WO2024004330A1

WO2024004330A1 - 薬液投与装置

Info

Publication number: WO2024004330A1
Application number: PCT/JP2023/014961
Authority: WO
Inventors: 近藤晃
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2022-06-28
Filing date: 2023-04-13
Publication date: 2024-01-04

Abstract

薬液投与装置（１０）は、薬液容器（１６）、ガスケット（１８）、押子（６８）、送りねじ軸（７０）、駆動機構（２２）、ハウジング（１４）及び回転規制部（２６）を備える。回転規制部（２６）は、薬液容器（１６）の外側に配置された第１磁性部材（１１８）と、押子（６８）に設けられた第２磁性部材（１２０）と、を有する。第１磁性部材（１１８）及び第２磁性部材（１２０）の少なくとも一方が磁石を含む。回転規制部（２６）は、第１磁性部材（１１８）と第２磁性部材（１２０）との間の磁力によって押子（６８）の回転を規制する。

Description

薬液投与装置

　本発明は、薬液投与装置に関する。

　特許第５６５３２１７号公報には、バイアル（薬液容器）、ストッパ（ガスケット）、押子、送りねじ軸、駆動機構及び電池を備えた薬液投与装置が開示されている。ガスケットは、薬液容器の内部に摺動可能に配置されている。押子は、ガスケットの基端部に接続されている。送りねじ軸は、押子に設けられたねじ部に螺合して当該押子を先端方向に移動させる。駆動機構は、モータを含み、送りねじ軸を回転させる。電池は、駆動機構に電力を供給する。このような薬液投与装置では、薬液容器の内周面とガスケットの外周面との間に発生する摩擦力によって押子の回転を規制し、これにより、送りねじ軸を回転させた時に押子が送りねじ軸と一緒に回転することを防止している。

　上述したような特許第５６５３２１７号公報に記載の薬液投与装置では、薬液容器とガスケットとの寸法誤差が大きい場合、押子の回転を規制するのに十分な摩擦力を発生できないことがある。薬液容器とガスケットとの間の摩擦力が不十分な場合、送りねじ軸の回転によって押子が先端方向に移動しなくなるため、薬液容器から薬液を吐出できなくなる。一方、薬液容器とガスケットとの寸法誤差が大きくても薬液容器とガスケットとの間に十分な摩擦力が発生するように薬液容器及びガスケットの形状及び大きさを設計すると、薬液容器に対してガスケットを先端方向に移動させるのに必要な駆動力が大きくなる。そうすると、駆動機構及び電池のサイズを大きくする必要があるため、薬液投与装置が大きくなるという不都合がある。

　本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。

　本発明の一態様は、薬液を収容し且つ先端に薬液吐出口を有する筒状の薬液容器と、前記薬液容器の内部に摺動可能な状態で液密に配置されたガスケットと、前記ガスケットを先端方向に押圧する押子と、前記押子に設けられた第１ねじ部に螺合する第２ねじ部を有して当該押子を前記先端方向に移動させる送りねじ軸と、を含む押圧機構と、電池からの電力供給によって駆動して前記送りねじ軸を回転させる駆動機構と、前記薬液容器、前記送りねじ軸及び前記駆動機構を収容するハウジングと、を備えた薬液投与装置であって、前記送りねじ軸の回転方向に沿った前記押子の回転を規制する回転規制部をさらに備え、前記薬液投与装置の初期状態で、前記押子は、前記ガスケットから離間しており、前記回転規制部は、前記薬液容器の外側に配置された第１磁性部材と、前記押子に設けられた第２磁性部材と、を有し、前記第１磁性部材及び前記第２磁性部材の少なくとも一方が磁石を含み、前記回転規制部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の磁力によって前記押子の回転を規制する、薬液投与装置である。

　本発明によれば、送りねじ軸の回転方向に沿った押子の回転を回転規制部（第１磁性部材と第２磁性部材との間の磁力）によって規制するため、送りねじ軸の回転によって押子を先端方向に効率よく移動させることができる。この場合、薬液容器とガスケットとの間に発生する摩擦力によって押子の回転を規制する必要がないため、当該摩擦力を小さくできる。これにより、薬液容器の内部でガスケットを先端方向に移動させるのに必要な駆動力を小さくできるため、駆動機構及び電池を省電力にできる。よって、駆動機構及び電池のサイズを小さくできるため、薬液投与装置を小型にできる。

図１は、本発明の一実施形態に係る薬液投与装置の概略平面説明図である。図２は、図１の薬液投与装置の装置本体及びシャーシ構造の斜視図である。図３は、図２の薬液投与装置の装置本体及びシャーシ構造の断面図である。図４は、図３のＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、図４の一部拡大図である。図６は、押圧プランジャを示す斜視図である。図７は、図４のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図８は、制御部のブロック図である。図９は、薬液投与装置の第１動作説明図である。図１０は、薬液投与装置の第２動作説明図である。

　図１に示すように、本発明の一実施形態に係る薬液投与装置１０は、薬液Ｍを生体内に投与するために使用される。薬液投与装置１０は、薬液容器１６内に充填された薬液Ｍを比較的長い時間（例えば、数分～数時間程度）をかけて持続的に生体内に投与する。薬液投与装置１０は、薬液Ｍを間欠的に生体内に投与してもよい。薬液Ｍとしては、例えば、タンパク質製剤、麻薬性鎮痛薬、利尿薬等が挙げられる。

　薬液投与装置１０の使用時において、薬液投与装置１０には投与器具４００として例えばパッチ式の針付きチューブ４０２が接続される。針付きチューブ４０２は、薬液容器１６から吐出された薬液Ｍを患者の体内に注入する。

　針付きチューブ４０２は、コネクタ４０４、送液チューブ４０６、パッチ部４０８及び穿刺針４１０を備える。コネクタ４０４は、薬液容器１６の先端部４０（図３参照）に接続可能である。送液チューブ４０６は、可撓性を有する。送液チューブ４０６の一端部は、コネクタ４０４に接続されている。送液チューブ４０６の他端部は、パッチ部４０８に接続されている。パッチ部４０８は、皮膚Ｓに貼着可能である。穿刺針４１０は、パッチ部４０８から突出している。穿刺針４１０は、皮膚Ｓに対して略垂直に穿刺される。なお、穿刺針４１０は、皮膚Ｓに対して斜めに穿刺されてもよい。

　なお、薬液投与装置１０に接続される投与器具４００は、上述したパッチ式の針付きチューブ４０２に限られず、例えば、送液チューブ４０６の先端に穿刺針（翼状針等）が接続された構造であってもよい。

　図１～図４に示すように、薬液投与装置１０は、装置本体１２と、装置本体１２を収容するハウジング１４とを備える。装置本体１２は、薬液容器１６、ガスケット１８、押圧機構２０、駆動機構２２、電池２４、回転規制部２６及び制御部３０を備える。

　図３及び図４に示すように、薬液容器１６は、内部に薬液室３２を有する中空円筒状に形成されている。具体的に、薬液容器１６は、胴部３４、フランジ部３６、肩部３８及び先端部４０を有する。胴部３４は、薬液容器１６の軸線方向（矢印Ｘ方向）に延在している。胴部３４の内径及び外径は、当該胴部３４の全長に亘って一定（実質的に一定）である。胴部３４の基端には基端開口４２が形成されている。

　フランジ部３６は、胴部３４の基端（矢印Ｘ２方向の端）から径方向外方に突出すると共に環状に延在している。肩部３８は、胴部３４の先端（矢印Ｘ１方向の端）から縮径する。先端部４０は、肩部３８の径方向内端から先端方向に突出している。先端部４０には、薬液室３２と連通する薬液吐出口４４が形成されている。薬液Ｍは薬液容器１６の内部に予め充填されている。薬液容器１６は透明性を有する材料により構成されているとよい。

　薬液吐出口４４は、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料からなる封止部材４６によって液密に封止されている。封止部材４６は、図１に示したコネクタ４０４が先端部４０に接続される際に、コネクタ４０４に設けられた針４１２により穿刺される。封止部材４６は、先端に開口部４８を有する固定キャップ５０によって薬液容器１６の先端部４０に固定されている。封止部材４６の先端面は、固定キャップ５０の開口部４８から露出している。

　図５に示すように、ガスケット１８は、薬液容器１６の内部に摺動可能に配置されている。ガスケット１８は、ガスケット本体５２と当接部材５４とを備える。

　ガスケット本体５２は、弾性を有する第１材料からなる。第１材料は、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料である。ガスケット本体５２の外周面は、薬液容器１６の胴部３４の内周面と液密に密着する。ガスケット本体５２は、ガスケット本体５２の基端面に開口する接続凹部５６を有する。接続凹部５６の内周面には、雌ねじ５８が形成されている。ガスケット本体５２の先端部は、先端方向に向かってテーパ状に縮径している。

　当接部材５４は、第１材料よりも硬質な第２材料からなる。第２材料は、硬質な樹脂材料又は金属材料である。当接部材５４は、接続部６０と当接本体６２とを有する。接続部６０の外周面には、ガスケット本体５２の雌ねじ５８に螺合する雄ねじ６４が形成されている。当接本体６２は、接続部６０の基端から径方向外方に突出している。当接本体６２は、接続部６０の周方向に沿って環状に延在している。当接本体６２は、薬液容器１６の基端方向を向く平坦な被押圧面６６を有する。当接部材５４は、胴部３４の内周面から離間している。

　押圧機構２０は、ガスケット１８を先端方向（矢印Ｘ１方向）に押圧する。ガスケット１８が先端方向に移動（前進）すると、薬液室３２内の薬液Ｍは、薬液吐出口４４から押し出される。

　押圧機構２０は、押子６８と送りねじ軸７０とを有する。薬液投与装置１０の初期状態において、押子６８の先端部は、薬液容器１６の内部に挿入されている。押子６８は、筒状の押圧プランジャ７２と、押圧プランジャ７２の内部に配置された中間プランジャ７４とを含む。すなわち、押子６８は、軸線方向に伸長可能なテレスコピック構造を有する。

　図５及び図６において、押圧プランジャ７２は、例えば、樹脂材料によって射出成形される。押圧プランジャ７２は、薬液容器１６の軸線方向に沿って延在している。押圧プランジャ７２は、プランジャ本体７６、先端フランジ部７８及び基端フランジ部８０を有する。プランジャ本体７６は、円筒状に形成されている。プランジャ本体７６の内周面の基端部には、雌ねじ８４が形成されている（図５参照）。

　図６に示すように、先端フランジ部７８は、プランジャ本体７６の先端部から径方向外方に突出している。先端フランジ部７８は、プランジャ本体７６の周方向に円環状に延在している。先端フランジ部７８の外径（直径）は、薬液容器１６の胴部３４の内径よりも小さい。

　先端フランジ部７８は、薄肉部７８ａと厚肉部７８ｂとを有する。プランジャ本体７６の周方向に沿った薄肉部７８ａの長さは、プランジャ本体７６の周方向に沿った厚肉部７８ｂの長さよりも長い。厚肉部７８ｂは、ハウジング１４の底部を向く（矢印Ｚ２方向を向く）外面７９を含む。厚肉部７８ｂは、押圧プランジャ７２の軸線の真下（矢印Ｚ２方向）に位置する（図７参照）。

　先端フランジ部７８は、薬液容器１６の内部で押圧プランジャ７２の先端部を所定の姿勢に支持する。換言すれば、先端フランジ部７８は、薬液容器１６の内部で押圧プランジャ７２の軸線が薬液容器１６の軸線に対して過度に傾斜することを抑制する。

　基端フランジ部８０は、プランジャ本体７６の基端部から径方向外方に突出している。基端フランジ部８０は、プランジャ本体７６の周方向に円環状に延在している。基端フランジ部８０の外径（直径）は、薬液容器１６の胴部３４の内径よりも小さい。

　基端フランジ部８０は、薬液容器１６の内部で押圧プランジャ７２の基端部を所定の姿勢に支持する。換言すれば、基端フランジ部８０は、薬液容器１６の内部で押圧プランジャ７２の軸線が薬液容器１６の軸線に対して過度に傾斜することを抑制する。基端フランジ部８０の大きさ及び形状は、先端フランジ部７８の大きさ及び形状と同じである。なお、基端フランジ部８０の大きさ及び形状は、先端フランジ部７８の大きさ及び形状と異なっていてもよい。

　押圧プランジャ７２の先端面は、ガスケット１８の被押圧面６６（図５参照）を先端方向（矢印Ｘ１方向）に押圧するための押圧面９０を含む。押圧面９０は、押圧プランジャ７２の軸線方向と直交する方向に延在した平坦面である。薬液投与装置１０の初期状態で、押圧面９０は、ガスケット１８から離間している（図５参照）。

　図５に示すように、中間プランジャ７４は、円筒状に形成されている。薬液投与装置１０の初期状態で、中間プランジャ７４の先端は、押圧プランジャ７２の先端（押圧面９０）よりも先端方向に突出しない。中間プランジャ７４は、薬液容器１６から離間している。

　中間プランジャ７４の外周面には、押圧プランジャ７２の雌ねじ８４に螺合する雄ねじ９６が形成されている。中間プランジャ７４の外周面の先端部には、雄ねじ９６が形成されていない。換言すれば、雄ねじ９６の先端は、中間プランジャ７４の先端よりも基端方向（矢印Ｘ２方向）に位置する。そのため、押圧プランジャ７２が中間プランジャ７４から先端方向に抜け出ることはない。なお、雄ねじ９６の基端は、中間プランジャ７４の基端に位置する。中間プランジャ７４の内周面の基端部には、雌ねじ９８が形成されている。

　送りねじ軸７０は、ロッド部１００と連結部１０２とを有する。ロッド部１００は、円柱状に形成されている。薬液投与装置１０の初期状態で、ロッド部１００の先端は、押圧プランジャ７２の先端（押圧面９０）よりも先端方向に突出しない。ロッド部１００の外周面には、中間プランジャ７４の雌ねじ９８に螺合する雄ねじ１０４が形成されている。

　ロッド部１００の外周面の先端部には、雄ねじ１０４が形成されていない。換言すれば、雄ねじ１０４の先端は、送りねじ軸７０の先端よりも基端方向（矢印Ｘ２方向）に位置する。そのため、中間プランジャ７４がロッド部１００から先端方向に抜け出ることはない。なお、雄ねじ１０４の基端は、ロッド部１００の基端に位置する。連結部１０２は、ロッド部１００の基端に繋がっている。連結部１０２には、駆動機構２２の後述する従動歯車１１２が連結される。

　このような押圧機構２０は、中間プランジャ７４の雌ねじ９８（第１ねじ部）と、送りねじ軸７０の雄ねじ１０４（第２ねじ部）と、中間プランジャ７４の雄ねじ９６（第３ねじ部）と、押圧プランジャ７２の雌ねじ８４（第４ねじ部）とを有する。押圧機構２０において、押圧プランジャ７２の雌ねじ８４と中間プランジャ７４の雄ねじ９６との間の摩擦抵抗は、送りねじ軸７０の雄ねじ１０４と中間プランジャ７４の雌ねじ９８との間の摩擦抵抗よりも大きい。

　図２及び図３において、駆動機構２２は、モータ１０６、駆動歯車１０８、中間歯車１１０、従動歯車１１２及び駆動回路１１３を有する。モータ１０６は、駆動歯車１０８を回転させる。モータ１０６は、押圧機構２０の側方（矢印Ｙ１方向）に配置されている。駆動歯車１０８は、モータ１０６の出力軸１１４に固定されている。

　中間歯車１１０は、駆動歯車１０８に噛み合うように駆動歯車１０８の矢印Ｙ２方向に配置されている。従動歯車１１２は、中間歯車１１０に噛み合うように中間歯車１１０の矢印Ｙ２方向に配置されている。駆動歯車１０８、中間歯車１１０及び従動歯車１１２は、送りねじ軸７０の軸線方向と直交する方向（矢印Ｙ方向）に並んでいる。

　図５に示すように、従動歯車１１２の中心部には、連結部１０２が嵌合する嵌合孔１１６が形成されている。連結部１０２及び嵌合孔１１６は、従動歯車１１２及び送りねじ軸７０が一体的に回転するような形状（非円形状）を有する。

　図３において、駆動回路１１３は、モータ１０６を駆動するための回路である。駆動回路１１３は、例えば、モータ１０６の上方（矢印Ｚ１方向）に配置されている。駆動回路１１３は、モータ１０６の矢印Ｙ１方向に位置してもよい。

　図２及び図３において、電池２４は、モータ１０６及び制御部３０に電力を供給する電源である。電池２４は、一次電池及び二次電池のいずれでもよい。電池２４は、薬液容器１６の側方（矢印Ｙ１方向）に配置されている。また、電池２４は、モータ１０６の矢印Ｘ１方向に位置する。

　図５及び図７に示すように、回転規制部２６は、送りねじ軸７０の回転方向（図７の矢印Ｒ方向）に沿った押子６８の回転を規制する。回転規制部２６は、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０とを有する。

　第１磁性部材１１８は、強磁性体である。第１磁性部材１１８は、例えば、鉄基合金である。ただし、第１磁性部材１１８は、コバルト、ニッケル又はこれらの合金であってもよい。第１磁性部材１１８は、薬液容器１６の胴部３４の外表面に接触又は近接するようにハウジング１４の後述する容器支持部１８４に配置されている。

　第１磁性部材１１８は、薬液容器１６の軸線方向に沿って直線状に延在している。第１磁性部材１１８は、例えば、胴部３４の先端からフランジ部３６まで延在している。なお、第１磁性部材１１８は、薬液容器１６よりも基端方向に突出していない。第１磁性部材１１８は、その全長に亘って一定（実質的に一定）の幅Ｗを有する。第１磁性部材１１８の幅Ｗは、薬液容器１６の胴部３４の外径よりも小さい。

　第２磁性部材１２０は、磁石である。具体的に、第２磁性部材１２０は、永久磁石である。第２磁性部材１２０としては、アルニコ磁石、フェライト磁石、希土類磁石、ゴム磁石、プラスチック磁石等が挙げられる。

　第２磁性部材１２０は、押子６８の先端部に設けられている。具体的に、第２磁性部材１２０は、押圧プランジャ７２の先端部に設けられている。第２磁性部材１２０は、先端フランジ部７８の厚肉部７８ｂの外面７９（矢印Ｚ２方向を向く面）に形成された凹部８１に嵌合されている。第２磁性部材１２０は、例えば、円形状を有する（図６参照）。第２磁性部材１２０の直径Ｄは、第１磁性部材１１８の幅Ｗと同一（実質的に同一）である（図７参照）。

　第１磁性部材１１８及び第２磁性部材１２０の大きさ、形状、位置等は、適宜設定可能である。第２磁性部材１２０の直径Ｄは、第１磁性部材１１８の幅Ｗよりも大きくても小さくてもよい。

　本実施形態では、図７に示すように、送りねじ軸７０は、送りねじ軸７０の基端方向（矢印Ｘ２方向）から見て、反時計回り（矢印Ｒ方向）に回転する。そのため、押圧プランジャ７２には、矢印Ｒ方向のトルクが作用する。この時、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０とは、磁力（磁気吸引力）によって互いに引き合っているため、送りねじ軸７０の回転方向に沿った押圧プランジャ７２の回転が阻止される。

　図８に示すように、制御部３０は、演算部１６２及び記憶部１６４を備える。演算部１６２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサ（処理回路）によって構成される。

　演算部１６２は、モータ制御部１６８を含む。演算部１６２は、記憶部１６４に記憶されているプログラムを実行することによって、モータ制御部１６８を実現する。なお、演算部１６２は、集積回路によってモータ制御部１６８の少なくとも一部を実現してもよい。集積回路としては、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等が挙げられる。

　記憶部１６４は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。揮発性メモリとしては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等が挙げられる。この揮発性メモリは、プロセッサのワーキングメモリとして使用され、処理又は演算に必要なデータ等が一時的に記憶される。不揮発性メモリとしては、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。この不揮発性メモリは、保存用のメモリとして使用される。当該不揮発性メモリには、プログラム、テーブル及びマップ等が記憶される。記憶部１６４の少なくとも一部は、上述したようなプロセッサ又は集積回路に組み込まれてもよい。モータ制御部１６８は、駆動回路１１３を制御することによってモータ１０６の動きを制御する。

　図１に示すように、ハウジング１４は、シャーシ構造１７０及びハウジング本体１７２を備える。図２及び図３に示すように、シャーシ構造１７０には、薬液容器１６、押圧機構２０、駆動機構２２、回転規制部２６（図４参照）が固定されている。シャーシ構造１７０は、シャーシ本体部材１７４、ストッパ部材１７６及び軸受け部材１７８を有する。

　シャーシ本体部材１７４は、ベースプレート部１８０、外壁部１８２、容器支持部１８４及びモータ支持部１８６を有する。ベースプレート部１８０は、シャーシ本体部材１７４の底部を形成する。換言すれば、ベースプレート部１８０は、ハウジング１４の底部の一部を形成する。外壁部１８２は、ベースプレート部１８０の外縁部から上方（矢印Ｚ１方向）に突出している。

　図７において、容器支持部１８４は、ベースプレート部１８０から上方に突出して薬液容器１６の胴部３４を下方（矢印Ｚ２方向）から支持する。容器支持部１８４のうち胴部３４を向く面には、第１磁性部材１１８を配置するための溝１８８が形成されている。すなわち、第１磁性部材１１８は、薬液容器１６とベースプレート部１８０（ハウジング１４の底部）との間に位置する。換言すれば、第１磁性部材１１８は、薬液容器１６の軸線の真下（矢印Ｚ２方向）に位置している。

　図２、図３及び図７に示すように、モータ支持部１８６は、ベースプレート部１８０から上方に突出してモータ１０６を支持する。モータ１０６及び駆動回路１１３は、薬液容器１６に対してベースプレート部１８０の厚さ方向（矢印Ｚ方向）と薬液容器１６の軸線方向（矢印Ｘ方向）とに直交する矢印Ｙ１方向に離間して配置されている（図２及び図３参照）。モータ支持部１８６は、薬液容器１６とモータ１０６との間に位置する壁部１８９を含む。壁部１８９は、第２磁性部材１２０とモータ１０６との間に位置する。壁部１８９は、第２磁性部材１２０の磁気を遮蔽する。

　図２及び図３において、ストッパ部材１７６は、薬液容器１６の胴部３４を上方（矢印Ｚ１方向）から覆った状態でベースプレート部１８０に装着される。ストッパ部材１７６は、薬液容器１６のフランジ部３６が接触することにより、薬液容器１６のシャーシ本体部材１７４に対する矢印Ｘ１方向の移動を阻止する。軸受け部材１７８は、ベースプレート部１８０に取り付けられた状態で送りねじ軸７０を回転可能に支持する（図３参照）。

　図１において、ハウジング本体１７２は、シャーシ構造１７０を収容する。また、ハウジング本体１７２は、装置本体１２（薬液容器１６、ガスケット１８、押圧機構２０、駆動機構２２、電池２４、回転規制部２６及び制御部３０）を収容する。ハウジング本体１７２には、薬液容器１６内の薬液Ｍの残液量を視認するための窓部１９０が設けられている。なお、薬液容器１６の先端部４０は、ハウジング本体１７２から矢印Ｘ１方向に突出している。そのため、固定キャップ５０は、ハウジング本体１７２の外側に露出している。

　次に、薬液投与装置１０の使用時の動作について説明する。薬液投与装置１０は、初期状態で、図３に示すように、押圧プランジャ７２の押圧面９０がガスケット１８の被押圧面６６よりも基端方向（矢印Ｘ２方向）に離れて位置する。これにより、薬液容器１６内に充填されている薬液Ｍを無菌状態に維持できる。薬液投与装置１０において、薬液Ｍを投与する場合、モータ制御部１６８は、駆動回路１１３を制御してモータ１０６を駆動させる。モータ１０６が駆動すると、モータ１０６の回転駆動力は、駆動歯車１０８及び中間歯車１１０を介して従動歯車１１２に伝達される。

　従動歯車１１２が回転すると、図９に示すように、送りねじ軸７０が回転するため、押子６８にはトルクが作用する。本実施形態では、送りねじ軸７０の回転方向に沿った押圧プランジャ７２の回転が回転規制部２６によって規制されている。具体的に、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間の磁力（磁気吸引力）によって送りねじ軸７０の回転方向に沿った押圧プランジャ７２の回転が規制されている。そのため、送りねじ軸７０が回転すると、中間プランジャ７４の雌ねじ９８は、送りねじ軸７０の雄ねじ１０４に対して先端方向に移動する。換言すれば、押子６８（押圧プランジャ７２及び中間プランジャ７４）は、送りねじ軸７０に対して先端方向に直線的に移動する。

　そうすると、押子６８の押圧面９０がガスケット１８の被押圧面６６に接触し、ガスケット１８が押子６８によって先端方向に押圧される。これにより、ガスケット１８が薬液容器１６内を先端方向に移動し、薬液容器１６内の薬液Ｍが薬液吐出口４４から投与器具４００を介して生体内に投与される。なお、押子６８の移動は、図示しない移動検出センサによって検出される。当該移動検出センサは、例えば、駆動歯車１０８の回転を検出するエンコーダである。また、制御部３０は、当該移動検出センサの出力信号に基づいて押子６８の移動量を算出する。

　中間プランジャ７４の雌ねじ９８が送りねじ軸７０の雄ねじ１０４の先端に位置すると、中間プランジャ７４の送りねじ軸７０に対する回転が規制されるため、図１０に示すように、中間プランジャ７４が送りねじ軸７０と一緒に回転する。そうすると、押圧プランジャ７２が中間プランジャ７４に対して先端方向に直線的に移動する。これにより、押圧機構２０によるガスケット１８の先端方向への押圧が継続される。モータ制御部１６８は、制御部３０が算出した押子６８の移動量が目標値に到達した時にモータ１０６の駆動を停止させる。

　本実施形態は、以下の効果を奏する。

　本実施形態によれば、送りねじ軸７０の回転方向に沿った押子６８の回転を回転規制部２６（第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間の磁力）によって規制するため、送りねじ軸７０の回転によって押子６８を先端方向に効率よく移動させることができる。この場合、薬液容器１６とガスケット１８との間に発生する摩擦力によって押子６８の回転を規制する必要がないため、当該摩擦力を小さくできる。これにより、薬液容器１６の内部でガスケット１８を先端方向に移動させるのに必要な駆動力を小さくできるため、駆動機構２２及び電池２４を省電力にできる。よって、駆動機構２２及び電池２４のサイズを小さくできるため、薬液投与装置１０を小型にできる。

　回転規制部２６は、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間の磁気吸引力によよって押子６８の回転を規制する。

　このような構成によれば、磁気吸引力によって送りねじ軸７０の回転方向に沿った押子６８の回転を効率よく規制できる。

　第１磁性部材１１８は、薬液容器１６の軸線方向に沿って延在している。

　このような構成によれば、押子６８を薬液容器１６の先端方向に安定して移動させることができる。

　第２磁性部材１２０は、押子６８の先端部に位置している。薬液投与装置１０の初期状態で、押子６８の先端部は、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間に薬液容器１６が位置するように薬液容器１６の内部に挿入されている。

　このような構成によれば、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０とが磁力によって互いに接触することを薬液容器１６によって抑制できる。

　第１磁性部材１１８は、ハウジング１４の底部と薬液容器１６との間に位置している。第２磁性部材１２０は、押子６８のうちハウジング１４の底部を向く面（外面７９）に設けられている。

　このような構成によれば、薬液投与装置１０の構成を簡素にできる。

　駆動機構２２は、送りねじ軸７０を回転させるためのモータ１０６と、モータ１０６を駆動させるための駆動回路１１３と、を有する。モータ１０６及び駆動回路１１３は、薬液容器１６に対してハウジング１４の底部の厚さ方向と薬液容器１６の軸線方向とに直交する方向に離間して配置されている。

　このような構成によれば、モータ１０６及び駆動回路１１３を回転規制部２６の磁石から離れた位置に配置できるため、モータ１０６及び駆動回路１１３が当該磁石から受ける磁気の影響を小さくできる。

　ハウジング１４は、薬液容器１６とモータ１０６との間に位置する壁部１８９を有する。

　このような構成によれば、薬液容器１６とモータ１０６との間に位置する壁部１８９によってモータ１０６及び駆動回路１１３が回転規制部２６の磁石から受ける磁気の影響を一層小さくできる。

　第１磁性部材１１８は強磁性体であり、第２磁性部材１２０は磁石である。

　このような構成によれば、薬液容器１６の内部に磁石が位置するため、薬液容器１６の外側に配置された電子部品（モータ１０６、駆動回路１１３等）への磁気の影響を効率よく抑えることができる。

　押子６８は、中間プランジャ７４と押圧プランジャ７２とを含む。中間プランジャ７４は、雌ねじ９８（第１ねじ部）及び雄ねじ９６（第３ねじ部）を有する。押圧プランジャ７２は、雄ねじ９６に螺合する雌ねじ８４（第４ねじ部）を有すると共にガスケット１８を押圧する。送りねじ軸７０の雄ねじ１０４（第２ねじ部）の先端は、送りねじ軸７０の先端よりも基端方向に位置する。第２磁性部材１２０は、押圧プランジャ７２に設けられている。中間プランジャ７４は、送りねじ軸７０の回転により当該送りねじ軸７０に対して先端方向に移動し、中間プランジャ７４の雌ねじ９８が送りねじ軸７０の雄ねじ１０４の先端に位置した状態で送りねじ軸７０と共に回転する。押圧プランジャ７２は、中間プランジャ７４の回転により当該中間プランジャ７４に対して先端方向に移動する。

　このような構成によれば、押子６８が延伸可能な構成となるため、薬液容器１６の軸線方向に沿った薬液投与装置１０の長さを短くできる。これにより、薬液投与装置１０を一層小型化できる。

　中間プランジャ７４は、薬液容器１６から離間している。

　このような構成によれば、薬液容器１６と中間プランジャ７４との間に摩擦力が発生することがないため、ガスケット１８を先端方向に移動させるのに必要な駆動力を効率よく小さくできる。

　本実施形態は、上述した構成に限定されない。第１磁性部材１１８は磁石であり、第２磁性部材１２０は強磁性体であってもよい。また、第１磁性部材１１８及び第２磁性部材１２０は、共に磁石であってもよい。薬液容器１６の外周面には、第１磁性部材１１８が配置される溝が形成されてもよい。この場合、薬液容器１６のうち第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間に位置する部分の肉厚を比較的薄くできるため、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間の磁力（磁気吸引力）を高めることができる。

　回転規制部２６は、薬液容器１６の軸線方向に沿って並べられた複数の第１磁性部材１１８を有してもよい。この場合、各第１磁性部材１１８は、薬液容器１６の軸線方向に沿って延在していなくてもよい。つまり、各第１磁性部材１１８は、例えば、円形状に形成されてもよい。また、互いに隣り合う第１磁性部材１１８は、接触していても離間していてもよい。

　回転規制部２６は、薬液容器１６の周方向に間隔を空けて配置された複数の第１磁性部材１１８と、押子６８の周方向に互いに離れて配置された複数の第２磁性部材１２０とを有してもよい。この場合、複数の第１磁性部材１１８と複数の第２磁性部材１２０とは、薬液容器１６の壁部を挟んで互いに向かい合うように配置される。このような構成によれば、送りねじ軸７０の回転方向に沿った押子６８（押圧プランジャ７２）の回転を一層抑制できる。

　第１磁性部材１１８及び第２磁性部材１２０の各々は磁石であり、回転規制部２６は、第１磁性部材１１８と第２磁性部材１２０との間の磁気反発力によって、送りねじ軸７０の回転方向に沿った押子６８の回転を規制してもよい。

　押子６８は、押圧プランジャ７２の内部に中間プランジャ７４を配置した二重筒構造に限定されず、３つ以上のプランジャによる多重筒構造であってもよい。押子６８は、テレスコピック構造に限定されない。押子６８は、押圧プランジャ７２のみによって形成されてもよい。この場合、押圧プランジャ７２の雌ねじ８４が送りねじ軸７０の雄ねじ１０４に螺合する。

　本実施形態は、以下の内容を開示している。

　上記実施形態は、薬液（Ｍ）を収容し且つ先端に薬液吐出口（４４）を有する筒状の薬液容器（１６）と、前記薬液容器の内部に摺動可能な状態で液密に配置されたガスケット（１８）と、前記ガスケットを先端方向に押圧する押子（６８）と、前記押子に設けられた第１ねじ部（９８）に螺合する第２ねじ部（１０４）を有して当該押子を前記先端方向に移動させる送りねじ軸（７０）と、を含む押圧機構（２０）と、電池（２４）からの電力供給によって駆動して前記送りねじ軸を回転させる駆動機構（２２）と、前記薬液容器、前記送りねじ軸及び前記駆動機構を収容するハウジング（１４）と、を備えた薬液投与装置（１０）であって、前記送りねじ軸の回転方向に沿った前記押子の回転を規制する回転規制部（２６）をさらに備え、前記薬液投与装置の初期状態で、前記押子は、前記ガスケットから離間しており、前記回転規制部は、前記薬液容器の外側に配置された第１磁性部材（１１８）と、前記押子に設けられた第２磁性部材（１２０）と、を有し、前記第１磁性部材及び前記第２磁性部材の少なくとも一方が磁石を含み、前記回転規制部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の磁力によって前記押子の回転を規制する、薬液投与装置を開示している。

　上記の薬液投与装置において、前記回転規制部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の磁気吸引力によって前記押子の回転を規制してもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記第１磁性部材は、前記薬液容器の軸線方向に沿って延在してもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記第２磁性部材は、前記押子の先端部に位置し、前記薬液投与装置の初期状態で、前記押子の前記先端部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に前記薬液容器の周壁部が位置するように前記薬液容器の内部に挿入されてもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記第１磁性部材は、前記ハウジングの底部と前記薬液容器との間に設けられ、前記第２磁性部材は、前記押子のうち前記ハウジングの前記底部を向く面（７９）に設けられてもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記駆動機構は、前記送りねじ軸を回転させるためのモータ（１０６）と、前記モータを駆動させるための駆動回路（１１３）と、を有し、前記モータ及び前記駆動回路は、前記薬液容器に対して前記ハウジングの前記底部の厚さ方向と前記薬液容器の軸線方向とに直交する方向に離間して配置されてもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記ハウジングは、前記薬液容器と前記モータとの間に位置する壁部（１８９）を有してもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記第１磁性部材は、強磁性体であり、前記第２磁性部材は、前記磁石であってもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記第１磁性部材は、鉄基合金を含んでもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記押子は、前記第１ねじ部及び第３ねじ部（９６）を有する中間プランジャ（７４）と、前記第３ねじ部に螺合する第４ねじ部（８４）を有すると共に前記ガスケットを押圧する押圧プランジャ（７２）と、を含み、前記第２ねじ部の先端は、前記送りねじ軸の先端よりも基端方向に位置し、前記第２磁性部材は、前記押圧プランジャに設けられ、前記中間プランジャは、前記送りねじ軸の回転により当該送りねじ軸に対して前記先端方向に移動し、前記第１ねじ部が前記第２ねじ部の先端に位置した状態で前記送りねじ軸と共に回転し、前記押圧プランジャは、前記中間プランジャの回転により当該中間プランジャに対して前記先端方向に移動してもよい。

　上記の薬液投与装置において、前記中間プランジャは、前記薬液容器から離間してもよい。

　なお、本発明は、上述した開示に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得る。

Claims

　薬液を収容し且つ先端に薬液吐出口を有する筒状の薬液容器と、
　前記薬液容器の内部に摺動可能な状態で液密に配置されたガスケットと、
　前記ガスケットを先端方向に押圧する押子と、前記押子に設けられた第１ねじ部に螺合する第２ねじ部を有して当該押子を前記先端方向に移動させる送りねじ軸と、を含む押圧機構と、
　電池からの電力供給によって駆動して前記送りねじ軸を回転させる駆動機構と、
　前記薬液容器、前記送りねじ軸及び前記駆動機構を収容するハウジングと、を備えた薬液投与装置であって、
　前記送りねじ軸の回転方向に沿った前記押子の回転を規制する回転規制部をさらに備え、
　前記薬液投与装置の初期状態で、前記押子は、前記ガスケットから離間しており、
　前記回転規制部は、
　前記薬液容器の外側に配置された第１磁性部材と、
　前記押子に設けられた第２磁性部材と、を有し、
　前記第１磁性部材及び前記第２磁性部材の少なくとも一方が磁石を含み、
　前記回転規制部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の磁力によって前記押子の回転を規制する、薬液投与装置。
　請求項１記載の薬液投与装置であって、
　前記回転規制部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間の磁気吸引力によって前記押子の回転を規制する、薬液投与装置。
　請求項１又は２に記載の薬液投与装置であって、
　前記第１磁性部材は、前記薬液容器の軸線方向に沿って延在している、薬液投与装置。
　請求項１～３のいずれか１項に記載の薬液投与装置であって、
　前記第２磁性部材は、前記押子の先端部に位置し、
　前記薬液投与装置の初期状態で、前記押子の前記先端部は、前記第１磁性部材と前記第２磁性部材との間に前記薬液容器の周壁部が位置するように前記薬液容器の内部に挿入されている、薬液投与装置。
　請求項１～４のいずれか１項に記載の薬液投与装置であって、
　前記第１磁性部材は、前記ハウジングの底部と前記薬液容器との間に設けられ、
　前記第２磁性部材は、前記押子のうち前記ハウジングの前記底部を向く面に設けられている、薬液投与装置。
　請求項５記載の薬液投与装置であって、
　前記駆動機構は、
　前記送りねじ軸を回転させるためのモータと、
　前記モータを駆動させるための駆動回路と、を有し、
　前記モータ及び前記駆動回路は、前記薬液容器に対して前記ハウジングの前記底部の厚さ方向と前記薬液容器の軸線方向とに直交する方向に離間して配置されている、薬液投与装置。
　請求項６記載の薬液投与装置であって、
　前記ハウジングは、前記薬液容器と前記モータとの間に位置する壁部を有する、薬液投与装置。
　請求項１～７のいずれか１項に記載の薬液投与装置であって、
　前記第１磁性部材は、強磁性体であり、
　前記第２磁性部材は、前記磁石である、薬液投与装置。
　請求項８記載の薬液投与装置であって、
　前記第１磁性部材は、鉄基合金を含む、薬液投与装置。
　請求項１～９のいずれか１項に記載の薬液投与装置であって、
　前記押子は、
　前記第１ねじ部及び第３ねじ部を有する中間プランジャと、
　前記第３ねじ部に螺合する第４ねじ部を有すると共に前記ガスケットを押圧する押圧プランジャと、を含み、
　前記第２ねじ部の先端は、前記送りねじ軸の先端よりも基端方向に位置し、
　前記第２磁性部材は、前記押圧プランジャに設けられ、
　前記中間プランジャは、前記送りねじ軸の回転により当該送りねじ軸に対して前記先端方向に移動し、前記第１ねじ部が前記第２ねじ部の先端に位置した状態で前記送りねじ軸と共に回転し、
　前記押圧プランジャは、前記中間プランジャの回転により当該中間プランジャに対して前記先端方向に移動する、薬液投与装置。
　請求項１０記載の薬液投与装置であって、
　前記中間プランジャは、前記薬液容器から離間している、薬液投与装置。