JPH0157586B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、注入装置に関し、より詳しくは、作
動用の動力が長時間に亘つて供給される注入装置
に関する。

近年、従来からの注射器による間欠的な投薬と
比較して、比較的連続的な方法で薬を注入するこ
とができる上述の如き注入装置の開発に関心が集
まつてきており、この注入手段により、より綿密
な治療を行うことができ、また、多くの場合、全
体的に投薬量を低減することができる等、多くの
利益がもたらされる。代表的には、この種の動力
式注入装置は、バツテリー動力モータによつて、
ナツト及び親ネジ機構を介して、漸増的に作動さ
れる駆動機構を含み、カニユールを経て患者に接
続された注射器のプランジヤの自由端を押すよう
になつている。このような駆動機構の例は英国特
許第1528385号に開示されており、これらの駆動
機構は、48時間までの個々の放出期間を備えた標
準的な注射器に具合良く用いられている。

上述したような装置の利点は、例えば、１週間
又はより長い単位まで個々の注射器について放出
期間を延長することにより、明らかに改善され
る。しかしながら、これには、多くの困難な課題
がある。殊に、駆動機構のバツクラツシが除去さ
れるまでは注入は始まらず、かつ、その移動が著
しい駆動の期間に相当している限り、装置に注射
器をセツトした後、作動を開始するときに問題が
生じる。多くの駆動機構においては、バツクラツ
シをほぼ除去することが可能であるが、上述の如
きナツト及び親ネジ機構においては、注射器のす
えつけを容易にするために、親ネジを自由に移動
させることができる解放可能な半割りナツトが用
いられており、ナツトを再び係合させたときに、
親ネジと注射器のプランジヤとの間に、一定でな
い種々の量のバツクラツシが生じる。

本発明の目的は、このような問題点を解消で
き、より信頼性のある注入装置を提供することに
ある。

かかる目的を達成するために、本発明は、歯付
きローラを備えたハウジングと、モータと、前記
ローラとモータとを作動的に連結する伝達装置
と、胴部及び平滑な長さ方向の輪郭を有するプラ
スチツク材料のプランジヤを有する注射器と、前
記胴部が長さ方向に相対運動しないように保持さ
れ、前記プランジヤが前記ローラの回転軸線に対
して横方向に延び、前記プランジヤの輪郭が前記
ローラと係合し且つ前記プランジヤの輪郭に前記
ローラがくい込んだ状態で、前記注射器を、前記
ハウジングに対して所定の位置に解放可能に保持
する装置とを有し、前記モータの作動によつて前
記ローラが前記プランジヤを長さ方向に駆動させ
るようにした注入装置を提供する。

本発明は、上述した装置と類似する装置を提供
するが、本発明においては、駆動機構は、注射器
のプランジヤの側部に、プランジヤを駆動させる
ように係合する、即ち駆動係合する駆動ローラを
有している。このような駆動機構を用いることに
より、駆動機構が注射器のプランジヤと係合した
ときに、バツクラツシを生じさせることなく、ま
た、親ネジを有する装置と比較し、よりコンパク
トな装置を提供でき、さらには、親ネジを用いた
装置の場合のように、注射器の充てん量に応じた
プランジヤの位置変化を考慮しつつ調節するとい
う必要なしに、注射器の胴部に近接した位置にお
いて駆動ローラをプランジヤと係合させることが
できる。

駆動ローラには、注射器のプランジヤのスリツ
プを防ぐために、歯が付けられ、その歯は、ピニ
オンギアホイールの歯のように、軸線方向に駆動
ローラに亘つて延びるのが良い。注射器は、プラ
スチツク材料で作られた使い捨て型のものであ
り、また、駆動ローラは金属製のものであるのが
良く、駆動ローラの歯は、プランジヤにくい込
み、駆動の進行度をプランジヤ上に記録するよう
にするのが良い。

また、この材料の問題に留意すると、駆動ロー
ラの歯の間〓を、歯がプランジヤに完全にくい込
んだ状態でプランジヤに係合する平滑な底面部に
より分けるのが良い。このように係合したとき、
この駆動機構は、ローラ駆動の機械的効果を実質
的に一定に保つのに役立つ。このことは、他の装
置を用いた場合には長期間に亘る注入時間中にか
なりの誤差が蓄積されることを考えた場合に、重
要な点である。

この発明の上記した特徴及びさらに他の特徴
は、以下の添付図面に基づいての幾つかの実施例
の説明により明らかになろう。

第１図から第４図に示すように、この発明によ
る装置は、モータ１１を内部に持つハウジング１
０、モータ１１に駆動連結され、ハウジング１０
の一端から延びる出力軸１３を有する歯車箱１
２、モータ１１の作動を制御する制御回路１４、
及び制御回路１４を介してモータを駆動するバツ
テリー電源１５を備えている。出力軸１３の自由
端には、ベベルギア１６が固定されている。

この装置は、さらに、ハウジング１０と連結さ
れ、ハウジング１０の出力側端部から突出するシ
ヤーシ２０を有している。シヤーシ２０は、ハウ
ジング１０に対してオフセツトした端開口形のト
ラフ形式のものであり、トラフ状空所２１が、出
力軸１３およびハウジングの一側と平行に縦方向
に延びている。

歯付き駆動ローラ２２（以下、単にローラ２２
と称する）の両端部は、軸受２３によつて支持さ
れ、これら軸受は、シヤーシ２０の対向する壁部
に接着され、このためローラ２２は、その軸線が
トラフ状空所２１の下方領域においてトラフ状空
所２１を横切つて延びるように配置されている。
ローラ２２のベベルギア１６に近い方の端部は、
その軸受とシヤーシの側壁とを貫通して突出し、
ローラ２２の突出した端部にはベベルギア２４が
設けられている。ベベルギア２４は、ベベルギア
１６とかみ合つている。

シヤーシ２０の両側壁には凹所２５および２６
が設けられ、凹所２５はベベルギア２４から遠く
離れた方の軸受２３の上方に位置し、また凹所２
４はベベルギア２４に近い方の軸受の上方に位置
している。ピン２７が凹所２５を横切つて固定さ
れ、ピン２７には、ロツド２８の一端が枢着さ
れ、ロツド２８は、トラフ状空所２１を横切つて
横方向に延びる第１位置と、トラフ状空所２１を
上から開いた状態にする、直立した第２位置との
間で動くことができる。ロツド２８の中間部分に
は押圧パツド２９が設けられ、またロツド２８の
自由端部にはノブ３０が設けられている。押圧パ
ツド２９及びノブ３０は、ロツド２８が第１位置
にあるときには、トラフ状空所２１及び凹所２６
内にそれぞれ入り込むようになつている。凹所２
６には、バー３１が設けられ、バー３１は凹所２
６を横切る方向にその中間まで延びている。ロツ
ド２８は、その第１位置にあるときに、ノブ３０
をバー３１の背後に位置させた状態で、バー３１
に掛け止めされるようになつている。

シヤーシ２０の両側壁には、さらに、トラフ状
空所２１のハウジング１０に近い方の端に向かつ
て、相対向するようにくぼみがつけられており、
このくぼみは、スロツト３２を有している。

この装置を使用する場合には、第１図に鎖線で
示される注射器４０が装着される。注射器４０
は、胴部４１、この胴部の一端部の半径方向のフ
ランジ部４２、及び胴部４１のフランジ付き端部
から突出するプランジヤ４３を有する。注射器４
０を装置に作動状態で組み込む際には、第１図に
示されるように、フランジ部４２をシヤーシ２０
のスロツト３２に配置し、胴部４１の本体部分を
ハウジング１０に沿つて延ばし、またプランジヤ
４３をシヤーシ２０のトラフ状空所２１に沿つて
延ばし、プランジヤ４３をスロツト３２から遠く
離れた方のトラフ状空所２１の端から突出させ
る。

組み付けに当たり、最初はロツド２８を直立状
態にしておき、ついで、下方に降して凹所２６に
掛け止めすることにより、ローラ２２と押圧パツ
ド２９との間でプランジヤ４３を握持する。この
装置と注射器４０との組合体の作動に当り、制御
回路１４を介してモータ１１を駆動させ、歯車箱
１２及びベベルギア１６，２４から構成される伝
達装置を介して、ローラ２２を所定の方向に回動
させ、注射器４０のプランジヤ４３を注射器４０
の中に押し進める。

上記のように使用しかつ作動させるためには、
シヤーシ２０と注射器４０の形状を、望ましい相
互連結ができるように適切な寸法のものとするこ
とが必要である。即ち、注射器４０の胴部４１
は、関係するシヤーシ２０のスロツト３２にフラ
ンジ部４２を位置させることにより、軸線方向の
動きに対して堅固に保持されねばならず、また、
注射器４０のプランジヤ４３は、スリツプのない
駆動を確保するように、ローラ２２と押圧パツド
２９との間で確実に保持されねばならない。な
お、押圧パツド２９は、ローラ２２がプランジヤ
４３に駆動力を与えるようにローラ２２とプラン
ジヤ４３とを係合させるのに役立つが、ローラ２
２によつて駆動されるプランジヤ４３の運動を妨
げない。このことは、ローラ２２がプランジヤ４
３との間に比較的大きな摩擦を生じさせる一方、
押圧パツド２９がプランジヤ４３との間に摩擦を
ほとんど発生させないようにすることによつて容
易に可能となる。

この点に関し、既に述べたように、注射器４０
を使い捨てプラスチツク材料製の構造体のものと
し、ローラ２２を金属製のものとすることが望ま
しい。これにより、ローラ２２の歯が注射器のプ
ランジヤ４３にくい込み、スリツプのない駆動を
確保する。さらに、ローラ２２にピニオンギアホ
イールのように、該ローラ２２を横切つてその軸
線方向に延びる歯を設けることが好ましく、この
場合、これらの歯を平滑な底部によつて隔置し、
歯が完全にくい込んだ状態でこの底部がプランジ
ヤ４３に係合するようにしてもよい。このような
くい込みにより、ローラ駆動の機械的効果が略一
定に維持されるとともに、プラスチツク材料の硬
度との関連でかみ合い力を適切に選択することに
より、必要なくい込みが得られる。今日までの本
発明の研究において、ポリプロピレンのような従
来から用いられているプラスチツク材料で作られ
た注射器を用いて、繰り返し上記の結果を達成す
ることに格別の困難性は生じなかつた。しかし、
同時に、これまでの研究により、ローラ２２の歯
の形状として、望ましい形状が解明した。即ち、
頂角が約60゜のほぼ三角形状を有し、約12゜の負の
レーキ角を有する歯が望ましいことが判明した。

また、注射器は、他の要件と両立する限りにお
いて、可能な限り堅固なものであることが望まし
く、このことから、胴部及びプランジヤの双方を
円筒状の形とすることがよいと分つた。また、フ
ランジ部も円板状とするならば、注射器を周方向
においていかなる向きにしても装置に装備するこ
とができる。このような注射器は、細部におい
て、今日通常用いられているものと異なつてい
る。そして、特別の形の注射器が望ましいとする
ならば、同時に、意図された用途との関係でさら
に他の改良をも考えることは適切なことであろ
う。

そのような改良の一つとして、皮下プラスチツ
クカニユールは、非常に長期に亘り、患者の正し
い位置に放置されるが、その間に、一定間隔で動
力注入装置と注射器とを通常分離することが必要
である、という事実に関連するものがある。明ら
かに、注射器が空になつたときは分離することが
必要であり、また、入浴のため等の場合にも、注
入装置を分離することが適切である。従来の注射
器とカニユールを用いた場合には、再び接続する
際に、幾つかの困難が伴なつていた。そこで、第
５図に示す協働する端子接続具とともに注射器と
カニユールを用いることによつて、再び接続する
際の事情が改善される。

第５図には、注射器４０の胴部４１の前方端が
示されており、前方端は、円環状突出部４５の中
に位置するニードル４４となつている。そして、
突出部４５の内面は、ルアー式（Luer）円錐斜
面となつている。５０は、接続されるカニユール
であつて、その端部に端子部材５１が固定されて
いる。そして、端子部材５１の自由端は円環状部
分５２となつており、その外周面は、注射器４０
のルアー式円錐斜面と相補しあうルアー式円錐斜
面を形成している。円環状部分５２の壁の厚さ
は、注射器４０の突出部４５とニードル４４との
間の空間に係合する厚さとなつており、さらに、
円環状部分５２は、シリコンゴム又は他の自己密
封性のあるエラストマー材製の隔壁５３により、
その中間部分を横方向に閉鎖している。上記の端
子接続具を用いることにより、注射器とカニユー
ルとは、困難性なしに容易に、接続しかつ分離す
ることができ、また、カニユールを、注射器を分
離したときは常に閉じられる状態に保持すること
ができる。

第５図に示される装置の他の実施例としては、
注射器の胴部とカニユールの端子との間で、ニー
ドルと隔壁、及び、雌雄のルアー式斜面とを交換
した形式のものが、実施可能である。

動力注入装置の使用により生じるさらに他の困
難さは、患者のカニユールの位置とその保持に関
するものである。

今日行われている一つの方法において、皮下ニ
ードルは、その中をカニユールが通ることのでき
る大きさの中空孔を有している。ニードルは、患
者の中に位置し、ニードルの中にはカニユールが
取り付けられる。そして、注入装置が接続され
て、ニードルが引き抜かれ、カニユールが弧立す
る前に、空気がカニユールから放逐される。この
場合において、ニードルは前方に向けて除去せね
ばならず、ニードルが一定の大きさを有している
ことから、それが外傷原因となり、結果として通
常、局部麻酔を必要とする、という困難さを伴な
つている。

現在行われている他の方法においても、類似の
ニードルが用いられているが、そのニードルは、
後方に引き抜いたのちに、長さ方向に分割できる
ようになつている。しかし、このニードルを用い
ても、安全に注入装置を接続し、空気を放逐する
ことが困難である。

上記の点を考慮して、以下に二つの改良された
方法を提案する。

第一の方法では、第６図に示されるニードル６
０を用いる。このニードル６０は、カニユール５
０の外径と同一の外径を持つ主体部分、即ち先端
部分６１、及び、カニユールの内径と同一の外径
を持つ後方部分６２からなる。使用に当つては、
後方部分６２をカニユールの中空孔内に位置さ
せ、滑らかなニードル−カニユール結合体を患者
の中に挿入することができる。ついで、注入装置
が接続され、空気が放逐され、その後、ニードル
が引き抜かれ、カニユールから分離されて、カニ
ユールの開口端が皮下に位置する状態に保たれ
る。

第二の方法は、第７図に示されるカニユールを
用いる方法である。このカニユールは、先端部が
中実の縫合部５４となつていて、患者の中を通る
普通のニードルにより、カニユールを引き入れる
状態に位置することができる。縫合部は、つい
で、カニユールを所定の場所に保持するために、
結ばれる。このカニユールは、さらに、その縫合
部に近い中空部分に、スリツト５５を有してお
り、カニユールを最初の場所に位置させた後に、
該スリツトから空気を放遂し、ついで、カニユー
ルをわずかに引き抜きスリツトを皮下に位置させ
た状態で、スリツトから薬が放遂される。

この発明を、添付の図面に基づき、より詳細に
述べてきたが、この発明は、上記の例に限られる
ものではなく、多くの態様が含まれるものと解す
べきである。例えば、図示される装置の駆動ロー
ラは、押圧パツドと協働するものであるが、対向
するローラと協働するようにしてもよい。このよ
うな駆動装置は、縦長で、フインが付いた注射器
のプランジヤ、例えば、十字架状の断面形状を持
つプランジヤ等を用いる場合に適切であろう。ま
た、掛け止め装置を、偏心カム又はローラを用い
たものとすることもできる。同様に、図に示した
駆動ローラとのベベルギア連結は、ハウジングと
シヤーシの異なる形状に応じて種々存在する多く
の連結手段の中の一つにすぎない。さらに図示の
装置は、特別の、両立しうる注射器とともに用い
るものとして開示してあるが、別の標準的な注射
器に適合させることも可能である。

モータ駆動のための制御回路について詳しく説
明していないが、これは、制御回路としては、従
来から存在するものでも、あるいは、この目的の
ために開発したものであつても、共に用い得るか
らである。

最後に、注射器−カニユール接続及びカニユー
ルの位置についての特別の配列について述べてき
たが、これらの配列は、注入装置を用いるための
基本的なものではない。しかし、これらの配列が
有益なものである限りにおいて、その配列は、現
在の好ましい形を代表しているものであり、か
つ、この配列において、この発明の注入装置以外
の形状の注入装置を用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はそれぞれこの発明の一実施
例の、平面図、側面図、後面図、及び、斜視図、
第５図は、第１図から第４図に示す装置とともに
用いる注射器とカニユールのための協働端子接続
具を示す図、第６図及び第７図は、第１図から第
４図に示す装置を用いて患者の中に位置するカニ
ユールの異なつた態様を示す図、である。 １０……ハウジング、１１……モータ、１２…
…歯車箱、１３……出力軸、１４……制御回路、
１５，１６……ベベルギア、２０……シヤーシ、
２１……トラフ状空所、２２……駆動ローラ、４
０……注射器、５０……カニユール、５１……端
子部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 歯付きローラを備えたハウジングと、モータ
   と、前記ローラとモータとを作動的に連結する伝
   達装置と、胴部及び平滑な長さ方向の輪郭を有す
   るプラスチツク材料のプランジヤを有する注射器
   と、前記胴部が長さ方向に相対運動しないように
   保持され、前記プランジヤが前記ローラの回転軸
   線に対して横方向に延び、前記プランジヤの輪郭
   が前記ローラと係合し且つ前記プランジヤの輪郭
   に前記ローラがくい込んだ状態で、前記注射器
   を、前記ハウジングに対して所定の位置に解放可
   能に保持する装置とを有し、前記モータの作動に
   よつて前記ローラが前記プランジヤを長さ方向に
   駆動させるようにしたことを特徴とする注入装
   置。 ２ 前記ローラの歯が、前記ローラの円周に設け
   られており、頂角が約60゜で、約12゜の負のレーキ
   角をもつ三角形状のものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載の注入装置。 ３ 前記ローラの歯が、平滑な底面によつて、前
   記ローラの円周方向に次々に離されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項に記
   載の注入装置。 ４ 前記ローラの歯が、該ローラを横切つて軸線
   方向にびていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第３項のいずれか１項に記載の注入装
   置。 ５ 前記注射器を保持する装置が、前記プランジ
   ヤに対向して配置される押圧パツドからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の
   いずれか１項に記載の注入装置。 ６ 前記押圧パツドは、前記プランジヤを解放す
   るために、前記押圧パツドが前記ローラから離れ
   る位置と、前記ローラと前記プランジヤとの駆動
   係合を行わせるために、前記押圧パツドが前記ロ
   ーラに向かつて接近する位置との間を移動できる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の
   注入装置。 ７ 前記ハウジングは前記注射器を、その長さ方
   向の軸線を前記モータの回転軸線と平行にして保
   持し、前記伝達装置は、互いに噛み合う一対のベ
   ベルギアを有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第６項のいずれか１項に記載の注入
   装置。 ８ 実質的に円筒状の胴部及びプランジヤを有す
   る注射器と組み合せされることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第７項のいずれか１項に記
   載の注入装置。 ９ 前記胴部が、その周囲に環状のフランジ部を
   有し、前記注射器を保持する装置が、前記胴部の
   少なくとも一部を受け入れるように前記ハウジン
   グに形成されたトラフ状空所を含み、前記トラフ
   状空所は、その側壁に、前記フランジ部が係合す
   るスロツトを有することを特徴とする特許請求の
   範囲第８項に記載の注入装置。