JP4086458B2 - 弁体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、管体を接続可能なコネクタに設置される、弾性材料で構成された弁体に関する。
【0002】
【従来の技術】
医療器具や輸液容器等における流体投与口や流体採取口、あるいは用事開封の栓等に用いられるような、管体を接続可能なコネクタが知られている。このようなコネクタには、弾性材料で構成された弁体が設置されており、管体をコネクタに接続すると、弁体が開いて、コネクタ内と管体内との間を流体が通過することができるようになっている。
【0003】
このような弁体として、すり鉢状の凹部の底部にスリット状の挿入孔を設けた弁体(逆止弁)が特開平10−118178号公報に開示されている。この弁体においては、前記挿入孔にシリンジ等のルアーテーパー部材の先端を挿通し、ルアーテーパー部材の周囲を弁体の弾性によってシールする。
【0004】
しかしながら、同公報に開示された弁体では、ルアーテーパー部材等の管体を挿入孔(スリット)に貫通させる構成であるために、弁体が大型化(特に大径化)し、例えばチューブ内等に設置するには適さないという問題があった。
【0005】
また、挿入孔に貫通された管体の外周部が流路内に面し、流体に接触することとなるために、管体の外周部が浮遊している落下菌等で汚染されていた場合には、輸液セット等の流路内の流体(輸液)を汚染する危険があるという問題もあった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、小型で、管体の接続時に流路を汚染することなく、管体の着脱に伴なって確実に開閉する弁体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記(1)〜(11)の本発明により達成される。
【0008】
(1) 管体を接続可能なコネクタに設置される、弾性材料で構成された弁体であって、
筒状の基体部と、
前記基体部の軸方向の一端側に設けられ、前記管体と接触して押圧力を受ける被押圧部と、
前記被押圧部に形成され、前記被押圧部が押圧されたときに開口するスリット部と、
前記基体部の軸方向の他端側に設けられ、前記弁体を前記コネクタに対して固定する固定部とを備え、
前記基体部は、一の方向において内腔の幅が他端方向に向かって漸減するテーパー部を有し、該テーパー部における内腔の幅の減少割合は、前記一の方向と直交する他の方向における内腔の幅の減少割合よりも小さいことを特徴とする弁体。
【0009】
(2) 前記基体部の外径は、その軸方向に沿ってほぼ一定である上記(1)に記載の弁体。
【0010】
(3) 前記基体部の前記他の方向における内腔の幅は、その軸方向に沿ってほぼ一定である上記(1)または(2)に記載の弁体。
【0011】
(4) 前記テーパー部における内腔の最大幅L1と最小幅L2との比L2/L1の値は、0.3〜0.8である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の弁体。
【0012】
(5) 前記管体が前記被押圧部を押圧したときに前記基体部が軸方向に圧縮され拡径するよう構成されている上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の弁体。
【0013】
(6) 前記固定部は、前記基体部の先端外周から径方向に延びるように形成された段差部と、該段差部の外周縁から先端方向に延びるように形成された円筒状のリング部とを有する上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の弁体。
【0014】
(7) 前記スリット部は、一文字状をなしている上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の弁体。
【0015】
(8) 前記被押圧部は、前記管体が接触する側に凸部および/または凹部を有する上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の弁体。
【0016】
(9) 前記凸部および/または凹部は、一定の方向に延びた形状をなしている上記(8)に記載の弁体。
【0017】
(10) 前記スリット部は、前記凸部および/または凹部の延びる方向に対してほぼ垂直またはほぼ平行な方向に沿って、一文字状に形成されている上記(9)に記載の弁体。
【0018】
(11) 前記被押圧部は、前記管体が接触しない側に凸部を有する上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の弁体。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の弁体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。
【0020】
図1は、本発明の弁体の実施形態を示す斜視図、図2は、図1中のI−I線での縦断面斜視図、図3は、図1中のII−II線での縦断面斜視図、図4は、図1に示す弁体を備えたコネクタにおいて、管体が接続されていない状態を示す縦断面図、図5ないし図7は、図4に相当する縦断面図であって、管体6が接続されるときの状態を順を追って説明するための図である。なお、以下においては、図1〜図7中の上側を「基端」、下側を「先端」、上下方向を「軸方向」として説明する。
【0021】
図1〜図3に示す弁体5は、例えば図4に示すコネクタ1のような、管体を接続可能なコネクタに設置されるものである。以下では、この弁体5の構成について説明する前に、まずコネクタ1の全体構成について説明する。
【0022】
図4に示すコネクタ1は、管体6を接続するものであり、ハウジング2と、弁体5とを備えている。
【0023】
ハウジング2は、ハウジング本体3と、蓋部4とを備え、内部にそれぞれ流体通路が形成されている。
【0024】
ハウジング本体3は、略円筒状の内筒31と、この内筒31の外周側に同心的に設けられた略円筒状の外筒32とを有している。
【0025】
内筒31内には、その長手方向に沿って流路311が形成されている。また、内筒31の外周には、その外径が基端から先端に向かって漸減するテーパー面が形成されている。すなわち、内筒31の外周面は、ルアーテーパー状をなしている。また、内筒31の先端は、外筒32の先端よりもさらに先端方向に延長して設けられている。
【0026】
外筒32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)321が形成されている。
【0027】
このハウジング本体3の先端側には、例えば可撓性を有するチューブ(図示せず)等が、直接または所定の接続具を介して液密に接続され、これにより、コネクタ1の流体通路と、チューブの内腔とが連通する。このチューブとしては、例えば、輸液セットのチューブ等が挙げられる。
【0028】
ハウジング本体3の先端側にチューブを接続するには、例えば、内筒31をチューブ内に嵌入させる。
【0029】
また、内筒31をチューブ内に嵌入させるとともに、チューブ側の図示しないフランジまたはルアーロックネジをネジ山321に螺合させてロックする。
【0030】
ハウジング本体3の基端には、円筒状の弁体固定部34が基端面33から基端方向に突出するように設けられている。弁体固定部34の内径は、内筒31の内径よりも大きくなっている。この弁体固定部34内は、後述する弁体5(基体部51)の逃げ空間36となるものである。
【0031】
また、流路311の基端部(基端面33の近傍)は、その内径が弁体固定部34の内径とほぼ同じになるように拡大された内径拡大部となっている。この内径拡大部も逃げ空間36の一部を構成している。
【0032】
ハウジング本体3の基端面33には、弁体固定部34より外周側に環状の溝部35が設けられている。弁体固定部34および溝部35は、内筒31および外筒32と同心的に形成されている。
【0033】
蓋部4は、内部に弁体5を収納する空間を有し、ハウジング本体3の基端側に連結されるものである。
【0034】
蓋部4の先端には、環状の突出部41が設けられている。この突出部41がハウジング本体3の溝部35内に挿入して、ハウジング本体3と蓋部4とが結合した状態となっている。
【0035】
ハウジング本体3と蓋部4との固定方法としては、特に限定されないが、例えば、嵌合、かしめ、接着剤による接着、熱融着、超音波融着等の融着等が挙げられる。
【0036】
蓋部4の内径は、3段階に分けられ、基端側からそれぞれ小径部42、中径部43、大径部44を有する。また、小径部42と中径部43との間では、内径が基端から先端に向かって漸増している。
【0037】
小径部42は、管体6を接続(保持)するための接続口(接続部)となる部分である。
【0038】
小径部42の外周面には、ネジ山(ルアーロックネジ)421が形成されている。このネジ山421は、後述する管体6の外筒62のネジ山(ルアーロックネジ)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)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。
【0039】
中径部43は、弁体5の基体部51を収納する部分である。中径部43の内径は、弁体5の基体部51の外径より大きく設定されており、中径部43と弁体5の基体部51との間には、間隙(逃げ空間)47が形成されている。この間隙47は、後述するように、管体6の接続により基体部51が軸方向に圧縮されて拡径することを許容する空間(拡径許容空間)となる。前述した逃げ空間36に加えて、この間隙47を設けることにより、弁体5の変位・変形の自由度がさらに増大し、管体6の接続およびその解除に伴なって、弁体5が確実に作動し、スリット部54が確実に開閉する。
【0040】
大径部44の内径は、ハウジング本体3の弁体固定部34の外径より大きく設定されている。大径部44は、ハウジング本体3の弁体固定部34とともに、弁体5の固定部53を挟持する部分である。
【0041】
蓋部4およびハウジング本体3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。
【0042】
弁体5は、弾性変形可能な弾性材料(可撓性材料)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。
【0043】
ここから、本発明の弁体5の構成について説明する。弁体5は、筒状(円筒状、中空円錐台状等)に形成された基体部51と、基体部51の軸方向の一端側(基端側)に基体部51の内腔を遮蔽するように設けられた被押圧部52と、基体部51の軸方向の他端側(先端側)に設けられた固定部53とを有している。この場合、基体部51と被押圧部52と固定部53とは、一体的に形成されているのが好ましい。
【0044】
基体部51の外径は、軸方向に沿ってほぼ一定であるのが好ましい。これにより、基体部51が軸方向に圧縮されて拡径したときの基体部51の外径が小さくなるため、弁体5の設置スペースの省スペース化を図ることができ、例えば本実施形態のコネクタ1のような小型のコネクタに設置することができる。
【0045】
このような弁体5は、基体部51の内腔の形状にも特徴を有するが、この点については後述する。
【0046】
基体部51の一端側(基端部)には、被押圧部52が基体部51の内腔を封止するように設けられている。この被押圧部52は、管体6の先端面63から押圧力を受ける部分である。
【0047】
被押圧部52の外径は、蓋部4の小径部42の内径とほぼ同じに設定されており、被押圧部52が小径部42にほぼ隙間なく入り込むようになっている。また、被押圧部52の外径は、管体6の先端部の外径と同じかまたはやや大きいのが好ましい。これにより、管体6に押圧されたときに、被押圧部52が内側に折れ込みやすく、スリット部54が容易に開口(開通)する。
【0048】
被押圧部52の基端面(管体6の先端面が接触する側)には、一定の方向に延びる2つの凸部(凸条)521、521が設けられている。両凸部521、521は、被押圧部52の基端面を横切るように、スリット54と平行に形成されている。また、凸部521は、蓋部4の基端面46より基端方向に突出している。
【0049】
このような凸部521が設けられていることにより、被押圧部52は、その部位が厚肉部となって曲げ剛性が大きい。このため、自然状態において、スリット部54を密着させる力が大きく、液密性が高い。
【0050】
両凸部521、521の間には、凹部(溝)522が形成されている。
被押圧部52の中心部(中央部)には、被押圧部52を軸方向に貫通するスリット部(切込み)54が形成されている。本実施形態では、凸部521、521および凹部522の延びる方向に対してほぼ垂直な方向に沿って、一文字状に形成されている。
【0051】
このスリット部54は、自然状態(外力が作用しない状態)にあるときは、被押圧部52の弾性により閉塞され、液密状態(気密状態)を保持している。
【0052】
本発明においては、スリット部54の形状は、図示の構成のものに限らず、例えば十文字状、L字状等であってもよい。
【0053】
スリット部54が一文字状に形成されている場合には、スリット部54が凸部521、521および凹部522の延びる方向に対してなす角度が、45〜90°であると、管体6の先端面63に凸部521が押圧されたときに、凸部521の頂部と凹部522の底部とがてこのように作用して、スリット部54がより開口(開通)しやすくなる。また、スリット部54が凸部521、521および凹部522の延びる方向に対してなす角度が、0〜45°であると、管体6の先端面63に凸部521が押圧されたときに、スリット部54の両側の部分が内側に倒れ込み(折れ込み)易くなり、スリット部54がより開口(開通)しやすくなる。
【0054】
このように、凸部521、521および凹部522が形成されていることにより、スリット部54が一文字状に形成されている場合には、スリット部54の向きがどのような方向になっていても、スリット部54が開口(開通)しやすい効果を発揮する。これにより、弁体5の製造工程において、スリット部54を形成する加工の際に、その形成される方向の誤差に対する許容度が大きい。
【0055】
ただし、図示の構成のように、凸部521、521および凹部522の延びる方向に対してほぼ垂直(前述の角度が90°)であるか、またはほぼ平行(前述の角度が0°)であるときに最も開通し易いため、そのどちらかに近い向きで形成するのが好ましい。
【0056】
基体部51の外径と、接続する管体6の外径とがほぼ同じである場合には、図1に示すように、凸部521、521の上面には、軸方向にほぼ垂直な平面で構成された平坦部523が形成されていてもよい。これにより、被押圧部52が管体6からの力を受け止めやすくなり、被押圧部52の内側への折り返しが容易に生じる。
【0057】
接続する管体6の外径が基体部51の外径より小さい場合には、凸部521、521の上部は、頂点(頂部)を有する山型であるのが好ましい。
【0058】
また、被押圧部52の先端面(管体6が接触しない側)には、凸部524が設けられている。すなわち、凸部524は、弁体5の基体部51内に位置し、凸部521と反対方向に突出している。この凸部524は、略半球状をなしており、スリット部54の先端は、凸部524の頂部(先端部)に位置している。このような凸部524が設けられていることにより、スリット部54の閉塞状態において、弁体5の内の圧力が凸部524に働くと、その力はスリット部54を密着させるように作用するので、液密性がより向上する。
【0059】
弁体5の基体部51の先端部には、固定部53が設けられている。固定部53は、基体部51の先端の外周部から径方向に延びるように形成された段差部531と、段差部531の外周縁から先端方向に延びるように形成された円筒状の挟持部532とを有している。挟持部532の内径は、基体部51の外径より大きくなっており、ハウジング本体3の弁体固定部34の外径とほぼ同じかまたはやや小さい程度に設定されている。また、挟持部532の外径は、蓋部4の大径部44の内径とほぼ同じかまたはやや大きい程度に設定されている。基体部51の外径(平均外径)D1と挟持部532の外径(平均外径)D2との比D2/D1の値は、特に限定されないが、1.2〜2.5であるのが好ましく、1.8〜2.2であるのがより好ましい。
【0060】
弁体5は、この固定部53の挟持部532が、ハウジング本体3の弁体固定部34と、蓋部4の大径部44とに挟持されることによって、ハウジング2に対し確実に(特に液密に)固定されている。
【0061】
図2および図3に示すように、基体部51は、その内腔の幅が方向によって異なるものとなっている。以下、各々の断面における基体部51の内部形状について説明する。
【0062】
[図2に示す断面]
図2には、凸部521、521および凹部522の延びる方向に垂直な断面(スリット部54に平行な断面)が示されている。同図には、基体部51の内部に形成されたテーパー部511の断面が現れている。
【0063】
テーパー部511においては、基体部51の内腔の幅が固定部53の方向に向かって漸減している。換言すれば、テーパー部511においては、基体部51の肉厚が先端方向に向かって漸増している。そして、基体部51の固定部53付近の内径(肉厚)は、ほぼ一定になっている。
【0064】
このような構成により、この断面においては、基体部51の基端側(被押圧部52側)の肉厚が比較的薄いため、基体部51は、その基端側で曲げ剛性が比較的小さい。このため、管体6が被押圧部52を押圧するときに、僅かな押圧力でスリット54を確実に開口させることができる。また、基体部51の先端側(固定部53側)は、肉厚が比較的厚く、曲げ剛性が比較的大きい。このため、管体6との接続を解除したときに、基体部51の復元力が大きく働き、弁体5が確実に元の形状に復元して、開口していたスリット部54がより確実に閉塞する。
【0065】
テーパー部511における内腔の最大幅(図2中のL1で示す長さ)と最小幅(図2中のL2で示す長さ)との比(L2/L1)の値は、特に限定されないが、0.3〜0.8程度であるのが好ましい。
【0066】
[図3に示す断面]
図3には、凸部521、521および凹部522の延びる方向に平行な断面(スリット部54に垂直な断面)が示されている。図3に示す断面においては、基体部51の内腔の幅(図3中のL3で示す長さ)は、軸方向に沿ってほぼ一定になっている。換言すれば、この部分では、基体部51は、その肉厚が軸方向に沿ってほぼ一定になっている。このような構成により、この断面においては、図2に示す断面と比べて、基体部51の先端側(固定部53側)の内腔の幅が大きい(L3>L2)ので、例えば管体6がハウジング2内に深く挿入されることにより弁体5が大きく変形したときでも、基体部51の先端側の内腔の幅が過小になることがなく、流路が十分に広く確保される。
【0067】
このようなことから、本発明によれば、管体6のコネクタ1に対する接続状態や、管体6の種類(内筒61の長さ、太さ等)にかかわらず、弁体5の開閉が常に確実になされる。
【0068】
ここで、本発明では、図3に示す断面においても、テーパー部511よりも小さい減少割合で、内腔の幅が漸減していてもよい。この場合でも、図3に示す断面における基体部51の内腔の幅が、図2に示す断面における基体部51の内腔の幅よりも大きくなるので、弁体5の変形時に流路が十分に広く確保される。
【0069】
また、本発明では、テーパー部511を形成する方向は、図示の構成に限らず、スリット部54、凸部521および凹部522に対して、いかなる方向であってもよい。
【0070】
管体6は、コネクタ1の接続口(小径部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)の先端突出部位(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。
【0071】
管体6は、略円筒状の内筒61と、この内筒61の外周側に同心的に設けられた略円筒状の外筒62とを有している。
【0072】
内筒61は、内部に流体通路611を有し、その外周面は、ルアーテーパー状をなしている。すなわち、管体6の先端の外径は、蓋部4の小径部42の開口径(接続口径)よりわずかに小さく、基端方向に向かって外径が漸増するテーパー状をなし、管体6の基端の外径は、小径部42の開口径より大きくなっている。また、内筒61の先端は、外筒62の先端よりさらに先端方向に延長して設けられている。
【0073】
外筒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。
【0074】
管体6をコネクタ1に接続するには、内筒61を小径部42内に嵌入させるとともに、蓋部4のネジ山421をネジ山621に螺合させてロックする。
【0075】
なお、外筒62やそのネジ山621が省略されていてもよい。また、内筒61の外径が軸方向(長手方向)に一定であってもよい。
【0076】
なお、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。
【0077】
次に、上述したコネクタ1の管体6との接続について説明する。
まず、図4に示すように、管体6の中心軸とハウジング2の中心軸とを一致させるように位置決めし、この状態から管体6を先端方向(図中矢印で示す方向)へ移動し、コネクタ1内に挿入する。
【0078】
図5は、管体6の先端面63をハウジング2(蓋部4)の基端面46の位置まで移動させた状態を示している。この状態では、基端面46より基端方向に突出していた弁体5の凸部521が管体6の先端面63に押されることにより、弁体5が軸方向に圧縮されている。これにより、基体部51が特に中間部において僅かに拡径している。
【0079】
また、被押圧部52は、内側に折れ込むように僅かに変形(変位)しており、これにより、それまで閉塞していたスリット部54は、その先端部分が僅かに開いている。このとき、凸部521が設けられていることにより、前述したように、被押圧部52が内側に倒れ込みやすいため、スリット部54がより大きく開口する。
【0080】
弁体5の基端部(被押圧部52)は、小径部42に入り込んでいるため、径方向への広がり(拡径)が蓋部4の小径部42によって規制されており、スリット部54の基端側は、まだ閉じている。
【0081】
管体6をさらに先端方向へ移動しコネクタ1内に挿入すると、図6に示す状態となる。
【0082】
図6は、管体6の先端が蓋部4内に入り込み、外筒62の先端面と蓋部4の基端面46とがほぼ一致した状態を示している。この状態では、被押圧部52は、管体6によって先端方向に押されて、中径部43内に入っている。これにより、被押圧部52は、小径部42による拡径の規制が解除され、径方向に広がることが可能になっている。
【0083】
弁体5は、さらに軸方向に圧縮されており、基体部51は、さらに拡径して、いわゆる樽型形状をなしている。このように変形した基体部51は、被押圧部52に、外周側に(径方向に)引っ張るような力を作用している。被押圧部52は、この力により、径方向に(外周側に向かって)広がっている。これにより、スリット部54は、その全体が開口して、管体6の流路とコネクタ1の流路とが連通している。
【0084】
また、基体部51の拡径に対し、間隙47は十分に確保されている。また、基体部51の先端部(固定部53側の部位)は、僅かに先端方向に移動し、逃げ空間36に入り込んでいる。
【0085】
この状態から管体6をコネクタ1に対し時計回り(図6中の矢印方向)に回転させていくと、管体6の外筒62のネジ山621がハウジング本体3のネジ山321に螺合し、管体6(内筒61)がさらに先端方向に進んで、管体6がコネクタ1に対してロックされる。図7は、このように管体6がコネクタ1に対してロックされた状態を示している(この状態を、以下、「接続状態」と言う。)。この状態では、さらに、管体6の内筒61が蓋部4の小径部42に嵌合していることにより、管体6がコネクタ1に対してより確実に接続される。
【0086】
また、管体6の先端面63は、中径部43の中程まで達しており、これにより、弁体5は、さらに軸方向に圧縮されており、弁体5の軸方向の長さは、元の長さのほぼ半分程度になっている。そして、管体6の先端面63は、被押圧部52の凹部522にも密着しており、全周に渡って被押圧部52の外側に密着している。これにより、被押圧部52の外側と、管体6の先端面63との間で液密性が確保されている。
【0087】
また、スリット部54は、図6に示す状態から、さらに大きく開口している。また、基体部51の先端側の部位(固定部53側の部位)および固定部53(段差部531)の一部は、逃げ空間36に入り込んでいる。より詳しく言うと、弁体5の先端部は、先端方向に大きく移動して、逃げ空間36に入っている。また、段差部531は、弁体固定部34に近づくように逃げ空間36に入り込んでおり、段差部531と弁体固定部34とのなす角度が小さくなっている。
【0088】
このように、逃げ空間36が設けられていることにより、弁体5が先端方向に大きく変形することができ、図7中のL4で示す、接続状態における管体6の挿入長さ(蓋部4の基端面46から管体6の先端面63までの長さ)が長い場合にも管体6を接続することができる。よって、コネクタ1は、挿入長さの異なる各種の管体6を接続することができる。
【0089】
特に、本実施形態のように、コネクタ1と管体6とをルアーロックネジの螺合によって接続するような場合には、挿入長さL4を長く必要とするが、本発明によれば、このような場合にも、管体6の接続およびその解除に伴なって、弁体5が確実に作動し、スリット部54が確実に開閉する。
【0090】
また、基体部51の先端側の部位(固定部53側の部位)および固定部53(段差部531)の一部が逃げ空間36に入り込むことが可能であることにより、基体部51および被押圧部52の変形自由度が増大する。これにより、スリット部54がより大きな開口面積で、より確実に開口する。
【0091】
また、図7に示すように、管体6をコネクタ1に接続する際、管体6の先端面63や先端部外周面64が弁体5を越えてハウジング2の流体通路内に侵入するものではないので、スリット部54が過度に押し広げられて液密性の低下を招くという不都合が生じない。また、管体6の先端面63や先端部外周面64に異物(ゴミ、塵等)や細菌等が付着していた場合でも、それらがハウジング2内に侵入し、ハウジング2内を汚染することが防止される。
【0092】
図7に示す接続状態から、管体6を反時計回りに回転させてロックを解除し、さらに基端方向へ移動してコネクタ1から引き抜くと、弁体5に作用していた管体6による押圧力が解除されるので、弁体5は、その弾性による自己復元力により基体部51が元の長さまで伸びる。そして、弁体5の被押圧部52は、元の形状に戻って、蓋部4の小径部42内に入り、その凸部521が基端面46から突出し、図4に示す状態となる。
【0093】
また、弁体5が元の形状に戻れば、スリット部54は、再び閉塞され、液密性を回復するので、管体6をコネクタ1から抜いた後に、例えば流体が基端方向へ逆流したとしても、その流体がコネクタ1の基端側から流出することが防止される。
【0094】
特に、本実施形態のように、厚肉部である凸部524にスリット部54を形成したときは、平板状の部分にスリット部54を形成したときに比べ、スリット部54の閉塞時におけるシール性をより高めることができるので、ハウジング2の内圧の上昇等に対して、液漏れをより確実に防止することができる。
【0095】
また、弁体5は、前述したように、管体6がスリット部54を貫通することによってスリット部54が開口するものではないので、スリット部54が過剰に広げられることがなく、その結果、管体6の着脱を多数回繰り返し行なった場合でも、弁体5のスリット部54におけるシール性はほとんど低下しない。
【0096】
【実施例】
続いて、本発明の具体的実施例について説明する。
【0097】
上述の弁体5(コネクタ1)を、医療用輸液セットの薬液注入口として用いられるYサイトの一部に適用した。
【0098】
図1ないし図3に示す形状の弁体5をシリコーンゴムで製造し、シリンジ(管体6)の内径と長さを考慮して、平面視での長さが2mmの一文字状のスリット部54を弁体5の被押圧部52の中心部を貫通するように形成した。
【0099】
弁体5の被押圧部52の厚さは、最も肉薄になる凸部521の形成箇所において1.2mm、最も肉厚になる凸部524の形成箇所において1.8mmとした。
【0100】
弁体5の高さ(全長)は、9.4mmとした。また、基体部51の外径D1は、4.0mm、挟持部532の外径D2は、8.0mmとした。
【0101】
基体部51の内腔の幅は、図2に示す断面においては、基体部51の基端で3.0mm(最大幅L1)、先端で2.0mm(最小幅L2)とし、その間で徐々に変化させた。すなわち、L2/L1=0.67とした。そして、図3に示す断面においては、基体部51の軸方向に沿って一定に2.8mm(L3)とした。
【0102】
また、図4に示す形状の蓋部4およびハウジング本体3をそれぞれポリプロピレンで射出成形した。ハウジング2の小径部(接続口)41、中径部43および大径部44の内径は、それぞれ、4.0mm、6.2mmおよび7.8mmとした。また、逃げ空間36の内径は、5.0mmとした。
【0103】
そして、弁体5を蓋部4に装着した後、ハウジング本体3を蓋部4にかしめるように嵌合し、ハウジング本体3と蓋部4とを超音波溶着によって固着した。弁体5は、その挟持部532がハウジング本体3(弁体固定部34)と蓋部4(大径部44)との間に挟持されることによりハウジング2に対し確実に固定された。
【0104】
以上のようにして組み立てられたコネクタ1の接続口(小径部42)にシリンジの先端突出部(ルアーテーパー:針未装着)を挿入すると、その先端面63により弁体5の被押圧部52が押圧され、図7に示すように弁体5が弾性変形した。
【0105】
その結果、シリンジの先端突出部の先端部外周面64等が落下菌等の細菌によって汚染されていたとしても、コネクタ1の輸液通路内に直接落下菌等が侵入する危険性を低減することができた。
【0106】
シリンジを介して薬液を注入した後、シリンジをコネクタ1から引き抜くと、弁体5は元の形状に復元し、スリット部54は確実に閉塞し、液密性を取り戻した。
【0107】
次に、以下の方法で、弁体5の空気漏れ試験を行なった。弁体5のスリット部54が閉塞した状態で、コネクタ1を水中に沈め、コネクタ1のハウジング2内に圧縮空気を供給して徐々に加圧した。その結果、ハウジング2内の圧力が0.38MPaに達するまでは、スリット部54からの空気漏れは発生しなかった。
【0108】
次に、このコネクタ1に対しシリンジの先端突出部を前述したようにして200回繰り返し着脱を行ない、その後前記と同様の空気漏れ試験を行なったところ、空気漏れが生じるまでの圧力は、0.38MPaであり、弁体5のシール性(液密性、気密性)の低下はほとんど生じないことが確認された。
【0109】
以上、本発明の弁体を図示の一実施形態等に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されず、弁体を構成する各部は、同様の機能を達成し得る任意のものとすることができる。
【0110】
例えば、本発明の弁体は、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。
【0111】
また、スリット部54は、一文字状、十文字状、L字状のものを挙げたが、この他に、例えば、H字状、コ字状等の形状であっても良い。さらに、用途に応じて流体の流量を増減する必要があるときは、複数のスリットを設けても良い。
【0112】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、管体の着脱に伴なって確実に開閉する弁体が得られる。
【0113】
特に、管体を接続して、弁体が大きく変形した場合にも、基体部の内部の流路が十分に広く確保されるため、流体がスムーズに通過する。また、管体をコネクタから外した後には、液漏れを確実に防止することができる。
【0114】
また、小型化(特に細径化)を図ることができ、小さいコネクタにも設置することができる。
【0115】
さらに、管体をスリット部に貫通させて接続する構造ではないため、管体の先端部に付着した異物や細菌等が流路内に侵入することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の弁体の実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1中のI−I線での縦断面斜視図である。
【図3】図1中のII−II線での縦断面斜視図である。
【図4】図1に示す弁体を設置したコネクタに管体を接続する過程を順を追って説明するための縦断面図(接続前の状態)である。
【図5】図1に示す弁体を設置したコネクタに管体を接続する過程を順を追って説明するための縦断面図(被押圧部が管体の先端部に少し押圧された状態)である。
【図6】図1に示す弁体を設置したコネクタに管体を接続する過程を順を追って説明するための縦断面図(管体の先端部がコネクタのハウジング内に挿入された状態)である。
【図7】図1に示す弁体を設置したコネクタに管体を接続する過程を順を追って説明するための縦断面図(管体のコネクタへの接続が完了した状態)である。
【符号の説明】
1 コネクタ
2 ハウジング
3 ハウジング本体
31 内筒
311 流路
32 外筒
321 ネジ山
33 基端面
34 弁体固定部
35 溝部
36 逃げ空間
4 蓋部
41 突出部
42 小径部(接続口)
421 ネジ山
43 中径部
44 大径部
46 基端面
47 間隙
5 弁体
51 基体部
511 テーパー部
52 被押圧部
521 凸部
522 凹部
523 平坦部
524 凸部
53 固定部
531 段差部
532 挟持部
54 スリット部
6 管体
61 内筒
611 流路
62 外筒
621 ネジ山
63 先端面
64 先端部外周面
Claims (6)
- 管体を接続可能なコネクタに設置される、弾性材料で構成された弁体であって、
筒状の基体部と、
前記基体部の軸方向の一端側に設けられ、前記管体と接触して押圧力を受ける被押圧部と、
前記被押圧部に形成され、前記被押圧部が押圧されたときに開口するスリット部と、
前記基体部の軸方向の他端側に設けられ、前記弁体を前記コネクタに対して固定する固定部とを備え、
前記基体部は、一の方向において内腔の幅が他端方向に向かって漸減するテーパー部を有し、該テーパー部における内腔の幅の減少割合は、前記一の方向と直交する他の方向における内腔の幅の減少割合よりも小さいことを特徴とする弁体。 - 前記基体部の前記他の方向における内腔の幅は、その軸方向に沿ってほぼ一定である請求項1に記載の弁体。
- 前記テーパー部における内腔の最大幅L1と最小幅L2との比L2/L1の値は、0.3〜0.8である請求項1または2に記載の弁体。
- 前記管体が前記被押圧部を押圧したときに前記基体部が軸方向に圧縮され拡径するよう構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の弁体。
- 前記被押圧部は、前記管体が接触する側に凸部および/または凹部を有する請求項1ないし4のいずれかに記載の弁体。
- 前記被押圧部は、前記管体が接触しない側に凸部を有する請求項1ないし5のいずれかに記載の弁体。
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