JP2007503944A - ねじ山付きのロッド及びナットアセンブリ - Google Patents

Abstract

ねじ山付きロッド（１）がナット（１４）にねじ込まれる際に通り抜けるのを防止する停止部（２２）を開示する。停止部は、ねじ山を有さない円筒部と、ねじ山部とねじ山を有さない部分との両方に亘ってロッドの縦方向に切削されるか又は加工される１つ以上の溝（５）とを有するねじ山付きロッドを製造することにより形成される。ロッドのねじ山に相補的なねじ山を内側に有するナットは、その内側のねじ山の頂部の壁を貫通して穿孔される穴（２０）を有し、この穴により、ロッドのねじ山を有さない部分に設けられた溝によって形成される停止表面に接触する停止表面が内側のねじ山に形成される。

Description

発明の技術分野
本発明はねじ山付きのロッド及びナットアセンブリに関する。特に本発明はナットに対するロッドの相対的な動きを防止するための停止手段に関する。この停止手段は、シリンジから所定量を注入するためにねじ山付きピストンロッド及びナットが用いられることが多い特にペン型シリンジのような注入デバイスに関連する。

関連技術
典型的な注入デバイスは、ねじ山付きのピストンロッド及びナットを備える。通常、ピストンロッドは非円形断面を有するように機械加工された単数又は複数の溝を有する。一般的に２種類のデバイスが普通である。一方の種類のデバイスでは、駆動ナットを回転させる駆動手段に対して駆動ナットが連結されており、この駆動ナットは回転可能であるが長手方向の動きを防止するためにハウジングに固定されている。そのようなデバイスの内容物制限機構が米国特許第６５８２４０４号に開示されている。他方の種類のデバイスでは、用量設定操作時にナットがピストンロッドに沿ってねじ込まれるようになっている。例えば、本明細書に参照として包含する米国特許出願明細書第２００２００５２５７８Ａ１号を参照されたい。ナットは、デバイスのハウジング中の支台からピストンロッドに沿ってまっすぐ、一定の距離だけねじ込まれる。ナットが直線的に移動する距離が、ピストンロッドが移動する量であって、デバイス内の薬品を含むカートリッジから排出される薬品の特定量に関係する。デバイスの種類にかかわらず、多くの場合、ナットをロッドにねじ込む際にロッドの一端からナットが外れ落ちないように、ピストンロッド上に停止部を作製することが望ましいか、又は必要である。

用量設定の際にナットをピストンロッドに沿ってねじ込むデバイスでは、停止部が所定の位置に設置されていれば、カートリッジ中に残留する薬品量を超える１回分用量が設定されることが決してないようにデバイスを構成することができる。一般的に、停止部は、ピストンロッド上のねじ山を終止させ、ナットに接触するねじ山部より大きな直径を有する構造をナットに持たせることにより製造されてきた。このことは米国特許出願明細書第２００２００５２５７８Ａ１号の図１（ピストンロッドが参照番号４で、ねじ山を有さない部分が参照番号３５で及びナットが参照番号１３で示される）に開示されている。しかしながら、大きなトルク負荷がピストンロッドとナットにかかると、ナットが停止する場合がある。それゆえ、ナットが停止することなくピストンロッドから外れ落ちるのを防止する停止手段を有するナット及びねじ山付きロッドアセンブリを製造するのが望ましい。

発明の概要
本発明は、ナットをピストンロッドにねじ込んだときに、ナットがピストンロッドから、少なくとも１方向へ外れ落ちるのを防止する停止部を有するねじ山付きロッド及びナットアセンブリを提供する。本発明は更に、停止手段を有するねじ山付きロッド及びナットアセンブリの製造方法を提供する。一実施形態では、ロッドの一部にねじ山が切られている。ロッドの近位端の付近でねじ山は（好ましくは突然に）終止し、（近位方向に向かって）その先には、ねじ山部の最大直径と同じ（又はそれより小さい）外径を有する円筒状表面が存在する。１つ又は複数の溝がロッドの長手方向に機械加工されている。ナットの内側には、ナットの好ましくは一部分にだけ伸びる、対応するメスのねじ山が設けられている。穴又は開口がナットの近位端の近くに穿孔されている。穴はメスねじの末端に開けられ、ナット内に停止表面を形成する。ナットを、その遠位端からロッドに被せると、ナットはロッドに沿って遠位方向に、ナットの穴が穿孔された領域に円筒部の溝が入るまで、ねじ込まれる。この時点で、溝により形成された円筒部の表面がナット内側のねじ山に当り、ロッドとナットとの間の相対的な回転が防止される。

よって、一実施形態において、本発明は、一部にねじ山が設けられた外表面、ねじ山の終端に連続する円筒部、外表面上に機械加工された１つ以上の溝又は平坦表面、及びねじ山部と円筒状表面の少なくとも一部とに亘って設けられ、よってロッドの停止表面を形成する溝を有するねじ山付きロッドと、内側にねじ山を有するナットであって、ロッドをナットにねじ込んだときにロッドの停止表面が接触するナットの停止表面を形成する穴が設けられているナットを備える。好ましくは、穴は内側のねじ山の１つの頂部に開けられ（即ち、穴は少なくとも１つの頂部に開く）、それによってねじ山頂部の断面が停止表面を形成する。当然ながら、穴は、内側のねじ山の頂部間の距離より大きくすることができる。これにより、穴は、内側のねじ山に設けられた少なくとも１つの頂部をまたぐことになる。

上記の実施形態は、
ロッドの外表面にねじ山を切るステップ、
好ましくは突然に、ロッドの末端の手前でねじ山を終わらせるステップ
ナットの、好ましくはねじ山の谷部でなく頂部（又は頂上）の部分に穴を開けるステップ、
を含む方法により作製することができる。

好ましい実施形態に関し、添付図面を参照して本発明を詳細に記述する。

発明の詳細な説明
図１に示すように、例えば注入デバイス用のピストンロッドであるロッド１には、オスのねじ山２が切られている。ねじ山２は、ロッド１の末端３の手前で終止し、そこから先にはねじ山を有さない円筒部４が残る。１つ以上の溝５がロッド１に機械加工されて縦に伸びている。図３に示すように、溝５はねじ山２及び円筒部４に亘って入っている。その結果、停止表面１０が円筒部４上に形成される。好ましくは、ねじ山が急に終端するように、切断デバイスを用いてロッドの一部を除去する。更に、円筒部の外径は、ねじ山部の最大外径以下である。工程の順序は、上記構造が得られる結果となる限り決定的なものではない。例えば、ねじ山を付ける前に、ロッドに溝又は平坦表面を切ってもよい。当然ながら、切り出し以外の方法を使用してねじ山及び溝を形成してもよい。

内側にメスのねじ山１５を有するナット１４を、ロッド１上の停止表面１０と接触する停止表面２２を有するように加工する。図２に示すように、内側にメスのねじ山１５を有するナット１４から、材料の一部を除去して穴２０を形成する。好ましくは、穴２０はねじ山１５の頂部に穿孔される。この結果、内側停止表面２２がナット１４に形成される。図１に示すようにナット１４にロッド１をねじ込むと、ロッド１の停止表面１０がナット１４の停止表面２２に接触し、ロッド１の回転及びナット１４内の直線的前進を停止させる。ねじ山付きロッド１の円筒部の外径はロッド１のねじ山部の最大外径以下であるため、停止と同時に起こる重要な接触は停止表面１０と停止表面２２との接触のみである。停止表面１０と２２は互いに実質的な結合なしで接触し、その結果ロッドは殆ど労力なしで反対方向に回転する。停止表面１０及び２２は、高いトルク負荷がナット１４及びロッド１にかかったとしても互いに抵抗して結合はしない。

上述した本発明の範囲は広く、本明細書に開示した実施形態に限定されない。本発明は、ねじ山付きピストンロッドを有する注入デバイスにおいて有用であると説明したが、ナットが回転してねじ山付きロッドから外れるのを停止する、又はロッドが回転してナットを通りぬけるのを停止することが望ましいその他の用途にも有用である。更に、本発明は、米国特許第６５８２４０４号に記述されているような注入デバイス用の内容物制限デバイス、及びねじ山付きシャフト、バレル、ロッド又はその他の表面に螺合するナットに停止部が必要な、その他のデバイスに有用である。

いくつかの好ましい実施形態を上述したが、本発明はこれ等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に規定される特許要件事項の範囲内で、他の方法により実施可能であることに注意されたい。

本発明の停止アセンブリを有するナット及びねじ山付きロッドを示す。 図１に示すアセンブリに用いられるナットを示す。 図１に示すアセンブリに用いられる左方向ピッチを有するねじ山付きロッドを示す。

Claims (13)

1. ナット（１４）からロッド（１）が一方向に抜け落ちることを防ぐ停止部を備えたねじ山付きロッド及びナットのアセンブリであって、
   外表面の一部にねじ山（２）を有するロッド（１）、
   ロッド（１）の、ねじ山を有さない円筒部（４）、及び
   内表面の少なくとも一部にメスのねじ山（１５）を有するナット
   を備え、メスのねじ山（１５）の頂部がナット（１４）の停止表面（２２）で終止することを特徴とする、ねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
2. ナット（１４）の内側のねじ山（１５）の頂部に穴（２０）が設けられて内表面から外表面へ貫通していることにより、ナット（１４）に停止表面（２２）を形成していることを特徴とする、請求項１に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
3. メスのねじ山の頂部（１５）が突然終止していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
4. ナット（１４）の停止表面（２２）がナット（１４）の縦軸とほぼ平行であることを特徴とする、請求項３に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
5. １つ以上の溝（５）がロッド（１）に縦方向に設けられていることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
6. 溝（５）がねじ山領域と、ねじ山を有さない円筒部（４）とに亘っていることより、円筒部（４）にロッド停止表面（１０）を形成していることを特徴とする、請求項５に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
7. ロッド（１）が、好ましくは互いに対向する、少なくとも２つの溝（５）を有することを特徴とする、請求項５又は６に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
8. ロッド停止表面（１０）がロッド（１）の縦軸とほぼ平行であることを特徴とする、請求項５ないし７のいずれか１項に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
9. ナット（１４）の停止表面（２２）とロッド停止表面（１０）とが停止位置で互いに接することを特徴とする、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のねじ山付きロッド及びナットアセンブリ。
10. ナット（１４）からロッド（１）が一方向に抜け落ちることを防ぐ停止部を備えた、請求項１ないし８に記載のねじ山付きロッド及びナットのアセンブリの製造方法であって、
    ｉ）円筒ロッド（１）の外表面にねじ山（２）を形成するステップ、
    ｉｉ）ロッド（１）末端の手前でねじ山を終止させ、ねじ山を有さない円筒部（４）をロッド（１）に残すステップ、
    ｉｉｉ）ロッド（１）の外表面の少なくとも一部に１つ以上の縦溝を形成することによってロッド（１）上に停止表面（１０）を形成するステップ、及び
    ｉｉｉｉ）ナット（１４）の内側のねじ山（１５）の隆起部（頂部）に少なくとも部分的に穴（２０）を形成することによってナット（１４）内部に相補的な停止表面（２２）を形成するステップ、
    を含む方法。
11. ねじ山（２）を形成する前に、ロッド（１）に溝（５）を形成することを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. ねじ山切削工具を用いてロッド（１）にねじ山（２）を機械加工し、ロッド（１）上で突然終端させることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
13. 注入デバイス用の内容物制限機構に、請求項１ないし８のいずれか１項に記載のロッド及びナットアセンブリを使用する方法。

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