JP6886146B2 - 注射器 - Google Patents

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Description

本発明は、注射器に関する。
本願出願人は、バイオ医薬品の抗がん剤や抗リウマチ薬などを患者が自宅で注射する際に誤って針で傷つける事故の発生を未然防止するために、注射の前後で針を本体に収納できる使い捨て注射器の開発を行っており、その成果を下記の特許文献1及び2に開示している。
特開2014−212832号公報 特開2016−202438号公報
上記特許文献1及び2に開示した注射器では、使用前の保管時はカバー及びプランジャ内に注射針が収納された状態とされている。保管時にはカバーに対するプランジャの押し込み操作ができないようにカバーとプランジャとが相互に軸方向に突き合わされている。使用時にカバーとプランジャとを相対回転して、カバー及びプランジャを軸方向に縮小させることによって注射針の先端がカバーの先端部から外部に突出し、この状態で注射筒をカバー及びプランジャに対して押し込み操作することによって薬液の投与を行うことが可能となる。
また、カバーは、軸方向に若干量相対移動可能な第1カバー部材(円筒状本体部)と第2カバー部材(セーフティカバー)とからなり、投与終了後に、注射筒をさらに強く押し込み操作することで第1及び第2カバー部材を軸方向に伸長可能となっている。第1及び第2カバー部材が伸長すると、スプリングホルダーの係止片が破断してコイルスプリングが解放され、該コイルスプリングの付勢力によってカバーを注射針に対して先端側に軸方向移動させることで注射針がカバー内に収納されるように構成されている。
しかし、上記従来の注射器の構造では、投与中に注射筒を瞬間的に強く押し込むと、その強い押し込み力がスプリングホルダーの係止片にも伝達され、投与途中であるにもかかわらず係止片が破断してしまうおそれがある。
本発明は、
先端側が開口されるとともにその内部空間に薬液が充填される注射筒と、
前記薬液を密封するように前記注射筒に嵌着されるガスケットと、
少なくとも薬液投与時に前記ガスケットを貫通する基端部を有する注射針と、
前記ガスケットに取り付けられるとともに前記注射針を保持するプランジャと、
内部に前記注射針の先端部を収容する収納位置と、先端部から前記注射針の先端部が突出する投与位置との間で、前記注射針に対して軸方向に移動可能なカバーと、
前記カバーを前記収納位置に向けて付勢するためのコイルスプリングと、
該コイルスプリングを圧縮状態で保持するためのスプリングホルダーとを備え、
該スプリングホルダーは、前記カバーに軸方向に係止する係止片を有し、該係止片が前記カバーに軸方向に係止している前記スプリングホルダーと前記カバーとの間に圧縮状態で前記コイルスプリングが保持され、薬液の投与終了後に前記注射筒を前記カバーに対して先端側に押し込むことにより前記係止片と前記カバーとの係止が解除されて前記コイルスプリングが解放され、該コイルスプリングにより前記カバーが前記収納位置に向けて付勢される注射器において、
薬液投与中にコイルスプリングが解放されてしまうことのないスプリングホルダーの新規な係止構造を提案するものである。
すなわち、本発明の注射器は、前記スプリングホルダーは、薬液の投与終了後に前記注射筒を前記カバーに対して先端側に押し込むことにより前記係止片が前記カバーに係止している係止位置から前記カバーに対して先端側に移動可能に構成され、前記カバーの内面には、前記スプリングホルダーが前記係止位置から前記カバーに対して先端側に移動すると前記カバーに対して係止しないように前記係止片を径方向に変形させる案内面が設けられていることを特徴とする。
かかる本発明の注射器によれば、薬液の投与中に前記スプリングホルダーに押し込み操作力が作用せず、前記カバーに対する前記係止片の係止が不慮に外れてしまうことがない。薬液の投与終了後、注射筒をさらに先端側に強く押し込むと、スプリングホルダーが係止位置から先端側に僅かに移動し、この移動に伴って係止片が案内面に案内されて径方向に変形させられ、かかる変形後は前記カバーに対して係止しなくなり、これによりコイルスプリングが解放される。その後注射筒の押し込み操作を止めると、解放されたコイルスプリングによってカバーが収納位置に向けて付勢され、注射針がカバー内に収納される。
上記本発明の注射器において、前記カバーは、前記注射筒に外嵌される円筒状本体部と、該円筒状本体部の先端部から径方向内方に延びる内向きフランジ部とを一体に備え、前記円筒状本体部は先端側に向く係止面を有し、前記スプリングホルダーは前記円筒状本体部の内周側且つ前記内向きフランジ部の後方に設けられ、前記スプリングホルダーの後端面と前記注射筒の先端面とは薬液の投与終了時に当接するよう軸方向に対向しており、前記コイルスプリングは前記内向きフランジ部と前記スプリングホルダーとの間に設けられ、前記係止片は、前記円筒状本体部の前記係止面に先端側から係止可能であるとともに、径方向内方に変形することで前記円筒状本体部の係止面に係止しなくなるよう構成できる。かかる構成によれば、薬液の投与終了後に注射筒をさらに押し込み操作することで、この注射筒によってスプリングホルダーが係止位置から先端側に押し込まれる。すると、係止片が案内面に当接案内されて径方向内方に変形し、これにより係止片が係止面に係止しなくなってコイルスプリングが解放される。
本発明の注射器によれば、薬液の投与途中における押し込み操作力がスプリングホルダーの係止片に作用せず、投与途中で不慮にコイルスプリングが解放されてしまうことのない新規な係合構造を簡単な構成で実現できる。
本発明の一実施形態に係る注射器の作用説明図であって、(a)は保管時の初期状態の縦断面図、(b)は投与開始時の縦断面図、(c)は投与終了時の縦断面図、(d)は投与終了後の針収納状態の縦断面図である。 同注射器のスプリングホルダーの拡大斜視図である。
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る注射器1の投与操作過程の断面図を示しており、特に、各縦断面図の左半分はスプリングホルダー17の係止片17bが存在する部分の縦断面を示し、一方、右半分はスプリングホルダー17の弾性係合片17cが存在する部分の縦断面を示している。また、本実施形態の注射器1は、上記特許文献2に開示した注射器とは、スプリングホルダーの係止片の係止構造以外はほぼ同一であるため、特許文献2の明細書及び図面をここに引用し、同符号を付して以下説明する。
本実施形態の注射器1は、透明乃至半透明のガラス製乃至合成樹脂製の有底筒状の注射筒2と、該注射筒2内に軸方向移動可能に先端開口部から打栓されたガスケット3と、該ガスケット3を注射筒2に対して基端側へ押し込むためのプランジャ4と、該プランジャ4に軸方向移動可能に取り付けられた両頭針からなる注射針5と、該注射針5の外周を覆うカバー6とを備えており、これら構成部品は同一軸心上に配設されている。ガスケット3はゴムなどの弾性材料から構成されている。
カバー6は、指掛け用フランジ6aが軸方向中途部外周に一体に設けられた円筒状の第1カバー部材14(円筒状本体部)と、該第1カバー部材14の先端部に一体的に取付固定された第2カバー部材15とを備えている。第1カバー部材14内には、基端側から注射筒2が軸方向移動可能に挿入される。
第2カバー部材15は、第1カバー部材14に外嵌する円筒状部と、該円筒状部の先端部から径方向内方に延びる内向きフランジ部15bとを一体に備え、この内向きフランジ部15bの軸中央部には、注射針5の先端針部5bが出没自在な針収納孔15aが設けられている。
カバー6の内部には、コイルスプリング16と、該スプリング16を軸方向に圧縮した状態で保持するためのスプリングホルダー17とが配設されている。スプリングホルダー17は、図2にも示すように、注射筒2の先端開口部の口上面(先端面)に軸方向に対向配置されたリング部17aと、第1カバー部材14の先端面(係止面)に先端側から係止する係止片17bとを備えている。この係止片17bの先端側外周部は、後述する案内面Sによる案内が円滑に行われるように傾斜面として形成され、これにより係止片17bの径方向内方への変形がより確実に行われるようになっている。
より詳細には、係止片17bは直径方向に対向して一対設けられている。各係止片17bは折り曲げ部fを介してリング部17aに一体成形されているとともに、第1カバー部材14の先端面(係止面)に先端側から係止する係止爪部を有している。スプリングホルダー17は、そのリング部17aが第1カバー部材14の内周側で且つ内向きフランジ部15bの後方に配設されるとともに、係止位置(すなわち、係止片17bが第1カバー部材14の先端面に係止するときのカバー6に対するスプリングホルダー17の位置)からカバー6に対して軸方向先端側に微少量移動可能に構成されている。
スプリングホルダー17のリング部17aの後端面と注射筒2の先端面とは、図1(c)に示すように、薬液の投与終了時に当接するよう軸方向に対向している。コイルスプリング16は、内向きフランジ部15bとリング部17aとの間に設けられている。
薬液の投与終了時点、すなわち、ガスケット3が注射筒2の底面に接触した時点では、
スプリングホルダー17の係止片17bは第1カバー部材14の先端面にまだ係合しており、また、注射筒2の先端面とスプリングホルダー17のリング部17aの後端面とが当接する。薬液の投与終了後にコイルスプリング16の付勢力に抗して注射筒2をカバー6に対してさらに先端側に強く押し込むと、ガスケット3が僅かに弾性変形することで、図1(c)に示すように、注射筒2によってスプリングホルダー17がカバー6に対して僅かに軸方向先端側に移動する。このとき、スプリングホルダー17の係止片17bは、内向きフランジ部15bの後側面の周縁部に設けられたテーパー状案内面Sによって径方向内方に案内され、これにより係止片17bは第1カバー部材14の先端面に対して係止しなくなるように径方向内方に変形し、第1カバー部材14の先端面への係止片17bの係止が外れてコイルスプリング16が解放される。
そして、注射筒2の押し込み操作を止めると、該コイルスプリング16の付勢力によって図1(d)に示すように注射筒2に対してカバー6が軸方向先端側に移動し、これによりカバー6内に注射針5の先端針部5bが収容される。
なお、図2に示すように、リング部17aの外周には周方向所定部位(図示例では係止片17bと同じ位置)に凸部18が設けられ、第1カバー部材14の内周面には、凸部18が軸方向に摺動可能な案内溝部19が軸方向に沿って延設されており、これによりスプリングホルダー17はカバー6内に軸方向移動可能でかつ相対回転不能に保持されている。
第1カバー部材14の内面には、さらに、上記特許文献2にも示されるように、軸方向に沿って延びる複数の係合溝(上記特許文献2における符号20)が周方向所定位置にそれぞれ設けられており、各係合溝内には第1係合凹部21と第2係合凹部22とが軸方向に離間して設けられている。各係合凹部21,22は貫通孔として形成できる。一方、リング部17aの外周には、第1係合凹部21内に位置付けられる弾性係合片17cが設けられている。該係合片17cは、各係合溝に対応して周方向に複数設けられている。各係合片17cは、その基端部がリング部17aの基端部に接続され、先端側が径方向に拡縮可能である。係合片17cの先端部には係合段部が設けられ、係合片17cの外側面は基端側に向かうにしたがって徐々に小径となる傾斜面とされている。係合片17cの係合段部が各係合凹部21,22の先端側側縁に係合すると該リング部17aに対して第1カバー部材14が基端側へ移動することを阻止する一方、リング部17aが第1カバー部材14に対して基端側へ移動すると、上記傾斜面によって案内されて係合片17cが弾性的に径方向内方へ変形し、係合片17cが係合溝に案内されながらスプリングホルダー17が第1カバー部材14に対して基端側へスライド可能である。但し、係合片17cが第2係合凹部22に係合された位置からリング部17aが第1カバー部材14に対して基端側へ移動することは、注射筒2、ガスケット3、プランジャ4及び第2カバー部材15を介して阻止される。
注射筒2内には無菌室において予め所定量の薬液が充填され、該薬液を密封するようにガスケット3が注射筒2に打栓されている。注射筒2の底壁の中央部には小さな窪み2aが設けられている。なお、上記特許文献1に開示した注射器では注射筒の基端部にエンドキャップを取り付けたが、本実施形態に係る注射器では部品点数削減のためにエンドキャップを設けずに、注射筒の基端部自体を軸方向に延設している。また、上記特許文献1に開示した注射器では注射筒の先端開口部にストッパを取り付けていたが、該ストッパも本実施形態では設けていない。
注射針5は、柱状の針基5aと、該針基5aを軸方向に貫通する針管とを備えている。該針管は針基5aの軸方向両端から突出されており、先端側に突出する部分によって先端針部5bが構成され、基端側に突出する部分によって基端針部5cが構成されている。各針部5b,5cの先端には鋭利にカットされた刃先が設けられている。
ガスケット3は、プランジャ4の基端部に気密状に外嵌されている。また、ガスケット3の軸中央部は、注射針5の基端針部5cを容易に突き刺せるように薄肉に形成されている。図1(a)に示すように、投与前の保管時は注射針5の基端針部5cはガスケット3から軸方向先端側に離反されている。
プランジャ4は、軸方向に貫通する中空筒状に構成されており、このプランジャ4に上記注射針5が保持されている。
プランジャ4と、注射針5と、カバー6とは、不慮乃至不注意な操作を阻止して注射針5による事故発生を未然防止する安全操作機構を構成している。この安全操作機構の詳細については上記特許文献2の明細書及び図面を参照されたい。以下、安全操作機構についてその要点を特許文献2より引用しておく。
カバー6に一体的に設けられ且つ針基5aに先端側から外嵌されて注射針5を保持する一対の第1弾性係合片11と、プランジャ4に一体的に設けられ且つ針基5aに基端側から外嵌されて注射針5を保持する一対の第2弾性係合片12とを備えている。各弾性係合片11,12は円弧状の横断面形状を有する柱状に構成されている。一対の第1弾性係合片11は周方向に離間して配設され、特に本実施形態では直径方向に対向配置されている。同様に、一対の第2弾性係合片12も周方向に離間して配設され、直径方向に対向配置されている。
これら第1及び第2の弾性係合片11,12は、注射器1の保管時においては、相互に軸方向に整列され、第1弾性係合片11の基端面と第2弾性係合片12の先端面とが互いに突き合わせられており、これにより第1及び第2の弾性係合片11,12の全長が注射針5の全長よりも大きくされた延長状態でロックし、かかるロック位置のカバー6に対してプランジャ4を先端側へ押し込み操作できないようになっている。かかる延長状態では、注射針5の先端針部5bはカバー6内に収容されている。一方、プランジャ4に対してカバー6を90°相対回転させると、各第1弾性係合片11同士の間の複数のスペースに複数の第2弾性係合片12がそれぞれ対向し、第1及び第2弾性係合片11,12が周方向に互い違いに配置される状態となり、かかる解除位置のカバー6に対してプランジャ4を先端側に押し込むことによって、複数の第1弾性係合片11と複数の第2弾性係合片12とが交互に嵌合し、カバー6及びプランジャ4の全長を縮小させることが可能である。このようにカバー6とプランジャ4とを軸方向に縮小させると、注射針5の基端針部5cがガスケット3を貫通するとともに先端針部5bがカバー6の針収納孔15aから先端側に突出するようになっている。
第1弾性係合片11は、カバー6の第2カバー部材15の内向きフランジ部15bに一体に設けられ、内向きフランジ部15bの裏面から基端側(図において下側)に向けて延設されており、各弾性係合片11は、その基端部(下端部)が拡径するよう弾性変形可能である。一方、第2弾性係合片12は、プランジャ4の軸方向中途部から先端側(上側)に向けて延設されており、各弾性係合片12は、その先端部(上端部)が拡径するよう弾性変形可能である。第1弾性係合片11は、第2弾性係合片12よりも大きな軸長を有している。
また、注射針5の針基5aは、保管時に第1弾性係合片11が外嵌される先端側の第1軸部と、第2弾性係合片12が外嵌される基端側の第2軸部と、これら第1軸部と第2軸部の間に設けられた小径軸部とを備えている。
第1軸部の外周面には、第1弾性係合片11が第1軸部に対して約90度の範囲で相対回転することを許容するが約90度を超える相対回転を阻止するように第1弾性係合片11の周方向縁部に当接する規制リブと、第1軸部の軸方向全長に亘る溝部とが、それぞれ直径方向に対向して一対設けられている。また、第2軸部の外周面には、第2弾性係合片12が第2軸部に対して相対回転することを阻止するように第2弾性係合片12の周方向縁部に当接する規制リブが周方向4カ所に設けられているとともに、第2軸部の軸方向全長に亘る溝部が、直径方向に対向して一対設けられている。上記2つの溝部は周方向にずれた位置に設けられている。第1弾性係合片11の基端部の内面には、凸部からなるキーが設けられており、第2弾性係合片12の先端部の内面には、凸部からなるキーが設けられている。
保管時の初期状態では、各キーは小径軸部の周囲に位置し、第1弾性係合片11のキーは小径軸部と第1軸部との間の段部に軸方向に係合し、第2弾性係合片12のキーは小径軸部と第2軸部との間の段部に軸方向に係合して、これにより第1及び第2弾性係合片11,12に対する注射針5の軸方向移動を阻止している。第2弾性係合片12のキーは保管時から第1軸部の溝部に軸方向に対向した位置にあり、第1弾性係合片11を約90度回転させることによって、第2弾性係合片12が注射針5に対して先端側へ移動可能となり、このときキーは溝部内を軸方向移動する。一方、第1弾性係合片11のキーは、保管時においては第2軸部の溝部に対して約90度の相対位置にある。第1弾性係合片11を注射針5に対して約90度相対回転すると、キーが溝部に軸方向に対向した位置となり、第1弾性係合片11に対して注射針5が先端側へ相対的に移動可能となり、このときキーは溝部内を軸方向に移動する。
また、初期状態からカバー6を注射筒2に対して約90度回転して押し込んでいくと、注射針5に対して第1弾性係合片11が軸方向に押し込まれる結果、注射針5の先端針部5bがカバー6の針収納孔15aから突出されるが、このとき第1軸部の規制リブの先端部が針収納孔15aの周囲でカバー6の天板に軸方向に当接し、これにより注射針5をガスケット3に向けて強制的に基端側へ押し込み可能となっている。
保管時の初期状態から不慮にプランジャ4に対してカバー6が相対回転してしまうことを防止するために、注射針5の針基5aの小径軸部の外周面に凸部を設けている。カバー6がロック位置から解除位置まで回転する際、各第1弾性係合片11が僅かに拡径変形してキーが凸部を乗り越える。このときの回転動作に対する抵抗によって、不慮にカバー6が回転してしまうことを防止できる。
また、本実施形態では、プランジャ4に、円筒状の変形阻止部を一体成形している。この変形阻止部は、第2弾性係合片12よりも先端側に設けられ、保管時の初期状態において複数の第1弾性係合片11に外嵌され、これにより第1弾性係合片11が拡径変形して第1弾性係合片11のキーと注射針5の上記段部との係合が解除されることを阻止する。変形阻止部は円筒状であるため、一対の第1弾性係合片11が変形阻止部に対して回転しても、常時、変形阻止部は第1弾性係合片11の拡径変形を阻止することができる。なお、凸部を乗り越えるための第1弾性係合片11の若干の拡径変形は許容するよう、一対の第1弾性係合片11の外径よりも変形阻止部の内径は僅かに大径に構成されている。
カバー6に対してプランジャ4を先端側に押し込んだとき、変形阻止部の先端部がカバー6の内向きフランジ部15bに突き当たるため、第2弾性係合片12と内向きフランジ部15bとは変形阻止部の軸長分だけ離間する。本実施形態では、一対の第1弾性係合片11の間で内向きフランジ部15bから軸方向基端側に向けて変形阻止部とほぼ同じ軸長を有する一対の保持片を延設させている。この保持片は第1弾性係合片11とほぼ同じ横断面形状を有し、保持片と第1弾性係合片11とが周方向に僅かに離間して交互に配置されている。第2弾性係合片12が嵌合するための上記スペースは、保持片の基端側に設けられる。
この保持片は、第1及び第2の弾性係合片11,12が伸長状態にあるときは、針基5aの先端部外周面に外嵌するが、規制リブの先端部よりも先端側に位置するため、注射針5に対してカバー6を相対回転させることが可能である。このとき、注射針5はカバー6に2つの第1弾性係合片11及び2つの保持片により4点支持されるため、注射針5の保持姿勢を安定させることができる。一方、保管時の初期状態からカバー6を90度回転操作した後、カバー6に対してプランジャ4を押し込むと、注射針5がカバー6に対して先端側へ軸方向移動し、規制リブは各保持片と第1弾性係合片11との間のスリット内を軸方向に摺動する。このとき、上記の4点支持に加えて、規制リブと上記スリットとの嵌合によって、注射針5の保持姿勢を一層安定させ、これにより注射針5の突出操作を一層スムースに行えるようになる。
また、変形阻止部は、カバー6の第1カバー部材14によってその外周側が覆われている。変形阻止部の軸方向一部の直径方向両側部には該直径方向に直交する方向に貫通する構造の凹部が設けられている。好ましくは、凹部は、変形阻止部を径方向に貫通する貫通孔の周方向縁部を上記直交方向に沿う平坦面とすることにより構成できる。一方、第1カバー部材14には、ロック位置にあるときに凹部にその貫通方向に対向し且つ解除位置にあるときに変形阻止部に対向する覗き窓が設けられている。この覗き窓は、2つの凹部のそれぞれ貫通方向の両側に計4つ設けられている。
プランジャ4を、他の構成部品とは異なる目立つ色、例えば赤色などにしておくことにより、カバー6がロック位置にあるときは覗き窓から赤色部分が殆ど見えない一方、カバー6を回転操作して解除位置になると、覗き窓が赤色で埋め尽くされるようになる。したがって、変形阻止部がインジケータとして機能し、現在のカバー6の状態を目視により一目で判別できるようにしている。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜設計変更できる。

Claims (2)

  1. 先端側が開口されるとともにその内部空間に薬液が充填される注射筒と、
    前記薬液を密封するように前記注射筒に嵌着されるガスケットと、
    少なくとも薬液投与時に前記ガスケットを貫通する基端部を有する注射針と、
    前記ガスケットに取り付けられるとともに前記注射針を保持するプランジャと、
    内部に前記注射針の先端部を収容する収納位置と、先端部から前記注射針の先端部が突出する投与位置との間で、前記注射針に対して軸方向に移動可能なカバーと、
    前記カバーを前記収納位置に向けて付勢するためのコイルスプリングと、
    該コイルスプリングを圧縮状態で保持するためのスプリングホルダーとを備え、
    該スプリングホルダーは、前記カバーに軸方向に係止する係止片を有し、該係止片が前記カバーに軸方向に係止している前記スプリングホルダーと前記カバーとの間に圧縮状態で前記コイルスプリングが保持され、薬液の投与終了後に前記注射筒を前記カバーに対して先端側に押し込むことにより前記係止片と前記カバーとの係止が解除されて前記コイルスプリングが解放され、該コイルスプリングにより前記カバーが前記収納位置に向けて付勢される注射器において、
    前記カバーは、前記注射筒に外嵌される円筒状本体部と、該円筒状本体部の先端部から径方向内方に延びる内向きフランジ部とを一体に備え、
    前記スプリングホルダーは、薬液の投与終了後に前記注射筒を前記カバーに対して先端側に押し込むことにより前記係止片が前記カバーに係止している係止位置から前記カバーに対して先端側に移動可能に構成され、
    前記カバーの内面には、前記スプリングホルダーが前記係止位置から前記カバーに対して先端側に移動すると前記カバーに対して係止しないように前記係止片を径方向に変形させる案内面が設けられ、
    前記案内面は、前記内向きフランジ部の後側面の周縁部に設けられたテーパ状案内面であり、
    前記係止片の先端側外周部は、前記案内面により案内される傾斜面として形成されている
    ことを特徴とする注射器。
  2. 請求項1に記載の注射器において
    前記円筒状本体部は先端側に向く係止面を有し、前記スプリングホルダーは前記円筒状本体部の内周側且つ前記内向きフランジ部の後方に設けられ、前記スプリングホルダーの後端面と前記注射筒の先端面とは薬液の投与終了時に当接するよう軸方向に対向しており、前記コイルスプリングは前記内向きフランジ部と前記スプリングホルダーとの間に設けられ、前記係止片は、前記円筒状本体部の前記係止面に先端側から係止可能であるとともに、径方向内方に変形することで前記円筒状本体部の係止面に係止しなくなる、注射器。
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