JPH02154765A

JPH02154765A - 注射器

Info

Publication number: JPH02154765A
Application number: JP63308621A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Murase; 有一村瀬
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-12-06
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1990-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕形状記憶合金を用いた注射器に関し、注射対象物が狭い所に居たり、移動するような場合でも
正確かつ自動的に注射できることを目的とし、別々に分離して構成された針先及び薬液貯蔵容器と、該
針先と該薬液貯蔵容器との間を連通ずるフレキシブルチ
ューブと、該針先を直線的に駆動変位する形状記憶合金
を用いた駆動部とからなり、該駆動部の周囲温度を制御
することにより該針先を注射対象物に刺し、該薬液貯蔵
容器から油送された薬液を前記フレキシブルチューブ及
び針先を夫々通して前記注射対象物に注入するよう構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は注射器に係り、特に形状記憶合金を用いた注射
器に関する。

〔従来の技術〕

従来の注射器は、周知の如く各々中空の注射針とシリン
ジとからなり、シリンジ内に薬液を封入し、注射針を注
射対象物（人間や動物）に刺してからシリンジのピスト
ンを押すことにより、薬液を注射針内を通して注射対象
物に注入する。

（発明が解決しようとする課題）しかるに、注射対象物に自動的に注射を行なう場合、従
来の注射器は注射針とシリンジとが一体となってＪ５す
、注射器とその駆動用アクチュエータ程度より狭い所（
例えば容器内）に注射対象物が存在する場合には、注射
器及びそのアクチュエータを設定できないので注射する
ことは困難であった。

また、移動する注射対象物に注射する動作を自動化する
場合には、注射器を移動させるためのアクチュエータと
してモータなどが必要で、がっ、注射対象物に注射針を
刺すために注射針とシリンジとを一緒に可動させ、更に
薬液を注入するためにシリンジの所定部を可動させるこ
とが必要で小型化が困難であった。

また、注射対象物の動きが一定でなく予測できない場合
には、注射対象物の位置を認識するための機構も必要と
なり、より小型化が困難であり、特に上記の移動速度が
速い場合には注射対象物に正確に注射すること自体が困
難となる。

更に、水棲動物などに対して水中で注射を自動的に行な
う用途の注射器の場合は、シリンジ、アクチュエータも
注射針と共に水中に浸されるため、薬液充填の際の操作
性、電気的絶縁性が悪かった。

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、注射対象物
が狭い所に居たり、移Ｓするような場合でも正確かつ自
動的に注射できる注ｒＪ４器を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段）本発明の注射器は針先と薬液貯蔵容器とを別々に分離し
てそれらの問をフレキシブルチューブにて連通し、また
針先を形状記憶合金を用いた駆動部により直線的に駆動
変位する構成とし、駆動部の周囲温度を制御することに
より針先を注射対象物に刺す構成としたものである。

〔作用〕

針先駆動部を構成している形状記憶合金は、その材質に
応じた固有の変Ｂ温度よりも周囲温度が低温のときは塑
性状態となっているが、周囲温度が変態温度以上になる
と予め記憶してあった状態に戻る弾性状態となる。

従って、上記の形状記憶合金は塑性状態のときは圧縮状
態にあり、弾性状態のときは伸長状態を呈するように構
成することにより、針先は弾性部の周囲温度が変態温度
以上になワたときに弾性部の伸長に伴って変位され、注
射対象物を刺す。その後、薬液貯蔵容器から薬液を油送
することにより、薬液はフレキシブルチューブ及び針先
を夫々通して注射対象物に注入されることになる。

また、上記の駆動部と針先とを形状記憶合金で一体的に
形成すると共に、駆動部を中空のコイルバネ形状として
針先に連通した構成の場合には、薬液自体の温度を変態
湿度以上とすることにより、駆動部及び針先を変位させ
ることができる。

本発明では針先及び駆動部を薬液貯蔵容器と分離して設
けであるので、従来に比べて薬液貯蔵容器の大きさ分だ
け狭い所の注射対象物に注射することができる。

また、針先及び駆動部を固定手段により注射対象物に固
定した場合は、注射対象物が予測不可能な動きをしても
、特別な位置セン９゛を用いることなく常にこれに追従
することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例の要部の構成図、第２図は本
発明の一実施例の構成図を示す。両図において、１は針
先で、内部が中空であり、中空のフレキシブルチューブ
２と連通されている。フレキシブルデユープ２の他端は
第２図に示す如く薬液貯蔵容器３に連通されている。

針先１は第１図及び第２図に示す如く、ゴム製の保持部
４の中央に目通固定されている。この保持部４に離間対
向した所定位置に保持部５が設けられ、この保持部５の
中央にフレキシブルチューブ２が貫通せしめられ、また
この保持部５は固定台６に固定されている。保持部４と
５の間には針先１及びフレヤシプルチューブ２を包囲す
る形で形状記憶合金からなるコイルバネ７が形成されて
いる。

コイルバネ７は変態温度以上のとぎに伸長し、変態湿度
より低温で収縮するように予め形状が記憶された形状記
憶合金から構成されており、通常は変態温度以下で収縮
状態となっている。コイルバネ７が前記針先駆動部を構
成している。

コイルバネ７が収縮状態にあるときは、１２図に示す如
く、針先１が注射対象物８に対し近接離間した位置にく
るように固定台６により注射対象物８に固定されている
。すなわち、固定台６は前記固定手段を構成している。

これにより、注射対象物８が第２図中、上方向に移動し
ても、針先１は特別な位置センサを全く用いなくともこ
の移動に追従して注射対象物８の常に所定位置に近接離
間した（ｉＬ置にある。

固定台６内の針先１の周囲は気体又は液体で充満されて
おり、かつ、その気体又は液体の温度が図示しない制御
部によって温度制御できる構成とされている。

次に本実施例の動作につき説明するに、針先１の周囲の
気体又は液体のｉ！１１度を変態温度以上に上げると、
コイルバネ７は塑性状ｌ（ここでは収縮）から弾性状態
（ここでは伸長）へ変位し、コイルバネ７が伸長するこ
とにより、針先１を第１図及び第２図に示す位置から左
方向へ強制的に移動せしめ、注射対象物８に突き刺す。

その後に何らかの手段で第２図に示す薬液貯蔵容器３の
可動部（ピストン）９を図中、左方向へ押動することに
より、薬液１０がフレキシブルチューブ２内へ油送され
、更にこれより針先１を通して注射対象物８へ薬液１０
が注入される。

このようにして、本実施例によれば、薬液貯蔵容器３が
針先１と分離した位置にあるので、従来に比べて薬液貯
蔵容器分程度狭い所でも針先１を配置して注射を行なう
ことができる。また、針先１の駆動は周囲温度を制御す
ることでできるので、本実施例は気体中だけでなく液体
中でも使用することができる。

また、アクチュエータ（駆動部）は形状記憶合金製のコ
イルバネ７だけであり、極めて小型で、かつ、信頼性も
高い。更に針先１及びコイルバネ７は注射対象物８に固
定されているので、特別な位置セン号を用いることなく
、移動中又は移動後の注射対象物８に対しても注射をう
つことができる。

上記の実施例では、針先１の周囲温度を変態温度以下に
することにより針先１を注射対象物８に刺した後で針先
１を抜くことができないが変態温度以下においていも弾
性状態の形状（ここでは収縮）を記憶できる形状記憶合
金を用いると、再び周囲温度を変態温度以下に下げるこ
とで針先１を抜くことができるから、針先１の周囲温度
を上、下させることで針先１を何度も抜き刺しすること
ができる。

しかし、温度制御が温度を上昇させる方向にだけでき、
低下させることができない場合には、本実施例では針先
１を刺すことはできても抜くことはできない。このよう
な一方向の温度制御しかできない場合でも針先を温度だ
け往復させることができるのが、次の実施例である。

第３図は本発明の伯の実施例の要部の構成図を示す。同
図中、第１図と同一構成部分には同一符号を何し、その
説明を省略する。本実施例は駆動部を前記実施例と異な
らせたもので、フレキシブルチューブを介して薬液貯蔵
容器に連通されでいる点は前記実施例と同じである。

第３図において、固定台６はその内部に前記保持部５と
共に、中央部に貫通孔が設けられた保持部１１を固定し
ている。保持部１１の中央部の貫通孔を介して針先１が
遊嵌されている。針先１はその先端部が固定台６より露
出し、また反対側の基部には係止部１２が形成されてお
り、保持部４と係止されている。

また、保持部１１と係止部１２との間の針先１の周囲に
は、形状記憶合金からなるコイルバネ１３が形成されて
いる。このコイルバネ１３を構成する第２の形状記憶合
金の変態温度をＴｅとし、前記コイルバネ７を構成ケる
第１の形状記憶合金の変態温度をＴＡどすると、１−Ａ
＜Ｔｓに設定されている。また、コイルバネ７及び１３
の夫々の弾性状態におｔプるバネ定数をＫＡ、ＫＩ３と
すると、ＫＡ　＜Ｋ［３となるにうに設定されている。

また、コイルバネ７及び１３はいずれｂ１王Ａ、ＴＯよ
り大なる温度の弾性状態のとぎ１よ伸長となる」：うに
予め形状記憶されている。

通常は上記の変態温度ＴＡ及びｌ−ｅより低い周囲温度
Ｔに設定されており、この状態で第３図に示す如く針先
１が配置されている。

次に本実施例のバネの駆動手順について第４図と共に説
明する。通常は周囲温度Ｔは変りａ度ＴＡ、ＴＢより低
く、第４図（Ａ）に示す如くコイルバネ７　（Ａ）、１
３　（Ｂ）はいずれも塑性状態にある。このため、針先
１は注射対象物に対して離れた位置にある。

次に周囲温度ＴをＴＡ　＜Ｔ＜ＴＩ３に上げると、第４
図（８）に示す如くコイルバネ７のみが弾性状態となっ
て伸長するので、塑性状態にあるコイルバネ１３は更に
圧縮され、針先１は最も左側へ移動変位せしめられ、注
射対象物内に到る。

更に周囲温度Ｔを上げていきＴ＞Ｔｅ　＞ＴＡとなると
、コイルバネ１３も７と同様に弾性状態となる。このと
き、バネ定数ＫＡ、に８は前記したようにＫＡ＜Ｋ［＋
であるので、伸長力はコイルバネ７より１３の方が強く
、第４図（Ｃ）に示す如く、図中右側へ針先１が移動す
る。これにより、針先１は注射対象物から扱かれること
になる。

なお、形状記憶合金によるコイルバネの数を２個増加す
る毎に第３図と同様の原理により、周囲温度を一方向だ
け制御したとぎの針先の往復可能な回数を増すことがで
きる。

次に本発明の更に他の実施例の構成について第５図と共
に説明する。同図中、第２図と同一構成部分には同一符
号を付し、その説明を省略する。

第５図において、１６は針先、１７はコイルバネで、こ
れらは形状記憶合金で一体的に形成されており、また針
先１６及びコイルバネ１７は夫々内部が中空でフレキシ
ブルチューブ２と夫々連通する構成とされている。

また、１８は薬液で、針先１６及びコイルバネ１７を構
成している形状記憶合金の変態温度以上の温度に暖めら
れている。

かかる構成の注射冴においては、変態温度以上に暖めら
れた薬液１８を油送し、コイルバネ１７に薬液１８が到
達したときコイル温度が変態温度以上となり、コイルバ
ネ１７が伸長して針先１６が注射対象物に刺され、その
直後に針先１６を通して薬液１８が注射対象物に注入さ
れる。

本実施例によれば、針先駆動と薬液注入とが連動してで
きるという特長がある。

次に本発明の一応用例について第６図と共に説明する。

同図中、第２図と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。第６図において、２０は水槽で、水
２１が内部に満たされており、その中にイモリ２２が飼
育されている。

イモリ２２の体にはバンド２３により針先１やコイルバ
ネ７が固定されている。従って、イモリ２２が自由に移
動しても、常に針先１はイモリ２２と共に移動すること
になる。従って、イモリ２２がどこにいても、水２１の
温度（水温）を制御することにより、剣先１をイモリ２
２に正確にル１１シたり、また抜いたりすることができ
る。

このＪ：うに、本発明の注射器は、水中においてイモリ
２２などの水棲の生物を固定することなく薬液の注入が
でき、また針先１及びコイルバネ７は１参めて軽ａ、小
型であるから、水棲の生物の活動を制約することなく生
態実験ができる。

また、生物実験において生物を冬眠させておき、生体学
的に保存し、実験の際に周囲温度を上界させて冬眠を解
く方法が確立されているので、このような場合には冬眠
を解くときの温度上昇を利用してそのまま注射針の駆動
を行なうことができる。

〔発明の効果〕

上ｊホの如く、本発明によれば、針先と薬液貯蔵容器と
を分離したため、従来に比べて狭い所でも注射すること
ができ、また針先駆動は周囲温度の制御により行なうこ
とができるので、気体中のみならず液体中でも使用Ｊる
ことができ、またアクチュエータはコイルバネだけであ
り、極めて小型軽量にでき、よって注射対象物が小さく
ても注射対象物への２１先及びコイルバネの固定ができ
、またこれらを固定した場合には注射対象物が予測不可
能な動きをしても特別な位首センナを用いることなくそ
の動きに追従できるＩこめ、常に正確に注射対象物への
針先の抜き刺しができる等の特長を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部の構成図、第２図は本
発明の一実施例の構成図、第３図は本発明の他の実施例の要部の構成図、第４図は
第３図の駆動手順説明図、第５図は本発明の更に他の実施例の構成図、第６図は本
発明の一応用例を示す図である。図において、１．１６は４先、２はフレキシブルチューブ、３は薬液貯蔵容器、４．５．１１は保持部、６は固定台、７．１３．’１７はコイルバネ、８は注射対象物を小す。特許出願人　富　士　通　株式会社第１図第２図第３図／マネＢ（１３）べ序Ａ（７）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）別々に分離して構成された針先（１、１６）及び
薬液貯蔵容器（３）と、該針先（１、１６）と該薬液貯蔵容器（３）との間を連
通するフレキシブルチユーブ（２）と、該針先（１、１６）を直線的に駆動変位する形状記憶合
金を用いた駆動部（７、１３）とからなり、該駆動部（７、１３）の周囲温度を制御することにより
該針先（１、１６）を注射対象物（８）に刺し、該薬液
貯蔵容器（３）から抽送された薬液を前記フレキシブル
チユーブ（２）及び針先（１、１６）を夫々通して前記
注射対象物（８）に注入するよう構成したことを特徴と
する注射器。
（２）前記針先（１６）及び駆動部（１７）を形状記憶
合金により一体的に形成すると共に、該駆動部（１７）
を中空のコイルバネ形状として該針先（１６）に連通し
、前記薬液貯蔵容器（３）から該コイルバネ形状の駆動
部（１７）を通して該針先（１６）へ注入する前記薬液
を所定の温度とすることにより、該駆動部（１７）を変
位駆動することを特徴とする請求項１記載の注射器。
（３）前記針先（１、１６）及び駆動部（７、１３、１
７）を前記注射対象物（８）に固定する固定手段（６、
２３）を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の
注射器。