(57)【要約】【課題】小型化された押し子及びディスペンサを提供すること。【解決手段】実施形態に係る押し子は、吐出液が充填される筒状のシリンダの内壁により形成される空間内を直動可能であり、かつ、前記空間内において周方向の回転が規制された直動体と、前記周方向に回転可能な筒状の１つ以上の回転体と、を備え、前記直動体及び一の前記回転体の一方には、ボスが設けられ、前記直動体及び前記一の回転体の他方には、前記直動体が前記空間内を直動する方向に対して傾斜するガイド部であって、前記ボスが摺動可能に係合されるガイド部が形成される。【選択図】図３
2018086070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出液が充填される筒状のシリンダの内壁により形成される空間内を直動可能であり、かつ、前記空間内において周方向の回転が規制された直動体と、
前記周方向に回転可能な筒状の１つ以上の回転体と、
を備え、
前記直動体及び一の前記回転体の一方には、ボスが設けられ、
前記直動体及び前記一の回転体の他方には、前記直動体が前記空間内を直動する方向に対して傾斜するガイド部であって、前記ボスが摺動可能に係合されるガイド部が形成される、
押し子。
【請求項２】
前記ボスは、前記直動体に設けられ、
前記ガイド部は、前記一の回転体に形成される、
請求項１に記載の押し子。
【請求項３】
前記押し子は、径が段階的に異なる複数の前記回転体を有し、
前記一の回転体以外の回転体は、当該回転体の径よりも１つ下の段階の径を有する回転体が挿通され、前記直動体が前記空間内を直動する方向に対して傾斜するガイド部であって、挿通された回転体の周面に設けられたボスが摺動可能に係合されるガイド部が形成される、
請求項１又は２に記載の押し子。
【請求項４】
前記直動体が前記空間内を直動する方向と前記ガイド部とが成す角の角度は、当該ガイド部が形成される回転体の径が大きくなるにつれて大きくなる角度である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の押し子。
【請求項５】
前記直動体は、前記内壁に当接することで前記周方向の回転が規制される、
請求項１〜４のいずれか１つに記載の押し子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の押し子と、
前記シリンダと、
を有するディスペンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押し子及びディスペンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薬液等の吐出液が充填されたシリンダ内を、押し子が直動して、吐出液をシリンダから吐出させる電動注射器等のディスペンサが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１６９４２３号公報
【特許文献２】特表２００４−５１６１０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、押し子を引き出した際のシリンダを含めたディスペンサ全体の長さが、長くなるという問題がある。そこで、ディスペンサを小型化したいという要望や、押し子そのものを小型化したいという要望がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型化された押し子及びディスペンサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る押し子は、吐出液が充填される筒状のシリンダの内壁により形成される空間内を直動可能であり、かつ、前記空間内において周方向の回転が規制された直動体と、前記周方向に回転可能な筒状の１つ以上の回転体と、を備え、前記直動体及び一の前記回転体の一方には、ボスが設けられ、前記直動体及び前記一の回転体の他方には、前記直動体が前記空間内を直動する方向に対して傾斜するガイド部であって、前記ボスが摺動可能に係合されるガイド部が形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、小型化された押し子及びディスペンサを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る電動注射器の斜視図である。
【図２】図２は、実施形態に係る押し子の長さが最も長い場合の電動注射器の斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る押し子の分解斜視図である。
【図４】図４は、実施形態に係る押し子の分解斜視図である。
【図５】図５は、回転軸に対して傾斜するスリットの傾斜角度について説明するための図である。
【図６】図６は、シリンダ及び回転規制部材の回転軸方向と直交する断面を示す断面図である。
【図７】図７は、実施形態に係る押し子に伝達される駆動力を発生するモータについて説明するための図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｅ】図８Ｅは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｆ】図８Ｆは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｇ】図８Ｇは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｈ】図８Ｈは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図８Ｉ】図８Ｉは、実施形態に係る押し子の動作について説明するための図である。
【図９】図９は、第１の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、第１の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、第２の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第２の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る押し子及び電動注射器について図面を参照して説明する。なお、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。また、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
【００１０】
図１は、実施形態に係る電動注射器１の斜視図である。図１に示すように、実施形態に係る電動注射器１は、シリンダ１１と、針固定部１２と、パッキン１３と、押し子１４とを有する。電動注射器１は、ディスペンサの一例である。
【００１１】
シリンダ１１は、三角筒状の部材であり、例えば、プラスチック、ガラス、金属等により形成される。シリンダ１１は、内壁により形成される空間内に、薬液が充填される。シリンダ１１は、電動注射器１の図示しない筐体に固定される。
【００１２】
針固定部１２は、シリンダ１１の長手方向の一端１１ａに設けられる。針固定部１２は、蓋部１２ａと、膜１２ｂとを有する。蓋部１２ａは、略三角形の形状の２つの主面を有する。蓋部１２ａの一方の主面は、シリンダ１１の一端１１ａに固定される。蓋部１２ａは、シリンダ１１に充填された薬液がシリンダ１１の一端１１ａ側から漏れることを抑制する。蓋部１２ａは、例えば、金属により形成される。蓋部１２ａの主面の中心には、貫通孔が形成されている。蓋部１２ａに形成された貫通孔には、膜１２ｂが張られている。膜１２ｂは、例えば、薄いゴムにより形成される。膜１２ｂは、注射針が挿された状態で、注射針を固定する。
【００１３】
パッキン１３は、シリンダ１１の内壁により形成される空間内に配置される。パッキン１３は、シリンダ１１の内壁に密着している。このため、パッキン１３は、シリンダ１１の内壁により形成される全空間内のうち、パッキン１３よりも針固定部１２側の空間内に充填された薬液が針固定部１２側の空間と逆側の空間内に漏れることを抑制する。パッキン１３は、薬液が充填された空間内を針固定部１２側に向かって移動することで、薬液を、注射針から吐出させる。図１の例では、パッキン１３は、シリンダ１１の他端１１ｂ側に位置している。
【００１４】
押し子１４は、シリンダ１１の長手方向の他端１１ｂに設けられる。押し子１４は、例えば、プラスチック、金属等により形成される。例えば、押し子１４が伸びることで、押し子１４は、パッキン１３を針固定部１２側に向かって押す。図１に示す押し子１４は、最も長さが短い状態を示す。図２は、実施形態に係る押し子１４の長さが最も長い場合の電動注射器１の斜視図である。押し子１４の長さは、図１に示す長さが最もが短い状態と、図２に示す長さが最もが長い状態との間で変化する。押し子１４の長さが長くなることで、押し子１４によりパッキン１３が押されて、パッキン１３が、針固定部１２側に向かって移動し、注射針から薬液が吐出される。
【００１５】
なお、図１に示す電動注射器１の長さと、図２に示す電動注射器１の長さとを比較すると、両者の長さは略同一でありほとんど変化しない。本実施形態における電動注射器１の長さとは、押し子１４が伸びる方向において、電動注射器１の一端から他端までの寸法を指す。図１及び図２に示すように、電動注射器１の押し子１４は、シリンダ１１の内壁により形成される空間内で、伸縮する。
【００１６】
次に、実施形態に係る押し子１４について説明する。図３及び図４は、実施形態に係る押し子１４の分解斜視図である。なお、図３及び図４において、図示の便宜上、回転軸Ｒ１は、複数図示されているが、実際は一本の回転軸である。押し子１４は、図３及び図４に示すように、回転体１４ａ〜１４ｄ、直動体１４ｅ、ギヤ１４ｆを有する。
【００１７】
回転体１４ａは、円筒状の部材であり、径の中心を通る回転軸Ｒ１周りを回転可能である。
【００１８】
回転体１４ａの回転軸Ｒ１方向における一端はギヤ１４ｆに連結されている。回転体１４ａの回転軸Ｒ１方向における他端は、シリンダ１１（図１参照）の他端１１ｂ（図１参照）に、回転軸Ｒ１周りを回転可能なように配置されている。すなわち、回転体１４ａは、シリンダ１１の内壁により形成される空間内には、配置されない。
【００１９】
回転体１４ａには、回転軸Ｒ１に沿う方向の３つのスリット１４ａ＿１が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ａ＿１は、回転体１４ａの一端から、回転体１４ａの一端と他端との間の所定の位置１４ａ＿２までに亘る範囲で形成されている。
【００２０】
また、回転体１４ａには、回転軸Ｒ１に沿う方向に対して傾斜する３つのスリット１４ａ＿３が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ａ＿３は、回転体１４ａの位置１４ａ＿２から、回転体１４ａの一端と他端との間の所定の位置１４ａ＿４までに亘って形成されている。回転体１４ａの周面には、３つのスリット１４ａ＿１のそれぞれと、３つのスリット１４ａ＿３のそれぞれとが連結した３つのスリット１４ａ＿５が形成される。
【００２１】
回転体１４ａの周面にスリット１４ａ＿５が形成されることにより、回転体１４ａの一端から位置１４ａ＿４まで、回転体１４ａの外周面と内周面との間に、外周面及び内周面に交差する面（断面）が形成される。
【００２２】
回転体１４ｂは、円筒状の部材であり、径の中心を通る回転軸Ｒ１周りを回転可能である。
【００２３】
回転体１４ｂには、回転軸Ｒ１に沿う方向の３つのスリット１４ｂ＿１が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｂ＿１は、回転体１４ｂの回転軸Ｒ１方向における一端から、回転体１４ｂの回転軸Ｒ１方向における一端と他端との間の所定の位置１４ｂ＿２までに亘る範囲で形成されている。
【００２４】
また、回転体１４ｂには、回転軸Ｒ１に沿う方向に対して傾斜する３つのスリット１４ｂ＿３が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｂ＿３は、回転体１４ｂの位置１４ｂ＿２から、回転体１４ｂの一端と他端との間の所定の位置１４ｂ＿４までに亘って形成されている。回転体１４ｂの周面には、３つのスリット１４ｂ＿１のそれぞれと、３つのスリット１４ｂ＿３のそれぞれとが連結した３つのスリット１４ｂ＿５が形成される。
【００２５】
回転体１４ｂの周面にスリット１４ｂ＿５が形成されることにより、回転体１４ｂの一端から位置１４ｂ＿４まで、回転体１４ｂの外周面と内周面との間に、外周面及び内周面に交差する面（断面）が形成される。
【００２６】
また、回転体１４ｂの周面において、位置１４ｂ＿２を通る円周上には、上述した３つのスリット１４ａ＿５のそれぞれに対応する３つのボス１４ｂ＿６のそれぞれが、周方向に等間隔で設けられている。
【００２７】
回転体１４ｂが後述する孔１４ｆ＿１から回転体１４ａに挿通された状態で、３つのボス１４ｂ＿６のそれぞれが、対応する３つのスリット１４ａ＿５のそれぞれにより摺動可能に係合される。
【００２８】
なお、３つのボス１４ｂ＿６のそれぞれが、回転体１４ａの上述した断面の全領域のうち、３つのスリット１４ａ＿５のそれぞれの端部（スリット１４ａ＿５の位置１４ａ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接することで、回転体１４ａに対する回転体１４ｂの移動が規制される。このため、回転体１４ａの回転軸Ｒ１方向における他端側から回転体１４ｂが抜けてしまうことを抑制することができる。
【００２９】
回転体１４ｃは、円筒状の部材であり、径の中心を通る回転軸Ｒ１周りを回転可能である。
【００３０】
回転体１４ｃには、回転軸Ｒ１に沿う方向の３つのスリット１４ｃ＿１が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｃ＿１は、回転体１４ｃの回転軸Ｒ１方向における一端から、回転体１４ｃの回転軸Ｒ１方向における一端と他端との間の所定の位置１４ｃ＿２までに亘る範囲で形成されている。
【００３１】
また、回転体１４ｃには、回転軸Ｒ１に沿う方向に対して傾斜する３つのスリット１４ｃ＿３が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｃ＿３は、回転体１４ｃの位置１４ｃ＿２から、回転体１４ｃの一端と他端との間の所定の位置１４ｃ＿４までに亘って形成されている。回転体１４ｃの周面には、３つのスリット１４ｃ＿１のそれぞれと、３つのスリット１４ｃ＿３のそれぞれとが連結した３つのスリット１４ｃ＿５が形成される。
【００３２】
回転体１４ｃの周面にスリット１４ｃ＿５が形成されることにより、回転体１４ｃの一端から位置１４ｃ＿４まで、回転体１４ｃの外周面と内周面との間に、外周面及び内周面に交差する面（断面）が形成される。
【００３３】
また、回転体１４ｃの周面において、位置１４ｃ＿２を通る円周上には、上述した３つのスリット１４ｂ＿５のそれぞれに対応する３つのボス１４ｃ＿６のそれぞれが、周方向に等間隔で設けられている。
【００３４】
回転体１４ｃが回転体１４ｂの一端側から回転体１４ｂに挿通された状態で、３つのボス１４ｃ＿６のそれぞれが、対応する３つのスリット１４ｂ＿５のそれぞれにより摺動可能に係合される。
【００３５】
なお、３つのボス１４ｃ＿６のそれぞれが、回転体１４ｂの上述した断面の全領域のうち、３つのスリット１４ｂ＿５のそれぞれの端部（スリット１４ｂ＿５の位置１４ｂ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接することで、回転体１４ｂに対する回転体１４ｃの移動が規制される。このため、回転体１４ｂの回転軸Ｒ１方向における他端側から回転体１４ｃが抜けてしまうことを抑制することができる。
【００３６】
回転体１４ｄは、円筒状の部材であり、径の中心を通る回転軸Ｒ１周りを回転可能である。
【００３７】
回転体１４ｄには、回転軸Ｒ１に沿う方向の３つのスリット１４ｄ＿１が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｄ＿１は、回転体１４ｄの回転軸Ｒ１方向における一端から、回転体１４ｄの回転軸Ｒ１方向における一端と他端との間の所定の位置１４ｄ＿２までに亘る範囲で形成されている。
【００３８】
また、回転体１４ｄには、回転軸Ｒ１に沿う方向に対して傾斜する３つのスリット１４ｄ＿３が周方向に等間隔で形成されている。スリット１４ｄ＿３は、回転体１４ｄの位置１４ｄ＿２から、回転体１４ｄの一端と他端との間の所定の位置１４ｄ＿４までに亘って形成されている。回転体１４ｄの周面には、３つのスリット１４ｄ＿１のそれぞれと、３つのスリット１４ｄ＿３のそれぞれとが連結した３つのスリット１４ｄ＿５が形成される。
【００３９】
回転体１４ｄの周面にスリット１４ｄ＿５が形成されることにより、回転体１４ｄの一端から位置１４ｄ＿４まで、回転体１４ｄの外周面と内周面との間に、外周面及び内周面に交差する面（断面）が形成される。
【００４０】
また、回転体１４ｄの周面において、位置１４ｄ＿２を通る円周上には、上述した３つのスリット１４ｃ＿５のそれぞれに対応する３つのボス１４ｄ＿６のそれぞれが、周方向に等間隔で設けられている。
【００４１】
回転体１４ｄが回転体１４ｃの一端側から回転体１４ｃに挿通された状態で、３つのボス１４ｄ＿６のそれぞれが、対応する３つのスリット１４ｃ＿５のそれぞれにより摺動可能に係合される。
【００４２】
なお、３つのボス１４ｄ＿６のそれぞれが、回転体１４ｃの上述した断面の全領域のうち、３つのスリット１４ｃ＿５のそれぞれの端部（スリット１４ｃ＿５の位置１４ｃ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接することで、回転体１４ｃに対する回転体１４ｄの移動が規制される。このため、回転体１４ｃの回転軸Ｒ１方向における他端側から回転体１４ｄが抜けてしまうことを抑制することができる。
【００４３】
直動体１４ｅは、回転軸Ｒ１方向に直動する。すなわち、回転軸Ｒ１方向は、直動体１４ｅが直動する方向である。直動体１４ｅは、棒状部材１４ｅ＿１と、回転規制部材１４ｅ＿２とを備える。
【００４４】
棒状部材１４ｅ＿１の周面には、上述した３つのスリット１４ｄ＿５のそれぞれに対応する３つのボス１４ｅ＿３のそれぞれが、周方向に等間隔で設けられている。
【００４５】
棒状部材１４ｅ＿１が回転体１４ｄの一端側から回転体１４ｄに挿通された状態で、３つのボス１４ｅ＿３のそれぞれが、対応する３つのスリット１４ｄ＿５により摺動可能に係合される。この状態で、棒状部材１４ｅ＿１の一端に、回転規制部材１４ｅ＿２が取り付けられる。
【００４６】
なお、３つのボス１４ｅ＿３のそれぞれが、回転体１４ｄの上述した断面の全領域のうち、３つのスリット１４ｄ＿５のそれぞれの端部（スリット１４ｄ＿５の位置１４ｄ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接することで、回転体１４ｄに対する直動体１４ｅの移動が規制される。このため、回転体１４ｄの回転軸Ｒ１方向における他端側から直動体１４ｅが抜けてしまうことを抑制することができる。
【００４７】
ギヤ１４ｆは、駆動力を受けると回転軸Ｒ１周りを回転する。ギヤ１４ｆは、回転体１４ａの一端に連結されている。このため、ギヤ１４ｆが駆動力を受けると、ギヤ１４ｆ及び回転体１４ａが一体となって回転軸Ｒ１周りを回転する。図４に示すように、ギヤ１４ｆは、筒状部材である回転体１４ａの一端側の開口部と同程度の大きさの孔１４ｆ＿１が形成されている。孔１４ｆ＿１及び回転体１４ａの内周面により形成される空間に、上述した棒状部材１４ｅ＿１、回転体１４ａ〜１４ｄが挿通された状態で、上述した各ボスが、各スリットに係合されることで、押し子１４が組み立てられる。
【００４８】
以上のことから、押し子１４は、径が段階的に異なる複数の回転体１４ａ〜１４ｄ及び棒状部材１４ｅ＿１を有する。回転体１４ａは、当該回転体１４ａの径よりも１つ下の段階の径を有する回転体１４ｂが挿通され、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、挿通された回転体１４ｂの周面に設けられたボス１４ｂ＿６が摺動可能に係合されるスリットであるスリット１４ａ＿３が形成される。
【００４９】
回転体１４ｂは、当該回転体１４ｂの径よりも１つ下の段階の径を有する回転体１４ｃが挿通され、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、挿通された回転体１４ｃの周面に設けられたボス１４ｃ＿６が摺動可能に係合されるスリットであるスリット１４ｂ＿３が形成される。
【００５０】
回転体１４ｃは、当該回転体１４ｃの径よりも１つ下の段階の径を有する回転体１４ｄが挿通され、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、挿通された回転体１４ｄの周面に設けられたボス１４ｄ＿６が摺動可能に係合されるスリットであるスリット１４ｃ＿３が形成される。
【００５１】
回転体１４ｄは、当該回転体１４ｄの径よりも１つ下の段階の径を有する棒状部材１４ｅ＿１が挿通され、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、挿通された棒状部材１４ｅ＿１の周面に設けられたボス１４ｅ＿３が摺動可能に係合されるスリットであるスリット１４ｄ＿３が形成される。
【００５２】
次に、回転軸Ｒ１に対して傾斜するスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３のそれぞれの傾斜角度について説明する。図５は、回転軸Ｒ１に対して傾斜するスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３のそれぞれの傾斜角度について説明するための図である。図５には、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３の模式図が示されている。図５に示すように、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３の回転軸Ｒ１方向における長さが、４つのスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３とも「Ｌ１」となるように、４つのスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３は形成されている。ここで、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３のそれぞれの回転軸Ｒ１方向における長さ「Ｌ１」は、ギヤ１４ｆが例えば１２０度回転した場合に、回転体１４ｂ〜１４ｄ及び直動体１４ｅのそれぞれが、回転軸Ｒ１方向に直動する距離を示す。すなわち、本実施形態では、ギヤ１４ｆが１２０度回転した場合に、回転体１４ｂ〜１４ｄ及び直動体１４ｅは、同一の距離「Ｌ１」だけ回転軸Ｒ１方向に直動する。
【００５３】
スリット１４ａ＿３と回転軸Ｒ１との成す角の角度を「α１」とし、スリット１４ｂ＿３と回転軸Ｒ１との成す角の角度を「α２」とし、スリット１４ｃ＿３と回転軸Ｒ１との成す角の角度を「α３」とし、スリット１４ｄ＿３と回転軸Ｒ１との成す角の角度を「α４」とすると、「α１」＞「α２」＞「α３」＞「α４」となる。すなわち、直動体１４ｅがシリンダ１１の内壁により形成される空間内を直動する方向（回転軸Ｒ１方向）と、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３のそれぞれとが成す角の角度は、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３のそれぞれが形成される回転体１４ａ〜１４ｄのそれぞれの径が大きくなるにつれて大きくなる角度である。なお、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３は、ガイド部の一例である。
【００５４】
次に、シリンダ１１と、シリンダ１１の内壁により形成される空間内に配置される回転規制部材１４ｅ＿２との関係について説明する。図６は、シリンダ１１及び回転規制部材１４ｅ＿２の回転軸Ｒ１方向と直交する断面を示す断面図である。図６の例に示すように、シリンダ１１の内壁１１ｃにより形成される空間の断面は、略三角形の形状である。
【００５５】
また、回転軸Ｒ１方向と直交する断面視において、回転規制部材１４ｅ＿２の形状は、シリンダ１１の内壁１１ｃの形状と略同一の形状であり、略三角形の形状である。そして、回転規制部材１４ｅ＿２と、内壁１１ｃとの間の隙間は、極わずかである。そのため、シリンダ１１の内壁１１ｃにより形成される空間内に配置された回転規制部材１４ｅ＿２は、回転軸Ｒ１周りの回転が規制される。この結果、シリンダ１１の内壁１１ｃにより形成される空間内に配置された直動体１４ｅも、回転軸Ｒ１周りの回転が規制される。すなわち、直動体１４ｅは、シリンダ１１の内壁１１ｃに当接することで周方向の回転が規制される。
【００５６】
なお、シリンダ１１の回転軸Ｒ１方向と直交する断面を示す断面図において、シリンダ１１の内壁１１ｃにより形成される空間の断面は、三角形以外の形状であってもよい。例えば、真円以外の形状であればよい。このとき、回転規制部材１４ｅ＿２の形状は、回転軸Ｒ１周りの回転が規制されるような、シリンダ１１の内壁１１ｃの形状と略同一の形状である。
【００５７】
次に、押し子１４に伝達される駆動力を発生するモータについて説明する。図７は、実施形態に係る押し子１４に伝達される駆動力を発生するモータについて説明するための図である。図７に示すように、電動注射器１は、モータ２０と、遊星ギヤ２１と、ギヤ２２とを有する。
【００５８】
モータ２０は、例えば、ＤＣ（Direct  Current）モータであり、押し子１４に与える駆動力を発生する。モータ２０は、例えば、図示しない制御装置によって、ユーザによって指示された所定量の薬液が注射針から吐出されるように、所定の方向に所定角度だけ回転させるように制御される。
【００５９】
遊星ギヤ２１は、モータ２０の出力軸に取り付けられたギヤを、サンギヤとして用い、モータ２０の回転速度が減速された駆動力をギヤ２２に伝達する。ギヤ２２は、ギヤ１４ｆと噛み合っている。ギヤ２２は、遊星ギヤ２１から駆動力が伝達されると、伝達された駆動力に応じた方向に回転し、駆動力をギヤ１４ｆに伝達する。
【００６０】
図７に示すように、モータ２０及び遊星ギヤ２１は、ギヤ１４ｆに対して回転体１４ａ側に配置されている。このため、電動注射器１の長さが増大することを抑えつつ、ギヤ１４ｆに対して駆動力を伝達することができる。
【００６１】
次に、実施形態に係る押し子１４の動作について説明する。図８Ａ〜図８Ｉは、実施形態に係る押し子１４の動作について説明するための図である。なお、図８Ａ〜図８Ｉにおいて、押し子１４以外の部品の図示が省略されている。
【００６２】
図８Ａは、長さが最も短い状態の押し子１４を示す。図８Ａに示す場合において、モータ２０（図７参照）から駆動力がギヤ１４ｆに伝達されると、回転体１４ａが回転する。例えば、ギヤ１４ｆの回転体１４ａ側とは反対側を見た場合に、回転軸Ｒ１周りを反時計回りにギヤ１４ｆ及び回転体１４ａが回転する。一方、上述したように、直動体１４ｅの回転規制部材１４ｅ＿２は、回転が規制されている。このため、図８Ｂに示すように、回転体１４ｂのボス１４ｂ＿６が、回転体１４ａのスリット１４ａ＿３に対してギヤ１４ｆから遠ざかる方向に摺動する。これにより、回転体１４ｂが、回転軸Ｒ１周りに回転せずに、ギヤ１４ｆから遠ざかる方向に直動する。
【００６３】
そして、図８Ｃに示すように、回転体１４ｂのボス１４ｂ＿６が、スリット１４ａ＿３により形成される上述した回転体１４ａの断面の全領域のうち、回転体１４ａのスリット１４ａ＿３の端部（スリット１４ａ＿３の位置１４ａ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接すると、図８Ｄに示すように、回転体１４ｃのボス１４ｃ＿６が、回転体１４ｂのスリット１４ｂ＿３に対してギヤ１４ｆから遠ざかる方向に摺動する。これにより、回転体１４ｃが、回転軸Ｒ１周りに回転せずに、ギヤ１４ｆから遠ざかる方向に直動する。
【００６４】
そして、図８Ｅに示すように、回転体１４ｃのボス１４ｃ＿６が、スリット１４ｂ＿３により形成される上述した回転体１４ｂの断面の全領域のうち、回転体１４ｂのスリット１４ｂ＿３の端部（スリット１４ｂ＿３の位置１４ｂ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接すると、図８Ｆに示すように、回転体１４ｄのボス１４ｄ＿６が、回転体１４ｃのスリット１４ｃ＿３に対してギヤ１４ｆから遠ざかる方向に摺動する。これにより、回転体１４ｄが、回転軸Ｒ１周りに回転せずに、ギヤ１４ｆから遠ざかる方向に直動する。
【００６５】
そして、図８Ｇに示すように、回転体１４ｄのボス１４ｄ＿６が、スリット１４ｃ＿３により形成される上述した回転体１４ｃの断面の全領域のうち、回転体１４ｃのスリット１４ｃ＿３の端部（スリット１４ｃ＿３の位置１４ｃ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接すると、図８Ｈに示すように、直動体１４ｅのボス１４ｅ＿３が、回転体１４ｄのスリット１４ｄ＿３に対してギヤ１４ｆから遠ざかる方向に摺動する。これにより、直動体１４ｅが、ギヤ１４ｆから遠ざかる方向に直動する。
【００６６】
そして、図８Ｉに示すように、直動体１４ｅのボス１４ｅ＿３が、スリット１４ｄ＿３により形成される上述した回転体１４ｄの断面の全領域のうち、回転体１４ｄのスリット１４ｄ＿３の端部（スリット１４ｄ＿３の位置１４ｄ＿４に対応する部分）に対向する領域に当接するまで、直動体１４ｅは、直動を続ける。
【００６７】
図８Ａ〜８Ｉを参照して説明したように、押し子１４の長さが徐々に長くなるように押し子１４が伸びる。ここで、先の図５を参照して説明したように、４つのスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３の回転軸Ｒ１方向における長さが、４つのスリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３とも「Ｌ１」となる。このため、ギヤ１４ｆが、例えば、１２０度回転することにより、回転体１４ｂ、回転体１４ｃ、回転体１４ｄ及び直動体１４ｅが「Ｌ１」移動する。すなわち、回転体１４ｂ、回転体１４ｃ、回転体１４ｄ及び直動体１４ｅが移動する速度は、同一となる。よって、パッキン１３が一定の速度で押される。したがって、本実施形態によれば、ギヤ１４ｆの回転に伴い、電動注射器１から吐出される薬液の単位時間当たりの量の変動を抑制することができる。
【００６８】
また、図８Ａ〜図８Ｉにおいて、ギヤ１４ｆの回転体１４ａ側とは反対側を見た場合に、回転軸Ｒ１周りを時計回りにギヤ１４ｆ及び回転体１４ａが回転する場合には、同様の原理で、押し子１４の長さが徐々に短くなるように、押し子１４が縮む。
【００６９】
図９及び図１０は、第１の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器１００の一例を示す図である。ナットアンドスクリュー方式の電動注射器１００は、シリンダ１０１と、針固定部１０２と、パッキン１０３と、押し子１０４とを有する。
【００７０】
シリンダ１０１は、円筒状の部材であり、例えば、プラスチック、ガラス、金属等により形成される。シリンダ１０１は、内壁により形成される空間内に、薬液が充填される。
【００７１】
針固定部１０２は、シリンダ１０１の長手方向の一端１０１ａに設けられる。針固定部１０２は、蓋部１０２ａと、膜１０２ｂとを有する。蓋部１０２ａは、円状の２つの主面を有する。蓋部１０２ａの一方の主面は、シリンダ１０１の一端１０１ａに固定される。蓋部１０２ａは、シリンダ１０１に充填された薬液がシリンダ１０１の一端１０１ａ側から漏れることを抑制する。蓋部１０２ａは、例えば、金属により形成される。蓋部１０２ａの主面の中心には、貫通孔が形成されている。蓋部１０２ａに形成された貫通孔には、膜１０２ｂが張られている。膜１０２ｂは、例えば、薄いゴムにより形成される。膜１０２ｂは、注射針が挿された状態で、注射針を固定する。
【００７２】
パッキン１０３は、シリンダ１０１の内壁により形成される空間内に配置される。パッキン１０３は、シリンダ１０１の内壁に密着している。このため、パッキン１０３は、シリンダ１０１の内壁により形成される全空間内のうち、パッキン１０３よりも針固定部１０２側の空間内に充填された薬液が針固定部１０２側の空間と逆側の空間内に漏れることを抑制する。パッキン１０３は、薬液が充填された空間内を針固定部１０２側に向かって直動することで、薬液を、注射針から吐出させる。
【００７３】
押し子１０４は、ナット１０４ａと、スクリュー１０４ｂと、ギヤ１０４ｃとを有する。ナット１０４ａは、中心に貫通孔を有し、内周面にネジ溝が形成されている。スクリュー１０４ｂの周面には、ナット１０４ａのネジ溝を摺動可能に、かかるネジ溝と係合するネジが形成されている。ギヤ１０４ｃは、スクリュー１０４ｂの一端に接続されている。
【００７４】
ギヤ１０４ｃにモータ（図示しない）からの駆動力が伝達されると、ギヤ１０４ｃ及びスクリュー１０４ｂが回転する。スクリュー１０４ｂの回転に伴い、ナット１０４ａのネジ溝が、スクリュー１０４ｂのネジに対して摺動することにより、ナット１０４ａが針固定部１０２に向かってスクリュー１０４ｂに対し直動する。これにより、パッキン１０３がナット１０４ａにより押されて、注射針から薬液が吐出される。
【００７５】
ここで、図９は、シリンダ１０１からナット１０４ａが引き出されて、長さが最も短くなった状態の押し子１０４を示す。図１０は、シリンダ１０１の内壁により形成される空間内をナット１０４ａが直動し、長さが最も長くなった状態の押し子１０４を示す。図９及び図１０に示すように、押し子１０４の長さに関わらず、電動注射器１００の長さは、一定である。
【００７６】
図９及び図１０に示す第１の比較例では、ナット１０４ａの長さが、シリンダ１０１の一端１０１ａから他端１０１ｂまでの長さ以上である。そして、押し子１０４の長さが最も短くなる状態、すなわち、ナット１０４ａがシリンダ１０１から引き出された状態では、シリンダ１０１の他端１０１ｂ側にナット１０４ａの全部分が位置することが可能なように、ナット１０４ａの長さに対応する長さのスクリュー１０４ｂがシリンダ１０１の他端１０１ｂ側に配置されている必要がある。このため、第１の比較例に係る電動注射器１００の長さは、長くならざるを得ない。
【００７７】
一方、実施形態に係る電動注射器１では、図１及び図２に示すように、シリンダ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの長さの略４分の１程度の長さの回転体１４ａが、シリンダ１１の一端１１ａ側に設けられている。押し子１４の長さが最も短い状態では、回転体１４ａの内壁により形成される空間内に、他の回転体１４ｂ、回転体１４ｃ、回転体１４ｄ及び直動体１４ｅが略収納される。すなわち、シリンダ１１の他端１１ｂに設けられる押し子１４の長さは、シリンダ１１の長さの略４分の１程度になる。このため、第１の比較例に係る電動注射器１００の長さよりも、実施形態に係る電動注射器１の長さのほうが短い。したがって、実施形態によれば、電動注射器１の小型化を実現することができる。
【００７８】
また、最も短い状態における押し子１４の長さは、上述したように、シリンダ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの長さの略４分の１程度の長さである。
【００７９】
また、最も長い状態における押し子１４の長さは、シリンダ１１の長さに、回転体１４ａの長さ（シリンダ１１の長さの４分の１程度）を加算した長さ、すなわち、シリンダ１１の長さの略４分の５程度（１．２５倍程度）になる。
【００８０】
一方、第１の比較例において、長さが最も短い状態における押し子１０４の長さは、図９に示すように、例えば、ナット１０４ａの長さと同程度であり、シリンダ１０１の長さ以上である。
【００８１】
また、第１の比較例において、長さが最も長い状態における押し子１０４の長さは、図１０に示すように、例えば、ナット１０４ａの長さとスクリュー１０４ｂの長さとの略合計となり、シリンダ１０１の２倍の長さ以上である。
【００８２】
以上のことから、第１の比較例に係る押し子１０４の長さよりも、実施形態に係る押し子１４の長さのほうが短い。したがって、実施形態によれば、押し子１４の小型化を実現することができる。
【００８３】
図１１及び図１２は、第２の比較例としてのナットアンドスクリュー方式の電動注射器２００の一例を示す図である。ナットアンドスクリュー方式の電動注射器２００は、シリンダ２０１と、針固定部２０２と、パッキン２０３と、押し子２０４とを有する。針固定部２０２は、蓋部２０２ａと、膜２０２ｂとを有する。
【００８４】
シリンダ２０１、針固定部２０２、パッキン２０３、蓋部２０２ａ、膜２０２ｂは、上述したシリンダ１０１、針固定部１０２、パッキン１０３、蓋部１０２ａ、膜１０２ｂと同様の構成であるので、説明を省略する。
【００８５】
押し子２０４は、ナット付きギヤ２０４ａと、スクリュー２０４ｂとを有する。ナット付きギヤ２０４ａは、中心に形成された貫通孔の内周面にネジ溝が形成されている。スクリュー２０４ｂの周面には、ネジが形成されている。ナット付きギヤ２０４ａのネジ溝は、スクリュー２０４ｂのネジを摺動可能に、かかるネジと係合する。
【００８６】
ナット付きギヤ２０４ａにモータ（図示しない）からの駆動力が伝達されると、ナット付きギヤ２０４ａは、回転する。ナット付きギヤ２０４ａの回転に伴い、スクリュー２０４ｂのネジが、ナット付きギヤ２０４ａのネジ溝に対して摺動することにより、スクリュー２０４ｂが針固定部２０２に向かって、ナット付きギヤ２０４ａの中心に形成された貫通孔内に沿って移動する。これにより、パッキン２０３がスクリュー２０４ｂにより押されて、注射針から薬液が吐出される。
【００８７】
ここで、図１１は、スクリュー２０４ｂがシリンダ２０１から引き出された場合の電動注射器２００を示し、図１２は、シリンダ２０１の一端２０１ａに向かってスクリュー２０４ｂが進んだ場合の電動注射器２００を示す。
【００８８】
図１１及び図１２に示す第２の比較例では、スクリュー２０４ｂの長さが、シリンダ２０１の一端２０１ａから他端２０１ｂまでの長さ以上である。図１１に示すように、スクリュー２０４ｂがシリンダ２０１から引き出された場合には、電動注射器２００の長さは、例えば、シリンダ２０１の長さの２倍以上になる。
【００８９】
一方、実施形態に係る電動注射器１では、図１に示すように、シリンダ１１から押し子１４の直動体１４ｅや回転体１４ｂ〜１４ｄが引き出された場合には、電動注射器１の長さは、シリンダ１１の長さに、回転体１４ａの長さを加えた長さとなり、シリンダ１１の長さの略１．２５倍の長さである。このため、第２の比較例に係る電動注射器２００の長さよりも、実施形態に係る電動注射器１の長さのほうが短い。したがって、実施形態によれば、電動注射器１の小型化を実現することができる。
【００９０】
また、実施形態に係る最も短い状態の押し子１４の長さは、上述したように、シリンダ１１の一端１１ａから他端１１ｂまでの長さの略４分の１程度の長さである。
【００９１】
一方、第２の比較例において、押し子２０４の長さは、スクリュー２０４ｂの長さと同程度の長さであり、シリンダ１０１の長さ以上である。
【００９２】
したがって、実施形態によれば、第２の比較例に係る押し子２０４の長さよりも、押し子１４の長さを短くすることができる。よって、実施形態によれば、押し子１４の小型化を実現することができる。
【００９３】
以上、実施形態について説明した。上述したように、実施形態によれば、押し子１４の小型化及び電動注射器１の小型化を実現することができる。
【００９４】
（実施形態の変形例）
なお、上述した実施形態では、回転体１４ａにギヤ１４ｆが連結し、回転体１４ａに、ギヤ１４ｆを介してモータ２０からの駆動力が伝達される場合について説明した。しかしながら、回転体１４ａに、ギヤ１４ｆを介さずに、モータ２０からの駆動力が伝達されてもよい。そこで、このような変形例を実施形態の変形例として説明する。
【００９５】
図１３は、実施形態の変形例を説明するための図である。図１３に示すように、実施形態の変形例に係る電動注射器１は、モータ２０と、遊星ギヤ２１と、第１連結部材２３と、第２連結部材１４ｇとを有する。
【００９６】
図１３に示すモータ２０及び遊星ギヤ２１は、図７に示すモータ２０及び遊星ギヤ２１の構成と同様の構成であるため、説明を省略する。遊星ギヤ２１は、第１連結部材２３に接続されており、第１連結部材２３を回転可能に支持する。第１連結部材２３は、遊星ギヤ２１からモータ２０の回転速度が減速された駆動力が伝達されると、回転軸Ｒ１（図３等参照）周りを回転する。
【００９７】
また、第１連結部材２３は、第２連結部材１４ｇと連結している。このため、第１連結部材２３が回転すると、第１連結部材２３及び第２連結部材１４ｇが一体となって回転する。
【００９８】
第２連結部材１４ｇは、回転体１４ａの一端に取り付けられている。このため、第２連結部材１４ｇが回転すると、第２連結部材１４ｇ及び回転体１４ａが一体となって回転する。このようにして、モータ２０により発生された駆動力が、回転体１４ａに伝達される。
【００９９】
ここで、図１３に示すように、モータ２０及び遊星ギヤ２１は、第２連結部材１４ｇに対して回転体１４ａ側とは反対側に配置されている。このため、電動注射器１の幅の大きさが増大することを抑えつつ、ギヤ１４ｆに対して駆動力を伝達することができる。
【０１００】
なお、モータ２０により発生された駆動力を、遊星ギヤ２１等のギヤを介さずに、直接的に、回転体１４ａに伝達してもよい。
【０１０１】
また、上述した実施形態では、押し子１４が、４つの回転体１４ａ〜１４ｄを備える例について説明したが、回転体の数は４つに限られない。例えば、回転体の数は、４つ以外の１〜３、又は５以上であってもよい。例えば、回転体の数が１つである場合について説明する。例えば、回転体１４ａの３つのスリット１４ａ＿３のそれぞれに、直動体１４ｅの３つのボス１４ｅ＿３のそれぞれが摺動可能に係合された場合について説明する。なお、回転体１４ａは、一の回転体の一例である。
【０１０２】
この場合には、直動体１４ｅにはボス１４ｅ＿３が設けられ、回転体１４ａには、直動体１４ｅが回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、直動体１４ｅが回転体１４ａに挿通された状態で、ボス１４ｅ＿３が摺動可能に係合されるスリットであるスリット１４ａ＿３が形成される。回転体１４ａの回転に伴って、直動体１４ｅが、回転軸Ｒ１方向に直動し、直動体１４ｅがパッキン１３を押して、注射針から薬液が吐出される。
【０１０３】
なお、直動体１４ｅにボス１４ｅ＿３が設けられ、回転体１４ａにスリット１４ａ＿３が形成される場合について説明したが、回転体１４ａにボスが設けられ、直動体１４ｅに、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、ボスが摺動可能に係合されるスリットが形成されてもよい。すなわち、直動体１４ｅ及び回転体１４ａの一方には、ボスが設けられ、直動体１４ｅ及び回転体１４ａの他方には、回転軸Ｒ１方向に対して傾斜するスリットであって、ボスが摺動可能に係合されるスリットが形成されてもよい。
【０１０４】
また、上述した実施形態では、駆動力の伝達方向において、回転体１４ａ〜１４ｄ及び直動体１４ｅの径が徐々に小さくなる場合について説明したが、回転体１４ａ〜１４ｄ及び直動体１４ｅの径が徐々に大きくなってもよい。このとき、直動体１４ｅは、筒状の部材となる。そして、回転体１４ａは、回転体１４ｂに挿通し、回転体１４ｂは、回転体１４ｃに挿通し、回転体１４ｃは、回転体１４ｄに挿通し、回転体１４ｄは、直動体１４ｅに挿通する。このとき、回転体１４ａ及び回転体１４ｂの一方にボスが設けられ、他方にそのボスが摺動可能に係合されるスリットが設けられてもよい。また、回転体１４ｂ及び回転体１４ｃの一方にボスが設けられ、他方にそのボスが摺動可能に係合されるスリットが設けられてもよい。また、回転体１４ｃ及び回転体１４ｄの一方にボスが設けられ、他方にそのボスが摺動可能に係合されるスリットが設けられてもよい。また、回転体１４ｄ及び直動体１４ｅの一方にボスが設けられ、他方にそのボスが摺動可能に係合されるスリットが設けられてもよい。
【０１０５】
また、薬液等の液体を吐出するディスペンサの例として、電動注射器１に上述した実施形態に係る技術を適用した場合について説明したが、電動のピペットや接着剤を吐出する装置に、上述した実施形態に係る技術を適用してもよい。
【０１０６】
また、上述した実施形態では、ボス１４ｂ＿６〜１４ｄ＿６，１４ｅ＿３が摺動可能に係合されるガイド部の一例として、スリット１４ａ＿３〜１４ｄ＿３が、回転体１４ａ〜１４ｄに形成される場合について説明した。しかしながら、ボス１４ｂ＿６〜１４ｄ＿６，１４ｅ＿３が摺動可能に係合される溝が、回転体１４ａ〜１４ｄに形成されてもよい。なお、溝は、ガイド部の一例である。
【０１０７】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  電動注射器
１１  シリンダ
１２  針固定部
１３  パッキン
１４  押し子
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ  回転体
１４ｅ  直動体
１４ｂ＿６、１４ｃ＿６、１４ｄ＿６、１４ｅ＿３  ボス
１４ａ＿３、１４ｂ＿３、１４ｃ＿３、１４ｄ＿３  スリット（ガイド部）
Ｒ１  回転軸
【図１】
2018086070.tif 000003
【図２】
2018086070.tif 000004
【図３】
2018086070.tif 000005
【図４】
2018086070.tif 000006
【図５】
2018086070.tif 000007
【図６】
2018086070.tif 000008
【図７】
2018086070.tif 000009
【図８Ａ】
2018086070.tif 000010
【図８Ｂ】
2018086070.tif 000011
【図８Ｃ】
2018086070.tif 000012
【図８Ｄ】
2018086070.tif 000013
【図８Ｅ】
2018086070.tif 000014
【図８Ｆ】
2018086070.tif 000015
【図８Ｇ】
2018086070.tif 000016
【図８Ｈ】
2018086070.tif 000017
【図８Ｉ】
2018086070.tif 000018
【図９】
2018086070.tif 000019
【図１０】
2018086070.tif 000020
【図１１】
2018086070.tif 000021
【図１２】
2018086070.tif 000022
【図１３】
2018086070.tif 000023