JP2020039764A - 無菌コネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】結合時の操作性が高く小型化に適した無菌コネクタを提供する。【解決手段】第１コネクタ部１は、内部を流体が流通可能な中空針３、底部４１と側面部４２とを有する筐体４、および、中空針３の先端側部分３１を覆う弾性膜５を備えている。第２コネクタ部２は、流通孔６０が形成された流通孔部材６、流通孔６０に連通する連通孔７０が形成された連通孔部材７、および、連通孔部材７の前端面７１を、前端面７１における連通孔７０の開口部７０ａを封止しつつ被覆する弾性部材８を備えている。弾性膜５の内面５２には、中空針３の先端側部分３１を取り巻く１つ以上の溝部５０が形成されている。連通孔部材７が、その前端面７１を被覆する弾性部材８を介して、中空針３に貫通された弾性膜５を中空針３に沿って押し下げながら進行する際には、この溝部５０のため弾性膜５は内面５２側に折り曲がりやすく容易に収縮する。【選択図】図３

Description

本発明は、２つのコネクタ部で構成され、外部からの雑菌の侵入を抑制しつつこれら２つのコネクタ部が結合することでこれら２つのコネクタ部の間における流体の流通を実現する無菌コネクタに関する。

医療機器の分野では、薬液等の流体が流れる管や、こうした流体を含む容器や、こうした流体を処理する医療用装置などを互いに接続しこれらの間で流体を流通させるための医療用コネクタが従来から知られている。こうした医療用コネクタは、２つのコネクタ部で構成されており、これら２つのコネクタ部が結合することでこれら２つのコネクタ部の間における流体の流通が実現する。

こうした医療用コネクタの中には、外部からの雑菌の侵入を抑制しつつこれら２つのコネクタ部の結合が行われるものがあり、無菌コネクタと呼ばれている。無菌コネクタの中には、弾性膜により先端側の部分が覆われて外部から隔離された中空針を有する第１コネクタ部と、弾性部材により外部から隔離された流通孔が形成された第２コネクタ部とが結合するタイプのものが知られている（たとえば特許文献１参照）。このタイプの無菌コネクタでは、結合の際に、第１コネクタ部の弾性膜と第２コネクタ部の弾性部材とが接触した状態で、第１コネクタ部の中空針が、弾性膜および弾性部材を貫通して第２コネクタ部の流通孔に到達する。この結果、第１コネクタ部と第２コネクタ部との間において、中空針および流通孔を介した流体の流通が実現する。このタイプの無菌コネクタでは、結合前には弾性膜や弾性部材により中空針や流通孔が外部から遮断されており、結合時にもこれら弾性膜や弾性部材により中空針や流通孔のシール性が維持されるため、結合の前後で雑菌が侵入しにくい状態が維持される。

なお、第１コネクタ部と第２コネクタ部のうちの一方のみにおいて、弾性膜や弾性部材による雑菌の侵入防止機構が備えられている無菌コネクタも存在する（たとえば、特許文献２，３参照）。ただし、外部からの雑菌の侵入を十分に抑制する観点から考えると、やはり特許文献１のように第１コネクタ部と第２コネクタ部の双方において弾性膜や弾性部材による雑菌の侵入防止機構が備えられていることが望ましい。

特開平５−２０００９８号公報 特表２００２−５０１７９３号公報 特表２００２−５２００９３号公報

しかしながら、弾性膜と弾性部材の双方が備えられている無菌コネクタでは、中空針が弾性膜および弾性部材を貫通して流通孔に向かって進む際に、弾性膜や弾性部材によって発生する抵抗力が、第１コネクタ部と第２コネクタ部の結合の妨げとなる。たとえば、特許文献１では、弾性膜はジャバラ状になっており（特許文献１の図２、図３、および図６のコラプシブルチューブ３４参照）、弾性膜を貫通した中空針が流通孔に向かって進んで行くにつれて弾性膜が折り畳まれていき、この結果、元の弾性膜の状態に戻ろうとする弾性抵抗が発生する（特許文献１の段落［００２１］参照）。このような弾性抵抗は、中空針が進む向きとは反対方向に作用する抵抗力となるため、第１コネクタ部と第２コネクタ部の結合の妨げとなる。特に特許文献１では、第１コネクタ部と第２コネクタ部の結合を実現する（より厳密に言えば、結合状態を固定する）手段として、中空針の方向を回転軸の方向として第１コネクタ部を第２コネクタ部に対して相対的に回転させてピン止めする機構やネジ止めする機構が採用されている（特許文献１の段落［００２６］および［００２９］参照）。抵抗力を受けながら、このような機構で結合を実現する（結合状態を固定する）のは、手間がかかるとともに結合不良が生じやすい。

このため、弾性膜や弾性部材によって発生する抵抗力をできるだけ抑制して結合時の無菌コネクタの操作性を向上させることが望まれる。

特に近年では、細胞培養等を目的とする、小型の装置や容器や管で構成された医療システムにおいて、培養液等の少流量の流体の流通のための小型の無菌コネクタの需要が高まっている。一般に小型の無菌コネクタほど結合時の操作がしづらくなるため、小型の無菌コネクタでは結合時の操作性の向上が、より一層望まれる。ここで、特許文献１〜３の無菌コネクタは、治療等を目的とする、大型の装置や容器や管で構成された医療システムにおいて、治療薬液等の流量の多い流体の流通のために用いられる比較的大型の無菌コネクタである。このため、特許文献１〜３の無菌コネクタの構成を、上述のような小型の無菌コネクタにそのまま流用するのは難しい。たとえば、特許文献１の無菌コネクタのようにジャバラ状の弾性膜を備えた無菌コネクタは、上述したように弾性抵抗が大きくて操作性が悪いため小型化に適さないのに加え、ジャバラ状の弾性膜がかさばる点においても小型化に適さない。

このように、結合時の操作性が高く小型化に適した無菌コネクタの実現については、さらなる工夫が求められる。

上記の事情を鑑み、本発明は、結合時の操作性が高く小型化に適した無菌コネクタを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明は、以下の無菌コネクタを提供する。

［１］ 第１コネクタ部と第２コネクタ部とで構成され、外部からの雑菌の侵入を抑制しつつ前記第１コネクタ部に対し前記第２コネクタ部が差し込まれることで前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部とが結合して前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との間における流体の流通が可能となる無菌コネクタにおいて、
前記第１コネクタ部が、
内部を前記流体が流通可能な中空針と、
前記中空針の先端側の部分とは反対側の前記中空針の後端側の部分を保持することで、前記先端側の部分が突き出した状態で前記中空針を支持する底部と、前記中空針の前記先端側の部分を取り囲み一端部が前記底部に連結された筒状の側面部と、を有する筐体と、
前記筐体の内側において、前記中空針の前記先端側の部分を覆うとともに周縁部が前記中空針の周囲を取り巻く態様で前記筐体に固定された弾性膜であって、前記中空針の前記先端側の部分の方を向いた内面に、該先端側の部分の周囲を取り巻く１つ以上の溝部が形成された弾性膜と、を備えており、
前記第２コネクタ部が、
２つの端面の間に、前記流体を流通させるための貫通孔である流通孔が形成された流通孔部材と、
前記流通孔部材の前記２つの端面のうちの一方の端面に後端面で連結し、該後端面と該後端面とは反対側の前端面との間に延び前記流通孔に連通する貫通孔である連通孔が形成された連通孔部材と、
前記連通孔部材の前記前端面を、該前端面における前記連通孔の開口部を封止しつつ被覆する弾性部材と、を備え、
前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部の前記結合は、前記弾性部材により前記前端面が被覆された前記連通孔部材、および、前記流通孔部材の少なくとも前記連通孔部材側の一部が、前記底部に向かって前記側面部の内側に相対的に差し込まれることによって行われるものであって、該差し込みの際には、まず、前記第１コネクタ部の前記中空針の前記先端側の部分の延長上に前記第２コネクタ部の前記連通孔および前記流通孔が位置する状態で前記第１コネクタ部の前記弾性膜と前記第２コネクタ部の前記弾性部材とが互いに接触し、次に、前記連通孔部材が、該連通孔部材の前記前端面を被覆する前記弾性部材を介して前記弾性膜の前記内面を前記第１コネクタ部の前記中空針の前記先端側の部分に向かって押し付けることで、前記中空針が、前記先端側の部分を覆う前記弾性膜、および、前記連通孔の前記開口部を封止する前記弾性部材をこの順に貫通して前記連通孔内および前記流通孔内を前記連通孔部材の押し付け方向とは反対方向に向かって相対的に進行し前記流通孔内の所定位置に到達するものであり、
前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、前記連通孔部材は、該連通孔部材の前端面を被覆する前記弾性部材を介して、前記中空針に貫通された後の前記弾性膜を、前記中空針に沿って押し下げながら前記押し付け方向に進行するものである無菌コネクタ。

上記において、「相対的に進行」とは、流通孔部材や連通孔部材の静止系から見たときに中空針が進行してみえることを指している、すなわち、「相対的に進行」には、流通孔部材や連通孔部材に向かって中空針が進行する場合に加え、中空針は静止しているが流通孔部材や連通孔部材の方が中空針に向かって進行する場合や、流通孔部材や連通孔部材と中空針とが互いに向かって進行する場合も含まれる。本明細書では、この「相対的に進行」に限らず、「相対的」の意味を、一般に、一方の静止系から見たときの他方の状態を指すものとして用いている。たとえば、「相対的に差し込まれる」は、一方の静止系から見たときの他方がその一方に向かって差し込んでくることを指す。

［２］ 前記弾性部材は、さらに、前記前端面と前記後端面との間に広がる前記連通孔部材の全側面のうち少なくとも前記前端面の側の一部の側面を被覆するものであって、該側面を被覆する前記弾性部材の、前記連通孔から離れる外側方向を向いた外側面において、前記外側方向に突き出し前記連通孔を周回する態様で延びる１本以上の突条を有するものであり、前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、前記連通孔部材は、前記側面を被覆する前記弾性部材を介して、前記１本以上の突条を前記側面部の内壁に摺動させながら前記押し付け方向に進行するものである［１］に記載の無菌コネクタ。

［３］ 前記弾性部材は、さらに、前記連通孔部材の前記連通孔の内壁面を、前記流通孔との連通状態を維持しつつ被覆するものである［１］又は［２］に記載の無菌コネクタ。

［４］ 前記第１コネクタ部の前記筐体は、前記側面部の内壁において、前記底部の側を向いた第１斜面が前記底部の側とは反対側を向い第２斜面に比べ傾斜が急になっている山をそれぞれ有する複数のラチェット部が形成されているものであり、前記第２コネクタ部の前記流通孔部材は、前記少なくとも前記連通孔部材側の一部の、前記流通孔から離れる外側方向を向いた側面において、該外側方向に突き出すとともに前記流通孔を周回する態様で延びる突条であって、前記連通孔部材の側を向いた第１斜面が、該連通孔部材の側とは反対側を向いた第２斜面よりも緩やかに傾斜している突条からなるラチェット爪が形成されているものであり、前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に進行して前記所定位置に到達する際には、前記ラチェット爪は、前記複数のラチェット部それぞれの前記第２斜面を、前記ラチェット爪の前記第１斜面で押しながら、前記複数のラチェット部それぞれの前記第２斜面に沿って前記底部の側に相対的に進行して、前記複数のラチェット部それぞれの前記第１斜面に対して前記ラチェット爪の前記第２斜面が当接する当接位置に到達するものであり、該当接位置への前記ラチェット爪の到達により前記複数のラチェット部と前記ラチェット爪とが互いに係合するものである［１］〜［３］のいずれかに記載の無菌コネクタ。

本願の無菌コネクタでは、弾性膜の内面に、中空針の先端側の部分を取り巻く１つ以上の溝部が形成されており、これら１つ以上の溝部は、弾性膜を内面側に折り曲げやすくする一種の折り目として機能する。すなわち、結合時において連通孔部材が、その前端面を被覆する弾性部材を介して、中空針に貫通された後の弾性膜を中空針に沿って押し下げながら進行する際には、この溝部のため弾性膜は内面側に折り曲がりやすく容易に収縮する。このため、本願の無菌コネクタでは、結合時に弾性膜の弾性によって生じる抵抗力が小さく、本願の無菌コネクタは、結合時の操作性が高く小型化に適している。

本発明の一実施形態の無菌コネクタの結合前の外観を表した斜視図である。 図１の無菌コネクタの結合後の外観を表した斜視図である。 図１に示す結合前の無菌コネクタの模式的な断面図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

図１は、本発明の一実施形態の無菌コネクタ１０の結合前の外観を表した斜視図であり、図２は、図１の無菌コネクタ１０の結合後の外観を表した斜視図である。

図１および図２に示す無菌コネクタ１０は、細胞培養等を目的とする、小型の装置や容器や管で構成された医療システムにおいて、培養液等の流体の流通のために用いられる医療用コネクタである。図１に示すように、無菌コネクタ１０は、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２とで構成されている。図１には、第１コネクタ部１の中心軸と第２コネクタ部２の中心軸とが同一の直線ＯＯ’上にのっている状態で、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２とが分かれて配置されている様子が示されている。この状態で、第１コネクタ部１に対し第２コネクタ部２が矢印方向に相対的に進行して第１コネクタ部１に差し込まれることで、図２に示すように第１コネクタ部１と第２コネクタ部２とが結合する。この結合は、後述するように、外部からの雑菌の侵入を抑制しつつ行われる。図１および図２の無菌コネクタ１０では、第１コネクタ部１の細長い管状部分１Ａ、および、第２コネクタ部２の細長い管状部分２Ａには、それぞれ、上述の医療システムで用いられる小型の装置や容器に接続した、流体を流通させるための管（不図示）が接続する。図２に示すように第１コネクタ部１と第２コネクタ部２とが結合することで、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２との間における流体の流通が可能となる。

図３は、図１に示す結合前の無菌コネクタ１の模式的な断面図である。

図３には、第１コネクタ部１および第２コネクタ部２の各中心軸を通る図１の直線ＯＯ’を含む面における第１コネクタ部１および第２コネクタ部２の模式的な断面が示されている。以下、図３を参照しつつ、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２のそれぞれの構成について詳しく説明する。

まず、第１コネクタ部１について説明する。第１コネクタ部１は、中空針３、筐体４、および弾性膜５を備えている。

中空針３は、内部を流体が流通可能な中空の針である。中空針３の先端側部分３１は、鋭くとがった先端を有する部分であり、ゴム等の通常の弾性体であれば貫くことができる。この先端には、中空針３内部を流通する流体の出口となる開口が形成されている。ここで、中空針３は、第１コネクタ部１の中心軸上に配置されている。

筐体４は、底部４１および側面部４２を有している。底部４１は、中空針３の先端側部分３１とは反対側の後端側部分３２を保持することで、先端側部分３１が底部４１から突き出した状態を維持しつつ中空針３を支持している。側面部４２は、中空針３の先端側部分３１を取り囲み一端部が底部４１に連結された筒状の部材である。側面部４２は、側壁４２１と中間部材４２２とを有している。側壁４２１の一端部は中間部材４２２に連結されており、中間部材４２２は底部４１に連結されている。

弾性膜５は、筐体４の内側において中空針３の先端側部分３１を覆っており、弾性膜５の周縁部５１は、中空針３の周囲を取り巻く態様で筐体４に固定されている。より具体的には、弾性膜５の周縁部５１は、中間部材４２２に接着されるとともにさらに中間部材４２２と底部４１との間に挟み込まれることで筐体４に強固に固定されている。ここで、弾性膜５の、中空針３の先端側部分３１の方を向いた内面５２には、先端側部分３１の周囲を取り巻く１つ以上の溝部５０が形成されている。図３の断面図では、中空針３の先端側部分３１を間に置いて相対する内面５２上の２つの凹部として溝部５０が表されており、この図では、一例としてこのような溝部５０が３つ（先端側部分３１を間に置いて相対する２つの凹部からなる組が３組）存在している場合が示されている。この溝部５０の働きについては後述する。

次に第２コネクタ部２について説明する。第２コネクタ部２は、流通孔部材６、連通孔部材７、および弾性部材８を備えている。

流通孔部材６は、２つの端面６１，６２の間に、流体を流通させるための貫通孔である流通孔６０が形成された部材である。

連通孔部材７は、流通孔部材６の流通孔６０に連通する連通孔７０が形成された部材であり、連通孔７０は、連通孔部材７の一端面である後端面７２と、後端面７２とは反対側の連通孔部材７の端面である前端面７１との間に延びる貫通孔である。連通孔部材７は、後端面７２において、流通孔部材６の２つの端面６１，６２のうちの一方の端面６１と連結している。ここで、流通孔部材６の流通孔６０、および、流通孔６０に連通する連通孔部材７の連通孔７０とは、第２コネクタ部２の中心軸上に形成されている。

弾性部材８は、連通孔部材７の前端面７１を、前端面７１における連通孔７０の開口部７０ａを封止しつつ被覆する部材である。

以下では、図３の無菌コネクタ１０の第１コネクタ部１と第２コネクタ部２との結合について詳しく説明する。

第１コネクタ部１と第２コネクタ部２の結合は、弾性部材８により前端面７１が被覆された連通孔部材７、および、流通孔部材６の少なくとも連通孔部材７側の一部が、底部４１に向かって側面部４２の内側（より正確には側壁４２１の内側）に相対的に差し込まれることによって行われる。この差し込みの際には、まず、第１コネクタ部１の中空針３の先端側部分３１の延長上に第２コネクタ部２の連通孔７０および流通孔６０が位置する状態で第１コネクタ部１の弾性膜５と第２コネクタ部２の弾性部材８とが互いに接触する。

このような弾性膜５と弾性部材８との接触は、典型的には、第１コネクタ部１に対し第２コネクタ部２が図３の矢印方向（なお図１の矢印方向も参照）に相対的に進行して第１コネクタ部１に差し込まれた直後に実現するものである。なお、ここでいう、中空針３の先端側部分３１の延長上に連通孔７０および流通孔６０が位置する状態は、図１および図３に示すような、第１コネクタ部１の中心軸と第２コネクタ部２の中心軸とが同一の直線ＯＯ’上にのっている状態と同じである。

次に、連通孔部材７が、連通孔部材７の前端面７１を被覆する弾性部材８を介して弾性膜５の内面５２を第１コネクタ部１の中空針３の先端側部分３１に向かって押し付ける。これにより、中空針３が、その先端側部分３１を覆う弾性膜５、および、連通孔７０の開口部７０ａを封止する弾性部材８をこの順に貫通する。そして、中空針３は、連通孔７０内および流通孔６０内を、連通孔部材７の押し付け方向（すなわち第１コネクタ部１の底部４１に向かう方向・図３の矢印方向）とは反対方向に向かって相対的に進行し、流通孔６０内の所定位置に到達する。

ここで、中空針３が連通孔７０内を上述の押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、連通孔部材７は、連通孔部材７の前端面７１を被覆する弾性部材８を介して、中空針３に貫通された後の弾性膜５を中空針３に沿って押し下げながら上述の押し付け方向に進行する。

なお、後述するように、弾性部材８は、連通孔７０の内壁も被覆している。厳密に言えば、「連通孔７０」という語は、連通孔部材７に形成されていた、弾性部材８により内壁が被覆される前の空洞部分を指す語であり、弾性部材８により内壁が被覆されることで、連通孔７０の本来の空洞部分は減少する。実際、中空針３が進行するのは、本来の空洞部分のうち、弾性部材８により被覆されずに残った空洞部分である。しかしながら、以下では、弾性部材８により被覆されずに残った空洞部分それ自体も「連通孔７０」と呼ぶことがあり、連通孔部材７に形成されていた本来の連通孔７０と特に区別しない。

以上説明した経過を経て、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２との結合が行われ、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２との間における、中空針３および流通孔６０を介した流体の流通が可能となる。

以上説明したように無菌コネクタ１０では、結合前には弾性膜５や弾性部材８により中空針３や流通孔６０が外部から遮断されており、結合時にもこれら弾性膜５や弾性部材８により中空針３や流通孔６０のシール性が維持される。このため、無菌コネクタ１０では、結合の前後で雑菌が侵入しにくい状態が維持されており、無菌コネクタとしての機能が発揮されている。

ただし、一般に、中空針が弾性膜および弾性部材を貫通して第１コネクタ部と第２コネクタ部の結合が行われるタイプの無菌コネクタでは、中空針が弾性膜および弾性部材を貫通して流通孔に向かって進む際に、弾性膜や弾性部材によって発生する抵抗力が、第１コネクタ部と第２コネクタ部の結合の妨げとなる。このため、弾性膜や弾性部材によって発生する抵抗力をできるだけ抑制して結合時の無菌コネクタの操作性を向上させることが望まれる。

特に近年では、図１〜図３に示す無菌コネクタ１０が用いられる医療システムのように、細胞培養等を目的とする、小型の装置や容器や管で構成された医療システムにおいて、培養液等の少流量の流体の流通のための小型の無菌コネクタの需要が高まっている。一般に小型の無菌コネクタほど結合時の操作がしづらくなるため、小型の無菌コネクタでは結合時の操作性の向上が、より一層望まれる。実際、従来の無菌コネクタの多くは（たとえば特許文献１〜３）、治療等を目的とする、大型の装置や容器や管で構成された医療システムにおいて、流量の多い流体の流通のために用いられる比較的大型の無菌コネクタである。このため、従来の無菌コネクタの構成を、上述のような小型の無菌コネクタにそのまま流用するのは難しい。

一方、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、弾性膜５の内面５２に、中空針３の先端側部分３１を取り巻く１つ以上の溝部５０（上述したように図３では一例として３つの溝部５０）が形成されている。これら１つ以上の溝部５０は、弾性膜５を内面５２側に折り曲げやすくする一種の折り目として機能する。すなわち、結合時において連通孔部材７が、その前端面７１を被覆する弾性部材８を介して弾性膜５を中空針３に沿って押し下げながら進行する際には、この溝部５０のため弾性膜５は内面５２側に折り曲がりやすく容易に収縮する。このため、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、結合時に弾性膜５の弾性によって生じる抵抗力が小さく、図１〜図３の無菌コネクタ１０は、結合時の操作性が高く小型化に適している。

ここで、弾性部材８は、連通孔部材７の前端面７１に加え、さらに、前端面７１と後端面７２との間に広がる連通孔部材７の全側面のうちの少なくとも前端面７１の側の一部の側面７３を被覆している。さらに弾性部材８は、この側面を被覆する弾性部材８の、連通孔７０から離れる外側方向を向いた外側面において、この外側方向に突き出し連通孔７０を周回する態様で延びる１本以上の突条８ａを有している。図３の断面図では、連通孔７０を間に置いて相対する２つの凸部として突条８ａが表されており、この図では、一例としてこのような突条８ａが２つ（連通孔７０を間に置いて相対する２つの凸部からなる組が２組）存在している場合が示されている。なお、「突条」とは、２次元面上で一方向に長く延びる凸部（簡単に言えば、畑の畝（うね）のような形状）を指す語である。

中空針３が上述の押し付け方向とは反対方向に進行する際には、連通孔部材７は、連通孔部材７の上述の側面を被覆する弾性部材８を介して、１本以上の突条８aを側面部４２の内壁に摺動させながら上述の押し付け方向に進行する。

このように、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、弾性部材８が内壁４２１aと接触する箇所が突条８ａのみに限定されている。この結果、結合時において、側壁４２１、弾性部材８、および弾性膜５で囲まれた空間のシール性を維持しつつ、弾性部材８と内壁４２１aとの接触面積を最小限にすることができる。このため、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、結合時に弾性部材８の摺動によって生じる抵抗力が最小限に抑えられており、図１〜図３の無菌コネクタ１０は、結合時の操作性が高く小型化に適している。

なお、突条８ａが摺動する内壁４２１ａは、側壁４２１の全内壁のうちの一部である。図３に示すように、中空針３を側壁４２１の筒状の中心軸としたときの側壁４２１の内径は、底部４１側の部分の内径の方が底部４１から遠い側の部分の内径に比べて少し小さくなっており、両者の間には段差が存在する。突条８ａが摺動する内壁４２１ａは、前者の、側壁４２１の底部４１側の部分の内壁である。以下では、側壁４２１の底部４１側の部分の内壁４２１ａと、側壁４２１の、底部４１から遠い側の部分の内壁とを明確に区別する必要がある場合には、側壁４２１の底部４１側の部分の内壁４２１ａを第１内壁４２１ａと呼び、側壁４２１の、底部４１から遠い側の部分の内壁を第２内壁４２１ｂと呼ぶことがある。

以下、突条８ａ以外の弾性部材８の特徴について説明する。

図１〜図３の無菌コネクタ１０では、弾性部材８は、連通孔部材７の前端面７１、および、全側面のうちの少なくとも前端面７１の側の一部の側面７３に加え、さらに、連通孔部材７の連通孔７０の内壁面も被覆している。ただし、この内壁面の被覆は、連通孔７０と流通孔６０との連通状態を維持しつつ行われている。

このように弾性部材８が連通孔７０の内壁面も被覆することで、連通孔部材７に対し弾性部材８がより強固に固定されることとなり、中空針３に貫通される際に連通孔部材７から剥がれにくくなっている。特に、内壁面も被覆する弾性部材８が存在しない場合、開口部７０ａを封止する弾性部材８が中空針３に貫通される際に、開口部７０ａの周囲において連通孔部材７の前端面７１を被覆する弾性部材８に対し連通孔７０に引き込もうとする力が作用し、弾性部材８が前端面７１から剥がれやすくなる。内壁面を被覆する弾性部材８をあらかじめ設けると、この部分の弾性部材８の弾性が、上述した、連通孔７０に引き込もうとする力に対抗するため、弾性部材８が前端面７１から剥がれにくくなる。

また、細胞培養等を目的とする、小型の装置や容器や管で構成された医療システムでは、培養液等の流体の流量はそれほど多くなく、このため流体の代わりに空気等の気体が流通しやすい。このため、たとえば、このような医療システムで用いられる小型の容器が外部から少し押された等の理由で、流通孔６０や連通孔７０の圧力が、瞬間的に急激に高まるといった事態も起こり得る。しかしながら、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、弾性部材８が連通孔７０の内壁面も被覆することで連通孔部材７に対する弾性部材８の固定が強固であるため、急激に高まった圧力で弾性部材８が連通孔部材７から剥がれることが避けられる。このように弾性部材８は連通孔部材７に対し強固に固定されておりこのような連通孔部材７が、上述したように流通孔部材６に連結している。言い換えれば、連通孔部材７は、流通孔部材６に対して弾性部材８を（間接的に）強固に取り付ける役割を果たしている。

また、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、筐体４の側面部４２の内壁（より正確には側壁４２１の第２内壁４２１ｂ）において、底部４１の側を向いた第１斜面４２１０ａが底部４１の側とは反対側を向いた第２斜面４２１０ｂに比べ傾斜が急になっている山をそれぞれ有する複数のラチェット部４２１０が形成されている（図１および図３参照）。図１の斜視図では、複数のラチェット部４２１０の一例として、実際には６個のラチェット部４２１０を有する側壁４２１が示されており、そのうちの４個のラチェット部４２１０がこの斜視図では見えている。また、図３の断面図では、これら６個のラチェット部４２１０のうちの、中空針３を間に置いて相対する２つのラチェット部４２１０が示されている。

また、側面部４２の内側（より正確には側壁４２１の内側）に相対的に差し込まれる上述の、流通孔部材６の少なくとも連通孔部材７側の一部では、流通孔６０から離れる外側方向を向いた側面においてラチェット爪６３が形成されている（図１および図３参照）。ラチェット爪６３は、この外側方向に突き出すとともに流通孔６０を周回する態様で延びる突条であって、連通孔部材７の側を向いた第１斜面６３ａが、連通孔部材７の側とは反対側を向いた第２斜面６３ｂよりも相対的に緩やかに傾斜している突条からなるものである。

中空針３が上述の押し付け方向とは反対方向に相対的に進行して上述の所定位置に到達する際には、ラチェット爪６３は、複数のラチェット部４２１０それぞれの第２斜面４２１０ｂを、ラチェット爪６３の第１斜面６３ａで押しながら、複数のラチェット部４２１０それぞれの第２斜面４２１０ｂに沿って底部４１の側に相対的に進行する。そして、ラチェット爪６３は、複数のラチェット部４２１０それぞれの第１斜面４２１０ａに対してラチェット爪６３の第２斜面６３ｂが当接する当接位置に到達する。この当接位置へのラチェット爪６３の到達により、複数のラチェット部４２１０とラチェット爪６３とが互いに係合（ラチェット係合）する。

以上説明したような、複数のラチェット部４２１０とラチェット爪６３とが互いに係合する図１〜図３の無菌コネクタ１０では、第１コネクタ部１に対し第２コネクタ部２が各中心軸の方向（図１および図３の直線ＯＯ’の方向）に差し込まれるだけで第１コネクタ部１と第２コネクタ部２の結合が実現する。従って、たとえば特許文献１の無菌コネクタのように、結合時において第１コネクタ部１に対し第２コネクタ部２を各中心軸の周りに回転させる（たとえば特許文献１の段落［００２６］および［００２９］参照）といった操作は不要である。このように図１〜図３の無菌コネクタ１０では、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２の結合を実現する（結合状態を固定する）のがきわめて簡便であるため、結合に手間がかからず、また、結合不良も起こりにくい。このため、図１〜図３の無菌コネクタ１０は、結合時の操作性が高く小型化に適している。実際、無菌コネクタ１０が小型化するほど、第１コネクタ部１に対し第２コネクタ部２を各中心軸の周りに回転させるといった操作がしづらくなる。上述したように、こうした回転操作を省くことで、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、小型であっても高い操作性を結合時に発揮できる。

ここで、図１に示す第１コネクタ部１の側壁４２１では、上述したように、複数のラチェット部の一例として６個のラチェット部４２１０が形成されており、ラチェット部４２１０が形成されている側壁部分は、切り欠け部４２１０ｃを間に置いて互いに分離している。これは、ラチェット爪６３が、６個のラチェット部４２１０それぞれの第２斜面４２１０ｂをラチェット爪６３の第１斜面６３ａで押す際に、６個の側壁部分が、直線ＯＯ’から離れる方向に広がる変形を起こしやすくするための工夫である。ラチェット爪６３の第１斜面６３ａが６個のラチェット部４２１０の第２斜面４２１０ｂを通り過ぎた瞬間に、６個の側壁部分は、ラチェット爪６３の第１斜面６３ａからの力を受けなくなるため、反跳で元の形状に戻り、ラチェット爪６３の第２斜面６３ｂが６個のラチェット部４２１０それぞれの第１斜面４２１０ａに当接することとなる。このようにラチェット部４２１０が形成されている側壁部分が互いに分離している構成により、第１コネクタ部１と第２コネクタ部２とが結合しやすくなり、結合時の操作性がさらに向上する。

なお、このように切り欠け部４２１０ｃを間に置いて互いに分離している側壁部分が、ラチェット爪６３に押されて変形する形態以外に、本発明では、切り欠け部が存在せず、ラチェット部それ自体がラチェット爪に押されて弾性的に少し変形する形態が採用されてもよい。

ここで、図１〜図３の無菌コネクタ１０の寸法の関係（寸法の比）について説明する。

第２コネクタ部２の連通孔部材７の外径Ｒ_２（図３参照）と、連通孔部材７が挿入される第１コネクタ部１の側面部４２の側壁４２１の（最大）内径Ｒ_１（図３参照・第２内壁４２１ｂの直径に相当）との比（Ｒ_２／Ｒ_１）の値は、０．９以上１．２以下が好ましく、０．９５以上１．１５以下がさらに好ましい。比（Ｒ_２／Ｒ_１）の値が０．９未満の場合、第２コネクタ部２の、第１コネクタ部１に挿入された部分が、第１コネクタ部１内でがたつきやすく結合が安定化しない。一方、比（Ｒ_２／Ｒ_１）の値が１．２を超える場合、切り欠け部４２１０ｃを間に置いて互いに分離している側壁４２１の各部分（図１参照・上述の各側壁部分）が半径方向（中空針３から離れる方向）に広がって破損あるいは変形しやすくなり、無菌コネクタ１０の耐久性や結合強度が低下する。

また、第２コネクタ部２の連通孔部材７の外径Ｒ_２（図３参照）と、第２コネクタ部２の弾性部材８の前面（第１コネクタ部１への挿入方向を向いた弾性部材８の面）から連通孔部材７の後端面７２までの距離Ｄ（図３参照）との比（Ｒ_２／Ｄ）の値は、１．５以上５．０以下が好ましく、２．０以上４．０以下がさらに好ましい。比（Ｒ_２／Ｄ）の値が１．５未満の場合、第２コネクタ部２の挿入を受ける第１コネクタ部１において、切り欠け部４２１０ｃを間に置いて互いに分離している側壁４２１の各部分（図１参照）の、中空針３に沿った方向の長さが、側壁４２１の（最大）内径Ｒ_１（図３参照）に比して、長くなり過ぎ、側壁４２１の各部分が破損しやすくなる。また、比（Ｒ_２／Ｄ）の値が５．０を超える場合、弾性部材８の厚さを、比（Ｒ_２／Ｄ）の値が５．０以下の場合と比べて相対的に薄くする必要があり、弾性部材８のシール性が低下する。

また、第２コネクタ部２の全長Ｌ_２（図３参照）と、第１コネクタ部１の全長Ｌ_１（図３参照）との比（Ｌ_２／Ｌ_１）の値は、０．７以上２．０以下が好ましい。比（Ｌ_２／Ｌ_１）の値が０．７より小さい場合、第２コネクタ部２を第１コネクタ部１に挿入する際に、第２コネクタ部２を把持しにくくなる。比（Ｌ_２／Ｌ_１）の値が２．０より大きい場合、第２コネクタ部２のうち、第１コネクタ部１に挿入されない部分が不必要に長くなり、また圧力損失が大きくなる。

ここで、上述するように、中空針３が上述の押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、連通孔部材７が、連通孔部材７の側面を被覆する弾性部材８を介して突条８ａを側壁４２１の第１内壁４２１ａに摺動させながら上述の押し付け方向に進行する。そして、ラチェット爪６３と複数のラチェット部４２１０との係合（当接位置へのラチェット爪６３の到達）と同時あるいは直前に、連通孔部材７は、連通孔部材７の前端面７１を被覆する弾性部材８を介して、側壁４２１の突き当て面４２１ｃに突き当たる。ここで、突き当て面４２１ｃは、第１内壁４２１ａに垂直に交わるとともに中空針３に垂直な平面内に広がる面であり、側壁４２１は、この突き当て面４２１ｃとは反対側の面で中間部材４２２と連結している。

なお、係合の直前に突き当てが起きる場合には、突き当てが起きてから、当接位置へのラチェット爪６３の到達までの間は、前端面７１を被覆する弾性部材８は突き当て面４２１ｃに押し付けられて少しつぶれる（少し収縮する）こととなる。いずれにせよ、この場合でも、係合と突き当ては、ほぼ同時に起きるということができる。

このように係合と突き当てが同時、あるいは、ほぼ同時に起きることで、第１コネクタ部１に差し込まれた第２コネクタ部２は、上述の係合により第１コネクタ部１から抜け出すことができず、さらに、上述の突き当てのため第１コネクタ部１のさらに奥に進行することもできない。このようにして中空針３が流通孔６０内の上述の所定位置に位置決めされる。

また、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、中空針３によって貫通される、中空針３の鋭い先端に近接した箇所の弾性膜５は、弾性膜５の残りの部分よりも厚さが薄くなっている(図３参照）。同様に、中空針３によって貫通される、連通孔７０の開口部７０ａを封止する箇所の弾性部材８は、弾性部材８の残りの部分よりも厚さが薄くなっている(図３参照）。このように貫通箇所の弾性膜５や弾性部材８の厚さが薄くなることで、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、結合時に弾性膜５の弾性や弾性部材８の弾性によって生じる抵抗力が小さい。この点から考えても、図１〜図３の無菌コネクタ１０は、結合時の操作性が高く小型化に適しているといえる。

また、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、第２コネクタ部２の流通孔部材６では、流通孔部材６の管状部分２Ａに連結する本体部２Ｂの側面上には、図３に示すように、凹凸が形成されている。さらに、流通孔６０を流通孔部材６の中心軸としたときに、本体部２Ｂの内径は、管状部分２Ａの内径に比べてかなり大きくなっている。これら凹凸や内径の工夫は、本体部２Ｂをユーザが指でつかみやすくするためのものである。こうした工夫により、図１〜図３の無菌コネクタ１０では、操作性の向上が図られている。

以上が本実施形態の説明である。

本発明は、無菌コネクタの操作性の向上に有用である。

１：第１コネクタ部、２：第２コネクタ部、１Ａ，２Ａ：管状部分、２Ｂ：本体部、３：中空針、４：筐体、５：弾性膜、６：流通孔部材、７：連通孔部材、８：弾性部材、８ａ：突条、１０：無菌コネクタ、３１：先端側部分、３２：後端側部分、４１：底部、４２：側面部、５１：周縁部、５２：内面、６０：流通孔、６１，６２：端面、６３：ラチェット爪、６３ａ：第１斜面、６３ｂ：第２斜面、７０：連通孔、７０ａ：開口部、７１：前端面、７２：後端面、７３：一部の側面、４２１：側壁、４２１ａ：第１内壁、４２１ｂ：第２内壁、４２１ｃ：突き当て面、４２２：中間部材、４２１０：複数のラチェット部、４２１０ａ：第１斜面、４２１０ｂ：第２斜面、４２１０ｃ：切り欠け部。

Claims (4)

1. 第１コネクタ部と第２コネクタ部とで構成され、外部からの雑菌の侵入を抑制しつつ前記第１コネクタ部に対し前記第２コネクタ部が差し込まれることで前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部とが結合して前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部との間における流体の流通が可能となる無菌コネクタにおいて、
   前記第１コネクタ部が、
   内部を前記流体が流通可能な中空針と、
   前記中空針の先端側の部分とは反対側の前記中空針の後端側の部分を保持することで、前記先端側の部分が突き出した状態で前記中空針を支持する底部と、前記中空針の前記先端側の部分を取り囲み一端部が前記底部に連結された筒状の側面部と、を有する筐体と、
   前記筐体の内側において、前記中空針の前記先端側の部分を覆うとともに周縁部が前記中空針の周囲を取り巻く態様で前記筐体に固定された弾性膜であって、前記中空針の前記先端側の部分の方を向いた内面に、該先端側の部分の周囲を取り巻く１つ以上の溝部が形成された弾性膜と、を備えており、
   前記第２コネクタ部が、
   ２つの端面の間に、前記流体を流通させるための貫通孔である流通孔が形成された流通孔部材と、
   前記流通孔部材の前記２つの端面のうちの一方の端面に後端面で連結し、該後端面と該後端面とは反対側の前端面との間に延び前記流通孔に連通する貫通孔である連通孔が形成された連通孔部材と、
   前記連通孔部材の前記前端面を、該前端面における前記連通孔の開口部を封止しつつ被覆する弾性部材と、を備え、
   前記第１コネクタ部と前記第２コネクタ部の前記結合は、前記弾性部材により前記前端面が被覆された前記連通孔部材、および、前記流通孔部材の少なくとも前記連通孔部材側の一部が、前記底部に向かって前記側面部の内側に相対的に差し込まれることによって行われるものであって、該差し込みの際には、まず、前記第１コネクタ部の前記中空針の前記先端側の部分の延長上に前記第２コネクタ部の前記連通孔および前記流通孔が位置する状態で前記第１コネクタ部の前記弾性膜と前記第２コネクタ部の前記弾性部材とが互いに接触し、次に、前記連通孔部材が、該連通孔部材の前記前端面を被覆する前記弾性部材を介して前記弾性膜の前記内面を前記第１コネクタ部の前記中空針の前記先端側の部分に向かって押し付けることで、前記中空針が、前記先端側の部分を覆う前記弾性膜、および、前記連通孔の前記開口部を封止する前記弾性部材をこの順に貫通して前記連通孔内および前記流通孔内を前記連通孔部材の押し付け方向とは反対方向に向かって相対的に進行し前記流通孔内の所定位置に到達するものであり、
   前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、前記連通孔部材は、該連通孔部材の前端面を被覆する前記弾性部材を介して、前記中空針に貫通された後の前記弾性膜を、前記中空針に沿って押し下げながら前記押し付け方向に進行するものである無菌コネクタ。
2. 前記弾性部材は、さらに、前記前端面と前記後端面との間に広がる前記連通孔部材の全側面のうち少なくとも前記前端面の側の一部の側面を被覆するものであって、該側面を被覆する前記弾性部材の、前記連通孔から離れる外側方向を向いた外側面において、前記外側方向に突き出し前記連通孔を周回する態様で延びる１本以上の突条を有するものであり、
   前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に相対的に進行する際には、前記連通孔部材は、前記側面を被覆する前記弾性部材を介して、前記１本以上の突条を前記側面部の内壁に摺動させながら前記押し付け方向に進行するものである請求項１に記載の無菌コネクタ。
3. 前記弾性部材は、さらに、前記連通孔部材の前記連通孔の内壁面を、前記流通孔との連通状態を維持しつつ被覆するものである請求項１又は２に記載の無菌コネクタ。
4. 前記第１コネクタ部の前記筐体は、前記側面部の内壁において、前記底部の側を向いた第１斜面が前記底部の側とは反対側を向い第２斜面に比べ傾斜が急になっている山をそれぞれ有する複数のラチェット部が形成されているものであり、
   前記第２コネクタ部の前記流通孔部材は、前記少なくとも前記連通孔部材側の一部の、前記流通孔から離れる外側方向を向いた側面において、該外側方向に突き出すとともに前記流通孔を周回する態様で延びる突条であって、前記連通孔部材の側を向いた第１斜面が、該連通孔部材の側とは反対側を向いた第２斜面よりも緩やかに傾斜している突条からなるラチェット爪が形成されているものであり、
   前記中空針が前記押し付け方向とは反対方向に進行して前記所定位置に到達する際には、前記ラチェット爪は、前記複数のラチェット部それぞれの前記第２斜面を、前記ラチェット爪の前記第１斜面で押しながら、前記複数のラチェット部それぞれの前記第２斜面に沿って前記底部の側に相対的に進行して、前記複数のラチェット部それぞれの前記第１斜面に対して前記ラチェット爪の前記第２斜面が当接する当接位置に到達するものであり、該当接位置への前記ラチェット爪の到達により前記複数のラチェット部と前記ラチェット爪とが互いに係合するものである請求項１〜３のいずれかに記載の無菌コネクタ。

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