特許7086976プランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】プランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法
(51)【国際特許分類】
A61M 5/315 20060101AFI20220613BHJP
A61M 5/145 20060101ALI20220613BHJP
【ＦＩ】
A61M5/315 516
A61M5/145 510
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2019545669
(86)(22)【出願日】2018-09-28
(86)【国際出願番号】 JP2018036197
(87)【国際公開番号】W WO2019065946
(87)【国際公開日】2019-04-04
【審査請求日】2021-06-10
(31)【優先権主張番号】P 2017190198
(32)【優先日】2017-09-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000109543
【氏名又は名称】テルモ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100077665
【弁理士】
【氏名又は名称】千葉 剛宏
(74)【代理人】
【識別番号】100116676
【弁理士】
【氏名又は名称】宮寺 利幸
(74)【代理人】
【識別番号】100191134
【弁理士】
【氏名又は名称】千馬 隆之
(74)【代理人】
【識別番号】100136548
【弁理士】
【氏名又は名称】仲宗根 康晴
(74)【代理人】
【識別番号】100136641
【弁理士】
【氏名又は名称】坂井 志郎
(74)【代理人】
【識別番号】100180448
【弁理士】
【氏名又は名称】関口 亨祐
(72)【発明者】
【氏名】小川 淳一
(72)【発明者】
【氏名】近藤 晃
(72)【発明者】
【氏名】飯渕 るり子
【審査官】黒田 暁子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１５－１８１８６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５３０１５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－５７８８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０３２６４５９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ５／３１５
Ａ６１Ｍ ５／１４５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸方向に伸長可能であり、伸長に伴って、薬液容器の内部に摺動可能に配置されたガスケットを押圧して前記薬液容器から薬液を押し出すプランジャ組立体であって、ロッド部を有し、前記ロッド部が、雄ねじが形成された雄ねじ部と、前記雄ねじ部の基端から基端方向に延出するとともに前記雄ねじが形成されていない延出部とを有する、送りねじと、
前記ガスケットを押圧可能なガスケット押圧部と、少なくとも前記プランジャ組立体が伸長動作を開始する前の初期状態で前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合した第１雌ねじ部と、第１被ガイド部と、第１係合部と、第１当接部とを有する第１プランジャと、
第１ガイド部と、第２被ガイド部と、第２係合部と、第２当接部と、ナット収容部とを有する第２プランジャと、
内周に第２雌ねじ部が形成され、前記送りねじが挿入されたナット部材と、
第２ガイド部が形成されたベース部と、を備え、
前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、前記第１プランジャの前記第１被ガイド部と係合し、前記第２プランジャに対する前記第１プランジャの回転を防止して前記第１プランジャの軸方向運動をガイドし、
前記ベース部の前記第２ガイド部は、前記第２被ガイド部と係合し、前記ベース部に対する前記第２プランジャの回転を防止して前記第２プランジャの軸方向移動をガイドし、
前記ナット収容部は、前記ナット部材を回転不可能且つ軸方向に移動可能に収容し、
前記ナット部材には、前記初期状態で前記送りねじの前記延出部が挿入されており、
前記送りねじの回転に伴い前記第１プランジャが所定長前進すると、前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に当接し、前記第１プランジャが前記第２プランジャを前進させ、
前記第２プランジャの前進に伴い、前記ナット部材が前進して前記第２雌ねじ部が前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合し、
前記第２雌ねじ部と前記雄ねじ部との螺合が開始した後、前記第２プランジャの前記第２当接部が、前記第１プランジャの前記第１当接部に当接し、前進する前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させる、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項2】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記ナット部材を先端方向へ付勢するナット付勢部材を備え、
前記第２プランジャの前記ナット収容部は、先端台座部と基端台座部とを有し、
前記初期状態で、前記ナット部材の先端面が前記先端台座部に当接し、前記ナット付勢部材の先端が前記ナット部材の基端面に当接し、前記ナット付勢部材の基端が前記基端台座部に当接する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項3】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記ナット収容部の内周面には、軸方向に沿って延在し且つ周方向に間隔を置いて配置された複数のリブが形成されており、
前記複数のリブが前記ナット部材の外周面に当接する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項4】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記第１プランジャの先端は、前記薬液容器の内周面に当接可能なフランジ部を有する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項5】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記第２プランジャは、
前記ナット収容部と前記第１ガイド部と前記第２被ガイド部と前記第２当接部を有するプランジャ本体部と、
前記プランジャ本体部に固定され、前記第２係合部を有するキャップ部材と、を備える、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項6】
請求項５記載のプランジャ組立体において、前記キャップ部材は、前記薬液容器の内周面に当接可能な先端外周部を有する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項7】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、軸方向に沿って延在して前記第１プランジャの前記第１被ガイド部を軸方向にガイドする軸方向ガイドと、前記軸方向ガイドの先端に連続するとともに周方向に延在して前記第１被ガイド部を周方向にガイドする回転ガイドとを有する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項8】
請求項７記載のプランジャ組立体において、前記回転ガイドは、前記軸方向ガイドに連続する第１端部と、前記第１端部とは異なる第２端部とを有し、
前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、前記回転ガイドの前記第２端部に連続するロック部を有し、
前記ロック部は、前記軸方向ガイドよりも短い長さで前記第２端部から基端方向に延出するとともに前記第１プランジャの前記第１被ガイド部を係止可能である、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項9】
請求項１記載のプランジャ組立体において、前記第２プランジャは、仮係止爪部が端部に設けられた仮係止弾性片を有し、
前記ベース部は、前記仮係止爪部が離脱可能に挿入された仮係止凹部を有する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項10】
請求項９記載のプランジャ組立体において、前記第１プランジャは、前記仮係止爪部を内側から支持する支持突起を有する、
ことを特徴とするプランジャ組立体。
【請求項11】
請求項１～１０のいずれか１項に記載のプランジャ組立体と、前記送りねじを回転させる駆動機構と、
前記薬液が充填された胴部を有する前記薬液容器と、
前記ガスケットと、
前記薬液容器を収容する筐体と、を備える、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項12】
請求項１１記載の薬液投与装置において、前記駆動機構は、モータと、前記モータに取り付けられた駆動歯車とを有し、
前記送りねじは、前記ロッド部に連結されるとともに前記駆動歯車によって駆動される従動歯車を有する、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項13】
請求項１１記載の薬液投与装置において、前記筐体は、前記薬液容器が挿入される第１開口部を有し、
前記薬液容器は、前記第１開口部を介して前記筐体から突出した先端部を有し、
前記薬液容器の前記先端部近傍と前記筐体との間に、リング状の防水パッキンが配置されている、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項14】
請求項１３記載の薬液投与装置において、前記筐体は、
前記薬液容器を収容した収容部と、前記収容部に設けられた第２開口部とを有する筐体本体部と、
前記第２開口部を封止する蓋体と、
前記第２開口部の縁部に取り付けられるとともに前記蓋体と密着した環状の防水部材と、を備える、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項15】
請求項１４記載の薬液投与装置において、前記薬液容器、前記駆動機構及び前記プランジャ組立体がそれぞれ所定位置に固定されたシャーシ構造を備え、
前記筐体内にシャーシ構造が配置され、
前記第２開口部は、前記シャーシ構造よりも大きく形成されている、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項16】
請求項１１～１５のいずれか１項に記載の薬液投与装置において、前記第１プランジャは、前記第２プランジャの前記第１ガイド部の先端で、前記送りねじの回転に伴い前記第２プランジャに対して所定角度だけ回転可能であり、
前記ガスケットは、
弾性を有する第１材料からなるガスケット本体と、
前記第１材料よりも硬質な第２材料からなり、前記ガスケット本体の基端に装着された当接部材と、を備え、
前記当接部材は、前記ガスケット押圧部に押圧される被押圧部を有し、
前記ガスケット押圧部は、前記第１材料よりも硬質な材料からなる、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項17】
請求項１６記載の薬液投与装置において、前記当接部材は、前記ガスケット本体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端に設けられた基端フランジ部とを有し、
前記基端フランジ部は、基端面に前記被押圧部を有し、
前記被押圧部は、前記基端面に間欠的に設けられるとともに、それぞれ前記基端面から基端方向に突出した複数の凸部である、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項18】
請求項１７記載の薬液投与装置において、前記複数の凸部はそれぞれ、基端に向かって膨出するドーム形状である、
ことを特徴とする薬液投与装置。
【請求項19】
請求項１記載のプランジャ組立体の駆動方法であって、前記送りねじの回転に伴い前記第１プランジャが軸方向に沿って前進し、
前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に係合し、前進する前記第１プランジャが前記第２プランジャを前進させ、
前記第２プランジャの前進に伴い前記ナット部材が前記第２プランジャに対して相対的に基端方向へ移動し、前記ナット部材の移動により当該ナット部材が前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合し、
前記雄ねじ部と螺合した前記ナット部材が、前記送りねじの回転に伴い前進して前記第２プランジャを前進させ、前進する前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させる、
ことを特徴とするプランジャ組立体の駆動方法。
【請求項20】
請求項１９記載のプランジャ組立体の駆動方法において、前記ナット部材がナット付勢部材により先端方向に付勢されており、
前記ナット部材は、前記ナット付勢部材の付勢力に抗して前記第２プランジャに対して相対的に基端方向へ移動した後に、前記ナット部材の前記第２雌ねじ部が前記送りねじの前記雄ねじ部に螺合する、
ことを特徴とするプランジャ組立体の駆動方法。
【請求項21】
請求項１９記載のプランジャ組立体の駆動方法において、前記送りねじに対する回転が規制された前記第１プランジャが前記第２プランジャの先端近傍まで移動し、
前記第２プランジャの先端近傍まで移動した前記第１プランジャが前記送りねじの回転に合わせて所定角度回転し、
前記所定角度回転した前記第１プランジャは回転が再び規制されるとともに、前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に係合し、
前記第１係合部が前記第２係合部に係合した前記第１プランジャが、前記第２プランジャを引き連れて前進する、
ことを特徴とするプランジャ組立体の駆動方法。
【請求項22】
請求項２１記載のプランジャ組立体の駆動方法において、前記送りねじの雄ねじ部が前記第１雌ねじ部と前記第２雌ねじ部の両方に螺合した状態で、前記送りねじが回転して、前記第１プランジャと前記第２プランジャが前進し、
前記第２プランジャが所定長前進した後に、前記第１プランジャの前記第１雌ねじ部が前記雄ねじ部から離脱し、
前記第１雌ねじ部が前記雄ねじ部から離脱し且つ前記第２雌ねじ部が前記雄ねじ部と螺合した状態で、前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させる、
ことを特徴とするプランジャ組立体の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法に関する。
【背景技術】
【0002】
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。また、例えば、国際公開第２０１３／１４８２７０号パンフレットに開示されているように、この種の薬液投与装置において、押し子とネジ軸とを螺合し、ネジ軸の回転作用下に押し子を前進させる機構（以下、「先行技術に係る押し子機構」という）は公知である。
【発明の概要】
【0003】
ところで、近年、薬液投与装置は小型化が進んでおり、体に貼付するタイプのものも登場している。特に、体に貼付するタイプの薬液投与装置の場合、貼付できる面積が限られていることと、ユーザビリティの観点から、薬液投与装置のサイズをできるだけ小さくすることが求められる。先行技術に係る押し子機構は、ネジ軸に対して単一の押し子が前進するだけであるため、薬液投与装置のサイズを小さくする効果が十分でない。
【0004】
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、より効果的に装置の小型化を図ることができるプランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法を提供することを目的とする。
【0005】
上記の目的を達成するため、本発明は、軸方向に伸長可能であり、伸長に伴って、薬液容器の内部に摺動可能に配置されたガスケットを押圧して前記薬液容器から薬液を押し出すプランジャ組立体であって、ロッド部を有し、前記ロッド部が、雄ねじが形成された雄ねじ部と、前記雄ねじ部の基端から基端方向に延出するとともに前記雄ねじが形成されていない延出部とを有する、送りねじと、前記ガスケットを押圧可能なガスケット押圧部と、少なくとも前記プランジャ組立体が伸長動作を開始する前の初期状態で前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合した第１雌ねじ部と、第１被ガイド部と、第１係合部と、第１当接部とを有する第１プランジャと、第１ガイド部と、第２被ガイド部と、第２係合部と、第２当接部と、ナット収容部とを有する第２プランジャと、内周に第２雌ねじ部が形成され、前記送りねじが挿入されたナット部材と、第２ガイド部が形成されたベース部と、を備え、前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、前記第１プランジャの前記第１被ガイド部と係合し、前記第２プランジャに対する前記第１プランジャの回転を防止して前記第１プランジャの軸方向運動をガイドし、前記ベース部の前記第２ガイド部は、前記第２被ガイド部と係合し、前記ベース部に対する前記第２プランジャの回転を防止して前記第２プランジャの軸方向移動をガイドし、前記ナット収容部は、前記ナット部材を回転不可能且つ軸方向に移動可能に収容し、前記ナット部材には、前記初期状態で前記送りねじの前記延出部が挿入されており、前記送りねじの回転に伴い前記第１プランジャが所定長前進すると、前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に当接し、前記第１プランジャが前記第２プランジャを前進させ、前記第２プランジャの前進に伴い、前記ナット部材が前進して前記第２雌ねじ部が前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合し、前記第２雌ねじ部と前記雄ねじ部との螺合が開始した後、前記第２プランジャの前記第２当接部が、前記第１プランジャの前記第１当接部に当接し、前進する前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させる。
【0006】
このように構成されたプランジャ組立体は、複数段階に亘って伸長するため、全長を短くでき、その分、プランジャ組立体が搭載される薬液投与装置の小型化を図ることができる。装置の小型化により、患者の体表面に貼付する場合における貼付に必要な面積を小さくできるため、患者の体表面に貼付する等の用途にも容易に適用することができる。また、装置の小型化により、持ち運び、保管等、ユーザビリティの向上を図ることができる。また、ナット部材が第２プランジャに対して軸方向に相対移動可能であるため、送りねじの雄ねじ部とナット部材との接触と同時に送りねじの雄ねじ部とナット部材の第２雌ねじ部とが噛み合わない場合でも、その後に雄ねじ部と第２雌ねじ部との位相が合致したときには螺合することが可能である。従って、送りねじによりナット部材を介して第２プランジャを確実に前進させることができる。
【0007】
前記プランジャ組立体において、前記ナット部材を先端方向へ付勢するナット付勢部材を備え、前記第２プランジャの前記ナット収容部は、先端台座部と基端台座部とを有し、前記初期状態で、前記ナット部材の先端面が前記先端台座部に当接し、前記ナット付勢部材の先端が前記ナット部材の基端面に当接し、前記ナット付勢部材の基端が前記基端台座部に当接してもよい。
【0008】
この構成により、ナット部材が常に先端方向に付勢されているため、送りねじの雄ねじ部とナット部材の第２雌ねじ部との位相が合ったときに、送りねじとナット部材とを確実に螺合させることができる。すなわち、雄ねじ部のピッチ分だけ第２プランジャが前進する間に、送りねじとナット部材とは必ず螺合する。
【0009】
前記ナット収容部の内周面には、軸方向に沿って延在し且つ周方向に間隔を置いて配置された複数のリブが形成されており、前記複数のリブが前記ナット部材の外周面に当接してもよい。
【0010】
この構成により、第２プランジャに対するナット部材の摺動抵抗を低減し、第２プランジャに対するナット部材の相対軸方向移動を円滑にすることができる。
【0011】
前記第１プランジャの先端は、前記薬液容器の内周面に当接可能なフランジ部を有してもよい。
【0012】
この構成により、第１プランジャの座屈を防止することができる。
【0013】
前記第２プランジャは、前記ナット収容部と前記第１ガイド部と前記第２被ガイド部と前記第２当接部を有するプランジャ本体部と、前記プランジャ本体部に固定され、前記第２係合部を有するキャップ部材と、を備えてもよい。
【0014】
この構成により、射出成形により、第１ガイド部、第２被ガイド部、第２当接部及び第２係合部を有する第２プランジャを容易に作製することができる。
【0015】
前記キャップ部材は、前記薬液容器の内周面に当接可能な先端外周部を有してもよい。
【0016】
この構成により、第２プランジャの座屈を防止することができる。
【0017】
前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、軸方向に沿って延在して前記第１プランジャの前記第１被ガイド部を軸方向にガイドする軸方向ガイドと、前記軸方向ガイドの先端に連続するとともに周方向に延在して前記第１被ガイド部を周方向にガイドする回転ガイドとを有してもよい。
【0018】
この構成により、第１ガイド部の先端で、送りねじの回転に伴い第１プランジャを回転させることができる。
【0019】
前記回転ガイドは、前記軸方向ガイドに連続する第１端部と、前記第１端部とは異なる第２端部とを有し、前記第２プランジャの前記第１ガイド部は、前記回転ガイドの前記第２端部に連続するロック部を有し、前記ロック部は、前記軸方向ガイドよりも短い長さで前記第２端部から基端方向に延出するとともに前記第１プランジャの前記第１被ガイド部を係止可能であってもよい。
【0020】
この構成により、第１被ガイド部が第１ガイド部の軸方向ガイドに戻ることが防止される。
【0021】
前記第２プランジャは、仮係止爪部が端部に設けられた仮係止弾性片を有し、前記ベース部は、前記仮係止爪部が離脱可能に挿入された仮係止凹部を有してもよい。
【0022】
この構成により、ベース部に対して第２プランジャが仮止めされるため、送りねじがナット部材に螺合する前に第２プランジャが第１プランジャの前進につられて前進することを防止することができる。
【0023】
前記第１プランジャは、前記仮係止爪部を内側から支持する支持突起を有してもよい。
【0024】
この構成により、第１プランジャがある程度前進するまで仮係止爪部が仮係止凹部から離脱することを防止することができる。
【0025】
また、本発明の薬液投与装置は、上記プランジャ組立体と、前記送りねじを回転させる駆動機構と、前記薬液が充填された胴部を有する前記薬液容器と、前記ガスケットと、前記薬液容器を収容する筐体と、を備える。
【0026】
このように構成された薬液投与装置によれば、小型化を図ることができるとともに、送りねじにより第２プランジャを確実に前進させることができる。
【0027】
前記駆動機構は、モータと、前記モータに取り付けられた駆動歯車とを有し、前記送りねじは、前記ロッド部に連結されるとともに前記駆動歯車によって駆動される従動歯車を有してもよい。
【0028】
これにより、簡易な構成で送りねじを回転させることができる。
【0029】
前記筐体は、前記薬液容器が挿入される第１開口部を有し、前記薬液容器は、前記第１開口部を介して前記筐体から突出した先端部を有し、前記薬液容器の前記先端部近傍と前記筐体との間に、リング状の防水パッキンが配置されていてもよい。
【0030】
この構成により、第１開口部を介した筐体内への水の浸入を防止することができる。
【0031】
前記筐体は、前記薬液容器を収容した収容部と、前記収容部に設けられた第２開口部とを有する筐体本体部と、前記第２開口部を封止する蓋体と、前記第２開口部の縁部に取り付けられるとともに前記蓋体と密着した環状の防水部材と、を備えてもよい。
【0032】
この構成により、第２開口部を介した筐体内への水の浸入を防止することができる。
【0033】
前記薬液投与装置において、前記薬液容器、前記駆動機構及び前記プランジャ組立体がそれぞれ所定位置に固定されたシャーシ構造を備え、前記筐体内にシャーシ構造が配置され、前記第２開口部は、前記シャーシ構造よりも大きく形成されていてもよい。
【0034】
この構成により、第２開口部を介して、筐体からプランジャ組立体等をシャーシ構造ごと簡単に取り出すことができる。
【0035】
前記第１プランジャは、前記第２プランジャの前記第１ガイド部の先端で、前記送りねじの回転に伴い前記第２プランジャに対して所定角度だけ回転可能であり、前記ガスケットは、弾性を有する第１材料からなるガスケット本体と、前記第１材料よりも硬質な第２材料からなり、前記ガスケット本体の基端に装着された当接部材と、を備え、前記当接部材は、前記ガスケット押圧部に押圧される被押圧部を有し、前記ガスケット押圧部は、前記第１材料よりも硬質な材料からなっていてもよい。
【0036】
この構成により、ガスケットに対する第１プランジャの回転方向の摺動抵抗を小さくできる。このため、ガスケットが第１プランジャの回転を阻害することがない。
【0037】
前記当接部材は、前記ガスケット本体内に挿入される挿入部と、前記挿入部の基端に設けられた基端フランジ部とを有し、前記基端フランジ部は、基端面に前記被押圧部を有し、前記被押圧部は、前記基端面に間欠的に設けられるとともに、それぞれ前記基端面から基端方向に突出した複数の凸部であってもよい。
【0038】
この構成により、ガスケットに対する第１プランジャの回転方向の摺動抵抗を効果的に小さくすることができる。
【0039】
前記複数の凸部はそれぞれ、基端に向かって膨出するドーム形状であってもよい。
【0040】
この構成により、ガスケットに対する第１プランジャの回転方向の摺動抵抗を一層効果的に小さくすることができる。
【0041】
また本発明は、上記プランジャ組立体の駆動方法であって、前記送りねじの回転に伴い前記第１プランジャが軸方向に沿って前進し、前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に係合し、前進する前記第１プランジャが前記第２プランジャを前進させ、前記第２プランジャの前進に伴い前記ナット部材が前記第２プランジャに対して相対的に基端方向へ移動し、前記ナット部材の移動により当該ナット部材が前記送りねじの前記雄ねじ部と螺合し、前記雄ねじ部と螺合した前記ナット部材が、前記送りねじの回転に伴い前進して前記第２プランジャを前進させ、前進する前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させる。
【0042】
これにより、送りねじの雄ねじ部とナット部材の第２雌ねじ部とを円滑に螺合させることができる。このため、送りねじによりナット部材を介して第２プランジャを確実に前進させることができる。
【0043】
前記プランジャ組立体の駆動方法において、前記ナット部材がナット付勢部材により先端方向に付勢されており、前記ナット部材は、前記ナット付勢部材の付勢力に抗して前記第２プランジャに対して相対的に基端方向へ移動した後に、前記ナット部材の前記第２雌ねじ部が前記送りねじの前記雄ねじ部に螺合してもよい。
【0044】
これにより、送りねじとナット部材とを確実に螺合させることができる。
【0045】
前記プランジャ組立体の駆動方法において、前記送りねじに対する回転が規制された前記第１プランジャが前記第２プランジャの先端近傍まで移動し、前記第２プランジャの先端近傍まで移動した前記第１プランジャが前記送りねじの回転に合わせて所定角度回転し、前記所定角度回転した前記第１プランジャは回転が再び規制されるとともに、前記第１プランジャの前記第１係合部が前記第２プランジャの前記第２係合部に係合し、前記第１係合部が前記第２係合部に係合した前記第１プランジャが、前記第２プランジャを引き連れて前進してもよい。
【0046】
これにより、送りねじの回転に伴い前進する第１プランジャンにより第２プランジャを前進させることができる。
【0047】
前記プランジャ組立体の駆動方法において、前記送りねじの雄ねじ部が前記第１雌ねじ部と前記第２雌ねじ部の両方に螺合した状態で、前記送りねじが回転して、前記第１プランジャと前記第２プランジャが前進し、前記第２プランジャが所定長前進した後に、前記第１プランジャの前記第１雌ねじ部が前記雄ねじ部から離脱し、前記第１雌ねじ部が前記雄ねじ部から離脱し且つ前記第２雌ねじ部が前記雄ねじ部と螺合した状態で、前記第２プランジャが前記第１プランジャを前進させてもよい。
【0048】
これにより、送りねじの雄ねじ部が第１雌ねじ部と第２雌ねじ部の両方に螺合したダブルねじ状態から、第２雌ねじ部と雄ねじ部のみが螺合した状態への移行が円滑に行われ、第２プランジャにより第１プランジャを前進させることができる。
【0049】
本発明のプランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法によれば、より効果的に装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の実施形態に係る薬液投与装置の概略平面図である。
【図2】薬液投与装置の内部機構の斜視図である。
【図3】本発明の実施形態に係るプランジャ組立体の軸方向に沿った断面図である。
【図6】第１プランジャの斜視図である。
【図9】ベース部の斜視図である。
【図11】プランジャ組立体の動作を説明する第１の図である。
【図12】プランジャ組立体の動作を説明する第２の図である。
【図14】プランジャ組立体の動作を説明する第５の図である。
【図16】プランジャ組立体の動作を説明する第８の図である。
【図17】プランジャ組立体の動作を説明する第９の図である。
【図18】プランジャ組立体の動作を説明する第１０の図である。
【図19】プランジャ組立体の動作を説明する第１１の図である。
【図20】本発明の別の実施形態に係るプランジャ組立体の斜視図である。
【図24】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第１の図である。
【図25】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第２の図である。
【図26】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第３の図である。
【図27】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第４の図である。
【図28】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第５の図である。
【図29】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第６の図である。
【図30】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第７の図である。
【図31】別の実施形態に係るプランジャ組立体の動作を説明する第８の図である。
【発明を実施するための形態】
【0051】
以下、本発明に係るプランジャ組立体、薬液投与装置及びプランジャ組立体の駆動方法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。
【0052】
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、薬液容器１２内に充填された薬液Ｍをプランジャ組立体１４Ａ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。
【0053】
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には投与器具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、薬液容器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、薬液容器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から突出した穿刺針２１とを備える。穿刺針２１は皮膚Ｓに対して略垂直に穿刺される。なお、穿刺針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。
【0054】
なお、薬液投与装置１０に接続される投与器具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、投与器具１６は、送液チューブ１９を介さずに薬液容器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、例えば薬液容器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、薬液容器１２の先端部１２ｃと投与器具１６及び針の一部は薬液容器１２の内部にあり、針の先端が薬液容器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、針が皮膚Ｓに対して垂直に穿刺される。
【0055】
図１又は図２に示すように、薬液投与装置１０は、薬液Ｍが充填された薬液容器１２と、薬液容器１２内に摺動可能に配置されたガスケット２２と、軸方向（矢印Ｘ方向）に伸長可能であるとともにガスケット２２を先端方向（矢印Ｘ１方向）に押圧可能なプランジャ組立体１４Ａと、プランジャ組立体１４Ａを駆動する駆動機構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２６と、駆動機構２４を制御する制御部２８と、薬液容器１２、プランジャ組立体１４Ａ及び駆動機構２４を支持するシャーシ構造３０と、これらを収容する筐体３１とを備える。
【0056】
図２及び図３に示すように、薬液容器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、薬液容器１２は、その軸方向に内径及び外径が一定の胴部１２ａと、胴部１２ａの先端から縮径する肩部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。胴部１２ａの基端には基端開口１２ｄが形成されている。薬液室１３と連通する吐出口１２ｅが先端部１２ｃに形成されている。薬液Ｍは薬液容器１２内に予め充填されている。薬液容器１２は透明性を有する材料により構成されているとよい。
【0057】
図３において、吐出口１２ｅ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２９によって液密に封止されている。封止部材２９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２９は、先端に開口部を有する固定キャップ３２によって薬液容器１２の先端部１２ｃに固定されている。封止部材２９の先端面は、固定キャップ３２の開口部から露出している。
【0058】
ガスケット２２は、薬液室１３の基端側を液密に閉じている。薬液投与装置１０の初期状態で、ガスケット２２は薬液容器１２の基端よりも先端側に位置する。ガスケット２２は、ガスケット本体３４と、ガスケット本体３４の基端に装着された当接部材３５とを備える。ガスケット本体３４は、弾性を有する第１材料からなる。第１材料は、ゴム材やエラストマー材等の弾性樹脂材料である。
【0059】
ガスケット本体３４は、その外周部が薬液容器１２（胴部１２ａ）の内周面と液密に密着している。ガスケット本体３４は、外周面が薬液容器１２の胴部１２ａと液密に密着する基部３４ａと、基部３４ａから先端方向に突出するとともに先端方向に向かってテーパ状に縮径した錐部３４ｂとを有する。
【0060】
当接部材３５は、第１材料よりも硬質な第２材料からなる。当接部材３５は、プランジャ組立体１４Ａの後述するガスケット押圧部７１に押圧される被押圧部３５ａを有する。また、当接部材３５は、ガスケット本体３４内に挿入される挿入部３５ｂと、挿入部３５ｂの基端に設けられた基端フランジ部３５ｃとを有する。
【0061】
挿入部３５ｂの外周部に設けられた雄ねじ３５ｄが、ガスケット本体３４の内周部に設けられた雌ねじ３４ｃと螺合している。基端フランジ部３５ｃは、基端面に被押圧部３５ａを有する。被押圧部３５ａは、基端フランジ部３５ｃの基端面に間欠的に設けられるとともに、それぞれ当該基端面から基端方向（矢印Ｘ２方向）に突出した複数の凸部３５ａ１である。凸部３５ａ１は、基端に向かって膨出するドーム形状を有する。
【0062】
プランジャ組立体１４Ａは、駆動機構２４の駆動作用下に軸方向に伸長可能であり、伸長に伴ってガスケット２２を薬液容器１２内で前進させ、薬液容器１２から薬液Ｍを押し出すように構成されている。薬液投与装置１０の初期状態で、プランジャ組立体１４Ａの先端側は薬液容器１２の基端側に挿入されている。なお、プランジャ組立体１４Ａの詳細については後述する。
【0063】
図２において、駆動機構２４は、電池２６を電源として制御部２８の制御作用下に駆動制御されるモータ３６と、モータ３６の出力軸に固定された駆動歯車３７とを有する。
【0064】
図１に示すように、筐体３１内にシャーシ構造３０が配置されている。図２に示すように、薬液容器１２、駆動機構２４及びプランジャ組立体１４Ａは、それぞれシャーシ構造３０の所定位置に固定されている。シャーシ構造３０は、シャーシ本体部材３８と、シャーシ本体部材３８に固定されるとともにプランジャ組立体１４Ａの送りねじ４８を回転可能に支持する支持部材３９と、シャーシ本体部材３８に固定されるとともにシャーシ本体部材３８との間でモータ３６を保持するモータ保持部材４０とを備える。
【0065】
シャーシ本体部材３８は、底壁部を構成するベースプレート部３８ａ（図１０Ａも参照）と、ベースプレート部３８ａの上面からベースプレート部３８ａの厚さ方向（上方）に突出するとともに薬液容器１２のフランジ部１２ｆが装着されたフランジ装着部３８ｂとを有する。シャーシ本体部材３８に、制御部２８及び電池２６が取り付けられた電気基板２７が固定されている。
【0066】
図１において、筐体３１は、上述した薬液容器１２、ガスケット２２、プランジャ組立体１４Ａ、駆動機構２４、電池２６、制御部２８及びシャーシ構造３０を収容するように構成された中空状部材である。薬液容器１２の先端部１２ｃが筐体３１から突出し、外部に露出している。筐体３１は上面３１ａと底面３１ｂを有する。筐体３１の上面３１ａには、透明性を有する材料からなる窓部３１ｗが設けられており、窓部３１ｗを通して薬液容器１２内の残液量を確認することができる。
【0067】
薬液投与装置１０は、例えば、患者の皮膚Ｓに貼り付けて使用するパッチタイプとして構成され得る。このようなパッチタイプの場合、筐体３１の底面３１ｂには、皮膚Ｓに貼着可能なシート状の貼着部（粘着部）が設けられる。薬液投与装置１０の初期状態で貼着部の貼着面には剥離可能な保護シートが貼り付けられる。
【0068】
なお、薬液投与装置１０は、筐体３１の底面３１ｂにフックやクリップ等の装着具が設けられ、患者の衣服（例えば、ズボンのウエスト部分等）に引っ掛ける等して取り付けるタイプとして構成されてもよい。
【0069】
図４に示すように、筐体３１は、薬液容器１２が挿入される第１開口部３１ｃを有する。薬液容器１２の先端部は、第１開口部３１ｃを介して筐体３１から突出している。薬液容器１２の先端部近傍と筐体３１との間に、リング状の防水パッキン４２が配置されている。防水パッキン４２は、Ｘ状の断面形状を有し、第１開口部３１ｃに配置されている。防水パッキン４２の外周部が全周に亘って第１開口部３１ｃの内面に液密に密着し、防水パッキン４２の内周部が全周に亘って薬液容器１２（胴部１２ａ）の外周面に液密に密着している。なお、防水パッキン４２は、Ｏ状の断面形状を有していてもよい。
【0070】
図５に示すように、筐体３１は、薬液容器１２を収容した収容部４５及び収容部４５に設けられた第２開口部３１ｄを有する筐体本体部４４と、第２開口部３１ｄを封止する蓋体４６と、第２開口部３１ｄの縁部に取り付けられるとともに蓋体４６と密着した環状の防水部材４７とを備える。筐体本体部４４に、上述した第１開口部３１ｃ（図４）が設けられている。第２開口部３１ｄは、筐体本体部４４の第１開口部３１ｃが設けられた側と反対側の端部に設けられている。第２開口部３１ｄは、シャーシ構造３０よりも大きく形成されている。
【0071】
蓋体４６は、長方形状に形成されており、薬液容器１２の先端部が突出する側とは反対側の筐体３１の壁部を構成している。防水部材４７は、例えば、防水テープであり、第２開口部３１ｄに設けられた枠形状の段部３１ｅに取り付けられている。防水部材４７は、長方形状の第２開口部３１ｄに沿って長方形状に延在して環状をなしている。蓋体４６が筐体本体部４４の第２開口部３１ｄに装着されることにより、防水部材４７が蓋体４６に液密に密着する。
【0072】
次に、プランジャ組立体１４Ａの構成について詳細に説明する。
【0073】
図３に示すように、プランジャ組立体１４Ａは、駆動機構２４によって駆動される送りねじ４８と、送りねじ４８によって駆動される第１プランジャ５０と、送りねじ４８によって駆動される第２プランジャ５２と、第２プランジャ５２に保持されたナット部材５４と、第２プランジャ５２を支持するベース部５６とを備える。
【0074】
送りねじ４８は、ロッド部５８と、ロッド部５８に連結されるとともに駆動歯車３７によって駆動される従動歯車６０とを有する。ロッド部５８は、外周に雄ねじ６２ａが形成された雄ねじ部６２と、雄ねじ部６２の基端から基端方向に延出するとともに外周に雄ねじが形成されていない延出部６３とを有する。
【0075】
雄ねじ部６２は、延出部６３よりも長い。雄ねじ部６２の先端部は、薬液容器１２の内側に位置している。雄ねじ部６２の外径は、延出部６３の外径よりも大きい。ロッド部５８はさらに、延出部６３の基端に設けられた連結フランジ部６４を有する。連結フランジ部６４は、その基端面に断面非円形形状の連結用凹部６５ａを有し、従動歯車６０の先端側軸部６０ｃと相対回転不可能に連結（係合）している。
【0076】
従動歯車６０は、ロッド部５８と同軸上に回転可能に配置されるとともに、駆動機構２４の駆動歯車３７と噛み合っている（図２参照）。従動歯車６０は、外周部に歯部６０ａが形成された歯車部６０ｂと、歯車部６０ｂの先端面中央から先端方向に突出した先端側軸部６０ｃと、歯車部６０ｂの基端面中央から基端方向に突出した基端側軸部６０ｄとを有する。先端側軸部６０ｃ及び基端側軸部６０ｄが、シャーシ構造３０の支持部材３９によって回転可能に支持されている。
【0077】
先端側軸部６０ｃの先端には、ロッド部５８の連結フランジ部６４に設けられた連結用凹部６５ａに挿入された断面非円形形状の連結用凸部６５ｂが設けられている。支持部材３９の支持片３９ａと歯車部６０ｂとの間には、従動歯車６０を先端方向に弾性的に付勢するバネ６６が配置されている。
【0078】
図６に示すように、第１プランジャ５０は、中空状の第１筒状胴部６８と、第１筒状胴部６８の先端から径方向外方に突出した環状の第１先端フランジ７０と、第１筒状胴部６８の基端外周面から径方向外方に突出した第１突起部７２と、第１突起部７２と異なる周方向位置で第１筒状胴部６８の基端外周面から径方向外方に突出した支持突起７４とを有する。
【0079】
図３に示すように、第１筒状胴部６８の基端内周面には、少なくともプランジャ組立体１４Ａが伸長動作を開始する前の初期状態で第１プランジャ５０の雄ねじ部６２と螺合した第１雌ねじ部６８ａが形成されている。
【0080】
第１先端フランジ７０は、薬液容器１２の内周面に当接可能なフランジ部である。第１先端フランジ７０の先端面は、ガスケット２２を押圧可能なガスケット押圧部７１である。薬液投与装置１０の初期状態で、ガスケット押圧部７１は、ガスケット２２から若干の距離だけ離間している。
【0081】
図６において、第１突起部７２は、第２プランジャ５２の後述する第１ガイド部８６（図７Ａ）によってガイドされる第１被ガイド部７３を構成する。第１突起部７２の先端面は、第２プランジャ５２の後述する第２係合部９８（図７Ａ）に係合可能な第１係合部７５を構成する。第１突起部７２の基端面は、第２プランジャ５２の後述する第２当接部５３（図７Ｂ）に当接可能な第１当接部７６を構成する。
【0082】
薬液投与装置１０の初期状態で、支持突起７４は、第２プランジャ５２の後述する仮係止爪部８５ａ（図７Ａ）を内側から支持する。
【0083】
図７Ａに示すように、第２プランジャ５２は、プランジャ本体部７８と、プランジャ本体部７８に固定されたキャップ部材８０とを備える。プランジャ本体部７８は、中空状の第２筒状胴部８２と、第２筒状胴部８２の先端から径方向外方に突出した一対の第２先端フランジ８３と、第２筒状胴部８２の外面から径方向外方に突出するとともに軸方向に延在する第２突起部８４とを有する。
【0084】
第２筒状胴部８２には、径方向に弾性変形可能な仮係止弾性片８５が設けられている。仮係止弾性片８５の端部（自由端部）には、外方に突出した仮係止爪部８５ａが設けられている。第２筒状胴部８２には第１ガイド部８６が設けられている。第１ガイド部８６は、第１プランジャ５０の第１被ガイド部７３と係合し、第２プランジャ５２に対する第１プランジャ５０の回転を防止して第１プランジャ５０の軸方向運動をガイドする。第２先端フランジ８３は、弧状に延在している。一対の第２先端フランジ８３間には、切欠き状の隙間が形成されている。
【0085】
図７Ｂに示すように、第１ガイド部８６は、軸方向に沿って延在して第１プランジャ５０の第１被ガイド部７３（図６）を軸方向にガイドする軸方向ガイド８６ａと、軸方向ガイド８６ａの先端に連続するとともに周方向に延在して第１被ガイド部７３を周方向にガイドする回転ガイド８６ｂとを有する。回転ガイド８６ｂは、軸方向ガイド８６ａに連続する第１端部８６ｂ１と、第１端部８６ｂ１とは異なる第２端部８６ｂ２とを有する。
【0086】
第１ガイド部８６はさらに、回転ガイド８６ｂの第２端部８６ｂ２に連続するロック部８６ｃを有する。ロック部８６ｃは、軸方向ガイド８６ａよりも短い長さで第２端部８６ｂ２から基端方向に延出するとともに第１プランジャ５０の第１被ガイド部７３を係止可能である。
【0087】
本実施形態では、図８Ａに示すように、軸方向ガイド８６ａは、第２筒状胴部８２の周壁部を壁厚方向に貫通する孔部であり、第２筒状胴部８２の軸を基準に互いに反対側の位置に２つ設けられている。回転ガイド８６ｂは、第２筒状胴部８２の軸を基準に互いに反対側の位置に２つ設けられている。ロック部８６ｃは、第２筒状胴部８２の周壁部を壁厚方向に貫通する孔部であり、第２筒状胴部８２の軸を基準に互いに反対側の位置に２つ設けられている。ロック部８６ｃの基端面は、第１プランジャ５０の第１当接部７６（図６）に当接可能な第２当接部５３を構成する。
【0088】
図８Ｂに示すように、第２筒状胴部８２の基端部には、ナット収容部８８が設けられている。ナット収容部８８は、ナット部材５４を回転不可能且つ軸方向に移動可能に収容する。ナット収容部８８の内周形状は、ナット部材５４の外径に合わせて六角形状に形成されている。ナット収容部８８の内周面８８ａには、軸方向に沿って延在し且つ周方向に間隔を置いて配置された複数のリブ８８ｂが形成されており、複数のリブ８８ｂがナット部材５４の外周面に当接する。
【0089】
図３に示すように、ナット収容部８８は、先端台座部８９と基端台座部９０とを有する。先端台座部８９は、第２筒状胴部８２の内側に設けられた孔部を有する内周突出壁８２ａ（図７Ｂも参照）の基端面である。基端台座部９０は、第２筒状胴部８２の基端内側に固定された台座部材８２ｂの先端面である。
【0090】
ナット部材５４を先端方向へ付勢するナット付勢部材９２が、ナット収容部８８内に配置されている。本実施形態において、ナット付勢部材９２は、コイルバネである。ナット付勢部材９２に、送りねじ４８のロッド部５８が挿入されている。
【0091】
プランジャ組立体１４Ａの初期状態で、ナット部材５４の先端面が先端台座部８９に当接し、ナット付勢部材９２の先端がナット部材５４の基端面に当接し、ナット付勢部材９２の基端が基端台座部９０に当接する。
【0092】
図８Ａにおいて、第２突起部８４は、ベース部５６の後述する第２ガイド部１００（図９）によってガイドされる第２被ガイド部９４を構成する。第２突起部８４は、第２筒状胴部８２の略全長に亘って軸方向に延在するとともに、第１ガイド部８６の軸方向ガイド８６ａとロック部８６ｃとの間に設けられている。第２突起部８４の先端は、第２先端フランジ８３に連続している。本実施形態では、図８Ｂに示すように、第２突起部８４は、第２筒状胴部８２の軸を基準に互いに反対側の位置に２つ設けられている。
【0093】
図３に示すように、キャップ部材８０は、プランジャ本体部７８の先端に固定されている。図７Ａにおいて、キャップ部材８０は、開口９６ａを有する先端リング部９６と、先端リング部９６の基端面外縁から基端方向に突出した一対の連結用アーム９７とを有する。先端リング部９６の開口９６ａに第１プランジャ５０の第１筒状胴部６８（図６）が挿入されている。先端リング部９６の外周部は、薬液容器１２の内周面に当接可能な先端外周部である。先端リング部９６の基端面は、第１プランジャ５０の第１係合部７５に係合可能な第２係合部９８を有する。
【0094】
連結用アーム９７の自由端部には、内方に向かって突出した係合用爪９７ａが設けられている。係合用爪９７ａが、仮係止弾性片８５の両側に形成されたスリット８５ｂの先端に係合することにより、キャップ部材８０がプランジャ本体部７８から離脱することが防止されている。
【0095】
図３に示すように、ナット部材５４は、送りねじ４８の雄ねじ部６２に螺合可能な第２雌ねじ部５４ａが内周に形成されるとともに、送りねじ４８が挿入されている。ナット部材５４には、初期状態で送りねじ４８の延出部６３が挿入されている。ナット部材５４は、六角形状の外形を有する。なお、ナット部材５４は、他の多角形状等の非円形形状の外形を有していてもよい。
【0096】
図２に示すように、ベース部５６はシャーシ構造３０に固定されている。図９に示すように、ベース部５６は、中空状部材であり、軸方向に延在する溝状の第２ガイド部１００を有する。本実施形態において、第２ガイド部１００は、ベース部５６の軸を基準に互いに反対側の位置に２つ設けられている。第２ガイド部１００は、第２プランジャ５２の第２被ガイド部９４（図７Ａ等）と係合し、送りねじ４８に対する第２プランジャ５２の回転を防止して第２プランジャ５２の軸方向移動をガイドする。
【0097】
ベース部５６は、第２プランジャ５２の仮係止爪部８５ａ（図７Ａ等）が離脱可能に挿入された仮係止凹部１０２を有する。本実施形態において、仮係止凹部１０２は、ベース部５６の周壁部を厚さ方向に貫通する孔の形態を有する。なお、仮係止凹部１０２は、ベース部５６の内周面に設けられた溝であってもよい。ベース部５６の先端には、キャップ部材８０の連結用アーム９７（図７Ａ）が挿入される切欠き５６ａが設けられている。
【0098】
上記のように構成された薬液投与装置１０は、例えば、以下の手順で組み立てられる。
【0099】
図１０Ａのように、プランジャ組立体１４Ａと、駆動機構２４と、制御部２８及び電池２６が取り付けられた電気基板２７とを、シャーシ構造３０の所定位置に組み付ける（固定する）。
【0100】
次に、図１０Ｂのように、プレフィルドシリンジ１０４をシャーシ構造３０に組み付ける。プレフィルドシリンジ１０４は、薬液容器１２の先端部に封止部材２９及び固定キャップ３２が装着され、薬液容器１２内に薬液Ｍが充填され、且つ薬液容器１２内にガスケット２２が挿入された組立体である。
【0101】
次に、図１０Ｃのように、筐体本体部４４の第２開口部３１ｄを介して、プランジャ組立体１４Ａ等が組み付けられたシャーシ構造３０を筐体本体部４４内に挿入する。その際、筐体本体部４４の第１開口部３１ｃに配置された防水パッキン４２（図４）に薬液容器１２が挿入され、薬液容器１２の外周面に防水パッキン４２が液密に密着する。次に、筐体本体部４４の第２開口部３１ｄを蓋体４６で閉じる。その際、筐体本体部４４の第２開口部３１ｄに配置された防水部材４７に蓋体４６が液密に密着する。これにより、防水構造が構築される。
【0102】
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。
【0103】
図３に示す初期状態から駆動機構２４（図２）によって送りねじ４８が回転すると、図１１に示すように、送りねじ４８の雄ねじ部６２と螺合する第１プランジャ５０が前進する。この際、第１被ガイド部７３（図６）が第１ガイド部８６（図７Ａ）にガイドされているため、第１プランジャ５０は、回転が規制された状態で前進する。一方、第２プランジャ５２の仮係止爪部８５ａはベース部５６の仮係止凹部１０２に挿入されており、且つ送りねじ４８の雄ねじ部６２はナット部材５４に螺合していない（送りねじ４８の延出部６３がナット部材５４に挿入されている）ため、送りねじ４８が回転しても第２プランジャ５２は前進しない。
【0104】
図１２に示すように、送りねじ４８の回転に伴い第１プランジャ５０が第２プランジャ５２の先端近傍まで前進すると、第１プランジャ５０が送りねじ４８の回転に合わせて所定角度回転する。具体的には、図１３Ａのように、第１プランジャ５０の第１被ガイド部７３が、第２プランジャ５２の第１ガイド部８６の先端に設けられた回転ガイド８６ｂに到達する（軸方向ガイド８６ａから離脱する）と、第１プランジャ５０は第２プランジャ５２に対して回転可能となる。このため、第１被ガイド部７３が回転ガイド８６ｂに到達した第１プランジャ５０は、第１被ガイド部７３が回転ガイド８６ｂの第１端部８６ｂ１から第２端部８６ｂ２に移動する間だけ、送りねじ４８に連れ回る。
【0105】
そして、図１３Ｂのように、第１被ガイド部７３が回転ガイド８６ｂの第２端部８６ｂ２に当接すると、第１プランジャ５０の第２プランジャ５２に対する相対回転が再び規制される。これにより、送りねじ４８の回転に伴い、第１プランジャ５０が再び前進を開始し、第１プランジャ５０の第１係合部７５（第１突起部７２の先端面）が、第２プランジャ５２の第２係合部９８（キャップ部材８０の先端リングの基端面）（図７Ａ）に係合する。
【0106】
そして、第１プランジャ５０の第１係合部７５と第２プランジャ５２の第２係合部９８とが係合した状態で第１プランジャ５０が前進すると、図１４に示すように、第１プランジャ５０が第２プランジャ５２を前進させる。すなわち、送りねじ４８の回転に伴い、第１プランジャ５０が第２プランジャ５２を引き連れて前進する。この際、第２プランジャ５２の仮係止爪部８５ａは、ベース部５６の仮係止凹部１０２から外れる。第２プランジャ５２の前進に伴い、送りねじ４８の雄ねじ部６２が、第２プランジャ５２に配置されたナット部材５４に螺合する。
【0107】
具体的には、第２プランジャ５２が前進を開始すると、図１５Ａのように、雄ねじ部６２の基端がナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａの先端に接触する。この接触と同時に第２雌ねじ部５４ａが雄ねじ部６２に噛み合わない場合でも、ナット部材５４がナット収容部８８内で軸方向に相対的にスライド可能であるため、図１５Ｂのように第２プランジャ５２は第１プランジャ５０につられて前進することができる。その際、ナット部材５４は、ナット付勢部材９２の付勢力に抗して、前進する第２プランジャ５２に対して相対的に基端方向へ移動する。
【0108】
そして、ナット部材５４がナット付勢部材９２により先端方向に付勢されつつ第２プランジャ５２が前進する間に、雄ねじ部６２と第２雌ねじ部５４ａとの位相が合ったときに、送りねじ４８とナット部材５４とが螺合する。雄ねじ部６２と第２雌ねじ部５４ａとの噛み合いが開始することにより、送りねじ４８の雄ねじ部６２が第１雌ねじ部６８ａ及び第２雌ねじ部５４ａの両方に螺合したダブルねじ状態が開始する。
【0109】
そして、図１６に示すように、送りねじ４８の回転に伴い、ダブルねじ状態で第１プランジャ５０と第２プランジャ５２が前進する。その際、ナット部材５４の先端面が先端台座部８９から離間しているため（図１５Ｂ）、ナット部材５４が第２プランジャ５２を前進させるのではなく、第１係合部７５と第２係合部９８との係合により、第１プランジャ５０が第２プランジャ５２を前進させる。なお、ナット収容部８８により回転規制状態とされたナット部材５４は、送りねじ４８の回転に伴い、先端台座部８９との距離を維持したまま前進する（第２プランジャ５２と同じ速度で前進する）。
【0110】
送りねじ４８の回転に伴い第１プランジャ５０及び第２プランジャ５２がさらに前進すると、図１７に示すように、第１プランジャ５０の第１雌ねじ部６８ａが送りねじ４８の雄ねじ部６２から外れる（第１雌ねじ部６８ａの螺合が解除される）。第１プランジャ５０と送りねじ４８との螺合が解除されると、送りねじ４８と螺合するナット部材５４が第２プランジャ５２を前進させ、前進する第２プランジャ５２が、第１プランジャ５０を前進させる。
【0111】
具体的には、第１プランジャ５０と送りねじ４８との螺合が解除されると、送りねじ４８の回転に伴いナット部材５４が前進して第２プランジャ５２の先端台座部８９に当接する。従って、前進するナット部材５４が先端台座部８９を先端方向に押圧することにより、第２プランジャ５２が前進を開始する。その際、送りねじ４８との螺合が解除された第１プランジャ５０は停止しているため、第２プランジャ５２の前進に伴い、図１８に示すように、第２プランジャ５２の第２当接部５３が、第１プランジャ５０の第１当接部７６に当接する。従って、前進する第２プランジャ５２の第２当接部５３が、第１当接部７６を先端方向に押圧することにより、第１プランジャ５０が再び前進し始める。これにより、ナット部材５４のみが送りねじ４８に螺合した状態で、第１プランジャ５０及び第２プランジャ５２が前進して、送液が行われる。
【0112】
そして、図１９に示すように、ガスケット２２が薬液容器１２の肩部１２ｂに当接する位置まで第１プランジャ５０及び第２プランジャ５２が前進すると、送りねじ４８の回転が停止して、送液が完了する。
【0113】
この場合、本実施形態に係るプランジャ組立体１４Ａを備えた薬液投与装置１０は、以下の効果を奏する。
【0114】
プランジャ組立体１４Ａは、雄ねじ部６２及び延出部６３を有する送りねじ４８と、第１雌ねじ部６８ａを有する第１プランジャ５０と、第２雌ねじ部５４ａを有する第２プランジャ５２と、第２プランジャ５２に対して想定的に軸方向に移動可能なナット部材５４と、ベース部５６とを備える。そして、送りねじ４８の回転に伴い、まず第１プランジャ５０が前進し、その後、第１プランジャ５０が第２プランジャ５２を引き連れて前進し、その後、ナット部材５４が送りねじ４８と螺合し、その後、第２プランジャ５２が第１プランジャ５０を前進させる。
【0115】
このように構成されたプランジャ組立体１４Ａは、複数段階に亘って伸長するため、全長を短くでき、その分、プランジャ組立体１４Ａが搭載される薬液投与装置１０の小型化を図ることができる。装置の小型化により、患者の体表面に貼付する場合における貼付に必要な面積を小さくできるため、患者の体表面に貼付する等の用途にも容易に適用することができる。また、装置の小型化により、持ち運び、保管等、ユーザビリティの向上を図ることができる。
【0116】
また、ナット部材５４が第２プランジャ５２に対して軸方向に相対移動可能であるため、送りねじ４８の雄ねじ部６２とナット部材５４との接触と同時に送りねじ４８の雄ねじ部６２とナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａとが噛み合わない場合でも、その後に雄ねじ部６２と第２雌ねじ部５４ａとの位相が合致したときには螺合することが可能である。従って、送りねじ４８によりナット部材５４を介して第２プランジャ５２を確実に前進させることができる。
【0117】
プランジャ組立体１４Ａは、ナット部材５４を先端方向へ付勢するナット付勢部材９２を備え、初期状態で、ナット部材５４の先端面が先端台座部８９に当接し、ナット付勢部材９２の先端がナット部材５４の基端面に当接し、ナット付勢部材９２の基端が基端台座部９０に当接する。この構成により、ナット部材５４が常に先端方向に付勢されているため、送りねじ４８の雄ねじ部６２とナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａとの位相が合ったときに、送りねじ４８とナット部材５４とを確実に螺合させることができる。すなわち、雄ねじ部６２のピッチ分だけ第２プランジャ５２が前進する間に、送りねじ４８とナット部材５４とは必ず螺合する。
【0118】
なお、ナット付勢部材９２は設けられなくてもよい。この場合、第２プランジャ５２が前進する間に雄ねじ部６２と第２雌ねじ部５４ａとの噛み合わせに何回か失敗しても、ナット部材５４の可動範囲内のどこかで噛み合う。従って、送りねじ４８の回転により第２プランジャ５２を前進させることができる。
【0119】
ナット収容部８８の内周面には、軸方向に沿って延在し且つ周方向に間隔を置いて配置された複数のリブ８８ｂが形成されており、複数のリブ８８ｂがナット部材５４の外周面に当接する。この構成により、第２プランジャ５２に対するナット部材５４の摺動抵抗を低減し、第２プランジャ５２に対するナット部材５４の相対軸方向移動を円滑にすることができる。
【0120】
第１プランジャ５０の先端は、薬液容器１２の内周面に当接可能なフランジ部を有する。この構成により、第１プランジャ５０の座屈を防止することができる。
【0121】
第２プランジャ５２は、ナット収容部８８と第１ガイド部８６と第２被ガイド部９４と第２当接部５３を有するプランジャ本体部７８と、プランジャ本体部７８に固定され、第２係合部９８を有するキャップ部材８０とを備える。この構成により、射出成形により、第１ガイド部８６、第２被ガイド部９４、第２当接部５３及び第２係合部９８を有する第２プランジャ５２を容易に作製することができる。
【0122】
キャップ部材８０は、薬液容器１２の内周面に当接可能な先端外周部を有する。この構成により、第２プランジャ５２の座屈を防止することができる。
【0123】
第２プランジャ５２の第１ガイド部８６は、第１プランジャ５０の第１被ガイド部７３を軸方向にガイドする軸方向ガイド８６ａと、軸方向ガイド８６ａの先端に連続して第１被ガイド部７３を周方向にガイドする回転ガイド８６ｂとを有する（図７Ｂ）。この構成により、第１ガイド部８６の先端で、送りねじ４８の回転に伴い第１プランジャ５０を回転させることができる。
【0124】
第２プランジャ５２の第１ガイド部８６は、回転ガイド８６ｂの第２端部８６ｂ２に連続するロック部８６ｃを有する（図７Ｂ）。この構成により、第１被ガイド部７３が第１ガイド部８６の軸方向ガイド８６ａに戻ることが防止される。
【0125】
第２プランジャ５２は、仮係止爪部８５ａが端部に設けられた仮係止弾性片８５を有し、ベース部５６は、仮係止爪部８５ａが離脱可能に挿入された仮係止凹部１０２を有する。この構成により、ベース部５６に対して第２プランジャ５２が仮止めされるため、送りねじ４８がナット部材５４に螺合する前に第２プランジャ５２が第１プランジャ５０の前進につられて前進することを防止することができる。
【0126】
第１プランジャ５０は、仮係止爪部８５ａを内側から支持する支持突起７４を有する。この構成により、第１プランジャ５０がある程度前進するまで仮係止爪部８５ａが仮係止凹部１０２から離脱することを防止することができる。
【0127】
筐体３１は、薬液容器１２が挿入される第１開口部３１ｃを有する（図４）。そして、薬液容器１２は、第１開口部３１ｃを介して筐体３１から突出した先端部を有し、薬液容器１２の先端部近傍と筐体３１との間に、リング状の防水パッキン４２が配置されている。この構成により、第１開口部３１ｃを介した筐体３１内への水の浸入を防止することができる。
【0128】
筐体３１は、収容部４５及び第２開口部３１ｄを有する筐体本体部４４と、第２開口部３１ｄを封止する蓋体４６と、第２開口部３１ｄに取り付けられた環状の防水部材４７とを備える（図５）。この構成により、第２開口部３１ｄを介した筐体３１内への水の浸入を防止することができる。
【0129】
薬液投与装置１０は、薬液容器１２、駆動機構２４及びプランジャ組立体１４Ａがそれぞれ所定位置に固定されたシャーシ構造３０を備える。そして、筐体３１内にシャーシ構造３０が配置され、第２開口部３１ｄは、シャーシ構造３０よりも大きく形成されている。この構成により、第２開口部３１ｄを介して、筐体３１からプランジャ組立体１４Ａ等をシャーシ構造３０ごと簡単に取り出すことができる。
【0130】
第１プランジャ５０は、第２プランジャ５２の第１ガイド部８６の先端で、送りねじ４８の回転に伴い第２プランジャ５２に対して所定角度だけ回転可能である（図１３Ａ及び図１３Ｂ）。そして、ガスケット２２は、弾性を有する第１材料からなるガスケット本体３４と、第１材料よりも硬質な第２材料からなり、ガスケット本体３４の基端に装着された当接部材３５とを備える（図３）。当接部材３５は、ガスケット押圧部７１に押圧される被押圧部３５ａを有する。ガスケット押圧部７１は、第１材料よりも硬質な材料からなる。この構成により、ガスケット２２に対する第１プランジャ５０の回転方向の摺動抵抗を小さくできる。このため、ガスケット２２が第１プランジャ５０の回転を阻害することがない。
【0131】
当接部材３５は、ガスケット本体３４内に挿入される挿入部３５ｂと、挿入部３５ｂの基端に設けられた基端フランジ部３５ｃとを有する。基端フランジ部３５ｃは、基端面に被押圧部３５ａを有する。被押圧部３５ａは、基端面に間欠的に設けられるとともに、それぞれ基端面から基端方向に突出した複数の凸部である。この構成により、ガスケット２２に対する第１プランジャ５０の回転方向の摺動抵抗を効果的に小さくすることができる。
【0132】
凸部は、基端に向かって膨出するドーム形状である。この構成により、ガスケット２２に対する第１プランジャ５０の回転方向の摺動抵抗を一層効果的に小さくすることができる。
【0133】
プランジャ組立体１４Ａの駆動方法では、送りねじ４８の回転に伴い第１プランジャ５０が軸方向に沿って前進し（図１１）、第１プランジャ５０の第１係合部７５が第２プランジャ５２の第２係合部９８に係合し、前進する第１プランジャ５０が第２プランジャ５２を前進させる（図１４）。また、第２プランジャ５２の前進に伴いナット部材５４が第２プランジャ５２に対して相対的に基端方向へ移動し（図１５Ｂ）、ナット部材５４の移動により当該ナット部材５４が送りねじ４８の雄ねじ部６２と螺合する（図１６）。そして、雄ねじ部６２と螺合したナット部材５４が、送りねじ４８の回転に伴い前進して第２プランジャ５２を前進させ、前進する第２プランジャ５２が第１プランジャ５０を前進させる（図１６）。これにより、送りねじ４８の雄ねじ部６２とナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａとを円滑に螺合させることができる。このため、送りねじ４８によりナット部材５４を介して第２プランジャ５２を確実に前進させることができる。
【0134】
プランジャ組立体１４Ａの駆動方法では、ナット部材５４がナット付勢部材９２により先端方向に付勢されている。また、ナット部材５４は、ナット付勢部材９２の付勢力に抗して第２プランジャ５２に対して相対的に基端方向へ移動した後に、ナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａが送りねじ４８の雄ねじ部６２に螺合する（図１５Ｂ及び図１６）。これにより、送りねじ４８とナット部材５４とを確実に螺合させることができる。
【0135】
プランジャ組立体１４Ａの駆動方法では、送りねじ４８に対する回転が規制された第１プランジャ５０が第２プランジャ５２の先端近傍まで移動し（図１２）、第２プランジャ５２の先端近傍まで移動した第１プランジャ５０が送りねじ４８の回転に合わせて所定角度回転する（図１３Ａ及び図１３Ｂ）。また、所定角度回転した第１プランジャ５０は回転が再び規制されるとともに、第１プランジャ５０の第１係合部７５が第２プランジャ５２の第２係合部９８に係合する。そして、第１係合部７５が第２係合部９８に係合した第１プランジャ５０が、第２プランジャ５２を引き連れて前進する（図１４）。これにより、送りねじ４８の回転に伴い前進する第１プランジャ５０ンにより第２プランジャ５２を前進させることができる。
【0136】
プランジャ組立体１４Ａの駆動方法では、送りねじ４８の雄ねじ部６２が第１雌ねじ部６８ａと第２雌ねじ部５４ａの両方に螺合した状態（ダブルねじ状態）で、送りねじ４８が回転して、第１プランジャ５０と第２プランジャ５２が前進する（図１６）。また、第２プランジャ５２が所定長前進した後に、第１プランジャ５０の第１雌ねじ部６８ａが雄ねじ部６２から離脱する（図１７）。そして、第１雌ねじ部６８ａが雄ねじ部６２から離脱し且つ第２雌ねじ部５４ａが雄ねじ部６２と螺合した状態で、第２プランジャ５２が第１プランジャ５０を前進させる。これにより、送りねじ４８の雄ねじ部６２が第１雌ねじ部６８ａと第２雌ねじ部５４ａの両方に螺合したダブルねじ状態から、第２雌ねじ部５４ａと雄ねじ部６２のみが螺合した状態への移行が円滑に行われ、第２プランジャ５２により第１プランジャ５０を前進させることができる。
【0137】
上述した薬液投与装置１０において、プランジャ組立体１４Ａに代えて、図２０～図３１に示すプランジャ組立体１４Ｂが採用されてもよい。なお、プランジャ組立体１４Ｂにおいて、プランジャ組立体１４Ａと同一又は同様の構成要素には、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【0138】
図２１に示すように、プランジャ組立体１４Ｂは、駆動機構２４（図２）によって駆動される送りねじ１０８と、送りねじ１０８によって先端方向に駆動される第１プランジャ１１０と、送りねじ１０８によって先端方向に駆動される第２プランジャ１１２と、第２プランジャ１１２に保持されたナット部材５４と、第２プランジャ１１２を支持するベース部１１４と、第１プランジャ１１０の内部に配置された支持機構１１６とを備える。
【0139】
送りねじ１０８は、ロッド部１１８と、ロッド部１１８に連結されるとともに駆動歯車３７（図２）によって駆動される従動歯車１２０とを有する。ロッド部１１８は、雄ねじ６２ａが形成された雄ねじ部６２と、雄ねじ部６２の基端から基端方向に延出するとともに雄ねじが形成されていない延出部６３とを有する。従動歯車１２０は、ロッド部１１８の延出部６３の基端に相対回転不可能に固定されるとともに、駆動機構２４の駆動歯車３７（図２）と噛み合っている。
【0140】
第１プランジャ１１０は、第２プランジャ１１２に支持された中空状の第１プランジャ本体１２２と、第１プランジャ本体１２２の先端に固定されたガスケット押圧部１２４と、第１プランジャ本体１２２の基端に固定されたナット部材１２６（以下、「第１ナット部材１２６」という）とを有する。
【0141】
図２２に示すように、第１プランジャ本体１２２の周壁部１２３は、軸方向に垂直な断面における輪郭形状が非円形の外形を有する。具体的に、第１プランジャ１１０の周壁部１２３は、互いに対向する一対の平坦壁部１２３ａと、互いに対向する一対の円弧状壁部１２３ｂとを有する。第１プランジャ１１０の周壁部１２３の外面が、第２プランジャ１１２の後述する第１ガイド部１４２によってガイドされる第１被ガイド部１２７を構成する。
【0142】
図２３に示すように、第１プランジャ本体１２２は、第１プランジャ本体１２２の内外方向に弾性変形可能な係合弾性片１２２ａが設けられている。係合弾性片１２２ａは、第１プランジャ本体１２２の軸を基準に互いに反対側に２つ設けられている。係合弾性片１２２ａの基端（自由端部）に、外方に突出した係合爪部１２２ｂが設けられている。係合爪部１２２ｂの先端面は、第２プランジャ１１２の後述する第２係合部１５０に係合可能な第１係合部１２８を構成する。係合爪部１２２ｂの基端面は、第２プランジャ１１２の後述する第２当接部１５２に当接可能な第１当接部１３０を構成する。
【0143】
ガスケット押圧部１２４は、ガスケット１３１に挿入された挿入部１２４ａと、挿入部１２４ａの基端から径方向外方に突出した基端フランジ部１２４ｂと、挿入部１２４ａの先端壁部の中央から基端方向に突出した中空状の中央筒部１２４ｃとを有する。基端フランジ部１２４ｂは、ガスケット１３１の基端面に対向するとともに、薬液容器１２の内周面に当接可能である。中央筒部１２４ｃは、基端フランジ部１２４ｂよりも基端方向に突出している。図２３に示すプランジャ組立体１４Ｂの初期状態で、送りねじ１０８の雄ねじ部６２は中央筒部１２４ｃに挿入されている。
【0144】
第１ナット部材１２６は、第１プランジャ本体１２２の基端内部に設けられたナット保持部１３２により、第１プランジャ本体１２２に対して回転不可能に保持（固定）されている。第１ナット部材１２６の内周部に、第１雌ねじ部６８ａが形成されている。なお、第１ナット部材１２６を無くし、第１雌ねじ部６８ａが第１プランジャ本体１２２に直接形成されていてもよい。
【0145】
図２１に示すように、第２プランジャ１１２は、筒状胴部１３４と、筒状胴部１３４の先端から外方に突出した先端フランジ部１３６と、筒状胴部１３４の外面に設けられた仮係止爪部１３８と、筒状胴部１３４の基端内部に設けられたナット収容部１４０とを有する。仮係止爪部１３８は、第２プランジャ１１２の軸を基準に互いに反対側に２つ設けられている。仮係止爪部１３８は、先端方向に向かって内方に傾斜した傾斜面を有する。
【0146】
ナット収容部１４０にナット部材５４（以下、「第２ナット部材５４」という）が軸方向に相対移動可能に収容されている。なお、上述したプランジャ組立体１４Ａと同様に、ナット収容部１４０にナット付勢部材９２及び台座部材８２ｂ（図３等）が配置されてもよい。
【0147】
図２２に示すように、第２プランジャ１１２の筒状胴部１３４は、軸方向に垂直な断面における輪郭形状が非円形の外形を有する。具体的には、筒状胴部１３４は、互いに対向する一対の平坦壁部１３４ａと、互いに対向する一対の円弧状壁部１３４ｂとを有する。筒状胴部１３４の内面が、第２プランジャ１１２に対する第１プランジャ１１０の回転を防止して第１プランジャ１１０の軸方向運動をガイドする第１ガイド部１４２を構成している。筒状胴部１３４の外面が、ベース部１１４の後述する第２ガイド部１６４によってガイドされる第２被ガイド部１４４を構成している。
【0148】
図２３に示すように、第２プランジャ１１２の筒状胴部１３４の先端には先端凹部１４６が設けられ、筒状胴部１３４の基端には基端凹部１４８が設けられている。先端凹部１４６及び基端凹部１４８は、それぞれ筒状胴部１３４の周壁を厚さ方向に貫通している。先端凹部１４６の先端面は、第１プランジャ１１０の第１係合部１２８に係合可能な第２係合部１５０を構成している。
【0149】
第２係合部１５０は、基端方向に向かって内方に傾斜している。先端凹部１４６の基端面は、第１プランジャ１１０の第１当接部１３０に当接可能な第２当接部１５２を構成している。第２当接部１５２は、先端方向に向かって内方に傾斜している。基端凹部１４８の先端面は、先端方向に向かって内方に傾斜している。
【0150】
図２１に示すように、ベース部１１４は、中空状部材であり、薬液容器１２の基端開口１２ｄに嵌合している。ベース部１１４は、ベース部胴体１５４と、ベース部胴体１５４の先端から外方に突出した嵌合突起１５６と、ベース部胴体１５４の基端から外方に突出した基端フランジ１５８と、ベース部胴体１５４の基端から内方に突出した仮係止突起１６０を有する。基端フランジ１５８の先端面は、薬液容器１２の基端面に当接している。仮係止突起１６０には、第２プランジャ１１２の仮係止爪部１３８が解除可能に係合する。
【0151】
ベース部胴体１５４の内面には、仮係止突起１６０を通過した仮係止爪部１３８が挿入可能な溝部１６２が設けられている。仮係止爪部１３８は、軸方向に延在している。
【0152】
図２２に示すように、ベース部胴体１５４は、軸方向に垂直な断面において、第２プランジャ１１２の外形に沿った非円形形状を有する。ベース部胴体１５４の内面が第２ガイド部１６４を構成している。第２ガイド部１６４は、第２プランジャ１１２の内面である第２被ガイド部１４４と係合し、ベース部１１４に対する第２プランジャ１１２の回転を防止して第２プランジャ１１２の軸方向移動をガイドする。
【0153】
図２３に示すように、支持機構１１６は、第１プランジャ本体１２２内に第１プランジャ本体１２２に対して相対的回転不可能且つ相対軸方向移動可能に配置された支持部材１６６と、支持部材１６６に保持された第３ナット部材１６８と、支持部材１６６を基端方向に弾性的に付勢する付勢部材１７０とを備える。支持部材１６６は、第１プランジャ本体１２２の内面に近接（又は接触）して設けられた一対の支持アーム１６７を有する。後述するように、支持アーム１６７は、係合弾性片１２２ａを内側から支持可能である。
【0154】
第３ナット部材１６８は、支持部材１６６に対して回転不可能に保持されている。第３ナット部材１６８の内周部には、第３雌ねじ部１６８ａが形成されている。プランジャ組立体１４Ｂの初期状態で、第３雌ねじ部１６８ａは、送りねじ１０８の雄ねじ部６２に螺合している。
【0155】
付勢部材１７０は、第１プランジャ１１０のガスケット押圧部１２４と支持部材１６６との間に配置されたコイルバネである。付勢部材１７０の先端は、ガスケット押圧部１２４の挿入部１２４ａの先端壁部に当接している。付勢部材１７０の基端は、支持部材１６６に当接している。ガスケット押圧部１２４の中央筒部１２４ｃが、付勢部材１７０に挿入されている。
【0156】
次に、薬液投与装置１０においてプランジャ組立体１４Ｂが採用された場合の作用を説明する。
【0157】
図２３に示す初期状態から駆動機構２４（図２）によって送りねじ１０８が回転すると、図２４に示すように、送りねじ１０８の雄ねじ部６２と螺合する第１プランジャ１１０が前進する。この際、第１被ガイド部１２７（第１プランジャ本体１２２の外面）が第１ガイド部１４２（第２プランジャ１１２の内面）にガイドされているため（図２２）、第１プランジャ１１０は、回転が規制された状態で前進する。第３ナット部材１６８が雄ねじ部６２に螺合しているため、送りねじ１０８の回転に伴い、第１プランジャ１１０と一緒に支持部材１６６も前進する。
【0158】
一方、第２プランジャ１１２の仮係止爪部１３８はベース部１１４の仮係止突起１６０に挿入されており（図２１）、且つ送りねじ１０８の雄ねじ部６２はナット部材５４に螺合していない（送りねじ１０８の延出部６３がナット部材５４に挿入されている）ため、送りねじ１０８が回転しても第２プランジャ１１２は前進しない。また、図２４に示すように、第１プランジャ１１０が前進する際、第１プランジャ１１０の係合爪部１２２ｂは、係合弾性片１２２ａのヒンジ機能（弾性変形機能）により、第２プランジャ１１２の基端凹部１４８から離脱して、第２プランジャ１１２内部へと引き込まれる。
【0159】
図２５に示すように、送りねじ１０８の回転に伴い第１プランジャ１１０及び支持部材１６６がさらに前進すると、支持部材１６６に保持された第３ナット部材１６８が送りねじ１０８の雄ねじ部６２から離脱する。このため、これ以降は、送りねじ１０８の回転によって第３ナット部材１６８及び支持部材１６６が前進することはない。支持部材１６６は、付勢部材１７０により基端方向に付勢されているため、送りねじ１０８の先端に押し付けられる。
【0160】
また、第１プランジャ１１０の前進に伴い、第１プランジャ１１０の係合弾性片１２２ａがその弾性復元力によって外方に変位して、係合爪部１２２ｂが第２プランジャ１１２の先端凹部１４６に入り込み、第１プランジャ１１０の第１係合部１２８（係合爪部１２２ｂの先端面）が、第２プランジャ１１２の第２係合部１５０（先端凹部１４６の先端面）に係合する。
【0161】
従って、図２６に示すように、第１プランジャ１１０の第１係合部１２８と第２プランジャ１１２の第２係合部１５０とが係合した状態で第１プランジャ１１０が前進すると、第１プランジャ１１０が第２プランジャ１１２を前進させる。すなわち、送りねじ１０８の回転に伴い、第１プランジャ１１０が第２プランジャ１１２を引き連れて前進する。この際、第２プランジャ１１２の仮係止爪部１３８（図２１）は、ベース部１１４の仮係止突起１６０（図２１）を乗り越えて、ベース部１１４の内面に設けられた溝部１６２（図２１）へと入り込む。
【0162】
第１プランジャ１１０の前進に伴い、付勢部材１７０により基端方向に付勢された支持部材１６６は、第１プランジャ１１０に対して基端方向に相対変位する（支持部材１６６の位置は、第３ナット部材１６８と雄ねじ部６２との螺合が解除されたときから変わらない）。第２プランジャ１１２の前進に伴い、雄ねじ部６２の基端がナット部材５４の第２雌ねじ部５４ａの先端に接触する。
【0163】
図２７に示すように、第２プランジャ１１２の前進に伴い、送りねじ１０８の雄ねじ部６２が、第２プランジャ１１２に配置された第２ナット部材５４に螺合する。具体的には、第２ナット部材５４が雄ねじ部６２との螺合に何回か（例えば、１、２回）失敗しても、第２プランジャ１１２の前進に伴い、第２ナット部材５４が第２プランジャ１１２に対して軸方向に相対移動することで、第２ナット部材５４と雄ねじ部６２との螺合が達成される。雄ねじ部６２と第２雌ねじ部５４ａとの噛み合いが開始することにより、送りねじ１０８の雄ねじ部６２が第１雌ねじ部６８ａ及び第２雌ねじ部５４ａの両方に螺合したダブルねじ状態が開始する。
【0164】
そして、送りねじ１０８の回転に伴い、ダブルねじ状態で第１プランジャ１１０と第２プランジャ１１２が前進する。その際、ナット部材５４の先端面が先端台座部８９から離間している場合、ナット部材５４が第２プランジャ１１２を前進させるのではなく、第１係合部１２８と第２係合部１５０との係合により、第１プランジャ１１０が第２プランジャ１１２を前進させる。
【0165】
送りねじ１０８の回転に伴い第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１１２がさらに前進すると、図２８に示すように、第１プランジャ１１０の第１ナット部材１２６（第１雌ねじ部６８ａ）が送りねじ１０８の雄ねじ部６２から外れる（第１雌ねじ部６８ａの螺合が解除される）。第１プランジャ１１０の前進に伴い、第１プランジャ１１０のナット収容部１４０が支持部材１６６に当接する位置まで、支持部材１６６が第１プランジャ１１０に対して相対変位する。この際、支持部材１６６の支持アーム１６７は、係合弾性片１２２ａの内方に位置する。
【0166】
第１プランジャ１１０と送りねじ１０８との螺合が解除されると、図２９に示すように、送りねじ１０８と螺合する第２ナット部材５４が第２プランジャ１１２を前進させ、前進する第２プランジャ１１２が、第１プランジャ１１０を前進させる。具体的には、第１プランジャ１１０と送りねじ１０８との螺合が解除されると、送りねじ１０８の回転に伴い第２ナット部材５４が前進して第２プランジャ１１２の先端台座部８９に当接する。従って、前進するナット部材５４が先端台座部８９を先端方向に押圧することにより、第２プランジャ１１２が前進を開始する。
【0167】
その際、送りねじ１０８との螺合が解除された第１プランジャ１１０は停止しているため、第２プランジャ１１２の前進に伴い、第２プランジャ１１２の第２当接部１５２が、第１プランジャ１１０の第１当接部１３０に当接する。従って、図３０に示すように、前進する第２プランジャ１１２の第２当接部１５２が、第１当接部１３０を先端方向に押圧することにより、第１プランジャ１１０が再び前進し始める。
【0168】
これにより、第２ナット部材５４のみが送りねじ１０８に螺合した状態で、第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１１２が前進して、送液が行われる。第１プランジャ１１０の前進時、支持部材１６６の支持アーム１６７が第１プランジャ１１０の係合弾性片１２２ａを内側から支持しているため、係合弾性片１２２ａに設けられた係合爪部１２２ｂが先端凹部１４６から離脱することが防止される。
【0169】
そして、図３１に示すように、ガスケット１３１が薬液容器１２の肩部１２ｂに当接する位置まで第１プランジャ１１０及び第２プランジャ１１２が前進すると、送りねじ１０８の回転が停止して、送液が完了する。
【0170】
なお、プランジャ組立体１４Ｂにおいて、プランジャ組立体１４Ａと同様の構成部分については、プランジャ組立体１４Ａと同様の効果が得られる。
【0171】
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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】