JP6034294B2 - 注射器具 - Google Patents

Description

本発明は、注射器具及びその組み立て方法に関する。より具体的には、しかしこれに限定されるものではないが、本発明は、ユーザーが所望の角度量だけラチェット式の用量設定ノブを回転させることによって、ある用量にダイアルを回すことにより、ねじりバネを張る、自動式又は半自動式のペン型注射器に関する。

ラチェットが解放されると、その結果生じる回転により、プレセット量の用量が搾り出される。このような器具の典型例には、広く利用可能なAutopen（登録商標）という名称のペン型注射器やＵＳ５１０４３８０に記載されているタイプの他の注射器が含まれる。

このような器具を組み立てる際には、ハウジング内にねじりバネを導入し、整列させて、固定することが通常手動で行われているが、これは正確に組み立てるためには熟練を要するためである。部品数が多くなるにつれて、このような器具を手動で組み立てることは費用対効果を劣化させるので、何らかの自動式組み立て形態が必要である。しかしながら、自動式の組み立て器具は、上述と同様の態様で組み立てることができない。自動式の組み立てに適合し、オートメーション化された組立機械によって迅速に取り付けることができる、バネ固定具に対する要求が存在する。

従って、一態様として、本発明によれば、使用時に薬剤のシリンジ又はカートリッジを収容するためのハウジングと、使用時に調節可能なプレセット量だけ回転して、上記シリンジ又はカートリッジから対応する量の薬剤を搾り出す、回転式の駆動軸と、一端領域は上記駆動軸に対して固定され、他端領域は上記ハウジングのシートと回転せずに係合するように構成されている接続金具に固定されているねじり駆動バネと、を備える注射器具が提供される。

上記接続金具は、簡便に、つば部を備えることができ、つば部と上記シートとを、単一の相対角度方向にのみ完全に係合できるように構成することができる。

本発明は、また、上述の器具中で、上記駆動バネを前記ハウジングに取り付ける方法にまで及び、この方法は、バネの他端とハウジングの協働する部分とについてのそれぞれ相補的な構造を形成する工程と、上記バネを上記ハウジングに導入する工程と、上記バネと上記ハウジングとを互いに対して回転させて、上記バネを上記ハウジングに固定する工程とを含む。

ひとつの態様においては、上記バネに形成された相補的な構造は接続金具を含み、上記方法は、上記駆動バネを上記ハウジングに導入する前に、上記接続金具を上記駆動バネに取り付ける工程を含む。この接続金具はつば部を備えることができる。

上記バネ構造と上記ハウジングとが相補的な機能を含んで、上記接続金具が上記ハウジング内で回転せずに係合できることが好ましい。

代替的には、上記構造は、上記バネの一端で内側に形成された部分を備えることができる。このため、上記構造は、鍵状部分、例えば、半径方向又は軸方向に突出する部分を備えることができる。

バネ構造が鍵状である場合又は半径方向に突出している場合には、ハウジングの構造は上記バネが回転する際にバネの上記部分を捕捉するように構成された鍵状部分を備えることができる。

他の態様においては、バネの構造は通常軸方向に延在する部分を備えることができ、この部分は、ハウジングに付随し或いはハウジングの一部を形成する構造部材中の開口に軸方向に導入し、次いで端部領域を上記開口と協働する機構の周りで係合させるか或いは引っかけることができる。ひとつのこのような態様においては、弾性変形可能な長手方向に延在する鍵状構造は、ハウジングと一体であるか或いはハウジングに付随する開口部又はスロットに軸方向に押し込まれて、上記スロット又は開口と隣接したアバットメントと係合してバネの端部を保持するように設計されている。鍵状構造は、上記スロットを通り抜ける間は縮まっており、次いでアバットメントをつかめるように広がるように設計されている。

他の態様においては、バネの一端部は後方に延在し、組み立て時にはスロット又は開口部に押し込まれ、次いでバネの端部を保持するように曲げられる。

他の態様においては、本発明によれば、
使用時に薬剤のシリンジ又はカートリッジを収容するためのハウジングと、
使用時に調節可能なプレセット量だけ回転して、上記シリンジ又はカートリッジから対応する量の薬剤を搾り出す、回転式の駆動軸と、
一端領域は上記駆動軸に対して固定され、他端領域は、使用時に回転可能に係合されるように構成された上記バネと上記ハウジングとについてのそれぞれの相補的な構造によって固定され、係合後は同じ向きにさらに回転しないように構成されている、ねじり駆動バネと
を備える注射器具が提供される。

発明者らは、また、複雑な螺旋やねじ山寸法を必要とせずに、用量設定ノブを略３６０°近くまで或いは３６０°を超えて回転させることができる配置を設計した。このため、他の態様においては、本発明によれば、
使用時に薬剤のシリンジ又はカートリッジを収容するためのハウジングと、
上記ハウジング内に配置され、用量設定手順中にバネの力に抗して第１の方向に安静位からプレセットされた角度位置まで回転し、次いで上記駆動軸が解放されてその安静位に戻るときに使用時に搾り出す用量の大きさを決定する、バネで駆動する回転式の駆動軸を含む、駆動機構と
を備える注射器具であって、
上記駆動軸の逆方向への角運動を制限するための停止装置であって、上記ハウジング内に角運動のために取り付けられた中間部材を含み、上記中間部材が上記ハウジングのアバットメント表面と協働するための第１のアバットメント表面と、上記駆動軸のアバットメント表面と協働するための第２のアバットメント表面とを有し、これにより安静位を超えた逆方向への回転が防止される、停止配置を特徴とする、注射器具
が提供される。

上記中間部材に対する上記駆動軸の角度回転と、上記ハウジングに対する上記中間部材の角度回転との累積角度が３６０°よりも大きいことが好ましい。

他の態様においては、本発明によれば、前端と後端とを有するねじ式駆動プランジャにねじ込む回転式の駆動ギアを含む駆動機構を備え、上記プランジャの後端には弾性変形可能な端部停止構造が設けられており、上記弾性変形可能な端部停止構造物は、回転式の駆動ギアが組み立ての際に上記端部停止構造を前方に通り越すことが可能となるが、一旦組み立てられた場合には上記端部停止構造が、上記駆動ギアに対する上記プランジャの前方へのねじ式運動を制限するように設計されている、注射器具が提供される。

本発明は上述した通りであるが、本明細書に記載された発明特定事項の独創的な組み合わせ又はサブコンビネーションのいずれかにまで及ぶ。

本発明は様々な手段で実施することができ、以下に、多くの実施形態をほんの一例として添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係るペン型注射器の第１の実施形態の分解図である。 図２（ａ）から図２（ｃ）は、ねじりバネとバネの位置決めディスクとの組み立てを示す図である。 図３（ａ）から図３（ｆ）は、ねじりバネとバネの位置決めディスクとの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す図である。 図４（ａ）から図４（ｅ）は、駆動軸と中間停止ディスクとの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す図である。 図５（ａ）から図５（ｅ）は、プランジャ、駆動ギア、及びトリガーの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、前方の駆動ハウジング部分と後方の駆動ハウジング部分との連結を示す図である。 図７（ａ）から図７（ｄ）は、ねじりバネに予負荷を設定し、用量設定ノブを固定することを示す図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、カートリッジハウジングを器具の残りの部分に固定して、組立体を完成させることを示す図である。 図９（ａ）から図９（ｃ）は、他の実施形態において、ねじりバネの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す図である。 図１０（ａ）から図１０（ｃ）は、さらに他の実施形態において、ねじりバネの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す図である。 図１１は、他の実施形態において、ねじりバネの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す概略図である。 図１２は、さらに他の実施形態において、ねじりバネの後方の駆動ハウジング部分への組み立てを示す概略図である。

自動式のペン型注射器の第１の実施形態は、構成要素の総数を少なくするように、また自動式又は半自動式の組み立てを容易にするのに特に適するように、設計されている。図１及び図８（ｂ）を参照すると、器具は、組み立て時に、ドライブハウジング１０を備え、ドライブハウジング１０は、前方のドライブハウジング部分１０_１と、後方のドライブハウジング部分１０_２とを含み、通常１２を表示するドライブ機構を包含する。ドライブハウジング１０の前端に連結されているのは、薬剤のカートリッジを収容するカートリッジハウジングである。周知形態の、２つの端部を有するペン先の針（図示せず）が、カートリッジハウジングの前方で、ねじ部１６にねじ込まれる。キャップ１８は、カートリッジと使用前のその内容物を保護するように、カートリッジハウジングを覆ってスライドすることができる。

この器具の操作は、本質的には、本願に先行するＵＳ５１０４３８０に記載されているとおりである。このため、ラチェット式の駆動軸２０が、一回分の用量を設定するノブ２２をねじって安静位から離れて回転することで、所望用量の大きさにダイアルが回される。前端がドライブハウジング１０に固定され、かつ、後端が駆動軸２０に固定されているねじりバネ２４が、駆動軸２０の回転によって巻き上げられる。駆動軸２０の前端はラチェット２６を有し、ラチェット２６は、中央ねじ穴を有する駆動ギア３０の後方に指向された環状のフランジの内周の、内側に歯の付いたラチェット表面２８と係合する。駆動ギア３０は、トリガー３２と係合することにより、用量設定操作中に、回転に抗して動かないで保持されている。一旦、所望の用量にダイアルが回されて、ペン先がカートリッジハウジングに当たると、トリガー３２と一体的に形成されたバネ部分３４に対してトリガー３２が前方に押圧されることにより、駆動ギアと駆動軸２０とがねじりバネ２４の影響を受けて回転して駆動軸２０がその安静位に戻るように、駆動ギア３０が解放されて一回分の用量が搾り出される。駆動ギア２０の中心穴はプランジャ３６とねじ式に係合し、プランジャ３６はキー溝３８を有し、キー溝３８は前方のドライブハウジング部分１０_１内で各々正反対のキー４０と係合する。その結果、軸方向に固定された駆動ギア３０の回転により、ダイアルが回された用量とねじ山のピッチとに依存する、プリセット量だけプランジャ３６が伸長する。

プランジャの後端には、一体の弾性的な端部停止構造物３７が設けられており、端部停止構造物３７は、図５に示すように、ステム３９と前方に指向されたバネ付きのアーム４１とを備える。この構造物は、バネ付きアーム４１が内側に偏向してねじ穴を通過した状態で、プランジャが駆動ギアの前端に導入されるように設計されている。しかしながら、一旦組み立てられると、構造物３７は、駆動ギア３０に対するプランジャ３６の前方へのねじ込み動作を制限するように、端部止め具として作用する。従来の構造において、構造物３７を止め具として作用させるには、プランジャが別個の止め具（或いはフロントプレッシャープレート）を有することが要求されるが、それには、別個の成形品とさらなる組み立て段階が必要である。

ここで特に図２（ａ）から図２（ｃ）及び図３（ａ）から図３（ｆ）を参照すると、この態様では、ねじりバネ２４の前端には、かぎ状後部４２が設けられている。バネの位置決めディスク４４には、間隔を置いて反対側に指向されたラグ４６が設けられており、そのうちの一つの周りに、図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、バネのかぎ状部分４２が引っかけられて、バネがディスクに取り付けられる。組み立てを容易にするためには、バネの位置決めディスク４４を対称（即ち、ディスクがラグ間を通る直径に関して２つ折りの回転対称性を有する）とし、その結果、ディスクが２つの主な方向のうちのいずれかにおいてねじりバネに取り付けることができる、ことに留意する。バネの位置決めディスク４４は、その外縁の周りに、多数の離間したフランジ４７を含む。後方のドライブハウジング部分１０の内側の前端には、環状の端壁４８が設けられており、その裏面からはバネの位置決めディスクのフランジに対して離間している多数のラグ５０が突出しているので、位置決めディスクは単一の角度方向にのみ環状の端壁４８に対して固定することができる。バネ２４を後方のドライブハウジング部分に取り付けて、ハウジングに対してバネの固定するためには、位置決めディスク４４が取り付けられているバネを、単に、後方のドライブハウジングに長手方向に導入して、ラグ５０に対してバネの位置決めディスクを押圧するだけでよく、その後バネがねじられることにより、ディスクを所定の角度位置で端壁に対して固定することができる。

ここで図４に示すように、バネ２４と位置決めディスクとが後方のドライブハウジング部分１０_２内で互いに取り付けられた状態で、駆動軸２０をバネの中央空間に通す際に、バネの直径方向に折られた後端部を駆動軸の後方のスロット内に固定して、駆動軸に対してバネの端部を固定する。駆動軸、従って用量設定ノブの角運動の程度は、上述のとおり、駆動軸２０上にスピゴット５２を設けることによる革新的な方法で制限され、駆動軸２０は後方のドライブハウジング部分１０_２の前端内に固定される中間の回転可能なシャトルディスク５４と協働する。中間のシャトルディスク５４は、その後方側に、環状壁４８のリベート５８内で支えられるスピゴット５６を有するので、リベートの一端により規定される安静位からリベートの他端によって規定される第２の位置（典型的には約１８０°）まで、シャトルディスク５４の回転が可能となる。同様に、シャトルディスク５４は、その前方表面に、駆動軸２０上のスピゴット５２と協働するリベート６０を有し、リベートの一端での停止位置とリベートの他端での巻上位置（典型的には約１８０°）との間の移動が可能となる。このようにして、シャトルディスクが前方のハウジングに対して１８０°回転でき、また駆動軸がシャトルディスクに対して１８０°回転することができ、これらの２つの角距離の累積によって３６０°の回転がもたらされるので、駆動軸を回転させて最大限３６０°の回転を与えることができる。これは、止め具の構造安定性を損なうことなく達成される。また、これは複雑な成形品を要する、ねじ目盛等を必要とすることなく達成される。

ここで図５を参照すると、器具の前端は、プランジャ３０上のキー溝３８と前方のドライブハウジング部分１０内のキー４０とを整列させ、プランジャ３０をスライドさせてハウジング部分と係合させることにより、組み立てられる。トリガーボタン３２がハウジング部分に導入され、次いで駆動ギア３０がプランジャ３６の後端にねじ込まれ、駆動ギア３０が端部停止構造物３７を超えて留められ、駆動ギア３０が所定の開始位置までねじ込まれる。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、前方のハウジング１０_１は、次いで、スナップ嵌めにより後方のハウジング１０_２に留められる。この動作により、駆動軸の前端が駆動ギアに入り、ラチェットが係合するが、ねじりバネは緩んだ状態である。次に、駆動軸を図７（ａ）に示すように回転させて、ねじりバネに所望の予負荷を与える。バネはその前端でバネの位置決めディスクによって回転に抗して保持される。駆動ギアがトリガーによって回転運動に抗して保持された状態で、駆動軸の前端はラチェット式に駆動ギアに対して回転する。予負荷を与えると、ゼロの刻印がハウジングの矢印とぴったりと合うように、用量設定ノブは配置され、次いで駆動軸の端部にスナップ嵌めされる。次に、カートリッジハウジングが、スナップ嵌め、ねじ、又は図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようなバヨネット、のような好適な連結動作によってドライブハウジングの前端に取り付けられる。

ここで図９（ａ）から図９（ｃ）を参照すると、代替的な実施形態においては、バネの位置決めディスク４４を別個に用いる代わりに、後方のドライブハウジングの前方部分の内側環状壁４８に開口６２が設けられており、開口６２は、ねじりバネ２４がハウジングに長手方向に導入されて回転する際に、ねじりバネ２４の前端のバネフック６４を捕捉して固定するように設計されている。

さらに他の実施形態においては、図１０（ａ）から図１０（ｃ）に示すように、バネの先端は９０°まで曲げられ、径方向内側に延在するバネラッチ６６がもたらされ、また後方のドライブハウジング内の内側環状壁４８には直立留め金６８が設けられており、直立留め金６８は、バネがハウジングに導入されて回転する際にバネを捕捉して固定するように設計されている。

上述の２つの態様のそれぞれにおいて、バネを長手方向に導入してハウジングに対して回転させることにより、バネは固定される。他の構造においては、バネは、末端領域を永久に変形（塑性変形）させるか或いはスナップ作用で一時的に変形（弾性変形）させることで、固定することができる。例えば、バネの端部は、末端領域が開口部を通って実質的に開口部によって保持されるように、長手方向に導入することによって固定することができる。一例においては、図１１に示すように、バネの後端が折り曲げられ、ループ７０にヘアピンに似た外側に曲げられた端部７２が形成されている。アーチ型の後方部分７４を隔壁４８内の開口部７６或いは他のハウジング構造物の開口部７６に押し込んで、外側に曲げられた端部を屈曲させて開口部を通して留め、次いでこの端部の形状を元に戻し、バネ２４を前方に引っ張って開口に隣接するアバットメント７８をつかみ、バネ２４をハウジングに対してしっかりと設置するように、ループは必要な寸法に形作られている。

図１２は他の例を示し、この例においては、バネ２４がその後端で軸方向部分８０を有し、軸方向部分８０は組み立て中に隔壁４８やこれと似通った構造物内に形成された１つ又は２つのスロット８２に押し込まれ、次いで屈曲されて他のスロット内に導入される。

Claims (4)

1. 薬剤のシリンジ又はカートリッジ（１４）を収容するためのハウジング（１０）と、
   使用時に調節可能なプレセット量だけ回転して、前記シリンジ又はカートリッジから対応する量の薬剤を搾り出す、回転式の駆動軸（２０）と、
   一端領域が前記駆動軸（２０）に対して固定されている駆動バネ（２４）と、
   前記駆動バネ（２４）の他端領域に設けられている接続金具（４４）と、
   を備え、
   前記ハウジングは、後方のドライブハウジング部分の内側の前端を有し、前記内側の前端には環状の端壁（４８）が設けられており、その裏面からは前記接続金具（４４）のフランジに対して離間している多数のラグ（５０）が突出しており、
   前記接続金具は、前記駆動バネの他端領域が前記ハウジング（１０）に導入されて、前記駆動バネと前記ハウジングとが互いに対して回転する際に、前記接続金具を前記ラグと係合させることにより前記ハウジングのシート（４８、５０）と回転せずに係合するように構成されている、注射器具。
2. 前記接続金具は、つば部（４４）を備え、前記つば部と前記シート（４８、５０）とが、前記シートに対する前記つば部の単一の相対角度位置でのみ完全に係合できるように構成されている、請求項１に記載の注射器具。
3. 請求項１に記載の注射器具であって、
   前記ハウジングはシートを含み、
   前記駆動バネ（２４）の前記他端領域は、前記駆動バネと前記ハウジングとについてのそれぞれの相補的な構造によって前記ハウジングのシートと回転せずに係合する、ように構成され、
   前記相補的な構造は、使用時に回転可能に係合するように構成され、係合後は同じ向きにさらに回転しないように構成されている、注射器具。
4. 請求項１に記載の注射器具であって、
   前記駆動バネ（２４）は、その他端領域に、前記ハウジングに付随する開口部又はスロットを通り、前記ハウジングの協働部分の周りで引っかけて、前記ハウジングに対して前記バネを固定する構造を有する、注射器具。

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