JP2009050427A - 接続部材 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックリングの緩み方向の回転に抵抗力を発生させて緩みを防止することができる接続部材を提供する。
【解決手段】筒体のチューブ挿入部７の基端部分の拡径部８に段差面を環状に形成し、段差面にオスコネクタ側係合突起１０を形成したオスコネクタ２と、一方の端部開口部からオスコネクタを挿入可能な筒体であって、オスコネクタの段差面が当接可能な当接部１８を形成し、内周面には、接続対象の雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部１９を形成したロックリング３とを備え、ロックリングの当接部にロックリング側係合突起２０が形成され、ロックリングの雌ねじ部を接続対象の雄ねじ部に螺合した状態でロックリングがロック方向に回転されると、ロックリング側係合突起の頂部がオスコネクタ側係合突起の頂部上を摺動しつつ乗り越えて、ロックリングの回転が止まる所定位置まで絞め込まれることでロック状態となるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、血液体外循環回路などの途中に使用され、回路を構成しているチューブの先端にオスコネクタを取り付け、このオスコネクタをメスコネクタなどの接続対象に接続してねじによるロックリングで固定する接続部材に関するものである。

従来の接続部材はオスコネクタとメスコネクタとの嵌合摩擦力に依存しただけの接続であったが、近年、接続を確実ならしめるためにロックリングによるねじ固定方式が普及している。そして、ロックリングが容易に緩むことを防止するために、メスコネクタのねじ部の間に小さな係止部を突設し、ロックリングのねじ部と螺合した際にこの係止部を乗り越えてロックリングが回動し、この時の抵抗により緩みを防止する構成を採っている（特許文献１）。

また、ロックナット（ロックリングに相当）の内周面に係止部として凸部を形成し、オスコネクタの雄ねじ部と拡径した係止部との間に溝部を形成し、ロックナットの係止部がオスコネクタの雄ねじ部の螺子山を乗り越えて溝部内に係止され、これにより緩み防止する構成を採っている（特許文献２）。

そして、オスコネクタに相当する雄ルアー部分とロックナット部分(ロックリング）にそれぞれ凹凸部を設け、互いに嵌装させることによって、凹凸部の摩擦力で緩みを防止する構成を採っているものもある(特許文献３）。
特開２００５−４６６号公報 実用新案登録第３１０８８２５号公報 特開２００６−４３４４６号公報

しかしながら、メスコネクタのねじ部の間に小さな係止部を突設するタイプのものは、メスコネクタがこの係止部を突設していることが必須であり、メスコネクタを自由に選択して接続することができない。

また、ロックナットの内周面に係止部として凸部を形成し、オスコネクタの雄ねじ部と拡径した係止部との間に溝部を形成するタイプのものは、ロックナットを所定位置まで締め込むまでの間はロックナットの係止部がオスコネクタの雄ねじ部を幾度も乗り越えなければならないので、不要な抵抗が作用してしまい、取り扱いや操作性に難点がある。

そして、雄ルアー部分とロックナット部分に凹凸部を設けるタイプのものでは、凹凸部の摩擦力は軸方向に対して加えられているものであり、ロックナットがアンロック方向に回転される場合には、その摩擦力は弱くなる。また、一度緩む方向の力が凹凸部の摩擦力を超えた場合、ロック嵌合が外れてしまう。

そこで、本発明は、上記した点に鑑み提案されたものであり、その目的は、ロックリングを締め込む途中においては従来通り容易に回転して操作性や取り扱い性を犠牲にすることなく、所定位置まで締め込んで固定した状態においてはロックリングの緩み方向の回転に抵抗力を発生させて緩みを防止することができる接続部材を提供しようとするものである。

前記した目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、筒体の一方に接続対象に挿入する接続挿入部を形成し、他方にチューブ挿入部を形成し、該チューブ挿入部の基端部分に、当該基端部分の外径を当該チューブ挿入部の他の部分の外径よりも大きく設定した拡径部を形成すると共に、該拡径部とチューブ挿入部との間に段差面を環状に形成したオスコネクタと、
オスコネクタよりも短尺で、一方の端部開口部からオスコネクタを挿入可能な筒体であって、他方の端部開口部は、オスコネクタのチューブ挿入部の挿通を許容して拡径部の通過を阻止する大きさに設定され、この開口部を囲繞する状態でオスコネクタの段差面が当接可能な内向きフランジ状の当接部を形成し、内周面には、接続対象に形成された雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を形成したロックリングと、
を備え、
前記オスコネクタは、段差面にオスコネクタ側係合突起が形成され、
前記ロックリングは、当接部に、当該ロックリングがオスコネクタに対して相対的に回転したときに前記係合突起に対向可能な位置にロックリング側係合突起が形成され、
ロックリングの雌ねじ部が接続対象の雄ねじ部に螺合した状態でロックリングが相対的にロック方向に回転されると、ロックリング側係合突起の頂部がオスコネクタ側係合突起の頂部上を摺動しつつ乗り越えて、ロックリングの回転が止まる所定位置まで絞め込まれることでロック状態となるようにしたことを特徴とする接続部材である。

請求項２に記載のものは、前記したロックリングをロックする方向に回転させると、両係合突起の頂部が近づくにつれて摺動抵抗が徐々に増大することで滑らかに乗り越えることを可能とし、乗り越えてロックされた後は、両係合突起の頂部が隣接して嵌合されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の接続部材である。

請求項３に記載のものは、オスコネクタ側係合突起とロックリング側係合突起との少なくとも一方の頂部が曲面で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接続部材である。

請求項４に記載のものは、前記ロックリング側係合突起とオスコネクタ側係合突起が、同じ直径の同軸上の仮想円弧上にそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の接続部材である。

請求項１の発明によれば、オスコネクタの拡径部の段差面にオスコネクタ側係合突起が形成され、ロックリングの一端の当接部にはロックリング側係合突起が形成され、ロックリングの雌ねじ部を接続対象の雄ねじ部に螺合してロック方向に回転すると、ロック直前までは両係合突起が係合しないので、ロックリングを容易に回転することができる。そして、ロック直前まで締め込むとロックリング側係合突起の頂部がオスコネクタ側係合突起の頂部上を摺動しつつ乗り越えて、ロックリングの回転が止まる所定位置まで絞め込むことでロック状態となり、このロック状態においては、ロックリングがアンロック方向に回転しようとすると、両係合突起の頂部が相手方の係合突起を乗り越える際に摺動抵抗が発生するので、この抵抗力がロックリングの不用意な緩みを防止することができる。この様に、本発明によれば、ロックリングを締め込む途中においては従来通り容易に回転して操作性や取り扱い性を犠牲にすることなく、所定位置まで締め込んで固定したロック状態においてはロックリングの緩み方向の回転に抵抗力を発生させて緩みを防止することができる。

請求項２の発明によれば、ロックリングをロックする方向に回転させると、両係合突起の頂部が近づくにつれて摺動抵抗が徐々に増大することで滑らかに乗り越えることを可能とし、乗り越えてロックされた後は、両係合突起の頂部が隣接して嵌合されるので、円滑なロック操作ができ、また、ロックリングの不用意な緩みを確実に防止することができる。

請求項３の発明によれば、オスコネクタ側係合突起とロックリング側係合突起との少なくとも一方の頂部が曲面で構成されているので、両係合突起の頂部が次第に近づいてから乗り越えるまでの摺動抵抗の増減が緩み止め機能を発揮しつつアンロック操作を円滑ならしめることができる。

請求項４の発明によれば、ロックリング側係合突起とオスコネクタ側係合突起が、同じ直径の同軸上の仮想円弧上にそれぞれ複数個配置されているので、ロックリングを相対的に回転したときにロックリング側係合突起とオスコネクタ側係合突起が確実に係合させることができる。

以下、本発明の実施の最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は接続部材１の接続前における断面図である。図２（ａ）は係合突起を形成した段差面側から見たオスコネクタ２の斜視図、図２（ｂ）は段差面側から見たオスコネクタ２の正面図、図２（ｃ）はオスコネクタ２の下半欠截側面図、図３（ａ）はロックナットとして機能するロックリング３の正面図、図３（ｂ）はロックリング３の断面図、図３（ｃ）はオスコネクタ２を挿入した状態におけるロックリング３の断面図である。

本発明に係る接続部材１は、図１に示すように、代表的な接続対象であるメスコネクタ４に接続するオスコネクタ２とロックリング３とから概略構成されている。
オスコネクタ２は、図１および図２に示すように、プラスチック製の中空円筒体であり、一方の端部にメスコネクタ４の開口部に接続挿入する筒状の接続挿入部５を形成するとともに該接続挿入部５の外周面を、先端に向かって僅かに縮径するテーパー面とし、他方の端部に第１チューブ６に挿入する筒状の雄側チューブ挿入部７を形成し、該雄側チューブ挿入部７と上記接続挿入部５との間（長手方向のほぼ中央であって、雄側チューブ挿入部７の基端部分）には他の部分よりも外径が大きな拡径部８を形成し、該拡径部８と雄側チューブ挿入部７との間に段差面９を環状に形成し、該段差面９に、９０度ずつ位相を変えた位置にオスコネクタ側係合突起１０を形成している。なお、前記した第１チューブ６は、人体適合性に優れた合成樹脂製の管であり、可撓性と弾性を有する。また、メスコネクタ４に接続する第２チューブ１１も、第１チューブ６と同様に、可撓性と弾性を有する。

なお、前記した拡径部８は、段差面９にオスコネクタ側係合突起１０を形成することができ、また、挿入した第１チューブ６のストッパとして機能させることができればどのような構成でも良い。

メスコネクタ４は、図１に示すように、プラスチック製の中空円筒体であり、一方の端部にオスコネクタ２の接続挿入部５を挿入可能な接続開口部１３を形成し、他方には第２チューブ１１に挿入する筒状の雌側チューブ挿入部１４を形成し、該雌側チューブ挿入部１４よりも接続開口部１３側に位置する長手方向ほぼ中央の外面に２枚の翼片１５を１８０度位相を変えて突設し、両翼片１５よりも接続開口部１３側の外周面に、雄ねじ部１６を形成してある。なお、このメスコネクタ４の内部を貫通する中空部は、オスコネクタ２の接続挿入部５のテーパー面に応じたテーパーが内周面に形成され、また、雌側チューブ挿入部１４の外周面にもテーパーを付けて第２チューブ１１に挿入し易くしてある。

ロックリング３は、オスコネクタ２よりも短尺であって内部に第１チューブ６を挿通可能なプラスチック製の中空筒体であり、筒体の一方の端部開口部からオスコネクタ２を挿入可能であって、他方の端部開口部は、オスコネクタ２の雄側チューブ挿入部７の挿通を許容して拡径部８の通過を阻止する大きさに設定され、この開口部を囲繞する状態で内向きフランジ状の当接部１８を形成し、該当接部１８の内側にオスコネクタ２の段差面９が当接可能としてある。すなわち、ロックリング３の一方の開口部とその内部の内法は、オスコネクタ２の拡径部８の外径よりも少し大きな寸法に設定することによりオスコネクタ２を拡径部８まで挿入可能とし、挿入したオスコネクタ２の雄側チューブ挿入部７が他方の端部開口部内を挿通して拡径部８の段差面９が当接部１８の内側の面に当接するように構成されている。そして、一方の端部開口部寄りの内周面に雌ねじ部１９を形成し、該雌ねじ部１９に、メスコネクタ４の外周に形成された雄ねじ部１６が螺合するように構成されている。

また、ロックリング３は、当接部１８の内側の面に、当該ロックリング３がオスコネクタ２に対して相対的に回転したときにオスコネクタ側係合突起１０に対向可能な位置にロックリング側係合突起２０を複数環状に並べて形成してある。すなわち、オスコネクタ２の段差面９に形成したオスコネクタ側係合突起１０は、オスコネクタ２の軸心から半径ｒ1の仮想円弧上に９０度ピッチで４箇所形成され、ロックリング３の当接部１８の内面に、ロックリング３の軸心から半径ｒ1の仮想円弧上に９０度よりも遥かに小さなピッチ（例えば１０度ピッチ）で数十個形成されている。なお、係合突起１０の位置は、オスコネクタ２の雄側チューブ挿入部７を第１チューブ６内に挿入してチューブ先端が拡径部８の段差面９に当たったとしても、段差面９に形成された係合突起１０がチューブの先端で隠されないように、チューブの直径よりも外側に配置することが望ましい。換言すると、前記半径ｒ1の仮想円弧の直径がチューブの外径よりも大きな寸法に設定して、係合突起１０がチューブの先端よりも外側に位置するようにすればよい。

ロックリング側係合突起２０およびオスコネクタ側係合突起１０は、形成する数とピッチは異なるが、形状は同じものであり、図４（ａ）に示す実施例では、球体の一部を切り取った略半球形を呈しており、頂部（突出した先端）が球面で構成されている。なお、これら突起は、圧接状態でも所定トルク以上で円滑に摺動することができるように、頂部を屈曲面とするよりも曲面とすることが望ましい。
また、球面突起はいずれの方向に摺動しても同じ乗り越え易さ（抵抗力）であるが、摺動方向により乗り越え易さ（抵抗力）を異ならせるために、図４（ｂ）に示すように、突起の形状を斜面の角度が異なる鋸歯形状（大きい底角と小さな底角を有する略三角形）としてもよい。この様に構成すると、図４（ｂ）中の矢印で示す回し方向における乗り越え易さ（抵抗力）が小さくて、その反対方向における乗り越え易さ（抵抗力）が大きくなり、ロックリング３を正回転して締め込んでロックする際には小さな抵抗力で楽に締め付けることができ、ロックリング３が逆回転（アンロック方向に回転）して緩むときには抵抗力が大きくなって緩み難くなる。
また、係合突起１０，２０は、粒状の突起に限定されるものではなく、リブ状に細長く構成しても良い。
要するに、本発明は、オスコネクタ側の係合突起とロックリング側の係合突起とをカチッと引っ掛けて安定したロック状態となり、アンロック方向に回転する摺動抵抗を増大させる（抵抗を付加させる）ことができればよい。そのため、摺動抵抗を増大させるための形状は、アンロック方向に回転する時に両係合突起が頂部に近づくにつれて抵抗が大きくなる形状であってもよいし、その逆にアンロック方向に回転する時には両係合突起の頂部が接触し、高い摺動抵抗を得られるようにした形状であってもよい。

次に、上記した接続部材１を使用して第１チューブ６と第２チューブ１１とを接続する場合について説明する。
まず、図１に示すように、ロックリング３の当接部１８側の開口部内から第１チューブ６の先端を挿入してロックリング３内を通し、ロックリング３内を貫通した第１チューブ６の先端開口内にオスコネクタ２の雄側チューブ挿入部７を挿入する。

その一方、第２チューブ１１の先端部分からメスコネクタ４の雌側チューブ挿入部１４を充分な深さまで挿入する。そして、このメスコネクタ４の接続開口部１３内にオスコネクタ２の接続挿入部５を挿入し、この状態でロックリング３を第１チューブ６の先端側に前進させ、ロックリング３をロック方向に回転しながらさらに前進させて内周面の雌ねじ部１９をメスコネクタ４の雄ねじ部１６に螺合する。雌ねじ部１９と雄ねじ部１６とが螺合し始めた時点では、オスコネクタ側係合１０突起とロックリング側係合突起２０とが離隔しているので、螺合に要する力も小さくてロックリング３を軽く回転しながら前進させることができる。

ロックリング３が前進して拡径部８に近づいてロック直前になるとロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部を摺動しつつ乗り越えながら前進し、これによりオスコネクタ２の接続挿入部５がメスコネクタ４の接続開口部１３内に充分な深さまで挿入する。そして、この状態でさらにロックリング３をロック方向に回転すると、両係合突起１０，２０の頂部が近づくにつれて摺動抵抗が徐々に増大して滑らかに乗り越え、ロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部を１つずつ乗り越えることを繰り返しながら前進し、遂にはロックリング３を回転できない状態にまで前進して、これによりロック状態（固定状態）となる。

このロック状態においては、ロックリング３が逆回転、すなわち緩む方向（アンロック方向）に回転しようとしても、両係合突起１０，２０の頂部が隣接して嵌合されてロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部を乗り越える際の摺動抵抗が発生することになるので、ロックリング３の自由回転が制限され、容易には回転できない状態になる。したがって、振動等が加えられてもロックリング３が不用意に戻り回転して緩むこともないし、外れてしまうこともない。

一方、急いで外す場合には、ある程度の力でロックリング３を戻り回転すれば、ロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部を摺動しつつ乗り越えることができ、これによりロックリング３を後退させることができるので、オスコネクタ２とメスコネクタ４とを速やかに離脱させることができる。したがって、緊急時においても対処が容易である。

この様に、本発明に係る接続部材１は、ロックリング３の当接部１８に形成したロックリング側係合突起２０の頂部が、オスコネクタ２の拡径部８の段差面９に形成したオスコネクタ側係合突起１０の頂部から外れた位置でロック状態となって安定する。そして、ロックリング３がアンロック方向に回転する場合には、ロックリング側係合突起２０の頂部が、オスコネクタ２のオスコネクタ側係合突起１０の頂部を乗り越える際の摺動抵抗が発生することになり、これにより、外力などの衝撃でロックリング３が容易に緩んだり外れることがない。また、ロックリング３を回転してロック状態直前になると、ロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部を乗り越えるたびにカチッ、カチッというクリック感が生じるので、操作する人の感触に触感として知らせることができる。したがって、操作する者は、ロックリング３がロック状態になるまで確実に締め込むことができ、接続操作時に発生しがちなミスを有効に抑制できる。

そして、この接続部材１は、オスコネクタ２にチューブを接続するものであればどのような用途でも使用することができ、また、緩みを確実に防止でき、緊急時には速やかに離脱させることができるという特性を備えているので、医療器具として使用することができる。例えば、人工透析などの血液体外循環回路の途中に接続部材１を含ませて使用すると好適である。なお、メスコネクタ４はチューブに接続するものでなくてもよく、例えば、血液浄化器（ダイアライザー）のポート（血液流入ポートや血液流出ポート）でもよい。

また、前記した実施形態においてはロックリング３を回転する操作を例に挙げて説明したが相対的に回転すればよい。すなわち、ロックリング３の雌ねじ部１９をメスコネクタ４の雄ねじ部１６に螺合した状態でロックリング３を相対的にロック方向に回転した場合（ロックリング３を回転させずにメスコネクタ４を回転した場合を含む）に、ロックリング側係合突起２０の頂部がオスコネクタ側係合突起１０の頂部上を摺動しつつ乗り越えて、ロックリング３の回転が止まる所定位置まで絞め込むことでロック可能であって、このロック状態のロックリング３をアンロック方向に回転すると、両係合突起１０，２０の頂部が相互に乗り越える際に摺動抵抗が発生するように構成すればよい。

なお、上記実施形態において、オスコネクタ側係合突起１０を段差面９に４箇所形成して、ロックリング側係合突起２０を当接部１８の内面に数十個形成する場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、逆にオスコネクタ側係合突起１０をロックリング側係合突起２０よりも多く形成しても良い。さらに、これらのオスコネクタ側係合突起１０及びロックリング側係合突起２０の数は、適宜変更可能であり、本実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態において、オスコネクタ側係合突起１０とロックリング側係合突起２０とを同じ形状にする場合を例に挙げて説明したが、本発明は、これに限るものではなく、互いに頂部が近づくにつれて摺動抵抗が増大する形状であれば、これらを互いに異なる形状で構成しても良い。

また、オスコネクタ側係合突起１０とロックリング側係合突起２０とが摺動するために、オスコネクタ２とロックリング３の材質は、半剛性材料であり、変形可能である必要がある。例えば、ポリカーボネート、ポリプロピレン又はそれらのアロイ樹脂が適する。
また、オスコネクタの材質とロックリングの材質は硬度差があることが望ましい。硬度に差をつけると、オスコネクタ側係合突起をロックリング側係合突起が乗り越えるまでの摺動抵抗の度合いをコントロールすることができ、機能面からも操作面からも都合がよい。

接続部材の組み付け前における断面図である。 （ａ）は係合突起を形成した段差面側から見たオスコネクタの斜視図、（ｂ）は段差面側から見たオスコネクタの正面図、（ｃ）はオスコネクタの下半欠截側面図である。 （ａ）はロックナットとして機能するロックリングの正面図、（ｂ）はロックリングの断面図、（ｃ）はオスコネクタを挿入した状態におけるロックリングの断面図である。 （ａ）は頂部を球面で構成したオスコネクタ側係合突起とロックリング側係合突起の要部を示す側面図、（ｂ）は傾斜面の角度を異ならせたオスコネクタ側係合突起とロックリング側係合突起の要部を示す側面図である。

符号の説明

１ 接続部材
２ オスコネクタ
３ ロックリング
４ メスコネクタ
５ 接続挿入部
６ 第１チューブ
７ 雄側チューブ挿入部
８ 拡径部
９ 段差面
１０ オスコネクタ側係合突起
１１ 第２チューブ
１３ 接続開口部
１４ 雌側チューブ挿入部
１５ 翼片
１６ 雄ねじ部
１８ 当接部
１９ 雌ねじ部
２０ ロックリング側係合突起

Claims (4)

1. 筒体の一方に接続対象に挿入する接続挿入部を形成し、他方にチューブ挿入部を形成し、該チューブ挿入部の基端部分に、当該基端部分の外径を当該チューブ挿入部の他の部分の外径よりも大きく設定した拡径部を形成すると共に、該拡径部とチューブ挿入部との間に段差面を環状に形成したオスコネクタと、
   オスコネクタよりも短尺で、一方の端部開口部からオスコネクタを挿入可能な筒体であって、他方の端部開口部は、オスコネクタのチューブ挿入部の挿通を許容して拡径部の通過を阻止する大きさに設定され、この開口部を囲繞する状態でオスコネクタの段差面が当接可能な内向きフランジ状の当接部を形成し、内周面には、接続対象に形成された雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を形成したロックリングと、
   を備え、
   前記オスコネクタは、段差面にオスコネクタ側係合突起が形成され、
   前記ロックリングは、当接部に、当該ロックリングがオスコネクタに対して相対的に回転したときに前記係合突起に対向可能な位置にロックリング側係合突起が形成され、
   ロックリングの雌ねじ部が接続対象の雄ねじ部に螺合した状態でロックリングが相対的にロック方向に回転されると、ロックリング側係合突起の頂部がオスコネクタ側係合突起の頂部上を摺動しつつ乗り越えて、ロックリングの回転が止まる所定位置まで絞め込まれることでロック状態となるようにしたことを特徴とする接続部材。
2. 前記したロックリングをロックする方向に回転させると、両係合突起の頂部が近づくにつれて摺動抵抗が徐々に増大することで滑らかに乗り越えることを可能とし、乗り越えてロックされた後は、両係合突起の頂部が隣接して嵌合されるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の接続部材。
3. オスコネクタ側係合突起とロックリング側係合突起との少なくとも一方の頂部が曲面で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接続部材。
4. 前記ロックリング側係合突起とオスコネクタ側係合突起が、同じ直径の同軸上の仮想円弧上にそれぞれ複数個配置されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の接続部材。

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