(57)【要約】本発明、圧力をかけた薬剤を人間または動物の体内に送達するための無針注射器であり、ネジ山付きシャフト／ナット部材組合せを具備する充薬機構を有する上記注射器を提供する。この注射装置は、気密チャンバー、上記チャンバーに摺動可能に受け入れられ、前方位置と後方位置の間を移動可能なピストン及びロッド・アセンブリ、ピストン及びロッド・アセンブリを前方位置へ付勢するための上記チャンバー中の充填気体、前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記充填気体に抗して後方位置に移動させるための機構、及びピストン及びロッド・アセンブリを後方位置に解除可能に保持するためのトリガーを具備する作動装置を含む様式のものである。動物または人間の皮膚を通して液体を投与するための充薬機構を含む器具を使用するための方法とキットも提供される。
2009539436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力をかけた薬剤を薬注貯留室から排出オリフィスを通じて動物または人間に投与するために注入するための無針注射器具であり、前記薬注貯留室に摺動可能に受け入れられ、前記薬剤を前記オリフィスから発射するために前方向に移動可能であるプランジャを具備する様式の注射器であり、前記注射器具は作動装置を具備し、前記作動装置は、
（ａ）気密チャンバーと、
（ｂ）前記チャンバーに摺動可能に受け入れられ、前方位置と後方位置の間で移動可能なピストン及びロッド・アセンブリと、
（ｃ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記前方位置へ付勢するための前記チャンバー中の充填気体と、
（ｄ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記充填気体に抗して前記後方位置へ移動させるための充薬機構であり、前記ピストン及びロッド・アセンブリに動作上結合され、ネジ山付きシャフトが回転されるときにネジ山付きシャフトの長手に沿って移動可能なナット部材とねじかみ合い係合したネジ山付きシャフトを具備する充薬機構と、
（ｅ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記後方位置に解除可能に保持するためのトリガーと、を具備し、
前記トリガーの起動が、前記充填気体によって前記前方位置へ移動するように前記ピストン及びロッド・アセンブリを解除させ、前記排出口から前記薬剤を発射するために前記プランジャを前記前方向に移動させるのに十分な力で前記プランジャに直接的または間接的に衝突するようにさせ、並びに前記充填気体が加圧された状態であるのを維持するように、前記気密チャンバーは前記充填気体の漏れを最小にするまたは防止するように適合される、無針注射器具。
【請求項２】
前記ピストン及びロッド・アセンブリのピストンの外周は前記気密チャンバーの内側表面に接触する外縁を形成し、ピストンが前記の気密チャンバーの拡張部と圧縮部を形成するようになっている、請求項１に記載の無針注射器具。
【請求項３】
前記ピストン及びロッド・アセンブリの前記ピストンは、気密チャンバーの前記拡張部と前記圧縮部の間の流体連通のための通孔を備える、請求項２に記載の無針注射器具。
【請求項４】
前記充填気体は、圧縮不活性気体または圧縮不活性気体の混合物である、請求項１から請求項３のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項５】
前記ピストン及びロッド・アセンブリを潤滑するための潤滑媒体をさらに具備する、請求項１から請求項４のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項６】
前記ピストン及びロッド・アセンブリをプランジャに接続し、前記充薬機構のナットに直接的または間接的に連結されているギャップ・カップリングをさらに具備し、前記ギャップ・カップリングは、前記ピストン及びロッド・アセンブリが前記後方位置にあるとき、前記ロッドと前記プランジャの間のギャップ距離を維持するように構成される、請求項１から請求項５のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項７】
前記ナットを前記ギャップ・カップリングに連結する板部材をさらに具備し、ネジ山付きシャフトの前記長手に沿った前記ナットの前方位置から後方位置への移動が、前記板部材と前記ギャップ・カップリングの対応する移動を生じさせる、請求項６に記載の無針注射器具。
【請求項８】
ギャップ・カップリングは、プランジャと摺動係合するための、及び板部材の通孔内に摺動嵌合するように寸法を決められた第１の端部と、ギャップ・カップリングを前記ロッドに着脱可能に取り付けるための、及び前記板部材の通孔内にはならないように寸法を決められた第２の端部とを有する、請求項７に記載の無針注射器具。
【請求項９】
前記ネジ山付きシャフトを回転させるための回転手段をさらに具備する、請求項１から請求項８のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項１０】
前記回転手段は電動または手動である、請求項９に記載の無針注射器具。
【請求項１１】
前記電動手段は、非再充電可能なＤＣ電源、再充電可能なＤＣ電源、またはＡＣ電源である、請求項１０に記載の無針注射器具。
【請求項１２】
前記手動手段は手動クランクである、請求項１０に記載の無針注射器具。
【請求項１３】
ネジ山付きシャフトはリード・ネジである、請求項１から請求項１２のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項１４】
前記リード・ネジのより大きなネジ山部にボール・ベアリング・ランをさらに具備する、請求項１３に記載の無針注射器具。
【請求項１５】
ナット部材はボール・ナットである、請求項１から請求項１４のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項１６】
前記回転手段は両方向駆動トランスミッションを具備する、請求項９に記載の無針注射器。
【請求項１７】
前記両方向駆動トランスミッションは、ギア・アセンブリを介して前記ネジ山付きシャフトに動作上結合される、請求項１６に記載の無針注射器。
【請求項１８】
前記トリガーは、ロッドの一部がそこを通じて延設するロック用通孔を含むトリガー板を具備し、前記トリガー板はロック位置とロック解除位置の間で移動可能であり、ロック解除位置では前記ロック用通孔は、ロッドの軸方向の移動を許すように前記ロッドと概ね軸方向に位置整合され、前記ロック位置では、前記ロック用通孔の内側表面が前記ロッドと摩擦係合されることにより、前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記後方位置に保持するように、前記トリガー板は前記ロッドとの軸方向整合位置から概ねずれる、請求項１から請求項１７のうちのいずれか一つに記載の無針注射器具。
【請求項１９】
注入すべき薬剤の所望の投与量を設定するための計量機構をさらに具備する、請求項１から請求項１８のうちのいずれか一つに記載の無針注射器。
【請求項２０】
動物または人間の体内に薬剤を注射するための方法であり、
（ｉ）前記薬注室内に薬剤を有する、請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載の作動された無針注射器具を準備するステップと、
（ｉｉ）投与用の場所で排出オリフィスを前記動物に接触させて置くステップと、
（ｉｉｉ）前記薬剤が前記排出オリフィスから発射されるように前記注射器具を起動するステップと、を有する方法。
【請求項２１】
（ｉ）請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載された無針注射器具と、
（ｉｉ）上記器具の使用のための指示事項と、
を有する請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載された無針注射器具を使用するためのキット。
【請求項２２】
被検体への薬剤の投与のために、請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載された無針注射器具の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２００６年６月７日に提出されたＵ．Ｓ．６０／８１１，４１５から優先権を主張し、その内容は、その全体を参照することにより本書に援用される。
【０００２】
本発明は、無針注射器の分野に関係する。より詳しくは、本発明は、無針注射器用の充薬機構の分野に関係する。
【背景技術】
【０００３】
薬剤の注射は、通常、針を有する注射器によって行なわれる。針を有する注射器については、注射を受ける被検体間の二次汚染、上記注射に伴う痛み、注射中の被検体内で針が折れ、それを除去しなければならない可能性を含む、様々な問題がある。被検体内で針が折れた場合、それは被検体の健康と安らぎにとって有害であるばかりでなく、被検体が家畜であるとすれば重大な経済的影響を与える可能性もある。
【０００４】
現在使用されている針を有する注射器に伴う問題をなくそうとして、無針注射器の開発にますます努力が注がれてきている。一般的に、このような無針注射器は、皮膚を通して液体を打ち込むための十分なエネルギーを提供するために、外部気体供給によって作動力を与えられる。外部気体供給が必要であることは、その扱いがむずかしく、オフィス、実験室、倉庫などの密閉空間内で使用することができないので、使用者にとって不都合となる可能性がある。このような外部動力供給を保管することも不便であり得る。さらに、従来の無針注射器は概して設計が複雑であり、それが製造コストの増加につながる。
【０００５】
したがって、無針注射器用の充薬機構が必要とされている。
【０００６】
この背景情報は、出願者によって本発明に関係する可能性があると考えられた情報を知らせるために記載されたものである。上記の情報のいずれかが本発明に対する先行技術を構成することを必ずしも認めるつもりはなく、またそう解釈すべきはない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、無針注射器具用の充薬機構を提供することである。
【０００８】
本発明の一態様によると、圧力をかけた薬剤を薬注貯留室から排出オリフィスを通じて動物または人間に投与するために注入するための無針注射器具であり、前記薬注貯留室に摺動可能に受け入れられ、前記薬剤を前記オリフィスから発射するために前方向に移動可能であるプランジャを具備する様式の注射器であり、前記注射器具は作動装置を具備し、前記作動装置は、（ａ）気密チャンバーと、（ｂ）前記チャンバーに摺動可能に受け入れられ、前方位置と後方位置の間で移動可能なピストン及びロッド・アセンブリと、（ｃ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記前方位置へ付勢するための前記チャンバー中の充填気体と、（ｄ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記充填気体に抗して前記後方位置へ移動させるための充薬機構であり、前記ピストン及びロッド・アセンブリに動作上結合され、ネジ山付きシャフトが回転されるときにネジ山付きシャフトの長手に沿って移動可能なナット部材とねじかみ合い係合したネジ山付きシャフトを具備する充薬機構と、（ｅ）前記ピストン及びロッド・アセンブリを前記後方位置に解除可能に保持するためのトリガーとを具備し、前記トリガーの起動が、前記充填気体によって前記前方位置へ移動するように前記ピストン及びロッド・アセンブリを解除させ、前記排出口から前記薬剤を発射するために前記プランジャを前記前方向に移動させるのに十分な力で前記プランジャに直接的または間接的に衝突するようにさせ、並びに前記充填気体が加圧された状態であるのを維持するように、前記気密チャンバーは前記充填気体の漏れを最小にするまたは防止するように適合される、無針注射器具が提供される。
【０００９】
本発明の別の態様によると、動物または人間の体内に薬剤を注射するための方法であり、（ｉ）前記薬注室内に薬剤を有する、本文書に記述された無針注射器具を準備すること、（ｉｉ）投与用の場所で排出オリフィスを前記動物に接触させて置くこと、及び（ｉｉｉ）前記薬剤が前記排出オリフィスから発射されるように前記注射器具を起動することを含んでなる方法が提供される。
【００１０】
本発明の別の態様によると、（ａ）無針注射器具と（ｂ）器具の使用のための指示事項を含んでなる、本文書に記述された無針注射器具を使用するためのキットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による無針注射器具の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による無針注射器具の動作の三つの段階における作動装置の三つの断面図を示し、Ａは、無針注射器具のハウジングにはめ込まれる前の作動装置を示し、Ｂは、無針注射器具のハウジングにはめ込まれた未充薬状態の作動装置を示し、Ｃは、ピストン及びロッド・アセンブリが後方位置にある、使用者による装置の充薬後の図２Ｂと同じ作動装置を示す。
【図３】本発明の一実施形態による無針注射器具に使用されるギャップ・カップリングの断面図であり、Ａは、プランジャ、ギャップ・カップリング及び連結具の分解図を示し、Ｂ及びＣは、連結具に取り付けられ、次いでロッドに連結されるギャップ・カップリング内に摺動し受け入れられたプランジャを示す。
【図４】Ａ及びＢは、本発明の一実施形態による無針注射器具の断面図（Ａ）と手持ちユニットの断面図（Ｂ）である。
【図５】本発明の一実施形態による無針注射器具の断面図である。
【図６】本発明の注射器具を起動後の圧力パターンのグラフ図である。
【図７】本発明の一実施形態による無針注射器具の側面図であり、前方位置にある充薬機構を示す。
【図８】図２６の無針注射器具の側面斜視図であり、後方位置にある充薬機構を示す。
【図９】図２６の無針注射器具の底面斜視図であり、後方位置にある充薬機構を示す。
【図１０】図２６の無針注射器具の底面図であり、後方位置にある充薬機構を示す。
【図１１】図２６の無針注射器具の側面斜視図であり、後方位置にある充薬機構を示す。
【図１２】図２６の無針注射器具の正面図であり、後方位置にある充薬機構を示す。
【図１３】本発明の一実施形態による無針注射器具の正面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による無針注射器具の側面図であり、前方位置にある充薬機構を示す。
【図１５】図１４の無針注射器具の側面斜視図である。
【図１６】図１４の無針注射器具の側面図である。
【図１７】図１４の無針注射器具の側面斜視図である。
【図１８】図１４の無針注射器具の上面図である。
【図１９】図１４の無針注射器具の側面斜視図である。
【図２０】本発明の両方向駆動トランスミッションの一実施形態の側面斜視図である。
【図２１】図２０の両方向駆動トランスミッションの側面斜視図である。
【図２２】図２０の両方向駆動トランスミッションの側面斜視図である。
【図２３】図２０の両方向駆動トランスミッションの正面図である。
【図２４】図２０の両方向駆動トランスミッションの上側面斜視図である。
【図２５】図２０の両方向駆動トランスミッションの上側面斜視図である。
【図２６】図２０の両方向駆動トランスミッションの上側面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な説明において、ボールド体活字の番号は、本発明の様々な実施形態を図示する図面に関連して説明及び参照される構成部品を識別するために用いられる。本発明の様々な実施形態を説明する上で、同じ参照番号を同じまたは同等の要素を識別するために使用したことに注意されたい。さらに、簡便にするために、図面のいつかの図からは部品を省略してある。
【００１３】
以下により詳細に説明するように、本発明は、圧力をかけた薬剤を人間または動物に注射するための無針注射器具を提供する。本発明の器具は、薬剤用の薬注貯留室と、動物または人間への投与のために薬剤がそれを通じて発射される薬注貯留室に付いた排出オリフィスを含む、標準的な無針注射器具の特徴のいつかを有する。当該技術において知られているある種の無針注射器具と同様に、本発明は、薬注貯留室の中に摺動可能に受け入れられ、排出オリフィスから薬剤を発射するために前方に移動可能なプランジャを用いる。本発明の器具では、これらの特徴は、その中にピストン及びロッド・アセンブリが摺動可能に受け入れられる気密チャンバー、上記ピストン及びロッド・アセンブリを前方位置へ付勢するための上記気密チャンバー中の充填気体、上記充填気体に抗して上記ピストン及びロッド・アセンブリを後方位置へ移動させるための手段、及びピストン及びロッド・アセンブリを後方位置に解除可能に保持するためのトリガーを具備する作動装置と組み合わせられており、上記トリガーが解除されると、薬注貯留室から薬剤を発射し、治療対象の人間または動物の皮膚を貫通させるように、上記プランジャを前方に動かすために十分な力で直接的にまたは間接的に上記プランジャに衝突するように、上記ピストン及びロッド・アセンブリが前方位置へ移動するようになっている。
【００１４】
本無針注射器具の全部または一部は、好ましくは、使用者が被検体から被検体（例えば、人間または動物）へ移動しながら注射を行なえるように、例えば、手で握れるくらいにポータブルであるようなサイズにされる。代替的に、本無針器具の全部または一部は、注射ステーションなどの構造物に恒久的にまたは着脱可能に装着されてもよく、これにより使用者は被検体を上記注射ステーションに連れて行き、注射を受けさせるようにできる。ある用途では、本器具の上記薬注部だけを使用者が手で握れるサイズにすることがよい場合もある。この実施形態では、上記作動部は上記薬注部と動作上結合された状態を維持する。
【００１５】
図を参照すると、無針注射器具は、薬剤などの液体を受容するための薬注貯留室１６を備える。貯留室１６は、動物または人間への投与のためにそれを通じて貯留室中の液体が発射可能なノズル１７をもつ排出オリフィスの付いた排出端部を有する。選択的に、ノズル１７は、薬注貯留室１６の排出端部に、例えば、ねじはめ込みによって着脱可能に取り付けられる。選択的に、薬注貯留室１６は、それを通して液体を受け入れ可能な注入開口を有する。薬注貯留室１６は、ある範囲の体積の液体を受容するようなサイズに寸法を決めることができる。加えて、薬注貯留室１６は、特定の用途に依存した異なる体積または異なる液体に適合する多様なサイズ及び／または材料の使用を容易にするように着脱可能にしてもよい。
【００１６】
薬注貯留室の排出端部と通常反対側に、薬注貯留室内の液体を排出オリフィスから発射するための発射手段がある。図１に示す本発明の一実施形態では、発射手段は、薬注貯留室１６の中に摺動可能に受け入れられ、後方位置と前方位置の間を移動可能であるプランジャ１５である。プランジャ１５は、それが後方位置から前方位置へ移動されるときに薬注貯留室１６内の液体を発射させるように、薬注貯留室１６内にぴったりはまるように寸法を決められる。後方から前方位置へのプランジャ１５の移動は、作動装置４０によって制御される。
【００１７】
作動装置４０は、無針注射器具のハウジング１内に配置される。作動装置４０の構成要素は、通常、耐久性のある材料で形成され、この材料の非限定的な例は、鋼、ステンレス鋼及び／または合金である。無針注射器具の構成要素は、通常、耐久性のある材料で形成され、この材料の非限定的な例は、鋼、ステンレス鋼、合金、炭素繊維及び／また複合プラスチックである。
【００１８】
本発明の一実施形態によると、ハウジング１は使用者が手で握るように適合され、選択的に、連結具２２を介して拡張ハンドル２が付けられるように適合される。代替的に、作動装置４０は、ハウジング１に接して配置されてもよい。薬注貯留室１６は、選択的に、ハウジング１に着脱可能に、例えば、ねじはめ込みによって取り付けられる。
【００１９】
代替的な実施形態では、ハウジング１は使用者が手で握るように構成されず、むしろ、使用者が装着するベルトに取り付けられるように、またはバックパック内に保持されるようにされる。
【００２０】
代替的に、ハウジング１は構造体に着脱可能に取り付けられる。いずれの場合も、作動装置４０は、使用時に無針注射器具の薬注部と動作上結合された状態を維持する。
【００２１】
作動装置
作動装置４０は、チャンバー４内に逆進的に配置され、前方位置と後方位置の間で移動可能なピストン及びロッド・アセンブリ３２を有する気密チャンバー４を備える。本文書で使用される「気密チャンバー］という用語は、その内部に逆進的に配置されたピストン及びロッド・アセンブリを有するチャンバーを総じて意味する。気密チャンバーは、チャンバー内に封入された気体または気体混合物を加圧された状態に維持するように、加圧された気体または気体混合物の漏れを最小にするまたは防止するように適合される。
【００２２】
ピストン及びロッド・アセンブリ３２は、ピストン部６０とロッド部３０を含む。ピストン６０の形状は、気密チャンバー４の内部の形状に概ね一致する。図２Ａ，図２Ｂ，及び図２Ｃに示す本発明の特定の実施形態では、気密チャンバー４は、概ね円形の断面をもつ内部を有する実質的に円筒形である。ピストン及びロッド・アセンブリ３２のピストン６０は概ね円盤形であり、ピストン６０の外周は気密チャンバー４の内側表面６４に接触する外縁６２を形成し、ピストン６０が気密チャンバー４内に拡張部Ｅと圧縮部Ｃを形成するようになっている。ピストン６０の外周は、Ｏリングなどのシーリング部材６６によって形成されてもよい。ピストン６０は、拡張部Ｅと圧縮部Ｃの間の流体連通のための貫通孔（図示せず）をさらに備える。上記通孔は、後方位置から前方位置へのチャンバー４内のピストン及びロッド・アセンブリ３２の急速な移動を可能にするに寸法を決められる。この構成は、チャンバー内のピストン及びロッド・アセンブリの行程を抑制するまたは減少させるようにピストン内の通孔の寸法が決められる、従来の気体充填式スプリングまたは衝撃吸収装置で見られるものと同様である。
【００２３】
一実施形態では、ピストン６０は、ピストン６０の直径の約３分の１（１：３の比）の直径をもつ概ね円形の貫通通孔を有する。熟達した作業者（当業者）は、ピストン６０の直径に対する円形通孔の直径の比は可変であることを理解するであろう。例えば、比が１：６である場合、上記の１：３の比に比較してより小さな通孔直径をもつことにより、ピストン及びロッド・アセンブリ３２の速度が減速される。速度の減速は、そうしなければより大きな動物または人間に使用されることになる充填気体を、より小形の動物または人間への注射に使用することを可能にする。対照的に、比が１：１に近いときには、上記の１：３の比に比較してピストン及びロッド・アセンブリ３２の速度はより高速になる。このような１：１の構成においては、気密チャンバー４は、前方位置へ移動時にピストン及びロッド・アセンブリ３２がチャンバー４の終端を破壊しないことを確実にするために十分な強度の材料により構成される。
【００２４】
ピストン及びロッド・アセンブリ３２のロッド３０は、チャンバー４内にチャンバー４側の貫通開口６８を通じて配置される。ロッド３０とチャンバー４の開口６８の周りに設けられたシーリング手段７０の相互作用は、チャンバー４からの充填気体の漏れを最小にするまたは防止するように密封を与える。特定の実施形態では、シーリング手段７０はＯリングである。
【００２５】
本発明の別の実施形態によると、チャンバー４には、開口６８に隣接して設けられた強化部材７２が備えられる。強化部材７２は、チャンバー４の壁とロッド３０に対して支えを与える役目を果たす。
【００２６】
チャンバー４は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２をその前方位置（図２Ａに示される）へ付勢するための充填気体を封入している。本文書で使用される「充填気体」という用語は、気密チャンバー４内に封入された、加圧された不活性気体または加圧された複数の不活性気体の混合物を概ね意味する。本発明の無針注射器具の作動装置における使用に適する不活性気体の例は、これらに限定されないが、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、及びこれらの混合物を含む。不活性気体の選択は、用途、コスト、使いやすさなどを含む様々な因子に依存する。実際には、選択された気体または気体混合物の適合性を確認するために経験的試験を利用できる。同試験において、上記適合性は、従来の針（産業標準）を使用して注射を行なう場合の深さ及び／または薬剤製造者によって推奨された薬剤を届かせる目標箇所の深さに比較して達成された注射の深さを測定することによって決定できる。有利には、不活性気体は窒素である。充填気体をチャンバー４へ導入する従来の手段が使用可能であり、熟達した作業者（当業者）には知られている。
【００２７】
気密チャンバー４内の充填気体の圧力が周囲の大気圧よりも大きいことにより、ピストン及びロッド・アセンブリを前方位置（図２Ａに示される）へ付勢する。最終的に、適切な気体圧力の選択は、注射器具の用途に依存する。有利には、気密チャンバー内の充填気体の圧力は、薬剤が１００Ｎから２９００Ｎまでの力で発射されるように選択される。代替的な実施形態では、気密チャンバー内の充填気体の圧力は、薬剤が１００Ｎから５０００Ｎまでの力で発射されるように選択される。現在使用されているある種の無針注射器具の場合のように、発生された力は、例えば、５０Ｎ単位の増加（例えば、１００Ｎ、５０Ｎ、２００Ｎ、…、４５５０Ｎ、５０００Ｎ）によって調整可能である。しかし、１００Ｎから５０００Ｎの間のいずれの力でも、被検体の皮膚を貫通するのに要する力に応じて選択可能であることは、熟達した作業者（当業者）にとっては明らかであろう。上記の力は、充填気体の圧力を調整することによって調整可能である。
【００２８】
ピストン及びロッド・アセンブリ３２が前方位置から後方位置へ移動されるとき、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を前方に付勢する働きをする気体の圧力は増加する。ピストン及びロッド・アセンブリ３２に対する圧縮気体の反発力は、充填気体の圧力と圧縮気体にさらされるピストン及びロッド・アセンブリ３２の表面積に関係付けられる。
【００２９】
本発明のある実施形態によると、作動装置４０は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２とチャンバー４の内面の相互作用を潤滑するための潤滑媒体を含む。上記潤滑媒体は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２のロッド３０とチャンバー４の開口６８のＯリング６６との間の密封相互作用を促進することもできる。充填気体及び／または潤滑媒体のチャンバー４からの喪失は、ロッド３０とシーリング部材７０の密封相互作用により最小にされるまたは防止される。潤滑媒体（存在する場合）の特性は、作動装置４０の全体的な利用とその使用条件に依存することは、当業者には理解されるであろう。一例では、気密チャンバー４内でピストン及びロッド・アセンブリ３２の後方位置から前方位置への移動が、潤滑媒体の存在によって大きく抑制されないように、潤滑媒体の量と粘度が選択される。例えば、少量の軽量オイルは、より多量またはより重い重量のオイルよりもピストン及びロッド・アセンブリ３２の進みを抑制する可能性は少ない。対照的に、熟練した使用者が、ピストン及びロッド・アセンブリ３２の速度を抑制することを求める場合は（例えば、高い圧力の充填気体を使用する場合に必要になり得る）、より多量の及び／またははより粘度の高いオイルが使用される。
【００３０】
作動装置を無針注射器具に取り付けるときに、図２Ｂに示すように、ピストン及びロッド・アセンブリを少し押し込むことができる。この少しの押し込みは、潤滑媒体をピストン及びロッド・アセンブリ３２の周りに拡がりやすくする。
【００３１】
本発明の代替的な実施形態によると、作動装置４０は、市販の気体スプリング（例えば、Ｓｔａｎｄｆａｓｔ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ製のものなど）の変形したバージョンである。
【００３２】
本発明の一実施形態では、作動装置４０は、連結具によって薬注貯留室１６に連結されるガイド管内に配置される。上記連結具は、ガイド管を着脱可能に装着するための第１の端部と、薬注貯留室１６を着脱可能に装着するための第２の端部を有する概ね開放端の円筒である。選択的に、上記連結具は、ネジ接続によってガイド管に着脱可能に取り付けられる。同様に、上記連結具は、選択的に、ネジ接続によって薬注貯留室１６に着脱可能に取り付けられる。
【００３３】
代替的な実施形態では、上記連結具は、４分の１回転脱着機構によって薬注貯留室１６に着脱可能に取り付けられる。この４分の１回転脱着機構では、上記連結具は、連結具の内側表面から突出する２個のピンをさらに含む。この例では、薬注貯留室１６は、その外側表面に概ねＬ字状の溝を含む。突出ピンと概ねＬ字状の溝は、薬注貯留室１６が連結具に挿入される際に互いに摺動嵌合するように構成され、上記ピンが概ねＬ字状の溝をたどるように回転される。上記４分の１回転脱着機構では、連結具と薬注貯留室１６が離れるように付勢し、連結具と薬注貯留室１６の自由な回転を防止するために、バレル・ウェーブ・スプリング（ｂａｒｒｅｌ  ｗａｖｅ  ｓｐｒｉｎｇ）が連結具と薬注貯留室１６の間に配置される。
【００３４】
ギャップ・カップリング
本発明の一実施形態では、注射器具の作動部と薬注部は、直接相手側に装着される。この実施形態では、ギャップ・カップリング１３が、ピストン及びロッド・アセンブリ３２のロッド３０をプランジャ１５に接続する。ギャップ・カップリング１３は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２が後方位置にあるとき、ロッド３０とプランジャ１５の間のギャップ距離Ｘを維持する。ギャップ・カップリング１３は、ロッド３０に着脱可能に装着され、プランジャ１５と摺動係合した状態になる。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、プランジャ１５はギャップ・カップリング１３の一方の端部内に摺動して受け入れられるように、プランジャ１５はギャップ・カップリング１３の開口を通じてはめられる。ギャップ・カップリング１３はその反対側の端部を連結具１２に装着され、連結具１２は次にロッド３０に接続される。代替的な実施形態では、ギャップ・カップリング１３はピストン及びロッド・アセンブリ３２に直接取り付けられ、連結具を必要としない。ピストン及びロッド・アセンブリ３２が後方位置にあるときに、ピストン及びロッド・アセンブリ３２とプランジャ１５の間のギャップ距離Ｘが維持されるならば、ギャップ・カップリング１３はロッド３０とプランジャ１５にいろいろなやり方で接続可能であることは熟達した作業者（当業者）には明らかであろう。この構成は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２が前記充填気体によりその前方位置へ移動するように解除されたとき、ピストン及びロッド・アセンブリ３２によるプランジャ１５の「直接的な」衝撃を引き起こす。
【００３５】
いくつかの例では、注射器具の作動部は薬注部から離れた位置に置かれることが望ましい場合もある（図４と図５を参照）。これは、作動装置が重い場合、したがって、作動部を離れた部分２０２として腰や背中に付けたり、肩にかけるなどして運ぶほうが使用者にとって楽である場合に好都合でもあり得る。この実施形態では、手持ち部２００は、薬注室１６、プランジャ１５及びノズル１７を含む。無針注射器具のこのような構成では、ピストン及びロッド・アセンブリ３２の移動により発生した力を前記プランジャ１５へ伝達するための伝達手段１００が器具総体に組み込まれる。この構成は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２が前記充填気体によりその前方位置へ移動するように解除されたとき、ピストン及びロッド・アセンブリ３２によるプランジャ１５の「間接的な」衝撃を引き起こす。詳しく述べれば、トリガーの作動によりピストン及びロッド・アセンブリ３２が解除され、前記充填気体により前方位置へ移動することにより、伝達手段１００に力を与え、伝達手段１００は次にこの力をプランジャ１５に伝達する。このような例では、ギャップ・カップリング１３は、伝達手段１００をプランジャ１５に接続する（図４）、またはピストン及びロッド・アセンブリ３２のピストン３０を伝達手段１００に接続する（図５）。ギャップ・カップリング１３は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２が後方位置にあるとき、それぞれ、伝達手段１００とプランジャ１５の間の（図４）、またはピストン３０と伝達手段１００の間の（図５）ギャップ距離Ｘを維持する。伝達手段１００は、例えば、密閉された油圧ホース、ケーシングに封入された可とう性のマルチリンク・ケーブル／シャフトなどの形態をとり得る。
【００３６】
略ギャップ距離Ｘは、器具のトリガー後、プランジャ１５に直接的または間接的に衝突するまでのピストン及びロッド・アセンブリ３２の速度を最大にするように選択される。これは、次に、器具のオリフィス端において得られる液体の衝撃力を最大にする。オリフィス端は薬剤が皮膚及び皮下組織を貫通するための開口となるので、この衝撃力は器具の動作にとって重要である。皮膚及び皮下組織を貫通するために必要な衝撃力は、薬剤の残りの投与量を所望の組織に注射するために必要な圧力よりもずっと大きいので、ギャップ距離Ｘはまた、注射器が比較的低い圧力を用いて大きな動物へ注射を行なうことを可能にする。これは、従来の無針注射器具に比較して、注射器をより安全にし、注射を受ける被検体の痛みをずっと少なくする。比較を示すと、注射中に一定の圧力で動作する注射器は、同一の圧力を使用して皮膚及び皮下組織を貫通し、注射されるべき液体を注入する。もし使用者がこの作業中に器具のオリフィスを動かしたり、摺動させたりすれば、被検体の肉は、外科用メスで切ったように薄く切られ、潜在的にひどい傷を負わせてしまう可能性がある。ギャップ・カップリング１３を含むことにより、圧力はスパイク形で与えられる、つまり、衝撃時には組織を貫通するために所望のレベルまで圧力は急上昇するが、残りの注射を行なうときは低下する（図６参照）。
【００３７】
ギャップ距離Ｘが小さすぎると、ピストン及びロッド・アセンブリ３２は最大速度に達することができず、貫通のためにオリフィスで得られる力がより小さくなる。ギャップ距離Ｘを増加させれば、最大速度がすでに達せられているために、オリフィスで最大の力に達したという事実により、衝撃圧力への影響は非常に小さくなる。
【００３８】
本発明の一実施形態では、ギャップ距離Ｘは固定された距離である。一例では、ギャップ距離は３／８インチである。代替的な実施形態では、ギャップ・カップリングは、器具の用途に応じてギャップ距離を可変にできるように、使用者が調整可能である。別の代替的な実施形態では、ギャップ・カップリングはロッド３０と一体になっている。
【００３９】
作動中、ピストン及びロッド・アセンブリ３２が後方位置から前方位置へ移動すると、  ギャップ距離Ｘを進み、ロッド３０の衝突端が、直接的に（図２と図４）または伝達手段１００を介して間接的に（図４と図５）、プランジャ１５の後端に衝突する。続いて、プランジャ１５は、薬注貯留室１６からノズル１７を通じて液体を発射するように、薬注貯留室１６内でその後方位置からその前方位置へ移動する。
【００４０】
本発明の特定の実施形態によると、プランジャ１５は薬注貯留室１６内に配置され、ギャップ・カップリング１３に着脱可能に取り付けられる。一例では、プランジャ１５はギャップ・カップリング１３にネジ山付きネジによって取り付けられる。別の例では、プランジャ１５はギャップ・カップリング１３に４分の１回転機構によって取り付けられる。
【００４１】
充薬機構
本発明の無針注射器具の作動装置４０は、気密チャンバー４の中の充填気体に抗して、ピストン及びロッド・アセンブリ３２をその前方からその後方位置へ移動させるための充薬機構をさらに備える。この充薬機構の使用により、使用者は注射に備えるために注射器具を「充薬する」ことができる。充薬機構は、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を移動させるための手動手段または電動手段を含むことができる。
【００４２】
本発明の特定の実施形態によると、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を移動させるための手段は、電動手段である。上記電動手段は、ＤＣ電源（必要に応じて再充電可能な）及び／またはＡＣ電源を含むことができる。一例では、モータがそれ独自のアセンブリにまたはブラケット内に取り外し可能に搭載される。
【００４３】
本発明の代替的な実施形態によると、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を移動させるための手段は、手動手段である。
【００４４】
図７〜図１９は、上記充薬機構が、充填気体に抗してピストン及びロッド・アセンブリを移動させるために注射器に加えられる作動力を伝達及び／または増幅するためのネジ山付き部材／ナット機構を備える、本発明の一態様による無針注射器を示す。ネジ山付き部材／ナット機構は、作動装置を充薬するためにピストン及びロッド・アセンブリを移動させるための手動手段または電動手段のいずれかに動作上結合される。「ネジ山付き部材／ナット機構」という用語は、ネジ山付きシャフトにねじかみ合い係合するために内側表面に雌ネジが形成されているナットと係合したネジ山付きシャフトの組合せを意味するために本文書では使用される。ナット部材の形状とサイズは、器具全体のサイズ、コスト、材料などを含む、いろいろなパラメータにより変わることは理解されるべきである。
【００４５】
図７〜図１９を参照すると、チャンバー１６とノズル１７はハウジング１の第１の端部２３０に配置され、作動装置４０はハウジング１のブロック部材６２０内に配置される。前述したように、ピストン及びロッド・アセンブリのその前方位置からその後方位置への移動が作動装置４０を充薬する。図７〜図１９に示した器具において、注射器の充薬は、ナット部材がネジ山付きシャフトの長手に沿って（ネジ山付きシャフトの回転により）前方位置から後方位置へ移動し、それに伴ってギャップ・カップリング１３とピストン及びロッド・アセンブリをその前方から後方位置へ移動させることによって行なわれる。
【００４６】
特定の実施形態では、ネジ山付き部材／ナット機構は、リード・ネジとボール・ナットを有し、ボール・ナット６０２はリード・ネジ６００上にねじかみ合い係合される。リード・ネジ６００は、リード・ネジのより大きなネジ山部にボール・ベアリング・ランをさらに含む。以下の説明はリード・ネジ６００とボール・ナット６０２について言及するが、この説明は本発明の例示的な実施形態を示す目的でするものであり、本発明をリード・ネジとボール・ナットの使用に限定する意図はない。
【００４７】
本発明の特定の実施形態によると、リード・ネジ６００を回転させる手段は、電動手段である。上記電動手段は、ＤＣ電源（必要に応じて再充電可能な）及び／またはＡＣ電源を含むことができる。一例では、モータがそれ独自のアセンブリにまたはブラケット内に取り外し可能に搭載される。特定の実施形態では、所望の速度と力の制御を実現するために、スパー・ギアなどの歯車装置が電動手段をリード・ネジに動作上連結するために使用される。
【００４８】
本発明の代替的な実施形態によると、ピストン及びロッド・アセンブリを移動させるための手段は、手動手段である。一例では、手動手段は手動クランクを含む。特定の実施形態では、手動手段は、回転を逆転するために完全停止の抵抗を機械的に感知する自動逆転クラッチ・システムを含む。この種の逆転機構は、自動ネジ立て工具において一般に使用されており、熟達した作業者（当業者）にはよく知られているであろう。
【００４９】
本発明での使用に適合するボール・ナットとリード・ネジの商業的供給元は、例えば、ＮＧＫ、ＷＭ  Ｂｅｒｇ、及び／またはＳＫＦである。このような供給元は、多種多様な類似のリード・ネジやボールナットも販売している。
【００５０】
リード・ネジ６００は回転するように動作可能であり、これに伴いボール・ナット６０２を回転させて、リード・ネジ６００の回転方向によって決まる前方位置（図７）と後方位置（図８〜１２）の間を移動させる。ボール・ナットは、ギャップ・カップリングに直接的または間接的に連結される。図示した特定の例では、板部材６０４がボール・ナット６０２をギャップ・カップリング１３に連結する。板部材６０４は、ガイド６０６と摺動関係にある第１のガイド通孔とギャップ・カップリング１３に着脱可能に装着するように寸法を決められた第２の通孔を含む。
【００５１】
この実施形態では、ギャップ・カップリング１３は、第２の通孔６１０内に摺動嵌合するように寸法を決められた第１の端部６０８と第２の通孔６１０内にはまらないように寸法を決められた第２の端部６１２を含む。
【００５２】
ボール・ナット６０２の前方位置から後方位置への移動とそれと対応する板部材６０４の移動により、板部材６０４の第２の通孔６１０がギャップ・カップリング１３の第１の端部６０８上を進み、  第２の端部６１２に突き当たり、それによりギャップ・カップリング１３が拘束される。次いで、ギャップ・カップリング１３の移動が、ピストン及びロッド・アセンブリをその前方位置からその後方位置へ移動させる。板部材６０４の第２の通孔６１０に比較したギャップ・カップリング１３の第２の端部６１２の相対的なサイズにより、第２の通孔６１０はギャップ・カップリング１３上を進むことを阻止される。
【００５３】
作動装置４０の充薬は、所望の充薬量に達するまで続行する。一例では、投薬量リング（図示せず）が所望の充薬量を設定するために使用される。一例では、投薬量リングは、約０．０１ｃｃから約５ｃｃの間の量の範囲にわたり調整可能である。
【００５４】
図１３〜図１９は、上記充薬機構が、充填気体に抗してピストン及びロッド・アセンブリを移動させるために注射器に加えられる作動力を伝達及び／または増幅するためのネジ山付き部材／ナット機構を備える、本発明の一態様による無針注射器を示す。この例では、注射器は、作動装置４０を充薬するためにリード・ネジ６００を回転させるための回転手段として両方向駆動トランスミッションをさらに具備する。両方向駆動トランスミッションは、入力された力をネジ山付きシャフトを回転させ、それにより注射器を充薬するように変換するためのギア・アセンブリまたはその他の手段を介して、ネジ山付きシャフト（例えば、リード・ネジ）に動作上連結され得る。
【００５５】
図１３〜図１９に示した特定の例では、連結ギア・アセンブリは、リード・ネジ駆動ギア８０２と動作上結合され、リード・ネジ６００を回転させるように構成される両方向駆動トランスミッション９００によって駆動される、主駆動ギア８００を含む。
【００５６】
この例では、リード・ネジ６００は、リード・ネジ駆動ギア８０２に係合する。一例では、リード・ネジ・ギア駆動はリード・ネジ６００に着脱可能に取り付けられる。別の例では、リード・ネジ駆動ギアはリード・ネジ６００に固定的に取り付けられる。
【００５７】
メイン・シャフト８０４は、ハウジング１に取り付けられた第１の端部とリード・ネジ駆動８０２に近接した第２の端部を有する。
【００５８】
主駆動ギア８００は、リード・ネジ駆動ギア８０２に歯車嵌合するように適合された第１の端部、両方向駆動トランスミッション９００の出力シャフト９０１に歯車嵌合するように適合された第２の端部、第１の端部と第２の端部の間のサドル受入れ部、及び主駆動ギア８００がメイン・シャフト８０４上に摺動可能に取り付けられるための中心通孔を含む。
【００５９】
主ギア・サドル８０６は、ハウジング１に枢動可能に取り付けられた第１の端部と主駆動ギア８００のサドル受入れ部がそこを通じて延設される通孔を含む。主駆動ギア８００の第１及び第２の端部は、主ギア・サドル８０６の通孔を通過できず、各々が主ギア・サドル８０６の相反する側に位置されるように構成される。したがって、主駆動ギア８００は、主ギア・サドル８０６と一緒に動く。
【００６０】
スプリング（図示せず）が、主ギア・サドル８０６の第２の端部を後方位置から前方位置へ付勢し、次いで主駆動ギア８００を前方位置から後方位置へ移動させる。前方位置では、主駆動ギア８００の第１の端部はリード・ネジ駆動ギア８００と歯車接触し、主駆動ギア８００の第２の端部は両方向駆動トランスミッション９００の出力シャフト９０１と歯車接触する。後方位置では、主駆動ギア８００は、主ギア・サドル８０６の移動によってリード・ネジ駆動ギア８０２との接触を切り離される。
【００６１】
前述したように、作動装置４０の充薬は、所望の充薬量に達するまで続行する。図１３〜図１９に示した一例では、複数の投薬量計量穴８１２を有する投薬量計量ロッド８０８と投薬量設定点部材（図示せず）が、所望の充薬量を設定するために使用される。使用者及び／または製造者は、投薬量計量ロッド８０８上で投薬量設定点部材を所望の充薬量を提供するた位置に調整する。選択的に、投薬量計量ロッド８０８は、各設定の充薬量及び／または投薬量を識別するためのマークまたは印を含む。
【００６２】
投薬量計量ロッド８０８は、ハウジング１と板部材６０４の通孔内に摺動可能に取り付けられ、第１の端部と第２の端部を含む。投薬量計量ロッド８０８の第１の端部は、板６０４の通孔を通って摺動嵌合するように寸法を決められ、板部材６０４よりも末端側の位置に投薬量ピン（図示されないが、８１０によって概ね示される）をさらに含む。投薬量ピンは、板部材６０４の通孔を通ってはまらないように寸法を決められる。
【００６３】
投薬量計量ロッド８０８は、前方位置から後方位置へ移動可能である。前方位置では、第２の端部は主ギア・サドル８０６との接触を切り離され、後方位置では、第２の端部は主ギア・サドル８０６と接触し、サドル・ギアをその前方位置から後方位置へ移動させる。したがって、投薬量計量ロッドが後方位置へ移動されると、主駆動ギア８０２はリード・ネジ駆動ギア８０２との接触を切り離される。
【００６４】
使用中、投薬量設定点部材（図示せず）は着脱可能にまたは固定的に少なくとも一つの投薬量調整穴８１２の中にはめられる。作動装置４０の充薬が起こると、板部材６０４は前方位置から後方位置へ移動する。投薬量計量ロッド８０８が板部材６０４の通孔内に摺動配置されることにより、板部材は投薬量計量ロッド８０８上を摺動する。板部材６０４は、投薬量計量穴８１２内に位置された投薬量設定点部材に突き当たり、投薬量計量ロッド８０８は前方位置から後方位置へ移動される。前述したように、投薬量計量ロッド８０８が後方位置へ移動されると、投薬量計量ロッド８０８の第２の端部が主ギア・サドル８０６を後方位置へ移動させ、よって主ギア駆動８００を後方位置へ移動させる。主ギア・サドル８０６がその後方位置へ移動されると、主ギア駆動８００はその後方位置へ移動され、リード・ネジ駆動ギア８０２との接触を切り離されるように移動され、その結果、リード・ネジ６００の移動を停止する。
【００６５】
主ギア・サドルが後方位置へ移動されると直ちに、スプリング（図示せず）がロックアウト歯止め８１２を第１の位置から第２の位置へ付勢する。第２の位置で、ロックアウト歯止め８１２は主ギア・サドル８０６を後方位置に保持する。
【００６６】
したがって、作動装置の充薬は、計量ロッド８０８上の設定点機構に行き当たるまで行なわれる。投薬量計量ロッド８０８の長手に沿った少なくとも一つの投薬量計量穴８１２の中に投薬量設定点部材を位置付けることは、作動装置４０の充薬量を設定する。一例では、投薬量計量ロッド８０８は、約０．０１ｃｃから約５ｃｃの間の量の範囲にわたり調整可能である。
【００６７】
図７〜図２６を参照し、一例では、リード・ネジ６００を回転させるための手段は、両方向駆動トランスミッション９００をさらに具備する。この例では、両方向駆動トランスミッション９００はハウジング１に固定的にまたは着脱可能に取り付けられる。両方向駆動トランスミッション９００は、入力を作動するための手動または電動手段に動作上結合される入力とリード・ネジに動作上結合される出力を有する。
【００６８】
両方向駆動トランスミッション９００は、入力シャフト９０１、アイドラー・シャフト９０２及び出力シャフト９０３を有する。シャフト９０１、９０２及び９０３は、フレームまたはハウジング９２０に取り付けられ、それらの長手方向軸を中心にした回転のためにベアリング９２２によって支持される。
【００６９】
入力シャフト９０１は、ギア９０４とギア９０５を携える。ギア９０４は、入力シャフト９０１と同じ方向に回転するように、ロック・キーまたはその他の適当な手段によって入力シャフト９０１に固定的に取り付けられる。ギア９０５は、（ｉ）入力９０１が反時計回り方向に回転されるときは自由に回転し、（ｉｉ）入力シャフト９０１が時計回りに回転されるときはシャフト９０１にロックするように構成される一方向クラッチ・ベアリング９１０に取り付けられる。一方向クラッチ及び／またはベアリングは、多様な材料から製造可能であり、Ｔｉｍｋｅｍ、ＷＭ  Ｂｅｒｇ及びＭｃＭａｓｔｅｒ  Ｃａｒｒなどの供給者から得られる。
【００７０】
アイドラー・シャフト９０２は、ギア９０６とギア９０７を携える。ギア９０６は、アイドラー・シャフト９０２と同じ方向に回転するように、ロック・キーまたはその他の適当な手段によってアイドラー・シャフト９０２に固定的に取り付けられる。ギア９０７は、一方向クラッチ・ベアリング９０９に取り付けられ、（ｉ）アイドラー・シャフト９０２が反時計回り方向に回転されるときは自由に回転し、（ｉｉ）アイドラー・シャフト９０２が時計回り方向に回転されるときはアイドラー・シャフト９０２にロックするように構成される。
【００７１】
出力シャフト９０３は、ロック・キーまたはその他の適当な手段によって出力シャフト９０３に固定的に取り付けられるギア９０８を携える。
【００７２】
ギア９０４は、ギア９０６と噛み合い係合する。ギア９０７は、ギア９０８と噛み合い係合する。ギア９０５はギア９０８と噛み合い係合する。ギア９０５と９０７は、それぞれがギア９０８と一部面での係合を維持するが、お互いに噛み合い係合しないように縦方向にずれた位置にある。
【００７３】
入力シャフト１の時計回り回転
シャフト９０１の時計回り回転は、一方向クラッチ・ベアリング９１０をロックし、ギア９０５の時計回り回転を起こさせ、次にはギア９０８と出力シャフト９０３の反時計回り回転を起こさせる。
【００７４】
シャフト９０１の時計回り回転は、ギア９０４の時計回り回転を起こさせ、次にはギア９０６とアイドラー・シャフト９０２の反時計回り回転を起こさせる。アイドラー・シャフト９０２が一方向クラッチ・ベアリング９０９内で反時時計回り方向に自由に回転するとき、この回転はギア９０７を駆動しない。ギア９０７はギア９０８と噛み合い係合するので、ギア９０８の反時計回り回転は、クラッチ・ベアリング９０９の動作によってアイドラー・シャフト９０２上で自由回転することを許されるギア９０７の時計回り回転を起こさせる。
【００７５】
入力シャフト１の反時計回り回転
シャフト９０１の反時計回り回転は、ギア９０４の反時計回り回転を起こさせ、これはギア９０６とアイドラー・シャフト９０２の時計回り回転を起こさせる。アイドラー・シャフト９０２の時計回り回転は、一方向クラッチ・ベアリング９０９をロックし、ギア９０７の時計回り回転を起こさせ、これは次いでギア９０８と出力シャフト３の反時計回り回転を起こさせる。
【００７６】
入力シャフト９０１がクラッチ・ベアリング９１０内で反時時計回り方向に自由に回転するとき、この回転はギア９０５を駆動しない。ギア９０８はギア９０５と噛み合い係合するので、ギア９０８の反時計回り回転は、クラッチ・ベアリング９１０の動作によって入力シャフト９０１上で自由回転することを許されるギア９０５の時計回り回転を起こさせる。
【００７７】
この例では、入力シャフト９０１の時計回り回転、反時計回転のどちらも出力シャフト９０３の反時計回り回転を起こさせる。入力シャフト９０１の時計回り回転と反時計回転が出力シャフト９０３の時計回り回転を起こさせるように両方向駆動トランスミッションの動作を変更可能であることは理解されるであろう。例えば、一方向クラッチ・ベアリング９０９と一方向クラッチ・ベアリング９１０の方向を逆にできる。
【００７８】
両方向駆動トランスミッション９００は、様々なサイズが可能であり、使用者の選択、材料のコストと可用性、目的の用途などによって決定され得る、多様な材料から作ることができる。適当な材料は、これらに限定されないが、単純な普通のポリカーボネート・プラスチック、ナイロン、ガラス充填ナイロン、テフロン、アルミニウム、様々な硬度の鋼、及びステンレス鋼である。
【００７９】
入力シャフト９０１を回転させるために、手動手段または電動手段が使用可能である。電動手段は、ＤＣ電源（必要に応じて再充電可能な）及び／またはＡＣ電源を含むことができる。一例では、モータがそれ独自のアセンブリにまたはブラケット内に取り外し可能に搭載される。
【００８０】
本発明の特定の実施形態によると、入力シャフト９０１を回転させるための手段は、手動クランクなどの手動手段である。使用者が操作できるハンドルが前後または上下に動かされ、その動きが入力シャフト９０１に作用する。使用者が相反する入力方向を与える可能性があるが、トランスミッションはこれを単一の出力方向に変換する。
【００８１】
両方向駆動トランスミッションが無針注射器に組み込まれる場合、使用者が操作できるハンドルが前後または上下に動かされ、その動きが入力シャフト９０１に作用する。使用者が相反する入力方向を与える可能性があるが、トランスミッションはこれを単一の出力方向とリード・ネジの動作方向に変換する。
【００８２】
代替的に、入力シャフト９０１を回転させるために電動手段を使用できる。
【００８３】
両方向駆動トランスミッションは、無針注射器に固定的にまたは着脱可能に組み込めることは明らかであろう。両方向駆動トランスミッションは、上記両方向駆動トランスミッションをすでに含む無針注射器を交換するために、例えば交換部品などのキットとして使用可能である。代替的に、両方向駆動トランスミッションは、既存の無針注射器を上記両方向駆動トランスミッションを組み込むように改造するために使用することもできる。
【００８４】
特定の実施形態によると、器具は、作動装置が充薬されていることを使用者に知らせるために視覚信号及び／または可聴信号を含む。代替的な実施形態では、視覚信号及び／または可聴信号は、作動装置が充薬され、トリガーが係合され、ナット６０２がその前方位置へ戻って、器具は発射準備ができたことを知らせる。
【００８５】
トリガー
後方位置になると直ちに、ピストン及びロッド・アセンブリ３２は所定の位置にトリガーによって保持される。トリガーは、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を後方位置に保持するとともに、ピストン及びロッド・アセンブリ３２を後方位置から解除させ、圧縮充填気体によって発生された圧力により前方位置へ移動させるように、使用者が作動することができる機構である。
【００８６】
本発明の注射器具と対照的に、従来の注射器は注射が進行する間ずっとトリガーを押さえていなければならなかった。このような注射器では、使用者がトリガーを押さえるのを止めてしまうと注射作業はそこで終わる。したがって、これらの従来の器具は、トリガー使用時の使用者のエラーにより所望の薬剤投与量の不完全な投与が生じる可能性がある。
【００８７】
本発明の一実施形態によると、注射器具は、作動装置の意図しない起動の可能性を最小にするまたはなくすように設計されるトリガー・ガードを含む。
【００８８】
図７〜図１９に示した特定の実施形態では、トリガー機構はトリガー板６１４を備える。トリガー板６１４は、ロッド３０上に摺動嵌合するように適合されるロック用通孔（図示せず）を含む。トリガー板６１４は、ロック位置とロック解除位置の間で移動可能である。ロック解除位置では、ロック用通孔６１８はロッド３０と概ね位置整合され、ロッド３０はロック用通孔と摺動関係にある。ロックされた位置では、ロック用通孔が概ね整合位置からずれてロック用通孔６１８の内壁がロッド３０に係合するように、トリガー板６１４は移動される。したがって、ロックされた位置では、ピストン及びロッド・アセンブリのロッド３０を所定の位置に保つように、トリガー板６１４はロッド３０と摩擦係合する。一例では、トリガー板６１４と背後ブロック６２０の間に置かれた単純なスプリングを使用して、トリガー板６１４はピストン３０と概ね整合した位置に維持される（つまり、ロック解除位置に維持される）。
【００８９】
したがって、充薬中は、トリガー板６１４は、ロック用通孔６１８をピストン３０と概ね位置整合した状態に維持するスプリング（図示せず）による作用力を受けており、ピストン３０はロック用通孔６１８との摺動関係では自由である。充薬が終了すると、またはリード・ネジの回転方向が逆転すると、ピストン及びロッド・アセンブリ３２は前方位置へ付勢され、スプリングは今度はトリガー板６１４をロック位置へ押す。ブロック部材６１５がトリガー板を制止するので、トリガー板６１４は前方への移動を阻止される。ブロック部材６１５は、ハウジング１のフレーム板によって両側を所定の位置に固定される。
【００９０】
特定の実施形態によると、トリガー板６１４は、レバー６２４に取り付けられているカム６２２に取り付けられる。レバー６２４の回転がカム６２２を移動させ、それによりトリガー板６１４をロック位置からロック解除位置へ移動させ、ピストン及びロッド・アセンブリが前方位置へ移動するように解放される。
【００９１】
トリガー板６１４がロッド３０から離されると直ちに、ピストン及びロッド・アセンブリの前進移動が起こされる、すなわち、圧縮充填気体に応じてピストン及びロッド・アセンブリがその後方位置からその前方位置へ移動することを制止したり遅くしたりするものは何もない。器具が離れた部分と手持ち部分からなる場合、トリガーの使用者による作動は、離れた部分または手持ち部分のどちらで行なわれても、または両方で行なわれてもよい。
【００９２】
一例では、バレル・トリガー７００が、トリガー板６１４に動作上結合される。この例では、トリガー板６１４をそのロック位置からロック解除位置へ移動させるように、バレル・スプリングに抗してバレル・トリガー７００を移動させるのに十分な力で注射されるべき身体にノズル１７が押し当てられる。
【００９３】
別の例では、ピストン及びロッド・アセンブリが前方位置へ戻ったら直ちに、電気的スイッチ（図示せず）が作動され、それにより電動手段が起動され、ユニットの再充薬が再び行なわれる。
【００９４】
本発明の一実施形態によると、注射器具は作動装置の意図しない起動の可能性を最小にするまたはなくすように設計されるトリガー・ロックを含む。
【００９５】
図に示した特定の例では、注射器具の充薬が終了すると、またはネジ山付きシャフトの回転方向が逆転すると、ピストン及びロッド・アセンブリ３２は前方位置へ付勢され、このときスプリングはトリガー板６１４をロック位置へ押す。ブロック部材６１５がトリガー板を制止するので、トリガー板６１４は前方への移動を阻止される。
【００９６】
主ギア・サドル８０６がリード・ネジ駆動ギア８００との接触を切り離されると直ぐに、トリガー板６１４はロック解除位置からロック位置へ移動するように適合される。このとき、リード・ネジ６００は負荷がなくなり、両方向へ回転できる。ボール・ナット板は、機械的スプリング８１６によって、次の充薬サイクルに備えた前方位置まで前方へ付勢される。
【００９７】
板部材６０４が前方位置へ移動すると、板部材６０４の通孔は投薬量計量ロッド８０８上を移動する。板部材６０４が投薬量ピン８１０に突き当たると、投薬量計量ロッドは後方から前方位置へ移動される。
【００９８】
無針注射器が次の注射のために作動されると、それによりロックアウト歯止め８１４をリセットし、歯止め８１４をその第２の位置から第１の位置へ移動させ、ギア・サドル８０６を前方へ移動させ、主駆動ギア８００を前方位置へ移動させ、リード・ネジ駆動ギア８０６と係合するようにする。機構は今、再度充薬可能な状態になる。
【００９９】
作動前にナット６０２は後方位置から前方位置へ移動されなければならないことは理解されるであろう。ナット６０２を前方位置へ戻すことは、後方位置へ移動させた方向に対する方向にリード・ネジ６００を回転させることにより行なわれる。
【０１００】
無針注射器の用途と使用
当技術に熟練した作業者（当業者）によって容易に理解されるように、被検体に接触してノズルをどのような位置に置くかは、これらに限定されないが、注射される種及び身体領域、注射される被検体の年齢、及び充填気体の圧力を含む、いろいろな因子に依存する。例えば、ある動物の種は他のものよりも貫通しづらい皮膚をもつ。これは、皮膚の厚さが種によって異なることに部分的に起因する。さらに、特定の種に属するものは多少注射しづらい身体の領域をもつ。皮膚の厚さと粗さは年齢により異なり得るので、動物または人間の年齢も注射のしやすさに影響を与え得る。例えば、ある種において、より若い個体（例えば、新生児または幼児）は、成人の個体よりも容易に注射できる皮膚をもつ。その上、様々な動物において、例えば、耳の裏の領域または手足のしわの領域は、通常、注射をよりしやすい。より容易に注射される身体領域は、より注射しづらい身体領域に比べて、より低い圧力の充填気体を必要とする。熟達した作業者（当業者）は、充填気体の圧力を選択する際に、様々な種、身体領域及び／または年齢の違いを認識し、考慮するであろう。
【０１０１】
本発明の注射装置は、薬注貯留室１６に液体を供給するための供給容器を選択的に含む。図１と図５に示した特定の非限定的な例では、供給容器は薬剤の入ったシリンジ２１である。図４では、供給容器は薬剤の入ったボトル２０８である。シリンジ２１及びボトル２０８は、ある長さの管１９と一方向弁１８によって薬注貯留室１６に接続される。一方向弁１８は、シリンジ２４から薬注貯留室１６への一方向の薬剤の移動を可能にする。これらの実施形態では、薬注貯留室１６中のプランジャ１５の前方位置から後方位置への移動によって、薬剤の単一の投与量がシリンジ２１から薬注貯留室１６中へ引き込まれる。
【０１０２】
本発明の別の態様によると、動物または人間であり得る被検体の皮膚を通して液体を注射するための無針注射器具の使用方法が提供される。当該方法は、（ｉ）投与すべき液体の少なくとも一つの投与量を有する本発明の無針注射器具を準備するステップと、（ｉｉ）ピストン及びロッド・アセンブリ３２を後方位置へ移動することにより器具を作動させ、注射される被検体の皮膚に接触させてノズル１７を置くステップと、（ｉｉｉ）液体の投与量を排出オリフィス及びノズル１７から被検体の皮膚を貫通するように発射するために作動装置を起動するステップを有する。
【０１０３】
本発明の別の態様によると、本出願の無針注射器、注射器具を使用するためのキットが提供される。
【０１０４】
本発明の別の態様によると、本発明の充薬機構と共に使用するように無針注射器を適応させるためのキットが提供される。
【０１０５】
本仕様書で言及したすべての刊行物、特許及び特許出願は、本発明が関係する技術における当業者の技術レベルを示すものであり、各々の刊行物、特許または特許出願が参照により援用されることが明確に個別に指示されていたとすれば、その指示と同一範囲で参照することにより本書に援用される。
【０１０６】
上述のとおり発明を説明したが、同じことを様々にやり方を変えることができることは明らかであろう。このような変形は、本発明の精神と範囲から逸脱するとみなすべきものではなく、このような変形はすべて、当業者には明らかであろうが、以下の請求項の範囲に含まれることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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