(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、
前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出されるように該収容空間から流路を画定する収容部と、
前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、
前記収容空間を画定するプランジャであって、前記射出エネルギーによって前記収容部内を推進して前記注射目的物質を加圧するように配置されるプランジャと、
を備え、
前記プランジャは、前記収容空間に前記注射目的物質が収容されている状態で前記駆動部による射出エネルギーの付与が行われたとき前記プランジャに掛かる力が規定力を超えた場合に、該プランジャの先端が前記収容部の最奥部に到達しないように、又は、該プランジャの先端が該最奥部に到達するまでの間に該収容部の内壁面が受ける力が所定範囲内の大きさとなるように、該プランジャの一部を変形させる脆弱部を有する、
無針注射器。
【請求項２】
前記プランジャに掛かる力が前記規定力を超えた場合に、前記脆弱部は、該プランジャの一部の変形が生じた場合の、前記収容部内での該プランジャの推進時摩擦力を、該変形が生じていない場合の該収容部内での該プランジャの推進時摩擦力より大きくするように、該プランジャの一部を変形させるように構成される、
請求項１に記載の無針注射器。
【請求項３】
前記プランジャが前記射出エネルギーによって推進する推進経路における前記収容部の内壁面と当該プランジャとの間には間隙が形成されており、
前記プランジャに掛かる力が前記規定力を超えた場合に、前記脆弱部によって前記プランジャが折れ曲がる、
請求項１に記載の無針注射器。
【請求項４】
前記脆弱部によって前記プランジャが折れ曲がることによって前記プランジャが前記内壁面に対して偏って接触した状態となる、
請求項３に記載の無針注射器。
【請求項５】
前記プランジャに掛かる力が前記規定力を超えた場合に、前記脆弱部は、該プランジャ
の軸方向の長さが短縮されるように、該プランジャの一部を変形させるように構成される、
請求項１に記載の無針注射器。
【請求項６】
前記射出エネルギーが付与されることで、前記無針注射器の内部を所定方向に推進するように配置されるピストンを、更に備え、
前記プランジャは、前記ピストンに隣接して配置され、更に、
前記ピストンから前記射出エネルギーを受ける、樹脂製のロッド部と、
前記注射目的物質を前記収容空間に封止可能なストッパ部であり、前記プランジャの先端に取り付けられて前記ロッド部とともに推進されるストッパ部と、
を有し、
前記脆弱部は、前記ロッド部に配置される、
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の無針注射器。
【請求項７】
前記脆弱部は、前記ロッド部の周方向において不均一に配置された一又は複数の凹部である、
請求項６に記載の無針注射器。
【請求項８】
前記ロッド部は、第１の直径を有し、
前記脆弱部は、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する縮径部である、
請求項６に記載の無針注射器。
【請求項９】
前記脆弱部は、前記ロッド部の周方向の一部又は全部に延在する溝部である、
請求項６に記載の無針注射器。
【請求項１０】
前記脆弱部は、前記ロッド部の内部に該ロッド部の径方向に延在するように形成された貫通孔である、
請求項６に記載の無針注射器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願開示は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器に関する。
【背景技術】
【０００２】
生体等の対象領域に薬液等を射出する装置として注射針を有しない無針注射器が例示できるが、近年、取り扱いの容易さや衛生面等からも着目されその開発が行われている。一般に、無針注射器では、圧縮ガスやバネ等の駆動源により加圧された薬液を対象領域に向かって射出し、その薬液が有する運動エネルギーを利用して対象領域の内部に薬液が射出される構成が実用化されている。【０００３】
ここで、特許文献１に開示される無針注射器では、薬液等を押圧するプランジャが推進方向に沿って２つの部材に分かれ、且つその２つの部材がブリッジで接続された構造を有している。そして、注射のために駆動源が作動すると、駆動源から付与されるエネルギーによってブリッジが破壊されて上流側の部材が下流側の部材を押す形で、薬液への加圧が行われることになる。このような構成により、プランジャが使用済みであるか否かを容易に把握できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００１−５０５０６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、駆動源の作動時に付与されるエネルギーによってプランジャのそれまでの構成が変形され、その変形後のプランジャ、すなわちブリッジが破壊されて上流側の部材が下流側の部材を押す状態で、薬液等の押圧が行われる。したがって、従来技術では、変形後のプランジャによって所望する薬液等の射出が行われるように、プランジャが設計されている。【０００６】
ここで、無針注射器においては薬液をプランジャで加圧し、そこで付与されたエネルギーによって薬液等を射出させて、対象領域の内部に薬液等を送達することが求められている。そのため、その送達に必要なエネルギーの付与の際に無針注射器の構成物に掛かる力によって、当該構成物が破損、破壊等しないように十分な強度が必要となることを考慮して、一般の無針注射器は設計されることになる。しかしながら、何らかの理由でプランジャによる加圧の際に、無針注射器の構成物に対して想定以上の負荷が掛かってしまうおそれは拭い去れない。特に、薬液等を収容している構成物においては、プランジャの加圧動作が直接作用するため、そのような過度な負荷が生じる可能性があり得る。そして、想定以上の負荷が発生してしまうと、無針注射器による注射の安全性が損なわれることになるが、従来技術ではこの点については何ら言及されていない。【０００７】
そこで、本願開示は、上記した問題に鑑み、プランジャによる加圧時に想定以上の負荷が発生した場合でも、無針注射器による注射の安全性を担保し得る技術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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願開示の無針注射器では、プランジャによる加圧時にそのプランジャに掛かる力が想定を超える場合には、あえてプランジャを変形させることでプランジャの推進力を弱める構成を採用した。このような構成により、プランジャを介して無針注射器の構成物、特に、プランジャに加圧される注射目的物質が収容される収容部に対して、過度な力が掛かってしまうことを回避することが可能となる。【０００９】
具体的には、本願開示は、注射針を介することなく注射目的物質を対象領域に射出する無針注射器であって、前記注射目的物質が収容される収容空間を有するとともに該注射目的物質が前記対象領域に対して射出されるように該収容空間から流路を画定する収容部と、前記注射目的物質を射出するための射出エネルギーを付与する駆動部と、前記収容空間を画定するプランジャであって、前記射出エネルギーによって前記収容部内を推進して前記注射目的物質を加圧するように配置されるプランジャと、を備える。そして、前記プランジャは、前記収容空間に前記注射目的物質が収容されている状態で前記駆動部による射出エネルギーの付与が行われたとき前記プランジャに掛かる力が規定力を超えた場合に、該プランジャの先端が前記収容部の最奥部に到達しないように、又は、該プランジャの先端が該最奥部に到達するまでの間に該収容部の内壁面が受ける力が所定範囲内の大きさとなるように、該プランジャの一部を変形させる脆弱部を有する。なお、当該最奥部は、収容部が有する収容空間と流路との接続部位を含むものであり、上記無針注射器は、プランジャが最奥部に向かって推進されることで、注射目的物質が流路へと押し出される構成を有している。ただし、最奥部における流路との接続部位は、特定の位置に限定されるものではない。【００１０】
上記の無針注射器において、注射目的物質を対象領域に対して射出するために、駆動部が、収容部に収容されている注射目的物質に対して射出エネルギーの付与を行う。本願における「射出」は、駆動部による射出エネルギーの付与を介してプランジャが収容部内を推進しそこに存在する注射目的物質を加圧することで、その注射目的物質が収容部の流路を流れることで実現される。【００１１】
ここで、無針注射器で射出される注射目的物質としては、対象領域内で効能が期待される成分や対象領域内で所定の機能の発揮が期待される成分を含む所定物質が例示できる。そのため、少なくとも上記の射出エネルギーによる射出が可能であれば、注射目的物質の物理的形態は、液体内に溶解した状態で存在してもよく、又は液体に溶解せずに単に混合された状態であってもよい。一例を挙げれば、送りこむべき所定物質として、抗体増強のためのワクチン、美容のためのタンパク質、毛髪再生用の培養細胞等があり、これらが射出可能となるように、液体の媒体に含まれることで注射目的物質が形成される。なお、上記媒体としては、対象領域内部に注入された状態において所定物質の上記効能や機能を阻害するものでない媒体が好ましい。別法として、上記媒体は、対象領域内部に注入された状態において、所定物質とともに作用することで上記効能や機能が発揮される媒体であってもよい。【００１２】
また、無針注射器から注射目的物質を対象領域に向けて射出し、その内部に送り込むためには、対象領域の表面を射出された注射目的物質で貫通する必要がある。そのため、射出初期では注射目的物質を比較的高速に対象領域に向けて射出する必要がある。この点を考慮すると、一例として、駆動部は、点火薬の燃焼により放出される燃焼生成物を利用して射出エネルギーを付与するのが好ましい。なお、前記点火薬として、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬、アルミニウムと酸化銅を含む火薬、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬のうち何れか一つの火薬、又はこれらのうち複数の組み合わせからなる火薬の何れかを採用できる。上記点火薬の特徴としては、その燃焼生成物が高温状態では気体であっても常温では気体成分を含まないため、点火後燃焼生成物が直ちに凝縮を行う結果、駆動部は、極めて短期間に射出エネルギーの付与を行うことができる。また、駆動部は、点火薬の燃焼による射出エネルギーに代えて、圧電素子等の電気的エネルギーやばね等の機械的エネルギーを射出エネルギーとして利用してもよく、これらの形態のエネルギーを適宜組み合わせることで射出エネルギーを生成するようにしてもよい。【００１３】
ここで、プランジャは、駆動部による射出エネルギーによって注射目的物質を収容部内で加圧するように構成される。そのためプランジャによる加圧時には、無針注射器を構成する収容部そのものにも比較的大きな力が掛かり得る。特に、プランジャの加圧によって、注射目的物質は収容部に設けられた流路に押し出されることになるため、プランジャが収容部内を最奥部まで推進してその最奥部と直接接触するまでの間に、収容部はプランジャから直接に、又は、注射目的物質を介して力を受けることになる。【００１４】
そこで、上記の無針注射器では、何らかの理由で注射目的物質の加圧時にプランジャに掛かる力が規定力を超えた場合に、プランジャの先端が収容部の最奥部に到達しないように、プランジャはその一部が変形する脆弱部を有する。なお、当該規定力は、収容部に好ましくない程度に大きな力が掛かることになる際にプランジャに掛かる力の閾値である。そして、脆弱部は、駆動部が作動したときに何らかの理由で規定力を超える力がプランジャに掛かると、プランジャの一部を変形させて、射出エネルギーの一部を当該変形によって消費することでプランジャの推進力を弱め、あるいはその推進距離を短かくし、プランジャが最奥部に到達することを妨げる。当該最奥部は、通常の作動時には推進してきたプランジャを受け止めて停止させる部位でもあるため、プランジャから直接に力を受けやすい。しかし、上記のようにプランジャに規定力を超える力が掛かったときには脆弱部がプランジャの一部を変形させることで、プランジャと最奥部との、規定力を超えた接触が回避される。これにより収容部に過度な力が掛かることを回避でき、無針注射器による注射の安全性を担保することができる。なお、本願において脆弱部の「変形」は、破損、破壊等のように射出エネルギーの一部が消費される、プランジャの構造的なあらゆる変化を含む文言である。【００１５】
また、上記の無針注射器の脆弱部は、注射目的物質の加圧時にプランジャに掛かる力が規定力を超えた場合に、プランジャの先端が収容部の最奥部に到達するまでの間に該収容部の内壁面が受ける力が所定範囲内の大きさとなるように、プランジャの一部が変形して射出エネルギーの一部を消費してもよい。なお、当該所定範囲は、収容部が破損や変形等をせずに無針注射器としての安全性が好適に担保され得る、収容部に掛かる力の範囲である。このように脆弱部が変形することでも、収容部に過度な力が掛かることを回避でき、無針注射器による注射の安全性を担保することができる。なお、このように脆弱部が形成される場合、当該脆弱部が変形した際にプランジャの先端が最奥部に到達してもよく、また到達しなくてもよい。つまり、脆弱部は、規定を超える力がプランジャに掛かったときに変形するものであり、それを下回る力が掛かる場合には実質的な変形は生じない。換言すれば、脆弱部は、規定を超える力がプランジャに掛かったときに優先的に変形するプランジャの一部であり、プランジャの他部と比べて強度が低くなるように形成することもできる。【００１６】
ここで、上記の無針注射器において、前記プランジャに掛かる力が前記規定力を超えた場合に、前記脆弱部は、該プランジャの一部の変形が生じた場合の、前記収容部内での該プランジャの推進時摩擦力を、該変形が生じていない場合の該収容部内での該プランジャの推進時摩擦力より大きくするように、該プランジャの一部を変形させるように構成されてもよい。また、別法として、上記の無針注射器において、前記プランジャに掛かる力が前記規定力を超えた場合に、前記脆弱部は、該プランジャの軸方向の長さが短縮されるように、該プランジャの一部を変形させるように構成されてもよい。これらの構成により、規定力を超える力の要因である射出エネルギーの一部を、脆弱部によるプランジャの一部の変形、推進時摩擦力の増加、プランジャの軸方向の短縮化、又はこれらの要素のうち少なくとも２つ以上の組合せによって消費することができ、以て、プランジャの最奥部への到達を阻害したり、収容部の内壁面が受ける力を所定範囲内の大きさに抑え込んだりすることができる。【００１７】
ここで、上述までの無針注射器は、前記射出エネルギーが付与されることで、前記無針注射器の内部を所定方向に推進するように配置されるピストンを、更に備えてもよい。そして、前記プランジャは、前記ピストンに隣接して配置されてもよく、更に、該プランジャは、前記ピストンから前記射出エネルギーを受ける、樹脂製のロッド部と、前記注射目的物質を前記収容空間に封止可能なストッパ部であり、前記プランジャの先端に取り付けられて前記ロッド部とともに推進されるストッパ部と、を有し、前記脆弱部は、前記ロッド部に配置されてもよい。すなわち、プランジャを構成するロッド部とストッパ部のうちピストン寄りに位置するロッド部に脆弱部を設けることで、ピストンからプランジャに射出エネルギーが伝えられて規定力を超える力が掛かったときに、脆弱部による変形を好適に実現できる。また、ストッパ部は注射目的物質を封止する部位でもあるので、その封止状態に好ましくない影響が及ぶのを回避するために、脆弱部がストッパ部に設けられるのは好ましくない。【００１８】
なお、ロッド部における脆弱部の配置について、以下に４つの形態を例示する。第１の実施形態では、前記脆弱部は、前記ロッド部の周方向において不均一に配置された一又は複数の凹部であってもよい。第２の実施形態では、前記ロッド部は第１の直径を有し、そして、前記脆弱部は、前記第１の直径より小さい第２の直径を有する縮径部であってもよい。第３の実施形態では、前記脆弱部は、前記ロッド部の周方向の一部又は全部に延在する溝部であってもよい。第４の形態では、前記脆弱部は、前記ロッド部の内部に該ロッド部の径方向に延在するように形成された貫通孔や肉薄部であってもよい。これらのように脆弱部が構成されることで、掛かる力が、設定された閾値である規定力を超えたときに的確にプランジャを変形させ、プランジャを効果的に減速させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
プランジャによる加圧時に想定以上の負荷が発生した場合でも、無針注射器による注射の安全性を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】無針注射器の概略構成を示す図である。
【図２】無針注射器の第１の断面図である。
【図３】無針注射器の第２の断面図である。
【図４】無針注射器のハウジングの構成を示す図である。
【図５】無針注射器に組み込まれる注射器アセンブリの概略構成を示す図である。
【図６】無針注射器に組み込まれるアクチュエータの概略構成を示す図である。
【図７】無針注射器に組み込まれるピストンの概略構成を示す図である。
【図８】無針注射器に組み込まれるアタッチメントの概略構成を示す図である。
【図９】無針注射器に組み込まれるプランジャロッド及びプランジャの概略構成を示す図である。
【図１０】無針注射器に組み込まれるコンテナの概略構成を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係るプランジャの概略構成を示す図である。
【図１２】無針注射器において規定力を超える力が、図１１に示すプランジャに掛かったときの、注射器内でのプランジャの挙動を説明するための図である。
【図１３】第２の実施形態に係るプランジャの概略構成を示す図である。
【図１４】無針注射器において規定力を超える力が、図１３に示すプランジャに掛かったときの、注射器内でのプランジャの挙動を説明するための図である。
【図１５】第３の実施形態に係るプランジャの概略構成を示す第１の図である。
【図１６】第３の実施形態に係るプランジャの概略構成を示す第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、図面を参照して本願開示の実施形態に係る無針注射器（以下、単に「注射器」と称する）１について説明する。当該注射器１は、火薬の燃焼エネルギーを利用して、本願の注射目的物質に相当する射出液を対象領域に射出する無針注射器、すなわち、注射針を介することなく、射出液を対象領域に射出して注射を行う装置である。
【００２２】
なお、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は、一例であって、本願開示の主旨から逸脱しない範囲内で、適宜、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本願開示は、実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。本実施形態では、注射器１においてその長手方向における相対的な位置関係を表す用語として、「先端側」及び「基端側」を用いる。当該「先端側」は、後述する注射器１の先端寄り、すなわち射出口７７寄りの位置を表し、当該「基端側」は、注射器１の長手方向において「先端側」とは反対側の方向、すなわち注射器アセンブリ１０（後述の図５を参照のこと）における点火器２２側の方向を表している。
【００２３】
＜注射器１の構成＞
ここで、図１は、注射器１の外観を概的に示す図である。図２は注射器１の第１の断面図であり、その断面は、後述の図４におけるＡＡ断面である。また、図３は注射器１の第２の断面図であり、その断面は、後述の図４におけるＢＢ断面であり、ＢＢ断面はＡＡ断面に直交する。なお、図４は注射器１を構成するハウジング２の構成を示す図であることに留意する。ここで、注射器１は、ハウジング２に注射器アセンブリ１０が取り付けられて形成される。また、ハウジング２には、注射器アセンブリ１０内の点火器２２に駆動電流を供給するための電源ケーブル３が接続される。
【００２４】
なお、本願の以降の記載においては、注射器１により対象領域に射出される射出液は、当該対象領域で期待される効能や機能を発揮する所定物質が液体の媒体に含有されることで形成されている。その射出液において、所定物質は媒体である液体に溶解した状態となっていてもよく、また、溶解されずに単に混合された状態となっていてもよい。
【００２５】
射出液に含まれる所定物質としては、例えば生体である対象領域に対して射出可能な生体由来物質や所望の生理活性を発する物質が例示でき、例えば、生体由来物質としては、ＤＮＡ、ＲＮＡ、核酸、抗体、細胞等が挙げられ、生理活性を発する物質としては、低分子や、蛋白、ペプチド等からなる医薬、ワクチン、温熱療法や放射線療法のための金属粒子等の無機物質、キャリアとなる担体を含む各種の薬理・治療効果を有する物質等が挙げられる。また、射出液の媒体である液体としては、これらの所定物質を対象領域内に投与するために好適な物質であればよく、水性、油性の如何は問われない。また、所定物質を注射器１にて射出可能であれば、媒体である液体の粘性についても特段に限定されるものではない。
【００２６】
注射器１において、注射器アセンブリ１０は、ハウジング２に対して脱着自在となるように構成されている。注射器アセンブリ１０に含まれるコンテナ７０とプランジャ８０との間に形成される収容空間７５（図５を参照）には、注射器１の作動前である準備段階において射出液が充填され、そして、当該注射器アセンブリ１０は、射出液の射出を行う度に交換されるユニットである。注射器アセンブリ１０の詳細については、後述する。
【００２７】
一方で、ハウジング２は、注射器１のユーザがその使用のために把持するグリップ部２ａが形成されるとともに、射出液の射出を実現するために注射器１を操作する複数のスイッチが設けられている。なお、注射器１は、ユーザが片手で把持し、その操作が可能となるように構成されている。そこで、図４に基づいてハウジング２について説明する。図４において、（ａ）はハウジング２を前方から見た場合の外観を表しており、（ｂ）はハウジング２を側方から見た場合の外観を表しており、（ｃ）はハウジング２を後方から見た場合の外観を表しており、（ｄ）はハウジング２を上方から見た場合の外観を表している。ここで、「前方」とは、ユーザがハウジング２を把持したときにユーザの遠位に位置する部位であり図４（ｂ）において左側に位置し、「後方」とは、逆にユーザの近位に位置する部位であり図４（ｂ）において右側に位置する。したがって、ユーザがハウジング２を片手で把持したとき、その指先は遠位側であるハウジング２の前方に掛かり、その手首は近位側であるハウジング２の後方に近接した状態となる。また、「上方」とは、注射器１の基端側の部位である。
【００２８】
このようなユーザによる把持を考慮して、ハウジング２の前方寄りにはユーザの指先が掛かりやすくなるようにグリップ部２ａが設けられている。グリップ部２ａには複数のディンプルが形成され、ユーザの指先の掛かりを改善している。また、更にユーザによるハウジングの把持を安定させるために、グリップ部２ａの前方側の外郭は緩やかに凹凸が形成され（図４（ｂ）を参照）、ユーザの人差し指や中指が掛かりやすくなっている。
【００２９】
更に、ハウジング２には、注射器１を操作するための２つの操作スイッチである第１スイッチ５と第２スイッチ６が設けられている。第１スイッチ５及び第２スイッチ６は、図示しないマイコン等の制御部に接続され、当該制御部は、各スイッチからの信号に基づいて点火器２２への着火電流の供給を制御し、以て注射器１の動作制御を行う。ここで、第１スイッチ５は、ハウジング２の後方に設けられたスライド式のスイッチであり、そのスライド方向はハウジング２の上下方向（先端と基端を結ぶ方向）である。第１スイッチ５は常時上方向に付勢されており、ユーザは、第１スイッチ５をその付勢力に抗して一定時間下方（先端側）にスライドさせ続けることで、注射器１をスタンバイ状態に至らしめることができる。当該スタンバイ状態とは、注射器１において射出液を射出する準備ができた状態であり、更にユーザによる追加の操作が行われれば射出が実行される状態である。
【００３０】
続いて第２スイッチ６は、ハウジング２の上方の傾斜面２ｂに設けられた押下式のスイッチであり、ユーザは第２スイッチ６をハウジング２の内部方向に押下可能である。注射器１が上記の第１スイッチ５の操作によりスタンバイ状態に置かれているときに、第２スイッチ６の押下操作が行われることで、制御部は、点火器２２に対して着火電流を供給するように構成されている。更に、ハウジング２の上方の傾斜面２ｂの前方には、電源ケーブル３が接続されるコネクタ４が設けられている。本実施形態では、コネクタ４はＵＳＢコネクタであり、電源ケーブル３はハウジング２に対して着脱可能とされている。
【００３１】
なお、上記の通り、本実施形態は点火器２２を作動させるための電力は電源ケーブル３を介して外部から供給されるが、その態様に代えて、ハウジング２の内部に、当該電力供給のためのバッテリが設けられてもよい。この場合、当該バッテリに電力が残っている限りにおいて、注射器アセンブリ１０を交換しながらハウジング２は繰り返し使用することができる。そして、バッテリの電力が無くなった場合には、そのバッテリを交換すればよい。
【００３２】
ここで、注射器アセンブリ１０の概略構成を図５に示す。注射器アセンブリ１０は、図２及び図３に示すように、ハウジング２に対して取り付けられることで注射器１を形成するものであり、具体的には、注射器アセンブリ１０は、アクチュエータ２０、アタッチメント３０、コンテナ７０、プランジャ８０を含む組立体である。注射器アセンブリ１０の組立については、後述する。
【００３３】
先ず、アクチュエータ２０について図６に基づいて説明する。アクチュエータ２０は、そのボディ２１が筒状に形成されている。ボディ２１は、その中央に中央部２１ａを有し、その先端側に先端部２１ｂを有し、その基端側に基端部２１ｃを有している。ボディ２１において、先端部２１ｂ、中央部２１ａ、基端部２１ｃは、それぞれの内部空間が連通しており、更に、先端部２１ｂの先端側において開口部２７が設けられている。ここで、ボディ２１の基端部２１ｃには、点火薬２２ａを燃焼させて射出のためのエネルギーを発生させる電気式点火器である点火器２２がキャップ２３を介して取り付けられている。点火器２２は外部から着火電流が供給される点火ピン２２ｂを有し、この点火ピン２２ｂは、ハウジング２に注射器アセンブリ１０が取り付けられた状態においてハウジング２側のソケット７と結合される。また、点火器２２が作動することで生成される燃焼生成物が、ボディ２１の中央部２１ａ側に放出されるようにボディ２１に対する点火器２２の取付状態が決定されている。すなわち、燃焼生成物の放出面２２ｃが中央部２１ａ側に向くように、点火器２２はボディ２１の基端部２１ｃに取り付けられている。
【００３４】
ここで、点火器２２において用いられる点火薬の燃焼エネルギーは、注射器１が射出液を対象領域に射出するためのエネルギーとなる。なお、当該点火薬としては、好ましくは、ジルコニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＺＰＰ）、水素化チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴＨＰＰ）、チタンと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＴｉＰＰ）、アルミニウムと過塩素酸カリウムを含む火薬（ＡＰＰ）、アルミニウムと酸化ビスマスを含む火薬（ＡＢＯ）、アルミニウムと酸化モリブデンを含む火薬（ＡＭＯ）、アルミニウムと酸化銅を含む火薬（ＡＣＯ）、アルミニウムと酸化鉄を含む火薬（ＡＦＯ）、もしくはこれらの火薬のうちの複数の組合せからなる火薬が挙げられる。これらの火薬は、点火直後の燃焼時には高温高圧のプラズマを発生させるが、常温となり燃焼生成物が凝縮すると気体成分を含まないために発生圧力が急激に低下する特性を示す。適切な射出液の射出が可能な限りにおいて、これら以外の火薬を点火薬として用いても構わない。
【００３５】
ここで、点火器２２から燃焼生成物が放出される、ボディ２１の中央部２１ａの内部空間は燃焼室２０ａとされる。更に、中央部２１ａの外表面の一部には雄ネジ部２６が形成されている。雄ネジ部２６は後述するアタッチメント３０の雌ネジ部３２と螺合するように構成され、両者の間に必要な結合力を確保できるように雄ネジ部２６と雌ネジ部３２の有効長が決定される。そして、中央部２１ａに隣接する先端部２１ｂの内部空間は円筒状に形成され、そこをピストン４０がスライド可能となるようにシール部材であるＯリング２５とともに配置されている。ピストン４０は金属製であり、図７に示すように軸部材４１を有し、その基端側に第１フランジ４２が設けられ、第１フランジ４２の近傍に更に第２フランジ４３が設けられている。第１フランジ４２と第２フランジ４３は円盤形状を有し、その直径は同一である。第１フランジ４２と第２フランジ４３との間、及び第２フランジ４３の更に横にＯリング２５が配置されることになる。また、軸部材４１の先端面には、所定の大きさを有する凹部４４が形成されている。アクチュエータ２０の作動前においてピストン４０が先端部２１ｂの内部空間に配置されている状態では、点火器２２からの燃焼生成物による受圧面となる第１フランジ４２が燃焼室２０ａ側に露出した状態となるとともに、ピストン４０の軸部材４１の先端は開口部２７に挿入された状態となっている。
【００３６】
そして、点火器２２が作動して燃焼生成物が燃焼室２０ａに放出され、そこの圧力が上昇すると第１フランジ４２が当該圧力を受けピストン４０が先端側にスライドしていくことになる。すなわち、アクチュエータ２０は、点火器２２を作動源としピストン４０を出力部とする機構を有している。そして、第２フランジ４３の直径は、開口部２７の直径より大きいため、ピストン４０のスライド量は制限され、以て、ピストン４０の軸部材４１がボディ２１の先端部２１ｂの先端面から突出する量も限られた量となる。また、ピストン４０は樹脂製でもよく、その場合、耐熱性や耐圧性が要求される部分は金属を併用してもよい。
【００３７】
また、ピストン４０に掛かる圧力を調整するための別法として、アクチュエータ２０の燃焼室２０ａに、点火器２２からの燃焼生成物によって燃焼しガスを発生させるガス発生剤を更に配置してもよい。その配置場所は、点火器２２からの燃焼生成物に晒され得る場所である。また、別法としてガス発生剤を、国際公開公報０１−０３１２８２号や特開２００３−２５９５０号公報等に開示されているように、点火器２２内に配置してもよい。ガス発生剤の一例としては、ニトロセルロース９８質量％、ジフェニルアミン０．８質量％、硫酸カリウム１．２質量％からなるシングルベース無煙火薬が挙げられる。また、エアバッグ用ガス発生器やシートベルトプリテンショナ用ガス発生器に使用されている各種ガス発生剤を用いることも可能である。燃焼室２０ａ等に配置されるときのガス発生剤の寸法や大きさ、形状、特に表面形状を調整することで、該ガス発生剤の燃焼完了時間を変化させることが可能であり、これによりピストン４０に掛かる圧力を所望の圧力となるように調整することができる。
【００３８】
次に、図８に基づいてアタッチメント３０について説明する。なお、図８の左図（ａ）はアタッチメント３０の断面図であり、右図（ｂ）はアタッチメント３０の外観図である。アタッチメント３０は、図５に示すようにアクチュエータ２０、プランジャ８０、コンテナ７０を取り付けるための部品である。アタッチメント３０のボディ３１には、例えば、公知のナイロン６−１２、ポリアリレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド又は液晶ポリマー等が使用できる。また、これら樹脂にガラス繊維やガラスフィラー等の充填物を含ませてもよく、ポリブチレンテレフタレートにおいては２０〜８０質量％のガラス繊維を、ポリフェニレンサルファイドにおいては２０〜８０質量％のガラス繊維を、また液晶ポリマーにおいては２０〜８０質量％のミネラルを含ませることができる。
【００３９】
ボディ３１の内部空間のうち基端側から中央にかけての第１領域３３は、図５に示すようにアクチュエータ２０が配置される領域である。そして、第１領域３３の基端側の領域３３ａには、概ねアクチュエータ２０の基端部２１ｃが位置し、第１領域３３の先端側であって領域３３ａより直径が小さい領域３３ｂには、概ねアクチュエータ２０の中央部２１ａ及び先端部２１ｂが位置する。また、領域３３ｂのうち領域３３ａに近い部位の内壁面には雌ネジ部３２が配置され、雌ネジ部３２は上記の通りアクチュエータ２０の中央部２１ａに設けられている雄ネジ部２６と螺合するように形成されている。
【００４０】
更に、ボディ３１の内部空間においては第１領域３３に連通して第２領域３４が形成される。第２領域３４は、図５に示すように概ねプランジャ８０が配置される領域であり、ボディ３１の軸方向に沿って円筒状に形成される中空領域である。第２領域３４の一方の端部は、第１領域３３の領域３３ｂに連通している。第２領域３４の直径は、領域３３ｂの直径よりも細くなって、プランジャ８０が摺動可能な直径となっている。なお、ボディ３１には、アタッチメント３０の側方の外表面から第２領域３４まで貫通している貫通孔３７が形成されている。ユーザは、この貫通孔３７を通して、注射器アセンブリ１０内のプランジャ８０の状況（例えば、注射器アセンブリ１０が作動前か作動後か等）を外部から確認することができる（図１を参照）。
【００４１】
更に、ボディ３１の内部空間においては第２領域３４に連通して第３領域３５が形成される。第３領域３５は、図５に示すように概ねコンテナ７０の一部が配置される領域であり、その一端が第２領域３４に連通するとともにその他端がアタッチメント３０の先端面に開口している。そして、第３領域３５には、コンテナ７０を取り付けるための雌ネジ部３６が形成されている。雌ネジ部３６は、後述する図１０に示すコンテナ７０の雄ネジ部７４と螺合して、アタッチメント３０とコンテナ７０との結合が実現される。
【００４２】
次に、図９に基づいてプランジャ８０について説明する。なお、図９の左図（ａ）はプランジャ８０を構成する部材の一つであるプランジャロッド５０の外観図であり、右図（ｂ）はプランジャ８０の外観図である。プランジャ８０は、ピストン４０から受けたエネルギーによって射出液を加圧する部材であり、プランジャロッド５０には、その加圧のために好適な樹脂材料、例えばアタッチメント３０と同種の樹脂材料を使用できる。ここで、プランジャロッド５０は軸部材５１を有し、その基端側の端面には突起部５４が形成されている。突起部５４は、プランジャ８０が注射器アセンブリ１０に組み込まれたときにアクチュエータ２０に含まれるピストン４０の軸部材の凹部４４に嵌まり込むことが可能となるように、その形状および大きさが画定される。また、軸部材５１の途中であって基端寄りの部位に、他の軸部材５１の直径より縮径された縮径部５２が設けられている。なお、縮径部５２には所定の大きさを有する凹部８１が設けられているが、凹部８１の詳細については後述する。
【００４３】
更に、プランジャロッド５０においては、軸部材５１の先端側には、軸部材５１より直径の小さい首部５５を介して突起部５６が設けられている。突起部５６は、首部５５との接続部位近くではその直径は首部５５の直径よりも大きいが、先端側に進むほどその直径が小さくなるように錘状に形成されている。ただし、突起部５６の最大直径も軸部材５１の直径よりは小さい。首部５５及び突起部５６に対してはゴム等の弾性部材で形成されたストッパ部６０が取り付けられることで、プランジャ８０が形成される（図９（ｂ）参照）。ストッパ部６０には図示しない取付孔が形成されており、当該取付孔と、首部５５及び突起部５６とが係合することで、ストッパ部６０がプランジャロッド５０から外れにくくなっている。
【００４４】
なお、ストッパ部６０の具体的な材質としては、例えば、ブチルゴムやシリコンゴムが採用できる。更には、スチレン系エラストマー、水添スチレン系エラストマーや、これにポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、α−オレフィン共重合体等のポリオレフィンや流パラ、プロセスオイル等のオイルやタルク、キャスト、マイカ等の粉体無機物を混合したものがあげられる。さらにポリ塩化ビニル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリウレタン系エラストマーや天然ゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、ニトリル−ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴムのような各種ゴム材料（特に加硫処理したもの）や、それらの混合物等を、ストッパ部６０の材質として採用することもできる。また、ストッパ部６０は、後述のコンテナ７０内において摺動しながら射出液を加圧することから、ストッパ部６０とコンテナ７０の収容空間７５の内壁面７５ａとの間の摺動性を確保・調整する目的で、ストッパ部６０の表面やコンテナ７０の内壁面７５ａを各種物質によりコーティング・表面加工してもよい。そのコーティング剤としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、シリコンオイル、ダイヤモンドライクカーボン、ナノダイヤモンド等が利用できる。
【００４５】
次に、図１０に基づいてコンテナ７０について説明する。なお、図１０の左図（ａ）はコンテナ７０の断面図であり、右図（ｂ）はコンテナ７０の外観図である。コンテナ７０は、プランジャ８０によって加圧される射出液を収容する部材であり、その加圧された射出液を対象領域に対して射出するための流路を画定する部材である。その点を考慮して、コンテナ７０を形成する樹脂材料を採用でき、例えばアタッチメント３０と同種の樹脂材料を使用できる。
【００４６】
コンテナ７０は、射出液を収容可能な空間であってプランジャ８０のストッパ部６０が推進可能に形成された収容空間７５と、収容空間７５とコンテナ７０の外部とを繋ぐ流路７６を含むノズル部７１とを有する。ノズル部７１の先端側の外周は柱状に形成されている。なお、注射器アセンブリ１０においては、図５に示すようにプランジャ８０のストッパ部６０が収容空間７５内をノズル部７１方向（先端側方向）に摺動可能となるように、プランジャ８０とコンテナ７０との相対位置が決定される。そして、プランジャ８０のストッパ部６０とコンテナ７０との間に形成される空間が、射出液が封入される空間となる。ここで、コンテナ７０の流路は、ノズル部７１の先端面７３に開口し、射出口７７が形成されている。したがって、収容空間７５内をプランジャ８０が摺動することで、収容空間７５に収容されている射出液が加圧されて、流路７６を通って射出口７７より射出されることになる。
【００４７】
また、コンテナ７０に設けられた流路７６の内径は、収容空間７５の内径よりも細く形成されている。このような構成により、高圧に加圧された射出液が射出口７７から外部に射出されることになる。また、コンテナ７０の基端側には、コンテナ７０をアタッチメント３０に取り付けるための雄ネジ部７４が形成されている。雄ネジ部７４は、アタッチメント３０の雌ネジ部３６と螺合する。
【００４８】
なお、プランジャ８０のストッパ部６０の先端側の輪郭は、収容空間７５と流路７６とが接続する部位（収容空間７５の最奥部）近傍の内壁面７５ａの輪郭に概ね一致する形状となっている。これにより、射出液の射出時にプランジャ８０が摺動し、収容空間７５の最奥部に到達したときに、ストッパ部６０とコンテナ７０の内壁面７５ａとの間に形成される隙間を可及的に小さくでき、射出液が収容空間７５内に残り無駄となることを抑制することができる。ただし、ストッパ部６０の形状は、本実施形態の注射器１において所望の効果が得られる限りにおいて、特定の形状に限定されるものではない。
【００４９】
ここで、注射器アセンブリ１０の組立について説明する。コンテナ７０の収容空間７５にプランジャ８０のストッパ部６０を最奥部まで挿入した状態で、コンテナ７０の射出口７７を射出液と連通させてプランジャ８０を引き戻す。ストッパ部６０と収容空間７５の内壁面７５ａは好適に密に接触しているため、その引き戻し動作によって収容空間内に負圧を発生させ、射出口７７から収容空間７５内に射出液を充填することができる。このときのプランジャ８０の引き戻し量は、その状態でコンテナ７０をアタッチメント３０に取り付けたときに、コンテナ７０から飛び出しているプランジャ８０（プランジャロッド５０）が第２領域３４を経て、第１領域３３（図８に示す領域３３ｂ）まで到達する程度の引き戻し量とされる。
【００５０】
収容空間７５に射出液を充填した状態のコンテナ７０をアタッチメント３０に取り付けた後に、そのアタッチメント３０に対してアクチュエータ２０を第１領域３３側から挿入される。アクチュエータ２０は、その先端部２１ｂの先端面が、アタッチメント３０の領域３３ｂの先端面３３ｃ（図８を参照）に突き当たるまで挿入され、このときアクチュエータ２０の中央部２１ａに設けられている雄ネジ部２６が、アタッチメント３０の雌ネジ部３２と螺合することで、アクチュエータ２０とアタッチメント３０が好適に結合される。そして、このときアクチュエータ２０に組み込まれているピストン４０の軸部材４１の凹部４４が、プランジャ８０の軸部材５１の突起部５４と嵌め合った状態となり、プランジャ８０はピストン４０によって先端側に向かって押し込まれていく。なお、ピストン４０のアクチュエータ２０の先端部２１ｂ内での固定力は、点火器２２による燃焼生成物から受ける圧力によっては、ピストン４０が十分に円滑に先端部２１ｂ内を摺動できる程度であり、且つ、注射器アセンブリ１０の組み立てに際しては、ピストン４０がプランジャ８０から受ける力に対しては十分に抗し、ピストン４０の位置が変動しない程度とされる。別法として、図６に示すようにピストン４０の第１フランジ４２の頂面が、アクチュエータ２０の燃焼室２０ａに面し、且つ燃焼室２０ａ側へ変位しないように、ピストン４０が位置すべき場所にストッパを形成してもよい。
【００５１】
したがって、上記のようにコンテナ７０及びプランジャ８０が取り付けられたアタッチメント３０に対してアクチュエータ２０が取り付けられると、プランジャ８０はピストン４０から先端側に向かって進むように押し込まれ、コンテナ７０内においてプランジャ８０が所定の位置に位置決めされる。なお、このプランジャ８０の押し込みに応じて、射出液の一部が射出口７７から吐出される。
【００５２】
このようにプランジャ８０が最終位置に位置決めされると、注射器アセンブリ１０の形成が完了することになる。この注射器アセンブリ１０においては、コンテナ７０の収容空間７５におけるプランジャ８０のストッパ部６０の位置が機械的に決定される。このストッパ部６０の最終的な位置は、注射器アセンブリ１０において一義的に決定される位置であるから、注射器アセンブリ１０において最終的に収容空間７５内に収容される射出液の量、すなわち射出される射出液の量を、予め決められた所定量とすることが可能となる。
【００５３】
このように構成された注射器アセンブリ１０は、点火器２２の点火ピン２２ｂがハウジング２側のソケット７に嵌め込まれて、ハウジング２に装填されて、使用可能な注射器１が準備できる（図１〜図３を参照）。ユーザは、そのような注射器１のハウジング２を片手で把持し、ハウジング２の後方に位置する第１スイッチ５を所定時間スライドさせ続けて注射器１をスタンバイ状態とする。その上で、ユーザは射出口７７を対象領域に接触させた状態で第２スイッチ６を押下することで点火器２２が作動し、ピストン４０、プランジャ８０を介して、射出液が加圧され、その射出が実行され、対象領域内に射出液が注射されることになる。
【００５４】
＜プランジャ８０による安全機構＞
＜第１の実施形態＞
ここで、図１１に基づいて注射器１が有する安全機構の第１の実施形態について説明する。図１１はプランジャ８０の概略構成を示す図であり、図１１の左図（ａ）はプランジャ８０の外観図であって図９（ｂ）に示すものと同じであり、右図（ｂ）は同図（ａ）に示すプランジャ８０を９０度回転させた状態での外観図である。プランジャ８０においては、縮径部５２に開口形状が円形である凹部８１が１つ設けられている。すなわち、縮径部５２の周方向において、凹部８１が偏った位置に配置されていることになる。
【００５５】
ここで、凹部８１の直径及び深さについて図１２に基づいて説明する。図１２の左図（ａ）は、点火器２２の作動によりピストン４０を介してプランジャ８０に掛かる力（以下、「駆動力」と言う）が、規定力以下のときのプランジャ８０の推進状態を表している。一方で、図１２の右図（ｂ）は、プランジャ８０に掛かる駆動力が、当該規定力を超えるときのプランジャ８０の推進状態を表している。なお、本願における規定力とは、収容空間７５に収容された射出液を加圧するときに、安全上の観点から想定されている駆動力の上限値である。換言すれば、注射器１は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下のときに、安全な射出液の射出による対象領域への注射が実現されるように設計されている。なお、ここで言う「安全」とは、注射器１を構成する部品であるコンテナ７０が破損等して射出液が不適切に漏出、飛散してしまうことなく射出口７７から好適に射出される状態を意味するものであり、射出液が対象領域に及ぼす生物学的な効能等の観点に依るものではない。また、図１２（ａ）、（ｂ）では、プランジャ８０の挙動が理解されやすいように、プランジャ８０が推進する経路（以下、「推進経路」と言う）の内壁面（アタッチメント３０側の内壁面とコンテナ７０側の内壁面）と、当該プランジャ８０との間の間隙を誇張して視認しやすく記載している点に留意されたい。
【００５６】
そして、プランジャ８０の凹部８１は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下である場合には、図１２（ａ）に示すようにプランジャ８０は実質的に変形することなく、すなわち駆動力が掛かる前の、軸部材５１が真っ直ぐな状態で推進経路を進むように、凹部８１の直径や深さが決定されている。すなわち、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下である場合には、凹部８１が設けられていてもプランジャ８０による射出液の好適な加圧が確保できるように、凹部８１が設計されている。
【００５７】
更に、プランジャ８０の凹部８１は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力を超える場合（このような規定力を、「過度な駆動力」とも言う）には、図１２（ｂ）に示すように意図的にプランジャ８０が変形するように凹部８１が設計される。具体的には当該駆動力が規定力を超えた場合、凹部８１が設けられている、プランジャ８０の軸方向の位置Ｐ１近傍で、プランジャ８０が折れ曲がるように凹部８１の直径や深さが決定される。凹部８１が設けられることで、その近傍では、凹部８１が設けられていない部位と比べて駆動力に対する強度が低下するため、上記のプランジャ８０の変形が生じる。すなわち、凹部８１は、プランジャ８０における脆弱部に相当する。そして、このような変形が生じると、過度な駆動力のエネルギーの一部が変形のために消費されるとともに、プランジャ８０のストッパ部６０はコンテナ７０の内壁面７５ａに対して偏って接触した状態となる。図１２（ｂ）においては、ストッパ部６０が右側の領域Ｒ１で内壁面７５ａに接触する一方で、左側の領域Ｒ２で内壁面７５ａとは接触していない。更に、脆弱部である凹部８１でプランジャ８０が変形することで、プランジャ８０とアタッチメント３０側の内壁面やコンテナ７０側の内壁面との当接や接触が強く又は多くなり、プランジャ８０の摺動に対する比較的大きな摩擦力や抵抗を生じさせる。
【００５８】
このように偏った接触状態が形成されることで、プランジャ８０が収容空間７５を推進する際の推進時摩擦力が、当該偏った接触状態が形成されていない場合（すなわち、図１２（ａ）に示す状態）の推進時摩擦力と比べて大きくなる。そのため、ストッパ部６０とコンテナ７０との摩擦力やプランジャ８０とアタッチメント３０との摩擦力により過度な駆動力のエネルギーが更に消費されることになる。この結果、プランジャ８０に過度な駆動力が掛かった場合、ストッパ部６０の先端が収容空間７５の最奥部に到達することを抑制でき、又は、ストッパ部６０の先端が当該内壁面に到達する場合でもその到達までの間に当該内壁面が受ける力を、コンテナ７０が正常な形状を維持できる所定範囲内の大きさに抑えることができる。なお、当該所定範囲は、コンテナ７０が破損して射出液が飛散等しない力の範囲である。
【００５９】
注射器１においては、点火器２２が作動することでプランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下の範囲に収まるように設計されるが、意図しない何らかの理由により駆動力が規定力を超える可能性は完全には拭い去れない。仮に規定力を超える過度な駆動力がプランジャ８０に掛かったときに上述のプランジャ８０の変形が生じないと、過度な駆動力によるエネルギーがプランジャ８０を介して射出液を加圧することになる。そのため、場合によっては、その加圧力によってはコンテナ７０に好ましくない破損が生じる可能性がある。しかし、本願の注射器１では、プランジャ８０において凹部８１が設けられることで、仮にプランジャ８０に過度な駆動力が掛かってしまっても、あえてプランジャ８０を変形させて過度な駆動力によるエネルギーが消費されるため、結果としてコンテナ７０への負荷を軽減でき、その破損を回避することができる。
【００６０】
このようにプランジャ８０の脆弱部に相当する凹部８１は、注射器１において過度の駆動力がプランジャ８０に掛かったときの安全機構として作動することになり、以て、注射器１による注射の安全性を担保することができる。なお、上記の実施形態では、縮径部５２に１つの凹部８１を設けているが、複数の凹部８１が縮径部５２の周方向に並ぶように配置してもよい。このとき、好ましくは、縮径部５２の周方向において、複数の凹部８１が均等に配置されるのではなく、偏って配置されることで、過度の駆動力が掛かった際に、プランジャ８０が特定の方向に折れ曲がりやすくなる。更に、一又は複数の凹部８１を縮径部５２だけではなく、軸部材５１にも設けてもよい。
【００６１】
＜第２の実施形態＞
ここで、図１３に基づいて注射器１が有する安全機構の第２の実施形態について説明する。図１３はプランジャ８０の概略構成を示す図であり、図１３の左図（ａ）はプランジャ８０の外観図であり、右図（ｂ）は同図（ａ）に示すプランジャ８０を９０度回転させた状態での外観図である。プランジャ８０においては、縮径部５２にその周方向の一部に延在する溝部に相当するノッチ８２が形成されている。ノッチ８２において最も深い部位がノッチ底部８２ａとされる。なお、ノッチ８２について、縮径部５２の表面位置とノッチ底部８２ａまでの深さがノッチ深さＮＤとされ、ノッチ８２が設けられているプランジャ８０の軸方向長さがノッチ幅ＮＷとされる。
【００６２】
ここで、ノッチ８２の深さＮＤ及び幅ＮＷについて図１４に基づいて説明する。図１４の左図（ａ）は、点火器２２の作動によりプランジャ８０に掛かる駆動力が、規定力以下のときのプランジャ８０の推進状態を表し、一方で、図１４の右図（ｂ）は、プランジャ８０に掛かる駆動力が、当該規定力を超えるときのプランジャ８０の推進状態を表している。また、図１４（ａ）、（ｂ）においても、図１２（ａ）、（ｂ）と同じように、プランジャ８０の挙動が理解されやすいように、プランジャ８０の推進経路の内壁面と、当該プランジャ８０との間の間隙を誇張して視認しやすいように記載している点に留意されたい。
【００６３】
そして、プランジャ８０のノッチ８２は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下である場合には、図１４（ａ）に示すようにプランジャ８０は実質的に変形することなく、すなわち駆動力が掛かる前の、軸部材５１が真っ直ぐな状態で推進経路を進むように、ノッチ８２の深さＮＤやノッチ幅ＮＷが決定されている。具体的には、図１４（ａ）において、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下である場合には、ノッチ８２のノッチ幅ＮＷは当初のＬ１に維持されるように、すなわち、ノッチ８２が設けられていてもプランジャ８０による射出液の好適な加圧が確保できるように、ノッチ８２が設計されている。
【００６４】
更に、プランジャ８０のノッチ８２は、プランジャ８０に過度な駆動力が掛かる場合には、図１４（ｂ）に示すように意図的にプランジャ８０が変形するようにノッチ８２が設計される。具体的には当該駆動力が規定力を超えた場合、ノッチ８２のノッチ底部８２ａを概ね中心としてプランジャ８０が座屈しその軸方向の長さが短縮されるように、ノッチ８２の深さＮＤやノッチ幅ＮＷが決定される。図１４（ｂ）においては、ノッチ８２のノッチ幅ＮＷは、当初のＬ１よりも短いＬ２に短縮されている。ノッチ８２が設けられることで、その近傍では、ノッチ８２が設けられていない部位と比べて駆動力に対する強度が低下するため、上記のプランジャ８０の変形が生じる。すなわち、ノッチ８２は、プランジャ８０における脆弱部に相当する。そして、このような変形が生じると、過度な駆動力のエネルギーの一部が変形のために消費されるとともに、プランジャ８０自体が短縮されることになる。この結果、プランジャ８０に過度な駆動力が掛かった場合、ストッパ部６０の先端が収容空間７５の最奥部に到達することを抑制でき、又は、ストッパ部６０の先端が当該内壁面に到達する場合でもその到達までの間に当該内壁面が受ける力を、コンテナ７０が正常な形状を維持できる所定範囲内の大きさに抑えることができる。なお、当該所定範囲は、上述の第１の実施形態の場合と同様である。
【００６５】
このように第２の実施形態の注射器１においても、上記の第１の実施形態の注射器と同じように、仮にプランジャ８０に過度な駆動力が掛かってしまっても、ノッチ８２の働きによりあえてプランジャ８０が変形されて過度な駆動力によるエネルギーが消費されるため、結果としてコンテナ７０への負荷を軽減でき、その破損を回避することができる。このようにプランジャ８０の脆弱部に相当するノッチ８２は、注射器１において過度の駆動力がプランジャ８０に掛かったときの安全機構として作動することになり、以て、注射器１による注射の安全性を担保することができる。なお、上記の実施形態では、縮径部５２の周方向の一部にノッチ８２を設けているが、縮径部の周方向の全部にわたってノッチ８２を設けてもよい。
【００６６】
＜第３の実施形態＞
ここで、図１５に基づいて注射器１が有する安全機構の第３の実施形態について説明する。図１５はプランジャ８０の概略構成を示す図であり、図１５の左図（ａ）はプランジャ８０の外観図であり、右図（ｂ）は同図（ａ）に示すプランジャ８０を９０度回転させた状態での外観図である。プランジャ８０においては、縮径部５２に開口形状が円形の貫通孔８３が形成されており、貫通孔８３がプランジャ８０における脆弱部に相当する。
【００６７】
すなわち、上述の第２の実施形態で示したように、貫通孔８３の直径は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力以下である場合にはプランジャ８０に変形を生じさせないように決定される。更に、当該直径は、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力を超える場合には、貫通孔８３が潰れるようにしてプランジャ８０が座屈しその軸方向の長さが短縮される変形を生じさせるように決定される。このように貫通孔８３が形成されることで、プランジャ８０の脆弱部に相当する貫通孔８３は、注射器１において過度の駆動力がプランジャ８０に掛かったときの安全機構として作動することになり、以て、注射器１による注射の安全性を担保することができる。
【００６８】
更に、上記のように脆弱部に相当する貫通孔を配置する、他の実施形態について、図１６に基づいて言及する。図１６の（ａ）及び（ｂ）は、本願開示のプランジャ８０の、別形態の概略構成を示し、図１６の（ｃ）は、比較例のプランジャ８０’の概略構成を示す。なお、図１６（ａ）及び（ｂ）のプランジャ８０は、貫通孔８３の配置以外の形態は、図１５に示すプランジャ８０と同じである。詳細には、図１６（ａ）に示すプランジャ８０においては、貫通孔８３は、プランジャロッド５０の軸方向の概ね中央に設けられている。図１６（ｂ）に示すプランジャ８０においては、貫通孔８３は、図１６（ａ）の配置よりも更にストッパ部６０寄りに設けられている。また、図１６（ｃ）に示すプランジャ８０’では、プランジャロッド５０’に縮径部５２に相当する構成が設けられておらず、更に、貫通孔８３に相当する構成も設けられていない。すなわち、プランジャ８０’は、プランジャロッド５０’とストッパ部６０’のみから構成される。
【００６９】
ここで、図１６（ａ）〜（ｃ）のプランジャ８０、８０’を採用した注射器１において、点火薬として所定量のＺＰＰを使用して射出液２００μＬを射出した実験を行ったところ、以下の実験結果を得た。なお、このＺＰＰの使用量は、射出液２００μＬを射出する際に射出液に意図的に過剰な圧力が掛かるように決定されたものである。
＜実験結果＞
図１６（ａ）の形態：  プランジャロッド５０の変形有り、コンテナ７０の破損無し
図１６（ｂ）の形態：  プランジャロッド５０の変形有り、コンテナ７０の破損無し
図１６（ｃ）の形態：  プランジャロッド５０’の変形無し、コンテナ７０の破損有り
【００７０】
上記の射出実験から、少なくともプランジャ８０において、縮径部５２を設けるとともに、プランジャロッド５０の中央よりストッパ６０側に貫通孔８３を設けることで、コンテナ７０の破損を好適に回避できたことが理解できる。更に詳細な考察を行うと、図１６（ａ）及び（ｂ）の形態では、プランジャロッド５０の変形が、プランジャ８０のストッパ部６０がコンテナ７０の収容空間７５の最奥部に到達する前に生じていたことが判明した。このことから、図１６（ａ）及び（ｂ）の形態を有するプランジャ８０は、点火薬の燃焼によりプランジャ８０が収容空間７５を推進している過程において、射出液への圧力が過剰に大きくなったときに好適なプランジャロッド５０の変形が生じることで、コンテナ７０の内壁面への過剰な圧力印加を回避でき、以てコンテナ７０の破損を回避できたものと理解できる。
【００７１】
＜その他の形態＞
プランジャ８０において、縮径部５２の太さを調整し、上述したノッチ８２や貫通孔８３を設けずに、プランジャ８０に掛かる駆動力が規定力を超える場合に縮径部５２そのものが座屈するようにプランジャ８０を設計してもよい。このようにプランジャ８０を構成することでも、縮径部５２を上記の脆弱部とすることができる。
【００７２】
本明細書に開示された各々の態様は、本明細書に開示された他のいかなる特徴とも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１        ：注射器
２        ：ハウジング
２ａ      ：グリップ部
３        ：電源ケーブル
４        ：コネクタ
５        ：第１スイッチ
６        ：第２スイッチ
１０      ：注射器アセンブリ
２０      ：アクチュエータ
２１      ：ボディ
２２      ：点火器
３０      ：アタッチメント
３１      ：ボディ
４０      ：ピストン
５０      ：プランジャロッド
５１      ：軸部材
５２      ：縮径部
６０      ：ストッパ部
７０      ：コンテナ
７１      ：ノズル部
７５      ：収容空間
７６      ：流路
７７      ：射出口
８０      ：プランジャ
８１      ：凹部
８２      ：ノッチ
８３      ：貫通孔
【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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