JP5486514B2 - 注射装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動注射装置及び概して注射装置に関する。本発明は、限定的ではないがより明確には、複合的な用途のために設計される自動注射装置に関する。

使い捨ての注射器又はカートリッジに含まれる薬剤の投与量を定期的に自動注射する必要がある場合、そのような装置が使用され得る。そのような装置は、全てとは言えないにしても大多数において、エネルギー蓄積装置（例えばバネ）に何らかの方法でエネルギーを与えて、装置の駆動機構を注射準備状態にする（cock）必要がある。かかる準備状態で、駆動機構を発射（firing）させると、注射器又はカートリッジを前進させ、注射針がユーザの皮膚を突き通し、そこで投与薬が放出される。そのような装置では、該装置で十分に蓄積されたエネルギーが素早く且つ確実な方法でこれらの動作を達成することを保証するために、かなりの力が加えられなければならないということが問題となる。これは、力が無い或いは手先が器用でない人々にとって解決が難しい。さらに、かかる装置が準備動作中にスリップする場合、けがが引き起こされ得る危険性がある。

したがって、注射準備（cocking、以下「コッキング」ともいう。）のプロセスを備えた注射装置について、少なくともこれらの不都合のうちのいくつかを克服する必要性がある。

従って、一の側面では、本発明は、
投与剤の放出のためにスライド可能に搭載された栓を備えた注射器又はカートリッジを使用時に受け入れるための本体部と、
エネルギー貯蔵手段を含み、トリガーの作動時に注射準備（ｃｏｃｋ）位置から注射（ｆｉｒｅ）位置へ放たれて、前記栓を駆動して投与剤を放出するように動作可能に適合された駆動機構と、を含み、
手動で引っ張られて前記駆動機構を注射準備状態とするための細長い柔軟性部材を含む注射準備配置を特徴とする自動注射装置を提供する。

手動で細長い柔軟性部材を引っ張って装置を注射準備状態とすることは、弱い握力あるいは低下された器用さを持つ者によって引っ張る操作を達成するのがより容易な傾向があり、また、滑ることは問題を引き起こしにくい、という利点を有する。

随意に、前記駆動機構は、さらに、前記本体部内で前記注射器又はカートリッジを前方に注射位置へ移動させ、及びそれを後退させるように動作可能とする。

好ましくは、前記注射準備配置は、前記細長い柔軟性部材の移動のストロークが前記駆動機構の運動のストロークよりも実質的に大きい機械的利益構造を含む。このようにして、より穏やかなコッキング力は、エネルギー貯蔵手段またはバネの十分な活性化をさらに提供する間に、より大きな距離にわたって適用することができる。

前記注射準備配置は、駆動機構が準備状態とされた後に前記細長い柔軟性部材を後退させるための後退手段を都合良く含む。これは、細長い柔軟性部材が引っかかるのを避ける道から格納されることを保証する。

駆動機構は、多くの構造を採択し得るが、特に好ましくは、連接棒によりスライド可能な駆動プランジャーにクランクスライダー関係で接続された回転式クランク部材と、該回転式部材に作用するエネルギー貯蔵手段とを含む。エネルギー貯蔵手段は、例えば、ねじりバネとすることができる。これは、いくつかの重要な利点を提供する。当該機構が注射器を後退させる前に、駆動プランジャーの更なるストロークで栓が再膨張することを可能にする滞留（ｄｗｅｌｌ）がある場合、回転式クランク部材は、射出サイクルを提供することができる。さらに、細長い柔軟性部材は比較的大きな直径の回転式部材の周囲に巻き付けられることができるので、それは重要な機械的利点を与える。

したがって、注射準備配置は、好ましくは、細長い柔軟性部材が周囲に巻き付けられる回転式の注射準備部材または滑車を含むと共に、注射準備の意義（sense）のみにおいて前記回転式のクランク部材に回転運動を伝達するためのクラッチ配置と、注射準備後に前記注射準備部材または滑車を巻き戻して前記細長い柔軟性部材を引き込むための手段とを有する。

さらなる利点および好ましい実施の形態は、回転式注射準備部材の表面をブレーキ面として使用することができる、ということである。従って、好ましい配置では、駆動機構のための解放トリガーは、さらに、駆動機構に関する制動力を適用または調整して、前記準備位置からの、注射器／カートリッジ及び／又は栓の移動の速度の制御を許可するように作動する。

定期的に或いは各々の投与の前に、適合された新しい注射器又はカートリッジを備える必要がある自動注射装置では、本体部は、注射器又はカートリッジを受け入れるための前側部分と、該前側部分に着脱可能に接続され、前記駆動機構を収容する後側部分と、を備えることが特に好ましい。この配置では、細長い柔軟性部材は、後側部分から前側部分の接続箇所まで伸びることが、特に便利である。前側部分の接続箇所は、わずかな付勢力に逆らって細長い柔軟性部材の制限されたスライド移動を許し、前記前側及び後側部分の最初の分離により、注射器又はカートリッジの着脱／挿入についての内部へのアクセスを許可することができ、駆動機構が活性化され始める前に、幾分かの「緩み」がある。

射出深度が変えられることを可能にするために、注射装置に侵入深度調節設備を備えることが考えられる。典型的に、これらは、正確な深度にダイヤルを回されるまで手動で回転させられる必要のある装置の前側端部に、カラー（ｃｏｌｌａｒ）を含む。これらは、直径において相対的に小さく、多くの場合、筐体からわずかな距離だけ突き出るので、調節するのに特に便利ではない。

したがって、好ましくは、自動注射装置は、本体部の前側端部に配置され、使用時に射出部位に対向して置かれるための深度調節部材を含み、かかる調節部材は、分離された深度調節アクチュエーターの手動作動の際に、前記本体部に対して前記調節部材を徐々に前進及び／又は後退させるための深度調整機構と接続される。一の配置では、かかる調節部材は、本体部にねじ込まれるように搭載され、前記深度調整機構は、各ボタンの作動時に前記調節部材を漸進的に回転させるように前記調節部材と協働する少なくとも１の押しボタンを含む。この「ねじ込まれるように搭載され」の用語は、少なくとも回転の円弧の一部に関し、当該調節部材の回転が筐体に対して調節部材の直線運動を引き起こす場合における任意の配置を意味するように、広義に使用される。かかる配置は、好ましくは、前記本体部の相互に反対側に配置され、各々が前記深度調節部材と協働する２つの押しボタンを含む。これは、比較的容易な操作である押しボタンを挟むユーザによって、深度調節部材が漸進的に使用されることができることを意味する。

押しボタン及び調節部材は、一方にラチェット面を、他方に歯止めを用いることで、良好に協働する。好ましくは、深度調節部材が予め設定された長手方向の移動の範囲に到達する場合、その更なる増分の動作が深度調節部材を開始位置に復帰させるように、深度調節部材及び本体部間が係合される。

他の側面では、本発明は、
投与剤の放出のためにスライド可能に搭載された栓を備えた注射器又はカートリッジを使用時に受け入れるための本体部と、
エネルギー貯蔵手段を含み、トリガーの作動時に準備位置から注射位置へ放たれて、前記栓を駆動して投与剤を放出するように動作可能に適合された駆動機構と、を含み、
前記駆動機構は、連接棒によりスライド可能な駆動プランジャーにクランクスライダー関係で接続された回転式クランク部材を含み、前記エネルギー貯蔵手段は、前記回転式クランク部材に作用することを特徴とする自動注射装置を提供する。

さらに他の側面では、本発明は、
投与剤の放出のためにスライド可能に搭載された栓を備えた注射器又はカートリッジを使用時に受け入れるための本体部と、
エネルギー貯蔵手段を含み、トリガーの作動時に準備位置から注射位置へ放たれて、前記栓を駆動して投与剤を放出するように動作可能に適合された駆動機構と、を含み、
前記駆動機構は、前記機構の動作の速度を制御する制動力を適用または調整するためのユーザ操作可能な手段を含むことを特徴とする自動注射装置を提供する。

さらなる他の側面では、本発明は、注射装置のための侵入深度調節配置を提供するものであり、かかる配置は、
射出が達成される前側端部領域を有する筐体と、
前記前側端部領域に配置され、使用時に射出部位に対向して置かれるための深度調節部材と、
分離された深度調節アクチュエーターの手動作動の際に、前記筐体に対して前記調節部材を徐々に前進及び／又は後退させるための深度調整機構と、を含む。

本発明は、上述されている一方で、上記の提示であるいは以下の説明中で述べられた特徴の創造性のある任意の組み合わせにまで及ぶ。

本発明は、様々な方法で形成されることができ、そのような実施の形態は、ここでは、以下の添付図面に参照がなされる例のみを用いて記述されるものである。
本発明に従った自動注射装置の平面図であり、動作の準備ができている状態を示す。 図１の装置の斜視図である。 自動注射装置の駆動筐体を示す図である。 自動注射装置の注射器筐体を示す図である。 クランクによる駆動機構の側面図であり、筐体が除去された状態を示す。 図５に類似するが、反対側から示す図である。 クランクによる駆動機構を構成する部材の分解図である。 深度調節カラーを示す注射器筐体の前側端部の断面図である。 深度調節カラーの側面図である。 注射器筐体の前側端部についての斜視図であり、深度調節カラーと協働する突起したカム面を示している。 深度調節カラーおよび正反対位置にある作動ボタンの分解図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、自動注射サイクルの連続的な位相でのクランク機構を示す図である。 （ａ）乃至（ｆ）は、修正された実施の形態の自動注射サイクルの連続的な位相でのクランク機構を示す図である。

図中に示された装置は、該装置に入れられる使い捨ての注射器から薬剤の容易な自動注射を許可するように意図される。かかる装置は、２つの別個の部品の両方に「分解される」ように意図され、注射器筐体への注射器の挿入を許可し、さらに、駆動筐体と注射器筐体との間で接続されたコード８によって駆動筐体中の駆動機構が注射準備状態とされることを許可する。

かかる装置は、以下に説明する駆動機構を収容し、ユーザの手のひらに容易にフィットするように成形された駆動筐体１０を含む。発射ボタン１４は、この駆動筐体から突出する。かかる駆動筐体は、該駆動筐体上の２つの解除ボタン１６を押し下げることにより取外しされることができる爪嵌合によって、注射器筐体に取付ける。注射器筐体は、互いに正反対位置にある侵入深度調節ボタンら１８を備えて提供され、後述のように用いられることで、当該装置の前側端部からの侵入深度カラー２０の軸方向の突出量を調節する。この侵入深度調節ボタン１８は、符号１９の箇所で開口され、現在の深度設定が侵入深度カラーの後方側の表面から読まれることを可能にする。

ここで、図５乃至図７を参照すると、駆動筐体１０に収容される駆動機構は、中央の突出部（boss）２４によって駆動筐体に回転可能に搭載され、長手方向の滑り運動のために、装置内に搭載されたプランジャー２８に対して連接棒２６を用いて接続されて回転式クランクの役割を遂行する駆動ギヤ２２を含む。トリガーラッチ３０は、駆動ギヤ２２の周縁部で提供される。その反対の面で、駆動ギヤ２２は、ラチェット歯３２である放射状の外面で、駆動ギヤ２２の半径方向の約４分の３の位置で直立した環状のリム３１を有している。環状のリム３０の半径方向の内面には、他端部が固定部（図示せず）で筐体に固定されるねじりバネ３５のための固定片３４がある。ラチェット歯３２は、コード滑車３８から内部側に放射状に伸びる、対応するバネ付きの歯止め部材と連携する。当該ラチェット歯３４及び歯止め部が連携することで、コード滑車３８の回転が図６中で見られるように反時計方向で駆動ギヤ２２に伝達されて、駆動ギヤねじりバネが巻き上げられるが、かかる駆動ギヤは、コード滑車３８に対して自由に時計方向に回転することができる。駆動ギヤがその完全にエネルギーを与えられた位置に回転したときに、駆動ギヤ上のトリガーラッチ３０は、発射ボタン１４上の突出部４０の後側でラッチし、そのエネルギーを与えられた位置の駆動機構に掛けがねをかける。コード８の張力の解放は、コード滑車と筐体の間で作動する更なるねじりバネ３９の影響下で、コード滑車がコードを巻き戻すことを可能にする。

ここで図８乃至図１１を参照すると、注射器筐体１２は、その前側端部で回転式の侵入深度調節カラー２０を受け入れる。カラーの前側端部から放射状に突出した部位は、注射器筐体の前側端部で対応する一以上の凹部４４と嵌合してクリック戻り止め動作を提供し増分角度の動作を規定するための、多数のバネ付きの中子（tang）４２である。かかる中子４２の後側には、該筐体の前側端部において対応し突起したカム表面４８と嵌合する、２つの正反対に突出する杭部４６がある（図１０参照）。突起したカム表面４８は、段差部（step）５０で終結し、鋸歯状の外形を提供する。カラー２０の後端部は、ばね（図示せず）と係合されることで当該カラーを後方に付勢する、前方側に面する肩部を有し、また、突起したカム表面４８に杭部４６が接触する。カラーの後部の周囲を囲むように、軸の範囲が漸進的に増加する一連のラチェット凹部５２が提供される。図１１中に示されるように、侵入深度調節ボタン１８は、凹部５２と係合するバネ付きの歯止め部５４を有する。組み立てられた状態で、相互に向かい合う侵入深度調節ボタン１８を押すと、カラーを１の増加分回転させて、当該カラーを当該筐体から外に徐々に進ませる。カラー上の標識５８は、当該調節ボタン１８中の開口部１９を通して目に見えるものであり、使用者に深度設定を表示する。

操作時に、ボタン１６を押し下げることにより、筐体は、その別々の部分へと開けられ、また、使用済みの注射器（存在している場合）は除去することができ、新しい注射器６０と取り替えることができる。続いて、駆動筐体１０は、注射器筐体から引き離され、その結果、トリガーラッチ３０がトリガー上の突出部４０の後側でラッチするまで、コッキングコード８が引っ張られてコード滑車が回転し、その結果、ねじりバネの付勢力に抗して駆動ギヤを巻き上げる。その後、駆動筐体および注射器筐体は、図１２（ａ）に示される構成での様々な部材を取付けるために、再度組み立てられる。

発射ボタン１４を押すと、駆動ギヤ２２を解放し、その結果、該ギヤは（図１２中に示されるように）反時計方向に回転可能となり、プランジャー２８に前進運動が付与されて、注射器６０を前方に移動させ、その針を駆動筐体の前側端部の外部に突出させる。その後、駆動ギヤの継続的な回転は、プランジャーをさらに前進させ、その結果、注射器栓を駆動して投与剤を放出し、図１２（ｃ）に示されるような死点となる中心位置までこれが継続する。前に述べられたように、これは、栓を再膨張させることを可能にする滞留（dwell）位置を提供する。その後、プランジャー２８が後退し、針を筐体に戻すように注射器６０が引っ張られ、駆動ギヤ２２は、他の死点となる中心位置またはその位置の近くで停止する。

さらに、発射ボタン１４は、自動注射サイクルが実行される速度に関するユーザ制御を与えるために、駆動ギヤの周辺部に対するブレーキとして作動するように作られているという点で、二重の機能を備えている。これは、いくつかの薬剤は注射するのに痛みを伴うものであり、それがユーザに対して役立つ制御の度合いを提供することから、有用になり得る。ブレーキの効果は、単にボタンと駆動ギヤの周辺部との間の摩擦だけとしてもよく、その結果、当該機構が運動中のときに発射ボタン１４を押すことにより、遅延効果が適用される。さらに、反対の配置、すなわちボタンを放すことによってブレーキをかける効果を提供し、ボタンを押すことでブレーキ効果を除去する配置とすることも可能である。

図１３（ａ）乃至（ｆ）を参照すると、この改良例では、連接棒２６及び駆動ギア２２間の取り付けは、制限された滑り運動すなわち空動き（lost motion）を可能にする。連接棒２８は、プランジャーが完全に拡張される位置へ該機構が移動する際に（図１３（ｄ））バネ（図示せず）によって提供される放射方向の外方への付勢力に抗して駆動ギヤ上のスロット６６内で滑動する台部６４上の杭部６２に連結される。ガラスの注射器に起因する軸の許容誤差のどのような誤った組合せも、かかる空動き装置によって適合され、そのため、投与剤が完全に放出されること、及び駆動機構の停動を防止することを保証する。

Claims (19)

1. 投与剤の放出のためにスライド可能に搭載された栓を備え静止位置から注射位置まで移動可能な注射器又はカートリッジ（６０）を使用時に受け入れるための本体部（１２）と、
   エネルギー貯蔵手段（３５）を含み、トリガー（１４）の作動時に注射準備位置から注射位置へ放たれて、前記注射器又はカートリッジがその注射位置に移動し、前記栓を駆動して投与剤を放出し、さらに前記注射器又はカートリッジが後退するように動作可能に適合された駆動機構（３５、２２、２６、２８）と、
   引っ張られて前記駆動機構を注射準備状態にするための細長い柔軟性部材（８）を含む注射準備配置（８、３０、４０）と、
   を備えた自動注射装置。
2. 前記注射準備配置は、前記細長い柔軟性部材（８）の移動のストロークが前記駆動機構の直線運動のストロークよりも実質的に大きい機械的利益構造（３８、８）を含む請求項１記載の自動注射装置。
3. 前記注射準備配置は、前記駆動機構が注射準備状態とされた後に前記細長い柔軟性部材（８）を後退させるための後退手段（３９）を含む請求項１又は２記載の注射装置。
4. 前記駆動機構は、クランクスライダー関係における連接棒（２６）によりスライド可能な駆動プランジャー（２８）に接続された回転式クランク部材（２２）を含み、
   前記エネルギー貯蔵手段（３５）は、前記回転式クランク部材（２２）に作用する請求項１乃至３のいずれか記載の自動注射装置。
5. 前記回転式クランク部材（２２）、前記連接棒（２６）、及び前記駆動プランジャー（２８）の少なくとも２つ以上の間での空動き連結部（６４、６６）を含む請求項４記載の自動注射装置。
6. 前記エネルギー貯蔵手段（３５）は、一端が前記回転式部材に接続され他端が相対的に固定されたねじりバネを含む請求項４又は５記載の自動注射装置。
7. 前記注射準備配置は、前記細長い柔軟性部材（８）が周囲に巻き付けられる回転式部材または滑車（３８）と、前記回転式クランク部材に前記注射準備の意義のみにおいて回転運動を伝達するためのクラッチ配置（３２、３６）と、注射準備後に前記回転式部材または滑車を巻き戻して前記細長い柔軟性部材を後退させるための手段（３９）と、を含む請求項６記載の自動注射装置。
8. 前記トリガー（１４）は、前記駆動機構に関する制動力を適用または調整して、前記注射準備位置からの、注射器又はカートリッジ及び栓の内の少なくとも１つの移動の速度の制御を許可するように作動する請求項１乃至７のいずれか記載の自動注射装置。
9. 前記本体部は、前記注射器又はカートリッジを受け入れるための前側部分（１２）と、前記前側部分に着脱可能に接続され、前記駆動機構を収容する後側部分（１０）と、を備える請求項１乃至８のいずれか記載の自動注射装置。
10. 前記細長い柔軟性部材（８）は、前記後側部分（１０）から前記前側部分（１２）の接続箇所まで伸びる請求項９記載の自動注射装置。
11. 前記前側部分の接続箇所は、該前側部分に対する付勢力に逆らって前記細長い柔軟性部材（８）の規定された距離のスライド移動を許し、前記前側及び後側部分の最初の分離により、前記細長い柔軟性部材（８）が前記前側部分に対して長手方向に移動する請求項１０記載の自動注射装置。
12. 本体部（１２）の前側端部に配置され、使用時に射出部位に対向して置かれるための深度調節部材（２０）を含み、前記調節部材は、分離された深度調節アクチュエーター（１８）の手動作動の際に、前記本体部に対して前記調節部材を徐々に前進及び／又は後退させるための深度調整機構と接続される請求項１乃至１１のいずれか記載の自動注射装置。
13. 前記調節部材（２０）は、前記本体部（１２）にねじ込まれるように搭載され、
    前記深度調整機構は、各ボタンの作動時に前記調節部材を漸進的に回転させるように前記調節部材と協働する少なくとも１の押しボタン（１８）を含む請求項１２記載の自動注射装置。
14. 前記本体部の相互に反対側に配置され、各々が前記深度調節部材（２０）と協働する押しボタンら（１８）を含む請求項１３記載の自動注射装置。
15. 前記押しボタンら（１８）または各押しボタンと前記調節部材（２０）とは、それぞれラチェット及び歯止めを用いて協働する請求項１３又は１４記載の自動注射装置。
16. 前記深度調整機構は、前記深度調節部材を開始位置に復帰させるために、予め設定された長手方向の位置（２０）に到達する前記深度調節部材上で動作可能である請求項１２乃至１５のいずれか記載の自動注射装置。
17. 投与剤の放出のためにスライド可能に搭載された栓を備え使用時に静止位置から注射位置まで移動可能な注射器又はカートリッジ（６０）を使用時に受け入れるための本体部（１０，１２）と、
    エネルギー貯蔵手段（３５）を含み、トリガー（１４）の作動時に注射準備位置から注射位置へ放たれて、前記注射器又はカートリッジがその注射位置に移動し、前記栓を駆動して投与剤を放出し、さらに前記注射器又はカートリッジが後退するように使用時に動作可能に適合された駆動機構と、を含み、
    前記駆動機構は、連接棒（２６）によりスライド可能な駆動プランジャー（２８）にクランクスライダー関係で接続された回転式クランク部材（２２）を含み、前記エネルギー貯蔵手段（３５）は、前記回転式クランク部材に作用する自動注射装置。
18. 前記駆動機構が放たれると、前記クランク部材（２２）が回転して前記駆動プランジャー（２８）に前進運動を授け、前記注射器又はカートリッジ（６０）をその注射位置に前方移動させ、その後に該注射器又はカートリッジから投与剤を放出することを特徴とする請求項１７記載の自動注射装置。
19. 前記クランク部材（２２）の死点となる中心位置を越える継続的な動作は、前記駆動プランジャー（２８）を後退させ、前記注射器又はカートリッジを、それ自身が後退するように引っ張って、前記注射器又はカートリッジが後退することを特徴とする請求項１８記載の自動注射装置。

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