JP6864026B2 - 電動機能を有する無針注射器 - Google Patents

Description

本発明は、薬品と医療器機の技術分野に係り、電動機能を有する無針注射器である。

医薬業界の発展に伴い、大量の生物学的製剤の薬品が出現しており、これらの薬品の特徴は、注射量が少なく、注射の頻度が高いことである。針を有する注射器は、使用者に針への恐怖と針刺の痛みを与える。無針注射器の方は、このような問題を効果的に回避できる。

現在、市販の無針注射器は、一般的に、外部動力源によって液体薬品を加圧して、液体薬品が、高圧高速の形態で極細な微孔を通し、皮膚を貫通し、体内に進入するようになる。即ち、液体薬品は、ニードルによらず、直接的に人間又は動物の皮膚を貫通し、その体内に進入することができる。同時に、無針注射器は、注射される薬物をさらに分散させ、薬物の吸収と皮下組織への侵害の減少に有利であり、硬結の形成を避けられる。

しかしながら、発展された時間が比較的に短いため、現有の無針注射器には、多くの欠点が存在する。例えば、今のところ、個人用の無針注射器は、基本的に手動によって無針注射器を加圧するように構成され、ユーザの使用が非常に不便である。一方、大、中型病院で使用される電動無針注射器の長さは、比較的長いので、体積が比較的大きく、操作がとても不便である。

実際の生産・生活において、便利に操作でき且つ構成が簡単である無針注射器が、切実に必要である。

本発明の目的は、内蔵モータによって電動形態で無針注射器の薬の取り込みや注射を行い、そして作業の信頼性が高く、使用に便利であり、小型である、電動機能を有する無針注射器を提供することである。

本発明によれば、無針注射器本体と、無針注射器本体から遠位側に延びる薬品を投与するための無針注射端とを含む、電動機能を有する無針注射器を提供する。前記無針注射器本体は、内部が加圧注射室とモータ室に分けられるハウジングと、加圧注射室内に位置する加圧注射アセンブリと、加圧注射室内に少なくとも一部が位置する無針注射器ロック機構と、モータ室内に位置するモータアセンブリと、を含む。

好ましい実施形態によれば、前記加圧注射アセンブリの縦方向軸線とモータアセンブリの縦方向軸線が互いに平行である。

好ましい実施形態によれば、前記加圧注射アセンブリは、押し棒と、押し棒に覆設される圧力スプリングと、押し棒と圧力スプリングとの少なくとも一部を囲む圧縮体とを含む。

好ましい実施形態によれば、前記押し棒の遠位側に押し棒ボスが設けられ、前記圧縮体の内部に肩部が設置され、前記圧力スプリングの遠端が押し棒ボスに当接されるとともに、前記圧力スプリングの近端が肩部に当接され、前記圧縮体は、モータアセンブリに駆動される時に、前記圧力スプリングを加圧できる。

好ましい実施形態によれば、前記無針注射器ロック機構は、前記圧縮体の壁を通し押し棒の近端箇所の凹溝に進入するロックボールによって、前記圧縮体と押し棒をロックして、前記圧力スプリングを加圧状態にロックできる。

好ましい実施形態によれば、前記無針注射器ロック機構は中空のボタンを含み、前記ボタンの内端部には、平台座と平台座の近位側に位置するボタン凹溝とが備え、ロック状態において、前記平台座は、前記圧縮体の壁を通し押し棒の近端箇所の凹溝に進入するロックボールが抜け離れることを防止するように、該ロックボールを突き当て、注射しようとしてロックが解除されるときに、前記平台座を遠位側に動かせるようにボタンを押し付け、ロックボールが押圧されてボタン凹溝に入って、前記押し棒が前記圧縮体とのロックから外れることを許可する。

好ましい実施形態によれば、前記圧縮体は、ほぼ入れ子構造の圧縮体本体と圧縮体本体から上方に延びる力伝送部分とを含み、前記力伝送部分は、モータアセンブリを受けるための中心孔が形成される。

好ましい実施形態によれば、前記圧縮体本体は、内壁肉厚部分を含むことによって、（ａ）圧力スプリングの近端が当接される前記肩部、及び（ｂ）前記圧縮体本体の近端から縦方向に延出し、無針注射器ロック機構の一部を受ける深溝が形成される。

好ましい実施形態によれば、ハウジングの遠端壁の内側から近位側に延出する仕切り壁と前記圧縮体本体の上側壁は、ハウジングの内部を前記加圧注射室とモータ室に分けられる。

好ましい実施形態によれば、前記仕切り壁は、上方でモータアセンブリのモータを支持している。

好ましい実施形態によれば、前記モータアセンブリは、モータと、モータから延びるモータ軸と、モータ軸に接続されるネジ棒とを含み、前記ネジ棒は、モータアセンブリ軸線に沿って延び力伝送部分の中心孔を通す。

好ましい実施形態によれば、前記無針注射器ロック機構は、前記圧縮体本体の近端の深溝に挿入され、内端部が平台座と平台座の近位側に位置するボタン凹溝を備える中空のボタンと、近端がボタン内にあるとともにボタンの内壁に接触されるロックプランジャーと、ボタンの内部にあるとともにロックプランジャーの近位側に位置するボタンスプリングと、前記圧縮体の壁における小孔と、ロックボールと、押し棒の凹溝とを含む。

本発明における前記加圧注射アセンブリの縦方向軸線とモータアセンブリの縦方向軸線は、互いに平行であり、それらが同軸である構成と比べて、無針注射器の長さを短縮できる。その内部に設置されたモータは、精確にモータの起動、停止、正転と逆転を制御できる。

本発明におけるハウジングの遠端壁の内側から近位側に延びる仕切り壁と前記圧縮体本体の上側壁は、ハウジングの内部を前記加圧注射室とモータ室に分けることによって、構成がもっとコンパクトと簡素になる。

本発明の有益な効果とは、内蔵モータの電動形態によって無針注射器の薬の取り込みや注射に動力源を提供することができ、作動の信頼性が高く、使用に便利であり、小型であることである。

本発明による好ましい実施形態の無針注射器の縦断面図であり、示される無針注射器がリリース状態にある。 図１に示す無針注射器が加圧状態にある模式図である。 図１に示す無針注射器が薬の取り込み・剤量調節状態にある模式図である。 本発明による好ましい実施形態の無針注射器の外観模式図である。 図３の後部の一部を拡大する模式図である。

本発明の設計思想によれば、発明の目的を実現できる多様な実施形態が存在しており、以下、図に示される好ましい実施形態を参照しながら、本発明の無針注射器の構成、配置と作業原理を解釈する。当業者は、示される好ましい実施形態を参照して、本発明の目的を実現できる他の実施形態を想到することができる。

本明細書において、「遠位側」の用語は、無針注射器の使用される時に患者の皮膚に近い側を指し、「近位側」の用語は、無針注射器の使用される時に患者の皮膚から離れた側を指し、「上」、「下」、「左」、「右」の用語は、図面の表示に対して言うものであり、「縦方向」、「径方向」の用語は、無針注射器の縦方向軸線に対して言うものである。また、同じ部材に同じ符号を付けて示される。

図４は、本発明による好ましい実施形態の無針注射器１００の外観模式図である。本発明による無針注射器１００は、無針注射器本体１２０と、無針注射器本体１２０から遠位側に延びる薬品を投与するための無針注射端１３０とが含まれる。図１〜図３に示されたように、無針注射器本体１２０は、内部が加圧注射室１２３とモータ室１２４に分けられるハウジング３と、加圧注射室１２３内に位置する加圧注射アセンブリ１７０と、少なくとも一部が加圧注射室１２３内に位置する無針注射器ロック機構１８０と、モータ室１２４内に位置するモータアセンブリ１９０と、が含まれる。

本発明の好ましい実施形態によれば、ハウジング３の遠端下側には、無針注射端１３０が無針注射器本体１２０から遠位側に延出する第一孔１２１が設けられ（図１〜図３を参照）、ハウジング３の近端下側には、無針注射器ロック機構１８０が近位側にハウジング３から延出する第二孔１２２が設けられている（図１〜図３を参照）。また、ハウジング３の外部には、制御装置２００がさらに設けられている。好ましい実施形態において、制御装置２００は、少なくとも一つの制御ボタン、例えばスイッチキー１９等が含まれることができ、これによって、無針注射器１００のリリース、加圧や薬の取り込み等を単独で又は全体的に制御する。

図１は本発明による好ましい実施形態の無針注射器１００の縦断面図であり、示される無針注射器１００がリリース状態にある。図１に示されるように、無針注射器１００のハウジング３の内部は、加圧注射室１２３とモータ室１２４に分けられる。ハウジング３は、別体であってもよく、一体であってもよい。加圧注射アセンブリ１７０は、第一孔１２１と第二孔１２２の中心を通した加圧注射アセンブリ縦方向軸線Ｘ−Ｘ、及び無針注射器１００を駆動するモータアセンブリ１９０のモータアセンブリ縦方向軸線Ｘ１−Ｘ１を備える。図１に示されるように、加圧注射アセンブリ縦方向軸線Ｘ−Ｘとモータアセンブリ縦方向軸線Ｘ１−Ｘ１は、互いに平行である。

図に示されたように、全体から言うと、本発明の電動機能を有する無針注射器１００によれば、ピストン１、薬管壁２、ハウジング３、モータ５、ネジ棒８、圧縮体９、鋼製ボール１０、ボタン１１、ボタンスプリング１２、ロックプランジャー１３、押し棒１４、圧力スプリング１５を含み、該圧縮体９が管状構造であり、圧縮体９の外側壁には、一つのナット１６が垂直に張り出され、該ナットには、ネジ棒８が接合され、該ネジ棒の一端がモータ軸６に接続され、該ネジ棒の他端がハウジング３の一端に接続され、押し棒１４の軸線（即ち、加圧注射アセンブリ縦方向軸線Ｘ−Ｘ）がモータ軸６の軸線（即ち、モータアセンブリ縦方向軸線Ｘ１−Ｘ１）と平行である。

具体的に、図１に示されるように、無針注射端１３０には、ハウジング３の第一孔１２１から遠位側に向けて延びる薬管壁２と、薬管壁２内に位置するピストン１とが含まれる。特に、薬管壁２は、略円筒形であり、略閉鎖の錐形遠端と、開放され直径が小さくなる近端とを備える。錐形遠端は、錐形頂点を通した微孔１３１を備え、該微孔１３１は使用される時に薬液が噴射される。直径が小さくなる近端の小径部は、丁度第一孔１２１内に収納されるとともに、外径が小さくなって形成される肩部が、ハウジング３の遠端壁の外側に当接される。勿論、当業者は、無針注射端１３０とハウジング３との間の接続がこれに限定されていないことを理解することができ、また、小径部と第一孔１２１との接合がいずれかの公知方法を採用でき、接着、ネジ接続等を含むが、これらに限定されない。

前記のように、無針注射器１００は、加圧注射室１２３内に位置する加圧注射アセンブリ１７０と、少なくとも一部が加圧注射室１２３内に位置する無針注射器ロック機構１８０と、モータ室１２４内に位置するモータアセンブリ１９０とを、さらに含む。特に、加圧注射アセンブリ１７０は、押し棒１４と、押し棒１４に覆設される圧力スプリング１５と、押し棒１４と圧力スプリング１５との少なくとも一部を囲む圧縮体９とを含む。特に、圧力スプリング１５は、加圧されることができ、無針注射器ロック機構１８０が、それを加圧状態にロックし、注射が必要である時にアンロックすることができる。具体的に、押し棒１４は、加圧注射アセンブリ縦方向軸線Ｘ−Ｘに沿って延び、薬管壁２内に進入できる押圧遠端１４１と近位側部分１４２とを備える。押圧遠端１４１と近位側部分１４２との間に、押し棒ボス１８が形成され、押し棒１４が薬物の注射を完成した後に、押し棒ボス１８が、ハウジング３の遠端壁内側に押し付けられる。押し棒１４の近端１４３には、押し棒１４の周方向を囲んで設けられる凹溝１７が設けられている。圧力スプリング１５は、押し棒１４の近位側部分１４２に覆設され、その遠端が、押し棒ボス１８に当接されている。

また、図１乃至図３に示されるように、圧縮体９は、略入れ子構造の圧縮体本体９１と圧縮体本体９１から上に向けて延びる力伝送部分、即ちナット１６とが含まれる。力伝送部分は、圧縮体本体９１の略入れ子構造の近位側部分に位置し、力伝送部分に対応して、該入れ子構造の近位側部分の内壁が内に向けて厚くなって内壁肉厚部分９３を形成し、内壁肉厚部分９３と入れ子構造の残り部分との境界が肩部９４を形成する。内壁肉厚部分９３の内径は、押し棒１４の外径と略同一である。内壁肉厚部分９３の近位側部分には、近端から縦方向に延びる深溝９５が形成され、該深溝９５が無針注射器ロック機構１８０を受けることに用いられる。そして、圧縮体本体９１の近位側部分は、第二孔１２２から延びることができる。また、力伝送部分に中心孔９２が形成され、ネジ棒８が該中心孔９２を通される。圧縮体本体９１の遠端の外側にフランジ９６が設置されていることが好ましい。図１乃至図３と図５に示されるように、深溝９５によって、圧縮体本体９１の近位側部分に第一内側壁９８と第二外側壁９９を備え、第一内側壁９８の対応する位置（例えば、図中の上、下位置）に小孔１０１が形成されている。

組み付け後、圧縮体本体９１の近位側部分は、第二孔１２２から張り出され、フランジ９６が下側でハウジング３の下壁に支持され、上側でハウジング３における遠端壁の内側から近位側に向けて延びる仕切り壁３１に接触され、押し棒１４と、押し棒１４に覆設される圧力スプリング１５が圧縮体本体９１内に位置するとともに、圧力スプリング１５の他端が肩部９４に当接されている。このため、仕切り壁３１と圧縮体本体９１の壁によって加圧注射室１２４が形成されている。

図１に示されるように、仕切り壁３１の上方は、モータ５を支持し、モータ５のモータ軸６に接続されるネジ棒８は、モータアセンブリ軸線Ｘ１−Ｘ１に沿って延出し、力伝送部分即ちナット１６の孔９２を通過する。ネジ棒他端の回転軸４とハウジング３は、軸受７によって回転可能に接続されている。

即ち、ピストン１は、薬管壁２内に位置され、薬の取り込みと注射の時に薬品をシールする機能を果たす。ピストン１に接続されるのは、押し棒１４であり、押し棒１４の外面に、圧力スプリング１５が嵌められており、押し棒１４の後端側壁に、凹溝１７が設けられ、ロックされる状態において鋼製ボール１０を受けられる（後述の記載を参照）。圧力スプリング１５の前端が押し棒１４の押し棒ボス１８に接触され、圧力スプリング１５の後端が圧縮体９の内部ボスに接触される。圧縮体９は、軸方向に移動できるとともに、圧力スプリング１５を圧縮、移動させる。圧縮体９が接続されるナット１６に雌ネジを備え、雌ネジがネジ棒８に螺合される。ネジ棒８の回転によって、ナット１６を軸方向に移動させる。ネジ棒８がモータ５に接続され、モータ５が回転すると、ネジ棒８が一緒に回転される。

図５は、図３の後部の一部を拡大する模式図であり、無針注射器ロック機構１８０を中心にして示されている。無針注射器ロック機構１８０は、異なる部材の壁における孔又は槽に接合されるロックボール、例えば鋼製ボール１０を介して、押し棒１４と圧縮体９をロックし、圧縮スプリング１５が加圧状態に保持されている。

より具体的に、図５に示されるように、無針注射器ロック機構１８０は、圧縮体本体９１の第一内側壁９８における小孔１０１を自在に貫通できる鋼製ボール１０と、押し棒の凹溝１７と、ボタン１１の側壁において形成される凹溝１１Ｂと、ロック平台座１１Ｃとが含まれる。

図５に示されるように、中空のボタン１１は、縦方向断面が略Ｕ字型であるとともに、外壁に肩部１１Ａが形成されており、これによって、圧縮体本体９１の近端の深溝９５の中に挿入した後最近位側位置まで動いた時に、圧縮体本体９１の近端の外壁が形成する内フランジ９７に当接されて、ボタン１１が無針注射器から脱離することを防止する。また、ボタン１１の内壁遠位側部分には、凹溝１１Ｂが形成されている。ロックプランジャー１３の縦方向断面は、略Ｔ字型であり、Ｔ字型の近端の最大直径がボタン１１の内径と一致している。組み付け後、ロックプランジャー１３の近端がボタン１１内にあるとともに、ボタン１１の内壁に接触され、ボタンスプリング１２はボタン１１内に位置するとともに、ロックプランジャー１３の近位側に位置し、一端がロックプランジャー１３の近端に当接され、他端がボタン１１の近端壁に当接され、ロックプランジャー１３の比較的に小径である円柱形部分が、圧縮体本体９１の入れ子構造の近位側部分内に伸び入れされる。

注射器が作動する必要がある時に、制御装置２００のスイッチキー１９をタッチし、モータ５が旋回して、ネジ棒８を回転させ、ネジ棒８の回転がネジによって圧縮体９を左へ移動させる。圧力スプリング１５の遠端が押し棒ボス１８に当接されているとともに、圧力スプリング１５の近端が圧縮体９の肩部９４に当接されていることによって、圧縮体９が左へ移動することに従って、圧力スプリング１５が加圧される。同時に、押し棒１４の右端がロックプランジャー１３に近づき、ボタンスプリング１２を圧縮するようにロックプランジャー１３を押圧し、一定の位置まで移動すると、鋼製ボール１０が押し棒１４の右端の凹溝１７内に進入し、ボタン１１がボタンスプリング１２の作用のもとで外へ弾出される。ボタン１１端部の平台座は、鋼製ボール１０を押し棒１４右端の凹溝内に押し付けている。押し棒１４を圧縮体９とロックすることによって、図２に示されるように、圧力スプリング１５が加圧状態にロックされる。

その後、薬の取り込み・剤量調節の過程に入り（図３は、薬の取り込み・剤量調節の状態であり）、モータ５を逆転させ、圧縮体９が右側へ移動し、押し棒１４（この時、押し棒１４と圧縮体９とがロックされ）、ピストン１、圧縮スプリング１５、ロックプランジャー１３等を一緒に右側へ移動させる。動作過程において、薬管壁２内が負圧を形成し、薬品は、薬管壁２前端における小孔を通過し薬管壁２内に進入する。同時に、押し棒１４左側の段差とハウジング３とが一つの間隙を形成する。間隙の大きさは、注射するために必要な剤量によって決定されるものである。

薬品を注射する時に、ボタン１１を押して、ボタン１１が左へ移動し、ボールは、押し棒１４からの推力作用のもとでボタン１１の凹溝内に進入する。押し棒１４は、鋼製ボール１０からの拘束を受けず、押し棒１４と圧縮体９との双方がロックされておらず、加圧状態にある圧力スプリング１５が作用し、押し棒１４が圧力スプリング１５の作用のもとで速やかに左へ移動する。圧力スプリング１５の弾力は、押し棒１４とピストン２によって薬管壁２内の薬品に作用され、薬品を速やかに噴射させ、体内に注射させる。ひとつの動作過程が完了すると、無針注射器が図１の状態へ戻る。

上記のような記載は、本発明の適切な実施例及びそれが採用する技術原理であり、当業者にとって、本発明の精神と範囲を反しない場合には、いずれの本発明の技術案を基にする均等な変化、簡単な入れ換え等明らかな変更が、本発明の保護範囲に属する。

Claims (12)

1. 内部が加圧注射室（１２３）とモータ室（１２４）に分けられるハウジング（３）と、
   加圧注射室（１２３）内に位置する加圧注射アセンブリ（１７０）と、
   少なくとも一部が加圧注射室（１２３）内に位置する無針注射器ロック機構（１８０）と、
   モータ室（１２４）内に位置するモータアセンブリ（１９０）と、を含み、
   前記加圧注射アセンブリ（１７０）は、前記モータアセンブリ（１９０）によって駆動されるとき、前記ハウジング（３）に対して回転することなく並進のみ行うように構成され、
   前記加圧注射アセンブリ（１７０）は、押し棒（１４）と、押し棒（１４）に覆設される圧力スプリング（１５）と、押し棒（１４）と圧力スプリング（１５）とを少なくとも部分的に囲む圧縮体（９）と、を含むことを特徴とする無針注射器本体（１２０）。
2. 前記加圧注射アセンブリ（１７０）の縦方向軸線（Ｘ−Ｘ）とモータアセンブリ（１９０）の縦方向軸線（Ｘ１−Ｘ１）が互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の無針注射器本体（１２０）。
3. 前記押し棒（１４）の遠位側に押し棒ボス（１８）が設けられ、前記圧縮体（９）の内部に肩部（９４）が設けられ、前記圧力スプリング（１５）の遠端が押し棒ボス（１８）に当接されるとともに、前記圧力スプリング（１５）の近端が肩部（９４）に当接され、前記圧縮体（９）は、モータアセンブリ（１９０）に駆動される時に、前記圧力スプリング（１５）を加圧できることを特徴とする請求項２に記載の無針注射器本体（１２０）。
4. 前記無針注射器ロック機構（１８０）は、前記圧縮体（９）の壁を通し押し棒（１４）の近端箇所の凹溝（１７）に進入するロックボール（１０）によって、前記圧縮体（９）と押し棒（１４）をロックして、前記圧力スプリング（１５）を加圧状態にロックできることを特徴とする請求項３に記載の無針注射器本体（１２０）。
5. 前記無針注射器ロック機構（１８０）は中空のボタン（１１）を含み、前記ボタン（１１）の内端部には、平台座（１１Ｃ）と平台座の近位側に位置するボタン凹溝（１１Ｂ）とを備え、ロック状態において、前記平台座（１１Ｃ）は、前記圧縮体（９）の壁を通し押し棒（１４）の近端箇所の凹溝（１７）に進入するロックボール（１０）が抜け離れることを防止するように、該ロックボール（１０）を突き当て、注射しようとしてロックが解除されるときに、前記平台座（１１Ｃ）を遠位側に動かせるようにボタン（１１）を押し付け、ロックボール（１０）が押圧されてボタン凹溝（１１Ｂ）に入って、前記押し棒（１４）が前記圧縮体（９）とのロックから外れることを許可することを特徴とする請求項４に記載の無針注射器本体（１２０）。
6. 前記圧縮体（９）は、圧縮体本体（９１）と圧縮体本体（９１）から延びる力伝送部分（１６）とを含み、前記力伝送部分（１６）には、モータアセンブリ（１９０）を受けるための中心孔（９２）が形成されることを特徴とする請求項３に記載の無針注射器本体（１２０）。
7. 前記圧縮体本体（９１）は、内壁肉厚部分（９３）を含むことによって、（ａ）圧力スプリング（１５）の近端が当接される前記肩部（９４）、及び（ｂ）前記圧縮体本体（９１）の近端から縦方向に延出し、無針注射器ロック機構（１８０）の一部を受ける深溝（９５）が形成されることを特徴とする請求項６に記載の無針注射器本体（１２０）。
8. ハウジング（３）の遠端壁の内側から近位側に延出する仕切り壁（３１）と前記圧縮体本体（９１）の上側壁は、ハウジング（３）の内部を前記加圧注射室（１２３）とモータ室（１２４）に分けることを特徴とする請求項６に記載の無針注射器本体（１２０）。
9. 前記仕切り壁（３１）は、上方でモータアセンブリ（１９０）のモータ（５）を支持していることを特徴とする請求項８に記載の無針注射器本体（１２０）。
10. 前記モータアセンブリ（１９０）は、モータ（５）と、モータ（５）から延びるモータ軸（６）と、モータ軸（６）に接続されるネジ棒（８）とを含み、前記ネジ棒（８）は、モータアセンブリ軸線（Ｘ１−Ｘ１）に沿って延び力伝送部分の中心孔（９２）を通すことを特徴とする請求項６に記載の無針注射器本体（１２０）。
11. 前記無針注射器ロック機構（１８０）は、前記圧縮体本体（９１）の近端の深溝（９５）に挿入され、内端部が平台座（１１Ｃ）と平台座の近位側に位置するボタン凹溝（１１Ｂ）を備える中空のボタン（１１）と、近端がボタン（１１）内にあるとともにボタン（１１）の内壁に接触されるロックプランジャー（１３）と、ボタン（１１）の内部にあるとともにロックプランジャー（１３）の近位側に位置するボタンスプリング（１２）と、前記圧縮体（９）の壁における小孔（１０１）と、ロックボール（１０）と、押し棒（１４）の凹溝（１７）と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の無針注射器本体（１２０）。
12. 前記ネジ棒（８）は、前記圧力スプリング（１５）と同軸ではない、請求項１０に記載の無針注射器本体（１２０）。

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