JP4145490B2 - 多液系物質の手動分配シリンジ - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、多液系物質分配シリンジ（multiple-part dispensing syringe）に関する。
【０００２】
（背景技術）
エポキシ、ポリウレタンおよび他の多液系溶液を分配する分配シリンジがこれまでにも多く知られている。
【０００３】
従来知られているシリンジは、一般に、細長い円筒状チャンバを形成する細長いチューブを有している。チューブチャンバの一端には分配開口が形成されており、一方、軸線方向に摺動可能に取り付けられたプランジャは、最初はチューブチャンバの他端に位置している。
【０００４】
プランジャと分配開口との間の位置で、チューブチャンバ内にはダッシャが慣用的に配置されている。次に、細長いロッドが分配開口を通って延びかつダッシャに対して着脱可能に固定されている。ダッシャ自体にはこれを貫通する複数の軸線方向開口が設けられており、ロッドは、チューブチャンバ内でダッシャを軸線方向に移動させて、チューブチャンバの内容物を混合するのに使用される。
【０００５】
従来知られたこれらの多液系物質分配器は、基剤および触媒を含有しかつひとたび混合されると化学的に反応しかつ硬化する接着剤、シーラント等を分配するのに使用されている。これらの混合物の例として、エポキシおよびポリウレタンがある。
【０００６】
溶液の多液系物質は混合されると化学的に反応するので、分配物質の使用を望むまでは、２液系物質を互いに流体的に分離された状態に維持しておく必要がある。これを達成するため、これらの従来知られた分配器は、一般に、触媒と基剤との間の箔バリヤを使用しており、該箔バリヤは、物質の使用を望むときに破壊される。しかしながら、この従来の設計は、箔バリヤの一部が、混合された物質中に残されるという欠点を有している。
【０００７】
従来知られている他の幾つかの２液系物質分配器は、チューブチャンバ内容物の中間点に位置する一体型ダッシャ／バリヤを有している。バリヤを所定位置に保持するため、チューブの外面の回りにテープを巻いてバリヤを所定位置に保持する。
【０００８】
従来知られたこの形式の分配器の欠点は、テープの除去が困難であるだけでなく、テープが無駄なことである。また、この形式の分配器は、ダッシャとチューブの内部との間に緊密なシールを必要とし、このため、ダッシャを軸線方向に移動させて触媒と基剤とを混合させるには、ダッシャロッドに大きな混合力を加える必要がある。
【０００９】
従来知られたこれらの分配器の更に別の欠点は、チューブチャンバ内でロッドを介してダッシャを往復移動させることにより物質が混合された後に、ロッドをダッシャから取り外して廃棄しなければならないことである。これは、単に煩わしいだけでなく、無駄な点でも好ましくない。現在の分配器は、混合された物質を押し出すための機械力または空気圧を利用した装置を必要とする。現在のシリンジは非常に小さい開口（直径０．０９０）を有し、このため、先端充填が困難でありかつ空気捕捉の問題を有する。また、現在のシリンジはルアロック仕様に適合するに過ぎず、使用できる分配ノズルの数が制限される。
【００１０】
（発明の開示）
本発明は、従来知られている装置の従来知られているこれらの欠点の全てを解消できる多液系物質分配器を提供する。
【００１１】
簡単にいえば、本発明の分配シリンジは、分配開口が一端に設けられた円筒状の内部チャンバを形成する細長い円筒状チューブを有している。チューブ内容物にはプランジャが軸線方向に摺動可能に取り付けられており、プランジャは、最初は、分配端部とは反対側のチャンバの端部に位置している。チャンバ内でプランジャと分配開口との間の中間点には円筒状ダッシャが位置している。ダッシャには、これを貫通する少なくとも１つの軸線方向開口が形成されている。
【００１２】
ダッシャの、プランジャに対面する側の軸線方向端部には、円筒状バリヤが着脱可能に螺着される。ダッシャとバリヤとが一体に配置されると、ダッシャおよびバリヤがチューブチャンバの内周方向面とシール態様をなして係合し、チューブチャンバを２つのサブチャンバに分割する。１つのサブチャンバは触媒を受け入れるためのチャンバ、他方のサブチャンバは基剤を受け入れるためのチャンバである。
【００１３】
細長いロッドがバリヤおよびプランジャの整合開口を通って延び、ロッドの一端がダッシャに固定される。ロッドの他端はチューブのプランジャ側端部から外方に延びている。
【００１４】
分配器を使用したい場合には、ロッド（ダッシャに取り付けられた状態にある）を時計回り方向に回転させ、ダッシャとバリヤとを分離させる。これにより、ダッシャおよびバリヤの両者に貫通形成された開口並びに分離後に形成されるバリヤとダッシャとの間の空間を介して、２つのチューブサブチャンバ間の流体連通が確立される。
【００１５】
ロッドは、次に、ダッシャおよびバリヤをプランジャに押し付けるのに使用され、これによりバリヤおよびプランジャの両面が係合して、バリヤがプランジャ上に重ねられる。バリヤの外径面とシリンジの内径面との間の摩擦を補完して、バリヤは、プランジャとの接触を維持する。その後、ダッシャは、予め２つのサブチャンバ内に収容されている物質を慣用的な態様で混合させるのに使用される。
【００１６】
チューブサブチャンバ内の物質が完全に混合されたならば、ダッシャが、プランジャに対して既に当接しているバリヤに当接するまで、ダッシャが取り付けられているロッドをチューブから外方に後退させる。ロッドがチューブ内で完全に後退されたならば、プランジャおよび円筒状ロッキングスリーブの両者の補完クサビ面がプランジャの回りに同心状に配置され、ロッドとプランジャとを摩擦態様で一体にロックする。その後、ここで相互ロックされたロッド、プランジャ、バリヤおよびロッキングスリーブを使用して、チューブ内の物質をチューブの分配側端部から分配する。
【００１７】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明は、添付図面（全図面を通して、同類部品には同じ参照番号が使用されている）を参照して述べる以下の詳細な説明から一層良く理解されよう。
【００１８】
先ず図１および図８を参照すると、本発明の２液系物質分配器１０の好ましい実施形態が示されており、該実施形態は細長い円筒状チューブ１２を有している。チューブの内壁１４は、一端に分配開口１８を備えた細長い円筒状チャンバ１６を形成している。好ましくは、開口１８には参照番号１９で示すような管雌ねじが形成されており、該雌ねじは、これを補完する雄ねじ付き分配先端部を受け入れる。
【００１９】
チューブチャンバ１６内には円筒状プランジャ２０が長手方向に摺動可能に取り付けられており、プランジャ２０の外周面はチューブ１２の内壁１４とシール態様で係合する。プランジャ２０は、図１に示す初期位置すなわちチューブチャンバ１６内に収容された物質を分配する前は、チューブ１２の、分配開口１８とは反対側の端部２４に位置している。
【００２０】
ここで図１、図８および図６を参照すると、円筒状ダッシャ２６が、ハウジングチャンバ１６内で、プランジャ２０と分配開口１８との間の中間点に位置している。ダッシャ２６は、一般に、半径方向外方に延びている複数のスポーク３２を備えた円筒状の中央ハブ２８（図６）を有している。これらのスポーク３２は互いに周方向に間隔を隔てており、隣接スポーク間に開口３４を形成している。
【００２１】
ここで図１、図７および図８を参照すると、全体として円筒状のバリヤ４０が、ダッシャ２６とチューブ１２の端部２４との間でダッシャ２６に隣接して設けられている。ダッシャ２６はバリヤ４０の雌ねじと螺合する雄ねじ４１（図８）を有し、ダッシャ２６とバリヤとを着脱可能に固定する。このダッシャ２６とバリヤ４０との間の面接触および螺合により、流体シールが維持される。バリヤ４０の円形外周部がチューブ１２の内壁１４とシール係合し、チャンバ１６を、軸線方向に隣接する２つのサブチャンバ４４、４６に分割する。
【００２２】
バリヤ４０の管状フランジ４８は、ダッシャ２６に形成された環状ボス５０（図２）のの回りにシール態様をなして配置され、ダッシャ２６とバリヤ４０とを一体に摩擦態様で係合させる。また、フランジ４８とボス５０との間のシールは流体密封され、このため、ダッシャ２６とバリヤ４０とが図１に示すように一体に固定されると、チューブのサブチャンバ４４、４６との間に流体シールが維持される。
【００２３】
依然として図１および図８を参照すると、細長いロッド５２が、プランジャ２０およびバリヤ４０のそれぞれの整合ボア５４、５６（図８）を通って延びており、かつ例えばねじのような任意の慣用手段によりダッシャ２６に固定される一端５８を有している。ロッド５２の反対側の端部６１はチューブ１２の端部２４から外方に延びており、かつプッシュハンドル５９を有している。また、ロッド５２の長さは、チューブ１２の長さよりかなり大きいことが好ましい。
【００２４】
依然として図１および図８を参照すると、チューブ１２の端部を横切って円筒状の閉鎖部材が配置されている。閉鎖部材６０は細長い管状かつ円筒状のロッキングスリーブ６２を支持しており、該ロッキングスリーブ６２はロッド５２の回りに周方向に配置される。しかしながら、簡単に後述する理由から、閉鎖部材６０とロッキングスリーブ６２とは、摩擦による連結すなわち弱い連結がなされているに過ぎない。
【００２５】
図８に最も良く示すように、ロッキングスリーブ６２は、そのプランジャ２０に向いた端部に、拡開した円錐面６４を有している。プランジャ２０も、スリーブ６２の円錐面６４と対面する円錐面６６を有しており、両円錐面５４、６４は互いに補完関係をなしている。また、両円錐面６６、６４はクサビ面を形成し、最初は図１に示すように互いに軸線方向に間隔を隔てている。
【００２６】
以上説明した本発明の構成部品は、次のように作動する。
【００２７】
図１に示すように、ダッシャ２６およびバリヤ４０が一体に螺合されること、およびダッシャ２６およびバリヤ４０がチューブチャンバ１６を２つのサブチャンバ４４、４６に分割することは前述の通りである。従って、サブチャンバ４４、４６内に収容される基剤および触媒は、物理的にも化学的にも互いに分離される。
【００２８】
ここで図２を参照すると、基剤と触媒とを一体に混合するため、ロッド５２を時計回り方向に回転させ、ダッシャとバリヤとを分離させる。これにより、ダッシャスポーク３２間の空間３４（図６）と、ダッシャ２６とバリヤ４０との間の空間と、バリヤ４０の中央開口５６とを通る両サブチャンバ４４，４６間の流体連通が確立される。
【００２９】
ここで図３および図８に示すように、ダッシャ２６とバリヤ４０とが分離された後にロッド５２を後退させると、バリヤ４０がプランジャ２０に対して押圧される。これにより、バリヤ４０の環状フランジ６８（図８）が、プランジャ２０に形成された受入れ凹部７０と係合する。その後、ロッド５２を用いて、ダッシャ２６をチューブ１２内で往復移動および時計回り方向に回転させ、チューブ１２の内容物を所望の態様で混合させる。
【００３０】
図４に示すように、チューブ１２の内容物が混合された後に、ロッド５２は、図示の位置までチューブ１２から外方に完全に後退される。これにより、ダッシャ２６がバリヤ４０に当接して、プランジャ２０をチューブ１２の端部２４に向かって軸線方向外方に押しやる。これにより、プランジャ２０のクサビ面６６とスリーブ６２のクサビ面６４とが係合して、プランジャ２０がロッド５２に向かって半径方向内方に変形され、ロッド５２をグリップする。これにより、ロッド５２と、プランジャ２０と、スリーブ６２とが摩擦態様で一体にロックされる。
【００３１】
図５に示すように、ロッド５２、スリーブ６２およびプランジャ２０が一体にロックされた後、ロッド５２を分配側端部１８に向かってチューブ１２内で軸線方向に移動させ、チューブ１２内で混合されたばかりの物質をチューブ１２の分配側端部１８を通して分配する。この分配作業が完了したならば、全組立体、すなわちロッド５２およびこれに取り付けられた部品と一体のチューブ１２を簡単に廃棄できる。
【００３２】
従って、本発明の主な長所は、ロッド５２をダッシャから取り外し、ロッド５２を分離して廃棄しなければならないという従来知られている必要性を完全に無くすことができることが理解されよう。
【００３３】
ここで図９を参照すると、３つの異なる液体を混合するための本発明の変更形態が示されている。前述のように、２つの液体がサブチャンバ４４、４６内に収容されており、かつダッシャ２６とバリヤ４０との組合せにより互いに分離される。従って、その説明はここでは不要である。
【００３４】
しかしながら、本発明の第１実施形態とは異なり、この第２実施形態では、チューブ５２が中空で、第３液体を収容するロッドチャンバ８０を形成している。ダッシャ２６に連結されたロッド５２とチューブサブチャンバ４４との間には、開口８２が形成されている。
【００３５】
ロッドチャンバ８０およびチューブサブチャンバ４４内に収容された液体の早期混合を防止するため、開口８２を横切って、一方向弁または脆性バリヤ８４が設けられている。一方向弁または脆性バリヤ８４は、ロッドチャンバ８０とチューブサブチャンバ４４とを流体的にシールしている。
【００３６】
ダッシャ２６とは反対側で、ロッドチャンバ８０内には、プランジャロッド８６が配置されている。かくして、ロッドチャンバ８０内の内容物とサブチャンバ４４内の内容物とを混合するには、プランジャロッド８６を軸線方向に移動させる。これによりプランジャ８８がロッド５２内で軸線方向に移動され、ロッドチャンバ８０内の物質が所望の態様でサブチャンバ内に流出される。
【００３７】
以上から、本発明の分配器は、単に簡単であるだけでなく、有効に作動できかつ構造が経済的であることが理解されよう。分配器の全ての構成部品はプラスチックで作ることが好ましい。
【００３８】
以上、本発明を説明したが、当業者ならば、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱することなく種々の変更を行い得ることは明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 基剤と触媒とを混合する前の本発明の好ましい実施形態を示す長手方向断面図である。
【図２】 混合プロセスを開始したところを示す図１と同様な図面である。
【図３】 混合が開始された後の本発明を示す図２と同様な図面である。
【図４】 混合作動の終時近くの本発明を示す部分断面図である。
【図５】 混合作動の終時近くの本発明を示す部分断面図である。
【図６】 ダッシャを示す端面図である。
【図７】 バリヤを示す端面図である。
【図８】 本発明を示す分解図である。
【図９】 本発明の好ましい第２実施形態を示す長手方向断面図である。

Claims (11)

1. 分配シリンジであって、
   円筒状の内部チャンバ（１６）を形成し、該チャンバの一端に管雌ねじが設けられた分配開口（１８）を、および該チャンバの他端に大きい開口部（２４）を有する細長い円筒状チューブ（１２）と、
   該シリンジの大きい開口部におけるフィンガグリップフランジと、
   該チューブ内で軸線方向に摺動可能に取り付けられ、該チャンバの別の端に配置されたプランジャ（２０）と、
   該プランジャと分配開口との間の中間点で該チャンバ内に配置された、少なくとも１つの軸線方向貫通開口を備える円筒状ダッシャ（２６）と、
   円筒状バリヤ（４０）と、
   該バリヤが該軸線方向貫通開口を閉じるように、かつバリヤがダッシャと協働してチューブの内周面とシール態様で係合してチューブチャンバを２つのサブチャンバに分割するように、該プランジャに対面する該ダッシャの側で、該バリヤをダッシャに着脱可能に固定する手段であって、該着脱可能な固定手段が、該ダッシャおよび該バリヤに（４８および５０）補完環状係合面、ならびに該ダッシャと該バリヤとの間のねじ連結部を有することを特徴とする手段と、
   該バリヤをダッシャから選択的に分離して、該サブチャンバ同士を流体的に連結する手段であって、該分離手段がダッシャの一端に固定された細長いロッド（５２）を有し、該ロッドは、この第２端部がチューブの外部へと延びるようにバリヤおよびプランジャの整合ボア（５４および５６）を通って延びている、分離手段と、
   該ロッドが後退してバリヤをプランジャに対して当接させると、ロッドをプランジャに選択的にロックする手段
   とを備える分配シリンジ。
2. 前記バリヤのボア（５６）が軸線方向貫通開口を有することを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
3. 前記バリヤ（４０）がダッシャ（２６）とプランジャ（２０）との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
4. 前記プランジャ（２０）は、チャンバ（１６）から外方を向いたプランジャの端部に、周方向に延びているクサビ面（６６）を有し、前記選択的ロック手段は、ロッドの周囲に同心状に配置されたスリーブを有し、該スリーブは、前記プランジャのクサビ面に対面しかつ該クサビ面を補完する周方向に延びたクサビ面（６４）を有し、前記ロッドおよびバリヤが前記両クサビ面を一体に押し付けると、スリーブ、ロッドおよびプランジャが摩擦態様で一体にロックされることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
5. 前記各クサビ面（６４および６６）は円錐面であることを特徴とする請求項４記載の分配シリンジ。
6. 前記ダッシャ（２６）からバリヤ（４０）を取り外した後に、バリヤとプランジャ（６８および７０）とを一体に固定する手段を更に有することを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
7. 前記ダッシャ（２６）は、一体プラスチック構造からなることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
8. 前記バリヤ（４０）は一体プラスチック構造からなることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
9. 前記ロッド（５２）は、前記チューブチャンバ（１６）の軸線方向長さの少なくとも２倍の軸線方向長さを有することを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
10. 前記ロッド（５２）は中空で、ロッドチャンバ（８０）を形成しており、前記ロッドの一端には、ロッドチャンバとチューブチャンバ（１６）との間に一方向弁（８４）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。
11. 前記ロッド（５２）は中空で、ロッドチャンバ（８０）を形成しており、前記チューブは、前記ロッドの一端で、ロッドチャンバとチューブチャンバ（１６）との間に設けられた開口（８２）を有し、該開口を横切って脆性バリヤ手段（８４）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の分配シリンジ。

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