JP4520467B2 - 注入装置 - Google Patents

Description

本発明は、ピストンロッドが軸方向に案内されるよう構成された注入装置に関する。

注入装置では、その操作が容易に理解できること即ち直観的であること、及び患者が注入過程に関する良好なコントロールを有すること即ち何が生じているのか理解できることが所望される。

本発明の課題は、新規な注入装置を提供することである。

上記の課題は、本発明によれば、請求項１に記載の注入装置により解決される。即ち、上記の課題を解決するために、本発明の一視点により、注入流体を含む容器を受容するよう構成されたケーシング；ネジを備えるとともに、注入流体を前記容器から押し出すよう構成されたピストンロッドであって、前記ケーシングに対して相対的に回動不能にかつ軸方向に案内されるように構成されたピストンロッド；前記ピストンロッドの前記ネジと螺合するよう構成されたネジを有するとともに、前記ケーシングに対する相対的な軸方向の位置が可変に構成されたネジ部材を有する注入装置であって、前記ネジ部材は、注入用量の調整のために前記ピストンロッドに対し相対的に及び前記ケーシングに対し相対的に回動可能に構成され、かつ該調整の際該ピストンロッドに対し相対的に及び該ケーシングに対し相対的に軸方向に運動するよう構成され、前記ネジ部材は、注入過程の際に前記ピストンロッドに対し相対的に及び前記ケーシングに対して相対的に回動不能に構成され、かつ注入過程の際に前記ケーシングに対し相対的に軸方向にかつ注入方向に運動するよう構成されることを特徴とする注入装置が提供される（形態１・基本構成）。

本発明の独立請求項１により上記課題に対応した効果が達成される。即ち、本発明の注入装置は、その操作が容易に理解できる即ち直観的であると共に、患者が注入過程に関する良好なコントロールを有する即ち何が生じているのか理解することを可能にする。更に、各従属請求項により、付加的な効果が夫々達成される。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を示す。なお、形態２〜形態２８は従属請求項の対象でもある。
（形態１） 上記基本構成参照。
（形態２） 上記形態１の注入装置において、前記ケーシングに調整要素が回動可能に配され、ケーシングと調整要素は、合せて、注入容量の調整前の大きさが所定の初期長さに対応する組合せ長さを有し、注入用量の調整のために、ケーシングと調整要素との間の相対回転によって、前記組合せ長さは増大可能であり、注入中に、前記組合せ長さは、同様にケーシングと調整要素との間の相対回転によって、再び前記所定の初期長さに戻され得ることが好ましい。
（形態３） 上記形態２の注入装置において、注入用量の調整のために実行される前記調整要素の回転運動は連行装置に伝達され、及び注入の際に実行される前記調整要素の回転運動は連行装置に伝達されないよう該調整要素に結合された連行装置を有することが好ましい。
（形態４） 上記形態３の注入装置において、前記ネジ部材は、前記連行装置の回転運動は該ネジ部材に伝達されるが、該連行装置の前記ケーシングに対し相対的な軸方向の摺動運動は伝達されないように該連行装置に結合されていることが好ましい。
（形態５） 上記形態２〜４の注入装置において、前記ケーシングには第１駆動結合部を介して及び前記調整要素には第２駆動結合部を介して結合されたスライダを有するとともに、前記第１及び第２駆動結合部の一方が第２のネジ（機構）として及び前記第１及び第２駆動結合部の他方が軸方向案内機構として構成されることにより、前記調整要素が前記ケーシングに対する相対的な回転によって所定の方向に運動されるとき、前記スライダは、前記ケーシングに対して相対的に同様に前記所定の方向に運動されるよう構成されることが好ましい。
（形態６） 上記形態２〜５の注入装置において、ケーシングと調整要素との間には、長さ調整のために、第３のネジ（機構）が配されることが好ましい。
（形態７） 上記形態６の注入装置において、前記３つのネジのリードは、注入用量の調整中、前記スライダの所定の方向における運動が、前記ネジ部材の該所定の方向における運動と少なくとも同じ大きさであるように互いに対し調整されていることが好ましい。
（形態８） 上記形態６又は７の注入装置において、前記調整要素の前記第３のネジ（機構）の領域に存在する部分には、調整された注入用量を表示するための目盛が付されていることが好ましい。
（形態９） 上記形態８の注入装置において、前記ケーシングは、前記目盛の少なくとも１つの表示するための窓を有することが好ましい。
（形態１０） 上記形態６〜８の注入装置において、前記第２のネジと前記第３のネジは、同じネジ方向を有することが好ましい。
（形態１１） 上記形態１０の注入装置において、前記第３のネジのリードは、前記第２のネジのリードよりも値が大きいことが好ましい。
（形態１２） 上記形態１０又は１１の注入装置において、第１のネジのネジ方向は、前記第３のネジのネジ方向と一致していることが好ましい。
（形態１３） 上記形態１２の注入装置において、前記第１のネジのリードは、前記第３のネジのリードよりも値が小さいことが好ましい。
（形態１４） 上記形態５〜８の注入装置において、前記スライダは、注入の際に前記ピストンロッドを前記ネジ部材を介して近位方向に摺動しかつ注入流体を前記容器から押し出すために、前記ネジ部材の遠位側に当接するよう構成された当接部を該スライダの近位側に有することが好ましい。
（形態１５） 上記形態３又は４の注入装置において、係合状態において前記調整要素から前記連行装置へのトルクの伝達を可能にする制御可能なクラッチを有することが好ましい。
（形態１６） 上記形態１５の注入装置において、前記制御可能なクラッチは、注入用量の調整中に、前記調整要素の回転運動を前記連行装置へ伝達するよう構成されていることが好ましい。
（形態１７） 上記形態１５又は１６の注入装置において、前記制御可能なクラッチは、注入中に、前記調整要素の回転運動を前記連行装置へ伝達しないように構成されていることが好ましい。
（形態１８） 上記形態１５〜１７の注入装置において、前記制御可能なクラッチは、注入の開始の際に行われる過程により係合解除されるよう構成されていることが好ましい。
（形態１９） 上記形態１５〜１８の注入装置において、用量調整のために実行される前記調整要素の回転が該制御可能なクラッチを介して前記ネジ部材に伝達されるために、前記制御可能なクラッチは、注入の終了後に前記係合状態に戻るように、かつ用量調整中には係合状態に維持されるように前記注入過程によって制御可能に構成されることが好ましい。
（形態２０） 上記形態５〜８の注入装置において、前記第２のネジは、前記スライダのための第２駆動結合部として構成されていることが好ましい。
（形態２１） 上記形態５〜８の注入装置において、第１、第２及び第３のネジのリードは、調整過程の際に前記調整要素の回転が、前記ケーシングに対する前記ピストンロッドの相対的位置に実質的に影響を与えないように定められていることが好ましい。
（形態２２） 上記形態１〜２１の注入装置において、用量調整の際にエネルギーを蓄積しかつ注入過程の際にエネルギーを放出するように配置されたトーションバネを有することが好ましい。
（形態２３） 上記形態２２の注入装置において、前記トーションバネは、前記調整要素と前記スライダとの間に配置され、該調整要素及び該スライダ間の相対回転が、前記トーションバネにより生成されるトルクを変化することが好ましい。
（形態２４） 上記形態２３の注入装置において、前記トーションバネは、前記スライダと回動不能にかつ軸方向に摺動可能に結合されていることが好ましい。
（形態２５） 上記形態１〜２４の注入装置において、前記ケーシングと、制御可能なクラッチを介して前記調整要素と結合可能な部材との間に、係合機構を有することが好ましい。
（形態２６） 上記形態２５の注入装置において、係合要素とケーシングとの相対的軸方向位置には依存しない回転・係止位置を形成するために、前記ケーシングに対して相対的に軸方向に摺動可能な係合要素と協働する軸方向延伸歯列を前記ケーシングに有することが好ましい。
（形態２７） 上記形態２５又は２６の注入装置において、前記係合機構は、第１の所定の最小トルクによって、注入用量を増大する回転方向において調整可能に構成され、かつ第２の所定の最小トルクによって、注入用量を低減する回転方向において調整可能に構成されていることが好ましい。
（形態２８） 上記形態２７の注入装置において、前記第１及び第２の所定の最小トルクは、実質的に同じ大きさであることが好ましい。

患者は、注入の前に、所望の注入用量（投与量）を調整する。この調整は、患者がネジ部材をピストンロッドに対して相対的にかつケーシングに対して相対的に回動することにより行われるが、その際、ネジ部材はピストンロッドに対して相対的にかつケーシングに対して相対的に軸方向に摺動する。次に、患者は、針を刺し込んだ後、注入を実行する。その際、ネジ部材はケーシングに対して相対的に軸方向に注入方向に摺動し、このときピストンロッドと共に運動する即ちピストンロッドに対する相対運動は実行されない。なぜなら、ピストンロッドに対する相対的な回転は阻止されているからである。従って、回転運動と軸方向運動との巧みな協働（相互作用）を使用することにより、一方では用量を調整し、他方では調整過程後に予め調整した用量を注入することができる。このような操作は直観的に容易に理解することができる。

患者が間違って用量を過度に大きく調整した場合でも、患者はこれを再び低減することができる。この「用量補正」は、本発明の装置では、用量の調整自体と同じくらい簡単であり、かつ容易に理解することができる。

本発明のさらなる詳細及び有利な展開形態は、以下に説明し及び図面に示した実施例及び従属請求項から明らかとなる。但し、実施例は如何なる意味においても本発明を限定するものと解すべきではない。

以下ではまず、大きく拡大し概略的に示した図を用いて、本発明の基本構造と作用を説明する。これに続いて、いわゆるペン型注射器として構成された特別な実施例を説明する。説明中、同じ部材又は同じ作用・機能を有する部材には同じ参照符号を使用するが、これらの部材は通常一度しか説明しない。

運動方向は、医学分野で通常使用されるように示す、即ち
近位＝患者に向かう、即ち注射針に向かう方向、
遠位＝患者から離れる、即ち注射針から離れる方向。

図１は、窓５２を備えるシリンダ状の外周面を有するケーシング５０の側面を示す。窓５２は注入用量の（機械的）表示に用いる。図１２参照。図１２では４０単位が例として表示されている。

適切なプラスチックからなるケーシング５０は、外管５４と、これと同心の内管５６を有する。外管５４と内管５６は、ブリッジ部５８（図２及び図３）によって互いに結合されており、それらの間に環状空間６０を形成している。内管５６の長さは、図示の実施例では外管の長さの約４／１０である。内管５６の遠位端部は符号６１で示されている。

外管５４には雌ネジ（内ネジ）６２が形成されている。この雌ネジ６２は、図示の実施例では、その横断面がほぼ矩形のネジ作用部（ネジ山）からなる大ピッチのネジ（Steilgewinde）として構成されているが、この実施例では１回転ごとに１０ｍｍの進み（リード）を有する左ネジとして構成されている（見易さの観点から図は拡大してある）。

この実施例では、内管５６には、軸方向延伸歯列６４が設けられているが、その形状は図２及び図３から明確に認識することができる。軸方向延伸歯列（軸方向案内機構）６４は、この実施例では、２０本の長手溝６５を有し、隣接する長手溝６５間には隆起部６７が存在する。図２４及び図２５は、軸方向延伸歯列６４を大きく拡大して示している。軸方向延伸歯列６４は、図６〜図８に示されているスライダ６６の軸方向案内（ガイド）の機能を有する。スライダ６６は、その近位端部に大径の頭部６８を有し、この頭部６８には、軸方向延伸歯列６４に対して相補的であり（歯合し）かつ該軸方向延伸歯列６４の中を案内される軸方向延伸歯列７０が形成されている（例えば図９及び図１０を参照）。頭部６８の近位端部は符号６９で示した。

雌ネジ６２（図２）には調整要素７６（図４及び図５）の雄ネジ（外ネジ）７４が案内される。雄ネジ７４は（図示隣接する）そのネジ作用部（ネジ溝）間（ネジ山部）に、例えば“０”〜“６０”までの用量目盛７８が付された面を有する。そのため、調整要素７６は目盛管と称することもできる。図４は、例として、目盛の数値を幾つか示している。調整要素７６は、その遠位端部に、注入用量の調整に利用される調整ヘッド８０を有する。この調整ヘッド８０を介することにより、患者は、調整された用量を軸方向の圧力によって注入する。後掲図２８参照。調整ヘッド８０には、中央開口部８２が形成されているが、この開口部８２の縁部には近位側に噛合部（歯山：Verzahnung）８４が形成されている。

調整要素７６の内部には、半径方向内側に向かって突出するネジ支持体（フランジ部）９０に内ネジ８６が形成されている。この内ネジ８６は、この実施例では、１回転ごとに例えば７ｍｍの進み（リード）を有する大ピッチの左ネジとして構成されている。そのネジ作用部（ネジ山）は、同様に矩形の横断面を有するのが好ましい。

図９から明らかなとおり、ネジ支持体９０は、その調整要素７６の近位端部８８からの距離が、調整要素７６（の近位端部８８）が環状空間６０（図２）内に（その奥まで）完全に螺入できるような大きさになるような位置に設けられる。このとき、ネジ支持体９０は、その近位側９２が、内管５６の遠位端部６１に当接するに至っている。ネジ支持体９０の遠位側は符号９３で示した。

図６〜図８はスライダ６６を示す。スライダ６６は、雄ネジ（外ネジ、左ネジ）９４を有する。雄ネジ９４は、組み立てられた状態（図９及び図１０）では、調整要素７６の内ネジ８６と噛合するため、調整要素７６は、例えば図４の矢印９６の方向に回転されると、遠位方向に移動するのに対し、この同じ（調整要素７６の図４の矢印９６の方向の）回転によって、スライダ６６は、調整要素（ノブ）７６に対し相対的に近位方向に移動する。スライダ６６は、シリンダ状の内部貫通孔６７を有する。この内部貫通孔６７は、図７の（紙面）左側に、半径方向外側に向かって延在するショルダ（フランジ部）６９に移行する。

図９は、上述の各構成要素の、注入用量の調整前の状態を示す。この状態では、図１１に示したように、窓５２には用量“０”が表示されている。スライダ６６の近位端部６９は、この状態では、ブリッジ部５８の近位端部からの距離Ｌ１を有する。

図１０は、大きな注入用量を調整した後の、即ち（この実施例では）調整要素７６を完全に３回転させた後の、上記の各構成要素を示す。これにより、調整要素７６は、遠位方向に、例えば３０ｍｍだけシフトされている。同時に、スライダ６６は、ネジ支持体９０に対し相対的に距離Ｌ３だけ、この例では２１ｍｍだけ近位方向にシフトされている。この作用により、スライダ６６の近位端部６９は、図９と比べると、
Ｌ４＝Ｌ２−Ｌ３ （１）
の距離だけ遠位方向にシフトしたことになるが、この実施例では、
３０−２１＝９ｍｍ （２）
だけシフトしたことになる。この９ｍｍという値は、後に注射される注入用量（投与量）を規定する距離である。これはスライダ６６がその軸方向延伸歯列（軸方向案内機構）７０（図６及び図８）によってケーシング５０の軸方向延伸歯列６４内で軸方向に案内されるからである。

スライダ６６に関しては、スライダが構成要素（フランジ部）９０において軸方向に案内されかつ内管５６内の雌ネジによって駆動されるように構成しても、同じ作用が生じるであろう。これは「運動変換」と称される。即ちスライダ６６のためのこの２つの駆動結合要素は交換可能なのである。ネジ（作用）は、後者の変形例では、構成要素６８の外周部と内管５６の内周部との間に、即ち軸方向延伸歯列６４、７０の代わりに、形成される必要があるであろう。尤も、軸方向延伸歯列６４は、本発明の枠内において、用量調整の際に作動するラッチの機能も有しているので、図示の実施例の方が有利ではある。

従って、用量調整によって逆方向運動が実行される。即ち、調整要素（ノブ部材）７６は遠位方向に速く移動し、同時にスライダ６６は調整要素７６に対し相対的に多少よりゆっくりと近位方向に移動する。その結果、スライダ６６の近位端部６９は、比較的短い距離Ｌ４だけ遠位方向にシフトすることとなる。従って、図９及び図１０の構成は線形伝動装置のように作動する。調整要素７６の運動（移動距離）が大きい場合、（窓５２での）用量表示を可読性が良好な大きな数字７８によって行うことができるという点で有利である。図１１及び図１２参照。用量が間違って過大に調整された場合であっても、調整ヘッド８０を手動で回転することにより補正することができるが、このとき距離Ｌ４は再び縮小される。更に、患者は、注入中に、既にどれだけ注射したかを窓５２で正確に確認することができる。患者の多くはこの情報を必要としている。

図１３及び図１４は、矩形（ネジ断面）の大ピッチネジ１００を有するネジロッド９８を示す。このネジ１００は、図示の場合は、左ネジであり、その進みないしリードは、この実施例では、１回転で３ｍｍである。ピストンロッド９８は、その遠位端部に、緩め過ぎて脱落するのを阻止するストッパ１０２を有し、その近位端部即ち図１３及び図１４の（紙面）下方の部分に、図２３のような組立状態において注入流体１１０が充填されたカートリッジ１０８のゴムピストン１０６に当接する押出プレート１０４を有する。更に、ピストンロッド９８は、構成要素１１６において軸方向に案内されるのに役立つ長手溝１１２を有する。この構成要素１１６は、図２１と図２２に示されており、突部１１４によって長手溝１１２に嵌合する。構成要素１１６は、その外周部に、組立状態においてケーシング５０の軸方向延伸歯列６４で案内されるのに役立つ軸方向延伸歯列１１７が形成された小径部を有する。かくして、ケーシング５０に対するピストンロッド９８の軸方向案内機構１１２，１１４が形成される。

図２１及び図２２のような（筒底状）構成要素１１６は、その外周歯列１１７によってケーシング５０の軸方向延伸歯列６４に嵌り込んでおり、組立状態においては、当該位置で固定される。なぜなら、図２３のように、この構成要素１１６は、その近位端部がカートリッジ１０８の遠位端部に当接するからである。

図２３で近位ケーシング部材１０７がケーシング部材５０から取り外されることにより注入装置が開放されると、構成要素１１６は、カートリッジ１０８によって最早支持されなくなり、（長手溝１１２の端に）当接・阻止されるまで軸方向延伸歯列６４から抜き出されることができる。これにより自由に回転することができ、ピストンロッド９８をネジ１２０（又はケーシング５０）に対し相対的に回転することより、遠位方向に（向かって）、再びその出発位置へねじ込んで戻すことができる。これにより、充填された新たなカートリッジ１０８を装着することができる。

図２３の場合、注入の際に、ピストンロッド９８は、ピストン１０６を近位方向即ち（紙面）下方に摺動し、これにより注入流体１１０を容器（カートリッジ）１０８から押し出す。容器１０８は、流体１１０が注出し尽くされると交換することができる。注入装置は、通常、空の状態即ち容器１０８が装着されていない状態で供給される。注入の際、ピストンロッド９８は回転運動を行わず、近位方向に直線的に移動する。

ピストンロッド９８の雄ネジ１００は、ネジ部材１２２（図１５〜図１７）の雌ネジ１２０で案内される。ネジ部材１２２は、以下、送り部材ということもある。ネジ部材１２２が回転されると、ピストンロッド９８はネジ部材１２２に対し相対的に軸方向に摺動される。この過程をピストンロッド９８の送り（位置調整）といい、従って「送り部材」という。

ネジ部材１２２は、シリンダ状に構成されたその外周部１２３に長手溝１２４を有する。この長手溝１２４には、連行装置１２８（図１８〜図２０）の半径方向内側に突出する突部１２６（図２０）が嵌合する。連行装置１２８は、ネジ部材１２２のシリンダ状外周部１２３の上を滑らかに摺動可能なシリンダ状の内周部１３０を有する。そして、突部１２６は長手溝１２４内を滑動し、ネジ部材１２２と連行装置１２８は互に対し回動不能に結合される。図２３及び図２６参照。シリンダ状外周部１２３は、（紙面）左側で、半径方向外側へ延在するショルダ（フランジ部）１２５に移行する。図１５〜図１７参照。

送り部材１２２は、その近位側に、弾性プラスチックからなるヘッド部１２７を有する。このヘッド部１２７は、半径方向に弾性を有する係合タング（舌部）１２９と一体的に形成されている。係合タング１２９の自由端部には係合要素１３１が形成されている。係合要素１３１は、図２５によれば、付勢力を受けてケーシング５０の軸方向延伸歯列６４に当接し、この軸方向延伸歯列６４の（複数の）長手溝６５（の１つ）と噛合することができる。

注入時に、ヘッド部１２７は、その係合要素１３１と共に軸方向延伸歯列６４を軸方向に摺動（相対移動）する。

係合要素１３１と軸方向延伸歯列６４の協働により、患者は、調整要素７６（図４及び図５）を１回転するごとに２０回のクリックを聴取・体感する。この結果、１単位ごとに１つの聴取・体感可能な信号が生成されるため、患者は、聴覚又は触覚（肉体感覚）によって用量を調整することもできる。これは、糖尿病患者の多くは視覚に障害があるため、重要である。

更に、一度調整された用量が誤って変化されることはない。なぜなら、用量変化のためには、２つの回転方向において所定の最小トルクが必要とされるからである。

次に、係合要素１３１と係合歯列６４は、両者の協働によって、図２９〜図３１に示したようなトーションバネ１４８が、患者が図２８のように連行装置１２８（の端部１３２）を押圧し、これによりクラッチ８４、１３６が解除（係合離脱）されたときに初めて作動可能となるようにすることができる。なぜなら、クラッチ８４、１３６が解除（係合離脱）されたとき、係合要素１３１と調整要素７６との係合が解除され、それによりトーションバネ１４８は、調整要素７６を回転するか、又は少なくとも調整要素７６の回転を支援することができるからである。

従って、軸方向延伸歯列６４は、実施例の枠内において、複数の機能を有する。なぜなら、軸方向延伸歯列６４は、ケーシング５０とケーシング５０に対し（互いに対し）回動不能に結合される必要がある各部材との間の（相互に）回動不能な結合に用いられ、また、ヘッド部１２７の軸方向位置に依存しない機能を有するラチェット式係合（Rastverbindung）の形成にも用いられるからである。

連行装置１２８（図１８〜図２０）は、その遠位端部に、注入の際に患者によって近位方向に押圧される操作プレート（メクラフランジ）１３２を有する。図２８参照。操作プレート１３２から間隔をあけて、その遠位側即ち図１８及び図１９の（紙面）右側に噛合部１３６が設けられたクラッチフランジ１３４が形成されている。噛合部１３６は、図５に示した噛合部８４と係合するのに用いられるが、この係合により、調整要素７６と連行装置１２８は互いに対し回動不能に結合される。

図２３に示したように、クラッチフランジ１３４は、圧縮バネ１３８によって遠位方向に付勢されている。バネ１３８は、調整要素７６のストッパフランジ１４０とクラッチフランジ１３４との間に配されているため、噛合部８４，１３６は、患者が操作プレート１３２を押さない限り互いに係合した状態にある。患者が押すと、バネ１３８は圧縮され、噛合部８４，１３６の係合は解除される。

注入用量を調整する際、患者は調整要素７６をケーシング５０に対し相対的に回転させ、この回転の際に（係合した）クラッチ８４，１３６を介して連行装置１２８も同じ回転角度だけケーシング５０に対し相対的に回転される。連行装置１２８が回転するので、案内装置１２４，１２８を介して、ネジ部材１２２もケーシング５０に対し相対的に回転する。このとき上述の係合結合機構６４，１３１が作動される。

一方では、ネジ部材１２２はケーシング５０に対し相対的に回転し、他方では、ピストンロッドは図２４に示したように突部１１４によって軸方向に案内されているため、ケーシング５０に対し相対的に回転できないので、ピストンロッド９８は、ネジ部材１２２に対して相対的に近位方向に移動するが、このとき、後述する理由から、ピストンロッド９８のケーシング５０に対する相対的な位置は変化しない。

調整要素７６はケーシング５０に対し相対的に回転するが、スライダ６６は案内機構６４，７０（図９）によってケーシング５０に対し相対的に回転不能に構成されているので、スライダ６６はネジ機構８６，９４によってケーシング５０に対し相対的に遠位方向にシフトされる。この場合、ケーシング５０に対し相対的なスライダ６６の遠位方向の移動は、ネジ部材１２２に対し相対的なピストンロッド９８の近位方向の移動と同じ大きさであると有利である。

ピストンロッド９８がネジ部材１２２に対し相対的に近位方向に移動する結果、ネジ部材１２２はケーシング５０に対し相対的に遠位方向に摺動（シフト）されるが、ピストンロッド９８はケーシング５０に対して相対的に移動しない。

（尤も、理論的には、ピストンロッド９８はケーシング５０に対して相対的に近位方向に摺動されるが、ネジ部材１２２は軸方向に運動しない即ち停止し続けるように構成することも可能であろう。しかしながら、これは、ネジ部材１２２がケーシング５０に対し相対的に遠位方向に容易に運動することができるのに対し、反対に、ピストンロッド９８の近位方向の運動は容器１０８内のピストン１０６（図２３）の摩擦により強く阻止され、その結果、このピストン１０６は、調整過程の際にケーシングに対する相対的なピストンロッド９８の運動を妨害する抵抗体（Widerlager）として作動することによって妨げられる。）

図１０に、調整要素７６が３回転だけ回転された場合に実施例で現出する状態を示した。これにより、調整要素７６は距離Ｌ２＝３０ｍｍだけ（紙面）上方にシフトされている。同時に、スライダ６６は距離Ｌ３＝２１ｍｍだけ調整要素７６に対して相対的に（紙面）下方にシフトされている。その結果、スライダ６６は、式（１）及び（２）により、距離Ｌ４＝Ｌ２−Ｌ３＝３０−２１＝９ｍｍだけ（紙面）上方に移動されている。

調整要素７６が完全に３回転されると、ネジ部材１２２（図１５〜図１７）も完全に３回転されるため、ピストンロッド９８は、図２３に示したように、（紙面）下方に９ｍｍだけ即ちまさに距離Ｌ４だけシフトされる。

実用上、図２３に示したように、（用量調整のための）調整要素７６の調整運動の際に、ゴムピストン１０６に対し相対的なピストンロッド９８の押出プレート（ヘッド）１０４の位置は、不変のままに維持される、即ちピストンロッド９８は、調整過程の際に、ケーシング５０に対し相対的なその位置が不変に維持される。この位置の変化は注入の際に初めて生じる。これは、上述の３つのネジの方向（の関係）及びリード（ないしピッチ）が互いに対し所定の比率を有することの結果である。この比率は要求に応じて選択することができる。

図２７は、図１０と同様のものの拡大図であるが、この図から、ピストンロッド９８の位置が図２３と比較して調整過程であるにも関わらず変化されずに維持されていることを見出すことができる。

図２８は、注入経過の途中の状態を示す。注入は、患者が力Ｐによって近位方向にプレート１３２を押圧することによって開始される。これにより、バネ１３８が圧縮され、クラッチ８４，１３６が開放される。

力Ｐ（後述するトーションバネ１４８のトルクだけ増大されることもある）により、調整要素７６は図９又は図２３に示したような位置へ捻り戻される。なぜなら、調整要素７６は、軸方向に押圧されると自動的にネジ運動を実行する大ピッチのネジ（Steilgewinde：大きな傾斜勾配のねじ）を有するからである。調整要素７６によって、スライダ６６も図９又は図２３に示したような位置に捻り戻される。

ネジ部材１２２に対し相対的なピストンロッド９８の位置は、注入過程の間、不変に維持される。そしてスライダ６６は、この過程の際、図１０に示した距離Ｌ４だけ（紙面）下方に移動するので、ネジ部材１２２はスライダ６６によって距離Ｌ４だけ（紙面）下方に即ち近位方向にシフトされる。なぜならスライダ６６のショルダ６９が近位方向にネジ部材１２２のショルダ１２５を押圧するからである。

ネジ部材１２２によって、ピストンロッド９８も距離Ｌ４だけ（紙面）下方にシフトされ、その際、ゴムピストン１０６（図２３）を距離Ｌ４だけ（紙面）下方に押圧し、相応の量の注入流体１１０をカートリッジ１０８から押し出す。これにより、予め調整された距離Ｌ４に相応する量の注入流体の注射が可能となる。

調整要素７６は注入過程の際に回転するので、患者は映画（動画）を見るかのように窓５２で注入経過を観察することができる。即ち、患者は自分が既にどれだけ注射したかを何時でも知ることができる。目盛窓５２に数値ゼロが現れると、患者は自分が全用量を注射したことを知ることになる。

従って、注入の最後には窓５２に自動的に表示「０」が現れる。図１１参照。そして新たな調整を開始することができるため、患者は計算操作、戻し調整過程等をする必要がない。

図２９は、調整要素７６とスライダ６６との間にトーションバネ１４８が配されるよう構成された一変形例を示す。トーションバネ１４８の遠位端部１５０は調整要素７６と回動不能に結合され、その近位端部１５２はスライダ６６の遠位端部と回動不能に結合されている。

注入前に、患者は調整要素７６を回転することによって、調整要素７６を図９及び図１０について説明したように、ケーシング５０から捻り出す。その際、調整要素７６とスライダ６６は、図９及び図１０について説明したように、互いに対し相対的に回転する。この回転により、バネ１４８は捻られて緊張するが、これは、バネ１４８を所定の付勢力（緊張力）を有するよう組み込むことによって、助長（強化）され得る。

注入の際、調整要素７６とスライダ６６との間の相対回転は再び元に戻され、注入装置は、例えば図１０に示したような位置から図９に示したような位置へ戻るが、その際、調整された用量が注射される。

この場合、容器１０８内でのピストン１０６（図２３）の摩擦は克服される必要がある。この摩擦（力）の克服は、用量調整の際にトーションバネ１４８に蓄積されるエネルギーにより容易化される。その結果、注入操作は患者にとっても容易化される。

図９と図１０との対比から分かるとおり、図２９に示したようなバネ１４８は、注入用量の調整の際には、捻られて緊張されるだけでなく引き延ばしも行われるが、反対に、注射の際には、バネ１４８は強く圧縮されることとなるであろう。従って、（必要）空間問題が生じ得る。

この（必要）空間問題は、図３０に示した一変形例では回避される。この実施例では、スライダ６６のシリンダ状外周部上を滑動する摺動要素１５４が設けられている。摺動要素１５４は、半径方向内側に突出する突部１５６（図３１）を有する。スライダ６６にはこの突部１５６が嵌合する長手溝１５８が設けられている。バネ１４８の近位端部１５２は、図示のように、摺動要素１５４の孔１６０に陥入する。

バネ１４８の張力によって、摺動要素１５４は、ネジ支持体（フランジ部）９０の遠位側９３に常に当接状態に維持される。その結果、用量調整の際及び注入の際に、図３０及び図３１に示したような変形例では、バネ１４８の長さは変化しない。スライダ６６を回転すると、摺動要素１５４もネジ支持体９０に対し相対的に相応の回転をする。従って、これらの部材は、摩擦係数の小さいプラスチックから作製すべきであるが、これらの部材の間にＰＴＦＥ等からなるワッシャを設けることも可能である。

上述したように、バネ１４８に蓄積されたエネルギーは、プレート１３２への押圧力によってクラッチ８４，１３６が開放されて初めて放出される。図２８参照。なぜなら、このことにより、図２５に示したような、注入前では係止力が十分に大きい限りバネ１４８をその緊張位置にしっかりと固定維持する係合要素１３１との結合が解除されるからである。

図３２は、注入装置の全体図を示す。（紙面）上部の遠位部分は、図２３に示した部分相応するので、これを参照することができる。カートリッジ１０８は近位ケーシング部材１０７に案内されている。このケーシング部分は、（紙面）下方部分に、カニューレ（注射針）１７２のネジ基底部１７０を螺着するためのネジ１６８を有する。このカニューレ１７２の遠位部分は、通例の如く、カートリッジ１０８のゴム膜（不図示）を刺し貫くことにより、カニューレ１７２とカートリッジ１０８内の注入液体との接続を生成するが、これは当業者には既知である。カニューレ１７２は、通常は、注射を行う前にその都度交換される。

本発明の枠内において多種多様な変形・修正を行うことができることは勿論である。

本発明の有利な一実施例による注入装置のケーシングの側面図。 図１のケーシングの、図３の直線ＩＩ−ＩＩに沿って見た軸方向断面図。 図２の矢印ＩＩＩの方向に見た図。 目盛管としても示されている、用量調整に用いる調整要素の一例の側面図。 図４の調整要素の縦断面図。 スライダの一例の平面図。このスライダにはこの実施例では雄ネジが設けられている。 図６のスライダの、図８の直線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って見た縦断面図。 図６の矢印ＶＩＩＩの方向に見た図。 部分的に組み立てられた本発明の注入装置の一例の、注入後の状態ないし注入用量を調整する前の状態を示した縦断面図。 注入用量の調整後の状態を示した、図９の構成の縦断面図。 図９の矢印ＸＩの方向に見た側面図。注入装置は用量ゼロに対する位置にある。 図１１と同様の側面図。この場合、注入装置は用量４０単位に対する位置にある。 雄ネジ（左ネジ）を有し注入流体を容器（カートリッジ）から押し出すために用いられるピストンロッドの一例の、図１４の矢印ＸＩＩＩの方向に見た平面図。 ピストンロッドの、図１３の直線ＸＩＶ−ＸＩＶに沿って見た断面図。 送り部材とも称されるネジ部材の一例の平面図。 図１５のネジ部材の、図１７の直線ＸＶＩ−ＸＶＩに沿って見た縦断面図。 図１５の直線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿って見た断面図。 ネジ部材（図５〜図１７）が調整要素（図４及び図５）と共に回転するが、軸方向では調整要素に対して相対的に自由に摺動可能であるように、ネジ部材を所定の作動状態で調整要素に結合するために用いられる連行装置の一例の平面図。 図１８の連行装置の、図２０の直線ＸＩＸ−ＸＩＸに沿って見た縦断面図。 図１８の直線ＸＸ−ＸＸに沿って見た断面図。 ピストンロッドをケーシング内で軸方向に案内するために用いられる案内要素の一例の、図２２の直線ＸＸＩ−ＸＸＩに沿って見た断面図。 図２１の案内要素の、図２１の矢印ＸＸＩＩの方向に見た図。 注入装置の一例の組み立てられた状態でかつ注入用量の調整前の状態の概略的縦断面図。 図２３の直線ＸＸＩＶ−ＸＸＩＶに沿って見た断面図。 図２３の直線ＸＸＶ−ＸＸＶに沿って見た断面図。 図２３の直線ＸＸＶＩ−ＸＸＶＩに沿って見た断面図。 図２３と同様の縦断面図。但し、注入用量の調整後の状態を示す。 図２３及び図２７と同様の縦断面図。但し、注入中の状態を示す。 図１〜図２８の注入装置の一変形例。この実施例では、注入過程は、ユーザにより用量調整中に装置に蓄積されるエネルギーによって支援される。 同様に図２９のサーボ（自動）支援機構を使用する第２変形例。但し、この実施例では、使用されるトーションバネ１４８の長さが作動時に変化しないようにする措置が講じられている。 図３０の直線ＸＸＸＩ−ＸＸＸＩに沿って見た断面図。 注入装置の一例の全体縦断面図。

符号の説明

５０ ケーシング
５２ 窓
６４ 軸方向延伸歯列
６６ スライダ
７６ 調整要素
７８ 目盛
９８ ピストンロッド
１０８ 容器
１１０ 注入流体
１２２ ネジ部材
１２８ 連行装置
１３１ 係合要素
１４８ トーションバネ

Claims (20)

1. 注入流体（１１０）を含む容器（１０８）を受容するよう構成されたケーシング（５０）；
   ネジ（１００）を備えるとともに、注入流体（１１０）を前記容器（１０８）から押し出すよう構成されたピストンロッド（９８）であって、前記ケーシング（５０）に対して相対的に回動不能にかつ軸方向に案内される（１１２，１１４）ように構成されたピストンロッド（９８）；
   前記ピストンロッド（９８）の前記ネジ（１００）と螺合するよう構成されたネジ（１２０）を有するとともに、前記ケーシング（５０）に対する相対的な軸方向の位置が可変に構成されたネジ部材（１２２）
   を有する注入装置であって、
   前記ネジ部材（１２２）は、注入用量の調整のために前記ピストンロッド（９８）に対し相対的に及び前記ケーシング（５０）に対し相対的に回動可能に構成され、かつ該調整の際該ピストンロッド（９８）に対し相対的に及び該ケーシング（５０）に対し相対的に軸方向に運動するよう構成され、
   前記ネジ部材（１２２）は、注入過程の際に前記ピストンロッド（９８）に対し相対的に及び前記ケーシング（５０）に対して相対的に回動不能に構成され、かつ注入過程の際に前記ケーシング（５０）に対し相対的に軸方向にかつ注入方向に運動するよう構成されること、
   前記ケーシング（５０）に調整要素（７６）が回動可能に配され、ケーシング（５０）と調整要素（７６）は、合せて、注入容量の調整前の大きさが所定の初期長さに対応する組合せ長さを有し、
   注入用量の調整のために、ケーシング（５０）と調整要素（７６）との間の相対回転によって、前記組合せ長さは増大可能であり、
   注入中に、前記組合せ長さは、同様にケーシング（５０）と調整要素（７６）との間の相対回転によって、再び前記所定の初期長さに戻され得ること
   を特徴とする注入装置。
2. 注入用量の調整のために実行される前記調整要素（７６）の回転運動は連行装置（１２８）に伝達され（図２７）、及び注入の際に実行される前記調整要素（７６）の回転運動は連行装置（１２８）に伝達されないよう該調整要素（７６）に結合された連行装置（１２８）を有すること
   を特徴とする請求項１に記載の注入装置。
3. 前記ネジ部材（１２２）は、前記連行装置（１２８）の回転運動は該ネジ部材（１２２）に伝達されるが、該連行装置（１２８）の前記ケーシング（５０）に対し相対的な軸方向の摺動運動は伝達されないように該連行装置（１２８）に結合されていること
   を特徴とする請求項２に記載の注入装置。
4. 前記ケーシング（５０）には第１駆動結合部を介して及び前記調整要素（７６）には第２駆動結合部を介して結合されたスライダ（６６）を有するとともに、
   前記第１及び第２駆動結合部の一方が第２のネジ（機構）（８６，９４）として及び前記第１及び第２駆動結合部の他方が軸方向案内機構（６４，７０）として構成されることにより、前記調整要素（７６）が前記ケーシング（５０）に対する相対的な回転によって所定の方向に運動されるとき、前記スライダ（６６）は、前記ケーシング（５０）に対して相対的に同様に前記所定の方向に運動されるよう構成されること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の注入装置。
5. ケーシング（５０）と調整要素（７６）との間には、長さ調整のために、第３のネジ（機構）（６２，７４）が配されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の注入装置。
6. 前記３つのネジのリードは、注入用量の調整中、前記スライダ（６６）の所定の方向における運動が、前記ネジ部材（１２２）の該所定の方向における運動と少なくとも同じ大きさであるように互いに対し調整されていること
   を特徴とする請求項５に記載の注入装置。
7. 前記調整要素（７６）の前記第３のネジ（機構）（５２，７４）の領域に存在する部分には、調整された注入用量を表示するための目盛（７８）が付されていること
   を特徴とする請求項５又は６に記載の注入装置。
8. 前記ケーシング（５０）は、前記目盛（７８）の少なくとも１つの表示するための窓（５２）を有すること
   を特徴とする請求項７に記載の注入装置。
9. 前記第２のネジ（８６，９４）と前記第３のネジ（６２，７４）は、同じネジ方向を有すること
   を特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の注入装置。
10. 前記第３のネジ（６２，７４）のリードは、前記第２のネジ（８６，９４）のリードよりも値が大きいこと
    を特徴とする請求項９に記載の注入装置。
11. 第１のネジ（１００，１２０）のネジ方向は、前記第３のネジ（６２，７４）のネジ方向と一致していること
    を特徴とする請求項９又は１０に記載の注入装置。
12. 前記第１のネジ（１００，１２０）のリードは、前記第３のネジ（６２，７４）のリードよりも値が小さいこと
    を特徴とする請求項１１に記載の注入装置。
13. 前記スライダ（６６）は、注入の際に前記ピストンロッド（９８）を前記ネジ部材（１２２）を介して近位方向に摺動しかつ注入流体（１１０）を前記容器（１０８）から押し出すために、前記ネジ部材（１２２）の遠位側（１２５）に当接するよう構成された当接部（６９）を該スライダ（６６）の近位側に有すること
    を特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の注入装置。
14. 係合状態において前記調整要素（７６）から前記連行装置（１２８）へのトルクの伝達を可能にする制御可能なクラッチ（８４，１３６）を有すること
    を特徴とする請求項２又は３に記載の注入装置。
15. 前記制御可能なクラッチ（８４，１３６）は、注入用量の調整中に、前記調整要素（７６）の回転運動を前記連行装置（１２８）へ伝達するよう構成されていること
    を特徴とする請求項１４に記載の注入装置。
16. 前記制御可能なクラッチ（８４，１３６）は、注入中に、前記調整要素の回転運動を前記連行装置（１２８）へ伝達しないように構成されていること
    を特徴とする請求項１４又は１５に記載の注入装置。
17. 前記制御可能なクラッチ（８４，１３６）は、注入の開始の際に行われる過程により係合解除されるよう構成されていること
    を特徴とする請求項１４〜１６の何れか一項に記載の注入装置。
18. 用量調整のために実行される前記調整要素（７６）の回転が該制御可能なクラッチ（８４，１３６）を介して前記ネジ部材（１２２）に伝達されるために、前記制御可能なクラッチ（８４，１３６）は、注入の終了後に前記係合状態に戻るように、かつ用量調整中には係合状態に維持されるように前記注入過程によって制御可能に構成されること
    を特徴とする請求項１４〜１７の何れか一項に記載の注入装置。
19. 前記第２のネジ（８６，９４）は、前記スライダ（６６）のための第２駆動結合部として構成されていること
    を特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の注入装置。
20. 第１、第２及び第３のネジのリードは、調整過程の際に前記調整要素（７６）の回転が、前記ケーシング（５０）に対する前記ピストンロッド（９８）の相対的位置に実質的に影響を与えないように定められていること
    を特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載の注入装置。

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