JP6330800B2 - 注射器および注射器用ガスケット - Google Patents

Description

本発明は、注射器のバレル内において摺動可能となるように注射器のプランジャーロッドの端部に取付けられる注射器用ガスケットおよびこれを備えた注射器に関する。

注射器用ガスケット（以下、単にガスケットと称する場合もある）は、天然ゴムやイソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等のゴム材料を主成分とするものか、あるいは、スチレン−ブタジエン共重合体に代表される如くのエラストマー材料を主成分とするものにて構成されることが一般的である。

注射器用ガスケットとしてゴム製のものを用いた場合には、通常、エラストマー製のものよりも液密性の点において優れた機能を発揮するが、薬液の一部にはゴムに吸着する性質を有する成分を含むものもあるため、そのような薬液を用いる場合には、エラストマー製のものが好適に用いられる。

なお、一般的な注射器用ガスケットおよびこれを備えた注射器が開示された文献としては、たとえば特開２００１−１９０６６７号公報（特許文献１）や特開２００８−３０７２３７号公報（特許文献２）等がある。

特開２００１−１９０６６７号公報 特開２００８−３０７２３７号公報

しかしながら、注射器用ガスケットとしてエラストマー製のものを用いた場合には、エラストマー材料が過度に柔軟であるため、外力が加わった場合に元の状態に復帰しようとする復元力に乏しく、また復元までに相当程度の時間を要してしまう。

そのため、プランジャーロッドとガスケットとの固定を螺合によって行なう場合には、十分な固定強度を得ることができず、プランジャーロッドがガスケットから脱落してしまう問題があった。また、注射の際に、医師等がガスケットが位置する部分のバレルを指で摘まんでこれを放した場合に、瞬間的にバレルとガスケットとの間に隙間が生じ、当該隙間から薬液が漏れ出してしまう問題もあった。

これらの問題は、注射器用ガスケットとしてエラストマー製のものを用いた場合に顕著に現れる問題ではあるが、注射器用ガスケットとしてゴム製のものを用いた場合にも、その柔軟性の程度によって相応に生じる問題である。

したがって、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、液密性に優れかつプランジャーロッドからの脱落が防止できる注射器用ガスケットおよびこれを備えた注射器を提供することを目的とする。

本発明に基づく注射器は、バレルと、上記バレル内において摺動可能に配置されたガスケットと、上記ガスケットが取付けられたプランジャーロッドとを備えている。上記プランジャーロッドの上記ガスケット側の端部には、外周面に雄ネジ部が形成されたカプラーが設けられており、上記ガスケットの上記プランジャーロッド側の端部には、内周面に雌ネジ部が形成された凹部が設けられている。上記ガスケットは、上記雌ネジ部に上記雄ネジ部が螺合されることで上記カプラーに取付けられている。上記ガスケットは、上記凹部の内周面および当該内周面に設けられた上記雌ネジ部を規定する螺旋状の芯材部と、上記バレルの内周面に接触する摺動面を規定するとともに上記芯材部の外周面を覆う柔軟性を呈するパッキン部とを含んでいる。上記芯材部は、上記パッキン部よりも硬質である。ここで、上記芯材部に、螺旋状に延びるとともに径方向に貫通するスリットが設けられることにより、上記芯材部は、バネ弾性を有している。

上記本発明に基づく注射器にあっては、上記芯材部が、プラスチック製であることが好ましく、その場合には、上記パッキン部が、エラストマー製またはゴム製であることが好ましい。

上記本発明に基づく注射器にあっては、上記ガスケットが、上記芯材部に上記パッキン部が固着してなる一体成形部品にて構成されていることが好ましい。

上記本発明に基づく注射器にあっては、上記芯材部および上記パッキン部が、二色成形によって形成されていることが好ましい。

上記本発明に基づく注射器にあっては、上記バレルと上記ガスケットとによって規定される空間内に薬液が充填されていてもよい。

本発明に基づく注射器用ガスケットは、注射器のバレル内において摺動可能となるように、注射器のプランジャーロッドの端部に設けられたカプラーに取付けられるための凹部を有するものであって、柔軟性を呈するパッキン部と、上記パッキン部よりも硬質の芯材部とを備えている。上記凹部の内周面には、カプラーの外周面に設けられた雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部が設けられている。上記芯材部は、上記凹部の内周面および当該内周面に設けられた上記雌ネジ部を規定する螺旋状の形状を有している。上記パッキン部は、バレルの内周面に接触する摺動面を規定するとともに上記芯材部の外周面を覆っている。ここで、上記芯材部に、螺旋状に延びるとともに径方向に貫通するスリットが設けられることにより、上記芯材部は、バネ弾性を有している。

本発明によれば、液密性に優れかつプランジャーロッドからの脱落が防止できる注射器用ガスケットおよびこれを備えた注射器とすることができる。

本発明の実施の形態における注射器の断面図である。 図１に示す注射器の要部拡大断面図である。 図１に示す注射器用ガスケットの断面図である。 図１に示す注射器用ガスケットの一部破断斜視図である。 図１に示す注射器用ガスケットの芯材部の斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の実施の形態における注射器の断面図である。まず、この図１を参照して、本実施の形態における注射器１および注射器用ガスケット４について説明する。なお、本実施の形態における注射器１は、予め薬液６が充填されたいわゆるプレフィルドシリンジである。

図１に示すように、注射器１は、バレル２と、プランジャーロッド３と、ガスケット４と、キャップ５と、薬液６とを備えている。薬液６は、バレル２内に充填されており、バレル２、ガスケット４およびキャップ５によって外部の空間から液密に保持されている。

バレル２は、軸方向の一端である基端２１側が開放されかつ軸方向の他端である先端２２側が概ね閉塞された有底略円筒状の部材からなり、たとえば樹脂製の射出成形品にて構成される。バレル２の基端２１側には、注射の際にバレル２を保持するためのフランジ部２１１が設けられている。また、バレル２の底部に相当する先端２２には、注射針が装着されるニードル取付部２２１が設けられている。

ニードル取付部２２１は、その先端が開放されており、バレル２内の空間は、当該ニードル取付部２２１を介してバレル２外の空間と連通している。ニードル取付部２２１にはキャップ５が取付けられており、これによりバレル２内に充填された薬液６が当該キャップ５によって注射器１の先端２２側において外部の空間から液密に保持されている。

ガスケット４は、略円柱状の部材からなり、バレル２内の空間に挿入されている。ガスケット４は、バレル２内において摺動可能に配置されており、その外周面の一部が摺動面としてバレル２の内周面に適度に圧接触している。バレル２の先端２２側に位置するガスケット４の軸方向端部は、バレル２内に充填された薬液６に接触している。これにより、バレル２内に充填された薬液６は、当該ガスケット４によって注射器１の基端２１側において外部の空間から液密に保持されている。

バレル２の基端２１側に位置するガスケット４の軸方向端部には、当該ガスケット４を後述するプランジャーロッド３のカプラー３１に取付けるための凹部４３が設けられている。また、凹部４３の内周面には、雌ネジ部４１３が形成されている。なお、ガスケット４の詳細については、後述することとする。

プランジャーロッド３は、略円柱状の部材からなり、たとえば樹脂製の射出成形品にて構成される。プランジャーロッド３の軸方向の一端部は、バレル２の基端２１側からバレル２内に向けて挿入されており、プランジャーロッド３の軸方向の他端部は、バレル２外に向けて突き出ている。

プランジャーロッド３の上記一端部には、バレル２の先端２２側に向けて突出する略円柱状のカプラー３１が設けられている。カプラー３１の外周面には、雄ネジ部３１３が形成されている。

カプラー３１は、ガスケット４の凹部４３内に挿入されている。ここで、ガスケット４は、凹部４３の内周面に形成された雌ネジ部４１３にカプラー３１の外周面に形成された雄ネジ部３１３が螺合されることにより、カプラー３１に対して取付けられている。これにより、ガスケット４は、プランジャーロッド３の上記一端部に固定さている。

注射器１の使用に際しては、キャップ５を突き破るように注射針がバレル２のニードル取付部２２１に取付けられ、その後プランジャーロッド３がバレル２の先端２２側に向けて（図中に示す矢印Ａ方向に向けて）押し込まれる。これにより、ガスケット４が液密性を維持しつつバレル２内を先端２２側に向けて摺動することになり、当該ガスケット４の摺動に伴なう加圧力によって薬液６がニードル取付部２２１を介して注射針に送出される。

図２は、図１に示す注射器の要部拡大断面図であり、図３および図４は、それぞれ図１に示す注射器用ガスケットの断面図および一部破断斜視図である。また、図５は、図１に示す注射器用ガスケットの芯材部の斜視図である。次に、これら図２ないし図５を参照して、本実施の形態における注射器用ガスケット４のより詳細な構造および本実施の形態における注射器１における注射器用ガスケット４のプランジャーロッド３に対する組付構造について説明する。

図２ないし図４に示すように、ガスケット４は、芯材部４１とパッキン部４２とを含んでいる。上述した凹部４３は、これら芯材部４１とパッキン部４２とによって規定されており、芯材部４１が凹部４３の内周面を、パッキン部４２が凹部４３の底面をそれぞれを規定している。

芯材部４１は、主としてガスケット４のプランジャーロッド３に固定される部分を構成している。一方、パッキン部４２は、主としてガスケット４の薬液６をバレル２内に液密に封止する部分を構成している。このため、芯材部４１は、その外側がパッキン部４２によって覆われている。

芯材部４１は、パッキン部４２に比較して硬質の部材からなる。芯材部４１としては、たとえばポリプロピレン樹脂やポリエチレン樹脂を主成分とするプラスチック製のものが利用できる。なお、滅菌処理に対する耐熱性を考慮した場合には、芯材部４１は、ポリプロピレン樹脂製であることが好ましい。

一方、パッキン部４２は、芯材部４１に比較して柔軟性を呈する部材からなる。パッキン部４２としては、たとえば天然ゴムやイソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム等を主成分とするゴム製のものか、あるいは、スチレン−ブタジエン共重合体に代表される如くの熱可塑性エラストマーを主成分とするエラストマー製のものが利用できる。なお、薬液６がゴムに吸着する性質を有する成分を含むものである場合には、パッキン部４２は、エラストマー製であることが好ましい。

ガスケット４は、好ましくは芯材部４１にパッキン部４２が固着してなる一体成形品にて構成される。その具体的な製造方法としては、金型を利用した成形溶着技術としてのインサート成形法や二色成形法が利用できる。

インサート成形法を利用する場合は、予め芯材部４１を金型を用いた射出成形によってプラスチック材料を用いて形成し、形成した芯材部４１を金型から一旦完全に離型し、取り出した芯材部４１をインサート部品として他の金型にセットし、セットされた芯材部４１を取り巻く金型のキャビティ内に溶融させたゴム材料またはエラストマー材料を流し込んでこれを硬化させることによってパッキン部４２を形成し、これによりガスケット４を得る。

一方、二色成形法を利用する場合は、予め芯材部４１を金型を用いた射出成形によってプラスチック材料を用いて形成し、形成した芯材部４１のパッキン部４２との接合面となる部分のみが露出するように一部の金型を離隔させ、この離隔させた金型に代えて上記接合面となる部分を覆うように他の金型をセットし、芯材部４１を取り巻く金型のキャビティ内に溶融させたゴム材料またはエラストマー材料を流し込んでこれを硬化させることによってパッキン部４２を形成し、これによりガスケット４を得る。

これらの手法を利用してガスケット４を一体成形品にて構成することとすれば、芯材部４１とパッキン部４２とがその接合面において強固に固着したものとなり、独立した一つの部品として取り扱うことが可能になる。なお、生産性を考慮した場合には、二色成形法を利用することがより好適である。

図２ないし図５に示すように、芯材部４１は、螺旋状の形状を有しており、カラー４１１と螺旋部４１２とを含む全体として略円筒状の外形を有している。カラー４１１は、ガスケット４のプランジャーロッド３側の端部に位置しており、螺旋部４１２は、当該カラー４１１から、ガスケット４のプランジャーロッド３側の端部とは反対側に位置する端部側に向けて延出している。

一方、パッキン部４２は、全体として有底略円筒状の外形を有している。パッキン部４２の円筒状の部分は、芯材部４１の外周面（すなわち、カラー４１１の外周面および螺旋部４１２の外周面）を覆うとともに、バレル２の内周面に接触する摺動面を含むガスケット４の外周面を規定している。また、パッキン部４２の底部は、芯材部４１のプランジャーロッド３側の端部とは反対側に位置する端部を覆っている。

ここで、芯材部４１の螺旋部４１２には、螺旋状に延びるスリットが形成されており、当該スリットによって雌ネジ部４１３が規定されている。当該雌ネジ部４１３は、前述したプランジャーロッド３のカプラー３１の外周面に形成された雄ネジ部３１３に螺合する部位であり、凹部４３の内周面に位置している。

また、芯材部４１のカラー４１１には、切り欠き状の係止孔部４１４が周方向に沿って複数設けられており、この係止孔部４１４に対応する部分のパッキン部４２には、係止溝部４２４がそれぞれ設けられている。これら係止孔部４１４および係止溝部４２４は、プランジャーロッド３のカプラー３１の根元部分に形成された突起部３１４（図２参照）を係止する部位であり、カプラー３１がガスケット４に螺合された状態おいて、その螺合が解除されないように回転留めを行なうものである。

以上において説明したように、本実施の形態における注射器１にあっては、ガスケット４が、柔軟性を呈するパッキン部４２と、パッキン部４２よりも硬質の芯材部４１とによって構成されており、プランジャーロッド３のカプラー３１に取付けられるための凹部４３の内周面および当該内周面に設けられた雌ネジ部４１３がいずれも螺旋形状を有する芯材部４１によって規定されており、バレル２の内周面に接触する摺動面が芯材部４１の外周面を覆うパッキン部４２によって規定されている。

そのため、ガスケット４をすべて柔軟性を呈する材料にて構成した場合に比べ、パッキン部４２の内側に硬質の芯材部４１が位置する分だけパッキン部４の反発力を高めることができ、パッキン部４２として比較的柔軟な材料を使用した場合にも、その復元力が高まることになり、またその復元までの時間も短縮されるため、高い液密性を確保することができる。加えて、芯材部４１が硬質であるため、プランジャーロッド４３とガスケット４との螺合がより強固に行なえることになり、その固定強度を大幅に高めることができる。

したがって、本実施の形態における注射器１および注射器用ガスケット４とすることにより、液密性に優れかつプランジャーロッド３からの脱落が防止できる注射器用ガスケットおよびこれを備えた注射器とすることができる。

また、本実施の形態における注射器１の如く、予め薬液６が充填されてなるプレフィルドシリンジ等においては、バレル２に対するガスケット４の挿入がいわゆるスリーブ打栓と称される手法にて行なわれる。

このスリーブ打栓は、スリーブ形状の治具の内部にガスケットを予め圧縮した状態で挿入しておき、当該スリーブ形状の治具をバレル内に挿入してロッド等を用いてガスケットを薬液に接触する位置にまで押し込み、さらにその後スリーブ形状の治具のみを引き抜くことにより、バレル内にガスケットが残置されるようにする手法である。

このスリーブ打栓を利用して注射器を組立てる場合には、当該スリーブ打栓を行なう際にガスケットがスリーブ形状の治具の厚み分だけより大きく圧縮されることになるため、ガスケットに硬質の部位がある場合には、その圧縮力によって硬質の部位が変形または破砕してしまうことが懸念される。

しかしながら、上述した本実施の形態における注射器用ガスケット４においては、硬質の部位である芯材部４１が螺旋形状、すなわちコイルバネ形状を有しているため、芯材部４１がバネ弾性を示すことになり、芯材部４１を円筒状の部材にて構成した場合等に比べてその変形や破損に対する許容度が大きくなる。

したがって、本実施の形態における注射器１および注射器用ガスケット４とすることにより、組立ての際にスリーブ打栓を行なった場合にも、芯材部４１が変形したり破損したりすることが防止でき、歩留まりよく注射器を製造することができる。

上述した本発明の実施の形態においては、ガスケットを芯材部とパッキン部とが一体成形された一体成形品にて構成した場合を例示したが、これらを別体にてそれぞれ形成し、その後これらを組み合わせてガスケットを構成することとしてもよい。

また、上述した本発明の実施の形態においては、ガスケットおよびプランジャーロッドに回転留め機構を設けたものを例示して説明を行なったが、当該構成は必須のものではない。

また、上述した本発明の実施の形態においては、ガスケットの芯材部に螺旋部に加えてカラーが設けられたものを例示して説明を行なったが、当該カラーも必須のものではない。

また、上述した本発明の実施の形態においては、芯材部としてプランジャーロッド側とは反対側に位置する端部が開放されたものを例示して説明を行なったが、芯材部の当該端部は閉塞されていてもよい。

さらに、上述した本発明の実施の形態において示した各種の部品の材料や形状等は、あくまでも例示に過ぎず、本発明の趣旨に照らして許容される範囲でその変更が当然に可能である。

加えて、上述した本発明の実施の形態においては、本発明が適用された注射器および注射器用ガスケットとしていわゆるプレフィルドシリンジを例示して説明を行なったが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、予め薬剤が充填されていない注射器および当該注射器に具備される注射器用ガスケットにも当然にその適用が可能である。

このように、今回開示した上記一実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の技術的範囲は請求の範囲によって画定され、また請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

１ 注射器、２ バレル、２１ 基端、２１１ フランジ部、２２ 先端、２２１ ニードル取付部、３ プランジャーロッド、３１ カプラー、３１３ 雄ネジ部、３１４ 突起部、４ （注射器用）ガスケット、４１ 芯材部、４１１ カラー、４１２ 螺旋部、４１３ 雌ネジ部、４１４ 係止孔部、４２ パッキン部、４２４ 係止溝部、４３ 凹部、５ キャップ、６ 薬液。

Claims (6)

1. バレルと、
   前記バレル内において摺動可能に配置されたガスケットと、
   前記ガスケットが取付けられたプランジャーロッドとを備え、
   前記プランジャーロッドの前記ガスケット側の端部には、外周面に雄ネジ部が形成されたカプラーが設けられ、
   前記ガスケットの前記プランジャーロッド側の端部には、内周面に雌ネジ部が形成された凹部が設けられ、
   前記ガスケットは、前記雌ネジ部に前記雄ネジ部が螺合されることで前記カプラーに取付けられ、
   前記ガスケットは、前記凹部の内周面および当該内周面に設けられた前記雌ネジ部を規定する螺旋状の芯材部と、前記バレルの内周面に接触する摺動面を規定するとともに前記芯材部の外周面を覆う柔軟性を呈するパッキン部とを含み、
   前記芯材部は、前記パッキン部よりも硬質であり、
   前記芯材部に、螺旋状に延びるとともに径方向に貫通するスリットが設けられることにより、前記芯材部が、バネ弾性を有している、注射器。
2. 前記芯材部が、プラスチック製であり、
   前記パッキン部が、エラストマー製またはゴム製である、請求項１に記載の注射器。
3. 前記ガスケットが、前記芯材部に前記パッキン部が固着してなる一体成形品にて構成されている、請求項１または２に記載の注射器。
4. 前記芯材部および前記パッキン部が、二色成形によって形成されている、請求項３に記載の注射器。
5. 前記バレルと前記ガスケットとによって規定される空間内に薬液が充填されている、請求項１から４のいずれかに記載の注射器。
6. 注射器のバレル内において摺動可能となるように、注射器のプランジャーロッドの端部に設けられたカプラーに取付けられるための凹部を有する注射器用ガスケットであって、
   柔軟性を呈するパッキン部と、
   前記パッキン部よりも硬質の芯材部とを備え、
   前記凹部の内周面には、カプラーの外周面に設けられた雄ネジ部に螺合可能な雌ネジ部が設けられ、
   前記芯材部は、前記凹部の内周面および当該内周面に設けられた前記雌ネジ部を規定する螺旋状の形状を有し、
   前記パッキン部は、バレルの内周面に接触する摺動面を規定するとともに前記芯材部の外周面を覆っており、
   前記芯材部に、螺旋状に延びるとともに径方向に貫通するスリットが設けられることにより、前記芯材部が、バネ弾性を有している、注射器用ガスケット。

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