ）を吸収することが可能である。ダンパは、ゴムや機械バネといったエラストマ材料のような、この目的に適した公知の構成要素を用いることで、エネルギーを弾性形態において主に逆方向に吸収することができる。特定の目的のためには、非弾性タイプのダンパ、つまり主に不可逆にエネルギーを吸収するダンパを使用することが好ましく、また、熱の発生により、使用したいずれの材料の永久的に変形するが、繰返し使用するために、部品を交換する最中に流体規制、または剪断面間を通過し、流体、気体、また好ましくは液体を内容できる粘性ダンパが配置されている。粘性ダンパまたはダッシュポットは公知の構成要素であるため、例えば、ピストン内またはその周囲の狭窄部または制御された短絡部を流体が通過するピストン／シリンダタイプで例証されるような軸型、あるいは、剪断力の発生下において液体内で回転する渦巻きポンプで例証されるような回転型といった様々な形態をとることができる。上述したダンパのいくつか、例えば弾性的、非弾性的に変形可能な材料はエネルギーを２つ以上の方向において吸収することが可能であるが、本発明の目的には、ダンパが１方向においてエネルギーを吸収することが適切である。例えば、ダンパの空間保護再位置付けを許容するべく、また、レバー装置を改良する力を許容するべく、自動注射装置内の線形動作を回転粘性ダンパ内の円形動作に変換するために運搬はやはり必要である。一般に、最も単純な全体レイアウトを得るためには、ダンパを、ダンピングする線形動作と平行して配置することが好ましい。例えばダンパの解除可能な接続を設けることにより、または、片道弁の原理に従った流体規制を行うことにより、粘性ダンパを、注入または穿通方向の１方向においてのみに活性化するが、例えば、従来の方法で実施できる妨害されない後退または装置を許容するための逆方向においては活性化されないように配置できることが好ましい。
【００２２】
ダンパは、自動穿通動作からエネルギーを吸収するために配置することができ、この目的のために、ダンパは、自動穿通用駆動システムが供給する力よりも弱いが、自動戻り機構がある場合には、これが供給する力よりも強い圧力を生じなければならない。例えば自動戻り機構内の戻りカウンタバネはダンパとして機能するが、現在の目的のためには、ダンパは機構から分離され、追加されるものである。ダンパは、自動穿通用頭部と容器胴部またはキャリヤとの間の衝撃力においてエネルギーを吸収するべく配置されていることが好ましいが、この衝撃力は、容器／キャリヤ集合体が停止した際、また、穿通動作の開始時において穿通用頭部が胴部またはキャリヤと衝突した際に、穿通動作の前端において発生する。ダンパは、胴部またはキャリヤに、またはその上に配置することができるが、自動穿通機構内の、ハウジングと穿通用頭部前部の間の任意の場所にダンパを内蔵することが好ましい。全体を簡略化するために、穿通用頭部を全体的または部分的に弾性にすることができるが、頭部を少なくとも２つの部分に細分化し、最良に制御するために、その間にダンパを配置することが好ましい。例えば自動注入段階の解除といった穿通動作の完了を確認するために、ダンパが発生した動作を利用することがさらに好ましい。一般に針穿通は、痛みの感知を制限するように迅速に行うことが好ましく、針穿通動作を長引かせても特に利点はない。従って、ダンパを、穿通動作の一部分、好ましくは小さな部分のみにかけて、また好ましくは該動作の最終部分にかけて活性化するように配置することが好ましく、さらに、該動作の開始部分にかけて活性化するようにし、残りの部分は不活性のままになるように配置することもできる。通常、針穿通に必要な力は非常に小さく、さらに、シリンジのタイプには関係ないため、ダンピングの必要性は低く、自動穿通機構の力を穿通目的のみで付加することができる場合、つまり、駆動システムが自動注入機構の駆動システムから独立している場合には、完全に省略することもできる。
【００２３】
さらに、自動注入動作からエネルギーを吸収するべくダンパが配置されていることが最も好ましく、この目的のために、ダンパは、自動注入用駆動システムが生じる力よりも弱い圧力下に屈しなければならない。ここでは、ダンパは、自動穿通段階について上述したような目的を防止する同様の衝撃を有することができ、例えば、一般に、ピストンまたはプランジャへの注入用頭部衝撃段階において、動作の関連する部分においてのみ活性化するといった同様の説明が当てはまる。しかしながら、導入部で説明したように、自動注入の最中には、幅広い範囲の力を、一定に維持された移動速度と共に、自動注入段階に使用可能にするべく注入動作速度および力を制御する目的で、ダンパが追加的または代替的に設けられることが好ましい。一般的な注入時間は０．５〜３０秒であり、１〜１０秒であることが好ましい。従って、ダンピングは、自動注入動作の大部分において、好ましくは注入ストロークの実質的に全体にかけて、また好ましくは注入用頭部がプランジャまたはピストンと接触する前に活性化しなくてはならず、後者はさらに、衝撃およびデッドランの問題を減少させ、サイズの異なる容器の使用を許容するべく機能する。ダンパは、やはり要求の少ない状況において容器が許容可能なレベルであると感知した速度と力を制限してしまうため、全ての容器設計に必要とされるほとんどの要求力について、駆動力は十分に強く、好ましくは必要な力よりもさらに強く選択することができ、またそう選択するべきである。駆動システムおよびダンパの組合わせが既にアイドル状態にある、つまり容器がない状態の、実質的に安定した速度を注入用頭部に供給することが好ましく、また、これとほぼ同じ状態の、許容可能な最大ピストンあるいはプランジャ速度を供給することが最も好ましい。注入動作中に、ダンパ内の抵抗が、容器内の流体および摩擦の抵抗よりも高いことがさらに好ましい。この目的のために、長いダンプ動作の許容性と、最良のダンピング特性を持った既述の粘性ダンパが適切である。前述したように、ダンパは、実際の注入ストローク中、また、注入用頭部が、注入段階のための全ての容器タイプを考慮した共通の開始位置から開始するのに必要なさらなる初期長の間に活性化するべきであることが好ましい。この必要性以上の追加動作、例えば、自動穿通段階中に好ましい方法において穿通用頭部と共に移動する時のような、これ以前の自動穿通段階中に注入用頭部が行う動作はダンピングする必要はない。後者は、自動穿通用頭部と自動注入用頭部の間でダンパが接続しており、そのため、注入用頭部が穿通用頭部に対して移動する際のみ、通常は穿通の完了後にダンパの動作が起こる。同様に、例えば、自動戻り段階中の任意の移動のような、注入完了後の任意の注入用頭部の移動もダンピングの必要はなく、また、ダンピングされないことが好ましいが、しかし、キャリヤの自動戻し中に既述の好ましい配置において自動的に得られた移動は、単に頭部から解放され、やはりダンピングされない。あらゆる場合において、好ましい接続原理は、注入機構と平行して、少なくとも部分的にダンパを設けることであり、これにより、ダンピング動作中に、注入用頭部が動くと、ダンパ部品が必然的且つ確実に移動する。
【００２４】
既述のダンピングされた自動注入機構のさらなる利点は、注入段階の最後にキャリヤを解放する制御システムを必要とする自動戻り機構との共用で得ることができる。前述したように、解放は注入用頭部、ピストン、プランジャが、胴部前端に到達するピストンに対して特定の場所に到着することによって制御することができ、ここで、ダンパが、容器の注入抵抗の変化に全く関係なく、注意深い解放を提供する。ピストンと容器前部が接触して生じた力の増加によって解放が制御される、既述の応用形と関連してダンパを使用することが好ましい。ここでは、ダンパは特に粘性の高いダンパであり、注入用頭部が移動する際に力の増加を完全に制御し、エネルギー消費を介して公称注入駆動力の所定の遅延を確実にするため、ダンパが不活性状態において停止し、前述の完全な公称力が駆動システムとプランジャ頭部との間に蓄積される。同様に、注入用頭部の段階的な遅延において、力の増加もこれに関連して徐々に生じる。結局、実質的な力の差は、制御システムが、自動戻り機能を解放する際に使用することが可能になる。自動注入機構に内蔵されたコンベヤタイプの装置にこの原理が好ましい方法で適用された場合には、上述したように、ダンパによって供給された段階的な力の増加と実質的な力の差は、自動戻り解放を信頼性が高く、簡素で適用可能な長いコンベヤ動作と、注入駆動力とコンベヤ対抗力の間の顕著な力の差との不在を許容する。
【００２５】
本発明の詳細は、詳細な実施形態の説明と関連する図面から明らかになる。
【００２６】
［図面の概要］
図１Ａから図１Ｄは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【００２７】
図２Ａから図２Ｇ自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【００２８】
図３Ａから図３Ｊ自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【００２９】
図４は、図３の自動注射装置の応用形であり、線形ダンパを使用している。
【００３０】
［図面の説明］
図１Ａ〜図１Ｄは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。図１Ａでは、トリガリング以前の自動注射装置の第１後退位置を示している。図１Ｂは、自動穿通段階後の、針を露出位置へ移動した状態の装置を示す。図１Ｃは、ピストンが容器内の中間位置に移動された、注入段階にある装置を示す。図１Ｄは、装置の自動戻り機構がシリンジを針隠し位置へと戻した後の状態の装置を示す。参照符号１００で示す自動注射装置は、本質的に機構部分を包囲しているハウジング後部１１１と、本質的に容器部分を包囲しているハウジング前部１１２とを具備したハウジング１１０を設けている。これらのハウジング部は参照符号１２０で示す容器の挿入および交換を可能にするべく分離可能になっており、容器１２０は、胴部１２１、針１２３が取付けられた前部１２２、フィンガーグリップ部１２４、胴部内に挿入され、上部でプランジャ１２６が動作するピストン１２５を備えている。取外し可能な針カバー１２７は、主に針を保護する。ハウジング前部１１２は参照符号１３０で示す容器キャリヤを備えており、この容器キャリヤは、容器を受容するための軸方向に向かって可動なシート１３１、直径の異なる容器の収容を可能にする柔軟挿入物１３２を設けている。柔軟挿入物は、容器前部１２２がキャリヤに対して前進することを抑止し、また、少なくともキャリヤが針露出位置にある場合に、ハウジング前部上の内部スリーブ構造１１３によって係合位置へと押されることを抑止するための、内方へ傾斜した面１３３を設けている。ハウジング前部１１２の前端部とキャリヤ１３０間には、キャリヤを後方へ移動するための戻りバネ１３４が配置されている。シートは、例えば針カバー１２７を着脱するために、ハウジング前部に設けられた溝を通ってキャリヤを戻りバネの付勢に対して手動で前進させるための外部アクセス可能位置へ向かって横方向に延びるノブ１３５を備えている。ハウジング後部１１１はこの装置機構のほとんどを具備している。共通駆動システムは、穿通用駆動システムおよび注入用駆動システムの両方として機能するバネ１４１を備えている。バネはハウジング後端部と注入用頭部１４２間で働く。注入用頭部１４２は衝撃を減衰させる弾性材料から成っており、また、一般にＵ字型形状で２本の脚１４３を備え、この２本の脚が、自動戻り段階で外方に屈曲した際に、間にプランジャ１２６後部を収容するための空孔を形成しながら横方向に向かって内外に屈曲する。参照符号１５０で示す穿通用頭部集合体は、胴部の後端またはフィンガーグリップ部１２４と接触するべく配置された前面１５２と、スリーブ型シリンジプランジャ部１５１内に延びる前端１５４を備えた後部プランジャ案内部１５３と、シリンジプランジャ１５１の後ろに長く延びている後端部１５５とを設けた前部スリーブ型シリンジプランジャ１５１によって構成されている。シリンジプランジャ１５１とプランジャ案内部１５３の間の溝内には、プランジャ案内部１５３を、シリンジプランジャ１５１に対して後方位置に向かって付勢する圧縮ダンパバネ１５６が配置されている。制御システムには、穿通用頭部を後退位置に維持し、それにより注入用頭部１４２をその後退位置に維持することで、穿通用ロックと注入用ロックの両方として機能するための外部アクセス可能な解除可能ロック（図示せず）を設けることができる。制御システムはさらに、注入用頭部の脚１４３を屈曲することにより動作の順序付けを行う構造を備えている。第１のこのような構造は、脚１４３を、脚がプランジャ案内部１５３に作用する中間位置（図１Ａ）から、シリンジピストン１２６上に配置されるように脚が開放され、プランジャ案内部１５３により提供されたチャネル１６２による脚の押圧状態が維持される狭窄位置（図１Ｂ，図１Ｃ）へと押圧するべく配された傾斜面１６１をシリンジプランジャ１５１の後端に備えている。この傾斜面は、プランジャ案内部が、駆動バネ１４１よりも弱いダンパバネの力に対抗しシリンジプランジャに対して前進する際に機能する。第２制御構造は拡張する空孔１６３を備えており、この空孔は、プランジャ１２６が、空のシリンジ内でのプランジャ１２６の最終位置に関連した位置にある脚１４３を、戻りバネ１３４が針隠しシリンジ位置へ移動する力によって、脚１４３間の空間内に入ってゆける拡張位置（図１Ｄ）へ拡張できるように採用されている。
【００３１】
図１Ａでは、穿通用頭部１５０は、シリンジ胴部端またはフィンガーグリップ１２４から少し離れた位置で後退位置に保持される。さらに、脚１４３がプランジャ案内部１５３の溝内に配置されるため、注入用頭部１４２も後退位置に保持される。駆動バネ１４１は圧縮される。容器１２０は、戻りバネ１３４によって後部針隠し位置へ押圧される。図１Ｂでは、トリガ（図示せず）が解除され、駆動バネ１４１が注入用頭部１４２に作用し、次にプランジャ案内部１５３に作用してシリンジプランジャ１５１を移動し、容器胴部またはフィンガーグリップ１２４と接触させることにより、容器およびキャリヤ１３０を針露出位置へ移動する。この穿通動作の最後において、容器およびキャリヤがシリンジプランジャ１５１と共に停止するが、プランジャ案内部１５３はダンパバネ１５６の弱い力に対抗して前進を続け、両者間の相対動作により傾斜面１６１が脚１４３を押圧し、注入用頭部が容器プランジャ１２６上に着地する。図１Ｃにおいて（穿通部集合体を概観的ではなく断面的に示している）、注入用頭部１４２は、容器内容物を排除しながら、また、脚１４３がチャネル表面１６２によって押圧された状態を保ちながら、容器プランジャ１２６を一定の距離だけ移動する。図１Ｄでは、ピストン１２５が容器前部１２２に到達し、注入用頭部脚１４３が拡張空孔１６３に到達し、脚１６３はプランジャ１２６との接触から離れて拡張し、戻しバネ１３４が容器１２０およびキャリヤ１３０を初期の後部針隠し位置へと移動すると同時に、露出した後部プランジャ１２６をＵ字型注入用頭部１４２の空間内に受容する。
【００３２】
図２Ａ〜図２Ｇは、自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。図２Ａでは、自動注射装置はトリガリング以前の第１後退位置にある。図２Ｂは、針を露出位置へと移動した自動穿通段階後の装置の状態を示す。図２Ｃは、装置が注入段階を開始したばかりで、注入用頭部とピストンが接触した状態を示す。図２Ｄは、注入段階の終わりと、自動戻り段階の開始の状態にある装置を示す。図２Ｅは、ボールロックの解除によって注入用頭部が注入用駆動システムから解放された状態にある装置を示す。図２Ｆは、自動戻り機構が注入用頭部と共にシリンジを針隠し位置へ移動した後の状態にある装置を示す。図２Ｇは、主要駆動バネが完全に伸張された状態にある装置を示す。図２の実施形態は図１と共通の多くの特徴を備えているため、図１にはない特徴のみについて詳細に説明する。まず図２Ａを参照すると、自動注射装置２００は、戻りバネ（図示せず）により後方へ付勢されたプランジャ２２６で容器２２０を可動キャリヤ２３０内に挿入するために分離可能な後部２１１と前部２１２を具備したハウジング２１０を備えている。ハウジング後部２１１は、穿通用駆動システムおよび注入用駆動システムの両方として機能し、駆動スリーブ２４２内に収容され、参照符号２５０で示す注入用頭部集合体に作用する主要押圧バネ２４１を備えた駆動システム２４０を設けている。集合体２５０は、上部硬質脚２５１のＵ字型前部と下部柔軟脚２５２を備えている。管２５３が駆動へ向かって後方にのび、ボール２５４と制御ピンを具備したボールロックと、ボール開放空孔２５６と前部フランジ２５７によって駆動スリーブ２４２に取付けられている。ボールロックバネ２５８は、制御ピンを前進させ、ロックし、管２５３に対して付勢する。参照符号２６０で示す穿通用頭部集合体は、容器胴部またはフィンガーグリップと接触するように配された前面２６１を備え、該面は、硬質脚２５１を受容するための受け部２６３を弾性部分に具備した移動案内部２６２と接続しており、穿通用頭部集合体はさらに、柔軟脚２５２を固定状態に保持するべく配置された案内レール２６４を備えている。該案内レール２６４は、柔軟脚２５２を外方へ屈曲できるようにするための前端部２６５を設けている。さらなる制御構造は、ハウジングに対して固定され、厚型後部２７２と薄型前部２７３を具備したたカム面２７１を備えている。厚型後部は、移動案内部２６２の受け部２６３を係合関係において硬質足２５１に対して押圧し続けるべく採用され、また、薄型前部は、硬質脚２５１の係合を解除するべく受け部２６３を外方へ屈曲できるようにするために採用されている。詳細に示していないが、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０との間に配置され、両頭部が相対運動を行っている間のみに活性化する粘性の高いダンパと共に使用できるように本装置を採用している。点線２８０は、ダンパの平行な軸方向動作と、注入動作のために、穿通用頭部２６０の前面２６１と注入用頭部２５０の硬質脚２５１との間に取付けられた、ピストン／シリンダ油ダンパのような線形ダンパを略図的に示している。
【００３３】
図２Ａでは、穿通用頭部２６０が、解除可能なトリガ機構（図示せず）によって後部後退位置に維持されている。さらに、硬質脚２５１が受け部２６３において係合するために、注入用頭部２５０も後部位置に維持される。制御ピン２５５がロック状態にある際に、駆動バネ２４１が押圧されて注入用頭部上に作用する。容器２２０は、戻りバネによって後部針隠し位置へと押圧される。図２Ｂでは、トリガが解除され、駆動バネ２４１が注入用頭部２５０上に作用し、次いで穿通用頭部２６０上にも作用して、面２６１を容器胴部またはフィンガーグリップと接触させるべく移動することにより、容器２２０およびキャリヤ２３０を針露出位置へと移動する。この移動の最中、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０とが一緒に移動するため、粘性の高いダンパ２８０は不活性状態にある。図２Ｃでは、移動案内部２６２の受け部２６３がカム面２７１の薄型部分２７３にあり、外方に屈曲し、これにより、硬質脚２５１が受け部２６３から解放され、駆動バネ２４１との結合を解除された注入用頭部２５０が、穿通用頭部２６０から独立して動作できるようになる。すると、粘性の高いダンパ２８０が活性化し、注入動作中の注入用頭部２５０の前進移動を遅らせる。図中で、注入動作を行うべく、制御ピン２５５のフランジ部２５７が容器プランジャ２２６と接触することにより、独立した可動性も得られる。柔軟脚２５２は移動案内部２６２の案内レール２６４によって引続き固定状態に維持されるため、制御ピン２５５の後方への移動が防止される。図２Ｄでは注入動作が最後まで進んでおり、注入用頭部２５０が、ハウジングと穿通用頭部２６０に対して最前位置にある。この状態で、柔軟脚２５２は案内レール２６４の端部に到達して外方に屈曲し、これにより、制御ピン２５５のフランジ２５７が、駆動バネ２４１よりも弱いボールロックバネ２５８に対抗して後進するべく解放される。図２Ｅでは、制御ピン２５５が、ボール解放空孔をボール２５４へ配置しながら、（さらに若干前進した）注入用頭部２５０に対して後方へ移動することにより、注入用頭部を駆動スリーブ２４２から解放し、駆動バネ２４１との係合から解放する。図２Ｆでは、注入用頭部２５０が駆動バネとの結合から解放されて容器と共に移動するため、また、穿通用頭部が既に駆動バネとの結合から解放されているため、ハウジング前部２１２の前方にある戻りバネが、容器２２０および容器キャリヤ２３０を駆動バネ２４１によって規制されない後部針隠し位置へと押し戻す。さらにこの動作は、穿通用頭部２６０と注入用頭部２５０の両方が協働して移動するため、粘性の高いダンパにも影響されることがない。図２Ｇでは、駆動バネ２４１と駆動スリーブ２４２は、駆動バネ２４１が完全に伸張される最前位置へ移動するべくその結合解除動作を継続する（前出の図には部分的な伸張は示されていない）。
【００３４】
図３Ａ〜図３Ｊは、自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。前出の図面で説明した方法で引張した、長さと幅の異なる２つのシリンジの動作段階を示している。図３Ａでは、自動注射装置は初期の後退状態にある。図３Ｂでは、針カバーへの到達とその除去のために、シリンジとキャリヤが手動で前方へ進められ、図３Ｃでは、トリガリングの準備のためにシリンジが再び後部位置に戻されている。図３Ｄでは、装置がトリガリングされて自動穿通が実行され、注入用頭部が前進するべく解放されている。図３Ｅは、シリンジ内容物の一部分を注入した後の状態にある装置を示し、図３Ｆは注入動作の終了時を示している。図３Ｇでは、プランジャのボトミングアウト（底付き）における圧力の増加により、主要バネを解除するために使用した後部カウンタバネが押圧される。図３Ｈでは、解除されたシリンジが針隠し位置へと戻されている。図３Ｉは再度後退された装置を示し、図３Ｊは、シリンジ除去後の、交換の準備が整った状態の装置を示している。参照符号３００で示す自動注射装置は、この実施形態では、キャリヤに到達するために横方向に開閉可能な前部仕切りと一体に構造されたハウジング３１０を備えている。ハウジングは、リムーバボタン用の溝３１１、戻りバネ用の基部３１２、解除フック用の制御構造３１３を備えている。参照符号３２０を付し、２つのサイズで示したシリンジ型の容器は、胴部３２１、針が取付けられた前部３２２、後部フィンガーグリップ３２４、プランジャ３２６を備えている。着脱可能な針カバー３２７の役割は、主に針を保護することである。さらにハウジング３１０は、参照符号３３０で示す容器キャリヤを備えており、該容器キャリヤは、容器を受容するための軸方向に移動可能なシート３３１を具備し、該シートは、容器前部３２２がキャリヤに対して前進することを抑制するべく配置された内方に向かう面３３２を備えている。シート３３１の周囲にはカバーリムーバ３３３が設けられている。該カバーリムーバ３３３は、針カバー３２７の後部を掴持し、ハウジングの溝３１１を通って延びている外部アクセス可能ボタン３３６の操作により、キャリヤに対して軸方向への移動が可能な前部抑制３３４を設けている。キャリヤ３３０上のハウジング基部３１２と後部フランジ３３７の間には、リムーバ３３３上の後部フランジ３３８を介して戻りバネ３３６が配置されており、戻りバネ３３６は、キャリヤを後方へ移動するべく付勢されている。キャリヤ３３０は、注入機構のハウジング各部を上述したように支持するための支持部３３９を形成するべく後方に向かって延びている。参照符号３４０で示す自動穿通機構は、穿通用頭部構造３４２上に作用する穿通用駆動バネ３４１を備えている。穿通用頭部構造３４２は、シリンジ胴部３２１またはフィンガーグリップ３２４を前方へ押圧するべく配置された接触面３４３を設けている。穿通用頭部３４３はさらに、ハウジング３１０の壁を通って延びているトリガボタン３４４と、穿通用頭部の後部３４６を駆動バネ３４１との係合から逸脱させるために、別の構造と協働するべく配置された傾斜面３４５を備えている。参照符号３５０で示す自動注入機構は、歯付レール３５２内へ、少なくとも注入用頭部のストローク長に関連した長さで前方に向かって延びるコンベヤを装備してる。注入用駆動バネ３５４は、コンベヤ３５１と注入用頭部３５５の間で機能し、コンベヤに対して軸方向に可動であり、シリンジプランジャ３２６を交換するために配置されている。回転タイプのダッシュポットダンパ３５６は、注入装置頭部３５５に取付けられた固定子部３５７と、歯付レール３５２と係合した歯付回転車３５８とを備えている。注入用頭部３５５にはさらに、穿通用駆動バネ３４１用のプッシャ３６２内へと延びている外部アクセス可能な上向きハンドル３５９が接続している。コンベヤ３５１は、キャリヤ３３０と支持部３３９間に設けられたカウンタバネ３６０を介して、キャリヤと支持部に対して軸方向に向かって可動に配置されている。このカウンタバネは注入用駆動バネ３５４よりも弱く、また、コンベヤ３５１を支持部３３９に対して前進させるために付勢するべく配置されている。この配置は、次に説明する制御システムの一部分である。制御システムはさらに、頭部フック３５３を傾斜させ、キャリヤの、ハウジングに対して特定の軸位置において注入用頭部３５５を解放するべく配置されたハウジング制御構造３１３と、穿通用頭部を穿通バネ３４１から解放するために、穿通用頭部上の傾斜面３４５と協働するべく配置された、コンベヤ上の構造３６１とを備えることができる。
【００３５】
図３Ａでは、穿通用頭部３４２は、ハウジングにロックされたトリガ３４４によって後部後退位置に維持された状態にある。穿通用駆動バネ３４１は押圧されている。穿通用頭部３４２の接触面３４３が後部位置に配置されているので、図に２つのフィンガーグリップ３２４位置で示すように、サイズの異なるシリンジを、穿通用頭部までの異なる距離において挿入することが可能である。短いシリンジを使用する際に不可避の穿通用頭部の疾走は、別の穿通用駆動バネ３４１が、針穿通および戻りバネ３３６の押圧にとって必須である程度に強くある必要がないので問題ない。戻りバネ３３６は、自動穿通機構３４０の影響を受けずに、キャリヤ３３０、シリンジ３２０、リムーバ３３３、自動注入機構３５０を引込んだ状態の針隠し位置へと押し進める。注入用頭部３５５は、フック３５３により、また、注入用駆動バネ３５４が押圧されることにより、コンベヤ３５１に対して開始位置に維持される。さらに、注入用頭部３５５がこの位置にある状態では、シリンジの大きさ、または充填量の差によって生じる異なるプランジャ位置を許容するのに十分な隙間が得られる。この隙間は、注入用頭部３５５のいかなる過剰速度もダンパ３５６によって阻止されるため、強い注入用駆動バネ３５４に関係なく得ることができる。図３Ｂでは、リムーバ３３３のボタン３３５が、基部３１２とリムーバ３３３の後部フランジ３３８との間で押圧されたバネ３３６に対抗して前方に移動されているため、シリンジ自体は引込み位置に留まりながら、前方抑制部３３４がシリンジ前部３２２から針カバー３２７を解放する。図３Ｃでは、ボタン３３５が解除され、また、戻りバネ３３６の影響によりリムーバ３３３ユニットが戻される。本装置は、これで開始準備が完了した状態である。図３Ｄでは、トリガ４４４が押圧され、穿通用駆動バネ３４１が穿通用頭部３４２を前方へ移動して、シリンジのフィンガーグリップ３２４（本図およびこれ以降の図面では、大きなシリンジのみを示す）の接触面３４３と係合させ、これを、前部の針３２３の露出位置へと前進させる。こうすることにより、シリンジ３２０、キャリヤ３３０、リムーバ３３３、注入機構３５０を備えたキャリヤ支持部３３９の全集合体が前進し、また、全てのシリンジの前部が同一位置に配置されるため、この穿通動作はシリンジのサイズに全く関係なく行うことができる。シリンジへの穿通用頭部動作により、シリンジをキャリヤシート内に維持しておく必要性が低くなる。これと異なり、穿通用頭部をキャリヤ上に作用させる応用形もある。さらに図には、頭部フック３５３が制御構造３１３によって傾斜されていることにより、注入用頭部３５５が解放され、コンベヤ３５１に対して前進する状態が示されている。図３Ｅでは、プランジャ３２６を中間位置へ押し進めるために、注入用駆動バネ３５４の影響下で注入用頭部３５５がコンベヤ３５１に対して前方に移動される。この動作の下で、ダンパ３５６が、注入用頭部３５５と共に軸方向に移動しながら活性化し、同時に、回転子部３５８が、歯付レール３５２に沿って移動する際に強制的に回転される。図３Ｆでは、シリンジ３２０は空であり、注入装置頭部３５５とプランジャ３２６は停止している。さらに、ダンパ３５６が停止するために、ダンパ摩擦が除去され、注入用頭部、それにより支持部３３９を備えたキャリヤ３３０、およびコンベヤ３５１の間で作用する注入用駆動バネ３５４力が増加する。図３Ｇでは、この力の増加により、後部支持部３３９に対して最良に見られるように、コンベヤ３５１が、弱いカウンタバネ３５０の力に対抗して、キャリヤ３３０に対して戻る。この動作により、コンベヤ３５１上の構造が穿通用頭部３４２上の傾斜面３４５に影響して、穿通用頭部３４２の後部を横方向に移動し、駆動バネ３４１との係合から解除する。この状態で、キャリヤ３３０とこれに接続している部品は戻りバネ３３６からの力のみに影響される。図３Ｈでは、戻りバネ３３６はキャリヤ３３０をシリンジの針隠し位置へと後方に移動する。キャリヤ３３０および注入機構３５０と共に、穿通用頭部３４２が後方へ移動する。図３Ｉでは、注入用頭部３５５を注入用駆動バネ３５４に対抗して後退位置へ移動するために、上向きハンドル３５９が後方に押圧されている。後退動作はさらに、プッシャ３６２を介して穿通用駆動バネ３４１を押圧し、トリガ３４４をハウジング３１０に対してロックするべく作用する。後退動作を促進するために、ダンパを、注入用頭部３５５とコンベヤ３５１との間で後方動作において切離するべく歯止め機構（図示せず）が配置されている。図３Ｊでは、上向きハンドル３５９が解除され、コンベヤ３５１と注入用頭部３５５が、キャリヤ３３０に対して初期位置へと戻ることにより、構造３６１と傾斜面３４５が分離し、穿通用頭部３４２の後部が横方向に曲がり、穿通用駆動バネ３４１と係合する。この状態で、本装置はサイクルを反復する準備が完了し、シリンジが交換のために除去された。
【００３６】
図４は、図３の装置の改良型を示している。図４の装置は、図３の実施形態の回転ダンパを線形粘性ダンパに変えている面を除いて、図３の装置と全ての面で同一である。図３にあるように、自動注入機構４５０はコンベヤ４５１（しかし、歯付レールはない）、頭部フック４５３、注入用駆動バネ４５４、注入用頭部４５５を備えている。参照符号４７０で示す線形ダンパは、シリンダ４７１（ここでは注入用頭部４５５と一体形成された部分として示す）と、プランジャ４７３に取付けられたピストン４７２とを備えており、プランジャ４７３は、符号４７４においてコンベヤ４５１のベース部に取付けられている。プランジャ４７３用のシーリングを備えた閉鎖部４７５は、ピストン４７２内または周囲で、流体規制において制御されたダンピングを行うための油を内容したダンパ４７０の内部を閉鎖する。さらにピストンは、後退手順中に、ダンピングされない動作を行うための片道弁配置（図示せず）を採用している。ダンパシリンダ４７１が挿入され、螺旋形注入用駆動バネ４５４内の空間を使用する。ダンパ４７０は、図３で説明した方法と同様の方法で動作する。すなわち、ダンパ４７０のシリンダ／ピストン部分は、注入用頭部４５５がコンベヤ４５１に対して移動する場合のみに動作し、注入用頭部が前方へ移動する場合のみにダンピング動作を実行し、これにより、片道弁配置が、頭部の後方動作においてダンピングを停止する。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｂ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｃ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図１Ｄ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムと、弾性ダンパとを備えた自動注射装置の第１実施形態の４つの動作段階の断面を略図的に示すものである。
【図２Ａ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｂ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｃ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｄ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｅ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｆ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図２Ｇ】 自動穿通および自動注入のための共通駆動システムを備え、粘性のダンパ用に改良された自動注射装置の第２実施形態の７つの動作段階の断面図を略図的に示している。
【図３Ａ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｂ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｃ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｄ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｅ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｆ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｇ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｈ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｉ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図３Ｊ】 自動穿通および自動注入のための個別の駆動システムと、決定された自動戻り解除を強行するべく配置された粘性ダンパとを備えた、自動注射装置の第３実施形態における動作の１０段階を略図的に示している。
【図４】 図３の自動注射装置の応用形であり、線形ダンパを使用している。
Claims (4)
- シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であって、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えるかまたは注射針用に設けられる前部の開口部と、少なくとも１つの可動である後部のピストンであって、前記ピストンにプランジャが接続し、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される、ピストンとを有し、前記自動注射装置が、
ａ）ハウジングと、
ｂ）前記容器を受容するべく配置される容器キャリヤであって、針被覆位置及び針露出位置の間で、容器軸方向で前記ハウジングに対して可動に配置された容器キャリヤと、
ｃ）少なくとも穿通用頭部と、穿通用駆動システムとを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部または前記キャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジング及び前記穿通用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構と、
ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と、注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたは前記プランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたは前記キャリヤと前記注入用頭部との間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構と、
ｅ）前記ハウジングと前記胴部または前記キャリヤとの間で、前記胴部または前記キャリヤを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構と、
ｆ）少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムであって、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと、前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備える、制御システムとを有しており、
前記キャリヤが、長さおよび／または幅の異なる少なくとも２つの容器のどちらでも収容するべく設計されており、さらに、前記自動注入装置は少なくとも１つのダンパを備え、前記ダンパは、自動穿通動作および／または自動注入動作からのエネルギーを吸収するべく配置され、
前記制御システムが、所定の軸方向の注入可能位置において注入用ロックを解除する、前記ハウジング上に設けられた構造をさらに含む、自動注射装置。 - シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であって、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えるかまたは注射針用に設けられる前部の開口部と、少なくとも１つの可動である後部のピストンであって、前記ピストンにプランジャが接続し、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される、ピストンとを有し、前記自動注射装置が、
ａ）ハウジングと、
ｂ）前記容器を受容するべく配置される容器キャリヤであって、針被覆位置及び針露出位置の間で、容器軸方向で前記ハウジングに対して可動に配置された容器キャリヤと、
ｃ）少なくとも穿通用頭部と、穿通用駆動システムとを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部または前記キャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジング及び前記穿通用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構と、
ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と、注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたは前記プランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたは前記キャリヤと前記注入用頭部との間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構と、
ｅ）前記ハウジングと前記胴部または前記キャリヤとの間で、前記胴部または前記キャリヤを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構と、
ｆ）少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムであって、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと、前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備える、制御システムとを有しており、
前記キャリヤが、長さおよび／または幅の異なる少なくとも２つの容器のどちらでも収容するべく設計されており、さらに、前記自動注入装置は少なくとも１つのダンパを備え、前記ダンパは、自動穿通動作および／または自動注入動作からのエネルギーを吸収するべく配置され、
前記制御システムが、所定の軸方向の注入可能位置において注入用ロックを解除する、前記ハウジング上に設けられた構造をさらに含み、前記注入可能位置において、前記注入用頭部と、前記ピストンまたはプランジャとの間にそれぞれ空間がある、自動注射装置。 - シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であって、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えるかまたは注射針用に設けられる前部の開口部と、少なくとも１つの可動である後部のピストンであって、前記ピストンにプランジャが接続し、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される、ピストンとを有し、前記自動注射装置が、
ａ）ハウジングと、
ｂ）前記容器を受容するべく配置される容器キャリヤであって、針被覆位置及び針露出位置の間で、容器軸方向で前記ハウジングに対して可動に配置された容器キャリヤと、
ｃ）少なくとも穿通用頭部と、穿通用駆動システムとを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部または前記キャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジング及び前記穿通用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構と、
ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と、注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたは前記プランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたは前記キャリヤと前記注入用頭部との間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構と、
ｅ）前記ハウジングと前記胴部または前記キャリヤとの間で、前記胴部または前記キャリヤを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構と、
ｆ）少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムであって、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと、前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備える、制御システムとを有しており、
前記キャリヤが、長さおよび／または幅の異なる少なくとも２つの容器のどちらでも収容するべく設計されており、さらに、前記自動注入装置は少なくとも１つのダンパを備え、前記ダンパは、自動穿通動作および／または自動注入動作からのエネルギーを吸収するべく配置され、
前記キャリヤが、前記容器を前記胴部の軸に対して放射状方向に支持するシートと、前記容器を前記シートに対して放射状に強制移動するための、柔軟性のまたはバネで付勢された部材と、をさらに備え、前記シートが軸方向に延びるＶ字型の溝を有する、自動注射装置。 - シリンジタイプの交換可能な容器用の自動注射装置であって、軸方向に向かってほぼ一定の断面を有する胴部と、注射針を備えるかまたは注射針用に設けられる前部の開口部と、少なくとも１つの可動である後部のピストンであって、前記ピストンにプランジャが接続し、容器内容物を交換するために前記胴部に挿入される、ピストンとを有し、前記自動注射装置が、
ａ）ハウジングと、
ｂ）前記容器を受容するべく配置される容器キャリヤであって、針被覆位置及び針露出位置の間で、容器軸方向で前記ハウジングに対して可動に配置された容器キャリヤと、
ｃ）少なくとも穿通用頭部と、穿通用駆動システムとを備えた自動穿通機構であって、前記穿通用頭部が前記胴部または前記キャリヤを前進方向へ移動するべく配置されており、前記穿通用駆動システムが前記ハウジング及び前記穿通用頭部の間に力を付加するべく動作可能である、自動穿通機構と、
ｄ）少なくとも１つの注入用頭部と、注入用駆動システムとを備えた自動注入機構であって、前記注入用頭部が前記ピストンまたは前記プランジャを前進方向へ移動するべく配置されており、前記注入用駆動システムが前記ハウジングまたは前記キャリヤと前記注入用頭部との間に力を付加するべく動作可能である、自動注入機構と、
ｅ）前記ハウジングと前記胴部または前記キャリヤとの間で、前記胴部または前記キャリヤを後進方向へ移動するべく力を付加するための自動戻り機構と、
ｆ）少なくとも前記自動穿通機構および自動注入機構の動作を順序付けするための制御システムであって、前記自動穿通機構用の解除可能な穿通用ロックと、前記自動注入機構用の解除可能な注入用ロックとを備える、制御システムとを有しており、
前記キャリヤが、長さおよび／または幅の異なる少なくとも２つの容器のどちらでも収容するべく設計されており、さらに、前記自動注入装置は少なくとも１つのダンパを備え、前記ダンパは、自動穿通動作および／または自動注入動作からのエネルギーを吸収するべく配置され、
前記キャリヤが、前記容器を前記胴部の軸に対して放射状方向に支持するシートと、前記容器を前記シートに対して放射状に強制移動するための、柔軟性のまたはバネで付勢された部材と、をさらに備え、前記シートが、前記容器の前進を阻止するべく配置される狭窄部を備える、自動注射装置。
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