JP3935971B2 - 投与量設定機構及びかかる投与量設定機構を有した注射器 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、ハウジングと、容器から設定された投与量を投与するためのピストンと接続可能な押しボタンとを有した薬剤投与装置のための投与量設定機構に関し、この投与量設定機構は押しボタンと相互に接続された回転可能な投与量設定要素を備える。
背景技術
投与量設定機構を有した薬剤投与装置は、例えば、注射器、吸入装置、噴霧装置など、多数の異なるタイプのものが知られている。これら薬剤投与装置の目的は投与されるべき薬剤の投与量を個別に設定することを使用者に可能ならしめることにある。
患者、主として糖尿病患者による使用のための注射器が従来技術において最もよく知られているが、彼ら糖尿病患者は、例えばインスリンといった薬剤を個々に設定された投与量で自分に注射しなくてはならない。このような注射器は、患者によって一日中持ち運ばれて常に使用できるようにしておくために、多くの場合、ペンのような形状を与えられる。
これらのペン形状の注射器において投与量が設定されるときには、注射器の針部分を覆うキャップを回転させ、注射器の反対側端部の押しボタンを外側へ向かって移動させる。押しボタンは、多くの場合、この押しボタンを注射器の内部と接続するシャフト上に目盛を有しており、投与量設定値をこの目盛で読みとることができる。投与量を設定した後、使用者は針部分からキャップを除去して針を注射すべき領域に挿入し、押しボタンを押すことによって薬剤を注射する。押しボタンが根本まで到達したときには、設定された投与量の注射が完了している。
これらペン形状注射器の一つの不利点は、シャフトの外周によって設けられる限界により、押しボタンのシャフト上の目盛がかなり小さい区分線とディジットとを有していることである。糖尿病患者にはよくあり得ることだが、もし使用者が視覚傷害を持っていれば、このことは使用者にとって重大な結果を及ぼす間違った投与量設定を引き起こす恐れがある。
この不利点を克服する試みが、大きなディジットを有した投与量設定目盛を備えた注射器を示す西ドイツ公開特許第４２０８６７７号（ＤＥ Ａ１ ４２０８６７７）公報に開示されている。この投与量設定装置は箱状容器からなり、この中に注射器が配置され得る。投与量を設定するときには、例えば目盛を読むなどして適正な投与量が設定されるまで、停止部材が注射器のピストンロッド上を移動させられる。次に、使用者は投与量設定装置から注射器を取り外し、普通の注射器の場合のように自分で注射するが、ピストンロッド上の停止部材が注射される投与量を確定している。
投与量設定装置を有した公知の注射器は全て、投与量が設定された後、注射される前に、投与量設定装置又は少なくとも一部分が注射器から除去されなくてはならないという不利点を有している。西ドイツ公開特許第４２０８６７７号公報に開示される装置の場合のように、注射器の中には、注射器自体は目盛手段を有していないため、投与量設定装置が取り外された後では設定された投与量を確認できないという不利点を有するものさえもある。
発明の開示
本発明の目的は、例えば注射器といった薬剤投与装置に組み込むことができ、薬剤投与装置から除去することが不可能であり、投与量を設定すると共に投与量を逆に戻すことができる投与量設定機構を提供することにある。さらに、設定された投与量と投与された投与量とを使用者に対して保証するためには、投与量設定要素の運動と押しボタンの運動との間に常に完全な相関があるべきである。
これは本明細書の冒頭文で記述したタイプの投与量設定機構によって達成され、この投与量設定機構は、前記ピストンロッドと接続される投与量投与ホイールと、前記投与量設定要素及び押しボタンと接続される連結リングとをさらに備え、前記投与量投与ホイール及び前記連結リングの一方が他方の周囲の少なくとも一部分を取り囲み、前記投与量設定要素の回転によって前記連結リングを前記投与量投与ホイールに対して両方向に回転させることができる一方で押しボタンの作動及びそれによる前記連結リングの回転が前記投与量投与ホイールを回転させるように、前記投与量投与ホイール及び前記連結リングが構成されることを特徴とする。
このように投与量設定機構を構成することで、例えば注射器といった薬剤投与装置に完全に組み込むことができ、投与量を設定すると共に設定された投与量を逆に戻す能力を有した投与量設定機構が提供される。投与量設定要素は押しボタンと接続されている連結リングと接続されているので、投与量設定要素の運動と押しボタンの運動との間の完全な対応が達成される。
投与量投与ホイールと連結リングとの間で協働するようにするために、これらの部分が好適には請求項２に記載されるように構成され得る。請求項３は好適な実施形態による構成をさらに開示している。これらの特徴全てを組み入れることによって、投与量設定機構を構築するために、四つの部分、すなわち投与量設定要素と投与量投与ホイールと連結リングと押しボタンとしか必要としない特に簡単な構造が達成される。
本発明は、さらに、投与される多数回分の注射に対して十分な薬剤が入ったアンプルを収容するハウジングと、注射押しボタンと、注射するときに前記アンプルのピストンと協働するためのピストンロッドと、前記押しボタンと相互に接続された回転可能な投与量設定要素を備えた投与量設定機構とを含んでなる注射器に関する。この注射器はさらに、投与量設定機構が請求項１に記載された特徴を備えることを特徴とする。
このようにして注射器を構成することによって、投与量を設定すると共に設定された投与量を逆に戻す能力を備えた組み込み形の投与量設定機構を有した注射器が実現される。投与量設定要素が押しボタンと接続された連結リングと接続されるので、投与量設定要素の運動と押しボタンの運動との間の完全な対応が達成される。
投与量設定機構の異なる部分の間の接続部は好適には請求項５及び請求項６に記載されるようになっており、前述した利点を提供する。
好適な実施形態においては、前記ハウジングは、前記アンプルから前記ピストンが後退するのに対応した一方の方向に前記投与量投与ホイールが回転させられることを防止するための手段を有する。これは、投与量設定機構が注射器で使用されるときに、ピストンロッドがアンプルのピストンから後退させられることはできなくなり、ピストンと常に確実に接触していることを保証する。もしピストンロッドがピストンから後退させられ得るとすれば、ピストンロッドとピストンとの間の間隙のために、注射される投与量は設定された投与量と対応しなくなる。
前記投与量投与ホイールは好適には前記投与量投与ホイールの中心部に設けられた歯車を介して前記ピストンロッドと接続される。
好適には、前記注射器は、目盛と、前記投与量設定要素が回転されるときに、設定された投与量を示す指針とを備える。
【図面の簡単な説明】
以下に、図面を参照して、投与量設定機構に関するより多くの利点及び作動の方式がより十分に説明される。図面において、
図１は本発明による投与量設定機構を有した注射器の実施形態の上方斜視図を示し、
図２は本発明による投与量設定機構を有した注射器の実施形態の組立分解図を示し、
図３は投与量を設定するときの投与量設定機構を示し、
図４は設定された投与量を戻すときの投与量設定機構を示し、
図５は設定された投与量を投与するときの投与量設定機構を示す。
発明を実施するための最良の形態
図１は本発明の投与量設定機構を有した注射器１を示している。本シリンジは、例えばインスリンといった薬剤の入ったアンプル３が中に入っている第一ハウジング部分２と、投与量設定機構を囲繞する第二ハウジング部分４とを有し、アンプル３が第一ハウジング部分２の窓部を通して見えている。第一ハウジング部分２は、商業的に入手可能な注射器から分かるように、全体としてペン形状になっている。この注射器は投与量設定機構をさらに備えており、そのうち、つまみ６と注射のための押しボタン７とを有した回転可能な円盤形状の投与量設定要素５が示されている。さらに、注射器１の下側端部から延びる針８が示されている。
注射器１及び特に投与量設定要素５の示される実施形態の大きさは、一方の手に注射器１を保持し他方の手で投与量設定要素５を回転することによって薬剤の投与量を設定するときと、一方の手に注射器を保持し同じ手の親指で押しボタンを押すことによって設定された投与量を注射するときとの両方で、使用者の手に合うようになっている。
投与量設定要素５には目盛９が設けられており、第二ハウジング部分４には指針が設けられている。
図２は分解組立図で注射器１を示しており、第一ハウジング部分２及び第二ハウジング部分４と、アンプル３と、投与量設定要素５と、押しボタン７と、針８とを示している。注射器１は、投与量投与ホイール１１と、連結リング１２と、ピストンロッド１３と、針結合部分１４とをさらに備える。
投与量設定機構は、投与量設定要素５と、投与量投与ホイール１１と、連結リング１２と、押しボタン７とを含んでなるものである。これらの部分は以下でより詳細に説明されるが、これらの部分が本発明の好適な実施形態を構成している。
投与量設定要素５はその上面につまみ６を有すると共にその周囲に下方へ突出したほぞ（舌状部分）１５を有した円盤形状になっており、ほぞ１５は連結リング１２のリムに設けられた切り欠き１６と協働とする。連結リング１２はこの連結リング１２のハブに設けられた歯車（歯の設けられた輪部）１７と押しボタン７の歯付き部分１８とを介して押しボタン７と係合している。
投与量設定要素５が押しボタン７と接続されている連結リング１２と接続されているので、投与量設定要素５の運動と押しボタン７の運動との間では完全な対応がなされている。これは、投与量設定要素５が投与量を設定するため又は戻すために回転されると押しボタン７が注射器１のハウジングから出たりそこに入ったりすることを意味している。同様に、設定された投与量を注射するために押しボタン７が押されるときは、投与量設定要素５が回転して初期位置へ戻る。これは、注射行為の間に設定された投与量が注射されることを使用者が視覚的に観察できることを意味する。
連結リング１２はハブと各端部で結合されたリング弓形部分からなる。リング弓形部分は、一方の端部で剛性部分１９を介してハブと剛性をもって接続されており、他方の端部で可撓性部分２０を介してハブと可撓性をもって接続されている。可撓性部分２０は連結リングの取り付けを容易にするために含まれているが、投与量設定機構の動作を変えることなく省くことができる。
ここで、図３〜図５を参照して、連結リング１２と投与量投与ホイール１１との間の相互作用を十分に説明する。
図３は投与量が設定されるときの投与量設定機構の平面図であり、第一ハウジング部分２及び第二ハウジング部分４と、投与量投与ホイール１１と、連結リング１２と、ピストンロッド１３の上側部分と、押しボタン７と、その歯付き部分１８とを示している。投与量設定機構の内部を示すために、投与量設定要素５は省略されているが、使用に際しては、投与量設定要素５の下方へ突出したほぞ１５が連結リング１２のリムに設けられた切り欠き１６と永続的に係合している。
連結リング１２は投与量投与ホイール１１を取り囲むようにして形成されているが、投与量投与ホイール１１がその外周に複数のあご状突起２１を備えると共に、連結リング１２の一部が同様のあご状突起２２を備えていることが分かる。
投与量を設定するときには、投与量設定要素５を矢印Ｓに従って時計回りに回転させる。これにより、連結リング１２が時計回りに回転させられ、連結リング１２のあご状突起２２が投与量投与ホイール１１のあご状突起２１上を滑動する。第二ハウジング部分４は内側に突出するつめ２３を備え、このつめは、投与量投与ホイール１１上に設けられたあご状突起２１と協働して、投与量投与ホイール１１が時計回りに回転させられることを防止するが、この時計回りの回転はピストンロッド１３をアンプル６から引き出させてしまう。
連結リング１２及び押しボタン７の歯付き部分１８への歯車１７（図２）の係合のため、連結リング１２を回転させることで押しボタン７が矢印Ｕに従って上方へ移動させられる。
設定された投与量を逆に戻すならば、投与量設定要素５を図４における矢印Ｒに従って反時計回りに回転させる。連結リング１２の可撓性部分２０（図２）のため、示されるように、連結リング１２は外側に向かって広がり、あご状突起２２が投与量投与ホイール１１のあご状突起２１を滑り越えることができるようになる。よって、投与量投与ホイール１１は連結リング１２のこの反時計回りの回転による影響を受けることがなくなる。
投与量設定要素５の反時計回りの回転は押しボタン７を矢印Ｄに従って下方へ移動させる。設定された投与量を逆に戻すときに連結リング１２が外側へ広がることを保証するために、押しボタン７の運動に対する何らかの種類の抵抗が与えられてもよい。
設定された投与量を注射するときには、押しボタン７を図５における矢印Ｐに従って下方へ押す。
これが、連結リング１２の歯車１７（図２）と押しボタン７の歯付き部分１８との係合のため、連結リング１２を矢印によって示される反時計回り方向に回転させる。押しボタン７からの回転力が剛性部分１９を介して連結リング１２のリング弓形部分へ伝達されるため、投与量設定要素５を反時計回りに回転させることによって設定された投与量を逆に戻した場合のように、リング弓形部分が広がることはないが、投与量投与ホイール１１の周囲に緊合されており、連結リング１２のあご状突起２２を投与量投与ホイール１１のあご状突起２１と係合させている。
設定された投与量を注射するときにリング弓形部分が投与量投与ホイール１１の周囲に緊合することを保証するために、リング弓形部分の可撓性接続端部に連結リング１２の運動に対する何らかの種類の抵抗が与えられてもよい。
連結リング１２のあご状突起２２と投与量投与ホイール１１のあご状突起２１との間の係合が、投与量投与ホイール１１を反時計回りに回転させ、この回転が、投与量投与ホイール１１のハブに設けられた歯車２４（図２）とピストンロッド１３の歯付き部分２５との相互作用のため、ピストンロッド１３を前進させる。
注射が完了したときには、押しボタン７及び投与量設定要素５はその初期位置に戻っており、別な投与量設定の準備ができた状態となっている。
もし注射器１がインスリンの定期的な注射を必要とする糖尿病患者によって使用されるならば、各あご状突起２１は好適には１ＩＵ（国際単位）に対応した大きさになる。それによって、投与量を設定するときに聞こえる各クリックは１ＩＵに対応するようになり、目盛９の視覚的な指標と共に、投与量設定の聴覚的な指標を使用者に与える。このことはさらに、投与量が国際単位の整数倍で非常に正確に設定され得ることを意味する。
示される実施形態においては、連結リング１２が投与量投与ホイール１１の周囲を取り囲んでいる。代替実施形態においては、投与量投与ホイールが連結リングの周囲を取り囲み、投与量投与ホイールがその内周にあご状突起を備えると共に連結リングがその外周にあご状突起を備える。よって、もし設定された投与量が逆に戻されるならば、連結リングは広がるのではなく収縮するように構成されて、投与量投与ホイール及び連結リングのあご状突起が互いに対して滑動することができるようにしなくてはならない。
注射器の設計が示されるようなペン形状に形成される必要はなく、投与量投与ホイールの歯車の周囲を取り囲む可撓性ピストンロッドを有した小型の形態をとることができる。これは成人の手に適合する大きさを有した非常に便利な装置である注射器を提供する。
このタイプの注射器の特殊な実施形態においては、投与量設定要素の角度位置における比較的大きな変化が注射される薬剤の量において小さな変化しか引き起こさないことを保証にするために、投与量投与ホイールの歯車と可撓性ピストンロッドとの間に余分な歯車が設けられてもよい。よって、投与量設定が極めて正確に行われ得る。
注射器１は、使用後の廃棄を環境保護の観点で正しく行わせるようにするために、好適には全体としてプラスチック材料から作成されるが、金属のような他の材料や任意の組合せの材料から作成されてもよい。
注射器は使い捨てタイプでもよく、アンプルが空になったときに交換され得る再利用可能なタイプのものであってもよい。しかしながら、再利用可能なタイプはピストンロッドを最も前進した位置から後退させるための特別な構成を必要とする。
投与量設定機構が注射器に関して説明されたが、投与される薬剤の投与量が個々に設定され得る他の薬剤投与装置に本投与量設定機構を適用することも可能である。

Claims (9)

1. ハウジングと、ピストンロッド（１３）と、設定された投与量を容器から投与するための前記ピストンロッド（１３）と接続可能な押しボタン（７）とを有した薬剤投与装置のための、前記押しボタン（７）と相互に接続される回転可能な投与量設定要素（５）を備えた投与量設定機構であって、
   前記ピストンロッド（１３）と接続される投与量投与ホイール（１１）と、前記投与量設定要素（５）及び前記押しボタン（７）と接続される連結リング（１２）とをさらに備え、前記投与量投与ホイール（１１）及び前記連結リング（１２）の一方が他方の周囲の少なくとも一部分を取り囲み、前記投与量設定要素（５）の回転によって前記連結リング（１２）を前記投与量投与ホイール（１１）に対して両方向に回転させることができる一方で前記押しボタン（７）の作動及びそれによる前記連結リング（１２）の回転が前記投与量投与ホイール（１１）を回転させるように、前記投与量投与ホイール（１１）及び前記連結リング（１２）が構成されることを特徴とし、
   −前記投与量設定要素（５）が前記連結リング（１２）に接続され、
   −前記投与量設定要素及びそれによる前記連結リングの回転が前記押しボタン（７）を上下に移動させるように、前記連結リング及び前記押しボタンが接続され、
   −前記押しボタンの下方への運動が前記連結リング（１２）を回転させ、この回転が前記連結リングを前記投与量投与ホイールに係合させそれによって該投与量投与ホイールを回転させるように、前記連結リング及び前記投与量投与ホイール（１１）が構成され、
   −前記投与量投与ホイールが前記ピストンロッドを前進させるように、前記投与量投与ホイールが前記ピストンロッドに接続されることをさらに特徴とする投与量設定機構。
2. 前記投与量投与ホイール（１１）がその外周に複数のあご状突起（２１）を備え、前記連結リング（１２）が、前記投与量投与ホイール（１１）の周囲の一部分を取り囲むと共に一方の端部でハブと剛性をもって接続され且つ他方の端部で前記ハブと可撓性をもって接続されたリング弓形部分からなり、該リング弓形部分がその内側の少なくとも一部にわたってあご状突起（２２）を備え、前記投与量設定要素（５）と前記連結リング（１２）との間を接続するための接続部が、前記ハブと可撓性をもって接続されている前記リング弓形部分の端部に設けられていることを特徴とした、請求項１に記載の投与量設定機構。
3. 前記連結リング（１２）が該連結リング（１２）の中心部に設けられた歯車（１７）と前記押しボタン（７）の歯付き部分（１８）とを介して前記押しボタン（７）と接続されていることを特徴とする、請求項２に記載の投与量設定機構。
4. 投与される多数回分の注射に対して十分な薬剤が入ったアンプル（３）を収容するハウジングと、注射押しボタン（７）と、注射するときに前記アンプル（３）のピストンと協働するためのピストンロッド（１３）と、前記押しボタン（７）と相互に接続された回転可能な投与量設定要素（５）を備えた投与量設定機構とを含んでなる注射器（１）であって、
   前記投与量設定機構が、前記ピストンロッド（１３）と接続された投与量投与ホイール（１１）と、前記投与量設定要素（５）及び前記押しボタン（７）と接続された連結リング（１２）とをさらに備え、前記投与量投与ホイール（１１）及び前記連結リング（１２）の一方が他方の周囲の少なくとも一部分を取り囲み、前記投与量設定要素（５）の回転によって前記連結リング（１２）を前記投与量投与ホイール（１１）に対して両方向に回転させることができる一方で前記押しボタン（７）の作動及びそれによる前記連結リング（１２）の回転が前記投与量投与ホイール（１１）を回転させるように、前記投与量投与ホイール（１１）及び前記連結リング（１２）が構成されることを特徴とし、
   −前記投与量設定要素（５）が前記連結リング（１２）に接続され、
   −前記投与量設定要素及びそれによる前記連結リングの回転が前記押しボタン（７）を上下に移動させるように、前記連結リング及び前記押しボタンが接続され、
   −前記押しボタンの下方への運動が前記連結リング（１２）を回転させ、この回転が前記連結リングを前記投与量投与ホイールに係合させそれによって該投与量投与ホイールを回転させるように、前記連結リング及び前記投与量投与ホイール（１１）が構成され、
   −前記投与量投与ホイールが前記ピストンロッドを前進させるように、前記投与量投与ホイールが前記ピストンロッドに接続されることをさらに特徴とする注射器。
5. 前記投与量投与ホイール（１１）がその外周に複数のあご状突起（２１）を備え、前記連結リング（１２）が、前記投与量投与ホイール（１１）の周囲の一部分を取り囲むと共に一方の端部でハブと剛性をもって接続され且つ他方の端部で前記ハブと可撓性をもって接続されたリング弓形部分からなり、該リング弓形部分がその内側の少なくとも一部にわたってあご状突起（２２）を備え、前記投与量設定要素（５）と前記連結リング（１２）との間の接続部が前記ハブと可撓性をもって接続されている前記リング弓形部分の端部に設けられていることを特徴とした、請求項４に記載の注射器。
6. 前記連結リング（１２）が該連結リング（１２）の中心部に設けられた歯車（１７）と前記押しボタン（７）の歯付き部分（１８）とを介して前記押しボタン（７）と接続されていることを特徴とする、請求項５に記載の注射器。
7. 前記アンプル（３）から前記ピストンロッド（１３）が後退するのに対応した一方の方向に前記投与量投与ホイール（１１）が回転させられることを防止するための協働手段を前記投与量投与ホイール（１１）及び前記ハウジングが有することを特徴とする、請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の注射器。
8. 前記投与量投与ホイール（１１）が前記投与量投与ホイール（１１）の中心部に設けられた歯車（２４）を介して前記ピストンロッド（１３）と接続されることを特徴とする、請求項４から請求項７のいずれか一項に記載の注射器。
9. 前記投与量設定要素（５）が目盛（９）を備え、前記ハウジングが前記目盛（９）を指す指針（１０）を備え、前記投与量設定要素（５）が回転されるときに、前記指針（１０）が設定された投与量を示すことを特徴とする、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の注射器。

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