JP6999647B2 - 薬液投与装置 - Google Patents

Description

本発明は、押し子機構により筒体内から薬液を押し出し、薬液を生体に投与するための薬液投与装置に関する。

従来、筒体内に充填した薬液を押し子の押圧作用下に生体内に投与するシリンジポンプ型の薬液投与装置は公知である。この種の薬液投与装置は、バレル型の筒体と、筒体内の薬液を押し出す押し子機構とを備える（例えば、特開平９－２９４８０７号公報を参照）。筒体および押し子機構は、ハウジング内に収容されるとともにハウジングに支持されている。

従来の薬液投与装置において、使用する薬液が高粘度である場合、筒体から薬液を押し出すために大きな力が要る。このため、薬液を押し出す際にハウジングに大きな力が作用することで、ハウジングが変形する（撓む）。ハウジングが変形すると、押し子機構の移動速度が一定とならず、薬液の送液速度精度が低下する恐れがある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、薬液を押し出す際のハウジングの変形を抑制することが可能な薬液投与装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、薬液を生体内に投与するための薬液投与装置であって、前記薬液が充填された筒体と、前記筒体内に摺動可能に配置されたガスケットと、前記ガスケットを先端方向へ押圧して前記筒体から前記薬液を押し出す押し子本体と、前記押し子本体を前記先端方向へ前進させる前進機構と、前記押し子本体を前記先端方向へ前進させるように前記前進機構を駆動する駆動機構と、少なくとも前記筒体および前記前進機構を支持するシャーシ部材と、前記筒体、前記押し子本体、前記前進機構、駆動機構および前記シャーシ部材を収容するハウジングと、を備え、前記筒体は、前記シャーシ部材に支持される第１被支持部を有し、前記前進機構は、前記シャーシ部材に支持される第２被支持部を有し、前記シャーシ部材は、上面と下面とを有する板状のベースプレート部と、前記ベースプレート部の前記上面から突出し、少なくとも前記筒体の前記第１被支持部の先端面を支持する第１支持部と、前記ベースプレート部の前記上面から突出し、少なくとも前記前進機構の前記第２被支持部の基端面を支持する第２支持部と、を有し、前記ハウジングは、少なくとも前記ベースプレート部の下面に沿って延在し、前記ベースプレート部を支持するシャーシ支持部を有することを特徴とする。

上記の構成を備えた本発明の薬液投与装置によれば、筒体と前進機構とがシャーシ部材によって一体化され、当該シャーシ部材がハウジングに固定されている。これにより、ハウジングはシャーシ部材により補強されているため、シャーシ部材とハウジングの二重構造により、薬液を押し出す際のハウジングの変形を抑制することができる。従って、前進機構の軸が筒体の軸に対して傾斜することが抑制されるため、所望の送液速度で薬液を投与することができる。

前記シャーシ部材は、前記ベースプレート部から突出し、前記筒体の軸方向に沿って延在するリブ構造を有してもよい。

この構成により、シャーシ部材の剛性を効果的に向上させ、反りを防止することができる。

前記リブ構造は、少なくとも前記第１支持部の近傍から前記第２支持部の近傍にかけて延在してもよい。

この構成によれば、前進機構の軸が筒体の軸に対して傾斜する方向へのシャーシ部材の変形を一層効果的に抑制することができる。

前記リブ構造は、前記筒体の前記軸方向に沿った前記ベースプレート部の縁部に設けられた縁部側リブを有してもよい。

この構成によれば、押し子機構と干渉することなくリブを設けることができる。

前記縁部側リブは、孔部を有し、前記シャーシ部材は、前記孔部に挿通された締結部品により前記ハウジングに固定されていてもよい。

この構成によれば、縁部側リブが締結部品を挿通するためのボス部を兼ねているため、締結部品によりハウジングに固定されるシャーシ部材の構成を簡素化することができる。

前記リブ構造は、前記第１支持部に連なっていてもよい。

この構成によれば、第１支持部とリブ構造とが連なっているため、シャーシ部材の剛性を効果的に向上させることができる。

前記リブ構造は、前記ベースプレート部の前記下面から突出した下面側リブを有してもよい。

この構成により、前進機構とリブ構造との干渉を回避しつつ、シャーシ部材の剛性を効果的に向上させることができる。

前記シャーシ支持部は、前記下面側リブが挿入された溝部を有していてもよい。

この構成により、締結部材で固定する前に、シャーシ部材をハウジングに対して位置決めすることができる。また、溝部に下面側リブが挿入されるため、デバイスとしての厚みを抑えることができる。

前記リブ構造と前記第１支持部は、前記ベースプレート部と一体に形成されていてもよい。

この構成により、シャーシ部材がより反りにくくなる。

前記筒体は、前記薬液が充填された胴部と、前記胴部の基端部から外方に突出したフランジ部とを有し、前記第１支持部は、前記フランジ部の先端面と前記フランジ部の基端面とを支持していてもよい。

この構成により、筒体は単独でシャーシ部材上での位置決めがなされるため、組立てやすくなる。

前記第２支持部は、前記ベースプレート部に取り付けられた金属製の当接部材に設けられていてもよい。

当接部材を金属製とすることにより、第２支持部自体が曲がって第２被支持部を支持できなくなることを防止することができる。

前記前進機構は、前記筒体の前記軸方向に沿って延在し、外周面に雄ねじを有する送りねじと、前記押し子本体に設けられ、前記雄ねじに螺合する雌ねじを内周面に有する雌ねじ部と、前記筒体の前記軸方向に沿って延在し、前記雌ねじ部を支持するガイドレールと、を備え、前記雌ねじ部は、前記ガイドレールにより、前記シャーシ部材に対して回転不能、且つ、前記シャーシ部材に対して前記筒体の前記軸方向に沿って移動可能に支持されており、前記送りねじは、前記シャーシ部材に回転可能に支持され、前記駆動機構は、送りねじを回転させる機構であり、前記送りねじの回転により、前記雌ねじ部が前記送りねじに対して先端方向へ前進してもよい。

送りねじが軸方向に延在しているため、ハウジングが反った場合に、力のロスが大きくなる。このため、反りを抑制することがより重要になる。

前記駆動機構は、モータと、前記モータの出力軸に固定された駆動歯車とを有し、前記送りねじは、前記筒体の前記軸方向に沿って延在し、前記雄ねじを有する送りねじ軸と、前記送りねじ軸に回転不能に連結され、前記駆動歯車の回転が伝達される従動歯車とを有してもよい。

前記従動歯車は、外周面に複数の歯が設けられた歯車本体と、前記歯車本体の回転中心に設けれ、前記歯車本体から前記先端方向および前記先端方向と反対の基端方向の両方に突出した回転軸とを有し、前記回転軸の先端は、前記送りねじ軸の基端に連結されており、前記回転軸の基端は、前記第２支持部に支持されていてもよい。

本発明の薬液投与装置によれば、薬液を押し出す際のハウジングの変形を抑制することが可能である。

本発明の実施形態に係る薬液投与装置の外観図である。 薬液投与装置の分解斜視図である。 送液ユニットの斜視図である。 ナット部材およびその周辺の構造説明斜視図である。 シャーシ部材の前方下面側からの斜視図である。 送液完了時の送液ユニットの斜視図である。 スイッチによる送液完了の検出を説明するための断面斜視図である。

以下、本発明に係る薬液投与装置１０について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照しながら説明する。

図１に示す本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、筒体１２内に充填された薬液Ｍを押し子機構１４の押圧作用下に比較的長い時間（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。

図１に示すように、薬液投与装置１０の使用時において、薬液投与装置１０には投与ライン１６として例えばパッチ式の針付きチューブ１７が接続され、筒体１２から吐出された薬液Ｍが針付きチューブ１７を介して患者の体内に注入される。針付きチューブ１７は、筒体１２の先端部１２ｃに接続可能なコネクタ１８と、一端部がコネクタ１８に接続された可撓性を有する送液チューブ１９と、送液チューブ１９の他端に接続され皮膚Ｓに貼着可能なパッチ部２０と、パッチ部２０から突出した針２１とを備える。針２１は皮膚Ｓに対して略垂直に穿刺される。なお、針２１は皮膚Ｓに対して斜めに穿刺されるものであってもよい。

なお、薬液投与装置１０に接続される投与ライン１６は上述したパッチ式の針付きチューブ１７に限られず、例えば、送液チューブ１９の先端に穿刺針（翼状針等）が接続されたものであってもよい。あるいは、投与ライン１６は、送液チューブ１９を介さずに筒体１２の先端部１２ｃに接続可能な屈曲した針であってもよい。この場合、屈曲した針は、例えば筒体１２の先端部１２ｃから下方に略９０°屈曲しており、薬液投与装置１０の皮膚Ｓへの固定（貼り付け）に伴い皮膚Ｓに対して垂直に穿刺される。また、筒体１２の先端部１２ｃと投与ライン１６および針の一部は筒体１２の内部にあり、針の先端が筒体１２より突出している形であってもよい。この場合でも、薬液投与装置１０の皮膚Ｓへの固定（貼り付け）に伴い、針２１が皮膚Ｓに対して垂直に穿刺される。

図２に示すように、薬液投与装置１０は、薬液Ｍが充填された筒体１２と、筒体１２内から薬液Ｍを押し出す押し子機構１４と、筒体１２および押し子機構１４を支持するシャーシ部材２４と、薬液投与装置１０の動作に必要な電力を供給する電池４０やモータ４４を制御する制御部４２（マイクロコンピュータ）が取り付けられた基板２６と、これらを収容するハウジング２８とを備える。

筒体１２は、内部に薬液室１３を有する中空円筒状に形成されている。具体的に、筒体１２は、その軸方向に内径および外径が一定であり基端が開口した胴部１２ａと、胴部１２ａの先端から先端方向に向かって内径および外径がテーパ状に縮径する肩部１２ｂと、肩部１２ｂから先端方向に突出した先端部１２ｃとを有する。筒体１２は、フランジ部１２ｅにおいてシャーシ部材２４と係合することで、シャーシ部材２４に固定されている。フランジ部１２ｅは、シャーシ部材２４に支持される第１被支持部である。なお、肩部１２ｂが、シャーシ部材２４に支持される第１被支持部であってもよい。

薬液室１３と連通する薬液吐出口１２ｄ（図３参照）が先端部１２ｃに形成されている。薬液Ｍは筒体１２内に予め充填されている。薬液吐出口１２ｄ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３０によって液密に封止されている。封止部材３０は、図１に示したコネクタ１８が先端部１２ｃに接続される際に、コネクタ１８に設けられた針１８ａにより穿刺される。封止部材３０は、先端に開口部を有するキャップ３２によって筒体１２の先端部１２ｃに固定されている。封止部材３０の先端面は、キャップ３２の開口部から露出している。

図３に示すように、押し子機構１４は、筒体１２内に摺動可能に配置されたガスケット３４と、ガスケット３４に接続されるとともに筒体１２に対して軸方向に移動可能な押し子本体３６と、押し子本体３６を先端方向へ前進させる前進機構３８と、押し子本体３６を先端方向へ前進させるように前進機構３８を駆動する駆動機構３９とを有する。押し子機構１４は、ガスケット３４に接続された押し子本体３６を前進機構３８によって前進させ、筒体１２内から薬液Ｍを押し出すように構成されている。

ガスケット３４は、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料からなり、その外周部が筒体１２（胴部１２ａ）の内周面と液密に密着することにより、薬液室１３の基端側を液密に閉じている。

押し子本体３６は、薬液Ｍを押し出すために軸方向に移動可能な部材である。押し子本体３６の先端部にガスケット３４が接続されている。押し子本体３６は、下方および基端方向に開口した空洞部３６ａを有する。

駆動機構３９は、電池４０（図２）を電源として制御部４２（図２）の制御作用下に駆動制御されるモータ４４（例えば、ギアードモータ）と、モータ４４の出力軸に固定された駆動歯車であるピニオン４６とを有する。前進機構３８は、ピニオン４６と噛み合う従動歯車である大歯車４８と、回転力を伝達可能に大歯車４８と係合した送りねじ軸５０と、送りねじ軸５０と螺合したナット部材５２と、ナット部材５２を支持するガイドレール６０とを有する。

モータ４４は、シャーシ部材２４に固定されている。大歯車４８は、ピニオン４６よりも大径に構成されるとともにピニオン４６と平行に配置されている。モータ４４は、ハウジング２８に固定されていてもよい。

大歯車４８は、軸方向に沿って互いに反対方向に突出した第１軸部４８ａおよび第２軸部４８ｂを有する。具体的に、大歯車４８は、外周面に複数の歯４８ｃ１が設けられた歯車本体４８ｃと、歯車本体４８ｃの回転中心に設けれ、歯車本体４８ｃから先端方向および先端方向と反対の基端方向の両方に突出した回転軸４８ｄとを有する。第１軸部４８ａおよび第２軸部４８ｂにより、回転軸４８ｄが構成されている。第２軸部４８ｂの基端は、シャーシ部材２４に支持される第２被支持部である。なお、送りねじ軸５０の基端部の外周面から突出した部位の基端面、回転軸４８ｄの外周面から突出した部位の基端面、または、大歯車４８の歯車本体４８ｃの基端面が、シャーシ部材２４に支持される第２被支持部であってもよい。また、第１軸部４８ａおよび第２軸部４８ｂは、大歯車４８の中心部に形成された孔部に挿入された１本の軸部材であってもよい。

第１軸部４８ａおよび第２軸部４８ｂは、シャーシ部材２４に固定された支持部材５４により回転可能に支持されている。第２軸部４８ｂの端部は、支持部材５４を貫通するとともに、シャーシ部材２４の後述するベースプレート部６２に固定された当接部材４５に当接している。これにより、大歯車４８は、当接部材４５により軸方向荷重が支持される。第１軸部４８ａの先端に設けられた断面非円形形状の係合凸部が、送りねじ軸５０の基端に設けられた断面非円形形状の係合凹部に挿入されている。これにより、大歯車４８と送りねじ軸５０とは、大歯車４８から送りねじ軸５０へと回転力を伝達可能に係合している。このような大歯車４８と送りねじ軸５０とにより送りねじ５１が構成されている。なお、大歯車４８は、送りねじ軸５０と一体に設けられていてもよい。また、大歯車４８に設けた孔部に送りねじ軸５０が挿入され、大歯車４８に送りねじ軸５０が直接固定されていてもよい。

送りねじ軸５０は、筒体１２の軸に沿って配置されている。送りねじ軸５０の外周面には、軸方向の所定範囲に亘って雄ねじ５０ａが形成されている。図３に示す初期状態で、送りねじ軸５０の軸方向の少なくとも一部は、押し子本体３６の内部（空洞部３６ａ内）に配置されている。送りねじ軸５０の基端部は、支持部材５４によって回転可能に支持されている。送りねじ軸５０の先端部は、シャーシ部材２４に固定された先端側支持部材５６によって回転可能に支持されている。

図４において、ナット部材５２は、例えば硬質樹脂材料により構成されるとともに、送りねじ軸５０が螺合する雌ねじ５２ａ（ねじ孔）を有する雌ねじ部である。送りねじ軸５０の回転に伴ってナット部材５２は軸方向に移動する。具体的に、ナット部材５２は、雌ねじ５２ａが形成されたナット本体５２ｂと、ナット本体５２ｂの一端部に設けられたスライド部５２ｃとを有する。なお、ナット部材５２を省略して、押し子本体３６に雌ねじ５２ａとスライド部５２ｃを設けてもよい。

ナット本体５２ｂには軸方向に貫通した一対の孔部５２ｄが形成されており、当該一対の孔部５２ｄに、押し子本体３６の基端に設けられたツメ部３６ｂが係合している。ナット本体５２ｂの外面には、例えば金属材料等により構成された補強カバー５８が装着されている。補強カバー５８は、押し子本体３６の基端に設けられた複数の保持部３６ｃにより保持されている。

スライド部５２ｃは、シャーシ部材２４に固定されるとともに送りねじ軸５０と平行に延在するガイドレール６０（図６も参照）によって、軸方向にスライド可能に支持されている。このため、ナット部材５２は、送りねじ軸５０の回転に伴って押し子機構１４の軸方向に滑らかに移動可能となっている。具体的に、スライド部５２ｃは、ガイドレール６０に向かって突出したガイド突起５２ｅを有する。ガイド突起５２ｅは、ガイドレール６０に形成されたガイド溝６０ａに挿入されている。ガイド溝６０ａは、押し子機構１４の軸方向に延在している。

図３に示すように、シャーシ部材２４は、ハウジング２８（後述する下ハウジング２８Ｂ）（図２）の内面に沿って延在するベースプレート部６２と、ベースプレート部６２の上面６２ａからベースプレート部６２の厚さ方向（上方）に突出するとともにフランジ部１２ｅが装着されたフランジ装着部６４と、ベースプレート部６２の上面６２ａに取り付けられた当接部材４５を有する。フランジ装着部６４は、少なくとも筒体１２の第１被支持部（フランジ部１２ｅ）の先端面を支持する第１支持部である。第１支持部の別形態として、シャーシ部材２４には、筒体１２の肩部１２ｂの先端面を支持する部位が設けられてもよい。

当接部材４５には、前進機構３８の第２被支持部（第２軸部４８ｂの基端）の基端面を支持する第２支持部が設けられている。当接部材４５は、金属製のＬ字プレートであることが好ましい。これにより、前進機構３８の第２被支持部（第２軸部４８ｂの基端）の基端面をより確実に支持することができる。なお、第２支持部は、シャーシ部材２４と一体に設けられてもよい。また、第２支持部の別形態として、シャーシ部材２４には、送りねじ軸５０の基端部の外周面から突出した部位の基端面、回転軸４８ｄの外周面から突出した部位の基端面、または、大歯車４８の歯車本体４８ｃの基端面を支持する部位が設けられてもよい。

シャーシ部材２４は、押し子機構１４の軸に沿って（送りねじ軸５０に沿って）長尺な形状を有する。筒体１２、押し子機構１４およびシャーシ部材２４によって、送液ユニット１５が構成されている。シャーシ部材２４は、例えば、硬質樹脂、金属材料等により構成される。図２に示すように、シャーシ部材２４は、複数の締結部品６６（図示例では、ねじ）によりハウジング２８（下ハウジング２８Ｂ）に固定されている。シャーシ部材２４には、ねじが挿通された複数のねじ用孔部２４ａがシャーシ部材２４の厚さ方向に貫通形成されている。

ベースプレート部６２は、互いに反対側のプレート面（上面６２ａおよび下面６２ｂ）を有する。ベースプレート部６２の上面６２ａに、押し子機構１４が配置されている。ベースプレート部６２の基端部に、押し子機構１４のモータ４４および当接部材４５が固定されている。ベースプレート部６２の一方の長円に沿って、ガイドレール６０が固定されている。ベースプレート部６２の下面６２ｂは、下ハウジング２８Ｂに対向している。

フランジ装着部６４は、ベースプレート部６２の先端部寄りの箇所に、ベースプレート部６２と一体に設けられている。フランジ装着部６４は、フランジ部１２ｅが挿入されたＵ字状のフランジ保持溝６４ａを有する。フランジ保持溝６４ａにフランジ部１２ｅが嵌合することによって、筒体１２がシャーシ部材２４に固定されている。

シャーシ部材２４は、さらに、シャーシ部材２４の変形を抑制するリブ構造６８を有する。リブ構造６８は、ベースプレート部６２の厚さ方向に突出するとともに、押し子本体３６の可動方向（押し機構の軸方向）に沿って延在する。リブ構造６８は、ベースプレート部６２の縁部（具体的には、ベースプレート部６２の他方の長辺）に設けられるとともにベースプレート部６２の上面６２ａから上方に突出した縁部側リブ６８ａと、ベースプレート部６２の下面６２ｂから下方に突出した下面側リブ６８ｂとを有する。

縁部側リブ６８ａは、フランジ装着部６４に連なっている。縁部側リブ６８ａのベースプレート部６２からの突出高さは、フランジ装着部６４のベースプレート部６２からの突出高さよりも低い。縁部側リブ６８ａには、複数のねじ用孔部２４ａのうち少なくとも１つが形成されている。縁部側リブ６８ａは、ベースプレート部６２の一方の長辺６３ａ側の縁部にも設けられてもよい。

図５に示すように、下面側リブ６８ｂは、シャーシ部材２４の長手方向に沿って互いに平行に複数列設けられている。下面側リブ６８ｂは、ベースプレート部６２の全長に亘って形成されている。

図２に示すように、基板２６には、電池４０および制御部４２の他、各種操作用の複数のボタン７２ａ～７２ｄと、複数の発光部７４ａ、７４ｂと、スピーカ７０とが実装されている。図１および図２に示すように、複数のボタン７２ａ～７２ｄは、電源ボタン７２ａと、プライミングボタン７２ｂと、送液ボタン７２ｃと、一時停止ボタン７２ｄとを有する。これらのボタン７２ａ～７２ｄは、ハウジング２８に形成されたボタン露出用孔部２８ａを介してハウジング２８の外部に露出している。

複数の発光部７４ａ、７４ｂは、互いに異なる色を発光する第１発光部７４ａおよび第２発光部７４ｂを有する。第１発光部７４ａは、薬液投与装置１０の動作状態を知らせるための発光部であり、異なる複数の色を発光可能である。第２発光部７４ｂは、エラー発生を知らせるために点灯または点滅する発光部である。第１発光部７４ａおよび第２発光部７４ｂは、例えばＬＥＤにより構成される。第１発光部７４ａおよび第２発光部７４ｂは、ハウジング２８に形成された発光部露出用孔部２８ｂを介してハウジング２８の外部に露出している。

基板２６にはさらに、薬液Ｍの送液完了（投与完了）を検出するためのスイッチ７６が配置されている。具体的に、スイッチ７６は、基板２６におけるシャーシ部材２４に対向する下面２６ａに取り付けられている。スイッチ７６は、押し子本体３６が薬液Ｍの投与完了位置まで移動した際にナット部材５２のスライド部５２ｃによって押されるように構成および配置されている（図７）。

図２に示すハウジング２８は、筒体１２および押し子機構１４を収容するとともに、シャーシ部材２４を支持している。ハウジング２８は、上ハウジング２８Ａおよび下ハウジング２８Ｂを有する。上ハウジング２８Ａおよび下ハウジング２８Ｂがハウジング２８を、ハウジング２８の厚さ方向に二分割した形状を有する。ハウジング２８は、少なくともベースプレート部６２の下面６２ｂに沿って延在するとともにベースプレート部６２を支持するシャーシ支持部８３を有する。

上ハウジング２８Ａは、平板状の上壁部８０と、上壁部８０の周縁部から下方に突出した上周壁部８２とを有する。上壁部８０には、上述したボタン露出用孔部２８ａおよび発光部露出用孔部２８ｂの他、筒体１２内に充填された薬液Ｍの残量を確認するための残液確認用窓２８ｃが設けられている。

下ハウジング２８Ｂは、平板状の底壁部８４と、底壁部８４の周縁部から上方に突出した下周壁部８６とを有する。底壁部８４には、シャーシ部材２４の下面側リブ６８ｂが挿入されるリブ配置用溝８４ａ（溝部）が下ハウジング２８Ｂの長手方向に沿って複数列形成されている。シャーシ支持部８３は、底壁部８４の一部を構成している。リブ配置用溝８４ａは、シャーシ支持部８３に形成されている。

次に、上記のように構成された薬液投与装置１０の作用を説明する。

図１に示す薬液投与装置１０の使用に際し、薬液投与装置１０は保冷庫から取り出され、常温放置されて室温に戻される。次に、コネクタ１８との接続部である封止部材３０の表面（先端面）が例えばアルコール綿等で拭き取られることにより、接続部の消毒がなされる。次に、薬液投与装置１０には投与ライン１６（例えば上述した針付きチューブ１７）が接続される。

次に、電源ボタン７２ａが所定時間以上押される（長押しされる）と、第１発光部７４ａが第１の色で点灯し、スピーカ７０（図２）から開始音が報知されるとともに電源が入る。次に、プライミングボタン７２ｂが押され続けると、第１発光部７４ａが第１の色で点滅し、プライミング（投与ライン１６内を薬液Ｍで満たすこと）が行われる。この場合、針先２１ａから薬液Ｍが垂れたことを目視確認することで、プライミングの完了を把握することができる。

そして、薬液投与装置１０は、皮膚Ｓに貼り付ける、あるいは衣服に装着する等して、患者に取り付けられる。次に、針２１が皮膚Ｓに穿刺される。なお、皮膚Ｓへの針２１の穿刺前に薬液投与装置１０が患者に取り付けられてもよい。

そして、送液ボタン７２ｃが所定時間以上押されると、第１発光部７４ａが第２の色（第１の色とは異なる色）で点滅し、送液（薬液Ｍの投与）が開始される。

具体的には、送液ボタン７２ｃが操作されることで制御部４２が送液開始を判断すると、図３に示すモータ４４が駆動してピニオン４６から大歯車４８へと回転力が伝達される。大歯車４８の回転に伴い、大歯車４８と係合している送りねじ軸５０に回転力が伝達される。送りねじ軸５０の回転に伴い、送りねじ軸５０と螺合しているナット部材５２が前進し、図６のように押し子本体３６が押されて前進する。これにより、筒体１２内の薬液Ｍが押し出される。筒体１２内から押し出された薬液Ｍは、患者に穿刺された投与ライン１６（図１）を介して患者の体内に投与（注入）される。

押し子本体３６が所定位置まで前進することで送液が完了すると、図２に示すスピーカ７０から送液完了を知らせる音が出力されるとともに、第１発光部７４ａが第１の色で点灯する。送液の完了は、基板２６に配置されたスイッチ７６により検出される。図７に示すように、送液開始前の初期状態では、ナット部材５２はスイッチ７６から基端方向に離れた位置にある。そして、図７において仮想線で示すように、送液のためにナット部材５２が前進し、送液完了位置まで押し子本体３６が移動したとき、スイッチ７６の検知用突起がナット部材５２に押される。これにより、送液完了が検出される。

送液が完了したら、針２１が皮膚Ｓ（皮下）から抜き取られる。その後、薬液投与装置１０は廃棄される。

この場合、本実施形態に係る薬液投与装置１０は、以下の効果を奏する。

薬液投与装置１０によれば、図２に示したように、筒体１２と押し子機構１４とがシャーシ部材２４によって一体化され、当該シャーシ部材２４がハウジング２８に固定されている。これにより、ハウジング２８はシャーシ部材２４により補強されているため、シャーシ部材２４とハウジング２８の二重構造により、薬液Ｍを押し出す際のハウジング２８の変形（反り）を抑制することができる。従って、前進機構３８の軸が筒体１２の軸に対して傾斜することが抑制されるため、所望の送液速度（一定速度）で薬液Ｍを投与することができる。なお、シャーシ部材２４の当接部材４５は、ベースプレート部６２の上面６２ａに取り付けられた金属製のＬ字プレートであることが好ましい。これにより、前進機構３８の第２被支持部（第２軸部４８ｂの基端）の基端面をより確実に支持することができ、より確実に薬液Ｍを押し出す際のハウジング２８の変形（反り）を抑制することができる。

シャーシ部材２４は、ベースプレート部６２から突出し、筒体１２の軸方向に沿って延在するリブ構造６８を有する。この構成により、シャーシ部材２４の剛性を効果的に向上させ、シャーシ部材２４自体の反りを防止することができる。

リブ構造６８は、少なくとも第１支持部（フランジ装着部６４）の近傍から第２支持部（当接部材４５）の近傍にかけて延在する。この構成によれば、前進機構３８の軸が筒体１２の軸に対して傾斜する方向へのシャーシ部材２４の変形を一層効果的に抑制することができる。

リブ構造６８は、筒体１２の軸方向に沿ったベースプレート部６２の縁部に設けられた縁部側リブ６８ａを有する。この構成によれば、押し子機構１４と干渉することなくリブ構造６８を設けることができる。

リブ構造６８は、第１支持部（フランジ装着部６４）に連なっている。この構成によれば、第１支持部とリブ構造６８とが連なっているため、シャーシ部材２４の剛性を効果的に向上させることができる。

リブ構造６８は、ベースプレート部６２の下面６２ｂから突出した下面側リブ６８ｂを有する。この構成により、前進機構３８とリブ構造６８との干渉を回避しつつ、シャーシ部材２４の剛性を効果的に向上させることができる。

シャーシ支持部８３は、下面側リブ６８ｂが挿入されたリブ配置用溝８４ａを有している。この構成により、締結部材で固定する前に、シャーシ部材２４をハウジング２８に対して位置決めすることができる。また、リブ配置用溝８４ａに下面側リブ６８ｂが挿入されるため、デバイスとしての厚みを抑えることができる。

リブ構造６８と第１支持部は、ベースプレート部６２と一体に形成されている。この構成により、シャーシ部材２４がより反りにくくなる。

筒体１２は、薬液Ｍが充填された胴部１２ａと、胴部１２ａの基端部から外方に突出したフランジ部１２ｅとを有し、第１支持部は、フランジ部１２ｅの先端面とフランジ部１２ｅの基端面とを支持している。この構成により、筒体１２は単独でシャーシ部材２４上での位置決めがなされるため、組立てやすくなる。

第２支持部は、ベースプレート部６２に取り付けられた金属製の当接部材４５に設けられている。当接部材４５を金属製とすることにより、第２支持部自体が曲がって第２被支持部を支持できなくなることを防止することができる。

前進機構３８は、筒体１２の軸方向に沿って延在し、外周面に雄ねじ５０ａを有する送りねじ５１と、押し子本体３６に設けられ、雄ねじ５０ａに螺合する雌ねじ５２ａを内周面に有する雌ねじ部と、筒体１２の軸方向に沿って延在し、雌ねじ部を支持するガイドレール６０とを備える。雌ねじ部は、ガイドレール６０により、シャーシ部材２４に対して回転不能、且つ、シャーシ部材２４に対して筒体１２の軸方向に沿って移動可能に支持されている。送りねじ５１は、シャーシ部材２４に回転可能に支持されている。そして、駆動機構３９は、送りねじ５１を回転させる機構であり、送りねじ５１の回転により、雌ねじ部が送りねじ５１に対して先端方向へ前進する。送りねじ５１が軸方向に延在しているため、ハウジング２８が反った場合に、力のロスが大きくなる。このため、反りを抑制することがより重要になる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

Claims (13)

1. 薬液（Ｍ）を生体内に投与するための薬液投与装置（１０）であって、
   前記薬液（Ｍ）が充填された筒体（１２）と、
   前記筒体（１２）内に摺動可能に配置されたガスケット（３４）と、
   前記ガスケット（３４）を先端方向へ押圧して前記筒体（１２）から前記薬液（Ｍ）を押し出す押し子本体（３６）と、
   前記押し子本体（３６）を前記先端方向へ前進させる前進機構（３８）と、
   前記押し子本体（３６）を前記先端方向へ前進させるように前記前進機構（３８）を駆動する駆動機構（３９）と、
   少なくとも前記筒体（１２）および前記前進機構（３８）を支持するシャーシ部材（２４）と、
   前記筒体（１２）、前記押し子本体（３６）、前記前進機構（３８）、駆動機構（３９）および前記シャーシ部材（２４）を収容するハウジング（２８）と、を備え、
   前記筒体（１２）は、前記シャーシ部材（２４）に支持される第１被支持部を有し、
   前記前進機構（３８）は、前記シャーシ部材（２４）に支持される第２被支持部を有し、
   前記シャーシ部材（２４）は、上面と下面とを有する板状のベースプレート部（６２）と、前記ベースプレート部（６２）の前記上面から突出し、前記ベースプレート部（６２）に対する位置が固定されており少なくとも前記筒体（１２）の前記第１被支持部の先端面を支持する第１支持部と、前記ベースプレート部（６２）の前記上面から突出し、少なくとも前記前進機構（３８）の前記第２被支持部の基端面を支持する第２支持部と、を有し、
   前記筒体（１２）及び前記押し子本体（３６）及び前記前進機構（３８）は、前記シャーシ部材（２４）の前記上面側に配置されており、
   前記ハウジング（２８）は、少なくとも前記ベースプレート部（６２）の下面に沿って延在し、前記ベースプレート部（６２）を支持するシャーシ支持部（８３）を有し、
   前記シャーシ部材（２４）は、前記ベースプレート部（６２）から突出し、前記筒体（１２）の軸方向に沿って延在するリブ構造（６８）を有する、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
2. 請求項１記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記リブ構造（６８）は、少なくとも前記第１支持部の近傍から前記第２支持部の近傍にかけて延在する、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
3. 請求項１または２記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記リブ構造（６８）は、前記筒体（１２）の前記軸方向に沿った前記ベースプレート部（６２）の縁部に設けられた縁部側リブ（６８ａ）を有する、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
4. 請求項３記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記縁部側リブ（６８ａ）は、孔部（２４ａ）を有し、
   前記シャーシ部材（２４）は、前記孔部（２４ａ）に挿通された締結部品（６６）により前記ハウジング（２８）に固定されている、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
5. 請求項１～４のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記リブ構造（６８）は、前記第１支持部に連なっている、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
6. 請求項１～５のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記リブ構造（６８）は、前記ベースプレート部（６２）の前記下面から突出した下面側リブ（６８ｂ）を有する、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
7. 請求項６記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記シャーシ支持部（８３）は、前記下面側リブ（６８ｂ）が挿入された溝部（８４ａ）を有する、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
8. 請求項１～７のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記リブ構造（６８）と前記第１支持部は、前記ベースプレート部（６２）と一体に形成されている、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
9. 請求項１～８のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
   前記筒体（１２）は、前記薬液（Ｍ）が充填された胴部（１２ａ）と、前記胴部（１２ａ）の基端部から外方に突出したフランジ部（１２ｅ）とを有し、
   前記第１支持部は、前記フランジ部（１２ｅ）の先端面と前記フランジ部（１２ｅ）の基端面とを支持している、
   ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
10. 請求項１～９のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
    前記第２支持部は、前記ベースプレート部（６２）に取り付けられた金属製の当接部材（４５）に設けられている、
    ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
11. 請求項１～１０のいずれか１項記載の薬液投与装置（１０）において、
    前記前進機構（３８）は、
    前記筒体（１２）の前記軸方向に沿って延在し、外周面に雄ねじ（５０ａ）を有する送りねじ（５１）と、
    前記押し子本体（３６）に設けられ、前記雄ねじ（５０ａ）に螺合する雌ねじ（５２ａ）を内周面に有する雌ねじ部と、
    前記筒体（１２）の前記軸方向に沿って延在し、前記雌ねじ部を支持するガイドレール（６０）と、を備え、
    前記雌ねじ部は、前記ガイドレール（６０）により、前記シャーシ部材（２４）に対して回転不能、且つ、前記シャーシ部材（２４）に対して前記筒体（１２）の前記軸方向に沿って移動可能に支持されており、
    前記送りねじ（５１）は、前記シャーシ部材（２４）に回転可能に支持され、
    前記駆動機構（３９）は、前記送りねじ（５１）を回転させる機構であり、
    前記送りねじ（５１）の回転により、前記雌ねじ部が前記送りねじ（５１）に対して先端方向へ前進する、
    ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
12. 請求項１１記載の薬液投与装置（１０）において、
    前記駆動機構（３９）は、モータ（４４）と、前記モータ（４４）の出力軸に固定された駆動歯車（４６）とを有し、
    前記送りねじ（５１）は、前記筒体（１２）の前記軸方向に沿って延在し、前記雄ねじ（５０ａ）を有する送りねじ軸（５０）と、前記送りねじ軸（５０）に回転不能に連結され、前記駆動歯車（４６）の回転が伝達される従動歯車（４８）とを有する、
    ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。
13. 請求項１２記載の薬液投与装置（１０）において、
    前記従動歯車（４８）は、外周面に複数の歯が設けられた歯車本体（４８ｃ）と、前記歯車本体（４８ｃ）の回転中心に設けれ、前記歯車本体（４８ｃ）から前記先端方向および前記先端方向と反対の基端方向の両方に突出した回転軸（４８ｄ）とを有し、
    前記回転軸（４８ｄ）の先端は、前記送りねじ軸（５０）の基端に連結されており、前記回転軸（４８ｄ）の基端は、前記第２支持部に支持されている、
    ことを特徴とする薬液投与装置（１０）。

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