JP5836363B2

JP5836363B2 - ジョイント機構

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Publication number: JP5836363B2
Application number: JP2013504425A
Authority: JP
Inventors: 山本　哲也; 哲也山本
Original assignee: Sugan Co Ltd
Current assignee: Sugan Co Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-03-11
Also published as: US20130340608A1; US9694146B2; CN103442750B; JPWO2012124028A1; WO2012124028A1; CN103442750A

Description

この発明は、ジョイント機構に関し、より特定的には、インジェクタヘッドに設けられる摺動可能なプランジャと、前記インジェクタヘッドに装着されるシリンジの内部に設けられるピストンとのジョイント機構に関する。

医療現場においては、血管造影検査において、患者の血管内に造影剤を導入するためにインジェクタヘッドが用いられている。インジェクタヘッドには、前後方向に摺動可能に制御されるプランジャが設けられる。このインジェクタヘッドには、略円筒形状のシリンジが装着される。また、シリンジ内には、プランジャに連結されるピストンが設けられている。

インジェクタヘッドにシリンジを装着した状態において、プランジャとピストンとを連結しプランジャが前進することでピストンが押し進められて、シリンジ内の薬液、造影剤等が患者の血管内に導入される。また、プランジャを後進させることで、シリンジ内への薬液、造影剤等の充填が行なわれる。

このような、プランジャとピストンとのジョイント機構を開示するものとして、特開２００４−２９０３５２公報（特許文献１）および米国特許第４，６７７，９８０号明細書（特許文献２）が挙げられる。

特開２００４−２９０３５２公報米国特許第４，６７７，９８０号明細書

近年においては、インジェクタヘッドの高機能化に加え、小型化が強く求められるようになってきている。そのため、プランジャとピストンとのジョイント機構に関しても、小型化の要求を満足させる必要が生じている。したがって、この発明が解決しようとする課題は、プランジャとピストンとのジョイント機構を小型にすることを可能とする構造を備えるジョイント機構を提供することにある。

この発明に基づいたジョイント機構においては、インジェクタヘッドに設けられる摺動可能なプランジャと、上記インジェクタヘッドに装着されるシリンジの内部に設けられるピストンとのジョイント機構であって、上記プランジャの先端には、上記ピストンに係合するプランジャ側係合領域が設けられ、上記ピストンの内部には、上記プランジャ側係合領域が係合するピストン側係合領域が設けられる。

上記ピストン側係合領域は、第１の内径を有する第１係合壁領域と、上記第１係合壁領域よりも内側に位置し、上記第１の内径よりも大きい第２の内径を有する第２係合壁領域とを含む。

上記プランジャ側係合領域は、上記第１の内径よりも小さい外形を有する円筒部と、上記円筒部の外表面から突出する突出状態と、上記円筒部の外表面から突出しない収納状態とが選択可能なように、上記円筒部の内部に配置される係合部材と、上記係合部材の上記突出状態を固定する固定ブロックとを含む。上記固定ブロックは、上記円筒部の内部において、上記係合部材よりも中心側に配置される。

上記プランジャと上記ピストンとの連結状態においては、上記固定ブロックが上記係合部材の半径方向の中心側への移動を阻止することにより、上記係合部材の上記突出状態が固定され、上記プランジャと上記ピストンとの非連結状態においては、上記固定ブロックによる上記係合部材の半径方向の中心側への移動阻止が解除される。

他の形態においては、上記固定ブロックは、略正三角形形状に設けられ、上記係合部材は、上記円筒部の周面上において、１２０°ピッチで３箇所に設けられ、上記円筒部とともに上記固定ブロックの周りを回動可能に設けられ、上記固定ブロックの三角形の３つの頂点が上記係合部材の内側に当接する位置では、上記係合部材の上記突出状態が固定され、上記係合部材が６０°回転し、上記固定ブロックの三角形の３つの頂点が上記係合部材の内側から外れる位置では、上記係合部材の上記突出状態の固定が解除される。

他の形態においては、上記係合部材は、上記円筒部の外表面から突出可能な突出部と、上記突出部から上記円筒部の軸方向に延びる延長部と、上記延長部の上記突出部の反対側に設けられる基部とを有し、３つの上記係合部材の上記基部を組み合わせて、上記基部の外周面に固定リングを配設することにより、３つの上記基部により環状の形態が形成される。

他の形態においては、上記固定ブロックは、円形のブロックの周面の一部が平坦面となる一対のＤカット面からなる直線部が設けられることで、全体として曲面部と直線部とを有するレーストラック形状に設けられ、上記係合部材は、上記円筒部の周面上において、１８０°ピッチで２箇所に設けられ、上記円筒部とともに上記固定ブロックの周りを回動可能に設けられ、上記固定ブロックの上記曲面部の２つの頂点が上記係合部材の内側に当接する位置では、上記係合部材の上記突出状態が固定され、上記係合部材が９０°回転し、上記固定ブロックの２つの上記頂点が上記係合部材の内側から外れる位置では、上記係合部材の上記突出状態の固定が解除される。

他の形態においては、前記係合部材は、前記円筒部の外表面から突出可能な突出部と、前記突出部から前記円筒部の軸方向に延びる延長部と、前記延長部の前記突出部の反対側に設けられる基部とを有し、２つの前記係合部材の前記基部を組み合わせて、前記基部の外周面に固定リングを配設することにより、２つの前記基部により環状の形態が形成される。

他の形態においては、上記係合部材は、通常状態では上記突出状態が保持され、上記ピストン側係合領域の上記第１係合壁領域を通過する際に、上記円筒部の外表面から突出しない上記収納状態が選択される。

この発明に基づいたジョイント機構によれば、プランジャとピストンとのジョイント機構を小型にすることが可能となる。

実施の形態におけるインジェクタヘッドの概略機構を示す全体斜視図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの内部機構を示す分解斜視図である。実施の形態におけるプランジャの構造を示す分解斜視図である。実施の形態における固定ピンおよび係合部材の構造を示す分解斜視図である。実施の形態における固定ピンおよび組立てられた状態の係合部材の構造を示す斜視図である。（Ａ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる非固定状態を示す模式図であり、（Ｂ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる固定状態を示す模式図である。実施の形態におけるピストンを示す平面図である。図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの連結作動状態を示す第１の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの連結作動状態を示す第２の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの連結作動状態を示す第３の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの連結作動状態を示す第４の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。実施の形態におけるインジェクタヘッドの連結作動状態を示す第５の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。他の実施の形態における、（Ａ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる非固定状態を示す模式図であり、（Ｂ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる固定状態を示す模式図である。他の実施の形態における、（Ａ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる非固定状態を示す模式図であり、（Ｂ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる固定状態を示す模式図である。

以下に、本発明に基づいたジョイント機構について説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、本発明の適用事例として医療現場における造影剤導入システムに採用されるインジェクタヘッドに設けられる摺動可能なプランジャと、このインジェクタヘッドに装着されるシリンジの内部に設けられるピストンとの連結に、本発明に基づいたジョイント機構を採用した場合について説明しているが、医療現場における他の同様の連結が必要とされる箇所に、本発明に基づいたジョイント機構を採用することも可能である。

なお、以下に説明する実施の形態において、同一または相当する部分には同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。また、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。

（インジェクタヘッド）
図１を参照して、本実施の形態におけるインジェクタヘッド１００、およびこのインジェクタヘッド１００に装着されるシリンジ１について説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるインジェクタヘッド１００の概略機構を示す全体斜視図である。

インジェクタヘッド１００は、主要機器を収容する筐体１０１と、筐体１０１の前面に取り付けれるフロントプレート１０２と、このフロントプレート１０２に固定されるプレッシャジャケット１０を有する。

プレッシャジャケット１０は、インジェクタヘッド１００に装着されるシリンジ１を保持するとともに、インジェクタヘッド１００に加わる内圧の上昇にともなうインジェクタヘッド１００の膨張を抑制する。シリンジ１の内部には、内部空間を密封するためのピストン２が設けられている。

フロントプレート１０２には開口部が設けられ、この開口部からプランジャ１１０が前進または後進するように筐体１０１内に収容された主要機器で制御される。筐体１０１内には、一対のスペーサロッド１０３、エンドプレート１０４、ベースブロック１０５、プランジャ前進後進制御用サーボモータ１０６、および、ピストンとプランジャとの連結制御用ステッピングモータ１２０が収容されている。

（インジェクタヘッド１００の内部機構）
次に、図２を参照して、筐体１０１に収容される主要機器の具体的構成について説明する。なお、図２は、インジェクタヘッド１００の内部機構を示す分解斜視図である。プランジャ１１０は、先端部にプランジャ側係合領域１３０が形成される外筒１１１を有する。外筒１１１の外表面には、軸方向に延びる溝１１１ａが形成されている。なお、プランジャ側係合領域１３０の詳細構造は後述する。

外筒１１１の内部には、スライダ１１２が収容される。スライダ１１２の先端部には、固定ピン１１３が設けられ、スライダ１１２の後端部にはエンドプレート１０４が固定されている。エンドプレート１０４は、横長の形状を有しスペーサロッド１０３を通過させるための摺動穴１０４ｈが設けられている。

スライダ１１２の内部には、ボールネジ１０７が収容されている。ボールネジ１０７は、プランジャ前進後進制御用サーボモータ１０６に連結されるネジ軸１０７ａと、ネジ軸１０７ａに螺合し、スライダ１１２に固定されるナット１０７ｂとを有する。

ネジ軸１０７ａの回転をプランジャ前進後進制御用サーボモータ１０６により制御することで、ネジ軸１０７ａが移動することでプランジャ１１０の前進および後進が制御される。

また、外筒１１１の外周面には、溝１１１ａに係合するラックギア１１１ｇが設けられている。このラックギア１１１ｇには、連結制御用ステッピングモータ１２０に連結されたピニオンギア１２１が螺合している。連結制御用ステッピングモータ１２０の回転を制御することで、外筒１１１がスライダ１１２の周りの回転角度が制御される。

なお、連結制御用ステッピングモータ１２０を用いた回転角度制御に限定されず、ベルト駆動を用いた回転角度制御を採用することも可能である。

プランジャ前進後進制御用サーボモータ１０６は、ベースブロック１０５に保持されている。また、連結制御用ステッピングモータ１２０は、ビス１２５を用いて保持プレート１２２に固定されている。この保持プレート１２２は、スペーサ１２３を介在させてフロントプレート１０２にビス１２４により固定されている。

（プランジャ側係合領域１３０）
次に、図３から図６を参照して、プランジャ側係合領域１３０の詳細構造について説明する。なお、図３は、プランジャ１１０の構造を示す分解斜視図であり、図４は、固定部材１３２および係合部材１３１の構造を示す分解斜視図であり、図５は、固定部材１３２および組立てられた状態の係合部材１３１の構造を示す斜視図であり、図６（Ａ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる非固定状態を示す模式図であり、図６（Ｂ）は係合部材の突出部の固定ブロックによる固定状態を示す模式図である。

図３および図４を参照して、外筒１１１の先端部分には、先端側に向かって突出する円筒部１１１ｂが設けられている。この円筒部１１１ｂの外形は、後述するピストン２に設けられるピストン側係合領域２０の第１係合壁領域２１の第１の内径（Ｄ１）よりも小さい外形を有している（図７および図８参照）。

また、円筒部１１１ｂには、１２０°ピッチで所定の開口面積を有する窓部領域１１１ｃが、合計３箇所設けられている。この窓部領域１１１ｃからは、後述する係合部材１３１の突出部１３１ａが円筒部１１１ｂの外周面から突出可能に配置される。

円筒部１１１ｂの内部には、３つの係合部材１３１が配置されている。この係合部材１３１は、円筒部１１１ｂに設けられた窓部領域１１１ｃにおいて、円筒部１１１ｂの外表面から突出可能な突出部１３１ａと、この突出部１３１ａから円筒部１１１ｂの軸方向に延びる延長部１３１ｂと、この延長部１３１ｂの突出部１３１ａの反対側に設けられる基部１３１ｃを有している。係合部材１３１には、樹脂材料、金属材料が用いられる。

図５に示すように、３つの係合部材１３１の基部１３１ｃを組み合わせて、基部１３１ｃの外周面に固定リング１３４を配設することにより３つの基部１３１ｃにより環状の形態が形成される。

突出部１３１ａに外方から半径方向の中心側に向かう外力が加わった場合には（後述の図１０（Ａ），（Ｂ）の状態参照）、突出部１３１ａは中心側に向かって変位し、突出部１３１ａが円筒部１１１ｂの外表面から突出しない収納状態となる。この場合には、固定リング１３４が半径方向に拡大するように弾性変形して、突出部１３１ａの中心側に向かう変位を許容する。突出部１３１ａへの外力が解除された場合には、固定リング１３４の付勢力に基づき、図５に示す状態に復帰する。

固定リング１３４により組み合わされた３つの係合部材１３１は、円筒部１１１ｂの内部において、固定ピン１１３と固定部材１３２とにより挟み込まれるようにして固定される。

固定部材１３２は、円筒部１１１ｂの開放端側を塞ぐことが可能な外径を有する固定プレート１３２ａと、固定プレート１３２ａに連結される固定ブロック１３２ｂとを有する。固定部材１３２は、図３に示すように、ビス１３５を用いて、固定ピン１１３の先端部に固定される。固定ブロック１３２ｂは、突出部１３１ａからみて中心側に位置する。

この際、固定部材１３２は、固定ピン１１３に固定されることから、固定部材１３２は回転しない。一方、組み合わされた３つの係合部材１３１は、スライダ１１２の周りを回転する外筒１１１とともに回転する。

固定ブロック１３２ｂは、略正三角形形状に設けられ、３つの頂点は、所定の曲面加工が施されている。これは、係合部材１３１の突出部１３１ａの内面との接触摺動を円滑に行なうためである。

次に、図６（Ａ）、（Ｂ）を参照して、円筒部１１１ｂ、係合部材１３１の突出部１３１ａ、および固定ブロック１３２ｂの位置関係について説明する。円筒部１１１ｂは外筒１１１とともに、連結制御用ステッピングモータ１２０の回転制御により回転し、また、突出部１３１ａも円筒部１１１ｂとともに回転する。

図６（Ａ）に示すように、突出部１３１ａは通常状態において円筒部１１１ｂから突出する状態が保持されている。固定ブロック１３２ｂの三角形の辺に対向する位置に突出部１３１ａが位置する場合には、突出部１３１ａと固定ブロック１３２ｂとの間には隙間が形成され、突出部１３１ａに外方から半径方向の中心側に向かう外力が加わった場合には、突出部１３１ａは、中心側に向かって変位し、突出部１３１ａが円筒部１１１ｂの外表面から突出しない収納状態となる。

一方、図６（Ｂ）に示すように、円筒部１１１ｂおよび突出部１３１ａが、固定ブロック１３２ｂに対して６０°回転した状態では、固定ブロック１３２ｂの三角形の３つの頂点が突出部１３１ａの内側に当接し、突出部１３１ａの突出状態が固定される状態となる。

（ピストン２）
次に、図７および図８を参照して、ピストン２の形状について説明する。なお、図７は、ピストン２を示す平面図であり、図８は、図７中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。ピストン２は、ピストンラバー２ａおよびピストンコア２ｂを有している。ピストンコア２ｂは、その内部に上述したプランジャ側係合領域１３０に係合するピストン側係合領域２０が設けられている。

このピストン側係合領域２０は、第１の内径（Ｄ１）を有する第１係合壁領域２１と、この第１係合壁領域２１よりも内側（先端側）に位置し、第１の内径（Ｄ１）よりも大きい第２の内径を有する第２係合壁領域２２とを含んでいる。

図６（Ａ），（Ｂ）を再び参照して、突出部１３１ａと固定ブロック１３２ｂとが図６（Ａ）に示す通常状態の場合には、プランジャ側係合領域１３０の円筒部１１１ｂが第１係合壁領域２１に進入した場合には、固定ブロック１３２ｂは、第１係合壁領域２１に当接後中心側に押し付けられることで中心側に変位し、円筒部１１１ｂは第１係合壁領域２１を通過することができる。

プランジャ側係合領域１３０の円筒部１１１ｂが第１係合壁領域２１に進入した後、第２係合壁領域２２においては、円筒部１１１ｂは図６（Ａ）の状態に復帰する。その後、図６（Ｂ）に示すように、固定ブロック１３２ｂが固定ブロック１３２ｂに対して６０°回転した状態では、固定ブロック１３２ｂの三角形の３つの頂点Ｐ１が突出部１３１ａの内側に当接し、突出部１３１ａの突出状態が固定される状態となる。

その結果、突出部１３１ａは、ピストン側係合領域２０の内部において、第１係合壁領域２１と第２係合壁領域２２とのより形成される段差部に係合し、プランジャ側係合領域１３０がピストン側係合領域２０に固定される状態となる。

（インジェクタヘッドの連結作動状態）
次に、図９から図１３を参照して、インジェクタヘッドの連結作動状態について説明する。なお、図９から図１３は、インジェクタヘッドの連結作動状態を示す第１から第５の図であり、（Ａ）は固定ブロックと係合部材との関係を示す図であり、（Ｂ）はピストンとプランジャとの位置関係を示す部分断面図である。

図９（Ｂ）を参照して、シリンジ１をプレッシャジャケット１０に装着した後、プランジャ１１０を前進させる（図９（Ｂ）中矢印Ｆ１方向）。この状態では、図９（Ａ）で示したように、固定ブロック１３２ｂの三角形の辺に対向する位置に突出部１３１ａが位置し、突出部１３１ａと固定ブロック１３２ｂとの間には隙間が形成されている。

次に、図１０（Ｂ）を参照して、プランジャ１１０をさらに前進させる（図１０（Ｂ）中矢印Ｆ１方向）。この状態では、プランジャ側係合領域１３０の円筒部１１１ｂが第１係合壁領域２１に進入することで、突出部１３１ａがピストン２の第１係合壁領域２１に当接し、突出部１３１ａに外方から半径方向の中心側に向かう外力が加わる。これにより、図１０（Ａ）に示すように、突出部１３１ａは、中心側に向かって変位し、突出部１３１ａが円筒部１１１ｂの外表面から突出しない収納状態となる。

次に、図１１（Ｂ）を参照して、プランジャ１１０をさらに前進させる（図１１（Ｂ）中矢印Ｆ１方向）。この状態では、プランジャ側係合領域１３０の円筒部１１１ｂが第２係合壁領域２２にまで進入することで、突出部１３１ａへの第１係合壁領域２１の当接が解除される。これにより、図１１（Ａ）に示すように、突出部１３１ａは、図９（Ａ）と同じ状態に復帰する。

次に、図１２（Ｂ）を参照して、プランジャ１１０を軸周りに６０°回転させる。ことのき、固定ブロック１３２ｂは固定された状態であるため、図１２（Ａ）に示すように、固定ブロック１３２ｂの三角形の３つの頂点Ｐ１が突出部１３１ａの内側に当接し、突出部１３１ａの突出状態が固定される状態となる。これにより、突出部１３１ａは、ピストン側係合領域２０の内部において、第１係合壁領域２１と第２係合壁領域２２とのより形成される段差部に係合し、プランジャ側係合領域１３０がピストン側係合領域２０に固定される状態となる。

次に、図１３（Ｂ）を参照して、プランジャ１１０を後退させた場合には（図１３（Ｂ）中矢印Ｂ１方向）、プランジャ側係合領域１３０にピストン側係合領域２０が係合していることから、プランジャ１１０の移動に追従してピストン２を移動させることができる。プランジャ１１０を前進させた場合も同様である。

このように本実施の形態におけるプランジャ１１０とピストン２とのジョイント機構においては、ピストン２の内部に設けられたピストン側係合領域２０に対して、プランジャ側係合領域１３０を係合させる機構を採用していることから、連結機構としての構成は、ピストン２の内部に収容させることができる。その結果、ジョイント機構の小型を可能とすることができる。

また、図４に示す突出部１３１ａの軸方向の幅（Ｗ１）と、図８に示すピストン２の第２係合壁領域２２の軸方向の幅（Ｗ２）とを略同一にすることで、突出部１３１ａを第２係合壁領域２２の内部に隙間を生じさせることなく収容することができる。その結果、プランジャ１１０の移動時に、遊びを生じさせることなく（ピストン２が動かない状態）ピストン２を移動させることができる。

これにより、シリンジ１内に薬液等を吸引した後にプランジャ１１０の移動方向を吸引方向から導入方向に移動させた場合でも、プランジャ１１０とピストン２との間に遊びが生じないため、正確な量の薬液等を導出することが可能となる。

なお、上記実施の形態における係合部材１３１は、図６（Ａ）に示したように、突出部１３１ａは通常状態において円筒部１１１ｂから突出する状態が保持される場合について説明したが、この構成に限定されるものではない。たとえば、図１４（Ａ）に示すように、突出部１３１ａは通常状態においては、円筒部１１１ｂの内部に収容されて、固定ブロック１３２ｂの三角形の辺に接する状態であり、図１４（Ｂ）に示すように、円筒部１１１ｂおよび突出部１３１ａが、固定ブロック１３２ｂに対して６０°回転した状態では、固定ブロック１３２ｂの三角形の３つの頂点Ｐ１が突出部１３１ａの内側に当接し、突出部１３１ａの半径方向の外側に押し出して、突出状態が固定される構成を採用することも可能である。

また、上記実施の形態においては、３つの係合部材１３１を用いて、略三角形形状の固定ブロック１３２ｂを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。たとえば、図１５（Ａ），（Ｂ）に示すように、円形のブロックの周面の一部が平坦面となる一対のＤカット面からなる直線部１３３ｄが設けられることで、全体として曲面部１３３ｅおよび直線部１３３ｄを有するレーストラック形状を有する固定ブロック１３３ｄと、２つの係合部材１３１とを採用することも可能である。この係合部材１３１の形状は、図４および図５に示した３つの係合部材１３１が２つの係合部材１３１に代わるのみで、構造は同じである。

図１５（Ａ）に示す状態は、突出部１３１ａと固定ブロック１３３ｂとの間には隙間が形成されている。突出部１３１ａに外方から半径方向の中心側に向かう外力が加わった場合には、突出部１３１ａは、中心側に向かって変位し、突出部１３１ａが円筒部１１１ｂの外表面から突出しない収納状態となる。

図１５（Ｂ）に示すように、係合部材１３１の円筒部１１１ｂおよび突出部１３１ａを、固定ブロック１３３ｂに対して９０°ピッチで回転させることで、固定ブロック１３３ｂの曲面部１３３ｅの２つの頂点Ｐ１が突出部１３１ａの内側に当接し、突出部１３１ａの突出状態が固定される状態となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

符合の説明

１シリンジ、２ピストン、２ａピストンラバー、２ｂピストンコア、１０プレッシャジャケット、１１１ｂ円筒部、２０ピストン側係合領域、２１第１係合壁領域、２２第２係合壁領域、１００インジェクタヘッド、１０１筐体、１０２フロントプレート、１０３スペーサロッド、１０４エンドプレート、１０４ｈ摺動穴、１０５ベースブロック、１０６プランジャ前進後進制御用サーボモータ、１０７ボールネジ、１０７ａネジ軸、１０７ｂナット、１１０プランジャ、１１１外筒、１１１ａ溝、１１１ｃ窓部領域、１１１ｇラックギア、１１２スライダ、１１３固定ピン、１２０連結制御用ステッピングモータ、１２１ピニオンギア、１２２保持プレート、１２３スペーサ、１２４，１２５ビス、１３０プランジャ側係合領域、１３１係合部材、１３１ａ突出部、１３１ｂ延長部、１３１ｃ基部、１３２固定部材、１３２ａ固定プレート、１３２ｂ，１３３ｂ固定ブロック、１３３ｄ直線部（Ｄカット面）、１３３ｅ曲面部、１３４固定リング、１３５ビス。

Claims

インジェクタヘッド（１０１）に設けられる摺動可能なプランジャ（１１０）と、前記インジェクタヘッド（１０１）に装着されるシリンジ（１）の内部に設けられるピストン（２）とのジョイント機構であって、
前記プランジャ（１１０）の先端には、前記ピストン（２）に係合するプランジャ側係合領域（１３０）が設けられ、
前記ピストン（２）の内部には、前記プランジャ側係合領域（１３０）が係合するピストン側係合領域（２０）が設けられ、
前記ピストン側係合領域（２０）は、
第１の内径（Ｄ１）を有する第１係合壁領域（２１）と、
前記第１係合壁領域（２１）よりも内側に位置し、前記第１の内径（Ｄ１）よりも大きい第２の内径を有する第２係合壁領域（２２）と、を含み、
前記プランジャ側係合領域（１３０）は、
前記第１の内径（Ｄ１）よりも小さい外形を有する円筒部（１１１ｂ）と、
前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出する突出状態と、前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出しない収納状態とが選択可能なように、前記円筒部（１１１ｂ）の内部に配置される係合部材（１３１）と、
前記係合部材（１３１）の前記突出状態を固定する固定ブロック（１３２ｂ）と、を含み、
前記固定ブロック（１３２ｂ）は、前記円筒部（１１１ｂ）の内部において、前記係合部材（１３１）よりも中心側に配置され、
前記プランジャ（１１０）と前記ピストン（２）との連結状態においては、
前記固定ブロック（１３２ｂ）が前記係合部材（１３１）の半径方向の中心側への移動を阻止することにより、前記係合部材（１３１）の前記突出状態が固定され、
前記プランジャ（１１０）と前記ピストン（２）との非連結状態においては、
前記固定ブロック（１３２ｂ）による前記係合部材（１３１）の半径方向の中心側への移動阻止が解除され、
前記固定ブロック（１３２ｂ）は、略正三角形形状に設けられ、
前記係合部材（１３１）は、前記円筒部（１１１ｂ）の周面上において、１２０°ピッチで３箇所に設けられ、前記円筒部（１１１ｂ）とともに前記固定ブロック（１３２ｂ）の周りを回動可能に設けられ、
前記固定ブロック（１３２ｂ）の三角形の３つの頂点（Ｐ１）が前記係合部材（１３１）の内側に当接する位置では、前記係合部材（１３１）の前記突出状態が固定され、
前記係合部材（１３１）が６０°回転し、前記固定ブロック（１３２ｂ）の三角形の３つの前記頂点（Ｐ１）が前記係合部材（１３１）の内側から外れる位置では、前記係合部材（１３１）の前記突出状態の固定が解除され、
前記係合部材（１３１）は、
前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出可能な突出部（１３１ａ）と、
前記突出部（１３１ａ）から前記円筒部（１１１ｂ）の軸方向に延びる延長部（１３１ｂ）と、
前記延長部（１３１ｂ）の前記突出部（１３１ａ）の反対側に設けられる基部（１３１ｃ）とを有し、
３つの前記係合部材（１３１）の前記基部（１３１ｃ）を組み合わせて、前記基部（１３１ｃ）の外周面に固定リング（１３３）を配設することにより、３つの前記基部（１３１ｃ）により環状の形態が形成される、ジョイント機構。
インジェクタヘッド（１０１）に設けられる摺動可能なプランジャ（１１０）と、前記インジェクタヘッド（１０１）に装着されるシリンジ（１）の内部に設けられるピストン（２）とのジョイント機構であって、
前記プランジャ（１１０）の先端には、前記ピストン（２）に係合するプランジャ側係合領域（１３０）が設けられ、
前記ピストン（２）の内部には、前記プランジャ側係合領域（１３０）が係合するピストン側係合領域（２０）が設けられ、
前記ピストン側係合領域（２０）は、
第１の内径（Ｄ１）を有する第１係合壁領域（２１）と、
前記第１係合壁領域（２１）よりも内側に位置し、前記第１の内径（Ｄ１）よりも大きい第２の内径を有する第２係合壁領域（２２）と、を含み、
前記プランジャ側係合領域（１３０）は、
前記第１の内径（Ｄ１）よりも小さい外形を有する円筒部（１１１ｂ）と、
前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出する突出状態と、前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出しない収納状態とが選択可能なように、前記円筒部（１１１ｂ）の内部に配置される係合部材（１３１）と、
前記係合部材（１３１）の前記突出状態を固定する固定ブロック（１３２ｂ）と、を含み、
前記固定ブロック（１３２ｂ）は、前記円筒部（１１１ｂ）の内部において、前記係合部材（１３１）よりも中心側に配置され、
前記プランジャ（１１０）と前記ピストン（２）との連結状態においては、
前記固定ブロック（１３２ｂ）が前記係合部材（１３１）の半径方向の中心側への移動を阻止することにより、前記係合部材（１３１）の前記突出状態が固定され、
前記プランジャ（１１０）と前記ピストン（２）との非連結状態においては、
前記固定ブロック（１３２ｂ）による前記係合部材（１３１）の半径方向の中心側への移動阻止が解除され、
前記固定ブロック（１３３ｄ）は、円形のブロックの周面の一部が平坦面となる一対のＤカット面からなる直線部（１３３ｄ）が設けられることで、全体として曲面部（１３３ｅ）と直線部（１３３ｄ）とを有するレーストラック形状に設けられ、
前記係合部材（１３１）は、前記円筒部（１１１ｂ）の周面上において、１８０°ピッチで２箇所に設けられ、前記円筒部（１１１ｂ）とともに前記固定ブロック（１３３ｂ）の周りを回動可能に設けられ、
前記固定ブロック（１３２ｂ）の前記曲面部（１３３ｅ）の２つの頂点（Ｐ１）が前記係合部材（１３１）の内側に当接する位置では、前記係合部材（１３１）の前記突出状態が固定され、
前記係合部材（１３１）が９０°回転し、前記固定ブロック（１３３ｂ）の２つの前記頂点（Ｐ１）が前記係合部材（１３１）の内側から外れる位置では、前記係合部材（１３１）の前記突出状態の固定が解除される、ジョイント機構。
前記係合部材（１３１）は、
前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出可能な突出部（１３１ａ）と、
前記突出部（１３１ａ）から前記円筒部（１１１ｂ）の軸方向に延びる延長部（１３１ｂ）と、
前記延長部（１３１ｂ）の前記突出部（１３１ａ）の反対側に設けられる基部（１３１ｃ）とを有し、
２つの前記係合部材（１３１）の前記基部（１３１ｃ）を組み合わせて、前記基部（１３１ｃ）の外周面に固定リング（１３３）を配設することにより、２つの前記基部（１３１ｃ）により環状の形態が形成される、請求項２に記載のジョイント機構。
前記係合部材（１３１）は、通常状態では前記突出状態が保持され、
前記ピストン側係合領域（２０）の前記第１係合壁領域（２１）を通過する際に、前記円筒部（１１１ｂ）の外表面から突出しない前記収納状態が選択される、請求項１から３のいずれかに記載のジョイント機構。