JP2010246829A - コネクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】管体が接続されたときにスリットが確実かつ充分に開くことができるコネクタを提供すること。
【解決手段】コネクタ1は、弾性材料で構成され、スリット54が形成された頭部51を有する弁体5と、頭部51が挿入可能な第1の内腔部43と、第1の内腔部43に連通し、その内径が第1の内腔部43より拡径した第2の内腔部33とが形成されたハウジング2とを備える。頭部51は、自然状態でテーパ状をなし、そのテーパ角度が15〜33°、高さが0.8〜2.5mmであるテーパ部と、テーパ部に形成された切欠き部とを有する。また、頭部51は、その内腔部に拡径部571を有し、拡径部571が位置する部分に、厚さが異なる肉厚部573および薄肉部が形成されている。管体6が接続されると、頭部51は、第1の内腔部43から第2の内腔部33に入り込み、その際に拡径部571で屈曲して薄肉部が外方に向かって突出変形して、スリット54が開く。
【選択図】図6
【解決手段】コネクタ1は、弾性材料で構成され、スリット54が形成された頭部51を有する弁体5と、頭部51が挿入可能な第1の内腔部43と、第1の内腔部43に連通し、その内径が第1の内腔部43より拡径した第2の内腔部33とが形成されたハウジング2とを備える。頭部51は、自然状態でテーパ状をなし、そのテーパ角度が15〜33°、高さが0.8〜2.5mmであるテーパ部と、テーパ部に形成された切欠き部とを有する。また、頭部51は、その内腔部に拡径部571を有し、拡径部571が位置する部分に、厚さが異なる肉厚部573および薄肉部が形成されている。管体6が接続されると、頭部51は、第1の内腔部43から第2の内腔部33に入り込み、その際に拡径部571で屈曲して薄肉部が外方に向かって突出変形して、スリット54が開く。
【選択図】図6
Description
本発明は、例えば各種医療機器や輸液容器、送液器具等に用いられ、管体を接続するためのコネクタに関する。
輸液、輸血、栄養投与等に用いる液体の流路接続を必要とする医療用具においては、薬液、血液、流動食等の液体(流体)を持続的、一時的に流す際、液体の流路(回路)の接続、脱離を必要に応じて行う必要がある。このとき、回路の途中に液体の流路同士を接続するコネクタを取り付けることが知られている。
このようなコネクタは、管体が接続可能なハウジングと、このハウジング内に設置され、弾性材料からなる弁体とを備え、この弁体は、有底筒状の頭部を有しており、その底部にスリットが形成されている(例えば、特許文献1)。このコネクタに管体を接続したとき、管体が頭部を押圧することにより、当該頭部がその軸方向に収縮変形して、スリットが開口する。
しかしながら、特許文献1のコネクタでは、管体を接続した際にスリットが開口するが、管体からの液体の圧力の大きさによっては、当該液体がスリットを通過し難いという問題があった。この理由としては、例えば、弁体の頭部の側部の厚さが周方向に沿って一定であったり、頭部に形成されたテーパ部のテーパ角度が比較的大きい等の理由により、スリットが十分に開口する(スリットを液体が円滑に通過する)程度に頭部が変形していないことが考えられる。
そして、スリットを液体が円滑に通過することができない場合には、例えば、輸液、輸血、栄養投与等に不具合が生じるおそれがある。
本発明の目的は、管体が接続されたときにスリットが確実かつ充分に開くことができるコネクタを提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(9)の本発明により達成される。
(1) 管体が接続可能であり、内部を液体が通過するコネクタであって、
弾性材料で構成され、前記液体が通過可能な内腔部と平面状の頂面から前記内腔部に到達するスリットとが形成された頭部と、筒状体の胴部とを有する弁体と、
前記頭部が挿入可能な第1の内腔部と、該第1の内腔部に連通し、その内径が前記第1の内腔部より拡径した第2の内腔部とが形成されたハウジングとを備え、
前記弁体は、前記ハウジングに装着され、前記管体が未だ接続されていない初期状態からの、軸方向の変形率が25〜50%であり、
前記頭部は、自然状態でその少なくとも前記頂面付近の外径が前記胴部に向って漸増するテーパ状をなし、そのテーパ角度が15〜33°、高さが0.8〜2.5mmであるテーパ部と、該テーパ部の前記スリットの長さ方向の両側の部分にそれぞれ形成され、前記テーパ部と曲率が異なるように形成された異曲率部とを有し、前記異曲率部同士の間の最大距離は、前記テーパ部の最大外径よりも小さく、
前記頭部は、前記内腔部の前記テーパ部の基端側近傍の部分の内径が拡径した拡径部を有し、該拡径部が位置する部分に、前記スリットの長さ方向とその方向と直交する方向とで厚さが異なり、前記スリットの長さ方向に位置する肉厚部と、前記スリットの長さ方向と直交する方向に位置する薄肉部とが形成され、
前記胴部は、弾性変形する蛇腹状をなし、前記頭部を前記第2の内腔部から前記第1の内腔部に挿入される方向に付勢する変形部を有し、
前記管体が接続されていないとき、前記頭部は、前記スリットが閉じた状態で前記第1の内腔部に挿入され、
前記管体が接続されたとき、前記頭部は、その前記頂面が前記管体に押圧されることにより前記第2の内腔部に入り込み、その際に前記拡径部で屈曲して前記薄肉部が外方に向かって突出変形して、前記スリットが開くことを特徴とするコネクタ。
(1) 管体が接続可能であり、内部を液体が通過するコネクタであって、
弾性材料で構成され、前記液体が通過可能な内腔部と平面状の頂面から前記内腔部に到達するスリットとが形成された頭部と、筒状体の胴部とを有する弁体と、
前記頭部が挿入可能な第1の内腔部と、該第1の内腔部に連通し、その内径が前記第1の内腔部より拡径した第2の内腔部とが形成されたハウジングとを備え、
前記弁体は、前記ハウジングに装着され、前記管体が未だ接続されていない初期状態からの、軸方向の変形率が25〜50%であり、
前記頭部は、自然状態でその少なくとも前記頂面付近の外径が前記胴部に向って漸増するテーパ状をなし、そのテーパ角度が15〜33°、高さが0.8〜2.5mmであるテーパ部と、該テーパ部の前記スリットの長さ方向の両側の部分にそれぞれ形成され、前記テーパ部と曲率が異なるように形成された異曲率部とを有し、前記異曲率部同士の間の最大距離は、前記テーパ部の最大外径よりも小さく、
前記頭部は、前記内腔部の前記テーパ部の基端側近傍の部分の内径が拡径した拡径部を有し、該拡径部が位置する部分に、前記スリットの長さ方向とその方向と直交する方向とで厚さが異なり、前記スリットの長さ方向に位置する肉厚部と、前記スリットの長さ方向と直交する方向に位置する薄肉部とが形成され、
前記胴部は、弾性変形する蛇腹状をなし、前記頭部を前記第2の内腔部から前記第1の内腔部に挿入される方向に付勢する変形部を有し、
前記管体が接続されていないとき、前記頭部は、前記スリットが閉じた状態で前記第1の内腔部に挿入され、
前記管体が接続されたとき、前記頭部は、その前記頂面が前記管体に押圧されることにより前記第2の内腔部に入り込み、その際に前記拡径部で屈曲して前記薄肉部が外方に向かって突出変形して、前記スリットが開くことを特徴とするコネクタ。
(2) 前記各異曲率部は、それぞれ、平面状の切断面で除去したような形状をなす上記(1)に記載のコネクタ。
(3) 前記各異曲率部は、それぞれ、自然状態で、前記弁体の軸方向に対し傾斜し、その傾斜角度は、前記テーパ部の前記テーパ角度よりも小さい上記(2)に記載のコネクタ。
(4) 前記傾斜角度は、4〜25°である上記(3)に記載のコネクタ。
(4) 前記傾斜角度は、4〜25°である上記(3)に記載のコネクタ。
(5) 前記各異曲率部は、それぞれ、自然状態で、その高さが0.8〜1.6mmである上記(1)ないし(4)のいずれかに記載のコネクタ。
(6) 前記異曲率部同士の間の最大距離と前記テーパ部の最大外径との差は、自然状態で、0.3〜0.8mmである上記(1)ないし(5)のいずれかに記載のコネクタ。
(7) 前記肉厚部の厚さと前記薄肉部の厚さとの差は、自然状態で、0.2〜0.8mmである上記(1)ないし(6)のいずれかに記載のコネクタ。
(8) 前記頭部は、前記テーパ部よりも基端側に外径が一定の外径一定部を有し、
前記外径一定部の外周部の前記スリットの長さ方向と直交する方向の両側の部分には、それぞれ、当該外周部の一部を、前記スリットの長さ方向と平行な切断面で除去したような基端側切欠き部が形成されている上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のコネクタ。
前記外径一定部の外周部の前記スリットの長さ方向と直交する方向の両側の部分には、それぞれ、当該外周部の一部を、前記スリットの長さ方向と平行な切断面で除去したような基端側切欠き部が形成されている上記(1)ないし(7)のいずれかに記載のコネクタ。
(9) 前記胴部の前記蛇腹状の箇所における凸部の個数が3つまたは4つである上記(1)ないし(8)のいずれかに記載のコネクタ。
また、本発明のコネクタでは、前記弁体は、自然状態で、その長さが15mm以上であるのが好ましい。
また、本発明のコネクタでは、前記ハウジングの第1の内腔部の内周面には、軸方向に沿い、前記第1の内腔部の径方向に突出した複数のリブが設けられているのが好ましい。
本発明によれば、管体が頭部を基端方向に押圧する。これにより、胴部が圧縮され、頭部が第1の内腔部から移動して、第1の内腔部よりも内径が拡径した第2の内腔部に入り込む。その際に、頭部は、拡径部で屈曲して、主に薄肉部が外方に向かって突出変形する。また、弁体では、管体による基端方向への押圧力が作用しているため、主に胴部で反力が生じている。これにより、頭部には、互いに反対方向の力(押圧力および反力)が作用して、その径方向に変形することとなる。このように、頭部の薄肉部が特に外方に向かって突出変形することと、頭部全体としてもその径方向に変形することとの相乗効果により、スリットが確実かつ充分に開くことができる。
また、本発明のコネクタによれば、スリットが確実かつ充分に開くことができるため、例えば、輸液、輸血、栄養投与等の際、液体がコネクタの内部を円滑に通過することができる。
以下、本発明のコネクタを添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明のコネクタが備える弁体の実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す弁体を矢印A方向から見た図(側面図)、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、図3中のC−C線断面図、図5は、本発明のコネクタの縦断面図(図1中のB−B線断面図の弁体に対応した図)、図6は、図5に示すコネクタに管体を接続したときの縦断面図(図1中のB−B線断面図の弁体に対応した図)である。なお、以下の説明では、図1〜図3、図5および図6中の上側を「先端」または「上」、下側を「基端」または「下」、上下方向を「軸方向」と言う。
図1は、本発明のコネクタが備える弁体の実施形態を示す斜視図、図2は、図1に示す弁体を矢印A方向から見た図(側面図)、図3は、図1中のB−B線断面図、図4は、図3中のC−C線断面図、図5は、本発明のコネクタの縦断面図(図1中のB−B線断面図の弁体に対応した図)、図6は、図5に示すコネクタに管体を接続したときの縦断面図(図1中のB−B線断面図の弁体に対応した図)である。なお、以下の説明では、図1〜図3、図5および図6中の上側を「先端」または「上」、下側を「基端」または「下」、上下方向を「軸方向」と言う。
図5、図6に示すコネクタ1は、管体6が接続され、その状態で内部を液体が通過するものであり、全体の外形形状がほぼ円柱状をなす弁体5と、この弁体5を収納(設置)するハウジング2とを備えている。以下、コネクタ1に管体6が接続された状態を「接続状態」と言う。
図5(図6も同様)に示すように、ハウジング2は、ハウジング本体3と、蓋部(キャップ)4とを備えている。
図5に示すハウジング本体3は、その先端部に、形状が有底筒状の弁体設置部32が形成されている。この弁体設置部32は、内部の先端側に第2の内腔部33と、基端側に第2の内腔部33と連通する第3の内腔部34とが形成されている。第2の内腔部33は、その内径が後述する蓋部4に形成された第1の内腔部43より拡径しており、第3の内腔部34は、その内径が第2の内腔部33より縮径している。
この第3の内腔部34の内径は、後述する弁体5の胴部55の最大外径より若干大きいのが好ましい。これにより、以下の効果を得ることができる。管体6がコネクタ1(接続口42)に接続されて、弁体5の胴部55が軸方向に変形したとき、胴部55の外周面551が第3の内腔部34の内周面341に当接して、胴部55(弁体5)における過剰な変形を防止することができる(図6参照)。また、これにより、後述する弁体5のスリット54が裂けるのを防止することができる。
また、ハウジング本体3の底面35の中心部には、管状体で構成された内部突起36が設けられている。管体6をコネクタ1(接続口42)に接続して、弁体5が押圧され始めたとき、この内部突起36により、弁体5の内部が支えられて、弁体5に座屈が生じる(弁体5がくの字状に折れる)のを防止することができる(図6参照)。また、液体がコネクタ1内を通過するに際し、液体の滞留が生じるのを防ぐことができる。
また、この内部突起36は、その内腔が液体が通過する流路として機能する。これにより、接続状態で、弁体5を介して、管体6側から内部突起36側へまたはその反対に内部突起36側から管体6側へ液体を流すことができる。
また、弁体設置部32の外周面321の途中には、外径が拡径した拡径部31が設けられている。この拡径部31には、蓋部4の拡径部41が挿入され、嵌合することができる。
図5に示す蓋部4は、内部に弁体5を収納する内腔部を有し、ハウジング本体3の先端側(弁体設置部32)に連結されるものである。
蓋部4の内部には、後述する弁体5の頭部51が挿入可能な第1の内腔部43と、第1の内腔部43に連通し、第1の内腔部43より拡径した嵌合部44とが形成されている。
第1の内腔部43は、その形状が弁体5の頭部51の外形に対応するよう形成されている。また、第1の内腔部43の先端側には、管体6を接続するための接続口42が形成されており、その内径は、第1の内腔部43の基端側の内径より縮径している。
第1の内腔部43の内周面432には、軸方向に沿い、第1の内腔部43の径方向に突出した複数のリブ45が設けられている。管体6をコネクタ1(接続口42)に接続したとき、このリブ45により、弁体5が支えられて、弁体5に座屈が生じる(弁体5が倒れる)のを防止することができる。また、リブ45の個数は、特に限定されず、例えば、2〜10個であるのが好ましく、4〜8つであるのがより好ましい。
嵌合部44の途中には、弁体設置部32の拡径部31と嵌合する、内径が拡径した拡径部41が形成されている。また、拡径部41の内径は、弁体設置部32の拡径部31の外径とほぼ同等またはそれより若干小さいのが好ましい。これにより、蓋部4(拡径部41)とハウジング本体3(拡径部31)とが強固に嵌合することができる。また、蓋部4とハウジング本体3とが連結した際、第1の内腔部43と第2の内腔部33とが連通し、第1の内腔部43、第2の内腔部33および第3の内腔部34で形成された空間に弁体5を設置(収納)することができる。
第1の内腔部43の外周面には、ネジ山431が形成されている。このネジ山431は、後述する管体6の外側部62のネジ山621に螺合するようになっており、管体6をコネクタ1(接続口42)に接続する際は、この螺合により、蓋部4に対して管体6がロックされる。
なお、ハウジング本体3と蓋部4との固定方法としては、嵌合に限定されず、例えば、かしめ、接着剤による接着、熱融着、超音波融着等の融着等であってもよい。
また、ハウジング本体3および蓋部4の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂等の各種樹脂材料、あるいはこれらのうちの1種以上を含むブレンド体、ポリマーアロイ等が挙げられる。また、その他、各種ガラス材、セラミックス材料、金属材料で構成することもできる。
図5、図6に示すように、ハウジング2内には、弾性材料で構成された弁体5が収納されている。この弁体5は、頭部51と、頭部51の基端側に当該頭部51と一体的に形成された胴部55とを有している。
図3に示すように、頭部51は、その形状が有底筒状をなしており、液体が通過可能な内腔部512と、頂面511から内腔部512に到達するスリット54とが形成されている。この頭部51は、図5に示す初期状態のとき(管体6が接続されていないとき)スリット54が閉じた状態で蓋部4の第1の内腔部43に挿入されている。
図1、図4に示すように、スリット54は、弁体5が弾性材料で構成されていることにより、自己閉塞性を有している。また、図5に示す状態では、後述するテーパ部56(切欠き部(異曲率部)561)がハウジング2の接続口42に規制されるため、前記自己閉塞性との相乗効果により、スリット54が確実に閉塞する。また、スリット54は、その形状がほぼ一文字状をなしている。スリット54の形状がこのように簡単な形状であることにより、図6に示す接続状態で、より容易かつ確実にスリット54が開口することができる。
また、頂面511は、平面状(基端方向に若干の凹状を含む)をなしている。これにより、ハウジング2の接続口42から露出した頂面511(スリット54)を容易に消毒することができる。また、管体6が接続されたとき、スリット54をより確実に開くことができる。
また、頭部51は、その外周部に、頂面511付近に形成されたテーパ部56と、テーパ部56よりも基端側に形成された外径一定部57とを有している。
テーパ部56は、自然状態で、その外径が胴部55に向って(基端方向に向って)漸増するテーパ状をなす部分である。ここで、「自然状態」とは、弁体5に外力を付与しない状態(弁体5がハウジング2内に収納されていない状態やコネクタ1に管体6が接続されていない状態)のことを言う(以下についても同様)。
なお、テーパ部56のテーパ角度θ1(弁体5の軸線に対するテーパ部56の傾斜角度)は、自然状態で、15〜33°であり、好ましくは20〜30°であり、より好ましくは23〜29°である。
また、テーパ部56の高さh1は、自然状態で、0.8〜2.5mmであり、1.0〜1.6mmであるのが好ましく、1.0〜1.3mmであるのがより好ましい。
また、テーパ部56の最大外径φD1としては、自然状態で、例えば4.0〜6.5mmが好ましく、5.0〜5.5mmがより好ましい。
このような数値範囲に設定することにより、接続状態で頭部51(テーパ部56)が管体6に押圧されて好適に変形することができ、よって、スリット54が確実かつ充分に開口する。また、接続状態で、弁体5の頂面511と管体6の基端面63とが確実に密着し、よって、これらの液密性が維持される。なお、テーパ角度θ1が15°未満であると、接続状態でテーパ部56が過剰に変形してしまい、スリット54が充分に開口することができない。また、テーパ角度θ1が33°を越えると、接続状態でもテーパ部56が十分に変形することができなくなり、スリット54が十分に開口しない。
図1〜図3に示すように、テーパ部56には、当該テーパ部56と曲率が異なるように、テーパ部56の一部を除去した2つの切欠き部561が形成されている。各切欠き部561は、それぞれ、テーパ部56のスリット54の長さ方向の両側の部分に形成されている。そして、各切欠き部561は、それぞれ、平面状の切断面で除去したような形状をなしている。また、各切欠き部561は、それぞれ、自然状態で、弁体5の軸方向に対し傾斜している。その傾斜方向は、切欠き部561の先端側同士が接近するような方向、すなわち、切欠き部561同士の間の離間距離が基端側に向かって増大する方向となっている。
このように形成された切欠き部561により、コネクタ1に接続(挿入)されている管体6を抜去したとき、弁体5(頭部51)が蓋部4の第1の内腔部43により容易に入り込むことができ、よって、より確実にスリット54が閉じることができる。
なお、切欠き部561同士の間の最大距離D2は、自然状態で、テーパ部56の最大外径φD1よりも小さく、具体的には、最大距離D2と最大外径φD1との差は、0.3〜0.8mmであり、好ましくは0.4〜0.7mmである。
また、各切欠き部561の弁体5の軸線に対する傾斜角度θ2は、それぞれ、自然状態で、テーパ部のテーパ角度θ1よりも小さく、具体的には、4〜25°であり、好ましくは8〜25°であり、より好ましくは10〜20°である。
さらに、各切欠き部561は、それぞれ、自然状態で、その高さh2が0.8〜1.6mmであり、好ましくは0.8〜1.3mmであり、より好ましくは、1.0〜1.3mmである。
このような数値範囲に設定することにより、接続状態で頭部51が管体6に押圧されてより好適に変形することができ、よって、スリット54がより確実かつ充分に開口する。なお、傾斜角度θ2が4°未満であったり、最大距離D2と最大外径φD1との差が0.8を超えたりした場合、例えば管体6の挿入深さによっては、接続状態で切欠き部561付近が過剰に変形してしまうことがあり、スリット54の開口が不十分となることがある。また、傾斜角度θ2が25°を越えたり、最大距離D2と最大外径φD1との差が0.3mm未満である場合、例えば管体6の挿入深さによっては、接続状態でも切欠き部561付近が十分に変形することができなくなり、スリット54の開口が不十分となることがある。
また、頭部51の頂部(先端壁)513の厚さt1は、特に限定されないが、例えば、1〜1.5mmであるのが好ましい。これにより、コネクタ1内の液体の圧力(内圧)に対する耐圧性を向上させることができる。また、接続状態で、スリット54がより確実かつ充分に開口することができる。
このような構成のテーパ部56の基端側には、外径が一定の外径一定部57が形成されている。外径一定部57は、その高さがテーパ部56の高さh1よりも高い部分となっている。
図3に示すように、外径一定部57には、その軸方向の途中、すなわち、テーパ部56の基端側近傍の部分で、自然状態で内腔部512の内径が最も拡径した拡径部571が形成されている。また、内腔部512の拡径部571よりも先端側の内径は、先端方向に向かって漸減し、拡径部571よりも基端側の内径は、基端方向に向かって漸減している。
図1、図2、図4に示すように、外径一定部57には、その外周部の一部を除去したような2つの基端側切欠き部572が形成されている。各基端側切欠き部572は、それぞれ、外径一定部57の外周部のスリット54の長さ方向と直交する方向の両側の部分に形成されている。また、各基端側切欠き部572は、それぞれ、スリット54の長さ方向と平行な切断面で切断されたように形成されている。
このような基端側切欠き部572が形成されていることにより、外径一定部57では、その厚さが周方向に沿って異なる、すなわち、スリット54の長さ方向とその方向と直交する方向とで厚さが異なる(図4参照)。これにより、外径一定部57の拡径部571が位置する部分に、厚さが最も厚い2つの肉厚部573と、厚さが最も薄い2つの薄肉部574とが形成される。各肉厚部573は、それぞれ、スリット54の長さ方向に位置する。各薄肉部574は、それぞれ、スリット54の長さ方向と直交する方向に位置する。
なお、自然状態での肉厚部573の厚さt2と薄肉部574の厚さt3との差としては、特に限定されないが、例えば、0.2〜0.8mmであるのが好ましく、0.3〜0.6mmであるのがより好ましい。
このような肉厚部573および薄肉部574が形成されていることにより、図6に示す接続状態で、外径一定部57は、拡径部571が位置する部分で凸となるように屈曲して、肉厚部573および薄肉部574(特に薄肉部574)が外方に向かって突出変形する。この変形より、頂部513がその面方向に引張られ、よって、スリット54が開く。
図3に示すように、胴部55は、蛇腹状をなす筒状体で構成されている。すなわち、胴部55は、大径リング部552と小径リング部553とが軸方向に交互に配列された蛇腹状をなしている。このような胴部55は、弁体5をその基端側から先端側に向って(頭部51が蓋部4の第1の内腔部43に挿入される方向に)付勢する変形部(付勢手段)として機能している。なお、胴部55において、その蛇腹状の箇所における凸部(大径リング部552)の個数は、3つまたは4つ(本実施形態では3つ)である。すなわち、その蛇腹状の箇所における凹部(小径リング部553)の個数は、4つまたは5つ(本実施形態では4つ)である。
このように胴部55が変形部として機能していることにより、別途に付勢手段を構成するための部品をコネクタ1に設ける必要がなく、部品点数の減少、構造の簡素化に寄与することができる。
また、この胴部55は、弁体5がその基端側から先端側に向って復元する復元力の大半を担っているが、頭部51がその復元力の一部を担っていてもよい。
以上のように構成された弁体5は、ハウジング2内に収納される際、弁体5の外周面のほぼ全域にシリコーンオイルを塗布するのが好ましい。これにより、ハウジング2内での摺動性が向上する。
また、弁体5の自然状態での全長h3は、特に限定されず、15mm以上であるのが好ましく、15〜18mmであるのがより好ましい。また、管体6をコネクタ1に接続した際に管体6の内側部61における挿入長さh4が通常約7mmとなるように、弁体5の軸方向の変形率(収縮率)を25〜55%とする。また、弁体5は、自然状態から圧縮された状態で、ハウジング2内に装着してもよく、この場合、弁体5を、変形率が0〜15%、より好ましくは4〜12%の状態で装着する。さらに、弁体5をハウジング2に装着したときの初期状態から、管体6を接続した状態となったときの弁体5の変形率は、25〜50%とする。これにより、接続された管体6を抜去したときにスリット54が確実に閉じる。
このような数値範囲に設定することにより、弁体5が好適に変形することができる。また、これにより、弁体5のスリット54が裂けるのを防止することができる。
弁体5は、弾性変形可能な弾性材料で構成されている。この弾性材料としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレン−プロピレンゴム、ヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムのような各種ゴム材料や、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマーが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を混合して用いることができる。このような弾性材料を用いることにより、弁体5の頂面511に適度な弾性を得ることができ、よって、頂面511と管体6の基端面63とが液密に接することができる(図6参照)。また、弁体5は、コンプレッション成形、トランスファ成形、LIM成形等により成形することができ、適度な弾性を得ることができればいずれの成形方法でも構わない。
また、弁体5の硬度が45〜60°(ショア−A)であるのが好ましい。これにより、弁体5に適度な反発力が生じて、接続状態で、弁体5の頂面511と管体6の基端面63とが確実に密着し、よって、これらの液密性が維持される。また、スリット54が確実かつ充分に開口する。
次に、コネクタ1に接続される管体6について説明する。
図6に示すように、管体6は、コネクタ1の接続口42に接続される部位または器具である。管体6としては、例えば、シリンジ(注射器)の基端突出部位(針管を接続する部位)や、それ自体独立したハブ、シース等の管状器具が挙げられる。
図6に示すように、管体6は、コネクタ1の接続口42に接続される部位または器具である。管体6としては、例えば、シリンジ(注射器)の基端突出部位(針管を接続する部位)や、それ自体独立したハブ、シース等の管状器具が挙げられる。
管体6は、略円筒状の内側部(内筒)61と、この内側部61の外周側に同心的に設けられた略円筒状の外側部(外筒)62とを有している。
内側部61は、内部に流路611を有し、その外周面は、ルアーテーパ状をなしている。すなわち、管体6の基端の外径は、蓋部4の接続口42の開口径(接続口径)よりわずかに小さく、先端方向に向かって外径が漸増するテーパ状をなし、管体6の先端の外径は、接続口42の開口径より大きくなっている。また、内側部61の基端は、外側部62の基端よりさらに基端方向に延長して設けられている。
外側部62は、ルアーロック部となる部分であり、その内周面には、螺旋状のネジ山(ルアーロックネジ)621が形成されている。
管体6をコネクタ1に接続するには、内側部61を接続口42内に嵌入させるとともに、蓋部4のネジ山431をネジ山621に螺合させてロックする。
なお、本発明では、外側部62やそのネジ山621が省略されていてもよい。また、本発明では、内側部61の外径が軸方向(長手方向)に一定であってもよい。
また、管体6の構成材料としては、前記蓋部4およびハウジング本体3の構成材料で挙げたものと同様のものを用いることができる。
次に、コネクタ1に管体6を接続する接続過程について説明する。
図5に示す管体6が未だ接続されていない状態では、弁体5は、頭部51がハウジング2の第1の内腔部43に挿入されている。このとき、頭部51のテーパ部56(切欠き部561を含む)がハウジング2の接続口42によって外側から内側に向かって押圧されて、形状が規制されている。これにより、弁体5のスリット54は、自己閉塞性と相まって、確実に閉じた状態となっている。
図5に示す管体6が未だ接続されていない状態では、弁体5は、頭部51がハウジング2の第1の内腔部43に挿入されている。このとき、頭部51のテーパ部56(切欠き部561を含む)がハウジング2の接続口42によって外側から内側に向かって押圧されて、形状が規制されている。これにより、弁体5のスリット54は、自己閉塞性と相まって、確実に閉じた状態となっている。
また、図5に示す状態では、弁体5の頭部51は、ハウジング2の各リブ45によって、支持されている。これにより、弁体5(頭部51)が傾倒するのが防止されている。
図6に示すように、管体6を接続した状態では、管体6の基端面63が頭部51の頂面511を軸方向に押圧する。これにより、胴部55が軸方向に変形し(圧縮され)、頭部51が第1の内腔部43から移動して、第2の内腔部33に入り込む。頭部51は、それまで第1の内腔部43内で第1の内腔部43の内周面432(リブ45)に規制されていたが、第1の内腔部43よりも内径が拡径した第2の内腔部33に移動したことにより、頭部51の外周面の規制が解除または緩和される。その際に、弁体5の頭部51は、拡径部571で屈曲して、肉厚部573および薄肉部574が外方に向かって突出変形する。薄肉部574は、その厚さが薄い分、肉厚部573よりも優先的に突出変形することができる。また、弁体5では、管体6による基端方向への押圧力が作用しているため、主に胴部55で反力が生じている。これにより、頭部51には、互いに反対方向の力(押圧力および反力)が作用して、径方向(図6中左右方向)に変形することとなる。
このように、接続状態では、頭部51の薄肉部574が特に外方に向かって突出変形するとともに、頭部51全体としてもその径方向に変形する。従って、これらの変形による相乗効果により、スリット54が確実かつ充分に開くことができる。
また、これにより、管体6の流路611からハウジング本体3の基端側への液体の流路を確実に確保することができ、よって、例えば、輸液、輸血、栄養投与等の際、液体が円滑に通過することができる。
液体の通過後に、図6に示す状態から管体6を抜去すると、再度、前述した図5に示す状態となる。
以上、本発明のコネクタを図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、コネクタを構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、弁体は、組成や特性(柔軟性、曲げ弾性率、ゴム硬度等)の異なる2種以上の弾性材料からなるものであってもよい。
また、弁体では、テーパ部は、頭部の頂面付近に形成されるのに限定されず、例えば、頭部のほぼ全体に形成されていてもよい。
また、スリットは、その形状が一文字状のものに限らず、十文字状、L字状、H字状、コ字状、Y字状等のものであってもよいし、またはそれを複数重ねたものであってもよい。
また、管体は、鋭利な針先を有する針管であってもよい。
また、管体は、鋭利な針先を有する針管であってもよい。
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.コネクタの作製
(実施例1)
図1に示す弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、図5に示すコネクタを作製した。なお、弁体の仕様は、下記に示すとおりである。
1.コネクタの作製
(実施例1)
図1に示す弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、図5に示すコネクタを作製した。なお、弁体の仕様は、下記に示すとおりである。
・弁体の構成材料 :シリコーンゴム
・弁体の全長 :15.4mm(ハウジング非装着時(自
然状態)での弁体の全長h3は16.6
mm)
・弁体の変形率 :46%(ハウジング非装着時からの変形
率は49%)
・テーパ部のテーパ角度θ1 :22.2°
・テーパ部の高さh1 :1.4mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :4°
・切欠き部の高さh2 :1.4mm
・テーパ部の最大外径φD1と
・弁体の全長 :15.4mm(ハウジング非装着時(自
然状態)での弁体の全長h3は16.6
mm)
・弁体の変形率 :46%(ハウジング非装着時からの変形
率は49%)
・テーパ部のテーパ角度θ1 :22.2°
・テーパ部の高さh1 :1.4mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :4°
・切欠き部の高さh2 :1.4mm
・テーパ部の最大外径φD1と
切欠き部同士の間の最大距離D2との差 :0.6mm
・外径一定部の高さ :4.5mm
・頭部の頂部の厚さt1 :1.1mm
・肉厚部の厚さt2と薄肉部の厚さt3との差:0.45mm
・スリットの長さ :1.7mm
・胴部の大径部の形成数 :3
・胴部の小径部の形成数 :4
・外径一定部の高さ :4.5mm
・頭部の頂部の厚さt1 :1.1mm
・肉厚部の厚さt2と薄肉部の厚さt3との差:0.45mm
・スリットの長さ :1.7mm
・胴部の大径部の形成数 :3
・胴部の小径部の形成数 :4
(実施例2)
テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2が異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、図1に示すコネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :25.6°
・テーパ部の高さh1 :1.2mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :14°
・切欠き部の高さh2 :1.2mm
テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2が異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、図1に示すコネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :25.6°
・テーパ部の高さh1 :1.2mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :14°
・切欠き部の高さh2 :1.2mm
(比較例1)
肉厚部および薄肉部を省略し(頭部の側部の厚さが一定)、テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2、外径一定部の高さが異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、コネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :35°
・テーパ部の高さh1 :2.6mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :0°
・切欠き部の高さh2 :1.5mm
・外径一定部の高さ :1.7mm
肉厚部および薄肉部を省略し(頭部の側部の厚さが一定)、テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2、外径一定部の高さが異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、コネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :35°
・テーパ部の高さh1 :2.6mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :0°
・切欠き部の高さh2 :1.5mm
・外径一定部の高さ :1.7mm
(比較例2)
肉厚部および薄肉部を省略し(頭部の側部の厚さが一定)、テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2、外径一定部の高さが異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、コネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :35°
・テーパ部の高さh1 :2.6mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :0°
・切欠き部の高さh2 :1.5mm
・外径一定部の高さ :3.3mm
肉厚部および薄肉部を省略し(頭部の側部の厚さが一定)、テーパ部のテーパ角度θ1、テーパ部の高さh1、切欠き部の傾斜角度θ2、切欠き部の高さh2、外径一定部の高さが異なること以外は、前記実施例1と同様の弁体を作製し、この弁体をハウジングに装着して、コネクタを作製した。
・テーパ部のテーパ角度θ1 :35°
・テーパ部の高さh1 :2.6mm
・切欠き部の傾斜角度θ2 :0°
・切欠き部の高さh2 :1.5mm
・外径一定部の高さ :3.3mm
2.評価
各実施例および各比較例で作製したコネクタについて、それぞれ、以下のようにして各コネクタを通過する流体の流体抵抗値を測定した。各コネクタにおける流体抵抗値の測定は、それぞれ3回ずつ行い、その平均値について評価を行った。
各実施例および各比較例で作製したコネクタについて、それぞれ、以下のようにして各コネクタを通過する流体の流体抵抗値を測定した。各コネクタにおける流体抵抗値の測定は、それぞれ3回ずつ行い、その平均値について評価を行った。
[1]まず、各コネクタに接続可能な、内径が3.2mmのルアーロックコネクタと、内径が1.3mmの接続部と、これらを繋ぐチューブとからなる全長35mmの管体を用意した。そして、この管体のルアーロックコネクタに当該コネクタの接続口を接続し、接続部に圧力計を介してポンプを接続した。このとき、コネクタの基端側(ハウジング本体側)の端部は、開放しておいた。
[2]次に、ポンプを作動させる。このときの作動条件は、圧力を200kPa、流量を2800mL/minとした。この状態で、圧力計で流体抵抗値を測定した。各実施例および各比較例で測定したそれぞれの流体抵抗値(平均値)は、以下のとおりである。
・実施例1 :15.9kPa
・実施例2 :10.6kPa
・比較例1 :32.8kPa
・比較例2 :100.4kPa
・実施例2 :10.6kPa
・比較例1 :32.8kPa
・比較例2 :100.4kPa
この測定結果から明らかなように、各実施例と各比較例とで流体抵抗値に顕著な差が生じた。従って、流体抵抗値が低い各実施例のコネクタでは、弁体のスリットが確実かつ充分に開いたことを確認することができた。これに対し、流体抵抗値が高い各比較例のコネクタでは、弁体のスリットが開かないかまたはその開きが不十分であることを確認することができた。
1 コネクタ
2 ハウジング
3 ハウジング本体
31 拡径部
32 弁体設置部
321 外周面
33 第2の内腔部
34 第3の内腔部
341 内周面
35 底面
36 内部突起
4 蓋部
41 拡径部
42 接続口
43 第1の内腔部
431 ネジ山
432 内周面
44 嵌合部
45 リブ
5 弁体
51 頭部
511 頂面
512 内腔部
513 頂部(先端壁)
54 スリット
55 胴部
551 外周面
552 大径リング部
553 小径リング部
56 テーパ部
561 切欠き部(異曲率部)
57 外径一定部
571 拡径部
572 基端側切欠き部
573 肉厚部
574 薄肉部
6 管体
61 内側部
611 流路
62 外側部
621 ネジ山
63 基端面
φD1 最大外径
D2 最大距離
h1、h2 高さ
h3 全長
h4 長さ
t1、t2、t3 厚さ
θ1 テーパ角度
θ2 傾斜角度
2 ハウジング
3 ハウジング本体
31 拡径部
32 弁体設置部
321 外周面
33 第2の内腔部
34 第3の内腔部
341 内周面
35 底面
36 内部突起
4 蓋部
41 拡径部
42 接続口
43 第1の内腔部
431 ネジ山
432 内周面
44 嵌合部
45 リブ
5 弁体
51 頭部
511 頂面
512 内腔部
513 頂部(先端壁)
54 スリット
55 胴部
551 外周面
552 大径リング部
553 小径リング部
56 テーパ部
561 切欠き部(異曲率部)
57 外径一定部
571 拡径部
572 基端側切欠き部
573 肉厚部
574 薄肉部
6 管体
61 内側部
611 流路
62 外側部
621 ネジ山
63 基端面
φD1 最大外径
D2 最大距離
h1、h2 高さ
h3 全長
h4 長さ
t1、t2、t3 厚さ
θ1 テーパ角度
θ2 傾斜角度
Claims (9)
- 管体が接続可能であり、内部を液体が通過するコネクタであって、
弾性材料で構成され、前記液体が通過可能な内腔部と平面状の頂面から前記内腔部に到達するスリットとが形成された頭部と、筒状体の胴部とを有する弁体と、
前記頭部が挿入可能な第1の内腔部と、該第1の内腔部に連通し、その内径が前記第1の内腔部より拡径した第2の内腔部とが形成されたハウジングとを備え、
前記弁体は、前記ハウジングに装着され、前記管体が未だ接続されていない初期状態からの、軸方向の変形率が25〜50%であり、
前記頭部は、自然状態でその少なくとも前記頂面付近の外径が前記胴部に向って漸増するテーパ状をなし、そのテーパ角度が15〜33°、高さが0.8〜2.5mmであるテーパ部と、該テーパ部の前記スリットの長さ方向の両側の部分にそれぞれ形成され、前記テーパ部と曲率が異なるように形成された異曲率部とを有し、前記異曲率部同士の間の最大距離は、前記テーパ部の最大外径よりも小さく、
前記頭部は、前記内腔部の前記テーパ部の基端側近傍の部分の内径が拡径した拡径部を有し、該拡径部が位置する部分に、前記スリットの長さ方向とその方向と直交する方向とで厚さが異なり、前記スリットの長さ方向に位置する肉厚部と、前記スリットの長さ方向と直交する方向に位置する薄肉部とが形成され、
前記胴部は、弾性変形する蛇腹状をなし、前記頭部を前記第2の内腔部から前記第1の内腔部に挿入される方向に付勢する変形部を有し、
前記管体が接続されていないとき、前記頭部は、前記スリットが閉じた状態で前記第1の内腔部に挿入され、
前記管体が接続されたとき、前記頭部は、その前記頂面が前記管体に押圧されることにより前記第2の内腔部に入り込み、その際に前記拡径部で屈曲して前記薄肉部が外方に向かって突出変形して、前記スリットが開くことを特徴とするコネクタ。 - 前記各異曲率部は、それぞれ、平面状の切断面で除去したような形状をなす請求項1に記載のコネクタ。
- 前記各異曲率部は、それぞれ、自然状態で、前記弁体の軸方向に対し傾斜し、その傾斜角度は、前記テーパ部の前記テーパ角度よりも小さい請求項2に記載のコネクタ。
- 前記傾斜角度は、4〜25°である請求項3に記載のコネクタ。
- 前記各異曲率部は、それぞれ、自然状態で、その高さが0.8〜1.6mmである請求項1ないし4のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記異曲率部同士の間の最大距離と前記テーパ部の最大外径との差は、自然状態で、0.3〜0.8mmである請求項1ないし5のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記肉厚部の厚さと前記薄肉部の厚さとの差は、自然状態で、0.2〜0.8mmである請求項1ないし6のいずれかに記載のコネクタ。
- 前記頭部は、前記テーパ部よりも基端側に外径が一定の外径一定部を有し、
前記外径一定部の外周部の前記スリットの長さ方向と直交する方向の両側の部分には、それぞれ、当該外周部の一部を、前記スリットの長さ方向と平行な切断面で除去したような基端側切欠き部が形成されている請求項1ないし7のいずれかに記載のコネクタ。 - 前記胴部の前記蛇腹状の箇所における凸部の個数が3つまたは4つである請求項1ないし8のいずれかに記載のコネクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009101854A JP2010246829A (ja) | 2009-04-20 | 2009-04-20 | コネクタ |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
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ID=43309878
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JP (1) | JP2010246829A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012067056A1 (ja) | 2010-11-18 | 2012-05-24 | テルモ株式会社 | 薬剤収納容器 |
JPWO2015145998A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-13 | テルモ株式会社 | 医療用コネクタ |
CN107847729A (zh) * | 2015-08-05 | 2018-03-27 | 伯尔拉工业有限公司 | 用于医疗管线的阀门连接器 |
-
2009
- 2009-04-20 JP JP2009101854A patent/JP2010246829A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPWO2015145998A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-04-13 | テルモ株式会社 | 医療用コネクタ |
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