JP4687288B2 - ロックナット型接続具 - Google Patents

Description

本発明は医療用チューブのような管状部材の接続具、特にロックナット型接続具に関する。

生体に薬液等を輸注、輸血等を実施する場合、また手術等で血液体外循環を行う場合、導管（ライン）あるいは管状部材に他の器具を接続して使用する機会はきわめて多い。例えば輸液における長時間の静脈確保のためには、通常使用される静脈針を翼状針に付け替える必要があり、また輸液セットのチュ−ブ長さが不足した場合は、延長チュ−ブを接続しなくてはならない。さらに他の薬液を混注する必要がある場合には、チュ−ブに三方活栓を結合したラインを構成しなくてはならない。これらの目的のため、一般的には接続具（コネクタ−）には２種類のタイプがあり、１つの種類のものは、スリップ型と呼ばれるテ−パ−のついた雄、雌のコネクタ−であり、嵌合のみにより結合が行われるものである。別の種類のものは、ロック型と呼ばれるねじ接続部を持つ雄、雌のコネクタ−であり、コネクタ−同士を嵌合させた後、雄コネクタ−に嵌装しているロックナット部分を雄コネクタ−縁部に螺合させることによってロックされるものである（以下、この型の接続具をロックナット型接続具ともいう）。

ロックナット型接続具としては、例えばルアーテーパー状の外壁をした連通パイプと該パイプを取り囲む内壁にねじ条が形成された外側キャップとからなる雄型接続具と、前記連通パイプの外壁と嵌合する内壁がルアーテーパー状をした凹部と前記外側キャップの内壁のねじ条が形成された外壁とからなる雌型接続具とを接続する接続器具が提案されている（特許文献１）。

また、本出願人は図２に示すような端部に管状部材が接続可能な雄ルアー部分と、該雄ルアー部分が嵌入可能であるとともに端部に管状部材が接続可能な雌ルアー部分と、前記雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合するロックナット部分とを有し、前記ロックナット部分の先端部内面と前記両ルアー部分のどちらか一方の先端部外面にはねじ部が形成されて前記ロックナット部分と前記両ルアー部分が螺合可能で、かつ他方のルアー部分と前記ロックナット部分はそれぞれに設けた凹凸構造により互いに軸方向には移動可能かつ周方向には回転可能に凹凸構造で嵌装されたロックナット型接続具を提案している（特許文献２）

特開平５−３１１８０号

特許２９４７１０５

前記図２に示すロックナット型接続具は、特許文献１に示すようなロックナット型接続具とは異なり、雄ルアー部分と雌ルアー部分のどちらか一方がロックナット部分に対して軸方向に移動可能、かつ周方向には回転可能に凹凸構造で嵌装されているので、該ロックナット型接続具に管状部材を接続した場合、たとえば透析液バッグや腹腔カテ−テルに接続したチュ−ブを該ロックナット型接続具に接続した場合、接続したチューブが該コネクタ−と一緒に回転することなく、また、螺合によってコネクタ−を確実に連結できる。したがって、前記図２に示すロックナット型接続具はチューブの接続コネクタ−を回転させてもチュ−ブが捩じれることがなく、該ロックナット型接続具にチューブを手動で接続する場合はもちろん、従来、チューブの自動接続装置に使用することは困難とされていたため、ロック式である該コネクタ−を自動接続装置に適用することは困難とされていたロックナット型接続具を自動接続装置に適用することを可能にするなど優れた機能を有するものであるが、雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合したロックナット部分の緩みが生じる場合があり、本発明はこのロックナット部分の緩みを防止したロックナット型接続具の提供を目的とするものである。

本発明は、端部に管状部材が接続可能な雄ルアー部分と、該雄ルアー部分が嵌入可能であるとともに端部に管状部材が接続可能な雌ルアー部分を有する本体部分と、該本体部分を構成する前記雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合するロックナット部分とを少なくとも有して構成され、前記ロックナット部分の内面と前記雌ルアー部分の外面には相互にねじ部が形成されて螺合して前記雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合可能であるとともに、前記雄ルアー部分と前記ロックナット部分はそれぞれに設けた凹凸構造により互いに嵌装されるロックナット型接続具であって、前記凹凸構造の凹部はその底面部の少なくとも一部が前記雄ルアー部分と雌ルアー部分をロックナット部分により接合させる場合に、前記凹凸構造における凸部と凹部の圧接する力を漸次増加すること可能にする形状を有することを特徴とするロックナット型接続具を提供することにより、前記技術課題を解決することができた。
なお、本発明においては、雄ルアー部分においては先端側とはチューブ接続側、また基端側とはその反対側を指し、また雌ルアー部分においてはチューブ接続側を基端側、また先端側とはその反対側を指す。また、前記凹凸構造は前記図２に示すものと同様に雄ルアー部分と雌ルアー部分のどちらか一方がロックナット部分に対して軸方向に移動可能、かつ周方向には回転可能なものである。

前記本発明のロックナット型接続具は、前記凹凸構造は前記図２に示すものと同様に雄ルアー部分と雌ルアー部分のどちらか一方がロックナット部分に対して軸方向に移動可能、かつ周方向には回転可能である構造を採用したことによる優れた効果に加えて、このような凹凸構造を採用したことにより生じることのあるロックナット部分の緩みを前記凹凸構造の凹部底面部の少なくとも一部の形状を前記雄ルアー部分と雌ルアー部分をロックナット部分により接合させる場合に前記凹凸構造における凸部と凹部の圧接する力を漸次増加すること可能にする形状とすることにより解決したことを特徴とする。そして、前記凸部は前記凹部内を螺合開始から螺合完了まで移動する。

前記凹部の底面部としては、例えば図１および３に示すように雄ルアー１の外表面に設けた凹部８は、雄ルアー１の先端側から基端側に向かって先端側は水平形状の面９、該水平形状の面９に引続いて勾配形状の面４、および該勾配形状の面４に引続いて基端側は水平形状の面９２に形成されているものが挙げられる。すなわち、まず前記凹部の先端側を水平形状の面９を形成することで、「非接続状態」の時に「ロックナット」がフリーな状態を形成することが可能であるし、この時、雄ルアーの水平形状な面とロックナットの突起部との間には、僅かながらクリアランスが存在し、ある程度の位置規制として機能させ、また前記水平形状な面９に引続いて勾配形状の面４を存在させることにより、前記ロックナット部分２が雄ルアー部分１の軸方向基端側へと移動することによりロックナット部分を雌ルアー部分に螺合させる回動操作が完了するまで両者の圧接する力は漸次増加することになる。さらに前記勾配形状の面４に引続いて基端側にさらに形成させた水平形状の面９２は、前記ロックナット部分２の雌ルアー部分３への螺合回動操作が完了した際に前記ロックナット部２分の凸部５の位置と一致して配置されるように構成されており、またこの水平形状の面９２と当接する前記凸部５の底面部も水平形状の面であるため前記両者を当接させた際に高い摩擦抵抗力を発生させることができ、前記雄ルアー１と雌ルアー３を前記ロックナット部分２により接合させた際に容易に緩むことがない高い摩擦抵抗性を発生させることが可能になり、従来公知のロックナット接続具に比較して容易に緩むことが無い強固なロックナット接続性の確保を可能とすることができた。

前記雄ルアー１の外表面に設けた凹部８の底面形状は前記のものに限定されるにものではなく、前記雄ルアー部分と雌ルアー部分をロックナット部分により接合させる場合に、底面部の少なくとも一部が前記凹凸構造における凸部と凹部の圧接する力を漸次増加すること可能にする形状を有するものであればよく、別の態様として図４あるいは図５に示すようなものが挙げられる。図４に示すものは前記凹部の先端側から立ち上り傾斜面４１を形成して、該傾斜面４１に引続いて基端側に向かって水平形状の面９３を有するものである。また、図５に示すものは前記凹部の先端側に水平形状の面９１および該水平形状の面９１に引続いて立ち上り傾斜面４２を有するものである。前記勾配形状４，４１および４２の勾配角度が、前記凹８部のロックナットの緩みを防止できるとともに、前記凹部に挿入されたロックナット部分が該凹部内を移動できるスペースを該凹部内に形成することができるような角度である。

前記凹部に嵌装される前記凸部の高さは、前記凹部の底面が水平形状の面である場合には該面との間に僅かのクリアランスが形成できロックナットがフリーな状態を形成することができ、ある程度の位置規制として機能できるものが好ましい。ただし、本発明のロックナット接続具は合成樹脂例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン樹脂等で構成されるが、前記凸部を軟質の合成樹脂で構成したような場合、その高さが少なくとも前記凹部のもっとも深い深さより大きいものであってもよい。

本発明のロックナット型接続具によって奏されるロックナット部分の緩み防止効果は、ロックナット部分の内ネジと雄ルアー部と雌ルアー部で構成されるロックナット型接続具の本体側に設けた外ネジによるネジ締結力とロックナット部分の内周面と雄ルアー部と雌ルアー部で構成されるロックナット型接続具の本体側外面の摩擦力によって生じるのではないかと推測される。特に前記後者の効果は前記ロックナット型接続具のねじ部の螺合が終了した時点における前記凹凸構造の凸部が存在する箇所の凹部の外径を前記凸部の内径より大きくすることによりさらに効果的に達成できる。特に図５に示すような凹部の底面形状を採用した場合には、ロックナット部分の緩み防止効果と同時にロックナットを外す場合の外れ難いという問題をバランスよく解決できる。

前記のような効果はロックナット型接続具のねじ部の螺合が終了した時点における前記凹凸構造の凸部が存在する箇所の凹部の外径が前記凸部の内径より大きいためロックナット部分からの反作用の力が雌ルアー部分に付加されるので雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合したロックナット部分の緩みを防止できる。さらに前記ロックナット部分の凸部内周面の形状を真円形状ではなく楕円形状とすると、雌ルアー部の凹部底面からの応力がロックナット部の内周部面に負荷されてロックナット部の内周部面は真円形状に近い形に変形しようとするのでロックナット部から反作用の力が雌ルアー部分に付加されるので雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合したロックナット部分の緩みをさらに効果的に防止できる。

更に前記凹凸構造における凸部の内周面に切り欠き部が設けられていると（図６および７）、更なるロックナット部分の緩み防止効果が得られる。すなわち、前記凸部の内周面に切り欠き部が設けられていると、前記切り欠き部に応力が集中し、ロックナット部の内周部面は切り欠き部がない形状と比べてより大きく変形しようとするようになる。これによりロックナット部からより大きな反作用が得られて雌ルアー部分に付加されるので、ロックナット部分の緩みをさらに効果的に防止できる。

また、上述したように、ロックナット型接続具のねじ部の螺合が終了した時点における前記凹凸構造の凸部が存在する箇所の凹部の外径を前記凸部の内径より大きくするよう構成されているため、ロックナット部分の内周部面は雌ルアー部の凹部底面からの応力により変形しようとするが、この時に前記切り欠き部が楕円形状に形成された凸部の内周面の短軸（図７のｄ）方向の位置に設けられていること、より好ましくは一対の対称切り欠き部を有するロックナット部分の凸部が形成する空所の中心位置が、前記楕円形状の長軸（図７のｇ）方向において中心点（図７のｅ点）から偏心した点（図７のｆ点）になるように設けられている場合にはロックナット部からより一層大きな反作用が雌ルアー部分に付加されるので、ロックナット部分の緩みをより一層効果的に防止できる。さらに前記のようにロックナット部凸部の切り欠き部の中心位置を長軸側にずらした位置に設ける場合（図７のｈ）にはロックナット部からの反作用に方向性が生まれ、常に一方向側から力を加えることになり、この点からも好ましい。

前記のようにロックナット部凸部の切り欠き部の位置を前記楕円形状の長軸側にずらした位置に設ける場合、そのずらす距離は前記切り欠き部の中心位置が前記凸部内周面の楕円形状の中心点（図７のｅ点）よりもいずれか一方の長軸側に０．１から０．５ｍｍ、好ましくは０．３ｍｍ程度が前記緩み防止効果により効果的である。

本発明のロックナット型接続具はその凹凸構造における凸部の内周面に切り欠き部が設けられていることにより、上述のような優れた効果を奏することができるだけでなく、更にその凹凸構造における凸部の内周面に切り欠き部が設けられていると、ロックナット型接続具の螺合操作をする上でも非常に有利である。即ち、ロックナット型接続具の螺合操作の終了段階においては、漸次拡径する雌ルアー部の凹部によって変形させられるロックナット部凸部の反作用によって緩み防止効果を得るような構成である。しかしながら、螺合操作の初期段階においては変形による反作用の力は、反って螺合操作性を阻害する恐れもあるが、前記切り欠き部が設けられていることにより、凹凸構造における接触面積が小さくて済むことにより、螺合操作の初期段階において良好な操作性が得られる。

本発明のロックナット型接続具は、該接続具にチューブのような管状部材、たとえば透析液バッグや腹腔カテ−テルに接続したチュ−ブを連結した場合に、該コネクタ−と管状部材が一緒に回転することなく、かつ螺合によってコネクタ−を確実に連結できる。さらに本発明のロックナット型接続具は前記のような機能を有しているので、従来、困難とされていたロックナット型接続具を自動接続装置に使用でき、また雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合したロックナット部分の緩みを防止することができる。

本発明のロックナット型接続具の実施例を図１に基づいて示す。

端部にチューブが接続可能なポリカーボネート（ＰＣ）製の雄ルアー部分１と、該雄ルアー部分１が嵌入可能であるとともに端部にチューブが接続可能なポリカーボネート（ＰＣ）製の雌ルアー部分３と、これら雄ルアー部分と雌ルアー部分をポリカーボネート（ＰＣ）製のロックナット部分２により接合したロックナット型接続具である。ただし、前記ロックナット型接続具を構成する材質は、ポリカーボネート」（ＰＣ）に限定されるものではなく、該ポリカーボネート（ＰＣ）よりも柔らかい他の材質、例えばポリプロピレン」（ＰＰ）のような樹脂も使用可能である。

前記ロックナット型接続具の雄ルアー部分１のほぼ中央部外面には図１および３に示すように軸方向長さが３．２ｍｍの凹部８が形成され、該凹部８の底面には先端側から軸方向に水平形状な面９が０．５ｍｍ、該水平形状な面９に引続いて軸方向長さ２．２ｍｍに亘って傾斜角度２７度で立ち上がった傾斜面４、および該傾斜面４に続いて残りの底面部は軸方向長さ０．５ｍｍに亘って水平形状な面９２が形成されている。また、前記ロックナット部分２は先端側内側面に前記凹部８に嵌装可能な軸方向長さ１．０ｍｍ、高さ０．４ｍｍの凸部５と先端部内面にはねじ部７が形成されたものである。前記凸部５は前記雄ルアー部分１に形成された凹部に嵌入され、前記雄ルアー部分１とロックナット部分２とは互いに軸方向には移動可能かつ周方向には回転可能な嵌装構造を形成する。また、前記ねじ条７は前記ロックナット部分２と雌ルアー３が脱着可能なように前記の雌ルアー部分３の外表面に形成されたねじ条６が螺合される。

本発明のロックナット型接続具の断面図である。 公知のロックナット型接続具の断面図である。 雄ルアー外面に形成した凹部の部分拡大図である。 雄ルアー外面に形成した別態様の凹部の部分拡大図である。 雄ルアー外面に形成した別態様の凹部の部分拡大図である。 ロックナット部分凸部の楕円形状内周面の形状と切り欠き部を示す図である。 ロックナット部分の凸部に対称に設けられた一対の切り欠き部の中心位置が楕円形状内周面の長軸方向において偏心して設けられたものを説明した図である。

符号の説明

１ 雄ルアー部分
２ ロックナット部分
３ 雌ルアー部分
４ 勾配形状を形成した凹部底面部
４１ 勾配形状を形成した凹部先端側の底面部
４２ 勾配形状を形成した凹部基端側の底面部
５ ロックナット部分に設けた凸部
５１ 凸部５に設けた切り欠き部
６ ねじ条部
７ ねじ条部

８ 凹部
８′ 凹部
９ 水平形状を形成した凹部先端側の底面部
９′ 凹部の水平形状の底面部
９１ 水平形状を形成した凹部先端側の底面部
９２ 水平形状を形成した凹部基端側の底面部
９３ 水平形状を形成した凹部基端側の底面部
ａ 水平形状の底面部の軸方向長さ
ｂ 勾配形状の底面部の軸方向長さ
ｃ 水平形状の底面部の軸方向長さ
ｄ ロックナット部分凸部の内周面が形成する楕円形状の短軸
ｅ ロックナット部分凸部の内周面が形成する楕円形状の中心
ｆ 一対の対称切り欠き部を有するロックナット部分凸部が形成する空所
の中心位置
ｇ ロックナット部分凸部の内周面が形成する楕円形状の長軸
ｈ 一対の対称切り欠き部を有するロックナット部分の凸部が形成する空所の中心位置を結ぶ線

Claims (13)

1. 端部に管状部材が接続可能な雄ルアー部分と、該雄ルアー部分が嵌入可能であるとともに端部に管状部材が接続可能な雌ルアー部分を有する本体部分と、該本体部分を構成する前記雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合するロックナット部分とを少なくとも有して構成され、前記ロックナット部分の内面と前記雌ルアー部分の外面には相互にねじ部が形成されて螺合して前記雄ルアー部分と雌ルアー部分を接合可能なロックナット接続具において、前記ロックナット部分の内面から円周方向に立設した凸部と前記雄ルアー部分の外面に設けた凹部で構成される凹凸構造により互いに嵌装され、かつ前記凹凸構造における凸部の内周面に切り欠き部が設けられてなるとともに前記ねじ部の螺合が完了した時点における前記凹凸構造の凸部が存在する箇所の凹部の外径が前記凸部の内径より大きいことを特徴とするロックナット型接続具。
2. 前記凸部の内周面の形状が楕円形状であることを特徴とする請求項１に記載のロックナット型接続具。
3. 前記切り欠き部が凸部の内周面の対向する位置関係に一対設けられてなることを特徴とする請求項１または２に記載のロックナット型接続具。
4. 前記一対の切り欠き部が凸部の内周面の短軸方向に設けられてなることを特徴とする請求項３に記載のロックナット型接続具。
5. 前記凸部の内周面の形状が楕円形状であり、かつ前記凸部の一対の切り欠き部が、該切り欠き部を有する凸部の内周面で形成される空所の中心位置が前記楕円形状の中心点から偏心した点になるように設けられてなることを特徴とする請求項３または４に記載のロックナット型接続具。
6. 前記凸部が軟質の合成樹脂で構成され、その高さが少なくとも前記凹部の深さより大きく、かつ前記凹部に挿入可能なものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロックナット型接続具。
7. 前記ねじ部が前記ロックナット部分の基端側内面と前記雌ルアー部分の先端側外面に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のロックナット型接続具。
8. 前記凹部が雄ルアー部分の中間部の外面に形成され、かつ前記凸部が前記ロックナット部分の先端側内面に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロックナット型接続具。
9. 前記雄ルアー部分と雌ルアー部分をロックナット部分により接合させる場合に、前記凹部の底面部の少なくとも一部が前記凹凸構造の凹凸間の圧接力を漸次増加させるように勾配形状の面を形成したものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のロックナット型接続具。
10. 前記凹部の底面部が先端部側から基端部側に向かって勾配形状の面および該勾配形状の面に引続いて水平形状の面を形成していることを特徴とする請求項９に記載のロックナット型接続具。
11. 前記凹部の底面部が、先端部側から基端部側に向かって水平形状の面および該水平形状の面に引続いて勾配形状の面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のロックナット型接続具。
12. 前記凹部の底面部が、先端部側から基端部側に向かって水平形状の面、該水平形状に引続いて勾配形状の面、および該勾配形状に引続いて水平形状の面に形成されていることを特徴とする請求項９に記載のロックナット型接続具。
13. 前記勾配形状の面の勾配角度が、前記凹部のロックナット部分の緩みを防止できるとともに、前記凹部に挿入されたロックナット部分が該凹部内を移動できるスペースを該凹部内に形成することができる角度であることを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のロックナット型接続具。

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