JP3548420B2 - プランジャーロッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下端部側面がプラスチックフィルムでラミネートされずにゴム素面が露出しているゴム製のピストン（滑栓）に螺入させるプラスチック製プランジャーロッド（注射器の滑栓押し棒）に関し、詳しくは、ピストン（滑栓）を取付るプランジャーロッドの先端フランジに設けた円筒状突起によりピストンのゴム素面とプランジャー壁面との接触を防止してピストンの慴動性を改善したプランジャーロッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
注射筒（プランジャー）の薬液を人体等に注射する場合、ゴム製のピストン（滑栓）を先端フランジに取付けたプラスチック製プランジャーロッドをプランジャーに挿入し、プランジャー内を慴動させて内容液を押し出すことによって行っている。
図１に概略断面を示すように、通常、ピストン１は円錐状の頭部を有するほぼ円柱状の形状を有しており、プランジャーと接触するピストン上部の慴動部２（該頭部を除く実効ピストン長のほぼ１／２以下）は同一径を有し、慴動部以下の部分（テーパー部）３は底面４に向かって直径が小さくなるテーパー状に形成されている。ピストンの底面４には、図２に示すプランジャーロッド１０の先端フランジ１１に設けられた凸部ネジ１２が螺入される凹部のネジ５が形成されている。６はカッティング部である。
【０００３】
ピストンの慴動部は、密封性を保持した状態で薬液を押し出すためにプランジャーの径よりも大きく（但し、慴動性が損なわれない範囲の大きさに）形成されている。又、テーパー部は、ピストンにプランジャーロッドを螺入した時にピストンの底部近傍の側面が膨張してプランジャーと接触し、ピストンの慴動性を低下させることがないようにピストン下端（底面）の径がプランジャーの径よりも小さくなるように形成されている。
しかしながら、上記のテーパー度（テーパー角θ）は、ピストンの密封性を保持するうえからできるだけ小さいことが望ましく、ピストンの大きさによって差異はあるが、通常、５〜２０度程度である。
【０００４】
ピストンは、ゴム製のものが一般的であり、プランジャー壁面との慴動抵抗を低減させるためにフッ素樹脂等のプラスチックのフィルムでピストンのカッテイング部及び底面以外の表面をラミネート（被覆）したもの及びプラスチックフィルムでラミネートされておらず、裸のゴム面（以下ではゴム素面と称する）が露出し、そのままでの使用では慴動抵抗が高すぎて実用上支障を来すために、慴動面にシリコンオイルを塗布して使用するものとがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のゴム製ピストンの内、プラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンは、通常、圧縮成形により製造され、１枚の加硫ゴムシートに多数のピストンが底面で連結された状態で金型から取り出され、円筒状の打ち抜き刃によってゴムシートから一個づつ切り離される（この操作はカッティングと称される）。
カッティングされた状態のピストンは、図３の（１）に概略断面図（凹部ネジは省略してある）を示すようにその下端部のカッティング部６は慴動部２より小さい径を有している。又、この部分はプラスチックフィルムがラミネートされておらずゴム素面が露出している。
【０００６】
カッティングが正常になされた場合（図３（１））には、ゴム素面がプランジャー壁面と接触することはないが、現在の技術ではカッティングに偏心が生じる場合（図３（２））があることから、カッテインッグに偏心が生じた状態でピストンを使用するとゴム素面がプランジャー壁面と接触し、ピストンの慴動抵抗を著しく妨げることがある（図７参照）。このようなピストンは注射器の重要な機能である摺動性が完全に損なわれるので致命的欠陥となる。しかしながら、このようなピストンをその製造工程で選別・除去することが困難なことから改善が求められている。
【０００７】
本発明者は、上記問題を解決すべく種々検討した結果、プランジャーロッドの先端フランジを特定な構造に形成することで解決できることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。
従って、本発明の目的は、カッティングに偏心が生じた場合においても、下端部側（周）面にゴム素面が露出したプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンを使用しても、ピストンの滑らかな慴動性が保持される該ピストンを螺入させるプラスチック製プランジャーロッドを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、下端部側面にゴム素面が露出したプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンに螺入させる凸部ネジが設けられた先端フランジを有するプラスチック製プランジャーロッドにおいて、該先端フランジは円板状の形状を有し、その周縁部には該ピストン下端部が挿入可能な円筒状突起が形成されていることを特徴とするプランジャーロッドである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に図面により本発明を更に詳細に説明する。
通常、注射器のピストン（滑栓）は、例えば、ＩＩＲ（ブチルゴム）、Ｃｌ−ＩＩＲ（塩素化ブチルゴム）、Ｂｒ−ＩＩＲ（臭素化ブチルゴム）、部分架橋ＩＩＲ、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ＩＲ（ポリイソプレンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合ゴム）、ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合ゴム）等の弾性に優れた合成ゴムを単独であるいは２種以上組み合わせ、これらのゴム成分と加硫剤及び必要により他の配合剤とからなる加硫性ゴム組成物を圧縮成形等によって成形と加硫とを同時に行うことで製造されている。
【００１０】
一般的なピストンの形状を図１に示すが、ピストン１は円錐状の頭部を有するほぼ円柱状の形状を有し、同一径を有する慴動部２と底部に向かって径が小さくなるテーパー部３とからなり、底面４には螺旋溝を有する凹部のネジ５が形成されている。ピストンは、通常、慴動性やプランジャー内の薬液がピストン内の原料成分で汚染されることを防止するために、底面以外の表面がフッ素系樹脂やポリエチレン等の３０〜１００μｍ厚さのプラスチックフィルムでラミネート（被覆）されている。又、ピストン１は、成形後にその下端部側面６はカッティングされ、この部分（カッティング部６）はプラスチックフィルムでラミネートされずにゴム素面が露出している。図１では、底面４（凹部ネジ５も）及びカッティング部６以外の表面は全てプラスチックフィルムでラミネートされた例である。
【００１１】
一方、図２には通常のプランジャーロッド（注射器の滑栓押し棒）の概略断面図（１）及び（１）において矢印の方向から見た平面図（２）を示す。
プランジャーロッド１０は、ゴム製ピストンに螺入させる螺旋凸ネジ１２が形成された先端フランジ１１と下端のフランジ１４とを連結するロッド１３とが一体に形成された構造を有している。先端フランジ１１は、通常円板状の形状に形成されている。下端のフランジ１４はピストンを慴動させるために加圧する等のためのものであり、形状や大きさは制限されないが、通常は円板状であり、ピストンを取り付ける先端フランジ１１よりは大きい径に形成されている。
【００１２】
プランジャーロッド１０は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン等のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート等の樹脂状高分子を原料として射出成形によって製造される。図２においてはロッド１３は二枚の長方形板が断面が十字に交叉するように形成された例であるが、ロッドの形状は特に制限されず、例えば、円筒状、三角筒状等の形状であってもよい。又、下端のフランジの形状も円形以外の形状であってもよい。
【００１３】
図４に本発明のプランジャーロッドの一例を示すが、先端フランジ以外は従来のプランジャーロッドと構造及び形状は同じである。
本発明のプランジャーロッド２０は、円板状の先端フランジ２１の周縁部に円筒状の突起２５が形成されていることが特徴である。該突起２５の外径は先端フランジ２１の直径と同じであり、先端フランジの直径はピストン慴動部（図１の２）の直径及びプランジャー（注射筒）の内径より小さく、ピストン下端（図１の底面４）の直径よりは大きく形成されている。２２はピストンに螺入させる螺旋凸ネジである。
【００１４】
図５に、図４における円筒状突起を有する先端フランジの拡大概略断面図（１）を他の該円筒状突起を有する先端フランジの拡大概略断面図（２）とともに示す。
円筒状突起２５は、図６に示すように、ピストンにプランジャーロッドを螺入させる際に、ピストン下端側面のゴム素面露出部分（カッティング部）６を該突起内に導入し、ピストンに螺入されたプランジャーロッドをプランジャーに挿入してピストンを慴動させる時に、ピストンのカッティング部６のゴム素面露出部分がプランジャー壁面と接触することを防止する。
【００１５】
従って、該突起２５の内側面の形状は、該突起内へのピストン下端部の導入が容易な形状であれば特に制限されず、図５に拡大図を示すように、突起の先端から根本まで同一の厚さを有する形状（１）や突起先端部から下方（先端フランジの根元）に向かって該突起の内径が小さくなるようにテーパーを有する形状（２）等が挙げられるが、該突起の形状はこれら以外の形状であってもよい。
又、該突起の高さ（先端フランジ面からの）は、ピストンの少なくともゴム素面露出部が挿入される高さであればよく、通常、ピストン実効長（慴動部とテーパー部の合計長）の１０〜７０％程度が好ましい。又、該突起２５根元の直径は、ピストンの底面部（図１の４）が挿入される径であればよく、強度を考慮すれば、該突起２５の外径の９５〜８０％程度の径が好ましい。従って、該突起を同一の厚さに形成する場合には、上記の内外径の差が厚さとなり、該突起をテーパー状に形成する場合には上記の外径から内径へ先端から根本へ該突起の内径を傾斜させることとなる。
【００１６】
上記のように、カッティングにより下端側（周）面にゴム素面が露出しているプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンを取付けるプランジャーロッドの先端フランジに円筒状突起を設けることによって、カッティングに不均一さが生じた該ゴム製ピストンを螺合したプランジャーロッドをプランジャーに挿入して使用する場合にも、ピストンのゴム素面露出部とプランジャー壁面との接触が防止され、ピストンの滑らかな慴動性が保持される。
【００１７】
【実施例】
次に実施例、比較例及び参考例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例１
１００ｍｌプラスチック製プランジャー（内径３２ｍｍ）用のフッ素系樹脂フィルムを表面にラミネートした図３（１）に示すゴム製ピストン（実効長２０ｍｍ、カッティング部の底面からの高さ２．５ｍｍ、底面部の直径２８ｍｍ）を１００個用意した。この中には図３（２）に示すピストンも含まれていた。
又、先端フランジの形状を図５（２）に示す形状に形成した以外は図４に示す構造及び形状と同じであるＰＰ製プランジャーロッド（先端フランジの直径２９ｍｍ；円筒状突起の高さ３．０ｍｍ、テーパー度１３度）を用意した。
【００１８】
上記のピストンとプランジャーロッドを螺合させ、これを１００ｍｌプラスチック製プランジャーに挿入し、水を充填した後、ピストンの慴動性を試験した。
摺動性試験条件は、試験数を１００、プランジャー押し込み速度を１００ｍｍ／ｍｉｎに設定した自記録式引張り試験機を用いて試験した。
このプランジャーロッドでは、ピストンのゴム素面露出部が図６に示すように先端フランジに形成した円筒状突起でカバーされ、ピストンのゴム素面露出部とプランジャー壁面との接触は全く見られず、全てのピストンの慴動は極めて滑らかであり、プランジャーロッドの押し込み摺動力はいずれのサンプルでも約４０Ｎであった。
【００１９】
比較例１
実施例１のゴム製ピストンを使用し、先端フランジに円筒状突起が形成されていない以外は実施例１と同じプランジャーロッドと螺合させた。
これを実施例１と同様にプランジャーに挿入し、ピストンの慴動性を試験したところ、１００個中３個のピストンでは、ピストンのゴム素面露出部が図７に示すようにプランジャー壁面と接触し、滑らかなピストンの慴動性が得られず、プランジャーロッドの押し込み摺動力は測定できなかった。
以上の結果をまとめて表１に示す。
【００２０】
【表１】
プランジャーロッドの慴動性試験

【００２１】
【発明の効果】
以上の本発明によれば、プラスチックフィルムが表面にラミネートされた、下端部周面にカッティングによりゴム素面が露出したゴム製のプランジャー用ピストンは、カッティングに偏心が生じたものを用いても、プランジャー壁面と該ピストンのゴム素面の露出部との接触が防止され、滑らかなピストンの慴動性が保持される。
従って、これまでプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンの問題点であったカッティングの偏心に起因するピストンの摺動不良が解消し、摺動性不良のないプランジャーロッドが得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴム製ピストンの形状を示す概略断面図である。
【図２】従来のプランジャーロッドの形状を示す概略断面図である。
【図３】（１）は正常にカッティングされたプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンの、（２）はカッティングが偏心した該ピストンの概略断面図である。
【図４】本発明のプランジャーロッドの一例の概略断面図である。
【図５】本発明のプランジャーロッドの一例の先端フランジに形成した円筒状突起の概略断面図である。
【図６】実施例１におけるプランジャー内に挿入されたプランジャーロッドの摺動状態を示す概略断面図である。
【図７】比較例１におけるプランジャー内に挿入されたプランジャーロッドの摺動状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１：ピストン
２：慴動部
３：テーパー部
４：底面
５：凹部ネジ
６：カッティング部
７：プラスチックフィルム
８：プランジャー
１０：プランジャーロッド
１１：先端フランジ
１２：凸部ネジ
１３：ピストンロッド
１４：フランジ
２０：プランジャーロッド
２１：先端フランジ
２２：凸部ネジ
２３：ピストンロッド
２４：フランジ
２５：円筒状突起

Claims (3)

1. 下端部側面にゴム素面が露出したプラスチックフィルムラミネートゴム製ピストンに螺入させるための凸部ネジが設けられた先端フランジを有するプラスチック製プランジャーロッドにおいて、該先端フランジは円板状の形状を有し、その周縁部には該ピストン下端部が挿入可能な円筒状突起が形成されていることを特徴とするプランジャーロッド。
2. 該円筒状突起は、その先端から根元まで厚さが同じである請求項１に記載のプランジャーロッド。
3. 該円筒状突起の内側は、その先端から根元に向かって厚さが増加するテーパー有する請求項１に記載のプランジャーロッド。

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