JP3328781B2

JP3328781B2 - シリンジ

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Publication number: JP3328781B2
Application number: JP51990293A
Authority: JP
Inventors: バスケーニヒ，ビルヘルム
Original assignee: バスケーニヒ，ビルヘルム
Priority date: 1992-05-21
Filing date: 1993-05-18
Publication date: 2002-09-30
Anticipated expiration: 2017-09-30
Also published as: EP0642365A1; DE4219502A1; DE59308356D1; JPH07506508A; CN1095295A; WO1993023097A1; US5549573A; EP0642365B1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は請求項１の前文部分に記載のシリンジに関す
る。

プランジャ移動中の抵抗変化、いわゆる抵抗損失シリ
ンジ（loss of resistance Spritze）が硬膜上領域の位
置確認の際に用いられる種々の型式のシリンジを入手す
ることができる。樹脂製シリンダとプランジャとを備え
る好適なシリンジは、シリンジプランジャが前進すると
きに抵抗がほとんど作用せず、これにより、圧力変化が
直接伝達され、したがってこれを検出することができ
る。

さらに、シリンジは、プランジャの移動中にこのプラ
ンジャとシリンダ内壁との間の摩擦がプランジャの全ス
トロークにわたって一定であり、これにより、プランジ
ャ自体に僅かな圧力を加えることにより、プランジャを
均一に移動することができるという特性を持つ必要があ
る。

樹脂で形成され、これらの特性を有する一回限りの使
用を意図したシリンジがポルテックス（Portex）により
開発された。これは３つの部材からなり、この主たる利
点はプランジャおよびシリンダの寸法精度が高く、それ
により、小さな摩擦で良好な圧力伝達を可能とすること
にある。しかし、このシリンジはそのプランジャ形状に
より注入中にのみ効果的に作用するにすぎず、これは、
吸引中におけるプランジャとシリンダ内壁との間のシー
ルの効果が不十分なために、プランジャを引込めた時の
真空圧形成が液体を吸引するには不十分な程度にしか形
成できないためである。

冒頭に記載の特性を有する他のシリンジがブラウン
（Braun）により開発された。しかし、このシリンジは
ポルテックスのシリンジと同様、すなわち、吸引に用い
ることは一般的に可能でないという欠点を有する。

更に、この種のシリンジはフランス国特許公報第1048
267号に記載されている。第８図に示されているシール
は３つの部分を備え、その最内側は矩形幾何学形状を有
し、このシールを保持するシリンジプランジャ溝の全幅
にわたって延びる。第７図によると、シールはシリンジ
のシリンダ内壁を押圧する矩形断面の大きな外側部とウ
エブ状の小さな内側部とを備えることができる。このシ
ールはかなりの剛性を有し、注入中あるいは吸引中に十
分なシール作用をなさない。

スイス特許第286277号には、シリンジのシリンダ内壁
と接する広い領域における外側突出部と、シリンジプラ
ンジャを囲む内側膜状部よりなる注入シリンジが開示さ
れている。

フランス特許第1108413号における注入シリンジのた
めのシールは、ウエブを介して内側突出部に一体化する
小球状の外側部分を有する。該外側部分と内側部分の双
方は、シリンダの内壁又はシリンジのプランジャと広い
領域において接触する。

シリンジのシリンダの周囲の周囲の溝内に配置された
Ｏリングを有するシリンジは米国特許公報第4632672号
に記載されている。

ドイツ特許公報第1566602号は上述の欠点を有するプ
ラスチック製注入シリンジを記載している。

プラスチックからなる注入シリンジのシリンダに対
し、プランジャをシールするための、平坦なシールがド
イツ特許公報第2024117号で使用されている。

他のシリンジが米国特許公報第1154677号、同2578814
号、欧州特許公報第0102070A2、フランス国特許公報第2
406988号、イギリス国特許公報第1179487号およびドイ
ツ特許公開公報第2451398号に記載されている。

本発明の課題は、プランジャ移動中の摩擦損失が小さ
く、注入および吸引の双方用に使用可能な上述の形式の
シリンジを開発することである。

上記課題は、本発明によれば請求項１の手段により解
決される。

シールが、注入あるいは吸引中にシール作用をなす半
Ｏリングシールに相当する環状外側部分と、可撓性を有
するスキン状あるいは膜状中央部分とを備え、この内側
部分は半Ｏリングに相当してプランジャを密に囲む部分
により安定化されるという事実は、プランジャの休止位
置においてシールが後方へ移動しないという利点を有す
る。このシールの内側部分は、リセット力がほとんど生
じないように形成され、このようにしない場合は、プラ
ンジャ移動中の摩擦力を形成する。

外側部の半径方向寸法は内側部分、すなわち、膜状部
分自体あるいは膜状部分およびその補強部材と等しいか
あるいはこの半径方向寸法より大きいことが好ましい。
これに対応するシールの好ましい形態では、スキン状あ
るいは膜状部分は、シリンダ内壁あるいはプランジャと
シール接触する突部間に延び、外側部分とほぼ等しいが
内側部分の少なくとも２倍の大きさの半径方向寸法を有
する。

シール自体、あるいは、プランジャの部分あるいはシ
リンダ内壁と相互作用するシールの部分は、シリンジが
使用されてないときにプランジャの部分間に遊びを有す
る状態で配置され、一方、シリンダ内壁と該部分の１つ
との間のシール作用は、注入中あるいは吸引中に得られ
る。

本発明のシリンジでは、シールのためにプランジャが
シリンダ内壁と最小限の接触をするにすぎないために、
プランジャとシリンダ内壁との間には僅かな摩擦損失が
生じるだけである。スキン状あるいは膜状部分が内部に
ある場合およびこの部分が半円筒状リングとして形成さ
れている補強部材で制限される場合の双方の場合に、プ
ランジャは常にほぼ直線状に囲まれる。対応するほぼ直
線状のシール作用がシリンダ内壁とシールの外側部分と
の間にも得られる。したがって、従来のシリンジでは、
圧力損失を防止するために側壁に大きな圧力を加える必
要があるため、プランジャを移動させるために必要な力
は公知のシリンジの場合より小さい。

シールが該部分の１つの、すなわち、注入中、プラン
ジャ端面から離れる方向に向く部分とプランジャ内壁と
を押圧し、その結果、圧力が増すにつれてシール作用が
自動的に増大することは、シリンジ使用時の信頼性を確
実に高める。

真空度の増大は端面に近接する部分とシリンダ内壁と
の間のシール効果を大きくするので、吸引の場合につい
ても同様に当てはまる。

２ショア（Shore）から75ショアまで、好ましくは30
ショアから50ショアまでの密度を有する材料をシールに
使用する必要がある。これは、注入あるいは吸引中にお
けるシールの変形を保証し、圧力作用が大きくなるにつ
れてシール作用を増大させる。

したがって、本発明によれば、シリンジは注入および
吸引の双方に同様に用いることができ、プランジャの部
分間あるいは収容部の限定部間で遊びを持たせてシール
を自由に移動可能に配置することにより、摩擦損失が小
さく、これにより、シリンジが注入に使用するかあるい
は吸引に使用するかによって、プランジャの該部分の１
つとシリンダ壁との間でシールをシール接触させること
ができる。

本発明の更に詳細、利点および特徴は、請求の範囲お
よびこれに単独及び／又は組合わせて記載された特徴だ
けでなく、図に示す実施例についての以下の説明からも
明らかとなる。

図中第１図は、吸引中における第１実施例のシリンジの断
面図を示し、第２図は、注入中における第１図のシリンジの断面図
を示し、第３図は、本発明にしたがって使用されるシリンジ内
のシールを休止位置で示し、第４図は、本発明にしたがって使用されるシリンジ内
のシールを使用状態で示し、第５図は、シリンジの第２実施例を示し、第６図は、シールの平面図を示し、第７図は、第６図のシールの断面を示し、第８図は、２重ダンベル状形状のシールを持つシリン
ジプランジャの断面を示す。

第１図および第２図は、注入および吸引の双方に用い
ることが可能で、プラスチックで形成するのが好ましい
使い捨てシリンジの断面図を示す。このシリンジは、中
空のシリンダ（10）とこの内部に移動可能に配置された
プランジャ（12）とを備える。このプランジャ（12）
は、シリンダ（10）の内径よりも小さな外径の円筒状基
体（14）を有する。このプランジャ（12）は針側に端部
（16）を有し、この端部は外側に湾曲し、球状部の形状
に追従するのが好ましい。端部（16）は、プランジャ
（12）の基体（14）を越えて半径方向に延びるが、しか
し、最大外径はシリンダ（10）の内径よりも小さい。

基体（14）から延びる端部（16）の内面（18）は、第
１図および第２図に示すように平坦である。

この面（18）から所定距離の位置で、ディスク状の部
分（20）もプランジャ（12）の基体（14）を越えて半径
方向に延びており、この部分（20）の外径もシリンダ
（10）の内径よりも小さくなっている。端部（16）と部
分（20）とのそれぞれの対向する平行な面（18），（2
2）間の間隙距離は、第１図に符号Ａで示される。

プランジャ（12）と、これから延びる部分（16），
（20）とは、シリンダ（10）の内径よりもわずかに小さ
な径を有し、したがって直接接触が排除される。

端部部分（16）と部分（20）との間、すなわち面（1
8），（22）の真にシール（24）が配置され、このプラ
ンジャ（12）の軸方向に沿う長さは間隙距離Ａよりも短
い。このシール（24）の外径はシリンダ（10）の内径に
少なくとも等しい。

シール（24）はＯリングと同様な外側部（25）と、プ
ランジャ部（29）を密に囲むスキン状の膜状部（27）と
を有する。

シリンジを使用していないときは、シール（24）は自
由に移動できるように配置され、部分（16），（20）間
の遊びは最も小さくなる。これは、シール（24）と、部
分（16）および（20）の一方と、シリンダ内壁（26）と
の間を自動的にシールすることにはならない。これは第
３図に明示する。

シリンジが吸引用として使用される場合（第１図）、
プランジャ（12）はシリンジ針から、すなわち矢印（2
8）の方向に引戻される。この動きにより、シール（2
4）は端部部分（16）とシリンダ（10）の内面（26）と
の間に接触させられる。これによりシール効果が生じ、
プランジャの動きが強い程、シール効果が増大する。同
様にして、シール（24）に圧力（矢印30で示す）が作用
し、これにより、シール効果が増大する。

したがって、問題のない流体吸引が可能となる。しか
し、同時に僅かな摩擦抵抗を克服する必要があり、これ
は、このシール（24）が効果を生じるためにはシリンダ
壁（26）と小さな接触領域（線接触）だけを必要とする
ためである。但し、これは基体（14）から延びかつ内壁
（26）に接触する案内突起を妨げるものではない。

同様に、内側部分（27）とプランジャ部（29）との間
に直線状の円環シールが配置される。必要な場合は、プ
ランジャ部を押圧するシール部（27）の端部をテーパ状
に形成し、あるいは面取り形成してもよい。

しかし、第２図に明示するように、吸引中だけでなく
注入中にもシール（24）により、内壁（26）と部分（2
0）との間でより正確な信頼できるシールが得られる。
シリンジ内に内圧が形成されるため、同時にシール（2
4）に圧力が作用し、シール効果を増大する。これは第
４図からも明らかである。

注入中、プランジャ（12）はシリンジ針の方向すなわ
ち矢印（32）の方向に移動する。

また、一般的にシール（24）は内壁（26）に沿って摺
動するため、注入中に僅かな摩擦抵抗が発生し、プラン
ジャ（12）とシリンダ（10）との間の摩擦抵抗は実質的
な意味で打勝たれなければならないものではない。

第５図から第７図は、それ自体が創意に富む更に注目
すべき実施例を示す。

第１図から第４図の実施例と同様に、プランジャ（3
8）はシリンダ（36）の内側に移動可能に配置される。
図示のシリンダは、シリンジヘッド（40）に対向するそ
の端部（42）の領域において側部からの断面で示す。プ
ランジャ（38）の径はシリンダ（36）の内径よりも特に
小さく、したがって直接接触は排除される。これにもか
かわらず、本発明によれば注入および吸引の双方を行う
際にプランジャ（38）とシリンダ（36）との間の確実な
シール効果が得られる。

このため、シール（44）がプランジャ（38）の前端
（42）の領域内に設けられ、このシールは外側が全周に
わたるビードでかつ内側部分（48）が中央孔（50）を有
するため、実際の意味でＯリング（46）を備える。部分
（48）は膜状構造に形成することができ、さらに、外側
部分（46）から延びる全周リップとして形成することも
できる。

中央孔を有するダンベル状の断面形状を有し、対応す
る形状に形成されたシール（44）は、全周にわたるＶ字
状凹部で形成された収容部内にプランジャ（38）の領域
（42）内で固定される。

この凹部の半径方向に延びる限度、すなわち収容部
（52）の外縁部（54），（56）は、シリンダ（36）の内
壁（58）から所定距離で終る。

シール効果を得るために、シール（44）は、内壁（5
8）の内径と等しいかあるいはこれよりも大きな最大径
を有する。

突出延長部（48）の領域内で、収容部（52）の制限壁
（60），（62）は、シール（44）の部分（46）の径より
も大きな所定距離互いに離隔している。したがって、シ
ール（44）は収容部（52）を内側を自由に移動可能に配
置される。この動きの非束縛性は、原則的にシール（4
4）の膜状あるいはスキン状部分（48）で制限されず、
すなわち収容部（52）の底部（64）に全周にわたって密
に接触し、プランジャ（38）が休止位置にあるときにシ
ール（44）の後方移動が排除される。本実施例における
この部分（48）は、リセット力を発生しないか、あるい
は発生しても無視できる程度となるような剛性をもつも
のに形成され、したがって、この部分（48）に起因する
摩擦力の増大は生じない。

シール（44）の外側部分（46）の半径方向寸法Ｗは、
Ｖ字状収容部（52）の底部（64）を密に囲む内側膜状部
分（48）の波形方向寸法Ｍのサイズのほぼ２倍である。
さらに、プランジャ（38）の底部（64）の領域における
径Ｋは、シール（44）の外側部分（46）の全半径方向寸
法に等しく、すなわち2W＝Ｋである。

本発明による構造および配置により、第５図から第７
図に示す実施例におけるシール（44）は、第１図から第
４図によるシリンジと同様な効果が得られる。これは、
全周ビード（46）が、注入中に、制限壁（62）とシリン
ダ内壁（58）との間でシール接触し、吸引中に、制限壁
（60）とシリンダ内壁（58）との間でシール接触するこ
とを意味する。

第８図は、本発明の特に注目すべき実施例を示す。外
側半円筒状リング（68）と、ウェブ状かつ環状中央部
（70）と、半円筒状リングの形態の内側部分（72）とを
備えるシール（66）が設けられる。このシール（66）は
収容部（76）内でプランジャ（74）を密に囲み、同時
に、シリンジのシリンダ（図示しない）の内壁とシール
接触する。

収容部あるいは溝（76）は平坦な底部（78）を有し、
この底部はプランジャ（74）の長手方向に延び、プラン
ジャ（74）の長手方向軸線に対して半径方向および垂直
方向に延びる壁部（84），（86）で限定される。矩形あ
るいは方形部のこの部分は、側壁（80），（82）で限定
される外側テーパ部に結合する。側壁（80），（82）間
の開口角度は30゜と50゜との間で40゜が好ましい角度と
する。

換言すると、収容部（76）は、断面で見たときに、外
側台形部分と内側方形あるいは矩形部分とを備える。

側壁（84），（86）から内側部分を区画する収容部
（76）のこの内側部分の軸方向長さは、シール（66）の
内側部分（72）の軸方向長さよりも長い。これは、その
突出側で底部（78）を押圧するシール（66）の内側部分
（72）が、収容部（76）の断面矩形あるいは方形部分の
完全に内側であることを意味する。

Ｏリングの半片と同様であり、内側部分（72）よりも
軸方向および半径方向の双方でより大きな寸法を有する
外側部分（68）は、収容部（76）の台形の外側部分によ
りいくつかの領域を囲まれているが、しかし、シール
（66）の部分（68）を確保する軸方向範囲は、シリンジ
が休止位置にあるときに壁部（80），（82）から所定距
離に配置される。

当然であるが、シリンジのシリンダ内壁（図示しな
い）とのシール接触を確保するため、シール（66）はそ
の外側部分（68）がプランジャ（74）を越えて半径方向
に突出することはない。

内側部分（72）は、注入あるいは吸引を阻害するリセ
ット力を生じさせることなく、膜状あるいはスキン状の
中央部（70）を補強する作用を有する。

内側部分（72）がその湾曲した外面で収容部（76）の
底部（78）を押圧することにより、底部（78）に対する
直線状シール作用、および、吸引あるいは注入中におけ
る転動作用が得られ、これは注目すべきほどの摩擦力を
発生しない。

同じことが外側部分（68）の関係でも当てはまり、こ
の外側部分も、シリンダ内壁をほぼ直線状に押圧し、内
面に沿って転動してシール作用をなし、壁部（80）（注
入）あるいは壁部（82）（吸引）にシール接触する。

寸法に関しては、外側部分（68）の半径方向寸法R1
は、中央部分（70）の半径方向寸法R2とほぼ等しいこと
に注意されたい。このため、内側部分（84）の半径方向
寸法R3は、中央部分（70）あるいは外側部分（68）のほ
ぼ半分である。収容部（76）の底部領域におけるプラン
ジャの半径ＰKは、対照的に、内側部分（72）の半径方
向寸法と中央部分（70）の半径方向寸法との和と等しい
かあるいはこれよりも大きい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平１−172843（ＪＰ，Ｕ) 仏国特許出願公開1053583（ＦＲ，Ａ１) 仏国特許出願公開1108413（ＦＲ，Ａ１) スイス国特許発明286277（ＣＨ，Ｂ５) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61M 5/315

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダ（10,36）内で移動可能な（12,3
8,74）と、このプランジャとシリンダ内壁（26,58）と
の間に設けられたシール（24,44,66）とを有し、このシ
ールは、前記プランジャのシリンダ内壁（26,58）の方
向に延びる２つの部分（16,20）間あるいは全周にわた
る収容部（52,76）に配置され、プランジャの長手方向
で見て、前記プランジャの前記部分間あるいはこのシー
ルの領域における収容部の限定壁（62,80,82,84,86）の
間隙距離（Ａ）より小さいかあるいはこれと等しい最大
厚さと、前記シリンダの内径と少なくとも等しい最大外
径とを有し、このシールはさらに、プランジャの前記部
分あるいは収容部の前記限定壁に接触する外側部分（2
5,46,68）と、前記プランジャ（12,38,74）をシール状
態に囲む内側部分（27,48,72）とを有するシリンジであ
って、注入および吸引の双方に適する前記シリンジのシール
（66）は、シリンジが休止のときに、プランジャの前記
部分あるいはこれに設けられた収容部（76）に遊びを有
して自由に移動でき、前記シール（66）の前記内側部分
（72）および外側部分（68）はそれぞれ半円筒状部分を
形成するとともに、膜状あるいはスキン状中央部（70）
を介して互いに一体化し、前記シールの外側部分（68）
と前記シリンダ内壁との間、および、前記シールの内側
部分（72）と前記プランジャ（74）との間に、ほぼ直線
状のシール作用が形成されることを特徴とするシリン
ジ。
【請求項２】前記シール（66）の収容部（76）は、断面
形状において前記プランジャの長手方向軸線について対
称的な、２つの矩形あるいは方形内側部分と台形外側部
分とを有する請求項１に記載のシリンジ。
【請求項３】前記シール（66）の外側部分（68）は、前
記内側部分（72）の半径方向寸法（R3）のほぼ２倍の大
きさの半径方向寸法（R1）を有する請求項１又は２に記
載のシリンジ。
【請求項４】前記シール（66）は、２重ダンベル状断面
を有し、前記スキン状あるいは膜状中央部分は、前記外
側および内側部分（68,72）間で、前記外側部分（68）
とほぼ等しく、かつ、前記内側部分（72）のほぼ２倍の
大きさの半径方向寸法（R2）を有する請求項１ないし３
のいずれか１に記載のシリンジ。
【請求項５】前記シール（66）は、シリンジが注入用に
用いられているときに、前記シリンダ内壁と、前記限定
壁（80,82）との間でシール接触し、シリンジが吸引用
として用いられているときに、前記シリンダ内壁と、前
記限定壁（82,84）との間でシール接触する請求項１な
いし４のいずれか１に記載のシリンジ。
【請求項６】前記プランジャ（74）が移動しているとき
に、前記外側部分（68）と前記内側部分（72）とが、前
記シリンダ内壁と前記収容部（76）の底部とに対してそ
れぞれ転動する請求項１ないし５のいずれか１に記載の
シリンジ。
【請求項７】シリンダ（10,36）内で移動可能なプラン
ジャ（12,38,74）と、このプランジャとシリンダ内壁
（26,58）との間に設けられたシール（24,44,66）とを
有し、このシールは、前記プランジャのシリンダ内壁
（26,58）の方向に延びる２つの部分（16,20）間あるい
は全周にわたる収容部（52,76）に配置され、プランジ
ャの長手方向で見て、前記プランジャの前記部分間ある
いはこのシールの領域における収容部の限定壁（62,80,
82,84,86）の間隙距離（Ａ）より小さいかあるいはこれ
と等しい最大厚さと、前記シリンダの内径と少なくとも
等しい最大外径とを有し、このシールはさらに、プラン
ジャの前記部分あるいは収容部の前記限定壁に接触する
外側部分（25,46,68）と、前記プランジャ（12,38,74）
をシール状態に囲む内側部分（27,48,72）とを有するシ
リンジであって、注入および吸引の双方に適する前記シリンジのシール
（24,44）は、シリンジが休止のときに、プランジャの
前記部分あるいはこれに設けられた収容部（52）に遊び
を有して自由に移動でき、前記内側部分（27,48）はス
キン状の膜状部で形成されるとともにオーリング状の前
記外側部分（25,46）に連結され、前記シールの外側部
分（25,46）と前記シリンダ内壁との間、および、前記
シールの内側部分（27,48）と前記プランジャ（12,38）
との間に、ほぼ直線状のシール作用が形成されることを
特徴とするシリンジ。
【請求項８】前記シール（44）の収容部（52）は、前記
プランジャ（38）内でＶ字状断面の全周にわたる凹部で
ある請求項７に記載のシリンジ。
【請求項９】前記シール（24）の前記外側部分（25）
は、前記内側部分（27）の半径方向寸法（Ｍ）のほぼ２
倍の大きさの半径方向寸法（Ｗ）を有する請求項７又は
８に記載のシリンジ。
【請求項１０】前記シール（24,44）は、シリンジが注
入用に用いられているときに、前記シリンダ内壁（26,5
8）と、前記２つの部分（16,20）の内、プランジャの端
面から離隔した部分（20）あるいは前記限定壁（62,80,
82）との間でシール接触し、シリンジが吸引用として用
いられているときに、前記シリンダ内壁と、前記２つの
部分の内、プランジャの端面に近接した部分（16）ある
いは限定壁（60,82,84）との間でシール接触する請求項
７ないし９のいずれか１に記載のシリンジ。